JP4561582B2 - Organic photoreceptor, process cartridge, image forming method and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式の画像形成に用いる有機感光体及び該有機感光体を用いたプロセスカートリッジ、画像形成方法、画像形成装置に関し、更に詳しくは、複写機やプリンターの分野で用いられる電子写真方式の画像形成に用いる有機感光体及び該有機感光体を用いたプロセスカートリッジ、画像形成方法、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an organic photoreceptor used for electrophotographic image formation, a process cartridge using the organic photoreceptor, an image forming method, and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to electrophotography used in the fields of copying machines and printers. The present invention relates to an organic photoreceptor used for image formation of a system, a process cartridge using the organic photoreceptor, an image forming method, and an image forming apparatus.
近年、印刷分野やカラー印刷の分野において、電子写真方式の複写機やプリンタを使用される機会が増加している。該印刷分野やカラー印刷の分野においては、高画質のデジタルのモノクロ画像或いはカラー画像を求める傾向が強い。このような要求に対し、露光光源の露光ビームを小さくし、高精細のデジタル画像を形成することが提案されている(特許文献1)。しかしながら、該半導体レーザ等の露光ビームを小さく絞りこみ、有機感光体上に細密のドット露光によるドット潜像を形成しても、最終的に得られる電子写真画像は、十分な高画質を達成し得ていないのが現状である。 In recent years, there are increasing opportunities to use electrophotographic copying machines and printers in the fields of printing and color printing. In the fields of printing and color printing, there is a strong tendency to demand high-quality digital monochrome images or color images. In response to such demands, it has been proposed to reduce the exposure beam of the exposure light source and form a high-definition digital image (Patent Document 1). However, even if the exposure beam of the semiconductor laser or the like is narrowed down to form a dot latent image by fine dot exposure on the organic photoreceptor, the finally obtained electrophotographic image achieves sufficient high image quality. The current situation is that we have not obtained it.
それらの原因の1つとして、半導体レーザ光等を用いて、有機感光体上に細密なドット潜像を形成しても、該ドット潜像をトナー像として、正確に再現し得ないことが挙げられる。即ち、有機感光体の表面特性がミクロ単位での均一性に乏しく、半導体レーザ等で形成されたドット潜像が潜像のサイズより小さいトナー像として再現されたり、又、より大きいトナー像として再現されたりして、ミクロで均一なトナー画像が形成できていないことや、有機感光体上に形成されたトナー画像が転写媒体(紙等の転写材や中間転写体等)へ十分に転写されず、転写中抜け(以後、単に中抜けと記す)の発生や画像濃度の低下と云った問題を発生しやすい。 One of the causes is that even when a fine dot latent image is formed on an organic photoreceptor using semiconductor laser light or the like, the dot latent image cannot be accurately reproduced as a toner image. It is done. That is, the surface characteristics of the organophotoreceptor are poor in micro units, and the dot latent image formed by a semiconductor laser or the like is reproduced as a toner image smaller than the size of the latent image, or reproduced as a larger toner image. The toner image formed on the organic photoreceptor is not sufficiently transferred to a transfer medium (such as a transfer material such as paper or an intermediate transfer member). In addition, problems such as the occurrence of transfer omission (hereinafter simply referred to as omission) and a decrease in image density are likely to occur.
有機感光体の表面特性を改善する方法としては、有機感光体の表面に含フッ素樹脂微粒子を含有させた有機感光体が提案されている(特許文献2)。これらの含フッ素樹脂微粒子を含有した有機感光体は、トナーフィルミング等を防止し、表面が汚染されにくい特性を有しているが、含フッ素樹脂微粒子をバインダー樹脂中にミクロなサイズで分散することが難しく、含フッ素樹脂微粒子とバインダー樹脂がミクロレベルで分離し、その結果、画像ボケが発生しやすい。又、含フッ素樹脂微粒子の表面層は耐摩耗特性が不十分であり、表面層に擦り傷が発生しやすく、この為、ハーフトーン画像に擦り傷が発生しやすい等の問題を発生している。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、半導体レーザ等の像露光光源で形成された有機感光体上のドット潜像を有機感光体上に高細密にトナー像として再現し、該再現されたトナー画像を転写媒体に忠実に転写できる有機感光体を提供することであり、有機感光体上のトナー像の転写媒体への転写性を改良し、中抜けの発生やドット画像の劣化を防止し、且つ表面層のクリーニング性を改善し、クリーニング不良の発生を防止した有機感光体を提供することであり、該有機感光体を用いたプロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to increase a dot latent image on an organic photoreceptor formed by an image exposure light source such as a semiconductor laser on the organic photoreceptor. It is to provide an organic photoreceptor that can be finely reproduced as a toner image and faithfully transfer the reproduced toner image to a transfer medium, improving transferability of the toner image on the organic photoreceptor to the transfer medium, To provide an organic photoreceptor that prevents the occurrence of voids and dot image deterioration, improves the cleaning properties of the surface layer, and prevents the occurrence of poor cleaning, and a process cartridge using the organic photoreceptor, An image forming method and an image forming apparatus are provided.
我々は上記問題点について検討を重ねた結果、半導体レーザ等の像露光光源で形成される有機感光体上のドット潜像を高細密にトナー像に形成でき、且つ該高細密に形成されたトナー像を有機感光体から転写媒体に忠実に転写し、最終的なトナー画像を得るためには、有機感光体の表面特性をミクロな単位で均一な低表面エネルギー状態にでき且つクリーニング性に優れた表面層の技術を開発することが必要であることを見出し本発明を完成した。 As a result of repeated investigations on the above problems, it is possible to form a dot latent image on an organic photoreceptor formed with an image exposure light source such as a semiconductor laser into a high-definition toner image and to form the high-definition toner. In order to faithfully transfer the image from the organic photoreceptor to the transfer medium and obtain a final toner image, the surface characteristics of the organic photoreceptor can be made uniform in a low surface energy state in micro units and excellent in cleaning properties. The present invention has been completed by finding that it is necessary to develop surface layer technology.
即ち、本発明は以下のような構成を有す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、有機感光体の表面層が低表面エネルギー成分(B成分)を末端に有するA−Bブロック共重合体(A成分(マトリックス成分)とB成分(低表面エネルギー成分)のブロック共重合体)を含有し、該ブロック共重合体のB成分の割合が5.1質量%以上、45質量%以下であり、前記マトリックス成分は架橋しており、B成分の低表面エネルギー成分は集合してドメインを形成し、海島構造を形成していることを特徴とする有機感光体。
2.前記ドメインの数平均一次粒径が1〜100nmであることを特徴とする前記1に記載の有機感光体。
3.前記表面層のドメインの密度が1×104nm2当たり1〜10000個であることを特徴とする前記1又は2に記載の有機感光体。
4.前記B成分がポリシロキサン成分であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。
5.前記A成分が重合体であり、該重合体の数平均分子量が0.5〜30万であることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の有機感光体。
6.前記ポリシロキサン成分の数平均分子量が200から20000であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の有機感光体。
7.前記A成分がポリカーボネート成分であることを特徴とする前記1〜6のいずれか1項に記載の有機感光体。
8.前記有機感光体は、導電性支持体上に中間層、電荷発生層及び電荷輸送層を有することを特徴とする前記1〜7のいずれか1項に記載の有機感光体。
9.有機感光体及び該有機感光体を帯電する帯電手段、帯電された有機感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段、該顕像化されたトナー像を有機感光体から転写媒体上に転写する転写手段、トナー像の転写後に有機感光体上に残留する電荷を除去する除電手段及び該転写後の有機感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにおいて、有機感光体の表面層が低表面エネルギー成分(B成分)を末端に有するA−Bブロック共重合体(A成分(マトリックス成分)とB成分(低表面エネルギー成分)のブロック共重合体)を含有し、該ブロック共重合体のB成分の割合が5.1質量%以上、45質量%以下であり、前記マトリックス成分は架橋しており、B成分の低表面エネルギー成分は集合してドメインを形成し、海島構造を形成している有機感光体と帯電手段、潜像形成手段、現像手段、転写媒体、除電手段及びクリーニング手段の少なくとも1つの手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に装着可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
10.有機感光体及び該有機感光体を帯電する帯電手段、帯電された有機感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段、該顕像化されたトナー像を有機感光体から転写媒体上に転写する転写媒体、該転写後の有機感光体上の電荷を除去する除電手段及び転写後の有機感光体上の残留するトナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成方法において、有機感光体の表面層が低表面エネルギー成分(B成分)を末端に有するA−Bブロック共重合体(A成分(マトリックス成分)とB成分(低表面エネルギー成分)のブロック共重合体)を含有し、該ブロック共重合体のB成分の割合が5.1質量%以上、45質量%以下であり、前記マトリックス成分は架橋しており、B成分の低表面エネルギー成分は集合してドメインを形成し、海島構造を形成している有機感光体を用いることを特徴とする画像形成方法。
11.有機感光体及び該有機感光体を帯電する帯電手段、帯電された有機感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段、該顕像化されたトナー像を有機感光体から転写媒体上に転写する転写媒体、該転写後の有機感光体上の電荷を除去する除電手段及び転写後の有機感光体上の残留するトナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置において、有機感光体の表面層が低表面エネルギー成分(B成分)を末端に有するA−Bブロック共重合体(A成分(マトリックス成分)とB成分(低表面エネルギー成分)のブロック共重合体)を含有し、該ブロック共重合体のB成分の割合が5.1質量%以上、45質量%以下であり、前記マトリックス成分は架橋しており、B成分の低表面エネルギー成分は集合してドメインを形成し、海島構造を形成している有機感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
That is, the present invention is achieved by having the following configuration.
1. A conductive support on the organic photoreceptor having a photosensitive layer, an A-B block copolymer surface layer of the organic photoreceptor has a low surface energy component (B component) to end edge (A component (matrix component) B component (low surface energy component) block copolymer), the proportion of B component of the block copolymer is 5.1 mass% or more and 45 mass% or less, and the matrix component is crosslinked. An organophotoreceptor characterized in that the low surface energy components of the B component aggregate to form a domain and form a sea-island structure.
2. 2. The organophotoreceptor according to 1 above, wherein the number average primary particle size of the domains is 1 to 100 nm.
3. 3. The organophotoreceptor according to 1 or 2 above, wherein the surface layer has a domain density of 1 to 10,000 per 1 × 10 4 nm 2 .
4). 4. The organophotoreceptor according to any one of
5). 5. The organophotoreceptor according to any one of 1 to 4, wherein the component A is a polymer, and the polymer has a number average molecular weight of 0.5 to 300,000.
6). 6. The organophotoreceptor according to any one of 1 to 5, wherein the polysiloxane component has a number average molecular weight of 200 to 20000.
7). 7. The organophotoreceptor according to any one of
8). 8. The organic photoreceptor according to any one of 1 to 7, wherein the organic photoreceptor has an intermediate layer, a charge generation layer, and a charge transport layer on a conductive support.
9. An organic photoreceptor, charging means for charging the organic photoreceptor, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged organic photoreceptor, developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image, Transfer means for transferring the visualized toner image onto the transfer medium from the organic photoreceptor, charge eliminating means for removing the charge remaining on the organic photoreceptor after the transfer of the toner image, and residual on the organic photoreceptor after the transfer In a process cartridge used in an image forming apparatus having a cleaning means for removing toner to be removed, an AB block copolymer (A component (matrix) in which the surface layer of the organic photoreceptor has a low surface energy component (B component) at its end. Component) and B component (low surface energy component), and the ratio of the B component of the block copolymer is 5.1 mass% or more and 45 mass% or less, and the matrix The component is cross-linked, the low surface energy component of the B component aggregates to form a domain, and forms an organic island with a sea-island structure and charging means, latent image forming means, developing means, transfer medium, neutralizing means And at least one of the cleaning means is integrally supported, and can be detachably attached to the image forming apparatus main body.
10. An organic photoreceptor, charging means for charging the organic photoreceptor, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged organic photoreceptor, developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image, A transfer medium for transferring the visualized toner image from the organic photoreceptor onto the transfer medium, a charge eliminating means for removing the charge on the organic photoreceptor after the transfer, and a residual toner on the organic photoreceptor after the transfer are removed. in the image forming method having a cleaning means for, a-B block copolymer surface layer of the organic photoreceptor has a low surface energy component (B component) to end edge (a component (matrix component) and B component (low surface A block copolymer) of the energy component), the ratio of the B component of the block copolymer is 5.1% by mass or more and 45% by mass or less, the matrix component is crosslinked , Low surface energy component Is an image forming method characterized by using an organic photoconductor that aggregates to form a domain to form a sea-island structure .
11. An organic photoreceptor, charging means for charging the organic photoreceptor, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged organic photoreceptor, developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image, A transfer medium for transferring the visualized toner image from the organic photoreceptor onto the transfer medium, a charge eliminating means for removing the charge on the organic photoreceptor after the transfer, and a residual toner on the organic photoreceptor after the transfer are removed. in the image forming apparatus having a cleaning means for, a-B block copolymer surface layer of the organic photoreceptor has a low surface energy component (B component) to end edge (a component (matrix component) and B component (low surface A block copolymer) of the energy component), the ratio of the B component of the block copolymer is 5.1% by mass or more and 45% by mass or less, the matrix component is crosslinked , Low surface energy component Is an image forming apparatus characterized by using an organic photoreceptor in which domains are formed to form a sea-island structure.
本発明の有機感光体及びプロセスカートリッジ、画像形成方法、画像形成装置を用いることにより、半導体レーザ等を用いたて形成したドット潜像を高細密のドット画像に形成することができ、且つ感光体から転写媒体へのトナーの転写性をよくして、中抜けやドット画像の劣化を防止し、クリーニング性を改善した電子写真画像を提供することができる。 By using the organic photoreceptor and process cartridge, image forming method, and image forming apparatus of the present invention, a dot latent image formed by using a semiconductor laser or the like can be formed into a high-definition dot image, and the photoreceptor. Therefore, it is possible to improve the transferability of toner from the toner to the transfer medium, to prevent voids and dot image deterioration, and to provide an electrophotographic image with improved cleaning properties.
本発明の有機感光体は、導電性支持体上に感光層を有する有機感光体において、有機感光体の表面層が低表面エネルギー成分(B成分)を末端に有するA−Bブロック共重合体(A成分(マトリックス成分)とB成分(低表面エネルギー成分)のブロック共重合体)を含有し、該ブロック共重合体のB成分の割合が5.1質量%以上、45質量%以下であり、前記マトリックス成分は架橋しており、B成分の低表面エネルギー成分は集合してドメインを形成し、海島構造を形成していることを特徴とする。 The organic photoreceptor of the present invention is an organic photosensitive member having a photosensitive layer on an electroconductive substrate, A-B block copolymer surface layer of the organic photoreceptor has a low surface energy component (B component) on the end edge (Block copolymer of component A (matrix component) and component B (low surface energy component)), and the proportion of component B of the block copolymer is 5.1 mass% or more and 45 mass% or less. The matrix component is cross-linked, and the low surface energy components of the B component are aggregated to form a domain to form a sea-island structure.
本発明の有機感光体は上記の構成を有することにより、半導体レーザ等を用いたて形成したドット潜像を高細密のドット画像に形成することができ、且つ感光体から転写媒体へのトナーの転写性をよくして、中抜けやドット画像の劣化を防止し、クリーニング性を改善した電子写真画像を提供することができる。 Since the organic photoreceptor of the present invention has the above-described configuration, a dot latent image formed by using a semiconductor laser or the like can be formed into a high-definition dot image, and toner from the photoreceptor to the transfer medium can be formed. It is possible to provide an electrophotographic image with improved transferability, preventing voids and dot image deterioration, and improved cleaning properties.
本発明の有機感光体は、表面層のバインダー樹脂として、マトリックス成分を構成するブロックと集合してドメインを形成する片末端に低表面エネルギー成分を有するブロックの両成分を有するブロック共重合体を用いる。 The organophotoreceptor of the present invention uses, as a binder resin for the surface layer, a block copolymer having both components of a block having a low surface energy component at one end that aggregates with a block constituting a matrix component to form a domain. .
ここで、ブロック共重合体中の低表面エネルギー成分が集合してドメインを形成するとは、ブロック共重合体のスチレンアクリル樹脂やポリカーボネート等のマトリックス成分が基質(海島構造の海領域)を形成し、マトリックス成分で形成された基質の中に、低表面エネルギー成分のポリシロキサン等が集合して、ドメインを形成し、該ドメインが該表面層中に分散している構造を示す。 Here, the low surface energy components in the block copolymer aggregate to form a domain, and the matrix components such as styrene acrylic resin and polycarbonate of the block copolymer form a substrate (sea region of sea island structure), A structure in which polysiloxane or the like having a low surface energy component gathers in a matrix formed of a matrix component to form a domain, and the domain is dispersed in the surface layer.
低表面エネルギー成分とは、低表面エネルギー状態を形成できる成分のことであり、低表面エネルギー成分のみで作製した膜の純水(20℃)に対する接触角が、マトリックス成分のみで形成した膜の純水(20℃)に対する接触角に比し、より高い特性を示すことであり、該接触角が1°以上高いことがより好ましい。 The low surface energy component is a component that can form a low surface energy state, and the contact angle of pure water (20 ° C.) of a film prepared only with the low surface energy component is pure of the film formed only with the matrix component. Compared to a contact angle with water (20 ° C.), it exhibits higher characteristics, and it is more preferable that the contact angle is 1 ° or higher.
ここで、有機感光体の接触角の測定法について記載する。 Here, a method for measuring the contact angle of the organic photoreceptor will be described.
接触角及び接触角のバラツキ測定
感光体の表面の接触角は、純水に対する接触角を全自動接触角計(CA−W型ロール特型:協和界面科学社製)を用いて23℃50%RHの環境下で測定する。水の蒸発による測定値の変化と測定の安定性を両立させる為、水滴滴下後5秒から30秒以内に測定を終了させる。測定はθ/2法による。通常の水滴量範囲内では接触角の値は変化しないが、感光体ドラムの場合軸方向に対して直角の方向からの測定とし、ドラムの曲率に対する偏差を無視するものとする為、滴下量は70μlに設定する。
Measurement of contact angle and contact angle variation The contact angle of the surface of the photoreceptor is 50 ° C. at 23 ° C. using a fully automatic contact angle meter (special CA-W roll: manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Measure under RH environment. The measurement is completed within 5 to 30 seconds after the dropping of the water droplet in order to achieve both the change in the measured value due to water evaporation and the stability of the measurement. The measurement is based on the θ / 2 method. The contact angle value does not change within the normal water droplet amount range, but in the case of a photosensitive drum, the measurement is from a direction perpendicular to the axial direction, and the deviation from the drum curvature is ignored. Set to 70 μl.
測定は、感光体の層中に添加の場合は初期の感光体について、また外部より供給塗布の場合、感光体が画像形成になじみ、感光体表面に表面エネルギー低下剤が十分に付与された時点(少なくとも1000枚以上の繰り返し画像形成後)に行う。測定個所は円筒状感光体の中央部、左右端部から5cmの位置の3カ所について、それぞれ円周方向90°づつの4カ所、計12カ所を測定し、この平均値を本発明の接触角とし、この平均値から最も大きく正又は負にずれた値をバラツキの値とする。 The measurement is based on the initial photoconductor when added to the layer of the photoconductor, or when the photoconductor is used for image formation from the outside and the surface energy reducing agent is sufficiently applied to the photoconductor surface. (After at least 1000 sheets of repeated image formation). Measurement points were measured at four locations, 90 ° in the circumferential direction, at three locations at the center and 5 cm from the left and right end portions of the cylindrical photoconductor, and the average value was determined as the contact angle of the present invention. And a value that is the largest or most negatively deviated from this average value is taken as the variation value.
又、上記マトリックス成分を形成するポリマー成分としては、ポリスチレンアクリル成分、ポリカーボネート成分、ポリエステル成分、ポリアリレート成分等一般に有機感光体のバインダー樹脂として用いられるポリマー成分が用いられる。中でも、ポリスチレンアクリル成分及びポリカーボネート成分が好ましい。 As the polymer component forming the matrix component, a polymer component generally used as a binder resin for an organic photoreceptor such as a polystyrene acrylic component, a polycarbonate component, a polyester component, a polyarylate component, or the like is used. Among these, a polystyrene acrylic component and a polycarbonate component are preferable.
一方、低表面エネルギー成分としては、ポリシロキサン成分、フッ化アルキル重合体成分、高級脂肪酸炭化水素基等が好ましく、中でも、ポリシロキサン成分が最も好ましい。 On the other hand, as the low surface energy component, a polysiloxane component, a fluorinated alkyl polymer component, a higher fatty acid hydrocarbon group and the like are preferable, and among them, the polysiloxane component is most preferable.
マトリックス成分と低表面エネルギー成分を有するバインダー樹脂の合成法としては、公知の合成法を挙げることができる。即ち、ラジカル重合の例としては、下記に示すようなアゾ基を含有するポリジメチルシロキサンを開始剤として用い、この開始剤と共にアクリルエステルやスチレン等のモノマー成分を溶媒に溶解し、ラジカル重合により、ポリスチレン−アクリルブロックとポリジメチルシロキサンのA−Bブロック共重合体(片末端(末端の片一方)にのみポリジメチルシロキサンが結合したA−Bブロック共重合体)を得ることができる。 As a synthesis method of the binder resin having a matrix component and a low surface energy component, a known synthesis method can be exemplified. That is, as an example of radical polymerization, polydimethylsiloxane containing an azo group as shown below is used as an initiator, monomer components such as acrylic ester and styrene are dissolved in a solvent together with the initiator, and radical polymerization is performed. An AB block copolymer of polystyrene-acrylic block and polydimethylsiloxane (AB block copolymer in which polydimethylsiloxane is bonded to only one end (one end)) can be obtained.
上記アゾ基を含有するポリジメチルシロキサンは、VSP0501(ポリシロキサンの数平均分子量が5000)とVSP1001(ポリシロキサンの数平均分子量が10000)の2種が市販されている(いずれもWako Pure Chemicals Ind Ltd)。 Two kinds of polydimethylsiloxane containing the azo group are commercially available, VSP0501 (number average molecular weight of polysiloxane is 5000) and VSP1001 (number average molecular weight of polysiloxane is 10,000) (both are Wako Pure Chemicals Ind Ltd). ).
又、ポリカーボネート等の縮合系ポリマーとのブロック共重合体の合成法も、公知ののブロック共重合の合成法を用いることにより、本発明に適合したポリカーボネートブロックとポリジメチルシロキサンのA−Bブロック共重合体(片末端にのみポリジメチルシロキサンが結合したA−Bブロック共重合体及び両末端にポリジメチルシロキサンが結合したB−A−Bブロック共重合体の混合物)を得ることができる。 In addition, a block copolymer with a condensation polymer such as polycarbonate is also synthesized by using a known block copolymerization synthesis method, so that the polycarbonate block and the AB block of polydimethylsiloxane can be combined. A polymer (a mixture of an AB block copolymer in which polydimethylsiloxane is bonded only to one end and a BAB block copolymer in which polydimethylsiloxane is bonded to both ends) can be obtained.
即ち、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン等のビスフェノール化合物のアルカリ溶液を用いて、ホスゲン法によりポリカーボネートオリゴマーの塩化メチレン溶液を作製し、該ポリカーボネートオリゴマーの塩化メチレン溶液と2−ベンゾイル−5−(3−ポリジメチルシロキサンプロポキシ)フェノール及び酸化防止剤4−tert−ブチルフェノール(PTBP)を混合して、更に、水酸化ナトリウム等を加えて、ポリカーボネート末端にポリジメチルシロキサンを有するブロック共重合体を作製することができる。 That is, using an alkaline solution of a bisphenol compound such as 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, a methylene chloride solution of a polycarbonate oligomer was prepared by a phosgene method. 2-Benzoyl-5- (3-polydimethylsiloxane propoxy) phenol and antioxidant 4-tert-butylphenol (PTBP) are mixed, and sodium hydroxide is added to have polydimethylsiloxane at the end of the polycarbonate. Block copolymers can be made.
上記のような合成法により、本発明に係わるマトリックス成分と低表面エネルギー成分を有するブロック共重合体を得ることができる。 By the synthesis method as described above, a block copolymer having a matrix component and a low surface energy component according to the present invention can be obtained.
上記合成法において、A成分がポリカーボネートの場合は、その後のA成分の架橋を進行させるために、ポリカーボネート成分中に、ビニル基を有するモノマー単位を存在させることが好ましい。即ち、前記2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン等のビスフェノール成分と共に、下記のようなビニル基を側鎖に有するビスフェノール成分(A成分中0.10〜10.0質量%)を併用して、用いることが好ましい。 In the above synthesis method, when the component A is a polycarbonate, it is preferable that a monomer unit having a vinyl group is present in the polycarbonate component in order to cause subsequent crosslinking of the component A. That is, with the bisphenol component such as 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, the bisphenol component having the following vinyl group in the side chain (0.10 to 10.0 mass in the component A) %) In combination.
以下に、具体的に本発明に好ましく用いられるブロック共重合体の例を挙げる。 Specific examples of the block copolymer preferably used in the present invention are given below.
表1中、Stはスチレン、MMAはメチルメタアクリレート、MAはメチルアクリレートを示す。 In Table 1, St represents styrene, MMA represents methyl methacrylate, and MA represents methyl acrylate.
表1中、ポリカーボネート(DM−VBP−1)、ポリカーボネート(Z−VBP−1)及びポリカーボネート(DM−Z−VBP−1)は下記構造のポリカーボネートを表す。又。()nのnは各成分の比率を表す。 In Table 1, polycarbonate (DM-VBP-1), polycarbonate (Z-VBP-1) and polycarbonate (DM-Z-VBP-1) represent polycarbonate having the following structure. or. () N in n represents the ratio of each component.
表1中、低表面エネルギー成分の質量比(%)とは、ブロック共重合体全質量に対する低表面エネルギー成分の質量比を示す。 In Table 1, the mass ratio (%) of the low surface energy component indicates the mass ratio of the low surface energy component to the total mass of the block copolymer.
又、表1中のブロック1〜4は低全て表面エネルギー成分が片末端にのみ結合したブロック共重合体であり、ブロック5〜7は片末端と両末端の両方の成分が確認された(NMRのデータ解析により)。 In addition, blocks 1 to 4 in Table 1 are block copolymers in which all of the low surface energy components are bonded only to one end, and blocks 5 to 7 have been confirmed to have both end and end components (NMR). Data analysis).
本発明に係わる表面層は上記低表面エネルギー成分が表面層の形成過程で集合して、1〜100nmの数平均一次粒径のドメインを形成し、スチレンアクリル樹脂成分等で形成されるマトリックス中に分散している構造を有する。該ドメイン径は、数平均一次粒径が1〜100nmが好ましい。1nm未満では、接触角の改良効果が長続きせず、表面改良効果が低下しやすい。又、100nmを超えるとミクロな状態で表面層を低表面エネルギー状態に形成できず、有機感光体から転写媒体へのトナー像の転写性が部分的に不十分となり、中抜けが発生しやすい。又、ドメイン径が100nmを超えると画像ボケや擦り傷の発生がハーフトーン画像に出現しやすい。 In the surface layer according to the present invention, the low surface energy components gather in the formation process of the surface layer to form a domain having a number average primary particle size of 1 to 100 nm, and in a matrix formed of a styrene acrylic resin component or the like. It has a distributed structure. The domain diameter is preferably a number average primary particle diameter of 1 to 100 nm. If the thickness is less than 1 nm, the effect of improving the contact angle does not last long, and the surface improvement effect tends to decrease. On the other hand, when the thickness exceeds 100 nm, the surface layer cannot be formed in a low surface energy state in a microscopic state, the transferability of the toner image from the organic photoreceptor to the transfer medium becomes partially insufficient, and the voids are likely to occur. If the domain diameter exceeds 100 nm, image blurring and scratches are likely to appear in the halftone image.
本発明のA−B成分のブロック重合体はA成分の分子量に比し、B成分の分子量は小さい方が好ましい。A成分の重合度は数平均分子量換算で0.5〜30万、B成分の数平均分子量が200〜20000が好ましく、500〜15000がより好ましい。 The AB polymer block polymer of the present invention preferably has a smaller B component molecular weight than the A component molecular weight. The polymerization degree of the component A is 0.5 to 300,000 in terms of number average molecular weight, and the number average molecular weight of the component B is preferably 200 to 20000, more preferably 500 to 15000.
本発明に係わるA−B又はB−A−B型のブロック共重合体のA成分及びB成分の数平均分子量はGPCにより測定される分子量分布測定し算出する。 The number average molecular weights of the A and B components of the AB or BAB type block copolymer according to the present invention are calculated by measuring the molecular weight distribution measured by GPC.
ここに、GPCによる樹脂の分子量の測定方法としては、測定試料0.5〜5.0mg(具体的には1mg)に対してTHFを1ml加え、マグネチックスターラーなどを用いて室温にて撹拌を行って十分に溶解させる。次いで、ポアサイズ0.45〜0.50μmのメンブランフィルターで処理した後にGPCへ注入する。 Here, as a method for measuring the molecular weight of the resin by GPC, 1 ml of THF is added to 0.5 to 5.0 mg (specifically 1 mg) of a measurement sample, and stirring is performed at room temperature using a magnetic stirrer or the like. Go and dissolve well. Subsequently, after processing with a membrane filter having a pore size of 0.45 to 0.50 μm, the solution is injected into GPC.
GPCの測定条件としては、40℃にてカラムを安定化させ、THFを毎分1mlの流速で流し、1mg/mlの濃度の試料を約100μl注入して測定する。カラムは、市販のポリスチレンジェルカラムを組み合わせて使用することが好ましい。例えば、昭和電工社製のShodex GPC KF−801,802,803,804,805,806,807の組合せや、東ソー社製のTSKgelG1000H、G2000H,G3000H,G4000H,G5000H,G6000H,G7000H,TSK guard columnの組合せなどを挙げることができる。また、検出器としては、屈折率検出器(IR検出器)またはUV検出器を用いるとよい。試料の分子量測定では、試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて作製した検量線を用いて算出する。検量線作製用のポリスチレンとしては10点程度用いるとよい。 As GPC measurement conditions, the column is stabilized at 40 ° C., THF is allowed to flow at a flow rate of 1 ml per minute, and about 100 μl of a sample having a concentration of 1 mg / ml is injected for measurement. The column is preferably used in combination with a commercially available polystyrene gel column. For example, a combination of Shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, and 807 manufactured by Showa Denko KK and TSKgel G1000H, G2000H, G3000H, G4000H, G6000H, G7000H, T7000 guard column manufactured by Tosoh Corporation Combinations can be mentioned. As a detector, a refractive index detector (IR detector) or a UV detector may be used. In the measurement of the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated using a calibration curve prepared using monodisperse polystyrene standard particles. About 10 points may be used as polystyrene for preparing a calibration curve.
又、本発明の有機感光体は、前記A成分が架橋していることを特徴とする。該A成分の架橋は表面層の造膜時にドメインの形成と同時に進行することが好ましい。即ち、片末端のポリシロキサン成分が表面層の造膜時(表面塗布液を塗布し、乾燥させる過程で)にドメインを形成すると同時に、A成分がポリアクリル系(ポリスチレンアクリル系のラジカル重合ポリマーも含む)の場合は、架橋剤にメラミンホルムアルデヒド等を表面塗布液中に混合し。加熱乾燥することにより、A成分の架橋を進行させることができる。 The organophotoreceptor of the present invention is characterized in that the component A is crosslinked. The crosslinking of the component A preferably proceeds simultaneously with the formation of the domain during the formation of the surface layer. That is, the polysiloxane component at one end forms a domain when the surface layer is formed (in the process of applying and drying the surface coating solution), and at the same time, the A component is a polyacrylic (polystyrene acrylic radical polymerization polymer). In the case of (including), melamine formaldehyde and the like are mixed into the surface coating solution. By drying by heating, crosslinking of the component A can be advanced.
一方、A成分がポリカーボネートの場合(ポリアリレート等の縮合系ポリマーも含む)は前記した側鎖にビニル基を有するモノマー単位を介して架橋を進行させるため、重合開始剤の過酸化ベンゾイル等を用いるが好ましい。これらの重合開始剤を表面層塗布液中にA−Bブロック共重合体と共に含有させ、加熱乾燥することにより、B成分がドメインを形成すると共に、A成分の架橋を進行させ、海島構造の表面層を形成することができる。 On the other hand, when the component A is a polycarbonate (including a condensation polymer such as polyarylate), since the crosslinking proceeds through the monomer unit having a vinyl group in the side chain, benzoyl peroxide as a polymerization initiator is used. Is preferred. When these polymerization initiators are contained in the surface layer coating solution together with the AB block copolymer and dried by heating, the B component forms a domain, and the crosslinking of the A component proceeds, and the surface of the sea-island structure A layer can be formed.
この際、架橋剤はA−Bブロック共重合体100質量部に対し、0.1〜10質量部が好ましい。A成分の架橋の進行と共に、A−Bブロック共重合体の分子量は飛躍的に増大し、表面層の塗布液溶媒に対して不溶(一部又は全部)の表面層を形成することができる。 Under the present circumstances, 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of AB block copolymers. As the crosslinking of the component A proceeds, the molecular weight of the AB block copolymer increases dramatically, and a surface layer that is insoluble (partially or entirely) in the coating solution solvent of the surface layer can be formed.
このようにして形成された低表面エネルギー成分(B成分)が集合してドメインを形成すると共に、A成分の架橋を進行させて、海島構造の表面層を有する有機感光体は、表面の接触角が高く(表面エネルギーが低い)、有機感光体から転写媒体へのトナー画像の転写性を向上させると共に、優れた耐摩耗特性を達成することができる。 Organic photoreceptors having a surface layer with a sea-island structure in which the low surface energy component (B component) thus formed aggregates to form a domain and cross-linking of the A component proceeds to provide a surface contact angle. Is high (surface energy is low), the transferability of the toner image from the organic photoreceptor to the transfer medium can be improved, and excellent wear resistance can be achieved.
次に、本発明の有機感光体の構成について記載する。 Next, the structure of the organic photoreceptor of the present invention will be described.
上記のようなA−B成分のブロック重合体を用いて、表面層を形成し、該表面層にB成分が集合した1〜100nmの数平均一次粒径のドメインを形成するには、A−B成分のブロック重合体のB成分の割合が0.1質量%以上、45質量%以下が好ましく、5.1質量%以上、45質量%以下がより好ましい。0.1質量%未満では、B成分が集合したドメイン構造を形成することが難しく、又、45質量%を超えた割合では、連続したマトリックス構造(海構造)が出来にくく、表面層の耐摩耗特性が劣化しやすい。 In order to form a surface layer using a block polymer of the AB component as described above, and to form a domain having a number average primary particle size of 1 to 100 nm in which the B component is aggregated on the surface layer, A- The proportion of the B component in the block polymer of the B component is preferably 0.1% by mass or more and 45% by mass or less, and more preferably 5.1% by mass or more and 45% by mass or less. If it is less than 0.1% by mass, it is difficult to form a domain structure in which B components are aggregated, and if it exceeds 45% by mass, it is difficult to form a continuous matrix structure (sea structure) and wear resistance of the surface layer. Characteristics are likely to deteriorate.
更に、B成分のポリシロキサン成分等のポリマー成分は、繰り返し構造が約10〜1000の比較的低重合度の方が好ましい。B成分のポリマー構造が大きすぎると、B成分が凝集しにくく、ドメイン構造が出来にくい。 Furthermore, the polymer component such as the B component polysiloxane component preferably has a relatively low degree of polymerization having a repeating structure of about 10 to 1,000. If the polymer structure of the B component is too large, the B component is less likely to aggregate and a domain structure is difficult to form.
又、表面層を形成するに上記A−Bブロック重合体を溶解する溶媒の選択も重要である。即ち、上記ブロック重合体のマトリックス成分に良溶媒(マトリックス成分をよく溶解する溶媒)の溶媒を選択し、表面層の塗布溶媒に用いることが好ましい。例えば、テトラヒドロフラン、トルエン等の溶媒を用いることが好ましい。 In addition, selection of a solvent that dissolves the AB block polymer is also important for forming the surface layer. That is, it is preferable to select a good solvent (a solvent that dissolves the matrix component well) as the matrix component of the block polymer and use it as the coating solvent for the surface layer. For example, it is preferable to use a solvent such as tetrahydrofuran or toluene.
このような条件で表面層を形成することにより、A成分のバインダー成分からなるマトリックス構造(海)中にB成分のドメイン構造を形成した表面層を形成することができる。 By forming the surface layer under such conditions, it is possible to form a surface layer in which the domain structure of the B component is formed in the matrix structure (sea) composed of the binder component of the A component.
本発明に係わるドメインの数平均一次粒径は、表面層の垂直方向にミクロトームで切断した断面を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(必要に応じて、写真撮影をする)、画像解析によりフェレ径の数平均径として測定される。 The number average primary particle size of the domains according to the present invention was observed by observing 100 particles randomly as primary particles by magnifying a cross section cut by a microtome in a direction perpendicular to the surface layer by a transmission electron microscope to 10,000 times ( If necessary, a photograph is taken), and the number average diameter of the ferret diameter is measured by image analysis.
又、表面層のドメイン密度も同じ断面構造の観察により行なう。 The domain density of the surface layer is also determined by observing the same cross-sectional structure.
本発明に係わる表面層のドメイン密度は、10000nm2の断面積に対し、2〜10000個のドメインが分布していることが好ましい。このような密度でドメインが存在することにより、感光体表面を低表面エネルギー状態に保つことができ、表面へのトナーフィルミングを防止し、感光体から転写媒体へのトナー画像の転写性を向上させ、中抜け等の画像欠陥を防止することができる。
The domain density of the surface layer according to the present invention is preferably such that 2 to 10000 domains are distributed with respect to a cross-sectional area of 10000
又、上記表面層以外の層構成について、以下に記載する。 Moreover, it describes below about layer structures other than the said surface layer.
本発明の有機感光体としては、有機感光体が好ましい。ここで、有機感光体とは、有機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有機感光体を意味し、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感光体を全て含有する。 As the organic photoreceptor of the present invention, an organic photoreceptor is preferred. Here, the organic photoconductor means an organic photoconductor constituted by giving an organic compound at least one of a charge generation function and a charge transport function indispensable for the configuration of the organic photoconductor. It contains all known organic photoreceptors such as a photoreceptor composed of a charge generation material or an organic charge transport material, a photoreceptor composed of a polymer complex with a charge generation function and a charge transport function.
本発明に係わる感光体の構成は、バインダー樹脂中の低表面エネルギー成分が集合した1〜100nmの数平均一次粒径のドメインを形成した海島構造の表面層を有する限り特に制限されるものではなく、例えば、以下に示すような構成が挙げられる;
1)導電性支持体上に感光層として電荷発生層および電荷輸送層を順次積層した構成;
2)導電性支持体上に感光層として電荷発生層、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)導電性支持体上に感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層を形成した構成;
4)導電性支持体上に感光層として電荷輸送層および電荷発生層を順次積層した構成;
5)上記1)〜5)の感光体の感光層上にさらに表面保護層を形成した構成。
The structure of the photoreceptor according to the present invention is not particularly limited as long as it has a surface layer having a sea-island structure in which a domain having a number average primary particle size of 1 to 100 nm in which low surface energy components in a binder resin are aggregated. For example, the following configurations may be mentioned;
1) A structure in which a charge generation layer and a charge transport layer are sequentially laminated as a photosensitive layer on a conductive support;
2) A structure in which a charge generation layer, a first charge transport layer, and a second charge transport layer are sequentially laminated as a photosensitive layer on a conductive support;
3) A structure in which a single layer containing a charge transport material and a charge generation material is formed as a photosensitive layer on a conductive support;
4) A structure in which a charge transport layer and a charge generation layer are sequentially laminated as a photosensitive layer on a conductive support;
5) A structure in which a surface protective layer is further formed on the photosensitive layer of the photoreceptors 1) to 5) above.
感光体が上記いずれの構成を有する場合であってもよい。感光体の表面層とは、感光体が空気界面と接触する層であり、導電性支持体上に単層式の感光層のみが形成されている場合は当該感光層が表面層であり、導電性支持体上に単層式または積層式感光層と表面保護層とが積層されている場合は表面保護層が最表面層である。本発明では上記2)の構成が最も好ましく用いられる。尚、本発明に係わる感光体はいずれの構成を有する場合であっても、導電性支持体上、感光層の形成に先だって、下引層が形成されていてもよい。 The photoconductor may have any of the above configurations. The surface layer of the photoreceptor is a layer in contact with the air interface. When only a single-layer photosensitive layer is formed on the conductive support, the photosensitive layer is the surface layer, and the conductive layer In the case where a single-layered or laminated photosensitive layer and a surface protective layer are laminated on the conductive support, the surface protective layer is the outermost surface layer. In the present invention, the configuration 2) is most preferably used. Note that, even if the photoreceptor according to the present invention has any configuration, an undercoat layer may be formed on the conductive support prior to the formation of the photosensitive layer.
本発明に係わる電荷輸送層とは、光露光により電荷発生層で発生した電荷キャリアを有機感光体の表面に輸送する機能を有する層を意味し、該電荷輸送機能の具体的な検出は、電荷発生層と電荷輸送層を導電性支持体上に積層し、光導伝性を検知することにより確認することができる。 The charge transport layer according to the present invention means a layer having a function of transporting charge carriers generated in the charge generation layer by light exposure to the surface of the organic photoreceptor, and the specific detection of the charge transport function is performed by This can be confirmed by laminating the generation layer and the charge transport layer on the conductive support and detecting the optical conductivity.
以下に本発明に最も好ましく用いられる上記2)の層構成を例にして具体的な感光体の構成について記載する。 A specific configuration of the photoreceptor will be described below by taking as an example the layer configuration of 2) which is most preferably used in the present invention.
導電性支持体
本発明に係わる感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状或いは円筒状の導電性支持体が用いられる。
Conductive Support As the conductive support used in the photoreceptor according to the present invention, a sheet-like or cylindrical conductive support is used.
本発明に係わる円筒状の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、円筒度が5〜40μmが好ましく、7〜30μmがより好ましい。 The cylindrical conductive support according to the present invention means a cylindrical support necessary to be able to form an endless image by rotating, and the cylindricity is preferably 5 to 40 μm, more preferably 7 to 30 μm. .
この円筒度とは、JIS規格(B0621−1984)による。即ち、円筒基体を2つの同軸の幾何学的円筒で挟んだとき、同軸2円筒の間隔が最小となる位置の半径の差で表し、本発明では該半径の差をμmで表す。円筒度の測定方法は円筒状基体の両端10mmの2点、中心部、両端と中心部の間を3等分した点の4点、計7点の真円度を測定し求める。測定器は非接触万能ロール径測定機((株)ミツトヨ製)を用いて測定できる。 This cylindricity is based on JIS standard (B0621-1984). That is, when the cylindrical substrate is sandwiched between two coaxial geometric cylinders, it is represented by the difference in radius at the position where the distance between the two coaxial cylinders is minimum. In the present invention, the difference in radius is represented by μm. The method of measuring the cylindricity is obtained by measuring the roundness of 7 points in total, that is, 2 points 10 mm on both ends of the cylindrical substrate, 4 points of the central part, and 4 points obtained by dividing the distance between the both ends. The measuring device can be measured using a non-contact universal roll diameter measuring machine (manufactured by Mitutoyo Corporation).
導電性支持体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 a material for the conductive support, 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 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無機粒子をバインダー樹脂中に分散した中間層が挙げられる。無機粒子の平均粒径は0.01〜1μmが好ましい。特に、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好ましい。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。 An intermediate layer preferably used in the present invention includes an intermediate layer in which inorganic particles are dispersed in a binder resin. The average particle size of the inorganic particles is preferably 0.01 to 1 μm. In particular, an intermediate layer in which N-type semiconductive fine particles subjected to surface treatment are dispersed in a binder is preferable. For example, an intermediate layer in which titanium oxide having an average particle diameter 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.
ここで、N型半導性粒子の判別方法について説明する。 Here, a method for discriminating N-type semiconductor particles will be described.
導電性支持体上に膜厚5μmの中間層(中間層を構成するバインダー樹脂中に粒子を50質量%分散させた分散液を用いて中間層を形成する)を形成する。該中間層に負極性に帯電させて、光減衰特性を評価する。又、正極性に帯電させて同様に光減衰特性を評価する。 An intermediate layer having a thickness of 5 μm is formed on the conductive support (the intermediate layer is formed using a dispersion in which 50% by mass of particles are dispersed in the binder resin constituting the intermediate layer). The intermediate layer is negatively charged, and the light attenuation characteristic is evaluated. In addition, the light attenuation characteristics are similarly evaluated by charging to positive polarity.
N型半導性粒子とは、上記評価で、負極性に帯電させた時の光減衰が正極性に帯電させた時の光減衰よりも大きい場合に、中間層に分散された粒子をN型半導性粒子という。 N-type semiconductive particles are particles that are dispersed in the intermediate layer in the above evaluation when the light attenuation when charged negatively is greater than the light attenuation when charged positively. It is called semiconductive particle.
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.
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 hydrophobizing surface treatments performed on the N-type semiconducting fine particles is a plurality of surface treatments, and the last surface treatment is a surface treatment with a reactive organosilicon compound. Is to do. 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 precipitating alumina, silica, or zirconia on the surface of the N-type semiconducting fine particles. 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
本発明の有機感光体の感光層構成は導電性基体上に少なくとも電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する感光層を有する。該感光層は電荷発生物質と電荷輸送物質が同一層に存在する感光層で構成されてもよいが、より好ましくは、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層(CGL)及び電荷輸送層を含有する電荷輸送層(CTL)の積層構成が好ましい。以下、該積層構成の層構成を中心に本発明の有機感光体を説明する。
Photosensitive Layer The photosensitive layer configuration of the organic photoreceptor of the present invention has a photosensitive layer containing at least a charge generating substance and a charge transporting substance on a conductive substrate. The photosensitive layer may be composed of a photosensitive layer in which the charge generation material and the charge transport material are present in the same layer, but more preferably, a charge generation layer (CGL) containing a charge generation material on a conductive support and A stacked structure of a charge transport layer (CTL) containing a charge transport layer is preferred. Hereinafter, the organic photoreceptor of the present invention will be described focusing on the layer structure of the laminated structure.
電荷発生層
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 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, CGM such as titanyl phthalocyanine having a maximum peak at a Bragg angle 2θ of 27.2 ° with respect to Cu-Kα ray and benzimidazole perylene having a maximum peak at 2θ of 12.4 has 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 a 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
前記したように、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表面層構成を適用した構成が好ましい。
Charge Transport Layer As described above, in the present invention, the charge transport layer is preferably composed of a plurality of charge transport layers, and the surface layer structure of the present invention is applied to the uppermost charge transport layer.
電荷輸送層には電荷輸送物質(CTM)及び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。 The charge transport layer contains a charge transport material (CTM) and a binder resin that disperses and forms a CTM. Other substances may contain additives such as antioxidants as necessary.
電荷輸送物質(CTM)としては公知の正孔輸送性(P型)の電荷輸送物質(CTM)を用いることが好ましい。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。特に、像露光のレーザ光の波長を吸収しない電荷輸送物質が好ましく用いられる。 As the charge transport material (CTM), a known hole transport property (P-type) charge transport material (CTM) is preferably used. For example, a triphenylamine derivative, a hydrazone compound, a styryl compound, a benzidine compound, a butadiene compound, or the like can be used. These charge transport materials are usually dissolved in a suitable binder resin to form a layer. In particular, a charge transport material that does not absorb the wavelength of laser light for image exposure is preferably used.
電荷輸送層(CTL)に用いられるバインダー樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂かを問わない。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構造のうちの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。これらの中で吸水率が小さく、CTMの分散性、電子写真特性が良好なポリカーボネート樹脂が最も好ましい。 The binder resin used for the charge transport layer (CTL) may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, polystyrene, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd resin, polycarbonate resin, silicone resin, melamine resin, and these resins A copolymer resin containing two or more of the repeating unit structures. In addition to these insulating resins, high molecular organic semiconductors such as poly-N-vinylcarbazole can be used. Of these, polycarbonate resins are most preferred because of their low water absorption and good CTM dispersibility and electrophotographic characteristics.
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50〜200質量部が好ましい。又、電荷輸送層の合計膜厚は20μm以下が好ましく、10〜16μmがより好ましい。該膜厚が20μmを超えると、電荷輸送層内での、レーザの吸収や散乱が大きくなり、鮮鋭性の低下や、残留電位の増加が発生しやすい。 The ratio of the binder resin to the charge transport material is preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. The total thickness of the charge transport layer is preferably 20 μm or less, and more preferably 10 to 16 μm. When the film thickness exceeds 20 μm, laser absorption and scattering in the charge transport layer increase, and sharpness and residual potential tend to increase.
又、本発明に係わる表面層には酸化防止剤を含有させることが好ましい。ブロック共重合体中の低表面エネルギー成分が集合しドメインを形成した海島構造の表面層に酸化防止剤を存在させることにより、表面層の劣化を防止し、転写特性の劣化やクリーニング性の劣化を防止することが出来る。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。代表的には下記の化合物群が挙げられる。 The surface layer according to the present invention preferably contains an antioxidant. The presence of an antioxidant in the surface layer of the sea-island structure in which the low surface energy components in the block copolymer are aggregated to form a domain prevents the surface layer from deteriorating, thereby degrading the transfer characteristics and cleaning properties. Can be prevented. 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. Typical examples include the following compound groups.
中間層、電荷発生層、電荷輸送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 to form layers such as intermediate layers, charge generation layers, and charge transport 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 cello Lube, 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.
次に、本発明に係わる有機感光体を用いた画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus using the organic photoreceptor according to 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
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。
An automatic document feeder that automatically conveys the document is provided above the image reading unit A. The document placed on the document 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できる。これらの像露光光源を用いて、書込みの主査方向の露光ドット径を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2500dpi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, a semiconductor laser or a light emitting diode can be used as an image exposure light source when an electrostatic latent image is formed on a photoreceptor. By using these image exposure light sources, the exposure dot diameter in the writing direction is narrowed to 10 to 80 μm, and digital exposure is performed on the organic photoreceptor, so that it is 400 dpi (dpi: the number of dots per 2.54 cm) or more. A high-resolution electrophotographic image of 2500 dpi can be obtained.
前記露光ドット径とは該露光ビーム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露光ビームの長さ(Ld:長さが最大位置で測定する)を云う。 The exposure dot diameter refers to the length of the exposure beam (Ld: measured at the maximum position) along the main scanning direction in a region where the intensity of the exposure beam is 1 / e 2 or more of the peak intensity.
用いられる光ビーム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露光ドット径とする。 The light beams used have 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 exposure dot diameter according to the present invention is used.
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
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
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 main 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 transfer body unit 7, and a feeding unit. It comprises a
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 unit 2Y is a unit that applies a uniform potential to the photosensitive drum 1Y. In the present embodiment, a corona discharge type charger 2Y is used for the photosensitive drum 1Y.
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 photosensitive drum 1Y given a uniform potential by the charger 2Y, and forms an electrostatic latent image corresponding to the yellow image. As the exposure means 3Y, the exposure means 3Y includes an LED in which light emitting elements are arranged in an array in the axial direction of the photosensitive drum 1Y and an imaging element (trade name; Selfoc lens), or A laser optical system or the like is used.
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 transfer body unit 7 includes an endless belt-like
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に当接している。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に当接する。
During the image forming process, the primary transfer roller 5Bk is always in 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に当接する。
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
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
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。
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
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。
Then, 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 turned off and do not act on the
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
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
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
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
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, and further displays, recordings, light printing, plate making and facsimiles using electrophotographic technology. 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。尚、下記文中「部」とは「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. In the following text, “part” means “part by mass”.
感光体1の作製
下記の様に感光体1を作製した。
Production of
円筒形アルミニウム支持体(直径=60mm)の表面を切削加工し、十点表面粗さRz=1.5(μm)の導電性支持体を用意した。 The surface of a cylindrical aluminum support (diameter = 60 mm) was cut to prepare a conductive support having a ten-point surface roughness Rz = 1.5 (μm).
〈中間層〉
下記中間層分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター)し、中間層塗布液を作製した。
<Intermediate layer>
The following intermediate layer dispersion was diluted twice with the same mixed solvent, and allowed to stand overnight, followed by filtration (filter; rigesh mesh 5 μm filter manufactured by Nihon Pall) to prepare an intermediate layer coating solution.
ポリアミド樹脂CM8000(東レ社製) 1部
無機粒子:酸化チタン(数平均一次粒径35nm:シリカ・アルミナ処理及びメチルハイドロジェンポリシロキサン処理の酸化チタン) 3部
メタノール 10部
を混合し、分散機としてサンドミルを用い、バッチ式で10時間の分散を行い、中間層分散液を作製した。
Polyamide resin CM8000 (manufactured by Toray Industries, Inc.) 1 part Inorganic particles: Titanium oxide (Number average
上記塗布液を用いて前記支持体上に、乾燥膜厚1.0μmとなるよう塗布した。 It apply | coated so that it might become a dry film thickness of 1.0 micrometer on the said support body using the said coating liquid.
〈電荷発生層:CGL〉
チタニルフタロシアニン顔料(Cu−Kαの特性X線回折スペクトルのブラッグ角(2θ±0.2°)において、少なくとも27.3°に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料) 24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0.5μmの電荷発生層を形成した。
<Charge generation layer: CGL>
Titanyl phthalocyanine pigment (a titanyl phthalocyanine pigment having a maximum diffraction peak at 27.3 ° in the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of the characteristic X-ray diffraction spectrum of Cu-Kα) 24 parts Polyvinyl butyral resin “ESREC BL- 1 ”(manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) 12 parts 2-butanone / cyclohexanone = 4/1 (v / v) 300 parts The above composition was mixed and dispersed using a sand mill to prepare a charge generation layer coating solution. This coating solution was applied by a dip coating method to form a charge generation layer having a dry film thickness of 0.5 μm on the intermediate layer.
〈電荷輸送層1(CTL1)〉
電荷輸送物質(4,4′−ジメチル−4″−(α−フェニルスチリル)トリフェニルアミン) 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(例示化合物AO2−1) 6部
ジクロロメタン 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1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18.0μmの電荷輸送層1を形成した。
<Charge transport layer 1 (CTL1)>
Charge transport material (4,4′-dimethyl-4 ″-(α-phenylstyryl) triphenylamine) 225 parts Polycarbonate (Z300: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) 300 parts Antioxidant (Exemplary Compound AO2-1) 6 parts Dichloromethane 2000 parts Silicon oil (KF-54: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 1 part was mixed and dissolved to prepare a charge transport
〈表面層:電荷輸送層2(CTL2)〉
電荷輸送物質(4,4′−ジメチル−4″−(α−フェニルスチリル)トリフェニルアミン) 150部
バインダー:(前記ブロック1のブロック共重合体) 300部
酸化防止剤(例示化合物AO2−1) 12部
THF:テトラヒドロフラン(1.0質量%の水分を含有) 1200部
シリコンオイル(KF−54:信越化学社製) 4部
を混合し、溶解した後、メラミン−ホルムアルデヒド(MF)樹脂を2質量部添加し、電荷輸送層塗布液2を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層1の上に円形スライドホッパ型塗布機で塗布し、110℃70分の乾燥を行い、乾燥膜厚2.0μmの電荷輸送層2を形成し、感光体1を作製した。
<Surface layer: Charge transport layer 2 (CTL2)>
Charge transport material (4,4′-dimethyl-4 ″-(α-phenylstyryl) triphenylamine) 150 parts Binder: (Block copolymer of Block 1) 300 parts Antioxidant (Exemplary Compound AO2-1) 12 parts THF: tetrahydrofuran (containing 1.0% by weight of water) 1200 parts Silicon oil (KF-54: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 4 parts are mixed and dissolved, and then 2 parts of melamine-formaldehyde (MF) resin is added. A charge transport
感光体2〜7の作製
感光体1の作製において、電荷輸送層2(CTL2)のバインダーの種類を表2のように変化させた以外は感光体1と同様にして感光体2〜7を作製した。(但し、感光体5、6、7ではメラミン−ホルムアルデヒド(MF)樹脂の代わりに過酸化ベンゾイルを用いた。)
感光体8の作製
感光体1の電荷輸送層2のブロック1に変えて、下記のグラフト共重合体(GP1)を用いた他は同様にして感光体8を作製した。
Production of
Production of
感光体9の作製
感光体1の電荷輸送層2のメラミン−ホルムアルデヒド(MF)樹脂を除いた他は同様にして感光体9を作製した。
Production of Photoreceptor 9 Photoreceptor 9 was produced in the same manner except that melamine-formaldehyde (MF) resin was removed from
これら感光体1〜9のドメイン径及びドメイン密度の測定結果は表2のような結果が得られた。
The measurement results of domain diameter and domain density of these
尚、感光体1〜7及び9に用いた各表面層にはA−Bブロック共重合体が含有されていることが、IR(赤外線)スペクトルの分析により確認された。
In addition, it was confirmed by IR (infrared) spectrum analysis that each of the surface layers used in the
又、表2中の架橋の評価は、感光体1〜9の各感光体をTHF溶媒中に25℃5時間浸積し、表面層(電荷輸送層2)が溶解せずに残存する場合は、架橋構造ができている(○)とし、表面層が溶解し、その下層が表面に出ている場合は架橋構造が不十分(×)と評価した。
The evaluation of cross-linking in Table 2 was conducted when each of the
《評価1》
〈実写評価〉
上記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8050(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)社製)に搭載し、カラー画像の評価を行った。
<<
<Live-action evaluation>
The above photoreceptor was mounted on a commercially available full-color multifunction device 8050 (manufactured by Konica Minolta Business Technologies Co., Ltd.) basically having the configuration shown in FIG. 2, and color images were evaluated.
評価条件
感光体の線速:220mm/sec
《画像評価》
上記フルカラー複合機8050に各感光体を取り付け、高温高湿(30℃、80%RH)環境でA4紙、1万枚の文字画像、白べた画像、黒べた画像、ハーフトーン画像を有するオリジナル画像の複写を行い、スタート時及び1千枚コピー毎に複写画像を取り出し、下記の画像評価を行った。
Evaluation condition Photoconductor linear velocity: 220 mm / sec
《Image evaluation》
Original image with A4 paper, 10,000 text images, white solid image, black solid image, halftone image in high temperature and high humidity (30 ° C, 80% RH) environment with each photoconductor mounted on full color multifunction device 8050 A copy image was taken out at the start and every 1,000 copies, and the following image evaluation was performed.
画像形成のその他の条件
プロセススピード:220mm/sec
現像剤:キャリア及びトナーを含有する二成分現像剤(Y、M、C、Bk共)を用いた。
Other conditions for image formation Process speed: 220 mm / sec
Developer: A two-component developer (both Y, M, C, and Bk) containing a carrier and a toner was used.
感光体のクリーニング装置:ゴム弾性のクリーニングブレードを(線荷重:18(N/m))の当接条件で用いた。 Photoconductor cleaning device: A rubber elastic cleaning blade was used under a contact condition of (linear load: 18 (N / m)).
中間転写体のクリーニング装置:ゴム弾性のクリーニングブレードを用いた。 Intermediate transfer member cleaning device: A rubber elastic cleaning blade was used.
感光体上のトナー画像の再現性(シアントナー画像で評価した)
感光体上のトナー画像を透明粘着シートに転写して評価した。
Reproducibility of toner image on photoconductor (evaluated with cyan toner image)
The toner image on the photoreceptor was transferred to a transparent adhesive sheet for evaluation.
◎:中抜けの発生が非常に少なく、ドット画像が明瞭に再現されている(良好)
○:小さな中抜けの発生があるが、ドット画像は再現されている(実用可)
×:中抜けの発生が多く、ドット画像の形状が崩れている(実用不可)
中間転写体上のトナー画像の再現性(シアントナー画像で評価した)
中間転写体上のトナー画像を透明粘着シートに転写し、該転写画像で評価した。
A: The occurrence of voids is very small, and the dot image is clearly reproduced (good)
○: There is a small void, but the dot image is reproduced (practical)
×: Many voids occur and the shape of the dot image is broken (unusable)
Reproducibility of toner image on intermediate transfer member (evaluated with cyan toner image)
The toner image on the intermediate transfer member was transferred to a transparent adhesive sheet, and the transferred image was evaluated.
◎:中抜けの発生が非常に少なく、ドット画像が明瞭に再現されている(良好)
○:小さな中抜けの発生があるが、ドット画像は再現されている(実用可)
×:中抜けの発生が多く、ドット画像の形状が崩れている(実用不可)
(クリーニング性)
上記評価の後、クリーニングブレードを交換せずに、感光体に接触するクリーニングブレードの線荷重のみを18(N/m)から9(N/m)に変更し、更に1万枚の連続コピーを行ない、クリーニング性を評価した。
A: The occurrence of voids is very small, and the dot image is clearly reproduced (good)
○: There is a small void, but the dot image is reproduced (practical)
×: Many voids occur and the shape of the dot image is broken (unusable)
(Cleanability)
After the above evaluation, without replacing the cleaning blade, only the linear load of the cleaning blade contacting the photoconductor was changed from 18 (N / m) to 9 (N / m), and 10,000 continuous copies were made. The cleaning performance was evaluated.
◎:1万枚の印刷を通して、トナーのすり抜け等のクリーニング不良の発生は全くなし(良好)
○:1万枚の印刷を通して、トナーのすり抜け等の散発的なクリーニング不良が発生したが、感光体上にトナーフィルミングは見いだせず、実用的に問題なし(実用上問題なし)
×:1万枚の印刷中に、連続的(2枚以上の)なクリーニング不良が発生するか、又は感光体上にトナーフィルミングが見られる(実用上問題あり)
接触角の測定
これら感光体1〜8の接触角を上記1万枚の複写評価の前後(スタート時(St)とエンド時(End))で測定し、表3に結果を表示した。接触角は前記した方法で測定した。
◎ Throughout the printing of 10,000 sheets, there is no occurrence of cleaning defects such as toner slipping out (good)
○: Spiral cleaning defects such as toner slipping occurred during printing on 10,000 sheets, but no toner filming was found on the photoconductor, and there was no practical problem (no problem in practical use)
×: Continuous printing failure (2 or more) occurs during printing on 10,000 sheets, or toner filming is observed on the photoreceptor (practical problem)
Measurement of Contact Angle The contact angles of these
膜厚減耗量の評価
上記クリーニング性の評価の後、クリーニングブレードの線荷重を18(N/m)の戻し、更に10万の複写を行い、感光体の膜厚減耗量を評価した。膜厚減耗量は下記のようにして評価した。
Evaluation of film thickness wear amount After the evaluation of the cleaning property, the linear load of the cleaning blade was returned to 18 (N / m), and 100,000 copies were made to evaluate the film thickness wear amount of the photoreceptor. The amount of film thickness loss was evaluated as follows.
感光層の膜厚は均一膜厚部分をランダムに10ケ所測定し、その平均値を感光層の膜厚とする。膜厚測定器は渦電流方式の膜厚測定器EDDY560C(HELMUT FISCHER GMBTE CO社製)を用いて行い、10万の複写前後の感光層膜厚の差を膜厚減耗量とする。 As for the film thickness of the photosensitive layer, 10 portions of the uniform film thickness are randomly measured, and the average value is defined as the film thickness of the photosensitive layer. The film thickness measuring device is an eddy current film thickness measuring device EDDY560C (manufactured by HELMUT FISCHER GMBTE CO).
評価結果を下記の表3に示した。 The evaluation results are shown in Table 3 below.
表3より明らかなように、表面層が低表面エネルギー成分(B成分)を末端に有するA−Bブロック共重合体(A成分(マトリックス成分)とB成分(低表面エネルギー成分)のブロック共重合体)を含有し、該ブロック共重合体のB成分の割合が5.1質量%以上、45質量%以下であり、前記マトリックス成分は架橋しており、B成分の低表面エネルギー成分は集合してドメインを形成し、海島構造を形成している本発明の感光体5〜7は感光体上でのトナー画像の再現性、中間転写体上でのトナー画像の再現性、クリーニング性、及び膜厚減耗量の全ての評価で良好な結果を得ているのに対し、表面層に低表面エネルギー成分が集合したドメインを有しない感光体8は中抜けの発生が多く、中間転写体上のトナー画像の再現性が劣化し、クリーニング性も劣化し、膜厚減耗量も大きい。又、架橋構造ができていない感光体9は膜厚減耗量が大きい。
Table 3 As is apparent, the block copolymer of the surface layer is a low surface energy component A-B block copolymer having a (B component) of the end edge (A component (matrix component) and B component (low surface energy component) Polymer), the proportion of the B component of the block copolymer is 5.1 mass% or more and 45 mass% or less, the matrix component is crosslinked, and the low surface energy component of the B component is an aggregate. The photoreceptors 5 to 7 of the present invention, which form a domain and a sea-island structure, have a toner image reproducibility on the photoreceptor, a toner image reproducibility on an intermediate transfer member, a cleaning property, and While good results were obtained in all evaluations of film thickness loss, 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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