JP2008310029A - Image forming apparatus, process cartridge, and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, a process cartridge, and an image forming method.
電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置では、帯電装置を用いて、電子写真感光体(以下、感光体という)の表面を一様に帯電し、帯電された感光体の表面を原稿画像あるいは入力した画像信号に対応するように露光して、静電潜像を形成する。次に、現像装置を用いて、静電潜像を現像してトナー像を形成し、転写装置を用いて、トナー像を転写材に転写した後、定着装置を用いて、トナー像が転写材上に固着画像として定着され、出力される。さらに、クリーニング装置を用いて、感光体の表面に残留したトナーを除去する。トナーを除去する際には、クリーニング部材を感光体に押し当ててトナーをせき止め、廃トナー容器に掻き落として捕集するが、ブレード型のクリーニング部材が用いられている。このようなクリーニング部材は、直接感光体に当接させるため、トナーの捕集性に優れ、長期的にクリーニング性が持続し、多量のトナーが残留した場合も良好なクリーニング性を発揮する。しかしながら、感光体の摩耗(短命化)、廃トナーの処理が必要になること、クリーニング装置を具備するために画像形成装置が必然的に大きくなること等の問題がある。 In image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles using an electrophotographic system, a charging device is used to uniformly charge the surface of an electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive member), and the charged photosensitive member. Is exposed so as to correspond to the original image or the input image signal to form an electrostatic latent image. Next, the electrostatic latent image is developed using a developing device to form a toner image, the toner image is transferred to a transfer material using a transfer device, and then the toner image is transferred to the transfer material using a fixing device. The image is fixed and output as a fixed image. Further, the toner remaining on the surface of the photoreceptor is removed using a cleaning device. When the toner is removed, the cleaning member is pressed against the photosensitive member to stop the toner and is scraped off and collected in a waste toner container. However, a blade-type cleaning member is used. Since such a cleaning member is brought into direct contact with the photosensitive member, the toner collecting property is excellent, the cleaning property is maintained for a long time, and the good cleaning property is exhibited even when a large amount of toner remains. However, there are problems such as wear of the photosensitive member (shortening of life), treatment of waste toner, and the necessity of processing the waste toner, and the fact that the image forming apparatus inevitably becomes large due to the provision of the cleaning device.
そこで、エコロジー、感光体の寿命、画像形成装置の小型化、トナーの有効活用等の観点から、廃トナーレスのシステムとして、現像同時クリーニング(又はクリーナーレス)が知られている。現像同時クリーニングは、転写後に感光体上に残留したトナーを次工程以降の現像時に、かぶり取りバイアス(現像器に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差である、かぶり取り電位差)を印加して回収する方法である。この方法は、転写後の感光体上に残留したトナーを、現像器(現像装置)を用いて、感光体上から除去し、現像器に回収して再利用する装置構成にしたトナーリサイクルプロセスである。これにより、残留したトナーは、現像器に回収されて次工程以後に再利用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンスを容易にすることができる。また、クリーナーレスであるため、スペース面での利点も大きく、画像形成装置を小型化することができる。しかしながら、現像同時クリーニングでは、現像方法として、トナーの極性と感光体の帯電極性が同極性である反転現像が用いられている。このため、従来の正規現像を用いたアナログ式の複写装置等については、現像同時クリーニングを適用することが原理的に不可能である。また、露光手段として、レーザやLEDアレイを用いる場合、背景部に相当する部位を露光する、いわゆるバックスキャンに対しては、現像同時クリーニングを適用することが原理的に不可能である。 Accordingly, simultaneous development cleaning (or cleaner-less) is known as a waste toner-less system from the viewpoints of ecology, life of a photoreceptor, downsizing of an image forming apparatus, effective use of toner, and the like. In the simultaneous cleaning for development, the toner remaining on the photoconductor after transfer is subjected to fog removal bias (difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photoconductor, the fog removal potential difference) during the subsequent development. It is a method of collecting by applying. This method is a toner recycling process in which the toner remaining on the photoconductor after transfer is removed from the photoconductor using a developing device (developing device), collected in the developing device, and reused. is there. As a result, the remaining toner is collected in the developing device and reused after the next step, so that waste toner can be eliminated and maintenance can be facilitated. In addition, since it is cleaner-free, there are great advantages in terms of space, and the image forming apparatus can be downsized. However, in the simultaneous development cleaning, a reversal development in which the polarity of the toner and the charging polarity of the photoconductor are the same polarity is used as a developing method. For this reason, it is impossible in principle to apply development simultaneous cleaning to a conventional analog copying machine using regular development. In addition, when a laser or LED array is used as the exposure means, it is impossible in principle to apply simultaneous development cleaning to so-called back scanning in which a portion corresponding to the background portion is exposed.
このため、トナーの帯電極性と感光体の帯電極性が逆極性である正規現像を用いたシステムに対しても適用可能な現像同時クリーニングが望まれており、例えば、特許文献1には、像担持体の弾性変形を利用した現像同時クリーニングが開示されている。しかしながら、高品位な画質を長期的に維持することが困難である。 For this reason, simultaneous development cleaning that can be applied to a system using regular development in which the charging polarity of the toner and the charging polarity of the photosensitive member are opposite polarities is desired. For example, Patent Document 1 discloses an image carrier. Simultaneous development cleaning using elastic deformation of the body is disclosed. However, it is difficult to maintain high-quality image quality over the long term.
また、引用文献2には、転写後の像担持体をトナー像の帯電極性と逆極性に帯電する第1帯電手段と、第1帯電手段による帯電後かつ現像手段による現像前に、像担持体の電位の極性を変化させることなく残留トナーをトナー像の帯電極性と同極性に帯電する第2帯電手段を備える画像形成装置が開示されている。しかしながら、2個の帯電手段が存在するため、部材大に装置の大型化が必要となる。 Reference 2 discloses a first charging unit that charges the image carrier after transfer to a polarity opposite to the charging polarity of the toner image, an image carrier after charging by the first charging unit and before development by the developing unit. An image forming apparatus including a second charging unit that charges the residual toner to the same polarity as the charging polarity of the toner image without changing the polarity of the potential is disclosed. However, since there are two charging means, it is necessary to increase the size of the apparatus by the size of the members.
さらに、実質的にクリーニング装置を用いない現像同時クリーニングでは、感光体の表面をトナー及びトナー担持体により擦る構成が必須であり、長期間使用すると、トナーの劣化、トナー担持体の表面の劣化、感光体の表面の劣化や磨耗等が発生しやすい。また、プロセススピードの速い現像同時クリーニングでは、転写後に感光体に残留したトナーの回収性を高めるための回収前のトナーの帯電制御、回収されたトナーを再利用するにあたっての現像の安定性保持が不十分である。
本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、転写後の像担持体へのトナーの残留を長期的に抑制すると共に、高画質な画像を形成することが可能な画像形成装置及び画像形成方法並びに該画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the prior art, the present invention provides an image forming apparatus and an image forming apparatus capable of suppressing toner remaining on an image carrier after transfer for a long time and forming a high-quality image. It is an object to provide a method and a process cartridge used in the image forming apparatus.
請求項1に記載の発明は、正規現像方式の画像形成装置であって、像担持体と、該像担持体を帯電させる帯電手段と、該帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像をトナーで現像する現像ユニットを複数有する現像手段を有し、該像担持体は、該静電潜像が形成される領域が、該静電潜像が形成されてから該現像されるまでの時間に対する、該像担持体のトランジットタイムの比が1.0以上1.3以下であることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is an image forming apparatus of a regular development system, and forms an electrostatic latent image on the image carrier, charging means for charging the image carrier, and the charged image carrier. An electrostatic latent image forming means and a developing means having a plurality of developing units for developing the electrostatic latent image with toner. The image carrier has an area where the electrostatic latent image is formed in the static image. The ratio of the transit time of the image carrier to the time from the formation of the electrostatic latent image to the development is 1.0 to 1.3.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記静電潜像形成手段は、前記像担持体上に複数のレーザ光束を走査する走査光学手段を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the electrostatic latent image forming unit includes a scanning optical unit that scans a plurality of laser beams on the image carrier. And
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記走査光学手段は、3個以上の面発光レーザを有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the scanning optical means has three or more surface emitting lasers.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、前記走査光学手段は、前記3個以上の面発光レーザからなる2次元アレイを有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the scanning optical means has a two-dimensional array including the three or more surface emitting lasers.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、一般式 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the image carrier is a general formula.
で示される官能基である。)
で示される化合物を含有する感光層を有することを特徴とする。
It is a functional group shown by. )
It has the photosensitive layer containing the compound shown by these.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像形成装置において、前記X及びYが異なることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the X and Y are different.
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、CuKαの特性X線を用いたX線回折スペクトルにおいて、回折角2θ±0.2°が9.4゜、9.6゜及び24.0゜にピークが存在し、27.2°に存在するピークの強度が最大であり、7.3°に最小角度のピークが存在し、該7.3°に存在するピーク及び該9.4゜に存在するピークの間にピークが存在せず、26.3゜にピークが存在しないチタニルフタロシアニンの結晶を含有する感光層を有することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the image carrier has a diffraction angle 2θ in an X-ray diffraction spectrum using a characteristic X-ray of CuKα. ± 0.2 ° has peaks at 9.4 °, 9.6 ° and 24.0 °, the peak at 27.2 ° has the highest intensity, and the peak at 7.3 ° has the smallest angle Photosensitive layer containing a crystal of titanyl phthalocyanine in which no peak exists between the peak at 7.3 ° and the peak at 9.4 °, and no peak at 26.3 ° It is characterized by having.
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、最外層に保護層を有することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the image carrier has a protective layer as an outermost layer.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の画像形成装置において、前記保護層は、比抵抗が1010Ω・cm以上であるフィラーを含有することを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the image forming apparatus according to
請求項10に記載の発明は、請求項8又は9に記載の画像形成装置において、前記保護層は、少なくとも電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物を硬化することにより形成されていることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth or ninth aspect, the protective layer includes at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound having no charge transport structure, and a charge transport structure. It is formed by hardening | curing the monofunctional radically polymerizable compound which has this.
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の画像形成装置において、前記電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は、一般式 According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the tenth aspect, the monofunctional radically polymerizable compound having the charge transporting structure has the general formula:
−COOR2
(式中、R2は、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアラルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である。)
で示される官能基、一般式
−COY
(式中、Yは、ハロゲン基である。)
で示される官能基又は一般式
−CONR3R4
(式中、R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアラルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である。)
で示される官能基であり、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換又は無置換のアリーレン基であり、Ar3及びAr4は、それぞれ独立に、置換又は無置換のアリール基であり、Xは、単結合、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、置換若しくは無置換のオキシアルキレン基、オキシ基、チオ基又はビニレン基であり、Z1は、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のオキシアルキレン基又は一般式
−COOR6−
(式中、R6は、アルキレン基である。)
で示される官能基であり、mは、0以上3以下の整数であり、nは、0又は1である。)
で示される化合物を一種以上含有することを特徴とする。
(Wherein R 2 represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.)
A functional group represented by the general formula -COY
(In the formula, Y is a halogen group.)
Or a functional group represented by the general formula —CONR 3 R 4
(Wherein R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.)
Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted arylene group, Ar 3 and Ar 4 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group, X is a single bond, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted oxyalkylene group, an oxy group, a thio group, or a vinylene group, and Z 1 is a substituted or unsubstituted group. A substituted alkylene group, a substituted or unsubstituted oxyalkylene group, or a general formula —COOR 6 —
(In the formula, R 6 is an alkylene group.)
, M is an integer of 0 or more and 3 or less, and n is 0 or 1. )
It contains one or more compounds represented by the following.
請求項12に記載の発明は、請求項10に記載の画像形成装置において、前記電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は、一般式 According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the tenth aspect, the monofunctional radically polymerizable compound having the charge transporting structure has a general formula:
で示される化合物を一種以上含有することを特徴とする。
It contains one or more compounds represented by the following.
請求項13に記載の発明は、請求項10乃至12のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記硬化する際に、加熱又は光照射を行うことを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the tenth to twelfth aspects, heating or light irradiation is performed when the curing is performed.
請求項14に記載の発明は、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段を有さないことを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, there is no cleaning means for cleaning the image carrier.
請求項15に記載の発明は、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の画像形成装置の本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、前記像担持体を少なくとも有することを特徴とする。 According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge that is detachable from the main body of the image forming apparatus according to any one of the first to fourteenth aspects, and includes at least the image carrier. .
請求項16に記載の発明は、正規現像方式の画像形成方法であって、像担持体を帯電させる帯電工程と、該帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、該静電潜像をトナーで現像する現像工程を複数有し、該像担持体は、該静電潜像が形成される領域が、該静電潜像が形成されてから該現像されるまでの時間に対する、該像担持体のトランジットタイムの比が1.0以上1.3以下であることを特徴とする。 The invention according to claim 16 is an image forming method of a regular development system, wherein a charging step for charging the image carrier and formation of an electrostatic latent image on the charged image carrier are formed. And a plurality of development steps for developing the electrostatic latent image with toner, and the image carrier has an area where the electrostatic latent image is formed and the development after the electrostatic latent image is formed. The ratio of the transit time of the image carrier to the time until it is applied is 1.0 or more and 1.3 or less.
請求項17に記載の発明は、請求項16に記載の画像形成方法において、前記帯電された像担持体に1200dpi以上の解像度で静電潜像を形成することを特徴とする。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the image forming method according to the sixteenth aspect, an electrostatic latent image is formed on the charged image carrier with a resolution of 1200 dpi or more.
請求項18に記載の発明は、請求項16又は17に記載の画像形成方法において、前記静電潜像を形成する際に、前記像担持体上に複数のレーザ光束を走査することを特徴とする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image forming method according to the sixteenth or seventeenth aspect, when the electrostatic latent image is formed, a plurality of laser beams are scanned on the image carrier. To do.
請求項19に記載の発明は、請求項18に記載の画像形成方法において、3個以上の面発光レーザアレイを用いて、前記像担持体上に複数のレーザ光束を走査することを特徴とする。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in the image forming method according to the eighteenth aspect, a plurality of laser beams are scanned on the image carrier using three or more surface emitting laser arrays. .
請求項20に記載の発明は、請求項19に記載の画像形成方法において、3個以上の面発光レーザアレイからなる2次元アレイを用いて、前記像担持体上に複数のレーザ光束を走査することを特徴とする。 According to a twentieth aspect of the present invention, in the image forming method according to the nineteenth aspect, a plurality of laser light beams are scanned on the image carrier using a two-dimensional array including three or more surface-emitting laser arrays. It is characterized by that.
本発明によれば、転写後の像担持体へのトナーの残留を長期的に抑制すると共に、高画質な画像を形成することが可能な画像形成装置及び画像形成方法並びに該画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジを提供することができる。 According to the present invention, an image forming apparatus and an image forming method capable of suppressing toner remaining on an image carrier after transfer for a long period of time and forming a high quality image, and the image forming apparatus are used. Process cartridges can be provided.
次に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.
本発明の画像形成装置は、正規現像方式の画像形成装置であって、像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像をトナーで現像する現像ユニットを複数有する現像手段を有し、像担持体は、静電潜像が形成される領域が、静電潜像が形成されてから現像されるまでのプロセス時間Tedに対する、像担持体のトランジットタイムtTの比tT/Tedが1.0〜1.3である。これにより、転写後の像担持体へのトナーの残留を長期的に抑制することができる。さらに、像担持体を均一に帯電することが可能となり、転写後の像担持体に残留したトナーを回収するクリーニング装置を有さない画像形成装置においても高画質画像を形成することができる。 An image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus of a regular development system, and includes an image carrier, a charging unit that charges the image carrier, and an electrostatic that forms an electrostatic latent image on the charged image carrier. A latent image forming means and a developing means having a plurality of developing units for developing the electrostatic latent image with toner, and the image carrier has an area where the electrostatic latent image is formed and the electrostatic latent image is formed The ratio t T / T ed of the transit time t T of the image carrier to the process time T ed from development to development is 1.0 to 1.3. As a result, toner remaining on the image carrier after the transfer can be suppressed for a long time. Furthermore, the image carrier can be uniformly charged, and a high-quality image can be formed even in an image forming apparatus that does not have a cleaning device that collects toner remaining on the image carrier after transfer.
本発明において、静電潜像形成手段は、像担持体上に複数のレーザビームを走査する走査光学手段を有するマルチビーム走査光学系であることが好ましい。これにより、プロセススピードが速い高速機でも長期的に高画質画像を形成することができる。また、像担持体は、最外層に保護層を有することが好ましい。これにより、耐摩耗性を向上させることができる。したがって、本発明の画像形成装置によれば、画像の高画質化、画像形成速度の高速化及び装置の小型化を実現することが可能であり、画像形成プロセスを繰り返しても良好な品質の画像が得られる。例えば、本発明の画像形成装置によれば、記録密度が1200dpi(dot/inch)以上の高解像度の画像を長期に亘って形成することも可能である。 In the present invention, the electrostatic latent image forming means is preferably a multi-beam scanning optical system having scanning optical means for scanning a plurality of laser beams on the image carrier. As a result, high-quality images can be formed on a long-term basis even with a high-speed machine having a high process speed. The image carrier preferably has a protective layer as the outermost layer. Thereby, abrasion resistance can be improved. Therefore, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to realize high image quality, high image forming speed and downsizing of the apparatus, and an image with good quality even when the image forming process is repeated. Is obtained. For example, according to the image forming apparatus of the present invention, a high-resolution image having a recording density of 1200 dpi (dot / inch) or more can be formed over a long period of time.
レーザビームプリンター、デジタル複写機等の画像形成装置に用いられる露光手段としては、画像信号に応じたレーザビームを半導体レーザから出力させ、それを回転多面鏡(ポリゴンミラー)に反射させて感光体の表面に照射することにより静電潜像を形成する手段が挙げられる。このようなレーザビームを用いた露光手段の場合、単一のレーザビームによって出力画像の高画質化及び高速化を実現するためには、レーザビームの走査速度を高めることが必要となる。しかしながら、回転多面鏡の回転速度には限界があるため、出力画像の高精細化及び高速化を実現することが困難である。そこで、感光体上に複数のレーザビームを走査する方法(以下、マルチビーム方式という)が知られている。マルチビーム方式の画像形成装置は、以下の(1)〜(3)の利点から、画像形成プロセスの高速化に有効であると考えられている。
(1)n本(nは、2以上の整数)のレーザビームを用いた場合に、レーザビームの走査速度とプリントスピードを、1本のレーザビームを用いた場合と等しく設定した場合、走査線の密度をn倍にすることができ、高解像度の画像を形成することが可能となる。
(2)n本(nは、2以上の整数)のレーザビームを用いた場合に、レーザビームの走査速度と走査線の密度を、1本のレーザビームを用いた場合と等しく設定した場合、プリントスピードをn倍に高速化することが可能となる。
(3)n本(nは、2以上の整数)のレーザビームを用いた場合に、プリントスピードとレーザビームの走査密度を1本のレーザビームを用いた場合と等しく設定した場合、各レーザビームの走査速度を低くすること、即ち、レーザビームを反射して反射ビームを感光体の表面に照射することにより静電潜像を形成するための回転多面鏡の回転数を1/n倍にすることができるため、回転多面鏡を回転駆動するための機構を簡略化してコストダウンすることが可能となる。
As an exposure means used in an image forming apparatus such as a laser beam printer or a digital copying machine, a laser beam corresponding to an image signal is output from a semiconductor laser, and reflected by a rotating polygon mirror (polygon mirror). There is a means for forming an electrostatic latent image by irradiating the surface. In the case of such an exposure means using a laser beam, it is necessary to increase the scanning speed of the laser beam in order to realize high image quality and high speed of the output image with a single laser beam. However, since the rotational speed of the rotary polygon mirror is limited, it is difficult to achieve high definition and high speed of the output image. Therefore, a method of scanning a plurality of laser beams on the photosensitive member (hereinafter referred to as a multi-beam method) is known. The multi-beam image forming apparatus is considered to be effective for speeding up the image forming process because of the following advantages (1) to (3).
(1) When n (n is an integer greater than or equal to 2) laser beams are used, the scanning speed and the printing speed of the laser beam are set equal to the case where one laser beam is used. Can be increased n times, and a high-resolution image can be formed.
(2) When n (n is an integer of 2 or more) laser beams are used, the scanning speed of the laser beam and the density of the scanning lines are set equal to the case where one laser beam is used. It becomes possible to increase the printing speed by n times.
(3) When n (n is an integer of 2 or more) laser beams are used, each laser beam is set when the print speed and the scanning density of the laser beam are set equal to those when one laser beam is used. The rotation speed of the rotary polygon mirror for forming an electrostatic latent image is increased by 1 / n times by lowering the scanning speed of the laser beam, that is, by reflecting the laser beam and irradiating the surface of the photosensitive member with the reflected beam. Therefore, the mechanism for rotationally driving the rotary polygon mirror can be simplified and the cost can be reduced.
このようなマルチビーム方式の画像形成装置としては、光の共振する方向が基板面に対して平行である端面発光レーザを有するものが知られている(例えば、特開2002−303997号公報参照)。しかしながら、端面発光レーザは、走査線の間隔を微小に調整することが困難であるため、レーザビームの本数を増やすことが容易ではなく、画像の高画質化及び画像形成速度の高速化が不十分となることがある。 As such a multi-beam type image forming apparatus, an apparatus having an edge emitting laser whose light resonating direction is parallel to the substrate surface is known (for example, see JP-A-2002-303997). . However, since it is difficult to finely adjust the scanning line interval in the edge-emitting laser, it is not easy to increase the number of laser beams, and image quality improvement and image formation speed increase are insufficient. It may become.
また、マルチビーム方式の画像形成装置としては、光の共振する方向が基板面に対して垂直である面発光レーザ(VCSEL)を有するものが知られている(例えば、特開平5−294005号公報参照)。このような画像形成装置は、走査するレーザビームの本数(レーザビームによって同時に走査される走査線の本数)を増加させることができる。このとき、光源として、3個以上のVCSELを用いることが好ましく、3個以上のVCSELからなる2次元アレイを用いることがさらに好ましい。これにより、3個以上のレーザビームをそれぞれ偏向して感光体上で同時に走査すると、1回の主走査で3個以上の走査線の走査を行うことができ、その結果、画像の高画質化及び画像形成速度の高速化を達成することができる。 As a multi-beam type image forming apparatus, one having a surface emitting laser (VCSEL) in which the direction of light resonance is perpendicular to the substrate surface is known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-294005). reference). Such an image forming apparatus can increase the number of scanning laser beams (the number of scanning lines simultaneously scanned by the laser beam). At this time, it is preferable to use three or more VCSELs as the light source, and it is more preferable to use a two-dimensional array including three or more VCSELs. As a result, when three or more laser beams are deflected and simultaneously scanned on the photosensitive member, three or more scanning lines can be scanned in one main scan, resulting in higher image quality. In addition, an increase in image forming speed can be achieved.
一方、有機感光体は、一般に、プロセス時間Tedが長い領域では、現像時の露光部の電位がほぼ一定であるが、Tedを短縮すると、ある点(屈曲点)から現像時の露光部の電位が上昇する。このようなプロセス時間Tedに対する現像時の露光部の電位の関係を求めると、図1に示すように、屈曲点が存在する。便宜上、この屈曲点におけるプロセス時間TedをトランジットタイムtTとする。図1より、プロセス時間Tedが短い側程、プロセス時間Tedを短縮することによる現像時の露光部の電位の上昇が急激になることがわかる。本発明においては、tT/Tedを1.0〜1.3とすることにより、トナーの転写性を向上させることができ、カブリ等の不良画像の出力を抑制することができる。なお、このような不良画像は、プリント速度を速くすると解消されることが多いことからも、感光体の表面電位の光減衰の時間応答性に起因するものと考えられる。 On the other hand, in the organic photoreceptor, in general, in the region where the process time T ed is long, the potential of the exposed portion at the time of development is almost constant, but when T ed is shortened, the exposed portion at the time of development from a certain point (bending point). The potential increases. When the relationship of the potential of the exposed portion during development with respect to the process time T ed is obtained, a bending point exists as shown in FIG. For convenience, the process time T ed at this inflection point is referred to as a transit time t T. From FIG. 1, it can be seen that the shorter the process time T ed , the more rapidly the potential of the exposed portion during development by shortening the process time T ed becomes shorter. In the present invention, by setting t T / T ed to 1.0 to 1.3, toner transferability can be improved, and output of defective images such as fogging can be suppressed. Such a defective image is often eliminated by increasing the printing speed, and is considered to be caused by the time responsiveness of light attenuation of the surface potential of the photoreceptor.
感光体の表面電位の光減衰の時間応答性は、感光体の特性評価装置(特開2000−275872号公報参照)を用いて評価される。これにより、プロセス時間Tedを設定して、レーザダイオード(LD)から出力される感光体の露光量に対する現像時の露光部の電位の関係(光減衰曲線)を評価することができる。さらに、プロセス時間Tedと現像時の露光部の電位の関係、即ち、感光体の表面電位の光減衰の時間応答性を評価することができる。 The time responsiveness of light attenuation of the surface potential of the photoconductor is evaluated using a photoconductor characteristic evaluation apparatus (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-275872). Thereby, the process time T ed can be set to evaluate the relationship (light attenuation curve) of the potential of the exposed portion during development with respect to the exposure amount of the photosensitive member output from the laser diode (LD). Further, it is possible to evaluate the relationship between the process time T ed and the potential of the exposed portion during development, that is, the time response of light attenuation of the surface potential of the photoreceptor.
なお、感光体の表面電位の光減衰の時間応答性を評価する方法としては、タイムオブフライト(TOF)法も知られている(例えば、特開平10−115944号公報、特開2001−312077号公報参照)。しかしながら、感光体における電荷輸送と、TOF法による電荷輸送は、前者が露光後、時々刻々と層中の電界強度が変化していくのに対して、後者は電界強度が一定である違いがある。さらに、積層型感光体における、露光による電荷発生層からの電荷発生及び電荷発生層から電荷輸送層への注入挙動が電荷輸送にもたらす影響もTOF法では反映されない。 A time-of-flight (TOF) method is also known as a method for evaluating the time responsiveness of the photoattenuation of the surface potential of the photoreceptor (for example, JP-A-10-115944 and JP-A-2001-312077). See the official gazette). However, the charge transport in the photoconductor and the charge transport by the TOF method are different in that the former changes the electric field strength in the layer every moment after exposure, whereas the latter has a constant electric field strength. . Further, the influence of charge generation from the charge generation layer upon exposure and injection behavior from the charge generation layer to the charge transport layer on the charge transport in the multilayer photoreceptor is not reflected in the TOF method.
また、感光体の表面電位の光減衰の時間応答性を直接評価する方法としては、ゼログラフィックタイムオブフライト(XTOF)法も知られている(例えば、特開2000−305289号公報参照)。この方法は、高速表面電位計を用いて、パルス光を照射した後の感光体の表面電位の変化を計測する方法であるが、測定に用いる光源が画像形成装置の露光手段と異なる場合が多い。 Further, as a method for directly evaluating the time responsiveness of light attenuation of the surface potential of the photosensitive member, a xerographic time-of-flight (XTOF) method is also known (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-305289). This method is a method of measuring a change in the surface potential of a photoconductor after irradiation with pulsed light using a high-speed surface potentiometer, but the light source used for the measurement is often different from the exposure means of the image forming apparatus. .
図2に、感光体の表面電位の光減衰の時間応答性の評価装置の一例を示す。この評価装置は、評価対象の感光体1、帯電装置2(スコロトロン帯電器)、LD及びNDフィルターを備え、感光体1に(露光)光3Lを照射する露光装置3及び感光体1の表面電位を測定する電位計13(電位プローブ)を有する。なお、電位計13は、実機における現像装置に相当するところに配設されている。感光体1は、矢印方向に回転駆動される直径が30mmの電子写真感光体である。また、感光体1が45°回転することにより、光3Lが照射される露光位置から電位計13により電位が測定される位置に到達するように設計されている。このため、感光体1の表面の移動速度を270mm/秒になるように設定した場合、プロセス時間Tedは、
30π×(45°/360°)/270×1000≒44[ミリ秒]
となる。
FIG. 2 shows an example of an apparatus for evaluating the time response of light attenuation of the surface potential of the photoreceptor. This evaluation apparatus includes a photoconductor 1 to be evaluated, a charging device 2 (a scorotron charger), an LD and an ND filter, and the surface potential of the
30π × (45 ° / 360 °) / 270 × 1000≈44 [milliseconds]
It becomes.
以下、図1に示す表面電位の光減衰の時間応答性を有する感光体に正極性のトナー、即ち、ポジトナーを適用した場合について説明する。プロセス時間TedがトランジットタイムtT以下である、即ち、tT/Tedが1以上である場合、感光体の露光部の電位(絶対値)が十分低下していない状態で現像される。このため、不十分な現像コントラストでポジトナーが現像されることになる。このとき、プロセススピードの速い画像形成装置では、現像されてから転写されるまでの間に、露光部の電位は、電界等の影響を受けながら低下する。その結果、現像されたポジトナーの、転写時における感光体との間に働くクーロン力は、現像時よりも低下することになる。このため、トナーが被転写体上に転写されやすくなり、帯電が安定に行われるようになり、正規現像方式の画像形成装置の小型化等における問題を解決することができる。さらに、tT/Tedを1.3以下とすることにより、より効果的にトナーを被転写体上に転写させることができる。 Hereinafter, a case where a positive toner, that is, a positive toner is applied to the photoconductor having the time response of the light attenuation of the surface potential shown in FIG. 1 will be described. When the process time T ed is equal to or shorter than the transit time t T, that is, when t T / T ed is equal to or greater than 1, development is performed in a state where the potential (absolute value) of the exposed portion of the photoreceptor is not sufficiently lowered. For this reason, the positive toner is developed with insufficient development contrast. At this time, in an image forming apparatus with a high process speed, the potential of the exposed portion decreases while being affected by an electric field or the like between development and transfer. As a result, the Coulomb force acting between the developed positive toner and the photosensitive member at the time of transfer is lower than at the time of development. For this reason, the toner is easily transferred onto the transfer medium, charging is stably performed, and the problems associated with downsizing of the image forming apparatus of the regular development system can be solved. Furthermore, by setting t T / T ed to 1.3 or less, the toner can be more effectively transferred onto the transfer target.
本発明においては、感光体の未露光部にトナーが現像され、被転写体に転写されるが、tT/Tedを1.0〜1.3とすることにより、転写時の感光体とトナーのクーロン力が低下して、被転写体に転写されるトナーを多くすることができ、トナーの転写性を安定に制御することができる。さらに、転写工程と、次の帯電工程の間に、感光体をクリーニングするクリーニング工程を有さない、クリーナーレスとすることができる。 In the present invention, the toner is developed on the unexposed portion of the photoconductor and transferred to the transfer target. By setting t T / T ed to 1.0 to 1.3, Since the coulomb force of the toner is reduced, the amount of toner transferred to the transfer target can be increased, and the transferability of the toner can be stably controlled. Furthermore, it can be made cleaner-less without a cleaning step for cleaning the photosensitive member between the transfer step and the next charging step.
図3に、本発明の画像形成装置の一例として、1ドラム方式のフルカラープリンタを示す。なお、図3において、図2と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置100は、転写式電子写真プロセスを利用した正規現像方式のレーザービームプリンタ(デジタル複写機)である。画像形成装置100は、感光体1を備え、感光体1は、駆動装置(不図示)により所定の回転速度で矢印Aの向きに回転可能となっている。さらに、感光体1の回転方向に沿って、帯電装置2、現像装置4及び中間転写体5が配置されている。帯電装置2は、接触帯電方式であり、感光体1の外周面を一様に、トナーと逆極性(負極性)に帯電させる帯電ローラを備える。また、帯電装置2の略上方には、露光装置3(レーザビーム走査装置)が配置されている。詳細は、後述するが、露光装置3は、光源から射出される複数のレーザビームを、形成すべき画像に応じて変調すると共に、主走査方向に偏向し、帯電装置2により帯電された感光体1の外周面上を感光体1の軸線と平行に走査して、静電潜像を形成する。さらに、現像装置4は、感光体1上に形成された静電潜像をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の各色の現像剤で現像する現像ユニット4a、4b、4c及び4dを有する現像ロータリである。また、中間転写体5は、無端の中間転写ベルトであり、ローラ10、11及び12に巻掛けられており、外周面が感光体1の外周面に接触するように配置されている。ローラ10、11及び12は、モータ(不図示)の駆動力が伝達されて回転し、中間転写体5を矢印Bの向きに回転させる。さらに、中間転写体5を挟んで感光体1の反対側には、転写ローラを備えた転写装置6が配置されている。感光体1の外周面上に形成されたトナー像は、転写装置6によって中間転写体5の画像形成面に一次転写される。これにより、感光体1の回転に伴い、帯電、露光、現像及び一次転写の各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写体5上に重ね合わされる。また、中間転写体5を挟んでローラ12の反対側には、転写ローラを備えた転写装置7が配置されている。ローラ(不図示)によって搬送された被転写媒体P(用紙)は、中間転写体5と転写装置7の間に送り込まれ、中間転写体5の画像形成面に形成されたトナー像が転写装置7によって被転写媒体Pに二次転写される。転写装置7よりも被転写媒体Pの搬送方向の下流側には、定着ローラ対を備えた定着装置8が配置されており、トナー像が転写された被転写媒体Pは、トナー像が定着装置8によって溶融定着された後、画像形成装置100の機体外に排出され、排紙トレイ(不図示)上に載置される。また、感光体1を挟んで現像装置4の反対側には、感光体1の外周面を除電させる除電装置9が配置されている。これにより、感光体1が繰り返し使用される場合に、感光体1の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象を抑制することができるので、画像品質をさらに向上させることができる。
FIG. 3 shows a one-drum type full-color printer as an example of the image forming apparatus of the present invention. In FIG. 3, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The
次に、画像形成装置100における現像及び一次転写について説明する。感光体1が現像装置4内の現像ユニット4aと対向する位置で、イエロー(Y)の現像剤により感光体1上の静電潜像が現像される。次に、駆動装置(不図示)により感光体1が回転し、感光体1が中間転写体5と対向する位置で、感光体1上のイエロー(Y)のトナー像が、トナーと逆極性(負極性)の転写バイアスが印加された転写装置6により、駆動されている中間転写体5上に一次転写される。ここで、駆動手段(不図示)によって現像装置4は、約90°回転し、マゼンタ(M)の現像に備える。さらに、イエロー(Y)と同様に、マゼンタ(M)の現像及び一次転写が行われる。このとき、中間転写体5上に、イエロー(Y)のトナー像と、マゼンタ(M)のトナー像が重ね合わされるように制御される。次に、シアン(C)及びブラック(Bk)についても上記と同様に現像及び一次転写が行われ、中間転写体5上に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の4色のトナー像が重ね合わされる。
Next, development and primary transfer in the
図4に、本発明の画像形成装置の他の例を示す。なお、画像形成装置200は、現像ユニット4a、4b、4c及び4dが感光体1の回転方向に順次配置されている以外は、画像形成装置100と同一の構成である。
FIG. 4 shows another example of the image forming apparatus of the present invention. The
次に、画像形成装置100における現像について説明する。感光体1が現像装置4内の現像ユニット4aと対向する位置で、イエロー(Y)の現像剤により感光体1上の静電潜像が現像される。次に、駆動装置(不図示)により感光体1が回転し、マゼンタ(M)の現像に備える。さらに、イエロー(Y)と同様に、マゼンタ(M)の現像が行われる。このとき、感光体1上に、イエロー(Y)のトナー像と、マゼンタ(M)のトナー像が重ね合わされるように制御される。次に、シアン(C)及びブラック(Bk)についても上記と同様に現像が行われ、感光体1上に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の4色の現像剤が重ね合わされる。
Next, development in the
このように、複数のレーザビームを感光体上に走査させて静電潜像を形成させるマルチビーム方式の露光装置3と共に、前述の特性を有する感光体1を有する画像形成装置を用いることによって、画像品質の向上、画像形成速度の高速化及び装置の小型化を実現することが可能であり、長期に亘って画像形成プロセスを繰り返しても良好な画質の画像が得られる。
In this way, by using the image forming apparatus having the photosensitive member 1 having the above-described characteristics together with the multi-beam
次に、本発明の画像形成装置の構成要素について説明する。 Next, components of the image forming apparatus of the present invention will be described.
露光装置は、n本(nは、2以上の整数)のレーザビームを射出する面発光レーザアレイ(不図示)を備えている。なお、面発光レーザがアレイ化されている面発光レーザアレイは、例えば、数十本のレーザビームを射出するように構成することができ、面発光レーザを1列に配置する以外に、2次元に(例えば、マトリクス状に)配置することも可能である。 The exposure apparatus includes a surface emitting laser array (not shown) that emits n (n is an integer of 2 or more) laser beams. Note that a surface emitting laser array in which surface emitting lasers are arrayed can be configured to emit, for example, several tens of laser beams. It is also possible to arrange them (for example, in a matrix).
レーザビームの発生源である発光点が2次元に配置されている2次元アレイとしては、例えば、所定の間隔で、主走査方向に3行、副走査方向に3列の9個の発光点が2次元に配置されているものが挙げられる。また、主走査方向に配置されている発光点は、副走査方向に配置されている発光点との距離を3等分した距離を1ステップとし、副走査方向に1ステップずつ段階的にずれるように配置されている。すなわち、副走査方向に限ってみれば、1ステップ毎に発光点が配置されていることになる。このように副走査方向に段階的にずらして発光点を配置することにより、全ての発光点が異なる走査線を走査することができるようになっている。これにより、レーザアレイは9本の走査線を同時に走査することができる。 As a two-dimensional array in which light emitting points that are laser beam generation sources are two-dimensionally arranged, for example, nine light emitting points of three rows in the main scanning direction and three columns in the sub-scanning direction are arranged at predetermined intervals. The thing arrange | positioned two-dimensionally is mentioned. In addition, the light emitting points arranged in the main scanning direction are shifted in steps by one step in the sub scanning direction, with the distance obtained by dividing the distance from the light emitting points arranged in the sub scanning direction into three equal parts. Is arranged. In other words, if it is limited to the sub-scanning direction, a light emitting point is arranged for each step. In this way, by arranging the light emission points in stages in the sub-scanning direction, all the light emission points can scan different scanning lines. Thereby, the laser array can simultaneously scan nine scanning lines.
また、面発光レーザアレイの発光点は、3行以上、3列以上に並んでいることが好ましく、4行以上、4列以上がさらに好ましく、6行以上、6列以上が特に好ましい。これにより、形成する画像の高画質化(高解像度化)及び画像形成速度の高速化をより確実に実現することが可能となる。 The light emitting points of the surface emitting laser array are preferably arranged in 3 rows or more, 3 columns or more, more preferably 4 rows or more, 4 columns or more, and particularly preferably 6 rows or more, 6 columns or more. As a result, it is possible to more reliably realize higher image quality (higher resolution) and higher image formation speed of the image to be formed.
さらに、露光装置は、2本以上のレーザビームをそれぞれ独立に感光体上に走査させることが好ましいが、高画質化及び高速化をより有効に得る観点から、ビーム数は、3本以上がさらに好ましい。 Further, it is preferable that the exposure apparatus scans two or more laser beams independently on the photoconductor, but from the viewpoint of more effectively achieving high image quality and high speed, the number of beams is preferably 3 or more. preferable.
これにより、面発光レーザアレイから、変調信号に応じたタイミングでオンオフされると共に、オン時の光量が駆動量設定信号に対応する光量とされたn本のレーザビームが射出され、感光体の外周面上を走査することで、感光体の外周面上に静電潜像が形成される。 As a result, the surface emitting laser array emits n laser beams that are turned on and off at a timing corresponding to the modulation signal, and whose light amount corresponds to the drive amount setting signal. By scanning the surface, an electrostatic latent image is formed on the outer peripheral surface of the photoreceptor.
帯電装置の帯電方式としては、帯電ロール、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電チューブ等による接触帯電方式、コロトロン、スコロトロン等の非接触方式を用いることができる。中でも、帯電装置が感光体の表面に対して適度な空隙を有して近接配置されたもの等の接触帯電方式の帯電装置は、画像形成装置の小型化の観点から好ましい。なお、接触帯電方式は、感光体の表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより、感光体の表面を帯電させるものである。導電性部材の形状としては、ブラシ状、ブレード状、ピン電極状、ローラ状等が挙げられるが、ローラ状が好ましい。ローラ状の導電性部材は、感光体に接触させることにより、特に駆動手段を有さなくても、感光体と同じ周速度で回転し、帯電装置として機能する。なお、ローラ状の導電性部材に駆動手段を取り付け、感光体とは異なる周速度で回転させてもよい。また、導電性部材に印加する電圧は、直流及び交流のいずれでもよく、直流電圧と交流電圧を重畳したものでもよい。 As a charging method of the charging device, a contact charging method using a charging roll, a charging brush, a charging film, a charging tube, or the like, or a non-contact method such as corotron or scorotron can be used. Among them, a contact charging type charging device such as a device in which the charging device is disposed close to the surface of the photoreceptor with an appropriate gap is preferable from the viewpoint of miniaturization of the image forming apparatus. In the contact charging method, the surface of the photoconductor is charged by applying a voltage to a conductive member brought into contact with the surface of the photoconductor. Examples of the shape of the conductive member include a brush shape, a blade shape, a pin electrode shape, and a roller shape, and a roller shape is preferable. When the roller-like conductive member is brought into contact with the photosensitive member, it rotates at the same peripheral speed as that of the photosensitive member without any driving means, and functions as a charging device. The driving means may be attached to the roller-like conductive member and rotated at a peripheral speed different from that of the photosensitive member. The voltage applied to the conductive member may be either direct current or alternating current, or may be a superposition of direct current voltage and alternating current voltage.
本発明においては、感光体が優れた機械的強度を有するため、接触帯電方式を用いても、優れた耐久性を示す。 In the present invention, since the photoreceptor has excellent mechanical strength, excellent durability is exhibited even when the contact charging method is used.
現像装置としては、公知の現像装置を用いることができる。現像剤としては、トナーからなる一成分現像剤、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤等を用いることができるが、画質の向上の点から、二成分現像剤が好ましい。また、トナーとしては、特に限定されないが、例えば、粉砕法による不定形トナー、重合法による球形トナーを用いることができる。 A known developing device can be used as the developing device. As the developer, a one-component developer composed of toner, a two-component developer composed of toner and carrier, and the like can be used, but a two-component developer is preferable from the viewpoint of improving image quality. The toner is not particularly limited, and for example, an irregular toner by a pulverization method or a spherical toner by a polymerization method can be used.
転写装置としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器、コロトロン転写帯電器等の公知の転写帯電器が挙げられる。中でも、転写帯電補償能力に優れる点から、接触型転写帯電器が好ましい。なお、本発明においては、転写帯電器の他に、剥離帯電器等を併用することもできる。また、転写方式としては、例えば、感光体上のトナー像を被転写媒体に直接転写する直接転写方式、感光体上のトナー像を中間転写体に転写した後、さらに被転写媒体に転写する中間転写方式が挙げられる。 Examples of the transfer device include known transfer chargers such as a contact transfer charger using a belt, a roller, a film, a rubber blade, etc., a scorotron transfer charger using corona discharge, and a corotron transfer charger. Among these, a contact type transfer charger is preferable from the viewpoint of excellent transfer charge compensation capability. In the present invention, a peeling charger or the like can be used in combination with the transfer charger. As a transfer method, for example, a direct transfer method in which a toner image on a photoconductor is directly transferred to a transfer medium, or an intermediate in which a toner image on a photoconductor is transferred to an intermediate transfer body and then transferred to a transfer medium. A transfer method is mentioned.
除電装置としては、例えば、タングステンランプ、LED等が挙げられる。また、光除電プロセスに用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、LED光等の赤色光が挙げられる。光除電プロセスにおける照射光の強度は、感光体の半減露光感度を示す光量の数倍〜30倍程度であることが好ましい。 Examples of the static eliminator include a tungsten lamp and an LED. Further, examples of the light quality used in the light static elimination process include white light such as a tungsten lamp and red light such as LED light. The intensity of the irradiation light in the photostatic process is preferably about several to 30 times the amount of light showing the half exposure sensitivity of the photoreceptor.
このように、帯電、露光、現像、転写及び除電の各工程を順次行うことによって画像形成が繰り返し行われる。ここで、前述の特性を有する感光体は、耐摩耗性と電気特性が充分に高水準で達成されたものであるため、接触帯電装置と共に用いた場合であっても、カブリ等の画質欠陥の発生を抑制することができる。したがって、長期に亘って繰り返し使用される場合であっても、感光体の摩耗を充分に抑制することができ、画像品質の優れたフルカラー画像を高速で形成することが可能な画像形成装置が得られる。 In this manner, image formation is repeatedly performed by sequentially performing charging, exposure, development, transfer, and charge removal steps. Here, since the photoconductor having the above-described characteristics has achieved sufficiently high wear resistance and electrical characteristics, even when used with a contact charging device, image quality defects such as fogging are eliminated. Occurrence can be suppressed. Therefore, even when used repeatedly over a long period of time, it is possible to obtain an image forming apparatus capable of sufficiently suppressing wear of the photoreceptor and capable of forming a full color image with excellent image quality at high speed. It is done.
なお、本発明の画像形成装置は、図3及び図4の構成に限定されず、例えば、プロセスカートリッジを備えていてもよい。プロセスカートリッジを用いることによって、メンテナンスを簡便に行うことができる。 Note that the image forming apparatus of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 3 and 4 and may include, for example, a process cartridge. By using the process cartridge, maintenance can be easily performed.
本発明のプロセスカートリッジは、感光体を少なくとも有し、本発明の画像形成装置の本体に装着されるものである。 The process cartridge of the present invention has at least a photoreceptor and is mounted on the main body of the image forming apparatus of the present invention.
図5及び図6に、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す。なお、図5及び図6において、図2〜図4と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。プロセスカートリッジ300は、感光体1、帯電装置2(スコロトロン帯電器)、現像装置4、中間転写体5、転写装置6、露光のための開口部301及び302を、取り付けレール(不図示)を用いて組み合わせ、一体化したものである。同様に、プロセスカートリッジ400は、感光体1、帯電装置2、現像装置4、中間転写体5、転写装置6、露光のための開口部401及び402を、取り付けレール(不図示)を用いて組み合わせ、一体化したものである。さらに、プロセスカートリッジ300及び400は、露光装置3と、転写装置7と、定着装置8と、除電装置9と、図示しない他の構成要素からなる画像形成装置の本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置の本体と共に画像形成装置を構成する。
5 and 6 show an example of the process cartridge of the present invention. 5 and 6, the same components as those in FIGS. 2 to 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The
図7及び図8に、本発明で用いられる感光体の一例を示す。本発明で用いられる感光体は、導電性基体上に少なくとも感光層が形成されているが、感光層は、単層型及び電荷発生層と電荷輸送層が積層されている積層型のいずれであってもよい。図7に示す感光体は、導電性支持体500上に、下引き層501、感光層504及び保護層505が順次積層されている。また、図8に示す感光体は、導電性支持体500上に、下引き層501、電荷発生層502、電荷輸送層503及び保護層505が順次積層されている。このような感光体は、最外層に保護層505が形成されているため、耐摩耗性が向上し、膜厚の変動を抑制することができ、長期的に均一な画像が得られる。
7 and 8 show an example of the photoreceptor used in the present invention. In the photoreceptor used in the present invention, at least a photosensitive layer is formed on a conductive substrate. The photosensitive layer is either a single layer type or a laminated type in which a charge generation layer and a charge transport layer are laminated. May be. In the photoreceptor shown in FIG. 7, an
次に、感光体の構成要素について説明する。 Next, constituent elements of the photoreceptor will be described.
電荷発生層502は、電荷発生物質を含有し、必要に応じて、結着樹脂をさらに含有してもよい。電荷発生物質としては、例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又は多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、一般式
The
で示されるカプラー残基である。)
で示されるアゾ系顔料、特に、XとYが相異なるアシンメトリーなアゾ系顔料が好ましい。また、フタロシアニン系顔料、特に、CuKαの特性X線を用いたX線回折スペクトルにおいて、回折角2θ±0.2°が9.4゜、9.6゜及び24.0゜にピークが存在し、27.2°に存在するピークの強度が最大であり、7.3°に最小角度のピークが存在し、7.3°に存在するピーク及び9.4゜に存在するピークの間にピークが存在せず、26.3゜にピークが存在しないチタニルフタロシアニンの結晶が好ましい。
It is a coupler residue shown by. )
In particular, an asymmetric azo pigment in which X and Y are different is preferable. In addition, in the X-ray diffraction spectrum using characteristic X-rays of phthalocyanine pigments, particularly CuKα, the diffraction angles 2θ ± 0.2 ° have peaks at 9.4 °, 9.6 ° and 24.0 °. , Peak intensity at 27.2 ° is maximum, peak at 7.3 ° is at minimum angle, peak between peak at 7.3 ° and peak at 9.4 ° Is preferred, and crystals of titanyl phthalocyanine having no peak at 26.3 ° are preferred.
結着樹脂としては、例えば、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の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、フェノキシ樹脂等の付加重合型樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹脂、スチレン−アクリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体等の絶縁性共重合体、ポリ(N−ビニルカルバゾール)等の高分子有機半導体等が挙げられ、二種以上併用してもよい。なお、結着樹脂の添加量は、電荷発生物質100質量部に対して、0〜500質量部であることが好ましく、10〜300質量部がさらに好ましい。 As the binder resin, for example, polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, polysulfone, polyacrylamide, polyvinyl benzal, polyester, phenoxy resin, Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyphenylene oxide, polyamide, polyvinyl pyridine, cellulose resin, casein, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and other thermoplastic resins or thermosetting resins, polyethylene, polypropylene, polyamide, phenoxy Addition polymerization resins such as resins, polyaddition resins, polycondensation resins, styrene-acrylic copolymers, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride Insulating copolymer of the polymer such as poly (N- vinylcarbazole) polymer organic semiconductor such as. These may be used alone or in combination. In addition, it is preferable that it is 0-500 mass parts with respect to 100 mass parts of charge generation substances, and, as for the addition amount of binder resin, 10-300 mass parts is more preferable.
電荷発生層502は、電荷発生物質及び溶媒、必要に応じて、結着樹脂を含有する溶液又は分散液を導電性支持体500上に塗布、乾燥することにより形成される。なお、電荷発生層502は、膜厚が0.01〜5μmであることが好ましく、0.1〜2μmがさらに好ましい。
The
電荷発生物質及び結着樹脂を溶媒に溶解又は分散させる方法としては、例えば、ボールミル、アトライター、サンドミル等が挙げられる。この場合、電荷発生物質の結晶型が分散過程により変化しないような条件で行うことが好ましい。また、電荷発生物質は、平均粒径が0.5μm以下であることが好ましく、0.3μm以下がさらに好ましく、0.15μm以下が特に好ましい。 Examples of the method for dissolving or dispersing the charge generation material and the binder resin in a solvent include a ball mill, an attritor, and a sand mill. In this case, it is preferable to carry out the conditions under which the crystal form of the charge generating material does not change due to the dispersion process. The charge generation material preferably has an average particle size of 0.5 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, and particularly preferably 0.15 μm or less.
溶媒としては、例えば、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、リグロイン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、非ハロゲン溶媒が、環境に対する負荷低減等の観点から好ましい。非ハロゲン溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン等の環状エーテル、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの誘導体が挙げられる。 Examples of the solvent include isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl cellosolve, ethyl acetate, methyl acetate, dichloromethane, dichloroethane, monochlorobenzene, cyclohexane, toluene, xylene, ligroin, and the like. You may use together. Among these, non-halogen solvents are preferable from the viewpoint of reducing environmental load. Examples of the non-halogen solvent include cyclic ethers such as tetrahydrofuran, dioxolane and dioxane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and derivatives thereof.
電荷発生層502の塗工法としては、スプレーコーティング法、ビームコーティング法、ディッピングコーティング法等が挙げられる。
Examples of the coating method for the
電荷輸送層503は、電荷輸送物質(正孔輸送物質又は電子輸送物質)及び結着樹脂を含有する。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、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等の電子供与性物質が挙げられ、二種以上併用してもよい。また、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、二種以上併用してもよい。
The
結着樹脂としては、電荷発生層502と同様の樹脂を用いることができる。なお、電荷輸送物質の添加量は、結着樹脂100質量部に対して、20〜300質量部であることが好ましく、40〜150質量部がさらに好ましい。
As the binder resin, a resin similar to that of the
電荷輸送層503は、ガスバリアー性及び耐環境性の向上を目的として、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の低分子化合物及びレベリング剤等の添加剤をさらに含有してもよい。なお、これらの添加剤は、二種以上併用してもよい。このとき、低分子化合物の添加量は、高分子化合物に対して、0.1〜50重量%であることが好ましく、0.1〜20重量%がさらに好ましい。また、レベリング剤の添加量は、高分子化合物に対して、0.001〜5重量%であることが好ましい。
The
電荷輸送層503は、結着樹脂及び電荷輸送物質、必要に応じて、添加剤を含有する溶液又は分散液を電荷発生層502上に塗布、乾燥することにより形成される。なお、電荷輸送層503は、膜厚が5〜30μmであることが好ましく、10〜25μmがさらに好ましい。
The
電荷輸送物質、結着樹脂及び添加剤を溶媒に溶解又は分散させる方法としては、電荷発生層502と同様の方法を用いることができる。また、電荷輸送層503の塗工方法としては、電荷発生層502と同様の方法を用いることができる。
As a method for dissolving or dispersing the charge transport material, the binder resin, and the additive in the solvent, a method similar to that for the
感光層504は、前述した電荷発生物質、電荷輸送物質(正孔輸送物質、電子輸送物質)及び結着樹脂等を含有する。また、感光層504は、ガスバリアー性及び耐環境性の向上を目的として、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の低分子化合物およびレベリング剤等の添加剤をさらに含有してもよい。なお、これらの添加剤は、二種以上併用してもよい。このとき、低分子化合物の添加量は、高分子化合物に対して、0.1〜50重量%であることが好ましく、0.1〜20重量%がさらに好ましい。また、レベリング剤の添加量は、高分子化合物に対して、0.001〜5重量%であることが好ましい。
The
感光層504は、キャスティング法等を用いて形成することができ、膜厚が5〜100μmであることが好ましく、10〜30μmがさらに好ましい。
The
保護層505は、フィラー分散型の保護層Aと架橋型の保護膜Bの2つのタイプに大別される。
The
保護層Aは、結着樹脂、電荷輸送物質及びフィラー(導電性微粒子)を含有する。 The protective layer A contains a binder resin, a charge transport material, and a filler (conductive fine particles).
結着樹脂としては、例えば、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、ポリアリレート、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、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、エポキシ樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。また、硬化剤を併用してもよい。 Examples of the binder resin include ABS resin, ACS resin, olefin-vinyl monomer copolymer, chlorinated polyether, allyl resin, phenol resin, polyacetal, polyamide, polyamideimide, polyacrylate, polyallylsulfone, polybutylene, poly Butylene terephthalate, polycarbonate, polyarylate, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic resin, polymethylbenten, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polystyrene, AS resin, butadiene-styrene copolymer, polyurethane, polyvinyl chloride , Polyvinylidene chloride, epoxy resin and the like, and two or more of them may be used in combination. Moreover, you may use together a hardening | curing agent.
電荷輸送物質としては、電荷輸送層503と同様のものを用いることができるが、中でも、感光体の機械的耐久性及び電荷輸送能を向上させる点から、高分子電荷輸送物質が好ましい。
As the charge transporting material, the same materials as those of the
フィラーとしては、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、酸化ビスマス、酸化スズ被膜酸化チタン、スズ被膜酸化インジウム、アンチモン被膜酸化スズ又は酸化ジルコニウム等の金属又は金属酸化物が挙げられ、二種以上併用してもよい。 Examples of the filler include metals or metal oxides such as zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, bismuth oxide, tin oxide-coated titanium oxide, tin-coated indium oxide, antimony-coated tin oxide, or zirconium oxide. Two or more kinds may be used in combination.
フィラーは、体積平均粒径が0.1〜2μmであることが好ましく、0.3〜1μmがさらに好ましい。体積平均粒径が0.1μm未満であると、機械的耐久性が不十分となって、高画質な画像を長期に亘って安定に形成できないことがあり、2μmを超えると、保護層Aの特性が低下したり、保護層Aを形成しにくくなったりすることがある。 The filler preferably has a volume average particle size of 0.1 to 2 μm, more preferably 0.3 to 1 μm. When the volume average particle size is less than 0.1 μm, the mechanical durability becomes insufficient, and a high-quality image may not be stably formed over a long period of time. The characteristics may be deteriorated, and it may be difficult to form the protective layer A.
フィラーは、比抵抗が1010Ω・cm以上であることが好ましい。このようなフィラーとしては、例えば、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、シリカ等が挙げられ、中でも、六方最密構造であり、熱安定性及び硬度特性が高いα−アルミナが画像ボケ等の画像品質の低下を抑制する観点から好ましい。 The filler preferably has a specific resistance of 10 10 Ω · cm or more. Examples of such a filler include alumina, zirconia, titanium oxide, silica, and the like. Among them, α-alumina having a hexagonal close-packed structure and high thermal stability and hardness characteristics has an image quality such as image blur. It is preferable from the viewpoint of suppressing the decrease.
フィラーの比抵抗は、例えば、特開平5−94049号公報(第1図)、特開平5−113688号公報(第1図)に記載されたものと同様の構成の測定装置を用いて、測定することができる。 The specific resistance of the filler is measured using, for example, a measuring apparatus having the same configuration as that described in JP-A-5-94049 (FIG. 1) and JP-A-5-113688 (FIG. 1). can do.
保護層A中のフィラーの含有量は、5〜50重量%であることが好ましく、10〜40重量%がさらに好ましい。この含有量が5重量%未満であると、感光体の耐摩耗性が不十分になることがあり、50重量%を超えると、感光体の感度等が低下することがある。 The filler content in the protective layer A is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight. When the content is less than 5% by weight, the abrasion resistance of the photoreceptor may be insufficient, and when it exceeds 50% by weight, the sensitivity of the photoreceptor may be lowered.
保護層Aは、フィラーの分散性、結着樹脂との接着性、表面平滑性の向上を目的として、添加剤をさらに含有してもよい。フィラーの分散性の向上に関しては、カップリング剤、レベリング剤等により、フィラーの表面改質を行うことが好ましい。さらに、結着樹脂として、硬化型樹脂を用いることが好ましい。 The protective layer A may further contain an additive for the purpose of improving the dispersibility of the filler, the adhesiveness with the binder resin, and the surface smoothness. For improving the dispersibility of the filler, it is preferable to modify the surface of the filler with a coupling agent, a leveling agent, or the like. Furthermore, it is preferable to use a curable resin as the binder resin.
また、保護層Aは、ガスバリアー性及び耐環境性の向上を目的として、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の低分子化合物及びレベリング剤等の添加剤をさらに含有してもよい。なお、これらの添加剤は、二種以上併用してもよい。このとき、低分子化合物の添加量は、高分子化合物に対して、0.1〜50重量%であることが好ましく、0.1〜20重量%がさらに好ましい。また、レベリング剤の添加量は、高分子化合物に対して、0.001〜5重量%であることが好ましい。 Moreover, the protective layer A further contains additives such as a low-molecular compound such as a lubricant, a plasticizer, an antioxidant, and an ultraviolet absorber and a leveling agent for the purpose of improving gas barrier properties and environmental resistance. Good. Two or more of these additives may be used in combination. At this time, it is preferable that the addition amount of a low molecular compound is 0.1 to 50 weight% with respect to a high molecular compound, and 0.1 to 20 weight% is further more preferable. Moreover, it is preferable that the addition amount of a leveling agent is 0.001 to 5 weight% with respect to a high molecular compound.
ここで、滑剤は、感光体と帯電部材の摩擦、感光体と被転写媒体の摩擦を低減し、画像形成装置の力的負荷を軽減することができる。また、感光体の表面の離型性が向上し、トナーの付着を抑制することができる。滑剤としては、臨界表面張力の低い、フッ素樹脂、シリコーン樹脂又はポリオレフィン樹脂を用いることが好ましく、ポリテトラフルオロエチレン樹脂が特に好ましい。この場合、保護層A中の滑剤の含有量は、2〜50重量%が好ましく、5〜40重量%がさらに好ましい。この含有量が2重量%未満であると、滑剤の効果を十分に発揮できないことがあり、50重量%を超えると、画像の分解能、感光体の感度が低下することがある。 Here, the lubricant can reduce the friction between the photosensitive member and the charging member, the friction between the photosensitive member and the transfer medium, and reduce the mechanical load on the image forming apparatus. In addition, the releasability of the surface of the photoreceptor is improved, and toner adhesion can be suppressed. As the lubricant, a fluororesin, a silicone resin or a polyolefin resin having a low critical surface tension is preferably used, and a polytetrafluoroethylene resin is particularly preferred. In this case, the content of the lubricant in the protective layer A is preferably 2 to 50% by weight, and more preferably 5 to 40% by weight. If this content is less than 2% by weight, the effect of the lubricant may not be fully exhibited. If it exceeds 50% by weight, the resolution of the image and the sensitivity of the photoreceptor may be lowered.
保護層Aは、結着樹脂、電荷輸送物質、フィラー及び溶媒、必要に応じて、添加剤を含有する分散液を電荷輸送層503又は感光層504上に塗布、乾燥することにより形成される。なお、保護層Aは、膜厚が1〜15μmであることが好ましく、1〜9μmがさらに好ましい。膜厚が1μm未満であると、耐久性が不十分となって、高画質な画像を長期に亘って安定して形成できないことがあり、15μmを超えると、解像度が低下したり、感光体の感度が低下したりすることがある。
The protective layer A is formed by applying a binder resin, a charge transport material, a filler and a solvent, and, if necessary, a dispersion containing an additive onto the
結着樹脂、電荷輸送物質、フィラー及び添加剤を溶媒に分散させる方法としては、電荷発生層502と同様の方法を用いることができる。また、保護層Aの塗工方法としては、電荷発生層502と同様の方法を用いることができる。
As a method of dispersing the binder resin, the charge transport material, the filler, and the additive in the solvent, the same method as that for the
溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ等のエーテル類、トルエン、キシレン等の芳香族類、クロロベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化物類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類等が挙げられ、二種以上併用してもよい。 Examples of the solvent include ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, ethers such as dioxane, tetrahydrofuran and ethyl cellosolve, aromatics such as toluene and xylene, halides such as chlorobenzene and dichloromethane, acetic acid Examples thereof include esters such as ethyl and butyl acetate, and two or more of them may be used in combination.
保護層Bは、少なくとも電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有さない1官能のラジカル重合性化合物を硬化することにより形成されている。 The protective layer B is formed by curing at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound not having a charge transport structure and a monofunctional radical polymerizable compound not having a charge transport structure.
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物のラジカル重合性官能基は、アクリロイルオキシ基及び/又はメタクリロイルオキシ基であることが好ましい。3個以上のアクリロイルオキシ基を有する化合物は、例えば、3個以上の水酸基を有する化合物と、アクリル酸(塩)、アクリル酸ハロゲン化物、アクリル酸エステル等を用いて、エステル化反応又はエステル交換反応させることにより得られる。また、3個以上のメタクリロイルオキシ基を有する化合物も同様にして得られる。なお、電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物が有するラジカル重合性官能基は、同一であっても異なっていてもよい。 The radical polymerizable functional group of the tri- or higher functional radical polymerizable compound having no charge transporting structure is preferably an acryloyloxy group and / or a methacryloyloxy group. The compound having 3 or more acryloyloxy groups is, for example, an esterification reaction or a transesterification reaction using a compound having 3 or more hydroxyl groups and acrylic acid (salt), an acrylic acid halide, an acrylate ester, or the like. Is obtained. A compound having three or more methacryloyloxy groups can be obtained in the same manner. In addition, the radically polymerizable functional group which the trifunctional or more radically polymerizable compound having no charge transporting structure has may be the same or different.
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート、HPA変性トリメチロールプロパントリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、HPA変性トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、グリセロールトリアクリレート、ECH変性グリセロールトリアクリレート、EO変性グリセロールトリアクリレート、PO変性グリセロールトリアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート(DTMPTA)、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、2,2,5,5,−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。 Examples of the trifunctional or higher functional radical polymerizable compound having no charge transporting structure include trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), trimethylolpropane trimethacrylate, HPA-modified trimethylolpropane triacrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate. Acrylate, PO-modified trimethylolpropane triacrylate, caprolactone-modified trimethylolpropane triacrylate, HPA-modified trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate (PETTA), glycerol triacrylate, ECH-modified glycerol triacrylate, EO Modified glycerol triacrylate, PO modified glycerol triacrylate, (Acryloxyethyl) isocyanurate, dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol pentaacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol tetraacrylate, alkyl Modified dipentaerythritol triacrylate, dimethylolpropane tetraacrylate (DTMPTA), pentaerythritol ethoxytetraacrylate, EO modified phosphoric acid triacrylate, 2,2,5,5-tetrahydroxymethylcyclopentanone tetraacrylate, etc. Two or more kinds may be used in combination.
また、電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物は、保護層B中に緻密な架橋構造を形成するために、ラジカル重合性官能基数に対する分子量の比が250以下であることが望ましい。この比が250を超えると、保護層Bが柔化して、感光体の耐摩耗性が低下することがある。このため、HPA、EO、PO等の変性基を有する3官能以上のラジカル重合性化合物の変性基の分子量が大きいものを単独で用いることは好ましくない。 In addition, a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound having no charge transport structure has a molecular weight ratio of 250 or less to the number of radical polymerizable functional groups in order to form a dense cross-linked structure in the protective layer B. Is desirable. When this ratio exceeds 250, the protective layer B may be softened and the wear resistance of the photoreceptor may be lowered. For this reason, it is not preferable to use a trifunctional or higher functional radical-polymerizable compound having a modifying group such as HPA, EO, PO, etc. having a large molecular weight.
また、電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物の添加量は、保護層Bの総重量に対して、20〜80%が好ましく、30〜70%がさらに好ましい。この添加量が20%未満では、保護層Bの3次元架橋密度が小さいため、耐摩耗性が低下することがあり、80%を超えると、電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物の含有量が低下して、電気特性が不十分となることがある。 Moreover, 20-80% is preferable with respect to the total weight of the protective layer B, and, as for the addition amount of the radically polymerizable compound more than trifunctional which does not have a charge transport structure, 30-70% is more preferable. If this addition amount is less than 20%, the three-dimensional crosslink density of the protective layer B is small, so that the wear resistance may be reduced. If it exceeds 80%, a monofunctional radically polymerizable compound having a charge transporting structure. As a result, the electrical properties may be insufficient.
電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有することが好ましい。また、電荷輸送性構造としては、例えば、トリアリールアミン構造、ヒドラゾン構造、ピラゾリン構造、カルバゾール構造等の正孔輸送性構造又は縮合多環キノン構造、ジフェノキノン構造、シアノ基、ニトロ基等を有する電子吸引性芳香環等の電子輸送性構造が挙げられるが、中でも、トリアリールアミン構造が好ましい。 The monofunctional radically polymerizable compound having a charge transporting structure preferably has an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group. Examples of the charge transporting structure include electrons having a hole transporting structure such as a triarylamine structure, a hydrazone structure, a pyrazoline structure, and a carbazole structure, or a condensed polycyclic quinone structure, a diphenoquinone structure, a cyano group, and a nitro group. An electron transporting structure such as an attractive aromatic ring can be mentioned, among which a triarylamine structure is preferable.
本発明において、電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は、一般式(1) In the present invention, the monofunctional radically polymerizable compound having a charge transport structure is represented by the general formula (1).
−COOR2
(式中、R2は、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアラルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である。)
で示される官能基、一般式
−COY
(式中、Yは、ハロゲン基である。)
で示される官能基又は一般式
−CONR3R4
(式中、R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアラルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である。)
で示される官能基であり、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換又は無置換のアリーレン基であり、Ar3及びAr4は、それぞれ独立に、置換又は無置換のアリール基であり、Xは、単結合、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、置換若しくは無置換のオキシアルキレン基、オキシ基、チオ基又はビニレン基であり、Z1は、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のオキシアルキレン基又は一般式
−COOR6−
(式中、R6は、アルキレン基である。)
で示される官能基であり、mは、0〜3の整数であり、nは、0又は1である。)
で示される化合物を一種以上含有することが好ましい。これにより、感度、残留電位等の電気特性を良好に持続することができる。
(Wherein R 2 represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.)
A functional group represented by the general formula -COY
(In the formula, Y is a halogen group.)
Or a functional group represented by the general formula —CONR 3 R 4
(Wherein R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.)
Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted arylene group, Ar 3 and Ar 4 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group, X is a single bond, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted oxyalkylene group, an oxy group, a thio group, or a vinylene group, and Z 1 is a substituted or unsubstituted group. A substituted alkylene group, a substituted or unsubstituted oxyalkylene group, or a general formula —COOR 6 —
(In the formula, R 6 is an alkylene group.)
, M is an integer of 0 to 3, and n is 0 or 1. )
It is preferable to contain one or more compounds represented by: Thereby, electrical characteristics such as sensitivity and residual potential can be favorably sustained.
以下に、一般式(1)で示される化合物における置換基の具体例を示す。 Specific examples of the substituent in the compound represented by the general formula (1) are shown below.
R1の中で、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が挙げられる。アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が挙げられる。これらは、ハロゲン基、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシル基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基で置換されていてもよい。中でも、水素原子又はメチル基が好ましい。 In R 1 , examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group. Examples of the alkoxyl group include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group. These are halogen groups, nitro groups, cyano groups, alkyl groups such as methyl groups, ethyl groups, alkoxy groups such as methoxy groups and ethoxy groups, aryloxy groups such as phenoxy groups, aryl groups such as phenyl groups and naphthyl groups, It may be substituted with an aralkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group. Of these, a hydrogen atom or a methyl group is preferable.
Ar3及びAr4のアリール基としては、例えば、縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基、複素環基が挙げられる。 Examples of the aryl group of Ar 3 and Ar 4 include a condensed polycyclic hydrocarbon group, a non-condensed cyclic hydrocarbon group, and a heterocyclic group.
縮合多環式炭化水素基は、環を形成する炭素数が18以下であることが好ましく、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、as−インダセニル基、s−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基等が挙げられる。 The condensed polycyclic hydrocarbon group preferably has 18 or less carbon atoms forming a ring. For example, a pentanyl group, an indenyl group, a naphthyl group, an azulenyl group, a heptaenyl group, a biphenylenyl group, an as-indacenyl group, s -Indacenyl group, fluorenyl group, acenaphthylenyl group, preadenyl group, acenaphthenyl group, phenalenyl group, phenanthryl group, anthryl group, fluoranthenyl group, acephenanthrenyl group, aseantrilenyl group, triphenylyl group, pyrenyl group, chrysenyl group Group, naphthacenyl group and the like.
非縮合環式炭化水素基としては、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル、ジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の1価基、ビフェニルアルカン、ポリフェニルアルカン、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、1,1−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、ポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の1価基、9,9−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の1価基が挙げられる。 Non-condensed cyclic hydrocarbon groups include monovalent groups of monocyclic hydrocarbon compounds such as benzene, diphenyl ether, polyethylene diphenyl ether, diphenyl thioether, diphenyl sulfone, biphenyl alkane, polyphenyl alkane, diphenyl alkane, diphenyl alkene, diphenyl alkyne. , Monovalent groups of non-condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as triphenylmethane, distyrylbenzene, 1,1-diphenylcycloalkane, polyphenylalkane and polyphenylalkene, and ring assembly carbonization such as 9,9-diphenylfluorene The monovalent group of a hydrogen compound is mentioned.
複素環基としては、例えば、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、チアジアゾール等の1価基が挙げられる。 Examples of the heterocyclic group include monovalent groups such as carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, oxadiazole, and thiadiazole.
また、Ar3及びAr4のアリール基は、以下に示すような置換基を有してもよい。
(1)ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基等。
(2)アルキル基
C1〜C12、好ましくは、C1〜C8、さらに好ましくは、C1〜C4の直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、さらに、フルオロ基、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシル基、フェニル基又はハロゲン基、C1〜C4のアルキル基若しくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有してもよい。具体的には、メチル基、エチル基、n−ブチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−プロピル基、トリフルオロメチル基、2−ヒドロキエチル基、2−エトキシエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−フェニルベンジル基が挙げられる。
(3)アルコキシル基(−OR)
(式中、Rは、(2)で定義したアルキル基である。)
具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、イソブトキシ基、2−ヒドロキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基等が挙げられる。
(4)アリールオキシ基
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基が挙げられ、C1〜C4のアルコキシル基、C1〜C4のアルキル基又はハロゲン基を有していてもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
(5)アルキルメルカプト基又はアリールメルカプト基
具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基が挙げられる。
(6)アミノ基(−NR1R2)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、(2)で定義したアルキル基又はアリール基である。アリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基が挙げられ、C1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基又はハロゲン基を有してもよい。また、R1及びR2は、共同で環を形成してもよい。)
具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリールアミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基が挙げられる。
(7)アルキレンジオキシ基又はアルキレンジチオ基等。
Further, the aryl group of Ar 3 and Ar 4 may have a substituent as shown below.
(1) Halogen group, cyano group, nitro group and the like.
(2) Alkyl group C 1 -C 12 , preferably C 1 -C 8 , more preferably C 1 -C 4 linear or branched alkyl group, and further a fluoro group, hydroxyl group, cyano group , C 1 -C 4 alkoxyl group, which may have a phenyl group or a halogen group, C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 phenyl group substituted with an alkoxy group. Specifically, methyl group, ethyl group, n-butyl group, isopropyl group, t-butyl group, s-butyl group, n-propyl group, trifluoromethyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-ethoxyethyl group 2-cyanoethyl group, 2-methoxyethyl group, benzyl group, 4-chlorobenzyl group, 4-methylbenzyl group, 4-phenylbenzyl group.
(3) Alkoxyl group (-OR)
(In the formula, R is an alkyl group defined in (2).)
Specifically, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, t-butoxy group, n-butoxy group, s-butoxy group, isobutoxy group, 2-hydroxyethoxy group, benzyloxy group, trifluoro A methoxy group etc. are mentioned.
(4) The aryloxy group an aryl group, a phenyl group, a naphthyl group, an alkoxyl group of C 1 -C 4, which may have an alkyl group or a halogen group C 1 -C 4. Specific examples include a phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 4-methoxyphenoxy group, and a 4-methylphenoxy group.
(5) Alkyl mercapto group or aryl mercapto group Specific examples include a methylthio group, an ethylthio group, a phenylthio group, and a p-methylphenylthio group.
(6) Amino group (—NR 1 R 2 )
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group defined in (2). Examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, and a naphthyl group. , C 1 -C 4 alkoxy group, C 1 -C 4 alkyl group or halogen group, and R 1 and R 2 may form a ring together.)
Specific examples include amino group, diethylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, diphenylamino group, ditolylamino group, dibenzylamino group, piperidino group, morpholino group, and pyrrolidino group.
(7) An alkylenedioxy group or an alkylenedithio group.
具体的には、メチレンジオキシ基又はメチレンジチオ基が挙げられる。
(8)置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等。
Specific examples include a methylenedioxy group or a methylenedithio group.
(8) A substituted or unsubstituted styryl group, a substituted or unsubstituted β-phenylstyryl group, a diphenylaminophenyl group, a ditolylaminophenyl group, and the like.
Ar1及びAr2のアリーレン基としては、Ar3及びAr4のアリール基から誘導される2価基が挙げられる。 Examples of the arylene group of Ar 1 and Ar 2 include a divalent group derived from the aryl group of Ar 3 and Ar 4 .
Xのアルキレン基は、C1〜C12、好ましくは、C1〜C8、さらに好ましくは、C1〜C4の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基であり、さらに、フルオロ基、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン基、C1〜C4のアルキル基若しくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有してもよい。具体的には、メチレン基、エチレン基、n−ブチレン基、イソプロピレン基、t−ブチレン基、s−ブチレン基、n−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、2−ヒドロキエチレン基、2−エトキシエチレン基、2−シアノエチレン基、2−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、4−クロロフェニルエチレン基、4−メチルフェニルエチレン基、4−ビフェニルエチレン基が挙げられる。 The alkylene group of X is a C 1 to C 12 , preferably C 1 to C 8 , more preferably a C 1 to C 4 linear or branched alkylene group, and further includes a fluoro group, a hydroxyl group, and a cyano group. group, C 1 -C 4 alkoxy group, which may have a phenyl group or a halogen group, C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 phenyl group substituted with an alkoxy group. Specifically, methylene group, ethylene group, n-butylene group, isopropylene group, t-butylene group, s-butylene group, n-propylene group, trifluoromethylene group, 2-hydroxyethylene group, 2-ethoxyethylene. Group, 2-cyanoethylene group, 2-methoxyethylene group, benzylidene group, phenylethylene group, 4-chlorophenylethylene group, 4-methylphenylethylene group, 4-biphenylethylene group.
Xのシクロアルキレン基は、C5〜C7の環状アルキレン基であり、フルオロ基、水酸基、C1〜C4のアルキル基又はC1〜C4のアルコキシ基を有してもよい。具体的には、シクロヘキシリデン基、シクロへキシレン基、3,3−ジメチルシクロヘキシリデン基が挙げられる。 Cycloalkylene group X represents a cyclic alkylene group of C 5 -C 7, a fluoro group, a hydroxyl group, which may have an alkyl group or an alkoxy group of C 1 -C 4 a C 1 -C 4. Specific examples include a cyclohexylidene group, a cyclohexylene group, and a 3,3-dimethylcyclohexylidene group.
Xのオキシアルキレン基としては、例えば、チレンオキシ基、プロピレンオキシ基等のオキシアルキレン基、エチレングリコール、プロピレングリコール等から誘導されるアルキレンジオキシ基、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコール等から誘導されるビス(オキシアルキレン)オキシ基又はポリ(オキシアルキレン)オキシ基が挙げられる。オキシアルキレン基のアルキレン基は、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基等を有してもよい。 Examples of the oxyalkylene group for X are derived from an oxyalkylene group such as a tyleneoxy group and a propyleneoxy group, an alkylenedioxy group derived from ethylene glycol, propylene glycol, and the like, diethylene glycol, tetraethylene glycol, tripropylene glycol, and the like. Bis (oxyalkylene) oxy group or poly (oxyalkylene) oxy group. The alkylene group of the oxyalkylene group may have a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, or the like.
Xのビニレン基としては、一般式 As the vinylene group of X, the general formula
で示される官能基が挙げられる。
The functional group shown by these is mentioned.
Z1のアルキレン基及びオキシアルキレン基としては、Xと同様のものが挙げられる。また、Z1の一般式
−COOR6−
(式中、R6は、アルキレン基である。)
で示される官能基としては、カプロラクトン変性基が挙げられる。
Examples of the alkylene group and oxyalkylene group for Z 1 include the same as those described above for X. In addition, the general formula of —Z 1 —COOR 6 —
(In the formula, R 6 is an alkylene group.)
Examples of the functional group represented by are caprolactone-modified groups.
本発明において、電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物は、一般式(2) In the present invention, the monofunctional radically polymerizable compound having a charge transporting structure is represented by the general formula (2).
で示される化合物を一種以上含有することがさらに好ましい。なお、s又はtが2又は3である場合は、複数のR8又はR9は、同一であっても異なってもよい。このとき、R8及びR9は、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
It is more preferable to contain one or more compounds represented by the formula: When s or t is 2 or 3, the plurality of R 8 or R 9 may be the same or different. At this time, R 8 and R 9 are preferably each independently a methyl group or an ethyl group.
本発明において、一般式(1)、特に(2)で示される化合物は、電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物と共重合することにより、硬化樹脂の主鎖中に組み込まれると共に、主鎖−主鎖間の架橋鎖中に組み込まれる。なお、架橋には、1つの高分子と他の高分子との間に形成される分子間架橋と、1つの高分子内で折り畳まれた状態の主鎖のある部位と他の部位とが架橋される分子内架橋とがある。このとき、電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物が主鎖中に存在する場合であっても、架橋鎖中に存在する場合であっても、鎖部分から懸下するトリアリールアミン構造は嵩高い。しかしながら、トリアリールアミン構造は、鎖部分に直接結合しておらず、鎖部分からカルボニル基等を介して懸下しているため、立体的位置取りに融通性がある状態で固定されており、硬化樹脂中で相互に程よく隣接する空間配置とすることが可能である。このため、分子内の構造的歪みが少なく、保護層B中で、電荷輸送経路の断絶を比較的免れた分子内構造を採りうるものと推測される。 In the present invention, the compound represented by the general formula (1), particularly (2), is copolymerized with a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound having no charge transporting structure in the main chain of the cured resin. In addition, it is incorporated into a cross-linked chain between the main chain and the main chain. In addition, in cross-linking, an intermolecular cross-link formed between one polymer and another polymer, and a site with a main chain folded in one polymer and another site are cross-linked. And intramolecular crosslinking. At this time, even when a radically polymerizable compound having three or more functional groups having no charge transporting structure is present in the main chain or in the crosslinked chain, it hangs from the chain portion. The triarylamine structure is bulky. However, since the triarylamine structure is not directly bonded to the chain portion and is suspended from the chain portion via a carbonyl group or the like, it is fixed in a state where the steric positioning is flexible, It is possible to have a spatial arrangement that is reasonably adjacent to each other in the cured resin. For this reason, it is presumed that there is little structural distortion in the molecule, and the protective layer B can adopt an intramolecular structure that is relatively free from interruption of the charge transport path.
本発明で用いられる電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。 Specific examples of the monofunctional radically polymerizable compound having a charge transporting structure used in the present invention are shown below, but are not limited to these compounds.
また、保護層Bを形成する場合、硬化反応を効率的に進行させるために、必要に応じて、重合開始剤を添加してもよい。重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤を用いることができる。 Moreover, when forming the protective layer B, in order to advance a hardening reaction efficiently, you may add a polymerization initiator as needed. As the polymerization initiator, a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator can be used.
熱重合開始剤としては、例えば、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(パーオキシベンゾイル)ヘキシン−3、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系開始剤、アゾビスイソブチルニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル、アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩、4,4'−アゾビス−4−シアノ吉草酸等のアゾ系開始剤が挙げられる。 Examples of the thermal polymerization initiator include 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5- Peroxide initiators such as bis (peroxybenzoyl) hexyne-3, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, lauroyl peroxide, azobisisobutylnitrile, azobiscyclohexane Examples include azo initiators such as carbonitrile, methyl azobisisobutyrate, azobisisobutylamidine hydrochloride, and 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid.
光重合開始剤としては、例えば、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−モルフォリノフェニル)ブタノン−1、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−モルフォリノ(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、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、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、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、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、例えば、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サイド、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サイド、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サイド、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サイド、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、イミダゾール系化合物が挙げられる。また、光重合反応を促進させる効果を有する化合物を単独又は光重合開始剤と併用して用いることもできる。このような化合物としては、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、4,4'−ジメチルアミノベンゾフェノンが挙げられ、2種以上併用してもよい。 Examples of the photopolymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy -2-propyl) ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1,2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl- Acetophenone-based or ketal-based photopolymerization initiators such as 2-morpholino (4-methylthiophenyl) propan-1-one and 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, benzoin, benzoin Methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, Benzoin ether photopolymerization initiators such as benzoin isopropyl ether, benzophenone, 4-hydroxybenzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 2-benzoylnaphthalene, 4-benzoylbiphenyl, 4-benzoylphenyl ether, acrylated benzophenone, 1 Benzophenone photopolymerization initiators such as 1,4-benzoylbenzene, thioxanthone photopolymerization such as 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone Initiators are mentioned. Examples of other photopolymerization initiators include ethyl anthraquinone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylphenylethoxyphosphine oxide, and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl). Phenylphosphine oxide, bis (2,4-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, methylphenylglyoxyester, 9,10-phenanthrene, acridine compound, triazine compound, imidazole compound It is done. A compound having an effect of promoting the photopolymerization reaction can be used alone or in combination with a photopolymerization initiator. Examples of such compounds include triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, (2-dimethylamino) ethyl benzoate, 4,4′-dimethylaminobenzophenone. 2 or more may be used in combination.
重合開始剤の添加量は、ラジカル重合性化合物に対して、0.5〜40重量%であることが好ましく、1〜20重量%がさらに好ましい。 The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.5 to 40% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the radical polymerizable compound.
保護層Bは、電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物及び電荷輸送性構造を有さない1官能のラジカル重合性化合物、必要に応じて、重合開始剤を含有する溶液又は分散液を電荷輸送層503又は感光層504上に塗布した後に、外部エネルギーを付与して硬化させることにより形成される。
The protective layer B is a solution containing a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound not having a charge transporting structure, a monofunctional radical polymerizable compound not having a charge transporting structure, and, if necessary, a polymerization initiator. Alternatively, it is formed by applying a dispersion liquid onto the
外部エネルギーを付与する方法としては、例えば、加熱、光照射が挙げられる。加熱方法としては、空気、窒素等の気体、蒸気、あるいは各種熱媒体、赤外線、電磁波を用いる方法が挙げられる。このとき、塗布面側及び導電性支持体500側のいずれから加熱してもよい。加熱温度は、100〜170℃であることが好ましい。加熱温度が100℃未満であると、硬化反応が十分に進行しないことがあり、170℃を超えると、硬化反応が不均一に進行して、保護層B中に大きな歪みや多数の未反応残基、反応停止末端が生成することがある。なお、硬化反応を均一に進行させるためには、100℃未満の温度で加熱した後、100℃以上に加温することが好ましい。光照射する際には、主に紫外光領域に発光波長をもつ高圧水銀灯、メタルハライドランプ等のUV照射光源を用いることができるが、ラジカル重合性化合物や光重合開始剤の吸収波長によっては、可視光光源を用いてもよい。照射光量は、50〜1000mW/cm2であることが好ましい。照射光量が50mW/cm2未満であると、硬化反応に時間を要することがあり、1000mW/cm2を超えると、硬化反応が不均一に進行して、保護層Bの表面に局部的な皺が発生し、多数の未反応残基、反応停止末端が生成することがある。また、急激な架橋により内部応力が大きくなって、クラックや膜剥がれの原因となることがある。これら以外の外部エネルギーとしては、電子線等の放射線が挙げられる。なお、硬化反応の速度制御の容易性、装置の簡便性の観点から、外部エネルギーとしては、熱又は光が好ましい。
Examples of a method for applying external energy include heating and light irradiation. Examples of the heating method include a method using air, a gas such as nitrogen, steam, various heat media, infrared rays, and electromagnetic waves. At this time, heating may be performed from either the coated surface side or the
なお、保護層Bは、膜厚が1〜10μmであることが好ましく、2〜8μmがさらに好ましい。膜厚が1μm未満であると、膜厚ムラによって耐久性が変動することがあり、10μmを超えると、電荷輸送層及び保護層Bの総膜厚が大きくなるため、電荷の拡散から画像の再現性が低下することがある。 The protective layer B preferably has a thickness of 1 to 10 μm, more preferably 2 to 8 μm. If the film thickness is less than 1 μm, the durability may fluctuate due to uneven film thickness. If the film thickness exceeds 10 μm, the total film thickness of the charge transport layer and the protective layer B increases, so that the reproduction of the image from the diffusion of charges. May decrease.
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性化合物、電荷輸送性構造を有さない1官能のラジカル重合性化合物及び重合開始剤を溶媒に溶解又は分散させる方法としては、電荷発生層502と同様の方法を用いることができる。また、保護層Bの塗工方法としては、電荷発生層502と同様の方法を用いることができる。
As a method for dissolving or dispersing a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound not having a charge transporting structure, a monofunctional radical polymerizable compound not having a charge transporting structure, and a polymerization initiator in a solvent, a charge generation layer may be used. A method similar to 502 can be used. Further, as a method for applying the protective layer B, a method similar to that for the
溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系、テトラヒドロフラン、ジオキサン、プロピルエーテル等のエーテル系、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン化物系、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ系が挙げられ、二種以上併用してもよい。 Examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane and propyl ether. Examples include ethers, halides such as dichloromethane, dichloroethane, trichloroethane, and chlorobenzene, aromatics such as benzene, toluene, and xylene, and cellosolvs such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and cellosolve acetate. Good.
導電性支持体500としては、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属;アルミニウム合金又は酸化インジウム−酸化スズ合金の被膜層を有するプラスチック;導電性粒子を含侵させた紙又はプラスチック;導電性ポリマーを有するプラスチックが挙げられる。また、導電性支持体500の形状としては、円筒状シリンダー、フィルム等が挙げられる。
Examples of the
電荷発生層502又は感光層504の接着性の向上、塗工性の改良、電気的破壊に対する保護及び導電性支持体500の保護、欠陥の被覆、電荷注入性の改良を目的として、導電性支持体500上に下引き層501を設けることが好ましい。
Conductive support for the purpose of improving adhesion of
下引き層501は、樹脂、必要に応じて、金属微粉末を含有する溶液又は分散液を導電性支持体500上に塗布、乾燥することにより形成される。なお、下引き層501は、膜厚が0.1〜10μmであることが好ましく、0.1〜5μmがさらに好ましい。
The
樹脂としては、一般的な有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂を用いることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、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、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の硬化型樹脂が挙げられ、二種以上併用してもよい。 As the resin, it is preferable to use a resin having high resistance to dissolution in a general organic solvent. Examples of such resins include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, casein, and sodium polyacrylate, alcohol-soluble resins such as copolymer nylon and methoxymethylated nylon, polyurethane, melamine resins, alkyd-melamine resins, and epoxy resins. Curable resins such as these may be used, and two or more kinds thereof may be used in combination.
金属微粉末としては、例えば、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物等が挙げられ、二種以上併用してもよい。 Examples of the metal fine powder include metal oxides such as titanium oxide, silica, alumina, zirconium oxide, tin oxide, and indium oxide, metal sulfides, metal nitrides, and the like.
樹脂及び金属微粉末を溶媒に溶解又は分散させる方法としては、電荷発生層502と同様の方法を用いることができる。また、下引き層501の塗工方法としては、電荷発生層502と同様の方法を用いることができる。
As a method for dissolving or dispersing the resin and the metal fine powder in the solvent, a method similar to that for the
さらに、下引き層501としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を用いて、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層も用いることができる。また、アルミナを陽極酸化により設けたもの、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物、酸化ケイ素、酸化スズ、酸化チタン、ITO、セリア等の無機物を真空薄膜作製法により設けたものも、下引き層501として用いることができる。
Furthermore, as the
[下引き層塗布液の調製]
アルキド樹脂のベッコゾール 1307−60−EL(大日本インキ化学工業社製)3質量部、メラミン樹脂のスーパーベッカミン G−821−60(大日本インキ化学工業社製)2質量部、酸化チタンのタイペークCR−EL、石原産業社製)20質量部及び2−ブタノン100質量部を分散混合し、下引き層塗布液を調製した。
[Preparation of undercoat layer coating solution]
3 parts by mass of beccosol 1307-60-EL (produced by Dainippon Ink and Chemicals) of alkyd resin, 2 parts by mass of superbecamine G-821-60 (produced by Dainippon Ink and Chemicals) of melamine resin, titanium oxide type 20 parts by mass of CR-EL (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and 100 parts by mass of 2-butanone were dispersed and mixed to prepare an undercoat layer coating solution.
[電荷発生層塗布液1の調製]
ボールミル分散機中に、予め混合したポリビニルブチラール樹脂のXYHL(UCC社製)0.25質量部、シクロヘキサノン200質量部及び2−ブタノン80質量部と、構造式
[Preparation of charge generation layer coating solution 1]
In a ball mill disperser, pre-mixed polyvinyl butyral resin XYHL (UCC) 0.25 parts by mass,
[電荷発生層塗布液2の調製]
図9に示すX線回折スペクトルを有するチタニルフタロシアニン8質量部、ポリビニルブチラール樹脂のXYHL(UCC社製)5質量部及び2−ブタノン400質量部を均一に分散させ、電荷発生層塗布液2を調製した。
[Preparation of charge generation layer coating solution 2]
9 parts by weight of titanyl phthalocyanine having the X-ray diffraction spectrum shown in FIG. 9, 5 parts by weight of polyvinyl butyral resin XYHL (manufactured by UCC) and 400 parts by weight of 2-butanone are uniformly dispersed to prepare a charge generation layer coating solution 2 did.
[電荷輸送層塗布液の調製]
構造式
[Preparation of charge transport layer coating solution]
Structural formula
[保護層塗布液1の調製]
トリフェニルアミン系化合物(A)3質量部、ポリカーボネート樹脂(ビスフェノールZ型)パンライトTS−2050(帝人化成社製)4質量部、平均一次粒径が0.3μm、屈折率が1.7、比抵抗が1010Ω・cm以上の酸化アルミニウムのスミコランダムAA−03(住友化学工業社製)0.7質量部、テトラヒドロフラン280質量部及びシクロヘキサノン80質量部を分散混合し、保護層塗布液1を調製した。
[Preparation of protective layer coating solution 1]
3 parts by mass of a triphenylamine compound (A), 4 parts by mass of a polycarbonate resin (bisphenol Z type) Panlite TS-2050 (manufactured by Teijin Chemicals Ltd.), an average primary particle size of 0.3 μm, a refractive index of 1.7, 0.7 parts by mass of aluminum oxide Sumicorundum AA-03 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having a specific resistance of 10 10 Ω · cm or more, 280 parts by mass of tetrahydrofuran and 80 parts by mass of cyclohexanone are dispersed and mixed, and a protective layer coating solution 1 Was prepared.
[保護層塗布液2の調製]
分子量が296、分子量/官能基数が99のトリメチロールプロパントリアクリレートのKAYARAD TMPTA(日本化薬社製)5質量部、分子量が1947、分子量/官能基数が325のカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートのKAYARAD DPCA−120(日本化薬社製)5質量部、電荷輸送性構造を有する1官能のラジカル重合性化合物(No.54)10質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンのIRGACURE 184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)1質量部、反応性シリコーン化合物のBYK−UV3570(ビックケミー・ジャパン社製)0.02質量部及びテトラヒドロフラン120質量部を分散混合し、保護層塗布液2を調製した。
[Preparation of protective layer coating solution 2]
KAYARAD TMPTA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 5 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate having a molecular weight of 296 and a molecular weight / functional number of 99, KAYARAD of caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate having a molecular weight of 1947 and a molecular weight / functional group of 325 5 parts by mass of DPCA-120 (Nippon Kayaku Co., Ltd.), 10 parts by mass of a monofunctional radical polymerizable compound (No. 54) having a charge transporting structure, IRGACURE 184 of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Ciba Specialty) A protective layer coating solution 2 was prepared by dispersing and mixing 1 part by mass of Chemicals Co., Ltd., 0.02 part by weight of BYK-UV3570 (BIC Chemie Japan) of a reactive silicone compound and 120 parts by mass of tetrahydrofuran.
[感光体1の作製]
直径30mm、長さ340mmのアルミニウムシリンダーに、下引き層塗布液、電荷発生層塗布液1、電荷輸送層塗布液及び保護層塗布液1を順次スプレー塗布により積層して、感光体1を作製した。なお、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層の膜厚をそれぞれ3.5μm、0.2μm、22μm及び5μmとした。また、スプレー塗布条件は、スプレーガンの開度を3/8、塗布液の吐出圧を2.0kgf/cm2、被塗布物の回転数を120rpm、塗布速度を7.14mm/秒、スプレーガンのヘッドと被塗布物の距離を50mm、塗布回数を2回とした。
[Preparation of Photoreceptor 1]
An undercoating layer coating solution, a charge generation layer coating solution 1, a charge transport layer coating solution, and a protective layer coating solution 1 were sequentially laminated by spray coating on an aluminum cylinder having a diameter of 30 mm and a length of 340 mm to produce a photoreceptor 1. . The thickness of the undercoat layer, charge generation layer, charge transport layer, and protective layer was 3.5 μm, 0.2 μm, 22 μm, and 5 μm, respectively. The spray coating conditions were as follows: the spray gun opening was 3/8, the coating liquid discharge pressure was 2.0 kgf / cm 2 , the coating speed was 120 rpm, the coating speed was 7.14 mm / sec, and the spray gun The distance between the head and the object to be coated was 50 mm, and the number of coatings was two.
[感光体2の作製]
電荷発生層塗布液1の代わりに、電荷発生層塗布液2を用いたこと以外は、感光体1と同様にして感光体2を作製した。
[Preparation of Photoreceptor 2]
A photoconductor 2 was produced in the same manner as the photoconductor 1 except that the charge generation layer coating solution 2 was used instead of the charge generation layer coating solution 1.
[感光体3の作製]
保護層塗布液1の代わりに、保護層塗布液2を用い、保護層塗布液2の塗布及び硬化条件を以下のように変更したこと以外は、感光体2と同様にして感光体3を作製した。なお、スプレー塗布条件は、スプレーガンの開度を3.7/8、塗布液の吐出圧を3.0kgf/cm2、被塗布物の回転数を168rpm、塗布速度を10.7mm/秒、スプレーガンのヘッドと被塗布物の距離を50mm、塗布回数を1回とした。また、硬化条件は、光源をメタルハライドランプ、光源のパワーを160W/cm 100%、光源と被塗布物の距離を110mm、被塗布物の回転数を25rpm、照射時間を240秒、被塗布物の温度を30℃とした。
[Preparation of Photoreceptor 3]
A
[感光体4の作製]
電荷発生層塗布液2の代わりに、電荷発生層塗布液1を用いたこと以外は、感光体3と同様にして感光体4を作製した。
[Preparation of Photoreceptor 4]
A photoconductor 4 was produced in the same manner as the
[トナー1の作製]
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン4.0mol、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1.0mol、テレフタル酸4.5mol、無水トリメリット酸0.5mol及び酸化ジブチルスズ4gを230℃、8.3kPaの窒素雰囲気下で8時間反応させ、軟化点120℃のポリエステル樹脂を得た。
[Preparation of Toner 1]
4.0 mol of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1.0 mol of polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, A polyester resin having a softening point of 120 ° C. was obtained by reacting 4.5 mol of terephthalic acid, 0.5 mol of trimellitic anhydride and 4 g of dibutyltin oxide in a nitrogen atmosphere of 230 ° C. and 8.3 kPa for 8 hours.
次に、上記のポリエステル樹脂100質量部、カーボンブラックのMA100(三菱化学社製)5質量部、スチレンアクリル系ポリマーのFCA−201−PS(藤倉化成社製)4質量部及びワックスのユーメックス110TS(三洋化成工業社製)4質量部を予め混合し、2軸押出機を用いて、溶融混錬を行った。得られた溶融混練物を粗砕し、トナー粗砕物を得た。さらに、トナー粗砕物を衝突式気流粉砕機で微粉砕した後、風力分級し、平均粒径が約9μmの母体粒子を得た。得られた母体粒子100質量部に対して、シリカ微粒子のRA200HS(日本アエロジル社製)1.05質量部を外添し、トナー1を作製した。
Next, 100 parts by mass of the above polyester resin, 5 parts by mass of MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) of carbon black, 4 parts by mass of FCA-201-PS (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) of styrene acrylic polymer, and Umex 110TS of wax ( 4 parts by mass) (manufactured by Sanyo Chemical Industries Co., Ltd.) were mixed in advance and melt kneaded using a twin screw extruder. The obtained melt-kneaded product was roughly crushed to obtain a toner crushed product. Further, the coarsely pulverized toner was finely pulverized with a collision-type airflow pulverizer and then subjected to air classification to obtain base particles having an average particle diameter of about 9 μm.
[現像剤1の作製]
体積平均粒径が40μmのフェライトにシリコーン樹脂をコートしたキャリア100質量部に、5質量部のトナー1を混合して現像剤1を作製した。
[Preparation of Developer 1]
Developer 1 was prepared by mixing 5 parts by mass of toner 1 with 100 parts by mass of a carrier obtained by coating a ferrite having a volume average particle size of 40 μm with a silicone resin.
[トナー2の作製]
スチレン70.1質量部、アクリル酸n−ブチル19.9質量部及びメタクリル酸10.9質量部を均一に溶解させ、モノマー溶液1を調製した。次に、攪拌装置、窒素導入管、温度センサー、冷却管を備えた5L用のセパラブルフラスコに、イオン交換水3010g及び非イオン界面活性剤のナロアクティーN200(三洋化成工業社製)7.08gを投入し、窒素気流下において、攪拌しながら、80℃に昇温した。さらに、イオン交換水200gに過硫酸カリウム9.2gを溶解させた溶液を加え、75℃に加温した後、モノマー溶液1を1時間かけて滴下した。滴下終了後、75℃で2時間加熱、攪拌することにより、重合(第1段重合)を行い、樹脂粒子分散液1を調製した。
[Production of Toner 2]
70.1 parts by mass of styrene, 19.9 parts by mass of n-butyl acrylate and 10.9 parts by mass of methacrylic acid were uniformly dissolved to prepare a monomer solution 1. Next, in a 5 L separable flask equipped with a stirrer, a nitrogen introduction tube, a temperature sensor, and a cooling tube, 3010 g of ion-exchanged water and 7.08 g of non-ionic surfactant NAROACTY N200 (manufactured by Sanyo Chemical Industries) And heated to 80 ° C. with stirring under a nitrogen stream. Further, a solution in which 9.2 g of potassium persulfate was dissolved in 200 g of ion-exchanged water was added and heated to 75 ° C., and then the monomer solution 1 was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropping, the mixture was heated and stirred at 75 ° C. for 2 hours to carry out polymerization (first stage polymerization) to prepare a resin particle dispersion 1.
攪拌装置を備えたフラスコに、スチレン122.9質量部、アクリル酸n−ブチル49.7質量部、メタクリル酸16.3質量部及び構造式 In a flask equipped with a stirrer, 122.9 parts by mass of styrene, 49.7 parts by mass of n-butyl acrylate, 16.3 parts by mass of methacrylic acid, and structural formula
樹脂粒子分散液2に、イオン交換水346mLに重合開始剤のVA−057(和光純薬工業社製)8.87gを溶解させた溶液を添加し、さらに、スチレン322.3質量部、アクリル酸n−ブチル121.9質量部、メタクリル酸35.5質量部、構造式 A solution prepared by dissolving 8.87 g of a polymerization initiator VA-057 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in 346 mL of ion-exchanged water is added to the resin particle dispersion 2, and further 322.3 parts by mass of styrene, acrylic acid n-butyl 121.9 parts by mass, methacrylic acid 35.5 parts by mass, structural formula
攪拌装置を備えたフラスコに、スチレン172.9質量部、アクリル酸n−ブチル55.0質量部、メタクリル酸23.1質量部及び離型剤(A)96.0質量部を投入し、80℃に加温して、均一に溶解させ、モノマー溶液3を調製した。次に、攪拌装置、温度センサー、冷却管を備えた5L用のセパラブルフラスコに、イオン交換水1340g及び構造式
A flask equipped with a stirrer was charged with 172.9 parts by mass of styrene, 55.0 parts by mass of n-butyl acrylate, 23.1 parts by mass of methacrylic acid, and 96.0 parts by mass of the release agent (A). The mixture was heated to 0 ° C. and dissolved uniformly to prepare a
樹脂粒子分散液3に、イオン交換水220mLに過硫酸カリウム11.6gを溶解させた溶液を添加し、さらに、スチレン291.2質量部、アクリル酸n−ブチル132.2質量部、メタクリル酸42.9質量部及びn−オクタンチオール7.51質量部の混合物を80℃で1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間加熱、攪拌することにより、重合(第2段重合)を行った後、28℃に冷却し、樹脂粒子分散液4を調製した。
A solution obtained by dissolving 11.6 g of potassium persulfate in 220 mL of ion-exchanged water is added to the
イオン交換水1600mLにアニオン性界面活性剤(A)59.0gを溶解させた後、攪拌しながら、280.0gのイエロー顔料C.I.Pigment Yellow74を徐々に添加し、さらに、機械式分散機クレアミックス(CLEARMIX)(エム・テクニック社製)を用いて分散処理し、着色剤分散液を調製した。 After dissolving 59.0 g of the anionic surfactant (A) in 1600 mL of ion-exchanged water, 280.0 g of yellow pigment C.I. I. Pigment Yellow 74 was gradually added, and further dispersed using a mechanical disperser CLEARMIX (manufactured by M Technique Co., Ltd.) to prepare a colorant dispersion.
攪拌装置、窒素導入管、温度センサー、冷却管を備えた四つ口フラスコ中に、259.3g(固形分換算)の樹脂粒子分散液4と、イオン交換水1120gと、着色剤分散液237gを投入し、攪拌した。さらに、30℃に加温した後、5Mの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pHを10に調整した。次に、30℃で攪拌しながら、イオン交換水55.3mLに塩化マグネシウム6水和物55.3gを溶解させた溶液を10分間かけて投入した。3分間静置した後、60分間かけて徐々に昇温させながら最終的に90℃で、樹脂粒子と着色剤の塩析、融着を行った。加熱、攪拌を続けながら、コールターカウンターTA−II(ベックマン・コールター社製)を用いて、粒径を測定し、体積平均粒径が5.5μmになったところで、イオン交換水100mLに塩化ナトリウム15.3gを溶解させた溶液を添加して、粒子の成長を停止させ、着色粒子分散液を調製した。 In a four-necked flask equipped with a stirrer, a nitrogen introducing tube, a temperature sensor, and a cooling tube, 259.3 g (solid content conversion) of resin particle dispersion 4, ion-exchanged water 1120 g, and colorant dispersion 237 g Charged and stirred. Further, after heating to 30 ° C., a 5M aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 10. Next, a solution prepared by dissolving 55.3 g of magnesium chloride hexahydrate in 55.3 mL of ion-exchanged water was added over 10 minutes while stirring at 30 ° C. After standing for 3 minutes, the resin particles and the colorant were finally salted out and fused at 90 ° C. while gradually raising the temperature over 60 minutes. While continuing the heating and stirring, the particle size was measured using a Coulter Counter TA-II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). When the volume average particle size reached 5.5 μm, sodium chloride was added to 100 mL of ion-exchanged water. A solution in which 3 g was dissolved was added to stop the growth of particles, and a colored particle dispersion was prepared.
外層用樹脂粒子分散液87.5g(固形分換算)に、5Mの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pHを8に調整した。 5M sodium hydroxide aqueous solution was added to 87.5 g (converted to solid content) of the outer layer resin particle dispersion to adjust the pH to 8.
一方、着色粒子分散液を1時間以上加熱、攪拌することにより形状制御を行い、平均円形度が0.944になったところで、pHを調整した外層用樹脂粒子分散液を添加し、着色粒子の表面に外層用樹脂粒子を融着させた。次に、イオン交換水500gに塩化ナトリウム123.9gを溶解させた水溶液を加え、95℃で2時間攪拌した。さらに、8℃/分の条件で徐々に冷却させながら最終的に30℃で、塩酸を添加してpH2に調整し、攪拌を停止し、母体粒子分散液を調製した。母体粒子は、平均円形度が0.964であった。 On the other hand, the colored particle dispersion is heated and stirred for 1 hour or more to control the shape. When the average circularity reaches 0.944, the pH-adjusted outer layer resin particle dispersion is added, and the colored particles are dispersed. The outer layer resin particles were fused to the surface. Next, an aqueous solution in which 123.9 g of sodium chloride was dissolved in 500 g of ion-exchanged water was added and stirred at 95 ° C. for 2 hours. Further, while gradually cooling at 8 ° C./min, hydrochloric acid was finally added to adjust to pH 2 at 30 ° C., stirring was stopped, and a base particle dispersion was prepared. The base particles had an average circularity of 0.964.
母体粒子分散液を遠心脱水機にかけた後、固形分に対して、20倍質量のイオン交換水を用いて洗浄し、さらに、減圧乾燥機で水分量が4質量%になるまで乾燥して、母体粒子を得た。 After subjecting the base particle dispersion to a centrifugal dehydrator, it is washed with 20 times the mass of ion-exchanged water with respect to the solid content, and further dried with a vacuum dryer until the water content becomes 4% by mass, Base particles were obtained.
母体粒子に、疎水性シリカのR805(日本アエロジル社製)0.8質量部を添加し、ヘンシェルミキサー(三井三池化工社製)の回転翼の周速を30m/秒に設定し、25分間混合した。次に、目開き45μmの篩を用いて粗粒を除去し、トナー2を作製した。 0.8 parts by mass of hydrophobic silica R805 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) is added to the base particles, and the peripheral speed of the rotary blade of the Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.) is set to 30 m / sec and mixed for 25 minutes did. Next, coarse particles were removed using a sieve having an opening of 45 μm, and toner 2 was produced.
[現像剤2の作製]
体積平均粒径が40μmのフェライトにシリコーン樹脂をコートしたキャリア100質量部に、6質量部のトナー2を混合して現像剤2を作製した。
[Preparation of Developer 2]
Developer 2 was prepared by mixing 6 parts by mass of toner 2 with 100 parts by mass of a carrier obtained by coating a ferrite having a volume average particle diameter of 40 μm with a silicone resin.
[感光体のトランジットタイムtTの測定]
図2に示す評価装置を用いて、プロセス時間Tedの多点計測により、光減衰曲線を得た。次に、得られた光減衰曲線において、感光体の表面電位の急峻な光減衰が生じなくなるような露光量を決定した。さらに、この露光量について、露光部の電位をプロセス時間Tedに対してプロットし、プロセス時間Tedの短時間側で露光部の電位が立ち上がり始める時間(トランジットタイムtT)を求めた。表1に、感光体1〜4のトランジットタイムtTを示す。
[Measurement of the transit time t T of the photosensitive member]
An optical attenuation curve was obtained by multipoint measurement of the process time T ed using the evaluation apparatus shown in FIG. Next, in the obtained light attenuation curve, an exposure amount was determined so that a sharp light attenuation of the surface potential of the photoreceptor does not occur. Furthermore, for this exposure, plots the potential of the exposed portion relative to the process time T ed, the potential of the exposed portion in a short time side of the process time T ed is calculated the rise start time (transit time t T). Table 1 shows the transit times t T of the photoreceptors 1 to 4.
Ted=L×(θ/360)/v
[実施例1]
図3に示す画像形成装置として、1200dpiレーザービームプリンタを用意し、プロセス時間Tedを65ミリ秒に改造した。このとき、露光装置は、発光点が3×3の二次元に配置され、レーザビーム数が9本の面発光レーザアレイを備え、その走査線数を1200dpiとした。また、帯電方式を、ゴムローラを当接する接触帯電とした。なお、本実施例では、現像剤1及び感光体1を用いた。
[Example 1]
As an image forming apparatus shown in FIG. 3, a 1200 dpi laser beam printer was prepared, and the process time T ed was modified to 65 milliseconds. At this time, the exposure apparatus was provided with a surface emitting laser array in which the light emitting points were arranged in a two-dimensional manner of 3 × 3, the number of laser beams was nine, and the number of scanning lines was 1200 dpi. The charging method was contact charging in contact with the rubber roller. In this embodiment, the developer 1 and the photoreceptor 1 are used.
このような画像形成装置に適合するようにプロセス条件設定を行った。なお、感光体の帯電電位は、暗部電位を−800Vとした。 Process conditions were set so as to suit such an image forming apparatus. The charging potential of the photosensitive member was set to -800 V in the dark part potential.
次に、印字面積比率が6%の文字原稿をA4横送りで10k(=10000)枚連続でプリントアウトして耐久試験を行い、以下の評価を行った。 Next, an endurance test was conducted by printing out 10 k (= 10000) sheets of a text document having a printing area ratio of 6% continuously with A4 horizontal feed, and the following evaluations were performed.
(1)画像濃度
一辺が5mmの正方形のベタ黒画像を形成し、画像濃度測定機RD918(Macbeth社製)を用いて、画像濃度を測定し、評価した。なお、画像濃度が非常に良好(1.3以上)であるものをA、良好(1.2以上1.3未満)であるものをB、普通(1.1以上1.2未満)であるものをC、悪い(1.1未満)であるものをDとして、判定した。
(1) Image Density A square solid black image having a side of 5 mm was formed, and the image density was measured and evaluated using an image density measuring machine RD918 (manufactured by Macbeth). The image density is very good (1.3 or more) A, the image quality is 1.2 (less than 1.3), B is normal (1.1 or more and less than 1.2). The result was judged as C, and the bad (less than 1.1) as D.
(2)解像度
静電潜像の電界によって電界が閉じやすく、再現しにくい1200dpiの21μm小径孤立ドットの再現性によって、解像度を評価した。なお、100個中の欠損が5個以下であるものをA、6〜10個であるものをB、11〜20個であるものをC、21個以上であるものをDとして、判定した。
(2) Resolution The resolution was evaluated by the reproducibility of 1200 dpi 21 μm small-diameter isolated dots that were easily closed and difficult to reproduce due to the electric field of the electrostatic latent image. In addition, the thing which is 5 or less defects in 100 is A, the thing which is 6-10 is B, the thing which is 11-20 is C, and the thing which is 21 or more is determined as D.
(3)転写性
ベタ黒画像を形成した時の感光体上に残留したトナーを、マイラーテープによりテーピングしてはぎ取り、はぎ取ったマイラーテープを紙上に貼ったものの画像濃度から、マイラーテープのみを紙上に貼ったものの画像濃度を差し引いた数値から転写性を評価した。このとき、画像濃度は、(1)と同様に測定した。なお、転写性が非常に良好(0.05未満)であるものをA、良好(0.05以上0.07未満)であるものをB、普通(0.07以上0.1未満)であるものをC、悪い(0.1以上)ものをDとして、判定した。
(3) Transferability The toner remaining on the photoreceptor when a solid black image is formed is removed by taping with a Mylar tape, and only the Mylar tape is put on the paper from the image density of the stripped Mylar tape on the paper. The transferability was evaluated from the numerical value obtained by subtracting the image density of the pasted material. At this time, the image density was measured in the same manner as in (1). The transferability is very good (less than 0.05) A, good (0.05 or more and less than 0.07) is B, and normal (0.07 or more and less than 0.1). The result was judged as C and bad (0.1 or more) as D.
(4)カブリ
ベタ白画像を形成した時の感光体上に残留したトナーを、マイラーテープによりテーピングしてはぎ取り、はぎ取ったマイラーテープを紙上に貼ったものの画像濃度から、マイラーテープのみを紙上に貼ったものの画像濃度を差し引いた数値からカブリを評価した。このとき、画像濃度は、(1)と同様に測定した。なお、カブリが非常に良好(0.05未満)であるものをA、良好(0.05以上0.07未満)であるものをB、普通(0.07以上0.1未満)であるものをC、悪い(0.1以上)ものをDとして、判定した。
(4) Fogging The toner remaining on the photoreceptor when a solid white image is formed is removed by taping with Mylar tape, and only the Mylar tape is pasted on the paper based on the image density of the stripped Mylar tape on the paper. The fog was evaluated from the numerical value obtained by subtracting the image density of the sample. At this time, the image density was measured in the same manner as in (1). The fog is very good (less than 0.05), A is good (0.05 or more and less than 0.07), and B is normal (0.07 or more and less than 0.1). Was determined as C, and bad (0.1 or more) as D.
(5)画像汚れ
定着後の画像を目視で観察して画像汚れを評価した。なお、画像汚れが未発生であるものをA、かすかに発生しているものをB、ある程度発生しているものをC、著しく発生しているものをDとして、判定した。
また、転写性、カブリ、解像度及び帯電ローラ汚れについて評価を行った。
(5) Image stain The image after fixing was visually observed to evaluate image stain. Note that the case where no image smear occurred was determined as A, the case where faint occurrence occurred, B, the case where a certain degree of occurrence occurred, and the case where remarkably occurred as D.
In addition, the transferability, fog, resolution, and charging roller contamination were evaluated.
(6)帯電ローラ汚れ
帯電ローラ上の単位面積当たりのトナー重量(mg/cm2)を測定し、帯電ローラ汚れを評価した。なお、帯電ローラ汚れが未発生(0.1mg/cm2未満)であるものをA、かすかに発生(0.1mg/cm2以上0.3mg/cm2未満)しているものをB、ある程度発生(0.3mg/cm2以上0.5mg/cm2未満)しているものをC、著しく発生(0.5mg/cm2以上)しているものをDとして、判定した。
(6) Charging roller contamination The toner weight (mg / cm 2 ) per unit area on the charging roller was measured to evaluate the charging roller contamination. In addition, charging roller contamination is not generated (less than 0.1 mg / cm 2 ) A, faint (0.1 mg / cm 2 or more and less than 0.3 mg / cm 2 ) is B, to some extent It was determined that C was generated (0.3 mg / cm 2 or more and less than 0.5 mg / cm 2 ), and D was remarkably generated (0.5 mg / cm 2 or more) as D.
(7)現像ローラとのマッチング
耐久試験が終了した後、現像ローラの表面に残留したトナーの固着の発生状況とプリントアウトした画像への影響を目視で観察し、現像ローラとのマッチングを評価した。なお、現像ローラとのマッチングが非常に良好(トナーの固着が発生しない)であるものをA、良好(トナーの固着がほとんど発生しない)であるものをB、普通(トナーの固着があるが、画像への影響が少ない)であるものをC、悪い(トナーの固着が多く、画像ムラを生じる)ものをDとして、判定した。
(7) Matching with developing roller After the endurance test was completed, the state of occurrence of sticking of the toner remaining on the surface of the developing roller and the effect on the printed image were visually observed to evaluate the matching with the developing roller. . Note that the matching with the developing roller is very good (toner sticking does not occur) A, the good (toner sticking hardly occurs) B, normal (there is toner sticking, It was judged as C, which has little influence on the image, and D, which is bad (many toner adheres and causes image unevenness).
(8)感光体とのマッチング
耐久試験が終了した後、感光体の表面の傷やトナーの固着の発生状況とプリントアウトした画像への影響を目視で観察し、感光体とのマッチングを評価した。なお、感光体とのマッチングが非常に良好(感光体の表面の傷やトナーの固着が発生しない)であるものをA、良好(わずかに感光体の表面の傷の発生が見られるが、画像への影響はない)であるものをB、普通(トナーの固着や感光体の表面の傷があるが、画像への影響が少ない)であるものをC、悪い(トナーの固着が多く、縦スジ状の画像欠陥を生じる)ものをDとして、判定した。
(8) Matching with the photoconductor After the endurance test was completed, the occurrence of scratches on the surface of the photoconductor and the occurrence of toner sticking and the effect on the printed image were visually observed to evaluate the matching with the photoconductor. . In addition, A with a very good matching with the photoconductor (no scratches on the surface of the photoconductor and no toner sticking), and good (slight scratches on the surface of the photoconductor can be seen) B is normal (there is toner adhesion and scratches on the surface of the photoreceptor, but the influence on the image is small), and C is bad (more toner adhesion, and the vertical It was determined as D that caused streak-like image defects).
(9)定着装置とのマッチング
耐久試験が終了した後、定着ローラの表面の傷やトナーの固着の発生状況とプリントアウトした画像への影響を目視で観察し、定着装置とのマッチングを評価した。なお、定着装置とのマッチングが非常に良好(定着ローラの表面の傷やトナーの固着が発生しない)であるものをA、良好(わずかにトナーの固着が見られるものの、画像への影響はない)であるものをB、普通(トナーの固着や定着ローラの表面の傷があるが、画像への影響が少ない)であるものをC、悪い(トナーの固着が多く、画像欠陥を生じる)ものをDとして、判定した。
(9) Matching with fixing device After the endurance test was completed, the occurrence of scratches on the surface of the fixing roller and the occurrence of toner sticking and the effect on the printed image were visually observed to evaluate the matching with the fixing device. . Note that the matching with the fixing device is very good (no flaws on the surface of the fixing roller or toner sticking occurs) A, and good (a slight toner sticking is seen, but there is no influence on the image) ) Is normal, B is normal (there is toner sticking or flaws on the surface of the fixing roller, but has little effect on the image), C is bad, and the toner is sticking much (resulting in image defects) Was determined as D.
[実施例2及び3]
プロセス時間Tedを、それぞれ70ミリ秒及び80ミリ秒に改造した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。
[Examples 2 and 3]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the process time T ed was modified to 70 milliseconds and 80 milliseconds, respectively.
[比較例1〜4]
プロセス時間Tedを、それぞれ50ミリ秒、60ミリ秒、90ミリ秒及び110ミリ秒に改造した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。
[Comparative Examples 1-4]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the process time T ed was modified to 50 milliseconds, 60 milliseconds, 90 milliseconds, and 110 milliseconds, respectively.
[実施例4〜6]
感光体1の代わりに、感光体2を用い、現像剤1の代わりに、現像剤2を用い、図3に示す画像形成装置の代わりに、図4に示す画像形成装置を用い、プロセス時間Tedを、それぞれ65ミリ秒、75ミリ秒及び80ミリ秒に改造した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。
[Examples 4 to 6]
The photosensitive member 2 is used instead of the photosensitive member 1, the developer 2 is used instead of the developer 1, the image forming apparatus shown in FIG. 4 is used instead of the image forming apparatus shown in FIG. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that ed was modified to 65 milliseconds, 75 milliseconds, and 80 milliseconds, respectively.
[比較例5〜8]
プロセス時間Tedを、それぞれ55ミリ秒、60ミリ秒、90ミリ秒及び100ミリ秒に改造した以外は、実施例4と同様にして評価を行った。
[Comparative Examples 5 to 8]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 4 except that the process time T ed was modified to 55 milliseconds, 60 milliseconds, 90 milliseconds, and 100 milliseconds, respectively.
[実施例7〜9]
感光体2の代わりに、感光体3を用い、図4に示す画像形成装置の代わりに、図5に示す画像形成装置を用い、プロセス時間Tedを、それぞれ65ミリ秒、70ミリ秒及び80ミリ秒に改造した以外は、実施例4と同様にして評価を行った。
[Examples 7 to 9]
The
[比較例9〜12]
プロセス時間Tedを、50ミリ秒、60ミリ秒、90ミリ秒及び110ミリ秒に改造した以外は、実施例7と同様にして評価を行った。
[Comparative Examples 9-12]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 7 except that the process time T ed was modified to 50 milliseconds, 60 milliseconds, 90 milliseconds, and 110 milliseconds.
[実施例10〜12]
感光体1の代わりに、感光体4を用い、図3に示す画像形成装置の代わりに、図6に示す画像形成装置を用い、プロセス時間Tedを、65ミリ秒、75ミリ秒及び80ミリ秒に改造し対外は、実施例1と同様にして評価を行った。
[Examples 10 to 12]
The photosensitive member 4 is used instead of the photosensitive member 1, the image forming apparatus shown in FIG. 6 is used instead of the image forming apparatus shown in FIG. 3, and the process time T ed is set to 65 milliseconds, 75 milliseconds, and 80 milliseconds. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the model was modified in seconds.
[比較例13〜16]
プロセス時間Tedを、55ミリ秒、60ミリ秒、90ミリ秒及び100ミリ秒に改造した以外は、実施例10と同様にして評価を行った。
[Comparative Examples 13 to 16]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 10 except that the process time T ed was modified to 55 milliseconds, 60 milliseconds, 90 milliseconds, and 100 milliseconds.
以上の評価結果を表2に示す。 The above evaluation results are shown in Table 2.
1 感光体
2 帯電装置
3 露光装置
3L (露光)光
4 現像装置
4a、4b、4c、4d 現像ユニット
5 中間転写体
6、7 転写装置
8 定着装置
9 除電装置
10、11、12 ローラ
13 電位計
P 被転写媒体
100、200 画像形成装置
300、400 プロセスカートリッジ
301、302、401、402 開口部
500 導電性支持体
501 下引き層
502 電荷発生層
503 電荷輸送層
504 感光層
505 保護層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2
Claims (20)
像担持体と、該像担持体を帯電させる帯電手段と、該帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像をトナーで現像する現像ユニットを複数有する現像手段を有し、
該像担持体は、該静電潜像が形成される領域が、該静電潜像が形成されてから該現像されるまでの時間に対する、該像担持体のトランジットタイムの比が1.0以上1.3以下であることを特徴とする画像形成装置。 A regular development type image forming apparatus,
An image carrier, a charging unit for charging the image carrier, an electrostatic latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier, and development for developing the electrostatic latent image with toner A developing unit having a plurality of units;
In the image carrier, the ratio of the transit time of the image carrier to the time from the formation of the electrostatic latent image to the development of the region where the electrostatic latent image is formed is 1.0. An image forming apparatus characterized in that it is 1.3 or less.
で示される官能基である。)
で示される化合物を含有する感光層を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image carrier has a general formula
It is a functional group shown by. )
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a photosensitive layer containing a compound represented by the formula:
−COOR2
(式中、R2は、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアラルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である。)
で示される官能基、一般式
−COY
(式中、Yは、ハロゲン基である。)
で示される官能基又は一般式
−CONR3R4
(式中、R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアラルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である。)
で示される官能基であり、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換又は無置換のアリーレン基であり、Ar3及びAr4は、それぞれ独立に、置換又は無置換のアリール基であり、Xは、単結合、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、置換若しくは無置換のオキシアルキレン基、オキシ基、チオ基又はビニレン基であり、Z1は、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のオキシアルキレン基又は一般式
−COOR6−
(式中、R6は、アルキレン基である。)
で示される官能基であり、mは、0以上3以下の整数であり、nは、0又は1である。)
で示される化合物を一種以上含有することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 The monofunctional radically polymerizable compound having the charge transporting structure has the general formula
(Wherein R 2 represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.)
A functional group represented by the general formula -COY
(In the formula, Y is a halogen group.)
Or a functional group represented by the general formula —CONR 3 R 4
(Wherein R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.)
Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted arylene group, Ar 3 and Ar 4 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group, X is a single bond, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted oxyalkylene group, an oxy group, a thio group, or a vinylene group, and Z 1 is a substituted or unsubstituted group. A substituted alkylene group, a substituted or unsubstituted oxyalkylene group, or a general formula —COOR 6 —
(In the formula, R 6 is an alkylene group.)
, M is an integer of 0 or more and 3 or less, and n is 0 or 1. )
The image forming apparatus according to claim 10, comprising at least one compound represented by the formula:
で示される化合物を一種以上含有することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 The monofunctional radically polymerizable compound having the charge transporting structure has the general formula
The image forming apparatus according to claim 10, comprising at least one compound represented by the formula:
前記像担持体を少なくとも有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge that is detachable from a main body of the image forming apparatus according to claim 1,
A process cartridge comprising at least the image carrier.
像担持体を帯電させる帯電工程と、
該帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
該静電潜像をトナーで現像する現像工程を複数有し、
該像担持体は、該静電潜像が形成される領域が、該静電潜像が形成されてから該現像されるまでの時間に対する、該像担持体のトランジットタイムの比が1.0以上1.3以下であることを特徴とする画像形成方法。 A regular development type image forming method,
A charging step for charging the image carrier;
An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
A plurality of development steps for developing the electrostatic latent image with toner;
In the image carrier, the ratio of the transit time of the image carrier to the time from the formation of the electrostatic latent image to the development of the region where the electrostatic latent image is formed is 1.0. An image forming method, wherein the image forming method is 1.3 or less.
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