JP7452356B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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- Cleaning In Electrography (AREA)
Description
以下、図1を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置の一例である、画像形成装置110について説明する。図1は、画像形成装置110の断面図である。
次に、図1に加えて、図2及び図3を更に参照して、印刷モード及びクリーニングモードにおいて実行される画像形成装置110の動作について説明する。図2は、図1に示す像担持体100及びクリーニング部材482と、制御装置10とを示す図である。図3は、印刷モード及びクリーニングモードにおけるクリーニング部材482の制御を示すタイムチャート図である。図3中の横軸は時間を示し、縦軸はクリーニング部材482に印加される電圧を示す。図3中の縦軸が示す「+」は正極性の電圧が印加されていることを示し、「0」は電圧が印加されていないことを示し、「-」は負極性の電圧が印加されていることを示す。
以下、印刷モードのときの制御装置10による制御と、画像形成装置110の動作とについて説明する。外部装置(不図示、例えばパーソナルコンピューター)から、画像データを含む印刷ジョブが入力されると、制御装置10は、印刷モードを実行する。印刷モードは、記録媒体Pに画像が印刷されるモードである。
以下、クリーニングモードのときの制御装置10による制御と、画像形成装置110の動作とについて説明する。上記印刷モードが終了すると、制御装置10は、クリーニングモードを実行する。クリーニングモードは、印刷モードの終了後にクリーニング部材482に付着したトナーが回収されるモードである。
次に、像担持体100である感光体1について、説明する。まず、図5~図7を参照して、感光体1の構造について説明する。図5~図7は、各々、感光体1の部分断面図を示す。
電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、無機光導電材料(例えば、セレン、セレン-テルル、セレン-ヒ素、硫化カドミウム又はアモルファスシリコン)の粉末、ピリリウム顔料、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、及びキナクリドン系顔料が挙げられる。
電子輸送剤は、一般式(1)で表される化合物(以下、電子輸送剤(1)と記載することがある)を含む。
バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂(より具体的には、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、スチレン系樹脂、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-アクリル酸共重合体、アクリル共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、及びポリエーテル樹脂)、熱硬化性樹脂(より具体的には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、及びこれら以外の架橋性熱硬化性樹脂)、及び光硬化性樹脂(より具体的には、エポキシ-アクリル酸系樹脂、及びウレタン-アクリル酸系共重合体)が挙げられる。
正孔輸送剤としては、例えば、オキサジアゾール系化合物(例えば、2,5-ジ(4-メチルアミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール)、スチリル化合物(例えば、9-(4-ジエチルアミノスチリル)アントラセン)、カルバゾール化合物(例えば、ポリビニルカルバゾール)、有機ポリシラン化合物、ピラゾリン系化合物(例えば、1-フェニル-3-(p-ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン)、ヒドラゾン化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、及びトリアゾール系化合物が挙げられる。
添加剤としては、例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項消光剤、紫外線吸収剤、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤、電子アクセプター化合物、及びレベリング剤が挙げられる。
正帯電及び負帯電を繰り返した場合の正帯電性を向上させるためには、正孔輸送剤及び電子輸送剤の組み合わせが、表1に示す組み合わせNo.C1~C25の各々であることが好ましい。同じ理由から、正孔輸送剤及び電子輸送剤の組み合わせが表1に示す組み合わせNo.C1~C25の各々であり、電荷発生剤がY型チタニルフタロシアニンであることがより好ましい。同じ理由から、正孔輸送剤、電子輸送剤、及びバインダー樹脂の組み合わせが、表2に示す組み合わせNo.D1~D26の各々であることが好ましい。同じ理由から、正孔輸送剤、電子輸送剤、及びバインダー樹脂の組み合わせが表2に示す組み合わせNo.D1~D26の各々であり、電荷発生剤がY型チタニルフタロシアニンであることがより好ましい。
導電性基体2は、感光体1の導電性基体2として用いることができる限り、特に限定されない。導電性基体2は、少なくとも表面部が導電性を有する材料で構成されていればよい。一例において、導電性基体2は、導電性を有する材料で全体が構成される。別の例において、導電性基体2は、導電性を有する材料で構成される被覆層を備える。導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、及び真鍮が挙げられる。これらの導電性を有する材料を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて(例えば、合金として)用いてもよい。これらの導電性を有する材料のなかでも、感光層3から導電性基体2への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。
中間層4(下引き層)は、例えば、無機粒子及び中間層4に用いられる樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層4が存在することにより、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体1を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、抵抗の上昇を抑制できる。
感光体1の製造方法の一例を説明する。感光体1の製造方法は、感光層形成工程を含む。感光層形成工程では、感光層3を形成するための塗布液(以下、感光層用塗布液と記載することがある)を調製する。感光層用塗布液を導電性基体2上に塗布する。次いで、塗布した感光層用塗布液に含有される溶剤の少なくとも一部を除去して感光層3を形成する。感光層用塗布液は、例えば、電荷発生剤と、電子輸送剤と、正孔輸送剤と、バインダー樹脂と、溶剤とを含有する。感光層用塗布液は、電荷発生剤と、電子輸送剤と、正孔輸送剤と、バインダー樹脂とを、溶剤に溶解又は分散させることにより調製される。感光層用塗布液は、必要に応じて、添加剤を更に含有してもよい。
なお、既に述べた画像形成装置110は、以下に示す変形例のように変更可能である。多色の画像を印刷する多色印刷モードにおいて、既に述べた印刷モード及びクリーニングモードが実行される。
電荷発生剤として、実施形態で述べたY型チタニルフタロシアニンを準備した。
電子輸送剤として、実施形態で述べた電子輸送剤(ETM1)、(ETM2)、(ETM6)、(ETM7)、(ETM8)、(ETM19)、(ETM22)、(ETM23)、(ETM24)、(ETM28)、及び(ETM29)を準備した。また、比較例で使用する電子輸送剤として、下記化学式(ETM32-C)~(ETM37-C)で表される化合物(以下、それぞれを電子輸送剤(ETM32-C)~(ETM37-C)と記載することがある)を準備した。
正孔輸送剤として、実施形態で述べた正孔輸送剤(HTM1)~(HTM10)を準備した。
バインダー樹脂として、実施形態で述べたポリカーボネート樹脂(R1)及び(R2)を準備した。ポリカーボネート樹脂(R1)及び(R2)の粘度平均分子量は、何れも、35000であった。
上記電荷発生剤、電子輸送剤、正孔輸送剤、及びバインダー樹脂を用いて、感光体(A-1)~(A-21)及び(B-1)~(B-6)を製造した。
電荷発生剤であるY型チタニルフタロシアニン3質量部、正孔輸送剤(HTM1)70質量部、バインダー樹脂であるポリカーボネート樹脂(R1)100質量部、電子輸送剤(ETM1)35質量部、及び溶剤であるテトラヒドロフラン800質量部を、ボールミルを用いて50時間混合し、感光層用塗布液を得た。ディップコート法により、導電性基体(アルミニウム製のドラム状支持体)上に、感光層用塗布液を塗布した。塗布した感光層用塗布液を、120℃で60分間熱風乾燥させた。このようにして、導電性基体上に感光層(膜厚30μm)を形成し、感光体(A-1)を得た。感光体(A-1)において、導電性基体上に直接、単層の感光層が備えられていた。
表3に示す正孔輸送剤、電子輸送剤、及びバインダー樹脂を使用したこと以外は、感光体(A-1)の製造と同じ方法で、感光体(A-2)~(A-21)及び(B-1)~(B-6)の各々を製造した。
温度25℃且つ相対湿度50%RHの環境下で、正帯電及び負帯電を繰り返した場合の感光体の正帯電性を評価した。この評価には、ドラム感度試験機(ジェンテック社製)を用いた。ドラム感度試験機に、感光体をセットした。ドラム感度試験機には、感光体の回転方向の上流側から、第1帯電装置、プローブ、第2帯電装置、及び除電装置が備えられていた。第1帯電装置は、感光体の表面を正極性に帯電させる。第1帯電装置は、スコロトロン帯電器であり、グリッド電圧を+700Vに設定した。プローブは、現像位置に備えられ、感光体の表面電位を測定する。第2帯電装置は、クリーニング位置に備えられ、感光体の表面を負極性に帯電させる。第2帯電装置は、コロトロン帯電器であり、印加電圧を-5kVに設定した。除電器は、感光体の表面を除電する。
評価A:帯電電位低下量が、90V未満である。
評価B:帯電電位低下量が、90V以上120V未満である。
評価C(不良):帯電電位低下量が、120V以上である。
温度10℃且つ相対湿度15%RHの環境下で、ドラム感度試験機(ジェンテック社製)を用いて、感光体の感度特性を評価した。詳しくは、ドラム感度試験機を用いて、感光体の表面を+750Vに帯電させた。次いで、単色光(波長:780nm、露光量:0.4μJ/cm2)をハロゲンランプの光からバンドパスフィルターを用いて取り出し、感光体の表面に照射した。単色光の照射終了から70ミリ秒が経過した時点の感光体の表面電位を測定した。測定した表面電位を、感光体の露光後電位(単位:+V)とした。露光後電位から、下記基準に基づき、感光体の感度特性を評価した。測定した露光後電位、及び感度特性の評価結果を、表3に示す。
評価A:露光後電位が、+150V未満である。
評価B:露光後電位が、+150V以上180V未満である。
評価C(不良):露光後電位が、+180V以上である。
2 :導電性基体
3 :感光層
10 :制御装置
42Y、42M、42C、42K :帯電装置
44Y、44M、44C、44K :露光装置
46Y、46M、46C、46K :現像装置
50Y、50M、50C、50K :除電装置
62Y、62M、62C、62K :転写装置
100Y、100M、100C。100K:像担持体
110 :画像形成装置
482Y、482M、482C、482K:クリーニング部材
Claims (9)
- 像担持体と、
前記像担持体の表面を正極性に帯電する帯電装置と、
前記像担持体の前記表面と当接して、前記像担持体の前記表面に付着しているトナーを回収するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材に印加する電圧を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、印刷モードにおいて負極性の第1電圧を前記クリーニング部材に印加させ、
前記像担持体は、導電性基体と、感光層とを備える電子写真感光体であり、
前記感光層は、単層であり、且つ電荷発生剤と電子輸送剤とバインダー樹脂と正孔輸送剤とを含有し、
前記電子輸送剤は、一般式(1)で表される化合物を含む、画像形成装置。
R1及びR2は、各々独立に、ハロゲン原子、アルキル基、及びアルコキシ基からなる群から選択される1個以上5個以下の置換基で置換されていてもよいアリール基、水素原子、アルキル基、複素環基、アルコキシ基、アラルキル基、又はアリル基を表す。) - 前記一般式(1)中、R1及びR2は、各々独立に、
ハロゲン原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、及び炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基からなる群から選択される1個以上5個以下の置換基で置換されていてもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基、
炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は
5員以上14員以下の複素環基を表す、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記正孔輸送剤は、一般式(21)、(22)、(23)、(24)、(25)、(26)、又は(27)で表される化合物を含む、請求項1~3の何れか一項に記載の画像形成装置。
前記一般式(22)中、R20は、水素原子、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基、又は炭素原子数1以上8以下のアルキル基で置換されてもよいフェニル基を表し、R21、R22、及びR23は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、f1、f2、及びf3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、f4は、0又は1を表し、
前記一般式(23)中、R31、R32、R33、R34、及びR35は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、g1、g2、g3、g4、及びg5は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
前記一般式(24)中、R41、R42、R43、R44、R45、及びR46は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、h1、h2、h4、及びh5は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、h3及びh6は、各々独立に、0以上4以下の整数を表し、
前記一般式(25)中、R71、R72、R73、及びR74は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表し、j1、j2、j3、及びj4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
前記一般式(26)中、R81、R82、及びR83は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、R84及びR85は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基で置換されてもよいフェニル基、水素原子、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、k1、k2、及びk3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、k4及びk5は、各々独立に、1又は2を表し、
前記一般式(27)中、R61、R62、及びR63は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表し、R64、R65、及びR66は、各々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表す。) - 前記電荷発生剤は、チタニルフタロシアニンのY型結晶を含む、請求項1~5の何れか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御装置は、クリーニングモードにおいて正極性の第2電圧を前記クリーニング部材に印加させる、請求項1~6の何れか一項に記載の画像形成装置。
- 帯電された前記像担持体の前記表面を露光して、前記像担持体の前記表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写装置とを更に備える、請求項1~7の何れか一項に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体の前記表面を除電する除電装置を更に備える、請求項1~8の何れか一項に記載の画像形成装置。
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