JP5032278B2 - 画像形成装置用像担持体、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
しかしながら、前記開示技術においても、特許文献7に比べ優れた耐久性を得られることが可能となったものの、100万枚以上の繰り返し通紙の使用においては、前記残像の発生が確認されており、機械的耐久性、安定な電気特性を維持し、良好な画像形成を長期間にわたり実現した像担持体としては、まだ不十分なものであった。
(4)「前記電荷発生層が少なくともチタニルフタロシアニンとジスアゾ顔料を含有することを特徴とする前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体」、
(5)「前記電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は、その有する官能基として、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有するものであることを特徴とする前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体」、
(6)「前記電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は電荷輸送性構造として、トリアリールアミン構造を有するものであることを特徴とする前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体」、
(10)「少なくとも前記(1)乃至(9)のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体と、帯電、露光、現像、転写部材を有する画像形成装置において、線速500mm/s以上で動作する像担持体上に現像されたトナー像を被転写体に直接転写し、かつ被転写体にトナー像を転写した後の像担持体の表面電位極性が帯電時の極性と逆極性となることを特徴とする画像形成装置」、
(11)「前記(1)乃至(9)のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体と、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び除電手段よりなる群から選ばれた少なくとも一つの手段とを有する画像形成装置用プロセスカートリッジであって、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ」
により達成される。
更に線速500mm/s以上で動作する前記像担持体上に現像されたトナー像を被転写体に直接転写し、かつ被転写体にトナー像を転写した後の像担持体の表面電位極性が帯電時の極性と逆極性となる画像形成装置により高画質な画像を長期にわたり提供できる信頼性の高い画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジが提供できるという極めて優れた効果が発揮される。
また、本発明者らの検討により、電荷輸送層に、前記一般式(I)に示される化合物を含有させ、電荷輸送層に対する架橋表面保護層の膜厚比率を0.7〜1.3とすることにより、従来100万枚以上の長期に渡る繰り返し通紙の際に電気的な劣化が生じ、特に転写時の逆極性の電荷が残像として異常画像を生じる現象を回避することが可能となった。
また、特に電荷発生層に用いる電荷発生材料としてチタニルフタロシアニン顔料、又はチタニルフタロシアニン顔料とジスアゾ顔料の混合物を用いた際、特に長期の繰り返し通紙の際の異常画像を回避することが可能となった。
まず、本発明で用いられる架橋表面保護層について説明する。
本発明で使用される像担持体(以下感光体、電子写真感光体とも称す)には、感光体の繰り返し使用によって起こる摩耗の影響を軽減し、電気的な経時安定性を高めることを目的として、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性化合物と1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成される保護層が感光層の上に設けられる。
感光体表面に形成される傷や表面に付着する異物(トナー、トナーの外添剤、キャリア、紙粉等)は、感光体のクリーニング性を低下させ、画質安定性を顕著に低下させる。したがって、感光体の高耐久化を実現させるためには、耐摩耗性を高めるだけでなく、感光体表面の傷やフィルミングの影響を最小限にすることが重要であり、そのためには高硬度、高弾性でかつ平滑な表面層を形成させることが好ましい。
本発明に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性化合物とは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しておらず、且つラジカル重合性官能基を3個以上有する化合物を指す。このラジカル重合性官能基とは、炭素−炭素2重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。これらラジカル重合性官能基としては、例えば、下記に示す1−置換エチレン官能基、1,1−置換エチレン官能基等が挙げられる。
CH2=CH−X1−・・・・式10
(ただし、式10中、X1は、置換基を有していてもよいフェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、−CO−基、−COO−基、−CON(R10)−基(R10は、水素、メチル基、エチル基等のアルキル基、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を表す。)、または−S−基を表す。)
これらの官能基を具体的に例示すると、ビニル基、スチリル基、2−メチル−1,3−ブタジエニル基、ビニルカルボニル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミド基、ビニルチオエーテル基等が挙げられる。
CH2=C(Y)−X2−・・・・式11
(ただし、式11中、Yは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基あるいはエトキシ基等のアルコキシ基、−COOR11基(R11は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル、フェネチル基等のアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、または−CONR12R13(R12およびR13は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル基、ナフチルメチル基、あるいはフェネチル基等のアラルキル基、または置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基を表し、互いに同一または異なっていてもよい。)、また、X2は上記式10のX1と同一の置換基及び単結合、アルキレン基を表す。ただし、Y、X2の少なくとも何れか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、及び芳香族環である。)
なお、これらX1、X2、Yについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えばハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。
すなわち、本発明において使用する上記ラジカル重合性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性(以後EO変性)トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性(以後PO変性)トリアクリレート、トリメチロールプロパンカプロラクトン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、グリセロールトリアクリレート、グリセロールエピクロロヒドリン変性(以後ECH変性)トリアクリレート、グリセロールEO変性トリアクリレート、グリセロールPO変性トリアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート(DTMPTA)、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、リン酸EO変性トリアクリレート、2,2,5,5,−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレートなど、3官能以上のラジカル重合性化合物が挙げられ、これらは、単独又は2種類以上を併用しても差し支えない。
前記一般式(1)、(2)において、R1の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘプチロキシ基、ヘキシロキシ基等がそれぞれ挙げられ、これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等により置換されていても良い。
R1の置換基のうち、特に好ましいものは水素原子、メチル基である。
また、前記Ar3、Ar4で表わされるアリール基は例えば以下に示すような置換基を有してもよい。
(2)アルキル基、好ましくは、C1〜C12とりわけC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、これらのアルキル基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基若しくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、n−ブチル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−プロピル基、トリフルオロメチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−エトキシエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−フェニルベンジル基等が挙げられる。
(4)アリールオキシ基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、C1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基又はハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
(5)アルキルメルカプト基又はアリールメルカプト基であり、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。
(8)置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等が挙げられる。
置換若しくは無置換のアルキレン基としては、C1〜C12、好ましくはC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基であり、これらのアルキレン基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基若しくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチレン基、エチレン基、n−ブチレン基、i−プロピレン基、t−ブチレン基、s−ブチレン基、n−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、2−ヒドロキエチレン基、2−エトキシエチレン基、2−シアノエチレン基、2−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、4−クロロフェニルエチレン基、4−メチルフェニルエチレン基、4−ビフェニルエチレン基等が挙げられる。
上記一般式で表わされる化合物としては、Rb、Rcの置換基として、特にメチル基、エチル基である化合物が好ましい。
すなわち、本発明において使用する上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、セチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンモノマー、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、EO変性ビスフェノールFジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどが挙げられる。
熱重合開始剤としては、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイ
ド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(パーオキシベンゾイル)ヘキシン−3、ジ−t−ブチルベルオキサイド、t−ブチルヒドロベルオキサイド、クメンヒドロベルオキサイド、ラウロイルパーオキサイドなどの過酸化物系開始剤、アゾビスイソブチルニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル、アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸などのアゾ系開始剤が挙げられる。
例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、などが挙げられる。
これらの重合開始剤は1種又は2種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、ラジカル重合性を有する総含有物100重量部に対し、0.5〜40重量部、好ましくは1〜20重量部である。
本発明に用いられる像担持体を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の像担持体を表わす断面図であり、導電性支持体上(31)に、電荷発生機能を有する電荷発生層(35)と、電荷輸送機能を有する電荷輸送層(37)と、架橋表面保護層(39)が積層された積層構造の感光体である。また後述するように、導電性支持体上には必要に応じて、1層、あるいは2層以上の下引き層(33)を設けることも可能である。
導電性支持体としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状若しくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
電荷発生層は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもできる。電荷発生層には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又は多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これら電荷発生物質は単独でも、2種以上混合してもかまわない。
などのアリール基を表す。R204、R205、R206、R207、R208はそれぞれ、水素原子、ニトロ基、シアノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子、トリフルオロメチル基、メチル基、エチル基などのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基、ジアルキルアミノ基、水酸基を表し、Zは置換もしくは無置換の芳香族炭素環または置換もしくは無置換の芳香族複素環を構成するのに必要な原子群を表す。
チタニルフタロシアニン顔料にビスアゾ顔料を混合する際、好ましい割合としては、チタニルフタロシアニン顔料に対して0〜70重量%が適しており、10〜60重量%がより好ましい。
電荷発生層に併用できる低分子電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ジフェノキノン誘導体などの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独又は2種以上の混合物として用いることができる。
電荷輸送層は電荷輸送機能を有する層で、本発明においては、電荷発生層と架橋表面保護層の間に設ける層として用いられる。
Aは、置換もしくは無置換のアリーレン基、または
B1及びB2は、置換もしくは無置換のアリール基、または
電荷輸送層に併用できる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂100重量部に対して0〜30重量部程度が適当である。
本発明における電荷輸送層の膜厚は、前述のように、長期に渡る安定性を得るため、表面保護層の膜厚とのバランスを考慮することが必要であることから膜厚は8〜24μm、より好ましくは10〜20μmであることが望ましい。
本発明の感光体においては、導電性支持体と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、表面保護層、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。
本発明に用いることができる酸化防止剤として、下記のものが挙げられる。
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類など。
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3−ラウリルチオープロピオネート)など。
トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリ(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2―エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリス(トリデシル)ホスファイト、ジフェニルモノ(2−エチルヘキシル)ホスファイト、ジフェニルモノデシルホスファイト、トリス(2,4、ジーt−ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4,ジーt―ブチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジーt−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、テトラキス(2,4−ジーt−ブチルフェニル)4,4‘−ビフェニレンージーホスホナイト、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジフェニルハイドロゲンホスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジホスファイト、テトラフェニルテトラ(トリデシル)ペンタエリスリトールテトラホスファイト、テトラ(トリデシル)−4,4’イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールホスファイトポリマーなど。
本発明における酸化防止剤の添加量は、添加する層の総重量に対して0.01〜10重量%であることが好ましい。
次に図面に基づいて本発明の画像形成装置を詳しく説明する。
本発明の画像形成装置とは、本発明の像担持体を用い、像担持体に、帯電、画像露光、現像の過程を経た後、画像保持体(転写紙)へのトナー画像の転写、定着及び像担持体表面のクリーニングというプロセスよりなる(又は手段を有する)画像形成装置である。
その他、像担持体に近接していない原稿読み取り、給紙、定着、排紙等のプロセスは公知のものが使用できる。
この画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形態でそれら装置内に組み込まれ、着脱自在としたものであってもよい。プロセスカートリッジの一例を図4に示す。
本発明は、本発明に係る像担持体と帯電、現像、転写、クリーニング、除電手段の少なくとも一つを一体化した画像形成装置用プロセスカートリッジを提供するものである。
本発明における電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は、例えば特許第3164426号公報記載の方法にて合成される。また、下記にこの一例を示す。
メトキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式A)113.85g(0.3mol)と、ヨウ化ナトリウム138g(0.92mol)にスルホラン240mlを加え、窒素気流中で60℃に加温した。この液中にトリメチルクロロシラン99g(0.91mol)を1時間で滴下し、約60℃の温度で4時間半撹拌し反応を終了させた。この反応液にトルエン約1.5リットルを加え室温まで冷却し、水と炭酸ナトリウム水溶液で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン:酢酸エチル=20:1)にて精製した。得られた淡黄色オイルにシクロヘキサンを加え、結晶を析出させた。このようにして下記構造式Bの白色結晶88.1g(収率=80.4%)を得た。融点は64.0〜66.0℃である。
表5に元素分析値を示す(単位は%)。
上記(1)で得られたヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(構造式B)82.9g(0.227mol)をテトラヒドロフラン400mlに溶解し、窒素気流中で水酸化ナトリウム水溶液(NaOH:12.4g,水:100ml)を滴下した。この溶液を5℃に冷却し、アクリル酸クロライド25.2g(0.272mol)を40分かけて滴下した。その後、5℃で3時間撹拌し反応を終了させた。この反応液を水に注ぎ、トルエンにて抽出した。この抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液と水で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン)にて精製した。得られた無色のオイルにn−ヘキサンを加え、結晶を析出させた。このようにして例示化合物No.54の白色結晶80.73g(収率=84.8%)を得た。融点は117.5〜119.0℃である。
表6に元素分析値を示す(単位は%)。
特開2001−19871号公報に準じて、顔料を作製した。まず、1,3−ジイミノイソインドリン29.2g、及びスルホラン200mlを混合し、窒素気流下、チタニウムテトラブトキシド20.4gを滴下した。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た。次に、メタノールで数回洗浄し、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。得られ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、析出した結晶をろ過し、次いで、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作製した。
得られたチタニルフタロシアニン粉末をX線回折スペクトル測定し、Cu−Kαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが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ず、更に26.3゜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粉末であった。
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、15μmの電荷輸送層を形成した。
・アルキッド樹脂:
(ベッコゾール1307−60−EL、大日本インキ化学工業製) 6部
・メラミン樹脂:
(スーパーベッカミンG−821−60、大日本インキ化学工業製) 4部
・酸化チタン: 40部
・メチルエチルケトン: 50部
・上記合成例のチタニルフタロシアニン顔料: 1.5部
・ポリビニルアセタール:(BM−S、積水化学社製) 0.5部
・メチルエチルケトン: 70部
・ビスフェノールZ型ポリカーボネート:
(パンライトTS−2050、帝人化成製): 10部
・下記電荷輸送層化合物(No.12): 10部
・1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液:
(KF50−100CS、信越化学工業製) 1部
・電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性化合物
(1)トリメチロールプロパントリアクリレート:
(TMPTA、東京化成製) 55部
(KAYARADD−310、日本化薬製) 40部
・電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物: 95部
例示化合物No.54
・光重合開始剤
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン:
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製) 10部
・テトラヒドロフラン: 1200部
実施例1において表面保護層の膜厚を19μmに変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
実施例1において表面保護層の膜厚を11μmに変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
実施例1において電荷輸送層の膜厚を20μmに変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
実施例1において電荷輸送層の膜厚を12μmに変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
実施例1において電荷輸送層に含有する電荷輸送層化合物を、下記のように変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
・下記電荷輸送層化合物(No.12): 7部
実施例1において表面保護層の膜厚を19μmに変更し、電荷輸送層に含有する電荷輸送層化合物を、下記のように変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
・下記電荷輸送層化合物(No.12): 7部
実施例1において表面保護層の膜厚を11μmに変更し、電荷輸送層に含有する電荷輸送層化合物を、下記のように変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
・下記電荷輸送層化合物(No.12): 7部
実施例1において電荷発生層塗工液を、下記のように変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
◎電荷発生層塗工液
・上記合成例のチタニルフタロシアニン顔料: 1.0部
・下記構造式のジスアゾ顔料: 1.0部
・ポリビニルアセタール:(BM−S、積水化学社製) 0.8部
・メチルエチルケトン: 30部
・シクロヘキサノン: 40部
実施例1において電荷発生層塗工液を、下記のように変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
◎電荷発生層塗工液
・ガリウムフタロシアニン顔料: 1.5部
・ポリビニルアセタール:(BM−S、積水化学社製) 0.5部
・メチルエチルケトン: 70部
実施例1において表面保護層の膜厚を22μmに変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
実施例1において表面保護層の膜厚を8μmに変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
実施例1において電荷輸送層の膜厚を25μmに変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
実施例1において電荷輸送層の膜厚を10μmに変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
実施例1において電荷輸送層に含有する電荷輸送層化合物を、下記のように変更した以外は全て実施例1と同様にして電子写真感光体を作成した。
・前記電荷輸送層化合物II―6: 10部
実施例11において表面保護層の膜厚を22μmに変更した以外は全て実施例11と同様にして電子写真感光体を作成した。
比較例8
実施例11において表面保護層の膜厚を8μmに変更した以外は全て実施例11と同様にして電子写真感光体を作成した。
◎実機試験条件
感光体線速 500mm/s
帯電条件 感光体帯電電位800(−V)設定
転写条件 転写電流 110(μA)設定
次に、感光体上に現像されたトナー像を紙に直接転写する方式からなる画像形成装置リコー製imagio Neo 1050Proを改造し、線速、転写電流を変更可能なようにした。更に、帯電直後とトナー像を紙に転写した後の感光体の表面電位測定が行えるように、帯電器の下流側とクリーニングブレードの下流側に表面電位計を取り付けた。
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
4 イレーサ
5 画像露光部
6 現像ユニット
7 転写前チャージャ
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャ
11 分離チャージャ
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャ
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
31 導電性支持体
33 下引き層
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
39 架橋表面保護層
101 像担持体
102 帯電装置
103 露光
104 現像装置
105 転写体
106 転写装置
107 クリーニングブレード
Claims (11)
- 導電性支持体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、架橋表面保護層を有する画像形成装置用像担持体において、該電荷輸送層が少なくとも下記一般式(A)で示されるジスチリルベンゼン誘導体を含有し、該架橋表面保護層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成され、かつ電荷輸送層に対する架橋表面保護層の膜厚比率が0.7〜1.3であることを特徴とする画像形成装置用像担持体。
- 導電性支持体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、架橋表面保護層を有する画像形成装置用像担持体において、該電荷輸送層が少なくとも前記一般式(A)で示される化合物と下記一般式(II)で示される化合物を含有し、該架橋表面保護層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成され、かつ電荷輸送層に対する架橋表面保護層の膜厚比率が0.7〜1.3であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置用像担持体。
- 前記電荷発生層が少なくともチタニルフタロシアニン顔料を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置用像担持体。
- 前記電荷発生層が少なくともチタニルフタロシアニン顔料とジスアゾ顔料を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体。
- 前記電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は、その有する官能基として、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有するものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体。
- 前記電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は電荷輸送性構造として、トリアリールアミン構造を有するものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体。
- 前記電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物が、下記一般式(1)又は(2)の一種以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体。
- 前記架橋表面保護層を硬化する硬化手段が加熱又は光エネルギー照射手段であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体。
- 少なくとも請求項1乃至9のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体と、帯電、露光、現像、転写部材を有する画像形成装置において、線速500mm/s以上で動作する像担持体上に現像されたトナー像を被転写体に直接転写し、かつ被転写体にトナー像を転写した後の像担持体の表面電位極性が帯電時の極性と逆極性となることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載の画像形成装置用像担持体と、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び除電手段よりなる群から選ばれた少なくとも一つの手段とを有する画像形成装置用プロセスカートリッジであって、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
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