JP4854824B1 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、電子写真装置、および電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
電子写真感光体の表面層である電荷輸送層が、成分〔β〕(特定の繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂D)、および電荷輸送物質を含むマトリックスと、成分〔α〕(特定のシロキサン部位を含む繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂A)を含むドメインで構成されているマトリックス−ドメイン構造を有する。
【選択図】なし
Description
本発明は、支持体、該支持体上に設けられた電荷発生層および該電荷発生層上に設けられた電荷輸送層を有し、かつ、該電荷輸送層が表面層である電子写真感光体において、
該電荷輸送層が、下記成分〔β〕および電荷輸送物質を含むマトリックスと、下記成分〔α〕を含むドメインで構成されているマトリックス−ドメイン構造を有することを特徴とする電子写真感光体に関する。
本発明の成分〔α〕は、下記式(A)で示される繰り返し構造単位、下記式(B)で示される繰り返し構造単位および下記式(C)で示される繰り返し構造単位を有し、シロキサン部位の含有量が5質量%以上40質量%以下であり、下記式(B)で示される繰り返し構造単位の含有量が10質量%以上30質量%以下であり、下記式(C)で示される繰り返し構造単位の含有量が25質量%以上質量85%以下であるポリカーボネート樹脂Aである。
成分〔β〕は、下記式(D)で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂Dである。
電荷輸送物質としては、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベンゼン化合物などが挙げられる。これら電荷輸送物質は1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。本発明においては、下記式(1a)、(1a’)、(1b)または(1b’)で示される構造を有する化合物などが用いられる。
本発明の電子写真感光体は、支持体、該支持体上に設けられた電荷発生層、および該電荷発生層上に設けられた電荷輸送層を有する電子写真感光体である。また、電荷輸送層が電子写真感光体の表面層(最上層)である電子写真感光体である。
本発明の電子写真感光体に用いられる支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)が好ましく、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどが挙げられる。アルミニウム、またはアルミニウム合金製の支持体の場合は、ED管、EI管や、これらを切削、電解複合研磨、湿式または乾式ホーニング処理した支持体を用いることもできる。また、金属支持体、樹脂支持体上にアルミニウム、アルミニウム合金、または酸化インジウム−酸化スズ合金等の導電性材料の薄膜を形成したものも挙げられる。支持体の表面は、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
本発明の電子写真感光体において、支持体、導電層または中間層上には、電荷発生層が設けられる。
本発明の電子写真感光体において、電荷発生層上には、電荷輸送層が設けられる。
図1に、本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。
直径30mm、長さ260.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体とした。次に、SnO2コート処理硫酸バリウム(導電性粒子)10部、酸化チタン(抵抗調節用顔料)2部、フェノール樹脂6部、シリコーンオイル(レベリング剤)0.001部を、メタノール4部およびメトキシプロパノール16部の混合溶剤を用いて導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を上記アルミニウムシリンダー上に浸漬塗布し、これを140℃で30分間硬化(熱硬化)させ、膜厚が15μmの導電層を形成した。
評価は、3,000枚繰り返し使用時の明部電位の変動(電位変動)、初期および3,000枚繰り返し使用時のトルクの相対値、およびトルク測定時の電子写真感光体の表面の観察について行った。
評価装置の780nmのレーザー光源の露光量(画像露光量)については、電子写真感光体の表面での光量が0.3μJ/cm2となるように設定した。電子写真感光体の表面電位(暗部電位および明部電位)の測定は、電子写真感光体の端部から130mmの位置に電位測定用プローブが位置するように固定された冶具と現像器とを交換して、現像器位置で行った。電子写真感光体の非露光部の暗部電位が−450Vとなるように設定し、レーザー光を照射して暗部電位から光減衰させた明部電位を測定した。また、A4サイズの普通紙を用い、連続して画像出力を3,000枚行い、その前後での明部電位の変動量を評価した。テストチャートは、印字比率4%のものを用いた。結果を表10中の電位変動に示す。
上記電位変動評価条件と同条件において、電子写真感光体の回転モーターの駆動電流値(電流値A)を測定した。この評価は、電子写真感光体とクリーニングブレードとの接触ストレス量を評価したものである。得られた電流値の大きさは、電子写真感光体とクリーニングブレードとの接触ストレス量の大きさを示す。
上記の方法により製造された電子写真感光体に対して、電荷輸送層を垂直方向に切断した電荷輸送層の断面を超深度形状測定顕微鏡VK−9500((株)キーエンス社製)を用いて断面観察を行った。その際、対物レンズ倍率50倍とし、電子写真感光体の表面の100μm四方(10,000μm2)を視野観察とし、視野内にあるランダムに選択された100個の形成されたドメインの最大径の測定を行った。得られた最大径より平均値を算出し、数平均粒径とした。結果を表10に示す。
実施例1において、電荷輸送層の成分〔α〕、〔β〕、および電荷輸送物質を表5、6に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、評価した。形成された電荷輸送層には成分〔β〕および電荷輸送物質を含むマトリックス中に、成分〔α〕を含むドメインが含有されていることが確認された。結果を表10に示す。
実施例1において、電荷輸送層の成分〔α〕、〔β〕、および電荷輸送物質を表7に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、評価した。形成された電荷輸送層には成分〔β〕および電荷輸送物質を含むマトリックス中に、成分〔α〕を含むドメインが含有されていることが確認された。結果を表11に示す。
なお、成分〔β〕として用いたポリカーボネート樹脂Dの重量平均分子量は、
(D)/(2−3)=5/5:60,000
(D)/(2−1)=8/2:65,000
(D)/(2−2)=8/2:75,000
であった。
実施例1において、電荷輸送層の成分〔α〕、〔β〕、および電荷輸送物質を表8に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、評価した。形成された電荷輸送層には成分〔β〕および電荷輸送物質を含むマトリックス中に、成分〔α〕を含むドメインが含有されていることが確認された。結果を表12に示す。
(D)/(2−2)=8/2:75,000
(D)/(2−1)/(2−4)=6/2/2:60,000
であった。
(3):120000
であった。また、上記式(3)で示される繰り返し構造単位は、いずれもテレフタル酸/イソフタル酸の比が、1/1である。
比較樹脂として、ポリカーボネート樹脂Aの替わりに、表4に示す樹脂F(ポリカーボネート樹脂F)を合成した。
実施例1において、ポリカーボネート樹脂A(1)を、上記表4に示す樹脂F(1)に変更し、表9に示す変更を行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。電荷輸送層に含有される樹脂の構成、およびシロキサン部位の含有量を表9に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表12に示す。形成された電荷輸送層には、マトリックス−ドメイン構造は確認されなかった。
実施例1において、ポリカーボネート樹脂A(1)を、上記表4に示す樹脂Fに変更し、表9に示す変更を行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。電荷輸送層に含有される樹脂の構成およびシロキサン部位の含有量を表9に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表12に示す。形成された電荷輸送層には、マトリックス−ドメイン構造は確認されなかった。
実施例1において、電荷輸送層中に含有する樹脂として上記表4に示す樹脂Fのみを含有するように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。電荷輸送層に含有される樹脂の構成、およびシロキサン部位の含有量を表9に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表12に示す。形成された電荷輸送層には、マトリックス−ドメイン構造は確認されなかった。なお、トルク相対値の対照となる電子写真感光体は、実施例1で用いた対照用の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、ポリカーボネート樹脂A(1)を、上記表4に示す樹脂Fに変更し、表9に示す変更を行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。電荷輸送層に含有される樹脂の構成およびシロキサン部位の含有量を表9に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表12に示す。形成された電荷輸送層には、マトリックス−ドメイン構造が形成されていたが、いずれもドメインは大きく不均一であった。
実施例1におけるポリカーボネート樹脂A(15)について、繰り返し構造単位例(A−2)を下記式(A−13)に変更したポリカーボネート樹脂F(8)に変更し、表9に示す変更を行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。電荷輸送層に含有される樹脂の構成およびシロキサン部位の含有量を表9に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表12に示す。形成された電荷輸送層には、マトリックス−ドメイン構造は確認されなかった。なお、下記式(A−13)で示される繰り返し構造単位中のシロキサン部位の繰り返し数を示す数値は、繰り返し数の平均値を示す。この場合、樹脂F(8)における下記式(A−13)で示される繰り返し構造単位中のシロキサン部位の繰り返し数の平均値は10である。
実施例1におけるポリカーボネート樹脂A(15)について、繰り返し構造単位例(A−2)を下記式(A−14)に変更した樹脂F(9)に変更し、表9に示す変更を行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。電荷輸送層に含有される樹脂の構成およびシロキサン部位の含有量を表9に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表12に示す。形成された電荷輸送層には、マトリックス−ドメイン構造が形成されていたが、いずれもドメインは大きく不均一であった。なお、トルク相対値の対照となる電子写真感光体は、実施例1で用いた対照用の電子写真感光体を用いた。なお、下記式(A−14)で示される繰り返し構造単位中のシロキサン部位の繰り返し数を示す数値は、繰り返し数の平均値を示す。この場合、樹脂F(9)における下記式(A−14)で示される繰り返し構造単位中のシロキサン部位の繰り返し数の平均値は70である。
実施例1において、ポリカーボネート樹脂A(1)を、国際公開WO2010/008095号公報に記載されている構造である下記式(G)で示される繰り返し構造単位、および上記式(3)で示される繰り返し構造単位を含有し、樹脂中のシロキサン部位の含有量が30質量%である樹脂(G(1):重量平均分子量60,000)に変更し、表9に示す変更を行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。上記式(G)、および上記式(3)で示される繰り返し構造単位は、テレフタル酸/イソフタル酸の比が1/1である。電荷輸送層に含有される樹脂の構成、およびシロキサン部位の含有量を表9に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表12に示す。形成された電荷輸送層には、マトリックス−ドメイン構造が形成されていた。なお、トルク相対値の対照となる電子写真感光体は、実施例1で用いた対照の電子写真感光体を用いた。なお、下記式(G)で示される繰り返し構造単位中のシロキサン部位の繰り返し数を示す数値は、繰り返し数の平均値を示す。この場合、樹脂G(1)における下記式(G)で示される繰り返し構造単位中のシロキサン部位の繰り返し数の平均値は40である。
実施例1におけるポリカーボネート樹脂A(15)について、上記式(C)で示される繰り返し構造単位を上記式(2−3)で示される繰り返し構造単位に変更した樹脂F(10)に変更し、表9に示す変更を行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。電荷輸送層に含有される樹脂の構成およびシロキサン部位の含有量を表9に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表12に示す。形成された電荷輸送層には、マトリックス−ドメイン構造は確認されなかった。
実施例1において、電荷輸送層の成分〔α〕、〔β〕、および電荷輸送物質を表9に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表12に示す。形成された電荷輸送層には、マトリックス−ドメイン構造は確認されなかった。なお、成分〔β〕として用いたポリカーボネート樹脂の繰り返し構造単位を上記式(2−1)、(2−3)および下記式(2−5)、(2−6)に示す。なお、成分〔β〕として用いたポリカーボネート樹脂の重量平均分子量は、
(2−3)/(2−5)=5/5:70,000
(2−3)/(2−1)=8/2:65,000
(2−6):50,000
であった。
表10〜12中の「粒径」は、ドメインの数平均粒径を意味する。
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 クリーニング手段
8 定着手段
9 プロセスカートリッジ
10 案内手段
P 転写材
Claims (5)
- 支持体、該支持体上に設けられた電荷発生層および該電荷発生層上に設けられた電荷輸送層を有し、かつ、該電荷輸送層が表面層である電子写真感光体において、
該電荷輸送層が、下記成分〔β〕および電荷輸送物質を含むマトリックスと、下記成分〔α〕を含むドメインで構成されているマトリックス−ドメイン構造を有することを特徴とする電子写真感光体。
〔α〕下記式(A)で示される繰り返し構造単位、下記式(B)で示される繰り返し構造単位および下記式(C)で示される繰り返し構造単位を有し、シロキサン部位の含有量が5質量%以上40質量%以下であり、下記式(B)で示される繰り返し構造単位の含有量が10質量%以上30質量%以下であり、下記式(C)で示される繰り返し構造単位の含有量が25質量%以上質量85%以下であるポリカーボネート樹脂A:
- 前記電荷輸送層中の前記シロキサン部位の含有量が、前記電荷輸送層中の全樹脂の全質量に対して1質量%以上20質量%以下である請求項1に記載の電子写真感光体。
- 請求項1または2のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段、およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1または2のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
- 請求項1または2のいずれかに記載の電子写真感光体を製造する電子写真感光体の製造方法であって、
前記成分〔α〕、〔β〕、および電荷輸送物質を含む電荷輸送層用塗布液を前記電荷発生層上に塗布し、これを乾燥させて前記電荷輸送層を形成する工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
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