JP3979243B2 - Organic photoconductor, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge - Google Patents
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンターの分野において用いられる有機感光体、及び該有機感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真感光体は有機光導電物質を含有する電子写真感光体が最も広く用いられている。有機感光体（以下、感光体とも云う）は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料を開発しやすいこと、環境汚染のない材料を選択できること、製造コストが安いことなどが他の感光体に対して有利な点であるが、同じ有機物から形成されているトナーとの付着力が大きく、感光体上にトナーフィルミングが発生しやすいことや、機械的強度が弱く、多数枚の複写やプリント時に感光体表面の劣化や傷が発生することである。
【０００３】
上記のような有機感光体上の残留トナーのクリーニング性及び有機感光体の耐摩耗性を改良する方法として、感光体の最表面層にシリカ粒子を含有せしめ、感光体表面の機械的強度を大とし、耐久性を向上せしめることができることが報告されている（特許文献１、２、３）。又、前記シリカ粒子をシランカップリング剤等で処理して成る疎水性シリカ粒子を感光体の最表面層に含有せしめ、感光体の機械的強度を大ならしめると共に潤滑性を付与してより高耐久性の感光体が得られることが報告されている（特許文献４、５、６）。
【０００４】
又、有機感光体の耐久性を向上するための課題としてクリーニングブレード等の擦過による摩耗を抑制することが強く求められてきた。そのためのアプローチとして、感光体の表面に微粒子を含有させて、ブレードとの摩擦力を低減させるなどの技術が検討されてきた。例えば、感光層にアルキルシルセスキオキサン樹脂微粒子を含有させることが報告されている（特許文献７）。
【０００５】
しかしながらこのようなサブミクロンオーダーの微粒子を添加すると、必ずしもトナーのクリーニング性が改善されるとは限らず、感光体の表面粗さが増大しクリーニングブレードのエッジの欠けや摩耗を促進するため、クリーニング不良が発生しやすいなどの問題があった。
【０００６】
上記のようなクリーニングブレードのエッジの欠けに対しては疎水化シリカ粒子等の無機粒子を感光体の表面層に添加し、表面粗さを特定の範囲に構成し、クリーニングを容易にする方法が提案されている。例えば、５μｍ四方の平均面粗さＲａを１．５〜１００ｎｍに規定した特許が公開されている（特許文献８）。
【０００７】
しかしながら、有機感光体では摩耗と並ぶ重要な耐久性の阻害因子として分離爪等の鋭利物質による傷のつきやすさが挙げられる。これは現像剤や転写材等の材料中に含有されているタルク等の鋭利粒子、あるいは転写材の分離爪などにより、感光体表面に深い傷が発生し、クリーニング性を低下させるだけでなく、例えば分離爪の当接位置など局所的に接触頻度の多い箇所では、ハーフトーン画像の筋状欠陥として現れる。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５６−１１７２４５号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開昭６３−９１６６６号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平１−２０５１７１号公報
【００１１】
【特許文献４】
特開昭５７−１７６０５７号公報
【００１２】
【特許文献５】
特開昭６１−１１７５５８号公報
【００１３】
【特許文献６】
特開平３−１５５５５８号公報
【００１４】
【特許文献７】
特開平５−１８１２９１号公報
【００１５】
【特許文献８】
特開２００１−２６５０４０号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために成されたものである。即ち、本発明の目的は、感光体上のトナーの転写性、残留トナークリーニング性を改善すると同時に、感光体の耐傷性を改善し、鮮鋭性の良好な電子写真画像を作製できる有機感光体を提供することであり、該有機感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、以下の構成を持つことにより達成される。
【００１８】
１．導電性支持体上に電荷発生層とその上に積層された電荷輸送層を有する有機感光体において、該電荷輸送層が、その１つが表面層となる複数の層から構成され、且つ該有機感光体の下記に定義したクリープ率（ビッカース圧子を荷重２０ｍＮで押し込んだ時のクリープ率）が１％以上３．５％未満であり、且つその表面粗さＲａが０．０２μｍ以上０．１μｍ未満である有機感光体であって、
該表面層がバインダーとしての共重合ポリカーボネート樹脂と共に数平均粒子径１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の無機粒子を含有し、該無機粒子が該バインダーに対して１〜２０質量％されていることを特徴とする有機感光体。
クリープ率
ＣＨＵ（クリープ率）＝｛（ｈ２−ｈ１）／ｈ１｝×１００（％）
ｈ１：負荷荷重（２０ｍＮ）に達した時（負荷開始から５秒後）の押し込み深さ
ｈ２：保持（５ｓｅｃ）後の押し込み深さ
クリープ率の測定
使用機器：フィッシャースコープＨ１００Ｖ（微小硬さ測定装置）フィッシャー・イン ストルメンツ社製
使用圧子：ダイアモンド ビッカース圧子
負荷条件：４ｍＮ／ｓｅｃの速度で有機感光体の表面からビッカース圧子を押し込む
負荷時間：５ｓｅｃ
保持時間：５ｓｅｃ
除荷条件：負荷と同じ速度で負荷を除く
測定試料：
アルミ平板上に前記した感光体と同様に中間層、電荷発生層、第一電荷輸送層、第二電荷輸送層を設け、同じ条件で乾燥させ作製した試料をＨ１００Ｖ機に固定し、試料に対して垂直にビッカース圧子を押し込み測定。
測定は圧子負荷（５ｓｅｃ）、荷重保持（５ｓｅｃ：この間の変形量の割合がクリープ率）、除荷の手順で行う。
【００１９】
２．前記無機粒子が疎水性シリカであることを特徴とする前記１に記載の有機感光体。
【００２０】
３．前記１、２のいずれか１項に記載の有機感光体を用いて、少なくとも帯電工程、像露光工程、現像工程、転写工程、分離工程及びクリーニング工程の各工程を経て電子写真画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【００２１】
４．前記３に記載の画像形成方法を用いて電子写真画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【００２２】
５．前記１、２のいずれか１項に記載の有機感光体を用い、帯電器、像露光器、現像器、クリーニング器のいずれか１つとが一体に組み合わされており、画像形成装置に出し入れ自由に設計されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００２６】
即ち、本発明の有機感光体は導電性支持体上に電荷発生層とその上に積層された電荷輸送層を有する有機感光体において、該電荷輸送層が、その１つが表面層となる複数の層から構成され、且つ該有機感光体の前記定義したクリープ率（ビッカース圧子を荷重２０ｍＮで押し込んだ時のクリープ率）が１％以上３．５％未満であり、且つその表面粗さＲａが０．０２μｍ以上０．１μｍ未満である有機感光体であって、
該表面層がバインダーとしての共重合ポリカーボネート樹脂と共に無機粒子を含有し、
該無機粒子が該バインダーに対して１〜２０質量％されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の有機感光体は上記構成を有することにより、トナーの転写性、残留トナーのクリーニング性、耐傷性等が改善される。以下、本発明について実施の態様の中で、詳細に説明する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の有機感光体は感光体の表面からの粘弾性特性を最適に構成することにより、即ち感光体表面から加重される一定加重の圧子（荷重２０ｍＮ）に対し、一定の塑性変形（１％以上３．５％未満）特性を有機感光体に持たせ、且つ表面粗さＲａを０．０２μｍ以上０．１μｍ未満にすることにより、前記したようなトナーの転写性、残留トナークリーニング性を改善すると同時に、耐傷性を改善し、鮮鋭性等に優れた電子写真画像を形成することができる。
【００３０】
本発明のクリープ率と表面粗さＲａを有する具体的な有機感光体としては、導電性支持体上に電荷発生層とその上に複数の電荷輸送層を有し、最上層の電荷輸送層を表面層とし、該層に高弾性のバインダー樹脂として共重合ポリカーボネートと、疎水性無機微粒子を含有させた構成が好ましい。高弾性の共重合ポリカーボネート樹脂としては下記に示すような共重合ポリカーボネートが挙げられる。
【００３１】
【化１】
一方、疎水性微粒子としては、数平均一次粒径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の疎水性無機粒子が好ましく、数平均粒径は１０ｎｍ以上９０ｎｍ以下がより好ましく、最も好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ未満である。もちろん該電荷輸送層には、この他の構成成分として、電荷輸送物質を含有している。表面層に含有される無機粒子の数平均一次粒子径が１０ｎｍ未満では感光体表面に微細な凹凸が形成されず、上記トナーの転写性、クリーニング性の改善効果が小さく、１００ｎｍ以上の無機粒子では、クリーニングブレードの摩耗が増大し、クリーニング性が低下しやすい。
【００３３】
この表面層となる電荷輸送層に前記した共重合ポリカーボネートと数平均粒径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の疎水性の無機粒子を混在させた表面層はこれらの量比を最適化することにより、前記したクリープ率が１％以上３．５％未満であり、且つ表面粗さＲａが０．０２μｍ以上０．１μｍ未満の膜物性を得ることができる。
【００３４】
本発明のクリープ率は１％以上３．５％未満であるが、２．０％以上３．２％以下がより好ましい。又表面粗さＲａは０．０２μｍ以上０．１μｍ未満であるが、０．０３μｍ以上０．０８５μｍ以下が好ましい。
【００３５】
本発明に用いられる１０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の無機粒子としては、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を好ましく用いることができが、これらの中でもコスト、粒径の調整や表面処理の容易さ等からシリカ、特に表面を疎水化した疎水性シリカが好ましい。
【００３６】
本発明の無機粒子の数平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡観察によって１００００倍に拡大し、ランダムに３００個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によりフェレ径の数平均径として測定値を算出する。
【００３７】
上記疎水性シリカの疎水化度は、メタノールに対する濡れ性の尺度（メタノールウェッタビリティ）で示される疎水化度で５０％以上のものが好ましい。疎水化度が５０％未満であると前記吸熱エネルギー変化量ΔＨが、１０Ｊ／ｇより大きくなりやすく、その結果、環境メモリを発生しやすくなり、又ブレードを傷つけクリーニング不良も発生しやすくなる。より好ましい疎水化度は６５％以上、最も好ましくは７０％以上である。
【００３８】
疎水化度を表すメタノールウェッタビリティとは、メタノールに対するシリカ微粉末の濡れ性を評価するものである。濡れ性の測定は以下の方法で行う。内容量２５０ｍｌのビーカーに入れた蒸留水５０ｍｌに、測定対象のシリカ微粉末を０．２ｇ添加して撹拌する。次にメタノールを先端が液体中に浸漬されているビュレットからゆっくり撹拌した状態でシリカ微粉末の全体が濡れるまでゆっくり滴下する。このシリカ微粉末を完全に濡らすために必要なメタノールの量をａ（ｍｌ）とした時、下記式（１）により疎水化度を算出する。
【００３９】
式（１） 疎水化度＝ａ／（ａ＋５０）×１００
上記疎水性シリカは、公知の湿式法もしくは乾式法で生成されたシリカ粉末をを疎水化することにより得られる。特に乾式法（ケイ素化ハロゲン化合物の蒸気相酸化）により生成されたいわゆるヒュームドシリカと称されるものを疎水化剤で処理したものが、水分吸着サイトが少なく好ましい。これは従来公知の技術によって製造されるものである。例えば四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次のようなものである。
【００４０】
ＳｉＣｌ4＋２Ｈ2＋Ｏ2→ＳｉＯ2＋４ＨＣｌ
又、この製造工程において例えば、塩化アルミニウム又は、塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能である。
【００４１】
シリカ粉末の疎水化処理は、シリカ微粉末を撹拌等によりクラウド状に分散させたものに、アルコール等で溶解した疎水化処理剤溶液を噴霧するか或いは気化した疎水化処理剤を接触させて付着させる乾式処理、又は、シリカ粉末を溶液中に分散させ、その中に疎水化処理剤を滴下して付着させる湿式処理等の従来公知の方法で行うことが出来る。
【００４２】
疎水化処理剤としては、公知の化合物を用いることが出来、具体例を下記に挙げる。又、これらの化合物は組み合わせて使用しても良い。
【００４３】
チタンカップリング剤としてはテトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート及びビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネート等が挙げられる。
【００４４】
シランカップリング剤としてはγ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−ビニルベンジルアミノエチル−Ｎ−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン及びｐ−メチルフェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００４５】
シリコーンオイルとしてはジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル及びアミノ変性シリコーンオイル等が挙げられる。
【００４６】
これらの疎水化処理剤は、シリカ粉末に対して１〜４０質量％添加して被覆することが好ましく、３〜３０質量％がより好ましい。
【００４７】
又、上記表面疎水化剤としてハイドロジェンポリシロキサン化合物を用いてもよい。該ハイドロジェンポリシロキサン化合物の分子量は１０００〜２００００のものが一般に入手しやすく、又、黒ポチ発生防止機能も良好である。特にメチルハイドロジェンポリシロキサンを最後の表面処理に用いると良好な効果が得られる。
【００４８】
本発明では上記疎水化処理された疎水性シリカを有機感光体の表面層にバインダーと共に含有させるが表面層のシリカ粒子の割合はバインダーに対して、好ましくは２〜１５質量％、最も好ましくは２〜１０質量％で使用されるのがよい。２０質量％以上だと、感光体の吸熱エネルギー変化量ΔＨを１０Ｊ／ｇ以下にするのが難しくなり、環境メモリやトナーの転写性を低下させやすい。一方、１質量％未満だとクリーニング不良や、耐摩耗性の低下を起こしやすい。
【００４９】
又、表面層となる電荷輸送層には、上記共重合ポリカーボネートのバインダー樹脂と疎水性無機粒子以外に、電荷輸送物質や酸化防止剤が含有されることが好ましい。該電荷輸送物質はバインダー樹脂に対して５０〜１５０質量％、酸化防水剤は同様に１〜１０質量％存在させることが好ましい。
【００５０】
以上のような構成を選択採用することにより、前記した表面層の膜物性と表面粗さを実現させることができ、このような表面層を有する有機感光体は残留トナークリーニング性を改善すると同時に、耐傷性、耐摩耗性を改善し、長期に亘り鮮鋭性が良好な電子写真画像を提供することができる。
【００５１】
以下、表面層以外の本発明に適用される有機感光体の構成について記載する。本発明において、有機感光体とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機電子写真感光体を全て含有する。
【００５２】
本発明の有機感光体の層構成は、基本的には導電性支持体上に電荷発生層、電荷輸送層、或いは電荷発生・電荷輸送層（電荷発生と電荷輸送の機能を同一層に有する層）等の感光層から構成され、その上に本発明の膜特性を有する表面層を塗設した構成でもよいが、最も好ましい構成としては、感光層を電荷発生層と複数の電荷輸送層で構成し、最上層の電荷輸送層を本発明の表面層とした構成である。
【００５３】
以下に本発明に用いられる具体的な感光体の構成について記載する。
導電性支持体
本発明の感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状或いは円筒状の導電性支持体が用いられる。
【００５４】
本発明の円筒状の導電性支持体とは回転することによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円筒状の支持体を意味し、真直度で０．１ｍｍ以下、振れ０．１ｍｍ以下の範囲にある導電性の支持体が好ましい。この真直度及び振れの範囲を超えると、良好な画像形成が困難になる。
【００５５】
導電性支持体の材料としてはアルミニウム、ニッケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗１０3Ωｃｍ以下が好ましい。
【００５６】
本発明で用いられる導電性支持体は、その表面に封孔処理されたアルマイト膜が形成されたものを用いても良い。アルマイト処理は、通常例えばクロム酸、硫酸、シュウ酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸等の酸性浴中で行われるが、硫酸中での陽極酸化処理が最も好ましい結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場合、硫酸濃度は１００〜２００ｇ／ｌ、アルミニウムイオン濃度は１〜１０ｇ／ｌ、液温は２０℃前後、印加電圧は約２０Ｖで行うのが好ましいが、これに限定されるものではない。又、陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常２０μｍ以下、特に１０μｍ以下が好ましい。
【００５７】
中間層
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、バリヤー機能を備えた前記した中間層を設けることが好ましい。
【００５８】
本発明の中間層には前記した吸水率が小さいバインダー樹脂中に酸化チタンを含有させることが好ましい。該酸化チタン粒子の平均粒径は、数平均一次粒径で１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲が良く、１５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。１０ｎｍ未満では中間層によるモアレ発生の防止効果が小さい。一方、４００ｎｍより大きいと、中間層塗布液の酸化チタン粒子の沈降が発生しやすく、その結果中間層中の酸化チタン粒子の均一分散性が悪く、又黒ポチも増加しやすい。数平均一次粒径が前記範囲の酸化チタン粒子を用いた中間層塗布液は分散安定性が良好で、且つこのような塗布液から形成された中間層は黒ポチ発生防止機能の他、環境特性が良好で、且つ耐クラッキング性を有する。
【００５９】
本発明に用いられる酸化チタン粒子の形状は、樹枝状、針状および粒状等の形状があり、このような形状の酸化チタン粒子は、例えば酸化チタン粒子では、結晶型としては、アナターゼ型、ルチル型及びアモルファス型等があるが、いずれの結晶型のものを用いてもよく、また２種以上の結晶型を混合して用いてもよい。その中でもルチル型で且つ粒状のものが最も良い。
【００６０】
本発明の酸化チタン粒子は表面処理されていることが好ましく、表面処理の１つは、複数回の表面処理を行い、かつ該複数回の表面処理の中で、最後の表面処理が反応性有機ケイ素化合物を用いた表面処理を行うものである。また、該複数回の表面処理の中で、少なくとも１回の表面処理がアルミナ、シリカ、及びジルコニアから選ばれる少なくとも１種類以上の表面処理を行い、最後に反応性有機ケイ素化合物を用いた表面処理を行うことが好ましい。
【００６１】
尚、アルミナ処理、シリカ処理、ジルコニア処理とは酸化チタン粒子表面にアルミナ、シリカ、或いはジルコニアを析出させる処理を云い、これらの表面に析出したアルミナ、シリカ、ジルコニアにはアルミナ、シリカ、ジルコニアの水和物も含まれる。又、反応性有機ケイ素化合物の表面処理とは、処理液に反応性有機ケイ素化合物を用いることを意味する。
【００６２】
この様に、酸化チタン粒子の様な酸化チタン粒子の表面処理を少なくとも２回以上行うことにより、酸化チタン粒子表面が均一に表面被覆（処理）され、該表面処理された酸化チタン粒子を中間層に用いると、中間層内における酸化チタン粒子等の酸化チタン粒子の分散性が良好で、かつ黒ポチ等の画像欠陥を発生させない良好な感光体を得ることができるのである。
【００６３】
上記反応性有機ケイ素化合物としては下記一般式（１）で表される化合物が挙げられるが、酸化チタン表面の水酸基等の反応性基と縮合反応をする化合物であれば、下記化合物に限定されない。
【００６４】
一般式（１）
（Ｒ）n−Ｓｉ−（Ｘ）4-n
（式中、Ｓｉはケイ素原子、Ｒは該ケイ素原子に炭素が直接結合した形の有機基を表し、Ｘは加水分解性基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。）
一般式（１）で表される有機ケイ素化合物において、Ｒで示されるケイ素に炭素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ドデシル等のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロキシプロピルの含（メタ）アクリロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、２，３−ジヒドロキシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−アミノプロピル、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、１，１，１−トリフロオロプロピル、ノナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基を挙げられる。また、Ｘの加水分解性基としてはメトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、ハロゲン基、アシルオキシ基が挙げられる。
【００６５】
また、一般式（１）で表される有機ケイ素化合物は、単独でも良いし、２種以上組み合わせて使用しても良い。
【００６６】
また、一般式（１）で表される有機ケイ素化合物の具体的化合物で、ｎが２以上の場合、複数のＲは同一でも異なっていても良い。同様に、ｎが２以下の場合、複数のＸは同一でも異なっていても良い。又、一般式（１）で表される有機ケイ素化合物を２種以上を用いるとき、Ｒ及びＸはそれぞれの化合物間で同一でも良く、異なっていても良い。
【００６７】
又、表面処理に用いる好ましい反応性有機ケイ素化合物としてはポリシロキサン化合物が挙げられる。該ポリシロキサン化合物の分子量は１０００〜２００００のものが一般に入手しやすく、又、黒ポチ発生防止機能も良好である。
【００６８】
特にメチルハイドロジェンポリシロキサンを最後の表面処理に用いると良好な効果が得られる。
【００６９】
感光層
電荷発生層
電荷発生層には電荷発生物質（ＣＧＭ）を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有しても良い。
【００７０】
本発明の有機感光体には、電荷発生物質として、例えば、他のフタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料などを単独で或いは併用して用いることができる。
【００７１】
電荷発生層にＣＧＭの分散媒としてバインダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対し２０〜６００質量部が好ましい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の膜厚は０．１μｍ〜２μｍが好ましい。
【００７２】
電荷輸送層
本発明の電荷輸送層は複数の電荷輸送層の構成を有する。最上層の電荷輸送層については前記したが、最上層以外の電荷輸送層は公知の電荷輸送層の構成を採用することができる。
【００７３】
電荷輸送層には電荷輸送物質（ＣＴＭ）及びＣＴＭを分散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質としては必要により酸化防止剤等の添加剤を含有しても良い。
【００７４】
電荷輸送物質（ＣＴＭ）としては公知の電荷輸送物質（ＣＴＭ）を用いることができる。例えばトリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用いることができる。これら電荷輸送物質は通常、適当なバインダー樹脂中に溶解して層形成が行われる。これらの中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできるＣＴＭは高移動度で、且つ組み合わされるＣＧＭとのイオン化ポテンシャル差が０．５（ｅＶ）以下の特性を有するものであり、好ましくは０．３０（ｅＶ）以下である。
【００７５】
ＣＧＭ、ＣＴＭのイオン化ポテンシャルは表面分析装置ＡＣ−１（理研計器社製）で測定される。
【００７６】
電荷輸送層（ＣＴＬ）に用いられるバインダー樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂かを問わない。例えばポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位構造のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂。又これらの絶縁性樹脂の他、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられる。これらの中で吸水率が小さく、ＣＴＭの分散性、電子写真特性が良好なポリカーボネート樹脂が最も好ましい。
【００７７】
バインダー樹脂と電荷輸送物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対し５０〜２００質量部が好ましい。
【００７８】
又、複数の電荷輸送層の膜厚の合計は１０〜５０μｍが好ましい。膜厚が１０μｍ未満だと帯電電位が不十分になりやすく、５０μｍを超えると、鮮鋭性が劣化しやすい。
【００７９】
中間層、電荷発生層、電荷輸送層等の層形成に用いられる溶媒又は分散媒としては、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジクロロプロパン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではないが、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、メチルエチルケトン等が好ましく用いられる。また、これらの溶媒は単独或いは２種以上の混合溶媒として用いることもできる。
【００８０】
次に有機感光体を製造するための塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光層の上層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させないため、又、均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は円形量規制型（円形スライドホッパ型がその代表例）塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。なお保護層は前記円形量規制型塗布加工方法を用いるのが最も好ましい。前記円形量規制型塗布については例えば特開昭５８−１８９０６１号公報に詳細に記載されている。
【００８１】
次に、本発明の有機感光体を用いた画像形成装置について説明する。
図１に示す画像形成装置１は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像形成部Ｃ、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Ｄから構成されている。
【００８２】
画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。
【００８３】
一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の速度ｖによる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向への速度ｖ／２による移動によって読み取られる。
【００８４】
読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
【００８５】
画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体２１と、その外周に、該感光体２１を帯電させる帯電手段２２、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段２２０、現像手段２３、転写手段である転写搬送ベルト装置４５、前記感光体２１のクリーニング装置２６及び光除電手段としてのＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配置されている。また、現像手段２３の下流側には感光体２１上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段２２２が設けられている。感光体２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体２１Ａ（ＯＰＣと略称される）や更にはハードコートしたＨＣ有機感光体２１Ｂが好ましく使用され、図示の時計方向に駆動回転される。
【００８６】
回転する感光体２１へは帯電手段２２による一様帯電がなされた後、像露光手段としての露光光学系３０により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段としての露光光学系３０は図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体２１に対してＡｏの位置において像露光が行われ、感光体２１の回転（副走査）によって潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い潜像を形成する。
【００８７】
感光体２１上の潜像は現像手段２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。転写紙搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Ｐが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙され、給紙される転写紙Ｐの傾きと偏りの修正を行うレジストローラ対４４によって転写紙Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路４０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６及び進入ガイド板４７に案内され、感光体２１上のトナー画像が転写位置Ｂｏにおいて転写極２４及び分離極２５によって転写搬送ベルト装置４５の転写搬送ベルト４５４に載置搬送されながら転写紙Ｐに転写され、該転写紙Ｐは感光体２１面より分離し、転写搬送ベルト装置４５により定着手段５０に搬送される。
【００８８】
定着手段５０は定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを有しており、転写紙Ｐを定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた転写紙Ｐは排紙トレイ６４上に排出される。
【００８９】
以上は転写紙の片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材１７０が切り替わり、転写紙案内部１７７が開放され、転写紙Ｐは破線矢印の方向に搬送される。
【００９０】
更に、搬送機構１７８により転写紙Ｐは下方に搬送され、転写紙反転部１７９によりスイッチバックさせられ、転写紙Ｐの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送される。
【００９１】
転写紙Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で転写紙Ｐを再給紙し、転写紙Ｐを搬送路４０に案内する。
【００９２】
再び、上述したように感光体２１方向に転写紙Ｐを搬送し、転写紙Ｐの裏面にトナー画像を転写し、定着手段５０で定着した後、排紙トレイ６４に排紙する。
【００９３】
図２は分離爪ユニットの平面図、その側面図である図３、更には図４の分離爪の側面図に示すように、有機感光体上への分離爪２５２の当接荷重を切り換えることで、コピー初期の爪傷を低減し、黒スジ発生を防止するようにした。
【００９４】
しかし、爪傷低減のために分離爪２５２の当接荷重を低くしすぎると転写紙Ｐを有機感光体２１から分離できなくなってＪＡＭが発生するので、当接荷重は好適な範囲に設定する必要がある。
【００９５】
次に、分離爪２５２の有機感光体２１に対する当接荷重を適切に切り換える当接荷重切換手段２６０について説明する。
【００９６】
当接荷重切換手段２６０は分離爪２５２と、それを付勢するトルクバネ２５５と、分離爪２５２を有機感光体２１に当接してその当接荷重を調節したり解除したりする当接解除板２６１と、それを取り付けたシャフト２６２に直結したロータリ式の直流ソレノイド２６５から構成されている。
【００９７】
そして、分離爪２５２はその回動軸２５３を軸受２５４に枢支されてトルクバネ２５５で付勢されており、ロータリ式の直流ソレノイド２６５の通電が切られ、該直流ソレノイド２６５に直結して軸受２６４に回転可能に枢支されているシャフト２６２がバネ力によって戻されて回動すると、該シャフト２６２に取り付けられた当接解除板２６１が下がって分離爪２５２が有機感光体２１の表面に当接し、シャフト２６２が通電されて元の位置に戻ると当接解除板２６１が上がって分離爪２５２の当接を離し当接は解除される。
【００９８】
また、直流ソレノイド２６５に印加する電圧を切り換えて当接解除板２６１と分離爪２５２との間の接触圧を変更することで、分離爪２５２と有機感光体２１との間の当接荷重を減殺して切り換えることができる。
【００９９】
前述のように、当接荷重切換手段２６０における分離爪２５２の有機感光体２１への当接荷重の切り換え動作は、直流ソレノイド２６５に印加する電圧を切り換えて行われる。即ち、直流ソレノイド２６５の印加電圧値により、当接解除板２６１が分離爪２５２に当てる位置で該分離爪２５２に掛ける接触圧が、トルクバネ２５５による分離爪２５２の付勢力を減殺させ、有機感光体２１に対する分離爪２５２の当接荷重を適正な所定値に調節して切り換え可能になる。
【０１００】
尚、前記分離爪２５２と前記有機感光体２１の表面との間の当接荷重は、０．９８〜７．８４ｍＮの範囲の中から選定されて適正な調節値に設定されるのが好ましい。
【０１０１】
一方、固定基板２７１に取り付けられたステッピングモータ２７２が同じく前記固定基板２７１に取り付けられた歯車２７３，２７４，２７５，２７６を介して分離爪ユニット２５０の基板２５１に取り付けられたラック歯車２６７に噛み合い、基板２５１は固定基板２７１のガイド２７１Ａに沿って左右５ｍｍ程度の範囲内で任意の設定位置に移動して停止できるようにしてある。このようにして分離爪２５２と有機感光体２１との当接位置は幅方向に変えられるようにし、長期間幅方向が同じ状態で当接することを避けることが好ましい。
【０１０２】
本発明の有機感光体は電子写真複写機、レーザプリンター、ＬＥＤプリンター及び液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置一般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用することができる。
【０１０３】
【実施例】
以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。
【０１０４】
感光体１の作製
下記の様に感光体１を作製した。
【０１０５】
直径１００ｍｍφ、長さ３４６ｍｍの円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面粗さＲｚ＝１．５（μｍ）の導電性支持体を用意した。
〈中間層〉
下記中間層分散液を同じ混合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）し、中間層塗布液を作製した。
【０１０６】
ポリアミド樹脂ＣＭ８０００（東レ社製） １部
酸化チタンＳＭＴ５００ＳＡＳ（テイカ社製） ３部
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。
【０１０７】
上記塗布液を用いて前記支持体上に、乾燥膜厚２μｍとなるよう塗布した。
【０１０８】
【０１０９】
【０１１０】
感光体２〜１５の作製
感光体１において第二電荷輸送層のポリカーボネート及び疎水性シリカを表１のように変化させた他は感光体１と同様にして感光体２〜１５を作製した。
【０１１１】
【表１】
表中、ＰＣ−４は下記構造のポリカーボネートを示す。
【０１１３】
【化２】
評価
１．表面粗さＲａ
Ｒａは粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にＸ軸を、縦倍率の方向にＹ軸を取り、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表したときに、次の式によって求められ値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。
【０１１５】
Ｒａ＝１／ｌ∫0 l｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ
ｌは基準長さ
本発明ではｌが２．５ｍｍ、カットオフ値は０．０８ｍｍとする。
【０１１６】
測定機は表面粗さ計（小坂研究所社製 Ｓｕｒｆｃｏｒｄｅｒ ＳＥ−３０Ｈ）で測定した。但し、誤差範囲内で同一の結果を生じる測定器であれば、他の測定器を用いても良い。
【０１１７】
表面粗さの測定条件
測定速度（Ｄｒｉｖｅ ｓｐｅｅｄ：０．１ｍｍ／秒）
測定針直径（Ｓｔｙｌｕｓ：２μｍ）
２．クリープ率の測定
使用機器：フィッシャースコープＨ１００Ｖ（微小硬さ測定装置）フィッシャー・インストルメンツ社製
使用圧子：ダイアモンド ビッカース圧子
負荷条件：４ｍＮ／ｓｅｃの速度で有機感光体の表面からビッカース圧子を押し込む
負荷時間：５ｓｅｃ
保持時間：５ｓｅｃ
除荷条件：負荷と同じ速度で負荷を除く
測定試料
アルミ平板上に前記した感光体と同様に中間層、電荷発生層、第一電荷輸送層、第二電荷輸送層を設け、同じ条件で乾燥させ作製した試料をＨ１００Ｖ機に固定し、試料に対して垂直にビッカース圧子を押し込み測定。
【０１１８】
測定は圧子負荷（５ｓｅｃ）、荷重保持（５ｓｅｃ：この間の変形量の割合がクリープ率）、除荷の手順で行う。
【０１１９】
クリープ率の求め方
ＣＨＵ（クリープ率）＝｛（ｈ２−ｈ１）／ｈ１｝×１００（％）
ｈ１：負荷荷重（２０ｍＮ）に達した時（負荷開始から５秒後）の押し込み深さ
ｈ２：保持（５ｓｅｃ）後の押し込み深さ
３．画像評価
評価機としてコニカ社製デジタル複写機Ｋｏｎｉｃａ７０７５（コロナ帯電、レーザ露光、反転現像、静電転写、爪分離、ブレードクリーニング、クリーニング補助ブラシローラー採用プロセスを有する）を用い、該複写機に感光体１〜１５を搭載し評価した。クリーニング性及び画像評価は、画素率が７％の文字画像、人物顔写真、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ１／４等分にあるオリジナル画像をＡ４中性紙に複写して行った。複写条件は最も厳しいと思われる高温高湿環境（３０℃、８０％ＲＨ）にて連続２０万コピー行いハーフトーン、ベタ白画像、ベタ黒画像を評価した。
【０１２０】
評価項目及び評価基準
画像濃度（マクベス社製ＲＤ−９１８を使用して測定。紙の反射濃度を「０」とした相対反射濃度で測定した）
◎：１．２以上：良好
○：０．８以上：実用上問題ないレベル
×：０．８未満：実用上問題となるレベル
鮮鋭性（２０万枚コピー終了後に文字画像で鮮鋭性を評価）
３ポイント、５ポイントの文字画像を形成し、下記の判断基準で評価した。
【０１２１】
◎：３ポイント、５ポイントとも明瞭であり、容易に判読可能
○：３ポイントは一部判読不能、５ポイントは明瞭であり、容易に判読可能
×：３ポイントは殆ど判読不能、５ポイントも一部あるいは全部が判読不能
トナーの転写性（２０万枚コピー終了後、感光体上に６０ｍｇ／ｃｍ2の画像を形成し、転写紙に転写された単位面積当たりの付着量（ｆｍｇ／ｃｍ2）を測定し、以下の計算により転写率を算定した。）
トナーの転写率＝（ｆ／６０）×１００
◎：トナーの転写率８５％以上：良好
○：トナーの転写率６５〜８４％以上：実用上問題ないレベル
×：トナーの転写率６４％以下：実用上問題となるレベル
クリーニング性（１０万及び２０万コピー終了後にＡ３紙に連続１０枚複写を行い、ベタ白部でのクリーニング不良の発生の有無で判定）
◎：２０万枚ですり抜け発生なし
○：１０万枚まですり抜け発生なし
×：１０万枚未満ですり抜け発生
耐傷性（２０万枚のコピー画像を全数検査し、分離爪による画像傷の発生の有無の確認、及び感光体表面の分離爪による傷の発生の有無をコピー１万枚毎に検査した。）
◎：感光体表面にもコピー画像にも分離爪による傷の発生なし
○：感光体表面には弱い傷発生があるが、コピー画像には分離爪による傷の発生なし
×：感光体表面にははっきりした傷発生があり、コピー画像にも分離爪による傷の発生あり
その他評価条件
尚、上記７０７５を用いたその他の評価条件は下記の条件に設定した。
【０１２２】
帯電条件
帯電器；スコロトロン帯電器、初期帯電電位を−７５０Ｖ
露光条件
露光部電位を−５０Ｖにする露光量に設定。
【０１２３】
現像条件
ＤＣバイアス；−５５０Ｖ
現像剤は、フェライトをコアとして絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアとスチレンアクリル系樹脂を主材料としてカーボンブラック等の着色剤と荷電制御剤と低分子量ポリオレフィンからなる重合法で作製した体積平均粒径７．３μｍの着色粒子に、シリカ、酸化チタンを外添したトナーの現像剤を使用した。
【０１２４】
転写条件
転写極；コロナ帯電方式
分離条件
図２〜図４で説明した分離爪ユニットの分離手段を用いた。
【０１２５】
分離爪の材質：ベースの材質がポリアミドイミド（ＰＡＩ）であり、それにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）をコートしたもの
感光体への当接荷重：５．６ｍＮ
クリーニング条件
クリーニング部に硬度７０°、反発弾性６５％、厚さ２（ｍｍ）、自由長９ｍｍのクリーニングブレードをカウンター方向に線圧１８（ｇ／ｃｍ）となるように重り荷重方式で当接した。
【０１２６】
評価結果を表２に示した。
【０１２７】
【表２】
クリープ率、表面粗さＲａ共本発明の範囲にある感光体１〜５及び１０〜１５は画像濃度、トナーの転写性、鮮鋭性、クリーニング性、耐傷性の各評価項目において、良好な特性を示しているが、本発明外の感光体６（クリープ率：３．６２）ではクリーニング性、耐傷性が劣り、感光体９（クリープ率：０．８２）では、画像濃度、鮮鋭性、クリーニング性が低下している。又、感光体７（表面粗さＲａ：０．２５μｍ）はクリーニング性が劣り、感光体８（表面粗さＲａ：０．００９μｍ）ではトナーの転写性、画像濃度が低下している。
【０１２９】
【発明の効果】
実施例からも明らかなように、本発明の構成を有する有機感光体を用いることにより、高温高湿下で、多数枚のコピーを行ってもトナーの転写性、残留トナークリーニング性を改善すると同時に、耐傷性を改善し、鮮鋭性の良好な電子写真画像を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の機能が組み込まれた概略図である。
【図２】分離爪ユニットの平面図である。
【図３】分離爪ユニットの側面図である。
【図４】分離爪の側面図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２１ 感光体
２１Ａ 有機感光体
２１Ｂ ＨＣ有機感光体
２２ 帯電手段
２３ 現像手段
２４ 転写極
２５ 分離極
２６ クリーニング装置
３０ 露光光学系
４５ 転写搬送ベルト装置
５０ 定着手段
２５０ 分離爪ユニット
２５１ 基板
２５２ 分離爪
２５５ トルクバネ
２６０ 当接荷重切換手段
２６１ 当接解除板
２６２ シャフト
２６５ 直流ソレノイド
２７１ 固定基板
２７１Ａ ガイド
２７２ ステッピングモータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic photoreceptor used in the field of copying machines and printers, and an image forming method, an image forming apparatus, and a process cartridge using the organic photoreceptor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electrophotographic photoreceptors containing an organic photoconductive material have been most widely used as electrophotographic photoreceptors. Organic photoconductors (hereinafter also referred to as photoconductors) are easy to develop materials compatible with various exposure light sources from visible light to infrared light, can select materials that are free from environmental pollution, and have low manufacturing costs. Although it is advantageous for the photoconductor, it has a large adhesion force with toner formed from the same organic substance, and toner filming is likely to occur on the photoconductor, and the mechanical strength is weak. That is, the surface of the photoreceptor is deteriorated or scratched during copying or printing.
[0003]
As a method for improving the cleaning property of the residual toner on the organic photoconductor and the wear resistance of the organic photoconductor as described above, silica particles are included in the outermost surface layer of the photoconductor to increase the mechanical strength of the surface of the photoconductor. It has been reported that durability can be improved (Patent Documents 1, 2, and 3). In addition, hydrophobic silica particles obtained by treating the silica particles with a silane coupling agent or the like are included in the outermost surface layer of the photoconductor to increase the mechanical strength of the photoconductor and to impart higher lubricity. It has been reported that a durable photoreceptor can be obtained (Patent Documents 4, 5, and 6).
[0004]
Further, as a problem for improving the durability of the organic photoreceptor, it has been strongly demanded to suppress wear due to abrasion of a cleaning blade or the like. As an approach for this purpose, a technique has been studied in which fine particles are contained on the surface of the photoreceptor to reduce the frictional force with the blade. For example, it has been reported that alkylsilsesquioxane resin fine particles are contained in a photosensitive layer (Patent Document 7).
[0005]
However, the addition of such submicron-order fine particles does not necessarily improve the cleaning performance of the toner, and increases the surface roughness of the photoreceptor and promotes chipping and wear of the edge of the cleaning blade. There were problems such as the occurrence of defects.
[0006]
A method for making cleaning easy by adding inorganic particles such as hydrophobized silica particles to the surface layer of the photoreceptor to form the surface roughness within a specific range for the edge of the cleaning blade as described above. Proposed. For example, a patent specifying an average surface roughness Ra of 5 μm square to 1.5 to 100 nm is disclosed (Patent Document 8).
[0007]
However, in organic photoreceptors, an important durability inhibiting factor along with wear is the possibility of scratching by sharp substances such as separation nails. This is because not only sharp particles such as talc contained in the developer or transfer material, or separation claw of the transfer material causes deep scratches on the surface of the photoconductor, not only reducing the cleaning property, For example, a portion having a high local contact frequency such as a contact position of a separation nail appears as a streak defect in a halftone image.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-56-117245
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 63-91666
[Patent Document 3]
JP-A-1-205171
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 57-176057
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 61-117558
[Patent Document 6]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-155558
[Patent Document 7]
JP-A-5-181291 [0015]
[Patent Document 8]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-265040 [0016]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. That is, an object of the present invention is to provide an organic photoreceptor that can improve the transferability of toner on the photoreceptor and the residual toner cleaning property, and at the same time, improve the scratch resistance of the photoreceptor and produce an electrophotographic image with good sharpness. It is to provide an image forming method, an image forming apparatus, and a process cartridge using the organic photoreceptor.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is achieved by having the following configuration.
[0018]
1. An organic photoreceptor having a charge generation layer on a conductive support and a charge transport layer laminated thereon, the charge transport layer comprising a plurality of layers, one of which is a surface layer, and the organic photosensitive layer The creep rate defined below (creep rate when the Vickers indenter is pushed at a load of 20 mN) is 1% or more and less than 3.5%, and the surface roughness Ra is 0.02 μm or more and less than 0.1 μm. An organic photoreceptor,
The surface layer contains inorganic particles having a number average particle diameter of 1 nm or more and less than 100 nm together with a copolymer polycarbonate resin as a binder, and the organic particles are 1 to 20% by mass with respect to the binder Photoconductor.
Creep rate
CHU (creep rate) = {(h2−h1) / h1} × 100 (%)
h1: Pushing depth when the load (20mN) is reached (5 seconds after the load starts)
h2: Depression depth after holding (5 sec)
Creep rate measurement
Equipment used: Fischer scope H100V (microhardness measuring device) manufactured by Fischer Instruments
Working indenter: Diamond Vickers indenter
Load condition: Vickers indenter is pushed from the surface of the organic photoconductor at a speed of 4 mN / sec.
Load time: 5 sec
Holding time: 5 sec
Unloading condition: Remove the load at the same speed as the load
Measurement sample:
An intermediate layer, a charge generation layer, a first charge transport layer, and a second charge transport layer are provided on an aluminum plate in the same manner as the above-described photoreceptor, and the sample prepared by drying under the same conditions is fixed to an H100V machine, And press the Vickers indenter vertically to measure.
The measurement is performed according to the procedures of indenter load (5 sec), load holding (5 sec: the rate of deformation during this period is the creep rate), and unloading.
[0019]
2. 2. The organophotoreceptor according to 1 above, wherein the inorganic particles are hydrophobic silica.
[0020]
3. Using the organophotoreceptor according to any one of 1 and 2 above, an electrophotographic image is formed through at least a charging step, an image exposure step, a development step, a transfer step, a separation step, and a cleaning step. An image forming method.
[0021]
4). 4. An image forming apparatus which forms an electrophotographic image using the image forming method described in 3 above .
[0022]
5). The organic photoreceptor according to any one of 1 and 2 is used, and any one of a charger, an image exposure device, a developing device, and a cleaning device is integrally combined, and can be freely put into and out of the image forming apparatus. A process cartridge that is designed.
[0026]
That is, the organic photoreceptor of the present invention has a charge generating layer on a conductive support and a charge transport layer laminated thereon, and the charge transport layer comprises a plurality of layers, one of which is a surface layer. The organic photoreceptor has the above defined creep rate (creep rate when a Vickers indenter is pushed at a load of 20 mN) of 1% or more and less than 3.5%, and its surface roughness Ra is 0. An organophotoreceptor having a thickness of 0.02 μm or more and less than 0.1 μm,
The surface layer contains inorganic particles together with a copolymerized polycarbonate resin as a binder,
The inorganic particles are 1 to 20% by mass with respect to the binder .
[0028]
Since the organic photoreceptor of the present invention has the above-described configuration, toner transfer properties, residual toner cleaning properties, scratch resistance, and the like are improved. Hereinafter, the present invention will be described in detail in the embodiments.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The organophotoreceptor of the present invention has a constant plastic deformation (1%) with an optimal construction of viscoelastic characteristics from the surface of the photoreceptor, that is, with respect to a constant weight indenter (load 20 mN) weighted from the photoreceptor surface. (Less than 3.5%) characteristics are imparted to the organic photoreceptor, and the surface roughness Ra is set to 0.02 μm or more and less than 0.1 μm to improve toner transferability and residual toner cleaning properties as described above. At the same time, it is possible to improve the scratch resistance and form an electrophotographic image excellent in sharpness and the like.
[0030]
As a specific organic photoreceptor having a creep rate and a surface roughness Ra of the present invention, a charge generation layer and a plurality of charge transport layers are provided on a conductive support, and an uppermost charge transport layer is provided. A structure in which a surface layer is formed and copolymer polycarbonate and hydrophobic inorganic fine particles are contained in the layer as a highly elastic binder resin is preferable. Examples of the highly elastic copolymer polycarbonate resin include copolymer polycarbonates as shown below.
[0031]
[Chemical 1]
On the other hand, the hydrophobic fine particles are preferably hydrophobic inorganic particles having a number average primary particle size of 10 nm or more and less than 100 nm, more preferably 10 nm or more and 90 nm or less, and most preferably 10 nm or more and less than 50 nm. Of course, the charge transporting layer contains a charge transporting material as another component. If the number average primary particle size of the inorganic particles contained in the surface layer is less than 10 nm, fine irregularities are not formed on the surface of the photoreceptor, and the effect of improving the transferability and cleaning properties of the toner is small. The wear of the cleaning blade increases, and the cleaning performance tends to deteriorate.
[0033]
The surface layer in which the above-described copolymer polycarbonate and hydrophobic inorganic particles having a number average particle diameter of 10 nm or more and less than 100 nm are mixed in the charge transport layer serving as the surface layer is described above by optimizing the amount ratio thereof. A film physical property having a creep rate of 1% or more and less than 3.5% and a surface roughness Ra of 0.02 μm or more and less than 0.1 μm can be obtained.
[0034]
The creep rate of the present invention is 1% or more and less than 3.5%, more preferably 2.0% or more and 3.2% or less. The surface roughness Ra is 0.02 μm or more and less than 0.1 μm, preferably 0.03 μm or more and 0.085 μm or less.
[0035]
Examples of inorganic particles of 10 nm or more and less than 100 nm used in the present invention include silica, zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, bismuth oxide, tin-doped indium oxide, antimony and tantalum-doped tin oxide. Of these, fine particles such as zirconium oxide can be preferably used. Among these, silica, particularly hydrophobic silica having a hydrophobic surface, is preferred from the viewpoint of cost, adjustment of particle size and ease of surface treatment.
[0036]
The number average primary particle size of the inorganic particles of the present invention is magnified 10,000 times by observation with a transmission electron microscope, 300 particles are randomly observed as primary particles, and measured as the number average diameter of the ferret diameter by image analysis. Is calculated.
[0037]
The hydrophobicity of the hydrophobic silica is preferably 50% or more in terms of the degree of hydrophobicity indicated by a measure of wettability to methanol (methanol wettability). If the degree of hydrophobicity is less than 50%, the endothermic energy change amount ΔH tends to be larger than 10 J / g. As a result, environmental memory is likely to be generated, and the blade is easily damaged, resulting in poor cleaning. A more preferred degree of hydrophobicity is 65% or more, most preferably 70% or more.
[0038]
Methanol wettability representing the degree of hydrophobicity is an evaluation of wettability of silica fine powder to methanol. The wettability is measured by the following method. 0.2 g of silica fine powder to be measured is added to 50 ml of distilled water in a beaker having an inner volume of 250 ml and stirred. Next, methanol is slowly added dropwise from a burette whose tip is immersed in the liquid until the entire silica fine powder is wetted while being slowly stirred. When the amount of methanol necessary to completely wet the fine silica powder is a (ml), the degree of hydrophobicity is calculated by the following formula (1).
[0039]
Formula (1) Degree of hydrophobicity = a / (a + 50) × 100
The hydrophobic silica can be obtained by hydrophobizing silica powder produced by a known wet method or dry method. In particular, a so-called fumed silica produced by a dry method (vapor phase oxidation of a silicon halide compound) and treated with a hydrophobizing agent is preferable because it has few moisture adsorption sites. This is manufactured by a conventionally known technique. For example, a thermal decomposition oxidation reaction of silicon tetrachloride gas in an oxyhydrogen flame is used, and the basic reaction formula is as follows.
[0040]
SiCl 4 + 2H 2 + O 2 → SiO 2 + 4HCl
In this production process, for example, it is also possible to obtain a composite fine powder of silica and another metal oxide by using another metal halogen compound such as aluminum chloride or titanium chloride together with a silicon halogen compound.
[0041]
Hydrophobic treatment of silica powder is carried out by spraying a hydrophobizing agent solution dissolved in alcohol, etc., or contacting a vaporized hydrophobizing agent to a cloud of silica fine powder dispersed by stirring or the like. It can be performed by a conventionally known method such as a dry treatment to be performed or a wet treatment in which silica powder is dispersed in a solution and a hydrophobizing agent is dropped and adhered therein.
[0042]
As the hydrophobizing agent, known compounds can be used, and specific examples are given below. These compounds may be used in combination.
[0043]
Examples of the titanium coupling agent include tetrabutyl titanate, tetraoctyl titanate, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridecylbenzenesulfonyl titanate, and bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate.
[0044]
Silane coupling agents include γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β-vinylbenzylamino. Ethyl-N-γ-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, hexamethyldisilazane, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, dodecyl Examples include trimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, o-methylphenyltrimethoxysilane, and p-methylphenyltrimethoxysilane.
[0045]
Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, and amino-modified silicone oil.
[0046]
These hydrophobizing agents are preferably added in an amount of 1 to 40% by mass with respect to the silica powder, and more preferably 3 to 30% by mass.
[0047]
Further, a hydrogen polysiloxane compound may be used as the surface hydrophobizing agent. The hydrogen polysiloxane compound having a molecular weight of 1000 to 20000 is generally easily available, and has a good function to prevent the occurrence of black spots. In particular, when methylhydrogenpolysiloxane is used for the final surface treatment, a good effect can be obtained.
[0048]
The proportion of silica particles but is included together with a binder in the surface layer of the organophotoreceptor the hydrophobized hydrophobic silica surface layer in the present invention is to binder, good Mashiku 2-15 wt%, most preferably Is preferably used in an amount of 2 to 10% by mass. If it is 20% by mass or more, it becomes difficult to make the endothermic energy change ΔH of the photosensitive member 10 J / g or less, and the environmental memory and toner transferability tend to be lowered. On the other hand, if it is less than 1% by mass, it tends to cause cleaning failure and wear resistance.
[0049]
The charge transport layer serving as the surface layer preferably contains a charge transport material and an antioxidant in addition to the copolymer polycarbonate binder resin and the hydrophobic inorganic particles. The charge transport material is preferably present in an amount of 50 to 150% by mass with respect to the binder resin, and the oxidizing waterproofing agent is preferably present in an amount of 1 to 10% by mass.
[0050]
By selectively adopting the configuration as described above, the film physical properties and surface roughness of the surface layer described above can be realized, and the organic photoreceptor having such a surface layer improves the residual toner cleaning performance, It is possible to provide an electrophotographic image with improved scratch resistance and wear resistance and good sharpness over a long period of time.
[0051]
Hereinafter, the constitution of the organic photoreceptor applied to the present invention other than the surface layer will be described. In the present invention, the organic photoconductor means an electrophotographic photoconductor constituted by providing an organic compound with at least one of a charge generation function and a charge transport function essential to the configuration of the electrophotographic photoconductor. All known organic electrophotographic photoreceptors such as a photoreceptor composed of the above organic charge generating substance or organic charge transporting substance, a photoreceptor composed of a polymer complex with a charge generating function and a charge transporting function are contained.
[0052]
The layer structure of the organophotoreceptor of the present invention basically comprises a charge generation layer, a charge transport layer, or a charge generation / charge transport layer (a layer having the functions of charge generation and charge transport in the same layer) on a conductive support. The surface layer having the film characteristics of the present invention may be coated thereon, but the most preferable configuration is that the photosensitive layer is composed of a charge generation layer and a plurality of charge transport layers. The uppermost charge transport layer is the surface layer of the present invention.
[0053]
Hereinafter, a specific configuration of the photoreceptor used in the present invention will be described.
Conductive Support As the conductive support used in the photoreceptor of the present invention, a sheet-like or cylindrical conductive support is used.
[0054]
The cylindrical conductive support of the present invention means a cylindrical support necessary for forming an endless image by rotating, and the straightness is within a range of 0.1 mm or less and a deflection of 0.1 mm or less. Some conductive support is preferred. Exceeding the range of straightness and shake makes it difficult to form a good image.
[0055]
As a material for the conductive support, a metal drum such as aluminum or nickel, a plastic drum deposited with aluminum, tin oxide, indium oxide, or the like, or a paper / plastic drum coated with a conductive substance can be used. The conductive support preferably has a specific resistance of 10 3 Ωcm or less at room temperature.
[0056]
As the conductive support used in the present invention, one having an alumite film that has been sealed on the surface thereof may be used. The alumite treatment is usually performed in an acidic bath such as chromic acid, sulfuric acid, oxalic acid, phosphoric acid, boric acid, sulfamic acid, etc., but anodizing treatment in sulfuric acid gives the most preferable result. In the case of anodizing treatment in sulfuric acid, the sulfuric acid concentration is preferably 100 to 200 g / l, the aluminum ion concentration is 1 to 10 g / l, the liquid temperature is about 20 ° C., and the applied voltage is preferably about 20 V. It is not limited. The average film thickness of the anodized film is usually 20 μm or less, particularly preferably 10 μm or less.
[0057]
Intermediate layer In the present invention, it is preferable to provide the above-described intermediate layer having a barrier function between the conductive support and the photosensitive layer.
[0058]
The intermediate layer of the present invention preferably contains titanium oxide in the binder resin having a small water absorption rate. The average particle diameter of the titanium oxide particles is preferably in the range of 10 nm to 400 nm in terms of number average primary particle diameter, and is preferably 15 nm to 200 nm. If it is less than 10 nm, the effect of preventing the occurrence of moire by the intermediate layer is small. On the other hand, if it is larger than 400 nm, the titanium oxide particles in the intermediate layer coating solution are likely to settle, and as a result, the uniform dispersibility of the titanium oxide particles in the intermediate layer is poor, and the black spots are likely to increase. An intermediate layer coating liquid using titanium oxide particles having a number average primary particle size in the above range has good dispersion stability, and the intermediate layer formed from such a coating liquid has an environmental characteristic in addition to the function of preventing the occurrence of black spots. Is good and has cracking resistance.
[0059]
The shape of the titanium oxide particles used in the present invention includes a dendritic shape, a needle shape, a granular shape, and the like. The titanium oxide particles having such a shape are, for example, titanium oxide particles, anatase type, rutile as crystal types. There are types, amorphous types, and the like. Any crystal type may be used, or two or more crystal types may be mixed and used. Among them, the rutile type and granular type are the best.
[0060]
The titanium oxide particles of the present invention are preferably surface-treated, and one of the surface treatments is a plurality of surface treatments, and the last surface treatment is a reactive organic in the plurality of surface treatments. Surface treatment using a silicon compound is performed. In addition, at least one of the surface treatments is at least one surface treatment selected from alumina, silica, and zirconia, and finally a surface treatment using a reactive organosilicon compound. It is preferable to carry out.
[0061]
Alumina treatment, silica treatment, and zirconia treatment are treatments for precipitating alumina, silica, or zirconia on the surface of titanium oxide particles, and alumina, silica, and zirconia deposited on these surfaces are water of alumina, silica, zirconia Japanese products are also included. The surface treatment of the reactive organosilicon compound means using a reactive organosilicon compound in the treatment liquid.
[0062]
In this way, the surface treatment of the titanium oxide particles such as titanium oxide particles is performed at least twice, so that the surface of the titanium oxide particles is uniformly coated (treated), and the surface-treated titanium oxide particles are used as the intermediate layer. When used in the present invention, it is possible to obtain a good photoconductor having good dispersibility of titanium oxide particles such as titanium oxide particles in the intermediate layer and causing no image defects such as black spots.
[0063]
Examples of the reactive organosilicon compound include compounds represented by the following general formula (1), but the compound is not limited to the following compounds as long as it is a compound that undergoes a condensation reaction with a reactive group such as a hydroxyl group on the titanium oxide surface.
[0064]
General formula (1)
(R) n -Si- (X) 4-n
(In the formula, Si represents a silicon atom, R represents an organic group in which carbon is directly bonded to the silicon atom, X represents a hydrolyzable group, and n represents an integer of 0 to 3.)
In the organosilicon compound represented by the general formula (1), the organic group in which carbon is directly bonded to the silicon represented by R includes alkyl such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl and dodecyl. Group, aryl group such as phenyl, tolyl, naphthyl, biphenyl, epoxy-containing group such as γ-glycidoxypropyl, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl, γ-acryloxypropyl, γ-methacryloxypropyl (Meth) acryloyl group, hydroxyl group such as γ-hydroxypropyl and 2,3-dihydroxypropyloxypropyl, vinyl group such as vinyl and propenyl, mercapto group such as γ-mercaptopropyl, γ-aminopropyl, Amino-containing groups such as N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyl, γ-chloropropyl, , 1,1-tri fluoroalkyl propyl, nonafluorohexyl, halogen-containing groups such as perfluorooctylethyl, other nitro, and cyano-substituted alkyl group. Examples of the hydrolyzable group for X include alkoxy groups such as methoxy and ethoxy, halogen groups, and acyloxy groups.
[0065]
Moreover, the organosilicon compound represented by the general formula (1) may be used alone or in combination of two or more.
[0066]
Moreover, in the specific compound of the organosilicon compound represented by the general formula (1), when n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different. Similarly, when n is 2 or less, the plurality of Xs may be the same or different. Moreover, when using 2 or more types of organosilicon compounds represented by General formula (1), R and X may be the same between each compound, and may differ.
[0067]
Moreover, a polysiloxane compound is mentioned as a preferable reactive organosilicon compound used for surface treatment. The polysiloxane compound having a molecular weight of 1000 to 20000 is generally easily available, and has a good function to prevent occurrence of black spots.
[0068]
In particular, when methylhydrogenpolysiloxane is used for the final surface treatment, a good effect can be obtained.
[0069]
Photosensitive layer Charge generation layer The charge generation layer contains a charge generation material (CGM). Other substances may contain a binder resin and other additives as necessary.
[0070]
In the organic photoreceptor of the present invention, for example, other phthalocyanine pigments, azo pigments, perylene pigments, azurenium pigments and the like can be used alone or in combination as charge generating substances.
[0071]
When a binder is used as a CGM dispersion medium in the charge generation layer, a known resin can be used as the binder, but the most preferred resins include formal resin, butyral resin, silicone resin, silicone-modified butyral resin, phenoxy resin, and the like. Can be mentioned. The ratio of the binder resin to the charge generating material is preferably 20 to 600 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. By using these resins, the increase in residual potential associated with repeated use can be minimized. The thickness of the charge generation layer is preferably 0.1 μm to 2 μm.
[0072]
Charge Transport Layer The charge transport layer of the present invention has a structure of a plurality of charge transport layers. Although the uppermost charge transport layer has been described above, the charge transport layers other than the uppermost layer may employ a known charge transport layer configuration.
[0073]
The charge transport layer contains a charge transport material (CTM) and a binder resin that disperses and forms a CTM. Other substances may contain additives such as antioxidants as necessary.
[0074]
A known charge transport material (CTM) can be used as the charge transport material (CTM). For example, a triphenylamine derivative, a hydrazone compound, a styryl compound, a benzidine compound, a butadiene compound, or the like can be used. These charge transport materials are usually dissolved in a suitable binder resin to form a layer. Among these, the CTM capable of minimizing the increase in the residual potential due to repeated use has a high mobility and an ionization potential difference with the combined CGM of 0.5 (eV) or less, preferably 0 .30 (eV) or less.
[0075]
The ionization potential of CGM and CTM is measured with a surface analyzer AC-1 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.).
[0076]
The binder resin used for the charge transport layer (CTL) may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, polystyrene, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd resin, polycarbonate resin, silicone resin, melamine resin, and these resins A copolymer resin containing two or more of the repeating unit structures. In addition to these insulating resins, high molecular organic semiconductors such as poly-N-vinylcarbazole can be used. Of these, polycarbonate resins are most preferred because of their low water absorption and good CTM dispersibility and electrophotographic characteristics.
[0077]
The ratio of the binder resin to the charge transport material is preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
[0078]
The total thickness of the plurality of charge transport layers is preferably 10 to 50 μm. When the film thickness is less than 10 μm, the charged potential tends to be insufficient, and when it exceeds 50 μm, the sharpness tends to deteriorate.
[0079]
Solvents or dispersion media used to form layers such as intermediate layers, charge generation layers, and charge transport layers include n-butylamine, diethylamine, ethylenediamine, isopropanolamine, triethanolamine, triethylenediamine, N, N-dimethylformamide, acetone , Methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, cyclohexanone, benzene, toluene, xylene, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, Tetrachloroethane, tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane, methanol, ethanol, butanol, isopropanol, ethyl acetate, butyl acetate, dimethyl sulfoxide, methyl cello Lube, and the like. Although this invention is not limited to these, Dichloromethane, 1, 2- dichloroethane, methyl ethyl ketone, etc. are used preferably. These solvents may be used alone or as a mixed solvent of two or more.
[0080]
Next, as a coating processing method for manufacturing the organic photoreceptor, a coating processing method such as dip coating, spray coating, circular amount regulation type coating, etc. is used. In order to prevent dissolution as much as possible, and in order to achieve uniform coating processing, it is preferable to use a coating processing method such as spray coating or circular amount regulation type (circular slide hopper type is a typical example). It is most preferable to use the circular amount regulation type coating method for the protective layer. The circular amount regulation type coating is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-189061.
[0081]
Next, an image forming apparatus using the organic photoreceptor of the present invention will be described.
An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a digital image forming apparatus, and includes an image reading unit A, an image processing unit B, an image forming unit C, and a transfer paper transport unit D as a transfer paper transport unit. Yes.
[0082]
An automatic document feeder that automatically conveys the document is provided above the image reading unit A. The document placed on the document table 11 is separated and conveyed by the
[0083]
On the other hand, the image of the original when placed on the
[0084]
The read image is formed on the light receiving surface of the image sensor CCD, which is a line sensor, through the
[0085]
In the image forming unit C, as an image forming unit, a drum-shaped photoconductor 21 as an image carrier, a charging
[0086]
After the rotating photosensitive member 21 is uniformly charged by the charging
[0087]
The latent image on the photoreceptor 21 is subjected to reversal development by the developing
[0088]
The fixing
[0089]
The above describes the state in which image formation is performed on one side of the transfer paper. However, in the case of double-sided copying, the paper
[0090]
Further, the transfer paper P is transported downward by the
[0091]
The transfer paper P is moved in a paper feed direction by a
[0092]
Again, as described above, the transfer paper P is conveyed in the direction of the photosensitive member 21, the toner image is transferred to the back surface of the transfer paper P, fixed by the fixing
[0093]
2 is a plan view of the separation claw unit, FIG. 3 is a side view of the separation claw unit, and FIG. 4 is a side view of the separation claw, and by switching the contact load of the
[0094]
However, if the contact load of the
[0095]
Next, the contact load switching means 260 for appropriately switching the contact load of the
[0096]
The contact load switching means 260 includes a
[0097]
The
[0098]
Further, the contact load between the
[0099]
As described above, the switching operation of the contact load of the
[0100]
The contact load between the
[0101]
On the other hand, the stepping
[0102]
The organophotoreceptor of the present invention is generally applicable to electrophotographic apparatuses such as electrophotographic copying machines, laser printers, LED printers, and liquid crystal shutter printers, but further displays, recordings, light printing, plate making and facsimiles using electrophotographic technology. The present invention can be widely applied to such devices.
[0103]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this. In the following text, “part” means “part by mass”.
[0104]
Production of Photoreceptor 1 Photoreceptor 1 was produced as follows.
[0105]
The surface of a cylindrical aluminum support having a diameter of 100 mmφ and a length of 346 mm was cut to prepare a conductive support having a surface roughness Rz = 1.5 (μm).
<Intermediate layer>
The following intermediate layer dispersion was diluted twice with the same mixed solvent, and allowed to stand overnight, followed by filtration (filter; rigesh mesh 5 μm filter manufactured by Nihon Pall) to prepare an intermediate layer coating solution.
[0106]
Polyamide resin CM8000 (manufactured by Toray Industries, Inc.) 1 part titanium oxide SMT500SAS (manufactured by Teika) 3 parts methanol 10 parts Dispersion was carried out for 10 hours in a batch mode using a sand mill as a disperser.
[0107]
It apply | coated so that it might become a dry film thickness of 2 micrometers on the said support body using the said coating liquid.
[0108]
[0109]
[0110]
Production of Photoconductors 2 to 15 Photoconductors 2 to 15 were produced in the same manner as Photoconductor 1 except that the polycarbonate and hydrophobic silica in the second charge transport layer were changed as shown in Table 1.
[0111]
[Table 1]
In the table, PC-4 represents a polycarbonate having the following structure.
[0113]
[Chemical formula 2]
Evaluation 1. Surface roughness Ra
Ra is extracted from the roughness curve by the reference length in the direction of the average line, the X-axis is taken in the direction of the average line of the extracted portion, the Y-axis is taken in the direction of the vertical magnification, and the roughness curve is y = f (x ), The value obtained by the following formula is expressed in micrometers (μm).
[0115]
Ra = 1 / l∫ 0 l | f (x) | dx
In the present invention, l is 2.5 mm, and the cutoff value is 0.08 mm.
[0116]
The measuring instrument was a surface roughness meter (Surfcoder SE-30H manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.). However, other measuring devices may be used as long as the measuring device produces the same result within the error range.
[0117]
Surface roughness measurement conditions Measurement speed (Drive speed: 0.1 mm / sec)
Measuring needle diameter (Stylus: 2 μm)
2. Measurement of creep rate Equipment used: Fischer Scope H100V (microhardness measuring device) Indenter manufactured by Fischer Instruments Inc .: Diamond Vickers indenter Load condition: Load time for pushing the Vickers indenter from the surface of the organic photoreceptor at a speed of 4 mN / sec : 5 sec
Holding time: 5 sec
Unloading conditions: Measurement sample that removes the load at the same speed as the load. An intermediate layer, a charge generation layer, a first charge transport layer, and a second charge transport layer are provided on the aluminum flat plate in the same manner as described above, and dried under the same conditions. The prepared sample was fixed to an H100V machine, and a Vickers indenter was pushed in perpendicular to the sample for measurement.
[0118]
The measurement is performed according to the procedures of indenter load (5 sec), load holding (5 sec: the ratio of deformation during this period is the creep rate), and unloading.
[0119]
Method of obtaining creep rate CHU (creep rate) = {(h2−h1) / h1} × 100 (%)
h1: Pushing depth when the load load (20 mN) is reached (after 5 seconds from the start of loading) h2: Pushing depth after holding (5 sec) A Konica digital copying machine Konica 7075 (corona charging, laser exposure, reversal development, electrostatic transfer, nail separation, blade cleaning, cleaning auxiliary brush roller adoption process) is used as an image evaluation and evaluation machine, and a photoconductor is used for the copying machine. 1-15 were mounted and evaluated. The cleaning performance and image evaluation were performed by copying an original image in which a character image having a pixel rate of 7%, a human face photo, a solid white image, and a solid black image are each equally divided into A4 neutral paper. In the high temperature and high humidity environment (30 ° C., 80% RH) considered to be the most severe copying conditions, continuous 200,000 copies were made, and halftone, solid white image and solid black image were evaluated.
[0120]
Evaluation item and evaluation standard image density (measured using Macbeth RD-918. Measured with a relative reflection density of “0” as the paper reflection density)
◎: 1.2 or higher: Good ○: 0.8 or higher: Practical problem level ×: Less than 0.8: Practical problem level sharpness (Evaluation of sharpness by character image after completion of 200,000 copies)
3-point and 5-point character images were formed and evaluated according to the following criteria.
[0121]
◎: 3 points and 5 points are clear and easily readable ○: 3 points are partially illegible 5 points are clear and easily readable ×: 3 points are almost illegible part or the transfer of all of illegible toner (after 200,000 copies finished, the image of 60 mg / cm 2 was formed on the photosensitive member, the amount of deposition per unit area transferred to the transfer paper (fmg / cm 2) And the transcription rate was calculated by the following calculation.)
Toner transfer rate = (f / 60) × 100
A: Toner transfer rate of 85% or higher: Good B: Toner transfer rate of 65-84% or higher: Practical problem level ×: Toner transfer rate of 64% or lower: Practical problem level cleaning property (100,000 and (After 200,000 copies have been completed, 10 consecutive copies are made on A3 paper, and determined by the presence or absence of defective cleaning in the solid white area)
◎: No slipping out of 200,000 sheets ○: No slipping out of 100,000 sheets ×: Scratch resistance of slipping out of less than 100,000 sheets (100,000 copies of all images are inspected, and there is no occurrence of image scratches due to separation nails And every 10,000 copies were inspected for the presence or absence of scratches due to separation nails on the surface of the photoreceptor.)
◎: No scratches due to separation nails on both the photoconductor surface and the copy image ○: There are weak scratches on the surface of the photoconductor, but there are no scratches due to the separation nails on the copy image ×: On the surface of the photoconductor There was a clear flaw, and a copy image had a flaw caused by a separation nail Other evaluation conditions The other evaluation conditions using 7075 were set to the following conditions.
[0122]
Charging condition charger: Scorotron charger, initial charging potential of -750V
Exposure condition Set the exposure amount to make the exposure part potential -50V.
[0123]
Development condition DC bias; -550V
The developer has a volume average particle size of 7 prepared by a polymerization method comprising a carrier coated with an insulating resin with ferrite as a core, a styrene acrylic resin as a main material, a colorant such as carbon black, a charge control agent, and a low molecular weight polyolefin. A toner developer in which silica and titanium oxide were externally added to 3 μm colored particles was used.
[0124]
Transfer Condition Transfer Electrode; Corona Charging Method Separation Conditions The separation means of the separation claw unit described with reference to FIGS.
[0125]
Separation claw material: Base material is polyamideimide (PAI), coated with polytetrafluoroethylene (PTFE). Contact load on photoconductor: 5.6 mN
Cleaning condition A cleaning blade having a hardness of 70 °, a rebound resilience of 65%, a thickness of 2 (mm), and a free length of 9 mm was brought into contact with the cleaning portion by a weight load method so that the linear pressure was 18 (g / cm) in the counter direction. .
[0126]
The evaluation results are shown in Table 2.
[0127]
[Table 2]
The photoreceptors 1 to 5 and 10 to 15 within the scope of the present invention have a good characteristic in each evaluation item of image density, toner transferability, sharpness, cleaning property, and scratch resistance. As shown, the photoreceptor 6 (creep rate: 3.62) outside the present invention has poor cleaning properties and scratch resistance, and the photoreceptor 9 (creep rate: 0.82) has poor image density, sharpness, and cleanability. Has fallen. In addition, the photoconductor 7 (surface roughness Ra: 0.25 μm) is inferior in cleaning properties, and the photoconductor 8 (surface roughness Ra: 0.009 μm) is deteriorated in toner transferability and image density.
[0129]
【The invention's effect】
As is apparent from the examples, the use of the organic photoreceptor having the structure of the present invention improves the toner transferability and residual toner cleaning properties even when a large number of copies are made under high temperature and high humidity. It is possible to improve the scratch resistance and to produce an electrophotographic image with good sharpness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view in which functions of an image forming apparatus of the present invention are incorporated.
FIG. 2 is a plan view of a separation claw unit.
FIG. 3 is a side view of the separation claw unit.
FIG. 4 is a side view of a separation claw.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 21 Photoconductor 21A Organic photoconductor 21B HC
Claims (5)
該表面層がバインダーとしての共重合ポリカーボネート樹脂と共に数平均粒子径１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の無機粒子を含有し、該無機粒子が該バインダーに対して１〜２０質量％されていることを特徴とする有機感光体。The surface layer contains inorganic particles having a number average particle diameter of 1 nm or more and less than 100 nm together with a copolymer polycarbonate resin as a binder, and the organic particles are 1 to 20% by mass with respect to the binder Photoconductor.
クリープ率Creep rate
ＣＨＵ（クリープ率）＝｛（ｈ２−ｈ１）／ｈ１｝×１００（％）CHU (creep rate) = {(h2−h1) / h1} × 100 (%)
ｈ１：負荷荷重（２０ｍＮ）に達した時（負荷開始から５秒後）の押し込み深さh1: Pushing depth when the load (20mN) is reached (5 seconds after the load starts)
ｈ２：保持（５ｓｅｃ）後の押し込み深さh2: Depression depth after holding (5 sec)
クリープ率の測定Creep rate measurement
使用機器：フィッシャースコープＨ１００Ｖ（微小硬さ測定装置）フィッシャー・イン ストルメンツ社製Equipment used: Fischer scope H100V (microhardness measuring device) manufactured by Fischer Instruments
使用圧子：ダイアモンド ビッカース圧子Working indenter: Diamond Vickers indenter
負荷条件：４ｍＮ／ｓｅｃの速度で有機感光体の表面からビッカース圧子を押し込むLoad condition: Vickers indenter is pushed from the surface of the organic photoconductor at a speed of 4 mN / sec.
負荷時間：５ｓｅｃLoad time: 5 sec
保持時間：５ｓｅｃHolding time: 5 sec
除荷条件：負荷と同じ速度で負荷を除くUnloading condition: Remove the load at the same speed as the load
測定試料：Measurement sample:
アルミ平板上に前記した感光体と同様に中間層、電荷発生層、第一電荷輸送層、第二電荷輸送層を設け、同じ条件で乾燥させ作製した試料をＨ１００Ｖ機に固定し、試料に対して垂直にビッカース圧子を押し込み測定。An intermediate layer, a charge generation layer, a first charge transport layer, and a second charge transport layer are provided on an aluminum plate in the same manner as the above-described photoreceptor, and the sample prepared by drying under the same conditions is fixed to an H100V machine, And press the Vickers indenter vertically to measure.
測定は圧子負荷（５ｓｅｃ）、荷重保持（５ｓｅｃ：この間の変形量の割合がクリープ率）、除荷の手順で行う。The measurement is performed according to the procedures of indenter load (5 sec), load holding (5 sec: the ratio of deformation during this period is the creep rate), and unloading.
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