JP2005099701A - 画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【構成】 少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を具備してなる電子写真装置において、該帯電手段に用いられる帯電部材が感光体に接触するローラー形状の帯電部材であり、帯電部材と感光体との間に形成される帯電ニップにおける帯電時に感光体に衝突する荷電粒子の有するエネルギー総和量が、1.2×10-4≦荷電粒子の有するエネルギー総和量/感光体周長(J/m2・mm)≦2.5×10-4を満足する条件下で、帯電部材に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより感光体に帯電を施すことを特徴とする画像形成装置である。
【選択図】 図10
Description
このような画像形成装置の帯電部材には、ワイヤー形状の帯電チャージャー、ブレード形状の帯電ブレード、ブラシ形状の帯電ブラシ、ローラー形状の帯電ローラー等が用いられている。このうち、コロトロン、スコロトロン方式の帯電チャージャーは簡便的な装置であり、特にスコロトロン方式を用いた帯電チャージャーは、有機感光体の帯電極性である負極性でも、帯電が安定するため過去に数多くの装置で使用されてきた。しかしながら、帯電に伴い副生する酸性ガス(オゾンガスやNOxガス)が、画像形成装置の使用環境を悪化したり、画像形成装置内に搭載される有機感光体を化学的に劣化させたりすることから、画像形成装置からの排気や感光体周りの気流設計を必要とし、一部の高速機や大口径の感光体を使用する装置以外での使用は少なくなってきた。また、チャージャーの使用は感光体表面との距離が大きく(およそ数mm離れている)、使用する電源も大きな出力のものが必要となる。このため、装置が高価になったり、装置の大型化にも結びつき、これが帯電チャージャーを敬遠する一つの要因でもある。
このような接触型の帯電部材は、感光体と帯電部材が接触した状態で配置されるが、帯電の本質は帯電部材から感光体への放電現象である。帯電部材及び感光体表面の抵抗が著しく小さい場合には、接触領域での電荷注入も起こりえるが、感光体表面の抵抗が小さい場合には、繰り返し使用における像流れの問題等を生じるため、使用する制約が大きく、制御が極めて難しい。このため、通常は感光体の抵抗を大きなもの(少なくとも1010Ω.cm以上)とし、感光体表面での電荷の水平方向への移動(拡散)を避けるものである。このような設計の画像形成装置(帯電方式)では、帯電ローラーと感光体の接触部分ではなく、接触しておらず、かつ100μm以内程度の微小ギャップにおいて放電現象が起こり、結果として感光体に帯電を施すものである。
このような微小ギャップにおける帯電は、通常の感光体膜厚範囲ではパッシェンの放電特性に従い行われる。このため直流成分のみによる帯電(以下、DC帯電と呼ぶことがある)では、ローラーに印加バイアスとして電圧を印加しても0Vからは感光体表面電位は立ち上がらず、放電開始電圧より高い電圧を印加した場合に感光体に帯電が施される。放電開始電圧より高い電圧印加では、印加電圧に対してほぼ傾き1の直線関係で感光体の表面電位が得られる。しかしながら、このような直流成分のみによる帯電では、公知の現像方式を用いて現像を行った場合に、斑点状のムラや帯状のムラ、即ち帯電ムラが認められることがある。
このような欠点に対して、例えば特許文献1では、DC帯電における放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧を重畳印加し、このムラを防ぐ旨の記載がある。このような交流電圧の重畳した帯電(以下、AC帯電と呼ぶことがある)は、DC帯電に比べ、感光体への帯電均一性が向上するものであるが、画像形成装置の実使用状態において感光体の摩耗量が大きいという問題があり、感光体の耐久性を低下させ、画像形成装置の信頼性を低下させるものであった。
このように感光体への帯電均一性と、感光体の長寿命化にはトレード・オフの関係が成立し、画像形成装置より出力される画像の高画質化と画像形成装置の高耐久化・高安定化との両立を難しくしていた。
AC帯電を用いた帯電部材による帯電均一性の確保に関しては、AC帯電条件であるピーク間電圧(以下、Vppと呼ぶことがある)、周波数、DC成分のオフセット電圧(以下、Vdcと呼ぶことがある)等をそれぞれ独立に制御することで行われる。
例えば、特許文献1〜3には、帯電時に直流成分に帯電開始電圧の2倍以上のVppを重畳し、感光体の帯電を安定させる旨の記載がある。
また、特許文献4及び5には、感光体の線速に応じた周波数を印加することにより、帯電安定化(均一化)させる旨の記載がある。
このように、AC帯電に関しては、感光体への帯電均一性に注目され、感光体への帯電ハザードを考慮した技術は殆ど無い。
唯一、特許文献6には、Vppを制御することにより、放電電流を制御し、画像流れや感光体の摩耗を低減する旨の記載がある。しかしながら、周波数が小さい場合や線速が非常に早い場合などの個別AC条件が振れた場合に、電流の測定が難しいことも含め、完全に制御することは出来なかった。
以上のことから、感光体への帯電均一性を確保し、感光体への帯電ハザード低減を加味した帯電条件の設定方法と、これを用い、繰り返し使用においても安定して高画質な画像が得られる画像形成装置の開発が望まれていた。
しかしながら、この技術も先に示した公知技術と同様に、初期状態(未使用状態)の感光体の均一帯電性を議論するために開発された技術であり、感光体の画像形成装置における繰り返し使用における劣化に関して考慮されたものではない。
この点から、感光体の繰り返し使用を含めた感光体へのハザードをシミュレーションする技術、また帯電ハザードを低減化する技術、更には帯電均一性とのトレード・オフを解消する技術が望まれていた。
このような因子を独立に制御し、帯電ローラーや感光体を試作して、実際の画像形成装置もしくは帯電実験用の単体機に搭載して、感光体への帯電電荷量や表面電位を調べる必要がある。更に、上述のように感光体への悪影響(摩耗量の増大)を調べるためには、帯電に関する初期特性の試験の他に、経時変化を含めたランニングテストが必要となる。このために、画像形成装置にマッチした帯電部材(帯電条件)を開発するために、膨大な時間と手間を要するものであった。
本発明の目的は、感光体の繰り返し使用での帯電ハザードを考慮し、帯電均一性を確保しつつ、感光体の摩耗量低減を抑えることが出来、繰り返し使用しても安定な画像形成を行うことの出来る画像形成装置を提供することにある。
そこで本発明者らは、AC帯電の条件因子(Vpp、周波数、Vdc等)の影響を調べるため、帯電部材と感光体を固定して、AC帯電の条件を独立に変化させた場合の感光体摩耗量に与える影響を調べた。結果を図1〜図3に示す。影響の大小の差はあるが、いずれの因子を独立に変更しても摩耗量が変化してしまうことが分かった。
このことは、帯電均一安定化のために、AC帯電条件を独立に変化させていた過去の技術では、各々の因子を変えることで感光体の摩耗量を変化させてしまっていたことを示している。これでは、画像形成装置のシステムとしての耐久性がコントロールできず、これらを独立あるいは同時に変化させても、感光体の摩耗量が制御できるようなコントロール方法が必要であることが理解される。
画像形成装置における感光体の摩耗は、クリーニング部材による機械的ストレスが主たる要因であることが分かっている。このストレスに対しては、感光体の表面層(電荷輸送層や表面保護層)の構成を工夫することにより対策が講じられている。例えば、バインダー樹脂を高分子量化して主鎖の絡み合いを大きくする、架橋型ポリマーを使用して分子鎖の欠落を少なくする、高分子電荷輸送物質を用いることで低分子成分を極力少なくする、フィラーなどを使用して機械的強度を大きくする等である。しかしながら、これらはあくまでも表面層に使用される材料が、繰り返し使用によってもその構造・組成などを変えないという前提の基に設計がなされているものである。
そこで本発明者らは、AC帯電における感光体表面層の劣化に関して化学的な分析を行った。その結果、感光体の初期状態(使用前)と比較して、帯電ハザードを印加した後の感光体は、表面が化学的に劣化している事実を突き止めた。即ち、(i)表面層に用いられているバインダー樹脂の分子量が低下していること、(ii)分子鎖が切断され、有機カルボン酸が生成されていること、(iii)これら化学的劣化度合いがDC帯電時に比べAC帯電時には大きいこと、(iv)劣化度合いはAC帯電条件によっても変化すること、等である。
これらの事実から、AC帯電使用時の感光体の摩耗量がDC帯電に対して大きくなる理由は、DC帯電時に比べAC帯電時には、上述のような化学的劣化が大きくなり、その結果として機械的強度を著しく低下させていることによるものであることが分かった。
一方、AC帯電の場合には、感光体に帯電させたい電位に相当する電圧をオフセット成分(Vdc)として印加し、更にAC成分としてのVpp、周波数を重畳することにより、感光体表面に蓄積された電荷を再び放電領域(帯電部材と感光体間の微小空間)に戻し、これを繰り返すことで表面電位をならすことを行っている。従って、DC帯電の場合にはイオンの流れが一方通行であるのに対して、AC帯電の場合には相互通行(最終的には、DCと同じ方向)になり、放電領域で次々と生成されるイオンは、感光体表面に何度も降り注ぐことになる。
このように、DC帯電とAC帯電では、少なくとも帯電ニップ中の放電領域で生成されるイオンの感光体表面への衝突回数が明らかに異なる(AC帯電が、DC帯電の数倍〜数十倍)ことにより、この衝突が感光体への帯電ハザードの差を生みだしていると推測される。
本発明者らは更なる検討を重ね、後に示すように、帯電部材と感光体との間に形成される帯電ニップ(両者の微小ギャップにおいて、放電が発生する領域と定義される)において発生し、感光体表面に衝突するイオンの有するエネルギーの総和量(以降、荷電粒子の有するエネルギー総和量と呼ぶ場合がある)に着目した。詳細な説明は次節に譲るが、これを決める因子は非常に多く、帯電部材の種類(径、層厚、抵抗など)、感光体の種類(径、層厚、抵抗、誘電率など)、帯電条件(Vpp、周波数、Vdcなど)、プロセス条件(感光体線速)によって決定される。
従って、過去の検討のように上記因子のうち、単一条件を変更して帯電均一性を議論する検討の範疇では、この衝突イオンの有するエネルギーの総和量に基づく感光体への帯電ハザードを一義的に求めることは出来ない。
上記の指針に基づき、本発明者らは、帯電ニップにおけるイオンの有するエネルギーの総和量の最適化を簡便的に求める方法を模索し、次節に述べる帯電解析手段を開発し、これを用いることにより、感光体に衝突するイオンの有するエネルギーの総和量を求め、帯電均一性が悪化しない範囲で出来る限り、感光体の帯電ハザードの小さい範囲を見いだした。これにより、帯電均一性の確保と帯電ハザード低減というトレード・オフの両立を達成できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
又、帯電ローラーや感光体を数多く試作し、これらを組み合わせ、更にプロセス条件(帯電条件を含む)を種々変更してランニング試験を行うことなく、感光体の劣化(摩耗量)を予測できるようになった。
(1)少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を具備してなる電子写真装置において、該帯電手段に用いられる帯電部材が感光体に接触するローラー形状の帯電部材であり、該電子写真感光体が、帯電部材と感光体との間に形成される帯電ニップにおける帯電時に感光体に衝突する荷電粒子の有するエネルギー総和量が、下記(1)式を満足する条件下で、帯電部材に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより帯電を施された感光体であることを特徴とする画像形成装置である。
1.2×10-4≦荷電粒子の有するエネルギー総和量
/感光体周長(J/m2・mm)≦2.5×10-4・・・(1)
ここで、荷電粒子の有するエネルギー総和量とは、感光体のある点が、帯電部材が動作した状態で感光体が1回転する中で帯電ニップを通過する際に、帯電部材から受ける単位面積当たりの荷電粒子の有する衝突エネルギーの積分値を表す。
(2)前記荷電粒子のうち、3×10-19(J)以上の運動エネルギーを有する荷電粒子数が、下記(2)式を満足する条件下で帯電を施すことを特徴とする上記(1)に記載の画像形成装置である。
1.0×10-4≦3×10-19(J)以上のエネルギーを有する
荷電粒子の有するエネルギー総和量/感光体周長(J/m2・mm)
≦2.0×10-4・・・(2)
(3)前記帯電手段に用いられる帯電部材の外径が、感光体の外径の1/2以下であることを特徴とする上記(1)乃至(3)の何れかに記載の画像形成装置である。
(5)前記画像形成装置において、シールド内の酸素濃度が10vol%以下であることを特徴とする上記(4)に記載の画像形成装置である。
(6)前記画像形成装置において、シールド内に外部より酸素濃度が10vol%以下のガスを導入して、帯電ニップにおける雰囲気の酸素濃度を10vol%以下にコントロールすることを特徴とする上記(4)又は(5)の何れかに記載の画像形成装置である。
(7)前記画像形成装置において、外部より導入されるガスが、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスより選ばれる1種の不活性ガスであることを特徴とする上記(6)に記載の画像形成装置である。
(9)前記高分子電荷輸送物質が、トリアリールアミン構造を主鎖および/または側鎖に含むポリカーボネートであることを特徴とする上記(8)に記載の画像形成装置である。
(11)前記保護層に比抵抗1010Ω・cm以上の無機顔料又は金属酸化物を含有することを特徴とする上記(10)に記載の画像形成装置である。
(12)前記金属酸化物が、比抵抗1010Ω・cm以上のアルミナ、酸化チタン、シリカのいずれかであることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置である。
(13)前記金属酸化物が、比抵抗1010Ω・cm以上のα−アルミナであることを特徴とする上記(12)に記載の画像形成装置である。
(14)前記保護層に高分子電荷輸送物質を含有することを特徴とする上記(10)乃至(13)の何れかに記載の画像形成装置である。
(15)前記保護層のバインダー樹脂が、架橋構造を有することを特徴とする上記(10)乃至(13)の何れかに記載の画像形成装置である。
(16)前記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有することを特徴とする上記(15)に記載の画像形成装置である。
(18)前記アゾ顔料のCp1とCp2が互いに異なるものであることを特徴とする上記(17)に記載の画像形成装置である。
(19)前記電子写真感光体に含有される電荷発生物質が、CuKαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニンであることを特徴とする上記(1)乃至(16)の何れかに記載の画像形成装置である。
(20)前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、かつ26.3゜にピークを有さないことを特徴とする上記(19)に記載の画像形成装置である。
(21)前記電子写真感光体の導電性支持体表面が、陽極酸化皮膜処理されたものであることを特徴とする上記(1)乃至(20)の何れかに記載の画像形成装置である。
(22)少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体からなる画像形成要素を複数配列したことを特徴とする上記(1)乃至(21)の何れかに記載の画像形成装置である。
(24)感光体と少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段から選ばれる1つの手段とを有する上記(1)乃至(23)の何れかに記載の画像形成装置に用いられることを特徴とする画像形成用プロセスカートリッジである。
になる。また、この技術を用いることにより、直流に交流を重畳した電圧により感光体に帯電を行う画像形成装置において、帯電における帯電ニップでの感光体表面に衝突する荷電粒子数を特定の範囲で使用することにより、帯電均一性と帯電ハザード低減のトレード・オフの関係を両立させることが出来、高画質で、繰り返し使用においても感光体の摩耗量が少なく、安定した画像を形成できる画像形成装置および、画像形成装置用プロセスカートリッジが提供される。
(1)放電電荷量の算出
放電電荷量の算出は、下記の通り、3つのステップ(電位分布計算、抵抗と回転による電荷移動の計算、放電による電荷移動の計算)からなる。
(i)電位分布計算
図4に示すように、帯電ローラと感光体のニップ近傍を直交座標上でメッシュ分割し、一般座標に変換した後、ガウスの法則から得られたポアソン方程式を解くことにより、電位分布を得る。
ポアソン方程式は下記(3)〜(5)式で表される。
(ii)抵抗と回転による電荷移動の計算
メッシュ上の各時刻での電界計算の後に、移流項を加えたオームの法則を計算する。これにより、抵抗による電荷の移動とローラ・感光体の回転による電荷の移動を同時に考慮する。
(iii)放電による電荷移動の計算
放電は電気力線に沿って起こるので、図5に示すように帯電ローラー中心から帯電ローラー上の点Aを通る直線と感光体表面が交わる点Bの間(A−B間)で、放電が起こる。更に、A−B間の電位差VABが、パッシェンの放電開始電圧VPaを超えた場合に放電が発生し、感光体表面にΔqの電荷が移動する(同時に、−Δqの逆電荷がローラー表面に移動する)。
電荷量(Δq):
下記(9)〜(11)式はパッシェンの放電開始電圧を示している。ただしG=4.8μm以下での電荷移動は放電とは異なる機構であるから、前記(5)式に従わず、移動する電荷量は前記(5)式よりも少ない。本解析では4.8μm以下での放電は実質上ないと取り扱う。ただし、4.8μm以下の空隙での電荷移動が前記(7)式に従うと仮定して計算を行っても、同様の傾向を得ることが可能であることは確認済みである。
G>8×10-6[m]のとき
上記の計算において、対象とする荷電粒子(イオン)は下記の通りである。
負イオン: 電子 [ e- ]
正イオン: H+(H2O)n n=4〜8
次に、帯電ニップ中の感光体のある点が受ける帯電ハザード量を算出する。算出方法は、以下の4つのステップからなる。
(i)放電電荷数の算出
第1ステップの計算によって、作成されたメッシュの各時刻での帯電ローラーと感光体の各空隙で発生する放電電荷量が得られる。荷電粒子は1価の正イオンおよび電子であるから、各空隙で移動する荷電粒子の単位面積当たりの個数は下式で得られる。
個数(n):
(ii)空隙(ギャップ)での放電による荷電粒子の平均速度の算出
正放電(電子が感光体に向かう放電)と、逆放電(正イオンが感光体に向かう放電)の際の、電子及び正イオンの平均速度をそれぞれ下記式より求める。
電子の平均速度(Ve):
更に、荷電粒子の平均運動エネルギーを下記式より求める。
電子の運動エネルギー(μe):
次に感光体が放電領域を通過する際に、荷電粒子から受け取るエネルギーを算出する。
T=0(sec)で計算領域の上流(図6の右端)にあった感光体上のある点Aに注目する。時間とともにA点は、感光体線速度Vの速度で左に移動する。シミュレーションで各時刻にA点がどのメッシュに存在しているかは容易に算出できる。電界計算を行い、A点が滞在しているメッシュで放電が発生していれば、そこでA点に衝突する荷電粒子の極性、個数、速度、エネルギーを算出する。
ある時刻での空隙での放電による衝突エネルギーは、荷電粒子数×1個の運動エネルギーであり、下記(17)式で表される。
ある時刻での衝突エネルギー(U):
ある時刻での全衝突エネルギー(ΣU):
図8はこのようにして得られた荷電粒子のエネルギー分布である。横軸はlogスケールでプロットしている。
上述までの計算は、空隙gでの放電で移動する荷電粒子のエネルギーは、全て等しいと仮定している。しかしながら個々の荷電粒子は、現実には 1/e 半径で kt程度の幅をもって分布している。各空隙gでの平均運動エネルギーをUg、荷電粒子数Ngとすると、エネルギーUをもつ荷電粒子の分布は、幅dUの中に下式で与えられる個数存在する。
更に、図9より求められる荷電粒子のエネルギー量を積分することで、エネルギーの総和量Utotalを求る[下記(22)式]。
上記の計算は、帯電ローラーの層厚、層の抵抗、層の誘電率、ローラー径、ローラーに印加するバイアス(Vpp、周波数、Vdc)、帯電ローラーと感光体間の空隙、感光体のプロセススピード(線速)、感光体径、層厚、層の抵抗、層の誘電率等の因子を全て考慮したものであるが、荷電粒子の有するエネルギー総和量の定義が「荷電粒子の有するエネルギー総和量とは、感光体のある点が、帯電部材が動作した状態で感光体が1回転する中で帯電ニップを通過する際に、帯電部材から受ける単位面積当たりの荷電粒子の有する衝突エネルギーの積分値を表す」であるため、実際の画像形成装置で用いられる感光体の径(周長)によって、一定枚数の画像出力に対して、感光体単位面積当たりの帯電ハザード量が異なる。
従って、感光体が受ける単位表面積当たりの帯電ハザード量を正確に記せば、下記の通りになる。
1.2×10-4≦荷電粒子の有するエネルギー総和量
/感光体周長(J/m2・mm)≦2.5×10-4・・・(1)
以上のことから、感光体の径を含めた感光体摩耗量と荷電粒子の有するエネルギー総和量との関係は(1)式を用いれば、表せることが分かった。
一方、荷電粒子の衝突が分子鎖を切断することが、帯電ハザードに繋がるのであって、より正確に記述するためには、感光体表面層を構成する分子の結合解離エネルギーとの大小関係を考慮する必要がある。
一般に有機物の結合解離エネルギーは、結合種により異なるが、概ね3×10-19(J)程度である。これは、表面層を構成する分子のC−C結合(単結合)の解離エネルギーに代表される。これは、通常表面層のバインダー樹脂に用いられる高分子の主鎖結合が、この結合に代表されるからである。従って、全荷電粒子のうち、この結合解離エネルギー、3×10-19(J)よりも大きなエネルギーを有する荷電粒子を対象にして、荷電粒子の有するエネルギー総和量を前記(1)式に代入することが、感光体摩耗量と荷電粒子数との関係をより正確に記述することになる。
その場合には、(1)式は下記(2)式に変形される。
1.0×10-4≦3×10-19(J)以上のエネルギーを有する荷電粒子
の有するエネルギー総和量/感光体周長(J/m2・mm)
≦2.0×10-4・・・(2)
初めに図面を用いて本発明の画像形成装置を詳しく説明する。
図11において、感光体1は導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質、電荷輸送物質を含む感光層が設けられてなる。感光体1はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
帯電ローラー3には接触帯電方式の帯電ローラーが用いられる。接触帯電方式の帯電部材においては、スコロトロン方式の帯電部材と比べて、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、装置の小型化が可能である等のメリットを有する。
ここでいう接触方式の帯電部材とは、感光体表面に帯電部材の表面が接触するタイプのものであり、帯電ローラー、帯電ブレード、帯電ブラシの形状がある。このうち、帯電ローラーが良好に使用される。
また、帯電ローラーの外径を感光体の外径に対して1/2以下にすることは、帯電ニップ幅を狭め、帯電ハザードを低減させる効果を発現できるため、有効に使用できる。しかしながら、外径が細すぎる場合には、帯電ローラの耐久性が極端に短くなる場合が存在するため、感光体の外径に対して1/10以上、好ましくは1/5以上であることが必要である。
更に印加方式としては、交流重畳(AC帯電)を用いることでより帯電ムラが生じにくい等の利点を有し、良好に使用される。特に、後述のタンデム型のフルカラー画像形成装置においては、モノクロ画像形成装置の場合に発生する帯電ムラによるハーフトーン画像の濃度ムラの問題に加え、カラーバランス(色再現性)の低下という大きな問題につながる。直流成分に交流成分を重畳することにより、前記問題点は大きく改善されるものであるが、交流成分の条件(周波数、ピーク間電圧)が大きすぎる場合には、感光体への帯電ハザードが大きくなり、感光体の劣化を早めてしまう場合がある。このため、交流成分の重畳は必要最低限にとどめるべきである。
この必要最低限のAC重畳の条件としては、前述の如き、帯電ローラーの層厚、層の抵抗、層の誘電率、ローラー径、ローラーに印加するバイアス(Vpp、周波数、Vdc)、感光体のプロセススピード(線速)、感光体径、層厚、層の抵抗、層の誘電率等の因子により、その帯電ハザード量(帯電ニップにおいて感光体表面に衝突する荷電粒子のエネルギー総和量/感光体周長)が、1.2×10-4〜2.5×10-4(J/m2・mm)の範囲で使用することが望ましい。1.2×10-4(J/m2・mm)以下の範囲では、帯電ムラが大きく、ハーフトーン画像等での画像ムラが激しく、実使用に耐えない。一方、2.5×10-4(J/m2・mm)以上の範囲では良好な画像を形成できる均一帯電が施されるものの、感光体へのダメージが大きすぎて、感光体の耐久性を著しく低下させてしまう。また、高湿時での画像ボケ、画像流れも著しいものとなってしまう。
このような荷電粒子数の適正範囲を決定するための条件は、前記のように画像形成装置を構成する帯電部材の形状・物性、感光体の形状・物性により変化するものであり、一概には述べることは出来ない。
上記の組み合わせの範疇において、前記(1)式もしくは(2)式を満足する条件に設定することにより、本発明の目的である帯電均一性の確保と帯電ハザード低減の両立が出来るものである。
また、画像露光部5には、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの高輝度を確保できる光源が使用される。これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザーは照射エネルギーが高く、良好に使用される。
また、感光体上の形成されたトナー像は、転写紙に転写されることで転写紙上の画像となるものであるが、この際、2つの方法がある。1つは図1に示すような感光体表面に現像されたトナー像を転写紙に直接転写する方法と、もう1つはいったん感光体から中間転写体にトナー像が転写され、これを転写紙に転写する方法である。いずれの場合にも本発明において用いることが出来る。
なお、転写時の電圧/電流印加方式としては、定電圧方式、定電流方式のいずれの方式も用いることが可能であるが、転写電荷量を一定に保つことができ、安定性に優れた定電流方式がより望ましい。特に、転写部材に電荷を供給する電源供給用部材(高圧電源)から出力された電流のうち、転写部材に関連する部分に流れ、感光体に流れ込まない電流を差し引くことにより、感光体への電流値を制御する方法が好ましい。具体的には、転写ベルトを保持するローラーなどに流れる電流を求めるため、ローラーなど関連部材をアースに直接落とすのではなく、関連部材に流れた電流を高圧電源に戻すような構成とし、高圧電源の出力との差を求め、この差が一定値となるようなフィードバック機能を有する高圧電源を用い、定電流制御することが望ましい。
転写電流は大きいほど、感光体−トナー間の静電付着力を上回る電荷量を与えられるため有利であるが、ある閾値を越えると転写部材−感光体間で放電現象を生じてしまい、微細に現像されたトナー像を散らせる結果になる。このため、上限値としてはこの放電現象を起こさない範囲ということになる。この閾値は転写部材−感光体間の空隙(距離)、両者を構成する材料などによって変わるものであるが、概ね200μA以下程度で使用することにより、放電現象を回避できる。従って、転写電流の上限値は200μA程度である。
除電ランプ2等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
かかる光源等は、図11に示される工程の他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、あるいは前露光などの工程を設けることにより、感光体に光が照射される。
先の帯電方式においてAC成分を重畳して使用する場合や、感光体の残留電位が小さい場合等は、この除電機構を省略することもできる。また、光学的な除電ではなく静電的な除電機構(例えば、逆バイアスを印加したあるいはアース接地した除電ブラシなど)を用いることもできる。
また、現像ユニット6により感光体1上に現像されたトナーは、転写紙7に転写されるが、感光体1上に残存するトナーが生じた場合、ファーブラシ14およびブレード15により、感光体より除去される。クリーニングは、クリーニングブラシだけで行なわれることもあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
感光体36に接触した帯電ローラー37を覆うようにシールド38が配置され、シールド38上部には低酸素濃度のガス39を導入する部位が付いている。シールド38は感光体36に接触していても接触していなくても低酸素濃度状態が維持できれば、どちらでも構わない。接触する場合には、シールド38が感光体36表面を摩耗しないように、少なくとも感光体36との接触部をゴムやスポンジといった弾性体で構成されることが望ましい。接触しない場合には、低酸素状態が維持できるように極力シールド38と感光体36間の隙間を狭め、導入するガスの流量を大きめに設定する必要がある。
このようなシールドは図12に示すように、帯電部材及び帯電ニップ部を最低限覆う必要があるが、電子写真要素全体を覆う状態でも構わない。ただし、その場合には導入するガス量が大きくなるので、可能は範囲でコンパクト化する必要がある。
帯電ニップを低酸素濃度状態にすることの効用は、次の通りである。帯電ハザードにより生じる感光体表面層を構成する材料の分子鎖切断が、雰囲気の酸素やオゾンと反応して、カルボン酸を生成する。この反応は、活性化状態(ラジカル状態)が維持できる範囲で連鎖的に起こり、分子鎖を順次切断する。この酸化反応は固体−気体であるが、連鎖反応は固体−固体間で起こるものであり、反応速度(効率)は前者のそれよりも遙かに小さい。従って、後続の酸化反応を緩和することにより、連鎖反応を非常に小さくできる。酸化反応は前述のように、固体−気体間の反応であり、酸素濃度が反応速度を決定する。酸素濃度を低減すると、酸化分解が極端に抑えられることは実験的にも確認され、10vol%以下ではその効果は絶大である。
シールド38中の酸素濃度を低減するためには、低酸素濃度のガスを導入することが最も効率的であり、不活性ガスであることが重要である。このようなガスとしては、窒素ガスや希ガス(アルゴンガス、ヘリウムガス)が挙げられる。このようなガスを画像形成装置が動作している間(厳密には、帯電部材が動作する間)、帯電ニップにおける酸素濃度が大気中以下、好ましくは10vol%以下、更に好ましくは限りなく0%に近づけるように、導入することにより、本発明の効果はより顕著に発現される。
以上に示すような画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジとは、感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段等を含んだ1つの装置(部品)である。プロセスカートリッジの形状等は多く挙げられるが、一般的な例として、図13に示すものが挙げられる。図において、41は感光体、43は帯電手段(帯電ローラ)、45が画像露光、46が現像手段、47は転写手段、48はクリーニング手段、49が転写体である。感光体41は導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質、電荷輸送物質を含む感光層が設けられてなる。また、図13に示すプロセスカートリッジには、接触方式の帯電部材43が搭載され、AC帯電が行われ、その印加条件は使用する帯電部材43の形状・物性、感光体の形状・物性により、前記(1)式もしくは(2)式に従って、その適正範囲が決定されるものである。
図14において、符号51C,51M,51Y,51Kはドラム状の感光体であり、感光体は導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質、電荷輸送物質を含む感光層が設けられている。この感光体51C,51M,51Y,51Kは図中の矢印方向に回転し、その周りに少なくとも回転順に帯電部材52C,52M,52Y,52K、現像部材54C,54M,54Y,54K、クリーニング部材55C,55M,55Y,55Kが配置されている。帯電部材52C,52M,52Y,52Kは、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置を構成する帯電部材である。この帯電部材は前述の通り、感光体に近接し非接触配置された帯電部材であって、前記(1)式もしくは(2)式を満足する条件にて、感光体表面に帯電を施すものである。この帯電部材52C,52M,52Y,52Kと現像部材54C,54M,54Y,54Kの間の感光体裏面側より、図示しない露光部材からのレーザー光53C,53M,53Y,53Kが照射され、感光体51C,51M,51Y,51Kに静電潜像が形成されるようになっている。そして、このような感光体51C,51M,51Y,51Kを中心とした4つの画像形成要素56C,56M,56Y,56Kが、転写材搬送手段である転写搬送ベルト60に沿って並置されている。転写搬送ベルト60は各画像形成ユニット56C,56M,56Y,56Kの現像部材54C,54M,54Y,54Kとクリーニング部材55C,55M,55Y,55Kの間で感光体51C,51M,51Y,51Kに当接しており、転写搬送ベルト60の感光体側の裏側に当たる面(裏面)には転写バイアスを印加するための転写ブラシ61C,61M,61Y,61Kが配置されている。各画像形成要素56C,56M,56Y,56Kは現像装置内部のトナーの色が異なることであり、その他は全て同様の構成となっている。
図15は、本発明の電子写真感光体を表わす断面図であり、導電性支持体70上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層65と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層67とが設けられている。図15においては、感光層が電荷発生層と電荷輸送層の積層構成からなる例を示してあるが、電荷発生物質と電荷輸送物質が同一の層に含有されてなる単層感光層からなる感光体も本発明で使用される感光体の範疇に属するものである。
図16は、本発明の電子写真感光体の別の構成例を示す断面図であり、電荷発生層65と電荷輸送層67の上に、保護層69が積層された構成をとっている。
導電性支持体70としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、特許文献8に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体70として用いることができる。
また、これらの中でも陽極酸化皮膜処理を簡便に行うことのできるアルミニウムからなる円筒状支持体が最も良好に使用できる。ここでいうアルミニウムとは、純アルミ系あるいはアルミニウム合金のいずれをも含むものである。具体的には、JIS1000番台、3000番台、6000番台のアルミニウムあるいはアルミニウム合金が最も適している。陽極酸化皮膜は各種金属、各種合金を電解質溶液中において陽極酸化処理したものであるが、中でもアルミニウムもしくはアルミニウム合金を電解質溶液中で陽極酸化処理を行ったアルマイトと呼ばれる被膜が本発明に用いる感光体には最も適している。特に、反転現像(ネガ・ポジ現像)に用いた際に発生する点欠陥(黒ポチ、地汚れ)を防止する点で優れている。
更に、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体70として良好に用いることができる。
電荷発生層65は、電荷発生物質を主成分とする層である。
電荷発生層65には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられ用いられる。これら電荷発生物質は単独でも、2種以上混合してもかまわない。
特に前記(XI)式で表わされるアゾ顔料や特定の結晶型を有する(CuKαの特性X線(波長 1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有する)チタニルフタロシアニンは高感度で耐久性が高く、特に光疲労に強いため、本発明のフルカラー画像形成装置には有効に用いることができる。
また、前記(XI)式において、Cp1とCp2が異なるものは前記(XI)式で表される材料の中でも特に高感度を示し、本発明の感光体の電荷発生物質として良好に使用される。
また、27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニンの中でも、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、更に26.3゜にピークを有さないチタニルフタロシアニン結晶は、特に高感度を示し、また感光体繰り返し使用における帯電性の低下も小さく、本発明の感光体の電荷発生物質として良好に使用できる。
電荷発生層65は、必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。
必要に応じて電荷発生層65に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が適当である。
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷発生層65の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.1〜2μmである。
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
正孔輸送物質としては、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または2種以上混合して用いられる。
電荷輸送物質の量は結着樹脂100重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は5〜100μm程度とすることが好ましい。ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。
これに対して感光体の種類(径、組成等による物性)を考慮した上で、帯電条件を決定することにより、前記の目的を達成するものである。しかしながら、帯電ハザードによる耐摩耗性の低下に対しては、感光体表面層を構成する材料や構成によっても、初期状態の耐摩耗性を改良することが出来る。言い換えれば、初期状態で耐摩耗性を大きなもので設計しておけば、帯電ハザードに基づく耐摩耗性の低下が起こっても、ポテンシャルの高い感光体になり、このような感光体は本発明において有効に使用される。
例えば、大きく2つの方法がある。1つは保護層を用いない場合であり、感光体表面層にあたる感光層あるいは電荷輸送層の耐摩耗性を大きくすることである。この方法としては後述のように感光層あるいは電荷輸送層のバインダー樹脂として、高分子電荷輸送物質を用いるなど、低分子成分の使用を極力排除することである。このようにして、分子鎖切断が起こったとしても、なるべく分子鎖の絡み合い密度を維持できるようにして、耐摩耗性の低下を防ぐものである。もう1つは、保護層の採用である。構成等の詳細に関しては後述するが、フィラー等の使用によりクリーニング部材等の当接部材による耐摩耗性を向上したり、感光層の場合と同様に高分子電荷輸送物質の使用により耐摩耗性の低下を防いだり、更には3次元架橋構造を有するバインダー樹脂を使用し分子鎖切断による分子の欠落を防止することにより、耐摩耗性の低下度合いを緩和することで、耐摩耗性の低下を抑制することが出来る。この様な技術は、本発明の効果をサポートする意味でも有効に使用できる。
また、電荷輸送層には電荷輸送物質としての機能とバインダー樹脂の機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これら高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は機械的強度(耐摩耗性)に優れるだけでなく、繰り返し使用における画像ボケの発生を低減化させる効果もあり、本発明において非常に有用である。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および/または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。中でも、(I)〜(X)式で表される高分子電荷輸送物質が良好に用いられ、これらを以下に例示し、具体例を示す。
これら電子供与性基を有する重合体から構成される電荷輸送層、あるいは架橋構造を有する重合体は耐摩耗性に優れたものである。通常、画像形成装置においては、帯電電位(未露光部電位)は一定であるため、繰り返し使用により感光体の表面層が摩耗すると、その分だけ感光体にかかる電界強度が高くなってしまう。この電界強度の上昇に伴い、地汚れの発生頻度が高くなるため、感光体の耐摩耗性が高いことは、地汚れに対して有利である。これら電子供与性基を有する重合体から構成される電荷輸送層は、自身が高分子化合物であるため成膜性に優れ、低分子分散型高分子からなる電荷輸送層に比べ、電荷輸送部位を高密度に構成することが可能で電荷輸送能に優れたものである。このため、高分子電荷輸送物質を用いた電荷輸送層を有する感光体には高速応答性が期待できる。
その他の電子供与性基を有する重合体としては、公知単量体の共重合体や、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマーや、また、例えば特許文献9〜12等に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体などを用いることも可能である。この場合にも、先の移動度を満足できるような材料が有効に使用出来る。
結着樹脂としては、先に電荷輸送層67で挙げた結着樹脂をそのまま用いるほかに、電荷発生層65で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、後述の高分子電荷輸送物質も結着樹脂および電荷輸送物質として、良好に使用できる。結着樹脂100重量部に対する電荷発生物質の量は5〜40重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は0〜190重量部が好ましくさらに好ましくは50〜150重量部である。単層感光層は、電荷発生物質、結着樹脂を必要ならば電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコートなどで塗工して形成できる。単層感光層の膜厚は、5〜100μm程度が適当である。
これらの下引き層は前述の感光層の如く適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、本発明の下引き層には、Al2O3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やSiO2、SnO2、TiO2、ITO、CeO2等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層の膜厚は0〜5μmが適当である。
各層に添加できる酸化防止剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(a)フェノール系化合物
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、トコフェロール類など。
(b)パラフェニレンジアミン類
N−フェニル−N−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N−ジメチル−N,N−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
(c)ハイドロキノン類
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
(d)有機硫黄化合物類
ジラウリル−3,3−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3−チオジプロピオネートなど。
(e)有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
(a)リン酸エステル系可塑剤
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリフェニルなど。
(b)フタル酸エステル系可塑剤
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなど。
(c)芳香族カルボン酸エステル系可塑剤
トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、オキシ安息香酸オクチルなど。
(d)脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−オクチル、アジピン酸−n−オクチル−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−2−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−オクチルなど。
(e)脂肪酸エステル誘導体
オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリンなど。
(f)オキシ酸エステル系可塑剤
アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチルなど。
(g)エポキシ可塑剤
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシルなど。
(h)二価アルコールエステル系可塑剤
ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチラートなど。
(i)含塩素可塑剤
塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチルなど。
(j)ポリエステル系可塑剤
ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステルなど。
(k)スルホン酸誘導体
p−トルエンスルホンアミド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホンエチルアミド、o−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シクロヘキシルアミドなど。
(l)クエン酸誘導体
クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−2−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−n−オクチルデシルなど。
(m)その他
ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、2−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチルなど。
(a)炭化水素系化合物
流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレンなど。
(b)脂肪酸系化合物
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸など。
(c)脂肪酸アミド系化合物
ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレインアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミドなど。
(d)エステル系化合物
脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステルなど。
(e)アルコール系化合物
セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロールなど。
(f)金属石けん
ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなど。
(g)天然ワックス
カルナバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウなど。
(h)その他
シリコーン化合物、フッ素化合物など。
(a)ベンゾフェノン系
2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2,4,4−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2−ジヒドロキシ4−メトキシベンゾフェノンなど。
(b)サルシレート系
フェニルサルシレート、2,4ジ−t−ブチルフェニル3,5−ジ−t−ブチル4ヒドロキシベンゾエートなど。
(c)ベンゾトリアゾール系
(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、(2−ヒドロキシ5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2−ヒドロキシ5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、
(2−ヒドロキシ3−ターシャリブチル5−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾールなど。
(d)シアノアクリレート系
エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、メチル2−カルボメトキシ3
(パラメトキシ)アクリレートなど。
(e)クエンチャー(金属錯塩系)
ニッケル(2,2チオビス(4−t−オクチル)フェノレート)ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェートなど。
(f)HALS(ヒンダードアミン)
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなど。
このような保護層69に使用される材料としてはABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネートもしくはポリアリレートが最も良好に使用できる。
また、上記バインダー樹脂の他に、熱硬化型樹脂や光硬化型樹脂を用いることも出来る。熱硬化型樹脂や光硬化型樹脂としては、高い耐摩耗性を発現し、電子写真特性に影響を及ぼさないものであれば、公知のいかなるものを使用できる。特に、分子中に3つ以上の官能基を有する多官能モノマーあるいはオリゴマーを用い、3次元硬化(架橋)させた硬化物からなる保護層は、直鎖状のポリマーに比べて機械的強度が高く、また結合が1つ切断されても、分子そのものが切断されないことから、結果的に耐摩耗性が低下しづらいという利点を有しており、本発明において有効に使用することが出来る。
保護層にはその他、機械的強度を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、シリカ等の無機フィラー、また有機フィラーを分散したもの等を添加することができる。
また、感光体の保護層に用いられるフィラー材料のうち有機性フィラー材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、a−カーボン粉末等が挙げられ、無機性フィラー材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、アルミナ、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。特に、フィラーの硬度の点からは、この中でも無機材料を用いることが有利である。特に、シリカ、酸化チタン、アルミナが有効に使用できる。更に、この中でも六方ちょう密構造を有するα−アルミナが最も有効に使用できる。
また、使用するフィラーの体積平均粒径は、0.1μm〜2μmの範囲が良好に使用され、好ましくは0.3μm〜1μmの範囲である。この場合、平均粒径が小さすぎると耐摩耗性が充分に発揮されず、大きすぎると塗膜の表面性が悪くなったり、塗膜そのものが形成できなかったりするからである。
尚、本発明におけるフィラーの平均粒径とは、特別な記載のない限り体積平均粒径であり、超遠心式自動粒度分布測定装置:CAPA−700(堀場製作所製)により求めたものである。この際、累積分布の50%に相当する粒子径(Median系)として算出されたものである。また、同時に測定される各々の粒子の標準偏差が1μm以下であることが重要である。これ以上の標準偏差の値である場合には、粒度分布が広すぎて、本発明の効果が顕著に得られなくなってしまう場合がある。
また、本発明で使用するフィラーのpHも解像度やフィラーの分散性に大きく影響する。その理由の一つとしては、フィラー、特に金属酸化物は製造時に塩酸等が残存することが考えられる。その残存量が多い場合には、画像ボケの発生は避けられず、またそれは残存量によってはフィラーの分散性にも影響を及ぼす場合がある。
本発明の構成においては、フィラーとしては前述の等電点におけるpHが、少なくとも5以上を示すものが画像ボケ抑制の点から好ましく、より塩基性を示すフィラーであるほどその効果が高くなる傾向があることが確認された。等電点におけるpHが高い塩基性を示すフィラーは、系が酸性であったほうがゼータ電位はより高くなることにより、分散性及びその安定性は向上することになる。
ここで、本発明におけるフィラーのpHは、ゼータ電位から等電点におけるpH値を記載した。この際、ゼータ電位の測定は、大塚電子(株)製レーザーゼータ電位計にて測定した。
本発明において使用するフィラーの比抵抗は以下のように定義される。フィラーのような粉体は、充填率によりその比抵抗値が異なるので、一定の条件下で測定する必要がある。本発明においては、特許文献12及び13に示された測定装置と同様の構成の装置を用いて、フィラーの比抵抗値を測定し、この値を用いた。測定装置において、電極面積は4.0cm2である。測定前に片側の電極に4kgの荷重を1分間かけ、電極間距離が4mmになるように試料量を調節する。測定の際は、上部電極の重量(1kg)の荷重状態で測定を行ない、印加電圧は100Vにて測定する。106Ω・cm以上の領域は、HIGH RESISTANCE METER(横河ヒューレットパッカード)、それ以下の領域についてはデジタルマルチメーター(フルーク)により測定した。これにより得られた比抵抗値を本発明でいうところの比抵抗値と定義するものである。
フィラーの誘電率は以下のように測定した。上述のような比抵抗の測定と同様なセルを用い、荷重をかけた後に、静電容量を測定し、これより誘電率を求めた。静電容量の測定は、誘電体損測定器(安藤電気)を使用した。
更に、これらのフィラーは少なくとも一種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラーの分散性の面から好ましい。フィラーの分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、さらには耐摩耗性の低下をも引き起こすため、高耐久化あるいは高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤すべてを使用することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、あるいはこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Al2O3、TiO2、ZrO2、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像ボケの点からより好ましい。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、3〜30wt%が適しており、5〜20wt%がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こす。これらフィラ−材料は単独もしくは2種類以上混合して用いられる。フィラーの表面処理量に関しては、上述のようにフィラー量に対して使用する表面処理剤の重量比で定義される。
これらフィラー材料は、適当な分散機を用いることにより分散できる。また、保護層の透過率の点から使用するフィラーは1次粒子レベルまで分散され、凝集体が少ないほうが好ましい。
また、保護層69には残留電位低減、応答性改良のため、電荷輸送物質を含有しても良い。電荷輸送物質は、電荷輸送層の説明のところに記載した材料を用いることができる。電荷輸送物質として、低分子電荷輸送物質を用いる場合には、保護層中における濃度傾斜を設けても構わない。耐摩耗性向上のため、表面側を低濃度にすることは有効な手段である。ここでいう濃度とは、保護層を構成する全材料の総重量に対する低分子電荷輸送物質の重量の比を表わし、濃度傾斜とは上記重量比において表面側において濃度が低くなるような傾斜を設けることを示す。
保護層の形成法としては通常の湿式塗工法が採用される。なお保護層の厚さは0.1〜10μm程度が適当である。また、以上のほかに真空薄膜作成法にて形成したa−C、a−SiCなど公知の材料を保護層として用いることができる。
本発明の静電潜像現像用キャリアと共に現像剤を構成するトナーとしては、従来公知の方法で製造されたものを使用できる。バインダー樹脂、着色剤及び極性制御剤よりなる混合物を熱ロールミルで溶融混練した後、冷却固化せしめ、これを粉砕分級して得られる。具体的には、バインダー樹脂、着色剤、荷電制御剤、必要に応じて任意の添加物などから構成される。
バインダー樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−p−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが、単独あるいは混合して使用できる。
また、トナーに用いられる極性制御剤として、以下のものが挙げられる。
トナーを負荷電性に制御する極性制御剤としては、例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸系金属錯体、芳香族ダイカルボン酸系金属錯体があげられる。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、その無水物、そのエステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体類がある。
トナーを正荷電性に制御する極性制御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩による変性物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物)が挙げられる。
トナーに使用される極性制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部の範囲で用いられる。0.1重量部未満では、トナーの帯電量が不足し実用的でない。また、20重量部を越える場合には、トナーの帯電量が大きすぎ、キャリアとの静電的吸引力の増大のため、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
トナーに含有される黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えば、ローダミン6Gレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンB、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。
更にトナーに磁性材料を含有させ、磁性トナーとしても使用し得る。磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金及びその混合物などが挙げられる。これらの強磁性体は平均粒径が0.05〜2μm程度のものが望ましく、トナー中に含有させる量としては、樹脂成分100重量部に対し約20〜200重量部、特に好ましくは、樹脂成分100重量部に対し40〜150重量部である。
<チタニルフタロシアニンAの合成>
1、3−ジイミノイソインドリン292gとスルホラン2000mlを混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド20.4gを滴下する。滴下終了後、徐々に180℃まで昇温し、反応温度を170℃〜180℃の間に保ちながら5時間撹拌して反応を行なった。反応終了後、放冷した後析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、つぎにメタノールで数回洗浄し、さらに80℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを20倍量の濃硫酸に溶解し、100倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶をろ過、ついで洗浄液が中性になるまで水洗いを繰り返し、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキを得た。得られたこのウェットケーキ20gをテトラヒドロフラン200gに投入し、4時間攪拌を行なった後、濾過を行ない、乾燥して、チタニルフタロシアニンA粉末を得た。
<チタニルフタロシアニンBの合成>
チタニルフタロシアニンAの合成過程と同様に粗チタニルフタロシアニンを得、更に同様に濃硫酸によるアシッドペースト処理により、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキを得た。得られたウェットケーキ20gを2−ブタノン200gに投入し、4時間の撹拌を行なった後、濾過を行ない、乾燥して、チタニルフタロシアニンB粉末を得た。
<チタニルフタロシアニンCの合成>
上述のように合成したチタニルフタロシアニンB粉末20gを、テトラヒドロフラン200gと共にボールミリング処理を24時間行なった後、濾過を行ない、乾燥して、チタニルフタロシアニンC粉末を得た。
(X線回折スペクトル測定条件)
X線管球:Cu
電圧:50kV
電流:30mA
走査速度:2°/分
走査範囲:3°〜40°
時定数:2秒
チタニルフタロシアニンA、B、CのX線回折スペクトルを図17〜19に示す。
図17から、チタニルフタロシアニンAのX線回折スペクトルは、Cu−Kα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが27.2±0.2°に最大ピークを有し、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、7.3°のピークと9.3゜のピークの間にピークを有さず、かつ26.3゜にピークを有さないものであることが分かる。
図18から、チタニルフタロシアニンBのX線回折スペクトルは、Cu−Kα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが27.2±0.2°に最大ピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして 7.5゜にピークを有するものであることが分かる。
図19から、チタニルフタロシアニンBのX線回折スペクトルは、Cu−Kα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが26.3±0.2°に最大ピークを有するものであることが分かる。
このように、チタニルフタロシアニンA、B、Cは、それぞれ結晶型の異なるチタニルフタロシアニンであることが分かる。
長さ340mm、直径30mmのアルミニウムシリンダー(JIS3010)上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、電荷輸送層塗工液および保護層塗工液を、順次塗布・乾燥し、3.5μmの中間層、0.2μmの電荷発生層、25μmの電荷輸送層からなる電子写真感光体を形成した。
◎下引き層塗工液
二酸化チタン粉末 400部
メラミン樹脂 65部
アルキッド樹脂 120部
2−ブタノン 400部
◎電荷発生層塗工液
下記構造のジスアゾ顔料 8部
2−ブタノン 200部
シクロヘキサノン 400部
Z型ポリカーボネート(粘度平均分子量が約5万) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.73、体積抵抗は2×1014Ω・cm2であった。
感光体1の作製において、アルミシリンダーの直径を40mmのものに変更した以外は、感光体1と同様に作製した。
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.73、体積抵抗は2×1014Ω・cm2であった。
<感光体3の作製>
感光体1の作製において、アルミシリンダーの直径を60mmのものに変更した以外は、感光体1と同様に作製した。
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.73、体積抵抗は2×1014Ω・cm2であった。
<感光体4の作製>
感光体1の作製において、電荷輸送層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体1と同様に感光体を作製した。
◎電荷輸送層塗工液
下記構造式の高分子電荷輸送物質 15部
テトラヒドロフラン 150部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.74、体積抵抗は2.5×1014Ω・cm2であった。
感光体1の作製において、電荷輸送層の膜厚を20μmに変更し、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液を塗布・乾燥して、5μmの保護層を積層した以外は、感光体1の作製と同様に感光体を作製した。
◎保護層塗工液
ポリカーボネート(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
平均一次粒径:0.4μm) 6部
シクロヘキサノン 150部
テトラヒドロフラン 500部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.86、体積抵抗は1.5×1014Ω・cm2であった。
感光体5の作製において、保護層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体5と同様に感光体を作製した。
◎保護層塗工液
下記構造式の高分子電荷輸送物質 17部
α―アルミナ微粒子(比抵抗:2.5×1012Ω・cm、
平均一次粒径:0.4μm) 6部
シクロヘキサノン 300部
テトラヒドロフラン 800部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.86、体積抵抗は2×1014Ω・cm2であった。
感光体5の作製において、保護層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体5と同様に感光体を作製した。
◎保護層塗工液
ポリカーボネート(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
平均一次粒径:0.3μm) 8部
シクロヘキサノン 150部
テトラヒドロフラン 500部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.86、体積抵抗は2×1014Ω・cm2であった。
感光体5の作製において、保護層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体5と同様に感光体を作製した。
◎保護層塗工液
ポリカーボネート(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
平均一次粒径:0.5μm) 7部
シクロヘキサノン 150部
テトラヒドロフラン 500部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.93、体積抵抗は1×1014Ω・cm2であった。
感光体5の作製において、保護層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体5と同様に感光体を作製した。
◎保護層塗工液
ポリカーボネート(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
平均1次粒径0.4μm) 6部
シクロヘキサノン 150部
テトラヒドロフラン 500部
以上のように作製した感光体の比誘電率は3.45、体積抵抗は1×1013Ω・cm2であった。
感光体1の作製において、電荷発生層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体1と同様に感光体を作製した。
◎電荷発生層塗工液
下記構造のジスアゾ顔料 8部
2−ブタノン 200部
シクロヘキサノン 400部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.73、体積抵抗は2×1014Ω・cm2であった。
感光体1の作製において、電荷発生層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体1と同様に感光体を作製した。
◎電荷発生層塗工液
下記構造のジスアゾ顔料 8部
2−ブタノン 200部
シクロヘキサノン 400部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.73、体積抵抗は2×1014Ω・cm2であった。
感光体5の作製において、保護層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体5と同様に感光体を作製した。
◎保護層塗工液
メチルトリメトキシシラン 100部
3%酢酸 20部
下記構造の電荷輸送性化合物 35部
硬化剤(ジブチル錫アセテート) 1部
2−プロパノール 200部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.75、体積抵抗は2×1014Ω・cm2であった。
感光体5の作製において、保護層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体5と同様に感光体を作製した。
◎保護層塗工液
メチルトリメトキシシラン 100部
3%酢酸 20部
下記構造の電荷輸送性化合物 35部
15部
酸化防止剤(サノール LS2626:三共化学社製) 1部
ポリカルボン酸化合物 BYK P104:ビックケミー社製 0.4部
硬化剤(ジブチル錫アセテート) 1部
2−プロパノール 200部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.87、体積抵抗は1×1014Ω・cm2であった。
長さ340mm、直径30mmのアルミニウムシリンダー(JIS3010)上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、電荷輸送層塗工液および保護層塗工液を、順次塗布・乾燥し、3.5μmの中間層、0.2μmの電荷発生層、20μmの電荷輸送層、5μmの保護層からなる電子写真感光体を形成した。
◎下引き層塗工液
二酸化チタン粉末 400部
メラミン樹脂 65部
アルキッド樹脂 120部
2−ブタノン 400部
◎電荷発生層塗工液
先に合成したチタニルフタロシアニンA 15部
ポリビニルブチラール 10部
2−ブタノン 280部
◎電荷輸送層塗工液
Z型ポリカーボネート(粘度平均分子量:約5万) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
◎保護層塗工液
ポリカーボネート(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
平均一次粒径:0.4μm) 6部
シクロヘキサノン 150部
テトラヒドロフラン 500部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.86、体積抵抗は1.5×1014Ω・cm2であった。
感光体14の作製において、電荷発生層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体14と同様に感光体を作製した。
◎電荷発生層塗工液
先に合成したチタニルフタロシアニンB 15部
ポリビニルブチラール 10部
2−ブタノン 280部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.86、体積抵抗は1.5×1014Ω・cm2であった。
<感光体16の作製>
感光体14の作製において、電荷発生層塗工液を以下のものに変更した以外は、感光体14と同様に感光体を作製した。
◎電荷発生層塗工液
先に合成したチタニルフタロシアニンC 15部
ポリビニルブチラール 10部
2−ブタノン 280部
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.86、体積抵抗は1.5×1014Ω・cm2であった。
<感光体17の作製>
感光体14の作製において、アルミニウムシリンダー(JIS1050)を以下の陽極酸化皮膜処理を行い、次いで下引き層を設けずに、感光体14と同様に電荷発生層、電荷輸送層、保護層を設け、感光体を作製した。
支持体表面の鏡面研磨仕上げを行い、脱脂洗浄、水洗浄を行った後、液温20#テ、硫酸15vol%の電解浴に浸し、電解電圧15Vにて30分間陽極酸化皮膜処理を行った。更に、水洗浄を行った後、7%の酢酸ニッケル水溶液(50℃)にて封孔処理を行った。その後純水による洗浄を経て、6μmの陽極酸化皮膜が形成された支持体を得た。
以上のように作製した感光体の比誘電率は2.86、体積抵抗は1.5×1014Ω・cm2であった。
上記感光体の誘電率は、いずれもXerographic法により求めた。具体的には、感光体に帯電を施し、帯電電位とドラム電流を同時に計測し、電流―電圧特性を求め、その傾きから静電容量を計算し、感光層膜厚から誘電率を求めた。
また、感光体表面層の抵抗は、いずれの感光体の表面層と同じ組成の塗膜をITO基板上に設け、対向電極として金を蒸着したサンドイッチセルを作製した。これを用いて、バルク抵抗を測定した。
同様に、帯電ローラーも表面層の膜厚を計測した後、電流−電圧特性を評価し、それより誘電率と抵抗率を求めた。
(黒色トナー)
ポリエステル樹脂 95部
カーボンブラック 10部
サリチル酸誘導体亜鉛塩 2部
上記組成の混合物を、溶融混練し、その後粉砕、分級し、平均粒径8.0μmのトナーを得た。
また、湿式法により作製したマグネタイト100重量部に対してポリビニルアルコール2重量部、水60重量部をボールミルに入れ12時間混合してマグネタイトのスラリーを調整した。このスラリーをスプレードライヤーにて噴霧造粒し、球形粒子とした。この粒子を窒素雰囲気中で1000℃の温度で3時間焼成後冷却し、核体粒子1を得た。
シリコーン樹脂溶液 100部
トルエン 100部
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン 15部
カーボンブラック 20部
上記混合物をホモミキサーで20分間分散し、被覆層形成液1を調整した。この被覆層形成液1を、流動床型コーティング装置を用いて核体粒子1を1000部の表面にコーティングして、シリコーン樹脂被覆キャリア(磁性キャリア)を得た。
上記磁性キャリアを97.5部に対し、トナー2.5部の割合で混合し、黒色トナー二成分現像剤を作製した。
(イエロートナー)
ポリエステル樹脂 95部
C.I.ピグメントイエロー180 5部
サリチル酸誘導体亜鉛塩 2部
上記組成の混合物を、溶融混練し、その後粉砕、分級し、平均粒径8.0μmのトナーを得た。このトナー2.5部を、先の磁性キャリア97.5部と混合してイエロートナー2成分現像剤を作製した。
<マゼンタトナー現像剤の作製>
(マゼンタトナー)
ポリエステル樹脂 95部
C.I.ピグメントレッド57:1 5部
サリチル酸誘導体亜鉛塩 2部
上記組成の混合物を、溶融混練し、その後粉砕、分級し、平均粒径8.0μmのトナーを得た。このトナー2.5部を、先の磁性キャリア97.5部と混合してマゼンタトナー2成分現像剤を作製した。
<シアントナー現像剤の作製>
(シアントナー)
ポリエステル樹脂 95部
C.I.ピグメントブルー15:3 5部
サリチル酸誘導体亜鉛塩 2部
上記組成の混合物を、溶融混練し、その後粉砕、分級し、平均粒径8.0μmのトナーを得た。このトナー2.5部を、先の磁性キャリア97.5部と混合してシアントナー2成分現像剤を作製した。
図13に示すカートリッジに感光体1をセットし、画像形成要素を用意した。これら画像形成要素カートリッジを図11に示す画像形成装置に搭載した。画像形成要素の現像部に、黒色トナー現像剤を投入した(トナーが負帯電され、画像光書き込み部に反転現像される)。帯電部材としては、接触帯電ローラー(直径12mm、表面層の抵抗は1×105Ω・cm2、表面層の比誘電率は2.5)を用い、感光体未露光部の表面電位が−600VになるようにACを重畳した帯電を行った(Vdc:−600V、Vpp:2000V(peak to peak)、周波数:500Hz)。
画像形成用の露光光源として、655nmのLD(感光体表面でのビーム径50μm)を用い、600dpiの書き込み密度で書き込みを行った(ベタ部での照射エネルギーは4.0erg)。いずれの現像も非接触方式の現像を行った。転写用帯電部材としてはスコロトロンチャージャーを用い、転写電流が35μAになるように制御した。クリーニング部材としてはウレタンゴム製のブレードを用いた。
感光体線速を185mm/secに設定して、書き込み率6%の斜め格子が記載されたA4原稿を用いて60000枚の画像出力を行ない、5枚目および60000枚後の画像を評価した。また、60000枚出力後に、白ベタ画像を出力した。更に、カートリッジより感光体を取り出し、感光体長手方向の膜厚分布を測定した。以上の実験は常温常湿(22℃、50%RH)の大気下で行った。以上の結果を表1に示す。
比較例1における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2000V、周波数:900Hz
<実施例2>
比較例1における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2000V、周波数:1350Hz
<比較例2>
比較例1における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2000V、周波数:1600Hz
<比較例3>
比較例1における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:1600V、周波数:1350Hz
<実施例3>
比較例1における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:1800V、周波数:1350Hz
<比較例4>
比較例1における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2400V、周波数:1350Hz
比較例1における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−800V、Vpp:2000V、周波数:1350Hz
<実施例5>
実施例2における帯電ローラー径を6mmに変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<比較例5>
実施例2における帯電ローラー径を24mmに変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<比較例6>
実施例2における感光体の線速を150mm/secに変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<比較例7>
実施例2における感光体の線速を350mm/secに変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例6>
比較例1における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2200V、周波数:900Hz
<比較例8>
比較例1における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:1800V、周波数:900Hz
<実施例7>
比較例5における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例5と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:1800V、周波数:1350Hz
<実施例8>
実施例2において、帯電部材周辺を図12に示すようなシールドを有する構造のものに変更し、画像形成装置の動作中は、シールド内に窒素ガス(純度99.9%)を0.1L/minで流し、シールド内の酸素濃度を10vol%以下(5〜8vol%に維持)になるようにして、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例2において、帯電部材周辺を図12に示すようなシールドを有する構造のものに変更し、画像形成装置の動作中は、シールド内に窒素ガス(純度99.9%)を0.5L/minで流し、シールド内の酸素濃度を5vol%以下(2〜3vol%に維持)になるようにして、評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例10>
実施例2における感光体を感光体2に変更し、帯電条件を下記のように変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Vdc:−600V、Vpp:1800V、周波数:1350Hz
<実施例11>
実施例2における感光体を感光体3に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例12>
実施例2における感光体を感光体4に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例13>
実施例2における感光体を感光体5に変更した以外は、実施例21と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例14>
実施例2における感光体を感光体6に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例15>
実施例2における感光体を感光体7に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例16>
実施例2における感光体を感光体8に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例17>
実施例2における感光体を感光体9に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例18>
実施例2における感光体を感光体10に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例19>
実施例2における感光体を感光体11に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例20>
実施例2における感光体を感光体12に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例21>
実施例2における感光体を感光体13に変更した以外は、実施例2と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
図13に示すカートリッジに感光体14をセットし、4つの画像形成要素(Y、M、C、K)を用意した。これら画像形成要素カートリッジを図14に示すフルカラー画像形成装置に搭載した。それぞれの画像形成要素の有色トナー用現像部に、黒色トナー現像剤、イエロートナー現像剤、マゼンタトナー現像剤、シアントナー現像剤を投入した(いずれもトナーが負帯電され、画像光書き込み部に反転現像される)。帯電部材としては、接触帯電ローラ(直径12mm、表面層の抵抗は1×105Ω・cm2、表面層の比誘電率は2.5)を用い、感光体未露光部の表面電位が−700VになるようにACを重畳した帯電を行った(DCバイアス:−700V、ACバイアス:2000V(peak to peak)、周波数:500Hz)。画像形成用の露光光源として、780nmのLD(感光体表面でのビーム径50μm)を用い、600dpiの書き込み密度で書き込みを行った(ベタ部での照射エネルギーは4.5erg)いずれの現像も非接触方式の現像を行った。転写用帯電部材としてはスコロトロンチャージャーを用い、転写電流が35μAになるように制御した。クリーニング部材としてはウレタンゴム製のブレードを用いた。
感光体線速を185mm/secに設定して、書き込み率6%の斜め格子が記載されたA4原稿を用いて60000枚の画像出力を行ない、5枚目および60000枚後の画像を評価した。また、60000枚出力後に、白ベタ画像を出力した。更に、カートリッジより感光体を取り出し、シアン現像剤がセットされた画像形成要素に使用された感光体長手方向の膜厚分布を測定した。以上の実験は常温常湿(22℃、50%RH)の大気下で行った。以上の結果を表2に示す。
比較例9における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例9と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2000V、周波数:900Hz
<実施例23>
比較例9における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例9と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2000V、周波数:1350Hz
<比較例10>
比較例9における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例9と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2000V、周波数:1600Hz
<比較例11>
比較例9における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例9と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−600V、Vpp:1800V、周波数:1350Hz
比較例9における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例9と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2000V、周波数:1350Hz
<比較例12>
比較例9における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例9と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2400V、周波数:1350Hz
<実施例25>
比較例9における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例9と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−800V、Vpp:2000V、周波数:1350Hz
<実施例26>
実施例23における帯電ローラー径を6mmに変更した以外は、実施例23と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
<比較例13>
実施例23における帯電ローラー径を24mmに変更した以外は、実施例23と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
<比較例14>
実施例23における感光体の線速を150mm/secに変更した以外は、実施例23と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
<比較例15>
実施例23における感光体の線速を350mm/secに変更した以外は、実施例23と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
比較例9における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例9と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−600V、Vpp:2200V、周波数:900Hz
<比較例16>
比較例9における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例9と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−600V、Vpp:1800V、周波数:900Hz
<実施例28>
比較例13における帯電条件を下記のように変更した以外は、比較例13と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Vdc:−600V、Vpp:1800V、周波数:1350Hz
<実施例29>
実施例23における感光体を感光体15に変更した以外は、実施例23と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
<実施例30>
実施例23における感光体を感光体16に変更した以外は、実施例23と同様に評価行った。結果を表2に示す。
<実施例31>
実施例23における感光体を感光体17に変更した以外は、実施例23と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
2 除電ランプ
53C,53M,53Y,53K レーザー光
3,37 帯電ローラ
35,52C,52M,52Y,52K 帯電部材
6,34,54C,54M,54Y,54K 現像部材
5 画像露光部
55C,55M,55Y,55K クリーニング部材
56C,56M,56Y,56K 画像形成要素
7,57 転写紙
9,59 レジストローラ
10,60 転写搬送ベルト
11 転写バイアスローラ
13 クリーニング前チャージャー
14 クリーニングブラシ
15 クリーニングブレード
18 分離爪
38 シールド
39 ガス導入部
31 ブラシ状構造部材
32 固形化した帯電ハザード吸収剤
33 ブレード状部材
43 帯電手段(帯電ローラ)
45 画像露光
46 現像手段
47 転写手段
48 クリーニング手段
49 転写体
58 給紙コロ
61C,61M,61Y,61K 転写ブラシ
62 定着装置
65 電荷発生層
67 電荷輸送層
69 保護層
70 導電性支持体
Claims (24)
- 少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を具備してなる電子写真装置において、該帯電手段に用いられる帯電部材が感光体に接触するローラー形状の帯電部材であり、該電子写真感光体が、帯電部材と感光体との間に形成される帯電ニップにおける帯電時に感光体に衝突する荷電粒子の有するエネルギー総和量が、下記(1)式を満足する条件下で、帯電部材に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより帯電を施された感光体であることを特徴とする画像形成装置。
1.2×10-4≦荷電粒子の有するエネルギー総和量
/感光体周長(J/m2・mm)≦2.5×10-4・・・(1)
ここで、荷電粒子の有するエネルギー総和量とは、感光体のある点が、帯電部材が動作した状態で感光体が1回転する中で帯電ニップを通過する際に、帯電部材から受ける単位面積当たりの荷電粒子の有する衝突エネルギーの積分値を表す。 - 前記荷電粒子のうち、3×10-19(J)以上の運動エネルギーを有する荷電粒子数が、下記(2)式を満足する条件下で帯電を施すことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
1.0×10-4≦3×10-19(J)以上のエネルギーを有する
荷電粒子の有するエネルギー総和量/感光体周長(J/m2・mm)
≦2.0×10-4・・・(2) - 前記帯電手段に用いられる帯電部材の外径が、感光体の外径の1/2以下であることを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材において、少なくとも帯電部材と感光体との間に形成される帯電ニップが覆われる形状のシールドを有し、帯電ニップにおける雰囲気を大気下よりも酸素濃度を低下させることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置において、シールド内の酸素濃度が10vol%以下であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置において、シールド内に外部より酸素濃度が10vol%以下のガスを導入して、帯電ニップにおける雰囲気の酸素濃度を10vol%以下にコントロールすることを特徴とする請求項4又は5の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置において、外部より導入されるガスが、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスより選ばれる1種の不活性ガスであることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置に搭載される感光体の感光層に、高分子電荷輸送物質を含有してなることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記高分子電荷輸送物質が、トリアリールアミン構造を主鎖および/または側鎖に含むポリカーボネートであることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置に搭載される感光体が、感光層上に保護層を設けてなることを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記保護層に比抵抗1010Ω・cm以上の無機顔料又は金属酸化物を含有することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記金属酸化物が、比抵抗1010Ω・cm以上のアルミナ、酸化チタン、シリカのいずれかであることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記金属酸化物が、比抵抗1010Ω・cm以上のα−アルミナであることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記保護層に高分子電荷輸送物質を含有することを特徴とする請求項10乃至13の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記保護層のバインダー樹脂が、架橋構造を有することを特徴とする請求項10乃至13の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有することを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体に含有される電荷発生物質が、下記(XI)式で表されるアゾ顔料であることを特徴とする請求項1乃至16の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記アゾ顔料のCp1とCp2が互いに異なるものであることを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置
- 前記電子写真感光体に含有される電荷発生物質が、CuKαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニンであることを特徴とする請求項1乃至16の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、かつ26.3゜にピークを有さないことを特徴とする請求項19に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体の導電性支持体表面が、陽極酸化皮膜処理されたものであることを特徴とする請求項1乃至20の何れかに記載の画像形成装置。
- 少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体からなる画像形成要素を複数配列したことを特徴とする請求項1乃至21の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置において、感光体と少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段から選ばれる1つの手段とが一体となった装置本体と着脱自在なカートリッジを搭載していることを特徴とする請求項1乃至22の何れかに記載の画像形成装置。
- 感光体と少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段から選ばれる1つの手段とを有する請求項1乃至23の何れかに記載の画像形成装置に用いられることを特徴とする画像形成用プロセスカートリッジ。
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