JPWO2018056326A1 - 電子写真感光体並びにそれを含有する電子写真カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
電子写真感光体(以下、単に「感光体」と称することがある。)は、電子写真プロセスにおいて、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電等のサイクルで繰り返し使用されるため、その間の様々なストレスを受けて劣化する。感光体の劣化は、感光体の寿命を制限する大きな要因となっているため、いかに劣化を抑制できるかが重要である。また、近年では100,000枚以上印刷する高速機種が開発されており、多量の印刷においても実用可能な長寿命感光体が求められている。
さらに、前記特許文献3に記載の技術により、脂肪族2価カルボン酸残基を導入することにより耐クラック性を向上させることは可能であるが、十分な耐摩耗性は得られない。
[1]
導電性支持体と、前記導電性支持体上に少なくとも感光層とを有する電子写真感光体であって、
前記感光層はポリエステル樹脂を含有し、
前記ポリエステル樹脂は、下記式(1)で表される構造、下記式(2)で表される構造及び下記式(3)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1の構造αを含有し、前記構造αの数平均分子量は15000以下であり、かつ
前記ポリエステル樹脂は、2価フェノール残基及び2価カルボン酸残基を含有する、電子写真感光体。
式(2)中、R1は置換基を有してもよいアルキレン基又は下記式(5)で表される2価の基を表し、R3は2価の基を表し、n3は1以上100以下の整数である。
式(3)中、R1は置換基を有してもよいアルキレン基又は下記式(5)で表される2価の基を表し、R3は2価の基を表し、n4及びn5はそれぞれ独立に1以上100以下の整数である。)
前記構造αが、前記ポリエステル樹脂中に0.01質量%以上50質量%以下の割合で含まれる前記[1]に記載の電子写真感光体。
[3]
前記2価フェノール残基が下記式(6)で表される構造を含む前記[1]又は[2]に記載の電子写真感光体。
前記2価カルボン酸残基が下記式(7)で表される構造を含む前記[1]乃至[3]の何れか一に記載の電子写真感光体。
式(9)中、R10は、アルキレン基、アリーレン基又は上記式(10)で表される基を表す。
式(10)中、R11及びR12は、それぞれ独立にアルキレン基を表し、Ar3はアリーレン基を表す。)
導電性支持体と、前記導電性支持体上に少なくとも感光層とを有する電子写真感光体であって、
前記感光層はポリエステル樹脂を含有し、
前記ポリエステル樹脂は、下記式(4)で表される構造、並びに、2価フェノール残基及び2価カルボン酸残基を含有し、
前記2価フェノール残基は下記式(6)で表される構造を含有し、
前記2価カルボン酸残基は下記式(7)で表される構造を含有し、かつ
少なくとも一部の前記式(6)で表される構造と、少なくとも一部の前記式(7)で表される構造とが直接結合している、電子写真感光体。
式(5)中、R2は置換基を有してもよいアルキレン基を表し、n2は1以上10以下の整数である。
式(6)中、R4及びR5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基又はアルコキシ基を表し、前記炭化水素基およびアルコキシ基は、一部又は全部の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。X1は、単結合、―CR6R7−、−O−、−CO−又は−S−を表す。またR6及びR7はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基又はアルコキシ基を表し、前記炭化水素基およびアルコキシ基は、一部又は全部の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。前記R6とR7とは、互いに結合して環を形成していてもよい。m1及びm2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数を表す。
式(7)中、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。X2は、単結合、−O−、−S−、下記式(8)で表される構造を有する2価の基又は下記式(9)で表される構造を有する2価の基を表す。kは0以上5以下の整数を表す。)
式(9)中、R10は、アルキレン基、アリーレン基又は上記式(10)で表される基を表す。
式(10)中、R11及びR12は、それぞれ独立にアルキレン基を表し、Ar3はアリーレン基を表す。)
前記式(4)で表される構造が、前記ポリエステル樹脂中に0.01質量%以上50質量%以下の割合で含まれる前記[5]に記載の電子写真感光体。
[7]
前記[1]乃至[6]の何れか一に記載の電子写真感光体を含む電子写真カートリッジ。
[8]
前記[1]乃至[6]の何れか一に記載の電子写真感光体を含む画像形成装置。
この耐摩耗性の向上の理由については明らかではないが、式(1)で表される構造、式(2)で表される構造、式(3)で表される構造はいずれも前記ポリエステル樹脂中で比較的柔軟な部位であるため、ポリエステル樹脂が機械的なストレスを受けた際にストレスエネルギーを緩和させることができ、結果として感光体の耐摩耗性を向上できるものと考えられる。
また、式(1)で表される構造、式(2)で表される構造、式(3)で表される構造及び式(4)で表される構造はいずれも前記ポリエステル樹脂中で比較的運動性が高いと考えられ、より好ましい態様を採用することにより、前記ポリエステル樹脂を含む感光層は、導電性支持体(以下、単に「支持体」と称することがある。)や下引き層と絡み合いやすく、層同士の接着性も向上すると考えられる。
本発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体と、前記導電性支持体上に少なくとも感光層とを有し、前記感光層は特定のポリエステル樹脂を含有する。
本発明におけるポリエステル樹脂は下記式(1)で表される構造、下記式(2)で表される構造、下記式(3)で表される構造及び下記式(4)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を含む。
ポリエステル樹脂の第2の態様は、下記式(4)で表される構造、並びに、2価フェノール残基及び2価カルボン酸残基を含有し、前記2価フェノール残基が下記式(6)を含み、前記2価カルボン酸残基が下記式(7)を含み、かつ少なくとも一部の前記式(6)で表される構造と少なくとも一部の式(7)で表される構造とが直接結合している。
式(2)中、R1は置換基を有してもよいアルキレン基又は下記式(5)で表される2価の基を表し、R3は2価の基を表し、n3は1以上100以下の整数である。
式(3)中、R1は置換基を有してもよいアルキレン基又は下記式(5)で表される2価の基を表し、R3は2価の基を表し、n4及びn5はそれぞれ独立に1以上100以下の整数である。
式(4)中、R1は置換基を有してもよいアルキレン基又は下記式(5)で表される2価の基を表し、n6は2以上100以下の整数である。)
直鎖状の場合、炭素数は通常2以上であり、一方、通常8以下であり、溶解性の観点から6以下が好ましく、耐摩耗性の観点から4以下がより好ましい。
分岐状の場合、電気特性の観点から炭素数は通常2以上、好ましくは3以上、さらに好ましくは4以上であり、一方通常8以下、好ましくは6以下である。
環状の場合、炭素数は通常5以上であり、一方通常8以下、好ましくは7以下である。
それぞれ上記範囲内の炭素数にすることにより、前記式(1)で表される構造、前記式(2)で表される構造、前記式(3)で表される構造及び前記式(4)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造部分と、2価フェノール残基や2価カルボン酸残基との相溶性が良く、電荷輸送層の透明性に優れたり、良好な電気特性が得られたりする。
置換基を有してもよいアリーレン基の具体例として、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基、ピレニレン基、ビフェニレン基等が挙げられる。電気特性の観点からフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基が好ましく、溶解性の観点からフェニレン基が好ましい。
置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、ベンジル基等が挙げられる。これらの置換基のうち、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基の炭素数は、通常1以上であり、一方通常10以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下である。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、シクロヘキソキシ基等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基としては、クロロアルキル基、フルオロアルキル基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。より好ましくはメチル基、エチル基である。
R3は、耐摩耗性の観点から置換基を有していないアリーレン基がより好ましい。
n3は繰返し単位の繰返し数を表し、1以上100以下の整数である。好ましくは2以上、より好ましくは3以上、さらに好ましくは5以上であり、一方、好ましくは50以下、より好ましくは30以下、更に好ましくは20以下である。上記の範囲とすることにより、ポリエステル樹脂に対し適度な柔軟性を与えることができ、ポリエステル樹脂の耐摩耗性が良好となる。
これらの中でも、接着性の観点から、ポリ(1,2−エタンジオールカーボネート)、ポリ(1,3−プロパンジオールカーボネート)、ポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)、ポリ(1,5−ペンタンジオールカーボネート)、ポリ(1,6−ヘキサンジオールカーボネート)、ポリ(2−メチル−1,3−プロパンジオールカーボネート)、ポリ(2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオールカーボネート)、ポリ(3−メチル−1,5−ペンタンジオールカーボネート)が好ましい。
耐摩耗性の観点からポリ(1,2−エタンジオールカーボネート)、ポリ(1,3−プロパンジオールカーボネート)、ポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)が特に好ましい。
これらのポリカーボネートジオールは、1種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよく、また複数種を重合した共重合体を用いてもよい。
これらのポリエステルジオールは、1種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよく、また複数種を重合した共重合体を用いてもよい。
これらのポリ(アルキレングリコール)は、1種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよく、また複数種を重合した共重合体を用いてもよい。
また、本発明におけるポリエステル樹脂は式(4)で表される構造を含むことも好ましく、その場合には、2価フェノール残基が式(6)で表される構造を含有し、2価カルボン酸残基が式(7)で表される構造を有し、かつ、少なくとも一部の式(6)で表される構造と、少なくとも一部の式(7)で表される構造とが直接結合していることが好ましい。
一方、下限に特に制限はないが、通常300以上、好ましくは500以上、より好ましくは800以上、更に好ましくは1000以上である。上記範囲とすることにより、ポリエステル樹脂の応力緩和能力を高めることができ、良好な耐摩耗性が得られやすい。
具体的には、水酸基価を測定し、末端基定量法により、{(56.1×1000×価数)/水酸基価}[mgKOH/g]で算出する。前記式において、価数は1分子中の水酸基の数である。
これらの中で、電気特性、耐摩耗性および溶解性の観点から2価フェノール残基としては下記式(6)で表される構造を含むことが好ましい。
R4、R5の炭化水素基に特に制限はないが、その具体例としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基等が挙げられ、好ましくはアルキル基、アリール基である。
炭化水素基の炭素数に特に制限はないが通常1以上であり、一方通常20以下、好ましくは16以下、より好ましくは12以下、より更に好ましくは10以下、一層好ましくは8以下、特に好ましくは6以下である。
アルキル基の場合、その炭素数に特に制限はないが、通常1以上であり、一方通常20以下、好ましくは16以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは8以下、一層好ましくは6以下、特に好ましくは4以下、最も好ましくは1である。アルケニル基の場合、その炭素数に特に制限はないが、通常1以上であり、一方通常20以下、好ましくは16以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは8以下、一層好ましくは6以下、特に好ましくは4以下、最も好ましくは2である。アルキニル基の場合、その炭素数に特に制限はないが、通常1以上であり、一方通常20以下、好ましくは16以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは8以下、一層好ましくは6以下、特に好ましくは4以下、最も好ましくは2である。アリール基の場合、その炭素数に特に制限はないが、通常6以上であり、一方通常20以下、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、より更に好ましくは12以下、一層好ましくは10以下、特に好ましくは8以下、最も好ましくは6である。
上記の範囲であれば、製造上の簡便性、耐摩耗性の観点から好ましい。
一部又は全部の水素原子がハロゲン原子で置換されているアルキル基としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられ、好ましくはフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基であり、より好ましくはトリフルオロメチル基である。
アリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。一部又は全部の水素原子がハロゲン原子で置換されているアリール基としては、ハロゲン化フェニル基等が挙げられ、好ましくはフルオロフェニル基である。
アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、シクロヘキソキシ基等が挙げられる。
上記の置換基であれば、製造上の簡便性、耐摩耗性の観点から好ましい。
R6とR7が互いに結合して環を形成している場合、その炭素数に特に制限はないが、通常5以上、好ましくは6以上であり、一方通常20以下、好ましくは16以下、より好ましく12以下、更に好ましくは10以下であり、より更に好ましくは8以下である。R6とR7が互いに結合して環を形成している場合の具体例としては、シクロアルキリデン基等が挙げられ、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基、シクロへプチリデン基が好ましい。これらの置換基に更に前記炭化水素基が置換されている場合も好ましく、その具体例としては、2,2,4−トリメチルペンチリデン基が好ましい。
なお、m1、m2が0〜3の整数である場合、無置換部位は水素原子を表す。例えば、m1=4かつR4がすべて水素原子であることと、m1=0であることは同義である。同様にm2=4かつR5がすべて水素原子であることと、m2=0であることは同義である。
この中でも、二価フェノール成分の製造の簡便性及び溶解性、電気特性を考慮すれば、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテルが好ましい。
さらに機械物性を考慮すれば、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、4,4’−ビフェノール、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンがより好ましい。
式(9)中、R10は、アルキレン基、アリーレン基又は上記式(10)で表される基を表す。
式(10)中、R11及びR12は、それぞれ独立にアルキレン基を表し、Ar3はアリーレン基を表す。
感光層用バインダー樹脂としての機械的特性と感光層形成用塗布液に対する溶解性を勘案すれば、アルキル基の炭素数は、通常1以上であり、一方通常10以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下、より更に好ましくは2以下である。特に好ましくはメチル基である。アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基が好ましい。アリール基の具体例としては、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。ハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、製造上の簡便性、耐摩耗性の観点から好ましくはフッ素原子である。
Ar1、Ar2それぞれの置換基の数に特に制限は無いが、3個以下であることが好ましく、2個以下であることがより好ましく、1個以下であることが特に好ましい。
電気特性、溶解性の観点から、Ar1とAr2は同じ置換基を有する同じアリーレン基であることが好ましく、耐摩耗性の観点から無置換のフェニレン基であることがより好ましい。
式(8)中、R8及びR9は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基又はアルコキシ基を表し、前記炭化水素基およびアルコキシ基は、一部又は全部の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。前記R8とR9とは、互いに結合して環を形成していてもよい。R8及びR9は、式(6)におけるX1中のR6及びR7と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(9)中、R10は、アルキレン基、アリーレン基又は式(10)で表される基であって、式(10)中、R11及びR12は、それぞれ独立にアルキレン基を表し、Ar3はアリーレン基を表す。R10のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基等が挙げられ、R10のアリーレン基としては、フェニレン基、テルフェニレン基等が挙げられる。式(10)で表される基としては、具体的には下記式(11)で表される基等が挙げられる。
kが0の場合、2価カルボン酸残基を誘導する2価カルボン酸化合物の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、2,5−ジメチルテレフタル酸、ブロモテレフタル酸、テトラフルオロテレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−tert−ブチルイソフタル酸等が挙げられる。溶解性、耐摩耗性の観点からテレフタル酸、イソフタル酸が好ましい。kが1である場合、式(7)で表される構造は、下記一般式(12)で表される構造であることが特に好ましい。
式(12)中、R13及びR14は、式(6)中のR4及びR5と同義であり、好ましい態様も同様である。式(12)で表される構造を有する2価カルボン酸残基を誘導する2価カルボン酸化合物の製造上の簡便性を考慮すれば、R13及びR14は、水素原子、メチル基がより好ましい。
m3及びm4は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、特に好ましくは、m3=m4=0である。
前記ポリエステル樹脂は、式(6)で表される構造を有する2価フェノール残基及び式(7)で表される構造を有する2価カルボン酸残基の両方を有していることが好ましく、少なくとも一部の式(6)で表される構造と少なくとも一部の式(7)で表される構造とが直接結合していることがより好ましい。
式(6)で表される構造と式(7)で表される構造が直接結合した部分を有することにより電気特性や耐摩耗性の観点から好ましい。
式(17)中、R23は、アルキレン基、アリーレン基又は上記式(18)で表される基であり、式(18)中、R24及びR25は、それぞれ独立にアルキレン基を表し、Ar6はアリーレン基を表す。
式(14)又は式(15)におけるm5、m6、m7及びm8は、それぞれ独立に上記式(6)におけるm1及びm2と同様の基から選択することが好ましい。
式(15)におけるAr4及びAr5は、それぞれ独立に上記式(7)におけるAr1及びAr2と同様の基から選択することが好ましい。
式(15)におけるX4は、上記式(7)におけるX2と同様の基から選択することが好ましい。
式(15)におけるlは、上記式(7)におけるkと同様の範囲が好ましい。
次に、本発明に係る電子写真感光体の感光層に含まれるポリエステル樹脂(以下、「電子写真感光体用ポリエステル樹脂」と称することがある。)の製造方法について説明する。
電子写真感光体用ポリエステル樹脂は一般的には不純物の含有量が少ない界面重合法で製造される。しかしながら、本発明におけるポリエステル樹脂を製造する場合、前記式(1)〜(4)のいずれかで表される構造を誘導する原料(プレポリマー)として2価アルコールを使用する場合、当該2価アルコールは2価フェノールに比べ反応性が劣るため、界面重合法では2価の酸クロリドとのエステル化反応が十分に進行しない。そこで、2価アルコールでもエステル化反応が進行しやすい溶液重合法、又は溶液重合法と界面重合法を組み合わせた重合方法を使用することが好ましい。
溶液重合法による製造の場合は、例えば、式(1)で表される構造、式(2)で表される構造、式(3)で表される構造及び/又は式(4)で表される構造を有する2価アルコール(以下、単に「2価アルコール」と称することがある)及び2価酸クロリドとして2価カルボン酸クロリドを溶媒に溶解させ、トリエチルアミン等の塩基を添加し、2価アルコールのエステル化の第1工程を経た後に、2価フェノールを反応させる第2工程を経ることで製造することができる。重合温度は−10℃〜40℃の範囲、重合時間は0.5時間〜10時間の範囲であるのが生産性の点で好ましい。重合終了後、有機相中に溶解しているポリエステル樹脂を、洗浄、回収することにより、目的とするポリエステル樹脂が得られる。
塩基の使用量としては、2価アルコールと反応させる第1工程では、2価アルコールの1〜3倍当量の範囲が好ましく、第2工程では反応系中に含まれるカルボン酸クロリド基の1.01倍当量〜2倍当量の範囲が好ましい。
使用する2価アルコールの純度は95.0%以上が好ましく、98.0%以上がさらに好ましい。95.0%以上の純度とすることにより良好な電気特性が得られやすい。
また、メタノール、エタノール、プロパノール等の1官能脂肪族アルコールや、2−ヒドロキシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシメタクリレート等のアクリル類を有する1官能アルコール、1H,1H,2H,2H−トリデカフルオロ−1−n−オクタノール、1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロ−1−デカノール等のパーフルオロアルキルを有する1官能アルコール、シロキサンを有する1官能アルコール等が挙げられる。
これらの分子量調節剤の中でも、分子量調節能が高く、かつ溶液安定性の点で好ましいのは、o−,m−,p−(tert−ブチル)フェノール、2,6−ジメチルフェノール誘導体、2−メチルフェノール誘導体である。特に好ましくは、p−(tert−ブチル)フェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェノールである。
酸化防止剤の使用量に特に制限はないが、全2価フェノールに対して、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上であり、一方通常10.0質量%以下、好ましくは5質量%以下である。
洗浄後のポリエステル樹脂溶液は、ポリエステル樹脂が不溶の水、アルコールその他有機溶媒中に析出させるか、ポリエステル樹脂の溶液を温水又はポリエステル樹脂が不溶の分散媒中で溶媒を留去するか、加熱、減圧等により溶媒を留去することにより取り出してもよいし、スラリー状で取り出した場合は遠心分離器、濾過器等により固体を取り出すこともできる。
乾燥時間は残存溶媒等の不純物の純度が一定以下になるまでの時間以上行うことが好ましく、具体的には、残存溶媒が通常1000ppm以下、好ましくは300ppm以下、さらに好ましくは100ppm以下になる時間以上乾燥する。
本発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体と、前記導電性支持体上に設けた感光層を少なくとも有し、前記感光層が、前記ポリエステル樹脂を含有するものである。
前記ポリエステル樹脂の一態様としては、前記式(1)で表される構造、前記式(2)で表される構造及び前記式(3)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1の構造αを含有し、前記構造αの数平均分子量は15000以下であり、かつ前記ポリエステル樹脂は、2価フェノール残基及び2価カルボン酸残基を含有する。
また、前記ポリエステル樹脂の他の一態様としては、前記式(4)で表される構造、並びに、2価フェノール残基及び2価カルボン酸残基を含有し、前記2価フェノール残基は前記式(6)で表される構造を含有し、前記2価カルボン酸残基は前記式(7)で表される構造を含有し、かつ少なくとも一部の前記式(6)で表される構造と、少なくとも一部の前記式(7)で表される構造とが直接結合している。
なお、本発明に係る電子写真感光体の感光層におけるポリエステル樹脂の好ましい態様は、上記≪ポリエステル樹脂≫に記載された好ましい態様と同様である。
前記ポリエステル樹脂は、通常、バインダー樹脂として電荷輸送物質を含有する層に用いられ、好ましくは積層型感光体の電荷輸送層に用いられる。
導電性支持体について特に制限は無いが、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料や、金属、カーボン、酸化錫等の導電性粉体を添加して導電性を付与した樹脂材料、アルミニウム、ニッケル、ITO(酸化インジウム酸化錫)等の導電性材料をその表面に蒸着又は塗布した樹脂、ガラス、紙等が主として使用される。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
導電性支持体と後述する感光層との間には、接着性・ブロッキング性等の改善のため、下引き層を設けてもよい。下引き層としては、樹脂や、樹脂に金属酸化物等の粒子を分散したもの等が用いられる。また、下引き層は、単一層からなるものであっても、複数層からなるものであってもよい。下引き層には、公知の酸化防止剤等、顔料粒子、樹脂粒子等を含有させて用いてもよい。
酸化チタン粒子は、その表面に、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化珪素等の無機物、又はステアリン酸、ポリオール、シリコン等の有機物による処理を施されていてもよい。酸化チタン粒子の結晶型としては、ルチル、アナターゼ、ブルッカイト、アモルファスのいずれも用いることができる。また、複数の結晶状態のものが含まれていてもよい。
感光層の形式としては、電荷発生物質と電荷輸送物質とが同一層に存在し、バインダー樹脂中に分散された単層型と、電荷発生物質がバインダー樹脂中に分散された電荷発生層及び電荷輸送物質がバインダー樹脂中に分散された電荷輸送層の二層からなる機能分離型(積層型)とが挙げられるが、何れの形式であってもよい。
積層型感光層としては、導電性支持体側から電荷発生層、電荷輸送層をこの順に積層して設ける順積層型感光層と、逆に電荷輸送層、電荷発生層の順に積層して設ける逆積層型感光層とがあり、いずれを採用することも可能であるが、最もバランスの取れた光導電性を発揮できる順積層型感光層が好ましい。
積層型感光体(機能分離型感光体)の場合、電荷発生層は、電荷発生物質をバインダー樹脂で結着することにより形成される。その膜厚は通常0.1μm以上、好ましくは0.15μm以上であり、また、通常10μm以下、好ましくは0.6μm以下の範囲である。
電荷発生物質としてフタロシアニン顔料を使用する場合、具体的には無金属フタロシアニン、銅、インジウム、ガリウム、スズ、チタン、亜鉛、バナジウム、シリコン、ゲルマニウム、アルミニウム等の金属又はその酸化物、ハロゲン化物、水酸化物、アルコキシド等の配位したフタロシアニン類の各結晶型を持ったもの、酸素原子等を架橋原子として用いたフタロシアニンダイマー類等が使用される。特に、感度の高い結晶型であるX型、τ型無金属フタロシアニン、A型(別称β型)、B型(別称α型)、D型(別称Y型)等のチタニルフタロシアニン(別称:オキシチタニウムフタロシアニン)、バナジルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン、ヒドロキシインジウムフタロシアニン、II型等のクロロガリウムフタロシアニン、V型等のヒドロキシガリウムフタロシアニン、G型、I型等のμ−オキソ−ガリウムフタロシアニン二量体、II型等のμ−オキソ−アルミニウムフタロシアニン二量体が好適である。
積層型感光体の電荷輸送層は、電荷輸送物質を含有するとともに、通常はバインダー樹脂と、必要に応じて使用されるその他の成分とを含有する。電荷輸送層は、単一の層から成ってもよいし、構成成分あるいは組成比の異なる複数の層を重ねたものでもよい。その膜厚は、通常、5μm〜50μmであり、好ましくは10μm〜45μmである。
バインダー樹脂全体において、式(1)で表される構造、式(2)で表される構造、式(3)で表される構造及び式(4)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造の含有量に特に制限はないが、通常0.01質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上であり、一方、通常50質量%以下、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは15質量%以下である。上記範囲とすることで良好な電気特性や耐摩耗性が得られるだけでなく、良好な耐フィルミング性が得られる。
可塑剤の例としては、炭化水素化合物、エステル化合物、エーテル化合物、チオエーテル化合物等が挙げられる。電気特性の観点から、炭化水素化合物、エステル化合物、エーテル化合物が好ましく、炭化水素化合物、エーテル化合物がより好ましい。可塑剤は、バインダー樹脂へ相溶性の観点から、芳香族基を有することが好ましい。
単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質に加えて、積層型感光体の電荷輸送層と同様に、膜強度確保のためにバインダー樹脂を使用して形成する。具体的には、電荷発生物質と電荷輸送物質と各種バインダー樹脂とを溶剤に溶解又は分散して塗布液を作製し、導電性支持体上(下引き層を設ける場合は下引き層上)に塗布、乾燥して得ることができる。
電荷発生物質は、積層型感光体の電荷発生層について説明したものと同様のものが使用できる。但し、単層型感光体の感光層の場合、電荷発生物質の粒子径を充分に小さくする必要がある。具体的には、通常1μm以下、好ましくは0.5μm以下の範囲とする。
また、単層型感光層におけるバインダー樹脂と電荷発生物質との使用比率は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷発生物質が通常0.1質量部以上、好ましくは1質量部以上であり、また、通常30質量部以下、好ましくは10質量部以下である。
耐摩耗性を向上させる目的で最表面に保護層を有してもよい。保護層のバインダー樹脂として本発明のポリエステル樹脂を含有させてもよい。
さらにその他の層として必要に応じて、バリアー層、接着層、ブロッキング層等の中間層、透明絶縁層等、電気特性、機械特性の改良のための層を有していてもよい。
これらの感光体を構成する各層は、含有させる物質を溶剤に溶解又は分散させて得られた塗布液を、支持体上に浸漬塗布、スプレー塗布、ノズル塗布、バーコート、ロールコート、ブレード塗布等の公知の方法により、各層ごとに順次塗布・乾燥工程を繰り返すことにより形成される。
例えば、単層型感光体、及び機能分離型感光体の電荷輸送層の場合には、塗布液の固形分濃度を通常5質量%以上、好ましくは10質量%以上とし、また、通常40質量%以下、好ましくは35質量%以下の範囲とする。また、塗布液の粘度を通常10cps以上、好ましくは50cps以上とし、また、通常500cps以下、好ましくは400cps以下の範囲とする。
本発明に係る電子写真感光体を含む画像形成装置(本発明に係る画像形成装置)の実施の形態について、装置の要部構成を表す図1を用いて説明する。但し、実施の形態は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変形して実施することができる。
電子写真感光体1は、上述した本発明に係る電子写真感光体であれば特に制限はないが、図1ではその一例として、円筒状の導電性支持体の表面に上述した感光層を形成したドラム状の感光体を示している。この電子写真感光体1の外周面に沿って、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5及びクリーニング装置6がそれぞれ配置されている。
この場合、例えば電子写真感光体1やその他の部材が劣化した場合に、この電子写真感光体カートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しい電子写真感光体カートリッジを画像形成装置本体に装着することにより、画像形成装置の保守・管理が容易となる。
合成例1(ポリエステル樹脂(1)の製造)
窒素置換した500mL4つ口反応容器にポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)(2.00g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(11.64g)を秤取り、ジクロロメタン(50mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(0.41g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ5分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら2時間撹拌を続けた。
ポリエステル樹脂をジクロロメタンに溶解し濃度Cが6.00g/Lの溶液を調製した。溶媒(ジクロロメタン)の流下時間t0が136.16秒のウベローデ型毛細管粘度計を用いて、20.0℃に設定した恒温水槽中で試料溶液の流下時間tを測定した。以下の式に従って粘度平均分子量(Mv)を算出した。
a=0.438×ηsp+1
ηsp=t/t0−1
b=100×ηsp/C
C=6.00(g/L)
η=b/a
Mv=3207×η1.205
窒素置換した500mL4つ口反応容器にポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)(1.00g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(12.17g)を秤取り、ジクロロメタン(50mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(0.12g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ5分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら2時間撹拌を続けた。
窒素置換した500mL4つ口反応容器にポリ(2,2−ジメチル1,3−プロパンジオールカーボネート)(分子量1000:OH基換算)(1.00g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(12.23g)を秤取り、ジクロロメタン(50mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(0.26g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ5分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら2時間撹拌を続けた。
合成例1のポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)をポリ(2,2−ジメチル1,3−プロパンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)に変更した以外は、合成例1と同様に操作しポリエステル樹脂(4)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は37,000であった。また、ポリエステル樹脂(4)中に含まれるポリ(2,2−ジメチル1,3−プロパンジオールカーボネート)残基量は10質量%である。ポリエステル樹脂(4)の構造式を以下に表す。
合成例1のポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)をポリ(1,10−デカンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)に変更した以外は、合成例1と同様に操作しポリエステル樹脂(5)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は45,000であった。また、ポリエステル樹脂(5)中に含まれるポリ(1,10−デカンジオールカーボネート)残基量は10質量%である。ポリエステル樹脂(5)の構造式を以下に表す。
合成例1のポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)をポリ[ジ(エチレングリコール)アジペート](分子量2500:OH基換算)に変更した以外は、合成例1と同様に操作しポリエステル樹脂(6)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は41,000であった。また、ポリエステル樹脂(6)中に含まれるポリ[ジ(エチレングリコール)アジペート]残基量は10質量%である。ポリエステル樹脂(6)の構造式を以下に表す。
合成例1のポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)をポリ[カプロラクトンジオール](分子量2000:OH基換算)に変更した以外は、合成例1と同様に操作しポリエステル樹脂(7)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は44,000であった。また、ポリエステル樹脂(7)中に含まれるポリ[カプロラクトンジオール]残基量は10質量%である。ポリエステル樹脂(7)の構造式を以下に表す。
合成例1のポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)をポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子量2000:OH基換算)に変更した以外は、合成例1と同様に操作しポリエステル樹脂(8)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は35,000であった。また、ポリエステル樹脂(8)中に含まれるポリテトラメチレンエーテルグリコール残基量は10質量%である。ポリエステル樹脂(8)の構造式を以下に表す。
合成例2のポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)をポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子量2000:OH基換算)に変更した以外は、合成例2と同様に操作しポリエステル樹脂(9)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は50,000であった。また、ポリエステル樹脂(9)中に含まれるポリテトラメチレンエーテルグリコール残基量は5質量%である。ポリエステル樹脂(9)の構造式を以下に表す。
合成例1のポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量2000:OH基換算)をポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子量3000:OH基換算)に変更した以外は、合成例1と同様に操作しポリエステル樹脂(10)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は52,000であった。また、ポリエステル樹脂(10)中に含まれるポリテトラメチレンエーテルグリコール残基量は10質量%である。ポリエステル樹脂(10)の構造式を以下に表す。
合成例3のポリ(1,4−ブタンジオールカーボネート)(分子量1000:OH基換算)をポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子量650:OH基換算)に変更した以外は、合成例3と同様に操作しポリエステル樹脂(11)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は37,000であった。また、ポリエステル樹脂(11)中に含まれるポリテトラメチレンエーテルグリコール残基量は5質量%である。ポリエステル樹脂(11)の構造式を以下に表す。
窒素置換した500mL4つ口反応容器にポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)(分子量2000:OH基換算)(2.48g)およびテレフタロイルクロリド(6.24g)、イソフタロイルクロリド(6.24g)を秤取り、ジクロロメタン(70mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(0.31g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ5分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら1.5時間撹拌を続けた。
窒素置換した500mL4つ口反応容器にポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子量2000:OH基換算)(2.00g)、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン(9.24g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(11.65g)を秤取り、ジクロロメタン(80mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(8.55g)とジクロロメタン(20mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ30分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら1時間撹拌を続けた。続いて、ジクロロメタン(150mL)で希釈した後、4時間攪拌を続けた。その後、脱塩水(190mL)にて洗浄を行い、30分間静置した後に有機層を分離した。この有機層を続いて0.2N塩酸(190mL)にて洗浄を3回行い、さらに、脱塩水(190mL)にて洗浄を2回行った。
窒素置換した500mL4つ口反応容器にバイロン200(東洋紡(株)社製、非晶性ポリエチレンテレフタレート変性樹脂、分子量17000:OH基換算)(3.00g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(17.24g)を秤取り、ジクロロメタン(70mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(0.07g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ5分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら2時間撹拌を続けた。
[実施例13]
10質量部のオキシチタニウムフタロシアニンと、150質量部の4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノンとを混合し、サンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行い顔料分散液を製造した。尚、オキシチタニウムフタロシアニンは、CuKα線によるX線回折においてブラッグ角(2θ±0.2)9.3゜、10.6゜、13.2゜、15.1゜、15.7゜、16.1゜、20.8゜、23.3゜、26.3゜及び27.1゜に強い回折ピークを表す。
表−1に示すように、ポリエステル樹脂(1)を合成例2〜12で製造したポリエステル樹脂(2)〜(12)に代えた以外は実施例13と同様にして、感光体シートを作製した。
ポリエステル樹脂(1)を日本国特開2006−53549号公報の実施例6に記載の方法により製造した以下に表す構造を有するポリエステル樹脂(15)(粘度平均分子量36,200)に代えた以外は実施例13と同様にして、感光体シートを作製した。
ポリエステル樹脂(1)を比較合成例1で製造したポリエステル樹脂(13)に代えた以外は実施例13と同様にして、感光体シートを作製した。
ポリエステル樹脂(1)を比較合成例2で製造したポリエステル樹脂(14)に代えた以外は実施例13と同様にして、感光体シートを作製した。
電子写真学会測定標準に従って作製された電子写真特性評価装置(電子写真学会編「続電子写真技術の基礎と応用」、コロナ社、1996年11月15日発行、404−405頁記載)を使用し、上記感光体をアルミニウム製ドラムに貼り付けて円筒状にし、アルミニウム製ドラムと感光体のアルミニウム基体との導通を取った上で、ドラムを一定回転数で回転させ、帯電、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性評価試験を行った。その際、初期表面電位を−700Vとし、露光は780nm、除電は660nmの単色光を用い、露光光を2.4μJ/cm2照射した時点の表面電位(VL)を測定した。
VL測定に際しては、露光から電位測定に要する時間を139msとした。また、表面電位が初期表面電位の半分(−350V)となる時の照射エネルギー(半減露光エネルギー:μJ/cm2)を感度(E1/2)として測定した。VLの値の絶対値が小さいほど電気特性が良好であることを示し、E1/2の値が小さいほど高感度であることを示す。測定環境は、温度25℃、相対湿度50%下(N/N)で行った。結果を表−1に示す。
感光体フィルムを直径10cmの円状に切断しテーバー摩耗試験機(東洋精機社製)により、摩耗評価を行った。試験条件は、25℃、50%RHの雰囲気下、摩耗輪CS−10Fを用いて、荷重500gで1000回回転後の摩耗量を試験前後の質量を比較することにより測定した。値が小さい方が耐摩耗性に優れる。結果を表−1に示す。
上記各実施例13〜24、比較例3〜5における感光体フィルムの作製において、アルミ蒸着したポリエチレンテレフタレートシートに代えて、厚さ1mmのアルミ板にした以外は同様にアルミ板上に電荷発生層および実施例、比較例に応じた電荷輸送層を塗布した感光層を作製した。
アルミ板上の感光層に対してNTカッターを用いて、2mm間隔で縦に6本、横に6本切り込みを入れ、5×5の25マスを作製した。その上からセロハンテープ(3M)を密着して貼り付け、接着面に対し90゜に引き上げることで、感光層(電荷発生層)と下引き層の接着性を試験した。これを2箇所行い、計50マスのうち、支持体上に残存した感光層のマス数の割合を残存率として評価した。評価結果は、残存率90%以上を◎、70〜90%以上を○、残存率20〜70%を△、残存率20%以下を×とした。結果を表−1に示す。
合成例25(ポリエステル樹脂(16)の製造)
窒素置換した1000mL4つ口反応容器にポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)(分子量2000:OH基換算)(1.50g)、2,3,5−トリメチルフェノール(0.15g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(16.00g)を秤取り、ジクロロメタン(90mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(0.33g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ添加し、その後内温を18〜23℃に保ちながら2時間撹拌を続けた。
合成例25においてポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)を添加しない以外は同様にして、粘度平均分子量(Mv)が65,000のポリエステル樹脂(17)を製造した。ポリエステル樹脂(17)の構造式を以下に表す。
窒素置換した1000mL4つ口反応容器にポリ(1,2−エタンジオールアジペート)(分子量2000:OH基換算)(1.75g)、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(32.62g)を秤取り、ジクロロメタン(115mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(0.27g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ添加し、その後内温を18〜23℃に保ちながら1.5時間撹拌を続けた。
<下引き層形成用塗布液の製造>
平均一次粒子径40nmのルチル型酸化チタン(石原産業株式会社製「TTO55N」)と、該酸化チタンに対して3質量%のメチルジメトキシシラン(東芝シリコーン社製「TSL8117」)とを、ヘンシェルミキサーにて混合して得られた表面処理酸化チタン50部と、メタノール120部を混合してなる原料スラリー1kgを、直径約100μmのジルコニアビーズ(株式会社ニッカトー製 YTZ)を分散メディアとして、ミル容積約0.15Lの寿工業株式会社製ウルトラアペックスミル(UAM−015型)を用い、ロータ周速10m/秒、液流量10kg/時間の液循環状態で1時間分散処理し、酸化チタン分散液を作製した。
電荷発生物質として、図2のCuKα特性X線によるX線回折スペクトルを示すオキシチタニウムフタロシアニン20部と1,2−ジメトキシエタン280部とを混合し、サンドグラインドミルで1時間粉砕して微粒化分散処理を行なった。続いてこの微細化処理液に、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、商品名「デンカブチラール」#6000C)10部を、1,2−ジメトキシエタンの255部と4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノンの85部との混合液に溶解させて得られた結着液、及び230部の1,2−ジメトキシエタンを混合して電荷発生層形成用塗布液Aを調製した。
[塗布液C1]
合成例25で製造したポリエステル樹脂(16)97.5部、下記に示す繰り返し構造、及び末端構造を有するポリアリレート樹脂(19)2.5部(粘度平均分子量35,000、ポリマー中のポリシロキサン構造の含有量12.5質量%)、下記HTM34で表される電荷輸送物質を40部、添加剤AD−13を10部、酸化防止剤2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチル−フェノールを2部、トリベンジルアミンを1部、ジメチルポリシロキサン(信越化学社製KF96−10CS)0.05部をテトラヒドロフラン/トルエン(8/2(質量比))混合溶媒650部に溶解させて電荷輸送層形成用塗布液C1を調製した。
前記塗布液においてポリエステル樹脂(16)を比較合成例6で製造したポリエステル樹脂(17)に変更した以外は塗布液C1と同様にして塗布液C2を作製した。
前記塗布液においてポリエステル樹脂(16)を合成例26で製造したポリエステル樹脂(18)に変更した以外は塗布液C1と同様にして塗布液C3を作製した。
前記塗布液においてポリエステル樹脂(16)を下記に示す構造を有するポリエステル樹脂(20)に変更した以外は塗布液C1と同様にして塗布液C4を作製した。
表面が切削加工された外径24mm、長さ248mm、肉厚0.75mmのアルミニウム合金よりなるシリンダーに、塗布液の製造例で作製した下引き層形成用塗布液、電荷発生層形成用塗布液、電荷輸送層形成用塗布液を浸漬塗布法により順次塗布、乾燥し、乾燥後の膜厚がそれぞれ、1.5μm、0.4μm、36μmとなるように、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、感光体ドラムを製造した。なお、電荷輸送層の乾燥は、125℃で24分間行なった。
得られた感光体を、Samsung社製モノクロプリンタ M4580(非磁性1成分非接触現像)の感光体カートリッジに搭載して、気温25℃、相対湿度50%下において、印字率5%で、400,000枚の連続印刷を行った。印刷後の電荷輸送層の膜厚を測定し、印刷前後の電荷輸送層の膜厚比較することにより膜減り量を確認し、耐刷性を評価した。値が小さい方が耐摩耗性に優れる。
表−2に示す感光体ドラムを作製し、耐刷性、及び電子写真感光体の評価を行った。結果を表−2に示す。
窒素置換した500mL4つ口反応容器にポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子量650:OH基換算)(8.87g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(15.58g)を秤取り、ジクロロメタン(90mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(2.90g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ5分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら2時間撹拌を続けた。
窒素置換した500mL4つ口反応容器にポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)(分子量1000:OH基換算)(8.97g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(14.79g)を秤取り、ジクロロメタン(90mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(1.95g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ5分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら2時間撹拌を続けた。
窒素置換した1000mL4つ口反応容器にポリ(1,6−ヘキサンジオールフタレート)(分子量2000:OH基換算)(12.01g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(18.73g)を秤取り、ジクロロメタン(90mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(1.33g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ5分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら1.5時間撹拌を続けた。
合成例31のポリ(1,6−ヘキサンジオールフタレート)(分子量2000:OH基換算)および1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタンを、ポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)(分子量2000:OH基換算)および1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンに変更した以外は、合成例31と同様に操作しポリエステル樹脂(24)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は47,000であった。また、ポリエステル樹脂(24)中に含まれるポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)残基量は30質量%である。ポリエステル樹脂(24)の構造式を以下に表す。
合成例31のポリ(1,6−ヘキサンジオールフタレート)(分子量2000:OH基換算)をポリ(3−メチル−1,5−ペンタンジオールテレフタレート)(分子量2000:OH基換算)に変更した以外は、合成例31と同様に操作しポリエステル樹脂(25)を得た。得られたポリエステル樹脂の粘度平均分子量(Mv)は44,300であった。また、ポリエステル樹脂(25)中に含まれるポリ(3−メチル−1,5−ペンタンジオールテレフタレート)残基量は30質量%である。ポリエステル樹脂(25)の構造式を以下に表す。
窒素置換した500mL4つ口反応容器にバイロン200(東洋紡(株)社製、非晶性ポリエチレンテレフタレート変性樹脂、分子量17000:OH基換算)(9.00g)およびジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸クロリド(13.47g)を秤取り、ジクロロメタン(70mL)に溶解させた。続いて、トリエチルアミン(0.16g)とジクロロメタン(10mL)との混合溶液を5〜15℃へ冷却した反応容器内へ5分かけて滴下し、その後内温を18〜23℃に保ちながら2時間撹拌を続けた。
[実施例34]
平均一次粒子径40nmのルチル型酸化チタン(石原産業社製「TTO55N」)と、該酸化チタンに対して3質量%のメチルジメトキシシラン(東芝シリコーン社製「TSL8117」)とを、高速流動式混合混練機((株)カワタ社製「SMG300」)に投入し、回転周速34.5m/秒で高速混合して得られた表面処理酸化チタンを、メタノール/1−プロパノールのボールミルにより分散させることにより、疎水化処理酸化チタンの分散スラリーとした。該分散スラリーと、メタノール/1−プロパノール/トルエンの混合溶媒、及び、前記感光体ドラム作製時の下引き層形成用塗布液作製時に使用した同様のポリアミド樹脂のペレットとを加熱しながら撹拌、混合してポリアミドペレットを溶解させた。その後、超音波分散処理を行なうことにより、メタノール/1−プロパノール/トルエンの質量比が7/1/2で、疎水性処理酸化チタン/共重合ポリアミドを質量比3/1で含有する、固形分濃度18.0%の下引き層分散液とした。この下引き層用分散液を、表面にアルミ蒸着したポリエチレンテレフタレートシート上に、乾燥後の膜厚が1.5μmになるように塗布、乾燥し下引き層を設けた。
表−4に示すように、ポリエステル樹脂(21)を合成例30〜33で製造したポリエステル樹脂(22)〜(25)に代えた以外は実施例34と同様にして、感光体シートを作製した。
ポリエステル樹脂(21)100質量部を、ポリエステル樹脂(21)30質量部とポリエステル樹脂(15)70質量部の混合物(30:70(質量比))に代えた以外は実施例34と同様にして、感光体シートを作製した。
表−4に示すように、ポリエステル樹脂(21)〜(25)とポリエステル樹脂(15)または以下に構造を示すポリカーボネート樹脂(PC−1)の混合物(混合比は表−4に示す)とした以外は、実施例39と同様にして感光体シートを作製した。
表−4に示すように、ポリエステル樹脂(21)をポリエステル樹脂(26)、(15)、ポリカーボネート樹脂(PC−1)に代えた以外は実施例34と同様にして、感光体シートを作製した。
電子写真学会測定標準に従って作製された電子写真特性評価装置(電子写真学会編「続電子写真技術の基礎と応用」、コロナ社、1996年11月15日発行、404−405頁記載)を使用し、上記感光体をアルミニウム製ドラムに貼り付けて円筒状にし、アルミニウム製ドラムと感光体のアルミニウム基体との導通を取った上で、ドラムを一定回転数で回転させ、帯電、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性評価試験を行った。その際、初期表面電位を−700Vとし、露光は780nm、除電は660nmの単色光を用い、露光光を1.0μJ/cm2照射した時点の表面電位(VL)を測定した。
VL測定に際しては、露光から電位測定に要する時間を139msとした。また、表面電位が初期表面電位の半分(−350V)となる時の照射エネルギー(半減露光エネルギー:μJ/cm2)を感度(E1/2)として測定した。VLの値の絶対値が小さいほど電気特性が良好であることを示し、E1/2の値が小さいほど高感度であることを示す。なお、VLの値が初期表面電位の半分(−350V)に未達の場合は、E1/2の測定が不可能であるため(−)で記載する。測定環境は、温度25℃、相対湿度50%下(N/N)で行った。結果を表−4に示す。
感光体フィルムを直径10cmの円状に切断しテーバー摩耗試験機(東洋精機社製)により、摩耗評価を行った。試験条件は、25℃、50%RHの雰囲気下、摩耗輪CS−10Fを用いて、荷重1000gで700回回転後の摩耗量を試験前後の質量を比較することにより測定した。値が小さい方が耐摩耗性に優れる。結果を表−4〜表−6に示す。
2 帯電装置(帯電ローラ)
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 定着装置
41 現像槽
42 アジテータ
43 供給ローラ
44 現像ローラ
45 規制部材
71 上部定着部材(加圧ローラ)
72 下部定着部材(定着ローラ)
73 加熱装置
T トナー
P 記録紙
Claims (8)
- 導電性支持体と、前記導電性支持体上に少なくとも感光層とを有する電子写真感光体であって、
前記感光層はポリエステル樹脂を含有し、
前記ポリエステル樹脂は、下記式(1)で表される構造、下記式(2)で表される構造及び下記式(3)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1の構造αを含有し、前記構造αの数平均分子量は15000以下であり、かつ
前記ポリエステル樹脂は、2価フェノール残基及び2価カルボン酸残基を含有する、電子写真感光体。
式(2)中、R1は置換基を有してもよいアルキレン基又は下記式(5)で表される2価の基を表し、R3は2価の基を表し、n3は1以上100以下の整数である。
式(3)中、R1は置換基を有してもよいアルキレン基又は下記式(5)で表される2価の基を表し、R3は2価の基を表し、n4及びn5はそれぞれ独立に1以上100以下の整数である。)
- 前記構造αが、前記ポリエステル樹脂中に0.01質量%以上50質量%以下の割合で含まれる請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記2価フェノール残基が下記式(6)で表される構造を含む請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
- 前記2価カルボン酸残基が下記式(7)で表される構造を含む請求項1乃至3の何れか一項に記載の電子写真感光体。
式(9)中、R10は、アルキレン基、アリーレン基又は上記式(10)で表される基を表す。
式(10)中、R11及びR12は、それぞれ独立にアルキレン基を表し、Ar3はアリーレン基を表す。) - 導電性支持体と、前記導電性支持体上に少なくとも感光層とを有する電子写真感光体であって、
前記感光層はポリエステル樹脂を含有し、
前記ポリエステル樹脂は、下記式(4)で表される構造、並びに、2価フェノール残基及び2価カルボン酸残基を含有し、
前記2価フェノール残基は下記式(6)で表される構造を含有し、
前記2価カルボン酸残基は下記式(7)で表される構造を含有し、かつ
少なくとも一部の前記式(6)で表される構造と、少なくとも一部の前記式(7)で表される構造とが直接結合している、電子写真感光体。
式(5)中、R2は置換基を有してもよいアルキレン基を表し、n2は1以上10以下の整数である。
式(6)中、R4及びR5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基又はアルコキシ基を表し、前記炭化水素基およびアルコキシ基は、一部又は全部の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。X1は、単結合、―CR6R7−、−O−、−CO−又は−S−を表す。またR6及びR7はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基又はアルコキシ基を表し、前記炭化水素基およびアルコキシ基は、一部又は全部の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。前記R6とR7とは、互いに結合して環を形成していてもよい。m1及びm2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数を表す。
式(7)中、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。X2は、単結合、−O−、−S−、下記式(8)で表される構造を有する2価の基又は下記式(9)で表される構造を有する2価の基を表す。kは0以上5以下の整数を表す。)
式(9)中、R10は、アルキレン基、アリーレン基又は上記式(10)で表される基を表す。
式(10)中、R11及びR12は、それぞれ独立にアルキレン基を表し、Ar3はアリーレン基を表す。) - 前記式(4)で表される構造が、前記ポリエステル樹脂中に0.01質量%以上50質量%以下の割合で含まれる請求項5に記載の電子写真感光体。
- 請求項1乃至6の何れか一項に記載の電子写真感光体を含む電子写真カートリッジ。
- 請求項1乃至6の何れか一項に記載の電子写真感光体を含む画像形成装置。
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