JP2000162793A - 電子写真感光体 - Google Patents
電子写真感光体Info
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Abstract
用する事により、耐摩耗性を向上させた電子写真感光
体。 【解決手段】 感光層のバインダー樹脂として、化学式
(A)および一般式(B)で表される構造単位を有し、
化学式(A)の構造単位が全構成単位中10〜50mol%で、
かつ極限粘度が0.30〜2.0dl/g であるポリカーボネート
を含有してなる電子写真感光体。 (式中、R1 〜R4 は、それぞれ水素、フッ素、塩素、
臭素、ヨウ素、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜
12のアリール基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素
数1〜5のアルコキシ基又は炭素数7〜17のアラルキ
ル基。Xは、 であり、ここにR5 及びR6 は、それぞれ水素、炭素数
1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基又は
炭素数6〜12のアリール基、R5 及びR6 が一緒に結
合して、炭素環または複素環を形成する基aは0〜20
Description
関するものである。更に詳しくは、特定のポリカーボネ
ート樹脂をバインダーとして使用した電子写真感光体に
関する。
画質である事等により、複写機、レーザープリンター、
ファックス等に広く応用されている。 この電子写真技
術における電子写真感光体としては、従来は、セレン、
セレン/テルル合金、セレン/砒素合金、硫化カドミウ
ム等の無機系光導電性物質が主に用いられてきた。しか
し、毒性、安全性、価格、生産性、等の点から、最近で
は、有機系光導電性物質を使用した電子写真感光体が開
発されている。
合、バインダー樹脂と混合して塗膜を形成する事が通常
行われている。バインダー樹脂としてはポリメチルメタ
クリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル
重合体、及びその共重合体、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、ポリスルフォン、フェノキシ樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂等の各種の熱可塑性樹脂や熱硬化性
樹脂が用いられてきている。これら各種樹脂の内、ポリ
カーボネート樹脂が比較的優れた特性を有しており、良
く用いられている。バインダー樹脂として各種のポリカ
ーボネート樹脂を用いる事が報告されており、例えば特
開昭60−172044には1,1-ビス(4-ヒドロキシフ
ェニル)シクロヘキサン(通称:ビスフェノールZ)か
らのポリカーボネート樹脂が、特開昭63−17064
7にはビスフェノールAからのポリカーボネート樹脂が
それぞれバインダー樹脂として使用する事が開示されて
いる。
C)と各種バインダー樹脂とを使用する電子写真感光体
(OPC感光体)においては、感度等の点では無機系光
導電性物質を使用した電子写真感光体に匹敵するものが
得られている。
は、キャスト製膜法により容易に薄膜とする事が可能
で、大量生産に向いており、価格も比較的安価である。
OPC感光体はこのように優れた面がある反面、耐摩耗
性が劣るとの問題があり、改善が要求されていた。
ヒドロキシフェニル)スルホン(通称:ビスフェノール
S)を含有するポリカーボネート樹脂を電子写真感光体
のバインダーとしての使用も開示されているが、前述し
たバインダー樹脂に比べ耐摩耗性は必ずしも優れている
ものではなかった。
意検討を重ねた結果、特定ポリカーボネート樹脂をバイ
ンダーとして用いた電子写真感光体は、良好な耐摩耗性
を有することを見いだし、本発明を完成するに至った。
電性基体上に感光層を有する電子写真感光体において、
該感光層のバインダー樹脂として化学式(A)および一
般式(B)で表される構造単位を有し、化学式(A)の
構造単位が全構造単位中10〜50mol %で、かつ極限粘度
が0.30〜2.0dl/g であるポリカーボネートからなる樹脂
を含有してなる電子写真感光体を提供するものである。
臭素、ヨウ素、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜
12のアリール基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素
数1〜5のアルコキシ基又は炭素数7〜17のアラルキ
ル基である。なおこれらの基の炭素に、炭素数1〜5の
アルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜
5のアルコキシ基、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素から
選ばれる置換基を有する場合も含む。Xは、
1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基又は
炭素数6〜12のアリール基を表すか、R5 及びR6 が
一緒に結合して、炭素環または複素環を形成する基を表
す。なおこれらの基の炭素に、炭素数1〜5のアルキル
基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアル
コキシ基、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素から選ばれる
置換基を有する場合も含む。a は0〜20の整数を表
す。)
に単一層の光導電層を有するものでも、機能分離した積
層型のものでも良い。最近は、露光により電荷を発生す
る電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層との二層か
らなる積層型の電子写真感光体が主流となっている。
又、必要に応じて下引き層、保護層、接着層等を設けて
も良い。
フェノールSは、純度が99%以上に精製されたものが
好ましい。純度が低いもの、特に異性体が多いものは、
着色度が大きくなり、反応性も低下し重合の制御が困難
となる。
使用される一般式(B)を誘導するビスフェノール類と
しては、具体的には4,4'−ビフェニルジオール、ビス
(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ
フェニル)エーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ス
ルホキシド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルファイ
ド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトン、1,1-ビス
(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロ
キシフェニル)プロパン(ビスフェノ−ルA;BPA)、
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1-ビス
(4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1-ビス
(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノ
−ルZ;BPZ )、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2-ビス(4-ヒド
ロキシ−3,5-ジブロモフェニル)プロパン、2,2-ビス
(4-ヒドロキシ−3,5-ジクロロフェニル)プロパン、2,
2-ビス(4-ヒドロキシ−3-ブロモフェニル)プロパン、
2,2-ビス(4-ヒドロキシ−3-クロロフェニル)プロパ
ン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ−3-メチルフェニル)プロ
パン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ−3-アリルフェニル)プ
ロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ−3,5-ジメチルフェニ
ル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1−
フェニルエタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェ
ニルメタン、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオ
レン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3−メチルフェニル)フ
ルオレン、4,4'-[1,4-フェニレンビス(1-メチルエチリ
デン)] ビスフェノール、4,4'-[1,4-フェニレンビス
(1-メチルエチリデン)] ビス(2-メチルフェノー
ル)、4,4'-[1,3-フェニレンビス(1-メチルエチリデ
ン)] ビスフェノールなどが例示される。これらは、2
種類以上併用して用いてもよい。また、これらの中でも
特に2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-
ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンから選ば
れることが好ましい。
は、例えばホスゲンや、ジフェニルカーボネート、ジ−
p−トリルカーボネート、フェニル−p−トリルカーボ
ネート、ジ−p−クロロフェニルカーボネート、ジナフ
チルカーボネートなどのビスアリルカーボネートが挙げ
られる。これらの化合物は2種類以上併用して使用する
ことも可能である。
ールAと炭酸エステル形成化合物からポリカーボネート
を製造する際に用いられている公知の方法、例えばビス
フェノール類とホスゲンとの直接反応(ホスゲン法)、
あるいはビスフェノール類とビスアリールカーボネート
とのエステル交換反応(エステル交換法)などの方法を
採用することができる。
は、化学式(A)構造を誘導するビス(4-ヒドロキシ−
3-メチルフェニル)スルホン(以下、ジメチルビスフェ
ノールSと略称)の反応性を考慮した場合、ホスゲン法
の方が好ましい。また、ジメチルビスフェノールSの反
応性と物性の観点から、化学式(A)の構造単位が全構
造単位中10〜50mol %が好ましく、さらに10〜40mol%が
好ましい。
び溶媒の存在下において、前記ビスフェノール類とジメ
チルビスフェノールSとホスゲンを反応させる。酸結合
剤としては、例えばピリジンや、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物などが用い
られ、また溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロ
ホルム、クロロベンゼン、キシレンなどが用いられる。
さらに、縮重合反応を促進するために、トリエチルアミ
ンのような第三級アミンまたは第四級アンモニウム塩な
どの触媒を、また重合度調節には、フェノール、p-t-ブ
チルフェノール、p-クミルフェノール、長鎖アルキル置
換フェノール等一官能基化合物を分子量調節剤として加
えることが好ましい。また、所望に応じ亜硫酸ナトリウ
ム、ハイドロサルファイトなどの酸化防止剤や、フロロ
グルシン、イサチンビスフェノールなど分岐化剤を小量
添加してもよい。
40℃の範囲とするのが適当である。反応時間は反応温
度によって左右されるが、通常0.5分〜10時間、好
ましくは1分〜2時間である。また、反応中は、反応系
のpHを10以上に保持することが望ましい。
スフェノール類とジメチルビスフェノールSとビスアリ
ールカーボネートとを混合し、減圧下で高温において反
応させる。反応は通常150〜350℃、好ましくは2
00〜300℃の範囲の温度において行われ、また減圧
度は最終で好ましくは1mmHg以下にして、エステル交換
反応により生成した該ビスアリールカーボネートから由
来するフェノール類を系外へ留去させる。反応時間は反
応温度や減圧度などによって左右されるが、通常1〜4
時間程度である。反応は窒素やアルゴンなどの不活性ガ
ス雰囲気下で行うことが好ましく。また、所望に応じ、
分子量調節剤、酸化防止剤や分岐化剤を添加して反応を
行ってもよい。
ト樹脂は、湿式成形で成形された電子写真感光体が十分
な膜強度を得るためには極限粘度が0.30〜2.0dl/g であ
ることが好ましく、さらに成膜性と膜強度を重視した場
合、0.40〜1.5dl/g であることが好ましい。
ム、ステンレス鋼、ニッケル等の金属材料や、又、表面
にアルミニウム、パラジウム、酸化スズ、酸化インジウ
ム等の導電性層を設けたポリエステルフィルム、フェノ
ール樹脂、紙等が使用される。
導電性支持体上に形成される。電荷発生物質としては、
例えば、アゾキシベンゼン系、ジスアゾ系、トリスアゾ
系、ベンズイミダゾール系、多環式キノリン系、インジ
ゴイド系、キナクリドン系、フタロシアニン系、ペリレ
ン系、メチン系等の有機顔料が使用できる。これらの電
荷発生物質は、その微粒子をポリビニルブチラール樹
脂、ポリビニルホルマール樹脂、シリコーン樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、各種セ
ルロース等のバインダー樹脂に分散させた形で使用され
る。
知の方法により、本発明のポリカーボネート樹脂をバイ
ンダー樹脂として、電荷輸送物質を分散させる事により
形成される。電荷輸送物質としては、例えば、ポリテト
ラシアノエチレン;2,4,7−トリニトロ−9−フル
オレノン等のフルオレノン系化合物;ジニトロアントラ
セン等のニトロ化合物;無水コハク酸;無水マレイン
酸;ジブロモ無水マレイン酸;トリフェニルメタン系化
合物;2,5−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−
1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系
化合物;9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラ
セン等のスチリル系化合物;ポリ−N−ビニルカルバゾ
ール等のカルバゾール系化合物;1−フェニル−3−
(p−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン等のピラゾ
リン系化合物;4,4’,4”−トリス(N,N−ジフ
ェニルアミノ)トリフェニルアミン等のアミン誘導体;
1、1ービス(4−ジエチルアミノフェニル)−4,4
−ジフェニル−1,3−ブタジエン等の共役不飽和化合
物;4−(N,N−ジエチルアミノ)ベンズアルデヒド
−N,N−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン系化合
物;インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソ
オキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジア
ゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系
化合物、ピラゾリン系化合物、トリアゾール系化合物等
の含窒素環式化合物;縮合多環式化合物等が挙げられ
る。上記電荷輸送物質は単独で使用しても、複数種併用
しても良い。
発生物質、又は、電荷輸送物質を、それぞれバインダー
樹脂と、適当な溶媒に溶解させ、その溶液を浸漬塗布法
やスプレー法等により塗布し、乾燥させる事により形成
できる。この溶媒としては、ハロゲン系有機溶媒と非ハ
ロゲン系溶媒の2種類に大別できるが、一般的に可燃性
が少ないハロゲン系溶媒が多用される。近年は、安全性
や環境保全の観点から、非ハロゲン系溶媒が使用される
比率が大きくなっており、本発明で用いられるポリカー
ボネート樹脂も非ハロゲン系溶媒の多くに良溶である。
ン、キシレン等の芳香族系溶媒、アセトン、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジエチ
ルエーテル等のエーテル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、エチルセロソルブ等のエステル系溶媒、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶
媒、その他ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、ジエチルホルムアミド等が挙げられる。またハロゲ
ン系溶媒としては塩化メチレン、クロロホルム、四塩化
炭素、塩化エチレン、テトラクロロエタン、クロロベン
ゼン等が挙げられ、これらの溶媒は非ハロゲン、ハロゲ
ンを問わず単独で使用しても良く、又は、2種以上を併
用し混合用溶媒として使用しても良い。
は、10:1〜1:20の範囲内が好ましい。この電荷
発生層の厚さは、0.01〜20μm、好ましくは0.
1〜2μmが好適である。
は、10:1〜1:10の範囲内が好ましい。この電荷
輸送層の厚さは、2〜100μm、好ましくは5〜30
μmが好適である。
ャスト法、スプレー法、浸漬塗布法(ディップ法)等の
公知湿式成形で容易に成形可能である。
説明するが、本願発明を限定するものではない。
ス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(以下、B
PZと略称)64.3g(0.24mol )、ビス(4-ヒドロ
キシ−3-メチルフェニル)スルホン(以下、DMSと略
称)44.5g(0.16mol )、ハイドロサルファイト
0.1g、トリエチルアンモニウムベンジルクロライド
0.05gを溶解した。これにメチレンクロライド40
0mlを加えて撹拌しつつ、15℃に保ちながら、つい
でホスゲン50gを50分で吹き込んだ。
ノール(以下、PTBPと略称)0.8gを加え激しく
撹拌して、反応液を乳化させ、乳化後、0.2mlのト
リエチルアミンを加え、20〜25℃にて約1時間撹拌
し、重合させた。重合終了後、反応液を水相と有機相に
分離し、有機相をリン酸で中和し、洗液(水相)の導電
率が10μS以下になるまで水洗を繰り返した。得られ
た重合体溶液を、45℃に保った温水に滴下し、溶媒を
蒸発除去して白色粉末状沈殿物を得た。得られた沈殿物
を濾過し、105℃、24時間乾燥して、重合体粉末を
得た。
度0.5g/dl の溶液の20℃における極限粘度は0.72dl/g
であった。得られた重合体を赤外線吸収スペクトルによ
り分析した結果、1770cm-1付近の位置にカルボニル基に
よる吸収、1240cm-1付近の位置にエーテル結合による吸
収が認められ、カーボネート結合を有するポリカーボネ
ート樹脂であることが確認された。
したポリエチレンテレフタレートフィルム上に、τ型銅
フタロシアニン10部とフェノキシ樹脂5部、ポリビニ
ルブチラール樹脂5部、ジメトキシエタン100部とを
混合し、サンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行っ
た塗布液を用いて塗布し、乾燥し、厚さ約0.5μmの
電荷発生層を設けた。次に、4−(N,N−ジエチルア
ミノ)ベンズアルデヒド−N,N−ジフェニルヒドラゾ
ンを50部、上記合成重合により得られたポリカーボネ
ート樹脂を50部、テトラヒドロフランを350部、使
用した塗布液を作製し、上記電荷発生層上に塗布し、風
乾後100℃、8時間乾燥し、厚さ約20μmの電荷輸
送層を設けて、積層型電子写真感光体を作製した。
電気製作所製EPA−8100静電気帯電試験装置に
て、帯電特性を調べた。また耐摩耗性については、スガ
試験機株式会社製テーバ摩耗試験機を用いて削れ量を測
定した。
(0.04mol )に変更した以外は実施例1と同様に合成を
行った。得られたポリカーボネート樹脂の極限粘度は0.
80dl/gであった。また、電子写真感光体成形および物性
評価も実施例1と同様に行った。
プロパン(以下、BPAと略称)54.7g(0.24mol
)に変更した以外は、実施例1と同様に行った。得ら
れたポリカーボネート樹脂の極限粘度は0.82l/g であっ
た。
MSを11.1g(0.04mol )用いた以外は、実施例1
と同様に合成を行った。得られたポリカーボネート樹脂
の極限粘度は0.86dl/gであった。また、電子写真感光体
成形および物性評価も実施例1と同様に行った。
(0.2mol)に変更した以外は実施例1と同様に合成を行
った。得られたポリカーボネート樹脂の極限粘度は0.70
dl/gであった。また、電子写真感光体成形および物性評
価も実施例1と同様に行った。
Sを27.8g(0.1mol)、PTBPを0.4gに変更
した以外は実施例1と同様に行った。得られたポリカー
ボネート樹脂の極限粘度は1.29dl/gであった。また、電
子写真感光体成形および物性評価も実施例1と同様に行
った。
行った。得られたポリカーボネート樹脂の極限粘度は0.
40dl/gであった。また、電子写真感光体成形および物性
評価も実施例1と同様に行った。
PZ型ホモポリカーボネート樹脂(三菱ガス化学(株)
製ユーピロンPCZ、極限粘度0.78dl/g)を用いて、実
施例1と同様の評価試験を行った。
PA型ホモポリカーボネート樹脂(三菱ガス化学(株)
製ユーピロンE−1000、極限粘度0.61dl/g)を用い
て、実施例1と同様の評価試験を行った。
ホン(以下、BPSと略称)を用いた以外は、実施例1
と同様に合成を行った。得られた樹脂の極限粘度は0.74
dl/gであった。このポリカーボネート樹脂を用いて実施
例1と同様の評価試験を行った。
同様に合成を行った。得られた樹脂の極限粘度は0.85dl
/gであった。このポリカーボネート樹脂を用いて実施例
1と同様の評価試験を行った。
ルホン BPS :ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン BPZ :1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘ
キサン BPA :2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン 極限粘度:20℃、0.5%ジクロロメタン溶液、ハギンズ定
数0.45で測定 初期電位:DC帯電器ニテ50μA電流が流入スルヨウ調整したと
きの初期帯電量(-V) 残留電位:露光(除電10Lux)後、4秒後の残留電
位(-V) 摩耗量 :荷重300g、CS-17 輪、1000回往復運動後のテ
ーバ摩耗試験を行った際の摩耗量(mg)
スフェノールSより誘導されたコポリカーボネート樹脂
をバインダーに使用することにより、電子写真感光体の
帯電特性を維持したまま耐摩耗性が向上する。そのため
電子写真画像の安定化や感光体寿命延長効果が期待され
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 導電性基体上に、感光層を有する電子写
真感光体において、該感光層のバインダー樹脂として、
化学式(A)および一般式(B)で表される構造単位を
有し、一般式(A)の構造単位が全構造単位中10〜50mo
l %であり、かつ極限粘度が0.30〜2.0dl/g であるポリ
カーボネートからなる樹脂を含有することを特徴とする
電子写真感光体。 【化1】 【化2】 (式中、R1 〜R4 は、それぞれ水素、フッ素、塩素、
臭素、ヨウ素、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜
12のアリール基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素
数1〜5のアルコキシ基又は炭素数7〜17のアラルキ
ル基である。なおこれらの基の炭素に、炭素数1〜5の
アルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜
5のアルコキシ基、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素から
選ばれる置換基を有する場合も含む。Xは、 【化3】 であり、ここにR5 及びR6 は、それぞれ水素、炭素数
1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基又は
炭素数6〜12のアリール基を表すか、R5 及びR6 が
一緒に結合して、炭素環または複素環を形成する基を表
す。なおこれらの基の炭素に、炭素数1〜5のアルキル
基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアル
コキシ基、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素から選ばれる
置換基を有する場合も含む。a は0〜20の整数を表
す。) - 【請求項2】 化学式(A)の構造単位が全構成単位中
10〜40mol %で、かつ極限粘度が0.40〜1.5dl/g である
請求項1に記載の電子写真感光体。 - 【請求項3】 一般式(B)の構造単位が2,2-ビス(4-
ヒドロキシフェニル)プロパンおよび1,1-ビス(4-ヒド
ロキシフェニル)シクロヘキサンよりなる群より誘導さ
れてなる請求項1に記載の電子写真感光体。
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US20090239167A1 (en) * | 2006-05-16 | 2009-09-24 | Takahiro Adachi | Electrophotographic Photoreceptor |
WO2017208700A1 (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
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1998
- 1998-11-30 JP JP33999398A patent/JP4022704B2/ja not_active Expired - Fee Related
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