JP5575182B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents
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Description
該電子写真感光体の表面層が、
(α)末端にシロキサン構造を有さないポリカーボネート樹脂、および末端にシロキサン構造を有さないポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂、
(β)末端にシロキサン構造を有するポリカーボネート樹脂、末端にシロキサン構造を有するポリエステル樹脂、および末端にシロキサン構造を有するアクリル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂、および、
(γ)安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸ベンジル、3−エトキシプロピオン酸エチル、およびジエチレングリコールエチルメチルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種の化合物
を含有することを特徴とする電子写真感光体に関する。
樹脂αは、末端にシロキサン構造を有さないポリカーボネート樹脂、及び末端にシロキサン構造を有さないポリエステル樹脂の少なくとも1種の樹脂を示す。
樹脂βは、末端にシロキサン構造を有するポリカーボネート樹脂、末端にシロキサン構造を有するポリエステル樹脂、及び末端にシロキサン構造を有するアクリル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂を有する。
本発明の表面層には、化合物γとして、安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸ベンジル、3−エトキシプロピオン酸エチル、およびジエチレングリコールエチルメチルエーテルの少なくとも1種を含有する。
支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)である。例えば、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル、亜鉛などの金属または合金が挙げられる。アルミニウムやアルミニウム合金性の支持体の場合は、ED管、EI管や、これらを切削、電解複合研磨(電解作用を有する電極と電解質溶液による電解および研磨作用を有する砥石による研磨)、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。
導電性支持体、導電層または中間層上には、感光層(電荷発生層、電荷輸送層)が形成される。
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷発生物質としては、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料などが挙げられる。これら電荷発生物質は1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。これらの中でも、特にオキシチタニウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニンなどが高感度であるため好ましい。
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24mm、長さ261.6mmのアルミニウムシリンダーを支持体(導電性支持体)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(結着樹脂)6部、シリコーンオイル(レベリング剤)0.001部およびメタノール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。
このようにして、電荷輸送層が表面層である電子写真感光体を製造した。
評価は、繰り返し使用時の明部電位の変動(電位変動)ならびに初期摩擦係数について行った。
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、カートリッジを改造し、電子写真感光体の端部から131mm位置(中央部)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−500Vとなるように印加バイアスを設定し、レーザー光(0.37μJ/cm2)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30,000枚行い、その後の明部電位(繰り返し使用後の明部電位)を測定した。実施例1において、初期明部電位は−120V、繰り返し使用後の明部電位は−270Vであり、繰り返し使用時の明部電位の変動量は、150Vであった。さらに、化合物γを含有していない電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とし、対照用の電子写真感光体の明部電位の変動量から実施例の明部電位の変動量を引いた値を明部電位変動の低減量として算出した。実施例1では、対照用の電子写真感光体を下記比較例1の電子写真感光体とした。
実施例、比較例で製造した電子写真感光体の摩擦係数測定を次に示す方法で行った。常温常湿環境下(23℃/50%RH)において新東科学(株)製のHEIDON−14を用いて摩擦係数測定を行った。ブレード(ウレタンゴムブレード)を一定の荷重をかけた状態で電子写真感光体に接触設置した。電子写真感光体を50mm/minのスキャンスピードで平行移動させときの電子写真感光体とゴムブレードとの間に働く摩擦力を測定する。摩擦力は、ウレタンゴムブレード側に取り付けた歪みゲージの歪み量として計測し、引っ張り荷重(感光体に加わる力)に換算した。動摩擦係数はウレタンゴムブレードが動いている時の〔感光体に加わる力(摩擦力)(gf)〕/〔ブレードに加えた荷重(gf)〕から求められる。使用したウレタンゴムブレードは北辰工業社製ウレタンブレード(ゴム硬度67°)を5mm×30mm×2mmにカットし、荷重50gでwidth方向、角度27°にて摩擦係数を測定した。実施例1において、摩擦係数は、0.15であった。さらに、化合物γを含有していない電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とし、対照用の電子写真感光体の明部電位の変動量から実施例の明部電位の変動量を引いた値を明部電位変動の低減量として算出した。実施例1では、対照用の電子写真感光体を下記比較例1の電子写真感光体とした。
実施例1において、化合物γの種類と含有量を表4に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表13に示す。対照用の電子写真感光体は、実施例1と同様に比較例1の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、電荷輸送層を形成する際の乾燥温度、時間を145℃、60分間に変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表13に示す。対照用の電子写真感光体は、実施例1と同様に比較例1の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、電荷輸送層の膜厚を実施例8では30μm、実施例9では10μmに変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表13に示す。対照用の電子写真感光体は、実施例1と同様に比較例1の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、電荷輸送層を形成する際の乾燥温度、時間および電荷輸送層の膜厚を実施例10では130℃、60分間、10μm、実施例9では120℃、20分間、10μmに変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表13に示す。対照用の電子写真感光体は、実施例1と同様に比較例1の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、樹脂α、樹脂β、化合物γ、電荷輸送物質、および溶剤の種類と含有量を表4、5に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表13に示す。実施例28、32の電荷輸送層の膜厚は、それぞれ、13μm、20μmであった。実施例14〜22、25、28、35、38の対照用の電子写真感光体は、比較例1の電子写真感光体を用いた。実施例12、26の対照用の電子写真感光体は、比較例6の電子写真感光体を用いた。実施例13、27の対照用の電子写真感光体は、比較例7の電子写真感光体を用いた。実施例29の対照用の電子写真感光体は、比較例9の電子写真感光体を用いた。実施例30〜34の対照用の電子写真感光体は、比較例10の電子写真感光体を用いた。実施例36の対照用の電子写真感光体は、比較例13の電子写真感光体を用いた。実施例24、37の対照用の電子写真感光体は、比較例14の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、化合物γを用いず、溶剤の種類を表6に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表13に示す。比較例2の対照用の電子写真感光体は、比較例1の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、化合物γの比較化合物(モノグライム、ジイソブチルケトン、酢酸n−ペンチル)に変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表13に示す。対照用の電子写真感光体は、実施例1と同様に比較例1の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、樹脂α、樹脂β、化合物γ(比較化合物)、電荷輸送物質、および溶剤の種類と含有量を表6に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表13に示す。比較例8、15の対照用の電子写真感光体は、実施例1と同様に比較例1の電子写真感光体を用いた。比較例11の対照用の電子写真感光体は、比較例10の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、構成要素樹脂α、樹脂β、化合物γ、電荷輸送物質、および溶剤の種類と含有量を表7、8に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表14に示す。なお、実施例28、32の電荷輸送層の膜厚は、それぞれ、13μm、20μmであった。実施例39〜45、48〜51、53、54は、比較例16の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。実施例46、55の対照用の電子写真感光体は、比較例22の電子写真感光体を用いた。実施例47、56、64、68の対照用の電子写真感光体は、比較例23の電子写真感光体を用いた。実施例57〜63、65〜67、69〜70の対照用の電子写真感光体は、比較例24の電子写真感光体を用いた。実施例71〜75は、比較例25の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。
実施例1において、添加剤として下記式(AD−1)で示される化合物0.8部、下記式(AD−2)で示される化合物0.2部を含有し、構成要素樹脂α、樹脂α、化合物γ、電荷輸送物質の種類や含有量を表8に示すようにそれぞれ変更した以外は、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14に示す。対照用の電子写真感光体は、比較例31の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、構成要素樹脂α、樹脂β、化合物γ(比較化合物)、電荷輸送物質、および溶剤の種類と含有量を表9に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表14に示す。比較例17〜21、29〜30の対照用の電子写真感光体は、比較例16の電子写真感光体を用いた。比較例26〜28の対照用の電子写真感光体は、比較例25の電子写真感光体を用いた。
実施例76において、化合物γを含有しなかった以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表14に示す。
実施例1において、表9に示すように、樹脂βをジメチルシリコーンオイル(信越化学社製、KF−96−100cs)に変更し、樹脂α、樹脂β、化合物γを表9に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表14に示す。比較例32の対照用の電子写真感光体は、比較例33の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、樹脂α、樹脂β、化合物γ、電荷輸送物質、溶剤の種類や含有量を表10に示すようにそれぞれ変更した以外は、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15に示す。なお、実施例78、95、96、100の電荷輸送層の膜厚は、25μmであった。実施例77〜83、86〜91は、比較例34の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。実施例84、92の対照用の電子写真感光体は、比較例38の電子写真感光体を用いた。実施例85の対照用の電子写真感光体は、比較例39の電子写真感光体を用いた。実施例94〜98の対照用の電子写真感光体は、比較例40の電子写真感光体を用いた。実施例99〜100は、比較例42の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。
実施例1において、樹脂α、樹脂β、化合物γ、電荷輸送物質、溶剤の種類や含有量を表10、11に示すようにそれぞれ変更した以外は、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16に示す。なお、実施例119、121、123〜125の電荷輸送層の膜厚は、25μmであった。実施例101〜107、110〜111、114、115、117は、比較例43の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。実施例108、112の対照用の電子写真感光体は、比較例49の電子写真感光体を用いた。実施例109、113、132、136の対照用の電子写真感光体は、比較例50の電子写真感光体を用いた。実施例118〜119の対照用の電子写真感光体は、比較例51の電子写真感光体を用いた。実施例120〜121は、比較例52の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。実施例122〜123は、比較例53の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。実施例124〜131、133〜135、137〜138は、比較例54の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。実施例139〜146は、比較例60の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。
実施例1において、樹脂α、樹脂β、化合物γ、電荷輸送物質、および溶剤の種類と含有量を表5、8、10、12に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表14〜17に示す。実施例200は、比較例1の電子写真感光体を対照用の電子写真感光体とした。実施例201、203の対照用の電子写真感光体は、比較例10の電子写真感光体を用いた。実施例202の対照用の電子写真感光体は、比較例16の電子写真感光体を用いた。実施例204、205の対照用の電子写真感光体は、比較例34の電子写真感光体を用いた。実施例206の対照用の電子写真感光体は、比較例43の電子写真感光体を用いた。実施例207の対照用の電子写真感光体は、比較例54の電子写真感光体を用いた。
実施例72において、化合物γを用いなかった以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表15に示す。
実施例72において、化合物γの比較化合物(モノグラクム、ジイソブチルケトン、酢酸n−ペンチル)に変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表15に示す。比較例35〜37の対照用の電子写真感光体は、比較例34の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、樹脂α、樹脂β、化合物γ(比較化合物)、電荷輸送物質、および溶剤の種類と含有量を表12に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表15に示す。比較例41の対照用の電子写真感光体は、比較例40の電子写真感光体を用いた。
実施例1において、樹脂α、樹脂β、化合物γ(比較化合物)、電荷輸送物質、および溶剤の種類と含有量を表12に示すように変更した以外は、実施例1と同様に電子写真感光体を製造し、評価した。結果を表16に示す。比較例44〜48の対照用の電子写真感光体は、比較例43の電子写真感光体を用いた。比較例55〜59の対照用の電子写真感光体は、比較例54の電子写真感光体を用いた。
Claims (11)
- 支持体、および該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体において、
該電子写真感光体の表面層が、
(α)末端にシロキサン構造を有さないポリカーボネート樹脂、および末端にシロキサン構造を有さないポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂、
(β)末端にシロキサン構造を有するポリカーボネート樹脂、末端にシロキサン構造を有するポリエステル樹脂、および末端にシロキサン構造を有するアクリル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂、および、
(γ)安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸ベンジル、3−エトキシプロピオン酸エチル、およびジエチレングリコールエチルメチルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種の化合物
を含有することを特徴とする電子写真感光体。 - 前記(γ)の含有量が、前記表面層の全質量に対して、0.001質量%以上1質量%以下である請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記(γ)の含有量が、前記表面層の全質量に対して、0.001質量%以上0.5質量%以下である請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 前記末端にシロキサン構造を有さないポリカーボネート樹脂が下記式(A)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。
(式(A)中、R21〜R24は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。X1は、単結合、シクロヘキシリデン基、または下記式(C)で示される構造を有する2価の基を示す。)
(式(C)中、R41およびR42は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。) - 前記末端にシロキサン構造を有さないポリエステル樹脂が下記式(B)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Bである請求項1から3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
(式(B)中、R31〜R34は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。X2は、単結合、シクロヘキシリデン基、または下記式(C)で示される構造を有する2価の基を示す。Y1は、m−フェニレン基、p−フェニレン基、または2つのp−フェニレン基が酸素原子を介して結合した2価の基を示す。)
(式(C)中、R41およびR42は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。) - 前記末端にシロキサン構造を有するポリカーボネート樹脂が下記式(A’)で示される繰り返し構造単位と下記式(D)で示される末端構造を有するポリカーボネート樹脂Dである請求項1から5のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
(式(A’)中、R25〜R28は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。X3は、単結合、シクロヘキシリデン基、または下記式(C’)で示される構造を有する2価の基を示す。)
(式(C’)中、R43およびR44は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。)
(式(D)中、aおよびbは、括弧内の構造の繰り返し数を示し、ポリカーボネート樹脂Dに対するaの平均値は20以上100以下、bの平均値は1以上10以下である。) - 前記末端にシロキサン構造を有するポリエステル樹脂が下記式(B’)で示される繰り返し構造単位と下記式(D)で示される末端構造を有するポリエステル樹脂Eである請求項1から5のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
(式(B’)中、R35〜R38は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。X4は、単結合、シクロヘキシリデン基、または下記式(C’)で示される構造を有する2価の基を示す。Y2は、m−フェニレン基、p−フェニレン基、または2つのp−フェニレン基が酸素原子を介して結合した2価の基を示す。)
(式(C’)中、R43およびR44は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。)
(式(D)中、aおよびbは、括弧内の構造の繰り返し数を示し、ポリエステル樹脂Eに対するaの平均値は20以上100以下、bの平均値は1以上10以下である。) - 前記末端にシロキサン構造を有するアクリル樹脂が下記式(F−1)で示される繰り返し構造単位と下記式(F−2)で示される繰り返し構造単位を有するアクリル樹脂Fである、または下記式(F−1)で示される繰り返し構造単位と下記式(F−3)で示される繰り返し構造単位を有するアクリル樹脂Fである請求項1から5のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
(式(F−1)中、R51は、水素、またはメチル基を示す。cは、括弧内の繰り返し数を示し、アクリル樹脂Fに対するcの平均値は、0以上5以下である。R52〜R54は、それぞれ独立に、下記式(F−1−2)、メチル基、メトキシ基、またはフェニル基を示す。)
(式(F−1−2)中、dは、括弧内の繰り返し数を示し、アクリル樹脂Fに対するdの平均値は10以上50以下である。R55は、水酸基またはメチル基を示す。)
(式(F−3)中、R56は水素、メチル基またはフェニル基を示す。eは、0または1である。 - 前記表面層における前記(β)の含有量が、前記(α)の全質量に対して、1質量%以上50質量%以下である請求項1から8のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1から9のいずれか一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9のいずれか一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。
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