JP4784438B2 - 電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置 - Google Patents
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Description
ただし、P A :A±20nmの最大照射光強度
P B :B±20nmの最大照射光強度
ただし、有効吸収波長とは、最も長波長にある極大吸収波長より30nm長波側の波長をいう。
ただし、P A :A±20nmの最大照射光強度
P B :B±20nmの最大照射光強度
本発明では、光硬化に用いる光として、電荷発生層の劣化を引き起こす波長の短い光を減らし、増感色素が吸収する波長の長い光を増やす観点から、光硬化に用いる光としては、重合開始剤の最も長波長にある極大吸収波長をA(nm)、前記増感色素の最も長波長にある極大吸収波長をB(nm)とするとき、電気特性の悪化を抑制するために5PA<PBの関係になる光を用いることが好ましい。ただし、PAはA±20nmの最大照射光強度、PBはB±20nmの最大照射光強度である。増感色素と重合開始剤の極大吸収ピークは分光光度計で測定できる。
本発明に用いられる増感色素は特に限定されないが、最も長波長にある極大吸収波長が400〜800nmである増感色素を用いた場合には下層の劣化の抑制と電位の安定化を図る上で好ましい。例えば、ローダミンB、フルオレッセイン、インディゴ、エオシン、エリトロシン、クリスタルバイオレッド、マラカイトグリーン、オーラミンO、アクリジンオレンジ、ブリリアントクレイスブルー、ニュートラルレッド、チオニン、メチレンブルー、オレンジII、インジゴ等が挙げられる。これらの増感色素は市販されている。
本発明に用いられる重合開始剤は、特に限定されないが、溶剤や硬化性化合物(モノマー)に対する溶解度が高く、電荷発生層の劣化を少なくするため、有効吸収波長が270nm(最も長波長にある極大吸収波長が240nm)より長いものが好ましい。種類としては、α−ヒドロキシケトン、フェニルグリオキシレート、ベンジルジメチルケタール、α−アミノケトン、モノアシルホスフィン、ビスアシルホスフィン、ホスフィンオキシド、メタロセン、ヨードニウム塩等が挙げられ、具体的には、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のIRGACURE184(最も長波長にある極大吸収波長250nm)、250(242nm)、379(320nm)、500(332nm)、651(340nm)、754(325nm)、784(470nm)、819(300nm)、819DW(370nm)、907(304nm)、1300(323nm)、2022(370nm)、2100(370nm)、2959(276nm)、DAROCUR1173(331nm)、4265(380nm)、MBF(325nm)、TPO(393nm)等が挙げられる。
本発明に用いられる硬化性化合物は、光重合(光硬化)して、ポリスチレン、ポリアクリレート等、一般に感光体のバインダー樹脂として用いられるポリマーとなるモノマーであり、例えば、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、N−ビニルピロリドン系モノマーが挙げられる。中でも、少ない光量あるいは短い時間での硬化が可能であることからアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する化合物が好ましい。例えば、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)メタアクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類、モルホリン(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類、N−ビニルカプロラクトン、スチレン等の単官能性ラジカル重合性化合物;トリメチロープロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート等の多官能性ラジカル重合性化合物を挙げることができる。また、上記したラジカル重合性化合物以外にも、エポキシ化合物、ウレタン化アクリル化合物、エポキシ(メタ)アクリレート化合物、他のエステル(メタ)アクリレート等をラジカル重合性化合物として用いることができる。
本発明の感光体は、導電性支持体上に、感光層及び保護層を順次積層したもので、その層構成は、特に制限されるものではなく、具体的には、以下に示すような層構成を挙げることができる。
2)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、及び保護層を順次積層した層構成
3)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生層と電荷輸送層、及び保護層を順次積層した層構成
4)導電性支持体上に、中間層、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、及び保護層を順次積層した層構成
本発明の感光体は、上記何れの層構成でもよいが、これらの中では、導電性支持体上に、中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層を設けて作製されるものが好ましい。
感光体の保護層は、感光体が空気界面と接触する層である。
本発明に係る保護層には粒子を用いることが好ましい。
(式中、Siはケイ素原子、R1は該ケイ素原子に炭素が直接結合した形の有機基を表し、X1は加水分解性基を表し、nは0〜3の整数を表す。)
一般式(1)で表される有機ケイ素化合物において、R1で示されるケイ素に炭素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ドデシル等のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロキシプロピルの含(メタ)アクリロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、2,3−ジヒドロキシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−アミノプロピル、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、1,1,1−トリフロオロプロピル、ノナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基を挙げられる。また、X1の加水分解性基としてはメトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、ハロゲン基、アシルオキシ基が挙げられる。
本発明の感光体は、浸漬塗布、円形量規制型塗布、あるいは浸漬塗布と円形量規制型塗布を組み合わせて塗膜を設けて作製することができるが、これに限定されるものではない。なお、円形量規制型塗布については、例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載されている。
導電性支持体は、円筒状で、比抵抗が103Ωcm以下のものが好ましい。具体例として、切削加工後表面洗浄した円筒状アルミニウムを挙げることができる。
中間層は、バインダー及び分散溶媒等から構成される中間層用塗布液を塗布、乾燥して形成される。
感光層は、電荷発生機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造でもよいが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した層構成をとるのがより好ましい。機能を分離した構成をとることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成をとる。正帯電用の感光体では前記層構成の順が負帯電用感光体の場合の逆の構成ととる。好ましい感光層の層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体である。
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よい。
電荷輸送層には、電荷輸送物質(CTM)と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よい。
保護層は、本発明に係る重合開始剤、増感色素及び硬化性化合物を含有する。その他の物質としては、必要により粒子、酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。
次に、本発明の感光体を用いた画像形成装置について説明する。
〔感光体1の作製〕
(導電性支持体)
円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、十点表面粗さRz=1.5(μm)、直径60mm、長さ362mmの導電性支持体を用意した。
ポリアミド樹脂(アミランCM−8000:東レ社製) 60g
メタノール 1600ml
1−ブタノール 400ml
上記成分を混合溶解して中間層塗布液を調製した。この塗布液を直径60mm、上記導電性支持体上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚0.3μmの中間層を形成した。
チタニルフタロシアニン 60g
シリコーン樹脂溶液(KR5240、15質量%キシレン−ブタノール溶液:信越化学社製) 700g
2−ブタノン 2000ml
上記成分を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。チタニルフタロシアニンのCu−Kα特性X線回折スペクトルを測定した結果、ブラッグ角2θの最大ピークが27.2°に認められた。
電荷輸送物質:4−メトキシ−4′−(4−メチル−α−フェニルスチリル)トリフェニルアミン 200g
ビスフェノールZ型ポリカーボネート(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製)
300g
酸化防止剤(サノールLS2626:三共社製) 1.7g
THF 2000ml
上記成分を混合溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚25μmの電荷輸送層を形成した。
硬化性化合物:M408(ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、東亞合成社製) 5g
重合開始剤:Irgacure379(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.25g
増感色素:フルオレセイン(関東化学社製) 0.6mg
溶媒:n−プロパノール 20ml
上記成分を混合溶解して保護層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上にリングコータ法で塗布し、Xenon社製パルス紫外線照射装置RC−500Bを用いて色ガラスフィルターUV−35(旭テクノグラス社製)を用いて、積算光量が10J/cm2になるように保護層を光硬化し、110℃で30分乾燥後、膜厚2μmの感光体1を作製した。
感光体1の作製において、保護層の硬化性化合物、重合開始剤、増感色素を表1のように変更し、それ以外は同様にして感光体2〜8を作製した。なお、感光体4については色ガラスフィルターUV−33(旭テクノグラス社製)を用いて光硬化し、感光体7については色ガラスフィルターを使用せずに光硬化した。
作製した感光体について、下記のように評価した。
膜強度の評価は、Fischer Instrumens社製のフィッシャースコープ(登録商標) H100Cにて、ビッカース圧子(四角錐圧子、角度136°)を設置し、押し込み速度0.4mN/sec、押し込み加重2mN、保持時間5秒、測定環境20℃、65%RHにてユニバーサル硬さ(HU)を測定した。
感光体をセイコーエプソン社製レーザープリンターLP1500C(レーザー露光・反転現像・中間転写ベルト・ブレードクリーニングプロセスを有する4サイクル中間転写システム)を評価が行えるように改造し、露光量を適正化した評価機に搭載し、初期帯電電位を−450Vに設定し、高温、高湿環境(38℃、80%RH)でA4フルカラー画像を80枚焼き出す前後に黒化率7%の文字画像をA4でプリントを行い、下記基準でハーフトーン画像を目視にて評価した。
△:80枚焼き出し後に、画像流れ発生
×:80枚焼き出し前に、画像流れ発生
(露光後の電位)
電気特性の指標として露光後の電位を測定した。評価はジェンテック社製CYNTHIA59を用いて、20℃、65%RHの条件下、暗所でスコロトロン帯電器により感光体を表面電位が−500Vになるように帯電させ、33ms後に強度148μW/cm2の白色露光を行い、感光体表面上の露光後の電位を測定した。
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
Claims (6)
- 導電性支持体上に感光層及び保護層を順次積層し、少なくとも重合開始剤、増感色素及び硬化性化合物を含有する塗布膜を光硬化して形成された保護層を有する電子写真感光体において、前記重合開始剤の最も長波長にある極大吸収波長をA(nm)、前記増感色素の最も長波長にある極大吸収波長をB(nm)とするとき、5P A <P B の関係になる光で光硬化することを特徴とする電子写真感光体。
ただし、P A :A±20nmの最大照射光強度
P B :B±20nmの最大照射光強度 - 前記増感色素の有効吸収波長が、前記重合開始剤の有効吸収波長より150〜250nm長波長であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
ただし、有効吸収波長とは、最も長波長にある極大吸収波長より30nm長波側の波長をいう。 - 前記硬化性化合物がアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 電子写真感光体の周辺に、少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段を有し、繰り返し画像形成を行う画像形成装置において、該電子写真感光体が請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項4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が、少なくとも請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体と帯電器、像露光器、現像器の少なくとも1つを一体として有しており、該画像形成装置に出し入れ可能に構成されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
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