JP4641991B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ、ダイレクトデジタル製版機等に応用される。
特に上述のように感光層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離した積層型は高感度化に有利であり、加えて、高感度化や高耐久化に対する設計上の自由度が高いこともあって、現在、有機感光体の多くがこの層構成を採っている。
また安全性では問題無いものの、相溶性や感光層を形成する際の成膜性、耐摩耗性などに問題を有するものが多かった。
とりわけ、電子写真システムの小型化が望まれるに至って、感光体は小径化を余儀なくされ、上述のような感度、受容電位、電位保持性、電位安定性、残留電位、分光特性等の電子写真特性に加え、通紙枚数に応じて進行する感光体の摩耗現象に対してその耐久性を向上させる必要が生じてきた。
すなわち、感光体の寿命を決定する原因としては、感光体の感光層の摩耗があり、感光層がある一定量削り取られると、感光体の電子写真特性が変化して、適正な作像プロセスを行えなくなる。この摩擦は、上記作像プロセスで、感光体と他の作像部である現像部や転写部等の接触する部位全てで発生する。
感光体表面の摩擦係数を低減させると、上述のような感光体表面が接触部位との摺擦で発生する摩耗を低減することができ、感光体の寿命を向上させることができる。
さらに、感光体表面の摩擦係数を低減させることで、感光体上に形成されているトナー像を被転写体に転写する時の転写率が向上することが知られている。すなわち、虫食い版画の抑制や、転写後の残トナーの量を低減することができるので、これらに起因する異常画像の発生を低減する効果がある。
また感光体の低摩擦係数化の別な方法として、感光体表面層に摩擦係数を低減するような潤滑剤を添加することが提案されており、具体的には、特許文献2〜35などで提案されているものがある。
すなわち本発明は以下に記載する通りの画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。
(3)前記ポリエチレンワックスが、エチレン−酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする(1)記載の画像形成装置。
(4)前記ポリエチレンワックスが、主鎖および/または側鎖が芳香族変性ポリエチレンワックスであることを特徴とする(1)記載の画像形成装置。
(5)前記画像形成装置が複数の感光体、帯電手段、現像手段、転写手段を有するタンデム型であることを特徴とする(1)〜(4)記載の画像形成装置。
(6)前記画像形成装置が感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写したのち、前記中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有する画像形成装置であって、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、前記カラー画像を記録材上に一括で二次転写することを特徴とする(5)記載の画像形成装置。
(7)(1)〜(4)記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つと感光体とを具備してなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
本発明で用いられる電子写真感光体に用いられる式(I)で表される化合物は優れた電荷輸送能を有することに加え、併用するポリエチレンワックスにより、感度劣化が極めて生じにくいため低摩擦係数を発現するために必要な量を加えても問題がなく、優れた電子写真特性を維持しながら、低摩擦係数を長期にわたって持続するため感光体の摩耗を大幅に抑えることが可能となり耐久性も高くなる。
即ちその低い摩擦係数を有する感光体に頻繁に発生しがちであった各種の副作用を抑制する効果がある。
このような利点の相乗効果により始めて、長期間の繰り返し使用時においての異常画像の抑制が可能となり、高画質で耐久性の優れた電子写真感光体及び画像形成装置を得ることが可能となった。
またこれに加え、前記画像形成装置が、電子写真感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写したのち、該中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有する画像形成装置であって、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録材上に一括で二次転写することを特徴とする画像形成装置とすることで、転写紙の厚みや現像部からのキャリア付着の影響を受けにくく、さらに安定した画像形成が可能となる。
本発明の画像形成装置で用いられる感光体では導電性支持体として、導電体あるいは導電処理をした絶縁体、例えばAl、Fe、Cu、Auなどの金属あるいはそれらの合金の他、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラス等の絶縁性基体上にAl、Ag、Au等の金属あるいはIn2O3、SnO2等の導電材料の薄膜を形成したもの、導電処理をした紙等が使用できる。導電性支持体の形状は特に制約はなくドラム状あるいはベルト状のいずれのものも使用できる。
本発明における感光層は、単層型と積層型とがあげられ、いずれも用いることが出来るが、ここでは説明の都合上、まず感光層が電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離された積層型について述べる。(図7にその例を示す)
その中でも特に中心金属としてチタンを有する下記構造式(1)に示すようなチタニルフタロシアニンとすることによって、特に感度が高い感光層とすることが出来、電子写真装置として小型化と高速化をよりいっそう図ることが可能となる。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.05〜2μmである。
電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂とともにテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いて溶解、塗工し成膜することにより形成される。塗工方法としては浸漬塗工法やスプレ−コ−ト、ビ−ドコ−ト法などを用いて行なうことができる。
電荷輸送層とし使用できる結着樹脂としてはフィルム性の良いポリカ−ボネ−ト(ビスフェノ−ルAタイプ、ビスフェノ−ルZタイプ、ビスフェノールCタイプ、あるいはこれら共重合体)、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエステル、メタクリル樹脂、ポリスチレン、酢酸ビニル、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などが用いられるが、中でも耐摩耗性の優れるポリカーボネート樹脂がその性質上好ましい。またこれらのバインダ−は、単独または2種以上の混合物として用いることが出来る。
該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
一般式(I)で表わされる電荷輸送物質の製造方法としては、下記の2通りの合成方法によって例示できる。
(nは繰り返し単位であり、0から100までの整数を表す。)
一方例えばnが1の場合はナフタレンカルボン酸の三量体であるが、R1、R2の置換基を適切に選択することにより、オリゴマーでも優れた電子移動特性が得られる。このように繰り返し単位nの数により、オリゴマーからポリマーまで幅広い範囲のナフタレンカルボン酸誘導体が合成される。
オリゴマー領域の分子量が小さい範囲では、段階的に合成することで、単分散の化合物を得ることができる。分子量が大きい化合物の場合は、分子量に分布をもった化合物が得られる。
電子写真特性においては上記式(2)乃至式(6)で表される電荷輸送物質が、繰返し使用時の帯電電位、及び露光部電位の安定性の面から特に好ましい。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、1,4,5,8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物5.0g(18.6mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノヘプタン2.14g(18.6mmol)とDMF25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、モノイミド体A 2.14g(収率31.5%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、モノイミド体A2.0g(5.47mmol)と、ヒドラジン一水和物0.137g(2.73mmol)、p−トルエンスルホン酸10mg、トルエン50mlを入れ、5時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/酢酸エチルにより再結晶し、式(2)で表される化合物 0.668g(収率33.7%)を得た。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、1,4,5,8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物10g(37.3mmol)とヒドラジン一水和物0.931g(18.6mmol)、p−トルエンスルホン酸20mg、トルエン100mlを入れ、5時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/酢酸エチルにより再結晶し、二量体C 2.84g(収率28.7%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、二両体C2.5g(4.67mmol)、DMF30mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノプロパン0.278g(4.67mmol)とDMF10mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、モノイミド体C 0.556g(収率38.5%)を得た。
(第三工程)
50ml4つ口フラスコに、モノイミド体C0.50g(1.62mmol)、DMF10mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノヘプタン0.186g(1.62mmol)とDMF5mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、上記式(3)で表される化合物0.243g(収率22.4%)を得た。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、1,4,5,8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物5.0g(18.6mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノプロパン1.10g(18.6mmol)とDMF25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、モノイミド体B 2.08g(収率36.1%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、モノイミド体B2.0g(6.47mmol)と、ヒドラジン一水和物0.162g(3.23mmol)、p−トルエンスルホン酸10mg、トルエン50mlを入れ、5時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/酢酸エチルにより再結晶し、式(4)で表される電荷輸送物質 0.810g(収率37.4%)を得た。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、上述した二量体C5.0g(9.39mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノヘプタン 1.08g(9.39mmol)DMF25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、モノイミド体D 1.66g(収率28.1%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、モノイミド体D1.5g(2.38mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノオクタン0.308g(2.38mmol)とDMF10mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、式(5)で表される電荷輸送物質 0.328g(収率18.6%)を得た。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、上述した二量体C5.0g(9.39mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノヘプタン 1.08g(9.39mmol)DMF25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、モノイミド体D 1.66g(収率28.1%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、モノイミド体D1.5g(2.38mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、6−アミノウンデカン0.408g(2.38mmol)とDMF10mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、上述した式(6)で表される電荷輸送物質 0.276g(収率14.8%)を得た。
以上のようにして設けられる電荷輸送層の膜厚は5〜100μmが適当であり、好ましくは10〜35μmである。
用いることの出来る中間層であるが、中間層は一般に樹脂を主成分とするものが用いられたりするが、これらの樹脂はその上に感光層を、溶剤を用いて塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂などが挙げられる。
なお保護層が設けられる場合、この保護層が感光体の最表層となり接触部材に当接するのでこの保護層に固体潤滑剤であるポリエチレンワックス化合物を加えることとなる。この場合のポリエチレンワックス化合物の好ましい比率は前述のとおりである。
キャスティング法等で単層の感光層を設ける場合、前述した電荷発生物質ならびに、前記一般式(I)で表される電荷輸送物質、及び前述のバインダー樹脂等の材料を用いて単層構成とすればよい。(図6にその例を示す)単層構成の場合は前記一般式(I)で表される電荷輸送物質が基本的に電子輸送性物質であるため、正孔を輸送するために正孔輸送性物質を併用することが好ましい。正孔輸送性物質としては公知のものをいずれも使用出来るが、特にオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体(特開昭52−139065、52−139066号公報に記載)イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体(特願平1−77839号公報に記載)、ベンジジン誘導体(特公昭58−32372号公報に記載)、α−フェニルスチルベン誘導体(特開昭57−73075号に記載)、ヒドラゾン誘導体(特開昭55−154955、55−156954、55−52063、56−81850などの公報に記載)、トリフェニルメタン誘導体(特公昭51−10983号に記載)、アントラセン誘導体(特開昭51−94829号公報に記載)、スチリル誘導体(特開昭56−29245、58−198043号公報に記載)、カルバゾール誘導体(特開昭58−58552号公報に記載)、ピレン誘導体(特願平2−94812号公報に記載)などが好ましい。単層の感光層の膜厚は、5〜100μm程度が適当であり、好ましくは、10〜30μm程度が適当である。
また、感光層が単層構成の場合においても積層構成の場合と全く同様に、中間層(下引き層)、及び保護層を感光層の上に設けることもできる。
図1において、感光体11は、本発明の要件を満たす感光体である。
感光体11はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
帯電手段12は、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャー)、帯電ローラを始めとする公知の手段が用いられる。
転写手段16には、一般に上記の帯電器を使用できるが、転写チャージャーと分離チャージャーを併用したものが効果的である。
また、13は露光手段を表し、半導体レーザー(LD)、発光ダイオード(LED)などを用いることが出来る。また場合によっては所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
現像手段14により感光体上に現像されたトナー15は、受像媒体18に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、クリーニング手段17により、感光体より除去される。クリーニング手段は、ゴム製のクリーニングブレードやファーブラシ、マグファーブラシ等のブラシ等を用いることができる。
本発明では図1に示すような画像形成要素を複数具備しても良く、その場合これらの画像形成要素を水平、もしくは斜めに複数並べ装置化して用いる。
駆動手段1Cにより駆動され、帯電手段12による帯電、露光手段13による像露光、現像(図示せず)、転写手段16による転写、クリーニング前露光手段1Bによるクリーニング前露光、クリーニング手段17によるクリーニング、除電手段1Aによる除電が繰返し行なわれる。図2においては、感光体(この場合は支持体が透光性である)の支持体側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれる。
本発明では図2に示すような画像形成装置を複数具備しても良く、この場合これらの画像形成装置を水平、もしくは斜めに複数並べて用いる。
これらのプロセスカートリッジは着脱自在でありメンテナンスが容易となる特徴がある。
本発明では図3に示すようなプロセスカートリッジ形態の画像形成要素を複数具備しても良く、その場合これらの画像形成装置を水平、もしくは斜めに複数並べて用いる。
また、直線上に配設された各感光体11Y,11M,11C,11Bkの各転写位置に接離する転写材担持体としての搬送転写ベルト1Gが駆動手段1Cにて掛け渡されている。この搬送転写ベルト1Gを挟んで各感光体1Y,1M,1C,1Bkに対向する転写位置には転写手段16が配設されている。
図4、図5の形態のような画像形成装置においても、各色毎の画像形成要素に前述のような着脱自在なプロセスカートリッジを用いることが可能である。
まず以下のように実施例で用いる電子写真感光体を作製した。
直径30mm、長さ256mmのアルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗布、乾燥し、3.5μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、22μmの電荷輸送層を形成した。
下記に示す材料をボールミル装置(メディアとしてφ10mmのアルミナボールを使用)にて5日間ボールミルをおこない混合し下引き層用塗工液とした。
二酸化チタン粉末(石原産業製CR-EL):410部
メラミン樹脂(大日本インキ工業製スーパーベッカミンJ-820-60): 70部
アルキッド樹脂:(大日本インキ工業製ベッコライトM-6402-50): 110部
2−ブタノン: 400部
下記に示す樹脂等をボールミル装置(メディアとしてφ0.5mmのPSZボールを使用)で120分間ボールミルをおこない混合し電荷発生層用塗工液とした。
X型無金属フタロシニン(大日本インキ工業製FastogenBlue8120BS):12部
ポリビニルブチラール(積水化学工業製エスレックBL-1): 5部
2−ブタノン: 200部
シクロヘキサノン: 400部
下記に示す樹脂等を撹拌、溶解せしめ電荷輸送層用塗工液とした。
ポリカーボネート: 8部
(Z型ポリカーボネート(粘度平均分子量;4.0万)、帝人化成製)
上記式(2)の電荷輸送物質: 10部
テトラヒドロフラン: 100部
ポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製) : 2.4部
ポリカーボネート: 2.0部
(Z型ポリカーボネート(粘度平均分子量;4.0万) 帝人化成製)
テトラヒドロフラン: 200部
シクロヘキサノン : 60部
実施例1用感光体において、保護層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、エチレン−無水マレイン酸共重合タイプのポリエチレンワックス(A-C575A:ハネウェル製)を用いた以外は実施例1用感光体と同様にして、実施例2用感光体を作製した。
実施例1用感光体において、保護層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、微粉末タイプのポリエチレンワックス(Acumist B-6:ハネウェル製)を用いた以外は実施例1用感光体と同様にして、実施例3用感光体を作製した。
実施例1用感光体において、保護層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、エチレン−アクリル酸共重合タイプのポリエチレンワックス(A-C5120:ハネウェル製)を用いた以外は実施例1用感光体と同様にして、実施例4用感光体を作製した。
実施例1用感光体において、保護層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、エチレン−酢酸ビニル共重合タイプのポリエチレンワックス(A-C400:ハネウェル製)を用いた以外は実施例1用感光体と同様にして、実施例5用感光体を作製した。
実施例1用感光体において、保護層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、主鎖及び側鎖が芳香族変性であるポリエチレンワックス(1140H:三井化学製)を用いた以外は実施例1用感光体と同様にして、実施例6用感光体を作製した。
実施例1用感光体において、電荷輸送層塗工液を下記組成に変更し、29μmの電荷輸送層を形成し、保護層を形成しなかった以外は実施例1用感光体と同様にして、実施例7用感光体を作製した。
(電荷輸送層塗工液)
ポリカーボネート(Z型ポリカーボネート、帝人化成製): 8部
上記式(2)の電荷輸送物質: 6.5部
ポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製): 1.8部
テトラヒドロフラン: 100部
シリコーンオイル(KF50-100CS信越化学工業社製) 0.1部
実施例7用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、エチレン−無水マレイン酸共重合タイプのポリエチレンワックス(A-C575A:ハネウェル製)を用いた以外は実施例7用感光体と同様にして、実施例8用感光体を作製した。
実施例7用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、微粉末タイプのポリエチレンワックス(Acumist B-6:ハネウェル製)を用いた以外は実施例7用感光体と同様にして、実施例9用感光体を作製した。
実施例7用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、エチレン−アクリル酸共重合タイプのポリエチレンワックス(A-C5120:ハネウェル製)を用いた以外は実施例7用感光体と同様にして、実施例10用感光体を作製した。
実施例7用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、エチレン−酢酸ビニル共重合タイプのポリエチレンワックス(A-C400:ハネウェル製)を用いた以外は実施例7用感光体と同様にして、実施例11用感光体を作製した。
実施例7用感光体において、感光層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、主鎖及び側鎖が芳香族変性であるポリエチレンワックス(1140H:三井化学製)を用いた以外は実施例7用感光体と同様にして、実施例12用感光体を作製した。
実施例13で用いる感光体を以下のように作製した。
まず以下に示すように感光層用塗工液を作製した。
(感光層塗工液)
下記に示す手順で感光層用塗工液を作製した。
電荷発生物質としてX型無金属フタロシアニン(FastogenBlue8120BS)29重量部をシクロヘキサンノン966重量部とともにボールミル装置にて120分間分散せしめ、電荷発生物質分散液とした。これとは別にテトラヒドロフラン340重量部に、ポリカーボネート樹脂(Z型ポリカーボネート、粘度平均分子量;4.0万、帝人化成社製) 49重量部、前述の方法で合成した式(2)の電荷輸送物質21重量部、下記構造式(A)で表される電荷輸送物質28重量部、ポリエチレンワックス(A−C617A:ハネウェル製)を9重量部及びシリコーンオイル(KF50−100CS信越化学工業社製)0.1重量部を溶解せしめ、これに前述の電荷発生物質分散液66.6重量部を添加し撹拌して感光層塗工液とした。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、エチレン−無水マレイン酸共重合タイプのポリエチレンワックス(A-C575A:ハネウェル製)を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例14用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、微粉末タイプのポリエチレンワックス(Acumist B-6:ハネウェル製)を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例15用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、エチレン−アクリル酸共重合タイプのポリエチレンワックス(A-C5120:ハネウェル製)を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例16用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、エチレン−酢酸ビニル共重合タイプのポリエチレンワックス(A-C400:ハネウェル製)を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例17用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いたホモポリマータイプのポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えて、主鎖及び側鎖が芳香族変性であるポリエチレンワックス(1140H:三井化学製)を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例18用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、式(3)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例19用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、式(4)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例20用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、式(5)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例21用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、式(6)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例22用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、式(7)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例23用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、式(8)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例24用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた電荷発生物質であるX型無金属フタロシアニンに代えて、下記構造式(B)で表されるビスアゾ顔料を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例25用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた電荷発生物質であるX型無金属フタロシアニンに代えて、チタニルフタロシニンを用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、実施例26用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた電荷発生物質であるX型無金属フタロシアニン顔料に代えて下記に示す合成例1の方法に従って作製したチタニルフタロシアニン顔料を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして実施例27用感光体を作製した。
特開2001−19871号公報に準じて、顔料を作製した。すなわち、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、更に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水洗いを繰り返し(洗浄後のイオン交換水のpH値は6.8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、濾過を行い、乾燥して、チタニルフタロシアニン粉末を得た。これを顔料1とする。
上記ウェットケーキの固形分濃度は、15wt%であった。結晶変換溶媒のウェットケーキに対する重量比は33倍である。得られたチタニルフタロシアニン粉末を、下記の条件によりX線回折スペクトル測定したところ、Cu−Kαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが27.2±0.2°に最大ピークと最低角7.3±0.2°にピークを有し、かつ7.3°のピークと9.4°のピークの間にピークを有さず、かつ26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン粉末を得られた。そのX線回折の結果を図11に示す。
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
なおこのチタニルフタロシアニンを用いた電荷発生層用塗工液中での平均粒子サイズを堀場製作所製CAPA-700で測定したところ0.29μmであった。
実施例1用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、下記構造式(C)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例1用感光体と同様にして、比較例1用感光体を作製した。
実施例1用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、下記構造式(D)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例1用感光体と同様にして、比較例2用感光体を作製した。
実施例1用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、下記構造式(E)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例1用感光体と同様にして、比較例3用感光体を作製した。
実施例7用感光体において、保護層塗工液に用いたポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)を添加しなかった以外は実施例1用感光体と同様にして、比較例4用感光体を作製した。
<比較例5用感光体の作製>
実施例1用感光体において、保護層塗工液に用いたポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えてポリテトラフルオロエチレン樹脂(Fluon:旭硝子製)を用いた以外は実施例1用感光体と同様にして、比較例5用感光体を作製した。
<比較例6用感光体の作製>
実施例7用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、前記構造式(C)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例7用感光体と同様にして、比較例6用感光体を作製した。
実施例7用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、前記構造式(D)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例7用感光体と同様にして、比較例7用感光体を作製した。
<比較例8用感光体の作製>
実施例7用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、前記構造式(E)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例7用感光体と同様にして、比較例8用感光体を作製した。
<比較例9用感光体の作製>
実施例7用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いたポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)を添加しなかった以外は実施例7用感光体と同様にして、比較例9用感光体を作製した。
実施例7用感光体において、電荷輸送層塗工液に用いたポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えてポリテトラフルオロエチレン樹脂(Fluon:旭硝子製)を用いた以外は実施例7用感光体と同様にして、比較例10用感光体を作製した。
<比較例11用感光体の作製>
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、前記構造式(C)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、比較例11用感光体を作製した。
<比較例12用感光体の作製>
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、前記構造式(D)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、比較例12用感光体を作製した。
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いた式(2)で表される電荷輸送物質に代えて、前記構造式(E)で表される電荷輸送物質を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、比較例13用感光体を作製した。
<比較例14用感光体の作製>
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いたポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)を添加しなかった以外は実施例13用感光体と同様にして、比較例14用感光体を作製した。
<比較例15用感光体の作製>
実施例13用感光体において、感光層塗工液に用いたポリエチレンワックス(A-C617A:ハネウェル製)に代えてポリテトラフルオロエチレン樹脂(Fluon:旭硝子製)を用いた以外は実施例13用感光体と同様にして、比較例15用感光体を作製した。
このようにして作製した実施例1〜27用、及び比較例1〜15用の電子写真感光体を実装用にした後、タンデム機構を有し、且つ中間転写ベルト方式を採用するフルカラープリンターであるイプシオ CX400[(株)リコー製]をベースとして、パワーパックを変更し帯電極性を正帯電に改造し、トナー極性も正帯電に変更した画像形成装置に装着した。
このような画像形成装置を用いて、画像面積率がブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色がそれぞれ5%となるようなA4サイズ(縦)のテストチャートを連続で5万枚印刷(プリント)した。
初期(印刷スタート時)と5万枚印刷後において以下に示すように、感光体表面摩擦係数、感光体露光部電位について評価した。
得られた実施例用感光体1〜27、及び比較例1〜15用の電子写真感光体について、特開平9−166919号公報等にて開示されているオイラー・ベルト方式を用い表面摩擦係数を評価した。ここでいうベルトとは、中厚の上質紙で、紙すきが長手方向になるようにして、図10に示すように、感光体の円周1/4に張架し、ベルトの一方にW=100gの荷重を掛け、他方にフォースゲージ(バネ秤)を設置し、フォースゲージを徐々に引っ張りながらベルトの移動を観察し、移動が開始した時点での荷重を読み取って以下の式にて計算する。なお、図10では、荷重:100g分銅と、ベルト:Type6200/T目/A4用紙/30mm幅(すき目方向にカット)と、ダブルクリップ2個が使用される。また、式におけるμは摩擦係数を、Fは引っ張り力を、Wは荷重を表す。
μ=2/π × ln(F/W) W=100g
初期の感光体表面電位(帯電電位)を+600Vとしたときの全ベタ画像書込時の現像部での露光部電位について評価した。
<出力画像品質>
初期と5万枚印刷後の出力された画像について黒ベタ部分の画像濃度の変化、文字部などカスレの有無、像流れなどの有無等を総合的に評価した。
これらの評価結果を以下の表2に示す。
12・・・帯電手段
13・・・露光手段
14・・・現像手段
15・・・トナー
16・・・転写手段
17・・・クリーニング手段
18・・・受像媒体
19・・・定着手段
1A・・・除電手段
1B・・・クリーニング前露光手段
1C・・・駆動手段
1D・・・第1の転写手段
1E・・・第2の転写手段
1F・・・中間転写体
1G・・・受像媒体担持体
Claims (7)
- 感光体と、この感光体の表面を一様に帯電する帯電装置と、一様帯電後に像露光をおこない静電潜像を形成する像露光装置と、前記静電潜像を現像する現像装置と、現像像を転写する装置とを備える画像形成装置において、前記感光体が導電性基体と該導電性基体上に形成された少なくとも電荷発生物質と下記式(2)〜(8)で表される電荷輸送物質の群から選ばれる少なくとも1つの電荷輸送物質を含有する感光層とを含み、前記感光層が少なくとも電荷発生物質としてフタロシアニンを含有し、該フタロシアニンがCu−Kα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、7.3゜のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さない結晶型を有するチタニルフタロシアニンであり、且つ最表層に固体潤滑剤としてポリエチレンワックスを含有することを特徴とする画像形成装置。
- 前記ポリエチレンワックスが、エチレン−アクリル酸共重合体であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記ポリエチレンワックスが、エチレン−酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記ポリエチレンワックスが、主鎖および/または側鎖が芳香族変性ポリエチレンであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置が複数の感光体、帯電手段、現像手段、転写手段を有するタンデム型であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置が感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写したのち、前記中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有する画像形成装置であって、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、前記カラー画像を記録材上に一括で二次転写することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つと感光体とを具備してなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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