JP6369168B2 - 電子写真用感光体及びそれを搭載する画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポリカーボネート化リグニン樹脂を含有し、耐摩耗性に優れた感光層を有する、電子写真用感光体及びそれを搭載する画像形成装置に関する。

複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置には、電子写真用感光体が搭載されている。電子写真用感光体に光が照射されると、感光層の表面に電気的な潜像が形成され、前記潜像はトナー粒子を付着させることによってトナー像に変換され、記録媒体がそこに押し付けられて、記録媒体上に画像が形成される。前記感光層は、画像形成プロセスにおいて、コロナ帯電時に発生するオゾンに晒され、他部材に摺擦されて摩耗し、その影響によって画像品質が劣化していく。従来から、画像形成装置の長期性能維持とコスト低減のため、電子感光体の耐久性を高めることが必要とされ、下記の取り組みがなされている。

電子写真用感光体の表面を、金属、金属酸化物又はコロイドシリカを含有する表面保護層で被覆し、耐摩耗性を高める方法が、特許文献１〜３に記載されている。

電子写真用感光体の感光層に潤滑性樹脂を含有させ、潤滑性を高めて、摩耗を抑制する方法が、特許文献４に記載されている。

電子写真用感光体の感光層にリグニン又はリグノフェノール誘導体を含有させ、画質劣化を抑制する方法が、特許文献５及び６に記載されている。

特開昭５７−３０８４６号公報 特開平１−１７２９７０号公報 特開昭６１−７２２５６号公報 特開昭６４−２３２５９号公報 特開平７−２３０１７６号公報 特開２００８−２６８４５７号公報

しかしながら、感光体の表面に保護層を重ねると、感光体表面における残留電位の上昇や、感光体の光に対する感度低下を招き、性能面で譲歩を強いられる。

一方、感光層に単にリグニン又はリグノフェノール誘導体を添加する方法によれば、帯電性能の経時劣化はある程度抑制できるものの、摺擦傷に起因する画質劣化への対応は十分ではない。電子感光体の耐摩耗性が不足すると、電子写真用感光体の交換頻度が増えて、画像形成装置の運転コストの増大につながる。

よって、本発明の目的は、耐摩耗性に優れた感光層を有する電子写真用感光体、及び、それを搭載する画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の電子写真用感光体の第１は、導電性基体上に、電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する感光層を備え、前記感光層は、少なくともリグノフェノールをカーボネート前駆体により連結して重合したポリカーボネート化リグニン樹脂を含有することを特徴とする。

本発明の電子写真用感光体の第１は、前記感光層は、該感光層中の全固形分に対して前記ポリカーボネート化リグニン樹脂を１５〜３０質量％含有することが好ましい。

また、本発明の電子写真用感光体の第２は、導電性基体上に、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを順次積層して形成した感光層を備え、前記電荷輸送層は、少なくともリグノフェノールをカーボネート前駆体により連結して重合したポリカーボネート化リグニン樹脂を含有することを特徴とする。

本発明の電子写真用感光体の第２は、前記電荷輸送層は、該電荷輸送層中の全固形分に対して前記ポリカーボネート化リグニン樹脂を２０〜４０質量％含有することが好ましい。

また、本発明の電子写真用感光体においては、前記ポリカーボネート化リグニン樹脂は、重量平均分子量が５００００〜１０００００であることが好ましい。

また、本発明の画像形成装置は、前記電子写真用感光体と、前記電子写真用感光体を帯電させる帯電装置と、前記電子写真用感光体上に潜像を形成させる露光装置と、前記潜像をトナー像に変換する現像装置と、前記トナー像を記録媒体に転写させる転写装置と、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、前記電子写真用感光体をクリーニングするクリーニング装置と、前記電子写真用感光体を除電する除電装置とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、電子写真用感光体の感光層に、ポリカーボネート化リグニン樹脂を含有させたことにより、耐摩耗性に優れた感光層を有する電子写真用感光体、及び、それを搭載する画像形成装置を提供することができる。

本発明の一つの実施形態を示す単層型電子写真用感光体の断面模式図である。 本発明のもう一つ実施形態を示す機能分離型電子写真用感光体の断面模式図である。 本発明の電子写真用感光体を用いた画像形成装置の一実施形態を示す。

以下、図面に基づいて本発明の電子写真用感光体の実施形態を説明する。図１には、本発明による単層型電子写真用感光体の表面部分を拡大した断面模式図が示されている。単層型電子写真用感光体１０は、導電性基体１と、該導電性基体１上に順次積層された下引き層２と、感光層３とからなる。

導電性基体１は、感光層３の支持体であって、円筒状や板状、フィルム状などのいずれの形状でもよく、導電性を有して、感光層３の電極となる。

下引き層２は、導電性基体１の表面欠陥を被覆し、導電性基体１から感光層３への電荷注入を制限して、黒点や白点などの画質欠陥を防止するとともに、導電性基体１と感光層３との間の接着性を高めて耐久性を改善する。

感光層３は、電荷発生物質と電荷輸送物質を混合し、結着剤に分散担持させた樹脂層である。本発明の単層型電子写真用感光体１０では、この感光層３に、耐久性を高めるためにポリカーボネート化リグニン樹脂が含まれていることを特徴とする。

電荷発生物質は、受光すると正孔又は電子を放出する。一方、電荷輸送物質は、電荷発生物質が放出した正孔又は電子を感光層３の表面に輸送する。単層型電子写真用感光体１０において、感光層３は電荷発生物質と電荷輸送物質を共に含む単層構造をなし、その膜厚は、３〜１００μmであることが好ましく、１０〜５０μmであることがより好ましく、複写機に用いられた場合は１０〜５０μmであることが特に好ましい。感光層３の膜厚が３μm未満では感光体表面の帯電保持能が低下し、１００μm以上では残留電位の上昇や光感度の低下により、画質の低下が生じるので好ましくない。

図２には、本発明の機能分離型電子写真用感光体の表面部分を拡大した断面模式図が示されている。機能分離型電子写真用感光体２０は、導電性基体１と、該導電性基体１上に順次積層された下引き層２と感光層３からなり、感光層３は更に電荷発生層４と電荷輸送層５に分かれていることから、機能分離型と呼ばれている。

電荷発生層４には結着剤に電荷発生物質が分散保持され、電荷輸送層５には電荷輸送物質が分散保持されている。本発明の機能分離型電子写真用感光体２０においては、感光層３において、耐久性を高めるために、少なくとも最外層に配置された電荷輸送層５にポリカーボネート化リグニン樹脂が含まれていることを特徴とする。

機能分離型電子写真用感光体２０においては、電荷輸送層５の膜厚は、５〜６０μmであることが好ましく、１０〜５０μmであることがより好ましく、複写機感光体の電荷輸送層としては２０〜４０μmであることが特に好ましい。電荷輸送層５の膜厚が５μm未満では感光体表面の帯電保持能が低下し、６０μm以上では電荷輸送層５に光が吸収されて電荷発生層４における電荷発生効率が低下するので好ましくない。

以下、上記２つのタイプの電子写真用感光体１０，２０で用いられる各層の構成について、更に詳しく説明する。なお、両方のタイプに共通の層の構成については、共通した説明とする。

本発明の導電性基体１は、導電性を有していれば特に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス鋼などの金属材料、又は導電性材料を蒸着することによって導電処理したガラス、セラミック、プラスチックなどを使用することができる。

本発明の下引き層２に用いられる樹脂材料としては、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、メラミン、セルロースなどの絶縁性高分子、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性高分子が挙げられ、これらの樹脂は単独、あるいは適宜組み合わせて混合して用いることができる。また、これらの樹脂に、二酸化チタンや酸化亜鉛などの金属酸化物を含有させることもできる。

本発明の単層型電子写真用感光体１０の感光層３においては、電荷発生物質として、フタロシアニン系顔料、アゾ顔料、アントアントロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、多環キノン顔料、スクアリリウム顔料、チアピリリウム顔料、キナクリドン顔料等を使用することができる。また、これら電荷発生材料は単独、または２種以上を組み合わせて使用することが可能である。特に、アゾ顔料としては、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン顔料としては、Ｎ，Ｎ’‐ビス（３，５‐ジメチルフェニル）‐３，４：９，１０‐ペリレン‐ビス（カルボキシイミド）、フタロシアニン系顔料としては、無金属フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニンが好ましい。電荷発生物質の含有量は、感光層３の固形分に対して、好適には、０．１〜２０質量％、より好適には、０．５〜１０質量％である。

本発明の機能型電子写真用感光体２０が正帯電型の場合は、感光層３の電荷発生物質として、単層型と同じ電荷発生物質を用いることができる。

本発明の機能型電子写真用感光体２０が負帯電型の場合は、感光層３の電荷発生物質として、Ｘ型無金属フタロシアニン、τ型無金属フタロシアニン、α型チタニルフタロシアニン、β型チタニルフタロシアニン、Ｙ型チタニルフタロシアニン、γ型チタニルフタロシアニン、アモルファス型チタニルフタロシアニン、ε型銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、各種アゾ顔料、アントアントロン顔料、チアピリリウム顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、スクアリリウム顔料、キナクリドン顔料等を単独、または適宜組み合わせて用いることができる。

本発明の単層型電子写真用感光体１０の感光層３において、正孔を輸送する電荷輸送物質として、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、ピラゾロン化合物、オキサジアゾール化合物、オキサゾール化合物、アリールアミン化合物、ベンジジン化合物、スチルベン化合物、スチリル化合物、ポリ‐Ｎ‐ビニルカルバゾール、ポリシラン等を使用することができる。正孔輸送物質の含有量は、単層型の感光層３の固形分に対して、好適には、３〜８０質量％、より好適には、５〜６０質量％である。

また、本発明の単層型電子写真用感光体１０の感光層３において、電子を輸送する電荷輸送物質として、無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水琥珀酸、無水フタル酸、３‐ニトロ無水フタル酸、４‐ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、フタルイミド、４‐ニトロフタルイミド、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、クロラニル、ブロマニル、ｏ‐ニトロ安息香酸、マロノニトリル、トリニトロフルオレノン、トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、ニトロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、チオピラン系化合物、キノン系化合物、ベンゾキノン化合物、ジフェノキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、スチルベンキノン系化合物、アゾキノン系化合物等を使用することができる。また、これら電子輸送物質は単独で、または２種以上組み合わせて使用することが可能である。電子輸送物質の含有量は、感光層３の固形分に対して、好適には、１〜５０質量％、より好適には、５〜４０質量％である。

一方、本発明の機能分離型電子写真用感光体２０の感光層３においては、電荷輸送物質として、各種ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ジアミン化合物、ブタジエン化合物、インドール化合物等を単独、あるいは適宜組合せで混合して用いることができる。

感光層３の結着剤としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＺ型、ビスフェノールＡ型‐ビフェニル共重合体、ビスフェノールＺ型‐ビフェニル共重合体などの各種ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体及びこれらの共重合体などを用いることができる。

また、感光層３中には、形成した膜のレベリング性の向上や、さらなる潤滑性の付与を目的として、シリコーンオイルやフッ素系オイルなどのレベリング剤を含有させることもできる。さらに、膜硬度の調整や、摩擦係数の低減、潤滑性の付与等を目的として、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の金属硫化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物の微粒子、又は、４フッ化エチレン樹脂等のフッ素系樹脂粒子、フッ素系クシ型グラフト重合樹脂等を含有してもよい。さらにまた、必要に応じて、 電子写真特性を著しく損なわない範囲で、その他公知の添加剤を含有させることもできる。

本発明の特徴をなすポリカーボネート化リグニン樹脂は、重量平均分子量が５００００〜１０００００であることが好ましく、６００００〜７５０００がより好ましい。ポリカーボネート化リグニン樹脂の重量平均分子量が５００００未満であると電子写真用感光体として耐摩耗性が十分でなく、重量平均分子量が１０００００よりも大きいと高粘度になって被膜形成時の塗工性が悪くなる。

単層型電子写真用感光体１０の場合、感光層３へのポリカーボネート化リグニン樹脂の配合量は、感光層３中の全固形分に対して１５〜３０質量％含有することが好ましく、２０〜２５質量％含有することがより好ましい。ポリカーボネート化リグニン樹脂の含有量が１５質量％未満であると感光層３が摩耗し易くなり、ポリカーボネート化リグニン樹脂が３０質量％よりも多いと残留電位が高くなるので好ましくない。

また、機能分離型電子写真用感光体２０の場合、電荷輸送層５への、ポリカーボネート化リグニン樹脂の配合量は、電荷輸送層５中の全固形分に対して前記２０〜４０質量％含有することが好ましく、２５〜３０質量％含有することがより好ましい。ポリカーボネート化リグニン樹脂の含有量が２０質量％未満であると電荷輸送層５が摩耗し易くなり、ポリカーボネート化リグニン樹脂が４０質量％よりも多いと残留電位が高くなるので好ましくない。

次に、本発明の電子写真用感光体を適用した画像形成装置の実施形態について説明する。図３には、本発明を複写機に適用した場合の一実施形態が示されている。複写機３０は、電子写真用感光体３１と、帯電装置３２と、露光装置３３と、現像装置３４と、給紙装置３５と、転写装置３６と、クリーニング装置３７と、除電装置３８とを備える。電子写真用感光体３１は、円筒型ドラム形状をなし、導電性基体１上に下引き層２と感光層３が積層されており、該感光層３は単層型でもよく、機能分離型でもよい。

給紙装置３５は、給紙ローラー３５１と給紙ガイド３５２からなり、複写用紙を１枚ずつ送るようになっている。転写装置３６は転写ローラー３６１を備え、転写ローラー３６１はトナー粒子を引き寄せるために、トナー粒子とは逆の電圧にバイアスされている。クリーニング装置３７は、クリーニングブレード３７１を備えている。

以下、複写機３０による画像形成プロセスについて説明する。

（１）帯電工程：帯電装置３２により、ローラーやブラシを用いた接触帯電方式、コロトロンやスコロトロンなどを用いた非接触帯電方式によって、電子写真用感光体３１の感光層３の表面を一次帯電させる。

（２）露光工程：露光装置３３により、光源からの反射光、又は、コンピュータ制御されたレーザー光を、感光層３に照射する。感光層３に光が当たると、電荷発生物質が電荷を放出する。前記発生電荷は、電荷輸送物質によって感光層３の表面に運ばれ、一次帯電において付着した電荷を中和する。光が当たらなかった場所では、一次帯電によって付着した電荷が保持され、感光層３に電気的潜像が形成される。

（３）現像工程：現像装置３４により、感光層３に残留保持されている電荷とは逆の電荷を持たせたトナー粒子を、現像ローラー３４１によって感光層３の表面に静電気によって付着させ、電気的潜像をトナー像に変換する。

（４）転写工程：給紙装置３５から送られてきた複写用紙は、転写ローラー３６１によって感光層３に押し付けられ、複写用紙にトナー像が転写される。

（５）クリーニング工程：クリーニング装置３７のクリーニングブレード３７１により、感光層３の表面に残ったトナー粒子を掻き落とす。

（６）除電工程：除電装置３８により、感光層３に残留する電荷とは逆の電荷を供給して、感光層３を除電する。

なお、複写用紙は、転写工程を経た後、電子写真用感光体３１から剥がされ、図示していない定着装置によって熱と圧力が加えられ、複写機３０から排紙される。

以上、複写機３０による画像形成プロセスを俯瞰すると、電子写真用感光体３１は、帯電装置３２で発生するオゾンに晒され、現像ローラー３４１、転写ローラー３６１、クリーニングブレード３７１に摺擦されることが分かる。本発明では、電子写真用感光体３１の耐刷性を高めるため、感光層３にポリカーボネート化リグニン樹脂を含有させている。

なお、本実施形態では複写機を例としたが、電子写真用感光体を使用する他の画像形成装置、例えばプリンターやファクシミリにおいても、本明細書に記載したように、感光層が摺擦されるため、本発明の電子写真用感光体を用いることができる。

以降は、本発明の電子写真用感光体の感光層に含有させる、ポリカーボネート化リグニン樹脂の製造方法について詳細に説明する。

本発明において、ポリカーボネート化リグニン樹脂の原料となるリグノフェノールは、植物に由来する木質材料から製造することができる。木質材料は、特に限定されず、針葉樹林や広葉樹林の木材、竹材、間伐材、木粉、竹粉、大鋸屑、木チップ、端材、樹皮、稲藁、籾殻、古紙、廃材、各種草本植物、農産廃棄物等を用いることができる。

以下、リグノフェノールの製造工程について説明する。
（１）原料微粉化工程：木質材料を粉砕し微粉化する。
（２）脱脂工程：上記微粉化した木粉に有機溶媒を加えて脱脂する。
（３）乾燥工程：上記脱脂した木粉を所定の温度で加熱して乾燥する。
（４）フェノール収着工程：上記乾燥した木粉に、フェノール化合物を溶解した有機溶媒を加え、室温で所定時間静置してフェノール化合物を収着させる。その後、有機溶媒のみを蒸発させて、フェノール化合物を収着した木粉を回収する。
（５）リグノフェノール抽出工程：上記フェノール誘導体を収着した木粉に、セルロースに対して膨潤性を有する酸を加えて撹拌し、セルロースを分解するとともに、リグニンにフェノール化合物を導入して、リグノフェノールを誘導する。撹拌の途中でフェノール化合物を適宜追加することができる。
（６）リグノフェノール精製工程：上記抽出液体を遠心分離機にかけて、水層と有機層に分離した後、該有機層を所定温度の脱溶媒剤中に滴下して、リグノフェノールを沈殿させる。沈殿したリグノフェノールは、遠心分離により回収する。前記操作で回収したリグノフェノールを再び前記有機溶媒に溶解し、不溶解区分(反応副生成物)をろ過により除去する。溶解区分はエバポレータで濃縮した後、前記脱溶媒剤を用いてリグノフェノールを沈殿させ、遠心分離にかけてリグノフェノールを回収する。
（７）リグノフェノール微粉化工程：上記で回収したリグノフェノールを減圧乾燥した後、粉砕機で微粉化し、リグノフェノール粉末を得る。

本発明の木質材料の微粉化工程において、木質材料の粉砕方法は特に限定されず、ボールミル、ロッドミル、ウィリーミル、振動ミル、ジェットミル等を用いることができる。微粉化の程度は、ＪＩＳ工業規格の目開きで、２０〜８０メッシュが好ましい。２０メッシュ未満であると混練、沈殿、遠心分離及びろ過において分離効率が悪くなり、８０メッシュよりも大きいと木粉内部への薬液浸透が遅くなり、フェノール収着やリグノフェノール抽出の効率が悪くなる。

本発明の木粉の脱脂工程においては、アセトン、エタノール、ベンゼン、メタノール又はこれらの混合物から選ばれた少なくとも１種以上を有機溶媒として用いることができる。アセトンは、油分をよく溶解し、揮発性も高いので、特に好ましい。

本発明の木粉の乾燥工程において、水分を完全に除去するために、４０〜１００℃に加熱して乾燥することが好ましく、５０〜６０℃がより好ましい。１００℃よりも高温にするとリグニンが変質して、リグノフェノール抽出不可となるので、好ましくない。

本発明のフェノール収着工程において、木粉に収着させるフェノール化合物として、１価のフェノール化合物、２価のフェノール化合物又は３価のフェノール化合物を用いることができる。１価のフェノール化合物としては、フェノール、クレゾール等のアルキルフェノール、メトキシフェノール、ナフトール又はこれらの混合物から選ばれた少なくとも１種以上であることが好ましい。２価のフェノール化合物としては、カテコール、アルキルカテコール、レゾルシノール、アルキルレゾルシノール、ハイドロキノン、アルキルハイドロキノンなどが挙げられる。３価のフェノール化合物としては、ピロガロールなどが挙げられる。リグノフェノールの抽出反応に際して、反応性、コスト、取り扱いやすさの観点から１価フェノールを用いる事が好ましい。中でもｐ−クレゾールが好ましい。

また、本発明のフェノール収着工程において、収着時間は１２〜２４時間であることが好ましい。

本発明のリグノフェノール抽出工程において、木粉に加えるセルロースに対して膨潤性を有する酸は、濃度６０質量％以上の硫酸（例えば７２質量％の硫酸）、８５質量％以上のリン酸、３８質量％以上の塩酸、ｐ−トルエンスルフォン酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、ギ酸であることが好ましい。

また、前記酸を加えた抽出液においてセルロースの分解が進み、抽出液の粘度が低下したところで追加してもよいフェノール化合物は特に限定されず、フェノール収着工程で使用したフェノール化合物を再度加えてもよい。

本発明のリグノフェノール精製工程において、リグノフェノールを含む有機層から有機溶媒を回収するための脱溶媒剤は、ジメチルエーテル、ｎ−ヘキサン、ジイソプロピルエーテル、トルエン又はこれらの混合物から選ばれた少なくとも１種以上であることが好ましく、ジメチルエーテルがより好ましい。また、脱溶媒剤の温度は、５℃以下であることが好ましい。５℃よりも大きいとリグノフェノールの溶解度が上昇し、リグノフェノールの回収率が減少するため好ましくない。

本発明のリグノフェノールの乾燥工程において、リグノフェノールが熱変性しないように、乾燥温度は５０℃未満であることが好ましく、減圧乾燥及び／又は乾燥剤を用いて乾燥をすることができる。

次に、リグノフェノールを、カーボネート前駆体により連結して、ポリカーボネート化リグニン樹脂を合成する方法について説明する。

本発明においては、前記製造方法で得たリグノフェノールを単体原料とし、カーボネート化反応によって重合して、ポリカーボネート化リグニン樹脂を合成することができる。

もしくは、前記製造方法で得たリグノフェノールと、石油由来の有機化合物の混合物を原料とし、カーボネート化反応によって共重合して、ポリカーボネート化リグニン樹脂を合成してもよい。リグノフェノールと共重合させる、石油由来の前記有機化合物として、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＣ、ビフェニルを用いることができる。

本発明のポリカーボネート化リグニン樹脂の合成においては、カーボネート前駆体として、カルボニルハライド、ハロホルメート、炭酸エステルなどを用いることができる。具体的には、カルボニルハライドとして、カルボニルクロライド（ホスゲン）、カルボニルブロマイド又はこれらの混合物を用いることができ、ハロホルメートとして、メチルクロロホルメート、エチルクロロホルメート、フェニルクロロホルメートを用いることができ、炭酸エステルとして、ジ（ブロモフェニル）カーボネート、ジ（クロロフェニル）カーボネート、ジ（トリブロモフェニル）カーボネート、ジ（トリル）カーボネート、ジ（ナフチル）カーボネート、クロロフェニルクロロナフチルカーボネート及びフェニルトリルカーボネートを用いることができる。

ポリカーボネート化反応は、特に限定されず、公知のものを使用できる。

例えば、ホスゲンを用いるポリカーボネート化反応の一つの製造方法によれば、リグノフェノールとピリジンをジクロロメタンに溶解し、液温５〜１０℃でホスゲンガスをバブリングして反応させた後、メタノールを加えて、ポリカーボネート化リグニン樹脂を沈殿させ、ろ過して回収することができる。ただし、本発明の電子写真用感光体に用いられるポリカーボネート化リグニン樹脂は、分子量５００００〜１０００００であることが好ましいため、前記合成反応では反応時間を１〜１．５時間とすることが好ましい。

［リグノフェノールの調製］
（１）原料微粉化工程
孟宗竹粉末をウィレーミルによりメッシュサイズ２０〜８０になるまで微粉化した。
（２）脱脂工程
微粉化した竹粉５０ｇにアセトン溶液３００ｍｌを加えて室温で２４時間静置した後、上澄み液を捨て、アセトン溶液を交換し静置して脱脂する操作を、３回繰り返した。
（３）脱水工程
脱脂した竹粉を１０５℃で恒量になるまで乾燥した。
（３）フェノール収着
乾燥した竹粉４００ｇに、ｐ−クレゾール８０ｍｌを加え、２４時間静置してフェノールを収着させた。
（４）リグノフェノール抽出
上記のフェノールを収着させた竹粉４００ｇに対し、７２％濃硫酸を８Ｌ加えてセルロースを加水分解した。加水分解が進み、粘度が低下したところで、２０分間撹拌した後、ｐ−クレゾール８Ｌを加え、更に３０分間撹拌して、リグニンをリグノフェノールとして抽出した。
（５）リグノフェノール精製
上記の抽出液を遠心分離機にかけて水層(硫酸層)と 有機層（クレゾール層)に分け、有機層を採取して、５℃で激しく撹拌したジメチルエーテル４０Ｌ中に滴下し、リグノフェノールを沈殿させた。沈殿したリグノフェノールは、遠心分離機にかけて、回収した。次に、回収した上記リグノフェノールを３２Ｌのアセトンに溶解し、不溶解区分(反応副生成物)をろ過によって除去した。溶解区分は溶媒除去により８Ｌまで濃縮した後、５℃において激しく撹拌したジエチルエーテル４０Ｌに滴下すると、再びリグノフェノールが沈殿するので、遠心分離機にかけて、リグノフェノール沈殿物を回収した。
（６）乾燥・微粉化
上記のリグノフェノール沈殿物を、五酸化二リンを乾燥剤とするデシケータ内で減圧乾燥し、２４時間静置した。乾燥後の固体物を瑪瑙乳鉢で微粉化して、リグノフェノール粉末１２０ｇを得た。

［ポリカーボネート化リグニン樹脂の調製］
リグノフェノール１２０ｇとピリジン４０ｇをジクロロメタン５００ｍｌに溶解し、液温５℃に保持し、ホスゲンガスを２００ｍｌ／ｍｉｎの流量でバブリングして、１時間反応させた後、メタノールを加えて、粗合成ポリカーボネート化リグニン樹脂を沈殿させ、ろ過して分離した後、１２時間室温にて乾燥する。その後、ジクロロメタン５００ｍｌ中に投入し、激しく撹拌しながら溶解させた後、溶解物をメタノールに投入し、ポリカーボネート化リグニン樹脂を再沈させる。これを２、３回繰り返して精製を行い、ポリカーボネート化リグニン樹脂粉末１１０ｇを得た。

以下、本発明による負帯電型の機能分離型電子写真用感光体（感光体ドラム）の作製例と、その評価結果について説明する。

［実施例１］
アルミニウム素管（直径３０ｍｍ、長さ２６０ｍｍ）に、アルコール可溶性ナイロン(東レ株式会社製ＣＭ８０００)５質量部、アミノシラン処理された酸化チタン微粒子５質量部、メタノール及び塩化メチレン混合溶剤（体積比６：４）９０質量部からなる下引き層用分散液に浸漬塗工し、１００℃で３０分乾燥して、膜厚３μｍの下引き層を形成した。

次に、下引き層を形成したアルミニウム素管に、α型チタニルフタロシアニン１１質量部、ポリビニルブチラール樹脂１質量部、塩化メチレン９８質量部からなる電荷発生層用分散液に浸漬塗工し、１００℃で３０分間乾燥して、溶剤を除去して膜厚０．５μｍの電荷発生層を形成した。

次に、電荷発生層を形成したアルミニウム素管に、フェニルアミン化合物（高砂香料株式会社製Ｔ７１６）７質量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（出光興産株式会社製Ｈ５００）９質量部、ポリカーボネート化リグニン樹脂４質量部、塩化メチレン８０質量部からなる電荷輸送層用分散溶液に浸漬塗工し、１００℃で３０分間乾燥して、溶剤を除去して膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。

［実施例２］
電荷輸送層の組成を、フェニルアミン化合物６質量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂８質量部、ポリカーボネート化リグニン樹脂６質量部、塩化メチレン８０質量部と変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の感光体ドラムを作製した。

［比較例１］
電荷輸送層の組成を、フェニルアミン化合物９質量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂１１質量部、塩化メチレン８０質量部と変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の感光体ドラムを作製した。

［比較例２］
電荷輸送層の組成を、フェニルアミン化合物７質量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂９質量部、リグノフェノール４質量部、塩化メチレン８０質量部と変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例２の感光体ドラムを作製した。

［比較例３］
電荷輸送層の組成を、フェニルアミン化合物６質量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂８質量部、リグノフェノール６質量部、塩化メチレン８０質量部と変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例３の感光体ドラムを作製した。

［耐刷試験］
実施例１及び２、比較例１〜３で作製した感光体ドラムを耐刷試験機（ジェンテック製）にて、膜減り量の評価を行った。クリーニングブレードはシンジーテック製の＃２３８７０７、トナーは黒トナーＴ５２を用い、ドラム回転速度２１０ｒｐｍにて１０万回転の耐刷試験を実施した。感光体ドラムの感光層の摩耗量は、耐刷試験前後の膜厚をＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ膜厚計（フィッシャー・インスツルメンツ社製）にて測定し、１０万回転当たりの膜減り量を算出した。

耐摩耗性の判定基準は、
◎：１．４μｍ未満
○：１．４μｍ以上、１．７μｍ未満
△：１．７μｍ以上、２．０μｍ未満
×：２．０μｍ以上
とし、評価結果は記号で表記した。

以下、実施例及び比較例で作製した、感光体ドラム感光層の膜減り量の評価結果を表１に示した。

実施例１も、実施例２も、１０万回の耐刷試験による感光層の膜減り量は１．４μｍ未満であり、感光層にポリカーボネート化リグニン樹脂を２０質量％以上含有させることによって、高耐刷性が得られることを確認した。

一方、比較例１は、ポリカーボネート化リグニン樹脂、または（ポリカーボネート化されていない）リグノフェノールのどちらも添加していない例であり、比較例２、３は、（ポリカーボネート化されていない）リグフェノールを添加した例であり、リグフェノール添加量を増やしていくと、耐刷性が改善されて感光層の膜減り量は減少していくもの、３０質量％まで増やしても、１．４μｍ以上の膜減り量があり、ポリカーボネート化リグニン樹脂を添加した場合に比べて、耐刷性が劣っていた。

以上の結果から、感光層にポリカーボネート化されていないリグフェノールを添加して耐刷性がほとんど改善されず、ポリカーボネート化リグニン樹脂を添加することによって、耐摩耗性に優れた感光層を有する電子写真用感光体、及び、それを搭載する画像形成装置を提供することが可能になった。

１：導電性基体
２：下引き層
３：感光層
４：電荷発生層
５：電荷輸送層
１０：単層型電子写真用感光体
２０：機能分離型電子写真用感光体
３０：複写機
３１：電子写真用感光体
３２：帯電装置
３３：露光装置
３４：現像装置
３４１：現像ローラー
３５：給紙装置
３５１：給紙ローラー
３５２：給紙ガイド
３６：転写装置
３６１：転写ローラー
３７：クリーニング装置
３７１：クリーニングブレード
３８：除電装置

Claims (5)

1. 導電性基体上に、電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する感光層を備えた電子写真用感光体であって、
   前記感光層は、少なくともリグノフェノールをカーボネート前駆体により連結して重合した、重量平均分子量が６００００〜１０００００であるポリカーボネート化リグニン樹脂を含有することを特徴とする電子写真用感光体。
2. 前記感光層は、該感光層中の全固形分に対して前記ポリカーボネート化リグニン樹脂を１５〜３０質量％含有する請求項１に記載の電子写真用感光体。
3. 導電性基体上に、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを順次積層して形成した感光層を備える電子写真用感光体であって、
   前記電荷輸送層は、少なくともリグノフェノールをカーボネート前駆体により連結して重合した、重量平均分子量が６００００〜１０００００であるポリカーボネート化リグニン樹脂を含有することを特徴とする電子写真用感光体。
4. 前記電荷輸送層は、該電荷輸送層中の全固形分に対して前記ポリカーボネート化リグニン樹脂を２０〜４０質量％含有する請求項３に記載の電子写真用感光体。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子写真用感光体と、
   前記電子写真用感光体を帯電させる帯電装置と、
   前記電子写真用感光体上に潜像を形成させる露光装置と、
   前記潜像をトナー像に変換する現像装置と、
   前記トナー像を記録媒体に転写させる転写装置と、
   前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、
   前記電子写真用感光体をクリーニングするクリーニング装置と、
   前記電子写真用感光体を除電する除電装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。