JP5900451B2 - 電子写真感光体、画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Description
このような表面層は、表面が比較的平滑であり、表面粗さが、架橋型硬化樹脂による表面層ではないものに比べ小さく、また荒れにくい。そのため、クリーニングブレードとの接触面積が大きくなりトルクが増加し、激しいスティックスリップ振動を引き起こし、クリーニング不良が発生し易いという問題がある。この問題を解決するため、例えば特許文献1および特許文献2に開示されるように、感光体表面に潤滑剤を供給し、感光体とトナーとの間の付着力や、感光体とクリーニングブレードとの間の付着力を低減させている。
前記表面層は、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物の重合反応物である硬化樹脂中に、有機樹脂微粒子および金属酸化物微粒子が含有されてなるものであり、
前記有機樹脂微粒子は、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂からなり、数平均一次粒径が0.01〜3.00μmのものであることを特徴とする。
前記電子写真感光体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を有し、
前記電子写真感光体が上記の電子写真感光体であることを特徴とする。
前記現像剤が潤滑剤を含み、
前記電子写真感光体として上記の電子写真感光体を用いることを特徴とする。
本発明の感光体は、導電性支持体上に、感光層および表面層がこの順に積層されてなるものであれば特に限定されないが、具体的には下記(1)および(2)の層構成が挙げられる。
(1)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生層および電荷輸送層、並びに表面層がこの順に積層されてなる層構成。
(2)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生物質および電荷輸送物質を含む単層、並びに表面層がこの順に積層されてなる層構成。
本発明の感光体を構成する表面層は、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物を重合反応することによって得られる硬化樹脂中に、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂からなり、数平均一次粒径が0.01〜3.00μmの有機樹脂微粒子、および、金属酸化物微粒子が含有されてなるものである。
硬化樹脂は、表面層を構成する主成分である。この硬化樹脂は、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物(以下、「多官能ラジカル重合性化合物」ともいう。)を重合反応することによって得られるものである。具体的には、硬化樹脂は、紫外線や電子線などの活性線の照射により、多官能ラジカル重合性化合物を重合反応し、硬化させることにより形成されるものである。
ラジカル重合性官能基としては、例えば、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられる。
有機樹脂微粒子は、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂からなるものである。このような樹脂としては、具体的には、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合物や、メラミンと、ベンゾグアナミンと、ホルムアルデヒドとの共重縮合物などのメラミン樹脂;ベンゾグアナミンとホルムアルデヒドとの重縮合物などのベンゾグアナミン樹脂などが挙げられる。有機樹脂微粒子としては、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合物からなるものであることが、トナークリーニング性および画像濃度ムラ抑制の観点から好ましい。
有機樹脂微粒子の数平均一次粒径が上記範囲内であることにより、感光体表面を適度に粗面化することができ、良好なクリーニング性を確保することができる。
まず、測定サンプルとして感光体表面から表面層を含む感光層をナイフ等で切り出し、切断面が上向きになるよう任意のホルダに貼り付ける。
そして、測定サンプルを走査型電子顕微鏡により、観察、撮影された写真画像より算出する。顕微鏡の倍率を3万倍に設定して写真撮影を行い、写真画像上よりランダムに100個の微粒子を抽出して算出する。具体的には、自動画像処理解析装置「LUZEX AP」(ニレコ社製)により、写真画像を2値化処理し、100個の微粒子の水平方向フェレ径を測定し平均値を算出し、これを数平均一次粒径とするものである。
有機樹脂微粒子の含有割合が上記範囲内であることにより、上記数平均一次粒径との関係で有機樹脂微粒子が感光体表面に露出されることとなり、潤滑剤の供給ムラが生じた場合であっても、当該有機樹脂微粒子を含む感光体表面と負帯電性トナーとの接触帯電が支配的となり、潤滑剤の供給ムラを起因とする画像の濃度ムラの発生を確実に抑制することができる。
有機樹脂微粒子の含有割合が過大である場合においては、光透過性の低下により所望の潜像形成ができなくなるおそれがある。一方、有機樹脂微粒子の含有割合が過小である場合においては、表面粗さの低下によりクリーニング性が悪化すると共に、感光体表面上に潤滑剤付着ムラが発生した場合、画像濃度ムラが引き起こされるおそれがある。
金属酸化物微粒子としては、特に限定されないが、例えば、シリカ(酸化ケイ素)、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、アルミナ(酸化アルミニウム)、酸化ジルコニウム、酸化錫、チタニア(酸化チタン)、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウムなどを用いることができるが、なかでも、硬度、導電性、光透過性の観点から、酸化錫が好ましい。
まず、測定サンプルとして感光体表面から表面層を含む感光層をナイフ等で切り出し、切断面が上向きになるよう任意のホルダに貼り付ける。そして、測定サンプルを走査型電子顕微鏡(日本電子製)により10000倍の拡大写真を撮影する。ランダムに300個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像(凝集粒子は除いた)を自動画像処理解析装置「LUZEX AP(ソフトウエアバージョン Ver.1.32)」(ニレコ社製)を使用して数平均一次粒径を算出した。
具体的には、金属酸化物微粒子がラジカル重合性官能基を有する化合物よりなる表面処理剤によって表面処理されることにより、金属酸化物微粒子表面にラジカル重合性官能基が導入されたものとすることが好ましい。
金属酸化物微粒子が、ラジカル重合性官能基を有する化合物よりなる表面処理剤によって表面処理されてなるものであることにより、後述する感光体の製造過程における表面層の形成工程において、ラジカル重合性化合物と反応して架橋構造を形成することができ、表面層の膜強度が十分に得られる。また、硬化樹脂中での金属酸化物微粒子に高い分散性が得られる。
S−2:CH2 =CHSi(OCH3 )3
S−3:CH2 =CHSiCl3
S−4:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )(OCH3 )2
S−5:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(OCH3 )3
S−6:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(OC2 H5 )(OCH3 )2
S−7:CH2 =CHCOO(CH2 )3 Si(OCH3 )3
S−8:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )Cl2
S−9:CH2 =CHCOO(CH2 )2 SiCl3
S−10:CH2 =CHCOO(CH2 )3 Si(CH3 )Cl2
S−11:CH2 =CHCOO(CH2 )3 SiCl3
S−12:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )2 Si(CH3 )(OCH3 )2
S−13:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )2 Si(OCH3 )3
S−14:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 Si(CH3 )(OCH3 )2
S−15:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 Si(OCH3 )3
S−16:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )2 Si(CH3 )Cl2
S−17:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )2 SiCl3
S−18:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 Si(CH3 )Cl2
S−19:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 SiCl3
S−20:CH2 =CHSi(C2 H5 )(OCH3 )2
S−21:CH2 =C(CH3 )Si(OCH3 )3
S−22:CH2 =C(CH3 )Si(OC2 H5 )3
S−23:CH2 =CHSi(OCH3 )3
S−24:CH2 =C(CH3 )Si(CH3 )(OCH3 )2
S−25:CH2 =CHSi(CH3 )Cl2
S−26:CH2 =CHCOOSi(OCH3 )3
S−27:CH2 =CHCOOSi(OC2 H5 )3
S−28:CH2 =C(CH3 )COOSi(OCH3 )3
S−29:CH2 =C(CH3 )COOSi(OC2 H5 )3
S−30:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 Si(OC2 H5 )3
S−31:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )2 (OCH3 )
S−32:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )(OCOCH3 )2
S−33:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )(ONHCH3 )2
S−34:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )(OC6 H5 )2
S−35:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(C10H21)(OCH3 )2
S−36:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH2 C6 H5 )(OCH3 )2
金属酸化物微粒子の含有割合が上記範囲内であることにより、硬度、導電性および光透過性を十分に満たすことが可能となる。
金属酸化物微粒子の含有割合が過大である場合においては、光透過性の低下により潜像形成に影響が出たり、凝集に伴う画像欠陥等のおそれがある。一方、金属酸化物微粒子の含有割合が過小である場合においては、硬度低下に伴う耐摩耗性の悪化、および感度低下による高速印字時の濃度ムラ等が発生するおそれがある。
表面層には、電荷輸送性化合物が含有されていることが好ましい。
この電荷輸送性化合物は、表面層中の電荷キャリアを輸送する電荷輸送性能を有するものであれば特に限定されないが、特に下記一般式(1)で表わされる化合物であることが好ましい。
本発明の感光体においては、表面層中に電荷輸送性化合物が含有されることにより、高速印字時においても、十分な応答性を確保することができる。
なお、本発明で用いられる電荷輸送性化合物は、多官能ラジカル重合性化合物やラジカル重合性官能基を有する化合物よりなる表面処理剤とは反応性を有さないものである。
電荷輸送性化合物の含有割合が上記範囲内であることにより、高速印字時においても十分な応答性が確保される。
電荷輸送性化合物の含有割合が過大である場合においては、表面層の膜強度が低下し、感光体寿命が短くなるおそれがある。一方、電荷輸送性化合物の含有割合が過小である場合においては、表面層中に発生するホールトラップ量が多くなり、静電性の画像濃度ムラが発生しやすくなる。
本発明の感光体を構成する導電性支持体は、導電性を有するものであればよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛およびステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム、酸化錫などをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルムおよび紙などが挙げられる。
本発明の感光体においては、導電性支持体と感光層の間にバリアー機能と接着機能を有する中間層を設けることもできる。種々の故障防止などを考慮すると、中間層を設けることが好ましい。
このような金属酸化物粒子の数一次平均粒径は、0.3μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以下である。
本発明の感光体を構成する感光層における電荷発生層は、電荷発生物質およびバインダー樹脂(以下、「電荷発生層用バインダー樹脂」ともいう。)が含有されてなるものである。
本発明の感光体を構成する感光層における電荷輸送層は、電荷輸送物質およびバインダー樹脂(以下、「電荷輸送層用バインダー樹脂」ともいう。)が含有されてなるものである。
本発明の感光体の製造方法としては、例えば、下記工程を経ることにより製造することができる。
工程(1):導電性支持体の外周面に中間層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより、中間層を形成する工程。
工程(2):導電性支持体上に形成された中間層の外周面に電荷発生層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷発生層を形成する工程。
工程(3):中間層上に形成された電荷発生層の外周面に電荷輸送層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷輸送層を形成する工程。
工程(4):電荷発生層上に形成された電荷輸送層の外周面に、表面層形成用の塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を硬化処理することにより、表面層を形成する工程。
中間層は、溶媒中に中間層用バインダー樹脂を溶解させて塗布液(以下、「中間層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、必要に応じて導電性粒子や金属酸化物粒子を分散させた後、当該塗布液を導電性支持体上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
中間層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
電荷発生層は、溶媒中に電荷発生層用バインダー樹脂を溶解させた溶液中に、電荷発生物質を分散して塗布液(以下、「電荷発生層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、当該塗布液を中間層上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
電荷発生層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
電荷輸送層は、溶媒中に電荷輸送層用バインダー樹脂および電荷輸送物質を溶解させた塗布液(以下、「電荷輸送層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、当該塗布液を電荷発生層上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
表面層は、多官能ラジカル重合性化合物、有機樹脂微粒子、金属酸化物微粒子、重合開始剤および必要に応じて他の成分を公知の溶媒に添加して塗布液(以下、「表面層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、この表面層形成用塗布液を工程(3)により形成された電荷輸送層の外周面に塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥し、紫外線や電子線などの活性線を照射することによって塗膜中のラジカル重合性化合物成分を重合反応することにより表面層を形成することができる。
以下、円形スライドホッパー塗布装置を用いて表面層形成用塗布液を塗布する方法について具体的に説明する。
塗布液分配スリット262の塗布液流出口261の下側には、連続して下方に傾斜し基材251の外寸よりやや大なる寸法で終端をなすように形成されたスライド面265が形成されており、さらに、このスライド面265終端より下方に延びる唇状部(ビード;液溜まり部)266が形成されている。
照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常5〜500mJ/cm2 、好ましくは5〜100mJ/cm2 である。
ランプの電力は、好ましくは0.1kW〜5kWであり、特に好ましくは、0.5kW〜3kWである。
本発明の感光体を備える画像形成装置および本発明の感光体を用いる画像形成方法において使用されるトナーとしては、特に限定されないが、真球を100とする形状係数SFが140未満のトナーが好ましい。この形状係数SFが140未満であれば、良好な転写性等が得られ、得られる画像の画質が向上する。トナーを構成するトナー粒子は、高画質化を企図する観点からすれば、その体積平均粒径が2〜8μmであることが好ましい。
本発明の画像形成装置は、感光体と、感光体の表面を帯電させる帯電手段と、当該感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写材に転写する転写手段と、転写材に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、感光体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備え、感光体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を有するものであり、感光体として本発明の感光体が備えられているものである。潤滑剤塗布機構は、例えば固形潤滑剤と、それを掻き取り且つ感光体へ供給するブラシと、ブラシを駆動させる駆動源と、それらを保持するケーシングとをクリーニングブレード前に接地することが挙げられるが、限定されるものではない。
また、帯電手段は、接触または非接触のローラ帯電方式のものであることが好ましい。
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙手段21および定着手段24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
帯電手段が、接触または非接触のローラ帯電方式のものであることにより、オゾンの発生量を大きく低減させる事ができ、またコロナ帯電方式に比べ印加電圧を低減可能な事による消費電力の抑制効果や、省スペース化も可能となる。
なお、図5において、符号2Aは帯電ローラ、2Bは清掃ローラ、9は除電手段、44Aは現像ローラ、44Bは供給スクリュー、44Cは搬送スクリュー、44Dは規制ブレード、66Jは搬送スクリューである。
具体的には、荷重バネ(図示せず)によってブラシローラー66Cに押圧された、潤滑剤の固形材料(図示せず)が設けられており、ブラシローラー66Cが回転することにより、固形材料が擦過されて、感光体1表面に潤滑剤が塗布される。
潤滑剤としては、例えばステアリン酸亜鉛などを用いることができる。
本発明の画像形成方法は、感光体の表面を帯電させる帯電工程と、当該感光体の表面に静電潜像を形成する露光工程と、静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像工程と、トナー像を転写材に転写する転写工程と、転写材に転写されたトナー像を定着させる定着工程と、感光体上の残留トナーを除去するクリーニング工程とを有し、現像剤が潤滑剤を含み、感光体として本発明の感光体を用いる。また、帯電工程においては、接触または非接触のローラ帯電方式により行われることが好ましい。
潤滑剤としては、滑性、劈開性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ステアリン酸亜鉛などを用いることができる。潤滑剤の数平均一次粒径は、例えば1〜20μmであることが好ましい。また、潤滑剤は、トナーの帯電性に影響を与えないよう、現像剤中に0.01〜0.3質量%の割合で含有されていることが好ましい。
直径60mmのアルミニウム製の円筒体の表面を切削加工し、表面を細かく粗面にした導電性支持体〔1〕を用意した。
下記組成の分散液を下記溶媒と同じ溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター使用)し、中間層形成用塗布液〔1〕を調製した。
バインダー樹脂:ポリアミド樹脂「CM8000」(東レ社製) 1部
金属酸化物粒子:酸化チタン「SMT500SAS」(テイカ社製) 3部
溶媒:メタノール 10部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で10時間の分散を行った。
中間層形成用塗布液〔1〕を用いて導電性支持体〔1〕上に、浸漬コーティング法で塗布し、乾燥膜厚2μmの中間層〔1〕を形成した。
電荷発生物質:下記顔料(CG−1)20部、バインダー樹脂:ポリビニルブチラール樹脂「#6000−C」(電気化学工業社製)10部、溶媒:酢酸t−ブチル700部、溶媒:4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン300部を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層形成用塗布液〔1〕を調製した。この電荷発生層形成塗布液〔1〕を中間層〔1〕上に浸漬コーティング法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層〔1〕を形成した。
(1)無定形チタニルフタロシアニンの合成
1,3−ジイミノイソインドリン;29.2部をo−ジクロロベンゼン200部に分散し、チタニウムテトラ−n−ブトキシド;20.4部を加えて窒素雰囲気下に150〜160℃で5時間加熱した。放冷後、析出した結晶を濾過し、クロロホルムで洗浄、2%塩酸水溶液で洗浄、水洗メタノール洗浄して、乾燥後、26.2部(収率91%)の粗チタニルフタロシアニンを得た。
次いで、粗チタニルフタロシアニンを5℃以下において濃硫酸250部中で1時間攪拌して溶解し、これを20℃の水5000部に注いだ。析出した結晶をろ過し、充分に水洗してウエットペースト品225部を得た。
このウエットペースト品を冷凍庫にて凍結し、再度解凍した後、ろ過、乾燥して無定形チタニルフタロシアニン24.8部(収率86%)を得た。
上記無定形チタニルフタロシアニン10.0部と(2R,3R)−2,3−ブタンジオール0.94部(0.6当量比)(当量比はチタニルフタロシアニンに対する当量比、以後同じ)をオルトクロロベンゼン(ODB)200部中に混合し60〜70℃で6.0時間加熱撹拌した。一夜放置後、該反応液にメタノールを加えて生じた結晶を濾過し、濾過後の結晶をメタノールで洗って((2R,3R)−2,3−ブタンジオール付加体チタニルフタロシアニンを含有する顔料)CG−1:10.3部を得た。顔料(CG−1)のX線回折スペクトルでは、8.3°、24.7°、25.1°、26.5°に明確なピークがある。マススペクトルにおいて576と648にピークがあり、IRスペクトルでは970cm-1付近のTi=O、630cm-1付近にO−Ti−Oの両吸収が現れる。また熱分析(TG)では390〜410℃に約7%の質量減少があることから、チタニルフタロシアニンと(2R,3R)−2,3−ブタンジオールの1:1付加体と非付加体(付加していない)チタニルフタロシアニンの混合物と推定される。
得られた顔料(CG−1)のBET比表面積を流動式比表面積自動測定装置(マイクロメトリックス・フローソープ型:島津製作所)で測定したところ、31.2m2 /gであった。
電荷輸送物質:下記化合物A225部、バインダー樹脂:ポリカーボネート樹脂「Z300」(三菱ガス化学社製)300部、酸化防止剤:「Irganox1010」(日本チバガイギー社製)6部、溶媒:THF(テトラヒドロフラン)1600部、溶媒:トルエン400部、シリコーンオイル「KF−50」(信越化学社製)1部を混合し、溶解して電荷輸送層形成用塗布液〔1〕を調製した。
この電荷輸送層形成用塗布液〔1〕を電荷発生層〔1〕の上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布し、乾燥膜厚20μmの電荷輸送層〔1〕を形成した。
(1)金属酸化物微粒子の作製
酸化錫(数平均一次粒径:20nm)100部、表面処理剤として例示化合物(S−13)30部、トルエン/イソプロピルアルコール=1/1(質量比)の混合溶媒300部の混合液を、ジルコニアビーズとともにサンドミルに入れ約40℃で、回転速度1500rpmで撹拌し、さらに、上記処理混合物を取り出し、ヘンシェルミキサーに投入して回転速度1500rpmで15分間撹拌した後、120℃で3時間乾燥することによって、ラジカル重合性官能基を有する化合物による酸化錫の表面処理を終了し、表面処理済み酸化錫を得た。これを金属酸化物微粒子〔1〕とする。上記のラジカル重合性官能基を有する化合物による表面処理により、酸化錫の粒子表面は例示化合物(S−13)により被覆されていた。
金属酸化物微粒子〔1〕150部、多官能ラジカル重合性有機化合物:上記例示化合物(M1)100部、電荷輸送性化合物:上記例示化合物(CTM−10)20部を遮光下で混合し、溶媒:2−ブタノール400部、溶媒:テトラヒドロフラン20部を混合撹拌し、分散機としてサンドミルを用いて5時間分散した後、重合開始剤:「イルガキュアー819」(BASFジャパン社製)12.5部および有機樹脂微粒子:「エポスターS」(日本触媒製)10部を加え、1時間混合撹拌を実施し、表面層形成用塗布液〔1〕を調製した。この表面層形成用塗布液〔1〕を電荷輸送層〔1〕上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥膜厚2.5μmの表面層〔1〕を形成し、感光体〔1〕を製造した。
感光体の製造例1における表面層の形成において、用いる有機樹脂微粒子の種類および添加量を表1に従って変更したことの他は同様にして、感光体〔2〕〜〔9〕を製造した。
感光体の製造例1における表面層の形成において、電荷輸送性化合物を添加しなかったことの他は同様にして感光体〔10〕を製造した。
感光体の製造例1における表面層の形成において、有機樹脂微粒子を添加しなかったことの他は同様にして感光体〔11〕を製造した。
感光体の製造例1における表面層の形成において、金属酸化物微粒子を添加しなかったことの他は同様にして感光体〔12〕を製造した。
以上のようにして得られた感光体〔1〕〜〔12〕につき、下記に示すクリーニング性、画像濃度ムラおよび耐摩耗性の評価を行った。
クリーニング性は、外部駆動機にて、感光体上へ現像したトナー帯をブレードで拭きとれるかどうかを目視で判断した。
具体的には、「bizhubProC6500」(コニカミノルタ社製)の画像形成ユニット改造品を用い、外部駆動機にセットした。その際、画像形成ユニットは耐久末期のものを使用した。画像形成ユニットは、図5に示すように、感光体(1)、帯電手段(2)、現像手段(4)、クリーニング手段(クリーニングブレード)(6)およびハウジングから構成されている。現像手段(4)は二成分現像方式であり、現像ローラ(44A)(マグネットロール/現像スリーブからなる)、規制ブレード(44D)、供給/搬送スクリュー(44B,44C)およびハウジングで構成されている。外部駆動機は、感光体および現像ローラを駆動させると共に、現像ローラへ所定の現像バイアスを印加することが可能となっている。
評価方法は、以下の通りである。
(1)外部駆動機に画像形成ユニットをセットする。
(2)現像手段(現像ローラ)に高圧電源出力線を繋ぎ、DC現像にて感光体上トナー量が2g/m2 なるよう現像バイアスを調整する。この際、現像剤中のトナー濃度低下を防ぐため適時トナーを必要量補給する。
(3)画像形成ユニットをそのまま5秒間駆動させた後、0.5秒間現像バイアスを印加し、その後0.3秒間回転させた後に停止する。
(4)感光体上のトナー拭き残しレベルを下記評価基準により評価する。
−評価基準−
○:拭き残し無し
△:スジ状での拭き残しあり
×:面状で拭き残し発生
実機にて、図6(A)に示すような半面黒ベタ・半面白ベタのA4チャートを10枚印字し、その後、図6(B)に示すハーフトーン画像出力における、ベタ黒の履歴部と白ベタの履歴部とでの画像濃度差を下記評価基準により評価する。画像濃度はマクベス社製「TD−904」により測定する。
−評価基準−
○:濃度差が0.02未満
△:濃度差が0.02以上0.03未満
×:濃度差が0.03以上
実機にて、印字率5%相当の文字チャートを100k枚出力した後に、表面層の減耗量をフィッシャー社製の測定器「FISCHERSCOPE(登録商標) MMS(登録商標) PC」にて測定し評価した。表面層の減耗量が0.6μm未満の場合を◎、0.6μm以上1.2μm未満の場合を○、1.2μm以上の場合を×として評価した。
2,2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
2A 帯電ローラ
2B 清掃ローラ
3,3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4,4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
5Y、5M、5C、5Bk 一次転写ローラ
5b 二次転写ローラ
6,6Y、6M、6C、6Bk、6b クリーニング手段
7 中間転写体ユニット
8 筐体
9 除電手段
10、10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
21 給紙手段
20 給紙カセット
22A、22B、22C、22D 中間ローラ
23 レジストローラ
24 定着手段
25 排紙ローラ
26 排紙トレイ
44A 現像ローラ
44B 供給スクリュー
44C 搬送スクリュー
44D 規制ブレード
66A クリーニングブレード
66B 支持部材
66C ブラシローラー
66J 搬送スクリュー
70 無端ベルト状中間転写体
71、72、73、74 ローラ
82L、82R 支持レール
P 転写材
101 導電性支持体
102 感光層
103 中間層
104 電荷発生層
105 電荷輸送層
106 表面層
107a 有機樹脂微粒子
107b 金属酸化物微粒子
251 基材
254 貯留タンク
255 圧送ポンプ
260 塗布ヘッド
261 塗布液流出口
262 塗布液分配スリット
263 塗布液分配室
264 供給管
265 スライド面
266 唇状部
267 排出口
L 塗布液
F 塗膜
Claims (10)
- 導電性支持体上に感光層が形成され、この感光層上に表面層が形成されてなる電子写真感光体において、
前記表面層は、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物の重合反応物である硬化樹脂中に、有機樹脂微粒子および金属酸化物微粒子が含有されてなるものであり、
前記有機樹脂微粒子は、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂からなり、数平均一次粒径が0.01〜3.00μmのものであることを特徴とする電子写真感光体。 - 前記有機樹脂微粒子が、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合物からなることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記有機樹脂微粒子が、前記硬化樹脂100質量部に対して5〜40質量部の割合で含有されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記金属酸化物微粒子が、ラジカル重合性官能基を有する化合物よりなる表面処理剤によって表面処理されてなるものであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 前記硬化樹脂がアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 前記表面層には電荷輸送性化合物が含有されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段と、当該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、前記転写材に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、電子写真感光体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備え、
前記電子写真感光体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を有し、
前記電子写真感光体が請求項1〜請求項6のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記帯電手段が、接触または非接触のローラ帯電方式のものであることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体の表面を帯電させる帯電工程と、当該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を転写材に転写する転写工程と、前記転写材に転写されたトナー像を定着させる定着工程と、電子写真感光体上の残留トナーを除去するクリーニング工程とを有し、
前記現像剤が潤滑剤を含み、
前記電子写真感光体として請求項1〜請求項6のいずれかに記載の電子写真感光体を用いることを特徴とする画像形成方法。 - 前記帯電工程が、接触または非接触のローラ帯電方式により行われることを特徴とする請求項9に記載の画像形成方法。
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