JP2006038918A - Organophotoreceptor, image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成に用いる有機感光体(以後、単に感光体とも云う)、該有機感光体を用いた画像形成装置及び画像形成方法に関し、更に詳しくは、複写機やプリンターの分野で用いられる電子写真方式の画像形成に用いる有機感光体、該有機感光体を用いた画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an organic photoreceptor used for electrophotographic image formation (hereinafter also simply referred to as a photoreceptor), an image forming apparatus and an image forming method using the organic photoreceptor, and more specifically, to a copying machine or a printer. The present invention relates to an organic photoreceptor used for electrophotographic image formation used in the field, an image forming apparatus and an image forming method using the organic photoreceptor.
近年、電子写真感光体には有機感光体が広く用いられている。有機感光体は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料が開発しやすいこと、環境汚染のない材料を選択できること、製造コストが安い事など他の感光体に対して有利な点があるが、欠点としては機械的強度が弱く異物が付着しやすいこと、化学的な耐久性が弱く、多数枚のプリント時に感光体の静電特性の劣化や、表面の擦過傷の発生等がある。 In recent years, organic photoreceptors have been widely used for electrophotographic photoreceptors. Organic photoreceptors have advantages over other photoreceptors, such as easy development of materials suitable for various exposure light sources from visible light to infrared light, the ability to select materials that are free from environmental pollution, and low manufacturing costs. However, there are disadvantages such as low mechanical strength and easy adhesion of foreign matter, poor chemical durability, deterioration of electrostatic characteristics of a photoreceptor when many sheets are printed, and generation of scratches on the surface.
即ち、有機感光体は、該感光体上に形成されたトナー像を紙等の転写材に転写する時や感光体上の残留トナーをクリーニングする時等に加えられる機械的な外力で発生する表面の異物付着やキズに対する耐久性(耐摩耗性)が要求されている。 That is, the organic photoconductor is a surface generated by a mechanical external force applied when a toner image formed on the photoconductor is transferred to a transfer material such as paper or when residual toner on the photoconductor is cleaned. Durability (abrasion resistance) against foreign matter adhesion and scratches is required.
即ち、クリーニング手段等による接触摩擦に対する耐摩耗特性が不十分であり、多数枚の複写等で表面層が摩耗され、膜厚が減少するという問題もまだ十分には解決されていな
い。即ち、表面層が摩耗されていくと、感光体表面に筋状の擦り傷が発生し、この擦り傷が電子写真画像に反映して、ハーフトーン画像に全面による筋が発生し、荒れた画像になりやすい。
That is, the problem that the wear resistance property against contact friction by the cleaning means or the like is insufficient, the surface layer is worn by copying a large number of sheets, and the film thickness is not sufficiently solved yet. That is, as the surface layer is worn, streak-like scratches are generated on the surface of the photoreceptor, and the scratches are reflected in the electrophotographic image, resulting in streaks due to the entire surface of the halftone image, resulting in a rough image. Cheap.
一方、近年の電子写真方式の画像形成装置では、コンピュータにより作製された画像情報をプリントアウトする情報機器として使用される傾向にあり、高画質のデジタル画像を形成するとが可能な複写機やプリンターが求められている。この為、前記有機感光体上に形成された静電潜像を忠実に顕像化する現像手段が求められ、その手段の1つとして、形状係数や粒度分布等を均一化した重合トナーを現像手段に用いることが提案されている(特許文献1)。しかしながら、このように静電潜像を忠実に再現できるトナーを用いても、前記した擦り傷等で表面が荒れている有機感光体上に静電潜像を形成すると、静電潜像の形成自体が乱れて、荒れがより拡大したトナー画像として再現され、形状係数や粒度分布で改良された重合トナーの特性が十分に発揮できていないと云う課題が見出された。 On the other hand, recent electrophotographic image forming apparatuses tend to be used as information equipment for printing out image information produced by a computer, and there are copying machines and printers capable of forming high-quality digital images. It has been demanded. Therefore, there is a need for a developing means that faithfully visualizes the electrostatic latent image formed on the organophotoreceptor. As one of the means, a polymerized toner having a uniform shape factor and particle size distribution is developed. It has been proposed to use as a means (Patent Document 1). However, even when the toner capable of faithfully reproducing the electrostatic latent image is used, if the electrostatic latent image is formed on the organic photoreceptor whose surface is rough due to the scratch or the like, the formation of the electrostatic latent image itself A problem has been found that the characteristics of the polymerized toner, which is reproduced as a toner image in which the roughness is enlarged and the roughness is enlarged, and the shape factor and the particle size distribution are improved, are not sufficiently exhibited.
このような表面層の摩耗劣化を防止するために、電荷輸送層のバインダーに耐摩耗性が高いポリカーボネート樹脂、即ち、中心炭素原子がシクロヘキシレン基のポリカーボネート樹脂(ポリカーボネートZ(単に、BPZとも云う)として知られている)を用いる感光体が提案されている(特許文献2)。 In order to prevent such wear deterioration of the surface layer, the charge transport layer binder is a polycarbonate resin having high wear resistance, that is, a polycarbonate resin having a central carbon atom in the cyclohexylene group (polycarbonate Z (also simply referred to as BPZ)). Has been proposed (Patent Document 2).
しかしながら、上記バインダーを用いて有機感光体の耐摩耗特性を改良すると、耐摩耗特性は改善されるが、感光体表面が紙粉やトナー組成物で汚染されやすく、その結果、ダッシュマーク(彗星状の小さなすじ画像)や転写ヌケ等の周期性の画像欠陥が発生しやすい。 However, when the wear resistance of the organic photoreceptor is improved by using the binder, the wear resistance is improved. However, the surface of the photoreceptor is easily contaminated with paper dust or a toner composition. Periodic image defects such as small streak images) and transfer defects.
このように、これらバインダーを用いて有機感光体の耐摩耗特性を改良する技術では、上記したダッシュマークや擦り傷によるハーフトーン画像の劣化を同時に解決することは困難である。即ち、削れにくいバインダー樹脂を用いて、摩耗特性を強化すると、表面層は傷や摩耗に対しては強くなるが、表面層の汚染が蓄積されやすくなり、ダッシュマークが発生しやすい。一方、耐摩耗特性が弱いと表面層の傷や摩耗が大きくなり、ハーフトーン画質の劣化を起こしやすいという矛盾を抱えていた。
本発明は、前記した有機感光体の対異物付着性と耐摩耗特性との相反する特性を同時に解決し、感光体表面を異物が付着しにくく、且つ擦り傷が顕像化しにくい構成にすることにより、ハーフトーン画像の劣化が防止され、且つダッシュマークや転写メモリー、ポチの発生を防止した有機感光体を提供することであり、該有機感光体を用いた画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。 The present invention solves the conflicting properties of the organophotoreceptor with respect to foreign matter adhesion and abrasion resistance at the same time, and makes it difficult for foreign matter to adhere to the surface of the photoreceptor and to make it difficult to visualize scratches. The present invention provides an organic photoreceptor in which deterioration of a halftone image is prevented and generation of a dash mark, a transfer memory, and a spot is prevented, and an image forming apparatus and an image forming method using the organic photoreceptor are provided. That is.
本発明者等は上記課題を解決するために、有機感光体の表面層に検討を加えダッシュマークや擦り傷を防止すると同時に、転写メモリーやポチの発生を防止できる技術開発を続けた結果、有機感光体の表面層を形成する電荷輸送層に前記一般式(1)で表される化合物を含有させることにより、これらダッシュマークや擦り傷によるハーフトーン画像の劣化と転写メモリー及びポチの発生を同時に改善できることを見出し本発明を完成した。即ち、表面層の電荷輸送層に前記一般式(1)で表される化合物を含有させると、電荷輸送層のバインダー樹脂、特にポリカーボネートのバインダー樹脂の酸化による劣化を防止し、表面が汚染されにくく、且つ擦り傷ができにくい表面層を形成し、ダッシュマークや擦り傷によるハーフトーン画像の劣化を防止し、且つ転写メモリーやポチの発生も防止できることを見出し本発明を完成した。即ち、本発明の目的は以下のような構成を有することにより達成することができる。
(請求項1)
下記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする有機感光体。
In order to solve the above problems, the present inventors have studied the surface layer of the organic photoconductor to prevent dash marks and scratches, and at the same time, developed the technology that can prevent the generation of transfer memory and spots. By including the compound represented by the general formula (1) in the charge transport layer forming the surface layer of the body, it is possible to simultaneously improve the deterioration of the halftone image due to these dashes and scratches and the generation of transfer memory and spots. The present invention has been completed. That is, when the charge transporting layer of the surface layer contains the compound represented by the general formula (1), deterioration of the charge transporting layer binder resin, especially polycarbonate binder resin, due to oxidation is prevented, and the surface is hardly contaminated. Further, the present invention has been completed by finding that a surface layer which is difficult to be scratched is formed, halftone images are prevented from being deteriorated due to dash marks and scratches, and transfer memory and spots are prevented from being generated. That is, the object of the present invention can be achieved by having the following configuration.
(Claim 1)
An organophotoreceptor comprising a compound represented by the following general formula (1):
(式中、R1は炭素数2〜5のアルキル基を表す。)
(請求項2)
導電性支持体上に少なくとも感光層を有する有機感光体において、表面層が前記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする有機感光体。
(請求項3)
前記感光層が電荷発生層と電荷輸送層の積層構造を有し、表面層が電荷輸送層であることを特徴とする請求項2に記載の有機感光体。
(請求項4)
前記電荷輸送層がポリカーボネートを含有することを特徴とする請求項3に記載の有機感光体。
(請求項5)
前記電荷発生層が、ガリウムフタロシアニン顔料を含有することを特徴とする請求項3又は4に記載の有機感光体。
(請求項6)
前記電荷発生層が、チタニルフタロシアニン顔料を含有することを特徴とする請求項3又は4に記載の有機感光体。
(請求項7)
前記有機感光体が導電性支持体上と電荷発生層の間にN型半導性粒子を含有する中間層を有することを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の有機感光体。
(請求項8)
前記N型半導性粒子が金属酸化物であることを特徴とする請求項7に記載の有機感光体。
(請求項9)
前記N型半導性粒子が酸化チタン又は酸化亜鉛であることを特徴とする請求項8に記載の有機感光体。
(請求項10)
前記N型半導性粒子が酸化チタンであることを特徴とする請求項9に記載の有機感光体。
(請求項11)
前記酸化チタンがアナターゼ形酸化チタン又はルチル形酸化チタンであることを特徴とする請求項10に記載の有機感光体。
(請求項12)
前記N型半導性粒子が表面処理を施されていることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の有機感光体。
(請求項13)
前記中間層にポリアミド樹脂のバインダーを含有することを特徴とする請求項7〜12のいずれか1項に記載の有機感光体。
(請求項14)
前記ポリアミド樹脂が融解熱0〜40J/gで、且つ吸水率5質量%以下のポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項13に記載の有機感光体。
(請求項15)
有機感光体上と該有機感光体上に静電潜像を形成するための帯電手段、露光手段及び該静電潜像をトナー像に顕像化する為の現像手段を有する画像形成装置において、該有機感光体が、前記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする画像形成装置。
(請求項16)
少なくとも請求項15に記載の画像形成装置を用いて電子写真画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.)
(Claim 2)
An organic photoreceptor having at least a photosensitive layer on a conductive support, wherein the surface layer contains a compound represented by the general formula (1).
(Claim 3)
3. The organic photoreceptor according to claim 2, wherein the photosensitive layer has a laminated structure of a charge generation layer and a charge transport layer, and the surface layer is a charge transport layer.
(Claim 4)
The organophotoreceptor according to claim 3, wherein the charge transport layer contains polycarbonate.
(Claim 5)
The organic photoreceptor according to claim 3 or 4, wherein the charge generation layer contains a gallium phthalocyanine pigment.
(Claim 6)
The organophotoreceptor according to claim 3 or 4, wherein the charge generation layer contains a titanyl phthalocyanine pigment.
(Claim 7)
The organic photoconductor according to claim 3, wherein the organic photoconductor has an intermediate layer containing N-type semiconductive particles between the conductive support and the charge generation layer. body.
(Claim 8)
The organophotoreceptor according to
(Claim 9)
The organophotoreceptor according to
(Claim 10)
The organophotoreceptor according to claim 9, wherein the N-type semiconductor particles are titanium oxide.
(Claim 11)
The organophotoreceptor according to claim 10, wherein the titanium oxide is anatase titanium oxide or rutile titanium oxide.
(Claim 12)
The organophotoreceptor according to
(Claim 13)
The organic photoreceptor according to
(Claim 14)
The organophotoreceptor according to
(Claim 15)
In an image forming apparatus having an organic photoreceptor and a charging means for forming an electrostatic latent image on the organic photoreceptor, an exposure means, and a developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image. The organic photoreceptor contains the compound represented by the general formula (1).
(Claim 16)
An image forming method comprising forming an electrophotographic image using at least the image forming apparatus according to
本発明を用いることにより、ダッシュマークや擦り傷によるハーフトーン画像の劣化と転写メモリー及びポチの発生を同時に改善でき、且つ良好な電子写真画像を作製できる有機感光体、該有機感光体を用いた画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。 By using the present invention, it is possible to simultaneously improve the deterioration of halftone images due to dash marks and scratches and the generation of transfer memory and spots, and to produce good electrophotographic images, and images using the organic photoreceptors A forming apparatus and an image forming method can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の有機感光体は、前記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする。 The organophotoreceptor of the present invention contains the compound represented by the general formula (1).
又、本発明の有機感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有する有機感光体において、表面層が前記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする。 The organic photoreceptor of the present invention is characterized in that, in the organic photoreceptor having at least a photosensitive layer on a conductive support, the surface layer contains the compound represented by the general formula (1).
本発明の有機感光体は、上記構成を有することにより、ダッシュマークや擦り傷によるハーフトーン画像の劣化を防止し、転写メモリー及びポチの発生を防止し、且つ長期的に良好な電子写真画像を作製できる。 The organophotoreceptor of the present invention has the above-described configuration, thereby preventing deterioration of halftone images due to dash marks and scratches, preventing generation of transfer memory and spots, and producing good electrophotographic images in the long term. it can.
以下、本発明の有機感光体の構成について説明する。 Hereinafter, the structure of the organic photoreceptor of the present invention will be described.
本発明の有機感光体の表面層に含有される前記一般式(1)で表される化合物は、有機感光体のバインダーとして広く用いられるポリカーボネートとの相溶性がよく、且つ該ポリカーボネートの酸化による劣化を防止し、表面層で発生しやすいダッシュマークや擦り傷によるハーフトーン画像の劣化を防止し、転写メモリー及びポチの発生を防止し、且つ長期的に良好な電子写真画像を作製できる。 The compound represented by the general formula (1) contained in the surface layer of the organophotoreceptor of the present invention has good compatibility with a polycarbonate widely used as a binder for the organophotoreceptor and is deteriorated by oxidation of the polycarbonate. , Prevents deterioration of halftone images due to dash marks and scratches that are likely to occur on the surface layer, prevents generation of transfer memory and spots, and makes it possible to produce good electrophotographic images over the long term.
前記一般式(1)の化合物はR1が炭素数2〜5のアルキル基の範囲が本発明内の化合物であり、R1が炭素数1の場合は、ポリカーボネート等の樹脂の軟化点効果が大きくなり、その結果、表面層が柔らかくなり、耐摩耗特性が劣化しやすい。又、異物付着も大きくなり、ダッシュマーク等が発生しやすい。又、R1が炭素数6以上では、ポリカーボネートとの相溶性が劣化し、改良効果が小さい。 The compound of the general formula (1) is a compound within the scope of the present invention in which R 1 is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms. When R 1 is 1 carbon atom, the softening point effect of a resin such as polycarbonate is obtained. As a result, the surface layer becomes soft, and the wear resistance characteristics tend to deteriorate. Further, the adhesion of foreign matter is increased, and a dash mark or the like is likely to occur. On the other hand, when R 1 has 6 or more carbon atoms, the compatibility with polycarbonate deteriorates and the improvement effect is small.
本発明の前記一般式(1)の化合物はポリカーボネートと併用することにより、前記したダッシュマークや擦り傷によるハーフトーン画像の劣化を防止し、転写メモリー及びポチの発生を防止する効果が大きいが、中でも下記で表される構造単位を有するポリカーボネートと併用することにより、前記の改善効果が大きい。 The compound of the general formula (1) of the present invention has a great effect of preventing deterioration of the halftone image due to the dash marks and scratches and preventing the generation of transfer memory and spots, when used in combination with polycarbonate. The above-mentioned improvement effect is large by using together with the polycarbonate which has a structural unit represented by the following.
以下に、本発明に好ましく用いられるポリカーボネートを例示するが、本発明はこれら例示構造のポリカーボネートに限定されるものではない。 Hereinafter, polycarbonates preferably used in the present invention are exemplified, but the present invention is not limited to polycarbonates having these exemplified structures.
本発明に用いられる上記ポリカーボネート樹脂は各構造単位を有するジオール化合物を用いてホスゲン法等の一般的なポリカーボネート合成法により得ることができる。 The polycarbonate resin used in the present invention can be obtained by a general polycarbonate synthesis method such as a phosgene method using a diol compound having each structural unit.
本発明のポリカーボネートの分子量としては、耐ダッシュマーク性や耐摩耗性などの点を考慮すれば、粘度平均分子量(Mv)が10,000から150,000の範囲であることが好ましく、特には15,000〜100,000の範囲であることが好ましい。 The molecular weight of the polycarbonate of the present invention is preferably a viscosity average molecular weight (Mv) in the range of 10,000 to 150,000, particularly 15 in consideration of the dash mark resistance and abrasion resistance. , Preferably in the range of 100,000 to 100,000.
次に、感光層の表面層が電荷輸送層であり、前記一般式(1)の化合物を電荷輸送層に用いた構成について説明する。 Next, a configuration in which the surface layer of the photosensitive layer is a charge transport layer and the compound of the general formula (1) is used for the charge transport layer will be described.
前記一般式(1)の化合物を電荷輸送層に含有させる場合、その電荷輸送層中の含有量は0.01〜20質量%が好ましい。0.01質量%未満だと転写メモリーが発生しやすく、20質量%より多い含有量では表面層中の電荷輸送能の低下がおこり、残留電位が増加しやすくなり、又膜強度の低下し、筋傷が発生しやすい。 When the compound of the general formula (1) is contained in the charge transport layer, the content in the charge transport layer is preferably 0.01 to 20% by mass. If the content is less than 0.01% by mass, transfer memory tends to occur. If the content is more than 20% by mass, the charge transport ability in the surface layer decreases, the residual potential tends to increase, and the film strength decreases. Muscle damage is likely to occur.
又、電荷輸送層にポリカーボネート樹脂をバインダー樹脂として用いる場合は、電荷輸送層中に占めるバインダー樹脂の比率が20〜80質量%、好ましくは30〜60質量%である。又、電荷輸送層では上記ポリカーボネート共重合の他に例えばポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位構造のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂等を併用して用いてもよい。 Moreover, when using polycarbonate resin as a binder resin for a charge transport layer, the ratio of the binder resin in the charge transport layer is 20 to 80% by mass, preferably 30 to 60% by mass. In the charge transport layer, in addition to the above polycarbonate copolymer, for example, polystyrene, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd resin, polycarbonate A resin, a silicone resin, a melamine resin, and a copolymer resin containing two or more of the repeating unit structures of these resins may be used in combination.
又、電荷輸送層には電荷輸送物質として、下記一般式(2)、一般式(3)、一般式(4)で表される化合物をキャリア輸送物質として用いることが好ましい。 In the charge transport layer, a compound represented by the following general formula (2), general formula (3), or general formula (4) is preferably used as a charge transport material as a carrier transport material.
(一般式(2)中、R1およびR1′は、それぞれ水素原子、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を表し、R2、R2′、R3およびR3′は、それぞれ水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子または置換アミノ基を表し、m、m′、nおよびn′は、それぞれ1または2の整数を意味する。) (In the general formula (2), R 1 and R 1 ′ each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen atom, and R 2 , R 2 ′, R 3 and R 3 ′ each represent a hydrogen atom, Represents an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom or a substituted amino group, and m, m ′, n and n ′ each represent an integer of 1 or 2.)
(一般式(3)中、R4は、水素原子またはメチル基を表し、Ar1及びAr2は、それぞれハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基または置換アミノ基を有していてもよいアリール基またはチエニル基を表し、kは1または2の整数を意味する。) (In the general formula (3), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Ar 1 and Ar 2 are each an aryl group optionally having a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a substituted amino group, or Represents a thienyl group, and k represents an integer of 1 or 2.)
〔但し、一般式(4)中、Ar5,Ar6及びAr7は置換又は無置換の芳香族炭化水素又は複素環基を表し、R3は水素原子もしくは置換又は無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基を表す。nは2もしくは3である。〕
前記一般式(2)、一般式(3)、一般式(4)の電荷輸送物質は前記ポリカーボネートとの相溶性が良好であり、これらの電荷輸送物質とポリカーボネートを併用することにより、ミクロな相分離がない均一で異物付着がしにくい電荷輸送層を形成し、ダッシュマークや擦り傷の発生を防止し、ハーフトーン画像の劣化を防止し、且つ転写メモリーも起こしにくい安定した電位特性を有することができる。
[In the general formula (4), Ar 5 , Ar 6 and Ar 7 represent a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon or heterocyclic group, and R 3 represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon. Represents a group or a heterocyclic group. n is 2 or 3. ]
The charge transport materials of the general formula (2), general formula (3), and general formula (4) have good compatibility with the polycarbonate. By using these charge transport materials and the polycarbonate together, a micro phase can be obtained. Forms a uniform and non-separable charge transport layer that prevents adhesion of foreign matter, prevents the occurrence of dashes and scratches, prevents deterioration of halftone images, and has stable potential characteristics that do not easily cause transfer memory. it can.
前記一般式(2)、一般式(3)、一般式(4)の化合物の具体例を下記にあげるが、本発明は該具体例に限定されない。 Specific examples of the compounds represented by the general formula (2), the general formula (3), and the general formula (4) are given below, but the present invention is not limited to the specific examples.
一般式(2)の具体例 Specific example of general formula (2)
一般式(3)の具体例 Specific example of general formula (3)
一般式(4)の具体例 Specific example of general formula (4)
電荷輸送層中の前記ポリカーボネートを用いたバインダー樹脂と電荷輸送物質の質量比はバインダー100質量部に対し、電荷輸送物質30〜200質量部が好ましく、50〜150質量部がより好ましい。 The mass ratio of the binder resin using the polycarbonate in the charge transport layer and the charge transport material is preferably 30 to 200 parts by mass, more preferably 50 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
電荷輸送層の膜厚は、10〜40μmが好ましい。該膜厚が10μm未満では、ハーフトーン画像の劣化が現れやすく、40μmを超えると残電上昇が起こりやすく、鮮鋭性も劣化しやすい。 The thickness of the charge transport layer is preferably 10 to 40 μm. If the film thickness is less than 10 μm, deterioration of the halftone image tends to appear, and if it exceeds 40 μm, the residual power rises easily and sharpness tends to deteriorate.
又、前記電荷輸送層は2層で構成し、表面層となる電荷輸送層に本発明のポリカーボネートを用いた構成にしてもよい。 Further, the charge transport layer may be composed of two layers, and the polycarbonate of the present invention may be used for the charge transport layer serving as the surface layer.
次に、上記のような表面層を有する有機感光体の層構成について記載する。 Next, the layer structure of the organic photoreceptor having the above surface layer will be described.
本発明の有機感光体とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機電子写真感光体を全て含有する。 The organic photoconductor of the present invention means an electrophotographic photoconductor constituted by giving an organic compound at least one of a charge generation function and a charge transport function indispensable for the constitution of the electrophotographic photoconductor. It contains all known organic electrophotographic photoreceptors such as a photoreceptor composed of an organic charge generating material or an organic charge transport material, a photoreceptor composed of a polymer complex with a charge generating function and a charge transport function.
以下に本発明に用いられる有機感光体の構成について記載する。 The constitution of the organic photoreceptor used in the present invention is described below.
導電性支持体
感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状、円筒状のどちらを用いても良いが、画像形成装置をコンパクトに設計するためには円筒状導電性支持体の方が好ましい。
Conductive Support The conductive support used for the photoreceptor may be either a sheet or a cylinder, but a cylindrical conductive support is preferred for designing an image forming apparatus compactly. .
円筒状導電性支持体とは回転することによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円筒状の支持体を意味し、真直度で0.1mm以下、振れ0.1mm以下の範囲にある導電性の支持体が好ましい。この真直度及び振れの範囲を超えると、良好な画像形成が困難になる。 Cylindrical conductive support means a cylindrical support necessary for forming an endless image by rotating. Conductivity is within a range of 0.1 mm or less in straightness and 0.1 mm or less in deflection. A support is preferred. Exceeding the range of straightness and shake makes it difficult to form a good image.
導電性の材料としてはアルミニウム、ニッケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗103Ωcm以下が好ましい。本発明の導電性支持体としては、アルミニウム支持体が最も好ましい。該アルミニウム支持体は、主成分のアルミニウム以外にマンガン、亜鉛、マグネシウム等の成分が混合したものも用いられる。 As the conductive material, a metal drum such as aluminum or nickel, a plastic drum deposited with aluminum, tin oxide, indium oxide or the like, or a paper / plastic drum coated with a conductive substance can be used. The conductive support preferably has a specific resistance of 10 3 Ωcm or less at room temperature. The conductive support of the present invention is most preferably an aluminum support. As the aluminum support, one in which components such as manganese, zinc, magnesium and the like are mixed in addition to the main component aluminum is also used.
中間層
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、中間層を設けることが好ましい。
Intermediate layer In the present invention, an intermediate layer is preferably provided between the conductive support and the photosensitive layer.
本発明に用いられる中間層にはN型半導性粒子を含有することが好ましい。該N型半導性粒子とは、主たる電荷キャリアが電子である粒子を意味する。すなわち、主たる電荷キャリアが電子であることから、該N型半導性粒子を絶縁性バインダーに含有させた中間層は、基体からのホール注入を効率的にブロックし、また、感光層からの電子に対してはブロッキング性が少ない性質を有する。 The intermediate layer used in the present invention preferably contains N-type semiconductor particles. The N-type semiconductive particle means a particle whose main charge carrier is an electron. That is, since the main charge carriers are electrons, the intermediate layer containing the N-type semiconductive particles in the insulating binder effectively blocks hole injection from the substrate, and the electrons from the photosensitive layer. In contrast, it has a property of low blocking.
ここで、N型半導性粒子の判別方法について説明する。 Here, a method for discriminating N-type semiconductor particles will be described.
導電性支持体上に膜厚5μmの中間層(中間層を構成するバインダー樹脂中に粒子を50質量%分散させた分散液を用いて中間層を形成する)を形成する。該中間層に負極性に帯電させて、光減衰特性を評価する。又、正極性に帯電させて同様に光減衰特性を評価する。 An intermediate layer having a thickness of 5 μm is formed on the conductive support (the intermediate layer is formed using a dispersion in which 50% by mass of particles are dispersed in the binder resin constituting the intermediate layer). The intermediate layer is negatively charged and the light attenuation characteristics are evaluated. In addition, the light attenuation characteristics are similarly evaluated by charging to positive polarity.
N型半導性粒子とは、上記評価で、負極性に帯電させた時の光減衰が正極性に帯電させた時の光減衰よりも大きい場合に、中間層に分散された粒子をN型半導性粒子という。 N-type semiconductive particles are particles that are dispersed in the intermediate layer in the above evaluation when the light attenuation when charged negatively is greater than the light attenuation when charged positively. It is called semiconductive particle.
N型半導性粒子としては、酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)等の金属酸化物が好ましく、特に酸化チタンが特に好ましく用いられる。 As the N-type semiconductor particles, metal oxides such as titanium oxide (TiO 2 ) and zinc oxide (ZnO) are preferable, and titanium oxide is particularly preferably used.
N型半導性粒子は数平均一次粒子径が3.0〜200nmの範囲の微粒子が好ましい。特に、5nm〜100nmが好ましい。数平均一次粒子径とは、微粒子を透過型電子顕微鏡観察によって10000倍に拡大し、ランダムに100個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によってフェレ方向平均径としての測定値である。数平均一次粒径が3.0nm未満のN型半導性粒子は中間層バインダー中での均一な分散ができにくく、凝集粒子を形成しやすく、該凝集粒子が電荷トラップとなって転写メモリーが発生しやすい。一方、数平均一次粒径が200nmより大きいN型半導性粒子は中間層の表面に大きな凹凸を作りやすく、これらの大きな凹凸を通してハーフトーン画像の劣化が発生しやすい。又、数平均一次粒径が200nmより大きいN型半導性粒子は分散液中で沈澱しやすく、凝集物が発生しやすく、これもハーフトーン画像の劣化を増大させる。 The N-type semiconductor particles are preferably fine particles having a number average primary particle size in the range of 3.0 to 200 nm. Particularly, 5 nm to 100 nm is preferable. The number average primary particle diameter is a measured value as the average diameter in the ferret direction by image analysis by magnifying fine particles 10,000 times by transmission electron microscope observation, randomly observing 100 particles as primary particles. N-type semiconducting particles having a number average primary particle size of less than 3.0 nm are difficult to uniformly disperse in the intermediate layer binder and easily form agglomerated particles. Likely to happen. On the other hand, N-type semiconducting particles having a number average primary particle size of greater than 200 nm tend to make large irregularities on the surface of the intermediate layer, and halftone images are likely to deteriorate through these large irregularities. Further, N-type semiconducting particles having a number average primary particle size of more than 200 nm are likely to precipitate in the dispersion and easily generate agglomerates, which also increases the deterioration of the halftone image.
前記酸化チタン粒子は、結晶形としては、アナターゼ形、ルチル形、ブルッカイト形及びアモルファス形等があるが、中でもルチル形酸化チタン顔料又はアナターゼ形酸化チタン顔料は、中間層を通過する電荷の整流性を高め、即ち、電子の移動性を高め、帯電電位を安定させ、残留電位の増大を防止すると共に、転写メモリーの発生を防止することができ、本発明のN型半導性粒子として最も好ましい。 The titanium oxide particles have anatase, rutile, brookite, and amorphous forms as crystal forms. Among them, the rutile form titanium oxide pigment or the anatase form titanium oxide pigment has a rectifying property of charge passing through the intermediate layer. That is, the electron mobility is increased, the charging potential is stabilized, the residual potential is prevented from increasing, and the generation of the transfer memory can be prevented. .
N型半導性粒子はメチルハイドロジェンシロキサン単位を含む重合体で表面処理されたものが好ましい。該メチルハイドロジェンシロキサン単位を含む重合体の分子量は1000〜20000のものが表面処理効果が高く、その結果、N型半導性粒子の整流性を高め、このN型半導性粒子を含有する中間層を用いることにより、黒ポチ発生が防止され、又、良好なハーフトーン画像の作製に効果がある。 N-type semiconductive particles are preferably surface-treated with a polymer containing methylhydrogensiloxane units. The molecular weight of the polymer containing the methyl hydrogen siloxane unit is 1000 to 20000, and the surface treatment effect is high. As a result, the rectifying property of the N-type semiconductor particles is improved, and the N-type semiconductor particles are contained. By using the intermediate layer, the occurrence of black spots is prevented and there is an effect in producing a good halftone image.
メチルハイドロジェンシロキサン単位を含む重合体とは−(HSi(CH3)O)−の構造単位とこれ以外の構造単位(他のシロキサン単位のこと)の共重合体が好ましい。他のシロキサン単位としては、ジメチルシロキサン単位、メチルエチルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位及びジエチルシロキサン単位等が好ましく、特にジメチルシロキサンが好ましい。共重合体中のメチルハイドロジェンシロキサン単位の割合は10〜99モル%、好ましくは20〜90モル%である。 The polymer containing a methylhydrogensiloxane unit is preferably a copolymer of a structural unit of-(HSi (CH 3 ) O)-and a structural unit other than this (other siloxane unit). As other siloxane units, dimethylsiloxane units, methylethylsiloxane units, methylphenylsiloxane units, diethylsiloxane units, and the like are preferable, and dimethylsiloxane is particularly preferable. The proportion of methylhydrogensiloxane units in the copolymer is 10 to 99 mol%, preferably 20 to 90 mol%.
メチルハイドロジェンシロキサン共重合体はランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等のいずれでもよいがランダム共重合体及びブロック共重合体が好ましい。又、共重合成分としてはメチルハイドロジェンシロキサン以外に、一成分でも二成分以上でもよい。 The methylhydrogensiloxane copolymer may be any of a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, etc., but a random copolymer and a block copolymer are preferred. In addition to methylhydrogensiloxane, the copolymerization component may be one component or two or more components.
又、N型半導性粒子は下記一般式(5)で表される反応性有機ケイ素化合物で表面処理したものでもよい。 The N-type semiconductive particles may be those that have been surface-treated with a reactive organosilicon compound represented by the following general formula (5).
一般式(5)
(R)n−Si−(X)4-n
(式中、Siはケイ素原子、Rは該ケイ素原子に炭素が直接結合した形の有機基を表し、Xは加水分解性基を表し、nは0〜3の整数を表す。)
一般式(5)で表される有機ケイ素化合物において、Rで示されるケイ素に炭素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ドデシル等のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロキシプロピルの含(メタ)アクリロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、2,3−ジヒドロキシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−アミノプロピル、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、1,1,1−トリフロオロプロピル、ノナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基を挙げられる。また、Xの加水分解性基としてはメトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、ハロゲン基、アシルオキシ基が挙げられる。
General formula (5)
(R) n -Si- (X) 4-n
(In the formula, Si represents a silicon atom, R represents an organic group in which carbon is directly bonded to the silicon atom, X represents a hydrolyzable group, and n represents an integer of 0 to 3.)
In the organosilicon compound represented by the general formula (5), an organic group in which carbon is directly bonded to silicon represented by R includes alkyl such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, and dodecyl. Group, aryl group such as phenyl, tolyl, naphthyl, biphenyl, epoxy-containing group such as γ-glycidoxypropyl, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl, γ-acryloxypropyl, γ-methacryloxypropyl (Meth) acryloyl group, hydroxyl group such as γ-hydroxypropyl and 2,3-dihydroxypropyloxypropyl, vinyl group such as vinyl and propenyl, mercapto group such as γ-mercaptopropyl, γ-aminopropyl, Amino-containing groups such as N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyl, γ-chloropropyl, , 1,1-tri fluoroalkyl propyl, nonafluorohexyl, halogen-containing groups such as perfluorooctylethyl, other nitro, and cyano-substituted alkyl group. Examples of the hydrolyzable group for X include alkoxy groups such as methoxy and ethoxy, halogen groups, and acyloxy groups.
また、一般式(5)で表される有機ケイ素化合物は、単独でも良いし、2種以上組み合わせて使用しても良い。 Moreover, the organosilicon compound represented by General formula (5) may be individual, and may be used in combination of 2 or more type.
また、一般式(5)で表される有機ケイ素化合物の具体的化合物で、nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていても良い。同様に、nが2以下の場合、複数のXは同一でも異なっていても良い。又、一般式(5)で表される有機ケイ素化合物を2種以上を用いるとき、R及びXはそれぞれの化合物間で同一でも良く、異なっていても良い。 Moreover, in the specific compound of the organosilicon compound represented by the general formula (5), when n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different. Similarly, when n is 2 or less, the plurality of Xs may be the same or different. Moreover, when using 2 or more types of organosilicon compounds represented by General formula (5), R and X may be the same between each compound, and may differ.
また、前記メチルハイドロジェンシロキサン共重合体や反応性有機ケイ素化合物の表面処理に先立ちN型半導性粒子をアルミナ、シリカ等の無機の表面処理を行ってもよい。 Further, prior to the surface treatment of the methylhydrogensiloxane copolymer or the reactive organosilicon compound, the N-type semiconductive particles may be subjected to an inorganic surface treatment such as alumina or silica.
なお、前述のアルミナ、シリカの処理は同時に行っても良いが、特にアルミナ処理を最初に行い、次いでシリカ処理を行うことが好ましい。また、アルミナとシリカの処理をそれぞれ行う場合のアルミナ及びシリカの処理量は、アルミナよりもシリカの多いものが好ましい。 In addition, although the above-mentioned treatment of alumina and silica may be performed simultaneously, it is preferable to perform the alumina treatment first and then the silica treatment. Further, the amount of treatment of alumina and silica when treating alumina and silica is preferably higher than that of alumina.
前記酸化チタン等のN型半導性微粒子のアルミナ、シリカ或いはジルコニア等の金属酸化物による表面処理は湿式法で行うことができる。例えば、シリカ、又はアルミナの表面処理を行ったN型半導性粒子は以下の様に作製することができる。 The surface treatment of the N-type semiconductive fine particles such as titanium oxide with a metal oxide such as alumina, silica or zirconia can be performed by a wet method. For example, N-type semiconductive particles subjected to silica or alumina surface treatment can be prepared as follows.
N型半導性粒子として酸化チタン粒子を用いる場合、酸化チタン粒子(数平均一次粒子径:50nm)を50〜350g/Lの濃度で水中に分散させて水性スラリーとし、これに水溶性のケイ酸塩又は水溶性のアルミニウム化合物を添加する。その後、アルカリ又は酸を添加して中和し、酸化チタン粒子の表面にシリカ、又はアルミナを析出させる。続いて濾過、洗浄、乾燥を行い目的の表面処理酸化チタンを得る。前記水溶性のケイ酸塩としてケイ酸ナトリウムを使用した場合には、硫酸、硝酸、塩酸等の酸で中和することができる。一方、水溶性のアルミニウム化合物として硫酸アルミニウムを用いたときは水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリで中和することができる。 When titanium oxide particles are used as the N-type semiconductive particles, titanium oxide particles (number average primary particle size: 50 nm) are dispersed in water at a concentration of 50 to 350 g / L to form an aqueous slurry. Add acid salt or water-soluble aluminum compound. Thereafter, alkali or acid is added for neutralization, and silica or alumina is precipitated on the surface of the titanium oxide particles. Subsequently, filtration, washing, and drying are performed to obtain the target surface-treated titanium oxide. When sodium silicate is used as the water-soluble silicate, it can be neutralized with an acid such as sulfuric acid, nitric acid or hydrochloric acid. On the other hand, when aluminum sulfate is used as the water-soluble aluminum compound, it can be neutralized with an alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.
本発明に用いられる中間層を形成するために作製する中間層塗布液は前記表面処理酸化チタン等のN型半導性粒子の他にバインダー樹脂、分散溶媒等から構成される。 The intermediate layer coating solution prepared for forming the intermediate layer used in the present invention is composed of a binder resin, a dispersion solvent and the like in addition to the N-type semiconductive particles such as the surface-treated titanium oxide.
N型半導性粒子の中間層中での比率は、中間層のバインダー樹脂との体積比(バインダー樹脂の体積を1とすると)で0.5〜2.0倍が好ましい。中間層中でこのような高密度で本発明のN型半導性粒子を用いることにより、中間層の整流性が高まり、膜厚を厚くしても残留電位の上昇や転写メモリーも発生せず、黒ポチを効果的に防止でき、電位変動が小さい良好なハーフトーン画像を作製できる有機感光体を形成することができる。又、このような中間層はバインダー樹脂100体積部に対し、N型半導性粒子を50〜200体積部を用いることが好ましい。 The ratio of the N-type semiconductive particles in the intermediate layer is preferably 0.5 to 2.0 times in terms of the volume ratio of the intermediate layer to the binder resin (when the volume of the binder resin is 1). By using the N-type semiconducting particles of the present invention at such a high density in the intermediate layer, the rectifying property of the intermediate layer is increased, and no increase in residual potential or transfer memory occurs even when the film thickness is increased. Therefore, it is possible to form an organic photoreceptor capable of effectively preventing black spots and producing a good halftone image with small potential fluctuation. Further, such an intermediate layer preferably uses 50 to 200 parts by volume of N-type semiconductive particles with respect to 100 parts by volume of the binder resin.
一方、これらの粒子を分散し、中間層の層構造を形成するバインダー樹脂としては、粒子の良好な分散性を得る為にポリアミド樹脂が好ましいが、特に以下に示すポリアミド樹脂が好ましい。 On the other hand, the binder resin in which these particles are dispersed to form the layer structure of the intermediate layer is preferably a polyamide resin in order to obtain good dispersibility of the particles, but the polyamide resin shown below is particularly preferable.
即ち、中間層にはバインダー樹脂に融解熱0〜40J/gで、且つ吸水率5質量%以下のポリアミド樹脂が好ましい。該融解熱は0〜30J/gがより好ましく、0〜20J/gが最も好ましい。一方、前記吸水率が5質量%を超えると、中間層中の含水率が上昇し、中間層の整流性が低下し、黒ポチが発生しやすく、ハーフトン画像が劣化しやすい。該吸水率は4質量%以下がより好ましい。 That is, a polyamide resin having a heat of fusion of 0 to 40 J / g and a water absorption of 5% by mass or less is preferable for the intermediate layer. The heat of fusion is more preferably 0 to 30 J / g, and most preferably 0 to 20 J / g. On the other hand, when the water absorption exceeds 5% by mass, the moisture content in the intermediate layer increases, the rectification property of the intermediate layer decreases, black spots tend to occur, and the halftone image tends to deteriorate. The water absorption is more preferably 4% by mass or less.
上記樹脂の融解熱はDSC(示差走査熱量測定:Differential Scanning Calorimetory)にて測定する。但し、DSCの測定値と同じ測定値が得られれば、DSC測定法にこだわらない。該融解熱はDSC昇温時の吸熱ピーク面積から求める。 The heat of fusion of the resin is measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry). However, if the same measurement value as the DSC measurement value is obtained, the DSC measurement method is not particular. The heat of fusion is determined from the endothermic peak area when the DSC temperature rises.
一方、樹脂の吸水率は水中浸漬法による質量変化又はカールフィッシャー法により求める。 On the other hand, the water absorption rate of the resin is determined by mass change by the water immersion method or by the Karl Fischer method.
中間層のバインダー樹脂としてはアルコール可溶性ポリアミド樹脂が好ましい。有機感光体の中間層のバインダー樹脂としては、中間層を均一な膜厚で形成するために、溶媒溶解性の優れた樹脂が必要とされている。このようなアルコール可溶性のポリアミド樹脂としては、前記した6−ナイロン等のアミド結合間の炭素鎖の少ない化学構造から構成される共重合ポリアミド樹脂やメトキシメチル化ポリアミド樹脂が知られているが、これらの樹脂は吸水率が高く、このようなポリアミドを用いた中間層は環境依存性が高くなる傾向にあり、その結果、たとえば高温高湿や低温低湿下の帯電特性や感度等が変化しやすく、黒ポチの発生やハーフトン画像の劣化を起しやすい。 The binder resin for the intermediate layer is preferably an alcohol-soluble polyamide resin. As the binder resin for the intermediate layer of the organic photoreceptor, a resin having excellent solvent solubility is required in order to form the intermediate layer with a uniform film thickness. As such an alcohol-soluble polyamide resin, a copolymerized polyamide resin or a methoxymethylated polyamide resin composed of a chemical structure with few carbon chains between amide bonds such as 6-nylon described above is known. This resin has a high water absorption rate, and the intermediate layer using such a polyamide tends to be highly environment-dependent. As a result, for example, charging characteristics and sensitivity under high temperature and high humidity and low temperature and low humidity are likely to change. Black spots are likely to occur and halftone images are likely to deteriorate.
アルコール可溶性ポリアミド樹脂には、上記のような欠点を改良し、融解熱0〜40J/gで、且つ吸水率5質量%以下の特性を与えることにより、従来のアルコール可溶性ポリアミド樹脂の欠点を改良し、外部環境が変化しても、又有機感光体の長時間連続使用を行っても、良好な電子写真画像を得ることができる。 Alcohol-soluble polyamide resin improves the above-mentioned drawbacks and improves the disadvantages of conventional alcohol-soluble polyamide resins by giving the characteristics of heat of fusion 0-40 J / g and water absorption of 5% by mass or less. Even if the external environment changes or even if the organic photoreceptor is used continuously for a long time, a good electrophotographic image can be obtained.
以下、融解熱0〜40J/gで、且つ吸水率5質量%以下の特性を有するアルコール可溶性ポリアミド樹脂について説明する。 Hereinafter, the alcohol-soluble polyamide resin having a heat of fusion of 0 to 40 J / g and a water absorption of 5% by mass or less will be described.
前記アルコール可溶性ポリアミド樹脂としては、アミド結合間の炭素数が7〜30の繰り返し単位構造を全繰り返し単位構造の40〜100モル%含有するポリアミド樹脂が好ましい。 The alcohol-soluble polyamide resin is preferably a polyamide resin containing a repeating unit structure having 7 to 30 carbon atoms between amide bonds in an amount of 40 to 100 mol% of the entire repeating unit structure.
ここで、アミド結合間の炭素数が7〜30の繰り返し単位構造について説明する。前記繰り返し単位構造とはポリアミド樹脂を形成するアミド結合単位を意味する。このことを、繰り返し単位構造がアミノ基とカルボン酸基の両方を持つ化合物の縮合により形成されるポリアミド樹脂(タイプA)と、ジアミノ化合物とジカルボン酸化合物の縮合で形成されるポリアミド樹脂(タイプB)の両方の例で説明する。 Here, a repeating unit structure having 7 to 30 carbon atoms between amide bonds will be described. The repeating unit structure means an amide bond unit forming a polyamide resin. This is because a polyamide resin (type A) formed by condensation of a compound having a repeating unit structure having both an amino group and a carboxylic acid group, and a polyamide resin (type B) formed by condensation of a diamino compound and a dicarboxylic acid compound. ) In both examples.
即ち、タイプAの繰り返し単位構造は一般式(6)で表され、Xに含まれる炭素数が繰り返し単位構造におけるアミド結合単位の炭素数である。一方タイプBの繰り返し単位構造は一般式(7)で表され、Yに含まれる炭素数もZに含まれる炭素数も、各々繰り返し単位構造におけるアミド結合単位の炭素数である。 That is, the repeating unit structure of type A is represented by the general formula (6), and the carbon number contained in X is the carbon number of the amide bond unit in the repeating unit structure. On the other hand, the repeating unit structure of type B is represented by the general formula (7), and the number of carbon atoms contained in Y and the number of carbon atoms contained in Z are the number of carbon atoms of the amide bond unit in the repeating unit structure.
一般式(6)中、R1は水素原子、置換又は無置換のアルキル基、Xは置換又は無置換の、アルキレン基、2価のシクロアルカンを含む基、2価の芳香族基及びこれらの混合構造を示し、lは自然数を示す。 In general formula (6), R 1 is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, X is a substituted or unsubstituted alkylene group, a group containing a divalent cycloalkane, a divalent aromatic group, and these A mixed structure is shown, and l is a natural number.
一般式(7)中、R2、R3は各水素原子、置換又は無置換のアルキル基、Y、Zは各置換又は無置換の、アルキレン基、2価のシクロアルカンを含む基、2価の芳香族基及びこれらの混合構造を示し、m、nは自然数を示す。 In general formula (7), R 2 and R 3 are each hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, Y and Z are each substituted or unsubstituted alkylene group, a group containing a divalent cycloalkane, and a divalent group. And m and n are natural numbers.
前記のごとく、炭素数が7〜30の繰り返し単位構造は置換又は無置換の、アルキレン基、2価のシクロアルカンを含む基、2価の芳香族基及びこれらの混合構造を有する化学構造等が挙げられるが、これらの中で2価のシクロアルカンを含む基を有する化学構造が好ましい。 As described above, the repeating unit structure having 7 to 30 carbon atoms includes a substituted or unsubstituted alkylene group, a group containing a divalent cycloalkane, a divalent aromatic group, and a chemical structure having a mixed structure thereof. Among them, a chemical structure having a group containing a divalent cycloalkane is preferable.
上記ポリアミド樹脂は繰り返し単位構造のアミド結合間の炭素数が7〜30であるが、好ましくは9〜25、更には11〜20が良い。またアミド結合間の炭素数が7〜30の繰り返し単位構造が全繰り返し単位構造中に占める比率は40〜100モル%、好ましくは60〜100モル%、更には80〜100モル%が良い。 The polyamide resin has 7 to 30 carbon atoms between amide bonds in the repeating unit structure, preferably 9 to 25, more preferably 11 to 20. The proportion of the repeating unit structure having 7 to 30 carbon atoms between amide bonds in the entire repeating unit structure is 40 to 100 mol%, preferably 60 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol%.
前記炭素数が7より小だと、ポリアミド樹脂の吸湿性が大きく、電子写真特性、特に繰り返し使用時の電位の湿度依存性が大きく、更に黒ポチ等の画像欠陥が発生しやすく、ハーフトン画像が劣化しやすい。30より大であるとポリアミド樹脂の塗布溶媒への溶解が悪くなり、中間層の塗布膜形成に適さない。 When the carbon number is less than 7, the hygroscopicity of the polyamide resin is large, the electrophotographic characteristics, particularly the humidity dependency of the potential during repeated use is large, and image defects such as black spots are likely to occur, and the halftone image is Easy to deteriorate. If it is larger than 30, the dissolution of the polyamide resin in the coating solvent becomes worse, and it is not suitable for forming a coating film of the intermediate layer.
又、アミド結合間の炭素数が7〜30の繰り返し単位構造が全繰り返し単位構造中に占める比率が40モル%より小さいと、上記効果が小さくなる。 Further, when the ratio of the repeating unit structure having 7 to 30 carbon atoms between amide bonds to the entire repeating unit structure is smaller than 40 mol%, the above effect is reduced.
本発明の好ましいポリアミド樹脂としては下記一般式(8)で示される繰り返し単位構造を有するポリアミドが挙げられる。 Preferred polyamide resins of the present invention include polyamides having a repeating unit structure represented by the following general formula (8).
一般式(8)中、Y1は2価のアルキル置換されたシクロアルカンを含む基、Z1はメチレン基、mは1〜3、nは3〜20を示す。 In General Formula (8), Y 1 represents a group containing a divalent alkyl-substituted cycloalkane, Z 1 represents a methylene group, m represents 1 to 3, and n represents 3 to 20.
上記一般式(8)中、Y1の2価のアルキル置換されたシクロアルカンを含む基は下記化学構造が好ましい。即ち、Y1が下記化学構造を有する本発明のポリアミド樹脂は、黒ポチや擦り傷によるハーフトーン画像の劣化防止の改善効果が見られる。 In the general formula (8), the group containing a divalent alkyl-substituted cycloalkane of Y 1 preferably has the following chemical structure. That is, the polyamide resin of the present invention in which Y 1 has the following chemical structure shows an improvement effect of preventing deterioration of a halftone image due to black spots or scratches.
上記化学構造において、Aは単結合、炭素数1〜4のアルキレン基を示し、R4は置換基で、アルキル基を示し、pは1〜5の自然数を示す。但し、複数のR4は同一でも、異なっていても良い。 In the above chemical structure, A represents a single bond and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, R 4 represents a substituent, represents an alkyl group, and p represents a natural number of 1 to 5. However, the plurality of R 4 may be the same or different.
上記ポリアミド樹脂の具体例としては下記のような例が挙げられる。 Specific examples of the polyamide resin include the following examples.
上記具体例中の()内の%は繰り返し単位構造のアミド結合間の炭素数が7以上の繰り返し単位構造の比率(モル%)を示す。 In the above specific examples, “%” in parentheses indicates the ratio (mol%) of the repeating unit structure having 7 or more carbon atoms between amide bonds in the repeating unit structure.
上記具体例の中でも、一般式(8)の繰り返し単位構造を有するN−1〜N−4のポリアミド樹脂が特に好ましい。 Among the above specific examples, N-1 to N-4 polyamide resins having a repeating unit structure of the general formula (8) are particularly preferable.
又、上記ポリアミド樹脂の分子量は数平均分子量で5,000〜80,000が好ましく、10,000〜60,000がより好ましい。数平均分子量が5,000以下だと中間層の膜厚の均一性が劣化し、本発明の効果が十分に発揮されにくい。一方、80,000より大きいと、樹脂の溶媒溶解性が低下しやすく、中間層中に凝集樹脂が発生しやすく、黒ポチやハーフトーン画像の劣化が発生しやすい。 The molecular weight of the polyamide resin is preferably 5,000 to 80,000, more preferably 10,000 to 60,000 in terms of number average molecular weight. When the number average molecular weight is 5,000 or less, the uniformity of the film thickness of the intermediate layer is deteriorated, and the effects of the present invention are not sufficiently exhibited. On the other hand, if it is larger than 80,000, the solvent solubility of the resin tends to be lowered, and an agglomerated resin is likely to be generated in the intermediate layer, so that black spots and halftone images are likely to be deteriorated.
上記ポリアミド樹脂はその一部が既に市販されており、例えばダイセル・デグサ(株)社製のベスタメルトX1010、X4685等の商品名で販売されて、一般的なポリアミドの合成法で作製することができるが、以下に合成例の一例を挙げる。 A part of the polyamide resin is already available on the market. For example, the polyamide resin is sold under the trade names such as Vestamelt X1010 and X4685 manufactured by Daicel Degussa Co., Ltd., and can be produced by a general synthesis method of polyamide. However, an example of a synthesis example is given below.
例示ポリアミド樹脂(N−1)の合成
攪拌機、窒素、窒素導入管、温度計、脱水管等を備えた重合釜にラウリルラクタム215質量部、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミン112質量部、1,12−ドデカンシカルボン酸153質量部及び水2質量部を混合し、加熱加圧下、水を留出させながら9時間反応させた。重合物を取り出し、C13−NMRにより共重合組成を求めたところ、N−1の組成と一致した。尚、上記合成された共重合のメルトフローインデックス(MFI)は(230℃/2.16kg)の条件で、5g/10minであった。
Synthesis of exemplified polyamide resin (N-1) 215 parts by mass of lauryl lactam, 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine in a polymerization kettle equipped with a stirrer, nitrogen, nitrogen introduction tube, thermometer, dehydration tube, etc. 112 parts by mass, 153 parts by mass of 1,12-dodecanedicarboxylic acid and 2 parts by mass of water were mixed and reacted for 9 hours while distilling water under heating and pressure. When the polymer was taken out and the copolymer composition was determined by C 13 -NMR, it coincided with the composition of N-1. The melt flow index (MFI) of the synthesized copolymer was 5 g / 10 min under the condition of (230 ° C./2.16 kg).
上記ポリアミド樹脂を溶解し、塗布液を作製する溶媒としては、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール等の炭素数2〜4のアルコール類が好ましく、ポリアミドの溶解性と作製された塗布液の塗布性の点で優れている。これらの溶媒は全溶媒中に30〜100質量%、好ましくは40〜100質量%、更には50〜100質量%が好ましい。前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
本発明の中間層の膜厚は0.3〜10μmが好ましい。中間層の膜厚が0.5μm未満では、黒ポチやハーフトーン画像の劣化が発生しやすく、10μmを超えると、残留電位の上昇や転写メモリーが発生しやすく、鮮鋭性が劣化しやすい。中間層の膜厚は0.5〜5μmがより好ましい。
As the solvent for dissolving the polyamide resin and preparing the coating solution, alcohols having 2 to 4 carbon atoms such as ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol are preferable, It is excellent in the solubility of polyamide and the coating property of the prepared coating solution. These solvents are 30 to 100% by mass, preferably 40 to 100% by mass, and more preferably 50 to 100% by mass in the total solvent. Examples of co-solvents that can be used in combination with the above-mentioned solvent to obtain preferable effects include methanol, benzyl alcohol, toluene, methylene chloride, cyclohexanone, and tetrahydrofuran.
The thickness of the intermediate layer of the present invention is preferably 0.3 to 10 μm. If the film thickness of the intermediate layer is less than 0.5 μm, black spots and halftone images are likely to deteriorate. If the film thickness exceeds 10 μm, residual potential increases and transfer memory tends to occur, and sharpness tends to deteriorate. As for the film thickness of an intermediate | middle layer, 0.5-5 micrometers is more preferable.
又、上記中間層は実質的に絶縁層であることが好ましい。ここで絶縁層とは、体積抵抗が1×108以上である。本発明の中間層及び保護層の体積抵抗は1×108〜1015Ω・cmが好ましく、1×109〜1014Ω・cmがより好ましく、更に好ましくは、2×109〜1×1013Ω・cmである。体積抵抗は下記のようにして測定できる。 Moreover, it is preferable that the said intermediate | middle layer is an insulating layer substantially. Here, the insulating layer has a volume resistance of 1 × 10 8 or more. The volume resistance of the intermediate layer and the protective layer of the present invention is preferably 1 × 10 8 to 10 15 Ω · cm, more preferably 1 × 10 9 to 10 14 Ω · cm, and further preferably 2 × 10 9 to 1 ×. 10 13 Ω · cm. The volume resistance can be measured as follows.
測定条件;JIS:C2318−1975に準ずる。 Measurement conditions: According to JIS: C2318-1975.
測定器:三菱油化社製Hiresta IP
測定条件:測定プローブ HRS
印加電圧:500V
測定環境:30±2℃、80±5RH%
体積抵抗が1×108未満では中間層の電荷ブロッキング性が低下し、黒ポチの発生が増大し、有機感光体の電位保持性も劣化し、良好な画質が得られない。一方1015Ω・cmより大きいと繰り返し画像形成で残留電位が増大しやすく、良好な画質が得られない。
Measuring instrument: Hiresta IP manufactured by Mitsubishi Yuka
Measurement conditions: Measurement probe HRS
Applied voltage: 500V
Measurement environment: 30 ± 2 ℃, 80 ± 5RH%
If the volume resistance is less than 1 × 10 8 , the charge blocking property of the intermediate layer decreases, the occurrence of black spots increases, the potential holding property of the organic photoreceptor deteriorates, and good image quality cannot be obtained. On the other hand, if it is greater than 10 15 Ω · cm, the residual potential tends to increase in repeated image formation, and good image quality cannot be obtained.
感光層
本発明の感光体の感光層構成は前記中間層上に電荷発生機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造の感光層構成でも良いが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取ることが好ましい。正帯電用の感光体では前記層構成の順が負帯電用感光体の場合の逆となる。本発明の最も好ましい感光層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体構成である。
Photosensitive layer The photosensitive layer configuration of the photoreceptor of the present invention may be a single-layer photosensitive layer configuration in which the intermediate layer has a charge generation function and a charge transport function in one layer, but more preferably the function of the photosensitive layer. The charge generation layer (CGL) and the charge transport layer (CTL) may be separated from each other. By adopting a configuration in which the functions are separated, an increase in the residual potential due to repeated use can be controlled to be small, and other electrophotographic characteristics can be easily controlled according to the purpose. In the negatively charged photoconductor, it is preferable that a charge generation layer (CGL) is formed on the intermediate layer, and a charge transport layer (CTL) is formed thereon. In the positively charged photoconductor, the order of the layer configuration is the reverse of that in the negatively charged photoconductor. The most preferred photosensitive layer structure of the present invention is a negatively charged photoreceptor structure having the function separation structure.
以下に機能分離負帯電感光体の感光層構成について説明する。 The structure of the photosensitive layer of the function-separated negatively charged photoreceptor will be described below.
電荷発生層
電荷発生層には電荷発生物質(CGM)を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有しても良い。
Charge generation layer The charge generation layer contains a charge generation material (CGM). Other substances may contain a binder resin and other additives as necessary.
電荷発生物質(CGM)としては公知の電荷発生物質(CGM)を用いることができる。例えばフタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料などを用いることができる。本発明で好ましく用いられるCGMは複数の分子間で安定な凝集構造をとりうる結晶構造を有するものであり、具体的には特定の結晶構造を有するフタロシアニン顔料、ペリレン顔料のCGMが挙げられる。例えばCu−Kα線に対するブラッグ角2θの27.2°に最大ピークを有するチタニルフタロシアニン、同2θの7.5°、28.7°に顕著な回折ピークを有するチタニルフタロシン、同2θの12.4に最大ピークを有するビスベンズイミダゾールペリレン等のCGMは繰り返し使用に伴う劣化がほとんどなく、残留電位増加小さくすることができる。 A known charge generation material (CGM) can be used as the charge generation material (CGM). For example, a phthalocyanine pigment, an azo pigment, a perylene pigment, an azulenium pigment, or the like can be used. The CGM preferably used in the present invention has a crystal structure capable of forming a stable aggregate structure among a plurality of molecules. Specific examples include CGMs of phthalocyanine pigments and perylene pigments having a specific crystal structure. For example, titanyl phthalocyanine having a maximum peak at a Bragg angle 2θ of 27.2 ° with respect to Cu—Kα rays, titanyl phthalocyanine having a remarkable diffraction peak at 7.5 ° and 28.7 ° of the same 2θ, and 12.2 of the same 2θ. CGM such as bisbenzimidazole perylene having a maximum peak at 4 is hardly deteriorated by repeated use, and the residual potential can be increased and decreased.
又、Cu−Kαの特性X線回折スペクトルのブラッグ角(2θ±0.2°)において、少なくとも7.4°、16.6°、25.5°、28.3°の位置に特徴的な回折ピークを有するクロルガリウムフタロシアニン顔料、少なくとも7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.1°の位置に特徴的な回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及び少なくとも6.8°、12.8°、15.8°、26.6°の位置に特徴的な回折ピークを有するガリウムフタロシアニン顔料が好ましい。 Further, it is characteristic at positions of at least 7.4 °, 16.6 °, 25.5 ° and 28.3 ° in the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of the characteristic X-ray diffraction spectrum of Cu-Kα. Chlorgallium phthalocyanine pigment with diffraction peaks, characteristic at positions of at least 7.5 °, 9.9 °, 12.5 °, 16.3 °, 18.6 °, 25.1 °, 28.1 ° Preference is given to hydroxygallium phthalocyanine pigments having diffraction peaks and gallium phthalocyanine pigments having characteristic diffraction peaks at positions of at least 6.8 °, 12.8 °, 15.8 °, 26.6 °.
特に、フタロシアニン顔料を電荷発生層に用いる場合、該電荷発生層に隣接する電荷輸送層に本発明の一般式(1)の化合物を含有させると、フタロシアニン顔料で発生しやすいメモリー現象を改善し、小さくすることが出来る。 In particular, when a phthalocyanine pigment is used in the charge generation layer, the inclusion of the compound of the general formula (1) of the present invention in the charge transport layer adjacent to the charge generation layer improves the memory phenomenon that is likely to occur with the phthalocyanine pigment, It can be made smaller.
電荷発生層にCGMの分散媒としてバインダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダー樹脂100質量部に対し20〜600質量部が好ましい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の膜厚は0.01μm〜1μmが好ましい。0.01μm未満では十分な感度特性が得られず、残留電位が上昇しやすい。一方、1μmを超えても、感度が低下しやすく、転写メモリーも発生しやすい。 When a binder is used as the CGM dispersion medium in the charge generation layer, a known resin can be used as the binder, but the most preferred resins include formal resin, butyral resin, silicone resin, silicone-modified butyral resin, phenoxy resin, and the like. Can be mentioned. The ratio of the binder resin to the charge generating material is preferably 20 to 600 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. By using these resins, the increase in residual potential associated with repeated use can be minimized. The thickness of the charge generation layer is preferably 0.01 μm to 1 μm. If the thickness is less than 0.01 μm, sufficient sensitivity characteristics cannot be obtained, and the residual potential tends to increase. On the other hand, even if the thickness exceeds 1 μm, the sensitivity tends to decrease and a transfer memory tends to occur.
電荷輸送層
本発明の電荷輸送層としては前記した構成の電荷輸送層を用いる。
Charge Transport Layer The charge transport layer of the present invention is used as the charge transport layer of the present invention.
中間層、電荷発生層、電荷輸送層等の層形成に用いられる溶媒又は分散媒としては、n−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプロパン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではないが、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン等が好ましく用いられる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混合溶媒として用いることもできる。 Solvents or dispersion media used to form layers such as intermediate layers, charge generation layers, and charge transport layers include n-butylamine, diethylamine, ethylenediamine, isopropanolamine, triethanolamine, triethylenediamine, N, N-dimethylformamide, acetone , Methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, cyclohexanone, benzene, toluene, xylene, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, Tetrachloroethane, tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane, methanol, ethanol, butanol, isopropanol, ethyl acetate, butyl acetate, dimethyl sulfoxide, methyl cello Lube, and the like. Although this invention is not limited to these, Dichloromethane, 1, 2- dichloroethane, methyl ethyl ketone, etc. are used preferably. These solvents may be used alone or as a mixed solvent of two or more.
又、これらの各層の塗布溶液は塗布工程に入る前に、塗布溶液中の異物や凝集物を除去するために、金属フィルター、メンブランフィルター等で濾過することが好ましい。例えば、日本ポール社製のプリーツタイプ(HDC)、デプスタイプ(プロファイル)、セミデプスタイプ(プロファイルスター)等を塗布液の特性に応じて選択し、濾過をすることが好ましい。 Further, the coating solution for each layer is preferably filtered with a metal filter, a membrane filter or the like in order to remove foreign matters and aggregates in the coating solution before entering the coating step. For example, it is preferable to select a pleat type (HDC), a depth type (profile), a semi-depth type (profile star), etc., manufactured by Nippon Pole Co., Ltd. according to the characteristics of the coating solution and perform filtration.
次に有機感光体を製造するための塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられる。なお保護層は前記円形量規制型塗布加工方法を用いるのが最も好ましい。前記円形量規制型塗布については例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載されている。 Next, as a coating processing method for manufacturing the organic photoreceptor, a coating processing method such as dip coating, spray coating, circular amount regulation type coating or the like is used. It is most preferable to use the circular amount regulation type coating method for the protective layer. The circular amount regulation type coating is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-189061.
次に、本発明の有機感光体を用いた画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus using the organic photoreceptor of the present invention will be described.
図1に示す画像形成装置1は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部A、画像処理部B、画像形成部C、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Dから構成されている。 An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a digital image forming apparatus, and includes an image reading unit A, an image processing unit B, an image forming unit C, and a transfer paper transport unit D as a transfer paper transport unit. Yes.
画像読取り部Aの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台11上に載置された原稿は原稿搬送ローラ12によって1枚宛分離搬送され読み取り位置13aにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ12によって原稿排紙皿14上に排出される。
An automatic document feeder that automatically conveys the document is provided above the image reading unit A. The document placed on the document table 11 is separated and conveyed by the
一方、プラテンガラス13上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第1ミラーから成る第1ミラーユニット15の速度vによる読み取り動作と、V字状に位置した第2ミラー及び第3ミラーから成る第2ミラーユニット16の同方向への速度v/2による移動によって読み取られる。
On the other hand, the image of the original when placed on the
読み取られた画像は、投影レンズ17を通してラインセンサである撮像素子CCDの受光面に結像される。撮像素子CCD上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号(輝度信号)に光電変換されたのちA/D変換を行い、画像処理部Bにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
The read image is formed on the light receiving surface of the image sensor CCD, which is a line sensor, through the
画像形成部Cでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体21と、その外周に、該感光体21を帯電させる帯電手段(帯電工程)22、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段220、現像手段(現像工程)23、転写手段(転写工程)である転写搬送ベルト装置45、前記感光体21のクリーニング装置(クリーニング工程)26及び光除電手段(光所電荷発生工程)としてのPCL(プレチャージランプ)27が各々動作順に配置されている。また、現像手段23の下流側には感光体21上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段222が設けられている。感光体21には、本発明の有機感光体を使用し、図示の時計方向に駆動回転される。
In the image forming unit C, as an image forming unit, a drum-shaped
回転する感光体21へは帯電手段22による一様帯電がなされた後、像露光手段(像露光工程)30としての露光光学系により画像処理部Bのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段30としての露光光学系は図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー31、fθレンズ34、シリンドリカルレンズ35を経て反射ミラー32により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体21に対してAoの位置において像露光が行われ、感光体21の回転(副走査)によって静電潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い静電潜像を形成する。
After the rotating
本発明の画像形成方法においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、像露光をスポット面積が2×10-9m2以下の露光ビームを用いて行うことが好ましい。このような小径のビーム露光を行っても、本発明の有機感光体は、該スポット面積に対応した画像を忠実に形成することができる。より好ましいスポット面積は、0.01×10-9〜1×10-9m2である。その結果400dpi(dpi:2.54cm当たりのドット数)以上で、256階調を実現するところのきわめて優れた画像品質を達成することができる。 In the image forming method of the present invention, when an electrostatic latent image is formed on a photoreceptor, it is preferable to perform image exposure using an exposure beam having a spot area of 2 × 10 −9 m 2 or less. Even when such small-diameter beam exposure is performed, the organic photoreceptor of the present invention can faithfully form an image corresponding to the spot area. A more preferable spot area is 0.01 × 10 −9 to 1 × 10 −9 m 2 . As a result, it is possible to achieve extremely excellent image quality that achieves 256 gradations at 400 dpi (dpi: the number of dots per 2.54 cm) or more.
前記露光ビームのスポット面積とは該ビーム光の強度がピーク強度の1/e2以上の光強度に対応する面積で表される。 The spot area of the exposure beam is represented by an area corresponding to a light intensity at which the intensity of the beam light is 1 / e 2 or more of the peak intensity.
用いられる露光ビームとしては半導体レーザを用いた走査光学系、及びLEDや液晶シャッター等の固体スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等があるがそれぞれのピーク強度の1/e2までの部分をスポット面積とする。 The exposure beam used includes a scanning optical system using a semiconductor laser, and a solid state scanner such as an LED or a liquid crystal shutter. The light intensity distribution includes a Gaussian distribution and a Lorentz distribution, but 1 / e of each peak intensity. The area up to 2 is the spot area.
感光体21上の静電潜像は現像手段23によって反転現像が行われ、感光体21の表面に可視像のトナー像が形成される。本発明の画像形成方法では、該現像手段に用いられる現像剤には粉砕系トナー又は重合トナーのいずれを用いてもよいが、形状や粒度分布が均一な重合トナーを本発明の有機感光体と併用することにより、より鮮鋭性が良好な電子写真画像を得ることができる。
The electrostatic latent image on the
又、本発明の有機感光体は現像剤に0.1〜1.0μmの無機外添剤と50nm以下の無機外添剤を含有するトナーを用いた時に、本発明の効果、特にダッシュマークや擦り傷によるハーフトーン画像の劣化防止や転写メモリーの改善効果が大きい。 The organic photoreceptor of the present invention is effective when the toner containing 0.1 to 1.0 μm of inorganic external additive and 50 nm or less of inorganic external additive is used as a developer. Greatly prevents deterioration of halftone images due to scratches and improves transfer memory.
転写紙搬送部Dでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Pが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット41(A)、41(B)、41(C)が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット42が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Pは案内ローラ43によって搬送路40に沿って給紙され、給紙される転写紙Pの傾きと偏りの修正を行う対の給紙レジストローラ44によって転写紙Pは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路40、転写前ローラ43a、給紙経路46及び進入ガイド板47に案内され、感光体21上のトナー画像が転写位置Boにおいて転写極24及び分離極25によって転写搬送ベルト装置45の転写搬送ベルト454に載置搬送されながら転写紙Pに転写され、該転写紙Pは感光体21面より分離し、転写搬送ベルト装置45により定着手段50に搬送される。
In the transfer paper transport section D, paper feed units 41 (A), 41 (B), and 41 (C) are provided below the image forming unit as transfer paper storage means for storing transfer paper P of different sizes. Further, a manual
定着手段50は定着ローラ51と加圧ローラ52とを有しており、転写紙Pを定着ローラ51と加圧ローラ52との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた転写紙Pは排紙トレイ64上に排出される。
The fixing
以上は転写紙の片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材170が切り替わり、転写紙案内部177が開放され、転写紙Pは破線矢印の方向に搬送される。
The above describes the state in which image formation is performed on one side of the transfer paper. However, in the case of double-sided copying, the paper
更に、搬送機構178により転写紙Pは下方に搬送され、転写紙反転部179によりスイッチバックさせられ、転写紙Pの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット130内に搬送される。
Further, the transfer paper P is transported downward by the
転写紙Pは両面複写用給紙ユニット130に設けられた搬送ガイド131を給紙方向に移動し、給紙ローラ132で転写紙Pを再給紙し、転写紙Pを搬送路40に案内する。
The transfer paper P is moved in a paper feed direction by a
再び、上述したように感光体21方向に転写紙Pを搬送し、転写紙Pの裏面にトナー画像を転写し、定着手段50で定着した後、排紙トレイ64に排紙する。
Again, as described above, the transfer paper P is conveyed in the direction of the
本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。 The image forming apparatus of the present invention is configured by integrally combining the above-described photosensitive member and components such as a developing device and a cleaning device as a process cartridge, and this unit is configured to be detachable from the apparatus main body. Also good. In addition, a process cartridge is formed by integrally supporting at least one of a charger, an image exposure device, a developing device, a transfer or separation device, and a cleaning device together with a photosensitive member, and a single unit that is detachable from the apparatus main body. It is good also as a structure which can be attached or detached using guide means, such as a rail of an apparatus main body.
次に図2は本発明の有機感光体を用いたカラー画像形成装置(少なくとも有機感光体の周辺に帯電手段、露光手段、複数の現像手段、転写手段、クリーニング手段及び中間転写体を有する複写機あるいはレーザービームプリンタ)の構成断面図である。ベルト状の中間転写体70は中程度の抵抗の弾性体を使用している。
Next, FIG. 2 shows a color image forming apparatus using the organic photoreceptor of the present invention (a copying machine having at least a charging means, an exposing means, a plurality of developing means, a transfer means, a cleaning means, and an intermediate transfer body around the organic photoreceptor. 1 is a sectional view of the configuration of a laser beam printer). The belt-shaped
21は像形成体として繰り返し使用される回転ドラム型の感光体であり、矢示の反時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。
感光体21は回転過程で、帯電手段22により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の像露光手段30により画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームによる走査露光光等による画像露光を受けることにより目的のカラー画像のイエロー(Y)の色成分像に対応した静電潜像が形成される。
In the rotation process, the
次いで、その静電潜像がイエロー(Y)の現像手段(イエロー色現像器)23Yにより第1色であるイエロートナーにより現像される。この時第2〜第4の現像手段(マゼンタ色現像器、シアン色現像器、ブラック色現像器)23M、23C、23Bkの各現像器は作動オフになっていて感光体21には作用せず、上記第1色目のイエロートナー画像は上記第2〜第4の現像器により影響を受けない。
Next, the electrostatic latent image is developed with yellow toner which is the first color by yellow (Y) developing means (yellow color developing device) 23Y. At this time, the second to fourth developing means (magenta developer, cyan developer, black developer) 23M, 23C, and 23Bk are turned off and do not act on the
中間転写体70はローラ79a、79b、79c、79d、79eで張架されて時計方向に感光体21と同じ周速度をもって回転駆動されている。
The
感光体21上に形成担持された上記第1色目のイエロートナー画像が、感光体1と中間転写体70とのニップ部を通過する過程で、1次転写ローラ24aから中間転写体70に印加される1次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写体70の外周面に順次中間転写(1次転写)されていく。
The yellow toner image of the first color formed and supported on the
中間転写体70に対応する第1色のイエロートナー画像の転写を終えた感光体21の表面は、クリーニング装置26により清掃される。
The surface of the
以下、同様に第2色のマゼンタトナー画像、第3色のシアントナー画像、第4色のクロ(ブラック)トナー画像が順次中間転写体70上に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した重ね合わせカラートナー画像が形成される。
Similarly, the second color magenta toner image, the third color cyan toner image, and the fourth color black (black) toner image are sequentially superimposed and transferred onto the
2次転写ローラ24bで、2次転写対向ローラ79bに対応し平行に軸受させて中間転写体70の下面部に離間可能な状態に配設してある。
The
感光体21から中間転写体70への第1〜第4色のトナー画像の順次重畳転写のための1次転写バイアスはトナーとは逆極性で、バイアス電源から印加される。その印加電圧は、例えば+100V〜+2kVの範囲である。
The primary transfer bias for sequentially superimposing and transferring the first to fourth color toner images from the
感光体21から中間転写体70への第1〜第3色のトナー画像の1次転写工程において、2次転写ローラ24b及び中間転写体クリーニング手段26Aは中間転写体70から離間することも可能である。
In the primary transfer process of the first to third color toner images from the
ベルト状の中間転写体70上に転写された重ね合わせカラートナー画像の第2の画像担持体である転写材Pへの転写は、2次転写ローラ24bが中間転写体70のベルトに当接されると共に、対の給紙レジストローラ44から転写紙ガイドを通って、中間転写体70のベルトに2次転写ローラ24bとの当接ニップに所定のタイミングで転写材Pが給送される。2次転写バイアスがバイアス電源から2次転写ローラ24bに印加される。この2次転写バイアスにより中間転写体70から第2の画像担持体である転写材Pへ重ね合わせカラートナー画像が転写(2次転写)される。トナー画像の転写を受けた転写材Pは定着手段50へ導入され加熱定着される。
When the superimposed color toner image transferred onto the belt-shaped
本発明の有機感光体は電子写真複写機、レーザプリンター、LEDプリンター及び液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置一般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用することができる。 The organophotoreceptor of the present invention is generally applicable to electrophotographic apparatuses such as electrophotographic copying machines, laser printers, LED printers, and liquid crystal shutter printers, but also displays, recordings, light printing, plate making and facsimiles using electrophotographic technology. The present invention can be widely applied to such devices.
図3は、本発明の有機感光体を用いた他のカラー画像形成装置の断面構成図である。 FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of another color image forming apparatus using the organic photoreceptor of the present invention.
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段41及び定着手段50とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
This color image forming apparatus is called a tandem type color image forming apparatus, and includes four sets of image forming units (image forming units) 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, an endless belt-shaped intermediate
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体21Yの周囲に配置された帯電手段22Y、露光手段30Y、現像手段23Y、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、クリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体21M、帯電手段22M、露光手段30M、現像手段23M、一次転写手段としての一次転写ローラ5M、クリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体21C、帯電手段22C、露光手段30C、現像手段23C、一次転写手段としての一次転写ローラ5C、クリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部10Bkは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体21Bk、帯電手段22Bk、露光手段30Bk、現像手段23Bk、一次転写手段としての一次転写ローラ5Bk、クリーニング手段6Bkを有する。
An
前記4組の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体ドラム21Y、21M、21C、21Bkを中心に、回転する帯電手段22Y、22M、22C、22Bkと、像露光手段30Y、30M、30C、30Bkと、回転する現像手段23Y、23M、23C、23Bk、及び、感光体ドラム21Y、21M、21C、21Bkをクリーニングするクリーニング手段5Y、5M、5C、5Bkより構成されている。
The four sets of
前記画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体21Y、21M、21C、21Bkにそれぞれ形成するトナー像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット10Yを例にして詳細に説明する。
The
画像形成ユニット10Yは、像形成体である感光体ドラム21Yの周囲に、帯電手段22Y(以下、単に帯電手段22Y、あるいは、帯電器22Yという)、露光手段30Y、現像手段23Y、クリーニング手段5Y(以下、単にクリーニング手段5Y、あるいは、クリーニングブレード5Yという)を配置し、感光体ドラム21Y上にイエロー(Y)のトナー像を形成するものである。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット10Yのうち、少なくとも感光体ドラム21Y、帯電手段22Y、現像手段23Y、クリーニング手段5Yを一体化するように設けている。
The
帯電手段22Yは、感光体ドラム21Yに対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態においては、感光体ドラム21Yにコロナ放電型の帯電器22Yが用いられている。
The charging
像露光手段30Yは、帯電器22Yによって一様な電位を与えられた感光体ドラム21Y上に、画像信号(イエロー)に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光手段30Yとしては、感光体ドラム21Yの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したLEDと結像素子(商品名;セルフォックレンズ)とから構成されるもの、あるいは、レーザ光学系などが用いられる。
The
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
The endless belt-like intermediate
画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット40内に収容された記録材(定着された最終画像を担持する支持体:例えば普通紙、透明シート等)としての用紙Pは、給紙手段41により給紙され、複数の中間ローラ42A、42B、42C、42D、レジストローラ43を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ5Aに搬送され、用紙P上に二次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Pは、定着手段50により定着処理され、排紙ローラ45に挟持されて機外の排紙トレイ46上に載置される。
Each color image formed by the
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ5Aにより用紙Pにカラー画像を転写した後、用紙Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
On the other hand, after the color image is transferred onto the paper P by the
画像形成処理中、一次転写ローラ5Bkは常時、感光体21Bkに圧接している。他の一次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体21Y、21M、21Cに圧接する。
During the image forming process, the primary transfer roller 5Bk is always in pressure contact with the photoreceptor 21Bk. The other
二次転写ローラ5Aは、ここを用紙Pが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体70に圧接する。
The
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。
Further, the
筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とから成る。
The
画像形成部10Y、10M、10C、10Bkは、垂直方向に縦列配置されている。感光体21Y、21M、21C、21Bkの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71、72、73、74を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bk、及びクリーニング手段6Aとから成る。
The
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。但し、下記文中の「部」は「質量部」を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this. However, “part” in the following text indicates “part by mass”.
以下のようにして、評価に用いる感光体を作製した。 A photoreceptor used for evaluation was produced as follows.
感光体1の作製
中間層
洗浄済み円筒状アルミニウム基体(切削加工によりJISB−0601規定の十点表面粗さRz:0.81μmに加工した)上に、下記中間層塗布液を浸漬塗布法で塗布し、120℃30分で乾燥し、乾燥膜厚3.0μmの中間層を形成した。
Preparation of photoreceptor 1 Intermediate layer The following intermediate layer coating solution is applied by a dip coating method onto a cleaned cylindrical aluminum substrate (10-point surface roughness Rz defined by JISB-0601 by cutting): 0.81 μm) And dried at 120 ° C. for 30 minutes to form an intermediate layer having a dry film thickness of 3.0 μm.
下記中間層分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュフィルター公称濾過精度:5ミクロン、圧力;50kPa)し、中間層塗布液を作製した。 The following intermediate layer dispersion is diluted twice with the same mixed solvent, and is allowed to stand overnight and then filtered (filter; rigesh mesh filter made by Nippon Pole Co., Ltd., nominal filtration accuracy: 5 microns, pressure: 50 kPa). Produced.
(中間層分散液の作製)
バインダー樹脂:(例示ポリアミドN−1) 1部(1.00体積部)
ルチル形酸化チタンA1(一次粒径35nm;メチルハイドロジェンシロキサンとジメチルシロキサンの共重合体(モル比1:1)を用い、酸化チタン全質量の5質量%の量で表面処理したもの) 3.5部(1.0体積部)
エタノール/n−プロピルアルコール/THF(=45/20/30質量比)10部
上記成分を混合し、サンドミル分散機を用い、10時間、バッチ式にて分散して、中間層分散液を作製した。
(Preparation of intermediate layer dispersion)
Binder resin: (Exemplary polyamide N-1) 1 part (1.00 volume part)
2. Rutile-type titanium oxide A1 (
Ethanol / n-propyl alcohol / THF (= 45/20/30 mass ratio) 10 parts The above components were mixed and dispersed in a batch system for 10 hours using a sand mill disperser to prepare an intermediate layer dispersion. .
電荷発生層
下記成分を混合し、サンドミル分散機を用いて分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を浸漬塗布法で塗布し、前記中間層の上に乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
Charge generation layer The following components were mixed and dispersed using a sand mill disperser to prepare a charge generation layer coating solution. This coating solution was applied by a dip coating method to form a charge generation layer having a dry film thickness of 0.3 μm on the intermediate layer.
電荷発生物質:ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料(Cu−Kαの特性X線回折スペクトルのブラッグ角(2θ±0.2°)において、少なくとも7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.1°の位置に特徴的な回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料) 20部
シリコーン変性ポリビニルブチラール 10部
4−メトキシ−4−メチル−2ーペンタノン 700部
t−ブチルアセテート 300部
電荷輸送層
下記成分を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚25μmの電荷輸送層を形成し、感光体1を作製した。
Charge generation material: hydroxygallium phthalocyanine pigment (at least 7.5 °, 9.9 °, 12.5 °, 16.3 at the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of the characteristic X-ray diffraction spectrum of Cu-Kα) (Hydroxygallium phthalocyanine pigment having diffraction peaks characteristic at positions of 18.6 °, 25.1 °, and 28.1 °) 20 parts Silicone-modified polyvinyl butyral 10 parts 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone 700 Part t-Butyl acetate 300 parts Charge transport layer The following components were mixed and dissolved to prepare a charge transport layer coating solution. This coating solution was applied onto the charge generation layer by a dip coating method to form a charge transport layer having a dry film thickness of 25 μm.
電荷輸送物質(例示化合物CT1−27) 70部
バインダー樹脂(例示化合物PC−1(Mv:30000)) 100部
R1がエチル基の一般式(1)の化合物 8部
テトラヒドロフラン/トルエン(体積比8/2) 750部
感光体2〜15の作製
中間層のN型半導性粒子、バインダー樹脂、乾燥膜厚、電荷発生物質、電荷輸送層のバインダー樹脂、電荷輸送物質、一般式(1)の化合物、膜厚等を表1のように変更した以外は感光体1と同様にして感光体2〜15を作製した。但し、表1の中間層体積比は感光体1〜15の全ての中間層のバインダー樹脂の体積とN型半導性粒子の体積の合計体積を一定にした上で、バインダー樹脂の体積とN型半導性粒子の体積の比(Vn/Vb)を変えた中間層分散液を作製して、中間層を形成した。
Charge transport material (Exemplary compound CT1-27) 70 parts Binder resin (Exemplary compound PC-1 (Mv: 30000)) 100 parts Compound of general formula (1) wherein R 1 is
尚、前記感光体1〜15の作製と同時に、各感光体の中間層塗布液を用いて、アルミ蒸着したポリエチレンテレフタレート支持体上に各中間層塗布液を塗布し、前記感光体の乾燥条件と同じ条件で乾燥膜厚10μmの中間層を形成して体積抵抗測定用試料を作製し、各中間層の体積抵抗を測定した。その結果、感光体1〜15の中間層の体積抵抗は全て1×108Ω・cm以上であった。 At the same time as the production of the photoconductors 1 to 15, each intermediate layer coating solution was applied onto an aluminum-deposited polyethylene terephthalate support using the intermediate layer coating solution of each photoconductor. An intermediate layer having a dry film thickness of 10 μm was formed under the same conditions to prepare a volume resistance measurement sample, and the volume resistance of each intermediate layer was measured. As a result, the volume resistances of the intermediate layers of the photoreceptors 1 to 15 were all 1 × 10 8 Ω · cm or more.
表中、
A1はルチル形酸化チタン
A2はアナターゼ形酸化チタン
Zは酸化亜鉛
*1はメチルハイドロジェンシロキサンとジメチルシロキサンの共重合体(モル比1:1)
*2はメチルハイドロジェンシロキサンとジメチルシロキサンの共重合体(モル比9:1)
*3はメチルハイドロジェンシロキサンとジメチルシロキサンの共重合体(モル比2:8)
*4はメチルハイドロジェンシロキサンとジエチルシロキサンの共重合体(モル比1:1)
*5はメチルハイドロジェンシロキサンとメチルエチルシロキサンの共重合体(モル比1:1)
*6はメチルハイドロジェンポリシロキサン
*7は一次処理:シリカ・アルミナ、二次処理メチルトリメトキシシラン
尚、表中、表面処理とは粒子の表面に施した表面処理に用いた物質を示す(但し、一次処理のシリカ・アルミナは粒子表面に析出したシリカ・アルミナを意味する)。
In the table,
A1 is rutile titanium oxide A2 is anatase titanium oxide Z is zinc oxide * 1 is a copolymer of methylhydrogensiloxane and dimethylsiloxane (molar ratio 1: 1)
* 2 is a copolymer of methylhydrogensiloxane and dimethylsiloxane (molar ratio 9: 1)
* 3 is a copolymer of methylhydrogensiloxane and dimethylsiloxane (molar ratio 2: 8)
* 4 is a copolymer of methylhydrogensiloxane and diethylsiloxane (molar ratio 1: 1)
* 5: Copolymer of methylhydrogensiloxane and methylethylsiloxane (molar ratio 1: 1)
* 6 is methylhydrogenpolysiloxane * 7 is primary treatment: silica / alumina, secondary treatment methyltrimethoxysilane In the table, surface treatment refers to the substance used for the surface treatment applied to the surface of the particles (however, The silica / alumina of the primary treatment means silica / alumina deposited on the particle surface).
又、表中の融解熱、吸水率の測定は以下のようにして行った。 The heat of fusion and water absorption in the table were measured as follows.
融解熱の測定条件
測定機:島津製作所「島津熱流速示差走査熱量計DSC−50」を用いて測定した。
Measurement conditions of heat of fusion Measuring machine: Measured using Shimadzu Corporation “Shimadzu heat flow rate differential scanning calorimeter DSC-50”.
測定条件:測定試料を上記測定機に設定し、室温(24℃)から測定開始、200℃迄5℃/分で昇温し、次いで室温まで5℃/分で冷却する。これを2回連続で行い、2回めの昇温時の融解による吸熱ピーク面積より融解熱を算出する。 Measurement conditions: The measurement sample is set in the above-mentioned measuring machine, measurement is started from room temperature (24 ° C.), the temperature is raised to 200 ° C. at 5 ° C./min, and then cooled to room temperature at 5 ° C./min. This is repeated twice, and the heat of fusion is calculated from the endothermic peak area due to melting during the second temperature increase.
吸水率の測定条件
測定対象の試料を70〜80℃で3〜4時間で十分に乾燥させ、その質量を精密に秤量する。次に、20℃に維持したイオン交換水に試料を投入し、一定時間経過後に引き上げ試料表面の水を清潔な布で拭き取り、質量を測定する。以上の操作を質量増が飽和するまで繰り返し、その結果得られた試料の増加質量(増加分)を初期の質量で除した値を吸水率とした。
Measurement condition of water absorption rate The sample to be measured is sufficiently dried at 70 to 80 ° C. for 3 to 4 hours, and its mass is accurately weighed. Next, the sample is put into ion-exchanged water maintained at 20 ° C., and after a certain period of time, the sample surface is pulled up and wiped off with a clean cloth, and the mass is measured. The above operation was repeated until the increase in mass was saturated, and the value obtained by dividing the increased mass (increase) of the resulting sample by the initial mass was taken as the water absorption rate.
表中、炭素数が7以上の単位構造の比率とは、繰り返し単位構造のアミド結合間の炭素数が7以上の繰り返し単位構造の比率(モル%)を示す。 In the table, the ratio of the unit structure having 7 or more carbon atoms refers to the ratio (mol%) of the repeating unit structure having 7 or more carbon atoms between amide bonds in the repeating unit structure.
又、表中G1、G2、G3及びYは下記の電荷発生物質を示す。 In the table, G1, G2, G3 and Y represent the following charge generating substances.
G1はCu−Kαの特性X線回折スペクトルのブラッグ角(2θ±0.2°)において、少なくとも7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.1°の位置に特徴的な回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料
G2はCu−Kαの特性X線回折スペクトルのブラッグ角(2θ±0.2°)において、少なくとも7.4°、16.6°、25.5°、28.3°の位置に特徴的な回折ピークを有するクロルガリウムフタロシアニン顔料
G3はCu−Kαの特性X線回折スペクトルのブラッグ角(2θ±0.2°)において、少なくとも6.8°、12.8°、15.8°、26.6°の位置に特徴的な回折ピークを有するガリウムフタロシアニン顔料
YはCu−Kα特性X線によるX線回折のスペクトルで、ブラッグ角(2θ±0.2°)27.3°に最大回折ピークを有するY形チタニルフタロシン顔料
表1中、
*1は電荷輸送物質を混合使用(CT1−27/CT2−28を質量比6/2で使用)
*2は電荷輸送物質を混合使用(CT1−28/CT2−28を質量比6/2で使用)
《評価》
得られた感光体を市販のカラープリンターmagicolor2300DeskLaser(ミノルタキューエムエス社製)に搭載し、低温低湿(LL:10℃20%RH)で耐久試験を行った。詳しくは、画素率が7%の文字画像、ハーフトーン画像、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ1/4等分にある画像画像を計2万枚印刷し、スタート時及び5000枚毎に評価した。評価項目と評価基準を以下に示す。
G1 is at least 7.5 °, 9.9 °, 12.5 °, 16.3 °, 18.6 ° in the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of the characteristic X-ray diffraction spectrum of Cu—Kα, Hydroxygallium phthalocyanine pigment G2 having characteristic diffraction peaks at positions of 25.1 ° and 28.1 ° G2 is at least 7. in the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of the characteristic X-ray diffraction spectrum of Cu-Kα. Chlorgallium phthalocyanine pigment having characteristic diffraction peaks at positions of 4 °, 16.6 °, 25.5 °, 28.3 ° G3 is a Bragg angle (2θ ± 0. 0.) of the characteristic X-ray diffraction spectrum of Cu-Kα. 2), a gallium phthalocyanine pigment having characteristic diffraction peaks at positions of at least 6.8 °, 12.8 °, 15.8 °, and 26.6 ° Y is X-ray diffraction by Cu-Kα characteristic X-ray In the spectrum In Y type titanyl phthaloyl thin pigment Table 1 having a maximum diffraction peak at a Bragg angle (2θ ± 0.2 °) 27.3 °,
* 1 uses mixed charge transport materials (CT1-27 / CT2-28 is used at a mass ratio of 6/2)
* 2: Mixing charge transport materials (CT1-28 / CT2-28 used at a mass ratio of 6/2)
<Evaluation>
The obtained photoreceptor was mounted on a commercially available color printer, magiccolor 2300 Desk Laser (manufactured by Minolta EMS), and an endurance test was conducted at low temperature and low humidity (LL: 10 ° C., 20% RH). Specifically, a total of 20,000 image images in which the character ratio, halftone image, solid white image, and solid black image with a pixel rate of 7% are divided into quarters are printed, and evaluated at the start and every 5000 images. did. Evaluation items and evaluation criteria are shown below.
尚、上記カラープリンターのプロセス条件は下記の条件で実施した。 The process conditions for the color printer were as follows.
帯電器:鋸歯電極
露光器:半導体レーザ
現像:平均粒径6.5μmで、0.3μmのチタン酸ストロンチウム及び15nmの疎水性シリカの外添剤を含有した非磁性重合トナー、反転現像法
転写:中間転写ベルト使用
クリーニング:クリーニングブレード
定着:加熱定着
プロセススピード:100mm/sec
画像濃度
マクベス社製RD−918を使用して測定。紙の反射濃度を「0」とした相対反射濃度で測定した。多数枚のコピーで残留電位が増加すると、画像濃度が低下する。
Charger: Sawtooth electrode Exposure device: Semiconductor laser Development: Nonmagnetic polymerized toner having an average particle diameter of 6.5 μm and containing 0.3 μm of strontium titanate and 15 nm of hydrophobic silica, reversal development method Transfer: Use of intermediate transfer belt Cleaning: Cleaning blade Fixing: Heat fixing Process speed: 100mm / sec
Image density Measured using a Macbeth RD-918. The relative reflection density was measured with the paper reflection density set to “0”. As the residual potential increases on multiple copies, the image density decreases.
◎:黒ベタ画像が1.2より高い(良好)
○:黒ベタ画像が1.0以上、1.2以下(実用上問題なし)
×:黒ベタ画像が1.0未満(実用上問題あり)
カブリ
カブリ濃度はべた白画像をマクベス社製RD−918を使用し反射濃度で測定した。該反射濃度は相対濃度(印刷していないA4紙の濃度を0.000とする)で評価した。
A: Black solid image is higher than 1.2 (good)
○: Black solid image is 1.0 or more and 1.2 or less (no problem in practical use)
×: Black solid image is less than 1.0 (practical problem)
The fog density was measured by reflection density of a solid white image using RD-918 manufactured by Macbeth. The reflection density was evaluated by a relative density (the density of A4 paper not printed is 0.000).
◎;濃度が0.010未満(良好)
○;濃度が0.010以上、0.020以下(実用上問題ないレベル)
×;濃度が0.020より高い(実用上問題となるレベル)
ダッシュマーク
ハーフトーン画像上に周期性が感光体の周期と一致するダッシュマーク(彗星状の小さなすじ画像)の発生状況を下記の基準で判定した。
A: Concentration is less than 0.010 (good)
○: Concentration of 0.010 or more and 0.020 or less (a level causing no practical problem)
X: Concentration is higher than 0.020 (a level that causes practical problems)
Dash Mark The state of occurrence of a dash mark (small comet-like streak image) whose periodicity coincides with the period of the photoreceptor on the halftone image was determined according to the following criteria.
◎;0.4mm以上のダッシュマークの頻度:全ての印刷画像が5個/A4以下(良好)
○;0.4mm以上のダッシュマークの頻度:6個/A4以上、10個/A4以下が1枚以上発生(実用上問題なし)
×;0.4mm以上のダッシュマーク画像欠陥の頻度:11個/A4以上が1枚以上発生(実用上問題有り)
黒ポチ
周期性が感光体の周期と一致し、目視できる黒ポチ、黒筋状の画像欠陥が、A4サイズ当たり何個あるかで判定した。
A: Frequency of dash marks of 0.4 mm or more: All printed images are 5 / A4 or less (good)
O: Frequency of dash marks of 0.4 mm or more: 1 or more of 6 / A4 or more and 10 / A4 or less (no problem in practical use)
X: Frequency of dash mark image defects of 0.4 mm or more: 11 or more A4 or more occurred (practical problem)
Black spots The periodicity coincided with the period of the photoconductor, and it was determined how many black spots and black streak-like image defects that can be seen per A4 size.
◎;0.4mm以上の画像欠陥の頻度:全ての印刷画像が5個/A4以下(良好)
○;0.4mm以上の画像欠陥の頻度:6個/A4以上、10個/A4以下が1枚以上発生(実用上問題なし)
×;0.4mm以上の画像欠陥の頻度:11個/A4以上が1枚以上発生(実用上問題有り)
ハーフトーン画像の鮮鋭性(擦り傷)
◎;感光体表面が均一に削られ、ハーフトーン画像が均一で、すっきりとした画像で再現されている(良好)
○;感光体表面に小さな擦り傷が発生しているが、ハーフトーン画像は均一で、すっきりとした画像で再現されている(実用上問題なし)
×;感光体表面に擦り傷が発生し、ハーフトーン画像が、荒れた画像になっている。(実用上問題有り)
転写メモリー
濃度の高い文字が次のハーフトーン画像に出現する(メモリー発生)か否(メモリー発生なし)かで判定した。
A: Frequency of image defects of 0.4 mm or more: All printed images are 5 / A4 or less (good)
○: Frequency of image defects of 0.4 mm or more: 1 or more of 6 / A4 or more and 10 / A4 or less (no problem in practical use)
X: Frequency of image defects of 0.4 mm or more: 11 or more A4 or more occurred (practical problem)
Halftone image sharpness (scratches)
A: The surface of the photoconductor is uniformly cut, and the halftone image is reproduced as a uniform and clean image (good).
○: A small scratch is generated on the surface of the photoreceptor, but the halftone image is reproduced as a uniform and clean image (no problem in practical use)
X: Scratches are generated on the surface of the photoreceptor, and the halftone image is a rough image. (There are practical problems)
Transfer memory Judgment was made based on whether high-density characters appeared in the next halftone image (memory generated) or not (no memory generated).
○;メモリー発生なし
×;メモリー発生あり
○: No memory generated ×: Memory generated
表2の結果より、前記一般式(1)で表される化合物を含有する表面層を有する有機感光体(No.1〜13)はダッシュマークや黒ポチ或いは転写メモリーの発生が防止され、しかも、画像濃度及びカブリの評価も良好であり、ハーフトーン画像の鮮鋭性も良好な電子写真画像を獲得している。一方、本発明外のR1がメチルの一般式(1)の化合物を含有した感光体14は、画像濃度が低下し、ダッシュマーク発生し、ハーフトーン画像の鮮鋭性も劣化しており、R1がヘキシルの一般式(1)の化合物を含有した感光体15は、画像濃度の低下、カブリ及び黒ポチが発生し、転写メモリーも発生し、ハーフトーン画像の鮮鋭性も劣化している。
From the results of Table 2, the organic photoreceptors (Nos. 1 to 13) having the surface layer containing the compound represented by the general formula (1) are prevented from generating dashes, black spots, or transfer memory. Further, the evaluation of the image density and the fog is good, and an electrophotographic image having a good halftone image sharpness is obtained. On the other hand, the
1 画像形成装置
21 感光体
22 帯電手段
23 現像手段
24 転写極
25 分離極
26 クリーニング装置
30 露光光学系
45 転写搬送ベルト装置
50 定着手段
250 分離爪ユニット
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