CN102707590B - 电子照相感光体、图像形成设备和处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子照相感光体、图像形成设备和处理盒。本发明提供一种电子照相感光体,所述电子照相感光体包含:基体;设置在所述基体上的感光层;和表面层,所述表面层是设置在所述感光层上与所述感光层接触、包含氟树脂颗粒并且厚度为4μm以上的单层,其中,通过沿厚度方向切割所述表面层所获得的截面满足下式(1)和(2):(1):0≤A1≤0.5×A2(2):0.7×A3≤A2≤1.2×A3其中,A1表示占据被称为第一区域的区域的氟树脂颗粒的面积的比例(%);A2表示占据被称为第二区域的区域的氟树脂颗粒的面积的比例(%);A3表示相对于所述截面的总面积,占据整个所述截面的所述氟树脂颗粒的面积的比例(%)。
Description
技术领域
本发明涉及电子照相感光体、图像形成设备和处理盒。
背景技术
JP-A-56-51749公开了一种使用环氧树脂作为粘合树脂的感光体,JP-A-8-278645公开了一种在感光层中包含具有环氧基的环氧乙烷化合物的感光体。
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发明内容
本发明的一些方面的目的是提供一种使表面上残留的色调剂的除去性得到保持的电子照相感光体。
根据本发明的第一方面,提供一种电子照相感光体,所述电子照相感光体包含:
基体;设置在所述基体上的感光层;和表面层,所述表面层是设置在所述感光层上与所述感光层接触、包含氟树脂颗粒并且厚度为4μm以上的单层,其中,通过沿厚度方向切割所述表面层所获得的截面满足下式(1)和下式(2):
式(1):0≤A1≤0.5×A2
式(2):0.7×A3≤A2≤1.2×A3
在所述式(1)和所述式(2)中,A1表示占据被称为第一区域的区域的所述氟树脂颗粒的面积的比例(%),所述第一区域在所述截面中位于从所述感光层与所述表面层之间的界面起0μm~0.5μm的距离;A2表示占据被称为第二区域的区域的所述氟树脂颗粒的面积的比例(%),所述第二区域在所述截面中位于从所述感光层与所述表面层之间的界面起1μm~3μm的距离;A3表示相对于所述截面的总面积,占据整个所述截面的所述氟树脂颗粒的面积的比例(%)。
在第二方面的电子照相感光体中,所述表面层的厚度可为约15μm以下。
在第三方面的电子照相感光体中,所述氟树脂颗粒的平均一次粒径可为约0.05μm~约1μm。
在第四方面的电子照相感光体中,相对于所述表面层,所述氟树脂颗粒的含量可为约1质量%~约30质量%。
在第五方面的电子照相感光体中,所述表面层可包含下述混合物的交联产物:所述混合物包含具有烷氧基的交联性化合物和具有羟基的交联性化合物。
在第六方面的电子照相感光体中,在所述交联产物中,源于所述具有烷氧基的交联性化合物的成分的含量可为源于所述具有羟基的交联性化合物的成分的含量的0.1倍~3.0倍。
在第七方面的电子照相感光体中,A1的值可为A2的值的0.3倍以下,并且A2的值可为A3的值的0.9倍~1.1倍。
在第八方面的电子照相感光体中,所述表面层可以是厚度为8μm以上的单层,并且所述表面层的截面满足下式(3):
式(3):0.7×A3≤A4≤1.2×A3
在式(3)中,A4表示占据被称为第三区域的区域的所述氟树脂颗粒的面积的比例(%),所述第三区域在所述表面层的截面中位于从所述感光层与所述表面层的界面起4μm以上的距离。
根据本发明的第九方面,提供一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:第一方面所述的电子照相感光体;对所述电子照相感光体的表面充电的充电单元;在经充电的所述电子照相感光体的表面上形成静电潜像的潜像形成单元;用色调剂将形成在所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影从而形成色调剂图像的显影单元;和将形成在所述电子照相感光体的表面上的所述色调剂图像转印至记录媒体上的转印单元。
在第十方面的图像形成设备中,所述电子照相感光体的所述表面层可包含下述混合物的交联产物:所述混合物包含具有烷氧基的交联性化合物和具有羟基的交联性化合物。
在第十一方面的图像形成设备中,所述电子照相感光体的所述氟树脂颗粒的平均一次粒径可为约0.05μm~约1μm。
在第十二方面的图像形成设备中,在所述电子照相感光体的所述交联产物中,源于所述具有烷氧基的交联性化合物的成分的含量可为源于所述具有羟基的交联性化合物的成分的含量的0.1倍~3.0倍。
在第十三方面的图像形成设备中,在所述电子照相感光体中,A1的值可为A2的值的0.3倍以下,并且A2的值可为A3的值的0.9倍~1.1倍。
根据本发明的第十四方面,提供一种处理盒,所述处理盒包括:第一方面所述的电子照相感光体;和选自由下述单元组成的组中的至少一个单元:对所述电子照相感光体的表面充电的充电单元,在经充电的所述电子照相感光体的表面上形成静电潜像的潜像形成单元,用色调剂将形成在所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影从而形成色调剂图像的显影单元,将形成在所述电子照相感光体的表面上的所述色调剂图像转印至记录媒体上的转印单元,和清洁所述电子照相感光体的清洁单元。
在第十五方面的处理盒中,所述电子照相感光体的所述表面层可包含下述混合物的交联产物:所述混合物包含具有烷氧基的交联性化合物和具有羟基的交联性化合物。
在第十六方面的处理盒中,构成所述感光体的最外表面的层可如下形成:使用相对于单体总量为90质量%以上的所述具有反应性羟基的交联性电荷输送物质和所述具有反应性烷氧基的交联性电荷输送物质进行聚合。
在第十七方面的处理盒中,在所述电子照相感光体中,A1的值可为A2的值的0.3倍以下,并且A2的值可为A3的值的0.9倍~1.1倍。
根据与第一至第四方面、第七和第八方面相关的发明,与电子照相感光体表面层的厚度方向的截面不满足上式(1)或上式(2)的情况相比,电子照相感光体的表面上残留的色调剂的除去性得到保持。
根据与第五和第六方面相关的发明,与表面层不包含所述混合物(包含具有烷氧基的交联性化合物和具有羟基的交联性化合物)的交联产物的情况相比,电子照相感光体的表面上残留的色调剂的除去性得到保持。
根据与第九至第十三方面相关的发明,与电子照相感光体表面层的厚度方向的截面不满足上式(1)或上式(2)的情况相比,电子照相感光体的表面上残留的色调剂的除去性得到保持。
根据与第十四至第十七方面相关的发明,与电子照相感光体表面层的厚度方向的截面不满足上式(1)或上式(2)的情况相比,电子照相感光体的表面上残留的色调剂的除去性得到保持。
附图说明
将基于以下附图详细说明本发明的示例性实施方式,其中:
图1是显示本发明的第一示例性实施方式的电子照相感光体的部分截面示意图。
图2是显示本发明的第二示例性实施方式的电子照相感光体的部分截面示意图。
图3是显示本发明的第三示例性实施方式的电子照相感光体的部分截面示意图。
图4是显示本发明的示例性实施方式的图像形成设备的结构示意图。
图5是显示本发明的示例性实施方式的图像形成设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的示例性实施方式。
<电子照相感光体>
本发明的示例性实施方式的电子照相感光体(下文可能简称为“感光体”)具有基体、设置在所述基体上的感光层、和设置在所述感光层上与所述感光层接触的表面层。所述表面层是厚度为4μm以上的单层,包含氟树脂颗粒,并且当沿着厚度方向切割所述表面层时,截面满足下式(1)和下式(2):
式(1):0≤A1≤0.5×A2
式(2):0.7×A3≤A2≤1.2×A3
在式(1)和式(2)中,A1表示占据被称为第一区域的区域的所述氟树脂颗粒的面积的比例(%),所述第一区域在所述截面中位于从所述感光层与所述表面层之间的界面起0μm~0.5μm的距离;A2表示占据被称为第二区域的区域的所述氟树脂颗粒的面积的比例(%),所述第二区域在所述截面中位于从所述界面起1μm~3μm的距离;A3表示相对于所述截面的总面积,占据整个所述截面的所述氟树脂颗粒的面积的比例(%)。
关于确定A1、A2和A3的值的方法,例如通过下述方法获得表面层的截面SEM图像:首先用刀等沿厚度方向切割感光体的表面层,用切片机(microtome)对露出的切面进行处理,并用扫描电子显微镜(SEM)观察所述表面层厚度方向的截面(下文可能简称为“表面层的截面”)。作为扫描电子显微镜,可以使用例如JSM-6700F/JED-2300F(由JEOL,Ltd.制造)。
在由此获得的截面SEM图像中,计算其中氟树脂颗粒被切割并露出的截面面积(即,氟树脂颗粒所占据的面积),并确定氟树脂颗粒所占据的面积相对于表面层整个截面的面积的比例(%)。将该值称为A3。
类似地,在表面层的截面中位于从与感光层接触的边界(即,感光层与表面层之间的界面)起0μm~0.5μm的距离的区域(第一区域)中,确定氟树脂颗粒所占据的面积相对于表面层整个截面的面积的比例,并将该值称为A1。
此外,在表面层的截面中位于从与感光层接触的边界(即,感光层与表面层之间的界面)起1μm~3μm的距离的区域(第二区域)中,确定氟树脂颗粒所占据的面积相对于表面层整个截面的面积的比例,并将该值称为A2。
当本发明的示例性实施方式的感光体具有上述结构时,与表面层厚度方向的截面不满足式(1)或式(2)的情况相比,电子照相感光体的表面上残留的色调剂的除去性得到保持。其原因并不清楚,但据推测原因如下。
首先,据认为与表面层不包含氟树脂颗粒的情况相比,如本发明的示例性实施方式中的表面层包含氟树脂颗粒的感光体在感光体的表面具有降低的表面能,因此残留在感光体表面上的色调剂的脱模性优异(即,令人满意的残留色调剂的除去性)。
然而,感光体的表面层随着感光体的使用而磨损,表面层变薄。因此,例如,当氟树脂颗粒仅局域化于感光体的表面侧(即,在表面层中邻近与接触感光层的面相反的表面的区域)时,据认为由于感光体的使用,表面层中局域化有氟树脂颗粒的区域会因磨损而被除去。而且,在此情况下,由于表面层内部中存在的氟树脂颗粒的量较少,因此,例如,如果使用感光体直至残留的表面层的厚度(下文中可能称为“残余厚度”)达到3μm以下,则认为含有更少量氟树脂颗粒的区域将暴露于表面。因此,据认为,由氟树脂颗粒带来的降低表面能的效果不易获得,并难以保持残留色调剂的除去性。
例如,为了保持由氟树脂颗粒带来的降低表面能的效果,可设想将氟树脂颗粒均匀地混入整个表面层中。然而,对于此实施方式,即使在表面层中接触感光层的表面侧的区域中(即,位于从与感光层的界面起0μm~0.5μm的距离的区域)也存在大量的氟树脂颗粒。因此,据认为不仅感光体表面处的表面能降低,而且表面层中接触感光层的面处的表面能也降低,因此表面层易于由感光层剥离。还认为,例如,在形成图像时,当感光体在另一部件(如色调剂除去单元)接触感光体表面的同时旋转,则表面层会与感光层剥离,使得残留色调剂的除去变得困难,出现如图像缺失等图像缺陷。
相反,在本发明的示例性实施方式中,表面层的截面满足上述式(1)和式(2)。
即,根据本发明的示例性实施方式,认为与不满足式(1)的情况相比,在感光层的界面侧的区域(即,位于从与感光层的界面起0μm~0.5μm的距离的区域)中存在的氟树脂颗粒的量较少,表面层的剥离得到抑制。
此外,在本发明的示例性实施方式中,认为与不满足式(2)的情况相比,在位于从与感光层的界面起1μm~3μm的距离的区域中存在的氟树脂颗粒的量达到了接近于氟树脂颗粒在整个表面层中的含量的平均值的数值。因此,认为与例如氟树脂颗粒仅局域化于感光体的表面侧并且A2的值小于A3的值的0.7倍的情况相比,即使因表面层的磨损而使残余厚度变为3μm以下,由氟树脂颗粒带来的降低表面能的效果仍能得到保持。并且,认为与例如A2的值大于A3的值的1.2倍并且在位于从与感光层的界面起3μm以上的距离的区域中的氟树脂颗粒量较少的情况相比,初期的残留色调剂的除去性令人满意。
如上所讨论,在本发明的示例性实施方式中,据推测,与不满足式(1)或式(2)的情况相比,残留在感光体表面上的色调剂的除去性得到保持,并且可长期形成令人满意的图像。
此外,据认为,当表面层的残余厚度为0.5μm以下时,无视表面层的性质(例如,即使表面层的强度较高),易于发生表面层的剥离,并且难以使用感光体。因此,不能预期将感光体使用至表面层的残余厚度达到0.5μm。
在本发明的示例性实施方式中,表面层是如上所述的单层。因此,认为在例如表面层由含氟树脂颗粒的两层以上构成的情况中可能发生的剥离,即,由在构成表面层的各层的界面处(即,例如在表面层由两层构成的情况中,一层与另一层之间的界面处)的氟树脂颗粒可导致的表面能降低所伴随的剥离不会发生。
如上所述,由于本发明的示例性实施方式的感光体保持了残留在感光体表面上的色调剂的除去性,因此认为当将该感光体应用于处理盒或图像形成设备时,与应用不满足式(1)或式(2)的感光体的情况相比,因残留色调剂的除去性降低所导致的图像缺陷(例如,条纹状图像浓度不一致)得到抑制,并且可长期形成具有优异图像品质的图像。
根据本发明的示例性实施方式,除了表面层的截面满足式(1)和式(2)外,即使在位于从与感光层的界面起3μm以上的距离的区域中,整个表面层中氟树脂颗粒的含量也可具有接近于平均值的数值。
具体而言,例如,当表面层是厚度为8μm以上的单层时,表面层的截面除了满足式(1)和式(2)外,还可满足下式(3)。
式(3):0.7×A3≤A4≤1.2×A3
在式(3)中,A4表示占据被称为第三区域的区域的所述氟树脂颗粒的面积的比例(%),所述第三区域在所述表面层的截面中位于从所述感光层与所述表面层的界面起4μm以上的距离,并且A4通过与A1等相同的方法确定。此外,A3等于式(2)中的A3。
而且,当表面层的厚度为12μm以上时,式(3)中的A4表示占据被称为第三区域的区域的氟树脂颗粒的面积的比例(%),所述第三区域在表面层截面中位于从感光体的表面起为7μm以上的的距离。
在上述实施方式中,与不满足式(3)的情况相比,即使表面层的残余厚度为4μm以上,残留色调剂的除去性仍然优异。
此外,根据本发明的示例性实施方式,A1的值为A2的值的0.5倍以下,但A1的值也可以是0.3倍以下,或者是0.1倍以下。
根据示例性实施方式,A2的值是A3的值的0.7倍~1.2倍,但A2的值也可以是0.9倍~1.1倍,或者是1.0倍~1.1倍。
如上所述,A4的值可以是A3的值的0.7倍~1.2倍,但也可以是0.9倍~1.1倍,或者是1.0倍~1.1倍。
根据本发明的示例性实施方式,其截面满足式(1)和式(2)的表面层可以是例如含有下述混合物的交联产物的表面层,所述混合物包含具有烷氧基的交联性化合物(下文中可能称为“烷氧基化合物”)和具有羟基的交联性化合物(下文中可能称为“羟基化合物”)。
此外,作为生产其中表面层的截面满足式(1)和式(2)的感光体的方法,例如可举出下述生产感光体的方法,所述方法包括:制备具有设置在基体上的感光层的层积体的步骤;制备包含氟树脂颗粒、烷氧基化合物和羟基化合物的表面层用涂布液的步骤;将所述表面层用涂布液涂覆在所述层积体的外周面上的步骤;和将涂覆在所述层积体的外周上的表面层用涂布液固化以形成表面层的步骤。
这里,烷氧基化合物可以是例如具有两个以上烷氧基的化合物,羟基化合物可以是例如具有两个以上羟基的化合物。
如上所述,当使用烷氧基化合物和羟基化合物时,获得了其中表面层的截面满足式(1)和式(2)并因而使其表面处残留的色调剂的除去性得到保持的感光体。虽然原因不明,但据推测其原因如下。
例如,据认为,当使用仅含一种交联性化合物并且分散有氟树脂颗粒的表面层用涂布液来形成表面层时,形成了这样的表面:其中氟树脂颗粒从接触感光层的面向感光体的表面均匀分散。在此情况下,据信表面层的截面满足式(2),但据认为即使在与感光层的界面侧的区域中也均匀存在氟树脂颗粒,并且截面不满足式(1)。
相反,当如上所述使用两种以上交联性化合物(即,使用烷氧基化合物和羟基化合物)时,据认为这两种化合物使得在表面层用涂布液固化的过程中交联反应的速率不同。具体而言,据认为,与烷氧基化合物相比,羟基化合物以相对较快的速度进行交联反应。
涂覆于层积体外周面上的表面层用涂布液由表面(接触外部空气的面)开始固化,并且羟基化合物和烷氧基化合物均进行反应。然而,由于具有相对较慢反应速率的烷氧基化合物有未反应的残留物,因此认为未固化的烷氧基化合物向感光层挤压。此时,已固化区域中存在的氟树脂颗粒固定在交联性化合物被固化的固化膜中,因此,仅烷氧基化合物向感光层挤压。结果,据认为,在接触感光层的面一侧的区域中未固化的烷氧基化合物的浓度较高,而形成了氟树脂颗粒浓度较低的层(下文中可称为“烷氧基层”)。据推测,随着烷氧基最终也固化,就形成了同时满足式(1)和式(2)的表面层。
如上所讨论,当使用包含氟树脂颗粒、烷氧基化合物和羟基化合物的表面层用涂布液时,形成了同时满足式(1)和式(2)的表面层。而且,据认为,当使用上述方法(即,使用烷氧基化合物和羟基化合物制造感光体的方法)时,在除烷氧基层以外的区域中氟树脂颗粒以均匀分散状态存在。因此,认为式(1)和式(2)都得到满足,并且,即使在从与感光层的界面起3μm以上的距离的区域中,氟树脂颗粒在整个表面层中的含量也具有接近于平均值的数值(即,相当于A3的值的0.7倍~1.2倍的值)。
当对A1和A2的值微调时,在使用烷氧基化合物和羟基化合物后,也可以调整表面层用涂布液中所用的溶剂类型(在混合两种以上溶剂的情况下为混合比)、表面层用涂布液中包含的分散助剂(具体而言,在下所述的含氟烷基的共聚物等)的类型和添加量等。
烷氧基化合物、羟基化合物、溶剂和分散助剂的详细情况将说明如下。
(感光体的层构造)
下面说明感光体的层构造。
示例性实施方式的感光体至少具有基体、感光层和表面层。只要将表面层设置为接触感光层即可,没有特别限制,例如,感光层可以由多层组成,并且在基体和感光层之间相夹的位置还可具有其他层,如底涂层。
下面将参照图1~图3说明示例性实施方式的感光体的构造,但并非旨在将示例性实施方式限制为图1~图3所示的情况。
图1是显示示例性实施方式的电子照相感光体的一个合适的示例性实施方式的示意性截面图。图2和图3式是分别显示其他示例性实施方式的电子照相感光体的示意性截面图。
图1中所示的电子照相感光体7A是所谓的功能分离式感光体(或层积式感光体),具有下述结构:底涂层1设置在基体4上,依次形成有电荷产生层2和电荷输送层3的感光层设置在底涂层1上,保护层5设置在感光层上(第一实施方式)。而且,在图1所示的电子照相感光体7A中,基体4相当于上述基体,由电荷产生层2和电荷输送层3组成的感光层相当于上述感光层,并且保护层5相当于表面层。
图2所示的电子照相感光体7B是功能分离式感光体,功能分在电荷产生层2和电荷输送层3之间(与图1所示的电子照相感光体7B相似),并且具有下述结构:底涂层1设置在基体4上,依次形成有电荷输送层3和电荷产生层2的感光层设置在底涂层1上,保护层5设置在感光层上(第二实施方式)。在图2所示的电子照相感光体7B中,基体4相当于上述基体,由电荷输送层3和电荷产生层2组成的感光层相当于上述感光层,并且保护层5相当于表面层。
图3所示的电子照相感光体7C是功能一体式感光体,在同一层(电荷产生/电荷输送层6)中包含电荷产生材料和电荷输送材料,并且具有下述结构:底涂层1设置在基体4上,电荷产生/电荷输送层6和保护层5依次形成在底涂层1上。在电子照相感光体7C中,设置有由电荷产生/电荷输送层6构成的单层式感光层(第三实施方式)。而且,在图3所示的电子照相感光体7C中,基体4相当于上述基体,电荷产生/电荷输送层6相当于上述感光层,并且保护层5相当于表面层。
在图1~图3所示的电子照相感光体中,可以设置或不设置底涂层1。
下文中,将图1所示的电子照相感光体7A的各元件作为代表例进行说明。
(第一实施方式)
图1所示的电子照相感光体7A具有如上所述的层构造,其中底涂层1、电荷产生层2、电荷输送层3和保护层5依次层积在基体4上。
·保护层5
如上所述,作为表面层的保护层5包含氟树脂颗粒,并且没有特别限制,只要保护层的截面满足上述式(1)和式(2)即可。不过,实例可以是包含下述混合物的交联产物的保护层,所述混合物包含上述烷氧基化合物和羟基化合物。
如上所述,保护层5的厚度是4μm以上,但也可以是1μm~15μm(或约1μm~约15μm),或可以是6μm~10μm(或约6μm~约10μm)。
基于表面层,氟树脂颗粒在整个保护层5中的含量可以是例如1质量%~30质量%(或约1质量%~约30质量%),所述含量也可以是3质量%~20质量%,或可以是5质量%~12质量%。
此外,保护层5还可以包含含氟烷基的共聚物。基于100质量份氟树脂颗粒,含氟烷基的共聚物的添加量可以是例如1质量份~20质量份。
特别是,从调节A1和A2的值以使其满足式(1)和式(2)的观点考虑,含氟烷基的共聚物的适宜添加量可以随氟树脂颗粒的类型和粒径、含氟烷基的共聚物的类型等而变化。例如,当使用粒径为0.2nm的PTFE颗粒作为氟树脂颗粒并使用GF400(由Toagosei Co.,Ltd.制造)作为含氟烷基的共聚物时,含氟烷基的共聚物的添加量可以是1质量份~15质量份,可以是2.5质量份~10质量份,或可以是4质量份~7质量份。
当保护层5包含含有烷氧基化合物和羟基化合物的混合物的交联产物时,在交联产物中,源于烷氧基化合物的成分的含量可以是例如源于羟基化合物的成分的含量的0.1倍~3.0倍,该含量也可以是源于羟基化合物的成分的含量的0.2倍~1.5倍,或者0.3倍~1.0倍。
保护层5的具体实例可以是包含下述交联产物(下文中可称为“特定交联产物”)的固化膜,所述交联产物由下述化合物构成:选自具有胍胺结构的化合物(下文可称为“胍胺化合物”)和具有三聚氰胺结构的化合物(下文可称为“三聚氰胺化合物”)的至少一种、作为烷氧基化合物的电荷输送材料、和作为羟基化合物的电荷输送材料。作为形成所述特定交联产物的电荷输送材料,除了烷氧基化合物和羟基化合物之外,也可以组合使用其他电荷输送材料。
下文中,可将作为烷氧基化合物的电荷输送材料、作为羟基化合物的电荷输送材料和其他电荷输送材料统称为“电荷输送材料”。
当保护层5包含所述特定交联产物时,基于特定交联产物的总量,胍胺化合物和三聚氰胺化合物的总含量(即,基于除氟树脂颗粒和含氟烷基的共聚物之外的全部固形物的所述化合物的含量)可以是例如0.1质量%~20质量%,所述总含量可以是0.1质量%~5质量%,或1质量%~3质量%。
此外,基于所述特定交联产物的总量,源于烷氧基化合物的成分的含量(即,基于除氟树脂颗粒和含氟烷基的共聚物之外的全部固形物的所述成分的含量)可以是例如10质量%~70质量%,该含量可以是20质量%~50质量%,或25质量%~45质量%。
另一方面,基于所述特定交联产物的总量,源于羟基化合物的成分的含量(即,基于除氟树脂颗粒和含氟烷基的共聚物之外的全部固形物的含量)可以是例如30质量%~90质量%,该含量可以是40质量%~75质量%,或45质量%~60质量%。
此外,基于所述特定交联产物的总量,源于电荷输送材料(烷氧基化合物、羟基化合物和其他电荷输送材料)的成分的含量(即,基于除氟树脂颗粒和含氟烷基的共聚物之外的全部固形物的电荷输送材料的含量)可以是例如80质量%以上,该含量可以是90质量%以上,或95质量%以上。
下文中将含特定交联产物的固化膜作为保护层5的实例进行详细说明,但并非旨在将本发明限制于此。
-氟树脂颗粒-
氟树脂颗粒没有特别限制,只要颗粒被构成为包含含氟原子的树脂即可,但实例包括以下树脂的颗粒:四氟乙烯树脂(PTFE)、三氟氯乙烯树脂、六氟丙烯树脂、氟乙烯树脂、偏二氟乙烯树脂和二氟二氯乙烯树脂。这些颗粒可以单独使用,或者两种以上组合使用。
氟树脂颗粒的平均一次粒径可以是0.05μm~1μm(或约0.05μm~约1μm),也可以是0.1μm~0.5μm(或约0.1μm~约0.5μm)。
氟树脂颗粒的平均一次粒径是指:使用激光衍射型粒度分布分析仪LA-920(由Horiba,Ltd.制造)以1.35的折射率通过分析测定液所测得的值,所述测定液通过使用相同溶剂稀释其中分散有氟树脂颗粒的分散液而制备。
-胍胺化合物-
胍胺化合物是具有胍胺骨架(结构)的化合物,其实例包括乙酰胍胺、苯并胍胺、甲酰缩胍胺(formoguanamine)、十七基三嗪二胺(stearoguanamine)、螺胍胺和环己基胍胺。
特别是,所述胍胺化合物理想的是由下式(A)表示的化合物及其多聚体中的至少一种。此时,所述多聚体是以式(A)表示的化合物作为结构单元进行聚合而获得的低聚体,其聚合度为例如2~200(理想的是2~100)。式(A)表示的化合物可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
式(A)
在式(A)中,R1表示具有1~10个碳原子的直链或支化烷基、具有6~10个碳原子的具有取代基或不具有取代基的苯基、或具有4~10个碳原子的具有取代基或不具有取代基的脂环烃基;R2~R5各自独立地表示氢原子、-CH2-OH或-CH2-O-R6;R6表示氢原子、或者具有1~10个碳原子的直链或支化烷基。
在式(A)中,R1表示的烷基具有1~10个碳原子,但所述烷基优选具有1~8个碳原子,更优选具有1~5个碳原子。此外,所述烷基可以是直链或支化的。
在式(A)中,R1表示的苯基具有6~10个碳原子,更优选具有6~8个碳原子。取代在苯基上的取代基的实例包括甲基、乙基和丙基。
在式(A)中,R1表示的脂环烃基具有4~10个碳原子,更优选具有5~8个碳原子。取代在脂环烃基上的取代基的实例包括甲基、乙基和丙基。
在式(A)中,在R2~R5表示的基团“-CH2-O-R6”中,R6表示的烷基具有1~10个碳原子,但所述烷基优选具有1~8个碳原子,更优选具有1~6个碳原子。所述烷基可以是直链的或支化的。优选的实例包括甲基、乙基和丁基。
式(A)表示的化合物特别优选是下述化合物:其中R1表示具有6~10个碳原子的具有取代基或不具有取代基的苯基;R2~R5各自独立地表示-CH2-O-R6。此外,R6优选选自甲基和正丁基。
式(A)表示的化合物是例如使用胍胺和甲醛通过已知方法(例如,Lectures onExperimental Chemistry,第四版,28卷,430页)合成的。
由式(A)表示的化合物的具体实例显示如下,但其实例不限于此。此外,下述具体实例显示的是单体,但式(A)表示的化合物可以是以这些化合物作为结构单元的多聚体(低聚体)。
式(A)表示的化合物的市售产品的实例包括:“SUPERL-148-55,SUPER13-535,SUPERL-145-60,SUPERTD-126”(均由DIC Corp.制造);和“NIKALAC BL-60”以及“NIKALAC BX-4000”(均由Nippon Carbide Industries Co.,Inc.制造)。
此外,为了除去合成后或购买的市售产品中残余催化剂的影响,可如下处理式(A)表示的化合物(包括多聚体):将所述化合物溶解在合适的溶剂(如甲苯、二甲苯或乙酸乙酯)中,并以蒸馏水或离子交换水等洗涤该溶液,或通过离子交换树脂处理所述化合物。
-三聚氰胺化合物-
三聚氰胺化合物优选是具有三聚氰胺骨架(结构)的化合物,特别是由下述式(B)表示的化合物及其多聚体中的至少一种。此时,与式(A)中的情况相似,所述多聚体是以式(B)表示的化合物作为结构单元进行聚合而获得的低聚体,其聚合度为例如2~200(理想的是2~100)。式(B)表示的化合物或其多聚体可以单独使用,也可以两种以上组合使用。此外,式(B)表示的化合物或其多聚体也可以与式(A)表示的化合物或其多聚体组合使用。
式(B)
在式(B)中,R7~R12各自独立地表示氢原子、-CH2-OH或-CH2-O-R13;R13表示具有1~5个碳原子的烷基,该烷基可以是支化烷基。R13的实例包括甲基、乙基和丁基。
式(B)表示的化合物是例如使用三聚氰胺和甲醛通过已知方法(例如,以与合成三聚氰胺树脂相同的方式合成,如Lectures on Experimental Chemistry,第四版,28卷,430页中所述)合成的。
由式(B)表示的化合物的具体实例显示如下,但其实例不限于此。此外,下述具体实例表示单体,但也可以使用以这些单体作为结构单元的多聚体(低聚体)。
式(B)表示的化合物的市售产品的实例包括:SUPER MELAMI No.90(由NOFCorp.制造),SUPERTD-139-60(由DIC Corp.制造),YUBAN 2020(由Mitsui Chemicals,Inc.制造),SUMITEX RESIN M-3(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造)和NIKALAC MW-30(由Nippon Carbide Industries Co.,Inc.制造)。
此外,为了除去合成后或购买的市售产品中残余催化剂的影响,可如下处理式(B)表示的化合物(包括多聚体):将所述化合物溶解在合适的溶剂(如甲苯、二甲苯或乙酸乙酯)中,并以蒸馏水或离子交换水等洗涤该溶液,或通过离子交换树脂处理所述化合物。
-电荷输送材料-
下面说明作为烷氧基化合物的电荷输送材料、作为羟基化合物的电荷输送材料和其他电荷输送材料(电荷输送材料)。
电荷输送材料可以是这样的:例如,所述烷氧基化合物和羟基化合物均可如上所述使用。其他电荷输送材料可以是例如具有选自-NH2、-SH和-COOH的至少一个取代基的化合物。
电荷输送材料可以是例如具有两个以上所述取代基(例如,在烷氧基化合物的情况下是烷氧基)的化合物,也可以使用具有三个以上所述取代基的化合物。
电荷输送材料的具体实例包括由下式(I)表示的化合物:
F-((-R7-X)n1(R8)n3-Y)n2 (I)
在式(I)中,F表示源于具有空穴传输能力的化合物的有机基团;R7和R8各自独立地表示具有1~5个碳原子的直链或支化亚烷基;n1表示0或1;n2表示1~4的整数;n3表示0或1;X表示氧原子、NH或硫原子;Y表示-OH、-OCH3、-NH2、-SH或-COOH(即,上述特定反应性官能团)。
式(I)中,由F表示的源于具有空穴传输能力的化合物的有机基团对应的具有空穴传输能力的化合物可以是芳基胺衍生物。芳基胺衍生物的适当的实例包括三苯基胺衍生物和四苯基联苯胺衍生物。
由式(I)表示的化合物优选是由下式(II)表示的化合物。
在式(II)中,Ar1~Ar4可以相同或不同,并且各自独立地表示具有取代基或不具有取代基的的芳基;Ar5表示具有取代基或不具有取代基的的芳基,或具有取代基或不具有取代基的的亚芳基;D表示-(-R7-X)n1(R8)n3-Y;c各自独立地表示0或1;k表示0或1;D的总数为1~4;R7和R8各自独立地表示具有1~5个碳原子的直链或支化亚烷基;n1表示0或1;n3表示0或1;X表示氧原子、NH或硫原子;Y表示-OH、-OCH3、-NH2、-SH或-COOH。
在式(II)中,由D表示的基团“-(-R7-X)n1(R8)n3-Y”具有与式(I)中相同的定义,并且R7和R8各自独立地表示具有1~5个碳原子的直链或支化亚烷基。此外,n1优选为1,X优选为氧原子。Y优选为羟基。
式(II)中D的总数相当于式(I)中的n2,并且此总数优选为2~4,更优选为3~4。即,优选的是,式(I)或式(II)在一个分子中具有2~4、更优选3~4个的特定反应性官能团。
在式(II)中,Ar1~Ar4优选各自表示下式(1)~(7)中的任一个。这里,下式(1)~(7)由可连接于各个Ar1~Ar4的“-(D)c”笼统表示。
在式(1)~(7)中,R9表示选自由氢原子、具有1~4个碳原子的烷基、取代有具有1~4个碳原子的烷基或具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基、和具有7~10个碳原子的芳烷基组成的组中的一个;R10~R12各自表示选自由氢原子、具有1~4个碳原子的烷基、具有1~4个碳原子的烷氧基、取代有具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤素原子组成的组中的一个;Ar表示具有取代基或不具有取代基的亚芳基;D和c的意思与式(II)中定义的“D”和“c”相同;s表示0或1;t表示1~3的整数。
这里,式(7)中的Ar优选由下式(8)或(9)表示。
在式(8)和(9)中,R13和R14各自表示选自由氢原子、具有1~4个碳原子的烷基、具有1~4个碳原子的烷氧基、取代有具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤素原子组成的组中的一个;t表示1~3的整数。
此外,式(7)中的Z′优选表示下式(10)~(17)中的任一个。
在式(10)~(17)中,R15和R16各自表示选自由氢原子、具有1~4个碳原子的烷基、具有1~4个碳原子的烷氧基、取代有具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤素原子组成的组中的一个;W表示二价基团;q和r各自表示1~10的整数;t各自表示1~3的整数。
式(16)或(17)中的W优选为由下式(18)~(26)表示的二价基团中的任一个。然而,
在式(25)中,u表示0~3的整数。
此外,在式(II)中,当k为0时,Ar5表示对于Ar1~Ar4定义的式(1)~(7)的芳基中的任一个,当k为1时,Ar5优选为通过由式(1)~(7)的芳基的任一个消除一个氢原子所获得的亚芳基。
由式(I)表示的化合物的具体实例包括如下所示的化合物(I-1)~(I-34)。并非旨在将式(I)表示的化合物限制于此。
-其他成分-
保护层5除了包含氟树脂颗粒和特定交联产物以外还可包含其他成分。所述其他成分的实例包括如上所述的作为分散助剂的含氟烷基的共聚物。
含氟烷基的共聚物没有特别限制,但可以是例如包含由以下结构式(A)和结构式(B)表示的重复单元的氟类接枝聚合物。具体实例包括:使用由丙烯酸酯化合物或甲基丙烯酸酯化合物等形成的大分子单体、全氟烷基乙基(甲基)丙烯酸酯和全氟烷基(甲基)丙烯酸酯进行例如接枝聚合所合成的树脂。这里,术语(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
结构式(A) 结构式(B)
在结构式(A)和结构式(B)中,1、m和n各自表示1以上的整数;p、q、r和s各自表示0或者1以上的整数;t表示1~7的整数;R1、R2、R3和R4各自表示氢原子或烷基;X表示亚烷基链、卤代亚烷基链、-S-、-O-、-NH-或单键;Y表示亚烷基链、卤代亚烷基链、-(CzH2z-1(OH))-或单键;z表示1以上的整数;Q表示-O-或-NH-。
在结构式(A)和结构式(B)中,R1、R2、R3和R4表示的烷基可以是甲基、乙基和丙基。R1、R2、R3和R4各自优选为氢原子或甲基,并且其中更优选甲基。
对于含氟烷基的共聚物,结构式(A)和结构式(B)的含量比(即,1∶m)优选为1∶9~9∶1,更优选为3∶7~7∶3。
含氟烷基的共聚物的重均分子量优选为10,000~100,000,更优选为30,000~100,000。
特别是,从调整A1和A2的值以使其满足式(1)和式(2)的观点考虑,含氟烷基的共聚物的优选类型可随氟树脂颗粒的类型和粒径等变化。例如,当使用粒径为0.2nm的PTFE颗粒作为氟树脂颗粒时,含氟烷基的共聚物的优选实例可以是GF400(由Toagosei Co.,Ltd.制造)。
保护层5可以将例如其他热固性树脂(如酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、醇酸树脂或苯胍胺树脂)作为与所述特定交联产物的混合物用作所述其他成分。此外,也可将在一个分子中具有更大数量的官能团的化合物(如螺缩醛类胍胺,例如“CTU-胍胺”,由Ajinomoto fine Techno Co.,Inc.制造)与交联产物中的材料共聚。
此外,保护层5可包含表面活性剂。可用的表面活性剂的合适的实例包括含有氧化烯结构和硅酮结构中的至少一种结构和氟原子的表面活性剂。
保护层5可包含抗氧化剂。抗氧化剂的优选实例包括受阻酚类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂。也可以使用已知的抗氧化剂,如有机硫类抗氧化剂、亚磷酸盐/酯类抗氧化剂、二硫代氨基甲酸盐/酯类抗氧化剂、硫脲类抗氧化剂和苯并咪唑类抗氧化剂。抗氧化剂的添加量优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下。
保护层5还可包含如硅油等油。硅油的实例包括:如二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷和苯基甲基聚硅氧烷等硅油;如氨基改性聚硅氧烷、环氧改性聚硅氧烷、羧基改性聚硅氧烷、甲醇改性聚硅氧烷、甲基丙烯酰基改性聚硅氧烷、巯基改性聚硅氧烷和苯酚改性聚硅氧烷等反应性硅油;如六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷等环状二甲基环硅氧烷;如1,3,5-三甲基-1,3,5-三苯基环三硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四苯基环四硅氧烷和1,3,5,7,9-五甲基-1,3,5,7,9-五苯基环五硅氧烷等环状甲基苯基环硅氧烷;如六苯基环三硅氧烷等环状苯基环硅氧烷;如(3,3,3-三氟丙基)甲基环三硅氧烷等含氟环硅氧烷;如甲基氢硅氧烷混合物、五甲基环五硅氧烷和苯基氢环硅氧烷等含氢甲硅烷基的环硅氧烷;和如五乙烯基五甲基环五硅氧烷等含乙烯基的环硅氧烷。
保护层5可包含用于加速胍胺化合物和三聚氰胺化合物的固化或特定电荷输送材料的固化的固化催化剂。优选将酸类催化剂用作固化催化剂。可用的酸类催化剂的实例包括:脂肪族羧酸,如乙酸、氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、草酸、马来酸和乳酸;芳香族羧酸,如苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸和偏苯三酸;以及脂肪族和芳香族磺酸,如甲烷磺酸、十二烷基磺酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸和萘磺酸。但是优选使用含硫材料。
作为固化催化剂的含硫材料优选为在常温(例如,25℃)或加热后显示酸性的材料,并且最优选有机磺酸及其衍生物中的至少一种。通过能量分散X射线分析(EDS)或X射线光电子能谱(XPS)等易于确认保护层5中的此类固化催化剂的存在。
有机磺酸和/或其衍生物的实例包括例如对甲苯磺酸、二壬基萘磺酸(DNNSA)、二壬基萘二磺酸(DNNDSA)、十二烷基苯磺酸和苯酚磺酸。其中,优选对甲苯磺酸和十二烷基苯磺酸。此外,也可以使用有机磺酸盐,只要其能在固化性树脂组合物中解离即可。
此外,也可以使用所谓的热潜在性催化剂,其在施加热时获得更高的催化能力。
热潜在性催化剂的实例包括:通过将酸等吸附至空位化合物(如其中以聚合物将有机砜化合物等封装为颗粒形式所得到的微胶囊,以及沸石)所产生的产物;通过用碱封闭质子酸和/或质子酸衍生物所获得的热潜在性质子酸催化剂;通过用伯醇或仲醇酯化质子酸和/或质子酸衍生物所获得的产物;用乙烯基醚和/或乙烯基硫醚封闭质子酸和/或质子酸衍生物所获得的产物;三氟化硼-单乙基胺络合物;和三氟化硼-吡啶络合物。
其中,优选为用碱封闭质子酸和/或质子酸衍生物所获得的产物。
热潜在性质子酸催化剂的质子酸的实例包括硫酸、盐酸、乙酸、甲酸、硝酸、磷酸、磺酸、单羧酸、多羧酸、丙酸、草酸、苯甲酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、苯二甲酸、马来酸、苯磺酸、邻甲苯磺酸、间甲苯磺酸、对甲苯磺酸、苯乙烯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬基萘二磺酸、癸基苯磺酸、十一烷基苯磺酸、十三烷基苯磺酸、十四烷基苯磺酸和十二烷基苯磺酸。此外,质子酸衍生物的实例包括:如磺酸和磷酸等质子酸的碱金属盐或碱土金属盐中和产物;将质子酸骨架导入聚合物链中的高分子化合物(聚乙烯基磺酸等)。封闭质子酸的碱的实例包括胺。
市售产品的实例包括:“NACURE 2501”(甲苯磺酸解离,甲醇/异丙醇溶剂,pH6.0~pH7.2,解离温度80℃),“NACURE 2107”(对甲苯磺酸解离,异丙醇溶剂,pH8.0~pH9.0,解离温度90℃),“NACURE 2500”(对甲苯磺酸解离,异丙醇溶剂,pH6.0~pH7.0,解离温度65℃),“NACURE 2530”(对甲苯磺酸解离,甲醇/异丙醇溶剂,pH5.7~pH6.5,解离温度65℃),“NACURE 2547”(对甲苯磺酸解离,水溶液,pH8.0~pH9.0,解离温度107℃),“NACURE 2558”(对甲苯磺酸解离,含水乙二醇溶剂,pH3.5~pH4.5,解离温度80℃),“NACURE XP-357”(对甲苯磺酸解离,甲醇溶剂,pH2.0~pH4.0,解离温度65℃),“NACURE XP-386”(对甲苯磺酸解离,水溶液,pH6.1~pH6.4,解离温度80℃),“NACURE XC-2211”(对甲苯磺酸解离,pH7.2~pH8.5,解离温度80℃),“NACURE 5225”(十二烷基苯磺酸解离,异丙醇溶剂,pH6.0~pH7.0,解离温度120℃),“NACURE 5414”(十二烷基苯磺酸解离,二甲苯溶剂,解离温度120℃),“NACURE 5528”(十二烷基苯磺酸解离,异丙醇溶剂,pH7.0~pH8.0,解离温度120℃),“NACURE 5925”(十二烷基苯磺酸解离,pH7.0~pH7.5,解离温度130℃),“NACURE 1323”(二壬基萘磺酸解离,二甲苯溶剂,pH6.8~pH7.5,解离温度150℃),“NACURE 1419”(二壬基萘磺酸解离,二甲苯/甲基异丁基酮溶剂,解离温度150℃),“NACURE 1557”(二壬基萘磺酸解离,丁醇/2-丁氧基乙醇溶剂,pH6.5~pH7.5,解离温度150℃),“NACURE X49-110”(二壬基萘磺酸解离,异丁醇/异丙醇溶剂,pH 6.5~pH 7.5,解离温度90℃),“NACURE 3525”(二壬基萘磺酸解离,异丁醇/异丙醇溶剂,pH 7.0~pH 8.5,解离温度120℃),“NACURE XP-383”(二壬基萘磺酸解离,二甲苯溶剂,解离温度120℃),“NACURE 3327”(二壬基萘磺酸解离,异丁醇/异丙醇溶剂,pH 6.5~pH 7.5,解离温度150℃),“NACURE 4167”(磷酸解离,异丙醇/异丁醇溶剂,pH 6.8~pH 7.3,解离温度80℃),“NACURE XP-297”(磷酸解离,水/异丙醇溶剂,pH 6.5~pH 7.5,解离温度90℃),和“NACURE 4575”(磷酸解离,pH 7.0~pH 8.0,解离温度110℃),由King Industries,Inc.制造。
这些热潜在性催化剂可以单独使用,或者两种以上组合使用。
这里,基于除氟树脂颗粒和含氟烷基的共聚物之外的涂布液中的全部固形物,催化剂的含量可以是例如0.1质量%~50质量%,所述含量也可以是0.1质量%~30质量%。
-形成保护层的方法-
形成保护层5的方法可以是例如包括下述步骤的方法:制备包含氟树脂颗粒、烷氧基化合物和羟基化合物的保护层用涂布液的步骤;将保护层用涂布液涂覆在电荷输送层3的外周面上的步骤;使涂覆在电荷输送层3的外周面上的保护层用涂布液固化以形成保护层5的步骤。
例如,当保护层5包含例如所述特定交联产物时,使用下述保护层用涂布液来形成保护层5,所述保护层用涂布液含有选自氟树脂颗粒、胍胺化合物和三聚氰胺化合物、作为烷氧基化合物的电荷输送材料以及作为羟基化合物的电荷输送材料中的至少一种。必要时可将保护层5的构成成分添加至保护层用涂布液中。
表面层用涂布液的制备可不用溶剂而进行,如果需要,也可以使用如醇类(如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇)、酮类(如丙酮和甲基乙基酮)和醚类(如四氢呋喃、***和二氧六环)等溶剂进行制备。所述溶剂可以单独使用,或者作为两种以上的混合物使用。然而,优选使用沸点为100℃以下的溶剂。
特别是,从调节A1和A2的值以满足式(1)和式(2)的角度考虑,溶剂的优选类型随氟树脂颗粒的类型和粒径、烷氧基化合物的类型和含量、羟基化合物的类型和含量、含氟烷基的共聚物的类型和含量等而变化。
例如,当将式I-26表示的化合物用作烷氧基化合物、将式I-16表示的化合物用作羟基化合物、将粒径为0.16μm的PTFE颗粒用作氟树脂颗粒、将GF400(由ToagoseiCo.,Ltd.制造)用作含氟烷基的共聚物时,可用的溶剂的实例包括环戊酮、环己酮、环戊基甲基醚、THF、环戊酮和环戊醇的混合溶剂、THF和环戊醇的混合溶剂。此外,例如,当在上述条件下使用环戊酮和环戊醇的混合溶剂时,环戊醇在混合溶剂中的含量可以是例如10质量%~90质量%,或者可以是40质量%~60质量%。
溶剂的量没有特别限制,但如果量过少,则胍胺化合物和三聚氰胺化合物容易析出。因此,基于1质量份胍胺化合物和三聚氰胺化合物,溶剂的用量为例如0.5质量份~30质量份,优选为1质量份~20质量份。
此外,当使上述成分反应以获得涂布液时,可将成分简单混合和溶解。不过,也可将成分加热至等于或高于室温(例如25℃)并且等于或低于100℃的温度,优选的是等于或高于30℃且等于或低于80℃的温度,加热10分钟~100小时,优选为1小时~50小时。此时,还优选以超声波对涂布液进行照射。
可以通过如刮板涂布法、绕线棒(Meyer棒)涂布法、喷涂法、浸涂法、刮槽涂布法、气刀涂布法或幕涂法等常规方法将表面层用涂布液涂覆在电荷输送层3上,如果需要,可通过加热至例如100℃~170℃的温度来固化涂布液。由此获得保护层5。
·基体
作为基体4,使用导电性基体,其实例包括;使用如铝、铜、锌、不锈钢、铬、镍、钼、钒、铟、金或铂等金属或合金构造的金属板、金属鼓和金属带;以及涂布、沉积或层压有如导电性聚合物或氧化铟等导电性化合物、如铝、钯和金等金属或合金的纸、塑料膜和塑料带。这里,术语“导电性”是指体积电阻率小于1013Ω·cm。
当第一示例性实施方式的感光体用于激光印刷机时,优选对基体4的表面进行粗糙化,以使其中心线平均粗糙度Ra为0.04μm~0.5μm。不过,当使用非相干光作为光源时,表面粗糙化不是必需进行。
表面粗糙化方法的优选实例包括:湿式珩磨,其通过将研磨剂悬浮在水中并将悬浮液喷雾在支持体上进行;无心研磨,其通过使支持体与旋转的磨石接触并连续进行研磨加工而进行;以及阳极氧化法。
还可优选使用的表面粗糙化方法的其他实例是这样的方法:在不实际使基体4的表面粗糙化的情况下,将导电性或半导电性粉末分散在树脂中以在支持体表面上形成层,并通过该层中分散的颗粒来使支持体表面粗糙化。
这里,通过阳极氧化法进行的表面粗糙化处理包括:提供由铝制成的阳极并使所述阳极在电解质溶液中进行阳极氧化,从而在铝表面上形成氧化膜。电解质溶液的实例包括硫酸溶液和草酸溶液。不过,由于由阳极氧化法形成的多孔性阳极氧化膜在原生状态具有化学活性,因此优选进行封孔处理,其中,通过由加压水蒸汽或沸水(可在其中加入例如镍等的金属盐)中的水合反应所致的体积膨胀,将阳极氧化膜中的微孔封闭,并将阳极氧化膜转化为更稳定的水合氧化物。
阳极氧化膜的厚度优选为0.3μm~15μm。
此外,也可以对基体4进行使用酸性水溶液的处理或勃姆石处理。
使用含有磷酸、铬酸和氢氟酸的酸性处理液的处理如下进行。首先,制备酸性处理液。在酸性处理液中,磷酸、铬酸和氢氟酸的混合比是:磷酸的混合比为10质量%~11质量%,铬酸的混合比为3质量%~5质量%,氢氟酸的混合比为0.5质量%~2质量%。这些酸的总浓度优选为13.5质量%~18质量%。处理温度优选为42℃~48℃。涂布膜的厚度优选为0.3μm~15μm。
勃姆石处理可通过将基体在温度为90℃~100℃的纯水中浸渍5分钟~60分钟,或将其与温度为90℃~120℃的加热水蒸汽接触5分钟~60分钟来进行。膜的厚度优选为0.1μm~5μm。还可以使用与其他类型相比对涂布膜具有较低溶解性的如己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐和柠檬酸盐等电解质溶液进行进一步阳极氧化。
·底涂层
底涂层1由例如在粘合剂树脂中含有无机颗粒的层构成。
作为无机颗粒,优选使用粉末电阻(体积电阻率)为102Ω·cm~1011Ω·cm的颗粒。
其中,作为具有该电阻值的无机颗粒,优选使用氧化锡、氧化钛、氧化锌或氧化锆等(导电性金属氧化物)的无机颗粒,特别优选使用氧化锌。
此外,可对所述无机颗粒进行表面处理,也可使用两种以上的经过不同的表面处理的无机颗粒或具有不同粒径的无机颗粒的混合物。无机颗粒的体积平均粒径优选为50nm~2000nm(优选为60nm~1000nm)。
优选使用比表面积(根据BET法测得)为10m2/g以上的无机颗粒。
除了无机颗粒外,也可包含受体化合物。可使用任何受体化合物,但优选的是:例如,电子输送性物质,例如醌类化合物,如氯醌和溴醌;四氰基苯醌二甲烷类化合物;芴酮化合物,如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮;噁二唑类化合物,如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑;2,5-双(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-双(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;咕吨酮类化合物;噻吩化合物;和联苯醌化合物,如3,3’,5,5’-四叔丁基联苯醌;特别优选的是具有蒽醌结构的化合物。此外,优选使用具有蒽醌结构的受体化合物,例如羟基蒽醌类化合物、氨基蒽醌类化合物和氨基羟基蒽醌类化合物,其具体实例包括蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚和红紫素。
这些受体化合物的含量没有特别限制,但优选的是,受体化合物的含量为0.01质量%~20质量%,更优选为0.05质量%~10质量%。
受体化合物可以仅在涂覆底涂层1时添加,也可以预先附着于无机颗粒的表面。将受体化合物涂覆于无机颗粒的表面的方法的实例包括湿法和干法。
当通过干法进行表面处理时,如下处理无机颗粒:在用具有高剪切力的混合机搅拌无机颗粒的同时,将受体化合物直接或以有机溶剂中的溶液的形式逐滴添加,并将无机颗粒与干燥空气或氮气一起进行喷雾。所述添加或喷雾操作优选在等于或低于溶剂沸点的温度进行。在添加或喷雾之后,还可以在100℃以上的温度对无机颗粒进行焙烧。对焙烧工序的温度和时间没有特别限制。
根据湿法,将无机颗粒在溶剂中进行搅拌,使用超声发生器、砂磨机、磨碎机或球磨机等进行分散,并将受体化合物添加至分散液中。将混合物搅拌或分散,然后除去溶剂。除去溶剂的方法可通过过滤或蒸馏馏出而进行。在除去溶剂之后,可在100℃以上的温度对无机颗粒进一步进行焙烧。焙烧工序可以以任何温度和时间进行。在湿法中,可以在添加表面处理剂之前除去无机颗粒中所含的水分,例如,可以使用通过在表面处理中所用的溶剂中搅拌和加热无机颗粒来除去水分的方法,或者通过与溶剂共沸而除去水分的方法。
此外,可在添加受体化合物之前对无机颗粒进行表面处理。表面处理剂选自公知的物质。表面处理剂的实例包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝类偶联剂和表面活性材料。特别是,优选使用硅烷偶联剂。此外,优选使用具有氨基的硅烷偶联剂。
可以使用任何化合物作为具有氨基的硅烷偶联剂,但具体实例包括γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷和N,N-二(β-羟基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷,但实例并不局限于此。
此外,硅烷偶联剂也可以两种以上混合使用。可以与具有氨基的硅烷偶联剂组合使用的硅烷偶联剂的实例包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷,但实例并不局限于此。
表面处理方法可以采用任何公知的方法进行,可以使用干法或湿法。此外,受体的添加与使用偶联剂的表面处理可以结合进行。
相对于底涂层1中的无机颗粒,硅烷偶联剂的量没有特别限制,但该量优选为0.5质量%~10质量%。
作为底涂层1中包含的粘合剂树脂,可以使用任何公知的粘合剂树脂,不过例如公知的聚合物树脂化合物,如缩醛树脂(如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、酪蛋白、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂和氨基甲酸酯树脂;具有电荷输送性基团的电荷输送性树脂;以及例如聚苯胺等导电性树脂。其中,优选使用不溶于上层所用涂布溶剂的树脂,特别优选使用酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸酯树脂和环氧树脂等。当这些树脂两种以上组合使用时,可根据需要限定混合比。
对底涂层形成用涂布液中被赋予了受体性质的金属氧化物与粘合剂树脂的比率、或者无机颗粒与粘合剂树脂的比率没有特别限制。
各种添加剂也可用于底涂层1。所用的添加剂的实例包括:公知物质,如多环稠合环型颜料或偶氮类颜料等电子输送性颜料;锆螯合化合物、钛螯合化合物、铝螯合化合物、钛醇盐化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂。硅烷偶联剂用于金属氧化物的表面处理中,但硅烷偶联剂也可作为添加剂用于涂布液中。此处所用的硅烷偶联剂的具体实例包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。
锆螯合化合物的实例包括锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆丁醇盐、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、膦酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸锆丁醇盐、硬脂酸锆丁醇盐和异硬脂酸锆丁醇盐。
钛螯合化合物的实例包括钛酸四异丙基酯、钛酸四正丁基酯、钛酸丁基酯二聚物、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、亚辛基乙醇酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸乙酯钛、三乙醇胺合钛和多羟基硬脂酸钛。
铝螯合化合物的实例包括异丙基铝、单丁氧基二异丙基铝、丁基铝、(乙酰乙酸乙酯)二异丙基铝和三(乙酰乙酸乙酯)铝。
这些化合物可单独使用,或者以多种化合物的混合物或缩聚物使用。
用于制备底涂层形成用涂布液的溶剂可以适当地选自公知的有机溶剂,例如醇类溶剂、芳香族溶剂、卤化烃类溶剂、酮类溶剂、酮醇类溶剂、醚类溶剂和酯类溶剂。所述溶剂的实例包括普通有机溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。
这些分散用溶剂可单独使用或以两种以上的混合物使用。作为混合用溶剂,可以使用能够以混合溶剂形式溶解粘合剂树脂的任何溶剂。
作为分散用方法,可以使用采用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、胶体磨或涂料混合机的任何公知方法。此外,作为提供该底涂层1所用的涂布方法,可以使用如刮板涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、刮槽涂布法、气刀涂布法、幕涂法等任何常规方法。
使用由此得到的底涂层形成用涂布液在基体4上形成底涂层1。
此外,底涂层1的维氏硬度优选为35以上。
而且,底涂层1可具有任意厚度,但优选的是,底涂层1的厚度为5μm以上,更优选为10μm~40μm。
为了防止波纹图案,底涂层1的表面粗糙度(十点平均粗糙度)可调节为所用的曝光激光的波长λ的1/4n(n表示上层的折射率)与1/2λ之间的值。为了调节表面粗糙度,还可以将树脂等的颗粒添加到底涂层中。可用的树脂颗粒的实例包括硅酮树脂颗粒和交联式聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒。
可以对底涂层进行研磨,以调节表面粗糙度。可用的研磨方法包括软皮研磨(buffing)、喷砂处理、湿式珩磨和磨削处理等。
通过将涂覆的涂层干燥来获得底涂层,干燥工序通常在可通过蒸发溶剂形成膜的温度进行。
·电荷产生层
电荷产生层2优选是至少包含电荷产生材料和粘合剂树脂的层。
电荷产生材料的实例包括:偶氮颜料,例如双偶氮颜料和三偶氮颜料;稠环芳香族颜料,例如二溴蒽嵌蒽醌;苝颜料;吡咯并吡咯颜料;酞菁颜料;氧化锌;和三方硒。其中,对于以近红外区域激光进行曝光而言,优选的是金属酞菁颜料和/或无金属酞菁颜料,特别更优选的是日本特开平5-263007号公报和特开平5-279591号公报中所披露的羟基镓酞菁、日本特开平5-98181号公报中所披露的氯化镓酞菁、日本特开平5-140472号公报和特开平5-140473号公报中所披露的二氯锡酞菁以及日本特开平4-189873号公报和特开平5-43823号公报中所披露的钛氧基酞菁。此外,对于近紫外区域的激光曝光而言,更优选的是如二溴蒽嵌蒽醌等稠环芳香族颜料、硫靛类颜料、紫菜嗪化合物、氧化锌、三方硒等。作为电荷产生材料,当使用曝光波长为380nm~500nm的光源时,优选使用无机颜料,当使用曝光波长为700nm~800nm的光源时,优选使用金属酞菁颜料和无金属酞菁颜料。
作为电荷产生材料,优选使用在波长范围为600nm~900nm的分光吸收谱中于810nm~839nm的范围内具有最大峰波长的羟基镓酞菁颜料。该羟基镓酞菁颜料与传统的V型羟基镓酞菁颜料不同,其是这样的颜料:分光吸收谱中的最大峰波长移向比传统的V型羟基镓酞菁颜料的最大峰波长更短的波长侧。
此外,作为在810nm~839nm的范围内具有最大峰波长的羟基镓酞菁颜料,优选的是平均粒径在特定范围内且BET比表面积在特定范围内的羟基镓酞菁颜料。具体而言,优选的是羟基镓酞菁颜料的平均粒径为0.20μm以下,更优选为0.01μm~0.15μm,BET比表面积为45m2/g以上,更优选为50m2/g以上,特别优选为55m2/g~120m2/g。所述平均粒径是体积平均粒径(d50平均粒径),是使用激光衍射-散射型粒度分布测试仪(LA-700,由Horiba,Ltd.制造)测定的值。此外,BET比表面积是使用BET比表面积分析仪(FLOWSORB II 2300,由Shimadzu Corp.制造)通过氮气吸附法测定的值。
此外,羟基镓酞菁颜料的最大粒径(一次粒径的最大值)优选为1.2μm以下,更优选为1.0μm以下,进而更优选为0.3μm以下。
羟基镓酞菁颜料优选具有0.2μm以下的平均粒径,1.2μm以下的最大粒径,和45m2/g以上的比表面积值。
羟基镓酞菁颜料优选在使用CuKα特性X射线获得的X射线衍射光谱中在7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有衍射峰。
羟基镓酞菁颜料的温度由25℃升至400℃导致的热重损失率优选为2.0%~4.0%,更优选为2.5%~3.8%。
电荷产生层2中所用的粘合剂树脂选自大范围的绝缘性树脂,也可选自有机光电导性聚合物,例如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘和聚硅烷。粘合剂树脂的优选实例包括聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚芳酯树脂(双酚和芳香族二元羧酸的缩聚物等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、丙烯酸类树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素树脂、氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、酪蛋白、聚乙烯醇树脂和聚乙烯吡咯烷酮树脂。这些粘合剂树脂可单独使用或两种以上混合使用。电荷产生材料与粘合剂树脂的混合比率按质量计优选为10∶1~1∶10。此处,术语“绝缘性”是指体积电阻率为1013Ωcm以上。
电荷产生层2通过例如使用将电荷产生材料与粘合剂树脂分散在溶剂中的涂布液来形成。
用于分散的溶剂的实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。这些溶剂可单独使用或两种以上混合使用。
作为在溶剂中分散电荷产生材料和粘合剂树脂的方法,可以采用如球磨机分散法、磨碎机分散法或砂磨机分散法等常规方法。此外,在分散过程中,有效的是将电荷产生材料的平均粒径调节为0.5μm以下,优选为0.3μm以下,更优选为0.15μm以下。
此外,为了形成电荷产生层2,可以使用如刮板涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、刮槽涂布法、气刀涂布法或幕涂法等常规方法。
由此获得的电荷产生层2的厚度优选是0.1μm~5.0μm,更优选是0.2μm~2.0μm。
·电荷输送层
优选的是,电荷输送层3是至少包含电荷输送材料和粘合剂树脂的层,或者是包含高分子电荷输送材料的层。
电荷输送材料的实例包括:电子输送性化合物,例如醌类化合物,如对苯醌、氯醌、溴醌和蒽醌、四氰基苯醌二甲烷化合物;芴酮化合物,如2,4,7-三硝基芴酮;咕吨酮类化合物、二苯甲酮类化合物、氰基乙烯基类化合物和乙烯类化合物;和空穴输送性化合物,如三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物、芳基烷烃类化合物、芳基取代的乙烯类化合物、芪类化合物、蒽类化合物和腙类化合物。这些电荷输送材料可以单独使用,或者两种以上混合使用,但实例并不限于此。
从电荷迁移率的角度考虑,电荷输送性材料优选是由下述结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物或由下述结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物。
在结构式(a-1)中,R8表示氢原子或甲基;n表示1或2;Ar6和Ar7各自独立地表示具有取代基或不具有取代基的芳基、-C6H4-C(R9)=C(R10)(R11)或-C6H4-CH=CH-CH=C(R12)(R13);R9~R13各自独立地表示氢原子、具有取代基或不具有取代基的烷基、或者具有取代基或不具有取代基的芳基;取代基的实例包括卤原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基或取代有具有1~3个碳原子的烷基的氨基。
在结构式(a-2)中,R14和R14’可以彼此相同或不同,并各自独立地表示氢原子、卤原子、具有1~5个碳原子的烷基或具有1~5个碳原子的烷氧基;R15、R15’、R16和R16’可以彼此相同或不同,并各自独立地表示氢原子、卤原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基、取代有具有1~2个碳原子的烷基的氨基、具有取代基或不具有取代基的芳基、-C(R17)=C(R18)(R19)或-CH=CH-CH=C(R20)(R21);R17~R21各自独立地表示氢原子、具有取代基或不具有取代基的烷基、或者具有取代基或不具有取代基的芳基;m和n各自独立地表示0~2的整数。
此处,在由结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物和由结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物中,特别优选的是具有“-C6H4-CH=CH-CH=C(R12)(R13)”的三芳基胺衍生物和具有“-CH=CH-CH=C(R20)(R21)”的联苯胺衍生物。
电荷输送层3中所用的粘合剂树脂(电荷输送层用树脂)的实例包括聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚芳酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚-N-乙烯基咔唑和聚硅烷。而且如上所述,也可以使用如日本特开平8-176293号公报和特开平8-208820号公报中披露的聚酯类高分子电荷输送材料等高分子电荷输送材料。这些粘合剂树脂可单独使用或两种以上混合使用。电荷输送材料与粘合剂树脂的混合比率按质量计优选是10∶1~1∶5。
粘合剂树脂没有具体限制,但优选的是粘均分子量为50,000~80,000的聚碳酸酯树脂和粘均分子量为50,000~80,000的聚芳酯树脂中的至少一种树脂。
高分子电荷输送材料也可以用作电荷输送材料。作为高分子电荷输送材料,可使用具有电荷输送性的已知高分子,例如聚-N-乙烯基咔唑和聚硅烷。特别是,特别优选使用日本特开平8-176293号公报和特开平8-208820号公报中披露的聚酯类高分子电荷输送材料。高分子电荷输送材料能够简单地独自成膜,但高分子电荷输送材料也可以与下文所述的粘合剂树脂混合并用于成膜。
可以使用例如含有上述构成材料的电荷输送层形成用涂布液来形成电荷输送层3。作为用于电荷输送层形成用涂布液的溶剂,可以单独使用或以两种以上的混合物使用普通有机溶剂,例如,如苯、甲苯、二甲苯和氯苯等芳香烃;如丙酮和2-丁酮等酮类;如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷等卤代脂肪烃;以及如四氢呋喃和***等环式或直链的醚类。作为分散各种构成材料的方法,可以使用任何公知方法。
作为将电荷输送层形成用涂布液涂覆在电荷产生层2上时所用的涂布法,可使用例如刮板涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、刮槽涂布法、气刀涂布法或幕涂法等常规方法。
电荷输送层3的厚度优选是5μm~50μm,更优选是10μm~30μm。
构成图1~图3中所示的电子照相感光体7A~7C中的感光层的各层可包含,例如,如抗氧化剂、光稳定剂和热稳定剂等添加剂。抗氧化剂的实例包括受阻酚类、受阻胺类、对苯二胺、芳基烷烃、氢醌、螺色满、螺茚酮、其衍生物、有机硫化合物和有机磷化合物。
光稳定剂的实例包括二苯甲酮、苯并***、二硫代氨基甲酸酯和四甲基哌啶的衍生物。
此外,感光层还可包含电子受体物质。电子受体物质的实例包括琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氰基乙烯、四氰基苯醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、氯醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸、邻苯二甲酸和表面层中所用的固化性树脂。
图1~图3中所示的电子照相感光体7A~7C中的表面层5可以用包含氟树脂的水性分散液处理。
<处理盒和图像形成设备>
接下来,将采用示例性实施方式的电子照相感光体说明处理盒和图像形成设备。
示例性实施方式的处理盒没有特别限制,只要处理盒采用示例性实施方式的电子照相感光体即可。不过,具体而言,处理盒是在图像形成设备上可拆卸的部件,所述图像形成设备将潜像保持部件的表面上的静电潜像显影、将由此获得的色调剂图像转印至记录媒体并在记录媒体上形成图像,其具有下述构造:包括作为潜像保持部件的示例性实施方式的电子照相感光体,以及选自充电单元、显影单元和清洁单元中的至少一个单元。
本发明的示例性实施方式的图像形成设备没有特别限制,只要该设备采用示例性实施方式的电子照相感光体即可。不过,具体而言,优选的是所述图像形成设备具有下述构造:其包括本发明的示例性实施方式的电子照相感光体、对电子照相感光体充电的充电单元、在经充电的电子照相感光体的表面上形成静电潜像的潜像形成设备、将形成在电子照相感光体的表面上的静电潜像显影并形成色调剂图像的显影单元、和将形成在电子照相感光体的表面上的色调剂图像转印至记录媒体的转印单元。此外,本发明的示例性实施方式的图像形成设备可以是具有对应各色色调剂的多个感光体的所谓的串联型机器,在该情况中,优选的是所有的感光体都是示例性实施方式的电子照相感光体。此外,色调剂图像的转印可以以使用中间转印体的中间转印方式进行。
图4是显示本发明的示例性实施方式的图像形成设备的结构示意图。如图4所示,图像形成设备100包括:具有电子照相感光体7的处理盒300、曝光单元9、转印单元40和中间转印体50。在图像形成设备100中,曝光单元9设置在电子照相感光体7可通过处理盒300的开口曝光的位置,转印单元40设置在与电子照相感光体7相对的位置,中间转印体50设置在两者之间。中间转印体50设置为使其一部分接触电子照相感光体7。
图4中的处理盒300将电子照相感光体7、充电单元8、显影单元11和清洁单元13全部容纳在壳体内。清洁单元13具有清洁刮刀(清洁部件),并且清洁刮刀131设置为接触电子照相感光体7的表面。
此外,公开了采用将润滑材料14供给至感光体7的表面的纤维状部件132(辊状)和协助清洁的纤维状部件133(平刷状)的实例,但可以使用或不使用这些部件。
作为充电单元8,例如,可以使用利用导电性或半导电性充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刮刀或充电管等的接触式充电装置。此外,还可以使用例如非接触式辊充电装置、采用电晕放电的栅极式电晕管(scorotron)充电装置或电晕管充电装置等已知的充电装置。
尽管未在图中示出,但在电子照相感光体7的周围可以设置感光体加热部件,用来升高电子照相感光体7的温度并由此降低相对温度。
曝光单元9可以是例如能够以成像方式使感光体7的表面暴露至光(如半导体激光、LED光或液晶快门光)的光学仪器。对于光源的波长,可使用属于感光体的光谱灵敏区的波长。半导体激光的波长的主要范围是发射波长为780nm附近的近红外区。不过,光源的波长并不限于该波长,还可以使用发射波长在600nm区域的激光和发射波长为400nm~450nm的蓝色激光。而且,能够多束输出以形成多色图像的面发射型激光光源也是有效的。
作为显影单元11,例如,可以使用常用的显影单元,其采用磁性或非磁性的单组分显影剂或双组分显影剂等以接触或不接触的方式进行显影。所述显影单元没有具体限制,只要其具有上述功能即可,并可根据用途进行选择。例如,可以使用已知的显影单元,其具有使用刷或辊等使单组份显影剂或双组分显影剂附着于感光体7的功能。其中,优选使用能将显影剂保持在表面上的显影辊。
下面描述显影单元11中使用的色调剂。
用于本发明的示例性实施方式的图像形成设备的色调剂是这样的:平均形状系数((ML2/A)×(π/4)×100,其中ML表示颗粒的最大长度,A表示颗粒的投影面积)优选为100~150,更优选为105~145,进而更优选为110~140。此外,色调剂的体积平均粒径优选为3μm~12μm,更优选为3.5μm~9μm。
色调剂在制造方法上没有具体限制,但例如可以使用下述方法制造的色调剂:捏合粉碎法,其中,添加粘合剂树脂、着色剂、防粘剂以及如电荷控制剂等其他添加剂,并进行捏合、粉碎和分级;使用机械冲击力或热能来改变由捏合粉碎法获得的颗粒的形状的方法;乳化聚合凝集法,其中,使粘合剂树脂的聚合性单体乳化聚合,将由此形成的分散液与含有着色剂、防粘剂以及如电荷控制剂等其他添加剂的分散液混合,并对混合物进行凝集和加热聚并以获得色调剂颗粒;悬浮聚合法,其中,将用于获得粘合剂树脂的聚合性单体与含有着色剂、防粘剂以及如电荷控制剂等其他添加剂的溶液悬浮在水性介质中,并进行聚合;溶解悬浮法,其中,将粘合剂树脂与含有着色剂、防粘剂以及如电荷控制剂等其他添加剂的溶液悬浮在水性介质中,并对悬浮液造粒;等等。
此外,还可以使用公知方法,例如使用通过上述方法获得的色调剂作为核,进一步将凝集颗粒附着于其上,并对色调剂和颗粒进行热聚并,从而提供核-壳结构的制造方法。作为制造色调剂的方法,从控制形状和粒径分布的角度考虑,优选悬浮聚合法、乳化聚合凝集法和溶解悬浮法等在水性介质中制造色调剂的方法,特别优选乳化聚合凝集法。
色调剂母颗粒优选包含粘合剂树脂、着色剂和防粘剂,还可包含二氧化硅或电荷控制剂。
色调剂母颗粒中所用的粘合剂树脂的实例包括以下物质的均聚物和共聚物:苯乙烯类,例如苯乙烯和氯苯乙烯;单烯烃类,例如乙烯、丙烯、丁烯和异戊二烯;乙烯基酯类,例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯;α-亚甲基脂肪族单羧酸酯类,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸十二烷基酯;乙烯基醚类,例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基丁基醚;以及乙烯基酮类,例如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮和乙烯基异丙烯基酮;以及通过将二羧酸与二醇共聚而获得的聚酯树脂。
特别是,粘合剂树脂的代表性实例包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯、聚丙烯和聚酯树脂。其他实例包括聚氨酯、环氧树脂、硅酮树脂、聚酰胺、改性松香和石蜡。
此外,着色剂的代表性实例包括如磁铁矿和铁氧体等磁性粉末、炭黑、苯胺蓝、Calcoil蓝、铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、孔雀石绿草酸盐、灯黑、玫瑰红、C.I.颜料红48:1、 C.I.颜料红122、C.I.颜料红57:1、 C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄17、C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3。
防粘剂的代表性实例包括低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、费托合成蜡、褐煤蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡和小烛树蜡。
作为电荷控制剂,可以使用已知化合物,可使用偶氮类金属络合物、水杨酸-金属络合物和含极性基团的树脂型电荷控制剂。当通过湿式制造法制造色调剂时,优选使用不易溶解于水的材料。而且色调剂可以是含有磁性材料的磁性色调剂和不含磁性材料的非磁性色调剂中的任何一种。
用于显影单元11的色调剂可通过在亨舍尔混合机或V型搅拌机等中将色调剂母颗粒与外部添加剂混合而制得。此外,当用湿法制备色调剂母颗粒时,外部添加可以以湿式进行。
可以将活性颗粒添加到用于显影单元11的色调剂中。可用的活性颗粒的实例包括以下物质的颗粒:固体润滑剂,例如石墨、二硫化钼、滑石、脂肪酸和脂肪酸金属盐;如聚丙烯、聚乙烯和聚丁烯等低分子量聚烯烃;具有加热软化点的硅酮;脂肪族酰胺,例如油酸酰胺、芥子酸酰胺、蓖麻油酸酰胺和硬脂酸酰胺;植物蜡,例如巴西棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡、日本蜡和霍霍巴油;动物蜡,例如蜂蜡;矿物蜡和石油蜡,例如褐煤蜡、地蜡、纯白地蜡、石蜡、微晶蜡和费托合成蜡;以及它们的改性产物。这些物质可单独使用或两种以上组合使用。不过,平均粒径优选为0.1μm~10μm,可将具有上述化学结构的产物粉碎以提供该粒径。色调剂中的添加量优选是0.05质量%~2.0质量%,更优选是0.1质量%~1.5质量%。
显影单元11中所用的色调剂还可包含无机颗粒、有机颗粒和复合颗粒(其中无机颗粒附着于有机颗粒上)等。
可适宜使用的无机颗粒的实例包括以下物质的颗粒:各种无机氧化物、无机氮化物和无机硼化物,例如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸铝、钛酸锶、钛酸镁、氧化锌、氧化铬、氧化铈、氧化锑、氧化钨、氧化锡、氧化碲、氧化锰、氧化硼、碳化硅、碳化硼、碳化钛、氮化硅、氮化钛和氮化硼。
此外,可用钛偶联剂和硅烷偶联剂处理上述无机颗粒,所述钛偶联剂例如为钛酸四丁基酯、钛酸四辛基酯、异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三癸基苯磺酰基钛酸酯和双(二辛基焦磷酸)氧乙酸钛酸酯;所述硅烷偶联剂例如为γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苯甲基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、六甲基二硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、邻甲基苯基三甲氧基硅烷和对甲基苯基三甲氧基硅烷。此外,还优选使用采用硅油或例如硬脂酸铝、硬脂酸锌和硬脂酸钙等高级脂肪酸金属盐进行了疏水化处理的无机颗粒。
有机颗粒的实例包括苯乙烯树脂颗粒、苯乙烯丙烯酸类树脂颗粒、聚酯树脂颗粒和氨基甲酸酯树脂颗粒。
关于粒径,采用数均粒径优选为5nm~1000nm,更优选为5nm~800nm,进而更优选为5nm~700nm的颗粒。并且,优选的是,上述颗粒和活性颗粒的添加量总和为0.6质量%以上。
作为添加至色调剂的其他无机氧化物,使用一次粒径为40nm以下的小尺寸无机氧化物颗粒,更优选使用具有更大粒径的无机氧化物颗粒。可将任何公知化合物用作这些无机氧化物颗粒,但优选组合使用二氧化硅和氧化钛。
还可以对小尺寸无机颗粒进行表面处理。还优选添加例如碳酸钙或碳酸镁等碳酸盐,或例如水滑石等无机矿物。
电子照相用有色色调剂颗粒与载体混合使用,可用的载体的实例包括铁粉、玻璃珠、铁氧体粉末、镍粉、以及通过以树脂涂布前述粉末和珠体的表面所获得的产物。有色色调剂和载体的混合比可根据需要而限定。
转印单元40的实例包括已知的转印充电装置,例如使用带、辊、膜或橡胶刮刀等的接触型转印充电装置;和利用电晕放电的栅极式电晕管转印充电装置或电晕管转印充电装置。
可用的中间转印体50的实例包括:被赋予了半导电性的由聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、橡胶等制成的带状转印体(中间转印带)。此外,关于中间转印体50的形状,除了带状转印体外,还可使用鼓形转印体。
除了上述各种单元之外,图像形成设备100还可以包括例如用于对感光体7进行光除电的光除电装置。
图5是显示另一示例性实施方式的图像形成设备的示意性截面图。如图5所示,图像形成设备120是装备有四个处理盒300的串联型多色图像形成设备。图像形成设备120具有下述构造:四个处理盒300平行配置在中间转印体50上,而且每种颜色使用一个电子照相感光体。此外,图像形成设备120除了是串联***之外,具有与图像形成设备100相同的构造。
此外,在本发明的示例性实施方式的图像形成设备(处理盒)中,显影单元可具有显影辊,该显影辊是沿着与电子照相感光体移动的方向(旋转方向)相反的方向移动(旋转)的显影剂保持体。此处,显影辊具有将显影剂保持在表面上的圆筒状显影套筒,而且显影单元可具有包含调节部件的构造,所述调节部件用于调节供给至显影套筒的显影剂的量。当显影单元的显影辊沿着与电子照相感光体的旋转方向相反的方向移动(旋转)时,存在于夹在显影辊与电子照相感光体之间的位置处的色调剂接触电子照相感光体的表面。
在本发明的示例性实施方式的图像形成设备中,优选的是将显影套筒与感光体之间的距离调整为200μm~600μm的值,更优选为300μm~500μm。此外,优选的是将显影套筒与调节刮刀(用于调节显影剂的量的调节部件)之间的距离调整为300μm~1000μm的值,更优选为400μm~750μm。
此外,优选的是将显影辊表面的移动速度的绝对值调节为感光体表面的移动速度的绝对值(处理速度)的1.5倍~2.5倍的值,更优选为1.7倍~2.0倍。
在本发明的示例性实施方式的图像形成设备(处理盒)中,显影单元优选是下述单元:包含具有磁性物质的显影剂保持体,并用含有磁性载体和色调剂的双组分显影剂使静电潜像显影。
实施例
下面基于实施例和比较例进一步描述本发明,但并非旨在将本发明限制为下述实施例。
<实施例A>
[感光体1]
(底涂层的制备)
使100质量份氧化锌(平均粒径:70nm,由Tayca Corp.制造,比表面积:15m2/g)与500质量份甲苯搅拌混合,并向混合物添加1.25质量份KBM603(由Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制造)作为硅烷偶联剂。将混合物搅拌2小时。之后,在减压下馏除甲苯,并将残余物在120℃焙烧3小时。由此获得经硅烷偶联剂表面处理的氧化锌颗粒。
将100质量份经表面处理的氧化锌颗粒添加至500质量份四氢呋喃中,并将混合物搅拌混合。将1质量份茜素溶解在50质量份四氢呋喃中所制得的溶液添加至所述混合物中,并将混合物在50℃搅拌5小时。随后,通过减压过滤分离出与茜素结合的氧化锌颗粒,并在60℃减压干燥。由此获得涂覆有茜素的氧化锌颗粒。
将60质量份由此获得的涂覆有茜素的氧化锌颗粒、13.5质量份作为固化剂的封端异氰酸酯(SUMIDUR 3173,由Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)、和15质量份缩丁醛树脂(BM-1,由Sekisui Chemical Co.,Ltd.制造)溶解在85质量份甲基乙基酮中,由此制备溶液。将38质量份由此获得的溶液与25质量份甲基乙基酮混合,在利用1mm直径的玻璃珠的砂磨机中将混合物分散2小时。由此获得分散液。
将0.005质量份作为催化剂的二月桂酸二辛基锡和40质量份硅酮树脂颗粒(TOSPEARL 145,由GE Toshiba Silicones Co.,Ltd.制造)添加至由此获得的分散液中,并在170℃将此液体干燥固化40分钟,从而获得底涂层用涂布液。通过浸涂法将该涂布液涂覆在直径为60mm、长度为357mm、厚度为1mm的铝基材上。由此获得厚度为20μm的底涂层。
(电荷产生层的形成)
将1质量份作为电荷产生材料的在使用CuKα特征X射线获得的X射线衍射谱中至少在7.4°、16.6°、25.5°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有强衍射峰的羟基镓酞菁和1质量份聚乙烯醇缩丁醛树脂(商品名:S-LEC BM-S,由Sekisui Chemical Co.,Ltd.制造)的混合物添加至100质量份乙酸丁酯中,并通过用利用玻璃珠的涂料混合机将混合物处理1小时而将混合物分散。然后,通过浸涂将由此获得的涂布液涂覆在底涂层的表面上,并通过在100℃加热10分钟而将涂布液干燥。由此形成厚度为0.2μm的电荷产生层。
(电荷输送层的形成)
此外,将2.1质量份下式表示的化合物1和2.9质量份下述结构式1表示的高分子化合物(粘均分子量:39,000)溶解在10质量份四氢呋喃和5质量份甲苯中,由此制备涂布液。通过浸涂将由此获得的涂布液涂覆在电荷产生层的表面上,并通过在135℃加热35分钟而使涂布液干燥。由此形成厚度为24μm的电荷输送层。
化合物1
结构式1
(保护层的形成)
使10份作为四氟乙烯树脂颗粒的LUBRON L-2(由Daikin Industries,Ltd.,制造,平均一次粒径:0.2μm)和0.5份包含由下述结构式2表示的重复单元的含氟烷基的共聚物(重均分子量50,000,l∶m=1∶1,s=1,n=60)添加至40份环戊酮中,并将混合物搅拌混合。然后,采用配有具有微细流路的贯通型腔室的高压均质器(YSNM-1500AR,由Yoshida Kikai Co.,Ltd.制造)将混合物的压力增加至700kgf/cm2,并重复分散工序五次。由此制备四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)。
结构式2
然后,将52份由式(I-8)表示的化合物、43份由式(I-26)表示的化合物、4份苯胍胺树脂(NIKALAC BL-60,由Sanwa Chemical Co.,Ltd.制造)、1份二甲基聚硅氧烷(GLANOL 450,由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.制造)和0.1份NACURE 5225(由KingIndustries,Inc.制造)溶解在150份环戊酮中,并将溶液在40℃搅拌6小时。由此制备固化膜液(B)。
此外,将110质量份四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)和100质量份固化膜液(B)混合,由此制备保护层用涂布液。
通过喷墨涂布法将由此获得的保护层用涂布液涂覆在电荷输送层上,并在155℃干燥35分钟。由此获得其上形成有厚度为6μm的保护层的感光体,将其称为感光体1。
[感光体2]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于采用72份由式(I-8)表示的化合物和23份由式(I-26)表示的化合物制备固化膜液(B),用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体2。
[感光体3]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于将制备四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)所用的溶剂和制备固化膜液(B)所用的溶剂替换为环戊酮和环戊醇的7∶3混合溶剂,用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体3。
[感光体4]
采用与感光体3的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于将用于制备四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)的包含由结构式2表示的重复单元的含氟烷基的共聚物的量改为0.25份,用于形成感光体3的保护层。将该感光体称为感光体4。
[感光体5]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于将制备四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)所用的溶剂和制备固化膜液(B)所用的溶剂替换为环戊酮和环戊醇的5∶5混合溶剂,用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体5。
[感光体6]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于将制备四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)所用的溶剂和制备固化膜液(B)所用的溶剂替换为环戊酮和环戊醇的2∶8混合溶剂,用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体6。
[感光体7]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于通过混合250质量份四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)和100质量份固化膜液(B)来制备保护层用涂布液,用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体7。
[感光体8]
采用与感光体7的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于采用28份由式(I-8)表示的化合物和67份由式(I-26)表示的化合物制备固化膜液(B),用于形成感光体7的保护层。将该感光体称为感光体8。
[感光体9]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于将制备四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)所用的环戊酮的量改为20质量份,并通过混合380质量份四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)和100质量份固化膜液(B)来制备保护层用涂布液,用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体9。
[感光体10]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于采用95份由式(I-8)表示的化合物、但不采用由式(I-26)表示的化合物来制备固化膜液(B),用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体10。
[感光体11]
采用与感光体2的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于将制备四氟乙烯树脂颗粒悬浮液(A)所用的溶剂和制备固化膜液(B)所用的溶剂替换为环戊基甲基醚,用于形成感光体2的保护层。将该感光体称为感光体11。
[感光体12]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于将FLUON L173JE(由Asahi Glass Co.,Ltd.制造,平均一次粒径:0.25μm)用作四氟乙烯树脂颗粒,用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体12。
[感光体13]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于采用由式(I-16)表示的化合物代替由式(I-8)表示的化合物,用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体13。
[感光体14]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于将保护层的厚度变为4μm,用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体14。
[感光体15]
采用与感光体1的情况相同的方式生产感光体,不同之处在于将保护层的厚度变为10μm,用于形成感光体1的保护层。将该感光体称为感光体15。
[感光体的评价]
对于由此获得的感光体,通过上述方法确定与保护层截面有关的A1、A2和A3的值。结果示于表1中。
使用由此获得的感光体进行图像形成测试。具体而言,采用由富士施乐株式会社制造的DocuCentre-II C7500作为测试机,并在使用前修改该测试机使其以150张/分钟的速度形成图像。以黑白模式形成图像,并以150张/分钟的速度在高温高湿(28℃,89%RH)下在A4纸上形成图像浓度为5%的图像。
关于初始清洁性质和使用后清洁性质的评价,通过测量写入浓度为50%的全区域半色调图像中反射浓度的最大值与最小值之差(ΔD)来评价第500张图像(初始)和保护层的残余厚度达到1.5μm时的图像(使用后)。评价标准如下,结果示于表1中。
G1:小于0.01
G2:等于或大于0.01且小于0.02
G3:等于或大于0.02且小于0.03
G4:等于或大于0.03
此外,在图像形成过程中残余厚度达到1.5μm时的时间点取出感光体,通过目视观察和以激光显微镜观察来评价是否出现保护层的剥离。由此,通过剥离出现的位址的数目来评价感光体。评价标准如下,结果示于表1中。
G1:无
G2:少于2处
G3:2处以上
从如上所示的结果可以看出,与比较例的电子照相感光体相比,实施例中获得的电子照相感光体具有令人满意的初始清洁性质和使用后清洁性质,不易剥离,并保持了表面上的色调剂的除去性,因此可长期形成具有令人满意的图像品质的图像。
出于说明和描述的目的提供对本发明的示例性实施方式的以上描述。其意图不在于穷举或将本发明限制于所披露的精确形式。显然,许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述这些示例性实施方式是为了能够最佳地解释本发明的原理及其实际用途,由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于所期望的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围应由下述权利要求及其等同物所限定。
Claims (16)
1.一种电子照相感光体,所述电子照相感光体包含:
基体;
设置在所述基体上的感光层;和
表面层,所述表面层是设置在所述感光层上与所述感光层接触、包含下述混合物的交联产物和氟树脂颗粒、并且厚度为4μm以上的单层,所述混合物包含作为具有烷氧基的交联性化合物的电荷输送材料和作为具有羟基的交联性化合物的电荷输送材料,其中,通过沿厚度方向切割所述表面层所获得的截面满足下式(1)和下式(2):
式(1):0≤A1≤0.5×A2
式(2):0.7×A3≤A2≤1.2×A3
在所述式(1)和所述式(2)中,A1表示占据被称为第一区域的区域的所述氟树脂颗粒的面积的百分比,所述第一区域在所述截面中位于从所述感光层与所述表面层之间的界面起0μm~0.5μm的距离;A2表示占据被称为第二区域的区域的所述氟树脂颗粒的面积的百分比,所述第二区域在所述截面中位于从所述感光层与所述表面层之间的界面起1μm~3μm的距离;A3表示相对于所述截面的总面积,占据整个所述截面的所述氟树脂颗粒的面积的百分比。
2.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述表面层的厚度为15μm以下。
3.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述氟树脂颗粒的平均一次粒径为0.05μm~1μm。
4.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,相对于所述表面层,所述氟树脂颗粒的含量为1质量%~30质量%。
5.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,在所述交联产物中,源于所述具有烷氧基的交联性化合物的成分的含量为源于所述具有羟基的交联性化合物的成分的含量的0.1倍~3.0倍。
6.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,A1的值为A2的值的0.3倍以下,并且A2的值为A3的值的0.9倍~1.1倍。
7.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述表面层是厚度为8μm以上的单层,并且所述表面层的截面满足下式(3):
式(3):0.7×A3≤A4≤1.2×A3
在式(3)中,A4表示占据被称为第三区域的区域的所述氟树脂颗粒的面积的百分比,所述第三区域在所述表面层的截面中位于从所述感光层与所述表面层的界面起4μm以上的距离。
8.一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:
权利要求1所述的电子照相感光体;
对所述电子照相感光体的表面充电的充电单元;
在经充电的所述电子照相感光体的表面上形成静电潜像的潜像形成单元;
用色调剂将形成在所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影从而形成色调剂图像的显影单元;和
将形成在所述电子照相感光体的表面上的所述色调剂图像转印至记录媒体上的转印单元。
9.如权利要求8所述的图像形成设备,其中,所述电子照相感光体的所述表面层包含下述混合物的交联产物:所述混合物包含具有烷氧基的交联性化合物和具有羟基的交联性化合物。
10.如权利要求8所述的图像形成设备,其中,所述电子照相感光体的所述氟树脂颗粒的平均一次粒径为0.05μm~1μm。
11.如权利要求8所述的图像形成设备,其中,在所述电子照相感光体的所述交联产物中,源于所述具有烷氧基的交联性化合物的成分的含量为源于所述具有羟基的交联性化合物的成分的含量的0.1倍~3.0倍。
12.如权利要求8所述的图像形成设备,其中,在所述电子照相感光体中,A1的值为A2的值的0.3倍以下,并且A2的值为A3的值的0.9倍~1.1倍。
13.一种处理盒,所述处理盒包括:
权利要求1所述的电子照相感光体;和
选自由下述单元组成的组中的至少一个单元:对所述电子照相感光体的表面充电的充电单元;在经充电的所述电子照相感光体的表面上形成静电潜像的潜像形成单元;用色调剂将形成在所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影从而形成色调剂图像的显影单元;将形成在所述电子照相感光体的表面上的所述色调剂图像转印至记录媒体上的转印单元;和清洁所述电子照相感光体的清洁单元。
14.如权利要求13所述的处理盒,其中,所述电子照相感光体的所述表面层包含下述混合物的交联产物:所述混合物包含具有烷氧基的交联性化合物和具有羟基的交联性化合物。
15.如权利要求13所述的处理盒,其中,构成所述感光体的最外层的层通过使用相对于单体总量为90质量%以上的所述具有反应性羟基的交联性电荷输送物质和所述具有反应性烷氧基的交联性电荷输送物质进行聚合而形成。
16.如权利要求13所述的处理盒,其中,在所述电子照相感光体中,A1的值为A2的值的0.3倍以下,并且A2的值为A3的值的0.9倍~1.1倍。
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