JP4948670B2 - 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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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、マトリックスとドメインで構成されているマトリックス−ドメイン構造を有し、
該ドイメンは、下記式(A)で示される繰り返し構造単位、および下記式(B)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Aを含有し、
該マトリックスは、下記式(C)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C、および下記式(D)で示される繰り返し構造単位を有するポリエステル樹脂Dから選択される少なくとも一方の樹脂と、下記式(1)、および(1’)で示される化合物から選択される少なくとも一方の電荷輸送物質を含有し、
該ポリカーボネート樹脂Aの全質量に対するシロキサン部位の含有量が5質量%以上40質量%以下であ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、および下記式(B)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Aである。ポリカーボネート樹脂Aにおけるシロキサン部位の含有量が5質量%以上40質量%以下である。
本発明の成分〔β〕は、下記式(C)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C、および下記式(D)で示される繰り返し構造単位を有するポリエステル樹脂Dから選択される少なくとも一方の樹脂である。
本発明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ものを用いることもできる。また、金属製支持体や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材料の薄膜を形成したものが挙げられる。
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。本発明の電子写真感光体の表面層である電荷輸送層は、特定の電荷輸送物質として成分〔γ〕が含有するが、上述のように他の構造の電荷輸送物質を含有しても良い。混合してもよい他の構造の電荷輸送物質としては、上述のとおりである。
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て用いた。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部およびシリコーンオイル(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、140℃で30分間熱硬化させて、膜厚が15μmの導電層を形成した。
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2,000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5%のものを用いた。結果を表8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。
上記の方法により作製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8に示す。
実施例1において、電荷輸送層の成分〔α〕、〔β〕、および〔γ〕を表3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作製し、評価した。形成された電荷輸送層には成分〔β〕および〔γ〕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8に示す。
(C−5)/(C−7)=8/2:120,000
(C−1):100,000
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〔γ〕を表4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作製し、評価した。形成された電荷輸送層には成分〔β〕および〔γ〕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8に示す。
(C−5)/(C−7)=8/2:120,000
(C−2):130,000
(C−3)/(C−5)=3/7:100,000
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〔γ〕を表5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作製し、評価した。形成された電荷輸送層には成分〔β〕および〔γ〕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9に示す。
(C−6)/(C−7)=8/2:120,000
(C−1)/(C−10)=7/3:130,000
(C−1)/(C−4)=8/2:120,000
(C−1)/(C−8)=8/2:100,000
(C−1)/(C−9)=8/2:90,000
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〔γ〕を表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作製し、評価した。形成された電荷輸送層には成分〔β〕および〔γ〕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9に示す。なお、成分〔γ〕以外の電荷輸送物質として、下記式(2−1)および下記式(2−2)で示される構造を有する電荷輸送物質を、成分〔γ〕である上記式(1)、あるいは上記式(1’)で示される構造を有する電荷輸送物質と混合して用いた。
(D−1):120,000
(D−2):90,000
(D−1)/(D−4)=7/3:130,000
(D−2)/(D−3)=9/1:100,000
(D−5):100,000
(D−7):110,000
であった。
実施例1において、ポリカーボネート樹脂A(1)を、上記式(A−1)で示される繰り返し構造単位、および上記式(B−1)で示される繰り返し構造単位を含有し、カーボネート樹脂中のシロキサン部位の含有量が2質量%であるポリカーボネート樹脂(E(1):重量平均分子量60,000)に変更し、表7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作製した。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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10に示す。形成させた電荷輸送層には、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ポリカーボネート樹脂E(1)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作製した。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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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、上記式(A−1)で示される繰り返し構造単位、および上記式(B−1)で示される繰り返し構造単位を含有し、ポリカーボネート樹脂中のシロキサン部位の含有量が50質量%であるポリカーボネート樹脂(E(2):重量平均分子量70,000)に変更し、表7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作製した。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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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。
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ポリカーボネート樹脂E(2)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作製した。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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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、特開2006−328416号公報に記載の繰り返し構造よりなる樹脂E(3)に変更した。樹脂E(3)(重量平均分子量120,000)は、下記式(E−3)で示される繰り返し構造単位および上記式(B−5)で示される繰り返し構造単位をそれぞれ10/90の比で含有する樹脂である。樹脂中のシロキサン部位の含有量は、7質量%であった。電荷輸送層用塗布液は、成分〔γ〕として上記式(1−1)で示される構造を有する電荷輸送物質9部、上記ポリカーボネート樹脂E(3)6部、1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン1.2部を、テトラヒドロフラン20部およびトルエン60部の混合溶剤に溶解させ、これに、触媒として白金−シクロビニルメチルシロキサン錯体(白金原子として3〜3.5重量%のシクロビニルメチルシロキサン溶液)0.04部を添加することによって調製した。この電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布し、これを120℃で2時間乾燥させた後に、1mmHgの条件で12時間乾燥させることによって、電荷輸送物質および架橋型ポリカーボネート樹脂からなる、膜厚が16μmの電荷輸送層を形成した。そのほかは、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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(E−3)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E(3)における下記式(E−3)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25および10である。
比較例27において、表7に示す変更を行った以外は、比較例27と同様にして電子写真感光体を作製した。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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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、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(E−4)で示される繰り返し構造単位、および上記式(D−1)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E(4)(重量平均分子量60,000)に変更し、表7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作製した。下記式(E−4)、および上記式(D−1)で示される繰り返し構造単位は、テレフタル酸骨格/イソフタル酸骨格の比が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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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121で用いた対照の電子写真感光体を用いた。なお、下記式(E−4)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E(4)における下記式(E−4)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において、ポリカーボネート樹脂A(1)を、上記樹脂E(4)に変更し、また、電荷輸送物質を上記式(2−1)で表される構造を有する電荷輸送物質に変更し、表7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作製した。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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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121で用いた対照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、ポリカーボネート樹脂A(2)に変更し、また、電荷輸送物質を上記式(2−1)で表される構造を有する電荷輸送物質に変更し、表7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作製した。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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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121で用いた対照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、上記樹脂E(3)に変更し、表7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作製した。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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。
電荷輸送層中に含有する樹脂として上記ポリカーボネート樹脂E(3)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作製した。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7に示す。実施例1と同様に評価を行い、結果を表10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。
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 (6)
- 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、マトリックスとドメインで構成されているマトリックス−ドメイン構造を有し、
該ドメインは、下記式(A)で示される繰り返し構造単位、および下記式(B)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Aを含有し、
該マトリックスは、
下記式(C)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C、および下記式(D)で示される繰り返し構造単位を有するポリエステル樹脂Dからなる群より選択される少なくとも一方の樹脂と、
下記式(1)で示される化合物、および(1’)で示される化合物からなる群より選択される少なくとも一方の電荷輸送物質を含有し、
該ポリカーボネート樹脂Aの全質量に対するシロキサン部位の含有量が5質量%以上40質量%以下であることを特徴とする電子写真感光体。
- 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。
- 前記式(A)中のaの平均値が、30以上100以下である請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
- 請求項1から3のいずれか1項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から3のいずれか1項に記載の電子写真感光体、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から3のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法であって、
前記ポリカーボネート樹脂A、
前記ポリカーボネート樹脂Cおよび前記ポリエステル樹脂Dから選択される少なくとも一方の樹脂と、
前記式(1)および(1’)で示される化合物から選択される少なくとも一方の電荷輸送物質
とを含有する電荷輸送層用塗布液を前記電荷発生層上に塗布し、これを乾燥させて電荷輸送層を形成する工程を有することを特徴する電子写真感光体の製造方法。
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