JP6307708B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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d∝(π/4)(λf/D) (A)
(式中、dは感光体上のスポット径、λはレーザー光の波長、fはfθレンズの焦点距離、Dはレンズ径を意味する。)
従って、これらは、潜像の書き込み密度、すなわち解像度の向上に非常に有利に働く。
前記露光手段には発振波長360〜510nmの青色系レーザーを用いており、
前記電子写真感光体の表面層は、フッ素系微粒子を含有し、蛍光X線分析法により測定した該フッ素系微粒子中の酸素濃度が0.9質量%以上3.0質量%以下であることを特徴とする。
(a)フッ素系重合性モノマーとアセトンの混合溶液に電離性放射線を照射することによって前記フッ素系重合性モノマーを重合させて、前記混合溶液をゲル状態のフッ素系ポリマーのアセトン分散体とする工程;及び
(b)前記フッ素系ポリマーのアセトン分散体に電離性放射線を照射することによって前記フッ素系ポリマーを架橋し微粒子懸濁液を形成する工程
を含む方法により作製される架橋フッ素系微粒子を含む。
(a)フッ素系重合性モノマーとアセトンの混合溶液に電離性放射線を照射することによって該フッ素系重合性モノマーを重合させて、該混合溶液をゲル状態のフッ素系ポリマーのアセトン分散体とする工程;及び
(b)工程(a)により得られたフッ素系ポリマーのアセトン分散体に電離性放射線を照射することによって該フッ素系ポリマーを架橋し微粒子懸濁液を形成する工程
を含む方法が挙げられ、該方法には、任意に、
(c)工程(b)によって得られた微粒子懸濁液から架橋フッ素系微粒子を分離し乾燥させる工程が含まれていてもよい。かかる方法によれば、結合酸素を粒子中に取り込み、粒子表面に極性が出現するため、塗液中での分散性及び分散安定性が向上し、感光体特性の安定化がみこまれる。
図1は、本発明の画像形成装置の一実施態様を構成する電子写真感光体の概略断面図である。この実施形態1に係る電子写真感光体1(以下、感光体と略称する)は、導電性材料から成る円筒状の導電性基体11と、導電性基体11の外周面上に下引き層15と、下引き層15の外周面上に感光層14とを備える。感光層14は、図1に示す通り、積層型であり、下引き層15上に位置する電荷発生物質を含有する電荷発生層12と、電荷発生層12上に位置する電荷輸送物質を含有する電荷輸送層13とからなる。実施形態1に係る電子写真感光体1の表面層は電荷輸送層13であり、ここに、蛍光X線分析法により測定される酸素濃度が0.9質量%以上3.0質量%以下であるフッ素系微粒子が含まれる。かかるフッ素系微粒子については上述したとおりである。
導電性基体11は、感光体1の電極としての役割を果たすとともに、上部に配置される層、即ち下引き層15及び感光層14の支持部材としても機能する。なお、導電性基体11の形状は、この実施形態1では円筒状であるけれども、これに限定されることはなく、円柱状、シート状又は無端ベルト状等であってもよい。
導電性基体11と感光層14との間に下引き層15がない場合、導電性基体11又は感光層14の欠陥に起因して微小な領域での帯電性の低下が生じ、黒ぽち等の画像のかぶりが発生し、著しい画像欠陥を生じることがある。下引き層を設けることによって、導電性基体11からの感光層14への電荷の注入を防止することができる。従って、感光層14の帯電性の低下を防ぐことができ、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少を抑え、画像にかぶり等の欠陥が発生することを防止することができる。
電荷発生層12は、光を吸収することによって電荷を発生する電荷発生物質を主成分として含有する。上記の電荷発生物質として有効な物質は、波長360〜510nmのレーザー光を吸収する電荷発生物質であり、有機系顔料を含む有機系光導電性材料及び無機顔料を含む無機系光導電性材料が挙げられる。
電荷発生層12上には電荷輸送層13が設けられる。電荷輸送層13は、電荷発生層12に含まれる電荷発生物質が発生した電荷を受入れ、これを輸送する能力を有する電荷輸送物質と、電荷輸送物質を結着させる結着樹脂とを含んで構成することとなる。
で表されるN,N,N’,N’−テトラキス(p−トリル)ベンジジンが好ましい。
図3は、本発明の画像形成装置の他の実施態様の概略断面図である。図3に示す画像形成装置30は、上述した実施形態1と同じ構成の感光体1を搭載するレーザープリンタである。以下、図3を参照してレーザープリンタ30の構成及び画像形成動作について説明する。なお、図3に記載のレーザープリンタ30は、この発明の例示であり、以下の記載内容によってこの発明の画像形成装置が限定されるものではない。
・下引き層の作製
酸化チタン(商品名:タイベークTTO−D−1、石原産業株式会社製)3質量部及び市販のポリアミド樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ株式会社製)2質量部をメチルアルコール25質量部に加え、ペイントシェーカーにて8時間分散処理し、下引き層用塗布液3kgを調製した。得られた下引き層用塗布液を塗布槽に満たし、導電性基体として直径30mm、長さ357mmのアルミニウム製のドラム状支持体を浸漬した後にこれを引き上げ、膜厚1μmの下引き層を導電性基体上に形成した。
次いで、電荷発生物質として、CuKα1.541ÅのX線に対するブラッグ角(2θ±0.2°)が27.3°に主要なピークを示すX線回折スペクトルを有するチタニルフタロシアニン1質量部及び結着樹脂としてブチラール樹脂(商品名:エスレックBM−2、積水化学工業株式会社製)1質量部をメチルエチルケトン98質量部に混合し、ペイントシェーカーにて8時間分散処理して電荷発生層用塗布液3リットルを調製した。得られた電荷発生層用塗布液を、下引き層形成の場合と同様の方法で先に設けた下引き層表面に塗布し、自然乾燥して膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
市販のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粒子であるルブロンL−2(ダイキン工業社製,1次粒子のメジアン径(D50)200〜300nm)をポリエチレン製容器に投入し、コバルト60からのγ線を大気中で150kGy照射した。γ線照射後のPTFE粒子中の酸素濃度を蛍光X線分析装置(理学電気社製、ZSX−primasII)を用いて30kV−100mAの条件にて評価したところ、PTFE粒子中の酸素濃度は1.05質量%であった。
次いで、電荷輸送物質として下記化合物(1)
100質量部(T2269:東京化成工業社製)、ポリカーボネート樹脂(TS2050:帝人化成社製)180質量部、及び上記γ線照射PTFE粒子30質量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤として加え、固形分21質量%の懸濁液を作製し、その後、湿式乳化分散装置(NVL−AS160:吉田機械製)を用いて、設定圧力:100MPaの条件にて5pass操作実施し、電荷輸送層用塗布液3kgを調製した。この電荷輸送層用塗布液を、浸漬法により、先に設けた電荷発生層表面に塗布し、120℃で1時間乾燥して、膜厚28μmの電荷輸送層を形成した。このようにして、図1に示す積層型感光体を作製した。
・下引き層及び電荷発生層の作製
実施例1と同様に、下引き層及び電荷発生層を作製した。
・電荷輸送層の作製
γ線の線量を150kGyから700kGyに変えた以外は、実施例1と同様にして電荷輸送層を形成した。なお、γ線照射後のPTFE粒子中の酸素濃度は2.28質量%であった。
・下引き層及び電荷発生層の作製
実施例1と同様に、下引き層及び電荷発生層を作製した。
・電荷輸送層の作製
30mlのガラスアンプルにアセトン5mlとテトラフルオロエチレン(TFE)0.2ml(液体窒素によってガラスアンプル内で一度固化させ、溶解したときの液体の体積で計量)を充填して、TFEが4vol%の混合溶液を調製した。ドライアイスとメタノールの混合物に浸漬することによって溶液の温度を−78℃に調節し、この溶液にコバルト60からのγ線を真空中で60kGy照射した後、室温に戻し、ゲル化ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の分散液を得た。この操作を繰り返した後、アセトンを濃縮することにより、20質量%の架橋PTFE粒子分散液を得た。架橋PTFE粒子の1次粒子のメジアン径(D50)は0.3μmであり、また、架橋PTFE粒子中の酸素濃度は1.73質量%であった。
次いで、実施例1で用いた電荷輸送物質(化合物(1))100質量部(T2269:東京化成工業社製)、ポリカーボネート樹脂(TS2050:帝人化成社製)180質量部、及び上記架橋PTFE粒子分散液(濃度20質量%)156質量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤として加え、固形分21質量%の懸濁液を作製し、その後、実施例1と同様にして、積層型感光体を作製した。
・下引き層及び電荷発生層の作製
実施例1と同様に、下引き層及び電荷発生層を作製した。
・電荷輸送層の作製
アセトン5ml及びTFE0.2mlをアセトン10ml及びTFE0.1mlに変更した以外は、実施例3と同様にして電荷輸送層を形成した。なお、架橋PTFE粒子の1次粒子のメジアン径(D50)は0.15μmであり、また、架橋PTFE粒子中の酸素濃度は1.7質量%であった。
・下引き層及び電荷発生層の作製
実施例1と同様に、下引き層及び電荷発生層を作製した。
・電荷輸送層の作製
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粒子をKTL−1N(株式会社喜多村製、PTFE、1次粒子のメジアン径2μm)に変更した以外は、実施例1と同様にして電荷輸送層を形成した。なお、γ線照射後のPTFE粒子中の酸素濃度は1.1質量%であった。
・下引き層及び電荷発生層の作製
実施例1と同様に、下引き層及び電荷発生層を作製した。
・電荷輸送層の作製
PTFE粒子を用いず、γ線照射を実施しなかった以外は、実施例1と同様にして電荷輸送層を形成した。
・下引き層及び電荷発生層の作製
実施例1と同様に、下引き層及び電荷発生層を作製した。
・電荷輸送層の作製
γ線照射を実施しなかった以外は、実施例1と同様にして電荷輸送層を形成した。なお、PTFE粒子中の酸素濃度は0.55質量%であった。
・下引き層及び電荷発生層の作製
実施例1と同様に、下引き層及び電荷発生層を作製した。
・電荷輸送層の作製
γ線照射を行わず、更にはPTFE粒子の分散剤としてGF−400(東亞合成株式会社製)1質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして電荷輸送層を形成した。なお、PTFE粒子中の酸素濃度は0.55質量%であった。
・下引き層及び電荷発生層の作製
実施例1と同様に、下引き層及び電荷発生層を作製した。
・電荷輸送層の作製
γ線の線量を150kGyから1000kGyに変えた以外は、実施例1と同様にして電荷輸送層を形成した。なお、γ線照射後のPTFE粒子中の酸素濃度は3.31質量%であった。
・下引き層及び電荷発生層の作製
実施例1と同様に、下引き層及び電荷発生層を作製した。
・電荷輸送層の作製
PTFE粒子をテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキル(PFA)MP101(三井デュポンフルオロケミカル株式会社製、1次粒子のメジアン径2.0μm)に変更した以外は、比較例3と同様にして電荷輸送層を形成した。なお、フッ素系微粒子中の酸素濃度は0.70質量%であった。
[1.電荷輸送層用塗布液における分散安定性評価]
実施例1〜実施例5及び比較例2〜比較例5の電荷輸送層用塗布液に対して、レーザー回折式粒度分布測定装置(マイクロトラクMT−3000II、日機装社製)を用いて、フッ素系微粒子の分散安定性を評価した。詳細には、電荷輸送層用塗布液を調製後直ちに、サンプル管(50cc)中に40ccを移し取り、スターラー攪拌(100rpm、15h)を行い、塗布液中に存在する粒子の粒度分布(d50)を測定し、下記基準に従って評価した。結果を表1に示す。
◎:良好(d50が1.0μm未満)
○:実使用上問題なし(d50が1.0μm以上3.0μm未満)
△:実使用可能なレベル(d50が3.0μm以上6.0μm未満)
×:実使用不可(d50が6.0μm以上)
405nmの発振波長を有する青色系半導体レーザーを780nmの発振波長を有する青色系半導体レーザーに変更した以外は、実施例1と同様にして感光体の電気特性及び画質を評価した。
まず、上記複写機を用い、現像部での感光体の表面電位、具体的には感光体の感度をみるために露光時における黒地部分の感光体の表面電位VL(−V)を測定した。これらの表面電位VLを、25℃/50%RH(相対湿度)の常温/常湿(「N/N」と略す)環境下で、初期及び100k枚続繰り返しコピー直後について測定し、下記基準に従って評価した。結果を表1に示す。なお、比較例5では、表面電位の絶対値が高すぎ、電気特性の低下が十分に確認できなかった。
◎:良好(ΔVLが11未満)
○:実使用上問題なし(ΔVLが11V以上20V未満)
△:実使用可能なレベル(ΔVLが20V以上30V未満)
×:実使用不可(ΔVLが30V以上)
<ドット再現性の評価>
ハーフトーン画像(1ドット画像)を形成し、目視観察によりドット形成状態(ドットの再現性、散逸状態及び輪郭の先鋭度)を下記の基準に従って評価した。結果を表1に示す。
◎:ドット再現性が良好、かつ散逸も無く、輪郭の先鋭度に優れている
○:上記3項目とも若干の劣化はあるが、実使用上問題なし
△:3項目いずれかが、実使用上問題となる
×:3項目中2項目以上が、実使用不可能となる
実写評価前と100k枚実写後での感光体膜厚の変化を、渦電流式膜厚計(フィッシャー社製)を用いて測定し、複写機上の感光体100k回転あたりの膜べり量(μm)に換算して、下記の基準に従って評価した。結果を表1に示す。尚、比較例2の感光体については、電荷輸送層中のフッ素微粒子の凝集に伴う画質劣化が初期より著しく、膜べり量の評価ができなかった。
○:耐刷性が非常に良好(膜べり量が1.0μm未満)
△:耐刷性が良好(膜べり量が1.0μm以上2.0μm未満)
×:耐刷性が低い(膜べり量が2.0μm以上)
11 導電性基体
12 電荷発生層
13,13A,13B 電荷輸送層
14 感光層
15 下引き層
30 レーザープリンタ(画像形成装置)
31 半導体レーザー
32 回転多面鏡
33 レーザービーム
34 結像レンズ
35 ミラー
36 コロナ帯電器
37 現像器
38 転写紙カセット
39 給紙ローラ
40 レジストローラ
41 転写帯電器
42 分離帯電器
43 搬送ベルト
44 定着器
45 排紙トレイ
46 クリーナ
47 矢符
48 転写紙
49 露光手段
50 除電器
Claims (3)
- 電子写真感光体の表面層に添加して用いられ、蛍光X線分析法により測定した酸素濃度が0.9質量%以上3.0質量%以下であるフッ素系微粒子を製造する方法であって、
(a)フッ素系重合性モノマーとアセトンの混合溶液に電離性放射線を照射することによって前記フッ素系重合性モノマーを重合させて、前記混合溶液をゲル状態のフッ素系ポリマーのアセトン分散体とする工程;及び
(b)前記フッ素系ポリマーのアセトン分散体に電離性放射線を照射することによって前記フッ素系ポリマーを架橋し微粒子懸濁液を形成する工程を含むことを特徴とするフッ素系微粒子の製造方法。 - 前記蛍光X線分析法により測定した前記フッ素系微粒子中の酸素濃度が1.5質量%以上3.0質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のフッ素系微粒子の製造方法。
- 前記フッ素系微粒子は、1次粒子のメジアン径(D50)が0.2μm以上1μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のフッ素系微粒子の製造方法。
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