CN101840167A - 电子照相感光体和图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供感光度特性优异、可以维持高分辨率的电子照相感光体,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、在同一层中含有电荷发生剂和电荷输送剂的单层型的感光层,其特征在于,上述电荷发生剂含有氧钛酞菁结晶,(曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度Vb(V))/(曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度Va(V))为2.5以下,上述感光度Vb为200(V)以下,带电电位在600~1000(V)的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及电子照相感光体和图像形成装置,特别是涉及能得到良好的图像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。
此外,在彩色图像形成装置中,为了即使重复进行图像形成也长期维持优异的分辨率,提出了使用氧钛酞菁结晶作为电荷发生剂的带正电感光体(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2005-84623号公报
但是,专利文献1的电子照相感光体虽然是带正电感光体,但是为依次层压有电荷输送层、电荷发生层和表面保护层的电子照相感光体,存在得不到充分的感光度的问题。特别是将感光体的表面电位设定得高时,得不到充分的曝光后电位,存在图像模糊或图像浓度不充分的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供感光度特性优异、可以维持高分辨率的电子照相感光体,及具备这种电子照相感光体的图像形成装置。
通过本发明的一方式,提供电子照相感光体,其具有基体,和配置在所述基体上的、在同一层中含有电荷发生剂和电荷输送剂的单层型的感光层,其特征在于,所述电荷发生剂含有氧钛酞菁结晶,将曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度设为Vb(V),将曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度设为Va(V)时,Vb/Va为2.5以下,所述感光度Vb(V)为200V以下,带电电位在600~1000V的范围内,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,可以得到充分的感光度,可以以高速形成高画质的图像。另一方面,将电子照相感光体的带电电位设定得高、为600~1000V时,高曝光量区域与低曝光量区域的感光度差增大,结果显影量产生差异,分辨率变差。但是,本发明由于使用具有特定的感光度特性的电子照相感光体,可以得到良好的分辨率。
通过这样构成,即使在将电子照相感光体的带电电位设定得高、为600~1000V,进而曝光量少的情况下,也可以切实地得到优异的感光度。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,优选使曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度Va(V)在70~120V的范围内。
通过这样构成,即使为将电子照相感光体的带电电位设定得高、为600~1000V的高速图像形成装置,也可以得到充分的图像浓度。
此外,构成本发明的电子照相感光体时,感光层优选含有作为添加剂的抗氧化剂和紫外线吸收剂。
通过这样构成,可以抑制电子照相感光体的带电电位降低。
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,且所述中间层的膜厚在0.3~10μm的范围内。
通过这样构成,即使将电子照相感光体的带电电位设定得高、为600~1000V,也可以防止感光层的漏电。
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规定的电子照相感光体,即使电子照相感光体的带电电位高时,也可以得到良好的分辨率。
附图说明
图1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2为用于说明本发明的图像形成装置的图。
具体实施方式
[第一实施方式]
第一实施方式为电子照相感光体,其具有基体,和配置在上述基体上的、在同一层中含有电荷发生剂和电荷输送剂的单层型的感光层,其特征在于,上述电荷发生剂含有氧钛酞菁结晶,将曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度设为Vb(V),将曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度设为Va(V)时,Vb/Va为2.5以下,所述感光度Vb为200(V)以下,带电电位在600~1000(V)的范围内。
1、基本构成
图1所示的电子照相感光体1a的特征在于,其为图1的(a)所示的,在基体112上设置有含有电荷发生剂、电荷输送剂和粘结树脂的单层型的感光层114的电子照相感光体1a(以下,有时记载为单层型电子照相感光体)。
此外,如图1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,只要基体本身具有导电性,或者基体的表面具有导电性即可,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1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,并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,更进一步容易地将单层型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,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式(1)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这样的氧钛酞菁结晶。
此外,氧钛酞菁化合物的结构特别优选为下述式(2)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。
(通式(1)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。)
(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(以下称为感光层用涂布液)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。
因此,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(4)所示的四丁氧基钛。
此外,对于式(4)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(3)所示的邻苯二甲腈或其衍生物、或者式(5)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(4)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(3)所示的邻苯二甲腈或其衍生物、或者式(5)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(4)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(3)所示的邻苯二甲腈、或者式(5)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-MethylisoureaSulfate)、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,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,从而产生的氨进一步有效地与烷氧基钛等形成配位化合物。于是,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)和(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;己醇、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,但优选在0.5~10小时的范围内。其原因在于,若这种反应时间小于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。
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
在本发明中,优选使用抗氧化剂和紫外线吸收剂作为添加剂。其原因在于,即使进行大量的对用纸的连续印字即耐久印字时,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,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,也可以更有效地抑制感光层表面的氧化劣化,由此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(8)所示的结构。
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(9)所示的化合物(P-1~P-16)。
而且,其中含有通式(8)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,也可以更有效地抑制感光层表面的氧化劣化,由此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。
(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,茋系化合物、茋-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。
(8)感光度比
本发明的电子照相感光体的特征在于,以每单位面积的曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度Vb(V)与每单位面积的曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度Va(V)之比表示的感光度比Vb/Va为2.5以下。
其原因在于,通过控制至少在两种规定曝光量(每单位面积)下测定得到的感光度之比,即使将电子照相感光体的带电电位设定得高,也可以得到优异的感光度,同时达成高分辨率。
因此,本发明的电子照相感光体即使搭载在图像形成装置中而高速进行图像形成时,也可以长时间形成高品质的图像。
在此,对控制至少在两种规定曝光量(每单位面积)下测定得到的感光度之比的理由进行更具体的说明。
即,若仅以每单位面积的曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度(明电位)Va作为评价电子照相感光体的感光度特性的基准,则该明电位为充分曝光量下的明电位,因此可以认为是该电子照相感光体中的饱和的明电位。
但是,实际上曝光量的分布不均匀,产生不均。该不均成为形成在电子照相感光体上的像素浓度的不均或分辨率变差的原因,导致画质降低。作为如上所述的曝光量的分布不均匀的理由,可以举出例如,在激光曝光装置中,构成激光曝光装置的光学部件的个体差异上的光学特性的不均或噪声等。如此若曝光量存在不均,则感光度也产生不均,导致分辨率变差。
另一方面,在本发明中,对曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度(明电位)Va(V)与曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度(明电位)Vb(V)进行测定,感光度比Vb/Va为小于2.5的值。因此,即使存在曝光量产生不均、光量处于比设定值小的部位时,也可以抑制像素浓度的不均或分辨率变差。
即,通过将比较少的曝光量下的感光度与利用比较多的曝光量的该电子照相感光体的饱和的感光度之比限定在规定的范围内,即使实质的曝光量产生不均时,显影量也恒定,可以得到高分辨率。
因此,以每单位面积的曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度Vb(V)与每单位面积的曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度Va(V)之比表示的感光度比Vb/Va更优选为1~2.5范围内的值,进一步优选为1.5~2.3范围内的值。
(9)感光度
每单位面积的曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度Vb(V)在50~200V的范围内。
其原因在于,通过使每单位面积的曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度Vb(V)在这种范围内,即使曝光量少时,也可以切实地得到优异的感光度。
即,通过使比较少的曝光量下的感光度为这种值,即使在实质的曝光量减少时,也充分接近饱和状态,可以得到稳定的感光度,结果可以得到高分辨率的图像。
因此,每单位面积的曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度Vb(V)更优选在150~200V的范围内,进一步优选在150~180V的范围内。
此外,每单位面积的曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度Va(V)优选在70~120V的范围内。
其原因在于,通过使每单位面积的曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度Va在这种范围内,可以得到充分的图像浓度。
因此,每单位面积的曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度Va更优选在70~110V的范围内,进一步优选在80~100V的范围内。
[第二实施方式]
第二实施方式为图像形成装置,其特征在于,具备:第一实施方式的电子照相感光体;带电单元,该带电单元使电子照相感光体带电;曝光单元,该曝光单元对利用带电单元带电的电子照相感光体进行曝光,从而在电子照相感光体上形成静电潜像;显影单元,该显影单元用显影剂对利用曝光单元形成在电子照相感光体上的静电潜像进行显影,从而在电子照相感光体上形成显影剂图像;和转印单元,该转印单元将利用显影单元形成在电子照相感光体上的显影剂图像转印到规定的记录介质。
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为作为图像形成装置的彩色打印机100的整体结构。参照图2对作为本发明的第一实施方式的串联方式的彩色打印机100的整体结构进行说明。
如图2所示,该彩色打印机100具有设备主体100a。在该设备主体100a内设置有供给用纸P的供纸部102、具备用于形成图像的图像形成单元107的图像形成部103、和利用该图像形成部103对转印在用纸P上的图像实施定影处理的定影部104。进一步地,在设备主体100a的上面设置有输出利用定影部104实施了定影处理的用纸P的出纸部105。
此外,供纸部102包括供纸盒121,取纸辊122,供纸辊123、124、125和阻力辊126。供纸盒121设置成可从设备主体100a拆装,储存各尺寸的用纸P。取纸辊122设置在供纸盒121的右上方位置,一张一张地取出储存在供纸盒121中的用纸P。供纸辊123、124、125将通过取纸辊122取出的用纸P送出到用纸运送通道。阻力辊126具有使通过供纸辊123、124、125送出到用纸运送通道的用纸P暂时等待后,在规定的时机下供给到图像形成部103的功能。
此外,供纸部102包括安装在设备主体100a的右侧面的手动托盘(未图示)和取纸辊122。该取纸辊122具有取出载置在手动托盘上的用纸P的功能。因此,利用取纸辊122取出的用纸P通过供纸辊123、125送出到用纸运送通道,通过阻力辊126在规定的时机下供给到图像形成部103。
此外,图像形成部103包括一次转印辊173;中间转印带111,通过该一次转印辊173将调色剂图像一次转印到其表面(接触面);和二次转印辊112,将该中间转印带111上的调色剂图像二次转印到从供纸盒121送入的用纸P。
此外,图像形成单元107包括从上游侧(图2中为左侧)向着下游侧依次配设的黑色用单元107Bk、黄色用单元107Y、青色用单元107C和品红色用单元107M。
而且,在各单元107Bk、107Y、107C和107M各自的中央位置配置有能够向逆时针旋转的作为电子照相感光体的感光鼓171。此外,在各感光鼓171的周围从转动方向上游侧依次分别配置有带电单元175、曝光单元176、显影单元172和除电单元174等。
此外,带电单元175具有使感光鼓171的周面均匀带电的功能。作为这种带电单元175,可以举出例如电晕充电器带电器等。
此外,曝光单元176为所谓的激光扫描单元,具有基于从图像读取装置等输入的图像数据对通过带电单元175均匀带电的感光鼓171的周面照射激光,在感光鼓171上基于图像数据形成静电潜像的功能。
此外,显影单元172具有通过对形成有静电潜像的感光鼓171的周面供给调色剂,基于图像数据形成调色剂图像的功能。然后,将该调色剂图像一次转印到中间转印带111。
此外,除电单元174具有一次转印结束后,对感光鼓171的周面除电的功能。从而,通过除电单元174除电的感光鼓171的周面,为了实施新的带电处理,向着带电单元175进行新的带电。
此外,中间转印带111为无接头环状的带状转动体,被架设在驱动辊113、带支撑辊114、支撑辊115、张紧辊117等多个辊上以使表面(接触面)侧分别与各感光鼓171的周面接触。
此外,中间转印带111在被与各感光鼓171对向配置的一次转印辊173挤压到感光鼓171的状态下,通过多个辊进行无接头转动。
而且,驱动辊113通过步进电动机等驱动源进行转动驱动,使中间转印带111无接头转动。因此,驱动辊113优选为表面具有由聚氨酯橡胶等形成的弹性体层的辊。这样,可以不损伤中间转印带111的背面而驱动中间转印带111。
此外,带支撑辊114、支撑辊115、一次转印辊173和张紧辊117被转动自如地设置,为伴随着通过驱动辊113进行的中间转印带111的无接头转动而转动的从动辊。
另一方面,一次转印辊173将一次转印偏压(与调色剂的带电极性相反的极性)施加到中间转印带111。通过如此进行,形成在各感光鼓171上的调色剂图像以重复涂布状态依次转印(一次转印)到中间转印带111,该中间转印带111在各感光鼓171与一次转印辊173之间,通过驱动辊113的驱动以箭头方向(顺时针)旋转。
此外,二次转印辊112将与调色剂图像相反极性的二次转印偏压施加到用纸P。通过如此进行,一次转印到中间转印带111上的调色剂图像在二次转印辊112与支撑辊115之间转印到用纸P,由此,在用纸P形成彩色的转印图像。
此外,定影部104为对通过二次转印辊112转印到用纸P的转印图像实施定影处理的部件,包括加热辊141和加压辊142,其中,加热辊141通过通电发热体加热,加压辊142与该加热辊141对向配置且周面被挤压到加热辊141的周面。
然后,通过二次转印辊112转印到用纸P的转印图像由在该用纸P通过加热辊141与加压辊142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105。此外,本实施方式的彩色打印机101中,在定影部104与出纸部105之间配设有运送辊106。
此外,构成本发明的彩色图像形成装置时,处理速度优选在80~200mm/s的范围内。
其原因在于,通过使处理速度在这种范围内,可以在高速下进行图像形成,可以提高图像形成效率。此外,本发明的电子照相感光体即使在上述处理速度下,也可以得到分辨率优异的高画质的图像。
因此,处理速度更优选在90~150mm/s的范围内,进一步优选在100~120mm/s的范围内。
2、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175设置在对应的电子照相感光体171的上方,其为使电子照相感光体171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在600~1000V的范围内。
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在650~900V的范围内,进一步优选在700~900V的范围内。
4、曝光单元
图2所示的曝光单元176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171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,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,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172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171表面来形成调色剂图像的单元。
此外,该显影单元172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,可以抑制带电降低,并且使各图像形成单元107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,具有特定的感光度比,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,也可以得到良好的图像。
6、除电单元
还可以在带电单元175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174。
另一方面,在本发明中,即使省略除电单元174,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174的无除电方式。
7、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在5~10μm的范围内,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。
[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(2)所示的氧钛酞菁结晶(CGM-1)的结晶(TiOPc)3质量份、下述式(10)所示的空穴输送剂(HTM-1)50质量份、下述式(11)所示的电子输送剂(ETM-1)30质量份、作为抗氧化剂的式(9)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。
(4)氧钛酞菁的制备
而且,作为电荷发生剂的式(2)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(2)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。其结果,由于具有在布拉格角2θ±0.2°=27.2°具有主峰,同时在26.2°不具有主峰的特征,从而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。其结果,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)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或1.0μJ/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)。
(2)分辨率的评价
将得到的电子照相感光体搭载在如图2所示的图像形成装置中,输出图像,求得相对于输入点面积率的输出点面积率(点面积率比)。
即,对印字率为50%的印字图案进行印字时的、电子照相感光体上的调色剂图像面积进行测定,通过图像分析求得相对于输入点面积率的输出点面积率(点面积率比)。
此外,按照下述基准对得到的测定结果进行评价。得到的结果如表1所示。
○:点面积率比的值为(95~100%)以下的值。
×:点面积率比的值为(小于95%)。
而且,图像形成条件如下所述。
带电方式:电晕充电器带电方式(带电电位:850V)
曝光方式:激光光源曝光方式(曝光量:0.5μJ/cm2)
显影剂:非磁性单组分显影剂(聚合法)
转印方式:中间转印带方式
图像形成速度:160mm/s
环境条件:温度20℃、相对湿度60%
(3)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,搭载到采用了串联方式和无清洁器方式的彩色图像形成装置(京瓷美达(株)制、KM-C3232改造机)。接着,分别测定将印字率4%的原稿图像印字2000张之前和之后的带电电位(V),同时,从2000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(V)。得到的结果如表1所示。
而且,其它的图像形成条件如下所述。
带电方式:电晕充电器带电方式(带电电位:850V)
曝光方式:激光光源曝光方式(曝光量:0.5μJ/cm2)
显影剂:非磁性单组分显影剂(聚合法)
转印方式:中间转印带方式
图像形成速度:160mm/s
环境条件:温度10℃、相对湿度20%
[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1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1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(12)所示的空穴输送剂(HTM-2)和30质量份的式(13)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1所示。
[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1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1所示。
[实施例7]
在实施例7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1所示。
[实施例8]
在实施例8中,形成感光层时,使抗氧化剂的含量改变为5质量份,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1所示。
[比较例1]
在比较例1中,使氧钛酞菁(CGM-1)的结晶(TiOPc)改变为1质量份,BHT改变为20质量份,除此以外与实施例7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1所示。
[比较例2]
在比较例2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),并且不使用抗氧化剂和紫外线吸收剂,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1所示。
[表1]
由表1可知,以曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度Vb(V)与曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度Va(V)之比表示的感光度比Vb/Va小于2.5的实施例1~8中,得到95%以上的分辨率,得到良好的图像。此外,感光度比为2.5以下、但感光度Vb(V)为200V以上的比较例1中,得不到良好的分辨率。认为这是由于在低曝光区域下的感光度不充分,而曝光量不均,因此在曝光量少的部位的显影量不充分,得不到良好的分辨率。此外,感光度比为2.5以上、Vb(V)为200V以上的比较例2中,也得不到良好的分辨率。
因此,本发明的电子照相感光体和图像形成装置期待对复合机、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。
Claims (5)
1.一种电子照相感光体,具有基体,和配置在所述基体上的、在同一层中含有电荷发生剂和电荷输送剂的单层型的感光层,其特征在于,
所述电荷发生剂含有氧钛酞菁结晶,
将曝光量为0.3μJ/cm2时的感光度设为Vb(V),将曝光量为1.0μJ/cm2时的感光度设为Va(V)时,Vb/Va为2.5以下,
所述感光度Vb(V)为200V以下,带电电位在600~1000V的范围内。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,所述感光度Va(V)在70~120V的范围内。
3.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,所述感光层含有作为添加剂的抗氧化剂和紫外线吸收剂。
4.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。
5.一种图像形成装置,其特征在于,具备:
权利要求1~4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。
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