JP2008158456A - 電子写真感光体の製造方法、並びにそれらの方法によって得られた電子写真感光体及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体の製造方法において、該感光層を、少なくとも電荷輸送物質を含有した超臨界流体及び/又は亜臨界流体を接触させる工程を含んで形成されることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【選択図】図1
Description
すなわち、超臨界流体及び/又は亜臨界流体を接触させた層の樹脂を膨潤させ、層内部まで電荷輸送物質を含有した超臨界流体及び/又は亜臨界流体を浸透させることにより、従来の塗工方法では生じていた、基板側より表面側の方が電荷輸送物質濃度が低くなるといった濃度傾斜を低減し、より均一に電荷輸送物質を配置することができた。また、常温常圧において気体である物質の超臨界流体及び/又は亜臨界流体を用いれば、浸透した超臨界流体及び/又は亜臨界流体は残留溶媒と置換され、常温常圧に戻すと残留溶媒と置換した超臨界流体及び/又は亜臨界流体は気化するため、残留溶媒を除去することもできた。
(1)「導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体の製造方法において、該感光層を、少なくとも電荷輸送物質を含有した超臨界流体及び/又は亜臨界流体を接触させる工程を含んで形成されることを特徴とする電子写真感光体の製造方法」、
(2)「前記感光層が、導電性支持体から電荷発生物質を含む電荷発生層と電荷輸送物質を含む電荷輸送層をこの順で積層した積層型電子写真感光体であることを特徴とする前記第(1)項に記載の製造方法」、
(3)「前記感光層が、電荷発生物質及び電荷輸送物質を含む単層の感光層であることを特徴とする前記第(1)項に記載の製造方法」、
(4)「導電性支持体上に感光層と保護層を積層した電子写真感光体の製造方法において、該感光層及び/又は保護層は、少なくとも電荷輸送物質を含有した超臨界流体及び/又は亜臨界流体を接触させる工程を含んで形成されることを特徴とする電子写真感光体の製造方法」、
(5)「前記超臨界流体及び/又は亜臨界流体が、二酸化炭素であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法」、
(6)「前記超臨界流体及び/又は亜臨界流体が、二酸化炭素と他流体との混合物であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法」、
(7)「前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の方法によって製造されたことを特徴とする電子写真感光体」、
(8)「前記第(7)項に記載の電子写真感光体、帯電手段、画像露光手段、現像手段及び転写手段を少なくとも有することを特徴とする画像形成装置」、
(9)「前記第(7)項に記載の電子写真感光体を有し、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」。
《超臨界流体について》
はじめに、超臨界流体及び亜臨界流体について説明する。
前記超臨界流体としては、気体と液体とが共存できる限界(臨界点)を超えた温度・圧力領域において非凝縮性高密度流体として存在し、圧縮しても凝縮を起こさず、臨界温度以上、かつ、臨界圧力以上の状態にある流体である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、臨界温度が低いものが好ましい。
また、本発明における亜臨界流体とは、温度及び圧力のどちらか一方が臨界点を超えた状態を意味する。本発明では、必ずしも超臨界状態でなくても、その効果が得られればよいのは勿論である。超臨界流体は気体と液体の両方の特性を併せ持ち、処理の際には特に高密度な液体に近い状態であることが有効に作用していると考えられ、その点から、処理する流体に、常温常圧で気体である流体を用いる場合、これが液体状態になった時点で超臨界状態ではなくても効果があると言える。例えば、二酸化炭素を用いた場合、二酸化炭素の臨界圧力は7.53MPaであり、圧力がそれ以上であれば、臨界温度31℃に満たなくても密度の急激な上昇を示すことが実験で確認できている。この結果から見ると、圧力が7.53MPa以上であり、密度が少なくとも0.7(g/cm3)以上であれば臨界温度に達していなくても、亜臨界状態と判断でき、本発明において十分な効果が得られる。ただ、これは二酸化炭素の場合であって、常温常圧で液体である流体の場合には適用できない。前記亜臨界流体としては、前記臨界点近傍の温度・圧力領域において高圧液体として存在する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明における超臨界流体又は亜臨界流体の一例としては、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、窒素、水、メタノール、エタノール、エタン、プロパン、2,3−ジメチルブタン、ベンゼン、クロロトリフロロメタン、ジメチルエーテルなどが好適に挙げられる。これらの中でも、臨界温度が常温に近く、取扱い性に優れる点で、二酸化炭素が特に好ましい。また本発明においては、便宜上超臨界流体及び/又は亜臨界流体のことを、超臨界流体と総称することとする。
電荷輸送物質を含んでいない層に、超臨界流体によって電荷輸送物質を注入する場合には、超臨界流体が層内部の樹脂まで膨潤させれば、層内部まで電荷輸送物質を注入することができる。この場合、層の深さ方向によって電荷輸送物質の濃度傾斜はほとんど生じず、浸漬法などの従来法で作製した感光体よりも電荷輸送物質が均一に配置することができる。
また電荷輸送物質をあらかじめ含んでいる層に、電荷輸送物質を含有した超臨界流体を接触させる場合、接触させた層の内部まで樹脂が膨潤する条件で接触させた場合は、超臨界流体によって、層中の電荷輸送物質を拡散し、電荷輸送物質の濃度傾斜を低減することができる。また、接触させた層の表面近傍の樹脂が膨潤する条件で接触させた場合は、表面部分の電荷輸送物質濃度が低い部分に、電荷輸送物質を注入することで、濃度傾斜を低減することができる。
注入する電荷輸送物質量は、超臨界流体に含有された電荷輸送物質濃度、すなわち超臨界流体の種類、温度、圧力、電荷輸送物質の仕込み量や、超臨界流体と対象とする層との接触時間などによって制御できる。また、電荷輸送物質は、超臨界流体に溶解しているほうが、注入の効果は得られやすいと考えられる。
超臨界流体に含有させる物質は電荷輸送物質以外にも、添加剤などその他の感光体構成材料を含有させても良い。超臨界流体の特性として、抽出作用があるため、層に超臨界流体を接触させた際に、感光体構成材料が抽出される可能性が考えられる。そのため、抽出されると問題のある物質は、あらかじめ超臨界流体に含有させておくことが好ましい。
本発明の感光体について、図面に沿って説明する。
図1は、導電性支持体上に、電荷発生物質と電荷輸送物質とバインダー樹脂を主成分とする感光層が形成された感光体であり、電荷輸送物質を含有した超臨界流体に接触させたものである。
図2は、導電性支持体上に、電荷発生物質及びバインダー樹脂を主成分とする電荷発生層、電荷輸送物質及びバインダー樹脂を主成分とする電荷輸送層を順次積層した感光体であり、電荷輸送層は塗布し乾燥した後、電荷輸送物質を含有した超臨界流体に接触させたものである。
図3は、図1の感光体において、導電性支持体上に保護層を形成した場合であり、感光層及び/又は保護層は電荷輸送物質を含有した超臨界流体に接触させたものである。
図4は、図2の感光体において、導電性支持体上に保護層を形成した場合であり、電荷輸送層及び/又は保護層は電荷輸送物質を含有した超臨界流体に接触させたものである。
導電性支持体としては、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、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの;アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板及びそれらを、押し出し、引き抜き等の工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩等の表面処理した管等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として用いることができる。
さらに、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、ポリテトラフルオロエチレン系フッ素樹脂等の素材に導電性粉体を含有させた熱収縮チューブを用いて、円筒基体上に導電性層を設けたものも、導電性支持体として用いることができる。
次に、感光層について説明する。まず、積層構成の感光層について説明する。積層構成の感光層は、電荷発生層と電荷輸送層に大別される。
《電荷発生層》
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、例えば、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料;チタニルフタロシアニン、銅フタロシアニン、バナジルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料;ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、インジゴ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクエアリウム顔料等が挙げられる。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よい。
バインダー樹脂の添加量は、電荷発生物質100重量部に対して、通常、0〜500重量部であり、10〜300重量部が好ましい。
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等の一般に用いられる有機溶剤が挙げられるが、中でも、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒を使用することが好ましい。これらは、単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。
電荷発生層の塗工液は、電荷発生物質、溶媒及びバインダー樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等の添加剤が含まれていてもよい。
電荷輸送層は、少なくともバインダー樹脂と場合によっては電荷輸送物質を溶剤に溶解または分散した塗工液を、塗布し、乾燥することで得られる。場合によってはその後に、少なくとも電荷輸送物質を含有した超臨界流体に接触させることで形成される。この場合、乾燥工程は省略しても良い。また電荷輸送物質以外にも、添加剤などの電荷輸送層構成材料を含有させておくと、より効果的である。
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。電子輸送物質としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
電荷輸送層の塗工液には、必要に応じて単独又は2種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、滑剤等の添加剤を添加してもよい。
次に、感光層が単層構成の場合について述べる。
上述した電荷発生物質、電荷輸送物質をバインダー樹脂中に分散及び/又は溶解させ、電荷発生機能及び電荷輸送機能を一つの層で実現した感光体である。感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質およびバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等の溶剤に溶解ないし分散し、これを浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどの従来公知の方法を用いて塗工して形成できる。
本発明の感光体においては、導電性支持体と感光層もしくは電荷発生層との間に下引き層を設けることができ、有効である。下引き層はバインダー樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、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、イソシアネート、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。これらの中でも、耐溶剤性の観点から熱硬化樹脂が最も適している。
これらの下引き層の塗工液は、バインダー樹脂や溶媒を主成分とするが、必要に応じて金属酸化物等のフィラーや分散剤、触媒等を添加しても良い。
この他、本発明の下引き層には、Al2O3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やSiO2、SnO2、TiO2、ITO、CeO2等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものなど、公知の下引き層はいずれも良好に使用できる。
さらに、本発明の感光体においては、導電性支持体と下引き層の間もしくは下引き層と電荷発生層との間に中間層を設けることも可能である。中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、中間層の上に積層される塗工液に含有される溶媒に不要な樹脂が好ましく、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール等のアルコール可溶性樹脂や熱硬化樹脂等が挙げられる。中間層の形成法としては、前述の下引き層や感光層で記載した一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の厚さは、0.05〜2μmが適当である。
さらに、本発明においては、感光体の最表面に保護層を設けることも可能である。保護層は、感光体の耐摩耗性を高めたり、異物付着を防止したりすることを主目的として形成されるものであり、これにより感光体の高寿命化並びに高安定化が実現できる。感光体の最表面に形成される保護層は、バインダー樹脂に高分子電荷輸送物質を用いたり、微粒子を分散させたりする方法が知られており、有用である。またこれらの保護層のうち電荷輸送機能を有しているものは、電荷輸送層としてもよい。
式中、R11,R12は置換もしくは無置換のアリール基、Ar7,Ar8,Ar9は同一又は異なるアリレン基、pは1〜5の整数を表わす。X,k,jおよびnは、(I)式の場合と同じである。なお、(IV)式は2つの共重合種が交互共重合体の形で記載されているが、ランダム共重合体でも構わない。
本発明においては、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、中間層等の少なくとも1層に、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質及びレベリング剤を添加することができる。また本発明において、超臨界流体にこれらの物質を含有させても良い。超臨界流体を接触させる層に予め含有されている物質を、超臨界流体に含有させておくと、超臨界流体の接触によりそれらの物質が脱離するのを防ぐことができる。
以下に、これらの添加剤の一例を示すが、本発明はこれらの限定されるものではない。
各層に添加できる酸化防止剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]グリコールエステル、トコフェロール類等。
(b)パラフェニレンジアミン類
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−s−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−s−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミン等。
(c)ハイドロキノン類
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノン等。
(d)有機硫黄化合物類
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネート等。
(e)有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィン等。
(a)リン酸エステル系可塑剤
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ(2−エチルヘキシル)、リン酸トリフェニル等。
(b)フタル酸エステル系可塑剤
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチル等。
(c)芳香族カルボン酸エステル系可塑剤
トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、オキシ安息香酸オクチル等。
(d)脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ(2−エチルヘキシル)、アジピン酸ジ−n−オクチル、アジピン酸n−オクチル−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ(2−エチルヘキシル)、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ(2−エチルヘキシル)、セバシン酸ジ(2−エトキシエチル)、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−オクチル等。
(e)脂肪酸エステル誘導体
オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリン等。
(f)オキシ酸エステル系可塑剤
アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチル等。
(g)エポキシ可塑剤
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシル等。
(h)二価アルコールエステル系可塑剤
ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ(2−エチルブチラート)等。
(i)含塩素可塑剤
塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチル等。
(j)ポリエステル系可塑剤
ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステル等。
(k)スルホン酸誘導体
p−トルエンスルホンアミド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホンエチルアミド、o−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シクロヘキシルアミド等。
(l)クエン酸誘導体
クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ(2−エチルヘキシル)、アセチルクエン酸n−オクチルデシル等。
(m)その他
ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、2−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチル等。
(a)炭化水素系化合物
流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレン等。
(b)脂肪酸系化合物
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等。
(c)脂肪酸アミド系化合物
ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレイルアミド、メチレンビスステアリルアミド、エチレンビスステアロアミドなど。
(d)エステル系化合物
脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステル等。
(e)アルコール系化合物
セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロール等。
(f)金属石けん
ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等。
(g)天然ワックス
カルナウバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウ等。
(h)その他
シリコーン化合物、フッ素化合物等。
(a)ベンゾフェノン系
2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等。
(b)サルシレート系
フェニルサルシレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等。
(c)ベンゾトリアゾール系
(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾール等。
(d)シアノアクリレート系
2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリル酸エチル、2−カルボメトキシ−3−p−メトキシアクリル酸メチル等。
(e)クエンチャー(金属錯塩系)
ニッケル(2,2’−チオビス(4−t−オクチル)フェノレート)、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェート等。
(f)HALS(ヒンダードアミン)
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等。
次に図面を用いて、本発明の画像形成装置を詳しく説明する。
図5は、本発明の電子写真プロセス及び画像形成装置を説明するための概略図であり、下記のような例も本発明の範疇に属するものである。図5において、感光体(21)は、図1乃至図4に記載された感光体であり、電荷輸送層もしくは感光層もしくは保護層に、電荷輸送物質を含有した超臨界流体を接触させている。
帯電部材は、コロナ帯電等の非接触帯電方式やローラーあるいはブラシを用いた帯電部材による接触帯電方式が一般的であり、本発明においてはいずれも有効に使用することが可能である。特に、帯電ローラーは、コロトロンやスコロトロン等に比べてオゾンの発生量を大幅に低減することが可能であり、感光体の繰り返し使用時における安定性や画質劣化防止に有効である。しかし、感光体と帯電ローラーとが接触していることにより、繰り返し使用によって帯電ローラーが汚染され、それが感光体に影響を及ぼし異常画像の発生や耐摩耗性の低下等を助長する原因となっていた。特に、本発明による耐摩耗性の高い感光体を用いる場合、表面の摩耗によるリフェイスがしにくいことから、帯電ローラーの汚染を軽減させる必要があった。
電子写真感光体に正(負)帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正(負)の静電潜像が形成される。これを負(正)極性のトナー(検電微粒子)で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。かかる現像手段には、公知の方法が適用されるし、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
また、中間転写方式は、フルカラー印刷が可能な画像形成装置に特に有効であり、複数のトナー像を一度中間転写体上に形成した後に紙に一度に転写することによって、色ズレの防止の制御もしやすく高画質化に対しても有効である。中間転写体には、ドラム状やベルト状など種々の材質あるいは形状のものがあるが、本発明においては従来公知である中間転写体のいずれも使用することが可能であり、有効かつ有用である。
クリーニングは、前述のとおり転写後に感光体上に残ったトナー等を除く工程であるが、上記のブレードあるいはブラシ等によって感光体が繰り返し擦られることにより、感光体の摩耗が促進されたり、傷が入ったりすることによって異常画像が発生することがある。また、クリーニング不良によって感光体の表面が汚染されたりすると異常画像の発生の原因となるだけでなく、感光体の寿命を大幅に低減させることにつながる。特に、耐摩耗性の向上のために顔料を含有させた層を最表面に形成された感光体の場合には、感光体表面に付着した汚染物質が除去されにくいことから、フィルミングや異常画像の発生を助長することになる。従って、感光体のクリーニング性を高めることは感光体の高耐久化及び高画質化に対し非常に有効である。
この帯電部材(2C,2M,2Y,2K)と現像部材(4C,4M,4Y,4K)の間の感光体表面側より、図示しない露光部材からのレーザー光(3C,3M,3Y,3K)が照射され、感光体(1C,1M,1Y,1K)に静電潜像が形成されるようになっている。そして、このような感光体(1C,1M,1Y,1K)を中心とした4つの画像形成要素(6C,6M,6Y,6K)が、転写材搬送手段である転写搬送ベルト(10)に沿って並置されている。転写搬送ベルト(10)は各画像形成ユニット(6C,6M,6Y,6K)の現像部材(4C,4M,4Y,4K)とクリーニング部材(5C,5M,5Y,5K)の間で感光体(1C,1M,1Y,1K)に当接しており、転写搬送ベルト(10)の感光体側の裏側に当たる面(裏面)には転写バイアスを印加するための転写ブラシ(11C,11M,11Y,11K)が配置されている。各画像形成要素(6C,6M,6Y,6K)は現像装置内部のトナーの色が異なることであり、その他は全て同様の構成となっている。
次に現像部材(4C,4M,4Y,4K)により潜像を現像してトナー像が形成される。現像部材(4C,4M,4Y,4K)は、それぞれC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラック)のトナーで現像を行なう現像部材で、4つの感光体(1C,1M,1Y,1K)上で作られた各色のトナー像は転写紙上で重ねられる。転写紙(7)は給紙コロ(8)によりトレイから送り出され、一対のレジストローラ(9)で一旦停止し、上記感光体上への画像形成とタイミングを合わせて転写搬送ベルト(10)に送られる。転写搬送ベルト(10)上に保持された転写紙(7)は搬送されて、各感光体(1C,1M,1Y,1K)との当接位置(転写部)で各色トナー像の転写が行なわれる。
なお、図7の例では画像形成要素は転写紙搬送方向上流側から下流側に向けて、C(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラック)の色の順で並んでいるが、この順番に限るものでは無く、色順は任意に設定されるものである。また、黒色のみの原稿を作成する際には、黒色以外の画像形成要素(6C,6M,6Y)が停止するような機構を設けることは本発明に特に有効に利用できる。更に、図7において帯電部材は感光体と当接しているが、図6に示したような帯電機構にすることにより、両者の間に適当なギャップ(10〜200μm程度)を設けてやることにより、両者の摩耗量が低減できると共に、帯電部材へのトナーフィルミングが少なくて済み良好に使用できる。
以上に示すような画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジとは、感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段を含んだ1つの装置(部品)である。プロセスカートリッジの形状等は多く挙げられるが、一般的な例として、図8に示すものが挙げられる。感光体(101)は、図1乃至4に示される感光体であり、本発明の再生方法によって再生された感光体である。
(実施例1)
φ30mmのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液を用いて塗布後、130℃20分間乾燥を行ない、約3.5μmの下引き層を形成した。続いて下記組成の電荷発生層用塗工液を用いて塗布後、130℃20分間乾燥を行ない、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分間乾燥を行ない、約27μmの電荷輸送層を形成して感光体を作製した。塗布はいずれも浸漬塗工法を用いた。
(下引き層用塗工液)
酸化チタンCR−EL(石原産業社製) 50部
アルキッド樹脂ベッコライトM6401−50
(固形分50重量%、大日本インキ化学工業社製) 15部
メラミン樹脂L−145−60 8部
(固形分60重量%、大日本インキ化学工業社製)
2−ブタノン: 120部
(電荷発生層用塗工液)
下記構造式の非対称ビスアゾ顔料 2.5部
メチルエチルケトン 110部
シクロヘキサノン 260部
(電荷輸送層用塗工液)
ポリカーボネートZポリカ(帝人化成社製) 10部
下記構造式で示される電荷輸送物 7部
次いで二酸化炭素を供給ボンベより前記耐圧セルに供給し、加圧ポンプと温度調節機で30MPa、80℃に調節し、温度および圧力が安定した後に1時間静置した。静置後、温度は80℃に保ったまま圧力を10MPaまで低下させ、この圧力を維持したまま加圧ポンプと排圧弁を使用して、流量8L/minで30分間二酸化炭素を流すことによって、電子写真感光体に注入されなかった電荷輸送物質を耐圧セルから除去した。除去後、温度・圧力を徐々に大気圧雰囲気まで低下させることによって、感光体を得た。
実施例1において、電荷輸送層形成後に超臨界流体を接触させる際に、前記耐圧セル中に構造式(2)で示される電荷輸送物質5.0gに加え、構造式(3)で示される硫黄系酸化防止剤0.02gを入れた以外は、実施例1と同様にして行なった。
実施例2において、電荷輸送層形成後に電荷輸送物質を含有した超臨界流体を接触させた後、電荷輸送層の上に下記組成の保護層用塗工液を用いて、約3μmの保護層を形成して140℃20分間乾燥を行なった。保護層の塗布はスプレー塗工法を用いた。それ以外は実施例2と同様にして行なった。
(保護層用塗工液)
フッ素樹脂微粒子(ルブロンL−2、ダイキン工業(株)製) 1部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
実施例3において、保護層形成後に、構造式(4)で表わされる電荷輸送物質を含有した超臨界流体を接触させた。本実施例では超臨界流体として二酸化炭素を用いた。まず、内容積が700mLの耐圧セルに構造式(4)で示される電荷輸送物質を5.0g計り入れ、前記導電性支持体上に積層したサンプルも同じく耐圧セルに入れた後、耐圧セルを封止した。
次いで二酸化炭素を供給ボンベより前記耐圧セルに供給し、加圧ポンプと温度調節機で30MPa、80℃に調節し、温度および圧力が安定した後に1時間静置した。静置後、温度は80℃に保ったまま圧力を10MPaまで低下させ、この圧力を維持したまま加圧ポンプと排圧弁を使用して、流量8L/minで30分間二酸化炭素を流すことによって、電子写真感光体に注入されなかった電荷輸送物質を耐圧セルから除去した。除去後、温度・圧力を徐々に大気圧雰囲気まで低下させた。それ以外は実施例3と同様にして行なった。
実施例4において、電荷輸送層を形成後に、電荷輸送物質を含有した超臨界流体を接触させなかったこと以外は、実施例4と同様にして行なった。
実施例1において、電荷輸送層を形成後に、電荷輸送物質を含有した超臨界流体を接触させなかったこと以外は、実施例1と同様にして行なった。
実施例3において、電荷輸送層を形成後に、電荷輸送物質を含有した超臨界流体を接触させなかったこと以外は、実施例3と同様にして行なった。
電荷輸送層及び/又は保護層の、基板側と表面側の電荷輸送物質の濃度比の評価を行なった。
評価は、実施例及び比較例において、導電性支持体上に電荷輸送層又は保護層のみを形成し、それ以外は実施例及び比較例と同様にして作製したサンプルを用いた。そのサンプルを剥がして表面(表面側)及び裏面(基板側)についてFT−IR(Thermo Nicolet社製 NEXUS470)、ATR法を用いて分析を行なった。電荷輸送物質及びバインダー樹脂のそれぞれのIRスペクトルから、電荷輸送物質の単独ピーク(1600cm−1付近)と、バインダー樹脂の単独ピーク(1773cm−1付近)を決め、それらのピーク強度比から電荷輸送物質の濃度を算出した。まず、電荷輸送層の電荷発生層側の界面における電荷輸送物質のバインダー樹脂に対するピーク強度比と、電荷輸送層の保護層側界面における電荷輸送物質のバインダー樹脂に対するピーク強度比を求め、それらの比を求めることによって電荷輸送層の電荷発生層側に対する表面側の電荷輸送物質の濃度比を算出した。なお、測定深さは、用いた結晶によって決まり、結果に記載の値は、Si結晶(Thermo Nicolet社製)を用いた場合で表面から約1μmの範囲である。これらの結果を表1に示す。
以上の結果から、電荷輸送物質を含有した超臨界流体で、電荷輸送層及び/又は保護層を電荷輸送物質を含有した超臨界流体に接触させることによって、残留電位上昇を大幅に抑制することができた。
21 感光体
22 除電ランプ
23 帯電チャージャー
24 画像露光部
25 現像ユニット
26 転写前チャージャー
27 レジストローラ
28 転写紙
29 転写チャージャー
30 分離チャージャー
31 分離爪
32 クリーニング前チャージャー
33 ファーブラシ
34 ブレード
(図7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 クリーニング部材
6C、6M、6Y、6K 画像形成要素
7 転写紙
8 給紙コロ
9 レジストローラ
10 転写搬送ベルト
11C、11M、11Y、11K 転写ブラシ
12 定着装置
(図8について)
101 ドラム
102 接触帯電装置
103 像露光
104 現像装置
105 転写体
106 接触転写装置
107 クリーニングユニット
Claims (9)
- 導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体の製造方法において、該感光層を、少なくとも電荷輸送物質を含有した超臨界流体及び/又は亜臨界流体を接触させる工程を含んで形成されることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
- 前記感光層が、導電性支持体から電荷発生物質を含む電荷発生層と電荷輸送物質を含む電荷輸送層をこの順で積層した積層型電子写真感光体であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記感光層が、電荷発生物質及び電荷輸送物質を含む単層の感光層であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 導電性支持体上に感光層と保護層を積層した電子写真感光体の製造方法において、該感光層及び/又は保護層は、少なくとも電荷輸送物質を含有した超臨界流体及び/又は亜臨界流体を接触させる工程を含んで形成されることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
- 前記超臨界流体及び/又は亜臨界流体が、二酸化炭素であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記超臨界流体及び/又は亜臨界流体が、二酸化炭素と他流体との混合物であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の方法によって製造されたことを特徴とする電子写真感光体。
- 請求項7に記載の電子写真感光体、帯電手段、画像露光手段、現像手段及び転写手段を少なくとも有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項7に記載の電子写真感光体を有し、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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