JP6217204B2 - 電子写真感光体、画像形成方法、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
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1(A)は、本発明の感光体の構成を表す断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層35と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層37とが積層された構成をとっており、更に電荷輸送層37上に表面層39が設けられてなる。
導電性支持体31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、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状も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31として用いることができる。
電荷発生層35は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層35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、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられる。これら電荷発生物質は単独で用いても2種以上混合して用いても構わない。
電荷発生層35の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.1〜2μmである。
電荷輸送層37は、電荷輸送材料およびバインダー樹脂を主成分とする層である。本発明においては電荷輸送層37に少なくとも電荷輸送材料としての正孔輸送材料と前記一般式(3)で表される化合物とを含むことを特徴とする。前記一般式(3)で表される化合物の具体例として以下のものが挙げられるが、本発明はこれらに何ら限定される物ではない。
なお、正孔輸送材料は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を混合して使用しても良い。
前記一般式(3)で表される化合物の含有量は、正孔輸送材料100質量部に対して、0.5〜10質量部であることが好ましく、1〜5質量部であることがより好ましい。前記一般式(3)で表される化合物の含有量が0.5質量部よりも少ない場合、本発明の効果が得られないことがある。一方、前記一般式(3)で表される化合物の含有量が10質量部よりも多い場合、露光部電位が大きくなることがある。
本発明においては、表面層39に前記一般式(1)又は一般式(2)表されるオキサゾール化合物を含有する。
Xの炭素数6〜14の芳香族炭化水素の2価基としては、o−フェニレン基、p−フェニレン基、1,4−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基、9,10−アントラセンジイル基、1,4−アントラセンジイル基、4,4’−ビフェニルジイル基、4,4’−スチルベンジイル基などが挙げられる。
Yの炭素数6〜14の芳香族炭化水素の2価基としては、o−フェニレン基、p−フェニレン基、1,4−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基、9,10−アントラセンジイル基、1,4−アントラセンジイル基、4,4’−ビフェニルジイル基、4,4’−スチルベンジイル基などが挙げられる。
また電荷輸送性構造を有しない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(以下、EO変性と称する場合がある)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(以下、PO変性と称する場合がある)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(以下、ECH変性と称する場合がある)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が挙げられる。
本実施形態の感光体は、必要に応じて、その他の層を含んでも良い。その他の層としては、例えば、導電性支持体と電荷発生層との間の配置される下引き層33などが挙げられる。下引き層33を含んだ場合の構成例を図1(B)に示す。
本実施形態の下引き層33で使用される樹脂としては、例えば、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。
下引き層33の形成方法としては、前述した他の層と同様、塗工法を使用して形成することができる。下引き層33の厚さは、通常、0〜5μmである。
本発明の画像形成方法とは、本発明の電子写真感光体を用い、例えば少なくとも感光体に帯電、露光、現像の過程を経た後、トナー画像を画像保持体(転写媒体、転写紙)へ転写し、さらに必要により定着及び感光体表面のクリーニングという過程よりなるものである。
電子写真感光体を帯電させる手段として、帯電チャージャ3が用いられる。この帯電手段としては、コロトロンデバイス、スコロトロンデバイス、固体放電素子、針電極デバイス、ローラ帯電デバイス、導電性ブラシデバイス等が用いられ、公知の方式が使用可能である。特に本発明の構成は、接触帯電方式又は非接触近接配置帯電方式のような、感光体組成物の分解の原因となる帯電手段からの近接放電が生じるような帯電手段を用いた場合に特に有効である。ここで言う接触帯電方式とは、感光体に帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電ブレード等が直接接触する帯電方式である。一方の近接帯電方式とは、例えば帯電ローラが感光体表面と帯電手段との間に200μm以下の空隙を有するように非接触状態で近接配置したタイプのものである。この空隙は、大きすぎた場合には帯電が不安定になりやすく、また、小さすぎた場合には、感光体に残留したトナーが存在する場合に、帯電部材表面が汚染されてしまう可能性がある。したがって、空隙は10〜200μm、好ましくは10〜100μmの範囲が適当である。
また、クリーニングをより効率的に行なうためにクリーニング前チャージャ13を用いてもよい。その他クリーニング手段としては、ウェブ方式、マグネットブラシ方式等があるが、それぞれ単独又は複数の方式を一緒に用いてもよい。
本発明のプロセスカートリッジは、本発明の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段およ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、を有し、画像形成装置本体に着脱可能としたものである。
画像形成装置用プロセスカートリッジとは、感光体101を内蔵し、他に帯電手段102、現像手段104、転写手段106、クリーニング手段107、除電手段(図示せず)の少なくとも一つを具備し、画像形成装置本体に着脱可能とした装置(部品)である。図3に例示される装置による画像形成プロセスについて示すと、感光体101は、矢印方向に回転しながら、帯電手段102による帯電、露光手段103による露光により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像手段104でトナー現像され、該トナー現像は転写手段106により、転写媒体105に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の感光体表面は、クリーニング手段107によりクリーニングされ、さらに除電手段(図示せず)により除電されて、再び以上の操作を繰り返すものである。
合成は、特開2004−83859号公報に準じた。即ち、1、3−ジイミノイソインドリン292部とスルホラン1800部を混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド204部を滴下する。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、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し、次いで、洗浄液が中性になるまでイオン交換水(pH:7.0、比伝導度:1.0μS/cm)により水洗いを繰り返し(洗浄後のイオン交換水のpH値は6.8、比伝導度は2.6μS/cm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。
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
Al製支持体(外径60mmφ)に、下記の下引き層塗工液を用いて、130℃で20分乾燥後の膜厚が3.5μmになるように浸漬法で塗工し、下引き層33を形成した。
二酸化チタン粉末(石原産業社製、タイベークCR−EL): 400部
メラミン樹脂(DIC社製、スーパーベッカミンG821−60): 65部
アルキッド樹脂(DIC社製、ベッコライトM6401−50): 120部
2−ブタノン: 400部
チタニルフタロシアニン: 8部
ポリビニルブチラール(積水化学工業社製、BX−1): 5部
2−ブタノン: 400部
Z型ポリカーボネート(帝人化成社製、TS−2050): 10部
下記構造の正孔輸送材料(CTM1): 11部
前記具体例(3−1)の化合物: 0.3部
テトラヒドロフラン: 100部
ラジカル重合性モノマー(日本化薬社製、KAYARAD TMPTA): 5部
ラジカル重合性モノマー(日本化薬社製、KAYARAD DPCA−120):5部
下記構造式(AD−1)の化合物: 10部
前記具体例(O−1)のオキサゾール化合物: 0.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア184):1部
テトラヒドロフラン: 100部
実施例1において、電荷輸送層用塗工液及び表面層塗工液を下記のものに変更した以外は実施例1と同様にして感光体を作製した。
Z型ポリカーボネート(帝人化成社製、TS−2050): 10部
下記構造の正孔輸送材料(CTM2): 11部
前記具体例(3−2)の化合物: 0.3部
テトラヒドロフラン: 100部
ラジカル重合性モノマー(サートマー社製、SR355): 10部
下記構造式(AD−1)の化合物: 10部
前記具体例(O−2)のオキサゾール化合物: 0.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア184):1部
テトラヒドロフラン: 100部
実施例1において、電荷輸送層用塗工液及び表面層塗工液を下記のものに変更した以外は実施例1と同様にして感光体を作製した。
Z型ポリカーボネート(帝人化成社製、TS−2050): 10部
下記構造の正孔輸送材料(CTM3): 11部
前記具体例(3−3)の化合物: 0.3部
テトラヒドロフラン: 100部
ラジカル重合性モノマー(サートマー社製、SR349): 10部
前記構造式(AD−1)の化合物: 10部
前記具体例(O−8)のオキサゾール化合物: 0.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア184):1部
テトラヒドロフラン: 100部
実施例1において、電荷輸送層用塗工液及び表面層塗工液を下記のものに変更した以外は実施例1と同様にして感光体を作製した。
Z型ポリカーボネート(帝人化成社製、TS−2050): 10部
下記構造の正孔輸送材料(CTM4): 11部
前記具体例(3−4)の化合物: 0.3部
テトラヒドロフラン: 100部
ラジカル重合性モノマー(日本化薬社製、KAYARAD TMPTA): 10部
前記構造式(AD−1)の化合物: 10部
前記具体例(O−12)のオキサゾール化合物: 0.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア184):1部
テトラヒドロフラン: 100部
実施例1において、電荷輸送層用塗工液及び表面層塗工液を下記のものに変更した以外は実施例1と同様にして感光体を作製した。
Z型ポリカーボネート(帝人化成社製、TS−2050): 10部
下記構造の正孔輸送材料(CTM5): 11部
前記具体例(3−1)の化合物: 0.3部
テトラヒドロフラン: 100部
アルミナ(住友化学社製、AA03(一次粒子径0.3μm)): 3.0部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー(BYKケミー製、BYK−P104): 0.06部
ラジカル重合性モノマー(日本化薬社製、KAYARAD TMPTA): 10部
前記構造式(AD−1)の化合物: 10部
前記具体例(O−6)のオキサゾール化合物: 0.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア184):1部
テトラヒドロフラン: 100部
実施例1において、電荷輸送層用塗工液及び表面層塗工液を下記のものに変更した以外は実施例1と同様にして感光体を作製した。
Z型ポリカーボネート(帝人化成社製、TS−2050): 10部
前記構造の正孔輸送材料(CTM1): 11部
前記具体例(3−5)の化合物: 0.3部
テトラヒドロフラン: 100部
アルミナ(住友化学社製、AA03(一次粒子径0.3μm)): 3.0部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー(BYKケミー製、BYK−P104): 0.06部
ラジカル重合性モノマー(日本化薬社製、KAYARAD TMPTA): 10部
下記構造式(AD−2)の化合物: 10部
前記具体例(O−9)のオキサゾール化合物: 0.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア184):1部
テトラヒドロフラン: 100部
実施例6において、電荷輸送層用塗工液の具体例(3−5)の化合物の添加量を0.1部に変更した以外は実施例6と同様にして感光体を作製した。
実施例6において、電荷輸送層用塗工液の具体例(3−5)の化合物の添加量を0.5部に変更した以外は実施例6と同様にして感光体を作製した。
実施例6において、電荷輸送層用塗工液の具体例(3−5)の化合物の添加量を1部に変更した以外は実施例6と同様にして感光体を作製した。
実施例6において、表面層塗工液の具体例(O−9)のオキサゾール化合物の添加量を0.1部に変更した以外は実施例6と同様にして感光体を作製した。
実施例6において、表面層塗工液の具体例(O−9)のオキサゾール化合物の添加量を1部に変更した以外は実施例6と同様にして感光体を作製した。
実施例1において電荷輸送層用塗工液を下記のものに変更した以外は実施例1と同様にして、感光体の電荷輸送層37まで形成した。
Z型ポリカーボネート(帝人化成社製、TS−2050): 10部
前記構造の正孔輸送材料(CTM5): 11部
前記具体例(3−6)の化合物: 0.3部
テトラヒドロフラン: 100部
アルミナ(住友化学社製、AA03(一次粒子径0.3μm)): 3.0部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー(BYKケミー製、BYK−P104): 0.03部
前記構造の正孔輸送材料(CTM1): 4部
前記具体例(O−11)のオキサゾール化合物: 0.2部
Z型ポリカーボネート(帝人化成社製、TS−2050): 5.5部
テトラヒドロフラン: 220部
シクロヘキサノン: 80部
実施例1において電荷輸送層用塗工液を下記のものに変更した以外は実施例1と同様にして、感光体の電荷輸送層37まで形成した。
〈電荷輸送層用塗工液〉
Z型ポリカーボネート(帝人化成社製、TS−2050): 10部
前記構造の正孔輸送材料(CTM1): 11部
前記具体例(3−7)の化合物: 0.3部
テトラヒドロフラン: 100部
ポリオール(藤倉化成社製、LZR−170): 20部
下記構造式(1)の化合物: 20部
前記具体例(O−7)のオキサゾール化合物: 1部
イソシアネート(日本ポリウレタン工業社製、コロネートL): 38部
シリコーンオイル(信越化学工業製、KF50−100CS): 0.05部
テトラヒドロフラン: 200部
シクロヘキサノン: 50部
実施例1において、電荷輸送層用塗工液の具体例(3−1)の化合物及び、表面層塗工液の具体例(O−1)のオキサゾール化合物を添加しない以外は実施例1と同様にして、感光体を作製した。
実施例1において、電荷輸送層用塗工液の具体例(3−1)の化合物を添加しない以外は実施例1と同様にして、感光体を作製した。
実施例1において、表面層塗工液の具体例(O−1)のオキサゾール化合物を添加しない以外は実施例1と同様にして、感光体を作製した。
実施例2において、表面層塗工液の具体例(O−2)のオキサゾール化合物を添加しない以外は実施例2と同様にして、感光体を作製した。
実施例5において、表面層塗工液の具体例(O−6)のオキサゾール化合物を添加しない以外は実施例5と同様にして、感光体を作製した。
実施例6において、電荷輸送層用塗工液の具体例(3−5)の化合物を下記構造式(2)の化合物に変更した以外は実施例6と同様にして、感光体を作製した。
実施例6において、電荷輸送層用塗工液の具体例(3−5)の化合物を下記構造式(3)の化合物に変更した以外は実施例6と同様にして、感光体を作製した。
実施例6において、電荷輸送層用塗工液の具体例(3−5)の化合物を下記構造式(4)の化合物に変更した以外は実施例6と同様にして、感光体を作製した。
実施例6において、表面層塗工液の具体例(O−9)のオキサゾール化合物を下記構造式(5)の化合物に変更した以外は実施例6と同様にして、感光体を作製した。
実施例6において、表面層塗工液の具体例(O−9)のオキサゾール化合物を下記構造式(6)の化合物に変更した以外は実施例6と同様にして、感光体を作製した。
各実施例及び各比較例の感光体に対して、以下の評価を実施した。
NOx暴露試験機(ダイレック製)を用い、NO/NO2=50/50ppm、湿度20%の雰囲気下で72時間感光体を暴露した後、リコー製imagioMPC7500改造機のブラックステーションに搭載し、1200dpi 2by2のブラック単色の全面ハーフトーン画像を出力し、画像ボケ発生の有無を評価した。評価は、出力した画像サンプルを、マイクロスコープを用いて拡大観察することによって行った。評価基準は以下の通りである。
◎:問題が認められないレベル
○:若干画像ボケが発生しているが、許容できるレベル
△:画像ボケが発生しているが、ドットは確認できるレベル
×:ドットが確認できないほど画像がボケており、問題視されるレベル
リコー製imagioMPC7500改造機に搭載し、書き込み率5%チャート(A4全面に対して、画像面積として5%相当の文字が平均的に書かれている)を用い通算50万枚印刷する耐久試験をおこなった。耐久試験後に残像評価及び摩耗量の評価を行った。
残像評価:図5に示すような黒ベタ部とハーフトーン部のある評価用画像を出力し、残像の評価を行った。評価基準は以下の通りである。
◎:残像発生せず
○:かすかに見える
△:残像発生
×:非常に悪い
◎:2.0μm未満
○:2.0μm以上4.0μm未満
×:4.0μm以上
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
5 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 転写媒体
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 表面層
101 感光体
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 転写媒体
106 転写手段
107 クリーニング手段
Claims (7)
- 導電性支持体と、
該導電性支持体上に順次積層された電荷発生層、電荷輸送層、表面層と、を備え、
前記表面層が、下記一般式(1)又は一般式(2)で表されるオキサゾール化合物を含有し、
且つ前記電荷輸送層が、正孔輸送材料と、下記一般式(3)で表される化合物と、を含有することを特徴とする電子写真感光体。
- 前記表面層が架橋表面層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。
- 前記架橋表面層は、電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性化合物と、を用いて硬化・形成されたものであることを特徴とする請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記表面層は、フィラーを含有してい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電子写真感光体。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真感光体を帯電させる帯電工程と、
帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光工程と、
前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記トナー像を転写媒体に転写する転写工程と、を備えることを特徴とする画像形成方法。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真感光体と、
該電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を転写媒体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段および除電手段よりなる群から選ばれた少なくとも1つの手段と、を備え、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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