CN102163014A - 图像形成设备和处理盒 - Google Patents

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CN102163014A
CN102163014A CN2010102878900A CN201010287890A CN102163014A CN 102163014 A CN102163014 A CN 102163014A CN 2010102878900 A CN2010102878900 A CN 2010102878900A CN 201010287890 A CN201010287890 A CN 201010287890A CN 102163014 A CN102163014 A CN 102163014A
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electrophtography photosensor
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额田克己
山田涉
宫本刚
园部健矢
土井孝次
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Abstract

本发明涉及图像形成设备和处理盒。为提供配备有其表面上几乎不会发生摩擦带电的电子照相感光体的图像形成设备,本发明提供下述图像形成设备,所述图像形成设备包括:电子照相感光体;充电单元;用于形成静电潜像的静电潜像形成单元;利用显影剂将形成在所述电子照相感光体上的所述静电潜像显影形成色粉图像的显影单元,所述显影单元存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒;转印单元;和用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体表面的清洁单元,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力。

Description

图像形成设备和处理盒
技术领域
本发明涉及图像形成设备和处理盒。
背景技术
电子照相方式的图像形成设备一般具有如下的构成和过程。
即,用充电单元对电子照相感光体的表面进行充电,使其具有预定的极性和电位,通过图像曝光使充电后的电子照相感光体的表面选择性放电以形成静电潜像,由此通过显影单元使色粉附着于静电潜像而将潜像显影为色粉图像,然后利用转印单元将色粉图像转印至转印介质从而将其作为图像形成物排出。
近来,使用有机光电导材料的有机感光体已成为主流。此外,还提出在电子照相感光体的表面设置保护层。
作为用于形成保护层的材料,已提出了下述方案。
例如,作为保护层,日本特开平5-40360号公报公开了通过固化包含光固化性丙烯酸类单体的液体而得到的膜,日本特开平5-216249号公报公开了通过使具有碳碳双键的单体、具有碳碳双键的电荷输送材料和粘合剂树脂的混合物利用热能或光能进行所述单体的碳碳双键与所述电荷输送材料的碳碳双键之间的反应而形成的膜,日本特开2000-206715号公报公开了包含通过聚合在同一分子内具有两个以上链聚合性官能团的空穴输送性化合物而得到的化合物的膜。
这些丙烯酸类材料受到固化条件、固化气氛等的强烈影响,在这方面,例如,日本特开2004-12986号公报公开了在真空中或在惰性气体中辐射后加热形成的膜,日本特开平7-72640号公报公开了在惰性气体中加热固化的膜。
另外,例如,日本特开平5-216249号公报和特开2004-302450号公报各自公开了对电荷输送材料自身进行丙烯酰基改性而使其具有交联性,以及加入不具有电荷输送性的反应性单体从而改善膜的强度。
此外,作为来自反应产物或固化膜的保护层,提出了如下。
例如,日本特开2000-206717号公报公开了包含通过修饰电荷输送材料自身以使其具有三官能以上的多官能性随后聚合所述材料而得到的化合物的保护层。另外,日本特开2001-175016号公报公开了具有链聚合性官能团的电荷传输材料的聚合产物用于保护层的技术,以及在保护层中包含含有氟原子的化合物作为润滑剂以改善摩擦特性的技术。
另外,日本特开2005-91457号公报和2005-91500号公报各自公开除了作为色粉外添剂的疏水性氧化硅颗粒之外,还可以加入诸如聚偏二氟乙烯颗粒或聚四氟乙烯颗粒等氟化碳氢化合物树脂颗粒作为与刮刀一起的润滑剂。
日本特开2007-86522号公报例示了在同一分子中具有三苯基胺骨架和四个甲基丙烯酰基的化合物,并公开了必须使用不具有电荷输送性的化合物以满足机械强度和电气特性的相容,而且,通过利用不具有电荷输送性的化合物减少增塑效果而改善机械强度。
另外,日本特开2005-49736号公报公开了通过将交联表面层中残留单体的量设定为0.5重量%以下来改善清洁特性和图像特性。
发明内容
根据本发明的一个方案,图像形成设备包括:电子照相感光体,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层;充电单元,所述充电单元对所述电子照相感光体进行充电;静电潜像形成单元,所述静电潜像形成单元用于在经充电的所述电子照相感光体上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元利用显影剂将形成在所述电子照相感光体上的所述静电潜像显影形成色粉图像,所述显影单元存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒;转印单元,所述转印单元将所述色粉图像转印至转印介质;和清洁单元,所述清洁单元用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体的表面,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力。
附图说明
基于下列附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述,其中:
图1是显示关于本发明一个方案的电子照相感光体的部分截面示意图;
图2是显示关于本发明一个方案的电子照相感光体的部分截面示意图;
图3是显示关于本发明一个方案的电子照相感光体的部分截面示意图;
图4是显示关于本发明一个方案的图像形成设备的示意性结构图;
图5是显示刮刀施加至电子照相感光体表面的压力的示意图;
图6是显示刮刀设定角度的示意图;
图7是显示刮刀自由长度的示意图;
图8是显示关于本发明所述方案的另一个实施方式的图像形成设备的示意性结构图;
图9A~9C各自是显示用于图像评估的图案的图。
具体实施方式
[要解决的问题]
本发明的一个方案旨在提供一种图像形成设备,所述图像形成设备包括至少电子照相感光体和至少清洁单元,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层,所述清洁单元用于清洁所述电子照相感光体的表面,其具有包含聚氨酯橡胶的刮刀,并且所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力,其中与不使用具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒的色粉的情况相比,所述图像形成设备不易发生图像重影。
根据本发明所述方案的示例性实施方式包括但不限于下列条目<1>~<12>。
<1>一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:电子照相感光体,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层;充电单元,所述充电单元对所述电子照相感光体进行充电;静电潜像形成单元,所述静电潜像形成单元用于在经充电的所述电子照相感光体上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元利用显影剂将形成在所述电子照相感光体上的所述静电潜像显影形成色粉图像,所述显影单元存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒;转印单元,所述转印单元将所述色粉图像转印至转印介质;和清洁单元,所述清洁单元用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体的表面,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力。
<2>如条目<1>所述的图像形成设备,其中,所述固化物为在同一分子内具有所述电荷输送性骨架和链聚合性官能团的化合物的固化物。
<3>如条目<2>所述的图像形成设备,其中,所述链聚合性官能团包含四个以上甲基丙烯酰基。
<4>如条目<1>~<3>中任一项所述的图像形成设备,其中,所述电荷输送性骨架来自含氮化合物,所述含氮化合物选自由三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物和腙类化合物组成的组。
<5>如条目<4>所述的图像形成设备,其中所述含氮化合物由下式(A)表示:
式(A)
Figure BSA00000278436900051
其中,在式(A)中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地表示具有取代基或不具有取代基的芳基;Ar5表示具有取代基或不具有取代基的芳基,或具有取代基或不具有取代基的亚芳基;D表示在末端包含选自由丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基衍生物、甲基丙烯酰基衍生物和乙烯基苯基组成的组中的至少一个基团的基团;c1、c2、c3、c4和c5各自独立地表示0、1或2;k表示0或1;D的总数为1以上。
<6>如条目<5>所述的图像形成设备,其中,在式(A)中,D是-(CH2)d-(O-CH2-CH2)e-O-CO-C(CH3)=CH2、-CH=CH2或-(CH2)d-(C=O)f-O-C6H4-CH=CH2,其中d表示1~5的整数,e表示0或1,f表示0或1;D的总数为4以上。
<7>一种处理盒,所述处理盒包括:电子照相感光体,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层;显影单元,所述显影单元利用显影剂将形成在所述电子照相感光体上的静电潜像显影为色粉图像,所述显影单元存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒;和清洁单元,所述清洁单元用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体的表面,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力,其中,所述处理盒能够在所述图像形成设备上安装并拆卸。
<8>如条目<7>所述的处理盒,其中,所述固化物为在同一分子内具有所述电荷输送性骨架和链聚合性官能团的化合物的固化物。
<9>如条目<8>所述的处理盒,其中,所述链聚合性官能团包含四个以上甲基丙烯酰基。
<10>如条目<7>~<9>中任一项所述的处理盒,其中,所述电荷输送性骨架来自含氮化合物,所述含氮化合物选自由三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物和腙类化合物组成的组。
<11>如条目<10>所述的处理盒,其中,所述含氮化合物由下式(A)表示:
式(A)
Figure BSA00000278436900061
其中,在式(A)中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地表示具有取代基或不具有取代基的芳基;Ar5表示具有取代基或不具有取代基的芳基,或具有取代基或不具有取代基的亚芳基;D表示在末端包含选自由丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基衍生物、甲基丙烯酰基衍生物和乙烯基苯基组成的组中的至少一个基团的基团;c1、c2、c3、c4和c5各自独立地表示0、1或2;k表示0或1;D的总数为1以上。
<12>如条目<11>所述的处理盒,其中,在式(A)中,D是-(CH2)d-(O-CH2-CH2)e-O-CO-C(CH3)=CH2、-CH=CH2或-(CH2)d-(C=O)f-O-C6H4-CH=CH2,其中d表示1~5的整数,e表示0或1,f表示0或1;D的总数为4以上。
根据本发明的示例性实施方式,提供一种图像形成设备,所述图像形成设备至少包括电子照相感光体和清洁单元,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层,所述清洁单元用于清洁所述电子照相感光体的表面,其具有包含聚氨酯橡胶的刮刀,并且所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力,其中与不使用具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒的色粉的情况相比,所述电子照相感光体不易发生图像重影。
根据本发明的另一个示例性实施方式,提供一种图像形成设备,其中与不存在同一分子中具有电荷输送性骨架和链聚合性官能团的化合物的固化物的情况相比,包含有电荷输送性骨架的固化物改善了电子照相感光体的耐磨性,因而长期使用时不易发生图像重影。
根据本发明的另一个示例性实施方式,提供一种图像形成设备,与所述链聚合性官能团并非4个以上甲基丙烯酰基的情况相比,电子照相感光体的耐磨性得到进一步改善,且长期使用时不易发生图像重影。
根据本发明的另一个示例性实施方式,提供一种处理盒,所述处理盒至少包括电子照相感光体和清洁单元,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层,所述清洁单元用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体的表面,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力,其中与不使用具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒的色粉的情况相比,所述电子照相感光体不易发生图像重影。
根据本发明的另一个示例性实施方式,提供一种处理盒,与包含电荷输送性骨架的固化物不是在同一分子中具有电荷输送性骨架和链聚合性官能团的化合物的固化物的情况相比,所述电子照相感光体的耐磨性得到改善,因而长期使用时不易发生图像重影。
根据本发明的另一个示例性实施方式,提供一种处理盒,与所述链聚合性官能团并非4个以上甲基丙烯酰基的情况相比,电子照相感光体的耐磨性得到进一步改善,且长期使用时不易发生图像重影。
[电子照相感光体]
本发明的图像形成设备包括:电子照相感光体,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层;充电单元,所述充电单元对所述电子照相感光体进行充电;静电潜像形成单元,所述静电潜像形成单元用于在经充电的所述电子照相感光体上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元利用显影剂将形成在所述电子照相感光体上的所述静电潜像显影形成色粉图像,所述显影单元存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒;转印单元,所述转印单元将所述色粉图像转印至转印介质;和清洁单元,所述清洁单元用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体的表面,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力。
通过使本方案的图像形成设备具有这样的构成,在电子照相感光体中很难产生图像重影。
产生这些效果的机制未必清楚,不过据推测是由于下列机制所致。
通过图像形成设备的工作,即使在色粉的显影和转印之后,残留在电子照相感光体表面上的诸如色粉等残留物由清洁刮刀刮去并再次收集。此处,据认为如果色粉包含结晶性树脂,其熔点低于非结晶性树脂,因而色粉容易附着或融合至电子照相感光体的表面。此外,还认为由于色粉较小(体积平均粒径为3μm~6μm)且为球形(形状系数SF1为100~150),该色粉容易经清洁刮刀滑落,且很难通过使用清洁刮刀刮除。因而,倾向于将清洁刮刀更为强力地压在电子照相感光体的表面上以再次收集色粉等,并清洁电子照相感光体的表面。此时,据认为如果清洁刮刀的施加至电子照相感光体表面的压力被设定为0.20mN/mm以上,且电子照相感光体的最外层构造为包含具有电荷输送性骨架的难以磨耗的固化物,则容易发生与清洁刮刀的摩擦,而且容易发生摩擦导致的带电。特别是,据认为如果具有包含诸如4个以上甲基丙烯酰基等链聚合性官能团的化合物的固化物用作含有电荷输送性骨架的固化物,则电子照相感光体的表面(最外层)更耐磨,因而更容易发生摩擦带电。
在具有该构成的图像形成设备中,据认为如果色粉包含氟化碳氢化合物类树脂颗粒,则图像形成设备工作时色粉中包含的氟化碳氢化合物类树脂颗粒会附着于电子照相感光体的表面。据认为当该图像形成设备连续工作时,在电子照相感光体的表面上形成氟化碳氢化合物类树脂膜。
据认为,与其上未形成氟化碳氢化合物类树脂膜的电子照相感光体的表面相比,在电子照相感光体的表面上形成氟化碳氢化合物类树脂膜能够使新附着于电子照相感光体表面的色粉等易于通过清洁刮刀刮除,此外还减少了与清洁刮刀的摩擦。因此认为变得很难在电子照相感光体的表面上发生摩擦带电。另外,抑制摩擦带电能够防止因图像部与非图像部之间的电位历史差异导致的残像现象(以下称为“重影”)。
此外,如果包含链聚合性官能团的化合物的固化物用作其构成电子照相感光体的表面的包含电荷输送性骨架的固化物,与不使用包含链聚合性官能团的化合物的固化物的情况相比,电子照相感光体的表面不易磨损,这在链聚合性官能团是4个以上甲基丙烯酰基的情况中尤其更为明显。不过,即使在该情况中,通过在电子照相感光体的表面上形成氟化碳氢化合物类树脂膜,也能够减少清洁刮刀与电子照相感光体之间的摩擦。
此外,如果包含诸如4个以上甲基丙烯酰基等链聚合性官能团的化合物的固化物用作包含电荷输送性骨架的固化物,未反应的链聚合性官能团根据用于聚合或固化的反应条件可能会残留在包含电荷输送性骨架的固化物(固化膜)中。这些未反应的链聚合性官能团易受臭氧等氧化,而且在表面上易于生成诸如羧酸等极性基团并吸附诸如硝酸根离子等放电产物。这导致与清洁刮刀的摩擦系数增大,结果易于发生重影。不过,据认为未反应的链聚合性官能团为电子照相感光体表面上的氟化碳氢化合物类树脂颗粒所覆盖,从而防止吸附硝酸根离子等放电产物。
下面将详细描述本方案的图像形成设备。首先描述电子照相感光体。
[电子照相感光体]
本方案的图像形成设备包括电子照相感光体,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层。
本方案的电子照相感光体还可包含导电性基体和形成在所述导电性基体上的感光层。另外,所述最外层可构成电子照相感光体自身的顶表面,并设置为起保护层作用的层或起电荷输送层作用的层。
此外,当最外层是起保护层作用的层时,其遵循保护层具有例如包括电荷输送层和电荷产生层的感光层或单层型感光层(电荷产生/电荷输送层)等下层。
当最外层是起保护层作用的层时,可以举出由其上具有感光层和作为最外层的保护层的导电性基体所构成的形式,其中所述保护层包含具有电荷输送性骨架的固化物。
另一方面,当最外层是起电荷输送层作用的层时,可以举出由其上具有电荷产生层和作为最外层的电荷输送层的导电性基体构成的形式,其中所述电荷输送层包含具有电荷输送性骨架的固化物。
下面将参照附图详细描述对于最外层是起保护层作用的层的情况中的该实施方式的电子照相感光体。附带提及,在附图中,相同或相应的部分赋予相同的符号,并省略重复说明。
图1是显示该实施方式的电子照相感光体的优选实施方式的代表性截面图。如2和3是其他实施方式的电子照相感光体的代表性截面图。
图1所示的电子照相感光体7A是被称为功能分离型感光体(或层积型感光体)的电子照相感光体,其具有下述结构,包括导电性基体4,其上具有底涂层1,并在其上依次形成电荷产生层2、电荷输送层3和保护层5。在电子照相感光体7A中,感光层由电荷产生层2和电荷输送层3构成。
图2所示的电子照相感光体7B是与图1中所示的电子照相感光体7A类似的功能分离型感光体,其中所述功能分离至电荷产生层2和电荷输送层3。图3所示的电子照相感光体7C是在同一层[单层型感光层6(电荷产生/电荷输送层)]中包含电荷产生材料和电荷输送材料的感光体。
图2所示的电子照相感光体7B具有下述结构,包括导电性基体4,其上具有底涂层1,并在其上依次形成有电荷输送层3、电荷产生层2和保护层5。在电子照相感光体7B中,感光层由电荷输送层3和电荷产生层2构成。
图3所示的电子照相感光体7C具有下述结构,包括导电性基体4,其上具有底涂层1,并在其上依次形成有单层型感光层6和保护层5。
在图1至3中所示的电子照相感光体7A至7C中,保护层5是配置为距离导电性基体4最远的最外层,所述最外层具有前述指定结构。
在图1至3中所示的电子照相感光体中,可以设置也可以不设置底涂层1。
下面将基于作为代表例的图1中所示的电子照相感光体7A描述各要素。
<保护层>
保护层是电子照相感光体的最外层,并构成为包含具有电荷输送性骨架的固化物。也就是说,所述保护层由下述固化物构成,所述固化物是通过用热聚合、光聚合或辐射照射来固化具有电荷输送性骨架的化合物得到的。另外,所述固化物可以是除了具有电荷输送性骨架的化合物之外还包含聚合引发剂、粘合剂树脂和单体的固化物。
首先将描述具有电荷输送性骨架的固化物。
用于保护层(最外层)的具有电荷输送性骨架的固化物是通过用热聚合、光聚合或辐射照射来固化在其分子中具有电荷输送性骨架的化合物得到的固化物,也可以是任一种满足关于这些结构的条件的物质。
此处,电荷输送性骨架是来自诸如三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物、腙类化合物等含氮空穴输送性化合物的骨架,其中与氮原子共轭的结构就相当于电荷输送性骨架。
包含电荷输送性骨架的固化物优选是在同一分子中具有电荷输送性骨架和链聚合性官能团的化合物的固化物。通过该方案,能够形成具有高交联密度且难以磨损的最外层,因此,不必添加不具有电荷输送性的多官能单体,从而可以促进最外层的厚度增大而不会因添加多官能单体所致而降低电气特性。
“在同一分子中具有电荷输送性骨架和链聚合性官能团的化合物”以下也可称为特定电荷输送材料(a)。
此处,链聚合性官能团的实例包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基衍生物、甲基丙烯酰基衍生物、乙烯基苯基等,特别优选甲基丙烯酰基及其衍生物。
原因并不清楚,不过据推测如下。
通常认为,高反应性的丙烯酰基常常用于固化反应,但如果高反应性的丙烯酰基用作大体积电荷输送性骨架中的取代基,则由于易于发生不均匀的固化反应而容易形成微观(或宏观)的海岛结构。该海岛结构在电子照相领域之外不存在特别的问题,但当其用作电子照相感光体时,最外层容易出现不均匀/褶皱,并且在宏观上产生具有不同电荷输送性的部分,从而导致诸如图像不均匀等问题。此外,据认为当多个官能团连接于一个电荷输送性骨架时该海岛结构的形成变得特别明显。
此外,特定电荷输送材料(a)优选是这样的结构,其中电荷输送性骨架和丙烯酰基或甲基丙烯酰基经由一个以上碳原子连接。也就是说,优选的方案是,特定电荷输送材料(a)具有包含一个以上位于电荷输送性骨架与丙烯酰基或甲基丙烯酰基之间的碳原子的碳链作为连接基。特别是,最优选的方案是所述连接基是亚烷基。
上述实施方式优选的原因未必清楚,不过据推测是下列原因所致。
即,如果存在的吸电子性甲基丙烯酰基或丙烯酰基过于接近电荷输送性结构,则电荷输送性结构的电荷密度降低,电离电位增大,从而存在由下层注入载流子不能顺利进行的情况。此外,当诸如甲基丙烯酰基等自由基聚合性取代基进行聚合时,如果聚合时生成的自由基具有可更容易移动至电荷输送性结构的结构,则生成的自由基导致电荷输送功能劣化,据推测这会造成电气特性劣化。另外,关于最外层的机械强度,当大体积电荷输送性结构和聚合位点(丙烯酰基或甲基丙烯酰基)靠近且为刚性时,聚合位点相互难以移动,据推测很可能会降低反应机率。
根据这些事实,使柔性碳链插入电荷输送性结构和丙烯酰基或甲基丙烯酰基之间的结构是优选的。
此外,优选的方案是,特定电荷输送材料(a)是具有在同一分子中包含三苯基胺骨架和3个以上甲基丙烯酰基、更优选4个以上甲基丙烯酰基的结构的化合物(a’)。在该方案中,确保了合成时化合物的稳定性,因此能够以工业规模制造该化合物。此外,可由其制取具有足够强度的交联膜,因而不必添加不具有电荷输送性的多官能单体。因此,即使采用较厚的膜也能够确保足够的电气特性,所以寿命得以延长。另外,通过确保电气特性和强度,变得容易在包含特定电荷输送材料(a)的组合物中添加粘合剂树脂或单体,因此,通过将上述组合物固化为固化物能够改善阻气性和粘附性。
与不具有电荷输送性的多官能单体不同,具有在同一分子中包含三苯基胺骨架和3个以上甲基丙烯酰基、更优选4个以上甲基丙烯酰基的结构的化合物具有电荷输送性结构,因此,与不具有反应性基团的传统电荷输送材料具有优异的相容性,由此可以对不具有反应性基团的传统的电荷输送材料进行掺杂,据认为这将进一步改善电气特性。
为获得固化物(在聚合引发剂、单体等组合使用的情况中包含特定电荷输送材料(a)的组合物的固化物),特定电荷输送材料(a)(或包含特定的电荷输送材料(a)的组合物)可通过已知固化方法固化。
固化方法的实例包括通过加热、曝光、辐射照射等进行的自由基聚合,但如果反应进行得过快,则膜容易出现不均匀或褶皱。因此,通过选择使自由基生成相对较慢的发生并具有比丙烯酰基更低的反应性的甲基丙烯酰基作为链聚合性官能团来进行热聚合,可通过加热促进结构弛豫,因而可以得到具有高均匀性的稳定膜。
在本方案中,考虑到优异的电荷输送性,特定电荷输送材料(a)优选是由下式(A)表示的化合物。
式(A):
Figure BSA00000278436900131
式(A)中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地表示具有取代基或不具有取代基的芳基;Ar5表示具有取代基或不具有取代基的芳基,或具有取代基或不具有取代基的亚芳基;D表示在末端包含选自由丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基衍生物、甲基丙烯酰基衍生物和乙烯基苯基组成的组中的至少一个基团的基团;c1、c2、c3、c4和c5各自独立地表示0、1或2;k表示0或1;D的总数为1以上。
式(A)中的D优选是-(CH2)d-(O-CH2-CH2)e-O-CO-C(CH3)=CH2、-CH=CH2或-(CH2)d-(C=O)f-O-C6H4-CH=CH2。此处,d表示1~5的整数;e表示0或1;f表示0或1;D的总数为4以上。
以下将详细描述式(A)。
式(A)中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地表示具有取代基或不具有取代基的芳基。Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自可以相同或不同。
作为除D以外的具有取代基的芳基的取代基,可以举出具有1~4个碳原子的烷基和烷氧基,或具有6~10个碳原子的具有取代基或不具有取代基的芳基。
Ar1~Ar4优选是下式(1)~(7)中的任一式。式(1)~(7)中,能够与各个Ar1~Ar4结合的“-(D)c1”~“-(D)c4”通常显示为“-(D)c”。
Figure BSA00000278436900141
在式(1)~(7)中,R1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、具有7~10个碳原子的芳烷基组成的组中的一个基团;R2、R3和R4各自独立地表示选自由氢原子、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基团;Ar表示具有取代基或不具有取代基的亚芳基;D表示-(CH2)d-(O-CH2-CH2)e-O-CO-C(CH3)=CH2、CH=CH2或-(CH2)d-(CO)f-O-C6H4-CH=CH2;d表示1~5的整数;e表示0或1;f表示0或1;c表示1或2;s表示0或1;t表示0~3的整数。
此处,式(7)中的Ar优选由下式(8)或(9)表示。
Figure BSA00000278436900151
式(8)或(9)中,R5和R6各自独立地表示选自由氢原子、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基团;各个t表示0~3的整数。
式(7)中,Z’表示二价有机连接基团,并优选由下式(10)~(17)的任一式表示;s表示0或1。
Figure BSA00000278436900161
式(10)~(17)中,R7和R8各自独立地表示选自由氢原子、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基团;W表示二价基团;q和r各自独立地表示1~10的整数;各个t”表示0~3的整数。
式(16)和(17)中的W优选是由下式(18)~(26)表示的二价基团中的任一种。式(25)中,u表示0~3的整数。
Figure BSA00000278436900171
式(A)中,k为0时Ar5表示具有取代基或不具有取代基的芳基。作为芳基,可以举出在Ar1~Ar4的描述中所示的相同的芳基。k为1时Ar5表示具有取代基或不具有取代基的亚芳基,作为亚芳基,可以举出由Ar1~Ar4的描述中所示的芳基除去预定位置处的一个氢原子后得到的亚芳基。
由式(A)表示的化合物的具体例显示如下。不过,由式(A)表示的化合物并不限于此。
Figure BSA00000278436900191
Figure BSA00000278436900201
Figure BSA00000278436900211
Figure BSA00000278436900221
Figure BSA00000278436900231
Figure BSA00000278436900241
Figure BSA00000278436900281
由式(A)表示的化合物如下合成。
由式(A)表示的化合物可通过前体的醇与对应的甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酰氯的缩合合成,或当前体的醇是苄醇结构时,所述化合物可通过与如甲基丙烯酸羟基乙酯等具有羟基的甲基丙烯酸衍生物的脱水酯化合成。
用于该实施方式的化合物A-4和化合物A-17的合成途径作为实例显示如下。
Figure BSA00000278436900301
特定电荷输送材料(a)(在分子中具有电荷输送性结构和自由基聚合性官能团的化合物)的总含量相对于保护层(最外层)形成用组合物的全部固体优选为30重量%~100重量%,更优选为40重量%~100重量%,甚至更优选为50重量%~100重量%。
当总含量在该范围内时,可以获得具有优异电气特性的固化膜(最外层),并且可以增厚固化膜。
如上所述,优选的是,特定电荷输送材料(a)在同一分子中具有两个以上丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基衍生物、甲基丙烯酰基衍生物或乙烯基苯基等(这些基团均为链聚合性官能团),从而获得高强度。此外,更优选使用在同一分子中具有三苯基胺骨架和三个甲基丙烯酰基、更优选4个以上甲基丙烯酰基的化合物。
如果特定电荷输送材料(a)是在同一分子中具有三苯基胺骨架和4个以上甲基丙烯酰基的化合物,则考虑到强度时,所述化合物的总含量相对于用于形成保护层(最外层)的组合物的全部固体成分的重量优选为5重量%~100重量%,更优选为10重量%~100重量%,甚至更优选为15重量%~100重量%。在上述范围内时,可以得到具有更难以磨损的表面的保护层。
(其他电荷输送材料)
必要时,构成保护层(最外层)5的固化膜可以是使用除特定电荷输送材料(a)之外的不具有反应性基团的已知电荷输送材料,和在分子中具有1~3个反应性基团的电荷输送材料的固化膜。此处的反应性基团是指丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
由于不具有反应性基团的已知电荷输送材料不具有不能发挥电荷输送作用的反应性基团,例如,当组合使用这些已知电荷输送材料时,这些材料实质上增大了电荷输送成分的浓度,并改善了固化膜(最外层)的电气特性。此外,不具有反应性基团的已知电荷输送材料可有助于调整固化膜(最外层)的强度。此外,因为特定电荷输送材料(a)具有电荷输送性结构,并与不具有反应性基团的已知电荷输送材料具有优异的相容性,因此通过掺杂不具有反应性基团的传统电荷输送材料可以进一步改善电气特性。
另一方面,当组合使用在分子中具有1~3个反应性基团的电荷输送材料时,在维持电气特性的同时可以调节固化膜(最外层)的强度,这是因为可以降低具有4个以上甲基丙烯酰基(反应性基团)的特定电荷输送材料(a)的交联密度而不会减少电荷输送性结构的存在量。
可与特定电荷输送材料(a)组合使用的电荷输送材料描述如下。
作为不具有反应性基团的已知电荷输送材料,例如,可以使用稍后举出的作为构成电荷输送层3的电荷输送材料的材料。在这些材料中,考虑到迁移率和相容性时,优选具有三苯基胺结构的那些材料。
作为在分子中具有1~3个反应性基团的电荷输送材料,可以举出通过将1~3个反应性基团引入已知电荷输送材料得到的材料。在这些材料中,考虑到迁移率和相容性,优选在同一分子中具有三苯基胺结构和1~3个丙烯酰基或甲基丙烯酰基的化合物。特别是,优选由式(A)表示的化合物,其中D表示-(CH2)f-(O-CH2-CH2)g-O-CO-C(R)=CH2,f表示0~5的整数,g表示0或1,R表示氢原子或甲基,D的总数为1~3,尤其优选D中的f为1~5的整数且R表示甲基的化合物。
在分子中具有1~3个反应性基团的电荷输送材料的具体例显示如下。
作为在分子中具有一个反应性基团的电荷输送材料的具体例,举出下列化合物I-1~I-12,不过本发明并不限于此。
Figure BSA00000278436900331
Figure BSA00000278436900341
Figure BSA00000278436900351
作为在分子中具有两个反应性基团的电荷输送材料的具体例,举出下列化合物II-1~I1-22,不过本发明并不限于此。
Figure BSA00000278436900361
Figure BSA00000278436900371
Figure BSA00000278436900381
Figure BSA00000278436900391
Figure BSA00000278436900401
Figure BSA00000278436900411
Figure BSA00000278436900421
作为在分子中具有三个反应性基团的电荷输送材料的具体例,举出下列化合物III-1~I1I-13,不过本发明并不限于此。
Figure BSA00000278436900431
Figure BSA00000278436900441
Figure BSA00000278436900451
Figure BSA00000278436900461
上述的其他电荷输送材料相对于特定电荷输送材料(a)优选以0重量~70重量%、更优选0重量~65重量%、进而更优选0重量~60重量%的量使用。
在该实施方式中,当与特定电荷输送材料(a)反应的化合物(e)在包含特定电荷输送材料(a)的组合物中组合使用时,优选的是所有的化合物(e)是具有电荷输送性的化合物。
具体而言,当与特定电荷输送材料(a)反应的化合物(e)包含在含有特定电荷输送材料(a)的组合物中时,优选的是所有的化合物(e)包含上述的具有反应性基团的电荷输送材料,尤其优选具有1~3个反应性基团的电荷输送材料。
由于具有该构成,可以调节保护层(最外层)的机械强度,并得到具有耐擦伤性的保护层的表面,而不会降低电气特性。
(催化剂)
包含电荷输送性骨架的固化物通过光照、电子束或加热来聚合固化如特定电荷输送材料(a)等具有电荷输送性骨架的化合物,或包含该具有电荷输送性骨架的化合物的组合物而得到。对于该聚合固化反应,不必使用固化催化剂(聚合引发剂),不过使用如下所列的固化催化剂可使反应有效进行。
作为光固化催化剂,可举出分子内断裂型和夺氢型固化催化剂。
作为分子内断裂型固化催化剂,可举出苄基缩酮类、烷基苯基酮类、氨基烷基苯基酮类、氧化膦类、二茂钛类和肟类固化催化剂。
具体而言,作为苄基缩酮类固化催化剂,可举出2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮。
作为烷基苯基酮类光固化催化剂,可举出1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙-1-酮、苯乙酮和2-苯基-2-(对甲苯磺酰氧基)-苯乙酮。
作为氨基烷基苯基酮类固化催化剂,可举出对二甲基氨基苯乙酮、对二甲基氨基苯丙酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-吗啉代丙-1-酮和2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、1,2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮。
作为氧化膦类固化催化剂,可举出2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基氧化膦和二(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦。
作为二茂钛类固化催化剂,可举出二(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-二[2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基]钛。
作为肟类固化催化剂,可举出1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰肟)、乙酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)。
作为夺氢型固化催化剂,可举出苯甲酮类、噻吨酮类、苄基类和米希勒酮类催化剂。
作为夺氢型固化催化剂,具体而言,作为苯甲酮类催化剂,可举出2-苯甲酰基苯甲酸、2-氯苯甲酮、4,4’-二氯苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯硫醚和p,p’-双二乙基氨基苯甲酮。
作为噻吨酮类固化催化剂,可举出2,4-二乙基噻吨-9-酮、2-氯噻吨酮和2-异丙基噻吨酮。
作为苄基类固化催化剂,可举出苄基、(±)-樟脑-醌和茴香偶酰。
这些光固化催化剂可以单独使用,或以两种以上的组合使用。
作为用于热固化的固化催化剂,可以使用公知的热聚合引发剂,具体而言,优选使用以下示出的市售固化催化剂(热聚合引发剂)。
即,作为市售热聚合引发剂,可举出偶氮类引发剂,例如V-30、V-40、V-59、V601、V65、V-70、VF-096、Vam-110和Vam-111(由和光纯药制造),以及OTAZO-15、OTAZO-30、AIBN、AMBN、ADVN和ACVA(由大塚化学制造)。
另外,可举出:PERTETRA A、PERHEXA HC、PERHEXA C、PERHEXA V、PERHEXA 22、PERHEXA MC、PERBUTYL H、PERCUMYLH、PERCUMYL P、PERMENTA H、PEROCTA H、PERBUTYL C、PERBUTYL D、PERHEXYL D、PEROYL IB、PEROYL 355、PEROYL L、PEROYL SA、NYPER BW、NYPER BMT-K40/M、PEROYL IPP、PEROYLNPP、PEROYLTCP、PEROYLOPP、PEROYLSBP、PERCUMYLND、PEROCTA ND、PERHEXYL ND、PERBUTYL ND、PERBUTYL NHP、PERHEXYL PV、PERBUTYL PV、PERHEXA 250、PEROCTA O、PERHEXYL O、PERBUTYL O、PERBUTYL L、PERBUTYL 355、PERHEXYL I、PERBUTYL I、PERBUTYL E、PERHEXA 25Z、PERBUTYLA、PERHEXYL Z、PERBUTYL ZT和PERBUTYL Z(由日油化学社制造),
Kayaketal AM-C55、Trigonox 36-C75、Laurox、Perkadox L-W75、Perkadox CH-50L、Trigonox TMBH、Kayacumene H、Kayabutyl H-70、Perkadox BC-FF、Kayahexa AD、Perkadox 14、Kayabutyl C、Kayabutyl D、Kayahexa YD-E85、Perkadox 12-XL25、Perkadox 12-EB20、Trigonox 22-N70、Trigonox 22-70E、TrigonoxD-T50、Trigonox 423-C70、Kayaester CND-C70、Kayaester CND-W50、Trigonox 23-C70、Trigonox 23-W50N、Trigonox257-C70、KayaesterP-70、KayaesterTMPO-70、Trigonox 121、Kayaester O、KayaesterHTP-65W、KayaesterAN、Trigonox 42、Trigonox F-C50、Kayabutyl B、Kayacarbon EH-C70、Kayacarbon EH-W60、Kayacarbon I-20、Kayacarbon BIC-75、Trigonox 117和Kayalen 6-70(由Kayaku Akzo Corporation制造),
Luperox 610、Luperox 188、Luperox 844、Luperox 259、Luperox 10、Luperox 701、Luperox 11、Luperox 26、Luperox 80、Luperox 7、Luperox 270、Luperox P、Luperox 546、Luperox 554、Luperox 575、Luperox TANPO、Luperox 555、Luperox 570、Luperox TAP、Luperox TBIC、Luperox TBEC、Luperox JW、Luperox TAIC、Luperox TAEC、Luperox DC、Luperox 101、Luperox F、Luperox DI、Luperox 130、Luperox 220、Luperox 230、Luperox 233和Luperox 531(由ARKEMA YOSHITOMI,LTD.制造)。
这些固化催化剂的添加量基于含有特定电荷输送材料(a)的组合物中全部固体含量优选为0.2重量%~10重量%,更优选为0.5重量%~8重量%,进而更优选为0.7重量%~5重量%。
该实施方式的含有特定电荷输送材料(a)的组合物可包含不具有电荷输送性的反应性化合物(b)。由于通过使用特定电荷输送材料(a)能够获得具有充足电气特性和机械强度的保护层(最外层),通过组合使用不具有电荷输送性的反应性化合物(b)可以调节保护层(最外层)的机械强度。
术语“不具有电荷输送性”是指利用飞行时间法未观察到载流子的输送。
作为该反应性化合物,可举出单官能或多官能的聚合性单体、低聚物和聚合物,如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的单体、低聚物和聚合物。
具体而言,作为单官能单体,例如,可举出丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸乙基卡必酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、羟乙基邻苯基苯酚丙烯酸酯和邻苯基苯酚缩水甘油醚丙烯酸酯。
作为二官能单体、低聚物和聚合物,例如可举出二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯。
作为三官能单体、低聚物和聚合物,例如可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和脂肪族三(甲基)丙烯酸酯。
作为四官能单体、低聚物和聚合物,例如,可举出季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯和脂肪族四(甲基)丙烯酸酯。
作为五官能以上的单体、低聚物和聚合物,例如,可举出双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以及具有聚酯结构、氨基甲酸酯结构和膦腈结构的(甲基)丙烯酸酯。
这些单体、低聚物和聚合物可以单独使用,或作为两种以上的混合物使用。
这些单体、低聚物和聚合物的用量基于包含特定电荷输送材料的组合物中的具有电荷输送性的化合物(所述特定电荷输送材料和其他电荷输送材料)的总量为100重量%以下,优选为50重量%以下,更优选为30重量%以下。
此外,与特定电荷输送材料(a)反应的聚合物(c)或不与特定电荷输送材料(a)反应的聚合物(d)可以与包含特定电荷输送材料(a)的组合物混合,以实现颗粒分散性、粘度控制,和固化膜(最外层)的对放电气体的耐受性、机械强度、耐擦伤性、扭矩的减小、磨损量的控制和使用寿命的延长。
作为与特定电荷输送材料(a)反应的聚合物(c),具有自由基聚合性不饱和键作为反应性基团的聚合物是足够的。作为该聚合物,除了上述的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合物之外,可举出日本特开平5-216249号公报的[0026]至[0059]段、日本特开平5-323630号公报的[0027]至[0029]段、日本特开平11-52603号公报的[0089]至[0100]段和日本特开2000-264961号公报的[0107]至[0128]段中公开的那些。
作为不与特定电荷输送材料(a)反应的聚合物(d),不具有自由基聚合性不饱和键的聚合物是足够的。具体而言,可举出诸如聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚芳脂树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂和聚苯乙烯树脂等公知树脂作为该聚合物。
这些聚合物的用量基于包含特定电荷输送材料(a)的组合物中的具有电荷输送性的化合物(特定电荷输送材料和其他电荷输送材料)的总量为100重量%以下,优选为50重量%以下,更优选为30重量%以下。
包含特定电荷输送材料(a)的组合物还可包含偶联剂、硬涂布剂和含氟化合物以用于调节成膜性、柔性、润滑性和粘附性。作为这些添加剂,具体使用各种硅烷偶联剂和市售硅酮硬涂布剂。
作为硅烷偶联剂,使用乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷。
作为市售硬涂布剂,使用KP-85、X-40-9740、X-8239(均由Shin-EtsuSilicones制造),AY42-440、AY42-441和AY49-208(均由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)。
为赋予疏水性等,可以加入诸如(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三乙氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、3-(七氟异丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟烷基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷和1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷等含氟化合物。此外,可以混合日本特开2001-166510号公报中公开的反应性含氟化合物。
硅烷偶联剂可以以任选量使用,不过含氟化合物的量相对于不包含氟原子的化合物的量优选为0.25倍以下。如果用量超过该范围,则交联膜的成膜能力可能出现问题。
在包含特定电荷输送材料(a)的组合物中混合还可以混合日本特开2001-166510号公报中记载的反应性氟化合物等。
醇溶性树脂可以加入保护层(最外层)中,以实现保护层(最外层)的对放电气体的耐受性、机械强度、耐擦伤性、扭矩的减小、磨损量的控制和使用寿命的延长。
理想的是将抗氧化剂加入保护层(最外层)中以防止保护层的充电装置中生成的如臭氧等氧化性气体导致的劣化。当感光体表面的机械强度提高并且感光体具有长寿命时,感光体与氧化性气体长时间接触,因而需要比以前更强的耐氧化性。
作为抗氧化剂,优选受阻酚类和受阻胺类抗氧化剂,不过也可以使用诸如有机硫类抗氧化剂、亚磷酸盐类抗氧化剂、二硫代氨基甲酸盐类抗氧化剂、硫脲类抗氧化剂和苯并咪唑类抗氧化剂等已知的抗氧化剂。所述抗氧化剂的添加量基于保护层形成用涂布液(组合物)中的全部固体含量优选为20重量%以下,更优选为10重量%以下。
作为受阻酚类抗氧化剂,可举出“IRGANOX 1076”、“IRGANOX 1010”、“IRGANOX 1098”、“IRGANOX 245”、“IRGANOX 1330”、“IRGANOX 3114”、“IRGANOX 1076”(商品名,均由Ciba Japan KK制造),以及“3,5-二叔丁基-4-羟基联苯”。
作为受阻胺类抗氧化剂,可举出“SANOL LS2626”、“SANOL LS765”、“SANOL LS770”、“SANOL LS744”(商品名,均由Sankyo Lifetech Co.,Ltd制造),“TINUVIN 144”、“TINUVIN 622LD”(商品名,均由Ciba Japan KK.制造),“MARK LA57”、“MARK LA67”、“MARK LA62”、“MARK LA68”和“MARK LA63”(商品名,均由Adeka Corporation制造)。作为硫醚类抗氧化剂,可举出“SUMILIZER TPS”和“SUMILIZER TP-D”(商品名,均由住友化学社制造)。作为亚磷酸盐类抗氧化剂,可举出“MARK 2112”、“MARK PEP-8”、“MARK PEP-24G”、“MARK PEP-36”、“MARK 329K”和“MARK HP-10”(商品名,均由Adeka Corporation制造)。
此外,为降低保护层的残余电位或增大其强度,保护层(最外层)中可以添加各种颗粒。
作为所述颗粒的实例,可举出含硅颗粒。含硅颗粒是在其构成元素中含有硅的颗粒,具体可举出胶态二氧化硅和硅酮颗粒。用作含硅颗粒的胶态二氧化硅选自平均粒径为1nm~100nm,优选为10nm~30nm的二氧化硅颗粒的酸性或碱性的水分散液,或是在诸如醇、酮或酯等有机溶剂中的分散液,可以使用市售产品。
保护层中的胶态二氧化硅的固体含量没有具体限制,但从成膜性、电气特性和强度考虑,其含量一般相对于保护层的总固体含量优选为0.1重量%~50重量%,所述用量更优选为0.1重量%~30重量%。
用作含硅颗粒的硅酮颗粒选自硅树脂颗粒、硅橡胶颗粒、经硅酮表面处理的二氧化硅颗粒,通常使用市售产品。这些硅酮颗粒为球形,其体积平均粒径优选为1nm~500nm,更优选为10nm~100nm。硅酮颗粒是具有化学惰性且在树脂中具有优异的分散性的微细颗粒,而且获得足够特性所需的含量较低,因而电子照相感光体的表面性质可得到改善而不会阻碍交联反应。也就是说,在未造成强固的交联结构中的不均匀的同时确实包含硅酮颗粒的状态下,硅酮颗粒改善了电子照相感光体表面的润滑能力和疏水性,并长期维持良好的耐磨性和耐污染物粘着性。
硅酮颗粒在保护层中的含量相对于保护层的总固体含量来说优选为0.1重量%~30重量%,更优选为0.5重量%~10重量%。
其他颗粒的例子包括:诸如四氟乙烯、三氟乙烯、六氟丙烯、氟乙烯和偏二氟乙烯的颗粒等氟化碳氢化合物类颗粒;在第八届高分子材料论坛讲演预稿集(8th Polymer Material Forum,Lecture)的第89~90页中所述的包含通过氟化碳氢化合物类单体与含有羟基的单体共聚得到的树脂的颗粒;和诸如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO2-TiO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO和MgO等半导电性金属氧化物。
出于相同的目的,诸如硅油等油类也可以添加至保护层(最外层)中。作为硅油,可以举出诸如二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷和苯基甲基硅氧烷等硅油;诸如氨基改性的聚硅氧烷、环氧基改性的聚硅氧烷、羧基改性的聚硅氧烷、甲醇改性的聚硅氧烷、甲基丙烯酰基改性的聚硅氧烷、巯基改性的聚硅氧烷和苯酚改性的聚硅氧烷等反应性硅油;诸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;诸如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;诸如六苯基环三硅氧烷等环状苯基环硅氧烷;诸如3-(3,3,3-三氟丙基)甲基环三硅氧烷等含氟的环硅氧烷;诸如甲基氢化硅氧烷混合物、五甲基环五硅氧烷和苯基氢化环硅氧烷等含有氢甲硅烷基的环硅氧烷;诸如五乙烯基五甲基环五硅氧烷等含有乙烯基的环硅氧烷。
金属、金属氧化物和炭黑可以添加至保护层(最外层)中。作为金属,可举出铝、锌、铜、铬、镍、银、不锈钢,以及其表面沉积有这些金属的塑料颗粒。金属氧化物的实例包括氧化锌、氧化钛、氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化铋、锡掺杂的氧化铟、锑或钽掺杂的氧化锡和锑掺杂的氧化锆。这些金属或金属氧化物可以单独使用,也可以两种以上组合使用。当两种以上组合使用时,它们可以以简单混合物使用,也可以是固溶体或熔融物的形式。考虑保护层的透明性,导电颗粒的体积平均粒径优选为0.3μm以下,尤其优选为0.1μm以下。
优选的是将用于形成保护层的包含特定电荷输送材料(a)的组合物制备为保护层形成用涂布液。
保护层形成用涂布液可以无溶剂,或者单独使用或以混合溶剂使用下列溶剂来制备溶液:芳香族溶剂,如甲苯或二甲苯;酮类溶剂如甲基乙基酮、甲基异丁基酮或环己酮;酯类溶剂,如乙酸乙酯或乙酸丁酯;醚类溶剂,如四氢呋喃或二氧六环;溶纤剂溶剂,如乙二醇单甲基醚;或醇类溶剂如异丙醇或丁醇。
当通过上述各成分的反应制备涂布液时,这些成分可以简单混合并溶解,不过优选在室温至100℃,更优选30℃~80℃的条件下加热10分钟至100小时,进而更优选1小时至50小时。此时,还优选使用超声波照射。
通过上述处理,据推测涂布液中进行了部分反应,涂布液的均匀性更佳,易于获得没有涂布缺陷的均匀膜。
将包含具有特定电荷输送材料(a)的组合物的保护层形成用涂布液根据诸如刮板涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、刮槽涂布(bead coating)法、气刀涂布法或幕涂法等常用方法涂布在电荷输送层3上以形成涂布表面。
之后,对得到的膜施用光、电子束或热量以使膜聚合固化。
通过光聚合固化膜时,使用汞灯或金属卤化物灯等已知光源。
通过加热使膜聚合固化时,加热条件优选为50℃以上。如果温度低于该温度,则固化膜的寿命缩短,因而不优选。特别是,从制得的感光体的反应性、强度和电气特性考虑时加热温度优选为100℃~170℃。
此外,通过电子束使膜聚合固化时,使用电子束照射装置。为加速反应,同时还可以进行加热。
在照射电子束的情况中,可以使用扫描型、电子帘型、宽束型、脉冲型、层状型和其他类型的任何类型的加速器。在照射电子束的情况中,加速电压优选为250kV以下,最优为150kV以下。此外,照射量优选为1Mrad~100Mrad,更优选为3Mrad~50Mrad。
如果加速电压大于250kV,则电子束照射对电子照相感光体特性的损害有增大的倾向。此外,如果照射量小于1Mrad,则固化不充分,而如果照射量大于100Mrad,电子照相感光体的特性容易劣化,因而需要慎重。
在上述的聚合固化反应中,反应在真空中进行,或在氧气浓度优选为10%以下、更优选为5%以下、进而更优选为2%以下、最优选为500ppm以下的低氧气浓度的惰性气氛中进行,从而可以在生成的自由基不致因光、电子束或热而失活的条件下进行链反应。
在该实施方式中,如上所述,通过施用热、光或辐射引发的自由基聚合使膜固化,但是如果反应进行得过快,很难产生通过交联的膜的结构弛豫,容易发生膜的不均匀和褶皱。因此,优选使用使自由基的生成相对较慢的加热固化。特别是,特定电荷输送材料(a)包含比丙烯酰基的反应性更低的甲基丙烯酰基。通过组合甲基丙烯酰基和加热固化来促进膜的结构弛豫,能够获得具有优异的表面性质和均匀性的保护层(最外层)。
另一方面,通过施用光和电子束来固化膜从而形成固化膜时,反应速度较快,分子运动容易在短时间内冻结,未反应的官能团倾向于残留在固化膜中。此外,由于交联反应在产生结构弛豫之前发生,得到的膜倾向于是具有很多残余扭曲的膜,其表面的膜均匀性及组成的内部均匀性均不够。
固化膜中残留的具有未反应官能团的残留单体的量如下测定:剥离固化膜,将其浸渍在50℃的四氢呋喃中3小时,然后用GPC、GPLC等对洗提出的残留单体进行定量测定。特别是,残留单体的量基于固化膜的总重量为0.5重量%以上,保护层(最外层)与刮刀的摩擦增大,因而有造成摩擦带电的倾向。在包含特定电荷输送材料(a)的组合物中加入含有氟化碳氢化合物类树脂的颗粒可以减少摩擦带电或因摩擦带电导致的重影。
保护层(最外层)的膜厚优选为5μm~40μm,更优选为7μm~30μm。
以上参照图1所示的电子照相感光体7A说明了功能分离型感光层。在图3所示的电子照相感光体7C的单层型感光层6(电荷产生/电荷输送层)的情况中,优选下列实施方式。
也就是说,单层型感光层中的电荷产生材料的含量为10重量%~85重量%等,优选为20重量%~50重量%。电荷输送材料的含量优选为5重量%~50重量%。单层型感光层(电荷产生/电荷输送层)的形成方法与电荷产生层和电荷输送层的形成方法相同。单层型感光层(电荷产生/电荷输送层)的厚度优选为5μm~50μm等,更优选为10μm~40μm。
此外,在单层型感光层(电荷产生/电荷输送层)中,考虑到强度时,特定电荷输送材料(a),特别是在同一分子中具有三苯基胺骨架和至少一个选自由丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基衍生物、甲基丙烯酰基衍生物和苯乙烯基组成的组中的链聚合性官能团的化合物,进而更优选在同一分子中具有三苯基胺骨架和4个以上甲基丙烯酰基的化合物的含量相对于单层型感光层形成用组合物中的全部固体成分的重量优选为5%以上,更优选为10%以上。
以上说明了最外层包含具有特定的电荷输送材料(a)的组合物的固化膜的实施方式,但是在不存在保护层的层构成的情况中,层构成中位于最外表面的电荷输送层是最外层。
当最外层是电荷输送层时,层厚优选为7μm~60μm,更优选为8μm~55μm。
省略符号说明进行下列描述。
<导电性基体>
作为导电性基体,可以使用任何常规使用的导电性基体。导电性基体的实例包括具有薄膜(诸如铝、镍、铬、不锈钢等金属,和具有铝、钛、镍、铬、不锈钢、金、钒、氧化锡、氧化铟、氧化铟锡(ITO)等的膜)的塑料膜等,涂布或浸渍有导电性赋予剂的纸,涂布或浸渍有导电性赋予剂的塑料膜等。形状并不限定为圆柱形,可以是片形或板形。
当金属管用作导电性基体时,管的表面可以是未经处理的状态,也可以进行例如镜面切削、蚀刻、阳极氧化、粗切削、无心研磨、喷砂、湿式珩磨等处理。
<底涂层>
为防止导电性基体表面的光反射,或防止不必要的载流子由导电性基体流入感光层等,必要时可以设置底涂层。
另外,其他添加剂,例如粘合剂树脂,必要时可以包含在底涂层中。底涂层中包含的粘合剂树脂的实例包括:已知的聚合物树脂化合物,例如,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、聚乙酸乙烯脂树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅树脂、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;以及导电性树脂,如聚苯胺。特别优选的实例是不溶于用于上层的涂布溶剂的树脂,具体为酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸酯树脂、环氧树脂等。
底涂层可包含金属化合物,如硅化合物、有机锆化合物、有机钛化合物、有机铝化合物等,或其他化合物。
金属化合物与粘合剂树脂的比例没有具体限制,在获得所希望的电子照相感光体的特性的范围内任意设定。
为调整底涂层的表面粗糙度,在底涂层中还可以加入树脂颗粒。树脂颗粒的实例包括硅树脂颗粒、交联的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂颗粒等。此外,在形成底涂层后,其表面可以进行抛光以调整表面粗糙度。作为抛光方法,可以使用磨轮抛光、喷砂处理、湿式珩磨、研磨处理等。
此处,底涂层的构成的实例包括至少包含粘合剂树脂和导电性颗粒的构成。另外,导电性颗粒理想地具有导电性,例如体积电阻率为小于107Ωcm。
导电性颗粒的实例包括:金属颗粒(铝、铜、镍、银等的颗粒),导电性金属氧化物的颗粒(氧化锑、氧化铟、氧化锡、氧化锌等的颗粒),导电性材料的颗粒(碳纤维、炭黑、石墨粉末等的颗粒),以及其他颗粒,其中优选导电性金属氧化物的颗粒。可以混合使用两种以上的导电性颗粒。
此外,可以在用疏水化剂(例如偶联剂)等进行表面处理然后进行电阻调整之后使用导电性颗粒。
导电性颗粒的含量相对于粘合剂树脂例如优选为10重量%~80重量%,更优选为40重量%~80重量%。
形成底涂层时,使用通过将上述成分加入到溶剂中获得的底涂层形成用涂布液。此外,对于将颗粒分散在底涂层形成用涂布液中的方法,使用诸如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、卧式砂磨机等介质式分散机,和诸如搅拌机、超声波分散机、辊磨机、高压均质器等无介质式分散机。此处,高压均质器包括在高压下通过液液碰撞或液壁碰撞分散分散液的碰撞型均质器和在高压下使分散液通过微细流路的贯通型均质器等。
在导电性基体上涂布底涂层形成用涂布液的方法的实例包括浸涂法、挤压涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法、幕涂法等。
底涂层的膜厚优选为15μm以上,更优选为20μm~50μm。
此处尽管附图中未显示,不过在底涂层和感光层之间可以设置中间层。用于中间层的粘合剂树脂的实例包括含有锆原子、钛原子、铝原子、锰原子或硅原子等的有机金属化合物,以及聚合物树脂化合物,例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、聚乙酸乙烯脂树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅树脂、硅酮醇酸树脂、酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂等。这些化合物可以单独使用,也可以以多种化合物的混合物或缩聚产物使用。其中,考虑到较低的残余电位、较低的环境导致的电位波动、较小的重复使用导致的电位改变等,含有锆或硅的有机金属化合物是适宜的。
形成中间层时,使用通过将上述成分加入到溶剂中获得的中间层形成用涂布液。
用于形成中间层的涂布方法的实例包括诸如浸涂法、挤压涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法、幕涂法等常用方法。
另外,中间层除了起改善其上形成的层的涂布性质的作用之外还可起电阻挡层的作用。不过,当中间层的膜厚过大时,电气阻碍可能变得过强,造成减感或因重复使用导致的电位增大。因此,形成中间层时,其膜厚优选设定为0.1μm~3μm。此外,在该情况中,中间层还可用作底涂层。
<电荷产生层>
电荷产生层构成为例如包含电荷产生材料和粘合剂树脂。所述电荷产生材料的实例包括:酞菁颜料,例如无金属酞菁、氯化镓酞菁、羟基镓酞菁、二氯锡酞菁、钛氧基酞菁等,特别是,对于Cukα特性X-射线至少在7.4°、16.6°、25.5°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有强衍射峰的氯化镓酞菁晶体、对于Cukα特性X-射线至少在7.7°、9.3°、16.9°、17.5°、22.4°和28.8°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有强衍射峰的无金属酞菁晶体、对于Cukα特性X-射线至少在7.5°、9.9°、12,5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有强衍射峰的羟基镓酞菁晶体和对于Cukα特性X-射线至少在9.6°、24.1°和27.2°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有强衍射峰的钛氧基酞菁晶体。另外,其他电荷产生材料的实例包括苯醌颜料、二萘嵌苯颜料、靛蓝颜料、二苯并咪唑颜料、蒽酮颜料、喹吖啶酮颜料等。这些电荷产生材料可以单独使用或作为两种以上的混合物使用。
用于电荷产生层的粘合剂树脂的实例包括:如双酚A型、双酚Z型等聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚芳脂树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-丁二烯共聚物树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚砜树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅树脂、苯酚-甲醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂、聚N-乙烯基咔唑树脂等。这些粘合剂树脂可单独使用或作为两种以上的混合物使用。
此外,电荷产生材料与粘合剂树脂的混合比优选为例如10∶1~1∶10。
形成电荷产生层时,使用通过将上述成分加入到溶剂中获得的电荷产生层形成用涂布液。
对于在电荷产生层形成用涂布液中分散颗粒(例如电荷产生材料)的方法,使用诸如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、卧式砂磨机等介质式分散机,和诸如搅拌机、超声波分散机、辊磨机、高压均质器等无介质式分散机。高压均质器的实例包括在高压下通过液液碰撞或液壁碰撞分散分散液的碰撞型均质器和在高压下使分散液通过微细流路的贯通型均质器等。
在底涂层上涂布电荷产生层形成用涂布液的方法的实例包括浸涂法、挤压涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法、幕涂法等。
电荷产生层的膜厚优选设定为0.01μm~5μm,更优选为0.05μm~2μm。
<电荷输送层>
电荷输送层构成为包含电荷输送材料和适宜的粘合剂树脂。此外,如果电荷输送层对应于最外层,则如上所述电荷输送层包含氟化碳氢化合物树脂颗粒。
电荷输送材料的实例包括但不限于:诸如2,5-双(对二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑等噁二唑衍生物、诸如1,3,5-三苯基吡唑啉和1-[吡啶基-(2)]-3-(对二乙基氨基苯乙烯基)-5-(对二乙基氨基苯乙烯基)吡唑啉等吡唑啉衍生物、诸如三苯胺、N,N′-双(3,4-二甲基苯基)联苯基-4-胺、三(对甲基苯基)-胺基-4-胺、二苄基苯胺等芳香族叔氨基化合物、诸如N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基联苯胺等芳香族叔二氨基化合物、诸如3-(4′-二乙基氨基苯基)-5,6-二(4′-甲氧基苯基)-1,2,4-三嗪等1,2,4-三嗪衍生物、诸如4-二乙基氨基苯甲醛-1,1-二苯基腙等腙衍生物、诸如2-苯基-4-苯乙烯基喹唑啉等喹唑啉衍生物、诸如6-羟基-2,3-二(对甲氧基苯基)苯并呋喃等苯并呋喃衍生物、诸如对(2,2-二苯基乙烯基)-N,N-二苯基苯胺等α-茋衍生物、诸如N-乙基咔唑等咔唑衍生物、烯胺衍生物、诸如聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物等空穴输送材料、诸如氯醌、溴醌和蒽醌等醌类化合物、诸如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物、诸如氧杂蒽酮类化合物、噻吩类化合物等电子输送材料、在其主链或侧链中具有由上述化合物形成的基团的聚合物。这些电荷输送材料可以单独使用或者两种以上组合使用。
构成电荷输送层的粘合剂树脂的实例包括:绝缘性树脂,如双酚A型树脂、双酚Z型树脂等聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚芳脂树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-丁二烯共聚物树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚砜树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅树脂、苯酚-甲醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂、氯丁橡胶等;有机光电导性聚合物,如聚乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘等,及其他。这些粘合剂树脂可以单独使用或作为两种以上的混合物使用。
此外,电荷输送材料与粘合剂树脂的混合比优选为例如10∶1~1∶5。
使用通过将上述成分加入到溶剂中获得的电荷输送层形成用涂布液形成电荷输送层。
对于在电荷输送层形成用涂布液中分散颗粒(例如氟化碳氢化合物树脂颗粒)的方法,使用诸如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、卧式砂磨机等介质式分散机,和诸如搅拌机、超声波分散机、辊磨机、高压均质器等无介质式分散机。高压均质器包括在高压下通过液液碰撞或液壁碰撞分散分散液的碰撞型均质器和在高压下使分散液通过微细流路的贯通型均质器等。
作为在电荷产生层上涂布电荷输送层形成用涂布液的方法,可以使用诸如浸涂法、挤压涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法、幕涂法等常用方法。
电荷输送层的膜厚优选设定为5μm~50μm,更优选为10μm~40μm。
[图像形成设备/处理盒]
本方案的图像形成设备包括:电子照相感光体,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层;充电单元,所述充电单元对所述电子照相感光体进行充电;静电潜像形成单元,所述静电潜像形成单元用于在经充电的所述电子照相感光体上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元利用显影剂将形成在所述电子照相感光体上的所述静电潜像显影形成色粉图像,所述显影单元存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒;转印单元,所述转印单元将所述色粉图像转印至转印介质;和清洁单元,所述清洁单元用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体的表面,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力。
此外,本方案的处理盒至少包括:电子照相感光体,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层;显影单元,所述显影单元利用显影剂将形成在所述电子照相感光体上的静电潜像显影形成色粉图像,所述显影单元存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒;和清洁单元,所述清洁单元用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体的表面,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力,其中所述处理盒能够在所述图像形成设备上安装并拆卸。
图4是显示本发明的示例性实施方式的图像形成设备100的示意性结构图。如图4所示,图像形成设备100包括配备有电子照相感光体7、曝光装置(静电潜像形成单元)9、转印装置(转印单元)40和中间转印介质50的处理盒300。在图像形成设备100中,曝光装置9配置为能够通过处理盒300的开口对电子照相感光体7进行照射,转印装置40配置在隔着中间转印介质50而与电子照相感光体7相对,中间转印介质50配置为使其与电子照相感光体7部分接触。
图4中的处理盒300在壳体中一体化容纳电子照相感光体7、充电装置(充电单元)8、显影装置(显影单元)11和清洁装置(清洁单元)13。
显影装置11存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒(未示出)。
清洁装置13具有刮刀(清洁刮刀)131,刮刀131配置为以0.20mN/mm以上的施加压力与电子照相感光体7的表面接触。另外,所述刮刀可以与导电性或绝缘性纤维状部件组合使用。
图4中,显示了清洁装置13的一个实例,其配有将润滑剂14供应至感光体7的表面的纤维状部件132(辊状),并使用纤维状部件133(平刷状)作为清洁辅助件,并根据需要使用这些部件。
下面描述各个部件。此外,将在省略符号的情况下进行下列说明。
作为充电装置,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、充电管等的接触式充电装置。另外,还使用利用非接触式辊充电装置、采用电晕放电的栅极式电晕管充电装置或电晕管充电装置等的已知充电装置本身等。
尽管未示出,为改善图像的稳定性,在电子照相感光体的周围可以设置感光体加热部件,由此升高电子照相感光体的温度并降低相对温度。
曝光装置的实例包括能够利用半导体激光器、发光二极管(LED)或液晶快门光等的光对感光体的表面进行曝光从而形成所希望的图像的光学仪器。要使用的光源的波长在感光体的光谱灵敏区的范围内。作为半导体激光光源,优先使用振动波长在780nm附近的近红外光。不过,光源的波长并不限于上述波长,还可以使用振动波长为600nm左右的激光器和振动波长在400nm~450nm附近的蓝色激光器。能够多束输出的面发射型激光器光源能够有效形成彩色图像。
作为显影装置,例如,可以使用常用的显影装置,其中接触或不接触磁性或非磁性的单组分或双组分显影剂以形成图像。所述显影装置没有具体限制,只要其具有上述功能即可,并根据优选用途适当地选择。其实例包括已知的显影装置,其中使用刷或辊将单组份或双组分显影剂施用至感光体。其中,优选的是使用将显影剂保持在其表面上的显影辊的显影装置。
下面描述显影装置中存储的色粉。
显影装置中存储的色粉包含结晶性树脂,并具有形状系数SF1为100~150且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒。
形状系数(SF1)通常可例如通过下列方式通过用图像分析器分析显微镜图像或扫描电子显微镜图像并测定而数值化。为测定形状系数(SF1),通过摄像机首先将散布在载玻片表面上的色粉颗粒的光学显微图像输入至Luzex图像分析器,根据下式计算50个以上颗粒的SF1并确定所得值的平均值,由此获得形状系数。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
其中,ML表示颗粒的绝对最大长度,A表示颗粒的投影面积。
此外,色粉颗粒的形状系数SF1优选为110~145,并优选为110~140。
此外,色粉的体积平均粒径D50v为3μm~6μm,但从获得更高的显影性和转印性并获得更高品质图像考虑时,优选为3.5μm~5.8μm。在上述范围内,色粉可具有较高的粘合力和优异的显影性。另外,图像的分辨率得到改善。
通过使用满足各自在上述范围内的形状系数SF1和体积平均粒径的色粉,相比于其他色粉,可以获得具有更高的显影性、转印性和更高图像品质的图像。
此处,体积平均粒径D50v使用COULTER MULTISIZER II(商品名,由Beckman Coulter Co.制造)作为测定仪器进行测定。从小直径侧起根据基于粒径分布划分的各粒度范围(区段),对于体积和其数量绘制累积分布,将累积百分数为16%处的粒径定义为体积D16v和数目D16p,将累积百分数为50%处的粒径定义为体积D50v和数目D50p,将累积百分数为84%处的粒径定义为体积D84v和数目D84p。使用这些值,体积平均粒径分布指数(GSDv)定义为(D84v/D16v)1/2,数均粒径分布指数(GSDp)定义为(D84p/D16p)1/2
下面将具体描述构成色粉的各成分。
本方案的色粉具有包含结晶性树脂作为粘合剂树脂的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物树脂颗粒。
必要时,色粉颗粒可包含诸如防粘剂、着色剂等内添剂,还可以使用氟化碳氢化合物树脂颗粒之外的其他外添剂作为外添剂。
-粘合剂树脂-
作为粘合剂树脂,使用结晶性树脂,不过结晶性树脂优选与无定形聚合物树脂组合使用。
结晶性树脂是指在利用差示扫描量热法(DSC)时具有明确的吸热峰而非阶梯状吸热量变化的树脂,具体而言,是指在以10℃/分钟的升温速率进行测定时具有的半高宽在6℃以内的树脂。
所述结晶性树脂没有具体限制,只要其是具有上述物理性质的树脂即可,其具体实例包括结晶性聚酯树脂和结晶性乙烯基类树脂。从对纸等记录材料的定影性或带电性以及将熔点控制在优选范围内的角度考虑时,优选结晶性聚酯。此外,更优选具有更为适宜的熔点的脂肪族结晶性聚酯。
结晶性聚酯树脂由多元羧酸成分与多元醇成分合成。使用的结晶性聚酯树脂可以是市售品或合成品。
多元羧酸成分的实例包括:脂肪族二羧酸,例如草酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二羧酸、1,10-癸烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸、1,18-十八烷二羧酸等,芳香族二羧酸,包括二元酸,例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、丙二酸、中康酸等,以及它们的酸酐或低级烷基酯,不过并不限于此。
三元以上的羧酸的实例包括1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸、1,2,4-萘三羧酸等,以及它们的酸酐和低级烷基酯。这些物质可以单独使用,或两种以上组合使用。
此外,除了上述的脂肪族二羧酸或芳香族二羧酸作为酸成分之外,优选包含含有磺酸基的二羧酸成分。含有磺酸基的二羧酸有效地改善了诸如颜料等色材的分散。此外,在水中乳化或悬浮全部树脂以制备颗粒时,如果存在磺酸基,则可以不使用表面活性剂而进行乳化或悬浮。
含有磺酸基的二羧酸的实例包括但不限于2-磺基对苯二甲酸钠、5-磺基间苯二甲酸钠、磺基琥珀酸钠等。其实例还包括上述的含有磺酸基的二羧酸的低级烷基酯和酸酐。这些含有磺酸基的二元以上的羧酸成分的含量相对于构成聚酯的全部羧酸成分优选为0摩尔%~20摩尔%,更优选0.5摩尔%~10摩尔%。通过混入上述范围内的含有磺酸基的二元以上的羧酸成分,乳化颗粒随时间的稳定性得到维持,因此,抑制了聚酯树脂结晶性的下降,并调整了色粉颗粒的平均粒径。
此外,除了上述的脂肪族二羧酸或芳香族二羧酸之外,更优选混入具有碳原子间的双键的二羧酸成分。由于具有双键的二羧酸能够通过自由基反应使用双键进行交联,因而其被优选使用以防止定影时的热油墨沾污。该二羧酸的实例包括但不限于马来酸、富马酸、3-己烯二酸、3-辛烯二酸等。其实例还包括上述的二羧酸的低级烷基酯和酸酐。其中,从成本的角度考虑时优选富马酸、马来酸等。
作为多元醇成分,优选脂肪族二醇,更优选具有各自包含7~20个碳原子的主链部分的直链脂肪族二醇。如果脂肪族二醇是支化的,则聚酯树脂的结晶性降低,熔点降低,因而色粉的抗粘连性、图像保存性和低温定影性在一些情况中劣化。另外,如果碳数小于7,在与芳香族二羧酸进行缩聚反应时,熔点升高,在一些情况中变得难以低温定影,而如果碳数大于20,则可能难以获得适于实用的材料。碳数更优选为14以下。
脂肪族二醇的具体实例优选包括但不限于乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇和1,20-二十烷二醇。其中,考虑到易得性,优选1,8-辛二醇、1,9-壬二醇和1,10-癸二醇。
三元以上的醇的实例包括丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。这些物质可以单独使用或者两种以上组合使用。
多元醇成分中脂肪族二醇的含量优选为80摩尔%以上,更优选为90%以上。如果脂肪族二醇的含量小于80摩尔%,则聚酯树脂的结晶性下降,熔点降低,因而色粉的抗粘连性、图像保存性和低温定影性在一些情况中劣化。
此外,必要时,为调节酸值或羟值,可以使用下列物质:诸如乙酸、苯甲酸等一元酸,或诸如环己醇、苄醇等一元醇。
此外,结晶性聚酯的由下式定义的酯浓度为0.01~0.12。
M=K/A
其中M表示酯浓度,K表示结晶性聚酯中的酯基的数目,A表示构成结晶性聚酯的高分子链的原子数。
通过抑制结晶性聚酯的酯浓度而使其为0.01~0.12,色粉的抗粘连性、图像保存性和低温定影性均优异,并且能够进一步改善带电性。
如果结晶性聚酯的酯浓度小于0.01,则带电性良好但结晶性聚酯的熔点变得过高,因而低温定影性在一些情况中劣化。酯浓度的下限更优选为0.04以上。
另一方面,如果酯浓度大于0.12,则结晶性聚酯的熔点变得过低,而且带电性降低,结果定影图像的稳定性和粉末的抗粘连性在一些情况中劣化。酯浓度的上限优选为0.10以下。
此外,“酯浓度”是表示结晶性聚酯树脂的聚合物中酯基的含量比率的指标之一。换言之,由上式(M=K/A)中的K表示的“聚合物中的酯基的数目”表示整个聚合物中包含的酯键的数目。
由上式(M=K/A)中的A表示的“构成聚合物的高分子链的原子数”是构成聚合物的高分子链的原子的总数,这包括参与酯键的所有原子的数目,但不包括其他构成位点的支化部分的原子数。
也就是说,参与酯键的来自羧酸基或醇基的碳原子和氧原子(一个酯键中两个碳原子),或例如芳香环中的构成高分子链的六个碳原子被考虑而用于计算前述的原子数,而例如芳香环或烷基中的构成高分子链的氢原子或取代基中的原子团则不被考虑用于计算前述的原子数。
无定形聚合物树脂
另一方面,无定形聚合物树脂的实例包括传统已知的热塑性粘合剂树脂等,其具体实例包括:诸如苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯等苯乙烯类的均聚物或共聚物(苯乙烯类树脂);诸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等含有乙烯基的酯的均聚物或共聚物(乙烯基类树脂);诸如丙烯腈、甲基丙烯腈等乙烯基腈类的均聚物或共聚物(乙烯基类树脂);诸如乙烯基甲基醚、乙烯基异丁基醚等乙烯基醚类的均聚物或共聚物(乙烯基类树脂);诸如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基异丙烯基酮等乙烯基酮类的均聚物或共聚物(乙烯基类树脂);诸如乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯等烯烃类的均聚物或共聚物(烯烃类树脂);诸如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂等非乙烯基缩合树脂,以及该非乙烯基缩合树脂与乙烯基类单体的接枝聚合物等。这些树脂可以单独使用或两种以上组合使用。在这些树脂中,特别优选乙烯基类树脂或聚酯树脂。
在树脂颗粒分散液中有利的乙烯基类树脂可通过使用离子型表面活性剂等的乳液聚合或种子聚合而容易地制取。乙烯基单体的实例包括作为用于乙烯基类聚合物酸或乙烯基类聚合物碱的原料的单体,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、肉桂酸、富马酸、乙烯基磺酸、乙撑亚胺、乙烯基吡啶、乙烯基胺等。
树脂颗粒优选包含乙烯基类单体作为单体成分。在乙烯基类单体中,就其在形成乙烯基类树脂的反应中的有利性等而言,优选乙烯基类酸单体,具体而言,从控制聚合度和玻璃化转变温度考虑时,特别优选诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、肉桂酸、富马酸等具有羧酸作为可解离基团的解离性乙烯基类单体。
-防粘剂-
作为防粘剂,优选根据ASTMD 3418-8测定的主体最大峰为50℃~140℃的物质。如果主体最大峰固定为50℃以上,则防粘剂定着时不易发生油墨粘污,而主体最大峰为140℃以下时,则定影温度受到抑制,因而图像表面上不易出现不均匀,因此不会损害光泽度。
主体最大峰可使用DSC-7(商品名,由Perkin-Elmer制造)测定。对于该装置的检测部分的温度校正,使用铟和锌的熔点,对于热量的校正,使用铟的熔化热。样品例如通过使用铝盘进行测定,将空盘设为对照,升温速率设定为10℃/分钟以进行测量。
作为防粘剂的具体实例,可以使用诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等低分子量聚烯烃;具有加热软化点的硅酮;诸如油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺、硬脂酸酰胺等脂肪酸酰胺;诸如巴西棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、木蜡、霍霍巴油等植物蜡;诸如蜂蜡等动物蜡;诸如褐煤蜡、地蜡、纯白地蜡、石蜡、微晶蜡、费托蜡等矿物石油蜡;以及它们的改性产物。
将这些防粘剂与离子型表面活性剂和诸如聚合物酸或聚合物碱等聚合物电解质一同分散在水中,并在加热至不低于熔点的温度的同时通过高剪切力均质器或压力排出型分散机制成颗粒,由此可以制得包含粒径为1μm以下的防粘剂颗粒的防粘剂分散液。
-着色剂-
作为着色剂,可以使用各种颜料。
作为黑色颜料,使用炭黑、磁粉等。
黄色颜料的实例包括汉撒黄、汉撒黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、士林黄、喹啉黄、永久黄NCG等。
红色颜料的实例包括氧化铁红、色淀红、永久红4R、立索红、亮洋红3B、亮洋红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、若丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红、曙红、茜素色淀等。
蓝色颜料的实例包括铁蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、坚牢蓝、阴丹士林蓝BC、苯胺蓝、群青蓝、Calco油蓝、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、酞菁绿、孔雀绿草酸盐等。此外,这些颜料可以以固溶体状态混合使用。
-其他内添剂-
此外,必要时可以将电荷控制剂加入到色粉颗粒中。作为电荷控制剂,可以使用已知的电荷控制剂,不过还可以使用例如偶氮金属络合物、水杨酸金属络合物或包含极性基团的树脂型电荷控制剂。如果色粉通过湿式制造法制得,则所希望的是使用不易溶于水的材料,由此可以控制其离子强度并防止废水的污染。
-外添剂-
作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂没有具体限制,可以选自本身已知的氟化碳氢化合物类树脂,不过其实例包括聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基联苯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等。
其中,所述氟化碳氢化合物类树脂优选聚四氟乙烯(PTFE)。
此外,所述氟化碳氢化合物类树脂的分子量优选为3000~250,000,更优选为6000~200,000。
作为氟化碳氢化合物类树脂,可以使用合成产物,或者使用市售品。
氟化碳氢化合物类树脂颗粒的体积平均粒径优选为0.1μm~4μm。所述氟化碳氢化合物类树脂颗粒可以经粉碎以调整粒径。
利用扫描电子显微镜(FE-SEM,商品名,由日立制造:S-5500),通过对以×100,000的放大倍数拍摄的图像使用图像分析仪LUZEX AP(商品名,由Nireco Corporation制造)进行图像分析,来测定氟化碳氢化合物类树脂颗粒的体积平均粒径。另外,用于图像分析的取样氟化碳氢化合物类树脂颗粒的数目为100。作为平均粒径,使用根据面积换算的等效圆直径。
氟化碳氢化合物类树脂颗粒的添加量相对于色粉的总重量优选为0.05重量%~2.0重量%,更优选为0.1重量%~1.5重量%。如果添加量小于0.05重量%,因电子照相感光体与清洁装置的刮刀之间的摩擦导致摩擦系数增大,这使得更容易发生重影,而如果添加量大于2.0重量%,则会影响色粉的带电特性,这使得更易生成反极性色粉。
-其他外添剂-
作为氟化碳氢化合物类树脂颗粒之外的其他外添剂,为了改善带电特性、粉末特性、转印特性或清洁特性,诸如无机电荷控制剂、润滑剂、研磨剂、清洁助剂等由已知无机颗粒和/或树脂颗粒构成的外添剂还可以外添至色粉颗粒。
润滑剂的实例包括:脂肪酸酰胺,如乙二酰胺双硬脂酸盐、酰胺油酸盐等,和脂肪酸金属盐,如硬脂酸锌、硬脂酸钙等。
-制备色粉的方法-
下面描述用于制备色粉的方法。
色粉例如通过制备颗粒然后将外添剂外部添加至得到的色粉颗粒而获得。
色粉优选通过用于在酸性或碱性水性介质中制备色粉颗粒的湿式制造法制备,例如凝集合一法、悬浮聚合法、溶解悬浮造粒法、溶解悬浮法、溶剂乳化凝集合一法等,不过特别优选的是凝集合一法。
具体而言,例如,如果色粉颗粒包含结晶性树脂、无定形聚合物树脂、着色剂和防粘剂,则色粉颗粒例如通过包括下列步骤的方法制备:使其中分散有结晶性树脂的树脂分散液、其中分散有着色剂的着色剂分散液和其中分散有防粘剂的防粘剂分散液混合以形成包含结晶性树脂、着色剂颗粒和防粘剂的凝集芯粒的第一凝集步骤,在凝集芯粒的表面上形成包含无定形聚合物树脂的壳层以获得芯/壳凝集颗粒的第二凝集步骤,和加热芯/壳凝集颗粒至不低于结晶性树脂或无定形聚合物树脂的玻璃化转变温度的温度以进行融合/一体化的融合/一体化步骤。
然后,使氟化碳氢化合物类树脂颗粒附着于得到的色粉颗粒的表面以制备色粉。
将外添剂外部添加至色粉颗粒的方法的实例包括在诸如V型混合机、亨舍尔混合机、Redige混合机等已知混合机中进行混合的方法。另外,将色粉颗粒与氟化碳氢化合物类树脂颗粒以粉末状态混合,从而使氟化碳氢化合物类树脂颗粒牢固地附着于色粉颗粒的表面。
特别是,优选为使用剪切力使氟化碳氢化合物类树脂颗粒附着于色粉颗粒表面的方法,因为对色粉颗粒的应力较小,氟化碳氢化合物类树脂颗粒牢固地附着。该方法所用的装置的实例包括NOBILTA(例如,NOBILTA NOB130:商品名,由Hosokawa Micron Corporation制造,等等)。
NOBILTA是通过使放置颗粒的自由空间(空隙)狭窄化而对颗粒施加高压的同时搅拌颗粒的搅拌装置。
此外,如果色粉与载体混合后使用,则载体包括铁粉、玻璃珠、铁氧体粉末、镍粉,或前述物质的表面各自被覆有树脂的涂布型。此外,可任意设定与载体的混合比。
下面将描述清洁装置(清洁单元)。
对于清洁装置,使用刮刀体系。刮刀设置为对电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm(2.0gf/mm)以上的压力以清洁电子照相感光体的表面。
此处,“施加至电子照相感光体表面的压力”是将刮刀按压在电子照相感光体表面上的压力,是通过下式计算出的值(N)。
N=dEt3/4L3
其中,d、E、t和L如下。
d:刮刀的干涉量(电子照相感光体表面的咬入深度)[mm]
E:刮刀的杨氏模量[(Pa)]
t:刮刀的厚度[mm]
L:刮刀的自由长度[mm]
参照图5至7描述基于施加至电子照相感光体表面的压力的计算式(N=dEt3/4L3)的计算方法。图5是说明刮刀施加至电子照相感光体表面的压力的示意图。图6是说明刮刀角度的设定度数的示意图。图7是说明刮刀自由长度的示意图。
如图5所示,假设不存在电子照相感光体10,刮刀72的咬入深度(d)的量是指刮刀72的尖端T基于电子照相感光体10的外周的虚拟线I放入内侧时尖端T与虚拟线I之间的距离(尖端T至与其连接的电子照相感光体10的旋转轴中心O的距离)。
此外,图5中,假定电子照相感光体10不存在,刮刀72由实线表示,而刮刀72和电子照相感光体10在装置中的实际配置状态由双点划线表示。此外,尖端T中的荷载方向是朝向电子照相感光体10的旋转中心O的方向(由图5中的箭头表示)。
刮刀72的设定角度θ例如在电子照相感光体10的直径为30mm的情况中可有利地为14.5度~22.5度,优选为16.5度~20.5度,更优选为17.5度~19.5度。
如图6所示,该设定角度θ是指,从电子照相感光体10的轴向观察时,刮刀72(其尖端)与电子照相感光体10的表面压接,且尖端处于弯曲状态,由刮刀72的未弯曲部分的沿着面向刮刀72的厚度方向一侧的虚拟线P与虚拟线P和电子照相感光体10的表面接触的交点处的切线Q之间所形成的角(锐角)。
刮刀72的自由长度L例如有利地为5mm~16mm,优选为6mm~15mm,更优选为7mm~14mm。
如图7所示,该自由长度表示刮刀72的自由端的尖端至刮刀72的支持部(经框体71(或另外设置的支持部件)的支持区域与非支持区域之间的边界)的距离L。
刮刀72的杨氏模量E例如有利地为5MPa~12MPa,优选为6MPa~10MPa,更优选为6MPa~9MPa。
通过测定施加至单位横截面积的力ΔS和单位长度的增长Δa由下式计算该杨氏模量E。
式:E=ΔS/Δa
其中ΔS由荷载F、刮刀72的膜厚t和刮刀72的宽度w计算,Δa由样品的标准长度L和施加荷载时样品的增长ΔL计算,分别如下所示。
式:ΔS=F/(w×t)
式:Δa=ΔL/L
为测定杨氏模量,可以使用市售的拉伸试验机。例如,使用Aikoh Engineering Co.,Ltd.制造的商品名为MODEL-1605N的拉伸试验机。
刮刀72的厚度t例如有利地为1mm~3mm,优选为1.5mm~2.5mm,更优选为1.8mm~2.2mm。
刮刀施加至电子照相感光体的压力优选为0.20mN/mm~0.66mN/mm(6.5gf/mm),更优选为0.20mN/mm~0.61mN/mm(6.0gf/mm)。如果施加的压力小于0.20mN/mm,则使用高硬度刮刀时容易发生色粉的清洁不良,而如果施加的压力过高,则与感光体的摩擦增大,由此容易发生扭矩的增大、感光体的磨耗、因刮刀角的碎裂造成的条纹的生成、与感光体的摩擦导致的重影的产生等。
刮刀包含聚氨酯橡胶。
通过混入聚氨酯橡胶,可使刮刀具有对于与摩擦电子照相感光体表面、色粉等的接触和摩擦的耐磨性。特别是,即使电子照相感光体的表面(保护层)是包含诸如4个以上甲基丙烯酰基的链聚合性官能团的难以磨损的表面,也能够展示出耐磨性。
为改善刮刀的耐磨性,优选使用高硬度、高模量材料作为用于接触电子照相感光体的部分的材料。当该高模量材料用于单层聚氨酯橡胶刮刀时,通常可改善耐受性,但弹性降低。弹性降低表明由于橡胶状性质减弱而难以获得增长。
另外,如果弹性降低,在使用通过混合色粉与载体得到的显影剂作为显影剂的情况中,伴随着通常称为BCO(Bead Carry Over)现象(一部分磁性载体由于静电引力而转移到电子照相感光体的表面)的发生,当嵌埋在电子照相感光体表面中的诸如载体碎片等异物经过刮刀边缘以及与电子照相感光体表面接触的部分时,异物追随使边缘变形的力,因而在一些情况中边缘尖端不能变形,刮刀角容易碎裂。
如上所述,为改善对于与电子照相感光体表面(具有包含诸如4个以上甲基丙烯酰基等的链聚合性官能团的难以磨损的表面)的摩擦的耐磨性,优选的是刮刀包括与感光体表面接触的第一层和不与感光体表面接触的背面层,第一层的材料满足以下不等式(A)至(C)。
通过这样的构成,可以抑制刮刀角的碎裂
式(A):3.92≤M≤29.42
式(B):0<α≤0.294
式(C):S≥250
式(A)至(C)中,M表示100%模量(MPa),α表示在应力-应变曲线中应变量从100%变至200%时应力的变化(Δ应力)与应变量的变化(Δ应变量)的比率{Δ应力/Δ应变量=(应变量为200%时的应力-应变量为100%时的应力)/(200-100)}(MPa/%),S表示根据JIS K6251(使用哑铃型#3试验片)测定的断裂伸长率(%)。
此处,刮刀可具有将作为背面层的第二层设置在与被清洁部件的表面接触的第一层的背面侧的双层构成,或将包括诸如第二层、第三层等多层的背面层设置在第一层的背面侧的构成。另外,还将以具有包括第一层和作为背面层的第二层的双层构成的刮刀为例进行详细说明。
与被清洁部件表面接触的第一层的材料满足式(A),因此刮刀在显示良好的清洁性的同时具有优异的耐磨性。
当100%模量M小于3.92MPa(40kgf/cm2)时,则耐磨性变得不足,因而,清洁刮刀难以长期保持良好的清洁性能。另一方面,当100%模量M大于29.42MPa(300kgf/cm2)时,由于第一层材料的硬度过大,对被清洁部件的追从性容易劣化,难以发挥出良好的清洁性能。另外,在一些情况中被清洁部件的表面可能受到损害。
另外,100%模量M优选为5MPa~20MPa,更优选为6.5MPa~15MPa。
此外,由于第一层的材料满足式(B)和(C),因此抗碎裂性优异。
当式(B)中所示的α大于0.294时,第一层材料的柔性低下。因而,随着BCO的发生,当存在于被清洁部件表面的异物(特别是嵌入、固着在表面的异物,例如嵌入、固着在电子照相感光体表面的异物)反复经过被清洁部件与刮刀之间的接触部分,于是对刮刀第一层的尖端反复施加高应力,由此尖端不能变形以有效地分散应力,因而边缘在相对较短的时间内破碎。结果,由于边缘在短时间内破碎,因此不能长期维持良好的清洁性能。
此外,α优选为0.2以下,更优选为0.1以下,当α更接近于作为物理性质最终下限值的0时更优。
此外,如果式(C)中所示的断裂伸长率S小于250%,当如上所述的存在于被清洁部件表面的异物以强力碰撞第一层的尖端时,第一层的尖端被拉伸而不能追从变形,因而在相对较短的时间内发生边缘碎裂。因此,由于早期发生的碎裂所致,难以长期维持良好的清洁性能。
此外,断裂伸长率S优选为300%以上,更优选为350%以上。考虑到边缘碎裂,优选较大的断裂伸长率S。然而,当断裂伸长率S大于500%时,对被清洁部件的追从性(粘附性)增大并且与被清洁部件的摩擦力增大,在一些情况中导致与被清洁部件的摩擦力增大,因而第一层尖端的磨耗(角磨耗)增多。因而,考虑到边缘磨耗,断裂伸长率S优选为500%以下,更优选为450%以下,进一步更优选为400%以下。
此外,图像形成设备的刮刀周围的周边温度,即,使用时的环境温度经考虑为10℃~60℃。因而,当与被清洁部件表面接触的第一层的材料的玻璃化转变温度Tg高于使用时的环境温度时,刮刀丧失其橡胶状性质,由此清洁刮刀的接触压力在一些情况中变得不稳定。因而,第一层的材料的玻璃化转变温度Tg优选为不超过使用时的环境温度的下限值(10℃)。
另一方面,当与被清洁部件表面接触的第一层的材料的玻璃化转变温度Tg为10℃以下时,在材料的低温回弹弹性R方面,回弹弹性倾向于减小。特别地,当回弹弹性R小于10%时,第一层尖端的粘着和滑动行为减缓,由此在一些情况中,在维持一定的变形状态而与表面接触的同时,易于出现摩擦被清洁部件表面的部分。
当变形状态未被粘着和滑动行为解除时,在维持第一层尖端形状的同时第一层的尖端摩擦表面,从而易于出现局部的塑性变形。当出现这样的局部塑性变形时,第一层的尖端与被清洁部件之间的粘附性降低从而在一些情况中更易于发生清洁不良。为了抑制这样的局部塑性变形,优选粘着和滑动行为总是发生在第一层的尖端。为了使粘着和滑动行为总是发生在第一层的尖端,在温度不低于10℃(该温度实质上为使用时环境温度的下限值)的环境中,回弹弹性R优选为10%以上,更优选为15%以上,进一步更优选为20%以上。
回弹弹性R根据JIS K6255(1996)测定。
式(A)中所示的100%模量M根据JIS K6251(1993)用哑铃型#3试验片在500mm/min的拉伸试验速度下测定并由100%应变时的应力得到。此外,使用STROGRAPH AE ELASTOMER(商品名,由东洋精机制作所株式会社制造)作为测量装置。
式(B)中所示的α值由应力-应变曲线获得,此处,应力和应变量通过下述步骤和方法得到。即,根据JIS K6251(1993),用哑铃型#3试验片在500mm/min的拉伸试验速度下进行测量,由100%应变和200%应变时的应力得到α。此外,使用STROGRAPH AE ELASTOMER(商品名,由东洋精机制作所株式会社制造)作为测量装置。
此外,在本发明的一个方案中,在使用粘弹计测定温度分散之后,以tanδ(损耗角正切)的峰值温度得到与被清洁部件表面接触的第一层的材料的玻璃化转变温度和软链段材料及硬链段材料的玻璃化转变温度。
此处,tanδ的值由下述的存储弹性模量及损耗弹性模量得到。当将作为定常振动的正弦波应变施加于线性弹性体时,应力由式(D)表示。此处,|E*|称为复数弹性模量。根据流变学理论,弹性分量和粘性分量分别以式(E)和式(F)表示。在所述式中,E’表示存储弹性模量且E”表示损耗弹性模量。此外,δ表示应力与应变之间的相差角,并称为“力学损耗角”。
tanδ的值由式(G)中所示的E”/E’表示,并称为“损耗角正切”。当损耗角正切增大时,线性弹性体具有更接近于橡胶弹性的性质。
式(D)    σ=|E*|γcos(ωt)
式(E)    E’=|E*|cosδ
式(F)    E”=|E*|sinδ
式(G)    tanδ=E”/E’。
tanδ的值在-60℃~100℃的温度范围内在5%的静应变和10Hz的正弦波拉伸振动下用RHEOPECTROLER DVE-V4(商品名,由Rheology Co.,Ltd.制造)测定。
如上所述,本方案的刮刀(清洁刮刀)中所使用的第一层的材料同时具有优异的耐磨性和耐破碎性。
因而,随着BCO的发生,为了处理存在于被清洁部件表面上的异物,特别是嵌入和固着在表面上的异物,例如,嵌入和固着在电子照相感光体表面的异物,也不必如传统技术中那样在图像形成设备内新布置另外的用于改善耐磨性或耐破碎性的装置,因而,能够避免装置的大型化及高价化的趋势。
此外,由于刮刀的使用寿命更长,因此易于延长各自配备有本方案的刮刀的处理盒、清洁装置和图像形成设备的使用寿命,并降低其维护费用。特别是,对于各自配备有表面耐磨性改善的电子照相感光体和本方案的刮刀的处理盒或图像形成设备,上述优点能够得到进一步增强。
满足不等式(A)~(C)的材料没有具体限制,只要其是聚氨酯材料即可。不过,特别优选包含硬链段和软链段的聚氨酯橡胶。当聚氨酯橡胶同时包含硬链段和软链段时,聚氨酯橡胶可易于满足不等式(A)~(C)所定义的物理性质,并能够同时以高水平实现耐磨性和耐破碎性。
此外,术语“硬链段”和“软链段”是指在聚氨酯橡胶中,构成前者的材料比构成后者的材料相对更硬,而构成后者的材料比构成前者的材料相对更软。
此处,包含硬链段和软链段的聚氨酯橡胶的玻璃化转变温度优选为-50℃~30℃,更优选为-30℃~10℃。如果玻璃化转变温度超过30℃,则在一些情况中在实际使用温度范围内刮刀变得易碎,而如果玻璃化转变温度低于-30℃,则在一些情况中在实际使用的温度范围内刮刀不能显示出足够的硬度和应力。
因而,为了实现上述玻璃化转变温度,构成聚氨酯橡胶的硬链段的材料(以下有时称为硬链段材料)的玻璃化转变温度优选为30℃~100℃,更优选为35℃~60℃,构成聚氨酯橡胶的软链段的材料(以下有时称为软链段材料)的玻璃化转变温度优选为-100℃~-50℃,更优选为-90℃~-60℃。
此外,当使用各自具有该玻璃化转变温度的硬链段材料和软链段材料时,硬链段材料与硬链段材料和软链段材料的总重量的重量比(以下有时称为硬链段材料比)优选为46重量%~96重量%,更优选为50重量%~90重量%,进一步更优选为60重量%~85重量%。
如果硬链段材料比小于46重量%,则第一层尖端的耐磨性变得不足,并在短时间内就发生磨耗,因而,在一些情况中不能长期维持良好的清洁性能。如果硬链段材料比超过96重量%,则第一层的尖端过硬,且柔性和伸长性变得不足,因此在一些情况中在短时间内就发生破碎,且不能长期维持良好的清洁性能。
对硬链段材料和软链段材料的组合没有具体限制,可以是使得一种材料比另一种材料相对更硬,而另一种材料比这种材料相对更软的具有不同的玻璃化转变温度或重均分子量的聚氨酯橡胶的任一种组合。
例如,作为硬链段材料,优选使用重均分子量为1,000~4,000的聚氨酯橡胶,更优选使用重均分子量为1,500~3,500的聚氨酯橡胶。
当重均分子量小于1,000时,在一些情况中由于构成硬链段的聚氨酯橡胶的弹性减小,在低温环境下使用刮刀时易发生清洁不良。另一方面,当重均分子量超过4,000时,构成硬链段的聚氨酯树脂的永久应变变得显著,第一层的尖端不能维持对被清洁部件的接触力,结果,在一些情况中发生清洁不良。
此外,用作硬链段材料的聚氨酯橡胶的实例包括由Daicel Chemical Industries,Ltd.制造的PLACCEL 205和PLACCEL 240(商品名)。
在清洁装置中可以增加用于除去放电产物的单元以改善刮刀的耐磨性,或增加收集载体的单元以收集随着BCO的发生而附着于电子照相感光体表面的粉末载体,该粉末载体可能导致刮刀的尖端(边缘)破碎。
转印装置的实例包括本身已知的转印充电装置,例如,使用带、辊、膜、橡胶刮刀等的接触式转印充电装置,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等。
作为中间转印装置(中间转印带),使用均具有半导电性的诸如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳脂、聚酯、橡胶等带状单元。此外,作为中间转印装置50的形状,除了带状单元外还可以使用鼓状单元。
所述图像形成设备除了上述的各单元之外,例如还可以配备对感光体进行光除电的光除电单元。
图8是显示根据另一个方案的图像形成设备120的截面图。
图8所示的图像形成设备120是具有四个处理盒300的串联型全色图像形成设备。
在图像形成设备120中,四个处理盒300在中间转印装置50上平行配置,其构成为使得一个电子照相感光部件用于一种颜色。此外,图像形成设备120除了是串联型之外,具有与图像形成设备100相同的构成。
实施例
以下参照实施例对本发明的示例性实施方式进行详述。不过,本发明并不限于这些实施例。
有色显影剂的制造例
-结晶性聚酯树脂分散液(1)的制备-
十二烷二酸[酸成分]:92.5摩尔%
5-磺基间苯二甲酸钠[酸成分]:3摩尔%
5-叔丁基间苯二甲酸[酸成分]:4.5摩尔%
1,10-癸二醇:100摩尔%
Ti(OBu)4[催化剂]:基于酸成分的总重量为0.014重量%
将上述成分放入经加热干燥的三颈烧瓶中,然后通过减压操作使容器内的气压降低。另外,使用氮气以形成惰性气氛,随后通过机械搅拌于180℃进行6小时回流。之后,通过减压蒸馏使温度缓慢升至220℃,然后搅拌混合物2.5小时。此外,当混合物变成粘稠状态时,利用GPC确定其分子量,当其重均分子量达到11,000时,停止减压蒸馏,将混合物空冷以得到结晶性聚酯(1)。
对于得到的结晶性聚酯(1),通过差示扫描量热计(DSC3110,商品名,由Mack Science Co.制造,thermal analysis system 001)(以下简称为“DSC”)的热分析装置测定其熔点。从室温至150℃以10℃/分钟的升温速率进行测量,通过JIS标准(参见JIS K-7121)的分析得到熔点。如该方法所测定,该结晶性聚酯具有明确的峰,熔点为80℃,酯浓度为0.078。
之后,将80g结晶性聚酯(1)和587g去离子水加入不锈钢烧杯中,然后将烧杯放入热浴中并加热至95℃。在结晶性聚酯(1)溶解于其中后,用均质器(ULTRA-TURRAX T50;商品名,由IKA Works Inc.制造)以8000rpm搅拌混合物,并通过加入稀氨水将pH调节至7.0。然后,滴加20g其中稀释有0.8g阴离子表面活性剂(NEOGEN RK;商品名,由第一工业制药株式会社制造)的水溶液来乳化分散所述混合物,由此获得体积平均粒径为0.21μm的结晶性聚酯树脂分散液(1)[树脂颗粒浓度:12重量%]。
-结晶性聚酯树脂分散液(2)的制备-
癸二酸[酸成分]:92.5摩尔%
5-磺基间苯二甲酸钠[酸成分]:3摩尔%
5-叔丁基间苯二甲酸[酸成分]:5.5摩尔%
1,10-癸二醇:100摩尔%
Ti(OBu)4[催化剂]:基于酸成分的总重量为0.014重量%
将上述成分放入经加热干燥的三颈烧瓶中,然后通过减压操作使容器内的气压降低。另外,使用氮气形成惰性气氛,随后通过机械搅拌于180℃进行6小时回流。之后,通过减压蒸馏使温度缓慢升至220℃,然后搅拌混合物2.5小时。此外,当混合物变成粘稠状态时,利用GPC确定其分子量,当其重均分子量达到12,000时,停止减压蒸馏,将混合物空冷以得到结晶性聚酯(2)。
对于得到的结晶性聚酯(2),通过上述方法(DSC)测定其熔点。发现该结晶性聚酯具有明确的峰,熔点为73℃,酯浓度为0.084。
之后,以与用于结晶性聚酯树脂分散液(1)的基本上相同的方法对混合物进行乳化分散,由此获得体积平均粒径为0.20μm的结晶性聚酯树脂分散液(2)[树脂颗粒浓度:12重量%]。
-无定形聚合物分散液(1)的制备-
非离子型表面活性剂NONIPOL 400(商品名,由三洋化成株式会社制造):6g
阴离子型表面活性剂NEOGEN SC(商品名,由第一工业制药株式会社制造):10g
离子交换水:560g
将上述成分混合以得到表面活性剂水溶液。然后混合并溶解以下成分以获得溶解产物。
苯乙烯:370g
丙烯酸正丁酯:30g
丙烯酸:4g
十二烷二醇:24g
四溴化碳:4g
将得到的溶解产物倒入预先制得的表面活性剂水溶液中,并在烧瓶中分散乳化。在缓慢混合10分钟的同时,将50g其中溶解有4g过硫酸铵的去离子水倒入烧瓶中,然后进行氮气置换。之后,在烧瓶中进行搅拌的同时在油浴中加热内容物直至内容物的温度达到70℃,照此持续乳液聚合6小时。于是,制得无定形聚合物分散液(1)(树脂颗粒浓度:40重量%),其中分散的树脂颗粒的体积平均粒径为0.11μm,玻璃化转变温度为58℃,重均分子量(Mw)为21,000。
-无定形聚合物分散液(2)的制备-
双酚A氧化乙烯加合物(平均加成摩尔数2.2):386g
三羟甲基丙烷:428g
对苯二甲酸:1392g
在配有搅拌器、氮气导入管、温度传感器和精馏塔的内容积为5升的烧瓶中装入上述单体,然后用1小时将温度升至190℃。在确认反应体系中的混合物搅拌均匀后,将二丁基氧化锡(1.2g)引入其中。此外,通过蒸发除去生成的水,用6小时将温度由相同的温度升至240℃,脱水缩合反应在240℃继续进行3小时,由此进行反应直至酸值变为6.0mgKOH/g,软化点变为105℃。然后,使温度降至190℃,缓慢加入497份无水邻苯二甲酸,反应在相同的温度持续1小时以获得酸值为51mgKOH/g、玻璃化转变温度为67℃、重均分子量为29,000的无定形聚酯树脂。
之后,以100g/分钟的速率将熔融态的混合物转移至CABITRON CD1010(商品名,由Eurotech S.p.A.制造)中。将0.37重量%的稀氨水(用离子交换水稀释试剂氨水制得)倒入另外准备的水性介质箱中。将稀氨水在用热交换器加热至120℃的同时以0.1升/分钟的速率与熔融态的聚酯树脂一同转移至CABITRON(商品名,由Eurotech Ltd.制造)。
在转子的转速为60Hz和压力为5kg/cm2的条件下运行CABITRON,从而获得包含体积平均粒径为0.10μm的聚酯树脂的无定形聚合物分散液(2)(树脂颗粒浓度:30重量%)。
-防粘剂分散液(1)的制备-
石蜡HNP-9(商品名,由日本精蜡社制造,熔点75℃):50g
阴离子型表面活性剂NEOGEN RK(商品名,由第一工业制药株式会社制造):0.5g
离子交换水:200g
将上述成分加热至95℃并使用均质器ULTRA-TURRAX T50(商品名,由IKA Works Inc.制造)进行分散,然后用Manton Gorin高压均质器(Grin Corp.)进行分散处理以制备防粘剂分散液(1)(防粘剂浓度:20重量%),其中分散的防粘剂具有的体积平均粒径为230nm。
-防粘剂分散液(2)的制备-
石蜡HNP-0190(商品名,由日本精蜡社制造,熔点90℃):50g
阴离子型表面活性剂NEOGEN RK(商品名,由第一工业制药株式会社制造):0.5g
离子交换水:200g
将上述成分加热至95℃并使用均质器ULTRA-TURRAX T50(商品名,由IKA Works Inc.制造)进行分散,然后用Manton Gorin高压均质器(Grin Corp.)进行分散处理以制备防粘剂分散液(2)(防粘剂浓度:20重量%),其中分散的防粘剂具有的体积平均粒径为250nm。
-着色剂分散液的制备-
青色颜料 颜料蓝15:3(商品名,由大日精化社制造,铜酞菁):1kg
阴离子型表面活性剂NEOGEN RK(商品名,由第一工业制药株式会社制造):15g
离子交换水:9kg
将上述成分混合溶解,并使用高压冲击式分散机ultimizer HJP30006(商品名,由Sugino Machine Ltd.制造)分散1小时以获得其中分散有着色剂(青色颜料)的着色剂分散液。
以与用于青色颜料分散液的基本上相同的方式分别制备品红色颜料分散液、黄色颜料分散液和黑色颜料分散液,不同之处在于1kg的青色颜料颜料蓝15:3(商品名,由大日精化社制造,铜酞菁)分别由1kg的品红色颜料(C.I.颜料红57:1,商品名)、1.3kg的黄色颜料(C.I.颜料黄17,商品名)和0.8kg的炭黑(Regal 330;商品名,由CABOT Co.,Ltd.制造)替换。
(有色显影剂(1))
-色粉颗粒(1)的制备-
结晶性聚酯树脂分散液(1):833g
青色颜料分散液:27.17g
防粘剂分散液(1):50g
防粘剂分散液(2):25g
非离子型表面活性剂(IGEPAL CA897;商品名):1.25g
将上述原料装入5L圆柱形不锈钢容器中,使用ULTRATURRAX(商品名)以4000rpm并施加剪切力进行混合分散10分钟。然后向其中缓慢滴加1.75g作为凝集剂的10%的聚合氯化铝的硝酸水溶液,并用ULTRATURRAX(商品名)以5000rpm分散混合所述混合物15分钟以获得原料分散液。
之后,将原料分散液转移至配有搅拌器和温度计的聚合容器中,在覆套式加热器中开始加热,在45℃促进凝集颗粒的生长。此外,此时优选控制原料分散液的pH为2.2~3.5,并在必要时用0.3N的硝酸水溶液或1N的氢氧化钠水溶液调节pH。将分散液保持在上述pH范围内2小时以形成凝集芯粒。凝集芯粒的体积平均粒径D50v由COULTERMULTISIZER II(商品名,由Coulter Inc.,制造,孔径:50μm)测定为5.0μm。
然后,向其中进一步添加50g无定形聚合物分散液(1),无定形聚合物颗粒(1)附着于凝集芯粒的表面。另外,将温度升至60℃,使凝集颗粒进行排列,由光学显微镜和COULTER MULTISIZER II(商品名)确认颗粒的大小和形态。之后,为使凝集颗粒融合,将pH升至8.0,温度随后升至90℃。在经显微镜确认颗粒融合后,在温度维持在90℃的同时使pH降至6.0。一小时后,停止加热,将冰水引入其中从而以100℃/分钟的降温速率快速冷却。之后,粉末用20μm网筛进行筛分,用水反复洗涤,然后用真空干燥机干燥。由此组装的色粉颗粒(1)的体积平均粒径D50v为5.8μm。
除了使用品红色颜料分散液、黄色颜料分散液和黑色颜料分散液代替所述颜料分散液之外,以基本上相同的方式获得体积平均粒径D50v为5.8μm的各种颜色的色粉颗粒(1)。向各颜色的色粉颗粒中,加入基于100重量份色粉为1.2重量份的作为外添剂的二氧化钛粉末和1.0重量份的PTFE(LUBRON L2;商品名),并用亨舍尔混合机混合,从而获得静电荷图像显影用有色色粉(1)。
然后,使50重量份各色粉和1000重量份被覆有树脂的铁氧体颗粒(体积平均粒径35μm)混合以制备双组分显影剂。
(有色显影剂(2))
-色粉颗粒(2)的制备-
在与色粉颗粒(1)相同的条件下,形成凝集芯粒。凝集芯粒的体积平均粒径D50v为5.1μm。然后,将pH调节至4.0,再添加66.7g无定形聚合物分散液(2),无定形聚合物颗粒(2)附着于凝集芯粒的表面。另外,将温度升至64℃,使凝集颗粒进行排列,由光学显微镜和COULTER MULTISIZER II(商品名)确认颗粒的大小和形态。之后,为使凝集颗粒融合,将pH调节至8.0,温度随后升至90℃。在经显微镜确认上述附着的颗粒融合后,在温度维持在90℃的同时使pH再降至6.5。一小时后,停止加热,将冰水引入其中从而以100℃/分钟的降温速率快速冷却。之后,粉末在与有色显影剂(1)中相同的条件下筛分,洗涤,然后干燥以获得体积平均粒径D50v为5.5μm的色粉颗粒(2)。
使用该色粉颗粒,以与有色显影剂(1)中基本上相同的方式获得有色显影剂(2)。
(有色显影剂(3))
-色粉颗粒(3)的制备-
除了用结晶性聚酯树脂分散液(2)代替结晶性聚酯树脂分散液(1)之外,以与有色显影剂(1)中基本上相同的方式形成凝集芯粒。凝集芯粒的体积平均粒径D50v为4.7μm。然后,再添加50g无定形聚合物分散液(1),无定形聚合物颗粒(1)附着于凝集芯粒的表面。之后,粉末在与有色显影剂(1)中相同的条件下筛分,洗涤,然后干燥以获得体积平均粒径D50v为4.9μm的色粉颗粒(3),使用该色粉颗粒,以与有色显影剂(1)中基本上相同的方式获得有色显影剂(3)。
(有色显影剂(4))
-色粉颗粒(4)的制备-
除了通过用目视观察来控制色粉颗粒(4)的凝集颗粒的生长和融合之外,以与有色显影剂(3)中基本上相同的方式获得体积平均粒径D50v为3.5μm的色粉颗粒(4),使用该色粉颗粒,以与有色显影剂(3)中基本上相同的方式获得有色显影剂(4)。
(有色显影剂(5))
-色粉颗粒(5)的制备-
除了通过用目视观察来控制色粉颗粒(5)的凝集颗粒的生长和融合之外,以与有色显影剂(3)中基本上相同的方式获得体积平均粒径D50v为2.8μm的色粉颗粒(5),使用该色粉颗粒,以与有色显影剂(3)中基本上相同的方式获得有色显影剂(5)。
(有色显影剂(6))
-色粉颗粒(6)的制备-
除了通过用目视观察来控制色粉颗粒(6)的凝集颗粒的生长和融合之外,以与有色显影剂(3)中基本上相同的方式获得体积平均粒径D50v为7.0μm的色粉颗粒(6),使用该色粉颗粒,以与有色显影剂(3)中基本上相同的方式获得有色显影剂(6)。
(有色显影剂(7))
-色粉颗粒(7)的制备-
除了将有色显影剂(1)中的PTFE的量变成0.3重量份之外,以与有色显影剂(1)中基本上相同的方式获得有色显影剂(7)。
(有色显影剂(8))
除了不添加有色显影剂(1)中的PTFE之外,以与有色显影剂(1)中基本上相同的方式获得有色显影剂(8)。
(有色显影剂(9))
除了将有色显影剂(1)中的PTFE的量变成2.5重量份之外,以与有色显影剂(1)中基本上相同的方式获得有色显影剂(9)。
(有色显影剂(10))
100重量份线性聚酯树脂(由对苯二甲酸/双酚A氧化乙烯加合物/环己烷二甲醇得到的线性聚酯;Tg=62℃,Mn=4,000,Mw=35,000,酸值=12,羟值=25)
3重量份品红色颜料(C.I.颜料红57)
将上述原料的混合物用挤出机捏合,并使用表面粉碎类型的粉碎机粉碎。之后,得到的混合物使用气力分级器TURBO CLASSIFIER-TC-15N(商品名,由Nissin Engineering Inc.制造)分级成细颗粒和粗颗粒,以获得体积平均粒径D50v为8μm的中等尺寸的品红色色粉颗粒。该色粉的形状系数SF1由图像分析仪确定为165。
将品红色颜料分别换成青色颜料(β型铜酞菁:C.I.颜料蓝15:3)、黄色颜料(双偶氮黄:C.I.颜料黄12),从而以与品红色色粉中基本上相同的方式分别获得青色色粉颗粒和黄色色粉颗粒。青色色粉和黄色色粉的形状系数SF1分别为165和165。
除了使用各种上述色粉颗粒来代替制备有色显影剂(1)时用到的各种色粉颗粒并且不添加PTFE之外,以与有色显影剂(1)中基本上相同的方式获得有色显影剂(10)。
刮刀制造例
<清洁刮刀A1>
用于第一层的部件如下形成。首先,将含有作为多元醇成分的聚己酸内酯多元醇(PLACCEL 205,商品名,平均分子量为529,羟值为212mgKOH/g,由Daicel Chemical Industries,Ltd.制造)和聚己酸内酯多元醇(PLACCEL240,商品名,平均分子量为4,155,羟值为27mgKOH/g,由Daicel ChemicalIndustries,Ltd.制造)的硬链段材料与含有包含两个以上羟基的丙烯酸类树脂(ACTFLOW UMB-2005B,商品名,由综研化学社制造)的软链段材料以8∶2(重量比)混合。
然后,将6.26重量份作为异氰酸酯化合物的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MILLIONATE MT,商品名,以下称为MDI,由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造)加入到100重量份的硬链段材料与软链段材料的混合物中,并使反应在氮气气氛中在70℃进行3小时。
对该反应中所用的异氰酸酯化合物的量进行选择以将反应体系中所包含的异氰酸酯基团与羟基的比率(异氰酸酯基团/羟基)调节为0.5。
然后,再加入34.3重量份的上述异氰酸酯化合物,并使反应在氮气气氛中在70℃再进行3小时以得到预聚物。
使用预聚物时所用的异氰酸酯化合物的总量是40.56重量份。
接下来,将预聚物加热至100℃并在减压下消泡1小时,然后,将7.14重量份1,4-丁二醇与三羟甲基丙烷的混合物(重量比为60/40)与100重量份的预聚物混合,在防止气泡进入的情况下将所得混合物充分混合3分钟以制得第一层形成用组合物A1。
接下来,将上述的第一层形成用组合物A1倒入模具调节为140℃的离心成型装置中,并进行1小时固化反应,由此形成具有平板形状的第一层。
此外,制备通过下述方法制备的第二层形成用组合物A1作为第二层用部件。
在聚丁二醇中混合二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯,在120℃进行反应15分钟。使用通过将得到的预聚物与作为固化剂的1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷组合使用而得到的组合物。
此外,在如上所述将第一层形成为平板状之后,将第二层形成用组合物倒入离心成型装置中并使其固化,由此使第一层和第二层相互粘接,将第二层形成在第一层的背面侧。
另外,测定第一层单层的物理性质,结果如下。
100%模量=10.8MPa
α=0.059(MPa/%)
断裂伸长率=420%
回弹弹性=20%
玻璃化转变温度=-10℃
该平板在110℃交联24小时之后冷却,并切割成预定尺寸以得到第一层厚度为0.5mm且第二层厚度为1.5mm(第一层的厚度与总厚度之比为25%)的清洁刮刀A1。
另外,测定第一层单层的物理性质,结果如下。
100%模量=7.4MPa
α=0.09(MPa/%)
断裂伸长率=535%
回弹弹性=35%
玻璃化转变温度=-8℃
<清洁刮刀(A2)>
作为硬链段材料,使用与用于制备清洁刮刀(A1)的硬链段材料相同的硬链段材料,作为软链段材料,使用含有2个以上羟基的聚丁二烯树脂(R-45HT,由出光兴产社制造)。硬链段材料与软链段材料以8∶2的比率混合。
除了使用上述混合物制备第一层形成用组合物之外,以与清洁刮刀A1中基本上相同的方法形成第一层和第二层,由此获得清洁刮刀(A2)。
另外,测定第一层单层的物理性质,结果如下。
100%模量=7.4MPa
α=0.09(MPa/%)
断裂伸长率=535%
回弹弹性=35%
玻璃化转变温度=-8℃
<电子照相感光体(B1)>
(底涂层的形成)
将100重量份氧化锌(体积平均粒径为70nm,比表面积为15m2/g,由Tayca Corporation制造)与500重量份四氢呋喃在搅拌下混合,向其中加入1.3重量份硅烷偶联剂(商品名KBM503,由信越化学社制造),并将混合物搅拌2小时。之后,通过减压蒸馏除去四氢呋喃,随后在120℃焙烧3小时。结果,得到表面经硅烷偶联剂处理的氧化锌。
将110重量份经表面处理的氧化锌与500重量份四氢呋喃搅拌混合,并向其中加入通过将0.6重量份茜素溶解在50重量份四氢呋喃中所得到的溶液。将混合物在50℃搅拌5小时。之后,通过减压过滤收集添加有茜素的氧化锌,并在减压下在60℃的温度干燥,从而得到添加有茜素的氧化锌。
将38重量份通过在85重量份甲基乙基酮中溶解60重量份添加有茜素的氧化锌、13.5重量份固化剂(封端异氰酸酯,商品名:SUMIDUR 3175,由Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)和15重量份丁缩醛树脂(商品名:S-Lec BM-1,由积水化学社制造)而制备的溶液与25重量份甲基乙基酮混合。将混合物在使用直径为1mm的玻璃珠的砂磨机中分散2小时,从而得到分散液。
将0.005重量份作为催化剂的二月桂酸二辛基锡和40重量份硅树脂颗粒(商品名:TOSPAL 145,由GE-Toshiba Silicones Co.,Ltd.制造)加入到分散液中以获得底涂层用涂布液。将所述涂布液通过浸涂法涂布在直径为84mm、长度为340mm和厚度为1mm的铝基材上,然后在170℃干燥固化40分钟,从而形成厚度为18μm的底涂层。
(电荷产生层的形成)
将包含15重量份作为电荷产生物质的羟基镓酞菁、10重量份作为粘合剂的氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物树脂(商品名:VMCH,由Nippon Unicar Co.,Ltd.制造)和200重量份乙酸正丁酯的混合物在使用1mm直径的玻璃珠的砂磨机中分散4小时,所述羟基镓酞菁在CukαX-射线的X射线衍射光谱中至少在7.3°、16.0°、24.9°和28.0°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有衍射峰。向所得分散液中加入175重量份乙酸正丁酯和180重量份甲基乙基酮,然后搅拌以得到电荷产生层用涂布液。将电荷产生层用涂布液通过浸涂而涂布在底涂层上,随后在常温(25℃)干燥,从而形成厚度为0.2μm的电荷产生层。
(电荷输送层的形成)
将45重量份N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-[1,1’]联苯基-4,4’-二胺和55重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(粘均分子量:55,000)溶解在800重量份氯苯中,从而得到电荷输送层用涂布液。将该涂布液涂布在电荷产生层上,随后在130℃的温度干燥45分钟以形成膜厚度为15μm的电荷输送层作为电子照相感光体(B1)的电荷输送层。
(表面层的制备)
将20重量份N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-[1,1’]联苯基-4,4’-二胺、20重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(粘均分子量:55,000)、60重量份化合物A-16、1重量份OTAZO-15(商品名,由大塚化学社制造,分子量354.4)溶解在500重量份环戊酮中,然后通过喷涂涂布在电荷输送层上。在室温风干30分钟后,在氧气浓度为200ppm的氮气下于150℃对混合物进行1小时热处理,固化以形成膜厚为15μm的保护层,由此制备感光体(B1)。剥离电子照相感光体的表面层(保护层),然后在50℃的四氢呋喃中浸渍3小时,洗脱的化合物A-16的量由GPC测定,发现相对于作为固化膜的保护层的总重量为0.3重量%。
<电子照相感光体(B2)>
以与电子照相感光体(B1)基本上相同的方式制备电子照相感光体(B2),不同之处在于用50重量份的化合物A-16形成表面层。剥离该电子照相感光体的表面层(保护层),然后在50℃的四氢呋喃中浸渍3小时,洗脱的化合物A-16的量由GPC测定,发现相对于作为固化膜的保护层的总重量为0.6重量%。
<电子照相感光体(B3)>
以与电子照相感光体(B1)基本上相同的方式制备电子照相感光体(B3),不同之处在于用80重量份的化合物II-10和20重量份的聚丙二醇二丙烯酸酯代替20重量份N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-[1,1’]联苯基-4,4’-二胺、20重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(粘均分子量:55,000)和60重量份化合物A-16形成表面层。剥离该电子照相感光体的表面层(保护层),然后在50℃的四氢呋喃中浸渍3小时,洗脱的化合物II-10的量由GPC测定,发现相对于作为固化膜的保护层的总重量为4.6重量%。
<电子照相感光体(B4)>
通过直到电荷输送层为止与电子照相感光体(B1)的制备相同的步骤,进行制备。在电荷输送层上,将9.5重量份下述化合物(B)、25重量份1-甲氧基-2-丙醇、0.2重量份3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯(BHT)和0.01重量份对甲苯磺酸加入到0.5重量份的NIKALAC MW-30HM(商品名,由Sanwa Chemical Co.,Ltd.制造,甲基化三聚氰胺树脂)中以制备保护层用涂布液,该涂布液通过浸渍涂布法涂布在电荷输送层上,在室温干燥30分钟,然后通过在150℃的热处理固化1小时,由此制备保护层的膜厚为7μm的电子照相感光体(B4)。剥离该电子照相感光体的表面层(保护层),然后在50℃的四氢呋喃中浸渍3小时,洗脱的化合物B的量由GPC测定,发现相对于作为固化膜的保护层的总重量为0.1重量%。
化合物(B)
Figure BSA00000278436900931
<电子照相感光体(B5)>
除了使用60重量份的III-1代替20重量份N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-[1,1’]联苯基-4,4’-二胺、20重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(粘均分子量:55,000)和60重量份化合物A-16形成表面层之外,以与电子照相感光体(B1)基本上相同的方式制备保护层的膜厚为5μm的电子照相感光体(B5)。剥离该电子照相感光体的表面层(保护层),然后在50℃的四氢呋喃中浸渍3小时,洗脱的化合物III-1的量由GPC测定,发现相对于作为固化膜的保护层的总重量为0.6重量%。
[实施例1~14和比较例1~8]
[图像品质的评价]
将各自如上所述制备的有色显影剂、清洁刮刀和电子照相感光体以表1中所示的组合使用,采用市售的电子照相复印机(DOCUCOLOR 1257GA;商品名,由富士施乐株式会社制造)进行图像印刷,随后,在常温常湿(20℃,50%RH)和高温高湿(28℃,85%RH)下进行下列评价。
即,在室温常湿(20℃,50%RH)的环境中进行100,000页图像形成测试之后,对于第100,000页的图像品质,以及在进行了100,000页图像形成测试并随后在低温低湿(8℃,20%RH)的环境中放置24小时后,对于第二次图像形成测试的最初的图像品质,评价重影、雾化、条纹和图像退化。
结果显示在表1中。
在评价低温低湿环境中的图像品质之后,在高温高湿(28℃,85%RH)的环境中进行100,000页图像形成测试之后,对于第100,000页的图像品质,以及在进行了100,000页图像形成测试并随后在高温高湿(28℃,85%RH)的环境中放置24小时后,对于第二次图像形成测试的最初的图像品质,评价重影、雾化、条纹和图像退化。另外,测定完成所有印刷测试后的感光体表面层的磨耗量。
结果显示在表1中。
<重影评价>
关于重影,印刷具有图9A中所示的G和黑色区域的图表,目视评价文字G显露在黑色区域中的状态。
A:如图9A所示,良好。
B:比图9A中的稍微明显,可忽视的水平。
C:如图9B所示,稍微明显。
D:介于图9B和图9C之间的中间水平。
E:如图9C所示,清晰显现。
<雾化的评价>
使用与图像品质的重影评价相同的样品,通过目视观察评价色粉附着到白色区域的程度。
A:良好。
B:产生轻微雾化。
C:产生对图像品质具有损害效果的雾化。
<条纹的评价>
使用与图像品质的重影评价相同的样品,通过目视观察评价条纹的产生。
A:良好。
B:部分产生条纹。
C:产生对图像品质具有损害效果的条纹。
<粒状感的评价>
对于粒状感,印刷具有图9A中所示的G和黑色区域的图表,目视评价黑色区域的图像的均匀性。
A:良好。
B:可忽视的水平。
C:清楚地观察到。
D:明显。
E:非常明显。
<图像流的评价>
使用与上述的重影评价相同的样品,目视评价图像流。
A:良好。
B:连续进行印刷测试时不存在问题,但放置1天(24小时)后出现问题。
C:即使连续进行印刷测试也会出现问题。
表1中,“%”表示“重量%”。缩写“V.A.P.D”表示色粉颗粒的体积平均粒径D50v,缩写SF1表示色粉的形状系数SF1。缩写“L.T.L.H.”表示低温低湿(8℃,20%RH)条件,缩写“H.T.H.H.”表示高温高湿(28℃,85%RH)条件。
缩写“A.M.E”表示基于电子照相感光体B1~B5的保护层的总重量的洗脱的化合物的量[重量%]。对于电子照相感光体B1和B2,洗脱的单体的量是指洗脱的示例性化合物A-16的量[重量%],对于电子照相感光体B3,洗脱的单体的量是指洗脱的示例性化合物II-10的量[重量%]。对于电子照相感光体B4,洗脱的单体的量是指洗脱的示例性化合物B的量[重量%],对于电子照相感光体B5,洗脱的单体的量是指洗脱的示例性化合物III-1的量[重量%]。
根据上述结果,在本实施例中,可知相比于比较例,在低温低湿的条件下或高温高湿的条件下,诸如重影等图像缺陷得到抑制。据信这是由以下原因造成的:在本实施例中,与比较例相比,清洁刮刀与电子照相感光体表面之间的摩擦得到抑制,因此摩擦带电的发生得到抑制。
出于说明和描述的目的提供了对本发明的示例性实施方式的前述描述。并非试图穷尽或将本发明限制于所披露的精确形式。选择并描述示例性实施方式是为了能够最好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预计适用于所设想的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。
在本说明书中所提及的所有出版物、专利申请和技术标准在此引用并入,并达到与将各出版物、专利申请或技术标准具体地、个别地指出引用并入相同的程度。对本领域的技术人员显而易见的是,可以对本发明的优选实施方式的上述细节进行许多变化。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。

Claims (12)

1.一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:
电子照相感光体,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层;
充电单元,所述充电单元对所述电子照相感光体进行充电;
静电潜像形成单元,所述静电潜像形成单元用于在经充电的所述电子照相感光体上形成静电潜像;
显影单元,所述显影单元利用显影剂将形成在所述电子照相感光体上的所述静电潜像显影形成色粉图像,所述显影单元存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒;
转印单元,所述转印单元将所述色粉图像转印至转印介质;和
清洁单元,所述清洁单元用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体的表面,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力。
2.如权利要求1所述的图像形成设备,其中,所述固化物为在同一分子内具有所述电荷输送性骨架和链聚合性官能团的化合物的固化物。
3.如权利要求2所述的图像形成设备,其中,所述链聚合性官能团包含四个以上甲基丙烯酰基。
4.如权利要求1~3中任一项所述的图像形成设备,其中,所述电荷输送性骨架来自含氮化合物,所述含氮化合物选自由三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物和腙类化合物组成的组。
5.如权利要求4所述的图像形成设备,其中所述含氮化合物由下式(A)表示:
式(A)
Figure FSA00000278436800021
其中,在式(A)中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地表示具有取代基或不具有取代基的芳基;Ar5表示具有取代基或不具有取代基的芳基,或具有取代基或不具有取代基的亚芳基;D表示在末端包含选自由丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基衍生物、甲基丙烯酰基衍生物和乙烯基苯基组成的组中的至少一个基团的基团;c1、c2、c3、c4和c5各自独立地表示0、1或2;k表示0或1;D的总数为1以上。
6.如权利要求5所述的图像形成设备,其中,在式(A)中,D是-(CH2)d-(O-CH2-CH2)e-O-CO-C(CH3)=CH2、-CH=CH2或-(CH2)d-(C=O)f-O-C6H4-CH=CH2,其中d表示1~5的整数,e表示0或1,f表示0或1;D的总数为4以上。
7.一种处理盒,所述处理盒包括:
电子照相感光体,所述电子照相感光体具有构造为至少包含具有电荷输送性骨架的固化物的最外层;
显影单元,所述显影单元利用显影剂将形成在所述电子照相感光体上的静电潜像显影形成色粉图像,所述显影单元存储有包含色粉的显影剂,所述色粉具有包含结晶性树脂、形状系数SF1为100~150并且体积平均粒径为3μm~6μm的色粉颗粒,和作为外添剂的氟化碳氢化合物类树脂颗粒;和
清洁单元,所述清洁单元用包含聚氨酯橡胶的刮刀清洁所述电子照相感光体的表面,所述刮刀设置为对所述电子照相感光体的表面施加0.20mN/mm以上的压力,其中
所述处理盒能够在图像形成设备上安装并拆卸。
8.如权利要求7所述的处理盒,其中,所述固化物为在同一分子内具有所述电荷输送性骨架和链聚合性官能团的化合物的固化物。
9.如权利要求8所述的处理盒,其中,所述链聚合性官能团包含四个以上甲基丙烯酰基。
10.如权利要求7~9中任一项所述的处理盒,其中,所述电荷输送性骨架来自含氮化合物,所述含氮化合物选自由三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物和腙类化合物组成的组。
11.如权利要求10所述的处理盒,其中所述含氮化合物由下式(A)表示:
式(A)
Figure FSA00000278436800031
其中,在式(A)中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地表示具有取代基或不具有取代基的芳基;Ar5表示具有取代基或不具有取代基的芳基,或具有取代基或不具有取代基的亚芳基;D表示在末端包含选自由丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基衍生物、甲基丙烯酰基衍生物和乙烯基苯基组成的组中的至少一个基团的基团;c1、c2、c3、c4和c5各自独立地表示0、1或2;k表示0或1;D的总数为1以上。
12.如权利要求11所述的处理盒,其中,在式(A)中,D是-(CH2)d-(O-CH2-CH2)e-O-CO-C(CH3)=CH2、-CH=CH2或-(CH2)d-(C=O)f-O-C6H4-CH=CH2,其中d表示1~5的整数,e表示0或1,f表示0或1;D的总数为4以上。
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