JP5521519B2 - 電子写真感光体、それを用いた電子写真方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
電子写真感光体、それを用いた電子写真方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ Download PDFInfo
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Description
即ち、繰り返し使用による帯電電位の低下、残留電位の上昇、感度変化等により、画像品質の劣化が引き起こされる。この劣化の原因について全てが解明されているわけではないが、要因の一つとしてコロナ放電帯電器より放出されるオゾン、NOxなどの酸化性ガス、及び大気中のオゾン、NOxなどの酸化性ガスが感光層に著しいダメージを与えることが分っている。換言すると、これらの酸化性ガスは、感光体中の材料と化学変化を起こしたり、あるいは感光層表面に吸着物を形成したりすることで種々の特性変化をもたらし、例えば帯電電位の低下、残留電位の上昇、表面抵抗の低下による解像力の低下(画像ボケ)などを引き起こす。その結果著しく画質を低下させ、感光体の寿命を短くしている。
これらの対策として感光層に酸化防止剤や安定剤を添加し、劣化を防ぐ提案がなされている。例えば、特許文献1に代表されるようにヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤の添加が多数提案されている。他にも、アミン誘導体の添加例として特許文献2〜6等が挙げられる。これらの提案は一定の効果を奏していた。
(i)−CH2X
(ii)−CH2CH2Y
〔ただし、式(i)又は(ii)中、X、Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。〕]
前記電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光工程と、
前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、
前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体を介して記録材に転写する転写工程と、を繰り返し行うことを特徴とする電子写真方法により解決される。
前記画像露光工程が、前記電子写真感光体上に半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とする光照射によって静電潜像を形成するものであることを特徴とする。
該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段と、
前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段と、
前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段と、
を具備することを特徴とする電子写真装置により解決される。
前記画像露光手段が、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とするものであることを特徴とする。
前記転写手段により、前記電子写真感光体上に形成されたトナー画像を前記中間転写体に一次転写して中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、前記中間転写体上の画像を前記記録材上に二次転写することを特徴とする。
前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録材上に一括で二次転写することを特徴とする。
該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段、前記電子写真感光体表面をクリーニングするクリーニング手段及び前記トナー画像を記録材に直接転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段の中から選ばれる少なくとも一つと、を具備することを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジにより解決される。
また、本発明の電子写真感光体を用いることにより、画像濃度や色味の変化が少ない、即ち画質一貫性に優れた画像出力が可能な電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジが提供される。
(i)−CH2X
(ii)−CH2CH2Y
〔ただし、式(i)又は(ii)中、X、Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。〕]
図1は、本発明に係る電子写真感光体の構成例を示す断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層33が設けられている。
図2は、本発明に係る電子写真感光体の別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層35と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層37とが、積層された構成をとっている。
図3は、本発明に係る電子写真感光体の更に別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層33が設けられ、更に感光層表面に保護層39が設けられてなる。この場合、保護層39に前記一般式(2)で表されるアミン化合物が含有されても構わない。
図4は、本発明に係る電子写真感光体の更に別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層35と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層37とが積層された構成をとっており、更に電荷輸送層上に保護層39が設けられてなる。この場合、保護層39に一般式(2)のアミン化合物が含有されても構わない。
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、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、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体31として良好に用いることができる。
電荷発生層35は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層35には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられる。これら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構わない。
必要に応じて用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前、分散後のどちらでも構わない。
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷発生層35の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.1〜2μmである。
表2中の化合物No.13はArが縮合多環芳香族炭化水素基でなく、一般式(1)で表わされる電荷輸送物質に含まれない参考例としてのものである。
(i)−CH2X
(ii)−CH2CH2Y
〔ただし、式(i)又は(ii)中、X,Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。〕
ここで、芳香族残基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、等が、シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、等が、ヘテロシクロアルキル基としては、例えば、テトラヒドロピラニル基、等が挙げられる。
前記一般式(2)で表されるアミン化合物の好ましい例を下記構造式(2a)〜(2e)に挙げる。但し、本発明は、これらの化合物に限定されるわけではない。
これらの原因は明らかではないが、一因として前記一般式(2)で表されるアミン化合物は優れた耐ガス性を有していることが挙げられる。これは一般式(2)で表されるアミン化合物はアミノ基の塩基性が強く、このことが酸化性ガスに対する電荷輸送物質の変質を防止できる理由であると考えられる。その上、酸化防止剤と異なり、電荷がトラップしやすい極性基を持たず、またそれ自身が電荷輸送性を有するために、比較的大量に添加しても露光部電位や残留電位を上昇させる影響を低減できるものと推測される。
また、前記一般式(2)で表されるアミン化合物は、前記一般式(1)で表される電荷輸送物質に対しては、特異的に電荷輸送機能への影響が少ないものと推測される。即ち、前記一般式(2)で表されるアミン化合物の優れた耐ガス性により、装置内のコロナ帯電器等により発生するオゾン、NOxなどの酸化性ガスによる電荷輸送物質の劣化を抑制し、更に電荷輸送機能への影響が少ないために、繰り返し使用に対しても静電特性が安定し、更にJob内変動も低減することができる。
電荷輸送物質には、電子輸送物質と正孔輸送物質とがある。
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。
正孔輸送物質としては、例えば、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。
これらの電荷輸送物質は単独で、又は2種以上混合して用いられる。
感光層33は、電荷発生物質、電荷輸送物質及び結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散して塗布液とし、これを塗布、乾燥することによって形成できる。感光層33は前記一般式(1)で表される電荷輸送物質と、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含有する。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
前記一般式(1)で表される電荷輸送物質の含有量は、結着樹脂100重量部に対し、30〜200重量部とすることが好ましい。また、電子輸送物質の含有量は結着樹脂100重量部に対し、30〜200重量部とすることが好ましい。
また前記一般式(2)で表されるアミン化合物の含有量は、電荷輸送物質100重量部に対し、1〜30重量部とすることが好ましい。
保護層39に使用される材料としては、ABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリアリレート、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。フィラーの分散性、残留電位、塗膜欠陥の点から、特にポリカーボネートあるいはポリアリレートが有効かつ有用である。
感光体の保護層には、耐摩耗性を向上する目的でフィラー材料を添加することができる。また、用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなど、電荷輸送層37で使用されるすべての溶剤を使用することができる。但し、分散時には粘度が高い溶剤が好ましいが、塗工時には揮発性が高い溶剤が好ましい。これらの条件を満たす溶剤がない場合には、各々の物性を有する溶剤を2種以上混合させて使用することが可能であり、フィラーの分散性や残留電位に対して大きな効果を有する場合がある。
保護層の形成法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の従来方法を用いることができるが、特に塗膜の均一性の面からスプレーコートがより好ましい。
各層に添加できる酸化防止剤として、例えば、フェノ−ル系化合物、パラフェニレンジアミン類、ハイドロキノン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類等が挙げられる。
各層に添加できる可塑剤として、例えば、リン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、芳香族カルボン酸エステル系可塑剤、脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤、脂肪酸エステル誘導体、オキシ酸エステル系可塑剤、エポキシ可塑剤、二価アルコールエステル系可塑剤、含塩素可塑剤、ポリエステル系可塑剤、スルホン酸誘導体、クエン酸誘導体等が挙げられる。
各層に添加できる滑剤としては、例えば、炭化水素系化合物、脂肪酸系化合物、脂肪酸アミド系化合物、エステル系化合物、アルコール系化合物、金属石けん、天然ワックス、シリコーン化合物、フッ素化合物等が挙げられる。
各層に添加できる紫外線吸収剤として、例えば、ベンゾフェノン系化合物、サルシレート系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、クエンチャー(金属錯塩系)、HALS(ヒンダードアミン)等が挙げられる。
前述のように本発明の電子写真方法は、前記本発明の電子写真感光体表面を帯電させる帯電工程と、前記電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光工程と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体を介して記録材に転写する転写工程と、を繰り返し行うことを特徴とするものである。
また、本発明の電子写真装置は、前記本発明の電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段と、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段と、を具備することを特徴とするものであり、さらに必要に応じて適宜選択したその他の手段を配備してなる。その他の手段としては、例えば、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段等が挙げられる。
以下、図面を用いて本発明に係る電子写真装置及び電子写真方法について、具体例を挙げて詳細に説明する。
図5は、本発明に係る電子写真装置及び電子写真方法を説明するための概略図であり、また、本発明に係る電子写真装置の第1の実施の形態における構成を示す概略図である。
図5において、感光体1は上述した本発明に係る電子写真感光体である。感光体1はドラム状の形状をしているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。
図5に示す態様においては、ドラム状の感光体1が不図示の駆動手段により図中反時計周りに回転させられ、感光体1周辺に設けられた各手段により電子写真方法で画像が形成される。以下、電子写真方法の各工程の順に従い説明する。
先ず、帯電手段としての帯電チャージャ3により、感光体1表面が一様に帯電させられる。帯電チャージャ3は、電子写真感光体(感光体)1や現像用のトナーの特性に応じて従来公知のものの中から適宜採用すればよく、感光体1表面を所定の極性(正帯電もしくは負帯電)に所定の電位に帯電せしめるものであればいずれも適用可能である。帯電チャージャ3としては例えば、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャー)、帯電ローラ等が挙げられる。
次に、一様に帯電した感光体1の表面には、画像露光手段としての画像露光部5により静電潜像が形成される。画像露光部5としては、例えば、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができ、発光ダイオードまたは半導体レーザを用いることが好ましい。そして、画像露光の際には所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを感光体1と画像露光部5との間に配置することができる。
感光体1の表面に形成された静電潜像は、トナーを用いて、現像手段としての現像ユニット6により現像される。即ち、現像ユニット6により静電潜像が現像されて可視像であるトナー画像が形成される。現像ユニット6は、使用するトナーに応じて従来公知のものの中から適宜採用すればよい。現像ユニット6としては例えば、一成分現像方式、二成分現像方式等が挙げられ、さらに夫々において磁性トナー用、非磁性トナー用のものがある。
さらに、感光体1上に担持されたトナー画像は、感光体1の回転に伴い転写手段としての転写チャージャ10まで搬送される。転写チャージャ10としては、前述の帯電チャージャ3と同様のものを適用することができるが、図5に示されるように転写チャージャ10と分離チャージャ11を併用したものが効果的である。さらに、転写効率を向上させるために、転写チャージャ10よりも(感光体1の回転方向に対して)上流側に転写前チャージャ7を設け、トナー画像にプレチャージすることが好ましい。転写前チャージャ7としては、前述の帯電チャージャ3と同様のものを適用することができる。
一方、感光体1と転写チャージャ10とが対向する位置には、記録材としての転写紙9がレジストローラ8等により、当該転写紙9の所望の位置にトナー画像が転写されるように搬送される。
そして、感光体1上のトナー画像と転写紙9とが対向した位置において、転写チャージャ10によりトナー画像が転写紙9に転写される。
尚、トナー画像が転写された転写紙9は、感光体1に伴って回転することで分離爪12に到達し、この分離爪12により感光体1の表面から分離され、さらに説明を省略する搬送、定着の工程を経て電子写真装置外に排出される。
ここで、転写チャージャ10による転写および分離爪12による転写紙9の分離の後の感光体1の表面には、転写紙9に転写しきれなかったトナー画像、所謂転写残トナーや紙粉などの付着物が存在する。このため、クリーニング手段であるファーブラシ14及びクリーニングブレード15により感光体1表面から付着物を除去する。クリーニング手段としては、上記ファーブラシ14及びクリーニングブレード15の他、マグファーブラシなど従来公知のものを用いることができ、さらにはファーブラシのみ或いはクリーニングブレードのみを用いることもできる。尚、クリーニング効率を向上させるために、クリーニング手段に供する前にクリーニング前チャージャ13によりプレチャージすることが好ましい。クリーニング前チャージャ13としては、前述の帯電チャージャ3と同様のものを適用することができる。
クリーニング手段により表面から付着物が取り除かれた感光体1は、さらに除電手段である除電ランプ2の光照射により表面が除電されることで一連の電子写真方法による画像形成プロセスを終える。この一連の電子写真方法による画像形成プロセスを繰り返すことで複数の記録材に画像形成することが可能である。
除電手段としては従来公知のものを適用可能であり、例えば除電ランプ2として、前述の画像露光部5と同様のものを適用することができる。
また、画像露光部5に用いた各種の光源は、図5に示される形態に用いられることに限定されるものではなく、他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、或いは前露光などの工程に用いることができる。
図6は、本発明に係る電子写真装置の第2の実施の形態における構成を示す概略図である。
感光体21は少なくとも感光層(表示せず)を有しており、駆動ローラ22a,22bにより駆動され、帯電手段である帯電器23による帯電、画像露光手段である光源24による画像露光、現像手段である現像(図示せず)、転写手段である転写チャージャ25を用いる転写、光源26によるクリーニング前露光、クリーニング手段であるクリーニングブラシ27によるクリーニング、除電手段である光源28による除電が繰返し行なわれる。図6においては、感光体21(勿論この場合は支持体が透光性である)に導電性支持体(表示せず)側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれる。
一方、光を照射する工程としては、画像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示されているが、他に、転写前露光、像露光のプレ露光、及びその他公知の光を照射する工程を設けて、感光体21に光照射を行うこともできる。
更に、本発明を適用したフルカラー電子写真装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
図7は本発明に係る電子写真装置の第3の実施の形態における構成を示す概略図である。
図7において、潜像担持体であるドラム状の感光体(感光体ドラム)56は、図中反時計回りに回転駆動されながら、その表面がコロトロンやスコロトロンなどを用いる帯電手段である帯電チャージャ53によって一様帯電させられた後、図示しない画像露光手段であるレーザ光学装置から発せられる露光(レーザ光)Lの走査を受けて静電潜像を担持する。この走査はフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報に基づいてなされるため、感光体ドラム56上にはイエロー、マゼンタ、シアン又はブラックという単色用の静電潜像が形成される。感光体ドラム56の図中左側には、リボルバ現像ユニット50が配設されている。これは、回転するドラム状の筺体の中に現像手段であるイエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、ブラック現像器を有しており、回転によって各現像器を感光体ドラム56に対向する現像位置に順次移動させる。なお、イエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、ブラック現像器は、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを付着せしめて静電潜像を現像するものである。感光体ドラム56上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の静電潜像が順次形成され、これらはリボルバ現像ユニット50の各現像器によって順次現像されてイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像となる。
なお、図示を省略しているが、転写ベルト62や搬送ベルト64には、転写紙60を吸着させるためのバイアスが印加されている。また、転写紙60を除電する紙除電チャージャや、各ベルト(中間転写ベルト58、転写ベルト62、搬送ベルト64)を除電する3つのベルト除電チャージャが配設されている。また、中間転写ユニットは、ドラムクリーニングユニット55と同様の構成のベルトクリーニングユニットも備えており、これによって中間転写ベルト58上の転写残トナーをクリーニングする。
ここで、前記記録材上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録材上に一括で二次転写する構成とすることができる。
<第4の実施の形態>
図8は、本発明に係る電子写真装置の第4の実施の形態における構成を示す概略図である。本実施の形態は、中間転写ベルト87を有するタンデム方式の電子写真装置であり、感光体ドラム(電子写真感光体)80を各色で共有させるのではなく、各色用の感光体ドラム80Y、80M、80C、80Bk(表示せず)を備えている。また、現像ユニット(現像手段)82、ドラムクリーニングユニット(クリーニング手段)85、除電ランプ(除電手段)83、ドラムを一様帯電せしめる帯電ローラ(帯電手段)84、バイアスローラ(一次転写手段)86も、各色用のものを備えている。なお、図7に示したプリンタではドラム一様帯電手段として帯電チャージャ53を設けていたが、この装置では帯電ローラ84を設けている。また、中間転写ベルト87をクリーニングするためのベルトクリーニングユニットとして、ファーブラシ94が配設されている。図8中の符号81は露光光源を示す。
タンデム方式では、各色の潜像形成(画像露光工程)や現像を並行して行うことができるため、リボルバ式よりも画像形成速度を遙かに高速化させることができる。
以上に示すような画像形成装置は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込んでもよいが、プロセスカートリッジの形でそれらの装置内に組み込んでもよい。プロセスカートリッジとは、感光体を内蔵し、この他に帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び除電手段から選ばれる少なくとも1つの手段を含んだ1つの装置(部品)である。
即ち、本発明の電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段、前記電子写真感光体表面をクリーニングするクリーニング手段及び前記トナー画像を記録材に直接転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段の中から選ばれる少なくとも一つと、を具備する構成とすることができる。プロセスカートリッジの形状等は多種多様であるが、一般的な例として、図9に示すものが挙げられる。
図9は、本発明に係るプロセスカートリッジの一実施の形態における構成を示す概略図である。
本実施の形態では、電子写真感光体16と、帯電手段としての帯電チャージャ17と、画像露光手段としての画像露光部19と、現像手段としての現像ローラ20と、クリーニング手段としてのクリーニングブラシ18とを具備するものである。
アルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、及び電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗布、乾燥し、3.5μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、23μmの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体No.1を作製した。
二酸化チタン粉末(石原産業製、タイベークCR−EL):400部
メラミン樹脂(大日本インキ製、スーパーベッカミンG821-60):65部
アルキッド樹脂(大日本インキ製、ベッコライトM6401-50):120部
2−ブタノン:400部
下記構造式(3)のフルオレノン系ビスアゾ顔料:12部
ポリビニルブチラール(ユニオンカーバイド製、XYHL):5部
2−ブタノン:200部
シクロヘキサノン:400部
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成製):10部
例示化合物No.1の電荷輸送物質:9部
前記構造式(2a)のアミン化合物:1部
テトラヒドロフラン:100部
Job内変動の評価は、最初に表面電位計を用いて感光体の露光部電位(VL)を測定し、続けて50枚連続印刷を1Jobとして、それを10回繰り返した後再度露光部電位を測定し、〈繰り返し印刷後のVL〉−〈最初のVL〉をJob内変動として評価した。評価結果を下記表7に示す。また、計測値のほか、そのプロセスで使用する上で補正可能な範囲か否かについての判定結果を併せて示す。
〈Job内変動の判定基準〉
◎:問題ないレベル
○:若干変化が認められるが、補正できる範囲で問題にならないレベル
△:変化が明らかに認められ、若干許容範囲を超えたレベル
×:変化が大きく、問題視されるレベル
実施例1において、例示化合物No.1の電荷輸送物質及び前記式(2a)の一方もしくは両方を下記表7に示した化合物に代えて用いた以外は、すべて実施例1と同様にして、電子写真感光体No.2〜17を作製した。作製した各電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表7に示す。
実施例1において電荷発生層塗工液、電荷輸送層用塗工液を下記組成のものに変更し、各実施例において用いた電荷輸送物質及びアミン化合物を下記表8に示したものとした以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.18〜22を作製した。作製した各電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表8に示す。
図10に示す粉末XDスペクトルを有するチタニルフタロシアニン:8部
ポリビニルブチラール(BX−1):5部
2−ブタノン:400部
[電荷輸送層塗工液]
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成製):10部
下記表8に示す電荷輸送物質:8部
下記表8に示すアミン化合物:0.5部
テトラヒドロフラン:100部
実施例1において電荷輸送層用塗工液を下記組成のものに変更し、各実施例において用いた電荷輸送物質及びアミン化合物を下記表9に示したものとした以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.23〜27を作製した。作製した各電子写真感光体を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表9に示す。
[電荷輸送層塗工液]
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成製):10部
下記表9に示す電荷輸送物質:8部
下記表9に示すアミン化合物:2部
テトラヒドロフラン:100部
実施例1において電荷輸送層塗工液に前記構造式(2a)のアミン化合物を加えない以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.28を作製した。作製した電子写真感光体No.28を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表10に示す。
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(2a)のアミン化合物に代えて、下記構造式(4)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.29を作製た。作製した電子写真感光体No.29を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表10に示す。
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(2a)のアミン化合物に代えて、下記構造式(5)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.30を作製た。作製した電子写真感光体No.30を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表10に示す。
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(2a)のアミン化合物に代えて、下記構造式(6)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.31を作製した。作製した電子写真感光体No.31を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表10に示す。
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた前記構造式(2a)のアミン化合物に代えて、下記構造式(7)の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.32を作製した。作製した電子写真感光体No.32を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表10に示す。
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた電荷輸送物質(例示化合物No.1)を下記構造式(8)の化合物に変更した以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.33を作製した。作製した電子写真感光体No.33を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表11に示す。
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた電荷輸送物質(例示化合物No.1)を下記構造式(9)の化合物に変更した以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.34を作製した。作製した電子写真感光体No.34を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表11に示す。
実施例1において電荷輸送層塗工液に用いた電荷輸送物質(例示化合物No.1)を下記構造式(10)の化合物に変更した以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体No.35を作製した。作製した電子写真感光体No.35を用いて実施例1と同様に初期及び耐刷試験後の画像、露光部電位(VL)、Job内変動について評価を行った。結果を下記表11に示す。
一方、前記一般式(2)で表されるアミン化合物を含まない比較例1や、一般式(2)で表されるアミン化合物以外の他のアミン化合物を用いた比較例2〜4の場合には、初期の画像品質は良好であるが、繰り返し使用による画像劣化を抑えることはできていない。なお、比較例5のアミン化合物を用いた場合には繰り返し使用後も良好な画像が得られるが、Job内変動を抑えることはできず、同一画像を連続出力するような場合には画像濃度や色味の変化が生じてしまう。
また、前記一般式(2)で表されるアミン化合物(例示化合物No.1)を含むが、前記一般式(1)で表される電荷輸送物質以外の他の電荷輸送物質と組み合わせた比較例6〜8の場合には、繰り返し使用後の画像劣化は僅かであるが、この場合にもJob内変動を抑えることはできていない。
以上から、本発明によれば長期の繰り返し使用に対しても感光体特性が安定し、更にJob内変動も抑制し、高画質画像が長期に渡って安定に得られる電子写真感光体を提供することができる。
また本発明によれば前記電子写真感光体を用いることにより、画像濃度や色味の変化が少ない、すなわち画質一貫性に優れた画像出力が可能な電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジが提供される。これにより、一般オフィス領域から、SOHO領域あるいは軽印刷領域において要求される有機感光体の更なる高耐久化、高安定化に対応することができる。
31 導電性支持体
33 感光層
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
39 保護層
(図5)
1 電子写真感光体(感光体)
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
5 画像露光部
6 現像ユニット
7 転写前チャージャ
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャ
11 分離チャージャ
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャ
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
(図6)
21 感光体
22a,22b 駆動ローラ
23 帯電器
24 光源
25 転写チャージャ
26 光源
27 クリーニングブラシ
28 光源
(図7)
L 露光(レーザ光)
50 リボルバ現像ユニット
53 帯電チャージャ
54 除電ランプ
55 ドラムクリーニングユニット
56 ドラム状の感光体(感光体ドラム)
57 中間転写バイアスローラ(バイアスローラ)
58 中間転写ベルト
59a 張架ローラ
59b 二次転写バックアップローラ(バックアップローラ)
59c ベルト駆動ローラ
60 転写紙(像担持体)
61 レジストローラ
62 転写ベルト
63 紙転写バイアスローラ
64 搬送ベルト
65 定着ユニット
(図8)
80 感光体ドラム
81 露光光源
82 現像ユニット
83 除電ランプ
84 帯電ローラ
85 ドラムクリーニングユニット
86 バイアスローラ
87 中間転写ベルト
88 レジストローラ
89 紙
90 紙転写バイアスローラ
91 転写ベルト
92 搬送ベルト
93 定着ユニット
94 ファーブラシ
(図9)
16 電子写真感光体
17 帯電チャージャ
18 クリーニングブラシ
19 画像露光部
20 現像ローラ
Claims (9)
- 導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、前記感光層が下記一般式(1)で表される電荷輸送物質と、下記一般式(2)で表されるアミン化合物とを含有することを特徴とする電子写真感光体。
[式(1)中、A1、A2はフェニル基を有してもよいアルキル基、又はメチル基、エチル基、t−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基のいずれかを有してもよいアリール基を表し、それぞれ同一でも異なってもよい。Arはメチル基、t−ブチル基のいずれかを有してもよい縮合多環芳香族炭化水素基を表す。]
[式(2)中、A、Bはそれぞれ下記式(i)又は(ii)で表される基より選ばれ、同
一でも異なってもよい。
(i)−CH2X
(ii)−CH2CH2Y
〔ただし、式(i)又は(ii)中、X、Yはそれぞれ芳香族残基、シクロアルキル基又
はヘテロシクロアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよい。〕] - 請求項1に記載の電子写真感光体表面を帯電させる帯電工程と、
前記電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光工程と、
前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、
前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体を介して記録材に転写する転写工程と、を繰り返し行うことを特徴とする電子写真方法。 - 前記電子写真方法がデジタル方式であって、
前記画像露光工程が、前記電子写真感光体上に半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とする光照射によって静電潜像を形成するものであることを特徴とする請求項2に記載の電子写真方法。 - 請求項1に記載の電子写真感光体と、
該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段と、
前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段と、
前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
前記トナー画像を直接記録材に転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段と、
を具備することを特徴とする電子写真装置。 - 前記電子写真装置がデジタル方式であって、
前記画像露光手段が、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する半導体レーザ(LD)或いは発光ダイオード(LED)を光源とするものであることを特徴とする請求項4に記載の電子写真装置。 - 前記電子写真感光体、前記帯電手段、前記現像手段及び前記転写手段を少なくとも備えてなる画像形成要素を複数有するタンデム型の構成とされたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の電子写真装置。
- 前記中間転写体に転写する転写手段に加えて、中間転写手段を備え、
前記転写手段により、前記電子写真感光体上に形成されたトナー画像を前記中間転写体に一次転写して中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、前記中間転写体上の画像を前記記録材上に二次転写することを特徴とする請求項4乃至6の何れか1項に記載の電子写真装置。 - 前記記録材上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像であって、
前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録材上に一括で二次転写することを特徴とする請求項7に記載の電子写真装置。 - 請求項1に記載の電子写真感光体と、
該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電手段、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像露光手段、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段、前記電子写真感光体表面をクリーニングするクリーニング手段及び前記トナー画像を記録材に直接転写するか或いは中間転写体に転写する転写手段の中から選ばれる少なくとも一つと、を具備することを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジ。
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