JP2008122591A - 画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電する非接触のコロナ放電方式の帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、前記電子写真感光体に光を照射して残留電位を除電する除電手段とを少なくとも有し、前記電子写真感光体の最表層が、少なくともフィラーと、特定構造のアミン化合物とを含有し、前記電子写真感光体が回転し、画像形成動作開始から画像形成終了停止までの間に前記除電手段の光量が少なくとも2段階に制御される画像形成装置である。
【選択図】図6
Description
具体的には、画像形成を経てから電子写真感光体の回転停止前の少なくとも1回転分以上に渡り除電光量Bで除電を行い、画像形成動作中に感光体へ照射される除電光量Aを除電光量Bより小さくして照射することにより除電光による残留電位の上昇を低減できることを知見した。
しかし、コロナ放電方式の帯電手段の場合では、画像形成動作中の除電光量を弱くすると、次プロセスで残像が現れやすく、画像品質が低下を招くという課題に直面した。そこで、本発明者らは、更に検討を進めた結果、帯電手段から発生する酸化性ガスが感光体表面に付着乃至蓄積することにより残像が発生しやすくなることを知見し、上記の構成に加えて、感光体における最表層に特開2004−233955号公報及び特開2004−264788号公報に開示されている画像ボケを低減可能な一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物を含有させることによって、コロナ放電方式の帯電手段を用いた場合の除電光量低減による副作用である残像を低減できることを知見した。なお、前記一般式(1)及び(2)の特定構造のアミン化合物による残像防止効果は、得られた結果であって、残像が防止できる理由の詳細は、現時点では明らかになっていないが、これらアミン化合物の構造内に含まれる置換アミノ基が酸化性ガスに対して有効なラジカル物質生成抑制を行っているのが一因と推測される。
<1> 電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電する非接触のコロナ放電方式の帯電手段と、帯電された電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記電子写真感光体に光を照射して残留電位を除電する除電手段とを少なくとも有する画像形成装置において、
前記電子写真感光体の最表層が、少なくともフィラーと、下記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物とを含有し、
前記電子写真感光体が回転し、画像形成動作開始から画像形成終了停止までの間に前記除電手段の光量が少なくとも2段階に制御されることを特徴とする画像形成装置である。
<2> 画像形成動作中の除電手段における除電光量Aが、電子写真感光体の回転停止前の少なくとも1回転分以上に渡り照射される除電手段の除電光量Bよりも小さい前記<1>に記載の画像形成装置である。
<3> 除電光量Aが、除電光量Bの1/4〜2/3である前記<2>に記載の画像形成装置である。
<4> フィラーが、金属酸化物から選択される少なくとも1種を含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<5> フィラーの平均一次粒径が、0.01〜1.0μmである前記<1>から<4>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<6> フィラーの最表層における含有量が、5〜50質量%である前記<1>から<5>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<7> 電子写真感光体の最表層が、酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物を含有する前記<1>から<6>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<8> 電子写真感光体が、支持体と、該支持体上に感光層と、保護層とをこの順に有してなり、前記保護層が、最表層である前記<1>から<7>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<9> 露光手段が半導体レーザ(LD)及び発光ダイオード(LED)のいずれかであり、該露光手段を用いてデジタル方式で電子写真感光体上に静電潜像の書き込みを行う前記<1>から<8>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<10> 電子写真感光体上に複数色の可視像を順次重ね合わせてカラー画像を形成する前記<1>から<9>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<11> 複数の電子写真感光体を有し、それぞれの電子写真感光体に現像された単色の可視像を順次重ね合わせてカラー画像を形成する前記<1>から<9>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<12> 電子写真感光体上に現像された可視像を中間転写体上に一次転写したのち、該中間転写体上の可視像を記録媒体上に二次転写する中間転写手段を有し、複数色の可視像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録媒体上に一括で二次転写する前記<1>から<9>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<13> 電子写真感光体表面を非接触のコロナ放電方式の帯電手段で帯電する帯電工程と、帯電された電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記電子写真感光体に光を照射して残留電位を除電する除電工程とを少なくとも含む画像形成方法において、
前記電子写真感光体の最表層が、少なくともフィラーと、下記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物とを含有し、
前記電子写真感光体が回転し、画像形成動作開始から画像形成終了停止までの間に前記除電手段の光量が少なくとも2段階に制御されることを特徴とする画像形成方法である。
<14> 帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び除電手段から選択される少なくとも1つの手段と、電子写真感光体とを有し、請求項1から12のいずれかに記載の画像形成装置に用いられることを特徴とするプロセスカートリッジである。
本発明の画像形成装置は、電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、除電手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他による手段、例えば、定着手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
本発明の画像形成方法は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程と、除電工程とを少なくとも含んでなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば定着工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含んでなる。
前記電子写真感光体は、その層構成について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、第一の形態では、支持体上に単一の層構成である感光層(以下、「単層型感光層」と称することもある)を有してなり、更に必要に応じて、保護層、下引き層等のその他の層を有してなる。また、第二の形態では、支持体と、該支持体上に電荷発生層と、電荷輸送層とを積層した構成の感光層(以下、「積層型感光層」と称することもある)を有してなり、更に必要に応じて、保護層、下引き層等のその他の層を有してなる。なお、前記第二形態では、電荷発生層、及び電荷輸送層は逆に積層しても構わない。
図2は、支持体201上に電荷発生物質を含有する電荷発生層203と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層204とが積層され、フィラー並びに上記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物は電荷輸送層204に含有される。
図3は、支持体201上に電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層202を有し、更に感光層表面に保護層210を有する。フィラー並びに上記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物は保護層210に含有される。
図4は、支持体201上に電荷発生物質を含有する電荷発生層203と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層204とが積層され、更に電荷輸送層表面に保護層210を有する。フィラー並びに上記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物は保護層210に含有される。
図5は、支持体201上に電荷輸送物質を含有する電荷輸送層204と、電荷発生物質を含有する電荷発生層203とが積層され、更に電荷発生層表面に保護層210を有する。フィラー及び上記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物は保護層210に含有される。
前記電子写真感光体における最表層は、少なくともフィラーと、下記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記フィラーとしては、有機フィラー及び無機フィラーのいずれかが用いられる。前記有機性フィラーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂粉末;シリコ−ン樹脂粉末、a−カ−ボン粉末などが挙げられる。前記無機フィラーとしては、例えば銅、スズ、アルミニウム、インジウム等の金属粉末;シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物;フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物;チタン酸カリウム、窒化硼素などが挙げられる。これらの中でも、フィラーの硬度の点から無機フィラーを用いることが耐摩耗性の向上に対し有利である。
前記表面処理剤としては、特に制限はなく、従来用いられている表面処理剤の中から目的に応じて適宜選択することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましく、例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸、又はこれらとシランカップリング剤との混合処理;Al2O3、TiO2、ZrO2、シリコン、ステアリン酸アルミニウム、又はこれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像ボケの発生防止の点からより好ましい。前記シランカップリング剤による表面処理により、画像ボケの影響は強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。前記表面処理剤量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、3〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。前記表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こすことがある。
前記フィラーの平均一次粒径は、例えば電子顕微鏡観察により直接粒径を測定することができる。
前記感光体における最表層がフィラーを含有することによって、高耐久化の実現と共に、いわゆる画像ボケの発生を回避することが可能となるが、残留電位上昇の影響が増加することになる。この残留電位上昇を抑制するため、酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物を添加することが好ましい。
ここで、前記酸価とは、1g中に含まれる遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数で定義され、JIS K2501などで定められている方法により測定することができる。
前記酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物としては、特に制限はなく、酸価が10〜700mgKOH/gの有機脂肪酸、樹脂などが挙げられる。しかし、非常に低分子のマレイン酸、クエン酸、酒石酸、コハク酸等の有機酸、アクセプター等はフィラーの分散性を大幅に低下させてしまう可能性があるため、残留電位の低減効果が十分に発揮されないことがある。従って、感光体の残留電位を低減させ、かつフィラーの分散性を高めるためには、低分子量ポリマーや樹脂、共重合体等、更にはそれらを混合させて使用することが好ましい。また、前記有機化合物の構造としては、立体障害が少ないリニアの構造を有することがより好ましい。分散性を向上させるためにはフィラーとバインダー樹脂との双方に親和性を持たせることが必要であり、立体障害が大きな材料は、それらの親和性が低下することにより、分散性が低下し、前述のような多くの問題を発生させることにつながる。
この点から、酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物としては、ポリカルボン酸が好ましい。前記ポリカルボン酸としては、カルボン酸をポリマー又はコポリマー中に含む構造を有する化合物であって、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、アクリル酸やメタクリル酸を用いた共重合体、スチレンアクリル共重合体等、カルボン酸を含む有機化合物又はその誘導体はすべて使用することが可能である。これらは2種以上混合して用いることが可能である。場合によっては、これらの材料と有機脂肪酸とを混合させることによって、フィラーの分散性あるいはそれに伴う残留電位の低減効果が高まることがある。
<関係式1>
0.2≦酸価当量(A×B/C)≦20
前記酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物の含有量が多すぎると、逆に分散不良が生じたり、画像ボケの影響が強く現れることがあり、一方、前記含有量が少なすぎると、分散不良や残留電位低減効果が不十分となることがある。
本発明においては、この問題を解決するため、最表層が、下記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物を含有する。
前記一般式(1)又は(2)におけるアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基などが挙げられる。
前記一般式(2)における芳香族炭化水素基としては、例えばベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、ピレン等の芳香族環基;ピリジン、キノリン、チオフェン、フラン、オキサゾール、オキサジアゾール、カルバゾール等の芳香族複素環基などが挙げられる。
R1及びR2が互いに結合して窒素原子を含む複素環基を形成する場合には、該複素環基としてはピロリジノ基、ピペリジノ基、ピペラジノ基などに芳香族炭化水素基が縮合した縮合複素環基を挙げることができる。
また、これらの置換基としては、上記アルキル基の具体例で挙げたもの、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;前記芳香族炭化水素基;ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン等の複素環基などが挙げられる。
ただし、前記一般式(a)中、Arは、上記一般式(1)と同じ意味を表し、Xはハロゲン原子を表す。
前記支持体としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金等の金属;酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板又はそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも支持体として用いることができる。また、厚み50〜150μmのニッケル箔でもよく、あるいは厚み50〜150μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面にアルミニウム蒸着等の導電加工を行ったものでもよい。
前記導電性粉体としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルトルエン樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。
前記導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
前記積層型感光層は、電荷発生層、及び電荷輸送層を少なくともこの順に有し、更に必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有してなる。
前記電荷発生層は、少なくとも電荷発生物質を含んでなり、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。
前記無機系材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、結晶セレン、アモルファス−セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物、などが挙げられる。
前記有機系材料としては、特に制限はなく、公知の材料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シーアイピグメントブルー25(カラーインデックスC.I.21180)、シーアイピグメントレッド41(C.I.21200)、シーアイシッドレッド52(C.I.45100)、シーアイベーシックレッド3(C.I.45210)、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料等のアゾ顔料;シーアイピグメントブルー16(C.I.74100)等のフタロシアニン系顔料;シーアイバットブラウン(C.I.73410)、シーアイバットダイ(C.I.730.50)等のインジゴ系顔料;アルゴールスカーレット5(バイエル社製)、インダスレンスカーレットR(バイエル社製)等のペリレン系顔料;スクエリック染料、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記バインダー樹脂の添加量は、前記電荷発生物質100質量部に対し0〜500質量部が好ましく、10〜300質量部がより好ましい。なお、前記バインダー樹脂の添加は分散前あるいは分散後のいずれでも構わない。
前者の方法としては、グロー放電重合法、真空蒸着法、CVD法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、イオンプレーティング法、加速イオンインジェクション法等が挙げられる。この真空薄膜作製法は、上述した無機系材料又は有機系材料を良好に形成することができる。
また、後者のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、電荷発生層塗工液を用いて、浸漬塗工法やスプレーコート法、ビードコート法などの慣用されている方法を用いて行うことができる。
これらの中でも、沸点が40〜80℃のテトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ジクロロメタン、メタノール、エタノールは、塗工後の乾燥が容易であることから特に好適である。
前記電荷発生層塗工液は、上記有機溶媒中に前記電荷発生物質と、バインダー樹脂を分散、溶解して製造する。有機顔料を有機溶媒に分散する方法としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、振動ミルなどの分散メディアを用いた分散方法、高速液衝突分散方法などが挙げられる。
前記電荷発生層の厚みは、通常、0.01〜5μmが好ましく、0.05〜2μmがより好ましい。
前記電荷輸送層は、帯電電荷を保持させ、かつ、露光により電荷発生層で発生分離した電荷を移動させて保持していた帯電電荷と結合させることを目的とする層である。帯電電荷を保持させる目的を達成するためには、電気抵抗が高いことが要求される。また、保持していた帯電電荷で高い表面電位を得る目的を達成するためには、誘電率が小さく、かつ電荷移動性がよいことが要求される。
前記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物、フィラー、並びに酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物としては、前記最表層において記載された化合物をすべて使用することができる。
前記電子輸送物質(電子受容性物質)としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(a)カルバゾール環を有する重合体としては、例えば、ポリ−N−ビニルカルバゾール、特開昭50−82056号公報、特開昭54−9632号公報、特開昭54−11737号公報、特開平4−175337号公報、特開平4−183719号公報、特開平6−234841号公報に記載の化合物等が例示される。
(b)ヒドラゾン構造を有する重合体としては、例えば、特開昭57−78402号公報、特開昭61−20953号公報、特開昭61−296358号公報、特開平1−134456号公報、特開平1−179164号公報、特開平3−180851号公報、特開平3−180852号公報、特開平3−50555号公報、特開平5−310904号公報、特開平6−234840号公報に記載の化合物等が例示される。
(c)ポリシリレン重合体としては、例えば、特開昭63−285552号公報、特開平1−88461号公報、特開平4−264130号公報、特開平4−264131号公報、特開平4−264132号公報、特開平4−264133号公報、特開平4−289867号公報に記載の化合物等が例示される。
(d)トリアリールアミン構造を有する重合体としては、例えば、N,N−ビス(4−メチルフェニル)−4−アミノポリスチレン、特開平1−134457号公報、特開平2−282264号公報、特開平2−304456号公報、特開平4−133065号公報、特開平4−133066号公報、特開平5−40350号公報、特開平5−202135号公報に記載の化合物等が例示される。
(e)その他の重合体としては、例えば、ニトロピレンのホルムアルデヒド縮重合体、特開昭51−73888号公報、特開昭56−150749号公報、特開平6−234836号公報、特開平6−234837号公報に記載の化合物等が例示される。
なお、前記電荷輸送層は、架橋性のバインダー樹脂と架橋性の電荷輸送物質との共重合体を含むこともできる。
前記電荷輸送物質の含有量は、前記バインダー樹脂100質量部に対し20〜300質量部が好ましく、40〜150質量部がより好ましい。
前記電荷輸送層の厚みは、解像度及び応答性の点から、25μm以下が好ましく、下限値については使用するシステム(特に帯電電位等)に応じて異なるが5μm以上が好ましい。
前記単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。
前記電荷発生物質、電荷輸送物質、及びバインダー樹脂としては、上述した材料を用いることができる。前記その他の成分としては、例えば、可塑剤、微粒子、各種添加剤、などが挙げられる。前記電荷発生物質の添加量は前記バインダー樹脂100質量部に対し5〜40質量部が好ましい。また、前記電荷輸送物質の添加量は、前記バインダー樹脂100質量部に対し0〜190質量部が好ましく、50〜150質量部がより好ましい。
前記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物、フィラー、並びに酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物としては、前記最表層において記載された化合物をすべて使用することができる。
この場合、感光層全体にフィラーを含有させてもよいが、表面にフィラーを含有することが耐摩耗性向上の点から有効であるため、フィラーの濃度勾配を付けたり、フィラー濃度を変えた複数の感光層の傾斜構成としてもよい。
前記単層型感光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、5〜25μmが好ましい。
前記電子写真感光体では、最表層として、前記感光層の保護及び耐久性の向上を目的として、フィラーを含有する保護層を感光層の上に形成することができる。前記保護層を有する場合には、上記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物及びフィラーを含有し、バインダー樹脂、酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物を含有してなる。
前記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物、フィラー、並びに酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物としては、前記最表層において記載された化合物をすべて使用することができる。
なお、保護層に前記電荷輸送層で挙げた低分子電荷輸送物質又は高分子電荷輸送物質を添加することは、残留電位の低減及び画質向上に対して有効かつ有用である。
前記酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物は、フィラーや有機溶剤とともに分散前より添加することによって、塗工液中のフィラーの凝集、更にはフィラーの沈降性を抑制し、フィラーの分散性が著しく向上することから、分散前より添加することがより好ましい。一方、バインダー樹脂や電荷輸送物質は、分散前に添加することも可能であるが、その場合分散性が若干低下する場合が見られる。従って、バインダー樹脂や電荷輸送物質は、有機溶剤に溶解された状態で分散後に添加することが好ましい。
前記支持体と前記感光層との間には、必要に応じて、下引き層を設けてもよい。前記下引き層は、接着性を向上する、モアレなどを防止する、上層の塗工性を改良する、残留電位を低減するなどの目的で設けられる。
前記樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂;共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂;ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の三次元網目構造を形成する硬化型樹脂、などが挙げられる。
前記微粉末としては、例えば酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物、金属硫化物、又は金属窒化物などが挙げられる。
また、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤などを含むものを使用することもできる。更に、下引き層として、Al2O3を陽極酸化にて設けたもの、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物、SiO2、SnO2、TiO2、ITO、CeO2等の無機物を真空薄膜作製法にて設けたものなども使用できる。
前記下引き層の厚みについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.1〜10μmが好ましく、1〜5μmがより好ましい。
前記フェノール系化合物としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類などが挙げられる。
前記パラフェニレンジアミン類としては、例えば、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなどが挙げられる。
前記ハイドロキノン類としては、例えば、2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなどが挙げられる。
前記有機硫黄化合物類としては、例えば、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなどが挙げられる。
前記有機燐化合物類としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなどが挙げられる。
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。
前記酸化防止剤の添加量は、添加する層の総質量に対して0.01〜10質量%が好ましい。
前記フタル酸エステル系可塑剤としては、例えばフタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなどが挙げられる。
前記芳香族カルボン酸エステル系可塑剤としては、例えばトリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、オキシ安息香酸オクチルなどが挙げられる。
前記脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤としては、例えばアジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−オクチル、アジピン酸−n−オクチル−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−2−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−オクチルなどが挙げられる。
前記脂肪酸エステル誘導体としては、例えばオレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリンなどが挙げられる。
前記オキシ酸エステル系可塑剤としては、例えばアセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチルなどが挙げられる。
前記エポキシ可塑剤としては、例えばエポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシルなどが挙げられる。
前記二価アルコールエステル系可塑剤としては、例えばジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチラートなどが挙げられる。
前記含塩素可塑剤としては、例えば塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチルなどが挙げられる。
前記ポリエステル系可塑剤としては、例えばポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステルなど挙げられる。
前記スルホン酸誘導体としては、例えばp−トルエンスルホンアミド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホンエチルアミド、o−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シクロヘキシルアミドなどが挙げられる。
前記クエン酸誘導体としては、例えばクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−2−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−n−オクチルデシルなどが挙げられる。
前記その他の可塑剤としては、例えば、ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、2−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチル、などが挙げられる。
前記脂肪酸系化合物としては、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸などが挙げられる。
前記脂肪酸アミド系化合物としては、例えばステアリルアミド、パルミチルアミド、オレインアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミドなどが挙げられる。
前記エステル系化合物としては、例えば脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステルなどが挙げられる。
前記アルコール系化合物としては、例えばセチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロールなどが挙げられる。
前記金属石けんとしては、例えばステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどが挙げられる。
前記天然ワックスとしては、例えばカルナバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウなどが挙げられる。
前記その他の滑剤としては、例えば、シリコーン化合物、フッ素化合物、などが挙げられる。
前記サルシレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサルシレート、2,4ジ−t−ブチルフェニル3,5−ジ−t−ブチル4ヒドロキシベンゾエート、などが挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば(2'−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、(2'−ヒドロキシ5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2'−ヒドロキシ5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2'−ヒドロキシ3'−ターシャリブチル5'−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えばエチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、メチル2−カルボメトキシ3(パラメトキシ)アクリレートなどが挙げられる。
前記クエンチャー(金属錯塩系)紫外線吸収剤としては、例えばニッケル(2,2'チオビス(4−t-オクチル)フェノレート)ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェートなどが挙げられる。
前記HALS(ヒンダードアミン)としては、例えばビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどが挙げられる。
前記帯電工程は、電子写真感光体表面を帯電させる工程であり、前記帯電手段により行われる。
前記帯電手段としては、前記電子写真感光体の表面に電圧を印加して一様に帯電させることができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、電子写真感光体と非接触で帯電させる非接触方式の帯電手段が用いられる。
前記非接触の帯電手段としては、例えば、コロナ放電を利用した非接触帯電器や針電極デバイス、固体放電素子;電子写真感光体に対して微小な間隙をもって配設された導電性又は半導電性の帯電ローラなどが挙げられる。これらの中でも、コロナ放電が特に好ましい。
前記コロトン帯電器は、放電ワイヤの周囲に半空間を占めるケーシング電極とそのほぼ中心に置かれた放電ワイヤとから構成される。
前記スコロトロン帯電器は、前記コロトロン帯電器にグリッド電極を追加したものであり、グリッド電極は電子写真感光体表面から1.0〜2.0mm離れた位置に設けられている。
前記露光は、例えば、前記露光手段を用いて前記電子写真感光体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光における光学系は、アナログ光学系とデジタル光学系とに大別される。前記アナログ光学系は、原稿を光学系により直接電子写真感光体上に投影する光学系であり、前記デジタル光学系は、画像情報が電気信号として与えられ、これを光信号に変換して電子写真感光体を露光し作像する光学系である。
前記露光手段としては、前記帯電手段により帯電された前記電子写真感光体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、LED光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記電子写真感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像工程は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記電子写真感光体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着部材としては、例えば、無端状ベルトとローラとの組合せ、ローラとローラとの組合せ、などが挙げられるが、ウォームアップ時間を短縮することができ、省エネルギー化の実現の点で、また、定着可能幅の拡大の点で、熱容量が小さい無端状ベルトとローラとの組合せであるのが好ましい。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
帯電チャージャ3、転写前チャージャ7、転写チャージャ10、分離チャージャ11、及びクリーニング前チャージャ13としては、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャ)等の非接触のコロナ放電式の帯電手段が用いられている。
また、露光部5、及び除電ランプ2等の光源としては、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
光源等は、図6に示される工程の他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、あるいは前露光などの工程を設けることにより、感光体に光が照射される。
除電はJobEnd後の次画像形成プロセスの帯電の安定化のみならず、連続するプロセスの静電潜像が次プロセスで残像となって現れないようにするために行われる。
感光体回転停止時に感光体が帯電された状態で止まってしまうと、次にいつ来るか分からないJobスタート時の感光体電位が不安定になりやすいため、JobEnd後の感光体回転停止前には感光体の帯電電位を残留電位程度まで除電する必要がある。そのため、一般的に除電光量は、感光体の半減露光量の5〜10倍で設定されることが多い。静電潜像の形成に必要な露光エネルギーよりも除電光量は強く設定されているため、通常の帯電−露光の繰り返しによる影響と、加えて除電手段からの繰り返し光照射の影響による残留電位上昇量が大きくなりやすい。また、フィラーを最表層に含有する感光体においては、除電光照射による残留電位の上昇は大きくなる傾向にある。
図7に示す電子写真プロセスは、光照射工程は、像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示されているが、他に転写前露光、像露光のプレ露光、及びその他公知の光照射工程を設けて、感光体に光照射を行うこともできる。
感光体ドラム56上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の静電潜像が順次形成され、これらはリボルバ現像ユニット50の各現像器によって順次現像されてイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、及びブラックトナー像となる。
上記現像位置よりも感光体ドラム56の回転下流側には中間転写ユニットが配設されている。これは、張架ローラ59a、転写手段たる中間転写バイアスローラ57、二次転写バックアップローラ59b、ベルト駆動ローラ59cによって張架している中間転写ベルト58を、ベルト駆動ローラ59cの回転駆動によって図中時計回りに無端移動させる。感光体ドラム56上で現像されたイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、及びブラックトナー像は、感光体ドラム56と中間転写ベルト58とが接触する中間転写ニップに進入する。そして、中間転写バイアスローラ57からのバイアスの影響を受けながら、中間転写ベルト58上に重ね合わせて中間転写されて、4色重ね合わせトナー像となる。
転写残トナーがクリーニングされた感光体ドラム56表面は、除電ランプ54によって除電される。除電ランプ54には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などが用いられている。また、上記レーザ光学装置の光源には半導体レーザが用いられている。これら発せられる光については、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターにより、所望の波長域だけを用いるようにしてもよい。
一方、図示しない給紙カセットから送られてきた記録媒体60を2つのローラ間に挟み込んでいるレジストローラ対61は、記録媒体60を中間転写ベルト58上の4色重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングで上記二次転写ニップに向けて送り込む。中間転写ベルト58上の4色重ね合わせトナー像は、二次転写ニップ内で紙転写バイアスローラ63からの二次転写バイアスの影響を受けて記録媒体60上に一括して二次転写される。この二次転写により、記録媒体60上にはフルカラー画像が形成される。
なお、図示を省略しているが、転写ベルト62や搬送ベルト64には、記録媒体60を吸着させるためのバイアスが印加されている。また、記録媒体60を除電する紙除電チャージャや、各ベルト(中間転写ベルト58、転写ベルト62、搬送ベルト64)を除電する3つのベルト除電チャージャが配設されている。また、中間転写ユニットは、ドラムクリーニングユニット55と同様の構成のベルトクリーニングユニットも備えており、これによって中間転写ベルト58上の転写残トナーをクリーニングする。
前記タンデム型では、各色の静電潜像形成や現像を並行して行うことができるため、前記リボルバ型よりも画像形成速度を遙かに高速化させることができる。
本発明のプロセスカートリッジは、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び除電手段から選択される少なくとも1つの手段と、電子写真感光体とを有し、本発明の前記画像形成装置に用いられる。
本発明においては、上述の感光体101、帯電手段303、現像手段304、及びクリーニング手段305等の構成要素のうち、少なくとも感光体302及び現像手段304をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成することができる。
−電子写真感光体1の作製−
アルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、及び電荷輸送層塗工液を浸漬塗工によって順次塗布し、乾燥させて、厚み3.5μmの下引き層、厚み0.2μmの電荷発生層、厚み22μmの電荷輸送層をそれぞれ形成した。
・二酸化チタン粉末・・・400質量部
・メラミン樹脂・・・65質量部
・アルキッド樹脂・・・120質量部
・2−ブタノン・・・400質量部
・下記構造式で表されるビスアゾ顔料・・・12質量部
・2−ブタノン・・・200質量部
・シクロヘキサノン・・・400質量部
・ポリカーボネート(Zポリカ、帝人化成株式会社製)・・・10質量部
・下記構造式で表される電荷輸送物質・・・10質量部
<保護層塗工液の組成>
・アルミナフィラー(平均一次粒径=0.3μm、スミコランダムAA−03、住友化学工業株式会社製)・・・2質量部
・不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液(酸価=180mgKOH/g、固形分50質量%、BYK−P104、BYKケミー社製)・・・0.02質量部
・下記構造式で表される例示化合物9・・・0.6質量部
・テトラヒドロフラン・・・250質量部
・シクロヘキサノン・・・70質量部
−電子写真感光体2の作製−
製造例1において、保護層塗工液を下記の組成の保護層塗工液に変更した以外は、製造例1と同様にして、電子写真感光体2を作製した。
<保護層塗工液の組成>
・アルミナフィラー(平均一次粒径=0.3μm、スミコランダムAA−03、住友化学工業株式会社製)・・・2質量部
・不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液(酸価=180mgKOH/g、固形分50質量%、BYK−P104、BYKケミー社製)・・・0.02質量部
・下記構造式で表される例示化合物2・・・1.8質量部
・テトラヒドロフラン・・・250質量部
・シクロヘキサノン・・・70質量部
−電子写真感光体3の作製−
製造例1において、保護層塗工液を下記の組成の保護層塗工液に変更した以外は、製造例1と同様にして、電子写真感光体3を作製した。
<保護層塗工液の組成>
・アルミナフィラー(平均一次粒径=0.3μm、スミコランダムAA−03、住友化学工業株式会社製)・・・1質量部
・不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液(酸価=180mgKOH/g、固形分50質量%、BYK−P104、BYKケミー社製)・・・0.01質量部
・下記構造式で表される例示化合物9・・・0.6質量部
・テトラヒドロフラン・・・250質量部
・シクロヘキサノン・・・70質量部
−電子写真感光体4の作製−
製造例1において、保護層塗工液を下記の組成の保護層塗工液に変更した以外は、製造例1と同様にして、電子写真感光体4を作製した。
<保護層塗工液の組成>
・アルミナフィラー(平均一次粒径=0.3μm、スミコランダムAA−03、住友化学工業株式会社製)・・・3質量部
・不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液(酸価=180mgKOH/g、固形分50質量%、BYK−P104、BYKケミー社製)・・・0.03質量部
・下記構造式で表される例示化合物9の電荷輸送物質・・・0.9質量部
・テトラヒドロフラン・・・250質量部
・シクロヘキサノン・・・70質量部
−電子写真感光体5の作製−
製造例1において、保護層塗工液を下記の組成の保護層塗工液に変更した以外は、製造例1と同様にして、電子写真感光体5を作製した。
<保護層塗工液の組成>
・アルミナフィラー(平均一次粒径=0.5μm、スミコランダムAA−05、住友化学工業株式会社製)・・・3質量部
・不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液(酸価=180mgKOH/g、固形分50質量%、BYK−P104、BYKケミー社製)・・・0.02質量部
・下記構造式で表される例示化合物9の電荷輸送物質・・・0.9質量部
・テトラヒドロフラン・・・250質量部
・シクロヘキサノン・・・70質量部
−電子写真感光体6の作製−
製造例1において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、製造例1と同様にして、電子写真感光体6を作製した。
<保護層塗工液>
・アルミナフィラー(平均一次粒径=0.3μm、スミコランダムAA−03、住友化学工業株式会社製)・・・2質量部
・不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液(酸価=180mgKOH/g、固形分50質量%、BYK−P104、BYKケミー社製)・・・0.02質量部
・下記構造式で表される電荷輸送物質・・・4質量部
・テトラヒドロフラン・・・220質量部
・シクロヘキサノン・・・80質量部
<除電手段1>
除電手段として660nmのLEDアレイを用い、感光体上での除電光エネルギーを0.9μJ/cm2とし、感光体が回転中に発光させるようにLEDアレイ電圧を制御した。除電光エネルギー0.9μJ/cm2は、作製した感光体を−800Vに帯電させた時の半減露光量の5〜7倍に相当し、感光体の光減衰特性が十分飽和する露光エネルギーである。
除電手段として660nmのLEDアレイを用い、感光体が回転し連続する画像形成動作中の感光体上での除電光エネルギーを0.45μJ/cm2とし、Jobend後感光体の回転が停止する前の1周分の除電光エネルギーを0.9μJ/cm2となるようにLEDアレイ電圧を制御した。
除電手段として660nmのLEDアレイを用い、感光体が回転し連続する画像形成動作中の感光体上での除電光エネルギーを0.225μJ/cm2とし、Jobend後感光体の回転が停止する前の1周分の除電光エネルギーを0.9μJ/cm2となるようにLEDアレイ電圧を制御した。
除電手段として660nmのLEDアレイを用い、感光体が回転し連続する画像形成動作中の感光体上での除電光エネルギーを0.60μJ/cm2とし、Jobend後感光体の回転が停止する前の1周分の除電光エネルギーを0.9μJ/cm2となるようにLEDアレイ電圧を制御した。
−画像形成−
次に、帯電をコロナ帯電方式(スコロトロン型)で行い、画像露光光源として655nmの半導体レーザー(LD)を用いたデジタル方式の画像形成装置(imagio MF2200改造機、株式会社リコー製)で、表1に示すように感光体と除電手段とを組み合わせて、暗部電位を800(−V)に設定した後、1Job当たり連続5枚、Job間隔10secでトータルA4サイズ横10万枚の印刷を行い、以下のようにして、初期及び10万枚印刷後明部電位、感光体摩耗量、印刷中の画像についての画像品質(画像ボケ、残像等)の評価を行った。結果を表1に示す。
初期画像及び10万枚繰り返し試験後の画像について、目視観察により画像品質(画像ボケ、残像等)の評価を行った。
また、初期及び繰り返し試験後の明部電位を測定し、その変化量を計算した。
感光体の摩耗量は、初期の感光体の厚みから10万枚繰り返し試験後の感光体の厚みを引いて求めた。感光体の厚みは渦電流式膜厚計を用いて測定した。
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
5 露光部
6 現像手段
7 転写前チャージャ
9 記録媒体
10 転写チャージャ
11 分離チャージャ
13 クリーニング前チャージャ
14 ファーブラシ
15 ブレード
16 クリーニング手段
21 感光体
22a、22b 駆動ローラ
23 帯電器
24 光源
25 転写チャージャ
27 ブラシ
28 光源
53 帯電チャージャ
54 除電ランプ
56 感光体ドラム
58 中間転写ベルト
60 記録媒体
62 転写ベルト
64 搬送ベルト
65 定着装置
80 感光体ドラム
83 除電ランプ
84 帯電チャージャ
85 クリーニングユニット
101 感光体
102 露光手段
103 帯電手段
105 クリーニング手段
106 現像手段
107 転写手段
201 支持体
202 感光層
203 電荷発生層
204 電荷輸送層
210 保護層
Claims (14)
- 電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電する非接触のコロナ放電方式の帯電手段と、帯電された電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記電子写真感光体に光を照射して残留電位を除電する除電手段とを少なくとも有する画像形成装置において、
前記電子写真感光体の最表層が、少なくともフィラーと、下記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物とを含有し、
前記電子写真感光体が回転し、画像形成動作開始から画像形成終了停止までの間に前記除電手段の光量が少なくとも2段階に制御されることを特徴とする画像形成装置。
- 画像形成動作中の除電手段における除電光量Aが、電子写真感光体の回転停止前の少なくとも1回転分以上に渡り照射される除電手段の除電光量Bよりも小さい請求項1に記載の画像形成装置。
- 除電光量Aが、除電光量Bの1/4〜2/3である請求項2に記載の画像形成装置。
- フィラーが、金属酸化物から選択される少なくとも1種を含有する請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。
- フィラーの平均一次粒径が、0.01〜1.0μmである請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。
- フィラーの最表層における含有量が、5〜50質量%である請求項1から5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体の最表層が、酸価が10〜700mgKOH/gの有機化合物を含有する請求項1から6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体が、支持体と、該支持体上に感光層と、保護層とをこの順に有してなり、前記保護層が、最表層である請求項1から7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 露光手段が半導体レーザ(LD)及び発光ダイオード(LED)のいずれかであり、該露光手段を用いてデジタル方式で電子写真感光体上に静電潜像の書き込みを行う請求項1から8のいずれかに記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体上に複数色の可視像を順次重ね合わせてカラー画像を形成する請求項1から9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 複数の電子写真感光体を有し、それぞれの電子写真感光体に現像された単色の可視像を順次重ね合わせてカラー画像を形成する請求項1から9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体上に現像された可視像を中間転写体上に一次転写したのち、該中間転写体上の可視像を記録媒体上に二次転写する中間転写手段を有し、複数色の可視像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録媒体上に一括で二次転写する請求項1から9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体表面を非接触のコロナ放電方式の帯電手段で帯電する帯電工程と、帯電された電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記電子写真感光体に光を照射して残留電位を除電する除電工程とを少なくとも含む画像形成方法において、
前記電子写真感光体の最表層が、少なくともフィラーと、下記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物とを含有し、
前記電子写真感光体が回転し、画像形成動作開始から画像形成終了停止までの間に前記除電手段の光量が少なくとも2段階に制御されることを特徴とする画像形成方法。
- 帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び除電手段から選択される少なくとも1つの手段と、電子写真感光体とを有し、請求項1から12のいずれかに記載の画像形成装置に用いられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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