(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-02
(45)【発行日】2024-12-10
(54)【発明の名称】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
(51)【国際特許分類】
G03G 5/05 20060101AFI20241203BHJP
G03G 5/047 20060101ALI20241203BHJP
G03G 5/06 20060101ALI20241203BHJP
G03G 5/147 20060101ALI20241203BHJP
【FI】
G03G5/05 101
G03G5/047
G03G5/06 312
G03G5/06 313
G03G5/06 314A
G03G5/06 314Z
G03G5/06 316A
G03G5/147 502
G03G5/147 504
(21)【出願番号】P 2021124644
(22)【出願日】2021-07-29
【審査請求日】2024-07-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000006150
【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003339
【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100168583
【氏名又は名称】前井 宏之
(72)【発明者】
【氏名】大坪 淳一郎
(72)【発明者】
【氏名】浜崎 一也
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼野 克也
(72)【発明者】
【氏名】江連 和昭
【審査官】中澤 俊彦
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-118705(JP,A)
【文献】特開2018-180244(JP,A)
【文献】特開2019-20673(JP,A)
【文献】特開2020-181013(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 5/05
G03G 5/047
G03G 5/06
G03G 5/147
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性基体と、少なくとも1層の感光層とを備え、
少なくとも1層の前記感光層は、第1感光層を含み、前記第1感光層は、少なくとも1層の前記感光層のうち、最も表面側に備えられ、
前記第1感光層は、電荷発生剤と、バインダー樹脂と、電子輸送剤と、正孔輸送剤とを含有し、
前記バインダー樹脂は、ポリアリレート樹脂を含み、
前記ポリアリレート樹脂は、式(1)、(2)、(3)、及び(4)で表される繰り返し単位を有し、
前記式(1)及び(3)で表される繰り返し単位の総数に対する、前記式(3)で表される繰り返し単位の含有率である第3含有率が、0%より大きく50%未満であり、
前記式(2)及び(4)で表される繰り返し単位の総数に対する、前記式(4)で表される繰り返し単位の含有率である第4含有率が、35%以上70%未満であり、
前記電子輸送剤は、式(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、又は(17)で表される化合物を含む、電子写真感光体。
【化1】
(前記式(1)中、
R
1及びR
2はメチル基を表し、且つXは式(X1)で表される二価の基を表すか、或いは、
R
1及びR
2は水素原子を表し、且つXは式(X2)で表される二価の基を表す。)
【化2】
(前記式(X1)及び(X2)中、*は、結合手を表す。)
【化3】
(前記式(11)中のQ
1及びQ
2、前記式(12)中のQ
21、Q
22、Q
23、及びQ
24、前記式(13)中のQ
31及びQ
32、前記式(14)中のQ
41、Q
42、及びQ
43、前記式(15)中のQ
51、Q
52、Q
53、及びQ
54、前記式(16)中のQ
61及びQ
62、並びに前記式(17)中のQ
71、Q
72、Q
73、Q
74、Q
75、及びQ
76は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数2以上6以下のアルケニル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、又は炭素原子数1以上6以下のアルキル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1つの置換基で置換されてもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基を表し、
前記式(17)中のY
1及びY
2は、各々独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。)
【請求項2】
前記ポリアリレート樹脂の粘度平均分子量は、35000以上80000以下である、請求項1に記載の電子写真感光体。
【請求項3】
前記第1感光層の質量に対する前記バインダー樹脂の質量の比率は、0.35以上0.50以下である、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【請求項4】
前記第1感光層の引っかき耐性深さは、0.50μm以下である、請求項1~3の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項5】
前記第1感光層の破断点歪みは、7.5%以上21.0%以下である、請求項1~4の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項6】
前記第1感光層のビッカース硬度は、19.0HV以上である、請求項1~5の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項7】
前記式(1)中、R
1及びR
2はメチル基を表し、且つXは前記式(X1)で表される二価の基を表す、請求項1~6の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項8】
前記式(1)中、R
1及びR
2はメチル基を表し、且つXは前記式(X1)で表される二価の基を表し、
前記第4含有率が、40%以上70%未満である、請求項1~7の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項9】
前記式(1)中、R
1及びR
2はメチル基を表し、且つXは前記式(X1)で表される二価の基を表し、
前記第3含有率が、30%以上50%未満である、請求項1~8の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項10】
前記式(1)中、R
1及びR
2はメチル基を表し、且つXは前記式(X1)で表される二価の基を表し、
前記ポリアリレート樹脂は、ハロゲン原子を有する末端基を更に有する、請求項1~9の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項11】
前記式(1)中、R
1及びR
2は水素原子を表し、且つXは前記式(X2)で表される二価の基を表し、
前記第4含有率が、35%以上45%以下である、請求項1~6の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項12】
前記式(1)及び(3)で表される繰り返し単位の総数に対する、前記式(1)で表される繰り返し単位の含有率が、第1含有率であり、
前記式(2)及び(4)で表される繰り返し単位の総数に対する、前記式(2)で表される繰り返し単位の含有率が、第2含有率であり、
前記第1含有率は、前記第2含有率と異なる値であり且つ前記第4含有率と異なる値であり、
前記第3含有率は、前記第2含有率と異なる値であり且つ前記第4含有率と異なる値である、請求項1~11の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項13】
前記第3含有率は、30%より大きく50%未満である、請求項1~12の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項14】
前記ポリアリレート樹脂は、式(5)で表される繰り返し単位を有さない、請求項1~13の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【化4】
【請求項15】
前記電子輸送剤は、式(E-1)、(E-2)、(E-3)、(E-4)、(E-5)、(E-6)、(E-7)、(E-8)、又は(E-9)で表される化合物である、請求項1~14の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【化5】
【請求項16】
前記正孔輸送剤は、式(20)、(21)、(22)、(23)、(24)、又は(25)で表される化合物を含む、請求項1~15の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【化6】
【化7】
【化8】
【化9】
(前記式(20)中、R
16、R
17、R
18、及びR
19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、a6、a7、a8、及びa9は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
前記式(21)中、R
21、R
22、及びR
23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、R
24、R
25、及びR
26は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は炭素原子数6以上14以下のアリール基を表し、b
1、b
2、及びb
3は、各々独立に、0又は1を表し、b
4、b
5、及びb
6は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
前記式(22)中、R
31、R
32、及びR
33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、R
34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し、d
1、d
2、及びd
3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
前記式(23)中、R
50及びR
51は、各々独立に、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6以下のアルコキシ基、又はフェニル基を表し、R
52、R
53、R
54、R
55、R
56、R
57、及びR
58は、各々独立に、水素原子、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6以下のアルコキシ基、又は炭素原子数1以上6以下のアルキル基で置換されてもよいフェニル基を表し、f
1及びf
2は、各々独立に、0以上2以下の整数を表し、f
3及びf
4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
前記式(24)中、R
61、R
62、R
63、R
64、R
65、及びR
66は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、又はフェニル基を表し、R
67及びR
68は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、又はフェニル基を表し、e1、e2、e3、及びe4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、e5及びe6は、各々独立に、0以上4以下の整数を表し、e7及びe8は、各々独立に、0又は1を表し、
前記式(25)中、R
41、R
42、R
43、R
44、R
45、及びR
46は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表し、g1、g2、g4、及びg5は、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、g3及びg6は、各々独立に、0以上4以下の整数を表す。)
【請求項17】
前記正孔輸送剤は、前記式(20)、(21)、(22)、(23)、又は(24)で表される化合物を含む、請求項16に記載の電子写真感光体。
【請求項18】
前記正孔輸送剤は、式(H-1)、(H-2)、(H-3)、(H-4)、(H-5)、(H-6)、(H-7)、(H-8)、(H-9)、(H-10)、又は(H-11)で表される化合物を含む、請求項1~16の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【化10】
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【請求項19】
前記感光層は、1層であり、1層の前記感光層が、前記第1感光層である単層型感光層である、請求項1~18の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項20】
前記感光層は、2層であり、2層の前記感光層が、前記第1感光層である電荷発生層、及び第2感光層である電荷輸送層である、請求項1~18の何れか一項に記載の電子写真感光体。
【請求項21】
帯電装置、露光装置、現像装置、及び転写装置からなる群から選択される少なくとも1つと、
請求項1~20の何れか一項に記載の電子写真感光体とを備える、プロセスカートリッジ。
【請求項22】
像担持体と、
前記像担持体の表面を正極性に帯電する帯電装置と、
帯電し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装置と、
前記像担持体の前記表面にトナーを供給して、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、
前記像担持体から被転写体へ前記トナー像を転写する転写装置とを備え、
前記像担持体が、請求項1~20の何れか一項に記載の電子写真感光体である、画像形成装置。
【請求項23】
前記被転写体は、記録媒体であり、
前記トナー像が転写されるときに、前記像担持体は、前記記録媒体と接触している、請求項22に記載の画像形成装置。
【請求項24】
前記現像装置は、前記像担持体の前記表面と接触している、請求項22又は23に記載の画像形成装置。
【請求項25】
前記帯電装置は、帯電ローラーである、請求項22~24の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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、プリンター又は複合機)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用いられる。単層型電子写真感光体は、電荷発生の機能と、電荷輸送の機能とを有する単層の感光層を備える。積層型電子写真感光体は、電荷発生の機能を有する電荷発生層と、電荷輸送の機能を有する電荷輸送層とを含む感光層を備える。
【0003】
特許文献1には、その表面層が下記式で示される二価カルボン酸成分と二価フェノール成分とから得られるポリアリレート樹脂を含有する電子写真感光体が記載されている。
【0004】
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献1に記載の電子写真感光体は、溶剤へのバインダー樹脂の溶解性を高めて感光層を良好に形成する点で不十分であることが、本発明者らの検討により判明した。また、特許文献1に記載の電子写真感光体は、耐かぶり性の点でも不十分であることが、本発明者らの検討により判明した。
【0007】
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、感光層を良好に形成でき、耐かぶり性に優れる電子写真感光体を提供することである。また、本発明の別の目的は、かぶりの少ない画像を形成でき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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の電子写真感光体は、導電性基体と、少なくとも1層の感光層とを備える。少なくとも1層の前記感光層は、第1感光層を含む。前記第1感光層は、少なくとも1層の前記感光層のうち、最も表面側に備えられる。前記第1感光層は、電荷発生剤と、バインダー樹脂と、電子輸送剤と、正孔輸送剤とを含有する。前記バインダー樹脂は、ポリアリレート樹脂を含む。前記ポリアリレート樹脂は、式(1)、(2)、(3)、及び(4)で表される繰り返し単位を有する。前記式(1)及び(3)で表される繰り返し単位の総数に対する、前記式(3)で表される繰り返し単位の含有率である第3含有率が、0%より大きく50%未満である。前記式(2)及び(4)で表される繰り返し単位の総数に対する、前記式(4)で表される繰り返し単位の含有率である第4含有率が、35%以上70%未満である。前記電子輸送剤は、式(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、又は(17)で表される化合物を含む。
【0009】
【0010】
前記式(1)中、R1及びR2はメチル基を表し、且つXは式(X1)で表される二価の基を表す。或いは、R1及びR2は水素原子を表し、且つXは式(X2)で表される二価の基を表す。
【0011】
【0012】
前記式(X1)及び(X2)中、*は、結合手を表す。
【0013】
【0014】
前記式(11)中のQ1及びQ2、前記式(12)中のQ21、Q22、Q23、及びQ24、前記式(13)中のQ31及びQ32、前記式(14)中のQ41、Q42、及びQ43、前記式(15)中のQ51、Q52、Q53、及びQ54、前記式(16)中のQ61及びQ62、並びに前記式(17)中のQ71、Q72、Q73、Q74、Q75、及びQ76は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数2以上6以下のアルケニル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、又は炭素原子数1以上6以下のアルキル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1つの置換基で置換されてもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基を表す。前記式(17)中のY1及びY2は、各々独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。
【0015】
本発明のプロセスカートリッジは、帯電装置、露光装置、現像装置、及び転写装置からなる群から選択される少なくとも1つと、上記電子写真感光体とを備える。
【0016】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面を正極性に帯電する帯電装置と、帯電し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装置と、前記像担持体の前記表面にトナーを供給して、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記像担持体から被転写体へ前記トナー像を転写する転写装置とを備える。前記像担持体が、上記電子写真感光体である。
【発明の効果】
【0017】
本発明の電子写真感光体は、感光層を良好に形成でき、耐かぶり性に優れる。本発明のプロセスカートリッジ、及び画像形成装置は、かぶりの少ない画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】本発明の第1実施形態に係る電子写真感光体の一例である単層型電子写真感光体の部分断面図である。
【
図2】本発明の第1実施形態に係る電子写真感光体の一例である単層型電子写真感光体の部分断面図である。
【
図3】本発明の第1実施形態に係る電子写真感光体の一例である単層型電子写真感光体の部分断面図である。
【
図4】本発明の第1実施形態に係る電子写真感光体の一例である正帯電積層型電子写真感光体の部分断面図である。
【
図5】本発明の第1実施形態に係る電子写真感光体の一例である正帯電積層型電子写真感光体の部分断面図である。
【
図6】本発明の第1実施形態に係る電子写真感光体の一例である正帯電積層型電子写真感光体の部分断面図である。
【
図7】本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。
【
図8】ポリアリレート樹脂(R-1)の
1H-NMRスペクトルである。
【
図11】
図9に示す固定台と、引っかき針と、電子写真感光体との側面図である。
【
図12】感光層の表面に形成された引っかき傷を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内で適宜変更を加えて実施できる。以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。また、化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰り返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、「一般式」及び「化学式」を包括的に、「式」と記載する。式の説明における「各々独立に」は、同一の基を表してもよく異なる基を表してもよいことを意味する。本明細書に記載の各成分は、特記なき限り、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0020】
まず、本明細書で用いられる置換基について説明する。ハロゲン原子(ハロゲン基)としては、例えば、フッ素原子(フルオロ基)、塩素原子(クロロ基)、臭素原子(ブロモ基)及びヨウ素原子(ヨード基)が挙げられる。
【0021】
炭素原子数1以上8以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上5以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、及び炭素原子数1以上3以下のアルキル基は、各々、特記なき限り、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上8以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、2-エチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、1,1,2-トリメチルプロピル基、1,2,2-トリメチルプロピル基、1-エチルブチル基、2-エチルブチル基及び3-エチルブチル基、直鎖状及び分枝鎖状のヘプチル基、並びに直鎖状及び分枝鎖状のオクチル基が挙げられる。炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上5以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、及び炭素原子数1以上3以下のアルキル基の例は、各々、炭素原子数1以上8以下のアルキル基の例として述べた基のうち、該当する炭素原子数を有する基である。
【0022】
炭素原子数1以上10以下のパーフルオロアルキル基、炭素原子数3以上10以下のパーフルオロアルキル基、炭素原子数5以上7以下のパーフルオロアルキル基、及び炭素原子数6のパーフルオロアルキル基は、各々、特記なき限り、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上10以下のパーフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロ-n-プロピル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロ-sec-ブチル基、パーフルオロ-tert-ブチル基、パーフルオロ-n-ペンチル基、パーフルオロ-1-メチルブチル基、パーフルオロ-2-メチルブチル基、パーフルオロ-3-メチルブチル基、パーフルオロ-1-エチルプロピル基、パーフルオロ-2-エチルプロピル基、パーフルオロ-1,1-ジメチルプロピル基、パーフルオロ-1,2-ジメチルプロピル基、パーフルオロ-2,2-ジメチルプロピル基、パーフルオロ-n-ヘキシル基、パーフルオロ-1-メチルペンチル基、パーフルオロ-2-メチルペンチル基、パーフルオロ-3-メチルペンチル基、パーフルオロ-4-メチルペンチル基、パーフルオロ-1,1-ジメチルブチル基、パーフルオロ-1,2-ジメチルブチル基、パーフルオロ-1,3-ジメチルブチル基、パーフルオロ-2,2-ジメチルブチル基、パーフルオロ-2,3-ジメチルブチル基、パーフルオロ-3,3-ジメチルブチル基、パーフルオロ-1,1,2-トリメチルプロピル基、パーフルオロ-1,2,2-トリメチルプロピル基、パーフルオロ-1-エチルブチル基、パーフルオロ-2-エチルブチル基、及びパーフルオロ-3-エチルブチル基、直鎖状及び分枝鎖状のパーフルオロヘプチル基、直鎖状及び分枝鎖状のパーフルオロオクチル基、直鎖状及び分枝鎖状のパーフルオロノニル基、並びに直鎖状及び分枝鎖状のパーフルオロデシル基が挙げられる。炭素原子数3以上10以下のパーフルオロアルキル基、炭素原子数5以上7以下のパーフルオロアルキル基、及び炭素原子数6のパーフルオロアルキル基の例は、炭素原子数1以上10以下のパーフルオロアルキル基の例として述べた基のうち、該当する炭素原子数を有する基である。
【0023】
炭素原子数1以上6以下のアルカンジイル基、及び炭素原子数1以上3以下のアルカンジイル基は、各々、特記なき限り、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以下のアルカンジイル基としては、例えば、メタンジイル基(メチレン基)、エタンジイル基、n-プロパンジイル基、イソプロパンジイル基、n-ブタンジイル基、sec-ブタンジイル基、tert-ブタンジイル基、n-ペンタンジイル基、1-メチルブタンジイル基、2-メチルブタンジイル基、3-メチルブタンジイル基、1-エチルプロパンジイル基、2-エチルプロパンジイル基、1,1-ジメチルプロパンジイル基、1,2-ジメチルプロパンジイル基、2,2-ジメチルプロパンジイル基、n-ヘキサンジイル基、1-メチルペンタンジイル基、2-メチルペンタンジイル基、3-メチルペンタンジイル基、4-メチルペンタンジイル基、1,1-ジメチルブタンジイル基、1,2-ジメチルブタンジイル基、1,3-ジメチルブタンジイル基、2,2-ジメチルブタンジイル基、2,3-ジメチルブタンジイル基、3,3-ジメチルブタンジイル基、1,1,2-トリメチルプロパンジイル基、1,2,2-トリメチルプロパンジイル基、1-エチルブタンジイル基、2-エチルブタンジイル基、及び3-エチルブタンジイル基が挙げられる。炭素原子数1以上3以下のアルカンジイル基の例は、炭素原子数1以上6以下のアルカンジイル基の例として述べた基のうち、該当する炭素原子数を有する基である。
【0024】
炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、及び炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基は、各々、特記なき限り、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペントキシ基、1-メチルブトキシ基、2-メチルブトキシ基、3-メチルブトキシ基、1-エチルプロポキシ基、2-エチルプロポキシ基、1,1-ジメチルプロポキシ基、1,2-ジメチルプロポキシ基、2,2-ジメチルプロポキシ基、n-ヘキシルオキシ基、1-メチルペンチルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、3-メチルペンチルオキシ基、4-メチルペンチルオキシ基、1,1-ジメチルブトキシ基、1,2-ジメチルブトキシ基、1,3-ジメチルブトキシ基、2,2-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、3,3-ジメチルブトキシ基、1,1,2-トリメチルプロポキシ基、1,2,2-トリメチルプロポキシ基、1-エチルブトキシ基、2-エチルブトキシ基、3-エチルブトキシ基、直鎖状及び分枝鎖状のヘプチルオキシ基、並びに直鎖状及び分枝鎖状のオクチルオキシ基が挙げられる。炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、及び炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基の例は、各々、炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基の例として述べた基のうち、該当する炭素原子数を有する基である。
【0025】
炭素原子数2以上6以下のアルケニル基は、特記なき限り、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数2以上6以下のアルケニル基は、1つ以上3つ以下の二重結合を有する。炭素原子数2以上6以下のアルケニル基としては、例えば、エテニル基、プロぺニル基、ブテニル基、ブタジエニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘキサジエニル基及びヘキサトリニル基が挙げられる。
【0026】
炭素原子数6以上14以下のアリール基及び炭素原子数6以上10以下のアリール基の各々は、特記なき限り、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、フェニル基、ナフチル基、インダセニル基、ビフェニレニル基、アセナフチレニル基、アントリル基及びフェナントリル基が挙げられる。炭素原子数6以上10以下のアリール基としては、例えば、フェニル基、及びナフチル基が挙げられる。以上、本明細書で用いられる置換基について説明した。
【0027】
<第1実施形態:電子写真感光体>
本発明の第1実施形態は、電子写真感光体(以下、感光体と記載することがある)に関する。第1実施形態の感光体は、導電性基体と、少なくとも1層の感光層とを備える。少なくとも1層の感光層は、第1感光層を含む。第1感光層は、少なくとも1層の感光層のうち、最も表面側に備えられる。表面側とは、感光体の外表面側(例えば、露光光が入射する面側)であり、感光体の導電性基体が備えられる側とは反対側である。
【0028】
第1実施形態の感光体は、例えば、単層型電子写真感光体(以下、単層型感光体と記載することがある)、及び正帯電積層型電子写真感光体(以下、正帯電積層型感光体と記載することがある)である。
【0029】
(単層型感光体)
以下、
図1~
図3を参照して、第1実施形態の感光体の一例である単層型感光体1について説明する。
図1~
図3は、各々、単層型感光体1の部分断面図を示す。
【0030】
図1に示すように、単層型感光体1は、例えば、導電性基体2と、感光層3とを備える。単層型感光体1が備える感光層3は、単層(1層)である。1層の感光層3が、第1感光層である単層型感光層3sである。
【0031】
図2に示すように、単層型感光体1は、導電性基体2及び単層型感光層3sに加えて、中間層4(下引き層)を更に備えてもよい。中間層4は、導電性基体2と単層型感光層3sとの間に設けられる。
図1に示すように、単層型感光層3sは導電性基体2上に直接備えられてもよい。或いは、
図2に示すように、単層型感光層3sは導電性基体2上に中間層4を介して備えられてもよい。
【0032】
図3に示すように、単層型感光体1は、導電性基体2及び単層型感光層3sに加えて、保護層5を更に備えてもよい。保護層5は、単層型感光層3s上に設けられる。
図1及び
図2に示すように、単層型感光層3sが、単層型感光体1の最表面層として備えられることが好ましい。後述するポリアリレート樹脂(PA)と後述する特定の電子輸送剤とを含有する単層型感光層3sが最表面層として備えられることで、単層型感光体1の耐かぶり性を向上させ易い。なお、
図3に示すように、保護層5が、単層型感光体1の最表面層として備えられてもよい。
【0033】
単層型感光層3sの厚さは、特に限定されないが、5μm以上100μm以下であることが好ましく、10μm以上50μm以下であることがより好ましい。
【0034】
第1感光層である単層型感光層3sは、電荷発生剤と、バインダー樹脂と、電子輸送剤と、正孔輸送剤とを含有する。以下、「単層型感光層3sに含有される正孔輸送剤」を、「正孔輸送剤(SL)」と記載することがある。また、「単層型感光層3sに含有されるバインダー樹脂」を「バインダー樹脂(SL)」と記載することがある単層型感光層3sは、必要に応じて、添加剤を含有してもよい。以上、
図1~
図3を参照して、単層型感光体1について説明した。
【0035】
(正帯電積層型感光体)
以下、
図4~
図6を参照して、第1実施形態の感光体の一例である正帯電積層型感光体10について説明する。
図4~
図6は、各々、正帯電積層型感光体10の部分断面図を示す。
【0036】
図4に示すように、正帯電積層型感光体10は、例えば、導電性基体2と、感光層3とを備える。正帯電積層型感光体10が備える感光層3は、2層である。2層の感光層3が、電荷発生層12、及び電荷輸送層11である。電荷発生層12が、第1感光層である。電荷輸送層11が、第2感光層である。第1感光層である電荷発生層12は、2層の感光層3(電荷発生層12、及び電荷輸送層11)のうち、最も表面側に備えられる。電荷輸送層11は、電荷発生層12よりも導電性基体2側に備えられる。電荷発生層12が最も表面側(正帯電積層型感光体10の導電性基体2が備えれる側とは反対側)に位置するため、例えば、導電性基体2の上に電荷輸送層11が備えられ、電荷輸送層11の上に、電荷発生層12が備えられる。正帯電積層型感光体10が画像形成装置100(
図7参照)に備えられた場合に、帯電装置42(
図7参照)によって、正帯電積層型感光体10は正極性に帯電される。
【0037】
図5に示すように、正帯電積層型感光体10は、導電性基体2及び感光層3に加えて、中間層4(下引き層)を更に備えてもよい。中間層4は、導電性基体2と感光層3(例えば、電荷輸送層11)との間に設けられる。
図4に示すように、感光層3(例えば、電荷輸送層11)は、導電性基体2上に直接備えられてもよい。或いは、
図5に示すように、感光層3(例えば、電荷輸送層11)は、導電性基体2上に中間層4を介して備えられてもよい。
【0038】
図6に示すように、正帯電積層型感光体10は、導電性基体2及び感光層3に加えて、保護層5を更に備えてもよい。保護層5は、感光層3(例えば、電荷発生層12)上に設けられる。
図4及び
図5に示すように、感光層3が、正帯電積層型感光体10の最表面層として備えられることが好ましい。後述するポリアリレート樹脂(PA)と後述する特定の電子輸送剤とを含有する感光層3(例えば、電荷発生層12)が最表面層として備えられることで、正帯電積層型感光体10の耐かぶり性を向上させ易い。なお、
図6に示すように、保護層5が、正帯電積層型感光体10の最表面層として備えられてもよい。
【0039】
電荷発生層12の厚さは、2μm以上100μm以下であることが好ましく、15μm以上30μm以下であることがより好ましい。電荷輸送層11の厚さは、2μm以上100μm以下であることが好ましく、3μm以上20μm以下であることがより好ましく、5μm以上15μm以下であることが更に好ましい。
【0040】
第1感光層である電荷発生層12は、電荷発生剤と、バインダー樹脂と、電子輸送剤と、正孔輸送剤とを含有する。以下、「電荷発生層12に含有される正孔輸送剤」を、「正孔輸送剤(CG)」と記載することがある。また、「電荷発生層12に含有されるバインダー樹脂」を「バインダー樹脂(CG)」と記載することがある。電荷発生層12は、必要に応じて、添加剤を含有してもよい。
【0041】
第2感光層である電荷輸送層11は、正孔輸送剤とバインダー樹脂とを含有する。以下、「電荷輸送層11に含有される正孔輸送剤」を、「正孔輸送剤(CT)」と記載することがある。また、「電荷輸送層11に含有されるバインダー樹脂」を「バインダー樹脂(CT)」と記載することがある。電荷輸送層11は、必要に応じて、添加剤を含有してもよい。以上、
図4~
図6を参照して、正帯電積層型感光体10について説明した。
【0042】
以下、感光体について更に詳細に説明する。なお、バインダー樹脂(SL)、バインダー樹脂(CG)、及びバインダー樹脂(CL)を特に区別する必要がないときには、単に「バインダー樹脂」と記載する。正孔輸送剤(SL)、正孔輸送剤(CG)、及び正孔輸送剤(CL)を特に区別する必要がないときには、単に「正孔輸送剤」と記載する。
【0043】
(バインダー樹脂)
第1感光層に含有されるバインダー樹脂(具体的には、バインダー樹脂(SL)及び(CG))は、ポリアリレート樹脂を含む。ポリアリレート樹脂は、式(1)、(2)、(3)、及び(4)で表される繰り返し単位を有する。ポリアリレート樹脂において、第3含有率は、0%より大きく50%未満である。第3含有率は、式(1)及び(3)で表される繰り返し単位の総数に対する、式(3)で表される繰り返し単位の含有率である。ポリアリレート樹脂において、第4含有率は、35%以上70%未満である。第4含有率は、式(2)及び(4)で表される繰り返し単位の総数に対する、式(4)で表される繰り返し単位の含有率である。
【0044】
【0045】
式(1)中、R1及びR2はメチル基を表し、且つXは式(X1)で表される二価の基を表す。或いは、R1及びR2は水素原子を表し、且つXは式(X2)で表される二価の基を表す。
【0046】
【0047】
式(X1)及び(X2)中、*は、結合手を表す。式(X1)及び(X2)中の*が表す結合手は、式(1)中のXが結合している炭素原子に結合している。
【0048】
以下、「式(1)、(2)、(3)、及び(4)で表される繰り返し単位」を、各々、「繰り返し単位(1)、(2)、(3)、及び(4)」と記載することがある。また、「繰り返し単位(1)、(2)、(3)、及び(4)を有し、第3含有率が、0%より大きく50%未満であり、第4含有率が、35%以上70%未満であるポリアリレート樹脂」を、「ポリアリレート樹脂(PA)」と記載することがある。
【0049】
既に述べたように、第1感光層に含有されるバインダー樹脂(SL)及び(CG)は、各々、ポリアリレート樹脂(PA)を必須に含む。なお、電荷輸送層に含有されるバインダー樹脂(CL)は、特に限定されず、ポリアリレート樹脂(PA)を含んでもよいし、後述するその他のバインダー樹脂を含んでもよい。また、バインダー樹脂(CG)と、バインダー樹脂(CL)とは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
【0050】
ポリアリレート樹脂(PA)を含有する感光層(特に第1感光層)は、微細な傷がつき難い。このため、微細な傷にトナーが入り込むことが抑制され、感光体の耐かぶり性が向上する。また、ポリアリレート樹脂(PA)は、溶剤への溶解性に優れるため、感光層(特に第1感光層)を良好に形成できる。
【0051】
式(1)中、R1及びR2がメチル基を表し、且つXが式(X1)で表される二価の基を表す場合、繰り返し単位(1)は、式(1-1)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(1-1)と記載することがある)である。式(1)中、R1及びR2が水素原子を表し、且つXが式(X2)で表される二価の基を表す場合、繰り返し単位(1)は、式(1-2)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(1-2)と記載することがある)である。ポリアリレート樹脂(PA)は、1種の繰り返し単位(1)のみを有してもよく、2種の繰り返し単位(1)を有してもよい。
【0052】
【0053】
繰り返し単位(1)及び(3)の総数に対する、繰り返し単位(1)の含有率を、第1含有率と記載する。第1含有率は、ポリアリレート樹脂(PA)が有する繰り返し単位(1)の数M1及び繰り返し単位(3)の数M3の合計に対する、繰り返し単位(1)の数M1の百分率(即ち、100×M1/(M1+M3))に相当する。なお、ポリアリレート樹脂(PA)が2種の繰り返し単位(1)を有する場合、繰り返し単位(1)の数M1は、2種の繰り返し単位(1)の合計数である。
【0054】
第1含有率は、100%未満であることが好ましく、99%以下であることがより好ましく、90%以下であることが更に好ましく、80%以下であることが一層好ましく、70%以下であることが更に一層好ましく、70%未満であることがなお一層好ましく、65%以下であることが特に好ましい。また、第1含有率は、50%より大きいことが好ましく、51%以上であることがより好ましく、55%以上であることが更に好ましい。感光体の耐かぶり性を向上させるためには、第1含有率が、50%より大きく70%以下であることが好ましく、50%より大きく70%未満であることがより好ましい。
【0055】
繰り返し単位(2)及び(4)の総数に対する、繰り返し単位(2)の含有率を、第2含有率と記載する。第2含有率は、ポリアリレート樹脂(PA)が有する繰り返し単位(2)の数M2及び繰り返し単位(4)の数M4の合計に対する、繰り返し単位(2)の数M2の百分率(即ち、100×M2/(M2+M4))に相当する。
【0056】
第2含有率は、65%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましい。また、第2含有率は、30%より大きいことが好ましく、31%以上であることがより好ましく、35%以上であることが更に好ましく、40%以上であることが一層好ましく、55%以上であることが特に好ましい。感光体の耐かぶり性、第2含有率が、30%より大きく60%以下であることが好ましい。ポリアリレート樹脂(PA)を感光層に含有させた場合の感光体の耐摩耗性を向上させるためには、第2含有率が、55%以上65%以下であることが好ましい。
【0057】
既に述べたように、第3含有率は、0%より大きく50%未満である。第3含有率は、ポリアリレート樹脂(PA)が有する繰り返し単位(1)の数M1及び繰り返し単位(3)の数M3の合計に対する、繰り返し単位(3)の数M3の百分率(即ち、100×M3/(M1+M3))に相当する。
【0058】
第3含有率が50%未満であることで、ポリアリレート樹脂(PA)の溶剤への溶解性が向上し、感光層を良好に形成できる。第3含有率が0%より大きい、即ち第3含有率が0%ではないことで、ポリアリレート樹脂(PA)を感光層に含有させた場合の感光体の耐摩耗性を向上できる。第3含有率は、1%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましく、20%以上であることが更に好ましく、30%以上であることが一層好ましく、30%より大きいことがなお一層好ましく、35%以上であることが特に好ましい。また、第3含有率は、49%以下であることが好ましく、45%以下であることがより好ましい。
【0059】
感光体の耐かぶり性を向上させるためには、第3含有率が、30%以上50%未満であることが好ましく、30%より大きく50%未満であることがより好ましい。
【0060】
既に述べたように、第4含有率は、35%以上70%未満である。第4含有率は、ポリアリレート樹脂(PA)が有する繰り返し単位(2)の数M2及び繰り返し単位(4)の数M4の合計に対する、繰り返し単位(4)の数M4の百分率(即ち、100×M4/(M2+M4))に相当する。
【0061】
第4含有率が35%以上であることで、感光体の耐かぶり性が向上する。また、第4含有率が35%以上であることで、溶剤に対するポリアリレート樹脂(PA)の溶解性が向上し、感光層を良好に形成できる。一方、第4含有率が70%未満であることで、感光体の耐摩耗性及び耐かぶり性が向上する。第4含有率は、40%以上であることが好ましい。また、第4含有率は、69%以下であることが好ましく、65%以下であることがより好ましく、60%以下であることが更に好ましく、45%以下であることが一層好ましい。
【0062】
感光体の耐かぶり性を向上させるために、第4含有率が、40%以上70%未満であることが好ましい。ポリアリレート樹脂(PA)を感光層に含有させた場合の感光体の耐摩耗性を向上させるためには、第4含有率が、35%以上45%以下であることが好ましい。
【0063】
第1含有率、第2含有率、第3含有率、及び第4含有率は、各々、プロトン核磁気共鳴分光計を用いてポリアリレート樹脂(PA)の1H-NMRスペクトルを測定し、得られた1H-NMRスペクトルにおける各繰り返し単位に特徴的なピークの比率から算出できる。
【0064】
溶剤への溶解性を向上させ、感光体の耐かぶり性及び耐摩耗性を向上させるために、第1含有率は、第2含有率と異なる値であり、且つ第4含有率と異なる値であることが好ましい。同じ理由から、第3含有率は、第2含有率と異なる値であり、且つ第4含有率と異なる値であることが好ましい。
【0065】
感光体の耐かぶり性を更に向上させるために、式(1)中、R1及びR2はメチル基を表し、且つXは式(X1)で表される二価の基を表し、第4含有率が、40%以上70%未満であることが好ましい。
【0066】
感光体の耐かぶり性と耐摩耗性とをバランス良く向上させるために、式(1)中、R1及びR2はメチル基を表し、且つXは式(X1)で表される二価の基を表し、第3含有率が、30%以上50%未満であることが好ましい。
【0067】
感光体の耐摩耗性を更に向上させるために、式(1)中、R1及びR2は水素原子を表し、且つXは式(X2)で表される二価の基を表し、第4含有率が、35%以上45%以下であることが好ましい。
【0068】
感光体の感度特性を損なうことなく、感光体の耐かぶり性及び耐摩耗性を向上させるために、ポリアリレート樹脂(PA)は、ビフェニル構造を有する繰り返し単位を有していないことが好ましい。ビフェニル構造を有する繰り返し単位としては、例えば、式(5)で表される繰り返し単位が挙げられる。式(5)で表される繰り返し単位としては、例えば、式(5-1)及び(5-2)で表される繰り返し単位が挙げられる。
【0069】
【0070】
【0071】
感光層に含有された場合の感光体の耐摩耗性を更に向上させるために、ポリアリレート樹脂(PA)は、イソフタル酸由来の繰り返し単位を有していないことが好ましい。
【0072】
ポリアリレート樹脂(PA)は、末端基を有していてもよい。ポリアリレート樹脂(PA)が有する末端基としては、例えば、式(T-1)及び(T-2)で表される末端基が挙げられる。式(T-1)で表される末端基としては、式(T-DMP)で表される末端基(以下、末端基(T-DMP)と記載することがある)が好ましい。式(T-2)で表される末端基としては、式(T-PFH)で表される末端基(以下、末端基(T-PFH)と記載することがある)が好ましい。
【0073】
【0074】
式(T-1)中、R11は炭素原子数1以上6以下のアルキル基又はハロゲン原子を表し、pは0以上5以下の整数を表す。R11は炭素原子数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。pは、1以上3以下の整数を表すことが好ましく、2を表すことがより好ましい。
【0075】
式(T-2)中、R12は炭素原子数1以上6以下のアルカンジイル基を表し、Rfは、炭素原子数1以上10以下のパーフルオロアルキル基を表す。R12は炭素原子数1以上3以下のアルカンジイル基を表すことが好ましく、メチレン基を表すことがより好ましい。Rfは、炭素原子数3以上10以下のパーフルオロアルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数5以上7以下のパーフルオロアルキル基を表すことがより好ましく、炭素原子数6のパーフルオロアルキル基を表すことが更に好ましい。
【0076】
式(T-1)、(T-2)、(T-DMP)、及び(T-PFH)中の*は、結合手を示す。式(T-1)、(T-2)、(T-DMP)、及び(T-PFH)中の*が示す結合手は、ポリアリレート樹脂(PA)の末端に位置するジカルボン酸由来の繰り返し単位(より具体的には、繰り返し単位(2)又は(4))に対して結合している。
【0077】
感光体の耐かぶり性及び耐摩耗性を更に向上させるために、ポリアリレート樹脂(PA)がハロゲン原子を有する末端基を有することが好ましい。同じ理由から、式(1)中、R1及びR2はメチル基を表し、且つXは式(X1)で表される二価の基を表し、ポリアリレート樹脂(PA)がハロゲン原子を有する末端基を有することがより好ましい。
【0078】
ハロゲン原子を有する末端基の一例としては、式(T-1)中のR11がハロゲン原子を表す場合の末端基(T-1)が挙げられる。ハロゲン原子を有する末端基の別の例としては、末端基(T-2)が挙げられる。
【0079】
ポリアリレート樹脂(PA)の好適な例としては、表1に示すポリアリレート樹脂(PA-1)~(PA-2)が挙げられる。ポリアリレート樹脂(PA-1)~(PA-2)は、各々、繰り返し単位(1)~(4)として表1に示す繰り返し単位を有する。ポリアリレート樹脂(PA)の更に好適な例としては、表2に示すポリアリレート樹脂(PA-a)~(PA-d)が挙げられる。ポリアリレート樹脂(PA-a)~(PA-d)は、各々、繰り返し単位(1)~(4)として表2に示す繰り返し単位と、表2に示す末端基とを有している。表1及び表2において、「単位(1)~(4)」は、各々、「繰り返し単位(1)~(4)」を示す。
【0080】
【0081】
【0082】
ポリアリレート樹脂(PA)において、ビスフェノール由来の繰り返し単位(より具体的には、繰り返し単位(1)又は(3))と、ジカルボン酸由来の繰り返し単位(より具体的には、繰り返し単位(2)又は(4))とは、隣接して互いに結合している。即ち、繰り返し単位(1)は、繰り返し単位(2)と結合してもよく、繰り返し単位(4)と結合してもよい。また、繰り返し単位(3)は、繰り返し単位(2)と結合してもよく、繰り返し単位(4)と結合してもよい。ビスフェノール由来の繰り返し単位はジカルボン酸由来の繰り返し単位と略同数であり、計算式「ジカルボン酸由来の繰り返し単位の数=ビスフェノール由来の繰り返し単位の数+1」を満たす。ポリアリレート樹脂(PA)は、例えば、ランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、又はブロック共重合体であってもよい。
【0083】
ポリアリレート樹脂(PA)は、繰り返し単位として、繰り返し単位(1)~(4)以外の繰り返し単位を更に有していてもよい。しかし、溶剤への溶解性を向上させ、感光体の耐かぶり性及び耐摩耗性を向上させるために、ポリアリレート樹脂(PA)が有する繰り返し単位の総数における、繰り返し単位(1)~(4)の含有率は、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることが一層好ましく、99%以上であることが更に好ましく、100%であることが特に好ましい。即ち、ポリアリレート樹脂(PA)は、繰り返し単位として、繰り返し単位(1)~(4)のみを有することが特に好ましい。
【0084】
ポリアリレート樹脂(PA)が有するビスフェノール由来の繰り返し単位の総数に対する、繰り返し単位(1)の含有率は、50%より大きく100%未満であることが好ましく、55%以上90%以下であることがより好ましく、60%以上80%以下であることが更に好ましく、60%以上70%以下であることが一層好ましく、60%以上70%未満であることがなお一層好ましい。ポリアリレート樹脂(PA)が有するビスフェノール由来の繰り返し単位の総数に対する、繰り返し単位(3)の含有率は、0%より大きく50%未満であることが好ましく、10%以上45%以下であることがより好ましく、20%以上40%以下であることが更に好ましく、30%以上40%以下であることが一層好ましく、30%超40%以下であることがなお一層好ましい。
【0085】
ポリアリレート樹脂(PA)が有するジカルボン酸由来の繰り返し単位の総数に対する、繰り返し単位(2)の含有率は、30%超65%以下であることが好ましく、35%以上65%以下であることがより好ましく、40%以上60%以下であることが更に好ましい。ポリアリレート樹脂(PA)が有するジカルボン酸由来の繰り返し単位の総数に対する、繰り返し単位(4)の含有率は、35%以上70%未満であることが好ましく、35%以上65%以下であることがより好ましく、40%以上60%以下であることが更に好ましい。
【0086】
ポリアリレート樹脂(PA)の粘度平均分子量は、10000以上であることが好ましく、30000以上であることがより好ましく、35000以上であることが一層好ましく、50000以上であることがより一層好ましく、55000以上であることが特に好ましい。ポリアリレート樹脂(PA)の粘度平均分子量が10000以上であると、感光体の感光層に含有された場合に感光体の耐摩耗性が向上する。ポリアリレート樹脂(PA)の粘度平均分子量が35000以上であると、破断点歪みが所望の値以上となり、感光体の耐摩耗性が向上する。また、ポリアリレート樹脂(PA)の粘度平均分子量が35000以上であると、感光体の耐かぶり性も更に向上する。一方、ポリアリレート樹脂(PA)の粘度平均分子量は、80000以下であることが好ましく、70000以下であることがより好ましく、60000以下であることが一層好ましい。ポリアリレート樹脂(PA)の粘度平均分子量が80000以下であると、感光体の耐かぶり性が更に向上する。また、ポリアリレート樹脂(PA)の溶剤に対する溶解性も向上する。ポリアリレート樹脂(PA)の粘度平均分子量は、JIS(日本産業規格)K7252-1:2016に従って測定される。
【0087】
第1感光層の質量に対するバインダー樹脂の質量の比率は、0.35以上0.50以下であることが好ましい。バインダー樹脂の質量の比率が第1感光層の質量に対して0.35以上0.50以下であると、感光体の耐かぶり性が更に向上する。また、バインダー樹脂の質量の比率が第1感光層の質量に対して0.50以下であると、第1感光層における電子輸送剤及び正孔輸送剤の含有率が相対的に高くなり、感光体の感度特性が向上する。感光体が単層型感光体である場合、第1感光層の質量に対するバインダー樹脂の質量の比率は、第1感光層である単層型感光層の質量に対するバインダー樹脂(SL)の質量の比率である。感光体が正帯電積層型感光体である場合、第1感光層の質量に対するバインダー樹脂の質量の比率は、第1感光層である電荷発生層の質量に対するバインダー樹脂(CG)の質量の比率である。バインダー樹脂(SL)が、ポリアリレート樹脂(PA)に加えて、後述するその他のバインダー樹脂を含む場合、バインダー樹脂(SL)の質量は、ポリアリレート樹脂(PA)及びその他のバインダー樹脂の合計質量である。バインダー樹脂(CG)が、ポリアリレート樹脂(PA)に加えて、後述するその他のバインダー樹脂を含む場合、バインダー樹脂(CG)の質量は、ポリアリレート樹脂(PA)及びその他のバインダー樹脂の合計質量である。バインダー樹脂(SL)が、2種以上の樹脂を含む場合、バインダー樹脂(SL)の質量は、2種以上の樹脂の合計質量である。バインダー樹脂(CG)が、2種以上の樹脂を含む場合、バインダー樹脂(CG)の質量は、2種以上の樹脂の合計質量である。
【0088】
次に、ポリアリレート樹脂(PA)の製造方法について、説明する。ポリアリレート樹脂(PA)の製造方法として、例えば、ビスフェノール由来の繰り返し単位を構成するためのビスフェノールと、ジカルボン酸由来の繰り返し単位を構成するためのジカルボン酸とを縮重合させる方法が挙げられる。縮重合には、公知の合成方法(例えば、溶液重合、溶融重合、又は界面重合)を採用することができる。
【0089】
ビスフェノール由来の繰り返し単位を構成するためのビスフェノールとしては、例えば、式(BP-1)及び(BP-3)で表される化合物(以下、それぞれを、化合物(BP-1)及び(BP-3)と記載することがある)が挙げられる。ジカルボン酸由来の繰り返し単位を構成するためのジカルボン酸としては、例えば、式(DC-2)及び(DC-4)で表される化合物(以下、それぞれを、化合物(DC-2)及び(DC-4)と記載することがある)が挙げられる。式(BP-1)中のR1、R2、及びXは、式(1)中のR1、R2、及びXと同義である。
【0090】
【0091】
ポリアリレート樹脂(PA)の製造において、化合物(BP-1)及び(BP-3)の添加量の合計(単位:モル)に対する、化合物(BP-1)の添加量(単位:モル)を変更することにより、第1含有率が調整される。また、化合物(DC-2)及び(DC-4)の添加量の合計(単位:モル)に対する、化合物(DC-2)の添加量(単位:モル)を変更することにより、第2含有率が調整される。化合物(BP-1)及び(BP-3)の添加量の合計(単位:モル)に対する、化合物(BP-3)の添加量(単位:モル)を変更することにより、第3含有率が調整される。化合物(DC-2)及び(DC-4)の添加量の合計(単位:モル)に対する、化合物(DC-4)の添加量(単位:モル)を変更することにより、第4含有率が調整される。
【0092】
ビスフェノールは、芳香族ジアセテートに誘導体化して使用してもよい。ジカルボン酸は、誘導体化して使用してもよい。ジカルボン酸の誘導体の例としては、ジカルボン酸ジクロライド、ジカルボン酸ジメチルエステル、ジカルボン酸ジエチルエステル、及びジカルボン酸無水物が挙げられる。ジカルボン酸ジクロライドは、ジカルボン酸が有する2個の「-C(=O)-OH」基が各々「-C(=O)-Cl」基で置換された化合物である。
【0093】
ビスフェノールとジカルボン酸との縮重合において、末端停止剤が添加されてもよい。末端停止剤としては、例えば、2,6-ジメチルフェノール、及び1H,1H-パーフルオロ-1-ヘプタノールが挙げられる。末端停止剤として2,6-ジメチルフェノールを用いることで、末端基(T-DMP)が形成される。末端停止剤として1H,1H-パーフルオロ-1-ヘプタノールを用いることで、末端基(T-PFH)が形成される。
【0094】
ビスフェノールとジカルボン酸との縮重合において、塩基及び触媒の一方又は両方が添加されてもよい。塩基の例としては、水酸化ナトリウムが挙げられる。触媒の例としては、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、アンモニウムクロライド、アンモニウムブロマイド、4級アンモニウム塩、トリエチルアミン、及びトリメチルアミンが挙げられる。
【0095】
感光層(より具体的には、単層型感光層、電荷発生層、及び電荷輸送層の各々)は、バインダー樹脂として、1種のポリアリレート樹脂(PA)のみを含有してもよく、2種以上のポリアリレート樹脂(PA)を含有してもよい。また、感光層(より具体的には、単層型感光層、電荷発生層、及び電荷輸送層の各々)は、バインダー樹脂として、ポリアリレート樹脂(PA)のみを含有してもよく、ポリアリレート樹脂(PA)以外のバインダー樹脂(以下、その他のバインダー樹脂と記載することがある)を更に含有してもよい。
【0096】
その他のバインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂(より具体的には、ポリアリレート樹脂(PA)以外のポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、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、ポリビニルアセタール樹脂、及びポリエーテル樹脂)、熱硬化性樹脂(より具体的には、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、及びこれら以外の架橋性熱硬化性樹脂)、及び光硬化性樹脂(より具体的には、エポキシ-アクリル酸系樹脂、及びウレタン-アクリル酸系共重合体)が挙げられる。
【0097】
(電子輸送剤)
電子輸送剤は、式(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、又は(17)で表される化合物(以下、それぞれを、電子輸送剤(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、及び(17)と記載することがある)を含む。第1感光層が、ポリアリレート樹脂(PA)に加えて、電子輸送剤(11)~(17)を含有することで、耐かぶり性が向上する。
【0098】
【0099】
式(11)中のQ1及びQ2、式(12)中のQ21、Q22、Q23、及びQ24、式(13)中のQ31及びQ32、式(14)中のQ41、Q42、及びQ43、式(15)中のQ51、Q52、Q53、及びQ54、式(16)中のQ61及びQ62、並びに式(17)中のQ71、Q72、Q73、Q74、Q75、及びQ76は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数2以上6以下のアルケニル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、又は炭素原子数1以上6以下のアルキル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1つの置換基で置換されてもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基を表す。式(17)中のY1及びY2は、各々独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。
【0100】
式(11)中のQ1及びQ2、式(12)中のQ21、Q22、Q23、及びQ24、式(13)中のQ31及びQ32、式(14)中のQ41、Q42、及びQ43、式(15)中のQ51、Q52、Q53、及びQ54、式(16)中のQ61及びQ62、並びに式(17)中のQ71、Q72、Q73、Q74、Q75、及びQ76は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上6以下のアルキル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1つの置換基で置換されてもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基を表すことが好ましい。Y1及びY2は、酸素原子を表すことが好ましい。
【0101】
式(11)中のQ1及びQ2、式(12)中のQ21、Q22、Q23、及びQ24、式(13)中のQ31及びQ32、式(14)中のQ41、Q42、及びQ43、式(15)中のQ51、Q52、Q53、及びQ54、式(16)中のQ61及びQ62、並びに式(17)中のQ71、Q72、Q73、Q74、Q75、及びQ76が表す炭素原子数1以上6以下のアルキル基としては、炭素原子数1以上5以下のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はペンチル基が好ましく、メチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、又は1,1-ジメチルプロピル基が特に好ましい。
【0102】
式(11)中のQ1及びQ2、式(12)中のQ21、Q22、Q23、及びQ24、式(13)中のQ31及びQ32、式(14)中のQ41、Q42、及びQ43、式(15)中のQ51、Q52、Q53、及びQ54、式(16)中のQ61及びQ62、並びに式(17)中のQ71、Q72、Q73、Q74、Q75、及びQ76が表す炭素原子数6以上14以下のアリール基としては、炭素原子数6以上10以下のアリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。炭素原子数6以上14以下のアリール基は、炭素原子数1以上6以下のアルキル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1つの置換基で置換されてもよい。置換基である炭素原子数1以上6以下のアルキル基としては、炭素原子数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。置換基であるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子が好ましく、塩素原子が特に好ましい。炭素原子数6以上14以下のアリール基が置換基で置換される場合、置換基の数は、1つ以上5つ以下であることが好ましく、1つ又は2つであることがより好ましい。炭素原子数1以上6以下のアルキル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1つの置換基で置換された炭素原子数6以上14以下のアリール基としては、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基、又はエチルメチルフェニル基が好ましく、4-クロロフェニル基、2,5-ジクロロフェニル基、又は2-エチル-6-メチルフェニル基がより好ましい。
【0103】
電子輸送剤のより好適な例としては、式(E-1)~(E-9)で表される化合物(以下、それぞれを、電子輸送剤(E-1)~(E-9)と記載することがある)が挙げられる。
【0104】
【0105】
電子輸送剤の含有量は、バインダー樹脂(SL)100質量部に対して(又は、バインダー樹脂(CG)100質量部に対して)、5質量部以上150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く、30質量部以上70質量部以下であることが更に好ましい。また、第1感光層は、1種の電子輸送剤のみを含有してもよく、2種以上の電子輸送剤を含有してもよい。
【0106】
(正孔輸送剤)
正孔輸送剤としては、例えば、トリフェニルアミン誘導体、ジアミン誘導体(例えば、N,N,N’,N’-テトラフェニルベンジジン誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニルフェニレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニルナフチレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニルフェナントリレンジアミン誘導体、及びジ(アミノフェニルエテニル)ベンゼン誘導体)、オキサジアゾール系化合物(例えば、2,5-ジ(4-メチルアミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール)、スチリル系化合物(例えば、9-(4-ジエチルアミノスチリル)アントラセン)、カルバゾール系化合物(例えば、ポリビニルカルバゾール)、有機ポリシラン化合物、ピラゾリン系化合物(例えば、1-フェニル-3-(p-ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン)、ヒドラゾン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、及びトリアゾール系化合物が挙げられる。単層型感光層、電荷発生層、及び電荷輸送層は、各々、1種の正孔輸送剤のみを含有してもよく、2種以上の正孔輸送剤を含有してもよい。また、電荷発生層が含有する正孔輸送剤(CG)と、電荷輸送層が含有する正孔輸送剤(CT)とは、互いに、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【0107】
正孔輸送剤の好適な例としては、式(20)、(21)、(22)、(23)、(24)、及び(25)で表される化合物(以下、それぞれを、正孔輸送剤(20)、(21)、(22)、(23)、(24)、及び(25)と記載することがある)が挙げられる。感光層が、ポリアリレート樹脂(PA)とともに、正孔輸送剤(20)、(21)、(22)、(23)、(24)、又は(25)を含有することで、感光層を更に良好に形成でき、感光体の耐かぶり性が更に向上する。感光層は、正孔輸送剤(20)、(21)、(22)、(23)、又は(24)を含有することがより好ましい。正孔輸送剤(20)、(21)、(22)、(23)、又は(24)は、ポリアリレート樹脂(PA)との相溶性に特に優れているため、耐かぶり性に加えて、感光体の耐摩耗性及び感度特性も向上する。
【0108】
【0109】
【0110】
【0111】
【0112】
式(20)中、R16、R17、R18、及びR19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。a6、a7、a8、及びa9は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。
【0113】
式(20)中、a6が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR16は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。a7が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR17は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。a8が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR18は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。a9が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR19は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0114】
式(20)中、R16、R17、R18、及びR19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、メチル基又はエチル基を表すことがより好ましい。a6、a7、a8、及びa9は、各々独立に、1以上3以下の整数を表すことが好ましく、1を表すことがより好ましい。
【0115】
式(21)中、R21、R22、及びR23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。R24、R25、及びR26は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は炭素原子数6以上14以下のアリール基を表す。b1、b2、及びb3は、各々独立に、0又は1を表す。b4、b5、及びb6は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。
【0116】
式(21)中、R21、R22、及びR23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。R21、R22、及びR23は、エテニル基又はブタジエニル基に対して、フェニル基のメタ位に結合することが好ましい。R24、R25、及びR26は、各々、水素原子を表すことが好ましい。b1、b2、及びb3は、何れも0を表すか、何れも1を表すことが好ましい。b4、b5、及びb6は、何れも1を表すことが好ましい。
【0117】
式(22)中、R31、R32、及びR33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。R34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。d1、d2、及びd3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。
【0118】
式(22)中、d1が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR31は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。d2が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR32は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。d3が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR33は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0119】
式(22)中、R34は、水素原子を表すことが好ましい。d1、d2、及びd3は、各々、0を表すことが好ましい。
【0120】
式(23)中、R50及びR51は、各々独立に、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6以下のアルコキシ基、又はフェニル基を表す。R52、R53、R54、R55、R56、R57、及びR58は、各々独立に、水素原子、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6以下のアルコキシ基、又は炭素原子数1以上6以下のアルキル基で置換されてもよいフェニル基を表す。f1及びf2は、各々独立に、0以上2以下の整数を表す。f3及びf4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。
【0121】
式(23)中、f3が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR50は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。f4が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR51は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0122】
式(23)中、R50及びR51は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基を表すことが好ましい。R52及びR53は、各々、水素原子又は炭素原子数1以上6以下のアルキル基で置換されてもよいフェニル基を表すことが好ましい。R54~R58は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基を表すことが好ましい。f1及びf2は、何れも0を表すか、何れも1を表すか、何れも2を表すことが好ましい。f3及びf4は、各々独立に、0又は1を表すことが好ましい。
【0123】
式(23)中、R50及びR51が表す炭素原子数1以上6以下のアルキル基としては、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。R52及びR53が表す炭素原子数1以上6以下のアルキル基で置換されてもよいフェニル基としては、フェニル基、又は炭素原子数1以上3以下のアルキル基で置換されたフェニル基が好ましい。炭素原子数1以上3以下のアルキル基で置換されたフェニル基としては、メチルフェニル基が好ましく、4-メチルフェニル基がより好ましい。R54~R58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、炭素原子数1以上4以下のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、又はn-ブチル基を表すことが好ましい。R54~R58が表わす炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基としては、炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基がより好ましい。
【0124】
式(24)中、R61、R62、R63、R64、R65、及びR66は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、又はフェニル基を表す。R67及びR68は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、又はフェニル基を表す。e1、e2、e3、及びe4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。e5及びe6は、各々独立に、0以上4以下の整数を表す。e7及びe8は、各々独立に、0又は1を表す。
【0125】
式(24)中、e1が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR61は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。e2が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR62は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。e3が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR63は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。e4が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR64は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。e5が2以上4以下の整数を表すとき、複数のR65は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。e6が2以上4以下の整数を表すとき、複数のR66は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0126】
式(24)中、R61~R66は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことがより好ましく、メチル基又はエチル基を表すことが更に好ましい。R67及びR68は、水素原子を表すことが好ましい。e1、e2、e3、及びe4は、各々独立に、0以上2以下の整数を表すことが好ましい。e5及びe6は、0を表すことが好ましい。
【0127】
式(25)中、R41、R42、R43、R44、R45、及びR46は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表す。g1、g2、g4、及びg5は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。g3及びg6は、各々独立に、0以上4以下の整数を表す。
【0128】
式(25)中、g1が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR41は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。g2が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR42は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。g4が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR44は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。g5が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR45は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。g3が2以上4以下の整数を表すとき、複数のR43は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。g6が2以上4以下の整数を表すとき、複数のR46は互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0129】
式(25)中、R41~R46は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことがより好ましく、メチル基又はエチル基を表すことが更に好ましい。g1、g2、g4、及びg5は、各々独立に、0以上2以下の整数を表すことが好ましい。g3及びg6は、0を表すことが好ましい。R44、R45、及びR46を有するジフェニルアミノフェニルエテニル基は、R41、R42、及びR43を有するジフェニルアミノフェニルエテニル基に対して、フェニル基のパラ位に結合することが好ましい。
【0130】
正孔輸送剤のより好適な例としては、式(H-1)~(H-11)で表される化合物(以下、それぞれを正孔輸送剤(H-1)~(H-11)と記載することがある)が挙げられる。
【0131】
【0132】
【0133】
【0134】
【0135】
【0136】
【0137】
バインダー樹脂(SL)100質量部に対する正孔輸送剤(SL)の含有量、バインダー樹脂(CG)100質量部に対する正孔輸送剤(CG)の含有量、バインダー樹脂(CL)100質量部に対する正孔輸送剤(CL)の含有量は、10質量部以上200質量部以下であることが好ましく、50質量部以上150質量部以下であることがより好ましく、70質量部以上130質量部以下であることが更に好ましい。
【0138】
(電荷発生剤)
電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、無機光導電材料(例えば、セレン、セレン-テルル、セレン-ヒ素、硫化カドミウム、及びアモルファスシリコン)の粉末、ピリリウム顔料、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、及びキナクリドン系顔料が挙げられる。単層型感光層及び電荷発生層は、各々、1種の電荷発生剤のみを含有してもよく、2種以上の電荷発生剤を含有してもよい。
【0139】
フタロシアニン系顔料は、フタロシアニン構造を有する顔料である。フタロシアニン系顔料としては、例えば、無金属フタロシアニン、及び金属フタロシアニンが挙げられる。金属フタロシアニンとしては、例えば、チタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、及びクロロガリウムフタロシアニンが挙げられる。無金属フタロシアニンは、式(CGM-1)で表される。チタニルフタロシアニンは、式(CGM-2)で表される。
【0140】
【0141】
【0142】
フタロシアニン系顔料は、結晶であってもよく、非結晶であってもよい。無金属フタロシアニンの結晶としては、例えば、無金属フタロシアニンのX型結晶(以下、X型無金属フタロシアニンと記載することがある)が挙げられる。チタニルフタロシアニンの結晶としては、例えば、チタニルフタロシアニンのα型、β型、及びY型結晶(以下、それぞれをα型、β型、及びY型チタニルフタロシアニンと記載することがある)が挙げられる。
【0143】
例えば、デジタル光学式の画像形成装置(例えば、半導体レーザーのような光源を使用した、レーザービームプリンター又はファクシミリ)には、700nm以上の波長領域に感度を有する感光体を用いることが好ましい。700nm以上の波長領域で高い量子収率を有することから、電荷発生剤としては、フタロシアニン系顔料が好ましく、無金属フタロシアニン又はチタニルフタロシアニンがより好ましく、チタニルフタロシアニンが更に好ましく、Y型チタニルフタロシアニンが特に好ましい。
【0144】
Y型チタニルフタロシアニンは、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、例えば、ブラッグ角(2θ±0.2°)の27.2°に主ピークを有する。CuKα特性X線回折スペクトルにおける主ピークとは、ブラッグ角(2θ±0.2°)が3°以上40°以下である範囲において、1番目又は2番目に大きな強度を有するピークである。Y型チタニルフタロシアニンは、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、26.2℃にピークを有していない。
【0145】
CuKα特性X線回折スペクトルは、例えば、次の方法によって測定できる。まず、試料(チタニルフタロシアニン)をX線回折装置(例えば、株式会社リガク製「RINT(登録商標)1100」)のサンプルホルダーに充填して、X線管球Cu、管電圧40kV、管電流30mA、かつCuKα特性X線の波長1.542Åの条件で、X線回折スペクトルを測定する。測定範囲(2θ)は、例えば3°以上40°以下(スタート角3°、ストップ角40°)であり、走査速度は、例えば10°/分である。得られたX線回折スペクトルから主ピークを決定し、主ピークのブラッグ角を読み取る。
【0146】
バインダー樹脂(SL)100質量部に対する電荷発生剤の含有量、及びバインダー樹脂(CG)100質量部に対する電荷発生剤の含有量は、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5質量部以下であることがより好ましい。
【0147】
(添加剤)
添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項消光剤、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、可塑剤、増感剤、電子アクセプター化合物、及びレベリング剤が挙げられる。
【0148】
(引っかき耐性深さ)
第1感光層の引っかき耐性深さは、0.50μm以下であることが好ましい。第1感光層の引っかき耐性深さは、第1感光層の硬度を示す値である。第1感光層の引っかき耐性深さが0.50μm以下であるとは、後述する引っかき耐性深さの測定方法により第1感光層の表面に0.50μm以下の引っかき耐性深さを有する引っかき傷が形成されるような硬度を、第1感光層が有していることをいう。第1感光層の引っかき耐性深さが0.50μm以下であると、感光体の表面に細かな傷が、発生し難くなる。その結果、感光体の表面に発生した傷にトナーが入り込み難くなり、形成画像にかぶりが発生し難くなる。また、第1感光層の引っかき耐性深さが0.50μm以下であると、感光体の耐摩耗性が向上する。耐かぶり性を向上させるために、第1感光層の引っかき耐性深さは、0.00μm以上0.50μm以下であることが好ましく、0.05μm以上0.40μm以下であることがより好ましく、0.10μm以上0.30μm以下であることが更に好ましい。
【0149】
第1感光層の引っかき耐性深さは、以下の方法で測定される。第1感光層の引っかき耐性深さは、JIS(日本産業規格)K5600-5-5で規定される引っかき装置を用いて、第1ステップ、第2ステップ、第3ステップ、及び第4ステップを行うことにより測定される。引っかき装置は、固定台と引っかき針とを備える。引っかき針は、直径1mmの半球状のサファイアの先端を有している。第1ステップでは、感光体の長手方向が固定台の長手方向と平行になるように、感光体を固定台の上面に固定する。第2ステップでは、引っかき針を第1感光層の表面に対して垂直に当接させる。第3ステップでは、引っかき針を第1感光層の表面に対して垂直に当接させた状態で、引っかき針から第1感光層に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を、固定台の長手方向に30mm/分の速度で30mm移動させて、引っかき針によって第1感光層の表面に引っかき傷を形成する。第4ステップでは、引っかき傷の最大深さである引っかき耐性深さを測定する。以上、引っかき耐性深さの測定方法の概要を説明した。引っかき耐性深さの測定方法は、実施例で詳細に説明する。
【0150】
第1感光層の引っかき耐性深さは、例えば、バインダー樹脂の種類を変更することによって調整することができる。また、第1感光層の引っかき耐性深さは、例えば、第1感光層の質量に対するバインダー樹脂の質量の比率を調整することにより変更することもできる。
【0151】
(破断点歪み)
第1感光層の破断点歪みは、7.5%以上21.0%以下であることが好ましく、14.0%以上21.0%以下であることがより好ましい。第1感光層の破断点歪みが7.5%以上であると、感光体の耐かぶり性及び耐摩耗性が向上する。第1感光層の破断点歪みが21.0%以下であると、感光体の耐かぶり性が向上する。第1感光層の破断点歪みは、引張試験機を用いて第1感光層を引張速度5mm/分で引っ張った際に得られる応力-歪み曲線から求められる値である。第1感光層の破断点歪みは、例えば、後述する実施例に記載の方法により測定される。破断点歪みは、例えばバインダー樹脂の種類及び粘度平均分子量を変更することにより調整される。
【0152】
(ビッカース硬度)
第1感光層のビッカース硬度は、19.0HV以上であることが好ましく、20.0HV以上であることがより好ましい。第1感光層のビッカース硬度が19.0HV以上であると、感光体の耐かぶり性が向上する。第1感光層のビッカース硬度の上限は特に限定されないが、例えば、25.0HV以下である。第1感光層のビッカース硬度は、JIS(日本産業規格)Z2244に準拠する方法で測定される。第1感光層のビッカース硬度は、例えば、バインダー樹脂の種類及び正孔輸送剤の種類を変更することにより、調整される。
【0153】
(導電性基体)
導電性基体は、特に限定されず、少なくとも表面部が導電性を有する材料で構成されていればよい。導電性基体の一例としては、導電性を有する材料で構成される導電性基体が挙げられる。導電性基体の別の例としては、導電性を有する材料で被覆される導電性基体が挙げられる。導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、及び真鍮が挙げられる。これらの導電性を有する材料のなかでも、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。
【0154】
導電性基体の形状は、画像形成装置の構造に合わせて適宜選択される。導電性基体の形状としては、例えば、シート状及びドラム状が挙げられる。また、導電性基体の厚さは、導電性基体の形状に応じて適宜選択される。
【0155】
(中間層)
中間層(下引き層)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。中間層が存在することにより、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、抵抗の上昇を抑制できる。
【0156】
無機粒子としては、例えば、金属(例えば、アルミニウム、鉄、及び銅)の粒子、金属酸化物(例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、及び酸化亜鉛)の粒子、及び非金属酸化物(例えば、シリカ)の粒子が挙げられる。
【0157】
中間層用樹脂の例は、既に述べたその他のバインダー樹脂の例と同じである。中間層及び感光層を良好に形成するためには、中間層用樹脂は、感光層に含有されるバインダー樹脂と異なることが好ましい。中間層は、添加剤を含有してもよい。中間層に含有される添加剤の例は、感光層に含有される添加剤の例と同じである。
【0158】
(感光体の製造方法)
感光体の製造方法として、単層型感光体の製造方法の一例、及び正帯電積層型感光体の製造方法の一例を説明する。
【0159】
単層型感光体の製造方法は、例えば、単層型感光層形成工程を含む。単層型感光層形成工程では、単層型感光層を形成するための塗布液(以下、単層型感光層用塗布液と記載することがある)を調製する。単層型感光層用塗布液を導電性基体上に塗布する。次いで、塗布した単層型感光層用塗布液に含有される溶剤の少なくとも一部を除去して単層型感光層を形成する。単層型感光層用塗布液は、例えば、電荷発生剤と、バインダー樹脂(SL)と、電子輸送剤と、正孔輸送剤(SL)と、溶剤とを含有する。単層型感光層用塗布液は、電荷発生剤と、バインダー樹脂(SL)と、電子輸送剤と、正孔輸送剤(SL)とを、溶剤に溶解又は分散させることにより調製される。単層型感光層用塗布液は、必要に応じて、添加剤を更に含有してもよい。
【0160】
正帯電積層型感光体の製造方法は、例えば、電荷輸送層形成工程と、電荷発生層形成工程とを含む。
【0161】
電荷輸送層形成工程では、電荷輸送層用塗布液を、導電性基体上に塗布する。次いで、塗布した電荷輸送層用塗布液に含有される溶剤の少なくとも一部を除去して電荷輸送層を形成する。電荷輸送層用塗布液は、正孔輸送剤(CT)と、バインダー樹脂(CT)と、溶剤とを含む。電荷輸送層用塗布液は、正孔輸送剤(CT)と、バインダー樹脂(CT)とを、溶剤に溶解又は分散させることにより調製できる。電荷輸送層用塗布液は、必要に応じて、添加剤を更に含有してもよい。
【0162】
電荷発生層形成工程では、電荷発生層用塗布液を、電荷輸送層上に塗布する。次いで、塗布した電荷発生層用塗布液に含有される溶剤の少なくとも一部を除去して電荷発生層を形成する。電荷発生層用塗布液は、例えば、電荷発生剤と、バインダー樹脂(CG)と、電子輸送剤と、正孔輸送剤(CG)と、溶剤とを含有する。電荷発生層用塗布液は、電荷発生剤と、バインダー樹脂(CG)と、電子輸送剤と、正孔輸送剤(CG)とを、溶剤に溶解又は分散させることにより調製される。電荷発生層用塗布液は、必要に応じて、添加剤を更に含有してもよい。
【0163】
単層型感光層用塗布液、電荷発生層用塗布液、及び電荷輸送層用塗布液(以下、これらを包括的に塗布液と記載することがある)に含有される溶剤は、塗布液に含有される各成分を溶解又は分散できる限り、特に限定されない。溶剤としては、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、及びブタノール等)、脂肪族炭化水素(より具体的には、n-ヘキサン、オクタン、及びシクロヘキサン等)、芳香族炭化水素(より具体的には、ベンゼン、トルエン、及びキシレン等)、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、及びクロロベンゼン等)、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、及び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、及び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、及び酢酸メチル等)、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。
【0164】
電荷輸送層用塗布液に含有される溶剤は、電荷発生層用塗布液に含有される溶剤と、異なることが好ましい。電荷輸送層上に電荷発生層用塗布液を塗布する場合に、電荷輸送層が電荷発生層用塗布液の溶剤に溶解しないことが好ましいからである。
【0165】
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。
【0166】
塗布液を塗布する方法は、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。
【0167】
塗布液に含有される溶剤の少なくとも一部を除去する方法としては、例えば、加熱、減圧、又は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、又は減圧乾燥機を用いて、熱処理(熱風乾燥)する方法が挙げられる。熱処理の温度は、例えば、40℃以上150℃以下である。熱処理の時間は、例えば、3分以上120分以下である。
【0168】
なお、感光体の製造方法は、必要に応じて中間層を形成する工程及び保護層を形成する工程の一方又は両方を更に含んでいてもよい。中間層を形成する工程及び保護層を形成する工程は、公知の方法を適宜選択することができる。
【0169】
<第2実施形態:画像形成装置>
本発明の第2実施形態の画像形成装置について説明する。以下、
図7を参照しながら、タンデム方式のカラー画像形成装置を例に挙げて説明する。
図7は、画像形成装置の一例を示す断面図である。
【0170】
図7に示す画像形成装置100は、画像形成ユニット40a、40b、40c、及び40dと、転写ベルト50と、定着装置54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。
【0171】
画像形成ユニット40は、像担持体30と、帯電装置42と、露光装置44と、現像装置46と、転写装置48とを備える。像担持体30は、第1実施形態の感光体(具体的には、単層型感光体1及び正帯電積層型感光体10)である。
【0172】
既に述べたように、第1実施形態の感光体によれば、耐かぶり性を向上できる。従って、像担持体30として第1実施形態の感光体を備えることで、画像形成装置100は、かぶりの少ない画像を記録媒体Pに形成できる。
【0173】
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(
図7中の反時計回り方向)に回転可能に設けられる。像担持体30の周囲には、像担持体30の回転方向の上流側から記載された順に、帯電装置42と、露光装置44と、現像装置46と、転写装置48とが設けられる。
【0174】
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。
【0175】
帯電装置42は、像担持体30の表面(例えば、周面)を、正極性に、帯電させる。像担持体30が単層型感光体1である場合、及び像担持体30が正帯電積層型感光体10である場合の何れの場合も、像担持体30の表面は、正極性に帯電される。帯電装置42は、例えば、帯電ローラーである。
【0176】
露光装置44は、帯電された像担持体30の表面に露光光を照射する。即ち、露光装置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。
【0177】
現像装置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。現像装置46(例えば、現像装置46の表面、より具体的には、現像装置46の周面)は、像担持体30の表面と接触している。即ち、画像形成装置100は、接触現像方式を採用している。現像装置46は、例えば、現像ローラーである。現像剤が一成分現像剤である場合、現像装置46は、像担持体30に形成された静電潜像に一成分現像剤であるトナーを供給する。現像剤が二成分現像剤である場合、現像装置46は、像担持体30に形成された静電潜像に、二成分現像剤に含有されるトナーとキャリアとのうち、トナーを供給する。このようにして、像担持体30は、トナー像を担持する。
【0178】
転写ベルト50は、像担持体30と転写装置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(
図7中の時計回り方向)に回転可能に設けられる。
【0179】
転写装置48は、現像装置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、被転写体へ転写する。被転写体は、記録媒体Pである。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。即ち、画像形成装置100は、直接転写方式を採用している。転写装置48は、例えば、転写ローラーである。
【0180】
転写装置48によってトナー像が転写された記録媒体Pは、転写ベルト50によって、定着装置54へ搬送される。定着装置54は、例えば、加熱ローラー及び/又は加圧ローラーである。転写装置48によって転写された未定着のトナー像が、定着装置54によって、加熱及び/又は加圧される。トナー像が加熱及び/又は加圧されることにより、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。
【0181】
以上、画像形成装置の一例について説明したが、画像形成装置は、既に述べた画像形成装置100に限定されない。既に述べた画像形成装置100はカラー画像形成装置であったが、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、既に述べた画像形成装置100はタンデム方式を採用していたが、画像形成装置は例えばロータリー方式を採用してもよい。帯電装置42として帯電ローラーを例に挙げて説明したが、帯電装置は帯電ローラー以外の帯電装置(例えば、スコロトロン帯電器、帯電ブラシ、又はコロトロン帯電器)であってもよい。既に述べた画像形成装置100は接触現像方式を採用していたが、画像形成装置は非接触現像方式を採用してもよい。既に述べた画像形成装置100は直接転写方式を採用していたが、画像形成装置は中間転写方式を採用してもよい。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。画像形成装置は、既に述べた画像形成ユニット40はクリーニング部材を備えていなかったが、画像形成ユニットはクリーニング部材(例えば、クリーニングブレード)を更に備えていてもよい。なお、既に述べた画像形成ユニット40は除電装置を備えていなかったが、画像形成ユニットは除電装置を更に備えていてもよい。
【0182】
<第3実施形態:プロセスカートリッジ>
次に、
図7を引き続き参照して、本発明の第3実施形態のプロセスカートリッジの一例について説明する。プロセスカートリッジは、画像形成ユニット40a~40dの各々に相当する。プロセスカートリッジは、像担持体30を備える。像担持体30は、第1実施形態の感光体である。既に述べたように、第1実施形態の感光体によれば、耐かぶり性を向上できる。従って、像担持体30として第1実施形態の感光体を備えることで、プロセスカートリッジは、かぶりの少ない画像を記録媒体Pに形成できる。プロセスカートリッジは、像担持体30に加えて、帯電装置42、露光装置44、現像装置46、及び転写装置48からなる群から選択される少なくとも1つを更に備える。プロセスカートリッジには、クリーニング部材(不図示)、及び除電装置(不図示)が更に備えられていてもよい。プロセスカートリッジは、画像形成装置100に対して着脱自在に設計される。そのため、プロセスカートリッジは取り扱いが容易であり、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、
図7を参照して、第1実施形態の感光体を備えるプロセスカートリッジについて説明した。
【実施例】
【0183】
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。しかし、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。
【0184】
<ポリアリレート樹脂(R-1)~(R-7)及び(R-12)~(R-24)の準備>
実施例に係るポリアリレート樹脂(R-1)~(R-7)、及び比較例に係るポリアリレート樹脂(R-12)~(R-24)を、以下に示す方法により合成した。以下、「ポリアリレート樹脂(R-1)~(R-7)及び(R-12)~(R-24)」を、各々、「樹脂(R-1)~(R-7)及び(R-12)~(R-24)」と記載する。樹脂(R-1)~(R-7)及び(R-12)~(R-24)の組成を、下記表3に示す。なお、樹脂(R-21)は、特許文献1(特開平10-20514号公報)の実施例4で使用された樹脂と同じ繰り返し単位を同じ比率で有するものであった。
【0185】
【0186】
表3において、「BisCZ」、「BisB」、「BisC」、「BisZ」、「BisCE」、「DHPE」、「DPEC」、「TPC」、及び「IPC」は、各々、下記式(BisCZ)、(BisB)、(BisC)、(BisZ)、(BisCE)、(DHPE)、(DPEC)、(TPC)、及び(IPC)で表される化合物(以下、それぞれを化合物(BisCZ)、(BisB)、(BisC)、(BisZ)、(BisCE)、(DHPE)、(DPEC)、(TPC)、及び(IPC)と記載することがある)を示す。
【0187】
【0188】
また、表3における各用語の意味は、次のとおりである。
モノマー:ポリアリレート樹脂の合成に使用したモノマー
樹脂:ポリアリレート樹脂
ビスフェノール添加率:ポリアリレート樹脂の合成において添加されたビスフェノールモノマーの総量(単位:モル)に対する該当するビスフェノールモノマーの量(単位:モル)の百分率(単位:%)
ジカルボン酸添加率:ポリアリレート樹脂の合成において添加されたジカルボン酸モノマーの総量(単位:モル)に対する該当するジカルボン酸モノマーの量(単位:モル)の百分率(単位:%)
単位:繰り返し単位。なお、表3に記載の繰り返し単位は、表3に記載の該当するモノマーから形成される。
単位(BisC):化合物(BisC)由来の繰り返し単位
単位(BisZ):化合物(BisZ)由来の繰り返し単位
単位(BisCE):化合物(BisCE)由来の繰り返し単位
単位(IPC):化合物(IPC)由来の繰り返し単位
DMP:2,6-ジメチルフェノール
PFH:1H,1H-パーフルオロ-1-ヘプタノール
-:該当するモノマーを使用していないこと
【0189】
(樹脂(R-1)の合成)
反応容器として、温度計、三方コック、及び滴下ロートを備えた三口フラスコを用いた。反応容器に、モノマーである化合物(BisCZ)(32.8ミリモル)と、モノマーである化合物(DHPE)(8.2ミリモル)と、末端停止剤である2,6-ジメチルフェノール(0.413ミリモル)と、水酸化ナトリウム(98ミリモル)と、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド(0.384ミリモル)とを入れた。反応容器内の空気をアルゴンガスで置換した。反応容器の内容物に水(300mL)を加えた。反応容器の内容物を50℃で1時間攪拌した。反応容器の内容物を10℃まで冷却して、アルカリ性水溶液S-Aを得た。
【0190】
次に、モノマーである化合物(DPEC)のジカルボン酸ジクロライド(20.8ミリモル)、及びモノマーである化合物(TPC)のジカルボン酸ジクロライド(11.2ミリモル)を、クロロホルム(150mL)に溶解させた。これにより、クロロホルム溶液S-Bを得た。
【0191】
アルカリ性水溶液S-Aに対して、滴下ロートを用いて、110分間かけてゆっくりとクロロホルム溶液S-Bを滴下した。反応容器の内容物の温度(液温)を15±5℃に調節しながら、反応容器の内容物を4時間攪拌して重合反応を進行させた。デカントを用いて反応容器の内容物の上層(水層)を除去し、有機層を得た。次いで、三角フラスコに、イオン交換水(400mL)を加えた。三角フラスコ内に、得られた有機層を更に加えた。三角フラスコ内に、クロロホルム(400mL)及び酢酸(2mL)を更に加えた。三角フラスコ内容物を、室温(25℃)で30分間攪拌した。デカントを用いて三角フラスコ内容物の上層(水層)を除去し、有機層を得た。分液ロートを用いて、イオン交換水(1L)で、得られた有機層を洗浄した。イオン交換水による洗浄を5回繰り返し、水洗した有機層を得た。次に、水洗した有機層をろ過し、ろ液を得た。メタノール(1L)に得られたろ液をゆっくりと滴下し、沈殿物を得た。沈殿物をろ過により取り出した。取り出した沈殿物を温度70℃で12時間真空乾燥させた。その結果、粘度平均分子量が56000である樹脂(R-1)が得られた。
【0192】
表4~表8及び表15~表21に示す樹脂(R-1)の粘度平均分子量になるように、末端停止剤の投入量を変更したこと以外は、粘度平均分子量が56000である樹脂(R-1)の合成と同じ方法により、これらの表に示す粘度平均分子量の樹脂(R-1)を得た。なお、末端停止剤の投入量が少なくなる程、樹脂(R-1)の粘度平均分子量は大きくなる。
【0193】
(樹脂(R-2)~(R-7)及び(R-12)~(R-24)の合成)
表3に示すモノマーを、表3に示す添加率で使用したこと以外は、樹脂(R-1)の合成と同じ方法で、樹脂(R-2)~(R-7)及び(R-12)~(R-24)の各々を合成した。なお、ビスフェノールモノマーの総量が41.0ミリモルとなり、且つ表3に示すビスフェノール添加率となるように、各ビスフェノールモノマーの添加量を設定した。例えば、樹脂(R-5)の合成において、化合物(BisB)の添加量は32.8ミリモル(=41.0×80/100)であり、化合物(DHPE)の添加量は8.2ミリモル(=41.0×20/100)であった。また、ジカルボン酸モノマーの総量が32.0ミリモルとなり、且つ表3に示すジカルボン酸添加率となるように、各ジカルボン酸モノマーの添加量を設定した。例えば、樹脂(R-5)の合成において、化合物(DPEC)の添加量は16.0ミリモル(=32.0×50/100)であり、化合物(TPC)の添加量は16.0ミリモル(=32.0×50/100)であった。
【0194】
プロトン核磁気共鳴分光計(日本電子株式会社製、600MHz)を用いて、得られた樹脂(R-1)~(R-7)及び(R-12)~(R-24)の
1H-NMRスペクトルを測定した。溶媒として重水素化クロロホルムを用いた。内部標準試料としてテトラメチルシラン(TMS)を用いた。樹脂(R-1)~(R-7)及び(R-12)~(R-24)のうちの代表例として、樹脂(R-1)の
1H-NMRスペクトルを、
図8に示す。
1H-NMRスペクトルから読み取られる化学シフトから、樹脂(R-1)が得られていることを確認した。樹脂(R-2)~(R-7)及び(R-12)~(R-24)についても同じ方法で、これらの樹脂が得られていることを確認した。
【0195】
<ポリカーボネート樹脂(R-8)~(R-10)及びポリアリレート樹脂(R-11)>
比較例に係る感光体の製造に使用するバインダー樹脂として、式(R-8)~(R-10)で表されるポリカーボネート樹脂、及び式(R-11)で表されるポリアリレート樹脂を準備した。以下、「式(R-8)~(R-10)で表されるポリカーボネート樹脂及び式(R-11)で表されるポリアリレート樹脂」を、各々、「樹脂(R-8)~(R-11)」と記載することがある。式(R-10)中のm1及びm2、並びに式(R-11)中のn1、n2、n3、及びn4は、各々、樹脂に含まれる繰り返し単位の総数に対する、該当する繰り返し単位の含有率(単位:モル%)を示す。式(R-10)中のm1及びm2は、各々、50モル%及び50モル%であった。式(R-11)中のn1、n2、n3、及びn4は、各々、25モル%、25モル%、25モル%、及び25モル%であった。また、樹脂(R-8)~(R-11)の粘度平均分子量は、各々、65000、58000、51000、及び55000であった。
【0196】
【0197】
<単層型感光体の製造>
(単層型感光体(A-1)の製造)
電荷発生剤であるY型チタニルフタロシアニン2質量部、正孔輸送剤(SL)として正孔輸送剤(H-1)70質量部、電子輸送剤(E-1)50質量部、バインダー樹脂(SL)として樹脂(R-1)(粘度平均分子量35200)100質量部、及び溶剤としてテトラヒドロフラン500質量部を、棒状音波発振子を用いて20分間混合し、分散液を得た。目開き5μmのフィルターを用いて、分散液を濾過し、単層型感光層用塗布液を得た。ディップコート法により、導電性基体(アルミニウム製のドラム状支持体)上に、単層型感光層用塗布液を塗布し、120℃で50分間熱風乾燥させた。このようにして、導電性基体上に単層型感光層(膜厚30μm)を形成し、単層型感光体(A-1)を得た。単層型感光体(A-1)において、導電性基体上に単層型感光層が直接備えられていた。
【0198】
(単層型感光体(A-2)~(A-70)及び(B-1)~(B-25)の製造)
表4~表10に示す種類及び粘度平均分子量の樹脂を表4~表10に示す量で使用したこと、表4~表10に示す種類の正孔輸送剤を表4~表10に示す量で使用したこと、表4~表10に示す種類の電子輸送剤を表4~表10に示す量で使用したこと以外は、単層型感光体(A-1)の製造と同じ方法により、単層型感光体(A-2)~(A-70)及び(B-1)~(B-25)の各々を製造した。
【0199】
<正帯電積層型感光体の製造>
(正帯電積層型感光体(C-1)の製造)
まず、電荷輸送層を形成した。詳しくは、正孔輸送剤(CT)として正孔輸送剤(H-10)100質量部、バインダー樹脂(CT)として樹脂(R-1)(粘度平均分子量62000)100質量部、及び溶剤としてテトラヒドロフラン500質量部を、棒状音波発振子を用いて20分間混合し、分散液を得た。目開き5μmのフィルターを用いて、分散液を濾過し、電荷輸送層用塗布液を得た。ディップコート法により、導電性基体(アルミニウム製のドラム状支持体)上に、電荷輸送層用塗布液を塗布し、120℃で50分間熱風乾燥させた。このようにして、導電性基体上に電荷輸送層(膜厚15μm)を形成した。
【0200】
次に、電荷発生層を形成した。詳しくは、電荷発生剤としてY型チタニルフタロシアニン2質量部、正孔輸送剤(CG)として正孔輸送剤(H-1)70質量部、電子輸送剤(E-1)50質量部、バインダー樹脂(CG)として樹脂(R-1)(粘度平均分子量35200)100質量部、及び溶剤として1,2-ジクロロエタン500質量部を、棒状音波発振子を用いて20分間混合し、分散液を得た。目開き5μmのフィルターを用いて、分散液を濾過し、電荷発生層用塗布液を得た。ディップコート法により、形成した電荷輸送層上に、電荷発生層用塗布液を塗布し、120℃で50分間熱風乾燥させた。このようにして、電荷輸送層上に電荷発生層(膜厚15μm)を形成し、正帯電積層型感光体(C-1)を得た。正帯電積層型感光体(C-1)において、導電性基体上に電荷輸送層が直接備えられ、電荷輸送層上に電荷発生層が直接備えられていた。
【0201】
(正帯電積層型感光体(C-2)~(C-75)及び(D-1)~(D-25)の製造)
バインダー樹脂(CT)として表15~表21の「電荷輸送層」欄に示す種類及び粘度平均分子量の樹脂を使用したこと、バインダー樹脂(CG)として表15~表21の「電荷発生層」欄に示す種類及び粘度平均分子量の樹脂を同欄に示す量で使用したこと、正孔輸送剤(CG)として表15~表21の「電荷発生層」欄に示す種類の正孔輸送剤を同欄に示す量で使用したこと、表15~表21の「電荷発生層」欄に示す種類の電荷輸送剤を同欄に示す量で使用したこと、表15~表21の「電荷発生層」欄に示す膜厚になるように電荷発生層を形成したこと以外は、正帯電積層型感光体(C-1)の製造と同じ方法により、正帯電積層型感光体(C-2)~(C-75)及び(D-1)~(D-25)の各々を製造した。なお、正帯電積層型感光体(C-2)~(C-75)及び(D-1)~(D-25)の製造におけるバインダー樹脂(CT)及び正孔輸送剤(CT)の添加量は、正帯電積層型感光体(C-1)の製造におけるバインダー樹脂(CT)及び正孔輸送剤(CT)の添加量と同じであった。また、電荷発生層の膜厚は、電荷発生層用塗布液を塗布する際の電荷発生層塗布液から導電性基体を引き上げる速度を変更することで、変更した。引き上げ速度が高速であるほど、電荷発生層の膜厚は厚くなる。
【0202】
<粘度平均分子量の測定>
樹脂の粘度平均分子量を、JIS(日本産業規格)K7252-1:2016に従って測定した。測定された粘度平均分子量を、表4~表10、及び表15~表21に示す。
【0203】
<膜厚の測定>
膜厚を、渦電流膜厚計(株式会社ケツト科学研究所製「LH-373」)を用いて測定した。測定された膜厚を、表4~表10、及び表15~表21に示す。
【0204】
<引っかき耐性深さの測定>
引っかき耐性深さを、JIS K5600-5-5(日本産業規格K5600:塗料一般試験方法、第5部:塗膜の機械的性質、第5節:引っかき硬度(荷重針法))で規定される引っかき装置200を用いて測定した。
【0205】
引っかき耐性深さの測定対象は、感光体(単層型感光体1又は正帯電積層型感光体10)である。以下、測定対象が単層型感光体1である場合を、例に挙げて説明する。測定対象が正帯電積層型感光体10である場合は、単層型感光体1を正帯電積層型感光体10に変更すること以外は、単層型感光体1の引っかき耐性深さの測定と同じ方法で測定できる。
【0206】
まず、
図9を参照して、引っかき装置200を説明する。
図9は、引っかき装置200の構成の一例を示す図である。引っかき装置200は、固定台201と、固定具202と、引っかき針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。
【0207】
図9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10~
図12におけるX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向も
図9と同義である。
【0208】
固定台201は、JIS(日本産業規格)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。一端201bは、2つの軸支持部205に対向している。
【0209】
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(単層型感光体1又は正帯電積層型感光体10)を固定する。固定台201の上面201aは水平面である。
【0210】
引っかき針203は、先端203b(
図10参照)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。
【0211】
支持腕部204は、引っかき針203を支持する。支持腕部204は、支軸204aを中心として、引っかき針203が単層型感光体1に接近する方向及び離間する方向に回動する。
【0212】
2つの軸支持部205は、支持腕部204を回動可能に支持する。
【0213】
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。
【0214】
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。固定台201は、2つのレール部207の間に取り付けられる。固定台201は、レール部207に沿って、固定台201の長手方向(X軸方向)に、水平に移動可能である。
【0215】
分銅皿208は、支持腕部204を介して引っかき針203の上に設けられる。分銅皿208には、分銅209が載せられる。
【0216】
定速モーターは、レール部207に沿って固定台201の長手方向(X軸方向)に移動させる。
【0217】
以下、引っかき耐性深さの測定方法を説明する。引っかき耐性深さの測定方法は、第1ステップと、第2ステップと、第3ステップと、第4ステップとを含んでいた。引っかき耐性深さは、JIS(日本産業規格)K5600-5-5で規定される引っかき装置200を用いて測定した。引っかき装置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。引っかき耐性深さの測定は、温度23℃及び相対湿度50%RHの環境下で行った。感光体の形状はドラム状(円筒状)であった。以下の引っ掻き深さの測定方法を採用することで、形成画像におけるかぶりの発生に影響する感光層の特性を、精度よく測定することができた。
【0218】
(第1ステップ)
第1ステップでは、単層型感光体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、単層型感光体1を固定台201の上面201aに固定した。単層型感光体1の中心軸L2(回転軸)方向が単層型感光体1の長手方向に相当していた。なお、単層型感光体1がシート状である場合には、単層型感光体1の長辺方向が単層型感光体1の長手方向に相当する。
【0219】
(第2ステップ)
第2ステップでは、引っかき針203を単層型感光体1の感光層3の表面3aに対して垂直に当接させた。
図9に加えて、
図10及び
図11を参照して、ドラム状の単層型感光体1の感光層3の表面3aに、引っかき針203を垂直に当接させる方法を説明する。
図10は、
図9に示すX-X線における断面図である。
図10は、単層型感光体1に引っかき針203を当接させたときの断面図である。
図11は、
図9に示す固定台201と、引っかき針203と、単層型感光体1との側面図である。
【0220】
引っかき針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、引っかき針203を単層型感光体1に接近させた。そして、単層型感光体1の感光層3の表面3aにおける、固定台201の上面201aから垂直方向(Z軸方向)に最も離れた点に、引っかき針203の先端203bを当接させた。これにより、引っかき針203の先端203bは、当接点P3で、単層型感光体1の感光層3の表面3aと当接した。更に、引っかき針203の中心軸A1が接線A2に対して垂直になるように、引っかき針203の先端203bを単層型感光体1に当接させた。なお、接線A2は、単層型感光体1の中心軸L2に対して垂直な単層型感光体1の断面が構成する外周円の当接点P3における接線である。これにより、単層型感光体1の感光層3の表面3aに、引っかき針203が垂直に当接した。なお、単層型感光体1がシート状である場合には、単層型感光体1の感光層3の表面3a(平面)に対して、引っかき針203の中心軸A1の延長線が垂直になるように、引っかき針203を感光層3の表面3aに当接させる。
【0221】
上記方法で引っかき針203を当接させたとき、固定台201、単層型感光体1及び引っかき針203の位置関係は次のとおりであった。引っかき針203の中心軸A1の延長線と単層型感光体1の中心軸L2とが、交点P2で垂直に交わっていた。感光層3及び上面201aの接点P1と、交点P2と、感光層3及び引っかき針203の先端203bの当接点P3とが、引っかき針203の中心軸A1の延長線上に位置していた。また、引っかき針203の中心軸A1の延長線は、固定台201の上面201a及び接線A2に対して、それぞれ垂直であった。
【0222】
(第3ステップ)
第3ステップでは、引っかき針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、引っかき針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の長手方向(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1位置N
1から第2位置N
2まで移動させた。なお、第2位置N
2は、第1位置N
1に対して、固定台201の長手方向であって固定台201が2つの軸支持部205から離間する方向の下流側に位置していた。固定台201の長手方向への移動に伴い、単層型感光体1も、固定台201の長手方向へ水平に移動した。固定台201及び単層型感光体1の移動速度は、30mm/分であった。固定台201及び単層型感光体1の移動距離は、30mmであった。固定台201及び単層型感光体1の移動距離は、第1位置N
1及び第2位置N
2の間の距離D
1-2に相当していた。固定台201及び単層型感光体1が移動した結果、引っかき針203によって単層型感光体1の感光層3の表面3aに引っかき傷Sが形成された。
図9~
図11に加えて
図12を参照して、引っかき傷Sを説明する。
図12は、感光層3の表面3aに形成された引っかき傷Sを示す。引っかき傷Sは、固定台201の上面201a及び接線A
2に対して、それぞれ垂直に形成された。また、引っかき傷Sは、
図11に示す線L
3を通るように形成された。なお、線L
3は複数の当接点P
3から構成される線である。線L
3は、固定台201の上面201a及び単層型感光体1の中心軸L
2に対して、それぞれ平行であった。線L
3は、引っかき針203の中心軸A
1に対して垂直であった。
【0223】
(第4ステップ)
第4ステップでは、引っかき傷Sの最大深さDsmaxである引っかき耐性深さを測定した。具体的には、単層型感光体1を固定台201から取り外した。三次元干渉顕微鏡(Bruker社販売「WYKO NT-1100」)を用いて、単層型感光体1の感光層3に形成された引っかき傷Sを倍率5倍で観察し、引っかき傷Sの深さDsを測定した。引っかき傷Sの深さDsは、接線A2から、引っかき傷Sの谷部までの距離に相当していた。引っかき傷Sの深さDsのうちの最大深さDsmaxを、引っかき耐性深さとした。測定された引っかき耐性深さ(単位:μm)を、表4~表10、及び表15~表21に示す。
【0224】
<破断点歪みの測定>
製造した単層型感光体及び正帯電積層型感光体のうち、代表例として、表11に示す単層型感光体及び表22に示す正帯電積層型感光体について、第1感光層の破断点歪みを測定した。詳しくは、感光体(単層型感光体及び正帯電積層型感光体)の導電性基体から第1感光層を剥離した。次いで、第1感光層を幅3mm且つ長さ30mmの寸法に裁断し、サンプルを得た。次いで、引張試験機(株式会社島津製作所製「オートグラフ(登録商標)AGS-J 5kN」)にサンプルを取り付けた。サンプルを取り付ける際、引張試験機のつかみ具間の距離が8mmとなるように調整した。次いで、温度23℃及び湿度50%RHの環境下、サンプルを引張速度5mm/分で引っ張り、応力-歪み曲線を得た。得られた応力-歪み曲線から破断点歪みを求めた。測定された破断点歪みを、表11及び表22に示す。
【0225】
<ビッカース硬度の測定>
製造した単層型感光体及び正帯電積層型感光体のうち、代表例として、表12に示す単層型感光体及び表23に示す正帯電積層型感光体について、第1感光層のビッカース硬度を測定した。詳しくは、第1感光層のビッカース硬度は、JIS(日本産業規格)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(旧 松沢精機株式会社)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12及び表23に示す。
【0226】
<評価>
耐かぶり性及び耐摩耗性を評価するための評価機として、モノクロプリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ECOSYS(登録商標)P2040dw」)の改造機を使用した。この評価機は、帯電装置として、帯電ローラーを備えていた。また、この評価機は、接触現像方式、及び直接転写方式を採用していた。また、この評価機は、クリーニングブレードを備えていなかった。評価に使用した用紙は、京セラドキュメントソリューションズ株式会社販売「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)であった。評価に使用した現像剤は、一成分現像剤(試作品)であった。感光体(具体的には、単層型感光体及び正帯電積層型感光体)の回転速度が240mm/秒であり、感光体の帯電電位が+600Vである条件に、評価機を設定した。
【0227】
(耐かぶり性の評価)
製造した単層型感光体及び正帯電積層型感光体について、耐かぶり性を評価した。耐かぶり性の評価は、温度32.5℃且つ相対湿度80%RHの環境下で行った。評価機を用いて、12,000枚の用紙に、印字率1%の画像を連続して印刷した。続いて、1枚の用紙に、白紙画像を印刷した。反射濃度計(X-rite社製「RD914」)を用いて、印刷した用紙の白紙画像内の3箇所の反射濃度を測定し、その算術平均値を、反射濃度Aとした。また、印刷を行っていない用紙の3箇所の反射濃度を測定し、その算術平均値を、反射濃度Bとした。そして、式「FD=反射濃度A-反射濃度B」に基づいて、かぶり濃度(FD)を求めた。求めたFDから、下記基準に従って、耐かぶり性を評価した。FD及び判定結果を、表4~表10及び表15~表21に示す。判定がA、B、及びCである感光体を耐かぶり性が良好であると評価し、判定がDである感光体を耐かぶり性が不良であると評価した。
【0228】
(耐かぶり性の判定基準)
判定A:FDが0.010以下である。
判定B:FDが0.010より高く、0.020以下である。
判定C:FDが0.020より高く、0.045未満である。
判定D(不良):FDが0.045以上である。
【0229】
(耐摩耗性の評価)
製造した単層型感光体及び正帯電積層型感光体のうち、代表例として、表13に示す単層型感光体及び表24に示す正帯電積層型感光体について、耐摩耗性を評価した。耐摩耗性の評価は、温度23℃且つ相対湿度50%RHの環境下で行った。第1感光層の膜厚T1を測定した。次いで、感光体を評価機に搭載した。評価機を用いて、15,000枚の用紙に、印字率1%の画像を連続して印刷した。印刷後に、第1感光層の膜厚T2を測定した。なお、膜厚T1及びT2の測定は、上記<膜厚の測定>に記載の方法により行った。そして、式「摩耗量=T1-T2」から、第1感光層の摩耗量(単位:μm)を求めた。求めた摩耗量を、表13及び表24に示す。摩耗量が少ないほど、感光体の耐摩耗性が優れていることを示す。なお、摩耗量が6.0μm以下であれば、実使用に十分な耐摩耗性を有すると判断される。
【0230】
(感度特性の評価)
製造した単層型感光体及び正帯電積層型感光体のうち、代表例として、表14に示す単層型感光体及び表25に示す正帯電積層型感光体について、感度特性を評価した。温度23℃及び相対湿度50%RHの環境下で、ドラム感度試験機(ジェンテック株式会社製)を用いて、感光体の感度特性を評価した。詳しくは、ドラム感度試験機を用いて、感光体の表面電位が+600Vになるように、感光体を帯電させた。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光から取り出した単色光(波長:780nm、半値幅:20nm、光エネルギー:1.0μJ/cm)を、感光体の表面に照射した。単色光の照射から0.5秒が経過した時点での感光体の表面電位を測定し、露光後電位(VL、単位:+V)とした。各感光体の露光後電位を、表14及び表25に示す。露光後電位が小さい値であるほど、感光体の感度特性が優れていることを示す。なお、露光後電位が+135V以下であれば、実使用に十分な感度特性を有すると判断される。
【0231】
表4~表25を、以下に示す。なお、表4~表25に記載の用語の意味は、次のとおりである。
・分子量:粘度平均分子量
・比率:第1感光層の質量に対するバインダー樹脂の質量の比率
・かぶり:耐かぶり性の評価
・FD:かぶり濃度
・塗布液調製不可:塗布液調製用の溶剤に樹脂が溶解せず、塗布液を調製できなかったこと
・測定不可:粘度分子量測定用の溶剤に樹脂が溶解せず、粘度平均分子量を測定できなかったこと
・硬度:ビッカース硬度
・VL:露光後電位
【0232】
【0233】
【0234】
【0235】
【0236】
【0237】
【0238】
【0239】
【0240】
【0241】
【0242】
【0243】
【0244】
【0245】
【0246】
【0247】
【0248】
【0249】
【0250】
【0251】
【0252】
【0253】
【0254】
式(R-8)~(R-11)から理解できるように、樹脂(R-8)~(R-11)は、ポリアリレート樹脂(PA)に包含される樹脂ではなかった。表3から理解できるように、樹脂(R-12)~(R-24)は、ポリアリレート樹脂(PA)に包含される樹脂ではなかった。このため、表10に示すように、樹脂(R-12)、(R-14)、(R-16)、(R-21)、及び(R-24)は単層型感光層用塗布液を調製するための溶剤に溶解せず、単層型感光層用塗布液が調製できず、感光層(より具体的には、単層型感光層)を形成できなかった。また、表9及び表10に示すように、樹脂(R-8)~(R-11)、(R-13)、(R-15)、(R-17)~(R-20)、及び(R-22)~(R-23)を含有する単層型感光層を有する単層型感光体(B-1)~(B-12)、(B-14)、(B-16)、(B-18)~(B-21)、及び(B-23)~(B-24)の耐かぶり性は不良であった。また、表21に示すように、樹脂(R-12)、(R-14)、(R-16)、(R-21)、及び(R-24)は電荷発生層用塗布液を調製するための溶剤に溶解せず、電荷発生層用塗布液が調製できず、感光層(より具体的には、電荷発生層)を形成できなかった。また、表20及び表21に示すように、樹脂(R-8)~(R-11)、(R-13)、(R-15)、(R-17)~(R-20)、及び(R-22)~(R-23)を含有する電荷発生層を有する正帯電積層型感光体(D-1)~(D-12)、(D-14)、(D-16)、(D-18)~(D-21)、及び(D-23)~(D-24)の耐かぶり性は不良であった。
【0255】
一方、表3から理解できるように、樹脂(R-1)~(R-7)は、ポリアリレート樹脂(PA)に包含される樹脂であった。このため、表4~表8に示すように、樹脂(R-1)~(R-7)を含有する単層型感光層を有する単層型感光体(A-1)~(A-70)の耐かぶり性は良好であった。また、表15~表19に示すように、樹脂(R-1)~(R-7)を含有する電荷発生層を有する正帯電積層型感光体(C-1)~(C-75)の耐かぶり性は良好であった。
【0256】
表11に示すように、単層型感光体(A-21)の単層型感光層の破断点歪みは、7.5%未満であった。表13に示すように、単層型感光体(A-1)~(A-20)及び(A-22)の摩耗量は、単層型感光体(A-21)の摩耗量と比較して、少なかった。表22に示すように、正帯電積層型感光体(C-21)の電荷発生層の破断点歪みは、7.5%未満であった。表22に示すように、単層型感光体(C-1)~(C-20)及び(C-22)の摩耗量は、単層型感光体(A-21)の摩耗量と比較して、少なかった。従って、第1感光層(単層型感光層及び電荷発生層)の破断点歪みが7.5%以上である感光体は、耐かぶり性に加えて、耐摩耗性にも優れていると判断される。
【0257】
表11に示すように、単層型感光体(A-22)の単層型感光層の破断点歪みは、21.0%を超えていた。表5に示すように、単層型感光体(A-22)の耐かぶり性の判定は、Bであった。表22に示すように、正帯電積層型感光体(C-22)の電荷発生層の破断点歪みは、21.0%を超えていた。表16に示すように、正帯電積層型感光体(C-22)の耐かぶり性の判定は、Bであった。第1感光層(単層型感光層及び電荷発生層)の破断点歪みが21.0%以下であることで、感光体の耐かぶり性が判定Bよりも更に向上できると判断される。
【0258】
表12に示すように、単層型感光体(A-14)~(A-19)、(A-52)~(A-67)、及び(A-70)のビッカース硬度は、19.0HV以上であった。単層型感光体(B-5)~(B-8)、(B-14)、(B-16)、(B-18)~(B-21)、及び(B-23)~(B-24)のビッカース硬度は、19.0HV未満であった。表4~表10に示すように、単層型感光体(A-14)~(A-19)、(A-52)~(A-67)、及び(A-70)の耐かぶり性は、単層型感光体(B-5)~(B-8)、(B-14)、(B-16)、(B-18)~(B-21)、及び(B-23)~(B-24)と比較して、優れていた。表23に示すように、正帯電積層型感光体(C-52)~(C-75)のビッカース硬度は、19.0HV以上であった。正帯電積層型感光体(D-5)~(D-8)、(D-14)、(D-16)、(D-18)~(D-21)、及び(D-23)~(D-24)のビッカース硬度は、19.0HV未満であった。表15~表21に示すように、正帯電積層型感光体(C-52)~(C-75)の耐かぶり性は、正帯電積層型感光体(D-5)~(D-8)、(D-14)、(D-16)、(D-18)~(D-21)、及び(D-23)~(D-24)と比較して、優れていた。従って、第1感光層(単層型感光層及び電荷発生層)のビッカース硬度が19.0HV以上であることで、感光体の耐かぶり性が更に向上すると判断される。
【0259】
表7に示すように、単層型感光体(A-49)は、正孔輸送剤(SL)として、式(25)に包含される正孔輸送剤(H-11)を含有していた。表14に示すように、単層型感光体(A-49)の露光後電位は、+130Vを超えていた。表5~表7に示すように、単層型感光体(A-23)~(A-48)及び(A-50)は、式(20)、(21)、(22)、(23)、又は(24)に包含される正孔輸送剤を含有していた。表14に示すように、単層型感光体(A-23)~(A-48)及び(A-50)の露光後電位は、+130以下であった。表18に示すように、正帯電積層型感光体(C-49)は、正孔輸送剤(CG)として、式(25)に包含される正孔輸送剤(H-11)を含有していた。表25に示すように、正帯電積層型感光体(C-49)の露光後電位は、+130Vを超えていた。表16~表18に示すように、正帯電積層型感光体(C-23)~(C-48)及び(C-50)は、式(20)、(21)、(22)、(23)、又は(24)に包含される正孔輸送剤を含有していた。表25に示すように、正帯電積層型感光体(C-23)~(C-48)及び(C-50)の露光後電位は、+130以下であった。従って、第1感光層(単層型感光層及び電荷発生層)が正孔輸送剤(20)、(21)、(22)、(23)、又は(24)を含有することで、感光体の耐かぶり性に加えて、感光体の感度特性が向上すると判断される。
【0260】
表7に示すように、単層型感光体(A-51)のバインダー樹脂(SL)の質量の比率は、単層型感光層の質量に対して、0.50超であった。表14に示すように、単層型感光体(A-51)の露光後電位は、+130Vを超えていた。表5~表7に示すように、単層型感光体(A-23)~(A-48)及び(A-50)のバインダー樹脂(SL)の質量の比率は、単層型感光層の質量に対して、0.50以下であった。表14に示すように、単層型感光体(A-23)~(A-48)及び(A-50)の露光後電位は、+130以下であった。表18に示すように、正帯電積層型感光体(C-51)のバインダー樹脂(CG)の質量の比率は、電荷発生層の質量に対して、0.50超であった。表25に示すように、正帯電積層型感光体(C-51)の露光後電位は、+130Vを超えていた。表16~表18に示すように、正帯電積層型感光体(C-23)~(C-48)及び(C-50)のバインダー樹脂(CG)の質量の比率は、電荷発生層の質量に対して、0.50以下であった。表25に示すように、正帯電積層型感光体(C-23)~(C-48)及び(C-50)の露光後電位は、+130以下であった。従って、バインダー樹脂(具体的には、バインダー樹脂(SL)又は(CG))の質量の比率が第1感光層(具体的には、単層型感光層又は電荷発生層)の質量に対して、0.50以下であると、感光体の耐かぶり性に加えて、感光体の感度特性が向上すると判断される。
【0261】
以上のことから、単層型感光体(A-1)~(A-70)及び正帯電積層型感光体(C-1)~(C-75)を包含する本発明の感光体は、感光層を良好に形成でき、耐かぶり性に優れることが示された。また、このような感光体を備える本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置は、記録媒体にかぶりの少ない画像を形成できると判断される。
【産業上の利用可能性】
【0262】
本発明に係る感光体及びプロセスカートリッジは、画像形成装置に利用できる。本発明に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を形成するために利用できる。
【符号の説明】
【0263】
1 :単層型感光体(電子写真感光体)
2 :導電性基体
3 :感光層
3s :単層型感光層
10 :正帯電積層型感光体(電子写真感光体)
11 :電荷輸送層
12 :電荷発生層
30 :像担持体
42 :帯電装置
44 :露光装置
46 :現像装置
48 :転写装置
100 :画像形成装置
P :記録媒体