画像形成装置及び画像形成方法
【課題】 感光体の繰り返し使用における残留電位上昇を抑制し、高耐久で高速画像出力が可能な画像形成装置及び方法を提供する。
【解決手段】 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上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を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記除電手段が500nm未満の短波長の光を照射する除電手段であると共に、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該電荷発生層中にチタニルフタロシアニン及びアゾ顔料を含有することを特徴とする画像形成装置である。
【解決手段】 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上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を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記除電手段が500nm未満の短波長の光を照射する除電手段であると共に、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該電荷発生層中にチタニルフタロシアニン及びアゾ顔料を含有することを特徴とする画像形成装置である。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上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を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記除電手段が500nm未満の波長の光を照射する除電手段であると共に、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該電荷発生層中にチタニルフタロシアニン及びアゾ顔料を含有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有し、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、該7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記アゾ顔料が、下記(I)式で表されるアゾ顔料であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。
【化1】
(式(I)中、R201、R202はそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基のいずれかを表し、同一でも異なっていても良い。またCp1、Cp2はカップラー残基を表し、下記(II)式で表される。)
【化2】
(式(II)中、R203は、水素原子、アルキル基、アリール基を表す。R204、R205、R206、R207、R208はそれぞれ、水素原子、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、アルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、水酸基を表し、Zは置換もしくは無置換の芳香族炭素環または置換もしくは無置換の芳香族複素環を構成するのに必要な原子群を表す。)
【請求項5】
前記アゾ顔料のCp1とCp2が互いに異なるものであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記電荷輸送層が除電光を30%以上透過することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記電荷輸送層に含有される電荷輸送物質がトリアリールアミン構造を有することを特徴とする請求項1乃至6項のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記電荷輸送物質が下記(III)式で表される電荷輸送物質であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
【化3】
(式(III)中、R301、R303及びR304は水素原子、アミノ基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、アリールオキシ基、メチレンジオキシ基、無置換のアルキル基、ハロゲン原子又は置換もしくは無置換のアリール基を、R302は水素原子、アルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子を表わす。またk、l、m及びnは1、2、3又は4の整数であり、各々が2、3又は4の整数の時は前記R301、R302、R303及びR304は同一でも異なっていてもよい。)
【請求項9】
電荷輸送層が、トリアリールアミン構造を主鎖及び側鎖の少なくともいずれかに含むポリカーボネートを含有する請求項1乃至8のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項10】
電荷輸送層上に保護層を有する請求項1乃至9のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記保護層が除電光を30%以上透過することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
【請求項12】
保護層が、比抵抗1010Ω・cm以上の無機顔料及び金属酸化物から選択されるいずれかを含む請求項10又は11に記載の画像形成装置。
【請求項13】
前記保護層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成されることを特徴とする請求項10又は11のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項14】
前記保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式(1)又は(2)の少なくとも一種であることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
【化4】
【化5】
(式(1)及び(2)中、R1は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−COOR2(R2は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基)、ハロゲン化カルボニル基若しくはCONR3R4(R3及びR4は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい)を表わし、Ar1、Ar2は置換もしくは無置換のアリーレン基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ar3、Ar4は置換もしくは無置換のアリール基を表わし、同一であっても異なってもよい。Xaは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。Zは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基、アルキレンオキシカルボニル2価基を表わす。m、nは0〜3の整数を表わす。)
【請求項15】
前記保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式(3)の少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項13又は14のいずれかに記載の画像形成装置。
【化6】
(式(3)中、o、p、qはそれぞれ0又は1の整数、Raは水素原子、メチル基を表わし、Rb、Rcは水素原子以外の置換基で炭素数1〜6のアルキル基を表わし、複数の場合は異なっても良い。s、tは0〜3の整数を表わす。Zaは単結合、メチレン基、エチレン基、
【化7】
を表わす。)
【請求項16】
前記保護層の硬化手段が加熱又は光エネルギー照射手段であることを特徴とする請求項13乃至15のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項17】
前記潜像担持体において、支持体と電荷発生層の間に中間層が設けられ、該中間層が電荷ブロッキング層とモアレ防止層からなることを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項18】
前記電荷ブロッキング層が絶縁性材料からなり、その膜厚が2.0μm未満、0.3μm以上であることを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
【請求項19】
前記モアレ防止層が無機顔料とバインダー樹脂を含有し、両者の容積比が1/1乃至3/1の範囲であることを特徴とする請求項17又は18のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項20】
前記静電潜像形成手段に用いられる画像書き込み光の光源波長が、450nmよりも短波長の光源であることを特徴とする請求項1乃至19のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項21】
少なくとも静電潜像担持体、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段及び除電手段を有する画像形成要素を複数備えた請求項1乃至20のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項22】
静電潜像担持体と、静電潜像形成手段、現像手段、除電手段及びクリーニング手段から選択される1つ以上の手段とが一体となり、装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジを搭載している請求項1乃至21のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項23】
静電潜像担持体上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を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、該可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電工程とを少なくとも有する画像形成方法であって、前記除電工程が500nm未満の波長の光を照射する除電工程であると共に、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該電荷発生層中にチタニルフタロシアニン及びアゾ顔料を含有することを特徴とすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項24】
前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶であり、かつ前記アゾ顔料が下記(I)式で表されるアゾ顔料であることを特徴とする請求項23に記載の画像形成方法。
【化8】
(式(I)中、Cp1、Cp2、はカップラー残基を表す。R201、R202はそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基のいずれかを表し、同一でも異なっていても良い。またCp1、Cp2は下記(II)式で表される。)
【化9】
(式(II)中、R203は、水素原子、メチル基、エチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基を表す。R204、R205、R206、R207、R208はそれぞれ、水素原子、ニトロ基、シアノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子、トリフルオロメチル基、メチル基、エチル基などのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基、ジアルキルアミノ基、水酸基を表し、Zは置換もしくは無置換の芳香族炭素環または置換もしくは無置換の芳香族複素環を構成するのに必要な原子群を表す。)
【請求項25】
前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有し、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、該7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする請求項23又は24に記載の画像形成方法。
【請求項26】
前記静電潜像形成工程に用いられる画像書き込み光の光源波長が、450nmよりも短波長の光源であることを特徴とする請求項23乃至25のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項27】
少なくとも静電潜像形成工程、現像工程、転写工程、除電工程及び定着工程を有する画像形成工程を複数備えた請求項23乃至26のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項1】
静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上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を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記除電手段が500nm未満の波長の光を照射する除電手段であると共に、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該電荷発生層中にチタニルフタロシアニン及びアゾ顔料を含有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有し、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、該7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記アゾ顔料が、下記(I)式で表されるアゾ顔料であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。
【化1】
(式(I)中、R201、R202はそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基のいずれかを表し、同一でも異なっていても良い。またCp1、Cp2はカップラー残基を表し、下記(II)式で表される。)
【化2】
(式(II)中、R203は、水素原子、アルキル基、アリール基を表す。R204、R205、R206、R207、R208はそれぞれ、水素原子、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、アルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、水酸基を表し、Zは置換もしくは無置換の芳香族炭素環または置換もしくは無置換の芳香族複素環を構成するのに必要な原子群を表す。)
【請求項5】
前記アゾ顔料のCp1とCp2が互いに異なるものであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記電荷輸送層が除電光を30%以上透過することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記電荷輸送層に含有される電荷輸送物質がトリアリールアミン構造を有することを特徴とする請求項1乃至6項のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記電荷輸送物質が下記(III)式で表される電荷輸送物質であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
【化3】
(式(III)中、R301、R303及びR304は水素原子、アミノ基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、アリールオキシ基、メチレンジオキシ基、無置換のアルキル基、ハロゲン原子又は置換もしくは無置換のアリール基を、R302は水素原子、アルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子を表わす。またk、l、m及びnは1、2、3又は4の整数であり、各々が2、3又は4の整数の時は前記R301、R302、R303及びR304は同一でも異なっていてもよい。)
【請求項9】
電荷輸送層が、トリアリールアミン構造を主鎖及び側鎖の少なくともいずれかに含むポリカーボネートを含有する請求項1乃至8のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項10】
電荷輸送層上に保護層を有する請求項1乃至9のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記保護層が除電光を30%以上透過することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
【請求項12】
保護層が、比抵抗1010Ω・cm以上の無機顔料及び金属酸化物から選択されるいずれかを含む請求項10又は11に記載の画像形成装置。
【請求項13】
前記保護層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成されることを特徴とする請求項10又は11のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項14】
前記保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式(1)又は(2)の少なくとも一種であることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
【化4】
【化5】
(式(1)及び(2)中、R1は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−COOR2(R2は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基)、ハロゲン化カルボニル基若しくはCONR3R4(R3及びR4は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい)を表わし、Ar1、Ar2は置換もしくは無置換のアリーレン基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ar3、Ar4は置換もしくは無置換のアリール基を表わし、同一であっても異なってもよい。Xaは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。Zは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基、アルキレンオキシカルボニル2価基を表わす。m、nは0〜3の整数を表わす。)
【請求項15】
前記保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式(3)の少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項13又は14のいずれかに記載の画像形成装置。
【化6】
(式(3)中、o、p、qはそれぞれ0又は1の整数、Raは水素原子、メチル基を表わし、Rb、Rcは水素原子以外の置換基で炭素数1〜6のアルキル基を表わし、複数の場合は異なっても良い。s、tは0〜3の整数を表わす。Zaは単結合、メチレン基、エチレン基、
【化7】
を表わす。)
【請求項16】
前記保護層の硬化手段が加熱又は光エネルギー照射手段であることを特徴とする請求項13乃至15のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項17】
前記潜像担持体において、支持体と電荷発生層の間に中間層が設けられ、該中間層が電荷ブロッキング層とモアレ防止層からなることを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項18】
前記電荷ブロッキング層が絶縁性材料からなり、その膜厚が2.0μm未満、0.3μm以上であることを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
【請求項19】
前記モアレ防止層が無機顔料とバインダー樹脂を含有し、両者の容積比が1/1乃至3/1の範囲であることを特徴とする請求項17又は18のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項20】
前記静電潜像形成手段に用いられる画像書き込み光の光源波長が、450nmよりも短波長の光源であることを特徴とする請求項1乃至19のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項21】
少なくとも静電潜像担持体、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段及び除電手段を有する画像形成要素を複数備えた請求項1乃至20のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項22】
静電潜像担持体と、静電潜像形成手段、現像手段、除電手段及びクリーニング手段から選択される1つ以上の手段とが一体となり、装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジを搭載している請求項1乃至21のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項23】
静電潜像担持体上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を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、該可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電工程とを少なくとも有する画像形成方法であって、前記除電工程が500nm未満の波長の光を照射する除電工程であると共に、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該電荷発生層中にチタニルフタロシアニン及びアゾ顔料を含有することを特徴とすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項24】
前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶であり、かつ前記アゾ顔料が下記(I)式で表されるアゾ顔料であることを特徴とする請求項23に記載の画像形成方法。
【化8】
(式(I)中、Cp1、Cp2、はカップラー残基を表す。R201、R202はそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基のいずれかを表し、同一でも異なっていても良い。またCp1、Cp2は下記(II)式で表される。)
【化9】
(式(II)中、R203は、水素原子、メチル基、エチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基を表す。R204、R205、R206、R207、R208はそれぞれ、水素原子、ニトロ基、シアノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子、トリフルオロメチル基、メチル基、エチル基などのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基、ジアルキルアミノ基、水酸基を表し、Zは置換もしくは無置換の芳香族炭素環または置換もしくは無置換の芳香族複素環を構成するのに必要な原子群を表す。)
【請求項25】
前記チタニルフタロシアニンが、CuKαの特性X線に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有し、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、該7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする請求項23又は24に記載の画像形成方法。
【請求項26】
前記静電潜像形成工程に用いられる画像書き込み光の光源波長が、450nmよりも短波長の光源であることを特徴とする請求項23乃至25のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項27】
少なくとも静電潜像形成工程、現像工程、転写工程、除電工程及び定着工程を有する画像形成工程を複数備えた請求項23乃至26のいずれかに記載の画像形成方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図15】
【図8】
【図9】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図15】
【図8】
【図9】
【図14】
【公開番号】特開2006−259063(P2006−259063A)
【公開日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−74636(P2005−74636)
【出願日】平成17年3月16日(2005.3.16)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年3月16日(2005.3.16)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
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