CN102707589B - 电子照相感光体、图像形成装置和处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子照相感光体、图像形成装置和处理盒。所述电子照相感光体包含导电性基体和感光层,并使得构成所述感光层的最外表面的层通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料聚合而形成,而且构成所述最外表面的层的外表面的电离电势比构成所述最外表面的层的内表面的电离电势高约0.1eV以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子照相感光体、图像形成装置和处理盒。
背景技术
关于用在电子照相型图像成型装置中的电子照相感光体,已经提出了设置有保护层(表面层)的感光体。
作为用于形成保护层的材料体系,例如已经提出了,用于形成通过将导电性粉末分散在酚树脂中制备的保护层的材料体系(例如参见日本特许第3287678号);用于形成基于有机-无机混合物材料的保护层的材料体系(例如参见日本特开2000-019749号公报);用于形成基于链聚合性材料的保护层的材料体系(例如参见日本特开2005-234546号公报);用于形成基于丙烯酸类材料的保护层的材料体系(例如参见日本特开2000-066424号公报);和用于形成基于可溶于醇的电荷输送材料和酚树脂的保护层的材料体系(例如参见日本特开2002-082469号公报)。
还已经提出,作为保护层的烷基醚化的苯并胍胺-甲醛树脂和电子接受性羧酸或电子接受性多羧酸酐的固化膜(例如参见日本特开昭62-251757号公报);作为保护层的掺杂有碘的苯并胍胺树脂、有机磺酸化合物、三氯化铁等的固化膜(例如参见日本特开平7-146564号公报);作为保护层的具有特定添加剂的酚树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、硅氧烷树脂或氨酯树脂的固化膜(例如参见日本特开2006-084711号公报);和作为保护层的三聚氰胺树脂和特定的电荷输送材料的固化膜(例如参见日本特许第4319553号)。
另外已经提出,作为保护层的三聚氰胺和在链端具有反应性羟基的交联性电荷输送材料的固化膜(例如参见日本特开2005-195961号公报);作为保护层的具有酚羟基的固化性树脂和电荷输送材料的固化膜(例如参见日本特开2008-107729号公报);作为保护层的选自胍胺化合物和三聚氰胺化合物中的至少一种和在链端具有反应性羟基的交联性电荷输送材料的固化膜(例如参见日本特开2009-229549号公报)等。
发明内容
本发明某些方面的目的在于,与其中构成感光层的最外表面的层不是通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料聚合而形成的层的情况相比,和/或与其中构成最外表面的层的外表面的电离电势没有比构成最外表面的层的内表面的电离电势高0.1eV以上的情况相比,可以在提高构成感光层的最外表面的层的抗氧化性和提高来自构成最外表面的层的下层的电荷注入能力之间实现良好平衡。
根据本发明的第一方面,提供了一种包含导电性基体和感光层的电子照相感光体,其中,构成所述感光层的最外表面的层通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料聚合而形成,而且构成所述最外表面的层的外表面的电离电势比构成所述最外表面的层的内表面的电离电势高约0.1eV以上。
在第二方面的电子照相感光体中,所述具有反应性羟基的交联性电荷输送材料可以是由下式(I-1)表示的化合物,所述具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料可以是由下式(I-2)表示的化合物:
F1-(L1-OH)n(I-1)
F2-(L2-OR)m(I-2)
其中,在式(I-1)和式(I-2)中,F1和F2各自独立地表示源自具有空穴输送能力的化合物的有机基团;L1和L2各自独立地表示单键或具有1~5个碳原子的直链或支链的亚烷基;R表示烷基;且n和m各自独立地表示1~4的整数。
在第三方面的电子照相感光体中,构成所述最外表面的层可以通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料以基于单体总量为约90质量%以上的量聚合而形成。
在第四方面的电子照相感光体中,构成所述最外表面的层的所述外表面的电离电势可以比构成所述最外表面的层的所述内表面的电离电势高约0.3eV。
在第五方面的电子照相感光体中,通过红外吸收光谱分析,构成所述最外表面的层的羟基伸缩振动峰的百分比透射率(%T)为约95%T以上。
在第六方面的电子照相感光体中,在式(I-1)和式(I-2)中,具有空穴输送能力的化合物(用于由F1和F2表示的源自具有空穴输送能力的化合物的有机基团)可以是芳基胺衍生物。
在第七方面的电子照相感光体中,所述由式(I-1)和式(I-2)表示的化合物可以是具有由下式(II)表示的结构的化合物:
其中,在式(II)中,Ar1~Ar4可以相同或不同,并各自独立地表示具有或不具有取代基的芳基;Ar5表示具有或不具有取代基的芳基、或者具有或不具有取代基的亚芳基;D表示-(L1-OH)或-(L2-OR);c各自独立地表示0或1;k表示0或1;且D的总数为1~4,同时L1和L2各自独立地表示单键或具有1~5个碳原子的直链或支链的亚烷基;并且R表示烷基。
根据本发明的第八方面,提供了一种图像形成装置,该装置包括:包含导电性基体和感光层的电子照相感光体,其中,构成所述感光层的最外表面的层通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料聚合而形成,而且构成所述最外表面的层的外表面的电离电势比构成所述最外表面的层的内表面的电离电势高约0.1eV以上;使所述电子照相感光体的表面充电的充电设备;使充电的电子照相感光体的表面曝光以在所述表面上形成静电潜像的曝光设备;用显影剂使所述静电潜像显影以形成色调剂图像的显影设备;和将所述色调剂图像转印至要转印的介质的转印设备。
在第九方面的图像形成装置中,所述电子照相感光体的所述具有反应性羟基的交联性电荷输送材料可以是由下式(I-1)表示的化合物,所述具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料可以是由下式(I-2)表示的化合物:
F1-(L1-OH)n(I-1)
F2-(L2-OR)m(I-2)
其中,在式(I-1)和式(I-2)中,F1和F2各自独立地表示源自具有空穴输送能力的化合物的有机基团;L1和L2各自独立地表示单键或具有1~5个碳原子的直链或支链的亚烷基;R表示烷基;且n和m各自独立地表示1~4的整数。
在第十方面的图像形成装置中,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层可以通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料以基于单体总量为约90质量%以上的量聚合而形成。
在第十一方面的图像形成装置中,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层的所述外表面的电离电势可以比构成所述最外表面的层的所述内表面的电离电势高约0.3eV。
在第十二方面的图像形成装置中,通过红外吸收光谱分析,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层的羟基伸缩振动峰的百分比透射率(%T)为约95%T以上。
根据本发明的第十三方面,提供了一种能够从图像形成装置上拆卸下来的处理盒,所述处理盒包括:包含导电性基体和感光层的电子照相感光体,其中,构成所述感光层的最外表面的层通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料聚合而形成,而且构成所述最外表面的层的外表面的电离电势比构成所述最外表面的层的内表面的电离电势高约0.1eV以上;和选自由以下设备组成的组中的至少一种:使所述电子照相感光体的表面充电的充电设备,使充电的电子照相感光体的表面曝光以在所述表面上形成静电潜像的曝光设备;用显影剂使所述静电潜像显影以形成色调剂图像的显影设备;和除去所述电子照相感光体表面上残留的任何残余色调剂的清洁设备。
在第十四方面的处理盒中,所述电子照相感光体的所述具有反应性羟基的交联性电荷输送材料可以是由下式(I-1)表示的化合物,所述具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料可以是由下式(I-2)表示的化合物:
F1-(L1-OH)n(I-1)
F2-(L2-OR)m(I-2)
其中,在式(I-1)和式(I-2)中,F1和F2各自独立地表示源自具有空穴输送能力的化合物的有机基团;L1和L2各自独立地表示单键或具有1~5个碳原子的直链或支链的亚烷基;R表示烷基;且n和m各自独立地表示1~4的整数。
在第十五方面的处理盒中,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层可以通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料以基于单体总量为约90质量%以上的量聚合而形成。
在第十六方面的处理盒中,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层的所述外表面的电离电势可以比构成所述最外表面的层的所述内表面的电离电势高约0.3eV。
在第十七方面的处理盒中,通过红外吸收光谱分析,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层的羟基伸缩振动峰的百分比透射率(%T)为约95%T以上。
根据本发明的第一、第四和第七方面,与其中构成感光层的最外表面的层不是通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料聚合而形成的层的情况相比,和/或与其中构成最外表面的层的外表面的电离电势没有比构成最外表面的层的内表面的电离电势高0.1eV以上的情况相比,可以在提高构成感光层的最外表面的层的抗氧化性和提高来自构成最外表面的层的下层的电荷注入能力之间实现良好平衡。
根据本发明的第二和第六方面,与其中具有反应性羟基的交联性电荷输送材料不是由式(I-1)表示的化合物的情况相比,和/或与其中具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料不以是由式(I-2)表示的化合物的情况相比,可以在提高构成感光层的最外表面的层的抗氧化性和提高来自构成最外表面的层的下层的电荷注入能力之间实现良好平衡。
根据本发明的第三方面,与其中构成最外表面的层不是通过使用具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料以基于单体总量为约90质量%以上的量聚合而形成的情况相比,在提高构成最外表面的层的抗氧化性的同时,可以获得优异的电气特性。
根据本发明的第五方面,与其中构成最外表面的层在红外吸收光谱分析中的羟基伸缩振动峰的百分比透射率(%T)不是95%T以上的情况相比,可以抑制残余电势的积累,保持电气特性的重复稳定性,并且抑制由于温度和湿度变化发生的图像缺失。
根据本发明的第八方面至第十二方面,与其中构成感光层的最外表面的层不是通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料聚合而形成的层的情况相比,和/或与其中构成最外表面的层的外表面的电离电势没有比构成最外表面的层的内表面的电离电势高0.1eV以上的情况相比,可以提高电子照相感光体的抗氧化性,并抑制图像重影现象或图像缺失的发生。
根据本发明的第十三方面至第十七方面,与其中构成感光层的最外表面的层不是通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料聚合而形成的层的情况相比,和/或与其中构成最外表面的层的外表面的电离电势没有比构成最外表面的层的内表面的电离电势高0.1eV以上的情况相比,可以提高电子照相感光体的抗氧化性,并抑制图像重影现象或图像缺失的发生。
附图说明
现将基于附图具体描述本发明的示例性实施方式,其中:
图1是示出了本发明一个示例性实施方式的第一方面的电子照相感光体的示意性部分截面图;
图2是示出了本发明所述示例性实施方式的第二方面的电子照相感光体的示意性部分截面图;
图3是示出了本发明所述示例性实施方式的图像形成装置的示意性构造图;
图4是示出了本发明所述示例性实施方式的另一图像形成装置的示意性构造图;和
图5A、图5B和图5C各自是示出了重影现象用评价图案和评价标准的图。
具体实施方式
下面,将详细描述本发明的示例性实施方式。
<电子照相感光体>
本发明示例性实施方式的电子照相感光体具有导电性基体和导电性基体上的感光层,并且构成感光层的最外表面的层(下面称为“表面层”)通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料聚合而形成,同时构成最外表面的层的外表面的电离电势比构成最外表面的层的内表面的电离电势高0.1eV以上(或约0.1eV以上)。
用于电子照相型图像形成装置中的电子照相感光体需要具有对强氧化性气体如臭氧和NOx等的抗性(抗氧化性或抗粘附性),并在由此类图像形成装置形成的图像中,需要抑制诸如重影或图像缺失等图像品质缺陷。
据发现,在本发明示例性实施方式的电子照相感光体中,在表面层通过混合具有反应性羟基的交联性电荷输送材料(下面称作“含羟基电荷输送材料(A)”)和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料(下面称作“含烷氧基基电荷输送材料(B)”)并使该混合物聚合而形成时,并且在电子照相感光体的表面层的外表面的电离电势比表面层的内表面的电离电势高0.1eV以上时,可以在对强氧化性气体的抗性和抑制图像品质缺陷之间实现平衡。
关于含羟基电荷输送材料(A)和含烷氧基电荷输送材料(B)的混合物的聚合反应,据认为反应的最初阶段中会在具有亲水性羟基的含羟基电荷输送材料(A)和具有非亲水性烷氧基的含烷氧基电荷输送材料(B)之间发生微相分离。
另外,在酸催化剂的存在下,聚合反应是以下三种缩合反应的复杂组合:含羟基电荷输送材料(A)的反应性羟基之间的脱水反应、作为含烷氧基电荷输送材料(B)的端基的反应性烷氧基和两种电荷输送材料的芳香环的对位上的氢原子之间的脱醇反应、和反应性羟基和反应性烷氧基之间的脱醇反应;随后进行固化。据推测在此时,由于反应性羟基和反应性烷氧基之间的活化能差异会发生固化反应速率差异,而且含羟基电荷输送材料(A)更快固化。结果,据推测,虽然在事实上由聚合可获得的表面层在外观上似乎并不具有任何不均匀性,但是含羟基电荷输送材料(A)的固化产物会集中在表面层的外侧(导电性基体的相对侧),而含烷氧基电荷输送材料(B)的固化产物会集中在表面层的内侧(导电性基体侧)。据认为结果会在表面层的内表面和外表面之间出现电离电势差异。另外,据认为,当分子在于最外表面侧进行的固化过程中受到结构性约束并使所得固化膜具有应变时,电荷输送材料的HOMO能级改变,而且电离电势值与未固化的表面层相比倾向于增大,使得该现象也引起电离电势差异。据认为,这两种现象的总和导致表面层的内表面和外表面之间的电离电势差异为0.1eV以上。
据认为,在控制使表面层的外表面的电离电势比内表面的电离电势高0.1eV以上时,可以增大表面层的外表面的抗氧化性,并由此提高表面层处对诸如臭氧等氧化性气体的抗性。
另外,虽然从电气性能的观点来看,有利的是表面层的内部具有较高含量的电荷输送材料,但是在某些情况中,抗氧化性随着电荷输送材料的含量增大而减小。不过,在本发明示例性实施方式的电子照相感光体中,即使在电荷输送材料相对于表面层中的固体内容物的比例为90质量%以上时也会获得优异的抗氧化性。
另一方面,由于内表面的电离电势低于外表面的电离电势,自表面层下层(位于导电性基体侧的层)的电荷注入的势垒得到了较少的抑制,并且可以进行令人满意的电荷注入。结果,重影(由先前图像残留的历史而发生的余像(afterimage)现象)的出现或图像缺失(由于电荷因表面电荷保留性下降而横向流动而发生的图像模糊现象)的出现似乎得到了抑制。
另外,由于上述羟基和烷氧基之间的活化能差异而发生固化反应速率差异时,迟于含羟基电荷输送材料(A)反应的含烷氧基电荷输送材料(B)中的烷氧基还与含羟基电荷输送材料(A)中的羟基反应,结果降低了残留在表面层内部的未反应的残余羟基的数目。残留在表面层中未反应的羟基形成捕获电荷的阱,或者极大地影响诸如温度和湿度变化等环境变化;不过,由于如上所述残余羟基数目减少,据推测抑制了由于电荷被阱的捕获而产生的残余电势的积累,并且也提高了环境稳定性。因此,据认为抑制了图像缺失的发生。
此外,优选的是残留在表面层内部的未反应的残余羟基的量为零。不过,就不会影响电子照相图像的品质的可接受值而言,优选的是在测量表面层的红外(IR)吸收光谱时,使羟基进行反应直至羟基的伸缩振动峰范围(3100cm-1~3600cm-1)中的百分比透射率(%T)为95%T以上。在IR光谱分析中,羟基的伸缩振动峰范围(3100cm-1~3600cm-1)中的百分比透射率(%T)是表示残余羟基数的指数,并且据推测,在该百分比透射率(%T)处于如上所述范围时,未反应的残余羟基数减少。
另外,据推测由于包含烷氧基的含烷氧基电荷输送材料(B)如上所述因羟基和烷氧基之间的活化能差异而具有较低的反应速率,因此表面层的总反应速率将减慢。因此,据推测在表面层的固化率过快时产生的表面层的下层(位于导电性基体侧的层)的皱痕会得到抑制,由此还可以因含烷氧基电荷输送材料(B)的偏析效应(segregationeffect)而促进粘附性的提高。
下面,将描述本发明示例性实施方式的感光体的构成。
-感光体的构成-
本发明示例性实施方式的感光层可以具有结合电荷输送能力和电荷产生能力的功能集成型感光体,或者可以具有包括电荷输送层和电荷产生层的功能分离型感光体。还可以设置诸如底涂层和保护层等其他层。
下面,将参照图1和图2来描述本发明示例性实施方式的感光体的构成,但是本示例性实施方式并不应局限于图1和图2。
图1是示出了本发明示例性实施方式的感光体的层构成的一个实例的示意性截面图,在图1中,附图标记1表示导电性基体,附图标记2表示感光层。附图标记2A表示电荷产生层,2B表示电荷输送层,2C表示保护层。附图标记4表示底涂层。
图1所示的感光体具有以下层构成:其中按顺序在导电性基体1上层积底涂层4、电荷产生层2A、电荷输送层2B和保护层2C,并且感光层2由诸如电荷产生层2A、电荷输送层2B和保护层2C三个层组成(第一实施方式的感光体)。
在图1所示的感光体中,保护层2C是构成最外表面的表面层。
图2是示出了本发明示例性实施方式的感光体的层构成的另一实例的示意性截面图,而且图2中示出的符号具有与图1中定义相同的含义。
图2所示的感光体具有以下层构成:其中按顺序在导电性基体1上层积底涂层4、电荷产生层2A、电荷输送层2B,并且感光层2由诸如电荷产生层2A和电荷输送层2B两个层组成(第二实施方式的感光体)。
此处,在图2所示的感光体中,电荷输送层2B是构成最外表面的表面层。
另外,图1所示的实施方式是由作为上述感光层2的诸如电荷产生层2A、电荷输送层2B和保护层2C三个层组成的实施方式,但是除此之外,感光层2的实施方式可以是自导电性基体1侧按顺序具有电荷输送层2B、电荷产生层2A和保护层2C的实施方式,或者可以是具有结合了电荷输送能力和电荷产生能力的功能集成型感光层和保护层2C的实施方式。
下面,将分别描述作为本发明示例性实施方式的感光体的实例的第一实施方式和第二实施方式。
[第一实施方式的感光体:表面层=保护层]
第一实施方式的感光体具有以下层构成,如图1所示,其中按顺序在导电性基体1上层积底涂层4、电荷产生层2A、电荷输送层2B和保护层2C,而且保护层2C是表面层。
●导电性基体
作为导电性基体1,使用了具有导电性的导电性基体,其实例包括,使用诸如铝、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;和其上涂布、沉积或层积有诸如导电性聚合物、氧化铟等导电性化合物或诸如铝、钯或金等金属或合金的纸张、塑料膜和塑料带。此处,“导电性”表示体积电阻率小于1013Ω·cm。
当在激光打印机中使用第一实施方式的感光体时,优选的是使导电性基体1的表面粗糙化以具有0.04μm~0.5μm的中心线平均粗糙度Ra。不过,在使用非相干光作为光源时,不必特别地进行表面粗糙化。
用于表面粗糙化的方法的实例包括,通过在水中悬浮研磨剂并将该悬浮体喷射到支承体上而进行的湿式珩磨;通过使支承体接触转动的磨石并连续进行磨削作业而进行的无心研磨;和阳极氧化。
有利的是,还可以使用的表面粗糙化方法的另一实例是,将导电性或半导电性粉末分散在树脂中以在支承体表面上形成层,并利用分散在该层中的颗粒来使支承体表面粗糙化而无需实际使导电性基体1的表面粗糙化的方法。
此处,通过阳极氧化的表面粗糙化处理包括,提供铝制成的阳极并在电解质溶液中阳极化处理该阳极从而在铝表面上形成氧化物膜。电解质溶液的实例包括硫酸溶液和乙二酸溶液。不过,因为由阳极氧化形成的多孔阳极化膜在所获得的状态下是化学活性的,因此有利的是进行封孔处理,由此通过在加压蒸汽或沸水(可以添加镍等的金属盐)中的水合反应引起的体积膨胀来堵塞阳极化膜的细孔,并将阳极化膜转化为更为稳定的水合氧化物。
阳极化膜的厚度优选为0.3μm~15μm。
另外,导电性基体1还可以经受使用酸性水溶液的处理或勃姆石处理。
如下进行使用含有磷酸、铬酸和氢氟酸的酸性处理液的处理。首先,制备酸性处理液。酸性处理液中的磷酸、铬酸和氢氟酸的混合比使得磷酸的混合比为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。
勃姆石处理通过在90℃~100℃将导电性基体浸入纯水中5分钟~60分钟,或在90℃~120℃使导电性基体与热蒸汽接触5分钟~60分钟来进行。涂布膜的厚度优选为0.1μm~5μm。其可以使用下述电解质溶液来进一步阳极化,与诸如己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、邻苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐和柠檬酸盐等其他种类相比,所述电解质溶液对该涂布膜的溶解度更低。
●底涂层
底涂层4例如由在粘合剂树脂中含有无机颗粒的层构成。
作为无机颗粒,有利的是使用具有102Ω·cm~1011Ω·cm的粉体电阻(体积电阻率)的颗粒。
其中,作为具有上述电阻值的无机颗粒,有利的是使用氧化锡、氧化钛、氧化锌或氧化锆等(导电性金属氧化物)无机颗粒,特别地,理想的是使用氧化锌。
另外,无机颗粒可以进行表面处理,并且还可以使用两种以上类型的具有不同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。理想的是,无机颗粒的体积平均粒径为50nm~2000nm(优选60nm~1000nm)。
有利的是,使用根据BET法的比表面积为10m2/g以上的无机颗粒。
除了无机颗粒,还可以包含受体化合物。可以使用任何受体化合物,但是理想的是例如电子输送物质,例如,醌类化合物如氯醌和溴醌等;四氰基醌二甲烷类化合物;芴酮化合物如2,4,7-三硝基芴酮、2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等;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、2,5-双(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑等;氧杂蒽酮类化合物;噻吩化合物;和二苯醌化合物如3,3′,5,5′-四叔丁基二苯醌等。特别地,理想的是具有蒽醌结构的化合物。另外,理想的是使用具有蒽醌结构的受体化合物,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等,其具体实例包括蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚和紫茜素等。
可以将这些受体化合物的含量设定为任何值,但是理想的是,以相对于无机颗粒为0.01质量%~20质量%、更理想为0.05质量%~10质量%的量加入该受体化合物。
可以在涂布底涂层4时仅仅添加受体化合物,或者预先粘附在无机颗粒的表面。对无机颗粒表面赋予受体化合物的方法的实例包括湿法和干法。
在用干法进行表面处理时,通过在使用具有较大剪切力的混合机搅拌无机颗粒时直接逐滴添加,或以有机溶剂中的溶液的形式添加受体化合物,并将无机颗粒与干燥空气或氮气一起喷射,从而对无机颗粒进行处理。理想的是,在等于或低于溶剂沸点的温度进行添加或喷射的操作。在添加或喷射后,还可以在100℃以上对无机颗粒进行烧制。烧制过程可以在任何范围的温度条件和时间内进行。
根据湿法,在溶剂中搅拌无机颗粒,使用超声发生器、砂磨机、磨碎机或球磨机等进行分散,并向该分散体中加入受体化合物。搅拌并分散该混合物,然后除去溶剂。利用过滤或经蒸馏而馏出以执行溶剂去除用方法。在除去溶剂后,无机颗粒可以进一步在100℃以上的温度进行烧制。烧制过程可以在任何范围的温度条件和时间内进行。在湿法中,可以在添加表面处理剂前除去无机颗粒中包含的水分,例如,可以使用通过在用于表面处理的溶剂中搅拌并加热无机颗粒而除去水分的方法,或通过与溶剂共沸而除去水分的方法。
另外,可以在添加受体化合物前对无机颗粒进行表面处理。表面处理剂选自已知材料。表面处理剂的实例包括硅烷偶联剂、钛酸盐类偶联剂、铝类偶联剂和表面活性材料。特别地,理想的是使用硅烷偶联剂。另外,理想的是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,但是具体实例包括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-双(β-羟基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等,但是其实例不限于这些。
另外,硅烷偶联剂还可以作为两类或多于两类的混合物使用。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-乙氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧硅烷、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等,但其实例不限于这些。
可以使用任何已知方法来进行表面处理方法,但是可以使用干法或湿法。另外,添加受体和使用偶联剂的表面处理可以组合进行。
可以将硅烷偶联剂基于底涂层4中的无机颗粒的量设定为任何值,但是理想的是该量相对于无机颗粒为0.5质量%~10质量%。
作为底涂层4中包含的粘合剂树脂,可以使用任何已知的粘合剂树脂,但是例如理想的是使用已知的聚合物树脂化合物,例如诸如聚乙烯醇缩丁醛等缩醛树脂、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、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、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、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂和氨酯树脂等;具有电荷输送性基团的电荷输送树脂;和诸如聚苯胺等导电性树脂。其中理想的是使用不溶于上层中的涂布溶剂的树脂。特别地,理想的是使用酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、氨酯树脂和环氧树脂等。当组合使用两类或多于两类的这些树脂时,可以根据需要限定混合比。
可以任意设定底涂层形成用涂布液中被赋予有受体性能的金属氧化物与粘合剂树脂的比率,或无机颗粒与粘合剂树脂的比率。
底涂层4中还可以使用多种添加剂。添加剂的实例包括已知材料,例如电子输送性颜料如多环缩合环类颜料和偶氮类颜料;锆螯合化合物、钛螯合化合物、铝螯合化合物、烷氧基钛化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂。金属氧化物的表面处理中使用了硅烷偶联剂,而该硅烷偶联剂还可以用在涂布液中作为添加剂。本文使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-乙氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧硅烷、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等。
锆螯合化合物的实例包括丁氧基锆、乙酰乙酸乙基锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮酸丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯、丁氧基锆、乙酸锆、乙二酸锆、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、甲基丙烯酸丁氧基锆、硬脂酸丁氧基锆和异硬脂酸丁氧基锆等。
钛螯合化合物的实例包括四异丙基钛、四正丁基钛、钛酸丁酯二聚体、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮酸钛、聚乙酰丙酮酸钛、乙醇酸亚辛基钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇氨化钛和硬脂酸多羟基钛等。
铝螯合化合物的实例包括异丙醇铝、二异丙醇单丁氧基铝、丁醇铝、二异丙醇乙酰乙酸乙基铝和三(乙酰乙酸乙基)铝等。
这些化合物可以单独使用,或者作为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溶液的溶剂可以适当地选自已知的有机溶剂,例如醇溶剂、芳族溶剂、卤代烃溶剂、酮溶剂、酮醇溶剂、醚溶剂和酯溶剂等。所述溶剂的实例包括常规有机溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、甲基纤溶剂、乙基纤溶剂、丙酮、甲乙酮、环己醇、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、氯苯和甲苯等。
用于此类分散体的这些溶剂可以单独使用或者作为两类或多于两类的混合物使用。作为用于混合的溶剂,可以使用在能够溶解粘合剂树脂的同时处于混合溶剂形式的溶剂。
作为分散的方法,使用了采用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、胶磨机和涂料混合机等任何已知方法。另外,作为用于提供该底涂层4的涂布方法,使用了诸如刮刀涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法和幕涂法等任何常规方法。
由此获得的底涂层形成用涂布液用来在导电性基体1上形成底涂层4。
另外,理想的是底涂层4具有35以上的维氏硬度。
此外,底涂层4可以具有任何厚度,但是理想的是底涂层4具有15μm以上的厚度,更理想的是15μm~50μm的厚度。
为了防止莫尔云纹(Moirépattern),将底涂层4的表面粗糙度(十点平均粗糙度)调整为所用曝光激光的波长λ的1/4n(n表示上层的折射率)至1/2λ的值。为了调整表面粗糙度,还可以向底涂层中添加树脂颗粒等。可以使用的树脂颗粒的实例包括有机硅树脂颗粒和交联型聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒。
理想的是,底涂层4包含粘合剂树脂和导电性金属氧化物,并且在膜厚度为20μm时具有相对于波长为950nm的光为40%以下的透光率(更理想的是10%~35%,还更理想的是15%~30%)。
底涂层的透光率的测量如下。将底涂层形成用涂布液涂布在玻璃板上,以获得干燥后为20μm的厚度,并且在干燥后,使用分光光度计测量波长为950nm时膜的透光率。使用“分光光度计(U-2000)(由Hitachi,Ltd.制造)”作为分光光度计来测量基于分光光度法的透光率。
可以通过在使用上述辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、胶磨机和涂料混合机等进行分散时调整分散时间来控制该底涂层的透光率。分散时间没有特别限制,但是理想的是时间段为5分钟~1000小时,更理想的是30分钟~10小时。如果延长分散时间,则透光率易于降低。
底涂层可以进行抛光以调整表面粗糙度。可以使用的抛光方法包括抛磨(buffing)、喷砂处理、湿式珩磨、磨光处理等。
通过干燥所涂布的涂层来获得底涂层,并且通常在蒸发溶剂而可以形成膜的温度下进行该干燥过程。
●电荷产生层
理想的是,电荷产生层2A是包含至少一种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如双偶氮和三偶氮等、缩合环芳族颜料如二溴蒽嵌蒽醌等、二萘嵌苯颜料、吡咯并吡咯颜料、酞菁颜料、氧化锌和三方硒等。其中,对于使用近红外区域中激光的曝光,理想的是含金属和/或无金属的酞菁颜料,特别地,更理想的是日本特开平5-263007号公报和特开平5-279591号公报中公开的羟基镓酞菁;日本特开平5-098181号公报中公开的氯镓酞菁;日本特开平5-140472号公报和特开平5-140473号公报中公开的二氯锡酞菁;和日本特开平4-189873号公报和特开平5-043823号公报中公开了钛氧基酞菁。对于使用近紫外区域中激光的曝光,更理想的是缩合环芳族颜料如二溴蒽嵌蒽醌等、硫靛蓝颜料、紫菜嗪化合物、氧化锌和三方硒等。作为电荷产生材料,在使用曝光波长为380nm~500nm的光源的情况下,理想的是无机颜料,而在使用曝光波长为700nm~800nm的光源的情况下,理想的是含金属和/或无金属的酞菁。
作为电荷产生材料,理想的是使用在600nm~900nm波长区间内的分光吸收谱中的最大峰波长为810nm~839nm的羟基镓酞菁。该羟基镓酞菁颜料不同于常规的V型羟基镓酞菁颜料,并是下述颜料:与常规V型羟基镓酞菁颜料的最大峰波长相比,分光吸收光谱的最大峰波长已经移动至短波长侧。
另外,作为最大峰波长为810nm~839nm的羟基镓酞菁颜料,理想的是平均粒径处于特定范围且BET比表面积处于特定范围的羟基镓酞菁颜料。具体地,理想的是羟基镓酞菁颜料具有0.20μm以下、更理想为0.01mm~0.15μm的平均粒径,并具有45m2/g以上、更理想为50m2/g以上、特别理想为55m2/g~120m2/g的BET比表面积。平均粒径为体积平均粒径(d50平均粒径),并且是使用激光衍射-溅射型粒径分布分析仪(LA-700,由Horiba,Ltd.制造)测得的值。另外,BET型比表面积是通过氮气吸收法使用BET型比表面积分析仪(FLOWSORBII2300,由ShimadzuCorp.制造)测得的值。
另外,理想的是,羟基镓酞菁颜料的最大粒径(一次粒径的最大值)为1.2μm以下,更理想为1.0μm以下,还更理想为0.3μm以下。
理想的是,羟基镓酞菁颜料具有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。
理想的是,羟基镓酞菁颜料在通过使用CuKα特征X射线而获得的X射线衍射谱中的布拉格角(2θ±0.2°)为7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°处具有衍射峰。
理想的是,羟基镓酞菁颜料因温度从25℃升高至400℃而引起的热重减少率为2.0%~4.0%,更理想为2.5%~3.8%。
电荷产生层2A中使用的粘合剂树脂选自多种多样的绝缘性树脂,还可以选自诸如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘和聚硅烷等有机光电导性聚合物。粘合剂树脂的理想实例包括聚乙烯缩丁醛树脂、聚烯丙醇树脂(双酚和芳香二羧酸的缩聚物等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素树脂、氨酯树脂、环氧树脂、酪蛋白、聚乙烯醇树脂和聚乙烯基吡咯烷酮树脂等。这些粘合剂树脂可单独使用,或作为两种以上类型的混合物使用。理想的是,电荷产生材料和粘合剂树脂的混合比以质量计为10∶1~1∶10。此处,术语“绝缘性”表示体积电阻率为1013Ω·cm以上。
例如,通过使用其中将电荷产生材料和粘合剂树脂分散在溶剂中的涂布液来形成电荷产生层2A。
分散体中使用的溶剂的实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲乙酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯等。这些溶剂可以单独使用或作为两种以上类型的混合物使用。
作为在溶剂中分散电荷产生材料和粘合剂树脂的方法,使用了诸如球磨机分散法、磨碎机分散法或砂磨机分散法等常规方法。另外,在该分散过程中,有效的是将电荷产生材料的平均粒径调整为0.5μm以下,理想为0.3μm以下,更理想为0.15μm以下。
另外,为了形成电荷产生层2A,使用了诸如刮刀涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法和幕涂法等任何常规方法。
理想的是,由此获得的电荷产生层2A的厚度为0.1μm~5.0μm,更理想为0.2μm~2.0μm。
●电荷输送层
理想的是,电荷输送层2B是包含至少一种电荷输送材料和粘合剂树脂的层,或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化合物,例如,醌化合物如对苯醌、氯醌、溴醌和蒽醌等,四氰基醌二甲烷化合物,芴酮化合物如2,4,7-三硝基芴酮等,氧杂蒽酮化合物,苯甲酮化合物,氰基乙烯基化合物和乙烯化合物等;和空穴输送化合物,例如三芳基胺化合物、联苯胺化合物、芳基烷烃化合物、芳基取代的乙烯化合物、芪化合物、蒽化合物和腙化合物等。这些电荷输送材料可以单独使用或作为两种以上类型的混合物使用,但其实例不限于这些。
从电荷迁移率的观点来看,理想的是,电荷输送材料是由以下结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物,或由以下结构式(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各自独立的表示氢原子、具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的芳基;该取代基的实例包括,卤原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基和取代有具有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;R15、R15′、R16和R16′可以相同或不同,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、具有或不具有取代基的烷基、或者具有或不具有取代基的芳基;m和n各自独立的表示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以下结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物中,特别地,理想的是具有“-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2B中使用的粘合剂树脂的实例包括聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚烯丙醇树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、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-乙酸乙酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、酚醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚-N-乙烯基咔唑和聚硅烷等。另外如上所述,还可以使用诸如日本特开平8-176293公报和特开平8-208820公报中公开的聚酯类高分子电荷输送材料等高分子电荷输送材料。这些粘合剂树脂可以单独使用或作为两种以上的混合物使用。理想的是,电荷输送材料和粘合剂树脂的基于质量的混合比为10∶1~1∶5。
粘合剂树脂没有特别限制,但是理想的是具有50,000~80,000的粘度平均分子量的聚碳酸酯树脂和具有50,000~80,000的粘度平均分子量的聚烯丙醇树脂中的至少一种。
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,使用了诸如聚-N-乙烯基咔唑和聚硅烷等具有电荷输送能力的已知聚合物。尤其特别理想的是日本特开平8-176293公报和特开平8-208820公报中公开的聚酯类高分子电荷输送材料等。高分子电荷输送材料能够仅凭自身形成膜,但是高分子电荷输送材料可以与如下所述并用于膜形成的粘合剂树脂混合。
例如,使用包含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2B。作为电荷输送层形成用涂布液中使用的溶剂,可以单独使用或以两种以上类型的混合物使用以下常规有机溶剂,例如,芳族烃如苯、甲苯、二甲苯和氯苯等;酮如丙酮和2-丁酮等;卤代脂肪族烃如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷等;环醚或链醚如四氢呋喃和乙醚等。作为分散上述多种构成材料的方法,使用了任何已知方法。
作为在将电荷输送层形成用涂布液涂布至电荷产生层2A上时使用的方法,使用了诸如刮刀涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法和幕涂法等任何常规方法。
理想的是,电荷输送层2B的厚度为5μm~50μm,更理想为10μm~30μm。
●保护层
(电离电势)
保护层2C是第一实施方式的感光体中的表面层。如上所述,用作第一实施方式的感光体中的表面层的保护层2C使得外表面的电离电势比内表面的电离电势高0.1eV以上(或约0.1eV以上)。另外,更理想的是,外表面的电离电势高出0.15eV以上(或约0.15eV以上)。尽管没有特别限制,但理想的是,电离电势差异的上限为0.3eV以下(或约0.3eV以下)。
理想的是,表面层(第一实施方式中的保护层2C)中的内表面和外表面的电势电势的绝对值使得内表面的电离电势为5.2eV~5.7eV,更理想为5.3eV~5.6eV。理想的是,外表面的电离电势为5.5eV~5.9eV,更理想为5.6eV~5.8eV。
此处,通过选择作为含羟基电荷输送材料(A)和含烷氧基电荷输送材料(B)使用的材料,和保护层的固化温度来控制保护层中内表面和外表面的电离电势,并且保护层以多种材料的组合并在可造成电离电势差异为0.1eV以上的反应条件下形成。
电离电势的测量如下。在铝基体上涂布保护层形成用涂布液作为单层,并干燥固化该涂布液。随后,剥去由此形成的固化膜,并用浸有甲醇的布清洗该固化膜的表面。然后,使用由RikenKeikiCo.,Ltd.制造的AC-2来测量外表面和内表面的电离电势。
(百分比透射率)
理想的是,残留在保护层2C中的未反应的残余羟基的量为零。不过,就不会影响电子照相的图像品质的可接受量值而言,理想的是使羟基反应直至在测量表面层的红外吸收光谱时,羟基在伸缩振动峰范围(3100cm-1~3600cm-1)中的百分比透射率(%T)达到95%T以上(或约95%T以上)。
更理想的是,表面层的百分比透光率(羟基的振动吸收峰的百分比透射率:T%)为97%T以上。
羟基在IR光谱分析中于伸缩振动峰范围(3100cm-1~3600cm-1)中的百分比透射率(%T)是表示残余羟基数的指标,据推测当该百分比透射率(%T)处于上述范围内时,会减少未反应的残余羟基数。
表面层的百分比透光率(羟基的振动吸收峰的百分比透射率:T%)的测量如下。在铝基体上或在铝基体上层积感光层后,涂布表面层形成用涂布液作为单层,并干燥固化该涂布液。然后,根据ATR法使用由JASCOCorp.制造的FT/IR-6100在波数范围为400cm-1~4000cm-1内测量由此获得的固化膜的透射率,该透射率通过乘以100来得出百分比透射率(%T)。此处,确定基于羟基的百分比透射率(%T),以便对没有吸收的偏移部分进行基准校正,并将波数范围为3100cm-1~3600cm-1内的最低值指定为透射率。
(电荷输送材料)
在表面层(第一实施方式的保护层2C)中,将具有反应性羟基的交联性电荷输送材料(含羟基电荷输送材料(A))和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料(含烷氧基电荷输送材料(B))用作电荷输送材料。
理想的是,通过使用含羟基电荷输送材料(A)和含烷氧基电荷输送材料(B)以基于构成固体内容物的单体的总量为90质量%以上(或约90质量%以上)、更理想为94质量%以上的量进行聚合来形成表面层(保护层2C)。该量的上限没有限制,只要以下将描述的胍胺化合物或诸如抗氧化剂和固化催化剂等添加剂能够有效地起作用即可,而且,更理想的是具有较大量的电荷输送材料。
特别理想的是,含羟基电荷输送材料(A)为由下式(I-1)表示的化合物,并且特别理想的是,含烷氧基电荷输送材料(B)为由下式(I-2)表示的化合物。
F1-(L1-OH)n(I-1)
F2-(L2-OR)m(I-2)
其中,在式(I-1)和式(I-2)中,F1和F2各自独立地表示源自具有空穴输送能力的化合物的有机基团;L1和L2各自独立地表示单键或具有1~5个碳原子的直链或支链的亚烷基;R表示烷基;且n和m各自独立地表示1~4的整数。
在式(I-1)和式(I-2)中,适当的是取代基数目n和m各自独立地为2以上。
在式(I-1)和式(I-2)中,适当的是,具有空穴输送能力的化合物(用于由F1和F2表示的源自具有空穴输送能力的化合物的有机基团)为芳基胺衍生物。芳基胺衍生物的适当实例包括三芳基胺衍生物和四苯基联苯胺衍生物。
理想的是,由式(I-1)和式(I-2)表示的化合物是具有由下式(II)表示的结构的化合物。
在式(II)中,Ar1~Ar4可以相同或不同,并各自独立地表示具有或不具有取代基的芳基;Ar5表示具有或不具有取代基的芳基、或者具有或不具有取代基的亚芳基;D表示-(L1-OH)or-(L2-OR);c各自独立地表示0或1;k表示0或1;且D的总数为1~4,同时L1和L2各自独立地表示单键或具有1~5个碳原子的直链或支链的亚烷基;且R表示烷基。
式(II)中D的总数等于式(I-1)和式(I-2)中n或m,并且理想的是该总数为2~4,更理想为3~4。即,理想的是式(I-1)和式(I-2)或式(II)在一分子中具有2~4个、更理想为3~4个反应性官能团(即-OH或-OR)。
在式(II)中,理想的是Ar1~Ar4各自是下式(1)~式(7)中的任意一个。另外,下式(1)~式(7)分别由可连接到Ar1~Ar4的“-(D)c”笼统地表示。
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、经具有1~4个碳原子的烷基或具有1~4个碳原子的烷氧基取代的苯基、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种;R10~R12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、经具有1~4个碳原子的烷氧基取代的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤原子组成的组中的一种;Ar表示具有或不具有取代基的亚芳基;D和c分别具有与式(II)中的“D”和“c”相同的定义;s各自表示0或1且和t表示1~3的整数。
此处,理想的是式(7)中的Ar由下式(8)或(9)表示。
在式(8)和式(9)中,R13和R14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、经具有1~4个碳原子的烷氧基取代的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤原子组成的组中的一种;以及t表示1~3的整数。
另外,理想的是,式(7)中的Z′由下式(10)~(17)的任何一个表示。
在式(10)~式(17)中,R15和R16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、经具有1~4个碳原子的烷氧基取代的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤原子组成的组中的一种;W表示二价基团;q和r各自独立地表示1~10的整数;以及t各自表示1~3的整数。
理想的是,式(16)和式(17)中的W是由下式(18)~式(26)表示的二价基团中的任何一个。不过,在式(25)中,u表示0~3的整数。
另外,在式(II)中,理想的是在k为0时,Ar5是在定义Ar1~Ar4时列举出的式(1)~式(7)的任何一个中的芳基,而且,理想的是在k为1时,Ar5是从式(1)~式(7)的所述芳基的任何一个中除去一个氢原子的亚芳基。
在式(I-1)和式(I-2)中,特别理想的是,由F1和F2表示的源自具有空穴输送能力的化合物的有机基团是三苯基胺骨架、N,N,N′,N′-四苯基联苯胺骨架、芪骨架或腙骨架,其中,优选的是三苯基胺骨架或N,N,N′,N′-四苯基联苯胺骨架。
这些有机基团可以具有取代基,该取代基的实例包括具有1~4个碳原子的烷基、具有1~4个碳原子的烷氧基、经具有1~4个碳原子的烷氧基取代的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤原子,其中优选的是具有1~4个碳原子的烷基和具有1~4个碳原子的烷氧基。
由L1和L2表示的具有1~5个碳原子的直链或支链亚烷基特别优选是亚甲基、亚乙基或-CH(CH3)-,其中优选的是亚甲基。
由R表示的烷基特别优选是甲基、乙基、丙基或异丙基,其中优选的是甲基。
此处,由式(I-1)表示的化合物的具体实例包括以下化合物,但不限于这些。
此处,由式(I-2)表示的化合物的具体实例包括以下化合物,但不限于这些。
含羟基电荷输送材料(A)和含烷氧基电荷输送材料(B)的混合比((A)的量/(B)的量)以质量计优选为1/20~20/1,更优选为10/1~2/1。
另外,除了由式(I-1)和式(I-2)表示的化合物,保护层2C还可以将另一种具有反应性官能团的电荷输送材料组合使用。例如,还可以组合使用至少一种具有由下式(III)表示的结构的电荷输送材料。
F-((-R1-X)n1(R2)n3-Y)n2(III)
其中,在式(III)中,F表示源自具有空穴输送能力的化合物的有机基团;R1和R2各自独立地表示具有1~5个碳原子的直链或支链亚烷基;n1表示0或1;n2表示1~4的整数;n3表示0或1;X表示选自氧原子、硫原子和-NH-基中的任何一个;且Y表示-NH2基、-SH基或-COOH基。
在组合使用另一种式(III)的电荷输送材料等时,优选的是以基于构成表面层(第一实施方式的保护层2C)的固体内容物的单体的总量为90质量%以上的量来使用全部电荷输送材料,并使电荷输送材料聚合。
(胍胺化合物)
保护层2C通过使含羟基的电荷输送材料(A)和含烷氧基的电荷输送材料(B)聚合而形成,可以通过进一步使上述材料与选自胍胺化合物的至少一种聚合而形成。
首先将描述胍胺化合物。
胍胺化合物是一种具有胍胺骨架(结构)的化合物,其实例包括乙酰胍胺、苯并胍胺、甲酰胍胺、硬脂胍胺、螺胍胺和环己基胍胺。
特别理想的是,胍胺化合物是至少一种由下式(A)表示的化合物及其多聚体。此处,该多聚体是其中使由式(A)表示的化合物作为结构单元而聚合的寡聚体,并且其聚合度例如为2~200(理想的是2~100)。另外,可以单独使用由式(A)表示的化合物,还可以组合使用两种以上类型。
在式(A)中,R1表示具有1~10个碳原子的直链或支链烷基、具有6~10个碳原子的具有或不具有取代基的苯基、或具有4~10个碳原子的具有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;且R6表示具有1~10个碳原子的直链或支链烷基。
在式(A)中,由R1表示的烷基具有1~10个碳原子,但是理想的是具有1~8个碳原子,更理想为1~5个碳原子。另外,该烷基可以是直链或可以是支链的。
在式(A)中,由R1表示的苯基具有6~10个碳原子,但是更理想的是具有6~8个碳原子。取代在该苯基上的取代基的实例包括甲基、乙基和丙基。
在式(A)中,由R1表示的脂环烃基具有4~10个碳原子,但是更理想的是具有5~8个碳原子。取代在该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,在由R2~R5表示的“-CH2-O-R6”中由R6表示的烷基具有1~10个碳原子,但是理想的是具有具有1~8个碳原子,更理想为1~6个碳原子。该烷基可以是直链或可以是支链的。该烷基理想的实例包括甲基、乙基和丁基。
特别理想的是,由式(A)表示的化合物是下述化合物:其中R1表示具有6~10个碳原子的具有或不具有取代基的苯基,R2~R5各自独立地表示-CH2-O-R6。另外,理想的是R6选自甲基和正丁基。
由式(A)表示的化合物例如通过使用胍胺和甲醛经由已知方法(例如参见LecturesonExperimentalChemistry,4thEdition,Vol.28,第430页)来合成。
由式(A)表示的化合物的具体实例将示出如下,但是并不限于这些。另外,尽管以下的具体实例表示单体,但是由式(A)表示的化合物还可以是具有这些单体作为结构单元的多聚体(寡聚体)。
由式(1)表示的化合物的可商购产品的实例包括,“SUPERBECKAMINEL-148-55、SUPERBECKAMINE13-535、SUPERBECKAMINEL-145-60、SUPERBECKAMINETD-126”(均由DICCorp.制造),“NIKALACBL-60和NIKALACBX-4000”(均由NipponCarbideIndustriesCo.,Inc.制造)。
另外,为了在合成或购买可商购产品后消除残余催化剂的影响,可以将由式(A)表示的化合物(包括多聚体)溶解在诸如甲苯、二甲苯或乙酸乙酯等合适的溶剂中,然后用蒸馏水或离子交换水等清洗,或者用离子交换树脂处理。
此处,表面层(第一实施方式的保护层2C)形成用涂布液中的选自胍胺化合物的至少一种的固体内容物浓度优选为0.1质量%~5质量%,更优选为1质量%~3质量%。
(其他组成物)
在保护层2C中,诸如酚树脂、二甲苯-甲醛树脂、脲树脂、醇酸树脂和苯并胍胺等其他热固性树脂可以与其中已使特定的电荷输送材料交联的交联产品作为混合物使用。另外,在一个分子中具有多个官能团的化合物如螺缩醛类胍胺树脂等(例如“CTU-GUANAMINE”(由AjinomotoFineTechnoCo.,Inc.制造))还可以与交联产品中的材料进行共聚。
保护层2C可以包含氟树脂颗粒。氟树脂颗粒没有特别限制,但是理想的是从四氟乙烯树脂(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、二氟二氯乙烯树脂和它们的共聚物中选择一种或两种以上的类型。更理想的是选择四氟乙烯树脂或偏二氟乙烯树脂,特别理想的是选择四氟乙烯树脂。
理想的是,作为表面层的保护层2C的总固体内容物中氟树脂颗粒的含量是1质量%~30质量%,更理想为2质量%~20质量%。
另外,优选向保护层2C中添加表面活性剂,而且采用的表面活性剂没有特别限制,只要其是包含氟原子和氧化烯结构和有机硅结构中的至少一种的表面活性剂。不过,具有多种结构的表面活性剂也可能是合适的。
可以获得包含氟原子的表面活性剂的多种实例。具有氟原子和丙烯酸结构的表面活性剂的具体实例包括POLYFLOWKL600(由KyoeishaChemicalCo.,Ltd.制造)、EFTOPEF-351、EF-352、EF-801、EF-802和EF-601(由JEMCO,Inc.制造)。具有丙烯酸结构的表面活性剂的实例包括通过使诸如丙烯酸或甲基丙烯酸化合物等单体聚合或共聚而获得的化合物。
另外,具有全氟烷基作为氟原子部分的表面活性剂的具体的适当实例包括,全氟烷基磺酸(如全氟丁烷基磺酸和全氟辛烷基磺酸等)、全氟烷基羧酸(如全氟丁烷基羧酸和全氟辛烷基羧酸等)和含全氟烷基的磷酸酯。全氟烷基磺酸和全氟烷基羧酸还可以为其盐或其酰胺改性产品的形式。
全氟烷基磺酸的可商购产品的实例包括,MEGAFACF-114(由DICCorp.制造)、EFTOPEF-101、EF-102、EF-103、EF-104、EF-105、EF-112、EF-121、EF-122A、EF-122B、EF-122C和EF-123A(均由JEMCO,Inc.制造)、A-K和501(均由NeosCo.,Ltd.制造)等。
全氟烷基羧酸的可商购产品的实例包括,MEGAFACF-410(由DICCorp.制造)、EFTOPEF-201和EF-204(均由JEMCO,Inc.制造)等。
含全氟烷基的磷酸酯的可商购产品的实例包括,MEGAFACF-493和F-494(均由DICCorp.制造)、EFTOPEF-123A、EF-123B、EF-125M和EF-132(均由JEMCO,Inc.制造)等。
具有氧化烯结构的表面活性剂的实例包括聚乙二醇、聚醚去泡沫剂和聚醚改性的硅油。优选具有2000以下的数均分子量的聚乙二醇。具有2000以下的数均分子量的聚乙二醇的实例包括,聚乙二醇2000(数均分子量2000)、聚乙二醇600(数均分子量600)、聚乙二醇400(数均分子量400)和聚乙二醇200(数均分子量200)等。
另外,聚醚去泡沫剂的实例包括PE-M、PE-L(均由WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制造)和去泡沫剂1号、去泡沫剂5号(均由KaoCorp.制造)等。
具有有机硅结构的表面活性剂的实例包括,诸如二甲基有机硅、甲基苯基有机硅、二苯基有机硅及它们的衍生物等常用硅油。
具有氟原子和氧化烯结构的表面活性剂的实例包括,侧链上具有氧化烯结构或多亚烷基结构的化合物,和具有氧化烯结构或多氧化烯结构的化合物,其中所述结构的端部取代有含氟的取代基。具有氧化烯结构的表面活性剂的具体实例包括MEGAFACF-443、F-444、F-445和F-446(均由DICCorp.制造)、和POLYFOXPF636、PF6320、PF6520和PF656(均由KitamuraChemicalsCo.,Ltd.制造)等。
另外,具有氧化烯结构和有机硅结构的表面活性剂的实例包括,KF351(A)、KF352(A)、KF353(A)、KF354(A)、KF355(A)、KF615(A)、KF618、KF945(A)、KF6004(均由Shin-EtsuChemicalCo.,Ltd.制造)、TSF4440、TSF4445、TSF4450、TSF4446、TSF4452、TSF4453和TSF4460(均由GEToshibaSiliconeCo.,Ltd.制造)、和BYK-300、302、306、307、310、315、320、322、323、325、330、331、333、337、341、344、345、346、347、348、370、375、377、378、UV3500、UV3510、UV3570(均由BYK-ChemieJapanK.K.制造)等。
表面活性剂基于保护层的总固体内容物的含量优选为0.01质量%~1质量%,更优选为0.02质量%~0.5质量%。
保护层2C还可以在混合物中包含其他偶联剂和氟化合物。作为这些化合物,使用了多种硅烷偶联剂和可商购的有机硅类硬涂层剂。
可以使用的硅烷偶联剂的实例包括,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-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、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、二甲基二甲氧基硅烷等。可以使用的可商购的硬涂层剂的实例包括,KP-85、X-40-9740和X-8239(均由Shin-EtsuChemicalCo.,Ltd.制造)、AY42-440、AY42-441和AY49-208(均由DowCorningToraySiliconeCo.,Ltd.制造)等。另外,出于赋予斥水性等的目的,还可以添加含氟化合物,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。硅烷偶联剂可以以任何量使用,但理想的是将含氟化合物的量调节为为不含氟化合物的质量的0.25倍以下。
保护层还可以包含溶解于醇中的树脂。此处,可溶于醇的树脂是指可以以1质量%以上的量溶解于具有5个以下碳原子的醇中的树脂。可溶于醇类溶剂的树脂的实例包括聚乙烯醇缩醛树脂(如S-LECB和K,由SekisuiChemicalCo.,Ltd.制造),例如聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、其中缩丁醛的一部分用缩甲醛或乙酰缩醛改性过的部分缩醛化的聚乙烯醇缩醛树脂等;聚酰胺树脂、纤维素树脂和聚乙烯基苯酚树脂等。特别地,理想的是聚乙烯醇缩醛树脂和聚乙烯基苯酚树脂。
理想的是,那些树脂的重均分子量为2,000~100,000,更理想为5,000~50,000。理想的是,那些树脂的添加量为1质量%~40质量%,更理想为1质量%~30质量%,还更理想为5质量%~20质量%。
保护层2C还可以包含抗氧化剂。理想的是,抗氧化剂是受阻酚类抗氧化剂或受阻胺类抗氧化剂,还可以使用诸如有机硫类抗氧化剂、亚磷酸盐类抗氧化剂、二硫代氨基甲酸酯类抗氧化剂、硫脲类抗氧化剂或苯并咪唑类抗氧化剂等已知的抗氧化剂。添加的抗氧化剂的量20质量%以下,更理想为10质量%以下。
受阻酚类抗氧化剂的实例包括,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,5-二叔丁基氢醌、N,N′-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基氢肉桂酰胺)、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯二乙酯、2,4-双[(辛基硫)甲基]邻甲酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2′-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,5-二叔戊基氢醌、2-叔丁基-6-(3-丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、4,4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)等。
另外,可以向保护层中添加多种颗粒。此类颗粒的一个实例可以是含硅颗粒。含硅颗粒是包含作为构成元素的硅的颗粒,其实例包括胶体二氧化硅和有机硅颗粒等。用作一种类型的含硅颗粒的胶状二氧化硅选自通过将平均粒径为1nm~100nm、优选10nm~30nm的二氧化硅分散在酸性或碱性水性溶剂,或诸如醇、酮和酯等有机溶剂中而制得的产品,并且还可以使用在市场上通常出售的产品。保护层2C中胶体二氧化硅的固体含量没有特别限制,但是胶体二氧化硅以基于保护层的总固体内容物为0.1质量%~50质量%,更理想为0.1质量%~30质量%的量进行使用。
用作一种类型含硅颗粒的有机硅颗粒选自有机硅树脂颗粒、有机硅橡胶颗粒和有机硅表面处理过的二氧化硅颗粒,并且还可以使用市场上通常出售的有机硅颗粒。这些有机硅颗粒的形状为球形,并且理想的是平均粒径为1nm~500nm,更理想为10nm~100nm。有机硅颗粒是化学惰性的颗粒,并且在树脂中具有优异的分散能力。理想的是,基于保护层的总固体内容物的含量,保护层中的有机硅颗粒为0.1质量%~30质量%,更理想为0.5质量%~10质量%。
另外,此类颗粒的其他实例包括,氟类颗粒,如四氟乙烯、三氟乙烯、六氟丙烯、氟乙烯和偏二氟乙烯等的颗粒;由通过使氟树脂和具有羟基的单体共聚而生成的树脂形成的颗粒,如“theProceedingsofthe8thPolymerMaterialForumLecture”的第89页上描述的那些颗粒等;和半导电性金属氧化物如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO2-TiO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO和MgO等的颗粒。
还可以向保护层中添加诸如硅油等油。硅油的实例包括,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(3,3,3-三氟丙基)甲基环三硅氧烷等含氟环硅氧烷;诸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硅烷基(hydrosilyl)的环硅氧烷;和诸如五乙烯基五甲基环五硅氧烷等含乙烯基环硅氧烷等。
保护层还可以包含金属、金属氧化物和炭黑等。金属的实例包括铝、锌、铜、铬、镍、银和不锈钢等,还可以使用其上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、掺杂有锡的氧化铟、掺杂有锑或钽的氧化锡和掺杂有锑的氧化锆等。这些化合物可以单独使用,或者可以将两种以上类型组合使用。当将两种以上类型组合使用时,这些物质可以作为简单混合物使用,或者以固溶体或融合物的形式使用。理想的是,导电性颗粒的平均粒径为0.3μm以下,特别理想为0.1μm以下。
可以将用于使胍胺化合物或特定的电荷输送材料的固化加速的固化催化剂加入保护层2C中。作为固化催化剂,理想的是使用酸类催化剂。可以使用的酸类催化剂的实例包括,诸如乙酸、氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、乙二酸、马来酸、丙二酸和乳酸等脂肪族羧酸;诸如苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸和偏苯三酸等芳族羧酸;和诸如甲磺酸、十二烷基磺酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸和萘磺酸等脂肪磺酸和芳族磺酸,不过理想的是使用含硫材料。
理想的是,作为催化剂的含硫材料在常温(如25℃)或加热后表现出酸性,并且最理想的是至少一种有机磺酸及其衍生物。通过能量分散性X射线分析(EDS)或X射线光电子光谱法(XPS)等容易确定保护层2C中这些催化剂的存在。
有机磺酸和/或其衍生物的实例包括对甲苯磺酸、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等。其中,理想的是对甲苯磺酸和十二烷基苯磺酸。另外,还可以使用有机磺酸盐,只要该盐可以在固化性树脂组合物中解离。
另外,还可以使用在加热时获得较高催化能力的所谓的潜热催化剂。
潜热催化剂的实例包括,通过使酸等吸附至诸如微胶囊(其中用聚合物包封有机砜化合物等成颗粒状)和沸石等空位化合物而制得的产品;通过用碱阻断质子酸和/或质子酸衍生物而获得的潜热质子酸催化剂;通过用伯醇或仲醇使质子酸和/或质子酸衍生物酯化而获得的产品;通过用乙烯醚和/或乙烯硫醚阻断质子酸和/或质子酸衍生物而获得的产品;三氟化硼-单乙基胺络合物;和三氟化硼-吡啶络合物等。
其中,理想的是通过用碱阻断质子酸和/或质子酸衍生物而获得的产品。
用于潜热质子酸催化剂的质子酸的实例包括磺酸、盐酸、乙酸、甲酸、硝酸、磷酸、磺酸、一元羧酸、多元羧酸、丙酸、乙二酸、苯甲酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、邻苯二甲酸、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等。另外,质子酸衍生物的实例包括诸如磺酸或磷酸等质子酸的碱金属盐或碱土金属盐的中和产物;和具有引入至聚合物链中的质子酸骨架的高分子化合物(聚乙烯基磺酸等)等。阻断质子酸的碱的实例包括胺。
胺分为伯胺、仲胺或叔胺。没有特别限制,可以使用全部这些胺。
伯胺的实例包括,甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、叔丁胺、己胺、2-乙基己胺、仲丁胺、烯丙胺和甲基己胺等。
仲胺的实例包括二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二异丙胺、二正丁胺、二异丁胺、二叔丁胺、二己胺、二(2-乙基己基)胺、N-异丙基-N-异丁胺、二仲丁胺、二烯丙胺、N-甲基己胺、3-甲基哌啶、4-甲基哌啶、2,4-二甲基哌啶、2,6-二甲基哌啶、3,5-二甲基哌啶、吗啉和N-甲基苄胺等。
叔胺的实例包括三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、三正丁胺、三异丁胺、三叔丁胺、三己胺、三(2-乙基己基)胺、N-甲基吗啉、N,N-二甲基烯丙胺、N-甲基二烯丙胺、三烯丙胺、N,N-二乙基烯丙胺、N,N,N′,N′-四甲基-1,2-二氨基乙烷、N,N,N′,N′-四甲基-1,3-二氨基丙烷、N,N,N′,N′-四烯丙基-1,4-二氨基丁烷、N-甲基哌啶、吡啶、4-乙基吡啶、N-丙基二烯丙胺、3-二甲基氨基丙烷、2-乙基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,4-二甲基吡啶、2,5-二甲基吡啶、3,4-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、2,4,6-紫堇定、2-甲基-4-乙基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶、N,N,N′,N′-四甲基六亚甲基二胺、N-乙基-3-羟基哌啶、3-甲基-4-乙基吡啶、3-乙基-4-甲基吡啶、4-(5-壬基)吡啶、咪唑和N-甲基哌啶等。
可商购产品的实例包括,由KingIndustries,Inc.制造的“NACURE2501”(甲苯磺酸解离,甲醇/异丙醇溶剂,pH6.0~pH72,解离温度80℃)、“NACURE2107”(对甲苯磺酸解离,异丙醇溶剂,pH8.0~pH9.0,解离温度90℃)、“NACURE2500”(对甲苯磺酸解离,异丙醇溶剂,pH6.0~pH7.0,解离温度65℃)、“NACURE2530”(对甲苯磺酸解离,甲醇/异丙醇溶剂,pH5.7~pH6.5,解离温度65℃)、“NACURE2547”(对甲苯磺酸解离,水溶液,pH8.0~pH9.0,解离温度107℃)、“NACURE2558”(对甲苯磺酸解离,水性乙二醇溶剂,pH3.5~pH4.5,解离温度80℃)、“NACUREXP-357”(对甲苯磺酸解离,甲醇溶剂,pH2.0~pH4.0,解离温度65℃)、“NACUREXP-386”(对甲苯磺酸解离,水溶液,pH6.1~pH6.4,解离温度80℃)、“NACUREXC-2211”(对甲苯磺酸解离,pH7.2~pH8.5,解离温度80℃)、“NACURE5225”(十二烷基苯磺酸解离,异丙醇溶剂,pH6.0~pH7.0,解离温度120℃)、“NACURE5414”(十二烷基苯磺酸解离,二甲苯溶剂,解离温度120℃)、“NACURE5528”(十二烷基苯磺酸解离,异丙醇溶剂,pH7.0~pH8.0,解离温度120℃)、“NACURE5925”(十二烷基苯磺酸解离,pH7.0~pH7.5,解离温度130℃)、“NACURE1323”(二壬基萘磺酸解离,二甲苯溶剂,pH6.8~pH7.5,解离温度150℃)、“NACURE1419”(二壬基萘磺酸解离,二甲苯/甲基异丁酮溶剂,解离温度150℃)、“NACURE1557”(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℃)、“NACUREX49-110”(二壬基萘二磺酸解离,异丁醇/异丙醇溶剂,pH6.5~pH7.5,解离温度90℃)、“NACURE3525”(二壬基萘二磺酸解离,异丁醇/异丙醇溶剂,pH7.0~pH8.5,解离温度120℃)、“NACUREXP-383”(二壬基萘二磺酸解离,二甲苯溶剂,解离温度120℃)、“NACURE3327”(二壬基萘二磺酸解离,异丁醇/异丙醇溶剂,pH6.5~pH7.5,解离温度150℃)、“NACURE4167”(磷酸解离,异丙醇/异丁醇溶剂,pH6.8~pH7.3,解离温度80℃)、“NACUREXP-297”(磷酸解离,水/异丙醇溶剂,pH6.5~pH7.5,解离温度90℃)和“NACURE4575”(磷酸解离,pH7.0~pH8.0,解离温度110℃)等。
这些潜热催化剂可以单独使用或组合使用两种以上类型。
此处,理想的是包含的催化剂的量基于涂布液中的总固体内容物(除去氟树脂颗粒和含氟烷基的共聚物)为0.1质量%~10质量%、特别理想为0.1质量%~5质量%。
(用于形成表面层的方法)
作为在本发明示例性实施方式的感光体的制造中用于形成表面层的方法的实例,将描述用于形成在第一实施方式的感光体中为表面层的保护层2C的方法。
首先,用于制造第一实施方式的感光体的方法包括,导电性基体制备步骤,该步骤用于制备其上形成有除表面层(即保护层2C)以外的层(即底涂层4、电荷产生层2A和电荷输送层2B等)的导电性基体1;和表面层形成步骤,该步骤用于将含有特定的电荷输送材料和其他组成物的涂布液涂布至导电性基体上,并使涂布液聚合以形成表面层(即,保护层2C)。
用于形成作为表面层的保护层2C的溶剂的实例包括,诸如环丁酮、环戊酮、环己酮和环庚酮等环状脂肪族酮;诸如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和环戊醇等环醇或链醇;诸如丙酮和甲乙酮等链酮;诸如四氢呋喃、二氧六环、乙二醇和二乙醚等环醚或链醚;和诸如二氯甲烷、氯仿或二氯乙烷等卤代脂肪族烃等。
用于形成作为表面层的保护层2C的膜形成用涂布液的涂布方法的实例包括抛涂法、环涂法、刮刀涂布法、线涂法、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法、幕涂法和喷墨涂布法等。涂布后,将涂布液加热至例如100℃~170℃的温度进行固化(交联),由此获得保护层2C。
本发明示例性实施方式的表面层的厚度优选为5μm~20μm,更优选为7μm~15μm。
[第二实施方式的感光体:表面层=电荷输送层]
作为本示例性实施方式的第二实施方式的感光体具有以下层构成:如图2所示,其中按顺序在导电性基体1上层积底涂层4、电荷产生层2A和电荷输送层2B,并且电荷输送层2B是表面层。
作为第二实施方式的感光体中的导电性基体1、底涂层4和电荷产生层2A,直接采用了图1所示的第一实施方式的感光体的导电性基体1、底涂层4和电荷产生层2A。另外,作为第二实施方式的感光体中的电荷输送层2B,直接采用了图1所示的第一实施方式的感光体中的保护层2C。
[图像形成装置]
图3是示出了本发明示例性实施方式的图像形成装置的示意性构成图。如图3所示,图像形成装置100包括,具有电子照相感光体7的处理盒300、曝光设备9、转印设备40和中间转印体50。在图像形成装置100中,曝光装置9设置在通过处理盒300的开口可以使电子照相感光体7曝光的位置,转印设备40设置在经过中间转印体50而与电子照相感光体7相对的位置。中间转印体50设置为其部分与电子照相感光体7接触。
图3中的处理盒300在罩体中承载了电子照相感光体7、充电设备8、显影设备11和清洁设备13中的任何一个。清洁设备13具有由弹性材料如橡皮等形成的清洁刮刀131(清洁元件),而且清洁刮刀131设置为与电子照相感光体7的表面接触,并且采用了用于除去粘附在电子照相感光体7表面上的显影剂(如色调剂)的方法。除此之外,使用了已知的清洁方法,如使用采用了导电性塑料的清洁刷的方法等。
另外,公开了使用将润滑元件14供给至感光体7表面的纤维状元件132(辊形)和辅助清洁的纤维状元件133(平刷形)的实例,不过这些元件可以在必要时使用。
作为充电设备8,例如使用了采用导电性或半导电性充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刮刀、充电管等的接触型充电设备。另外,还使用了诸如非接触型辊充电设备、利用电晕放电的格栅电晕管充电设备或电晕管充电设备等已知的充电设备。
尽管在图中未示出,但是出于提高图像稳定性的目的,可以在电子照相感光体7周围提供用于提高电子照相感光体7的温度从而降低相对温度的感光体加热元件。
曝光设备9可以例如是使感光体7的表面对诸如半导体激光、LED光或液晶快门光等光成像式曝光的光学设备。对于光源的波长,使用了属于感光体的光谱敏感性区域的波长。半导体激光波长的主要范围是发射波长约780nm的近红外。但是,光源的波长不限于上述波长,还可使用发射波长为600nm区域的激光和发射波长为400nm~450nm的蓝色激光。另外,能够输出用于形成多色图像的多光束的表面发射型激光源也是有效的。
作为显影设备11,例如可以使用以接触或非接触方式使用磁性或非磁性的单组份或双组份显影剂等进行显影的常见显影设备。该显影设备没有特别限制,只要该设备具有上述功能,并可以根据目的进行选择。例如,可以使用具有下述功能的已知显影设备,所述功能为采用刷或辊等使单组份显影剂或双组份显影剂附着到感光体7上。其中,理想的是使用表面上保持显影剂的显影辊。
下面,将描述显影设备11中使用的色调剂。
理想的是,本发明示例性实施方式的图像形成装置中使用的色调剂使得颗粒的平均形状系数(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)为100~150,更理想为105~145,还更理想为110~140。另外,理想的是色调剂的体积平均粒径为3μm~12μm,更理想为3.5μm~9μm。
色调剂在制造方法方面没有特别限制,但是举例而言,使用了由下列方法制造的色调剂:添加粘合剂树脂、着色剂和防粘剂以及诸如电荷控制剂等其他添加剂,并进行捏合、粉碎并分级的捏合粉碎法;利用机械冲击力或热能使由捏合粉碎法获得的颗粒形状改变的方法;使粘合剂树脂的聚合性单体乳液聚合,混合由此得到的分散液与含有着色剂和防粘剂以及如电荷控制剂等其他添加剂的分散液,并使该混合物凝集且热融合以获得色调剂颗粒的乳液聚合凝集法;使用于获得粘合剂树脂的聚合性单体与包含着色剂和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溶剂中并进行聚合的悬浮聚合法;和使粘合剂树脂与包含着色剂和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溶剂中并使悬浮体造粒的溶解悬浮法等。
另外,使用了诸如下述制造方法等已知方法,该制造方法使用由上述方法获得的色调剂作为芯,进一步使凝集颗粒附着于上,并热融合该色调剂和颗粒以得到芯-壳结构。作为用于制造色调剂的方法,从控制形状和粒度分布的观点来看,理想的是在水性溶剂中制造色调剂的悬浮聚合法、乳液聚合凝集法和溶解悬浮法,特别理想的是乳液聚合凝集法。
理想的是,色调剂母颗粒包含粘合剂树脂、着色剂和防粘剂,并还包含二氧化硅或电荷控制剂。
用于色调剂母颗粒中的粘合剂树脂的实例包括以下单体的均聚物和共聚物:诸如苯乙烯和氯苯乙烯等苯乙烯类;诸如乙烯、丙烯、丁烯和异戊二烯等单烯烃类;诸如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯基酯类;诸如丙烯酸甲酯、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等α-亚甲基脂肪族单羧酸酯;诸如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚和乙烯基丁醚等乙烯基醚类;诸如乙烯基甲酮、乙烯基己酮和乙烯基异丙烯酮等乙烯基酮类;以及通过二羧酸与二醇的共聚反应得到的聚酯树脂等。
粘合剂树脂的特别有代表性的实例包括聚苯乙烯、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、有机硅树脂、聚酰胺、改性树脂和石蜡等。
另外,着色剂有代表性的实例包括,诸如磁石和铁氧体等磁性组分;炭黑、苯胺蓝、Calcoil蓝、铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、孔雀绿草酸盐、灯黑、玫瑰红、C.I.颜料红48:1C.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等。
防粘剂代表性的实例包括低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、费托蜡、褐煤蜡、巴西棕榈蜡、米蜡和小烛树蜡等。
作为电荷控制剂,使用了已知的化合物,但是可使用偶氮类金属络合物、水杨酸金属络合物或含有极性基团的树脂型电荷控制剂。当色调剂由湿式制造法进行制造时,理想的是使用不易溶于水的材料。此外,色调剂可以是任何包含磁性材料的磁性色调剂或不包含磁性材料的非磁性色调剂。
显影装置11中使用的色调剂可以通过在亨舍尔混合机或V型混合机等中混合色调剂母颗粒与上述外部添加剂而制造。另外,在用湿法制造色调剂母颗粒的情况下,可以通过湿法进行外部添加。
可以向显影装置11中使用的色调剂中添加活性颗粒。可以使用的活性颗粒的实例包括,诸如石墨、二硫化钼、滑石、脂肪酸和脂肪酸金属盐等固体润滑剂;诸如聚丙烯、聚乙烯和聚丁烯等低分子量聚烯烃;经加热具有软化点的有机硅类;诸如油酸酰胺、芥子酸酰胺、蓖麻酸酰胺和硬脂酸酰胺等脂肪族酰胺类;诸如巴西棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、木蜡和霍霍巴油等植物蜡;诸如蜂蜡等动物蜡;诸如褐煤蜡、地蜡、纯地蜡、石蜡、微晶蜡和费托蜡等矿物或石油蜡;以及它们的改性产物。这些活性颗粒可以单独使用或将两种以上类型组合使用。不过,理想的是平均粒径是0.1μm~10μm,并且可以粉碎具有上述化学结构的产物以提供具有相同尺寸的颗粒。添加的色调剂的量优选为0.05质量%~2.0质量%,更理想为0.1质量%~1.5质量%。
显影装置11中使用的色调剂中可以还包含无机颗粒、有机颗粒或其中使无机颗粒附着在有机颗粒上的复合颗粒等。
可以适当地使用的无机颗粒的实例包括多种无机氧化物、氮化物和硼化物,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、氮化钛和氮化硼等。
另外,无机颗粒可以用钛偶联剂或硅烷偶联剂进行处理,其中钛偶联剂例如钛酸四丁酯、钛酸四辛酯、异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基十三烷基苯磺酰基钛酸酯和双(二辛基焦磷酸酯)氧乙酸酯钛酸酯等;硅烷偶联剂例如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-乙烯基苄基氨基乙基)-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等。另外,理想的是还使用了已经用硅油或诸如硬脂酸铝、硬脂酸锌或硬脂酸钙等高级脂肪酸金属盐进行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-丙烯酸树脂颗粒、丙烯酸树脂颗粒、聚酯树脂颗粒和聚氨酯树脂颗粒等。
关于粒径,理想的是使用了数均粒径为5nm~1,000nm,更理想为5nm~800nm,还更理想为5nm~700nm的颗粒。另外,理想的是上述颗粒和活性颗粒的添加量的总和可以为0.6质量%以上。
作为添加至调色剂中的无机氧化物,使用了一次粒径为40nm以下的小尺寸无机氧化物颗粒,并且更理想的是使用具有较大直径的无机氧化物颗粒。可以使用任何已知的化合物作为这些无机氧化物颗粒,但理想的是组合使用二氧化硅和二氧化钛。
小尺寸无机颗粒还可以进行表面处理。还理想的是添加诸如碳酸钙和碳酸镁等碳酸盐或诸如水滑石等无机材料。
电子照相术用彩色调色剂可以用作与载体的混合物。可以使用的载体的实例包括粉末状铁、玻璃珠、粉末状铁氧体、粉末状镍和通过用树脂涂布上述粉末和珠的表面而获得的产物。彩色调色剂和载体的混合比可以根据需要确定。
转印设备40的实例包括已知的转印充电设备,如使用带、辊、膜或橡胶刮板等的接触型转印充电设备和利用电晕放电的格栅电晕管转印充电设备或电晕管转印充电设备等。
可以使用的中间转印体50的实例包括,由聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯和橡胶等制成并已赋予了半导电性的带状转印体(中间转印带)。另外,关于中间转印体50的形状,除了带状转印体,还使用了具有鼓状的转印体。
除了上述多种设备,图像形成装置100可以包括例如用于光擦除感光体7的光擦除设备。
图4是示出了另一示例性实施方式的图像形成装置的示意性截面图。如图4所示,图像形成装置120是配备有四个处理盒300的串联型全彩色图像形成装置。图像形成装置120具有以下构成,其中将四个处理盒300平行设置在中间转印体50上,并且每一种颜色使用一个电子照相感光体。另外,除了是串联系统,图像形成装置120具有与图像形成装置100相同的构造。
实施例
下面,将基于实施例和比较例来更具体地描述本发明,但是本发明不旨在限于下述实施例。另外,除非另外特别指明,以下描述中的单位“份”和“百分比(%)”基于质量。
<胍胺树脂AG-1>
将500份具有上述“(A)-14”结构的SUPERBECKAMINE13-535(甲基化苯胍胺树脂:由DICCorp.制造)溶解在400份甲苯中,并且每次使用400ml蒸馏水清洗该溶液四次。最终洗出水的导电性为10μS/cm。减压馏出该溶液的溶剂,并获得260份浆状树脂。将该树脂指定为胍胺树脂AG-1。
<胍胺树脂AG-2>
将具有上述“(A)-17”结构的NIKALACBL-60(由NipponCarbideIndustries,Ltd.制造)用作胍胺树脂AG-2。该树脂包含37%的二甲苯类溶剂。
<二甲苯树脂AX-1>
将二甲苯-甲醛树脂NIKANOLY-50(由FudowCo.,Ltd.制造)用作二甲苯树脂AX-1。
<催化剂A-1~A-3>
将NACURE2107(由KingIndustries,Inc.制造)用作催化剂A-1。
将NACURE2500(由KingIndustries,Inc.制造)用作催化剂A-2。
将NACURE4167(由KingIndustries,Inc.制造)用作催化剂A-3。
<表面活性剂A-1>
将具有氧化烯结构和有机硅结构的表面活性剂BYK302(由BYK-ChemieJapanK.K.制造)用作表面活性剂A-1。
<表面活性剂A-2>
将具有氟原子的表面活性剂SURFLONS-651(由AGCSeimiChemicalCo.,Ltd.制造)用作表面活性剂A-2。
[实施例1]
(底涂层的制造)
在搅拌下混合100份氧化锌(平均粒径:70nm;由TaycaCorp.制造;比表面积为15m2/g)与500份四氢呋喃,并向混合物中添加1.2份硅烷偶联剂(KBM502:由Shin-EtsuChemicalCo.,Ltd.制造)。将该混合物搅拌2小时。随后,减压馏出甲苯,并在120℃焙烧残余物3小时。由此获得硅烷偶联剂表面处理过的氧化锌。
在搅拌下混合110份表面处理过的氧化锌与500份四氢呋喃,向该混合物中添加通过在50份四氢呋喃中溶解0.7份茜素而制得的溶液。将该混合物在50℃搅拌4小时。随后,通过在减压下过滤分离与茜素结合的氧化锌,并在60℃减压干燥。由此获得茜素涂布的氧化锌。
将38份通过在85份甲乙酮中溶解60份茜素涂布的氧化锌、13.5份固化剂(封端异氰酸酯,SUMIJUR3175,由SumitomoBayerUrethaneCo.,Ltd.制造)和15份丁醛树脂(S-LECBM-1,由SekisuiChemicalCo.,Ltd.制造)而制得的溶液与30份甲乙酮混合,并在砂磨机中使用直径为1mmφ的玻璃珠来分散该混合物2.5小时。由此获得分散液。
向由此获得的分散液中添加0.005份作为催化剂的二月桂酸二辛基锡和40份有机硅树脂颗粒(TOSPEARL145,由GEToshibaSiliconeCo.,Ltd.制造),并获得底涂层用涂布液。使用浸涂法在直径为30mm、长度为340mm且厚度为1mm的铝基材料上涂布该涂布液,并使该涂布液在170℃干燥固化40分钟。由此获得来形成厚度为21μm的底涂层。
(电荷产生层的制备)
在砂磨机中用1mmφ直径的玻璃珠来分散包含下述物质的混合物4小时:15份作为电荷产生材料的羟基镓酞菁(其在使用CuKα特征X射线获得的X射线衍射谱中至少于7.3°、16.0°、24.9°和28.0°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有衍射峰)、10份作为粘合剂树脂的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(VMCH,由NipponUnicarCo.,Ltd.制造)和200份乙酸正丁酯。向由此获得的分散液中添加175份乙酸正丁酯和180份甲乙酮,并搅拌该混合物。由此获得电荷产生层用涂布液。将电荷产生层用涂布液浸涂在底涂层上,并在常温(25℃)干燥。由此形成膜厚度为0.2μm的电荷产生层。
(电荷输送层的制备)
向800份氯苯中添加33份N,N′-二苯基-N,N′-双(3-甲基苯基)-[1,1′]二苯基-4,4′-二胺、10份T-693(由TakasagoInternationalCorp.制造)和57份双酚Z聚碳酸酯树脂(粘度平均分子量:50,000)并使之溶解,由此获得电荷输送层用涂布液。将该涂布液涂布在电荷产生层上,然后在135℃干燥45分钟。由此获得膜厚度为21μm的电荷输送层。
(保护层的制备)
●胍胺树脂AG-1:1.5份
●由“I-16”表示的含羟基电荷输送材料:75份
●由“I-27”表示的含烷氧基电荷输送材料:23份
●抗氧化剂3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯(BHT):1.5份
●NACURE2107(由KingIndustries,Inc.制造):0.075份
(催化剂A-1:基于胍胺树脂AG-1为5%)
●流平剂(表面活性剂BYK-302,由BYK-ChemieJapanK.K.制造):0.05份
●环戊醇(溶剂):5份
●环戊基甲醚(溶剂):3份
混合上述组成物,由此制备出保护层用涂布液。通过浸涂法将该涂布液涂布在电荷输送层上,并在室温(25℃)于空气中干燥20分钟。随后,通过在145℃热处理40分钟来使干燥的涂布液固化,以形成厚度为6.8μm的保护层。由此制得感光体。
(保护层的电离电势的测量)
在铝基材料上涂布单层的保护层用涂布液,并通过上述相同方法固化。随后,剥去固化膜并用浸有甲醇的布清洗膜表面。然后,使用由RikenKeikiCo.,Ltd.制造的AC-2来测量外表面和内表面的电离电势。表2中示出了测量的结果以及外表面和内表面之间的差异。
(表明保护层的未反应羟基的指标的IR光谱的测量)
通过以下方法来测量保护层中的羟基的振动吸收峰的百分比透射率(%T)。在铝基材料或在于铝基材料上层积的感光层上涂布单层的保护层用涂布液,并进行干燥固化。随后,由此获得的固化膜用来根据ATR法使用由JASCOCorp.制造的FT/IR-6100测量在波数范围为400cm-1~4000cm-1内的透射率。确定羟基的百分比透射率(%T),以便对没有吸收的偏移部分进行基准校正,并将波数范围为3100cm-1~3600cm-1内的最低值指定为透射率。该透射率乘以100来获得百分比透射率值。
[图像品质评价]
将上述制得的感光体安装到由富士施乐株式会社制造的DocuCentreColor400CP中,并在10℃和15%RH的环境下依次进行下列评价。
对10%半色调图像进行连续打印5000张的图像形成测试,并在打印出第5000张时对图像品质进行下列评价。另外,在进行5000张图像形成测试后,使打印机在10℃和15%RH的环境中静置24小时,并在静置后对最初的图像品质进行下列评价。
结果如表2所示。
在图像形成测试中,使用了由FujiXeroxOfficeSupplyCo.,Ltd.制造的P纸张(A3尺寸)。
(重影评价)
关于重影现象,打印了如图5A所示的具有字母G和黑区的图案的图,并通过目视检查来评价其中字母G出现黑区中的状态。
A:如图5A所示符合要求或忽略不计;
B:如图5B所示轻度可见;
C:如图5C所示可清晰辨认出。
(图像缺失评价)
通过目视检查使用与重影评价中采用的相同样品来确定图像缺失。
A:良好;
B:在形成第5000个图像时没有问题,但在静置24小时后出现图像缺失;
C:在形成第5000个图像时即刻出现图像缺失。
(条痕的评价)
通过目视检查使用与重影评价中采用的相同样品来确定条痕的评价。
A:良好;
B:图像品质没有问题,但在某些部分出现轻微的条痕;
C:条痕的出现达到引起图像品质问题的程度。
[成膜性评价]
(皱痕和不均匀的评价)
通过目视检查和图像品质评价来对感光体中皱痕和不均匀的出现进行评价如下。
●通过目视检查评价
观察制得的感光体的表面,并做如下所述的评价。
A:即使在图像放大20倍时也观察不到皱痕或不均匀;
B:在图像放大20倍时,观察到轻微的皱痕和不均匀;
C:即使用肉眼也可观察到皱痕和不均匀。
●图像品质评价
使用DocuCentreColor400CP在20℃和45%RH的环境中形成品红色的5%半色调图像,并进行图像的评价。
A:即使在图像放大20倍时也观察不到图像不均匀;
B:在图像放大20倍时,观察到轻微的图像不均匀;
C:即使用肉眼也可观察到图像不均匀。
[实施例2~12和比较例1~5]
以与实施例1相同的方式制造感光体,不同之处在于根据表1改变了在制造实施例1的保护层中使用的各个材料、加入量和固化温度(热处理温度)。进行了上述感光体的评价。
如上表所示,实施例中保护层的外表面的电离电势比内表面高0.1eV以上,并且与其中上述差异小于0.1eV的比较例相比,据信该保护层的外表面具有对诸如臭氧等氧化性气体的较高的抗性。
另外,可以看出在其中保护层的内表面的电离电势比外表面低0.1eV以上的实施例中,与其中上述差异小于0.1eV的比较例相比,诸如重影或图像缺失等图像品质缺陷得到了抑制。
提供对本发明的实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽本发明所披露的精确形式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。选择并描述所述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适用于预计的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。
Claims (12)
1.一种电子照相感光体,所述电子照相感光体包含导电性基体和感光层,
其中,构成所述感光层的最外表面的层通过使具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料在酸催化剂的存在下聚合而形成,且
构成所述最外表面的层的外表面的电离电势比构成所述最外表面的层的内表面的电离电势高约0.1eV以上,
其中,所述具有反应性羟基的交联性电荷输送材料是由下式(I-1)表示的化合物,所述具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料是由下式(I-2)表示的化合物:
F1-(L1-OH)n(I-1)
F2-(L2-OR)m(I-2)
其中,在式(I-1)和式(I-2)中,F1和F2各自独立地表示源自具有空穴输送能力的化合物的有机基团;L1和L2各自独立地表示单键或具有1~5个碳原子的直链或支链的亚烷基;R表示烷基;且n和m各自独立地表示1~4的整数,并且
由式(I-1)和式(I-2)表示的所述化合物是具有由下式(II)表示的结构的化合物:
其中,在式(II)中,Ar1~Ar4相同或不同,并各自独立地表示具有或不具有取代基的芳基;Ar5表示具有或不具有取代基的芳基、或者具有或不具有取代基的亚芳基;D表示-(L1-OH)或-(L2-OR);c各自独立地表示0或1;k表示0或1;且D的总数为1~4,同时L1和L2各自独立地表示单键或具有1~5个碳原子的直链或支链的亚烷基;且R表示烷基。
2.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,通过下述方式形成构成所述最外表面的层:使所述具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和所述具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料以基于单体总量为约90质量%以上的量聚合。
3.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,构成所述最外表面的层的外表面的电离电势比构成所述最外表面的层的内表面的电离电势高约0.3eV以下。
4.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,通过红外吸收光谱分析,构成所述最外表面的层的羟基伸缩振动峰的百分比透射率(%T)为约95%T以上。
5.一种图像形成装置,所述装置包括:
电子照相感光体,所述电子照相感光体为权利要求1所述的电子照相感光体;
充电设备,所述充电设备使所述电子照相感光体的表面充电;
曝光设备,所述曝光设备使被充电的所述电子照相感光体的表面曝光以在所述表面上形成静电潜像;
显影设备,所述显影设备用显影剂使所述静电潜像显影以形成色调剂图像;和
转印设备,所述转印设备将所述色调剂图像转印至要转印的介质。
6.如权利要求5所述的图像形成装置,其中,通过下述方式形成所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层:使所述具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和所述具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料以基于单体总量为约90质量%以上的量聚合。
7.如权利要求5所述的图像形成装置,其中,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层的外表面的电离电势比构成所述最外表面的层的内表面的电离电势高约0.3eV以下。
8.如权利要求5所述图像形成装置,其中,通过红外吸收光谱分析,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层的羟基伸缩振动峰的百分比透射率(%T)为约95%T以上。
9.一种处理盒,所述处理盒能够从图像形成装置上拆卸,所述处理盒包括:
电子照相感光体,所述电子照相感光体为权利要求1所述的电子照相感光体;和
选自由以下设备组成的组中的至少一种:使所述电子照相感光体的表面充电的充电设备;使被充电的所述电子照相感光体的表面曝光以在所述表面上形成静电潜像的曝光设备;用显影剂使所述静电潜像显影以形成色调剂图像的显影设备;和除去所述电子照相感光体表面上残留的任何残余色调剂的清洁设备。
10.如权利要求9所述的处理盒,其中,通过下述方式形成所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层:使所述具有反应性羟基的交联性电荷输送材料和所述具有反应性烷氧基的交联性电荷输送材料以基于单体总量为约90质量%以上的量聚合。
11.如权利要求9所述的处理盒,其中,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层的外表面的电离电势比构成所述最外表面的层的内表面的电离电势高约0.3eV以下。
12.如权利要求9所述的处理盒,其中,通过红外吸收光谱分析,所述电子照相感光体的构成所述最外表面的层的羟基伸缩振动峰的百分比透射率(%T)为约95%T以上。
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CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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