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技術 電子写真感光体、画像形成方法及び画像形成装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 望月文貴安田憲一浅野真生
出願日 1999年4月15日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 1999-107833
公開日 2000年10月24日 (18年8ヶ月経過) 公開番号 2000-298366
状態 未査定
技術分野 カラー電子写真 電子写真における除電・感光体形状 電子写真における感光体 電子写真における露光及び原稿送り カラー電子写真
主要キーワード 機械耐久性 型保持部材 有機金属キレート化合物 架橋剤モノマー シアン化ビニル系モノマー 自己架橋性樹脂 ダスト粉 ダイス傷
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課題

内部露光方式で多数回に亘り繰り返して画像形成を行った場合でも電子写真感光体外観上のキズクラック白化膜剥れ等の欠陥の発生がなく、得られた画像も該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、画像のカブリ、ゆがみ等の画像欠陥の発生がなく良質の画像が安定して得られる透光性基体上に導電層及び有機感光層を塗設してなる電子写真感光体、該電子写真感光体を用いた画像形成方法及び画像形成装置の提供。

解決手段

透光性基体上に導電層及び有機感光層を塗設してなる電子写真感光体において、該導電層が導電性微粒子バインダー樹脂を含み、該バインダー樹脂の重量平均分子量500以下の低分子量成分含有量が30重量%以下であり、該導電層の膜厚が0.1〜5μmであることを特徴とする電子写真感光体。

概要

背景

従来、電子写真法により画像形成を行うにはアルミニウム等の不透明な基体上に感光層、特には加工性コスト及び電子写真性能に優れた有機感光層を設けた電子写真感光体(以後感光体ともいう)を用い、該感光体の外表面に帯電器像露光器及び現像器を配置して画像形成を行う画像形成方法及び画像形成装置が主流であった。

他方電子写真業界では装置のコンパクト化及びカラー化要請されており、その際感光体の外表面に複数の帯電器、像露光器及び現像器を配置して画像形成を行うカラー画像形成装置では装置が複雑でかつ大型化し、更にはカラー画像形成スピードが遅い等の問題がある。

そこで、例えば特開平10−142826号公報には樹脂製の透光性基体上に金属酸化物微粒子バインダー樹脂中に分散含有させてなる導電層を設け、該導電層上に有機感光層を設けた感光体及び該感光体を用いた画像形成装置が提案されている。上記感光体を用いた画像形成装置では像露光器が透光性基体の内側に配置され、該基体の内面から像露光されて画像形成が行われる。

そのため、感光体の外表面に配置される像形成機器が簡略化され、装置のコンパクト化が可能となり、特にカラー画像形成装置とする場合、感光体の表面に複数の帯電器、現像器、内面に複数の像露光器を色別に設けることにより1パスでカラー画像形成が可能となり、装置のコンパクト化と共に高速でのカラー画像形成が可能となる等の利点を生じた。

他方、本発明者の鋭意検討の結果、上記内面像露光方式の画像形成方法に用いられる感光体では、必ずしも良好な画像が得られず、特に多数回の繰り返しての画像形成の過程キズクラック白化濁り)、膜剥れ等の外観上の欠陥及び該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、画像のカブリ、ゆがみ等の画像欠陥が生じ易いことが分ってきた。また、上記内面像露光方式の感光体では、通常樹脂製の透光性基体上に導電層及び有機感光層をこの順に設けて作製されるが、該導電層が感光体の上記外観上の欠陥及び画像欠陥等の電子写真性能に重要な影響を及ぼすことが分ってきた。

然しながら、前記特開平10−142826号公報等の従来技術では上記内面像露光方式の感光体を用いて画像形成を行ったときの画像欠陥、特に該感光体を多数回に亘り繰り返し使用した場合の外観上の欠陥や画像欠陥に及ぼす導電層の影響についての検討は殆んどなされていない。

概要

内部露光方式で多数回に亘り繰り返して画像形成を行った場合でも電子写真感光体の外観上のキズ、クラック、白化、膜剥れ等の欠陥の発生がなく、得られた画像も該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、画像のカブリ、ゆがみ等の画像欠陥の発生がなく良質の画像が安定して得られる透光性基体上に導電層及び有機感光層を塗設してなる電子写真感光体、該電子写真感光体を用いた画像形成方法及び画像形成装置の提供。

透光性基体上に導電層及び有機感光層を塗設してなる電子写真感光体において、該導電層が導電性微粒子とバインダー樹脂を含み、該バインダー樹脂の重量平均分子量500以下の低分子量成分含有量が30重量%以下であり、該導電層の膜厚が0.1〜5μmであることを特徴とする電子写真感光体。

目的

本発明の目的は内面像露光方式の感光体を多数回に亘り繰り返し使用した場合でも、感光体端部の膜剥れ、キズ、クラック、白化等の感光体の外観上の欠陥及び該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、画像のカブリ、ゆがみ等の画像欠陥を生ずることのない感光体、該感光体を用いた画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

透光性基体上に導電層及び有機感光層を塗設してなる電子写真感光体において、該導電層が導電性微粒子バインダー樹脂を含み、該バインダー樹脂の重量平均分子量500以下の低分子量成分含有量が30重量%以下であり、該導電層の膜厚が0.1〜5μmであることを特徴とする電子写真感光体。

請求項2

前記透光性基体が内部露光用基体であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。

請求項3

前記透光性基体が架橋されたビニール系樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真感光体。

請求項4

前記透光性基体が遠心重合法により作製されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電子写真感光体。

請求項5

電子写真感光体の表面に一様な帯電像露光現像を繰り返して重ね合わせカラートナー像を形成し、該カラートナー像の転写材上への一括転写、分離、定着及びクリーニングの工程を経て画像形成を行う画像形成方法において、前記請求項1〜4の何れか1項に記載の電子写真感光体を用い、透光性基体を透過した像露光及び非接触現像を行って画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。

請求項6

電子写真感光体の表面に一様な帯電、像露光、現像を繰り返して重ね合わせカラートナー像を形成し、該カラートナー像の転写材上への一括転写、分離、定着及びクリーニングの工程を経て画像形成を行う画像形成装置において、前記請求項1〜4の何れか1項に記載の電子写真感光体を用い、透光性基体を透過した像露光及び非接触現像を行って画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は電子写真感光体、それを用いた画像形成方法及び画像形成装置に関する。

背景技術

0002

従来、電子写真法により画像形成を行うにはアルミニウム等の不透明な基体上に感光層、特には加工性コスト及び電子写真性能に優れた有機感光層を設けた電子写真感光体(以後感光体ともいう)を用い、該感光体の外表面に帯電器像露光器及び現像器を配置して画像形成を行う画像形成方法及び画像形成装置が主流であった。

0003

他方電子写真業界では装置のコンパクト化及びカラー化要請されており、その際感光体の外表面に複数の帯電器、像露光器及び現像器を配置して画像形成を行うカラー画像形成装置では装置が複雑でかつ大型化し、更にはカラー画像形成スピードが遅い等の問題がある。

0004

そこで、例えば特開平10−142826号公報には樹脂製の透光性基体上に金属酸化物微粒子バインダー樹脂中に分散含有させてなる導電層を設け、該導電層上に有機感光層を設けた感光体及び該感光体を用いた画像形成装置が提案されている。上記感光体を用いた画像形成装置では像露光器が透光性基体の内側に配置され、該基体の内面から像露光されて画像形成が行われる。

0005

そのため、感光体の外表面に配置される像形成機器が簡略化され、装置のコンパクト化が可能となり、特にカラー画像形成装置とする場合、感光体の表面に複数の帯電器、現像器、内面に複数の像露光器を色別に設けることにより1パスでカラー画像形成が可能となり、装置のコンパクト化と共に高速でのカラー画像形成が可能となる等の利点を生じた。

0006

他方、本発明者の鋭意検討の結果、上記内面像露光方式の画像形成方法に用いられる感光体では、必ずしも良好な画像が得られず、特に多数回の繰り返しての画像形成の過程キズクラック白化濁り)、膜剥れ等の外観上の欠陥及び該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、画像のカブリ、ゆがみ等の画像欠陥が生じ易いことが分ってきた。また、上記内面像露光方式の感光体では、通常樹脂製の透光性基体上に導電層及び有機感光層をこの順に設けて作製されるが、該導電層が感光体の上記外観上の欠陥及び画像欠陥等の電子写真性能に重要な影響を及ぼすことが分ってきた。

0007

然しながら、前記特開平10−142826号公報等の従来技術では上記内面像露光方式の感光体を用いて画像形成を行ったときの画像欠陥、特に該感光体を多数回に亘り繰り返し使用した場合の外観上の欠陥や画像欠陥に及ぼす導電層の影響についての検討は殆んどなされていない。

発明が解決しようとする課題

0008

本発明の目的は内面像露光方式の感光体を多数回に亘り繰り返し使用した場合でも、感光体端部の膜剥れ、キズ、クラック、白化等の感光体の外観上の欠陥及び該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、画像のカブリ、ゆがみ等の画像欠陥を生ずることのない感光体、該感光体を用いた画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明の目的は下記構成を採ることにより達成される。

0010

1.透光性基体上に導電層及び有機感光層を塗設してなる電子写真感光体において、該導電層が導電性微粒子とバインダー樹脂を含み、該バインダー樹脂の重量平均分子量500以下の低分子量成分含有量が30重量%以下であり、該導電層の膜厚が0.1〜5μmであることを特徴とする電子写真感光体。

0011

2.前記透光性基体が内部露光用基体であることを特徴とする前記1に記載の電子写真感光体。

0012

3.前記透光性基体が架橋されたビニール系樹脂であることを特徴とする前記1又は2に記載の電子写真感光体。

0013

4.前記透光性基体が遠心重合法により作製されていることを特徴とする前記1〜3の何れか1項に記載の電子写真感光体。

0014

5.電子写真感光体の表面に一様な帯電、像露光、現像を繰り返して重ね合わせカラートナー像を形成し、該カラートナー像の転写材上への一括転写、分離、定着及びクリーニングの工程を経て画像形成を行う画像形成方法において、前記1〜4の何れか1項に記載の電子写真感光体を用い、透光性基体を透過した像露光及び非接触現像を行って画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。

0015

6.電子写真感光体の表面に一様な帯電、像露光、現像を繰り返して重ね合わせカラートナー像を形成し、該カラートナー像の転写材上への一括転写、分離、定着及びクリーニングの工程を経て画像形成を行う画像形成装置において、前記1〜4の何れか1項に記載の電子写真感光体を用い、透光性基体を透過した像露光及び非接触現像を行って画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。

0016

以下本発明を詳細に説明する。

0017

本発明の感光体は樹脂製の透光性基体上に導電層、必要により中間層及び有機感光層をこの順に設けた感光体であり、該導電層(以下本発明の導電層ともいう)に特徴がある。

0018

〈導電層〉本発明の導電層は導電性微粒子をバインダー樹脂中に分散含有させて得られ、該バインダー樹脂は重量平均分子量(Mw)500以下の低分子量成分が30重量%以下であることを必須の要件とし、好ましくは1〜20重量%の範囲としている。Mw500以下の低分子量成分が30重量%を越えると、その上に中間層や有機感光層を重層したとき下層の導電層のバインダー樹脂の低分子量成分が溶出して感光体の繰り返し使用時に該感光体の表面に膜剥れ、キズ、クラック、白化等の外観上の欠陥を発生し、また該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、残留電位の上昇による画像のカブリ、ゆがみ等の画像欠陥を生ずる。

0019

なお、本発明でいう導電層のバインダー樹脂の低分子量成分(Mw500以下の成分)が30重量%以下とは、あくまで中間層、有機感光層を塗布する前の導電層のことであって、導電層が低分子量成分(Mw500以下の成分)を30重量%を越えて含有した状態でその上に有機感光層を設けた場合、上記のように中間層や有機感光層中に導電層の低分子量成分が流出して感光体の電子写真性能を悪化せしめる。

0020

また本発明の導電層の膜厚は0.1〜5μmを必須の要件としており、該導電層の膜厚が0.1μm未満では電極として必要な均一性、膜強度及び接着性を有する導電膜が得られず、5μmを越えると好ましい導電性透光性、接着性等が得られない等の問題を生ずる。

0021

なお、本発明の導電層に用いられるバインダー樹脂におけるMw500以下の低分子量成分の含有率は、試料片1gをテトラハイドロフラン溶媒中で8時間のリフラックスを行った後、リフラックス液を液体クロマトグラフィーで測定することにより求められる。

0022

本発明の導電層に用いられるバインダー樹脂としてはポリスチレンポリメチルメタクリレートポリカーボネートポリエチレンテレフタレートポリウレタン機械的強度が大で、透光性に優れた樹脂が広く用いられるが、好ましくは自己架橋性樹脂、特には自己架橋性アクリル樹脂が用いられる。

0023

上記、自己架橋性樹脂とは架橋性を持つ官能基を有する樹脂、或いは2種以上のそれぞれ異なる官能基を持つモノマーを共重合させて得られる樹脂を、さらに加熱することにより官能基同士で架橋(自己架橋)させて網目構造を形成したものである。

0024

上記のように異なる官能基を持つ各モノマーを共重合させて樹脂を形成する際の該異なる官能基とは、例えばグリシジル基カルボキシル基、グリシジル基とアミノ基、グリシジル基と酸無水物、グリシジル基とOH基、N−メチロール基若しくはN−メチロールエーテル基とカルボキシル基、N−メチロール基若しくはN−メチロールエーテル基とアミノ基、N−メチロール基若しくはN−メチロールエーテル基と酸無水物、N−メチロール基若しくはN−メチロールエーテル基とOH基、N−メチロール基若しくはN−メチロールエーテル基同士、更には上記の2種以上の組み合わせ等がある。自己架橋性樹脂は、架橋剤を用いる反応架橋性樹脂が比較的高温(〜130℃)架橋であるのに対し、比較的低温(〜90℃)で架橋可能であり、ポットライフも長い利点がある。なお、自己架橋性樹脂に少量の架橋剤を添加して、反応型と自己架橋型の両方の長所を取り入れることもできる。

0025

本発明の導電層に用いられる自己架橋性樹脂を形成するモノマーとしては、例えばアクリル酸メタアクリル酸イタコン酸アクリル酸アミド、メタアクリル酸アミド、N−メチロールアクリル酸アミド、グリシジルメタアクリレート、β−ハイドロオキシエチル(メタ)アクリレート、ジメチルエチルメタアクリレート、ハイドロオキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジメタアクリレートイミノールメタアクリレート等があり、これらは1種でも2種以上併用してもよい。

0026

さらに、これらと共重合しうる官能基を含まないビニル系モノマーとしては、例えばスチレン系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマー酢酸ビニル塩化ビニル塩化ビニリデン等のモノマー類がある。

0027

また、本発明の導電層に用いられるバインダー樹脂におけるMw500以下の低分子量成分の含有率は、上記架橋性モノマーやこれと共重合するモノマーの種類、量比等をはじめ、熱処理温度、時間等をコントロールすることにより得られる。

0028

次に、本発明の導電層に用いられる導電性微粒子としては金、白金、銀、銅等の金属微粒子、ITO(インジュウムティオキサイド)、SnO2、In2O3、アルミナ等の金属酸化物微粒子等が用いられ、これら金属微粒子、金属酸化物微粒子の粒径については、導電層が十分な光透過性を有し良好な光学特性を得るには、数平均一次粒径が1〜100nmとするのが好ましい。

0029

本発明の導電層中の上記導電性微粒子の含有量は導電層が十分な光透過性を有しかつ電極としての導電性を確保する上で10〜100重量%とするのが好ましい。

0030

なお、本発明の導電層が電極としての良好な導電性及び十分な光透過性を確保する上で、体積抵抗が1.0×108Ωcm以下が好ましく、1.0×106Ωcm以下がより好ましく、光源として発光ダイオ−ド(LED)等を用いた場合の光透過率が70%以上が好ましい。

0031

本発明の導電層は上記バインダー樹脂及び導電性微粒子を、例えばメチルアルコールエチルアルコールプロピルアルコールブチルアルコールジアセトンアルコール等のアルコール系溶媒アセトンメチルエチルケトンホロンジイソプロピリデンアセトン)、イソホロン(1,5,5−トリメチルシクロヘキセン−3−オン)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒ジクロロエタントリクロロメタン等のハロゲン系溶媒ベンゼントルエンキシレン等の芳香族系溶媒テトラハイドロフラン等の環状炭化水素系溶媒、その他酢酸セロソルブ酢酸メチルセロソルブ、乳酸メチル乳酸エチル乳酸ブチル等の溶媒に溶解、分散してなる塗布液を後述する樹脂製の透光性基体上に塗布加工して得られる。

0032

好ましい塗布方法としてはスライドホッパー方式等の円形規制型塗布法スプレー塗布法、浸漬塗布法ブレード塗布法、ロール塗布法等があり、特に限定は無いが、浸漬塗布法が好ましい。

0033

〈透光性基体〉本発明の感光体に用いられる透光性基体は樹脂製であり遠心重合法、射出成形法押し出し成形法等、特に好ましくは遠心重合法により製造される。

0034

図1は上記遠心重合法による本発明の感光体用の透光性基体を製造する製造工程を示す図であり、図2図1の製造工程により製造される本発明の感光体用の透光性基体の製造装置の一例を示す断面構成図である。図2の製造装置のC1は円筒状の型で内面は高精度で良好な円筒面を形成している。C2は加熱部材で型C1の外部より加熱を行う。C3は型保持部材で、型C1を左右より挟み、挟んだ状態では型C1内側にある液体漏れないようになっている。C4は注入口で重合性液状材料を注入する口である。C5は温度計で型C1内部の温度が測定される。この装置は型C1の軸が水平となるよう調整され、重合性液状材料を注入したのち、高速回転する構造となっている。また成形後は一方の型保持部材C3を矢示B方向に移動させることによって円筒状基体が取り出される。

0035

図1に示した製造工程においてラジカル重合可能なモノマーとして、例えばメタクリル酸メチルモノマーを用い、多官能ビニル化合物としてジビニルベンゼン及び重合開始剤としてアゾイソブチロニトリルを添加して、粘度が10〜400cpの状態で予備重合してビニル重合性液状材料を得、該ビニル重合性液状材料を円筒状の型C1に注ぐ。この円筒状の型は、通常内径が20〜200mmで、長さが200〜2000mmである。これを型ごとで回転させると共に、適度に加熱することにより均一な重合を促進する。重合終了後はアニーリングして室温に近い温度まで冷却し、得られた透光性基体を型から取り出し、切断及び必要に応じて表面加工工程を経て、本発明の感光体用の透光性基体が得られる。

0036

本発明に好ましく用いられる上記の遠心重合法は透光性基体の表面にダイス傷ダスト粉を残さず、特に内表面は遠心力によって得られた自然な面に成形され、ガラス面のごとき極めてスムーズな内表面を形成する。

0037

本発明の透光性基体は、前記したようにラジカル重合可能なモノマーと必要に応じ多官能ビニル化合物(架橋性モノマー)とをラジカル重合開始剤の存在下、共重合させることにより製造することができる。

0038

本発明の感光体用透光性基体の製造に用いられるラジカル重合可能なモノマーとしては、スチレンα−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン等の側鎖アルキル置換スチレンビニルトルエン等の核アルキル置換スチレン、p−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、o−ブロモスチレン、n−ブロモスチレン、2,4−ジクロロスチレン、2,4−ジブロモスチレン、4−クロロ−α−メチルスチレン、4−ブロモ−α−メチルスチレン、2,4,6−トリクロロスチレン、2,4,6−トリブロモスチレン、ペンタクロロスチレン、ペンタブロモスチレン等のハロゲン化スチレン、安息香酸ビニル、2−ビニルナフタレン、4−ビニルビフェニル、1,1′−ジフェニルエチレン等の芳香族ビニル系モノマーアクリロニトリルメタクリロニトリルフマロニトリルマレオニトリル、α−クロロアクリニトリル等のシアン化ビニル系モノマーメチルメタクリレートエチルメタクリレート、プロピルメタクリレートイソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレートアミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレートオクチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレートアリルメタクリレートジシクロペンタニルメタクリレート、ノルボルニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレートイソボルニルメタクリレートフェノキシエチルメタクリレートフェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートナフチルメタクリレートブトキシエチルメタクリレート、メチルアクリレートエチルアクリレートプロピルアクリレートブチルアクリレート、アミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ステアリルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、フェニルアクリレートベンジルアクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル類メタクリル酸、アクリル酸等の(メタ)アクリル酸類、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等のOH基含有の(メタ)アクリレート類、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレート類、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のN含有(メタ)アクリレート類、ブトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート類等のエーテル基含有の(メタ)アクリレート類、マレイン酸無水マレイン酸ジメチルマレートジブチルマレート、ジベンジルマレート等のマレイン酸、マレイン酸エステル類、イタコン酸、無水イタコン酸ベンジルイタコネート、ジベンジルイタコネート等のイタコン酸、イタコン酸エステル類、フマル酸ジメチルフマレートジブチルフマレートジイソプロピルフマレート、ジベンジルフマレート、ジシクロヘキシルフマレート等のフマル酸、フマル酸エステル類、更にその他のモノマーとしては酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、N−t−ブチルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−o−クロロフェニルマレイミド、N−ジメチルフェニルマレイミド等のN−アルキルマレイミド類、N−フェニルマレイミド類及びこれらの混合物が好ましくもちいられる。更に好ましくはラジカル重合可能モノマーの中、メチルメタクリレートを20重量%以上好ましくは40重量%以上含有するものが良い。

0039

本発明で好ましく用いられる多官能ビニル化合物(架橋剤モノマー)としては、ジビニルベンゼン、メタジビニルベンゼン、4,4′−ジビニルビフェニル、3,3′−ジビニルビフェニル、3,4′−ジビニルビフェニル、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジビニルフタレートジアリルフタレート、ジビニルイソフタレートジアリルイソフタレート、ジビニルテレフタレートジアリルテレフタレート、ジアリルナフテネート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルカーボネートジエチレングリコールビスアリルカーボネート等の中から選ばれた1種以上を併用して架橋剤とする。

0040

架橋剤の添加量原料全モノマー(ラジカル重合可能モノマー+多官能ビニル化合物)の0.05〜90重量%の範囲で使用する。0.05重量%未満では耐熱性満足されない。90重量%より大であると、硬いが脆い樹脂となるので機械耐久性に劣ってくることもある。

0041

本発明の感光体用の透光性基体の製造に用いられるラジカル重合開始剤は特に制限はなく、可視光線赤外線紫外線マイクロ波、電子線等の活性エネルギー線あるいは熱で活性ラジカルを発生するものであれば良い。

0042

熱で活性ラジカルを発生するラジカル重合開始剤としては過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシピバレート、t−ブチルペルオキシジイソブチレート過酸化ラウロイル、t−ブチルペルオキシアセテート、t−ブチルペルオキシオクトエイト、t−ブチルペルオキシベンゾエイトジ−t−ブチルペルオキシドアゾビスイソブチロニトリル(アゾイソブチロニトリル)等がある。

0043

活性化エネルギー線により活性ラジカルを発生するラジカル重合開始剤としてはアセトフェノンベンゾフェノンベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチル1−フェニルプロパン−1−オン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンメチルフェニルグリオキシレート、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ベンジルジメチルケタール等があり、使用に際しては単独又は混合物として用いることができる。

0044

上記ラジカル重合開始剤の配合割合は、ラジカル重合開始剤の種類、ビニル系モノマーの種類、重合硬化温度等により異なるが、一般的には共重合可能なビニル系モノマー100重量部に対して0.01〜8重量部が好ましく、特に0.1〜5重量部が望ましい。前記ラジカル重合開始剤の配合割合が0.01重量部未満では重合硬化に長時間を要したりすることがある。また重合開始剤の配合割合が8重量部を越えると、重合物が脆くなったり着色することがある。

0045

上述したビニル系重合体樹脂以外にも、本発明には、例えばポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミドポリサルホンポリメチルビニルペンテン等を用いて、射出成形押し出し成形インジェクションブローにより作製された基体も良好に用いることができる。

0046

上記のようにして得られた透光性基体上には前記導電層が設けられ、さらに必要により接着性改良、塗布性改良、基体表面導電層表面の欠陥の被覆及び導電層から電荷発生層への電荷注入性改良等のため中間層が設けられ、該中間層上に有機感光層を設けて本発明の感光体が得られる。

0047

〈中間層〉本発明の感光体の中間層としてはポリアミド、共重合性ナイロンカゼインポリビニルアルコールセルロースゼラチン等の樹脂中間層、或いは特開平9−68870号公報に記載の如き有機金属キレート化合物等を用いた硬化型中間層が良く知られている。上記中間層材料を各種有機溶媒等に溶かして、膜厚が0.01〜5μm程度になるように基体上に塗布される。

0048

〈有機感光層〉上記導電層及び必要により中間層を形成した透光性基体上には有機感光層が例えば蒸着法、浸漬塗布法、リング方式塗布法、スプレー塗布法又は円形量規制型塗布法等の加工方法によって形成されて本発明の感光体が得られる。上記有機感光層としては電荷発生物質CGM)及び電荷輸送物質(CTM)を共に有する機能分離型の感光層が好ましく、特にはCGMを含有する電荷発生層(CGL)及びCTMを含有する電荷輸送層(CTL)からなる積層構成の有機感光層が好ましい。

0049

本発明の感光体のCGLは、通常光照射により電荷を発生するCGMを主成分とし、公知のバインダー樹脂及び必要により可塑剤増感剤を含有し、膜厚が1.0μm以下(乾燥膜厚)となるよう前記導電層(中間層)上に塗布される。

0050

上記CGLに含有されるCGMとしては、ペリレン系顔料多環キノン系顔料フタロシアニン顔料金属フタロシアニン系顔料スクエアリウム色素アズレニウム色素、チアピリリウム色素及びカルバゾール骨格スチリルスチルベン骨格トリフェニルアミン骨格ジベンゾチオフェン骨格オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格又はジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料等が挙げられる。

0051

本発明の感光体のCTLはCGMが発生した電荷を受け入れこれを輸送する能力を有するCGM及びバインダー樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知のレベリング剤、可塑剤、増感剤等を含有し、乾燥膜厚5〜70μmとなるようにCGLの上に塗布される。

0053

上記CGL及びCTLを構成するバインダー樹脂としては、例えばポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトンエポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミドフェノール樹脂フェノキシ樹脂等が挙げられる。

0054

〈画像形成方法及び画像形成装置〉次に本発明の画像形成方法及び画像形成装置を、図3のカラー画像形成装置を用いて説明する。図3は、先に図1及び図2で説明した樹脂製の透光性基体上に前記導電層、必要により中間層及び有機感光層を形成してなる感光体ドラム10を適用した画像形成装置の一例を示す断面構成図である。

0055

110Y、110M、110C及び110Kはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の各色の画像形成プロセスに用いられるコロナ帯電器で、感光体ドラム10の有機感光層に対し所定の電位の電荷を保持させるためコロナ放電によって帯電作用を行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与える。12Y、12M、12C及び12Kは、感光体ドラム10の軸方向に配列した発光素子アレイ状に一列に並べたFL蛍光体発光)、EL(エレクトロルミネッセンス)、PLプラズマ放電)、LED(発光ダイオード)、ランプ光シャッタ機能をも持つ素子を一列に並べたLISA光磁気効果光シャッタアレイ)、PLZT(透過性圧電素子シャッタアレイ)、LCS(液晶シャッタ)等の露光素子と、等倍結像素子セルフォックレンズ)とによりユニットとして構成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の露光光学系であり、別体の画像読み取り装置によって読み取られた各色の画像信号メモリを介して順次取り出されそれぞれ電気信号として該露光光学系12Y、12M、12C及び12Kに入力される。前記の露光光学系12Y、12M、12C及び12Kは何れも円柱状の保持部材20に取り付けられて前記感光体ドラム10の透光性基体内部に収容される。

0056

13Y、13M、13C及び13Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色(K)の各現像剤を収容する非接触現像法を用いた現像器で、それぞれ感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保って同方向に回転する現像スリーブを備えている。

0057

前記の現像器13Y、13M、13C及び13Kは、前述したコロナ帯電器110Y、110M、110C及び110Kによる帯電、露光光学系12Y、12M、12C及び12Kによる像露光によって形成された感光体ドラム10上の静電潜像現像バイアス電圧印加により非接触の状態で反転現像される。

0058

原稿画像本装置とは別体の画像読み取り装置において、撮像素子により読み取られた画像或いは、コンピュータ編集された画像をY、M、C及びKの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納される。

0059

画像記録スタート時、感光体駆動モータ始動により感光体ドラム10を時計方向へと回転し、同時にコロナ帯電器110Yの帯電作用により感光体ドラム10に電位の付与が開始される。

0060

感光体ドラム10は電位を付与されたあと、前記の露光光学系12Yにおいて第1の色(イエロー(Y))の画像信号に対応する像露光が開始されドラム回転走査によってその表面の感光層に原稿画像のイエロー(Y)の画像に対応する静電潜像が形成される。上記静電潜像は現像器13Yにより現像スリーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され、感光体ドラム10の回転に応じイエロー(Y)トナー像が形成される。

0061

次いで感光体ドラム10は前記イエロー(Y)トナー像の上にさらにコロナ帯電器110Mの帯電作用により電位が付与され、露光光学系12Mの第2の色(マゼンタ(M))の画像信号に対応する像露光が行われ、現像器13Mによる非接触反転現像されて前記イエロー(Y)トナー像の上にマゼンタ(M)トナー像が順次重ね合わせて形成されていく。

0062

同様のプロセスによりコロナ帯電器110C、露光光学系12C及び現像器13Cによってさらに第3の色(シアン(C))の画像信号に対応するシアン(C)トナー像が、またコロナ帯電器110K、露光光学系12K及び現像器13Kによって第4の色(黒(K))の画像信号に対応する黒色(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム10の1パスでその周面上にカラーのトナー像が形成される。

0063

これ等露光光学系12Y、12M、12C及び12Kによる感光体ドラム10の有機感光層に対する露光は基体の内部より前述した透光性基体を通して行われる。従って第2、第3および第4の色信号に対応する像露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第1の色の画像信号に対応する静電潜像画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。なお露光光学系12Y、12M、12C及び12Kの発熱による感光体ドラム内の温度の安定化及び温度上昇の防止は、前記保持部材20に熱伝導性の良好な材料を用い、低温の場合はヒータを用い、高温の場合はヒートパイプを介して外部に放熱する等の措置を講ずることにより支障のない程度迄抑制することができる。

0064

かくして、感光体ドラム10の周面上に形成されたカラーのトナー像は、転写器14aにおいて、給紙カセット15より送り出しローラ15aにより送り出され、搬送ローラ対15b、15cによりタイミングローラ16へ搬送され、タイミングローラ16の駆動によって、感光体10上のトナー像と同期して給紙された転写紙Pに転写される。

0065

トナー像の転写を受けた転写紙Pは、除電器14bにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分離した後、搬送駆動ローラ14c、従動ローラ14d間に張り渡された搬送ベルト14eにより定着装置17へ搬送される。定着装置17において定着ローラ17a、圧着ローラ17b間で加熱、圧着されトナーを転写紙P上に溶着、定着したのち、定着出口ローラ対17dにより定着装置17より排出され、排紙搬送ローラ対18aにより搬送されて排紙ローラ18を介して装置上部の排紙トレイ200上に排出される。

0066

一方、転写紙を分離した感光体ドラム10はクリーニング装置19においてクリーニングブレード19aによって感光体ドラム10面を摺擦され残留トナーを除去、清掃されて原稿画像のトナー像の形成を続行するか、もしくは一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成にかかる。クリーニングブレード19aによって掻き落とされた廃トナーは、トナー搬送スクリュウ19bによって、図示せぬ廃トナー容器へと排出される。

0067

前記の感光体ドラム10は、露光光学系をその内部に収める関係から、ドラムの径が比較的小さくとも、その外周面に、前述した複数のコロナ帯電器110Y、110M、110C及び110K、現像器13Y、13M、13C及び13K等を配設することが可能であって、外径が30〜150mmの小径のドラムの使用によって装置の容積をコンパクトにすることができる。

0068

上記説明では非接触現像にて各色トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する場合について説明したが、本発明の感光体は必要によりモノクロ画像形成接触現像にも同様に適用することができる。

0069

又、本発明の感光体は特開平6−230634号公報に記載の如くのコロナ帯電不要系に対しても適用されることは容易に理解される。

0070

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の実施の態様がこれにより限定されるものではない。

0071

実施例1
〈感光体ドラムNo.A及びサンプルNo.1の作製〉
1.円筒状の透光性基体の作製
メタクリル酸メチル/α−スチレン/ジビニルベンゼン(85/7/8wt%)なるモノマー混合物に、開始剤として過酸化ベンゾイルを用い、遠心重合法によって得られた基体に端部切断加工を行い、外径100mm、長さ360mmの2個の円筒状の透光性基体を得た。各々バフ研磨した後、洗浄、乾燥した。

0072

上記の如くして得られた一方の円筒状の透光性基体(以後円筒状基体ともいう)について、下記の導電層の塗布液組成物を乾燥膜厚0.1μmになるよう浸漬塗布し、90℃、30分の熱処理を行った。別に低分子量成分の測定用として、他方の円筒状基体にPETベース巻き付け導電層用塗布液組成物を上記と同様に浸漬塗布、熱処理を行ってサンプルNo.1を得た。

0073

2.導電層塗布液組成物
メチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/イタコン酸
(80/15/5mol比)共重合体50g
ITO粉末380g
イソホロン/トルエン(10/5Vol比) 1000g
上記の如くして得られた導電層上に下記の中間層の塗布液組成物UCL−1を乾燥膜厚0.5μmになるよう塗布した。

0074

3.UCL−1塗布液組成物
共重合ナイロン樹脂「CM−8000」(東レ社製) 3g
メタノールn−ブタノール(10/1Vol比) 1000ml
上記の如くして得られた中間層上に下記のCGL層の塗布液組成物CGL−1を乾燥膜厚0.25μmになるよう塗布した。

0075

4.CGL−1塗布液組成物
下記Y型チタニルフタロシアニン(CGM−1) 20g
シリコーン樹脂「KR−5240」(信越化学社製) 40g
2−ブタノン1000g
(上記塗布液組成物をサンドミルを用いて10時間分散したもの。)

0076

0077

但し、CuKαの特性X線を用いたX線回折図において、ブラッグ角(2θ±0.2°)が27.3°に最大ピークを有し、その他9.5°、11.6°、15.0°及び24.1°に少なくとも1つのピークを有するオキシチタニウムフタロシアニンである。

0078

上記の如くして得られたCGL上に下記のCTL層の塗布液組成物CTL−1を、乾燥膜厚25μmになるよう塗布し、90℃、1時間の熱処理を行い、感光体ドラムNo.Aを得た。

0079

5.CTL−1塗布液組成物
下記構造のCTM−1 80g
ポリカーボネート「Z−200」(三菱斯化学社製) 120g
1,2−ジクロロエタン1000g

0080

0081

比較例1
〈感光体ドラムNo.AS及びサンプルNo.1Sの作製〉導電層の熱処理を80℃、30分とした以外は実施例1と同様にして感光体ドラムNo.AS及び低分子量成分測定用サンプルNo.1Sを得た。

0082

実施例2
〈感光体ドラムB及びサンプルNo.2の作製〉
1.円筒状基体の作成
メタクリル酸メチル/α−スチレン/ジビニルベンゼン(85/7/8wt%)なるモノマー混合物に、開始剤として過酸化ベンゾイルを用い、遠心重合法によって得られた基体に端部切断加工を行い、外径100mm、長さ360mmの2個の円筒状基体を得た。各々バフ研磨した後、洗浄、乾燥した。

0083

上記の如くして得られた一方の円筒状の基体について、下記の導電層の塗布液組成物を乾燥膜厚0.1μmになるよう浸漬塗布し、95℃、30分の熱処理をした。別に低分子量成分測定用として、他方の円筒状基体にPETベースを巻き付け導電層用塗布液組成物を上記と同様に浸漬塗布、熱処理を行ってサンプルNo.2を得た。

0084

2.導電層塗布液組成物
メチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/イタコン酸
(73/20/7mol比)共重合体50g
ITO粉末380g
イソホロン/トルエン(10/5Vol比) 1000g
上記の如くして得られた導電層上に下記の中間層の塗布液組成物UCL−2を乾燥膜厚1.0μmになるよう塗布した。

0085

3.UCL−2塗布液組成物
チタンキレート化合物「TC−750」(製薬社製) 200g
シランカップリング剤KBM−503」(信越化学社製) 130g
2−プロパノール1000g
上記の如くして得られた中間層上に下記のCGL層の塗布液組成物CGL−1を乾燥膜厚0.25μmになるよう塗布した。

0086

4.CGL−1塗布液組成物
前記Y型チタニルフタロシアニン(CGM−1) 20g
シリコーン樹脂「KR−5240」(信越化学社製) 40g
2−ブタノン1000g
(上記塗布液組成物をサンドミルを用いて10時間分散したもの。)
上記の如くして得られたCGL上に下記のCTL層の塗布液組成物CTL−1を乾燥膜厚25μmになるよう塗布し、90℃、1時間の熱処理を行い、感光体ドラムNo.Bを得た。

0087

5.CTL−1塗布液組成物
前記構造のCTM−1 80g
ポリカーボネート「Z−200」(三菱瓦斯化学社製) 120g
1,2−ジクロロエタン1000g
比較例2
〈感光体ドラムNo.BS及びサンプルNo.2Sの作製〉導電層の熱処理を80℃、30分とした以外は実施例2と同様にして感光体ドラムNo.BS及び低分子量成分測定用サンプルNo.2Sを得た。

0088

比較例3
〈感光体ドラムNo.CS及びサンプルNo.3Sの作製〉導電層の膜厚を6μmとした他は実施例1と同様にして低分子量測定用サンプルNo.3S及び感光体ドラムNo.CSを得た。

0089

上記のようにして得た各導電層の低分子量成分測定用サンプルNo.1、1S、2、2S、3Sからの測定結果を表1に示した。

0090

0091

1.実写テスト
図3の電子写真法で内部露光方式の画像形成装置に、上記感光体ドラムNo.A、No.AS、No.B、No.BS、No.CSを装着して10万枚の画像出しを行った。

0092

その際の感光体ドラムの外観上の端部のキズ、クラック、白化、膜剥れ等の有無、該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、画像のカブリ、ゆがみ等の発生の有無等を目視により観察し、その結果を表2に示した。

0093

0094

表2より本発明の透光性基体上に導電層及び有機感光層を塗設してなる感光体を用い内部露光方式での画像形成テストでは、10万枚に及ぶカラー画像の画出しを行った場合でも感光体の外観上のキズ、クラック、白化、膜剥れ等の欠陥の発生がなく、得られた画像も該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、画像のカブリ、ゆがみ等の画像欠陥の発生がないが、比較の感光体は外観上の欠陥及び画像欠陥の何れもが発生していて実用性に乏しいことが分かる。また、本発明の感光体の外観上の欠陥及び画像欠陥は主として導電層中のバインダー樹脂の低分子量成分の含有量に左右されることが分かる。

発明の効果

0095

実施例により実証されたように、本発明の透光性基体上に導電層及び有機感光層を塗設してなる感光体、該感光体を用いた画像形成方法及び画像形成装置によれば、内部露光方式で多数回に亘り繰り返して画像形成を行った場合でも感光体の外観上のキズ、クラック、白化、膜剥れ等の欠陥の発生がなく、得られた画像も該外観上の欠陥に基づく画像ムラ、画像のカブリ、ゆがみ等の画像欠陥の発生がなく良質の画像が安定して得られる等優れた効果を有する。

図面の簡単な説明

0096

図1本発明の感光体用の透光性基体の製造工程を示す図である。
図2本発明の感光体用の透光性基体の製造装置の一例を示す断面構成図である。
図3本発明の画像形成装置の一例を示す断面構成図である。

--

0097

10感光体ドラム
12Y,12M,12C,12Kイエロー、マゼンタ、シアン、黒の露光光学系
13Y,13M,13C,13K イエロー、マゼンタ、シアン、黒の現像器
110Y,110M,110C,110K イエロー、マゼンタ、シアン、黒のコロナ帯電器
15給紙カセット
16タイミングローラ
17定着装置
19クリーニング装置
P転写紙

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