电子照相用感光体、其制造方法和电子照相装置、以及共聚聚芳酯树脂的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子照相用感光体（以下也称为"感光体"）、其制造方法和电子照相装 置、以及共聚聚芳酯树脂的制造方法。具体地，涉及主要由导电性基体和包含有机材料的感 光层组成，用于电子照相方式的打印机、复印机、传真等的电子照相用感光体，其制造方法 和电子照相装置、以及共聚聚芳酯树脂的制造方法。
【背景技术】
[0002] 电子照相用感光体的基本结构是在导电性基体上设置有具有光导电功能的感光 层的结构。近年来，因例如材料的多样性、高生产率、安全性的优点，对使用有机化合物作为 承担电荷产生或传输的功能组分的有机电子照相用感光体的研究开发日益活跃，并且正在 推进将其应用于复印件及打印机等中。
[0003] -般来说，感光体需要具有在黑暗中保持表面电荷的功能、接收光并产生电荷的 功能和传输产生的电荷的功能，感光体被分为所谓的单层型感光体和所谓的层叠型（功能 分离型)感光体，单层型感光体具有兼具这些功能的单层感光层，层叠型(功能分离型)感光 体具备层叠有不同功能的层的感光层，所述不同功能的层主要包括功能为在接收光的同时 产生电荷的电荷产生层;功能为在黑暗中保持表面电荷和传输电荷产生层在接收光时产生 的电荷的电荷传输层。
[0004]通常，所述感光层通过在导电性基体上施涂涂布液形成，所述涂布液通过将电荷 产生材料、电荷传输材料与树脂粘合剂溶解或分散在有机溶剂中制备而成。在这些有机电 子照相用感光体的，特别是将成为最外层表面的层中，多使用聚碳酸酯作为树脂粘合剂，这 是因为聚碳酸酯能很强地耐受在所述层和纸或去除调色剂的刮刀之间产生的摩擦力，具有 极佳的柔性，并且具有良好的曝光透过性。其中，双酚Z型聚碳酸酯被广泛地用作树脂粘合 剂。专利文献I等记载了使用这种聚碳酸酯作为树脂粘合剂的技术。
[0005]另一方面，近来，电子照相装置中所谓的数字机正成为主流，该数字机使用氩、氦_ 氖、半导体激光器或发光二极管等单色光作为曝光光源，将图像及文字等信息数字 (digital)化处理并转换成光信号，用光照射带电的感光体以在感光体表面形成静电潜影， 并用调色剂使其可视化。
[0006]使感光体带电的方法包括无需使电晕充电器等充电部件和感光体接触的非接触 充电方式，和使采用半导电性的橡胶辊或刷的充电部件与感光体彼此接触的接触充电方 式。其中，接触充电方式与非接触充电方式相比，优点在于：由于在感光体附近发生电晕放 电，臭氧生成少，施加的电压可以较低。由此，能得到更紧凑、且低成本、低环境污染的电子 照相装置，因此，接触充电方式特别是在中型和小型设备中成为主流。
[0007]作为清洁感光体表面的方法主要采用刮刀刮落、同时显影和清洁的方法等。使用 刮刀清洁可以使用该刮刀刮落有机感光体表面未转印的残留调色剂，将调色剂回收到废弃 调色剂盒中或再返回显影器。这种使用刮刀刮落方式的清洁器需要回收调色剂的回收盒或 者用来再循环的空间，并且要监测调色剂收集盒是否充满。此外，当纸粉或外用添加剂保留 在刮刀上时，有时在有机感光体表面发生擦伤，导致电子照相感光体的使用寿命缩短。因 此，有时在显影过程中回收调色剂，或在临显影辊之前设置用磁或电吸除附着在电子照相 感光体表面的残留调色剂的工序。
[0008] 此外，使用清洁刮刀时，必须增加橡胶硬度或增加接触压力以提高清洁性能。因此 会加速感光体的磨损，这样会发生电势波动和敏感度波动，引起图像异常，彩色机器在色平 衡或再现性上会发生缺陷。
[0009] 另一方面，使用接触充电部件，且采用在显影装置中同时进行显影和清洁的无清 洁部件时，在接触充电部处出现带电量变动的调色剂。或者，存在极小量混入的极性反转的 调色剂时，会有不能从感光体上充分去除该调色剂、污染充电设备的问题。
[0010] 此外，感光体表面还被感光体充电时产生的臭氧、氮氧化物等污染。存在如下问 题：由污染物自身引起的图像洇色、附着的物质导致表面润滑性降低、容易附着纸尘和调色 剂、刮刀振鸣、剥离和容易刮擦表面。
[0011]此外，为了增加转印过程中的调色剂转印效率，已尝试，根据环境温湿度或纸张特 性将转印电流调至最佳，从而通过增加转印效率来降低残留的调色剂。此外，作为适于这种 方法或接触充电方式的有机感光体需要具有改进的调色剂脱模性的有机感光体或受转印 影响小的有机感光体。
[0012]为解决这些问题，已有建议改进感光体最外表面层的方法。例如，专利文献2和3提 出向感光层的表层添加填料以提高感光体表面的耐久性的方法。但是，所述的在膜中分散 填料的方法中，难以均匀地分散填料。而且，由于存在填料聚集体、膜的透过性降低或者填 料散射曝光的光，造成电荷传输或电荷产生不均一，图像特性变差。此外，虽然例举了添加 分散材料以提高填料分散性的方法，但是由于分散材料本身影响感光体特性，难以兼顾填 料分散性。
[0013]此外，专利文献4提出使感光层中含有PTFE等含氟树脂的方法。专利文献5提出添 加烷基改性的聚硅氧烷等有机硅树脂的方法。但是，在专利文献4所述的方法中，PTFE等含 氟树脂在溶剂中的溶解度低，或者与其它树脂的相容性差，从而发生相分离，引起树脂界面 的光散射。基于这个原因，不能满足感光体所需的敏感特性。此外，专利文献5中所述的方法 存在如下的问题：由于有机硅树脂渗透到涂层表面，不能持续地得到所述效果。
[0014]因此，为解决这种问题，专利文献6提出通过使用在末端结构中加入硅氧烷结构的 树脂来提高耐磨性的方法。此外，专利文献7提出包含以具有特定的硅氧烷结构的苯酚类作 为原料的聚碳酸酯、聚芳酯的感光体。专利文献8提出含有引入了硅氧烷树脂结构的树脂的 感光体，该硅氧烷树脂结构在结构中含有羧基。还有，专利文献9提出包含具有硅氧烷结构、 使表面能降低的聚碳酸酯的感光层。专利文献10提出如下的感光体:在所述感光体的最外 表面层包含聚酯树脂，该聚酯树脂含有聚硅氧烷作为结构单元。
[0015]专利文献11提出使用聚芳酯作为感光层树脂粘合剂，并为了提高耐久性及机械强 度等进行了广泛研究。专利文献12提出这样的感光体:使用苯酚改性的聚硅氧烷树脂作为 硅氧烷成分，在感光层中使用具有硅氧烷结构的聚碳酸酯、聚芳酯树脂。此外，专利文献13 提出具备含有有机硅改性的聚芳酯树脂的感光层的电子照相装置。以及，在专利文献14、15 中提出了将聚芳酯树脂用于感光层的感光体。
[0016] 另一方面，为了保护感光层，提升机械强度，及提高表面润滑性等，提出在感光层 上形成表面保护层的方法。但是，这些形成表面保护层的方法中，存在难以成膜用作电荷传 输层的问题，及难以充分兼顾电荷传输性能和电荷保持功能的问题。
[0017] 现有技术文献
[0018] 专利文献
[0019] 【专利文献1】日本专利特开昭61-62040号公报 [0020]【专利文献2】日本专利特开平1-205171号公报 [0021]【专利文献3】日本专利特开平7-333881号公报 [0022]【专利文献4】日本专利特开平4-368953号公报 [0023]【专利文献5】日本专利特开2002-162759号公报 [0024]【专利文献6】日本专利特开2002-128883号公报 [0025]【专利文献7】日本专利特开2007-199659号公报 [0026]【专利文献8】日本专利特开2002-333730号公报 [0027]【专利文献9】日本专利特开平5-113670号公报 [0028]【专利文献10】日本专利特开平8-234468号公报 [0029]【专利文献11】日本专利特开2005-115091号公报 [0030]【专利文献12】日本专利特开2002-214807号公报 [0031]【专利文献13】日本专利特开2004-93865号公报 [0032]【专利文献14】日本专利特开2007-121751号公报 [0033]【专利文献15】日本专利特开2010-96929号公报
【发明内容】
[0034] 但是，这些专利文献所公开的技术，无法兼具低摩擦系数和低磨损量、且不足以良 好地保持电特性及图像特性。
[0035] 因此，本发明的目的是提供能降低感光体鼓表面的磨损量，而且从初始至打印后 都能降低摩擦阻抗，从而得到令人满意的图像的电子照相用感光体，其制造方法及电子照 相装置、和共聚聚芳酯树脂的制造方法。
[0036] 为解决上述问题，本发明人从低磨损量和低摩擦系数的角度出发，将各种树脂应 用于感光层，并进行了深入研究，结果最终着眼于聚芳酯树脂。其中，发现通过使用含特定 的硅氧烷结构的聚芳酯树脂作为树脂粘合剂，可以实现在感光体表面持续保持低摩擦系数 的电子照相用感光体。还发现通过将特定的聚芳酯结构引入树脂中可以增加树脂的刚性， 从而可以实现兼具低摩擦系数和低磨损量，并且电特性优异的电子照相用感光体，藉此完 成了本发明。
[0037] 即，本发明的电子照相用感光体是在导电性基体上具有感光层的电子照相用感光 体，其特征在于，所述感光层含有具有由下述化学结构式1表示的结构单元的共聚聚芳酯树 脂作为树脂粘合剂。
[0038](化学结构式1)
[0039]
[0040]
(F)
[0041]
[0042](这里，化学结构式1中，部分结构式(Ai)、（A2)、（Bi)、（B2)、（C)、（D)、（E)和(F)表不 构成树脂粘合剂的结构单元。31、32、131、&2、(3、(1、6和€分别表示各结构单元(41)、（42)、（81)、 (8 2)、（<：)、（0)、江）和（卩）的摩尔％，31+32+131+匕2+〇+(1+6+€为100摩尔％，。+(1+6+€为0.001~10 摩尔％ Ji和W2为选自单键、-0-、-S-、-so-、-CO-、-S〇2-、-CR22R23- (R22和R23可以相同或不同， 为氢原子、碳数1~12(D烷基、卤代烷基、或碳数6~12的取代或无取代的芳基）、碳数5~12 的取代或无取代的亚环烷基、碳数2~12的取代或无取代的α，ω亚烷基、-9,9_芴基、碳数6 ~12的取代或无取代的亚芳基、及含有碳数6~12的芳基或亚芳基的2价基团中的不同的2 种。心~!^可以相同或不同，表示氢原子、碳数1~8的烷基、氟原子、氯原子、或溴原子。R 21表 示氢原子、碳数1~20的烷基、可以具有取代基的芳基或可以具有取代基的环烷基、氟原子、 氯原子、或者溴原子。s、t表示1以上的整数。）
[0043] 对于本发明的感光体，上述化学结构式1中，优选c和d为0摩尔％，或者优选e和f为 0摩尔％。还有，上述化学结构式1中，优选W 2为单键、-0-或者-CR22R23-(R22和R 23可以相同或 不同，为氢原子、甲基或乙基），以及优选Wl为-CR22R23- (R22和R23可以相同或不同，为氢原子、 甲基或乙基）。而且更好是Wl为亚甲基、W2为单键、Rl和R6分别为甲基、且R2~R5和R7~R2Q为氢 原子。此外，上述共聚聚芳酯树脂虽然可以仅通过界面聚合来合成，但是更好是利用溶液聚 合使硅氧烷成分反应后，再通过界面聚合来合成。
[0044] 本发明的感光体可例举在支撑体上具有含有电荷产生物质的电荷产生层和含有 电荷传输物质及粘合剂树脂的电荷传输层的层叠型感光体，以及在设置于支撑体上的、含 有电荷传输物质及粘合剂树脂的层中分散有电荷产生物质的单层型感光体等。本发明的聚 芳酯树脂可以用于单层型感光体，但优选用于层叠型感光体的电荷传输层。
[0045] 本发明的电子照相用感光体的制造方法是包括在导电性基体上涂布至少含有树 脂粘合剂的涂布液来形成感光层的工序的电子照相用感光体的制造方法，其特征在于，在 所述涂布液中含有作为树脂粘合剂的由上述化学结构式1表示的共聚聚芳酯树脂。
[0046] 本发明的电子照相装置的特征是，装载有上述电子照相感光体。
[0047] 本发明的共聚聚芳酯树脂的制造方法是具有由上述化学结构式1表示的结构单元 的共聚聚芳酯树脂的合成方法，其特征在于，通过界面聚合来合成，或者，用溶液聚合使硅 氧烷成分反应后再通过界面聚合来合成。
[0048] 专利文献10中所述的树脂(P2-1-6)的邻苯二甲酸/双酚片段的聚酯结构与本发明 的上述结构式(心)相同。由于P 2-1-6使用含硅氧烷的二价苯酚，苯基插入酯结构部位的硅氧 烷侧。同样地，专利文献12在向树脂引入硅氧烷结构时也使用了酚羟基。本发明人查明了这 些树脂结构存在树脂刚性增加过多，对成膜时内部应力导致的破裂的耐受性降低的问题， 并为了解决该现有技术的抗裂性低的问题而进行了深入的研究，结果最终完成了本发明。 本发明中硅氧烷部位的引入是，在硅氧烷部位的两端或单个末端包含醇羟基(羟烷基）结 构，通过酯键结合将硅氧烷结构引入树脂。此外，硅氧烷结构和醇羟基通过酯键结合。藉此， 形成包含乙烯片断和醚键的结构，能够使内部应力缓和。
[0049] 在本发明中，仅有上述结构式(C)和(D)时与仅有上述结构式(E)和(F)时可以得到 同样的效果，但上述结构式(E)和(F)为含有单末端型硅氧烷成分的结构、而且在末端具有 R21，因此能够获得可以控制树脂与电荷传输材料的相溶性的效果。还有，上述结构式(E)由 于硅氧烷成分相对于树脂的主链呈梳型的结构，因此相对于将硅氧烷结构收入主链的上述 结构式(C)和(D)，可以通过基于支链结构的效果，改变分子量与涂布液的粘度的关系来使 用。
[0050] 根据本发明，通过使用