WO2018230110A1 - 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
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Definitions
- the present invention relates to an electrophotographic photosensitive member, a process cartridge, and an image forming apparatus.
- the electrophotographic photosensitive member is used as an image carrier in an electrophotographic image forming apparatus (for example, a printer and a multifunction machine).
- the electrophotographic photoreceptor includes a photosensitive layer.
- Examples of the electrophotographic photosensitive member include a single layer type electrophotographic photosensitive member and a laminated type electrophotographic photosensitive member.
- the single-layer type electrophotographic photosensitive member includes a photosensitive layer having a charge generation function and a charge transport function.
- the multilayer electrophotographic photosensitive member includes a photosensitive layer including a charge generation layer having a charge generation function and a charge transport layer having a charge transport function.
- Patent Document 1 describes a polycarbonate resin having a repeating unit represented by the following chemical formula (RA) as a binder resin for an electrophotographic photoreceptor.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrophotographic photosensitive member provided with a photosensitive layer excellent in sensitivity characteristics and fog resistance. Another object of the present invention is to provide a process cartridge and an image forming apparatus that suppress the occurrence of image defects.
- the electrophotographic photoreceptor of the present invention is an electrophotographic photoreceptor provided with a conductive substrate and a photosensitive layer.
- the photosensitive layer is a single layer and includes a charge generating agent, a hole transporting agent, an electron transporting agent, and a binder resin.
- the binder resin includes a polycarbonate resin.
- the polycarbonate resin has a repeating unit represented by the following general formula (1-1) and a repeating unit represented by the following general formula (1-2).
- the hole transport agent is represented by the following general formula (HTM1), general formula (HTM2), general formula (HTM3), general formula (HTM4), general formula (HTM5), general formula (HTM6), or general formula (HTM7).
- the scratch-resistant depth of the photosensitive layer is 0.50 ⁇ m or less.
- the photosensitive layer has a Vickers hardness of 17.0 HV or more.
- Q 1 and Q 2 each represent a hydrogen atom
- Q 3 and Q 4 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- Q 1 and Q 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- Q 3 and Q 4 each represents a hydrogen atom
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. a1, a2, a3 and a4 each independently represent an integer of 0 or more and 5 or less.
- a1 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 1 may be the same as or different from each other.
- a2 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 2 may be the same as or different from each other.
- a3 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 3 may be the same as or different from each other.
- a4 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 4 may be the same as or different from each other.
- R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom.
- R 9 , R 10 , R 11 and R 12 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- b1, b2, b3 and b4 each independently represent an integer of 0 or more and 5 or less.
- the plurality of R 9 may be the same as or different from each other.
- the plurality of R 10 may be the same as or different from each other.
- the plurality of R 11 may be the same as or different from each other.
- b4 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 12 may be the same as or different from each other.
- R 13 , R 14 , R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- c1, c2, c3 and c4 each independently represents an integer of 0 or more and 5 or less.
- c1 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 13 may be the same as or different from each other.
- c2 represents an integer of 2 to 5
- a plurality of R 14 may be the same as or different from each other.
- c3 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 15 may be the same as or different from each other.
- c4 represents an integer of 2 to 5
- a plurality of R 16 may be the same as or different from each other.
- R 17 , R 18 , R 19 , R 20 and R 21 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom.
- R 22 , R 23 and R 24 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- d1, d2 and d3 each independently represent an integer of 0 or more and 5 or less.
- d1 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 22 may be the same as or different from each other.
- d2 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 23 may be the same as or different from each other.
- d3 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 24 may be the same as or different from each other.
- R 25 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom.
- R 26 , R 27 and R 28 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- e1, e2 and e3 each independently represents an integer of 0 or more and 5 or less.
- the plurality of R 26 may be the same as or different from each other.
- the plurality of R 27 may be the same as or different from each other.
- the plurality of R 28 may be the same as or different from each other.
- R 29 , R 30 and R 31 each independently represents an aryl group having 6 to 14 carbon atoms or a hydrogen atom.
- the process cartridge of the present invention includes the above-described electrophotographic photosensitive member.
- the image forming apparatus of the present invention includes an image carrier, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a transfer unit.
- the image carrier is the above-described electrophotographic photosensitive member.
- the charging unit charges the surface of the image carrier.
- the charging polarity of the charging unit is positive.
- the exposure unit exposes the charged surface of the image carrier to form an electrostatic latent image on the surface of the image carrier.
- the developing unit develops the electrostatic latent image as a toner image.
- the transfer unit transfers the toner image from the image carrier to the transfer target while the surface of the image support and the transfer target are in contact with each other.
- the electrophotographic photoreceptor of the present invention is excellent in sensitivity characteristics and fog resistance.
- the process cartridge and the image forming apparatus of the present invention can suppress the occurrence of image defects.
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 5.
- FIG. 6 is a side view of the fixing base, the scratching needle, and the electrophotographic photosensitive member shown in FIG. 5. It is a figure which shows the scratch formed in the surface of the photosensitive layer.
- a compound and its derivative may be named generically by attaching "system” after a compound name.
- system the name of a polymer is expressed by adding “system” after the compound name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or a derivative thereof.
- an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 14 carbon atoms have the following meanings.
- An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is linear or branched and unsubstituted.
- Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, isopentyl, and neopentyl groups. , And hexyl groups.
- An alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is linear or branched and unsubstituted.
- Examples of the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group.
- An aryl group having 6 to 14 carbon atoms is unsubstituted.
- the aryl group having 6 to 14 carbon atoms include, for example, an unsubstituted aromatic monocyclic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms, and an unsubstituted aromatic condensed bicycle having 6 to 14 carbon atoms. Examples thereof include a hydrocarbon group and an unsubstituted aromatic condensed tricyclic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms. More specific examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a phenanthryl group.
- the photoreceptor 1 includes a conductive substrate 2 and a photosensitive layer 3.
- the photosensitive layer 3 is a single layer.
- the photosensitive layer 3 may be provided directly on the conductive substrate 2.
- the photoreceptor 1 may include, for example, a conductive substrate 2, an intermediate layer 4 (for example, an undercoat layer), and a photosensitive layer 3.
- the photosensitive layer 3 is indirectly provided on the conductive substrate 2 via the intermediate layer 4.
- the photoreceptor 1 may include a protective layer 5 as an outermost surface layer.
- the elements of the photoreceptor 1 (conductive substrate 2, photosensitive layer 3, and intermediate layer 4) will be described. Further, a method for manufacturing the photoreceptor 1 will be described.
- the conductive substrate 2 is not particularly limited as long as it can be used as the conductive substrate of the photoreceptor 1.
- a conductive substrate formed of a material having at least a surface portion having conductivity can be used.
- the conductive substrate 2 include a conductive substrate made of a conductive material (conductive material) and a conductive substrate coated with a conductive material.
- the conductive material include aluminum, iron, copper, tin, platinum, silver, vanadium, molybdenum, chromium, cadmium, titanium, nickel, palladium, and indium. These conductive materials may be used alone or in combination of two or more. Examples of combinations of two or more include alloys (more specifically, aluminum alloys, stainless steel, brass, etc.). Among these conductive materials, aluminum and aluminum alloys are preferable because charge transfer from the photosensitive layer 3 to the conductive substrate 2 is good.
- the shape of the conductive substrate 2 can be appropriately selected according to the structure of the image forming apparatus to be used. Examples of the shape of the conductive substrate 2 include a sheet shape and a drum shape. Further, the thickness of the conductive substrate 2 can be appropriately selected according to the shape of the conductive substrate 2.
- the photosensitive layer 3 contains a charge generating agent, a hole transport agent, an electron transport agent, and a binder resin.
- the photosensitive layer 3 may further contain an additive.
- the thickness of the photosensitive layer 3 is not particularly limited as long as the function as the photosensitive layer can be sufficiently expressed. Specifically, the thickness of the photosensitive layer 3 may be 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and is preferably 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
- the Vickers hardness of the photosensitive layer 3 is measured by a method according to Japanese Industrial Standard (JIS) Z2244.
- JIS Japanese Industrial Standard
- a hardness meter for example, “Micro Vickers hardness meter DMH-1 type” manufactured by Matsuzawa Co., Ltd.
- Vickers hardness is measured, for example, at a temperature of 23 ° C., a diamond indenter load (test force) of 10 gf, a time required to reach the test force of 5 seconds, a diamond indenter approach speed of 2 mm / second, and a test force holding time of 1 This can be done under seconds.
- the Vickers hardness of the photosensitive layer 3 is 17.0 HV or more, preferably 17.8 HV or more, more preferably 18.2 HV or more from the viewpoint of further improving the fog resistance.
- the upper limit of the Vickers hardness of the photosensitive layer 3 is not particularly limited as long as it can function as the photosensitive layer of the photoreceptor 1, but 25.0 HV is preferable from the viewpoint of manufacturing cost.
- the Vickers hardness can be controlled, for example, by adjusting the type of polycarbonate resin (1) described later and the type and content of a hole transporting agent described later.
- the scratch resistance depth of the photosensitive layer 3 (hereinafter sometimes referred to as scratch depth) is 0.50 ⁇ m or less.
- the scratch depth of the photosensitive layer 3 is the depth of scratches formed when the photosensitive layer 3 is scratched under the specific conditions shown below.
- the scratch depth of the photosensitive layer 3 is measured by performing the following first step, second step, third step, and fourth step using a scratch device defined in JIS K5600-5-5.
- the scratching device includes a fixed base and a scratching needle.
- the scratching needle has a hemispherical sapphire tip with a diameter of 1 mm.
- the photosensitive member 1 is fixed to the upper surface of the fixing base so that the longitudinal direction of the photosensitive member 1 is parallel to the longitudinal direction of the fixing base.
- the scratch needle is brought into perpendicular contact with the surface of the photosensitive layer 3.
- the third step while applying a load of 10 g from the scratching needle to the photosensitive layer 3, the fixed base and the photosensitive member 1 fixed on the upper surface of the fixed base are moved by 30 mm at a speed of 30 mm / min in the longitudinal direction of the fixed base. Let By this third step, scratches are formed on the surface of the photosensitive layer 3.
- the scratch depth that is the maximum depth of the scratch is measured.
- the scratch depth of the photosensitive layer 3 is 0.50 ⁇ m or less, preferably 0.46 ⁇ m or less, and more preferably 0.44 ⁇ m or less from the viewpoint of further improving the fog resistance.
- the lower limit of the scratch depth of the photosensitive layer 3 is not particularly limited as long as it can function as the photosensitive layer of the photosensitive member 1. For example, it may be 0.00 ⁇ m, but 0.09 ⁇ m from the viewpoint of manufacturing cost. preferable.
- the scratch depth can be controlled, for example, by adjusting the type of polycarbonate resin (1) described later and the type and content of a hole transporting agent described later.
- the charge generator is not particularly limited as long as it is a charge generator for a photoreceptor.
- the charge generator include phthalocyanine pigments, perylene pigments, bisazo pigments, dithioketopyrrolopyrrole pigments, metal-free naphthalocyanine pigments, metal naphthalocyanine pigments, squaraine pigments, trisazo pigments, indigo pigments, azurenium pigments, cyanine Pigments, powders of inorganic photoconductive materials (eg, selenium, selenium-tellurium, selenium-arsenic, cadmium sulfide, and amorphous silicon), pyrylium salts, ansanthrone pigments, triphenylmethane pigments, selenium pigments, toluidine pigments , Pyrazoline pigments, and quinacridone pigments.
- inorganic photoconductive materials eg, selenium, selenium-tellurium, seleni
- a charge generating agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- the phthalocyanine pigment include metal-free phthalocyanine and metal phthalocyanine.
- the metal phthalocyanine include titanyl phthalocyanine, hydroxygallium phthalocyanine, and chlorogallium phthalocyanine.
- the phthalocyanine pigment may be crystalline or non-crystalline.
- the crystal shape of the phthalocyanine pigment (for example, ⁇ type, ⁇ type, X type, Y type, V type and II type) is not particularly limited, and phthalocyanine pigments having various crystal shapes are used.
- Examples of the crystal of metal-free phthalocyanine include metal-free phthalocyanine X-type crystal (hereinafter sometimes referred to as X-type metal-free phthalocyanine).
- Examples of the titanyl phthalocyanine crystals include ⁇ -type, ⁇ -type, and Y-type crystals of titanyl phthalocyanine (hereinafter sometimes referred to as ⁇ -type, ⁇ -type, and Y-type titanyl phthalocyanine, respectively).
- Examples of the crystal of hydroxygallium phthalocyanine include a V-type crystal of hydroxygallium phthalocyanine.
- the photoreceptor 1 when the photoreceptor 1 is applied to a digital optical image forming apparatus, it is preferable to use a charge generating agent having sensitivity in a wavelength region of 700 nm or more.
- the charge generator having sensitivity in the wavelength region of 700 nm or more include phthalocyanine pigments, and X-type metal-free phthalocyanine is preferable from the viewpoint of efficiently generating charges.
- the digital optical image forming apparatus include a laser beam printer and a facsimile using a light source such as a semiconductor laser.
- the photoreceptor 1 when the photoreceptor 1 is applied to an image forming apparatus using a short wavelength laser light source, for example, an ansanthrone pigment and a perylene pigment are preferably used as the charge generating agent.
- the wavelength of the short wavelength laser is, for example, about 350 nm to 550 nm.
- Examples of the charge generator include phthalocyanine pigments represented by the following chemical formulas (CGM-1) to (CGM-4) (hereinafter referred to as charge generators (CGM-1) to (CGM-4), respectively). May be included).
- the content of the charge generating agent is preferably 0.1 parts by weight or more and 50 parts by weight or less, and 0.5 parts by weight or more and 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin from the viewpoint of efficiently generating charges.
- the amount is more preferably 0.5 parts by mass or less, and particularly preferably 0.5 parts by mass or more and 4.5 parts by mass or less.
- the hole transport agent is represented by the following general formula (HTM1), general formula (HTM2), general formula (HTM3), general formula (HTM4), general formula (HTM5), general formula (HTM6), or general formula (HTM7).
- HTM1 general formula
- HTM2 general formula
- HTM3 general formula
- HTM4 general formula
- HTM5 general formula
- HTM6 general formula
- HTM7 general formula
- the photosensitive layer 3 may contain one of these hole transport agents alone, or may contain two or more kinds.
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. a1, a2, a3 and a4 each independently represent an integer of 0 or more and 5 or less.
- a1 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 1 may be the same as or different from each other.
- a2 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 2 may be the same as or different from each other.
- a3 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 3 may be the same as or different from each other.
- a4 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 4 may be the same as or different from each other.
- R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom.
- R 9 , R 10 , R 11 and R 12 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- b1, b2, b3 and b4 each independently represent an integer of 0 or more and 5 or less.
- the plurality of R 9 may be the same as or different from each other.
- the plurality of R 10 may be the same as or different from each other.
- the plurality of R 11 may be the same as or different from each other.
- b4 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 12 may be the same as or different from each other.
- R 13 , R 14 , R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- c1, c2, c3 and c4 each independently represents an integer of 0 or more and 5 or less.
- c1 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 13 may be the same as or different from each other.
- c2 represents an integer of 2 to 5
- a plurality of R 14 may be the same as or different from each other.
- c3 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 15 may be the same as or different from each other.
- c4 represents an integer of 2 to 5
- a plurality of R 16 may be the same as or different from each other.
- R 17 , R 18 , R 19 , R 20 and R 21 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom.
- R 22 , R 23 and R 24 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- d1, d2 and d3 each independently represent an integer of 0 or more and 5 or less.
- d1 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 22 may be the same as or different from each other.
- d2 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 23 may be the same as or different from each other.
- d3 represents an integer of 2 or more and 5 or less
- the plurality of R 24 may be the same as or different from each other.
- R 25 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom.
- R 26 , R 27 and R 28 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- e1, e2 and e3 each independently represents an integer of 0 or more and 5 or less.
- the plurality of R 26 may be the same as or different from each other.
- the plurality of R 27 may be the same as or different from each other.
- the plurality of R 28 may be the same as or different from each other.
- R 29 , R 30 and R 31 each independently represents an aryl group having 6 to 14 carbon atoms or a hydrogen atom.
- a1 and a3 preferably represent 1 from the viewpoint of further improving sensitivity characteristics and fog resistance.
- R 1 and R 3 each independently preferably represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably represents a methyl group.
- a2 and a4 preferably represent 0.
- Examples of the hole transport agent (HTM1) represented by the general formula (HTM1) include a hole transport agent represented by the following chemical formula (HTM1-1) (hereinafter referred to as a hole transport agent (HTM1-1) and May be described.).
- R 5 and R 6 preferably each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, from the viewpoint of further improving sensitivity characteristics and fog resistance. It is more preferable to represent 1 or more and 3 or less alkyl group, and it is more preferable to represent a methyl group. From the same viewpoint, R 7 and R 8 preferably represent a hydrogen atom.
- Examples of the hole transport agent (HTM2) represented by the general formula (HTM2) include a hole transport agent represented by the following chemical formula (HTM2-1) (hereinafter referred to as a hole transport agent (HTM2-1) and May be described.).
- HTM3 In general formula (HTM3), b1 and b3 preferably represent 1 from the viewpoint of further improving sensitivity characteristics and fog resistance. From the same viewpoint, R 9 and R 11 each independently preferably represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably represents a methyl group. From the same viewpoint, b2 and b4 preferably represent 0.
- Examples of the hole transport agent (HTM3) represented by the general formula (HTM3) include a hole transport agent represented by the following chemical formula (HTM3-1) (hereinafter referred to as a hole transport agent (HTM3-1) and May be described.).
- c1 and c2 preferably represent 1 from the viewpoint of further improving sensitivity characteristics and fog resistance.
- R 13 and R 14 each independently preferably represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably represents a methyl group.
- c3 and c4 preferably represent 0.
- Examples of the hole transport agent (HTM4) represented by the general formula (HTM4) include a hole transport agent represented by the following chemical formula (HTM4-1) (hereinafter referred to as a hole transport agent (HTM4-1) and May be described.).
- R 17 , R 18 , R 19 , R 20 and R 21 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms from the viewpoint of further improving sensitivity characteristics and fog resistance. Is more preferable, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable, and a methyl group is still more preferable.
- Examples of the hole transport agent (HTM5) represented by the general formula (HTM5) include a hole transport agent represented by the following chemical formula (HTM5-1) (hereinafter referred to as a hole transport agent (HTM5-1) and May be described.).
- HTM6 In the general formula (HTM6), d1, d2, and d3 preferably represent 0 from the viewpoint of further improving sensitivity characteristics and fog resistance. From the same viewpoint, R 25 preferably represents a hydrogen atom.
- Examples of the hole transport agent (HTM6) represented by the general formula (HTM6) include a hole transport agent represented by the following chemical formula (HTM6-1) (hereinafter referred to as a hole transport agent (HTM6-1) and May be described.).
- e1, e2, and e3 each independently preferably represents 0 or 1 from the viewpoint of further improving sensitivity characteristics and fog resistance.
- R 29 , R 30 and R 31 each independently represents an aryl group having 6 to 14 carbon atoms from the viewpoint of further improving sensitivity characteristics and fog resistance. It is preferable that it represents a phenyl group.
- R 29 , R 30 and R 31 preferably represent a hydrogen atom.
- R 26 , R 27 and R 28 may represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Preferably, it represents a methyl group.
- Examples of the hole transport agent (HTM7) represented by the general formula (HTM7) include a hole transport agent represented by the following chemical formula (HTM7-1) (hereinafter referred to as hole transport agent (HTM7-1) and And a hole transporting agent represented by the chemical formula (HTM7-2) (hereinafter sometimes referred to as a hole transporting agent (HTM7-2)).
- the hole transport agent (HTM1), the hole transport agent (HTM2) and the hole transport agent (HTM6) are preferable.
- HTM1-1), a hole transport agent (HTM2-1) and a hole transport agent (HTM6-1) are more preferred.
- a hole transport agent (HTM1), a hole transport agent (HTM3), a hole transport agent (HTM5) and a hole transport agent (HTM7) are preferable.
- HTM1-1), hole transport agent (HTM3-1), hole transport agent (HTM5-1), hole transport agent (HTM7-1) and hole transport agent (HTM7-2) are more preferred.
- the content of the hole transport agent is preferably 10 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the binder resin, from the viewpoint of efficiently transporting holes. It is more preferable that In addition, the content of the hole transport agent is 100 parts by mass of the polycarbonate resin (1) from the viewpoint of suppressing crystallization while further improving the sensitivity characteristics by combining with the polycarbonate resin (1) described later. It is preferably 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or more and 80 parts by mass or less.
- the photosensitive layer 3 may contain other hole transport agents in addition to the hole transport agents (HTM1) to (HTM7) described above.
- Other hole transport agents include, for example, diamine derivatives (more specifically, N, N, N ′, N′-tetraphenylphenylenediamine derivatives, N, N, N ′, N′-tetraphenylnaphthylene diene).
- electron transfer agent examples include quinone compounds, diimide compounds, hydrazone compounds, malononitrile compounds, thiopyran compounds, trinitrothioxanthone compounds, 3,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone compounds, Examples thereof include dinitroanthracene compounds, dinitroacridine compounds, tetracyanoethylene, 2,4,8-trinitrothioxanthone, dinitrobenzene, dinitroacridine, succinic anhydride, maleic anhydride, and dibromomaleic anhydride.
- quinone compounds include diphenoquinone compounds, azoquinone compounds, anthraquinone compounds, naphthoquinone compounds, nitroanthraquinone compounds, and dinitroanthraquinone compounds.
- One of these electron transport agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
- ETM1 a compound represented by the following general formula (ETM1) is preferable, and a compound represented by the following chemical formula (ETM1-1) (hereinafter, An electron transfer agent (sometimes referred to as ETM1-1)) is more preferable.
- R 41 and R 44 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom.
- R 42 and R 43 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- f1 and f2 each independently represent an integer of 0 or more and 4 or less. When f1 represents an integer of 2 or more and 4 or less, the plurality of R 42 may be the same as or different from each other. When f2 represents an integer of 2 or more and 4 or less, the plurality of R 43 may be the same as or different from each other.
- the content of the electron transport agent is preferably 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and preferably 10 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin, from the viewpoint of efficiently transporting electrons. It is more preferable.
- the content of the electron transport agent is 10 with respect to 100 parts by mass of the polycarbonate resin (1) from the viewpoint of suppressing crystallization while further improving sensitivity characteristics by combining with the polycarbonate resin (1) described later.
- the mass is preferably no less than 70 parts by mass, more preferably no less than 10 parts by mass and no greater than 60 parts by mass, and still more preferably no less than 10 parts by mass and no greater than 50 parts by mass.
- the binder resin is described as a polycarbonate resin (hereinafter referred to as polycarbonate resin (1)) having a repeating unit represented by the following general formula (1-1) and a repeating unit represented by the following general formula (1-2). May be included).
- the photosensitive layer 3 can contain 1 type, or 2 or more types of polycarbonate resin (1).
- Q 1 and Q 2 each represent a hydrogen atom
- Q 3 and Q 4 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- Q 1 and Q 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- Q 3 and Q 4 each represents a hydrogen atom
- the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 further improves the sensitivity characteristics and fog resistance.
- an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferable, and a methyl group is more preferable.
- Q 1 and Q 2 represent a methyl group
- Q 3 and Q 4 represent a hydrogen atom
- Q 1 and Q 2 represent a hydrogen atom
- Q 3 and Q 4 represent methyl. More preferably, it represents a group.
- Suitable examples of the repeating unit represented by the general formula (1-1) include the following chemical formulas (11-1) and (11-2). ).
- repeating unit (1-2) examples include the following chemical formulas (12-1) and (12-2). ).
- Examples of the polycarbonate resin (1) include a polycarbonate resin represented by the following general formula (1).
- Q 1 and Q 2 in the general formula (1) is the same meaning as Q 1 and Q 2 in the general formula (1-1).
- Q 3 and Q 4 of the general formula (1) is the same meaning as Q 3 and Q 4 in the general formula (1-2).
- r represents the number of repeating units (1-1) relative to the total number of repeating units (1-1) and repeating units (1-2) contained in the polycarbonate resin (1).
- s represents a percentage of the number of repeating units (1-2) to the total number of repeating units (1-1) and repeating units (1-2) contained in the polycarbonate resin (1). Note that r and s are not the values obtained from one resin chain, but are the number average values obtained from the entire polycarbonate resin (1) (a plurality of resin chains) contained in the photosensitive layer 3.
- r represents a number of 50 to 70, and s is 30 to 50. It is preferable to represent a number, r represents a number of 55 to 65, and s represents a number of 35 to 45.
- the arrangement of the repeating units (1-1) and (1-2) in the polycarbonate resin (1) is not particularly limited. That is, the polycarbonate resin (1) may be any copolymer such as a random copolymer, an alternating copolymer, a periodic copolymer, or a block copolymer.
- the random copolymer include a copolymer in which repeating units (1-1) and repeating units (1-2) are randomly arranged.
- Examples of the alternating copolymer include a copolymer in which repeating units (1-1) and repeating units (1-2) are alternately arranged.
- Examples of the periodic copolymer include a copolymer in which one or more repeating units (1-1) and one or more repeating units (1-2) are periodically arranged.
- the block copolymer include a copolymer in which a block composed of a plurality of repeating units (1-1) and a block composed of a plurality of repeating units (1-2) are arranged.
- the polycarbonate resin (1) may have a repeating unit other than the repeating units (1-1) and (1-2).
- the ratio (molar fraction) of the total amount of the repeating units (1-1) and (1-2) to the total amount of all repeating units in the polycarbonate resin (1) is preferably 0.80 or more, 0.90 or more is more preferable, and 1.00 is still more preferable.
- the polycarbonate resin (1) is: It is preferable not to include a repeating unit having a fluorine atom and a terminal group having a fluorine atom. From the same viewpoint, the polycarbonate resin (1) is preferably not terminal-modified.
- the method for producing the binder resin is not particularly limited as long as the polycarbonate resin (1) can be produced.
- the binder resin production method include a method of interfacial condensation polymerization of a diol compound and phosgene for constituting a repeating unit of the polycarbonate resin (1) (so-called phosgene method), and transesterification of the diol compound and diphenyl carbonate. The method of making it react is mentioned.
- phosgene method examples include a diol compound represented by the following general formula (1-1-1) and a diol compound represented by the following general formula (1-2-1), in a molar fraction (general formula ( Examples thereof include a method of interfacial condensation polymerization of a mixture obtained by mixing so that the content ratio corresponds to r / (r + s)) of 1) and phosgene.
- general formula (1-1-1) examples thereof include a method of interfacial condensation polymerization of a mixture obtained by mixing so that the content ratio corresponds to r / (r + s)) of 1 and phosgene.
- Q 1 and Q 2 in the following general formula (1-1-1) is the same meaning as Q 1 and Q 2 in the general formula (1-1).
- Q 3 and Q 4 in the following general formula (1-2-1) is the same meaning as Q 3 and Q 4 in the general formula (1-2).
- polycarbonate resin (1) examples include polycarbonate resins represented by the following chemical formulas (R-1) and (R-2) (hereinafter referred to as polycarbonate resins (R-1) and (R-2), respectively). May be described.).
- the binder resin only the polycarbonate resin (1) may be used alone, or the polycarbonate resin (1) and a resin other than the polycarbonate resin (1) (other resins) may be used in combination.
- other resins include thermoplastic resins (polycarbonate resins other than polycarbonate resin (1), polyarylate resins, styrene resins, styrene-butadiene copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic acid copolymers.
- the content of the polycarbonate resin (1) is preferably 80% by mass or more, more
- the viscosity average molecular weight of the binder resin is preferably 20,000 or more, more preferably 25,000 or more, and further preferably 30,000 or more. Further, the viscosity average molecular weight of the binder resin is preferably 70,000 or less, more preferably 50,000 or less, and further preferably 40,000 or less.
- the viscosity average molecular weight of the binder resin is 30,000 or more, the abrasion resistance of the binder resin can be improved, and the photosensitive layer 3 is hardly worn.
- the viscosity average molecular weight of the binder resin is 40,000 or less, the binder resin is easily dissolved in a solvent when the photosensitive layer 3 is formed, and the formation of the photosensitive layer 3 tends to be easy.
- Additives that are optional components include, for example, deterioration inhibitors (more specifically, antioxidants, radical scavengers, quenchers, ultraviolet absorbers, etc.), softeners, surface modifiers, extenders, Examples include stickers, dispersion stabilizers, waxes, donors, surfactants, and leveling agents. When an additive is added, one of these additives may be used alone, or two or more may be used in combination.
- antioxidants examples include hindered phenol compounds, hindered amine compounds, thioether compounds, and phosphite compounds. Among these antioxidants, hindered phenol compounds and hindered amine compounds are preferred.
- the photosensitive layer 3 is formed of a hole transport agent (HTM1-1), a hole transport agent (HTM2-1), and a hole transport agent (HTM6-1). And at least one of polycarbonate resin (R-1) and polycarbonate resin (R-2) as a binder resin.
- the photosensitive layer 3 contains one of a hole transport agent (HTM1-1), a hole transport agent (HTM2-1), and a hole transport agent (HTM6-1), and a binder resin. It is more preferable to contain a polycarbonate resin (R-2).
- the photoreceptor 1 of this embodiment may have the intermediate layer 4 (for example, the undercoat layer).
- the intermediate layer 4 contains, for example, inorganic particles and a resin (interlayer resin) used for the intermediate layer.
- an increase in electrical resistance can be suppressed by smoothing the flow of current generated when the photosensitive member 1 is exposed while maintaining an insulating state capable of suppressing the occurrence of leakage.
- the inorganic particles include metal (more specifically, aluminum, iron, copper, etc.) particles, metal oxide (more specifically, titanium oxide, alumina, zirconium oxide, tin oxide, zinc oxide, etc.). And particles of a non-metal oxide (more specifically, silica or the like). These inorganic particles may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. The inorganic particles may be subjected to a surface treatment.
- the intermediate layer resin is not particularly limited as long as it can be used as a resin for forming the intermediate layer.
- the method for manufacturing the photoreceptor 1 includes, for example, a photosensitive layer forming step.
- a coating solution for forming the photosensitive layer 3 (hereinafter sometimes referred to as a photosensitive layer coating solution) is prepared.
- a photosensitive layer coating solution is applied onto the conductive substrate 2.
- the photosensitive layer 3 is formed by removing at least a part of the solvent contained in the applied coating solution for the photosensitive layer by drying by an appropriate method.
- the photosensitive layer coating solution includes, for example, a charge generating agent, a hole transporting agent, an electron transporting agent, a polycarbonate resin (1) as a binder resin, and a solvent.
- a photosensitive layer coating solution is prepared by dissolving or dispersing a charge generating agent, a hole transporting agent, an electron transporting agent, and a polycarbonate resin (1) as a binder resin in a solvent.
- Various additives may be added to the photosensitive layer coating solution as necessary.
- the solvent contained in the photosensitive layer coating solution is not particularly limited as long as each component contained in the photosensitive layer coating solution can be dissolved or dispersed.
- the solvent include alcohols (more specifically, methanol, ethanol, isopropanol, butanol, etc.), aliphatic hydrocarbons (more specifically, n-hexane, octane, cyclohexane, etc.), aromatic hydrocarbons ( More specifically, benzene, toluene, xylene, etc.), halogenated hydrocarbons (more specifically, dichloromethane, dichloroethane, carbon tetrachloride, chlorobenzene, etc.), ethers (more specifically, dimethyl ether, diethyl ether, Tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, etc.), ketones (more specifically, acetone, methyl ethy
- the photosensitive layer coating solution is prepared by mixing each component and dispersing in a solvent.
- a bead mill, a roll mill, a ball mill, an attritor, a paint shaker, or an ultrasonic disperser can be used.
- the photosensitive layer coating solution may contain, for example, a surfactant in order to improve the dispersibility of each component.
- the method for applying the photosensitive layer coating solution is not particularly limited as long as it can uniformly apply the photosensitive layer coating solution.
- the coating method include a dip coating method, a spray coating method, a spin coating method, and a bar coating method.
- the method for removing at least a part of the solvent contained in the photosensitive layer coating solution is not particularly limited as long as it is a method capable of evaporating at least a part of the solvent in the photosensitive layer coating solution.
- the removal method include heating, reduced pressure, and combined use of heating and reduced pressure. More specifically, a method of heat treatment (hot air drying) using a high-temperature dryer, a vacuum dryer, or the like can be given.
- the heat treatment conditions are, for example, a temperature of 40 ° C. or higher and 150 ° C. or lower and a time of 3 minutes or longer and 120 minutes or shorter.
- the manufacturing method of the photoreceptor 1 may further include a step of forming the intermediate layer 4 as necessary.
- a known method can be appropriately selected for the step of forming the intermediate layer 4.
- the photoconductor of the present embodiment described above is excellent in sensitivity characteristics and fog resistance, and therefore can be suitably used in various image forming apparatuses.
- the image forming apparatus includes an image carrier, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a transfer unit.
- the image carrier is the photoreceptor according to the first embodiment described above.
- the charging unit charges the surface of the image carrier.
- the charging polarity of the charging unit is positive.
- the exposure unit exposes the charged surface of the image carrier to form an electrostatic latent image on the surface of the image carrier.
- the developing unit develops the electrostatic latent image as a toner image.
- the transfer unit transfers the toner image from the image carrier to the transfer target while the surface of the image support and the transfer target are in contact with each other.
- the image forming apparatus according to the second embodiment can suppress the occurrence of image defects.
- the reason is presumed as follows.
- the image forming apparatus according to the second embodiment includes the photoconductor according to the first embodiment as an image carrier.
- the photoreceptor according to the first embodiment is excellent in sensitivity characteristics and fog resistance. Therefore, the image forming apparatus according to the second embodiment can suppress image defects (more specifically, fogging or the like).
- tandem color image forming apparatus will be described as an example of the image forming apparatus according to the second embodiment with reference to FIG.
- the image forming apparatus 100 shown in FIG. 4 is a direct transfer type image forming apparatus.
- an image carrier is in contact with a recording medium as a transfer medium, so that minute components are likely to adhere to the surface of the image carrier and image defects are likely to occur.
- the image forming apparatus 100 as an example of the second embodiment includes the photoconductor according to the first embodiment as the image carrier 30.
- the photoreceptor according to the first embodiment is excellent in sensitivity characteristics and fog resistance. Therefore, when the photoconductor according to the first embodiment is provided as the image carrier 30, even if the image forming apparatus 100 adopts the direct transfer method, it is possible to suppress the occurrence of image defects.
- the image forming apparatus 100 includes image forming units 40a, 40b, 40c, and 40d, a transfer belt 50, and a fixing unit 52.
- image forming units 40a, 40b, 40c, and 40d are referred to as an image forming unit 40.
- the image forming unit 40 includes an image carrier 30, a charging unit 42, an exposure unit 44, a developing unit 46, and a transfer unit 48.
- An image carrier 30 is provided at the center position of the image forming unit 40.
- the image carrier 30 is provided to be rotatable in the arrow direction (counterclockwise).
- a charging unit 42, an exposure unit 44, a developing unit 46, and a transfer unit 48 are provided in order from the upstream side in the rotation direction of the image carrier 30 with respect to the charging unit 42.
- the image forming unit 40 may further include one or both of a cleaning unit (not shown) and a charge removal unit (not shown).
- Each of the image forming units 40a to 40d sequentially superimposes toner images of a plurality of colors (for example, four colors of black, cyan, magenta, and yellow) on the recording medium P (transfer object) on the transfer belt 50.
- a plurality of colors for example, four colors of black, cyan, magenta, and yellow
- the charging unit 42 is a charging roller.
- the charging roller charges the surface of the image carrier 30 while being in contact with the surface of the image carrier 30.
- image defects are likely to occur.
- the image forming apparatus 100 includes the photoconductor according to the first embodiment as the image carrier 30.
- the photoreceptor according to the first embodiment is excellent in sensitivity characteristics and fog resistance. Therefore, even if the image forming apparatus 100 includes a charging roller as the charging unit 42, the occurrence of image defects is suppressed.
- the image forming apparatus 100 as an example of the second embodiment employs the contact charging method. Examples of other contact charging type charging units include a charging brush.
- the charging unit may be a non-contact type. Examples of the non-contact type charging unit include a corotron charging unit and a scorotron charging unit.
- the voltage applied by the charging unit 42 is not particularly limited. Examples of the voltage applied by the charging unit 42 include a DC voltage, an AC voltage, and a superimposed voltage (a voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage), and among these, a DC voltage is preferable.
- the DC voltage has the following advantages over the AC voltage and the superimposed voltage.
- the charging unit 42 applies only a DC voltage, the voltage value applied to the image carrier 30 is constant, so that the surface of the image carrier 30 is easily charged uniformly to a constant potential. Further, when the charging unit 42 applies only a DC voltage, the wear amount of the photosensitive layer tends to decrease. As a result, a suitable image can be formed.
- the exposure unit 44 exposes the surface of the charged image carrier 30. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier 30.
- the electrostatic latent image is formed based on image data input to the image forming apparatus 100.
- the developing unit 46 supplies toner to the surface of the image carrier 30 and develops the electrostatic latent image as a toner image.
- the developing unit 46 can employ a system (contact development system) that develops the electrostatic latent image as a toner image while being in contact with the surface of the image carrier 30.
- a system contact development system
- image defects due to fog are likely to occur.
- the image forming apparatus 100 includes the photoconductor according to the first embodiment as the image carrier 30.
- the photoreceptor according to the first embodiment is excellent in fog resistance. Therefore, even if the image forming apparatus 100 including such a photoconductor employs the contact development method, the occurrence of image defects due to fogging is suppressed.
- the developing unit 46 can clean the surface of the image carrier 30.
- the image forming apparatus 100 can employ a so-called cleaner-less method.
- the developing unit 46 can remove residual components on the surface of the image carrier 30.
- a cleaning unit for example, a cleaning blade
- residual components on the surface of the image carrier are scraped off by the cleaning unit.
- a cleanerless type image forming apparatus residual components on the surface of the image carrier are not scraped off. For this reason, in an image forming apparatus that employs a cleaner-less method, a residual component usually tends to remain on the surface of the image carrier.
- the image forming apparatus 100 includes the photoconductor of the first embodiment having excellent sensitivity characteristics and fog resistance as the image carrier 30. Therefore, even if the image forming apparatus 100 including such a photoconductor employs a cleaner-less method, residual components, particularly minute components (for example, paper dust) of the recording medium P hardly remain on the surface of the photoconductor. As a result, the image forming apparatus 100 can suppress the occurrence of image defects (for example, fogging).
- condition (a) A contact developing method is employed, and a peripheral speed (rotational speed) difference is provided between the image carrier 30 and the developing unit 46.
- the contact developing method shown in the condition (a) is adopted and a peripheral speed difference is provided between the image carrier 30 and the developing unit 46, the surface of the image carrier 30 comes into contact with the developing unit 46, and the image Residual components on the surface of the carrier 30 are removed by friction with the developing unit 46.
- the peripheral speed of the developing unit 46 is preferably faster than the peripheral speed of the image carrier 30.
- the development method is a reversal development method.
- the charging polarity of the toner, the surface potential of the unexposed area of the image carrier 30, and the surface potential of the exposed area of the image carrier 30 It is preferable that both the potential of the developing bias and the potential of the developing bias are positive.
- the surface potential of the unexposed area of the image carrier 30 and the surface potential of the exposed area are determined by the charging unit 42 after the transfer unit 48 transfers the toner image from the image carrier 30 to the recording medium P. Measured before charging 30 surfaces.
- the transfer belt 50 conveys the recording medium P between the image carrier 30 and the transfer unit 48.
- the transfer belt 50 is an endless belt.
- the transfer belt 50 is provided to be rotatable in the arrow direction (clockwise).
- the transfer unit 48 transfers the toner image developed by the developing unit 46 from the surface of the image carrier 30 to the recording medium P.
- the image carrier 30 is in contact with the recording medium P.
- An example of the transfer unit 48 is a transfer roller.
- the fixing unit 52 heats and / or pressurizes the unfixed toner image transferred to the recording medium P by the transfer unit 48.
- the fixing unit 52 is, for example, a heating roller and / or a pressure roller.
- the toner image is fixed on the recording medium P by heating and / or pressurizing the toner image. As a result, an image is formed on the recording medium P.
- the example of the image forming apparatus according to the second embodiment has been described above, but the image forming apparatus according to the second embodiment is not limited to the image forming apparatus 100 described above.
- the above-described image forming apparatus 100 is a tandem image forming apparatus, but the image forming apparatus according to the second embodiment is not limited to this, and a rotary system or the like may be employed.
- the image forming apparatus according to the second embodiment may be a monochrome image forming apparatus. In this case, the image forming apparatus may include only one image forming unit, for example.
- the image forming apparatus according to the second embodiment may employ an intermediate transfer method. When the image forming apparatus according to the second embodiment employs an intermediate transfer method, the transfer target corresponds to an intermediate transfer belt.
- the process cartridge according to the third embodiment includes the photoconductor according to the first embodiment as an image carrier. Next, an example of the process cartridge according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
- the process cartridge according to the third embodiment corresponds to each of the image forming units 40a to 40d (FIG. 4), for example.
- These process cartridges include a unitized portion.
- the unitized portion includes the image carrier 30. Further, the unitized portion may include at least one selected from the group consisting of the charging unit 42, the exposure unit 44, the developing unit 46, and the transfer unit 48 in addition to the image carrier 30.
- the process cartridge may further include one or both of a cleaning unit (not shown) and a charge removal unit (not shown).
- the process cartridge is designed to be detachable from the image forming apparatus 100, for example.
- the process cartridge in this case is easy to handle, and when the sensitivity characteristics of the image carrier 30 are deteriorated, the process cartridge including the image carrier 30 can be easily and quickly replaced.
- the process cartridge according to the third embodiment described above includes the photoconductor according to the first embodiment as an image carrier, thereby suppressing image defects.
- the charge generating agent (CGM-1) described in the first embodiment was prepared.
- the charge generating agent (CGM-1) was a metal-free phthalocyanine represented by the chemical formula (CGM-1), and its crystal structure was X-type. That is, the charge generating agent (CGM-1) used was X-type metal-free phthalocyanine.
- Hole transport agents (HTM1-1), (HTM2-1), (HTM3-1), (HTM4-1), (HTM5-1), (HTM6-1), (HTM7-1) described in the first embodiment 1) and (HTM7-2) were prepared. Furthermore, hole transport agents (HTM8-1) and (HTM9-1) were also prepared.
- the hole transport agents (HTM8-1) and (HTM9-1) are hole transport agents represented by the following chemical formulas (HTM8-1) and (HTM9-1), respectively.
- the electron transport agent (ETM1-1) described in the first embodiment was prepared.
- polycarbonate resins (R-10) to (R-14) were prepared as binder resins.
- Polycarbonate resins (R-10) to (R-14) are polycarbonate resins represented by the following chemical formulas (R-10) to (R-14), respectively.
- the polycarbonate resin (R-14) is a polycarbonate resin containing a terminal group having a fluorine atom (a fluorine atom-containing terminal group) as shown in the chemical formula (R-14).
- the polycarbonate resins (R-1), (R-2), and (R-10) to (R-13) are all polycarbonate resins that do not contain a fluorine atom-containing end group.
- This photosensitive layer coating solution was applied on an aluminum drum-like support as a conductive substrate by a dip coating method.
- the applied photosensitive layer coating solution was dried with hot air at 100 ° C. for 40 minutes.
- a photosensitive layer film thickness: 25 ⁇ m
- a photoreceptor (A-1) which is a single-layer photoreceptor was obtained.
- the surface of the obtained photoreceptor (A-1) was visually observed to confirm that it was not crystallized.
- Photoconductors (A-2) to (A-11) and photosensitive members (B-1) to (B-7) Photoconductors (A-2) to (A-11) and photoconductors were prepared in the same manner as the photoconductor (A-1) except that the binder resins and hole transport agents listed in Table 1 were used. Forms (B-1) to (B-7) were obtained. It was confirmed that the obtained photoreceptors (A-2) to (A-11), (B-1) and (B-3) to (B-7) were not crystallized by visual observation of the surface. did. On the other hand, it was confirmed that the photoreceptor (B-2) was crystallized by visual observation of the surface.
- binder resin polycarbonate resins (R-1), (R-2) and (R ⁇ 10) to (R-14) are shown.
- the “molecular weight” in the column “binder resin” indicates the viscosity average molecular weight of the binder resin.
- FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the scratching device 200.
- the scratching device 200 includes a fixing base 201, a fixing tool 202, a scratching needle 203, a support arm portion 204, two shaft support portions 205, a base 206, two rail portions 207, and a weight plate 208. And a constant speed motor (not shown). A weight 209 is placed on the weight plate 208.
- the X-axis direction and the Y-axis direction are horizontal directions, and the Z-axis direction is a vertical direction.
- the X-axis direction indicates the longitudinal direction of the fixed base 201.
- the Y-axis direction indicates a direction orthogonal to the X-axis direction within a plane parallel to the upper surface 201a (mounting surface) of the fixed base 201. Note that the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction in FIGS. 6 to 8 described later are the same as those in FIG.
- the fixing table 201 corresponds to the test plate fixing table in JIS K5600-5-5.
- the fixed base 201 includes an upper surface 201a, one end 201b, and the other end 201c.
- the upper surface 201a of the fixed base 201 is a horizontal plane.
- One end 201b faces the two shaft support portions 205.
- the fixing tool 202 is provided on the side of the other end 201c on the upper surface 201a of the fixing base 201.
- the fixing tool 202 fixes the measurement target (photosensitive member 1) to the upper surface 201a of the fixing base 201.
- the scratch needle 203 has a tip 203b (see FIG. 6).
- the structure of the tip 203b is a hemisphere having a diameter of 1 mm.
- the material of the tip 203b is sapphire.
- the support arm unit 204 supports the scratch needle 203.
- the support arm 204 rotates around the support shaft 204a in a direction in which the scratch needle 203 approaches and separates from the photoreceptor 1.
- the two shaft support parts 205 support the support arm part 204 in a rotatable manner.
- the base 206 includes an upper surface 206a.
- Two shaft support portions 205 are provided on one end side of the upper surface 206a.
- the two rail portions 207 are provided on the other end side of the upper surface 206a.
- the two rail portions 207 are provided so as to face each other in parallel.
- the two rail portions 207 are each provided in parallel with the longitudinal direction (X-axis direction) of the fixed base 201.
- a fixed base 201 is attached between the two rail portions 207.
- the fixed base 201 can move horizontally in the longitudinal direction (X-axis direction) of the fixed base 201.
- the weight pan 208 is provided on the scratching needle 203 through the support arm 204.
- a weight 209 is placed on the weight plate 208.
- the constant speed motor moves the fixed base 201 along the rail portion 207 in the X-axis direction.
- the method for measuring the scratch depth includes a first step, a second step, a third step, and a fourth step.
- a surface property measuring machine (“HEIDON TYPE 14” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) was used as the scratch device 200.
- the scratch depth was measured in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH.
- the shape of the photoreceptor 1 was a drum shape (cylindrical shape).
- the photosensitive member 1 is fixed to the upper surface 201 a of the fixing base 201 so that the longitudinal direction of the photosensitive member 1 is parallel to the longitudinal direction of the fixing base 201.
- the photoconductor 1 was attached so that the central axis L 2 (rotation axis) direction of the photoconductor 1 was parallel to the longitudinal direction of the fixed base 201.
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 5, and is a cross-sectional view when the scratch needle 203 is brought into contact with the photoreceptor 1.
- FIG. 7 is a side view of the fixing base 201, the scratching needle 203, and the photoreceptor 1 shown in FIG.
- the scratching needle 203 was brought close to the photoreceptor 1 so that the extension line of the central axis A 1 of the scratching needle 203 was perpendicular to the upper surface 201 a of the fixed base 201.
- the tip 203 b of the scratching needle 203 is brought into contact with a point (contact point P 2 ) farthest from the upper surface 201 a of the fixed base 201 in the vertical direction (Z-axis direction) I let you.
- the center axis A 1 of the scratching needle 203 to be perpendicular to the tangent A 2, the tip 203b of the scratching needle 203 is in contact with the photosensitive member 1.
- the tangent line A 2 is a tangent line at the contact point P 2 of the outer circumference circle formed by the cross section of the photoreceptor 1 perpendicular to the central axis L 2 .
- the third step Next, the third step will be described with reference to FIGS.
- a load W of 10 g was applied from the scratching needle 203 to the photosensitive layer 3 with the scratching needle 203 in contact with the surface 3a of the photosensitive layer 3 perpendicularly.
- 10 g weight 209 was placed on the weight pan 208.
- the fixed base 201 was moved.
- the constant speed motor was driven, and the fixed base 201 was moved horizontally in the X-axis direction along the rail portion 207. That is, one end 201b of the fixed base 201, is moved from the first position N 1 to the second position N 2.
- the second position N 2 was located downstream from the first position N 1 .
- the downstream side is a side where the fixed base 201 is positioned in a direction away from the two shaft support portions 205 in the longitudinal direction of the fixed base 201.
- the photosensitive member 1 With the movement of the fixed base 201 in the longitudinal direction, the photosensitive member 1 also moved horizontally in the longitudinal direction of the fixed base 201.
- the moving speed of the fixed base 201 and the photosensitive member 1 was 30 mm / min. Further, the moving distance of the fixed base 201 and the photosensitive member 1 was 30 mm.
- the scratch S was formed on the surface 3 a of the photosensitive layer 3 of the photoreceptor 1 by the scratch needle 203.
- FIG. 8 shows a scratch S formed on the surface 3 a of the photosensitive layer 3. Scratches S, to the upper surface 201a and tangential A 2 of the fixing table 201, are respectively vertically formed. Moreover, scratches S was formed so as to pass through the line L 3 shown in FIG.
- the line L 3 is a plurality of lines consisting of the contact point P 2.
- the line L 3 was parallel to the upper surface 201 a of the fixed base 201 and the central axis L 2 of the photoreceptor 1.
- the line L 3 was perpendicular to the central axis A 1 of the scratch needle 203.
- the scratch depth which is the maximum value of the depth Ds of the scratch S was measured.
- the photoreceptor 1 was removed from the fixed base 201.
- the scratch S formed on the photosensitive layer 3 of the photoreceptor 1 is observed at a magnification of 5 times, and the depth Ds of the scratch S is measured. did.
- the depth Ds of the scratch S was the distance from the tangent line A 2 to the valley of the scratch S.
- the maximum value among the depths Ds of the scratches S was defined as the scratch depth.
- the measured scratch depth is shown in Table 1.
- the Vickers hardness of the photosensitive layer was measured for each of the obtained photoreceptors (A-1) to (A-11) and photoreceptors (B-1) to (B-7).
- the Vickers hardness of the photosensitive layer was measured by a method based on Japanese Industrial Standard (JIS) Z2244.
- JIS Japanese Industrial Standard
- a hardness meter (“Micro Vickers hardness meter DMH-1 type” manufactured by Matsuzawa Co., Ltd.) was used.
- Vickers hardness is measured at a temperature of 23 ° C., a diamond indenter load (test force) of 10 gf, a time required to reach the test force of 5 seconds, a diamond indenter approach speed of 2 mm / second, and a test force holding time of 1 second. I went there. Table 1 shows the measured Vickers hardness.
- the sensitivity characteristics of each of the obtained photoreceptors (A-1) to (A-11) and the photoreceptors (B-1) to (B-7) were evaluated.
- the sensitivity characteristics were evaluated in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH.
- the surface of the photoreceptor was charged to +700 V using a drum sensitivity tester (manufactured by Gentec Corporation).
- monochromatic light (wavelength 780 nm, half-value width 20 nm, light intensity 1.5 ⁇ J / m 2 ) was extracted from the white light of the halogen lamp using a bandpass filter.
- the surface of the photoreceptor was irradiated with the extracted monochromatic light.
- the surface potential of the photoreceptor was measured when 0.5 seconds had elapsed from the start of irradiation.
- the measured surface potential was defined as a post-exposure potential V L (unit V).
- Table 1 shows the measured post-exposure potential VL of the photoreceptor. The smaller the absolute value of the post-exposure potential V L, the better the sensitivity characteristic of the photoreceptor.
- Each of the obtained photoreceptors (A-1) to (A-11) and photoreceptors (B-1) to (B-7) was evaluated for fog resistance in the formed image.
- an image forming apparatus (a modified machine of “monochrome printer FS-1300D” manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.) was used. This image forming apparatus employs a direct transfer method, a contact development method, and a cleaner-less method. In this image forming apparatus, the developing unit cleans the toner remaining on the photoreceptor.
- the charging unit of the image forming apparatus is a charging roller.
- “Kyocera Document Solutions Brand Paper VM-A4” (A4 size) sold by Kyocera Document Solutions Inc. was used. A one-component developer (prototype) was used for evaluation by the evaluation machine.
- the image I was continuously printed on 12,000 sheets of paper at a charging potential of +600 V at a rotational speed of the photoconductor of 168 mm / sec.
- Image I was an image with a printing rate of 1%.
- a blank image was printed on one sheet.
- Printing was performed in an environment of a temperature of 32.5 ° C. and a humidity of 80% RH.
- the image density at three locations in the blank paper image was measured using a reflection densitometer (“RD914” manufactured by X-rite). The sum of the image densities at three locations on the blank paper image was divided by the number of measurement locations. Thereby, the number average value of the image density of the blank paper image was obtained.
- the value obtained by subtracting the image density of the base paper from the number average value of the image density of the blank paper image was defined as the fog density.
- the measured fog density was determined according to the following criteria. A photoreceptor having a determination of A or B was evaluated as having good fog resistance. In addition, a photoreceptor having a determination of C was evaluated as having poor fog resistance. Table 1 shows the fog density (FD value) and the determination results. In Table 1, the fog density (FD value) of Comparative Example 2 and the determination result “ ⁇ ” indicate that the sensitivity characteristic of the photoconductor (B-2) used in Comparative Example 2 is higher than that of other photoconductors. Since it is extremely inferior, it shows that the fog resistance could not be evaluated under the same conditions.
- Determination A The fog density is 0.010 or less.
- Determination B The fog density is larger than 0.010 and 0.020 or less.
- Determination C The fog density is greater than 0.020.
- the photoreceptors (A-1) to (A-11) contain any of the polycarbonate resins (R-1) and (R-2) included in the general formula (1). It was.
- the photoreceptors (A-1) to (A-11) are represented by the general formula (HTM1), general formula (HTM2), general formula (HTM3), general formula (HTM4), general formula (HTM5), and general formula (HTM6).
- HTM1-1) to (HTM7-1) and (HTM7-2) included in the general formula (HTM7) was contained.
- the scratch depth of the photosensitive layer was 0.28 ⁇ m or more and 0.46 ⁇ m or less.
- the Vickers hardness of the photosensitive layer was 17.8 HV or higher and 20.2 HV or lower.
- the photoreceptors (A-1) to (A-11) had a post-exposure potential V L of + 112V to + 137V.
- Photosensitive members (A-1) to (A-11) had a determination result of fog resistance of A (good).
- the photoconductors (B-1) to (B-4) contain any of the polycarbonate resins (R-10) to (R-13) not included in the general formula (1). It was.
- the photoreceptors (B-5) and (B-6) are represented by the general formula (HTM1), general formula (HTM2), general formula (HTM3), general formula (HTM4), general formula (HTM5), and general formula (HTM6).
- a hole transfer agent (HTM8-1) and (HTM9-1) not included in the general formula (HTM7) In the photoreceptors (B-1), (B-3), (B-4) and (B-7), the scratch depth of the photosensitive layer exceeded 0.50 ⁇ m.
- the Vickers hardness of the photosensitive layer was less than 17.0 HV.
- the photoreceptor (B-2) had a post-exposure potential V L of +193 V.
- the determination result of fog resistance was C (poor).
- the photoconductors (A-1) to (A-11) were superior in sensitivity characteristics to the photoconductor (B-2). Further, the photoconductors (A-1) to (A-11) were excellent in fog resistance as compared with the photoconductors (B-1) and (B-3) to (B-7).
- the electrophotographic photosensitive member according to the present invention can be used in an image forming apparatus such as a multifunction machine.
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Abstract
電子写真感光体(1)は、導電性基体(2)と、感光層(3)とを備える。感光層(3)は、単層であり、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、ポリカーボネート樹脂とを含む。ポリカーボネート樹脂は、一般式(1-1)で表される繰返し単位と、一般式(1-2)で表される繰返し単位とを有する。一般式(1-1)及び(1-2)中、Q1及びQ2は水素原子を表し、かつQ3及びQ4はアルキル基を表すか、又は、Q1及びQ2はアルキル基を表し、かつQ3及びQ4は水素原子を表す。正孔輸送剤は、一般式(HTM1)~(HTM7)で表される化合物を含む。感光層(3)の引っ掻き耐性深さは0.50μm以下である。感光層(3)のビッカース硬度は17.0HV以上である。
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、像担持体として電子写真方式の画像形成装置(例えば、プリンター、及び複合機)において用いられる。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挙げられる。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。
特許文献1には、電子写真感光体用のバインダー樹脂として、下記化学式(R-A)で表される繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂が記載されている。
しかしながら、本発明者らの検討により、特許文献1のポリカーボネート樹脂を用いた電子写真感光体では、感度特性及び耐かぶり性の双方を向上させるには不充分であることが判明した。
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、感度特性及び耐かぶり性に優れる感光層を備えた電子写真感光体を提供することである。また、本発明の別の目的は、画像不良の発生を抑制す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、導電性基体と、感光層とを備える電子写真感光体である。前記感光層は、単層であり、かつ電荷発生剤と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、バインダー樹脂とを含む。前記バインダー樹脂は、ポリカーボネート樹脂を含む。前記ポリカーボネート樹脂は、下記一般式(1-1)で表される繰返し単位と、下記一般式(1-2)で表される繰返し単位とを有する。前記正孔輸送剤は、下記一般式(HTM1)、一般式(HTM2)、一般式(HTM3)、一般式(HTM4)、一般式(HTM5)、一般式(HTM6)又は一般式(HTM7)で表される化合物を含む。前記感光層の引っ掻き耐性深さは、0.50μm以下である。前記感光層のビッカース硬度は、17.0HV以上である。
前記一般式(1-1)及び(1-2)中、Q1及びQ2は水素原子を表し、かつQ3及びQ4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か、又は、Q1及びQ2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し、かつQ3及びQ4は水素原子を表す。
前記一般式(HTM1)中、R1、R2、R3及びR4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。a1、a2、a3及びa4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。a1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR1は互いに同一であっても異なってもよい。a2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR2は互いに同一であっても異なってもよい。a3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR3は互いに同一であっても異なってもよい。a4が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR4は互いに同一であっても異なってもよい。
前記一般式(HTM2)中、R5、R6、R7及びR8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。
前記一般式(HTM3)中、R9、R10、R11及びR12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。b1、b2、b3及びb4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。b1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR9は互いに同一であっても異なってもよい。b2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR10は互いに同一であっても異なってもよい。b3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR11は互いに同一であっても異なってもよい。b4が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR12は互いに同一であっても異なってもよい。
前記一般式(HTM4)中、R13、R14、R15及びR16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。c1、c2、c3及びc4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。c1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR13は互いに同一であっても異なってもよい。c2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR14は互いに同一であっても異なってもよい。c3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR15は互いに同一であっても異なってもよい。c4が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR16は互いに同一であっても異なってもよい。
前記一般式(HTM5)中、R17、R18、R19、R20及びR21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。
前記一般式(HTM6)中、R22、R23及びR24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。d1、d2及びd3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。d1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR22は互いに同一であっても異なってもよい。d2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR23は互いに同一であっても異なってもよい。d3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR24は互いに同一であっても異なってもよい。R25は、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。
前記一般式(HTM7)中、R26、R27及びR28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。e1、e2及びe3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。e1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR26は互いに同一であっても異なってもよい。e2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR27は互いに同一であっても異なってもよい。e3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR28は互いに同一であっても異なってもよい。R29、R30及びR31は、各々独立に、炭素原子数6以上14以下のアリール基又は水素原子を表す。
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。前記像担持体は、上述の電子写真感光体である。前記帯電部は、前記像担持体の表面を帯電させる。前記帯電部の帯電極性は、正極性である。前記露光部は、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。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、前記像担持体の前記表面と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、感度特性及び耐かぶり性に優れる。また、本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置は、画像不良の発生を抑制することができる。
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、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3以下のアルキル基、及び炭素原子数6以上14以下のアリール基は、各々、次の意味である。
炭素原子数1以上6以下のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上6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、及びヘキシル基が挙げられる。
炭素原子数1以上3以下のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上3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、及びイソプロピル基が挙げられる。
炭素原子数6以上14以下のアリール基は、非置換である。炭素原子数6以上14以下のアリール基としては、例えば、炭素原子数6以上14以下の非置換の芳香族単環炭化水素基、炭素原子数6以上14以下の非置換の芳香族縮合二環炭化水素基、及び炭素原子数6以上14以下の非置換の芳香族縮合三環炭化水素基が挙げられる。より具体的な炭素原子数6以上14以下のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、及びフェナントリル基が挙げられる。
<第一実施形態:電子写真感光体>
本発明の第一実施形態に係る電子写真感光体(以下、感光体と記載することがある。)の構造を説明する。図1、図2及び図3は、第一実施形態の一例である感光体1の構造を示す部分断面図である。図1に示すように、感光体1は、導電性基体2と、感光層3とを備える。感光層3は、単層である。図1に示すように、感光層3は導電性基体2上に直接的に設けられてもよい。また、図2に示すように、感光体1は、例えば、導電性基体2と、中間層4(例えば下引き層)と、感光層3とを備えてもよい。図2に示す例では、感光層3は、導電性基体2上に中間層4を介して間接的に設けられている。また、図3に示すように、感光体1は、最表面層として保護層5を備えてもよい。
本発明の第一実施形態に係る電子写真感光体(以下、感光体と記載することがある。)の構造を説明する。図1、図2及び図3は、第一実施形態の一例である感光体1の構造を示す部分断面図である。図1に示すように、感光体1は、導電性基体2と、感光層3とを備える。感光層3は、単層である。図1に示すように、感光層3は導電性基体2上に直接的に設けられてもよい。また、図2に示すように、感光体1は、例えば、導電性基体2と、中間層4(例えば下引き層)と、感光層3とを備えてもよい。図2に示す例では、感光層3は、導電性基体2上に中間層4を介して間接的に設けられている。また、図3に示すように、感光体1は、最表面層として保護層5を備えてもよい。
以下、感光体1の要素(導電性基体2、感光層3、及び中間層4)を説明する。更に感光体1の製造方法も説明する。
[1.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としては、少なくとも表面部が導電性を有する材料で構成される導電性基体を用いることができる。導電性基体2としては、例えば、導電性を有する材料(導電性材料)で構成される導電性基体、及び導電性材料で被覆される導電性基体が挙げられる。導電性材料としては、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、及びインジウムが挙げられる。これらの導電性材料は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。二種以上の組合せとしては、例えば、合金(より具体的には、アルミニウム合金、ステンレス鋼、真鍮等)が挙げられる。これらの導電性材料の中でも、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、アルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。
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としては、少なくとも表面部が導電性を有する材料で構成される導電性基体を用いることができる。導電性基体2としては、例えば、導電性を有する材料(導電性材料)で構成される導電性基体、及び導電性材料で被覆される導電性基体が挙げられる。導電性材料としては、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、及びインジウムが挙げられる。これらの導電性材料は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。二種以上の組合せとしては、例えば、合金(より具体的には、アルミニウム合金、ステンレス鋼、真鍮等)が挙げられる。これらの導電性材料の中でも、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、アルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。
導電性基体2の形状は、使用する画像形成装置の構造に合わせて適宜選択することができる。導電性基体2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2の厚みは、導電性基体2の形状に応じて、適宜選択することができる。
[2.感光層]
感光層3は、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、バインダー樹脂とを含有する。感光層3は更に添加剤を含有してもよい。感光層3の厚さは、感光層としての機能を十分に発現できれば、特に限定されない。具体的には、感光層3の厚さは、5μm以上100μm以下であってもよく、10μm以上50μm以下であることが好ましい。
感光層3は、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、バインダー樹脂とを含有する。感光層3は更に添加剤を含有してもよい。感光層3の厚さは、感光層としての機能を十分に発現できれば、特に限定されない。具体的には、感光層3の厚さは、5μm以上100μm以下であってもよく、10μm以上50μm以下であることが好ましい。
感光層3のビッカース硬度は、日本工業規格(JIS)Z2244に準拠する方法で測定する。ビッカース硬度の測定には、硬度計(例えば、株式会社マツザワ製「マイクロビッカース硬度計 DMH-1型」)が使用される。ビッカース硬度の測定は、例えば、温度23℃、ダイヤモンド圧子の荷重(試験力)10gf、試験力に到達するまでの所要時間5秒、ダイヤモンド圧子の接近速度2mm/秒、及び試験力の保持時間1秒の条件で行うことができる。
感光層3のビッカース硬度は、17.0HV以上であり、耐かぶり性を更に向上させる観点から17.8HV以上であることが好ましく、18.2HV以上であることがより好ましい。なお、感光層3のビッカース硬度の上限としては、感光体1の感光層として機能し得る限り特に限定されないが、製造コストの観点から25.0HVが好ましい。
なお、ビッカース硬度は、例えば後述するポリカーボネート樹脂(1)の種類、並びに後述する正孔輸送剤の種類及び含有量を調整することにより制御可能である。
感光層3の引っ掻き耐性深さ(以下、引っ掻き深さと記載することがある。)は、0.50μm以下である。なお、感光層3の引っ掻き深さは、感光層3を以下に示す特定条件で引っ掻いた際に形成される引っ掻き傷の深さである。感光層3の引っ掻き深さは、JIS K5600-5-5で規定される引っ掻き装置を用いて、以下に示す第一ステップ、第二ステップ、第三ステップ、及び第四ステップを行うことにより測定される。引っ掻き装置は、固定台と引っ掻き針とを備える。引っ掻き針は、直径1mmの半球状のサファイアの先端を有している。
第一ステップでは、感光体1の長手方向が固定台の長手方向と平行になるように、感光体1を固定台の上面に固定する。第二ステップでは、引っ掻き針を感光層3の表面に対して垂直に当接させる。第三ステップでは、引っ掻き針から感光層3に10gの荷重を付与しながら、固定台及び固定台の上面に固定された感光体1を、固定台の長手方向に30mm/分の速度で30mm移動させる。この第三ステップにより、感光層3の表面に引っ掻き傷が形成される。第四ステップでは、引っ掻き傷の最大深さである引っ掻き深さを測定する。
以上、引っ掻き深さの測定方法の概要を説明した。引っ掻き深さの測定方法は、実施例で詳細に説明する。
感光層3の引っ掻き深さは、0.50μm以下であり、耐かぶり性を更に向上させる観点から0.46μm以下であることが好ましく、0.44μm以下であることがより好ましい。なお、感光層3の引っ掻き深さの下限としては、感光体1の感光層として機能し得る限り特に限定されず、例えば0.00μmであってもよいが、製造コストの観点から0.09μmが好ましい。
なお、引っ掻き深さは、例えば後述するポリカーボネート樹脂(1)の種類、並びに後述する正孔輸送剤の種類及び含有量を調整することにより制御可能である。
以下、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、バインダー樹脂、及び任意成分である添加剤について説明する。
(電荷発生剤)
電荷発生剤は、感光体用の電荷発生剤であれば特に限定されない。電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、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、トリスアゾ顔料、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、及び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、及びキナクリドン系顔料が挙げられる。電荷発生剤は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。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。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、X型、Y型、V型及び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。
電荷発生剤は、感光体用の電荷発生剤であれば特に限定されない。電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、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、トリスアゾ顔料、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、及び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、及びキナクリドン系顔料が挙げられる。電荷発生剤は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。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。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、X型、Y型、V型及び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。
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。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。
また、デジタル光学式の画像形成装置に感光体1を適用する場合は、700nm以上の波長領域に感度を有する電荷発生剤を用いることが好ましい。700nm以上の波長領域に感度を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が挙げられ、電荷を効率よく発生させる観点からX型無金属フタロシアニンが好ましい。なお、デジタル光学式の画像形成装置としては、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及びファクシミリが挙げられる。
また、短波長レーザー光源を用いた画像形成装置に感光体1を適用する場合は、電荷発生剤として、例えばアンサンスロン系顔料、及びペリレン系顔料が好適に用いられる。短波長レーザーの波長は、例えば、350nm以上550nm以下程度である。
電荷発生剤としては、例えば、以下に示す化学式(CGM-1)~(CGM-4)で表されるフタロシアニン系顔料(以下、それぞれ電荷発生剤(CGM-1)~(CGM-4)と記載することがある。)が挙げられる。
電荷発生剤の含有量は、電荷を効率よく発生させる観点から、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く、0.5質量部以上4.5質量部以下であることが特に好ましい。
(正孔輸送剤)
正孔輸送剤は、以下に示す一般式(HTM1)、一般式(HTM2)、一般式(HTM3)、一般式(HTM4)、一般式(HTM5)、一般式(HTM6)又は一般式(HTM7)で表される化合物を含む。以下、これらの正孔輸送剤は、それぞれ正孔輸送剤(HTM1)~(HTM7)と記載することがある。感光層3には、これらの正孔輸送剤の一種が単独で含有されてもよく、二種以上が含有されてもよい。
正孔輸送剤は、以下に示す一般式(HTM1)、一般式(HTM2)、一般式(HTM3)、一般式(HTM4)、一般式(HTM5)、一般式(HTM6)又は一般式(HTM7)で表される化合物を含む。以下、これらの正孔輸送剤は、それぞれ正孔輸送剤(HTM1)~(HTM7)と記載することがある。感光層3には、これらの正孔輸送剤の一種が単独で含有されてもよく、二種以上が含有されてもよい。
一般式(HTM1)中、R1、R2、R3及びR4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。a1、a2、a3及びa4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。a1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR1は互いに同一であっても異なってもよい。a2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR2は互いに同一であっても異なってもよい。a3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR3は互いに同一であっても異なってもよい。a4が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR4は互いに同一であっても異なってもよい。
一般式(HTM2)中、R5、R6、R7及びR8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。
一般式(HTM3)中、R9、R10、R11及びR12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。b1、b2、b3及びb4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。b1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR9は互いに同一であっても異なってもよい。b2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR10は互いに同一であっても異なってもよい。b3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR11は互いに同一であっても異なってもよい。b4が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR12は互いに同一であっても異なってもよい。
一般式(HTM4)中、R13、R14、R15及びR16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。c1、c2、c3及びc4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。c1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR13は互いに同一であっても異なってもよい。c2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR14は互いに同一であっても異なってもよい。c3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR15は互いに同一であっても異なってもよい。c4が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR16は互いに同一であっても異なってもよい。
一般式(HTM5)中、R17、R18、R19、R20及びR21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。
一般式(HTM6)中、R22、R23及びR24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。d1、d2及びd3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。d1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR22は互いに同一であっても異なってもよい。d2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR23は互いに同一であっても異なってもよい。d3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR24は互いに同一であっても異なってもよい。R25は、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。
一般式(HTM7)中、R26、R27及びR28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。e1、e2及びe3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。e1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR26は互いに同一であっても異なってもよい。e2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR27は互いに同一であっても異なってもよい。e3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR28は互いに同一であっても異なってもよい。R29、R30及びR31は、各々独立に、炭素原子数6以上14以下のアリール基又は水素原子を表す。
一般式(HTM1)中、a1及びa3は、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、1を表すことが好ましい。同様の観点から、R1及びR3は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましく、メチル基を表すことがより好ましい。同様の観点から、a2及びa4は、0を表すことが好ましい。一般式(HTM1)で表される正孔輸送剤(HTM1)としては、例えば以下に示す化学式(HTM1-1)で表される正孔輸送剤(以下、正孔輸送剤(HTM1-1)と記載することがある。)が挙げられる。
一般式(HTM2)中、R5及びR6は、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、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3以下のアルキル基を表すことがより好ましく、メチル基を表すことが更に好ましい。同様の観点から、R7及びR8は、水素原子を表すことが好ましい。一般式(HTM2)で表される正孔輸送剤(HTM2)としては、例えば以下に示す化学式(HTM2-1)で表される正孔輸送剤(以下、正孔輸送剤(HTM2-1)と記載することがある。)が挙げられる。
一般式(HTM3)中、b1及びb3は、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、1を表すことが好ましい。同様の観点から、R9及びR11は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましく、メチル基を表すことがより好ましい。同様の観点から、b2及びb4は、0を表すことが好ましい。一般式(HTM3)で表される正孔輸送剤(HTM3)としては、例えば以下に示す化学式(HTM3-1)で表される正孔輸送剤(以下、正孔輸送剤(HTM3-1)と記載することがある。)が挙げられる。
一般式(HTM4)中、c1及びc2は、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、1を表すことが好ましい。同様の観点から、R13及びR14は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましく、メチル基を表すことがより好ましい。同様の観点から、c3及びc4は、0を表すことが好ましい。一般式(HTM4)で表される正孔輸送剤(HTM4)としては、例えば以下に示す化学式(HTM4-1)で表される正孔輸送剤(以下、正孔輸送剤(HTM4-1)と記載することがある。)が挙げられる。
一般式(HTM5)中、R17、R18、R19、R20及びR21は、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、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3以下のアルキル基を表すことがより好ましく、メチル基を表すことが更に好ましい。一般式(HTM5)で表される正孔輸送剤(HTM5)としては、例えば以下に示す化学式(HTM5-1)で表される正孔輸送剤(以下、正孔輸送剤(HTM5-1)と記載することがある。)が挙げられる。
一般式(HTM6)中、d1、d2及びd3は、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、0を表すことが好ましい。同様の観点から、R25は、水素原子を表すことが好ましい。一般式(HTM6)で表される正孔輸送剤(HTM6)としては、例えば以下に示す化学式(HTM6-1)で表される正孔輸送剤(以下、正孔輸送剤(HTM6-1)と記載することがある。)が挙げられる。
一般式(HTM7)中、e1、e2及びe3は、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、各々独立に、0又は1を表すことが好ましい。e1、e2及びe3が0を表す場合、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、R29、R30及びR31は、各々独立に、炭素原子数6以上14以下のアリール基を表すことが好ましく、フェニル基を表すことがより好ましい。e1、e2及びe3が1を表す場合、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、R29、R30及びR31は、水素原子を表すことが好ましい。また、e1、e2及びe3が1を表す場合、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、R26、R27及びR28は、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましく、メチル基を表すことがより好ましい。一般式(HTM7)で表される正孔輸送剤(HTM7)としては、例えば以下に示す化学式(HTM7-1)で表される正孔輸送剤(以下、正孔輸送剤(HTM7-1)と記載することがある。)、及び化学式(HTM7-2)で表される正孔輸送剤(以下、正孔輸送剤(HTM7-2)と記載することがある。)が挙げられる。
これらの正孔輸送剤の中でも、耐かぶり性を更に向上させる観点から、正孔輸送剤(HTM1)、正孔輸送剤(HTM2)及び正孔輸送剤(HTM6)が好ましく、正孔輸送剤(HTM1-1)、正孔輸送剤(HTM2-1)及び正孔輸送剤(HTM6-1)がより好ましい。また、感度特性を更に向上させる観点から、正孔輸送剤(HTM1)、正孔輸送剤(HTM3)、正孔輸送剤(HTM5)及び正孔輸送剤(HTM7)が好ましく、正孔輸送剤(HTM1-1)、正孔輸送剤(HTM3-1)、正孔輸送剤(HTM5-1)、正孔輸送剤(HTM7-1)及び正孔輸送剤(HTM7-2)がより好ましい。
正孔輸送剤の含有量は、正孔を効率よく輸送する観点から、バインダー樹脂100質量部に対して、10質量部以上200質量部以下であることが好ましく、10質量部以上100質量部以下であることがより好ましい。また、正孔輸送剤の含有量は、後述するポリカーボネート樹脂(1)と組み合わせることにより感度特性を更に向上させつつ結晶化を抑制する観点から、100質量部のポリカーボネート樹脂(1)に対して、10質量部以上90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。
感光層3は、上述した正孔輸送剤(HTM1)~(HTM7)以外に他の正孔輸送剤を含んでもよい。他の正孔輸送剤としては、例えば、ジアミン誘導体(より具体的には、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等);オキサジアゾール系化合物(より具体的には、2,5-ジ(4-メチルアミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール等);スチリル系化合物(より具体的には、9-(4-ジエチルアミノスチリル)アントラセン等);カルバゾール系化合物(より具体的には、ポリビニルカルバゾール等);有機ポリシラン化合物;ピラゾリン系化合物(より具体的には、1-フェニル-3-(p-ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン等);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;トリアゾール系化合物のうち、正孔輸送剤(HTM1)~(HTM7)とは異なる構造の化合物が使用できる。正孔輸送剤の合計質量に対する正孔輸送剤(HTM1)~(HTM7)の合計の含有量は、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
(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。これらの電子輸送剤は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
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。これらの電子輸送剤は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの電子輸送剤のうち、電子を効率よく輸送する観点から、以下に示す一般式(ETM1)で表される化合物が好ましく、以下に示す化学式(ETM1-1)で表される化合物(以下、電子輸送剤(ETM1-1)と記載することがある。)がより好ましい。
一般式(ETM1)中、R41及びR44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。R42及びR43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。f1及びf2は、各々独立に、0以上4以下の整数を表す。f1が2以上4以下の整数を表す場合、複数のR42は互いに同一であっても異なってもよい。f2が2以上4以下の整数を表す場合、複数のR43は互いに同一であっても異なってもよい。
電子輸送剤の含有量は、電子を効率よく輸送する観点から、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。また、電子輸送剤の含有量は、後述するポリカーボネート樹脂(1)と組み合わせることにより感度特性を更に向上させつつ結晶化を抑制する観点から、100質量部のポリカーボネート樹脂(1)に対して、10質量部以上70質量部以下であることが好ましく、10質量部以上60質量部以下であることがより好ましく、10質量部以上50質量部以下であることが更に好ましい。
(バインダー樹脂)
バインダー樹脂は、下記一般式(1-1)で表される繰返し単位と、下記一般式(1-2)で表される繰返し単位とを有するポリカーボネート樹脂(以下、ポリカーボネート樹脂(1)と記載することがある。)を含む。感光層3は、ポリカーボネート樹脂(1)の一種又は二種以上を含むことができる。
バインダー樹脂は、下記一般式(1-1)で表される繰返し単位と、下記一般式(1-2)で表される繰返し単位とを有するポリカーボネート樹脂(以下、ポリカーボネート樹脂(1)と記載することがある。)を含む。感光層3は、ポリカーボネート樹脂(1)の一種又は二種以上を含むことができる。
一般式(1-1)及び(1-2)中、Q1及びQ2は水素原子を表し、かつQ3及びQ4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か、又は、Q1及びQ2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し、かつQ3及びQ4は水素原子を表す。
一般式(1-1)及び(1-2)中、Q1、Q2、Q3及びQ4が表わす炭素原子数1以上6以下のアルキル基としては、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点から、炭素原子数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。同様の観点から、Q1及びQ2がメチル基を表し、かつQ3及びQ4が水素原子を表すか、又は、Q1及びQ2が水素原子を表し、かつQ3及びQ4がメチル基を表すことが更に好ましい。感度特性を向上させる観点から、Q1及びQ2が水素原子を表し、かつQ3及びQ4がメチル基を表すことが特に好ましい。
一般式(1-1)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(1-1)と記載することがある。)の好適な例としては、下記化学式(11-1)及び(11-2)で表される繰返し単位が挙げられる。
一般式(1-2)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(1-2)と記載することがある。)の好適な例としては、下記化学式(12-1)及び(12-2)で表される繰返し単位が挙げられる。
ポリカーボネート樹脂(1)としては、例えば、下記一般式(1)で表されるポリカーボネート樹脂が挙げられる。
一般式(1)中のQ1及びQ2は、それぞれ一般式(1-1)中のQ1及びQ2と同義である。一般式(1)中のQ3及びQ4は、それぞれ一般式(1-2)中のQ3及びQ4と同義である。また、一般式(1)中のrは、ポリカーボネート樹脂(1)に含まれる、繰返し単位(1-1)の数及び繰返し単位(1-2)の数の合計に対する、繰返し単位(1-1)の数の百分率を表す。sは、ポリカーボネート樹脂(1)に含まれる、繰返し単位(1-1)の数及び繰返し単位(1-2)の数の合計に対する、繰返し単位(1-2)の数の百分率を表す。なお、r及びsは、各々、1本の樹脂鎖から得られる値ではなく、感光層3に含有されるポリカーボネート樹脂(1)全体(複数の樹脂鎖)から得られる数平均値である。
一般式(1)中、感度特性及び耐かぶり性を更に向上させる観点及び感光層3の形成性を向上させる観点から、rが50以上70以下の数を表し、かつsが30以上50以下の数を表すことが好ましく、rが55以上65以下の数を表し、かつsが35以上45以下の数を表すことがより好ましい。
ポリカーボネート樹脂(1)における、繰返し単位(1-1)及び(1-2)の配列は、特に限定されない。つまり、ポリカーボネート樹脂(1)は、ランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、ブロック共重合体等、何れの共重合体であってもよい。ランダム共重合体としては、例えば、繰返し単位(1-1)と繰返し単位(1-2)とがランダムに配列した共重合体を挙げることができる。交互共重合体としては、例えば、繰返し単位(1-1)と繰返し単位(1-2)とが交互に配列した共重合体を挙げることができる。周期的共重合体としては、例えば、1つ又は複数の繰返し単位(1-1)と、1つ又は複数の繰返し単位(1-2)とが周期的に配列した共重合体が挙げられる。ブロック共重合体としては、例えば、複数の繰返し単位(1-1)からなるブロックと、複数の繰返し単位(1-2)からなるブロックとが配列した共重合体が挙げられる。
ポリカーボネート樹脂(1)は、繰返し単位(1-1)及び(1-2)以外の繰返し単位を有してもよい。ポリカーボネート樹脂(1)中の全繰返し単位の物質量の合計に対する繰返し単位(1-1)及び(1-2)の物質量の合計の比率(モル分率)は、0.80以上が好ましく、0.90以上がより好ましく、1.00が更に好ましい。
なお、ポリカーボネート樹脂(1)と、正孔輸送剤及び電子輸送剤との相溶性を向上させて、感度特性及び耐かぶり性に更に優れる感光体1を得るためには、ポリカーボネート樹脂(1)は、フッ素原子を有する繰返し単位、及びフッ素原子を有する末端基を含まないことが好ましい。同様の観点から、ポリカーボネート樹脂(1)は、末端変性されていないことが好ましい。
バインダー樹脂の製造方法は、ポリカーボネート樹脂(1)を製造することができれば、特に限定されない。バインダー樹脂の製造方法としては、例えば、ポリカーボネート樹脂(1)の繰返し単位を構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)、及び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。ホスゲン法の具体例としては、下記一般式(1-1-1)で表されるジオール化合物及び下記一般式(1-2-1)で表されるジオール化合物を、モル分率(一般式(1)のr/(r+s))に相当する含有量比となるように混合して得た混合物と、ホスゲンとを界面縮重合させる方法が挙げられる。なお、下記一般式(1-1-1)中のQ1及びQ2は、それぞれ一般式(1-1)中のQ1及びQ2と同義である。下記一般式(1-2-1)中のQ3及びQ4は、それぞれ一般式(1-2)中のQ3及びQ4と同義である。
ポリカーボネート樹脂(1)の具体例としては、以下に示す化学式(R-1)及び(R-2)で表されるポリカーボネート樹脂(以下、それぞれポリカーボネート樹脂(R-1)及び(R-2)と記載することがある。)が挙げられる。
バインダー樹脂は、ポリカーボネート樹脂(1)のみを単独で用いてもよいし、ポリカーボネート樹脂(1)と、ポリカーボネート樹脂(1)以外の樹脂(その他の樹脂)とを併用してもよい。その他の樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂(ポリカーボネート樹脂(1)以外のポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、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、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、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、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等)、熱硬化性樹脂(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、これら以外の架橋性熱硬化性樹脂等)、及び光硬化性樹脂(エポキシ-アクリル酸系樹脂、ウレタン-アクリル酸系共重合体等)が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。ポリカーボネート樹脂(1)の含有量は、バインダー樹脂の総量に対し、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることが更に好ましい。
バインダー樹脂の粘度平均分子量は、20,000以上であることが好ましく、25,000以上であることがより好ましく、30,000以上であることが更に好ましい。また、バインダー樹脂の粘度平均分子量は、70,000以下であることが好ましく、50,000以下であることがより好ましく、40,000以下であることが更に好ましい。バインダー樹脂の粘度平均分子量が30,000以上である場合、バインダー樹脂の耐摩耗性を高めることができ、感光層3が摩耗しにくくなる。一方、バインダー樹脂の粘度平均分子量が40,000以下である場合、感光層3の形成時に、バインダー樹脂が溶剤に溶解し易くなり、感光層3の形成が容易になる傾向がある。
(添加剤)
任意成分である添加剤としては、例えば、劣化防止剤(より具体的には、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、消光剤、紫外線吸収剤等)、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、ドナー、界面活性剤、及びレベリング剤が挙げられる。添加剤を添加する場合は、これらの添加剤の一種を単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
任意成分である添加剤としては、例えば、劣化防止剤(より具体的には、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、消光剤、紫外線吸収剤等)、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、ドナー、界面活性剤、及びレベリング剤が挙げられる。添加剤を添加する場合は、これらの添加剤の一種を単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、チオエーテル化合物、及びホスファイト化合物が挙げられる。これらの酸化防止剤の中でも、ヒンダードフェノール化合物及びヒンダードアミン化合物が好ましい。
(材料の組合せ)
感度特性及び耐かぶり性をより向上させるためには、感光層3が、正孔輸送剤(HTM1-1)、正孔輸送剤(HTM2-1)及び正孔輸送剤(HTM6-1)のうちの一種以上を含有し、かつバインダー樹脂としてポリカーボネート樹脂(R-1)及びポリカーボネート樹脂(R-2)のうちの一種以上を含有することが好ましい。同様の理由から、感光層3が、正孔輸送剤(HTM1-1)、正孔輸送剤(HTM2-1)及び正孔輸送剤(HTM6-1)のうちの一種を含有し、かつバインダー樹脂としてポリカーボネート樹脂(R-2)を含有することがより好ましい。
感度特性及び耐かぶり性をより向上させるためには、感光層3が、正孔輸送剤(HTM1-1)、正孔輸送剤(HTM2-1)及び正孔輸送剤(HTM6-1)のうちの一種以上を含有し、かつバインダー樹脂としてポリカーボネート樹脂(R-1)及びポリカーボネート樹脂(R-2)のうちの一種以上を含有することが好ましい。同様の理由から、感光層3が、正孔輸送剤(HTM1-1)、正孔輸送剤(HTM2-1)及び正孔輸送剤(HTM6-1)のうちの一種を含有し、かつバインダー樹脂としてポリカーボネート樹脂(R-2)を含有することがより好ましい。
[3.中間層]
上述したように本実施形態の感光体1は、中間層4(例えば、下引き層)を有してもよい。中間層4は、例えば、無機粒子、及び中間層に用いられる樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層4を介在させると、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、電気抵抗の上昇を抑えることができる。
上述したように本実施形態の感光体1は、中間層4(例えば、下引き層)を有してもよい。中間層4は、例えば、無機粒子、及び中間層に用いられる樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層4を介在させると、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、電気抵抗の上昇を抑えることができる。
無機粒子としては、例えば、金属(より具体的には、アルミニウム、鉄、銅等)の粒子、金属酸化物(より具体的には、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化亜鉛等)の粒子、及び非金属酸化物(より具体的には、シリカ等)の粒子が挙げられる。これらの無機粒子は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。なお、無機粒子は、表面処理を施してもよい。
中間層用樹脂としては、中間層を形成する樹脂として用いることができれば、特に限定されない。
[4.感光体の製造方法]
感光体1の製造方法について説明する。感光体1の製造方法は、例えば、感光層形成工程を有する。感光層形成工程では、感光層3を形成するための塗布液(以下、感光層用塗布液と記載することがある。)を調製する。次いで、感光層用塗布液を導電性基体2上に塗布する。次いで、適宜な方法で乾燥することによって、塗布した感光層用塗布液に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去して感光層3を形成する。感光層用塗布液は、例えば、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、バインダー樹脂としてのポリカーボネート樹脂(1)と、溶剤とを含む。このような感光層用塗布液は、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、バインダー樹脂としてのポリカーボネート樹脂(1)とを溶剤に溶解又は分散させることにより調製する。感光層用塗布液には、必要に応じて各種添加剤を加えてもよい。
感光体1の製造方法について説明する。感光体1の製造方法は、例えば、感光層形成工程を有する。感光層形成工程では、感光層3を形成するための塗布液(以下、感光層用塗布液と記載することがある。)を調製する。次いで、感光層用塗布液を導電性基体2上に塗布する。次いで、適宜な方法で乾燥することによって、塗布した感光層用塗布液に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去して感光層3を形成する。感光層用塗布液は、例えば、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、バインダー樹脂としてのポリカーボネート樹脂(1)と、溶剤とを含む。このような感光層用塗布液は、電荷発生剤と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、バインダー樹脂としてのポリカーボネート樹脂(1)とを溶剤に溶解又は分散させることにより調製する。感光層用塗布液には、必要に応じて各種添加剤を加えてもよい。
以下、感光層形成工程の詳細を説明する。感光層用塗布液に含有される溶剤は、感光層用塗布液に含まれる各成分を溶解又は分散できれば、特に限定されない。溶剤としては、例えば、アルコール(より具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等)、脂肪族炭化水素(より具体的には、n-ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素(より具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭化水素(より具体的には、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロベンゼン等)、エーテル(より具体的には、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等)、ケトン(より具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等)、エステル(より具体的には、酢酸エチル、酢酸メチル等)、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。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの溶剤のうち、非ハロゲン溶剤を用いることが好ましい。
感光層用塗布液は、それぞれ各成分を混合し、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、又は超音波分散器を用いることができる。
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、感光層用塗布液を均一に塗布できる方法であれば、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、及びバーコート法が挙げられる。
感光層用塗布液に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去する方法としては、感光層用塗布液中の溶剤の少なくとも一部を蒸発させ得る方法であれば、特に限定されない。除去する方法としては、例えば、加熱、減圧、及び加熱と減圧との併用が挙げられる。より具体的には、高温乾燥機、減圧乾燥機等を用いて、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を形成する工程等を更に有してもよい。中間層4を形成する工程は、公知の方法を適宜選択することができる。
以上説明した本実施形態の感光体は、感度特性及び耐かぶり性に優れるため、種々の画像形成装置で好適に使用できる。
<第二実施形態:画像形成装置>
以下、第二実施形態に係る画像形成装置について説明する。第二実施形態に係る画像形成装置は、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。前記像担持体は、上述した第一実施形態に係る感光体である。前記帯電部は、前記像担持体の表面を帯電させる。前記帯電部の帯電極性は、正極性である。前記露光部は、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。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、前記像担持体の前記表面と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。
以下、第二実施形態に係る画像形成装置について説明する。第二実施形態に係る画像形成装置は、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。前記像担持体は、上述した第一実施形態に係る感光体である。前記帯電部は、前記像担持体の表面を帯電させる。前記帯電部の帯電極性は、正極性である。前記露光部は、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。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、前記像担持体の前記表面と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。
第二実施形態に係る画像形成装置は、画像不良の発生を抑制することができる。その理由は、以下のように推測される。第二実施形態に係る画像形成装置は、像担持体として第一実施形態に係る感光体を備える。第一実施形態に係る感光体は、感度特性及び耐かぶり性に優れる。よって、第二実施形態に係る画像形成装置は、画像不良(より具体的には、かぶり等)を抑制することができる。
以下、第二実施形態に係る画像形成装置の一態様として、タンデム方式のカラー画像形成装置を例に図4を参照しながら説明する。
図4に示す画像形成装置100は、直接転写方式の画像形成装置である。通常、直接転写方式を採用する画像形成装置では、像担持体が被転写体としての記録媒体に接触するため、像担持体の表面に微小な成分が付着し易く、画像不良が発生し易い。しかし、第二実施形態の一例である画像形成装置100は、像担持体30として第一実施形態に係る感光体を備える。第一実施形態に係る感光体は、感度特性及び耐かぶり性に優れる。よって、像担持体30として第一実施形態に係る感光体を備えると、直接転写方式を採用する画像形成装置100であっても、画像不良の発生を抑制できる。
画像形成装置100は、画像形成ユニット40a、40b、40c及び40dと、転写ベルト50と、定着部52とを備える。以下、区別する必要がない場合には、画像形成ユニット40a、40b、40c及び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とを備える。画像形成ユニット40の中央位置に、像担持体30が設けられる。像担持体30は、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と、露光部44と、現像部46と、転写部48とが設けられる。なお、画像形成ユニット40には、クリーニング部(不図示)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。
画像形成ユニット40a~40dの各々によって、転写ベルト50上の記録媒体P(被転写体)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。通常、帯電ローラーを備える画像形成装置では、画像不良が生じ易い。しかし、画像形成装置100は、像担持体30として第一実施形態に係る感光体を備える。第一実施形態に係る感光体は、感度特性及び耐かぶり性に優れる。よって、帯電部42として帯電ローラーを備えた画像形成装置100であっても、画像不良の発生は抑制される。このように第二実施形態の一例である画像形成装置100は、接触帯電方式を採用している。他の接触帯電方式の帯電部としては、例えば、帯電ブラシが挙げられる。なお、帯電部は非接触方式であってもよい。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、例えば、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、このうち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。
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方式(接触現像方式)を採用することができる。通常、接触現像方式を採用する画像形成装置では、かぶりによる画像不良が生じ易い。しかし、画像形成装置100は、像担持体30として第一実施形態に係る感光体を備える。第一実施形態に係る感光体は、耐かぶり性に優れる。従って、このような感光体を備える画像形成装置100は、接触現像方式を採用しても、かぶりによる画像不良の発生は抑制される。
現像部46は、像担持体30の表面を清掃することができる。すなわち、画像形成装置100は、いわゆるクリーナーレス方式を採用することができる。この場合、現像部46は、像担持体30の表面の残留成分を除去することができる。通常、クリーニング部(例えば、クリーニングブレード)を備えた画像形成装置は、像担持体の表面の残留成分がクリーニング部により掻き取られる。しかし、クリーナーレス方式の画像形成装置の場合は、像担持体の表面の残留成分が掻き取られない。そのため、クリーナーレス方式を採用する画像形成装置では、通常、像担持体の表面に残留成分が残り易い。しかし、画像形成装置100は、像担持体30として、感度特性及び耐かぶり性に優れる第一実施形態の感光体を備える。従って、このような感光体を備える画像形成装置100は、クリーナーレス方式を採用しても、感光体の表面に残留成分、特に記録媒体Pの微小成分(例えば、紙粉)が残り難い。その結果、画像形成装置100は、画像不良(例えば、かぶり)の発生を抑制することができる。
現像部46が現像しつつ像担持体30の表面を効率的に清掃するためには、以下に示す条件(a)及び条件(b)を満たすことが好ましい。
条件(a):接触現像方式を採用し、像担持体30と現像部46との間に周速(回転速度)差が設けられる。
条件(b):像担持体30の表面電位と、現像バイアスの電位とが以下の数式(b-1)及び数式(b-2)を満たす。
0(V)<現像バイアスの電位(V)<像担持体30の未露光領域の表面電位(V)・・・(b-1)
現像バイアスの電位(V)>像担持体30の露光領域の表面電位(V)>0(V)・・・(b-2)
条件(a):接触現像方式を採用し、像担持体30と現像部46との間に周速(回転速度)差が設けられる。
条件(b):像担持体30の表面電位と、現像バイアスの電位とが以下の数式(b-1)及び数式(b-2)を満たす。
0(V)<現像バイアスの電位(V)<像担持体30の未露光領域の表面電位(V)・・・(b-1)
現像バイアスの電位(V)>像担持体30の露光領域の表面電位(V)>0(V)・・・(b-2)
条件(a)に示す接触現像方式を採用し、像担持体30と現像部46との間に周速差が設けられていると、像担持体30の表面が現像部46と接触し、像担持体30の表面の残留成分が現像部46との摩擦により除去される。現像部46の周速は、像担持体30の周速よりも速いことが好ましい。
条件(b)では、現像方式が反転現像方式である場合を想定している。帯電極性が正極性である像担持体30の電気特性を向上させるためには、トナーの帯電極性と、像担持体30の未露光領域の表面電位と、像担持体30の露光領域の表面電位と、現像バイアスの電位とが何れも正極性であることが好ましい。なお、像担持体30の未露光領域の表面電位と、露光領域の表面電位とは、転写部48が像担持体30から記録媒体Pへトナー像を転写した後、帯電部42が像担持体30の表面を帯電する前に測定される。
条件(b)の数式(b-1)を満たすと、像担持体30に残留したトナー(以下、残留トナーと記載することがある。)と像担持体30の未露光領域との間に作用する静電的斥力が、残留トナーと現像部46との間に作用する静電的斥力に比べ大きくなる。このため、像担持体30の未露光領域の残留トナーは、像担持体30の表面から現像部46へと移動し、回収される。
条件(b)の数式(b-2)を満たすと、残留トナーと像担持体30の露光領域との間に作用する静電的斥力が、残留トナーと現像部46との間に作用する静電的斥力に比べ小さくなる。このため、像担持体30の露光領域の残留トナーは、像担持体30の表面に保持される。像担持体30の露光領域に保持されたトナーは、そのまま画像形成に使用される。
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52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、加熱及び/又は加圧する。定着部52は、例えば、加熱ローラー及び/又は加圧ローラーである。トナー像を加熱及び/又は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。
以上、第二実施形態に係る画像形成装置の一例について説明したが、第二実施形態に係る画像形成装置は、上述した画像形成装置100に限定されない。例えば、上述した画像形成装置100はタンデム方式の画像形成装置であったが、第二実施形態に係る画像形成装置はこれに限定されず、ロータリー方式等を採用してもよい。また、第二実施形態に係る画像形成装置は、モノクロ画像形成装置であってもよい。この場合、画像形成装置は、例えば画像形成ユニットを1つだけ備えていればよい。また、第二実施形態に係る画像形成装置は、中間転写方式を採用してもよい。第二実施形態に係る画像形成装置が中間転写方式を採用する場合、被転写体は中間転写ベルトに相当する。
<第三実施形態:プロセスカートリッジ>
第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、像担持体として第一実施形態に係る感光体を備える。引き続き、図4を参照して、第三実施形態に係るプロセスカートリッジの一例について説明する。
第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、像担持体として第一実施形態に係る感光体を備える。引き続き、図4を参照して、第三実施形態に係るプロセスカートリッジの一例について説明する。
第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、例えば、画像形成ユニット40a~40d(図4)の各々に相当する。これらのプロセスカートリッジは、ユニット化された部分を含む。ユニット化された部分は、像担持体30を含む。また、ユニット化された部分は、像担持体30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つを含んでもよい。プロセスカートリッジには、クリーニング部(不図示)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、例えば画像形成装置100に対して着脱自在に設計される。この場合のプロセスカートリッジは、取り扱いが容易であり、像担持体30の感度特性等が劣化した場合に、像担持体30を含めて容易かつ迅速に交換することができる。
以上説明した第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、像担持体として第一実施形態に係る感光体を備えることで、画像不良の発生を抑制することができる。
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明は実施例の範囲に何ら限定されるものではない。
<実施例及び比較例で用いた材料>
単層型感光体を製造するための材料として、以下の電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、及びバインダー樹脂を準備した。
単層型感光体を製造するための材料として、以下の電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、及びバインダー樹脂を準備した。
[電荷発生剤]
第一実施形態で説明した電荷発生剤(CGM-1)を準備した。電荷発生剤(CGM-1)は、化学式(CGM-1)で表される無金属フタロシアニンであり、その結晶構造はX型であった。つまり、用いた電荷発生剤(CGM-1)は、X型無金属フタロシアニンであった。
第一実施形態で説明した電荷発生剤(CGM-1)を準備した。電荷発生剤(CGM-1)は、化学式(CGM-1)で表される無金属フタロシアニンであり、その結晶構造はX型であった。つまり、用いた電荷発生剤(CGM-1)は、X型無金属フタロシアニンであった。
[正孔輸送剤]
第一実施形態で説明した正孔輸送剤(HTM1-1)、(HTM2-1)、(HTM3-1)、(HTM4-1)、(HTM5-1)、(HTM6-1)、(HTM7-1)及び(HTM7-2)を準備した。更に、正孔輸送剤(HTM8-1)及び(HTM9-1)も準備した。正孔輸送剤(HTM8-1)及び(HTM9-1)は、それぞれ以下に示す化学式(HTM8-1)及び(HTM9-1)で表される正孔輸送剤である。
第一実施形態で説明した正孔輸送剤(HTM1-1)、(HTM2-1)、(HTM3-1)、(HTM4-1)、(HTM5-1)、(HTM6-1)、(HTM7-1)及び(HTM7-2)を準備した。更に、正孔輸送剤(HTM8-1)及び(HTM9-1)も準備した。正孔輸送剤(HTM8-1)及び(HTM9-1)は、それぞれ以下に示す化学式(HTM8-1)及び(HTM9-1)で表される正孔輸送剤である。
[電子輸送剤]
第一実施形態で説明した電子輸送剤(ETM1-1)を準備した。
第一実施形態で説明した電子輸送剤(ETM1-1)を準備した。
[バインダー樹脂]
バインダー樹脂として、第一実施形態で説明したポリカーボネート樹脂(R-1)及び(R-2)に加えて、ポリカーボネート樹脂(R-10)~(R-14)を準備した。ポリカーボネート樹脂(R-10)~(R-14)は、それぞれ以下に示す化学式(R-10)~(R-14)で表されるポリカーボネート樹脂である。このうち、ポリカーボネート樹脂(R-14)は、化学式(R-14)に示すように、フッ素原子を有する末端基(フッ素原子含有末端基)を含むポリカーボネート樹脂である。なお、ポリカーボネート樹脂(R-1)、(R-2)、及び(R-10)~(R-13)は、何れもフッ素原子含有末端基を含まないポリカーボネート樹脂である。
バインダー樹脂として、第一実施形態で説明したポリカーボネート樹脂(R-1)及び(R-2)に加えて、ポリカーボネート樹脂(R-10)~(R-14)を準備した。ポリカーボネート樹脂(R-10)~(R-14)は、それぞれ以下に示す化学式(R-10)~(R-14)で表されるポリカーボネート樹脂である。このうち、ポリカーボネート樹脂(R-14)は、化学式(R-14)に示すように、フッ素原子を有する末端基(フッ素原子含有末端基)を含むポリカーボネート樹脂である。なお、ポリカーボネート樹脂(R-1)、(R-2)、及び(R-10)~(R-13)は、何れもフッ素原子含有末端基を含まないポリカーボネート樹脂である。
<感光体の製造>
[感光体(A-1)]
以下、実施例1に係る感光体(A-1)の製造方法について説明する。電荷発生剤(CGM-1)2質量部、正孔輸送剤(HTM1-1)65質量部、電子輸送剤(ETM1-1)35質量部、バインダー樹脂としてのポリカーボネート樹脂(R-1)100質量部、及び溶剤としてのテトラヒドロフラン300質量部を容器内に投入した。棒状超音波振動子を用いて、容器内の材料と溶剤とを2分間混合させ、材料を溶剤に分散させた。更にボールミルを用いて、容器内の材料と溶剤とを50時間混合して、材料を溶剤に分散させた。これにより、感光層用塗布液を得た。この感光層用塗布液を、導電性基体としてのアルミニウム製のドラム状支持体上に、ディップコート法を用いて塗布した。塗布した感光層用塗布液を、100℃で40分間熱風乾燥させた。これにより、導電性基体上に、感光層(膜厚25μm)を形成した。その結果、単層型感光体である感光体(A-1)が得られた。得られた感光体(A-1)の表面を目視にて観察し、結晶化されていないことを確認した。
[感光体(A-1)]
以下、実施例1に係る感光体(A-1)の製造方法について説明する。電荷発生剤(CGM-1)2質量部、正孔輸送剤(HTM1-1)65質量部、電子輸送剤(ETM1-1)35質量部、バインダー樹脂としてのポリカーボネート樹脂(R-1)100質量部、及び溶剤としてのテトラヒドロフラン300質量部を容器内に投入した。棒状超音波振動子を用いて、容器内の材料と溶剤とを2分間混合させ、材料を溶剤に分散させた。更にボールミルを用いて、容器内の材料と溶剤とを50時間混合して、材料を溶剤に分散させた。これにより、感光層用塗布液を得た。この感光層用塗布液を、導電性基体としてのアルミニウム製のドラム状支持体上に、ディップコート法を用いて塗布した。塗布した感光層用塗布液を、100℃で40分間熱風乾燥させた。これにより、導電性基体上に、感光層(膜厚25μm)を形成した。その結果、単層型感光体である感光体(A-1)が得られた。得られた感光体(A-1)の表面を目視にて観察し、結晶化されていないことを確認した。
[感光体(A-2)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)]
バインダー樹脂及び正孔輸送剤として表1に記載のものを用いたこと以外は、上述の感光体(A-1)と同様の方法で感光体(A-2)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)をそれぞれ得た。得られた感光体(A-2)~(A-11)、(B-1)及び(B-3)~(B-7)については、表面の目視観察により結晶化されていないことを確認した。一方、感光体(B-2)については、表面の目視観察により結晶化されていることを確認した。なお、表1中、欄「バインダー樹脂」の「種類」のR-1、R-2及びR-10~R-14は、それぞれポリカーボネート樹脂(R-1)、(R-2)及び(R-10)~(R-14)を示す。欄「バインダー樹脂」の「分子量」は、バインダー樹脂の粘度平均分子量を示す。
バインダー樹脂及び正孔輸送剤として表1に記載のものを用いたこと以外は、上述の感光体(A-1)と同様の方法で感光体(A-2)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)をそれぞれ得た。得られた感光体(A-2)~(A-11)、(B-1)及び(B-3)~(B-7)については、表面の目視観察により結晶化されていないことを確認した。一方、感光体(B-2)については、表面の目視観察により結晶化されていることを確認した。なお、表1中、欄「バインダー樹脂」の「種類」のR-1、R-2及びR-10~R-14は、それぞれポリカーボネート樹脂(R-1)、(R-2)及び(R-10)~(R-14)を示す。欄「バインダー樹脂」の「分子量」は、バインダー樹脂の粘度平均分子量を示す。
<評価方法>
[引っ掻き深さの測定]
得られた感光体(A-1)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)の各々に対して、感光層の引っ掻き深さを測定した。引っ掻き深さは、JIS K5600-5-5(日本工業規格K5600:塗料一般試験方法、第5部:塗膜の機械的性質、第5節:引っ掻き硬度(荷重針法))で規定される引っ掻き装置200(図5参照)を用い、後述する方法で測定した。
[引っ掻き深さの測定]
得られた感光体(A-1)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)の各々に対して、感光層の引っ掻き深さを測定した。引っ掻き深さは、JIS K5600-5-5(日本工業規格K5600:塗料一般試験方法、第5部:塗膜の機械的性質、第5節:引っ掻き硬度(荷重針法))で規定される引っ掻き装置200(図5参照)を用い、後述する方法で測定した。
以下、図5を参照して、JIS K5600-5-5で規定される引っ掻き装置200を説明する。図5は、引っ掻き装置200の構成の一例を示す図である。引っ掻き装置200は、固定台201と、固定具202と、引っ掻き針203と、支持腕部204と、2つの軸支持部205と、基台206と、2つのレール部207と、分銅皿208と、定速モーター(不図示)とを備える。分銅皿208には、分銅209が載せられる。
図5において、X軸方向及びY軸方向が水平方向であり、Z軸方向が鉛直方向である。X軸方向は固定台201の長手方向を示す。Y軸方向は、固定台201の上面201a(載置面)に平行な面内でX軸方向に直交する方向を示す。なお、後述する図6~8におけるX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向も図5と同様である。
固定台201は、JIS K5600-5-5における試験板固定台に相当する。固定台201は、上面201aと、一端201bと、他端201cとを備える。固定台201の上面201aは水平面である。一端201bは、2つの軸支持部205に対向している。
固定具202は、固定台201の上面201aにおける他端201cの側に設けられる。固定具202は、固定台201の上面201aに測定対象(感光体1)を固定する。
引っ掻き針203は、先端203b(図6参照)を有する。先端203bの構造は、直径1mmの半球状である。先端203bの材質は、サファイアである。
支持腕部204は、引っ掻き針203を支持する。支持腕部204は、支軸204aを中心として、引っ掻き針203が感光体1に接近する方向及び離間する方向に回動する。
2つの軸支持部205は、支持腕部204を回動可能に支持する。
基台206は、上面206aを備える。上面206aの一端側には、2つの軸支持部205が設けられる。
2つのレール部207は、上面206aの他端側に設けられる。2つのレール部207は、互いに平行に対向するように設けられる。2つのレール部207は、各々、固定台201の長手方向(X軸方向)と平行に設けられる。2つのレール部207の間には、固定台201が取り付けられる。レール部207に沿って、固定台201は、固定台201の長手方向(X軸方向)に水平に移動可能である。
分銅皿208は、支持腕部204を介して引っ掻き針203の上に設けられる。分銅皿208には、分銅209が載せられる。
定速モーターは、レール部207に沿って固定台201をX軸方向に移動させる。
以下、引っ掻き深さの測定方法を説明する。引っ掻き深さの測定方法は、第一ステップと、第二ステップと、第三ステップと、第四ステップとを含む。引っ掻き装置200として、表面性測定機(新東科学株式会社製「HEIDON TYPE14」)を使用した。引っ掻き深さの測定は、温度23℃及び湿度50%RHの環境下で行った。感光体1の形状はドラム状(円筒状)であった。
(第一ステップ)
第一ステップでは、感光体1の長手方向が固定台201の長手方向と平行になるように、感光体1を固定台201の上面201aに固定した。このとき、感光体1の中心軸L2(回転軸)方向が、固定台201の長手方向と平行になるように感光体1が取り付けられた。
第一ステップでは、感光体1の長手方向が固定台201の長手方向と平行になるように、感光体1を固定台201の上面201aに固定した。このとき、感光体1の中心軸L2(回転軸)方向が、固定台201の長手方向と平行になるように感光体1が取り付けられた。
(第二ステップ)
第二ステップでは、引っ掻き針203を感光層3の表面3aに対して垂直に当接させた。図5に加えて、図6及び図7を参照して、ドラム状の感光体1の感光層3の表面3aに、引っ掻き針203を垂直に当接させる方法を説明する。
第二ステップでは、引っ掻き針203を感光層3の表面3aに対して垂直に当接させた。図5に加えて、図6及び図7を参照して、ドラム状の感光体1の感光層3の表面3aに、引っ掻き針203を垂直に当接させる方法を説明する。
図6は、図5のIV-IV線における断面図であって、感光体1に引っ掻き針203を当接させたときの断面図である。図7は、図5に示す固定台201と、引っ掻き針203と、感光体1との側面図である。
引っ掻き針203の中心軸A1の延長線が固定台201の上面201aに対して垂直になるように、引っ掻き針203を感光体1に接近させた。次いで、感光体1の感光層3の表面3aにおいて、固定台201の上面201aから垂直方向(Z軸方向)に最も離れた点(当接点P2)に、引っ掻き針203の先端203bを当接させた。これにより、引っ掻き針203の中心軸A1が接線A2に対して垂直になるように、引っ掻き針203の先端203bが感光体1に当接した。このとき、上面201aの接点P1と先端203bの当接点P2とを結ぶ線分が、感光体1の中心軸L2と直交していた。なお、接線A2は、中心軸L2に対して垂直な感光体1の断面が構成する外周円の当接点P2における接線である。
(第三ステップ)
次に、第三ステップについて図5及び図6を参照しながら説明する。第三ステップでは、引っ掻き針203を感光層3の表面3aに対して垂直に当接させた状態で、引っ掻き針203から感光層3に10gの荷重Wを付与した。具体的には、分銅皿208に10gの分銅209を載せた。この状態で、固定台201を移動させた。具体的には、定速モーターを駆動させ、レール部207に沿って、固定台201をX軸方向に水平に移動させた。すなわち、固定台201の一端201bを、第一位置N1から第二位置N2まで移動させた。なお、第二位置N2は、第一位置N1に対して下流側に位置していた。下流側とは、固定台201の長手方向において、固定台201が2つの軸支持部205から離間する方向に位置する側である。固定台201の長手方向への移動に伴い、感光体1も、固定台201の長手方向へ水平に移動した。固定台201及び感光体1の移動速度は、30mm/分であった。また、固定台201及び感光体1の移動距離は、30mmであった。なお、固定台201及び感光体1の移動距離は、第一位置N1と第二位置N2との間の距離D1-2に相当していた。固定台201及び感光体1が移動した結果、引っ掻き針203によって感光体1の感光層3の表面3aに引っ掻き傷Sが形成された。
次に、第三ステップについて図5及び図6を参照しながら説明する。第三ステップでは、引っ掻き針203を感光層3の表面3aに対して垂直に当接させた状態で、引っ掻き針203から感光層3に10gの荷重Wを付与した。具体的には、分銅皿208に10gの分銅209を載せた。この状態で、固定台201を移動させた。具体的には、定速モーターを駆動させ、レール部207に沿って、固定台201をX軸方向に水平に移動させた。すなわち、固定台201の一端201bを、第一位置N1から第二位置N2まで移動させた。なお、第二位置N2は、第一位置N1に対して下流側に位置していた。下流側とは、固定台201の長手方向において、固定台201が2つの軸支持部205から離間する方向に位置する側である。固定台201の長手方向への移動に伴い、感光体1も、固定台201の長手方向へ水平に移動した。固定台201及び感光体1の移動速度は、30mm/分であった。また、固定台201及び感光体1の移動距離は、30mmであった。なお、固定台201及び感光体1の移動距離は、第一位置N1と第二位置N2との間の距離D1-2に相当していた。固定台201及び感光体1が移動した結果、引っ掻き針203によって感光体1の感光層3の表面3aに引っ掻き傷Sが形成された。
次に、図5~図7に加えて図8を参照して、引っ掻き傷Sを説明する。図8は、感光層3の表面3aに形成された引っ掻き傷Sを示す。引っ掻き傷Sは、固定台201の上面201a及び接線A2に対して、それぞれ垂直に形成された。また、引っ掻き傷Sは、図7に示す線L3を通るように形成された。線L3は複数の当接点P2から構成される線である。線L3は、固定台201の上面201a及び感光体1の中心軸L2に対して、それぞれ平行であった。線L3は、引っ掻き針203の中心軸A1に対して垂直であった。
(第四ステップ)
第四ステップでは、引っ掻き傷Sの深さDsの最大値である引っ掻き深さを測定した。具体的には、感光体1を固定台201から取り外した。三次元干渉顕微鏡(Bruker社の「WYKO NT-1100」)を用いて、感光体1の感光層3に形成された引っ掻き傷Sを倍率5倍で観察し、引っ掻き傷Sの深さDsを測定した。引っ掻き傷Sの深さDsは、接線A2から、引っ掻き傷Sの谷部までの距離とした。引っ掻き傷Sの深さDsのうち最大値を、引っ掻き深さとした。測定された引っ掻き深さを表1に示す。
第四ステップでは、引っ掻き傷Sの深さDsの最大値である引っ掻き深さを測定した。具体的には、感光体1を固定台201から取り外した。三次元干渉顕微鏡(Bruker社の「WYKO NT-1100」)を用いて、感光体1の感光層3に形成された引っ掻き傷Sを倍率5倍で観察し、引っ掻き傷Sの深さDsを測定した。引っ掻き傷Sの深さDsは、接線A2から、引っ掻き傷Sの谷部までの距離とした。引っ掻き傷Sの深さDsのうち最大値を、引っ掻き深さとした。測定された引っ掻き深さを表1に示す。
[ビッカース硬度の測定]
得られた感光体(A-1)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)の各々に対して、感光層のビッカース硬度を測定した。感光層のビッカース硬度は、日本工業規格(JIS)Z2244に準拠する方法で測定した。ビッカース硬度の測定には、硬度計(株式会社マツザワ製「マイクロビッカース硬度計 DMH-1型」)を用いた。ビッカース硬度の測定は、温度23℃、ダイヤモンド圧子の荷重(試験力)10gf、試験力に到達するまでの所要時間5秒、ダイヤモンド圧子の接近速度2mm/秒及び試験力の保持時間1秒の条件で行った。測定されたビッカース硬度を表1に示す。
得られた感光体(A-1)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)の各々に対して、感光層のビッカース硬度を測定した。感光層のビッカース硬度は、日本工業規格(JIS)Z2244に準拠する方法で測定した。ビッカース硬度の測定には、硬度計(株式会社マツザワ製「マイクロビッカース硬度計 DMH-1型」)を用いた。ビッカース硬度の測定は、温度23℃、ダイヤモンド圧子の荷重(試験力)10gf、試験力に到達するまでの所要時間5秒、ダイヤモンド圧子の接近速度2mm/秒及び試験力の保持時間1秒の条件で行った。測定されたビッカース硬度を表1に示す。
[感度特性の評価]
得られた感光体(A-1)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)の各々に対して、感度特性を評価した。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+700V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、光強度1.5μJ/m2)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。照射開始から0.5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VL(単位V)とした。測定された感光体の露光後電位VLを表1に示す。なお、露光後電位VLの絶対値が小さいほど、感光体の感度特性が優れていることを示す。
得られた感光体(A-1)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)の各々に対して、感度特性を評価した。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+700V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、光強度1.5μJ/m2)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。照射開始から0.5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VL(単位V)とした。測定された感光体の露光後電位VLを表1に示す。なお、露光後電位VLの絶対値が小さいほど、感光体の感度特性が優れていることを示す。
[耐かぶり性の評価]
得られた感光体(A-1)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)の各々に対して、形成される画像における耐かぶり性を評価した。評価機として、画像形成装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「モノクロプリンターFS-1300D」の改造機)を用いた。この画像形成装置は、直接転写方式、接触現像方式及びクリーナーレス方式を採用している。この画像形成装置では、現像部が感光体上に残留しているトナーを清掃する。また、この画像形成装置の帯電部は、帯電ローラーである。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が販売する「京セラドキュメントソリューションズブランド紙VM-A4」(A4サイズ)を使用した。評価機による評価には、一成分現像剤(試作品)を使用した。
得られた感光体(A-1)~(A-11)及び感光体(B-1)~(B-7)の各々に対して、形成される画像における耐かぶり性を評価した。評価機として、画像形成装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「モノクロプリンターFS-1300D」の改造機)を用いた。この画像形成装置は、直接転写方式、接触現像方式及びクリーナーレス方式を採用している。この画像形成装置では、現像部が感光体上に残留しているトナーを清掃する。また、この画像形成装置の帯電部は、帯電ローラーである。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が販売する「京セラドキュメントソリューションズブランド紙VM-A4」(A4サイズ)を使用した。評価機による評価には、一成分現像剤(試作品)を使用した。
評価機を用いて、感光体の回転速度を168mm/秒とし、帯電電位+600Vの条件で、12,000枚の用紙に画像Iを連続して印刷した。画像Iは、印字率1%の画像であった。続いて、1枚の用紙に白紙画像を印刷した。印刷は、温度32.5℃、湿度80%RHの環境下で行った。得られた白紙画像について、白紙画像内の3箇所の画像濃度を、反射濃度計(X-rite社製「RD914」)を用いて測定した。白紙画像の3箇所の画像濃度の和を測定箇所数で除算した。これにより、白紙画像の画像濃度の数平均値を得た。白紙画像の画像濃度の数平均値からベースペーパーの画像濃度を引いた値を、かぶり濃度とした。測定されたかぶり濃度を、下記判定基準に従って判定した。判定がA又はBである感光体を、耐かぶり性が良好であると評価した。また、判定がCである感光体を、耐かぶり性が不良であると評価した。かぶり濃度(FD値)及び判定結果を表1に示す。なお、表1において、比較例2のかぶり濃度(FD値)及び判定結果の「-」は、比較例2で使用された感光体(B-2)の感度特性が他の感光体に比べて極端に劣るため、耐かぶり性を同じ条件で評価できなかったことを示す。
(耐かぶり性の判定基準)
判定A:かぶり濃度が0.010以下である。
判定B:かぶり濃度が0.010より大きく、0.020以下である。
判定C:かぶり濃度が0.020より大きい。
判定A:かぶり濃度が0.010以下である。
判定B:かぶり濃度が0.010より大きく、0.020以下である。
判定C:かぶり濃度が0.020より大きい。
表1に示すように、感光体(A-1)~(A-11)は、一般式(1)に包含されるポリカーボネート樹脂(R-1)及び(R-2)の何れかを含有していた。感光体(A-1)~(A-11)は、一般式(HTM1)、一般式(HTM2)、一般式(HTM3)、一般式(HTM4)、一般式(HTM5)、一般式(HTM6)又は一般式(HTM7)に包含される正孔輸送剤(HTM1-1)~(HTM7-1)及び(HTM7-2)の何れかを含有していた。感光体(A-1)~(A-11)は、感光層の引っ掻き深さが0.28μm以上0.46μm以下であった。感光体(A-1)~(A-11)は、感光層のビッカース硬度が17.8HV以上20.2HV以下であった。感光体(A-1)~(A-11)は、露光後電位VLが+112V以上+137V以下であった。感光体(A-1)~(A-11)は、耐かぶり性の判定結果がA(良好)であった。
表1に示すように、感光体(B-1)~(B-4)は、一般式(1)に包含されないポリカーボネート樹脂(R-10)~(R-13)の何れかを含有していた。感光体(B-5)及び(B-6)は、一般式(HTM1)、一般式(HTM2)、一般式(HTM3)、一般式(HTM4)、一般式(HTM5)、一般式(HTM6)及び一般式(HTM7)に包含されない正孔輸送剤(HTM8-1)及び(HTM9-1)の何れかを含有していた。感光体(B-1)、(B-3)、(B-4)及び(B-7)は、感光層の引っ掻き深さが0.50μmを超えていた。感光体(B-3)~(B-6)は、感光層のビッカース硬度が17.0HV未満であった。感光体(B-2)は、露光後電位VLが+193Vであった。感光体(B-1)及び(B-3)~(B-7)は、耐かぶり性の判定結果がC(不良)であった。
表1から明らかなように、感光体(A-1)~(A-11)は、感光体(B-2)に比べ、感度特性に優れていた。また、感光体(A-1)~(A-11)は、感光体(B-1)及び(B-3)~(B-7)に比べ、耐かぶり性に優れていた。
本発明に係る電子写真感光体は、複合機のような画像形成装置に利用できる。
Claims (14)
- 導電性基体と、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、単層であり、かつ電荷発生剤と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、バインダー樹脂とを含み、
前記バインダー樹脂は、ポリカーボネート樹脂を含み、
前記ポリカーボネート樹脂は、下記一般式(1-1)で表される繰返し単位と、下記一般式(1-2)で表される繰返し単位とを有し、
前記正孔輸送剤は、下記一般式(HTM1)、一般式(HTM2)、一般式(HTM3)、一般式(HTM4)、一般式(HTM5)、一般式(HTM6)又は一般式(HTM7)で表される化合物を含み、
前記感光層の引っ掻き耐性深さは、0.50μm以下であり、
前記感光層のビッカース硬度は、17.0HV以上である、電子写真感光体。
Q1及びQ2は水素原子を表し、かつQ3及びQ4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か、又は、
Q1及びQ2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し、かつQ3及びQ4は水素原子を表す。)
R1、R2、R3及びR4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し、
a1、a2、a3及びa4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
a1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR1は互いに同一であっても異なってもよく、
a2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR2は互いに同一であっても異なってもよく、
a3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR3は互いに同一であっても異なってもよく、
a4が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR4は互いに同一であっても異なってもよい。)
R9、R10、R11及びR12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し、
b1、b2、b3及びb4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
b1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR9は互いに同一であっても異なってもよく、
b2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR10は互いに同一であっても異なってもよく、
b3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR11は互いに同一であっても異なってもよく、
b4が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR12は互いに同一であっても異なってもよい。)
R13、R14、R15及びR16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し、
c1、c2、c3及びc4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
c1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR13は互いに同一であっても異なってもよく、
c2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR14は互いに同一であっても異なってもよく、
c3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR15は互いに同一であっても異なってもよく、
c4が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR16は互いに同一であっても異なってもよい。)
R22、R23及びR24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し、
d1、d2及びd3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
d1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR22は互いに同一であっても異なってもよく、
d2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR23は互いに同一であっても異なってもよく、
d3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR24は互いに同一であっても異なってもよく、
R25は、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。)
R26、R27及びR28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し、
e1、e2及びe3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
e1が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR26は互いに同一であっても異なってもよく、
e2が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR27は互いに同一であっても異なってもよく、
e3が2以上5以下の整数を表す場合、複数のR28は互いに同一であっても異なってもよく、
R29、R30及びR31は、各々独立に、炭素原子数6以上14以下のアリール基又は水素原子を表す。) - 前記一般式(1-1)及び(1-2)中、
Q1及びQ2はメチル基を表し、かつQ3及びQ4は水素原子を表すか、又は、
Q1及びQ2は水素原子を表し、かつQ3及びQ4はメチル基を表す、請求項1に記載の電子写真感光体。 - 前記一般式(1-1)及び(1-2)中、Q1及びQ2は水素原子を表し、かつQ3及びQ4はメチル基を表す、請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記正孔輸送剤は、前記一般式(HTM1)、前記一般式(HTM2)又は前記一般式(HTM6)で表される化合物を含む、請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記一般式(HTM1)中、a1及びa3は、1を表し、a2及びa4は、0を表し、
前記一般式(HTM2)中、R5及びR6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し、R7及びR8は、水素原子を表し、
前記一般式(HTM3)中、b1及びb3は、1を表し、b2及びb4は、0を表し、
前記一般式(HTM4)中、c1及びc2は、1を表し、c3及びc4は、0を表し、
前記一般式(HTM5)中、R17、R18、R19、R20及びR21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し、
前記一般式(HTM6)中、d1、d2及びd3は、0を表し、
前記一般式(HTM7)中、e1、e2及びe3は、各々独立に、0又は1を表す、請求項1に記載の電子写真感光体。 - 前記正孔輸送剤の含有量は、前記一般式(1)で表されるポリカーボネート樹脂100質量部に対して、10質量部以上90質量部以下である、請求項1に記載の電子写真感光体。
- 請求項1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。
- 像担持体と、
前記像担持体の表面を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に記載の電子写真感光体であり、
前記帯電部の帯電極性は、正極性であり、
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。 - 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。
- 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に記載の画像形成装置。
- 前記現像部は、前記像担持体の前記表面を清掃する、請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部は、帯電ローラーである、請求項10に記載の画像形成装置。
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