JP2010061065A - 有機感光体、画像形成方法、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性支持体上に中間層、電荷発生層、電荷輸送層を有する有機感光体において、該電荷発生層に電荷発生物質として縮合多環系顔料、電荷輸送層に電荷輸送物質のトリアリールアミン系化合物及びバインダー樹脂を含有し、且つ導電性支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)が、−8<Rsk<0の範囲にあることを特徴とする有機感光体。
【選択図】図6
Description
2.前記縮合多環系顔料が下記一般式(2)で表されるピランスロン系化合物であ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型半導性粒子を含有することを特徴とする前記1又は2に記載の有機感光体。
lr:X軸方向の長さ
Z(x):x位置でのZ軸方向の高さ
又、本願発明に係わる断面曲線のスキューネス(Rsk)の測定は、以下の測定条件で行った。
測定機:表面粗さ計(東京精密社製 Surfcom 1400D)
測定長さL:8.0mm
カットオフ波長λc:0.08mm
触針先端形状:先端角度60°円錐
触針先端半径:0.5μm
測定速度:0.3mm/sec
測定倍率:100000倍
測定位置:上、中、下の3カ所、(円筒状支持体の場合は、軸心の中心と軸心と端部の中間点の3カ所)
上記3カ所の平均値を本願発明のスキューネス(Rsk)の値とする。
本発明に係わる導電性支持体は前記で記載した特性を有する導電性支持体を用いる。
上記のRzはJISB0601−1982に記載の(十点平均粗さ)を意味する。即ち、基準長さの標準値の距離間で上位から5つの山頂の平均高さと、下位から5つの谷底の平均低さとの差である。
測定機:表面粗さ計(東京精密社製 Surfcom 1400D)
測定長さL:基準長さの標準値
触針先端形状:先端角度60°円錐
触針先端半径:0.5μm
測定速度:0.3mm/sec
測定倍率:100000倍
測定位置:上、中、下の3カ所、(円筒状支持体の場合は、軸心の中心と軸心と端部の中間点の3カ所)
上記3カ所のRzの平均値を、Rzの値とする。
CGM−1(n=1〜3の混合物)
8,16−ピランスレンジオン:5.0g、ヨウ素:0.25gをクロロ硫酸:50gに溶解し、臭素3.0gを滴下した。50℃にて3時間加熱撹拌し、室温まで冷却後、氷500gにあけた。濾過、水洗した後乾燥し、顔料粗品6.8gを得た。顔料粗品5.0gをパイレックス(登録商標)ガラスチューブに入れ、このチューブを、チューブの長さに沿って約440℃〜約20℃の温度勾配(1mの長さで、約440℃〜約20℃の温度勾配をつけた)を生ずる炉の内側に置いた。ガラスチューブ内を約133.3Pa〜13.3Paに減圧し、精製すべき顔料粗品が置かれた位置を約440℃に加熱した。生成した蒸気をチューブの低温側に移動、凝縮させ、約300〜380℃の間の領域に凝縮した昇華物(CGM−1)2.4gを得た。
CGM−2(n=3〜5の混合物)
8,16−ピランスレンジオン:5.0g、ヨウ素:0.25gをクロロ硫酸:50gに溶解し、臭素5.9gを滴下した。70℃にて5時間加熱撹拌し、室温まで冷却後氷500gにあけた。濾過、水洗した後乾燥し、顔料粗品8.5gを得た。顔料粗品5.0gをパイレックス(登録商標)ガラスチューブに入れ、このチューブを、チューブの長さに沿って約460℃〜約20℃の温度勾配(1mの長さで、約460℃〜約20℃の温度勾配をつけた)を生ずる炉の内側に置いた。ガラスチューブ内を約133.3Pa〜13.3Paに減圧し、精製すべき顔料粗品が置かれた位置を約460℃に加熱した。生成した蒸気をチューブの低温側に移動、凝縮させ、約300〜400℃の間の領域に凝縮した昇華物3.3gを得た。
CGM−3(n=3〜6の混合物)
8,16−ピランスレンジオン:5.0g、ヨウ素:0.25gをクロロ硫酸:50gに溶解し、臭素5.9gを滴下した。75℃にて6時間加熱撹拌し、室温まで冷却後氷500gにあけた。濾過、水洗した後乾燥し、顔料粗品8.7gを得た。顔料粗品5.0gをパイレックス(登録商標)ガラスチューブに入れ、このチューブを、チューブの長さに沿って約480℃〜約20℃の温度勾配(1mの長さで、約480℃〜約20℃の温度勾配をつけた)を生ずる炉の内側に置いた。ガラスチューブ内を約133.3Pa〜13.3Paに減圧し、精製すべき顔料粗品が置かれた位置を約480℃に加熱した。生成した蒸気をチューブの低温側に移動、凝縮させ、約300〜420℃の間の領域に凝縮した昇華物(CGM−2)3.0gを得た。
1)導電性支持体上に中間層、電荷発生層および電荷輸送層を順次積層した構成;
2)導電性支持体上に中間層、電荷発生層、第1電荷輸送層および第2電荷輸送層を順次積層した構成;
3)上記1)又は2)の感光体の感光層上にさらに表面層(保護層)を形成した構成等が好ましい。
感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状、円筒状のどちらを用いても良いが、画像形成装置をコンパクトに設計するためには円筒状導電性支持体の方が好ましい。
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、中間層を設けることが好ましい。
測定条件:測定プローブ HRS
印加電圧:500V
測定環境:30±2℃、80±5RH%
体積抵抗が1×108Ω・cm未満では中間層の電荷ブロッキング性が低下し、黒ポチの発生が増大し、有機感光体の電位保持性も劣化し、良好な画質が得られない。一方1015Ω・cmより大きいと繰り返し画像形成で残留電位が増大しやすく、良好な画質が得られない。
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層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取ることが好ましい。
本発明の有機感光体には、電荷発生物質として350nm〜500nmの波長領域に高感度特性を有する縮合多環系顔料を用いる。特に、前記した一般式(2)のピランスロン系化合物を電荷発生物質を用いることが好ましい。この縮合多環系顔料の電荷発生物質以外に、必要により、他の電荷発生物質を併用してもよいが、併用の場合でも、少なくとも50質量%以上は縮合多環系顔料を用いる。
本発明では電荷輸送層を複数の電荷輸送層から構成し、且つ最上層の電荷輸送層に本発明の無機微粒子を含有させた構成を用いてもよい。
本発明の有機感光体上に形成された静電潜像は現像によりトナー像として顕像化される。現像に用いられるトナーは、粉砕トナーでも、重合トナーでもよいが、本発明に係わるトナーとしては、安定した粒度分布を得られる観点から、重合法で作製できる重合トナーが好ましい。
本発明に係わるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよい。
(実施例1)
感光体1の作製
下記の様に感光体1を作製した。
〈中間層〉
中間層1
上記導電性支持体上に、下記中間層塗布液を浸漬塗布法で塗布し、120℃30分で乾燥し、乾燥膜厚2.5μmの中間層1を形成した。
バインダー樹脂:(例示ポリアミドN−1) 1部(1.00体積部)
N型半導性粒子:ルチル形酸化チタンA1(一次粒径35nm;メチルハイドロジェンシロキサンとジメチルシロキサンの共重合体(モル比1:1)を用い、酸化チタン全質量の5質量%の量で表面処理したもの) 3.5部(1.0体積部)
エタノール/n−プロピルアルコール/THF(=45/20/30質量比)10部
上記成分を混合し、サンドミル分散機を用い、10時間、バッチ式にて分散して、中間層分散液を作製した。
電荷発生物質(CGM):前記合成例1の化合物 20部
ポリビニルブチラール樹脂「エスレックBL−1」(積水化学社製) 12部
2−ブタノン/シクロヘキサノン=4/1(v/v) 300部
上記組成物を混合し、サンドミルを用いて分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を浸漬塗布法で塗布し、前記中間層の上に乾燥膜厚0.45μmの電荷発生層を形成した。
電荷輸送物質(CTM):前記CTM−1 225部
ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 300部
酸化防止剤(下記AO−1) 6部
THF/トルエン混合液(体積比3/1混合) 2000部
シリコンオイル(KF−54:信越化学社製) 1部
を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、110℃70分の乾燥を行い、乾燥膜厚20.0μmの電荷輸送層を形成し、感光体1を作製した。
感光体1の導電性支持体のRsk、Rz、中間層のN型半導性粒子、CGM、CTMの組み合わせを表1のように変化させた以外は感光体1と同様にし、感光体2〜14を作製した。
CGM−2は合成例2の化合物
CGM−3は合成例3の化合物
CGM−4は例示化合物CGM−53のピレン化合物
CGM−R1は下記構造の電荷発生物質
CTM−R1は下記構造の電荷輸送物質
又、導電性支持体のRsk、Rzは、切削条件(バイトの角度や押し込み深さ)ならびにドライアイスあるいはサンドの噴射圧を適宜変えて表1のようにRsk及びRzに調整した。
以上のようにして得た感光体を基本的に、図2の構成を有する市販のフルカラー複合機bizhub PRO C6500(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)の書き込みドット径可変改造機に搭載し、像露光光源として405nmの短波長レーザ光源を用い、書き込み光源の主査方向の露光径を30μmで、1200dpiとし、該露光径のスポット露光が感光体面上で0.5mWになるように設定した。尚、上記フルカラー複合機は画像形成ユニットを4組有しているので、それぞれの画像形成ユニットの感光体を同一種類の感光体(例えば、感光体1の場合は、4本の感光体1を用意して)で統一して、評価を行った。各評価は、30℃80%RHの条件で、画素率7%の画像をA4紙に5万枚の画出し耐刷試験後に、20℃60%RHの環境下で評価した。
カブリ(白黒画像で評価)
カブリ濃度はべた白画像をマクベス社製RD−918を使用し反射濃度で測定した。該反射濃度は相対濃度(印刷していないA4紙の濃度を0.000とする)で評価した。
○:濃度が0.010以上、0.020以下(実用上問題ないレベル)
×:濃度が0.020より高い(実用上問題となるレベル)
ドット画像の再現性(白黒画像で評価)
評価基準
1ドットラインの評価
白地のA4紙に1ドットラインと黒べた画像を作製し、下記の基準で評価した。
(良好)
○:1ドットラインは連続して再現されているが、黒べたの画像濃度が1.2未満〜
1.0以上(実用性に問題なし)
×:1ドットラインが切断されて再現されているか、又は1ドットラインが連続して
再現されていても、黒べたの画像濃度が1.0未満(実用性に問題有り)
2ドットラインの評価
べた黒の画像の中に、2ドットラインの白線を作製し、下記の基準で評価した。
上(良好)
○:2ドットラインの白線は連続して再現されているが、黒べたの画像濃度が1.2
未満〜1.0以上(実用性に問題なし)
×:2ドットラインの白線が切断されて再現されているか、又は2ドットラインの白
線は連続して再現されていても、黒べたの画像濃度が1.0未満(実用性に問題
有り)
上記のべた画像濃度は、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。
周期性が感光体の周期と一致し、目視できる黒ポチ 、黒筋状の画像欠陥が、A4サイズ当たり何個あるかで判定した。
○:0.4mm以上の画像欠陥の頻度:6個/A4以上、10個/A4以下が1枚
以上発生(実用上問題なし)
×:0.4mm以上の画像欠陥の頻度:11個/A4以上が1枚以上発生
(実用上問題有り)
<カラー画像の評価>
前記フルカラー複合機bizhub PRO C6500ドット径可変改造機の4組の画像形成ユニットを作動させ、人物顔写真を含むハーフトーン画像をA4紙に印刷し、下記の基準で評価した(良好)
◎:ハーフトーンのカラー画像がなめらかに再現され、目立つ画像ムラやポチが見あ
たらない。
らかに再現されている(実用上問題なし)
×:ハーフトーンのカラー画像に、干渉縞、筋状ムラ或いはポチが全面に発生してい
る(実用上問題有り)
評価1において、書き込み光源の主査方向の露光径を10μmで、2400dpiとし、感光体のスポット露光が感光体面上で0.5mWになるように設定した以外は評価1と同様にして感光体1〜14を評価した。その評価結果は、各感光体とも1ドットラインの再現性が低下しているが、各感光体間の相対評価は前記表1の評価結果とほぼ同等であった。
評価1において、書き込み光源の主査方向の露光径を50μmで、600dpiとし、感光体のスポット露光が感光体面上で0.5mWになるように設定した以外は評価1と同様にして感光体1〜14を評価した。その評価結果は、前記表1の各感光体の評価結果とほぼ同等であった。
評価1において、像露光光源として405nmの短波長レーザ光源を、405nmの発光ダイオードに代えた以外は評価1と同様にして感光体1〜14を評価した。その評価結果は、前記表1〜表4の各感光体の評価結果とほぼ同等であった。その評価結果は、前記表1の各感光体の評価結果とほぼ同等であった。
評価2において、像露光光源として405nmの短波長レーザ光源を、405nmの発光ダイオードに代えた以外は評価2と同様にして感光体1〜14を評価した。その評価結果は、各感光体とも1ドットラインの再現性が低下しているが、各感光体間の相対評価は前記表1の評価結果とほぼ同等であった。
評価3において、像露光光源として405nmの短波長レーザ光源を、405nmの発光ダイオードに代えた以外は評価3と同様にして感光体1〜14を評価した。その評価結果は、前記表1の各感光体の評価結果とほぼ同等であった。
1Y、1M、1C、1Bk 感光体
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
Claims (7)
- 導電性支持体上に少なくとも中間層、電荷発生層、電荷輸送層を有する有機感光体において、該電荷発生層に縮合多環系顔料、電荷輸送層に下記一般式(1)で表されるトリアリールアミン系化合物及びバインダー樹脂を含有し、且つ導電性支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)が、−8<Rsk<0の範囲にあることを特徴とする有機感光体。
- 前記中間層が、N型半導性粒子を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の有機感光体。
- 前記N型半導性粒子が酸化チタンまたは酸化亜鉛であることを特徴とする請求項3に記載の有機感光体。
- 有機感光体上に帯電電位を付与する帯電工程、該帯電電位が付与された有機感光体上に波長が350〜500nmの範囲内の波長の光で露光して静電潜像を形成する露光工程、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像工程、該トナー像を転写媒体に転写する工程を有する画像形成方法において、前記有機感光体に請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機感光体を用いることを特徴とする画像形成方法。
- 前記露光工程において、露光光源の主査方向の露光径が10〜50μmであることを特徴とする請求項5に記載の画像形成方法。
- 請求項1に記載の有機感光体と、帯電電位が付与された有機感光体上に350〜500nmの範囲内の波長で露光する露光手段を有することを特徴とする画像形成装置。
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