CN101794090A - 电子照相感光体和图像形成装置 - Google Patents

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CN101794090A CN201010003005A CN201010003005A CN101794090A CN 101794090 A CN101794090 A CN 101794090A CN 201010003005 A CN201010003005 A CN 201010003005A CN 201010003005 A CN201010003005 A CN 201010003005A CN 101794090 A CN101794090 A CN 101794090A
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Abstract

本发明提供可以有效地抑制带电电位的降低的电子照相感光体,及具备这种电子照相感光体的图像形成装置。本发明的电子照相感光体具有基体和配置在上述基体上的感光层,上述感光层含有氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂的同时,含有抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂。

Description

电子照相感光体和图像形成装置
技术领域
本发明涉及电子照相感光体和图像形成装置,特别是涉及可以有效地抑制带电电位的降低的电子照相感光体及具备这种电子照相感光体的图像形成装置。
背景技术
目前,以高速形成高画质的图像为目的,使用电荷发生效率优异的氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂。
对于该氧钛酞菁结晶,已知根据其晶型变化,感光层中的分散性、结晶稳定性发生变化,与其它的电荷发生剂相比,电荷发生效率显著优异(例如,专利文献1)。
因此,通过使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂,可以显著提高通过曝光形成静电潜像的效率,还期待着能够实现图像形成装置的进一步的高速化。
专利文献1:日本特开2001-181531号公报
但是,使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂的电子照相感光体,由于在带电工序中产生的臭氧等活性气体,感光层易氧化劣化,存在不易得到充分的带电电位的问题。进一步地,在感光层上附着有纸粉等异物时,由于附着物促进感光层的氧化劣化,存在带电进一步降低的问题。
发明内容
即,本发明的目的在于,提供可以有效地抑制带电电位的降低的电子照相感光体,及具备这种电子照相感光体的图像形成装置。
本发明提供的电子照相感光体,其具有基体和配置在所述基体上的感光层,所述感光层含有氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂的同时,含有抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂,从而可以解决上述问题。
即,由于使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂,可以以高速形成高画质的图像,可以实现图像形成装置的进一步高速化。另一方面,使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂且对大量的用纸进行连续的印字即耐久印字时,易产生带电电位的降低。对于这一点,本发明的电子照相感光体由于使用抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂,可以有效地抑制带电电位的降低。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,优选抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。
通过这样构成,在带电工序中,即使感光层表面曝露在臭氧等活性气体的情况下,也可以更有效地抑制感光层表面的氧化劣化,因此可以抑制带电电位的降低。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,优选受阻酚系抗氧化剂含有下述式(1)所示的结构。
Figure G2010100030051D00021
通过这样构成,可以进一步有效地抑制感光层表面的氧化劣化,因此可以抑制带电电位的降低。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,相对于100质量份的感光层的粘结树脂,优选抗氧化剂的含量在0.1~15质量份的范围内。
通过这样构成,可以充分发挥抗氧化剂带来的抗氧化劣化效果,而且使抗氧化剂有效地分散在感光层中。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,优选紫外线吸收剂为苯并三唑系紫外线吸收剂。
通过这样构成,利用紫外线吸收剂与抗氧化剂的协同作用,可以抑制带电降低。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,相对于100质量份的感光层的粘结树脂,优选紫外线吸收剂的含量在0.1~10质量份的范围内。
通过这样构成,可以维持电子照相感光体的感光度,而且利用紫外线吸收剂与抗氧化剂的协同作用,可以抑制带电降低。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,优选抗氧化剂的含量与紫外线吸收剂的含量的比为10∶1~1∶1。
通过这样构成,可以维持电子照相感光体的感光度,而且利用紫外线吸收剂与抗氧化剂的协同作用,可以抑制带电降低。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,优选在所述基体与所述感光层之间配置中间层,并且所述中间层含有粘结树脂和氧化钛微粒的同时,中间层的膜厚在0.3~10μm的范围内。
通过这样构成,可以确保电子照相感光体的耐电压性、防止漏电。
此外,本发明的另一方式为图像形成装置,其特征在于,具备:所述电子照相感光体;带电单元,所述带电单元使所述电子照相感光体带电;曝光单元,所述曝光单元对利用所述带电单元带电的所述电子照相感光体进行曝光,从而在所述电子照相感光体上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元用显影剂对利用所述曝光单元形成在所述电子照相感光体上的所述静电潜像进行显影,从而在所述电子照相感光体上形成显影剂图像;和转印单元,所述转印单元将利用所述显影单元形成在所述电子照相感光体上的所述显影剂图像转印到规定的记录介质。
即,本发明的图像形成装置由于具备所述电子照相感光体,即使进行耐久印字时,也可以有效地抑制带电电位的降低,从而稳定地形成高品质图像。
此外,构成本发明的图像形成装置时,优选图像形成装置的特征在于,所述转印单元包括转印带,将形成在所述电子照相感光体上的显影剂图像转印到通过所述转印带运送的作为所述记录介质的转印纸。
即,即使采用将形成在所述电子照相感光体上的显影剂图像直接转印到通过所述转印带运送的作为所述记录介质的转印纸上的直接转印方式时,也可以抑制由于起因于转印纸的电子照相感光体上的附着物的影响导致的带电降低。
此外,构成本发明的图像形成装置时,优选采用不使用清洁刮板的无清洁器系统。
这样构成时,也可以抑制上述电子照相感光体的膜损的同时,可以抑制未被除去而残留在感光体上的附着物引起的带电降低。
此外,构成本发明的图像形成装置时,优选所述电子照相感光体的带电电位在600~1000V的范围内。
这样构成时,也可以有效地抑制漏电现象的产生和带电电位的降低、且可以充分地产生电荷,因此不仅可以得到所需的图像浓度,还可以实现图像形成的进一步高速化。
附图说明
图1为用于说明抗氧化剂的含量与带电电位的降低,以及并用紫外线吸收剂和抗氧化剂时的、抗氧化剂的含量与带电电位的降低的关系的图;
图2为用于说明本发明的图像形成装置的图;
图3的(a)~(b)为用于说明本发明的单层型电子照相感光体的图;
图4为实施例1中使用的氧钛酞菁结晶的CuKα特征X射线衍射谱;
图5为实施例1中使用的氧钛酞菁结晶的差示扫描量热分析图。
具体实施方式
[第一实施方式]
第一实施方式为单层型电子照相感光体,其具有基体和配置在上述基体上的感光层,其特征在于,感光层含有氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂的同时,含有抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂。即,通过使单层型电子照相感光体含有抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂,可以有效地抑制带电降低。
1、基本构成
图2所示的单层型电子照相感光体1a(~1d),其具有图3的(a)所示的基体112,和配置在基体112上的含有电荷发生剂、电荷输送剂和粘结树脂的单层型的感光层114。
此外,如图3的(b)所示,还可以为在该感光层114与基体112之间形成有中间层116的单层型电子照相感光体1a′。
2、基体
作为基体的构成材料可以使用各种材料。可以举出例如铁、铜、锡、铂、银、钒、钼、铬、镉、钛、镍、钯、铟、不锈钢和黄铜等金属形成的基体;蒸镀或层压了上述金属的塑料材料形成的基体;或者用碘化铝、耐酸铝、氧化锡和氧化铟等覆盖的玻璃制的基体等。
即,可以是基体本身具有导电性,或者基体的表面具有导电性,此外,在使用时具有充分的机械性强度即可。
并且,其中特别优选使用含有铝的材料物质、即碘化铝或耐酸铝,进一步地,优选在基体的外周面设置有膜厚1~10μm的耐酸铝层。
其原因在于,通过这样构成,容易将电子照相感光体的耐电压调节至规定以上的值。
即,若耐酸铝层的膜厚为小于1μm的值,则有可能难以对电子照相感光体赋予充分的耐电压。另一方面,若耐酸铝层的膜厚为超过10μm的值,则电子照相感光体的耐电压过度增加,有可能易产生曝光存储(メモリ)。
因此,更优选耐酸铝层的膜厚为2~8μm范围内的值,进一步优选为3~7μm范围内的值。
3、中间层
如图3的(b)中例示,还优选在基体112与感光层114之间设置有含有粘结树脂和无机微粒等的中间层116。
其原因在于,通过设置这种中间层,也容易地将在规定条件下测定的电子照相感光体的耐电压调节至规定以上的值。
因此,优选中间层含有例如粘结树脂和氧化钛微粒的同时,相对于100质量份的粘结树脂,氧化钛微粒的含量为50~500质量份范围内的值。
其原因在于,通过这样构成,进一步容易地将单层型电子照相感光体的耐电压调节至规定以上的值。
即,通过使氧化钛微粒的含量为这种范围,容易地将中间层的电阻调节至规定范围的同时,可以进一步提高氧化钛微粒的分散性。
因此,相对于100质量份的粘结树脂,氧化钛微粒的含量更优选为100~400质量份范围内的值,进一步优选为150~300质量份范围内的值。
此外,优选对氧化钛微粒实施用氧化铝、二氧化硅和有机硅化合物进行的表面处理。
其原因在于,通过实施这种表面处理,可以进一步提高中间层中的氧化钛微粒的分散性的同时,将中间层的电阻调节到适当的范围内。
即,通过用氧化铝(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)对氧化钛微粒实施表面处理,可以提高中间层中的氧化钛微粒的基本的分散性。
此外,通过用氧化铝和二氧化硅对氧化钛微粒实施表面处理,可以容易地调节通过后述的有机硅化合物进行的表面处理量。
此外,通过用氧化铝和二氧化硅实施表面处理后,进一步用有机硅化合物实施表面处理,由此不仅可以进一步提高氧化钛微粒的分散性,通过改变其表面处理量,还可以容易地调节氧化钛微粒的导电性。
而且,作为适合使用的有机硅化合物,可以举出烷基硅烷化合物、烷氧基硅烷化合物、含乙烯基硅烷化合物、含巯基硅烷化合物、含氨基硅烷化合物或作为它们的缩聚物的聚硅氧烷化合物。更具体地说,优选为甲基氢化聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷等硅氧烷化合物,特别优选为甲基氢化聚硅氧烷。
而且,作为氧化铝和二氧化硅的含量,相对于100质量份的氧化钛微粒,优选为1~30质量份范围内的值,更优选为5~20质量份范围内的值。此外,作为有机硅化合物的含量,相对于100质量份的氧化钛微粒,优选为1~15质量份范围内的值,更优选为5~10质量份范围内的值。
此外,优选氧化钛微粒并用第一氧化钛微粒和第二氧化钛微粒,在此,第一氧化钛微粒为用氧化铝和二氧化硅实施表面处理的氧化钛微粒,第二氧化钛微粒为用氧化铝和二氧化硅实施表面处理后,进一步用甲基氢化聚硅氧烷实施表面处理的氧化钛微粒。
其原因在于,通过以规定比例并用第一氧化钛微粒和第二氧化钛微粒,更进一步容易地将电子照相感光体的耐电压调节至规定以上的值。
此外,氧化钛微粒的平均一次粒径(数均一次粒径,以下相同)优选为5~30nm范围内的值。
其原因在于,通过使氧化钛微粒的平均一次粒径为5~30nm范围内的值,在中间层内的分散性变得良好,可以使中间层的电阻均匀。
即,若氧化钛微粒的平均一次粒径为小于5nm的值,则不仅难以精度良好地制备这种氧化钛微粒,而且粒子之间有可能容易凝聚。另一方面,若氧化钛微粒的平均一次粒径为超过30nm的值,则在中间层内的分散性有可能降低而中间层的电阻变得不均匀。
因此,氧化钛微粒的平均一次粒径更优选为10~20nm范围内的值,进一步优选为12~18nm范围内的值。
而且,氧化钛微粒的平均一次粒径可以结合电子显微镜照片和图像形成装置来测定。
此外,中间层的膜厚优选为0.3~10μm范围内的值。
其原因在于,若中间层的膜厚为小于0.3μm的值,则不仅中间层的电阻过度降低,而且难以形成均匀的膜厚。另一方面,若中间层的膜厚为超过10μm的值,则有可能中间层的电阻过度增加或产生曝光存储。
因此,中间层的膜厚更优选为0.5~8μm范围内的值,进一步优选为1~5μm范围内的值。
而且,作为中间层中的粘结树脂,例如可以使用选自聚酰胺树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、乙酸乙烯酯树脂、苯氧基树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂中的至少一种树脂。
4、感光层
(1)电荷发生剂
本发明的特征在于,使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂。
其原因在于,由于氧钛酞菁结晶的电荷发生效率优异,因此显著提高通过曝光形成静电潜像的效率,由此在图像形成装置等中,可以实现进一步的高速化。
此外,构成氧钛酞菁结晶的氧钛酞菁化合物优选为下述通式(2)所示的化合物。
其原因在于,这种结构的氧钛酞菁化合物不仅可以进一步提高氧钛酞菁结晶的稳定性,而且可以稳定地制备氧钛酞菁结晶。
此外,氧钛酞菁化合物的结构特别优选为下述通式(3)所示的无取代的氧钛酞菁化合物。
其原因在于,通过使用这种结构的氧钛酞菁化合物,可以进一步容易地制备具备更稳定性质的氧钛酞菁结晶。
Figure G2010100030051D00081
(通式(2)中,X表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、氰基或硝基,重复数e表示1~4的整数。)
Figure G2010100030051D00091
(1)-1光学特性
对于本发明的氧钛酞菁结晶,作为光学特性优选在CuKα特征X射线衍射谱中在布拉格角2θ±0.2°=27.2°具有主峰(第一光学特性)。
此外,优选在CuKα特征X射线衍射谱中在布拉格角2θ±0.2°=26.2°不具有峰(第二光学特性)。
进一步地,优选在CuKα特征X射线衍射谱中在布拉格角2θ±0.2°=7.2°不具有峰(第三光学特性)。
其原因在于,不具备这种第一光学特性时,与具有这种光学特性的氧钛酞菁结晶相比,存在结晶稳定性、电荷发生能力和分散性显著降低的趋势。相反地,通过具备第一光学特性,更优选具备第二光学特性和第三光学特性,可以提高结晶稳定性、电荷发生能力和分散性。
此外,氧钛酞菁结晶优选浸渍在有机溶剂中24小时后测定得到的CuKα特征X射线衍射谱中至少在布拉格角2θ±0.2°=27.2°具有主峰的同时,在26.2°不具有峰。
其原因在于,通过氧钛酞菁结晶具有这种特性,可以进一步提高感光层用涂布液中的其经时稳定性、分散性。
即,即使将氧钛酞菁结晶实际上在四氢呋喃等有机溶剂中浸渍24小时时,也可以确认晶型没有转变为α型或β型,而保持规定的晶型,因此可以切实地控制在有机溶剂中的结晶转变。
而且,对于成为评价氧钛酞菁结晶的贮藏稳定性的基准的、向有机溶剂的浸渍实验评价,优选在例如与实际保存用于制造电子照相用感光体的感光层用涂布液的条件相同的条件下实施。因此,优选例如在温度23±1℃、相对湿度50~60%RH的条件下,在密闭体系中评价氧钛酞菁结晶的贮藏稳定性。
此外,作为评价氧钛酞菁结晶的贮藏稳定性时的有机溶剂,优选为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯、1,4-二噁烷和1-甲氧基-2-丙醇中的至少一种。其原因在于,可以更切实地判断将这种有机溶剂用作感光层用涂布液的有机溶剂时的氧钛酞菁结晶的稳定性。
(1)-2热特性
对于本发明的氧钛酞菁结晶,作为热特性优选在差示扫描量热分析中,除了随着吸附水的气化产生的峰之外,在270~400℃的范围内具有一个峰。
其原因在于,具有这种光学特性和热特性的氧钛酞菁结晶可以进一步提高结晶稳定性、电荷发生能力和分散性。
而且,对于除了随着吸附水的气化产生的峰之外的、在270~400℃的范围内出现的一个峰,更优选在280~390℃的范围内出现,进一步优选在290~380℃的范围内出现。
此外,对于在CuKα特征X射线衍射谱中的布拉格角的具体测定方法及差示扫描量热分析的具体方法,在实施例中进行详述。
(1)-3制备方法
本发明的氧钛酞菁结晶例如可以通过以下所示的方法制备。
即,优选使作为这种氧钛酞菁结晶的制备材料的邻苯二甲腈或其衍生物、或者1,3-二亚氨基异吲哚啉或其衍生物与烷氧基钛或四氯化钛在尿素化合物的存在下发生反应,从而制备氧钛酞菁化合物。
从而,优选按照下述反应式(1)或下述反应式(2)实施。而且,在反应式(1)和反应式(2)中,作为烷氧基钛,使用作为一例的式(5)所示的四丁氧基钛。
Figure G2010100030051D00111
此外,对于式(5)所示的四丁氧基钛等烷氧基钛或四氯化钛的添加量,相对于1摩尔的式(4)所示的邻苯二甲腈或其衍生物、或者式(6)所示的1,3-二亚氨基异吲哚啉或其衍生物,优选为0.40~0.53摩尔范围内的值。
其原因在于,对于式(5)所示的四丁氧基钛等烷氧基钛或四氯化钛的添加量,相对于式(4)所示的邻苯二甲腈或其衍生物、或者式(6)所示的1,3-二亚氨基异吲哚啉或其衍生物添加超过1/4摩尔当量的过剩量,从而有效地发挥与后述的尿素化合物的相互作用。
因此,对于式(5)所示的四丁氧基钛等烷氧基钛或四氯化钛的添加量,相对于1摩尔的式(4)所示的邻苯二甲腈、或者式(6)所示的1,3-二亚氨基异吲哚啉等,更优选为0.42~0.50摩尔范围内的值,进一步优选为0.45~0.47摩尔范围内的值。
此外,优选在尿素化合物的存在下进行上述反应式(1)和(2)所示的反应。
其原因在于,通过使用在尿素化合物的存在下制备的氧钛酞菁化合物,发挥尿素化合物与烷氧基钛或四氯化钛的相互作用,从而可以有效地得到特定的氧钛酞菁结晶。
即,该相互作用为,通过尿素化合物与烷氧基钛或四氯化钛之间的反应产生的氨进一步与烷氧基钛或四氯化钛形成络合物,该络合物进一步促进反应式(1)和(2)所示的反应的作用。于是,基于这种促进作用,通过使原料物质反应,即使在有机溶剂中也可以有效地制备特定的氧钛酞菁结晶。
此外,尿素化合物优选为尿素、硫脲、O-甲基异脲硫酸盐(O-Methylisourea Sulfate)、O-甲基异脲碳酸盐和O-甲基异脲盐酸盐中的至少一种。
其原因在于,通过使用这种尿素化合物作为反应式(1)和(2)中的尿素化合物,反应过程中产生的氨更有效地与烷氧基钛或四氯化钛形成络合物,该络合物进一步促进反应式(1)和(2)所示的反应。
即,通过作为原料物质的烷氧基钛或四氯化钛与尿素化合物进行反应产生的氨进一步有效地与烷氧基钛等形成配位化合物。而且,该配位化合物进一步促进反应式(1)和(2)所示的反应。
而且,对于这种配位化合物,明确了在180℃以上的高温条件下反应时,特别容易产生。因此,上述反应在沸点为180℃以上的含氮化合物中、例如喹啉(沸点:237.1℃)、异喹啉(沸点:242.5℃)或它们的混合物(重量比10∶90~90∶10)中实施是更有效的。
此外,从更容易产生作为反应促进剂的氨和起因于该氨的配位化合物方面考虑,在上述尿素化合物中更优选使用尿素。
此外,对于反应式(1)或(2)中使用的尿素化合物的添加量,相对于1摩尔的邻苯二甲腈或其衍生物、或者1,3-二亚氨基异吲哚啉或其衍生物,优选为0.1~0.95摩尔范围内的值。
其原因在于,通过使尿素化合物的添加量为这种范围内的值,可以更有效地发挥上述尿素化合物的作用。
因此,对于这种尿素化合物的添加量,相对于1摩尔的邻苯二甲腈或其衍生物、或者1,3-二亚氨基异吲哚啉或其衍生物,更优选为0.2~0.8摩尔范围内的值,进一步优选为0.3~0.7摩尔范围内的值。
此外,作为在反应式(1)和(2)中使用的溶剂,可以举出例如二甲苯、萘、甲基萘、萘满和硝基苯等烃系溶剂;二氯苯、三氯苯、二溴苯和氯萘等卤代烃系溶剂;已醇、辛醇、癸醇、苯甲醇、乙二醇和二甘醇等醇系溶剂;环己酮、苯乙酮、1-甲基-2-吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等酮系溶剂;甲酰胺和乙酰胺等酰胺系溶剂;甲基吡啶、喹啉和异喹啉等含氮溶剂中的一种或两种以上的任意组合。
特别是,从作为原料物质的烷氧基钛或四氯化钛与尿素化合物进行反应而产生的氨更有效地与烷氧基钛等容易形成配体化合物方面考虑,沸点为180℃以上的含氮化合物、例如喹啉、异喹啉为优选的溶剂。
此外,反应式(1)和(2)的反应温度优选为150℃以上的高温。其原因在于,若这种反应温度低于150℃、特别是为135℃以下,则难以发生作为原料物质的烷氧基钛或四氯化钛与尿素化合物进行反应而产生的氨形成配位化合物的上述反应。因此,由于这种配位化合物难以进一步促进反应式(1)和(2)所示的反应,难以有效地制备特定的氧钛酞菁结晶。
因此,反应式(1)和(2)的反应温度更优选为180~250℃范围内的值,进一步优选为200~240℃范围内的值。
此外,反应式(1)和(2)的反应时间虽然也依赖于反应温度,但优选为0.5~10小时的范围。其原因在于,若该反应时间小于0.5小时,则难以发生作为原料物质的烷氧基钛或四氯化钛与尿素化合物进行反应而产生的氨形成配位化合物的上述反应。因此,由于这种配位化合物难以进一步促进反应式(1)和(2)所示的反应,难以有效地制备特定的氧钛酞菁结晶。另一方面,若这种反应时间超过10小时,则有可能变得在经济上不利、或产生的配位化合物减少。
因此,反应式(1)和(2)的反应时间更优选为0.6~3.5小时范围内的值,进一步优选为0.8~3小时范围内的值。
此外,优选对得到的氧钛酞菁化合物实施通过用硫酸等进行的酸处理,得到氧钛酞菁粗结晶后,实施含有下述工序(a)~(d)的工序,从而得到最终的氧钛酞菁结晶。
(a)将氧钛酞菁粗结晶对酸进行溶解,从而得到氧钛酞菁溶液的工序
(b)将氧钛酞菁溶液滴加到不良溶剂中,从而得到湿滤饼的工序
(c)用碳原子数1~4的醇洗涤湿滤饼的工序
(d)将洗涤后的湿滤饼在非水系溶剂中进行加热搅拌,从而得到氧钛酞菁结晶的工序
(1)-4含量
相对于100质量份的感光层的粘结树脂,作为电荷发生剂的氧钛酞菁结晶的含量优选为0.5~8质量份范围内的值。
其原因在于,通过这样构成,容易将单层型电子照相感光体的耐电压调节至规定以上的值,另一方面可以稳定地确保电荷发生量。
即,若氧钛酞菁结晶的含量为小于0.5质量份的值,则电荷发生量过度减少,因此有可能在电子照相感光体表面难以形成静电潜像。
另一方面,若氧钛酞菁结晶的含量为超过8质量份的值,则难以均匀分散在感光层中,因此难以将电子照相感光体的耐电压调节至规定以上的值,或者难以抑制活性气体引起的感光层的氧化劣化。
因此,相对于100质量份的感光层的粘结树脂,氧钛酞菁结晶的含量更优选为1~6质量份范围内的值,进一步优选为2~5质量份范围内的值。
(2)分散剂
为了调节感光层中的电荷发生剂的分散情况,还优选并用分散剂。
即,通过使用分散剂来调节感光层中的电荷发生剂的分散情况,可以容易地调节耐电压的同时抑制活性气体引起的感光层的氧化劣化。
另外,作为这种分散剂,例如可以举出作为偶氮颜料的下述式(7)所示的PY128。
Figure G2010100030051D00151
作为其它的分散剂,可以举出作为偶氮颜料的PR254、PY110、PY242等。
而且,相对于100质量份的感光层的粘结树脂,这种分散剂的含量优选为0.1~10质量份范围内的值,进一步优选为0.5~5质量份范围内的值。
(3)添加剂
本发明的特征在于,使用抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂。
其原因在于,即使对大量的用纸进行连续的印字即耐久印字时,也可以利用抗氧化剂与紫外线吸收剂的协同作用而有效地抑制带电电位的降低。
即,在本发明中,如上所述,由于使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂,可以显著提高通过曝光形成静电潜像的效率,由此,可以实现图像形成装置的进一步的高速化。
另一方面,如上所述,使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂且进行耐久印字时,易产生带电电位的降低。
对于这一点,在单层型电子照相感光体中,通过使感光层含有抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂,可以有效地抑制主要在带电工序中产生的臭氧等活性气体引起的感光层的氧化劣化。其结果,可以有效地抑制单层型电子照相感光体的带电电位的降低。
(3)-1抗氧化剂
(3)-1-1种类
作为抗氧化剂的种类不特别限定,可以使用目前公知的各种化合物。
可以举出例如受阻酚、胺、受阻胺、对苯二胺、芳基烷烃、氢醌、螺色满、螺茚满酮或它们的衍生物,或者有机硫化合物及有机磷化合物等。
此外,抗氧化剂优选为受阻酚系抗氧化剂。
其原因在于,通过使用受阻酚系抗氧化剂作为抗氧化剂,在带电工序中,即使感光层表面暴露在臭氧等活性气体中时,也更有效地抑制感光层表面的氧化劣化,由此可以抑制带电电位的降低。
此外,上述受阻酚系抗氧化剂优选含有下述式(1)所示的结构。
Figure G2010100030051D00161
其原因在于,含有这种结构的受阻酚系抗氧化剂进一步有效地抑制感光层表面的氧化劣化,由此可以抑制带电电位的降低。
此外,作为受阻酚系抗氧化剂的具体例子,可以举出下述式(8)所示的化合物(P-1~P-16)。
而且,其中含有通式(1)所示的结构的化合物为P-1、P-2、P-3、P-14、P-15和P-16。
(3)-1-2含量
相对于100质量份的感光层的粘结树脂,抗氧化剂的含量优选为0.1~15质量份范围内的值。
其原因在于,通过使抗氧化剂的含量为这种范围,可以充分发挥抗氧化剂带来的抗氧化劣化效果的同时,可以使抗氧化剂有效地分散在感光层中。
即,若抗氧化剂的含量为小于0.1质量份的值,则进行耐久印字时,难以充分抑制感光层表面的氧化劣化,带电电位有可能容易过度降低。另一方面,若抗氧化剂的含量为超过15质量份的值,则单层型电子照相感光体的感光度特性有可能降低。
因此,相对于100质量份的感光层的粘结树脂,抗氧化剂的含量更优选为0.5~13质量份范围内的值,进一步优选为1~10质量份范围内的值,更进一步优选为4~10质量份范围内的值。
(3)-2紫外线吸收剂
(3)-2-1种类
作为紫外线吸收剂的种类不特别限定,可以使用目前公知的各种化合物。
可以举出例如二苯甲酮系紫外线吸收剂、水杨酸盐系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂、猝灭剂(quencher)(金属络盐系)紫外线吸收剂、HALS(受阻胺)系紫外线吸收剂等。
此外,紫外线吸收剂优选为苯并三唑系紫外线吸收剂。
其原因在于,通过使用苯并三唑系紫外线吸收剂作为紫外线吸收剂,在带电工序中,即使感光层表面暴露在臭氧等活性气体中时,利用与抗氧化剂的协同作用,也更有效地抑制感光层表面的氧化劣化,由此可以抑制带电电位的降低。
此外,作为苯并三唑系紫外线吸收剂的具体例子,可以举出(2-羟基苯基)苯并三唑、(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。
(3)-2-2含量
相对于100质量份的感光层的粘结树脂,紫外线吸收剂的含量优选为0.1~10质量份范围内的值。
其原因在于,通过使紫外线吸收剂的含量为这种范围,利用与抗氧化剂的协同作用,可以充分发挥感光层的抗氧化劣化效果的同时,可以使紫外线吸收剂有效地分散在感光层中。
即,若紫外线吸收剂的含量为小于0.1质量份的值,则进行耐久印字时,得不到与抗氧化剂的协同作用,难以充分抑制感光层表面的氧化劣化,带电电位有可能变得易降低。另一方面,若紫外线吸收剂的含量为超过10质量份的值,则单层型电子照相感光体的感光度特性有可能降低。
因此,相对于100质量份的感光层的粘结树脂,紫外线吸收剂的含量更优选为0.5~7质量份范围内的值,进一步优选为1~7质量份范围内的值,更进一步优选为2~6质量份范围内的值。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,优选抗氧化剂的含量与紫外线吸收剂的含量的比为10∶1~1∶1。
通过这样构成,可以维持电子照相感光体的感光度,而且利用紫外线吸收剂与抗氧化剂的协同作用,可以抑制带电降低。
接着,使用图1,对电子照相感光体的感光层中的抗氧化剂和紫外线吸收剂的含量与带电电位的降低之间的关系进行说明。
即,图1表示横轴采用作为抗氧化剂的式(8)中的3,5-叔丁基-4-羟基甲苯(BHT)(P-1)相对于感光层的粘结树脂100质量份的含量(质量份),纵轴采用4000张耐久印字之前和之后的带电电位的降低量ΔV0(V)的特性曲线A、以及除了上述抗氧化剂之外并用作为紫外线吸收剂的2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑时的带电电位的降低量ΔV0(V)的特性曲线B。即,图1中特性曲线A表示不含有紫外线吸收剂而仅含有抗氧化剂时的数据,图1中特性曲线B表示含有抗氧化剂和5份紫外线吸收剂并改变抗氧化剂的含量时的数据。
而且,此时的带电电位设为850V,图像形成速度设为160mm/s。对于其它的图像形成条件、电子照相感光体的构成等记载在实施例中。
首先,由特性曲线A可知,随着BHT的含量增加,电位降低得到抑制,但是若BHT的含量超过一定量,则即使增加含量也对电位降低没有效果。
更具体地说,不含有BHT时带电电位的降低量(绝对值)为约140V,但是若含有5份BHT则带电电位的降低量(绝对值)减小为约90V。此后若BHT的含量为10份则带电电位的降低量(绝对值)减小为约85V,但是即使BHT的含量增加至10份以上也大致为恒定值。
但是,含有抗氧化剂5份和紫外线吸收剂5份、或者抗氧化剂10份和紫外线吸收剂5份时,可以使带电电位的降低量(绝对值)为约60V。即,若以含有抗氧化剂10份和紫外线吸收剂5份的情况为例,则可知,与仅含有抗氧化剂15份的情况相比,带电电位的降低得到抑制。即可知,利用抗氧化剂与紫外线吸收剂的协同作用,可以进一步抑制带电降低。
(4)空穴输送剂
作为本发明的电子照相感光体中使用的空穴输送剂不特别限制,可以使用任何目前公知的各种空穴输送性化合物。
特别优选使用联苯胺系化合物,苯二胺系化合物,萘二胺系化合物,菲二胺系化合物,噁二唑系化合物,苯乙烯基系化合物,咔唑系化合物,有机聚硅烷化合物,吡唑啉系化合物,腙系化合物,三苯胺系化合物,吲哚系化合物,噁唑系化合物、异噁唑系化合物,噻唑系化合物,噻二唑系化合物,咪唑系化合物,吡唑系化合物,三唑系化合物,丁二烯系化合物,芘-腙系化合物,丙烯醛系化合物,咔唑-腙系化合物,喹啉-腙系化合物,芪系化合物、芪-腙系化合物和二苯二胺系化合物等。它们除了可以分别单独使用,还可以并用两种以上。
此外,相对于100质量份的感光层的粘结树脂,空穴输送剂的含量优选为10~100质量份范围内的值。
其原因在于,通过使空穴输送剂的含量为这种范围,可以有效地抑制空穴输送剂在感光层中形成结晶的同时,得到优异的电特性。
即,若空穴输送剂的含量为小于10质量份的值,则感光度降低,由此产生实用上的障碍。另一方面,若空穴输送剂的含量为超过100质量份的值,则空穴输送剂容易过度结晶化,由此有可能难以形成作为感光层的适当的膜。
因此,空穴输送剂的含量更优选为20~90质量份范围内的值,进一步优选为30~80质量份范围内的值。
(5)电子输送剂
作为本发明的电子照相感光体中使用的电子输送剂不特别限制,可以使用任何目前公知的电子输送性化合物。特别是联苯醌衍生物、偶氮醌衍生物、芘衍生物、苯醌衍生物之外,还可以举出蒽醌衍生物、丙二腈衍生物、噻喃衍生物、噻吨酮衍生物、芴酮衍生物、蒽衍生物、吖啶衍生物、四氰乙烯、琥珀酸酐、马来酸酐、二溴代马来酸酐等的单独一种或两种以上的组合。
此外,相对于粘结树脂100质量份,电子输送剂的含量优选为10~100质量份范围内的值。
其原因在于,若电子输送剂的添加量为小于10质量份的值,则由于感光度降低,有可能产生实用上的障碍。另一方面,若电子输送剂的添加量为超过100质量份的值,则电子输送剂容易形成结晶,有可能不能形成作为感光层的适当的膜。
因此,电子输送剂的添加量更优选为20~80质量份范围内的值。
(6)粘结树脂
对本发明的电子照相感光体中使用的粘结树脂的种类不特别限制,但是例如首选使用聚碳酸酯树脂,并可以使用聚酯树脂、聚芳酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、离聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、醇酸树脂、聚酰胺、聚氨酯、聚砜、邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂、酮树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚醚树脂等热塑性树脂;有机硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、其他交联性热固化性树脂;环氧丙烯酸酯、聚氨酯-丙烯酸酯等光固化型树脂等树脂。
(7)膜厚
另外,以感光层的膜厚为22~40μm范围内的值为特征。其原因在于,通过使感光层的膜厚为这种范围,可以提高电子照相感光体的耐电压,另一方面,可以抑制残余电荷的产生,更有效地抑制曝光存储。
即,若感光层的膜厚为小于22μm的值,则有可能电子照相感光体的耐电压变得容易过度降低或感光层的机械性强度变得不充分而容易从基体剥离。
另一方面,若感光层的膜厚为超过40μm的值,则有可能残余电荷的产生变得容易过度增加。
因此,感光层的膜厚更优选为23~38μm范围内的值,进一步优选为25~35μm范围内的值。
[第二实施方式]
第二实施方式为具备第一实施方式的单层型电子照相感光体的图像形成装置。
以下,对于作为第二实施方式的图像形成装置,分为基本构成、构成它的电子照相感光体、带电单元、曝光单元、显影单元和除电单元进行具体说明。
1、基本构成
以下参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图2为表示作为本发明的串联方式的图像形成装置100的一例的图。如图2所示,在图像形成装置100中,从转印纸运送方向上游侧向着下游侧依次配设有青色图像形成单元Pa、品红色图像形成单元Pb、黄色图像形成单元Pc和黑色图像形成单元Pd。
该图像形成装置100具备运送用纸P的转印带50。此外,在转印带50的上侧,从上游侧向着下游侧旋转自如地配设有形成青色图像的电子照相感光体1a、形成品红色图像的电子照相感光体1b、形成黄色图像的电子照相感光体1c和形成黑色图像的电子照相感光体1d。
在电子照相感光体1a~1d的周围,对应于各感光体配置有带电单元2a~2d、曝光单元4a~4d、显影单元3a~3d和作为转印单元的转印带50。此外,通过转印带50将作为转印单元的转印辊6a~6d配置在分别对应的电子照相感光体1a~1d的相反侧。
进一步地,在转印带50的下游侧配置有定影单元7,用于将转印在作为记录介质的用纸P上的显影剂图像定影在用纸P上。
以下,特别是对单层型电子照相感光体、带电单元、曝光单元、显影单元和除电单元分别进行具体的说明。
2、单层型电子照相感光体
由于可以为与第一实施方式说明的内容相同的内容,在此省略其说明。
3、带电单元
图2所示的带电单元2a~2d设置在对应的电子照相感光体1a~1d的上方,其为使电子照相感光体1a~1d同样地带电的单元。
作为这种带电单元的种类,优选使用电晕充电器等非接触型的带电单元,但是也可以为带电辊等接触型的带电单元。
此外,电子照相感光体的带电电位优选为600~1000V范围内的值。
其原因在于,若带电电位的值为小于600V的值,则有可能难以形成鲜明的静电潜像。
另一方面,若带电电位的值为超过1000V的值,则有可能容易产生过度漏电现象,或者感光层表面易过度氧化劣化。
因此,电子照相感光体的带电电位更优选为650~900V范围内的值,进一步优选为700~900V范围内的值。
4、曝光单元
图2所示的曝光单元4a~4d为基于由图像数据输入部(未图示)读取的原稿图像,在电子照相感光体1a~1d上形成静电潜像的单元。
在此,本发明的电子照相感光体使用电荷发生效率优异的氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂,且将带电电位设定为规定的高值,因此显著提高通过曝光形成静电潜像的效率。
由此,即使在减少使电子照相感光体曝光时的每单位面积的曝光量时,也可以在实用上没有问题地进行图像形成,因此可以提高节能效果。
因此,在电子照相感光体上,每单位面积的曝光量优选为0.2~0.8μJ/cm2范围内的值,更优选为0.3~0.6μJ/cm2范围内的值。
5、显影单元
图2所示的显影单元3a~3d为通过将调色剂供给到形成有静电潜像的电子照相感光体1a~1d表面来形成调色剂图像的单元。
此外,该显影单元优选显影同时清洁方式,即、显影单元将残留在电子照相感光体表面的调色剂进行回收,从而进行电子照相感光体表面的清洁。
其原因在于,本发明的图像形成装置这样构成时,也可以抑制带电降低,并且使各图像形成单元Pa~Pd的构成小型化。
即,若采用显影同时清洁方式,则省略通常设置在带电单元的上游侧的清洁刮板。因此,在带电及曝光时的电子照相感光体表面残留转印残余调色剂、附着物。
对于这一点,由于本发明的电子照相感光体使用电荷发生效率优异的氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂,显著提高通过曝光形成静电潜像的效率,即使在这种情况下也可以在实用上没有问题地进行图像形成。
此外,在残余调色剂、附着物残留在电子照相感光体上的状态下,电子照相感光体曝露在带电单元产生的臭氧、NOx气体时,氧化劣化会进一步进行,但是本发明的电子照相感光体由于含有抗氧化剂和紫外线吸收剂两者,因此抑制氧化劣化,由此可以得到良好的图像。
6、转印单元
图2所示的转印单元包括运送用纸P的转印带50,和通过转印带50与电子照相感光体1a~1d对向配置的转印辊6a~6d。转印带50为无接头环状的带状转动体,被架设在驱动辊10、支撑辊11等多个辊上。
此外,转印带50在通过转印辊6a~6d被按压在电子照相感光体1a~1d侧的状态下,通过上述多个辊进行无接头转动。
7、除电单元
还可以在带电单元的上游侧设置用于除去残留在电子照相感光体的感光层中的残余电荷的除电单元。
另一方面,在本发明中,即使省略除电单元,不完全除去残余电荷来进行下一工序的带电,也可以抑制漏电现象的产生,因此优选为省略除电单元的无除电方式。
8、显影剂
本发明中优选使用非磁性单组分显影剂。
其原因在于,非磁性单组分显影剂无需使显影剂含有磁性粉末,因此可以形成鲜明的彩色图像。
此外,与使用磁性显影剂、双组分显影剂时不同,还没有必要使用磁辊,可以有助于显影装置的简易化和小型化,进一步地,也如在显影单元一项中所述,可以构成为省略了清洁刮板的无清洁器方式的彩色图像形成装置。
此外,对调色剂粒子中使用的粘结树脂不特别限制,优选使用例如苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂和苯乙烯-丙烯酸系树脂等热塑性树脂。
此外,对于调色剂粒子中含有的着色剂也不特别限制,优选使用例如炭黑、乙炔黑、灯黑、苯胺黑、偶氮系颜料、铁黄、黄土、硝基系染料、油溶性染料、联苯胺系颜料、喹吖啶酮系颜料、铜酞菁系颜料等。
此外,还优选向调色剂粒子添加例如苯胺黑、季铵盐化合物、在树脂中结合胺系化合物的树脂型电荷控制剂等表现出带正电特性的电荷控制剂。
进一步地,还优选向调色剂粒子添加例如聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氟树脂系蜡、费-托合成蜡、石蜡、酯蜡、褐煤蜡、米蜡等蜡。
而且,以调节显影剂的流动性、带电特性为目的,还优选通过向调色剂粒子外添二氧化硅微粒、氧化钛微粒等无机微粒,调节其流动性、带电特性。
此外,调色剂粒子的体积平均粒径优选为5~10μm范围内的值,作为其制备方法,可以使用粉碎法、聚合法等目前公知的制备方法。
[第三实施方式]
第三实施方式为使用在第二实施方式中说明的图像形成装置的图像形成方法。
以下,省略与第二实施方式重复的内容,对于作为第三实施方式的图像形成方法的特征性内容,对采用省略了清洁刮板的显影同时清洁方式的例子,以青色图像形成用单元Pa为例进行具体的说明。
带电单元2a使转动的电子照相感光体1a的周面均匀带电。作为带电单元2a,可以举出例如电晕充电器带电器等。此外,曝光单元4a为所谓的激光扫描单元,对通过带电单元2a均匀带电的电子照相感光体1a的周面基于从图像读取装置等输入的图像数据照射激光,在电子照相感光体1a上形成基于图像数据的静电潜像。
此外,显影单元3a通过对形成有静电潜像的电子照相感光体1a的周面供给显影剂,形成基于图像数据的显影剂图像。然后,将该显影剂图像转印到通过转印带50运送的用纸P。对于未转印而残留在电子照相感光体1a上的调色剂,当通过电子照相感光体1a的转动与显影单元3a对向配置时,利用电子照相感光体1a的未曝光后电位与显影偏压的电位差来回收。转印有显影剂图像的用纸P被运送到定影单元7。
此外,定影单元7为对转印到用纸P的转印图像实施定影处理的单元,包括加热辊14和加压辊13,其中,加压辊13与加热辊14对向配置且周面被挤压到加热辊14的周面。
然后,在图像形成单元Pa~Pd转印到用纸P的转印图像由用纸P通过加热辊14与加压辊13之间时的加热进行的定影处理,被定影到用纸P。
进一步地,实施了定影处理的用纸P输出到出纸部。
形成在电子照相感光体1a上的显影剂图像直接转印到通过转印带50运送的用纸P的直接转印方式中,起因于用纸P的纸粉等易附着在感光层114。若在感光层114存在纸粉等附着物的状态下,感光层114曝露在臭氧等活性气体中,则促进感光层114的氧化劣化,因此带电进一步降低。在此,使用不含有抗氧化剂和紫外线吸收剂的任意一种的电子照相感光体,假定由电子照相感光体直接转印到用纸的直接转印方式、和由电子照相感光体转印到中间转印带的中间转印方式,进行了带电电位的评价。电位测定在初期即印字前和进行2000张印字的时刻进行,求得带电电位的降低量ΔV0(V)。作为假定中间转印方式的方法,使用不使用纸通过,使调色剂图像转印到转印带后,进行转印带的清洁的方法。结果表示在表1中。如表1所示,在进行2000张印字的时刻发现带电电位的降低量已经存在显著差异。即可知,中间转印方式的带电电位的降低量少、为11V,直接转印方式的带电降低量为81V,带电降低量大。认为这是由于,直接转印方式中,用纸的纸粉、成分附着在感光层表面,该附着物促进感光层的氧化劣化。
因此,直接转印方式与中间转印方式相比,有必要进一步抑制感光体的氧化劣化,但是上述本发明的图像形成方法通过抑制带电降低,可以长期得到良好的图像。
[表1]
    ΔV0/V
  中间转印方式     11V
  直接转印方式     81V
此外,上述本发明的图像形成方法通过使用第二实施方式的图像形成装置,即使在使带电电位为比较高的值来快速形成图像时,也可以有效地抑制漏电的产生和由此引起的形成图像的斑点的产生。
而且,本发明的快速形成图像指的是以辊转动速度100~200mm/s范围内的值来形成图像,该鼓转动速度即图像形成速度更优选为150~200mm/s范围内的值。
[实施例]
以下通过实施例对本发明进行更具体的说明,但是显然地,没有特别原因,本发明不被这些记载内容所限定。
[实施例1]
1、电子照相感光体的制造
(1)基体的准备
准备直径30mm、长254mm的铝基体。
(2)中间层的形成
使用珠磨机,将第一氧化钛微粒(TAYCA(株)制、MT05)160质量份、第二氧化钛微粒(TAYCA(株)制、SMT02)40质量份、四元共聚聚酰胺树脂(TORAY(株)制、CM8000)100质量份、作为溶剂的甲醇1000质量份和正丁醇250质量份混合分散5小时,进一步通过5微米的过滤器进行过滤处理,由此制备中间层用涂布液。
接着,将预先准备的基体(支撑基体)在使其一端朝上的状态下,以5mm/s的速度浸渍到得到的中间层用涂布液中,由此对该基体涂布中间层用涂布液。然后,对于该基体,通过在130℃、30分钟的条件下进行固化处理,形成膜厚3μm的中间层。
而且,上述第一氧化钛微粒和第二氧化钛微粒的构成分别如下所述。
第一氧化钛微粒(MT05)
用氧化铝和二氧化硅进行表面处理的氧化钛微粒(TAYCA(株)制、数均一次粒径10nm)
第二氧化钛微粒(SMT02)
用氧化铝和二氧化硅进行表面处理后,用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理的氧化钛微粒(TAYCA(株)制、数均一次粒径:10nm)
(3)感光层的形成
接着,通过在容器内容纳通过后述制备方法制备的作为电荷发生剂的式(3)所示的氧钛酞菁结晶(CGM-1)的结晶(TiOPc)3质量份、下述式(9)所示的空穴输送剂(HTM-1)50质量份、下述式(10)所示的电子输送剂(ETM-1)30质量份、作为抗氧化剂的式(8)中的3,5-叔丁基-4-羟基甲苯(BHT)(P-1)10质量份、作为紫外线吸收剂的苯并三唑系紫外线吸收剂(LA-36)(旭电化工业(株)制)5质量份、作为粘结树脂的平均分子量30,000的聚碳酸酯树脂100质量份和作为溶剂的四氢呋喃800质量份后,进行混合,得到它们的混合物。然后,对得到的混合物使用球磨机混合分散50小时,由此得到感光层用涂布液。
然后,用浸涂法将得到的感光层用涂布液涂布到上述中间层上后,在100℃、40分钟的条件下进行热风干燥,由此形成膜厚为25μm的感光层。由此,得到单层型电子照相感光体。
Figure G2010100030051D00291
(4)氧钛酞菁的制备
而且,作为电荷发生剂的式(3)所示的氧钛酞菁(CGM-1)的结晶(TiOPc)如下进行制备。
(4)-1氧钛酞菁粗结晶的合成
首先,向氩气置换过的烧瓶中加入邻苯二甲腈22g(0.17mol)、四丁氧基钛25g(0.073mol)、喹啉300g和尿素2.28g(0.038mol),搅拌的同时升温至150℃。
接着,将产生的蒸气从反应体系向体系外蒸馏除去,同时升温至215℃后,维持该温度并进一步搅拌反应2小时。
然后,反应结束后,在冷却至150℃的时刻从烧瓶取出反应混合物,通过玻璃过滤器过滤,得到的固体依次用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤后,进行真空干燥。由此,得到作为氧钛酞菁粗结晶的蓝紫色的固体24g。
(4)-2酸处理前工序
将上述氧钛酞菁化合物的制备中得到的蓝紫色的固体10g加入到N,N-二甲基甲酰胺100毫升中,搅拌的同时加热至130℃,搅拌处理2小时。
接着,在经过2小时的时刻停止加热,进而在冷却至23±1℃的时刻停止搅拌,在该状态下静置液体12小时进行稳定化处理。然后,通过玻璃过滤器过滤稳定化后的液体的上清液,得到的固体用甲醇洗涤后,进行真空干燥。由此,得到氧钛酞菁化合物的粗结晶9.83g。
(4)-3酸处理工序
将上述酸处理前工序中得到的氧钛酞菁的粗结晶5g加入到浓硫酸100毫升中并进行溶解。
接着,将该溶液滴加到冰冷却下的水中后,在室温下搅拌15分钟,进而在23±1℃附近静置30分钟,由此进行重结晶。
然后,通过玻璃过滤器过滤重结晶后的溶液得到固体,对得到的固体进行水洗至洗涤液为中性后,不进行干燥,在水存在的状态下分散到氯苯200毫升中,加热至50℃,搅拌10小时。
然后,通过玻璃过滤器过滤搅拌的液体得到固体,将得到的固体在50℃下真空干燥5小时。从而得到式(3)所示的无取代的氧钛酞菁的结晶(蓝色粉末)4.1g。
(4)-4氧钛酞菁结晶的评价
(X射线衍射测定)
使得到的氧钛酞菁结晶0.3g分散在四氢呋喃5g中,在温度23±1℃、相对湿度50~60%的条件下,在密闭体系中保存24小时后除去四氢呋喃,由此得到测定用样品。然后,将该测定用样品填充到X射线衍射装置(理学电机(株)制的RINT1100)的样品支架并进行测定。得到的谱图表示在图4中。此外,从上述谱图具有在布拉格角2θ±0.2°=27.2°具有主峰,同时在26.2°不具有主峰的特征,确认了得到的氧钛酞菁结晶具有稳定的规定晶型。其原因在于,布拉格角2θ±0.2°=27.2°的峰为上述规定晶型特有的峰,在26.2°的峰为β型结晶特有的峰。
而且,分散在四氢呋喃中之前的氧钛酞菁结晶也测定到与由图4表示的谱图同样的谱图。
该X射线衍射的测定条件如下所述。
X射线管球:Cu
管电压   :40kV
管电流   :30mA
开始角度   :3.0°
停止角度   :40.0°
扫描速度   :10°/分钟
(差示扫描量热仪测定)
此外,使用差示扫描量热仪(理学电机(株)制的TAS-200型、DSC8230D),对得到的氧钛酞菁结晶进行差示扫描量热分析。得到的差示扫描分析图表示在图5中。此外,在该图中确认了除了随着吸附水的气化产生的峰之外,在296℃具有一个峰。
而且,测定条件如下所述。
样品盘    :铝制
升温速度  :20℃/分钟
2、电子照相感光体的评价
(1)带电电位的评价
对得到的电子照相感光体的带电电位进行评价。
即,将得到的电子照相感光体作为对应于黑色、青色、品红色和黄色显影剂的电子照相感光体,搭载到串联方式和无清洁器方式的直接转印方式的彩色图像形成装置(京瓷美达(株)制、KM-C3232改造机)。接着,将环境条件设为温度10℃、相对湿度20%,测定将印字率4%的原稿图像印字4000张之前和之后的、对应于黑色显影剂的电子照相感光体的带电电位(V),同时,从4000张印字后的带电电位减去初期带电电位,算出带电电位的降低量(V)(绝对值)。得到的结果如表2所示。
而且,温度10℃、相对湿度20%的环境条件为更易产生臭氧、NOx的环境条件。
(2)感光度评价
在常温常湿条件下(温度:20℃、相对湿度:50%)对得到的电子照相感光体的感光度进行测定。
即,首先使用鼓感光度试验机(GENTEC公司制),带电至带电电位为850V。然后,用使用带通滤波器从白色光取出的波长780nm的单色光(半幅值:20nm、曝光量0.3μJ/cm2)对电子照相感光体表面进行曝光(照射时间50ms)。接着,测定从曝光后经过350ms后的电位,作为感光度(V)。
(3)膜损评价
对得到的电子照相感光体的膜损进行评价。即,用涡电流式膜厚计对印字4000张之前和之后的电子照相感光体的膜厚进行测定的同时,通过从4000张印字后的膜厚减去初期膜厚算出的膜厚差,求得膜损量。
[实施例2]
在实施例2中,形成感光层时,使用10质量份的Irganox1010来替代BHT作为抗氧化剂,除此以外与实施例1同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[实施例3]
在实施例3中,形成感光层时,使用10质量份的Irganox1076来替代BHT作为抗氧化剂,除此以外与实施例1同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[实施例4]
在实施例4中,形成感光层时,使用50质量份的式(11)所示的空穴输送剂(HTM-2)和30质量份的式(12)所示的电子输送剂(ETM-2)来替代50质量份的空穴输送剂(HTM-1)和30质量份的电子输送剂(ETM-1),除此以外与实施例1同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
Figure G2010100030051D00321
Figure G2010100030051D00331
[实施例5]
在实施例5中,形成感光层时,使用10质量份的Irganox1010来替代BHT作为抗氧化剂,除此以外与实施例4同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[实施例6]
在实施例6中,形成感光层时,使用10质量份的Irganox1076来替代BHT作为抗氧化剂,除此以外与实施例4同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[实施例7]
在实施例7中,对实施例1中使用的图像形成装置安装清洁刮板,通过清洁刮板进行清洁,除此以外与实施例4同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[比较例1]
在比较例1中,形成感光层时,不含有紫外线吸收剂,除此以外与实施例1同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[比较例2]
在比较例2中,形成感光层时,使抗氧化剂改变为15质量份,除此以外与比较例1同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[比较例3]
在比较例3中,形成感光层时,使抗氧化剂改变为5质量份,除此以外与比较例1同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[比较例4]
在比较例4中,形成感光层时,不含有抗氧化剂和紫外线吸收剂两者,除此以外与实施例1同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[比较例5]
在比较例5中,形成感光层时,不含有紫外线吸收剂,除此以外与实施例2同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[比较例6]
在比较例6中,形成感光层时,不含有紫外线吸收剂,除此以外与实施例3同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[比较例7]
在比较例7中,形成感光层时,使用3质量份的X型无金属酞菁结晶(H2Pc)来替代3质量份的氧钛酞菁(CGM-1)的结晶(TiOPc),除此以外与比较例4同样地制造单层型电子照相感光体并进行了评价。得到的结果如表2所示。
[表2]
Figure G2010100030051D00351
由表2可知,在单层型电子照相感光层中含有抗氧化剂和紫外线吸收剂两者的实施例1~7与仅含有抗氧化剂的比较例1~3、比较例5、比较例6相比,带电降低得到抑制。此外可知,即使在采用纸粉等易附着在感光层上的直接转印方式的、难以除去附着物的无清洁器方式的情况下,通过使感光层中含有抗氧化剂和紫外线吸收剂两者,带电降低得到抑制。此外可知,不含有紫外线吸收剂而仅含有抗氧化剂的比较例1~3、比较例5、比较例6中,与实施例1~7相比,带电降低抑制效果低。此外可知,使用X型无金属酞菁作为电荷发生剂的比较例7的带电降低得到抑制,但是得不到充分的感光度。
根据本发明,在单层型电子照相感光体中,即使使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂的情况下,由于在感光层中含有抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂,可以有效地抑制带电电位的降低。
因此,本发明的单层型电子照相感光体、图像形成装置和图像形成方法期待对复印机、打印机等各种图像形成装置的高速化、品质的稳定化做出显著贡献。而且认为,本发明不仅限于单层型电子照相感光体,层压型电子照相感光体的情况下,使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂(电荷发生层)时也是有效的。

Claims (12)

1.一种电子照相感光体,其具有基体和配置在所述基体上的感光层,其特征在于,
所述感光层含有氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂的同时,含有抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,所述抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。
3.根据权利要求2所述的电子照相感光体,其特征在于,所述受阻酚系抗氧化剂含有下述式(1)所示的结构。
Figure F2010100030051C00011
4.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,相对于100质量份的所述感光层的粘结树脂,所述抗氧化剂的含量在0.1~15质量份的范围内。
5.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,所述紫外线吸收剂为苯并三唑系紫外线吸收剂。
6.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,相对于100质量份的所述感光层的粘结树脂,所述紫外线吸收剂的含量在0.1~10质量份的范围内。
7.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,所述抗氧化剂的含量与所述紫外线吸收剂的含量的比为10∶1~1∶1。
8.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,
进一步具有配置在所述基体与所述感光层之间的中间层,
所述中间层含有粘结树脂和氧化钛微粒,且所述中间层的膜厚在0.3~10μm的范围内。
9.一种图像形成装置,其特征在于,具备:
权利要求1~8的任意一项所述的电子照相感光体;
带电单元,所述带电单元使所述电子照相感光体带电;
曝光单元,所述曝光单元对利用所述带电单元带电的所述电子照相感光体进行曝光,从而在所述电子照相感光体上形成静电潜像;
显影单元,所述显影单元用显影剂对利用所述曝光单元形成在所述电子照相感光体上的所述静电潜像进行显影,从而在所述电子照相感光体上形成显影剂图像;和
转印单元,所述转印单元将利用所述显影单元形成在所述电子照相感光体上的所述显影剂图像转印到规定的记录介质。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置,其特征在于,所述转印单元包括转印带,将形成在所述电子照相感光体上的显影剂图像转印到通过所述转印带运送的作为所述记录介质的转印纸。
11.根据权利要求9所述的图像形成装置,其特征在于,采用不使用清洁刮板的无清洁器系统。
12.根据权利要求9所述的图像形成装置,其特征在于,所述电子照相感光体的带电电位在600~1000V的范围内。
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