JP2008058779A - 電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置 - Google Patents

電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置 Download PDF

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裕文 早田
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俊行 藤田
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Abstract

【課題】保護層を速やかに硬化でき、1次転写率が高く、画像ムラや画像流れのないハーフトーンを得ることができる電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】導電性支持体上に感光層及び保護層を順次積層した電子写真感光体において、該保護層が、硬化性官能基を有する化合物を硬化させた樹脂、重合開始剤及び酸化防止剤を含有し、前記酸化防止剤の含有量が前記重合開始剤の含有量以下であることを特徴とする電子写真感光体。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置に関する。
従来、電子写真感光体に用いられていた熱可塑性樹脂は、高温高湿環境において電子写真感光体の表面傷によるハーフトーンムラが問題になったり、電子写真感光体の表面電位低下による画像流れが問題になったりすることが多かった。
この課題に対する解決策として保護層を設置した電子写真感光体による改善が試みられ、特に表面高度を上げるために、架橋反応による高強度化の検討も行われている(例えば、特許文献1参照)。しかし、架橋密度を向上させると電位特性を損ないやすく、画像流れ等が起こりやすくなる傾向がある。
このため、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で酸化防止剤を併用し、電位特性と硬化特性を両立する試みが行われている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、光による架橋反応系において酸化防止剤を使用することは、反応の起点となる活性種を捕捉することになり、硬化を阻害してしまう。このため、十分な架橋密度が得られず、表面傷等によるハーフトーンムラ等は必ずしも解決できていなかった。
特開平8−179451号公報 特開2006−145865号公報
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、保護層を速やかに硬化でき、1次転写率が高く、画像ムラや画像流れのないハーフトーンを得ることができる電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置を提供することにある。
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
1.導電性支持体上に感光層及び保護層を順次積層した電子写真感光体において、該保護層が、硬化性官能基を有する化合物を硬化させた樹脂、重合開始剤及び酸化防止剤を含有し、前記酸化防止剤の含有量が前記重合開始剤の含有量以下であることを特徴とする電子写真感光体。
2.前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール構造を有することを特徴とする前記1に記載の電子写真感光体。
3.前記酸化防止剤が、ヒンダードアミン構造を有することを特徴とする前記1に記載の電子写真感光体。
4.前記重合開始剤が、アルキルフェノン構造を有することを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
5.前記硬化性官能基が、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
6.前記硬化性官能基を有する化合物が、紫外線または電子線により硬化したことを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
7.電子写真感光体の周辺に、少なくと帯電手段、露光手段、現像手段を有し、繰り返し画像形成を行う画像形成装置において、該電子写真感光体が前記1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
8.前記7に記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジが、少なくとも前記1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体と帯電器、像露光器、現像器の少なくとも1つを一体として有しており、該画像形成装置に出し入れ可能に構成されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
9.前記1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
本発明によれば、保護層を速やかに硬化でき、1次転写率が高く、画像ムラや画像流れのないハーフトーンを得ることができる電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置を提供することができる。
本発明らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、電位特性と高架橋密度による強度を両立するため、酸化防止剤と重合開始剤の量関係に注目し、重合開始剤が発生するラジカル活性種を失活させない量であれば、酸化防止剤が適用できることを見出した。酸化防止剤は一般的にラジカル捕捉機能を有するため、硬化の開始反応に寄与するラジカル活性種を捕捉してしまうと考えられがちであるが、重合開始剤と酸化防止剤の量を調整すれば、光架橋反応系であっても開始反応を起こすことができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
〔酸化防止剤〕
酸化防止剤を適用すると、NOx等活性ガスの攻撃による影響を低減できるため、高温高湿環境での画像流れの発生を抑制できる。
本発明に用いられる酸化防止剤とは、その代表的なものは電子写真感光体(以下、感光体ともいう)中ないしは感光体表面に存在する自動酸化性物質に対して、光、熱、放電等の条件下で酸素の作用を防止ないし、抑制する性質を有する物質である。詳しくは下記の化合物群が挙げられる。
(1)ラジカル連鎖禁止剤
・フェノール系酸化防止剤
ヒンダードフェノール系酸化防止剤
・アミン系酸化防止剤
ヒンダードアミン系酸化防止剤
ジアリルジアミン系酸化防止剤
ジアリルアミン系酸化防止剤
・ハイドロキノン系酸化防止剤
(2)過酸化物分解剤
・硫黄系酸化防止剤
チオエーテル類
・燐酸系酸化防止剤
亜燐酸エステル類
なお、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール構造を有する酸化防止剤)とは、フェノール性OH基ないしはフェノール性OHのアルコキシ化基のオルト位にかさ高い有機基を有する化合物であり、ヒンダードアミン系酸化防止剤(ヒンダードアミン構造を有する酸化防止剤)とはN原子近傍にかさ高い有機基を有する化合物である。かさ高い有機基としては分岐状アルキル基があり、例えばt−ブチル基が好ましい。
上記酸化防止剤のうちでは、(1)のラジカル連鎖禁止剤がよく、中でも、ヒンダードフェノール構造やヒンダードアミン構造を有する酸化防止剤は、重合開始剤からの発生ラジカル活性種と酸素との反応を防ぐため、発生ラジカル活性種を効果的に反応に寄与させることができ、好ましい。
また、2種以上のものを併用してもよく、例えば(1)のヒンダードフェノール系酸化防止剤と(2)のチオエーテル類の酸化防止剤との併用もよい。
本発明において、さらに好ましいものとしては、分子中に上記ヒンダードアミン構造を有するものが画像ボケ防止や黒ポチ対策等の画質改善によく、別の態様として、ヒンダードフェノール構造単位とヒンダードアミン構造単位を分子内に含んでいるものも同様に好ましい。
本発明において好ましく用いられるヒンダードフェノール系及びヒンダードアミン系酸化防止剤として、下記一般式〔A〕及び〔B〕を構造単位として有する化合物がある。
Figure 2008058779
式中、R1、R2、R3及びR4は各水素原子またはアルキル基、アリール基を表し、Zは含窒素脂環を構成するに必要な原子団を表す。またR1、R2の組及びR3、R4の組の夫々の組においてその1つはZの中に組込まれて二重結合を与えてもよい。
さらに、R5は分岐状アルキル基、R6、R7及びR8はそれぞれ水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基またはアリール基を表し、R6、R7及びR8は相互に連結して環を形成してもよい。
9は水素原子、アルキル基またはアルキリデン基を表す。
前記R1、R2、R3及びR4は好ましくは炭素数1〜40個のアルキル基であって、該アルキル基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えばアリール基、アルコキシ基、カルボン酸基、アミド基、ハロゲン原子等任意のものが挙げられる。
Zは含窒素脂環を構成するに必要な原子団であり、好ましくは5員環、6員環を構成する原子団である。
好ましい環構造としては、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ピロリジン、イミダゾリジン、オキサゾリジン、チアゾリジン、セレナゾリジン、ピロリン、イミダゾリン、イソインドリン、テトラヒドロイソキノリン、テトラヒドロピリジン、ジヒドロピリジン、ジヒドロイソキノリン、オキサゾリン、チアゾリン、セレナゾリン、ピロール等の各環が挙げられ、特に好ましくはピペリジン、ピペラジン、モルホリン及びピロリジンの各環である。
前記R5、R6は炭素数3〜40のtert−もしくはsec−アルキル基が好ましい。
7及びR8はアルキル基としては、炭素数1〜40のものが好ましく、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基、ピリジル基等が挙げられる。またR6とR7が環となる場合にはクロマン環が好ましい。
9の表すアルキル基、アルキリデン基を表し、炭素数1〜40のものが好ましく、特に好ましいのは、炭素数1〜18のものである。
ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系酸化防止剤の樹脂中の含有量は0.01〜25質量%が好ましい。25質量%より多い含有量では樹脂層中の電荷輸送能の低下が起こり、残留電位が増加しやすくなり、また膜強度の低下が発生する可能性がある。さらに好ましくは0.1〜10質量%がよい。
また、前記酸化防止剤は下層の電荷発生層あるいは電荷輸送層、中間層等にも必要により含有させてもよい。これらの層への前記酸化防止剤の添加量は各層に対して0.01〜25質量%が好ましい。
本発明に用いられる酸化防止剤としては、上記の条件に適合するものであれば特に限定はないが、具体例を下記に挙げる。
(1)ヒンダードフェノール構造を有する化合物例
Figure 2008058779
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(2)ヒンダードアミン構造を有する化合物例
Figure 2008058779
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(3)ヒンダードアミン構造とヒンダードフェノール構造を有する化合物例
Figure 2008058779
Figure 2008058779
Figure 2008058779
(4)有機リン系化合物例
例えば、一般式RO−P(OR)−ORで表される化合物で代表的なものとして下記のものがある。なお、Rは水素原子、各々置換もしくは未置換のアルキル基、アルケニル基またはアリール基を表す。
Figure 2008058779
Figure 2008058779
(5)有機硫黄系化合物
例えば、一般式R−S−Rで表される化合物で代表的なものとして下記のものがある。なお、Rは水素原子、各々置換もしくは未置換のアルキル基、アルケニル基またはアリール基を表す。
Figure 2008058779
(6)酸化防止機能部分を有するモノマー
また、前記酸化防止剤の酸化防止機能部分を有するモノマーを用いてもよい。このモノマーは、活性線照射により重合、または後述する硬化性官能基を有する化合物と共重合する。
このモノマーの具体例を下記に挙げる。
Figure 2008058779
製品化されている酸化防止剤としては以下のような化合物、例えば「イルガノックス1076」、「イルガノックス1010」、「イルガノックス1098」、「イルガノックス245」、「イルガノックス1330」、「イルガノックス3114」、「イルガノックス1076」「3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシビフェニル」以上ヒンダードフェノール系、「サノールLS2626」、「サノールLS765」「サノールLS2626」、「サノールLS770」、「サノールLS744」、「チヌビン144」、「チヌビン622LD」、「マークLA57」、「マークLA67」、「マークLA62」、「マークLA68」、「マークLA63」以上ヒンダードアミン系が挙げられる。
酸化防止剤の添加量は後述する重合開始剤の添加量以下であることが必要である。この量は、前述のように重合開始剤が発生するラジカル活性種を失活させない量であり、光架橋反応系であっても開始反応を起こすことができる。
〔重合開始剤〕
本発明に用いられる重合開始剤は、紫外線や電子線等の活性線によりラジカル活性種を発生するものであれば特に限定されないが、溶剤や硬化性官能基を有する化合物(モノマー)に対する溶解度が高いものが好ましい。種類としては、アルキルフェノン、フェニルグリオキシレート、ベンジルジメチルケタール、α−アミノケトン、モノアシルホスフィン、ビスアシルホスフィン、ホスフィンオキシド、メタロセン、ヨードニウム塩等が挙げられ、具体的には、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のIRGACURE127、184、250、369、379、500、651、754、784、819、819DW、907、1300、2022、2100、2959、DAROCUR1173、4265、MBF、TPO等が挙げられる。
中でも、アルキルフェノン構造を有する重合開始剤は、硬化度が上がり好適である。
重合開始剤の添加量は硬化性官能基を有する化合物の0.1〜20質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。
〔硬化性官能基を有する化合物〕
本発明に用いられる硬化性官能基を有する化合物(以下、硬化性化合物ともいう)は、紫外線や電子線等の活性線照射により重合(硬化)して、ポリスチレン、ポリアクリレート等、一般に感光体のバインダー樹脂として用いられる樹脂となるモノマーであり、例えば、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、N−ビニルピロリドン系モノマーが挙げられる。中でも、硬化速度が速い点でアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する化合物が好ましい。本発明においては、これらのモノマーを単独で用いても、混合して用いてもよい。
代表的な化合物例として、下記構造のものを挙げることができる。
Figure 2008058779
Figure 2008058779
Figure 2008058779
Figure 2008058779
Figure 2008058779
〔硬化性化合物の硬化反応〕
本発明では、重合開始剤の存在下で硬化性化合物に活性線を照射してラジカルを発生して重合し、かつ分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化し、硬化樹脂を生成する。活性線としては紫外線や電子線が好ましい。
紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常5〜500mJ/cm2、好ましくは5〜100mJ/cm2である。
電子線源としては、電子線照射装置に格別の制限はなく、一般にはこのような電子線照射用の電子線加速機として、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式のものが有効に用いられる。電子線照射の際の加速電圧は、100〜300KVであることが好ましく、吸収線量としては、0.5〜10Mradであることが好ましい。
硬化性化合物は、塗布乾燥中または後に活性線を照射するのがよく、必要な活性線の照射量を得るための照射時間としては、0.1秒〜1分程度がよく、硬化性官能基を有する化合物の硬化効率または作業効率の観点から0.1〜10秒がより好ましい。これら活性線照射部の照度は50〜150mW/m2であることが好ましい。
活性線としては電子線より紫外線が使用しやすく、好ましい。
〔感光体の層構成〕
本発明の感光体は、導電性支持体上に、感光層及び保護層を順次積層したもので、その層構成は、特に制限されるものではなく、具体的には、以下に示すような層構成を挙げることができる。
1)導電性支持体上に、感光層として電荷発生層と電荷輸送層、及び保護層を順次積層した層構成、
2)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、及び保護層を順次積層した層構成、
3)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生層と電荷輸送層、及び保護層を順次積層した層構成、
4)導電性支持体上に、中間層、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、及び保護層を順次積層した層構成
本発明の感光体は、上記何れの層構成でもよいが、これらの中では、導電性支持体上に、中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層を設けて作製されるものが好ましい。
〔保護層〕
感光体の保護層は、感光体が空気界面と接触する層である。
保護層を形成するには、上記重合開始剤、酸化防止剤及び硬化性化合物を溶解する溶媒の選択も重要である。即ち、これらの保護層塗布組成物に良溶媒(よく溶解する溶媒)を選択し、保護層の塗布溶媒に用いることが好ましい。例えば、テトラヒドロフラン、トルエン等の溶媒を用いることが好ましい。
(粒子)
本発明に係る保護層には粒子を用いることが好ましい。
本発明に用いられる粒子は、数平均一次粒径が3〜300nmのもので、好ましくは10〜200nmのものである。
ここで、数平均一次粒径とは、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、画像解析により求めた値である。
透過型電子顕微鏡装置(TEM)としては、「H−9000NAR」(日立製作所社製)、「JEM−200FX」(日本電子社製)が挙げられる。
透過型電子顕微鏡による観察方法は、粒子の粒径を測定する際に行われる通常の方法で行われる。例えば、以下のような手順で行われる。まず、観察用の試料を作製する。常温硬化性のエポキシ樹脂中に粒子を充分分散させた後、包埋し、硬化させてブロックを作製する。作製したブロックをダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い、厚さ80〜200nmの薄片状に切り出して測定用試料を作製する。次に、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて10000倍に拡大し、粒子の写真撮影をする。次に、画像処理装置「ルーゼックスF」(ニコレ社製)で撮影された100個の無機粒子の画像情報を演算処理して、数平均一次粒径を求める。
数平均一次粒径が、上記範囲の粒子は、塗布液中に均一に分散ができるので、凝集粒子の形成や表面に大きな凹凸の発生を防止でき、該凝集粒子が電荷トラップとなって黒ポチや転写メモリーの発生、該大きな凹凸による黒ポチの発生がない良好なトナー画像を形成することができる。また、塗布液中で粒子が沈降しにくく、液の分散安定性にも優れる。
本発明では、粒子が、少なくとも無機粒子と有機粒子とを含むことが好ましい。
無機粒子と有機粒子の割合は、無機粒子20〜80質量%が好ましく、30〜70質量がより好ましい。
無機粒子としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、二酸化チタン粒子、チタン酸ストロンチウム粒子から選択されてなるものを挙げることができる。これらの中ではシリカ粒子、アルミナ粒子が好ましい。
無機粒子は、分散性向上と電子写真特性の安定性から表面処理したものが好ましい。例えば、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に無機粒子を添加し、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無機粒子を得る。なお、有機溶剤や水に対して無機粒子を分散させた懸濁液に反応性有機ケイ素化合物を添加しても構わない。
前記表面処理に用いられる反応性有機ケイ素化合物の量は、前記表面処理時の仕込量にて前記金属酸化物で処理された酸化チタン100質量部に対し、反応性有機ケイ素化合物を0.1〜50質量部、さらに好ましくは1〜10質量部が好ましい。表面処理量が上記範囲よりも少ないと表面処理効果が十分に付与されず、中間層内における酸化チタン粒子の分散性等が悪くなる。また、上記範囲を超えてしまうと電気性能を悪化させる結果残留電位上昇や帯電電位の低下を招いてしまう。
反応性有機ケイ素化合物の例としては下記一般式(1)で表される化合物が挙げられるが、無機粒子表面の水酸基等の反応性基と縮合反応をする化合物であれば、下記化合物に限定されない。
一般式(1) (R1n−Si−(X14-n
(式中、Siはケイ素原子、R1は該ケイ素原子に炭素が直接結合した形の有機基を表し、X1は加水分解性基を表し、nは0〜3の整数を表す。)
一般式(1)で表される有機ケイ素化合物において、R1で示されるケイ素に炭素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ドデシル等のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロキシプロピルの含(メタ)アクリロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、2,3−ジヒドロキシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−アミノプロピル、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、1,1,1−トリフロオロプロピル、ノナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基を挙げられる。また、X1の加水分解性基としてはメトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、ハロゲン基、アシルオキシ基が挙げられる。
また、一般式(1)で表される有機ケイ素化合物は、単独でもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。
また、一般式(1)で表される有機ケイ素化合物の具体的化合物で、nが2以上の場合、複数のR1は同一でも異なっていてもよい。同様に、nが2以下の場合、複数のX1は同一でも異なっていてもよい。また、一般式(1)で表される有機ケイ素化合物を2種以上を用いるとき、R1及びX1はそれぞれの化合物間で同一でもよく、異なっていてもよい。
また、表面処理に用いる好ましい反応性有機ケイ素化合物としてはハイドロジェンポリシロキサン化合物が挙げられる。該ハイドロジェンポリシロキサン化合物の分子量は1000〜20000のものが一般に入手しやすく、また、黒ポチ発生防止機能も良好である。特にメチルハイドロジェンポリシロキサンを用いると良好な効果が得られる。
無機粒子の表面処理の他の1つはフッ素原子を有する有機ケイ素化合物により表面処理を施された無機粒子である。該フッ素原子を有する有機ケイ素化合物による表面処理は、前記した湿式法で行うのが好ましい。
即ち、有機溶剤や水に対して前記フッ素原子を有する有機ケイ素化合物を溶解または懸濁させ、この中に未処理の無機粒子を添加し、このような溶液を数分から1時間程度撹拌して混合し、場合によっては加熱処理を施した後に、濾過等の工程を経て乾燥し、無機粒子表面をフッ素原子を有する有機ケイ素化合物で被覆する。なお、有機溶剤や水に対して無機粒子を分散した懸濁液に前記フッ素原子を有する有機ケイ素化合物を添加しても構わない。
フッ素原子を有する有機ケイ素化合物としては、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルトリクロロシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、メチル−3,3,3−トリフルオロプロピルジクロロシラン、ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルメチルジクロロシラン等が挙げられる。
前記無機粒子の表面処理に用いられる他の具体的な反応性有機チタン化合物としては、テトラプロポキシチタン、テトラブトキシチタン等の金属アルコキシド化合物やジイソプロポキシチタニウムビス(アセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタニウムビス(エチルアセトアセテート)、ジイソプロポキシチタニウムビス(ラクテート)、ジブトキシチタニウムビス(オクチレングリコレート)、ジイソプロポキシチタニウムビス(トリエタノールアミナート)等の金属キレート化合物が挙げられる。また、反応性有機ジルコニウム化合物としては、テトラブトキシジルコニウムやブトキシジルコニウムトリ(アセチルアセテート)等の金属アルコキシド化合物や金属キレート化合物が挙げられる。
有機粒子としては、フッ素原子含有の粒子、ポリオレフィン粒子、ポリエステル粒子、シリコン原子含有の粒子から選択されてなるものを挙げることができ、これらの中ではフッ素原子含有の粒子、ポリエステル粒子が好ましい。
フッ素原子含有の粒子としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂及びこれらの共重合体の中から1種あるいは2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。
〔感光体の作製〕
本発明の感光体は、浸漬塗布、円形量規制型塗布、あるいは浸漬塗布と円形量規制型塗布を組み合わせて塗膜を設けて作製することができるが、これに限定されるものではない。なお、円形量規制型塗布については、例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載されている。
次に、本発明の感光体を構成する部材、各層について説明する。
(導電性支持体)
導電性支持体は、円筒状で、比抵抗が103Ωcm以下のものが好ましい。具体例として、切削加工後表面洗浄した円筒状アルミニウムを挙げることができる。
(中間層)
中間層は、バインダー及び分散溶媒等から構成される中間層用塗布液を塗布、乾燥して形成される。
中間層のバインダーとしては、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位の内の2つ以上を含む共重合体樹脂が挙げられる。これら樹脂の中ではポリアミド樹脂が、繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さくでき好ましい。
中間層塗布液を作製する溶媒としては、無機粒子を良好に分散し、ポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、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、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。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%、より好ましくは50〜100質量%である。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。
中間層の膜厚は、0.2〜40μmが好ましく、0.3〜20μmがより好ましい。
(感光層)
感光層は、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でもよいが、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)に分離した層構成をとるのがより好ましい。機能を分離した構成をと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)の構成をとる。正帯電用の感光体では前記層構成の順が負帯電用感光体の場合の逆の構成ととる。好ましい感光層の層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体である。
以下に機能分離負帯電感光体の感光層の各層について説明する。
〈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よい。
電荷発生物質(CGM)としては公知の電荷発生物質(CGM)を用いることができる。例えばフタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料等を用いることができる。これらの中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできるCGMは複数の分子間で安定な凝集構造をとりうる立体、電位構造を有するものであり、具体的には特定の結晶構造を有するフタロシアニン顔料、ペリレン顔料のCGMが挙げられる。例えばCu−Kα線に対するブラッグ角2θが27.2°に最大ピークを有するチタニルフタロシアニン、同2θが12.4°に最大ピークを有するベンズイミダゾールペリレン等のCGMは繰り返し使用に伴う劣化がほとんどなく、残留電位増加を小さくすることができる。
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、シリコン樹脂、シリコ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0.01〜2μmが好ましい。
〈電荷輸送層〉
電荷輸送層には、電荷輸送物質(CTM)と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酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。
電荷輸送層の膜厚は、0.2〜40μmが好ましく、0.3〜20μmがより好ましい。
電荷輸送物質(CTM)としては公知の電荷輸送物質(CTM)を用いることができる。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、ブタジエン化合物等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)に用いられる樹脂としては、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の内の2つ以上を含む共重合体樹脂。また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CTLのバインダーとして最も好ましいものはポリカーボネート樹脂である。ポリカーボネート樹脂はCTMの分散性、電子写真特性を良好にすることにおいて、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質量部に対し電荷輸送物質10〜200質量部が好ましい。また、電荷輸送層の膜厚は10〜40μmが好ましい。
(保護層)
保護層は、本発明に係る硬化性化合物を硬化させた樹脂、重合開始剤及び酸化防止剤を含有する。その他の物質としては、必要により粒子等の添加剤を含有してもよい。
硬化性化合物と粒子の割合は、硬化性化合物100質量部に対し粒子5〜50質量部が好ましい。
保護層の膜厚は、0.2〜10μmが好ましく、1〜7μmがより好ましい。
〔画像形成装置〕
次に、本発明の感光体を用いた画像形成装置について説明する。
図1は、本発明の感光体を用いた画像形成装置の一例を示す断面構成図である。
図1に示す画像形成装置1は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読み取り部A、画像処理部B、画像形成部C、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Dから構成されている。
画像読み取り部Aの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台11上に載置された原稿は原稿搬送ローラ12によって1枚宛分離搬送され読み取り位置13aにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ12によって原稿排紙皿14上に排出される。
一方、プラテンガラス13上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第1ミラーから成る第1ミラーユニット15の速度vによる読み取り動作と、V字状に位置した第2ミラー及び第3ミラーから成る第2ミラーユニット16の同方向への速度v/2による移動によって読み取られる。
読み取られた画像は、投影レンズ17を通してラインセンサである撮像素子CCDの受光面に結像される。撮像素子CCD上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号(輝度信号)に光電変換されたのちA/D変換を行い、画像処理部Bにおいて濃度変換、フィルター処理等の処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
画像形成部Cでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体21と、その外周に、該感光体21を帯電させる帯電手段(帯電工程)22、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段220、現像手段(現像工程)23、転写手段(転写工程)である転写搬送ベルト装置45、前記感光体21のクリーニング装置(クリーニング工程)26及び光除電手段(光徐電工程)としてのPCL(プレチャージランプ)27が各々動作順に配置されている。また、現像手段23の下流側には感光体21上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段222が設けられている。感光体21には、本発明に係わる感光体を使用し、図示の時計方向に駆動回転される。
回転する感光体21へは帯電手段22による一様帯電がなされた後、像露光手段(像露光工程)30としての露光光学系により画像処理部Bのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段30としての露光光学系は図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー31、fθレンズ34、シリンドリカルレンズ35を経て反射ミラー32により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体21に対してAoの位置において像露光が行われ、感光体21の回転(副走査)によって静電潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い静電潜像を形成する。
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、半導体レーザまた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、書き込みの主査方向の露光ドット径を10〜80μmに絞り込み、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得ることができる。
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。
感光体21上の静電潜像は現像手段23によって反転現像が行われ、感光体21の表面に可視像のトナー像が形成される。本発明に係る画像形成方法では、該現像手段に用いられる現像剤には重合トナーを用いることが好ましい。形状や粒度分布が均一な重合トナーを本発明の感光体と併用することにより、より鮮鋭性が良好な電子写真画像を得ることができる。
転写紙搬送部Dでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Pが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット41(A)、41(B)、41(C)が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット42が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Pは案内ローラ43によって搬送路40に沿って給紙され、給紙される転写紙Pの傾きと偏りの修正を行う対の給紙レジストローラ44によって転写紙Pは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路40、転写前ローラ43a、給紙経路46及び進入ガイド板47に案内され、感光体21上のトナー画像が転写位置Boにおいて転写極24及び分離極25によって転写搬送ベルト装置45の転写搬送ベルト454に載置搬送されながら転写紙Pに転写され、該転写紙Pは感光体21面より分離し、転写搬送ベルト装置45により定着手段50に搬送される。
定着手段50は定着ローラ51と加圧ローラ52とを有しており、転写紙Pを定着ローラ51と加圧ローラ52との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた転写紙Pは排紙トレイ64上に排出される。
以上は転写紙の片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材170が切り替わり、転写紙案内部177が開放され、転写紙Pは破線矢印の方向に搬送される。
さらに、搬送機構178により転写紙Pは下方に搬送され、転写紙反転部179によりスイッチバックさせられ、転写紙Pの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット130内に搬送される。
転写紙Pは両面複写用給紙ユニット130に設けられた搬送ガイド131を給紙方向に移動し、給紙ローラ132で転写紙Pを再給紙し、転写紙Pを搬送路40に案内する。
再び、上述したように感光体21方向に転写紙Pを搬送し、転写紙Pの裏面にトナー画像を転写し、定着手段50で定着した後、排紙トレイ64に排紙する。
画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。また、帯電器、像露光器、現像器、転写または分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレール等の案内手段を用いて着脱自在の構成としてもよい。
図2は、本発明の感光体を用いたカラー画像形成装置の一例を示す断面構成図である。
図2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画像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット10Yを例にして詳細に説明する。
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、レーザ光学系等が用いられる。
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いう。
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。
図3は、本発明の感光体を用いたカラー画像形成装置の一例を示す断面構成図である。
図3のカラー画像形成装置は、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レーザビームプリンターの構成断面図で、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。
図3において、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、一次転写ローラ5aから中間転写体70に印加される一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(一次転写)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。
二次転写ローラ5bで、二次転写対向ローラ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一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色のトナー画像の一次転写工程において、二次転写ローラ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、二次転写ローラ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のベルトに二次転写ローラ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。二次転写バイアスがバイアス電源から二次転写ローラ5bに印加される。この二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(二次転写)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。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。
実施例
〔感光体1の作製〕
(導電性支持体)
円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、十点表面粗さRz=1.5(μm)、直径60mm、長さ362mmの導電性支持体を用意した。
(中間層)
ポリアミド樹脂(アミランCM−8000:東レ社製) 60g
メタノール 1600ml
1−ブタノール 400ml
上記成分を混合溶解して中間層塗布液を調製した。この塗布液を直径60mm、上記導電性支持体上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚0.3μmの中間層を形成した。
(電荷発生層)
チタニルフタロシアニン 60g
シリコーン樹脂溶液(KR5240、15質量%キシレン−ブタノール溶液:信越化学社製) 700g
2−ブタノン 2000ml
上記成分を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。チタニルフタロシアニンのCu−Kα特性X線回折スペクトルを測定した結果、ブラッグ角2θの最大ピークが27.2°に認められた。
(電荷輸送層)
電荷輸送物質:4−メトキシ−4′−(4−メチル−α−フェニルスチリル)トリフェニルアミン 200g
ビスフェノールZ型ポリカーボネート(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製)
300g
酸化防止剤:サノールLS2626(三共ライフテック社製) 1.7g
THF 2000ml
上記成分を混合溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚25μmの電荷輸送層を形成した。
(保護層)
硬化性化合物:SR350(トリメチロールプロパントリメタクリレート、日本化薬社製) 5g
重合開始剤:Irgacure184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.25g
酸化防止剤:サノールLS2626(三共ライフテック社製) 0.20g
溶媒:n−プロパノール 20ml
上記成分を混合溶解して保護層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上にリングコータ法で塗布し、Xenon社製パルス紫外線照射装置RC−500Bを用いて色ガラスフィルターUV−35(旭テクノグラス社製)を用いて、積算光量が10J/cm2になるように保護層を光硬化し、110℃で30分乾燥後、膜厚2μmの感光体1を作製した。
〔感光体2〜10の作製〕
感光体1の作製において、保護層の硬化性化合物、重合開始剤、酸化防止剤を表1のように変更し、それ以外は同様にして感光体2〜10を作製した。
〔感光体の評価〕
作製した感光体について、下記のように評価した。
(膜硬度)
膜硬度の評価は、Fischer Instrumens社製のフィッシャースコープ(登録商標)H100Cにて、ビッカース圧子(四角錐圧子、角度136°)を設置し、押し込み速度0.4mN/sec、押し込み加重2mN、保持時間5秒、測定環境20℃、65%RHにてユニバーサル硬さ(HU)を測定し、下記基準で評価した。
◎:HUが330N/mm2以上
○:HUが280以上、330N/mm2未満
×:HUが280N/mm2未満
(画像流れ)
感光体をセイコーエプソン社製レーザープリンターLP1500C(レーザー露光・反転現像・中間転写ベルト・ブレードクリーニングプロセスを有する4サイクル中間転写システム)を評価が行えるように改造し、露光量を適正化した評価機に搭載し、初期帯電電位を−450Vに設定し、高温、高湿環境(38℃、80%RH)でA4フルカラー画像を80枚焼き出す前後に黒化率7%の文字画像をA4でプリントを行い、下記基準でハーフトーン画像を目視にて評価した。
◎:80枚焼き出し後にも画像流れなしで良好
○:80枚焼き出し後に、画像流れ発生
×:80枚焼き出し前に、画像流れ発生
(画像ムラ)
高温高湿環境(33℃、80%RH)で10000枚のプリントを行い、10000枚目のプリント画像のハーフトーン部濃度を目視で観察し、傷による画像ムラの評価を行った。
◎:ハーフトーンムラなし、問題なし
○:ハーフトーンムラ1〜2箇所、実用上問題ないレベル
×:ハーフトーンムラ3箇所以上、実用上問題となるレベル
評価の結果を表1に示す。
Figure 2008058779
表から、本発明の感光体1〜8は膜強度、画像流れ及び傷による画像ムラが良好なのに対し、比較例の感光体9、10は露光による電気特性の悪化、画像流れが不良、あるいは膜硬度が出ないことが分かる。このように、本発明は画像ムラ、膜硬度さらに画像流れの抑制を両立しており極めて優れた発明である。
画像形成装置の機能が組み込まれた概略図である。 カラー画像形成装置の断面構成図である。 本発明の感光体を用いたカラー画像形成装置の構成断面図である。
符号の説明
1 画像形成装置
21 感光体
22 帯電手段
23 現像手段
24 転写極
25 分離極
26 クリーニング装置
30 露光光学系
45 転写搬送ベルト装置
50 定着手段
250 分離爪ユニット

Claims (9)

  1. 導電性支持体上に感光層及び保護層を順次積層した電子写真感光体において、該保護層が、硬化性官能基を有する化合物を硬化させた樹脂、重合開始剤及び酸化防止剤を含有し、前記酸化防止剤の含有量が前記重合開始剤の含有量以下であることを特徴とする電子写真感光体。
  2. 前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール構造を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 前記酸化防止剤が、ヒンダードアミン構造を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
  4. 前記重合開始剤が、アルキルフェノン構造を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  5. 前記硬化性官能基が、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  6. 前記硬化性官能基を有する化合物が、紫外線または電子線により硬化したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  7. 電子写真感光体の周辺に、少なくと帯電手段、露光手段、現像手段を有し、繰り返し画像形成を行う画像形成装置において、該電子写真感光体が請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項7に記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジが、少なくとも請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体と帯電器、像露光器、現像器の少なくとも1つを一体として有しており、該画像形成装置に出し入れ可能に構成されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  9. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
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