JP6364818B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
例えば、特定の分子構造を持たせ、電子輸送性を向上させ、感度を高めた電子輸送材料が知られている(特許文献1〜2参照)。また、特定の分子構造を持たせ、正孔輸送性を向上させた正孔輸送材料も知られている(特許文献3参照)。その他、電荷輸送材料としては、種々の材料が知られている(特許文献4参照)。
例えば、中間転写体の表面層に、フッ素樹脂、シリコーン等を添加した最外層を有する中間転写体(特許文献5、6、及び7参照)、及び曲面の内壁で構成された凹部が表面に点在した樹脂層を最外層として有する中間転写体(特許文献8参照)が提案されている。
導電性基体と前記導電性基体上に設けられた単層型の感光層とを有し、前記感光層が結着樹脂とヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種であり、電荷発生材料の含有量が、前記感光層の固形分に対して0.5質量%以上1.5質量%以下である電荷発生材料と下記一般式(1)で表される正孔輸送材料と下記一般式(2)で表される電子輸送材料とを含み、且つ前記感光層の体積抵抗率が2×1013Ω・cm以上1.2×1015Ω・cm以下である電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像が表面に転写される中間転写体であって、純水に対する表面の接触角が80°以上である中間転写体と、
前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を前記中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、
を備える画像形成装置。
前記中間転写体が、フッ素含有化合物を含む層の単層体、又はフッ素含有化合物を含む層を最外層として有する積層体である請求項1に記載の画像形成装置。
前記感光層の厚みが、20μm超え60μm以下である請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
請求項2に係る発明によれば、中間転写体の少なくとも表層部がフッ素含有化合物を含まない場合に比べ、転写効率が高い画像形成装置が提供される。
請求項3に係る発明によれば、感光層の厚みが20μm未満の場合に比べ、ゴーストの発生を抑制する画像形成装置が提供される。
請求項1に係る発明によれば、電荷発生材料の含有量が感光層の固形分に対して2.0質量%を越える場合に比べ、ゴーストの発生を抑制する画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。
そして、単層型の感光層は、結着樹脂と、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種の電荷発生材料と、一般式(1)で表される正孔輸送材料と、一般式(2)で表される電子輸送材料と、を含む。そして、感光層の体積抵抗率は、2×1013Ω・cm以上1.2×1015Ω・cm以下である。
なお、単層型の感光層とは、電荷発生能と共に、正孔輸送性及び電子輸送性を持つ感光層である。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図1に示すように、電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置9(静電潜像形成手段の一例)と、転写装置40(一次転写装置)と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光し得る位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体50に転写されたトナー像を記録媒体(例えば用紙)に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体50、転写装置40(一次転写装置)、及び二次転写装置(不図示)が転写手段の一例に相当する。
図2は、本実施形態に係る電子写真感光体10の一部の断面を概略的に示している。
図2に示した電子写真感光体10は、例えば、導電性基体4を備え、導電性基体4上に、下引層1、単層型の感光層2、及び保護層3がこの順で設けられて構成されている。
なお、下引層1、及び保護層3は、必要に応じて、設けられる層である。
導電性基体としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲がよい。処理温度は例えば42℃以上48℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。
下引層は、例えば、無機粒子と結着樹脂とを含む層である。
これらの中でも、上記抵抗値を有する無機粒子としては、例えば、酸化錫粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化ジルコニウム粒子等の金属酸化物粒子がよく、特に、酸化亜鉛粒子が好ましい。
無機粒子の体積平均粒径は、例えば、50nm以上2000nm以下(好ましくは60nm以上1000nm以下)がよい。
特に、電子受容性化合物としては、アントラキノン構造を有する化合物が好ましい。アントラキノン構造を有する化合物としては、例えば、ヒドロキシアントラキノン化合物、アミノアントラキノン化合物、アミノヒドロキシアントラキノン化合物等が好ましく、具体的には、例えば、アントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等が好ましい。
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂、導電性樹脂(例えばポリアニリン等)等も挙げられる。
これら結着樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて設定される。
添加剤としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。シランカップリング剤は前述のように無機粒子の表面処理に用いられるが、添加剤として更に下引層に添加してもよい。
下引層の表面粗さ(十点平均粗さ)は、モアレ像抑制のために、使用される露光用レーザ波長λの1/4n(nは上層の屈折率)から1/2λまでに調整されていることがよい。
表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子等を添加してもよい。樹脂粒子としてはシリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子等が挙げられる。また、表面粗さ調整のために下引層の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、湿式ホーニング、研削処理等が挙げられる。
これらの溶剤として具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。
図示は省略するが、下引き層と感光層との間に中間層をさらに設けてもよい。
中間層は、例えば、樹脂を含む層である。中間層に用いる樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子化合物が挙げられる。
中間層は、有機金属化合物を含む層であってもよい。中間層に用いる有機金属化合物としては、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素等の金属原子を含有する有機金属化合物等が挙げられる。
これらの中間層に用いる化合物は、単独で又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
単層型の感光層は、結着樹脂と、電荷発生材料と、正孔輸送材料と、電子輸送材料と、必要に応じて、その他添加剤と、を含んで構成される。
単層型の感光層の体積抵抗率は、2×1013Ω・cm以上1.2×1015Ω・cm以下であり、転写効率を高め、且つゴーストの発生を抑制する点から、4×1013Ω・cm以上8×1014Ω・cm以下が好ましく、9×1013Ω・cm以上61014Ω・cm以下がより好ましい。
測定対象となる電子写真感光体の感光層を基材ごと切り出す。採取した測定試料に対して、Al電極を貼り付け(電極面積1cm2)、温度22℃、湿度55%の環境下で、周波数応答アナライザ(1260型、ソーラトロン社製)を用い、暗条件下で、電場(印加電圧/測定試料厚)が10V/μmになるよう調節した電圧を30秒印加した後、その流れる電流値(A)を測定する。そして、得られた電流値により、下記式を用いて算出する。
・式:体積抵抗率(Ωcm)=(1(cm2)×印加電圧(V))/(電流値(A)×測定試料厚(cm))
結着樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等が挙げられる。これらの結着樹脂は、単独又は2種以上混合して用いてもよい。
これらの結着樹脂の中でも、特に、感光層の成膜性の観点から、例えば、粘度平均分子量30000以上80000以下のポリカーボネート樹脂がよい。
電荷発生材料としては、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種が適用される。
電荷発生材料としては、これら顔料を単独で用いてもよいが、必要に応じて併用してもよい。そして、電荷発生材料としては、感光体の高感度化、及び画像の点欠陥抑制の観点から、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料がよい。
特に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料としては、例えば、600nm以上900nm以下の波長域での分光吸収スペクトルにおいて、810nm以上839nm以下の範囲に最大ピーク波長を有するヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料がより優れた分散性が得られる観点から好ましい。電子写真感光体の材料として用いた場合に、優れた分散性と、十分な感度、帯電性及び暗減衰特性とが得られ易くなる。
ここで、平均粒径が0.20μmより大きい場合、又は比表面積値が45m2/g未満である場合は、顔料粒子が粗大化しているか、又は顔料粒子の凝集体が形成される傾向があり、分散性や、感度、帯電性及び暗減衰特性といった特性に欠陥が生じやすい傾向にあり、それにより画質欠陥を生じ易くなることがある。
クロロガリウムフタロシアニン顔料の好適な分光吸収スペクトルの最大ピーク波長、平均粒径、最大粒径、及び比表面積値は、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料と同様である。
特に、転写効率を高め、且つゴーストの発生を抑制する点からは、電荷発生材料の含有量の感光層の固形分に対する含有量は、0.5質量%以上3.0質量%以下が好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下がより好ましい。
正孔輸送材料としては、一般式(1)で表される正孔輸送材料が適用される。
これらの中でも、低級アルキル基としては、メチル基、エチル基が好ましい。
なお、フェニル基に置換し得る置換基としては、例えば、R1〜R6が示す低級アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子が挙げられる。
・4−Me:フェニル基の4−位に置換するメチル基
・3−Me:フェニル基の3−位に置換するメチル基
・4−Cl:フェニル基の4−位に置換する塩素原子
・4−MeO:フェニル基の4−位に置換するメトキシ基
・4−F:フェニル基の4−位に置換するフッ素原子
・4−Pr:フェニル基の4−位に置換するプロピル基
・4−PhO:フェニル基の4−位に置換するフェノキシ基
なお、この正孔輸送材料の含有量は、一般式(1)で表される正孔輸送材料と他の正孔輸送材料を併用した場合、その正孔輸送材料全体の含有量である。
電子輸送材料としては、一般式(2)で表される電子輸送材料が適用される。
これらの中でも、フェニル基が好ましい。
炭素数5以上10以下の直鎖状のアルキル基としては、例えば、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等が挙げられる。
炭素数5以上10以下の分岐状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、イソヘプチル基、sec−ヘプチル基、tert−ヘプチル基、イソオクチル基、sec−オクチル基、tert−オクチル基、イソノニル基、sec−ノニル基、tert−ノニル基、イソデシル基、sec−デシル基、tert−デシル基等が挙げられる。
R19が示すアルキレン基としては、直鎖状又は分岐状の炭素数1以上10以下のアルキレン基が挙げられ、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基、n−ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、tert−ペンチレン基等が挙げられる。
Arが示すアリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基等が挙げられる。
・Ph:フェニル基
なお、この電子輸送材料の含有量は、一般式(2)で表される電子輸送材料と他の電子輸送材料を併用した場合、その電子輸送材料全体の含有量である。
上記特定の正孔輸送材料及び電子輸送材料以外にも、機能を損ねない範囲で、他の電荷輸送材料(他の正孔輸送材料、他の電子輸送材料)を併用してもよい。但し、他の電荷輸送材料は、正孔輸送材料及び電子輸送材料全体に対して50質量%未満で併用することがよい。
正孔輸送材料と電子輸送材料との比率は、質量比(正孔輸送材料/電子輸送材料)で、50/50以上90/10以下が望ましく、より望ましくは60/40以上80/20以下である。
なお、本比率は、他の電荷輸送材料を併用した場合、その合計での比率である。
単層型の感光層には、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の周知のその他添加剤を含んでいてもよい。また、単層型の感光層が表面層となる場合、フッ素樹脂粒子、シリコーンオイル等を含んでいてもよい。
単層型の感光層は、上記成分を溶剤に加えた感光層形成用塗布液を用いて形成される。
溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これら溶剤は単独又は2種以上混合して用いる。
保護層は、必要に応じて感光層上に設けられる。保護層は、例えば、帯電時の感光層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善する目的で設けられる。
そのため、保護層は、硬化膜(架橋膜)で構成された層を適用することがよい。これら層としては、例えば、下記1)又は2)に示す層が挙げられる。
2)非反応性の電荷輸送材料と、電荷輸送性骨格を有さず、反応性基を有する反応性基含有非電荷輸送材料と、を含む組成物の硬化膜で構成された層(つまり、非反応性の電荷輸送材料と、当該反応性基含有非電荷輸送材料の重合体又は架橋体と、を含む層)
なお、保護層形成用塗布液は、無溶剤の塗布液であってもよい。
露光装置9としては、例えば、電子写真感光体7表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、780nm付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
現像装置11としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置11としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体7に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
クリーニング装置13は、クリーニングブレード131を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられる。
なお、クリーニングブレード方式以外にも、ファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式を採用してもよい。
転写装置40としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
中間転写体50(以下、「中間転写ベルト」とも称する)は、例えば、ベルト部材であって、無端状に形成されている。なお、中間転写体50は、中間転写ベルトに限られず、筒状又は柱状の中間転写ドラムであってもよい。
接触角計(協和界面科学(株)製:CA−X)を用い、25℃50%RHの環境下で、純水を中間転写体の表面の測定対象面に3.1μl滴下し、滴下してから15秒後の液滴の接触角を測定する。具体的には、測定対象面に滴下した純水の液滴について光学顕微鏡写真を用いて撮影して、該写真から水の接触角θを求める。そして、中間転写体の表面の全領域に渡って15点(例えば、周方向に3分割、幅方向に5分割の計15点)について純水の液滴の接触角を測定し、平均値を求め、求めた平均値を、本実施形態における接触角とする。
これらの中でも、中間転写体50の少なくとも表層部に、表面エネルギーが低い低表面エネルギー材料(例えば、フッ素含有化合物、珪素含有化合物等)を含ませることがよく、特に、中間転写ベルト(中間転写体)は、少なくとも表層部にフッ素含有化合物を含ませた構成であることがよい。
樹脂材料は、そのヤング率が、ベルト厚みによっても異なるが、望ましくは、3500MPa以上、より望ましくは4000MPa以上であればよく、ベルトとしての機械特性が満足される。樹脂材料としては、上記ヤング率を満たせば、制限はないが、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、補強材を添加してなるポリエステル樹脂等が挙げられる。
ポリイミド樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
導電剤について説明する。
導電剤としては、導電性(例えば体積抵抗率107Ω・cm未満、以下同様である)もしくは半導電性(例えば体積抵抗率107Ω・cm以上1013Ω・cm以下、以下同様である)の粉末(1次粒径が10μm未満の粒子からなる粉末がよく、望ましくは1次粒径が1μm以下の粒子からなる粉末)が挙げられる。
導電剤としては、特に制限はないが、例えば、カーボンブラック(例えばケッチエンブラック、アセチレンブラック、表面が酸化処理されたカーボンブラック等)、金属(例えばアルミニウムやニッケル等)、酸化金属化合物(例えば酸化イットリウム、酸化錫等)、イオン導電性物質(例えばチタン酸カリウム、LiCl等)、導電性高分子(例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレンなど)等が挙げられる。
導電剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
フッ素含有樹脂粒子としては、例えば、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、6フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、2フッ化2塩化エチレン樹脂及びそれらの共重合体の粒子が挙げられる。
これらの中も、フッ素含有樹脂粒子としては、特に、ポリテトラフルオロエチレン(4フッ化エチレン樹脂「PTFE」)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(「FEP」)、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(「PFA」)が望ましい。
これは、フッ素含有樹脂粒子が、一次粒子、二次粒子(一次粒子が2つ以上凝集した凝集状態)、又はこれらの混合状態で分散・含有されており、少なくとも凝集粒子の状態での二次粒子径が上記範囲となっていること、つまり、フッ素含有樹脂粒子が凝集が抑制された状態で分散されていることを意味する。
なお、フッ素含有樹脂粒子の一次粒子(凝集していない状態の粒子径:一次粒径)は、0.1μm以上0.3μm以下であることがよい。
フッ素含有樹脂粒子は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
フッ素系グラフトポリマーとしては、分子鎖の片方の末端に重合性の官能基を有するマクロモノマーと、フッ化アルキル基を有する重合性フッ素系モノマーと、の共重合体が挙げられる。
フッ素系グラフトポリマーとして具体的には、例えば、マクロマーとして、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン化合物等の重合体又はそれらの共重合体と、フッ素系モノマーとして、パーフルオロアルキルエチルメタクリレート、パーフルオロアルキルメタクリレート等との、グラフト共重合体が挙げられる。
フッ素系グラフトポリマーの分子量は、例えば、数平均分子量で5000以上20000以下であることよく、望ましくは5000以上17500以下、より望ましくは5000以上12000以下である。
フッ素系グラフトポリマーの量は、例えば、フッ素含有樹脂粒子に対して0.1質量%以上10質量%以下であることがよい。
中間転写体50の表面(外側の面)の表面抵抗率は、常用対数値で9(LogΩ/□)以上13(LogΩ/□)以下であることが望ましく、10(LogΩ/□)以上12(LogΩ/□)以下であることがより望ましい。
ここで、表面抵抗率の測定方法は、次の通り行う。円形電極(例えば、三菱油化(株)製ハイレスターIPの「URプローブ」)を用い、JIS K6911に従って測定する。
ここで、体積抵抗率の測定は、円形電極(例えば、三菱油化(株)製ハイレスターIPのURプローブ)を用い、JIS K6911に従って測定する。
図3に示す画像形成装置120は、プロセスカートリッジ300を4つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ300がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
電荷発生材料(表1中「CGM」と表記)としてCukα特性X線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.3゜,16.0゜,24.9゜,28.0゜の位置に回折ピークを有するV型のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料 1.5質量部と、結着樹脂(表1中「BR」と表記)としてビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:5万) 50質量部と、表1に示す電子輸送材料(表1中「ETM」と表記) 12質量部と、表1に示す正孔輸送材料(表1中「HTM」と表記) 36.5質量部と、溶剤としてテトラヒドロフラン250質量部と、からなる混合物を、直径1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散し、感光層形成用塗布液を得た。
この感光層形成用塗布液を浸漬塗布法にて、直径30mm、長さ244.5mmのアルミニウム基材上に塗布し、140℃、30分の乾燥硬化を行い、厚さ32μmの単層型の感光層を形成した。
以上の工程を経て、電子写真感光体1(表1中「OPC1」と表記)を作製した。
表1に従って、電子輸送材料(ETM)、正孔輸送材料(HTM)、電荷発生材料(CGM)の種類及び量、結着樹脂(BR)の量、並びに、感光層の膜厚を変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして、電子写真感光体2〜8(表1中「OPC2〜8」と表記)を作製した。なお、表1中の「部」は質量部を示している(以下、同様である)。
表1に従って、電子輸送材料(ETM)、正孔輸送材料(HTM)、電荷発生材料(CGM)の種類及び量、結着樹脂(BR)の量、並びに、感光層の膜厚を変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして、比較電子写真感光体1〜2(表1中「COPC1〜2」と表記)を作製した。
(基材層形成用塗布液の調製)
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)とp−フェニレンジアミン(PDA)を含むポリアミド酸N−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液(ユニチカ(株)製UイミドKX/固形分濃度20質量%)中にカーボンブラック(SPECIAL Black 4、エボニックデグサジャパン(株)製)を固形分質量比で8質量%投入し、ジェトミル分散機(ジーナス(株)製:GeanusPY)で分散処理(200N/mm2、5パス)を行った。得られたカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液を、ステンレス製20μmメッシュに通過させて、異物及びカーボンブラック凝集物を取り除いた。更に、攪拌しながら真空脱泡を15分間行い、最終的な溶液を作製した。これを基材層形成用塗布液とした。
−カーボンブラック分散ポリアミド酸溶液の調製−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)とp−フェニレンジアミン(PDA)を含むポリアミド酸N−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液(ユニチカ(株)製UイミドKX/固形分濃度20質量%)中にカーボンブラック(SPECIAL Black 4、エボニックデグサジャパン(株)製)を固形分質量比で15質量%投入し、ジェトミル分散機(ジーナス(株)製:GeanusPY)で分散処理(200N/mm2、5パス)を行った。得られたカーボンブラック分散ポリアミド酸溶液を、ステンレス製20μmメッシュでろ過後、真空脱泡を行い、最終的な溶液を作製した。
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)とp−フェニレンジアミン(PDA)を含むポリアミド酸N−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液(ユニチカ(株)製UイミドKX/固形分濃度20質量%)を準備した。
次に、この溶液に、一次粒径0.2μmのPTFE粒子を固形分質量比で20質量%と、フッ素樹脂粒子分散剤(AGCセイミケミカル(株)製S−386)を固形分質量比で1質量%と、を混合し、ジェトミル分散機(ジーナス(株)製:GeanusPY)で分散処理(200N/mm2、5パス)を行った。 得られたフッ素樹脂粒子分散ポリアミド酸溶液を、ステンレス製20μmメッシュで濾過後、攪拌しながら真空脱泡を行い、最終的な溶液を作製した。
カーボンブラック分散ポリアミド酸溶液500質量部と、フッ素樹脂粒子分散ポリアミド酸溶液500質量部と、を回転式攪拌機により混合して、混合溶液を調製した。これを最外層形成用塗布液とした。
外径600mm、肉厚8mm、長さ900mmのSUS304製円筒を用意し、保持板として厚さ8mm、外径が上記円筒に嵌まる径、150mm径の通風孔を4つ設けた円板を同じSUS材で作製し、上記円筒の両端に嵌めて溶接し、芯体とした。芯体の外周面は、アルミナ粒子によるブラスト処理によりRa0.4μmに粗面化した。
次に、芯体の外周面には、シリコーン系離型剤(商品名:セパコート、信越化学工業(株)製)を塗布して、300℃で1時間、焼き付け処理を施した。
次に、基材層形成用塗布液を芯体の外周面に塗布して、第1皮膜形成樹脂溶液の塗膜を形成した。
基材層形成用塗布液の塗布は、らせん塗布方法を適用して行った。
その後、芯体を回転させながら180℃の乾燥炉に入れ、基材層形成用塗布液の塗膜を20分間乾燥させた。これにより、基材層となる膜厚40μmの皮膜を形成した。
次に、最外層形成用塗布液を基材層となる皮膜の外周面に塗布して、最外層形成用塗布液の塗膜を形成した。
ここで、最外層形成用塗布液の塗布は、基材層形成用塗布液の塗布と同様にして行った。但し、塗布条件は、ノズルから吐出量を毎分25mlとし、塗布幅はやはり芯体の軸方向における端部10mmの位置から、他端部10mmの位置までとした。
その後、芯体を10rpmで回転させながら185℃の乾燥炉に入れ、最外層形成用塗布液の塗膜を30分間乾燥させた。これにより、最外層となる膜厚40μm皮膜を形成した。
次に、芯体を回転台からおろして垂直にして加熱炉に入れ、200℃で30分、300℃で30分加熱反応させ、基材層及び最外層となる皮膜の残留溶剤の乾燥とイミド化反応を同時に行った。
その後、基材層及び最外層からなる積層体を芯体から抜き取り無端ベルトを得た。
表1に従って、最外層形成用塗布液を調製するときのフッ素樹脂粒子分散ポリアミド酸溶液(表1中「FPAacid溶液」と表記)の添加量を変更した以外は、中間転写ベルト1と同様にして、中間転写ベルト2〜3(表1中「ITB2〜3」と表記)を作製した。
表1に従って、最外層形成用塗布液を調製するときのフッ素樹脂粒子分散ポリアミド酸溶液(表1中「FPAacid溶液」と表記)の添加量を変更した以外は、中間転写ベルト1と同様にして、比較中間転写ベルト1(表1中「CITB1」と表記)を作製した。
表1に従って電子写真感光体、及び中間転写ベルトを、画像形成装置(商品名DocuCentre C6550I(富士ゼロックス(株)製、(中間転写方式で一次転写電流を25μAに設定した装置)」に搭載した。そして、この画像形成装置を実施例1〜10、比較例1〜10とした。
各例の画像形成装置について次の評価を行った。
<評価>
各例で得られた画像形成装置、その電子写真感光体及び中間転写ベルトについて、以下の評価を行った。その結果を表1に示す。
各例で得られた電子写真感光体の感光層の体積抵抗率、中間転写ベルトの純水に対する接触角について、既述の方法により測定した。
転写効率は、次のようにして評価した。感光体上にトナー乗り量が5g/m2になるように現像電位を調整する。次に、感光体上の現像されたトナーが中間転写体(中間転写ベルト)へ移行した直後に評価機である画像形成装置を止める。2ヶ所の中間転写体上のトナー重量を上記同様テープ上に転写し、トナー付着テープ重量を測定し、テープ重量を差し引いた後に平均化することにより転写トナー量aを求め、同様に感光体上に残ったトナー量bを求め、下記式により一次転写効率を求めた。
次に、二次転写効率(中間転写体から紙への転写効率)は、紙上の画像濃度/(紙上の画像濃度+中間転写体上の転写残画像濃度)で求めた。
・式:一次転写効率η1(%)=a×100/(a+b)
・式:二次転写効率η2(%)=c×100/(c+d)
・式:転写効率ηtotal(%)=η1×η2
評価基準は以下の通りである。
1: 転写効率が95%以上
2: 転写効率が90%以上
3: 転写効率が85%以上
4: 転写効率が80%未満
画質評価は、画像濃度50%ハーフトーンを印刷し、画像のゴーストの発生について下記基準で評価した。
1:大変良い(ゴースト発生なし)
2:良い(ゴースト発生がほとんどない)
3:普通(ゴースト発生しているが問題のない範囲)
4:悪い(ゴースト発生しており問題になる範囲)
・(2−4): 一般式(2)で表される電子輸送材料の例示化合物(2−4)
・(2−14): 一般式(2)で表される電子輸送材料の例示化合物(2−14)
・(1−21): 一般式(1)で表される正孔輸送材料の例示化合物(1−21)
・(1−45): 一般式(1)で表される正孔輸送材料の例示化合物(1−45)
・CGM1: Cukα特性X線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.3゜,16.0゜,24.9゜,28.0゜の位置に回折ピークを有するV型のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料(600nm以上900nm以下の波長域での分光吸収スペクトルにおける最大ピーク波長=820nm、平均粒径=0.12μm、最大粒径=0.2μm、比表面積値=60m2/g)
・CGM2: Cukα特性X線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.4°、16.6°、25.5°及び28.3°に回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン顔料(好適な分光吸収スペクトルの最大ピーク波長、平均粒径、最大粒径、及び比表面積値は、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料と同様である。)
Claims (3)
- 導電性基体と前記導電性基体上に設けられた単層型の感光層とを有し、前記感光層が結着樹脂とヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種であり、電荷発生材料の含有量が、前記感光層の固形分に対して0.5質量%以上1.5質量%以下である電荷発生材料と下記一般式(1)で表される正孔輸送材料と下記一般式(2)で表される電子輸送材料とを含み、且つ前記感光層の体積抵抗率が2×1013Ω・cm以上1.2×1015Ω・cm以下である電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像が表面に転写される中間転写体であって、純水に対する表面の接触角が80°以上である中間転写体と、
前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を前記中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、
を備える画像形成装置。
(一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、各々独立に、水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子、又は、低級アルキル基、低級アルコキシ基及びハロゲン原子から選ばれる置換基を有していてもよいフェニル基を示す。m及びnは、各々独立に0又は1を示す。)
(一般式(2)中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、及びR17は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、又はアリール基を示す。R18は、アラルキル基、又はアルキル基を示す。) - 前記中間転写体が、フッ素含有化合物を含む層の単層体、又はフッ素含有化合物を含む層を最外層として有する積層体である請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記感光層の厚みが、30μm超え60μm以下である請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
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