(57)【要約】【課題】識別可能な感光体を大型化する必要なく安価に製造することができる、新たな電子写真感光体の識別方法を提供することを課題とする。【解決手段】電子写真感光体に特定波長の光を照射して該特定波長とは異なる所定波長の光を検出することにより、前記特定波長の光に対して前記所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質を含む層を有する電子写真感光体であるか否かを識別することを特徴とする電子写真感光体の識別方法により、上記課題を解決する。【選択図】図１
2010271650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体に特定波長の光を照射して該特定波長とは異なる所定波長の光を検出することにより、前記特定波長の光に対して前記所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質を含む層を有する電子写真感光体であるか否かを識別することを特徴とする電子写真感光体の識別方法。
【請求項２】
前記所定波長の光が所定パターンを有する請求項１に記載の識別方法。
【請求項３】
前記特定波長が３６０〜４６０ｎｍにあり、前記所定波長が５２０〜５８０ｎｍにある請求項１又は２に記載の識別方法。
【請求項４】
前記特定波長の光に対して前記所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質が下記一般式(Ｉ)：
【化１】
2010271650.tif 000020
(式中、
ｍは１〜６の整数であり；
ａは、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ルコキシ基、置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリール基、ハロゲン原子又は水素原子であり、ｍが２以上のとき、複数のａは独立して前記の基若しくは原子のいずれかであるか、又は隣り合う２つのａは互いに結合して環構造を形成し；
ｉ、ｋ及びｊは独立して１〜５の整数であり；
ｂ、ｃ及びｄは、独立して、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ルコキシ基、置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、ハロゲン原子、又は水素原子であり、ｉ、ｋ及び/又はｊが２以上のとき、複数のｂ、複数のｃ及び/又は複数のｄはそれぞれ独立して前記の基若しくは原子のいずれかであるか、又は隣り合う２つのｂ同士、ｃ同士及び/又はｄ同士は互いに結合して環構造を形成し；
Ａｒ4及びＡｒ5は、独立して、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リール基、置換基を有してもよいアリールアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよい複素環アルキル基又は水素原子であり、ただし同時には水素原子でなく、或いはＡｒ4とＡｒ5とは原子又は原子団を介して又は介さずに互いに結合して環構造を形成している)
で示される化合物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の識別方法。
【請求項５】
電子写真感光体に特定波長の光を照射するための発光素子と、該特定波長とは異なる所定波長の光を受光するための受光素子とを有する電子写真感光体識別手段を備えることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項６】
前記特定波長が３６０〜４６０ｎｍにあり、前記所定波長が５２０〜５８０ｎｍにある請求項５に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項７】
導電性基体上に、電荷発生物質を含む電荷発生層と、特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発する第１の電荷輸送物質を含む第１の電荷輸送層と、前記特定波長の光に対して前記所定波長の蛍光を発しない第２の電荷輸送物質を含む第２の電荷輸送層とを少なくとも備え、前記第１及び第２の電荷輸送層は、前記特定波長の光の照射時に前記所定波長の蛍光が所定パターンを有するように、前記電荷発生層上に設けられていることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項８】
前記第１の電荷輸送物質が下記一般式(Ｉ)：
【化２】
2010271650.tif 000021
(式中、ｍ、ｉ、ｋ、ｊ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、Ａｒ4及びＡｒ5は上記と同義である)
で示される化合物である請求項７に記載の電子写真感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体の識別方法、該方法を使用する画像形成装置、及び該方法に使用する電子写真感光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体(以下、単に「感光体」とも呼ぶ)は、同様の条件で製造したにも拘わらず、帯電電位、感光度や繰返し特性などの電子写真特性が個々に異なる場合がある。
これは、同一条件で塗布液を調合しても、不純物の混入量の違いのような材料のロット差があり、このロット差によって帯電性及び感度のバラツキを生じたり、溶剤の経時的な蒸発による塗布液の粘度上昇や粘弾性(レオロジー)特性の経時的変化によって形成される層の膜厚にバラツキが生じたりすることが原因と考えられる。また、感光体製造時の不純物混入や、感光性物質の分解及び変質も原因として考えられる。
【０００３】
上述のような原因により電子写真特性にバラツキを生じ得る感光体は、検査により、電子写真特性が所定の許容範囲(すなわち、対象の画像形成装置に装着したとき、該画像形成装置における画像形成条件を調整することにより所定の画質の画像を提供することが可能な特性範囲)内であることを確認できたものが市場に提供される。これは、画像形成装置の形成条件の調整を必要としない程度に前記許容範囲を狭くすると、感光体の歩留りが低下し、製造コストが上昇するためである。
【０００４】
このように、感光体は個々には或る許容範囲内で異なる電子写真特性を有するので、電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」とも呼ぶ)への装着時に、通常、サービスマンなどの操作者が、装着した感光体の表面電位、光感度及び実写特性などを確認し、それに応じて当該画像形成装置の形成条件を調整することになる。
しかし、上記のような操作者による確認では、対象の画像形成装置に適合する電子写真特性を有する感光体が外観から判断できない場合が多いので、当該画像形成装置に適合しない感光体を装着してしまう虞があり、感光体が無駄になったり、誤装着に気付かなければ画像品位の低い画像しか得ることができなくなってしまうという不都合が生じ得る。
【０００５】
このような不都合を回避するため、感光体に固有の感光体情報(例えば、帯電特性や感度に関する情報)が付されることがある。個々の感光体に付された情報は、画像形成装置への装着時に読み取られて表示装置に表示されることによって、操作者による上記のような確認及び/又は調整を容易にする手助けとなる。更には、画像形成装置が、読み取った感光体情報に基づいて、帯電電位、露光電圧及びバイアス値のような画像形成条件を自動的に調整することもできる。
【０００６】
例えば、特開昭６０−２５４０７３号公報には、感光体情報を記載した磁気テープ又はラベルを感光体に貼付する技術が開示されている。このような感光体が装着される画像形成装置は、該テープ又はラベルに記された感光体情報を磁気センサ又は光学センサによって読取り、その情報に基づいて画像形成条件を当該感光体に適切なものに設定する。
また、特開昭６２−８７９７８号公報では、感光体情報が記されたバーコード状の着色部を設ける技術が開示されている。この場合も、感光体が装着される画像形成装置は、当赤外線センサによって感光体情報を読取り、適切な画像形成条件を設定する。
【０００７】
また、特公平７−４３５４９号公報では、感光体、現像部、帯電器及びクリーナ部などを含んで構成されるプロセスカートリッジにＲＡＭ(ランダムアクセスメモリ)及びＲＯＭ(リードオンリメモリ)を内蔵する技術が開示されている。このようなプロセスカートリッジが装着される画像形成装置は、ＲＡＭ及びＲＯＭに記憶された感光体情報を読み出して、適切な画像形成条件を設定する。
更に、特開平９−１６０４３６号公報では、感光体情報を有する感光層を感光体端部に形成し、これにより感光体を識別する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−２５４０７３号公報
【特許文献２】特開昭６２−８７９７８号公報
【特許文献３】特公平７−４３５４９号公報
【特許文献４】特開平９−１６０４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
磁気テープやバーコードを貼付する技術では、テープやバーコードは、感光層(電荷発生層及び電荷輸送層)上に貼付することができず、基体上に貼付のためだけの(画像形成動作には必要ない)領域が必要となり、感光体の大型化を招くという問題がある。加えて、個別に磁気テープやバーコード貼付するために追加の工程が必要となる。
【００１０】
また、ＲＡＭやＲＯＭを内蔵させる技術では、ＲＡＭやＲＯＭという高価な追加部材及びその内蔵のための追加工程が必要となり、プロセスカートリッジの製造コストが著しく増加する。更に、このようなプロセスカートリッジを装着される画像形成装置側にも、ＲＡＭ及びＲＯＭに記憶された感光体情報を読み出すために、高価で複雑な読み取り手段が必要となり、その取り付けのための複雑な工程も必要となる。このため、感光体を含む画像形成装置全体の製造コストは更に増加する。
【００１１】
したがって、本発明は、識別可能な感光体を大型化する必要なく安価に製造することができる、新たな電子写真感光体の識別方法、この識別方法を利用する電子写真画像形成装置、及びこの識別方法による識別に好適な電子写真感光体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、電子写真感光体に特定波長の光を照射して該特定波長とは異なる所定波長の光を検出することにより、前記特定波長の光に対して前記所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質を含む層を有する電子写真感光体であるか否かを識別することを特徴とする電子写真感光体の識別方法を提供する。
【００１３】
本発明はまた、電子写真感光体に特定波長の光を照射するための発光素子と、該特定波長とは異なる所定波長の光を受光するための受光素子とを有する電子写真感光体識別手段を備えることを特徴とする電子写真画像形成装置を提供する。
【００１４】
本発明は更に、導電性基体上に、電荷発生物質を含む電荷発生層と、特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発する第１の電荷輸送物質を含む第１の電荷輸送層と、前記特定波長の光に対して前記所定波長の蛍光を発しない第２の電荷輸送物質を含む第２の電荷輸送層とを少なくとも備え、前記第１及び第２の電荷輸送層は、前記特定波長の光の照射時に前記所定波長の蛍光が所定パターンを有するように、前記電荷発生層上に設けられていることを特徴とする電子写真感光体を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質を含む識別用の層が電荷輸送層も兼ねて感光層の一部として使用できるので、感光体に貼付場所を別途確保する必要がないため、大型化を招かず、また製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の識別方法により識別可能な電子写真感光体の一形態及び該感光体を識別するために用いられる感光体識別手段の概略部分断面図である。
【図２】本発明の識別方法により識別可能な電子写真感光体の別の一形態及び該感光体を識別するために用いられる感光体識別手段の概略部分断面図である。
【図３】本発明の識別方法において検出され得る蛍光のパターン例である。
【図４】励起光３７０ｎｍにおける例示化合物１の蛍光スペクトルを示す。
【図５】励起光３７０ｎｍにおける化合物αの蛍光スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜電子写真感光体の識別方法＞
本発明の電子写真感光体の識別方法は、電子写真感光体に特定波長の光を照射して該特定波長とは異なる所定波長の光を検出することにより、前記特定波長の光に対して前記所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質を含む層を有する電子写真感光体であるか否かを識別することを特徴とする。
【００１８】
本発明の識別方法においては、光を感光体に照射して生じる反射光を検出するのではなく、電荷輸送物質が特定波長の光に対して生じる所定波長の蛍光を検出する。
１つの実施形態では、所定波長の光(すなわち、電荷輸送物質の蛍光)の有無を検出する。このとき同時に、光量(蛍光強度)を測定してもよい。
別の実施形態では、所定波長の光が有する所定パターンを検出する。所定パターンは、所定の形状であってもよいし、バーコードのような一次元コードパターン又はスタック型若しくはマトリクス型二次元パターンであってもよい。
【００１９】
特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質を含む層は、上記のように、感光体の識別に利用されるので、以下、これを「識別用有機層」とも呼ぶ。
本発明の識別方法による識別に有用な感光体については、下記「電子写真感光体」の項で詳述する。
【００２０】
特定波長は、露光波長とは異なることが好ましく、露光波長とは５０ｎｍ以上離れていることがより好ましく、１００ｎｍ以上離れていると更に好ましい。特定波長は、例えば、３６０ｎｍ以上の波長であり得る。特定波長を３６０ｎｍ未満とすると、識別のための励起光の照射により感光体の膜が劣化して感度が低下するなど感光体機能が低下する虞がある。特定波長の上限は、特に限定されず、露光波長との関係で決定され得る。露光波長が赤色光である場合、特定波長の上限は例えば５７０ｎｍであり得る。
【００２１】
特定波長の光(すなわち、励起光)は、例えば、該特定波長を含む特定の波長範囲の光(励起光)を出射し得る、発光ダイオードや半導体レーザのような発光素子を用いて照射することができる。発光素子は、例えば、波長領域３６０〜４６０ｎｍに発光波長を有する発光素子であり得る。発光素子の具体例としては、紫外発光ダイオードや青紫色半導体レーザなどが挙げられる。
【００２２】
所定波長の光(蛍光)の検出は、例えば、該所定波長を含む特定の波長領域の光を検出し得る、フォトダイオードのような受光素子を用いて行うことができる。所定波長を含む特定の波長領域の光のみを検出するために、受光素子の前面にフィルター(例えば干渉フィルター)などを設置してもよい。
【００２３】
感光体への励起光の照射及び蛍光の検出の際、感光体は、静止していてもよいし、回転していてもよい。感光体が回転している場合、検出すべき蛍光が所定パターンを有する(すなわち、所望の感光体が所定パターンに形成された識別用有機層を有する)ときは、例えば、検出のタイミングを回転速度と同期させると、検出信号からパターンを再構成することができる。
【００２４】
本発明の識別方法において、特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質として使用し得る材料は、例えば、３６０〜５７０ｎｍ(好ましくは３６０〜４６０ｎｍ)の波長領域内の光を吸収することにより蛍光(好ましくは５２０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する蛍光)を生じ得る電荷輸送物質である。
【００２５】
なかでも、一般式(Ｉ)：
【化１】
2010271650.tif 000003
で示される化合物(置換基については下記で説明する)は、３６０〜４６０ｎｍの波長の光に対して、他の一般的に使用される電荷輸送層とは異なる波長領域に強い蛍光を発し、かつ優れた電荷輸送能を有するので、本発明の感光体識別方法に特に好ましい。
【００２６】
特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質として、一般式(Ｉ)で示される化合物を使用する場合、励起光として３６０〜４６０ｎｍ内の波長の光を用いることができる。３６０ｎｍ未満の波長の光は、上記のように、感光体機能を低下させる虞があるので使用を避けることが好ましい。一方、４６０ｎｍを超える波長の光では、生じる蛍光の強度が弱く、検出が困難となり易いので避けることが好ましい。
一般式(Ｉ)で示される化合物が発する蛍光の検出のためには、５２０〜５８０ｎｍの波長の光を受光し得る受光素子を用いることができる。受光範囲が５２０ｎｍ未満や５８０ｎｍを超える受光素子は、一般式(Ｉ)の化合物が発する蛍光を受光できない虞があるので、使用を避けることが好ましい。
【００２７】
ここで、一般式(Ｉ)における置換基について説明する。
ｍは１〜６の整数である。
ａは、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ルコキシ基、置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリール基、ハロゲン原子、又は水素原子である。
【００２８】
ａの置換基を有してもよいアルキル基としては、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基及び/又はハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基(例えば、炭素数１〜４、好ましくは１〜３、より好ましくは１のアルキル基)が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、１−メトキシエチル基、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、イソプロピル基、トリフルオロメチル基が好ましい。
【００２９】
ａの置換基を有してもよいアルコキシ基としては、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基及び/又はハロゲン原子で置換されていてもよいアルコキシ基(例えば、炭素数１〜４、好ましくは１〜２、より好ましくは１のアルコシキ基)が挙げられる。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、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基などが挙げられ、これらの中でも、メトキシ基が特に好ましい。
【００３０】
ａの置換基を有してもよいジアルキルアミノ基としては、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基及び/又はハロゲン原子で置換されていてもよいジアルキルアミノ基(例えば、各アルキル鎖の炭素数が独立して１〜４、好ましくは１〜３、より好ましくは１〜２のジアルキルアミノ基)が挙げられる。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基などが挙げられる。
【００３１】
ａの置換基を有してもよいアリール基としては、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基及び/又はハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基(例えば、炭素数６〜１２のアリール基)が挙げられる。具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、メトキシフェニル基、メチルメトキシフェニル基、４−クロロフェニル基、４−フルオロフェニル基、ナフチル基、メトキシナフチル基などが挙げられる。
【００３２】
ａのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、これらの中でも、フッ素原子が特に好ましい。
【００３３】
ｍが２以上のとき、複数のａは独立して前記の基又は原子のいずれかである。或いは、隣り合う２つのａは互いに結合して(それぞれのａが結合しているナフタレン環上の２つの炭素と一緒になって)環構造を形成してもよい。例えば、隣り合う２つのａは、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基及び/又はハロゲン原子で置換されていてもよい飽和又は不飽和の二価炭化水素基(好ましくは３又は４)を形成し得る。具体的には、テトラメチレン(ブチレン)などが挙げられる。
【００３４】
ｉ、ｋ及びｊは、それぞれ独立して１〜５の整数である。
ｂ、ｃ及びｄは、それぞれ独立して、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ルコキシ基、置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、ハロゲン原子、又は水素原子である。
【００３５】
ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいアルキル基は、上記ａと同義であり、メチル基が特に好ましい。
ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいアルコキシ基は、上記ａと同義であり、メトキシ基が特に好ましい。
ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいジアルキルアミノ基は、上記ａと同義であり、ジメチルアミノ基が特に好ましい。
【００３６】
ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいアリール基としては、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数６〜１２のアリール基及び/又はハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基(例えば、炭素数６〜１２のアリール基)が挙げられる。具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、メトキシフェニル基、メチルメトキシフェニル基、４−クロロフェニル基、４−フルオロフェニル基、ビフェニルイル基、ナフチル基、メトキシナフチル基などが挙げられ、これらの中でも、フェニル基、ビフェニルイル基が特に好ましい。
【００３７】
ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいアリールオキシ基において、アリール部分については上記ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいアリール基と同義である。ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいアリールオキシ基としては、４−メチルフェノキシ基が好ましい。
ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいアリールチオ基において、アリール部分については上記ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいアリール基と同義である。ｂ、ｃ及びｄの置換基を有してもよいアリールチオ基としては、フェニルチオ基が好ましい。
ｂ、ｃ及びｄのハロゲン原子は、上記ａと同義であり、フッ素が好ましい。
【００３８】
ｉ、ｋ及び/又はｊが２以上のとき、複数のｂ、複数のｃ及び/又は複数のｄは、それぞれ独立して、前記の基又は原子のいずれかである。或いは、隣り合う２つのｂ同士、ｃ同士及び/又は２つのｄ同士は、互いに結合して(該２つのｂ、ｃ及び/又はｄが結合しているベンゼン環上の２つの炭素と一緒になって)環構造を形成してもよい。
【００３９】
該環構造は、例えば、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基及び/又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭素環構造又は(好ましくは芳香族)複素環構造であり得る。隣り合う２つのｂ同士、ｃ同士又は２つのｄ同士が互いに結合して、それらが結合するベンゼン環と一緒になって形成し得る環構造の具体例としては、ナフタレン環(部分的に水素化されていてもよい)、カルバゾール環が挙げられる。
すなわち、隣り合う２つのｂ同士、ｃ同士又は２つのｄ同士は、例えば、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基及び/又はハロゲン原子で置換されていてもよい飽和又は不飽和の二価炭化水素基(好ましくは３又は４)を形成し得る。具体的には、テトラメチレン(ブチレン)、１,３−ブタジエニレンなどが挙げられる。
【００４０】
Ａｒ4及びＡｒ5は、独立して、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リール基、置換基を有してもよいアリールアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよい複素環アルキル基、又は水素原子である。
【００４１】
Ａｒ4及びＡｒ5の置換基を有してもよいアルキル基は、上記ａと同義であり、メチル基が特に好ましい。
Ａｒ4及びＡｒ5の置換基を有してもよいアリール基としては、例えば炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜６のジアルキルアミノ基及び/又はハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基(例えば、炭素数６〜１２のアリール基)が挙げられる。
【００４２】
具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、イソプロピルフェニル基、メトキシフェニル基、メチルメトキシフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、４−ジエチルアミノフェニル基、４−ジメチルアミノフェニル基、４−クロロフェニル基、２−フルオロフェニル基、４−フルオロエチルフェニル基、ナフチル基、メトキシナフチル基、ビフェニルイル基、フェノキシフェニル基、フェニルチオフェニル基、テルフェニルイル基、スチリルフェニル基、アントリル基、ピレニル基などが挙げられ、これらの中でも、フェニル基、トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基が特に好ましい。
【００４３】
Ａｒ4及びＡｒ5の置換基を有してもよいアリールアルキル基において、アリール部分については上記Ａｒ4及びＡｒ5の置換基を有してもよいアリール基と同義であり、アルキル部分については上記ａと同義である。Ａｒ4及びＡｒ5の置換基を有してもよいアリールアルキル基としては、具体的にはベンジル基などが挙げられる。
【００４４】
Ａｒ4及びＡｒ5の置換基を有してもよい複素環基としては、クロマニル基、チエニル基、５−メリルチエニル基、フリル基、ベンゾチアゾリル基、Ｎ-エチルカルバゾリル基などが挙げられる。複素環は芳香族複素環が好ましい。
【００４５】
Ａｒ4及びＡｒ5の置換基を有してもよい複素環アルキル基において、複素環部分については上記Ａｒ4及びＡｒ5の置換基を有してもよい複素環基と同義であり、アルキル部分については上記ａと同義である。Ａｒ4及びＡｒ5の置換基を有してもよい複素環アルキル基としては、芳香族複素環アルキル基が好ましく、具体的には２−チエニルメチル基などが挙げられる。
アリール基及び複素環基は、部分的に水素化されていてもよい。
【００４６】
Ａｒ3及びＡｒ4は互いに異なってもよいし、又は同一であってもよいが、同時には水素原子であり得ない。
【００４７】
或いは、Ａｒ4とＡｒ5とは、原子又は原子団を介して互いに結合して(Ａｒ4及びＡｒ5が結合している炭素原子と一緒になって)環構造を形成してもよい。Ａｒ4とＡｒ5とを結合し得る原子又は原子団の例としては、酸素原子、硫黄原子、水素若しくはアルキル基(例えば、メチル基)を有する窒素原子、炭素数１〜２のアルキレン基(好ましくは、メチレン基、エチレン基)、又は炭素数２〜８のアルケニレン基(例えば、ビニレン基)を挙げることができる。
【００４８】
一般式(Ｉ)で示される化合物の具体例を表１に示す。
【表１−１】
2010271650.tif 000004
【００４９】
【表１−２】
2010271650.tif 000005
【００５０】
【表１−３】
2010271650.tif 000006
【００５１】
【表１−４】
2010271650.tif 000007
【００５２】
【表１−５】
2010271650.tif 000008
【００５３】
【表１−６】
2010271650.tif 000009
【００５４】
【表１−７】
2010271650.tif 000010
【００５５】
【表１−８】
2010271650.tif 000011
【００５６】
【表１−９】
2010271650.tif 000012
【００５７】
【表１−１０】
2010271650.tif 000013
【００５８】
これらの化合物の中でも、例示化合物１、４３及び１１１が特に好ましい。なお、一般式(Ｉ)で示される化合物は特開２００４−１５１６６６号公報に記載の方法により合成できる。
【００５９】
本発明の感光体識別方法は、或る許容範囲内で異なる電子写真特性を有して製造された感光体を画像形成装置に装着した際に、個々の感光体が有する特性に応じた適切な画像形成条件を自動的に設定・調整する方法に利用できる。
すなわち、そのような画像形成条件の自動設定方法は、電子写真画像形成装置に装着された電子写真感光体を上記の識別方法により識別し、識別された感光体に応じて画像形成条件を調整することにより、装着された感光体に適合する画像形成条件を設定することを含んでなる。
【００６０】
この方法では、感光体の電子写真特性(帯電特性や感度など)に関する情報が、一次元パターンやマトリクス型二次元パターンのような所定パターンにコード化され、該感光体に特定波長の光を照射した際にその表面に前記所定のパターンを有する蛍光を生じるように、該感光体上に識別用有機層が形成される。このようにパターン化された識別用有機層に対応する所定パターンを有する蛍光を、上記の識別方法により検出する。
【００６１】
検出された蛍光が有するパターンに応じて、当該感光体が装着された画像形成装置の画像形成条件(例えば、帯電電位、露光電圧及び/又は現像バイアス値など)を、該感光体に適合する条件に設定する。
【００６２】
＜電子写真感光体＞
次に、本発明の識別方法による識別に有用な電子写真感光体を説明する。
そのような感光体の１つの形態は、導電性基体上に、少なくとも、電荷発生物質を含有する電荷発生層と特定波長に対して所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とがこの順で積層されてなる感光体である。この形態の感光体では、前記電荷輸送物質を含有する電荷輸送層が唯一の電荷輸送層である。
【００６３】
この形態の感光体を、図１を参照して、より具体的に説明する。
図１は、上記のような形態の感光体及び該感光体を識別するために用いられる感光体識別手段の概略部分断面図である。
電子写真感光体１は、導電性材料からなる円筒状の導電性基体１１上に、下引き層１４を設け、その上に電荷発生物質１２を含有する電荷発生層１５と、特定波長に対して所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質(例えば、一般式(Ｉ)の化合物)１７及びバインダ樹脂を含有する電荷輸送層(識別用有機層)１６とが、導電性基体１１から外方に向かってこの順序で積層されてなる電子写真感光体である。光センサー３及び判定回路４は、感光体識別手段を構成している。
【００６４】
下引き層は任意の構成要素であり、存在していてもいなくてもよい。また、最表面層として保護層を有していてもよい。
この形態の感光体は、例えば、感光体表面と対向する位置に配設された光センサー３中の発光素子から励起光が感光体表面に照射され、光センサー３中の受光素子が所定の波長の光を受光するか否かで、(識別用有機層を有する)所望の感光体であるか否かを識別される。受光素子による蛍光の受光の有無は、光センサー３に電気的に接続された判定回路４が行う。
【００６５】
本発明の識別方法による識別に有用な電子写真感光体の別の１つの形態は、導電性基体上に、電荷発生物質を含む電荷発生層と、特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発する第１の電荷輸送物質を含む第１の電荷輸送層と、前記特定波長の光に対して前記所定波長の蛍光を発しない第２の電荷輸送物質を含む第２の電荷輸送層とを少なくとも備え、前記第１及び第２の電荷輸送層は、前記特定波長の光の照射時に前記所定波長の蛍光が所定パターンを有するように、前記電荷発生層上に設けられていることを特徴とする電子写真感光体である。
【００６６】
ここで、「特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発しない」とは、所定波長の蛍光を発しない場合に加えて、同一条件で測定したときに第１の電荷輸送物質が発する所定波長の蛍光の１/１０以下の強度で蛍光を発する場合も含むものとする。
【００６７】
この形態の感光体を、図２を参照して、より具体的に説明する。
図２は、上記のような形態の感光体及び該感光体を識別するために用いられる光検出手段の概略部分断面図である。
電子写真感光体２は、導電性材料からなる円筒状の導電性基体１１上に、下引き層１４を設け、その上に電荷発生物質１２を含有する電荷発生層１５と、第１の電荷輸送物質(例えば、一般式(Ｉ)の化合物)１７及びバインダ樹脂を含有する第１の電荷輸送層１６並びに第２の電荷輸送物質１８及びバインダ樹脂を含有する第１の電荷輸送層１９とが、導電性基体１１から外方に向かってこの順序で積層されてなる電子写真感光体である。第１の電荷輸送層(識別用電荷輸送層)は、電荷発生層１５上の一部領域に、帯状のパターンで形成されている。光センサー３及び判定回路４は、感光体識別手段を構成している。
【００６８】
下引き層は任意の構成要素であり、存在していてもいなくてもよい。また、最表面層として保護層を有していてもよい。
この形態の感光体は、例えば、感光体表面と対向する位置に配設された光センサー３中の発光素子から励起光が感光体表面に照射され、光センサー３中の受光素子が蛍光を受光するか否か及び/又は蛍光が有するパターンによって識別される。受光素子による蛍光の受光の有無及び蛍光パターンの識別は、光センサー３に電気的に接続された識別判定回路４が行う。
【００６９】
以下、感光体の構成の詳細を説明する。
なお、本発明の識別方法による識別に有用な電子写真感光体は、特定波長の光に対して所定の波長の蛍光を発する電荷輸送物質を含む層を有してなり、感光体への該特定波長の光を照射した際に該電荷輸送物質が発する該所定波長の蛍光を検出することが可能である限り、特定のものに限定されない。
【００７０】
［導電性基体］
導電性基体１１の構成材料は、感光体の電極としての機能と支持部材としての機能を有し、当該分野で用いられる材料であれば特に限定されない。
具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス鋼、チタンなどの金属材料；表面に金属箔ラミネート、金属蒸着処理、又は導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性化合物の層を蒸着又は塗布したポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリスチレンなどの高分子材料、硬質紙又はガラスなどが挙げられる。特に好ましくは、ＪＩＳ３００３系、ＪＩＳ５０００系及びＪＩＳ６０００系などのアルミニウム合金が用いられる。
【００７１】
導電性基体の形状は、円筒状又は円柱状が好ましい。
導電性基体１１の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化皮膜処理、薬品若しくは熱水などによる表面処理、着色処理、又は表面を粗面化するなどの乱反射処理を施してもよい。
【００７２】
乱反射処理は、レーザを露光光源として用いる場合に特に有効である。すなわち、レーザを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、レーザ光の波長が揃っているので、感光体の表面で反射されるレーザ光と感光体内部で反射されるレーザ光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像上に現れて画像欠陥となることがあり、導電性基体の表面に乱反射処理を施すことにより、この波長の揃ったレーザ光の干渉による画像欠陥を防止することができる。
【００７３】
［電荷発生層］
導電性基体１１上に設けられる電荷発生層１５は、光を吸収することによって電荷を発生する電荷発生物質１２を主成分として含有する。
【００７４】
電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料及びトリスアゾ系顔料などのアゾ系顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ系顔料、ペリレンイミド及びペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、アントラキノン及びピレンキノンなどの多環キノン系顔料、オキソチタニウムフタロシアニン化合物などの金属フタロシアニン及び無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、スクアリリウム色素、ピリリウム塩類及びチオピリリウム塩類、トリフェニルメタン系色素などの有機光導電性材料、並びにセレン及び非晶質シリコンなどの無機光導電性材料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、１種が単独で使用されてもよく、又は２種以上が組合わされて使用されてもよい。
【００７５】
これらの電荷発生物質の中でも、下記一般式(Ａ)で示されるオキソチタニウムフタロシアニン化合物を用いることが好ましい。
【化２】
2010271650.tif 000014
前記一般式(Ａ)において、Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3及びＸ4は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を示し、ｒ，ｓ，ｙ及びｚは、それぞれ０〜４の整数を示す。
【００７６】
オキソチタニルフタロシアニンは、現在一般的に用いられているレーザ光及びＬＥＤ光の発振波長域(近赤外光)で高い電荷発生効率と電荷注入効率とを有する電荷発生物質であるので、光を吸収することによって多量の電荷を発生させるとともに、発生した電荷をその内部に蓄積することなく電荷輸送物質に効率よく注入する。
【００７７】
前記一般式(Ａ)で示されるオキソチタニウムフタロシアニン化合物は、例えば、Moser及びThomasによるPhthalocyanine Compounds、Reinhold Publishing Corp.、New York、1963に記載されている方法などの従来公知の製造方法に従って製造することができる。例えば、前記一般式(Ａ)で示されるオキソチタニウムフタロシアニン化合物のうち、Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3及びＸ4が共に水素原子であるオキソチタニウムフタロシアニンは、フタロニトリルと四塩化チタンとを、加熱融解するか、又はα−クロロナフタレンなどの適当な溶媒中で加熱反応させることによってジクロロチタニウムフタロシアニンを合成し、次いで、塩基又は水で加水分解することによって製造することができる。また、イソインドリンとテトラブトキシチタンなどのチタニウムテトラアルコキシドとを、Ｎ−メチルピロリドンなどの適当な溶媒中で加熱反応させることによっても、オキソチタニウムフタロシアニンを製造することができる。
【００７８】
本発明においては、電荷発生物質として、前記特定波長の光に対して前記所定波長の蛍光を発しないものを使用することが好ましい。
【００７９】
電荷発生層１５には、結着性を向上させるために、バインダ樹脂が含有されてもよい。バインダ樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルホルマール樹脂などの樹脂、並びにこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂などが挙げられる。
【００８０】
共重合体樹脂の具体例としては、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂及びアクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂などを挙げることができる。
バインダ樹脂は上記のものに限定されず、この分野において一般に用いられる樹脂をバインダ樹脂として使用することもできる。バインダ樹脂は、１種が単独で使用されてもよく、又は２種以上が併用されてもよい。
【００８１】
電荷発生層１５における電荷発生物質の割合は、１０重量％〜９９重量％であることが好ましい。電荷発生物質の割合が１０重量％未満であると、感光体の感度が低下する虞がある。また、電荷発生物質の割合が９９重量％を超えると、バインダ樹脂の含有量が低すぎて、電荷発生層１５の膜強度が低下する可能性がある。さらに、電荷発生層１５における電荷発生物質の分散性が低下して電荷発生物質の粗大粒子が増大し、消去されるべき部分以外の表面電荷が露光によって減少し、画像欠陥、特に白地にトナーが付着し微小な黒点が形成される、いわゆる黒ぽちと呼ばれる画像のかぶりが多くなる虞もある。
【００８２】
電荷発生層１５の形成方法としては、前述の電荷発生物質を導電性基体１１上に真空蒸着する真空蒸着法、溶剤中に前記の電荷発生物質を含む電荷発生層用塗布液を導電性基体１１の表面に塗布する塗布法などが挙げられる。これらの中でも簡便な塗布法が好適に用いられる。
電荷発生層用塗布液は、例えば、適当な溶剤中に前述の電荷発生物質及び必要に応じて前述のバインダ樹脂を加え、従来公知の方法で分散させることによって調製することができる。
【００８３】
電荷発生層用塗布液に使用される溶剤としては、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、テトラヒドロフラン(ＴＨＦ)、ジオキサンなどのエーテル類、１,２−ジメトキシエタンなどのエチレングリコールのアルキルエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、１種が単独で使用されてもよく、又は２種以上が混合されて混合溶剤として使用されてもよい。地球環境に対する配慮すると、非ハロゲン溶剤を用いることが好ましい。
【００８４】
電荷発生物質は、溶剤中に分散される前に、予め粉砕機によって粉砕処理されてもよい。粉砕処理に用いられる粉砕機としては、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル及び超音波分散機などが挙げられる。
電荷発生物質を溶剤中に分散させる際に用いられる分散機としては、例えば、ペイントシェーカ、ボールミル及びサンドミルなどを挙げることができる。このときの分散条件としては、用いる容器及び分散機を構成する部材の摩耗などによる不純物の混入が起こらないように適当な条件を選択する。
【００８５】
電荷発生層用塗布液の塗布方法としては、例えば、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法、インクジェット塗布法及び浸漬塗布法などが挙げられる。
【００８６】
電荷発生層１５の層厚は、０.０５μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０.１μｍ以上１μｍ以下である。電荷発生層１５の層厚が０.０５μｍ未満であると、光吸収の効率が低下し、感光体の感度が低下する虞がある。一方、電荷発生層１５の層厚が５μｍを超えると、電荷発生層内部での電荷移動が感光層表面の電荷を消去する過程の律速段階となり、感光体の感度が低下する虞がある。
【００８７】
［電荷輸送層］
唯一の電荷輸送層１６又は第１の電荷輸送層１６に使用される、特定波長の光に対して蛍光を発する電荷輸送物質１７は、「電子写真感光体の識別方法」の項で説明した材料を使用し得る。
【００８８】
なかでも、一般式(Ｉ)：
【化３】
2010271650.tif 000015
(式中、ｍ、ｉ、ｋ、ｊ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、Ａｒ4及びＡｒ5は上記と同義である)で示される化合物が特に好ましい。
【００８９】
第２の電荷輸送層１９に使用される第２の電荷輸送物質１８としては、例えば、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体及びベンジジン誘導体などのような種々の公知の電荷輸送物質が挙げられる。
【００９０】
一般式(１)で表される化合物の例示化合物１(表１参照)と、一般的な電荷輸送物質である下記に示すトリアリールアミン誘導体(化合物α)の３７０ｎｍの励起光での蛍光スペクトルを分光光度計(ＭＣＰＤ−３７００：大塚電子(株)製)で測定した結果を、それぞれ図４及び５に示す。
【００９１】
【化４】
2010271650.tif 000016
【００９２】
例示化合物１は、蛍光波長の最大ピーク波長が５３０ｎｍ近傍にある。一方、化合物αは４３０ｎｍ近傍に最大ピーク波長を持ち、５２０〜５８０ｎｍの波長の蛍光は発しない。よって、３７０ｎｍを特定波長とすると、例示化合物１を第１の電荷輸送物質として、化合物αを第２の電荷輸送物質として使用し得る。
【００９３】
唯一の電荷輸送層又は第１の電荷輸送層には、特定波長の光に対して蛍光を発する電荷輸送物質が該特定波長の光の照射に際して生じる蛍光が、その検出を妨げられない限度において、他の電荷輸送物質(例えば、第２の電荷輸送物質として列挙されたもの)が含まれていてもよい。
【００９４】
バインダ樹脂には、電荷輸送層に含ませるべき電荷輸送物質との相溶性に優れるものが選ばれる。そのようなバインダ樹脂の具体例としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などのビニル重合体樹脂及びこれらの共重合体樹脂、並びにポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂及びフェノール樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂を部分的に架橋した熱硬化性樹脂も挙げられる。これらの樹脂は、１種が単独で使用されてもよく、又は２種以上が混合されて使用されてもよい。
【００９５】
上記の樹脂の中でも、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂又はポリフェニレンオキサイドは、体積抵抗率が１０13Ω・ｃｍ以上であり、電気絶縁性に優れており、また皮膜性及び電位特性などにも優れているので、好適に用いられる。
【００９６】
電荷輸送層において、電荷輸送物質の重量(Ａ)に対するバインダ樹脂の重量(Ｂ)の重量比(Ａ/Ｂ)は、例えば１０/１２〜１０/３０であり得る。
【００９７】
重量比Ａ/Ｂが１０/３０を超えると、バインダ樹脂の比率が高くなり過ぎ、電荷輸送層を浸漬塗布法によって形成する場合には、塗布液の粘度が増大して塗布速度が低下し、生産性が著しく悪くなる虞がある。インクジェット法により形成する場合には、ノズルの目詰まりが問題となる。また、塗布液の粘度の増大を抑えるために塗布液中の溶剤の量を多くすると、ブラッシング現象が発生し、形成された電荷輸送層１６に白濁が発生する可能性がある。一方、重量比Ａ/Ｂが１０/１２を下回ると、バインダ樹脂の比率が低くなり過ぎ、電荷輸送層の耐刷性が低下して表層の摩耗量が増加し、感光体の帯電性が低下する虞がある。
【００９８】
電荷輸送層には、成膜性、可撓性及び表面平滑性を向上させるために、必要に応じて、可塑剤及び/又はレベリング剤などの添加剤を添加してもよい。
可塑剤としては、例えば、フタル酸エステルのような二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、塩素化パラフィン及びエポキシ型可塑剤などを挙げることができる。
レベリング剤としては、例えば、シリコーン系レベリング剤などを挙げることができる。
【００９９】
また、電荷輸送層には、機械的強度の増加や電気的特性の向上を図るために、無機化合物及び/又は有機化合物の微粒子を添加してもよい。
そのような無機化合物の具体的な例としては、酸化チタンなどの金属酸化物微粒子が挙げられる。また、有機化合物の微粒子の具体的な例としては、四フッ化エチレン重合体微粒子などのフッ素原子含有ポリマーの微粒子が挙げられる。
【０１００】
電荷輸送層は、適当な溶剤中に、電荷輸送物質及びバインダ樹脂、必要に応じて添加剤を溶解又は分散させ電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗布液を電荷発生層の表面に塗布し、次いで乾燥して有機溶剤を除去することによって形成できる。
【０１０１】
電荷輸送層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン及びモノクロルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ジクロロメタン及びジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、ＴＨＦ、ジオキサン及びジメトキシメチルエーテルなどのエーテル類、並びにＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの非プロトン性極性溶剤などが挙げられる。溶剤は、１種を単独で使用してもよく、又は２種以上が混合して使用してもよい。また、上記の溶剤に、必要に応じてアルコール類、アセトニトリル又はメチルエチルケトンなどの溶剤をさらに加えて使用することもできる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
【０１０２】
特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質を含む電荷輸送層を唯一の電荷輸送層として形成する場合には、電荷輸送層用塗布液を、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法、インクジェット塗布法又は浸漬塗布法などの公知の塗布法によって、電荷発生層上に塗布することができる。
第１の電荷輸送層及び第２の電荷輸送層を形成する場合には、それぞれの電荷輸送層は、電荷輸送層用塗布液をインクジェット法で塗布することにより形成することができる。
【０１０３】
インクジェット法は、インクジェットプリンターに用いられている方法である。そして最近はこのインクジェット法を用いた、インクジェット記録方法が広く普及し始めている。このインクジェット記録方法は、インク組成物の小液滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。この方法を用いたインクジェット記録装置は、比較的安価な装置で高解像度、高品位の画像を、高速で印刷可能という特徴を有する。このため、インクジェット記録装置は、デジタル印刷機、プロッター、ＣＡＤ出力デバイス等としても利用されるに至っている。特に、インクジェット記録装置は、デジタル処理された文章又は画像を印刷することができるため、半永久的に文書又は画像原稿を保存することができ、またその内容を印刷する事が可能である。また、インクジェット記録装置は適切なシステム処理下で、記録ヘッドからインク組成物の液滴を吐出させて高解析、高画素の印刷を実現することができるものである。
【０１０４】
すなわち、インクジェット法は、写真調の画質も出力できるように小さな液滴を特定の場所に付着させることが可能であり、液としてのロスもほとんどない。従って液として低コストで高品質な塗膜を形成することが可能である。またデジタル機器に用いられるように液滴の飛翔のＯＮ/ＯＦＦはデジタル的に制御可能であり、従って必要な場所のみの液の出力・塗工が可能であり、逆に不必要部は容易に未塗工とすることが可能である。さらにインクジェット法に用いられる設備的なもの例えばノズルヘッドは、インクジェットプリンターが広く普及したことにより、低コストで高品位・高安定なものを容易に入手可能であり、かつ小型であることから、大規模な設備を必要としない。さらに生産性に関しても最近のインクジェットプリンターの動向からもわかるように、ノズルの数を増加させる等で対応可能であり、生産性を向上させることも容易に可能である。
【０１０５】
電荷輸送層の形成に使用し得るインクジェット方式としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット(登録商標)タイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ等が挙げられる。但し、ピエゾタイプのインクジェット方式は塗工液に対し圧力が加わるだけで、基本的に塗工液に対し何ら劣化作用を有しないのに対し、バブルタイプのインクジェット方式ではノズルに埋め込まれたマイクロヒーターを瞬間的であるにせよ、２００〜３００℃に加熱し、バブルを発生させることで塗工液を吐出させている関係上、塗工液に対しコゲーション等の劣化作用を有する。このコゲーションの影響により、画像上地肌汚れが生じることがあり、塗工液に対する熱等の影響を考慮するとピエゾジェットタイプが好適に用いられる。また、塗工液１滴当たりの液量、塗工部１個当たりの塗工液付与量は任意に設定することができる。
【０１０６】
インクジェット方式による塗布によって、第１及び第２の電荷輸送層は、特定波長の光の照射時に蛍光による明暗パターンを形成し得るように、電荷発生層上に形成することができる。インクジェット方式によれば、より精緻なパターンで第１及び第２の電荷輸送層を形成できる。このことにより、例えば、識別の正確性を高めることができ(すなわち、誤判別の可能性を低下させることができ)、また複雑な情報(例えば、材料のロットに起因する特性の違い)を感光体に付することができる。更に、必要な場合には、個体識別も可能となる。明パターン(蛍光領域パターン)は、例えば、一次元パターン(例えば、バーコード状)又はマトリクス型二次元パターンであり得る。
【０１０７】
電荷輸送層の膜厚は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。
電荷輸送層の膜厚が５μｍ未満であると、感光体表面の帯電保持能が低下する虞がある。電荷輸送層の膜厚が５０μｍを超えると、感光体の解像度が低下する可能性がある。
【０１０８】
［下引き層］
感光体は、導電性基体１１と電荷発生層１５との間に下引き層１４を更に有するのが好ましい。
【０１０９】
下引き層は、導電性基体から感光層(電荷発生層及び電荷輸送層)への電荷の注入を防止する機能を有するので、感光体の帯電性の低下を防ぐことができ、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少を抑え、画像にかぶりなどの欠陥が発生することを防止できる。特に、反転現像プロセスによる画像形成では、白地部分にトナーからなる微小な黒点が形成される黒ポチと呼ばれる画像かぶりの発生が防止される。
【０１１０】
また、下引き層は、導電性基体の表面を被覆してその表面の欠陥である凹凸の度合を軽減して表面を均一化することができ、その結果、単層型感光層の成膜性を高めて、導電性基体と単層型感光層との密着性を向上させることができる。
【０１１１】
下引き層は、例えば、樹脂材料を適当な溶剤に溶解させて下引き層形成用塗布液を調製し、この塗布液を導電性基体の表面に塗布し、乾燥により有機溶剤を除去することによって形成できる。
【０１１２】
樹脂材料としては、電荷発生層に含まれるものと同様のバインダ樹脂に加えて、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロースなどの天然高分子材料などが挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用できる。これらの樹脂の中でも、ポリアミド樹脂が好ましく、特にアルコール可溶性ナイロン樹脂が特に好ましい。アルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば６−ナイロン、６,６−ナイロン、６,１０−ナイロン、１１−ナイロン、２−ナイロン及び１２−ナイロンなどを共重合させた、いわゆる共重合ナイロン、ならびにＮ−アルコキシメチル変性ナイロン及びＮ−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させた樹脂などが挙げられる。
【０１１３】
樹脂材料を溶解又は分散させる溶剤としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール類、メチルカルビトール、ブチルカルビトールなどのグライム類、ジクロロエタン、クロロホルムもしくはトリクロロエタンなどの塩素系溶剤、アセトン、ジオキソラン、これらの溶剤を２種以上混合した混合溶剤などが挙げられる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
【０１１４】
下引き層の塗布方法としては、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法、インクジェット塗布法及び浸漬塗布法などを挙げることができる。
【０１１５】
また、下引き層形成用塗布液は、金属酸化物粒子を含んでいてもよい。
金属酸化物粒子は、下引き層の体積抵抗値を容易に調節でき、感光層への電荷の注入をさらに抑制できると共に、各種環境下において感光体の電気特性を維持できる。
金属酸化物粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化スズなどが挙げられる。
【０１１６】
下引き層形成用塗布液におけるバインダ樹脂と金属酸化物粒子との合計重量Ｃと溶剤の重量Ｄとの比率(Ｃ/Ｄ)は、１/９９〜４０/６０が好ましく、２/９８〜３０/７０が特に好ましい。
また、バインダ樹脂の重量Ｅと金属酸化物粒子の重量Ｆとの比率Ｅ/Ｆは、９０/１０〜１/９９が好ましく、７０/３０〜５/９５が特に好ましい。
【０１１７】
下引き層の膜厚は特に限定されないが、０.０１〜２０μｍが好ましくは、０.０５〜１０μｍが特に好ましい。
下引き層の膜厚が２０μｍを超える場合には、均一な下引き層を形成し難く、また下引き層上に均一な電荷発生層を形成し難く、感光体の感度が低下する虞がある。一方、下引き層の膜厚が０.０１μｍ未満の場合には、下引き層として実質的に機能しなくなり、導電性基体の欠陥を被覆して均一な表面が得られない虞がある。すなわち、導電性基体からの感光層への電荷の注入を防止することができなくなり、感光体の帯電性の低下が生じる。
【０１１８】
なお、導電性基体の構成材料がアルミニウムの場合には、アルマイトを含む層(アルマイト層)を形成し、下引き層とすることができる。
【０１１９】
＜電子写真画像形成装置＞
次に、本発明の感光体識別方法を利用する画像形成装置を説明する。
本発明の画像形成装置は、電子写真感光体に特定波長の光を照射するための発光素子と、該特定波長とは異なる所定波長の光を受光するための受光素子とを有する電子写真感光体識別手段を備えることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、上記のような電子写真感光体識別手段を備える限り、他の構成について特定のものに限定されず、電子写真方式の画像形成装置の構成として公知のものをいずれも採用できる。本画像形成装置は、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機であり得る。
【０１２０】
例えば、本発明の画像形成装置は、前記のような電子写真感光体識別手段と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、前記感光体表面に静電潜像を形成するために露光を施す露光手段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記感光体表面を清浄化するクリーニング手段と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを備える構成で提供され得る。
【０１２１】
感光体識別手段は、例えば、前記特定波長を含む特定の波長範囲の光を出射し得る発光ダイオードや半導体レーザのような発光素子と、前記所定波長を含む特定の波長領域の光を検出し得る、(必要に応じてフィルターを備えた)フォトダイオードのような受光素子とを含んでなる。
【０１２２】
発光素子は、例えば、波長領域３６０〜４６０ｎｍに発光波長を有する発光素子であり得る。発光素子の具体的例としては、紫外発光ダイオードや青紫色半導体レーザなどが挙げられる。コスト面から発光ダイオードを用いるのがよい。
受光素子は、例えば、それ自体が波長領域５２０〜５８０ｎｍ内の光を特異的に検出し得るか、又は波長領域５２０〜５８０ｎｍの光を透過するフィルターを備えた、フォトトランジスタであり得る。
本明細書では、発光素子と受光素子とを合わせて「光センサー」とも呼ぶ。
【０１２３】
光センサーは、前記所定波長の光の有無を検出してもよいし、又は有無と同時に強度を測定してもよく、或いは該所定波長の光が有するパターン(蛍光パターン)を検出してもよい。
光センサーは、所望の感光体であれば識別用有機層(又は識別用電荷輸送層)が存在する感光体上の位置(例えば、感光体の長手方向上の位置)と対向する位置に配設され得る。
蛍光が感光体表面の(長手方向に)広範囲から検出されるべきである場合には、光センサーは、感光体表面(感光層)を長手方向に(全長又は一部区間にわたって)走査可能なように、感光体の長手方向に沿って移動可能に設けられていてもよいし、又はポリゴンミラーのような走査鏡を更に備えていてもよい。
【０１２４】
所定波長の光(蛍光)の検出は、感光体が静止した状態で行ってもよいし、回転している状態で行なってもよい。感光体が回転している状態で蛍光の検出を行う場合、蛍光の検出のタイミングが感光体の回転と同期するように制御されることが好ましい。
【０１２５】
感光体識別手段は、更に、蛍光の有無及び/又は蛍光パターンに従って感光体の識別を行う判定回路を備えていてもよい。判定回路は、受光素子からの受光信号が入力されるように、該素子と電気的に接続される。
【０１２６】
判定回路は、判定結果(蛍光自体の有無や蛍光パターンの有無など)の信号を、画像形成装置の画像形成条件を調整・制御している制御手段に送信するように電気的に接続されていてもよい。該画像形成条件制御手段は、判定回路からの入力に応じて、各種画像形成条件(帯電条件、露光条件、現像バイアス条件のうちの少なくとも１つ)を調整する。制御手段は、中央演算装置(ＣＰＵ)で構成され得る。
【０１２７】
識別判定回路はまた、判定結果に対応する信号を、画像形成装置の画像形成動作を制御している制御手段に送信するように電気的に接続されていてもよい。該画像形成動作制御手段は、判定回路からの入力に応じて、画像形成動作を開始し得る状態にするか否かを制御できる。これにより、画像形成装置に不適合な感光体が装着された状態で、画像形成動作が行われることを防止でき、したがって誤装着された感光体の無駄や、不適合な感光体の装着による画像形成装置本体の損傷、画質が低下したままでの使用などを防止できる。
【０１２８】
本画像形成装置は、感光体情報を表示するための表示手段を更に備えていてもよい。このとき、該表示手段は、判定回路からの入力に従って、感光体情報(例えば、感光体の適/不適や電子写真特性)を表示する。サービスマンなどの操作者は、この表示によって、装着した感光体が当該画像形成装置に適合したものであるか否かを容易に認識できる。また、個々の感光体の電子写真特性に関する情報(例えば、帯電特性や感度など)を正確に確認でき、装着した感光体の特性に応じて適切な該画像形成条件を容易に調整・設定することが可能となる。
【実施例】
【０１２９】
以下に、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
【０１３０】
［蛍光スペクトル測定］
参考例１
表１の例示化合物１を１００重量部と、ポリカーボネート樹脂(ＴＳ２０５０：帝人化成社製)１５０重量部と、シリコンオイルＳＨ２００(東レ・ダウコーニング社製)０.０２重量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤として固形分２５重量％の識別用有機層形成用塗工液１リットルを調製した。この塗工液をアプリケータ塗布法により、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)フィルム上に塗布し、１２０℃で１時間乾燥させて膜厚２０μｍの識別用有機層を作製した。
【０１３１】
参考例２
例示化合物１に代えて例示化合物４３を用いたほかは参考例１と同様にして識別用有機層を作製した。
【０１３２】
参考例３
例示化合物１に代えて例示化合物１１１を用いたほかは参考例１と同様にして識別用有機層を作製した。
【０１３３】
参考例４
例示化合物１に代えて下記構造を有するトリフェニルアミン系化合物(化合物α)(商品名：Ｄ２４４８、東京化成工業(株)製)を用いたほかは参考例１と同様にして識別用有機層を作製した。
【化５】
2010271650.tif 000017
【０１３４】
得られたフィルムに３７０ｎｍ及び４５０ｎｍの励起光を照射して蛍光スペクトルを分光光度計(ＭＣＰＤ−３７００：大塚電子(株)製)により測定した。結果を表２に示す。
【０１３５】
【表２】
2010271650.tif 000018
【０１３６】
表２に示されるように、一般式(Ｉ)で示される例示化合物は、励起光が３７０ｎｍ及び４５０ｎｍのいずれの場合にも、５３０ｎｍ前後の蛍光波長を示す。
一方、感光体の電荷輸送物質として一般的に用いられる化合物αは、励起光が４５０ｎｍの場合には蛍光を発せず、励起光が３７０ｎｍの場合には５００ｎｍ以下の蛍光波長を示す(５２０〜５８０ｎｍの波長の蛍光は発しない)。
【０１３７】
［電子写真感光体の識別］
実施例１
酸化チタン(商品名：タイベークＴＴＯ−Ｄ−１、石原産業株式会社製)３重量部と市販のポリアミド樹脂(商品名：アミランＣＭ８０００、東レ株式会社製)２重量部とを、メチルアルコール２５重量部に加え、ペイントシェーカにて８時間分散処理し、下引き層形成用塗工液３リットルを調製した。
得られた下引き層用塗工液を、切削加工(ＪＩＳ  Ｂ−０６０１規定の十点表面粗さＲｚ：０.８０μｍに加工)し、表面洗浄した直径８０ｍｍ、長さ３４８ｍｍのアルミニウム製導電性基体に浸漬塗布法により塗布し、膜厚１μｍの下引き層を形成した。
【０１３８】
次に、ジイミノイソインドリン２９.２ｇとスルホラン２００ｍｌとを混合し、更にチタニウムテトライソプロポキシド１７.０ｇを加え、窒素雰囲気下に１４０℃で２時間反応させた。放冷後に析出物を濾取し、クロロホルム、２％の塩酸水溶液、水、メタノールのそれぞれで順次洗浄し、乾燥させて、２５.５ｇ(８８.５％)の下記構造式のチタニルフタロシアニンを得た。
【０１３９】
【化６】
2010271650.tif 000019
【０１４０】
得られたチタニルフタロシアニン１重量部及びブチラール樹脂(商品名：ＢＭ−２、電気化学工業(株)製)１重量部をメチルエチルケトン９８重量部に混合し、ペイントシェーカにて分散処理して電荷発生層形成用塗工液３リットルを調製した。
この電荷発生層形成用塗工液を、下引き層形成の場合と同様の方法で下引き層表面に塗布し、自然乾燥して膜厚０.３μｍの電荷発生層を形成した。
【０１４１】
次いで、例示化合物１を１００重量部と、ポリカーボネート樹脂(ＴＳ２０５０：帝人化成社製)１５０重量部と、シリコンオイルＳＨ２００(東レ・ダウコーニング社製)０.０２重量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤として固形分２５重量％の識別用有機層形成用塗工液３リットルを調製した。この塗工液を浸漬塗布法により、先に設けた電荷発生層表面に塗布し、１２０℃で１時間乾燥して膜厚２５μｍの感光体識別用有機膜を形成した。このようにして実施例１の電子写真感光体を作製した。
【０１４２】
比較例１
例示化合物１を化合物α(参考例４を参照)に替えた以外は、実施例１と同様にして比較例１の電子写真感光体を作製した。
【０１４３】
デジタル複写機(商品名：ＭＸ-Ｍ７００、シャープ(株)製)を、感光体からの中心波長約５３０ｎｍの蛍光を検出可能なように、次のように改造した：感光体にその端部から５ｃｍの位置で対向するように、ドラムカートリッジに光センサー(フォトセンサＫＲ１５７０：新光電子(株)製)を設置した。この光センサーは、発光素子として発光波長が３６５ｎｍの発光ダイオードと、受光素子としてシリコンフォトダイオードからなる。光センサーの受光部分には、干渉フィルター(中心波長５２７ｎｍ、半値幅７.４ｎｍ：日本真空化学(株)製)を配置した。光センサーが光を感知した場合に電源が入る設定とした。
【０１４４】
上記の改造デジタル複写機に、実施例１で得られた感光体を装着すると電源が入ったが、比較例１の感光体を装着しても電源が入らなかった。
このことから、感光体に特定波長(３６５ｎｍ)の光を照射して所定波長(中心波長５２７ｎｍ)の光を検出することにより、該特定波長の光に対して該所定波長の蛍光を発する電荷輸送物質(一般式(Ｉ)で示される例示化合物１)を含む層を有する感光体を識別できることが理解できる。
【０１４５】
加えて、感光体を用いた画像形成を行い、白ベタ、黒ベタ、ハーフトーン、６％文字チャート画像を評価した結果、形成された画像の画質には問題は見られなかった。
【０１４６】
実施例２
第１及び第２の電荷輸送層の形成用に、それぞれ実施例１及び比較例１で用いた有機層形成用塗工液を使用した。これら塗工液を、インクジェットプリント装置(シャープ社製：ＡＪ−２０００)の改造機(ピエゾ方式に改造)の吐出ノズルから６０ｒｐｍで回転している感光体素管の電荷発生層上に吐出することにより塗布し、１２０℃で１時間乾燥して膜厚２５μｍの第１及び第２の電荷輸送層からなる電荷輸送層を形成したほかは、実施例１と同様にして感光体を作製した。第１の電荷輸送層は、図３に示すように、感光体長手方向端部より５ｃｍの位置に、長手方向１ｃｍ周方向１ｃｍの幅で形成した。
【０１４７】
得られた感光体を、上記の改造デジタル複写機に装着すると、電源が入った。
このことから、感光体に特定波長(３６５ｎｍ)の光を照射して所定波長(中心波長５２７ｎｍ)の光を検出することにより、該特定波長の光に対して該所定波長の蛍光を発する第１の電荷輸送物質(一般式(Ｉ)で示される例示化合物１)を含む層(第１の電荷輸送層)と該特定波長の光に対して該所定波長の蛍光を発しない第２の電荷輸送物質(化合物α)を含む層(第２の電荷輸送層)とを有する感光体を識別できることが理解できる。
【０１４８】
加えて、感光体を用いた画像形成を行い、白ベタ、黒ベタ、ハーフトーン、６％文字チャート画像を評価した結果、形成された画像の画質には問題は見られず、感光体の画像形成領域内に識別用感光層が存在しても画質に影響しないことが理解できる。
【符号の説明】
【０１４９】
１、２  電子写真感光体
３      光センサー
４      判定回路
１１    導電性基体
１２    電荷発生物質
１４    下引き層
１５    電荷発生層
１６    識別用有機層(又は第１の電荷輸送層)
１７    特定波長の光に対して所定波長の蛍光を発する(第１の)電荷輸送物質
１８    第２の電荷輸送物質
１９    第２の電荷輸送層
【図１】
2010271650.tif 000022
【図２】
2010271650.tif 000023
【図３】
2010271650.tif 000024
【図４】
2010271650.tif 000025
【図５】
2010271650.tif 000026