CN110780556A - 图像形成装置和图像形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供图像形成装置和图像形成方法。图像形成装置具备像承载体和静电消除装置。静电消除装置对像承载体的周面进行静电消除光的照射。像承载体具备导电性基体和单层的感光层。感光层含有电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂。静电消除光的波长是600nm以上800nm以下。感光层相对于波长660nm的光的光吸收系数是600cm‑1以上1500cm‑1以下。

Description

图像形成装置和图像形成方法
技术领域
本发明涉及图像形成装置和图像形成方法。
背景技术
近年来，需要使用电子照相方式的图像形成装置进行高速印刷。但是，在进行高速印刷的情况下，有时会由于感光层中捕获的电荷而引起图像故障(例如，记忆现象导致的残影图像)。为了抑制这种图像故障的发生，进行了各种研究。例如，已知一种静电印刷装置，形成潜像的曝光光源的波长λ0与显影后的静电消除光波长λ1之间的关系满足λ0-200nm≤λ1≤780nm。
发明内容
但是，上述静电印刷装置中，难以去除残留在感光层深处的电荷。因此，上述静电印刷装置在抑制残影图像产生的方面不充分。
本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的在于提供能够兼顾调色剂转印性和抑制残影图像产生的图像形成装置和图像形成方法。
本发明的图像形成装置具备像承载体和静电消除装置。所述静电消除装置对所述像承载体的周面进行静电消除光的照射。所述像承载体具备导电性基体和单层的感光层。所述感光层含有电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂。所述静电消除光的波长是600nm以上800nm以下。相对于波长660nm的光，所述感光层的光吸收系数是600cm-1以上1500cm-1以下。
本发明的图像形成方法包含对像承载体的周面进行静电消除光的照射。所述像承载体具备导电性基体和单层的感光层。所述感光层含有电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂。所述静电消除光的波长是600nm以上800nm以下。相对于波长660nm的光，所述感光层的光吸收系数是600cm-1以上1500cm-1以下。
根据本发明的图像形成装置和本发明的图像形成方法，能够兼顾调色剂转印性和抑制残影图像产生。
附图说明
图1是本发明实施方式所涉及的图像形成装置的截面图。
图2表示图1的图像形成装置所具备的像承载体及其周边部分。
图3表示图1的图像形成装置所具备的像承载体的一个例子的局部截面图。
图4表示图1的图像形成装置所具备的像承载体的一个例子的局部截面图。
图5表示图1的图像形成装置所具备的像承载体的一个例子的局部截面图。
图6是像承载体的感光层的光吸收系数与光侵入感光层的侵入长度之间的关系图表。
图7表示图1的图像形成装置所具备的一次转印辊的电源系统图。
图8是实现推进机构的驱动机构。
图9是像承载体的感光层的光吸收系数与转印电荷密度之间的关系图表。
图10是像承载体的感光层的光吸收系数与转印电荷密度之间的关系图表。
具体实施方式
首先，对本说明书中使用的技术用语进行说明。有时在化合物名称之后加上“类”来统称该化合物及其衍生物。还有，在化合物名称之后加上“类”来表示聚合物名称的情况下，表示聚合物的重复单元源自该化合物或者其衍生物。
以下，没有特别规定的话，卤素原子、C1-C8烷基、C1-C6烷基、C1-C5烷基、C1-C4烷基、C1-C3烷基和C1-C4烷氧基各自含义如下。
卤素原子(卤基)例如有：氟原子(氟基)、氯原子(氯基)、溴原子(溴基)和碘原子(碘基)。
C1-C8烷基、C1-C6烷基、C1-C5烷基、C1-C4烷基和C1-C3烷基都是直链状或者支链状的，且是无取代的。C1-C8烷基例如有：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、1，1-二甲基丙基、1，2-二甲基丙基、直链状或支链状的己基、直链状或支链状的庚基和直链状或支链状的辛基。C1-C6烷基、C1-C5烷基、C1-C4烷基和C1-C3烷基的例子分别是C1-C8烷基的例子中的C1-C6基、C1-C5基、C1-C4基和C1-C3基。
C1-C4烷氧基是直链状或者支链状的，且是无取代的。C1-C4烷氧基例如有：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基。如上所述，对本说明书中使用的技术用语进行了说明。
[图像形成装置]
接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在图中对相同或者相当的部分使用同样的附图标记，不再重复说明。本实施方式中，X轴、Y轴和Z轴彼此正交，X轴和Y轴平行于水平面，Z轴平行于铅垂线。
首先，参照图1和图2，对本实施方式所涉及的图像形成装置1进行概要说明。图1表示本实施方式所涉及的图像形成装置1的截面。图2表示图1中的电子照相感光体(以下，记载为感光体)50及其周边部分。本实施方式所涉及的图像形成装置1是全彩色打印机。图像形成装置1具备进给部10、输送部20、图像形成部30、调色剂供给部60和排出部70。
进给部10含有匣盒11，匣盒11对若干张片材P进行收纳。进给部10将片材P从匣盒11送到输送部20。片材P例如是纸制或者合成树脂制成的。输送部20将片材P输送到图像形成部30。
图像形成部30包含曝光装置31、品红色单元(以下，M单元)32M、青色单元(以下，C单元)32C、黄色单元(以下，Y单元)32Y、黑色单元(以下，BK单元)32BK、转印带33、二次转印辊34和定影装置35。M单元32M、C单元32C、Y单元32Y和BK单元32BK各自都包含感光体50、带电辊51、显影辊52、一次转印辊53、静电消除灯54和清洁器55。
曝光装置31将基于图像数据的光照射到M单元32M～BK单元32BK的各单元，在M单元32M～BK单元32BK的每一个上形成静电潜像。M单元32M基于静电潜像形成品红色的调色剂像。C单元32C基于静电潜像形成青色的调色剂像。Y单元32Y基于静电潜像形成黄色的调色剂像。BK单元32BK基于静电潜像形成黑色的调色剂像。
感光体50是鼓状的。如图2所示，感光体50绕着旋转中心50X(旋转轴)进行旋转。在感光体50的周围，从感光体50的旋转方向R的上游侧开始，依次配置带电辊51、显影辊52、一次转印辊53、静电消除灯54、清洁器55。带电辊51使感光体50的周面50a带电为正极性。如上所述，曝光装置31对带电了的感光体50的周面50a进行曝光，在感光体50的周面50a上形成静电潜像。显影辊52通过磁力吸引已承载了调色剂T的载体CA，并承载所吸引的载体CA。通过对显影辊52施加显影偏压(显影电压)，在显影辊52的电位和感光体50的周面50a的电位之间产生电位差，调色剂T移动并附着到形成在感光体50的周面50a上的静电潜像。如此，显影辊52将调色剂T供给到静电潜像，将静电潜像显影为调色剂像。由此，在感光体50的周面50a上形成调色剂像。调色剂像含有调色剂T。转印带33与感光体50的周面50a抵接。一次转印辊53将感光体50的周面50a上形成的调色剂像一次转印到转印带33(更具体地来说，转印带33的外表面)上。四种颜色的调色剂像重叠地一次转印到转印带33的外表面上。四种颜色的调色剂像是品红色的调色剂像、青色的调色剂像、黄色的调色剂像和黑色的调色剂像。通过一次转印，彩色调色剂像形成在转印带33的外表面上。二次转印辊34将转印带33的外表面上形成的彩色调色剂像二次转印到片材P上。定影装置35对片材P进行加热和加压，使彩色调色剂像定影在片材P上。彩色调色剂像已定影的片材P被排出部70排出。一次转印后，M单元32M～BK单元32BK各自所含的静电消除灯54对感光体50的周面50a进行静电消除光的照射。由此，静电消除灯54对感光体50的周面50a进行静电消除。一次转印后(更具体地来说，一次转印后且静电消除后)，清洁器55对残留在感光体50的周面50a上的调色剂T进行回收。
调色剂供给部60含有收纳品红色调色剂T的处理盒60M、收纳青色调色剂T的处理盒60C、收纳黄色调色剂T的处理盒60Y和收纳黑色调色剂T的处理盒60BK。处理盒60M、处理盒60C、处理盒60Y和处理盒60BK分别将调色剂T供给到M单元32M、C单元32C、Y单元32Y和BK单元32BK的显影辊52。
另外，感光体50相当于像承载体。带电辊51相当于带电装置。显影辊52相当于显影装置。一次转印辊53相当于转印装置。转印带33相当于被转印体。静电消除灯54相当于静电消除装置。清洁器55相当于清洗装置。如上所述，概要说明了本实施方式所涉及的图像形成装置1。
其中，本实施方式所涉及的图像形成装置1能够兼顾调色剂T的转印性和抑制残影图像产生。残影图像是指：感光体50在前一圈形成的图像作为残像再次出现在所输出图像(形成在片材P上的图像)上的现象。为了提高调色剂T从感光体50到转印带33的转印性，例如有时增强一次转印辊53的转印电流。但是，由于转印电流是极性与带电极性相反的电流，转印电流越强时，往往越容易产生残影图像。还有，在高速印刷的情况下，电荷易残留在感光层502的内部，从而往往产生残影图像。因此，重点研究了在为了提高调色剂T的转印性而将转印电流设定得较强以及高速印刷的情况下也能够抑制残影图像产生的图像形成装置1。然后，本发明人发现，通过使静电消除灯54照射的静电消除光的波长是600nm以上800nm以下以及感光层502(参照图3)相对于波长660nm的光的光吸收系数为600cm-1以上1500cm-1以下，能够抑制残影图像产生。以下，对感光体50和静电消除灯54进行说明。
<感光体>
参照图3～图5，对图像形成装置1所具备的感光体50进行说明。图3～图5各自是感光体50的局部截面图的一个例子。感光体50例如是OPC(有机感光体：OrganicPhotoconductor)鼓。
如图3所示，感光体50例如具备导电性基体501和感光层502。感光层502是单层(一层)的。感光体50是具备单层感光层502的单层型电子照相感光体。感光层502含有电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂。感光层502的膜厚没有特别的限定，优选为5μm以上100μm以下，更优选为10μm以上50μm以下，进一步优选为10μm以上35μm以下，再进一步优选为15μm以上30μm以下。
如图4所示，感光体50也可以具备导电性基体501、感光层502和中间层503(底涂层)。中间层503设置在导电性基体501与感光层502之间。如图3所示，感光层502可以直接设置在导电性基体501上。或者，如图4所示，感光层502也可以隔着中间层503设置在导电性基体501上。中间层503可以是一层，也可以是若干层。
如图5所示，感光体50也可以具备导电性基体501、感光层502和保护层504。保护层504设置在感光层502上。保护层504可以是一层，也可以是若干层。
(光吸收系数)
感光层502相对于波长660nm的光的光吸收系数是600cm-1以上1500cm-1以下。以下，“感光层502相对于波长660nm的光的光吸收系数”有时简记为“光吸收系数”。“600cm-1以上1500cm-1以下”有时简记为“规定范围”。
关于感光层502的光吸收系数，600cm-1以上1500cm-1以下的范围是比较低的。光吸收系数高的情况下，静电消除光在感光层502的表面附近(感光体50的周面50a一侧的区域)就被完全吸收，静电消除光难以到达感光层502的深处(导电性基体501一侧的区域)。通过使光吸收系数在规定范围内，能够使静电消除光很好地到达感光层502的深处。根据到达深处的静电消除光，残留在感光层502的深处的电荷消失。因此，在静电消除后再次使感光体50带电时，能够使感光体50的周面50a均匀带电，从而抑制残影图像产生。还有，由于能够抑制残影图像产生，从而可以增强一次转印辊53的转印电流(进而是转印电荷密度)。因此，可以扩大能够兼顾调色剂T的转印性和抑制残影图像产生的转印电流可设定范围。
以下，参照图6，说明在光吸收系数是规定范围的情况下能够使静电消除光到达感光层502的深处的情况。图6中的图表是通过式(1)计算出的模拟结果。
τ＝[1/exp(α1×d)]×100…(1)
式(1)中，τ表示波长660nm的光的透射率。α1表示波长660nm的光的光吸收系数。d表示波长660nm的光的侵入长度(路径长度)。图6中的图表通过如下方式来获得。具体来说，假设照射到感光层502的波长660nm的光被感光层502不断吸收，光的透射率τ是10％。然后，基于式(1)，对τ是10(τ＝10)的情况下光相对于特定光吸收系数α1的侵入长度d进行计算。以光吸收系数α1(单位：cm-1)为图6的横轴，以计算出的光的侵入长度d(单位：μm)为图6的纵轴，进行标绘。由此，得到图6中的图表。如图6所示，在光吸收系数α1是规定范围的情况下，光的侵入长度d是15.0μm以上30.0μm以下。可以判断出：在光的侵入长度d是15.0μm以上30.0μm以下时，感光层502的膜厚是30.0μm的情况下光到达了感光层502的深处。
为了使静电消除光很好地到达感光层502的深处并抑制残影图像产生，光吸收系数优选为600cm-1以上1000cm-1以下，更优选为600cm-1以上870cm-1以下，进一步优选为600cm-1以上770cm-1以下，更进一步优选为600cm-1以上700cm-1以下。光吸收系数可以通过实施例中说明的方法进行测量。
感光体50的周面50a的表面摩擦系数优选为0.2以上0.8以下，更优选为0.2以上0.6以下。感光体50的周面50a的表面摩擦系数是0.8以下时，调色剂T相对于感光体50的周面50a的附着力较低，能够进一步抑制清洁故障的产生。还有，感光体50的周面50a的表面摩擦系数是0.8以下时，清洁刮板81相对于感光体50的周面50a的摩擦力较低，能够进一步抑制感光体50的感光层502的磨损。感光体50的周面50a的表面摩擦系数的下限没有特别的限定，例如可以是0.2以上。
为了得到画质优良的输出图像，感光体50的周面50a的曝光后电位优选为+50V以上+300V以下，更优选为+80V以上+200V以下。曝光后电位是指：感光体50的周面50a中，由曝光装置31进行了曝光的区域的电位。曝光后电位在曝光后且显影前进行测量。
感光层502的马氏硬度优选为150N/mm2以上，更优选为180N/mm2以上。感光层502的马氏硬度是150N/mm2以上时，感光层502的磨损量较低，从而提高感光体50的耐磨损性。感光层502的马氏硬度的上限没有特别的限定，例如可以是250N/mm2以下。
感光层502含有电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂。感光层502根据需要也可以进一步含有添加剂。以下，对电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂、粘结树脂、添加剂以及材料的优选组合进行说明。
(电荷产生剂)
相对于感光层502的质量，电荷产生剂的含有率优选为0.7质量％以上1.8质量％以下，更优选为0.7质量％以上1.2质量％以下，进一步优选为0.7质量％以上1.0质量％以下，更进一步优选为0.7质量％以上0.9质量％以下，再进一步优选为0.7质量％以上0.8质量％以下。在电荷产生剂的含有率相对于感光层502的质量是0.7质量％以上1.8质量％以下的情况下，电荷产生剂的含有率比较低。电荷产生剂的含有率越低时，静电消除光越难以被电荷产生剂吸收，从而能够将感光层502的光吸收系数很好地调整到规定范围。通过使光吸收系数在规定范围，能够使静电消除光到达感光层502的深处，从而能够抑制残影图像产生。另外，感光层502的质量是感光层502中含有的材料的合计质量。在感光层502含有电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂的情况下，感光层502的质量是电荷产生剂的质量、空穴输送剂的质量、电子输送剂的质量和粘结树脂的质量之合计。
电荷产生剂没有特别的限定。电荷产生剂例如有：酞菁类颜料、苝类颜料、双偶氮颜料、三偶氮颜料、二硫酮吡咯并吡咯(dithioketo-pyrrolopyrrole)颜料、无金属萘酞菁颜料、金属萘酞菁颜料、方酸颜料、靛蓝颜料、甘菊蓝颜料、菁颜料、无机光导材料(例如，硒、硒-碲、硒-砷、硫化镉或者非晶硅)的粉末、吡喃颜料、蒽嵌蒽醌类颜料、三苯甲烷类颜料、士林类颜料、甲苯胺类颜料、吡唑啉类颜料和喹吖啶酮类颜料。感光层502可以只含有1种电荷产生剂，也可以含有2种以上电荷产生剂。
酞菁类颜料例如有无金属酞菁、氧钛酞菁和氯铟酞菁。氧钛酞菁由化学式(CGM-1)表示。无金属酞菁由化学式(CGM-2)表示。
【化1】
Figure BDA0002123070360000091
【化2】
Figure BDA0002123070360000092
氧钛酞菁可以具有结晶结构。氧钛酞菁的结晶例如有：氧钛酞菁的α型、β型和Y型晶体(以下，有时记载为α型、β型和Y型氧钛酞菁)。
电荷产生剂优选为氧钛酞菁，更优选为Y型氧钛酞菁。通过使感光层502含有氧钛酞菁(优选为Y型氧钛酞菁)，能够将光吸收系数很好地调整到规定范围。还有，在电荷产生剂的含有率设定为比较低的范围的情况下，有时感光体50相对于曝光所用光的感光度较低。但是，通过使感光层502含有氧钛酞菁(优选为Y型氧钛酞菁)，即使在电荷产生剂的含有率低的情况下，也能够维持感光体50相对于曝光所用光的感光度。在感光层502含有氧钛酞菁的情况下，感光层502中的电荷产生剂可以只含有氧钛酞菁，也可以在氧钛酞菁的基础上含有其它电荷产生剂。
Y型氧钛酞菁在CuKα特征X射线衍射光谱中，例如在布拉格角(2θ±0.2°)的27.2°具有主峰。CuKα特征X射线衍射光谱中的主峰是指：在布拉格角(2θ±0.2°)为3°以上40°以下的范围中，具有第一或者第二大强度的峰值。
对CuKα特征X射线衍射光谱的测量方法的一个例子进行说明。将样品(氧钛酞菁)填充到X射线衍射装置(例如，Rigaku Corporation制造“RINT(日本注册商标)1100”)的样品支架中，在X射线管Cu、管电压40kV、管电流30mA以及CuKα特征X射线的波长
Figure BDA0002123070360000101
的条件下，测量X射线衍射光谱。测量范围(2θ)例如3°以上40°以下(起始角3°、停止角40°)，扫描速度例如10°/分。
按照差示扫描量热分析(DSC)光谱的热特性，Y型氧钛酞菁例如分为以下(A)～(C)3种。
Y型氧钛酞菁(A)：差示扫描量热分析光谱中，除了伴随着吸附水分气化产生的峰值以外，在50℃以上270℃以下的范围具有峰值。
Y型氧钛酞菁(B)：差示扫描量热分析光谱中，除了伴随着吸附水分气化产生的峰值以外，在50℃以上400℃以下的范围没有峰值。
Y型氧钛酞菁(C)：差示扫描量热分析光谱中，除了伴随着吸附水分气化产生的峰值以外，在50℃以上270℃以下的范围没有峰值，但在大于270℃且是400℃以下的范围具有峰值。
Y型氧钛酞菁更优选为如下Y型氧钛酞菁：在差示扫描量热分析光谱中，除了伴随着吸附水分气化的峰值以外，在50℃以上270℃以下的范围没有峰值，在大于270℃且400℃以下的范围具有峰值。通过使感光层502中的Y型氧钛酞菁具有上述的DSC峰值，能够将光吸收系数很好地调整到规定范围。还有，如上所述，在电荷产生剂的含有率设定为比较低的范围的情况下，有时感光体50相对于曝光所用光的感光度较低。但是，通过使感光层502中的Y型氧钛酞菁具有上述的DSC峰值，即使在电荷产生剂的含有率低的情况下，也能够维持感光体50相对于曝光所用光的感光度。具有上述的DSC峰值的Y型氧钛酞菁优选为在大于270℃且400℃以下的范围具有一个峰值的Y型氧钛酞菁，更优选为在296℃具有一个峰值的Y型氧钛酞菁。
对差示扫描量热分析光谱的测量方法的一个例子进行说明。在样品皿上放入样品(氧钛酞菁)，使用差示扫描量热仪(例如，Rigaku Corporation制造“TAS-200型DSC8230D”)，测量差示扫描量热分析光谱。测量范围例如是40℃以上400℃以下。升温速度例如是20℃/分。
(空穴输送剂)
空穴输送剂没有特别的限定。空穴输送剂例如有：含氮环状化合物和稠合多环状化合物。含氮环状化合物和稠合多环状化合物例如有：三苯胺衍生物；二胺衍生物(更具体地来说，N，N，N′，N′-四苯基联苯胺衍生物、N，N，N′，N′-四苯基苯二胺衍生物、N，N，N′，N′-四苯基萘二胺衍生物、二(氨基苯基乙烯基)苯衍生物、N，N，N′，N′-四苯基亚菲基二胺(N，N，N′，N′-tetraphenyl phenanthrylene diamine)衍生物等)；恶二唑类化合物(更具体地来说，2，5-二(4-甲基氨基苯基)-1，3，4-恶二唑等)；苯乙烯类化合物(更具体地来说，9-(4-二乙氨基苯乙烯基)蒽等)；咔唑类化合物(更具体地来说，聚乙烯基咔唑等)；有机聚硅烷化合物；吡唑啉类化合物(更具体地来说，1-苯基-3-(对二甲基氨基苯基)吡唑啉等)；腙类化合物；吲哚类化合物；恶唑类化合物；异恶唑类化合物；噻唑类化合物；噻二唑类化合物；咪唑类化合物；吡唑类化合物；以及三唑类化合物。感光层502可以只含有1种空穴输送剂，也可以含有2种以上空穴输送剂。
为了抑制残影图像产生，空穴输送剂的优选例有通式(10)表示的化合物(以下，有时记载为空穴输送剂(10))。
【化3】
通式(10)中，R13～R15各自独立表示C1-C4烷基或者C1-C4烷氧基。m和n各自独立，表示1以上3以下的整数。p和r各自独立，表示0或者1。q表示0以上2以下的整数。q表示2的情况下，2个R14彼此可以相同或不同。
通式(10)中，R14优选为C1-C4烷基，更优选为甲基、乙基或者正丁基，特别优选为正丁基。q优选为表示1或者2，更优选为表示1。p和r优选为表示0。m和n优选为表示1或者2，更优选为表示2。
空穴输送剂(10)的优选例有化学式(HTM-1)表示的化合物(以下，有时记载为空穴输送剂(HTM-1))。
【化4】
Figure BDA0002123070360000122
相对于感光层502的质量，空穴输送剂的含有率优选为大于0.0质量％且是35.0质量％以下，更优选为10.0质量％以上30.0质量％以下。
(粘结树脂)
粘结树脂例如有：热塑性树脂、热固性树脂和光固化树脂。热塑性树脂例如有：聚碳酸酯树脂、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-顺丁烯二酸共聚物、丙烯酸聚合物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯化聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、离聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醇酸树脂、聚酰胺树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚砜树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、酮树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯树脂和聚醚树脂。热固性树脂例如有：硅酮树脂、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺树脂。光固化树脂例如有：环氧化合物的丙烯酸加成物和聚氨酯化合物的丙烯酸加成物。感光层502可以只含有1种粘结树脂，也可以含有2种以上粘结树脂。
为了抑制残影图像产生，粘结树脂优选为包含了具有通式(20)所示重复单元的聚芳酯树脂(以下，有时记载为聚芳酯树脂(20))。
【化5】
Figure BDA0002123070360000131
通式(20)中，R20和R21各自独立，表示氢原子或者C1-C4烷基。R22和R23各自独立，表示氢原子、C1-C4烷基或者苯基。R22和R23可以相互键合来表示通式(W)所示二价基。Y是化学式(Y1)、(Y2)、(Y3)、(Y4)、(Y5)或者(Y6)表示的二价基。
【化6】
Figure BDA0002123070360000132
通式(W)中，t表示1以上3以下的整数。*表示结合键。具体来说，通式(W)中的*表示相对于通式(20)中的Y所结合的碳原子的结合键。
【化7】
Figure BDA0002123070360000141
通式(20)中，R20和R21优选为C1-C4烷基，更优选为甲基。R22和R23优选为相互键合来表示通式(W)所示的二价基。Y优选为化学式(Y1)或者(Y3)表示的二价基。通式(W)中，t优选为2。
聚芳酯树脂(20)优选为只有通式(20)所示的重复单元，但也可以具有其它重复单元。相对于聚芳酯树脂(20)中的重复单元的总数，通式(20)表示的重复单元的数量的比率(摩尔分数)优选为0.80以上，更优选为0.90以上，进一步优选为1.00。聚芳酯树脂(20)可以只有1种由通式(20)表示的重复单元，也可以具有2种以上(例如，2种)由通式(20)表示的重复单元。
另外，本申请说明书中，通式(20)表示的重复单元的数量相对于聚芳酯树脂(20)中的重复单元的总数之比率(摩尔分数)不是从1条树脂链上得到的值，而是感光层502中含有的聚芳酯树脂(20)整体(多条树脂链)上得到的算术平均值。例如，使用质子核磁共振波谱仪来测量聚芳酯树脂(20)的1H-NMR图谱，根据所得1H-NMR图谱能够计算出上述的摩尔分数。
通式(20)表示的重复单元的优选例有化学式(20-a)和化学式(20-b)表示的重复单元(以下，有时分别记载为重复单元(20-a)和(20-b))。优选为具有重复单元(20-a)和(20-b)中的至少一者，更优选为具有重复单元(20-a)和(20-b)这两者。
【化8】
Figure BDA0002123070360000151
在聚芳酯树脂(20)具有重复单元(20-a)和(20-b)这两者的情况下，重复单元(20-a)和(20-b)的排列没有特别的限定。具有重复单元(20-a)和(20-b)的聚芳酯树脂(20)可以是无规共聚物、嵌段共聚物、周期共聚物和交替共聚物中的任何一种。
在聚芳酯树脂(20)具有重复单元(20-a)和(20-b)这两者的情况下，聚芳酯树脂(20)的优选例比如是具有通式(20-1)所示主链的聚芳酯树脂。
【化9】
Figure BDA0002123070360000152
通式(20-1)中，u与v的和是100。u是30以上70以下的数。
u优选为40以上60以下的数，进一步优选为45以上55以下的数，更进一步优选为49以上51以下的数，特别优选为50。另外，u是指：相对于聚芳酯树脂(20)所具有的重复单元(20-a)的数与重复单元(20-b)的数之合计，重复单元(20-a)的数的百分比。v是指：相对于聚芳酯树脂(20)所具有的重复单元(20-a)的数与重复单元(20-b)的数之合计，重复单元(20-b)的数的百分比。具有通式(20-1)所示主链的聚芳酯树脂的优选例有具有通式(20-1a)所示主链的聚芳酯树脂。
【化10】
Figure BDA0002123070360000161
聚芳酯树脂(20)也可以具有化学式(Z)所示末端基。化学式(Z)中，*表示结合键。具体来说，化学式(Z)中的*表示相对于聚芳酯树脂的主链的结合键。在聚芳酯树脂(20)具有重复单元(20-a)、重复单元(20-b)以及化学式(Z)所示末端基的情况下，该末端基可以结合在重复单元(20-a)上，也可以结合在重复单元(20-b)上。
【化11】
为了抑制残影图像产生，聚芳酯树脂(20)优选为包含了具有通式(20-1)所示主链和化学式(Z)所示末端基的聚芳酯树脂。聚芳酯树脂(20)更优选为包含了具有通式(20-1a)所示主链和化学式(Z)所示末端基的聚芳酯树脂。以下，具有通式(20-1a)所示主链和化学式(Z)所示末端基的聚芳酯树脂有时记载为聚芳酯树脂(R-1)。
粘结树脂的粘均分子量优选为10,000以上，更优选为20,000以上，进一步优选为30,000以上，更进一步优选为50,000以上，特别优选为55,000以上。粘结树脂的粘均分子量是10,000以上时，往往提高感光体50的耐磨损性。另一方面，粘结树脂的粘均分子量优选为80,000以下，更优选为70,000以下。粘结树脂的粘均分子量是80,000以下时，粘结树脂容易溶解在感光层形成用的溶剂中，从而往往容易形成感光层502。
相对于感光层502的质量，粘结树脂的含有率优选为30.0质量％以上70.0质量％以下，更优选为40.0质量％以上60.0质量％以下。
(电子输送剂)
电子输送剂例如有：醌类化合物、二酰亚胺类化合物、腙类化合物、丙二腈类化合物、噻喃类化合物、三硝基噻吨酮类化合物、3，4，5，7-四硝基-9-芴酮类化合物、二硝基蒽类化合物、二硝基吖啶类化合物、四氰乙烯、2，4，8-三硝基噻吨酮、二硝基苯、二硝基吖啶、琥珀酸酐、马来酸酐和二溴马来酸酐。醌类化合物例如有：联苯醌类化合物、偶氮醌类化合物、蒽醌类化合物、萘醌类化合物、硝基蒽醌类化合物和二硝基蒽醌类化合物。感光层502可以只含有1种电子输送剂，也可以含有2种以上电子输送剂。
为了抑制残影图像产生，电子输送剂的优选例有通式(31)、通式(32)和通式(33)表示的化合物(以下，有时分别记载为电子输送剂(31)、(32)和(33))。
【化12】
Figure BDA0002123070360000181
通式(31)～(33)中，R1～R4和R9～R12各自独立，表示C1-C8烷基。R5～R8各自独立，表示氢原子、C1-C4烷基或者卤素原子。
通式(31)～(33)中，R1～R4和R9～R12所表示的C1-C8烷基优选为C1-C5烷基，更优选为甲基、叔丁基或者1，1-二甲基丙基。R5～R8优选为氢原子。
电子输送剂(31)优选为化学式(ETM-1)表示的化合物(以下，有时记载为电子输送剂(ETM-1))。电子输送剂(32)优选为化学式(ETM-3)表示的化合物(以下，有时记载为电子输送剂(ETM-3))。电子输送剂(33)优选为化学式(ETM-2)表示的化合物(以下有时记载为电子输送剂(ETM-2))。
【化13】
Figure BDA0002123070360000191
【化14】
Figure BDA0002123070360000192
感光体50所具备的感光层502中，光吸收系数比较低，静电消除光到达感光层502的深处。在静电消除光与曝光所用光的波长相同或者相近的情况下，曝光所用光也到达感光层502的深处。在图像形成的曝光时，在感光层502的深处由电荷产生剂产生空穴和电子，因此电子输送剂将电子输送到感光层502的表面的距离长。由此，为了提高电子的输送速度，感光层502中的电子输送剂优选为含有电子输送剂(31)和电子输送剂(32)中的至少1种，更优选为含有电子输送剂(31)和电子输送剂(32)这两者(2种)。基于同样的理由，感光层502中的电子输送剂优选为含有电子输送剂(ETM-1)和电子输送剂(ETM-3)中的至少1种，更优选为含有电子输送剂(ETM-1)和电子输送剂(ETM-3)这两者(2种)。
相对于感光层502的质量，电子输送剂的含有率优选为5.0质量％以上50.0质量％以下，更优选为20.0质量％以上30.0质量％以下。在感光层502含有2种以上电子输送剂的情况下，电子输送剂的含有率是2种以上电子输送剂的合计含有率。
感光层502根据需要也可以进一步含有添加剂。添加剂例如有：劣化抑制剂(更具体地来说，抗氧化剂、自由基捕获剂、猝灭剂、紫外线吸收剂等)、软化剂、表面改性剂、增量剂、增稠剂、分散稳定剂、蜡、供体、表面活性剂和流平剂。在感光层502含有添加剂的情况下，感光层502可以只含有1种添加剂，也可以含有2种以上的添加剂。
(材料的组合)
将光吸收系数很好地调整到规定范围，能够抑制残影图像产生，因此，感光层502中含有的材料的优选组合例如有如下组合。优选为：电荷产生剂是规定含有率，电荷产生剂是Y型氧钛酞菁，电子输送剂是电子输送剂(ETM-1)和(ETM-3)。优选为：电荷产生剂是规定含有率，电荷产生剂是Y型氧钛酞菁，电子输送剂是电子输送剂(ETM-1)和(ETM-3)，粘结树脂是具有通式(20-1)所示主链和化学式(Z)所示末端基的聚芳酯树脂。更优选为：电荷产生剂是规定含有率，电荷产生剂是Y型氧钛酞菁，电子输送剂是电子输送剂(ETM-1)和(ETM-3)，粘结树脂是聚芳酯树脂(R-1)。优选为：电荷产生剂是规定含有率，电荷产生剂是Y型氧钛酞菁，电子输送剂是电子输送剂(ETM-1)和(ETM-3)，粘结树脂是具有通式(20-1)所示主链和化学式(Z)所示末端基的聚芳酯树脂，空穴输送剂是空穴输送剂(HTM-1)。更优选为：电荷产生剂是规定含有率，电荷产生剂是Y型氧钛酞菁，电子输送剂是电子输送剂(ETM-1)和(ETM-3)，粘结树脂是聚芳酯树脂(R-1)，空穴输送剂是空穴输送剂(HTM-1)。这些材料的优选组合中，规定含有率是上述的电荷产生剂的含有率中的优选例的任意一个。还有，这些材料的优选组合中，Y型氧钛酞菁优选为如下Y型氧钛酞菁：在差示扫描量热分析光谱中，除了伴随着吸附水分气化的峰值以外，在50℃以上270℃以下的范围没有峰值，在大于270℃且400℃以下的范围具有峰值(具体来说，在296℃具有1个峰值)。
(中间层)
中间层503例如含有无机颗粒和用在中间层503中的树脂(中间层用树脂)。通过使中间层503存在，能够维持可抑制漏电发生这种程度的绝缘状态，同时使曝光感光体50时产生的电流流动顺利，能够抑制电阻的增加。
无机颗粒例如有：金属(更具体地来说，铝、铁、铜等)的颗粒、金属氧化物(更具体地来说，二氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化锡、氧化锌等)的颗粒和非金属氧化物(更具体地来说，二氧化硅等)的颗粒。这些无机颗粒中，可以单独使用一种，也可以2种以上并用。另外，无机颗粒也可以经过表面处理。中间层用树脂只要是能够用来形成中间层503的树脂即可，不做特别的限定。
(感光体的制造方法)
感光体50的制造方法的一个例子中，将用于形成感光层502的涂布液(以下，有时记载为感光层用涂布液)涂布在导电性基体501上并进行干燥。由此，形成感光层502，并制造出感光体50。将电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂和根据需要添加的可选成分溶解或者分散在溶剂中，由此制造出感光层用涂布液。
感光层用涂布液中含有的溶剂只要能够使涂布液中含有的各成分溶解或者分散即可，不做特别的限定。溶剂的例子是：醇类(例如，甲醇、乙醇、异丙醇或者丁醇)、脂肪烃(例如，正己烷、辛烷或者环己烷)、芳香族烃(例如，苯、甲苯或者二甲苯)、卤化烃(例如，二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳或者氯苯)、醚类(例如，二甲醚、二乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚或者丙二醇单甲醚)、酮类(例如，丙酮、甲基乙基酮或者环己酮)、酯类(例如，乙酸乙酯或者乙酸甲酯)、二甲基甲醛、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜。这些溶剂中，可以单独使用一种，也可以组合两种以上来使用。为了提高制造感光体50时的可操作性，溶剂优选为非卤代溶剂(卤化烃以外的溶剂)。
通过将各成分进行混合并到分散溶剂中，制造出感光层用涂布液。在混合或者分散的处理中，例如可以使用珠磨机、辊磨机、球磨机、磨碎机、油漆振荡器或者超声波分散机。
为了提高各成分的分散性，感光层用涂布液例如也可以含有表面活性剂。
使用感光层用涂布液进行涂布的方法只要是能够将涂布液均匀涂布在导电性基体501上的方法即可，不做特别的限定。涂布方法例如有：刮涂法、浸涂法、喷涂法、旋涂法和棒涂法。
使感光层用涂布液干燥的方法只要能够使涂布液中溶剂蒸发即可，不做特别的限定，例如使用高温干燥机或者减压干燥机进行热处理(热风干燥)的方法。热处理温度例如是40℃以上150℃以下。热处理时间例如是3分钟以上120分钟以下。
另外，感光体50的制造方法根据需要也可以进一步含有形成中间层503的工序和形成保护层504的工序中的一者或两者。在形成中间层503的工序和形成保护层504的工序中，适当选择众所周知的方法。
<静电消除灯>
再次参照图2进行说明。静电消除灯54照射的静电消除光的波长是600nm以上800nm以下。通过将具有上述范围的波长的静电消除光与光吸收系数在规定范围的感光层502组合使用，能够使静电消除光到达感光层502的深处。因此，图像形成装置1能够抑制残影图像产生。
从静电消除灯54照射的静电消除光到达感光体50的周面50a时的静电消除光光量(以下有时记载为“静电消除光量”)优选为1μJ/cm2以上5μJ/cm2以下。静电消除光量在上述范围内时，能够使静电消除光到达感光层502的深处，能够抑制残影图像产生。静电消除灯54的静电消除光量可以通过实施例中说明的方法进行测量。
在感光体50的旋转方向R上，静电消除灯54位于一次转印辊53的下游。在感光体50的旋转方向R上，清洁器55位于静电消除灯54的下游。在感光体50的旋转方向R上，带电辊51位于清洁器55的下游。通过使静电消除灯54位于一次转印辊53与清洁器55之间，能够增长从静电消除灯54对感光体50的周面50a进行静电消除开始到带电辊51使感光体50的周面50a带电为止的时间(以下，有时记载为静电消除-带电时间)。由此，能够确保在感光层502的内部产生的激励载体消失所需的时间，能够抑制残影图像产生。为了抑制残影图像产生，静电消除-带电时间优选为20毫秒以上，更优选为50毫秒以上。为了进行高速印刷，静电消除-带电时间优选为400毫秒以下，更优选为300毫秒以下，进一步优选为150毫秒以下。
接下来，对图像形成装置1所具备的带电辊51、一次转印辊53、清洁器55和感光体50的推进机构进行说明。
<带电辊>
带电辊51配置成与感光体50的周面50a接触或者邻近。图像形成装置1采用直接放电方式或者接近放电方式。在具备以接触或者邻近的方式配置的带电辊51时，与具备栅控式电晕充电装置的情况相比较，带电时间短且供给到感光体50的带电电荷量少。因此，图像形成装置1具备以接触或者邻近的方式配置的带电辊51时，在使用图像形成装置1来形成图像的情况下，不易使感光体50的周面50a均匀带电，容易产生残影图像。但是，如上所述，本实施方式所涉及的图像形成装置1具备感光体50，感光体50能够抑制残影图像产生。因此，即使是带电辊51配置成接触或者邻近感光体50的周面50a的情况，图像形成装置1也能够很好地抑制残影图像产生。
带电辊51与感光体50的周面50a之间的距离优选为50μm以下，更优选为30μm以下。带电辊51与感光体50的周面50a之间的距离在上述的范围内时，本实施方式所涉及的图像形成装置1也能够很好地抑制残影图像产生。
施加到带电辊51的带电电压(带电偏压)是直流电压。带电电压是直流电压的情况与带电电压是重叠电压的情况相比较，从带电辊51到感光体50的放电量少，能够降低感光体50的感光层502的磨损量。
在带电辊51配置成接触或者接近感光体50的周面50a且带电电压是直流电压的情况下，往往特别容易产生残影图像。但是，通过使感光体50的感光层502的光吸收系数在规定范围内，即使是带电辊51配置成接触或者接近感光体50的周面50a且带电电压是直流电压的情况，本实施方式所涉及的图像形成装置1也能够很好地抑制残影图像产生。
带电辊51的电阻值优选为5.0logΩ以上7.0logΩ以下，更优选为5.0logΩ以上6.0logΩ以下。带电辊51的电阻值是5.0logΩ以上时，感光体50的感光层502中不易发生漏电。带电辊51的电阻值是7.0logΩ以下时，带电辊51的电阻值不易上升。
<一次转印辊>
以下，参照图7，对恒压控制的一次转印辊53进行说明。图7表示4个一次转印辊53的电源系统。如图7所示，图像形成部30还具备与4个一次转印辊53连接的电源部56。电源部56能够使各一次转印辊53带电。电源部56含有与4个一次转印辊53连接的1个恒压源57。在一次转印时，恒压源57相对于各一次转印辊53施加转印电压(转印偏压)，使各一次转印辊53带电。由恒压源57产生一定的转印电压(例如，一定的负转印电压)。也就是说，一次转印辊53被恒压控制。通过各感光体50的周面50a的表面电位与各一次转印辊53的表面电位之间的电位差(转印电场)，各感光体50的周面50a上承载的各调色剂像被一次转印到旋转的转印带33的外周面上。
一次转印时，电流(例如，负电流)通过转印带33从各一次转印辊53流入各感光体50。一次转印辊53配置在感光体50的正上方的情况下，流入感光体50的电流从一次转印辊53沿着转印带33的厚度方向流动。在一定的转印电压施加到一次转印辊53的情况下，转印带33的体积电阻率发生变化时，流入感光体50的电流(流入电流)也发生变化。流入电流越大时，越容易产生残影图像。因此，与恒定电流控制的情况相比较，在图像形成装置1具备恒压控制的一次转印辊53时形成的图像中，容易产生残影图像。但是，本实施方式所涉及的图像形成装置1具备能够抑制残影图像产生的感光体50。因此，即使是使用具备恒压控制的一次转印辊53的图像形成装置1来形成图像的情况，图像形成装置1也能够抑制残影图像产生。还有，具备恒压控制的一次转印辊53的图像形成装置1中，能够使恒压源57的数量少于一次转印辊53的数量，因此能够实现图像形成装置1的简单化和小型化。
为了使调色剂T稳定地从一次转印辊53一次转印到转印带33上，施加转印电压时流过一次转印辊53的电流(转印电流)优选为-20μA以上-10μA以下。基于同样的理由，施加转印电压时的一次转印辊53的转印电荷密度优选为-1.4×10-4C/m2以上。
<清洁器>
清洁器55含有相当于清洁部件的清洁刮板81和调色剂密封件82。在感光体50的旋转方向R上，清洁刮板81位于一次转印辊53的下游。清洁刮板81抵压接触到感光体50的周面50a，对残留在感光体50的周面50a上的调色剂T进行回收。残留的调色剂T是在一次转印后残留在感光体50的周面50a上的调色剂T。具体来说，清洁刮板81的顶端部抵压接触到感光体50的周面50a，在清洁刮板81的顶端部与感光体50的周面50a的接触点上，清洁刮板81中从基端部到顶端部的方向朝向旋转方向R的相反方向。清洁刮板81在感光体50的周面50a上是所谓的反向抵接。由此，以清洁刮板81随着感光体50的旋转进行吃进的方式，清洁刮板81强力抵压接触到感光体50的周面50a。通过上述的强力抵压接触，能够进一步抑制清洁故障的产生。清洁刮板81例如是板状的弹性体，更具体来说是板状的橡胶。清洁刮板81与感光体50的周面50a进行线接触。
清洁刮板81相对于感光体50的周面50a产生的线压优选为10N/m以上40N/m以下。清洁刮板81相对于感光体50的周面50a产生的线压是10N/m以上时，能够抑制清洁故障的产生。清洁刮板81相对于感光体50的周面50a产生的线压是40N/m以下时，能够抑制残影图像产生。
清洁刮板81的硬度优选为60度以上80度以下，更优选为70度以上78度以下。清洁刮板81的硬度是60度以上时，清洁刮板81不会太软，因此能够很好地抑制清洁故障的产生。清洁刮板81的硬度是80度以下时，清洁刮板81不会太硬，因此能够降低感光体50的感光层502的磨损量。
清洁刮板81的回弹率优选为20％以上40％以下，更优选为25％以上35％以下。
调色剂密封件82在一次转印辊53与清洁刮板81之间与感光体50的周面50a接触，抑制由清洁刮板81回收的调色剂T发生飞散。
<推进机构>
以下，参照图8，对实现推进机构的驱动机构90进行说明。图8是说明感光体50、清洁刮板81和驱动机构90的俯视图。感光体50是沿着感光体50的旋转轴方向D延伸的圆筒状。清洁刮板81是沿着旋转轴方向D延伸的板状。
图像形成装置1还具备驱动机构90。驱动机构90使感光体50和清洁刮板81中的一者沿着旋转轴方向D来回移动。本实施方式中，驱动机构90使感光体50沿着旋转轴方向D来回移动。驱动机构90例如含有马达之类驱动源、齿轮列、若干个凸轮和若干个弹性部件。清洁刮板81固定在图像形成装置1的外壳上。
通过使感光体50相对于清洁刮板81沿着旋转轴方向D来回移动，能够使清洁刮板81的顶端部的局部堆积物沿着旋转轴方向D移动，能够抑制在感光体50的周面50a上产生圆周方向的划痕(以下，记载为“周向划痕”)。其结果，抑制调色剂T进入周向划痕中导致输出图像上产生纵向条纹，能够长期维持图像良好的形成画质。
还有，根据本实施方式，使感光体50来回移动，与使清洁刮板81来回移动的情况相比较，容易得到来回移动所需的驱动力，还有，能够抑制调色剂从清洁刮板81的两端部发生渗漏。
感光体50的推进量是感光体50的1个来回中单程的移动量。另外，本实施方式中，去程的推进量与回程的推进量相等。感光体50的推进量优选为0.1mm以上2.0mm以下，更优选为0.5mm以上1.0mm以下。感光体50的推进量在上述范围内时，能够很好地抑制在感光体50上产生周向划痕。
感光体50的推进周期是感光体50的1个来回的移动时间。本说明书中，感光体50的推进周期以感光体50平均1个来回的旋转圈数来表示。感光体50的圆周速度是一定的，因此，感光体50的推进周期越长(即，感光体50平均1个来回的旋转圈数越多)，感光体50来回移动就越慢。另一方面，感光体50的推进周期越短(即，感光体50平均1个来回的旋转圈数越少)，感光体50来回移动就越快。
感光体50的推进周期优选为旋转10圈以上以及旋转200圈以下，更优选为旋转50圈以上以及旋转100圈以下。感光体50的推进周期为旋转10圈以上时，容易对感光体50的周面50a进行清洁。还有，感光体50的推进周期为旋转10圈以上时，在对应彩色的图像形成装置1中不易发生色彩偏移。另一方面，感光体50的推进周期为旋转200圈以下时，能够抑制感光体50产生周向划痕。
如上所述，说明了本实施方式所涉及的图像形成装置1。另外，说明了带电辊51，不过配置成与感光体50的周面50a接触或者邻近的带电装置也可以是带电刷。还有，说明了直接放电方式或者接近放电方式的带电装置(具体是带电辊51)，但本发明也可适用直接放电方式和接近放电方式以外的带电装置。还有，说明了带电电压是直流电压的情况，但本发明也可适用带电电压是交流电压或者重叠电压的情况。重叠电压是将直流电压和交流电压进行了重叠的电压。还有，说明了显影辊52使用含有载体CA和调色剂T的双组分显影剂，但本发明也可适用于使用单组分显影剂的显影装置。还有，说明了采用中间转印方式的图像形成装置1，但本发明也可适用于采用直接转印方式的图像形成装置。另外，中间转印方式中，一次转印辊53将调色剂像从感光体50上一次转印到转印带33上，二次转印辊34将调色剂像从转印带33上二次转印到片材P上。直接转印方式中，一次转印辊53将调色剂像从感光体50上转印到片材P上。
[图像形成方法]
接下来，对本实施方式所涉及的图像形成装置1所执行的图像形成方法进行说明。该图像形成方法含有静电消除工序。静电消除工序中，静电消除灯54对感光体50的周面50a进行静电消除光的照射。感光体50具备导电性基体501和单层的感光层502。感光层502含有电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂。静电消除灯54照射的静电消除光的波长是600nm以上800nm以下。根据感光层502相对于波长660nm的光的光吸收系数是600cm-1以上1500cm-1以下时的本实施方式所涉及的图像形成装置1所执行的图像形成方法，能够兼顾调色剂T的转印性和抑制残影图像产生。
【实施例】
使用实施例，进一步对本发明进行说明。不过，本发明不以任何方式限定于实施例的范围。实施例和比较例的图像形成装置分别具备感光体(A-1)～(A-6)和(B-1)～(B-7)的一个。感光体(A-1)～(A-6)和(B-1)～(B-7)的感光层的材料结构和光吸收系数表示在表1中。
【表1】
Figure BDA0002123070360000281
表1中的“CGM”、“HTM”、“ETM”和“树脂”表示电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂。表1中的“-”表示感光层中不含该材料。表1中的“含量”表示该材料相对于感光层质量的质量百分比(单位：wt％；即，质量％)。感光层的质量相当于添加到感光层用涂布液中的固体成分(更具体地来说，电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂)的质量合计。
表1中的“CGM-1”是实施方式中所述的化学式(CGM-1)表示的Y型氧钛酞菁。该Y型氧钛酞菁在差示扫描量热分析光谱中，除了伴随着吸附水分气化的峰值以外，在50℃以上270℃以下的范围没有峰值，在大于270℃且400℃以下的范围具有峰值(具体来说，在296℃具有1个峰值)。
表1中的“CGM-2”是实施方式中所述的化学式(CGM-2)表示的X型无金属酞菁。表1中的“HTM-1”是实施方式中所述的空穴输送剂(HTM-1)。表1中的“ETM-1”和“ETM-3”分别是实施方式中所述的电子输送剂(ETM-1)和(ETM-3)。
表1中的“R-1”是实施方式中所述的聚芳酯树脂(R-1)。聚芳酯树脂(R-1)的粘均分子量是60,000。
接下来，对表1中的各感光体的制作方法和光吸收系数的测量方法进行说明。
<感光体的制作方法>
(感光体(A-1)的制作)
在球磨机的容器内，放入作为电荷产生剂的Y型氧钛酞菁0.7质量份、空穴输送剂(HTM-1)21.6质量份、电子输送剂(ETM-1)11.7质量份、电子输送剂(ETM-3)11.7质量份、作为粘结树脂的聚芳酯树脂(R-1)54.3质量份和作为溶剂的四氢呋喃。使用球磨机，将容器的内含物混合50小时，得到感光层用涂布液。使用浸涂法，将感光层用涂布液涂布在导电性基体(具体来说，铝制鼓状支撑体)上，形成涂布膜。对涂布膜进行100℃的40分钟热风干燥。由此，在导电性基体上形成单层的感光层(膜厚30μm)。其结果，得到感光体(A-1)。
(感光体(A-2)～(A-6)和(B-1)～(B-7)的制作)
除了改变电荷产生剂的添加量和聚芳酯树脂(R-1)的添加量而使用表1中的种类的电荷产生剂和表1中的含量以外，按照感光体(A-1)的制作方法，分别制作感光体(A-2)～(A-6)和(B-1)～(B-7)。
<光吸收系数的测量方法>
按照下列方法测量感光体(A-1)～(A-6)和(B-1)～(B-7)的感光层的光吸收系数。将上述<感光体的制作方法>中制作的感光层涂布液涂布在高架投影片(OHP投影片)上，形成涂布膜。使用长棒调整涂布膜的厚度，使热风干燥后的感光层的厚度为30μm。对涂布膜进行100℃的40分钟热风干燥。由此，在OHP投影片上形成单层的感光层(膜厚30μm)。由此，得到评价用样品，评价用样品具备OHP投影片以及OHP投影片上的感光层。另外，感光层的膜厚使用涡流膜厚度计(株式会社Kett Electric Laboratory制造“LH-373”)进行测量。
使用分光光度计(株式会社日立制作所制造“U-3000”)，测量所得评价用样品相对于波长660nm的光的吸光度A。另外，预先测量不具备感光层的OHP投影片对于波长660nm的光的吸光度。然后，只使用OHP投影片的吸光度作为基准，对评价用样品的吸光度A进行校正。根据校正后的吸光度A、电荷产生剂相对于感光层质量的含量(浓度)c以及感光层的厚度(光路长度)L，基于式(2)计算出评价用样品的光吸收系数α2。
A＝α2×L×c…(2)
计算出的光吸收系数α2表示在上述表1中。如表1所示，感光体(A-1)～(A-6)中的感光层的光吸收系数是规定范围(即，600cm-1以上1500cm-1以下)。另一方面，感光体(B-1)～(B-7)中的感光层的光吸收系数大于1500cm-1。
<转印电荷密度的评价方法>
将感光体(A-1)～(A-6)和(B-1)～(B-7)的每一个装备到评价机中，对转印电荷密度进行评价。
(评价机)
评价机是多功能一体机(京瓷办公信息系统株式会社制造“TASKalfa356ci”)的改装机。评价机的结构和设定条件如下。
·感光体的直径：30mm
·感光体的线速度：100mm/秒、200mm/秒和300mm/秒中每一个线速度
·感光体的推进量：0.8mm
·感光体的推进周期：70圈/1个来回
·带电装置：带电辊
·带电电压：正极性的直流电压
·带电辊的材质：分散了离子导电剂的环氧氯丙烷橡胶
·带电辊的直径：12mm
·带电辊的橡胶含有层的厚度：3mm
·带电辊的电阻值：施加+500V的带电电压的情况下是5.8logΩ
·带电辊与感光体的周面之间的距离：0μm(接触)
·有效带电长度：226mm
·转印方式：中间转印方式
·转印电压：负极性的直流电压
·转印带的材质：聚酰亚胺
·转印幅度：232mm
·静电消除光量：5μJ/cm2
·静电消除-带电时间：在感光体的线速度是100mm/秒时是313毫秒，在感光体的线速度是200mm/秒时是156毫秒，在感光体的线速度是300mm/秒时是104毫秒
·清洁器：反向抵接的清洁刮板
·清洁刮板的抵接角度：23度
·清洁刮板的材质：聚氨酯橡胶
·清洁刮板的硬度：73度
·清洁刮板的回弹率：30％
·清洁刮板的厚度：1.8mm
·清洁刮板相对于感光体的吃进量：1.2mm
(静电消除光量的测量方法)
评价机的静电消除光量通过以下方法进行测量。在感光体的周面上与静电消除灯相对的位置，埋入光功率计(日置电机株式会社制造“光功率计3664”)。在由静电消除灯照射波长660nm的静电消除光的同时，使用光功率计，测量到达感光体的周面上的静电消除光量。
(转印电荷密度的测量方法)
转印电荷密度按照以下方法进行测量。将感光体装备到评价机中。将调色剂放入评价机的调色剂容器中，将含有调色剂和载体的显影剂放入评价机的显影装置中。在温度25℃和相对湿度50％RH的环境下，使用评价机，在1张纸张上印刷图像I。在印刷图像I时，使用电流电压计(横河测量技术有限公司制造“便携式小形电流电压计2051型”)，测量流过一次转印辊的转印电流。
还有，目测观察所印刷的图像I，确认有无产生残影图像。另外，图像I由图像区域IA和图像区域IB构成，在纸张上，图像区域IA位于输送方向的顶端侧，图像区域IB位于输送方向的后端侧。图像区域IA由圆形的实心图像部和背景的空白图像部构成。在图像I的形成中，图像区域IA相当于形成在感光体的第一圈上的图像区域。图像区域IB由半色调图像部构成。在图像I的形成中，图像区域IB相当于形成在感光体的第二圈上的图像区域。目测观察所印刷的图像I的半色调图像部，确认在半色调图像部有无残影图像。产生残影图像时，图像I的圆形实心图像部引起的残影图像(残像)出现在图像I的半色调图像部。
接下来，将一次转印辊的负极性的转印电流逐渐降低(即，转印电流的绝对值逐渐升高)，在各转印电流下进行上述印刷。还有，在印刷时，使用上述电流电压计测量流过一次转印辊的转印电流。转印电流越低时(即，转印电流的绝对值越高时)，往往越可能产生残影图像。然后，求出产生残影图像的转印电流中最高的转印电流A1(即，产生残影图像的转印电流中绝对值最低的转印电流的绝对值)。根据转印电流A1(单位：-A)、转印幅度(单位：m)以及感光体的线速度(单位：m/秒)，基于下述式子(3)，计算转印电荷密度D2(单位：-C/m2)。转印电荷密度D2是指：产生残影图像的转印电荷密度中最高的转印电荷密度(即，产生残影图像的转印电荷密度中绝对值最低的转印电荷密度的绝对值)。
D2＝(A1)/(转印幅度×感光体的线速度)…(3)
按照以下的条件1～5分别设定评价机，根据上述方法，测量各条件下的转印电荷密度D2。另外，300mm/秒的感光体线速度是平均1分钟可印刷50张～60张A4纸张的速度，是足够快的印刷速度。
条件1：感光体的线速度100mm/秒和静电消除光的波长660nm
条件2：感光体的线速度200mm/秒和静电消除光的波长660nm
条件3：感光体的线速度300mm/秒和静电消除光的波长660nm
条件4：感光体的线速度300mm/秒和静电消除光的波长600nm
条件5：感光体的线速度300mm/秒和静电消除光的波长800nm
<转印电荷密度的测量结果>
条件1～3下的转印电荷密度D2的测量结果表示在图9中。具体来说，条件1、2和3下的转印电荷密度D2的测量结果分别以图9的菱形标记、四角标记、三角标记表示。条件3～5下的转印电荷密度D2的测量结果表示在图10中。具体来说，条件3、4和5下的转印电荷密度D2的测量结果分别以图10的三角标记、十字型标记和圆形标记表示。图9和图10的纵轴是转印电荷密度(单位：-C/m2)。图9和图10的横轴是各感光体的感光层的光吸收系数(单位：cm-1)。图9和图10中各感光体的感光层的光吸收系数对应于表1中各感光体的感光层的光吸收系数。图9和图10中的“α”表示光吸收系数在600cm-1以上1500cm-1以下的范围。图9中的“mm/sec”表示“mm/秒”。
图9和图10中的“D1”表示：将调色剂转印到转印带上所需的转印电荷密度(-1.4×10-4C/m2)。在转印电荷密度的绝对值小于D1(图9和图10中的D1所示虚线的下侧)的情况下，调色剂不会转印到转印带上，调色剂转印性表现出不良。
在转印电荷密度的绝对值是所测量的转印电荷密度D2以上(图9和图10中的各标记所示的绝对值以上)的情况下，产生残影图像，没有抑制残影图像产生。
图9和图10中，在转印电荷密度的绝对值是D1以上且小于D2(图9和图10中的D1所示虚线以上且各标记所示D2的下侧的区域)的情况下，兼顾了调色剂转印性和抑制残影图像产生。以下，“D1所示虚线以上且各标记所示D2的下侧的区域”有时记载为“合格区域”。
如图9所示，感光体的线速度越快时，合格区域越狭小。即使在条件1～3中合格区域最狭小的条件3(感光体的线速度：300mm/秒)下，图像形成装置的感光体具备光吸收系数是规定范围(范围α)的感光层时，该图像形成装置也确认到合格区域。另一方面，条件3(感光体的线速度：300mm/秒)下，图像形成装置的感光体具备光吸收系数大于1500cm-1的感光层时，该图像形成装置没有确认到合格区域。由上可知，图像形成装置的感光体具备光吸收系数是规定范围的感光层时，即使是感光体的线速度较快的情况，该图像形成装置也兼顾了调色剂转印性和抑制残影图像产生。
还有，如图9所示，在感光体的线速度相同的情况下，感光体具备光吸收系数是规定范围(范围α)的感光层时的图像形成装置与感光体具备光吸收系数大于1500cm-1的感光层时的图像形成装置相比较，转印电荷密度D2的绝对值较高，合格区域较宽广。由上可知，图像形成装置的感光体具备光吸收系数是规定范围的感光层时，扩大了能够兼顾调色剂转印性和抑制残影图像产生的转印电流可设定范围。因此，图像形成装置的感光体具备光吸收系数是规定范围的感光层时，该图像形成装置的转印电流设定自由度较高。
图10表示感光体的线速度设定为合格区域最狭小时的300mm/秒的情况下静电消除灯的静电消除光波长影响的研究结果。如图10所示，图像形成装置的感光体具备光吸收系数是规定范围(范围α)的感光层时，在该图像形成装置中，静电消除波长是600nm、660nm和800nm的全部情况下都确认到了合格区域。另一方面，图像形成装置的感光体具备光吸收系数大于1500cm-1的感光层时，在该图像形成装置中，静电消除波长是600nm、660nm和800nm中的至少一个的情况下没有确认到合格区域。由上可知，图像形成装置的感光体具备光吸收系数是规定范围的感光层时，静电消除灯的静电消除光波长是600nm以上800nm以下的范围的情况下，该图像形成装置兼顾了调色剂转印性和抑制残影图像产生。
综上所述，本发明所涉及的图像形成装置和图像形成方法表现出能够兼顾调色剂转印性和抑制残影图像产生。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，
具备像承载体和静电消除装置，
所述静电消除装置对所述像承载体的周面进行静电消除光的照射，
所述像承载体具备导电性基体和单层的感光层，所述感光层含有电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂，
所述静电消除光的波长是600nm以上800nm以下，
相对于波长660nm的光，所述感光层的光吸收系数是600cm-1以上1500cm-1以下。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
所述电荷产生剂含有氧钛酞菁，
相对于所述感光层的质量，所述电荷产生剂的含有率是0.7质量％以上1.8质量％以下。
3.根据权利要求1或者2所述的图像形成装置，其特征在于，
所述空穴输送剂含有通式(10)表示的化合物，
【化1】
Figure FDA0002123070350000011
所述通式(10)中，
R13～R15各自独立，表示C1-C4烷基或者C1-C4烷氧基，
m和n各自独立，表示1以上3以下的整数，
p和r各自独立，表示0或者1，
q表示0以上2以下的整数。
4.根据权利要求1或者2所述的图像形成装置，其特征在于，
所述空穴输送剂含有化学式(HTM-1)表示的化合物，
【化2】
5.根据权利要求1或者2所述的图像形成装置，其特征在于，
所述粘结树脂含有聚芳酯树脂，所述聚芳酯树脂具有通式(20)表示的重复单元，
【化3】
Figure FDA0002123070350000022
所述通式(20)中，
R20和R21各自独立，表示氢原子或者C1-C4烷基，
R22和R23各自独立，表示氢原子、C1-C4烷基或者苯基，
R22和R23相互不键合或者相互键合表示通式(W)所示二价基，
Y是化学式(Y1)、(Y2)、(Y3)、(Y4)、(Y5)或者(Y6)表示的二价基，
【化4】
Figure FDA0002123070350000031
所述通式(W)中，
t表示1以上3以下的整数，
*表示结合键，
【化5】
Figure FDA0002123070350000032
6.根据权利要求1或者2所述的图像形成装置，其特征在于，
所述粘结树脂含有聚芳酯树脂，所述聚芳酯树脂具有通式(20-1)所示主链和化学式(Z)所示末端基，
【化6】
Figure FDA0002123070350000041
所述通式(20-1)中，u与v之和是100，u是30以上70以下的数，
化学式(Z)中，*表示结合键。
7.根据权利要求1或者2所述的图像形成装置，其特征在于，
所述电子输送剂含有通式(31)和通式(32)表示的化合物，
【化7】
Figure FDA0002123070350000042
所述通式(31)和所述通式(32)中，
R1～R4各自独立，表示C1-C8烷基，
R5～R8各自独立，表示氢原子、C1-C4烷基或者卤素原子。
8.根据权利要求1或者2所述的图像形成装置，其特征在于，
所述电子输送剂含有化学式(ETM-1)和化学式(ETM-3)表示的化合物，
【化8】
Figure FDA0002123070350000051
9.根据权利要求1或者2所述的图像形成装置，其特征在于，
还具备带电装置，所述带电装置使所述像承载体的所述周面带电为正极性，
所述带电装置配置成接触或者邻近所述像承载体的所述周面。
10.一种图像形成方法，
包含对像承载体的周面进行静电消除光的照射，
所述像承载体具备导电性基体和单层的感光层，所述感光层含有电荷产生剂、空穴输送剂、电子输送剂和粘结树脂，
所述静电消除光的波长是600nm以上800nm以下，
相对于波长660nm的光，所述感光层的光吸收系数是600cm-1以上1500cm-1以下。
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