JP2008076809A - Organic photoreceptor, image forming method, image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンターの分野において用いられる有機感光体、及び該有機感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。 The present invention relates to an organic photoreceptor used in the field of copying machines and printers, and an image forming method, an image forming apparatus, and a process cartridge using the organic photoreceptor.
電子写真用感光体(以下単に感光体とも云う)はSe、ヒ素、ヒ素/Se合金、CdS、ZnO等の無機感光体から、公害や製造の容易性等の利点に優れる有機感光体に主体が移り、様々な材料を用いた有機感光体が開発されている。 Electrophotographic photoreceptors (hereinafter also simply referred to as photoreceptors) are mainly organic photoreceptors that are excellent in advantages such as pollution and ease of manufacturing, from inorganic photoreceptors such as Se, arsenic, arsenic / Se alloys, CdS, and ZnO. On the other hand, organic photoreceptors using various materials have been developed.
近年では電荷発生と電荷輸送の機能を異なる材料に担当させた機能分離型の感光体が主流となっており、なかでも電荷発生層、電荷輸送層を積層した積層型の有機感光体が広く用いられている。 In recent years, function-separated type photoconductors in which charge generation and charge transport functions are assigned to different materials have become the mainstream, and in particular, stacked organic photoconductors with a charge generation layer and a charge transport layer are widely used. It has been.
有用な電荷輸送物質として、ビス(アリールエテニルフェニル)アニリン系化合物の立体異性体混合物で、且つ該立体異性体混合物中の最大異性体成分の含有率が40〜90質量%の電荷輸送物質が知られている(特許文献1)。該電荷輸送物質は、電荷輸送層のバインダーとの相溶性を改善し、黒ポチ等の画像欠陥を改善し、且つ電子写真特性(カフリや画像濃度等)も改善できると報告されている。 As a useful charge transporting material, there is a charge transporting material which is a stereoisomer mixture of bis (arylethenylphenyl) aniline compounds and the content of the maximum isomer component in the stereoisomer mixture is 40 to 90% by mass. Known (Patent Document 1). The charge transport material has been reported to improve compatibility with the binder of the charge transport layer, improve image defects such as black spots, and improve electrophotographic properties (such as cuff and image density).
所で、近年、パソコン等のデジタル画像の印刷の需要が増大しており、このような需要に対して、電子写真方式の高速カラープリンターや軽印刷用のプリンターの開発が進行している。 In recent years, however, the demand for printing digital images on personal computers and the like has increased, and the development of electrophotographic high-speed color printers and printers for light printing has progressed in response to such demands.
この高速の軽印刷用プリンターやタンデム方式を採用したプリンターは、高速のプロセススピードが要求される。例えばA4紙で毎分25枚の印刷をする場合、約200mm/secのプロセススピードが要求されので、より高速のプロセススピードで円筒状の有機感光体を回転させると、感光体が受ける帯電、露光、現像、転写、クリーニング等のプロセス負荷(感光体が受ける繰り返しのプロセス)は著しく増大し、各種の問題を発生させている。 The high-speed printer for light printing and the printer adopting the tandem method are required to have a high process speed. For example, when printing 25 sheets of A4 paper per minute, a process speed of about 200 mm / sec is required. Therefore, when a cylindrical organic photoconductor is rotated at a higher process speed, the photoconductor is charged and exposed. Further, the process load (repeated process that the photoconductor undergoes) such as development, transfer, and cleaning is remarkably increased, causing various problems.
中でも、高速特性が要求されるプリンターでは、多数枚の原稿を短時間で印刷するので、高速のキャリア移動特性を有する電荷輸送物質が必要であるが、前記した特許文献1で記載されている電荷輸送物質では、これらの高速プリンターに必要な移動度を確保できず、多数枚の印刷時に残留電位の増加が大きい。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、高速特性を有し、電位安定性の良好で、画像濃度た高く且つカブリを発生しない有機感光体を提供することであり、更に詳しくは、Tedが短い、高速のプロセススピードで画像形成を行なうに際し、露光部電位の増加が小さく、十分な画像濃度とカブリのない、良好な画質を得ることができる有機感光体、及び該有機感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an organic photoreceptor having high speed characteristics, good potential stability, high image density, and no fogging in view of the above-mentioned problems of the prior art. , An organic photoreceptor capable of obtaining a good image quality with a small increase in the potential of the exposed portion, a sufficient image density and no fog when performing image formation at a high process speed with a short Ted, and the organic photoreceptor The present invention provides an image forming method, an image forming apparatus, and a process cartridge.
本発明者等は上記課題について詳細に検討した結果、有機感光体の感光層中の電荷輸送物質に、従来の立体異性体混合物の電荷輸送物質よりも、より多くのトランスートランス体を含有し、しかもバインダーとの相溶性が改善された立体異性体の電荷輸送物質を発見し、このような電荷輸送物質を用いることにより、Tedが短い高速プロセスで、本発明の課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明の目的は以下の構成を有する有機感光体を用いることにより達成される。
1.導電性支持体上に感光層を有する有機感光体において、該感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質を含有し、該電荷輸送物質の少なくとも1つが、下記一般式(1)で表される立体異性体を有する化合物であり、トランス−トランス体の含有率が95.0%以上、100.0%以下であることを特徴とする有機感光体。
As a result of detailed studies on the above problems, the present inventors have found that the charge transport material in the photosensitive layer of the organophotoreceptor contains more trans-trans form than the charge transport material of the conventional stereoisomer mixture. In addition, the present inventors have discovered a stereoisomeric charge transport material having improved compatibility with the binder, and found that the use of such a charge transport material can solve the problems of the present invention in a high-speed process with a short Ted. The present invention has been completed. That is, the object of the present invention is achieved by using an organic photoreceptor having the following constitution.
1. In an organic photoreceptor having a photosensitive layer on a conductive support, the photosensitive layer contains a charge generation material and a charge transport material, and at least one of the charge transport materials is represented by the following general formula (1). An organophotoreceptor which is a compound having an isomer and has a trans-trans content of 95.0% or more and 100.0% or less.
〔一般式(1)中、R1及びR2は各々水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基を示し、n及びmは0〜4の整数をしめす。〕
2.前記有機感光体が導電性支持体と感光層の間に中間層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.前記中間層がN型半導性微粒子とバインダー樹脂を含有していることを特徴とする前記2に記載の有機感光体。
4.円筒状の有機感光体、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段の各手段を有し、Ted(露光−現像間時間)が30m・secs〜200m・secsで、有機感光体上に電子写真画像を形成する画像形成方法において、有機感光体が、導電性支持体上に感光層を有し、該感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質を含有し、該電荷輸送物質の少なくとも1つが、下記一般式(1)で表される立体異性体を有する化合物であり、トランス−トランス体の含有率が95.0%以上、100.0%以下であることを特徴とする画像形成方法。
[In the general formula (1), R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, n and m is an integer of 0-4. ]
2. 2. The organophotoreceptor according to 1 above, wherein the organophotoreceptor has an intermediate layer between the conductive support and the photosensitive layer.
3. 3. The organophotoreceptor according to 2 above, wherein the intermediate layer contains N-type semiconductive fine particles and a binder resin.
4). Cylindrical organic photoreceptor, charging means, exposure means, developing means, transfer means, and cleaning means each having a Ted (exposure-development time) of 30 m · secs to 200 m · secs on the organic photoreceptor In the image forming method for forming an electrophotographic image, the organic photoreceptor has a photosensitive layer on a conductive support, and the photosensitive layer contains a charge generation material and a charge transport material, and at least of the charge transport material. One is a compound having a stereoisomer represented by the following general formula (1), and the trans-trans isomer content is 95.0% or more and 100.0% or less. Method.
〔一般式(1)中、R1及びR2は各々水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基を示し、n及びmは0〜4の整数をしめす。〕
5.円筒状の有機感光体、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段の各手段を有し、Ted(露光−現像間時間)が30m・secs〜200m・secsで、有機感光体上に電子写真画像を形成する画像形成装置において、有機感光体が、導電性支持体上に感光層を有し、該感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質を含有し、該電荷輸送物質の少なくとも1つが、下記一般式(1)で表される立体異性体を有する化合物であり、トランス−トランス体の含有率が95.0%以上、100.0%以下であることを特徴とする画像形成装置。
[In the general formula (1), R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, n and m is an integer of 0-4. ]
5. Cylindrical organic photoreceptor, charging means, exposure means, developing means, transfer means, and cleaning means each having a Ted (exposure-development time) of 30 m · secs to 200 m · secs on the organic photoreceptor In the image forming apparatus for forming an electrophotographic image, the organic photoreceptor has a photosensitive layer on a conductive support, the photosensitive layer contains a charge generation material and a charge transport material, and at least of the charge transport material. One is a compound having a stereoisomer represented by the following general formula (1), and the trans-trans isomer content is 95.0% or more and 100.0% or less. apparatus.
〔一般式(1)中、R1及びR2は各々水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基を示し、n及びmは0〜4の整数をしめす。〕
6.前記1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体と帯電器、像露光器、現像器、転写器、クリーニング器の少なくとも1つを一体として有しており、画像形成装置に出し入れ可能に構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
[In the general formula (1), R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, n and m is an integer of 0-4. ]
6). The organic photoreceptor according to any one of 1 to 3 above and at least one of a charger, an image exposure device, a developing device, a transfer device, and a cleaning device are integrated, and can be taken in and out of the image forming apparatus. A process cartridge characterized by being configured.
本願発明の有機感光体、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、高速プロセススピードで形成される画像形成に際し、露光部電位の増加が小さく、更に、画像濃度が高く、カブリの発生がない、良好な電子写真画像を形成することができる。 By using the organic photoreceptor, the image forming method, the image forming apparatus, and the process cartridge of the present invention, in the image formation formed at a high process speed, the increase in the exposed portion potential is small, the image density is high, and the fog is not generated. A good electrophotographic image can be formed without occurrence.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の有機感光体(以下、単に感光体ともいう)は、導電性支持体上に感光層を有する有機感光体であり、該感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質を含有し、該電荷輸送物質の少なくとも1つが、前記一般式(1)で表される立体異性体を有する化合物であり、トランス−トランス体の含有率が95.0%以上、100.0%以下であることを特徴とする。 The organic photoreceptor of the present invention (hereinafter also simply referred to as a photoreceptor) is an organic photoreceptor having a photosensitive layer on a conductive support, and the photosensitive layer contains a charge generation material and a charge transport material, At least one of the transport materials is a compound having a stereoisomer represented by the general formula (1), and the trans-trans content is 95.0% or more and 100.0% or less. And
本願発明の有機感光体は上記構成を有することにより、Tedが短い高速プロセスで形成される画像形成に際し、露光部電位の増加が小さく、更に、画像濃度が高く、カブリの発生がない、良好な電子写真画像を形成することができる。 Since the organic photoreceptor of the present invention has the above-described configuration, it is excellent in the formation of an image formed by a high-speed process with a short Ted, the increase in the potential of the exposed portion is small, the image density is high, and no fog is generated. An electrophotographic image can be formed.
即ち、感光層に用いる電荷輸送物質に前記一般式(1)で且つトランス−トランス体の含有率が95.0%以上、100.0%以下の立体異性体を含有する化合物を用いることにより、高速のプロセススピードで要求される電荷キャリアの移動度低下を防止でき、多数枚のプリントを短時間で行なっても、露光部電位の上昇が小さく、画像濃度の劣化が少なく、且つカブリの発生も防止できた良好な電子写真画像を作製できる。 That is, by using a compound containing a stereoisomer of the general formula (1) and having a trans-trans isomer content of 95.0% or more and 100.0% or less as the charge transport material used in the photosensitive layer, The decrease in charge carrier mobility required at a high process speed can be prevented, and even when a large number of prints are made in a short time, the increase in the potential of the exposed area is small, the deterioration of the image density is small, and the occurrence of fogging is also possible. A good electrophotographic image that can be prevented can be produced.
前記トランス−トランス体の含有率が95%未満であると、前記露光部電位の上昇が無視できなくなる。 If the content of the trans-trans isomer is less than 95%, the increase in the exposed portion potential cannot be ignored.
ここで、上記含有率の%はモル%を表す。 Here,% of the said content rate represents mol%.
上記のような効果は前記一般式(1)の立体異性体混合物のトランス−トランス体の含有率が95.0%以上、100.0%以下であっても、溶媒溶解性及びバインダーとの相溶性がよく、相溶性不良の場合に発生する白抜けや黒ポチ等の画像欠陥の発生がなく、又、このようなトランス−トランス体を多く含有した電荷輸送物質を用いることにより、電荷輸送層の電荷キャリアの移動度が向上し、露光部電位等の電子写真特性が向上することに起因すると思われる。 Even if the trans-trans isomer content of the stereoisomer mixture of the general formula (1) is 95.0% or more and 100.0% or less, the effects as described above are not limited to the solvent solubility and the phase with the binder. By using a charge transport material containing a large amount of such a trans-trans body, the charge transport layer is free from the occurrence of image defects such as white spots and black spots that occur when the compatibility is poor. This is thought to be due to the improvement in the mobility of the charge carriers and the electrophotographic characteristics such as the exposed portion potential.
以下に、本発明の好ましい前記一般式(1)の化合物例を挙げるが、本発明は下記の化合物例に限定されない。又、これらの化合物はいずれも立体異性体構造を持つことができる。 Although the compound example of the said general formula (1) with the preferable this invention is given to the following, this invention is not limited to the following compound example. In addition, any of these compounds can have a stereoisomer structure.
上記化合物例の中でも、特にT2及びT3が特にが好ましい。 Among the above compound examples, T2 and T3 are particularly preferable.
立体異性体混合物の電荷輸送物質とは同一の化学構造式を有する電荷輸送物質の化合物がその中の原子又は原子団の立体配置を異にすることによって起こる異性構造を持つものを云う。 The charge transport material of the stereoisomer mixture refers to a compound having an isomeric structure which is caused by a different configuration of atoms or atomic groups in a charge transport material compound having the same chemical structural formula.
次に、上記のような電荷輸送物質を用いた有機感光体の層構成について記載する。 Next, the layer structure of the organic photoreceptor using the charge transport material as described above will be described.
本発明の有機感光体とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機電子写真感光体を全て含有する。 The organic photoconductor of the present invention means an electrophotographic photoconductor constituted by giving an organic compound at least one of a charge generation function and a charge transport function indispensable for the constitution of the electrophotographic photoconductor. It contains all known organic electrophotographic photoreceptors such as a photoreceptor composed of an organic charge generating material or an organic charge transport material, a photoreceptor composed of a polymer complex with a charge generating function and a charge transport function.
以下に本発明に用いられる有機感光体の構成について記載する。 The constitution of the organic photoreceptor used in the present invention is described below.
導電性支持体
感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状、円筒状のどちらを用いても良いが、画像形成装置をコンパクトに設計するためには円筒状導電性支持体の方が好ましい。
Conductive Support The conductive support used for the photoreceptor may be either a sheet or a cylinder, but a cylindrical conductive support is preferred for designing an image forming apparatus compactly. .
円筒状導電性支持体とは回転することによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円筒状の支持体を意味し、真直度で0.1mm以下、振れ0.1mm以下の範囲にある導電性の支持体が好ましい。この真直度及び振れの範囲を超えると、良好な画像形成が困難になる。 Cylindrical conductive support means a cylindrical support necessary for forming an endless image by rotating. Conductivity is within a range of 0.1 mm or less in straightness and 0.1 mm or less in deflection. A support is preferred. Exceeding the range of straightness and shake makes it difficult to form a good image.
導電性の材料としてはアルミニウム、ニッケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗103Ωcm以下が好ましい。 As the conductive material, a metal drum such as aluminum or nickel, a plastic drum deposited with aluminum, tin oxide, indium oxide or the like, or a paper / plastic drum coated with a conductive substance can be used. The conductive support preferably has a specific resistance of 10 3 Ωcm or less at room temperature.
本発明で用いられる導電性支持体は、その表面に封孔処理されたアルマイト膜が形成されたものを用いても良い。アルマイト処理は、通常例えばクロム酸、硫酸、シュウ酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸等の酸性浴中で行われるが、硫酸中での陽極酸化処理が最も好ましい結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場合、硫酸濃度は100〜200g/L、アルミニウムイオン濃度は1〜10g/L、液温は20℃前後、印加電圧は約20Vで行うのが好ましいが、これに限定されるものではない。又、陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常20μm以下、特に10μm以下が好ましい。 As the conductive support used in the present invention, one having an alumite film that has been sealed on the surface thereof may be used. The alumite treatment is usually performed in an acidic bath such as chromic acid, sulfuric acid, oxalic acid, phosphoric acid, boric acid, sulfamic acid, etc., but anodizing treatment in sulfuric acid gives the most preferable result. In the case of anodizing treatment in sulfuric acid, the sulfuric acid concentration is preferably 100 to 200 g / L, the aluminum ion concentration is 1 to 10 g / L, the liquid temperature is about 20 ° C., and the applied voltage is preferably about 20 V. It is not limited. The average film thickness of the anodized film is usually 20 μm or less, particularly preferably 10 μm or less.
中間層
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、バリヤー機能を備えた中間層を設けることもできる。
Intermediate layer In the present invention, an intermediate layer having a barrier function may be provided between the conductive support and the photosensitive layer.
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)を設けることもできる。該中間層の材料としては、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うちの2つ以上を含む共重合体樹脂が挙げられる。これら下引き樹脂の中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さくできる樹脂としてはポリアミド樹脂が好ましい。又、これら樹脂を用いた中間層の膜厚は0.01〜0.5μmが好ましい。 In the present invention, in order to improve the adhesion between the conductive support and the photosensitive layer, or to prevent charge injection from the support, an intermediate layer (including an undercoat layer) is provided between the support and the photosensitive layer. Including) can also be provided. Examples of the material for the intermediate layer include polyamide resins, vinyl chloride resins, vinyl acetate resins, and copolymer resins containing two or more of these resin repeating units. Of these subbing resins, a polyamide resin is preferable as a resin capable of reducing the increase in residual potential due to repeated use. The film thickness of the intermediate layer using these resins is preferably 0.01 to 0.5 μm.
又、本発明に好ましく用いられる中間層はシランカップリング剤、チタンカップリング剤等の有機金属化合物を熱硬化させた硬化性金属樹脂を用いた中間層が挙げられる。硬化性金属樹脂を用いた中間層の膜厚は、0.1〜2μmが好ましい。 Examples of the intermediate layer preferably used in the present invention include an intermediate layer using a curable metal resin obtained by thermosetting an organic metal compound such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent. As for the film thickness of the intermediate | middle layer using curable metal resin, 0.1-2 micrometers is preferable.
又、本発明に好ましく用いられる中間層は疎水化表面処理をしたN型半導性微粒子をバインダー中に分散した中間層が挙げられる。例えばシリカ・アルミナ処理及びシラン化合物で表面処理した平均粒径が0.01〜1μmの酸化チタンをポリアミド樹脂中に分散した中間層が挙げられる。このような中間層の膜厚は、1〜20μmが好ましい。 Further, the intermediate layer preferably used in the present invention includes an intermediate layer in which N-type semiconductive fine particles subjected to a hydrophobic surface treatment are dispersed in a binder. For example, an intermediate layer in which titanium oxide having an average particle size of 0.01 to 1 μm, which has been surface-treated with silica / alumina treatment and a silane compound, is dispersed in a polyamide resin. The film thickness of such an intermediate layer is preferably 1 to 20 μm.
N型半導性微粒子とは、導電性キャリアを電子とする性質をもつ微粒子を示す。すなわち、導電性キャリアを電子とする性質とは、該N型半導性微粒子を絶縁性バインダーに含有させることにより、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を示さない性質を有するものをいう。 The N-type semiconducting fine particles are fine particles having the property of using conductive carriers as electrons. That is, the property that the conductive carrier is an electron is that the N-type semiconducting fine particles are contained in an insulating binder to effectively block hole injection from the substrate, and to convert electrons from the photosensitive layer into electrons. On the other hand, it has the property which does not show blocking property.
前記N型半導性微粒子は、具体的には酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)等の微粒子が挙げられるが、本発明では、特に酸化チタンが好ましく用いられる。 Specific examples of the N-type semiconducting fine particles include fine particles of titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), etc. In the present invention, titanium oxide is particularly preferably used. It is done.
本発明に用いられるN型半導性微粒子の平均粒径は、数平均一次粒径において10nm以上500nm以下の範囲のものが好ましく、より好ましくは10nm〜200nm、特に好ましくは、15nm〜50nmである。 The average particle diameter of the N-type semiconducting fine particles used in the present invention is preferably in the range of 10 nm to 500 nm in the number average primary particle diameter, more preferably 10 nm to 200 nm, and particularly preferably 15 nm to 50 nm. .
数平均一次粒径の値が前記範囲内にあるN型半導性微粒子を用いた中間層は層内での分散を緻密なものとすることができ、十分な電位安定性、及び黒ポチ発生防止機能を有する。 The intermediate layer using N-type semiconducting fine particles whose number average primary particle size is within the above range can be finely dispersed in the layer, has sufficient potential stability, and generates black spots. Has a prevention function.
前記N型半導性微粒子の数平均一次粒径は、例えば酸化チタンの場合、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、画像解析によりフェレ径の数平均径として測定される。 For example, in the case of titanium oxide, the number-average primary particle size of the N-type semiconducting fine particles is magnified 10,000 times by observation with a transmission electron microscope, and 100 particles are randomly observed as primary particles. It is measured as the number average diameter.
本発明に用いられるN型半導性微粒子の形状は、樹枝状、針状および粒状等の形状があり、このような形状のN型半導性微粒子は、例えば酸化チタン粒子では、結晶型としては、アナターゼ型、ルチル型及びアモルファス型等があるが、いずれの結晶型のものを用いてもよく、また2種以上の結晶型を混合して用いてもよい。その中でもルチル型のものが最も良い。 The shape of the N-type semiconducting fine particles used in the present invention includes dendritic, needle-like, and granular shapes. For example, in the case of titanium oxide particles, the N-type semiconductive fine particles have a crystalline form. There are anatase type, rutile type and amorphous type, but any crystal type may be used, or two or more crystal types may be mixed and used. Of these, the rutile type is the best.
本発明のN型半導性微粒子に行われる疎水化表面処理の1つは、複数回の表面処理を行い、かつ該複数回の表面処理の中で、最後の表面処理が反応性有機ケイ素化合物による表面処理を行うものである。また、該複数回の表面処理の中で、少なくとも1回の表面処理がアルミナ、シリカ、及びジルコニアから選ばれる少なくとも1種類以上の表面処理であり、最後に反応性有機ケイ素化合物の表面処理を行うことが好ましい。 One of the hydrophobization surface treatments performed on the N-type semiconductive fine particles of the present invention is a plurality of surface treatments, and the last surface treatment is a reactive organosilicon compound among the plurality of surface treatments. The surface treatment is performed. In addition, at least one of the surface treatments is at least one surface treatment selected from alumina, silica, and zirconia, and finally the surface treatment of the reactive organosilicon compound is performed. It is preferable.
尚、アルミナ処理、シリカ処理、ジルコニア処理とはN型半導性微粒子表面にアルミナ、シリカ、或いはジルコニアを析出させる処理を云い、これらの表面に析出したアルミナ、シリカ、ジルコニアにはアルミナ、シリカ、ジルコニアの水和物も含まれる。又、反応性有機ケイ素化合物の表面処理とは、処理液に反応性有機ケイ素化合物を用いることを意味する。 Alumina treatment, silica treatment, and zirconia treatment are treatments for depositing alumina, silica, or zirconia on the surface of the N-type semiconducting fine particles. Alumina, silica, and zirconia deposited on these surfaces include alumina, silica, Zirconia hydrates are also included. The surface treatment of the reactive organosilicon compound means using a reactive organosilicon compound in the treatment liquid.
この様に、酸化チタン粒子の様なN型半導性微粒子の表面処理を少なくとも2回以上行うことにより、N型半導性微粒子表面が均一に表面被覆(処理)され、該表面処理されたN型半導性微粒子を中間層に用いると、中間層内における酸化チタン粒子等のN型半導性微粒子の分散性が良好で、かつ黒ポチ等の画像欠陥を発生させない良好な感光体を得ることができるのである。 In this way, the surface treatment of the N-type semiconductive fine particles such as titanium oxide particles was performed at least twice, so that the surface of the N-type semiconductive fine particles was uniformly coated (treated), and the surface treatment was performed. When N-type semiconducting fine particles are used in the intermediate layer, a good photoconductor having good dispersibility of N-type semiconductive fine particles such as titanium oxide particles in the intermediate layer and causing no image defects such as black spots. You can get it.
感光層
本発明の感光体の感光層構成は前記中間層上に電荷発生機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造の感光層構成でも良いが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取ることが好ましい。正帯電用の感光体では前記層構成の順が負帯電用感光体の場合の逆となる。本発明の最も好ましい感光層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体構成である。
Photosensitive layer The photosensitive layer configuration of the photoreceptor of the present invention may be a single-layer photosensitive layer configuration in which a charge generation function and a charge transport function are provided on one layer on the intermediate layer, but more preferably the function of the photosensitive layer. The charge generation layer (CGL) and the charge transport layer (CTL) may be separated from each other. By adopting a configuration in which the functions are separated, an increase in the residual potential due to repeated use can be controlled to be small, and other electrophotographic characteristics can be easily controlled according to the purpose. In the negatively charged photoconductor, it is preferable that a charge generation layer (CGL) is formed on the intermediate layer and a charge transport layer (CTL) is formed thereon. In the positively charged photoconductor, the order of the layer configuration is the reverse of that in the negatively charged photoconductor. The most preferred photosensitive layer structure of the present invention is a negatively charged photoreceptor structure having the function separation structure.
以下に機能分離負帯電感光体の感光層構成について説明する。 The structure of the photosensitive layer of the function-separated negatively charged photoreceptor will be described below.
電荷発生層
電荷発生層には電荷発生物質(CGM)を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有しても良い。
Charge generation layer The charge generation layer contains a charge generation material (CGM). Other substances may contain a binder resin and other additives as necessary.
電荷発生物質(CGM)としては公知の電荷発生物質(CGM)を用いることができる。例えばフタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料などを用いることができる。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、残留電位増加小さくすることができる。 A known charge generation material (CGM) can be used as the charge generation material (CGM). For example, a phthalocyanine pigment, an azo pigment, a perylene pigment, an azulenium pigment, or the like can be used. Among these, the CGM that can minimize the increase in residual potential due to repeated use has a three-dimensional and potential structure that can form a stable aggregate structure among a plurality of molecules. Specifically, a phthalocyanine having a specific crystal structure. CGM of pigments and perylene pigments. For example, CGMs such as titanyl phthalocyanine having a maximum peak at a Bragg angle 2θ of 27.2 ° with respect to Cu—Kα rays and benzimidazole perylene having a maximum peak at 2θ of 12.4 have little deterioration due to repeated use. Potential increase can be reduced.
電荷発生層にCGMの分散媒としてバインダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダー樹脂100質量部に対し20〜600質量部が好ましい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の膜厚は0.01μm〜2μmが好ましい。 When a binder is used as the CGM dispersion medium in the charge generation layer, a known resin can be used as the binder, but the most preferred resins include formal resin, butyral resin, silicone resin, silicone-modified butyral resin, phenoxy resin, and the like. Can be mentioned. The ratio of the binder resin to the charge generating material is preferably 20 to 600 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. By using these resins, the increase in residual potential associated with repeated use can be minimized. The thickness of the charge generation layer is preferably 0.01 μm to 2 μm.
電荷輸送層
電荷輸送層には電荷輸送物質(CTM)として前記一般式(1)の立体異性体のトランス−トランス含有率が95.0〜100.0%の化合物を用い、且つ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酸化防止剤等の添加剤を含有しても良い。
Charge transport layer In the charge transport layer, a compound having a trans-trans content of 95.0 to 100.0% of the stereoisomer of the general formula (1) is used as a charge transport material (CTM), and CTM is dispersed. Contains a binder resin for film formation. Other substances may contain additives such as antioxidants as necessary.
電荷輸送物質(CTM)としては前記した立体異性体混合物の電荷輸送物質の他に公知の電荷輸送物質を併用して用いることもできる。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、ブタジエン化合物などを併用して、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。 As the charge transport material (CTM), a known charge transport material can be used in combination with the charge transport material of the stereoisomer mixture described above. For example, a triphenylamine derivative, a hydrazone compound, a styryl compound, a benzidine compound, a butadiene compound, or the like can be used in combination. These charge transport materials are usually dissolved in a suitable binder resin to form a layer.
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。 Examples of the resin used for the charge transport layer (CTL) include polystyrene, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd resin, and polycarbonate. Resin, silicone resin, melamine resin, copolymer resin containing two or more of these resin repeating units, and high molecular organic semiconductors such as poly-N-vinylcarbazole in addition to these insulating resins Can be mentioned.
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。又電荷輸送層が表面層となる感光体の場合は、機械的摩耗に強いポリカーボネートが好ましく、このようなポリカーボネートとしては平均分子量が40,000〜25,000のポリカーボネートが好ましい。ここで平均分子量は数平均分子量、重量平均分子量、及び粘度平均分子量のいずれのものでもよい。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10〜200質量部が好ましい。又、電荷輸送層の膜厚は15〜35μmが好ましい。 Most preferred as a binder for these CTLs is a polycarbonate resin. The polycarbonate resin is most preferable in improving the dispersibility and electrophotographic characteristics of CTM. In the case of a photoreceptor having a charge transport layer as a surface layer, a polycarbonate resistant to mechanical abrasion is preferable. As such a polycarbonate, a polycarbonate having an average molecular weight of 40,000 to 25,000 is preferable. Here, the average molecular weight may be any of a number average molecular weight, a weight average molecular weight, and a viscosity average molecular weight. The ratio of the binder resin to the charge transport material is preferably 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. The thickness of the charge transport layer is preferably 15 to 35 μm.
又、電荷輸送層には酸化防止剤を含有させることが好ましい。該酸化防止剤とは、その代表的なものは有機感光体中ないしは有機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。 The charge transport layer preferably contains an antioxidant. Typical examples of the antioxidants are those that prevent the action of oxygen under conditions of light, heat, discharge, etc. on auto-oxidizing substances present in the organic photoreceptor or on the surface of the organic photoreceptor, It is a substance that has the property of inhibiting.
電荷輸送層は2層以上の層構成にしてもよい。この場合は表面の電荷輸送層に保護層として機能を付加し、クリーニングブレード等との耐摩耗特性を強化した層構成が好ましい。 The charge transport layer may be composed of two or more layers. In this case, a layer structure in which a function as a protective layer is added to the charge transport layer on the surface and the wear resistance with the cleaning blade or the like is enhanced is preferable.
電荷輸送層は、2層構成とし、第一の電荷輸送層の上に表面保護層を兼ねた第二の電荷輸送層を設けることが好ましい。本発明に係わる電荷輸送層の膜厚は15〜35μmであるが、該膜厚は複数の電荷輸送層の場合は、その合計膜厚を云う。この合計膜厚が15μm未満では、有機感光体の帯電電位を500V以上の安定して、均一な帯電電位を維持することが難しく、このため、画像濃度の低下、カブリの発生が生じやすい。一方膜厚が35μmを超えると、潜像形成時の電荷キャリアの拡散が大きくなり、ドット画像が太り、ドット画像の再現性が劣化しやすい。 The charge transport layer preferably has a two-layer structure, and a second charge transport layer serving also as a surface protective layer is preferably provided on the first charge transport layer. The film thickness of the charge transport layer according to the present invention is 15 to 35 μm, and the film thickness refers to the total film thickness in the case of a plurality of charge transport layers. When the total film thickness is less than 15 μm, it is difficult to stably maintain a uniform charging potential of 500 V or more and to maintain a uniform charging potential of the organophotoreceptor. On the other hand, if the film thickness exceeds 35 μm, the diffusion of charge carriers during the formation of the latent image increases, the dot image becomes thick, and the reproducibility of the dot image tends to deteriorate.
本願発明において、表面層(第二の電荷輸送層)には無機微粒子を含有させることが好ましく、更に、数平均一次粒径が、20〜400nmのシリカ、アルミナ、酸化チタン及びチタン酸ストロンチウムから選択された1種以上の無機微粒子であることが好ましい。 In the present invention, the surface layer (second charge transport layer) preferably contains inorganic fine particles, and is further selected from silica, alumina, titanium oxide and strontium titanate having a number average primary particle size of 20 to 400 nm. It is preferable that the inorganic fine particles be one or more types.
上記数平均一次粒径は、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(凝集粒子は除き)として観察し、画像解析によりフェレ径の数平均径として測定される。尚、フェレ径(Feret)とは、粒子をはさむ2本の平行線間の距離で定義される定方向接線径として定義されている。 The number average primary particle size is magnified 10,000 times by observation with a transmission electron microscope, 100 particles are randomly observed as primary particles (excluding agglomerated particles), and measured as the number average diameter of the ferret diameter by image analysis Is done. The ferret diameter (Feret) is defined as a constant tangential diameter defined by the distance between two parallel lines that sandwich the particle.
これらの無機微粒子は塗工液および塗工膜中の分散性向上を目的として、表面処理剤による無機微粒子の表面の改質が施されてもよい。一般的な表面処理剤としては、シランカップリング剤、シラザン、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カップリング剤、ジルコニウム有機化合物、脂肪酸化合物等が挙げられる。また、無機物による表面処理として、無機微粒子表面のアルミナ、ジルコニア、酸化スズ、シリカ処理が知られており、本発明において、これらの表面処理を適用してもよい。このうち脂肪酸化合物とシランカップリング剤は分散性向上のみならず、感光体の残留電位の低減に対しても寄与することが多く有用である。 These inorganic fine particles may be subjected to surface modification with a surface treatment agent for the purpose of improving dispersibility in the coating liquid and coating film. Examples of general surface treatment agents include silane coupling agents, silazanes, titanate coupling agents, aluminum coupling agents, zircoaluminate coupling agents, zirconium organic compounds, and fatty acid compounds. Further, as surface treatment with an inorganic substance, alumina, zirconia, tin oxide, and silica treatment on the surface of inorganic fine particles are known, and these surface treatments may be applied in the present invention. Of these, fatty acid compounds and silane coupling agents are often useful not only for improving dispersibility but also for reducing the residual potential of the photoreceptor.
表面層の無機微粒子含有率はバインダー樹脂に対し6〜30質量%が好ましい。6質量%未満であると、十分な耐摩耗性向上効果が得られない。一方、含有率が30質量%を上回ると、表面層内に均一な膜形成が難しく、却って、接触部材(クリーニングブレードや帯電装置)による感光体の摩耗量が大きく成りやすい。 The content of inorganic fine particles in the surface layer is preferably 6 to 30% by mass with respect to the binder resin. If it is less than 6% by mass, a sufficient effect of improving wear resistance cannot be obtained. On the other hand, when the content exceeds 30% by mass, it is difficult to form a uniform film in the surface layer. On the other hand, the wear amount of the photoconductor by the contact member (cleaning blade or charging device) tends to increase.
本願発明の表面層は前記したように、第2の電荷輸送層として構成することが好ましい。即ち、表面層に電荷が蓄積しないように、表面層には電荷輸送物質を含有させることが好ましい。 As described above, the surface layer of the present invention is preferably configured as the second charge transport layer. That is, it is preferable to include a charge transport material in the surface layer so that charges are not accumulated in the surface layer.
又、表面層には前記微粒子や電荷輸送物質を分散させ、膜形成を可能とす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、後記する電荷輸送層と同一のバインダー樹脂を用いてもよいが、表面層の耐摩耗特性をより強化する為に、シロキサン系樹脂層等の三次元硬化樹脂を用いてもよい。このほかに表面層には酸化防止剤等の添加剤を含有させてもよい。 Further, the surface layer contains a binder resin in which the fine particles and the charge transport material are dispersed to enable film formation. As the binder resin, the same binder resin as the charge transport layer described later may be used, but in order to further enhance the wear resistance of the surface layer, a three-dimensional cured resin such as a siloxane-based resin layer may be used. Good. In addition to this, the surface layer may contain an additive such as an antioxidant.
表面層の膜厚は、0.5〜10μmが好ましく、1〜8μmがより好ましい。 The thickness of the surface layer is preferably 0.5 to 10 μm, and more preferably 1 to 8 μm.
表面層の塗工方法としては浸漬法、スプレー塗工法、量規制型塗布装置(塗布量をコントロールして、表面層の膜厚を制御する塗布装置)を用いることができるが、表面層の膜厚を正確に制御し、下層の中間層や感光層全体を覆うには量規制型塗布装置を用いて塗布することが好ましい。 As a method for coating the surface layer, a dipping method, a spray coating method, or a quantity-regulating coating device (a coating device that controls the coating amount to control the film thickness of the surface layer) can be used. In order to control the thickness accurately and cover the lower intermediate layer and the entire photosensitive layer, it is preferable to apply using a quantity-regulating coating device.
上記量規制型塗布装置としては、円形スライドホッパ型塗布ヘッドや押し出し型塗布ヘッドを用いた塗布装置が挙げられる。これらの中でも、後述する円形スライドホッパ型塗布ヘッドを有する塗布装置(以後、円形スライドホッパ型塗布装置又はスライド型塗布装置ともいう)が好ましく用いられる。このような円形塗布ヘッドを有する塗布装置は、円筒状導電性支持体のほとんど全体(上端の一部を除き)を塗布液に浸積して塗布する浸積塗布に比し、塗布装置内で分散液を滞留させず、ワンウエイで表面層を形成するので、微粒子の分散粒子は、分散液中で凝集シェアを繰り返し受けることなく、又、微粒子の塗布液中の沈降を防止して(分散媒に比し、微粒子は比重が高く沈降しやすい)均一な表面層を形成することができる。しかも、感光体製造毎に分散液を作製できるので、分散液の経時による凝集や沈降を防止でき、且つ表面層形成時に、円筒状導電性支持体に既に形成されている下層を溶解せずに塗布できることから、塗布乾燥時も微粒子の凝集が少なく、均一な分散性を有する表面層を形成することができる。又、ビード形成塗布は塗布膜厚を塗布装置から吐出される塗布液流量で正確に制御することができ、膜厚のバラツキが少なく、且つ光学的に均一な表面層を形成できる。その結果、鮮鋭性が良好な電子写真画像を形成することができる。 Examples of the amount-regulating coating device include a coating device using a circular slide hopper type coating head or an extrusion type coating head. Among these, a coating device having a circular slide hopper type coating head described later (hereinafter also referred to as a circular slide hopper type coating device or a slide type coating device) is preferably used. A coating apparatus having such a circular coating head has a larger number of cylindrical conductive supports (excluding a part of the upper end) immersed in a coating solution than a dip coating in which coating is performed. Since the surface layer is formed in one way without retaining the dispersion liquid, the dispersed particles of the fine particles are not repeatedly subjected to agglomeration share in the dispersion liquid, and settling of the fine particles in the coating liquid is prevented (dispersion medium). The fine particles have a high specific gravity and tend to settle), and can form a uniform surface layer. Moreover, since a dispersion can be prepared every time the photoreceptor is manufactured, aggregation and sedimentation of the dispersion over time can be prevented, and the lower layer already formed on the cylindrical conductive support can be dissolved at the time of surface layer formation. Since it can be applied, the surface layer having a uniform dispersibility can be formed with little aggregation of fine particles even during coating and drying. In the bead formation coating, the coating film thickness can be accurately controlled by the flow rate of the coating liquid discharged from the coating apparatus, and the optically uniform surface layer can be formed with little variation in the film thickness. As a result, an electrophotographic image with good sharpness can be formed.
中間層、感光層、保護層等の層形成に用いられる溶媒又は分散媒としては、n−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプロパン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではないが、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン等が好ましく用いられる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混合溶媒として用いることもできる。 Solvents or dispersion media used for forming layers such as intermediate layers, photosensitive layers and protective layers include n-butylamine, diethylamine, ethylenediamine, isopropanolamine, triethanolamine, triethylenediamine, N, N-dimethylformamide, acetone, methyl ethyl ketone. , Methyl isopropyl ketone, cyclohexanone, benzene, toluene, xylene, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethane , Tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane, methanol, ethanol, butanol, isopropanol, ethyl acetate, butyl acetate, dimethyl sulfoxide, methyl cellosolve, etc. And the like. Although this invention is not limited to these, Dichloromethane, 1, 2- dichloroethane, methyl ethyl ketone, etc. are used preferably. These solvents may be used alone or as a mixed solvent of two or more.
本発明の電子写真感光体を製造するための塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光層の上層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させないため、又、均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は円形量規制型(円形スライドホッパ型がその代表例)塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。なお前記スプレー塗布については例えば特開平3−90250号及び特開平3−269238号公報に詳細に記載され、前記円形量規制型塗布については例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載されている。 As the coating processing method for producing the electrophotographic photosensitive member of the present invention, coating processing methods such as dip coating, spray coating, and circular amount regulation type coating are used. In order to prevent the film from being dissolved as much as possible, and in order to achieve uniform coating processing, it is preferable to use a coating processing method such as spray coating or circular amount regulation type (circular slide hopper type is a typical example). The spray coating is described in detail in, for example, JP-A-3-90250 and JP-A-3-269238, and the circular amount-regulating coating is described in detail in, for example, JP-A-58-189061. Yes.
次に、本発明の画像形成装置について説明する。 Next, the image forming apparatus of the present invention will be described.
図1に示す画像形成装置1は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部A、画像処理部B、画像形成部C、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Dから構成されている。 An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a digital image forming apparatus, and includes an image reading unit A, an image processing unit B, an image forming unit C, and a transfer paper transport unit D as a transfer paper transport unit. Yes.
画像読取り部Aの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台11上に載置された原稿は原稿搬送ローラ12によって1枚宛分離搬送され読み取り位置13aにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ12によって原稿排紙皿14上に排出される。
The upper part of the image reading unit A is provided with automatic document feeding means for automatically conveying the document. The document placed on the document placing table 11 is separated and conveyed by the
一方、プラテンガラス13上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第1ミラーから成る第1ミラーユニット15の速度vによる読み取り動作と、V字状に位置した第2ミラー及び第3ミラーから成る第2ミラーユニット16の同方向への速度v/2による移動によって読み取られる。
On the other hand, the image of the original when placed on the
読み取られた画像は、投影レンズ17を通してラインセンサである撮像素子CCDの受光面に結像される。撮像素子CCD上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号(輝度信号)に光電変換されたのちA/D変換を行い、画像処理部Bにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
The read image is formed on the light receiving surface of the image sensor CCD, which is a line sensor, through the
画像形成部Cでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体21と、その外周に、該感光体21を帯電させる帯電手段(帯電工程)22、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段220、現像手段(現像工程)23、転写手段(転写工程)である転写搬送ベルト装置45、前記感光体21のクリーニング装置(クリーニング工程)26及び光除電手段(光徐電工程)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、本発明に係わる有機感光体を使用し、図示の時計方向に駆動回転される。
In the image forming unit C, as an image forming unit, a drum-shaped
回転する感光体21へは帯電手段22による一様帯電がなされた後、像露光手段(像露光工程)30としての露光光学系により画像処理部Bのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段30としての露光光学系は図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー31、fθレンズ34、シリンドリカルレンズ35を経て反射ミラー32により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体21に対してAoの位置において像露光が行われ、感光体21の回転(副走査)によって静電潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い静電潜像を形成する。
After the rotating
本発明の画像形成方法において、Ted(露光−現像間時間)とは、像露光手段のレーザ等の像露光が照射された感光体の位置(照射光の中心)から、現像手段23の現像スリーブ23Sが感光体に最も接近する位置までに要するプロセス時間(感光体の移動時間)として定義される。
In the image forming method of the present invention, Ted (exposure-development time) refers to the developing sleeve of the developing
本願発明は、Tedが30m・secs〜200m・secsと非常に短い、高速プロセスにおいて、トランス−トランス異性体を多量に含有した前記一般式(1)の電荷輸送物質を用いることにより、現像位置での露光部電位を小さくし、画像濃度の低下やカブリの上昇を防止し、トランス−トランス異性体を多量に含有した電荷輸送物質で発生しやすい白抜け等の画像欠陥を防止した画像形成方法、画像形成装置を提供することができる。 The present invention uses a charge transport material of the above general formula (1) containing a large amount of trans-trans isomers in a high-speed process with a very short Ted of 30 m · sec to 200 m · secs. Image forming method in which the exposed portion potential is reduced, image density lowering and fogging are prevented, and image defects such as white spots that are likely to occur with charge transport materials containing a large amount of trans-trans isomers are prevented, An image forming apparatus can be provided.
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好ましい。これらの像露光光源を用いて、書込みの主査方向のビーム径(ビーム光の直径委)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4800dpiの高解像度の電子写真画像をうることができる。 In the image forming apparatus of the present invention, it is preferable to use a semiconductor laser or a light emitting diode as an image exposure light source when an electrostatic latent image is formed on a photoreceptor. By using these image exposure light sources, the beam diameter in the direction of writing main writing (diameter of the beam light) is narrowed down to 10 to 80 μm, and digital exposure is performed on the organic photoconductor, whereby 400 dpi (dpi: per 2.54 cm). High-resolution electrophotographic image of 4800 dpi can be obtained.
前記ビーム径とは該ビーム光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ビーム光の長さ(Ld:長さが最大位置で測定する)を云う。 The beam diameter refers to the length (Ld: measured at the maximum position) of the beam light along the main scanning direction in the region where the intensity of the beam light is 1 / e 2 or more of the peak intensity.
用いられるビーム光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ビーム径とする。 The light beam used has a solid scanner such as the scanning optical system and LED using a semiconductor laser, there is a Gaussian distribution and Lorentz distribution, etc. also the light intensity distribution is in each 1 / e 2 or more regions of peak intensity The beam diameter according to the present invention is used.
又、ビーム径の測定でバラルキが見られる場合は、各々、ランダムに20ドットを測定し、その平均値を本発明のビーム径とする。 In the case where a scatter is seen in the measurement of the beam diameter, 20 dots are measured at random, and the average value is set as the beam diameter of the present invention.
感光体21上の静電潜像は現像手段23によって反転現像が行われ、感光体21の表面に可視像のトナー像が形成される。本発明の画像形成方法では、該現像手段に用いられる現像剤には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に係わる有機感光体と併用することにより、より鮮鋭性が良好な電子写真画像を得ることができる。
The electrostatic latent image on the
転写紙搬送部Dでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Pが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット41(A)、41(B)、41(C)が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット42が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Pは案内ローラ43によって搬送路40に沿って給紙され、給紙される転写紙Pの傾きと偏りの修正を行う対の給紙レジストローラ44によって転写紙Pは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路40、転写前ローラ43a、給紙経路46及び進入ガイド板47に案内され、感光体21上のトナー画像が転写位置Boにおいて転写極24及び分離極25によって転写搬送ベルト装置45の転写搬送ベルト454に載置搬送されながら転写紙Pに転写され、該転写紙Pは感光体21面より分離し、転写搬送ベルト装置45により定着手段50に搬送される。
In the transfer paper transport section D, paper feed units 41 (A), 41 (B), and 41 (C) are provided below the image forming unit as transfer paper storage means for storing transfer paper P of different sizes. Further, a manual
定着手段50は定着ローラ51と加圧ローラ52とを有しており、転写紙Pを定着ローラ51と加圧ローラ52との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた転写紙Pは排紙トレイ64上に排出される。
The fixing
以上は転写紙の片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材170が切り替わり、転写紙案内部177が開放され、転写紙Pは破線矢印の方向に搬送される。
The above describes the state in which image formation is performed on one side of the transfer paper. However, in the case of double-sided copying, the paper discharge switching member 170 is switched, the
更に、搬送機構178により転写紙Pは下方に搬送され、転写紙反転部179によりスイッチバックさせられ、転写紙Pの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット130内に搬送される。
Further, the transfer paper P is transported downward by the
転写紙Pは両面複写用給紙ユニット130に設けられた搬送ガイド131を給紙方向に移動し、給紙ローラ132で転写紙Pを再給紙し、転写紙Pを搬送路40に案内する。
The transfer paper P is moved in a paper feed direction by a conveyance guide 131 provided in the double-sided copy
再び、上述したように感光体21方向に転写紙Pを搬送し、転写紙Pの裏面にトナー画像を転写し、定着手段50で定着した後、排紙トレイ64に排紙する。
Again, as described above, the transfer paper P is conveyed in the direction of the
本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。 The image forming apparatus of the present invention is configured by integrally combining the above-described photosensitive member and components such as a developing device and a cleaning device as a process cartridge, and this unit is configured to be detachable from the apparatus main body. Also good. In addition, a process cartridge is formed by integrally supporting at least one of a charger, an image exposure device, a developing device, a transfer or separation device, and a cleaning device together with a photosensitive member, and a single unit that is detachable from the apparatus main body. It is good also as a structure which can be attached or detached using guide means, such as a rail of an apparatus body.
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。 FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段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。
This color image forming apparatus is called a tandem type color image forming apparatus, and includes four sets of image forming units (image forming units) 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, an endless belt-shaped intermediate
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体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。
The
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。
The four sets of
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。
The
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。
The
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。
The charging
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。
The image exposure means 3Y performs exposure based on the image signal (yellow) on the
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
The endless belt-like intermediate
画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット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。
Each color image formed by the
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ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。
On the other hand, after the color image is transferred to the transfer material P by the
画像形成処理中、一次転写ローラ5Bkは常時、感光体1Bkに圧接している。他の一次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに圧接する。
During the image forming process, the primary transfer roller 5Bk is always in pressure contact with the photoreceptor 1Bk. The other
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に圧接する。
The
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。 Further, the housing 8 can be pulled out from the apparatus main body A through the support rails 82L and 82R.
筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とから成る。
The housing 8 includes
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。
The
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。
Next, FIG. 3 shows a color image forming apparatus using the organic photoreceptor of the present invention (a copying machine having at least a charging means, an exposure means, a plurality of developing means, a transfer means, a cleaning means, and an intermediate transfer body around the organic photoreceptor. 1 is a cross-sectional view of a configuration of a laser beam printer). The belt-shaped
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。 Reference numeral 1 denotes a rotary drum type photoconductor that is repeatedly used as an image forming body, and is rotationally driven in a counterclockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed.
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。 In the rotation process, the photoreceptor 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a charging means (charging process) 2, and then time-series electric digital of image information by an image exposure means (image exposure process) 3 (not shown). An electrostatic latent image corresponding to the yellow (Y) color component image (color information) of the target color image is formed by receiving image exposure by scanning exposure light or the like by a laser beam modulated in accordance with the pixel signal. The
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。 Next, the electrostatic latent image is developed with yellow toner as the first color by yellow (Y) developing means: developing step (yellow color developing device) 4Y. At this time, the second to fourth developing means (magenta developer, cyan developer, black developer) 4M, 4C, and 4Bk are not activated and do not act on the photoreceptor 1. The yellow toner image of the first color is not affected by the second to fourth developing devices.
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。
The
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。
The first color yellow toner image formed and supported on the photosensitive member 1 is applied to the
中間転写体70に対応する第1色のイエロートナー画像の転写を終えた感光体1の表面は、クリーニング装置6aにより清掃される。
The surface of the photoreceptor 1 after the transfer of the first color yellow toner image corresponding to the
以下、同様に第2色のマゼンタトナー画像、第3色のシアントナー画像、第4色のクロ(ブラック)トナー画像が順次中間転写体70上に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した重ね合わせカラートナー画像が形成される。
Similarly, the second color magenta toner image, the third color cyan toner image, and the fourth color black (black) toner image are sequentially superimposed and transferred onto the
2次転写ローラ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。
The
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。
The primary transfer bias for sequentially superimposing and transferring the first to fourth color toner images from the photosensitive member 1 to the
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。
In the primary transfer process of the first to third color toner images from the photosensitive member 1 to the
ベルト状の中間転写体70上に転写された重ね合わせカラートナー画像の第2の画像担持体である転写材Pへの転写は、2次転写ローラ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。
When the superimposed color toner image transferred onto the belt-shaped
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。 The image forming method of the present invention is generally applicable to electrophotographic apparatuses such as electrophotographic copying machines, laser printers, LED printers, and liquid crystal shutter printers. Further, displays, recording, light printing, plate making and facsimiles using electrophotographic technology are applied. The present invention can be widely applied to such devices.
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。文中の「部」は質量部を表す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this. “Part” in the sentence represents part by mass.
合成例1(例示化合物T2の合成例) Synthesis Example 1 (Synthesis Example of Exemplified Compound T2)
上記式で表される化合物10gをオキシ塩化リン34gに溶解させ、50℃まで加熱しジメチルホルムアミド23mlを少しずつ滴下した(発熱し40〜70℃になる)。反応液を90℃前後にコントロールしながら、15時間撹拌した。40℃まで放冷した後、余分なオキシ塩化リンを十分に加水分解し析出した結晶をろ別し、水で懸濁して洗浄し、洗液が中性になるまで洗浄を繰り返し下記構造式で表されるビスホルミル化合物9.33g(77%)を得た。 10 g of the compound represented by the above formula was dissolved in 34 g of phosphorus oxychloride, heated to 50 ° C., and 23 ml of dimethylformamide was added dropwise little by little (heated to 40 to 70 ° C.). The reaction solution was stirred for 15 hours while controlling at around 90 ° C. After allowing to cool to 40 ° C., the excess phosphorus oxychloride is sufficiently hydrolyzed and the precipitated crystals are filtered off, suspended in water and washed, and washing is repeated until the washing solution becomes neutral. 9.33 g (77%) of the bisformyl compound represented were obtained.
上記得られたビスホルミル化合物2gと、下記構造式で表されるホスホネート化合物4.3gをテトラヒドロフラン(THF)20mlに溶解した。反応液を25℃前後に保ちながら、ナトリウムメトキシド1.5gを少しずつ添加した(発熱有り)。4時間撹拌後、水30mlを加え常法により精製処理を行って黄色結晶2.5g(81%)を得た。この黄色結晶を、元素分析及び質量分析を行ったところ、下記表4のような結果となり例示化合物T2であることが確認された。 2 g of the bisformyl compound obtained above and 4.3 g of a phosphonate compound represented by the following structural formula were dissolved in 20 ml of tetrahydrofuran (THF). While maintaining the reaction solution at around 25 ° C., 1.5 g of sodium methoxide was added little by little (exothermic). After stirring for 4 hours, 30 ml of water was added and purification was performed by a conventional method to obtain 2.5 g (81%) of yellow crystals. When this yellow crystal was subjected to elemental analysis and mass spectrometry, the results shown in Table 4 below were obtained, and it was confirmed that the compound was Exemplified Compound T2.
元素分析(C38H35N)
質量分析(C38H35N)
Mw(計算値)=505
Mw+(実測値)=505
上記の合成で得られたT2の化合物をT2−1とする。このT2−1は下記液体クロマトグラフィ(HPCL)の測定結果、trans−trans体の含有率が98.8%で、残りの0.2%がcis−cis体及びcis−trans体であった。
Elemental analysis (C 38 H 35 N)
Mass spectrometry (C 38 H 35 N)
Mw (calculated value) = 505
Mw + (actual value) = 505
The compound of T2 obtained by the above synthesis is referred to as T2-1. As a result of measurement by the following liquid chromatography (HPCL), this T2-1 had a trans-trans isomer content of 98.8%, and the remaining 0.2% was a cis-cis isomer and a cis-trans isomer.
液体クロマトグラフィの測定条件
測定機:島津LC6A(島津製作所製)
カラム:CLC−SIL(島津製作所製)
検出波長:290nm
移動相:n−ヘキサン/ジオキサン=10〜500/1
移動相の流速:約1ml/min
サンプル(T2)溶媒:n−ヘキサン/ジオキサン=10/1
サンプル(T2):3mg/溶媒10ml
尚、T2cis−cis、T2trans−trans、T2cis−transの構造式を下記に示す。
Measurement conditions for liquid chromatography Measuring instrument: Shimadzu LC6A (manufactured by Shimadzu Corporation)
Column: CLC-SIL (manufactured by Shimadzu Corporation)
Detection wavelength: 290 nm
Mobile phase: n-hexane / dioxane = 10-500 / 1
Mobile phase flow rate: about 1 ml / min
Sample (T2) solvent: n-hexane / dioxane = 10/1
Sample (T2): 3 mg / solvent 10 ml
The structural formulas of T2cis-cis, T2trans-trans, and T2cis-trans are shown below.
上記で得られたT2−1を液体クロマトグラフィを分取し、トランス−トランス体100%、及び残りの0.2%がcis−cis体及びcis−trans体をまとめた混合物に分離して、これらのトランス−トランス体100%と混合物の0.2%の混合比を代えて、表1のようにトランス−トランス含有率の化合物(電荷輸送物質)T2−2、T2−3、T2−4、T2−5を作製した。 The T2-1 obtained above was separated by liquid chromatography, and the trans-trans isomer 100% and the remaining 0.2% were separated into a mixture of the cis-cis isomer and the cis-trans isomer. The trans-trans isomers of 100% and the mixture ratio of 0.2% of the mixture were changed, and the compounds of trans-trans content (charge transport materials) T2-2, T2-3, T2-4, T2-5 was produced.
尚、T2のトランス−トランスの異性体に同定は、上記液体クロマトグラフィによる分取後、NMR(核磁気共鳴)スペクトルに現れる特徴的なピークにより同定した。 The trans-trans isomer of T2 was identified by a characteristic peak appearing in an NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum after fractionation by liquid chromatography.
感光体1の作製
〈中間層〉
酸化チタンSMT500SAS(1回目:シリカ・アルミナ処理、2回目:
メチルハイドロジェンポリシロキサン処理:酸化チタン粒径35nm:テイカ社製) 300部
ポリアミド樹脂 CM8000(東レ社製) 100部
メタノール 1000部
酸化チタン、ポリアミド樹脂、メタノールを同一容器中に加え超音波ホモジナイザーを用いて分散し、中間層用の塗布液を調製した。この塗布液を円筒状アルミニウム基体(100mmφ)上に浸漬塗布し、110℃、1時間の加熱硬化を行い、4μmの乾燥膜厚で中間層を設けた。
Preparation of photoconductor 1 <Intermediate layer>
Titanium oxide SMT500SAS (first time: silica / alumina treatment, second time:
Methyl hydrogen polysiloxane treatment: Titanium
〈電荷発生層〉
Y型チタニルフタロシアニン(Cu−Kα特性X線によるX線回折の最大ピーク角度が2θで27.3) 60部
シリコーン変性ブチラール樹脂(X−40−1211M:信越化学社製) 700部
2−ブタノン 2000部
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、乾燥膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。
<Charge generation layer>
Y-type titanyl phthalocyanine (Maximum peak angle of X-ray diffraction by Cu-Kα characteristic X-ray is 27.3 at 2θ) 60 parts Silicone-modified butyral resin (X-40-1211M: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 700 parts 2-butanone 2000 The parts were mixed and dispersed for 10 hours using a sand mill to prepare a charge generation layer coating solution. This coating solution was applied onto the intermediate layer by a dip coating method to form a charge generation layer having a dry film thickness of 0.2 μm.
〈電荷輸送層〉
電荷輸送物質(T2−1) 100部
ポリカーボネート(粘度平均分子量:20,000) 100部
酸化防止剤(下記化合構造のAO−1) 2部
ジクロロメタン 700部
を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚24μmの電荷輸送層を形成し、感光体1を作製した。
<Charge transport layer>
Charge transport material (T2-1) 100 parts Polycarbonate (viscosity average molecular weight: 20,000) 100 parts Antioxidant (AO-1 having the following compound structure) 2 parts Dichloromethane 700 parts are mixed and dissolved to apply a charge transport layer A liquid was prepared. This coating solution was applied onto the charge generation layer by a dip coating method to form a charge transport layer having a dry film thickness of 24 μm.
感光体2〜5の作製
感光体1で用いた電荷輸送物質(T2−1)を表1のように、T2−2〜T2−5に代えた以外は感光体1と同様にして感光体2〜5を作製した。
Preparation of
評価
評価機として基本的に図1の構造を有するコニカミノルタビジネステクノロジーズ社製デジタル複写機Sitios7085改造機(感光体の周速を変化し、Tedを変化できるように改造)を用い、該複写機に感光体1〜5を搭載し評価した。評価は、下記のようにTedをパラメータとした感光体の電位評価、及び画像評価を行なった。
Evaluation As an evaluation machine, a Konica Minolta Business Technologies Co., Ltd. digital copying machine, Siotis 7085, which has a structure shown in FIG. 1 (modified so that the peripheral speed of the photosensitive member can be changed and Ted can be changed) is used for the copying machine. Photoconductors 1 to 5 were mounted and evaluated. The evaluation was carried out by evaluating the potential of the photoreceptor and image evaluation using Ted as a parameter as described below.
Tedをパラメータとした感光体の表面電位の評価
各感光体のプロセススピードを変化させ、Tedを30、65、200m・secの感光体表面電位を評価した。
Evaluation of surface potential of photoconductor using Ted as a parameter The photoconductor surface potential at Ted of 30, 65, and 200 m · sec was evaluated by changing the process speed of each photoconductor.
帯電条件
帯電器;スコロトロン帯電器、帯電直後の初期帯電電位を露光位置で−750Vに、コントローラで調整する。このとき、電位検出手段を感光体の露光照射位置に合わせる。電位測定時には要により露光手段や現像手段は一次的に取り外して測定する。
Charging conditions Charger: Scorotron charger, the initial charging potential immediately after charging is adjusted to -750 V at the exposure position by the controller. At this time, the potential detecting means is adjusted to the exposure irradiation position of the photoreceptor. When measuring the potential, the exposure means and the development means are temporarily removed as necessary.
電位評価
露光部電位の測定
現像工程で、電位検出手段を感光体のTed測定位置に合わせ、現像工程での露光部電位を測定した。
Potential evaluation Measurement of exposed portion potential In the developing step, the potential detecting means was aligned with the Ted measurement position of the photoreceptor, and the exposed portion potential in the developing step was measured.
尚、各感光体とTedの組み合わせを表2に示す。 Table 2 shows combinations of each photoconductor and Ted.
画像評価
画像評価は、画素率が7%の文字画像、人物顔写真、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ1/4等分にあるオリジナル画像をA4中性紙にコピーして行った。環境条件は常温常湿(20℃、60%RH)、Tedが30、65、200m・secで、それぞれ連続1万枚コピーを行いハーフトーン、ベタ白画像、ベタ黒画像を作製し下記の評価を行った。
Image evaluation The image evaluation was performed by copying an original image in which a character image having a pixel rate of 7%, a human face photo, a solid white image, and a solid black image are divided into ¼ equal parts onto A4 neutral paper. Environmental conditions are normal temperature and humidity (20 ° C, 60% RH), Ted is 30, 65, and 200 m · sec. Continuous 10,000 copies are made to produce halftone, solid white images, and solid black images. Went.
評価基準
画像濃度(マクベス社製RD−918を使用して測定。紙の反射濃度を「0」とした相対反射濃度で測定した。1万枚コピー後の画像で評価した。)
◎:黒ベタ画像が1.2以上
○:黒ベタ画像が1.2未満〜1.0
×:黒ベタ画像が1.0未満
カブリ(1万枚コピー後のベタ白画像を画像濃度で判定)
◎:カブリの発生なし
○:画像濃度で、0.01〜0.02のカブリが発生
×:画像濃度で0.03以上のカブリが発生
評価結果を表2に示した。
Evaluation Criteria Image Density (Measured using Macbeth RD-918. Measured with a relative reflection density with a paper reflection density of “0”. Evaluated with an image after 10,000 copies.)
A: Black solid image is 1.2 or more B: Black solid image is less than 1.2 to 1.0
×: Black solid image is less than 1.0 fog (solid white image after 10,000 copies is judged by image density)
A: No fogging occurred. B: Occurrence of 0.01 to 0.02 fogging occurred in the image density. X: Occurrence of 0.03 or more fogging occurred in the image density.
表2から明らかなように、トランス−トランス体の含有率が95.0〜100.0%のT2の電荷輸送物質を含有する感光体を用いた、組み合わせNo.1〜3及び5〜7は、露光部電位が十分に低下しており、画像濃度やカブリ特性も良好な特性を示している。これに対し、トランス−トランス体の含有率が94.0%の感光体を用いた組み合わせNo.4では、露光部電位が高く、画像濃度やカブリ特性の評価も劣化している。 As is apparent from Table 2, combination No. 1 using a photoconductor containing a T2 charge transport material having a trans-trans content of 95.0 to 100.0%. In 1 to 3 and 5 to 7, the exposed area potential is sufficiently lowered, and the image density and fog characteristics are also good. On the other hand, combination No. using a photoconductor having a trans-trans content of 94.0%. In No. 4, the exposed portion potential is high, and the evaluation of image density and fog characteristics is also deteriorated.
実施例2
感光体6〜10の作製
感光体1で用いた電荷輸送物質(T2−1)をT3−1〜T3−4、T3−5に代え、異性体混合比を表3のように変えた以外は感光体1と同様にして感光体6〜10を作製した。
Example 2
Production of photoconductors 6 to 10 The charge transport material (T2-1) used in photoconductor 1 was replaced with T3-1 to T3-4 and T3-5, and the isomer mixture ratio was changed as shown in Table 3. Photoconductors 6 to 10 were prepared in the same manner as the photoconductor 1.
上記感光体6〜10を用いて、実施例1と同じようにTedと組み合わせ、同様の評価を行った。結果を表4に示す。 Using the photoreceptors 6 to 10, the same evaluation as in Example 1 was performed in combination with Ted. The results are shown in Table 4.
表4から明らかなように、トランス−トランス体の含有率が95.0〜100.0%のT3の電荷輸送物質を含有する感光体を用いた、組み合わせNo.8〜10及び12〜14は、露光部電位が十分に低下しており、画像濃度やカブリ特性も良好な特性を示している。これに対し、トランス−トランス体の含有率が94.0%の感光体を用いた組み合わせNo.11では、露光部電位が高く、画像濃度やカブリ特性の評価も劣化している。 As is apparent from Table 4, combination No. 1 using a photoconductor containing a T3 charge transport material having a trans-trans content of 95.0 to 100.0%. In Nos. 8 to 10 and 12 to 14, the exposed portion potential is sufficiently lowered, and the image density and the fog characteristic are also good. On the other hand, combination No. using a photoconductor having a trans-trans content of 94.0%. 11, the exposed portion potential is high, and the evaluation of image density and fog characteristics is also deteriorated.
実施例3
感光体11〜14の作製
感光体1の作製において、電荷発生層のY型フタロシアニン顔料60部をY型フタロシアニン顔料40部及び下記化学構造のペリレン顔料20部に変更し、電荷輸送層の電荷輸送物質T2−1、100部を表5に示す電荷輸送物質に変更した以外は感光体1と同様にして感光体11〜14を作製した(但し、表5中の電荷輸送物質TR1、TR2は、下記構造の化合物である)。
Example 3
Preparation of
上記感光体11〜14を用いて、実施例1と同じようにTedが65m・secの条件で評価を行った。結果を表6に示す。
Using the
表6から明らかなように、トランス−トランス体の含有率が99.8%のT2−1の電荷輸送物質と本発明外の化学構造を有する電荷輸送物質TR1やTR2を併用した感光体11及び12を用いた組み合わせNo.15及び16は、露光部電位が、尚実用レベルに低下しており、画像濃度やカブリ特性も良好な特性を示している。これに対し、電荷輸送物質TR1やTR2のみの感光体13及び14を用いた組み合わせNo.17及び18では、露光部電位が高く、画像濃度やカブリ特性の評価も劣化している。
As is apparent from Table 6, the
1 画像形成装置
21 感光体
22 帯電手段
23 現像手段
24 転写極
25 分離極
26 クリーニング装置
30 露光光学系
45 転写搬送ベルト装置
50 定着手段
250 分離爪ユニット
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