JP5885446B2 - 正帯電単層型電子写真感光体、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
第1の実施形態は、像担持体の周囲に、少なくとも帯電部、露光部、現像部、及び転写部をこの順で備え、除電部を備えない、直接転写方式の画像形成装置において、像担持体として使用される正帯電単層型電子写真感光体に関する。具体的には、第1の実施形態に係る正帯電単層型電子写真感光体は、導電性基体上に、少なくとも電荷発生剤、正孔輸送剤(A)、電子輸送剤(B)、及びバインダー樹脂を含む単層構造の感光層が形成されており、感光層における、正孔輸送剤(A)と電子輸送剤(B)との質量比(A)/(B)が2.2〜5.0である、正帯電単層型電子写真感光体に関する。
導電性基体は、正帯電単層型電子写真感光体の導電性基体として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、導電性を有する材料で少なくとも表面部が構成されるもの等が挙げられる。すなわち、具体的には、例えば、導電性を有する材料からなるものであってもよいし、プラスチック材料等の表面を、導電性を有する材料で被覆したものであってもよい。また、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、真鍮等が挙げられる。また、導電性を有する材料としては、導電性を有する材料を1種で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて、例えば、合金等として用いてもよい。また、導電性基体としては、上記の中でも、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることが好ましい。そうすることによって、より好適な画像を形成することができる正帯電単層型電子写真感光体を提供することができる。このことは、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であることによると考えられる。
正帯電単層型電子写真感光体が備える感光層としては、正帯電単層型電子写真感光体の感光層として用いることができ、少なくとも電荷発生剤、正孔輸送剤(A)、電子輸送剤(B)、及びバインダー樹脂からなる単層構造の感光層であって、感光層における、正孔輸送剤(A)と電子輸送剤(B)との質量比(A)/(B)が2.2〜5.0であれば特に限定されない。
電荷発生剤としては、正帯電単層型電子写真感光体の電荷発生剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、下記式(I)で表されるX型無金属フタロシアニン(x−H2Pc)、Y型オキソチタニルフタロシアニン(Y−TiOPc)、ペリレン顔料、ビスアゾ顔料、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、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコン等の無機光導電材料の粉末、ピリリウム塩、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、キナクリドン系顔料等が挙げられる。
本発明において用いる正孔輸送剤(A)は、従来から正帯電単層型電子写真感光体において使用される正孔輸送剤(A)から適宜選択して使用することができる。従来から正帯電単層型電子写真感光体の感光層において使用される正孔輸送剤(A)としては、例えば、ベンジジン誘導体、オキサジアゾール系化合物、スチリル系化合物、カルバゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、ピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、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、トリアゾール系化合物等の含窒素環式化合物、縮合多環式化合物等が挙げられる。正孔輸送剤(A)として使用されるこれらの化合物の中では、スチリル系化合物、トリフェニルアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物がより好ましい。
粘度平均分子量50,000のビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂と、試料の全質量に対して30質量%の正孔輸送剤(A)とを、有機溶媒中に加え、ポリカーボネート樹脂及び正孔輸送剤(A)を溶解させて塗布液を調製する。得られた塗布液を、アルミニウムからなる基材上に塗布し、80℃30分間熱所処理を行い、溶媒を除去して厚さ7μmの塗膜を形成した。次いで、この塗膜上に真空蒸着法にて半透明金電極を形成して測定試料とした。得られた試料を用いて、温度23℃、電界強度3.0×105V/cmの条件で、TOF(Time of Flight)法に従ってドリフト移動度が測定される。
電子輸送剤(B)としては、正帯電単層型電子写真感光体の感光層に含まれる電子輸送剤(B)として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ナフトキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、アントラキノン誘導体、アゾキノン誘導体、ニトロアントアラキノン誘導体、ジニトロアントラキノン誘導体等のキノン誘導体、マロノニトリル誘導体、チオピラン誘導体、トリニトロチオキサントン誘導体、3,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン誘導体、ジニトロアントラセン誘導体、ジニトロアクリジン誘導体、テトラシアノエチレン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸等が挙げられる。電子輸送剤(B)は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
バインダー樹脂としては、正帯電単層型電子写真感光体の感光層に含まれるバインダー樹脂として用いることができるものであれば、特に限定されない。バインダー樹脂として好適に使用される樹脂の具体例としては、ポリカーボネート樹脂、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、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、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、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂;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、その他架橋性の熱硬化性樹脂等の熱硬化性樹脂;エポキシアクリレート樹脂、ウレタン−アクリレート共重合樹脂等の光硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
正帯電単層型電子写真感光体の感光層は、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、電荷発生剤、正孔輸送剤(A)、電子輸送剤(B)、及びバインダー樹脂の他に、各種添加剤を含んでいてもよい。感光層に配合できる添加剤としては、例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、及びレベリング剤等が挙げられる。
正帯電単層型電子写真感光体の製造方法は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。正帯電単層型電子写真感光体の製造方法の好適な例としては、感光層用の塗布液を導電性基体上に塗布して感光層を形成する方法が挙げられる。具体的には、電荷発生剤、正孔輸送剤(A)、電子輸送剤(B)、バインダー樹脂、及び必要に応じて各種添加剤等を溶剤に溶解又は分散させた塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥することによって、感光層を製造することができる。塗布方法は、特に限定されないが、例えば、スピンコーター、アプリケーター、スプレーコーター、バーコーター、ディップコーター、ドクターブレード等を用いる方法が挙げられる。また、導電性基体上に形成された塗膜の乾燥方法としては、例えば、80〜150℃で15〜120分間の条件で熱風乾燥する方法等が挙げられる。
第2の実施形態は、像担持体と、像担持体の表面を帯電するための帯電部と、帯電された像担持体の表面を露光して像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、転写ベルトによって被記録媒体を搬送してトナー像を像担持体から被記録媒体へ転写するための転写部と、を備え、除電光により像担持体表面を除電するための除電部を備えず、像担持体として第1の実施形態に係る正帯電単層型電子写真感光体を用いる画像形成装置に関する。
無金属フタロシアニン2質量部、正孔輸送剤(HTM−A)50質量部、電子輸送剤(ETM−a)10質量部、粘度平均分子量50,000のビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂100質量部、及びテトラヒドロフラン800質量部をボールミルに加え、50時間、混合、分散処理し、感光層用の塗布液を調製した。得られた塗布液を導電性基板上にディップコート法により塗布し、100℃で40分間処理して塗膜よりテトラヒドロフランを除去して、膜厚30μmの感光層を備える正帯電単層型電子写真感光体を得た。参考例1で得られた正帯電単層型電子写真感光体を用いて、下記方法に従って、白筋の評価と、連続印字後の感光体の表面電位の測定を行った。参考例1の正帯電単層型電子写真感光体の評価結果を表1に記す。
除電レス、且つ直接転写方式であり、スコロトロン帯電器を帯電部として備える画像形成装置を用いて、印字濃度約0.8で形成されたA4サイズの画像を目視により観察し、白筋の程度を以下の基準に従って判定した。実用上許容できる判定はLV1である。
レベル1:形成画像に白筋が観察されない。
レベル2:形成画像に極淡い白筋が観察される。
レベル3:形成画像に淡い白筋が観察される。
レベル4:形成画像にはっきりとした白筋が観察される。
図4に記載のドラム試験機を用いて正帯電単層型電子写真感光体の表面電位の測定を行った。ドラム試験機は、感光体101に正電圧を印加する帯電器102(スコロトロン帯電器)と、感光体に負電圧を印加する転写帯電器105(コロトロン帯電器)とを対向する位置に備える。また、ドラム試験機は、感光体101の回転方向に対して下流方向に、帯電器102に隣接して、感光体101を露光する光源103と、感光体101の表面電位を測定する電位測定プローブ104とをこの順で備える。かかるドラム試験機に、参考例1の正帯電単層型電子写真感光体をセットし、感光体101を所定の方向(図4での右回り)に回転させて、帯電→露光→転写→帯電のサイクルを30分間繰り返して試験を行い、初期の感光体の表面電位から、30分の連続試験後の感光体の表面電位を差し引いた表面電位の変化(ΔV0(V))を測定した。なお、ドラム試験機において、帯電工程の印加電圧は800Vであり、露光工程の露光量は1.0μJ・cm2であり、転写工程の印加電圧は−1.2kVであり、感光体の周速は、100mm/秒であった。評価結果を表1に記す。ΔV0の絶対値が20V未満のものを○と判定し、20V以上のものを△と判定した。
正孔輸送剤、及び電子輸送剤の種類、及び使用量を表1に記載の種類、及び量に変更することの他は、参考例1と同様に正帯電単層型電子写真感光体を得た。得られた感光体を用いて、参考例1と同様に、白筋評価と、白筋の評価と、連続印字後の感光体の表面電位の測定を行った。実施例1〜8、参考例2〜5、及び比較例1〜8の正帯電単層型電子写真感光体の評価結果を表1に記す。
表2に記載の量の正孔輸送剤(HTM−A)と電子輸送剤(ETM−a)とを用いることの他は、参考例1と同様にして正帯電単層型電子写真感光体を得た。得られた正帯電単層型感光体の白筋を、帯電部をスコロトロン帯電器から帯電ローラーに換装された画像形成装置を用いることの他は、実施例1と同様に評価した。白筋の評価結果を表2に記す。
12 導電性基体
14 感光層
16 中間層
18 保護層
Claims (4)
- 像担持体の周囲に、帯電部、露光部、現像部、及び転写部を、前記像担持体の回転方向に対してこの順で備え、除電部を備えない、転写ベルトによって被記録媒体を搬送して、転写部により、トナー像を前記像担持体から前記被記録媒体へ転写する直接転写方式の画像形成装置において、前記像担持体として使用される正帯電単層型電子写真感光体であって、
前記正帯電単層型電子写真感光体が、導電性基体上に、少なくとも電荷発生剤、正孔輸送剤(A)、電子輸送剤(B)、及びバインダー樹脂を含む単層構造の感光層が形成されており、
前記電子輸送剤(B)の含有量が、前記バインダー樹脂100質量部に対して20〜22質量部であり、
前記感光層における、前記正孔輸送剤(A)と前記電子輸送剤(B)との質量比(A)/(B)が2.2〜2.5であり、
前記正孔輸送剤(A)が、下記HTM−A、又はHTM−B:
前記感光層が、前記正孔輸送剤(A)としての前記HTM−Bと、前記電子輸送剤(B)としての前記ETM−bと、を組み合わせて含まない、正帯電単層型電子写真感光体。 - 前記感光層中の前記電子輸送剤(B)の質量に対する、前記電荷発生剤の質量の比率が12質量%以下である、請求項1記載の正帯電単層型電子写真感光体。
- 像担持体と、前記像担持体の表面を帯電するための帯電部と、帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、前記静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、転写ベルトによって被記録媒体を搬送して前記トナー像を前記像担持体から前記被記録媒体へ転写するための転写部と、を備え、除電光により前記像担持体表面を除電するための除電部を備えず、前記像担持体が、請求項1又は2記載の正帯電単層型電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。
- 前記帯電部が接触帯電方式である、請求項3記載の画像形成装置。
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