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JP4702950B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置、ならびに、電子写真感光体の製造方法 - Google Patents

電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置、ならびに、電子写真感光体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真感光体、電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置、ならびに、電子写真感光体の製造方法に関する。
近年、有機光導電性材料を用いた電子写真感光体(有機電子写真感光体)の研究開発が盛んに行われている。
電子写真感光体は、基本的には、支持体と該支持体上に形成された感光層とから構成されている。しかしながら、現状は、支持体表面の欠陥の被覆、感光層の塗工性向上、支持体と感光層との接着性向上、感光層の電気的破壊に対する保護、帯電性の向上、支持体から感光層への電荷注入阻止性の改良などのために、支持体と感光層との間に各種層を設けることが多い。したがって、支持体と感光層との間に設けられる層には、被覆性、接着性、機械的強度、導電性および電気的バリア性などの多くの機能が要求される。
支持体と感光層との間に設けられる層としては、従来、以下のタイプのものが知られている。
(i)導電性材料を含有しない樹脂層。
(ii)導電性材料を含有した樹脂層。
(iii)上記(ii)の層の上に、上記(i)の層を積層した複合層。
上記(i)の層は、導電性材料を含有しないため、層の抵抗が高い。しかも、表面平滑化処理が施されていない支持体表面の欠陥を被覆するためには、その厚さ(膜厚)を厚くしなければならない。
しかしながら、抵抗が高い上記(i)の層の膜厚を厚くすると、初期および繰り返し使用時の残留電位が高くなるという問題が生じる。
したがって、上記(i)の層の実用化のためには、支持体表面の欠陥を少なくし、かつ、その膜厚を薄くする必要がある。
一方、上記(ii)の層は、導電性粒子などの導電性材料を樹脂中に分散した層であり、層の抵抗を小さくすることが可能であるため、層の膜厚を厚くして、導電性の支持体や非導電性の支持体(樹脂製の支持体など)の表面の欠陥を被覆することが可能である。
しかしながら、上記(ii)の層の膜厚を厚くする場合は、薄くする上記(i)の層に比べて、層に十分な導電性を付与する必要があるため、上記(ii)の層は体積抵抗率の低い層となり、そのため、低温低湿から高温高湿の幅広い環境条件において、画像欠陥の原因となる支持体、上記(ii)の層から感光層への電荷注入を阻止するためには、電気的バリア性を有する層を上記(ii)の層と感光層との間に別途設けることが好ましい。電気的バリア性を有する層とは、上記(i)の層のように、導電性粒子を含有しない樹脂層である。
つまり、支持体と感光層との間に設けられる層は、上記(i)の層と上記(ii)の層とを積層した上記(iii)の構成であることが好ましい。
上記(iii)の構成は、複数の層を形成する必要があるため、それだけ工程が増えるが、支持体表面の欠陥の許容範囲が大きくなるため、支持体の使用許容範囲が大幅に広がり、生産性の向上が図れるという利点がある。
一般的に、上記(ii)の層は導電層と呼ばれ、上記(i)の層は中間層(下引き層、バリア層)と呼ばれる。
押し出し工程および引き抜き工程を含む製造方法により製造されるアルミニウム管や、押し出し工程およびしごき工程を含む製造方法により製造されるアルミニウム管は、表面切削することなく無切削管として良好な寸法精度や表面平滑性が得られるうえ、コスト的にも有利な電子写真感光体用の支持体として用いられているが、これらの無切削のアルミニウム管の表面にはササクレ状の凸状欠陥が生じやすく、このような支持体の表面欠陥の隠蔽の観点からも、上記(iii)の構成が好ましい。
導電層に用いる導電性材料としては、各種の金属、金属酸化物および導電性ポリマーなどがある。その中でも、粉体抵抗率が通常10乃至10Ω・cmの範囲にある酸化スズ(以下「SnO」ともいう。)は、抵抗特性に優れており好ましい。また、SnOの導電性材料の製造時に、酸化アンチモンなどのスズとは異なる価数の金属の化合物や非金属元素などを混合して(ドープして)、粉体抵抗率を1/1000乃至1/100000に小さくした導電性材料もある。また、構成元素を増やさずにノンドープでSnOの抵抗をアンチモンドープと同程度に小さくした酸素欠損型SnOの導電性材料もある。
酸素欠損型SnOに関連する先行技術として、例えば、酸素欠損型SnOを導電層に用いる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、硫酸バリウム粒子に酸素欠損型SnOを被覆して、SnOだけを用いる場合よりも分散性を向上させる技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。また、分散性を向上させるために硫酸バリウム粒子を用い、その上に、白色度を向上させるために酸化チタン(TiO)を被覆し、さらにその上に、導電性を付与するためにSnOを被覆する技術が開示されている(例えば、特許文献3参照)。ただし、特許文献3には、酸素欠損型SnOの実施形態までは開示されていない。
また、近年、電子写真感光体に接触配置した帯電部材(接触帯電部材)に電圧を印加し、電子写真感光体を帯電する接触帯電方式を採用した電子写真装置が広く普及している。特に、ローラー形状の接触帯電部材(帯電ローラー)を電子写真感光体の表面に接触させ、これに直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより電子写真感光体の帯電を行う方式(AC/DC接触帯電方式)、あるいは、これに直流電圧のみの電圧を印加することにより電子写真感光体の帯電を行う方式(DC接触帯電方式)が主流となっている。
AC/DC接触帯電方式の場合、直流電源および交流電源が必要となり、電子写真装置自体のコストアップを招く、DC接触帯電方式の場合に比べて、電子写真装置のサイズが大きくなる、などのデメリットがある。また、交流電流を多量に消費することによって接触帯電部材および電子写真感光体の耐久性が低下する、という短所もある。
したがって、電子写真装置のコスト削減および小型化ならびに高耐久性を考慮すると、DC接触帯電方式がより好ましいといえる。
しかしながら、DC接触帯電方式を採用した電子写真装置は、AC/DC接触帯電方式を採用した電子写真装置に比べて、帯電時の電子写真感光体の表面電位の均一性(帯電均一性)が劣る傾向にある。したがって、ハーフトーン画像などで帯電ムラに起因する電子写真感光体の長手方向(周方向に直交する方向)のスジムラ状の不良画像(以下「帯電スジ」ともいう。)が問題となりやすい。
この問題に関して、帯電部材の面から改良の提案がなされている。具体的には、帯電均一性を向上させる方法として、帯電部材の抵抗分布の均一化や、帯電部材の表面性の向上が検討されている。
前者については、例えば、帯電部材の表面層(最外層)中の導電性材料の分散を向上させる、体積固有抵抗が比較的低い樹脂を接触帯電部材表面層の結着材料に用いる、接触帯電部材を構成する各層の膜厚を均一に調整する、などの方策が挙げられる。
後者については、例えば、帯電部材の表面層にレベリング剤を添加する、帯電部材の弾性層の表面性を向上させる、などの方策が挙げられる。
また、帯電部材に直流電圧のみの電圧を印加して電子写真感光体を帯電する場合でも、帯電部材の表面粗さを5μm以下とすることで帯電均一性が得られるという技術の提案がなされている(例えば、特許文献4参照)。
また、帯電部材の表面の十点平均粗さRzjis(JIS B−0601)を20μm以下とすることにより、帯電均一性が確保されて良好な画像が得られるという技術の提案がなされている(例えば、特許文献5参照)。
上記提案により、初期的な帯電均一性の向上はほぼ図られるが、帯電均一性の安定化という面では不十分なのが現状である。すなわち、長期に使用すると、帯電部材の表面に現像剤や紙粉などの汚染物質が付着するが、その際、部分的な付着ムラや大量付着が発生すると、それが原因で帯電均一性が低下することがある。
この長期使用における帯電均一性の安定化という課題に対して、さらに帯電部材の表面粗さを調節することによって、改良を行う提案がなされており、例えば、帯電部材の表面粗さを制御することにより帯電均一性を確保する技術が開示されている(例えば、特許文献6及び7参照)。また、帯電部材の表面粗さと電子写真感光体の表面摩擦係数を制御することによって帯電均一性を確保する技術が開示されている(例えば、特許文献8参照)。
一般的に、帯電部材の表面粗さは小さい方が長期使用による帯電部材の表面への汚染物質の付着を抑制できることが知られている。また、表面粗さが大きすぎると、帯電部材の表面形状に起因した帯電不良により、ポチなどの画像不良が発生する場合がある。これらの観点からみれば、帯電部材の表面粗さは小さい方が好ましい。
電子写真装置の高速化や高画質化の要求はより一層高まっており、特に、出力画像のカラー化(フルカラー化)により、ハーフトーン画像やベタ画像が出力されることが多くなっており、それらの高画質化への要求は年々高まる一方である。
例えば、出力画像1枚の中での濃度や色味などの均一性、また、連続画像出力での安定性が重視され、白黒プリンターや白黒複写機の許容範囲に比べると、格段に厳しくなってきている。特に、DC接触帯電方式を採用した電子写真装置では、露光(像露光)の履歴によるゴーストや、転写による帯電メモリー(転写メモリー)など、電子写真プロセスの1サイクルの履歴が次サイクルでの電子写真感光体の帯電電位ムラとなりやすい。そして、その結果として、出力画像に濃度ムラが生じてしまう。
そこで、通常は、転写手段の下流側かつ帯電手段の上流側に前露光手段などの除電手段を設けることにより、電子写真プロセス1サイクルの履歴を無くし、電子写真感光体の表面電位のムラを無くす対策が採られている。
特開平07−295245号公報 特開平06−208238号公報 特開平10−186702号公報 特開平05−341620号公報 特開平08−286468号公報 特開2004−061640号公報 特開2004−309911号公報 特開2004−038056号公報
しかしながら、本発明者らの検討の結果、支持体と感光層との間に上記(iii)の構成を採用した電子写真感光体を前露光手段を搭載した電子写真装置に用いると、帯電スジが非常に発生しやすくなることがわかった。また、この帯電スジの発生は、低温低湿環境下、さらにはサイクルタイムが短い場合においてより顕著になることもわかった。
本発明の目的は、支持体と感光層との間に上記(iii)の構成を採用した電子写真感光体であっても帯電スジが発生しにくい電子写真感光体を提供することにある。
また、本発明の目的は、このような電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、このような電子写真感光体の製造方法を提供することにある。
本発明は、支持体、該支持体上に形成された導電層、該導電層上に形成された中間層、および、該中間層上に形成された感光層を有する電子写真感光体において、
該導電層が、平均粒径が0.20μm以上0.60μm以下の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子と、結着材料とを含有する導電層用塗布液を用いて形成された層であり、
該導電層用塗布液における該酸素欠損型SnO 被覆TiO 粒子(P)と該結着材料(B)との質量比(P:B)が、2.3:1.0乃至3.3:1.0の範囲にあり、
該導電層の体積抵抗率が、8.0×10Ω・cmを超え1.0×1011Ω・cm以下である
ことを特徴とする電子写真感光体である。
また、本発明は、上記電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置である。
また、本発明は、支持体上に体積抵抗率が8.0×10Ω・cmを超え1.0×1011Ω・cm以下の導電層を形成する導電層形成工程、該導電層上に中間層を形成する中間層形成工程、および、該中間層上に感光層を形成する感光層形成工程を有する電子写真感光体の製造方法であって、
該導電層形成工程において、平均粒径が0.20μm以上0.60μm以下の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子と、結着材料とを含有する導電層用塗布液を用い、該導電層用塗布液における該酸素欠損型SnO 被覆TiO 粒子(P)と該結着材料(B)との質量比(P:B)が、2.3:1.0乃至3.3:1.0の範囲にある電子写真感光体の製造方法である。
本発明によれば、支持体と感光層との間に上記(iii)の構成を採用した電子写真感光体であっても帯電スジが発生しにくい電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明によれば、帯電スジが発生しにくい電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の電子写真感光体は、支持体、該支持体上に形成された導電層、該導電層上に形成された中間層、および、該中間層上に形成された感光層を有する。
本発明では、導電層に含有させる導電性材料として、酸素を欠損させることにより低抵抗化を図ったSnOをTiO粒子に被覆してなる粒子を用いる。この粒子のことを、本発明においては「酸素欠損型SnO被覆TiO粒子」と称する。この低抵抗化により、粒子の抵抗は、粉体抵抗率で1/10000程度になっている。
酸素欠損型SnOは、アンチモンなどの異元素をドープしたSnOに比べて再利用性に優れる。また、低湿環境下での抵抗率の上昇や高湿下での抵抗率の低下が少なく、環境安定性にも優れている。
本発明に用いられる導電層用の導電性材料が、酸素欠損型SnOのみからなる粒子(酸素欠損型SnO粒子)ではなく、酸素欠損型SnO被覆TiO粒子である理由は以下のとおりである。
まず、芯材粒子(TiO粒子)を用いるのは、導電層用塗布液における粒子の分散性の向上を図るためである。酸素欠損型SnO粒子を用いて導電層用塗布液を作製した場合、特に酸素欠損型SnOの含有比率が高い場合に、酸素欠損型SnOの凝集が発生しやすい。
また、芯材粒子としてTiO粒子を用いるのは、酸素欠損型SnOの酸素欠損部位とTiO粒子表面の酸化物部位の親和力により、酸素欠損型SnOの被覆層と芯材の結合が強化されるからである。また、酸素欠損型は、ドープ型と異なり、酸素存在下で酸化して酸素欠損部位が消失し、導電性が低下(粉体抵抗率が増加)してしまう場合があるが、芯材粒子としてTiO粒子を用いることにより、酸素欠損型SnOの酸素欠損部位が保護される。
また、芯材粒子であるTiO粒子は、露光光(画像露光光)がレーザー光である場合、レーザー露光の際、支持体表面で反射した光が干渉して出力画像に干渉縞が発生することを抑制することができる。
なお、酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の製造方法(酸素欠損型SnOを作製する方法やTiO粒子に酸素欠損型SnOを被覆する方法)は、特開平07−295245号公報や特開平04−154621号公報に開示されている。
帯電スジの発生を抑制するためには、導電層の体積抵抗率は8.0×10Ω・cmを超え1.0×1011Ω・cm以下である必要がある。導電層の抵抗は低いことが好ましいが、低温低湿環境下で帯電スジの発生を抑制するためには、導電層の体積抵抗率が1.0×1011Ω・cm以下である必要がある。一方、導電層の抵抗が低すぎると、高温高湿下での感光層への電荷注入によるポチやかぶりが発生することがあるため、導電層の体積抵抗率は8.0×10Ω・cmを超えることが好ましい。
本発明において、導電層の体積抵抗率の測定は以下のとおりに行うことができる。
まず、導電層用塗布液を用いてアルミニウムシート上に導電層サンプル(膜厚は10乃至15μm程度。電子写真感光体の導電層と同膜厚が好ましい。)を形成する。この導電層サンプル上に金の薄膜を蒸着により形成する。アルミニウムシートおよび金薄膜の両電極間を流れる電流値をpAメーターで測定する。測定環境は23℃/60%RHであり、印加電圧は0.1Vとする。電流値測定開始1分後の安定した値を読み取り、導電層の体積抵抗率を導き出す。
導電層の体積抵抗率を上記範囲に収めるためには、導電層用塗布液を調製する際に、粉体抵抗率が1乃至500Ω・cmの範囲にある酸素欠損型SnO被覆TiO粒子を用いることが好ましい。より好ましくは、1乃至250Ω・cmの範囲である。粉体抵抗率が高すぎる酸素欠損型SnO被覆TiO粒子を用いて調製した導電層用塗布液では、導電層の体積抵抗率を上記範囲に収めることが難しくなる。一方、粉体抵抗率が低すぎる酸素欠損型SnO被覆TiO粒子を用いて調製した導電層用塗布液では、作製した電子写真感光体の帯電能が低下する場合がある。
粉体抵抗率が上記範囲にある酸素欠損型SnO被覆TiO粒子を安定して得るためには、該粒子を製造する際の原材料配合比率を制御すればよい。例えば、酸素欠損型SnO被覆TiO粒子に対して30乃至60質量%のSnOを生成するのに必要なスズ原材料を該粒子製造時に配合すればよい(スズ原材料から得られるSnOの純度が100%であると仮定して計算した場合)。換言すれば、TiO粒子への酸素欠損型SnOの被覆率は30乃至60質量%が好ましい。
本発明における粉体抵抗率の測定方法は以下のとおりである。
測定装置としては、三菱化学(株)製の抵抗測定装置ロレスタAP(LorestaAp)を用いることができる。測定対象の粉体(=粒子)は、500kg/cmの圧力で固めて、ペレット状の測定用サンプルとする。測定環境は23℃/60%RHであり、印加電圧は100Vとする。
また、帯電スジの発生を抑制するためには、導電層用塗布液中で酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.20μm以上0.60μm以下であることが必要である。また、導電層用塗布液に含有される酸素欠損型SnO被覆TiO粒子のうち、粒径が0.10μm以上0.40μm以下の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の割合は、導電層用塗布液に含有される酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の総数に対して45個数%以上であることが好ましく、60個数%以上であることがより好ましい。
本発明において、導電層用塗布液の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の粒径(平均粒径や粒度分布なども含む)の測定は、以下のとおり液相沈降法によって行うことができる。
まず、導電層用塗布液をそれに用いた溶剤で透過率が0.8乃至1.0の間になるように希釈する。次に、(株)堀場製作所製の超遠心式自動粒度分布測定装置(CAPA700)を用いて回転数3000rpmの条件で測定し、平均粒径(体積標準D50)および粒度分布のヒストグラムを作成する。
導電層の組成が同一であっても、酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径が大きくなるにしたがって該導電性材料の粉体抵抗率が低下し、それとともに導電層の体積抵抗率も低下する。
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径が0.20μm未満の場合、導電層の体積抵抗率を上記範囲の収めるには、酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の使用量を増やす必要がある。ところが、酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の使用量を増やした場合、導電層の表面で反射した光が干渉して出力画像に干渉縞が発生することを抑制するために好適な導電層の表面粗さ(Rzjis:1乃至3μm)を達成することが難しくなる。なお、Rzjisとは、JISB0601(1994年)でRzと定義されていたものである。JISB0601は、2001年の規格改訂でRzが改訂され、1994年時のRy(最大高さ)に置き換わった。1994年時のRzは区別のために、2001年にRzjisと名称変更された。
また、酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の使用量を増やした場合、導電層の膜厚を厚くするとクラックが発生しやすくなり、膜特性が低下する場合もある。
一方、酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径が0.60μmを超える場合、あるいは、超えなくても粒径が0.10μm以上0.40μm以下の粒子の割合が45個数%に満たない場合、導電層の体積抵抗率を上記範囲に収めることは可能である。しかしながら、導電層の表面が極端に荒れてしまい、感光層への局所的な電荷注入が起こりやすくなり、出力画像中の白地におけるポチが目立つようになる場合がある。
本発明において、導電層は、例えば、平均粒径0.20乃至0.60μmの酸素欠損型SnO被覆TiO粒子を結着材料に溶剤とともに分散して得られる導電層用塗布液を支持体上に塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。分散方法としては、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機などを用いた方法が挙げられる。
導電層用塗布液に用いる溶剤としては、メタノール,エタノールおよびイソプロパノールなどのアルコールや,アセトン,メチルエチルケトンおよびシクロへキサノンなどのケトンや,テトラヒドロフラン,ジオキサン,エチレングリコールモノメチルエーテルおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテルや,酢酸メチルおよび酢酸エチルなどのエステルや,トルエンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素などを例示することができる。
支持体の表面欠陥を隠蔽するという観点から、導電層の膜厚は10μm以上25μm以下であることが好ましく、15μm以上20μm以下であることがより好ましい。
なお、本発明において、導電層を含む電子写真感光体の各層の膜厚は、(株)フィッシャーインストルメンツ社製のFISHERSCOPE mmsで測定することができる。
導電層の結着材料としては、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルアセタール、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステルなどの樹脂(結着樹脂)が挙げられる。これらは1種または2種以上用いることができる。また、各種樹脂の中でも、他層へのマイグレーション(溶け込み)の抑制、支持体への密着性、導電性材料の分散性・分散安定性、成膜後の耐溶剤性などの観点から、導電層の結着樹脂は硬化性樹脂が好ましく、熱硬化性樹脂がより好ましい。具体的には、熱硬化性のフェノール樹脂やポリウレタンが好ましい。導電層の結着樹脂として硬化性樹脂を用いる場合、導電層用塗布液に含有させる結着材料は該硬化性樹脂のモノマーおよび/またはオリゴマーとなる。
導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(P)と結着材料(B)との質量比(P:B)は、2.3:1.0乃至3.3:1.0の範囲にあることが好ましい。酸素欠損型SnO被覆TiO粒子が少なすぎると、導電層の体積抵抗率を上記範囲に収めることが難しくなる。酸素欠損型SnO被覆TiO粒子が多すぎると、導電層における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の結着が難しくなり、クラックが発生しやすくなる。
また、導電層の表面で反射した光が干渉して出力画像に干渉縞が発生することを抑制するために、導電層用塗布液に、導電層の表面を粗面化するための表面粗し付与材を添加することも可能である。表面粗し付与材としては、平均粒径が1μm以上3μm以下の樹脂粒子が好ましい。例えば、硬化性ゴム、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、シリコーン樹脂、アクリル−メラミン樹脂などの硬化性樹脂の粒子などが挙げられる。これらの中でも、凝集しにくいシリコーン樹脂の粒子が好ましい。樹脂粒子の比重(0.5乃至2)は、酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の比重(4乃至7)に比べて小さいため、導電層形成時に効率的に該導電層の表面を粗面化することができる。ただし、導電層中の表面粗し付与材の含有量が多いほど、導電層の体積抵抗率が上昇する傾向にあるため、導電層の体積抵抗率を上記範囲に収めるためには、導電層中の表面粗し付与材の含有量は、導電層中の結着樹脂に対して15乃至25質量%になるように調節することが好ましい。
また、導電層の表面性を高めるためにレベリング剤を添加してもよく、導電層の隠蔽性を向上させるために顔料粒子を導電層に含有させてもよい。
導電層から感光層への電荷注入を阻止するために、電気的バリア性を有する中間層を導電層と感光層との間に設ける必要があるが、中間層の体積抵抗率は1.0×10Ω・cm以上1.0×1013Ω・cm以下であることが好ましい。中間層の体積抵抗率が小さすぎると、電気的バリア性が乏しくなり、導電層からの電荷注入に起因するポチやカブリの発生が顕著になる傾向にある。一方、中間層の体積抵抗率が大きすぎると、画像形成時に電荷(キャリア)の流れが滞り、残留電位の上昇(電位安定性の欠如)が顕著になる傾向にある。
本発明における中間層の体積抵抗率の測定方法は以下のとおりである。
まず、中間層用塗布液を用いてアルミニウムシート上に中間層サンプル(膜厚は2乃至5μm程度。)を形成する。この中間層サンプル上に金の薄膜を蒸着により形成する。アルミニウムシートと金薄膜の両電極間を流れる電流値をpAメーターで測定する。測定環境は23℃/60%RHであり、印加電圧は100Vとする。電流値測定開始1分後の安定した値を読み取り、中間層の体積抵抗率を導き出す。
中間層は、結着樹脂を含有する中間層用塗布液を導電層上に塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
中間層の結着樹脂としては、以下のものが例示できる:ポリビニルアルコール,ポリビニルメチルエーテル,ポリアクリル酸類,メチルセルロース,エチルセルロース,ポリグルタミン酸,カゼイン,でんぷんなどの水溶性樹脂や,ポリアミド,ポリイミド,ポリアミドイミド,ポリアミド酸,メラミン樹脂,エポキシ樹脂,ポリウレタン,ポリグルタミン酸エステルなど。
電気的バリア性を効果的に発現させるためには、また、塗工性、密着性、耐溶剤性、抵抗などの観点から、中間層の結着樹脂は熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、熱可塑性のポリアミドが好ましい。ポリアミドとしては、溶液状態で塗布できるような低結晶性または非結晶性の共重合ナイロンなどが好ましい。また、中間層の膜厚は0.1μm以上2μm以下であることが好ましい。
さらに、導電層用塗布液および中間層用塗布液を用い、導電層サンプルと中間層サンプルとをこの順に積層した積層サンプルにおいて、積層サンプルの総膜厚(導電層サンプルの膜厚+中間層サンプルの膜厚)に対し、0.10[V/μm]の電圧を印加して、電圧印加時間t[s]における電流値をI(t)とし、0≦t≦300の範囲における電流値I(t)の最小値をIminとしたとき、0.2≦Imin/I(0)≦1.0である特性を持つことが好ましい。
上記電圧印加時間に対する電流値の測定方法およびImin/I(0)の値の求め方に関して説明する。
積層サンプル中の導電層サンプルの膜厚および中間層サンプルの膜厚は、それぞれ電子写真感光体の導電層の膜厚および中間層の膜厚と同一であることが好ましい。具体的には、アルミニウムシート上に導電層サンプルを10乃至15μmの膜厚で形成し、その上に中間層サンプルを0.5乃至1.5μmの膜厚で形成する。
まず、中間層サンプル上に金の薄膜を蒸着により形成して、アルミニウムシートと金薄膜の両電極間に積層サンプルの総膜厚に対し、0.10[V/μm]の電圧を定電圧電源を用いて印加する。次に、アルミニウムシートと金薄膜の両電極間を流れる電流値をpAメーターで測定する。測定環境は23℃/60%RHである。電流値測定は電圧印加開始時を0[s]として300[s]まで測定する。さらに、0[s]から300[s]の間で測定される電流最小値をIminとし、I(0)の値は5[s]以下の範囲から外挿により求め、Imin/I(0)の値を求める。
Imin/I(0)の値は、導電層と中間層の界面における電荷移動の影響を受けるものと考えられる。Imin/I(0)が小さいほど、導電層と中間層との界面における電荷移動がスムーズではなくなり、導電層と中間層との界面において電荷が滞りやすい状態であることを示すと考えられる。帯電スジの発生を抑制するには、Imin/I(0)の値は0.2以上であることが好ましく、1.0に近いほど帯電スジの発生を抑制するためには効果的である。
また、中間層において電荷(キャリア)の流れが滞らないようにするために、中間層には、電子輸送物質(アクセプターなどの電子受容性物質)を含有させてもよい。
次に、本発明の電子写真感光体の構成について説明する。
図1(a)〜図1(d)に示すように、本発明の電子写真感光体は、支持体101上に導電層102、中間層103、感光層104(電荷発生層1041、電荷輸送層1042)をこの順に有する電子写真感光体である。
感光層は、電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型感光層104であっても(図1(a)参照)、電荷発生物質を含有する電荷発生層1041と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層1042とに分離した積層型(機能分離型)感光層であってもよい。電子写真特性の観点からは積層型感光層が好ましい。また、積層型感光層には、支持体101側から電荷発生層1041、電荷輸送層1042の順に積層した順層型感光層(図1(b)参照)と、支持体101側から電荷輸送層1042、電荷発生層1041の順に積層した逆層型感光層(図1(c)参照)がある。電子写真特性の観点からは順層型感光層が好ましい。
また、感光層104(電荷発生層1041、電荷輸送層1042)上に、保護層105を設けてもよい(図1(d)参照)。
支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)が好ましく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製の支持体を用いることができる。アルミニウム、アルミニウム合金の場合は、押し出し工程および引き抜き工程を含む製造方法により製造されるアルミニウム管や、押し出し工程およびしごき工程を含む製造方法により製造されるアルミニウム管や、これらを切削、電解複合研磨(電解作用を有する電極と電解質溶液による電解および研磨作用を有する砥石による研磨)、湿式または乾式ホーニング処理したものも用いることができる。また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成された層を有する上記金属製支持体や樹脂製支持体(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、フェノール樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン樹脂など)を用いることもできる。また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子などの導電性材料を樹脂や紙に含浸した支持体や、導電性結着樹脂を有するプラスチックなどを用いることもできる。
導電層の電荷(キャリア)をアースに流すためには、導電性の支持体の体積抵抗率は、また、支持体の表面が導電性を付与するために形成された層である場合、その層の体積抵抗率は、1.0×1010Ω・cm以下であることが好ましい。特には、1.0×10Ω・cm以下であることがより好ましい。
なお、支持体が非導電性の支持体である場合には、本発明の電子写真感光体の導電層からアースを取る構成を採る必要がある。
支持体上には導電層が設けられ、導電層上には中間層が設けられる。導電層および中間層に関しては上述のとおりである。中間層上には感光層が設けられる。
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷発生物質としては、以下のものが例示できる:
モノアゾ,ジスアゾ,トリスアゾなどのアゾ顔料や,金属フタロシアニン,非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料や,インジゴ,チオインジゴなどのインジゴ顔料や,ペリレン酸無水物,ペリレン酸イミドなどのペリレン顔料や,アンスラキノン,ピレンキノンなどの多環キノン顔料や,スクワリリウム色素や,ピリリウム塩およびチアピリリウム塩や,トリフェニルメタン色素や,セレン,セレン−テルル,アモルファスシリコンなどの無機物質や,キナクリドン顔料や,アズレニウム塩顔料や,シアニン染料や,キサンテン色素や,キノンイミン色素や,スチリル色素や,硫化カドミウムや,酸化亜鉛など。
これらの中でも、特にオキシチタニ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、クロロガリウムフタロシアニンなどの金属フタロシアニンが好ましい。
感光層が積層型感光層である場合、電荷発生層に用いる結着樹脂としては、以下のものが例示できる:ポリカーボネート,ポリエステル,ポリアリレート,ブチラール樹脂,ポリスチレン,ポリビニルアセタール,ジアリルフタレート樹脂,アクリル樹脂,メタクリル樹脂,酢酸ビニル樹脂,フェノール樹脂,シリコーン樹脂,ポリスルホン,スチレン−ブタジエン共重合体,アルキッド樹脂,エポキシ樹脂,尿素樹脂,塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体など。
これらは単独、混合または共重合体として1種または2種以上用いることができる。
電荷発生層は、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。分散方法としては、ホモジナイザー、超音波、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルなどを用いた方法が挙げられる。電荷発生物質と結着樹脂との割合は、10:1乃至1:10(質量比)の範囲が好ましく、特には3:1乃至1:1(質量比)の範囲がより好ましい。
電荷発生層用塗布液に用いる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としてはアルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などが挙げられる。
電荷発生層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(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、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。
また、電荷発生層の膜厚は5μm以下であることが好ましく、0.1μm以上2μm以下であることがより好ましい。
また、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。また、電荷発生層において電荷(キャリア)の流れが滞らないようにするために、電荷発生層には、電子輸送物質(アクセプターなどの電子受容性物質)を含有させてもよい。
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリルメタン化合物などが挙げられる。
感光層が積層型感光層である場合、電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、以下のものが例示できる:アクリル樹脂,スチレン樹脂,ポリエステル,ポリカーボネート,ポリアリレート,ポリサルホン,ポリフェニレンオキシド,エポキシ樹脂,ポリウレタン,アルキド樹脂,不飽和樹脂など。
これらの中でも、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカーボネート、ポリアリレート、ジアリルフタレート樹脂が好ましい。これらは単独、混合物または共重合体として1種または2種以上用いることができる。
電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。電荷輸送物質と結着樹脂との割合は、2:1乃至1:2(質量比)の範囲が好ましい。
電荷輸送層用塗布液に用いる溶剤としては、以下のものが例示できる:アセトン,メチルエチルケトンなどのケトン,酢酸メチル,酢酸エチルなどのエステル,ジメトキシメタン,ジメトキシエタンなどのエーテル,トルエン,キシレンなどの芳香族炭化水素,クロロベンゼン,クロロホルム,四塩化炭素などのハロゲン原子で置換された炭化水素など。
電荷輸送層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(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、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。
電荷輸送層の膜厚は5μm以上40μm以下であることが好ましく、10μm以上20μm以下であることが帯電均一性の観点からより好ましい。
また、電荷輸送層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
感光層が単層型感光層である場合、該単層型感光層は、上記電荷発生物質および上記電荷輸送物質を上記結着樹脂および上記溶剤と共に分散して得られる単層型感光層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
また、感光層上には、該感光層を保護することを目的とした保護層を設けてもよい。保護層は、上述した各種結着樹脂を溶剤に溶解して得られる保護層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
保護層の膜厚は0.5μm以上10μm以下であることが好ましく、1μm以上5μm以下であることが好ましい。
次に、本発明に好適に用いられる帯電部材について説明する。
本発明に好適に使用される帯電部材はローラー形状(以下「帯電ローラー」ともいう。)である。その構成としては、例えば、導電性基体および該導電性基体上に形成された1つまたは複数の被覆層からなる構成が挙げられる。該被覆層の少なくとも1層には導電性が付与される。より具体的には、導電性基体、該導電性基体上に形成された導電性弾性層および導電性弾性層上に形成された表面層からなる構成が挙げられる。
帯電部材の表面の十点平均粗さ(Rzjis)は5.0μm以下が好ましい。帯電部材の表面の十点平均粗さ(Rzjis)の測定は、(株)小坂研究所製の表面粗さ測定器SE−3400を用いて行うことができる。より詳しくは、本測定器により、本帯電部材表面の任意の6点におけるRzjisを測定し、その6点の平均値をもって、十点平均粗さとする。
帯電部材の表面粗さが大きすぎると、連続画像出力により現像剤(トナーやその外添剤)が帯電部材の表面に付着しやすくなり、帯電部材の表面の汚れを出力画像上に発生させることになりやすい。
このように帯電部材の表面を特定の範囲内の粗さ範囲に制御することにより、表面の高低差による放電電荷量差を小さく抑えることができ、帯電部材の表面形状に起因した帯電不良によるポチなどの画像不良の発生を抑制することができる。
図2に、本発明のプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。
図2において、1はドラム状の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。
回転駆動される電子写真感光体1の周面は、帯電手段3により、正または負の所定電位に均一に帯電され、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段(不図示)から出力される露光光(画像露光光)4を受ける。こうして電子写真感光体1の周面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。帯電手段3に印加する電圧は、直流電圧のみであってもよいし、交流電圧を重畳した直流電圧であってもよい。
電子写真感光体1の周面に形成された静電潜像は、現像手段5のトナーにより現像されてトナー画像となる。次いで、電子写真感光体1の周面に形成担持されているトナー画像が、転写手段(転写ローラー)6からの転写バイアスによって、転写材(紙など)Pに順次転写されていく。なお、転写材は、電子写真感光体1の回転と同期して転写材供給手段(不図示)から電子写真感光体1と転写手段6との間(当接部)に給送されてくる。
トナー画像の転写を受けた転写材Pは、電子写真感光体1の周面から分離されて定着手段8へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物(プリント、コピー)として装置外へプリントアウトされる。
トナー像転写後の電子写真感光体1の表面は、クリーニング手段(クリーニングブレードなど)7によって転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化される。さらに前露光手段(不図示)からの前露光光11により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。
上述の電子写真感光体1、帯電手段3、現像手段5、転写手段6およびクリーニング手段7などの構成要素のうち、複数のものを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。図2では、電子写真感光体1と、接触帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段7とを一体に支持してカートリッジ化して、電子写真装置本体のレールなどの案内手段10を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ9としている。
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
〈導電層用塗布液の調製例〉
(導電層用塗布液Aの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部、結着樹脂としてのフェノール樹脂(商品名:プライオーフェンJ−325、大日本インキ化学工業(株)製、樹脂固形分60%)36.5部、溶剤としてのメトキシプロパノール35部を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルで3時間分散して、分散液を調製した。
この分散液に、表面粗し付与材としてのシリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール120、GE東芝シリコーン(株)製、平均粒径2μm)3.9部、レベリング剤としてのシリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)0.001部を添加して攪拌し、導電層用塗布液Aを調整した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は61.2質量%であった。
(導電層用塗布液Bの調製)
分散時間を4時間に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Bを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.33μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は64.8質量%であった。
(導電層用塗布液Cの調製)
分散時間を1時間に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Cを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.47μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は47.1質量%であった。
(導電層用塗布液Dの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率500Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は30%)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Dを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.23μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は92.5質量%であった。
(導電層用塗布液Eの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率220Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は35%)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Eを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.30μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は67.0質量%であった。
(導電層用塗布液Fの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率800Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は25%)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Fを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.20μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は90.0質量%であった。
(導電層用塗布液Gの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率800Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は50%)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Gを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.45μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は45.3質量%であった。
(導電層用塗布液Hの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率800Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は60%)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Hを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.51μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は40.4質量%であった。
(導電層用塗布液Iの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率800Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は65%)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Iを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.57μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は33.8質量%であった。
(導電層用塗布液Kの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率0.8Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は70%)57.6部に変更し、また、導電層の結着樹脂としてのフェノール樹脂の使用量を32部に変更し、分散時間を0.5時間に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Kを作製した。
また、導電層用塗布液Kと導電性用塗布液Fを質量比3:2で混合した後、ロール架台で2時間混合して導電層用塗布液Jとした。
導電性用塗布液Kにおける酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.57μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は46.2質量%であった。
(導電層用塗布液Lの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を同じ酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の53部に、導電層の結着樹脂としてのフェノール樹脂の使用量を40部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Lを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は62.5質量%であった。
(導電層用塗布液Mの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を同じ酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の56.7部に、導電層の結着樹脂としてのフェノール樹脂の使用量を33.5部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Mを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は61.8質量%であった。
(導電層用塗布液Nの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を同じ酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の58.5部に、導電層の結着樹脂としてのフェノール樹脂の使用量を30.5部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Nを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は60.9質量%であった。
(導電層用塗布液Pの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を同じ酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の59.4部に、導電層の結着樹脂としてのフェノール樹脂の使用量を17.4部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Pを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は60.3質量%であった。
(導電層用塗布液Qの調製)
結着樹脂についてポリエステルポリウレタン(商品名:ニッポラン2304、日本ポリウレタン(株)製、固形分70%)31.3部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Qを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は61.1質量%であった。
(導電層用塗布液Rの調製)
導電層の表面粗し付与材としてのシリコーン樹脂粒子の使用量を3.3部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Rを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は60.3質量%であった。
(導電層用塗布液Sの調製)
導電層の表面粗し付与材としてのシリコーン樹脂粒子の使用量を4.4部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Sを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は60.3質量%であった。
(導電層用塗布液Tの調製)
導電層の表面粗し付与材としてのシリコーン樹脂粒子の使用量を5.4部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液Tを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は60.3質量%であった。
(導電層用塗布液aの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率0.8Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は70%)57.6部に変更し、また、導電層の結着樹脂としてのフェノール樹脂の使用量を32部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液aを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.65μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は22.5質量%であった。
(導電層用塗布液bの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率120Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)51.2部に変更し、また、導電層の結着樹脂としてのフェノール樹脂の使用量を42.6部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液bを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.35μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は63.9質量%であった。
(導電層用塗布液cの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率1200Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は20%)58.9部に変更し、また、導電層の結着樹脂としてのフェノール樹脂の使用量を29.8部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液cを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の平均粒径は0.19μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は88.1質量%であった。
(導電層用塗布液dの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を10質量%の酸化アンチモンをドープしたSnOを被覆したTiO粒子(粉体抵抗率15Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液dを作製した。
この導電層用塗布液における10質量%の酸化アンチモンをドープしたSnOを被覆したTiO粒子の平均粒径は0.36μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は61.0質量%であった。
(導電層用塗布液eの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnOを被覆した硫酸バリウム粒子(粉体抵抗率950Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は30%)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液eを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnOを被覆した硫酸バリウム粒子の平均粒径は0.18μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は85.2質量%であった。
(導電層用塗布液fの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部をドープ処理も酸素欠損処理もされていないSnOを被覆したTiO粒子(粉体抵抗率200000Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液fを作製した。
この導電層用塗布液におけるドープ処理も酸素欠損処理もされていないSnOを被覆したTiO粒子の平均粒径は0.34μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は64.8質量%であった。
(導電層用塗布液gの調製)
酸素欠損型SnO被覆TiO粒子(粉体抵抗率100Ω・cm、SnOの被覆率(質量比率)は40%)55部を酸素欠損型SnO粒子(粉体抵抗率0.5Ω・cm、芯材粒子なし)55部に変更した以外は導電層用塗布液Aと同様の操作で導電層用塗布液gを作製した。
この導電層用塗布液における酸素欠損型SnO粒子の平均粒径は0.05μmであり、該粒子のうち、粒径が0.10乃至0.40μmの範囲にある粒子の割合は40.0質量%であった。
〈電子写真感光体の作製例〉
(電子写真感光体1の作製)
押し出し工程および引き抜き工程を含む製造方法にて製造された、長さ260.5mm、直径30mmのアルミニウムシリンダー(JIS−A3003、アルミニウム合金)を支持体とした。
導電層用塗布液Aを、23℃/60%RH環境下で、支持体上に浸漬塗布し、これを30分間140℃で乾燥および熱硬化させることによって、膜厚が15μmの導電層を形成した。導電層の表面のRzjisを測定したところ、1.5μmであった。
(本発明において、Rzjisの測定は、JIS−B0601(1994)に準じ、(株)小坂研究所製の表面粗さ計サーフコーダーSE3500を用い、送り速度0.1mm/s、カットオフλc0.8mm、測定長さ2.50mmの設定で行った。)
また、別途、この導電層用塗布液Aを用いて導電層サンプル(膜厚15μm)を作製した。この導電層サンプル上に金の薄膜を蒸着により形成して、導電層の体積抵抗率を測定したところ、1.5×1010Ω・cmであった。
次に、N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、帝国化学産業(株)製)4.5部および共重合ナイロン樹脂(アミランCM8000、東レ(株)製)1.5部を、メタノール65部/n−ブタノール30部の混合溶媒に溶解して得られた中間層用塗布液を導電層上に浸漬塗布し、これを10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が0.6μmの中間層を形成した。
また、別途、この中間層用塗布液を用いて中間層サンプル(膜厚3μm)を作製した。この中間層サンプル上に金の薄膜を蒸着により形成して、中間層の体積抵抗率を測定したところ、2.0×1011Ω・cmであった。
また、別途、上記導電層用塗布液および上記中間層用塗布液を用いて、導電層と中間層との積層サンプル(導電層膜厚15μm、中間層膜厚0.6μm)を作製した。この中間層サンプル上に金の薄膜を蒸着により形成して、Imin/I(0)を測定したところ、0.80であった。
次に、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の7.5°、9.9°、16.3°、18.6°、25.1°、28.3°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン10部、ポリビニルブチラール(商品名:エスレックBX−1、積水化学工業(株)製)5部およびシクロヘキサノン250部を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で1時間分散し、次に、酢酸エチル250部を加えて電荷発生層用塗布液を調製した。
この電荷発生層用塗布液を、中間層上に浸漬塗布し、これを10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が0.16μmの電荷発生層を形成した。
次に、下記式で示される構造を有するアミン化合物10部、および、
Figure 0004702950
ポリカーボネート樹脂(商品名:Z400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)10部を、ジメトキシメタン30部/クロロベンゼン70部の混合溶媒に溶解して、電荷輸送層用塗布液を調製した。
この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布し、これを30分間120℃で乾燥させることによって、膜厚が18μmの電荷輸送層を形成した。
このようにして、電荷輸送層が表面層である電子写真感光体1を作製した。
(電子写真感光体2の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Bに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体2を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.3μmに、導電層の体積抵抗率は4.4×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.50となった。
(電子写真感光体3の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Cに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体3を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.7μmに、導電層の体積抵抗率は7.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、1.00となった。
(電子写真感光体4の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Dに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体4を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.3μmに、導電層の体積抵抗率は1.1×1011Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.50となった。
(電子写真感光体5の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Eに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体5を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.5μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.53となった。
(電子写真感光体6の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Fに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体6を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.1μmに、導電層の体積抵抗率は1.0×1011Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.33となった。
(電子写真感光体7の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Gに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体7を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.7μmに、導電層の体積抵抗率は2.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、1.00となった。
(電子写真感光体8の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Hに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体8を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは2.0μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.96となった。
(電子写真感光体9の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Iに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体9を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは2.2μmに、導電層の体積抵抗率は1.0×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、1.00となった。
(電子写真感光体10の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Kに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体10を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.8μmに、導電層の体積抵抗率は1.2×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.88となった。
(電子写真感光体11の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Lに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体11を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.6μmに、導電層の体積抵抗率は5.0×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.20となった。
(電子写真感光体12の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Mに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体12を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.5μmに、導電層の体積抵抗率は4.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.86となった。
(電子写真感光体13の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Nに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体13を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.4μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.90となった。
(電子写真感光体14の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Pに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体14を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.3μmに、導電層の体積抵抗率は8.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.91となった。
(電子写真感光体15の作製)
導電層の膜厚を9μmに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体15を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.2μmに、導電層の体積抵抗率は8.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.91となった。
(電子写真感光体16の作製)
導電層の膜厚を10μmに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体16を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.3μmに、導電層の体積抵抗率は8.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.91となった。
(電子写真感光体17の作製)
導電層の膜厚を20μmに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体17を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.7μmに、導電層の体積抵抗率は8.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.91となった。
(電子写真感光体18の作製)
導電層の膜厚を25μmに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体18を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは2.3μmに、導電層の体積抵抗率は8.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.91となった。
(電子写真感光体19の作製)
導電層の膜厚を28μmに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体19を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは2.5μmに、導電層の体積抵抗率は8.5×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.91となった。
(電子写真感光体20の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Qに変更し、導電層の膜厚を10μmとした以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体20を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.3μmに、導電層の体積抵抗率は3.0×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.70となった。
(電子写真感光体21の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Rに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体21を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.2μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.80となった。
(電子写真感光体22の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Sに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体22を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.8μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.80となった。
(電子写真感光体23の作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液Tに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体23を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは2.1μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.80となった。
(電子写真感光体24の作製)
中間層の膜厚を0.4μmに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体24を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.5μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.80となった。
(電子写真感光体25の作製)
中間層の膜厚を1.5μmに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体25を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.5μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.80となった。
(電子写真感光体26の作製)
電荷輸送層の膜厚を20μmに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体26を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.5μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.80となった。
(電子写真感光体27の作製)
電荷輸送層の膜厚を10μmに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体27を作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.5μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.80となった。
(電子写真感光体28の作製)
電子写真感光体1の作製において、電荷輸送層の結着樹脂を下記式で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂(粘度平均分子量(Mv):42000)
Figure 0004702950
に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体28を作製した。なお、上記式で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂は、テレフタル酸構造とイソフタル酸構造とのモル比(テレフタル酸構造:イソフタル酸構造)が50:50(モル比)のものである。
(なお、粘度平均分子量(Mv)の測定方法は以下のとおりである。
まず、試料0.5gをメチレンクロライド100mlに溶解し、改良Ubbelohde型粘度計を用いて、25℃における比粘度を測定した。次に、この比粘度から極限粘度を求め、Mark−Houwinkの粘度式により、粘度平均分子量(Mv)を算出した。粘度平均分子量(Mv)は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定されるポリスチレン換算値とした。)
その結果、導電層の表面のRzjisは1.5μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.80となった。
(電子写真感光体aの作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液aに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体aを作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.4μmに、導電層の体積抵抗率は6.0×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、1.00となった。
(電子写真感光体bの作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液bに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体bを作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.2μmに、導電層の体積抵抗率は2.0×1011Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.17となった。
(電子写真感光体cの作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液cに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体cを作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは0.8μmに、導電層の体積抵抗率は7.0×1010Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.18となった。
(電子写真感光体dの作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液dに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体dを作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.6μmに、導電層の体積抵抗率は4.0×10Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.67となった。
(電子写真感光体eの作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液eに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体eを作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは0.9μmに、導電層の体積抵抗率は3.0×1011Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.40となった。
(電子写真感光体fの作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液fに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体fを作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.5μmに、導電層の体積抵抗率は5.0×1012Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.10となった。
(電子写真感光体gの作製)
導電層用塗布液Aを導電層用塗布液gに変更した以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体gを作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.6μmに、導電層の体積抵抗率は7.0×1011Ω・cmに、導電層と中間層の積層サンプルにおけるImin/I(0)は、0.14となった。
(電子写真感光体hの作製)
中間層を設けなかった以外は、電子写真感光体1の作製と同様にして電子写真感光体hを作製した。
その結果、導電層の表面のRzjisは1.5μmに、導電層の体積抵抗率は1.5×1010Ω・cmとなった。
〈帯電部材の作製例〉
(帯電ローラーAの作製)
まず、弾性層を以下の方法で作製した。
エピクロルヒドリンゴム三元共重合体 100部
(エピクロルヒドリン:エチレンオキサイド:アリルグリシジルエーテル
=40mol%:56mol%:4mol%)
軽質炭酸カルシウム 30部
脂肪族ポリエステル系可塑剤 5部
ステアリン酸亜鉛 1部
老化防止剤MB(2−メルカプトベンズイミダゾール) 0.5部
酸化亜鉛 5部
四級アンモニウム塩(下記構造式) 2部
Figure 0004702950
カーボンブラック(表面未処理品)(平均粒径:0.2μm、体積抵抗率:0.1Ω・cm) 5部
以上の材料を50℃に調節した密閉型ミキサーにて10分間混練し、原料コンパウンドを調製した。このコンパウンドに原料のゴムのエピクロルヒドリンゴム100部に対し、加硫剤としての硫黄1部、加硫促進剤としてのDM(ジベンゾチアジルスルフィド)1部およびTS(テトラメチルチウラムモノスルフィド)0.5部を加え、20℃に冷却した二本ロール機にて10分間混練した。
混練にて得られたコンパウンドを、φ6mmステンレス製の芯金に外径φ15mmのローラー状になるように押し出し成型機にて成型し、加熱蒸気加硫した後、外径が10mmになるように研磨加工を行い、弾性層を有するローラーを得た。この際、研磨加工においては、幅広研磨方式を採用した。ローラー長は232mmとした。
前記弾性層の上に表面層を被覆形成した。表面層は下記に示す表面層塗料を浸漬塗布法にてコート成形した。浸漬塗布回数は2回とした。
まず、表面層塗料の材料として、
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液 100部
メチルイソブチルケトン 250部
導電性酸化スズ(トリフルオロプロピルトリメトキシシラン処理品)(平均粒径:0.05μm、体積抵抗率:10Ω・cm) 130部
疎水性シリカ(ジメチルポリシロキサン処理品)(平均粒径:0.02μm、体積抵抗率:1016Ω・cm) 3部
変性ジメチルシリコーンオイル 0.08部
架橋PMMA粒子(平均粒径:4.98μm) 80部
を用い、ガラス瓶を容器として混合溶液を作製した。これに、分散メディアとして、ガラスビーズ(平均粒径φ0.8mm)を充填率80%になるように充填し、ペイントシェーカー分散機を用いて18時間分散した。分散溶液にヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)の各ブタノンオキシムブロック体1:1の混合物を、
NCO/OH=1.0
となるように添加し、浸漬塗布用の表面層用塗料を調製した。
前記弾性層の表面上に表面層用塗料を浸漬塗布法にて2回コートし、風乾させた後、温度160℃にて1時間乾燥させ、帯電ローラーAを作製した。
作製した帯電ローラーAについて、十点平均粗さ(Rzjis)を前述した方法により測定したところ、4.4μmであった。
なお、表面層に添加する微粒子の粒度分布の測定は島津製作所製レーザー回折式粒度分布測定装置SALD−7000を用いて行った。測定可能な粒子径の範囲は0.015乃至500μmである。
(帯電ローラーBの作製)
表面層に添加するPMMA粒子の平均粒径を2.53μmとした以外は、帯電ローラーAの作製と同様にして帯電ローラーBを作製した。そのときの帯電ローラーBのRzjisは2.9μmであった。
(帯電ローラーCの作製)
表面層に添加するPMMA粒子の平均粒径を1.09μmとした以外は、帯電ローラーAの作製と同様にして帯電ローラーCを作製した。そのときの帯電ローラーCのRzjisは1.3μmであった。
(帯電ローラーDの作製)
表面層にPMMA粒子を添加しなかった以外は、帯電ローラーAの作製と同様にして帯電ローラーDを作製した。そのときの帯電ローラーCのRzjisは1.5μmであった。
(実施例1〜10、参考例11、実施例12、実施例13、参考例14、実施例15〜34および比較例1〜14)
上記のとおり作製した電子写真感光体および帯電ローラーをキヤノン(株)製レーザービームプリンターのLBP−2510の改造機に装着して、15℃/10%RHの環境下および30℃/80%RHの環境下にて通紙耐久テストを行い、初期と5000枚通紙耐久後の画像の評価を行った。詳しくは以下のとおりである。
LBP−2510を、プロセススピード190mm/sになるように改造した。この改造機を用いて、LBP−2510のシアン色用のプロセスカートリッジに作製した電子写真感光体および帯電ローラーを装着し、このカートリッジをシアンのプロセスカートリッジのステーションに装着し、評価を行った。
通紙時は各色の印字率2%の文字画像をレター紙にて20秒毎に1枚出力する間欠モードでフルカラープリント操作を行い、5000枚の画像出力を行った。
そして、耐久テスト開始時と5000枚終了後に3枚(ベタ白、ベタ黒、1ドット桂馬パターンのハーフトーン画像)の画像評価用のサンプルを出力した。
なお、画像の評価は、15℃/10%RHの環境下の耐久テストにおいては帯電スジ、干渉縞、ポチ、カブリの評価を、30℃/80%RHの環境下の耐久テストにおいてはポチ、カブリの評価を行った。
画像の評価の基準は以下のとおりである。
帯電スジの有無は、桂馬パターンのハーフトーン画像から、
A:帯電スジが全くなし、
B:帯電スジがほとんどなし、
C:帯電スジがわずかに観測される、
D:帯電スジが観測される、
E:帯電スジがはっきりわかる、
とした。
干渉縞の有無は、桂馬パターンのハーフトーン画像から、
A:干渉縞が全くなし、
C:干渉縞がわずかに観測される、
D:干渉縞が観測される、
とした。
カブリ、ポチに関しては、ベタ白画像から評価した。
結果を表1および表2に示す。表において、ブランクはカブリ、ポチの発生がないことを意味する。
Figure 0004702950
Figure 0004702950
以上の結果からわかるように、本発明によれば、支持体、該支持体上に形成された導電層、該導電層上に形成された中間層、および、該中間層上に形成された感光層を有する電子写真感光体であっても、帯電スジの発生が抑制された電子写真感光体を、リユース性に優れた酸素欠損型SnOを用いて提供することができる。
また、本発明によれば、このような電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。
本発明の電子写真感光体の層構成の例を示す図である。 本発明のプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。
符号の説明
101 支持体
102 導電層
103 中間層
104 感光層
1041 電荷発生層
1042 電荷輸送層
105 保護層
1 電子写真感光体
2 軸
3 帯電手段(一次帯電手段)
4 露光光(画像露光光)
5 現像手段
6 転写手段(転写ローラー)
7 クリーニング手段(クリーニングブレード)
8 定着手段
9 プロセスカートリッジ
10 案内手段
11 前露光光
P 転写材(紙など)

Claims (19)

  1. 支持体、該支持体上に形成された導電層、該導電層上に形成された中間層、および、該中間層上に形成された感光層を有する電子写真感光体において、
    該導電層が、平均粒径が0.20μm以上0.60μm以下の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子と、結着材料とを含有する導電層用塗布液を用いて形成された層であり、
    該導電層用塗布液における該酸素欠損型SnO 被覆TiO 粒子(P)と該結着材料(B)との質量比(P:B)が、2.3:1.0乃至3.3:1.0の範囲にあり、
    該導電層の体積抵抗率が、8.0×10Ω・cmを超え1.0×1011Ω・cm以下である
    ことを特徴とする電子写真感光体。
  2. 前記導電層用塗布液に含有される酸素欠損型SnO被覆TiO粒子のうち、粒径が0.10μm以上0.40μm以下の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の割合が、前記導電層用塗布液に含有される酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の総数に対して45個数%以上である請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 前記導電層用塗布液が、粉体抵抗率が1Ω・cm以上500Ω・cm以下の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子を用いて調製された塗布液である請求項1または2に記載の電子写真感光体。
  4. 前記導電層の膜厚が、10μm以上25μm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  5. 前記結着材料が硬化性樹脂の原料のモノマーおよび/またはオリゴマーである請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  6. 前記支持体が、押し出し工程および引き抜き工程を含む製造方法により製造されたアルミニウム製支持体である請求項1〜のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  7. 請求項1〜のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  8. 前記帯電手段が前記電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有する請求項に記載のプロセスカートリッジ。
  9. 前記帯電部材が導電性基体および該導電性基体上に形成された導電性被覆層を有する部材であり、前記帯電部材の表面の十点平均粗さRzjisが5μm以下である請求項に記載のプロセスカートリッジ。
  10. 請求項1〜のいずれか1項に記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
  11. 前記帯電手段が前記電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有する請求項10に記載の電子写真装置。
  12. 前記帯電部材が導電性基体および該導電性基体上に形成された導電性被覆層を有する部材であり、前記帯電部材の表面の十点平均粗さRzjisが5μm以下である請求項11に記載の電子写真装置。
  13. 前記帯電部材に直流電圧のみの電圧を印加するための電圧印加手段を有する請求項11または12に記載の電子写真装置。
  14. 支持体上に体積抵抗率が8.0×10Ω・cmを超え1.0×1011Ω・cm以下の導電層を形成する導電層形成工程、該導電層上に中間層を形成する中間層形成工程、および、該中間層上に感光層を形成する感光層形成工程を有する電子写真感光体の製造方法であって、
    該導電層形成工程において、平均粒径が0.20μm以上0.60μm以下の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子と、結着材料とを含有する導電層用塗布液を用い、該導電層用塗布液における該酸素欠損型SnO 被覆TiO 粒子(P)と該結着材料(B)との質量比(P:B)が、2.3:1.0乃至3.3:1.0の範囲にある電子写真感光体の製造方法。
  15. 前記導電層用塗布液に含有される酸素欠損型SnO被覆TiO粒子のうち、粒径が0.10μm以上0.40μm以下の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の割合が、前記導電層用塗布液に含有される酸素欠損型SnO被覆TiO粒子の総数に対して45個数%以上である請求項14に記載の電子写真感光体の製造方法。
  16. 前記導電層用塗布液が、粉体抵抗率が1Ω・cm以上500Ω・cm以下の酸素欠損型SnO被覆TiO粒子を用いて調製された塗布液である請求項14または15に記載の電子写真感光体の製造方法。
  17. 前記導電層の膜厚を10μm以上25μm以下とする請求項1416のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
  18. 前記結着材料が硬化性樹脂の原料のモノマーおよび/またはオリゴマーである請求項14〜17のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
  19. 前記支持体として、押し出し工程および引き抜き工程を含む製造方法により製造されたアルミニウム製支持体を用いる請求項1418のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
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