JP2011237499A - 電子写真感光体、電子写真カートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 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、該感光層に、ポリシロキサン構造を末端に有し、且つ特定の繰返し構造及び特定量のポリシロキサン構造を有するポリエステル樹脂を含有させることにより、応答性等の電気特性を良好に維持しつつ、長期の繰り返し使用における耐摩耗性、表面滑り性、及び電気特性に優れる電子写真感光体が得られる。
【選択図】 なし
Description
積層型感光体の場合、このような負荷、表面性問題を受けるのは電荷移動層である。電荷移動層は通常バインダー樹脂と電荷移動物質からなっており、電荷移動物質のドープ量が相当多いため十分な機械強度を持たせるには至っていない。
また、高速印刷化により、高速の電子写真プロセス対応の材料が求められている。この場合、感光体には高感度、高寿命であることの他に、露光されてから現像されるまでの時間が短くなるために応答性がよいことも必要となる。感光体の応答性は電荷移動層、なかでも電荷移動物質により支配されるがバインダー樹脂によっても大きく変わることが知られている。
(A)重合体末端の少なくとも一部に下記一般式(1)で表されるポリシロキサン構造を
有する
(B)下記一般式(2)で表される繰り返し構造を有する
(C)該ポリエステル樹脂の全量に対する下記一般式(1)で表されるポリシロキサン構
造の質量比が、7.0質量%以上20質量%未満である
換基を有していてもよい芳香族基、またはR9とR10が互いに結合して置換基を有してい
てもよい環を形成する基のいずれかを示す。)
また、本発明の第2の要旨は、前記一般式(2)が下記一般式(3)で表される電子写真感光体に存する(請求項2)。
換基を有していてもよい芳香族基、またはR9とR10が互いに結合して置換基を有してい
てもよい環を形成する基のいずれかを示す。)
また、本発明の第3の要旨は、前記感光層が、さらに下記一般式(4)で表される化合物を含有する電子写真感光体に存する(請求項3)。
または置換基を有してもよい2価の複素環基を表す。m1,m2は、各々独立して0または1を表す。Qは、直接結合または2価の残基を表す。R11〜R18は各々独立して水素
原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、または置換基を有していてもよい複素環基を表す。n1〜n4は各々独立して0〜4の整数を表す。また、Ar1〜Ar6は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。)
また、本発明の第4の要旨は、前記感光層中に、CuKα特性X線を用いた粉末X線回折において、ブラッグ各2θ±0.2°が27.3°に明瞭なピークを示すオキシチタニウムフタロシアニンを含有することを特徴とする電子写真感光体に存する(請求項4)。
≪1.ポリエステル樹脂≫
本発明の電子写真感光体は、感光層に、下記(A)〜(C)の条件を満足するポリエステル樹脂を含有することを特徴とする。
(A)重合体末端の少なくとも一部に下記一般式(1)で表されるポリシロキサン構造を
有する
(B)下記一般式(2)で表される繰り返し構造を有する
(C)該ポリエステル樹脂の全量に対する下記一般式(1)で表されるポリシロキサン構
造の質量比が、7.0質量%以上20質量%未満である
換基を有していてもよい芳香族基、またはR9とR10が互いに結合して置換基を有してい
てもよい環を形成する基のいずれかを示す。)
以降、説明を明瞭にするため、上記(A)〜(C)の条件を満たすポリエステル樹脂をポリエステル樹脂βと称することがある。
<1−1−1.ポリエステル樹脂重合体末端のポリシロキサン構造(条件A)>
本発明の電子写真感光体に含まれるポリエステル樹脂βは、重合体末端の少なくとも一部にポリシロキサン構造を有するものである。ポリシロキサン構造としては、下記一般式(1)で表される。
一般式(1)中のRa〜Reは、それぞれ独立に、置換基を有してもいてもよいアルキル
基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を表す。
置換基を有してもいてもよいアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert-ブチル基、イソブチル基、或いは炭素数5以上
30以下の直鎖或いは分岐を有するアルキル基、シクロヘキシル基、クロロメチル基、フッ素置換アルキル基、ベンジル基等が挙げられる。また、置換されていてもよい芳香族基としては、フェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。中でも、好ましくは、メチル基、フルオロアルキル基、フェニル基が挙げられる。
本発明の感光層に含有される重合体末端の一部に上記一般式(1)で表わされるポリシロキサン構造を有するポリエステル樹脂βの全量に対して、上記一般式(1)で表わされ
るポリシロキサン構造が含まれる割合(質量比)は、下限が、7.0質量%以上、好ましくは10.0質量%以上であり、一方、上限が、20質量%未満、好ましくは15質量%以下であり、より好ましくは13質量%以下である。ポリエステル樹脂βの全量に対して、ポリシロキサン構造の含有量が多すぎると環境安定性に悪影響を及ぼす虞がある。よって、ポリエステル樹脂βの全量に対して、ポリシロキサン構造の含有量が上記範囲にあると、良好な表面滑り性、機械物性、光学特性、電気特性および接着性等を得ることができる。さらに、他の樹脂と相溶性が高くなり、分離を防ぐことができる。
本願発明に用いられるポリエステル樹脂βは、下記一般式(2)で表される繰り返し構造を含むものである。
を有していてもよい芳香族基、またはR9とR10が互いに結合して置換基を有していても
よい環を形成する基のいずれかを表す。
この置換基を有してもよい炭素数1以上20以下のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、シクロヘキシル基、クロロメチル基、フッ化アルキル基、ベンジル基等が挙げられる。
R1〜R8における、置換基を有してもよい芳香族基の具体例としては、フェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基等が挙げられる。
R1〜R8における好ましい組み合わせとしては、R2、R4、R6、R8が水素原子であり、R1、R3、R5、R7が水素原子もしくは炭素数1以上3以下のアルキル基である。溶解性および機械物性の観点から、特に好ましくは、R2、R3、R4、R5、R6、R8が水素原子であり、R1、R7がメチル基である。
が挙げられる。
R9及びR10における、置換基を有してもよいアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基、等が挙げられる。
R9及びR10における、置換基を有してもよい芳香族基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、トリル基、等が挙げられる。
X1において好ましくは、−CR9R10−である。中でもR9が水素原子、R10がメチル
基の場合が特に好ましい。
さらに、上記式(2)で表わされる繰り返し単位は、下記式(3)で表わされる構造であることが好ましい。
<1−2−1.芳香族ジオール成分>
芳香族ジオールとしては、4,4‘−ビフェノール、3,3‘−ジメチル−4,4‘−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、3,3‘−ジ−(t−ブチル)−4,4‘−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、3,3‘,5,5’−テトラメチル−4,4‘−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、3,3‘,5,5’−テトラ−(t−ブチル)−4,4‘−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、2,2‘,3,3‘,5,5’−ヘキサメチル −4,4‘−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル等のビフェノール成分、ビス−
(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス−(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、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−(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス−(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス−(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、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−エチルフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−sec−ブチルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エタン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、ビス−(4−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)エタン、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルプロパン、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)ジベンジルメタン、4,4‘−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、フェノールフタルレイン、4,4‘−[1,4−フェニレンビス(1−メチルビニリデン)]ビスフェノール、4,4‘−[1,4−フェニレンビス(1−メチルビニリデン)]ビス[2−メチルフェノール]などが挙げられる。
中でも、溶解性および機械物性の観点から、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、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、2,2−ビス−(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、ビス−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エタン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、ビス−(4−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタンが挙げられる。
ジカルボン酸成分としては、ジフェニルエーテル−2,2’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−2,4’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸等が挙げられ、これらの中でも、製造上の簡便性を考慮すれば、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸が好ましい。これらの成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。また、イソフタル酸、テレフタル酸成分を併用することも可能である。
本発明の感光層に含有されるポリエステル樹脂βは他の繰り返し単位(共重合成分)を有する共重合体でもよい。共重合形式はブロック、グラフト、マルチブロック共重合体でもよい。ここで共重合される共重合成分としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリケトン、ポリアミド、ポリシロキサン、ポリイミド、ポリスチレン、ポリオレフィン等の種々の樹脂が挙げられる。特に好ましくはポリカーボネート樹脂である。これらの樹脂から1種類を単独で選択して本発明のポリエステル樹脂と共重合体を形成してもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で選択して本発明に用いられるポリエステル樹脂βと共重合体を形成してもよい。
<1−4.ポリエステル樹脂の粘度平均分子量>
本発明の感光層に含まれるポリエステル樹脂βの粘度平均分子量は、下限が、通常、1万以上、好ましくは2万以上、より好ましくは2.5万以上であり、一方、上限が、通常、20万以下、好ましくは15万以下、より好ましくは10万以下である。粘度平均分子量が小さすぎると耐摩耗性が悪化する虞があり、一方、大きすぎると、塗布液の粘度が高くなり、塗布する際に通常より多量の溶媒を要し生産性が低下する虞がある。
本発明の感光層に含まれるポリエステル樹脂βの製造方法は、本発明の効果を著しく損なわない限り制限はないが、例えば、上記の芳香族ジオール成分とジカルボン酸成分とを公知の重合方法で重合させる方法を挙げることができる。公知の重合方法としては、界面重合法、溶融重合法、溶液重合法などが挙げられる。
ェノール成分をアルカリ水溶液に溶解した溶液と、1種類以上の芳香族ジカルボン酸クロライド成分を溶解したハロゲン化炭化水素の溶液とを混合する。この際、触媒として、四級アンモニウム塩もしくは四級ホスホニウム塩を存在させることも可能である。
重合温度は通常0〜40℃の範囲、重合時間は2〜12時間の範囲であるのが生産性の点で好ましい。重合終了後、水相と有機相を分離し、有機相中に溶解しているポリマーを公知の方法で、洗浄、回収することにより、目的とする樹脂が得られる。
上述の界面重合方法で触媒として用いられる四級アンモニウム塩もしくは四級ホスホニウム塩としては、トリブチルアミンやトリオクチルアミン等の三級アルキルアミンの塩酸、臭素酸、ヨウ素酸等の塩、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、トリエチルオクタデシルホスホニウムブロマイド、N−ラウリルピリジニウムクロライド、ラウリルピコリニウムクロライドなどが挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
本発明の感光層に含有される重合体末端にポリシロキサン構造を含むポリエステル樹脂βの製造方法として、例えば下記構造式(1−1)〜(1−10)で示される一官能性フェノール構造を含むポリシロキサン或いはそのアルカリ塩を重合時に共存させる方法を適用することができる。
一官能性フェノールを含むポリシロキサンの仕込み時期は、重合反応前、重合反応途中、重合反応終期何れでも良い。
ポリエステル樹脂の重合の際には分子量調節剤を用いてもよい。分子量調節剤としては、例えば、フェノール、o,m,p−クレゾール、o,m,p−エチルフェノール、o,m,p−プロピルフェノール、o,m,p−tert−ブチルフェノール、ペンチルフェノール、ヘキシルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、2,4,6−トリメチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェノール、等のアルキルフェノール類;o,m,p−フェニルフェノール等の一官能性のフェノール;酢酸クロリド、酪酸クロリド、オクチル酸クロリド、塩化ベンゾイル、ベンゼンスルフォニルクロリド、ベンゼンスルフィニルクロリド、スルフィニルクロリド、ベンゼンホスホニルクロリドやそれらの置換体等の一官能性の酸ハロゲン化物等を用いることができる。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
また他の精製方法としては、例えば、生成したポリエステル樹脂の溶液を、ポリエステル樹脂が不溶の溶媒中に析出させる方法、ポリエステル樹脂の溶液を温水中に分散させ溶媒を留去する方法、又はポリエステル樹脂溶液を吸着カラム等に流通させる方法等により精製してもよい。
乾燥時間は残存溶媒等の不純物の純度が一定以下になるまでの時間以上行うことが好ましく、具体的には、残存溶媒が通常1000ppm以下、好ましくは300ppm以下、さらに好ましくは100ppm以下になる時間以上乾燥する。
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有し、該感光層中のバインダー樹脂として、重合体末端の少なくとも一部に上記一般式(1)で表されるポリシロキサン構造及び一般式(2)で表される繰り返し構造を有し(上記条件A及びB)、且
つ所定量のポリシロキサン構造をポリエステル樹脂中に含有する場合に(上記条件C)、
優れた電子写真特性を発現する。
導電性支持体について特に制限は無いが、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料や、金属、カーボン、酸化錫などの導電性粉体を添加して導電性を付与した樹脂材料や、アルミニウム、ニッケル、ITO(酸化インジウム酸化錫)等の導電性材料をその表面に蒸着又は塗布した樹脂、ガラス、紙等が主として使用される。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。導電性支持体の形態としては、ドラム状、シート状、ベルト状などのものが用いられる。更には、金属材料の導電性支持体の上に、導電性・表面性などの制御や欠陥被覆のために、適当な抵抗値を有する導電性材料を塗布したものを用いても良い。
支持体表面は、平滑であっても良いし、特別な切削方法を用いたり、研磨処理を施したりすることにより、粗面化されていても良い。また、支持体を構成する材料に適当な粒径の粒子を混合することによって、粗面化されたものでも良い。また、安価化のためには、切削処理を施さず、引き抜き管をそのまま使用することも可能である。
導電性支持体と後述する感光層との間には、接着性・ブロッキング性等の改善のため、下引き層を設けても良い。下引き層としては、樹脂、または樹脂に金属酸化物等の粒子を分散したもの等が用いられる。また、下引き層は、単一層からなるものであっても、複数層からなるものであってもかまわない。
下引き層は、金属酸化物粒子をバインダー樹脂に分散した形で形成するのが望ましい。下引き層に用いられるバインダー樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、水溶性ポリエステル樹
脂、ニトロセルロース等のセルロースエステル樹脂、セルロースエーテル樹脂、カゼイン、ゼラチン、ポリグルタミン酸、澱粉、スターチアセテート、アミノ澱粉、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物等の有機ジルコニウム化合物、チタニルキレート化合物、チタンアルコキシド化合物等の有機チタニル化合物、シランカップリング剤等の公知のバインダー樹脂が挙げられる。これらは単独で用いても良く、或いは2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。また、硬化剤とともに硬化した形で使用してもよい。中でも、アルコール可溶性の共重合ポリアミド、変性ポリアミド等は、良好な分散性、塗布性を示すことから好ましい。
下引き層の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、電子写真感光体の電気特性、強露光特性、画像特性、繰り返し特性、及び製造時の塗布性を向上させる観点から、通常は0.01μm以上、好ましくは0.1μm以上、また、通常30μm以下、好ましくは20μm以下である。下引き層には、公知の酸化防止剤等を混合しても良い。画像欠陥防止等を目的として、顔料粒子、樹脂粒子等を含有させて用いても良い。
感光層の形式としては、電荷発生物質と電荷輸送物質とが同一層に存在し、バインダー樹脂中に分散された単層型と、電荷発生物質がバインダー樹脂中に分散された電荷発生層及び電荷輸送物質がバインダー樹脂中に分散された電荷輸送層の二層からなる機能分離型(積層型)とが挙げられるが、何れの形式であってもよい。
<2−3−1.積層型感光層>
<2−3−1−1.電荷発生層>
積層型感光体(機能分離型感光体)の場合、電荷発生層は、電荷発生物質をバインダー樹脂で結着することにより形成される。
好ましい。フタロシアニン顔料は、比較的長波長のレーザー光に対して高感度の感光体が得られる点で、また、アゾ顔料は、白色光及び比較的短波長のレーザー光に対し十分な感度を持つ点で、それぞれ優れている。
電荷発生物質としてフタロシアニン顔料を使用する場合、具体的には無金属フタロシアニン、銅、インジウム、ガリウム、スズ、チタン、亜鉛、バナジウム、シリコン、ゲルマニウム、アルミニウムなどの金属又はその酸化物、ハロゲン化物、水酸化物、アルコキシドなどの配位したフタロシアニン類の各結晶型を持ったもの、酸素原子等を架橋原子として用いたフタロシアニンダイマー類などが使用される。特に、感度の高い結晶型であるX型、τ型無金属フタロシアニン、A型(別称β型)、B型(別称α型)、D型(別称Y型)等のチタニルフタロシアニン(別称:オキシチタニウムフタロシアニン)、バナジルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン、ヒドロキシインジウムフタロシアニン、II型等のクロロガリウムフタロシアニン、V型等のヒドロキシガリウムフタロシアニン、G型、I型等のμ−オキソ−ガリウムフタロシアニン二量体、II型等のμ−オキソ−アルミニウムフタロシアニン二量体が好適である。
電荷発生物質として有機顔料を用いる場合には、1種を単独で用いてもよいが、2種類以上の顔料を混合して用いてもよい。この場合、可視域と近赤域の異なるスペクトル領域で分光感度特性を有する2種類以上の電荷発生物質を組み合わせて用いることが好ましく、中でもジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料とフタロシアニン顔料とを組み合わせて用いることがより好ましい。
酸ビニル共重合体、カルボキシル変性塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体等の塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アルキッド樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等の絶縁性樹脂や、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルペリレン等の有機光導電性ポリマーなどが挙げられる。これらのバインダ樹脂は、何れか1種を単独で用いても良く、2種類以上を任意の組み合わせで混合して用いても良い。
塗布液の作製に用いられる溶剤としては、バインダー樹脂を溶解させるものであれば特に制限されないが、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン、ノナン等の飽和脂肪族系溶媒、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロナフタレン等のハロゲン化芳香族系溶媒、ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール等のアルコール系溶媒、グリセリン、ポリエチレングリコール等の脂肪族多価アルコール類、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等の鎖状又は環状ケトン系溶媒、ギ酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等の鎖状又は環状エーテル系溶媒、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、スルフォラン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等の非プロトン性極性溶媒、n−ブチルアミン、イソプロパノールアミン、ジエチルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン等の含窒素化合物、リグロイン等の鉱油、水などが挙げられる。これらは何れか1種を単独で用いても良く、2種以上を併用して用いてもよい。なお、上述の下引き層を設ける場合には、この下引き層を溶解しないものが好ましい。
<2−3−1−2.電荷輸送層>
積層型感光体の電荷輸送層は、電荷輸送物質を含有するとともに、通常はバインダー樹脂と、必要に応じて使用されるその他の成分とを含有する。このような電荷輸送層は、具体的には、例えば電荷輸送物質等とバインダー樹脂とを溶剤に溶解又は分散して塗布液を作製し、これを順積層型感光層の場合には電荷発生層上に、また、逆積層型感光層の場合には導電性支持体上に(下引き層を設ける場合は下引き層上に)塗布、乾燥して得ることができる。
電荷輸送物質としては特に限定されず、任意の物質を用いることが可能である。電荷輸送物質の例としては、2,4,7−トリニトロフルオレノン等の芳香族ニトロ化合物、テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、ジフェノキノン等のキノン化合物等の電子吸引性物質、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンゾフラン誘導体等の複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体及びこれらの化合物の複数種が結合したもの、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等の電子供与性物質等が挙げられる。これらの中でも、カルバゾール誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体、及びこれらの化合物の複数種が結合したものが好ましい。
いアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、または置換基を有していてもよい複素環基を表す。n1〜n4は、各々独立して0〜4の整数を表す。また、Ar1〜Ar6は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
てもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよい複素環基を表す。
一般式(4)中、R11〜R18がアルキル基の場合、例えば、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、これらの内炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。アルキル基がアリール置換基を有する場合は、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられ、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましい。
ピレニル基等が挙げられ、炭素数6〜12のアリール基が好ましい。R11〜R18が複素
環基の場合は、芳香族性を有する複素環が好ましく、例えばフリル基、チエニル基、ピリジル基等が挙げられ、単環の芳香族複素環が更に好ましい。
R11〜R18において、最も好ましいものは、メチル基及びフェニル基である。
アリール基、アラルキル基、複素環基は、さらに置換基を有していても良い。その置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等のハロゲン原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のアルキル基;メトキシ基,エトキシ基,プロピルオキシ基等のアルコキシ基;メチルチオ基、エチルチオ基等のアルキルチオ基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基;フェノキシ基、トリロキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基,フェネチルオキシ基等のアリールアルコキシ基;フェニル基,ナフチル基等のアリール基;スチリル基,ナフチルビニル基等のアリールビニル基;アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基等のジアリールアミノ基;ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基等のジアラルキルアミノ基、ジピリジルアミノ基、ジチエニルアミノ基等のジ複素環アミノ基;ジアリルアミノ基または上述したアミノ基の置換基を組み合わせたジ置換アミノ基等の置換アミノ基;さらに、シアノ基、ニトロ基、水酸基等が挙げられる。これらの置換基は互いに結合して、単結合、メチレン基、エチレン基、カルボニル基、ビニリデン基、エチレニレン基等を介した環状炭化水素基や複素環基を形成していてもよい。
く、1が特に好ましい。m1、m2は、0又は1を表し、0が好ましい。
一般式(4)中、Qは、直接結合又は2価の残基を表し、2価の残基として好ましいものは、16族原子、置換基を有しても良いアルキレン、置換基を有しても良いアリーレン基、置換基を有しても良いシクロアルキリデン基、またはこれらが互いに結合した、例えば[−O−Z−O−]、[−Z−O−Z−]、[−S−Z−S−]、[−Z−Z−]等が挙げられる(但し、Oは酸素原子、Sは硫黄原子、Zは置換基を有しても良いアリーレン基または置換基を有しても良いアルキレン基を表す)。
これらの電荷輸送物質は、何れか1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせで併用しても良い。これらの電荷輸送物質がバインダー樹脂に結着した形で電荷輸送層が形成される。電荷輸送層は、単一の層から成っていても良いし、構成成分あるいは組成比の異なる複数の層を重ねたものでも良い。
また、本発明の電子写真感光体に用いられる電荷輸送層のバインダー樹脂は、上記<1.ポリエステル樹脂>にて詳述したポリエステル樹脂βである。また、バインダー樹脂は、本発明に用いられるポリエステル樹脂βとその他の樹脂を混合してもよく、他の樹脂としては、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、ビニルアルコール樹脂、エチルビニルエーテル等のビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、部分変性ポリビニルアセタール、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロースエステル樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は、適当な硬化剤を用いて熱、光等により架橋させて用いることもできる。
ン基を表し、X2は単結合、酸素原子、硫黄原子、下記一般式(6)で表される基、又は
下記一般式(7)で表される基であって、kは0以上の整数を表す。Yは、単結合、酸素原子、硫黄原子、又は下記一般式(8)で表される基である。)
基を表す。)
はアリール基を表し、R24とR25とが結合して環を形成していてもよい。)
<構造>
上記一般式(5)中、Ar7〜Ar10は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリ
ーレン基を表す。アリーレン基が有する炭素数としては、通常6以上、また、その上限は、通常20以下、好ましくは10以下、より好ましくは6である。炭素数が多すぎる場合、製造コストが高くなり、電気特性も悪化する虞がある。
,4−フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基等が挙げられる。中でも、アリーレン基としては、電気特性の観点から、1,4−フェニレン基が好ましい。アリーレン基は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
ン基、アルコキシ基等が挙げられる。中でも、感光層用のバインダー樹脂としての機械的特性と感光層形成用塗布液に対する溶解性とを勘案すれば、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が好ましく、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、ハロゲン基としてフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が好ましい。
より詳しくは、Ar9及びAr10は、それぞれ独立に置換基の数は0以上2以下が好ま
しく、接着性の観点から置換基を有することがより好ましく、中でも、耐磨耗性の観点から置換基の数は1個であることが特に好ましい。また、置換基としてはアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
一方、Ar7及びAr8は、それぞれ独立して、置換基の数は0以上2以下が好ましく、耐磨耗性の観点から置換基を有さないことがより好ましい。
上記一般式(5)において、X2は単結合、酸素原子、硫黄原子、下記一般式(6)で
表される基、又は下記一般式(7)で表される基であって、一般式(6)中のR19及び
R20は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R19とR20とが結合して、シクロアルキリデン基のような環を形成していてもよく、一般式(7)
中のR21は、アルキレン基、アリーレン基、又は下記一般式(8)で表される基であって、一般式(8)中のR22及びR23は、それぞれ独立に、アルキレン基を表し、Ar11はアリーレン基を表す。
造、又は一般式(7)で表される構造を有する2価の有機残基が挙げられる。
一般式(6)中のR19及びR20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられ、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。また、一般式(6)中のR19とR20とが結合して形成されるシクロアルキリデン基としては、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基、シクロヘプチリデン基などが挙げられる。さらに、一般式(7)中のR21のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。一般式(7)中のR21のアリーレン基としては、フェニレン基、テルフェニレン基などが挙げられる。一般式(8)で表される基として、具体的には下記一般式(10)で表される基が挙げられる。
また、上記一般式(5)において、Yは、単結合、酸素原子、硫黄原子、又は下記一般式(9)で表される基である。
15はそれぞれ独立に置換基を有していてもよいアリーレン基を表し、R26は水素原子又
はアルキル基を表す。
のであり、特に好ましくは、それぞれ置換基を有していてもよいフェニレン基である。また、好ましい置換基としては、水素原子又はアルキル基であり、特に好ましくはメチル基である。さらに、一般式(11)中、Ar14とAr15はメチル基を有するフェニレン基
であり、Ar12とAr13は置換基を有さないフェニレン基であることが特に好ましい。また、R26は、水素原子又はアルキル基を表す。該アルキル基は、好ましくは炭素数が1
〜10であり、さらに好ましくは炭素数が1〜8であり、特に好ましくはメチル基である。
上記ポリアリレート樹脂の中の二価ヒドロキシアリール残基となる二価ヒドロキシアリール成分は、下記一般式(12)で表されるが、好ましくは下記一般式(13)で表される。
具体的には、一般式(13)中のR26が水素原子の場合、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(3−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(3−ヒドロキシフェニル)メタン、(3−ヒドロキシフェニル)(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)メタン、ビス(2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)メタン、(2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)(3−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)メタン、(2−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)(3−ヒドロキシ−4−エチルフェニル)メタン、(2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、(2−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)メタン、ビス(3−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)メタン、ビス(3−ヒドロキシ−4−エチルフェニル)メタン、(3−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、(3−ヒドロキシ−4−エチルフェニル)(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)メタンが挙げられる。
一般式(12)で表される二価ヒドロキシアリール成分の具体例としては、3,3',
5,5'−テトラメチル−4,4'−ジヒドロキシビフェニル、2,4,3',5'−テトラメチル−3,4'−ジヒドロキシビフェニル、2,2',4,4'−テトラメチル−3,3'−ジヒドロキシビフェニル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エーテル、(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)エーテル、ビス(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)メタン、ビス(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エタン、1−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−1−(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)エタン、1,1−ビス(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−2−(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)シクロヘキサン、1−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−1−(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)シクロヘキサンが挙げられ、好ましくは、3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジヒドロキシビフェニル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エタン、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−3,5−ジメチルフェニル)シクロヘキサンである。あるいは、ビス(2−ヒドロキシフェニル)エーテル、(2−ヒドロキシフェニル)(3−ヒドロキシフェニル)エーテル、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3−ヒドロキシフェニル)エーテル、(3−ヒドロキシフェニル)(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)エーテル、ビス(2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エーテル、ビス(2−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)エーテル、(2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)(3−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)エーテル、(2−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)(3−ヒドロキシ−4−エチルフェニル)エーテル、(2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エーテル、(2−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)エーテル、ビス(3−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)エーテル、ビス(3−ヒドロキシ−4−エチルフェニル)エーテル、(3−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エーテル、(3−ヒドロキシ−4−エチルフェニル)(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)エーテル、さらには、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、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、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エタン、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−3,5−ジメチルフェニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)フェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルプロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メトキシメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−メトキシエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−メトキシプロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメトキシメタン、等が挙げられる。
上記ポリアリレート樹脂の中のジカルボン酸残基であるジカルボン酸成分は、下記一般式(14)で表される。
で表される。
一般式(15)で表される好ましいジカルボン酸残基の具体的としては、ジフェニルエーテル−2,2'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−2,3'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−2,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−3,3'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−3,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基等が挙げられる。これらの中でも、ジカルボン酸成分の製造の簡便性を考慮すれば、ジフェニルエーテル−2,2'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−2,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基がより好ましく、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基が特に好ましい。
ジカルボン酸残基、ビフェニル−4,4'−ジカルボン酸残基であり、特に好ましくは、
イソフタル酸残基、テレフタル酸残基であり、これらのジカルボン酸残基を複数組み合わせて用いることも可能である。
<2−3−2.単層型感光層>
単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質に加えて、積層型感光体の電荷輸送層と同様に、膜強度確保のためにバインダー樹脂を使用して形成する。具体的には、電荷発生物質と電荷輸送物質と各種バインダー樹脂とを溶剤に溶解又は分散して塗布液を作製し、導電性支持体上(下引き層を設ける場合は下引き層上)に塗布、乾燥して得ることができる。
電荷発生物質は、積層型感光体の電荷発生層について説明したものと同様のものが使用できる。但し、単層型感光体の感光層の場合、電荷発生物質の粒子径を充分に小さくする必要がある。具体的には、通常1μm以下、好ましくは0.5μm以下の範囲とする。
また、単層型感光層におけるバインダー樹脂と電荷発生物質との使用比率は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷発生物質が通常0.1質量部以上、好ましくは1質量部以上、また、通常30質量部以下、好ましくは10質量部以下の範囲とする。
積層型感光体、単層型感光体ともに、感光層又はそれを構成する各層には、成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性などを向上させる目的で、周知の酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、レベリング剤、可視光遮光剤などの添加物を含有させても良い。
さらに必要に応じて、バリアー層、接着層、ブロッキング層等の中間層、透明絶縁層な
ど、電気特性、機械特性の改良のための層を有していてもよいことはいうまでもない。
これらの感光体を構成する各層は、含有させる物質を溶剤に溶解又は分散させて得られた塗布液を、支持体上に浸漬塗布、スプレー塗布、ノズル塗布、バーコート、ロールコート、ブレード塗布等の公知の方法により、各層ごとに順次塗布・乾燥工程を繰り返すことにより形成される。
例えば、単層型感光体、及び機能分離型感光体の電荷輸送層層の場合には、塗布液の固形分濃度を通常5質量%以上、通常5質量%以上、好ましくは10質量%以上、また、通常40質量%以下、好ましくは35質量%以下の範囲とする。また、塗布液の粘度を通常10cps以上、好ましくは50cps以上、また、通常500cps以下、好ましくは400cps以下の範囲とする。
塗布液の塗布方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピナーコーティング法、ビードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラーコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等が挙げられるが、他の公知のコーティング法を用いることも可能である。
<3.画像形成装置>
次に、本発明の電子写真感光体を用いた画像形成装置(本発明の画像形成装置)の実施の形態について、装置の要部構成を示す図1を用いて説明する。但し、実施の形態は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変形して実施することができる。
定着装置7が設けられる。
電子写真感光体1は、上述した本発明の電子写真感光体であれば特に制限はないが、図1ではその一例として、円筒状の導電性支持体の表面に上述した感光層を形成したドラム状の感光体を示している。この電子写真感光体1の外周面に沿って、帯電装置2,露光装置3,現像装置4,転写装置5及びクリーニング装置6がそれぞれ配置されている。
現像ローラ44は、電子写真感光体1と供給ローラ43との間に配置され、電子写真感光体1及び供給ローラ43に各々当接している。供給ローラ43及び現像ローラ44は、回転駆動機構(図示せず)によって回転される。供給ローラ43は、貯留されているトナーTを担持して、現像ローラ44に供給する。現像ローラ44は、供給ローラ43によって供給されるトナーTを担持して、電子写真感光体1の表面に接触させる。
転写装置5は、その種類に特に制限はなく、コロナ転写、ローラ転写、ベルト転写などの静電転写法、圧力転写法、粘着転写法など、任意の方式を用いた装置を使用することができる。ここでは、転写装置5が電子写真感光体1に対向して配置された転写チャージャー,転写ローラ,転写ベルト等から構成されるものとする。この転写装置5は、トナーTの帯電電位とは逆極性で所定電圧値(転写電圧)を印加し、電子写真感光体1に形成されたトナー像を記録紙(用紙,媒体)Pに転写するものである。
なお、定着装置についてもその種類に特に限定はなく、ここで用いたものをはじめ、熱ローラ定着、フラッシュ定着、オーブン定着、圧力定着など、任意の方式による定着装置を設けることができる。
続いて、帯電された感光体1の感光面を、記録すべき画像に応じて露光装置3により露光し、感光面に静電潜像を形成する。そして、その感光体1の感光面に形成された静電潜像の現像を、現像装置4で行なう。
現像ローラ44に担持された帯電トナーTが感光体1の表面に接触すると、静電潜像に対応するトナー像が感光体1の感光面に形成される。そしてこのトナー像は、転写装置5によって記録紙Pに転写される。この後、転写されずに感光体1の感光面に残留しているトナーが、クリーニング装置6で除去される。
なお、画像形成装置は、上述した構成に加え、例えば除電工程を行なうことができる構成としても良い。除電工程は、電子写真感光体に露光を行なうことで電子写真感光体の除電を行なう工程であり、除電装置としては、蛍光灯、LED等が使用される。また除電工程で用いる光は、強度としては露光光の3倍以上の露光エネルギーを有する光である場合が多い。
なお、電子写真感光体1を、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6、及び定着装置7のうち1つ又は2つ以上と組み合わせて、一体型のカートリッジ(以下適宜「電子写真感光体カートリッジ」という)として構成し、この電子写真感光体カートリッジを複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置本体に対して着脱可能な構成にしてもよい。この場合、例えば電子写真感光体1やその他の部材が劣化した場合に、この電子写真感光体カートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しい電子写真感光体カートリッジを画像形成装置本体に装着することにより、画像形成装置の保守・管理が容易となる。
[ポリエステル樹脂の製造]
製造例1(ポリエステル樹脂(A)の製造法)
300mLビーカーに水酸化ナトリウム(4.72g)とH2O(244ml)を秤取
り、攪拌しながら溶解させた。そこに1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,メチルフェニル)エタン(11.38g)、下記一般式(1−5)に示すポリシロキサン誘導体(ポリシロキサンの平均重合度n=32)(9.63g)およびベンジルトリエチルアンモニウムクロライド(0.13g)の順に添加、攪拌溶解した後、このアルカリ水溶液を1L反
応槽に移した。
反応槽の外温を20℃に保ち、反応槽内のアルカリ水溶液を撹拌しながら、滴下ロートよりジクロロメタン溶液を1時間かけて滴下した。さらに1時間撹拌を続けた後、ジクロロメタン(202mL)を加え、撹拌を3時間続けた。その後、撹拌を停止し30分間静置した後に有機層を分離した。この有機層を0.1規定水酸化ナトリウム水溶液(244mL)にて洗浄を2回行い、次に、0.1規定塩酸(244mL)にて洗浄を2回行い、さらに、脱塩水(244mL)にて洗浄を2回行った。塩化メチレン770mlを加えて希釈し、イソプロパノール(4400ml)に注いで得られた沈殿物を濾過にて取り出し、乾燥して目的のポリエステル樹脂(A)を得た。得られたポリエステル樹脂(A)の粘度平均分子量は39,400、ポリマー中のポリシロキサンの含有量は13.6重量%であった。得られたポリエステル樹脂(A)の構造式を以下に示す。
ポリエステル樹脂をジクロロメタンに溶解し濃度Cが6.00g/Lの溶液を調製した。溶媒(ジクロロメタン)の流下時間t0が136.16秒のウベローデ型毛細管粘度計を用いて、20.0℃に設定した恒温水槽中で試料溶液の流下時間tを測定した。以下の式に従って粘度平均分子量Mvを算出した。
300mLビーカーに水酸化ナトリウム(4.72g)とH2O(244ml)を秤取
り、攪拌しながら溶解させた。そこに2,3,5−トリメチルフェノール(0.29g)、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,メチルフェニル)エタン(11.11g)、前記一般式(1−5)に示すポリシロキサン誘導体(ポリシロキサンの平均重合度n=32)(9.61g)およびベンジルトリエチルアンモニウムクロライド(0.13g)の順に添加、攪拌溶解した後、このアルカリ水溶液を1L反応槽に移した。
反応槽の外温を20℃に保ち、反応槽内のアルカリ水溶液を撹拌しながら、滴下ロートよりジクロロメタン溶液を1時間かけて滴下した。さらに1時間撹拌を続けた後、ジクロロメタン(202mL)を加え、撹拌を3時間続けた。その後、撹拌を停止し30分間静置した後に有機層を分離した。この有機層を0.1規定水酸化ナトリウム水溶液(244
mL)にて洗浄を2回行い、次に、0.1規定塩酸(244mL)にて洗浄を2回行い、さらに、脱塩水(244mL)にて洗浄を2回行った。塩化メチレン770mlを加えて希釈し、イソプロパノール(4400ml)に注いで得られた沈殿物を濾過にて取り出し、乾燥して目的のポリエステル樹脂(B)を得た。得られたポリエステル樹脂(B)の粘度平均分子量は23,900、ポリマー中のポリシロキサンの含有量は11.8重量%であった。得られたポリエステル樹脂(B)の構造式を以下に示す。
300mLビーカーに水酸化ナトリウム(4.72g)とH2O(244ml)を秤取
り、攪拌しながら溶解させた。そこに2,3,5−トリメチルフェノール(0.29g)、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,メチルフェニル)エタン(11.38g)、前記一般式(1−5)に示すポリシロキサン誘導体(ポリシロキサンの平均重合度n=32)(4.82g)およびベンジルトリエチルアンモニウムクロライド(0.13g)の順に添加、攪拌溶解した後、このアルカリ水溶液を1L反応槽に移した。
反応槽の外温を20℃に保ち、反応槽内のアルカリ水溶液を撹拌しながら、滴下ロートよりジクロロメタン溶液を1時間かけて滴下した。さらに1時間撹拌を続けた後、ジクロロメタン(202mL)を加え、撹拌を3時間続けた。その後、撹拌を停止し30分間静置した後に有機層を分離した。この有機層を0.1規定水酸化ナトリウム水溶液(244mL)にて洗浄を2回行い、次に、0.1規定塩酸(244mL)にて洗浄を2回行い、さらに、脱塩水(244mL)にて洗浄を2回行った。塩化メチレン770mlを加えて希釈し、イソプロパノール(4400ml)に注いで得られた沈殿物を濾過にて取り出し、乾燥して目的のポリエステル樹脂(C)を得た。得られたポリエステル樹脂(C)の粘度平均分子量は39,300、ポリマー中のポリシロキサンの含有量は6.5重量%であった。得られたポリエステル樹脂(C)の構造式を以下に示す。
[実施例1]
下引き層用分散液は、次のようにして製造した。即ち、平均一次粒子径40nmのルチル型酸化チタン(石原産業社製「TTO55N」)と、該酸化チタンに対して3重量%のメチルジメトキシシラン(東芝シリコーン社製「TSL8117」)とを、高速流動式混合混練機((株)カワタ社製「SMG300」)に投入し、回転周速34.5m/秒で高速混合して得られた表面処理酸化チタンを、メタノール/1−プロパノールの混合溶媒中でボールミルにより分散させることにより、疎水化処理酸化チタンの分散スラリーとした。該分散スラリーと、メタノール/1−プロパノール/トルエンの混合溶媒、及び、ε−カプロラクタム/ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン/ヘキサメチレンジアミン/デカメチレンジカルボン酸/オクタデカメチレンジカルボン酸の組成モル比率が、60%/15%/5%/15%/5%からなる共重合ポリアミドのペレットとを加熱しながら撹拌、混合してポリアミドペレットを溶解させた後、超音波分散処理を行なうことにより、メタノール/1−プロパノール/トルエンの重量比が7/1/2で、疎水性処理酸化チタン/共重合ポリアミドを重量比3/1で含有する、固形分濃度18.0%の下引き層用分散液とした。
次に、CuKα線によるX線回折においてブラッグ角(2θ±0.2)が27.3゜に強い回折ピークを示し、図2に示す粉末X線回折スペクトルを有するオキシチタニウムフタロシアニン10重量部を1,2−ジメトキシエタン150重量部に加え、サンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行い顔料分散液を作製した。こうして得られた160重量部の顔料分散液をポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、商品名#6000C)の5重量%1,2−ジメトキシエタン溶液100重量部に加え、適量の1,2−ジメトキシエタンを加えて、最終的に固形分濃度4.0重量%の分散液を作製した。
次に、電荷輸送物質として特開2002−80432号公報中に示された、下記式(16)で表わされる構造を主成分とする、幾何異性体の化合物群からなる混合物を50重量部、バインダー樹脂として製造例1で製造したポリエステル樹脂(A)を7重量部、下記繰り返し構造からなるポリエステル樹脂(D)(粘度平均分子量41,000)を93重量部、レベリング剤としてシリコーンオイル0.05重量部を、テトラヒドロフランとトルエンとの混合溶媒(テトラヒドロフラン80重量%、トルエン20重量%)640重量部に混合し、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
この感光体シートを後述する摩擦試験、摩耗試験、の表面性の評価を行った。また、後述する感光体特性試験機(川口電機(株)製モデルEPA8100)によって電気特性の評価を行った。結果を表−1に示した。
新東科学株式会社製Heidon−14型表面性試験機を用い摩擦係数を測定した。このとき、摩擦体として幅10mm、長さ12mmのテフロン(登録商標)シートを用い、荷重2.9Nで掃引速度50mm/分の条件で測定を行った。この結果を表−1に示す。
[摩耗試験]
感光体フィルムを直径10cmの円状に切断しテーバー摩耗試験機(東洋精機社製)により、摩耗評価を行った。試験条件は、23℃、50%RHの雰囲気下、摩耗輪CS−10Fを用いて、荷重500gで1000回回転後の摩耗量を試験前後の重量を比較することにより測定した。結果を表−1に示す。
電子写真学会測定標準に従って作製された電子写真特性評価装置(続電子写真技術の基礎と応用、電子写真学会編、コロナ社、404−405頁記載)を使用し、上記感光体を
アルミニウム製ドラムに貼り付けて円筒状にし、アルミニウム製ドラムと感光体のアルミニウム基体との導通を取った上で、ドラムを一定回転数で回転させ、帯電、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性評価試験を行った。その際、初期表面電位を−700Vとし、露光は780nm、除電は660nmの単色光を用い、表面電位が−700Vから−350Vに減少するのに要した半減露光量(E1/2)および10μJ/cm2照射し
たときの残留電位(Vr)を測定した。測定環境は、温度35℃、相対湿度90%下(H/H)で行った。結果を表−1に示す。
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたバインダー樹脂を前述のポリエステル樹脂(D)のみとした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。この感光体を実施例1と同様に評価し、結果を表−1に示した。
[実施例2]
実施例1中のバインダー樹脂をポリエステル樹脂(A)に替えて、製造例2で製造したポリエステル樹脂(B)を8重量部用い、ポリエステル樹脂(D)を92重量部用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、感光体を製造した。得られた感光体の摩擦試験、摩耗試験及び電気特性の評価を実施例1と同様の方法により同条件で行った。結果を表−1に示す。
実施例1中のバインダー樹脂をポリエステル樹脂(A)に替えて、製造例3で製造したポリエステル樹脂(C)を16重量部用い、ポリエステル樹脂(D)を84重量部用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、感光体を製造した。得られた感光体の摩擦試験、摩耗試験及び電気特性の評価を実施例1と同様の方法により同条件で行った。結果を表−1に示す。
リンタや複写機等の画像形成装置に用いて好適である。
2 帯電装置(帯電ローラ)
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 定着装置
41 現像槽
42 アジテータ
43 供給ローラ
44 現像ローラ
45 規制部材
71 上部定着部材(加圧ローラ)
72 下部定着部材(定着ローラ)
73 加熱装置
T トナー
P 記録紙
Claims (6)
- 導電性基体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体において、該感光層中に、下記(A)〜(C)の条件を満足するポリエステル樹脂を含有することを特徴とする電子写真感光体。
(A)重合体末端の少なくとも一部に下記一般式(1)で表されるポリシロキサン構造を
有する
(B)下記一般式(2)で表される繰り返し構造を有する
(C)該ポリエステル樹脂の全量に対する下記一般式(1)で表されるポリシロキサン構
造の質量比が、7.0質量%以上20質量%未満である
換基を有していてもよい芳香族基、またはR9とR10が互いに結合して置換基を有してい
てもよい環を形成する基のいずれかを示す。) - 前記感光層が、さらに下記一般式(4)で表される化合物を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
ン基または置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。m1,m2は、各々独立して0または1を表す。Qは、直接結合または2価の残基を表す。R11〜R18は各々独立
して水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、または置換基を有していてもよい複素環基を表す。n1〜n4は各々独立して0〜4の整数を表す。また、Ar1〜Ar6は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。) - 該感光層中に、CuKα特性X線を用いた粉末X線回折において、ブラッグ各2θ±0.2°が27.3°に明瞭なピークを示すオキシチタニウムフタロシアニンを含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行い静電潜像を形成する像露光手段、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段、並びに前記トナーを被転写体に転写する転写手段のうち、少なくとも一つとを備えることを特徴とする電子写真カートリッジ。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した該電子写真感光体に対する露光により静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記トナーを被転写体に転写する転写手段、前記被転写体に転写された前記トナーを定着させる定着手段とを備えることを特徴とする、画像形成装置。
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