JP2005156784A - 電子写真装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた電子写真感光体と、帯電手段と、マルチビーム方式の露光手段と、現像手段と、転写手段とを備え、除電手段を備えない電子写真装置において、該電子写真感光体の架橋型電荷輸送層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合部を硬化することにより形成されたものであり、該感光層の電荷移動度が5.0×10−7〜2.0×10−5cm2/V・sであることを特徴とする電子写真装置。
【選択図】 なし
Description
例えば、特許文献8に示されているが、複数本の露光ビームをそれぞれ独立に変調し、電子写真感光体に照射するものである。この方法によって、例えば2本のビームを使用する場合、1本のビームを使用した場合と比較して、条件を揃えれば同じプロセス速度で2倍の書込み密度にすることが可能となる。又、書込み密度を同じにすれば2倍のプロセス速度にすることが可能になる。また、プロセス速度とレーザービームの走査密度を同じにすると回転多面鏡の回転速度を半分にでき、駆動装置の簡略化ができる利点がある。
(1)支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、複数のレーザービームを用いて該電子写真感光体に静電潜像を形成させるマルチビーム方式の露光手段と、静電潜像の形成された電子写真感光体にトナーを用いて現像する現像手段と、電子写真感光体上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを備え、該帯電手段に先立って該電子写真感光体上の静電潜像を一様に除電する除電手段を備えない電子写真装置において、該電子写真感光体の架橋型電荷輸送層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成されたものであり、該感光層の電荷移動度が5.0×10−7〜2.0×10−5cm2/V・sであることを特徴とする電子写真装置。
(3)画像解像度が1200dpi以上であることを特徴とする前記(1)または(2)記載の電子写真装置。
(4)前記架橋型電荷輸送層の膜厚が1μm以上、10μm以下であることを特徴とする前記(1)乃至(3)のいずれか一項に記載の電子写真装置。
(5)前記架橋型電荷輸送層の膜厚が2μm以上、8μm以下であることを特徴とする前記(4)に記載の電子写真装置。
(6)前記架橋型電荷輸送層に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマー及び1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物のラジカル重合官能基が、アクリロイルオキシ基及び/又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする前記(1)乃至(5)のいずれか一項に記載の電子写真装置。
本発明の電子写真装置及びプロセスカートリッジに用いられる感光体は、特定の電荷移動度を有することにより、レーザービームの発光状態に関わらず濃度の違いが生じ難く、しかも前露光などの除電手段がない場合でも、ゴースト及び繰り返し使用による電位変動が生じ難い電子写真特性を持っているものである。
本発明で規定する電荷移動度は、単位電界強度当たりの電荷の移動速度と定義される特性値を意味する。
この電荷移動度を測定する方法としては、通常は飛程時間(タイム・オブ・フライト:TOF)法と呼ばれる方法が用いられる。この測定方法は、感光層の両面を電極で挟んだ構造のサンドイッチセルと呼ばれる試料を用い、電極間に電圧を印加することで電界を形成し、次いで電極を透過してパルス光を試料に照射して、発生した電荷が試料の片面から対抗面まで移動する過程で、電極間に流れる過渡的電流の波形を観測するものである。電荷移動度は、この過渡的電流波形を解析することによって導くことができる。
<電子写真感光体の層構造について>
本発明に用いられる電子写真感光体を図面に基づいて説明する。
図1は、導電性支持体上に、電荷発生機能を有する電荷発生層と、電荷輸送機能を有する電荷輸送層とが積層された積層構造の感光体である。架橋型電荷輸送層が電荷輸送層の表面部分である場合を示すのが図1である。図2−A、Bに示すように、本発明においては、架橋型電荷輸送層が感光層の表面部分と電荷発生層の間のある領域まで占める形態も利用できる。即ち、この架橋型電荷輸送層は、電荷輸送層の表面から電荷発生層までの領域に本発明にある化学的架橋構造を取り入れたものである。
導電性支持体としては、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及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を施した管などを使用することができる。また、特開昭52−36016号公報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として用いることができる。
この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
(電荷発生層)
電荷発生層は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもできる。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
電荷発生層に併用できる低分子電荷輸送物質には、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、たとえばクロルアニル、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、ジフェノキノン誘導体などの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。
前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、CVD法等が用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。
電荷輸送層は電荷輸送機能を有する層で、電荷輸送機能を有する電荷輸送物質及び結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成させる。
電荷輸送層に併用できる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂100重量部に対して0〜30重量部程度が適当である。
架橋型電荷輸送層(図1、2)は電荷輸送機能を有する架橋構造を有する層で、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷輸送層上に塗布、乾燥することにより形成させる。
本発明に用いられる電荷輸送性を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーとは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しておらず、且つラジカル重合性官能基を3個以上有するモノマーを指す。このラジカル重合性官能基とは、炭素−炭素2重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。これらラジカル重合性官能基としては、例えば、下記に示す1−置換エチレン官能基、1,1−置換エチレン官能基等が挙げられる。
CH2=CH−X1− ・・・・式10
(ただし、式中、X1は、置換基を有していてもよいフェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、−CO−基、−COO−基、−CON(R10)−基(R10は、水素、メチル基、エチル基等のアルキル基、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を表す。)、または−S−基を表す。)
これらの置換基を具体的に例示すると、ビニル基、スチリル基、2−メチル−1,3−ブタジエニル基、ビニルカルボニル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミド基、ビニルチオエーテル基等が挙げられる。
CH2=C(Y)−X2− ・・・・式11
(ただし、式中、Yは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基あるいはエトキシ基等のアルコキシ基、−COOR11基(R11は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル、フェネチル基等のアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、または−CONR12R13(R12及びR13は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル基、ナフチルメチル基、あるいはフェネチル基等のアラルキル基、または置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基を表し、互いに同一または異なっていてもよい。)、また、X2は上記式10のX1と同一の置換基及び単結合、アルキレン基を表す。ただし、Y、X2の少なくとも何れか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、及び芳香族環である。)
これらの置換基を具体的に例示すると、α−塩化アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、α−シアノエチレン基、α−シアノアクリロイルオキシ基、α−シアノフェニレン基、メタクリロイルアミノ基等が挙げられる。
前記一般式(1)、(2)において、R1の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等がそれぞれ挙げられ、これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等により置換されていても良い。
R1の置換基のうち、特に好ましいものは水素原子、メチル基である。
該縮合多環式炭化水素基としては、好ましくは環を形成する炭素数が18個以下のもの、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、as−インダセニル基、s−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、及びナフタセニル基等が挙げられる。
(1)ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等。
(2)アルキル基、好ましくは、C1〜C12とりわけC1〜C8、更に好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、これらのアルキル基には更にフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、n−ブチル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−プロピル基、トリフルオロメチル基、2−ヒドロキエチル基、2−エトキシエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−フェニルベンジル基等が挙げられる。
(4)アリールオキシ基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、C1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
(5)アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基であり、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。
具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(トリール)アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基等が挙げられる。
(8)置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等。
置換もしくは無置換のアルキレン基としは、前記Xのアルキレン基と同様なものが挙げられる。
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、前記Xのアルキレンエーテル基と同様なものが挙げられる。
アルキレンオキシカルボニル基としては、カプロラクトン変性基が挙げられる。
(式中、o、p、qはそれぞれ0又は1の整数、Raは水素原子、メチル基を表わし、Rb、Rcは水素原子以外の置換基で炭素数1〜6のアルキル基を表わし、複数の場合は異なっても良い。s、tは0〜3の整数を表わす。Zaは単結合、メチレン基、エチレン基、
但し、1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマーを多量に含有させると架橋型電荷輸送層の3次元架橋結合密度が実質的に低下し、耐摩耗性の低下を招く。このためこれらのモノマーやオリゴマーの含有量は、3官能以上のラジカル重合性モノマー100重量部に対し50重量部以下、好ましくは30重量部以下に制限される。
電子写真感光体は帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段の一連のプロセスが繰り返される環境で使用され、この過程で感光体が摩耗したり傷が発生することにより、画像劣化を引き起こし寿命となる。この摩耗、傷をもたらす要因としては、(1)帯電、除電時の放電による感光体表面組成物の分解及び酸化性ガスによる化学的劣化、(2)現像時におけるキャリア付着、(3)転写時における紙との摩擦、(4)クリーニング時におけるクリーニングブラシ、クリーニングブレード及び介在するトナーや付着キャリアとの摩擦なとが挙げられる。これらのハザードに強い感光体を設計するためには、表面層を高硬度、高弾性で且つ均一にすることが重要で、膜構造からは緻密で且つ均質な3次元網目構造を形成する方法が有望である。
本発明の感光体においては、電荷輸送層と架橋型電荷輸送層の間に、架橋型電荷輸送層への電荷輸送層成分混入を抑える又は両層間の接着性を改善する目的で中間層を設けることが可能である。このため、中間層としては架橋型電荷輸送層塗工液に対し不溶性または難溶性であるものが適しており、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗工法が採用される。なお、中間層の厚さは0.05〜2μm程度が適当である。
本発明の感光体においては、導電性支持体と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、架橋型電荷輸送層、電荷輸送層、電荷発生層、下引き層、中間層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。
(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、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、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]クリコ−ルエステル、トコフェロール類など。
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。
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。
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。
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。
本発明における酸化防止剤の添加量は、添加する層の総重量に対して0.01〜10重量%である。
本発明における1官能の電荷輸送性構造を有する化合物は、例えば特許第3164426号公報記載の方法にて合成される。また、下記にこの一例を示す。
メトキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式A)113.85g(0.3mol)と、ヨウ化ナトリウム138g(0.92mol)にスルホラン240mlを加え、窒素気流中で60℃に加温した。この液中にトリメチルクロロシラン99g(0.91mol)を1時間かけて滴下し、約60℃の温度で4時間半撹拌し反応を終了させた。この反応液にトルエン約1.5Lを加え室温まで冷却し、水と炭酸ナトリウム水溶液で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン:酢酸エチル=20:1)にて精製した。得られた淡黄色オイルにシクロヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして下記構造式Bの白色結晶88.1g(収率=80.4%)を得た。
融点:64.0〜66.0℃
上記(1)で得られたヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(構造式B)82.9g(0.227mol)をテトラヒドロフラン400mlに溶解し、窒素気流中で水酸化ナトリウム水溶液(NaOH:12.4g,水:100ml)を滴下した。この溶液を5℃に冷却し、アクリル酸クロライド25.2g(0.272mol)を40分かけて滴下した。その後、5℃で3時間撹拌し反応を終了させた。この反応液を水に注ぎ、トルエンにて抽出した。この抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液と水で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン)にて精製した。得られた無色のオイルにn−ヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして例示化合物No.54の白色結晶80.73g(収率=84.8%)を得た。
融点:117.5〜119.0℃
次に、本発明の電子写真装置について具体的に説明する。
本発明の電子写真装置の構成例を図3に示す。図3の装置は、電子写真感光体2の周面上に帯電手段としてローラー形状帯電部材1、マルチビーム方式の像露光手段15、現像手段16、給紙ローラーと給紙ガイド17、転写手段18、クリーニング手段19が配置されている。画像形成の方法は、まず、電子写真感光体2上に接触配置されている帯電部材1に電圧を印加し、感光体2の表面を帯電し、複数のレーザービームを有するマルチビーム露光光源15によって感光体2に画像露光し、静電潜像を形成する。次に、現像手段16によってトナーを感光体2に付着させることにより感光体2上の静電潜像を現像する。更に感光体2上に形成されたトナー像を給紙ローラーと給紙ガイド17を通して供給された紙などの転写材上に転写帯電器18によって転写し、クリーニング手段19によって、転写材に転写されずに感光体2上に残った残トナーを回収する。一方トナー像が形成された転写材は搬送部(不図示)によって定着器(不図示)に送られてトナー像が定着される。この電子写真装置において、露光光源15にレーザー光などを用いるが、必要に応じて他の補助プロセスを加えてもよい。
図5に複数のレーザービームを有するマルチビーム方式の露光手段の概略構成を示す。
このマルチビーム走査装置は、アレイ状の複数の光源を有する半導体レーザダイオードアレイ30と、コリメートレンズ35、シリンダレンズ31、光ビームの偏向走査手段である回転多面鏡32、fθレンズ系33、トロイダルレンズ34、反射鏡38、感光体ドラム36、1走査毎の走査開始時を検知し、同期信号を得るための光検知器37とから構成されている。
(実施例1)
感光体の作製
モアレ防止の為の切削加工を施したAlパイプ(φ30mm×350mm)上にポリアミド樹脂(CM8000、東レ)の5%メタノール溶液を浸漬法で塗工し、0.3μmの下引き層を設けた。
次に、CuKαの特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の9.0°、14.2°、23.9°及び27.1°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン10部とポリビニルブチラール(エスレックBM2、積水化学)10部及びシクロヘキサノン60部をφ1mmのガラスビーズを用いたサンドミルで20時間分散した。この分散液にメチルエチルケトン100部を加え、電荷発生層用塗工液を得た。この塗工液を用いて上記下引き層上に浸漬塗布し、乾燥し、膜厚が0.12μmの電荷発生層を形成した。
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 10部
{トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99}
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
{1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)}
テトラヒドロフラン 100部
Al蒸着シート上に上記と同様の電子写真感光層を設け、その表面に半透明の金電極を真空蒸着し、電荷移動度測定用サンプルを作製した。
電荷移動度の測定にはTOF法を用いた。方法としては、測定用サンプルに暗部電位と同じ電位となるように電圧を印加した後、波長680nmのレーザーダイオードによるパルス光照射を行って電荷発生層から電荷を発生させ、生じた過渡電流波形を高速電流アンプ(ケースレー428)とデジタルオシロスコープ(テクトロニクスTDS420A)を用いて測定した。走行時間(Transit time)の判定には、電流Iと時間tとの関係を対数変換し、得られた曲線の変曲点から求める方法(Scher−Montroll法)を用いた。
電界強度の算出は、本発明の感光体を搭載した電子写真装置の暗部電位Vd(V)を感光層の電荷発生層と電荷輸送層(架橋型電荷輸送層を含む)の合計膜厚L(cm)で除して得られた値Vd/L(V/cm)を電界強度とすることができる。合計膜厚L(cm)は、電荷輸送層の比抵抗と膜厚が他の層よりも極めて大きいので、ほぼ電荷輸送層の膜厚をもって代用するすることができる。
作製した電子写真感光体を用い、上記装置でレーザービームを同時発光した2ドットラインからなるハーフトーン画像及び各々のレーザービームを順次発光した2ドットラインからなるハーフトーン画像とを出力し、両者の画像濃度の違いを以下の様に目視評価にて評価した。
(目視評価)
A:濃度差がわからないもの
B:僅かに濃度差があるもの
C:濃度差があるもの(良いレベルをC1、悪いレベルをC2)
D:大きな濃度差があるもの
(目視評価)
べた黒後のハーフトーンについて、
A:ハーフトーンにゴーストが確認できないもの
B:他のハーフトーンより僅かに濃度が濃い
C:他のハーフトーンよりも濃度が濃い(C1:良いレベル、C2:悪いレベル)
D:他のハーフトーンよりも明らかに濃い
また、逆にべた黒後のハーフトーンが他のハーフトーンと比べて薄くなっているもの
について、
B’:他のハーフトーンより僅かに濃度が薄い
C’:他のハーフトーンよりも濃度が薄い
(C’1:良いレベル、C’2:悪いレベル)
D’:他のハーフトーンよりも明らかに薄い
電荷輸送層の膜厚を15μmとした以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、同様に評価した。
電荷輸送層の電荷輸送物質として、構造式(2)の化合物5部、構造式(3)の化合物1部を用いた以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。
電荷輸送層の電荷輸送物質として、構造式(2)の化合物10部、構造式(3)の化合物1部を用いた以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。
実施例1の架橋型電荷輸送層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマーを下記のモノマーに換え、1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を例示化合物No.138、10部に換えた以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製し、評価した。この架橋型電荷輸送層をタイプIIという。なお、画像形成装置の解像度は1200dpiとした。
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 10部
ペンタエリスリトールテトラアクリレート{(SR−295、化薬サートマー製)
分子量:352、官能基数:4官能、分子量/官能基数=88}
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.138)
光重合開始剤 1部
{1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)}
テトラヒドロフラン 100部
実施例2の架橋型電荷輸送層用塗工液IをIIに代えた以外同様にして感光体を作製し、評価した。なお、画像形成装置の解像度は1200dpiとした。
実施例3の架橋型電荷輸送層用塗工液IをIIに代えた以外同様にして感光体を作製し、評価した。なお、画像形成装置の解像度は1200dpiとした。
実施例4の架橋型電荷輸送層用塗工液IをIIに代えた以外同様にして感光体を作製し、評価した。なお、画像形成装置の解像度は1200dpiとした。
実施例1の電荷輸送層の膜厚を24μmにし、架橋型電荷輸送層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマーを下記のモノマーに換え、光重合開始剤を下記の化合物1部に換え、架橋型電荷輸送層の膜厚を1.0μmにした以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製し、評価した。この架橋型電荷輸送層をタイプIIIという。
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 10部
{カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(KAYARAD DPCA−60、日本化薬製)
分子量:1263、官能基数:6官能、分子量/官能基数=211}
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
{2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン
(イルガキュア651、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)}
実施例2の電荷輸送層の膜厚を18μmにし、架橋型電荷輸送層用塗工液IをIIIに代え、架橋型電荷輸送層の膜厚を2.0μmとした以外、実施例2と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。
実施例3の電荷輸送層の膜厚を17μmにし、架橋型電荷輸送層用塗工液IをIIIに代え、架橋型電荷輸送層の膜厚を8.0μmとした以外、実施例3と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。なお、画像形成装置の解像度は1200dpiとした。
実施例4の電荷輸送層の膜厚を15μmにし、架橋型電荷輸送層用塗工液IをIIIに代え、架橋型電荷輸送層の膜厚を10.0μmとした以外は、実施例4と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。なお、画像形成装置の解像度は1200dpiとした。
直径30mm、長さ260mmのアルミニウムシリンダーを支持体とした。
それに、以下の材料より構成される塗工液を支持体上に浸漬法で塗布し、140℃で30分間熱硬化し、乾燥させ、膜厚が15μmの導電層を形成した。
導電性顔料 :SnO2コート処理硫酸バリウム 10部
抵抗調節用顔料:酸化チタン 2部
バインダー樹脂:フェノール樹脂 6部
レベリング材:シリコーンオイル 0.001部
溶剤:メタノール、メトキシプロパノール 0.2/0.8 20部
次に、この上にN−メトキシメチル化ナイロン3部及び共重合ナイロン3部をメタノール65部/n−ブタノール30部の混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布し、乾燥させ、膜厚が0.5μmの中間層を形成した。
次に、実施例1の構造式(2)の化合物8部、構造式(3)の化合物2部、ポリカーボネートZ樹脂12部(重量平均分子量:100000)とをモノクロロベンゼン60部/ジクロロメタン40部の混合溶媒に溶解した。この塗料を浸漬法で塗布し110℃で2時間乾燥し、膜厚が25μmの電荷輸送層を形成し、感光体を得、実施例1と同様に評価した。
電荷輸送層の膜厚を19μmとした以外は、比較例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。
電荷輸送層の電荷輸送物質として、構造式(2)の化合物5部、構造式(3)の化合物1部を用いた以外は、比較例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。
電荷輸送層の電荷輸送物質として、構造式(2)の化合物10部、構造式(3)の化合物1部を用いた以外は、比較例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。
電荷輸送層の電荷輸送物質として、構造式(2)、(3)の化合物に代えて無置換のトリフェニルアミン10部を用いた以外は、比較例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。なお、画像形成装置の解像度は1200dpiとした。
電荷輸送層の電荷輸送物質として、構造式(3)の化合物を用いた以外は、比較例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。
1本のレーザービームを有する露光手段を用いた以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。ただし、ポリゴンミラーの回転速度を、2本のレーザービームを有するマルチビーム方式の露光手段を採った他の例に比べ、2倍にする必要があった。
2 電子写真感光体
15 像露光手段
16 現像手段
17 給紙ローラーと給紙ガイド
18 転写手段
19 クリーニング手段
19−1 クリーニングブレード
30 半導体レーザダイオードアレイ
31 シリンダレンズ
32 回転多面鏡
33 fθレンズ
34 トロイダルレンズ
35 コリメートレンズ
36 感光体ドラム
37 光検知器
Claims (8)
- 支持体上に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、及び架橋型電荷輸送層からなる感光層を設けた電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、複数のレーザービームを用いて該電子写真感光体に静電潜像を形成させるマルチビーム方式の露光手段と、静電潜像の形成された電子写真感光体にトナーを用いて現像する現像手段と、電子写真感光体上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを備え、該帯電手段に先立って該電子写真感光体上の静電潜像を一様に除電する除電手段を備えない電子写真装置において、該電子写真感光体の架橋型電荷輸送層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成されたものであり、該感光層の電荷移動度が5.0×10−7〜2.0×10−5cm2/V・sであることを特徴とする電子写真装置。
- 前記電子写真感光体の電界強度が3.5×105V/cm以下であることを特徴とする請求項1記載の電子写真装置。
- 画像解像度が1200dpi以上であることを特徴とする請求項1または2記載の電子写真装置。
- 前記架橋型電荷輸送層の膜厚が1μm以上、10μm以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子写真装置。
- 前記架橋型電荷輸送層の膜厚が2μm以上、8μm以下であることを特徴とする請求項4に記載の電子写真装置。
- 前記架橋型電荷輸送層に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマー及び1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物のラジカル重合官能基が、アクリロイルオキシ基及び/又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電子写真装置。
- 前記電子写真装置において、電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段、及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも1つの手段が一体に支持され、電子写真装置本体と着脱自在な電子写真用プロセスカートリッジを構成していることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電子写真装置。
- 請求項7記載の電子写真装置に用いる、電子写真感光体、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくともひとつの手段が一体に支持され、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジ。
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