説明

電子写真感光体及びその製造方法、プロセスカートリッジ、並びに電子写真画像形成装置

【課題】露光により表面電位が低下する幅が維持される電子写真感光体を提供する。
【解決手段】基体と、前記基体上に設けられる電荷発生層と、前記電荷発生層上に設けられる電荷輸送層と、を備え、電子写真感光体に対して、−700Vに帯電し、露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを60回繰り返す負荷試験Aにおいて、露光強度を0 mJ/m以上3.0 mJ/m以下の範囲で変化させて行なったとき、前記負荷試験Aを行なう前の表面電位と、前記負荷試験Aを行なった後の表面電位と、の差が最大となる露光強度Cを求め、電子写真感光体に対し、−700Vに帯電し、前記露光強度Cで露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを100,000回繰り返す負荷試験Bを行なった後の表面電位と、前記負荷試験Bを行なう前の表面電位と、の差が10V以下である電子写真感光体

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真感光体及びその製造方法、プロセスカートリッジ、並びに電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式の画像形成は、電子写真感光体を帯電し、露光することにより生じる露光部の表面電位と非露光部の表面電位との差を利用してトナー像を形成している。従って、露光部の表面電位と非露光部の表面電位との差が狭まらないことが望ましく、そのため、電子写真感光体の感光層に種々の添加物を含有して、表面電位を調整する方法が開示されている。
【0003】
例えば、特定構造のスチルベン系化合物を電荷発生層に含むことで、電子写真感光体の残留電位を抑えることが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、電子写真感光体の表面に備える保護層に、露光光の波長と特定の関係式を有する粒子径を有する無機フィラーを含むことで、残留電位の上昇を抑制することが開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平5−100454号公報
【特許文献2】特開2003−241406号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の課題は、露光により表面電位が低下する幅が維持される電子写真感光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題は、以下の手段により解決される。
請求項1に係る発明は、基体と、前記基体上に設けられる電荷発生層と、前記電荷発生層上に設けられる電荷輸送層と、を備え、
電子写真感光体に対して、−700Vに帯電し、露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを60回繰り返す負荷試験Aにおいて、露光強度を0mJ/m以上3.0mJ/m以下の範囲で変化させて行なったとき、前記負荷試験Aを行なう前の表面電位と、前記負荷試験Aを行なった後の表面電位と、の差が最大となる露光強度Cを求め、
電子写真感光体に対し、−700Vに帯電し、前記露光強度Cで露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを100,000回繰り返す負荷試験Bを行なった後の表面電位と、前記負荷試験Bを行なう前の表面電位と、の差が10V以下である電子写真感光体である。
【0007】
請求項2に係る発明は、基体上に、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層して電子写真感光体を作製する電子写真感光体作製工程と、
前記電子写真感光体を、0.11MPa以上、かつ45℃以上65℃以下の大気環境下に0.5時間以上48時間以下曝露する曝露工程と、
を有する電子写真感光体の製造方法である。
【0008】
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の電子写真感光体を少なくとも備え、画像形成装置に着脱自在であるプロセスカートリッジである。
【0009】
請求項4に係る発明は、請求項1に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像を帯電されたトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記電子写真感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を有する電子写真画像形成装置である。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係る発明によれば、露光により表面電位が低下する幅が維持される電子写真感光体を提供する。
【0011】
請求項2に係る発明によれば、電子写真感光体を、0.11MPa以上、かつ45℃以上65℃以下の大気環境下に0.5時間以上48時間以下曝露しない場合に比べ、表面電位の個体差が10V以下となる電子写真感光体の製造方法を提供する。
【0012】
請求項3に係る発明によれば、露光により電子写真感光体の表面電位が低下する幅が維持されるプロセスカートリッジを提供する。
【0013】
請求項4に係る発明によれば、露光により電子写真感光体の表面電位が低下する幅が維持される電子写真画像形成装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】実施形態に係る電子写真感光体を示す概略部分断面図である。
【図2】実施形態に係る電子写真感光体を示す概略部分断面図である。
【図3】実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図4】実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
<電子写真感光体>
本実施形態に係る電子写真感光体(以下単に「感光体」とも称する)は、基体と、前記基体上に設けられる電荷発生層と、前記電荷発生層上に設けられる電荷輸送層と、を備え、電子写真感光体に対して、−700Vに帯電し、露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを60回繰り返す負荷試験Aにおいて、露光強度を0mJ/m以上3.0mJ/m以下の範囲で変化させて行なったとき、前記負荷試験Aを行なう前の表面電位と、前記負荷試験Aを行なった後の表面電位と、の差が最大となる露光強度Cを求め、
電子写真感光体に対し、−700Vに帯電し、前記露光強度Cで露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを100,000回繰り返す負荷試験Bを行なった後の表面電位と、前記負荷試験Bを行なう前の表面電位と、の差が10V以下である電子写真感光体である。
本実施形態に係る電子写真感光体(以下単に「感光体」とも称する)を上記構成とすることで、露光により電子写真感光体の表面電位が低下する幅が維持される。
【0016】
ここで、「負荷試験Aを行なう前の表面電位」、及び「負荷試験Aを行なった後の表面電位」とは、負荷試験Aを行なう前の感光体、及び、負荷試験Aを行なった後の感光体について、−700Vに帯電し、1.5mJ/mで露光した後の表面電位をいう。
また、「負荷試験Bを行なう前の表面電位」、及び「負荷試験Bを行なった後の表面電位」とは、負荷試験Bを行なう前の感光体、及び、負荷試験Bを行なった後の感光体について、−700Vに帯電し、露光強度Cで露光した後の表面電位をいう。
【0017】
ここで、一般に、感光体の表面電位を上下させる主な手段である帯電と、露光と、除電とを繰り返すことにより、感光体を帯電した後に露光しても、感光体生産直後は特に表面電位が低下しにくい。従って、帯電、露光、及び除電を繰り返すことにより、露光による表面電位が低下する幅が小さくなり易い。
しかし、本実施形態に係る感光体では、上記条件で繰り返す負荷試験Bの前後における表面電位の差が10V以下であることで、露光後に表面電位を低下し易くすると考えられる。すなわち、露光により電子写真感光体の表面電位が低下する幅が維持されると考えられる。
特に負荷試験Bにおける露光強度は、負荷試験Aにより求められる露光強度Cであり、負荷試験A後の表面電位と負荷試験A前の表面電位との差が最大となる露光条件である。すなわち、本実施形態に係る感光体は、表面電位差が最大となる厳しい条件での露光強度で露光した場合であっても、負荷試験B前の表面電位と負荷試験B後の表面電位との差を小さく抑えられると考えられる。
【0018】
従って、露光条件が、露光強度Cであっても、露光強度Cによらない、つまり負荷試験A前後の表面電位の差がより小さい露光強度であっても、本実施形態に係る感光体によれば、露光後の表面電位は変化しにくく、露光により電子写真感光体の表面電位が低下する幅が維持されると考えられる。
【0019】
負荷試験B前後の表面電位の差を小さく、10V以下に抑えることは、例えば、電子写真感光体を、0.11MPa以上、かつ45℃以上65℃以下の大気環境下に0.5 時間以上48時間以下曝露する曝露処理をすることにより達成される。曝露処理の詳細は、後述する電子写真感光体の製造方法における「曝露工程」にて説明する。
かかる曝露処理により、感光体の電荷発生層に、大気中の酸素分子、および水分子が飽和するまで導入され、電荷発生層中の励起子がフリーキャリアとなる確率を向上させるため、負荷試験B前後の表面電位の差を小さく抑制し得ると考えられる。
次に、負荷試験A及び負荷試験Bの帯電条件、露光条件、及び除電条件の詳細について説明する。
【0020】
負荷試験Aは、電子写真感光体に対して、−700Vに帯電し、露光し、さらに−100 Vに除電するサイクルを60回繰り返す試験である。
負荷試験Bは、電子写真感光体に対し、−700Vに帯電し、露光強度Cで露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを100,000回繰り返す試験である。なお、露光強度Cとは、負荷試験Aを行なう前の表面電位と、前記負荷試験Aを行なった後の表面電位と、の差が最大となる露光強度である。
負荷試験Aと負荷試験Bとは、負荷試験Aが、露光強度Cを決定するために露光強度を変えながら行なわれる試験であるのに対し、負荷試験Bでは露光強度が一定である点で、相違し、帯電条件、露光条件のうち露光強度以外の条件(露光光の波長、露光時間等)、及び、除電条件については統一する。
【0021】
−帯電条件−
感光体への帯電方法は、コロナ放電を利用したスコロトロンやコロトロンなどの非接触帯電方式と、微小ギャップでの放電を利用した帯電ローラーなどによる接触帯電方式の2種類の帯電方式のものが知られている。帯電時間は、例えば、0.0001秒以上1秒以下とする。
【0022】
−露光条件−
負荷試験Aでは、露光強度を0mJ/m以上3.0mJ/m以下の範囲で変化させる。変化幅は、特に制限されず、変化幅が小さいほど条件に合った露光強度Cが得られるが、一般に、0.1mJ/m以上0.5mJ/m以下の一定の幅で変化させて試験を行なう。このように露光強度を変化させて負荷試験Aを繰り返し、負荷試験Aを行なう前の表面電位と、前記負荷試験Aを行なった後の表面電位と、の差が最大となる露光強度(露光強度C)を得る。得られた露光強度Cが、負荷試験Bでの露光強度となる。
【0023】
感光体への露光は、例えば、LED(Light Emitting Diode)光や赤外線レーザーを感光体に照射することにより行なわれる。露光光の波長は、例えば、400nm以上1000nm以下であり、露光時間は、例えば、0.0001秒以上1秒以下である。
【0024】
−除電条件−
除電は、例えば、タングステンランプ、LED(Light Emitting Diode)光等を照射することにより行なわれ、除電時間は、例えば、0.0001秒以上1秒以下とする。
【0025】
次いで、本実施形態に係る電子写真感光体の構成について詳細に説明する。
本実施形態に係る電子写真感光体は、基体と、基体上に設けられる電荷発生層と、電荷発生層上に設けられる電荷輸送層と、を備える。
電子写真感光体は、更に、下引層や保護層を備えていてもよい。
【0026】
以下、電子写真感光体について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
図1は、実施形態に係る電子写真用感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図2はそれぞれ他の実施形態に係る電子写真感光体を示す模式断面図である。
【0027】
図1に示す電子写真感光体は、機能分離型の感光層2を有する感光体であり、基体1上に、下引層4、及び感光層2を、この順に設けて構成される。感光層2は、下引層4側から順に、電荷発生層2Aおよび電荷輸送層2Bの2層で構成される。
【0028】
図2に示す電子写真感光体は、機能分離型の感光層2を有する感光体であり、基体1上に、下引層4、感光層2、及び保護層5を、この順に設けて構成される。感光層2は、下引層4側から順に、電荷発生層2Aおよび電荷輸送層2Bの2層から構成される。
以下、電子写真感光体を構成する各層について説明する。なお、符号は省略して説明する。
【0029】
〔基体〕
基体としては、円筒状の導電性を有する基体が用いられる。なお、導電性とは、体積抵抗率が10Ω・cm未満であることをいう。
例えば、薄膜(例えばアルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、及びアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)等の膜)を設けたプラスチックフィルム等、導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙、導電性付与剤を塗布又は含浸させたプラスチックフィルム等が挙げられる。
【0030】
基体として金属パイプを用いる場合、表面は素管のままであってもよいし、予め鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニングなどの処理が行われていてもよい。
【0031】
〔感光層〕
感光層は、基体上に設けられる電荷発生層と、前記電荷発生層上に設けられる電荷輸送層とを含有して構成される。
以下、電荷発生層および電荷輸送層についてそれぞれ説明する。
【0032】
−電荷発生層−
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂中とを含んで構成される。かかる電荷発生材料としては、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料が挙げられ、特に、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.4゜、16.6゜、25.5゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.7゜、9.3゜、16.9゜、17.5゜、22.4゜及び28.8゜に強い回折ピークを有する無金属フタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.5゜、9.9゜、12.5゜、16.3゜、18.6゜、25.1゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも9.6゜、24.1゜及び27.2゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶が挙げられる。その他、電荷発生材料としては、キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、アントロン顔料、キナクリドン顔料等が挙げられる。また、これらの電荷発生材料は、単独又は2種以上を混合して用いてもよい。
【0033】
電荷発生層を構成する結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールAタイプあるいはビスフェノールZタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられる。これらの結着樹脂は、単独又は2種以上混合して用いてもよい。
なお、電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、例えば10:1乃至1:10の範囲が望ましい。
【0034】
電荷発生層の形成の際には、上記成分を溶剤に加えた電荷発生層用塗布液が使用される。
【0035】
電荷発生層用塗布液中に粒子(例えば電荷発生材料)を分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。高圧ホモジナイザーとしては、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【0036】
電荷発生層用塗布液を基体上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。なお、基体上に、後述する下引層を設けるときは、基体上に電荷発生層用塗布液を塗布する場合と同様にして、下引層上に、電荷発生層用塗布液を塗布すればよい。
【0037】
電荷発生層の膜厚は、望ましくは0.01μm以上5μm以下、より望ましくは0.05μm以上2.0μm以下の範囲に設定される。
【0038】
−電荷輸送層−
電荷輸送層は、電荷輸送材料と、必要に応じて結着樹脂と、を含んで構成される。
電荷輸送材料としては、例えば、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、1−[ピリジル−(2)]−3−(p−ジエチルアミノスチリル)−5−(p−ジエチルアミノスチリル)ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、N,N′−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン、トリ(p−メチルフェニル)アミニル−4−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第3級アミノ化合物、N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン等の芳香族第3級ジアミノ化合物、3−(4′−ジメチルアミノフェニル)−5,6−ジ−(4′−メトキシフェニル)−1,2,4−トリアジン等の1,2,4−トリアジン誘導体、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、2−フェニル−4−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体、6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキシフェニル)ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、p−(2,2−ジフェニルビニル)−N,N−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、N−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質、及び上記した化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0039】
電荷輸送層を構成する結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールAタイプあるいはビスフェノールZタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、及びポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマー等があげられる。これらの結着樹脂は、単独又は2種以上混合して用いてもよい。
なお、電荷輸送材料と上記結着樹脂との配合比は、例えば10:1乃至1:5が望ましい。
【0040】
電荷輸送層は、上記成分を溶剤に加えた電荷輸送層用塗布液を用いて形成される。
電荷輸送層用塗布液中に粒子(例えば、後述のフッ素系樹脂粒子)を分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。高圧ホモジナイザーとしては、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【0041】
電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いられる。
電荷輸送層の膜厚は、望ましくは5μm以上50μm以下、より望ましくは10μm以上40μm以下の範囲に設定される。
【0042】
〔保護層〕
保護層は、感光体の表面層となる層であり、例えば、導電性材料と結着樹脂とを含んで構成される。また、保護層は、例えば、重合性官能基を有する電荷輸送性材料の硬化膜で構成されていてもよい。硬化膜は、必要に応じて、他の樹脂を含んでいてもよい。
なお、保護層の構成は、周知の構成が採用される。
【0043】
ここで、感光体の表面層となる層(例えば、保護層または電荷輸送層)は、更に、感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性を改善するために、フッ素系樹脂粒子を含んでいてもよい。フッ素系樹脂粒子としては、4フッ化エチレン、3フッ化エチレン、6フッ化プロピレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂粒子や「第8回ポリマー材料フォ−ラム講演予稿集 p89」に示される、フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーとを共重合させた樹脂粒子が挙げられる。特に、4フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂の粒子が好ましい。
フッ素系樹脂粒子の一次粒径は0.05μm以上1μm以下が好ましく、0.1μm以上0.5μm以下がより好ましい。一次粒径が0.05μmを下回ると分散時の凝集が進みやすくなる。一方、1μmを上回ると画質欠陥が発生し易くなる。
【0044】
電荷輸送層が表面層となる場合、電荷輸送層の全固形分に対するフッ素系樹脂粒子の含有量は2質量%以上15質量%以下であることが好ましい。なお、電荷輸送層の全固形分に対するフッ素系樹脂粒子の含有量が2質量%未満の場合、フッ素系樹脂粒子分散による電荷輸送層の改質が不十分となることがある。また、当該含有量が15質量%を超えると、分散性が悪化し、膜強度の低下が生じることがある。
【0045】
表面層中にフッ素系樹脂粒子を分散させるための塗布液の分散方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー、ナノマイザー等のメディアレス分散機が利用できる。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【0046】
また、表面層中のフッ素系樹脂粒子の分散安定剤として、フッ素系界面活性剤や、フッ素系グラフトポリマーを用いることで、塗布液としての分散性が安定する。フッ素系グラフトポリマーとしては、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、スチレン化合物等からなるマクロモノマー及びパーフルオロアルキルエチルメタクリレートよりグラフト重合された樹脂が好ましい。
フッ素系界面活性剤やフッ素系グラフトポリマーの含有量は、フッ素系樹脂粒子の全質量に対して1質量%以上5質量%以下であることが好ましい。
【0047】
また、同様の目的で、表面層にはシリコーンオイル等のオイルを添加してもよい。シリコーンオイルとしては、たとえば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコーンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノ−ル変性ポリシロキサン、フッ素変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコーンオイル等が挙げられる。
【0048】
〔下引層〕
下引層は、基体表面における光反射の防止、基体から感光層への不要なキャリアの流入の防止などの目的で、必要に応じて設けられる。
【0049】
下引層は、例えば、結着樹脂と、必要に応じてその他添加物とを含んで構成される。
下引層に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが挙げられる。これらの中でも、上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が望ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが望ましく用いられる。
【0050】
下引層には、シリコン化合物、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物等の金属化合物等を含有してもよい。
【0051】
金属化合物と結着樹脂との比率は、特に制限されず、所望する電子写真感光体特性を得られる範囲で任意に設定される。
【0052】
下引層には、表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子を添加してもよい。樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル(PMMA)樹脂粒子等が挙げられる。なお、表面粗さ調整のために下引層を形成後、その表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等が用いられる。
【0053】
ここで、下引層の構成として、結着樹脂と導電性粒子とを少なくとも含有する構成が挙げられる。なお、導電性粒子は、例えば体積抵抗率が10Ω・cm未満の導電性を有するものがよい。
【0054】
導電性粒子としては、例えば、金属粒子(アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの粒子)、導電性金属酸化物粒子(酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの粒子)、導電性物質粒子(カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末の粒子)等が挙げられる。これらの中でも、導電性金属酸化物粒子が好適である。導電性粒子は、2種以上混合して用いてもよい。
また、導電性粒子は、疎水化処理剤(例えばカップリング剤)等により表面処理を施して、抵抗調整して用いてもよい。
導電性粒子の含有量は、例えば、結着樹脂に対して、10質量%以上80質量%以下であることが望ましく、より望ましくは40質量%以上80質量%以下である。
【0055】
下引層の形成の際には、上記成分を溶媒に加えた下引層形成用塗布液が使用される。
また、下引層形成用塗布液中に粒子を分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。ここで、高圧ホモジナイザーとしては、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【0056】
下引層形成用塗布液を基体上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
【0057】
下引層の膜厚は、15μm以上が望ましく、20μm以上50μm以下がより望ましい。
【0058】
ここで、図示は省略するが、下引層と感光層との間に中間層をさらに設けてもよい。中間層に用いられる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコン原子などを含有する有機金属化合物などが挙げられる。これらの化合物は、単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いてもよい。中でも、ジルコニウムもしくはシリコンを含有する有機金属化合物は残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ないなど点から好適である。
【0059】
中間層の形成の際には、上記成分を溶媒に加えた中間層形成用塗布液が使用される。
中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
【0060】
なお、中間層は上層の塗布性改善の他に、電気的なブロッキング層の役割も果たすが、膜厚が大きすぎる場合には電気的な障壁が強くなりすぎて減感や繰り返しによる電位の上昇を引き起こすことがある。したがって、中間層を形成する場合には、0.1μm以上3μm以下の膜厚範囲に設定することがよい。また、この場合の中間層を下引層として使用してもよい。
【0061】
〔電子写真感光体の製造方法〕
本実施形態に係る電子写真感光体は、例えば、次の本実施形態に係る電子写真感光体の製造方法により製造される。
本実施形態に係る電子写真感光体の製造方法は、基体上に、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層して電子写真感光体を作製する電子写真感光体作製工程と、前記電子写真感光体を、0.11MPa以上、かつ45℃以上65℃以下の大気環境下に0.5時間以上48時間以下曝露する曝露工程と、を有する。
電子写真感光体の製造方法を上記構成とすることで、電子写真感光体の表面電位の個体差を10V以下とし得る。
なお、「個体差が10V以下である」とは、基体上に電荷発生層を有し、前記電荷発生層上に電荷輸送層を有する電子写真感光体であって、各層を構成する成分及び層厚が同じである電子写真感光体10本について、帯電し、露光した後の表面電位を測定したとき、表面電位の最大値と最小値との差が10V以下であることを意味する。
【0062】
基体上に電荷発生層を有し、前記電荷発生層上に電荷輸送層を有する電子写真感光体を製造したとき、かかる電子写真感光体について、0.11MPa以上、かつ45℃以上65℃以下の大気環境下に0.5時間以上48時間以下曝露する処理を施さない場合、電荷発生層中の酸素分子の量は、感光体により異なっていたと考えられる。このように、電荷発生層中の酸素分子の量が揃っていないと、感光体の表面電位も揃わず、個体差を生じると考えられる。また、電荷発生層中の酸素分子の量が揃わないのは、電子写真感光体の層構成にも起因すると考えられる。すなわち、基体上に電荷発生層を有し、前記電荷発生層上に電荷輸送層を有する電子写真感光体は、電荷発生層が基体と電荷輸送層とにより挟まれ、電荷輸送層により大気中の酸素分子が電荷発生層に導入されないと考えられる。
【0063】
ここで、基体上に電荷発生層を有し、前記電荷発生層上に電荷輸送層を有する電子写真感光体に、0.11MPa以上、かつ45℃以上65℃以下の大気環境下に0.5時間以上48時間以下曝露する処理を施すことによって、大気中の酸素分子が、電荷発生層中に導入されると考えられる。これは、感光体を45℃以上65℃以下に加熱することで、電荷輸送層を構成する成分の分子運動が活発になり、電荷輸送層中を酸素分子が通り抜けやすくなり、感光体を0.11MPa以上に加圧することで、酸素分子が電荷発生層まで到達すると考えられる。さらに、曝露時間を0.5時間以上48時間以下とすることで、電荷発生層中の酸素分子の量が飽和量に達するため、複数の感光体の表面電位が揃うと考えられる。
以下、電子写真感光体作製工程および曝露工程について説明する。
【0064】
−電子写真感光体作製工程−
電子写真感光体作製工程は、基体上に、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層して電子写真感光体を作製する工程である。
電荷発生層及び電荷輸送層は、既述のように、各層が含み得る成分を溶剤に加えて得られる塗布液を用いて形成される。従って、電子写真感光体作製工程では、アルミニウム基材等の基体上に電荷発生層を構成する成分を溶剤に加えた電荷発生層用塗布液を塗布して電荷発生層を形成し、更に、電荷発生層上に電荷輸送層を構成する成分を溶剤に加えた電荷輸送層用塗布液を塗布して電荷輸送層が形成される。
【0065】
さらに、電荷発生層の下層として下引層を設けるときは、基体上に電荷発生層用塗布液を塗布する前に、下引層を構成する成分を溶剤に加えた下引層用塗布液を塗布すればよい。また、電荷輸送層の上層として保護層を設けるときは、電荷輸送層を形成した後に、電荷輸送層上に、保護層を構成する成分を溶剤に加えた保護層用塗布液を塗布すればよい。
【0066】
−曝露工程−
曝露工程では、電子写真感光体作製工程で作成された電子写真感光体を、0.11MPa以上、かつ45℃以上65℃以下の大気環境下に0.5時間以上48時間以下曝露する。
上記条件で感光体を大気環境下に曝露することで、大気中の酸素分子が電荷発生層に導入され、電荷発生層中の酸素分子が飽和状態となると考えられる。電荷発生層中の酸素分子が飽和することで、複数ある感光体の電荷発生層中の酸素分子の量の個体差が少なくなると考えられる。その結果、感光体表面を帯電し、露光した後に表面電位が低下するとき、露光後の表面電位の個体差が10V以下となると考えられる。
【0067】
感光体への加圧条件は、0.11MPa以上であれば特に制限されないが、上限としては、例えば、0.2MPaが挙げられる。0.11MPa以上で感光体を加圧することで、大気中の酸素分子が電荷発生層中に導入される。
感光体への加圧条件は、0.11MPa以上0.2MPa以下とすることが好ましい。
【0068】
感光体への加熱条件は、45℃以上65℃以下である。感光体を加熱することにより、電荷輸送層中の電荷輸送材料等の電荷輸送層を構成する成分の分子運動が活発になり、大気中の酸素分子が、電荷輸送層中を通過する環境が作られると考えられる。感光体の加熱温度が45℃未満では、大気中の酸素分子は電荷輸送層を通過せず、酸素分子が電荷発生層に導入されない。一方、加熱の温度が65℃を超えると、電荷発生層および電荷輸送層の各層を構成する成分の分子運動がより活発になり、電荷発生層中に導入した酸素分子を電荷発生層中に補足しておけず、電荷発生層中の酸素分子の量が揃わない。従って、複数の感光体において、電荷発生層中の酸素分子の量に個体差が生じ、感光体を帯電し、露光後の表面電位に個体差が生じる。
感光体への加熱条件は、50℃以上60℃以下であることが好ましい。
【0069】
感光体は、上記の圧力および温度の大気環境の下、0.5時間以上48時間以下曝露される。0.5時間未満では、電荷発生層中の酸素分子の量が飽和量に達しない。一方、48時間を越えて感光体を大気環境下に曝露しても、電荷発生層中の酸素分子の量に変化をもたらさない。
曝露時間は、1時間以上24時間以下であることが好ましい。
【0070】
〔画像形成装置/プロセスカートリッジ〕
画像形成装置は、既述の本実施形態に係る電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を帯電されたトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記電子写真感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を有する。
【0071】
また、第1の本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る電子写真感光体を少なくとも備え、画像形成装置に着脱自在であるプロセスカートリッジである。
以下、画像形成装置とプロセスカートリッジを、図3を用いて詳細に説明する。
図3は、実施形態に係る画像形成装置100を示す概略構成図である。
図3に示される画像形成装置100は、既述の電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置(露光手段)9と、転写装置(転写手段)40と、中間転写体50と、を備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光可能な位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。
【0072】
図3におけるプロセスカートリッジ300は、ハウジング内に、電子写真感光体7、帯電装置(帯電手段)8、現像装置(現像手段)11、及びクリーニング装置(清掃手段)13を一体に支持している。
現像装置11は、トナーを含有する現像剤(図示せず)を収容する。
クリーニング装置13は、ブレード(クリーニングブレード)131を有しており、ブレード131は、電子写真感光体7の表面に接触するように配置されている。なお、ブレードは、導電性或いは絶縁性の繊維状部材と併用してもよい。
【0073】
また、図3では、クリーニング装置13として、潤滑材14を感光体7の表面に供給する繊維状部材132(ロール状)を備え、また、クリーニングをアシストする繊維状部材133(平ブラシ状)を用いた例を示してあるが、これらは必要に応じて使用される。
以下、各部材について説明する。
なお、符号は省略して説明する。
【0074】
〔帯電装置〕
帯電装置としては接触帯電方式を利用した帯電器が挙げられる。また接触帯電方式ではローラー、ブラシ、フィルム等の種々の公知の形態が用いられるが、特にローラー状の帯電部材が望ましい。ローラー状の帯電部材については感光体に対して250mgf以上600mgf以下の圧力で接触することが望ましい。
【0075】
ローラー状の帯電部材は帯電部材として有効な電気抵抗(10Ω以上10Ω以下)に調整された材料から構成される物であり、単層または複数の層から構成されていても構わない。
【0076】
帯電部材を構成する材質としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム)、エピクロルヒドリンゴム等の合成ゴムやポリオレフィン、ポリスチレン、塩化ビニル等からなるエラストマーを主材料とし、導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の任意の導電性付与剤を配合したものが用いられる。
【0077】
さらにナイロン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーン等の樹脂を塗料化し、そこに導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の導電性付与剤を配合し、得られた塗料をディッピング、スプレー、ロール塗布等の手法により積層して用いてもよい。
【0078】
〔露光装置〕
露光装置としては、公知の露光装置が用いられる。例えば、露光光源として、微小スポット径を形成する単一の発光レーザ素子や、複数の半導体レーザ(発光点)が平面内に二次元配列された面発光レーザ素子により発光されたレーザをポリゴンミラーにより屈折させるもの、複数のLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)素子を直線または千鳥状に配置したものなどがある。該光源は画像処理装置からの書込用画像データに応じた光を感光体ドラムに照射することで画像の書きこみが行われる。書きこみ時の光量は、感光体の表面上で0.5mJ/m以上5.0mJ/m以下であることが望ましい。
【0079】
〔現像装置〕
現像装置としては、公知の現像装置であればよく、例えば、キャリアとトナーとからなる現像ブラシを感光体に接触させて現像させる二成分現像方式の現像装置や、導電ゴム搬送ロール(現像ロール)上にトナーを付着させ感光体にトナーを現像する接触式一成分現像方式の現像装置などが利用される。
【0080】
二成分現像方式の場合、現像ロールの回転方向は感光体の回転方向と同方向でも逆方向でもよい。なお、現像ロールに印加する電界は直流でも直流に交流を重畳させてもよい。
【0081】
また、現像ロール表面に形成される磁気ブラシは、感光体に面する磁気ブラシ密度が変化しないよう層規制部材により層規制されることによって、磁気ブラシ密度が適正な範囲内に調整されることが望ましい。
【0082】
現像ロールに印加する電圧は、トナーの正規の極性が負極性である場合、−50V以下−600V以上が望ましく、さらに望ましくは−100V以下−350V以上である。
【0083】
〔トナー〕
トナーとしては、公知のトナーであれば特に限定されない。また、トナーには、結着樹脂や着色剤が含まれ、必要に応じて離型剤が含まれていてもよい。さらに、トナーには、フッ素樹脂粒子等の外添剤が添加されていてもよい。
【0084】
また、トナーには、さまざまな特性を制御するために、種々の成分を含有させてもよい。例えば、磁性トナーとして用いる場合、磁性粉(例えばフェライトやマグネタイト)、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金またはこれら金属を含む化合物などが含有させられる。さらに、4級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物やトリフェニルメタン系顔料等の通常使用される帯電制御剤を選択して含有させてもよい。
【0085】
さらに、トナーには、無機粒子からなる研磨剤に加えて、必要に応じて潤滑剤、転写助剤等の公知の外添剤を外添してもよい。
【0086】
トナーを製造する方法は、特に制約されるものではないが、例えば、通常の粉砕法や、分散媒中で作製する湿式溶融球形化法や、懸濁重合、分散重合、乳化重合凝集法等の既知の重合法によるトナー製造法などが用いられる。
【0087】
〔キャリア〕
現像剤がトナーとキャリアとからなる二成分現像剤である場合、使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが用いられる。例えば、酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物などの芯材のみからなるキャリア(ノンコートキャリア)や、これら芯材の表面に樹脂層を設けた樹脂被覆キャリア等が用いられる。
【0088】
以上に説明したキャリアを用いた二成分現像剤では、トナーとキャリアとの混合比(質量比)が、トナー:キャリア=1:100乃至30:100の範囲であることが望ましく、3:100乃至20:100の範囲がより望ましい。
【0089】
〔転写装置〕
転写装置は、感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する装置である。例えば、感光体および感光体上のトナー像に対し、トナーとは逆極性の電圧を印加して感光体上に形成されたトナー像を転写部にて記録媒体に転写させる。
転写装置としては、公知の方式を利用したものが使用される。例えば、コロトロンやスコロトロン等の非接触方式のもの、転写ロールを用いた接触方式のものが挙げられる。
また、感光体からトナー像を転写する際には、記録媒体を静電的に吸着して搬送し感光体上のトナー像を転写する転写ベルト方式を利用した直接転写方式が挙げられるが、直接記録媒体に転写する方式には限られず、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体を用いた中間転写方式であってもよい。
【0090】
画像形成装置が、後述する除電装置(トナー像の記録媒体への転写後かつ帯電前に、感光体における電荷を除電する装置)を有さない場合、転写装置が除電機能を有していてもよい。感光体における電荷は、感光体に対し、電圧を調節して印加することで除電する。
【0091】
〔クリーニング装置〕
クリーニング手段としては公知のクリーニング方式が利用される。例えば、クリーニングブレードを用いる場合、クリーニングブレードは感光体表面に接触する部分が弾性を有する部材からなり、該弾性を有する部材の100%モジュラスが6.5MPa以上であることが望ましく、7.0Mpa以上であることがより望ましく、9.0MPa以上であることがさらに望ましい。一方、弾性を有する部材の100%モジュラスは19.6MPa以下であることが望ましく、15.0MPa以下であることがより望ましい。
【0092】
また、弾性を有する部材は、その破断伸びが250%以上であることが望ましく、300%以上であることがより望ましく、350%以上であることがさらに望ましい。
【0093】
クリーニングブレードを構成する材料としては、公知のゴム体が用いられる、またその他の材料を添加してもよい。ゴム体としては、特に限定されないが、ゴムウレタンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリルゴム、ブタジエン系ゴム、スチレン系ゴムあるいはこれらの複合材が用いられる。また、クリーニングブレードの形状としては板状が好適に用いられ、遠心成形、押し出し成形、型成形等を利用して形成される。
【0094】
〔除電装置〕
画像形成装置は、除電装置(除電手段)を有していてもよい。
除電装置としては、公知の除電装置を用いればよく、トナー像の記録媒体への転写後かつ帯電前に、感光体の表面電位を除去し得るものであればよい。例えば、既述の除電機能を有する転写装置のように、感光体に対し、電圧を調節して印加して除電する装置であってもよいし、感光体に対して光除電を行う光除電装置であってもよい。
【0095】
図4は、他の実施形態に係る画像形成装置120を示す概略断面図である。
図4に示される画像形成装置120は、プロセスカートリッジ300を4つ搭載したタンデム方式のカラー画像形成装置である。
画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ300がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
【実施例】
【0096】
以下、実施例および比較例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「%」および「部」はすべて質量基準である。
【0097】
〔実施例1〕
<電子写真感光体作製工程>
(基体)
基体として、直径30mmの円筒状のアルミニウム基材を用意した。
【0098】
(下引層)
−金属酸化物粒子の表面処理−
酸化亜鉛(平均粒子径:70nm、テイカ社製、比表面積値:15m/g)100部をテトラヒドロフラン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤として、KBM603(信越化学社製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、テトラヒドロフランを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面が処理された酸化亜鉛(ZnO)粒子M1を得た。
【0099】
−下引層用塗布液1−
・酸化亜鉛粒子M1 60部
・アリザリン(電子受容性材料) 0.6部
・ブロック化イソシアネート(硬化剤) 13.5部
〔スミジュール3173、住友バイエルンウレタン社製〕
・ブチラール樹脂(結着樹脂)〔BM−1、積水化学社製〕 15部
・メチルエチルケトン(溶剤) 85部
【0100】
上記組成の混合溶液38部と、メチルエチルケトン25部とを混合し、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルにて4時間の分散を行い、分散液Dを得た。次いで、分散液Dに下記組成の成分を混合して、下引層用塗布液1を得た。
【0101】
・ジオクチルスズジラウレート(触媒) 0.005部
・シリコーン樹脂粒子〔トスパール145、GE東芝シリコーン社製〕 4.0部
【0102】
下引層用塗布液1を、浸漬塗布法にて直径30mmのアルミニウム基材上に塗布し、180℃、40分の乾燥硬化を行い厚さ15μmの下引層を得た。
【0103】
(電荷発生層)
・クロロガリウムフタロシアニン結晶(電荷発生材料) 15部
〔CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも
7.4゜、16.6゜、25.5゜及び28.3゜に強い回折ピークを有する。〕
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 10部
〔VMCH、日本ユニオンカーバイト社製〕
・n−ブチルアルコール 300部
【0104】
上記組成の混合物を、直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散し、電荷発生層用塗布液1を得た。得られた電荷発生層用塗布液1中に下引層が形成されたアルミニウム基材を浸漬し、下引層上に電荷発生層用塗布液1を塗布した。さらに、120℃で5分間乾燥して、厚みが0.2μmの電荷発生層を得た。
【0105】
(電荷輸送層)
下記組成の成分を十分攪拌混合し、4フッ化エチレン樹脂粒子の懸濁液(A液)を得た。
・4フッ化エチレン樹脂粒子〔体積平均粒径:0.2μm〕 0.5部
・下記式(1)で表される構造を有するメタクリル共重合体 0.015部
〔重量平均分子量:30,000〕
・トルエン(溶剤) 5部
【0106】
【化1】

【0107】
上記式(1)において、lとmは等しく、1以上の整数であり、nは約60である。
【0108】
次いで、下記組成の成分を混合して、電荷輸送材料溶液(B液)を得た。
・結着樹脂
ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:40,000)6部
・電荷輸送材料
N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン 2部
N,N′−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン 2部
・酸化防止剤
2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール 0.1部
・溶剤
テトラヒドロフラン 24部
トルエン 11部
【0109】
得られた電荷輸送材料溶液(B液)に、4フッ化エチレン樹脂粒子の懸濁液(A液)を加えて攪拌混合して得た混合液を、マイクロ流路を有する貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー〔吉田機械興行社製〕を用いて、500kgf/cm(4.9×10Pa)で分散処理を6回繰り返し、電荷輸送層用塗布液1を調製した。
【0110】
下引層と電荷発生層が形成されているアルミニウム基材を、得られた電荷輸送層用塗布液1に浸漬して、電荷発生層上に電荷輸送層用塗布液1を塗布し、120℃で40分間乾燥して、厚みが35μmの電荷輸送層を得た。
【0111】
[曝露工程]
アルミニウム基材上に、厚みが0.2μmの電荷発生層と、厚みが35μmの電荷輸送層とが形成された感光体を、加圧条件が0.12MPa、加熱条件が温度50℃の大気環境下に3時間曝露して、実施例1の電子写真感光体とした。
【0112】
[後処理]
次いで、後述の表面電位測定のため、実施例1の電子写真感光体を、大気圧(0.10MPa)下で温度25℃雰囲気中に1時間曝露する後処理を行なった。下記評価に用いた電子写真感光体は、いずれも上記後処理後の感光体である。後述する他の実施例及び比較例においても同様である。
【0113】
<表面電位測定>
実施例1の電子写真感光体について、下記負荷試験Bを行い、負荷試験Bを行なう前の表面電位(初期)、負荷試験Bを行なった後の表面電位(経時)、及び、負荷試験Bを行なった後の10本の感光体の表面電位を測定した。次いで、下記経時−初期差評価と下記個体差評価を行なった。
なお、負荷試験A、負荷試験B、経時−初期差評価、及び、個体差評価における帯電、露光において、帯電強度(電圧)、露光強度、及び除電強度以外の条件は同じであり、詳細は次のとおりである。また、負荷試験A及び負荷試験Bの除電において除電強度以外の条件は同じであり、詳細は次のとおりである。
【0114】
(負荷試験)
−負荷試験A(露光強度Cの決定)−
実施例1の電子写真感光体に対して、−700Vに帯電し、露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを60回繰り返す負荷試験Aにおいて、露光強度を0mJ/m以上3.0mJ/m以下の範囲で変化させて行なった。
負荷試験Aにおいて、負荷試験Aを行なう前の感光体の表面電位と、負荷試験Aを行なった後の感光体の表面電位と、の差が最大となる露光強度(実施例1の電子写真感光体における露光強度C)を求めたところ、表1にも示すように、1.2mJ/mであった。
【0115】
−負荷試験B−
実施例1の電子写真感光体について、−700Vに帯電し、1.2mJ/m(実施例1の電子写真感光体における露光強度C)で露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを、100,000回繰り返して負荷試験Bを行なった。
【0116】
(経時−初期差評価)
負荷試験Bを行なう前の実施例1の電子写真感光体、及び負荷試験Bを行なった後の実施例1の電子写真感光体について、それぞれ、100rpmで回転させながら、−700Vに帯電し、波長950nmの光を1.2mJ/mの強度で露光した。
次いで、露光後の表面電位を測定し、負荷試験Bを行なった後の表面電位(経時)と、負荷試験Bを行なう前の表面電位(初期)と、の差(経時−初期差)を測定した。結果を表1に示す。
【0117】
(個体差評価)
実施例1の電子写真感光体を10本用意し、それぞれの感光体について負荷試験Bを行った。負荷試験Bを行なった後の実施例1の電子写真感光体について、それぞれ、100rpmで回転させながら、−700Vに帯電し、波長950nmの光を1.2mJ/mの強度で露光し、露光後の表面電位を測定した。得られた表面電位の最大値と最小値との差(個体差)を算出し、表1に示した。
【0118】
〔実施例2乃至実施例6、及び比較例1乃至比較例8〕
実施例1の電子写真感光体の製造において、曝露工程における加圧条件および加熱条件を、表1に示す条件に変更した他は同様にして、実施例2乃至実施例6、及び比較例1乃至比較例8の電子写真感光体を製造した。
得られた電子写真感光体について、実施例1の電子写真感光体と同様にして後処理を行なった。その後、電子写真感光体を、実施例2乃至実施例6、及び比較例1乃至比較例8の電子写真感光体に変更した他は、実施例1と同様にして負荷試験Aを行なって、実施例2乃至実施例6、及び比較例1乃至比較例8各々の電子写真感光体における露光強度Cを求め、負荷試験Bを行なった。
次いで、実施例1と同様にして、経時−初期差評価と、個体差評価を行なった。結果を表1に示す。
【0119】
〔実施例7〕
実施例1の電子写真感光体の製造において、電子写真感光体作製工程における電荷発生層用塗布液1の塗布量と、電荷輸送層用塗布液1の塗布量とを変更して、厚みが0.15μmの電荷発生層、及び、厚みが40μmの電荷輸送層を形成したほかは、同様にして、実施例7の電子写真感光体を作成した。
得られた電子写真感光体について、実施例1の電子写真感光体と同様にして後処理を行なった。その後、電子写真感光体を、実施例7の電子写真感光体に変更した他は、実施例1と同様にして負荷試験Aを行なって、実施例7の電子写真感光体における露光強度Cを求め、負荷試験Bを行なった。
次いで、実施例1と同様にして、経時−初期差評価と、個体差評価を行なった。結果を表2に示す。
【0120】
〔実施例8乃至実施例12、及び比較例9乃至比較例17〕
実施例7の電子写真感光体の製造において、曝露工程における加圧条件および加熱条件を、表2に示す条件に変更した他は同様にして、実施例8乃至実施例12、及び比較例9乃至比較例17の電子写真感光体を製造した。
得られた電子写真感光体について、実施例1の電子写真感光体と同様にして後処理を行なった。その後、電子写真感光体を、実施例8乃至実施例12、及び比較例9乃至比較例17の電子写真感光体に変更した他は、実施例1と同様にして負荷試験Aを行なって、実施例8乃至実施例12、及び比較例9乃至比較例17各々の電子写真感光体における露光強度Cを求め、負荷試験Bを行なった。
次いで、実施例1と同様にして、経時−初期差評価と、個体差評価を行なった。結果を表2に示す。
【0121】
〔比較例18乃至比較例25〕
実施例1の電子写真感光体の製造において、曝露工程における加圧条件、加熱条件、及び曝露時間を、表3に示す条件に変更した他は同様にして、比較例18乃至比較例25の電子写真感光体を製造した。
得られた電子写真感光体について、実施例1の電子写真感光体と同様にして後処理を行なった。その後、電子写真感光体を、比較例18乃至比較例25の電子写真感光体に変更した他は、実施例1と同様にして負荷試験Aを行なって、比較例18乃至比較例25各々の電子写真感光体における露光強度Cを求め、負荷試験Bを行なった。
次いで、実施例1と同様にして、経時−初期差評価と、個体差評価を行なった。結果を表3に示す。
【0122】
〔実施例13乃至実施例18〕
実施例1の電子写真感光体の製造において、曝露工程における加圧条件、加熱条件、及び曝露時間を、表4に示す条件に変更した他は同様にして、実施例13乃至実施例18の電子写真感光体を製造した。
得られた電子写真感光体について、実施例1の電子写真感光体と同様にして後処理を行なった。その後、電子写真感光体を、実施例13乃至実施例18の電子写真感光体に変更した他は、実施例1と同様にして負荷試験Aを行なって、実施例13乃至実施例18各々の電子写真感光体における露光強度Cを求め、負荷試験Bを行なった。
次いで、露光強度を表4に示す強度に変更した他は実施例1と同様にして、経時−初期差評価と、個体差評価を行なった。結果を表4に示す。
【0123】
【表1】

【0124】
【表2】

【0125】
【表3】

【0126】
【表4】

【0127】
表1乃至表4に示した結果から明らかなように、実施例の電子写真感光体は、負荷試験Bを行なう前の表面電位(初期)と、負荷試験Bを行なった後の表面電位(経時)との差が10V以下であり、比較例の電子写真感光体に比べ、露光により表面電位が低下する幅が維持されることがわかった。また、感光体10本を用いて行なった個体差評価より、実施例の電子写真感光体は、比較例の電子写真感光体に比べて露光後の表面電位の差が小さく、10V以下であった。
【符号の説明】
【0128】
1 基体
2 感光層
2A 電荷発生層
2B 電荷輸送層
4 下引層
5 保護層
7 電子写真感光体
8 帯電装置
9 露光装置
11 現像装置
13 クリーニング装置
14 潤滑材
40 転写装置
50 中間転写体
100、120 画像形成装置
300 プロセスカートリッジ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基体と、前記基体上に設けられる電荷発生層と、前記電荷発生層上に設けられる電荷輸送層と、を備え、
電子写真感光体に対して、−700Vに帯電し、露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを60回繰り返す負荷試験Aにおいて、露光強度を0mJ/m以上3.0mJ/m以下の範囲で変化させて行なったとき、前記負荷試験Aを行なう前の表面電位と、前記負荷試験Aを行なった後の表面電位と、の差が最大となる露光強度Cを求め、
電子写真感光体に対し、−700Vに帯電し、前記露光強度Cで露光し、さらに−100Vに除電するサイクルを100,000回繰り返す負荷試験Bを行なった後の表面電位と、前記負荷試験Bを行なう前の表面電位と、の差が10V以下である電子写真感光体。
【請求項2】
基体上に、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層して電子写真感光体を作製する電子写真感光体作製工程と、
前記電子写真感光体を、0.11MPa以上、かつ45℃以上65℃以下の大気環境下に0.5時間以上48時間以下曝露する曝露工程と、
を有する電子写真感光体の製造方法。
【請求項3】
請求項1に記載の電子写真感光体を少なくとも備え、画像形成装置に着脱自在であるプロセスカートリッジ。
【請求項4】
請求項1に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像を帯電されたトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記電子写真感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を有する電子写真画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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