JP4377315B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
=現像位置における感光体未露光部の表面電位(V)/感光層膜厚(μm)
高感度・高速応答性を有する感光体用電荷発生物質として、CuKα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶を用いることが知られている(特許文献1参照)。
(1)導電性支持体上に、電荷輸送層と、電荷発生物質としてチタニルフタロシアニン結晶を含有する電荷発生層とを有する電子写真感光体、前記電子写真感光体に30V/μm以上の電界強度を印加して帯電させる帯電手段及び該帯電された電子写真感光体に発光ダイオード(LED)を用いて書き込み光を照射して静電潜像を形成する書き込み手段、該静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する現像手段及び該トナー像を被転写体に転写する転写手段を備えた画像形成装置において、前記チタニルフタロシアニン結晶は、CuKα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、27.2゜に最大回折ピークを有し、9.4゜、9.6゜及び24.0゜に主要なピークを有し、最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、7.3°のピークと9.4゜のピークとの間及び26.3°にピークを有しておらず、一次粒子の平均粒子サイズが0.25μm以下であり、前記チタニルフタロシアニン結晶は、CuKαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも7.0〜7.5゜に最大回折ピークを有し、該回折ピークの半値巾が1゜以上であり、一次粒子の平均粒子サイズが0.1μm以下である不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンを、一次粒子の平均粒子サイズが0.25μm以下に成長するまで結晶変換するように、水の存在下で有機溶媒と共に撹拌した後、分別濾過することにより調製されていることを特徴とする画像形成装置。これにより、電子写真特性の優れたLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(2)前記チタニルフタロシアニン結晶は、ハロゲン化物を含まない原材料を使用して調製されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。これにより帯電性が安定し、良好な画像を出力する画像形成装置を得ることが出来る。
(3)前記不定形チタニルフタロシアニンは、アシッドペースト法により合成した後、イオン交換水で洗浄することにより調製されており、該イオン交換水で洗浄した洗液は、pHが6以上8以下である、及び/又は、比伝導度が8μS/cm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。これにより、感光体電位が安定し、画質の安定した画像形成装置を得ることが出来る。
(4)前記有機溶媒の重量は、前記不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンの重量の30倍量以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、感光体電位が安定し、画質の安定した画像形成装置を得ることが出来る。
(5)前記電荷輸送層は、トリアリールアミン構造を主鎖及び/又は側鎖に含むポリカーボネートを含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、耐摩耗性を保持しつつ、電子写真特性の優れたLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(6)前記電子写真感光体は、前記電荷輸送層上に保護層を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、耐摩耗性を保持しつつ、電子写真特性の優れたLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(7)前記保護層は、比抵抗が1010Ω・cm以上の無機顔料あるいは金属酸化物を含有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。これにより、耐摩耗性を保持しつつ、電子写真特性、特に画像ぼけを生じにくいLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(8)前記保護層は、高分子電荷輸送物質を含有することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。これにより、耐摩耗性を保持しつつ、電子写真特性の優れたLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(9)前記保護層は、架橋構造を有するバインダー樹脂を含有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、高い耐摩耗性を有する感光体を得ることができ、ひいては、耐久性に優れたLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(10)前記バインダー樹脂は、電荷輸送部位を有することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。これにより、感光体の耐摩耗性に大きく寄与し、ひいては、耐久性に優れたLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(11)前記導電性支持体の表面は、陽極酸化皮膜処理されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、感光体の帯電時における電極からの電荷注入バリア性が向上し、ひいては、良好な電子写真特性を有するLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(12)前記電子写真感光体の形状は、ドラム状であり、前記発光ダイオード(LED)は、前記電子写真感光体の長手方向にアレイ状に配置されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、感光体への書き込み速度が格段に向上し、ひいては、高速印字を可能とするLEDを光源とした画像形成装置を得ることが出来る。
(13)前記書き込み光のビーム径が40μm以下であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、感光体への書き込みが高密度・高精細になり、ひいては、高解像度・高画質な印字を可能とするLEDを光源とした画像形成装置を得ることが出来る。
(14)前記転写手段は、前記トナー像を前記被転写体に直接転写することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、良好な転写バイアスの印加が可能になり、ひいては、良好な電子写真特性を有するLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(15)前記電子写真感光体上の前記静電潜像が形成されていない非書き込み部における前記トナー像が前記被転写体に転写された後の表面電位の絶対値は、100V以下であることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。これにより、繰り返し使用における感光体の通過電荷量が低減出来、ひいては、良好な電子写真特性を有するLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(16)前記電子写真感光体上の前記静電潜像が形成されていない非書き込み部における前記トナー像が前記被転写体に転写された後の表面電位は、前記帯電手段により帯電された極性の逆極性であることを特徴とする請求項14又は15に記載の画像形成装置。これにより、繰り返し使用における感光体の通過電荷量が低減出来、ひいては、良好な電子写真特性を有するLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(17)光除電機構を用いないことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、繰り返し使用における感光体の通過電荷量が低減出来、ひいては、良好な電子写真特性を有するLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(18)少なくとも前記帯電手段、前記書き込み手段、前記現像手段、前記転写手段及び前記電子写真感光体からなる画像形成要素が複数配列されていることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、フルカラー印刷に対応したLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
(19)前記帯電手段は、前記電子写真感光体に交流重畳電圧を印加して帯電させることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、感光体への帯電安定化を図ることが出来、高画質な画像を得ることが可能になる。
(20)前記電子写真感光体と、前記帯電手段、前記書き込み手段、前記現像手段及びクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とが一体となり、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジが搭載されていることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか一項に記載の画像形成装置。これにより、ユーザーにて取り扱い性能が向上した画像形成装置を得ることが可能となり、かつ、目的に応じた利用方法を選択することができるLEDを光源とした画像形成装置を得ることが可能となる。
初めに図面を用いて本発明の画像形成装置を詳しく説明する。
図8は、本発明のタンデム方式のフルカラー画像形成装置を説明するための概略図であり、下記するような変形例も本発明の範疇に属するものである。
以上に示すような画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジとは、感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段等を含んだ1つの装置(部品)である。プロセスカートリッジの形状等は多く挙げられるが、一般的な例として、図9に示すものが挙げられる。感光体101は導電性支持体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層を含む感光層が設けられてなり、電荷発生層にはCuKα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有し、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、かつ、前記7.3°のピークと9.4゜のピークの間にはピークを有さず、更に26.3°にピークを有さず、かつ一次粒子の平均粒子サイズが0.25μm以下のチタニルフタロシアニン結晶を含有してなる。
ここでまず、本発明で用いられる特定の結晶型を有するチタニルフタロシアニン結晶の合成方法について述べる。
次に、結晶変換方法について述べる。
本発明者らが観察したところによれば、前述の不定形チタニルフタロシアニン(低結晶性チタニルフタロシアニン)は、一次粒径が0.1μm以下(そのほとんどが0.01〜0.05μm程度)であるが(図10参照)、結晶成長と共に結晶型が変換されることが分かった。通常、この種の結晶変換においては、原料の残存をおそれて充分な結晶変換時間を確保し、結晶変換が十二分に行なわれた後に、濾過を行ない、所望の結晶型を有するチタニルフタロシアニン結晶を得ている。このため、原料として充分に小さな一次粒子を有する原料を用いているにもかかわらず、結晶変換後の結晶では一次粒子の大きな結晶(概ね0.3〜0.5μm)が得られてしまう(図11参照)。
次に分散液の作製方法について述べる。
続いて、本発明に用いられる電子写真感光体について、図面を用いて詳しく説明する。
式中、R1、R2及びR3はそれぞれ独立して置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子、R4は水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基、R5及びR6は置換もしくは無置換のアリール基、o、p及びqはそれぞれ独立して0〜4の整数、k及びjは組成を表し、0.1≦k≦1、0≦j≦0.9、nは繰り返し単位数を表し5〜5000の整数である。Xは脂肪族の2価基、環状脂肪族の2価基、または下記一般式で表される2価基を表す。尚、(I)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
(II)式式中、R7及びR8は置換もしくは無置換のアリール基、Ar1、Ar2及びAr3は同一又は異なるアリレン基を表す。X,k,jおよびnは、(I)式の場合と同じである。尚、
(II)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
式中、R9及びR10は置換もしくは無置換のアリール基、Ar4、Ar5及びAr6は同一又は異なるアリレン基を表す。X,k,jおよびnは、(I)式の場合と同じである。尚、(III)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
(IV)式中、R11及びR12は置換もしくは無置換のアリール基、Ar7、Ar8及びAr9は同一又は異なるアリレン基、pは1〜5の整数を表す。X,k,jおよびnは、(I)式の場合と同じである。尚、(IV)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
(V)式中、R13及びR14は置換もしくは無置換のアリール基、Ar10、Ar11及びAr12は同一又は異なるアリレン基、X1及びX2は置換もしくは無置換のエチレン基、又は置換もしくは無置換のビニレン基を表す。X,k,jおよびnは、(I)式の場合と同じである。尚、(V)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
(VI)式中、R15、R16、R17及びR18は置換もしくは無置換のアリール基、Ar13、Ar14、Ar15及びAr16は同一又は異なるアリレン基、Y1、Y2及びY3は単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表し、同一であっても異なってもよい。X,k,jおよびnは、(V)式の場合と同じである。尚、(I)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
(VII)式中、R19及びR20は水素原子、置換もしくは無置換のアリール基を表し、R19とR20は環を形成していてもよい。Ar17、Ar18及びAr19は同一又は異なるアリレン基を表す。X,k,jおよびnは、(I)式の場合と同じである。尚、(VII)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
(VIII)式中、R21は置換もしくは無置換のアリール基、Ar20、Ar21、Ar22及びAr23は同一又は異なるアリレン基を表す。X,k,jおよびnは、(I)式の場合と同じである。尚、(VIII)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
(IX)式中、R22、R23、R24及びR25は置換もしくは無置換のアリール基、Ar24、Ar25、Ar26、Ar27及びAr28は同一又は異なるアリレン基を表す。X,k,jおよびnは、(I)式の場合と同じである。尚、(IX)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
(X)式中、R26及びR27は置換もしくは無置換のアリール基、Ar29、Ar30及びAr31は同一又は異なるアリレン基を表す。X,k,jおよびnは、(I)式の場合と同じである。尚、(X)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
引用文献1に準じて、顔料を作製した。即ち、1,3−ジイミノイソインドリン29.2gとスルホラン200mlを混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド20.4gを滴下する。滴下終了後、徐々に180℃まで昇温し、反応温度を170℃〜180℃の間に保ちながら5時間撹拌して反応を行なった。反応終了後、放冷した後析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、つぎにメタノールで数回洗浄し、さらに80℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを20倍量の濃硫酸に溶解し、100倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶を濾過、ついで洗浄液が中性になるまでイオン交換水(pH:7.0、比伝導度:1.0μS/cm)による水洗いを繰り返し(洗浄後のイオン交換水のpH値は6.8、比伝導度は2.6μS/cmであった)、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキ(水ペースト)を得た。得られたこのウェットケーキ(水ペースト)40gをテトラヒドロフラン200gに投入し、4時間攪拌を行なった後、濾過を行ない、乾燥して、チタニルフタロシアニン粉末を得た(顔料1とする)。
X線管球:Cu
電圧:50kV
電流:30mA
走査速度:2°/分
走査範囲:3°〜40°
時定数:2秒
特許文献11、実施例1に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、先の比較合成例1で作製したウェットケーキを乾燥し、乾燥物1gをポリエチレングリコール50gに加え、100gのガラスビーズと共に、サンドミルを行なった。結晶転移後、希硫酸、水酸化アンモニウム水溶液で順次洗浄し、乾燥して顔料を得た(顔料2とする)。比較合成例2の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
特許文献12、製造例1に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、先の比較合成例1で作製したウェットケーキを乾燥し、乾燥物1gをイオン交換水10gとモノクロルベンゼン1gの混合溶媒中で1時間撹拌(50℃)した後、メタノールとイオン交換水で洗浄し、乾燥して顔料を得た(顔料3とする)。比較合成例3の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
特許文献13の製造例に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、フタロジニトリル9.8gと1−クロロナフタレン75mlを撹拌混合し、窒素気流下で四塩化チタン2.2mlを滴下する。滴下終了後、徐々に200℃まで昇温し、反応温度を200℃〜220℃の間に保ちながら3時間撹拌して反応を行なった。反応終了後、室温で放冷し130℃になったところ熱時濾過し、次いで1−クロロナフタレンで粉体が青色になるまで洗浄し、次にメタノールで数回洗浄し、さらに80℃の熱水で数回洗浄した後、乾燥し顔料を得た(顔料4とする)。比較合成例4の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
特許文献14、合成例1に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、α型チアニルフタロシアニン5部を食塩10gおよびアセトフェノン5gと共にサンドグラインダーにて100℃にて10時間結晶変換処理を行なった。これをイオン交換水及びメタノールで洗浄し、希硫酸水溶液で精製し、イオン交換水で、その洗液が中性になるまで洗浄した後、乾燥して顔料を得た(顔料5とする)。比較合成例5の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
特許文献15、実施例1に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、O−フタロジニトリル20.4部、四塩化チタン7.6部をキノリン50部中で200℃にて2時間加熱反応後、水蒸気蒸留で溶媒を除き、2%塩酸、続いて2%水酸化ナトリウム水溶液で精製し、メタノール、N,N−ジメチルホルムアミドで洗浄後、乾燥し、チタニルフタロシアニンを得た。このチタニルフタロシアニン2部を5℃の98%硫酸40部の中に少しずつ溶解し、その混合物を約1時間、5℃以下の温度を保ちながら攪拌する。続いてこの混合物を高速攪拌した400部の氷水中に、ゆっくりと注入し、析出した結晶を濾過する。結晶が中性となるまで蒸留水で洗浄し、ウエットケーキを得る。そのケーキをTHF100部中で約5時間攪拌を行ない、濾過し、残渣をTHFにより洗浄し、乾燥後、顔料を得た(顔料6とする)。比較合成例6の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
特許文献16、合成例2に記載の方法に準じて、顔料を作製した。すなわち、先の比較合成例1で作製したウェットケーキ10部を塩化ナトリウム15部とジエチレングリコール7部に混合し、80℃の加熱下で自動乳鉢により60時間ミリング処理を行なった。次に、この処理物に含まれる塩化ナトリウムとジエチレングリコールを完全に除去するために充分な水洗を行なった。これを減圧乾燥した後にシクロヘキサノン200部と直径1mmのガラスビーズを加えて、30分間サンドミルにより処理を行ない、顔料を得た(顔料7とする)。比較合成例7の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
特許文献4のチタニルフタロシアニン結晶体の製造方法に準じて、顔料を作製した。即ち、1,3−ジイミノイソインドリン58g、テトラブトキシチタン51gをα−クロロナフタレン300mL中で210℃にて5時間反応後、α−クロロナフタレン、ジメチルホルムアミド(DMF)の順で洗浄した。その後、熱DMF、熱水、メタノールで洗浄、乾燥して50gのチタニルフタロシアニンを得た。チタニルフタロシアニン4gを0℃に冷却した濃硫酸400g中に加え、引き続き0℃、1時間撹拌した。フタロシアニンが完全に溶解したことを確認した後、0℃に冷却した水800mL/トルエン800mL混合液中に添加した。室温で2時間撹拌後、析出したフタロシアニン混晶体を混合液より濾別し、メタノール、水の順で洗浄した。洗浄水の中性を確認した後、洗浄水よりフタロシアニン混晶体を濾別し、乾燥して、2.9gのチタニルフタロシアニン混晶体を得た。比較合成例8の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
比較合成例1の方法に従って、チタニルフタロシアニン顔料の水ペーストを合成し、次のように結晶変換を行ない、比較合成例1よりも一次粒子サイズの小さなフタロシアニン結晶を得た。
合成例1と同じ条件で、攪拌時間を30分に変更した以外は、合成例1と同様に結晶変換を行い、チタニルフタロシアニン結晶を得た(顔料10とする)。
合成例1と同じ条件で、攪拌時間を40分に変更した以外は、合成例1と同様に結晶変換を行い、チタニルフタロシアニン結晶を得た(顔料11とする)。
比較合成例1で作製した顔料1を下記組成の処方にて、下記に示す条件にて分散を行い電荷発生層用塗工液として、分散液を作製した。
ポリビニルブチラール(積水化学製:BX−1) 10部
2−ブタノン 280部
市販のビーズミル分散機に直径0.5mmのPSZボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した2−ブタノンおよび顔料を全て投入し、ローター回転数1200r.p.m.にて30分間分散を行ない、分散液を作製した(分散液1とする)。
分散液作製例1で使用した顔料1に変えて、それぞれ比較合成例2〜8および合成例1〜3で作製した顔料2〜11を使用して、分散液作製例1と同じ条件にて分散液を作製した(顔料番号に対応して、それぞれ分散液2〜11とする)。
分散液作製例1で作製した分散液1を、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−1−CS(有効孔径1μm)を用いて、濾過を行なった。濾過に際しては、ポンプを使用し、加圧状態で濾過を行い、濾液を得た(分散液12とする)。
分散液作製例10で使用したフィルターを、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−3−CS(有効孔径3μm)に変えた以外は、分散液作製例10と同様に加圧濾過を行ない分散液を作製した(分散液13とする)。
分散液作製例12で使用したフィルターを、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−5−CS(有効孔径5μm)に変えた以外は、分散液作製例12と同様に加圧濾過を行ない分散液を作製した(分散液14とする)。
分散液作製例1における分散条件を下記の通り変更して、分散を行った(分散液15とする)。ローター回転数:1000r.p.m.にて20分間分散を行った。
分散液作製例15で作製した分散液をアドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−1−CS(有効孔径1μm)を用いて、濾過を行なった。濾過に際しては、ポンプを使用し、加圧状態で濾過を行なった。濾過の途中でフィルターが目詰まりを起こして、全ての分散液を濾過することが出来なかった。このため以下の評価は実施しなかった。
直径60mmのアルミニウムシリンダー(JIS1050)に、下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、順次塗布・乾燥し、3.5μmの下引き層、電荷発生層、28μmの電荷輸送層を形成し、積層感光体を作製した(感光体1とする)。なお、電荷発生層の膜厚は、780nmにおける電荷発生層の透過率が20%になるように調整した。電荷発生層の透過率は、下記組成の電荷発生層塗工液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けたアルミシリンダーに感光体作製と同じ条件で塗工を行ない、比較対照を電荷発生層を塗工していないポリエチレンテレフタレートフィルムとし、市販の分光光度計(島津:UV−3100)にて、780nmの透過率を評価した。
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製) 70部
アルキッド樹脂 15部
(ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製)
メラミン樹脂 10部
(スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製)
2−ブタノン 100部
◎電荷発生層塗工液
先に作製した分散液1を用いた。
ポリカーボネート(TS2050:帝人化成社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
(感光体作製例2〜15)
感光体作製例1で使用した電荷発生層塗工液(分散液1)をそれぞれ、分散液2〜15に変更した以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した。なお、電荷発生層の膜厚は、感光体作製例1と同様に、すべての塗工液を用いた場合に780nmの透過率が20%になるように調整した。
特許文献2、実施例1に準じて下記の通りに感光体を作製した。
フタロジニトリル50gと四塩化チタン22.5g及びα−クロロナフタレン630mlの混合物をN2気流中240〜250℃で4時間加熱、攪拌して反応を行った。生成物をろ過し、得られたジクロロチタニウムフタロシアニンと濃アンモニア水380mlの混合物を1時間加熱還流した。生成物をソックスレーを用いてアセトン洗浄し、22gのオキシチタニウムフタロムシアニンを得た(顔料10とする)。顔料10の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
感光体作製例と同じ支持体上に、下記組成の散乱防止導電層用塗工液、下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を塗布、乾燥して、18μmの散乱防止導電層、1μmの下引き層、0.15μmの電荷発生層、26μmの電荷輸送層を形成し、感光体を作製した。
導電性顔料 10部
(酸化スズコート処理 酸化チタン)
(商品名:クロノスECT−62、チタン工業製)
抵抗調節用顔料 酸化チタン 10部
(商品名:タイトーンSR−1T、堺化学製)
結着樹脂 フェノール樹脂 10部
(商品名:J−325、大日本インキ製)
表面粗さ付与剤 球状シリコン樹脂粉末 1.5部
(商品名:トスパール120、東芝シリコン製)
溶剤(メタノール/メチルセロソルブ=1/1) 20部
以上の材料より構成される散乱防止導電層を支持体上に浸漬法で塗布し、140℃、30分熱硬化して18μmの散乱防止導電層を形成した。
ポリアミド 5部
(商品名:アラミンCM−8000、東レ製)
メタノール 95部
以上の材料より構成される下引き層を、散乱防止導電層上に浸漬法で塗布し、1μmの下引層をもうけた。
前記合成剤にて合成したオキシチタニウムフタロシアニン(顔料10) 10部
ポリビニルブチラール樹脂 4部
(商品名:エスレックBX−1、積水化学製)
シクロヘキサノン 200部
テトラヒドロフラン 400部
以上の材料より構成される電荷発生層を、下引層上に浸漬法で塗布し、0.15μmの電荷発生層を形成した。
下記構造式のスチルベン化合物 10部
(三菱ガス化学製)
モノクロルベンゼン 45部
ジクロロメタン 15部
以上の材料より構成される電荷輸送層を、電荷発生層上に浸漬法で塗布し、28μmの電荷輸送層を形成した。
以上のように作製した感光体作製例1〜16の電子写真感光体を図7に示す画像形成装置に搭載し、スコロトロン方式の帯電部材を用いて下記の帯電条件にて帯電を行い、画像露光光源としてLED(780nm)を用い、これをガラス基板上にアレイ状に配置し(感光体長手方向)、集束レンズアレイを介して感光体表面に書き込みを行った(書き込みビーム径は40μm)。現像には2成分現像(体積平均粒径が6.5μmのトナー)を行い、転写部材として転写ベルトを用い、除電光には780nmのLEDを用い、感光体全面に光照射を行い、除電を行った。書き込み率6%のチャートを用い、連続5万枚印刷を行った(試験環境は、22℃−55%RHである)。
放電電圧:−6.0kV
グリッド電圧:−920V(感光体の未露光部表面電位は、−900V)
現像バイアス:−650V
帯電条件2:
放電電圧:−5.8kV
グリッド電圧:−780V(感光体の未露光部表面電位は、−750V)
現像バイアス:−500V
なお、画像評価は5万枚印刷後に、下記3つの評価を実施した。
白ベタ画像を出力し、地肌部に発生する黒点の数、大きさからランク評価を実施した。
ハーフトーン画像(直径40μmの1ドット画像)を形成し、ドット形成状態を観察した(ドットの散り具合やドット再現性)。
ドットの周辺(エッジ)部分の鮮鋭性に関して評価した。
(実施例6〜8、参考例9、10および比較例28〜38)
以上のように作製した感光体作製例1〜16の電子写真感光体を図7に示す画像形成装置に搭載し、接触方式の帯電部材(直径18mmの帯電ローラー)を用いて下記帯電条件にて感光体表面が−880Vになるように帯電を行い、画像露光光源としてLED(780nm)を用い、これをガラス基板上にアレイ状に配置し(感光体長手方向)、集束レンズアレイを介して感光体表面に書き込みを行った(書き込みビーム径は40μm)。現像には2成分現像(体積平均粒径が6.5μmのトナー)を行い、転写部材として転写ベルトを用い、除電光には780nmのLEDを用い、感光体全面に光照射を行い、除電を行った。書き込み率6%のチャートを用い、連続5万枚印刷を行った(試験環境は、22℃−55%RHである)。
DCバイアス:−1580V
なお、画像評価は5万枚印刷後に、下記3つの評価を実施した。
白ベタ画像を出力し、地肌部に発生する黒点の数、大きさからランク評価を実施した。
ハーフトーン画像(直径40μmの1ドット画像)を形成し、ドット形成状態を観察した(ドットの散り具合やドット再現性)。
ドットの周辺(エッジ)部分の鮮鋭性に関して評価した。
実施例1において、書き込みビーム径を50μmに変更した以外は、実施例1と同様に評価を行った。その結果、実施例1の場合よりも、ドット形成状態が悪かった(散り気味であった)。
実施例1において、通紙試験に使用したチャートを書き込み率1%のチャートに変更し、連続5万枚の印刷を行った。この際、図3に示す画像形成装置の現像部位における感光体表面電位と、転写直後の感光体表面電位を計測するため、表面電位計をセット出来るように改造を行った。
実施例12において、転写後の感光体非書き込み部の電位が−80Vになるように調整した以外は、実施例12と同様に試験を行った。結果を表6に示す。
実施例12において、転写後の感光体非書き込み部の電位が0Vになるように調整した以外は、実施例12と同様に試験を行った。結果を表6に示す。
実施例12において、転写後の感光体非書き込み部の電位が+70Vになるように調整した以外は、実施例12と同様に試験を行った。結果を表6に示す。
実施例12において、転写後の感光体非書き込み部の電位が+150Vになるように調整した以外は、実施例12と同様に試験を行った。結果を表6に示す。
実施例12において、除電部材を除電ランプから、導電性ブラシ(アースに接続)に変更した以外は、実施例12と同様に試験を行った。結果を表6に示す。
感光体作製例9における電荷輸送層塗工液を以下の組成のものに変更した以外は、感光体作製例9と同様に感光体を作製した。
下記組成の高分子電荷輸送物質 10部
(重量平均分子量:約135000)
(感光体作製例18)
感光体作製例9における電荷輸送層の膜厚を23μmとし、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液を塗布乾燥し、5μmの保護層を設けた以外は感光体作製例9と同様に感光体を作製した。
ポリカーボネート(TS2050:帝人化成社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
(比抵抗:2.5×1012Ω・cm、平均一次粒径:0.4μm)
シクロヘキサノン 500部
テトラヒドロフラン 150部
(感光体作製例19)
感光体作製例18における保護層塗工液中のアルミナ微粒子を以下のものに変更した以外は、感光体作製例18と同様に感光体を作製した。
(比抵抗:1.5×1010Ω・cm、平均一次粒径:0.5μm)
(感光体作製例20)
感光体作製例18における保護層塗工液中のアルミナ微粒子を以下のものに変更した以外は、感光体作製例18と同様に感光体を作製した。
(比抵抗:106Ω・cm、平均1次粒径0.4μm)
(感光体作製例21)
感光体作製例18における保護層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例18と同様に電子写真感光体を作製した。
下記構造式の高分子電荷輸送物質 17部
(重量平均分子量:約135000)
(比抵抗:2.5×1012Ω・cm、平均一次粒径:0.4μm)
シクロヘキサノン 500部
テトラヒドロフラン 150部
(感光体作製例22)
感光体作製例18における保護層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例18と同様に電子写真感光体を作製した。
メチルトリメトキシシラン 100部
3%酢酸 20部
下記構造の電荷輸送性化合物 35部
硬化剤(ジブチル錫アセテート) 1部
2−プロパノール 200部
(感光体作製例23)
感光体作製例18における保護層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例18と同様に電子写真感光体を作製した。
メチルトリメトキシシラン 100部
3%酢酸 20部
下記構造の電荷輸送性化合物 35部
酸化防止剤(サノール LS2626:三共化学社製) 1部
ポリカルボン酸化合物 BYK P104:ビックケミー社製 0.4部
硬化剤(ジブチル錫アセテート) 1部
2−プロパノール 200部
(感光体作製例24)
感光体作製例9におけるアルミニウムシリンダー(JIS1050)を以下の陽極酸化皮膜処理を行ない、次いで下引き層を設けずに、感光体作製例9と同様に電荷発生層、電荷輸送層を設け、感光体を作製した。
支持体表面の鏡面研磨仕上げを行ない、脱脂洗浄、水洗浄を行なった後、液温20℃、硫酸15vol%の電解浴に浸し、電解電圧15Vにて30分間陽極酸化皮膜処理を行なった。更に、水洗浄を行なった後、7%の酢酸ニッケル水溶液(50℃)にて封孔処理を行なった。その後純水による洗浄を経て、7μmの陽極酸化皮膜が形成された支持体を得た。
以上のように感光体作製例18〜24で作製した電子写真感光体を図7に示す画像形成装置に搭載し、スコロトロン方式の帯電部材を用いて下記の帯電条件にて帯電を行い、画像露光光源としてLED(780nm)を用い、これをガラス基板上にアレイ状に配置し(感光体長手方向)、集束レンズアレイを介して感光体表面に書き込みを行った(書き込みビーム径は40μm)。現像には2成分現像(体積平均粒径が6.5μmのトナー)を行い、転写部材として転写ベルトを用い、除電光には780nmのLEDを用い、感光体全面に光照射を行い除電を行った。書き込み率6%のチャートを用い、連続5万枚印刷を行った(試験環境は、22℃−55%RHである)。
放電電圧:−6.0kV
グリッド電圧:−920V(感光体の未露光部表面電位は、−900V)
現像バイアス:−650V
なお、画像評価は5万枚印刷後に、下記3つの評価を実施した。
白ベタ画像を出力し、地肌部に発生する黒点の数、大きさからランク評価を実施した。
ハーフトーン画像(直径40μmの1ドット画像)を形成し、ドット形成状態を観察した(ドットの散り具合やドット再現性)。
ドットの周辺(エッジ)部分の鮮鋭性に関して評価した。
感光体作製例1のアルミシリンダーを直径30mmのものに変え、感光体作製例1と同じ組成の感光体を作製した。
感光体作製例4のアルミシリンダーを直径30mmのものに変え、感光体作製例4と同じ組成の感光体を作製した。
感光体作製例5のアルミシリンダーを直径30mmのものに変え、感光体作製例5と同じ組成の感光体を作製した。
感光体作製例8のアルミシリンダーを直径30mmのものに変え、感光体作製例8と同じ組成の感光体を作製した。
感光体作製例9のアルミシリンダーを直径30mmのものに変え、感光体作製例9と同じ組成の感光体を作製した。
感光体作製例12のアルミシリンダーを直径30mmのものに変え、感光体作製例12と同じ組成の感光体を作製した。
以上のように作製した感光体作製例25〜30の感光体を、帯電部材(スコロトロン帯電)と共に、図9に示すような1つの画像形成装置用プロセスカートリッジに装着し、更に図8に示すフルカラー画像形成装置に搭載した。4つの画像形成要素では、帯電部材としてスコロトロン方式の帯電部材により感光体表面電位が−900Vになるように帯電を行い、画像露光光源としてLED(780nm)を用い、これをガラス基板上にアレイ状に配置し(感光体長手方向)、集束レンズアレイを介して感光体表面に書き込みを行った(書き込みビーム径は40μm)。現像には2成分現像(体積平均粒径が6.5μmのトナー)を行い、転写部材として転写ベルトを用い、除電光には780nmのLEDを用い、感光体全面に光照射を行い除電を行った。書き込み率6%のチャートを用い、連続3万枚印刷を行った(試験環境は、22℃−55%RHである)。
白ベタ画像を出力し、地肌部に発生する黒点の数、大きさからランク評価を実施した。
ハーフトーン画像(直径40μmの1ドット画像)を形成し、ドット形成状態を観察した(ドットの散り具合やドット再現性)。
感光体初期状態と3万枚ランニング後に、同じフルカラー画像を出力し、色再現性の評価を試みた。
(比較合成例9)
比較合成例1における結晶変換溶媒を塩化メチレンから2−ブタノンに変更した以外は、比較合成例1と同様に処理を行ない、チタニルフタロシアニン結晶を得た。
比較合成例1で得られた顔料(最低角7.3°)に特許文献18に記載の顔料(最大回折ピークを7.5°に有する)と同様に作製したものを3重量%添加し、乳鉢で混合して、先程と同様にX線回折スペクトルを測定した。測定例1のX線回折スペクトルを図21に示す。
比較合成例9で得られた顔料(最低角7.5°)に特許文献18に記載の顔料(最大回折ピークを7.5°に有する)と同様に作製したものを3重量%添加し、乳鉢で混合して、先程と同様にX線回折スペクトルを測定した。測定例2のX線回折スペクトルを図22に示す。
2 除電ランプ
3 帯電チャージャー
4 LED
5 集束レンズアレイ
6 現像ユニット
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャー
11 分離チャージャー
12 分離爪
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
16Y、16M、16C、16K 感光体
17Y、17M、17C、17K 帯電部材
18Y、18M、18C、18K LED書き込み手段
19Y、19M、19C、19K 現像部材
20Y、20M、20C、20K クリーニング部材
21Y、21M、21C、21K 転写ブラシ
22 転写搬送ベルト
23 レジストローラ
24 定着装置
25Y、25M、25C、25K 画像形成要素
26 転写紙
31 導電性支持体
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
39 保護層
101 感光体
102 帯電部材
103 書き込み部材
104 現像手段
105 転写体
106 転写手段
107 クリ−ニング手段
108 除電手段
Claims (20)
- 導電性支持体上に、電荷輸送層と、電荷発生物質としてチタニルフタロシアニン結晶を含有する電荷発生層とを有する電子写真感光体、前記電子写真感光体に30V/μm以上の電界強度を印加して帯電させる帯電手段及び該帯電された電子写真感光体に発光ダイオード(LED)を用いて書き込み光を照射して静電潜像を形成する書き込み手段、該静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する現像手段及び該トナー像を被転写体に転写する転写手段を備えた画像形成装置において、
前記チタニルフタロシアニン結晶は、CuKα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、27.2゜に最大回折ピークを有し、9.4゜、9.6゜及び24.0゜に主要なピークを有し、最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、7.3°のピークと9.4゜のピークとの間及び26.3°にピークを有しておらず、一次粒子の平均粒子サイズが0.25μm以下であり、
前記チタニルフタロシアニン結晶は、CuKαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも7.0〜7.5゜に最大回折ピークを有し、該回折ピークの半値巾が1゜以上であり、一次粒子の平均粒子サイズが0.1μm以下である不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンを、一次粒子の平均粒子サイズが0.25μm以下に成長するまで結晶変換するように、水の存在下で有機溶媒と共に撹拌した後、分別濾過することにより調製されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記チタニルフタロシアニン結晶は、ハロゲン化物を含まない原材料を使用して調製されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記不定形チタニルフタロシアニンは、アシッドペースト法により合成した後、イオン交換水で洗浄することにより調製されており、
該イオン交換水で洗浄した洗液は、pHが6以上8以下である、及び/又は、比伝導度が8μS/cm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記有機溶媒の重量は、前記不定形チタニルフタロシアニン又は低結晶性チタニルフタロシアニンの重量の30倍量以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記電荷輸送層は、トリアリールアミン構造を主鎖及び/又は側鎖に含むポリカーボネートを含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体は、前記電荷輸送層上に保護層を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記保護層は、比抵抗が1010Ω・cm以上の無機顔料あるいは金属酸化物を含有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記保護層は、高分子電荷輸送物質を含有することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。
- 前記保護層は、架橋構造を有するバインダー樹脂を含有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記バインダー樹脂は、電荷輸送部位を有することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記導電性支持体の表面は、陽極酸化皮膜処理されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体の形状は、ドラム状であり、
前記発光ダイオード(LED)は、前記電子写真感光体の長手方向にアレイ状に配置されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記書き込み光のビーム径が40μm以下であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は、前記トナー像を前記被転写体に直接転写することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体上の前記静電潜像が形成されていない非書き込み部における前記トナー像が前記被転写体に転写された後の表面電位の絶対値は、100V以下であることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体上の前記静電潜像が形成されていない非書き込み部における前記トナー像が前記被転写体に転写された後の表面電位は、前記帯電手段により帯電された極性の逆極性であることを特徴とする請求項14又は15に記載の画像形成装置。
- 光除電機構を用いないことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 少なくとも前記帯電手段、前記書き込み手段、前記現像手段、前記転写手段及び前記電子写真感光体からなる画像形成要素が複数配列されていることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段は、前記電子写真感光体に交流重畳電圧を印加して帯電させることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体と、前記帯電手段、前記書き込み手段、前記現像手段及びクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とが一体となり、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジが搭載されていることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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