JP2012048123A - 電子写真感光体、それを用いた電子写真方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

電子写真感光体、それを用いた電子写真方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ Download PDF

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啓介 下山
Takaaki Ikegami
孝彰 池上
Hideo Nakamori
英雄 中森
Michio Kimura
美知夫 木村
Tomoharu Asano
友晴 浅野
Eiji Kurimoto
鋭司 栗本
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Abstract

【課題】繰り返し使用に対してJob内変動を抑制し、高画質画像が安定に得られる電子写真感光体を提供する。
【解決手段】特定構造を有する電荷輸送物質と、下記一般式(2)で表されるアミン化合物とを含有する感光層を導電性支持体上に有する電子写真感光体とする。
Figure 2012048123

[式中、A、Bはそれぞれ下記式(i)又は(ii)で表される基より選ばれ、同一でも異なってもよい。(i)−CHX、(ii)−CHCHY〔ただし、式(i)又は(ii)中、X,Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。〕]
【選択図】なし

Description

本発明は、特定の電荷輸送物質と特定のアミン化合物を含有する電子写真感光体、該電子写真感光体を使用した電子写真方法、電子写真装置及び電子写真用プロセスカートリッジに関する。
電子写真用感光体(以下「感光体」ということもある。)には、暗所で表面電荷を保持する機能、光を受容して電荷を発生する機能、同じく光を受容して電荷を輸送する機能とが必要であるが、一つの層でこれらの機能を併せ持ったいわゆる単層型感光体と、主として電荷発生に寄与する層と暗所での表面電荷と光受容時の電荷輸送に寄与する層とに機能分離した層を積層したいわゆる機能分離積層型感光体とがある。
これらの感光体を用いた電子写真法による画像形成には、例えばカールソン方式が適用される。この方式での画像形成は、暗所での感光体へのコロナ放電による帯電、帯電された感光体表面上への原稿の文字や絵などの静電潜像の形成、形成された静電潜像のトナーによる現像、現像されたトナー像の紙などの支持体への定着により行われ、トナー像転写後の感光体は除電、残留トナーの除去、光除電などを行った後、再使用に供される。
近年、可とう性、熱安定性、成膜性などの利点により、有機物質を用いた電子写真用感光体が実用化されてきた。最近においては、感光層として電荷発生材料を含有する電荷発生層と電荷輸送材料を含有する電荷輸送層からなる機能分離積層型感光体が主流となっており、中でも有機顔料を電荷発生材料として蒸着層または樹脂中に分散させた層を電荷発生層とし、有機低分子化合物を電荷輸送材料として樹脂中に分散させた層を電荷輸送層として用いる負帯電型感光体が数多く提案されている。
有機物質は、無機物質にはない多くの長所を持つが、また同時に電子写真用感光体に要求されるすべての特性を充分に満足するものが得られていないのが現状である。
即ち、繰り返し使用による帯電電位の低下、残留電位の上昇、感度変化等により、画像品質の劣化が引き起こされる。この劣化の原因について全てが解明されているわけではないが、要因の一つとしてコロナ放電帯電器より放出されるオゾン、NOxなどの酸化性ガス、および大気中のオゾン、NOxなどの酸化性ガスが感光層に著しいダメージを与えることが分っている。換言すると、これらの酸化性ガスは、感光体中の材料と化学変化を起こしたり、あるいは感光層表面に吸着物を形成したりすることで種々の特性変化をもたらし、例えば帯電電位の低下、残留電位の上昇、表面抵抗の低下による解像力の低下(画像ボケ)などを引き起こす。その結果著しく画質を低下させ、感光体の寿命を短くしている。
これらの対策として感光層に酸化防止剤や安定剤を添加し、劣化を防ぐ提案がなされている。例えば、特許文献1に代表されるようにヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤の添加が多数提案されている。
また、特許文献2、3には、特定のジフェニルアミン系またはトリフェニルアミン系化合物を感光層の添加することにより、耐オゾン性が向上し電気特性が向上したとされる感光体が開示され、特許文献4、5には、特定のジアミン化合物を添加することにより低温環境下または高速プロセスで用いた場合にも耐オゾン性に優れ感度劣化が少ないとされる感光体が開示されている。
しかし、これらの技術は、ジアミン化合物の構造やその添加量により耐オゾン性等を向上させることを志向するもので、劣化する電荷輸送物質との関係をも考慮し、電荷輸送物質との組合せにより耐オゾン性を向上させるものでないため、その効果は限定的である。
近年では感光体表面に潤滑剤を塗布したり、表面保護層を設けるなどの方法で高耐摩耗性を付与されたり、感光体周りのプロセス設計により感光体摩耗が抑えられるようになり、感光体を長期間使用できるようになってきている。そのため感光体の静電特性の高耐久化が非常に重要になってきているが、長期にわたり高画質を維持するためには、従来の酸化防止剤等の添加では不十分になってきている。
特許文献6には、特定のジアミン化合物と特定の電荷輸送物質とを組合せ、感度低下を招くことなく、繰り返し使用、及び酸化性ガスなどによる環境耐性が大幅に向上した電子写真感光体が開示され、この感光体は長期にわたり高画質を維持できるものであった。
しかし、最近では、電子写真装置は、フルカラー化や高速化が急速に進行しており、それに伴って需要も一般オフィス領域から、SOHO領域あるいは軽印刷領域へと多様化している。特に、軽印刷分野では印刷ボリュームが著しく増大し、かつ画質安定性の要求度が高くなるため、有機感光体の更なる高耐久化、高安定化が必要不可欠である。
軽印刷分野で使用される電子写真装置においては、従来改良・改善が検討されてきた比較的長い時間印刷を行うことにより問題となる長期間で生じる露光部電位変動よりも、印刷を開始して一つのJobが終了し、印刷を再開した時に問題となる短期間で生じる露光部電位変動の方が大きな問題となる(以降、前者を露光部電位の日内変動、後者を露光部電位のJob内変動と称し区別する)。
露光部電位の日内変動の場合には、電位変動を検知し装置内で電位を補正でき、以前に形成した画像との比較をされることが少ないため、その影響が目につきにくく、それほど大きな問題とはならないが、Job内変動が大きいと、Job内の数十枚あるいは数枚単位で電位が変動すると電位の補正が困難であり、形成された画像同士の比較が容易になされるためその影響が目立ち、深刻な問題となる。
特に、軽印刷分野では、一つのJobで同じ画像パターンを大量に印刷する需要があるが、この場合に露光部電位のJob内変動が大きいと画像濃度が変化し、画質一貫性が低下することになる。文字主体の画像パターンであればそれほど目立つことはないが、画像主体でしかもフルカラー画像パターンの場合は、画像濃度の変化だけでなく色味なども変化し、非常に深刻な問題につながる。つまり、感光体の露光部電位を低減し、さらに長期繰り返し印刷における露光部電位変動を日内変動だけでなく、Job内変動を抑制することが要求される。
本発明の目的は、長期間の繰り返し使用に対しても高耐久性を有し、かつ画像濃度低下、あるいは画像ボケの発生による画像劣化を抑制し、さらに露光部電位の日内変動を防止することに加えて、長期間繰り返し使用しても、短期間で生じる露光部電位変動、即ちJob内変動を抑制し、画質一貫性が高い高画質な画像が安定して得られる電子写真感光体を提供することにある。それらの感光体を用いることにより、常に画像濃度が安定し、画質一貫性に優れた高耐久、高安定な電子写真方法、電子写真装置、並びに電子写真装置用プロセスカートリッジを提供することにある。
上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の〔1〕〜〔9〕に記載する本発明に係る電子写真感光体、該電子写真感光体を用いた電子写真方法、電子写真装置、並びに電子写真装置用プロセスカートリッジによって上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。以下、本発明について具体的に説明する。
〔1〕:上記課題は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体において、前記感光層が下記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質と、下記一般式(2)で表されるアミン化合物とを含有することを特徴とする電子写真感光体により解決される。
Figure 2012048123
[式(1a)中、R1は水素原子又はハロゲン原子を表し、R2は置換又は非置換の芳香族残基を表す。芳香族残基中に縮合多環構造あるいは複素環構造を含んでいてもよい。]
Figure 2012048123
[式(1b)中、R3、R4は同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、アシル基、置換又は非置換のシクロアルキル基、置換又は非置換のアラルキル基を表す。]
Figure 2012048123
[式(2)中、A、Bはそれぞれ下記式(i)又は(ii)で表される基より選ばれ、同一でも異なってもよい。
(i)−CH
(ii)−CHCH
〔ただし、式(i)又は(ii)中、X、Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。〕]
〔2〕:上記課題は、〔1〕に記載の電子写真感光体表面を帯電させる帯電工程と、
前記電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光工程と、
前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、
前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体を介して記録材に転写する転写工程と、を繰り返し行うことを特徴とする電子写真方法により解決される。
〔3〕:上記〔2〕に記載の電子写真方法において、前記電子写真方法がデジタル方式であって、
前記画像露光工程が、前記電子写真感光体上に半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とする光照射によって静電潜像を形成するものであることを特徴とする。
〔4〕:上記課題は、〔1〕に記載の電子写真感光体と、
該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段と、
前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段と、
前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段と、
を具備することを特徴とする電子写真装置により解決される。
〔5〕:上記〔4〕に記載の電子写真装置において、前記電子写真装置がデジタル方式であって、
前記画像露光手段が、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とするものであることを特徴とする。
〔6〕:上記〔4〕又は〔5〕に記載の電子写真装置において、前記電子写真感光体、前記帯電手段、前記現像手段及び前記転写手段を少なくとも備えてなる画像形成要素を複数有するタンデム型の構成とされたことを特徴とする。
〔7〕:上記〔4〕乃至〔6〕の何れか1項に記載の電子写真装置において、前記中間転写体に転写する転写手段に加えて、中間転写手段を備え、
前記転写手段により、前記電子写真感光体上に形成されたトナー画像を前記中間転写体に一次転写して中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、前記中間転写体上の画像を前記記録材上に二次転写することを特徴とする。
〔8〕:上記〔7〕に記載の電子写真装置において、前記記録材上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像であって、
前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録材上に一括で二次転写することを特徴とする。
〔9〕:上記課題は、〔1〕に記載の電子写真感光体と、
該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段、前記電子写真感光体表面をクリーニングするクリーニング手段及び前記トナー画像を記録材に直接転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段の中から選ばれる少なくとも一つと、を具備することを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジにより解決される。
本発明の電子写真感光体によれば、感光層中に前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質と、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含有することで、電荷輸送機能の低下をもたらすことなくまた電荷輸送物質の変質が抑制されて長期の繰り返し使用に対しても感光体特性が安定し(例えば、静電特性が安定化して露光部電位や残留電位の上昇が低減される。)、更にJob内変動も抑制し、高画質画像が長期に渡って安定に得られる。
また、本発明の前記電子写真感光体を用いることにより、画像濃度や色味の変化が少なく、画質一貫性に優れた画像出力が可能な電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジが提供される。
本発明に係る電子写真感光体の構成例を示す断面図である。 本発明に係る電子写真感光体の別の構成例を示す断面図である。 本発明に係る電子写真感光体の更に別の構成例を示す断面図である。 本発明に係る電子写真感光体の更に別の構成例を示す断面図である。 本発明に係る電子写真装置及び電子写真方法の説明及び、電子写真装置の第1の実施の形態における構成を示す概略図である。 本発明に係る電子写真装置の第2の実施の形態における構成を示す概略図である。 本発明に係る電子写真装置の第3の実施の形態における構成を示す概略図である。 本発明に係る電子写真装置の第4の実施の形態における構成を示す概略図である。 本発明に係るプロセスカートリッジの一実施の形態における構成を示す概略図である。 実施例において電荷発生層塗工液に用いたチタニルフタロシアニンの粉末XDスペクトルである。
前述のように本発明における電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体において、前記感光層が下記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質と、下記一般式(2)で表されるアミン化合物とを含有することを特徴とするものである。
Figure 2012048123
[式(1a)中、R1は水素原子又はハロゲン原子を表し、R2は置換又は非置換の芳香族残基を表す。芳香族残基中に縮合多環構造あるいは複素環構造を含んでいてもよい。]
なお、芳香族残基とは、芳香族炭化水素骨格を有する一価の基(例えば、アリール基)を指し、縮合多環構造あるいは複素環構造を含んでもよいものとする。
Figure 2012048123
[式(1b)中、R3、R4は同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、アシル基、置換又は非置換のシクロアルキル基、置換又は非置換のアラルキル基を表す。]
Figure 2012048123
[式(2)中、A、Bはそれぞれ下記式(i)又は(ii)で表される基より選ばれ、同一でも異なってもよい。
(i)−CH
(ii)−CHCH
〔ただし、式(i)又は(ii)中、X、Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。〕]
以下、本発明の電子写真感光体の構成を図面に沿って説明する。
図1は、本発明に係る電子写真感光体の構成例を示す断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層33が設けられている。
図2は、本発明に係る電子写真感光体の別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層35と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層37とが、積層された構成をとっている。
図3は、本発明に係る電子写真感光体の更に別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層33が設けられ、更に感光層表面に保護層39が設けられてなる。この場合、保護層39に一般式(2)のアミン化合物が含有されても構わない。
図4は、本発明に係る電子写真感光体の更に別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層35と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層37とが積層された構成をとっており、更に電荷輸送層上に保護層39が設けられてなる。この場合、保護層39に一般式(2)のアミン化合物が含有されても構わない。
導電性支持体31としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着また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およびそれらを、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導電性支持体31として用いることができる。
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体31として用いることができる。この導電性粉体としては、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、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、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、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、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、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の熱可塑性、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、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。
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体31として良好に用いることができる。
次に感光層について説明する。感光層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成の感光層(図1、図3)でも、電荷発生層と電荷輸送層で構成される積層型(図2,図4)でも構わないが、説明の都合上、積層構成からなる感光層について先に述べる。
電荷発生層35は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層35には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられる。これら電荷発生物質は単独で用いても2種以上混合して用いても構わない。
電荷発生層35は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂と共に適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散して塗布液とし、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。
必要に応じて用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前、分散後のどちらでも構わない。
上記溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロルメタン、ジクロルエタン、モノクロルベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。
電荷発生層35は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等の種々の添加剤が含まれていてもよい。
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷発生層35の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.1〜2μmである。
電荷輸送層37は、電荷輸送物質を主成分とする層であり、本発明においては前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質と、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含有する。
前述のように前記電荷輸送物質における、一般式(1a)中の、R1は水素原子又はハロゲン原子を表し、R2は置換又は非置換の芳香族残基[芳香族炭化水素骨格を有する一価の基(例えば、アリール基)]を表す。芳香族残基中に縮合多環構造あるいは複素環構造を含んでいてもよい。
ここで、前記芳香族残基としては、フェニル基、ビフェニル基などのアリール基などが挙げられ、前記縮合多環構造として、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基などが挙げられる。また、複素環構造として、カルバゾール骨格、インドール骨格などを有するものなどが挙げられる。
また、前記置換基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、ジアルキルアミノ基、ジアラルキルアミノ基、アルキル基、アルコキシ基及びニトロ基などが挙げられる。
前記ジアルキルアミノ基、アルキル基、アルコキシ基として、炭素数1乃至4のジ低級アルキルアミノ基、低級アルキル基、低級アルコキシ基が好ましい。
このような前記一般式(1a)で表される電荷輸送物質の好ましい例を下記表1及び表2に挙げる。但し、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。
Figure 2012048123
Figure 2012048123
前述のように前記電荷輸送物質における一般式(1b)中、R3、R4は同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、アシル基、置換又は非置換のシクロアルキル基、置換又は非置換のアラルキル基を表す。
前記アルキル基としては、炭素数1乃至4の低級アルキル基、ヒドロキシ基置換低級アルキル基、ハロゲン原子置換低級アルキル基(例えば、炭素数1乃至4のクロル置換アルキル基)など、前記アシル基としては、炭素数1乃至4のアルキルを有するアシル基など、前記シクロアルキル基としては、炭素数5乃至6のシクロアルキル基などが挙げられる。
このような前記一般式(1b)で表される電荷輸送物質の好ましい例を下記表3に挙げる。但し、本発明は、これらの化合物に限定されるわけではない。
なお、下記表3に記載の「化合物No.1〜17」は、「化合物No.B1〜B17」の略称とする。実施例の表9〜表12の電荷輸送物質(略、CTM)では、化合物No.に「B」を付けて表示した(例えば、「化合物No.1」→「化合物No.B1」)。
Figure 2012048123
また、前記アミン化合物における、一般式(2)中の
A、Bはそれぞれ下記式(i)又は(ii)で表される基より選ばれ、同一でも異なってもよい。
(i)−CH
(ii)−CHCH
〔ただし、式(i)又は(ii)中、X、Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。〕
ここで、芳香族残基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基等が、シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が、ヘテロシクロアルキル基としては、例えば、テトラヒドロピラニル基等が挙げられる。
前記一般式(2)で表されるアミン化合物の好ましい例を下記構造式(IIa)〜(IIe)に挙げる。但し、本発明は、これらの化合物に限定されるわけではない。
Figure 2012048123
本発明においては、前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質と、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を組み合わせることにより、長期の繰り返し使用においても静電特性が安定し、更にJob内変動も低減することができる。
これらの原因は明らかではないが、一因として前記一般式(2)で表されるアミン化合物は優れた耐ガス性を有していることが挙げられる。これは一般式(2)で表されるアミン化合物はアミノ基の塩基性が強く、このことが酸化性ガスに対する電荷輸送物質の変質を防止できる理由であると考えられる。その上、酸化防止剤と異なり、電荷がトラップしやすい極性基を持たず、またそれ自身が電荷輸送性を有するために、比較的大量に添加しても露光部電位や残留電位を上昇させる影響を低減できるものと推測される。
また、前記一般式(2)で表されるアミン化合物は、前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質に対しては、特異的に電荷輸送機能への影響が少ないものと推測される。即ち、前記一般式(2)で表されるアミン化合物の優れた耐ガス性により、装置内のコロナ帯電器等により発生するオゾン、NOxなどの酸化性ガスによる電荷輸送物質の劣化を抑制し、更に電荷輸送機能への影響が少ないために、繰り返し使用に対しても静電特性が安定し、更にJob内変動も低減することができる。
前記電荷輸送層37中における前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質の含有量は、結着樹脂100重量部に対し、30〜200重量部とすることが好ましい。
前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質の含有量が30重量部より少ないと、残留電位が上昇するなど電気特性が悪化する。他方、200重量部より多いと、耐摩耗性等の機械特性が低下する。
さらに、前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質と、他の電荷輸送物質とを混合して用いることもできる。この場合、前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質と他の電荷輸送物質の含有比率は、[前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質]:[他の電荷輸送物質]=50:50〜95:5の範囲が好ましく、より好ましくは70:30〜95:5の範囲である。
上記他の電荷輸送物質としては、電子輸送物質と正孔輸送物質のいずれも使用することができ、以下のものが挙げられる。
電子輸送物質としては、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、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
正孔輸送物質としては、例えば、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。
これらの電荷輸送物質は単独で、又は2種以上混合して用いることができる。
また、電荷輸送層37中における前記一般式(2)で表されるアミン化合物の含有量は、電荷輸送物質100重量部に対し、アミン化合物が1〜30重量部とすることが好ましい。アミン化合物の含有量が1重量部より少ないと、オゾン、NOxの影響による帯電の低下、画像のボケが顕著であり、他方、30重量部より多いと、繰り返し使用による残留電位の上昇が大きくなる。
電荷輸送層を構成する結着樹脂としては、ポリスチレン、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、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、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、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、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、アルキッド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
電荷輸送層の膜厚は、50μm以下が好ましく、解像度・応答性の点から25μm以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム(特に帯電電位等)により異なるが、5μm以上が好ましい。
前記電荷輸送層37の形成に用いる塗布液の溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロルメタン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても2種以上混合して使用してもよい。塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等、従来の塗工方法を用いることができる。
次に、感光層が単層構成の場合(図1、図3の場合)について述べる。
感光層33は、電荷発生物質、電荷輸送物質及び結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散して塗布液とし、これを塗布、乾燥することによって形成できる。感光層33は前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質と、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含有する。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
単層型の感光層33においても、前述した積層構成の感光層(電荷発生層、電荷輸送層)に用いられる材料(電荷発生材料、電荷輸送材料、結着樹脂)を同様に用いることができる。また、単層構成の感光層33の場合には、高感度化のために電荷輸送物質として、前述の電子輸送物質を併用することが好ましい。
単層構成の感光層33において、電荷発生物質は、感光層全体に対して0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜5重量%が適当である。電荷発生物質の濃度が低いと感光体感度が低下する傾向にあり、濃度が高くなると帯電性や膜強度が低下する傾向にある。
前記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、30〜200重量部とすることが好ましい。また、電子輸送物質の含有量は結着樹脂100重量部に対し、30〜200重量部とすることが好ましい。
また、前記一般式(2)で表されるアミン化合物の含有量は、電荷輸送物質100重量部に対して1〜30重量部とすることが好ましい。
感光層の膜厚は50μm以下が好ましく、解像度・応答性の点から25μm以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム(特に帯電電位等)により異なるが、5μm以上が好ましい。
本発明の感光体においては、導電性支持体31と感光層の間に下引き層(図示せず)を設けることができる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、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、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、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の微粉末顔料を加えてもよい。
これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。また本発明の下引き層として、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等を使用することもできるし、Alを陽極酸化により設けたもの、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やSiO、SnO、TiO、ITO、CeO等の無機物を真空薄膜作成法により設けたものも良好に使用できる。更に、この他に公知のものを用いることもできる。下引き層の膜厚は0〜5μmが適当である。
本発明の感光体においては、感光層保護の目的で、保護層39を感光層の上に設けてもよい。
保護層39に使用される材料としては、ABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリアリレート、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。フィラーの分散性、残留電位、塗膜欠陥の点から、特にポリカーボネートあるいはポリアリレートが有効かつ有用である。
また、感光体の保護層には、耐摩耗性を向上する目的でフィラー材料を添加することができる。用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなど、電荷輸送層37で使用されるすべての溶剤を使用することができる。但し、分散時には粘度が高い溶剤が好ましいが、塗工時には揮発性が高い溶剤が好ましい。これらの条件を満たす溶剤がない場合には、各々の物性を有する溶剤を2種以上混合させて使用することが可能であり、フィラーの分散性や残留電位に対して大きな効果を有する場合がある。
また、保護層に前記一般式(2)で表されるアミン化合物が含まれていてもよい。さらに電荷輸送層37で挙げた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。
保護層の形成法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の従来方法を用いることができるが、特に塗膜の均一性の面からスプレーコートがより好ましい。
本発明の感光体においては、感光層と保護層との間に中間層を設けることも可能である。中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の厚さは0.05〜2μm程度が適当である。
本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、保護層、中間層等の各層に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤およびレベリング剤を添加することができる。これら材料の代表的な化合物の例を以下に記す。
各層に添加できる酸化防止剤として、例えば、下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(a)フェノ−ル系化合物
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾ−ル、ブチル化ヒドロキシアニソ−ル、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノ−ル、n-オクタデシル-3-(4'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェノール)、2,2'−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、2,2'−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、4,4'−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、4,4'−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノ−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−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−ル類など。
(b) パラフェニレンジアミン類
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。
(c) ハイドロキノン類
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。
(d)有機硫黄化合物類
ジラウリル−3,3'−チオジプロピオネ−ト、ジステアリル−3,3'−チオジプロピオネ−ト、ジテトラデシル−3,3'−チオジプロピオネ−トなど。
(e)有機燐化合物類
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。
各層に添加できる可塑剤として、例えば、下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(a)リン酸エステル系可塑剤
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリフェニルなど。
(b)フタル酸エステル系可塑剤
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。
(c)芳香族カルボン酸エステル系可塑剤
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。
(d)脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
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。
(e)脂肪酸エステル誘導体
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。
(f)オキシ酸エステル系可塑剤
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。
(g)エポキシ可塑剤
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。
(h)二価アルコールエステル系可塑剤
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。
(i)含塩素可塑剤
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。
(j)ポリエステル系可塑剤
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。
(k)スルホン酸誘導体
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。
(l)クエン酸誘導体
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。
(m)その他
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。
各層に添加できる滑剤としては、例えば、下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(a)炭化水素系化合物
流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレンなど。
(b)脂肪酸系化合物
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。
(c)脂肪酸アミド系化合物
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。
(d)エステル系化合物
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。
(e)アルコール系化合物
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。
(f)金属石けん
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。
(g)天然ワックス
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。
(h)その他
シリコーン化合物、フッ素化合物など。
各層に添加できる紫外線吸収剤として、例えば、下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(a)ベンゾフェノン系
2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2',4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2',4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ4−メトキシベンゾフェノンなど。
(b)サルシレート系
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。
(c)ベンゾトリアゾール系
(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
(d)シアノアクリレート系
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。
(e)クエンチャー(金属錯塩系)
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。
(f)HALS(ヒンダードアミン)
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。
〔電子写真装置、電子写真方法〕
前述のように本発明の電子写真方法は、前記本発明の電子写真感光体表面を帯電させる帯電工程と、前記電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光工程と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体を介して記録材に転写する転写工程と、を繰り返し行うことを特徴とするものである。
また、本発明の電子写真装置は、前記本発明の電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段と、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段と、を具備することを特徴とするものであり、さらに必要に応じて適宜選択したその他の手段を具備してなる。その他の手段としては、例えば、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段等が挙げられる。
以下に、図面を用いて本発明に係る電子写真装置および電子写真方法について、具体例を挙げて詳細に説明する。
<第1の実施の形態>
図5は、本発明に係る電子写真装置及び電子写真方法を説明するための概略図であり、また、本発明に係る電子写真装置の第1の実施の形態における構成を示す概略図である。
図5において、感光体1は上述した本発明に係る電子写真感光体である。感光体1はドラム状の形状をしているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。
図5に示す態様においては、ドラム状の感光体1が不図示の駆動手段により図中反時計周りに回転させられ、感光体1周辺に設けられた各手段により電子写真方法で画像が形成される。以下、電子写真方法の各工程の順に従い説明する。
(帯電手段、帯電工程)
先ず、帯電手段としての帯電チャージャ3により、電子写真感光体(感光体)1表面が一様に帯電させられる。帯電チャージャ3は、感光体1や現像用のトナーの特性に応じて従来公知のものの中から適宜採用すればよく、感光体1表面を所定の極性(正帯電もしくは負帯電)に所定の電位に帯電せしめるものであればいずれも適用可能である。帯電チャージャ3としては、例えば、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャー)、帯電ローラ等が挙げられる。
(画像露光手段、画像露光工程)
次に、一様に帯電した感光体1の表面には、画像露光手段としての画像露光部5により静電潜像が形成される。画像露光部5としては、例えば、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、発光ダイオードまたは半導体レーザを用いることが好ましい。そして、画像露光の際には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感光体1と画像露光部5との間に配置することができる。
(現像手段、現像工程)
感光体1の表面に形成された静電潜像は、トナーを用いて、現像手段としての現像ユニット6により現像される。即ち、現像ユニット6により静電潜像が現像されて可視像であるトナー画像が形成される。現像ユニット6は、使用するトナーに応じて従来公知のものの中から適宜採用すればよい。現像ユニット6としては例えば、一成分現像方式、二成分現像方式等が挙げられ、さらに夫々において磁性トナー用、非磁性トナー用のものがある。
(転写手段、転写工程)
さらに、感光体1上に担持されたトナー画像は、感光体1の回転に伴い転写手段としての転写チャージャ10まで搬送される。転写チャージャ10としては、前述の帯電チャージャ3と同様のものを適用することができるが、図5に示されるように転写チャージャ10と分離チャージャ11を併用したものが効果的である。さらに、転写効率を向上させるために、転写チャージャ10よりも(感光体1の回転方向に対して)上流側に転写前チャージャ7を設け、トナー画像にプレチャージすることが好ましい。転写前チャージャ7としては、前述の帯電チャージャ3と同様のものを適用することができる。
一方、感光体1と転写チャージャ10とが対向する位置には、記録材としての転写紙9がレジストローラ8等により、当該転写紙9の所望の位置にトナー画像が転写されるように搬送される。
そして、感光体1上のトナー画像と転写紙9とが対向した位置において、転写チャージャ10によりトナー画像が転写紙9に転写される。
尚、トナー画像が転写された転写紙9は、感光体1に伴って回転することで分離爪12に到達し、この分離爪12により感光体1の表面から分離され、さらに説明を省略する搬送、定着の工程を経て電子写真装置外に排出される。
(クリーニング手段、クリーニング工程)
ここで、転写チャージャ10による転写および分離爪12による転写紙9の分離の後の感光体1の表面には、転写紙9に転写しきれなかったトナー画像、所謂転写残トナーや紙粉などの付着物が存在する。このため、クリーニング手段であるファーブラシ14及びクリーニングブレード15により感光体1表面から付着物を除去する。クリーニング手段としては、上記ファーブラシ14及びクリーニングブレード15の他、マグファーブラシなど従来公知のものを用いることができ、さらにはファーブラシのみ或いはクリーニングブレードのみを用いることもできる。尚、クリーニング効率を向上させるために、クリーニング手段に供する前にクリーニング前チャージャ13によりプレチャージすることが好ましい。クリーニング前チャージャ13としては、前述の帯電チャージャ3と同様のものを適用することができる。
(除電手段、除電工程)
クリーニング手段により表面から付着物が取り除かれた感光体1は、さらに除電手段である除電ランプ2の光照射により表面が除電されることで一連の電子写真方法による画像形成プロセスを終える。この一連の電子写真方法による画像形成プロセスを繰り返すことで複数の記録材に画像形成することが可能である。
除電手段としては従来公知のものを適用可能であり、例えば、除電ランプ2として、前述の画像露光部5と同様のものを適用することができる。
以上説明した一連の電子写真方法による画像形成プロセスは、電子写真感光体(感光体)1に正(負)帯電を施し、画像露光を行うと、感光体1表面上には正(負)の静電潜像が形成されるものである。これを負(正)極性のトナー(検電微粒子)で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。電子写真感光体(感光体)1の帯電極性や現像に用いられるトナーの極性は任意であり、いずれのものであってもよい。
また、画像露光部5に用いた各種の光源は、図5に示される形態に用いられることに限定されるものではなく、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、或いは前露光などの工程に用いることができる。
<第2の実施の形態>
図6は、本発明に係る電子写真装置の第2の実施の形態における構成を示す概略図である。
感光体21は少なくとも感光層(表示せず)を有しており、駆動ローラ22a,22bにより駆動され、帯電手段である帯電器23による帯電、画像露光手段である光源24による画像露光、現像手段である現像(図示せず)、転写手段である転写チャージャ25を用いる転写、光源26によるクリーニング前露光、クリーニング手段であるクリーニングブラシ27によるクリーニング、除電手段である光源28による除電が繰返し行なわれる。図6においては、感光体21(勿論この場合は支持体が透光性である)に導電性支持体(表示せず)側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれる。
以上の図6に示される電子写真装置を用いて行われる電子写真方法による画像形成プロセスは、本発明における実施形態を例示するものであって、他の実施形態も可能であることは言うまでもない。例えば、図6において導電性支持体(表示せず)側よりクリーニング前露光を行っているが、これは感光層(表示せず)側から行ってもよいし、また、画像露光、除電光の照射を導電性支持体側から行ってもよい。
一方、光を照射する工程としては、画像露光、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を照射する工程を設けて、感光体21に光照射を行うこともできる。
<第3の実施の形態>
更に、本発明を適用したフルカラー電子写真装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
図7は本発明に係る電子写真装置の第3の実施の形態における構成を示す概略図である。
図7において、潜像担持体であるドラム状の感光体(感光体ドラム)56は、図中反時計回りに回転駆動されながら、その表面がコロトロンやスコロトロンなどを用いる帯電手段である帯電チャージャ53によって一様帯電させられた後、図示しない画像露光手段であるレーザ光学装置から発せられるレーザ光による露光(L)の走査を受けて静電潜像を担持する。この走査はフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報に基づいてなされるため、感光体ドラム56上にはイエロー、マゼンタ、シアン又はブラックという単色用の静電潜像が形成される。感光体ドラム56の図中左側には、リボルバ現像ユニット50が配設されている。これは、回転するドラム状の筺体の中に現像手段であるイエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、ブラック現像器を有しており、回転によって各現像器を感光体ドラム56に対向する現像位置に順次移動させる。なお、イエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、ブラック現像器は、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを付着せしめて静電潜像を現像するものである。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、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(バイアスローラ)57、二次転写バックアップローラ(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、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(一次転写)されて4色重ね合わせトナー像となる。
回転に伴って中間転写ニップを通過した感光体ドラム56表面は、クリーニング手段であるドラムクリーニングユニット55によって転写残トナーがクリーニングされる。ドラムクリーニングユニット55は、クリーニングバイアスが印加されるクリーニングローラによって転写残トナーをクリーニングするものであるが、ファーブラシ、マグファーブラシ等からなるクリーニングブラシや、クリーニングブレードなどを用いるものであってもよい。
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、除電手段である除電ランプ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材である転写紙(像担持体)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、転写紙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中間転写ベルト58と転写ベルト62が接触する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二次転写手段である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転写紙60上に一括して二次転写される。この二次転写により転写紙60上にはフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙60は、転写ベルト62によって搬送ベルト64に送られる。搬送ベルト64は、転写ユニットから受け取った転写紙60を定着ユニット65内に送り込む。定着ユニット65は、送り込まれた転写紙60を加熱ローラとバックアップローラとの当接によって形成された定着ニップに挟み込みながら搬送する。転写紙60上のフルカラー画像は、加熱ローラからの加熱や、定着ニップ内での加圧力の影響を受けて転写紙60上に定着せしめられる。
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、転写紙60を吸着させるためのバイアスが印加されている。また、転写紙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。
即ち、本発明の電子写真装置は、前記中間転写体に転写する転写手段に加えて、中間転写手段を備え、前記転写手段により、前記電子写真感光体上に形成されたトナー画像を前記中間転写体に一次転写して中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、前記中間転写体上の画像を前記記録材上に二次転写する構成とすることができる。
ここで、前記記録材上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録材上に一括で二次転写する構成とすることができる。
また、本発明の電子写真装置は、本発明の電子写真感光体、前記帯電手段、前記現像手段及び前記転写手段を少なくとも備えてなる画像形成要素を複数有するタンデム型の構成とすることができる。電子写真装置の第4の実施の形態を以下に説明する。
<第4の実施の形態>
図8は、本発明に係る電子写真装置の第4の実施の形態における構成を示す概略図である。本実施の形態は、中間転写ベルト87を有するタンデム方式の電子写真装置であり、感光体ドラム(電子写真感光体)80を各色で共有させるのではなく、各色用の感光体ドラム80Y、80M、80C、80Bk(表示せず)を備えている。また、現像ユニット(現像手段)82、ドラムクリーニングユニット(クリーニング手段)85、除電ランプ(除電手段)83、ドラムを一様帯電せしめる帯電ローラ(帯電手段)84、バイアスローラ(二次転写手段)86も、各色用のものを備えている。なお、図7に示したプリンタではドラム一様帯電手段として帯電チャージャ53を設けていたが、この装置では帯電ローラ84を設けている。また、中間転写ベルト87をクリーニングするためのベルトクリーニングユニットとして、ファーブラシ94が配設されている。図8中の符号81は露光光源を示す。
この他、レジストローラ対88、記録材としての紙(像担持体)89、二次転写手段である紙転写バイアスローラ90、転写ベルト91、搬送ベルト92及び定着ユニット93が配設されているが、上述した第3の実施の形態と重複するため説明を省略する。
タンデム方式では、各色の潜像形成(画像露光工程)や現像を並行して行うことができるため、リボルバ式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。
〔プロセスカートリッジ〕
以上に示すような画像形成装置は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込んでもよいが、プロセスカートリッジの形でそれらの装置内に組み込んでもよい。プロセスカートリッジとは、感光体21を内蔵し、この他に帯電手段、画像露光手段、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ばれる少なくとも1つの手段を含んだ1つの装置(部品)である。
即ち、本発明の電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段、前記電子写真感光体表面をクリーニングするクリーニング手段及び前記トナー画像を記録材に直接転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段の中から選ばれる少なくとも一つと、を具備する構成とすることができる。プロセスカートリッジの形状等は多種多様であるが、一般的な例として、図9に示すものが挙げられる。
図9は、本発明に係るプロセスカートリッジの一実施の形態における構成を示す概略図である。
本実施の形態では、電子写真感光体16と、帯電手段としての帯電チャージャ17と、画像露光手段としての画像露光部19と、現像手段としての現像ローラ20と、クリーニング手段としてのクリーニングブラシ18とを具備するものである。
以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明が実施例により制約を受けるものではない。なお、部はすべて重量部である。
(実施例1)
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、乾燥し、3.5μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、23μmの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体No.1を作製した。
[下引き層塗工液]
二酸化チタン粉末(石原産業製、タイベークCR−EL):400部
メラミン樹脂(大日本インキ製、スーパーベッカミンG821-60):65部
アルキッド樹脂(大日本インキ製、ベッコライトM6401-50):120部
2−ブタノン:400部
[電荷発生層塗工液]
電荷発生層塗工液
下記構造式(3)のフルオレノン系ビスアゾ顔料:12部
ポリビニルブチラール(ユニオンカーバイド製、XYHL):5部
2−ブタノン:200部
シクロヘキサノン:400部
Figure 2012048123
[電荷輸送層塗工液]
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成製):10部
例示化合物No.10の電荷輸送物質(略、CTM):9部
前記式(IIa)のアミン化合物:1部
テトラヒドロフラン:100部
以上のように作製した電子写真感光体を、電子写真プロセス用カートリッジに装着し、タンデム方式のフルカラーデジタル複写機;リコー製imagioMPC7500改造機に搭載し、書き込み率5%チャート(A4全面に対して、画像面積として5%相当の文字が平均的に書かれている)を用い通算10万枚印刷する耐刷試験を行った。その際、初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。
Job内変動の評価は、最初に表面電位計を用いて感光体の露光部電位(VL)を測定し、続けて50枚連続印刷を1Jobとして、それを10回繰り返した後再度露光部電位を測定し、〈繰り返し印刷後のVL〉−〈最初のVL〉をJob内変動として評価した。評価結果を下記表4に示す。また、計測値のほか、そのプロセスで使用する上で補正可能な範囲か否かについての判定結果を併せて示す。
〈Job内変動の判定基準〉
◎:問題ないレベル
○:若干変化が認められるが、補正できる範囲で問題にならないレベル
△:変化が明らかに認められ、若干許容範囲を超えたレベル
×:変化が大きく、問題視されるレベル
(実施例2〜10)
実施例1において、例示化合物No.10の電荷輸送物質(略、CTM)及び前記式(IIa)の一方もしくは両方を下記表4に示した化合物を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして、電子写真感光体No.2〜10を作製した。作製した各電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表4示す。
Figure 2012048123
(実施例11〜13)
実施例1において電荷輸送物質(略、CTM)及びアミン化合物を下記表5に示したものに変更した以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.11〜13を作製した。作製した各電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表5に示す。
[電荷発生層塗工液]
図10に示す粉末XDスペクトルを有するチタニルフタロシアニン:8部
ポリビニルブチラール(BX−1;積水化学製):5部
2−ブタノン:400部
[電荷輸送層塗工液]
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成製):10部
下記表5に示す電荷輸送物質(略、CTM):8部
下記表5に示すアミン化合物:0.5部
テトラヒドロフラン:100部
Figure 2012048123
(実施例14〜16)
実施例11において電荷輸送層用塗工液を下記のものに変更し、各実施例において用いた電荷輸送物質及びアミン化合物を下記表6に示したものとした以外は実施例11と同様にして、電子写真感光体No.14〜16を作製した。作製した各電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表6に示す。
[電荷輸送層塗工液]
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成製):10部
下記表6に示す電荷輸送物質((略、CTM)):8部
下記表6に示すアミン化合物:2部
テトラヒドロフラン:100部
Figure 2012048123
(比較例1)
実施例1において電荷輸送層塗工液に前記構造式(IIa)のアミン化合物を加えない以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.17を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表7に示す。
(比較例2)
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(4)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.18を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表7に示す。
Figure 2012048123
(比較例3)
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(5)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.19を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表7に示す。
Figure 2012048123
(比較例4)
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(6)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.20を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表7に示す。
Figure 2012048123
(比較例5)
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(7)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.21を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表7に示す。
Figure 2012048123
Figure 2012048123
(比較例6)
実施例11において電荷輸送層塗工液に用いた電荷輸送物質(略、CTM)[例示化合物No.10]を下記構造式(8)の化合物に変更した以外は実施例11と同様にして、電子写真感光体No.22を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表8に示す。
Figure 2012048123
(比較例7)
実施例11において電荷輸送層塗工液に用いた電荷輸送物質(略、CTM)[例示化合物No.10]を下記構造式(9)の化合物に変更した以外は実施例11と同様にして、電子写真感光体No.23を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表8に示す。
Figure 2012048123
(比較例8)
実施例11において電荷輸送層塗工液に用いた電荷輸送物質(略、CTM)[例示化合物No.10]を下記構造式(10)の化合物に変更した以外は実施例11と同様にして、電子写真感光体No.24を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表8に示す。
Figure 2012048123
Figure 2012048123
上記評価の結果から、本発明の感光体は長期間の繰り返し使用に対しても感光体特性が安定しており、画像濃度低下、画像ボケ等の画像劣化も生じず、更にJob内変動が少なく、繰り返し使用後においてもあまり増加しない。
一方、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含まない比較例1や、一般式(2)で表されるアミン化合物以外の他のアミン化合物を用いた比較例2〜4の場合には、初期の画像品質は良好であるが、繰り返し使用による画像劣化を抑えることはできていない。
なお、比較例5のアミン化合物を用いた場合には繰り返し使用後も良好な画像が得られるが、Job内変動を抑えることはできず、同一画像を連続出力するような場合には画像濃度や色味の変化が生じてしまう。
また、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含むが、前記一般式(1a)で表される電荷輸送物質以外の他の電荷輸送物質と組み合わせた比較例6〜8の場合には、繰り返し使用後の画像劣化は僅かであるが、この場合にもJob内変動を抑えることはできていない。
以上から、本発明によれば長期の繰り返し使用に対しても感光体特性が安定し、更にJob内変動も抑制し、高画質画像が長期に渡って安定に得られる電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明によれば、前記電子写真感光体を用いることにより、画像濃度や色味の変化が少ない、すなわち画質一貫性に優れた画像出力が可能な電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジが提供される。これにより、一般オフィス領域から、SOHO領域あるいは軽印刷領域において要求される有機感光体の更なる高耐久化、高安定化に対応することができる。
(実施例17)
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、乾燥し、3.5μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、23μmの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体No.25を作製した。
[下引き層塗工液]
二酸化チタン粉末(石原産業製、タイベークCR−EL):400部
メラミン樹脂(大日本インキ製、スーパーベッカミンG821-60):65部
アルキッド樹脂(大日本インキ製、ベッコライトM6401-50):120部
2−ブタノン:400部
[電荷発生層塗工液]
下記構造式(3)のフルオレノン系ビスアゾ顔料:12部
ポリビニルブチラール(ユニオンカーバイド製、XYHL):5部
2−ブタノン:200部
シクロヘキサノン:400部
Figure 2012048123
[電荷輸送層塗工液]
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成製):10部
例示化合物No.B1の電荷輸送物質:9部
前記構造式(IIa)のアミン化合物:1部
テトラヒドロフラン:100部
以上のように作製した電子写真感光体を、電子写真プロセス用カートリッジに装着し、タンデム方式のフルカラーデジタル複写機;リコー製imagioMPC7500改造機に搭載し、書き込み率5%チャート(A4全面に対して、画像面積として5%相当の文字が平均的に書かれている)を用い通算10万枚印刷する耐刷試験を行った。その際、初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。
Job内変動の評価は、最初に表面電位計を用いて感光体の露光部電位(VL)を測定し、続けて50枚連続印刷を1Jobとして、それを10回繰り返した後再度露光部電位を測定し、〈繰り返し印刷後のVL〉−〈最初のVL〉をJob内変動として評価した。評価結果を下記表9に示す。また、計測値のほか、そのプロセスで使用する上で補正可能な範囲か否かについての判定結果を併せて示す。
〈Job内変動の判定基準〉
◎:問題ないレベル
○:若干変化が認められるが、補正できる範囲で問題にならないレベル
△:変化が明らかに認められ、若干許容範囲を超えたレベル
×:変化が大きく、問題視されるレベル
(実施例18〜26)
実施例17において、例示化合物No.B1の電荷輸送物質及び前記構造式(IIa)のアミン化合物の一方もしくは両方を下記表9に示した化合物に代えて用いた以外は、すべて実施例17と同様にして、電子写真感光体No.26〜34を作製した。作製した各電子写真感光体を用いて実施例17と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表9に示す。
Figure 2012048123
(実施例27〜29)
実施例17において電荷発生層塗工液、電荷輸送層用塗工液を下記組成のものに変更し、各実施例において用いた電荷輸送物質及びアミン化合物を下記表10に示したものとした以外は実施例17と同様にして、電子写真感光体No. 35〜37を作製した。作製した各電子写真感光体を用いて実施例17と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表10に示す。
[電荷発生層塗工液]
図10に示す粉末XDスペクトルを有するチタニルフタロシアニン:8部
ポリビニルブチラール(BX−1):5部
2−ブタノン:400部
[電荷輸送層塗工液]
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成製):10部
下記表10に示す電荷輸送物質:8部
下記表10に示すアミン化合物:0.5部
テトラヒドロフラン:100部
Figure 2012048123
(実施例30〜32)
実施例27において電荷輸送層用塗工液を下記のものに変更し、各実施例において用いた電荷輸送物質及びアミン化合物を下記表11に示したものとした以外は実施例27と同様にして、電子写真感光体No. 38〜40を作製した。作製した各電子写真感光体を用いて実施例27と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表11に示す。
[電荷輸送層塗工液]
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成製):10部
下記表11に示す電荷輸送物質:8部
下記表11に示すアミン化合物:2部
テトラヒドロフラン:100部
Figure 2012048123
(比較例9)
実施例17において電荷輸送層塗工液に前記構造式(IIa)のアミン化合物を加えないこと以外は実施例17と同様にして、電子写真感光体No. 41を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例17と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表12に示す。
(比較例10)
実施例17において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(4)の化合物を用いたこと以外は実施例17と同様にして、電子写真感光体No. 42を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例17と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表12に示す。
Figure 2012048123
(比較例11)
実施例17において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(5)の化合物を用いたこと以外は実施例17と同様にして、電子写真感光体No. 43を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例17と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表12に示す。
Figure 2012048123
(比較例12)
実施例17において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(6)の化合物を用いたこと以外は実施例17と同様にして、電子写真感光体No. 44を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例17と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表12に示す。
Figure 2012048123
(比較例13)
実施例17において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(IIa)のアミン化合物に代えて、下記構造式(7)の化合物を用いたこと以外は実施例17と同様にして、電子写真感光体No. 45を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例17と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表12に示す。
Figure 2012048123
Figure 2012048123
(比較例14)
実施例27において電荷輸送層塗工液に用いた電荷輸送物質(例示化合物No. B1)を下記構造式(8)の化合物に変更した以外は実施例27と同様にして、電子写真感光体No. 46を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例27と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表13に示す。
Figure 2012048123
(比較例15)
実施例27において電荷輸送層塗工液に用いた電荷輸送物質(例示化合物No. B1)を下記構造式(9)の化合物に変更した以外は実施例27と同様にして、電子写真感光体No. 47を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例27と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表13に示す。
Figure 2012048123
(比較例16)
実施例27において電荷輸送層塗工液に用いた電荷輸送物質(例示化合物No. B1)を下記構造式(10)の化合物に変更した以外は実施例27と同様にして、電子写真感光体No. 48を作製した。作製した電子写真感光体を用いて実施例27と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表13に示す。
Figure 2012048123
Figure 2012048123
上記評価の結果から、本発明の感光体は長期間の繰り返し使用に対しても感光体特性が安定しており、画像濃度低下、画像ボケ等の画像劣化も生じず、更にJob内変動が少なく、繰り返し使用後においてもあまり増加しない。
一方、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含まない比較例9や、一般式(2)で表されるアミン化合物以外の他のアミン化合物を用いた比較例10〜12の場合には、初期の画像品質は良好であるが、繰り返し使用による画像劣化を抑えることはできていない。なお、比較例13のアミン化合物を用いた場合には繰り返し使用後も良好な画像が得られるが、Job内変動を抑えることはできず、同一画像を連続出力するような場合には画像濃度や色味の変化が生じてしまう。
また、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含むが、前記一般式(1b)で表される電荷輸送物質以外の他の電荷輸送物質と組み合わせた比較例14〜16の場合には、繰り返し使用後の画像劣化は僅かであるが、この場合にもJob内変動を抑えることはできていない。
以上から、本発明によれば長期の繰り返し使用に対しても感光体特性が安定し、更にJob内変動も抑制し、高画質画像が長期に渡って安定に得られる電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明によれば前記電子写真感光体を用いることにより、画像濃度や色味の変化が少ない、すなわち画質一貫性に優れた画像出力が可能な電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジが提供される。これにより、一般オフィス領域から、SOHO領域あるいは軽印刷領域において要求される有機感光体の更なる高耐久化、高安定化に対応することができる。
(図1〜図4)
31 導電性支持体
33 感光層
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
39 保護層
(図5)
1 電子写真感光体(感光体)
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
5 画像露光部
6 現像ユニット
7 転写前チャージャ
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャ
11 分離チャージャ
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャ
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
(図6)
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
26 光源
27 クリーニングブラシ
28 光源
(図7)
L 露光
50 リボルバ現像ユニット
53 帯電チャージャ
54 除電ランプ
55 ドラムクリーニングユニット
56 感光体(感光体ドラム)
57 中間転写バイアスローラ(バイアスローラ)
58 中間転写ベルト
59a 張架ローラ
59b 二次転写バックアップローラ(バックアップローラ)
59c ベルト駆動ローラ
60 転写紙(像担持体)
61 レジストローラ
62 転写ベルト
63 紙転写バイアスローラ
64 搬送ベルト
65 定着ユニット
(図8)
80 感光体ドラム
81 露光光源
82 現像ユニット
83 除電ランプ
84 帯電ローラ
85 ドラムクリーニングユニット
86 バイアスローラ
87 中間転写ベルト
88 レジストローラ
89 紙(像担持体)
90 紙転写バイアスローラ
91 転写ベルト
92 搬送ベルト
93 定着ユニット
94 ファーブラシ
(図9)
16 電子写真感光体
17 帯電チャージャ
18 クリーニングブラシ
19 画像露光部
20 現像ローラ
特開平01−230055号公報 特開平03−172852号公報(特許第2864583号公報) 特開2002−333731号公報(特許第3901547号公報) 特開平04−56866号公報 特開2004−258253号公報(特許第4101676号公報) 特開2009-42564号公報

Claims (9)

  1. 導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体において、前記感光層が下記一般式(1a)又は(1b)で表される電荷輸送物質と、下記一般式(2)で表されるアミン化合物とを含有することを特徴とする電子写真感光体。
    Figure 2012048123

    [式(1a)中、R1は水素原子又はハロゲン原子を表し、R2は置換又は非置換の芳香族残基を表す。芳香族残基中に縮合多環構造あるいは複素環構造を含んでいてもよい。]
    Figure 2012048123

    [式(1b)中、R3、R4は同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、アシル基、置換又は非置換のシクロアルキル基、置換又は非置換のアラルキル基を表す。]
    Figure 2012048123

    [式(2)中、A、Bはそれぞれ下記式(i)又は(ii)で表される基より選ばれ、同一でも異なってもよい。
    (i)−CH
    (ii)−CHCH
    〔ただし、式(i)又は(ii)中、X、Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。〕]
  2. 請求項1に記載の電子写真感光体表面を帯電させる帯電工程と、
    前記電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光工程と、
    前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、
    前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体を介して記録材に転写する転写工程と、を繰り返し行うことを特徴とする電子写真方法。
  3. 前記電子写真方法がデジタル方式であって、
    前記画像露光工程が、前記電子写真感光体上に半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とする光照射によって静電潜像を形成するものであることを特徴とする請求項2に記載の電子写真方法。
  4. 請求項1に記載の電子写真感光体と、
    該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段と、
    前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段と、
    前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
    前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段と、
    を具備することを特徴とする電子写真装置。
  5. 前記電子写真装置がデジタル方式であって、
    前記画像露光手段が、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とするものであることを特徴とする請求項4に記載の電子写真装置。
  6. 前記電子写真感光体、前記帯電手段、前記現像手段及び前記転写手段を少なくとも備えてなる画像形成要素を複数有するタンデム型の構成とされたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の電子写真装置。
  7. 前記中間転写体に転写する転写手段に加えて、中間転写手段を備え、
    前記転写手段により、前記電子写真感光体上に形成されたトナー画像を前記中間転写体に一次転写して中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、前記中間転写体上の画像を前記記録材上に二次転写することを特徴とする請求項4乃至6の何れか1項に記載の電子写真装置。
  8. 前記記録材上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像であって、
    前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録材上に一括で二次転写することを特徴とする請求項7に記載の電子写真装置。
  9. 請求項1に記載の電子写真感光体と、
    該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段、前記電子写真感光体表面をクリーニングするクリーニング手段及び前記トナー画像を記録材に直接転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段の中から選ばれる少なくとも一つと、を具備することを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジ。
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