JP2018087943A - 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 - Google Patents
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
r1+s1+t1+u1=100・・・(1a)
r1+t1=s1+u1 ・・・(1b)
r2+s2+t2+u2=100 ・・・(2a)
r2+t2=s2+u2 ・・・(2b)
0.30≦s2/(s2+u2)≦0.70・・・(2c)
r3+s3+t3+u3=100 ・・・(3a)
r3+t3=s3+u3 ・・・(3b)
0.30≦s3/(s3+u3)≦0.70・・・(3c)
本実施形態は、電子写真感光体(以下、感光体と記載することがある)に関する。本実施形態の感光体は、耐フィルミング性に優れる。その理由は、以下のように推測される。
導電性基体は、感光体の導電性基体として用いることができる限り、特に限定されない。導電性基体の少なくとも表面部が、導電性を有する材料であればよい。導電性基体の一例は、導電性を有する材料で構成された導電性基体である。導電性基体の別の例は、導電性を有する材料で被覆された導電性基体である。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、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム又はインジウムが挙げられる。これらの導電性を有する材料を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。2種以上の組合せとしては、例えば、合金(より具体的には、アルミニウム合金、ステンレス鋼又は真鍮等)が挙げられる。これらの導電性を有する材料の中でも、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
感光層は電荷発生層と電荷輸送層とを含む。電荷発生層は、電荷発生剤を含む。電荷発生層は、電荷発生層用バインダー樹脂(以下、ベース樹脂と記載することがある)を含有してもよい。電荷輸送層は、正孔輸送剤と、バインダー樹脂とを含む。電荷発生層及び電荷輸送層は、必要に応じて、添加剤を含有してもよい。
感光層の弾性仕事率は、47.0%以上である。感光層の弾性仕事率が47.0%未満であると、既に述べたように感光体にフィルミングが発生する。本実施形態の感光体においては、電荷輸送層が一層であり最表面層として備えられることから、感光層の弾性仕事率は、電荷輸送層の弾性仕事率に相当する。
感光層の引っかき深さは、0.50μm以下であることが好ましい。感光層は、引っかき深さが0.50μm以下であるような硬度を有することが好ましい。感光層の引っかき深さが0.50μm以下であると、画像形成時に画像形成装置の部材との接触により発生する感光層表面の傷を好適に抑制することができる。これにより、感光層表面の傷にトナー成分(例えばトナー又はトナーから遊離した外添剤)又は記録媒体の微小成分(例えば、紙粉)が入り込み、感光体の表面にこれらの成分が固着することを好適に抑制できる。その結果、感光体の耐フィルミング性を更に向上させることができる。
電荷発生剤は、感光体用の電荷発生剤であれば、特に限定されない。電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ビスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、無機光導電材料(例えば、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム又はアモルファスシリコン)の粉末、ピリリウム塩、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料又はキナクリドン系顔料が挙げられる。電荷発生剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
バインダー樹脂は、ポリアリレート樹脂(1)、(2)又は(3)を含む。電荷輸送層がバインダー樹脂としてのポリアリレート樹脂(1)、(2)又は(3)と、融点が200℃以上である正孔輸送剤とを含むことで、既に述べたように感光体の耐フィルミング性を向上させることができる。ポリアリレート樹脂(1)、(2)及び(3)の1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。以下、ポリアリレート樹脂(1)、(2)及び(3)の各々について説明する。
ポリアリレート樹脂(1)は、下記一般式(1)で表される。
r1+s1+t1+u1=100・・・(1a)
r1+t1=s1+u1 ・・・(1b)
r11+s11+t11+u11=100・・・(1a’)
r11+t11=s11+u11 ・・・(1b’)
0.30≦s11/(s11+u11)≦0.70・・・(1c)
0.30≦r11/(r11+t11)≦0.70・・・(1d)
ポリアリレート樹脂(2)は、下記一般式(2)で表される。
r2+s2+t2+u2=100 ・・・(2a)
r2+t2=s2+u2 ・・・(2b)
0.30≦s2/(s2+u2)≦0.70・・・(2c)
0.30≦r2/(r2+t2)≦0.70・・・(2d)
ポリアリレート樹脂(3)は、下記一般式(3)で表される。
r3+s3+t3+u3=100 ・・・(3a)
r3+t3=s3+u3 ・・・(3b)
0.30≦s3/(s3+u3)≦0.70・・・(3c)
0.30≦r3/(r3+t3)≦0.70・・・(3d)
ポリアリレート樹脂(1)の製造方法は、特に限定されない。一般式(1)中のt1及びu1が0であるときのポリアリレート樹脂(1)の製造方法は、例えば、一般式(BP−A)で表される第一芳香族ジオールと、一般式(DC−A)で表される第一芳香族ジカルボン酸とを縮重合させて、ポリアリレート樹脂(1)を得る。一般式(1)中のt1及びu1が0でないときのポリアリレート樹脂(1)の製造方法は、例えば、一般式(BP−A)で表される第一芳香族ジオールと、一般式(BP−B)で表される第二芳香族ジオールと、一般式(DC−A)で表される第一芳香族ジカルボン酸と、一般式(DC−B)で表される第二芳香族ジカルボン酸とを縮重合させて、ポリアリレート樹脂(1)を得る。一般式(BP−A)中のkr、一般式(BP−B)中のkt、一般式(DC−A)中のX1、及び一般式(DC−B)中のY1は、各々、一般式(1)中のkr、kt、X1及びY1と同義である。
正孔輸送剤は、200℃以上の融点を有する。電荷輸送層が、200℃以上の正孔輸送剤と、バインダー樹脂としてのポリアリレート樹脂(1)、(2)又は(3)とを含むことで、既に述べたように感光体の耐フィルミング性を向上させることができる。感光体の耐フィルミング性を向上させるためには、正孔輸送剤の融点は、200℃以上300℃以下であることが好ましく、200℃以上210℃以下であることがより好ましい。正孔輸送剤の融点は、融点測定装置(例えば、柴田科学株式会社製「簡易融点測定装置 MEL−280型」)
を用いて測定することができる。電荷輸送層は、200℃以上の融点を有する正孔輸送剤のみを含んでいてもよい。また、電荷輸送層は、200℃以上の融点を有する正孔輸送剤に加えて、200℃未満の正孔輸送剤を更に含んでいてもよい。
化合物(15)は、例えば、下記の反応(r−1)〜(r−11)に従って又はこれに準ずる方法によって製造される。これらの反応以外に、必要に応じて適宜な工程が含まれてもよい。反応(r−1)〜(r−11)で示す反応式において、R151〜R156及びa〜gは、一般式(15)中のR151〜R156及びa〜gと同義である。X15は、ハロゲン原子を表す。
まず、化合物(15−6)を製造する。化合物(15−6)は、下記一般式(15−6)で表される。化合物(15−6)は、化合物(15)を製造するための原料である。化合物(15−6)の製造方法として、化合物(15−6−1)、(15−6−2)及び(15−6−3)の製造方法を例に挙げて説明する。化合物(15−6−1)、(15−6−2)及び(15−6−3)は各々、一般式(15−6)中のaが1、2及び3である化合物である。
次に、下記反応(r−6)及び(r−7)に従って、化合物(15−12)を製造する。化合物(15−12)は、化合物(15−16)を製造するための原料である。
次に、下記反応(r−8)に従って、化合物(15−14)を製造する。化合物(15−14)は、化合物(15−18)を製造するための原料である。
次に、下記反応(r−9)に従って、化合物(15−16)を製造する。化合物(15−16)は、化合物(15)を製造するための原料である。
次に、下記反応(r−10)に従って、化合物(15−18)を製造する。化合物(15−18)は、化合物(15)を製造するための原料である。
次に、下記反応(r−11)に従って、目的化合物である化合物(15)を製造する。
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(10)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(11)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(12)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(13)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(14)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(15)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−2)であり、正孔輸送剤が化合物(13)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−3)であり、正孔輸送剤が化合物(13)であるか;又は
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−4)であり、正孔輸送剤が化合物(13)である。
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(10−1)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(11−1)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(12−1)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(13−1)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(13−2)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(14−1)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−1)であり、正孔輸送剤が化合物(15−1E)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−2)であり、正孔輸送剤が化合物(13−1)であるか;
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−3)であり、正孔輸送剤が化合物(13−1)であるか;又は
バインダー樹脂がポリアリレート樹脂(1−4)であり、正孔輸送剤が化合物(13−1)である。
ベース樹脂は、感光体に適用できる限り、特に限定されない。ベース樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸系共重合体、アクリル共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂又はポリエステル樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂又はその他架橋性の熱硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリル酸系樹脂又はウレタン−アクリル酸系樹脂が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
添加剤としては、例えば、電子アクセプター化合物、劣化防止剤(より具体的には、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、消光剤又は紫外線吸収剤等)、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、ドナー、界面活性剤又はレベリング剤が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、チオエーテル化合物又はホスファイト化合物が挙げられる。これらの酸化防止剤の中でも、ヒンダードフェノール化合物及びヒンダードアミン化合物が好ましい。本実施形態に係る感光体では、感光層はフィラー粒子(例えば無機粒子、より具体的にはシリカ粒子又はアルミナ粒子等)を含まないことが好ましい。感光層がフィラー粒子を含まない場合であっても、本実施形態に係る感光体によれば、感光体の耐フィルミング性を向上させることができる。
中間層は、例えば、無機粒子及び中間層に用いられる樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層を介在させると、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、電気抵抗の上昇を抑えることができる。
感光体の製造方法は感光層形成工程を含む。感光層形成工程は、電荷発生層形成工程と電荷輸送層形成工程とを含む。電荷発生層形成工程では、まず、電荷発生層用塗布液を調製する。電荷発生層用塗布液は、電荷発生層を形成するための塗布液である。電荷発生層用塗布液を導電性基体上に塗布する。次いで、塗布した電荷発生層用塗布液に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去して電荷発生層を形成する。電荷発生層用塗布液は、例えば、電荷発生剤と、溶剤と、必要に応じて添加される成分(例えば、ベース樹脂又は添加剤)を含む。このような電荷発生層用塗布液は、電荷発生剤及び必要に応じて添加される成分を溶剤に溶解又は分散させることにより調製される。
次に、図2を参照して、本実施形態に係る感光体30を備える画像形成装置100について説明する図2は画像形成装置100の構造の一例を示す図であり、この画像形成装置100は本実施形態に係る感光体30を備える。
条件(a):接触現像方式を採用し、感光体30と現像部46との間に周速(回転速度)差が設けられる。
条件(b):感光体30の表面電位と、現像バイアスの電位とが以下の数式(b−1)及び数式(b−2)を満たす。
0(V)<現像バイアスの電位(V)<感光体30の未露光領域の表面電位(V)・・・(b−1)
現像バイアスの電位(V)>感光体30の露光領域の表面電位(V)>0(V)・・・(b−2)
図2を引き続き参照して、本実施形態の感光体30を備えるプロセスカートリッジについて説明する。プロセスカートリッジは、画像形成用のカートリッジである。プロセスカートリッジは、画像形成ユニット40a〜40dの各々に相当する。プロセスカートリッジは、感光体30を備える。プロセスカートリッジは、感光体30に加えて、帯電部42、露光部44、現像部46及び転写部48からなる群より選択される少なくとも1つを備える。プロセスカートリッジには、クリーニング部(不図示)及び除電部(不図示)の一方又は両方が更に備えられてもよい。しかし、プロセスカートリッジには、クリーナーレス方式が採用されていてもよい。プロセスカートリッジは、画像形成装置100に対して着脱自在に設計される。そのため、プロセスカートリッジは取り扱いが容易であり、感光体30の感度特性等が劣化した場合に、感光体30を含めて容易かつ迅速に交換することができる。以上、図2を参照して、本実施形態の感光体30を備えるプロセスカートリッジについて説明した。
電荷発生剤として、実施形態で述べた化学式(CGM−2)で表されるY型チタニルフタロシアニンを準備した。
正孔輸送剤として、表1〜表4に示す化合物を準備した。各化合物の融点を、融点測定装置(柴田科学株式会社製「簡易融点測定装置 MEL−280型」)を用いて測定した。測定された各化合物の融点を表1〜表4に示す。表1及び表2に示す化合物(10−1)、(11−1)、(12−1)、(13−1)、(13−2)、(14−1)及び(15−1E)は、各々、200℃以上の融点を有していた。一方、表3及び表4に示す化合物(10−r)、(11−r)、(12−r)、(13−r)及び(14−r)は、各々、200℃未満の融点を有していた。
バインダー樹脂として、化学式(R−1)〜(R−8)で表されるポリアリレート樹脂(以下、それぞれをポリアリレート樹脂(R−1)〜(R−8)と記載することがある)の各々を作製した。なお、化学式(R−5)及び(R−6)は、各々、実施形態で述べた化学式(1−5)及び(1−6)に相当する。
三口フラスコを反応容器として用いた。この三口フラスコは、温度計、三方コック及び容量200mLの滴下ロートを備えていた。反応容器に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(実施形態で述べた化合物(BP−1))12.24g(41.28ミリモル)と、tert−ブチルフェノール0.062g(0.413ミリモル)と、水酸化ナトリウム3.92g(98ミリモル)と、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド0.120g(0.384ミリモル)とを投入した。次いで、反応容器内の空気をアルゴンガスで置換した。反応容器の内容物に水600mLを加えた。反応容器の内容物を20℃で1時間攪拌した。次いで、反応容器の内容物の温度が10℃になるまで反応容器の内容物を冷却して、アルカリ性水溶液Iを得た。
次の点を変更した以外は、ポリアリレート樹脂(R−1)の作製と同じ方法で、ポリアリレート樹脂(R−2)を作製した。化合物(DC−3)のジクロリド4.52g(16.2ミリモル)及び化合物(DC−4)のジクロリド4.10g(16.2ミリモル)を、化合物(DC−1)のジクロリド16.2ミリモル及び化合物(DC−4)のジクロリド16.2ミリモルに変更した。得られたポリアリレート樹脂(R−2)の粘度平均分子量は、47,500であった。
次の点を変更した以外は、ポリアリレート樹脂(R−1)の作製と同じ方法で、ポリアリレート樹脂(R−3)を作製した。化合物(DC−3)のジクロリド4.52g(16.2ミリモル)及び化合物(DC−4)のジクロリド4.10g(16.2ミリモル)を、化合物(DC−3)のジクロリド16.2ミリモル及び化合物(DC−1)のジクロリド16.2ミリモルに変更した。得られたポリアリレート樹脂(R−3)の粘度平均分子量は、46,500であった。
次の点を変更した以外は、ポリアリレート樹脂(R−1)の作製と同じ方法で、ポリアリレート樹脂(R−4)を作製した。化合物(DC−3)のジクロリド4.52g(16.2ミリモル)及び化合物(DC−4)のジクロリド4.10g(16.2ミリモル)を、化合物(DC−2)のジクロリド16.2ミリモル及び化合物(DC−1)のジクロリド16.2ミリモルに変更した。得られたポリアリレート樹脂(R−4)の粘度平均分子量は、48,200であった。
次の点を変更した以外は、ポリアリレート樹脂(R−1)の作製と同じ方法で、ポリアリレート樹脂(R−5)を作製した。化合物(DC−3)のジクロリド4.52g(16.2ミリモル)及び化合物(DC−4)のジクロリド4.10g(16.2ミリモル)を、化合物(DC−1)のジクロリド32.4ミリモルに変更した。得られたポリアリレート樹脂(R−5)の粘度平均分子量は、49,000であった。
次の点を変更した以外は、ポリアリレート樹脂(R−1)の作製と同じ方法で、ポリアリレート樹脂(R−6)を作製した。化合物(DC−3)のジクロリド4.52g(16.2ミリモル)及び化合物(DC−4)のジクロリド4.10g(16.2ミリモル)を、化合物(DC−2)のジクロリド32.4ミリモルに変更した。得られたポリアリレート樹脂(R−6)の粘度平均分子量は、47,600であった。
三口フラスコを反応容器として用いた。この三口フラスコは、温度計、三方コック及び容量200mLの滴下ロートを備えていた。反応容器に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(実施形態で述べた化合物(BP−7))25.63g(82.86ミリモル)と、tert−ブチルフェノール0.124g(0.826ミリモル)と、水酸化ナトリウム7.84g(196ミリモル)と、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド0.240g(0.768ミリモル)とを投入した。次いで、反応容器内の空気をアルゴンで置換した。その後、水600mLを反応容器に投入した。反応容器の内温20℃の条件下で、反応容器の内容物を1時間攪拌した。次いで、反応容器の内容物を冷却し、反応容器の内温を10℃まで下げた。その結果、アルカリ性水溶液IIIが得られた。
容量1Lの三口フラスコを反応容器として用いた。この三口フラスコは、温度計、三方コック及び容量200mLの滴下ロートを備えていた。反応容器に9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン(実施形態で述べた化合物(BP−3))31.25g(82.56ミリモル)と、tert−ブチルフェノール0.124g(0.826ミリモル)と、水酸化ナトリウム7.84g(196ミリモル)と、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド0.240g(0.768ミリモル)とを投入した。次いで、反応容器内の空気をアルゴンで置換した。その後、水600mLを反応容器に投入した。反応容器の内温20℃の条件下で、反応容器の内容物を1時間攪拌した。次いで、反応容器の内容物を冷却し、反応容器の内温を10℃まで下げた。その結果、アルカリ性水溶液Vが得られた。
ポリアリレート樹脂(R−7):1H−NMR(300MHz,CDCl3) δ=8.81(d, 2H), 8.17−8.26(m, 6H), 8.09(d, 2H), 7.02−7.48(m, 20H), 2.74(brs, 2H), 2.50(brs, 2H), 2.02(brm, 4H), 1.41(brs, 2H), 1.23(brs, 2H), 0.99(d, 12H), 0.42(d, 6H).
ポリアリレート樹脂(R−8):1H−NMR(300MHz,CDCl3) δ=8.81(s, 1H), 8.26(d, 1H), 8.20(d, 2H), 8.09(d, 1H), 7.74−7.80(m, 2H), 7.28−7.48(m, 7H), 6.99−7.18(m, 7H), 2.11−2.18(m, 6H).
上述した電荷発生剤、正孔輸送剤及びバインダー樹脂を用いて、感光体(A−1)〜(A−16)及び(B−1)〜(B−7)を製造した。
まず、中間層を形成した。表面処理された酸化チタン(テイカ株式会社製「試作品SMT−A」、数平均一次粒径10nm)を準備した。詳しくは、アルミナとシリカとを用いて酸化チタンを表面処理し、表面処理された酸化チタンを湿式分散しながらメチルハイドロジェンポリシロキサンを用いて更に表面処理したものを準備した。次いで、表面処理された酸化チタン(2質量部)と、ポリアミド樹脂(東レ株式会社製「アミラン(登録商標)CM8000」、ポリアミド6、ポリアミド12、ポリアミド66及びポリアミド610の四元共重合ポリアミド樹脂)(1質量部)とを、メタノール(10質量部)、ブタノール(1質量部)及びトルエン(1質量部)を含む溶剤に対して添加した。ビーズミルを用いて、これらの材料及び溶剤を5時間混合し、溶剤中に材料を分散させた。これにより、中間層用塗布液を得た。得られた中間層用塗布液を、目開き5μmのフィルターを用いてろ過した。その後、ディップコート法を用いて、導電性基体の表面に中間層用塗布液を塗布した。導電性基体としては、アルミニウム製のドラム状支持体(直径30mm、全長246mm)を用いた。続いて、塗布した中間層用塗布液を130℃で30分間乾燥させて、導電性基体上に中間層(膜厚2μm)を形成した。
下記(1)及び(2)の点を変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同じ方法で、感光体(A−2)〜(A−16)及び(B−1)〜(B−7)の各々を製造した。
(1)感光体(A−1)の製造においてはバインダー樹脂としてポリアリレート樹脂(R−1)を使用したが、感光体(A−2)〜(A−16)及び(B−1)〜(B−7)の各々の製造においては表5に示す種類のバインダー樹脂を使用した。
(2)感光体(A−1)の製造においては正孔輸送剤として化合物(HT−1)を使用したが、感光体(A−2)〜(A−16)及び(B−1)〜(B−7)の各々の製造においては表5に示す種類の正孔輸送剤を使用した。
感光体(A−1)〜(A−16)及び感光体(B−1)〜(B−7)の各々の感光層の弾性仕事率を測定した。感光層の弾性仕事率は、温度23℃及び相対湿度50%RHの環境下で、ダイヤモンド圧子を備える微小硬度計(株式会社フィッシャー・インストルメンツ製「H−100」)を用いて、ステップA、ステップB及びステップCを行うことにより測定した。ステップAでは、ダイヤモンド圧子を用いて、最大荷重が9.8mmNになるように30秒間かけて感光層に負荷をかけ、負荷をかけたときの感光層の最大変形仕事量(EW1:塑性変形の仕事量+弾性変形の仕事量)を測定した。ステップBでは、30秒間かけて、ダイヤモンド圧子を感光層から離間させて感光層にかけられた負荷を除き、負荷を除いたときの感光層の復元量(EW2:弾性変形の仕事量)を測定した。ステップCでは、測定された感光層の最大変形仕事量(EW1)及び感光層の復元量(EW2)から、数式「弾性仕事率(%)=(100×EW2)/EW1」に従って、感光層の弾性仕事率を算出した。なお、弾性仕事率測定条件は、下記のとおりであった。
[弾性仕事率測定条件]
測定モード:dF/dt=const
最大荷重:9.8mmN
負荷時間:30秒
除荷時間:30秒
クリープ時間:5秒
感光体(A−1)〜(A−16)及び感光体(B−1)〜(B−7)の各々の感光層の引っかき深さを測定した。引っかき深さは、JIS K5600−5−5(日本工業規格K5600:塗料一般試験方法、第5部:塗膜の機械的性質、第5節:引っかき硬度(荷重針法))で規定される引っかき装置200を用いて測定した。
第一ステップでは、感光体30の長手方向が固定台201の長手方向と平行になるように、感光体30を固定台201の上面201aに固定した。感光体30の中心軸L2(回転軸)方向が感光体30の長手方向に相当していた。なお、感光体30がシート状である場合には、感光体30の長辺方向が感光体30の長手方向に相当する。
第二ステップでは、引っかき針203を感光体30の感光層32の表面32aに対して垂直に当接させた。図8に加えて、図9及び図10を参照して、ドラム状の感光体30の感光層32の表面32aに、引っかき針203を垂直に当接させる方法を説明する。図9は、図8に示すIX−IX線における断面図である。図9は、感光体30に引っかき針203を当接させたときの断面図である。図10は、図8に示す固定台201と、引っかき針203と、感光体30との側面図である。
第三ステップでは、引っかき針203を感光層32の表面32aに対して垂直に当接させた状態で、引っかき針203から感光層32に10gの荷重Wを付与した。具体的には、分銅皿208に10gの分銅209を載せた。この状態で、固定台201を移動させた。具体的には、定速モーターを駆動させ、レール部207に沿って、固定台201の長手方向(X軸方向)に水平に移動させた。すなわち、固定台201の一端201bを、第一位置N1から第二位置N2まで移動させた。なお、第二位置N2は、第一位置N1に対して、固定台201の長手方向であって固定台201が2つの軸支持部205から離間する方向の下流側に位置していた。固定台201の長手方向への移動に伴い、感光体30も、固定台201の長手方向へ水平に移動した。固定台201及び感光体30の移動速度は、30mm/分であった。固定台201及び感光体30の移動距離は、30mmであった。固定台201及び感光体30の移動距離は、第一位置N1及び第二位置N2の間の距離D1-2に相当していた。固定台201及び感光体30が移動した結果、引っかき針203によって感光体30の感光層32の表面32aに引っかき傷Sが形成された。図8〜図10に加えて図11を参照して、引っかき傷Sを説明する。図11は、感光層32の表面32aに形成された引っかき傷Sを示す。引っかき傷Sは、固定台201の上面201a及び接線A2に対して、それぞれ垂直に形成された。また、引っかき傷Sは、図10に示す線L3を通るように形成された。なお、線L3は複数の当接点P3から構成される線である。線L3は、固定台201の上面201a及び感光体30の中心軸L2に対して、それぞれ平行であった。線L3は、引っかき針203の中心軸A1に対して垂直であった。
第四ステップでは、引っかき傷Sの最大深さDsmaxである引っかき深さを測定した。具体的には、感光体30を固定台201から取り外した。三次元干渉顕微鏡(Bruker社販売「WYKO NT−1100」)を用いて、感光体30の感光層32に形成された引っかき傷Sを倍率5倍で観察し、引っかき傷Sの深さDsを測定した。引っかき傷Sの深さDsは、接線A2から、引っかき傷Sの谷部までの距離に相当していた。引っかき傷Sの深さDsのうちの最大深さDsmaxを、引っかき深さとした。測定された引っかき深さ(単位:μm)を、表5に示す。
感光体(A−1)〜(A−16)及び感光体(B−1)〜(B−7)の各々に対して、耐フィルミング性を評価した。評価機は、カラープリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ECOSYS(登録商標)FS−C5400DN」)をクリーナーレス方式に改造した改造機であった。即ち、この評価機においては、クリーニングブレードが取り外され、現像部が感光体の表面を清掃する構成に改造されていた。この評価機は、直接転写方式を採用していた。この評価機は、帯電部として、帯電ローラーを備えていた。感光体の帯電電位を、−600Vに設定した。
[耐フィルミング性の評価基準]
◎(特に良好):画像の欠けが全く確認されなかった。
○(良好) :画像の欠けがわずかに確認されたが、実使用上問題ない程度の欠けであった。
×(不良) :画像の欠けが明確に確認された。
31 導電性基体
32 感光層
32a 表面
321 電荷発生層
322 電荷輸送層
42 帯電部
44 露光部
46 現像部
48 転写部
100 画像形成装置
M 記録媒体
Claims (18)
- 導電性基体と感光層とを備える、電子写真感光体であって、
前記感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層とを含み、
前記電荷発生層は、電荷発生剤を含み、
前記電荷輸送層は、正孔輸送剤とバインダー樹脂とを含み、前記電荷輸送層は、一層であり最表面層として備えられ、
前記バインダー樹脂は、一般式(1)、(2)又は(3)で表されるポリアリレート樹脂を含み、
前記正孔輸送剤の融点は、200℃以上であり、
前記感光層の弾性仕事率は、47.0%以上である、電子写真感光体。
X1及びY1は、各々、化学式(A)、(B)、(C)、(D)、(E)又は(F)で表される二価の基を表し、X1とY1とは互いに異なっており、
kr及びktは、各々独立に、2又は3を表し、
r1及びs1は、各々独立に、数式(1a)及び(1b)を満たす正の数を表し、
t1及びu1は、各々独立に、前記数式(1a)及び(1b)を満たす0以上の数を表す。
r1+s1+t1+u1=100・・・(1a)
r1+t1=s1+u1 ・・・(1b)
R21、R22、R23及びR24は、各々独立に、水素原子又はメチル基を表し、
X2及びY2は、各々、前記化学式(A)、(B)、(C)、(D)、(E)又は(F)で表される二価の基を表し、X2とY2とは互いに異なっており、
r2、s2、t2及びu2は、各々独立に、数式(2a)、(2b)及び(2c)を満たす正の数を表す。
r2+s2+t2+u2=100 ・・・(2a)
r2+t2=s2+u2 ・・・(2b)
0.30≦s2/(s2+u2)≦0.70・・・(2c)
R31、R32、R33及びR34は、各々独立に、水素原子又はメチル基を表し、
X3及びY3は、各々、前記化学式(A)、(B)、(C)、(D)、(E)又は(F)で表される二価の基を表し、X3とY3とは互いに異なっており、
r3、s3、t3及びu3は、各々独立に、数式(3a)、(3b)及び(3c)を満たす正の数を表す。
r3+s3+t3+u3=100 ・・・(3a)
r3+t3=s3+u3 ・・・(3b)
0.30≦s3/(s3+u3)≦0.70・・・(3c) - 前記感光層の引っかき深さは、0.50μm以下である、請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記一般式(1)で表されるポリアリレート樹脂は、一般式(1−1)、(1−2)、(1−3)又は(1−4)で表されるポリアリレート樹脂であるか、化学式(1−5)又は(1−6)で表されるポリアリレート樹脂であり、
前記一般式(2)で表されるポリアリレート樹脂は、一般式(2−1)で表されるポリアリレート樹脂であり、
前記一般式(3)で表されるポリアリレート樹脂は、一般式(3−1)で表されるポリアリレート樹脂である、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
r11+s11+t11+u11=100・・・(1a’)
r11+t11=s11+u11 ・・・(1b’)
0.30≦s11/(s11+u11)≦0.70・・・(1c)
- 前記バインダー樹脂は、前記一般式(1−1)で表されるポリアリレート樹脂を含む、請求項3に記載の電子写真感光体。
- 前記バインダー樹脂は、前記一般式(1−2)で表されるポリアリレート樹脂を含む、請求項3に記載の電子写真感光体。
- 前記バインダー樹脂は、前記一般式(1−6)で表されるポリアリレート樹脂を含む、請求項3に記載の電子写真感光体。
- 前記バインダー樹脂は、前記一般式(2−1)で表されるポリアリレート樹脂を含む、請求項3に記載の電子写真感光体。
- 前記バインダー樹脂は、前記一般式(3−1)で表されるポリアリレート樹脂を含む、請求項3に記載の電子写真感光体。
- 融点が200℃以上である前記正孔輸送剤は、一般式(10)、(11)、(12)、(13)、(14)又は(15)で表される化合物を含む、請求項1〜8の何れか一項に記載の電子写真感光体。
R121、R122及びR123は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表し、
b1、b2及びb3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。
R141、R142、R143、R144、R145及びR146、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基を表し、
d1、d2、d3及びd4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
d5及びd6は、各々独立に、0以上4以下の整数を表す。
- 融点が200℃以上である前記正孔輸送剤は、前記化学式(10−1)、(11−1)、(12−1)、(13−1)、(13−2)又は(15−1E)で表される化合物を含む、請求項10に記載の電子写真感光体。
- 融点が200℃以上である前記正孔輸送剤は、前記化学式(10−1)、(11−1)、(12−1)、(13−2)又は(15−1E)で表される化合物を含む、請求項10又は11に記載の電子写真感光体。
- 融点が200℃以上である前記正孔輸送剤は、前記化学式(15−1E)で表される化合物を含む、請求項10〜12の何れか一項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜13の何れか一項に記載の電子写真感光体を備える、プロセスカートリッジ。
- 請求項1〜13の何れか一項に記載の電子写真感光体と、帯電部と、露光部と、現像部と、転写部とを備える画像形成装置であって、
前記帯電部は、前記電子写真感光体の表面を負極性に帯電し、
前記露光部は、帯電された前記電子写真感光体の前記表面を露光して、前記電子写真感光体の前記表面に静電潜像を形成し、
前記現像部は、前記静電潜像をトナー像として現像し、
前記転写部は、前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写体へ転写する、画像形成装置。 - 前記被転写体は、記録媒体であり、
前記転写部が前記トナー像を前記電子写真感光体から前記記録媒体へ転写するときに、前記電子写真感光体は前記記録媒体と接触している、請求項15に記載の画像形成装置。 - 前記現像部は、前記電子写真感光体の前記表面を清掃する、請求項15又は16に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部は、帯電ローラーである、請求項15〜17の何れか一項に記載の画像形成装置。
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