CN102880019A - 成像装置、电子照相感光体及处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及成像装置和在成像装置中使用的电子照相感光体及处理盒。成像装置包括:电子照相感光体;充电单元;潜像形成单元;显影单元;转印单元;以及清洁单元。成像装置满足如下条件中的至少一者:1)电子照相感光体的最外层包含有含四氟乙烯的颗粒,该含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物;2)显影剂包含有含四氟乙烯的颗粒,该含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物;3)成像装置还包括供给单元,该供给单元将含四氟乙烯的颗粒供给至所述电子照相感光体表面,其中含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物。在成像装置中,图像密度降低的带状区域的形成得以有效抑制。
Description
技术领域
本发明涉及成像装置、电子照相感光体及处理盒。
背景技术
为了延长用于静电成像装置的电子照相感光体(下文也称为“感光体”)的寿命,人们将具有高机械强度的树脂用作表面层材料,以抑制由诸如充电单元、显影单元、转印单元和清洁单元之类的部件所施加的电力及机械力而导致的刮擦和磨损。
日本未审查专利申请公开No.07-128878披露了通过下列步骤制造电子照相感光体的方法:将含有可通过水解缩合而聚合的化合物的涂覆液涂覆到基底上,从而形成底涂层、感光层涂层和表面防护层涂层中的至少一个涂层,随后将该基底浸入水中以将可聚合化合物固化。
日本未审查专利申请公开No.2003-316057披露了这样一种有机感光体,该有机感光体包括:导电性支撑体;形成于该导电性支撑体表面上的感光层;以及表面保护层,其中所述表面保护层是通过将用于形成表面保护层的组合物涂覆在感光层表面上,随后加热涂层而形成的。所述用于形成表面保护层的组合物含有有机硅烷化合物、醇溶性聚合物及溶剂。
日本未审查专利申请公开No.2006-259030披露了一种包括感光体表面层的电子照相感光体,所述感光体表面层由通过下列方法形成的单组份或多组份金属氧化物玻璃膜形成:在含有水及有机溶剂的反应液中,使水解性有机金属化合物发生水解和脱水缩合,将其反应产物涂覆到基底表面上,并在200℃以下使涂层玻璃化。
日本未审查专利申请公开No.2009-229549披露了一种电子照相感光体,包括导电性支撑体以及设置在该导电性支撑体表面的感光层。所述感光层包括最外层,所述最外层含有选自胍胺化合物和三聚氰胺化合物中的至少一种化合物与至少一种电荷输送材料的交联产物,其中所述电荷输送材料具有选自-OH、-OCH3、-NH2、-SH和-COOH中的至少一种取代基。所述选自胍胺化合物和三聚氰胺化合物中的化合物的含量为0.1质量%至5质量%,并且所述电荷输送材料的含量为90质量%以上。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种成像装置,在所述成像装置中,当使用如下的电子照相感光体及含有调色剂的显影剂来形成图像时,图像密度降低的带状区域的形成得以抑制,其中所述电子照相感光体包括最外层,该最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构,并且所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。
根据本发明的第一方面,提供了一种成像装置,该成像装置包括:电子照相感光体,所述电子照相感光体包括最外层,该最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构;充电单元,其对所述电子照相感光体的表面进行充电;潜像形成单元,其在所述电子照相感光体的已充电的表面上形成静电潜像;显影单元,其利用含有调色剂的显影剂将所述电子照相感光体表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的;转印单元,其将所述调色剂图像由所述电子照相感光体表面转印至转印介质;以及清洁单元,其在转印后从所述电子照相感光体表面上除去残留的调色剂。所述成像装置满足如下条件中的至少一者:
(1)所述电子照相感光体的最外层包含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物;
(2)所述显影剂包含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物;以及
(3)所述成像装置还包括供给单元,所述供给单元将含四氟乙烯的颗粒供给至电子照相感光体表面,其中所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物。
根据本发明的第二方面,在根据第一方面所述的成像装置中,所述含四氟乙烯的颗粒含有聚四氟乙烯。
根据本发明的第三方面,在根据第一方面或第二方面所述的成像装置中,所述含四氟乙烯的颗粒的体均粒径为约1μm以下。
根据本发明的第四方面,提供了一种电子照相感光体,所述电子照相感光体包括最外层,该最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构。所述最外层含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物。所述电子照相感光体被用于这样的成像装置,所述成像装置利用含有调色剂的显影剂将电子照相感光体表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。
根据本发明的第五方面,在根据第四方面所述的电子照相感光体中,所述含四氟乙烯的颗粒含有聚四氟乙烯。
根据本发明的第六方面,在根据第四方面或第五方面所述的电子照相感光体中,所述含四氟乙烯的颗粒的体均粒径为约1μm以下。
根据本发明的第七方面,提供了一种处理盒,所述处理盒包括具有最外层的电子照相感光体,所述最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构。所述最外层含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物。所述处理盒可安装于成像装置上,也从成像装置上拆卸下来,所述成像装置利用含有调色剂的显影剂将电子照相感光体表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。
根据本发明的第八方面,在根据第七方面所述的处理盒中,所述含四氟乙烯的颗粒含有聚四氟乙烯。
根据本发明的第九方面,在根据第七方面或第八方面所述的处理盒中,所述含四氟乙烯的颗粒的体均粒径为约1μm以下。
与不满足条件(1)至(3)中任何一者的情况相比,在根据第一方面提供的成像装置中,图像密度降低的带状区域的形成得到更为有效的抑制,其中所述成像装置利用电子照相感光体和含有调色剂的显影剂来形成图像,所述电子照相感光体包括最外层,所述最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构,并且所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。
与含四氟乙烯的颗粒为除聚四氟乙烯颗粒外的其他含四氟乙烯的颗粒的情况相比,在根据第二方面提供的成像装置中,图像密度降低的带状区域的形成得到更为有效的抑制。
与所述含四氟乙烯的颗粒的体均粒径大于1μm的情况相比,在根据第三方面提供的成像装置中,图像密度降低的带状区域的形成得到更为有效的抑制。
与电子照相感光体的最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构、但不含有含四氟乙烯的颗粒(该颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物)的情况相比,在如下成像装置中,利用根据第四方面提供的电子照相感光体,图像密度降低的带状区域的形成得到更为有效的抑制,其中所述成像装置利用含有调色剂的显影剂将电子照相感光体表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。
与含四氟乙烯的颗粒为除聚四氟乙烯颗粒外的其他含四氟乙烯的颗粒的情况相比,利用根据第五方面提供的电子照相感光体,图像密度降低的带状区域的形成得到更为有效的抑制。
与含四氟乙烯的颗粒的体均粒径大于1μm的情况相比,利用根据第六方面提供的电子照相感光体,图像密度降低的带状区域的形成得到更为有效的抑制。
与所述电子照相感光体的最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构、但是所述最外层不含有含四氟乙烯的颗粒(该颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物)的情况相比,在根据第七方面提供的处理盒中,图像密度降低的带状区域的形成得到更为有效的抑制,其中所述处理盒可安装于成像装置上,也从成像装置上拆卸下来,所述成像装置利用含有调色剂的显影剂将所述电子照相感光体表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。
与所述含四氟乙烯的颗粒为除聚四氟乙烯颗粒外的其他含四氟乙烯的颗粒的情况相比,在根据第八方面提供的处理盒中,图像密度降低的带状区域的形成得到更为有效的抑制。
与所述含四氟乙烯的颗粒的体均粒径大于1μm的情况相比,在第九方面提供的处理盒中,图像密度降低的带状区域的形成得到更为有效的抑制。
附图简要说明
下面将基于附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述,其中:
图1为示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的结构实例的示意图;
图2为示出了示例性实施方案中所用的电子照相感光体实例的示意图;
图3为示出了示例性实施方案中所用的电子照相感光体的另一实例的示意图;
图4为示出了示例性实施方案中所用的电子照相感光体的再一实例的示意图;
图5为示出了根据本发明另一示例性实施方案的成像装置的结构实例的示意图;并且
图6为示出了图像密度降低的带状区域的实例的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。在附图中,相同或相应的部件以相同的标号表示,因此省去对其的重复描述。
在利用如下电子照相感光体(下文中也可简称为“感光体”),并使用含有通过乳液凝集而制得的调色剂的显影剂来形成图像时,该图像可能会存在密度降低的带状区域,尤其是在停止使用若干天后继续进行图像形成时更是如此,其中所述电子照相感光体包括最外层,所述最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构。这可能是由于调色剂中残留的微量水分被吸附至感光体最外层上的未反应羟基,从而造成敏感度的改变。在感光体表面由于与部件接触而与外部空气隔绝的局部区域处,尤其是在感光体表面上与清洁装置发生接触且被该清洁装置包围的区域处,随着从感光体表面处收集到的调色剂存留在这一区域内,在长时间停止使用后可留下痕迹(trace),并且这些痕迹反应在图像密度上便成为敏感度降低带。例如,如图6所示,往往以预定的间距形成敏感度降低的区域10。区域10对应于感光体表面上的因清洁装置而与外界空气隔绝的区域。不仅清洁装置会造成敏感度降低带的形成,诸如接触式充电装置和显影装置之类的其他装置也可能在感光体表面因与之接触并且与外部空气隔绝的局部区域上形成敏感度降低带。
本发明人在防止敏感度降低的带状区域形成方面进行了研究,结果发现如果向感光体表面供给下述含四氟乙烯的颗粒,则能够抑制因长时间停止使用而形成痕迹(敏感度降低的区域),其中所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯(四氟化乙烯)的结构单元的聚合物。这可能是因为在含氟颗粒中,含四氟乙烯的颗粒在压力下相对较容易发生变形,并在感光体表面上形成并保持有憎水涂层,从而可有效地抑制调色剂中所含水分被吸附至感光体表面。
本发明示例性实施方案的成像装置包括:电子照相感光体,其包括最外层,所述最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构;充电单元,其对所述电子照相感光体的表面进行充电;潜像形成单元,其在所述电子照相感光体的已充电的表面上形成静电潜像;显影单元,其利用含有调色剂的显影剂将所述电子照相感光体表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的;转印单元,其将所述调色剂图像由所述电子照相感光体表面转印至转印介质;以及清洁单元,其在转印后从电子照相感光体表面上除去残留的调色剂。所述成像装置满足如下条件中的至少一者:
(1)所述电子照相感光体的最外层包含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物;
(2)所述显影剂包含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物;以及
(3)所述成像装置还包括供给单元,所述供给单元将含四氟乙烯的颗粒供给至所述电子照相感光体表面,其中所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物。
图1为示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的结构实例的示意图。成像装置100包括电子照相感光体7、充电装置8、曝光装置9、显影装置11、清洁装置13、转印装置40以及中间转印部件50。中间转印部件50为可任选的部件,可将形成于感光体7表面上的调色剂图像直接转印至诸如纸张等的记录介质(未示出)上。
电子照相感光体
首先,将对根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体进行描述。图2示意性地示出了根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体的结构实例。图3和图4示意性示出了电子照相感光体的其他结构。
图2中示出的电子照相感光体7A为功能分离的感光体(分层感光体)。电子照相感光体7A包括:导电性支撑体4;底涂层1,其设置在导电性支撑体4上;感光层,所述感光层包括依次设置在底涂层1上的电荷发生层2和电荷输送层3;以及保护层5,其设置在感光层上作为最外层。
与图2中所示的电子照相感光体7A一样,图3中示出的电子照相感光体7B也为功能分离的感光体,其中感光层从功能上被分为电荷发生层和电荷输送层。电子照相感光体7B包括:导电性支撑体4;底涂层1,其设置在导电性支撑体4上;感光层,其包括依次设置在底涂层1上的电荷输送层3和电荷发生层2;以及保护层5,其设置在感光层上。
图4中示出的电子照相感光体7C为功能一体化的感光体,其中电荷发生材料和电荷输送材料包含在同一层(电荷发生/输送层)内。电子照相感光体7C包括:导电性支撑体4;底涂层1,其设置在导电性支撑体4上;电荷发生/输送层6,其设置在底涂层1上;以及保护层5,其设置在电荷发生/输送层6上。
图2至图4中所示的电子照相感光体7A至7C的层结构仅为示意性的;例如,并非一定要设置底涂层1,并且可在底涂层1与感光层之间设置中间层。此外,保护层5是可任选的;最外层可为感光层。
下面将对图2所示的电子照相感光体7A的各元件进行描述,以作为本发明示例性实施方案的典型实例。
保护层
保护层5为电子照相感光体7A的最外层,设置保护层5以保护包括电荷发生层2和电荷输送层3的感光层。
具有羟基基团的电荷输送单体
保护层5具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构。形成保护层5的交联结构的电荷输送单体可为具有至少一个羟基基团的单体。具有更多数量的羟基基团的单体会形成高交联密度和高强度的交联膜,从而能更为有效地抑制电子照相感光体7A的磨损。为了提高交联密度,除了羟基基团外,电荷输送单体还可具有选自烷氧基、氨基、巯基以及羧基的反应性取代基。
含有羟基基团的电荷输送单体可为由通式(I)表示的化合物:
F-((-R1-X)n1(R2)n2-Y)n3 (I)
在通式(I)中,F为衍生自具有空穴传输性的化合物的有机基团;R1和R2各自独立地为具有1至5个碳原子的直链或支链亚烷基;n1为0或1;n2为0或1;n3为1至4的整数;X为氧、NH或硫;Y为选自羟基、烷氧基、氨基、巯基和羧基中的取代基,并且至少一个Y为羟基。
在通式(I)中,有机基团F衍生自具有空穴传输性的化合物,所述化合物为(例如)芳胺衍生物。芳胺衍生物的例子包括三苯基胺衍生物和四苯基对二氨基联苯衍生物。
由通式(I)表示的化合物可为通式(II)所表示的化合物,其在诸如电荷迁移率和抗氧化稳定性方面更为优异。
在通式(II)中,Ar1至Ar4可相同或不同,并且各自独立地为取代或未取代的芳基基团;Ar5为取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基;D为-(-R1-X)n1(R2)n2-Y;c各自独立地为0或1;k为0或1;D的总数为1至4;R1和R2各自独立地为具有1至5个碳原子的直链或支链亚烷基;n1为0或1;n2为0或1;X为氧、NH或硫;并且Y为选自羟基、烷氧基、氨基、巯基和羧基中的取代基,至少一个Y为羟基。
在通式(II)(其中D处的官能团“-(-R1-X)n1(R2)n2-Y”与通式(I)中的类似)中,R1和R2各自独立地为具有1至5个碳原子的直链或支链亚烷基;n1优选为1;n2优选为1;X优选为氧;并且Y为羟基、烷氧基、氨基、巯基或羧基,至少一个Y为羟基。
通式(II)中,D的总数(相当于通式(I)中的n3)优选为2至4,更优选为3或4。即,如果每分子通式(I)和通式(II)中的D的总数为2至4、更优选为3至4,则交联膜具有更高的交联密度,从而具有更高的强度。特别是,这可在使用清洁刮板的过程中减小电子照相感光体7A的转矩,从而防止对刮板造成损坏,以及电子照相感光体7A发生磨损。尽管尚未清楚地了解其中的详情,但是据估计D的数目较大会增加诸如羟基之类的反应性基团的个数,从而形成了具有更高交联密度的固化膜,由此抑制电子照相感光体7A中近表面分子的移动,从而削弱这些近表面分子与刮板表面中的分子的相互作用。
在通式(II)中,Ar1至Ar4可由式(1)至(7)中的一个表示,其中分别与Ar1至Ar4连接的官能团“-(D)c1”至“-(D)c4”统称为“-(D)c”:
在式(1)至(7)中,R9选自由氢、具有1至4个碳原子的烷基基团、被具有1至4个碳原子的烷基基团或具有1至4个碳原子的烷氧基基团取代的苯基基团、未取代的苯基基团以及具有7至10个碳原子的芳烷基基团组成的组;R10至R12各自选自由氢、具有1至4个碳原子的烷基基团、具有1至4个碳原子的烷氧基基团、被具有1至4个碳原子的烷氧基基团取代的苯基基团、未取代的苯基基团、具有7至10个碳原子的芳烷基基团及卤素组成的组;Ar为取代或未取代的亚芳基基团;D和c如通式(II)中所限定;s为0或1;并且t为1至3的整数。
在式(7)中,Ar可由式(8)或(9)表示:
在式(8)和(9)中,R13和R14各自选自由氢、具有1至4个碳原子的烷基基团、具有1至4个碳原子的烷氧基基团、被具有1至4个碳原子的烷氧基基团取代的苯基基团、未取代的苯基基团、具有7至10个碳原子的芳烷基基团及卤素组成的组;并且t为1至3的整数。
在式(7)中,Z′可由式(10)至(17)中的一个表示:
在式(10)至(17)中,R15和R16各自选自由氢、具有1至4个碳原子的烷基基团、具有1至4个碳原子的烷氧基基团、被具有1至4个碳原子的烷氧基基团取代的苯基基团、未取代的苯基基团、具有7至10个碳原子的芳烷基基团及卤素组成的组;W为二价基团;q和r各自为1至10的整数;并且t各自为1至3的整数。
在式(16)和(17)中,W可为由式(18)至(26)中的一个表示的二价基团:
在式(25)中,u为0至3的整数。
在通式(II)中,如果k为0,则Ar5如上面就Ar1至Ar4所述,为由式(1)至(7)中的一个所表示的芳基基团;如果k为1,则Ar5为通过移除由式(1)至(7)中的一个所表示的芳基中的氢原子而形成的亚芳基基团。
由通式(I)表示的含有羟基基团的电荷输送化合物的实例包括(但不限于)化合物I-1至I-21:
含四氟乙烯的颗粒
感光体7A的保护层5中可包含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物。可将含四氟乙烯的颗粒由外部供至本发明示例性实施方案的成像装置100中的感光体7A表面;另一方面,如果含四氟乙烯的颗粒包含在感光体7A的保护层5内,则由于保护层5发生磨损,而将含四氟乙烯的颗粒可靠地供至感光体7A的表面,而无需从外部供给含四氟乙烯的颗粒。借助于与感光体7A表面发生接触的部件(例如,清洁刮板),含四氟乙烯的颗粒易于变形成为薄膜,从而在感光体7A表面上形成具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物薄膜。
具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物为(例如)四氟乙烯的聚合物、或者为四氟乙烯与另一单体的共聚物。具体而言,具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物优选为聚四氟乙烯(PTFE)、四四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)或者四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA),更优选为PTFE。
尽管还可获得除含四氟乙烯的颗粒外的其他氟树脂颗粒(如聚偏氟乙烯(PVDF)),但是由于氟树脂颗粒不具有衍生自四氟乙烯的结构单元,它们没有抑制图像密度降低的带状区域形成的作用。据估计,这是因为除含四氟乙烯的颗粒以外的其他氟树脂颗粒(例如,PVDF颗粒)在由接触部件(例如,清洁刮板)施加的压力下,不易于在感光体7A表面上变形为氟树脂薄膜。
保护层5中所含的含四氟乙烯的颗粒的体均粒径可为1μm以下,或为约1μm以下。如果含四氟乙烯的颗粒的体均粒径为1μm以下,或为约1μm以下,则在清洁刮板与感光体7A间的压力作用下,含四氟乙烯的颗粒易于变形成为薄膜。含四氟乙烯的颗粒的体均粒径优选为0.05μm至0.5μm,更优选为0.1μm至0.3μm。
利用LA-920激光衍射粒度分布分析仪(由HORIBA公司制造),在1.35的折射率下,对液体样品测量含四氟乙烯的颗粒的粒径,其中所述液体样品是通过利用与含四氟乙烯的颗粒分散液所用的溶剂相同的溶剂来稀释含四氟乙烯的颗粒而制备的。
如果保护层5中的含四氟乙烯的颗粒的含量过低,则其不能提供足够的效果。如果含四氟乙烯的颗粒的含量过高,则感光体7A表面的摩擦系数显著降低,从而削弱了清洁性能,并且可能导致图像缺陷的产生。从这些角度来看,保护层5中含四氟乙烯的颗粒的含量优选占保护层5中总固体含量的3质量%至20质量%,更优选占5质量%至15质量%。
除了含有羟基的电荷输送单体的脱水缩合交联产物以及含四氟乙烯的颗粒(其含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物)外,保护层5还可含有其他成分,如含有氟烷基的共聚物、胍胺化合物、三聚氰胺化合物和导电颗粒。
含有氟烷基的共聚物
保护层5可包含含有氟烷基的共聚物,以维持含四氟乙烯的颗粒的分散稳定性。
保护层5中所包含的含有氟烷基的共聚物优选为(但不限于)含有由如下结构式(A)和(B)表示的重复单元的含有氟烷基的共聚物,更优选为通过(例如)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的大分子单体与(甲基)丙烯酸全氟烷基乙酯或(甲基)丙烯酸全氟烷基酯的接枝聚合而合成的树脂。本文所用的术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
结构式(A) 结构式(B)
在结构式(A)和(B)中,l、m和n为1以上的整数;p、q、r和s为0以上的整数;t为1至7的整数;R1、R2、R3和R4为氢或烷基;X为亚烷基链、卤素取代的亚烷基链、-S-、-O-、-NH-或单键;Y为亚烷基链、卤素取代的亚烷基链、-(CzH2z-1(OH))-或单键;z为1以上的整数;Q为-O-或-NH-。
含有氟烷基的共聚物的重均分子量优选为10,000至100,000,更优选为30,000至100,000。
在含有氟烷基的共聚物中,由结构式(A)表示的重复单元含量与由结构式(B)表示的重复单元含量的比值(即l∶m)优选为1∶9至9∶1,更优选为3∶7至7∶3。
在结构式(A)和(B)中,R1、R2、R3和R4表示的烷基基团的例子包括甲基、乙基和丙基。R1、R2、R3和R4优选为氢或甲基,更优选为甲基。
含有氟烷基的共聚物还可包含由结构式(C)表示的重复单元。结构式(A)和(B)表示的重复单元的总含量(即l+m)与结构式(C)表示的重复单元的含量的比值(即l+m∶z)优选为10∶0至7∶3,更优选为9∶1至7∶3。
结构式(C)
在结构式(C)中,R5和R6为氢或烷基,z为1以上的整数。
R5和R6优选为氢、甲基或乙基,更优选为甲基。
在保护层5中,所述含有氟烷基的共聚物的含量可为含四氟乙烯的颗粒质量的1%至10%。
胍胺化合物和三聚氰胺化合物
保护层5可含有选自具有胍胺结构的化合物(下文简称为“胍胺化合物”)和具有三聚氰胺结构的化合物(下文称为“三聚氰胺化合物”)中的至少一种化合物。
胍胺化合物和三聚氰胺化合物的总含量可占最外层除氟树脂颗粒和含有氟烷基的共聚物以外的总固体含量的0.1质量%至20质量%。
如果保护层5含有选自胍胺化合物和三聚氰胺化合物中的至少一种化合物,则其可改善电子照相感光体7A的耐磨性和电稳定性,并能够重复形成没有图像缺陷的高质量图像,从而进一步提高成像装置100的可靠性和延长寿命。
下面将对胍胺化合物进行描述。该示例性实施方案中所用的胍胺化合物为具有胍胺骨架(结构)的化合物,如乙酰胍胺、苯并胍胺、双氨三嗪(formoguanamine)、甾族胍胺(steroguanamine)、螺胍胺或环己基胍胺。
特别是,胍胺化合物可为至少一种由如下通式(A)表示的化合物及其多聚体。如本文此处所用,术语“多聚体”是指将由通式(A)表示的化合物作为结构单元聚合而获得的低聚物,其中聚合度为(例如)2至200(优选为2至100)。通式(A)表示的化合物可单独使用,或者两种或更多种组合使用。特别是,可使用通式(A)表示的两种或更多种化合物的混合物或其多聚体(低聚物)的混合物,以改善其在溶剂中的溶解性。
在通式(A)中,R1为具有1至10个碳原子的直链或支链烷基基团、具有6至10个碳原子的取代或未取代的苯基基团、或者具有4至10个碳原子的取代或未取代的脂环烃基基团;R2至R5各自独立地为氢、-CH2-OH或-CH2-O-R6,其中R6为具有1至10个碳原子的直链或支链烷基基团。
在通式(A)中,R1表示的烷基基团具有1至10个碳原子,优选具有1至8个碳原子,更优选具有1至5个碳原子。该烷基基团可为直链或支链基团。
在通式(A)中,R1表示的苯基基团具有6至10个碳原子,优选具有6至8个碳原子。苯基基团上的取代基的例子包括甲基、乙基或丙基。
在通式(A)中,R1表示的脂环烃基基团具有4至10个碳原子,优选具有5至8个碳原子。脂环烃基基团上取代基的例子包括甲基、乙基和丙基。
在通式(A)中的R2至R5表示的官能团“-CH2-O-R6”中,R6表示的烷基基团具有1至10个碳原子,优选具有1至8个碳原子,更优选具有1至6个碳原子。该烷基基团可为直链或支链基团。烷基基团的例子包括甲基、乙基和丁基。
特别是,由通式(A)表示的化合物优选为这样的化合物,其中R1为具有6至10个碳原子的取代或未取代的苯基,R2至R5各自独立地为CH2-O-R6。此外,R6优选选自甲基和正丁基。
例如,通过使用胍胺和甲醛,由已知方法(例如,The Fourth Seriesof Experimental Chemistry(Jikken Jikken Kagaku Koza第四版),28卷,430页)来合成通式(A)表示的化合物。
通式(A)表示的化合物的例子包括(但不限于)如下单体及其多聚体(低聚物):
通式(A)表示的化合物的市售产品的例子包括SUPERL-148-55、SUPER13-535、SUPERL-145-60和SUPERTD-126(由DIC株式会社生产)以及NIKALAC BL-60和NIKALA BX-4000(由NipponCarbide Industries株式会社生产)。
为了从合成或购得的通式(A)表示的化合物(包括多聚体)中除去残余催化剂,可将该化合物溶解于合适的溶剂中,例如甲苯、二甲苯、或乙酸乙酯中,并且可以用(例如)蒸馏水或离子交换水清洗,或利用离子交换树脂进行处理。
下面对三聚氰胺化合物进行描述。该示例性实施方案中所用的三聚氰胺化合物为具有三聚氰胺骨架(结构)的化合物。特别是,三聚氰胺化合物可为至少一种由如下通式(B)表示的化合物或其多聚体。如本文此处所用,术语“多聚体”是指将由通式(B)表示的化合物作为结构单元聚合而获得的低聚物,其中聚合度为(例如)2至200(优选为2至100)。由通式(B)表示的化合物或其多聚体可单独使用、或者两种或更多种组合使用、并且可以与通式(A)表示的化合物或其多聚体组合使用。特别是,可使用通式(B)表示的两种或更多种化合物的混合物或其多聚体(低聚物)的混合物,以改善其在溶剂中的溶解性。
在通式(B)中,R6至R11各自独立地为氢、-CH2-OH或-CH2-O-R12,并且R12为具有1至5个碳原子的可任选地分支的烷基基团。该烷基基团的例子包括甲基、乙基和丁基。
例如,可通过使用三聚氰胺和甲醛,由已知方法(例如,The FourthSeries of Experimental Chemistry(Jikken Jikken Kagaku Koza第四版),28卷,430页,三聚氰胺树脂的合成)来合成通式(B)表示的化合物。
通式(B)表示的化合物的例子包括(但不限于)如下单体及其多聚体(低聚物):
通式(B)表示的化合物的市售产品的例子包括SUPER MELAMINo.90(由NOF株式会社生产)、SUPERTD-139-60(由DIC株式会社生产)、U-VAN 2020(由Mitsui Chemicals株式会社生产)、Sumitex Resin M-3(由Sumitomo Chemical株式会社生产)以及NIKALAC MW-30(由Nippon Carbide Industries株式会社生产)。
为了从合成或购得的由通式(B)表示的化合物(包括多聚体)中除去残余催化剂,可将该化合物溶解于合适的溶剂中,例如甲苯、二甲苯、或乙酸乙酯中,并且可以用(例如)蒸馏水或离子交换水等清洗,或利用离子交换树脂进行处理。
在保护层5中,胍胺化合物和三聚氰胺化合物的总含量可占保护层5总固含量的0.1质量%至20质量%。
如果保护层5中胍胺化合物(例如,由通式(A)表示的化合物)以及三聚氰胺化合物(例如,由通式(B)表示的化合物)的总含量落入上述范围内,则与其胍胺化合物及三聚氰胺化合物总含量低于上述范围下限的保护层相比,保护层5更为致密且耐磨。此外,与其胍胺化合物及三聚氰胺化合物总含量高于上述范围上限的保护层相比,保护层5具有更好的电学性能和抗重影性。
对于保护层5中电荷输送化合物的总含量以及胍胺化合物与三聚氰胺化合物总含量,可通过调节其在用以形成保护层5的涂覆液中的固体浓度来加以控制。
其他成分
可加入诸如硅油之类的油,以改善感光体7A表面的耐污性及润滑性。硅油的例子包括:诸如二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷和苯基甲基聚硅氧烷之类的硅油;以及反应性硅油,例如氨基改性聚硅氧烷、环氧基改性聚硅氧烷、羧基改性聚硅氧烷、甲醇改性聚硅氧烷、氟改性聚硅氧烷、甲基丙烯酰基改性聚硅氧烷、巯基改性聚硅氧烷和苯酚改性聚硅氧烷。
保护层5可含有其他热塑性树脂,如酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、醇酸树脂或苯并胍胺树脂。此外,可使交联产物中的化合物与每分子中具有更多个官能团的化合物(例如,螺缩醛胍胺树脂(例如由Ajinomoto Fine-Techno株式会社生产的“CTU-GUANAMINE”))共聚。
保护层5可含有表面活性剂。表面活性剂的例子包括具有氟、环氧烷烃结构以及硅酮结构中的至少一者的表面活性剂。
保护层5可含有抗氧化剂。抗氧化剂的例子包括受阻酚、受阻胺以及其他已知抗氧化剂,例如有机硫抗氧化剂、亚磷酸酯系抗氧化剂、二硫代氨基甲酸酯类抗氧化剂、硫脲类抗氧化剂和苯并咪唑类抗氧化剂。抗氧化剂的添加量优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下。
受阻酚的例子包括:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,5-二叔丁基氢醌、N,N’-亚己基双(3,5-二叔丁基-4-羟基氢肉桂酰胺)、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸酯二乙酯、2,4-双[(辛硫基)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-甲基苯基丙烯酸酯和4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)。
保护层5可含有固化催化剂,以促进固化。所用的固化催化剂可为酸性催化剂。酸性催化剂的例子包括:脂肪族羧酸,如乙酸、氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、草酸、马来酸、丙二酸和乳酸;芳香族羧酸,如苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸和偏苯三甲酸;脂肪族和芳香族磺酸,如甲磺酸、十二烷基磺酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸和萘磺酸,其中优选使用含硫的材料。
用作固化催化剂的含硫材料优选为在室温(例如,25℃)或被加热时表现出酸性的材料,更优选为至少一种有机磺酸及其衍生物。
有机磺酸及其衍生物的例子包括对甲苯磺酸、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。其中,优选的是对甲苯磺酸和十二烷基苯磺酸。也可使用可以在固化性树脂组合物中解离的有机磺酸盐。
此外,可使用加热时表现出更高催化活性的可热活化的潜在性催化剂。
可热活化的潜在性催化剂的例子包括:(例如)用颗粒形式的聚合物涂敷有机砜化合物而制得的微囊;其上吸附有酸的多孔化合物(如沸石);用碱将质子酸和/或质子酸衍生物进行封端(blocking)而制得的可热活化的潜在性质子酸催化剂;用伯醇或仲醇将质子酸和/或质子酸衍生物进行酯化而获得的可热活化的潜在性质子酸催化剂;用乙烯基醚和/或乙烯基硫醚对质子酸和/或质子酸衍生物进行封端而制得的可热活化的潜在性质子酸催化剂;三氟化硼的单乙胺络合物;以及三氟化硼的吡啶络合物。
特别是,用碱将质子酸和/或质子酸衍生物进行封端而获得的可热活化的潜在性质子酸催化剂是优选的。
用于制备可热活化的潜在性质子酸催化剂的质子酸的例子包括:硫酸、盐酸、乙酸、甲酸、硝酸、磷酸、磺酸、一元羧酸、多元羧酸、丙酸、草酸、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、癸烷基苯磺酸、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。质子酸衍生物的例子包括:中和产物,如质子酸(例如,磺酸和磷酸)的碱金属盐或碱土金属盐;其聚合物链中具有质子酸结构的聚合物化合物(如聚乙烯基磺酸)。可用于对质子酸进行封端的碱的例子包括胺。
胺分为伯胺、仲胺和叔胺,对其没有特别限制,可使用任何一种胺。
伯胺的例子包括: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。
仲胺的例子包括: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-异丁基胺、二(2-乙基己基)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。
叔胺的例子包括: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-二甲基烯丙胺、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、3-二甲基氨基丙醇、2-乙基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,4-卢剔啶、2,5-卢剔啶、3,4-卢剔啶、3,5-卢剔啶、2,4,6-三甲基吡啶、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-甲基哌嗪。
市售产品的例子包括“NACURE 2501”(解离的甲苯磺酸;溶剂:甲醇/丙醇;pH:6.0至7.2,解离温度:80℃);“NACURE 2107”(解离的对甲苯磺酸;溶剂:异丙醇;pH:8.0至9.0;解离温度:90℃);“NACURE 2500”(解离的对甲苯磺酸;溶剂:异丙醇;pH:6.0-7.0;解离温度:65℃);“NACURE 2530”(解离的对甲苯磺酸;溶剂:甲醇/异丙醇;pH:5.7-6.5;解离温度:65℃);“NACURE 2547”(解离的对甲苯磺酸;水溶液;pH:8.0-9.0;解离温度:107℃);“NACURE 2558”(解离的对甲苯磺酸;溶剂:乙二醇;pH:3.5-4.5;解离温度:80℃):“NACURE XP-357”(解离的对甲苯磺酸;溶剂:甲醇;pH:2.0至4.0;解离温度:65℃);“NACURE XP-386”(解离的对甲苯磺酸;水溶液;pH:6.1至6.4;解离温度:80℃);“NACUREXC-2211”(解离的对甲苯磺酸;pH:7.2至8.5;解离温度:80℃);“NACURE 5225”(解离的十二烷基苯磺酸;溶剂:异丙醇;pH:6.0至7.0;解离温度:120℃);“NACURE 5414”(解离的十二烷基苯磺酸;溶剂:二甲苯;解离温度:120℃);“NACURE 5228”(解离的十二烷基苯磺酸;溶剂:异丙醇;pH:7.0至8.0;解离温度:120℃);“NACURE 5925”(解离的十二烷基苯磺酸;pH:7.0至7.5;解离温度:130℃);“NACURE 1323”(解离的二壬基萘磺酸;溶剂:二甲苯;pH:6.8至7.5;解离温度:150℃);“NACURE 1419”(解离的二壬基萘磺酸;溶剂:二甲苯/甲基异丁基酮;解离温度:150℃);“NACURE 1557”(解离的二壬基萘磺酸;溶剂:丁醇/2-丁氧基乙醇;pH:6.5至7.5;解离温度:150℃);“NACURE X49-110”(解离的二壬基萘二磺酸;溶剂:异丁醇/异丙醇;pH:6.5-7.5;解离温度:90℃);“NACURE 3525”(解离的二壬基萘二磺酸;溶剂:异丁醇/异丙醇;pH:7.0至8.5;解离温度:120℃);“NACURE XP-383”(解离的二壬基萘二磺酸;溶剂:二甲苯;解离温度:120℃);“NACURE3327”(解离的二壬基萘二磺酸;溶剂:异丁醇/异丙醇;pH:6.5至7.5;解离温度:150℃);“NACURE 4167”(解离的磷酸;溶剂:异丙醇/异丁醇;pH:6.8至7.3;解离温度:80℃);“NACURE XP-297”(解离的磷酸;溶剂:水/异丙醇;pH:6.5至7.5;解离温度:90℃);以及“NACURE 4575”(解离的磷酸;pH:7.0至8.0;解离温度:110℃)(由King Industries株式会社生产)。
这些可热活化的潜在性催化剂可单独使用,或者将两种或多种组合使用。
催化剂的含量优选为用于形成保护层5的涂覆液除了含四氟乙烯的颗粒和含有氟烷基的共聚物外的总固含量的0.1质量%至10质量%,更优选为0.1质量%至5质量%。
保护层的形成
在导电性支撑体4上依次形成底涂层1、电荷发生层2和电荷输送层3之后,通过涂覆用以形成保护层5的涂覆液并使之进行交联,从而在电荷输送层3上形成保护层5。
用以形成保护层5的溶剂的例子包括脂环族酮,例如环丁酮、环戊酮、环己酮和环庚酮。脂环族酮可与其他溶剂组合使用,其他溶剂包括:环醇或直链醇,例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和环戊醇;直链酮,例如丙酮和甲基乙基酮;环状醚或直链醚,如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和乙醚;以及卤化的脂肪烃,如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷。
优选的脂环族酮包括具有4至7个成环碳原子的脂环族酮,更优选具有5或6个成环碳原子的脂环族酮。
用以形成保护层5的涂覆工艺的例子包括已知的涂敷工艺,如环涂法、刮刀涂覆法、Meyer棒涂覆法、喷涂法、浸涂法、微珠涂覆法、气刀涂覆法、幕帘涂覆法和喷射涂敷法。
通过在(例如)100℃至170℃下进行加热使涂覆层固化(交联),以形成保护层5。
保护层5的厚度可为1μm至20μm,以延长使用寿命并获得稳定的图像质量。
导电性支撑体
导电性支撑体的例子包括:金属鼓,例如铝鼓、铜鼓、铁鼓、不锈钢鼓、锌鼓和镍鼓;如在片材、纸、塑料和玻璃等上沉积有金属(例如,铝、铜、金、银、铂、钯、钛、镍-铬、不锈钢或铜-铟)的基底;其上沉积有导电性金属化合物(例如,氧化铟或氧化锡)的上述基底;其上层叠有金属箔的上述基底;以及通过向粘结剂树脂中施加导电性材料(例如,炭黑、氧化铟、氧化锡-氧化锑粉末、金属粉末或碘化铜)而具有导电性的上述基底。本文所用的术语“导电性”是指体积电阻率小于1013Ωcm。
导电性支撑体4可为鼓状、片状或板状。例如,如果导电性支撑体4为金属管,则其表面可未经处理,或可预先经表面处理而使表面粗糙。如果所用的曝光光源为相干光源(例如,激光)时,则这种粗糙化处理可避免产生因感光体7A中发生的干涉光而造成的木纹状浓度变化。表面处理工艺的例子包括镜面切削、蚀刻、阳极氧化、粗切削、无心磨削、喷砂和湿珩磨。
特别是,(例如)可将经阳极氧化的铝用作导电性支撑体4,以改善对感光层的附着以及感光层的覆盖。
底涂层
可任选地设置底涂层1,以(例如)防止在支撑体4的表面上发生光反射,并防止不期望的载流子由支撑体4流至保护层5。
用于底涂层1的材料的例子包括:金属粉末,如铝粉、铜粉、镍粉和银粉;导电性金属氧化物,如氧化锑、氧化铟、氧化锡和氧化锌;以及其他导电性材料,如碳纤维、炭黑和石墨粉末。将这种材料分散于粘结剂树脂中,并涂覆到支撑体4上。也可使用两种或更多种导电性金属氧化物的混合物。可用偶联剂对导电性金属氧化物进行表面处理,以控制粉末的电阻。
用于底涂层1的粘结剂树脂的例子包括已知的聚合物树脂化合物,如缩醛树脂(如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、酪素、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、聚醋酸乙烯酯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-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、三聚氰胺树脂和聚氨酯树脂。其他例子包括具有电荷输送基团的电荷输送树脂以及诸如聚苯胺之类的导电性树脂。
可将导电性金属氧化物以任何比例与底涂层1中的粘结剂混合,并且可设定适合的混合比例。
底涂层1可含有受体化合物(电子接受材料)。可使用任何受体化合物。该受体化合物的例子包括电子输送材料,例如醌类,如四氯苯醌和四溴苯醌;四氰基醌二甲烷;芴酮类,如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮;噁二唑类,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-噁二唑以及2,5-双(4-二乙氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;呫吨酮类;噻吩类;以及联苯醌类,如3,3′,5,5′-四叔丁基联苯醌。其他例子包括具有蒽醌结构的受体化合物,如羟基蒽醌类、氨基蒽醌类和氨基羟基蒽醌类,包括蒽醌、二羟基蒽醌、1,4-二羟基蒽醌、1,5-二羟基蒽醌和1,2,4-三羟蒽醌。
可恰当地设定受体化合物的含量。优选的是,受体化合物的含量为无机颗粒含量的0.01质量%至20质量%,更优选为0.05质量%至10质量%。
可简单地在涂覆前加入受体化合物,或者可预先将受体化合物沉积于无机颗粒表面。在无机颗粒表面上沉积受体化合物的工艺例子包括干式工艺和湿式工艺。
使用含有上述成分和溶剂的涂覆液来形成底涂层1。溶剂的例子包括:芳香烃类溶剂,如甲苯和氯苯;脂肪醇类溶剂,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇;酮类溶剂,如丙酮、环己酮和2-丁酮;脂肪族卤代烃类溶剂,如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷;环醚或直链醚类溶剂,如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和乙醚;以及酯类溶剂,如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯。这些溶剂可单独使用,或者将两种或更多种组合使用。作为混合溶剂时能够将粘结剂树脂溶解的任何溶剂可混合使用。
能用来将导电性金属氧化物分散于底涂层1形成用涂覆液的技术实例包括:介质分散机,如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机和水平型砂磨机;以及无介质分散机,如搅拌机、超声波分散装置、辊磨机和高压均化器。高压均化器的例子包括:碰撞式均化器,其通过在高压下进行液-液碰撞或液-壁碰撞来进行分散;以及通道式均化器,其通过在高压下使分散液流过细通道来进行分散。
用底涂层1形成用涂覆液来涂覆导电性支撑体4的工艺实例包括浸涂法、线棒涂覆法、喷涂法、刮刀涂覆法、气刀涂覆法和幕帘涂覆法。底涂层1的厚度优选为15μm以上,更优选为20μm至50μm。底涂层1可含有树脂颗粒,以控制表面粗糙度。树脂颗粒的例子包括硅树脂颗粒和交联的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂颗粒。
可将底涂层1的表面打磨以控制表面粗糙度。打磨方法的例子包括抛光、喷砂、湿珩磨和磨削。
中间层
可在底涂层1上设置中间层(未示出)。用于中间层的粘结剂树脂的例子包括聚合物树脂化合物,例如缩醛树脂(例如,聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、酪素、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂和三聚氰胺树脂。其他例子包括包含(例如)锆、钛、铝、锰或硅的有机金属化合物。这些化合物可以单独使用,或者使用它们的两种或更多种化合物的混合物或缩聚物。
用于形成中间层的溶剂的例子包括已知的有机溶剂,例如:芳香烃类溶剂,如甲苯和氯苯;脂肪醇类溶剂,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇;酮类溶剂,如丙酮、环己酮和2-丁酮;脂肪族卤代烃类溶剂,如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷;环醚或直链醚类溶剂,如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和乙醚;以及酯类溶剂,如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯。这些溶剂可单独使用,或者将两种或更多种组合使用。作为混合溶剂时能够将粘结剂树脂溶解的任何溶剂可混合使用。
用于形成中间层的涂覆工艺实例包括常规的涂敷方法,如浸涂法、线棒涂覆法、喷涂法、刮刀涂覆法、气刀涂覆法和幕帘涂覆法。
中间层的厚度可为0.1μm至3μm。
电荷发生层
通过蒸镀电荷发生材料或通过涂覆含有电荷发生材料、有机溶剂和粘结剂树脂的溶液,从而形成电荷发生层2。
电荷发生材料的例子包括:硒和硒化合物,如非晶硒、结晶硒、硒-碲合金和硒-砷合金;无机光电导体,如硒合金、氧化锌和氧化钛,以及被染料敏化的那些光电导体;各种酞菁,如不含金属的酞菁颜料、氧钛酞菁、铜酞菁、锡酞菁和镓酞菁;各种有机颜料,如方酸鎓颜料、蒽嵌蒽醌颜料、苝颜料、偶氮颜料、蒽醌颜料、芘颜料、吡喃鎓颜料和噻喃鎓盐颜料;以及染料。
这些有机颜料通常具有若干晶体形式。对于酞菁而言,(例如)已知有多种晶体形式,包括α晶形和β晶形。可使用任何晶体形式,只要该颜料具有所需敏感性及其他性能即可。
在上述电荷发生材料中,优选的是酞菁。当受到光照射时,感光层中所含的酞菁会吸收光子,从而生成载流子。具有高量子效率的酞菁会有效地吸收光子从而生成载流子。
用于电荷发生层2的粘结剂树脂的例子包括:聚碳酸酯树脂(例如双酚A、双酚Z及其共聚物)、聚芳酸酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、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-醋酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、酚醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂和聚-N-乙烯基咔唑。
这些粘结剂树脂可单独使用,或者两种或更多种组合使用。电荷发生材料与粘结剂树脂的混合比例(电荷发生材料:粘结剂树脂)可为10∶1至1∶10(以质量计)。
一般而言,电荷发生层2的厚度优选为0.01μm至5μm,更优选为0.05μm至2.0μm。
电荷发生层2可含有至少一种电子接受材料,(例如)以提高敏感性、降低残余电势并减轻重复使用后的疲劳程度。用于电荷发生层2的电子接受材料的例子包括:琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、四氯对醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸和邻苯二甲酸。特别是,具有吸电子取代基(如Cl、CN、或NO2)的芴酮、醌和苯衍生物是优选的。
将电荷发生材料分散于树脂中的技术实例包括:辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、Dyno磨机、砂磨机和胶体磨碎机;
用于形成电荷发生层2的涂覆液所使用的溶剂的例子包括已知的有机溶剂,例如:芳香烃类溶剂,如甲苯和氯苯;脂肪醇类溶剂,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇;酮类溶剂,如丙酮、环己酮和2-丁酮;脂肪族卤代烃类溶剂,如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷;环醚或直链醚类溶剂,如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和乙醚;以及酯类溶剂,如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯。
电荷输送层
电荷输送层3含有电荷输送材料和粘结剂树脂,或者含有聚合的电荷输送材料。
可使用以下列举的已知电荷输送材料。
即,电荷输送材料的例子包括空穴输送材料和电子输送材料。空穴输送材料的例子包括:噁二唑类,如2,5-双(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;吡唑啉类,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;芳香族叔胺类,如三苯基胺、三(对甲基)苯基胺、N,N′-双(3,4-二甲基苯基)-联苯基-4-胺、二苄基苯胺和9,9-二甲基-N,N′-二(对甲苯基)芴酮-2-胺;芳香族叔二胺类,如N,N′-二苯基-N,N′-双(3-甲基苯基)-[1,1′]联苯基-4,4′-二胺;1,2,4-三嗪类,如3-(4’-二甲基氨基苯基)-5,6-二(4’-甲氧基苯基)-1,2,4-三嗪;腙类衍生物,如4-二乙基氨基苯甲醛-1,1-二苯基腙、4-二苯基氨基苯甲醛-1,1-二苯基腙和[对(二乙基氨基)苯基](1-萘基)苯基腙;喹唑啉类,如2-苯基-4-苯乙烯基-喹唑啉;苯并呋喃类,如6-羟基-2,3-二(对甲氧基苯基)苯并呋喃;α-茋类,如对(2,2-二苯基乙烯基)-N,N′-二苯基苯胺;烯胺类;咔唑类,如N-乙基咔唑;以及聚N-乙烯基咔唑及其衍生物。电子输送材料的例子包括:醌,如四氯苯醌、四溴苯醌和蒽醌;四氰基醌二甲烷类;芴酮类,如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮;噁二唑类,如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-双(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-双(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;呫吨酮类;噻吩类和二苯酚合苯醌类,如3,3’,5,5’-四叔丁基二苯酚合苯醌。其他例子包括在其主链或侧链上具有衍生自以上化合物的基团的聚合物。这些电荷输送材料可以单独使用或将两种或更多种组合使用。
用于电荷输送层3的粘结剂树脂的例子包括:联苯基-聚碳酸酯共聚物树脂;聚碳酸酯树脂,如双酚A和双酚Z;丙烯酸类树脂;甲基丙烯酸类树脂;聚芳酯树脂;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;聚醋酸乙烯酯树脂;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-醋酸乙烯酯-马来酸酐树脂;有机硅树脂;酚醛树脂;聚丙烯酰胺树脂;聚酰胺树脂;绝缘性树脂,如氯化橡胶;以及有机光导性聚合物,如聚乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽和聚乙烯基芘。这些粘结剂树脂可以单独使用或者将两种或更多种组合使用。
使用含有上述成分和溶剂的涂覆液来形成电荷输送层3。用于形成电荷输送层3的溶剂的例子包括已知的有机溶剂,例如:芳香烃类溶剂,如甲苯和氯苯;脂肪醇类溶剂,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇;酮类溶剂,如丙酮、环己酮和2-丁酮;脂肪族卤代烃类溶剂,如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷;环醚或直链醚类溶剂,如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和乙醚;以及酯类溶剂,如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯。这些溶剂可单独使用,或者将两种或更多种组合使用。作为混合溶剂时能够将粘结剂树脂溶解的任何溶剂可混合使用。
电荷输送材料与粘结剂树脂的混合比例可为10∶1至1∶5(以质量计)。
用这样制得的用于形成电荷输送层3的涂覆液来涂覆电荷发生层2的工艺实例包括常见工艺,如浸涂法、线棒涂覆法、喷涂法、刮刀涂覆法、气刀涂覆法和幕帘涂覆法。
电荷输送层3的厚度优选为5μm至50μm,更优选为10μm至40μm。
充电单元
所用的充电装置8为(例如)已知的充电器,如非接触式充电辊,或者利用电晕放电的电晕管充电器和格栅电晕管充电器。也可使用接触式充电器,包括导电性或半导电性充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刮片和充电管。
静电潜像形成单元
作为静电潜像形成单元的曝光装置9为(例如)这样的光学装置,其用光(例如半导体激光、LED光或者液晶快门光)以所需图像图案照射感光体7的表面。所用光源的波长在感光体7的光谱敏感范围内。典型的半导体激光的振荡波长在780nm附近,即处于近红外区域内。然而其波长并不局限于此;也可使用振荡波长在600nm至700nm范围内的激光、或者振荡波长在400nm至450nm范围内的激光(蓝色激光)。此外,能够输出多束波的表面发射型激光可有效形成彩色图像。
显影单元
所用的显影装置11被构造为储存含有调色剂的显影剂、并在感光体7的表面(其上形成有静电潜像)上形成调色剂图像的装置,其中所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。例如,可使用这样的显影装置,其利用(例如)磁性或非磁性单组份或多组份显影剂,经接触或非接触方式将静电潜像显影,所述显影装置包括已知显影装置,其利用(例如)刷子或辊将单组份或双组份显影剂沉积在感光体7上。
调色剂
该示例性实施方案中所用的调色剂是通过乳液凝集而制得的,其中,通过下列方法形成调色剂颗粒:将通过粘结剂树脂的聚合性单体的乳液聚合而制得的分散液与(例如)着色剂、防粘剂和电荷控制剂的分散液混合,随后将颗粒凝集,并且进行热融合。可通过湿式工艺来制备调色剂,其中分两步进行凝集。
与通过粉碎而制得的调色剂相比,通过乳液凝集制得的调色剂具有更高的水含量,其通常含有0.5质量%至2质量%的水。
具体而言,乳液凝集工艺包括如下步骤:将树脂颗粒分散液(其中分散有树脂颗粒)、着色剂颗粒分散液(其中分散有着色剂颗粒)、防粘剂颗粒分散液(其中分散有防粘剂颗粒)以及其他材料(如凝集剂)混合并进行加热凝集,从而形成凝集颗粒;以及将凝集颗粒加热至等于或高于树脂颗粒的玻璃化转变温度,使凝集颗粒融合,从而形成调色剂颗粒。可通过对包含树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒的混合分散液进行加热或控制其pH值来形成凝集颗粒,或通过进一步与凝集剂混合来形成凝集颗粒。
可在凝集颗粒形成过程中加入添加剂,如无机氧化物和电荷控制剂分散液。此外,可加入树脂颗粒分散液以使树脂颗粒沉积。
粘结剂树脂
可用作本示例性实施方案中所用的调色剂树脂的热塑性粘结剂树脂的例子包括如下单体的聚合物和共聚物及其混合物,所述单体例如为:苯乙烯类,如苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯;含乙烯基酯类,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸月桂酯、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、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯;乙烯腈类,如丙烯腈和甲基丙烯腈;乙烯基醚类,如乙烯基甲醚和乙烯基异丁醚;乙烯基酮类,如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮;和烯烃类,如乙烯、丙烯和丁二烯。其他例子还包括非乙烯基缩合树脂,如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂和聚醚树脂;上述非乙烯基缩合树脂与上述乙烯基树脂的混合物;以及通过使上述乙烯基单体与上述非乙烯基缩合树脂聚合而形成的接枝共聚物。
树脂颗粒分散液易于通过乳液聚合或类似的聚合法而制得。可通过任何方法来制备树脂颗粒分散液,如:将预先通过(例如)溶液聚合或本体聚合形成的聚合物与稳定剂一同加入溶剂(所述聚合物不溶于该溶剂)中,并对该混合物进行机械混合及分散。
对于乙烯基单体,根据所用方法的不同,使用(例如)离子型表面活性剂,并通过乳液聚合或悬浮聚合来制备树脂颗粒分散液。对于其他可溶于油性溶剂(所述油性溶剂在水中的溶解性相对较低)的树脂,可通过将该树脂热溶解于该溶剂中,随后利用分散机(如均质器)将该溶液与离子型表面活性剂或聚合物电解质一同分散于水中而形成颗粒形式,然后在加热或减压条件下将溶剂蒸发。
树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体均粒径优选为1μm以下,更优选为100nm至800nm。
表面活性剂的例子包括(但不限于):阴离子表面活性剂,如硫酸酯、磺酸盐、磷酸酯和皂;阳离子表面活性剂,如胺盐和季铵盐;非离子表面活性剂,如聚乙二醇、烷基酚-环氧乙烷加合物、烷基醇-环氧乙烷加合物和多元醇;以及多种接枝共聚物。
如果通过乳液聚合制备树脂颗粒分散液,则可加入少量不饱和酸(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸或苯乙烯磺酸)来形成保护胶体层,从而进行无皂聚合。
所述树脂颗粒的玻璃化转变温度优选为45℃至65℃,更优选为50℃至60℃,又更优选为53℃至60℃。
所述树脂颗粒的重均分子量Mw优选为15,000至60,000,更优选为20,000至50,000,又更优选为25,000至40,000。
防粘剂
防粘剂的例子包括低分子量聚烯烃类,如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯;加热时表现出软化温度的硅酮类;脂肪酸酰胺类,如油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻酸酰胺和硬脂酸酰胺;植物蜡,如棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡、漆蜡和霍霍巴油(jojoba oil);动物蜡,如蜂蜡;矿物和石油蜡,如褐煤蜡、地蜡、纯白地蜡、石蜡、微晶蜡和费-托蜡等;以及它们的改性产物。
防粘剂的添加量优选为5质量%至20质量%,更优选为7质量%至13质量%。
着色剂
作为着色剂,可单独使用各种颜料和染料,或者将两种或更多种组合使用。
着色剂的例子包括各种颜料,如炭黑、铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、还原黄(threne yellow)、喹啉黄、永固黄、永固橙GTR、吡唑啉酮橙、耐硫化橙(Vulcan orange)、Watching红、永固红、亮胭脂红3B、亮胭脂红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、立索尔红、若丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红、苯胺蓝、群青、calco油蓝、氯化亚甲蓝、酞菁蓝、酞菁绿和孔雀绿草酸盐;以及各种染料,例如吖啶酮类染料、氧杂蒽类染料、偶氮类染料、苯醌类染料、吖嗪类染料、蒽醌类染料、硫靛类染料、二噁嗪类染料、噻嗪类染料、偶氮次甲基类染料、靛青类染料、酞菁类染料、三苯甲烷类染料、二苯甲烷类染料以及噻唑类染料。这些着色剂可单独使用,或以其两种或更多种组合的方式使用。
如果所用调色剂为磁性调色剂,则(例如)可使用由诸如铁素体、磁铁矿、还原铁、钴、镍或锰之类的金属、或其合金或化合物构成的磁性粉末。
可通过任何方法来分散着色剂,例如,通过诸如旋转剪切匀化器、球磨机、砂磨机、Dyno磨机或Ultimaizer之类的常见分散技术来分散着色剂。将着色剂与(例如)离子表面活性剂或聚合物电解质(例如,聚合物酸或聚合物碱)一同分散在水中。
如果通过乳液凝集来制造调色剂,则为了进行母核颗粒凝集或向母核颗粒添加颗粒(附加颗粒),用以形成该调色剂颗粒的分散颗粒的粒径可为1μm以下。如果分散颗粒的粒径大于1μm,则最终形成的调色剂颗粒的粒径分布较宽,并且会形成游离颗粒,从而削弱其性能和可靠性。
所述附加颗粒的分散液的量取决于该分散液中所含颗粒的体积分数,可这样确定附加颗粒的分散液的量:使得该附加颗粒的体积为最终形成的凝集颗粒的50体积%以下。如果该附加颗粒的体积为最终形成的凝集颗粒的50体积%以下,则其会与母核颗粒凝集在一起,而不会形成新的凝集颗粒。这能防止组成分布和粒径分布变宽。
此外,如果逐步或逐渐且持续地加入颗粒,则这些颗粒不会形成新的、极小的凝集颗粒。这会使粒径分布变窄。
此外,如果在各加入步骤时在不超过母核凝集颗粒或所述附加颗粒的玻璃化转变温度的范围内升高温度,则几乎不会产生游离颗粒。
凝集剂
所用的凝集剂优选为如下表面活性剂,或者为二价或多价无机金属盐,更优选为无机金属盐,其中所述表面活性剂的极性与树脂颗粒分散液和着色剂颗粒分散液所用的表面活性剂极性相反。
无机金属盐的例子包括:金属盐,如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝和硫酸铝;以及无机金属盐聚合物,如聚氯化铝、聚氢氧化铝以及聚硫化钙。特别是,铝盐及其聚合物是优选的。为了获得更窄的粒径分布,具有更高价态的无机金属盐更为适合,在具有相同价态的无机金属盐中,无机金属盐聚合物更为合适。
凝集剂的添加量取决于凝集时的离子浓度,其优选为混合液固含量(调色剂含量)的0.05质量%至1.00质量%,更优选为0.10质量%至0.50质量%。
为了形成具有所需粒径和形状的调色剂颗粒,在通过使树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒凝集而形成凝集颗粒后,对凝集颗粒进行pH调节以稳定其粒径,并在控制温度、时间和pH值的同时加热至树脂颗粒的玻璃化转变温度以上,以将其融合。例如,对融合颗粒实施固-液分离步骤(例如,过滤)、清洗步骤和干燥步骤,从而获得调色剂颗粒。
在清洗步骤中,可用酸(例如,硝酸、硫酸或盐酸)或者碱性溶液(例如,氢氧化钠溶液)对颗粒进行处理,然后用(例如)离子交换水洗涤。
可通过任何方法实施干燥步骤,例如,通过诸如振动型流化干燥、喷雾干燥、冷冻干燥或闪喷干燥等常见方法,优选通过使用诸如闪喷干燥器等气流干燥器实施干燥步骤。
本示例性实施方案的成像装置100所用的显影剂可包含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物。与调色剂一起通过显影装置11供给的含四氟乙烯的颗粒在感光体7表面上形成薄膜,所述薄膜含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物。如果显影剂含有含四氟乙烯的颗粒,则感光体7的保护层5并非一定需要含有含四氟乙烯的颗粒。然而,如果感光体7的保护层5含有含四氟乙烯的颗粒,则由于保护层5发生磨损而向感光体7表面供给含四氟乙烯的颗粒。与此形成对比的是,(例如)如果以外部添加的方式向调色剂颗粒添加含四氟乙烯的颗粒,则需要通过与感光体7表面发生接触的部件(例如,清洁用刮板)将其从调色剂颗粒中除去。因此,感光体7的保护层5可含有含四氟乙烯的颗粒。
转印单元
所用的转印装置40为(例如)已知的转印充电器,例如包括(例如)带、辊、膜或橡胶刀片在内的接触式转印充电器,或者利用电晕放电的电晕管转印充电器或格栅电晕管转印充电器。
中间转印部件
所用的中间转印部件50可为由诸如半导电性聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯或橡胶之类的材料形成的带。中间转印部件50可以为鼓状而非带状。
清洁单元
清洁装置13通过使具有橡胶边缘的清洁刮板131与感光体7表面接触,从而除去转印后残留在感光体7表面上的调色剂。清洁装置13被构造为将感光体7的部分表面基本上封闭,从而将由清洁刮板131从感光体7表面上除去的调色剂收集起来。
清洁装置13可包括纤维状部件132,其用于向感光体7表面提供润滑剂14。此外,清洁装置13可任选地包括用于辅助清洁的纤维状部件133(平刷)。
供给单元
除显影单元外,该示例性实施方案的成像装置100还可包括供给单元(未示出),其向感光体7表面提供含四氟乙烯的颗粒。借助于该供给单元,能够可靠地将含四氟乙烯的颗粒供给至感光体7的表面。
除上述装置外,成像装置100还可包括(例如)通过光学方式消除感光体7上的静电的静电光学消除器。
图5为示出根据另一示例性实施方案的成像装置的示意性截面图。成像装置120为配备有四个处理盒300的串联型彩色成像装置。在成像装置120中,处理盒300沿着中间转印部件50平行排列,并且每种颜色使用一个电子照相感光体。
在以上述方式构造的成像装置120中,如果各处理盒300均包括如下部件,则可抑制图像密度降低的带状区域的形成,其中所述部件为:包括最外层的电子照相感光体,所述最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构,并且所述最外层含有含四氟乙烯的颗粒,该含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物;以及显影装置,其被构造为利用含有调色剂的显影剂将电子照相感光体表面上的静电图像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。
例子
下文将通过实施例和比较例对本发明进一步阐释,但不应认为这些例子限制本发明。在这些例子中,除非另外说明,否则份数均以质量计。
调色剂的制备
树脂分散液1的制备
将上述组分一同混合并溶解。将该溶液加入在550g离子交换水内溶有6g非离子型表面活性剂Nonipol 400和10g阴离子表面活性剂Neogen SC所得的溶液中,并在烧瓶中进行分散和乳化。将该乳液与其中溶解有4g过硫酸铵的50g离子交换水混合,并轻轻搅拌10分钟,随后用氮气吹扫。在搅拌的同时,将烧瓶中的内容物于油浴中加热至70℃,从而继续进行乳液聚合5小时。
这样便得到阴离子树脂分散液,其中值粒径为155nm、玻璃化转变点为59℃,并且重均分子量Mw为12,000。
树脂分散液2的制备
苯乙烯 280g
丙烯酸正丁酯 120g
丙烯酸 8g
将上述组分一同混合并溶解。将该溶液加入在550g离子交换水内溶于6g非离子型表面活性剂Nonipol 400和12g阴离子表面活性剂Neogen SC所得的溶液中,并在烧瓶中进行分散和乳化。将该乳液与其中溶解有3g过硫酸铵的50g离子交换水混合,并轻轻搅拌10分钟,随后用氮气吹扫。在搅拌的同时,将烧瓶中的内容物于油浴中加热至70℃,从而继续进行乳液聚合5小时。
这样便得到阴离子树脂分散液,其中值粒径为105nm,玻璃化转变点为53℃,并且重均分子量Mw为550,000。
颜料分散液的制备
炭黑Mogul L(Cabot株式会社) 50g
非离子型表面活性剂Nonipol 400 5g
离子交换水 200g
将上述组分混合在一起,并利用匀化器(IKA ULTRA-TURRAX)分散10分钟,从而获得中值粒径为250nm的炭黑分散液。
防粘剂分散液的制备
石蜡HNP0190(熔点:85℃;Nippon Seiro株式会社) 50g
阳离子型表面活性剂SANISOL B-50(Kao株式会社) 5g
离子交换水 200g
将上述组分加热至95℃,使用IKA公司制造的ULTRA-TURRAXT50进行分散,随后使用压力喷射匀化器(pressure ejectionhomogenizer)进行分散处理,从而获得中值粒径为550nm的蜡分散液。
凝集颗粒的制备
将上述组分混合,并且利用IKA公司制造的ULTRA-TURRAXT50在不锈钢圆底烧瓶中进行分散。随后在搅拌的同时,于油浴中将分散液加热至48℃。将分散液在48℃下保持30分钟,用光学显微镜确认凝集颗粒的平均粒径为约5μm。随后将分散液轻轻地与60g树脂分散液1混合,并通过升高加热油浴的温度,从而将分散液在50℃下保持1小时。
用光学显微镜观察,发现凝集颗粒的平均粒径为约5.7μm。
随后加入3g的Neogen SC,将不锈钢烧瓶密封,并且在利用磁子进行搅拌的同时,将分散液加热至105℃,并保持3小时。
待冷却后,将颗粒滤出并用离子交换水充分洗涤。使用Coulter计数仪测得的粒径为5.6μm。
显影剂A
使用Henschel混合器,将100质量份的上述凝集颗粒与平均粒径为12nm的0.5质量份的二氧化硅颗粒以及平均粒径为40nm的1.0质量份的二氧化硅颗粒混合,由此制得调色剂1。
以外部添加的方式将作为电荷控制剂的无机颗粒添加至调色剂1,并将其与经PMMA包覆的铁素体载体(平均粒径为50μm)混合,由此制得显影剂A。
显影剂B
使用Henschel混合器,将100质量份的上述凝集颗粒与平均粒径为12nm的0.5质量份的二氧化硅颗粒、平均粒径为40nm的1.0质量份的二氧化硅颗粒以及0.3质量份的PTFE颗粒(Lubron L-2)混合,由此制得调色剂2。
以外部添加的方式将作为电荷控制剂的无机颗粒添加至调色剂2,并将其与经PMMA包覆的铁素体载体(平均粒径为50μm)混合,由此制得显影剂B。
感光体的制造
感光体A
底涂层
将100份的氧化锌(平均粒径:70nm;Tayca株式会社;比表面积:15m2/g)与500份的甲苯混合并搅拌。另外加入1.25份的硅烷偶联剂(KBM603,得自Shin-Etsu Chemical株式会社),并且将该混合物搅拌2小时。在通过真空蒸馏除去甲苯后,将氧化锌与硅烷偶联剂在120℃下烘烤3小时,以对氧化锌进行表面处理。
将100份的所述经表面处理的氧化锌与500份的四氢呋喃混合并搅拌。另外加入1份茜素溶于50份四氢呋喃中所得的溶液,并在50℃下将混合物搅拌5小时。随后,通过真空过滤将加合了茜素的氧化锌滤出,并在真空中于60℃下干燥,由此获得添加有茜素的氧化锌颜料。
将60份的添加有茜素的氧化锌颜料、作为固化剂的13.5份的封端异氰酸酯(Sumidur 3175,得自Sumika Bayer Urethane株式会社)以及15份的缩丁醛树脂(S-LEC BM-1,得自Sekisui Chemical株式会社)溶解于85份的甲基乙基酮中。随后,将38份的所得溶液与25份的甲基乙基酮混合,并用直径1mm的玻璃珠在砂磨机中分散2小时,由此制得分散液。
将所得分散液与作为催化剂的0.005份的二月桂酸二辛基锡和40份的有机硅树脂颗粒((Tospearl 145,得自GE Toshiba Silicones株式会社)混合,随后将其干燥并在170℃下固化40分钟,从而获得用以形成底涂层的涂覆液。
通过浸涂法将用以形成底涂层的涂覆液涂覆到直径为84mm、长度为347mm且厚度为1mm的铝基底上,从而形成厚度为21μm的底涂层。
电荷发生层
将1份的作为电荷发生材料的氯代酞菁镓晶体以及1份的聚乙烯醇缩丁醛树脂(S-LEC BM-S,得自Sekisui Chemical株式会社)与100份的乙酸丁酯混合,并在涂料振动机中用玻璃珠分散1小时,由此获得用以形成电荷发生层的涂覆液,其中在X射线衍射谱中,所述氯代酞菁镓晶体在7.4°、16.6°、25.5°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处出现强衍射峰。
通过浸涂将形成电荷发生层的涂覆液涂覆到底涂层表面上,并在100℃下加热干燥10分钟,由此形成厚度为0.2μm的电荷发生层。
电荷输送层
通过将2份的由下式表示的电荷输送材料A1(第一电荷输送材料)以及3份的由结构式1表示的聚合化合物(粘均分子量:39,000)溶解于10份的四氢呋喃和5份的甲苯中,从而制得用以形成电荷输送层的涂覆液:
电荷输送材料A1
结构式1
通过浸涂将用于形成电荷输送层的涂覆液涂覆到电荷发生层的表面上,并在135℃下加热干燥35分钟,由此形成厚度为22μm的电荷输送层。将该感光体称为基础感光体(base photoreceptor)。
保护层
将4份作为四氟乙烯树脂颗粒的Lubron L-2(得自DaikinIndustries株式会社;粒径:0.2μm)以及0.2份的含有氟烷基的共聚物(重均分子量:50,000,l∶m=1∶1,s=1,n=60)在16份的环戊酮中充分混合并加以搅拌,从而制得四氟乙烯树脂颗粒悬浮液,其中上述含有氟烷基的共聚物具有由结构式2表示的重复单元:
结构式2
接下来,在220份的环戊酮中将94份的电荷输送化合物和1份的苯并胍胺树脂充分混合并溶解。随后将该溶液与四氟乙烯树脂颗粒悬浮液混合并搅拌,并使用高压匀化器(YSNM-1500AR,得自YoshidaKikai株式会社)在700kgf/cm2的压力下进行分散处理30次,其中该高压匀化器装配了具有微细通路的通道室(passage chamber)。所述电荷输送化合物由结构式A表示:
结构式A
接下来,加入0.9份的二甲基聚硅氧烷(GLANOL 450,得自Kyoeisha Chemical株式会社)和0.1份的NACURE 5225(得自KingIndustries株式会社),以制备用以形成保护层的涂覆液。
通过浸涂将用以形成保护层的涂覆液涂覆到所述基础感光体上,并在155℃下干燥40分钟,从而形成厚度为6μm的保护层。将该感光体称为感光体A。
感光体B
感光体B的制备方式与感光体A的制备方法相同,不同之处在于:将用于感光体A保护层的四氟乙烯树脂颗粒,即Lubron L-2(得自Daikin Industries株式会社)替换为四氟乙烯-六氟丙烯共聚物颗粒,即FEP 120-JR(得自Du Pont-Mitsui Fluorochemicals株式会社,粒径:0.2μm)。
感光体C
制备用以形成保护层的涂覆液,而未使用感光体A的保护层所用的四氟乙烯树脂颗粒,即Lubron L-2(得自Daikin Industries株式会社);即,将94份的结构式A表示的电荷输送化合物和1份的苯并胍胺树脂加入220份的环戊酮中,随后加入0.9份的二甲基聚硅氧烷(GLANOL 450,得自Kyoeisha Chemical株式会社)和0.1份的NACURE 5225(得自King Industries),从而制备用以形成保护层的涂覆液。通过浸涂将用以形成保护层的涂覆液涂覆到所述基础感光体上,并在155℃下干燥40分钟,从而形成厚度为6μm的保护层。将该感光体称为感光体C。
感光体D
感光体D的制备方式与感光体A相同,不同之处在于:将用于感光体A保护层的四氟乙烯树脂颗粒,即Lubron L-2(得自DaikinIndustries株式会社)替换为PVDF颗粒(得自Arkema;粒径:1.0μm)。
评价
使用表1中所示的感光体与显影剂的组合,利用得自富士施乐株式会社的C1000数字印刷机打印10,000份覆盖率为10%的图表。将印刷机在室内温度及湿度中放置三天,然后输出整张的半色调图像(覆盖率:50%),按照如下标准评价其密度降低情况:
优:无密度差别
良:密度差别极微弱,可忽略
中:密度差别微弱
差:密度差别明显
结果示于表1。
表1
感光体 | 显影剂 | 密度降低 | |
实施例1 | A | A | 优 |
实施例2 | A | B | 优 |
实施例3 | B | A | 良 |
实施例4 | B | B | 优 |
实施例5 | C | B | 良 |
比较例1 | C | A | 差 |
比较例2 | D | A | 中 |
提供对本发明的示例性实施方案的上述描述是为了举例和说明。并非旨在穷举,或将本发明限制为所公开的精确形式。明显地,对于本领域技术人员,多种变型和改变将是显而易见的。选择并描述这些实施方案是为了更好地阐释本发明的原理和其实际应用,从而使得本领域的其他技术人员理解本发明的多种实施方案,并且其多种变型适用于所预期的特定用途。希望本发明的范围通过所附权利要求及其等同形式限定。
Claims (9)
1.一种成像装置,包括:
电子照相感光体,所述电子照相感光体包括最外层,所述最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构;
充电单元,其对所述电子照相感光体的表面进行充电;
潜像形成单元,其在所述电子照相感光体的已充电表面上形成静电潜像;
显影单元,其利用含有调色剂的显影剂将所述电子照相感光体表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的;
转印单元,其将所述调色剂图像由所述电子照相感光体表面转印至转印介质;以及
清洁单元,其在转印后从所述电子照相感光体表面上除去残留的调色剂,
所述成像装置满足如下条件中的至少一者:
(1)所述电子照相感光体的所述最外层包含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物;
(2)所述显影剂包含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物;以及
(3)所述成像装置还包括供给单元,所述供给单元将含四氟乙烯的颗粒供给至所述电子照相感光体表面,其中所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物。
2.根据权利要求1所述的成像装置,其中所述含四氟乙烯的颗粒含有聚四氟乙烯。
3.根据权利要求1或2所述的成像装置,其中所述含四氟乙烯的颗粒的体均粒径为约1μm以下。
4.一种电子照相感光体,其包括具有交联结构的最外层,所述交联结构是通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的,所述最外层含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物,
所述电子照相感光体被用于这样的成像装置,所述成像装置利用含有调色剂的显影剂将所述电子照相感光体表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。
5.根据权利要求4所述的电子照相感光体,其中所述含四氟乙烯的颗粒含有聚四氟乙烯。
6.根据权利要求4或5所述的电子照相感光体,其中所述含四氟乙烯的颗粒的体均粒径为约1μm以下。
7.一种处理盒,其包括电子照相感光体,所述电子照相感光体包括最外层,所述最外层具有通过使含有羟基基团的电荷输送单体发生脱水缩合而形成的交联结构,所述最外层含有含四氟乙烯的颗粒,所述含四氟乙烯的颗粒含有具有衍生自四氟乙烯的结构单元的聚合物,
所述处理盒可安装于成像装置上,也可从成像装置上拆卸下来,所述成像装置利用含有调色剂的显影剂将所述电子照相感光体表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂是通过将用以形成调色剂的颗粒分散在含有水的溶剂中、使所述颗粒发生凝集并进行加热而制得的。
8.根据权利要求7所述的处理盒,其中所述含四氟乙烯的颗粒含有聚四氟乙烯。
9.根据权利要求7或8所述的处理盒,其中所述含四氟乙烯的颗粒的体均粒径为约1μm以下。
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