电子照相感光体、电子照相感光体盒及图像形成装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2008年6月11日、申请号为200880019425. X、发明名称为"电 子照相感光体、电子照相感光体盒及图像形成装置"的申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及用于复印机、打印机等的电子照相感光体、电子照相感光体盒及图像 形成装置。具体而言，本发明涉及耐磨损性优异、且具有良好的响应性、电特性、或重复特性 的电子照相感光体、电子照相感光体盒及图像形成装置。
【背景技术】
[0003] 由于电子照相技术即时性优异、并且可以获得高品质的图像等，因而在复印机、各 种打印机、印刷机等领域中得到了广泛应用。作为电子照相技术核心的电子照相感光体，所 使用的是采用了具有无公害、易成膜、制造简单等优点的有机类光电导材料的电子照相感 光体（以下简称为"感光体"）。
[0004] 作为米用了有机类光电导材料的电子照相感光体，已知有使光导电性细粉末分散 在粘合剂树脂中而得到的所谓分散型的单层型感光体、叠层有电荷发生层和电荷传输层的 叠层型感光体。叠层型感光体因组合有各自效率均较高的电荷发生材料及电荷传输材料而 能够获得具有高灵敏度的感光体、能够获得材料选择范围宽且安全性高的感光体、以及通 过进行涂布可容易地形成感光层、且生产性高、成本方面也较为有利等，由于上述理由，叠 层型感光体成为感光体的主流，得到了深入的开发并被实用化。
[0005] 另一方面，与叠层型感光体相比，单层型感光体虽然在电特性方面稍差，同时材料 选择的自由度也较少，但具有下述优点：可使电荷在感光体表面附近产生，且可获得高析像 度，此外，由于即使制成厚膜也不会产生图像模糊，因而可通过制成厚膜来实现高耐印性。 另外，基于下述理由，单层型感光体还具有可实现低成本化的优点，所述理由为：经过较少 的涂布工序即可完成，以及可以使用对由导电性基体（支撑体）引起的干涉条纹及管坯缺 陷有利的非切削管等廉价基体等。
[0006] 采用了有机光导电性物质的电子照相感光体虽具有上述优点，但其尚未满足作为 电子照相感光体所需的全部特性，尤其是，期待其具有高灵敏度、低残留电势、以及耐久性 的进一步提尚。
[0007] 另外，随着对高速印刷的要求不断提高，要求可对应于更加高速的电子照相工艺 的材料。此时，除了高灵敏度、高寿命以外，还要求感光体具有良好的响应性从而可使其经 过曝光后到显影为止之间的时间缩短。已知感光体的响应性由电荷传输层、尤其是由其中 的电荷传输材料决定，但还在很大程度上取决于粘合剂树脂。
[0008] 为了使感光体同时实现灵敏度的提高、残留电势的降低、以及响应性的提高，已提 出了多种电荷传输物质。例如，专利文献1中公开了下述内容：通过使感光层中含有特定的 电荷传输物质，感光体可具有尚灵敏度、低残留电势、以及尚迁移率。
[0009] 关于感光体的耐久性提高，作为用于电子照相感光体的表面层的粘结树脂，一直 以来，常用的是聚碳酸酯树脂，但近年来，提出了通过使用机械强度高于聚碳酸酯树脂的聚 芳酯树脂使电子照相感光体的耐久性得以显著提高（专利文献2)。
[0010] 此外，已知：通过使感光层中含有由特定结构的二苯醚-4, 4' -二羧酸残基和特定 结构的二价酚残基共聚而成的聚芳酯树脂，可获得机械强度、尤其是耐磨损性极为优异的 感光体（例如，参见专利文献3)
[0011] 专利文献1 :日本特开平10-312072号公报
[0012] 专利文献2:日本特开平10-039521号公报
[0013] 专利文献3:日本特开2006-53549号公报
【发明内容】
[0014] 发明要解决的问题
[0015] 可是，含有专利文献3中公开的聚芳酯树脂和专利文献1中公开的电荷传输物质 的感光层虽然在提高耐久性方面较为优异，但就光敏度、残留电势、以及迀移率而言，还无 法获得理想的结果。除此之外，含有上述聚芳酯树脂的感光层不易选择确定电荷传输材料， 并且很难使其表现出充分的电特性。
[0016] 本发明是为了解决上述问题而进行的。即，本发明的目的在于提供一种对感光体 实用上的负载的耐磨损性优异、具有高机械强度、且电特性极为良好的电子照相感光体。此 外，本发明的另一目的在于提供具有上述电子照相感光体的电子照相感光体盒及图像形成 装置。
[0017] 解决问题的方法
[0018] 本发明人等经过深入研究的结果发现：通过使感光层中含有具有特定结构的聚芳 酯树脂，可以使其具有充分的机械特性；此外还发现：与该聚芳酯树脂在电特性方面具有 非常优异的相容性的，是具有烯胺结构的电荷传输材料。本发明人等基于上述发现而完成 了以下的本发明。
[0019] 本发明的第1方面是一种电子照相感光体，该电子照相感光体在导电性支撑体上 具有感光层，该感光层中至少含有具有以下述式[1]表示的重复结构的聚芳酯树脂和以下 述式[6]表不的化合物。
[0020] [化学式1]
[0021]
[0022](式[1]中，Ar1~Ar 4彼此独立地表示任选具有取代基的亚芳基，X为单键、氧原 子、硫原子、下述式[2]表示的基团或下述式[3]表示的基团，式[2]中的R1和R2彼此独立 地表示氢原子、烷基或芳基，R 1和R2任选相互键合而形成环，式[3]中的R3为亚烷基、亚芳 基或下述式[4]表示的基团，式[4]中的R 4和R5彼此独立地表示亚烷基，Ar 5表示亚芳基。 k表示0~5的整数。其中，当k = 0时，Ar3和Ar4中的任一个为具有取代基的亚芳基。在 式[1]中，Y为单键、氧原子、硫原子或下述式[5]表示的基团，在式[5]中，R6和R7彼此独 立地表示氢原子、烷基、烷氧基或芳基，R6和R7任选相互键合而形成环。）
[0023][化学式2]
[0033] (式[6]中，Ar6~Ar 9可以相同也可以不同，分别表示任选具有取代基的芳基。）
[0034] 在本发明的第1方面中，式[1]中的X优选为氧原子、硫原子、上述式[2]表示的 基团或上述式[3]表示的基团。
[0035] 在本发明的第1方面中，式[6]表示的化合物优选由下述式[7]限定的化合物。
[0036] [化学式7]
[0037]
[0038] (式[7]中，Arw~Ar 15可以相同也可以不同，分别表示任选具有取代基的芳基，n 表示2以上的整数，Z表示一价的有机残基，m表示0~4的整数。）
[0039] 本发明的第2方面是一种电子照相感光体，该电子照相感光体在导电性支撑 体上具有感光层，该感光层中至少含有聚芳酯树脂和电荷传输物质，利用密度泛函计算 B3LYP/6-31G(d，p)对该电荷传输物质进行结构最优化计算，所得到的HOMO能级E_homo满 足下式：
[0040] E_homo>-4. 67 (eV)；
[0041 ] 并且，在利用上述B3LYP/6-3IG (d，p)进行结构最优化计算后所得到的稳定 结构中，利用限制Hartree-Fock法计算（基函数为6-3IG (d, p)，以下将该计算记作 HF/6_31G(d，p))得到的极化率a的计算值a cal满足下式：
[0042]
[0043] 在本发明的第2方面中，聚芳酯树脂优选为具有上述式[1]表示的重复结构的聚 芳醋树脂。
[0044] 本发明的第3方面是一种电子照相感光体，该电子照相感光体在导电性支撑体上 具有感光层，该感光层中至少含有一种下述式[7' ]表示的化合物。
[0045] [化学式8]
[0046]
[0047] (在通式[7']中4，'~六，'^，~六^5可以相同也可以不同，分别表示任选具 有取代基的芳基。n表示2以上的整数。Z表示一价的有机残基，m表示0~4的整数。其 中，Ar 1。'~Ar11'中的至少一个为具有取代基的芳基。)
[0048] 在本发明的第3方面中，优选m为0。
[0049] 在本发明的第1~第3方面中，优选感光层具有电荷发生层及电荷传输层而构成， 并且该电荷发生层及该电荷传输层在所述导电性支撑体上以电荷发生层及该电荷传输层 的顺序叠层而成。
[0050] 本发明的第4方面是一种电子照相感光体盒，其具有本发明的第1~第3方面的 电子照相感光体和选自下述部件中的至少一个：使电子照相感光体带电的带电部件、对带 电后的电子照相感光体进行图像曝光以形成静电潜像的图像曝光部件、利用调色剂使该静 电潜像显影的显影部件、将该调色剂转印到被转印体上的转印部件、使转印到该被转印体 上的该调色剂定影的定影部件、以及对附着于电子照相感光体上的该调色剂进行回收的清 洁部件。
[0051] 本发明的第5方面是一种图像形成装置，其具有本发明的第1~第3方面的电子 照相感光体、使该电子照相感光体带电的带电部件、对带电后的电子照相感光体进行曝光 以形成静电潜像的曝光部件、利用调色剂使该静电潜像显影的显影部件、以及将该调色剂 转印到被转印体上的转印部件。
[0052] 发明的效果
[0053] 根据本发明的第1~第3方面，可以获得耐磨损性优异、并具有极为优异的响应 性、电特性、或重复特性的电子照相感光体。
【附图说明】
[0054]图1是示出使用本发明的电子照相感光体的图像形成装置的一个实施例的示意 图。
[0055]图2是示出在实施例中使用的钛氧酞菁的X射线衍射图。
[0056] 图3是本发明的例示化合物CT-9的IR谱图。
[0057] 符号说明
[0058] 1感光体
[0059] 2带电装置（带电辊）
[0060] 3曝光装置
[0061] 4显影装置
[0062] 5转印装置
[0063]6清洁装置
[0064] 7定影装置
[0065] 41显影槽
[0066] 42 搅拌装置（agitator)
[0067] 43供给辊
[0068] 44显影辊
[0069] 45控制部件
[0070] 71上部定影部件（加压辊）
[0071] 72下部定影部件（定影辊）
[0072] 73加热装置
[0073] T调色剂
[0074] P记录纸
【具体实施方式】
[0075] 以下，对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。需要指出的是，本发明并不限定于 下述实施方式，在本发明的要点范围内可以作出各种变形后实施。
[0076] [电子照相感光体]
[0077] 作为本发明的第1方面的电子照相感光体，在其导电性支撑体上至少具有感光 层，该感光层中含有具有下述通式[1]表示的重复结构的聚芳酯树脂，还含有通式[6]表示 的烯胺化合物。感光层中所含的聚芳酯树脂被用作粘合剂树脂，烯胺化合物被用作电荷传 输材料。
[0078] [化学式9]
[0079]
[0080] 式[1]中，Ar1~Ar 4彼此独立地表示任选具有取代基的亚芳基，k为0~5的整 数。其中，当k = 0时，Ar3和Ar 4中的任一个为具有取代基的亚芳基。
[0081] 式[1]中，X表示单键、氧原子、硫原子、或具有下述式[2]或下述式[3]表示的结 构的2价有机残基。
[0082] [化学式 10]
[0083]
[0084] (式[2]中的R1和R 2彼此独立地表示氢原子、烷基、或芳基、或由R1和R 2相键合 而形成的环亚烷基（cycloalkylidene group)。）
[0085] [化学式 11]
[0086] -O-R3-O- [3]
[0087] (式[3]中的R3表示亚烷基、亚芳基、或下述式[4]表示的基团。）
[0088] [化学式 12]
[0089] -R4-Ar5-R5- [4]
[0090] (式[4]中的R4及R5彼此独立地表示亚烷基，Ar 5表示亚芳基。）
[0091] 式[1]中，Y表示单键、氧原子、硫原子、或具有下述式[5]表示的结构的2价有机 残基。
[0092] [化学式 13]
[0093]
[0094] (式[5]中，R6和R7彼此独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基、或由R6和R 7相 键合而形成的亚环烷基。）
[0095] [化学式 14]
[0096]
[0097] 式[6]中，Ar6~Ar 9可以相同也可以不同，分别表示任选具有取代基的芳基。
[0098] 另外，上述烯胺化合物尤其优选下述式[7]表示的化合物。
[0099] [化学式 15]
[0100]
[0101](式[7]中，Arw~Ar 15可以相同也可以不同，分别表示任选具有取代基的芳基，n 表示2以上的整数。Z表示一价有机残基，m表示0~4的整数。）
[0102] 另外，作为本发明的第2方面的电子照相感光体，在其导电性支撑体上具有 感光层，该感光层中至少含有聚芳酯树脂和电荷传输物质，根据利用密度泛函计算 B3LYP/6-31G (d，p)对该电荷传输物质进行结构最优化计算的结果，所得到的HOMO能级E_ homo满足下式：
[0103] E_homo>-4. 67 (eV)；
[0104] 并且，在利用上述B3LYP/6-31G (d，p)进行结构最优化计算后得到的稳定 结构中，通过限制Hartree-Fock法计算（基函数为6-3IG (d, p)，以下将该计算记作 HF/6_31G(d，p))得到的极化率a的计算值a cal满足下式：
[0105]
[0106] 在本发明的第2方面中，优选聚芳酯树脂为具有上述式[1]表示的重复结构的聚 芳醋树脂。
[0107] 作为本发明的第3方面的电子照相感光体，该电子照相感光体在其导电性支撑体 上具有感光层，该感光层中至少含有一种下述式[7' ]表示的化合物。
[0108] [化学式 16]
[0109]
[0110] (在通式[7' ]中，Ar10'~Ar11'、Ar12~Ar 15可以相同也可以不同，分别表示任选 具有取代基的芳基。n表不2以上的整数。Z表不一价有机残基，m表不0~4的整数。另 外，Ar 10'~Ar11'中的至少一个为具有取代基的芳基。）
[0111] 在本发明的第3方面中，优选m为0。
[0112] 作为感光层的具体结构的典型实例，可列举下述叠层型感光层及分散型（单层 型）感光层，所述叠层型感光层是将以电荷发生材料为主成分的电荷发生层和以电荷传输 材料及粘合剂树脂为主成分的电荷传输层叠层在导电性支撑体上而形成的叠层型感光层； 所述分散型（单层型）感光层是在导电性支撑体上使电荷发生材料分散在含有电荷传输材 料及粘合剂树脂的层中而形成的分散型（单层型）感光层。在本发明中，上述通式[1]表 示的聚芳酯树脂和通式[6]、[7]或[7' ]表示的烯胺化合物通常被用于构成感光层的同一 层中，优选包含在构成叠层型感光层的电荷传输层中。
[0113] (聚芳酯树脂）
[0114] 首先针对聚芳酯树脂进行说明。感光层中所含的聚芳酯树脂是含有上述通式[1] 表示的重复结构的树脂，可利用公知的方法、例如由二价羟基芳基成分和二羧酸成分来制 备。
[0115] 在通式[1]中，Ar1~Ar 4可以彼此相同、也可以互不相同，它们分别独立地表示任 选具有取代基的亚芳基。作为所述亚芳基，并无特殊限制，优选碳原子数6~20的亚芳基， 例如可列举亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚芘基。其中，从制造成本方面考虑，尤其优选 亚苯基和亚萘基。而当不仅考虑制造成本、还考虑合成的容易程度的情况下，对比亚苯基和 亚萘基时，更优选亚苯基。其中，当式[1]中的k = 0时、Ar3和Ar 4同时为未取代的亚芳基 时，感光层的粘接性差，因而Ar3和Ar 4中的任一个为具有取代基的亚芳基。
[0116] 对于上述亚芳基上分别独立地任选具有的取代基并无特殊限制，可优选列举例如 氢原子、烷基、烷氧基、芳基、稠合多环基、卤代基。从感光层用粘合剂树脂的机械特性和对 用于形成感光层的涂布液的溶解性方面考虑，作为芳基，优选苯基、萘基；作为卤代基，优选 氟原子、氯原子、溴原子、碘原子；作为烷氧基，优选甲氧基、乙氧基、丁氧基；作为烷基，优 选碳原子数1~10的烷基，更优选碳原子数1~8的烷基，尤其优选碳原子数1~2的烷 基，具体而言，最优选甲基。对于Ar 1~Ar 4各自的取代基数目并无特殊限制，优选3个以 下，更优选2个以下，尤其优选1个以下。
[0117] 另外，在通式[1]中，Ar1和Ar 2优选为具有相同取代基的同样的亚芳基，尤其优选 未取代的亚苯基。此外，Ar3和Ar 4也优选为同样的亚芳基，尤其优选具有甲基的亚苯基。
[0118] 在通式[1]中，X表示单键、氧原子、硫