JP2007033496A - 有機感光体、プロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 導電性支持体上に中間層及び感光層を有する有機感光体において、該中間層がエラストマー樹脂を含有した膜厚5〜40μmの構成を有し、下記一般式(1)の物性を有することを特徴とする有機感光体。
一般式(1): 1.0>B/A≧0.5
【選択図】 図4
Description
(請求項1)
導電性支持体上に中間層及び感光層を有する有機感光体において、該中間層がエラストマー樹脂を含有した膜厚5〜40μmの構成を有し、下記一般式(1)の物性を有することを特徴とする有機感光体。
但し、
Aは2mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We2)と全仕事量(Wt2)の比:We2/Wt2を表し、
Bは20mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We20)と全仕事量(Wt20)の比:We20/Wt20を表す。
(請求項2)
前記エラストマー樹脂がウレタン樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の有機感光体。
(請求項3)
前記中間層がN型半導性粒子を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の有機感光体。
(請求項4)
前記有機感光体は、導電性支持体上に中間層、電荷発生層及び電荷輸送層を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。
(請求項5)
有機感光体及び該有機感光体を帯電する帯電手段、帯電された有機感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段、該顕像化されたトナー像を有機感光体から転写媒体上に転写する転写手段、トナー像の転写後に有機感光体上に残留する電荷を除去する除電手段及び該転写後の有機感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにおいて、導電性支持体上にエラストマー樹脂を含有した膜厚5〜40μmの中間層及び感光層を有し、下記一般式(1)の物性を有する有機感光体と帯電手段、潜像形成手段、現像手段、転写媒体、除電手段及びクリーニング手段の少なくとも1つの手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に装着可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
但し、
Aは2mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We2)と全仕事量(Wt2)の比:We2/Wt2を表し、
Bは20mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We20)と全仕事量(Wt20)の比:We20/Wt20を表す。
(請求項6)
有機感光体及び該有機感光体を帯電する帯電工程、帯電された有機感光体に静電潜像を形成する潜像形成工程、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像工程、該顕像化されたトナー像を有機感光体から転写媒体上に転写する転写媒体、該転写後の有機感光体上の電荷を除去する除電工程及び転写後の有機感光体上の残留するトナーを除去するクリーニング工程を有する画像形成方法において、該有機感光体が導電性支持体上にエラストマー樹脂を含有した膜厚5〜40μmの中間層及び感光層を有し、下記一般式(1)の物性を有することを特徴とする画像形成方法。
但し、
Aは2mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We2)と全仕事量(Wt2)の比:We2/Wt2を表し、
Bは20mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We20)と全仕事量(Wt20)の比:We20/Wt20を表す。
(請求項7)
有機感光体及び該有機感光体を帯電する帯電手段、帯電された有機感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段、該顕像化されたトナー像を有機感光体から転写媒体上に転写する転写媒体、該転写後の有機感光体上の電荷を除去する除電手段及び転写後の有機感光体上の残留するトナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置において、該有機感光体が導電性支持体上にエラストマー樹脂を含有した膜厚5〜40μmの中間層及び感光層を有し、下記一般式(1)の物性を有することを特徴とする有機感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
但し、
Aは2mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We2)と全仕事量(Wt2)の比:We2/Wt2を表し、
Bは20mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We20)と全仕事量(Wt20)の比:We20/Wt20を表す。
使用圧子:ダイアモンド ビッカース圧子
負荷条件:0.2mN/sec又2.0mN/secの速度で有機感光体の表面からビッカース圧子を押し込む
負荷時間:10sec
除荷条件:負荷と同じ速度で負荷を除く
測定試料
アルミ平板上に前記した感光体と同様に中間層、電荷発生層、第一電荷輸送層、第二電荷輸送層を設け、同じ条件で乾燥させた試料を作製した試料をH100V機に固定し、試料に対して垂直にビッカース圧子を押し込み測定。
20mNの押し込み荷重(全荷重が20mN)で測定した弾性仕事量(We20)と全仕事量(Wt20)の比:B=We20/Wt20とすると、AとBの間に下記の一般式(1)の関係を有することを特徴とする。
本発明の有機感光体は上記関係を有することにより、該有機感光体上に形成された静電潜像をを高細密のドット画像に形成することができ、且つ感光体から転写媒体へのトナーの転写性をよくして、中抜けやドット画像の劣化を防止し、クリーニング性を改善した電子写真画像を提供することができる。
一方、B/Aが1.0以上になると、中間層のエラストマー樹脂の反発弾性の効果が不十分であり、トナーと感光体の付着力が大きいままで、感光体から転写媒体へのトナーの転写が不十分となり、中抜け等の転写不良が発生しやすい。また、B/Aが0.5より小さいと、トナーと感光体の付着力の低減に効果はあるものの、クリーニングブレードが感光体へ少なからず食い込んでしまい、トルクの上昇異常やクリーニング不良を発生しやすい。
Aが0.4より小さいか、Bが0.4より小さい場合は、中間層のエラストマー樹脂の反発弾性の効果が不十分であり、トナーと感光体の付着力が大きいままで、感光体から転写媒体へのトナーの転写が不十分となり、中抜け等の転写不良が発生しやすい。
1)導電性支持体上に中間層と感光層として電荷発生層および電荷輸送層を順次積層した構成;
2)導電性支持体上に中間層と感光層として電荷発生層、第1電荷輸送層および第2電荷輸送層を順次積層した構成;
3)導電性支持体上に中間層と感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層を形成した構成;
4)導電性支持体上に中間層と感光層として電荷輸送層および電荷発生層を順次積層した構成;
5)上記1)〜4)の感光体の感光層上にさらに表面保護層を形成した構成。
本発明に係わる感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状或いは円筒状の導電性支持体が用いられる。
本発明においては導電性支持体と前記感光層のとの接着性改良、或いは該支持体からの電荷注入を防止するために、該支持体と前記感光層の間に中間層(下引層も含む)を設ける。該中間層の材料としては、バインダー樹脂として、エラストマー樹脂を用いる。
本発明の有機感光体の感光層構成は導電性基体上に少なくとも電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する感光層を有する。該感光層は電荷発生物質と電荷輸送物質が同一層に存在する感光層で構成されてもよいが、より好ましくは、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層(CGL)及び電荷輸送層を含有する電荷輸送層(CTL)の積層構成が好ましい。以下、該積層構成の層構成を中心に本発明の有機感光体を説明する。
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。
前記したように、本発明では電荷輸送層を複数の電荷輸送層から構成し、且つ最上層の電荷輸送層に本発明の表面層構成を適用した構成が好ましい。
下記の様に感光体1を作製した。
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5μmフィルター)し、中間層塗布液を作製した。
「P6065」(大日精化工業社製) 10部(体積比:1.0)
無機粒子:酸化チタン(数平均一次粒径35nm:シリカ・アルミナ処理及びメチルハイドロジェンポリシロキサン処理の酸化チタン) 60部(体積比:1.5)
テトラヒドロフラン 400部
を混合し、分散機としてサンドミルを用い、バッチ式で10時間の分散を行い、中間層分散液を作製した。
チタニル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27.3°に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料) 24部
ポリビニルブチラール樹脂「エスレックBL−1」(積水化学社製) 12部
2−ブタノン/シクロヘキサノン=4/1(v/v) 300部
上記組成物を混合し、サンドミルを用いて分散し、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0.5μmの電荷発生層を形成した。
電荷輸送物質(4,4′−ジメチル−4″−(α−フェニルスチリル)トリフェニルアミン) 225部
ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 300部
酸化防止剤(例示化合物AO2−1) 6部
ジクロロメタン 2000部
シリコンオイル(KF−54:信越化学社製) 1部
を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液1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、110℃70分の乾燥を行い、乾燥膜厚18.0μmの電荷輸送層を形成し、感光体1を作製した。
感光体1の作製において、中間層のバインダーの種類、膜厚を表1のように変化させた以外は感光体1と同様にして感光体2〜9を作製した。但し、感光体7では、電荷輸送層の上に、更に下記保護層を積層した。
γ−グリシドキシプロピル59gとジメトキシシラン32gをエタノール35gに溶解し均一な溶液とした。これにジヒドロキシメチルトリフェニルアミン(下記例示化合物T−1)26gおよび酸化防止剤(例示化合物AO2−1)、アルミキレート(アルミキレートA(W):川研ケミカル社製)1gを加えて混合し、この溶液を乾燥膜厚3μmの表面層として前記電荷輸送層上に塗布し、120℃にて1時間の加熱硬化を行い本発明の感光体7を作製した。
感光体1の中間層のエラストマーをポリウレタン系からポリアミド樹脂CM8000(東レ社製)に変更し、膜厚を20μmにした以外は同様にして感光体10を作製した。
〈実写評価〉
上記感光体を基本的に図2の構成を有する市販のフルカラー複合機8050(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)社製)に搭載し、カラー画像の評価を行った。
感光体の線速:220mm/sec
《画像評価》
上記フルカラー複合機8050に各感光体を取り付け、高温高湿(30℃、80%RH)環境でA4紙、1万枚の文字画像、白べた画像、黒べた画像、ハーフトーン画像を有するオリジナル画像の複写を行い、スタート時及び1千枚コピー毎に複写画像を取り出し、下記の画像評価を行った。
プロセススピード:220mm/sec
現像剤:キャリア及びトナーを含有する二成分現像剤(Y、M、C、Bk共)を用いた。
感光体上のトナー画像を透明粘着シートに転写して評価した。
○:小さな中抜けの発生があるが、ドット画像は再現されている(実用可)
×:中抜けの発生が多く、ドット画像の形状が崩れている(実用不可)
中間転写体上のトナー画像の再現性(シアントナー画像で評価した)
中間転写体上のトナー画像を透明粘着シートに転写し、該転写画像で評価した。
○:小さな中抜けの発生があるが、ドット画像は再現されている(実用可)
×:中抜けの発生が多く、ドット画像の形状が崩れている(実用不可)
(クリーニング性)
上記評価の後、クリーニングブレードを交換せずに、感光体に接触するクリーニングブレードの線荷重のみを18(N/m)から9(N/m)に変更し、更に1万枚の連続コピーを行ない、クリーニング性を評価した。
○:1万枚の印刷を通して、トナーのすり抜け等の散発的なクリーニング不良が発生したが、感光体上にトナーフィルミングは見いだせず、実用的に問題なし(実用上問題なし)
×:1万枚の印刷中に、連続的(2枚以上の)なクリーニング不良が発生するか、又は感光体上にトナーフィルミングが見られる(実用上問題あり)
評価結果を下記の表2に示した。
表1の感光体No.2及びNo.6を用いて、基本的に図3の構成を有する市販のカラープリンターmagicolor2300(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)社製)改造機に搭載し、評価1と同じ評価項目を評価した。その結果、いずれの感光体も感光体上でのトナー画像の再現性、中間転写体上でのトナー画像の再現性、クリーニング性の全てで、良好な結果が得られた。
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
Claims (7)
- 導電性支持体上に中間層及び感光層を有する有機感光体において、該中間層がエラストマー樹脂を含有した膜厚5〜40μmの構成を有し、下記一般式(1)の物性を有することを特徴とする有機感光体。
一般式(1): 1.0>B/A≧0.5
但し、
Aは2mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We2)と全仕事量(Wt2)の比:We2/Wt2を表し、
Bは20mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We20)と全仕事量(Wt20)の比:We20/Wt20を表す。 - 前記エラストマー樹脂がウレタン樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の有機感光体。
- 前記中間層がN型半導性粒子を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の有機感光体。
- 前記有機感光体は、導電性支持体上に中間層、電荷発生層及び電荷輸送層を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。
- 有機感光体及び該有機感光体を帯電する帯電手段、帯電された有機感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段、該顕像化されたトナー像を有機感光体から転写媒体上に転写する転写手段、トナー像の転写後に有機感光体上に残留する電荷を除去する除電手段及び該転写後の有機感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにおいて、導電性支持体上にエラストマー樹脂を含有した膜厚5〜40μmの中間層及び感光層を有し、下記一般式(1)の物性を有する有機感光体と帯電手段、潜像形成手段、現像手段、転写媒体、除電手段及びクリーニング手段の少なくとも1つの手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に装着可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
一般式(1): 1.0>B/A≧0.5
但し、
Aは2mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We2)と全仕事量(Wt2)の比:We2/Wt2を表し、
Bは20mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We20)と全仕事量(Wt20)の比:We20/Wt20を表す。 - 有機感光体及び該有機感光体を帯電する帯電工程、帯電された有機感光体に静電潜像を形成する潜像形成工程、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像工程、該顕像化されたトナー像を有機感光体から転写媒体上に転写する転写媒体、該転写後の有機感光体上の電荷を除去する除電工程及び転写後の有機感光体上の残留するトナーを除去するクリーニング工程を有する画像形成方法において、該有機感光体が導電性支持体上にエラストマー樹脂を含有した膜厚5〜40μmの中間層及び感光層を有し、下記一般式(1)の物性を有することを特徴とする画像形成方法。
一般式(1): 1.0>B/A≧0.5
但し、
Aは2mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We2)と全仕事量(Wt2)の比:We2/Wt2を表し、
Bは20mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We20)と全仕事量(Wt20)の比:We20/Wt20を表す。 - 有機感光体及び該有機感光体を帯電する帯電手段、帯電された有機感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段、該顕像化されたトナー像を有機感光体から転写媒体上に転写する転写媒体、該転写後の有機感光体上の電荷を除去する除電手段及び転写後の有機感光体上の残留するトナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置において、該有機感光体が導電性支持体上にエラストマー樹脂を含有した膜厚5〜40μmの中間層及び感光層を有し、下記一般式(1)の物性を有することを特徴とする有機感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
一般式(1): 1.0>B/A≧0.5
但し、
Aは2mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We2)と全仕事量(Wt2)の比:We2/Wt2を表し、
Bは20mNの押し込み荷重で測定した弾性仕事量(We20)と全仕事量(Wt20)の比:We20/Wt20を表す。
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