JP6424752B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
電子写真感光体は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる。電子写真感光体は、感光層を備える。感光層は、例えば、電荷発生剤、電荷輸送剤(例えば、正孔輸送剤)、及びこれらを結着させる樹脂(バインダー樹脂)を含有する。電子写真感光体としては、例えば、積層型電子写真感光体、又は単層型電子写真感光体が用いられる。積層型電子写真感光体は、感光層として、電荷発生の機能を有する電荷発生層と、電荷輸送の機能を有する電荷輸送層とを備える。単層型電子写真感光体は、感光層として、電荷発生及び電荷輸送の機能を有する単層型感光層を備える。
例えば、特許文献1に記載の電子写真感光体においては、導電性基板(導電性基体)上に感光層が設けられる。感光層の一成分として、ポリカーボネート共重合体が含有される。
特開2011−026574号公報
しかしながら、特許文献1に記載の電子写真感光体では、電子写真感光体の耐摩耗性が不十分である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は耐摩耗性に優れる電子写真感光体を提供することである。また、本発明の目的は、耐摩耗性に優れる電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することである。
本発明の電子写真感光体は、感光層を備える。前記感光層は、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、バインダー樹脂とを少なくとも含有する。前記正孔輸送剤は、下記一般式(1)で表される化合物である。前記バインダー樹脂は、下記一般式(2)で表される樹脂である。
Figure 0006424752
一般式(1)中、R1及びR3は、各々独立して、アルキル基、アリール基、アラルキル基、又はアルコキシ基を表す。R2及びR4は、各々独立して、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。
Figure 0006424752
一般式(2)中、R23、R24及びR25は、各々独立して、水素原子、又は炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表す。R23、R24及びR25のうちの少なくとも一つは、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表す。p+q=1であり、0.35≦p<1.00である。nは2又は3を表す。
本発明のプロセスカートリッジは、上述の電子写真感光体を備える。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯電部と、露光部と、現像部と、転写部とを備える。前記帯電部は、前記像担持体の表面を帯電する。前記露光部は、前記像担持体の前記表面に静電潜像を形成する。前記現像部は、前記静電潜像をトナー像として現像する。前記転写部は、前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写する。前記像担持体は、上述の電子写真感光体である。
本発明によれば、耐摩耗性に優れる電子写真感光体を提供することができる。また、本発明によれば、耐摩耗性に優れる電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することができる。
(a)、(b)、及び(c)は、それぞれ、本発明の第一実施形態に係る電子写真感光体の一例を示す概略断面図である。 (a)、(b)、及び(c)は、それぞれ、本発明の第一実施形態に係る電子写真感光体の別の例を示す概略断面図である。 本発明の第二実施形態における画像形成装置の構成を示す概略図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。本発明は、本発明の目的の範囲内で、適宜変更を加えて実施できる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨は限定されない。
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。また、化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。
<第一実施形態:電子写真感光体>
第一実施形態は、電子写真感光体(以下「感光体」と記載することがある)1に関する。以下、図1及び図2を参照して、感光体1について説明する。感光体1は、積層型感光体であってもよく、単層型感光体であってもよい。感光体1は、感光層3を備える。感光層3は、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、バインダー樹脂とを少なくとも含有する。正孔輸送剤は、一般式(1)で表される化合物(以下「化合物(1)」と記載することがある)である。バインダー樹脂は、一般式(2)で表される樹脂(以下「樹脂(2)」と記載することがある)である。
感光体1は、耐摩耗性に優れる。その理由は、以下のように推測される。感光層3に含有される化合物(1)は、2個のジフェニルアミノ基を有する。各ジフェニルアミノ基中の2個のフェニル基は、非対称構造を有する。詳しくは、各ジフェニルアミノ基中の一方のフェニル基は置換基を有さず、他方のフェニル基は、オルト位に置換基(R1、R2、R3及びR4)を有する。感光層3に含有される樹脂(2)は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を少なくとも一つ有する。
このような構造を有する化合物(1)と樹脂(2)とは、感光層3を形成する際に用いられる溶媒への溶解性に優れる傾向がある。また、このような構造を有する化合物(1)と樹脂(2)とは、相溶性に優れる傾向がある。このため、感光層3が化合物(1)と樹脂(2)とを含有することにより、化合物(1)と樹脂(2)とが均一に分散する感光層3用塗布液が調製され、化合物(1)が均一に分散した感光層3が形成されると考えられる。更に、このような構造を有する樹脂(2)は、感光層3中でスタッキング構造を形成し易いと考えられる。その結果、感光層3の層密度が高まり、感光層3の強度が向上すると考えられる。そのため、感光体1は耐摩耗性に優れる。
<1.積層型感光体>
以下、図1を参照して、感光体1が積層型感光体である場合について説明する。図1は、本実施形態に係る感光体1の一例である積層型感光体を示す概略断面図である。
図1(a)に示すように、感光体1としての積層型感光体は、導電性基体2と、感光層3とを備える。感光体1としての積層型感光体には、感光層3として、電荷発生層3aと電荷輸送層3bとが備えられる。
図1(a)に示すように、導電性基体2上に、感光層3が直接設けられてもよい。或いは、図1(c)に示すように、導電性基体2と感光層3との間に中間層(下引き層)4が設けられてもよい。また、感光層3上に保護層5(不図示)が設けられていてもよい。
図1(b)に示すように、感光体1としての積層型感光体では、導電性基体2上に電荷輸送層3bが設けられ、電荷輸送層3b上に電荷発生層3aが設けられてもよい。ただし、一般に電荷輸送層3bの膜厚は、電荷発生層3aの膜厚に比べ厚いため、電荷輸送層3bは、電荷発生層3aに比べ破損し難い。このため、感光体1としての積層型感光体の耐摩耗性を向上させるためには、図1(a)に示すように、電荷発生層3a上に電荷輸送層3bが設けられることが好ましい。
電荷発生層3a及び電荷輸送層3bの厚さは、それぞれの層としての機能を十分に発現できる限り、特に限定されない。電荷発生層3aの厚さは、0.01μm以上5μm以下であることが好ましく、0.1μm以上3μm以下であることがより好ましい。電荷輸送層3bの厚さは、2μm以上100μm以下であることが好ましく、5μm以上50μm以下であることがより好ましい。
感光層3のうちの電荷発生層3aは、電荷発生剤を含有する。電荷発生層3aは、必要に応じて、電荷発生層3a用バインダー樹脂(以下「ベース樹脂」と記載することがある)、n型顔料、及び各種添加剤を含有してもよい。電荷発生剤、ベース樹脂、n型顔料、及び添加剤については、後述する。
感光層3のうちの電荷輸送層3bは、正孔輸送剤とバインダー樹脂とを含有する。電荷輸送層3bは、必要に応じて、電子アクセプター化合物、及び各種添加剤を含有してもよい。正孔輸送剤、バインダー樹脂、電子アクセプター化合物、及び添加剤については、後述する。
<2.単層型感光体>
以下、図2を参照して、感光体1が単層型感光体である場合について説明する。図2は、本実施形態に係る感光体1の別の例である単層型感光体を示す概略断面図である。
図2(a)に示すように、感光体1としての単層型感光体は、導電性基体2と、感光層3とを備える。感光体1としての単層型感光体には、感光層3として、単層型感光層3cが備えられる。図2(a)に示すように、導電性基体2上に、単層型感光層3cが直接設けられてもよい。
また、図2(b)に示すように、感光体1としての単層型感光体は、導電性基体2と、単層型感光層3cと、中間層4とを備えてもよい。中間層(下引き層)4は、例えば、導電性基体2と単層型感光層3cとの間に設けられる。また、図2(c)に示すように、単層型感光層3c上に保護層5が設けられてもよい。
単層型感光層3cの厚さは、単層型感光層としての機能を十分に発現できる限り、特に限定されない。単層型感光層3cの厚さは、5μm以上100μm以下であることが好ましく、10μm以上50μm以下であることがより好ましい。
感光層3としての単層型感光層3cは、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、バインダー樹脂とを含有する。単層型感光層3cは、必要に応じて、電子輸送剤、n型顔料、及び各種添加剤を含有してもよい。電荷発生剤、正孔輸送剤、バインダー樹脂、電子輸送剤、n型顔料、及び添加剤については、後述する。
以上、感光体1である積層型感光体及び単層型感光体の構造について説明した。次に、感光体1である積層型感光体及び単層型感光体に共通する要素について説明する。
<3.導電性基体>
導電性基体2は、感光体1の導電性基体として用いることができる限り、特に限定されない。導電性基体2は、少なくとも表面部が導電性を有する材料で形成されていればよい。導電性基体2の一例としては、導電性を有する材料で形成される導電性基体が挙げられる。導電性基体2の別の例としては、導電性を有する材料で被覆される導電性基体が挙げられる。導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、又は真鍮が挙げられる。これらの導電性を有する材料を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて(例えば、合金として)用いてもよい。これらの導電性を有する材料のなかでも、感光層3から導電性基体2への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
導電性基体2の形状は、第二実施形態で後述する画像形成装置6(図3参照)の構造に合わせて適宜選択される。導電性基体2の形状としては、例えば、シート状、又はドラム状が挙げられる。また、導電性基体2の厚さは、導電性基体2の形状に応じて適宜選択される。
<4.電荷発生剤>
感光体1が積層型感光体である場合、電荷発生層3aは、電荷発生剤を含有する。感光体1が単層型感光体である場合、単層型感光層3cは、電荷発生剤を含有する。
電荷発生剤は、感光体用の電荷発生剤である限り、特に限定されない。電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、無機光導電材料(例えば、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、又はアモルファスシリコン)の粉末、ピリリウム塩、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、又はキナクリドン系顔料が挙げられる。
フタロシアニン系顔料としては、例えば、化学式(CGM−1)で表される無金属フタロシアニン、又は金属フタロシアニンが挙げられる。金属フタロシアニンとしては、例えば、化学式(CGM−2)で表されるチタニルフタロシアニン、化学式(CGM−3)で表されるヒドロキシガリウムフタロシアニン、又は化学式(CGM−4)で表されるクロロガリウムフタロシアニンが挙げられる。フタロシアニン系顔料は、結晶であってもよく、非結晶であってもよい。フタロシアニン系顔料の結晶形状(例えば、α型、β型、Y型、V型、又はII型)については特に限定されず、種々の結晶形状を有するフタロシアニン系顔料が使用される。
Figure 0006424752
Figure 0006424752
Figure 0006424752
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無金属フタロシアニンの結晶としては、例えば、無金属フタロシアニンのX型結晶(以下「X型無金属フタロシアニン」と記載することがある)が挙げられる。チタニルフタロシアニンの結晶としては、例えば、チタニルフタロシアニンのα型、β型、又はY型結晶(以下「α型、β型、又はY型チタニルフタロシアニン」と記載することがある)が挙げられる。ヒドロキシガリウムフタロシアニンの結晶としては、ヒドロキシガリウムフタロシアニンのV型結晶が挙げられる。クロロガリウムフタロシアニンの結晶としては、クロロガリウムフタロシアニンのII型結晶が挙げられる。波長領域700nm以上で高い量子収率を有することから、X型無金属フタロシアニン、又はY型チタニルフタロシアニンが好ましい。
Y型チタニルフタロシアニンは、例えば、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2°)の27.2°に主ピークを有する。CuKα特性X線回折スペクトルにおける主ピークとは、ブラッグ角(2θ±0.2°)が3°以上40°以下である範囲において、1番目又は2番目に大きな強度を有するピークである。
(CuKα特性X線回折スペクトルの測定方法)
CuKα特性X線回折スペクトルの測定方法の一例について説明する。試料(チタニルフタロシアニン)をX線回折装置(例えば、株式会社リガク製「RINT(登録商標)1100」)のサンプルホルダーに充填して、X線管球Cu、管電圧40kV、管電流30mA、かつCuKα特性X線の波長1.542Åの条件で、X線回折スペクトルを測定する。測定範囲(2θ)は、例えば3°以上40°以下(スタート角:3°、ストップ角:40°)であり、走査速度は、例えば10°/分である。
所望の領域に吸収波長を有する電荷発生剤を単独で用いてもよいし、2種以上の電荷発生剤を組み合わせて用いてもよい。更に、例えば、デジタル光学式の画像形成装置(例えば、半導体レーザーのような光源を使用したレーザービームプリンター、又はファクシミリ)には、700nm以上の波長領域に感度を有する感光体1を用いることが好ましい。そのため、例えば、フタロシアニン系顔料が好ましく、無金属フタロシアニン又はチタニルフタロシアニンがより好ましく、X型無金属フタロシアニン又はY型チタニルフタロシアニンが特に好ましい。電荷発生剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
感光体1が単層型感光体である場合、単層型感光層3cは、電荷発生剤としてのチタニルフタロシアニンと、後述するn型顔料とを含有することが好ましい。これにより、感光体1の耐摩耗性を一層向上させ、且つ感光体1の電気的特性を一層向上させ易くなる。
短波長レーザー光源(例えば、350nm以上550nm以下程度の波長を有するレーザー光源)を用いた画像形成装置に適用される感光体1には、電荷発生剤として、アンサンスロン系顔料が好適に用いられる。
感光体1が積層型感光体である場合、電荷発生剤の含有量は、電荷発生層3aに含有されるベース樹脂100質量部に対して、5質量部以上1000質量部以下であることが好ましく、30質量部以上500質量部以下であることがより好ましい。
感光体1が単層型感光体である場合、電荷発生剤の含有量は、単層型感光層3cに含有されるバインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。
<5.n型顔料>
感光体1が積層型感光体である場合、電荷発生層3aは、必要に応じて、n型顔料を含有してもよい。感光体1が単層型感光体である場合、単層型感光層3cは、必要に応じて、n型顔料を含有してもよい。n型顔料が含有されることにより、感光体1の耐摩耗性が向上し、且つ感光体1の電気的特性が向上する傾向がある。
ここで、顔料は、n型顔料とp型顔料とに大別される。n型顔料は、主たる電荷キャリアが電子である顔料である。p型顔料は主たる電荷キャリアが正孔である顔料である。n型顔料としては、例えば、アゾ顔料、又はペリレン顔料、が挙げられる。
以下、n型顔料として使用されるアゾ顔料について説明する。アゾ顔料は、電子写真感光体に使用される化合物であり、その構造中にアゾ基(−N=N−)を含む化合物である限り、特に限定されない。
アゾ顔料は、モノアゾ顔料、及びポリアゾ顔料(例えば、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、及びテトラキスアゾ顔料)の何れも使用することができる。また、アゾ顔料は、アゾ基を有する化合物の互変異性体であってもよい。また、アゾ基を有する化合物は塩素原子で置換されてもよい。
アゾ顔料としては、例えば、公知のアゾ顔料を使用することができる。アゾ顔料として好ましくは、ピグメントイエロー(14、17、49、65、73、83、93、94、95、128、166、及び77)、ピグメントオレンジ(1、2、13、34、及び36)、及びピグメントレッド(30、32、61、及び144)が挙げられる。
アゾ顔料の好適な具体例としては、化学式(A1)で表される化合物(ピグメントイエロー128)、化学式(A2)で表される化合物(ピグメントイエロー93)、化学式(A3)で表される化合物(ピグメントオレンジ13)、及び化学式(A4)で表される化合物(ピグメントイエロー83)が挙げられる。
Figure 0006424752
Figure 0006424752
Figure 0006424752
Figure 0006424752
次に、n型顔料として使用されるペリレン顔料について説明する。ペリレン顔料は、例えば、電子写真感光体に使用される化合物であり、一般式(10)で表されるペリレン骨格を有する化合物である。
Figure 0006424752
一般式(10)中、X及びYは、各々独立して、2価の有機基を表す。
ペリレン顔料として好ましくは、一般式(11)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006424752
一般式(11)中、R101及びR102は、各々独立して、水素原子、又は1価の有機基を表し、Zは酸素原子又は窒素原子を表す。一般式(11)中、R101及びR102の好適な例としては、水素原子、脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、及び置換基を有してもよい複素環基が挙げられる。複素環基が含むヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子が挙げられる。
ペリレン顔料の別の好ましい例としては、一般式(12)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006424752
一般式(12)中、R103、R104、R105及びR106は、各々独立して、水素原子、又は1価の有機基である。R103とR104とは、又はR105とR106とは、それぞれ結合して環を形成してもよい。一般式(12)中、R103、R104、R105及びR106の好適な例としては、水素原子、脂肪族炭化水素基、アラルキル基、アリール基、及び複素環基が挙げられる。複素環基が含んでもよいヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子が挙げられる。
n型顔料は、ペリレン顔料、及びアゾ顔料以外のn型顔料であってもよい。ペリレン顔料、及びアゾ顔料以外のn型顔料としては、例えば、多環キノン系顔料、スクアリリウム系顔料、ピランスロン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリン系顔料、キナクドリン系顔料、ピラゾロン系顔料、又はベンズイミダゾロン系顔料が挙げられる。
n型顔料は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。感光体1の耐摩耗性を向上させ、且つ感光体1の電気的特性を向上させるためには、n型顔料のなかでも、アゾ顔料が好ましく、化学式(A1)で表される化合物(ピグメントイエロー128)がより好ましい。
感光体1が単層型感光体であり、単層型感光層3cに電荷発生剤としてチタニルフタロシアニンが含有される場合、単層型感光層3cには、n型顔料が含有されることが好ましく、アゾ顔料が含有されることがより好ましく、化学式(A1)で表される化合物(ピグメントイエロー128)が含有されることが特に好ましい。これにより、感光体1の耐摩耗性を一層向上させ、且つ感光体1の電気的特性を一層向上させ易くなる。
n型顔料の含有量は、電荷発生剤1質量部に対して、0.03質量部以上3質量部以下であることが好ましい。n型顔料の含有量が電荷発生剤の含有量に対して少な過ぎると、感光層3中の各原料の分散性が低下することがある。n型顔料の含有量が電荷発生剤の含有量に対して多過ぎると、電荷発生剤による電荷発生及び電荷注入を阻害することがある。
<6.正孔輸送剤>
感光体1が積層型感光体である場合、電荷輸送層3bは、正孔輸送剤を含有する。感光体1が単層型感光体である場合、単層型感光層3cは、正孔輸送剤を含有する。正孔輸送剤は、一般式(1)で表される化合物(以下「化合物(1)」と記載することがある)である。
Figure 0006424752
一般式(1)中、R1及びR3は、各々独立して、アルキル基、アリール基、アラルキル基、又はアルコキシ基を表す。R2及びR4は、各々独立して、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。
一般式(1)中、R1、R2、R3及びR4で表されるアルキル基としては、例えば、炭素原子数1以上6以下のアルキル基が挙げられ、より具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、又はヘキシル基が挙げられる。感光体1の耐摩耗性を向上させるためには、アルキル基としては、炭素原子数1以上6以下のアルキル基が好ましく、炭素原子数1以上4以下のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、又はイソプロピル基が特に好ましい。
一般式(1)中、R1、R2、R3及びR4で表されるアルコキシ基としては、例えば、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基が挙げられ、より具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、又はヘキシルオキシ基が挙げられる。
一般式(1)中、R1及びR3で表されるアリール基としては、炭素原子数6以上14以下の単環のアリール基、又は炭素原子数6以上14以下の縮合環(二環又は三環)のアリール基が挙げられる。炭素原子数6以上14以下の単環のアリール基の例としては、フェニル基が挙げられる。炭素原子数6以上14以下の二環縮合環のアリール基の例としては、ナフチル基が挙げられる。炭素原子数6以上14以下の三環縮合環のアリール基の例としては、アントリル基、又はフェナントリル基が挙げられる。
一般式(1)中、R1及びR3で表されるアラルキル基としては、例えば、アリール基を有する炭素原子数1以上6以下のアルキル基が挙げられる。炭素原子数1以上6以下のアルキル基が有するアリール基は、R1及びR3で表されるアリール基と同様である。R1及びR3で表されるアラルキル基の具体例としては、ベンジル基、1−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基、4−フェニルブチル基、5−フェニルペンチル基、6−フェニルヘキシル基が挙げられる。
一般式(1)中のR3及びR4を有するジフェニルアミノフェニルエテニル基は、この基(R3及びR4を有するジフェニルアミノフェニルエテニル基)が結合するフェニル基の何れの位置(オルト位、メタ位、又はパラ位)に配置されてもよい。
感光体1の耐摩耗性を向上させるためには、一般式(1)中のR1、R2、R3及びR4が以下を表す化合物が好ましい。R1及びR3は、各々独立して、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基を表す。R2及びR4は、各々独立して、炭素原子数1以上6以下のアルキル基を表す。
感光体1が積層型感光体である場合、一般式(1)中のR3及びR4を有するジフェニルアミノフェニルエテニル基は、この基(R3及びR4を有するジフェニルアミノフェニルエテニル基)が結合するフェニル基のパラ位に位置することが好ましい。これにより、感光体1の耐摩耗性を向上させ、且つ感光体1の電気的特性を向上させ易くなる。
化合物(1)の具体例としては、化学式(HTM−1)〜(HTM−7)で表される化合物が挙げられる。以下、化学式(HTM−1)〜(HTM−7)で表される化合物を、各々、化合物(HTM−1)〜(HTM−7)と記載することがある。
Figure 0006424752
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Figure 0006424752
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<7.電子輸送剤及び電子アクセプター化合物>
感光体1が積層型感光体である場合、電荷輸送層3bは、必要に応じて、電子アクセプター化合物を含有してもよい。これにより、正孔輸送剤の正孔輸送能が向上する傾向がある。一方、感光体1が単層型感光体である場合、単層型感光層3cは、必要に応じて、電子輸送剤を含有してもよい。これにより、単層型感光層3cは電子を輸送することができ、単層型感光層3cにバイポーラー(両極性)の特性を付与し易くなる。
電子輸送剤又は電子アクセプター化合物の例としては、キノン系化合物、ジイミド系化合物、ヒドラゾン系化合物、マロノニトリル系化合物、チオピラン系化合物、トリニトロチオキサントン系化合物、3,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン系化合物、ジニトロアントラセン系化合物、ジニトロアクリジン系化合物、テトラシアノエチレン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸、無水マレイン酸、又はジブロモ無水マレイン酸が挙げられる。キノン系化合物としては、例えば、ジフェノキノン系化合物、アゾキノン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、ニトロアントラキノン系化合物、又はジニトロアントラキノン系化合物が挙げられる。電子輸送剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。電子アクセプター化合物も、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電子輸送剤又は電子アクセプターの具体例としては、一般式(3)〜(9)で表される化合物が挙げられる。以下、一般式(3)〜(9)で表される化合物を、各々、化合物(3)〜(9)と記載する場合がある。
Figure 0006424752
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Figure 0006424752
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一般式(3)〜(9)中、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R73、R74、R81、R82、R83、R84、R91、R92及びR93は、各々独立して、水素原子、シアノ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、又は置換基を有してもよい複素環基を表す。一般式(6)中、R63は、ハロゲン原子、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、又は置換基を有してもよい複素環基を表す。
一般式(3)〜(9)中、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R73、R74、R81、R82、R83、R84、R91、R92及びR93において、アルキル基としては、例えば、炭素原子数1以上10以下のアルキル基が挙げられる。炭素原子数1以上10以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、s−ブチル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、又はデシル基が挙げられる。炭素原子数1以上10以下のアルキル基のなかでも、炭素原子数1以上6以下のアルキル基が好ましく、炭素原子数1以上5以下のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、又は1,1−ジメチルプロピル基が特に好ましい。アルキル基は、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基、又はこれらを組み合わせたアルキル基であってもよい。アルキル基は置換基を有してもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、又はシアノ基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されないが、3以下であることが好ましい。
一般式(3)〜(9)中、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R73、R74、R81、R82、R83、R84、R91、R92及びR93において、アルケニル基としては、例えば、炭素原子数2以上10以下のアルケニル基が挙げられ、炭素原子数2以上6以下のアルケニル基が好ましく、炭素原子数2以上4以下のアルケニル基がより好ましい。アルケニル基は、直鎖状アルケニル基、分岐鎖状アルケニル基、環状アルケニル基、又はこれらを組み合わせたアルケニル基であってもよい。アルケニル基は置換基を有してもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、又はシアノ基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されないが、3以下であることが好ましい。
一般式(3)〜(9)中、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R73、R74、R81、R82、R83、R84、R91、R92及びR93において、アルコキシ基としては、例えば、炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基が挙げられ、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基がより好ましい。アルコキシ基は、直鎖状アルコキシ基、分岐鎖状アルコキシ基、環状アルコキシ基、又はこれらを組み合わせたアルコキシ基であってもよい。アルコキシ基は置換基を有してもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、又はシアノ基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されないが、3以下であることが好ましい。
一般式(3)〜(9)中、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R73、R74、R81、R82、R83、R84、R91、R92及びR93において、アルコキシカルボニル基は、アルコキシ基を有するカルボニル基である。カルボニル基が有するアルコキシ基は、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R73、R74、R81、R82、R83、R84、R91、R92及びR93が表わすアルコキシ基と同様である。アルコキシカルボニル基は置換基を有してもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、又はシアノ基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されないが、3以下であることが好ましい。
一般式(3)〜(9)中、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R73、R74、R81、R82、R83、R84、R91、R92及びR93において、アラルキル基としては、例えば、炭素原子数7以上15以下のアラルキル基が挙げられ、炭素原子数7以上13以下のアラルキル基が好ましく、炭素原子数7以上12以下のアラルキル基がより好ましい。アラルキル基は置換基を有してもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数2以上4以下の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、フェノキシ基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基を含むアルコキシカルボニル基、又はフェノキシカルボニル基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されないが、5以下であることが好ましく、3以下であることがより好ましい。
一般式(3)〜(9)中、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R73、R74、R81、R82、R83、R84、R91、R92及びR93において、アリール基としては、例えば、フェニル基、2個又は3個のベンゼン環が縮合されることにより形成される基、又は2個若しくは3個のベンゼン環が単結合により連結されることにより形成される基が挙げられる。アリール基に含まれるベンゼン環の数は、例えば、1以上3以下であり、1又は2であることが好ましい。アリール基が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数2以上4以下の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、フェノキシ基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基を含むアルコキシカルボニル基、又はフェノキシカルボニル基が挙げられる。
一般式(3)〜(9)中、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R73、R74、R81、R82、R83、R84、R91、R92及びR93において、複素環基としては、例えば、N、S、及びOからなる群より選択される1以上のヘテロ原子を含む5員又は6員の単環の複素環基;このような単環同士が縮合した複素環基;又は、このような単環と、5員又は6員の炭化水素環とが縮合した複素環基が挙げられる。複素環基が縮合環である場合、縮合環に含まれる環の数は3以下であることが好ましい。複素環基が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数2以上4以下の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、フェノキシ基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基を含むアルコキシカルボニル基、又はフェノキシカルボニル基が挙げられる。
一般式(6)中のR63において、ハロゲン原子としては、例えば、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、又はヨード基が挙げられ、クロロ基が好ましい。
感光体1の耐摩耗性を一層向上させるためには、化合物(3)〜(9)のなかでも、化合物(3)、(4)、(5)、(7)、(8)又は(9)が好ましい。感光体1の耐摩耗性を向上させ、且つ感光体1の電気的特性を向上させるためには、化合物(3)、(5)又は(9)がより好ましい。
化合物(3)〜(9)の具体例としては、化学式(ETM−1)〜(ETM−8)で表される化合物が挙げられる。以下、化学式(ETM−1)〜(ETM−8)で表される化合物を、各々、化合物(ETM−1)〜(ETM−8)と記載する場合がある。
Figure 0006424752
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感光体1が積層型感光体である場合、電子アクセプター化合物の含有量は、電荷輸送層3bに含有されるバインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上10質量部以下であることがより好ましい。
感光体1が単層型感光体である場合、電子輸送剤の含有量は、単層型感光層3cに含有されるバインダー樹脂100質量部に対して、5質量部以上100質量部以下であることが好ましく、10質量部以上80質量部以下であることがより好ましい。
<8.バインダー樹脂>
感光体1が積層型感光体である場合、電荷輸送層3bは、バインダー樹脂を含有する。感光体1が単層型感光体である場合、単層型感光層3cは、バインダー樹脂を含有する。バインダー樹脂は、一般式(2)で表される樹脂(以下「樹脂(2)」と記載することがある)である。
Figure 0006424752
一般式(2)中、R23、R24及びR25は、各々独立して、水素原子、又は炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表す。R23、R24及びR25のうちの少なくとも一つは、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表す。つまり、R23、R24及びR25の全てが水素原子を表すことはない。
一般式(2)中、R23、R24及びR25が表す炭素原子数1以上4以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、又はtert−ブチル基が挙げられる。感光体1の耐摩耗性を向上させ易いことから、これらのうち、メチル基が好ましい。
一般式(2)中、nは2又は3を表す。nが2を表す場合、−(CH2n−を含む環は、シクロペンタンである。nが3を表す場合、−(CH2n−を含む環は、シクロヘキサンである。
樹脂(2)は、一般式(2a)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(2a)」と記載することがある)、及び一般式(2b)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(2b)」と記載することがある)によって形成される。
Figure 0006424752
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一般式(2a)及び(2b)中、R23、R24、R25及びnは、各々、一般式(2)中のR23、R24、R25及びnと同義である。
一般式(2)中のp及びqに関し、p+q=1であり、0.35≦p<1.00である。pは、樹脂(2)における繰り返し単位(2a)のモル数と繰り返し単位(2b)のモル数との合計モル数に対する、繰り返し単位(2a)のモル数の比率を示す。qは、繰り返し単位(2a)のモル数と繰り返し単位(2b)のモル数との合計モル数に対する、繰り返し単位(2b)のモル数の比率を示す。pが0.35≦p<1.00であると、感光体1は耐摩耗性に優れる。感光体1の耐摩耗性を一層向上させるためには、0.35≦p≦0.80であることが好ましく、0.40≦p≦0.60であることがより好ましい。
樹脂(2)としては、例えば、ランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、又はブロック共重合体が挙げられる。ランダム共重合体は、繰返し単位(2a)と、繰返し単位(2b)とがランダムに配列した共重合体である。交互共重合体は、繰返し単位(2a)と繰り返し単位(2b)とが交互に配列した共重合体である。周期的共重合体は、1つ又は複数の繰返し単位(2a)と、1つ又は複数の繰返し単位(2b)とが周期的に配列した共重合体である。ブロック共重合体は、複数の繰返し単位(2a)から形成されるブロックと、複数の繰返し単位(2b)から形成されるブロックとが配列した共重合体である。
樹脂(2)の製造方法は、特に限定されない。樹脂(2)の製造方法の一例として、樹脂(2)の繰返し単位を形成するためのジオール化合物とホスゲンとを界面縮重合させる方法(いわゆるホスゲン法)が挙げられる。樹脂(2)の製造方法の別の例として、樹脂(2)の繰返し単位を形成するためのジオール化合物とジフェニルカーボネートとをエステル交換反応させる方法が挙げられる。
以下、ホスゲン法を用いて樹脂(2)を製造する場合を、例に挙げて説明する。樹脂(2)は、一般式(2am)で表される化合物と、一般式(2bm)で表される化合物とを、界面重縮合させることにより製造される。以下、一般式(2am)で表される化合物と、一般式(2bm)で表される化合物とを各々、化合物(2am)、及び化合物(2bm)と記載する場合がある。化合物(2am)の添加量は、化合物(2am)のモル数と化合物(2bm)のモル数との合計モル数に対して、35mol%(p=0.35)以上であり、100mol%(p=1.00)より小さい。
Figure 0006424752
Figure 0006424752
一般式(2am)及び(2bm)中、R23、R24、R25及びnは、各々、一般式(2)中のR23、R24、R25及びnと同義である。
感光体1の耐摩耗性を向上させるためには、一般式(2)中のR23、R24、R25、p、q及びnが以下を表す樹脂が好ましい。R23及びR25は、各々独立して、水素原子、又は炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表す。R23及びR25のうちの少なくとも一つは、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表す。R24は、水素原子を表す。p+q=1であり、0.40≦p≦0.60である。nは2又は3を表す。
感光体1の耐摩耗性を一層向上させるためには、一般式(2)中のR23、R24、R25、p、q及びnが以下を表す樹脂が好ましい。R23は、水素原子、又は炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表す。R24は、水素原子を表す。R25は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表す。p+q=1であり、0.40≦p≦0.60である。nは2又は3を表す。
樹脂(2)の具体例としては、化学式(Resin−1)〜(Resin−6)で表される樹脂が挙げられる。
Figure 0006424752
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樹脂(2)の分子量は、粘度平均分子量が40,000以上であることが好ましく、40,000以上52,500以下であることがより好ましい。(2)の粘度平均分子量が40,000以上であると、感光体1の耐摩耗性を向上させ易い。樹脂(2)の分子量が52,500以下であると、感光層3の形成時に樹脂(2)が溶剤に溶解し易くなり、電荷輸送層3b用塗布液又は単層型感光層3c用塗布液の粘度が高くなり過ぎない。その結果、電荷輸送層3b又は単層型感光層3cを形成し易くなる。
電荷輸送層3b又は単層型感光層3cは、バインダー樹脂として、樹脂(2)以外の別のバインダー樹脂を含有してもよい。別のバインダー樹脂は、公知のバインダー樹脂から適宜選択される。
<9.ベース樹脂>
感光体1が積層型感光体である場合、電荷発生層3aは、ベース樹脂を含有する。ベース樹脂は、感光体1に適用できるベース樹脂である限り、特に制限されない。ベース樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は光硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸系共重合体、アクリル共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、又はポリエステル樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、又はその他架橋性の熱硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリル酸系樹脂、又はウレタン−アクリル酸系共重合体が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電荷発生層3aに含有されるベース樹脂は、電荷輸送層3bに含有されるバインダー樹脂とは異なることが好ましい。感光体1としての積層型感光体の製造では、例えば、導電性基体2上に電荷発生層3aを形成し、電荷発生層3a上に電荷輸送層3bを形成する。その際に、電荷発生層3a上に、電荷輸送層3b用塗布液を塗布することになる。そのため、電荷発生層3aは、電荷輸送層3b用塗布液の溶剤に溶解しないことが好ましいからである。
<10.添加剤>
感光体1の感光層3(電荷発生層3a、電荷輸送層3b、又は単層型感光層3c)は、必要に応じて、各種の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、劣化防止剤(例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項消光剤、又は紫外線吸収剤)、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤、又はレベリング剤が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン若しくはこれらの誘導体、有機硫黄化合物、又は有機燐化合物が挙げられる。
<11.中間層>
感光体1において、中間層4(特に、下引き層)は、例えば、導電性基体2と感光層3との間に位置する。中間層4は、例えば、無機粒子、及び中間層4に用いられる樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層4が存在することにより、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体1を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、抵抗の上昇が抑えられると考えられる。
無機粒子としては、例えば、金属(例えば、アルミニウム、鉄、又は銅)、金属酸化物(例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、又は酸化亜鉛)の粒子、又は非金属酸化物(例えば、シリカ)の粒子が挙げられる。これらの無機粒子は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
中間層用樹脂としては、中間層4を形成する樹脂として用いることができる限り、特に限定されない。中間層4は、各種の添加剤を含有してもよい。添加剤は、感光層3の添加剤と同様である。
<12.感光体の製造方法>
感光体1が積層型感光体である場合、積層型感光体は、例えば、以下のように製造される。まず、電荷発生層3a用塗布液、及び電荷輸送層3b用塗布液を調製する。電荷発生層3a用塗布液を導電性基体2上に塗布し、乾燥することによって、電荷発生層3aを形成する。続いて、電荷輸送層3b用塗布液を電荷発生層3a上に塗布し、乾燥することによって、電荷輸送層3bを形成する。これにより、積層型感光体が製造される。
電荷発生層3a用塗布液は、電荷発生剤、及び必要に応じて添加される成分(例えば、ベース樹脂、及び各種の添加剤)を、溶剤に溶解又は分散させることにより調製される。電荷輸送層3b用塗布液は、正孔輸送剤、バインダー樹脂、及び必要に応じて添加される成分(例えば、電子アクセプター化合物、及び各種の添加剤)を、溶剤に溶解又は分散させることにより調製される。
次に、感光体1が単層型感光体である場合、単層型感光体は、例えば、以下のように製造される。単層型感光体は、単層型感光層3c用塗布液を導電性基体2上に塗布し、乾燥することによって製造される。単層型感光層3c用塗布液は、電荷発生剤、正孔輸送剤、バインダー樹脂、及び必要に応じて添加される成分(例えば、電子輸送剤、及び各種の添加剤)を、溶剤に溶解又は分散させることにより製造される。
塗布液(電荷発生層3a用塗布液、電荷輸送層3b用塗布液、又は単層型感光層3c用塗布液)に含有される溶剤は、塗布液に含まれる各成分を溶解又は分散できる限り、特に限定されない。溶剤の例としては、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、又はブタノール)、脂肪族炭化水素(例えば、n−ヘキサン、オクタン、又はシクロヘキサン)、芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン、又はキシレン)、ハロゲン化炭化水素(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、又はクロロベンゼン)、エーテル類(例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、又はプロピレングリコールモノメチルエーテル)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、又はシクロヘキサノン)、エステル類(例えば、酢酸エチル、又は酢酸メチル)、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、又はジメチルスルホキシドが挙げられる。これらの溶剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。感光体1の製造における作業者の作業性を向上させるためには、溶剤として非ハロゲン溶剤(ハロゲン化炭化水素以外の溶剤)を用いることが好ましい。
塗布液は、各成分を混合し、溶剤に分散することにより調製される。混合又は分散には、例えば、ビーズミル、ロールミル、ボールミル、アトライター、ペイントシェーカー、又は超音波分散機を用いることができる。
塗布液(電荷発生層3a用塗布液、電荷輸送層3b用塗布液、又は単層型感光層3c用塗布液)は、各成分の分散性を向上させるために、例えば、界面活性剤を含有してもよい。
塗布液(電荷発生層3a用塗布液、電荷輸送層3b用塗布液、又は単層型感光層3c用塗布液)を塗布する方法としては、塗布液を導電性基体2上に均一に塗布できる方法である限り、特に限定されない。塗布方法としては、例えば、ディップコート法、スプレーコート法、スピンコート法、又はバーコート法が挙げられる。
塗布液(電荷発生層3a用塗布液、電荷輸送層3b用塗布液、又は単層型感光層3c用塗布液)を乾燥する方法としては、塗布液中の溶剤を蒸発させ得る限り、特に限定されない。例えば、高温乾燥機、又は減圧乾燥機を用いて、熱処理(熱風乾燥)する方法が挙げられる。熱処理条件は、例えば、40℃以上150℃以下の温度、かつ3分間以上120分間以下の時間である。
なお、感光体1の製造方法は、必要に応じて、中間層4を形成する工程、及び/又は保護層5を形成する工程を更に含んでもよい。中間層4を形成する工程、及び保護層5を形成する工程では、公知の方法が適宜選択される。
以上、図1及び図2を参照して、本実施形態に係る感光体1について説明した。本実施形態の感光体1によれば、感光体1の耐摩耗性を向上させることができる。
<第二実施形態:画像形成装置>
第二実施形態は、画像形成装置6に関する。以下、図3を参照して、本実施形態に係る画像形成装置6について説明する。
画像形成装置6は、像担持体としての感光体1と、帯電部27と、露光部28と、現像部29と、転写部26とを備える。感光体1は、第一実施形態で述べた感光体1である。帯電部27は感光体1の表面を帯電する。帯電部27の帯電極性は、正極性である。露光部28は、帯電された感光体1の表面を露光して、感光体1の表面に静電潜像を形成する。現像部29は、静電潜像をトナー像として現像する。転写部26は、感光体1から被転写体38へトナー像を転写する。
以下、画像形成装置6が中間転写方式を採用する場合を例に挙げて説明する。但し、画像形成装置6の転写方式は限定されず、画像形成装置6は直接転写方式を採用してもよい。画像形成装置6が中間転写方式を採用する場合、転写部26は、一次転写ローラー33、及び二次転写ローラー21に相当する。被転写体38は、中間転写ベルト20、及び記録媒体(例えば、用紙P)に相当する。
画像形成装置6は、電子写真方式の画像形成装置である限り、特に限定されない。画像形成装置6は、例えば、モノクロ画像形成装置であってもよいし、カラー画像形成装置であってもよい。異なる色のトナーによる各色のトナー像を形成するために、画像形成装置6は、タンデム方式のカラー画像形成装置であってもよい。
以下、タンデム方式のカラー画像形成装置を例に挙げて、画像形成装置6を説明する。画像形成装置6は、所定方向に並設された複数の感光体1と、複数の現像部29とを備える。複数の現像部29は、各々、感光体1に対向して配置される。複数の現像部29は、各々、現像ローラーを備える。現像ローラーは、トナーを担持して搬送し、対応する感光体1の表面にトナーを供給する。
図3に示すように、画像形成装置6は、箱型の機器筺体7を更に備える。機器筺体7内には、給紙部8、画像形成部9、及び定着部10が設けられる。給紙部8は、用紙Pを給紙する。画像形成部9は、給紙部8から給紙された用紙Pを搬送しながら、用紙Pに画像データに基づくトナー像を転写する。定着部10は、画像形成部9で用紙P上に転写された未定着のトナー像を、用紙Pに定着させる。更に、機器筺体7の上面には、排紙部11が設けられる。排紙部11は、定着部10で定着処理された用紙Pを排紙する。
給紙部8には、給紙カセット12、第一ピックアップローラー13、給紙ローラー14、15、及び16、並びにレジストローラー対17が備えられる。給紙カセット12は、機器筺体7から挿脱可能に設けられる。給紙カセット12には、各種サイズの用紙Pが貯留される。第一ピックアップローラー13は、給紙カセット12の左上方位置に設けられる。第一ピックアップローラー13は、給紙カセット12に貯留されている用紙Pを1枚ずつ取り出す。給紙ローラー14、15、及び16は、第一ピックアップローラー13によって取り出された用紙Pを搬送する。レジストローラー対17は、給紙ローラー14、15、及び16によって搬送された用紙Pを、一時待機させた後に、所定のタイミングで画像形成部9に供給する。
また、給紙部8は、手差しトレイ(不図示)と、第二ピックアップローラー18とを更に備えている。手差しトレイは、機器筺体7の左側面に取り付けられる。第二ピックアップローラー18は、手差しトレイに載置された用紙Pを取り出す。第二ピックアップローラー18によって取り出された用紙Pは、給紙ローラー14、15及び16によって搬送され、レジストローラー対17によって、所定のタイミングで画像形成部9に供給される。
画像形成部9には、画像形成ユニット19、中間転写ベルト20、及び二次転写ローラー21が備えられる。中間転写ベルト20には、画像形成ユニット19によって、中間転写ベルト20の表面(一次転写ローラー33との接触面)に、トナー像が一次転写される。なお、一次転写されるトナー像は、コンピューターのような上位装置から伝送された画像データに基づいて形成される。二次転写ローラー21は、中間転写ベルト20上のトナー像を、給紙カセット12から送り込まれた用紙Pに二次転写する。
画像形成ユニット19には、イエロートナー供給用ユニット25を基準として中間転写ベルト20の回転方向の上流側(図3では右側)から下流側に向けて、イエロートナー供給用ユニット25、マゼンタトナー供給用ユニット24、シアントナー供給用ユニット23、及びブラックトナー供給用ユニット22が順次配設されている。ユニット22、23、24、及び25には、各ユニットの中央位置に、感光体1が配設されている。感光体1は、矢符(時計回り)方向に回転可能に配設されている。なお、ユニット22、23、24、及び25は、画像形成装置6本体に対して脱着される後述のプロセスカートリッジであってもよい。
そして、各感光体1の周囲には、帯電部27、露光部28、現像部29が、帯電部27を基準として各感光体1の回転方向の上流側から順に配置されている。
感光体1の回転方向における帯電部27の上流側には、除電器(不図示)、及びクリーニング装置(不図示)が設けられてもよい。除電器は、中間転写ベルト20へのトナー像の一次転写が終了した後、感光体1の周面を除電する。クリーニング装置及び除電器によって清掃及び除電された感光体1の周面は、帯電部27へ送られ、新たに帯電処理される。画像形成装置6がクリーニング装置及び/又は除電器を備える場合、各感光体1の回転方向の上流側から帯電部27を基準として、帯電部27、露光部28、現像部29、一次転写ローラー33、クリーニング装置、及び除電器の順で配置される。
既に述べたように、帯電部27は、感光体1の表面を帯電する。具体的には、帯電部27は、矢符方向に回転されている感光体1の周面を均一に正極性に帯電する。帯電部27は、非接触方式であってもよいし、接触方式であってもよい。非接触方式の帯電部27は、感光体1と接触することなく電圧を印加する。非接触方式の帯電部27としては、例えば、コロナ放電式の帯電装置が挙げられ、より具体的には、コロトロン帯電器、又はスコロトロン帯電器が挙げられる。接触方式の帯電部27は、感光体1と接触して電圧を印加する。接触方式の帯電部27としては、例えば、接触(近接)放電式の帯電器が挙げられ、より具体的には、帯電ローラー又は帯電ブラシが挙げられる。
帯電ローラーとしては、例えば、感光体1と接触したまま、感光体1の回転に従動して回転する帯電ローラーが挙げられる。帯電ローラーは、例えば、少なくとも表面部が樹脂で形成される。具体的には、帯電ローラーは、回転可能に軸支された芯金と、芯金上に形成された樹脂層と、芯金に電圧を印加する電圧印加部とを備える。このような帯電ローラーを備えた帯電部27は、電圧印加部が芯金に電圧を印加することによって、樹脂層を介して接触する感光体1の表面を帯電させる。
帯電ローラーの樹脂層を形成する樹脂は、感光体1の表面(周面)を良好に帯電できる限り特に限定されない。樹脂層を形成する樹脂の具体例としては、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、又はシリコーン変性樹脂が挙げられる。樹脂層には、無機充填材を含有させてもよい。
また、画像形成装置6が接触方式の帯電部27を備えることにより、帯電部27から発生する活性ガス(例えば、オゾン、又は窒素酸化物)の排出を抑えることができると考えられる。その結果、活性ガスによる感光層3の劣化が抑制されるとともに、オフィス環境に配慮した設計が達成できると考えられる。
帯電部27が印加する電圧は、特に限定されない。帯電部27が印加する電圧の例としては、交流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧、又は直流電圧が挙げられる。なかでも、帯電部27は直流電圧のみを印加することが好ましい。直流電圧のみを印加する帯電部27は、交流電圧を印加する帯電部27、又は直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を印加する帯電部27と比較して、以下に示す優位性がある。帯電部27が直流電圧のみを印加すると、感光体1に印加される電圧値が一定であるため、感光体1の表面を一様に一定電位まで帯電させ易い。また、帯電部27が直流電圧のみを印加すると、感光層3の磨耗量が減少する傾向がある。その結果、好適な画像を形成することができると考えられる。
帯電部27が感光体1に印加する電圧は、1000V以上2000V以下であることが好ましく、1200V以上1800V以下であることがより好ましく、1400V以上1600V以下であることが特に好ましい。
露光部28としては、例えば、露光装置が挙げられ、より具体的には、レーザー走査ユニットが挙げられる。露光部28は、帯電された感光体1の表面を露光して、感光体1の表面に静電潜像を形成する。具体的には、露光部28は、帯電部27によって均一に帯電された感光体1の周面に、パーソナルコンピューターのような上位装置から入力された画像データに基づくレーザー光を照射する。これにより、感光体1の周面に、画像データに基づく静電潜像が形成される。
現像部29は、静電潜像をトナー像として現像する。具体的には、現像部29は、静電潜像が形成された感光体1の周面にトナーを供給し、画像データに基づくトナー像を形成する。現像部29としては、例えば、現像装置が挙げられる。
転写部26(一次転写ローラー33、及び二次転写ローラー21に相当)は、感光体1の表面に形成されたトナー像を被転写体38(中間転写ベルト20、及び用紙Pに相当)に転写する。中間転写ベルト20は、無端状のベルト回転体である。中間転写ベルト20は、駆動ローラー30、従動ローラー31、バックアップローラー32、及び複数の一次転写ローラー33に架け渡されている。複数の感光体1の周面が、各々、中間転写ベルト20の表面(接触面)に当接するように、中間転写ベルト20は配置されている。
また、中間転写ベルト20は、各感光体1に対向して配置される一次転写ローラー33によって、感光体1に押圧される。押圧された状態で、中間転写ベルト20は、複数の駆動ローラー30によって矢符(反時計回り)方向に無端回転する。駆動ローラー30は、ステッピングモーターなどの駆動源によって回転駆動し、中間転写ベルト20を無端回転させるための駆動力を与える。従動ローラー31、バックアップローラー32、及び複数の一次転写ローラー33は、回転自在に設けられる。従動ローラー31、バックアップローラー32、及び一次転写ローラー33は、駆動ローラー30による中間転写ベルト20の無端回転に伴って、従動回転する。従動ローラー31、バックアップローラー32、及び一次転写ローラー33は、駆動ローラー30の主動回転に応じて中間転写ベルト20を介して従動回転するとともに、中間転写ベルト20を支持する。
一次転写ローラー33は、一次転写バイアス(具体的には、トナーの帯電極性と逆極性のバイアス)を中間転写ベルト20に印加する。その結果、各感光体1上に形成されたトナー像は、各感光体1と一次転写ローラー33との間で、周回する中間転写ベルト20に対して、順次転写(一次転写)される。なお、トナーの帯電極性は正極性である。
二次転写ローラー21は、二次転写バイアス(具体的には、トナーの帯電極性と逆極性のバイアス)を用紙Pに印加する。その結果、中間転写ベルト20上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー21とバックアップローラー32との間で用紙Pに転写される。これにより、未定着のトナー像が用紙Pに転写される。
定着部10は、画像形成部9で用紙Pに転写された未定着トナー像を定着させる。定着部10は、加熱ローラー34と、加圧ローラー35とを備えている。加熱ローラー34は、通電発熱体により加熱される。加圧ローラー35は、加熱ローラー34に対向配置され、加圧ローラー35の周面が加熱ローラー34の周面に押圧される。
画像形成部9で二次転写ローラー21により用紙Pに転写された転写画像は、用紙Pが加熱ローラー34と加圧ローラー35との間を通過する際の加熱による定着処理により用紙Pに定着される。そして、定着処理の施された用紙Pは、排紙部11へ排紙される。また、定着部10と排紙部11との間の適所に、複数の搬送ローラー36が配設されている。
排紙部11は、機器筺体7の頂部が凹没されることによって形成される。凹没した凹部の底部に、排紙された用紙Pを受ける排紙トレイ37が設けられる。以上、図3を参照して、本実施形態の一態様の画像形成装置6について説明した。
以上、図3を参照して、本実施形態に係る画像形成装置6について説明した。本実施形態の画像形成装置6は、耐摩耗性に優れる第一実施形態に係る感光体1を備えている。そのため、このような感光体1を備えることで、本実施形態に係る画像形成装置6は、長期に渡り画像不良の発生を抑制できると考えられる。
<第三実施形態:プロセスカートリッジ>
第三実施形態は、プロセスカートリッジに関する。本実施形態に係るプロセスカートリッジは、例えば、ユニット化された第一実施形態に係る感光体1を備える。プロセスカートリッジは、第二実施形態に係る画像形成装置6に対して着脱自在に設計されてもよい。プロセスカートリッジには、例えば、感光体1以外に、第二実施形態で述べた、帯電部27、露光部28、現像部29、転写部26、クリーニング装置、及び除電器からなる群より選択される少なくとも1つをユニット化した構成が採用される。
以上、本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明した。本実施形態に係るプロセスカートリッジは、第一実施形態に係る感光体1を備える。感光体1は、耐摩耗性に優れる。そのため、このような感光体1を備える本実施形態に係るプロセスカートリッジは、画像形成装置6に備えられた場合に、長期に渡り画像不良の発生を抑制することができると考えられる。更に、このようなプロセスカートリッジは取り扱いが容易であるため、感光体1の感度特性等が劣化した場合に、感光体1を含めて、容易かつ迅速に交換することができる。
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。しかし、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。
<1.感光体の材料>
積層型感光体の電荷発生層、及び電荷輸送層を形成するための材料として、以下の電荷発生剤、正孔輸送剤、及びバインダー樹脂を準備した。単層型感光体の単層型感光層を形成するための材料として、以下の電荷発生剤、正孔輸送剤、バインダー樹脂、電子輸送剤、及びn型顔料を準備した。
(電荷発生剤)
電荷発生剤として、電荷発生剤(CGM−1X)及び(CGM−2Y)を準備した。電荷発生剤(CGM−1X)は、実施形態で述べた化学式(CGM−1)で表される無金属フタロシアニンであった。また、電荷発生剤(CGM−1X)の結晶構造はX型であった。
電荷発生剤(CGM−2Y)は、実施形態で述べた化学式(CGM−2)で表されるチタニルフタロシアニンであった。また、電荷発生剤(CGM−2Y)の結晶構造はY型であった。
(正孔輸送剤)
正孔輸送剤として、実施形態で述べた化合物(HTM−1)〜(HTM−7)を準備した。また、化学式(HTM−8)〜(HTM−10)で表される化合物も準備した。以下、化学式(HTM−8)〜(HTM−10)で表される化合物を、各々、化合物(HTM−8)〜(HTM−10)と記載する場合がある。
Figure 0006424752
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(電子輸送剤)
電子輸送剤として、実施形態で述べた化合物(ETM−2)〜(ETM−8)を準備した。
(バインダー樹脂)
バインダー樹脂として、バインダー樹脂(Resin−1a)〜(Resin−8a)を準備した。
バインダー樹脂(Resin−1a)〜(Resin−6a)は、各々、実施形態で述べた化学式(Resin−1)〜(Resin−6)で表される樹脂であった。また、バインダー樹脂(Resin−1a)の粘度平均分子量は、50100であった。バインダー樹脂(Resin−2a)の粘度平均分子量は、50300であった。バインダー樹脂(Resin−3a)の粘度平均分子量は、50200であった。バインダー樹脂(Resin−4a)の粘度平均分子量は、50200であった。バインダー樹脂(Resin−5a)の粘度平均分子量は、50500であった。バインダー樹脂(Resin−6a)の粘度平均分子量は、50000であった。
バインダー樹脂(Resin−7a)及び(Resin−8a)は、各々、化学式(Resin−7)及び(Resin−8)で表される樹脂であった。化学式(Resin−7)及び(Resin−8)中、繰り返し単位の添え字は、繰り返し単位のモル比率を表す。また、バインダー樹脂(Resin−7a)の粘度平均分子量は、49700であった。バインダー樹脂(Resin−8a)の粘度平均分子量は、50300であった。
Figure 0006424752
Figure 0006424752
(n型顔料)
n型顔料として、実施形態で述べた化学式(A1)で表される化合物(以下、化合物(A1)と記載する場合がある)を準備した。
<2.積層型感光体の製造>
準備した感光層を形成するための材料を用いて、積層型感光体(A−1)〜(A−12)及び(B−1)〜(B−13)を製造した。
<2−1.積層型感光体(A−1)の製造>
始めに、表面処理された酸化チタン(テイカ株式会社製「試作品SMT−A」、数平均一次粒子径10nm)を準備した。この表面処理された酸化チタンは、以下のように調製した。酸化チタンをアルミナとシリカとを用いて表面処理した。表面処理された酸化チタンを、湿式分散しながらメチルハイドロジェンポリシロキサンを用いて更に表面処理した。
次に、中間層用塗布液を調製した。具体的には、容器内に、表面処理された酸化チタン2質量部と、6,12,66,610四元共重合ポリアミド樹脂(東レ株式会社製「アミラン(登録商標)CM8000」)1質量部と、混合溶剤とを投入した。メタノール10質量部、ブタノール1質量部、及びトルエン1質量部を混合して、混合溶剤として用いた。容器の内容物を、ビーズミルを用いて5時間混合し、混合溶剤中に材料を分散させた。これにより、中間層用塗布液を得た。
次に、下引き層を形成した。具体的には、得られた下引き層用塗布液を5μmのフィルターにてろ過した。その後、下引き層用塗布液を、導電性基体としてのアルミニウム製のドラム状支持体(直径30mm、全長246mm)の表面に、ディップコート法を用いて塗布した。続いて、塗布した下引き層用塗布液を、130℃で30分間熱処理した。これにより、導電性基体上に下引き層(膜厚1μm)を形成した。
次に、電荷発生層用塗布液を調製した。具体的には、容器内に、電荷発生剤(CGM−2Y)1.5質量部と、ベース樹脂としてのポリビニルアセタール樹脂(積水化学工業株式会社「エスレックKS−6Z」)1質量部と、混合溶剤(分散媒)とを投入した。プロピレングリコールモノメチルエーテル40質量部と、テトラヒドロフラン40質量部とを混合溶剤として用いた。容器の内容物を、ビーズミルを用いて2時間混合し、混合溶剤に材料を分散させた。これにより、電荷発生層用塗布液を得た。次に、得られた電荷発生層用塗布液を3μmのフィルターを用いてろ過した。その後、電荷発生層用塗布液を、下引き層を形成した導電性基体上に、ディップコート法を用いて塗布した。続いて、塗布した電荷発生層用塗布液を、50℃で10分間乾燥させた。これにより、下引き層が形成された導電性基体上に、電荷発生層(膜厚0.3μm)を形成した。
次に、電荷輸送層用塗布液を調製した。具体的には、正孔輸送剤としての化合物(HTM−1)45質量部と、バインダー樹脂(Resin−1a)100質量部と、添加剤としてBHT(ブチル化ヒドロキシトルエン)0.5質量部と、添加剤としてのメタターフェニル3質量部と、溶剤としてテトラヒドロフラン420質量部と、溶剤としてのトルエン210質量部とを混合した。これにより、溶剤に材料を溶解させた。その結果、電荷輸送層用塗布液を得た。次に、得られた電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層用塗布液と同様の方法で、下引き層及び電荷発生層を形成した導電性基体上に塗布した。続いて、塗布した電荷輸送層用塗布液を、120℃で40分間乾燥させた。これにより、下引き層及び電荷発生層を形成した導電性基体上に、電荷輸送層(膜厚20μm)を形成した。その結果、積層型感光体(A−1)が得られた。
<2−2.積層型感光体(A−2)〜(A−12)及び(B−1)〜(B−13)の製造>
以下の点を変更した以外は、積層型感光体(A−1)の製造と同様の方法で、積層型感光体(A−2)〜(A−12)及び(B−1)〜(B−13)を各々製造した。積層型感光体(A−1)の製造に用いた正孔輸送剤としての化合物(HTM−1)、及びバインダー樹脂(Resin−1a)に代えて、表1及び表2に示す種類の正孔輸送剤(HTM)、及びバインダー樹脂を用いた。
<3.単層型感光体の製造>
準備した感光層を形成するための材料を用いて、単層型感光体(A−13)〜(A−36)及び(B−14)〜(B−19)を製造した。
<3−1.単層型感光体(A−13)の製造>
容器内に、電荷発生剤(CGM−1X)3質量部と、正孔輸送剤としての化合物(HTM−1)50質量部と、電子輸送剤としての化合物(ETM−2)20質量部と、バインダー樹脂(Resin−1a)100質量部と、溶剤としてのテトラヒドロフラン800質量部とを投入した。容器の内容物を、超音波分散機を用いて混合して、溶剤に材料を分散させた。これにより、単層型感光層用塗布液を得た。単層型感光層用塗布液を、導電性基体(アルミニウム素管)上に、ディップコート法を用いて塗布した。塗布した単層型感光層用塗布液を、100℃で30分間熱風乾燥させた。これにより、導電性基体上に、単層型感光層(膜厚25μm)を形成した。その結果、単層型感光体(A−13)を得た。
<3−2.単層型感光体(A−14)〜(A−24)及び(B−14)〜(B−19)の製造>
以下の点を変更した以外は、単層型感光体(A−13)の製造と同様の方法で、単層型感光体(A−14)〜(A−24)及び(B−14)〜(B−19)を製造した。単層型感光体(A−13)の製造に用いた正孔輸送剤としての化合物(HTM−1)、及びバインダー樹脂(Resin−1a)に代えて、各々、表3及び表5に示す種類の正孔輸送剤(HTM)、及びバインダー樹脂を用いた。
<3−3.単層型感光体(A−25)〜(A−36)の製造>
以下の点を変更した以外は、単層型感光体(A−13)の製造と同様の方法で、単層型感光体(A−25)〜(A−36)を製造した。単層型感光体(A−13)の製造に用いた電荷発生剤(CGM−2Y)、正孔輸送剤としての化合物(HTM−1)、及び電子輸送剤としての化合物(ETM−2)に代えて、各々、表4に示す種類の電荷発生剤(CGM)、正孔輸送剤(HTM)、及び電子輸送剤(ETM)を用いた。更に、各原料とともに容器内に、n型顔料としての化合物(A1)1質量部を加えた。
<4.積層型感光体の電気的特性の評価>
得られた積層型感光体(A−1)〜(A−12)及び(B−1)〜(B−13)の各々に対して、電気的特性を評価した。電気的特性の評価は、温度10℃及び湿度20%RHの環境下で行った。まず、ドラム感度試験機(ジェンテック株式会社製)を用いて、積層型感光体の表面を負極性に帯電させた。帯電条件を、積層型感光体の回転数31rpm、及び積層型感光体への流れ込み電流−10μAに設定した。帯電直後の積層型感光体の表面電位を測定した。測定された積層型感光体の表面電位を、初期表面電位(V0)とした。次いで、ハロゲンランプの光から単色光(波長780nm、光量0.26μJ/cm2)をバンドパスフィルターを用いて取り出した。取り出された単色光を、積層型感光体の表面の1周分に照射した。照射が終了してから50msec経過した時の積層型感光体の表面電位を測定した。測定された表面電位を、残留電位(VL)とした。
<5.単層型感光体の電気的特性の評価>
得られた単層型感光体(A−13)〜(A−36)及び(B−14)〜(B−19)の各々に対して、電気的特性を評価した。電気的特性の評価は、温度10℃及び湿度20%RHの環境下で行った。まず、ドラム感度試験機(ジェンテック株式会社製)を用いて、単層型感光体の回転数100rpmにて、単層型感光体の表面を正極性に帯電させた。帯電直後の単層型感光体の表面電位を測定した。測定された単層型感光体の表面電位を、初期表面電位(V0)とした。次いで、ハロゲンランプの光から単色光(半値幅20nm、波長780nm、光量1.5μJ/cm2)をバンドパスフィルターを用いて取り出した。取り出された単色光を、単層型感光体の表面の1周分に照射した。照射が終了してから100msec経過した時の単層型感光体の表面電位を測定した。測定された表面電位を、残留電位(VL)とした。
<6.積層型感光体の耐摩耗性の評価>
積層型感光体(A−1)〜(A−12)及び(B−1)〜(B−13)の電荷輸送層の各々に対して、耐摩耗性を評価した。まず、積層型感光体の製造において調製した電荷輸送層用塗布液を、アルミパイプ(直径78mm)に巻きつけたポリプロピレンシート(厚さ0.3mm)に塗布した。電荷輸送層用塗布液を塗布したポリプロピレンシートを、120℃で40分間乾燥させた。これにより、ポリプロピレンシート上に厚さ30μmの電荷輸送層(評価用シート)が形成された。続けて、ポリプロピレンシートから評価用シートを剥離した。そして、剥離された評価用シートをウィール(テーバー社製「S−36」)に貼り付けて、試験片を得た。得られた試験片の質量(摩耗試験前における試験片の質量)M1を測定した。
その後、試験片に対して摩耗試験を行った。詳しくは、試験片をロータリーアブレージョンテスタ(株式会社東洋精機製作所製)の回転台に取り付けた。そして、試験片上に荷重500gfの摩耗輪(テーバー社製「CS−10」)を乗せた状態で、回転台を回転速度60rpmで回転させて、1000回転の摩耗試験を行った。続けて、摩耗試験後における試験片の質量M2を測定した。そして、試験前後の試験片の質量変化である摩耗減量(M1−M2)を求めた。
求めた摩耗減量から、下記評価基準に従って、積層型感光体の耐摩耗性を評価した。
(積層型感光体の耐摩耗性の評価基準)
◎(特に良好):摩耗減量が6.0mg未満である。
○(良好):摩耗減量が6.0mg以上7.0mg未満である。
×(不良):摩耗減量が7.0mg以上である。
<7.単層型感光体の耐摩耗性の評価>
単層型感光体(A−13)〜(A−36)及び(B−14)〜(B−19)の単層型感光層の各々に対して、耐摩耗性を評価した。単層型感光体の耐摩耗性の評価は、以下を変更した以外は、積層型感光体の耐摩耗性の評価と同様の方法で行った。積層型感光体の製造において調製した電荷輸送層用塗布液に代えて、単層型感光体の製造において調製した単層型感光層用塗布液を使用した。これにより、試験前後の試験片の質量変化である摩耗減量(M1−M2)を求めた。
求めた摩耗減量から、下記評価基準に従って、単層型感光体の耐摩耗性を評価した。
(単層型感光体の耐摩耗性の評価基準)
◎(特に良好):摩耗減量が8.0mg未満である。
○(良好):摩耗減量が8.0mg以上9.0mg未満である。
×(不良):摩耗減量が9.0mg以上である。
積層型感光体の電気的特性評価及び耐摩耗性評価の結果を表1及び表2に示す。単層型感光体の電気的特性評価及び耐摩耗性評価の結果を表3〜表5に示す。表1〜表5中、CGM、HTM、ETM、V0、VLは、各々、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、初期電位、及び残留電位を示す。
Figure 0006424752
Figure 0006424752
Figure 0006424752
Figure 0006424752
Figure 0006424752
積層型感光体(A−1)〜(A−12)、及び単層型感光体(A−13)〜(A−36)の感光層は、電荷発生剤と、正孔輸送剤としての化合物(1)と、バインダー樹脂としての樹脂(2)を含有していた。そのため、表1、表3及び表4に示すように、積層型感光体(A−1)〜(A−12)、及び単層型感光体(A−13)〜(A−36)は、摩耗減量が少なく、耐摩耗性に優れていた。
積層型感光体(A−1)〜(A−8)、(A−10)及び(A−11)、並びに単層型感光体(A−13)〜(A−20)、(A−22)、(A−23)及び(A−25)〜(A−36)の感光層は、バインダー樹脂として樹脂(2)を含有していた。更に、樹脂(2)のなかでも、一般式(2)中、R23は、水素原子、又は炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、R24は、水素原子を表し、R25は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、p+q=1であり、0.40≦p≦0.60である樹脂が含有されていた。そのため、表1、表3及び表4に示すように、積層型感光体(A−1)〜(A−8)、(A−10)及び(A−11)、並びに単層型感光体(A−13)〜(A−20)、(A−22)、(A−23)及び(A−25)〜(A−36)は、摩耗減量が特に少なく、耐摩耗性に特に優れていた。
積層型感光体(A−1)〜(A−5)及び(A−8)〜(A−12)の感光層は、正孔輸送剤として化合物(1)を含有していた。更に、化合物(1)のなかでも、一般式(1)中、R3及びR4を有するジフェニルアミノフェニルエテニル基は、R3及びR4を有するジフェニルアミノフェニルエテニル基が結合するフェニル基のパラ位に位置する化合物が含有されていた。そのため、表1に示すように、積層型感光体(A−1)〜(A−5)及び(A−8)〜(A−12)は、耐摩耗性だけでなく、電気的特性にも優れていた。
単層型感光体(A−25)〜(A−36)の感光層は、電荷発生剤としてのチタニルフタロシアニン、及びn型顔料を更に含有していた。そのため、表4に示すように、単層型感光体(A−25)〜(A−36)は、耐摩耗性だけでなく、電気的特性にも優れていた。
一方、積層型感光体(B−1)〜(B−10)の感光層は、バインダー樹脂としての樹脂(2)を含有していなかった。積層型感光体(B−11)〜(B−13)の感光層は、正孔輸送剤としての化合物(1)を含有していなかった。単層型感光体(B−14)〜(B−19)は、バインダー樹脂としての樹脂(2)を含有していなかった。そのため、表2及び表5に示すように、積層型感光体(B−1)〜(B−13)及び単層型感光体(B−14)〜(B−19)は、摩耗減量が多く、耐摩耗性に劣っていた。
本発明に係る電子写真感光体は、画像形成装置に利用することがきる。
1 電子写真感光体(像担持体)
3 感光層
3a 電荷発生層
3b 電荷輸送層
3c 単層型感光層
6 画像形成装置
26 転写部
27 帯電部
28 露光部
29 現像部
38 被転写体

Claims (6)

  1. 感光層を備える電子写真感光体であって、
    前記感光層として、単層型感光層を備え、
    前記単層型感光層は、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、バインダー樹脂とを含有し、
    前記電荷発生剤は、チタニルフタロシアニンであり、
    前記単層型感光層は、n型顔料を更に含有し、
    前記正孔輸送剤は、下記一般式(1)で表される化合物であり、
    前記バインダー樹脂は、下記一般式(2)で表される樹脂である、電子写真感光体。
    Figure 0006424752
    前記一般式(1)中、
    1及びR3は、各々独立して、アルキル基、アリール基、アラルキル基、又はアルコキシ基を表し、
    2及びR4は、各々独立して、アルキル基、又はアルコキシ基を表す。)
    Figure 0006424752
    前記一般式(2)中、
    23、R24及びR25は、各々独立して、水素原子、又は炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、R23、R24及びR25のうちの少なくとも一つは、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、
    p+q=1であり、0.35≦p<1.00であり、
    nは2又は3を表す。)
  2. 前記一般式(1)中、
    1及びR3は、各々独立して、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基を表し、
    2及びR4は、各々独立して、炭素原子数1以上6以下のアルキル基を表し、
    前記一般式(2)中、
    23及びR25は、各々独立して、水素原子、又は炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、R23及びR25のうちの少なくとも一つは、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、
    24は、水素原子を表し、
    p+q=1であり、0.40≦p≦0.60であり、
    nは2又は3を表す、請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 前記一般式(2)中、
    23は、水素原子、又は炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、
    24は、水素原子を表し、
    25は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、
    p+q=1であり、0.40≦p≦0.60であり、
    nは2又は3を表す、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
  4. 前記n型顔料は、アゾ顔料である、請求項1〜3の何れか一項に記載の電子写真感光体。
  5. 請求項1〜の何れか一項に記載の電子写真感光体を備える、プロセスカートリッジ。
  6. 像担持体と、
    前記像担持体の表面を帯電する帯電部と、
    前記像担持体の前記表面に静電潜像を形成する露光部と、
    前記静電潜像をトナー像として現像する現像部と、
    前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写部と
    を備える画像形成装置であって、
    前記像担持体は、請求項1〜の何れか一項に記載の電子写真感光体である、画像形成装置。
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