JP2006251097A - 画像形成方法、画像形成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】 静電潜像担持体の表面を下記数式により得られる値が30V/μm以上の電界強度で帯電させる帯電工程と、該静電潜像担持体上にビーム径が50μm以下の光源を用いて静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着する定着工程を含む画像形成方法である。
【選択図】 なし
Description
さらに、電荷発生物質に関わる問題である。450nmより短波長側の光は、前述のとおりエネルギーが高く、光キャリア発生に必要なエネルギーよりも高いため、余剰なエネルギーを有している。従来の静電潜像担持体は、一般的に電荷発生物質を含有する電荷発生層上に、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を積層した機能分離型の感光層構成が用いられてきたが、前述のとおり従来使用されてきた電荷輸送物質はそのほとんどが黄色を呈しているため、概ね450nmより短波長の光(例えば、帯電部材で発せられる紫外線、蛍光灯などから発する紫外線など)は電荷輸送層で吸収され、電荷発生層を通過することはないため、電荷発生層(電荷発生物質)の短波長光による劣化は問題にならなかった。しかし、450nmより短波長の光を透過する電荷輸送物質を電荷輸送層に用いた場合、電荷発生層に直接その影響が及ぶことになる。
以上のことから、露光光源として短波長レーザー光を用いた画像形成装置に用いられる静電潜像担持体は、それを構成する主材料(電荷発生物質、電荷輸送物質)の高寿命化ならびに高安定化が必要となってくる。
上述のような画像形成装置における光学系の開発により、ビーム径を従来のもの(概ね60〜70μm以上)よりも遙かに小さくすることができるようになってきた。これにより静電潜像担持体上に形成される静電潜像のドット径も小さくできる可能性が出てきた。しかしながら、静電潜像の形成は静電潜像担持体に印加される電荷を、書き込みにより生じた逆電荷により打ち消すことにより行われるものであり、小径ビームを使用したからといって単純に小径ドットが形成されるものではなく、小径ビーム形成技術を活かすための工夫も必要となる。
すなわち、小径ビームの書き込みにより電荷発生層に照射されるビーム径は確かに小さくなるものの、その高密度書き込みのため、狭い面積に高密度で光キャリアが生成することになる。この光キャリアは正孔と電子というペアで生成されることになるが、静電潜像担持体にかかる電界により、それぞれ静電潜像担持体表面と電極(導電性支持体)に移動する。この際、移動する方向は静電潜像担持体表面に印加された極性によって決定されるが、機能分離型有機積層静電潜像担持体の場合には、概ね表面にマイナス極性を印加するため、正孔は表面に、電子は電極方向に進むことになる。
更には、上述の様に小径ビームを利用した小径ドットを形成する際に、電荷発生層が十分な均質体構造になっていないと、微少ドットの輪郭が鮮明にならず、必ずしも小径ビームの利点を生かし切れず、電荷発生層の均質化(即ち、電荷発生物質粒子の微細化)が考慮されていなかった。
さらには、フルカラー画像出力が可能な画像形成装置の急速な普及に伴い、装置の高速化並びに小型化の要求度も増しており、静電潜像担持体の高寿命化がより一層重要な課題となっている。特に、フルカラー画像出力の高速化のためには、静電潜像担持体並びに帯電、露光、現像、クリーニング、除電などの画像形成要素を複数配備し、それらを並列に処理することによるタンデム方式のカラー画像形成装置が有効であり、現在の主流となっているが、静電潜像担持体及び画像形成要素を複数備えることから、画像形成装置の小型化が大きな課題となっている。画像形成装置の小型化を実現するためには、とりわけ静電潜像担持体を小径化することが必要になるが、この場合静電潜像担持体の寿命が犠牲となるため、小径静電潜像担持体でも高画質で、かつ長期繰り返し使用においても画質が安定に維持される長寿命な静電潜像担持体を搭載する必要がある。
しかしながら、これらの単層かつ樹脂単独の中間層は電気抵抗が高いため、残留電位の上昇を引き起こし、ネガ・ポジ現像においては画像濃度低下を生じる。また、不純物等に起因するイオン伝導性を示すことから、低温低湿環境下では中間層の電気抵抗が特に高くなるため、残留電位が著しく上昇し、高温高湿環境下では中間層の電気抵抗が低下し、地汚れが発生しやすくなる傾向が見られていた。このため、残留電位を低減させるために、中間層を薄膜化する必要があり、十分な地汚れの抑制が実現されていないのが実情であった。
しかしながら、これら樹脂中間層単体では、残留電位の低減が実現されても地汚れが増加する傾向が見られる上、近年のレーザー光のようなコヒーレント光を使用した画像形成装置においては、モアレ画像を生じるという問題点を有している。
しかし、これらのようなフィラーを分散させた中間層は、残留電位の低減に対してはフィラー量を増加した方が、地汚れを抑制するためにはフィラー量を減少させた方が好ましく、それらを両立することは困難であった。また、樹脂の含有量が少なくなると導電性支持体との接着性が低下し、剥離が生じやすくなる問題も有しており、特に導電性支持体がフレキシブルなベルト状の静電潜像担持体では、その影響は致命的なものであった。
前者の構成を詳しく述べると、上述したような支持体の欠陥を隠蔽するため、導電性支持体上に抵抗の低いフィラーを分散した導電性のフィラー分散層を設け、その上に前記樹脂層を設けたものである(特許文献21〜29参照)。
しかし、この構成は、導電性フィラーを含有するフィラー分散層によって、モアレの発生を防止することは可能であり、その上に樹脂層を有しているために地汚れ抑制効果も得ることができるが、導電性支持体からのキャリア注入を抑制しているのは、樹脂層のみであるため、前述の樹脂層を単独で用いた場合と同様に、厚膜化すれば著しい残留電位上昇が、薄膜化すれば地汚れの増加が引き起こされることになり、それらの両立を実現する上で十分に満足されるものではなかった。また、フィラー分散層上に絶縁性の樹脂層が積層されている上、フィラー分散層は導電性支持体の欠陥を隠蔽するために膜厚を厚くする(10μm以上)必要があるため、フィラー分散層に含有されるフィラーの抵抗を高めて地汚れを抑制しようとしても、残留電位の影響が顕著に大きくなるため難しい。
また、導電層と中間層、およびチタニルフタロシアニン結晶を含有する感光層を積層した静電潜像担持体が提案されている(特許文献30〜32参照)。
しかしながら、導電層と中間層を積層しただけでは、地汚れの影響を十分に抑制することは難しい。それは、上記の理由に加え、感光層に用いられるチタニルフタロシアニンにも地汚れの要因が含まれているためである。
しかし、このように、複数の下引き層を積層させ機能分離させた構成は、モアレ防止や地汚れ抑制、さらに残留電位低減を両立させる上で高い有効性を示すものの、樹脂層を薄膜化させて用いる必要があり、それに用いられる樹脂によっては、地汚れや残留電位の湿度依存性が大きかったり、膜厚依存性が大きくなる傾向が見られ、必ずしも高い安定性を有していなかった。また、地汚れ発生の原因は導電性支持体から感光層への電荷(正孔)注入だけでなく、感光層における熱キャリア発生の影響も無視できない。このため、電荷発生層に使用する電荷発生材料およびその粒子状態をコントロールしないと、繰り返し使用における地汚れ発生は完全には制御できないものであった。
また、従来のチタニルフタロシアニンは凝集性が強く、それを電荷発生層に用いた場合には、下引き層からの電荷の注入を抑制したとしても、凝集物や粗大粒子の存在する局所部分において帯電低下や暗減衰の増加が起こり、地汚れとして顕在化されることになる。さらに、チタニルフタロシアニンの純度も大きく影響し、不純物の含有により帯電低下を顕著に引き起こしたり、疲労による暗減衰の増加を引き起こしたりすることによって地汚れ耐久性は著しく低下する(特許文献35〜42参照)。したがって、電荷発生層に使用するチタニルフタロシアニン結晶の分散性や結晶型を制御することによって、地汚れの要因を排除する必要がある。
しかし、この静電潜像担持体においては、感光層上に設けた保護層にこの多官能のアクリレートモノマー硬化物を含有させる旨の記載があるものの、この保護層においては電荷輸送物質を含有せしめてもよいことが記載されているのみで具体的な記載はなく、しかも、単に架橋型電荷輸送層に低分子の電荷輸送物質を含有させた場合には、上記硬化物との相溶性の問題があり、これにより、低分子電荷輸送物質の析出、白濁現象が起こり、露光部電位の上昇により画像濃度が低下するばかりでなく機械強度も低下してしまうことがあった。さらに、この静電潜像担持体は、具体的には高分子バインダーを含有した状態でモノマーを反応させるため、3次元網目構造が充分に進行せず、架橋結合密度が希薄となるため飛躍的な耐摩耗性を発揮できるまでには至っていない。
しかし、この静電潜像担持体は耐摩耗性と良好な電気的特性を両立しており注目されるが、バインダー樹脂として反応性を有しないものを使用した場合においては、バインダー樹脂と、上記モノマーと電荷輸送物質との反応により生成した硬化物との相溶性が悪く、架橋型電荷輸送層中で層分離が生じ、傷やトナー中の外添剤及び紙粉の固着の原因となることがある。また、上記したように、3次元網目構造が充分に進行せず、架橋結合密度が希薄となるため飛躍的な耐摩耗性を発揮できるまでには至っていない。加えて、この静電潜像担持体において使用される上記モノマーとして具体的に記載されているものは2官能性のものであり、これらの点で耐摩耗性の点では未だ満足するには至らなかった。さらに、反応性を有するバインダーを使用した場合においても、硬化物の分子量は増大するものの分子間架橋結合数は少なく、上記電荷輸送物質の結合量と架橋密度との両立は難しく、電気特性及び耐摩耗性も充分とはいえないものであった。
しかし、この感光層は架橋結合密度を高められるため高い硬度を有するが、嵩高い正孔輸送性化合物が二つ以上の連鎖重合性官能基を有するため硬化物中に歪みが発生し内部応力が高くなり、架橋表面層が長期間の使用においてクラックや剥がれが発生しやすい場合がある。よって、これら従来技術における電荷輸送性構造を化学結合させた架橋感光層を有する静電潜像担持体においても、現状では充分な総合特性を有しているとは言えない。
このように、プロセスを制御する有効な手段が開発されていながら、その特長を生かす有効な静電潜像担持体が開発されてないため、高画質化のために高い電界強度を印加することができずに、静電潜像担持体上への書き込みドットに忠実な静電潜像の形成、静電潜像に忠実なトナー現像ができないといった問題点が残存しているのが現状であった。
本発明は、高画質化に有効な手段を用いたことによる静電潜像担持体の副作用を低減し、画質の向上と異常画像の発生を抑制し、それによって高画質画像をくり返し使用しても安定に出力可能な長寿命の画像形成方法を完成させるに至った。
<1> 静電潜像担持体の表面を下記数式により得られる値が30V/μm以上の電界強度で帯電させる帯電工程と、該静電潜像担持体上にビーム径が50μm以下の光源を用いて静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着する定着工程を含む画像形成方法であって、
前記静電潜像担持体が、導電性支持体上に、少なくとも、電荷ブロッキング層、モアレ防止層、及び感光層を、この順に積層してなり、
該感光層中に、一次粒子の平均粒子径が0.25μm以下であって、CuKα線による波長1.542ÅのX線に対する、誤差範囲±0.2°におけるブラッグ角2θの回折値として、27.2°に最大値を有し、更に、7.3°、9。4°、9.6°、及び24.0°に少なくとも極大値を有し、かつ、7.3超9.4°未満、及び26.3°に極大値を有さないチタニルフタロシアニン結晶を含むことを特徴とする画像形成方法である。
[数式]
電界強度(V/μm)=静電潜像担持体未露光部表面電位(V)/感光層膜厚(μm)
<2> 感光層が、モアレ防止層上に、電荷発生層及び電荷輸送層を、この順に積層してなる請求項1に記載の画像形成方法である。
<3> 電荷ブロッキング層が絶縁性材料からなり、その膜厚が0.3μm以上2.0μm未満である前記<1>から<2>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<4> 絶縁性材料がポリアミドである前記<3>に記載の画像形成方法である。
<5> ポリアミドが、N−メトキシメチル化ナイロンである前記<4>に記載の画像形成方法である。
<6> モアレ防止層が、無機顔料及びバインダー樹脂を含有し、該無機顔料とバインダー樹脂との容積比が1/1〜3/1である前記<1>から<5>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<7> バインダー樹脂が、熱硬化樹脂である前記<6>に記載の画像形成方法である。
<8> 熱硬化樹脂が、アルキド樹脂及びメラミン樹脂の混合物である前記<7>に記載の画像形成方法である。
<9> アルキド樹脂とメラミン樹脂との混合比が、5/5〜8/2である前記<8>に記載の画像形成方法である。
<10> 無機顔料が、酸化チタンであるである前記<6>から<9>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<11> 平均粒子径の異なる2種以上の酸化チタンからなり、最も大きな酸化チタンの平均粒子径をD1とし、最も小さな酸化チタンの平均粒子径をD2としたときに、0.2<(D2/D1)≦0.5である前記<10>に記載の画像形成方法である。
<12> D2が、0.05<D2<0。2μmである前記<11>に記載の画像形成方法である。
<13> 最も大きな酸化チタンをT1、最も小さな酸化チタンT2としたときに、T1とT2との混合比率が、重量比で0.2≦T2/(T1+T2)≦0.8である前記<11>から<12>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<14> チタニルフタロシアニン結晶を、平均粒子径が0.3μm以下、かつ、その標準偏差0.2μm以下となるまで分散させた後、孔径3μm以下のフィルターにより濾過し、該チタニルフタロシアニン結晶の平均粒子径を0.25μm以下とした分散液を使用して、感光層を塗工する前記<1>から<13>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<15> チタニルフタロシアニン結晶が、平均粒子径が1μm以下であって、CuKα線による波長1.542ÅのX線に対する、誤差範囲±0.2°におけるブラッグ角2θの回折値として、少なくとも7.0〜7.5°に最大値を有し、半値巾が1°以上である不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンを、有機溶媒中で結晶化し、かつ、結晶化後の一次粒子の平均粒子径が0.25μmを超える前に、チタニルフタロシアニン結晶を分別及び濾過して得られる前記<1>から<14>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<16> チタニルフタロシアニン結晶が、ハロゲン化物を含まない前記<15>に記載の画像形成方法である。
<17> チタニルフタロシアニン結晶が、不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンを結晶化させることにより、かつ、アシッドペースト法により得られ、イオン交換水で洗浄され、洗浄後のイオン交換水のpHが6〜8、及び該イオン交換水の伝導度が8以下である前記<15>から<16>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<18> 結晶化において、使用される有機溶媒量が、重量比で、不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンの量の30倍である前記<15>から<17>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<19> 感光層が、トリアリールアミンを、主鎖及び側鎖のいずれかに含むポリカーボネートを含有する前記<1>から<18>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<20> 感光層上に保護層を有する前記<1>から<19>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<21> 保護層が、比抵抗1010Ω・cm以上の無機顔料又は金属酸化物を含有する前記<20>に記載の画像形成方法である。
<22> 保護層が、高分子電荷輸送物質を含有する前記<20>から<22>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<23> 保護層がバインダー樹脂を含有し、該バインダー樹脂が架橋構造を有する前記<20>から<22>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<24> バインダー樹脂の架橋構造中に、電荷輸送部位を有する前記<23>に記載の画像形成方法である。
<25> 保護層が、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とを硬化することにより形成される前記<20>に記載の画像形成方法である。
<26> 3官能以上のラジカル重合性モノマーの官能基が、アクロイルオキシ基及びメタクリロイルオキシ基のいずれかである前記<25>に記載の画像形成方法である。
<27> 3官能以上のラジカル重合性モノマーの分子量が、その官能基数の250倍以下である前記<25>から<26>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<29> 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官能基が、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基である前記<25>から<27>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<30> 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官能基が、トリアミールアミン構造である前記<25>から<28>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<31> 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が、下記構造式(1)及び(2)の少なくとも1種以上である前記<25>から<29>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<31> 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が、下記構造式(3)の少なくとも1種以上である前記<25>から<30>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<33> 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含有量が、保護層全量に対し30〜70質量%である前記<25>から<32>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<34> 保護層を、加熱又は光エネルギー照射により硬化する前記<25>から<33>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<35> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着する定着手段を有する画像形成装置であって、
前記<1>から<34>のいずれかに記載の画像形成方法により画像を形成することを特徴とする画像形成装置である。
<36> 転写手段が、可視像を直接記録媒体に転写する直接転写方式を採用する前記<35>に記載の画像形成装置である。
<37> 静電潜像担持体と、帯電手段と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とからなる画像形成要素を、複数配列した前記<35>から<36>のいずれかに記載の画像形成装置。
<38> 帯電手段に、交流重畳電圧を印加する前記<35>から<37>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<39> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段とを有し、更に前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段、及び前記静電潜像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段から選択される少なくとも1つを画像形成装置本体に脱着可能に有してなり、前記<1>から<34>のいずれかに記載の画像形成方法により画像を形成することを特徴とするプロセスカートリッジである。
すなわち、電荷ブロッキング層及びモアレ防止層の積層構成による下引き層を形成し、さらに安定性が高く、凝集が少ない上記特定の結晶型を有するチタニルフタロシアニン結晶を感光層に含有させたことによって、静電潜像担持体の寿命を決定する最も大きな要因であった地汚れが大幅に抑制され、電界強度を高くしても地汚れや絶縁破壊に及ぼす影響を大幅に低減することが可能となり、さらに露光光源のビーム径を小さくしても十分にその効果を得ることが可能となり、それによって高画質化が実現された。さらに、くり返し使用においても画質安定性に優れていることから、高画質画像を安定に維持することが可能となり、高画質化並びに高安定化を両立させ、長寿命化を実現した画像形成方法、その方法により画像を形成する画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することが可能となった。
本発明の画像形成方法は、静電潜像担持体の表面を下記数式により得られる値が30V/μm以上の電界強度で帯電させる帯電工程と、該静電潜像担持体上にビーム径が50μm以下の光源を用いて静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着する定着工程を含む画像形成方法であって、
前記静電潜像担持体が、導電性支持体上に、少なくとも、電荷ブロッキング層、モアレ防止層、及び感光層を、この順に積層してなり、該感光層中に、一次粒子の平均粒子径が0.25μm以下であって、CuKα線による波長1.542ÅのX線に対する、誤差範囲±0.2°におけるブラッグ角2θの回折値として、27.2°に最大値を有し、更に、7.3°、9。4°、9.6°、及び24.0°に少なくとも極大値を有し、かつ、7.3超9.4°未満、及び26.3°に極大値を有さないチタニルフタロシアニン結晶を含むことを特徴とする。
[数式]
電界強度(V/μm)=静電潜像担持体未露光部表面電位(V)/感光層膜厚(μm)
本発明の静電潜像担持体は、上述のように、導電性支持体上に、少なくとも、電荷ブロッキング層、モアレ防止層、及び感光層を、この順に積層してなり、該感光層中に、一次粒子の平均粒子径が0.25μm以下であって、CuKα線による波長1.542ÅのX線に対する、誤差範囲±0.2°におけるブラッグ角2θの回折値として、27.2°に最大値を有し、更に、7.3°、9。4°、9.6°、及び24.0°に少なくとも極大値を有し、かつ、7.3超9.4°未満、及び26.3°に極大値を有さないチタニルフタロシアニン結晶を含む。
前記チタニルフタロシアニン結晶を用いることで、高感度を失うことなく繰り返し使用によっても帯電性の低下を生じない安定な電子写真静電潜像担持体を得ることができる。特開2001−19871号公報には、本発明で使用される電荷発生物質(同じ結晶型)およびこれを用いた静電潜像担持体、電子写真装置などが開示されている。しかしながら、600dpi以上あるいは1200dpi以上の解像度で使用される様な状況下で、非常に長期間使用される場合においては、地汚れの発生を引き起こし、静電潜像担持体の寿命を決定していた。このような現象は、該公報に記載された画像形成装置よりも高速な画像形成装置での使用の場合に、顕著に発現する。本発明者らは、この現象について詳細に検討した結果、チタニルフタロシアニンの粒子径をコントロールすることにより、この現象を制御できることを見いだした。このように、過去の構成の静電潜像担持体では、必ずしも同公報に記載された材料の実力を充分に引き出していないものであった。
したがって、両者の技術は未完成の技術であり、上述のような特定結晶型を有するチタニルフタロシアニン結晶を感光層に用い、電荷ブロッキング層、モアレ防止層の順に積層した中間層を有する静電潜像担持体を作製した場合、高感度と静電的な安定性は発現されるものの、本発明の目的である地汚れ耐久性の向上と帯電部材による絶縁破壊防止に関しては、満足のいくものではなかった。
チタニルフタロシアニン結晶の合成方法としては、例えば、特開平6−293769号公報に記載されているように、ハロゲン化チタンを原料に用いない方法が好適に挙げられる。この方法の最大のメリットは、合成されたチタニルフタロシアニン結晶がハロゲン化フリーであることである。チタニルフタロシアニン結晶は不純物としてのハロゲン化チタニルフタロシアニン結晶を含むと、これを用いた静電潜像担持体の静電特性において光感度の低下や、帯電性の低下といった悪影響を及ぼすことがある(Japan Hardcopy ‘89論文集 p。103参照)。本発明においても、特開2001−19871号公報に記載されているようなハロゲン化フリーチタニルフタロシアニン結晶をメインに対象にしているものであり、これらの材料が有効に使用される。
ハロゲン化フリーのチタニルフタロシアニンを合成するためには、チタニルフタロシアニン合成の際の原材料に、ハロゲン化された材料を使用しないことである。具体的には、後述の方法が用いられる。
該結晶化は、前記不定形チタニルフタロシアニン(低結晶性チタニルフタロシアニン)を、CuKαによる波長1.542ÅのX線に対する、ブラッグ角2θの回折値(誤差±0.2゜)として、27.2゜に最大値を有し、更に7.3°、9.4゜、9.6゜、24.0゜に少なくとも極大値を有し、かつ、前記7.3超9.4゜未満に極大値を有さないチタニルフタロシアニン結晶に変換する工程である。
このとき、使用される有機溶媒は、所望の結晶を得られるものであれば、特に制限はないが、特に、テトラヒドロフラン、トルエン、塩化メチレン、二硫化炭素、オルトジクロロベンゼン、1,1,2−トリクロロエタンが好適に挙げられる。これら有機溶媒は1種単独で用いることが好ましいが、これらの有機溶媒を2種以上混合してもよいし、他の溶媒と混合して用いてもよい。結晶化に使用される前記有機溶媒の量は、不定形チタニルフタロシアニン(低結晶性チタニルフタロシアニン)の重量の10倍以上が好ましく、30倍以上がより好ましい。これは、結晶変換を素早く十分に起こさせると共に、不定形チタニルフタロシアニン(低結晶性チタニルフタロシアニン)に含まれる不純物を十分に取り除く効果が発現されるからである。尚、ここで使用する不定形チタニルフタロシアニン(低結晶性チタニルフタロシアニン)は、アシッド・ペースト法により作製するものであるが、上述のように硫酸を十分に洗浄したものを使用することが好ましい。硫酸が残存するような条件で結晶変換を行うと、結晶粒子中に硫酸イオンが残存し、得られた結晶を水洗処理のような操作をしても完全には取り除くことができないことがある。硫酸イオンが残存した場合には、静電潜像担持体の感度低下、帯電性低下などを引き起こすことがある。例えば、特開平8−110649号公報には、硫酸に溶解したチタニルフタロシアニンをイオン交換水と共に有機溶媒に投入し結晶変換を行う方法が記載されている。この方法によっても、本発明で得られるチタニルフタロシアニン結晶のX線回折スペクトルに類似した結晶を得ることができるが、チタニルフタロシアニン中の硫酸イオン濃度が高く、光減衰特性(光感度)が悪いものであるため、本発明のチタニルフタロシアニンの製造方法としては良好なものではない。
感光層に含有されるチタニルフタロシアニン結晶の粒子径をコントロールするための方法としては、大きく2つの方法が挙げられる。1つはチタニルフタロシアン結晶粒子を合成する際に、0.25μmより大きい粒子を含まない結晶を合成する方法であり、もう1つはチタニルフタロシアニン結晶を分散した後、0.25μmより大きい粗大粒子を取り除いてしまう方法であり、これらはいずれか一方を単独で用いてもよいし、双方を併用して用いてもよい。
チタニルフタロシアニン結晶の粒子径をより細かくするために、本発明者らが観察したところによれば、前記不定形チタニルフタロシアニン(低結晶性チタニルフタロシアニン)は、図10に示すように、一次粒子径が0.1μm以下(そのほとんどが0.01〜0.05μm程度)であるが、結晶化に際しては、結晶成長と共に粒子径が変わることが分かった。通常、この種の結晶化においては、原料の残存をおそれて充分な結晶化時間を確保し、結晶化が十二分に行なわれた後に、濾過を行い、所望のチタニルフタロシアニン結晶を得るものである。このため、原料として充分に小さな一次粒子を有する原料を用いているにもかかわらず、得られる結晶としては、図11に示すように、一次粒子の大きな結晶(概ね0.3〜0.5μm)を得ているものである。
図10に示されるように一次粒子が小さい状態で作製されたチタニルフタロシアニン結晶を分散するにあたっては、分散後の粒子径を小さなもの(0.25μm以下、より好ましくは0.2μm以下)にするためには、一次粒子が凝集(集合)して集まって形成する2次粒子をほぐすだけのシェアを与えることで分散が可能である。この結果、必要以上のエネルギーを与えないため、前述の如き、粒子の一部が所望の型でない結晶へと転移し易い結果は生み出さずに、粒度分布の細かい分散液を容易に作製することが可能である。
この2種類の分散液の平均粒径並びに粒度分布を公知の方法に従って、市販の粒度分布測定装置(堀場製作所製:超遠心式自動粒度分布測定装置、CAPA700)により測定した。その結果を図15に示す。図15における「A」が図13に示す分散液に対応し、「B」が図14に示す分散液に対応する。両者を比較すると、粒度分布に関してはほとんど差が認められない。また、両者の平均粒径値は、「A」が0.29μm、「B」が0.28μmと求められ、測定誤差を加味した上では、両者に全くの差があるとは判断できない。
このような結晶化方法を採用することにより、一次平均粒子径の小さな(0.25μm以下、好ましくは0.2μm以下)チタニルフタロシアニン結晶を得ることができる。特開2001−19871号公報に記載された技術に加えて、必要に応じて上述のような技術(微細なチタニルフタロシアニン結晶を得るための結晶化方法)を併用することは、本発明の効果を高めるために有効な手段である。
その後、分別されたチタニルフタロシアニン結晶は、必要に応じて加熱乾燥される。加熱乾燥に使用する乾燥機は、公知のものがいずれも使用可能であるが、大気下で行なう場合には送風型の乾燥機が好ましい。更に、乾燥速度を早め、本発明の効果をより顕著に発現させるために減圧下の乾燥も非常に有効な手段である。特に、高温で分解する、あるいは結晶型が変化するような材料に対しては有効な手段である。特に10mmHgよりも真空度が高い状態で乾燥することが有効である。
分散液の作製に関しては一般的な方法が用いられ、前記チタニルフタロシアニン結晶を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル、超音波などを用いて分散することで得られるものである。この際、バインダー樹脂は静電潜像担持体の静電特性などにより、また溶媒は顔料へのぬれ性、顔料の分散性などにより選択すればよい。
既に述べたように、CuKα線による波長1.542ÅのX線に対する、誤差範囲±0.2°におけるブラッグ角2θの回折値として、27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶は、熱エネルギー・機械的シェア等のストレスにより他の型に容易に結晶転移をすることが知られている。本発明で用いるチタニルフタロシアニン結晶もこの傾向は変わらない。すなわち、微細な粒子を含む分散液を作製するためには、分散方法の工夫も必要であるが、結晶の安定性と微粒子化はトレード・オフの関係になりがちである。分散条件を最適化することによりこれを回避する方法はあるが、いずれも製造条件を極めて狭くしてしまうものであり、より簡便な方法が望まれている。この問題を解決するために、以下のような方法も有効な手段である。
前記静電潜像担持体の構成としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
図16は、導電性支持体上201に、電荷ブロッキング層205、モアレ防止層206、特定の結晶型を有し特定平均粒子径以下のチタニルフタロシアニン結晶を含有する感光層204が順に積層された構成をとっている。
図17は、感光層が、モアレ防止層206上に、特定の結晶を有し特定平均粒子径以下のチタニルフタロシアニン結晶を含有する電荷発生層207、電荷輸送材料を主成分とする電荷輸送層208が順に積層してなる構成をとっている。
図18は、保護層209が、電荷発生層207及び電荷輸送層208からなる感光層上に積層された構成をとっている。
前記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、白金等の金属、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、ステンレス等の板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などが好適に使用される。また、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好適に使用される。
前記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、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀等の金属粉、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あげられる。
また、同時に用いられる結着樹脂としては、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、アルキド樹脂等の熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂があげられる。
前記導電性支持体は、これらの導電性粉体とバインダー樹脂を適当な溶剤、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。
前記電荷ブロッキング層及びモアレ防止層のような下引き層の役割は、静電潜像担持体の帯電時に導電性支持体に誘起される逆極性の電荷の注入を抑制したり、モアレを防止したり、素管の欠陥を隠蔽したり、感光層の接着性を維持するなど多くの役割を有している。通常の様に下引き層が一層の場合には、導電性支持体からの電荷注入を抑制すると残留電位が上昇する傾向を示し、逆に残留電位を低減させようとすると地汚れは悪化する。このようなトレード・オフの関係を複数の下引き層を形成することによって機能分離した結果、残留電位に大きな影響を与えずに地汚れ抑制効果が顕著に向上できる。本発明においては、複数の下引き層を積層することによって効果が発揮されるものであるが、特に無機顔料が含有されない下引き層(電荷ブロッキング層)と無機顔料が含有される下引き層(モアレ防止層)がこの順に、少なくとも二層が積層されることで、残留電位への影響が少なく、地汚れ抑制効果を大幅に高めることが可能となり、モアレや接着性に対する副作用もなく、静電潜像担持体の高耐久化に対して非常に大きな効果を得ることが可能となる。
電荷ブロッキング層は、静電潜像担持体帯電時に電極に誘起される逆極性の電荷が、支持体から感光層に注入するのを防止する機能を有する層で、主に地汚れを抑制させることを目的とした層である。負帯電の場合には正孔注入防止、正帯電の場合には電子注入防止の機能を有する。また、素管の欠陥に対する隠蔽性を高める効果も有しており、地汚れ抑制効果を高めるものである。したがって、これらの目的を達成するためには電荷の移動を抑えることが要求されることから、無機顔料を含有させずに絶縁性の高い樹脂のみで構成されることが好ましい。
電荷ブロッキング層としては、酸化アルミ層に代表される陽極酸化被膜、SiOに代表される無機系の絶縁層、特開昭64−1728号公報に記載されるような金属酸化物のガラス質ネットワークから形成される層、特開平11−5919号公報に記載されるようなポリフォスファゼンからなる層、特開平3−269064号公報に記載されるようなアミノシラン反応生成物からなる層、絶縁性の結着剤樹脂からなる層、硬化性の結着剤樹脂からなる層などが挙げられる。これらの中でも、湿式塗工法で形成可能な絶縁性のバインダー樹脂又は硬化性のバインダー樹脂から構成される層が好適に使用される。電荷ブロッキング層は、その上にモアレ防止層や感光層を積層するものであるから、これらを湿式塗工法で設ける場合には、これらの塗工溶媒により塗膜が侵されない材料あるいは構成からなることが必要である。
より具体的には、活性水素(−OH基、−NH2基、−NH基等の水素)を複数個含有する化合物と、イソシアネート基及びエポキシ基の少なくともいずれかを複数個含有する化合物とを熱重合させた熱硬化性樹脂等が挙げられる。
前記活性水素を複数個含有する化合物としては、例えば、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ヒドロキシエチルメタアクリレート基等の活性水素を含有するアクリル系樹脂、などがあげられる。イソシアネート基を複数個含有する化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等とこれらのプレポリマー、などが挙げられ、エポキシ基を複数有する化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、などがあげられる。
また、オイルフリーアルキド樹脂と、例えば、ブチル化メラミン樹脂等のアミノ樹脂を熱重合させた熱硬化性樹脂、不飽和結合を有するポリウレタン、不飽和ポリエステル等の不飽和結合を有する樹脂と、チオキサントン系化合物、メチルベンジルフォルメート等の光重合開始剤との組合せなどの光硬化性樹脂も挙げられる。
これらのアルコール可溶性樹脂や熱硬化性樹脂は、絶縁性が高い上に、上層に塗工される液にはケトン系溶剤が多く用いられているために、塗工時に膜が溶出することもなく、均一な膜が維持されるため、地汚れ抑制効果の安定性並びに均一性に優れる。
一般にアルコール可溶性樹脂は湿度依存性が大きく、それにより低湿環境下では抵抗が高くなり残留電位上昇が、高湿環境下では抵抗が低くなり、帯電低下が引き起こされ、環境依存性が大きいことが大きな課題であった。しかし、ポリアミド樹脂の中でもN−メトキシメチル化ナイロンは、高い絶縁性を示し、導電性支持体から注入される電荷のブロッキング性に非常に優れている上、残留電位に与える影響が少なく、さらに環境依存性が大幅に低減され、画像形成装置の使用環境が変化しても常に安定した画質を維持することが可能であるため、この上にモアレ防止層を積層した場合に最も好適に用いられる。加えて、N−メトキシメチル化ナイロンを用いた場合には残留電位の膜厚依存性が小さく、そのため残留電位への影響を低減し、かつ高い地汚れ抑制効果を得ることが可能となる。
また、前記電荷ブロッキング層には、必要に応じて硬化(架橋)に必要な薬剤、溶剤、添加剤、硬化促進材等を加えて、常法により、ブレード塗工、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート法、などにより基体上に形成される。塗布後は乾燥や加熱、光等の硬化処理により乾燥あるいは硬化させる。
前記酸化チタンとしては、残留電位上昇を軽減する上で、高純度の方がより好ましい。具体的な純度としては、99.0%以上が好ましく、99.5%以上がより好ましい。
そのようなバインダー樹脂としては、例えば、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、ポリアミド、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、フェノール樹脂、アルキドメラミン樹脂、エポキシ樹脂、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂、などが挙げられる。これらの樹脂の中でも、硬化型樹脂は、硬化されていることによって下引き層の上に感光層が塗工される際に有機溶剤による溶出の影響が極めて少ないことから、最も好適に使用される。
前記硬化型樹脂の中でも、残留電位や環境安定性の面から、アルキド/メラミン樹脂の混合物が最も好ましい。
このとき、アルキド/メラミン樹脂の混合比は、モアレ防止層の構造及び特性を決定する重要な因子である。具体的には、両者の比が、重量比で、5/5〜8/2の範囲が好ましい。5/5よりもメラミン樹脂が多いと、熱硬化の際に体積収縮が大きくなり塗膜欠陥を生じやすくなったり、静電潜像担持体の残留電位を大きくすることがある。また、8/2よりもアルキド樹脂が多いと、静電潜像担持体の残留電位低減には効果があるものの、バルク抵抗が低くなりすぎて地汚れが悪くなることがある。
更に、モアレ防止層には、平均粒子径の異なる2種以上の酸化チタンを用いることで、導電性基体に対する隠蔽力を向上させモアレを抑制することが可能となるとともに、異常画像の原因となるピンホールをなくすことができる。このためには、用いる2種以上の酸化チタンの平均粒子径の比が、最も大きな酸化チタン(以下、「T1」ともいう。)の平均粒子径をD1とし、最も小さな酸化チタン(以下、「T2」ともいう。)の平均粒子径をD2としたときに、0.2<D2/D1≦0.5であることが好ましい。最も大きな酸化チタンの平均粒径に対する最も小さなの酸化チタンの平均粒径の比が小さすぎる(0.2>D2/D1)と、酸化チタン表面での活性が増加し電子写真静電潜像担持体としたときの静電的安定性が著しく損なわれることがある。また、最も大きな酸化チタンの平均粒径に対する最も小さな酸化チタンの平均粒径の比が大きすぎる(D2/D1>0.5)と、導電性基体に対する隠蔽力が低下し、モアレや異常画像に対する抑制力が低下する。ここで言う平均粒子径は、水系で強分散を行なったときに得られる粒度分布測定から得られる。
また、最も小さな酸化チタンの平均粒径(D2)の大きさが重要な因子であり、0.05μm<D2<0.20μmであることが好ましい。前記粒子径が0.05μmよりも小さいと、隠蔽力が低下し、モアレを発生させることがある。一方、0.20μmよりも大きいと、モアレ防止層の酸化チタンの充填率を低下させ、地汚れ抑制効果が十分に発揮できないことがある。
また、前記T1とT2との混合比率(重量比)も重要な因子であり、0.2≦T2/(T1+T2)≦0.8であることが好ましい。T2/(T1+T2)が0.2よりも小さいと、酸化チタンの充填率がそれほど大きくなく、地汚れ抑制効果が十分に発揮できないことがある。一方、0.8よりも大きいと、隠蔽力が低下し、モアレを発生させることがある。
また、モアレ防止層の膜厚としては、1〜10μmが好ましく、2〜5μmがより好ましい。膜厚が1μm未満では効果の発現性が小さいことがあり、10μmを越えると残留電位の蓄積を生じることがある。
前記感光層としては、感光層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成の感光層でもよいが、図15及びず16で示した電荷発生層と電荷輸送層で構成される積層型が感度、耐久性において優れた特性を示し、より好ましい。
前記感光層は、電荷発生物質として、前述した、一次粒子の平均粒子径が0.25μm以下であって、CuKα線による波長1.542ÅのX線に対する、誤差範囲±0.2°におけるブラッグ角2θの回折値として、27.2°に最大値を有し、更に、7.3°、9。4°、9.6°、及び24.0°に少なくとも極大値を有し、かつ、7.3超9.4°未満、及び26.3°に極大値を有さないチタニルフタロシアニン結晶を含んでいる。
前記電荷発生層は、先に述べた顔料を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体1上に塗布し、乾燥することにより形成される。
前記バインダー樹脂の量としては、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部が好ましく、10〜300重量部がより好ましい。
前期電荷発生層を塗工する方法としては、例えば、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート、などが挙げられる。
電荷発生層の膜厚としては、0.01〜5μmが好ましく、0.1〜2μmがより好ましい。
前記電荷輸送層は、電荷輸送物質及びバインダー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できる。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
前記電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
前記正孔輸送物質としては、特に制限は無く、通常使用される物質を適宜選択して使用できるが、例えば、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体、などが挙げられる。これらの電荷輸送物質は1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
前記電荷輸送層の膜厚としては、5〜100μmが好ましい。
前記電荷輸送層に使用される溶剤としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、などが挙げられる。これらの中でも、環境への負荷低減等の意図から、非ハロゲン系溶媒のものが好ましい。具体的には、テトラヒドロフランやジオキソラン、ジオキサン等の環状エーテルや、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、及びそれらの誘導体が好適に使用される。
前記高分子電荷輸送物質としては、通常使用される物質を適宜選択して使用できるが、例えば、トリアリールアミン構造を主鎖および/または側鎖に含むポリカーボネートが好適に使用される。これらの中でも、特に、下記構造式(I)〜(X)で表わされる高分子電荷輸送物質が好適に使用される。
前記可塑剤としては、樹脂の可塑剤として通常使用されるものを適宜選択して使用することができ、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、などが挙げられる。
前記可塑剤の添加量としては、バインダー樹脂に対して30質量%以下であるのが好ましい。
前記レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられる。
前記レベリング剤の添加量としては、バインダー樹脂に対して異質量%未満であるのが好ましい。
ここまで、感光層が積層構成について特に述べたが、本発明においては感光層が単層構成でも構わない。感光層を単層構成とするためには、少なくとも上述の電荷発生物質(特定の結晶型を有し、特定の粒子サイズであるチタニルフタロシアニン結晶)とバインダー樹脂を含有する単一層を設けることで感光層は構成され、バインダー樹脂としては電荷発生層や電荷輸送層の説明に挙げられた材料が好適に使用される。また、単層感光層には電荷輸送物質を併用することで、高い光感度、高い電荷輸送性、低い残留電位が発現され、好適に使用できる。このとき、使用する電荷輸送物質は、静電潜像担持体表面に帯電させる極性に応じて、正孔輸送物質、電子輸送物質の何れかが選択される。更に、上述した高分子電荷輸送物質もバインダー樹脂と電荷輸送物質の機能を併せ持つため、単層感光層には好適に使用される。
前記静電潜像担持体には、感光層保護の目的で、保護層を感光層上に設けてもよい。近年、日常的にコンピュータの使用が行なわれるようになり、プリンタによる高速出力とともに、装置の小型も望まれている。したがって、保護層を設け、耐久性を向上させることによって、高感度で異常欠陥のない静電潜像担持体とすることができる。
前記保護層に使用される材料としては、例えば、ABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂、などが挙げられる。これらのなかでも、特に、ポリカーボネート、ポリアクリレートが好ましい。
前記無機フィラーとしては、例えば、銅、スズ、アルミニウム、インジウム等の金属粉末、シリカ、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化スズ、スズをドープした酸化インジウム等の金属酸化物、チタン酸カリウム、などが挙げられる。
前記有機フィラーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、a−カーボン粉末、などが挙げられる。
これらの中でも、特に、フィラー硬度の点から、無機フィラーが好ましく、シリカ、酸化チタン、アルミナがより最も好ましい。
また、前記フィラーの平均粒子径としては、0.1〜2μmの範囲が好ましく、0.3〜1μmの範囲がより好ましい。このとき、平均粒子径が小さすぎると耐摩耗性が充分に発揮されないことがあり、大きすぎると塗膜の表面性が悪くなったり、塗膜そのものが形成できなかったりすることがある。
更に、画像ボケが発生しにくいフィラーとしては、電気絶縁性が高いフィラー(比抵抗が1010Ω・cm以上)が好ましく、上述のフィラーのpHが5以上を示すものの他、フィラーの誘電率が5以上を示すものが特に好ましい。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
また、これらのフィラーの中でも高い絶縁性を有し、熱安定性が高く、耐摩耗性が高い六方細密構造であるα型アルミナは、画像ボケの抑制や耐摩耗性の向上の点から特に有用である。
特開平5−113688号公報の図1に示された測定装置と同様の構成の装置を用いて、フィラーの比抵抗値を測定し、この値を用いた。測定装置において、電極面積は4.0cm2である。測定前に片側の電極に4kgの荷重を1分間かけ、電極間距離が4mmになるように試料量を調節する。測定の際は、上部電極の重量(1kg)の荷重状態で測定を行い、印加電圧は100Vにて測定する。106Ω・cm以上の領域は、HIGH RESISTANCE METER(横河ヒューレットパッカード社製)、それ以下の領域についてはデジタルマルチメーター(フルーク社製)により測定した。
前記表面処理剤としては、通常使用されている表面処理剤を適宜選択して使用することができるが、フィラーの絶縁性を維持できるものが好ましく、例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸、シランカップリング剤、Al2O3、TiO2、ZrO2、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム、などがフィラーの分散性及び画像ボケの点から好適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
前記表面処理剤の添加量としては、使用するフィラーの平均一次粒子径によって異なるが、3〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。前記添加量が3質量%未満であると、フィラーの分散効果が得られず、30質量%を超えると、残留電位の著しい上昇を引き起こす。
前記フィラーは、適当な分散機を用いることにより分散できる。また、保護層の透過率の点から使用するフィラーは一次粒子レベルまで分散され、凝集体が少ないほうが好ましい。
前記電荷輸送物質としては、例えば、感光層の項で記載した材料を使用することができる。前記電荷輸送物質として、低分子電荷輸送物質を用いる場合には、保護層中における濃度傾斜を設けてもよい。耐摩耗性向上のため、表面側を低濃度にすることは有効な手段である。ここで、濃度とは、保護層を構成する全材料の総重量に対する低分子電荷輸送物質の重量の比を表わし、濃度傾斜とは、前記重量比において表面側において濃度が低くなるような傾斜を設けることを示す。また、高分子電荷輸送物質を用いることは、静電潜像担持体の耐久性を高める点で非常に好ましい。
前記保護層の膜厚としては、0.1〜10μmが好ましい。
架橋構造の形成に関しては、1分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、3次元の網目構造を形成する。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現する。
前記電荷輸送能を有するモノマーとしては、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが好適に挙げられる。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。
また、このような網目構造を有する保護層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じることがある。したがって、これを防ぐために、保護層を積層構造として、下層(感光層側)には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層(表面側)に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
この問題を解決する方法としては、例えば、(1)架橋層及び架橋構造に高分子成分を導入する方法、(2)1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーを多量に用いる方法、(3)柔軟性基を有する多官能モノマーを用いる方法、などの硬化樹脂層を柔らかくする方法が挙げられるが、いずれも架橋層の架橋密度が希薄となり、飛躍的な耐摩耗性が達成されない。これに対し、前記静電潜像担持体は、電荷輸送層上に3次元の網目構造が発達した架橋密度の高い架橋型保護層を設けることで、上記のクラックや膜剥がれが発生せず、かつ非常に高い耐摩耗性が達成される。
前記架橋型保護層の膜厚としては、1〜10μmが好ましく、上記問題をより確実に防止できることに加え、さらなる耐摩耗性向上を図れる観点から、2〜8μmがより好ましい。
前記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、適宜選択して使用することができる。
前記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、などが挙げられる。
〔一般式〕
CH2=CH−X1−
但し、前記一般式中、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。
前記官能基の具体例としては、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、などが挙げられる。
〔一般式〕
CH2=C(Y)−X2−
但し、前記一般式中、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、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基(R12および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。)を表す。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。但し、Y、X2の少なくともいずれか一方が少なくともオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、芳香族環である。
前記官能基の具体的としては、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、などが挙げられる。
前記X1、X2、Yについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えば、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、などが挙げられる。
前記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の成分割合としては、架橋型保護層全量に対し20〜80質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましい。前記成分割合が20質量%未満では架橋型保護層の3次元架橋結合密度が少なく、従来の熱可塑性バインダー樹脂を用いた場合に比べ飛躍的な耐摩耗性向上が達成にくくなることがある。また、80質量%を超えると、電荷輸送性化合物の含有量が低下し、電気的特性の劣化が生じることがある。使用されるプロセスによって要求される電気特性や耐摩耗性が異なり、それに伴い静電潜像担持体の架橋型保護層の膜厚も異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると30〜70質量%の範囲が最も好ましい。
前記ラジカル重合性官能基としては、先のラジカル重合性モノマーで示したものが挙げられ、特に、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が好ましい。
また、電荷輸送性構造としてはトリアリールアミン構造が好ましく、特に、下記構造式(1)又は(2)で示される化合物が、感度、残留電位等の電気的特性が良好に持続されて、好ましい。
前記R1の置換基の中でも、水素原子、メチル基が好ましい。
該縮合多環式炭化水素基としては、環を形成する炭素数が18個以下のものが好ましく、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、、ナフタセニル基、などが挙げられる。
前記非縮合環式炭化水素基としては、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル及びジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の1価基、ビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、1,1−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、ポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の1価基、9,9−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の1価基が挙げられる。
前記複素環基としては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、及びチアジアゾール等の1価基が挙げられる。
(1)ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、など。
(2)アルキル基、好ましくは、C1〜C12とりわけC1〜C8、さらに好ましくは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さらにフッ素原子、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、などが挙げられる。
(3)アルコキシ基(−OR2)であり、R2は(2)で定義したアルキル基を表わす。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、i−ブトキシ基、2−ヒドロキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、などが挙げられる。
(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、C1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基、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、などが挙げられる。
(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、などが挙げられる。
(6)下記一般式で表される基
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、などが挙げられる。
(7)メチレンジオキシ基等のアルキレンジオキシ基、又はメチレンジチオ基等のアルキレンジチオ基、など。
(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、など。
具体的には、メチレン基、エチレン基、n−ブチレン基、i−プロピレン基、t−ブチレン基、s−ブチレン基、n−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、2−ヒドロキエチレン基、2−エトキシエチレン基、2−シアノエチレン基、2−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、4−クロロフェニルエチレン基、4−メチルフェニルエチレン基、4−ビフェニルエチレン基、などが挙げられる。
具体的には、シクロヘキシリデン基、シクロへキシレン基、3,3−ジメチルシクロヘキシリデン基等が挙げられる。
前記置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコールが挙げられ、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基等の置換基を有してもよい。
前記置換もしくは無置換のアルキレン基としては、前記Xのアルキレン基と同様なものが挙げられる。
前記置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基としては、前記Xのアルキレンエーテル2価基が挙げられる。
前記アルキレンオキシカルボニル2価基としては、カプロラクトン2価変性基が挙げられる。
この成分の含有量としては、は架橋型保護層に対し20〜80質量%が好ましく、使用されるプロセスによって要求される電気特性や耐摩耗性が異なり、それに伴い本発明の静電潜像担持体の架橋型保護層の膜厚も異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると30〜70質量%がより好ましい。この成分が20質量%未満では、架橋型保護層の電荷輸送性能が充分に保てず、繰り返しの使用で感度低下、残留電位上昇などの電気特性の劣化が現れることがある。また、80質量%を超えると、電荷輸送性構造を有しない3官能モノマーの含有量が低下し、架橋結合密度の低下を招き高い耐摩耗性が発揮しにくいことがある。
また、光重合促進効果を有する物質を使用することもできる。
前記光重合促進効果を有する物質としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、前記光重合開始剤と組み合わせて使用してもよい。
前記重合開始剤の含有量としては、ラジカル重合性を有する総含有物100重量部に対し、0.5〜40重量部であるのが好ましく、1〜20重量部であるのがより好ましい。
これらの添加剤は、通常使用されている物質を適宜選択して使用することができるが、前記可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、などが挙げられる、前記レベリング剤としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマー、などが挙げられる。
前記可塑剤の含有量としては、塗工液の総固形分に対して、20質量%以下であるのが好ましく、10質量%以下であるのがより好ましい。前記レベリング剤の含有量としては、塗工液の総固形分に対して、3質量%以下であるのが好ましい。
前記溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系、テトラヒドロフラン、ジオキサン、プロピルエーテル等のエーテル系、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ系、などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
前記溶媒による希釈率としては、特に制限はなく、組成物の溶解性、塗工法、目的とする膜厚により、適宜変更することができる。
前記塗布としては、例えば、浸漬塗工法、スプレーコート、ビードコート、リングコート法、などを用いて行うことができる。
熱のエネルギーを加える方法としては、空気、窒素などの気体、蒸気、各種熱媒体、赤外線、電磁波を用い、塗工表面側又は支持体側から加熱する方法が挙げられる。
加熱温度としては、100℃以上が好ましく、170℃以下がより好ましい。100℃未満では反応速度が遅く、完全に硬化反応が終了しないことがある。170℃を超える高温では、硬化反応が不均一に進行し架橋型保護層中に大きな歪みや多数の未反応残基、反応停止末端が発生することがある。前記硬化反応を均一に進めるために、100℃未満の比較的低温で加熱後、更に100℃以上に加温し反応を完結させる方法も好ましい。
光のエネルギーとしては、主に紫外光領域に発光波長をもつ高圧水銀灯、メタルハライドランプ等のUV照射光源が挙げられるが、ラジカル重合性含有物や光重合開始剤の吸収波長に合わせ可視光光源の選択も可能である。
照射光量としては、50〜1000mW/cm2以下が好ましい。50mW/cm2未満では硬化反応に時間を要することがあり、1000mW/cm2より強いと反応の進行が不均一となり、架橋型保護層表面に局部的な皺が発生したり、多数の未反応残基、反応停止末端が生ずることがある。また、急激な架橋により内部応力が大きくなり、クラックや膜剥がれの原因となることがある。
放射線のエネルギーとしては、電子線を用いるものが挙げられる。
これらのエネルギーの中でも特に、反応速度制御の容易さ、装置の簡便さから、熱又は光のエネルギーを用いるのが好ましい。
有機溶剤に対し不溶性化するには、熱硬化の条件としては、100〜170℃が好ましく、10分〜3時間がより好ましい。UV光照射による硬化条件としては、50〜1000mW/cm2、5秒〜5分でかつ温度上昇を50℃以下に制御し、不均一な硬化反応を抑えることが好ましい。
UV照射の場合、メタルハライドランプ等を用いるが、照度としては、50〜1000mW/cm2、時間としては、5秒〜5分がそれぞれ好ましく、ドラム温度は50℃を越えないように制御するのが好ましい。
熱硬化の場合、加熱温度としては、100〜170℃が好ましく、例えば加熱手段として送風型オーブンを用い、加熱温度を150℃に設定した場合、加熱時間は20分〜3時間であるのが好ましい。
硬化終了後は、さらに残留溶媒低減のため100〜150℃で10分〜30分加熱して、本発明の静電潜像担持体を得る。
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、保護層、電荷輸送層、電荷発生層、電荷ブロッキング層、モアレ防止層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系化合物、パラフェニレンジアミン類、ハイドロキノン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類、などが挙げられる。
前記酸化防止剤の添加量としては、添加する層の総重量に対して0.01〜10質量%であるのが好ましい。
次いで、本発明の画像形成方法が使用される画像形成装置、及びトナーについて説明する。なお、画像形成方法の一部についても、この項で併せて説明する。
図7は、本発明の画像形成装置を説明するための概略図であり、後に示すような変形例も本発明の範疇に属するものである。
なお、静電潜像担持体1は上述した通りである。
帯電部材3としては、静電潜像担持体に充分な帯電をすることができるものであれば、特に制限はなく、適宜選択して使用することができるが、例えば、スコロトロン方式の帯電部材、接触方式の帯電部材(ローラー形状)、静電潜像担持体表面と帯電部材表面が100μm以下に近接配置された帯電部材、などが好適に使用される。なお、ここでいう接触方式の帯電部材とは、画像形成領域において静電潜像担持体表面に帯電部材の表面が接触するタイプのものであり、帯電ローラのほか、帯電ブレード、帯電ブラシの形状のものも使用することができる。
非接触方式の帯電部材は、静電潜像担持体表面と帯電部材表面との空隙が100μm以下になる様に近接配置させて使用される。静電潜像担持体と帯電部材との間にギャップとしては、5〜100μmが好ましく、10〜50μmがより好ましい。前記ギャップが100μmを超えると、帯電が不安定になりやすく、帯電ムラが生じることがあり、5μm未満であると、静電潜像担持体に残留したトナーが存在する場合に、帯電部材表面が汚染されてしまうことがある。非接触帯電方式の帯電部材においては、静電潜像担持体と画像形成領域において接触していないために静電潜像担持体の汚染を抑制できるほか、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、装置の小型化に有利である等の利点を有する。高精細な画像形成を目的として、ドット再現性を優先させるときには、この帯電部材により、静電潜像担持体には下記数式で表される電界強度として、30V/μm以上の電界強度が印加される。静電潜像担持体に印加される電界強度は、高いほどドット再現性が良好になるものの、静電潜像担持体の絶縁破壊や現像時のキャリア付着の問題を生み出すことがあり、上限値は、概ね60V/μm以下が好ましく、50V/μm以下がより好ましい。
[数式]
電界強度(V/μm)=静電潜像担持体未露光部表面電位(V)/感光層膜厚(μm)
画像露光部5としては、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの高輝度が確保でき、ビーム径50μm以下で書き込むことのできる光学系の工夫がなされた光源が使用される。前記光学系の工夫とは、例えば、特開2002−277801号公報に記載される方法により、書き込みビーム径を小径化する技術であり、本発明においては書き込みビームを50μm以下に形成できる方法であれば、いかなる方法も使用できる。
また、このようなビームには、発光の中心から概ねガウシアン分布を有し、例えば、特開2002−277801号公報図6に記載される形状を成している。従って、光強度に関する定義をしないと、上記の長軸を決定することができないが、本発明では、一般的に用いられている定義を使用することとする。即ち、露光ビームの最大強度の1/e^2よりも光量が大きい領域の長径を本発明のビーム径とする。
これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザーとしては、照射エネルギーが高く、また600〜800nmの長波長光を有するため、本発明で用いられる電荷発生材料である特定結晶型のフタロシアニン顔料が、高感度を示すことから好適に使用される。
現像ユニット6は、使用するトナーの帯電極性により、正規現像にも反転現像にも対応可能である。静電潜像担持体の帯電極性と逆極性のトナーを使用したときには、正規現像が使用され、同極性のトナーを用いた場合には反転現像によって、静電潜像が現像される。先の画像露光部に使用する光源によっても異なるが、近年使用するデジタル光源の場合には、一般的に画像面積率が低いことに対応して、書込部分にトナー現像を行なう反転現像方式が光源の寿命等を考慮すると有利である。また、トナーのみで現像を行なう1成分方式と、トナーおよびキャリアからなる2成分現像剤を使用した2成分方式の2通りの方法があるが、いずれの場合にも好適に使用できる。
転写搬送ベルト10としては、転写チャージャー、転写ローラを使用することも可能であるが、オゾン発生量の少ない転写ベルトや転写ローラ等の接触型を使用することが好ましい。なお、転写時の電圧/電流印加方式としては、定電圧方式、定電流方式のいずれの方式も使用することが可能であるが、転写電荷量を一定に保つことができ、安定性に優れた定電流方式がより好ましい。このような転写部材は、構成上、本発明の構成を満足できるものであれば、公知のものを使用することができる。
静電潜像担持体の通過電荷は、静電潜像担持体表面に帯電された電位(これにより生じた電界)により、光照射が行われることにより、発生した光キャリアが移動することにより生じる。従って、静電潜像担持体表面電位を光以外の手段で減衰させることができれば、静電潜像担持体1回転(画像形成1サイクル)あたりの通過電荷量を低減することができる。
除電ランプ2等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を使用することができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター、などの各種フィルターを使用することもできる。
先の帯電方式において交流成分を重畳して使用する場合や、静電潜像担持体の残留電位が小さい場合等は、この除電機構を省略することもできる。また、光学的な除電ではなく静電的な除電機構(例えば、逆バイアスを印加したあるいはアース接地した除電ブラシなど)を使用することもできる。前述のように書き込み率の小さな原稿では、光除電の影響は大きく、次の画像形成サイクルにおいて残像などの影響がない限り、光除電を使用しない方が好ましい。
なお、図中、9はレジストローラ、11は転写バイアスローラ、12は分離爪、13はクリーニング前チャージャである。
図8は、本発明のタンデム方式のフルカラー画像形成装置を説明するための概略図であり、下記するような変形例も本発明の範疇に属するものである。
なお、図8において、符号1C、1M、1Y、1Kは、ドラム状の静電潜像担持体であり、該静電潜像担持体は、導電性支持体上に、少なくとも、電荷ブロッキング層、モアレ防止層、及び感光層を、この順に積層してなり、該感光層中に、一次粒子の平均粒子径が0.25μm以下であって、CuKα線による波長1.542ÅのX線に対する、誤差範囲±0.2°におけるブラッグ角2θの回折値として、27.2°に最大値を有し、更に、7.3°、9。4°、9.6°、及び24.0°に少なくとも極大値を有し、かつ、7.3超9.4°未満、及び26.3°に極大値を有さないチタニルフタロシアニン結晶を含んでなる。
[数式]
電界強度(V/μm)=静電潜像担持体未露光部表面電位(V)/感光層膜厚(μm)
次に、静電潜像担持体の外側に配置された露光部(図示しない)で、レーザー光3C、3M、3Y、3Kにより書き込みが行われ、作成する各色の画像に対応した静電潜像が形成される。このときにも書き込み光源1つに対して1200dpiの書き込みが概ね上限となる。次に現像部材4C、4M、4Y、4Kにより潜像を現像してトナー像が形成される。現像部材4C、4M、4Y、4Kは、それぞれC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)のトナーで現像を行なう現像部材で、4つの静電潜像担持体1C、1M、1Y、1K上で作られた各色のトナー像は転写紙上で重ねられる。転写紙7は給紙コロ17によりトレイから送り出され、一対のレジストローラ9で一旦停止し、前記静電潜像担持体上への画像形成とタイミングを合わせて転写搬送ベルト16に送られる。転写搬送ベルト16上に保持された転写紙9は搬送されて、各静電潜像担持体1C、1M、1Y、1Kとの当接位置(転写部)で各色トナー像の転写が行なわれる。静電潜像担持体上のトナー像は、転写ブラシ11C、11M、11Y、11Kに印加された転写バイアスと静電潜像担持体1C、1M、1Y、1Kとの電位差から形成される電界により、転写紙7上に転写される。そして4つの転写部を通過して4色のトナー像が重ねられた転写紙7は定着装置18に搬送され、トナーが定着されて、図示しない排紙部に排紙される。また、転写部で転写されずに各静電潜像担持体1C、1M、1Y、1K上に残った残留トナーは、クリーニング装置5C、5M、5Y、5Kで回収される。なお、図8の例では画像形成要素は転写紙搬送方向上流側から下流側に向けて、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の色の順で並んでいるが、この順番に限るものではなく、色順は任意に設定されるものである。また、黒色のみの原稿を作成する際には、黒色以外の画像形成要素(6C、6M、6Y)が停止するような機構を設けることは本発明に特に有効に利用できる。また、先に述べたように転写後の静電潜像担持体表面電位が、メイン帯電極性側100V以下に制御することにより、静電潜像担持体の繰り返し使用における残留電位の上昇を低減化することができ、有効である。
プロセスカートリッジの形状等としては、多く挙げられるが、一般的な例として、図9に示すものが挙げられる。なお、静電潜像担持体101は、上述した通りである。
[数式]
電界強度(V/μm)=静電潜像担持体未露光部表面電位(V)/感光層膜厚(μm)
最初に、電荷発生材料(チタニルフタロシアニン結晶)の合成例について述べる。
(比較合成例1)
特開2001−19871号公報に準じて、顔料を作製した。即ち、1,3−ジイミノイソインドリン29.2部とスルホラン200部を混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド20.4部を滴下する。滴下終了後、徐々に180℃まで昇温し、反応温度を170℃〜180℃の間に保ちながら5時間撹拌して反応を行なった。反応終了後、放冷した後析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、つぎにメタノールで数回洗浄し、さらに80℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを20倍量の濃硫酸に溶解し、100倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶を濾過、ついで洗浄液が中性になるまでイオン交換水(pH:7.0、比伝導度:1.0μS/cm)による水洗いを繰り返し(洗浄後のイオン交換水のpH値は6.8、比伝導度は2.6μS/cmであった)、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキ(水ペースト)を得た。得られたこのウェットケーキ(水ペースト)40部をテトラヒドロフラン200部に投入し、4時間攪拌を行なった後、濾過を行ない、乾燥して、チタニルフタロシアニン粉末を得た(顔料1とする)。
上記ウェットケーキの固形分濃度は、15質量%であった。結晶化溶媒のウェットケーキに対する重量比は33倍である。なお、比較合成例1の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
得られたチタニルフタロシアニン粉末を、下記の条件によりX線回折スペクトル測定したところ、Cu−Kα特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが27.2±0.2°に最大ピークと最低角7.3±0.2°にピークを有し、かつ7.3°のピークと9.4°のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン粉末を得られた。その結果を図19に示す。
X線管球:Cu
電圧:50kV
電流:30mA
走査速度:2°/分
走査範囲:3°〜40°
時定数:2秒
特開平1−299874号公報の実施例1に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、先の比較合成例1で作製したウェットケーキを乾燥し、乾燥物1部をポリエチレングリコール50部に加え、100部のガラスビーズと共に、サンドミルを行なった。結晶転移後、希硫酸、水酸化アンモニウム水溶液で順次洗浄し、乾燥して顔料を得た(顔料2とする)。比較合成例2の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
特開平3−269064号公報の製造例1に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、先の比較合成例1で作製したウェットケーキを乾燥し、乾燥物1部をイオン交換水10部とモノクロルベンゼン1部の混合溶媒中で1時間撹拌(50℃)した後、メタノールとイオン交換水で洗浄し、乾燥して顔料を得た(顔料3とする)。比較合成例3の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
特開平2−8256号公報の製造例に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、フタロジニトリル9.8部と1−クロロナフタレン75部を撹拌混合し、窒素気流下で四塩化チタン2.2部を滴下する。滴下終了後、徐々に200℃まで昇温し、反応温度を200℃〜220℃の間に保ちながら3時間撹拌して反応を行なった。反応終了後、放冷し130℃になったところ熱時濾過し、次いで1−クロロナフタレンで粉体が青色になるまで洗浄、次にメタノールで数回洗浄し、さらに80℃の熱水で数回洗浄した後、乾燥し顔料を得た(顔料4とする)。比較合成例4の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
特開昭64−17066号公報の合成例1に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、α型TiOPc5部を食塩10部およびアセトフェノン5部と共にサンドグラインダーにて100℃にて10時間結晶化処理を行なった。これをイオン交換水及びメタノールで洗浄し、希硫酸水溶液で精製し、イオン交換水で酸分がなくなるまで洗浄した後、乾燥して顔料を得た(顔料5とする)。比較合成例5の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
特開平11−5919号公報の実施例1に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、O−フタロジニトリル20.4部、四塩化チタン7.6部をキノリン50部中で200℃にて2時間加熱反応後、水蒸気蒸留で溶媒を除き、2%塩化水溶液、続いて2%水酸化ナトリウム水溶液で精製し、メタノール、N,N−ジメチルホルムアミドで洗浄後、乾燥し、チタニルフタロシアニンを得た。このチタニルフタロシアニン2部を5℃の98%硫酸40部の中に少しずつ溶解し、その混合物を約1時間、5℃以下の温度を保ちながら攪拌する。続いて硫酸溶液を高速攪拌した400部の氷水中に、ゆっくりと注入し、析出した結晶を濾過する。結晶を酸が残量しなくなるまで蒸留水で洗浄し、ウエットケーキを得る。そのケーキをTHF100部中で約5時間攪拌を行ない、濾過、THFによる洗浄を行ない乾燥後、顔料を得た(顔料6とする)。比較合成例6の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
特開平3−255456号公報の合成例2に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、先の比較合成例1で作製したウェットケーキ10部を塩化ナトリウム15部とジエチレングリコール7部に混合し、80℃の加熱下で自動乳鉢により60時間ミリング処理を行なった。次に、この処理品に含まれる塩化ナトリウムとジエチレングリコールを完全に除去するために充分な水洗を行なった。これを減圧乾燥した後にシクロヘキサノン200部と直径1mmのガラスビーズを加えて、30分間サンドミルにより処理を行ない、顔料を得た(顔料7とする)。比較合成例7の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
特開平8−110649号公報のチタニルフタロシアニン結晶体の製造方法に準じて、顔料を作製した。即ち、1,3−ジイミノイソインドリン58部、テトラブトキシチタン51部gをα−クロロナフタレン300部中で210℃にて5時間反応後、α−クロロナフタレン、ジメチルホルムアミド(DMF)の順で洗浄した。その後、熱DMF、熱水、メタノールで洗浄、乾燥して50部のチタニルフタロシアニンを得た。チタニルフタロシアニン4部を0℃に冷却した硫酸400部中に加え、引き続き0℃、1時間撹拌した。フタロシアニンが完全に溶解したことを確認した後、0℃に冷却した水800mL/トルエン800mL混合液中に添加した。室温で2時間撹拌後、析出したフタロシアニン混晶体を混合液より濾別し、メタノール、水の順で洗浄した。洗浄水の中性を確認した後、洗浄水よりフタロシアニン混晶体を濾別し、乾燥して、2.9部のチタニルフタロシアニン混晶体を得た。比較合成例8の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
比較合成例1の方法に従って、チタニルフタロシアニン顔料の水ペーストを合成し、次のように結晶化を行い、比較合成例1よりも一次粒子の小さなフタロシアニン結晶を得た。
比較合成例1で得られた結晶化前の水ペースト60部にテトラヒドロフラン400部を加え、室温下でホモミキサー(ケニス、MARKIIfモデル)により強烈に撹拌(2000rpm)し、ペーストの濃紺色の色が淡い青色に変化したら(撹拌開始後20分)、撹拌を停止し、直ちに減圧濾過を行なった。濾過装置上で得られた結晶をテトラヒドロフランで洗浄し、顔料のウェットケーキを得た。これを減圧下(5mmHg)、70℃で2日間乾燥して、チタニルフタロシアニン結晶8.5部を得た(顔料9とする)。合成例1の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。上記ウェットケーキの固形分濃度は、15wt%であった。結晶化溶媒のウェットケーキに対する重量比は44倍である。
合成例1において、攪拌時間を30分に変更した以外は、合成例1と同様に結晶化を行い、チタニルフタロシアニン結晶を得た(顔料10とする)。
合成例1において、攪拌時間を40分に変更した以外は、合成例1と同様に結晶化を行い、チタニルフタロシアニン結晶を得た(顔料11とする)。
以上の方法により求められた合成例1における水ペースト中の体積平均粒子径は、0.06μmであった。
次に、後述する静電潜像担持体作製例の保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有する化合物の合成例について述べる。
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。下記にこの例を示す。
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)113.85部(0.3mol)と、ヨウ化ナトリウム138部(0.92mol)にスルホラン240部を加え、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99部(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1500部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88.1部(収率=80.4%)を得た。
融点:64.0〜66.0℃
元素分析値は表3に示す。
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)82.9部(0.227mol)をテトラヒドロフラン400部に溶解し、窒素気流中で水酸化ナトリウム水溶液(NaOH:12.4部,水:100部)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25.2部(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80.73部(収率=84.8%)を得た。
融点:117.5〜119.0℃
元素分析値は表4に示す。
次に、前述した合成法によって得られたチタニルフタロシアニン結晶を用いて分散を行い、得られた分散液(電荷発生層用塗工液)について述べる。
比較合成例1で作製した顔料1を下記組成の処方にて、下記に示す条件にて分散を行い電荷発生層用塗工液として、分散液を作製した。
チタニルフタロシアニン顔料(顔料1) 15部
ポリビニルブチラール(積水化学製:BX−1) 10部
2−ブタノン 280部
市販のビーズミル分散機に直径0.5mmのPSZボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した2−ブタノンおよび顔料を全て投入し、ローター回転数1200r.p.m.にて30分間分散を行い、分散液を作製した(分散液1とする)。
分散液作製例1で使用した顔料1に変えて、それぞれ比較合成例2〜8および合成例1〜3で作製した顔料2〜11を使用して、分散液作製例1と同じ条件にて分散液を作製した(顔料番号に対応して、それぞれ分散液2〜11とする)。
分散液作製例1で作製した分散液1を、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−1−CS(孔径1μm)を用いて、濾過を行った。濾過に際しては、ポンプを使用し、加圧状態で濾過を行い、濾液を得た(分散液12とする)。
分散液作製例10で使用したフィルターを、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−3−CS(孔径3μm)に変えた以外は、分散液作製例10と同様に加圧濾過を行い分散液を作製した(分散液13とする)。
分散液作製例12で使用したフィルターを、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−5−CS(孔径5μm)に変えた以外は、分散液作製例12と同様に加圧濾過を行い分散液を作製した(分散液14とする)。
分散液作製例1における分散条件を下記の通り変更して、分散を行った(分散液15とする)。ローター回転数:1000r.p.m.にて20分間分散を行った。
分散液作製例15で作製した分散液をアドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−1−CS(孔径1μm)を用いて、濾過を行なった。濾過に際しては、ポンプを使用し、加圧状態で濾過を行った。濾過の途中でフィルターが目詰まりを起こして、全ての分散液を濾過することができなかった。このため以下の測定は実施しなかった。
次に、前述した方法によって得られた分散液等を用いて、作製した静電潜像担持体の作製方法について述べる。
直径100mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に、下記組成の電荷ブロッキング層塗工液、モアレ防止層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、順次塗布・乾燥し、1.0μmの電荷ブロッキング層、3.5μmのモアレ防止層、電荷発生層、28μmの電荷輸送層を形成し、積層静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体1とする)。
なお、電荷発生層の膜厚は、780nmにおける電荷発生層の透過率が25%になるように調整した。電荷発生層の透過率は、下記組成の電荷発生層塗工液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けたアルミシリンダーに静電潜像担持体作製と同じ条件で塗工を行い、電荷発生層を塗工していないポリエチレンテレフタレートフィルムを比較対照とし、市販の分光光度計(島津:UV−3100)にて、780nmの透過率を評価した。
N−メトキシメチル化ナイロン(鉛市:ファインレジンFR−101) 4部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 126部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 100部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
先に作製した分散液1を用いた。
ポリカーボネート(TS2050:帝人化成社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
テトラヒドロフラン 80部
静電潜像担持体作製例1で使用した電荷発生層塗工液(分散液1)をそれぞれ、分散液2〜15に変更した以外は、静電潜像担持体作製例1と同様に静電潜像担持体を作製した。なお、電荷発生層の膜厚は、静電潜像担持体作製例1と同様に、すべての塗工液を用いた場合に780nmの透過率が25%になるように調整した(分散液番号に対応して、静電潜像担持体2〜15とする)。
静電潜像担持体作製例9において、電荷ブロッキング層を設けない以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体16とする)。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層を設けない以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体17とする)。
静電潜像担持体作製例9において、電荷ブロッキング層とモアレ防止層の塗工順序を入れ替えた以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体18とする)。
静電潜像担持体作製例9において、電荷ブロッキング層の膜厚を0.2μmとした以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体19とする)。
静電潜像担持体作製例9において、電荷ブロッキング層の膜厚を0.5μmとした以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体20とする)。
静電潜像担持体作製例9において、電荷ブロッキング層の膜厚を0.8μmとした以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体21とする)。
静電潜像担持体作製例9において、電荷ブロッキング層の膜厚を1.8μmとした以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体22とする)。
静電潜像担持体作製例9において、電荷ブロッキング層の膜厚を2.2μmとした以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体23とする)。
静電潜像担持体作製例9において、電荷ブロッキング層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体24とする)。
〔電荷ブロッキング層塗工液〕
アルコール可溶性ナイロン(東レ:アミランCM8000) 4部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
静電潜像担持体作製例9において、電荷ブロッキング層塗工液を下記組成のものに変更し、膜厚を0.6μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体25とする)。
〔電荷ブロッキング層塗工液〕
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 400部
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体26とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 168部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 180部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、2/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体27とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 250部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 280部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、3/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体28とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 90部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 90部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体29とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 76部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 80部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、0.9/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体30とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 280部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 300部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、3.3/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体31とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 126部
N−メトキシメチル化ナイロン(鉛市:ファインレジンFR−101) 27.5部
酒石酸(硬化触媒) 1部
2−ブタノン 100部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体32とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 126部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 22.4部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 28部
2−ブタノン 140部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、4/6重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体33とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 126部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 28部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 23.3部
2−ブタノン 140部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、5/5重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体34とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 126部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 39.2部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 14部
2−ブタノン 140部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、7/3重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体35とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 126部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 44.8部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 9.3部
2−ブタノン 140部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、8/2重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体36とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 126部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 50.4部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 4.7部
2−ブタノン 130部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、9/1重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体37とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化亜鉛(SAZEX4000:堺化学製) 110部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 120部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.3/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体38とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 63部
酸化チタン(PT−401M:石原産業社製、平均粒径:0.07μm) 63部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 140部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
平均粒径の比は0.28、両者の混合比は0.5である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体39とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 113.4部
酸化チタン(PT−401M:石原産業社製、平均粒径:0.07μm)12.6部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 140部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
平均粒径の比は0.28、両者の混合比は0.1である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体40とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 12.6部
酸化チタン(PT−401M:石原産業社製、平均粒径:0.07μm)
113.4部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 140部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
平均粒径の比は0.28、両者の混合比は0.9である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体41とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 63部
酸化チタン(TTO−F1:石原産業社製、平均粒径:0.04μm) 63部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 140部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
平均粒径の比は0.16、両者の混合比は0.5である。
静電潜像担持体作製例9において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体42とする)。
〔モアレ防止層塗工液〕
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 63部
酸化チタン(A−100:石原産業社製、平均粒径:0.15μm) 63部
アルキド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 140部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
アルキド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。
平均粒径の比は0.6、両者の混合比は0.5である。
静電潜像担持体作製例9における電荷輸送層塗工液を以下の組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体43とする)。
〔電荷輸送層塗工液〕
下記構造式(α)の高分子電荷輸送物質(重量平均分子量:約135000)
10部
下記構造式(β)の添加剤 0.5部
塩化メチレン 100部
静電潜像担持体作製例9における電荷輸送層の膜厚を23μmとし、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液を塗布乾燥し、5μmの保護層を設けた以外は静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体44とする)。
〔保護層塗工液〕
ポリカーボネート(TS2050:帝人化成社製、粘度平均分子量:5万)
10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
アルミナ微粒子(比抵抗:2.5×1012Ω・cm、平均一次粒径:0.4μm)
4部
シクロヘキサノン 500部
テトラヒドロフラン 150部
静電潜像担持体作製例44における保護層塗工液中のアルミナ微粒子を酸化チタン微粒子(比抵抗:1.5×1010Ω・cm、平均一次粒径:0.5μm)4部に変更した以外は、静電潜像担持体作製例44と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体45とする)。
静電潜像担持体作製例44における保護層塗工液中のアルミナ微粒子を酸化錫−酸化アンチモン粉末(比抵抗:106Ω・cm、平均1次粒径0.4μm)4部に変更した以外は、静電潜像担持体作製例44と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体46とする)。
静電潜像担持体作製例44における保護層塗工液中を以下のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例44と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体47とする)。
〔保護層塗工液〕
下記構造式の高分子電荷輸送物質(重量平均分子量:約135000) 10部
アルミナ微粒子(比抵抗:2.5×1012Ω・cm、平均一次粒径:0.4μm)
4部
シクロヘキサノン 500部
テトラヒドロフラン 150部
静電潜像担持体作製例44における保護層塗工液中を以下のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例44と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体48とする)。
〔保護層塗工液〕
メチルトリメトキシシラン 100部
3%酢酸 20部
下記構造式の電荷輸送性化合物 35部
酸化防止剤(サノール LS2626:三共化学社製) 1部
硬化剤(ジブチル錫アセテート) 1部
2−プロパノール 200部
静電潜像担持体作製例44における保護層塗工液中を以下のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例44と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体49とする)。
〔保護層塗工液〕
メチルトリメトキシシラン 100部
3%酢酸 20部
下記構造式の電荷輸送性化合物 35部
α−アルミナ粒子(スミコランダム AA−03:住友化学工業製) 15部
酸化防止剤(サノール LS2626:三共化学社製) 1部
ポリカルボン酸化合物 BYK P104:ビックケミー社製 0.4部
硬化剤(ジブチル錫アセテート) 1部
2−プロパノール 200部
静電潜像担持体作製例44における保護層塗工液中を以下のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例44と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体50とする)。
保護層は、スプレー塗工してから20分間自然乾燥した後、メタルハライドランプ:160W/cm、照射強度:500mW/cm2、照射時間:60秒の条件で光照射を行うことによって塗布膜を硬化させた。
〔保護層塗工液〕
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としての例示化合物
10部
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
静電潜像担持体作製例50における電荷輸送層塗工液を以下の組成のものに変更した以外は、静電潜像担持体作製例50と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体51とする)。
〔電荷輸送層塗工液〕
下記組成の高分子電荷輸送物質(重量平均分子量:約135000) 10部
塩化メチレン 100部
静電潜像担持体作製例50において、保護層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ラジカル重合性モノマーに変更した以外は、すべて静電潜像担持体作製例50と同様にして静電潜像担持体52を作製した。
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)
静電潜像担持体作製例50の保護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電荷輸送性構造を有さない2官能のラジカル重合性モノマー10部に換えた以外は、すべて実施例1と同様にして静電潜像担持体53を作製した。
電荷輸送性構造を有さない2官能のラジカル重合性モノマー 10部
(1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(和光純薬製)
分子量:226、官能基数:2官能、分子量/官能基数=113)
静電潜像担持体作製例50において、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ラジカル重合性モノマーに換え、光重合開始剤を下記の化合物1部に換えた以外は、すべて静電潜像担持体作製例50と同様にして静電潜像担持体54を作製した。
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
(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−120、日本化薬製)
分子量:1947、官能基数:6官能、分子量/官能基数=325)
静電潜像担持体作製例50の保護層用塗工液に含有される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下記構造式に示される2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部に換えた以外は静電潜像担持体作製例50と同様に静電潜像担持体55を作製した。
静電潜像担持体作製例50において、保護層用塗工液を下記組成に換えた以外は、静電潜像担持体作製例50と同様にして静電潜像担持体56を作製した。
〔保護層塗工液〕
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 6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としての例示化合物No.54 14部
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
静電潜像担持体作製例50において、保護層用塗工液を下記組成に換えた以外は、静電潜像担持体作製例50と同様にして静電潜像担持体57を作製した。
〔保護層塗工液〕
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 14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としての例示化合物No.54 6部
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
静電潜像担持体作製例50において、保護層用塗工液を下記組成に換えた以外は、静電潜像担持体作製例50と同様にして静電潜像担持体58を作製した。
〔保護層塗工液〕
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 2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としての例示化合物No.54 18部
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
静電潜像担持体作製例50において、保護層用塗工液を下記組成に換えた以外は、静電潜像担持体作製例50と同様にして静電潜像担持体59を作製した。
〔保護層塗工液〕
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 18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としての例示化合物No.54 2部
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
静電潜像担持体作製例1に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例1と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体60とする)。
静電潜像担持体作製例4に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例4と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体61とする)。
静電潜像担持体作製例6に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例6と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体62とする)。
静電潜像担持体作製例9に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例9と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体63とする)。
静電潜像担持体作製例11に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例11と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体64とする)。
静電潜像担持体作製例12に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例12と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体65とする)。
静電潜像担持体作製例16に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例16と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体66とする)。
静電潜像担持体作製例17に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例17と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体67とする)。
静電潜像担持体作製例18に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例18と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体68とする)。
静電潜像担持体作製例38に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例38と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体69とする)。
静電潜像担持体作製例44に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を20μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例44と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体70とする)。
静電潜像担持体作製例50に使用した導電性支持体を、直径40mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に変更し、電荷輸送層の膜厚を20μmに変更した以外は、静電潜像担持体作製例50と同様に静電潜像担持体を作製した(静電潜像担持体71とする)。
(実施例1〜29及び比較例1〜22)
以上のように作製した静電潜像担持体1〜42を図9に示す画像形成装置用プロセスカートリッジに装着し、図7に示す画像形成装置に搭載した。帯電部材としてはスコロトロン方式の帯電部材を用い、下記の帯電条件にて帯電を行い、画像露光光源は655nmの発振波長を有する半導体レーザーを用い、カップリングレンズ、アパーチャー、シリンドリカルレンズ、ポリゴンミラー、走査レンズからなる像露光装置により長径45μmビームを形成し、静電潜像担持体に書き込みを行った。転写部材としては転写ベルトを用い、除電光としては780nmのLEDを用い、静電潜像担持体全面に光照射をした後、除電を行った。このような条件において、書き込み率6%のチャートを用い、連続30万枚印刷を行った(試験環境は、22℃−55%RHである)。
また、帯電条件は下記の2条件とした。
帯電条件1:
放電電圧:−6.0kV
グリッド電圧:−920V(静電潜像担持体の未露光部表面電位は、−900V)
現像バイアス:−650V
帯電条件2:
放電電圧:−5.8kV
グリッド電圧:−780V(静電潜像担持体の未露光部表面電位は、−750V)
現像バイアス:−500V
(i)地汚れの評価:白ベタ画像を出力し、地肌部に発生する黒点の数、大きさからランク評価を実施した
(ii)ドット形成状態の評価:
ハーフトーン画像(直径50μmの1ドット画像)を形成し、ドット形成状態を観察結果からランク評価を実施した(ドットの散り具合やドット再現性)。
(iii)ドットの輪郭の評価:
ドットの周辺(エッジ)部分の鮮鋭性について観察し、ランク評価を実施した。
(iv)その他:画像濃度の評価、モアレ評価等の評価(不具合が発生した場合のみ記載)
画像濃度評価:黒ベタ画像を出力し、ベタ部の画像濃度を評価した。
モアレ評価:ハーフトーン画像を出力し、モアレ発生有無の評価を実施した。
ランク評価は4段階にて行ない、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表示した。
実施例1〜29及び比較例1〜21において、画像露光光源のみを長径60μmのビーム径を有するものに変更し、その他は全く同じ条件にした画像形成装置においても同様にして連続30万枚の印刷を行い、画像品質の比較を行った。
[数式]
電界強度(V/μm)=静電潜像担持体未露光部表面電位(V)/感光層膜厚(μm)
上記静電潜像担持体作製例9で作製した静電潜像担持体9を用いて、前記実施例1と同じ画像形成装置を用い、帯電条件を変え、静電潜像担持体に印加される電界強度を表10のように変えた状態で、初期の地汚れ、ドット形成、及びドット輪郭の状態の変化を確認した。
実施例1において、通紙試験に使用したチャートを書き込み率1%のチャートに変更し、連続30万枚の印刷を行った。この際、図7に示す画像形成装置の現像部位における静電潜像担持体表面電位と、転写直後の静電潜像担持体表面電位を計測するため、表面電位計をセットできるように改造を行った。
通紙試験前と通紙試験後において、現像部位における静電潜像担持体露光部の電位を測定した。この際、露光部の表面電位を計測するために、光書き込みは静電潜像担持体全面のベタ書き込みを行った。
実施例36における通紙試験に際しては、転写バイアスを調整することにより、転写後の静電潜像担持体非書き込み部の電位が−150Vになるように調整した。この測定の際には、光書き込みを行ず、静電潜像担持体の転写後の電位を測定した。結果を表11に示す。
実施例36において、転写後の静電潜像担持体非書き込み部の電位が−80Vになるように調整した以外は、実施例36と同様に試験を行った。結果を表11に示す。
実施例36において、転写後の静電潜像担持体非書き込み部の電位が−80Vになるように調整した以外は、実施例36と同様に試験を行った。結果を表11に示す。
前述の静電潜像担持体作製例9及び43〜59によって得られた静電潜像担持体を図9に示すような画像形成装置用プロセスカートリッジに装着し、図7に示す様な画像形成装置に搭載した。帯電部材としてはスコロトロン方式の帯電部材を用い、画像露光光源は780nmの半導体レーザー(ビーム径45μmのポリゴン・ミラーによる画像書き込み)を用い、転写部材としては転写ベルトを用い、下記の帯電条件にて、書き込み率6%のチャートを用いて連続50万枚印刷を行った(試験環境は、22℃−55%RHである)。
帯電条件は、下記条件を用いた。
帯電条件1:
ワイヤーへの印加電圧:−6.0KV
グリッド電圧:−920V(静電潜像担持体の未露光部電位は−900V)
帯電条件2:
ワイヤーへの印加電圧:−5.8KV
グリッド電圧:−780V(静電潜像担持体の未露光部電位は−750V)
なお、画像評価は50万枚印刷後に、下記の評価を実施した。画像評価の際には、初期の電界強度と同じになるように帯電条件を設定して画像出力を行った。
(i)地汚れの評価:白ベタ画像を出力し、地肌部に発生する黒点の数、大きさからランク評価を実施した。
(ii)ドット形成状態の評価:ハーフトーン画像(直径50μmの1ドット画像)を形成し、ドット形成状態を観察結果からランク評価を実施した(ドットの散り具合やドット再現性)。
(iii)ドットの輪郭の評価:ドットの周辺(エッジ)部分の鮮鋭性について観察し、ランク評価を実施した。
(iv)その他:画像濃度の評価、モアレ評価(不具合が発生した場合のみ記載)
ランク評価は4段階にて行い、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表示した。
また、初期及び50万枚印刷後に静電潜像担持体の膜厚を測定し、50万枚印刷における感光層もしくは保護層の摩耗量を評価した。結果を表12に示す。
上述のように作製した保護層を設けた静電潜像担持体44〜59は、上記50万枚の通紙試験(実施例43〜60)を実施した後、高温高湿環境(30℃−90%RH)にて、更に500枚の通紙試験を行い、画像評価を実施した。評価条件は、実施例39〜56に準じた。なお、帯電条件は、帯電条件1を用いた。
評価は500枚印刷後に、下記3つの評価を実施した。画像評価の際には、初期の電界強度と同じになるように帯電条件を設定して画像出力を行った。
(i)地汚れの評価:白ベタ画像を出力し、地肌部に発生する黒点の数、大きさからランク評価を実施した。ランク評価は4段階にて行い、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。
(ii)画像濃度の評価:黒ベタ画像を出力し、ベタ部の画像濃度を評価した。ランク評価は4段階にて行い、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。
(iii)1ドット画像を出力し、ドット輪郭の明確さをランク評価した。ランク評価は4段階にて行い、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。
結果を表13に示す。
以上のように作製した静電潜像担持体作製例60〜71の静電潜像担持体を、帯電部材と共に、図9に示すような画像形成装置用プロセスカートリッジに装着し、更に図8に示すタンデム方式のフルカラー画像形成装置に搭載した。4つの画像形成要素では、帯電部材として接触帯電方式の帯電ローラーを、画像露光光源として780nmの半導体レーザーを用い、これをガラス基板上にアレイ状に配置し(静電潜像担持体長手方向)、集束レンズアレイを介して静電潜像担持体表面に書き込みを行った(書き込みビーム径は40μm)。転写部材として転写ベルトを用いた。書き込み率6%のチャートを用い、連続10万枚印刷を行った(試験環境は、22℃−55%RHである)。
帯電条件は下記の通りとした。
帯電条件1:
印加電圧:−1500V(静電潜像担持体の未露光部電位は−800V)
帯電条件2:
印加電圧:−1400V(静電潜像担持体の未露光部電位は−650V)
画像評価は15万枚印刷後に、下記5つの評価を実施した。結果を表14に示す。なお、表中、電界強度は実施例1〜27等と同様にして得た。
(ii)ドット形成状態の評価:ハーフトーン(1ドット画像)を出力し、ドット形成状態を拡大観察し、ドット再現性やドットの散り状態についてランク評価を実施した。
(iii)ドットの輪郭:ドットの周辺(エッジ)部分の鮮鋭性に関して評価した。
(iv)色再現性の評価:静電潜像担持体初期状態と15万枚ランニング後に、同じフルカラー画像を出力し、色再現性の評価を試みた。
いずれの場合にも、ランク評価は4段階にて行い、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。
(v)その他の項目として、画像濃度の評価:黒ベタ画像を出力し、ベタ部の画像濃度を評価した。また、ハーフトーン画像を出力し、モアレ発生有無の評価を実施した。(v)の項目に関しては、不具合点が発生した場合のみ表14に記載した。
最後に、本発明で使用するチタニルフタロシアニン結晶の特徴であるブラッグ角θの最低角ピークである7.3°について、公知材料の最低角7.5°と同一であるか否かについて検証する。
比較合成例1における結晶変換溶媒を塩化メチレンから2−ブタノンに変更した以外は、比較合成例1と同様に処理を行い、チタニルフタロシアニン結晶を得た。
比較合成例1の場合と同様に、比較合成例9で作製したチタニルフタロシアニン結晶のXDスペクトルを測定した。これを図21に示す。図21より、比較合成例9で作製されたチタニルフタロシアニン結晶のXDスペクトルにおける最低角は、比較合成例1で作製されたチタニルフタロシアニンの最低角(7.3°)とは異なり、7.5°に存在することが判る。
比較合成例1で得られた顔料(最低角7.3°)に特開昭61−239248号公報に記載の顔料(最大回折ピークを7.5°に有する)と同様に作製したものを3質量%添加し、乳鉢で混合して、先程と同様にX線回折スペクトルを測定した。測定例1のX線回折スペクトルを図22に示す。
比較合成例9で得られた顔料(最低角7.5°)に特許文献56に記載の顔料(最大回折ピークを7.5°に有する)と同様に作製したものを3質量%添加し、乳鉢で混合して、先程と同様にX線回折スペクトルを測定した。測定例2のX線回折スペクトルを図21に示す。
以上のことから、本願発明のチタニルフタロシアニン結晶における最低角ピークである7.3°は、公知のチタニルフタロシアニン結晶における7.5°のピークとは異なるものであることが判る。
1K ブラック用静電潜像担持体
1Y イエロー用静電潜像担持体
1M マゼンタ用静電潜像担持体
2 除電ランプ
2C 帯電部材
2M 帯電部材
2Y 帯電部材
2K 帯電部材
3 帯電ローラ
3C レーザー光
3M レーザー光
3Y レーザー光
3K レーザー光
4C 現像部材
4M 現像部材
4Y 現像部材
4K 現像部材
5 画像露光部
5C クリーニング部材
5M クリーニング部材
5Y クリーニング部材
5K クリーニング部材
6 現像ユニット
6C 画像形成要素
6M 画像形成要素
6Y 画像形成要素
6K 画像形成要素
7 転写紙
9 レジストローラ
10 転写搬送ベルト
11 転写バイアスローラ
11C 転写ブラシ
11M 転写ブラシ
11Y 転写ブラシ
11K 転写ブラシ
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャー
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
16 転写搬送ベルト
17 給紙コロ
18 定着装置
31 導電性支持体
33 中間層
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
101 静電潜像担持体
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 転写体
106 転写手段
107 クリーニング手段
201 導電性支持体
202 フィラー分散層
203 樹脂層
204 感光層
205 電荷ブロッキング層
206 モアレ防止層
207 電荷発生層
208 電荷輸送層
209 保護層
Claims (39)
- 静電潜像担持体の表面を下記数式により得られる値が30V/μm以上の電界強度で帯電させる帯電工程と、該静電潜像担持体上にビーム径が50μm以下の光源を用いて静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着する定着工程を含む画像形成方法であって、
前記静電潜像担持体が、導電性支持体上に、少なくとも、電荷ブロッキング層、モアレ防止層、及び感光層を、この順に積層してなり、
該感光層中に、一次粒子の平均粒子径が0.25μm以下であって、CuKα線による波長1.542ÅのX線に対する、誤差範囲±0.2°におけるブラッグ角2θの回折値として、27.2°に最大値を有し、更に、7.3°、9。4°、9.6°、及び24.0°に少なくとも極大値を有し、かつ、7.3超9.4°未満、及び26.3°に極大値を有さないチタニルフタロシアニン結晶を含むことを特徴とする画像形成方法。
[数式]
電界強度(V/μm)=静電潜像担持体未露光部表面電位(V)/感光層膜厚(μm) - 感光層が、モアレ防止層上に、電荷発生層及び電荷輸送層を、この順に積層してなる請求項1に記載の画像形成方法。
- 電荷ブロッキング層が絶縁性材料からなり、その膜厚が0.3μm以上2.0μm未満である請求項1から2のいずれかに記載の画像形成方法。
- 絶縁性材料がポリアミドである請求項3に記載の画像形成方法。
- ポリアミドが、N−メトキシメチル化ナイロンである請求項4に記載の画像形成方法。
- モアレ防止層が、無機顔料及びバインダー樹脂を含有し、該無機顔料とバインダー樹脂との容積比が1/1〜3/1である請求項1から5のいずれかに記載の画像形成方法。
- バインダー樹脂が、熱硬化樹脂である請求項6に記載の画像形成方法。
- 熱硬化樹脂が、アルキド樹脂及びメラミン樹脂の混合物である請求項7に記載の画像形成方法。
- アルキド樹脂とメラミン樹脂との混合比が、5/5〜8/2である請求項8に記載の画像形成方法。
- 無機顔料が、酸化チタンである請求項6から9のいずれかに記載の画像形成方法。
- 平均粒子径の異なる2種以上の酸化チタンからなり、最も大きな酸化チタンの平均粒子径をD1とし、最も小さな酸化チタンの平均粒子径をD2としたときに、0.2<(D2/D1)≦0.5である請求項10に記載の画像形成方法。
- D2が、0.05<D2<0。2μmである請求項11に記載の画像形成方法。
- 最も大きな酸化チタンをT1、最も小さな酸化チタンT2としたときに、T1とT2との混合比率が、重量比で0.2≦T2/(T1+T2)≦0.8である請求項11から12のいずれかに記載の画像形成方法。
- チタニルフタロシアニン結晶を、平均粒子径が0.3μm以下、かつ、その標準偏差0.2μm以下となるまで分散させた後、孔径3μm以下のフィルターにより濾過し、該チタニルフタロシアニン結晶の一次粒子の平均粒子径を0.25μm以下とした分散液を使用して、感光層を塗工する請求項1から13のいずれかに記載の画像形成方法。
- チタニルフタロシアニン結晶が、平均粒子径が1μm以下であって、CuKα線による波長1.542ÅのX線に対する、誤差範囲±0.2°におけるブラッグ角2θの回折値として、少なくとも7.0〜7.5°に最大値を有し、半値巾が1°以上である不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンを、有機溶媒中で結晶化し、かつ、結晶化後の一次粒子の平均粒子径が0.25μmを超える前に、チタニルフタロシアニン結晶を分別及び濾過して得られる請求項1から14のいずれかに記載の画像形成方法。
- チタニルフタロシアニン結晶が、ハロゲン化物を含まない請求項15に記載の画像形成方法。
- チタニルフタロシアニン結晶が、不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンを結晶化させることにより、かつ、アシッドペースト法により得られ、イオン交換水で洗浄され、洗浄後のイオン交換水のpHが6〜8、及び該イオン交換水の伝導度が8以下である請求項15から16のいずれかに記載の画像形成方法。
- 結晶化において、使用される有機溶媒量が、重量比で、不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンの量の30倍である請求項15から17のいずれかに記載の画像形成方法。
- 感光層が、トリアリールアミンを、主鎖及び側鎖のいずれかに含むポリカーボネートを含有する請求項1から18のいずれかに記載の画像形成方法。
- 感光層上に保護層を有する請求項1から19のいずれかに記載の画像形成方法。
- 保護層が、比抵抗1010Ω・cm以上の無機顔料又は金属酸化物を含有する請求項20に記載の画像形成方法。
- 保護層が、高分子電荷輸送物質を含有する請求項20から21のいずれかに記載の画像形成方法。
- 保護層がバインダー樹脂を含有し、該バインダー樹脂が架橋構造を有する請求項20から22のいずれかに記載の画像形成方法。
- バインダー樹脂の架橋構造中に、電荷輸送部位を有する請求項23に記載の画像形成方法。
- 保護層が、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とを硬化することにより形成される請求項24に記載の画像形成方法。
- 3官能以上のラジカル重合性モノマーの官能基が、アクロイルオキシ基及びメタクリロイルオキシ基のいずれかである請求項25に記載の画像形成方法。
- 3官能以上のラジカル重合性モノマーの分子量が、その官能基数の250倍以下である請求項25から26のいずれかに記載の画像形成方法。
- 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官能基が、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基である請求項25から27のいずれかに記載の画像形成方法。
- 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官能基が、トリアミールアミン構造である請求項25から28のいずれかに記載の画像形成方法。
- 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が、下記構造式(1)及び(2)の少なくとも1種以上である請求項25から29のいずれかに記載の画像形成方法。
- 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が、下記構造式(3)の少なくとも1種以上である請求項25から30のいずれかに記載の画像形成方法。
- 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の含有量が、保護層全量に対し30〜70質量%である請求項25から31のいずれかに記載の画像形成方法。
- 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含有量が、保護層全量に対し30〜70質量%である請求項25から32のいずれかに記載の画像形成方法。
- 保護層を、加熱又は光エネルギー照射により硬化する請求項25から33のいずれかに記載の画像形成方法。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着する定着手段を有する画像形成装置であって、
請求項1から34のいずれかに記載の画像形成方法により画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 - 転写手段が、可視像を直接記録媒体に転写する直接転写方式を採用する請求項35に記載の画像形成装置。
- 静電潜像担持体と、帯電手段と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とからなる画像形成要素を、複数配列した請求項35から36のいずれかに記載の画像形成装置。
- 帯電手段に、交流重畳電圧を印加する請求項35から37のいずれかに記載の画像形成装置。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段とを有し、更に前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段、及び前記静電潜像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段から選択される少なくとも1つを画像形成装置本体に脱着可能に有してなり、請求項1から34のいずれかに記載の画像形成方法により画像を形成することを特徴とするプロセスカートリッジ。
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