CN103217877A - 电子照相感光体及其制造方法、处理盒以及成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种清洁不良及调色剂转印不良得以抑制的电子照相感光体及其制造方法、以及具有该电子照相感光体的处理盒和成像装置。所述电子照相感光体具有导电性支持体、设置于导电性支持体上的感光层、以及设置于感光层上且含有粘结树脂及氟系颗粒的保护层5,所述保护层中,相对于所述粘结树脂的所述氟系颗粒的含量在表面侧比在所述感光层侧高,并且所述保护层中的存在于表层区域5A的所述氟系颗粒7A的个数相对于所述保护层中所含的所述氟系颗粒的总个数为15个数%以上且35个数%以下,其中所述表层区域为从表面至相当于所述氟系颗粒的平均粒径的深度处的区域。
Description
技术领域
本发明涉及电子照相感光体及其制造方法、处理盒以及成像装置。
背景技术
专利文献1公开了一种电子照相感光体,其特征在于,表面层中从表面至深度L[μm]的表面层上部中所含的颗粒的个数相对于该表面层中所含的粒子的总个数为40~95个数%,其中所述深度L[μm]被定义为L=Ll×(Rp/Dp)/0.74/(Ro/Do+Rp/Dp)。
专利文献2公开了一种有机感光体,其特征在于,保护层含有含氟树脂微粒,该保护层中的含氟树脂微粒的面积率A1、A2及A3满足下述关系。
0.3≧A2≧0.02
A2>A1≧A2×0.5
1.0>A3/A2≧0.5
其中,
A1:存在于从表面至深度0.5μm的含氟树脂微粒的面积率
A2:存在于从表面至深度3.0μm的含氟树脂微粒的面积率
专利文献3公开了:在具备光导电层和该光导电层的支持体的电子照相感光体中,在光导电层上设置以热固型含氟聚酰亚胺为主要成分的保护层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-145480号公报
专利文献2:日本特开2008-046197号公报
专利文献3:日本特开平05-119502号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于,提供一种清洁不良以及调色剂转印不良得以抑制的电子照相感光体。
解决问题的手段
为了实现上述目的,提供以下的发明。
第1发明为一种电子照相感光体,其具有:导电性支持体、设置于所述导电性支持体上的感光层、以及设置于所述感光层上并且含有粘结树脂及氟系颗粒的保护层,所述保护层中,相对于所述粘结树脂,所述氟系颗粒的含量在表面侧比所述感光层侧高,并且存在于所述保护层的从表面至相当于所述氟系颗粒的平均粒径的深度处的表层区域中的所述氟系颗粒的个数相对于所述保护层中所含的所述氟系颗粒的总个数为15个数%以上且35个数%以下。
第2发明为第1发明所述的电子照相感光体,其中,所述保护层中的所述氟系颗粒的个数%从所述保护层的表面侧向所述感光层侧连续地或阶梯式地减少。
第3发明为第1发明或第2发明所述的电子照相感光体,其中,所述氟系颗粒的平均粒径为0.15μm以上且0.25μm以下,相对于所述保护层中所含的所述氟系颗粒的总个数,所述保护层的深度方向上的所述氟系颗粒的个数满足下式(1)。
A1>A2≧A3≧A4…(1)
A1:保护层的所述表层区域中存在的氟系颗粒的个数%
A2:从距离保护层的表面深度为0.5μm以内的区域中存在的氟系颗粒的个数%中减去A1后的值
A3:从距离保护层的表面深度为1.0μm以内的区域中存在的氟系颗粒的个数%中减去A1和A2后的值
A4:为在距离保护层的表面超过1.0μm的深度、每0.5μm中存在的氟系颗粒的平均个数%,将保护层的膜厚设定为Lμm时(其中,L>1),由下式(2)得到的值
A4=[(100-(A1+A2+A3))/(L-1)]×0.5…(2)
第4发明为一种处理盒,其备有第1发明~第3发明中任一项所述的电子照相感光体,并且以可拆卸的方式安装于成像装置上。
第5发明为一种成像装置,其具有:第1发明~第3发明中任一项所述的电子照相感光体;对所述电子照相感光体的表面充电的充电装置;在充电后的所述电子照相感光体的表面形成静电潜像的潜像形成装置;容纳含有调色剂的显影剂、并且利用所述显影剂将形成于所述电子照相感光体表面的所述静电潜像显影而形成调色剂图像的显影装置;将形成于所述电子照相感光体表面的所述调色剂图像转印至记录介质上的转印装置;以及对残留于所述电子照相感光体表面的调色剂进行清洁的清洁装置。
第6发明为一种电子照相感光体的制造方法,其用于制造第1发明~第3发明中任一项所述的电子照相感光体,包括以下工序:在导电性支持体上形成感光层的工序;在所述感光层上涂敷含有粘结树脂及氟系颗粒的保护层形成用涂敷液以形成涂膜的第1涂敷工序;在所述涂膜上涂敷分散有所述氟系颗粒的氟系颗粒分散液的第2涂敷工序;以及在所述第2涂敷工序之后,通过将所述涂膜加热干燥使其固化而形成保护层的加热干燥工序。
第7发明为第6发明所述的电子照相感光体的制造方法,还包括第3涂敷工序:在所述第2涂敷工序之后、并且所述加热干燥工序之前,将涂敷液涂敷于所述涂膜上,该涂敷液含有在所述保护层形成用涂敷液中所含的成分中除了所述氟系颗粒以外的成分。
发明效果
根据第1发明,提供一种电子照相感光体,与如下情况相比,可以抑制清洁不良以及调色剂转印不良,所述情况为:相对于保护层中所含的所述粘结树脂的所述氟系颗粒的含量在表面侧比在所述感光层侧更高,并且存在于保护层的表层区域中的氟系颗粒的个数相对于所述保护层中所含的所述氟系颗粒的总个数在15个数%以上且35个数%以下的范围之外。
根据第2发明,提供一种电子照相感光体,与保护层中的氟系颗粒的个数%不是从所述保护层的表面侧向所述感光层侧连续地或阶梯式地减少的情况相比,可以抑制清洁不良及调色剂转印不良。
根据第3发明,提供一种电子照相感光体,与保护层的深度方向上的氟系颗粒的个数%不满足前式(1)的关系的情况相比,可以抑制清洁不良及调色剂转印不良。
根据第4和5发明,提供了一种处理盒和成像装置,与应用了如下的电子照相感光体的情况相比,可以抑制清洁不良及调色剂转印不良,所述电子照相感光体为这样的电子照相感光体:相对于保护层中所含的所述粘结树脂的所述氟系颗粒的含量在表面侧比在所述感光层侧高,并且存在于所述保护层的表层区域(从表面至相当于氟系颗粒的平均粒径的深度的区域)中的氟系颗粒的个数相对于所述保护层中所含的所述氟系颗粒的总个数在15个数%以上且35个数%的范围外。
根据第6发明,提供一种易于制造电子照相感光体的方法,该电子照相感光体具有如下保护层:所述保护层含有粘结树脂及氟系颗粒,并且相对于所述粘结树脂的所述氟系颗粒的含量在表面侧比在感光层侧高,且存在于所述保护层的表层区域(从表面至相当于所述氟系颗粒的平均粒径的深度的区域)中的所述氟系颗粒的个数相对于所述保护层中所含的所述氟系颗粒的总个数为15个数%以上且35个数%以下。
根据第7发明,与不包含所述第3涂敷工序的情况相比,提供一种易于制造清洁不良及调色剂转印不良得以抑制的电子照相感光体。
附图简要说明
图1是表示本实施方案涉及的电子照相感光体中的层构成的一个例子的剖面示意图。
图2是表示本实施方案涉及的电子照相感光体中的层构成的其它例子的剖面示意图。
图3是表示本实施方案涉及的电子照相感光体的保护层中所含的氟系颗粒在深度方向的分布的一个例子的示意图。
图4(A)是表示利用喷墨方式从液滴吐出头喷出而命中的液滴的一部分重叠的状态的示意图,(B)是表示液滴吐出头相对于圆筒状支持体的倾斜度的示意图。
图5是表示利用喷墨方式形成保护层的方法的一个例子的示意图。
图6是表示本实施方案涉及的成像装置的一个例子的构成示意图。
图7是表示本实施方案涉及的成像装置的其它例子的构成示意图。
图8是表示实施例1中制作的感光体的保护层的深度方向上的剖面的SEM照片。
图9是表示比较例1中制作的感光体的保护层的深度方向上的剖面的SEM照片。
图10是表示比较例2中制作的感光体的保护层的深度方向上的剖面的SEM照片。
符号说明
1导电性支持体、2感光层、2A电荷产生层、2B电荷输送层、4底涂层、5保护层、6功能一体型的感光层、7氟系颗粒、8充电装置、9曝光装置、11显影装置、13清洁装置、14润滑剂、17感光体、40转印装置、50中间转印体、100成像装置、120成像装置、132纤维状部件(辊状)、133纤维状部件(平刷状)
具体实施方案
下面对于本发明的实施方案详细地进行说明。
<电子照相感光体>
本实施方案涉及的电子照相感光体(以下称为“感光体”)具有:导电性支持体、设置于导电性支持体上的感光层、以及设置于感光层上且含有粘结树脂及氟系颗粒的保护层,保护层中相对于粘结树脂的氟系颗粒的含量在表面侧比在所述感光层侧高,且存在于保护层的表层区域(从表面至相当于所述氟系颗粒的平均粒径的深度的区域)中的氟系颗粒的个数相对于保护层中所含的氟系颗粒的总个数为15个数%以上且35个数%以下。
通过使用本实施方案的感光体,可以抑制清洁不良及调色剂转印不良。其理由如下所述。
为了提高感光体的耐磨损性和调色剂的转印性,可使用这样的感光体:作为感光体的最表面层,其具有在粘结树脂中分散有电荷输送剂、氟系颗粒、分散助剂、抗氧化剂的保护层。从耐磨损性的观点考虑,粘结树脂可使用固化性的树脂,从提高调色剂的转印性的观点考虑,可混合氟系颗粒。
感光体的保护层通常与橡胶制的刮板(以下称为“清洁刮板”)接触,但是在感光体的保护层中含有氟系颗粒的情况下,当氟系颗粒的表面露出率(露出状态)增多时,由于清洁刮板的摩擦,氟系颗粒脱落,其中所述刮板用于从感光体的表面刮落没有转印至被转印体上而残留的调色剂。特别是,在感光体开始使用阶段,如果大量的氟系颗粒脱落,氟系颗粒在清洁刮板上蓄积,成为导致感光体清洁不良的主要原因。
另一方面,当氟系颗粒的露出率少时,调色剂与感光体的附着力增大,成为导致转印不良的主要原因。
另外,制成不易产生磨损的保护层时,由于调色剂或调色剂外添剂对保护层表面的附着(被称为成膜)所引起的污染,会导致图像质量缺陷。因此,在长期使用时,通过缓慢地磨损而防止成膜。伴随着保护层的磨损,存在于表层部的氟系颗粒也从保护层上脱落,但是露出新的氟系颗粒,由此可以维持调色剂的转印性。
从防止清洁刮板打卷儿这样的滑动稳定性的观点考虑,也需要氟系颗粒在保护层上露出。
然而,在对通过涂敷含有粘结树脂、氟系颗粒等的保护层形成用涂敷液而形成的涂膜进行加热干燥的工序中,伴随保护层的从表层开始的固化反应,在其深度方向上产生粘度梯度而进行固化,由于氟系颗粒的扫除效果,在表层附近容易产生氟系颗粒不存在或氟系颗粒非常少的区域。将该区域称为氟系颗粒缺乏层。如果存在该缺乏层,伴随着感光体的使用,保护层的表层缓慢地磨损,此时氟系颗粒的露出显著减少,由此,调色剂的转印性急剧下降,从而导致图像质量缺陷。
就本实施方案的感光体而言,可以认为,不仅保护层中所含的氟系颗粒的数密度在表面侧比在感光层侧高,而且,相对于保护层中所含的氟系颗粒的总个数,在相当于氟系颗粒的平均粒径的表层区域中存在15个数%以上且35个数%以下的氟系颗粒,由此可抑制伴随着感光体的使用氟系颗粒的露出显著减少,同时可以抑制清洁刮板打卷儿等清洁不良。
图1示意性示出本实施方案涉及的感光体的层构成的一个例子。图1所示的感光体具有在导电性支持体1上依次层压有底涂层4、电荷产生层2A、电荷输送层2B、保护层5这样的层构成,感光层2由电荷产生层2A及电荷输送层2B这两层构成。
图2示意性示出本实施方案涉及的感光体的层构成的其它例子。图2所示的感光体具有在导电性支持体1上依次层压有底涂层4、感光层6、保护层5这样的层构成。图2所示的感光体的感光层6为图1所示的电荷产生层2A及电荷输送层2B的功能一体化而成的层。予以说明,本实施方案的感光体并不限于图1、图2所示的层构成,例如,可以没有底涂层4,也可以在底涂层4和感光层之间具有中间层。
下面,对于本实施方案的感光体,以具有图1所示层构成的感光体为例进行说明。
(保护层)
首先,对成为最表面层的保护层5进行说明。保护层5含有粘结树脂及氟系颗粒,相对于粘结树脂的氟系颗粒的含量在表面侧比在感光层侧高,且存在于保护层5的表层区域(从表面至相当于氟系颗粒的平均粒径的深度的区域)中的氟系颗粒的个数相对于保护层5中所含的氟系颗粒的总个数为15个数%以上且35个数%以下。
-粘结树脂-
对保护层5中所含的粘结树脂没有特别限定,例如可列举交联性的电荷输送材料交联而成的交联物。
作为交联型的电荷输送材料,例如可列举具有羟基、烷氧基甲硅烷基、异氰酸酯基、丙烯酰氧基、甲氧基、苯乙烯基、乙烯基等的聚合性单体或低聚物等。这些电荷输送材料可以单独使用一种或混合使用两种以上,但并不限于这些物质。另外,可以进一步含有其它组合物。
保护层5中,与上述交联性的电荷输送性材料交联而成的交联物一起,可以混合使用酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、醇酸树脂、苯并胍胺树脂等其它热固性树脂。另外,还可以使螺缩醛系胍胺树脂(例如“CTU-胍胺”(味之素精密技术株式会社))等一分子中官能团较多的化合物与该交联物中的材料共聚。
-氟系颗粒-
作为构成保护层5中所含的氟系颗粒的材料,只要是含有氟原子的树脂即可,没有特别限定,例如,由选自四氟乙烯树脂(PTFE)、三氟氯乙烯树脂、六氟丙烯树脂、氟乙烯树脂、偏氟乙烯树脂、二氟二氯乙烯树脂以及它们的共聚物中的一种或两种以上构成。在上述氟树脂中,优选四氟乙烯树脂或偏氟乙烯树脂,特别优选四氟乙烯树脂。
作为上述氟系颗粒的平均粒径,例如可列举0.05μm以上且1μm以下,优选为0.1μm以上且0.5μm以下,更优选为0.15μm以上且0.25μm以下。
上述氟系颗粒的平均粒径为使用激光衍射式粒度分布测定装置LA-920(堀场制作所制造)、以1.35的折射率对测定用液体进行测定所得的值,所述测定用液体是使用与在分散介质中分散有氟系颗粒的分散液(保护层形成用涂敷液)相同种类的分散介质稀释而得到的。
在本实施方案的感光体中,使存在于保护层5的前述表层区域中的氟系颗粒的个数相对于保护层5中所含的氟系颗粒的总个数为15个数%以上且35个数%以下,但是从抑制清洁不良及调色剂转印不良的观点考虑,优选为15个数%以上且30个数%以下,进一步优选为17个数%以上且23个数%以下。
相对于保护层5中的固体成分总量,氟系颗粒的含量优选为1质量%以上且30质量%以下,进一步优选为2质量%以上且20质量%以下。
氟系颗粒必须在保护层5的表面露出,但是,特别是在开始使用的初期阶段,由于除去的调色剂少,因此,清洁刮板和感光体表面的磨擦增大,清洁刮板成为易于打卷儿的状态。但是,随着感光体的使用增加,清洁刮板和感光体表面的磨擦稳定,清洁刮板容易打卷儿的状态慢慢消除。因此,在距表层深的区域,可以使氟系颗粒的露出量变得比表层区域少。另一方面,由于氟系颗粒还担负着维持调色剂转印性的作用,因此,优选的是氟系颗粒的露出缓慢变化,优选的是,保护层5中的氟系颗粒的个数%从保护层5的表面侧向感光层2侧连续地或阶梯式地减少。
具体而言,更优选的是,相对于保护层5中所含的氟系颗粒的总个数,保护层5的深度方向上的氟系颗粒的个数满足下式(1)。予以说明,此时,氟系颗粒的平均粒径优选为0.15μm以上0.25μm以下。
A1>A2≧A3≧A4…(1)
在上式(1)中,A1、A2、A3、A4分别表示以下区域的氟系颗粒的个数%。
A1:保护层5的表层区域中存在的氟系颗粒的个数%,
A2:从距离保护层5的表面深度为0.5μm以内的区域中存在的氟系颗粒的个数%中减去A1后的值,
A3:从距离保护层5的表面深度为1.0μm以内的区域中存在的氟系颗粒的个数%中减去A1和A2后的值,
A4:在距离保护层5的表面超过1.0μm的深度、每0.5μm所存在的氟系颗粒的平均个数%,将保护层5的膜厚设定为Lμm(其中,L>1)时,由下式(2)得到的值。
A4=[(100-(A1+A2+A3))/(L-1)]×0.5…(2)
图3示意性示出了保护层5中氟系颗粒的分布的一例。鉴于感光体的磨损量,从保护层5的表面至相当于氟系颗粒的平均粒径的深度的表层区域5A中,相对于保护层5中所含的氟系颗粒的总个数,存在15个数%以上且35个数%以下的氟系颗粒。使存在于区域5B中的氟系颗粒的个数%为表层区域5A的个数%以下,其中所述区域5B比保护层5的表层区域5A深、并且距离保护层5表面的深度为0.5μm以内。另外,使存在于区域5C中的氟系颗粒的个数%为存在于距离保护层5表面的深度为0.5μm以内的区域5B中的氟系颗粒的个数%以下,其中所述区域5C比距离保护层5表面的深度为0.5μm处更深、并且距离保护层5表面的深度为1.0μm以内。而且,使区域5D中每0.5μm所存在的氟系颗粒的个数%为存在于距离保护层5表面的深度为1.0μm以内的区域中的氟系颗粒的个数%以下,其中所述区域5D距离保护层5表面的深度超过1.0μm。这样,在保护层5的深度方向(厚度方向),氟系颗粒的个数比例连续地或阶梯式地减少,由此,可以抑制清洁刮板打卷儿,同时可维持调色剂的转印性。
予以说明的是,在本实施方案中,在保护层5的表层区域5A中存在氟系颗粒是指氟系颗粒整体包含在如下区域中:除去从保护层5的表面露出的部分、并且从保护层5的表面至相当于氟系颗粒的平均粒径的深度以内的区域;另外,存在于距离表面特定深度的区域是指氟系颗粒的一半以上的体积包含在该特定的区域中。例如,在图3中,氟系颗粒7A存在于表层区域5A中,氟系颗粒7B存在于比表层区域5A深的、并且距离表面的深度为0.5μm以内的区域5B中,氟系颗粒7C存在于距离表面0.5μm以上且1.0μm以下的区域5C中,氟系颗粒7D存在于距离表面的深度超过1.0μm的区域5D中。
本实施方案的感光体的保护层5中的深度方向(厚度方向)的氟系颗粒的个数%利用(例如)以下的方法进行测定。
从感光体上剥下设置在导电性支持体上的层,从剥下的层上切取包含保护层5的小片,包埋于环氧树脂中并固化,利用切片机制备切片,作为测定用样品。用扫描型电子显微镜(SEM)观察测定用样品中保护层5的厚度方向的剖面。使用图像处理软件(例如“IMAQVISION”,美国国家仪器公司制造)对该剖面照片进行二值化处理。求出剖面照片中保护层整体的氟系颗粒的总个数,分别测定距离表面的深度方向上各区域的氟系颗粒的个数,由此求出各区域中的氟系颗粒的个数%。
-其它成分-
在保护层5中可以添加氟系颗粒的分散助剂。作为分散助剂,只要是使氟系颗粒的分散性提高的物质即可,没有限定,可列举:氟系表面活性剂、氟系聚合物、硅酮系聚合物、硅油等。例如,作为含氟接枝聚合物,优选由丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、苯乙烯化合物等构成的大分子单体与甲基丙烯酸全氟烷基乙酯接枝聚合而成的树脂。作为市售品,可列举:例如GF400(东亚合成公司制造)、Megafac F550(DIC公司制造)、GF300(东亚合成公司制造)等。
在保护层5中可以添加表面活性剂。作为所使用的表面活性剂,适当列举含有氟原子、环氧烷结构、硅酮结构中的至少一种以上结构的表面活性剂。
在保护层5中可以添加抗氧化剂。作为抗氧化剂,优选受阻酚系或受阻胺系,也可以使用有机硫系抗氧化剂、亚磷酸酯系抗氧化剂、二硫代氨基甲酸盐系抗氧化剂、硫脲系抗氧化剂、苯并咪唑系抗氧化剂等公知的抗氧化剂。作为抗氧化剂的添加量,优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下。
作为受阻酚系抗氧化剂,可列举: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)氢化肉桂酰胺、3,5-二叔丁基-4-羟基-苄基磷酸酯-二乙酯、2,4-双[(辛基硫代)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。
在保护层5中可以含有用于促进前述交联性的电荷输送材料固化的固化催化剂。作为固化催化剂,优选使用酸系的催化剂或自由基聚合引发剂。作为酸系的催化剂,可以使用:乙酸、氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、草酸、马来酸、丙二酸、乳酸等脂肪族羧酸;苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸等芳香族羧酸;甲磺酸、十二烷基磺酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸等脂肪族及芳香族磺酸类等,但优选使用含硫系材料。另外,也可以使用在加热时催化能力升高的所谓热潜在性催化剂。作为自由基聚合引发剂,可列举:例如,对甲氧基过氧化苯甲酰、间,间-二甲氧基过氧化苯甲酰、2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双异丁酸二甲酯、4,4’-偶氮双-4-氰基庚酸等。这些固化催化剂可以单独使用或两种以上组合使用。
相对于保护层形成用涂敷液中的除了氟系颗粒之外的总固体成分,催化剂的混合量优选为0.01质量%以上且10质量%以下的范围,特别优选为0.1质量%以上且5质量%以下。
(保护层的形成)
对于形成本实施方案的感光体的保护层5的方法没有特别限定,例如,包含如下工序的方法是合适的:第1涂敷工序,其中,在导电性支持体上形成感光层2后,在感光层2上涂敷含有粘结树脂及氟系颗粒的保护层形成用涂敷液以形成涂膜;第2涂敷工序,其中,在前述涂膜上涂敷分散有所述氟系颗粒的氟系颗粒分散液;以及加热干燥工序,其中,在前述第2涂敷工序之后,通过对前述涂膜进行加热干燥使其固化而形成保护层。
另外,还可以包含第3涂敷工序:在前述第2涂敷工序之后、并且前述加热干燥工序之前,在前述涂膜上涂敷含有前述保护层形成用涂敷液所含的成分中除了前述氟系颗粒以外的成分的涂敷液。
-第1涂敷工序-
在感光层上涂敷含有粘结树脂及氟系颗粒的保护层形成用涂敷液以形成涂膜。
作为用于上述保护层形成用涂敷液的溶剂的具体例子,可列举:例如,环丁酮、环戊酮、环己酮、环庚酮等环状脂肪族酮化合物。另外,除了上述脂肪族环状酮化合物之外,作为溶剂,可列举:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、环戊醇等环状或直链状醇类;丙酮、甲基乙基酮等直链状酮类;四氢呋喃、二噁烷、乙二醇、二乙醚等环状或直链状醚类;苯、甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族烃类;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等卤代脂肪族烃溶剂等溶剂。
作为保护层形成用涂敷液的涂敷方法,可列举:例如,喷墨法、浸渍涂敷法、刮板涂敷法、线棒涂敷法、喷涂法、环涂敷法、微珠涂敷法、气刀涂敷法、幕式涂敷法等方法。
第1涂敷工序中形成的涂膜在加热干燥后形成保护层5的大部分,作为干燥后的厚度,例如为3μm以上且12μm以下,优选为5μm以上且10μm以下,更优选为6μm以上且9μm以下。
-第2涂敷工序-
使前述保护层形成用涂敷液的涂膜自然干燥后,在前述保护层形成用涂敷液的涂膜上涂敷在溶剂中分散有前述氟系颗粒的氟系颗粒分散液。
前述的保护层5的氟系颗粒缺乏层是由于形成保护层形成用涂敷液的涂膜之后进行加热干燥而产生的。因此,形成保护层形成用的涂膜后,在其表面重涂作为重涂用涂敷液的分散有氟系颗粒的分散液。氟系颗粒分散液通过(例如)如下方式来制备:在第1涂敷工序的保护层形成用涂敷液所含的溶剂中,添加氟系颗粒和提高氟系颗粒分散性的分散助剂。予以说明的是,关于在此使用的氟系颗粒分散液,除了氟系颗粒及分散助剂之外,还可以含有在保护层形成用涂敷液中所含的粘结树脂等固体成分,但是,制备该氟系颗粒分散液,使得相对于总固体成分的氟系颗粒的含量(质量%)比保护层形成用涂敷液高。
利用第2涂敷工序,在氟系颗粒附着于保护层形成用涂敷液的涂膜的状态下进行加热干燥,由此在产生氟系颗粒缺乏层的区域中,埋没重涂用涂敷液中所含的氟系颗粒,从而可抑制氟系颗粒缺乏层的产生。氟系颗粒埋没的现象据认为是在加热时、由于保护层5的涂膜的粘度暂时下降后固化而引起的。使氟系颗粒埋没的液体的压力为P时,具有如下关系。
P∝γ·cosθ·1/d
在此,γ表示表面能,θ表示成为氟系颗粒的润湿性指标的接触角,d表示颗粒间距离。优选的是,为了减小P以易于埋没氟系颗粒,γ或d固定时,氟系颗粒的润湿性得以提高。
作为在前述保护层形成用涂敷液的涂膜上涂敷氟系颗粒分散液的方法,可列举:例如,喷墨法、浸渍涂敷法、刮板涂敷法、线棒涂法、喷涂法、环涂敷法、微珠涂敷法、气刀涂敷法、幕式涂敷法等方法,在浸渍涂敷方法等成膜方法中,有时在重涂用涂敷液的涂敷层上,预先形成的保护层5的涂膜会溶出。因此,为了进行上述的重涂,优选在没有进行加热干燥的保护层5的涂膜上,利用喷墨成膜、喷雾成膜等对保护层5的涂膜单面供给重涂用涂敷液的成膜方法来进行涂敷。
作为氟系颗粒的埋没量控制方法,可列举:改变重涂用涂敷液的涂敷速度、改变重涂用涂敷液的流量、改变重涂用涂敷液中所含的氟系颗粒的浓度,等。改变涂敷速度或改变流量在控制方面简便,但是,从维持喷射稳定性的观点考虑,有时需要根据涂敷液粘度来进行喷嘴直径的最优化设计。
另一方面,在改变氟系颗粒的浓度时,由于溶剂的绝对量发生变化,因此,特别是在低浓度区域,对保护层5的溶剂浸透性得以增加的溶剂种类及溶剂混合比变得更重要。
担负着将氟系颗粒分散于溶剂中的作用的分散助剂优选为了提高氟系颗粒的润湿性而添加,但是作为氟系颗粒的埋没量控制手段之一,也可以不添加分散助剂。
作为第2涂敷工序中的氟系颗粒分散液的涂敷量,取决于氟系颗粒的浓度,例如为1.0×104g/cm2以上且10×104g/cm2以下,优选为2.0×104g/cm2以上且10×104g/cm2以下,更优选为3.0×104g/cm2以上且7.0×104g/cm2以下。
图4及图5示意性示出了利用喷墨方式进行重涂的方法的一个例子。以从喷嘴202喷射并命中之后的液滴204与相邻的液滴彼此连接的方式,如图4(B)所示将各液滴吐出头200相对于感光体(圆筒状支持体)206的轴倾斜设置,并涂敷涂敷液。如图4(A)所示,喷射时的液滴的直径如虚线所示那样大约为喷嘴直径大小,但是命中圆筒状支持体206的表面之后,如实线所示那样发生扩展并与相邻的液滴接触而形成涂膜。
具体而言,在水平旋转的装置上安装圆筒状支持体206,在圆筒状支持体206上设置填充有涂敷液的液滴吐出头202A、202B、202C,使得液滴可以喷射。在该状态下,使圆筒状支持体206旋转,从喷嘴202喷射涂敷液,如图5所示,使液滴吐出头202A、202B、202C从圆筒状支持体206的一个端部至相对侧的端部水平移动。例如,通过改变从各液滴吐出头202A、202B、202C喷出的涂敷液中的氟系颗粒的浓度,来调节厚度方向上的氟系颗粒的含量。
如果使用具有这样的多个液滴吐出头202A、202B、202C的喷墨装置,则可有效地形成如图3所示的在厚度方向上氟系颗粒的浓度不同的保护层5。
-第3涂敷工序-
在第2涂敷工序之后,可以通过加热使其固化而形成保护层5,在这种情况下,有时存在于表层区域中的氟系颗粒大多从保护层5的表面露出,在初期阶段易于发生超出需要的脱落。因此,可以进行第3涂敷工序,即,在第2涂敷工序之后、加热干燥使其固化之前,涂敷含有在前述保护层形成用涂敷液所含的成分中除了前述氟系颗粒以外的成分的涂敷液。
对于第3涂敷工序所使用的涂敷液中所含的成分,除了不含有氟系颗粒之外,与第1涂敷工序使用的保护层形成用涂敷液中所含的成分相同,但是也可以改变各成分的浓度。对于第3涂敷工序使用的涂敷液,与第1涂敷工序使用的保护层形成用涂敷液相比,优选的是除了氟系颗粒外的固体成分的浓度低,具体而言,优选为5质量%以上且10质量%以下,更优选为5质量%以上且8质量%以下。
作为第3涂敷工序中的涂敷方法,可列举:例如,喷墨法、浸渍涂敷法、刮板涂敷法、线棒涂法、喷涂法、环涂敷法、微珠涂敷法、气刀涂敷法、幕式涂敷法等方法,但是与第2涂敷工序相同,优选利用喷墨成膜、喷雾成膜等对保护层5的涂膜单面供给重涂用涂敷液的成膜方法来进行涂敷。
调整第3涂敷工序中的涂敷液的涂敷量,使得在通过加热干燥形成保护层5时,对于表层区域中的氟系颗粒,存在于表层区域中的前述氟系颗粒的个数相对于保护层5中所含的氟系颗粒的总个数为15个数%以上且35个数%以下。虽然也取决于涂敷液中所含的粘结树脂等的浓度,但是为了用粘结树脂等对从保护层5的表面露出的氟系颗粒进行包覆、同时抑制表层区域中的氟系颗粒的个数%降低,干燥时的膜厚(例如)优选为0.1μm以上且0.25μm以下、更优选为0.1μm以上且0.2μm以下、进一步优选为0.15μm以上且0.2μm以下。
例如,作为喷墨方式中的喷射方式,可采用连续型、间歇型(压电式(压电元件)、热式、静电型等)等一般的方式,优选的是采用了压电的连续型及间歇型,从形成薄膜、减少废液量的观点考虑,更优选的是采用了压电的间歇型。
-加热干燥工序-
在前述第2涂敷工序之后,根据需要进行前述第3涂敷工序,其后,通过将前述涂膜加热干燥使其固化而形成保护层5。
作为构成保护层5的成分的材料,在使用通过热聚合而成为保护层形成用树脂的单体时,通过采用上述利用加热的方法,前述单体聚合而生成保护层形成用树脂,同时也进行溶剂的除去。作为此时的加热温度,可根据溶剂沸点以及成为保护层用树脂的单体的种类等来选择,可列举(例如)100℃以上且170℃以下的范围。
下面对本实施方案的感光体的保护层5以外的构成进行说明。
(导电性支持体)
作为导电性支持体1,可使用具有导电性的材料,可列举:例如,使用铝、铜、锌、不锈钢、铬、镍、钼、钒、铟、金、铂等金属或合金构成的金属板、金属鼓及金属带;或者涂敷、蒸镀或层叠有导电性聚合物、氧化铟等导电性化合物、铝、钯、金等金属或合金的纸、塑料膜、带等。在此,“导电性”是指体积电阻率低于1013Ωcm。
如果是本实施方案的感光体用于激光打印机的情况,则优选的是导电性支持体1的表面粗面化,使得中心线平均粗糙度Ra为0.04μm以上且0.5μm以下。但是,在将非干涉光用于光源的情况下,也可以不特别进行粗面化。
作为粗面化的方法,优选的是,通过使研磨剂悬浮于水中并喷于支持体上而进行的湿式珩磨、或者使支持体与旋转的磨石接触以连续地进行磨削加工的无心磨削、阳极氧化处理等。
另外,作为其它的粗面化方法,还优选采用如下方法:在不对导电性支持体1的表面进行粗面化的情况下,使导电性或半导电性粉体分散于树脂中,并在支持体表面上形成层,利用分散于该层中的颗粒进行粗面化。
在此,通过阳极氧化进行的粗面化处理为这样的处理:通过以铝为阳极、在电解质溶液中进行阳极氧化以在铝表面形成氧化膜。作为电解质溶液,可列举硫酸溶液、草酸溶液等。但是,通过阳极氧化而形成的多孔阳极氧化膜在这样的原有状态下有化学活性,因此,优选进行如下的封孔处理:通过在加压水蒸气或沸水中(可以加入镍等金属盐)进行水和反应,使阳极氧化膜的微孔因体积膨胀而堵塞,并变成水和氧化物。
关于阳极氧化膜的膜厚,优选为0.3μm以上且15μm以下。
另外,可以对导电性支持体1实施酸性水溶液处理或勃姆石处理。
利用含有磷酸、铬酸及氢氟酸的酸性处理液进行的处理按照如下操作来实施。首先,配制酸性处理液。酸性处理液中的磷酸、铬酸及氢氟酸的混合比例为:磷酸为10质量%以上且11质量%以下的范围、铬酸为3质量%以上且5质量%以下的范围、氢氟酸为0.5质量%以上且2质量%以下的范围,这些酸整体的浓度优选为13.5质量%以上且18质量%以下的范围。处理温度优选为42℃以上且48℃以下。覆膜的膜厚优选为0.3μm以上且15μm以下。
勃姆石处理通过在90℃以上且100℃以下的纯水中浸渍5分钟以上且60分钟以下、或者与90℃以上且120℃以下的加热水蒸气接触5分钟以上且60分钟以下来进行。覆膜的膜厚优选为0.1μm以上且5μm以下。也可以进一步使用己二酸、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、柠檬酸盐等与其它种类相比覆膜溶解性低的电解质溶液对其进行阳极氧化处理。
(底涂层)
对于底涂层4,例如构成为粘结树脂中含有无机颗粒的层的形式。
作为无机颗粒,优选使用粉体电阻(体积电阻率)为102Ω·cm以上且1011Ω·cm以下的颗粒。
其中,作为具有上述电阻值的无机颗粒,优选使用氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化锆等无机颗粒(导电性金属氧化物),特别优选使用氧化锌。
另外,无机颗粒可以为进行了表面处理的无机颗粒,也可以是表面处理不同的无机颗粒、或者粒径不同的无机颗粒等两种以上混合使用。无机颗粒的体积平均粒径优选为50nm以上且2000nm以下(优选为60nm以上且1000nm以下)的范围。
另外,作为无机颗粒,优选使用利用BET法测定的比表面积为10m2/g以上的颗粒。
而且,除了无机颗粒之外,还可以含有受体性化合物。作为受体性化合物,任何化合物都可以使用,例如优选下列电子传输性物质等:四氯苯醌、四溴对苯醌等醌系化合物;四氰基醌二甲烷系化合物;2,4,7-三硝基芴酮、2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物;2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑及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-噁二唑等噁二唑系化合物;呫吨酮系化合物;噻吩化含物;3,3’,5,5’-四叔丁基二苯酚合苯醌等二苯酚合苯醌化合物等,特别优选具有蒽醌结构的化合物。而且,优选使用羟基蒽醌系化合物、氨基蒽醌系化合物、氨基羟基蒽醌系化合物等具有蒽醌结构的受体性化合物,具体而言,可列举:蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚、红紫素等。
对于这些受体性化合物的含量没有限定,优选的是相对于无机颗粒含有0.01质量%以上且20质量%以下。进一步优选0.05质量%以上且10质量%以下。
受体化合物可以仅在涂敷底涂层4时添加,也可以预先附着于无机颗粒表面。作为对无机颗粒表面赋予受体化合物的方法,可列举干法或湿法。
在用干法实施表面处理的情况下,一边用剪切力大的混合机等对无机颗粒进行搅拌、一边直接滴加受体化合物或者滴加溶解于有机溶剂中的受体化合物,然后与干燥空气或氮气一起进行喷雾,由此进行处理。在添加或喷雾时,优选在溶剂的沸点以下的温度下进行。添加或喷雾之后,可以进一步在100℃以上的温度下进行烧结。对烧结的温度、时间没有特别限定。
作为湿法,在溶剂中对无机颗粒进行搅拌,并使用超声波、砂磨机或磨碎机、球磨机等进行分散,添加受体化合物并搅拌或分散之后,除去溶剂,由此来进行处理。就溶剂除去方法而言,通过过滤或蒸馏来去除。在除去溶剂后,可以进一步在100℃以上的温度下进行烧结。对烧结的温度、时间没有特别限定。在湿法中,可以在添加表面处理剂之前除去含无机颗粒的水分,作为其实例,可以使用一边在用于表面处理的溶剂中进行搅拌加热一边除去的方法、以及使其与溶剂共沸而除去的方法。
另外,无机颗粒可以在赋予受体化合物之前实施表面处理。作为表面处理剂,可从公知的材料中选择。可列举:例如,硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂、表面活性材料等。特别优选使用硅烷偶联剂。进一步也优选使用具有氨基的硅烷偶联剂。
作为具有氨基的硅烷偶联剂,可以使用任何物质,作为具体例子,可列举:γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等。但是,并不限于这些物质。
另外,硅烷偶联剂可以两种以上混合使用。作为可以与前述具有氨基的硅烷偶联剂并用的硅烷偶联剂的实例,可列举:乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷等。但是,并不限于这些物质。
对于表面处理方法,只要是公知的方法,任何方法都可以使用,但是可以使用干法或湿法。另外,可以同时进行受体赋予和利用偶联剂等的表面处理。
对于相对于底涂层4中的无机颗粒的硅烷偶联剂量没有特别限定,但是,相对于无机颗粒,优选为0.5质量%以上且10质量%以下。
作为底涂层4中所含的粘结树脂,公知的任何树脂都可以使用,可使用:例如,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、甲基丙烯酸系树脂、丙烯酸系树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯乙酸酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂等公知的高分子树脂化合物,还有具有电荷输送性基团的电荷输送性树脂及聚苯胺等导电性树脂等。其中,优选使用不溶于上层的涂敷溶剂的树脂,特别优选使用酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等。在组合使用两种以上这些物质的情况下,其混合比例可根据需要设定。
另外,对于底涂层形成用涂敷液中的赋予了受体性的金属氧化物和粘结树脂、或者无机颗粒和粘结树脂的比率没有特别限定。
在底涂层4中可以使用各种添加剂。作为添加剂,可使用多环缩合系、偶氮系等电子传输性颜料、锆螯合物、钛螯合物、铝螯合物、烷氧基钛化合物、有机钛化合物、硅烷偶联剂等公知的材料。硅烷偶联剂可用于金属氧化物的表面处理,也可以进一步作为添加剂添加于涂敷液中而使用。在此使用的硅烷偶联剂的具体例子为:乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷等。
作为锆螯合物的实例,可列举:丁醇锆、乙酰乙酸乙基锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇锆、乙酰乙酸乙基丁醇锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸酯丁醇锆、硬脂酸酯丁醇锆、异硬脂酸酯丁醇锆等。
作为钛螯合物的实例,可列举:四异丙基钛酸酯、四正丁基钛酸酯、丁基钛酸酯二聚物、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、钛酸辛二醇酯、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇胺钛、聚羟基钛硬脂酸酯等。
作为铝螯合物的实例,可列举:异丙酸铝、单丁氧基二异丙酸铝、丁酸铝、乙酰乙酸乙基铝二异丙酸酯、三(乙酰乙酸乙基)铝等。
这些化合物可以单独使用或者以多个化合物的混合物或缩聚物的形式使用。
作为用于制备底涂层形成用涂敷液的溶剂,可从公知的有机溶剂例如醇系、芳香族系、卤代烃系、酮系、酮醇系、醚系、酯系等中选择。作为溶剂,可使用:例如,甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯、甲苯等普通有机溶剂。
另外,这些用于分散的溶剂可以单独使用或两种以上混合使用。混合时,作为所使用的溶剂,只要是作为混合溶剂的可以溶解粘结树脂的溶剂,任何溶剂都可以使用。
作为分散方法,可使用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、胶体磨、涂料搅拌器等公知的方法。而且,作为设置该底涂层4时所使用的涂敷方法,可使用刮板涂敷法、线棒涂敷法、喷涂法、浸渍涂敷法、微珠涂敷法、气刀涂敷法、幕式涂敷法等通常的方法。
使用由此得到的底涂层形成用涂敷液,在导电性支持体1上对底涂层4进行成膜。
另外,优选使底涂层4的维氏强度为35以上。
而且,底涂层4可以设定为任意厚度,但是厚度优选为15μm以上、进一步优选为15μm以上且50μm以下。
另外,为了防止莫尔条纹图像,对底涂层4的表面粗糙度(十点平均粗糙度)进行调整,使得所用的曝光用激光波长λ由1/4n(n为上层的折射率)被调整至1/2λ。为了调整表面粗糙度,可以在底涂层中添加树脂等颗粒。作为树脂颗粒,可使用硅酮树脂颗粒、交联型聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒等。
另外,为了调整表面粗糙度,可以对底涂层进行研磨。作为研磨方法,可使用抛光研磨、喷砂处理、湿式珩磨、磨削处理等。
使涂敷好的物质干燥,得到底涂层4,通常在使溶剂蒸发、可以制膜的温度下进行干燥。
(电荷产生层)
电荷产生层2A优选为至少含有电荷发生材料及粘结树脂的层。
作为电荷发生材料,可列举:重氮、三偶氮等偶氮颜料,二溴蒽嵌蒽醌等缩环芳香族颜料,苝颜料、吡咯并吡咯颜料、酞菁颜料、氧化锌、三方晶系硒等。其中,对于近红外区域的激光曝光,优选金属和/或无金属酞菁颜料,特别是更加优选:日本特开平5-263007号公报、日本特开平5-279591号公报等中公开的羟基镓酞菁,日本特开平5-98181号公报等中公开的氯镓酞菁,日本特开平5-140472号公报、日本特开平5-140473号公报等中公开的二氯锡酞菁,日本特开平4-189873号公报、日本特开平5-43823号公报等中公开的钛氧基酞菁。另外,对于近紫外区域的激光曝光,更加优选二溴蒽嵌蒽醌等缩环芳香族颜料、硫靛系颜料、紫菜嗪化合物、氧化锌、三方晶系硒等。作为电荷发生材料,在使用380nm以上500nm以下的曝光波长的光源的情况下,优选无机颜料;在使用700nm以上800nm以下的曝光波长的光源的情况下,优选金属及无金属酞菁颜料。
作为电荷发生材料,在600nm以上900nm以下的波长区域中的分光吸收光谱中,优选使用在810nm以上839nm以下的范围内具有最大峰值波长的羟基镓酞菁颜料。该羟基镓酞菁颜料与传统的V型羟基镓酞菁颜料不同,与传统的V型羟基镓酞菁颜料相比,其使分光吸收光谱的最大峰值波长位移至短波长侧。
另外,优选在上述810nm以上839nm以下的范围内具有最大峰值波长的羟基镓酞菁颜料的平均粒径为特定的范围、BET比表面积为特定的范围。具体而言,平均粒径优选为0.20μm以下、更优选为0.01μm以上且0.15μm以下,另一方面,BET比表面积优选为45m2/g以上、更优选为50m2/g以上、特别优选为55m2/g以上120m2/g以下。平均粒径以体积平均粒径(d50平均粒径)计,是用激光衍射散射式粒度分布测定装置(LA-700,堀场制作所公司制造)测定的值。
另外,上述羟基镓酞菁颜料的最大粒径(一次粒径的最大值)优选为1.2μm以下,更优选为1.0μm以下,进一步优选为0.3μm以下。
而且,优选的是,上述羟基镓酞菁颜料的平均粒径为0.2μm以下,最大粒径为1.2μm以下,且比表面积值为45m2/g以上。
另外,优选的是,上述羟基镓酞菁颜料在使用了CuKα特性X射线的X射线衍射光谱中,在布拉格角(2θ±0.2°)7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°及28.3°处具有衍射峰。
另外,上述羟基镓酞菁颜料从25℃升温至400℃时的热失重率优选为2.0%以上且4.0%以下,更优选为2.5%以上且3.8%以下。
作为电荷产生层2A中使用的粘结树脂,可从广泛的绝缘性树脂中选择。在此,“绝缘性”是指体积电阻率为1013Ωcm以上。
作为电荷产生层2A中使用的粘结树脂,可以从聚N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘、聚硅烷等有机光导电性聚合物中选择。作为优选的粘结树脂,可列举:聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚丙烯酸酯树脂(双酚类和芳香族二元羧酸的缩聚物等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、丙烯酸系树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、酪蛋白、聚乙烯醇树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂等。这些粘结树脂可以单独使用一种或混合使用两种以上。
电荷发生材料与粘结树脂的混合比以质量比计优选在10:1至1:10的范围内。
电荷产生层2A是(例如)使用在溶剂中分散有上述电荷发生材料及粘结树脂的涂敷液形成的。
作为用于分散的溶剂,可列举:甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苄基醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯、甲苯等,这些溶剂可以单独使用一种或混合使用两种以上。
作为使电荷发生材料及粘结树脂分散于溶剂中的方法,可使用球磨机分散法、磨碎机分散法、砂磨机分散法等通常的方法。而且,分散时,有效的是使电荷发生材料的平均粒径为0.5μm以下、优选为0.3μm以下、进一步优选为0.15μm以下。
另外,在形成电荷产生层2A时,可使用刮板涂敷法、金属丝棒涂法、喷涂法、浸渍涂敷法、微珠涂敷法、气刀涂敷法、幕涂法等通常的方法。
由此得到的电荷产生层2A的膜厚优选为0.1μm以上且5.0μm以下,进一步优选为0.2μm以上且2.0μm以下。
(电荷输送层)
电荷输送层2B优选为至少含有电荷输送材料和粘结树脂的层、或者为含有高分子电荷输送材料的层。
作为电荷输送材料,可列举:对苯醌、四氯苯醌、四溴苯醌、蒽醌等醌系化合物,四氰基醌二甲烷系化合物,2,4,7-三硝基芴酮等芴酮化合物,呫吨酮系化合物,二苯甲酮系化合物,氰基乙烯基系化合物,乙烯系化合物等电子传输性化合物;三芳基胺系化含物、联苯胺系化合物、芳基链烷系化合物、芳基取代乙烯系化合物、茋系化合物、蒽系化合物、腙系化合物等空穴传输性化合物。这些电荷输送材料可以单独使用一种或混合使用两种以上,但并不限于这些物质。
作为电荷输送材料,从电荷移动性的观点考虑,优选下述结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物以及下述结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物。
[化学式1]
(结构式(a-1)中,R8表示氢原子或甲基。n表示1或2。Ar6及Ar7各自独立地表示取代或未取代的芳基、-C6H4-C(R9)=C(R10)(R11)或-C6H4-CH=CH-CH=C(R12)(R13),R9至R13分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。作为取代基,表示卤原子、碳数1以上且5以下的烷基、碳数1以上且5以下的烷氧基、或者被碳数1以上且3以下的烷基取代的取代氨基。)
[化学式2]
(结构式(a-2)中,R14及R14’可以相同或不同,各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1以上且5以下的烷基、碳数1以上且5以下的烷氧基。R15、R15’、R16及R16’可以相同或不同,各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1以上且5以下的烷基、碳数1以上且5以下的烷氧基、被碳数1以上且2以下的烷基取代的氨基、取代或未取代的芳基、-C(R17)=C(R18)(R19)、或-CH=CH-CH=C(R20)(R21),R17至R21各自独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。m及n各自独立地表示0以上且2以下的整数。)
在上述结构式(a-1)所表示的三芳基胺衍生物及上述结构式(a-2)所表示的联苯胺衍生物中,特别优选具有“-C6H4-CH=CH-CH=C(R12)(R13)”的三芳基胺衍生物以及具有“-CH=CH-CH=C(R20)(R21)”的联苯胺衍生物。
作为用于电荷输送层2B的粘结树脂(电荷输送层用树脂),可列举:聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸系树脂、丙烯酸系树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、硅酮树脂、硅酮醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚N-乙烯基咔唑、聚硅烷等。另外,如上所述,可以使用日本特开平8-176293号公报、日本特开平8-208820号公报中所公开的聚酯系高分子电荷输送材料等高分子电荷输送材料。这些粘结树脂可以单独使用一种或混合使用两种以上。
电荷输送材料与粘结树脂的混合比以质量比计优选为10:1至1:5。
作为粘结树脂,没有特别限定,优选为粘度平均分子量为50000以上且80000以下的聚碳酸酯树脂以及粘度平均分子量为50000以上且80000以下的聚丙烯酸酯树脂中的至少一种。
另外,作为电荷输送材料,可以使用高分子电荷输送材料。作为高分子电荷输送材料,可使用聚N-乙烯基咔唑、聚硅烷等具有电荷输送性的公知的材料。特别优选日本特开平8-176293号公报、日本特开平8-208820号公报等中所公开的聚酯系高分子电荷输送材料。尽管只利用这些高分子电荷输送材料即可成膜,但是也可以与后述的粘结树脂混合进行成膜。
电荷输送层2B是使用(例如)含有上述构成材料的电荷输送层形成用涂敷液而形成的。作为用于电荷输送层形成用涂敷液的溶剂,可将下列普通的有机溶剂单独使用或混合使用两种以上,所述普通有机溶剂为:苯、甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族烃类;丙酮、2-丁酮等酮类;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等卤代脂肪族烃类;四氢呋喃、乙醚等环状或直链状的醚类等。作为上述各构成材料的分散方法,可使用公知的方法。
作为在电荷产生层2A上涂敷电荷输送层形成用涂敷液时的涂敷方法,可使用刮板涂敷法、金属丝棒涂法、喷涂法、浸渍涂敷法、微珠涂敷法、气刀涂敷法、幕式涂敷法等通常的方法。
电荷输送层2B的膜厚优选为5μm以上且50μm以下,更优选为10μm以上且30μm以下。
<成像装置及处理盒>
下面对使用了本实施方案的感光体的处理盒及成像装置进行说明。
本实施方案的成像装置具有以下构成:本实施方案的感光体;对感光体表面充电的充电装置;在充电后的感光体表面形成静电潜像的潜像形成装置;容纳含有调色剂的显影剂,并利用所述显影剂将形成于感光体表面的前述静电潜像显影而形成调色剂图像的显影装置;将形成于感光体表面的所述调色剂图像转印至记录介质上的转印装置;以及清洁残留于感光体表面的调色剂的清洁装置。
予以说明的是,本实施方案的成像装置可以为具有多个与各色调色剂对应的感光体的所谓的串联机,在这种情况下,优选所有的感光体均为本实施方案的感光体。另外,调色剂图像的转印可以为利用了中间转印体的中间转印方式。
本实施方案的处理盒具有如下构成:具备本实施方案的感光体,并且可拆卸地安装于成像装置。例如,优选为具备前述本实施方案的感光体、以及选自充电装置、显影装置及清洁装置中的至少1者的构成。
图6是表示本实施方案的成像装置的一个例子的构成示意图。该成像装置100备有:具备感光体17的处理盒300、曝光装置9、转印装置40和中间转印体50。予以说明的是,在成像装置100中,曝光装置9设置在从处理盒300的开口部可以对感光体17进行曝光的位置处,转印装置40设置在隔着中间转印体50而与感光体17相对的位置处,中间转印体50设置为使其一部分与感光体17接触。
图6中的处理盒300在壳体内以一体的方式支撑感光体17、充电装置8、显影装置11及清洁装置13。清洁装置13具有清洁刮板131(清洁部件),清洁刮板131以与感光体17的表面接触的方式设置。
图6中示出了使用了向感光体17的表面供给润滑材料14的纤维状部件132(辊状)、辅助清洁的纤维状部件133(平刷状)的例子,但是这些部件可以使用也可以不使用。
作为充电装置8,可使用采用了(例如)导电性或半导电性的充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刮板、充电管等的接触型充电器。另外,也可使用非接触方式的辊充电器、利用了电晕放电的格栅电晕管充电器或电晕管充电器等本身公知的充电器等。
予以说明的是,虽未示出,但是在感光体17的周围可以设置用于使感光体17的温度升高、使相对温度降低的感光体加热部件。
作为曝光装置9,可列举(例如)在感光体17的表面上将半导体激光、LED光、液晶光阀光等光像规定的图案那样曝光的光学体系设备等。光源的波长可使用处于感光体的分光灵敏度区域的波长。作为半导体激光的波长,在780nm具有起振波长的近红外为主流。但是,并不限于该波长,作为600nm级的起振波长激光及蓝色激光,也可以利用在400nm以上且450nm以下具有起振波长的激光。另外,为了形成彩色图像,可以输出多波束的类型的面发光型激光源也是有效的。
作为显影装置11,可以使用一般的显影装置来进行,例如使磁性或非磁性的单成分系显影剂或双成分系显影剂等进行接触或非接触而显影的一般显影装置。作为该显影装置,只要具有上述功能,就没有特别限制,可根据目的而选择。可列举(例如)公知的显影器等,所述公知的显影器具有使用刷子、辊等使上述单成分系显影剂或双成分系显影剂附着于感光体17的功能。其中,优选使用表面上保持有显影剂的显影辊。
下面对显影装置11中使用的调色剂进行说明。
用于本实施方案的成像装置的调色剂的平均形状系数((ML2/A)×(π/4)×l00,在此,ML表示颗粒的最大长度,A表示颗粒的投影面积)优选为100以上且150以下、更优选为105以上且145以下、进一步优选为110以上且140以下。而且,作为调色剂,体积平均粒径优选为3μm以上且12μm以下、进一步优选为3.5μm以上且9μm以下。
调色剂并不受制造方法的特别限定,可使用利用如下方法制造的调色剂:例如,加入粘结树脂、着色剂、防粘剂以及电荷控制剂等并进行混炼、粉碎、分级的混炼粉碎法;用机械冲击力或热能使通过混炼粉碎法得到的颗粒的形状发生变化的方法;使粘结树脂的聚合性单体发生乳化聚合,并将形成的分散液与着色剂、防粘剂以及电荷控制剂等的分散液混合,使其凝聚、加热熔融,从而得到调色剂颗粒的乳化聚合凝集法;将用于获得粘结树脂的聚合性单体与着色剂、防粘剂以及电荷控制剂等的溶液悬浮于水系溶剂中以进行聚合的悬浮聚合法;使粘结树脂与着色剂、防粘剂以及电荷控制剂等的溶液悬浮于水系溶剂中以进行造粒的溶解悬浮法等。
另外,可采用公知的方法:将通过上述方法得到的调色剂作为芯、进一步使凝集颗粒附着并加热熔合而使其具有芯壳结构的制造方法等。予以说明的是,作为调色剂的制造方法,从控制形状、控制粒度分布的观点出发,优选在水系溶剂中进行制造的悬浮聚合法、乳化聚合凝集法、溶解悬浮法,特别优选乳化聚合凝集法。
调色剂母粒优选含有粘结树脂、着色剂及防粘剂,可以进一步含有二氧化硅或电荷控制剂。
作为用于调色剂母粒的粘结树脂,可列举下列物质的均聚物和共聚物:苯乙烯、氯苯乙烯等苯乙烯类;乙烯、丙烯、丁烯、异戊二烯等单烯烃类;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;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、甲基丙烯酸十二烷基酯等α-亚甲基脂肪族单羧酸酯类;乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基丁醚等乙烯基醚类;乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、乙烯基异丙烯基酮等乙烯基酮类等,以及由二羧酸类和二醇类共聚形成的聚酯树脂等。
特别是作为代表性的粘结树脂,可列举: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、聚酯树脂等。还可列举:聚氨酯、环氧树脂、硅酮树脂、聚酰胺、改性松香、石蜡等。
另外,作为着色剂,可示出磁铁矿和铁素体等磁性粉、炭黑、苯胺蓝、油溶蓝、铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、孔雀石绿草酸盐、灯黑、孟加拉玫瑰红、C.1.颜料红48:1、C.1.颜料红122、C.1.颜料红57:1、C.1.颜料黄97、C.1.颜料黄17、C.1.颜料蓝15:1、C.1.颜料蓝15:3等作为代表性着色剂。
作为防粘剂,可示出低分子聚乙烯、低分子聚丙烯、费托蜡、褐煤蜡、巴西棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡等作为代表性的物质。
另外,作为电荷控制剂,可使用公知的物质,可使用偶氮系金属络合物、水杨酸的金属络合物、含有极性基团的树脂型电荷控制剂。采用湿式制法制造调色剂的情况下,优选使用难以溶解于水的原料。另外,作为调色剂,可以为内包磁性材料的磁性调色剂及不含有磁性材料的非磁性调色剂中的任一种。
作为用于显影装置11的调色剂,可通过将上述调色剂母粒及上述外添剂用亨舍尔混合机或V型混合机等进行混合来制造。另外,以湿式制造调色剂母粒的情况下,可以以湿式进行外添。
在用于显影装置11的调色剂中可以添加滑性颗粒。作为滑性颗粒,可使用下列物质及其改性物:石墨、二硫化钼、滑石、脂肪酸、脂肪酸金属盐等固体润滑剂;聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯等低分子量聚烯烃类;通过加热具有软化点的硅酮类;油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺、硬脂酸酰胺等脂肪族酰胺类;巴西棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、木蜡、荷荷巴油等植物系蜡;蜂蜡等动物系蜡;褐煤蜡、地蜡、精制地蜡、石蜡、微晶蜡、费托蜡等矿物;石油系蜡。这些物质可以单独使用一种或者并用两种以上使用。但是,作为平均粒径,优选为0.1μm以上且10μm以下的范围,可以将上述化学结构的物质粉碎而使粒径一致。在调色剂中的添加量优选为0.05质量%以上且2.0质量%以下、更优选为0.1质量%以上且1.5质量%以下的范围。
在用于显影装置11的调色剂中,可以添加无机颗粒、有机颗粒、以及在该有机颗粒上附着无机颗粒而成的复合颗粒等。
作为无机颗粒,可适当使用二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、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、氮化硼等各种无机氧化物、氮化物、硼化物等。
另外,对于上述无机颗粒,可以用下列物质进行处理:四丁基钛酸酯、四辛基钛酸酯、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、双(二辛基焦磷酸酯)氧基乙酸酯钛酸酯等钛偶联剂;γ-(2-氨乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨乙基)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、六甲基二硅氨烷、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、对甲基苯基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂等。另外,也优选使用利用硅油、硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸钙等高级脂肪酸金属盐进行疏水化处理后的物质。
作为有机颗粒,可列举:苯乙烯树脂颗粒、苯乙烯丙烯酸系树脂颗粒、聚酯树脂颗粒、聚氨酯树脂颗粒等。
作为粒径,可优选使用以个数平均粒径计为5nm以上且1000nm以下、更优选5nm以上且800nm以下、进一步优选5nm以上且700nm以下的有机颗粒。另外,上述颗粒和滑性颗粒的添加量之和优选为0.6质量%以上。
作为添加于调色剂的其它无机氧化物,优选使用初级粒径为40nm以下的小径无机氧化物,进一步添加粒径较大的无机氧化物。这些无机氧化物颗粒可使用公知的颗粒,优选并用二氧化硅和氧化钛。
另外,可对小径无机颗粒进行表面处理。而且,还优选添加碳酸钙或碳酸镁等碳酸盐、或者水滑石等无机矿物。
另外,电子照相用彩色调色剂可与载体混合使用,作为载体,可使用铁粉、玻璃珠、铁素体粉、镍粉、或者在这些载体等的表面上包覆有树脂的物质。另外,与载体的混合比例可根据需要而设定。
作为转印装置40,可列举如下本身公知的转印充电器,例如:使用了带、辊、膜、橡胶刮板等的接触型转印充电器,以及利用了电晕放电的栅格电晕管转印充电器或电晕管转印充电器等。
作为中间转印体50,可使用赋予了半导电性的聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯、橡胶等带状的中间转印体(中间转印带)。另外,作为中间转印体50的形态,除带状之外,可使用鼓状的中间转印体。
对于成像装置100,除了上述的各装置之外,例如,还可以备有对感光体17进行光除电的光除电装置。
图7是表示其它实施方案的成像装置的剖面示意图。如图7所示,成像装置120为搭载有4个处理盒300的串联方式的多色成像装置。在成像装置120中,在中间转印体50上分别并列设置4个处理盒300,成为每1种颜色使用1个感光体的构成。予以说明的是,成像装置120除了为串联方式之外,具有与成像装置100同样的构成。
另外,在本实施方案的成像装置(处理盒)中,显影装置可以具有显影辊,所述显影辊为相对于感光体的移动方向(旋转方向)沿反方向移动(旋转)的显影剂保持体。在此,可列举以下构成:显影辊具有表面上保持有显影剂的圆筒状显影套筒,另外,显影装置具有对供给到该显影套筒上的显影剂的量进行限制的限制部件。通过使显影装置的显影辊相对于感光体的旋转方向沿反方向移动(旋转),利用保留在显影辊和感光体所夹位置处的调色剂对感光体表面进行摩擦。
另外,在本实施方案的成像装置中,优选使显影套筒与感光体的间隔为200μm以上且600μm以下,更优选为300μm以上且500μm以下。另外,优选使显影套筒与作为对上述显影剂量进行限制的限制部件的限制刮板的间隔为300μm以上且1000μm以下,更优选为400μm以上且750μm以下。
而且,优选使显影辊表面的移动速度的绝对值为感光体表面的移动速度的绝对值(处理速度)的1.5倍以上且2.5倍以下,更优选为1.7倍以上且2.0倍以下。
另外,在本实施方案的成像装置(处理盒)中,显影装置(显影设备)具备含有磁性体的显影剂保持体,并且可以使用含有磁性载体和调色剂的2成分系显影剂。
实施例
下面对实施例及比较例进行说明,但本发明并不限于以下实施例。
<实施例1>
(底涂层的形成)
将100质量份氧化锌(平均粒径:70nm,テイカ株式会社制造,比表面积值:15m2/g)与500质量份四氢呋喃搅拌混合,添加1.25质量份的作为硅烷偶联剂的KBM603(信越化学公司制造),搅拌2小时。然后,减压蒸馏馏去四氢呋喃,在120℃下烧结3小时,得到表面经硅烷偶联剂处理的氧化锌颗粒。
将在85质量份甲基乙基酮中溶解有60质量份前述实施了表面处理的氧化锌颗粒、0.6质量份茜素、13.5质量份作为固化剂的嵌段化异氰酸酯(スミジユ一ル3173,住友バイエルンウレタン株式会社制造)和15质量份缩丁醛树脂(BM-1,积水化学公司制造)而成的溶液38质量份与25质量份甲基乙基酮混合,使用直径1mm的玻璃珠用砂磨机分散4小时,得到分散液。
在得到的分散液中添加0.005质量份作为催化剂的二月桂酸二辛基锡和4.0质量份硅酮树脂颗粒(トスパ一ル145,GE东芝シルユ一ン公司制造),得到底涂层形成用涂敷液。
用浸渍涂敷法在直径60mm的铝基材上涂敷该涂敷液,在180℃下进行40分钟的干燥固化,得到厚度25μm的底涂层。
(电荷产生层的形成)
接着,作为电荷发生材料,使用直径1mm的玻璃珠,用砂磨机将15质量份氯镓酞菁结晶、10质量份氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(VMCH,日本ユニオンカ一バイト公司制造)及300质量份正丁醇所形成的混合物分散4小时,得到电荷产生层形成用涂敷液,其中所述氯镓酞菁结晶至少在相对于CuKα特性X射线的布拉格角(2θ±0.2°)为7.4°、16.6°、25.5°及28.3°处具有强衍射峰。
在前述底涂层上浸渍涂敷该电荷产生层形成用涂敷液,在120℃下干燥5分钟,得到厚度为0.2μm的电荷产生层。
(电荷输送层的形成)
接着,将42质量份N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基联苯胺和58质量份双酚Z聚碳酸酯树脂(TS2050:粘度平均分子量50,000,帝人化成公司制造)溶解于280质量份四氢呋喃及120质量份甲苯中,并进行混合,得到电荷输送层形成用涂敷液。
在形成至电荷产生层的前述铝支持体上浸渍涂敷该电荷输送层形成用涂敷液,在135℃下干燥40分钟,由此形成膜厚20μm的电荷输送层。
(保护层的形成)
-氟系颗粒分散液的配制-
混合下述各成分,用超声波分散30分钟之后,用纳米超高压均质机进行分散,由此配制含有16质量%的氟系颗粒的分散液。
PTFE颗粒(ルブロンL-2,平均粒径:0.2μm,ダイキン工业株式会社制造):64质量份
分散助剂(含氟梳型接枝聚合物GF400,东亚合成公司制造):3.2质量份
环戊酮:200质量份
环戊醇:133质量份
-保护层形成用涂敷液的配制-
接着,混合下述成分,配制保护层形成用涂敷液1。
上述氟系颗粒分散液:17.8质量份
电荷输送剂:35质量份
热固性树脂(苯并胍胺):2.1质量份
抗氧化剂(Tris-TPM:双(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)-(4-二乙基氨基苯基)-甲烷):0.2质量份
催化剂(NACURE5225,キングインダストリ一公司制造):0.7质量份
环戊酮:27.7质量份
环戊醇:18.5质量份
予以说明的是,作为电荷输送剂,使用下述结构式(Ⅰ)、(Ⅱ)所分别表示的化合物,设定为各自50/50的混合比率(质量份)。
[化学式3]
-表层形成用涂敷液(重涂用涂敷液)的配制-
配制具有以下组成的氟系颗粒分散液。
PTFE颗粒(ルブロンL-2,平均粒径:0.2μm,ダイキン工业株式会社制造):64质量份
分散助剂(含氟梳型接枝聚合物GF400,东亚合成公司制造):3.2质量份
环戊酮:200质量份
环戊醇:133质量份
在形成至电荷输送层的圆筒状基材的表面,将上述配制的保护层形成用涂敷液1装入浸渍涂敷机的涂敷槽中,调整涂敷速度并进行涂敷,使得膜厚为7μm,然后自然干燥,形成了即使静置也不会淌液的状态的保护层形成用涂敷膜。
接着,将形成有保护层形成用涂敷膜的圆筒状基材(鼓)安装在具有图5所示构成的喷墨成膜装置上,在以下条件下喷射重涂用涂敷液。该喷墨成膜装置用泵运送涂敷液,在喷嘴头部分具有压电元件,通过使其振动来制作液滴,并连续喷射该液滴。装置构成和涂敷条件如下所述。
·喷墨喷嘴的内径:12.5μm
·喷嘴的排列/个数:串联/7个
·喷嘴间距离:0.5mm
·喷嘴和鼓的距离:1mm
·倾斜角:80°
·压电元件的频率:75kHz
·柱塞泵的频率:5.58Hz
·鼓转速:715rpm
将喷嘴的横行速度设定为2.8mm/sec,使重涂用涂敷液中所含的氟系颗粒附着在保护层形成用涂膜的表面。
其后,通过在155℃下加热干燥35分钟,使氟系颗粒较多地埋没在保护层的表面侧。由此制作了具有厚度7μm的保护层的感光体。
(评价)
-保护层中的氟系颗粒的分布测定-
切取感光体的一部分,利用SEM观察保护层的剖面。图8表示此时的剖面照片。白点表示氟系颗粒,黑点表示在切割时氟系颗粒脱落的部分。另外,在保护层的表面上所看到的线状的黑色部分表示拍摄SEM图像时在样品的包埋中所使用的树脂覆膜。
使用图像处理软件对该剖面照片进行二值化处理,根据以下的基准求出A1、A2、A3、A4。数值示于表1。
A1:保护层的表层区域中存在的氟系颗粒的个数%
A2:从距离保护层表面的深度为0.5μm以内的区域中存在的氟系颗粒的个数%中减去A1后的值
A3:从距离保护层表面的深度为1.0μm以内的区域中存在的氟系颗粒的个数%中减去A1和A2后的值
A4:在距离保护层的表面超过1.0μm的深度、每0.5μm中所存在的氟系颗粒的平均个数%,将保护层的膜厚设定为L μm时,由下式得到的值
A4=[(100-(A1+A2+A3))/(L-1)]×0.5
-清洁特性及调色剂的转印性-
接着,将该感光体安装在富士施乐株式会社制造的Docu Centre上,进行图像形成。
形成相当于300万张的图像之后,对清洁刮板及图像质量用目测进行评价,结果没有看到清洁刮板的打卷儿及图像质量缺陷,为良好。
<实施例2>
在与实施例1相同的条件下制作感光体,不同之处在于,在保护层的形成中,在喷射重涂用涂敷液时,使横行速度为2.0mm/sec。
对该感光体也进行与实施例1同样的评价,结果没有看到清洁刮板的打卷儿及图像质量缺陷,为良好。
<实施例3>
在与实施例1相同的条件下制作感光体,不同之处在于,在保护层的形成中,使重涂用涂敷液的分散助剂(GF400)为4.5质量份。
对该感光体也进行与实施例1同样的评价,结果没有看到清洁刮板的打卷儿及图像质量缺陷,为良好。
<实施例4>
在与实施例1相同的条件下制作感光体,不同之处在于,在保护层的形成中,不添加重涂用涂敷液的分散助剂(GF400)。
对该感光体也进行与实施例1同样的评价,结果没有看到清洁刮板的打卷儿及图像质量缺陷,为良好。
<实施例5>
在与实施例1相同的条件下进行至第2涂敷工序,不同之处在于使膜厚为6.85μm,并且进一步配制以下的涂敷液,将其以0.15μm的膜厚进行涂敷,制作感光体。
电荷输送剂:35质量份
热固性树脂(苯并胍胺):2.1质量份
抗氧化剂(Tris-TPM:双(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)-(4-二乙基氨基苯基)-甲烷):0.2质量份
催化剂(NACURE5225,キングインダストリ一公司制造):0.7质量份
环戊酮:240质量份
环戊醇:100质量份
予以说明的是,作为电荷输送剂,使用前述结构式(Ⅰ)、(Ⅱ)分别表示的化合物,并且设定为各自50/50的混合比率(质量份)。
对该感光体也进行与实施例1同样的评价,结果没有看到清洁刮板的打卷儿及图像质量缺陷,为良好。
<比较例1>
在保护层的形成中,不涂敷重涂用涂敷液而制作感光体。图9表示拍摄保护层的剖面的SEM照片。
对该感光体也进行与实施例1同样的评价,结果频繁地发生清洁刮板的打卷儿,另外,还产生转印不良所伴随的图像质量缺陷。
<比较例2>
在与实施例1相同的条件下制作感光体,不同之处在于,在保护层的形成中,在保护层形成用涂敷液中不添加氟系颗粒分散液。图10表示拍摄保护层的剖面的SEM照片。
对该感光体也进行与实施例1同样的评价,结果频繁地发生调色剂的清洁不良,并且产生图像质量缺陷。
<比较例3>
在与实施例1相同的条件下制作感光体,不同之处在于,在保护层的形成中,在喷射重涂用涂敷液时,使横行速度为3.5mm/sec。
对该感光体也进行同样的评价,结果虽然没有产生清洁刮板的打卷儿,但是产生转印不良所伴随的图像质量缺陷。
表1示出了实施例及比较例中制作的感光体的保护层中的氟系颗粒的深度方向上的个数分布及评价结果。
[表1]
Claims (7)
1.一种电子照相感光体,具有:
导电性支持体、
设置于所述导电性支持体上的感光层、
设置于所述感光层上并且含有粘结树脂及氟系颗粒的保护层,
所述保护层中,相对于所述粘结树脂的所述氟系颗粒的含量在表面侧比在所述感光层侧高,并且所述保护层中的存在于表层区域中的所述氟系颗粒的个数相对于所述保护层中所含的所述氟系颗粒的总个数为15个数%以上且35个数%以下,其中所述表层区域为从表面至相当于所述氟系颗粒的平均粒径的深度处的区域。
2.权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述保护层中的所述氟系颗粒的个数%从所述保护层的表面侧向所述感光层侧连续地或阶梯式地减少。
3.权利要求1或2所述的电子照相感光体,其中,所述氟系颗粒的平均粒径为0.15μm以上且0.25μm以下,相对于所述保护层中所含的所述氟系颗粒的总个数,所述保护层的深度方向上的所述氟系颗粒的个数满足下式(1),
A1>A2≧A3≧A4…(1)
A1:在保护层的所述表层区域中所存在的氟系颗粒的个数%;
A2:从距离保护层表面的深度为0.5μm以内的区域中所存在的氟系颗粒的个数%中减去A1后的值;
A3:从距离保护层表面的深度为1.0μm以内的区域中所存在的氟系颗粒的个数%中减去A1和A2后的值;
A4:为在距离保护层的表面超过1.0μm的深度、每0.5μm中所存在的氟系颗粒的平均个数%,在保护层的膜厚为Lμm时,由下式(2)得到的值,其中,L>1,
A4=[(100-(A1+A2+A3))/(L-1)]×0.5…(2)。
4.一种处理盒,其具有权利要求1~3中任一项所述的电子照相感光体,
该处理盒以可拆卸的方式安装于成像装置上。
5.一种成像装置,具有:
权利要求1~3中任一项所述的电子照相感光体;
对所述电子照相感光体的表面充电的充电装置;
在充电后的所述电子照相感光体的表面形成静电潜像的潜像形成装置;
显影装置,其容纳含有调色剂的显影剂,并且利用所述显影剂将形成于所述电子照相感光体表面的所述静电潜像显影而形成调色剂图像;
将形成于所述电子照相感光体表面的所述调色剂图像转印至记录介质上的转印装置;以及
对残留于所述电子照相感光体表面的调色剂进行清洁的清洁装置。
6.一种电子照相感光体的制造方法,用于制造权利要求1~3中任一项所述的电子照相感光体,该制造方法包括以下工序:
在导电性支持体上形成感光层的工序;
在所述感光层上涂敷含有粘结树脂及氟系颗粒的保护层形成用涂敷液以形成涂膜的第1涂敷工序;
在所述涂膜上涂敷分散有所述氟系颗粒的氟系颗粒分散液的第2涂敷工序;以及
在所述第2涂敷工序之后,通过将所述涂膜加热干燥使其固化而形成保护层的加热干燥工序。
7.权利要求6所述的电子照相感光体的制造方法,还包括第3涂敷工序,即,在所述第2涂敷工序之后、所述加热干燥工序之前,在所述涂膜上涂布涂敷液,该涂敷液含有所述保护层形成用涂敷液所含成分中的除了所述氟系颗粒以外的成分。
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