JP7293851B2 - 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

Info

Publication number
JP7293851B2
JP7293851B2 JP2019089109A JP2019089109A JP7293851B2 JP 7293851 B2 JP7293851 B2 JP 7293851B2 JP 2019089109 A JP2019089109 A JP 2019089109A JP 2019089109 A JP2019089109 A JP 2019089109A JP 7293851 B2 JP7293851 B2 JP 7293851B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chemical formula
general formula
carbon atoms
repeating unit
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019089109A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020184041A (ja
Inventor
和昭 江連
智文 清水
駿世 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2019089109A priority Critical patent/JP7293851B2/ja
Priority to US16/866,116 priority patent/US11243481B2/en
Priority to CN202010376490.0A priority patent/CN111913374B/zh
Publication of JP2020184041A publication Critical patent/JP2020184041A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7293851B2 publication Critical patent/JP7293851B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0528Macromolecular bonding materials
    • G03G5/0557Macromolecular bonding materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
    • G03G5/056Polyesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/75Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/18Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0528Macromolecular bonding materials
    • G03G5/0557Macromolecular bonding materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
    • G03G5/0564Polycarbonates
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0601Acyclic or carbocyclic compounds
    • G03G5/0609Acyclic or carbocyclic compounds containing oxygen
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0601Acyclic or carbocyclic compounds
    • G03G5/0612Acyclic or carbocyclic compounds containing nitrogen
    • G03G5/0614Amines
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0601Acyclic or carbocyclic compounds
    • G03G5/0612Acyclic or carbocyclic compounds containing nitrogen
    • G03G5/0614Amines
    • G03G5/06142Amines arylamine
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0601Acyclic or carbocyclic compounds
    • G03G5/0612Acyclic or carbocyclic compounds containing nitrogen
    • G03G5/0614Amines
    • G03G5/06142Amines arylamine
    • G03G5/06144Amines arylamine diamine
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0601Acyclic or carbocyclic compounds
    • G03G5/0618Acyclic or carbocyclic compounds containing oxygen and nitrogen
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0622Heterocyclic compounds
    • G03G5/0624Heterocyclic compounds containing one hetero ring
    • G03G5/0635Heterocyclic compounds containing one hetero ring being six-membered
    • G03G5/0638Heterocyclic compounds containing one hetero ring being six-membered containing two hetero atoms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0622Heterocyclic compounds
    • G03G5/0644Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings
    • G03G5/0646Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings in the same ring system
    • G03G5/0651Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings in the same ring system containing four relevant rings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0664Dyes
    • G03G5/0666Dyes containing a methine or polymethine group
    • G03G5/0672Dyes containing a methine or polymethine group containing two or more methine or polymethine groups
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0664Dyes
    • G03G5/0675Azo dyes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0664Dyes
    • G03G5/0675Azo dyes
    • G03G5/0677Monoazo dyes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0664Dyes
    • G03G5/0696Phthalocyanines
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/18Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
    • G03G21/1803Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof
    • G03G21/1814Details of parts of process cartridge, e.g. for charging, transfer, cleaning, developing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

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(例えば、プリンター又は複合機)において像担持体として用いられる。電子写真感光体は、感光層を備える。電子写真感光体としては、例えば、単層型電子写真感光体及び積層型電子写真感光体が用いられる。単層型電子写真感光体は、電荷発生の機能と、電荷輸送の機能とを有する単層の感光層を備える。積層型電子写真感光体は、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含む感光層を備える。
感光層に添加する樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂が挙げられる。特許文献1に記載の電子写真感光体は、下記化学式(Z)で表される繰り返し単位を有するポリエステル樹脂を含有する感光層を備える。
Figure 0007293851000001
特開2017-181690号公報
しかし、本発明者らの検討により、特許文献1に記載の電子写真感光体は、感度と、高温下での感光層の耐電圧性とを両立していないことが判明した。
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高温下での感光層の耐電圧性と、感度とに優れる電子写真感光体と、この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とを提供することである。
本発明の電子写真感光体は、導電性基体と単層の感光層とを備える電子写真感光体である。前記感光層は、電荷発生剤と、ポリエステル樹脂と、正孔輸送剤と、電子輸送剤とを含有する。前記ポリエステル樹脂は、下記一般式(1)で表される第1繰り返し単位と、下記一般式(2)で表される第2繰り返し単位とを有する。前記感光層における前記ポリエステル樹脂の含有割合は、0.3質量%以上7.0質量%以下である。
Figure 0007293851000002
前記一般式(1)中、Xは、第1置換基で置換されていてもよいフェニレン基を表す。前記第1置換基は、フェニル基、炭素原子数1以上8以下のアルキル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基である。前記一般式(2)中、Yは、第2置換基で置換されていてもよい炭素原子数1以上8以下の2価の脂肪族炭化水素基を表す。前記第2置換基は、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基である。
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、前記像担持体の表面を正極性に帯電させる帯電部と、帯電された前記像担持体の前記表面を露光して、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。前記像担持体は、上述の電子写真感光体である。前記転写部は、前記像担持体の前記表面と前記被転写体とを接触させながら前記トナー像を前記像担持体から前記被転写体へ転写する。
本発明の電子写真感光体は、高温下での感光層の耐電圧性と、感度とに優れる。本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置は、高温下での感光層の耐電圧性と、感度とに優れる電子写真感光体を備える。
本発明の第1実施形態に係る電子写真感光体の一例を示す部分断面図である。 本発明の第1実施形態に係る電子写真感光体の一例を示す部分断面図である。 本発明の第1実施形態に係る電子写真感光体の一例を示す部分断面図である。 本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、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、発明の要旨を限定するものではない。また、本明細書において、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。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰り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。以下に示す各材料は、特に断りがない限り、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
以下、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数3以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基、及びハロゲン原子は、各々、次の意味である。
炭素原子数1以上8以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数3以上6以下のアルキル基は、各々、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上8以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基が挙げられる。炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、及び炭素原子数3以上6以下のアルキル基としては、例えば、炭素原子数1以上8以下のアルキル基の例として述べた基のうち、炭素原子数が1以上6以下の基、炭素原子数1以上4以下の基、及び炭素原子数が3以上6以下の基が挙げられる。
炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基としては、例えば、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、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基、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、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基及びオクチルオキシ基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
<第1実施形態:電子写真感光体>
本発明の第1実施形態の電子写真感光体(以下、感光体と記載することがある)は、導電性基体と単層の感光層とを備える。感光層は、電荷発生剤と、ポリエステル樹脂(以下、ポリエステル樹脂(PE)と記載することがある)と、正孔輸送剤と、電子輸送剤とを含有する。ポリエステル樹脂(PE)は、下記一般式(1)で表される第1繰り返し単位と、下記一般式(2)で表される第2繰り返し単位とを有する。感光層におけるポリエステル樹脂(PE)の含有割合は、0.3質量%以上7.0質量%以下である。以下、第1繰り返し単位~第2繰り返し単位を、それぞれ繰り返し単位(1)~繰り返し単位(2)と記載することがある。
Figure 0007293851000003
一般式(1)中、Xは、第1置換基で置換されていてもよいフェニレン基を表す。第1置換基は、フェニル基、炭素原子数1以上8以下のアルキル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基である。一般式(2)中、Yは、第2置換基で置換されていてもよい炭素原子数1以上8以下の2価の脂肪族炭化水素基を表す。第2置換基は、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基である。
本発明の感光体は、上述の構成を備えることにより、高温下での感光層の耐電圧性と、感度とに優れる。ここで、従来の感光体は、高温高湿下で使用した場合、感光層で局所的な絶縁破壊が生じることがある。局所的な絶縁破壊は、感光層の帯電性能を局所的に低下させるため、ドット状の画像不良の原因となる。
本発明者は、感光層にポリエステル樹脂(PE)を一定量添加することにより、詳細な理由は不明であるが、高温下での感光層の耐電圧性を著しく向上できることを発見した。但し、ポリエステル樹脂(PE)を含有する感光層は、ポリエステル樹脂(PE)を含有しない感光層と比較し、常温下では帯電性に大きな差はなかった。また、本発明者は、ポリエステル樹脂(PE)を感光層に過剰に添加すると感光体の感度が低下することを発見した。これらの知見に基づき、本発明者は、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明の感光体は、ポリエステル樹脂(PE)を含有する感光層を備えるため、高温下での感光層の耐電圧性に優れる。そのため、本発明の感光体は、高温高湿下で使用した場合においても上述のドット状の画像不良を抑制できる。また、本発明の感光体は、感光層におけるポリエステル樹脂(PE)の含有割合が7.0質量%以下であるため、感度にも優れる。
図1~図3を参照しつつ感光体の構造を説明する。図1~図3は、各々、感光体の一例(以下、「感光体1」と記載することがある)を示す断面図である。
図1に示すように、感光体1は、例えば、導電性基体2と感光層3とを備える。感光層3は単層(一層)である。即ち、感光体1は、単層の感光層3を備える単層型電子写真感光体である。
図2に示すように、感光体1は、導電性基体2と、感光層3と、中間層4(下引き層)とを備えてもよい。中間層4は、導電性基体2と感光層3との間に設けられる。図1に示すように、感光層3は導電性基体2上に直接設けられてもよい。或いは、図2に示すように、感光層3は導電性基体2上に中間層4を介して設けられてもよい。中間層4は、一層であってもよく、複数の層であってもよい。
図3に示すように、感光体1は、導電性基体2と、感光層3と、保護層5とを備えてもよい。保護層5は、感光層3上に設けられる。保護層5は、一層であってもよく、複数の層であってもよい。以上、図1~図3を参照して、感光体1の構造について説明した。以下、感光体の各要素(導電性基体、感光層、中間層及び保護層)を詳細に説明する。
[導電性基体]
導電性基体は、感光体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。導電性基体は、少なくとも表面部が導電性を有する材料で構成されていればよい。導電性基体の一例としては、導電性を有する材料で構成される導電性基体が挙げられる。導電性基体の別の例としては、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、インジウム及びこれらを含む合金(例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼及び真鍮)が挙げられる。これらの導電性を有する材料のなかでも、感光層から導電性基体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。
導電性基体の形状は、画像形成装置の構造に合わせて適宜選択される。導電性基体の形状としては、例えば、シート状及びドラム状が挙げられる。また、導電性基体の厚さは、導電性基体の形状に応じて適宜選択される。
[感光層]
感光層は、電荷発生剤と、ポリエステル樹脂(PE)と、正孔輸送剤と、電子輸送剤とを含有する。ポリエステル樹脂(PE)は、感光層のバインダー樹脂として機能する。感光層は、後述するポリアリレート樹脂を更に含有することが好ましい。ポリアリレート樹脂は、ポリエステル樹脂(PE)と共に感光層のバインダー樹脂として機能する。感光層は、必要に応じて、ポリエステル樹脂(PE)及びポリアリレート樹脂以外のバインダー樹脂(以下、「他のバインダー樹脂」と記載することがある)、又は添加剤を更に含有してもよい。感光層の厚さは、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。感光層の厚さとしては、5μm以上100μm以下が好ましく、10μm以上50μm以下がより好ましい。
(電荷発生剤)
感光層が含有する電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、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、ピリリウム顔料、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、ピラゾリン系顔料及び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、無金属フタロシアニン及び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、チタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン及びクロロガリウムフタロシアニンが挙げられる。チタニルフタロシアニンは、下記化学式(CGM-1)で表される。
Figure 0007293851000004
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。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型及びY型結晶(以下、それぞれをα型、β型及び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。
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を用いることが好ましい。700nm以上の波長領域で高い量子収率を有することから、電荷発生剤としては、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更に好ましく、Y型チタニルフタロシアニンが特に好ましい。
短波長レーザー光源(例えば、350nm以上550nm以下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。
感光層における電荷発生剤の含有量としては、バインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下が好ましく、0.5質量部以上30質量部以下がより好ましく、0.5質量部以上4.5質量部以下が更に好ましい。
(ポリエステル樹脂(PE))
ポリエステル樹脂(PE)は、繰り返し単位(1)と、繰り返し単位(2)とを有する。ポリエステル樹脂(PE)において、繰り返し単位(1)及び繰り返し単位(2)は、例えば、交互に並んでいる。この場合、ポリエステル樹脂(PE)が有する繰り返し単位(1)及び繰り返し単位(2)のそれぞれの物質量は、略同一であることが好ましい。具体的には、ポリエステル樹脂(PE)が有する繰り返し単位(1)の物質量に対する繰り返し単位(2)の物質量の比率(繰り返し単位(2)/繰り返し単位(1))は、49/51以上51/49以下が好ましい。
なお、ポリエステル樹脂(PE)における各繰り返し単位の物質量は、各々、1本の分子鎖から得られる値ではなく、感光層に含有されるポリエステル樹脂(PE)の全体(複数の分子鎖)から得られる値の平均値である。比率p及びqは、プロトン核磁気共鳴分光計を用いてポリエステル樹脂(PE)の1H-NMRスペクトルを測定し、得られた1H-NMRスペクトルから算出できる。後述するポリアリレート樹脂(PA)における各繰り返し単位の物質量についても同様である。
(繰り返し単位(1))
繰り返し単位(1)は、一般式(1)で表される。一般式(1)中、Xにおける第1置換基としては、例えば、炭素原子数1以上4以下のアルキル基が挙げられる。Xにおける第1置換基の個数としては、0個以上2個以下が好ましく、0個がより好ましい。Xで表されるフェニレン基としては、無置換のフェニレン基が好ましい。繰り返し単位(1)としては、下記化学式(1-1)又は(1-2)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(1-1)又は(1-2)と記載することがある)が好ましい。
Figure 0007293851000005
(繰り返し単位(2))
繰り返し単位(2)は、一般式(2)で表される。一般式(2)中、Yで表される炭素原子数1以上8以下の2価の脂肪族炭化水素基としては、炭素原子数1以上8以下の2価の飽和炭化水素基、炭素原子数2以上8以下の2価の不飽和炭化水素基、炭素原子数3以上8以下の2価の脂環式炭化水素基、及び炭素原子数6以上8以下の2価の芳香族炭化水素基が挙げられ、これらの中で炭素原子数1以上8以下の2価の飽和炭化水素基が好ましい。炭素原子数1以上8以下の2価の飽和炭化水素基としては、炭素原子数1以上8以下のアルカンジイル基、炭素原子数2以上8以下のアルケンジイル基及び炭素原子数2以上8以下のアルキンジイル基が挙げられ、これらの中で炭素原子数1以上8以下のアルカンジイル基が好ましい。炭素原子数1以上8以下のアルカンジイル基としては、例えば、上述の炭素原子数1以上8以下のアルキル基として例示した基から1個の水素原子を除いた基が挙げられる。具体的な炭素原子数1以上8以下のアルカンジイル基としては、例えば、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基、及びペンタンジイル基が挙げられる。
一般式(2)中、Yにおける第2置換基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。Yにおける第2置換基の個数としては、0個以上2個以下が好ましく、0個がより好ましい。
繰り返し単位(2)としては、下記化学式(2-1)、(2-2)、(2-3)又は(2-4)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(2-1)~(2-4)と記載することがある)が好ましい。
Figure 0007293851000006
ポリエステル樹脂(PE)は、繰り返し単位(1)及び(2)以外の他の繰り返し単位を更に有してもよい。他の繰り返し単位としては、例えば、シクロアルカン構造を含む繰り返し単位が挙げられる。ポリエステル樹脂(PE)が有する繰り返し単位の総物質量における繰り返し単位(1)及び(2)の合計物質量の割合としては、70%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、100%が更に好ましい。
ポリエステル樹脂(PE)が有する繰り返し単位(1)及び(2)の組み合わせとしては、
繰り返し単位(1-1)、(1-2)、(2-1)及び(2-2)の第1の組み合わせ、
繰り返し単位(1-1)、(1-2)、(2-1)及び(2-3)の第2の組み合わせ、又は
繰り返し単位(1-1)、(1-2)、(2-1)及び(2-4)の第3の組み合わせが好ましく、これらの中で第1の組み合わせがより好ましい。
即ち、ポリエステル樹脂(PE)は、繰り返し単位(1-1)と、繰り返し単位(1-2)と、繰り返し単位(2-1)と、繰り返し単位(2-2)とを有することがより好ましい。
ポリエステル樹脂(PE)としては、下記化学式(PE-a)、(PE-b)又は(PE-c)で表される樹脂(以下、ポリエステル樹脂(PE-a)、(PE-b)又は(PE-c)と記載することがある)が好ましい。
Figure 0007293851000007
ポリエステル樹脂(PE)の粘度平均分子量としては、5,000以上100,000以下が好ましく、15,000以上30,000以下がより好ましい。
感光層におけるポリエステル樹脂(PE)の含有割合としては、0.3質量%以上7.0質量%以下であり、1.0質量%以上3.0質量%以下が好ましく、1.0質量%以上1.6質量%以下がより好ましい。ポリエステル樹脂(PE)の含有割合を0.3質量%以上とすることで、高温下での感光層の耐電圧性を向上できる。ポリエステル樹脂(PE)の含有割合を7.0質量%以下とすることで、感光体の感度を向上できる。
ポリエステル樹脂(PE)の合成方法の一例を説明する。まず、下記一般式(I)で表されるジエステル化合物(I)と、下記一般式(II)で表されるジオール化合物(II)とを用意する。下記一般式(I)及び(II)において、X及びYは、上述の一般式(1)及び(2)におけるX及びYと同義である。下記一般式(I)において、RXは、各々独立に、炭素原子数1以上4以下のアルキル基である。RXとしては、メチル基が好ましい。
Figure 0007293851000008
次に、ジエステル化合物(I)とジオール化合物(II)とをエステル交換反応させることにより、ポリエステル樹脂(PE)が得られる。エステル交換反応においては、例えば、触媒として有機チタン化合物(例えば、オルトチタン酸テトラブチル)を反応系に添加することが好ましい。触媒の添加量としては、例えば、ジエステル化合物(I)及びジオール化合物(II)の合計100質量部に対して、0.005質量部以上0.100質量部以下である。エステル交換反応の反応条件は、例えば、反応温度を200℃以上280℃以下、反応時間を30分以上3時間以下とすることができる。エステル交換反応においては、発生するアルコール化合物(例えば、メタノール)を反応系外に除去することが好ましい。
エステル交換反応によるポリエステル樹脂(PE)の合成方法の具体例を以下に説明する。まず、温度計、攪拌機、及び留出用冷却管を具備した反応容器に、ジエステル化合物(I)(例えば、テレフタル酸ジメチル)と、ジオール化合物(II)(例えば、イソフタル酸ジメチル及びエチレングリコール)と、オルトチタン酸テトラブチルとを投入する。ジエステル化合物(I)と、ジオール化合物(II)とのモル比は、略1:1とする。オルトチタン酸テトラブチルの添加量は、ジエステル化合物(I)及びジオール化合物(II)の合計100質量部に対して、0.028質量部とする。反応容器の内容物を、4時間かけて200℃まで徐々に昇温させる。昇温により、エステル交換反応が開始される。以下、反応容器の内容物の温度が200℃に到達した時点を反応開始とする。なお、エステル交換反応により発生したアルコール化合物は、留出させて反応系外に除去する。エステル交換反応の開始後、30分かけて減圧して反応容器内の気圧を500Paに調整する(初期重合)。減圧後、反応容器の内容物を250℃まで昇温させた後、反応容器内を更に減圧することで気圧を130Paに調整し、その後、60分間重合させる。これにより、ポリエステル樹脂(PE)が得られる。
但し、ポリエステル樹脂(PE)は、上述のエステル交換反応以外の他の合成方法によって合成してもよい。他の合成方法としては、例えば、脱水縮合反応が挙げられる。ポリエステル樹脂(PE)を脱水縮合反応により合成する場合、下記一般式(III)で表されるジカルボン酸化合物(III)又はその誘導体(例えば、ハロゲン化物又は無水物)と、ジオール化合物(II)又はその誘導体(例えば、ジアセテート)とを原料として用いることができる。下記一般式(III)において、Xは、上述の一般式(1)におけるXと同義である。
Figure 0007293851000009
なお、ポリエステル樹脂(PE)の合成においては、必要に応じて、ジエステル化合物(I)、ジオール化合物(II)、ジカルボン酸(III)及び触媒以外の他の成分(例えば、他の単量体又は添加剤)を反応系に更に添加してもよい。
(ポリアリレート樹脂(PA))
感光層は、ポリアリレート樹脂を更に含有することが好ましい。ポリアリレート樹脂としては、下記一般式(3)で表される第3繰り返し単位と、下記一般式(4)で表される第4繰り返し単位とを有する樹脂(以下、ポリアリレート樹脂(PA)と記載することがある)が好ましい。以下、第3繰り返し単位~第4繰り返し単位を、それぞれ繰り返し単位(3)~繰り返し単位(4)と記載することがある。
Figure 0007293851000010
一般式(3)中、R1及びR2は、各々独立に、水素原子又はメチル基を表す。Wは、下記一般式(W1)、下記一般式(W2)又は下記化学式(W3)で表される2価の基を表す。一般式(4)中、Arは、下記化学式(Ar-1)、下記化学式(Ar-2)又は下記化学式(Ar-3)で表される2価の基を表す。
Figure 0007293851000011
一般式(W1)、一般式(W2)及び化学式(W3)中、R3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。R4は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表す。tは、1以上3以下の整数を表す。*は、各々、結合手を表す。
Figure 0007293851000012
化学式(Ar-1)、化学式(Ar-2)及び化学式(Ar-3)中、*は、各々、結合手を表す。
ポリアリレート樹脂(PA)において、繰り返し単位(3)及び繰り返し単位(4)は、例えば、交互に並んでいる。この場合、ポリアリレート樹脂(PA)が有する繰り返し単位(3)及び繰り返し単位(4)のそれぞれの物質量は、略同一であることが好ましい。具体的には、ポリアリレート樹脂(PA)が有する繰り返し単位(3)の物質量に対する繰り返し単位(4)の物質量の比率(繰り返し単位(4)/繰り返し単位(3))は、49/51以上51/49以下が好ましい。
(繰り返し単位(3))
繰り返し単位(3)は、一般式(3)で表される。一般式(3)中、R1及びR2は、互いに同一であることが好ましい。R1及びR2は、各々、メチル基を表すことが好ましい。
一般式(W1)中、R3は、水素原子を表すことが好ましい。R4は、メチル基を表すことが好ましい。
一般式(W2)中、tは、2を表すことが好ましい。
繰り返し単位(3)としては、下記化学式(3-1)又は(3-2)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(3-1)又は(3-2)と記載することがある)が好ましい。
Figure 0007293851000013
(繰り返し単位(4))
繰り返し単位(4)は、一般式(4)で表される。繰り返し単位(4)としては、下記化学式(4-1)、化学式(4-2)又は化学式(4-3)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(4-1)~(4-3)と記載することがある)が挙げられる。
Figure 0007293851000014
ポリアリレート樹脂(PA)の有する繰り返し単位の総物質量における繰り返し単位(3)及び(4)の合計物質量の割合としては、70%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、100%以上が更に好ましい。
ポリアリレート樹脂(PA)は、
繰り返し単位(3-2)と、繰り返し単位(4-1)と、繰り返し単位(4-3)とを有するか、
繰り返し単位(3-1)と、繰り返し単位(4-1)と、繰り返し単位(4-3)とを有するか、又は
繰り返し単位(3-2)と、繰り返し単位(4-1)と、繰り返し単位(4-2)とを有することが好ましい。
ポリアリレート樹脂(PA)としては、下記化学式(PA-1)~(PA-3)で表される樹脂(以下、ポリアリレート樹脂(PA-1)~(PA-3)と記載することがある)が好ましい。
Figure 0007293851000015
ポリアリレート樹脂(PA)の粘度平均分子量としては、20,000以上200,000以下が好ましく、50,000以上70,000以下がより好ましい。
感光層におけるポリアリレート樹脂(PA)の含有割合としては、25質量%以上80質量%以下が好ましく、40質量%以上60質量%以下がより好ましい。
ポリアリレート樹脂(PA)の合成方法としては、特に限定されないが、例えば、繰り返し単位(3)を構成するための芳香族ジオール又は芳香族ジオール誘導体と、繰り返し単位(4)を構成するための芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸誘導体とを縮重合させる方法が挙げられる。縮重合の具体的な方法としては、例えば、溶液重合、溶融重合及び界面重合が挙げられる。
繰り返し単位(3)を構成するための芳香族ジオールとしては、例えば、下記一般式(3a)で表される芳香族ジオール(3a)が挙げられる。一般式(3a)中、R1、R2及びWは、それぞれ、一般式(3)におけるR1、R2及びWと同義である。芳香族ジオールの誘導体としては、芳香族ジアセテートが挙げられる。
Figure 0007293851000016
繰り返し単位(4)を構成するための芳香族ジカルボン酸としては、例えば、下記一般式(4a)で表される芳香族ジカルボン酸(4a)が挙げられる。一般式(4a)中、Arは、一般式(4)におけるArと同義である。芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、例えば、芳香族ジカルボン酸ジクロライド、芳香族ジカルボン酸ジメチルエステル、芳香族ジカルボン酸ジエチルエステル、及び芳香族ジカルボン酸無水物が挙げられる。
Figure 0007293851000017
(他のバインダー樹脂)
他のバインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び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、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂(PA)以外のポリアリレート樹脂、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、アクリル酸重合体、スチレン-アクリル酸共重合体、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、アイオノマー樹脂、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、ポリエステル樹脂(PE)以外のポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂及びポリエー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、尿素樹脂及びメラミン樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ化合物のアクリル酸付加物及びウレタン化合物のアクリル酸付加物が挙げられる。
(正孔輸送剤)
正孔輸送剤としては、例えば、トリフェニルアミン誘導体、ジアミン誘導体(例えば、N,N,N’,N’-テトラフェニルベンジジン誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニルフェニレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニルナフチレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニルフェナントリレンジアミン誘導体又はジ(アミノフェニルエテニル)ベンゼン誘導体)、オキサジアゾール系化合物(例えば、2,5-ジ(4-メチルアミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール)、スチリル系化合物(例えば、9-(4-ジエチルアミノスチリル)アントラセン)、カルバゾール系化合物(例えば、ポリビニルカルバゾール)、有機ポリシラン化合物、ピラゾリン系化合物(例えば、1-フェニル-3-(p-ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン)、ヒドラゾン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物及びトリアゾール系化合物が挙げられる。
正孔輸送剤としては、例えば、下記一般式(21)で表される化合物(以下、正孔輸送剤(21)と記載することがある)が挙げられる。
Figure 0007293851000018
一般式(21)中、Q1、Q2、Q3及びQ4は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表す。m1~m4は、各々独立に、0以上2以下の整数を表す。
一般式(21)中、m1が2を表す場合、複数のQ1は互いに同一でも異なっていてもよい。m2が2を表す場合、複数のQ2は互いに同一でも異なっていてもよい。m3が2を表す場合、複数のQ3は互いに同一でも異なっていてもよい。m4が2を表す場合、複数のQ4は互いに同一でも異なっていてもよい。
一般式(21)中、Q1及びQ3は、互いに同一であることが好ましい。Q2及びQ4は、互いに同一であることが好ましい。Q1及びQ2は、互いに異なることが好ましい。Q3及びQ4は、互いに異なることが好ましい。
一般式(21)中、Q1~Q4は、各々独立に、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表すことが好ましく、メチル基又はエチル基を表すことがより好ましい。
一般式(21)中、m1~m4は、各々、1を表すことが好ましい。
正孔輸送剤(21)としては、例えば、下記化学式(H-1)で表される化合物(以下、正孔輸送剤(H-1)と記載することがある)が挙げられる。
Figure 0007293851000019
正孔輸送剤としては、例えば、下記一般式(22)で表される化合物(以下、正孔輸送剤(22)と記載することがある)も挙げられる。
Figure 0007293851000020
一般式(22)中、Q5、Q6及びQ7は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表す。s及びtは、各々独立に、1以上3以下の整数を表す。p及びrは、各々独立に、0又は1を表す。qは、0以上2以下の整数を表す。
一般式(22)中、qが2を表す場合、複数のQ6は互いに同一でも異なっていてもよい。
一般式(22)中、Q5、Q6及びQ7は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数3以上6以下のアルキル基を表すことがより好ましく、n-ブチル基を表すことが更に好ましい。
一般式(22)中、s及びtは、互いに同一であることが好ましい。s及びtは、各々、2を表すことが好ましい。
一般式(22)中、p及びrは、互いに同一であることが好ましい。p及びrは、各々、0を表すことが好ましい。qは、1を表すことが好ましい。
正孔輸送剤(22)としては、例えば、下記化学式(H-2)で表される化合物(以下、正孔輸送剤(H-2)と記載することがある)が挙げられる。
Figure 0007293851000021
感光層は、正孔輸送剤として、正孔輸送剤(21)又は(22)を含有することが好ましく、正孔輸送剤(H-1)又は(H-2)を含有することがより好ましい。
感光層に含有される正孔輸送剤の全量に対する正孔輸送剤(21)及び(22)の合計含有割合としては、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、100質量%が更に好ましい。
感光層における正孔輸送剤の含有量としては、バインダー樹脂100質量部に対して、10質量部以上200質量部以下が好ましく、20質量部以上100質量部以下がより好ましい。
(電子輸送剤)
電子輸送剤としては、例えば、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、無水マレイン酸及び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及びジニトロアントラキノン系化合物が挙げられる。
電子輸送剤としては、例えば、下記一般式(11)、(12)又は(13)で表される化合物(以下、電子輸送剤(11)、(12)又は(13)と記載することがある)が挙げられる。
Figure 0007293851000022
一般式(11)中、RE1及びRE2は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表す。2つのRE1は、互いに同一でも異なっていてもよい。2つのRE2は、互いに同一でも異なっていてもよい。
2つのRE1は、互いに同一であることが好ましい。2つのRE2は、互いに同一であることが好ましい。
一般式(11)中、RE1は、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数3以上6以下のアルキル基を表すことがより好ましく、1,1-ジメチルプロピル基を表すことが更に好ましい。
一般式(11)中、RE2は、水素原子を表すことが好ましい。
一般式(12)中、RE3及びRE4は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表す。RE5は、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表す。nは、0以上4以下の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合、複数のRE5は、互いに同一でも異なっていてもよい。
一般式(12)中、RE3、RE4及びRE5は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数3以上6以下のアルキル基を表すことがより好ましく、t-ブチル基を表すことが更に好ましい。
一般式(12)中、nは、0を表すことが好ましい。
一般式(13)中、RE6及びRE7は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は水素原子を表す。RE8は、ハロゲン原子、水素原子又はニトロ基を表す。
一般式(13)中、RE6及びRE7は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表すことがより好ましく、t-ブチル基を表すことが更に好ましい。
一般式(13)中、RE8は、ニトロ基を表すことが好ましい。
電子輸送剤(11)としては、下記化学式(E-1)で表される化合物が挙げられる。電子輸送剤(12)としては、下記化学式(E-3)で表される化合物が挙げられる。電子輸送剤(13)としては、下記化学式(E-2)で表される化合物が挙げられる。以下、下記化学式(E-1)~(E-3)で表される化合物を、それぞれ電子輸送剤(E-1)~(E-3)と記載することがある。感光層は、電子輸送剤として、電子輸送剤(11)、(12)又は(13)を含有することが好ましく、電子輸送剤(E-1)、(E-2)又は(E-3)を含有することがより好ましい。
Figure 0007293851000023
感光層における電子輸送剤の含有量としては、バインダー樹脂100質量部に対して、20質量部以上120質量部以下が好ましく、20質量部以上100質量部以下がより好ましく、40質量部以上90質量部以下が更に好ましく、60質量部以上90質量部以下が特に好ましい。
(添加剤)
感光層が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(例えば、電子アクセプター)、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤及び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(例えば、ジ(tert-ブチル)p-クレゾール)、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、スピロインダノン及びこれらの誘導体が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば、有機硫黄化合物及び有機燐化合物も挙げられる。レベリング剤としては、例えば、ジメチルシリコーンオイルが挙げられる。増感剤としては、例えば、メタターフェニルが挙げられる。
感光層が添加剤を含有する場合、その含有量としては、バインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上20質量部以下が好ましく、1質量部以上5質量部以下がより好ましい。
(組み合わせ)
感光層が含有する正孔輸送剤、ポリアリレート樹脂(PA)、電子輸送剤及びポリエスエル樹脂(PE)の組み合わせとしては、下記表1に示す組み合わせ(k-1)~(k-11)が好ましい。感光層が含有する電荷発生剤、正孔輸送剤、ポリアリレート樹脂(PA)、電子輸送剤及びポリエスエル樹脂(PE)の組み合わせとしては、組み合わせ(k-1)~(k-11)の成分と、Y型チタニルフタロシアニンとの組み合わせが好ましい。
Figure 0007293851000024
[中間層]
中間層(下引き層)は、例えば、無機粒子及び樹脂(中間層用樹脂)を含有する。感光体は、中間層を備えることにより、リーク電流を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体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)の粒子及び非金属酸化物(例えば、シリカ)の粒子が挙げられる。
中間層に用いる中間層用樹脂及び添加剤としては、例えば、感光層に用いるバインダー樹脂(ポリアリレート樹脂(PA)、ポリエステル樹脂(PE)及び他のバインダー樹脂)として例示したものと同様のものを挙げることができる。但し、中間層及び感光層を形成し易くする観点から、中間層用樹脂は、感光層に含有されるバインダー樹脂と異なることが好ましい。
[感光体の製造方法]
本発明の感光体の製造方法の一例を説明する。感光体の製造方法は、感光層用塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥させる工程を備える。感光層用塗布液は、電荷発生剤、バインダー樹脂、正孔輸送剤、電子輸送剤及び必要に応じて添加される成分(例えば、添加剤)と、溶剤とを含有する。バインダー樹脂は、ポリエステル樹脂(PE)を含む。
感光層用塗布液が含有する溶剤は、各成分を溶解又は分散できる限り、特に限定されない。溶剤としては、例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール及びブタノール)、脂肪族炭化水素(例えば、n-ヘキサン、オクタン及びシクロヘキサン)、芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン及びキシレン)、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、四塩化炭素及びクロロベンゼン)、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及び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及びシクロヘキサノン)、エステル類(例えば、酢酸エチル及び酢酸メチル)、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド及びジメチルスルホキシドが挙げられる。感光体の製造時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。
感光層用塗布液は、各成分を混合し、溶剤に分散させることにより調製される。混合及び分散に用いる機器としては、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及び超音波分散機が挙げられる。
感光層用塗布液は、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いてもよい。
感光層用塗布液を塗布する方法としては、感光層用塗布液を導電性基体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、ブレードコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スピンコート法及びバーコート法が挙げられる。
感光層用塗布液を乾燥させる方法としては、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。熱処理温度は、例えば、40℃以上150℃以下である。熱処理時間は、例えば、3分間以上120分間以下である。
なお、感光体の製造方法は、必要に応じて、中間層を形成する工程及び保護層を形成する工程の一方又は両方を更に含んでもよい。中間層を形成する工程及び保護層を形成する工程では、公知の方法が適宜選択される。
<第2実施形態:画像形成装置>
本発明の第2実施形態の画像形成装置は、像担持体と、像担持体の表面を正極性に帯電させる帯電部と、帯電された像担持体の表面を露光して、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光部と、静電潜像をトナー像として現像する現像部と、トナー像を像担持体から被転写体へ転写する転写部とを備える。像担持体は、第1実施形態の感光体である。転写部は、像担持体の表面と被転写体とを接触させながらトナー像を像担持体から被転写体へ転写する。
画像形成装置が像担持体として備える感光体は、第1実施形態で述べた通り、高温下での感光層の耐電圧性と、感度とに優れる。被転写体としては、記録媒体が好ましい。即ち、画像形成装置としては、直接転写方式の画像形成装置が好ましい。現像部は、像担持体の表面と接触しながら、静電潜像をトナー像として現像することが好ましい。即ち、画像形成装置としては、接触現像方式の画像形成装置が好ましい。帯電部は、接触方式の帯電部であっても、非接触方式の帯電部であってもよい。接触方式の帯電部としては、例えば、帯電ローラー及び帯電ブラシが挙げられる。非接触方式の帯電部としては、例えば、コロトロン帯電部、及びスコロトロン帯電部が挙げられる。帯電部としては、接触方式の帯電部が好ましく、帯電ローラーがより好ましい。
以下、画像形成装置について、タンデム方式のカラー画像形成装置を例に挙げて、図4を参照しながら説明する。タンデム方式のカラー画像形成装置は、画像形成装置の一態様である。
図4に示す画像形成装置100は、像担持体30と、帯電部42と、露光部44と、現像部46と、転写部48とを備える。像担持体30は、第1実施形態の感光体である。帯電部42は、像担持体30の表面を帯電する。帯電部42の帯電極性は、正極性である。露光部44は、帯電された像担持体30の表面を露光して、像担持体30の表面に静電潜像を形成する。現像部46は、静電潜像をトナー像として現像する。転写部48は、像担持体30の表面と記録媒体P(被転写体)とを接触させながらトナー像を像担持体30から記録媒体Pへ転写する。
画像形成装置100は、直接転写方式を採用する。つまり、画像形成装置100では、転写部48が、像担持体30の表面と記録媒体Pとを接触させながらトナー像を記録媒体Pに転写する。
画像形成装置100は、第1画像形成ユニット40aと、第2画像形成ユニット40bと、第3画像形成ユニット40cと、第4画像形成ユニット40dと、転写ベルト50と、定着部54とを備える。以下、区別する必要がない場合には、第1画像形成ユニット40a~第4画像形成ユニット40dの各々を、画像形成ユニット40と記載する。
画像形成ユニット40は、像担持体30と、帯電部42と、露光部44と、現像部46と、転写部48と、像担持体30の表面を清掃するクリーニングブレード52とを備える。
像担持体30は、画像形成ユニット40の中央位置において、矢符方向(反時計回り)に回転可能に設けられる。像担持体30の周囲には、帯電部42を基準として像担持体30の回転方向の上流側から順に、帯電部42、露光部44、現像部46、転写部48、及びクリーニングブレード52が設けられている。なお、画像形成ユニット40には、除電部(不図示)が更に設けられていてもよい。
第1画像形成ユニット40a~第4画像形成ユニット40dの各々によって、転写ベルト50上の記録媒体Pに、複数色(例えば、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの4色)のトナー像が順に重ねられる。
帯電部42は、帯電ローラーである。帯電ローラーは、像担持体30の表面と接触しながら像担持体30の表面を帯電する。
帯電部42が印加する電圧は、特に限定されない。帯電部42が印加する電圧としては、直流電圧、交流電圧、及び重畳電圧(直流電圧に交流電圧が重畳した電圧)が挙げられ、直流電圧が好ましい。直流電圧は、交流電圧及び重畳電圧に比べ、以下に示す優位性がある。帯電部42が直流電圧のみを印加すると、像担持体30に印加される電圧値が一定であるため、像担持体30の表面を一様に一定電位まで帯電させ易い。また、帯電部42が直流電圧のみを印加すると、感光層の摩耗量が減少する傾向がある。その結果、帯電部42が直流電圧のみを印加することで、良好な画質の画像を長期に渡って形成できる。
露光部44は、帯電された像担持体30の表面を露光する。これにより、像担持体30の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、画像形成装置100に入力された画像データに基づいて形成される。
現像部46は、像担持体30の表面にトナーを供給し、静電潜像をトナー像として現像する。現像部46は、像担持体30の表面と接触しながら静電潜像をトナー像として現像する。
転写ベルト50は、像担持体30と転写部48との間に記録媒体Pを搬送する。転写ベルト50は、無端状のベルトである。転写ベルト50は、矢符方向(時計回り)に回転可能に設けられる。
転写部48は、現像部46によって現像されたトナー像を、像担持体30の表面から記録媒体Pへ転写する。像担持体30から記録媒体Pにトナー像が転写されるときに、像担持体30は記録媒体Pと接触している。転写部48としては、例えば、転写ローラーが挙げられる。
定着部54は、転写部48によって記録媒体Pに転写された未定着のトナー像を、加熱、加圧又は加熱加圧する。定着部54は、例えば、加熱ローラー、加圧ローラー又は加熱加圧ローラーである。トナー像を加熱、加圧又は加熱加圧することにより、記録媒体Pにトナー像が定着する。その結果、記録媒体Pに画像が形成される。
上述した画像形成装置100は、第2実施形態の画像形成装置の一例である。第2実施形態の画像形成装置は、画像形成装置100に限定されない。例えば、上述した画像形成装置100はタンデム方式のカラー画像形成装置であるが、第2実施形態の画像形成装置は、例えばロータリー方式のカラー画像形成装置であってもよく、モノクロ画像形成装置であってもよい。モノクロ画像形成装置は、例えば、画像形成ユニットを1つだけ備える。また、上述した画像形成装置100は直接転写方式の画像形成装置であるが、第2実施形態の画像形成装置は、中間転写方式の画像形成装置であってもよい。中間転写方式の画像形成装置は、被転写体が中間転写ベルトである。
<第3実施形態:プロセスカートリッジ>
本発明の第3実施形態のプロセスカートリッジは、第1実施形態の感光体を備える。プロセスカートリッジが像担持体として備える感光体は、第1実施形態で述べた通り、高温下での感光層の耐電圧性と、感度とに優れる。
以下、図4を引き続き参照して、第3実施形態のプロセスカートリッジの一例について説明する。プロセスカートリッジは、画像形成用のカートリッジである。プロセスカートリッジは、第1画像形成ユニット40a~第4画像形成ユニット40dの各々に相当する。プロセスカートリッジは、像担持体30を備える。像担持体30は、第1実施形態の感光体である。プロセスカートリッジは、感光体に加えて、帯電部42、露光部44、現像部46及び転写部48からなる群より選択される少なくとも1つを更に備えていてもよい。プロセスカートリッジには、クリーニングブレード52及び除電部(不図示)の一方又は両方が更に備えられてもよい。プロセスカートリッジは、画像形成装置100に対して着脱自在に設計される。そのため、プロセスカートリッジは取り扱いが容易である。具体的には、プロセスカートリッジは、感光体の感度特性等が劣化した場合に、感光体を含めて容易かつ迅速に交換できる。以上、図4を参照して、第3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。
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。
なお、実施例において、各樹脂の繰り返し単位の構造は、プロトン核磁気共鳴分光計(日本分光株式会社製、300MHz)を用いた1H-NMRスペクトルの測定により確認した。1H-NMRスペクトルの測定では、溶剤としてCDCl3を用い、内部標準試料としてテトラメチルシラン(TMS)を用いた。
感光体の感光層を形成するための材料として、以下の電荷発生剤、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、正孔輸送剤及び電子輸送剤を準備した。
[電荷発生剤]
電荷発生剤として、第1実施形態で述べた化学式(CGM-1)で表され、かつ結晶構造がY型であるY型チタニルフタロシアニンを準備した。
[ポリエステル樹脂]
ポリエステル樹脂として、第1実施形態で述べたポリエステル樹脂(PE-a)~(PE-c)と、下記化学式(Z)で表される繰り返し単位を有するポリエステル樹脂(Z)とを準備した。各ポリエステル樹脂は、第1実施形態に記載のエステル交換反応により合成した。
Figure 0007293851000025
各ポリエステル樹脂の粘度平均分子量は、以下の通りであった。
・ポリエステル樹脂(PE-a):22,000
・ポリエステル樹脂(PE-b):22,500
・ポリエステル樹脂(PE-c):21,300
・ポリエステル樹脂(Z):24,200
[ポリアリレート樹脂]
ポリアリレート樹脂として、以下の方法により、第1実施形態で述べたポリアリレート樹脂(PA-1)~(PA-3)を合成した。各ポリアリレート樹脂の粘度平均分子量は、以下の通りであった。
・ポリアリレート樹脂(PA-1):60,800
・ポリアリレート樹脂(PA-2):58,700
・ポリアリレート樹脂(PA-3):61,800
(ポリアリレート樹脂(PA-1)の合成)
三口フラスコを反応容器として用いた。この反応容器は、温度計と、三方コックと、滴下ロート200mLとを備えた容量1Lの三口フラスコである。反応容器に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12.24g(41.28ミリモル)と、t-ブチルフェノール0.062g(0.413ミリモル)と、水酸化ナトリウム3.92g(98ミリモル)と、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド0.120g(0.384ミリモル)とを投入した。次いで、反応容器内をアルゴン置換した。その後、水300mLを更に反応容器に投入した。反応容器の内温を50℃に昇温させた。反応容器の内温を50℃に保持して反応容器内の内容物を1時間攪拌した。その後、反応容器の内温を10℃に冷却した。その結果、アルカリ性水溶液を得た。
一方、2,6-ナフタレンジカルボン酸ジクロリド4.10g(16.2ミリモル)と、4,4’-オキシビス安息香酸クロリド4.78g(16.2ミリモル)とをクロロホルム150mLに溶解させた。その結果、クロロホルム溶液を得た。
次いで、滴下ロートを用いて、上述のクロロホルム溶液を上述アルカリ性水溶液に110分間かけてゆっくりと滴下して、重合反応を開始させた。反応容器内の内温を15±5℃に調節して、反応容器の内容物を4時間攪拌して重合反応を進行させた。
その後、デカントを用いて反応容器の内容物における上層(水層)を除去し、有機層を得た。次いで、容量1Lの三口フラスコにイオン交換水400mLを投入した後に、得られた有機層を投入した。更にクロロホルム400mLと、酢酸2mLとを三口フラスコに投入した。三口フラスコの内容物を室温(25℃)で30分攪拌した。その後、デカントを用いて三口フラスコの内容物における上層(水層)を除去し、有機層を得た。水1Lを用いて得られた有機層を分液ロートにて5回洗浄した。その結果、水洗した有機層を得た。
次に、水洗した有機層をろ過し、ろ液を得た。容量3Lのビーカーにメタノール1Lを投入した。得られたろ液をビーカーにゆっくり滴下し、沈殿物を得た。沈殿物をろ過によりろ別した。得られた沈殿物を温度70℃で12時間真空乾燥した。その結果、ポリアリレート樹脂(PA-1)を得た。
(ポリアリレート樹脂(PA-2)~(PA-3)の合成)
繰り返し単位(3)を構成するための芳香族ジオールの種類と、繰り返し単位(4)を構成するための芳香族ジカルボン酸ジクロライドの種類とを変更した以外は、ポリアリレート樹脂(PA-1)の合成と同様の方法により、ポリアリレート樹脂(PA-2)~(PA-3)を合成した。
[正孔輸送剤]
正孔輸送剤として、第1実施形態で述べた正孔輸送剤(H-1)及び(H-2)を準備した。
[電子輸送剤]
電子輸送剤として、第1実施形態で述べた電子輸送剤(E-1)~(E-3)を準備した。
<感光体の製造>
[感光体(A-1)の製造]
容器内に、電荷発生剤としてのY型チタニルフタロシアニン2質量部と、正孔輸送剤(H-1)50質量部と、電子輸送剤(E-1)30質量部と、ポリアリレート樹脂(PA-1)100質量部と、ポリエステル樹脂(PE-a)0.9質量部と、溶剤としてのテトラヒドロフラン600質量部とを投入した。容器の内容物を、ボールミルを用いて12時間混合して、溶剤に材料を分散させた。これにより、感光層用塗布液を得た。感光層用塗布液を、導電性基体(アルミニウム製のドラム状支持体、直径30mm、全長238.5mm)上に、ブレードコート法を用いて塗布した。塗布した感光層用塗布液を、120℃で80分間熱風乾燥させた。これにより、導電性基体上に、単層の感光層(膜厚30μm)を形成した。その結果、感光体(A-1)を得た。
[感光体(A-2)~(A-11)及び(B-1)~(B-4)]
以下の点を変更した以外は、感光体(A-1)の製造と同様の方法により、感光体(A-2)~(A-11)及び(B-1)~(B-4)を製造した。感光体(A-2)~(A-11)及び(B-1)~(B-4)の製造では、正孔輸送剤の種類と、ポリアリレート樹脂の種類と、電子輸送剤の種類と、ポリエステル樹脂の種類及び添加量とを、下記表2に示す通りとした。
下記表2中、ポリエステル樹脂の「質量%」は、感光層の質量(電荷発生剤、正孔輸送剤、ポリアリレート樹脂、電子輸送剤及びポリエステル樹脂の合計質量)を100質量%としたときのポリエステル樹脂の質量%を示す。
Figure 0007293851000026
<評価>
以下の方法により、各感光体について、耐電圧性、画像不良及び感度を評価した。評価結果を下記表3に示す。
[耐電圧性]
耐電圧性(詳しくは、高温下での感光層の耐電圧性)の評価は、温度23℃、湿度50%RHの環境下で行った。まず、感光体の導電性基体(ドラム状支持体)の内面にヒーターを取り付け、感光体の温度を55℃に保持した。次に、針状の電極を感光体の表面から1mmの位置に配設し、電極に直流電圧を印加した。電極に印加する電圧は、感光層の絶縁破壊が生じるまで一定速度(+300V/秒)で増大させた。そして、感光層の絶縁破壊が生じた時点で電極に印加していた電圧を耐電圧性の評価値とした。耐電圧性は、評価値が8kV以上の場合を良好、評価値が8kV未満の場合を不良と判断できる。
[画像不良]
画像不良(詳しくは、ドット状の画像不良)の評価は、温度32.5℃、湿度80%RHの高温高湿環境下で行った。まず、モノクロプリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS-1300D」)に対して、現像方式を非接触現像方式から接触現像方式に変更する改造と、帯電部をスコロトロン帯電器から帯電ローラーに変更する改造とを行った。得られた改造機を評価機として用いた。評価機の情報を以下に示す。
線速:168mm/秒
帯電部:帯電ローラー
感光体の帯電極性:正帯電
現像方式:接触現像方式
転写方式:直接転写方式
画像不良の評価では、評価用紙として、京セラドキュメントソリューションズ株式会社販売の「ブランド紙VM-A4(A4サイズ)」を使用した。また、画像不良の評価では、トナーとして、京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「非磁性1成分用トナー」を使用した。このトナーを、上述の評価機に投入した。
測定対象とする感光体を搭載した評価機を用い、1万枚の評価用紙に、印字率1%の画像パターンを15秒間隔で1枚ずつ印刷した(いわゆる間欠印刷)。印刷終了後、評価機を24時間静置した。その後、評価機を用い、1枚の評価用紙に白紙画像を印刷した。印刷後の評価用紙を目視で確認し、ドット状の画像不良の個数を測定した。感光体は、以下の基準により、画像不良を抑制できているか否かを判断できる。
抑制できている:ドット状の画像不良が15個以下
抑制できていない:ドット状の画像不良が15個超
[感度]
感度特性の評価は、温度23℃及び湿度50%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、感光体の表面を+750Vに帯電させた。次いで、バンドパスフィルターを用いて、ハロゲンランプの白色光から単色光(波長780nm、半値幅20nm、光エネルギー0.7μJ/cm2)を取り出した。取り出された単色光を、感光体の表面に照射した。照射が終了してから50ミリ秒経過した時の感光体の表面電位を測定した。測定された表面電位を、露光後電位[+V]とした。露光後電位は、その値が小さいほど、感光体の感度が優れていることを示す。感光体の感度は、露光後電位が+140V以下である場合を良好、露光後電位が+140V超である場合を不良と判断できる。
Figure 0007293851000027
実施例1~11の感光体(A-1)~(A-11)は、各々、導電性基体と単層の感光層とを備えていた。感光層は、電荷発生剤と、バインダー樹脂と、正孔輸送剤と、電子輸送剤とを含有していた。バインダー樹脂は、ポリエステル樹脂(PE)を含んでいた。ポリエステル樹脂(PE)は、繰り返し単位(1)と、繰り返し単位(2)とを有していた。感光層におけるポリエステル樹脂(PE)の含有割合は、0.3質量%以上7.0質量%以下であった。表3に示すように、感光体(A-1)~(A-11)は、高温下での感光層の耐電圧性と、感度とに優れていた。また、感光体(A-1)~(A-11)は、高温下での感光層の耐電圧性に優れることにより、高温高湿環境下においてドット状の画像不良を抑制できた。
一方、比較例1~4の感光体(B-1)~(B-4)は、各々、上述の構成を満たしていなかった。その結果、感光体(B-1)~(B-4)は、高温下での感光層の耐電圧性と、感度とのうち少なくとも一方が不良であった。
詳しくは、感光体(B-1)は、ポリエステル樹脂(PE)を含有していなかった。また、感光体(B-3)は、ポリエステル樹脂(PE)を含有していたが、含有量が不足していた。その結果、感光体(B-1)及び(B-3)は、各々、高温下での感光層の耐電圧性が不良であり、高温高湿環境下においてドット状の画像不良を抑制できなかった。
感光体(B-2)は、ポリエステル樹脂(PE)を過剰に含有していた。その結果、感光体(B-2)は、感度が不良であった。
感光体(B-4)は、ポリエステル樹脂(PE)とは異なるポリエステル樹脂であるポリエステル樹脂(Z)を含有していた。その結果、感光体(B-4)は、高温下での感光層の耐電圧性が不良であり、高温高湿環境下においてドット状の画像不良を抑制できなかった。感光体(A-1)~(A-11)及び感光体(B-4)の比較から明らかなように、高温下での感光層の耐電圧性を向上させるためには、ポリエステル樹脂の中でもポリエステル樹脂(PE)が有効であると判断される。
本発明の電子写真感光体及びプロセスカートリッジは、画像形成装置に利用できる。本発明の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成できる。
1 感光体
2 導電性基体
3 感光層
4 中間層
5 保護層
30 像担持体
40a 第1画像形成ユニット
40b 第2画像形成ユニット
40c 第3画像形成ユニット
40d 第4画像形成ユニット
42 帯電部
44 露光部
46 現像部
48 転写部
50 転写ベルト
52 クリーニングブレード
54 定着部
100 画像形成装置
P 記録媒体

Claims (13)

  1. 導電性基体と単層の感光層とを備える電子写真感光体であって、
    前記感光層は、電荷発生剤と、バインダー樹脂と、正孔輸送剤と、電子輸送剤とを含有し、
    前記バインダー樹脂は、ポリエステル樹脂を含み、
    前記ポリエステル樹脂は、下記一般式(1)で表される第1繰り返し単位と、下記一般式(2)で表される第2繰り返し単位とを有し、
    前記感光層における前記ポリエステル樹脂の含有割合は、1.0質量%以上3.0質量%以下であり、
    前記バインダー樹脂は、ポリアリレート樹脂を更に含み、
    前記ポリアリレート樹脂は、下記一般式(3)で表される第3繰り返し単位と、下記一般式(4)で表される第4繰り返し単位とを有し、
    前記感光層における前記ポリアリレート樹脂の含有割合は、40質量%以上60質量%以下である、電子写真感光体。
    Figure 0007293851000028
    (前記一般式(1)中、Xは、第1置換基で置換されていてもよいフェニレン基を表し、前記第1置換基は、フェニル基、炭素原子数1以上8以下のアルキル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基であり、
    前記一般式(2)中、Yは、第2置換基で置換されていてもよい炭素原子数1以上8以下の2価の脂肪族炭化水素基を表し、前記第2置換基は、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基である。)
    Figure 0007293851000029
    (前記一般式(3)中、
    1 及びR 2 は、各々独立に、水素原子又はメチル基を表し、
    Wは、下記一般式(W1)、下記一般式(W2)又は下記化学式(W3)で表される2価の基を表し、
    前記一般式(4)中、
    Arは、下記化学式(Ar-1)、下記化学式(Ar-2)又は下記化学式(Ar-3)で表される2価の基を表す。)
    Figure 0007293851000030
    (前記一般式(W1)、前記一般式(W2)及び前記化学式(W3)中、
    3 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、
    4 は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、
    tは、1以上3以下の整数を表し、
    *は、各々、結合手を表す。)
    Figure 0007293851000031
    (前記化学式(Ar-1)、前記化学式(Ar-2)及び前記化学式(Ar-3)中、*は、各々、結合手を表す。)
  2. 前記第1繰り返し単位は、下記化学式(1-1)又は(1-2)で表され、
    前記第2繰り返し単位は、下記化学式(2-1)、(2-2)、(2-3)又は(2-4)で表される、請求項1に記載の電子写真感光体。
    Figure 0007293851000032
    Figure 0007293851000033
  3. 前記ポリエステル樹脂は、前記化学式(1-1)で表される繰り返し単位と、前記化学式(1-2)で表される繰り返し単位と、前記化学式(2-1)で表される繰り返し単位と、前記化学式(2-2)で表される繰り返し単位とを有する、請求項2に記載の電子写真感光体。
  4. 前記ポリアリレート樹脂は、
    下記化学式(3-2)で表される繰り返し単位と、下記化学式(4-1)で表される繰り返し単位と、下記化学式(4-3)で表される繰り返し単位とを有するか、
    下記化学式(3-1)で表される繰り返し単位と、下記化学式(4-1)で表される繰り返し単位と、下記化学式(4-3)で表される繰り返し単位とを有するか、又は
    下記化学式(3-2)で表される繰り返し単位と、下記化学式(4-1)で表される繰り返し単位と、下記化学式(4-2)で表される繰り返し単位とを有する、請求項1~3の何れか一項に記載の電子写真感光体。
    Figure 0007293851000034
    Figure 0007293851000035
  5. 前記電子輸送剤は、下記一般式(11)、(12)又は(13)で表される化合物を含む、請求項1~4の何れか一項に記載の電子写真感光体。
    Figure 0007293851000036
    (前記一般式(11)中、
    E1及びRE2は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、
    2つのRE1は、互いに同一でも異なっていてもよく、
    2つのRE2は、互いに同一でも異なっていてもよく、
    前記一般式(12)中、
    E3及びRE4は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、
    E5は、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、
    nは、0以上4以下の整数を表し、
    nが2以上の整数を表す場合、複数のRE5は、互いに同一でも異なっていてもよく、
    前記一般式(13)中、
    E6及びRE7は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は水素原子を表し、
    E8は、ハロゲン原子、水素原子又はニトロ基を表す。)
  6. 前記電子輸送剤は、下記化学式(E-1)、(E-2)又は(E-3)で表される化合物を含む、請求項5に記載の電子写真感光体。
    Figure 0007293851000037
  7. 前記正孔輸送剤は、下記一般式(21)又は(22)で表される化合物を含む、請求項1~6の何れか一項に記載の電子写真感光体。
    Figure 0007293851000038
    (前記一般式(21)中、
    1、Q2、Q3及びQ4は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、
    m1~m4は、各々独立に、0以上2以下の整数を表し、
    前記一般式(22)中、
    5、Q6及びQ7は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、
    s及びtは、各々独立に、1以上3以下の整数を表し、
    p及びrは、各々独立に、0又は1を表し、
    qは、0以上2以下の整数を表す。)
  8. 前記正孔輸送剤は、下記化学式(H-1)又は(H-2)で表される化合物を含む、請求項7に記載の電子写真感光体。
    Figure 0007293851000039
  9. 請求項1~8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。
  10. 像担持体と、
    前記像担持体の表面を正極性に帯電させる帯電部と、
    帯電された前記像担持体の前記表面を露光して、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1~8の何れか一項に記載の電子写真感光体であり、
    前記転写部は、前記像担持体の前記表面と前記被転写体とを接触させながら前記トナー像を前記像担持体から前記被転写体へ転写する、画像形成装置。
  11. 前記被転写体は、記録媒体である、請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 前記現像部は、前記像担持体の前記表面と接触しながら、前記静電潜像を前記トナー像として現像する、請求項10又は11に記載の画像形成装置。
  13. 前記帯電部は、帯電ローラーである、請求項10~12の何れか一項に記載の画像形成装置。
JP2019089109A 2019-05-09 2019-05-09 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 Active JP7293851B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019089109A JP7293851B2 (ja) 2019-05-09 2019-05-09 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
US16/866,116 US11243481B2 (en) 2019-05-09 2020-05-04 Electrophotographic photosensitive member, process cartridge, and image forming apparatus
CN202010376490.0A CN111913374B (zh) 2019-05-09 2020-05-07 感光体、处理盒和图像形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019089109A JP7293851B2 (ja) 2019-05-09 2019-05-09 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020184041A JP2020184041A (ja) 2020-11-12
JP7293851B2 true JP7293851B2 (ja) 2023-06-20

Family

ID=73044664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019089109A Active JP7293851B2 (ja) 2019-05-09 2019-05-09 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

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11243481B2 (ja)
JP (1) JP7293851B2 (ja)
CN (1) CN111913374B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116745338A (zh) * 2021-01-26 2023-09-12 京瓷办公信息系统株式会社 聚芳酯树脂和电子照相感光体
US20240117109A1 (en) * 2021-01-26 2024-04-11 Kyocera Document Solutions Inc. Polyarylate resin and electrophotographic photosensitive member
JP2022181417A (ja) * 2021-05-26 2022-12-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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
JP2022181419A (ja) * 2021-05-26 2022-12-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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
JP2022181418A (ja) * 2021-05-26 2022-12-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004009367A (ja) 2002-06-04 2004-01-15 Fuji Photo Film Co Ltd 熱転写シート、その製造方法および色素分布の測定方法
JP2011112863A (ja) 2009-11-26 2011-06-09 Canon Inc 電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP2013043947A (ja) 2011-08-25 2013-03-04 Adeka Corp 樹脂組成物
JP2017053982A (ja) 2015-09-09 2017-03-16 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 単層型電子写真感光体、単層型電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
JP2018004698A (ja) 2016-06-27 2018-01-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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
JP2018004702A (ja) 2016-06-27 2018-01-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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
WO2018154740A1 (ja) 2017-02-24 2018-08-30 富士電機株式会社 電子写真用感光体、その製造方法およびそれを用いた電子写真装置
WO2019017336A1 (ja) 2017-07-21 2019-01-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 ターフェニル化合物、電子写真感光体、及びターフェニル化合物の製造方法
WO2019017160A1 (ja) 2017-07-21 2019-01-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2761144B2 (ja) * 1992-04-30 1998-06-04 三田工業株式会社 電子写真感光体
JP2680530B2 (ja) * 1993-09-27 1997-11-19 三田工業株式会社 電子写真感光体
JP3262998B2 (ja) * 1997-03-21 2002-03-04 京セラミタ株式会社 電子写真感光体
JP2004177703A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Kyocera Mita Corp 電子写真感光体
US7005222B2 (en) * 2002-12-16 2006-02-28 Xerox Corporation Imaging members
US7704656B2 (en) * 2005-03-23 2010-04-27 Xerox Corporation Photoconductive imaging member
JP4862661B2 (ja) * 2006-01-13 2012-01-25 三菱化学株式会社 感光層形成用塗布液、電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ及び画像形成装置
US9864322B2 (en) * 2015-06-09 2018-01-09 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
JP6055153B1 (ja) * 2015-11-04 2016-12-27 花王株式会社 トナー用結着樹脂組成物
JP6864252B2 (ja) 2016-03-29 2021-04-28 三菱ケミカル株式会社 電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ、及び画像形成装置
CN110192155B (zh) * 2017-01-30 2022-07-01 京瓷办公信息系统株式会社 电子照相感光体、处理盒和图像形成装置
JP6769408B2 (ja) * 2017-07-21 2020-10-14 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004009367A (ja) 2002-06-04 2004-01-15 Fuji Photo Film Co Ltd 熱転写シート、その製造方法および色素分布の測定方法
JP2011112863A (ja) 2009-11-26 2011-06-09 Canon Inc 電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP2013043947A (ja) 2011-08-25 2013-03-04 Adeka Corp 樹脂組成物
JP2017053982A (ja) 2015-09-09 2017-03-16 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 単層型電子写真感光体、単層型電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
JP2018004698A (ja) 2016-06-27 2018-01-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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
JP2018004702A (ja) 2016-06-27 2018-01-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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
WO2018154740A1 (ja) 2017-02-24 2018-08-30 富士電機株式会社 電子写真用感光体、その製造方法およびそれを用いた電子写真装置
WO2019017336A1 (ja) 2017-07-21 2019-01-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 ターフェニル化合物、電子写真感光体、及びターフェニル化合物の製造方法
WO2019017160A1 (ja) 2017-07-21 2019-01-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 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

Also Published As

Publication number Publication date
US20200356017A1 (en) 2020-11-12
US11243481B2 (en) 2022-02-08
JP2020184041A (ja) 2020-11-12
CN111913374B (zh) 2023-11-21
CN111913374A (zh) 2020-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7293851B2 (ja) 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
JP6747514B2 (ja) 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
JP6569609B2 (ja) 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
CN108693722B (zh) 电子照相感光体、处理盒和图像形成装置
JP6642728B2 (ja) 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
JP6891857B2 (ja) 電子写真感光体の製造方法
JP6769408B2 (ja) 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
JP6760240B2 (ja) 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
JP2018036374A (ja) 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP7293850B2 (ja) 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
JP6055497B2 (ja) 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
JP6593534B2 (ja) 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
JP6540874B2 (ja) 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
JP6597658B2 (ja) 電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP6515878B2 (ja) 電子写真感光体、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP7211098B2 (ja) 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
JP5526082B2 (ja) 電子写真感光体及び画像形成装置
CN109074008B (zh) 电子照相感光体、处理盒及图像形成装置
JP6569808B2 (ja) 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
JP5728296B2 (ja) 画像形成装置
JP2017215378A (ja) 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
JP2018063358A (ja) 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

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220428

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230522

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7293851

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150