JP2007057577A - 有機感光体、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
Description
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンターに適用できる有機感光体、画像形成方法及び画像形成装置に関するものであり、高速で電子写真画像を作製できる有機感光体、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する発明である。
従来、電子写真法として最も代表的なカールソン法での複写機においては、感光体を一様に帯電させた後、露光によって電荷を像様に消去せしめ、静電荷潜像を形成する。この静電荷潜像をトナーによって現像して可視化し、次いでそのトナーを紙などに転写してから定着することにより画像形成が行われてきた。
これまで電子写真感光体としては、セレン、酸化亜鉛、カドミウムなどの無機光導電性物質を感光層の主成分とする無機感光体が、広く使用されてきた。しかし、これらの無機感光体は有害なものが多く、環境対策上問題がある。
従って近年、無公害である有機物を用いた有機感光体の開発が盛んであり、広く実用化されてきている。なかでも電荷発生機能と電荷輸送機能とを異なる物質に分担させ、所望の特性を有する化合物を広い範囲から選択できる機能分離型の有機感光体が盛んに開発されている。
しかしながら、有機感光体は、帯電工程から発生するオゾンやNOx等の活性ガスにより、電荷輸送物質等が劣化し、感度の劣化や残留電位の上昇に伴う画像濃度の低下や画像ボケが発生しやすい。
これらのオゾンやNOx等の活性ガスにより、電荷輸送物質等の劣化を防止する手段として、酸化防止剤を感光体の電荷輸送層層に含有させる技術についてもよく知られている(特許文献2)。
一方、近年、印刷分野やカラー印刷の分野において、電子写真方式の複写機やプリンタを使用される機会が増加している。該印刷分野やカラー印刷の分野においては、高画質のデジタルのモノクロ画像或いはカラー画像を求める傾向が強い。このような要求に対し、露光光源の露光ビームを小さくし、高精細のデジタル画像を形成することが提案されている(特許文献1)。しかしながら、該半導体レーザ等の露光ビームを小さく絞りこみ、有機感光体上に細密のドット露光によるドット潜像を形成しても、最終的に得られる電子写真画像は、十分な高画質を達成し得ていないのが現状である。
中でも、中間転写体を用いた画像形成方法では、帯電部材等から発生するNOxやオゾン等の活性ガスが有機感光体の特性を劣化させると、有機感光体から中間転写体へのトナー画像の転写性が低下し、中抜けが発生したり、或いは、画像ボケが発生したり、画像濃度が低下したりすると云った問題が発生している。
これらの活性ガスによる特性劣化を防止する技術としては、前記したように酸化防止剤を電荷輸送層に添加する技術が知られているが、中間転写体方式の画像形成方法で発生している中抜けの発生や画像ボケ或いは画像濃度の低下と云った問題を十分に解決しえる酸化防止剤としては、どんなものが有効であるのか、尚、十分に解明できていない。
特開2001−255685号公報
特開平11−200135号公報
本発明は上述のような従来技術の問題点を解決することである。即ち、中間転写体を用いた画像形成方法で発生しやすい、中抜けの発生や画像ボケ或いは画像濃度の低下と云った問題を改善し、長期に亘り良好な電子写真画像を形成できる有機感光体、画像形成方法、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である。
本発明の上記のような課題、即ち、中間転写体を用いた画像形成方法(以下、中間転写体方式と云う)で発生しやすい、中抜けの発生や画像ボケ或いは画像濃度の低下と云った問題を改善し、長期に亘り良好な電子写真画像を形成するためには、帯電工程から発生するオゾンやNOx等の活性ガスにより、有機感光体が劣化しにくい酸化防止剤を用いると共に、これらの酸化防止剤が長期に亘り変質しにくいことが重要であることを見出し、本発明を完成した。
即ち、中間転写体方式に用いる有機感光体には、オゾンやNOx等の活性ガスによる酸化防止効果が高いと同時に、長時間、これら活性ガスにさらされても酸化防止効果が変化しない酸化防止剤が必要であることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は以下のような構成を有することにより達成される。
1.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中間転写体上に転写する一次転写工程、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写工程とを有する画像形成方法に用いられる有機感光体において、表面層に下記一般式(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。
1.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中間転写体上に転写する一次転写工程、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写工程とを有する画像形成方法に用いられる有機感光体において、表面層に下記一般式(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。
(一般式(1)において、R1、R2は各々炭素数1〜5のアルキル基を表す)
2.前記有機感光体が導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層とその上に積層された電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を積層した構成を有することを特徴とする前記1に記載の有機感光体。
3.前記電荷発生物質がY型チタニルフタロシアニン顔料であることを特徴とする前記1又は2に記載の有機感光体。
4.前記導電性支持体上が外径10〜28mmの円筒状導電性支持体上であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。
5.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中間転写体上に転写する一次転写工程、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写工程とを有する画像形成方法において、有機感光体の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画像形成方法。
6.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中間転写体上に転写する一次転写手段、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段とを有する画像形成装置において、有機感光体の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画像形成装置。
7.有機感光体と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中間転写体上に転写する一次転写手段を有する画像形成ユニットを4組有し、各組でトナーの色相が異なる画像形成装置において、該有機感光体が有機感光体の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画像形成装置。
8.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中間転写体上に転写する一次転写手段、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段と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、表面層に前記一般式(1)で表される化合物を含有する有機感光体と、帯電手段、潜像形成手段、現像手段、転写手段、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。
2.前記有機感光体が導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層とその上に積層された電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を積層した構成を有することを特徴とする前記1に記載の有機感光体。
3.前記電荷発生物質がY型チタニルフタロシアニン顔料であることを特徴とする前記1又は2に記載の有機感光体。
4.前記導電性支持体上が外径10〜28mmの円筒状導電性支持体上であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。
5.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中間転写体上に転写する一次転写工程、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写工程とを有する画像形成方法において、有機感光体の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画像形成方法。
6.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中間転写体上に転写する一次転写手段、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段とを有する画像形成装置において、有機感光体の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画像形成装置。
7.有機感光体と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中間転写体上に転写する一次転写手段を有する画像形成ユニットを4組有し、各組でトナーの色相が異なる画像形成装置において、該有機感光体が有機感光体の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画像形成装置。
8.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中間転写体上に転写する一次転写手段、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段と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、表面層に前記一般式(1)で表される化合物を含有する有機感光体と、帯電手段、潜像形成手段、現像手段、転写手段、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。
本発明の有機感光体、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを用いることにより、中間転写体方式で発生しやすい中抜けや画像ボケ或いは画像濃度の低下を防止することができ、長期に亘り安定して、良質な電子写真画像を提供することができる。
以下、本発明について、詳細に説明する。
以下、本発明の有機感光体の構成について説明する。
本発明の有機感光体は、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中間転写体上に転写する一次転写手段、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段とを有する画像形成方法に用いられる有機感光体であり、該有機感光体は表面層に前記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする。
本発明の有機感光体は上記構成を有することにより、中間転写体方式のカラー画像等で発生しやすい中抜け(カラー画像では、中抜けは色点や白点として現れる)や画像ボケ或いは画像濃度の低下を防止することができ、長期に亘り安定して、良質な電子写真画像を提供することができる。
本発明に係わる前記一般式(1)の化合物としては、下記のような化合物が挙げられる。
上記化合物の中でも、AO−1の(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール)が、表面層中の活性ガスを効果的に消尽することができ、特に、好ましく用いられる。
本発明有機感光体の表面層には金属酸化物粒子を含有させることが好ましい。金属酸化物粒子は表面層中に進入してくる活性ガスを効果的のトラップし、トラップされた活性ガスの前記一般式(1)の化合物による活性ガスのクエンチ効果(失活作用)を増大させることができる。
金属酸化物粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ等の金属酸化物(遷移金属酸化物も含む)が好ましい。中でも酸化チタン、アルミナが好ましく用いられ、更にアルミナが最も好ましい。
これらの金属酸化物粒子は、表面に存在する水酸基を封鎖して有機感光体の表面層に用いることが知られているが、本発明では、この水酸基の平均的な封鎖レベルをより完全なレベルにするために、金属酸化物粒子の表面処理を改良したものが好ましい。
金属酸化物粒子は、焼成強化したものが好ましい。例えば、焼成強化していないアルミナでは疎水化処理が困難であるため、本発明の複数回表面処理を施すアルミナとしては、焼成強化アルミナが好ましい。焼成強化アルミナでは、充分な強度を持たせるために、通常500℃以上、好ましくは1000℃以上の温度で焼成したものを用いる。焼成時間は、好ましくは5時間以上、更に好ましくは10時間以上である。上述の温度条件でアルミナを焼成することによって、アルミナ粒子の表面に存在している水酸基等の官能基が分解され、アルミニウム酸化物となる。また、この結果アルミナ粒子の比表面積が小さくなり、シラン化合物等により疎水化処理した場合に、効果的に表面処理することができる。
金属酸化物粒子の数平均一次粒径(Dp)で0.010μm<Dp<1.00μmの範囲の微粒子を用いる。特に、0.15μm<Dp<0.85μmが好ましい。数平均一次粒径(Dp)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(Dp)で0.010μm以下の金属酸化物粒子は表面層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残留電位が増大し、画像濃度の低下の発生、転写メモリー等による画像むらを発生しやすい。一方、数平均一次粒径(Dp)で1.00μm以上の金属酸化物粒子は表面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に活性ガス(オゾンやNOx)が付着しやすく、画像ボケが発生しやすい。又、数平均一次粒径(Dp)で1.00μm以上の金属酸化物粒子は分散液中で沈澱しやすく、凝集物が発生しやすい。
本発明において、金属酸化物粒子の表面処理とは、金属酸化物粒子表面を有機化合物、有機金属化合物、フッ素化合物、反応性有機ケイ素化合物等によって被覆することを示す。金属酸化物粒子表面が有機化合物、有機金属化合物、フッ素化合物、反応性有機ケイ素化合物等によって被覆されていることは、光電子分光法(ESCA)、オージェ電子分光法(Auger)、2次イオン質量分析法(SIMS)や拡散反射FI−IR等の表面分析手法を複合的に用いることにより高精度に確認される。
金属酸化物粒子の表面処理は、湿式法で行うことができる。例えば、金属酸化物粒子を水中に分散させて水性スラリーとし、この水性スラリーと、水溶性ケイ酸塩、水溶性のアルミニウム化合物等を混合して行う。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。反応性有機ケイ素化合物による表面処理では、有機溶剤や水に対して反応性有機ケイ素化合物を溶解または懸濁させた液と金属酸化物粒子を混合し、この液を数分から1時間程度撹拌する。そして場合によっては該液に加熱処理を施した後に、濾過等の工程を経た後乾燥し、表面を有機ケイ素化合物で被覆した金属酸化物粒子を得ることができる。フッ素化合物による表面処理は、有機溶剤や水に対してフッ素原子を有する有機ケイ素化合物等を溶解または懸濁させ、該懸濁液と金属酸化物粒子を混合し、該混合溶液を数分から1時間程度撹拌混合し、場合によっては加熱処理を施した後に、濾過などの工程を経て乾燥し、フッ素化合物で被覆する。本発明の複数回表面処理アルミナは、ある層では分散性を向上するための表面処理を施して該粒子を含有する塗布液の安定性を改善し、ある層では、例えば滑り性、表面性向上の為のシリコーンオイル、或いはシリコーン樹脂で処理することにより、滑り性、表面性の向上を行っている。
本発明に係わる複数回の表面処理の好ましい例としては、一次処理をハロゲン化シラン類による表面処理を行ない、最終処理をシラザン化合物類の表面処理の表面処理を行なった酸化物粒子が好ましい。
又、一次処理をシリコーンオイル類による表面処理を行ない、最終処理をシラザン化合物類の表面処理の表面処理を行なった酸化物粒子も好ましい。例えば、ハロゲン化シラン類或いはシリコーンオイル系処理剤によって一次表面処理し、この一次処理粉末を解砕し、さらに解砕粉末をアルキルシラザン系処理剤によって二次表面処理することにより、疎水化度および疎水化度分布を改善した酸化物粒子を得ることができる。
ハロゲン化シラン類或いはシリコーンオイル系処理剤による一次表面処理、解砕処理後のアルキルシラザン系処理剤による二次表面処理は乾式処理または湿式処理の何れでも良い。ただし、上記一次表面処理と二次表面処理の順序が異なったり、あるいは最終処理の処理剤のや種類使用量や処理方法などが適切でない場合には、疎水度や疎水化度分布が改善されず、本発明の目的を達成し得ない。特に、最終処理がシラザン化合物類以外の場合は、表面処理が時間の経過と共に、離脱しやすく、疎水化度分布が大きくなりやすい。
このような複数回の表面処理を行なうことにより、酸化物粒子の疎水化度及び疎水化度分布を改善することができ、画像濃度の低下や画像ボケ或いは転写メモリーの発生を効果的に防止することができる。
又、本発明に係わる表面層の金属酸化物粒子は、疎水化度を66%(vol.%)以上にすることが好ましい。該金属酸化物粒子の疎水化度が66%(vol.%)未満では、金属酸化物粒子の表面に存在する水酸基が多く、電位特性(帯電電位や残留電位等)の湿度依存性が大きく、又、画像ボケや転写メモリーの発生による画像むらが発生しやすい。金属酸化物粒子の疎水化度は70%以上がより好ましい。
又、本発明に係わる表面層の金属酸化物粒子は、疎水化度分布値が20%(vol.%)以下が好ましい。疎水化度分布値が20%(vol.%)より大きいと、表面に水酸基が多く残存する金属酸化物粒子が含まれ、画像ボケの発生や転写メモリーを発生しやすい。
尚、上記の疎水化度(メタノールウェッタビリティ)及び疎水化度分布値について記載する。
疎水化度(メタノールウェッタビリティ)とはメタノールに対する濡れ性の尺度で示される。即ち、以下のように定義される。
疎水化度(メタノールウェッタビリティ)=(a/(a+50))×100
疎水化度の測定方法を以下に記す。
疎水化度の測定方法を以下に記す。
内容量200mlのビーカー中に入れた蒸留水50mlに、測定対象の金属酸化物粒子を0.2g秤量し添加する。メタノールを先端が液体中に浸せきされているビュレットから、ゆっくり撹拌した状態で金属酸化物粒子の全体が濡れるまで(全部が沈降するまで)ゆっくり滴下する。この金属酸化物粒子全体を濡らすために必要なメタノールの量をa(ml)とした場合に、上記式により疎水化度が算出される。
疎水化度分布値の測定方法
1)測定対象の金属酸化物粒子を0.2g秤量し、遠沈管に入れる。
1)測定対象の金属酸化物粒子を0.2g秤量し、遠沈管に入れる。
(プロットしたい点数分+1本(全沈用)を用意する)
2)駒込ピペットにて濃度の異なるメタノール溶液を各7ml遠沈管に入れ、しっかりしめる(全沈用は上記疎水化度で決定されたメタノール濃度を用いる)。
2)駒込ピペットにて濃度の異なるメタノール溶液を各7ml遠沈管に入れ、しっかりしめる(全沈用は上記疎水化度で決定されたメタノール濃度を用いる)。
3)ターブラーミキサー90rpmで30秒間分散する。
4)遠心分離器にかける(3500rpm、10分間)
5)沈降容積を読みとり、全沈降容積(全部が沈降した容積)を100%としたときの各沈降容積%を求める。
5)沈降容積を読みとり、全沈降容積(全部が沈降した容積)を100%としたときの各沈降容積%を求める。
6)上記、各測定値を基に、横軸メタノール濃度(Vol.%)、縦軸沈降容積(Vol.%)のグラフを作製する。
上記測定より、疎水化度分布を測定し、疎水化度分布値は次のように定義される。
{(沈降容積が100%のメタノールVol.%)
−(沈降容積が10%のメタノールVol.%)}≦25
疎水化度分布曲線を図1に示す。図1の分布曲線では、a点のメタノール濃度が疎水化度を表し、a点のメタノール濃度とb点のメタノール濃度の差;Δ(a−b)が本発明の疎水化度分布値を表す。
−(沈降容積が10%のメタノールVol.%)}≦25
疎水化度分布曲線を図1に示す。図1の分布曲線では、a点のメタノール濃度が疎水化度を表し、a点のメタノール濃度とb点のメタノール濃度の差;Δ(a−b)が本発明の疎水化度分布値を表す。
次に、本発明の一次表面処理或いは二次表面処理に用いる表面処理剤について、記載する。
本発明の一次処理に好ましく用いられるシリコーンオイル系処理剤としては、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、メチルハイドロジェンシリコーンオイルといったストレートシリコーンオイルやアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、片末端反応性変性シリコーンオイル、異種官能基変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、親水性特殊変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、高級脂肪酸含有変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどの変性シリコーンオイルを用いることができる。また目的に応じて2種以上を混合しても良い。
ハロゲン化シラン類としては、ジメチルジクロロシラン、モノクロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン、テトラクロロシラン等が有る。
最終処理の表面処理剤に用いられるシラザン類としては、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、へキサプロピルジシラザン、ヘキサブチルジシラザン、ヘキサペンチルジシラザン、ヘキサヘキシルジシラザン、ヘキサシクロヘキシルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ジメチルテトラビニルジシラザン等が使用できる。
上記、シリコーンオイル系処理剤及びハロゲン化シラン類以外に下記に示すアルコキシシラン類、シロキサン類、金属アルコキシド、脂肪酸及びその金属塩等をシラザン類の最後の表面処理の前に、表面処理剤として用いてもよい。
アルコキシシラン類としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、i−ブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、i−ブチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン等がある。
アルコキシシラン類としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、i−ブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、i−ブチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン等がある。
シロキサン類としては、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサンなどのシロキサンなどがある。
金属アルコキシドとしては、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリ−i−プロポキシアルミニウム、トリ−n−ブトキシアルミニウム、トリ−s−ブトキシアルミニウム、トリ−t−ブトキシアルミニウム、モノ−s−ブトキシジ−i−プロピルアルミニウム、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ−i−プロポキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−s−ブトキシチタン、テトラ−t−ブトキシチタン、テトラエトキシジルコニウム、テトラ−i−プロポキシジルコニウム、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、ジメトキシ錫、ジエトキシ錫、ジ−n−ブトキシ錫、テトラエトキシ錫、テトラ−i−プロポキシ錫、テトラ−n−ブトキシ錫、ジエトキシ亜鉛、マグネシウムメトキシド、マグネシウムエトキシド、マグネシウムイソプロポキシド等が挙げられる。
脂肪酸及びその金属塩としては、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸などの長鎖脂肪酸が挙げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウム等の金属との塩が挙げられる。
これらの処理剤はヘキサン、トルエン、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノールなど)、アセトン等、場合によっては、水などで希釈して用いると良い。
これらの処理剤はヘキサン、トルエン、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノールなど)、アセトン等、場合によっては、水などで希釈して用いると良い。
表面処理の具体的な手順;例えば、シリコーンオイルを溶かした溶剤(好ましくは有機酸等でpH4に調整)の中にアルミナ粉末を入れて反応させ、その後、溶剤を除去し、解砕処理を施す。その後、シラザン化合物を溶かした溶剤の中に、解砕した処理粉を入れて反応させ、その後、溶剤を除去し、解砕処理を施す。また、次のような方法でも良い。例えば、アルミナ粉末を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、攪拌しながらアルコール水を添加し、オルガノポリシロキサン等のシリコーンオイル系処理液を反応槽に導入して表面処理を行い、さらに加熱撹拌して溶剤を除去する。その後、解砕処理を行った後に、窒素雰囲気下、撹拌しながら、アルキルシラザン系処理液を導入して表面処理を行い、さらに加熱撹拌して溶剤を除去した後に冷却する。処理条件はアルミナ粉末が上記疎水率、疎水化度および上記分布頻度を有するように調整する。
又、これらの処理剤はヘキサン、トルエン、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノールなど)、アセトン等、場合によっては、水などで希釈して用いることもできる。
前記表面層中には金属酸化物粒子の分散性を助けるバインダー樹脂を含有する。該バインダー樹脂としては、ポリカーボネートやポリアリレートが好ましい。これらポリカーボネートやポリアリレートの分子量は10,000〜100,000が好ましい。
又、表面層中の無機子の比率は質量比でバインダー樹脂100質量部に対し、少なくとも5質量部以上50質量部以下の量で用いることが好ましい。5質量量部未満では表面層の摩耗が大きく、擦り傷等が発生してハーフトーン画像が荒れやすい。50質量部より多いと表面層が脆弱な膜となり、クラック等が発生しやすい。
又、本発明に係わる表面層は電荷輸送物質を含有することが好ましい。
電荷輸送物質(CTM)としては公知の正孔輸送性(P型)の電荷輸送物質(CTM)を用いることが好ましい。例えばトリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用いることができる。これら電荷輸送物質は通常、適当なバインダー樹脂中に溶解して層形成が行われる。
表面層中の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。
本発明において、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感光体を全て含有する。
本発明の有機感光体の構成は、前記した表面層を有する限り特に制限されるものではなく、例えば、以下に示すような構成が挙げられる;
1)導電性支持体上に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)〜5)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。
1)導電性支持体上に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)〜5)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。
感光体が上記いずれの構成を有する場合であってもよい。感光体の表面層とは、感光体が空気界面と接触する層であり、導電性支持体上に単層式の感光層のみが形成されている場合は当該感光層が表面層であり、導電性支持体上に単層式または積層式感光層と表面保護層とが積層されている場合は表面保護層が最表面層である。本発明では上記2)の構成が最も好ましく用いられる。尚、本発明の感光体はいずれの構成を有する場合であっても、導電性支持体上、感光層の形成に先だって、下引層(中間層)が形成されていてもよい。
電荷輸送層とは、光露光により電荷発生層で発生した電荷キャリアを有機感光体の表面に輸送する機能を有する層を意味し、該電荷輸送機能の具体的な検出は、電荷発生層と電荷輸送層を導電性支持体上に積層し、光導伝性を検知することにより確認することができる。
次に、有機感光体の層構成を上記2)の構成を中心にして記載する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
N型半導性粒子としては、酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)が好ましく、特に酸化チタンが特に好ましく用いられる。
N型半導性粒子は数平均一次粒径が3.0〜200nmの範囲の微粒子を用いことが好ましい。特に、5nm〜100nmが好ましい。数平均一次粒径とは、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残電上昇が発生しやすい。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ドット画像が劣化しやすい。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、その結果、ドット画像が劣化しやすい。
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、ドット画像の劣化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。
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、良好なドット画像の再現性に効果がある。
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。
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。
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。
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1.0〜2.0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ドット画像の劣化を効果的に防止でき、良好な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100〜200体積部を用いることが好ましい。
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。
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温湿度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、転写メモリーの発生等を起しやすい。
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。
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。
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。
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。
即ち、タイプAの繰り返し単位構造は一般式(3)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(4)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。
一般式(3)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。
一般式(4)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。
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。
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。
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、ドット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。
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。
本発明の好ましいポリアミド樹脂としては下記一般式(5)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。
一般式(5)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。
上記一般式(5)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、黒ポチやドット画像の劣化に対する防止効果が著しい。
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。
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。
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。
上記具体例の中でも、一般式(5)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。
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、黒ポチの発生やドット画像の劣化を起こしやすい。
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。
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、黒ポチラが発生しやすく、ドット画像の劣化を起こしやすい。10μmを超えると、残留電位の上昇が発生しやすく、ドット画像が劣化しやすい。中間層の膜厚は0.5〜5μmがより好ましい。
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、黒ポチラが発生しやすく、ドット画像の劣化を起こしやすい。10μmを超えると、残留電位の上昇が発生しやすく、ドット画像が劣化しやすい。中間層の膜厚は0.5〜5μmがより好ましい。
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。
測定条件;JIS:C2318−1975に準ずる。
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。
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。
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。
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。
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。
電荷発生層
本発明の有機感光体には、電荷発生物質(CGM)として公知の電荷発生物質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。これらの中で、本発明の効果が顕著に現れ、繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さくできるCGMとしては、例えばCu−Kα線に対するブラッグ角2θが27.2°に最大ピークを有するオキシチタニルフタロシアニン顔料が好ましい。
本発明の有機感光体には、電荷発生物質(CGM)として公知の電荷発生物質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。これらの中で、本発明の効果が顕著に現れ、繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さくできるCGMとしては、例えばCu−Kα線に対するブラッグ角2θが27.2°に最大ピークを有するオキシチタニルフタロシアニン顔料が好ましい。
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0.3μm〜2μmが好ましい。
電荷輸送層
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金属酸化物粒子を含有させた構成が好ましい。
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金属酸化物粒子を含有させた構成が好ましい。
電荷輸送層には電荷輸送物質(CTM)及びCTMを分散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質としては必要により前記した金属酸化物粒子の他に酸化防止剤等の添加剤を含有しても良い。
電荷輸送物質(CTM)としては公知の正孔輸送性(P型)の電荷輸送物質(CTM)を用いることが好ましい。例えばトリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用いることができる。これら電荷輸送物質は通常、適当なバインダー樹脂中に溶解して層形成が行われる。
電荷輸送層(CTL)に用いられるバインダー樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂かを問わない。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。又これらの絶縁性樹脂の他、ポリ−N−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられる。これらの中で吸水率が小さく、CTMの分散性、電子写真特性が良好なポリカーボネート樹脂が最も好ましい。
バインダー樹脂と電荷輸送物質との割合は、バインダー樹脂100質量部に対し50〜200質量部が好ましい。
電荷輸送層の合計膜厚は、10〜40μmが好ましい。該合計膜厚が10μm未満では、画像ムラが発生しやすく、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。また、表面層となる電荷輸送層の膜厚は0.5〜10μmが好ましい。
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、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン等の地球環境に優しい溶媒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。
又、本発明に係わる有機感光体は、感光体を構成する層構成全層の残留溶媒を5000ppm以下に乾燥することが好ましい。更に、3000ppm以下がより好ましい。残留溶媒が多すぎるとNOx等の活性ガスを感光層中に進入させやすく、画像ボケ等を発生させやすい。
残留溶媒量は下記のようにして測定する。
感光体の支持体から層構成全層を剥離して、熱分解ガスクロマトグラフィー(GC15A:島津製作所製)及びキューリーポイントパイローライザー(JHP−3S:日本分析工業社製)を用いて感光層中(中間層を含む全層)の残留溶媒量を測定する。
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。
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、ライドホッパー型塗布装置の他に、浸漬塗布、スプレー塗布等の塗布加工法が用いられる。本発明の表面層の形成には円形スライドホッパー型塗布装置を用いるのが最も好ましい。
上記塗布液供給型の塗布装置の中でもスライドホッパー型塗布装置を用いた塗布加方法は、前記した低沸点溶媒を用いた分散液を塗布液として用いる場合に最も適しており、円筒状の感光体の場合は特開昭58−189061号公報等に詳細に記載されている円形スライドホッパー型塗布装置等を用いて塗布することが好ましい。
円形スライドホッパー型塗布装置を用いる塗布方法では、スライド面終端と基材は、ある間隙(約2μm〜2mm)を持って配置されているため基材を傷つける事なく、また性質の異なる層を多層形成させる場合においても、既に塗布された層を損傷することなく塗布できる。更に性質が異なり同一溶媒に溶解する層を多層形成させる際にも、浸漬塗布方法と比べて溶媒中に存在する時間がはるかに短いので、下層成分が上層側へ殆ど溶出せず、塗布槽にも溶出することなく塗布できるので、本発明の金属酸化物粒子の分散性を劣化させずに塗布することができる。
図2は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。
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21及び定着手段24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。
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1Yの周囲に配置された帯電手段(帯電工程)2Y、露光手段(露光工程)3Y、現像手段(現像工程)4Y、一次転写手段(一次転写工程)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1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、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1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、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1Bk、帯電手段2Bk、露光手段3Bk、現像手段4Bk、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。
前記4組の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkを中心に、回転する帯電手段2Y、2M、2C、2Bkと、像露光手段3Y、3M、3C、3Bkと、回転する現像手段4Y、4M、4C、4Bk、及び、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bk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。
前記画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体1Y、1M、1C、1Bkにそれぞれ形成するトナーが異なるだけ(トナーの色相が違う)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。
画像形成ユニット10Yは、像形成体である感光体ドラム1Yの周囲に、帯電手段2Y(以下、単に帯電手段2Y、あるいは、帯電器2Yという)、露光手段3Y、現像手段4Y、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1Y上にイエロー(Y)のトナー画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1Y、帯電手段2Y、現像手段4Y、クリーニング手段5Yを一体化するように設けている。
帯電手段2Yは、感光体ドラム1Y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1Yにコロナ放電型の帯電器2Yが用いられている。
像露光手段3Yは、帯電器2Yによって一様な電位を与えられた感光体ドラム1Y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3Yとしては、感光体ドラム1Y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。
本発明の画像形成装置においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、半導体レーザ又は発光ダイオードを像露光光源として用いることができる。これらの像露光光源を用いて、書込みの主査方向の露光ドット径を10〜80μmに絞り込み、有機感光体上にデジタル露光を行うことにより、400dpi(dpi:2.54cm当たりのドット数)以上から2500dpiの高解像度の電子写真画像をうることができる。
前記露光ドット径とは該露光ビームの強度がピーク強度の1/e2以上の領域の主走査方向にそった露光ビームの長さ(Ld:長さが最大位置で測定する)を云う。
用いられる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以上の領域を本発明に係わる露光ドット径とする。
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(画像形成ユニット)として一体に結合して構成し、この画像形成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(画像形成ユニット)を形成し、装置本体に着脱自在の単一画像形成ユニットとし、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。
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。
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20内に収容された転写材(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)としての転写材Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ5bに搬送され、転写材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転写材Pは、定着手段24により定着処理され、排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。ここで、中間転写体や転写材等の感光体上に形成されたトナー画像の転写支持体を総称して転写媒体と云う。
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ5bにより転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材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6bにより残留トナーが除去される。
画像形成処理中、一次転写ローラ5Bkは常時、感光体1Bkに当接している。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1Y、1M、1Cに当接する。
二次転写ローラ5bは、ここを転写材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に当接する。
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。
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。
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1Y、1M、1C、1Bk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6bとから成る。
次に図3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。
1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1は回転過程で、帯電手段(帯電工程)2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(像露光工程)3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(色情報)に対応した静電潜像が形成される。
次いで、その静電潜像がイエロー(Y)の現像手段:現像工程(イエロー色現像器)4Y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)4M、4C、4Bkの各現像器は作動オフになっていて感光体1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。
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1と同じ周速度をもって回転駆動されている。
感光体1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5a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。
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1の表面は、クリーニング装置6aにより清掃される。
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。
2次転写ローラ5b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。
感光体1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。
感光体1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5b及び中間転写体クリーニング手段6bは中間転写体70から離間することも可能である。
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5b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23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5b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5b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24へ導入され加熱定着される。
本発明の画像形成方法は電子写真複写機、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。
以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。
感光体1の作製
下記の様に感光体1を作製した。
下記の様に感光体1を作製した。
中間層
洗浄済み直径25mmの円筒状アルミニウム基体(切削加工により十点表面粗さ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5μmの中間層を形成した。
洗浄済み直径25mmの円筒状アルミニウム基体(切削加工により十点表面粗さ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5μmの中間層を形成した。
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。
(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
ルチル形酸化チタン(一次粒径35nm;末端に水酸基を有するジメチルポリシロキサンで表面処理を行ない、疎水化度を33に調製した酸化チタン顔料) 5.6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。
バインダー樹脂:(例示ポリアミドN−1) 1部
ルチル形酸化チタン(一次粒径35nm;末端に水酸基を有するジメチルポリシロキサンで表面処理を行ない、疎水化度を33に調製した酸化チタン顔料) 5.6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。
電荷発生層:CGL
電荷発生物質(CGM):オキシチタニルフタロシアニン(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チタニルフタロシン顔料) 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。
電荷発生物質(CGM):オキシチタニルフタロシアニン(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チタニルフタロシン顔料) 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。
電荷輸送層1(CTL1)
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(Irganox1010:日本チバガイギー社製) 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1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(Irganox1010:日本チバガイギー社製) 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1を形成した。
電荷輸送層2(CTL2)
金属酸化物粒子:アルミナ粒子(一次処理:ジメチルジクロロシラン、二次処理:ヘキサメチルジシラザンで表面処理された平均一次粒径0.12μmnmのアルミナ:疎水化度66、疎水化度分布値15) 60部
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) 150部
ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 300部
例示化合物AO−1 12部
THF:テトラヒドロフラン 2800部
シリコンオイル(KF−54:信越化学社製) 4部
を混合し、分散・溶解して電荷輸送層塗布液2を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層1の上に円形スライドホッパ型塗布機で塗布し、110℃70分の乾燥を行い、乾燥膜厚2.0μmの電荷輸送層2を形成し、感光体1を作製した。感光体1の全層の残留溶媒は3600ppmであった。
金属酸化物粒子:アルミナ粒子(一次処理:ジメチルジクロロシラン、二次処理:ヘキサメチルジシラザンで表面処理された平均一次粒径0.12μmnmのアルミナ:疎水化度66、疎水化度分布値15) 60部
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) 150部
ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 300部
例示化合物AO−1 12部
THF:テトラヒドロフラン 2800部
シリコンオイル(KF−54:信越化学社製) 4部
を混合し、分散・溶解して電荷輸送層塗布液2を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層1の上に円形スライドホッパ型塗布機で塗布し、110℃70分の乾燥を行い、乾燥膜厚2.0μmの電荷輸送層2を形成し、感光体1を作製した。感光体1の全層の残留溶媒は3600ppmであった。
感光体2〜13の作製
感光体1の作製において、中間層のポリアミド樹脂、電荷輸送層2(CTL2)の例示化合物AO−1及び金属酸化物粒子の種類を表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2〜13を作製した。但し、一般式(1)の化合物欄のAOR−1、AOR−2、AOR−3は下記の化合物を表す。又、感光体5には金属酸化物粒子を添加していない。
感光体1の作製において、中間層のポリアミド樹脂、電荷輸送層2(CTL2)の例示化合物AO−1及び金属酸化物粒子の種類を表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2〜13を作製した。但し、一般式(1)の化合物欄のAOR−1、AOR−2、AOR−3は下記の化合物を表す。又、感光体5には金属酸化物粒子を添加していない。
表1中、金属酸化物粒子1はアルミナ、金属酸化物粒子2は酸化チタン、金属酸化物粒子3は酸化亜鉛、金属酸化物粒子4はシリカを表す。又、金属酸化物粒子の表面処理剤については下記の表面処理剤を用いた表面処理を示す。
シラザン;ヘキサメチルジシラザン
シリコーンオイル;メチルハイドロジェンシリコーンオイル
尚、感光体1〜13に用いた金属酸化物粒子の疎水化度及び疎水化度分布値は、金属酸化物粒子の表面処理後20℃60%RH環境下で3日間保存後(NN3日後)に前記した測定法により測定した値である。
シリコーンオイル;メチルハイドロジェンシリコーンオイル
尚、感光体1〜13に用いた金属酸化物粒子の疎水化度及び疎水化度分布値は、金属酸化物粒子の表面処理後20℃60%RH環境下で3日間保存後(NN3日後)に前記した測定法により測定した値である。
《評価1》
〈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)改造機に搭載し、カラー画像の評価を行った。
〈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)改造機に搭載し、カラー画像の評価を行った。
評価条件
感光体の線速:220mm/sec
《画像評価》
上記フルカラー複合機8050改造機(各感光体が取り付けられるように改造した)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。
感光体の線速:220mm/sec
《画像評価》
上記フルカラー複合機8050改造機(各感光体が取り付けられるように改造した)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。
画像形成のその他の条件
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。
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。
感光体のクリーニング装置:ゴム弾性のクリーニングブレードを(線荷重:18(N/m))の当接条件で用いた。
中間転写体のクリーニング装置:ゴム弾性のクリーニングブレードを用いた。
感光体上のトナー画像の再現性
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。
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。
◎:中抜けの発生が非常に少なく、ドット画像が明瞭に再現されている(良好)
○: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
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)
中間転写体上のトナー画像の再現性
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。
◎:中抜けの発生が非常に少なく、ドット画像が明瞭に再現されている(良好)
○: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)
(画像ボケ:耐活性ガス性)
上記フルカラー複合機8050改造機を低温低湿(10℃、10%RH)の環境下に設置し、1000枚の連続複写後、20分間停止、その後、ハーフトーン画像を複写し、帯電極直下に発生する画像ボケの発生を観察し、下記の評価基準で評価した。
○: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)
(画像ボケ:耐活性ガス性)
上記フルカラー複合機8050改造機を低温低湿(10℃、10%RH)の環境下に設置し、1000枚の連続複写後、20分間停止、その後、ハーフトーン画像を複写し、帯電極直下に発生する画像ボケの発生を観察し、下記の評価基準で評価した。
◎:ハーフトーン画像に画像ボケの発生は全く見られない(良好)
○:ハーフトーン画像に濃度差が0.05未満の画像ムラが発生しているが、ハーフトーン画像中で、該濃度差があまり目立たない。(実用上問題ないレベル)
×:ハーフトーン画像に濃度差が0.05以上の画像ボケが発生しており、ハーフトーン画像中で、該濃度差がはっきりしている。(実用上問題あり)
転写メモリー等の評価
前記フルカラー複合機8050改造機を高温高湿環境下(HH:30℃、80%RH)に24hr放置後、低温低湿環境下(LL:10℃、20RH%)に置き、30分後、コピーした。文字画像とハーフトーン画像のオリジナル画像をコピーし、発生した履歴残像の濃度差(ΔHD=履歴残像とその周辺の濃度差)で判定
◎:履歴残像の濃度差ΔHDが0.02未満(良好)
○:履歴残像の濃度差ΔHDが0.02〜0.04(実用上問題なし)
△:履歴残像の濃度差ΔHDが0.05〜0.06(実用性再検討要のレベル)
×:履歴残像の濃度差ΔHDが0.07以上(実用上問題あり)
(画像濃度)
カラー画像の黒ベタ画像をマクベス社製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
(画像濃度)
◎:黒ベタ画像濃度が1.3以上で画像濃度が高い。(良好)
○:黒ベタ画像濃度が1.0以上で実用的に十分な画像濃度である(実用上問題なし)。
○:ハーフトーン画像に濃度差が0.05未満の画像ムラが発生しているが、ハーフトーン画像中で、該濃度差があまり目立たない。(実用上問題ないレベル)
×:ハーフトーン画像に濃度差が0.05以上の画像ボケが発生しており、ハーフトーン画像中で、該濃度差がはっきりしている。(実用上問題あり)
転写メモリー等の評価
前記フルカラー複合機8050改造機を高温高湿環境下(HH:30℃、80%RH)に24hr放置後、低温低湿環境下(LL:10℃、20RH%)に置き、30分後、コピーした。文字画像とハーフトーン画像のオリジナル画像をコピーし、発生した履歴残像の濃度差(ΔHD=履歴残像とその周辺の濃度差)で判定
◎:履歴残像の濃度差ΔHDが0.02未満(良好)
○:履歴残像の濃度差ΔHDが0.02〜0.04(実用上問題なし)
△:履歴残像の濃度差ΔHDが0.05〜0.06(実用性再検討要のレベル)
×:履歴残像の濃度差ΔHDが0.07以上(実用上問題あり)
(画像濃度)
カラー画像の黒ベタ画像をマクベス社製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
(画像濃度)
◎:黒ベタ画像濃度が1.3以上で画像濃度が高い。(良好)
○:黒ベタ画像濃度が1.0以上で実用的に十分な画像濃度である(実用上問題なし)。
×:黒ベタ画像濃度が1.0未満が発生(実用性には、問題有り)
評価結果を下記の表2に示した。
評価結果を下記の表2に示した。
表2の結果より、本発明に係わる一般式(1)の化合物を含有する感光体(No.1〜10)はいずれの感光体も感光体上のトナー画像の再現性、中間転写体上のトナー画像の再現性、画像ボケ、転写メモリー及び画像濃度の各評価で良好な結果を得ている。一方、本発明外の酸化防止剤AOR−1、AOR−2、AOR−3を含有した感光体11、12、13は中間転写体上のトナー画像の再現性及び画像ボケが劣化し、画像濃度も低下している。
《評価2》
前記感光体No.2及びNo.4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のトナー画像の再現性、中間転写体上のトナー画像の再現性、画像ボケ、転写メモリー及び画像濃度の各評価で良好な結果が得られた。
前記感光体No.2及びNo.4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のトナー画像の再現性、中間転写体上のトナー画像の再現性、画像ボケ、転写メモリー及び画像濃度の各評価で良好な結果が得られた。
次に、前記感光体1の作製において、直径25mmの円筒状アルミニウム基体の直径を20mm、14mmに代えた以外は感光体1と同様にして感光体14及び感光体15を作製した。
《評価3》
前記感光体No.14及びNo.15を用いて、前記フルカラー複合機8050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のトナー画像の再現性、中間転写体上のトナー画像の再現性、画像ボケ、転写メモリー及び画像濃度の各評価で良好な結果が得られた。
前記感光体No.14及びNo.15を用いて、前記フルカラー複合機8050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のトナー画像の再現性、中間転写体上のトナー画像の再現性、画像ボケ、転写メモリー及び画像濃度の各評価で良好な結果が得られた。
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
1Y、1M、1C、1Bk 感光体
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
1Y、1M、1C、1Bk 感光体
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
Claims (8)
- 前記有機感光体が導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層とその上に積層された電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を積層した構成を有することを特徴とする請求項1に記載の有機感光体。
- 前記電荷発生物質がY型チタニルフタロシアニン顔料であ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。
- 前記導電性支持体上が外径10〜28mmの円筒状導電性支持体上であ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中間転写体上に転写する一次転写手段、中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段と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、表面層に下記一般式(1)で表される化合物を含有する有機感光体と、帯電手段、潜像形成手段、現像手段、転写手段、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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005239735A JP2007057577A (ja) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | 有機感光体、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=37921179
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012191194A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-10-04 | Mitsubishi Chemicals Corp | 光電変換素子、太陽電池及び太陽電池モジュール並びにこれらの製造方法 |
JP2013029812A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-02-07 | Canon Inc | 電子写真感光体、中間転写体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
-
2005
- 2005-08-22 JP JP2005239735A patent/JP2007057577A/ja not_active Withdrawn
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