JP5435396B2 - 画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
具体的には長期使用において極めて高い機械的耐久性および安定した電気特性を維持し、さらにコロナ帯電器より発生する放電生成物に起因する画像ボケ等の異常画像が発生しない高い信頼性を実現した画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジに関する。
(1)コロトロン型コロナ帯電器
コロトロン型コロナ帯電器とそれを用いた帯電法の構成を図1(a)に示す。コロトロン型コロナ帯電器は直径50〜100μmのタングステンワイヤを1cm程度離して金属でシールドした構成である。開口面を被帯電体に対向して配置した状態で、コロナワイヤに5〜10kVの高電圧を印加し、これによって発生した正または負イオンを被帯電体表面に移動させて帯電する。図2(a)に示すようにコロトロン型コロナ帯電器は一定量の電荷発生を行うので、被帯電体表面を均一に一定電位に帯電することは必ずしも得意ではない。一定電荷を記録紙に与えることを目的とする転写用の帯電器としては特に有効である。
スコロトロン型コロナ帯電器は、被帯電体表面の帯電電位のムラを少なくするために考案されたものである。図1(b)に示すようにコロトロンの開口面に数本のワイヤ或いはメッシュをグリッド電極として配置した構成である。このスコロトロン型帯電器の開口面を被帯電体に対向させ、グリッド電極にバイアス電圧を印加する。
スコロトロン型コロナ帯電器の帯電特性を図2(b)に示す。スコロトロン型コロナ帯電器の特徴は帯電時間が長くなってもグリッド電極に印加された電圧によって帯電電位が規制され、表面電位が飽和することである。この飽和値はグリッド印加電圧により制御できる。スコロトロン型コロナ帯電器は、コロトロン型に比べて構造が複雑で帯電効率も劣るが、帯電電位の均一性に優れ、広く使用される。電子写真方式の画像形成装置におけるグリッド電極は帯電グリッドと呼ばれる。
(2)前記感光体が導電性支持体上に電荷ブロッキング層、モアレ防止層、電荷発生層、電荷輸送層、架橋表面層の順に設けられた機能分離型の感光体であることを特徴とする(1)記載の画像形成装置。
(3)前記バインダー樹脂がフェノール樹脂であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の画像形成装置。
(4)前記フェノール樹脂がレゾール型であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか一項に記載の画像形成装置。
(5)前記架橋表面層が光硬化により形成されたことを特徴とする(1)〜(4)のいずれか一項に記載の画像形成装置。
(6)前記光硬化が、紫外線によって行われたことを特徴とする(5)に記載の画像形成装置。
(7)前記架橋表面層が3官能以上の電荷輸送性構造を有さない重合性化合物を含む塗工液を用いて形成されたことを特徴とする(1)〜(6)のいずれか一項に記載の画像形成装置。
(8)前記架橋表面層が5官能以上の電荷輸送性構造を有さない重合性化合物を含む塗工液を用いて形成されたことを特徴とする(1)〜(7)のいずれか一項に記載の画像形成装置。
(9)前記架橋表面層が1官能以上の電荷輸送性構造を有する重合性化合物を含む塗工液を用いて形成されたことを特徴とする(1)〜(8)のいずれか一項に記載の画像形成装置。
(10)前記架橋表面層が2官能以上の電荷輸送性構造を有する重合性化合物を含む塗工液を用いて形成されたことを特徴とする(1)〜(9)のいずれか一項に記載の画像形成装置。
(11)(1)乃至(10)のいずれか一項に記載の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジであって、少なくともコロナ帯電器によって帯電させられた感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、潜像形成器によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像器と、現像器よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写器と、転写後に感光体表面に残留したトナーを感光体表面から除去するクリーニング器の1つ以上と、感光体とを組み合わせて造られ、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。
図8は、本発明の感光体の別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体31上に、中間層41、電荷発生層35、架橋表面層39が設けられている。
また、整流性のある導電性高分子や、帯電極性に合わせてアクセプター(ドナー)性の樹脂・化合物などを加えて、基体からの電荷注入を制抑するなどの機能を持たせても良い。
バインダー樹脂としては、熱硬化型樹脂が良好に使用される。特に、アルキッド/メラミン樹脂の混合物が最も良好に使用される。この際、アルキッド/メラミン樹脂の混合比は、モアレ防止層の構造及び特性を決定する重要な因子である。両者の比(質量比)が5/5〜8/2の範囲が良好な混合比の範囲として挙げることが出来る。5/5よりもメラミン樹脂がリッチであると、熱硬化の際に体積収縮が大きくなり塗膜欠陥を生じやすくり、感光体の残留電位を大きくする方向にあり望ましくない。また、8/2よりもアルキッド樹脂がリッチであると、感光体の残留電位低減には効果があるものの、バルク抵抗が低くなりすぎて地汚れが悪くなる方向になり望ましくない。
また、2種の酸化チタンの混合比率(質量比)も重要な因子である。T2/(T1+T2)が0.2よりも小さい場合には、酸化チタンの充填率がそれほど大きくなく、地汚れ抑制効果が十分に発揮出来ない。一方、0.8よりも大きな場合には、隠蔽力が低下し、モアレを発生させる場合がある。従って、0.2≦T2/(T1+T2)≦0.8であることが重要である。
また、モアレ防止層の膜厚は1〜10μm、好ましくは2〜5μmとするのが適当である。膜厚が1μm未満では効果の発現性が小さく、10μmを越えると残留電位の蓄積を生じるので望ましくない。
必要に応じて電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等があげられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質100質量部に対し0〜500質量部、好ましくは10〜300質量部が適当である。
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。正孔輸送物質としては、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または2種以上混合して用いられる。
電荷輸送物質の量は結着樹脂100質量部に対し、20〜300質量部、好ましくは40〜150質量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は5〜100μm程度とすることが好ましい。
更に電荷輸送層の構成として、架橋構造からなる電荷輸送層も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、1分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、3次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。
このような網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、電荷輸送層を積層構造として、下層(電荷発生層側)には低分子分散ポリマーの電荷輸送層を使用し、上層(表面側)に架橋構造を有する電荷輸送層を形成しても良い。
その他の電子供与性基を有する重合体としては、公知単量体の共重合体や、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマーや、また、例えば特開平3―109406号公報、特開2000―206723号公報、特開2001―34001号公報等に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体などを用いることも可能である。
この様に感光体表面の架橋密度すなわち単位体積あたりの架橋結合数を増加させることが重要であるが、重合反応において瞬時に多数の結合を形成させるため体積収縮による内部応力が発生する。この内部応力は架橋型保護層の膜厚が厚くなるほど増加するため架橋表面層全層を硬化させると、クラックや膜剥がれが発生しやすくなる。この現象は初期的に現れなくても、電子写真プロセス上で繰り返し使用され帯電、現像、転写、クリーニングのハザード及び熱変動の影響を受けることにより、経時で発生しやすくなることもある。
本発明に用いられる重合性化合物のうち、電荷輸送性構造を有しない重合性化合物としては、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、且つ重合性官能基を有するモノマーを指す。この重合性官能基とは、炭素−炭素2重結合を有し、重合可能な基であれば何れでもよい。これら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。)
これらの官能基を具体的に例示すると、α−塩化アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、α−シアノエチレン基、α−シアノアクリロイルオキシ基、α−シアノフェニレン基、メタクリロイルアミノ基等が挙げられる。
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、ビスフェノールA−EO変性ジアクリレート、ビスフェノールF−EO変性ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、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(DPCA)、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。
{一般式(1)及び(2)中、R1は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−COOR7(R7は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基)、ハロゲン化カルボニル基若しくはCONR8R9(R8及びR9は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい)を表わし、Ar1、Ar2は置換もしくは無置換のアリーレン基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ar3、Ar4は置換もしくは無置換のアリール基を表わし、同一であっても異なってもよい。Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。Zは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基、アルキレンオキシカルボニル2価基を表わす。m、nは0〜3の整数を表わす。}
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。
該縮合多環式炭化水素基としては、好ましくは環を形成する炭素数が18個以下のもの、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、as−インダセニル基、s−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、及びナフタセニル基等が挙げられる。
該非縮合環式炭化水素基としては、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル及びジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の1価基、あるいはビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、1,1−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、及びポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の1価基、あるいは9,9−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の1価基が挙げられる。
複素環基としては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、及びチアジアゾール等の1価基が挙げられる。
(1)ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等。
(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の直鎖また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のアルキル基もしくは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のアルキル基また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また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。
具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(トリール)アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基等が挙げられる。
(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。
前記Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。
置換も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の直鎖また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のアルキル基もしくは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−ヒドロキシエチレン基、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。
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコールを表わし、アルキレンエーテル基アルキレン基はヒドロキシル基、メチル基、エチル基等の置換基を有してもよい。
置換もしくは無置換のアルキレン基としては、前記Xのアルキレン基と同様なものが挙げられる。
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基としては、前記Xのアルキレンエーテル2価基が挙げられる。
アルキレンオキシカルボニル2価基としては、カプロラクトン2価変性基が挙げられる。
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。
置換基としては、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ベンジル基、ハロゲン原子が挙げられる。また、上記アルキル基、アルコキシ基は、さらにハロゲン原子、フェニル基を置換基として有していても良い。
Ar6は、少なくとも1個の3級アミノ基を有する芳香族炭化水素骨格からなる一価基または二価基もしくは少なくとも1個の3級アミノ基を有する複素環式化合物骨格からなる一価基または二価基を表すが、ここで、3級アミノ基を有する芳香族炭化水素骨格とは下記一般式(A)で表される。
R13、R14の置換もしくは無置換のアルキル基はAr5の置換基で述べたアルキル基と同様である。
R13、R14の置換もしくは無置換のアリール基は、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ピレニル基、フルオレニル基、9,9−ジメチル−2−フルオレニル基、アズレニル基、アントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基に加えて下記一般式(B)で表される基を挙げることができる。
R21の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。
R21のアミノ基としては、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジベンジルアミノ基、4−メチルベンジル基等が挙げられる。
Ar7のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ピレニル基、フルオレニル基、9,9−ジメチル−2−フルオレニル基、アズレニル基、アントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基を挙げることができる。
Ar7、R13、R14は、Ar5で定義されたアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子を置換基として有していても良い。
B1、B2はアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基又はビニル基を有するアルキル基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基又はビニル基を有するアルコキシ基を表す。アルキル基、アルコキシ基は、Ar5で述べたものが同様に適用される。これら、B1とB2は、両方存在しても良いし、どちらか一方のみが存在してもよい。
アリール基は、R13、R14で定義されたアリール基と同様である。アリーレン基は、そのアリール基から誘導される二価基である。
B1〜B4は、一般式(4)におけるB1、B2と同様である。uは0〜5の整数、vは0〜4の整数を表す。
但し、官能基数の低い1官能及び2官能の機能性重合性モノマーや重合性オリゴマーを多量に含有させると架橋架橋表面層の3次元架橋結合密度が実質的に低下し、耐摩耗性の低下を招く。このためこれらの含有量は架橋表面層全量に対して50質量%以下、好ましくは30質量%以下である。
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、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシ)プロパン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。
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、重合性を有する総含有物100質量部に対し、0.5〜40質量部、好ましくは1〜20質量部である。
コート層の膜厚については耐久性の観点から10μm以上、より好ましくは20μm以上が良好に用いることが出来る。10μm以下の場合では長期間の使用に対して高い信頼性を維持できない場合がある。コート層は帯電グリッドの片面または両面のいずれにも設けることが出来るが、片面のみに塗工した場合、放電生成物の除去能力が十分に維持できない場合があり、効果の持続性の観点から両面に設けることが好ましい。
前述のように、コロナ帯電器はコロナ放電以外に、放電生成物を発生し、そのうちO3やNOx等の反応性ガスは、経時での使用において、樹脂材料の劣化を進行させる。それにより、帯電グリッド上のゼオライトの剥離が発生し、放電生成物の除去ができなくなる問題を有していた。
本発明においては、上述のゼオライト、導電剤、バインダー樹脂を用いることにより、それぞれに求める機能、具体的にはゼオライトの除去能力、導電剤の抵抗制御能力、バインダー樹脂の保持能力が良好に発揮される。
本発明における電荷輸送性構造を有する重合性化合物は、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。
(1)ヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式B)の合成
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1.5L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を得た。(収率=80.4%融点:64.0〜66.0℃)元素分析結果を以下に示す。
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を得た。(収率=84.8%、融点:117.5〜119.0℃)元素分析結果を以下に示す。
(2−ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチルの調製)
かき混ぜ装置、温度計、滴下漏斗をつけた反応容器に、2−ヒドロキシベンジルアルコール(東京化成品製)38.4g、o−キシレン80mlを入れ、窒素気流下、亜リン酸トリエチル(東京化成品製)62.8gを80℃でゆっくり滴下し、さらに同温度で1時間反応を行った。その後、減圧蒸留により、生成したエタノール、溶媒のo−キシレン、未反応の亜リン酸トリエチルを除去し、66gの2−ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチルを得た。(沸点120.0℃/1.5mmHg)(収率90%)
かき混ぜ装置、温度計、滴下漏斗をつけた反応容器に、カリウム−tert−ブトキサイド14.8g、テトラヒドロフラン50mlを入れ、窒素気流下、2−ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチル9.90gと4−(N,N−ビス(4−メチルフェニル)アミノ)ベンズアルデヒド5.44gとをテトラヒドロフランに溶解させた溶液を室温でゆっくり滴下し、その後、同温度で2時間反応させた。その後、水冷下、水を加え、次いで2規定の塩酸水溶液を加えて酸性化したのち、テトラヒドロフランをエバポレーターにより除き、粗生成物をトルエンで抽出した。トルエン相を水、炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて脱水した。ろ過後、トルエンを除いてオイル状の粗収物を得、さらにシリカゲルによりカラム精製を行った後、ヘキサン中で晶析させ、5.09gの2−ヒドロキシ−4’−(N,N−ビス(4−メチルフェニル)アミノ)スチルベンを得た。(収率72%、融点136.0〜138.0℃)
かき混ぜ装置、温度計、滴下漏斗をつけた反応容器に、2−ヒドロキシ−4’−(N,N−ビス(4−メチルフェニル)アミノ)スチルベン14.9g、テトラヒドロフラン100ml、12%濃度の水酸化ナトリウム水溶液21.5gを入れ、窒素気流下、5℃でアクリル酸クロリド5.17gを30分かけて滴下した。その後、同温度で3時間反応させた。反応液を水にあけ、トルエンで抽出した後、濃縮してシリカゲルによるカラム精製を行った。得られた粗収物をエタノールで再結晶し、黄色針状晶の4’−(N,N−ビス(4−メチルフェニル)アミノ)スチルベン−2−イルアクリレート(例示化合物NO.105)13.5gを得た。(収率79.8%、融点104.1〜105.2℃)元素分析結果を以下に示す。
[実施例1]
長さ360mm、φ100mmアルミニウムシリンダー上に下記組成の電荷ブロッキング層用塗工液を用いて塗布後、130℃/20分間乾燥を行い、約0.5μmの電荷ブロッキング層形成した。続いて下記組成のモアレ防止層用塗工液を用いて塗布後、130℃/30分乾燥を行い3.5μmのモアレ防止層を設けた。続いて下記組成の電荷発生層用塗工液を用いて塗布後、100℃/20分間乾燥を行い、約0.2μmの電荷発生層を形成した。さらに、下記組成の電荷輸送層用塗工液を用いて塗布後、130℃/20分間乾燥を行い、約20μmの電荷輸送層を形成して感光体1を作製した。これまでの塗布はいずれも浸漬塗工法を用いた。上記のようにして得られた感光体について下記組成の架橋表面層用塗工液をスプレー塗工により塗布後、ウシオ製UVランプシステムを用いて、UV照射時間を60秒として光硬化を行ない、更に70℃/30分乾燥を行うことで約7μmの架橋表面層を設けた。
N−メトキシメチル化ナイロン(鉛市製、FR101): 5部
メタノール: 70部
n−ブタノール: 30部
(モアレ防止層塗工液)
酸化チタン(石原産業社製、CR−EL): 126部
アルキッド樹脂(大日本インキ化学工業製、ベッコライトM6401−50−S):
33.6部
メラミン樹脂(大日本インキ化学工業製、スーパーベッカミンL−121−60):
18.7部
2−ブタノン: 100部
(電荷発生層用塗工液)
Y型チタニルフタロシアニン: 6部
シリコーン樹脂溶液(信越化学製、KR5240): 70部
メチルエチルケトン: 200部
ポリカーボネートZポリカ(帝人化成製): 10部
下記構造式で示される電荷輸送性化合物: 7部
シリコーンオイル(信越化学工業社製、KF50−100cs): 0.002部
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 10部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.54): 10部
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、イルガキュア184): 1部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
酸化インジウムスズ
(住友金属鉱山製、SUFP、一次粒径:0.02〜0.04μm): 7部
レゾール型フェノール樹脂(群栄化学工業製、PL−4804): 5部
エタノール: 60部
実施例1の架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実施例2の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 5部
5.5官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD DPHA): 5部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.54): 10部
重合開始剤(東京化成製、2,4−ジエチルチオキサントン): 1部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
酸化インジウムスズ(JEMCO製、ITO、一次粒径:0.03μm): 7部
ノボラック型フェノール樹脂(昭和高分子製、CMK−2400): 5部
硬化剤(ヘキサメチレンテトラミン): 0.25部
メタノール: 60部
実施例1の架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実施例3の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 5部
6官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD DPCA−120): 5部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.54): 10部
重合開始剤(東京化成製、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−
モリフォリノプロパン−1−オン): 1部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
酸化インジウムスズ(JEMCO製、EI、一次粒径:0.03μm): 7部
レゾール型フェノール樹脂(群栄化学工業製、PL−4852): 5部
2−プロパノール: 60部
実施例1の架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実施例4の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 5部
4官能アクリル樹脂(化薬サートマー製、SR−295): 5部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.54): 10部
重合開始剤(東京化成製、フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)
ホスフィンオキサイド): 1部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
酸化インジウムスズ(JEMCO製、PI、一次粒径:0.03μm): 7部
レゾール型フェノール樹脂(群栄化学工業製、PL−2407): 5部
エタノール: 60部
実施例1の架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実施例5の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
4官能アクリル樹脂(化薬サートマー製、SR−355): 5部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.54): 10部
重合開始剤(東京化成製、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−
1−オン): 1部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
酸化インジウムスズ
(シーアイ化成製、NanoTekPowder、一次粒径:0.03μm):
7部
レゾール型フェノール樹脂(群栄化学工業製、PL−2211): 5部
メタノール: 60部
実施例1の架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実施例6の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 5部
6官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD DPCA−60): 5部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.105):10部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
酸化インジウムスズ(シーアイ化成製、NanoTekSlurry): 7部
レゾール型フェノール樹脂(大日本インキ化学工業製、プライオーフェン5010):
5部
2−プロパノール: 60部
実施例1の架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に参考例1の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 5部
多官能アクリル樹脂(新中村化学製、U15HA 15官能): 5部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.106):10部
重合開始剤(東京化成製、ベンゾフェノン): 1部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
活性炭(クラレケミカル製、RP−20): 7部
レゾール型フェノール樹脂
(大日本インキ化学工業製、プライオーフェン5030−40k): 5部
エタノール: 60部
実施例1の架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に参考例2の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 5部
多官能アクリル樹脂: 5部
(日本化薬製、KAYARAD DPHA40H 2官能)
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.106):10部
重合開始剤(東京化成製、2−クロロチオキサントン): 1部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
酸化スズ(三菱マテリアル製、S2000): 7部
レゾール型フェノール樹脂
(大日本インキ化学工業製、プライオーフェンTD−447): 5部
メタノール: 60部
実施例1の電荷ブロッキング層を設けず、架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に参考例3の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 5部
多官能アクリル樹脂(東亜合成製、M7100 3官能以上): 5部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.180):10部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
アンチモン酸亜鉛(日産化学工業製、セルナックスCX−Z210IP): 7部
レゾール型フェノール樹脂
(大日本インキ化学工業製、スーパーベッカサイト1001): 5部
2−プロパノール: 60部
参考例3の架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は参考例3と同様に参考例4の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 5部
多官能アクリル樹脂(東亜合成製、M8530 3官能以上): 5部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.180):10部
重合開始剤(東京化成製、ベンゾインエチルエーテル): 1部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
アンチモン酸亜鉛(日産化学工業製、セルナックスCX−Z210IP): 7部
オイルフリーアルキド樹脂(大日本インキ化学工業製、ベッコライト46−118):
3部
メラミン樹脂(大日本インキ化学工業製、スーパーベッカミンG−821−60):
2部
メチルエチルケトン: 60部
参考例3の架橋表面層用塗工液および帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は参考例3と同様に実施例7の感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層用塗工液)
3官能アクリル樹脂(日本化薬製、KAYARAD TMPTA): 5部
多官能アクリル樹脂(東亜合成製、M8560): 5部
電荷輸送性構造を有する重合性化合物(例示化合物番号:NO.180):10部
重合開始剤(東京化成製、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン): 1部
テトラヒドロフラン: 50部
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
酸化インジウムスズ
(住友金属鉱山製、SUFP、一次粒径:0.02〜0.04μm): 7部
ポリカーボネート樹脂(三菱ガス化学製、ユーピロンZ300): 5部
テトラヒドロフラン: 60部
実施例1の架橋表面層を特許第3826639の実施例1に従い、以下のように作製した以外は実施例1と同様に電子写真感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層の作製方法)
以下に構造式記載の化合物10部、硬化性シロキサン樹脂(信越シリコン、X−40−2239)18部、アンチモンをドープした酸化錫微粒子(T−1、三菱金属社製、1次粒径0.01μm)8部の混合物をペイントシェーカーで5時間分散した後、酢酸7部、1N塩酸0.001部を加えて架橋表面層用塗工液とした。この塗工液を電荷輸送層上に浸漬塗工し、30分の指触乾燥の後、120℃、2時間の加熱処理を行ない、膜厚約5μmの架橋表面層を設けた。
実施例1の架橋表面層を特開2006−139309の実施例1に従い、以下のように作製した以外は実施例1と同様に電子写真感光体および帯電グリッドを作製した。
(架橋表面層の作製方法)
メチルシロキサン単位80モル%、メチル−フェニルシロキサン単位20モル%から成るポリシロキサン樹脂(1質量%のシラノール基を含む)10部にモレキュラーシーブ4Aを添加し、15時間静置し脱水処理した。この樹脂をトルエン10部に溶解し、これにメチルトリメトキシシラン5部、ジブチル錫アセテート0.2部を加え均一な溶液にした。さらに以下に構造記載のジヒドロキシメチルトリフェニルアミン6部を加えて混合し、この溶液を塗布し、120℃で1時間の乾燥を行うことで膜厚約1μm架橋表面層を設けた。
実施例1の電荷発生層の上に特許第4143497の実施例1に従い、以下のように架橋表面層を設けた以外は実施例1と同様に電子写真感光体および帯電グリッドを作製した
(架橋表面層の作製方法)
下記構造式の正孔輸送性化合物モノマー60部を、モノクロロベンゼン30部及びジクロロメタン30部の混合溶媒中に溶解し、架橋表面層用塗工液を調製した。この塗工液を電荷発生層上に浸漬塗工し、その後、酸素濃度10ppmの雰囲気下で加速電圧150kV、照射線量10Mradの条件で電子線を照射した。その後引き続いて、同雰囲気下で感光体の温度が80℃になる条件で10分加熱処理を行い、膜厚15μmの架橋表面層を設けた。
実施例1の架橋表面層を設けず、電荷輸送層を27μmとした以外は実施例1と同様に比較例1の感光体および帯電グリッドを作製した。
[比較例2]
実施例1の帯電グリッドに塗工液を塗工しない以外は実施例1と同様に比較例2の感光体および帯電グリッドを得た。
実施例1の帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に比較例3の感光体および帯電グリッドを得た。
(帯電グリッド用塗工液)
酸化インジウムスズ
(住友金属鉱山製、SUFP、一次粒径:0.02〜0.04μm): 7部
レゾール型フェノール樹脂(群栄化学工業製、PL−4804): 5部
エタノール: 30部
実施例1の帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に比較例4の感光体および帯電グリッドを得た。
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
レゾール型フェノール樹脂(群栄化学工業製、PL−4804): 5部
エタノール: 45部
実施例1の帯電グリッド用塗工液を以下のように変更した以外は実施例1と同様に比較例4の感光体および帯電グリッドを得た。
(帯電グリッド用塗工液)
ベータ型、水素含有ゼオライト(東ソー製、980HOA): 13部
酸化インジウムスズ
(住友金属鉱山製、SUFP、一次粒径:0.02〜0.04μm): 7部
エタノール: 50部
[比較例6]
実施例8の帯電グリッドに塗工液を塗工しない以外は実施例8と同様に比較例6の感光体および帯電グリッドを得た。
[比較例7]
実施例9の帯電グリッドに塗工液を塗工しない以外は実施例9と同様に比較例7の感光体および帯電グリッドを得た。
[比較例8]
実施例10の帯電グリッドに塗工液を塗工しない以外は実施例10と同様に比較例8の感光体および帯電グリッドを得た。
(膜密着性評価)
実施例1〜10、参考例1〜4および比較例1〜5の感光体および帯電グリッドについて帯電グリッドに形成された塗膜の密着性の評価として、帯電グリッドの塗工面をウエスで力を入れて強く10回擦った場合と、指を乗せる程度の負荷で10回拭いた場合の塗膜剥がれの程度を評価した。また耐久性評価として200時間コロナ帯電器を放電させた後にも同様に評価を行った。評価結果は四段階にて行い、以下にそれぞれの程度を示す。
◎:強く擦ってもウエスに付着せず
○:強く擦ると微量にウエスに付着するが実使用に耐えられる
△:普通に擦ると微量にウエスに付着するが実使用に耐えられる
×:普通に擦ると多量にウエスに付着し、実使用に耐えられない
実施例1〜10、参考例1〜4および比較例1〜4、6〜8の感光体および帯電グリッドについて帯電グリッドを10℃15%RH環境下に置いたプロセスカートリッジを有するimagio Neo 1050proに取り付けた。帯電ワイヤに一定電流が流れるように電圧を印加することでコロナ放電を行い、帯電グリッドに−900Vを印加した際の感光体の表面電位を測定した。その後中間調(ハーフトーン)画像を出力し、局所的な帯電不良時に発生する雨だれ状の濃度ムラの有無を確認した。また耐久性評価として200時間コロナ帯電器を放電させた後にも、雨だれ状の濃度ムラの有無を確認した。評価結果は三段階にて行い、以下にそれぞれの程度を示す。
◎:雨だれ状ムラは発生せず
○:雨だれ状ムラは若干発生するが、許容レベル
×:雨だれ状ムラ発生
実施例1〜10、参考例1〜4および比較例1〜3、6〜8の感光体および帯電グリッドについて帯電グリッドを10℃15%RH環境下に置いたプロセスカートリッジを有するimagio Neo 1050proに取り付けた。画像形成動作を行うことでコロナ帯電器を3時間放電後、機械の電源を切り15時間そのままの状態で感光体および帯電グリッドを静置した。その後、再度機械の電源を入れ、中間調(ハーフトーン)を出力しコロナ帯電器直下の濃度ムラを評価した。また耐久性評価として200時間コロナ帯電器を放電させた後にも、濃度ムラについて評価を行った。評価結果は四段階にて行い、以下にそれぞれの程度を示す。
○:コロナ帯電器直下の濃度ムラが発生しない
△:コロナ帯電器直下の濃度ムラが発生するが、許容レベル
×:コロナ帯電器直下の濃度ムラがくっきり発生し、許容できないレベル
実施例1〜10、参考例1〜4および比較例1の感光体および帯電グリッドを図11に示すようなプロセスカートリッジに装着し、図12に示すようなタンデム型フルカラー画像形成装置に搭載し、画像露光光源を780nmの半導体レーザー(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)、帯電器としてスコロトロン帯電器、転写部材として転写ベルト、除電光源として780nmLEDを用いた。試験前のプロセス条件として感光体帯電電位が−800V、現像バイアスが−500Vになるように設定した。通紙条件としては書き込み率6%のチャート(A4全面に対して、画像面積として6%相当の文字が平均的に書かれている)を用い、連続200万枚印刷を行った。評価は、200万枚の画像印刷前後における感光体未露光部電位および露光部電位を測定した。測定方法としては、図11に示す現像部位置に、表面電位計を搭載し、感光体が初期状態で−800Vに帯電される印加バイアスに固定し、現像部位置における未露光部表面電位及び露光部表面電位を測定した。また、全ての試験前後における膜厚の差(摩耗量)を評価した。尚、膜厚の測定は、電子写真感光体長手方向の両端5cmを除き、1cm間隔に測定し、その平均値を膜厚とした。更に、200万枚印刷後において全白画像を出力し、地肌部の汚れを評価した。尚、地肌部の画像評価は4段階にて行ない、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。また、200万枚の印刷後において、ISO/JIS−SCID画像N1(ポートレート)を出力して、カラー色の再現性について評価した。尚、色再現性評価は4段階にて行ない、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。
したがって、本発明の架橋表面層を有する感光体を有し、且つ、該感光体を帯電させるコロナ帯電器の帯電グリッド表面が少なくともゼオライト、導電剤およびバインダー樹脂を含むコート層を有することを特徴とする画像形成装置において高い耐久性を維持しながら、環境および感光体の汚染を大幅に抑制できることで、極めて安定した電気特性を長期間に渡り維持できる信頼性の極めて高い画像形成装置が実現されることが明らかとなった。
31:導電性支持体
33:感光層
35:電荷発生層
37:電荷輸送層
39:架橋表面層
41:中間層
(図9について)
2:シールドケース
6:帯電グリッド
(図10について)
100:感光体
101:帯電装置
102:画像露光系
103:現像装置
104:転写装置
105:クリーニング装置
106:クリーニングブラシ
107:クリーニングブレード
108:除電装置
109:コピー用紙
(図11について)
101:感光体
102:帯電部材
103:レーザー光
104:現像部材
105:記録媒体
107:クリーニング部材
108:転写部材
(図12について)
1C、1M、1Y、1K:感光体
2C、2M、2Y、2K:帯電部材
3C、3M、3Y、3K:レーザー光
4C、4M、4Y、4K:現像部材
5C、5M、5Y、5K:転写部材
6C、6M、6Y、6K:クリーニング部材
7:搬送転写ベルト
8:記録媒体
9:定着部材
Claims (11)
- 架橋表面層を有する感光体を有し、且つ、該感光体を帯電させるコロナ帯電器の帯電グリッド表面が少なくともゼオライト、導電剤およびバインダー樹脂を含むコート層を有し、前記導電剤が酸化インジウムスズであることを特徴とする画像形成装置。
- 前記感光体が導電性支持体上に電荷ブロッキング層、モアレ防止層、電荷発生層、電荷輸送層、架橋表面層の順に設けられた機能分離型の感光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。
- 前記バインダー樹脂がフェノール樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記フェノール樹脂がレゾール型であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記架橋表面層が光硬化により形成されたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記光硬化が、紫外線によって行われたことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記架橋表面層が3官能以上の電荷輸送性構造を有さない重合性化合物を含む塗工液を用いて形成されたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記架橋表面層が5官能以上の電荷輸送性構造を有さない重合性化合物を含む塗工液を用いて形成されたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記架橋表面層が1官能以上の電荷輸送性構造を有する重合性化合物を含む塗工液を用いて形成されたことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記架橋表面層が2官能以上の電荷輸送性構造を有する重合性化合物を含む塗工液を用いて形成されたことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジであって、少なくともコロナ帯電器によって帯電させられた感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、潜像形成器によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像器と、現像器よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写器と、転写後に感光体表面に残留したトナーを感光体表面から除去するクリーニング器の1つ以上と、感光体とを組み合わせて造られ、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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