JP2012133094A - 積層型電子写真感光体及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】積層型電子写真感光体において、電荷輸送層用結着樹脂として、下記式(I)で表される繰返し構造単位及び下記式(II)で表される繰返し構造単位からなるとともに、この結着樹脂総量に対する前記式(I)で表される繰返し構造単位のモル分率が30〜90mol%のポリカーボネート樹脂を用い、前記電荷輸送層中の、前記結着樹脂に対する前記電荷輸送剤の質量比率を50/100以下に設定する。
【選択図】なし
Description
(式中、X1〜X8は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表す。)
(一般式(1)において、R1は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、R2〜R7は同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、繰返し数aは0〜5の整数を示す。R3〜R7は、互いに隣接する基同士が結合して環を形成してもよい。)
(一般式(2)において、R8及びR15は同一又は異なって、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、R9〜R14は同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、繰返し数bは0〜5の整数を、繰返し数cは0〜4の整数を、繰返し数kは0又は1をそれぞれ示す。R10〜R14は、互いに隣接する基同士が結合して環を形成してもよい。)
図1に示すように、本実施形態に係る積層型電子写真感光体10は、導電性基体11と、前記導電性基体11の表面側に位置する電荷発生層12と、前記電荷発生層12の表面側に位置するとともに前記電荷発生層と積層型の感光層を構成する電荷輸送層13とが備えられたものである。
本実施形態に係る積層型電子写真感光体において、前記導電性基体は、少なくとも表面部が導電性を有するものであれば、特に限定されない。例えば、基体の表面部が導電性を有する材料で構成されるもの等が挙げられる。より具体的には、例えば、導電性を有する材料からなるものであってもよいし、プラスチック材料又はガラスの表面を、導電性を有する材料で被覆や蒸着したものであってもよい。ここで、導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドニウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼及び真鍮等の金属や合金が挙げられる。これら導電性を有する材料は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組合せて用いてもよい。前記例示した導電性基体のうち、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるものを用いることが好ましい。そうすることによって、より好適な画像を形成することができる感光体を提供することができる。このことは、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であることによると考えられる。
本実施形態に係る積層型電子写真感光体において、前記電荷発生層は電荷発生剤及び電荷発生層用結着樹脂を含む。
本実施形態に係る積層型電子写真感光体において、前記電荷輸送層は電荷輸送剤及び結着樹脂(即ち、電荷輸送層用結着樹脂)を含む。
本実施形態に係る電子写真感光体では、導電性基体と電荷発生層との間に位置する中間層として、無機粒子及び下引き層用結着樹脂を含有する下引き層を設けてもよい。導電性基体と電荷発生層の間に下引き層を介在させることにより、リークの発生を抑える程度に絶縁しつつ、電子写真感光体を露光した際に円滑に電流を流して抵抗の上昇を抑えることができる。
本実施形態に係る電子写真感光体は、電荷発生層、電荷輸送層、中間層及び保護層の少なくとも一層において、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、前記電荷発生剤、前記電荷輸送剤及び各結着樹脂の他、各種添加剤を含有してもよい。前記添加剤としては、例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、及びレベリング剤等が挙げられる。そして、前記酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びこれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等が挙げられる。
次に、積層型電子写真感光体の製造方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電器と、前記帯電器によって帯電された前記像担持体の表面を露光して当該表面に静電潜像を形成する露光器と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像器と、前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写器とを備え、前記像担持体が前記積層型電子写真感光体の画像形成装置である。即ち、本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置であって、積層型電子写真感光体を電子写真感光体として用いるものであれば、特に限定されない。
(結着樹脂)
実施例1では、上記式(I)で表される繰返し構造単位を65mol%及び上記式(II)で表される繰返し構造単位を35mol%含有する、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−1」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−1は、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とがランダムに共重合されたランダム共重合体である。粘度法で測定したResin−1の粘度平均分子量は、51000であった。
常温常湿環境(温度20℃、湿度60%)において、以下のようにして負帯電積層型電子写真感光体を製造した。
実施例2では、上記式(I)で表される繰返し構造単位を90mol%及び上記式(II)で表される繰返し構造単位を10mol%含有する、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−2」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−2は、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とがランダムに共重合されたランダム共重合体である。粘度法で測定したResin−2の粘度平均分子量は、53000であった。
実施例3では、上記式(I)で表される繰返し構造単位を80mol%及び上記式(II)で表される繰返し構造単位を20mol%含有する、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−3」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−3は、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とがランダムに共重合されたランダム共重合体である。粘度法で測定したResin−3の粘度平均分子量は、52500であった。
実施例4では、上記式(I)で表される繰返し構造単位を50mol%及び上記式(II)で表される繰返し構造単位を50mol%含有する、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−4」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−4は、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とがランダムに共重合されたランダム共重合体である。粘度法で測定したResin−4の粘度平均分子量は、50500であった。
実施例5では、上記式(I)で表される繰返し構造単位を30mol%及び上記式(II)で表される繰返し構造単位を70mol%含有する、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−5」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−5は、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とがランダムに共重合されたランダム共重合体である。粘度法で測定したResin−5の粘度平均分子量は、49500であった。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、電荷輸送剤の配合量を50質量部に変更したほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、電荷輸送剤の配合量を30質量部に変更したほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、電荷輸送剤の配合量を20質量部に変更したほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、配合する電荷輸送剤として、上記化学式(1−1)で表されるスチリルアミン系化合物(CTM−1)に代えて正孔輸送剤である上記化学式(1−2)で表されるスチリルアミン系化合物(以下、「CTM−2」ともいう。)を同質量部用いたほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、配合する電荷輸送剤として、上記化学式(1−1)で表されるスチリルアミン系化合物(CTM−1)に代えて正孔輸送剤である上記化学式(1−3)で表されるスチリルアミン系化合物(以下、「CTM−3」ともいう。)を同質量部用いたほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、配合する電荷輸送剤として、上記化学式(1−1)で表されるスチリルアミン系化合物(CTM−1)に代えて正孔輸送剤である上記化学式(1−4)で表されるスチリルアミン系化合物(以下、「CTM−4」ともいう。)を同質量部用いたほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、配合する電荷輸送剤として、上記化学式(1−1)で表されるスチリルアミン系化合物(CTM−1)に代えて正孔輸送剤である上記化学式(2−1)で表されるスチリルアミン系化合物(以下、「CTM−5」ともいう。)を同質量部用いたほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、配合する電荷輸送剤として、上記化学式(1−1)で表されるスチリルアミン系化合物(CTM−1)に代えて正孔輸送剤である上記化学式(2−2)で表されるスチリルアミン系化合物(以下、「CTM−6」ともいう。)を同質量部用いたほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、配合する電荷輸送剤として、上記化学式(1−1)で表されるスチリルアミン系化合物(CTM−1)に代えて正孔輸送剤である上記化学式(2−3)で表されるスチリルアミン系化合物(以下、「CTM−7」ともいう。)を同質量部用いたほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、配合する電荷輸送剤として、上記化学式(1−1)で表されるスチリルアミン系化合物(CTM−1)に代えて正孔輸送剤である上記化学式(4)で表されるベンジジン系化合物(以下、「CTM−8」ともいう。)を同質量部用いたほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、配合する電荷輸送剤として、上記化学式(1−1)で表されるスチリルアミン系化合物(CTM−1)に代えて正孔輸送剤である化学式(5)で表されるブタジエン系化合物(以下、「CTM−9」ともいう。)を同質量部用いたほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
比較例1では、上記式(I)で表される繰返し構造単位のみからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−6」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−6は、上記式(I)で表される繰返し構造単位同士が重合した単独重合体である。粘度法で測定したResin−6の粘度平均分子量は、50000であった。
比較例2では、上記式(I)で表される繰返し構造単位を25mol%及び上記式(II)で表される繰返し構造単位を75mol%含有する、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−7」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−7は、上記式(I)で表される繰返し構造単位と上記式(II)で表される繰返し構造単位とがランダムに共重合されたランダム共重合体である。粘度法で測定したResin−7の粘度平均分子量は、48500であった。
比較例3では、上記式(II)で表される繰返し構造単位のみからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−8」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−8は、上記式(II)で表される繰返し構造単位同士が重合した単独重合体である。粘度法で測定したResin−8の粘度平均分子量は、47000であった。
比較例4では、上記式(II)で表される繰返し構造単位を35mol%及び上記式(III)で表される繰返し構造単位を65mol%含有する、上記式(II)で表される繰返し構造単位と上記式(III)で表される繰返し構造単位とからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−9」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−9は、上記式(II)で表される繰返し構造単位と上記式(III)で表される繰返し構造単位とがランダムに共重合されたランダム共重合体である。粘度法で測定したResin−9の粘度平均分子量は、51500であった。
比較例5では、上記式(I)で表される繰返し構造単位を65mol%及び下記式(IV)で表される繰返し構造単位を35mol%含有する、上記式(I)で表される繰返し構造単位と下記式(IV)で表される繰返し構造単位とからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−10」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−10は、上記式(I)で表される繰返し構造単位と下記式(IV)で表される繰返し構造単位とがランダムに共重合されたランダム共重合体である。粘度法で測定したResin−10の粘度平均分子量は、52000であった。
比較例6では、上記式(IV)で表される繰返し構造単位のみからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−11」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−11は、上記式(IV)で表される繰返し構造単位同士が重合した単独重合体である。粘度法で測定したResin−11の粘度平均分子量は、52500であった。
比較例7では、下記式(V)で表される繰返し構造単位のみからなるポリカーボネート樹脂(以下、「Resin−12」ともいう。)を結着樹脂として用いた。Resin−12は、下記式(V)で表される繰返し構造単位同士が重合した単独重合体である。粘度法で測定したResin−12の粘度平均分子量は、55500であった。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、電荷輸送剤の配合量を60質量部に変更したほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
電荷輸送層用塗布液の調製に際して、電荷輸送剤の配合量を80質量部に変更したほかは、実施例1と同様にして積層型電子写真感光体を製造した。
上記実施例1〜16及び比較例1〜9で得られた電子写真感光体について、それぞれ下記の摩耗試験及び電気特性試験を行い、電子写真感光体の耐摩耗性及び電気特性(光感度)を評価した。
得られた電子写真感光体を負帯電反転現像方式の市販のプリンタ(株式会社沖データ製、品番C5900dn)に搭載して、常温常湿環境(温度20℃、湿度60%)下にてA4サイズの用紙にトナーを付着させずに白紙のまま1万枚連続して排出した。印刷前後の電荷輸送層の膜厚を渦電流式膜厚計でそれぞれ測定した。これらの差(連続印刷を行う前の電荷輸送層の膜厚−連続印刷終了後の電荷輸送層の膜厚)を摩耗量(印刷によって削られた膜厚)として算出し、摩耗量が0.6μm未満の場合を合格、0.6μm以上の場合を不合格として、耐摩耗性を評価した。
得られた電子写真感光体を上記市販プリンタ(C5900dn)に搭載して、常温常湿環境(温度20℃、湿度60%)下で、ベタ画像を形成した時点での現像位置での帯電電位(V0)及び明電位(VL)を測定した。
11 導電性基体
12 電荷発生層
13 電荷輸送層
14 中間層
15 保護層
Claims (6)
- 導電性基体上に、電荷発生剤を含有する電荷発生層と、電荷輸送剤及び結着樹脂を含有するとともに前記電荷発生層の表面側に位置する電荷輸送層とを備える積層型電子写真感光体であって、
前記結着樹脂は下記式(I)で表される繰返し構造単位及び下記式(II)で表される繰返し構造単位からなるとともに、この結着樹脂総量に対する前記式(I)で表される繰返し構造単位のモル分率が30〜90mol%のポリカーボネート樹脂であり、
前記電荷輸送層中の、前記結着樹脂に対する前記電荷輸送剤の質量比率が50/100以下である積層型電子写真感光体。
- 前記電荷輸送剤が下記一般式(1)又は一般式(2)で表されるスチリルアミン系化合物である請求項1に記載の積層型電子写真感光体。
(一般式(1)において、R1は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、R2〜R7は同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、繰返し数aは0〜5の整数を示す。R3〜R7は、互いに隣接する基同士が結合して環を形成してもよい。)
(一般式(2)において、R8及びR15は同一又は異なって、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、R9〜R14は同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数1〜8のアルコキシ基を示し、繰返し数bは0〜5の整数を、繰返し数cは0〜4の整数を、繰返し数kは0又は1をそれぞれ示す。R10〜R14は、互いに隣接する基同士が結合して環を形成してもよい。) - 像担持体と、前記像担持体の表面に接触して当該表面を帯電させる接触帯電方式の帯電器と、前記帯電器によって帯電された前記像担持体の表面を露光して当該表面に静電潜像を形成する露光器と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像器と、前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写器とを備える画像形成装置において、
前記像担持体として用いられる請求項1又は2に記載の積層型電子写真感光体。 - 前記電荷輸送層は非ハロゲン系溶剤を溶媒とする電荷輸送層用塗布液によって塗布され乾燥して形成されたものである請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層型電子写真感光体。
- 像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電器と、
前記帯電器によって帯電された前記像担持体の表面を露光して当該表面に静電潜像を形成する露光器と、
前記静電潜像をトナー像として現像する現像器と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写器と
を備える画像形成装置であって、
前記像担持体が請求項1、2又は4に記載の積層型電子写真感光体である画像形成装置。 - 前記帯電器が、前記像担持体の表面に接触して当該表面を帯電させる接触帯電方式の帯電器である請求項5に記載の画像形成装置。
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