JP6274142B2 - 電子写真画像形成方法 - Google Patents

電子写真画像形成方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6274142B2
JP6274142B2 JP2015068701A JP2015068701A JP6274142B2 JP 6274142 B2 JP6274142 B2 JP 6274142B2 JP 2015068701 A JP2015068701 A JP 2015068701A JP 2015068701 A JP2015068701 A JP 2015068701A JP 6274142 B2 JP6274142 B2 JP 6274142B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrophotographic
voltage
fine particles
image forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015068701A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016188931A (ja
Inventor
工藤 浩一
浩一 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2015068701A priority Critical patent/JP6274142B2/ja
Priority to US15/074,191 priority patent/US9904234B2/en
Publication of JP2016188931A publication Critical patent/JP2016188931A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6274142B2 publication Critical patent/JP6274142B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/06Eliminating residual charges from a reusable imaging member
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/75Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真画像形成方法に関する。より詳しくは、機械的強度を維持しつつ、転写メモリー・光メモリーを低減できる電子写真画像形成方法に関する。
昨今の電子写真画像形成プロセスにおいて、高画質を実現でき、かつ、高耐久の電子写真感光体(以下、単に「感光体」ともいう。)が要求されている。
高耐久化を実現するために、感光体に表面保護層を設けることが、一つの方法として挙げられる(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。また、当該表面保護層に、金属酸化物やフッ素樹脂等の微粒子を含有した硬化樹脂を含有させることで、著しい機械的強度の向上や、表面抵抗(摩擦)の低減をはかる施策が、従来なされている。
しかし、この表面保護層を設けることによって、感光体としての静電特性上の弊害が生じ、特に転写メモリーが発生しやすくなる。さらに、上述の表面保護層を有する感光体は、画像形成プロセスで使用されるほど(すなわち、使用履歴に応じて)、転写メモリーが発生しやすくなるという問題がある。
この転写メモリーを低減するために、電子画像写真形成装置内での、画像形成プロセスの条件に様々な工夫をしたり、感光体の組成として電荷輸送物質(CTM)を含有させたりするなど、様々な試みがされているが充分ではない。
特開平11−288121号公報 特開2009−69241号公報
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、機械的強度を維持しつつ、転写メモリー・光メモリーを低減できる電子写真画像形成方法を提供することである。
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、反転現像プロセスを適用する電子写真画像形成方法に、少なくとも2kHz以上の交流電圧を印加し、かつ、当該交流電圧の周波数を、使用履歴に応じて上げる、という除電方法を採用すれば、金属酸化物やフッ素樹脂等の微粒子(インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物)を含んだ硬化樹脂を含有する表面保護層を有する電子写真感光体を使用した場合であっても、転写メモリー・光メモリー(以下、これらのメモリーをまとめて「画像メモリー」ともいう。)を低減できることを見いだし本発明に至った。
なお、上記構成にすればよい理由についての詳細は、後述するが、簡単には下記のように推察している。
すなわち、電荷輸送層(CTL)、表面保護層(OCL)及び下引き層(UCL)におけるインピーダンスの、周波数依存性に係る違いにより、転写メモリーが発生し、更に当該違いは、使用履歴が増えると大きくなると推察される。
しかしながら、発明者は、上記インピーダンスの周波数依存が、少なくとも2kHz以上の交流電圧の周波数では安定することを突き止めた。そこで、除電のために印加する交流電圧の周波数を、少なくとも2kHz以上とし、かつ、使用履歴に応じて上げるようにして除電すれば、インピーダンスの周波数依存が安定する領域を画像形成方法に適用できるため、前周回画像履歴を好適に消去することができ、ひいては、転写メモリーを低減できることを見いだし、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
1.導電性支持体上に少なくとも、下引き層と、感光層と、表面保護層と、を有する電子写真感光体を用い、反転現像プロセスを適用する電子写真画像形成方法であって、
少なくとも、前記電子写真感光体の表面を帯電する工程、
前記帯電を行った電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する工程、
前記露光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反転現像により顕像化してトナー画像を形成する工程、
前記電子写真感光体に形成された前記トナー画像を転写媒体上へ転写する工程、
前記転写する工程を行った前記電子写真感光体の表面より電荷を除電する工程、を有し、
前記電子写真感光体として、
前記表面保護層が、少なくとも硬化樹脂と、インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物と、を含有し、
前記インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物が、少なくとも、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン若しくは酸化アルミニウムを含有する微粒子又はフッ素樹脂を含有する微粒子であり、
前記下引き層が、少なくとも金属酸化物を含有し、かつ、厚さが、1〜30μmの範囲内である構成を有する電子写真感光体を用い、かつ、
前記除電する工程が、少なくとも2kHz以上の交流電圧を印加し、かつ、当該交流電圧の周波数を、使用履歴に応じて前周回の周波数よりも上げることで除電する工程であることを特徴とする電子写真画像形成方法。
.前記硬化樹脂が、分子中に、少なくともアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する重合性単量体の重合物からなる樹脂であることを特徴とする第1項に記載の電子写真画像形成方法。
.前記下引き層に含有される金属酸化物が、少なくとも、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン又は酸化アルミニウムを含有する微粒子であることを特徴とする第1項又は第2項に記載の電子写真画像形成方法。
.前記感光層が、少なくとも電荷発生物質を含有する層を有し、
当該電荷発生物質が、少なくともY−チタニルフタロシアニンを含有することを特徴とする第1項から第項までのいずれか一項に記載の電子写真画像形成方法。
.前記除電する工程において、前記交流電圧の他に、前記電子写真感光体に帯電する極性と同一極性の直流電圧を印加することを特徴とする第1項から第項までのいずれか一項に記載の電子写真画像形成方法。
.前記除電する工程において、前記交流電圧の印加と同時に、除電光を照射することを特徴とする第1項から第項までのいずれか一項に記載の電子写真画像形成方法。
.前記除電する工程において、前記交流電圧及び前記直流電圧の印加と同時に、除電光を照射することを特徴とする第項に記載の電子写真画像形成方法。
本発明の上記手段により、機械的強度を維持しつつ、転写メモリー・光メモリーを低減できる電子写真画像形成方法を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
本発明者は、反転現像プロセスにおいて、転写メモリーの発生のモデルは下記のとおりであると推察している。
転写する工程における極性は、帯電と逆極性であり、感光体はその逆帯電の程度によって、その次サイクルにおける帯電性や光感度が僅かながら変化する。このため、前周回の画像そのものの感光体上での逆極性帯電程度の違いが、次周回で前記変化を生じさせることとなり、逆帯電メモリー(転写メモリー)が発生する。
すなわち、転写メモリーは、図1(a)のようなオリジナル原稿を複写したときに、感光体1周目の画像部(黒化部)に相当する「−感光体表面電位」(以下、単に「表面電位」ともいう。)が、感光体2周目のハーフトーン部分において、1周目のハーフトーン部分に相当する部分の表面電位より、高くなる、又は低くなることが原因で発生する。反転現像プロセスにおいては、感光体2周目のハーフトーン部分の表面電位が、感光体1周目のハーフトーン部分の電位より高くなる(図1(b−2))と、その部分のハーフトーンの画像濃度は低くなり(図1(b−1):「ネガメモリー」という。)、感光体2周目の電位が、感光体1周目の電位より低くなる(図1(c−2))とハーフトーンの画像濃度は高くなる(図1(c−1):「ポジメモリー」という。)。なお、図1(b−1)及び(c−1)の線A部分の表面電位が、図1(b−2)及び(c−2)の線Aに相当する。また、図1(b−1)及び(c−1)の線B部分の表面電位が、図1(b−2)及び(c−2)の線Bに相当する。
しかし、表面電位は、実際には系内での正電荷と負電荷とが等量であれば(具体的には、表面保護層のバルク内で局部的な分極をしていても、当該バルク内全体としてはニュートラルであれば)、表面電位の差として観測されない場合が少なくない。
そこで、本発明者は、転写する工程において、感光体の帯電とは逆極性の電圧が印加されることで、表面保護層のバルク内での局部的な分極状態(以下、「トラップ」ともいう。)が生成するモデルを想定した。
本発明者は、表面保護層を有する感光体を用いた電子写真画像形成方法において、この逆極帯電附与により表面保護層に生成したトラップを、潜像を形成する工程に悪影響を与えず、特定周波数(2kHz以上)の交流電圧を印加することにより除電することで、当該トラップを解放でき、転写メモリーを低減できると考えた。
また、本発明者は、反転現像プロセスにおいて、転写メモリーを低減すべく、実験を重ねたところ、使用履歴に応じて、感光体のインピーダンスの周波数依存が変化し、これが転写メモリーの発生に大きく関与することも突き止めた。
これについて、説明する。
まず、感光体は、コンデンサ(C[F])と抵抗(Rp[Ω]の並列回路の等価回路であると一般的に考えられる。
感光体に、交流を印加する場合、静電容量Cの抵抗は、
リアクタンス:Xp=1/ωC
で表される。なお、ここで、
ω=2πf
であり、fは周波数(Hz)である。
このとき、インピーダンスZは、
となる。
感光体は、暗所では並列抵抗Rpは充分に大きくなる。このため、Xpに比べRpが充分大きければ、インピーダンスZに対するRpの影響は、ほとんど無視することができる。すなわち、暗所では、インピーダンスZはC成分であるXpに支配される。
しかしながら、使用履歴が増すとこの限りではない。
これについて図2を用いて説明する。図2(a)〜(d)において、縦軸はZ、Xp、Rp(Ω)を示し、横軸は周波数f(Hz)を示す。
例えば、表面保護層がない場合(図2(a))では、Rp及びXpのそれぞれの回帰直線Lr及びLxは、平行であり、さらに、インピーダンスZは、Xpに支配されていることが分かる。
また、図2(b)は、表面保護層を有し、かつ、使用履歴が少ない(劣化していない)感光体の場合においても、Rp及びXpのそれぞれの回帰直線Lr及びLxは、平行であり、さらに、インピーダンスZは、Xpとずれがなく、Xpに高度に依存していることが分かる。
なお、静電容量Cは、膜厚dに反比例する。よって、使用履歴が増す(膜厚dが小さくなる)と、インピーダンスZの値が低下する。このため、感光体の減耗による膜厚dの減少に依存して、インピーダンスZ、抵抗Rp、リアクタンスXpの回帰直線は使用履歴によらず、全てほぼ平行な関係を維持するものと考えられる。しかしながら、実際には、使用履歴が増すと、膜厚dの減少だけではなく、電気的な劣化(電荷の通過に依る劣化)もあるため、インピーダンスZ、抵抗Rp、リアクタンスXpの回帰直線は使用履歴が増すと、平行な関係とはならなくなるものと推察される。
例えば、50万枚印刷した、表面保護層を有する感光体(図2(c))では、周波数が0〜1000Hzまでの領域におけるRpの回帰直線Lr1は、Xpの回帰直線Lxに対して平行ではなく、傾きの絶対値が小さいものとなっている。一方、周波数が1000Hz以上の領域におけるRpの回帰直線Lr2は、Xpの回帰直線Lxに対して平行である。
さらに、100万枚印刷した、表面保護層を有する感光体(図2(d))では、周波数が0〜1000Hzまでの領域におけるRpの回帰直線Lr1は、Xpの回帰直線Lxに対して平行ではなく、傾きの絶対値がより小さいものとなっている。また、このため、周波数が0〜1000Hzまでの領域においては、ZがXpより低い値となっていると推察される。一方、周波数が1000Hz以上の領域におけるRpの回帰直線Lr2は、Xpの回帰直線Lxに対して平行であり、インピーダンスZはXpに高度に依存し、ひいては、インピーダンスZの周波数依存は低減される。
本発明者は、使用履歴が増すと、特に、周波数が0〜1000Hzまでの領域においては、Rpが不安定であるが、特定領域の周波数(特に、2kHz以上)であれば、インピーダンスZの周波数依存を低減でき、この結果、感光体が適切に除電され、転写メモリーが抑制されることを発見した。
そこで、本発明者は、除電する工程が、少なくとも2kHz以上の交流電圧を印加し、かつ、当該交流電圧の周波数を、使用履歴に応じて上げることで除電する工程であれば、使用履歴が増しても、表面保護層のバルクや電荷輸送層(CTL)/表面保護層(OCL)界面に蓄積された電荷(トラップ)を放出させることができ、適切に除電できることを見いだした。
このような除電する工程を有すれば、常に感光体の表面電位をニュートラルにした状態で、次の電子写真画像形成プロセスに移行できるため、表面保護層を有する感光体によって機械的強度を維持しつつも、転写メモリー・光メモリーを低減できることを突き止め、本発明に至った。
転写メモリーを説明する図 使用履歴に応じてインピーダンスの周波数依存が変化することを説明するグラフ 感光体使用履歴に応じAC周波数を上げる工程の例を示すフローチャート 本発明に係る電子写真感光体の層構成の一例を示す模式図 本発明の電子写真画像形成方法を使用する電子写真画像形成装置の構成の一例を説明する模式図
本発明の電子写真画像形成方法は、導電性支持体上に少なくとも、下引き層と、感光層と、表面保護層と、を有する電子写真感光体を用い、反転現像プロセスを適用する電子写真画像形成方法であって、
前記電子写真感光体として、
前記表面保護層が、少なくとも硬化樹脂と、インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物と、を含有し、
前記下引き層が、少なくとも金属酸化物を含有し、かつ、厚さが、1〜30μmの範囲内である構成を有する電子写真感光体を用い、かつ、
前記除電する工程が、少なくとも2kHz以上の交流電圧を印加し、かつ、当該交流電圧の周波数を、使用履歴に応じて前周回の周波数よりも上げることで除電する工程である特徴とする。この特徴は、下記各実施形態に共通する技術的特徴である。
本発明の実施態様として、インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物が、少なくとも、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン若しくは酸化アルミニウムを含有する微粒子又はフッ素樹脂を含有する微粒子であることが機械強度を向上でき、さらには、表面摩擦抵抗を低下できるため好ましい。
更に硬化樹脂が、分子中に、少なくともアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する重合性単量体を重合して得られた樹脂であると、表面保護層の硬度を高くすることができるので好ましい。
前記下引き層に含有される金属酸化物が、少なくとも、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン又は酸化アルミニウムを含有する微粒子であることが、ホールのブロッキング性と電子輸送の観点から好ましい。
さらに、前記感光層が、少なくとも電荷発生物質を含有する層を有し、当該電荷発生物質が、少なくともY−チタニルフタロシアニンを含有することが特に高感度の電荷発生物質であるため好ましい。
また、前記除電する工程において、前記交流電圧の他に、前記電子写真感光体に帯電する極性と同一極性の直流電圧を印加することが、感光体内部に蓄積された電荷を、更に排出することができるため、好ましい。
また、前記除電する工程において、前記交流電圧の印加と同時に、除電光を照射することが感光体内部に蓄積された電荷を、更に排出することができるため、好ましい。
また、前記除電する工程において、前記交流電圧及び前記直流電圧の印加と同時に、除電光を照射することが感光体内部に蓄積された電荷を、更に排出することができるため、好ましい。
以下本発明の構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で用いる。
≪電子写真画像形成方法≫
本発明の電子写真画像形成方法は、導電性支持体上に少なくとも、下引き層と、感光層と、表面保護層と、を有する電子写真感光体を用い、反転現像プロセスを適用する電子写真画像形成方法であって、前記電子写真感光体として、前記表面保護層が、少なくとも硬化樹脂と、インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物と、を含有し、前記下引き層が、少なくとも金属酸化物を含有し、かつ、厚さが、1〜30μmの範囲内である構成を有する電子写真感光体を用い、かつ、除電する工程が、少なくとも2kHz以上の交流電圧を印加し、かつ、当該交流電圧の周波数を、使用履歴に応じて上げることで除電する工程であることを特徴とする。
なお、本発明に係る電子写真画像形成方法は、少なくとも電子写真感光体の表面を帯電する工程と、当該電子写真感光体の表面を露光することにより、静電潜像を形成する工程と当該静電潜像をトナーにより顕像化しトナー画像を形成する工程と、当該トナー画像を転写媒体に転写する工程と、前記電子写真感光体を除電する工程を有する電子写真画像形成方法に好適に採用できる。
本発明の電子写真画像形成方法は、例えば、モノクロの画像形成方法やフルカラーの画像形成方法として用いることができる。フルカラーの画像形成方法では、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各々に係る4種類のカラー現像装置と、一つの感光体とにより構成される4サイクル方式の画像形成方法や、各色に係るカラー現像装置及び感光体を有する画像形成ユニットを、それぞれ色別に搭載するタンデム方式の画像形成方法など、いずれの画像形成方法も用いることができる。
本発明の電子写真画像形成方法の具体的な一例としては、下記のような方法が挙げられる。
本発明に係る感光体を使用して、電子写真感光体(以下、単に「感光体」ともいう。)の表面を帯電装置にて帯電する工程(帯電工程)の後、電子写真感光体の表面を露光することにより、静電潜像を形成する工程(露光工程)によって形成された静電潜像を、現像装置を用いて現像することにより顕像化させてトナー画像を形成する(現像工程)。このトナー画像をコピー用紙又は転写ベルト等の転写媒体上に転写する工程の後、本発明に係る除電する工程を経て、次の画像形成のサイクルが行われる。転写ベルト等の転写媒体上に転写されたトナー画像は、コピー用紙上に転写され、コピー用紙上に転写されたトナー画像を接触加熱方式等の定着処理によってコピー用紙に定着(定着工程)させることにより、可視画像を得る。転写する工程の後、感光体上に残留したトナー(転写残トナー)は、ゴムブレード等により除去(クリーニング工程)される。このクリーニング工程は、除電する工程の前でも後であってもよいが、除電する工程が光照射を伴う場合は、クリーニング工程の後の方が、感光体上に残留するトナーが除電光の吸収を妨げることがないので、効果的に除電が行えるので好ましい。
<除電する工程>
本発明に係る電子写真感光体を除電する工程においては、少なくとも2kHz以上の交流電圧を印加し、かつ、当該交流電圧の周波数を、使用履歴に応じて上げることで除電する。
なお、除電する工程においては、前記交流電圧の他に、前記電子写真感光体に帯電する極性と同一極性の直流電圧を印加することが感光体内部に蓄積された電荷を、更に排出することができるため好ましい。
また、除電する工程においては、前記交流電圧の印加と同時に、除電光を照射することが感光体内部に蓄積された電荷を、更に排出することができるため好ましい。
また、除電する工程においては、前記交流電圧及び前記直流電圧の印加と同時に、除電光を照射することが感光体内部に蓄積された電荷を、更に排出することができるため好ましい。
(除電放電器)
本発明に係る除電する工程において、交流電圧を印加する方法は特に限定されず、公知の方法でよく、例えば、コロナ放電器のような非接触型の除電放電器を設置し、外部から高圧電源を接続し任意のAC周波数を印加できることしてもよい。
接触型の除電放電器としてはローラー帯電やブラシ帯電等が挙げられるが、上記非接触型の方が放電安定性の観点から好ましい。
(使用履歴)
本発明に係る使用履歴としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、印刷枚数が挙げられる。
図3に示すフローチャートに基づいて、電子写真感光体の使用履歴に応じて交流電圧の周波数を上げる工程について、説明する。
まず、当該電子写真画像形成方法を採用した電子写真画像形成装置に、使用履歴を記憶する記憶手段を備えさえ、当該記憶手段に記憶された電子写真感光体(感光体)の使用履歴を入手し(S1)、使用履歴(印刷枚数)がn枚以上であるかを判断し(S2)、画像形成枚数がn枚未満である場合には印加する交流電圧の周波数は変えず(S3)、画像形成枚数がn枚以上である場合には印加する交流電圧の周波数を上げる(S4)。
このようにすると、使用履歴(画像形成枚数)が多い感光体の場合には、印加する交流電圧の周波数を高くすることができ、これにより、前周回画像履歴の発生を適切に解消することができる。
また、印加する交流電圧の周波数の上昇のさせ方は特に限定されず、例えば、1万枚印刷するまでは、一定の周波数で除電を行い、1万枚を超えた場合は当該一定の周波数から上昇させ、その後は、当該上昇させた周波数で除電することとしてもよいし、10万枚ごとに周波数を上昇させるなど使用履歴に応じて逐次周波数を上げることとしてもよい。
なお、印加する交流電圧の周波数の上昇幅は、一定でもよいし、使用履歴に応じて変更させてもよい。
また、上記記憶手段は特に限定されず、具体的には、例えば、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random ACcess Memory)等(いずれも図示せず)で構成されるものであってもよい。
(直流電圧)
除電する工程において、前記交流電圧の他に、電子写真感光体に帯電する極性と同一極性の直流電圧を印加することが好ましい。
直流電圧を印加する方法は特に限定されず、公知の方法でよく、例えば、交流電圧を印加する方法と同様にして、コロナ放電器のような非接触型の除電放電器を設置し、外部から高圧電源を接続し任意の交流周波数に直流バイアスを重畳印加して、直流電圧を印加するものとしてもよい。
(除電光)
除電工程においては、交流除電(AC除電)の他に、除電光を照射する光除電をすることが、光により感光体内部に蓄積された電荷を、更に排出することができるため、好ましい。
除電光の照射は、交流電圧の印加と同時又は交流電圧と直流電圧との印加と同時であることが好ましい。
なお、光除電に用いる除電光は、500〜900nmの波長の光からなる除電光であることが好ましい。
除電光の光源としては、これらの条件を満たせば特に限定されるものではなく、公知の光源を用いることができる。また、不要な波長領域の光を除くために光学フィルター等を使用することにより、好適な波長領域の光のみ照射することができる。
≪電子写真感光体の構成≫
本発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくとも、下引き層と、感光層と、表面保護層と、を有し、前記表面保護層が、少なくとも硬化樹脂と、インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物と、を含有し、前記下引き層が、少なくとも金属酸化物を含有し、かつ、厚さが、1〜30μmの範囲内である構成を有することを特徴とする。
本発明に係る感光体の層構成としては、導電性支持体の上に、少なくとも、感光層及び表面保護層を有するものである。
感光層は、光を吸収して電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能の両方を有し、感光層の層構成としては、電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する単層構成であってもよく、また電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層の積層構成であってもよい。また、導電性支持体と感光層の間に下引き層が設けてられている。感光層は、その層構成を特に制限するものではなく、表面保護層を含めた具体的な層構成として、例えば以下に示すものがある。
(1)導電性支持体上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、及び表面保護層を順次積層した層構成
(2)導電性支持体上に、下引き層、電荷輸送物質と電荷発生物質とを含有する単層、及び表面保護層を順次積層した層構成
本発明の感光体は、上記(1)又は(2)のいずれの層構成のものでもよく、これらの中でも、導電性支持体上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層及び表面保護層を順次設けて作製された層構成のものが特に好ましい。
図4は、本発明に係る感光体の層構成の一例を示す模式図である。図4において、1は導電性支持体、2は感光層、3は下引き層、4は電荷発生層、5は電荷輸送層、6は表面保護層、7はインピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物を示す。
次に、本発明の感光体を構成する表面保護層、導電性支持体、下引き層及び感光層(電荷発生層及び電荷輸送層)の構成について順を追って説明する。
《表面保護層》
表面保護層は、少なくとも硬化樹脂と、インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物とを含有する。
硬化樹脂とは、後述のように、少なくとも架橋性の重合性化合物を重合して得られた樹脂である。
また、インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物とは、後述のものが挙げられるが、例えば、金属酸化物微粒子などが挙げられる。
[硬化樹脂]
本発明に係る硬化樹脂は、表面保護層にバインダー樹脂として含有され、架橋性の重合性化合物を重合して得られた樹脂のことである。本発明に係る硬化樹脂について、詳細は後述するが、少なくともアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する重合性単量体を重合して得られた樹脂であることが好ましい。また、そのほか、架橋性の重合性化合物としては、グアナミン化合物及びメラミン化合物を使用してもよい。
本発明においては、架橋性の重合性化合物を重合して得られた樹脂の他に、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂又はシリコーン樹脂等の公知の樹脂を併用して用いることができる。
<架橋性の重合性化合物>
本発明に係る表面保護層に使用可能な架橋性の重合性化合物としては、ラジカル重合性反応基を二つ以上有するラジカル重合性の化合物が挙げられ、ラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合性反応基として、アクリロイル基又はメタクリロイル基の少なくともいずれかを有するラジカル重合性単量体が好ましい。
これらのラジカル重合性単量体としては、例えば以下の化合物を例示することができるが、本発明に使用可能なラジカル重合性単量体はこれらに限定されるものではない。
上記のラジカル重合性単量体は公知であり、また市販品として入手できる。
ここで、Rは下記アクリロイル基、R′は下記メタクリロイル基を表す。
本発明で使用可能なグアナミン化合物とは、具体的には、例えば、下記式(A)で表される構造を有する化合物である。
上記式(A)において、R11は、炭素数1以上10以下の分岐してもよいアルキル基、炭素数6以上10以下の置換又は未置換のフェニル基を表す。R12〜R15は、それぞれ独立に、水素、−CH−OH又は−CH−O−R16を表す。R16は、炭素数1以上5以下の分岐してもよいアルキル基を表す。
本発明で使用可能なメラミン化合物とは、具体的には、例えば、下記式(B)で表される構造を有する化合物である。
上記式(B)において、R17〜R22は、それぞれ独立に、水素、−CH−OH又は−CH−O−R23を表す。R23は、炭素数1以上5以下の分岐してもよいアルキル基を表す。
<インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物>
本発明に係る表面保護層は、感光体の著しい機械的強度の向上や、表面抵抗(摩擦)の低減をはかる目的で、金属酸化物微粒子やフッ素樹脂微粒子を含有した硬化樹脂を含有する。
なお、これら金属酸化物微粒子やフッ素樹脂微粒子は、インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物である。このような微粒子を含有と、転写メモリーが発生しやすくなるが、本発明の画像形成方法によれば、表面保護層がこのような微粒子を含有していても転写メモリーを低減できる。
ここで、インピーダンスの周波数依存に影響を与える、とは、特に低周波数域における低インピーダンス化、ともいえる。
<金属酸化物微粒子>
このようなインピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物としては、例えば、金属酸化物微粒子が挙げられ、具体的には、少なくとも、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン若しくは酸化アルミニウムを含有する微粒子又はフッ素樹脂を含有する微粒子が挙げられる。また、金属酸化物微粒子(インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物)の個数平均一次粒径は1〜300nmの範囲内であることが好ましい。特に好ましくは3〜100nmの範囲内である。
(金属酸化物微粒子の個数平均一次粒径の測定法)
上記金属酸化物微粒子の個数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡「JSM−7401F」(日本電子(株)製)により10000倍の拡大写真を撮影し、ランダムに300個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像(凝集粒子は除く)を自動画像処理解析装置「ルーゼックス AP(LUZEX(登録商標)AP)」((株)ニレコ製)ソフトウエアVer.1.32を使用して、2値化処理し、それぞれ水平方向フェレ径を算出、その平均値を個数平均一次粒径として算出する。ここで水平方向フェレ径とは、金属酸化物微粒子の画像を2値化処理したときの外接長方形の、x軸に平行な辺の長さをいう。
(表面修飾された金属酸化物微粒子)
本発明に係る表面保護層に含有される金属酸化物微粒子は、カップリング剤で修飾されたものであってもよく、更に反応性有機基を有するカップリング剤で表面修飾されたものであってもよい。
(カップリング剤)
表面保護層に含有される金属酸化物微粒子を表面修飾するカップリング剤としては、表面保護層に含有される金属酸化物微粒子の表面に存在するヒドロキシ基等と反応するカップリング剤を使用でき、これらのカップリング剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。また、本発明においては、表面保護層の硬度を更に高くする目的で、反応性有機基を有するカップリング剤を使用でき、反応性有機基を有するカップリング剤としては、ラジカル重合性反応基を有するカップリング剤を使用できる。これらのラジカル重合性反応基は、本発明に係る架橋性の重合性化合物とも反応して強固な保護膜を形成することができる。ラジカル重合性反応基を有するカップリング剤としては、ビニル基、アクリロイル基又はメタクリロイル基などのラジカル重合性反応基を有するシランカップリング剤が好ましく、このようなラジカル重合性反応基を有するシランカップリング剤の例としては、下記のような公知の化合物を挙げることができる。
S−1:CH=CHSi(CH)(OCH
S−2:CH=CHSi(OCH
S−3:CH=CHSiCl
S−4:CH=CHCOO(CHSi(CH)(OCH
S−5:CH=CHCOO(CHSi(OCH
S−6:CH=CHCOO(CHSi(OC)(OCH
S−7:CH=CHCOO(CHSi(OCH
S−8:CH=CHCOO(CHSi(CH)Cl
S−9:CH=CHCOO(CHSiCl
S−10:CH=CHCOO(CHSi(CH)Cl
S−11:CH=CHCOO(CHSiCl
S−12:CH=C(CH)COO(CHSi(CH)(OCH
S−13:CH=C(CH)COO(CHSi(OCH
S−14:CH=C(CH)COO(CHSi(CH)(OCH
S−15:CH=C(CH)COO(CHSi(OCH
S−16:CH=C(CH)COO(CHSi(CH)Cl
S−17:CH=C(CH)COO(CHSiCl
S−18:CH=C(CH)COO(CHSi(CH)Cl
S−19:CH=C(CH)COO(CHSiCl
S−20:CH=CHSi(C)(OCH
S−21:CH=C(CH)Si(OCH
S−22:CH=C(CH)Si(OC
S−23:CH=CHSi(OCH
S−24:CH=C(CH)Si(CH)(OCH
S−25:CH=CHSi(CH)Cl
S−26:CH=CHCOOSi(OCH
S−27:CH=CHCOOSi(OC
S−28:CH=C(CH)COOSi(OCH
S−29:CH=C(CH)COOSi(OC
S−30:CH=C(CH)COO(CHSi(OC
S−31:CH=CHCOO(CHSi(CH(OCH
S−32:CH=CHCOO(CHSi(CH)(OCOCH
S−33:CH=CHCOO(CHSi(CH)(ONHCH
S−34:CH=CHCOO(CHSi(CH)(OC
S−35:CH=CHCOO(CHSi(C1021)(OCH
S−36:CH=CHCOO(CHSi(CH)(OCH
また、シランカップリング剤としては、上記S−1からS−36以外でも、ラジカル重合可能な反応性有機基を有するシラン化合物を用いてもよい。これらのシランカップリング剤は単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
(表面修飾金属酸化物微粒子の作製方法)
表面修飾するに際して、金属酸化物微粒子100質量部に対し、カップリング剤0.1〜100質量部、溶媒50〜5000質量部を用いて湿式メディア分散型装置を使用して表面修飾することが好ましい。また、乾式でも表面修飾することができる。
以下に、均一にカップリング剤で表面修飾された金属酸化物微粒子を製造する表面修飾方法について説明する。
すなわち、金属酸化物微粒子とカップリング剤とを含むスラリー(固体粒子の懸濁液)を湿式粉砕することにより、金属酸化物微粒子を微細化すると同時に微粒子の表面修飾が進行する。その後、溶媒を除去して粉体化することで均一にカップリング剤により表面修飾された金属酸化物微粒子を得ることができる。
本発明において用いられる表面修飾装置である湿式メディア分散型装置とは、容器内にメディアとしてビーズを充填し、更に回転軸と垂直に取り付けられた撹拌ディスクを高速回転させることにより、金属酸化物微粒子の凝集粒子を砕いて粉砕・分散する工程を有する装置である。その構成としては、金属酸化物微粒子に表面修飾を行う際に金属酸化物微粒子を十分に分散させ、かつ表面修飾できる形式であれば問題なく、例えば、縦型・横型、連続式・回分式など、種々の様式が採用できる。具体的にはサンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等が使用できる。これらの分散型装置は、ボール、又はビーズ等の粉砕媒体(メディア)を使用して衝撃圧壊、摩擦、剪断、ズリ応力等により微粉砕、及び分散が行われる。
上記湿式メディア分散型装置で用いるビーズとしては、ガラス、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、スチール、又はフリント石などを原材料としたボールが使用可能であるが、特にジルコニア製やジルコン製のものが好ましい。また、ビーズの大きさとしては、通常、直径1〜2mm程度のものを使用するが、本発明においては0.1〜1.0mm程度のものを用いるのが好ましい。
湿式メディア分散型装置に使用するディスクや容器内壁には、ステンレス製、ナイロン製、及びセラミック製など種々の素材のものが使用できるが、本発明では特にジルコニア又はシリコンカーバイドといったセラミック製のディスクや容器内壁が好ましい。
以上のような湿式処理により、カップリング剤によって表面修飾された金属酸化物微粒子を得ることができる。上述した表面修飾金属酸化物微粒子は、架橋性の重合性化合物100質量部に対して、30〜250質量部含有されることが、表面保護層の耐摩耗性向上の観点から好ましい。
<フッ素樹脂微粒子及びフッ化アルキル基を有する樹脂>
また、硬化樹脂にはフッ素樹脂微粒子及びフッ化アルキル基を有する樹脂が添加されていてもよい。
(フッ素樹脂微粒子)
フッ素樹脂微粒子は一般的な微粒子でよく、これらの具体的な例としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体の中から1種又は2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に四フッ化エチレン樹脂(以下、「ポリテトラフルオロエチレン、」又は「PTFE」ともいう。)及びフッ化ビニリデン樹脂(PVdF)が好ましい。
(フッ化アルキル基を有する樹脂)
フッ化アルキル基を有する樹脂としては、公知のものを使用でき、例えば、少なくとも下記構造式A、及び下記構造式Bで表される繰り返し単位を含む樹脂微粒子及び樹脂が挙げられる。
構造式A及び構造式Bにおいて、l、m、nは1以上の整数を、p、q、r、sは0又は1以上の整数を、tは8以下の整数を、R、R、R、Rは水素原子又はアルキル基を、Xはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−、又は単結合を、Yは、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(C2z−1(OH))−、又は単結合を、それぞれ表す。zは1以上の整数を表す。
構造式Aにおいて、tは5以上8以下が望ましい。
少なくとも構造式A、及び構造式Bで表される繰り返し単位を含むフッ化アルキル基を有する樹脂の具体的な商品例としては、GF300、GF400(東亞合成製)等が挙げられる。
本発明に係る表面保護層には、これらの他に必要に応じて酸化防止剤等を含有させて形成してもよい。
<表面保護層の形成>
表面保護層は、溶媒に架橋性の重合性化合物、表面修飾金属酸化物微粒子、必要に応じて、後述の電荷輸送物質、その他の樹脂、重合開始剤、滑剤粒子、酸化防止剤等を添加して調製した塗布液を、公知の方法により感光層表面に塗布し、自然乾燥又は熱乾燥を行い、その後硬化処理して作製することができる。表面保護層の層厚は、0.2〜10μmが好ましく、0.5〜6μmがより好ましい。
<重合開始剤>
本発明に係る表面保護層に使用可能な架橋性の重合性化合物を重合反応させる方法としては、電子線開裂反応を利用する方法やラジカル重合開始剤の存在下で光や熱を利用する方法等により重合反応を行うことができる。ラジカル重合開始剤を用いて重合反応を行う場合、重合開始剤として光重合開始剤、熱重合開始剤のいずれも使用することができる。また、光、熱の両方の開始剤を併用することもできる。
本発明に係る表面保護層に使用できる重合開始剤としては、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルアゾビスバレロニリル)、2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)などのアゾ化合物、過酸化ベンゾイル(BPO)、ジ−tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、及び過酸化ラウロイルなどの過酸化物等の熱重合開始剤が挙げられる。
また、光重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタノン−1(イルガキュア369:BASFジャパン社製)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−2−モルホリノ(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、及び1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム等のアセトフェノン系又はケタール系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、及びベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、2−ベンゾイルナフタレン、4−ベンゾイルビフェニル、4−ベンゾイルフェニルエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、及び1,4−ベンゾイルベンゼン等のベンゾフェノン系光重合開始剤、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、及び2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤が挙げられる。
その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキしド(イルガキュア819:BASFジャパン社製)、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、メチルフェニルグリオキシエステル、9,10−フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、及びイミダゾール系化合物が挙げられる。また、光重合促進効果を有するものを単独又は上記光重合開始剤と併用して用いることもできる。例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、及び4,4′−ジメチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。
本発明に係る表面保護層に用いられる重合開始剤としては光重合開始剤が好ましく、アルキルフェノン系化合物、及びホスフィンオキシド系化合物が好ましく、更に好ましくは、α−ヒドロキシアセトフェノン構造又はアシルホスフィンオキシド構造を有する開始剤が好ましい。
これらの重合開始剤は1種又は2種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、架橋性の重合性化合物100質量部に対し0.1〜40質量部、好ましくは0.5〜20質量部である。
<溶媒>
表面保護層の形成に使用される溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−2−プロパノール、ベンジルアルコール、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、酢酸エチル、酢酸ブチル、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
<表面保護層の重合反応>
本発明では、表面保護層の重合反応は、塗布膜に活性線を照射してラジカルを発生して重合し、かつ分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化し、硬化樹脂を生成することが好ましい。活性線としては、紫外線、可視光などの光や電子線が好ましく、使いやすさ等の見地から紫外線が特に好ましい。
紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ(パルス)キセノン又は紫外線LED等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常1〜20mJ/cm、好ましくは5〜15mJ/cmである。光源の出力電圧は、好ましくは0.1〜5kWであり、特に好ましくは、0.5〜3kWである。
電子線源としては、電子線照射装置に格別の制限はなく、一般にはこのような電子線照射用の電子線加速機として、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式のものが有効に用いられる。電子線照射の際の加速電圧は、100〜300kVであることが好ましい。吸収線量としては0.005Gy〜100kGy(0.5rad〜10Mrad)であることが好ましい。
活性線の照射時間は、活性線の必要照射量が得られる時間であり、具体的には0.1秒〜10分が好ましく、重合効率又は作業効率の観点から1秒〜5分がより好ましいとされる。
本発明では、活性線の照射前後、及び活性線を照射中に表面保護層を乾燥処理することができ、乾燥を行うタイミングは活性線の照射条件と組み合わせて適宜選択することができる。表面保護層の乾燥条件は、塗布液に使用する溶媒の種類や表面保護層の層厚などにより適宜選択することが可能である。また、乾燥温度は、室温〜180℃が好ましく、80〜140℃が特に好ましい。また、乾燥時間は、1〜200分が好ましく、5〜100分が特に好ましい。本発明においては、上記乾燥条件で表面保護層を乾燥することにより、表面保護層に含有される溶媒量を20ppmから75ppmの範囲に制御することができる。
以上のようにして感光層上に表面保護層を設けることにより、感光体表面の硬度を上げ、耐摩耗性を向上させ耐久性を向上させることができる。
《導電性支持体》
本発明の感光体に用いられる支持体は、導電性を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛又はステンレスなどの金属をドラム又はシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独又はバインダー樹脂とともに塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
《下引き層》
本発明の感光体は、導電性支持体と感光層の中間にバリア機能と接着機能を有する下引き層を有する。下引き層は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリウレタン及びゼラチン等のバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解させて浸漬塗布等により形成させることができる。前記バインダー樹脂の中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。
また、下引き層は、抵抗調整の目的で、少なくとも金属酸化物を含有する。同様に、抵抗調整の目的で各種導電性微粒子などの無機微粒子を含有していてもよい。例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、及び酸化ビスマス等の各種金属酸化物が挙げられる。また、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどの超微粒子も用いることができる。これら金属酸化物を1種類又は2種類以上混合して用いることができる。2種類以上混合して用いる場合には、固溶体又は融着の形態をとってもよい。このような金属酸化物は、微粒子の状態で下引き層に含有されることが好ましく、その場合、個数平均一次粒径が0.3μm以下のものが好ましく、0.1μm以下のものがより好ましい。
下引き層の形成に使用可能な溶媒としては、前述した導電性微粒子や金属酸化物等の無機微粒子を良好に分散させ、ポリアミド樹脂をはじめとするバインダー樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、及びsec−ブタノール等の炭素数2〜4のアルコール類が、バインダー樹脂として好ましいとされるポリアミド樹脂に対して良好な溶解性と塗布性能を発現させることから好ましい。また、保存性や無機微粒子の分散性を向上させるために、前記溶媒に対して以下のような助溶剤を併用することができる。好ましい効果が得られる助溶媒としては、例えば、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、シクロヘキサノン、及びテトラヒドロフラン等が挙げられる。
塗布液形成時のバインダー樹脂濃度は、下引き層の層厚や塗布方式に合わせて適宜選択することができる。また、無機微粒子等を分散させたとき、バインダー樹脂に対する無機微粒子の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して無機微粒子を20〜400質量部とすることが好ましく、50〜200質量部とすることがより好ましい。
無機微粒子の分散手段は、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
また、下引き層の乾燥方法は、溶媒の種類や形成する層厚に応じて公知の乾燥方法を適宜選択することができ、特に熱乾燥が好ましい。
本発明に係る下引き層の厚さは、1〜30μmの範囲内であるが、0.1〜15μmが好ましく、0.3〜10μmがより好ましい。
《感光層》
前述したように、本発明の感光体を構成する感光層は、電荷発生機能と電荷輸送機能を一つの層に付与した単層構成の他に、電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に感光層の機能を分離させた層構成のものがより好ましい。このように、機能分離型の層構成とすることにより、繰り返し使用に伴う残留電位の上昇を小さく制御できる他、各種の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすいメリットがある。負帯電性感光体は下引き層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)を設ける構成をとり、正帯電性感光体は下引き層の上に電荷輸送層(CTL)、その上に電荷発生層(CGL)を設ける構成をとる。好ましい感光層の層構成は前記機能分離構造を有する負帯電性感光体である。
以下に、感光層の具体例として、機能分離型の負帯電性感光体の感光層の各層について説明する。
<電荷発生層>
本発明に係る電子写真感光体は、少なくとも電荷発生物質を含有する層として、電荷発生層を有することが好ましい。この電荷発生層とは、電荷発生物質(CGM)とバインダー樹脂を含有するもので、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散させてなる塗布液を塗布して形成されたものが好ましい。
電荷発生物質は、スーダンレッドやダイアンブルー等のアゾ原料、ピレンキノンやアントアントロン等のキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴ等のインジゴ顔料や、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン及びチタニルフタロシアニンなどのフタロシアニン顔料等が挙げられる。これらの中でも700nm以上に感度を有するフタロシアニン系顔料が好ましく、中でもチタニルフタロシアニン系顔料、特にY−チタニルフタロシアニン(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で、少なくとも27.3°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料で、780nmに非常に大きな吸収を有する。Y−TiPhと記載する。)を含有することが好ましいが、本発明の感光体に使用できる電荷発生物質は、これらに限定されるものではない。
これらの電荷発生物質は単独、又は公知のバインダー樹脂中に分散させる形態で使用することができる。
電荷発生層を形成するバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこれらの樹脂の内二つ以上を含む共重合体樹脂(例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂)及びポリ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
電荷発生層の形成は、バインダー樹脂を溶媒で溶解した溶液中に分散機を用いて電荷発生物質を分散して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の層厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。
電荷発生層に使用するバインダー樹脂を溶解し塗布するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。
バインダー樹脂に対する電荷発生物質の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷発生物質1〜600質量部が好ましく、50〜500質量部がより好ましい。電荷発生層の層厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが0.01〜5μmが好ましく、0.05〜3μmがより好ましい。なお、電荷発生層用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。前記顔料を真空蒸着することによって形成することもできる。
<電荷輸送層>
本発明に係る電荷輸送層は、少なくとも層内に電荷輸送物質(CTM)とバインダー樹脂を含有するものであり、電荷輸送物質をバインダー樹脂溶液中に溶解、塗布して形成される。
電荷輸送物質は、公知の化合物を用いることが可能で、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン及びポリ−9−ビニルアントラセン等が挙げられる。これらの化合物を単独又は2種類以上混合して使用することができる。
また、電荷輸送層用のバインダー樹脂は公知の樹脂を用いることが可能で、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられる。これらの中でもポリカーボネート樹脂が好ましく、更に、ビスフェノールA(BPA)、ビスフェノールZ(BPZ)、ジメチルBPAタイプのポリカーボネート樹脂、及びBPA−ジメチルBPA共重合体等のタイプのポリカーボネート樹脂が耐クラック性、耐摩耗性、帯電特性の観点から好ましいものである。
電荷輸送層は塗布法に代表される公知の方法で形成することが可能であり、例えば、塗布法では、バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解して塗布液を調製し、塗布液を一定の層厚で塗布後、乾燥処理することにより所望の電荷輸送層を形成することができる。
上記バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解する溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン等が挙げられる。なお、電荷輸送層形成用の塗布液を作製する際に使用する溶媒は上記のものに限定されるものではない。
バインダー樹脂と電荷輸送物質の混合比率は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷輸送物質を10〜500質量部とすることが好ましく、20〜100質量部とすることがより好ましい。
電荷輸送層の厚さは、電荷輸送物質やバインダー樹脂の特性、及び、これらの混合比等により異なるが、5〜40μmが好ましく、10〜30μmがより好ましい。
電荷輸送層中には、公知の酸化防止剤を添加することが可能で、例えば特開2000−305291号公報記載の酸化防止剤が使用できる。
《感光体の塗布方法》
本発明に係る感光体を構成する下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層等の各層は公知の塗布方法により形成することができる。具体的には、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、円形量規制型塗布法等が挙げられる。なお、円形量規制型塗布方法については、例えば、特開昭58−189061号公報、特開2005−275373号公報に記載されている。
≪電子写真画像形成装置≫
本発明の電子写真画像形成方法を採用した電子写真画像形成装置は、本発明に係る感光体を使用して、感光体上に帯電装置にて帯電する帯電手段、像露光することにより形成された静電潜像を形成する露光手段、現像装置を用いて現像することにより顕像化させてトナー画像を得る現像手段、このトナー画像を用紙又は転写ベルト等の転写媒体上に転写する転写手段、及び除電手段を有している。コピー用紙上に直接転写されたトナー画像及び転写ベルト等の転写媒体を経て用紙上に転写されたトナー画像は接触加熱方式等の定着処理によってコピー用紙に定着する定着手段により可視画像を得る。転写の後、感光体上に残留したトナー(転写残トナー)は、クリーニングブレード等のクリーニング手段によりにより除去される。
図5は、本発明の電子写真画像形成方法を採用した電子写真画像形成装置の構成の一例を説明する模式図である。ここで、27はクリーニング手段としてのクリーニングブレード、28は除電手段としての除電放電器、22は露光手段としての露光用光源、20は帯電手段としての帯電極、23は現像手段としての現像器、25は転写手段としての転写ローラーである。露光用光源22に使用可能な光源としては、タングステン光、蛍光灯、ハロゲンランプ、レーザー光(半導体レーザー、He−Neレーザー)及びLED等が挙げられる。
現像器23は、反転現像用のものである。本発明に係る電子写真画像形成方法は、反転現像プロセスを適用した場合に、転写メモリー改善の効果が得られる。除電放電器28は、反転現像時いずれでも有効である。除電放電器28としては、上述のものを適切に使用できる。
反転現像プロセスを適用する電子写真画像形成の一例としては、露光用光源22としてレーザー光源を用いた場合には、帯電極20で負極性に帯電された感光体11はレーザー光源によって像露光され、現像器23で現像される。この場合、現像は反転現像となるため、トナーは負帯電したトナーである。これを転写ローラー25で転写媒体24に転写し、その後、除電放電器28で感光体11上の電荷を除電する。
なお、除電放電器28による除電は、上述のように、少なくとも2kHz以上の交流電圧を印加し、かつ、当該交流電圧の周波数を、使用履歴に応じて上げること行われる。
感光体11上に残留したトナー(転写残トナー)はクリーニングブレード27で掻き落とされる。除電はクリーニング工程の前でも後でもよい。転写媒体としては、コピー用紙等の記録紙、若しくは転写ベルトである。転写ベルト上に転写されたトナーは、次にコピー用紙等の記録紙に転写されトナー画像が形成される。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において、「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り、「質量部」又は「質量%」を表す。
[感光体1〜12の製造]
≪金属酸化物微粒子の作製≫
(金属酸化物微粒子1の作製)
金属酸化物微粒子(インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物)として個数平均一次粒径20nmの「酸化スズ」100質量部、反応性有機基を有するカップリング剤として「例示化合物S−15」30質量部、メチルエチルケトン1000質量部を湿式サンドミル(粒径0.5mmのアルミナビーズ)に入れ、30℃にて6時間混合、その後、メチルエチルケトンとアルミナビーズを濾別し、60℃にて乾燥し表面修飾された「金属酸化物微粒子1」を作製した。
(金属酸化物微粒子2〜4の作製)
金属酸化物微粒子1の作製において、金属酸化物微粒子の種類及び反応性有機基を有するカップリング剤の、金属酸化物微粒子100質量部に対する添加量を表1のように変更して、金属酸化物微粒子2〜4(インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物)を作製した。
<感光体1の作製>
下記のようにして感光体1を作製した。
直径60mmの円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し導電性支持体を用意した。
〈下引き層〉
下記組成の分散液を同じ溶媒にて2倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター使用)し、下引き層塗布液を調製した。
バインダー:ポリアミド樹脂CM8000(東レ社製) 100質量部
無機微粒子:酸化チタンSMT500SAS(テイカ社製) 300質量部
溶媒:メタノール 1000質量部
1−プロパノール 1000質量部
分散機としてサンドミルを用いて、10時間の分散を行った。
上記塗布液を用いて前記導電性支持体上に、乾燥後の層厚2μmとなるようにして浸漬塗布法で塗布し下引き層を形成した。
〈電荷発生層〉
電荷発生物質:Y−TiPh(チタニルフタロシアニン顔料(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で、少なくとも27.3°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料で、780nmに充分大きな吸収を有する))
20質量部
バインダー:ポリビニルブチラール樹脂(#6000−C:電気化学工業社製)
10質量部
溶媒:酢酸t−ブチル 700質量部
4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン 300質量部
を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記下引き層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥後の層厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
〈電荷輸送層〉
電荷輸送物質:CTM−A 150質量部
バインダー:ポリカーボネートZ(Z300:三菱ガス化学社製) 300質量部
酸化防止剤:Irganox1010(BASFジャパン社製) 6質量部
溶媒:テトラヒドロフラン 1600質量部
トルエン 400質量部
添加剤:シリコーンオイル(KF−96:信越化学社製) 0.25質量部
を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥後の層厚20μmの電荷輸送層を形成した。
上記で用いた電荷発生物質(Y−TiPh)と電荷輸送物質(CTM−A)の構造式を下記に示した。
〈表面保護層〉
表面修飾金属酸化物微粒子1 150質量部
架橋性の重合性化合物:例示化合物M1 100質量部
重合開始剤:イルガキュア819(BASFジャパン社製) 15質量部
溶媒:2−ブタノール 500質量部
上記成分を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、表面保護層塗布液を調製した。この塗布液を先に電荷輸送層まで作製した感光体上に円形スライドホッパー塗布機を用いて、表面保護層を塗布した。塗布後、キセノンランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥後の層厚2.0μmの表面保護層を形成した。このようにして「感光体1」を作製した。
<感光体2〜感光体12の作製>
感光体1の表面保護層に含有させる金属酸化物微粒子(インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物)及び下引き層に含有させる金属酸化物を表2のように変更し、同様に塗布した。塗布後、120℃70分間乾燥を行い、乾燥後の層厚2.0μmの表面保護層を得た。このようにして感光体2〜感光体12を作製した。
<感光体13、14の作製>
感光体1の下引き層及び表面保護層を下記のものに変えた他は、感光体1と同様にして、感光体13を作製した。
また、感光体1の表面保護層を下記のものに変えた他は、感光体1と同様にして、感光体14を作製した。
(感光体13の下引き層の作製)
・金属酸化物微粒子の前処理1
酸化亜鉛微粒子 (平均粒子径:60nm) 500質量部
シランカップリング剤(KBM503 信越化学社製) 5質量部
トルエン 3000質量部
を撹拌しつつ、混合した後、120℃1時間の熱処理を行い、表面修飾酸化亜鉛微粒子を得た。
・金属酸化物微粒子の前処理2
表面修飾酸化亜鉛微粒子 500質量部
アリザリン 10質量部
テトラヒドロフラン(THF) 3000質量部
を40℃10時間の加熱をしつつ、撹拌及び混合をした後、濾別し、乾燥することで、染料処理酸化亜鉛微粒子を得た。
次に、450質量部の2−ブタノンに対し、ポリビニルブチラール(BL−S 積水化学工業株式会社製)を45質量部混合溶解させたものに、
染料処理酸化亜鉛微粒子 450質量部
アクリルポリオール(固形分50%、アクリディックA814 DIC社製)
50質量部
イソシアネート (コロネート2507 東ソー社製)80%液
100質量部
2−プロパノール 55質量部
を混合し、ジルコニアビーズ(平均粒径:0.5mm)とともにサンドミルに入れ、10時間分散し、分散液を調製した。
当該分散液に、ジオクチルウラレートを0.002質量部添加し、下引き層塗布液を調製した。
当該下引き層塗布液を前記導電性支持体上に、浸漬塗布法で塗布し、その後、160℃1時間の熱処理を行い感光体13の下引き層を形成した。なお、当該下引き層の乾燥後の層厚は25μmであった。
(感光体13、14の表面保護層の作製)
・修飾処理されたポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微粒子の分散液の調製
ポリテトラフルオロエチレン微粒子(PTFE、平均粒子径:0.2μm)
6質量部
下記フッ化アルキル含有樹脂 0.3質量部
シクロペンタノン 45質量部
2−プロパノール 5質量部
を混合し、撹拌しながら、超音波ホモジナイザー(日本精機)にて分散処理することで、修飾処理されたポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微粒子(フッ素樹脂を含有する微粒子5)の分散液を得た。
上記構造式中、粘度平均分子量40000で、l:m=1:1、n=40である。
・OCL基礎液の調製
ベンゾグアナミン化合物 (固形分60%、株式会社三和ケミカル製 BL−60)
6質量部
電荷輸送物質1(下記CTM−1) 80質量部
電荷輸送物質2(下記CTM−2) 20質量部
シクロペンタノン 180質量部
2−プロパノール 20質量部
を混合しつつ、撹拌してOCL基礎液を調製した。
・表面保護層塗布液の調製
修飾処理されたポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微粒子の分散液とOCL基礎液とを混合しつつ撹拌したのち、ナノマイザー(吉田機械興業)にて順次混合・分散処理した液に対し、硬化触媒としてドデシルベンゼンスルホン酸(NACURE 5225、 KING INDUSTRIES社製)を0.1質量部添加し、混合することで、表面保護層塗布を調製した。
当該表面保護層塗布液を、電荷輸送層まで作製した感光体上に円形スライドホッパー塗布機を用いて、表面保護層を塗布した。塗布後、160℃30分間の熱処理を行い、乾燥後の厚さが2.0μmの表面保護層を形成した。
<感光体15、16の作製>
感光体1の電荷発生層に電荷発生物質として、Y−TiPhを使用する代わりに、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを使用した他は同様にして、感光体15を作製した。
また、感光体1の電荷発生層に電荷発生物質として、Y−TiPhを使用する代わりに、クロロガリウムフタロシアニンを使用した他は同様にして、感光体16を作製した。
《評価》
これらの感光体を、下記のような評価機として作製したbizhub PRO C6500 改造機に実装した。
また、これらの感光体について、それぞれ100万プリント後の実写評価を実施し、耐摩耗性(耐減耗・耐傷)、電位安定性の評価を下記のようにして実施した。結果は、後述の表4に示す。
[評価機の作製]
デジタルフルカラー複合機bizhub PRO C6500(コニカミノルタ(株)製)を改造し、クリーニングブレードと除電ランプの間にコロナ放電器を設置し除電放電器とし、外部から高圧電源を接続し任意の周波数の交流電圧や直流バイアスを印加できる構成とし、これを評価機とした。なお、交流電圧の周波数は、順次変更可能とした。また、除電ランプは光照射を任意に行えるように改造した。
<耐減耗・耐傷>
上記100万枚のプリント後に、初期層厚と100万枚プリント後の層厚で評価した。感光体の層厚は均一層厚部分(感光体の両端は層厚が不均一になりやすいので、少なくとも両端3cmは除く)をランダムに10か所測定し、その平均値を感光体の層厚とする。層厚測定器は渦電流方式の膜厚測定器「ISOSCOPE FMP30型」((株)フィッシャー・インストルメンツ製)を用いて行い、実写試験前後の感光体層厚の差を層厚減耗量ΔHdとし耐減耗・耐傷実写を評価した。
(判定基準)
◎:ΔHdが2μm未満(良好)
○:ΔHdが2μm以上、4μm未満(実用上問題なし)
△:ΔHdが4μm以上、6μm未満(実用上若干問題あり)
×:ΔHdが6μm以上(実用上問題あり)
<傷画像荒れ>
A3紙全面にハーフトーン画像の画出しを行い、傷画像荒れについて、目視にて下記評価を行った。
(判定基準)
○:ハーフトーン画像に荒れは認められなかった。(良好)
△:ハーフトーン画像にうっすらと荒れの発現が認められた(実用上若干問題あり)
×:ハーフトーン画像にはっきりと荒れの発現が認められた(実用上問題あり)
<電位安定性>
繰り返し電位の測定は、以下のようにして行った。100万枚のプリントを行い、1プリント目の感光体の帯電後の非露光部の現像器の位置における帯電電位及び露光電位と100万枚プリント目の帯電電位及び露光電位を当該評価機に搭載されている電位計を用いて、それぞれ測定し、その帯電電位の差の絶対値ΔVo及び露光電位の差の絶対値ΔViを求め、下記基準で判定した。
(帯電電位の判定基準)
◎:ΔVoが50V未満(良好)
○:ΔVoが50V以上、100V未満(実用上問題なし)
△:ΔVoが100V以上、150V未満(実用上若干問題あり)
×:150V以上(実用上問題あり)
(露光電位の判定基準)
◎:ΔViが100V未満(良好)
○:ΔViが100V以上、150V未満(実用上問題なし)
△:ΔViが150V以上、200V未満(実用上若干問題あり)
×:ΔViが200V以上(実用上問題あり)
[画像形成方法の評価]
除電条件を変更して、感光体1〜16について、初期(1枚目の印刷後)及び100万印刷後の実写評価を実施し、下記のようにして画像メモリーの評価を実施した。
<画像メモリーの評価1>
オリジナル原稿として、図2(a)のオリジナル原稿を用いて、表3及び表4に記載の除電条件で、コピーしたときの画像について、感光体1周目のオリジナル原稿の黒ベタ部とハーフトーン部に対応する、感光体2周目のハーフトーン部の画像濃度の差ΔDをマクベス反射濃度計「RD−918」(マクベス社製)を用いて評価した。結果は表3及び表4に示すとおりである。
なお、交流電圧を印加すると同時に、光除電をする場合(表3及び表4に記載の光除電)は、LEDを用い、交流電圧を印加すると同時に、630nmの光を感光体に照射して行った。
また、交流電圧に加え直流バイアスを印加する場合は、直流で−500V印加し、交流を重畳させて行った。
さらに、交流電圧に加え直流バイアスを印加すると同時に、光除電をする場合、それぞれ、上記直流バイアスを印加する場合及び光除電をする場合の条件と同様にして行った。
(判定基準)
◎:ΔDが0.01未満(非常に良好)
○:ΔDが0.01以上、0.02未満(良好)
△:ΔDが0.02以上、0.03未満(実用上若干問題あり)
×:ΔDが0.03以上(実用上問題あり)
表3及び表4より、除電を周波数が2kHz未満の交流電圧を印加することで行った場合、特に、100万枚印刷した後(使用履歴が増した後)においては、表面保護層に金属酸化物微粒子又はフッ素樹脂微粒子などのインピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物を含有する感光体(感光体1〜8及び13〜16)はいずれも画像メモリーの観点からは実用に耐えないものであった。これは、交流電圧の他に、直流バイアスや光を照射した場合でも同様であった。
しかしながら、上記結果から、使用履歴に応じて、除電に用いる交流電圧の周波数を上昇させれば、金属酸化物微粒子又はフッ素樹脂微粒子などのインピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物を有さない感光体9〜12と同レベルに画像メモリーを軽減できることが示唆された。
以下、上記結果を受け、使用履歴に応じて除電に用いる交流電圧の周波数を上昇させた場合についての画像メモリーを評価する。
<画像メモリーの評価2>
また、交流電圧によって除電する工程の交流電圧の周波数を、10万枚印刷するごとに、直前の周波数から8%上げ、上記のようにして画像メモリーを評価した。結果は表5に示す。
<画像メモリーの評価3>
また、交流電圧によって除電する工程の交流電圧の周波数を、10万枚印刷するごとに、直前の周波数から4%上げ、上記のようにして画像メモリーを評価した。結果は表6に示す。
<画像メモリーの評価4>
また、交流電圧によって除電する工程の交流電圧の周波数を、10万枚印刷するごとに、直前の周波数から4%上げ、さらに、直流バイアスとして−500Vを印加する除電を行い、上記のようにして画像メモリーを評価した。結果は表7に示す。
<画像メモリーの評価5>
また、比較例として、交流電圧によって除電する工程の交流電圧の周波数を、2kHzから変えず、100万枚印刷を行い、上記のようにして画像メモリーを評価した。結果は表8に示す。
以上の結果から明らかなように、本発明の、電子写真画像形成方法においては、画像メモリーの発生及び機械強度のいずれにおいても、比較例より優れていることが示された。
1 導電性支持体
2 感光層
3 下引き層
4 電荷発生層
5 電荷輸送層
6 表面保護層
7 金属酸化物微粒子・フッ素樹脂微粒子(インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物)
11 感光体
17 露光の光
20 帯電極
22 露光用光源
23 現像器
24 転写媒体
25 転写ローラー
27 クリーニングブレード
28 除電放電器

Claims (7)

  1. 導電性支持体上に少なくとも、下引き層と、感光層と、表面保護層と、を有する電子写真感光体を用い、反転現像プロセスを適用する電子写真画像形成方法であって、
    少なくとも、前記電子写真感光体の表面を帯電する工程、
    前記帯電を行った電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する工程、
    前記露光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反転現像により顕像化してトナー画像を形成する工程、
    前記電子写真感光体に形成された前記トナー画像を転写媒体上へ転写する工程、
    前記転写する工程を行った前記電子写真感光体の表面より電荷を除電する工程、を有し、
    前記電子写真感光体として、
    前記表面保護層が、少なくとも硬化樹脂と、インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物と、を含有し、
    前記インピーダンスの周波数依存に影響を与える構成物が、少なくとも、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン若しくは酸化アルミニウムを含有する微粒子又はフッ素樹脂を含有する微粒子であり、
    前記下引き層が、少なくとも金属酸化物を含有し、かつ、厚さが、1〜30μmの範囲内である構成を有する電子写真感光体を用い、かつ、
    前記除電する工程が、少なくとも2kHz以上の交流電圧を印加し、かつ、当該交流電圧の周波数を、使用履歴に応じて前周回の周波数よりも上げることで除電する工程であることを特徴とする電子写真画像形成方法。
  2. 前記硬化樹脂が、分子中に、少なくともアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する重合性単量体の重合物からなる樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成方法。
  3. 前記下引き層に含有される金属酸化物が、少なくとも、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン又は酸化アルミニウムを含有する微粒子であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子写真画像形成方法。
  4. 前記感光層が、少なくとも電荷発生物質を含有する層を有し、
    当該電荷発生物質が、少なくともY−チタニルフタロシアニンを含有することを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の電子写真画像形成方法。
  5. 前記除電する工程において、前記交流電圧の他に、前記電子写真感光体に帯電する極性と同一極性の直流電圧を印加することを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の電子写真画像形成方法。
  6. 前記除電する工程において、前記交流電圧の印加と同時に、除電光を照射することを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の電子写真画像形成方法。
  7. 前記除電する工程において、前記交流電圧及び前記直流電圧の印加と同時に、除電光を照射することを特徴とする請求項に記載の電子写真画像形成方法。
JP2015068701A 2015-03-30 2015-03-30 電子写真画像形成方法 Active JP6274142B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015068701A JP6274142B2 (ja) 2015-03-30 2015-03-30 電子写真画像形成方法
US15/074,191 US9904234B2 (en) 2015-03-30 2016-03-18 Electrophotographic image forming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015068701A JP6274142B2 (ja) 2015-03-30 2015-03-30 電子写真画像形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016188931A JP2016188931A (ja) 2016-11-04
JP6274142B2 true JP6274142B2 (ja) 2018-02-07

Family

ID=57017162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015068701A Active JP6274142B2 (ja) 2015-03-30 2015-03-30 電子写真画像形成方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9904234B2 (ja)
JP (1) JP6274142B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7009914B2 (ja) * 2017-10-27 2022-01-26 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置および画像形成装置のコンピュータにより実行されるプログラム
JP2020042129A (ja) * 2018-09-10 2020-03-19 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体
JP7337650B2 (ja) 2019-10-18 2023-09-04 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジおよび電子写真装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5030532A (ja) * 1973-07-04 1975-03-26
JPS5593186A (en) * 1979-01-08 1980-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrostatic transfer type copying machine
US6208499B1 (en) * 1993-07-12 2001-03-27 Minolta Co., Ltd. Corona discharge device
JPH0792869A (ja) * 1993-09-22 1995-04-07 Hitachi Koki Co Ltd Acコロナ除電器による除電方法
JPH11288121A (ja) 1998-04-01 1999-10-19 Canon Inc 電子写真感光体及び電子写真感光体を備えた電子写真装置
JP2000235298A (ja) * 1999-02-16 2000-08-29 Ricoh Co Ltd 近接帯電による画像形成装置
EP1601534B1 (en) * 2003-03-13 2008-05-28 Ajinomoto Co., Inc. Image erasing method, apparatus therefor and recycling method for recording medium
JP2006023527A (ja) * 2004-07-08 2006-01-26 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体、画像形成装置、画像形成装置用プロセスカートリッジ
JP4793913B2 (ja) * 2005-03-04 2011-10-12 株式会社リコー 画像形成装置
JP2006337684A (ja) * 2005-06-01 2006-12-14 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
JP5057907B2 (ja) 2007-09-11 2012-10-24 株式会社リコー 電子写真装置及びプロセスカートリッジ
JP5655801B2 (ja) * 2012-02-29 2015-01-21 コニカミノルタ株式会社 放電装置
JP2015022141A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体、電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20160291503A1 (en) 2016-10-06
US9904234B2 (en) 2018-02-27
JP2016188931A (ja) 2016-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5664538B2 (ja) 電子写真感光体
JP6024247B2 (ja) 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置
EP1734410B1 (en) Electrophotography photosensitive body, method for producing electrophotography photosensitive body, process cartridge, and electrophotograph
JP6048461B2 (ja) 電子写真感光体、電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置
JP6274142B2 (ja) 電子写真画像形成方法
JP6197668B2 (ja) 電子写真感光体及びその製造方法
JP2013007813A (ja) 画像形成方法
JP6398688B2 (ja) 有機感光体
JP5968585B2 (ja) 電子写真感光体の製造方法
JP6447254B2 (ja) 電子写真感光体及び電子写真画像形成装置
JP6060706B2 (ja) 有機感光体および画像形成装置
JP2012078620A (ja) 電子写真感光体
JP6056306B2 (ja) 電子写真感光体ならびにこれを用いた画像形成装置および画像形成方法
JP2016188950A (ja) 電子写真感光体、画像形成装置および画像形成方法
JP5369823B2 (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP5263296B2 (ja) 電子写真感光体、画像形成装置、画像形成方法
JP2017194545A (ja) 電子写真感光体およびその製造方法
JP6405783B2 (ja) 電子写真感光体、電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP5772217B2 (ja) 電子写真感光体
JP2010180079A (ja) 無機微粒子、有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2016004226A (ja) 電子写真感光体及び電子写真画像形成方法
JP6631267B2 (ja) 電子写真感光体
JP2015022141A (ja) 電子写真感光体、電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置
JP6060758B2 (ja) 電子写真感光体、電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置
JP6503928B2 (ja) 電子写真感光体、画像形成装置および画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170307

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170502

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170822

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6274142

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150