JP5298438B2 - 電子写真感光体並びにそれを用いた画像形成装置及び電子写真カートリッジ - Google Patents
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電子写真技術の中核となる電子写真感光体(以下適宜「感光体」という)については、無公害で成膜が容易、製造が容易である等の利点を有する有機系の光導電物質を使用した感光体が使用されている。
感光層のバインダー樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、及びその共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂等の熱可塑性樹脂や種々の熱硬化性樹脂が用いられている。数あるバインダー樹脂のなかではポリカーボネート樹脂が比較的優れた性能を有しており、これまで種々のポリカーボネート樹脂が開発され実用に供されている(例えば、特許文献1〜4参照)。
樹脂として用いた電子写真用感光体の技術が開示され、その中でポリカーボネートに比して特に感度が優れていることが示されている(例えば、特許文献5参照)。
また、特定構造の二価フェノール成分を用いたポリアリレート樹脂をバインダー樹脂として用いた電子写真用感光体の技術が開示され、感光体製造時の溶液安定性が向上すること、機械的強度、特に耐摩耗性が優れていることが知られている(例えば、特許文献6及び7参照)。
本発明は、このような課題を解決すべくなされたものである。即ち、本発明の目的は、耐摩耗性に優れた電子写真感光体、並びに、該電子写真感光体を用いた画像形成装置及び電子写真カートリッジを提供することにある。
即ち、本発明の要旨は、導電性支持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、該感光層が、下記式(1)で表わされる繰り返し構造を含むポリエステル樹脂(以下「第1の樹脂」という)と、該第1の樹脂とは異なる構造からなる、ポリエステル樹脂及びポリカーボネート樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1の樹脂(以下「第2の樹脂」という)とを含有し、該第2の樹脂が、下記式(2)で表わされる繰り返し構造を含むことを特徴とする電子写真感光体に存し(請求項1)、このとき、前記第1の樹脂及び第2の樹脂の合計重量に対する、該第2の樹脂の重量が、1重量%以上70重量%以下であることが好ましい(請求項2)。
また、前記第2の樹脂が、ポリカーボネート樹脂であることが好ましく(請求項3)、前記式(2)で表される繰り返し構造が、下記式(3)で表されることが好ましく(請求項4)、前記ポリカーボネート樹脂に対する、該ポリカーボネート樹脂に含有される前記式(3)で表される繰り返し構造の重量比率が、70重量%以上であることが好ましい(請求項5)。
本発明の更に別の要旨は、本発明に係る電子写真感光体と、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し像露光を行い静電潜像を形成する像露光手段と、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とを備えることを特徴とする、画像形成装置に存し(請求項7)、当該画像形成装置においては、静電潜像を形成する前記像露光手段の露光波長が、380〜500nmの単色光であることが好ましい(請求項8)。
[I.電子写真感光体]
本発明の電子写真感光体(感光体)は、導電性支持体上に感光層を有して構成されたものである。そして、該感光層が、下記式(1)で表わされる繰り返し構造を含むポリエステル樹脂(以下「第1の樹脂」という)と、該第1の樹脂とは異なる構造からなる、ポリエステル樹脂及びポリカーボネート樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1の樹脂(以
下「第2の樹脂」という)とを含有し、該第2の樹脂が、下記式(2)で表わされる繰り返し構造を含む。
これらの第1の樹脂及び第2の樹脂は、前記の感光層において、通常はバインダー樹脂として機能するものである。
[I−1.バインダー樹脂]
本発明の感光体は、その感光層に、第1の樹脂及び第2の樹脂を含有する。詳しくは、感光層が単独の層で構成される場合は当該感光層が第1の樹脂及び第2の樹脂を含有し、感光層が2以上の層で構成される場合は当該層のうちの1以上の層が第1の樹脂及び第2の樹脂を含有する。また、第1の樹脂及び第2の樹脂を含有する層には、第1の樹脂及び第2の樹脂以外の樹脂を含有していてもよい。
[I−1−1.第1の樹脂]
本発明の感光体の感光層に含有される第1の樹脂は、下記式(1)で表される繰り返し構造を含むポリエステル樹脂である。
前記式(1)において、Ar1〜Ar4は、それぞれ独立に、アリーレン基を表わす。Ar1〜Ar4の炭素数は本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。ただし、Ar1、Ar2の炭素数は通常6以上20以下であり、好ましくは12以下であって、特に好ましくは7である。また、Ar3、Ar4の炭素数は通常6以上20以下であり、好ましくは12以下であって、特に好ましくは6である。
これらのAr1〜Ar4の具体例を挙げると、フェニレン基、ナフチレン基、3−メチルフェニレン基、3−フェニルフェニレン基などが挙げられる。
また、Ar1〜Ar4を構成するアリーレン基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい。置換基の具体例を挙げると、アルキル基、アリール基、ハロゲン基、またはアルコキシ基が挙げられる。このうち、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、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が好ましく、ハロゲン基としてフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が好ましく、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が好ましく例示される。なお、置換基がアルキル基である場合、そのアルキル基の炭素数は通常1以上、また、通常10以下、好ましくは8以下、より好ましくは2以下であり、具体的にはメチル基が好ましい。また、Ar1〜Ar4それぞれの有する置換基の数に特に制限は無いが、3個以下であることが好ましく、2個以下であることがより好ましく、1個以下であることが特に好ましい。
以下、上記の二価ヒドロキシ残基及びジカルボン酸残基の好ましい構造について説明する。
前記の式(4)で表される二価ヒドロキシ残基の中でも、特に、下記式(6)で表される二価フェノール残基が好ましい。
前記式(6)において、Ar11、Ar12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニレン基を表わす。この際、Ar11、Ar12の置換基は、Ar1〜Ar4の置換基として上述したものと同様である。
前記式(6)で表される構造の具体例としては、以下に例示する二価フェノール化合物のヒドロキシル基から水素原子を取り除いた構造の二価フェノール残基が挙げられる。
即ち、R5が水素原子の場合、前記式(6)で表される二価フェノール残基に対応する二価フェノール化合物の例としては、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、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)メタンなどが挙げられる。
即ち、前記式(4)で表される二価ヒドロキシ残基に対応する二価ヒドロキシ化合物の例としては、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、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、1,1−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−3−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)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、1,1−ビス(3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルフェニル)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−3−メチルフェニル)プロパン、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、
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、
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)シクロヘキサン、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、
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、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−ヒドロキシフェニル)ケトン、等が挙げられる。
一方、ジカルボン酸残基は、前記式(5)で表される。式(5)において、Ar3、Ar4及びX2は、それぞれ前記式(1)で説明したものと同様である。上記式(5)で表わされる構造を有するジカルボン酸残基の中でも、下記式のように、X2が−O−の時が特に好ましい。
即ち、例えば、前記式(5)で表されるジカルボン酸残基に対応するジカルボン酸化合物の例としては、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−2,3’−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−3,3’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−3,4’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸などが挙げられる。これらの中でも、ジカルボン酸化合物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、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’−ジカルボン酸が好ましく、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸が特に好ましい。
したがって、二価ヒドロキシ残基及びジカルボン酸残基の構造を当該好ましい構造とするべく、前記のAr1〜Ar4並びにX1及びX2も適切に選択することが好ましい。
上記の点から、上述した本発明のポリエステル樹脂の中でも、特に、下記式(7)で表される繰り返し構造を含むものが好ましい。
前記式(7)において、Ar11、Ar12及びR5は、それぞれ式(6)において説明したものと同様である。
また、前記式(7)において、Ar3p及びAr4pは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニレン基を表わす。この際、Ar3p及びAr4pの置換基は、Ar1〜Ar4の置換基として上述したものと同様である。
p−キシレン−2,5−ジカルボン酸残基、ピリジン−2,3−ジカルボン酸残基、ピリジン−2,4−ジカルボン酸残基、ピリジン−2,5−ジカルボン酸残基、ピリジン−2,6−ジカルボン酸残基、ピリジン−3,4−ジカルボン酸残基、ピリジン−3,5−ジカルボン酸残基、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸残基、ナフタレン−2,3−ジカルボン酸残基、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸残基、ビフェニル−2,2’−ジカルボン酸残基、ビフェニル−4,4’−ジカルボン酸残基などが挙げられる。中でも、好ましくは、アジピン酸残基、セバシン酸残基、フタル酸残基、イソフタル酸残基、テレフタル酸残基、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸残基、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸残基、ビフェニル−2,2’−ジカルボン酸残基、ビフェニル−4,4’−ジカルボン酸残基が挙げられ、特に好ましくは、イソフタル酸残基、テレフタル酸残基が挙げられる。なお、前記の式(4)で表わされる二価ヒドロキシ残基又は式(5)で表わされるジカルボン酸残基以外の繰り返し単位(残基)も、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。
例えば、界面重合法による製造の場合は、二価ヒドロキシ化合物をアルカリ水溶液に溶解した溶液と、芳香族ジカルボン酸クロライド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0〜40℃の範囲、重合時間は2〜20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、目的とする樹脂を得られる。
また、ハロゲン化炭化水素としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロルベンゼンなどを挙げることができる。なお、ハロゲン化炭化水素は、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。
本発明の感光体の感光層に含有される第2の樹脂は、前記第1の樹脂とは異なる構造からなる、ポリエステル樹脂及びポリカーボネート樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂であって、当該樹脂は、下記式(2)で表わされる繰り返し構造を含む樹脂である。
即ち、例えば、二官能性フェノール化合物としては、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−2−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、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−プロピルフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ブチルフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソブチルフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−sec−ブチルフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ペンチルフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソペンチルフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ネオペンチルフェニル)エタン、1,1−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−2−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−プロピルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ブチルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソブチルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ペンチルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソペンチルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ネオペンチルフェニル)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−プロピルフェニル)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−ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ペンチルフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソペンチルフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ネオペンチルフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)ブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)ブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−プロピルフェニル)ブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)ブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ブチルフェニル)ブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソブチルフェニル)ブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ペンチルフェニル)ブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−イソペンチルフェニル)ブタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ネオペンチルフェニル)ブタン、
一方、第2の樹脂として用いることができるポリエステル樹脂としては、多塩基酸成分と多価アルコール成分とに由来する構成単位を有するものが挙げられる。このポリエステル樹脂の多塩基酸成分としては、例えば、無水マレイン酸等の不飽和酸;無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族飽和酸;ヘキサヒドロ無水フタル酸、コハク酸、アゼライン酸等の脂肪族飽和酸などが挙げられる。
以上のように、第2の樹脂としては、式(2)で表される繰り返し構造を含むものであれば、ポリエステル樹脂及びポリカーボネート樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1 の樹脂を用いればよいが、なかでも、ポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。即ち、第2の樹脂の少なくとも一部としてポリカーボネート樹脂を用いることが好ましく、第2の樹脂の全部としてポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。
第1の樹脂と第2の樹脂との使用比率に制限は無く、本発明の効果が得られる限り任意である。ただし、感光体の耐久性の観点からは、感光層に含有される量として、第1の樹脂と第2の樹脂との合計重量に対する第2の樹脂の重量が、通常80重量%以下、好ましくは70重量%以下、より好ましくは50重量%以下である。また、下限に特に制限は無いが、通常は1重量%以上、好ましくは5重量%以上である。この範囲の下限を下回ると耐摩耗性が悪くなる虞があり、上限を上回ると耐摩耗性が悪くなる虞がある。
なお、上記の第1の樹脂及び第2の樹脂の使用比率の範囲規定は、第1の樹脂と第2の樹脂とを双方とも含有する層における重量範囲である。したがって、感光層が2以上の層により構成され、それらの層のなかに第1の樹脂及び第2の樹脂のいずれか一方のみを含有する層があった場合には、当該一方の樹脂のみを含有する層内に含まれる第1の樹脂及び第2の樹脂の重量は、上記範囲規定の計算には含めないものとする。
さらに、本発明の感光体の感光層には、バインダー樹脂として、前記の第1の樹脂及び第2の樹脂以外の樹脂(併用樹脂)を併用するようにしてもよい。ここで併用される他の樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、及びその共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエステルポリカーボネート、ポリスルホン、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂等の熱可塑性樹脂や種々の熱硬化性樹脂などが挙げられる。これら樹脂のなかでもポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。また、これらの併用される他の樹脂は、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。
また、併用樹脂を使用する場合、併用樹脂の使用割合は、特に限定されず任意である。例えば、第1の樹脂及び第2の樹脂を用いる層とは別の層において併用樹脂を用いる場合には、併用樹脂の使用量に制限は無い。ただし、第1の樹脂及び第2の樹脂と併用樹脂とを同一の層(感光層、電荷発生層、電荷輸送層)に用いる場合には、本発明の効果を十分に得るためには、第1の樹脂の割合を超えない範囲で併用することが好ましく、特には、これらの他の樹脂は併用しないことが好ましい。
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するものである。導電性支持体に特に制限は無いが、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;金属、カーボン、酸化錫などの導電性粉体を混合して導電性を付与した樹脂材料;アルミニウム、ニッケル、ITO(インジウム−スズ酸化物)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、紙などが主として使用される。また、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。
さらに、導電性支持体としてアルミニウム合金等の金属材料を用いた場合、陽極酸化処理、化成皮膜処理等を施してから用いても良い。陽極酸化処理を施した場合、公知の方法により封孔処理を施すのが望ましい。
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、導電性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。
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、樹脂に金属酸化物等の粒子(通常は無機粒子)を分散したものなどが用いられる。
下引き層に用いる金属酸化物粒子の例としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄等の1種の金属元素を含む金属酸化物粒子、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等の複数の金属元素を含む金属酸化物粒子が挙げられる。これらは一種類の粒子を単独で用いても良いし、複数の種類の粒子を混合して用いても良い。
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、例えば、フェノキシ、エポキシ、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等が挙げられる。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、塗布性を示し好ましい。なお、下引き層のバインダー樹脂は、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。さらに、バインダー樹脂は、バインダー樹脂のみで用いるほか、硬化剤とともに硬化した形で使用することもできる。
さらに、下引き層の膜厚は、任意に選ぶことができるが、感光体特性及び塗布性から、通常、0.1μmから25μmが好ましい。また下引き層には、公知の酸化防止剤等を含有させても良い。
電子写真感光体の感光層は、導電性支持体上に設けられ、下引き層を有する場合は下引き層上に(即ち、下引き層を介して導電性支持体上に)設けられる。
感光層の型式としては、通常は、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又は溶解された型(単層型、又は、分散型)の感光層;電荷発生物質がバインダー樹脂中に分散又は溶解された電荷発生層、及び、電荷輸送物質がバインダー樹脂中に分散又は溶解された電荷輸送層の二つに機能分離された複層構造を有する型(積層型、又は、機能分離型)の感光層が挙げられる。単層型の感光層を有する感光体は、いわゆる単層型感光体であり、積層型の感光層を有する感光体は、いわゆる積層型感光体(又は、機能分離型感光体)であるが、感光層としては、何れの構成のものを用いてもよい。また、感光層上に、帯電性の改善や、耐摩耗性改善を目的としてオーバーコート層(保護層)を設けてもよい。
ただし、本発明の感光体においては、感光層には、第1の樹脂及び第2の樹脂を含有させる。これらの第1の樹脂及び第2の樹脂は、感光層内において通常はバインダー樹脂として機能する。
本発明の感光体が積層型感光層である場合、その電荷発生層に使用される電荷発生物質としては、例えば、セレン及びその合金、硫化カドミウム、その他無機系光導電材料;フタロシアニン顔料、アゾ顔料、キナクリドン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、アントアントロン顔料、ベンズイミダゾール顔料などの有機顔料;などの各種光導電材料が使用できる。中でも、特に有機顔料が好ましく、更に、フタロシアニン顔料、アゾ顔料がより好ましい。
また、電荷発生物質は、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。さらに、電荷発生物質を2種以上併用する場合、併用する電荷発生物質、及び、その結晶状態における混合状態としては、それぞれの構成要素を後から混合して用いても良いし、合成、顔料化、結晶化等の電荷発生物質の製造・処理工程において混合状態を生じせしめて用いてもよい。このような処理としては、酸ペースト処理・磨砕処理・溶剤処理等が知られている。
なお、電荷発生層には、成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性、機械
的強度等を向上させるために、周知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、染料、顔料などの添加物を含有させても良い。酸化防止剤の例としては、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物などが挙げられる。また染料、顔料の例としては、各種の色素化合物、アゾ化合物などが挙げられる。また、残留電位を抑制するための残留電位抑制剤、分散安定性向上のための分散補助剤、塗布性を改善するためのレベリング剤(例えば、シリコ−ンオイル、フッ素系オイル等)、界面活性剤などを添加剤として用いることもできる。なお、添加剤は、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。
積層型感光層の電荷輸送層は、電荷輸送物質、バインダー樹脂、及び、必要に応じて使用されるその他の成分を含有する。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。
また、電荷発生層が第1の樹脂及び第2の樹脂を含有する場合、電荷輸送層のバインダー樹脂としては、第1の樹脂及び第2の樹脂以外の樹脂を用いても構わない。
なお、電荷輸送層には、電荷発生層と同様に、成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させるために添加剤を含有させても良い。添加剤の例としては、電荷発生層に含有させる添加剤として例示したものと同様のものが挙げられる。この際、電荷輸送層においても、添加剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組合せ及び比率で併用してもよい。
<分散型(単層型)感光層>
分散型感光層は、上記のような配合比の電荷輸送層中に、前出の電荷発生物質が分散されて構成される。したがって、分散型の感光層においては、電荷輸送物質及びバインダー樹脂の種類並びにこれらの使用割合は、第1の樹脂及び第2の樹脂を含有する場合の積層型の感光層の電荷輸送層について説明したものと同様である。よって、分散型感光層は、バインダー樹脂として前記の第1の樹脂及び第2の樹脂を含有することになる。
さらに、分散型感光層内に分散される電荷発生物質の量は少なすぎると充分な感度が得られず、多すぎると帯電性の低下、感度の低下などの弊害がある。よって、分散型感光層内の電荷発生物質の量は、通常0.5重量%以上、好ましくは1重量%以上、また、通常50重量%以下、好ましくは20重量%以下である。
また、分散型感光層の膜厚は任意であるが、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、また、通常50μm以下、好ましくは45μm以下である。
さらに、分散型感光層にも、電荷発生層と同様に添加剤を含有させても良い。
感光体には、上記の下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、単層型感光層のほかにも、その他の層をさらに設けても良い。
例えば、感光層の上に、感光層の損耗を防止したり、帯電器等から発生する放電生成物等による感光層の劣化を防止・軽減する目的で保護層を設けても良い。また、最表面層には、感光体表面の摩擦抵抗や、摩耗を軽減する目的で、例えばフッ素系樹脂、シリコーン樹脂等を含有させても良く、さらに、これらの樹脂からなる粒子や無機化合物の粒子を含有させても良い。
下引き層、感光層(電荷発生層、電荷輸送層、単層型感光層)、保護層などの各層の形成方法に制限は無い。例えば、形成する層に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、導電性支持体の上に、直接又は他の層を介して順次塗布するなどの公知の方法が適用できる。
したがって、例えば、電荷発生層を形成する場合には、電荷発生物質及びバインダー樹脂、並びに、必要に応じて溶剤、添加剤等を含有する塗布液を用意し、当該塗布液を、導電性支持体の上に、直接又は他の層を介して(順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)、また、逆積層型感光層の場合には電荷発生
層上に)塗布すればよい。その後、乾燥により溶剤を除去することにより、電荷発生層を形成することができる。
た、塗布液の塗布性を良好に保つためには、塗布液の粘度が、通常0.1mPa・s以上、好ましくは0.5mPa・s以上、また、通常10mPa・s以下、好ましくは8mPa・s以下の範囲となるように、溶剤の組成及び使用量を調整することが望ましい。
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。
電子写真感光体1は、上述した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。
なお、電子写真感光体1及び帯電装置2は、多くの場合、この両方を備えたカートリッジ(以下適宜、感光体カートリッジという)として、画像形成装置の本体から取り外し可能に設計されている。そして、例えば電子写真感光体1や帯電装置2が劣化した場合に、この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ができるようになっている。また、後述するトナーについても、多くの場合、トナーカートリッジ中に蓄えられて、画像形成装置本体から取り外し可能に設計され、使用しているトナーカートリッジ中のトナーが無くなった場合に、このトナーカートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しいトナーカートリッジを装着することができるようになっている。更に、電子写真感光体1、帯電装置2、トナーが全て備えられたカートリッジを用いることもある。
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。
トナーTの種類は任意であり、粉状トナーのほか、懸濁重合法や乳化重合法などを用い
た重合トナー等を用いることができる。特に、重合トナーを用いる場合には径が4〜8μm程度の小粒径のものが好ましく、また、トナーの粒子の形状も球形に近いものからポテト上の球形から外れたものまで様々に使用することができる。重合トナーは、帯電均一性、転写性に優れ、高画質化に好適に用いられる。
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うことで電子写真感光体の除電を行う工程であり、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、感光体1は、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(電子写真感光体カートリッジ)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。例えば、帯電装置2、露光装置3、現像装置4及び転写装置5の内、少なくとも1つを感光体1と共に一体に支持してカートリッジとすることが出来る。この場合も、上記実施形態で説明したカートリッジと同様に、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。
まず、樹脂の粘度平均分子量の測定について説明する。
測定対象である樹脂をジクロロメタンに溶解し、濃度Cが6.00g/Lの溶液を調製する。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を測定する。以下の式に従って粘度平均分子量Mvを算出する。
a=0.438×ηsp+1 ηsp=(t/t0)−1
b=100×ηsp/C C=6.00
η=b/a
Mv=3207×η1.205
以下、ポリエステル樹脂の製造方法について説明する。
[製造例1(樹脂Xの製造)]
1000mLビーカーに水酸化ナトリウム22.34gとH2O940mLを量り取り、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51.04gを添加、攪拌、溶解した後、このアルカリ水溶液を2L反応槽に移した。次いで、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド0.5579g及び2,3,5−トリメチルフェノール1.0613gを順次反応槽に添加した。
[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−プロパノールの重量比が7/3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、特開平4−31870号公報の実施例に記載された、ε−カプロラクタム[下記式(A)で表わされる化合物]/ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン[下記式(B)で表わされる化合物]/ヘキサメチレンジアミン[下記式(C)で表わされる化合物]/デカメチレンジカルボン酸[下記式(D)で表わされる化合物]/オクタデカメチレンジカルボン酸[下記式(E)で表わされる化合物]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、下記構造式(1)に代表される幾何異性体の混合物からなる電荷輸送物質50重量部、製造例1で製造した樹脂X75重量部、及び、下記繰り返し構造からなるポリカーボネート樹脂A(第2の樹脂、粘度平均分子量29,000)25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テーバー磨耗試験機によって耐磨耗性の評価を行った。
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。
[実施例2]
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xを50重量部とし、樹脂Aを50重量部とした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[実施例3]
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xを25重量部とし、樹脂Aを75重量部とした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xを100重量部とし、樹脂Aを用いなかった以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例2]
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xを用いず、樹脂Aを100重量部とした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例3]
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Aを、下記繰返し構造からなるポリカーボネート樹脂B(第2の樹脂、粘度平均分子量30,200)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
実施例2の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Aを、ポリカーボネート樹脂B(第2の樹脂、粘度平均分子量30,200)にした以外は、実施例2と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例5]
実施例3の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Aを、ポリカーボネート樹脂B(第2の樹脂、粘度平均分子量30,200)にした以外は、実施例3と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例6]
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xと樹脂Aを用いる代わりに、ポリカーボネート樹脂Bを100重量部とした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例7]
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Aを、下記繰返し構造からなるポリカーボネート樹脂C(第2の樹脂、粘度平均分子量40,100)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
実施例2の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Aを、ポリカーボネート樹脂C(第2の樹脂、粘度平均分子量40,100)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例9]
実施例3の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Aを、ポリカーボネート樹脂C(第2の樹脂、粘度平均分子量40,100)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例10]
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xと樹脂Aを用いる代わりに、ポリカーボネート樹脂Cを100重量部とした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例11]
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Aを、下記繰返し構造からなるポリアリレート樹脂D(第2の樹脂、粘度平均分子量32,000)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
実施例2の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Aを、ポリアリレート樹脂D(第2の樹脂、粘度平均分子量32,000)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例13]
実施例3の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Aを、ポリアリレート樹脂D(第2の樹脂、粘度平均分子量32,000)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シート
を作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例14]
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xと樹脂Aを用いる代わりに、ポリアリレート樹脂Dを100重量部とした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
実施例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xを、ポリアリレート樹脂D(第2の樹脂、粘度平均分子量32,000)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例16]
実施例2の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xを、ポリアリレート樹脂D(第2の樹脂、粘度平均分子量32,000)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
[比較例17]
実施例3の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xを、ポリアリレート樹脂D(第2の樹脂、粘度平均分子量32,000)にした以外は、実施例1と同様にして感光体シートを作製した。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
<摩耗試験>
上記の実施例及び比較例で作製した感光体シートを、それぞれ直径10cmの円状に切断し、テーバー摩耗試験機(Taber社製)により摩耗評価を行なった。試験条件は、23℃、50%RHの雰囲気下、摩耗輪CS−10Fを用いて、荷重なし(摩耗輪の自重)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。
上記の実施例及び比較例で作製した感光体シートを、感光体特性試験機(川口電機(株)製モデルEPA8100)に装着して、暗所で35μAのコロナ電流により感光体を負帯電させたあと(Vo)、780nmの光を連続的に照射し、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)及び10μJ/cm2照射したと きの残留電位(Vr)を測定した。その結果を表1に示す。
電荷発生物質として図3に示される、CuKα線による粉末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重量部に、4−メチル−4−メトキシ−ペンタノン−2を150重量部加え、サンドグラインドミルで2時間粉砕し、微粒化処理を行った後、バインダー樹脂としてポリビニルブチラール(電気化学工業社製「デカンブチラール#6000C」)の5重量%1,2−ジメトキシエタン溶液100重量部及びフェノキシ樹脂(ユニオンカーバイト社製「PKHH」)の5重量%1,2−ジメトキシエタン溶液100重量部を加えて電荷発生層形成用塗布液を調製した。
布し、乾燥後の膜厚が約0.3μmの電荷発生層を形成した。
LP3000Cの仕様
・ 4サイクル
・ カラー5ppm、モノクロ20ppm
・ 600dpi
・ スコロトロン帯電
・ 半導体レーザー走査
・ 1成分現像剤、非接触現像
実施例4の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xを100重量部とし、樹脂Aを用いなかった以外は、実施例4と同様にして感光体ドラムを作製した。同様に膜減り試験を行ったところ、感光体の膜減りは1.2μmであった。6,000枚印刷後の1/8ptのlineにはぼけがみられ、また、0.1mmのdotの円形度(実面積/同じ周長を持つ円の面積)の低下が見られた。
[比較例19]
実施例4の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xを用いず、樹脂Aを100重量部とした以外は、実施例4と同様にして感光体ドラムを作製した。同様に膜減り試験を行ったところ、感光体の膜減りは1.9μmであった。6,000枚印刷後に1/8ptのline、及び0.1mmのdotを印刷したところいずれも良好な結果であった。
本実施例の感光体は優れた耐磨耗性を示し、なおかつ良好な画像が得られる点で優れている。
表面が鏡面仕上げされた外径30mm、長さ375.8mm、肉厚1.0mmのアルミニウム合金よりなるシリンダーの表面に、陽極酸化処理を行い、その後酢酸ニッケルを主成分とする封孔剤によって封孔処理を行うことにより、約6μmの陽極酸化被膜(アルマイト被膜)を形成した。
部を1,2−ジメトキシエタン285部に溶解したバインダー溶液と混合し、最後に1,
2−ジメトキシエタン63重量部と4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン72重量部の混合液を加えて、固形分(顔料+樹脂)濃度4.0重量%のアゾ顔料分散液を調整した。
この塗布液に、陽極酸化処理したアルミニウムシリンダーを浸漬塗布し、乾燥後の膜厚が0.6μmとなるように電荷発生層を作製した。
この塗布液を、上述の電荷発生層上に、乾燥後の膜厚が18μmとなるように浸漬塗布することで電荷輸送層を形成し、積層型感光層を有する感光体ドラムを得た。
実施例5の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂Xをポリエステル樹脂Dにした以外は、実施例5と同様にして、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。この塗布液を用いて、実施例5と同様の方法で、感光体ドラムを得た。
[評価]
以上で得られた電子写真感光体について、以下の電気特性試験と実機評価とを行った。これらの結果を表3にまとめた。
電子写真学会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)に装着し、以下の手順に従って、帯電、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性の評価を行った。
感光体の初期表面電位が−700Vになるように帯電させ、ハロゲンランプの光を干渉フィルターで405nmの単色光としたものを照射して、表面電位が−350Vとなる時の照射エネルギー(μJ/cm2)を感度E1とした。また、2.0μJ/cm2で露光したときの露光後表面電位(−V)をVL1とした。
VL1,VL2の測定に際しては、露光から電位測定に要する時間を200msとした。測定環境は、温度25℃、相対湿度50%で行った。
実施例5の感光体は405nmの光を十分透過するのに対し、比較例20の感光体は電荷輸送層が405nmの光を吸収するために感度が著しく低下している。
作製した感光体ドラムを、A3印刷対応である市販のタンデム型カラープリンター(沖データ社製 Microline Pro 9800PS−E)のブラックドラムカートリッジに装着し、上記プリンタに装着した。
MICROLINE Pro 9800PS−Eの仕様
・ 4連タンデム
・ カラー36ppm、モノクロ40ppm
・ 1200dpi
・ DC接触ローラ帯電
・ LEDによる書き込み
・ 除電光あり
・ 重合トナー
次に本プリンタにパソコンを繋ぎ、グレイスケール(ハーフトーン)の画像を入力し、出力される画像の濃度を確認したところ、実施例5、比較例20いずれの感光体ドラムを用いた場合でも、良好な濃度の画像が得られた。
この改造装置に、実施例5の感光体ドラムを搭載したブラックドラムカートリッジを装着して線を描かせたところ、良好な画像が得られた。また、上記小型スポット照射型青色LEDに、ストロボ照明電源LPS−203KSを接続し、点を描かせたところ、半径8mmの点画像を得ることができた。
次に、温度25℃、湿度50%の条件下、約5%の印字面積を有するテキスト文書を30,000枚の画像形成を行った。このときの平均膜減り量の相対値(実施例感光体の減少膜厚/比較例感光体の減少膜厚)は0.51であり、実施例の感光体は優れた耐磨耗性を示した。この効果は紫〜青色の露光でも同様であると推察される。
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 (8)
- 導電性支持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、該感光層が、下記式(1)で表わされる繰り返し構造を含むポリエステル樹脂(以下「第1の樹脂」という)と、下記式(2)で表わされる繰り返し構造を含むポリカーボネート樹脂(以下「第2の樹脂」という)とを含有し、該第2の樹脂の全部としてポリカーボネート樹脂を用いることを特徴とする電子写真感光体。
を表わし、X2は酸素原子を表す。)
- 前記第1の樹脂及び第2の樹脂の合計重量に対する、該第2の樹脂の重量が、1重量%以上70重量%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記ポリカーボネート樹脂に対する、該ポリカーボネート樹脂に含有される前記式(3)で表される繰り返し構造の重量比率が、70重量%以上であることを特徴とする、請求項3に記載の電子写真感光体。
- 波長が380〜500nmの単色光により露光されて静電潜像を記録することを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜請求項5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し像露光を行い静電潜像を形成する像露光手段と、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とを備えることを特徴とする、画像形成装置。
- 静電潜像を形成する前記像露光手段の露光波長が、380〜500nmの単色光であることを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
- 請求項1〜請求項5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。
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