説明

電子写真感光体用塗布液、電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ

【課題】電気特性、機械的耐久性に優れ、なおかつ塗布性、液安定性にも優れた電子写真感光体製造用の塗布液、該塗布液を用いて製造した電子写真感光体、及び該電子写真感光体を備えた画像形成装置並びに電子写真カートリッジを提供すること。
【解決手段】下記式(1)で表される繰り返し構造を有し、且つビフェニル構造を有する繰り返し構造を10重量%以上含まず、かつ式(1)の平均繰り返し数が10以下の共重合ポリカーボネート樹脂と、沸点80℃以上、150℃以下の溶剤Aとを含有することを特徴とする、電子写真感光体製造用の塗布液
【化1】

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機やプリンター等に用いられる電子写真感光体と電子写真感光体製造用の塗布液に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真技術は、即時性、高品質の画像が得られることなどから、複写機、各種プリンターなどの分野で広く使われている。
電子写真技術の中核となる感光体については、無公害で成膜が容易、製造が容易である等の利点を有する有機系の光導電物質を使用した感光体が使用されている。
有機系の光導電材料を用いた感光体としては、光導電性微粉末をバインダー樹脂中に分散させたいわゆる分散型感光体、電荷発生層および電荷輸送層を積層した積層型感光体が知られている。積層型感光体は、それぞれ効率の高い電荷発生物質、および電荷輸送物質を組み合わせることにより高感度な感光体が得られること、材料選択範囲が広く安全性の高い感光体が得られること、また感光層を塗布により容易に形成可能で生産性が高く、コスト面でも有利なことから感光体の主流であり、鋭意開発され実用化されている。
【0003】
電子写真感光体は、電子写真プロセスすなわち帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電等のサイクルで繰り返し使用されるためその間様々なストレスを受け劣化する。このような劣化としては例えば帯電器として用いられるコロナ帯電器から発生する強酸化性のオゾンやNOxが感光層に化学的なダメ−ジを与えたり、像露光や除電光で生成したキャリアが感光層内を流れることや外部からの光によって感光層組成物が分解したりなど、化学的、電気的劣化がある。またこれとは別の劣化としてクリーニングブレード、磁気ブラシなどの摺擦や現像剤、転写部材や紙との接触等による感光層表面の摩耗や傷の発生、膜の剥がれといった機械的劣化がある。特にこのような感光層表面に生じる損傷は画像上に現れやすく、直接画像品質を損うため感光体の寿命を制限する大きな要因となっている。すなわち高寿命の感光体を開発するためには電気的、化学的耐久性を高めると同時に機械的強度を高めることも必須条件である。
【0004】
感光層は、通常バインダー樹脂と光導電性物質からなっており、バインダー樹脂として電気特性、機械的耐久性の面からポリカーボネートがよく用いられている。ポリカーボネート樹脂は、その繰り返し構造中に芳香族性の多価アルコールを由来とする繰り返し構造を有し、中でも、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを由来とする繰り返し構造を有する共重合ポリカーボネート樹脂がよく用いられているが、この構造は結晶性が高いために溶液安定性に乏しく、溶媒に溶かした溶液として利用しようとした場合に、溶解直後の初期段階においては均一な溶液が得られるが、徐々に結晶化が進行しゲル分が増加しやすいという問題があった。
【0005】
この結晶化の課題は、分子内にハロゲン原子を有するハロゲン系溶媒を使用した場合に解決することが可能である場合が有り、いくつかのハロゲン系溶媒には溶解するが、近年の環境保全の観点から好ましくない。また、共重合体では特許文献1のようにテトラヒドロフランには溶解する例もあるが、溶液の安定性は、まだ不十分なものであった。
【特許文献1】特公平7−27223号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、前記のような課題を解決することを目的としてなされたものであり、ポリカーボネート樹脂が結晶し難く、安定した塗布液を得ようとするものである。即ち、本発明の目的は、電気特性、機械的耐久性に優れ、なおかつ塗布性、液安定性にも優れた電子写真感光体製造用の塗布液、該塗布液を用いて製造した電子写真感光体、及び該電子写真感光体を備えた画像形成装置並びに電子写真カートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の共重合樹脂と溶剤を用いることで、電気特性、機械的耐久性に優れ、なおかつ塗布性、液安定性の問題がない電子写真感光体製造用の塗布液が得られることを見出し、本発明の完成に至った。
すなわち本発明の要旨は、下記式(1)で表される繰り返し構造を有し、且つビフェニル構造を有する繰り返し構造を10重量%以上含まず、かつ式(1)の平均繰り返し数が10以下の共重合ポリカーボネート樹脂と、沸点80℃以上、150℃以下の溶剤Aとを含有することを特徴とする、電子写真感光体製造用の塗布液に存する。
【0008】
【化5】

【0009】
また、下記式(1)で表される繰り返し構造を50重量%以上有し、且つ式(1)の平均繰り返し数が10以下の共重合ポリカーボネート樹脂と、沸点80℃以上、150℃以下の溶剤Aとを含有することを特徴とする、電子写真感光体製造用の塗布液に存し、更に、前記溶剤Aより低沸点の溶剤Bをさらに含有することを特徴とする、電子写真感光体製造用の塗布液に存する。
【0010】
【化6】

【0011】
さらに該溶剤Aとして、炭化水素化合物が好ましく、より好ましくは芳香族炭化水素化合物であり、特にトルエンを用いることが好ましい。
さらに該共重合ポリカーボネート樹脂は、構成ユニットがランダムに配されたランダム共重合ポリカーボネート樹脂であることが好ましい。
【0012】
そして、本発明の別の要旨は、本発明に係る塗布液を塗布形成してなる感光層を有する電子写真感光体に存する。更に、該感光層が、ガスクロマトグラフによる分析で、0.01mg/cm3以上の芳香族炭化水素を含有することが好ましい。
本発明の更に別の要旨は、前記の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行ない静電潜像を形成する像露光手段と、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記トナーを被転写体に転写する転写手段とを有することを特徴とする、画像形成装置に存し、本発明の更に別の要旨は、前記の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行ない静電潜像を形成する像露光手段、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段、及び、前記トナーを被転写体に転写する転写手段の少なくとも一つとを有することを特徴とする、電子写真カートリッジに存する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、塗布性、液安定性に優れ、しかも当該塗布液により形成される感光層を有する電子写真感光体が、電気特性、機械的耐久性に優れたものとなる、電子写真感光体製造用の塗布液、及び当該塗布液用いて製造した電子写真感光体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本発明は、電子写真感光体製造用の塗布液、該塗布液を塗布形成してなる感光層を有する電子写真感光体、前記電子写真感光体を用いる画像形成装置、および前記電子写真感光体を用いた電子写真カートリッジに係るものである。
【0015】
<塗布液>
本発明の塗布液は、電子写真感光体の感光層を形成するために用いられ、特定のポリカーボネート樹脂と特定の溶剤を含有する溶液、又は分散液である。
本発明に係る共重合ポリカーボネート樹脂は、本発明に係る式(1)で表される繰り返し構造を有するものであるが、通常、式(1)で表される繰り返し構造を有するポリカーボネート樹脂は結晶化しやすく、溶剤と混合して得られる塗布液は、時間の経過とともにゲル化する虞がある。しかしながら本発明においては意外にも、ポリカーボネート樹脂を式(1)で表される繰り返し構造とは異なる繰り返し構造との共重合体とし、しかも、沸点80℃以上150℃以下の溶剤Aと混合することにより、課題を解決するものである。
【0016】
本発明の塗布液は、電子写真感光体の感光層が、後に説明する積層型感光体の場合には、主に電荷輸送層形成用塗布液として使われ、ポリカーボネート樹脂、溶剤、電荷輸送材料、その他に必要に応じて酸化防止剤、レベリング剤、その他添加物を含むものである。また、電子写真感光体の感光層が、後に説明する単層型の場合には、電荷輸送層形成用塗布液の成分に加えて電荷発生材料、電子輸送剤を用いるのが一般的である。これらを塗布することにより電子写真感光体を製造することができる。
【0017】
本発明の塗布液は、本発明に特定の溶剤と、本発明に特定のポリカーボネート樹脂と、電子写真感光体の感光層として必要な種々の材料とを、単に混合するだけで調製することができる。ただし、材料を混合する順番に特に指定はないが、塗布液の液安定性を勘案すれば、材料を混合後に加熱することが好ましい。溶剤を加熱する場合の温度は、容器を大気圧に開放している場合は、40℃以上であって、溶剤中に含まれる化合物のうち、最も沸点の低い化合物の沸点より10℃以上低い温度範囲で加熱することが好ましい。塗布液の製造は、容器を密閉して行なっても構わない。この場合、密閉可能な容器に塗布液を構成する原料を全て入れ、攪拌混合しながら、内温を30℃〜100℃に加熱し、1時間〜10時間維持することにより塗布液を製造することができる。
【0018】
<溶剤>
本発明の塗布液は、沸点80℃以上150℃以下の溶剤Aを含有するが、当該溶剤としては、沸点が80℃以上150℃以下のもので、塗布液として使用する際に液体であるものであれば、如何なる溶剤であっても用いることができる。より具体的には、沸点が80℃以上150℃以下であって、気圧101.3kPa、温度25℃の条件において液体である物質である。
【0019】
本発明において溶剤の沸点は、101.3kPa下において当該化合物の蒸気圧が外圧と等しくなる温度で定義され、通常、「化学便覧 基礎編 改訂4版」(平成5年9月30日、丸善株式会社発行)に記載される当該溶剤の沸点の数値のことをいうが、当該書籍に記載の無い溶剤については、JIS K5601−2−3に定めされる方法により測定した際の50%留出温度とする。
【0020】
沸点が80℃未満の溶剤を用いると、溶剤の蒸発熱によって感光体が急速に冷却され、吸湿により白化が起こり、また沸点が150℃を超える溶剤を用いると塗布時の垂れが多くなり、使用不可能な部分が大きくなる。以上のことから沸点80℃以上が好ましく、さらに好ましくは90℃以上、100℃以上が最も好ましい。また、沸点150℃以下が好ましく、さらに好ましくは140℃以下、130℃以下が最も好ましい。
【0021】
本発明の塗布液における溶剤は本発明で定める溶剤Aを少なくとも1種含めば、混合溶剤として用いることも出来る。なお、本発明の溶剤の沸点とは、混合溶剤の場合にはそれぞれの溶剤を単一溶剤まで分離した時のそれぞれ溶剤の沸点であり、混合状態での溶剤の沸点を意味しない。
溶剤が組成物である場合、その組成物比率に特に制限は無いが、沸点80℃以上150℃以下の溶剤Aの、全溶媒に対する重量比率は、通常1重量%以上、好ましくは5重量%以 上、より好ましくは10重量%以上であり、また、通常80重量%以下、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下である。沸点80℃以上150℃以下の溶剤を他の溶剤との混合溶剤として用いる場合、より低沸点の溶剤Bと組み合わせて使用するのが一般的であり、この場合、沸点80℃以上150℃以下の溶剤Aの重量比率が小さすぎると、塗布時の溶剤の蒸発熱によって感光体が急速に冷却され、吸湿により白化が起こり、大きすぎると、塗布時の垂れが多くなり、使用不可能な部分が大きくなる。
混合溶剤として用いる場合、併用する溶剤Bは溶剤Aよりも沸点の低い溶剤が好ましく、例えば、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランなどの環状エーテル類、塩化メチレン、クロロホルムなどのハロゲン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類が挙げられるが、これらの中でも、環状エーテル類のテトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランと併用することが好ましい。
【0022】
本発明の塗布液に用いられる溶剤Aとして、環境への負荷を考えると、好ましくは炭素原子、水素原子以外の原子(いわゆるヘテロ原子)を有さない炭化水素化合物が好ましく、中でも、塗布性、電気特性を考えると芳香族性を有する環を分子構造内に有する芳香族炭化水素化合物が好ましい。
溶剤Aとして用いる化合物の分子構造にも制限は無いが、通常、炭素数6〜15の化合物が用いられ、好ましくは炭素数7〜10の化合物である。炭素数が小さすぎても、大きすぎても所望の沸点が得られない。更に、溶剤Aとして用いる化合物が芳香族性を有する環を分子構造内に有する場合、環の数は1〜2が好ましく、より好ましくは環の数は1である。環の数が小さすぎても、大きすぎても所望の沸点が得られない。
【0023】
本発明の塗布液に用いることができる溶剤Aの具体例としては、
トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレンなどの芳香族炭化水素化合物類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素化合物類;
n−ヘプタンなどの脂肪族炭化水素化合物類;
イソプロピルアルコール、1−プロパノール、1−ブタノール、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、などの鎖式アルコール類;
o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾールなどの芳香族性アルコール類;
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類;
酢酸ブチル、酢酸メトキシエチル、酢酸アミル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、乳酸メチルなどのエステル類;
1,4−ジオキサン、などの環状エーテル類;
トリクロロエチレン、パークロロエチレン、クロロベンゼン、などのハロゲン化炭化水素類;
γブチロラクトンがなどの環状エステル類、があげられる。
【0024】
なかでも、塗布性がよい上に環境への影響が小さい、という観点から、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの環構造を有する炭化水素化合物が好ましく、より好ましくはトルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレンなどの芳香族炭化水素化合物が好ましく、中でもトルエンが特に好ましい。
上記で、従来1,4−ジオキサンが塗布溶媒として用いられることがあったが、種々の法令で指定されているように、環境や健康に対する負荷が大きく好ましくない。
【0025】
<共重合樹脂>
本発明の塗布液は、下記式(1)で表される繰り返し構造を有する共重合樹脂を含有する。
【0026】
【化7】

【0027】
本発明の共重合樹脂とは式(1)で表される繰り返し構造に加えて、式(1)で表される繰り返し構造とは異なる繰り返し構造を少なくとも1種類含む共重合ポリカーボネート樹脂である。中でも、後述のランダム共重合ポリカーボネート樹脂を用いるのが特に好ましい。
【0028】
本発明に係る共重合ポリカーボネート樹脂は公知の製造方法の条件を最適化することにより製造可能である。公知の製造方法の一例を挙げると塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン等の不活性溶媒存在下、フェノール系化合物(例えば、ビスフェノールA)に酸受容体としてアルカリ水溶液あるいはピリジン等を入れ、ホスゲンを導入しながら反応させる。
酸受容体としてアルカリ水溶液を使う時は、触媒としてトリメチルアミン、トリエチルアミン等の第3級アミン、あるいはテトラブチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブチルアンモニウムブロミド等の第4級アンモニウム化合物を用いると、反応速度が増大する。
【0029】
また必要に応じて分子量調節剤としてフェノール、p−ターシヤリ−ブチルフエノール等一価のフェノールを共存させてもよい。触媒は最初から入れてもよいし、オリゴマーを造った後に入れて高分子量化する等任意の方法がとれる。
尚、二種以上のフェノール系化合物を用いて共重合する方法としては、
(イ)二種以上のフェノール系化合物を最初に同時にホスゲンと反応させて共重合する方法
(ロ)一方をまずホスゲンと反応させ、ある程度反応を行った後他方を入れて重合する方法
(ハ)別々にホスゲンと反応させてオリゴマーを造り、それらを反応させて重合する方法がある。
【0030】
ポリカーボネート樹脂の製造方法としては、(ハ)の方法がよく用いられ、まず、ビスフェノールモノマーから1重量体〜数10重量体のオリゴマーを重合し、このオリゴマーを更に重合することによって所望のポリカーボネート樹脂を製造する。共重合体を合成する時には、2種類のオリゴマーを重合することによって可能である。この製造方法によるとオリゴマーを合成した時点で同一ビスフェノールユニットによるシークエンス(ブロック)が形成される。このような共重合体をブロック共重合体と呼ぶことにする。
【0031】
本発明に係る共重合ポリカーボネート樹脂は、本発明に係る式(1)で表される繰り返し構造を有するため結晶化しやすい特性を有するが、このように本発明に係る式(1)で表される繰り返し構造が繰り返される、ブロック構造として存在する場合には、更に結晶化しやすいので、ブロック構造が少ないほうが好ましい。即ち、本発明に係る式(1)で表される繰り返し構造によるブロック構造が少ない、いわゆるランダムな構造を有する共重合ポリカーボネート樹脂が好ましい。
【0032】
ランダム共重合ポリカーボネート樹脂とは、樹脂を構成する各繰返しユニットがランダムに配された樹脂を指し、通常、同じ繰り返し単位の平均繰返し数が10以下であり、好ましくは5以下の共重合ポリカーボネート樹脂である。本発明に係る共重合ポリカーボネート樹脂おいては、式(1)で表される繰り返し構造の平均繰返し数が10以下であり、好ましくは5以下であり、より好ましくは4以下である。以上の条件を満たせばいかなる製造方法を用いて製造された樹脂でも構わない。
【0033】
本発明で言う平均繰返し数は、例えばH−NMRによるシグナルの比から計算で求めることが可能である。以下に、具体例を挙げて説明する。下記構造式(2)を有するポリカーボネートにおいて、式中左側の繰り返し構造をA、右側の繰り返し構造をCとする。
【0034】
【化8】

【0035】
各繰り返し構造の割合を[A]、[C]とすれば、
[A]/[C]=X (X:H−NMRのシグナル比から求めることが可能)
[A]+[C]=1
という式から、[A]、[C]を求めることが出来る。
次に、2量体の繰り返し単位の割合を[AA]、[AC]、[CC]とすると下記式が成り立つ。
【0036】
[A]=[AA]+[AC]/2
[C]=[CC]+[AC]/2
[AA]+[AC]+[CC]=1
[AC]/[CC]=Y (Y:H−NMRのシグナル比から求めることが可能)
これを解くと、
[AA]=(2+Y−2(1+Y)[C])/(2+Y)
[AC]=2Y[C]/(2+Y)
[CC]=2[C]/(2+Y)
として求めることが出来る。
【0037】
A、Cの平均繰返し数は以上から求めた値を用いて以下のように定義する。
Aの平均繰返し数:[A]/([AC]/2)
Cの平均繰返し数:[C]/([AC]/2)
本発明に用いられる共重合ポリカーボネート樹脂は式(1)で表される繰り返し構造を含めば、2種に限らず、3種以上の繰返し構造を含むポリカーボネート樹脂でも構わないが、その場合にも同様の方法で平均繰返し数を求めることが可能である。
【0038】
ブロック共重合体とランダム共重合体における塗布液安定性の差は、本発明に係る式(1)で表される繰り返し構造の量が多くなるほど顕著であり、ランダム共重合体の場合、式(1)で表される繰り返し構造の量が当該樹脂全体に対して5重量%以上で塗布液安定性改善効果があり、10重量%以上でより当該効果が高くなり、50重量%以上で当該効果が更に高くなり、60重量%以上で当該効果が著しく高くなり、70重量%以上で当該効果が特に高くなる。
但し、あまりに式(1)の量が多いと、ランダムにしてもゲル化は避けられないことから、好ましくは90重量%以下、より好ましくは85重量%以下である。
【0039】
ポリカーボネート樹脂を製造する別の方法として初期の段階から複数のモノマーを混合してオリゴマー化を開始する(イ)の方法がある。この方法で共重合体を製造する場合、各ビスフェノールユニットがよりランダムに配されことが明らかとなった。
【0040】
本発明のような共重合樹脂は、ポリカーボネート単独重合体を製造するときに比べ分子量制御が困難であった。分子量はモノフェノール類の末端停止剤の添加量見合いで制御されるが、共重合体の場合は、2種類以上の芳香族ジオールを用いることから、末端基の反応性の違いによりバッチ毎に異なる分子量のポリカーボネート共重合体が得られる場合が多い。
【0041】
これを解決する方法として、例えば、反応を特開2007−126493号公報に示されるパイプリアクターようなフロー式の反応系でオリゴマーを製造した場合、分子量が制御され、かつランダムなオリゴマーが製造されることが明らかとなった。この場合、バッチ生産でのロット振れがなくなるため、均一なオリゴマーができ、結果的に共重合樹脂の分子量振れも少なくなる。さらに、芳香族ジオール類から選ばれる少なくとも2種の芳香族ジオール類のアルカリ水溶液とホスゲンとを有機溶媒の存在下に反応させてポリカーボネート共重合体を製造する方法において、(イ) OH基濃度に対する末端クロロホーメート基濃度の割合が1.5以上であるカーボネートオリゴマーを出発原料として、 (ロ) 該オリゴマー溶液の攪拌下、アルカリ濃度が0.5〜3.0規定で10℃以下に調整した触媒を含むアルカリ水溶液を一括添加し、 (ハ) 15℃以下の温度条件下で縮重合反応させることにより、実質的に分子量振れのない安定生産が可能となり、本発明の樹脂を使用することが可能である。
【0042】
次に、本発明に係る式(1)で表される繰り返し構造と共に、共重合体の第2成分として用いられる他の繰り返し構造について説明する。
【0043】
本発明の共重合ポリカーボネートを形成する他の繰り返し構造は、式(1)で表される繰り返し構造と異なる繰り返し構造であれば、特に限定されないが、2価フェノール性化合物を由来とする繰り返し構造が挙げられる。この2価フェノール性化合物の具体例と して以下のものが例示できる。
【0044】
ハイドロキノン、レゾルシノール、1,3−ジヒドロキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,8−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン等の2官能性フェノール化合物;
4,4’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−4,4’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、3,3’−ジ(t−ブチル)−4,4’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、3,3’,5,5’−テトラ(t−ブチル)−4,4’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、2,2’,3,3’,5,5’−ヘキサメチル−4,4’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、2,4’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−2,4’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、3,3’−ジ(t−ブチル)−2,4’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、2,2’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、3,3’−ジ(t−ブチル)−2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル等のビフェノール化合物;
ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等の芳香族環上に置換基を有しないビスフェノール化合物;
ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン等の芳香族環上に置換基としてアリール基を有するビスフェノール化合物;
ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン等。
ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)シクロヘキサン等。
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−(sec−ブチル)フェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)フェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)シクロヘキサン等の芳香族環上に置換基としてアルキル基を有するビスフェノール化合物;
ビス(4−ヒドロキシフェニル)(フェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルプロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)(ジフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)(ジベンジル)メタン等の芳香族環を連結する2価基が置換基としてアリール基を有するビスフェノール化合物;
4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル等の芳香族環をエーテル結合で連結したビスフェノール化合物;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン等の芳香族環をスルホン結合で連結したビスフェノール化合物;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド等の芳香族環をスルフィド結合で連結したビスフェノール化合物;
(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1−(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2−(2−ヒドロキシフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1−(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、2−(2−ヒドロキシフェニル)−2−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(2−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン等。
1,1−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェノール)メタン、ビス(2−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェノール)メタン、2,2−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェノール)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エーテル、フェノールフタルレインなど。
【0045】
これらの2価フェノール性化合物の中ではビスフェノール化合物が好ましく、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)シクロヘキサン;(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1−(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1−(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エーテル、が好ましい。
【0046】
これらの中でも、特に2価フェノール性化合物の製造の簡便性を考慮すれば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)シクロヘキサン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1−(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1−(2−ヒドロキシフェニル)−1−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)エタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エーテルが特に好ましい。これらの2価フェノール性化合物を更に複数組み合わせて用いることも可能である。
【0047】
上記2価フェノール性化合物に由来する他の繰り返し構造としては、下記式(5)で表わされる繰り返し構造が好ましい。
【0048】
【化9】

【0049】
式(5)において、R1〜R8はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アリール基またはハロゲンであることが好ましく、水素またはアルキル基であることが特に好ましい。アルキル基である場合、炭素数が1〜3のものが好ましく、中でもメチル基であることが特に好ましい。また、式(5)において、Xは、単結合、置換基を有していてもよい2価のアルキレン基、2価アリール基、エーテル結合、スルホン結合、スルフィド結合からなる群より選ばれるいずれか1種である。なかでも、Xは置換基を有していてもよい2価のアルキレン基であることが好ましく、下式(6)で表わされるものが特に好ましい。
【0050】
【化10】

【0051】
式(6)において、R9とR10は互いに結合して環を形成してもよく、独立していてもよい。環を形成する場合には、R9とR10の炭素数の和が10以下であることが好ましく、7以下であることがより好ましく、5以下であることが更に好ましい。R9とR10が独立している場合は、それぞれの炭素数が3以下であることが好ましく、1以下であることがより好ましい。またR9とR10は、互いに同一であっても異なっていてもよいが、互いに同一であることが好ましい。なお、式(5)で表わされる繰り返し構造は、式(1)で表わされる繰り返し構造とは異なるものである。
【0052】
本発明に係る共重合樹脂は、式(1)で表される繰り返し構造と、式(1)で表される繰り返し構造とは異なる他の繰り返し構造を含むが、電気特性の面から、式(1)で表される繰り返し構造の樹脂中の含有量は、該共重合樹脂中、第一の態様に係る共重合ポリカーボネート樹脂おいては、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50重量%以上、特に好ましくは60重量%以上であり、最も好ましくは70重量%以上である。第ニの態様に係る共重合ポリカーボネート樹脂おいては、50重量%以上、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上である。
【0053】
本発明に係る共重合樹脂における各繰り返し構造の含有量は、例えば核磁気共鳴分光法による測定値を構造式から求められる分子量から計算することによって決定することができる。
【0054】
なお、ビフェニル構造を有する繰り返し構造は溶解性が悪く、重合反応が進みにくいため、本発明における共重合体中に用いる場合は、その量を制限することが好ましい。ビフェニル構造を有する繰り返し構造は、本発明における共重合樹脂中10重量%以上含まないことが好ましく、5重量%以上含まないことがより好ましく、1重量%以上含まないことがさらに好ましく、実質的に含まないことが最も好ましい。ここで、ビフェニル構造を有する繰り返し構造とはビフェニル構造を部分構造として含む2価フェノール残基を表す。一方、本発明における共重合ポリカーボネート樹脂は、さらに、本発明の効果を損なわない限りにおいて、上記以外の繰り返し構造を含むことができる。
【0055】
本実施の形態において使用するポリカーボネート樹脂に用いられる、ホスゲンおよび/またはホスゲン誘導体の具体例としては、例えば、ホスゲン、トリクロロメチルクロロホーメート、オキザリルクロライド、またはジフェニルカーボネート、ジ−p−トリルカーボネート、フェニル−p−トリルカーボネート、ジ−p−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等のジアリールカーボネート類等のカーボネート前駆体を挙げることができる。
【0056】
<電子写真感光体>
以下、本発明の電子写真感光体について説明する。本発明の電子写真感光体は、導電性支持体と、本発明の塗布液を用いて形成される感光層とを有するものである。
<感光層>
本発明の塗布液は、電子写真感光体の感光層を形成するために用いられ、ポリカーボネート樹脂と溶剤を含有する溶液、又は分散液である。
【0057】
本発明の塗布液は、積層型感光体の場合には、主に電荷輸送層形成用塗布液として使われ、ポリカーボネート樹脂、溶剤、電荷輸送材料、その他に必要に応じて酸化防止剤、レベリング剤、その他添加物を含む。また、単層型の場合には、電荷輸送層形成用塗布液の成分に加えて電荷発生材料、電子輸送剤を用いるのが一般的である。これらを塗布することにより電子写真感光体を製造することができる。
【0058】
<導電性支持体>
導電性支持体としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅、ニ ッケル等の金属材料や金属、カーボン、酸化錫などの導電性粉体を添加して導電性を付与した樹脂材料やアルミニウム、ニッケル、ITO(インジウム−スズ酸化物)等の導電性材料をその表面に蒸着又は塗布した樹脂、ガラス、紙などが主として使用される。形態としては、ドラム状、シート状、ベルト状などのものが用いられる。金属材料の導電性支持体の上に、導電性・表面性などの制御のためや欠陥被覆のため、適当な抵抗値を持つ導電性材料を塗布したものでも良い。
【0059】
導電性支持体としてアルミニウム合金等の金属材料を用いた場合、陽極酸化処理、化成皮膜処理等を施してから用いても良い。陽極酸化処理を施した場合、公知の方法により封孔処理を施すのが望ましい。
支持体表面は、平滑であっても良いし、特別な切削方法を用いたり、研磨処理を施したりすることにより、粗面化されていても良い。また、導電性支持体を構成する材料に適当な粒径の粒子を混合することによって、粗面化されたものでも良い。
【0060】
<下引き層>
導電性支持体と感光層との間には、接着性・ブロッキング性等の改善のため、下引き層を設けても良い。本発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体上に感光層を有するものであるが、下引き層を有していても構わない。本発明に係る下引き層は、導電性支持体と感光層との間に設けられ、導電性支持体と感光層との接着性の改善、導電性支持体の汚れや傷のなどの隠蔽、不純物や表面物性の不均質化によるキャリア注入の防止、電気特性の不均一性の改良、繰り返し使用による表面電位低下の防止、画質欠陥の原因となる局所的な表面電位変動の防止等の機能の少なくともいずれか一つを有し、光電特性の発現に必須ではない層である。
【0061】
本発明の電子写真感光体において、下引き層としては、樹脂、樹脂に金属酸化物等の粒子を分散したものなどが用いられる。下引き層に用いる金属酸化物粒子の例としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄等の1種の金属元素を含む金属酸化物粒子、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等の複数の金属元素を含む金属酸化物粒子が挙げられる。一種類の粒子のみを用いても良いし複数の種類の粒子を混合して用いても良い。これらの金属酸化物粒子の中で、酸化チタンおよび酸化アルミニウムが好ましく、特に酸化チタンが好ましい。酸化チタン粒子は、その表面に、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化珪素等の無機物、又はステアリン酸、ポリオール、シリコーン等の有機物による処理を施されていても良い。酸化チタン粒子の結晶型としては、ルチル、アナターゼ、ブルッカイト、アモルファスのいずれも用いることができる。複数の結晶状態のものが含まれていても良い。
【0062】
また、金属酸化物粒子の粒径としては、種々のものが利用できるが、中でも特性および液の安定性の面から、平均一次粒径として10nm以上100nm以下が好ましく、特に好ましくは、10nm以上50nm以下である。
下引き層は、金属酸化物粒子をバインダー樹脂に分散した形で形成するのが望ましい。下引き層に用いられるバインダー樹脂としては、フェノキシ、エポキシ、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等が単独あるいは硬化剤とともに硬化した形で使用できるが、中でも、アルコール可溶性の共重合ポリアミド、変性ポリアミド等は良好な分散性、塗布性を示し好ましい。
【0063】
バインダー樹脂に対する無機粒子の添加比は任意に選べるが、10wt%から500wt%の範囲で使用することが、分散液の安定性、塗布性の面で好ましい。
下引き層の膜厚は、任意に選ぶことができるが、感光体特性および塗布性から0.1μ mから25μmが好ましい。また下引き層には、公知の酸化防止剤等を添加しても良い。
【0064】
<電荷発生層>
本発明の電子写真感光体が積層型感光体である場合、その電荷発生層に使用される電荷発生材料としては例えばセレニウム及びその合金、硫化カドミウム、その他無機系光導電材料、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、キナクリドン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、アントアントロン顔料、ベンズイミダゾール顔料などの有機顔料等各種光導電材料が使用でき、特に有機顔料、更にフタロシアニン顔料、アゾ顔料が好ましい。これらの微粒子をたとえばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテルなどの各種バインダー樹脂で結着した形で使用される。この場合の使用比率はバインダー樹脂100重量部に対して30から500重量部の範囲より使用され、その膜厚は通常0.1μmから1μm、好ましくは0.15μmから0.6μmが好適である。
【0065】
電荷発生物質としてフタロシアニン化合物を用いる場合、具体的には、無金属フタロシアニン、銅、インジウム、ガリウム、錫、チタン、亜鉛、バナジウム、シリコン、ゲルマニウム等の金属、またはその酸化物、ハロゲン化物等の配位したフタロシアニン類が使用される。3価以上の金属原子への配位子の例としては、上に示した酸素原子、塩素原子の他、水酸基、アルコキシ基などがあげられる。特に感度の高いX型、τ型無金属フタロシアニン、A型、B型、D型等のチタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン等が好適である。なお、ここで挙げたチタニルフタロシアニンの結晶型のうち、A型、B型についてはW.HellerらによってそれぞれI相、II相として示されており(Zeit. Kristallogr.159(1982)173)、A型は安定型として知られているものである 。D型は、CuKα線を用いた粉末X線回折において、回折角2θ±0.2゜が27.3゜に明瞭なピークを示すことを特徴とする結晶型である。フタロシアニン化合物は単一の化合物のもののみを用いても良いし、いくつかの混合状態でも良い。ここでのフタロシアニン化合物ないしは結晶状態に置ける混合状態として、それぞれの構成要素を後から混合して用いても良いし、合成、顔料化、結晶化等のフタロシアニン化合物の製造・処理工程において混合状態を生じせしめたものでも良い。このような処理としては、酸ペースト処理・磨砕処理・溶剤処理等が知られている。
【0066】
<電荷輸送層>
本発明の実施の形態が積層型感光体の場合、電荷輸送層は、本発明におけるバインダー樹脂とともに、電荷輸送物質、必要に応じて使用されるその他の成分とを含有する。このような電荷輸送層は、具体的には、例えば電荷輸送物質等とバインダー樹脂とを溶剤に溶解又は分散して塗布液を作製し、これを順積層型感光層の場合には電荷発生層上に、また、逆積層型感光層の場合には導電性支持体上に(下引き層を設ける場合は下引き層上に)塗布、乾燥して得ることができる。
電荷輸送層のバインダ樹脂は本発明の樹脂を用いることが必須であるが、その他の樹脂を併用しても構わない。その他の樹脂としては、例えばブタジエン樹脂、スチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、ビニルアルコール樹脂、エチルビニルエーテル等のビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、部分変性ポリビニルアセタール、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロースエステル樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂が好ましい。これらのバインダ樹脂は、適当な硬化剤を用いて熱、光等により架橋させて用いることもできる。但し、全バインダ樹脂中、本発明のバインダ樹脂の重量比率は好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上、最も好ましいのは100%である。
【0067】
電荷輸送物質としては特に限定されず、任意の物質を用いることが可能である。公知の電荷輸送物質の例としては、2,4,7−トリニトロフルオレノン等の芳香族ニトロ化合物、テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、ジフェノキノン等のキノン化合物等の電子吸引性物質、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンゾフラン誘導体等の複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体及びこれらの化合物の複数種が結合したもの、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等の電子供与性物質等が挙げられる。これらの中でも、カルバゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、芳香族アミン誘導 体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体、及びこれらの化合物の複数種が結合したものが好ましい。これらの電荷輸送物質は、何れか1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせで併用しても良い。
【0068】
これらの電荷輸送材料が、本発明のバインダー樹脂に結着した形で電荷輸送層が形成される。電荷輸送層は、単一の層から成っていても良いし、構成成分あるいは組成比の異なる複数の層を重ねたものでも良い。
バインダー樹脂と電荷輸送物質との割合は、バインダー樹脂100重量部に対して電荷輸送物質を20重量部以上の比率で使用する。中でも、残留電位低減の観点から30重量部以上が好ましく、更には、繰り返し使用した際の安定性や電荷移動度の観点から40重量部以上がより好ましい。一方、感光層の熱安定性の観点から、電荷輸送物質を通常は150重量部以下の比率で使用する。中でも、電荷輸送材料とバインダー樹脂との相溶性の観点から110重量部以下が好ましく、耐刷性の観点から80重量部以下がより好ましく、耐傷性の観点から70重量部以下が最も好ましい。
【0069】
電荷輸送層の膜厚は特に制限されないが、長寿命、画像安定性の観点、更には高解像度の観点から、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、また、通常50μm以下、好ましくは45μm以下、更には30μm以下の範囲とする。
なお、電荷輸送層には成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させるために周知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、染料、顔料、レベリング剤などの添加物を含有させても良い。酸化防止剤の例としては、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物などが挙げられる。また染料、顔料の例としては、各種の色素化合物、アゾ化合物などが挙げられる。
【0070】
<分散型(単層型)感光層>
分散型感光層の場合には、上記のような配合比の電荷輸送媒体中に、前出の電荷発生物質が分散される。
その場合の電荷発生物質の粒子径は充分小さいことが必要であり、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.5μm以下で使用される。感光層内に分散される電荷発生物質の量は少なすぎると充分な感度が得られず、多すぎると帯電性の低下、感度の低下などの弊害があり、例えば好ましくは0.5〜50重量%の範囲で、より好ましくは1〜20重量%の範囲で使用される。
【0071】
感光層の膜厚は通常5〜50μm、より好ましくは10〜45μmで使用される。またこの場合にも成膜性、可とう性、機械的強度等を改良するための公知の可塑剤、残留電位を抑制するための添加剤、分散安定性向上のための分散補助剤、塗布性を改善するためのレベリング剤、界面活性剤、例えばシリコ−ンオイル、フッ素系オイルその他の添加剤が添加されていても良い。
【0072】
感光層の上に、感光層の損耗を防止したり、帯電器等から発生する放電生成物等による感光層の劣化を防止・軽減する目的で保護層を設けても良い。
また、感光体表面の摩擦抵抗や、摩耗を軽減する目的で、表面の層にはフッ素系樹脂、シリコーン樹脂等を含んでいても良い。また、これらの樹脂を含有する粒子や無機化合物の粒子を含んでいても良い。
【0073】
<電子写真感光体の製造方法>
本実施の形態が適用される電子写真感光体の製造方法は特に限定されないが、通常、これらの感光体を構成する各層は、電子写真感光体の感光層形成方法として公知な、浸漬塗布法、スプレー塗布法、ノズル塗布法、バーコート法、ロールコート法、ブレード塗布法等により支持体上に塗布して形成される。これらの中でも生産性の高さから浸漬塗布方法
が好ましい。
【0074】
各層の形成方法としては、層に含有させる物質を溶剤に溶解または分散させて得られた塗布液を順次塗布するなどの公知の方法が適用できる。
また、本発明の電子写真感光体の有する感光層は、残留溶媒として芳香族炭化水素を含有することが好ましい。本発明における残留溶媒とは、通常、塗布液に用いられた溶媒に由来し、その残留量はガスクロマトグラフによる分析によって知ることができ、本発明においては0.01mg/cm以上存在する場合に残留溶媒として認めることとする。本発明のように塗布液の溶媒として芳香族炭化水素を用いた場合には、通常、感光体に溶媒が残存する。
【0075】
<画像形成装置>
次に、本発明の電子写真感光体を用いた画像形成装置の実施の形態について、装置の要部構成を示す図1を用いて説明する。但し、実施の形態は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変形して実施することができる。
図1に示すように、画像形成装置は、電子写真感光体1,帯電装置2,露光装置3及び現像装置4を備えて構成され、更に、必要に応じて転写装置5,クリーニング装置6及び定着装置7が設けられる。
【0076】
電子写真感光体1は、上述した本発明の電子写真感光体であれば特に制限はないが、図1ではその一例として、円筒状の導電性支持体の表面に上述した感光層を形成したドラム状の感光体を示している。この電子写真感光体1の外周面に沿って、帯電装置2,露光装置3,現像装置4,転写装置5及びクリーニング装置6がそれぞれ配置されている。
帯電装置2は、電子写真感光体1を帯電させるもので、電子写真感光体1の表面を所定電位に均一帯電させる。図1では帯電装置2の一例としてローラ型の帯電装置(帯電ローラ)を示しているが、他にもコロトロンやスコロトロン等のコロナ帯電装置、帯電ブラシ等の接触型帯電装置などがよく用いられる。
【0077】
なお、電子写真感光体1及び帯電装置2は、多くの場合、この両方を備えたカートリッジ(以下適宜、感光体カートリッジという)として、画像形成装置の本体から取り外し可能に設計されている。そして、例えば電子写真感光体1や帯電装置2が劣化した場合に、この感光体カートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しい感光体カートリッジを画像形成装置本体に装着することができるようになっている。また、後述するトナーについても、多くの場合、トナーカートリッジ中に蓄えられて、画像形成装置本体から取り外し可能に設計され、使用しているトナーカートリッジ中のトナーが無くなった場合に、このトナーカートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しいトナーカートリッジを装着することができるようになっている。更に、電子写真感光体1,帯電装置2,トナーが全て備えられたカートリッジを用いることもある。
【0078】
露光装置3は、電子写真感光体1に露光を行なって電子写真感光体1の感光面に静電潜像を形成することができるものであれば、その種類に特に制限はない。具体例としては、 ハロゲンランプ、蛍光灯、半導体レーザーやHe−Neレーザー等のレーザー、LEDなどが挙げられる。また、感光体内部露光方式によって露光を行なうようにしてもよい。露光を行なう際の光は任意であるが、特に波長380nm〜500nmの短波長の単色光などで露光することが好ましく、より好ましくは、波長380nm〜430nmの単色光で露光することである。
【0079】
現像装置4は、その種類に特に制限はなく、カスケード現像、一成分導電トナー現像、二成分磁気ブラシ現像などの乾式現像方式や、湿式現像方式などの任意の装置を用いることができる。図1では、現像装置4は、現像槽41、アジテータ42、供給ローラ43、現像ローラ44、及び、規制部材45からなり、現像槽41の内部にトナーTを貯留している構成となっている。また、必要に応じ、トナーTを補給する補給装置(図示せず)を現像装置4に付帯させてもよい。この補給装置は、ボトル、カートリッジなどの容器からトナーTを補給することが可能に構成される。
【0080】
供給ローラ43は、導電性スポンジ等から形成される。現像ローラ44は、鉄,ステンレス鋼,アルミニウム,ニッケルなどの金属ロール、又はこうした金属ロールにシリコーン樹脂,ウレタン樹脂,フッ素樹脂などを被覆した樹脂ロールなどを含む。この現像ローラ44の表面には、必要に応じて、平滑加工や粗面加工を加えてもよい。
現像ローラ44は、電子写真感光体1と供給ローラ43との間に配置され、電子写真感光体1及び供給ローラ43に各々当接している。供給ローラ43及び現像ローラ44は、回転駆動機構(図示せず)によって回転される。供給ローラ43は、貯留されているトナーTを担持して、現像ローラ44に供給する。現像ローラ44は、供給ローラ43によって供給されるトナーTを担持して、電子写真感光体1の表面に接触させる。
【0081】
規制部材45は、シリコーン樹脂やウレタン樹脂などの樹脂ブレード、ステンレス鋼,アルミニウム,銅,真鍮,リン青銅などの金属ブレード、又はこうした金属ブレードに樹脂を被覆したブレード等により形成されている。この規制部材45は、現像ローラ44に当接し、ばね等によって現像ローラ44側に所定の力で押圧(一般的なブレード線圧は5〜500g重/cm)される。必要に応じて、この規制部材45に、トナーTとの摩擦帯電によりトナーTに帯電を付与する機能を具備させてもよい。
【0082】
アジテータ42は、回転駆動機構によってそれぞれ回転されており、トナーTを攪拌するとともに、トナーTを供給ローラ43側に搬送する。アジテータ42は、羽根形状、大きさ等を違えて複数設けてもよい。
トナーTの種類は任意であり、粉状トナーのほか、懸濁重合法や乳化重合法などを用いた重合トナー等を用いることができる。特に、重合トナーを用いる場合には径が4〜8μm程度の小粒径のものが好ましく、また、トナーの粒子の形状も球形に近いものからポテト上の球形から外れたものまで様々に使用することができる。重合トナーは、帯電均一性、転写性に優れ、高画質化に好適に用いられる。
【0083】
転写装置5は、その種類に特に制限はなく、コロナ転写、ローラ転写、ベルト転写などの静電転写法、圧力転写法、粘着転写法など、任意の方式を用いた装置を使用することができる。ここでは、転写装置5が電子写真感光体1に対向して配置された転写チャージャー,転写ローラ,転写ベルト等から構成されるものとする。この転写装置5は、トナーTの帯電電位とは逆極性で所定電圧値(転写電圧)を印加し、電子写真感光体1に形成されたトナー像を記録紙(用紙,媒体)Pに転写するものである。
【0084】
クリーニング装置6について特に制限はなく、ブラシクリーナー、磁気ブラシクリーナー、静電ブラシクリーナー、磁気ローラクリーナー、ブレードクリーナーなど、任意のクリーニング装置を用いることができる。クリーニング装置6は、感光体1に付着している残留トナーをクリーニング部材で掻き落とし、残留トナーを回収するものである。但し、感光体表面に残留するトナーが少ないか、殆ど無い場合には、クリーニング装置6は無くても構わない。
【0085】
定着装置7は、上部定着部材(加圧ローラ)71及び下部定着部材(定着ローラ)72から構成され、定着部材71又は72の内部には加熱装置73がそなえられている。なお、図1では、上部定着部材71の内部に加熱装置73がそなえられた例を示す。上部及び下部の各定着部材71,72は、ステンレス,アルミニウムなどの金属素管にシリコンゴムを被覆した定着ロール、更にテフロン(登録商標)樹脂で被覆した定着ロール、定着シートなどが公知の熱定着部材を使用することができる。更に、各定着部材71,72は、離型性を向上させる為にシリコーンオイル等の離型剤を供給する構成としてもよく、バネ等により互いに強制的に圧力を加える構成としてもよい。
【0086】
記録紙P上に転写されたトナーは、所定温度に加熱された上部定着部材71と下部定着部材72との間を通過する際、トナーが溶融状態まで熱加熱され、通過後冷却されて記録紙P上にトナーが定着される。
なお、定着装置についてもその種類に特に限定はなく、ここで用いたものをはじめ、熱ローラ定着、フラッシュ定着、オーブン定着、圧力定着など、任意の方式による定着装置を設けることができる。
【0087】
以上のように構成された電子写真装置では、次のようにして画像の記録が行なわれる。即ち、まず感光体1の表面(感光面)が、帯電装置2によって所定の電位(例えば−600V)に帯電される。この際、直流電圧により帯電させても良く、直流電圧に交流電圧を重畳させて帯電させてもよい。
続いて、帯電された感光体1の感光面を、記録すべき画像に応じて露光装置3により露光し、感光面に静電潜像を形成する。そして、その感光体1の感光面に形成された静電潜像の現像を、現像装置4で行なう。
【0088】
現像装置4は、供給ローラ43により供給されるトナーTを、規制部材(現像ブレード)45により薄層化するとともに、所定の極性(ここでは感光体1の帯電電位と同極性であり、負極性)に摩擦帯電させ、現像ローラ44に担持しながら搬送して、感光体1の表面に接触させる。
現像ローラ44に担持された帯電トナーTが感光体1の表面に接触すると、静電潜像に対応するトナー像が感光体1の感光面に形成される。そしてこのトナー像は、転写装置5によって記録紙Pに転写される。この後、転写されずに感光体1の感光面に残留しているトナーが、クリーニング装置6で除去される。
【0089】
トナー像の記録紙P上への転写後、定着装置7を通過させてトナー像を記録紙P上へ熱定着することで、最終的な画像が得られる。
なお、画像形成装置は、上述した構成に加え、例えば除電工程を行なうことができる構成としてもよい。除電工程は、電子写真感光体に露光を行なうことで電子写真感光体の除電を行なう工程であり、除電装置としては、蛍光灯、LED等が使用される。また除電工程で用いる光は、強度としては露光光の3倍以上の露光エネルギーを有する光である場合が多い。
【0090】
また、画像形成装置は更に変形して構成してもよく、例えば、前露光工程、補助帯電工程などの工程を行なうことができる構成としたり、オフセット印刷を行なう構成としたり、更には複数種のトナーを用いたフルカラータンデム方式の構成としてもよい。
【実施例】
【0091】
以下、実施例に基づき本実施の形態をさらに具体的に説明する。なお、以下の実施例は本発明を詳細に説明するために示すものであり、本発明はその趣旨に反しない限り、以下に示した実施例に限定されるものではない。以下の実施例、比較例および参考例中の「部」の記載は、特に指定しない限り「重量部」を示す。
<樹脂の製造>
まず、粘度平均分子量の測定について説明する。
【0092】
ポリカーボネート樹脂をジクロロメタンに溶解し濃度Cが6.00g/Lの溶液を調製する。溶媒(ジクロロメタン)の流下時間t0が136.16秒のウベローデ型毛細管粘度計を用いて、20.0℃に設定した恒温水槽中で試料溶液の流下時間tを測定する。以下の式に従って粘度平均分子量Mvを算出する。
a=0.438×ηsp+1 ηsp=t/t0−1
b=100×ηsp/C C=6.00(g/L)
η=b/a
Mv=3207×η1.205
以下、ポリカーボネート樹脂の製造方法について説明する。
・オリゴマーAの製造例
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールAと呼ぶ)100部(0.438mol)、水酸化ナトリウム45.6部(1.14mol)、水848部、ハイドロサルファイトナトリウム0.336部、塩化メチレン432部(325mL)の混合物を撹拌機付き反応槽に仕込み、撹拌した。反応槽の温度を0〜10℃の間に保ち、これにホスゲン110部(1.11mol)を約6時間で吹き込み反応を行った。反応終了後ポリカーボネートオリゴマーを含有する塩化メチレン溶液のみを捕集した。得られたオリゴマーの塩化メチレン溶液の分析結果は下記の通りであった。
オリゴマー濃度(注1):21.9重量%
末端クロロホーメート基濃度(注2):0.420規定
末端フェノール性水酸基濃度(注3):0.026規定
(注1):溶液を蒸発乾固させて測定した。
(注2):アニリンと反応させて得られるアニリン塩酸塩を0.2規定水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定した。
(注3):塩化メチレン、四塩化チタン、酢酸溶液に溶解させた時の発色を546nmで比色定量した。
・オリゴマーCの製造例
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン(ビスフェノールCと呼ぶ)100部(0.391mol)を用いた以外はオリゴマーAの製造例と同様の操作を行った。得られたオリゴマーCの塩化メチレン溶液の分析結果は下記の通りであった。オリゴマー濃度(注1):25.2重量%
末端クロロホーメート基濃度(注2):0.560規定
末端フェノール性水酸基濃度(注3):0.326規定
・オリゴマーXの製造例
4,4’−(1−フェニルエチリデン)ビスフェノール(ビスフェノールXと呼ぶ)100部(0.345mol)を用いた以外はオリゴマーAの製造例と同様の操作を行った。得られたオリゴマーXの塩化メチレン溶液の分析結果は下記の通りであった。
オリゴマー濃度(注1):22.6重量%
末端クロロホーメート基濃度(注2):0.322規定
末端フェノール性水酸基濃度(注3):0.016規定
・オリゴマーACの製造例
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン70部(0.307mol)と、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン33.7部(0.132mol)を用いた以外はオリゴマーAの製造例と同様の操作を行った。得られたオリゴマーACの塩化メチレン溶液の分析結果は下記の通りであった。
オリゴマー濃度(注1):22.9重量%
末端クロロホーメート基濃度(注2):0.462規定
末端フェノール性水酸基濃度(注3):0.116規定
・オリゴマーCXの製造例
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン56部(0.219mol)と、4,4’−(1−フェニルエチリデン)ビスフェノール63.5部(0.219mol)を用いた以外はオリゴマーAの製造例と同様の操作を行った。得られたオリゴマーCXの塩化メチレン溶液の分析結果は下記の通りであった。
オリゴマー濃度(注1):23.9重量%
末端クロロホーメート基濃度(注2):0.441規定
末端フェノール性水酸基濃度(注3):0.171規定
製造例1
100mLビーカーに水酸化ナトリウム(12.57g)と、HO(171.30mL)を量り取り、撹拌しながら溶解させた。そこにp−tert−ブチルフェノール(0.750g)と、2%トリエチルアミン水溶液(5.407mL)を添加、撹拌、溶解させ、アルカリ水溶液を調製した。
【0093】
次いで、攪拌機を備えた2L反応槽に、先に製造したオリゴマーAC(465.27g)と、ジクロロメタン(158.73mL)を仕込み、撹拌しながら、重合槽の外温を20℃に保ち、先に調整したアルカリ水溶液を2L反応槽に添加して4時間撹拌した。
反応終了後ポリカーボネートを含有する塩化メチレン溶液のみを捕集し、酸洗浄、アルカリ洗浄、水洗浄を行った後、溶媒除去を行い、目的とするポリカーボネート樹脂を得た。
【0094】
製造例2
p−tert−ブチルフェノール(1.000g)を用いた以外は製造例1と同様の操作を行い、目的とするポリカーボネート樹脂を得た。
製造例3
p−tert−ブチルフェノール(1.200g)を用いた以外は製造例1と同様の操作を行い、目的とするポリカーボネート樹脂を得た。
【0095】
製造例4
ビーカーに水酸化ナトリウム(12.59g)と、HO(171.30mL)を量り取り、撹拌しながら溶解させた。そこにp−tert−ブチルフェノール(0.750g)と、2%トリエチルアミン水溶液(5.407mL)を添加、撹拌、溶解させ、アルカリ水溶液を調製した。
【0096】
次いで、攪拌機を備えた2L反応槽に、先に製造したオリゴマーA(329.69g)と、オリゴマーC(136.31g)、ジクロロメタン(158.19mL)を仕込み、撹拌しながら、重合槽の外温を20℃に保ち、先に調整したアルカリ水溶液を2L反応槽に添加して4時間撹拌した。
反応終了後ポリカーボネートを含有する塩化メチレン溶液のみを捕集し、酸洗浄、アルカリ洗浄、水洗浄を行った後、溶媒除去を行い、目的とするポリカーボネート樹脂を得た。
【0097】
製造例5
p−tert−ブチルフェノール(1.000g)を用いた以外は製造例4と同様の操作を行い、目的とするポリカーボネート樹脂を得た。
製造例6
p−tert−ブチルフェノール(1.200g)を用いた以外は製造例4と同様の操作を行い、目的とするポリカーボネート樹脂を得た。
【0098】
製造例7
ビーカーに水酸化ナトリウム(10.67g)と、HO(171.04mL)を量り取り、撹拌しながら溶解させた。そこにp−tert−ブチルフェノール(1.000g)と、2%トリエチルアミン水溶液(5.407mL)を添加、撹拌、溶解させ、アルカリ水溶液を調製した。
【0099】
次いで、攪拌機を備えた2L反応槽に、先に製造したオリゴマーCX(441.57g)と、ジクロロメタン(176.05mL)を仕込み、撹拌しながら、重合槽の外温を20℃に保ち、先に調整したアルカリ水溶液を2L反応槽に添加して4時間撹拌した。
反応終了後ポリカーボネートを含有する塩化メチレン溶液のみを捕集し、酸洗浄、アルカリ洗浄、水洗浄を行った後、溶媒除去を行い、目的とするポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量30,300)を得た。
【0100】
製造例8
ビーカーに水酸化ナトリウム(10.99g)と、HO(171.31mL)を量り取り、撹拌しながら溶解させた。そこにp−tert−ブチルフェノール(1.000g)と、2%トリエチルアミン水溶液(5.407mL)を添加、撹拌、溶解させ、アルカリ水溶液を調製した。
【0101】
次いで、攪拌機を備えた2L反応槽に、先に製造したオリゴマーC(201.46g)と、オリゴマーX(246.94g)、ジクロロメタン(171.64mL)を仕込み、撹拌しながら、重合槽の外温を20℃に保ち、先に調整したアルカリ水溶液を2L反応槽に添加して4時間撹拌した。
反応終了後ポリカーボネートを含有する塩化メチレン溶液のみを捕集し、酸洗浄、アルカリ洗浄、水洗浄を行った後、溶媒除去を行い、目的とするポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量31,000)を得た。
【0102】
以下の表1に、製造例1〜6で製造した樹脂の粘度平均分子量、H−NMRから前記方法により求めたオリゴマーAから得られた繰り返し単位構造とオリゴマーCから得られた繰り返し単位構造の割合、及び平均繰返し数を示した。
【0103】
【表1】

【0104】
実施例1
製造例1で製造した樹脂100重量部、下記式(3)で表される構造に代表される幾何異性体の組成物からなる電荷輸送物質60重量部、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)8重量部、レベリング剤としてシリコーンオイル0.03重量部を、テトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒596重量部に溶解させて電荷輸送層用塗布液を調製した。この塗布液を25℃±5℃の環境下で保管した時の粘度を、回転粘度計(東京計器(株)製EMD型)を用いて測定した。粘度の経時変化の結果を表2に示した。なお、テトラヒドロフランの沸点は66℃、トルエンの沸点は111℃である。
【0105】
【化11】

【0106】
平均一次粒径40nmのルチル型白色酸化チタン(石原産業(株)製、製品名 TTO55N)と該酸化チタンに対して3重量%のメチルジメトキシラン(東芝シリコーン社製
製品名 TSL8117)を高速流動式混合混練機(株)カワタ製、製品名SMG300)に投入し、高速混合(回転周速 34.5m/秒)を行ない表面処理酸化チタンを得た。この疎水化処理酸化チタンを、メタノール/1−プロパノールの混合溶媒中でボールミルにより分散させることにより、疎水化処理酸化チタンの分散スラリーとなし、該分散スラリーと、メタノール/1−プロパノール/トルエン(重量比7/1/2)の混合溶媒、及び、ε−カプロラクタム/ビス(4−アミノ−3−メチルフェニル)メタン/ヘキサメチレンジアミン/デカメチレンジカルボン酸/オクタデカメチレンジカルボン酸(組成モル% 60/15/5/15/5)からなる共重合ポリアミドのペレットとを加熱しながら撹拌、混合してポリアミドペレットを溶解させた後、超音波分散処理を行うことにより、疎水性処理酸化チタン/共重合ポリアミドを重量比3/1で含有する固形分濃度18.0%の分散液とした。表面が鏡面仕上げされた外径30mm、長さ285mm、肉厚1.0mmのアルミニウム製シリンダーをこの分散液により浸漬塗布して、乾燥後の膜厚が2μmとなるように下引き層を形成した。
【0107】
別に、電荷発生物質として図2に示される、CuKα線による粉末X線回折スペクトルを有するオキシチタニウムフタロシアニンを20重量部と1,2−ジメトキシエタン280重量部を混合し、サンドグラインドミルで2時間粉砕して微粒化分散処理を行った。続いてこの微細化処理液に、ポリビニルブチラール(#6000C)を1,2−ジメトキシエタン490重量部と、4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノンを85重量部の混合液に溶解させて得られたバインダー液を混合して電荷発生層用塗布液を調整し、この塗布液を、前記下引き層を形成したアルミニウムシリンダー上に浸漬塗布した、乾燥後の膜厚が0.4μmの電荷発生層を形成した。
【0108】
次に、先に作製した電荷輸送層用塗布液で、30日間保管後の塗布液を前記電荷発生層上に浸漬塗布し、125℃で24分間の乾燥後の膜厚が25μmとなる電荷輸送層を形成した。これにより、積層型感光層を有する電子写真感光体を製造した。
このようにして作製した電子写真感光体の電気特性を、温度25℃±5℃,相対湿度50%±10%の環境試験室中に設置した感光体特性評価装置に装着した。電子写真感光体の表面電位が−700Vになるように帯電させた後、780nmの光を照射強度を変えながら照射し、200m秒後の表面電位を測定した。このときの強度1.0μJ/cmの光を照射したときの表面電位(以下、VLmaxということがある)と、780nmの光を露光してから200m秒後の感光体表面電位が−350Vになる露光強度を半減露光強度(以下、E1/2ということがある)とを測定し,この値を表3に示した。
【0109】
実施例2
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例2で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒を596重量部から454重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0110】
実施例3
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例3で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒を596重量部から432重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0111】
実施例4
製造例1で製造した樹脂100重量部、下記式(4)で表される構造を有する電荷輸送物質90重量部、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)8重量部、レベリング剤としてシリコーンオイル0.03重量部を、テトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒792重量部に溶解させて電荷輸送層用塗布液を調製した。この塗布液を温度15℃±5℃の環境下で保管した時の粘度の経時変化を、実施例1と同様にして測定した。
【0112】
また、電荷輸送層形成用塗布液を本実施例で調製したものを用い、保管温度を15℃±5℃とした他は、実施例1と同様して電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表2と表3に示した。
【0113】
【化12】

【0114】
実施例5
実施例4で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例2で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒を792重量部から509重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例4と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例4と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0115】
実施例6
実施例4で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例3で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒を792重量部から485重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例4と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例4と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0116】
実施例7
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例4で製造した樹脂を用いた他は、同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0117】
実施例8
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例5で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒を596重量部から454重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0118】
実施例9
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例6で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒を596重量部から432重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0119】
比較例1
実施例1で電荷輸送層に用塗布液に用いた溶剤を、テトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒からテトラヒドロフラン/アニソール(重量比9/1)混合溶媒に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。なお、アニソールの沸点は154℃である。
【0120】
比較例2
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例2で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒をテトラヒドロフラン/アニソール(重量比9/1)混合溶媒454重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0121】
比較例3
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例3で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒をテトラヒドロフラン/アニソール(重量比9/1)混合溶媒432重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0122】
比較例4
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例4で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒からテトラヒドロフラン/アニソール(重量比9/1)混合溶媒に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0123】
比較例5
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例5で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒をテトラヒドロフラン/アニソール(重量比9/1)混合溶媒454重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用 いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0124】
比較例6
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例6で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒をテトラヒドロフラン/アニソール(重量比9/1)混合溶媒432重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0125】
比較例7
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例7で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒を596重量部から454重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0126】
比較例8
実施例1で電荷輸送層に用いた製造例1の樹脂の代わりに、製造例8で製造した樹脂を用い、更にテトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒を596重量部から454重量部に変更した他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例1と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表2および表3に示した。
【0127】
作製した感光体の感光層を剥離して、ガスクロマトグラフにより芳香族炭化水素溶剤の存在量を測定したところ、実施例1〜9の感光体からは、いずれも0.1mg/cm以上のトルエンが検出されたが、比較例1〜6の感光体からは検出されなかった。
更に、25℃±5℃の環境下で塗布液を100日保管し、保管後の塗布液を用いて感光層を形成した以外は、実施例1〜3と同様にして得られた感光体を、セイコーエプソン社製カラーレーザープリンターLP1500Cの感光体カートリッジに装着し、該感光体カートリッジを該カラーレーザープリンターに装着して画像を形成したところ、良好な画像が得られた。
【0128】
また、15℃±5℃の環境下で塗布液を100日保管し、保管後の塗布液を用いて感光層を形成した以外は、実施例1〜3と同様にして得られた感光体を、セイコーエプソン社製カラーレーザープリンターLP1500Cの感光体カートリッジに装着し、該感光体カートリッジを該カラーレーザープリンターに装着して画像を形成したところ、良好な画像が得られた。
【0129】
【表2】

【0130】
【表3】

【0131】
実施例10
製造例2で製造した樹脂100重量部、前記式(3)で表される構造に代表される幾何異性体の組成物からなる電荷輸送物質50重量部、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)8重量部 、レベリング剤としてシリコーンオイル0.03重量部を、テトラヒドロフラン/メチルシクロヘキサン(重量比8/2)混合溶媒529重量部に溶解させて電荷輸送層用塗布液を調製した。この塗布液を温度25℃±5℃の環境下で保管した時の粘度の経時変化を、実施例1と同様にして測定した。
また、電荷輸送層形成用塗布液を本実施例で調製したものを用いた他は、実施例1と同様して電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表4と表5に示した。
【0132】
比較例9
実施例10で電荷輸送層に用いた製造例2の樹脂の代わりに、製造例5で製造した樹脂を用いた他は同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製したが、調液直後にゲル化した。粘度の測定は行えなかった。
【0133】
実施例11
特開2007−126493の実施例1の方法に従って製造した樹脂(粘度平均分子量 30,000、オリゴマーAの平均繰返し数3.2)を用いた以外は、実施例2と同様の方法で電荷輸送層用塗布液を調製した。実施例2と同様にして塗布液の粘度を測定し、該塗布液を用いて実施例1と同様にして作製した電子写真感光体の電気特性を測定した。結果を表4および表5に示した。
【0134】
【表4】

【0135】
【表5】

【0136】
以上のように、式(1)で表される繰り返し構造と、式(1)で表される繰り返し構造とは異なる構造との共重合樹脂、並びに沸点が80℃以上、150℃以下の溶媒を混合して得られる塗布液を用いた場合、液安定性が良好に保たれることが分かる。また、この塗布液を用いて作製した感光体の電気特性も良好に保たれていた。
THFとアニソールの混合溶媒の場合、塗布液は安定であるが、塗布時に感光体の白化が見られた。アニソールはトルエンよりも蒸気圧が低いため塗布時の垂れを押さえるためTHFに対する量をトルエンよりも少なくする必要がある。そのため、塗布液安定性については問題ないが、塗布時に蒸発速度が速く白化が生じた。THF単独で用いた場合にも同様に塗布時に感光体の白化が見られた。
【0137】
比較例7、8、9に示したように式(1)で表される繰り返し構造を有さない樹脂を用いた場合には、いずれもゲル化は起らなかった。但し、これらの感光体はプリンターで印刷した場合、耐磨耗性が式(1)で表される繰り返し構造を有する感光体よりも劣った。
本発明により液安定性、塗布性に優れた塗布液、及び、それを用いた電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジを作製することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0138】
【図1】本発明の電子写真感光体を備えた画像形成装置の一実施態様の要部構成を示す概略図である。
【図2】本発明の実施例で用いたオキシチタニウムフタロシアニンのX線回折図である。
【符号の説明】
【0139】
1 感光体
2 帯電装置(帯電ローラ)
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 定着装置
41 現像槽
42 アジテータ
43 供給ローラ
44 現像ローラ
45 規制部材
71 上部定着部材(加圧ローラ)
72 下部定着部材(定着ローラ)
73 加熱装置
T トナー
P 記録紙(用紙、媒体)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1)で表される繰り返し構造を有し、且つビフェニル構造を有する繰り返し構造を10重量%以上含まず、かつ式(1)の平均繰り返し数が10以下の共重合ポリカーボネート樹脂と、沸点80℃以上、150℃以下の溶剤Aとを含有することを特徴とする、電子写真感光体製造用の塗布液。
【化1】

【請求項2】
下記式(1)で表される繰り返し構造を50重量%以上有し、且つ式(1)の平均繰り返し数が10以下の共重合ポリカーボネート樹脂と、沸点80℃以上、150℃以下の溶剤Aとを含有することを特徴とする、電子写真感光体製造用の塗布液。
【化2】

【請求項3】
前記溶剤Aより低沸点の溶剤Bをさらに含有することを特徴とする、請求項1または2に記載の電子写真感光体製造用の塗布液。
【請求項4】
前記溶剤Aが、炭化水素化合物であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体製造用の塗布液。
【請求項5】
前記溶剤Aが芳香族炭化水素化合物であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体製造用の塗布液。
【請求項6】
前記溶剤Aが、トルエンであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体製造用の塗布液。
【請求項7】
前記共重合ポリカーボネート樹脂が、ランダム共重合ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体製造用の塗布液。
【請求項8】
導電性支持体と、請求項1〜7のいずれか1項に記載の塗布液を用いて形成された感光層とを有する電子写真感光体。
【請求項9】
導電性支持体と感光層とを有する電子写真感光体であって、該感光層が、下記式(1)で表される繰り返し構造を有し、且つビフェニル構造を有する繰り返し構造を10重量%以上含まず、かつ式(1)の平均繰り返し数が10以下の共重合ポリカーボネート樹脂、および0.01mg/cm以上の芳香族炭化水素を含有することを特徴とする、電子写真感光体。
【化3】

【請求項10】
導電性支持体と感光層とを有する電子写真感光体であって、該感光層が、下記式(1)で表される繰り返し構造を50重量%以上有し、且つ式(1)の平均繰り返し数が10以下の共重合ポリカーボネート樹脂、および0.01mg/cm以上の芳香族炭化水素を含有することを特徴とする、電子写真感光体。
【化4】

【請求項11】
請求項8〜10のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、少なくとも該電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行ない静電潜像を形成する像露光手段と、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記トナーを被転写体に転写する転写手段とを有することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項12】
請求項8〜10のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行ない静電潜像を形成する像露光手段、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段、及び、前記トナーを被転写体に転写する転写手段から選ばれる少なくとも一つとを有することを特徴とする、電子写真カートリッジ。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2008−216999(P2008−216999A)
【公開日】平成20年9月18日(2008.9.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−26558(P2008−26558)
【出願日】平成20年2月6日(2008.2.6)
【出願人】(000005968)三菱化学株式会社 (4,356)
【Fターム(参考)】