CN103676512A - 电子照相感光体、处理盒和图像形成设备 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及电子照相感光体、处理盒和图像形成设备。
背景技术
通常,电子照相图像形成设备具有以下构造和工序。即,电子照相感光体的表面通过充电设备充电至指定的极性和电势,并通过形成图像的曝光而有选择地从经充电的电子照相感光体表面除去电荷,从而形成静电潜像。然后通过显影单元将色调剂附着于静电潜像而将潜像显影为色调剂图像,并通过转印单元将色调剂图像转印至转印介质上,然后将转印介质作为形成有图像的材料释放。
已经提出在电子照相感光体的表面提供保护层来增加强度。作为电子照相感光体的保护层形成用材料,日本专利3287678号(专利文献1)公开了将导电性粉末分散在酚醛树脂中,JP-A-2000-019749(专利文献2)公开了一种有机-无机混合材料,JP-A-2002-82469(专利文献3)公开了一种醇溶性电荷输送材料和酚醛树脂,JP-A-62-251757(专利文献4)公开了一种由烷基醚化苯并胍胺/甲醛树脂和电子接受性羧酸或电子接受性聚羧酸酐形成的固化膜,JP-A-7-146564(专利文献5)公开了一种通过使苯并胍胺树脂掺杂有碘、有机磺酸化合物或氯化铁等而形成的固化膜,并且JP-A-2006-84711(专利文献6)公开了一种由特定添加剂与酚醛树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、硅氧烷树脂或氨基甲酸酯树脂形成的固化膜。
此外,由丙烯酸类材料形成的保护层近来也一直吸引着人们的注意。例如,JP-A-5-40360(专利文献7)公开了一种通过涂布含有光聚合性丙烯酸类单体并将其固化而形成的膜,并且JP-A-5-216249(专利文献8)公开了一种膜,该膜通过利用热或光能,使具有碳碳双键的单体、具有碳碳双键的电荷转移材料以及粘合树脂的混合物进行单体的碳碳双键与电荷转移材料的碳碳双键的反应而形成。
此外,JP-A-2000-206715(专利文献9)公开了一种由下述化合物形成的膜,所述化合物通过在同一分子中具有两个以上链聚合性官能团的空穴输送化合物的聚合而获得,并且JP-A-2001-175016(专利文献10)公开了一种技术,所述技术将具有链聚合性官能团的电荷输送材料的聚合产物用于保护层。
这些丙烯酸类材料极大地受固化条件和固化氛围等的影响。例如,JP-A-2004-12986(专利文献11)公开了一种丙烯酸类材料,所述丙烯酸类材料为通过在真空或惰性气体中使用放射线辐射及之后加热而形成的膜,并且JP-A-7-72640(专利文献12)公开了一种丙烯酸类材料作为在惰性气体中加热和固化的膜。
另外,日本专利第2546739号(专利文献13)和日本专利第2852464号(专利文献14)公开了一种具有苯乙烯骨架的电荷输送化合物的交联产物,所述具有苯乙烯骨架的电荷输送化合物作为链聚合性基团通过醚基团而链接。
此外,JP-A-4-281461(专利文献15)公开了从改善耐磨性方面考虑将无机填料分散在表面层上,JP-A-2004-258345(专利文献16)公开了将包含具有聚合性基团的电荷输送化合物和具有聚合性基团的二氧化硅的组合物的固化膜用于表面层,JP-A-2010-164646(专利文献17)公开了将下述混合物的固化膜用于表面层,所述混合物包含自由基聚合性化合物和利用具有聚合性官能团的表面处理剂进行了表面处理的填料,并且JP-A-2010-169725(专利文献18)公开了将下述组合物的固化膜用于保护层,所述组合物包含链聚合性化合物和利用具有表面处理基团的链聚合性化合物进行了表面处理的金属氧化物颗粒。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种电子照相感光体,其中,因反复使用而导致的最外表面层上刮痕的产生和电特性的降低得到抑制。
根据本发明的第一方面,提供一种电子照相感光体,所述电子照相感光体包括:导电性基板;和设置在所述导电性基板上的感光层,其中最外表面层包含下述组合物的固化膜,所述组合物含有选自由以下式(I)和(II)表示的反应性化合物中的至少一种和具有聚合性基团的无机颗粒:
其中,F表示电荷输送骨架;L表示二价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-组成的组中的两种以上;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;并且m表示1~8的整数,
其中,F表示电荷输送骨架;L’表示(n+1)价连接基团,其包含选自由衍生自烷或烯的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R’)-、-S-和-O-组成的组中的两种以上;R’表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;m’表示1~6的整数;并且n表示2~3的整数。
根据本发明的第二方面,在根据第一方面的电子照相感光体中,由式(I)表示的反应性化合物可以是选自由以下式(I-b)、以下式(I-c)和以下式(I-d)表示的反应性化合物中的至少一种反应性化合物:
其中,Arb1~Arb4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基;Arb5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基;Db表示由以下式(IA-b)表示的基团;bc1~bc5各自独立地表示0~2的整数;并且bk表示0或1;条件是Db的总数为1或2,
其中,Lb表示二价连接基团,其包含由*-(CH2)bn-O-表示的基团并在*处连接于由Arb1~Arb5表示的基团;并且bn表示3~6的整数,
其中,Arc1~Arc4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基;Arc5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基;Dc表示由以下式(IA-c)表示的基团;cc1~cc5各自独立地表示0~2的整数;并且ck表示0或1;条件是Dc的总数为1~8,
其中,Lc表示二价连接基团,其包含选自由“–C(=O)-、-N(R)-、-S-或者-C(=O)-”和“-O-、-N(R)-或-S-”的组合形成的基团组成的组中的一种或多种基团;并且R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基,
其中,Ard1~Ard4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基;Ard5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基;Dd表示由以下式(IA-d)表示的基团;dc1~dc5各自独立地表示0~2的整数;并且dk表示0或1;条件是Dd的总数为3~8,
其中,Ld表示二价连接基团,其包含由*-(CH2)dn-O-表示的基团并在*处连接于由Ard1~Ard5表示的基团;并且dn表示1~6的整数。
根据本发明的第三方面,在根据第二方面的电子照相感光体中,由式(IA-c)表示的基团可以是由以下式(IA-c1)表示的基团:
其中,cp1表示0~4的整数。
根据本发明的第四方面,在根据第一方面的电子照相感光体中,由式(II)表示的化合物可以是由以下式(II-a)表示的化合物:
其中,Ark1~Ark4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基;Ark5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基;Dk表示由以下式(IIA-a)表示的基团;kc1~kc5各自独立地表示0~2的整数;并且kk表示0或1;条件是Dk的总数为1~8,
其中,Lk表示(kn+1)价连接基团,其包含选自由衍生自烷或烯的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和–O-的组成的组中的两种以上;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;并且kn表示2~3的整数。
根据本发明的第五方面,在根据第一方面的电子照相感光体中,与由式(II)表示的化合物的由F表示的电荷输送骨架连接的基团可以是由以下式(IIA-a1)或(IIA-a2)表示的基团:
其中,Xk1和Xk2各自表示二价连接基团;kq1表示0或1的整数;并且kq2表示0或1的整数。
根据本发明的第六方面,在根据第一方面的电子照相感光体中,与由式(II)表示的化合物的由F表示的电荷输送骨架连接的基团可以是由以下式(IIA-a3)或(IIA-a4)表示的基团:
其中,Xk3和Xk4各自表示二价连接基团;kq3表示0或1的整数;并且kq4表示0或1的整数。
根据本发明的第七方面,在根据第一方面的电子照相感光体中,具有聚合性基团的无机颗粒可以是使用具有聚合性基团的水解性硅烷化合物进行了表面处理的无机颗粒。
根据本发明的第八方面,在根据第一方面的电子照相感光体中,具有聚合性基团的无机颗粒的聚合性基团可以是包含选自由丙烯酰基、甲基丙烯酰基和苯乙烯基中的至少一种的官能团。
根据本发明的第九方面,在根据第一方面的电子照相感光体中,具有聚合性基团的无机颗粒可以是选自由具有聚合性基团的二氧化硅颗粒和具有聚合性基团的氧化铝颗粒中的至少一种。
根据本发明的第十方面,在根据第一方面的电子照相感光体中,具有聚合性基团的无机颗粒可以是具有聚合性基团的气相二氧化硅(fumed silica)颗粒。
根据本发明的第十一方面,提供一种可从图像形成设备拆卸的处理盒,其中,所述处理盒具有电子照相感光体;并且所述电子照相感光体是根据第一方面的电子照相感光体。
根据本发明的第十二方面,提供一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:电子照相感光体;充电单元,所述充电单元对该电子照相感光体的表面充电;潜像形成单元,所述潜像形成单元在该电子照相感光体的经充电的表面上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元使用含有色调剂的显影剂使形成于该电子照相感光体表面上的静电潜像显影以形成色调剂图像;和转印单元,所述转印单元将形成于该电子照相感光体表面上的色调剂图像转印至记录介质上,其中,所述电子照相感光体为根据第一方面的电子照相感光体。
根据本发明的第一、第二、第三、第四、第五或第六方面,提供了一种电子照相感光体,其中与下述情形相比,因反复使用而导致的最外表面层上刮痕的产生和电特性的降低得到抑制,在所述情形中,未应用由下述组合物的固化膜构成的最外表面层,所述组合物含有具有选自由以下式(I)和(II)表示的反应性化合物中的至少一种和链聚合性基团的无机颗粒。
根据本发明的第七、第八、第九或第十方面,提供了一种电子照相感光体,其中与下述情形相比,因反复使用而导致的最外表面层上刮痕的产生和电特性的降低得到抑制,在所述情形中,未应用上述无机颗粒作为具有链聚合性基团的无机颗粒。
根据本发明的第十一或第十二方面,提供了一种处理盒或图像形成设备,其中与下述情形相比,因反复使用而导致的最外表面层上刮痕的产生和电特性的降低得到抑制,在所述情形中,配备的是下述电子照相感光体,其中未应用由下述组合物的固化膜构成的最外表面层,所述组合物含有具有选自由以下式(I)和(II)表示的反应性化合物中的至少一种和链聚合性基团的无机颗粒。
附图说明
将基于以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述,其中:
图1是一个局部截面示意图,显示的是根据本示例性实施方式的电子照相感光体的层构造的一个实例;
图2是一个局部截面示意图,显示的是根据本示例性实施方式的电子照相感光体的层构造的另一个实例;
图3是一个局部截面示意图,显示的是根据本示例性实施方式的电子照相感光体的层构造的又一个实例;
图4是显示根据本示例性实施方式的图像形成设备的一个实例的结构示意图;
图5是显示根据本示例性实施方式的图像形成设备的另一个实例的结构示意图;
图6是显示根据本示例性实施方式的图像形成设备的又一个实例的结构示意图;
图7是显示图6所示的图像形成设备中的显影装置的结构示意图;
图8是显示根据本示例性实施方式的图像形成设备的再一个实例的结构示意图;
图9是一个结构示意图,显示的是围绕图8所示的图像形成设备中的显影装置的记录电极形成的液体显影剂的弯液面和图像部分的液体过渡状态;
图10是显示图6和8所示的图像形成设备中的显影装置的另一个实例的结构示意图;和
图11A~11C是显示分别用于图像评价的图像图案的图。
具体实施方式
下面将描述作为本发明的一个实例的本示例性实施方式。
电子照相感光体
根据本示例性实施方式的电子照相感光体具有导电性基板和设置在该导电性基板上的感光层,其中,最外表面层由下述组合物的固化膜构成,所述组合物含有选自由式(I)和(II)表示的反应性化合物中的至少一种(下文中有时称作“含有特定反应性基团的电荷输送材料”)和具有聚合性基团的无机颗粒(下文中有时称作“特定无机颗粒”)。
此处,在相关技术中已经知道,电子照相感光体的最外表面层由使用包括电荷输送材料的有机材料的固化膜构成,目的是提高机械强度。
还已经知道,可将无机颗粒作为填料共混入由固化膜构成的最外表面层中,目的是进一步提高机械强度。
另一方面,无机颗粒在使用有机材料的固化膜中具有低亲合性和分散性,通过简单地添加无机颗粒,有时会因无机颗粒表面所存在的极性基团的作用而产生裂纹,或者会使电子照相感光体的电特性降低。
存在下述方法,其中,将作为聚合性基团的(甲基)丙烯酰基引入包含电荷输送材料的有机材料以及无机颗粒中,并使其进行聚合或交联反应,由此改善有机材料与无机颗粒之间的亲和性,从而促进共混无机颗粒的最外表面层的机械强度与电特性的相容性。
该方法促进了机械强度与电特性之间的相容性,但就这种情况而言,因反复使用而导致的最外表面层上刮痕的产生和电特性的降低并未得到抑制。其原因推测如下。
可以认为,在通过(甲基)丙烯酰基进行的聚合或交联反应中,有机材料与无机材料之间的亲合性通过电荷输送材料以外的有机材料与无机颗粒的连接而得到改善,但产生了其中在固化膜中存在许多电荷输送骨架的部分,和其中在固化膜中存在许多连接无机颗粒和有机材料-无机颗粒的连接基团的部分,因此,产生了电荷输送功能在固化膜中的微观分布。该效果在初始电特性中极难观察到,但可以认为,当反复进行图像形成(图像形成工序)之后,电荷缓慢地在不具有电荷输送功能的部分累积,由此电特性降低。
此外,从产生电荷输送功能在固化膜中的微观分布方面考虑,可以认为,有机材料与无机颗粒之间的界面粘附性不充分,而当反复进行图像形成(图像形成工序)之后,残留在无机颗粒里中的极性基团被缓慢暴露并吸收湿气,由此电特性降低。另外,认为由于有机-无机界面处的断裂,容易发生在表面上产生刮痕。
同时,利用根据本示例性实施方式的电子照相感光体,上述构造可抑制因反复使用所致的最外表面层上的刮痕的产生和电特性降低。
其原因尚不清楚,但推测如下。
首先,含有特定反应性基团的电荷输送材料为具有作为聚合性基团引入的苯乙烯基而非(甲基)丙烯酰基的电荷输送材料。此外,特定无机颗粒为具有作为聚合性基团引入的聚合性基团的无机颗粒。
据认为如果最外表面层由包含含有特定反应性基团的电荷输送材料和特定无机颗粒的组合物的固化膜构成,也即,如果最外表面层被构造得包含含有特定反应性基团的电荷输送材料与特定无机颗粒的聚合物或交联产物,则最外表面层在电特性和机械强度方面都是优异的。
其原因被认为在于,残余应变受到了抑制并且捕捉电荷的结构阱的形成受到了抑制,因为含有特定反应基团的电荷输送材料自身在电荷输送性能方面是优异的,并且具有少量干扰载体输送的极性基团,如–OH和-NH-,此外,该材料与具有π电子的苯乙烯基相连,通过聚合其对载体输送是有效的。
另一方面,认为被引入含有特定反应性基团的电荷输送材料中的苯乙烯基中的苯基对于无机颗粒具有良好的亲合性,并起着帮助无机颗粒分散的作用。另外,认为苯乙烯基中的苯基起着帮助电荷转移的作用,固化膜中电荷输送功能的分布的产生受到抑制,而当反复进行图像形成时(图像形成工序),电特性的降低受到抑制。
此外,认为含有特定反应性基团的电荷输送材料(有机材料)与无机颗粒之间的界面粘附性得到提高,因为苯乙烯基中的苯基对于无机颗粒具有满意的亲合性;因此当反复进行图像形成(图像形成工序)时,残留在无机颗粒中的极性基团的缓慢暴露得到抑制,结果,因极性基团的暴露而导致的电特性降低得到抑制。此外,有机-无机界面极少发生断裂,并且表面上裂纹的产生也得到抑制。
如上所述,认为利用根据本示例性实施方式的电子照相感光体,因反复使用而导致的最外表面层上刮痕的产生和电特性的降低得到抑制。
特别是,在最外表面层中,如果残留在无机颗粒中的极性基团缓慢暴露,则容易产生因极性基团的暴露而导致的图像缺陷(例如,连续打印后产生重影),但是在本示例性实施方式中,存在可抑制图像品质的劣化的优点。
另外,利用配备有根据本示例性实施方式的电子照相感光体的图像形成设备(处理盒),因反复使用所导致的电特性降低而造成的最外表面层上刮痕的产生和图像缺陷(例如,残影现象(重影),其中残留了前一循环的状况)得到抑制。
下面将参照附图详细描述根据本示例性实施方式的感光体的构造。
图1是说明根据本示例性实施方式的电子照相感光体的一个优选实例的截面示意图。图2和3是说明根据本示例性实施方式的电子照相感光体的其他实例的截面示意图。
图1所示的电子照相感光体7A是所谓的功能分离型感光体(或分层感光体),其中,底涂层1设置在基板4上;于其上设置依次形成电荷生成层2和电荷输送层3的感光层;并于其上设置保护层5。在电子照相感光体7A中,由电荷生成层2和电荷输送层3构成的感光层对应于感光层。
与图1所示的电子照相感光体7A相似,图2所示的电子照相感光体7B是功能分离型感光体,其中电荷生成层2和电荷输送层3是功能分离的。在此构造中,底涂层1设置在基板4上;于其上设置依次形成电荷输送层3和电荷生成层2的感光层;并于其上设置保护层5。在电子照相感光体7B中,由电荷输送层3和电荷生成层2构成的感光层对应于感光层。
图3所示的电子照相感光体7C在同一层(单层感光层6)中包含电荷生成材料和电荷输送材料。图3所述的电子照相感光体7C具有下述结构,其中底涂层1设置在基板4上;并于其上依次形成单层感光层6和保护层5。
在图1、2和3所示的电子照相感光体7A、7B和7C中,保护层5为设置得距导电性基板4最远的最外层,并且该最外层具有上述结构。
在图1、2和3所示的电子照相感光体中,可以设置也可以不设置底涂层1。
下面将基于作为代表性实例的图1所示的电子照相感光体7A来描述各组成部分。附图标记将被省略。
导电性基板
导电性基板可以自由地选自现有基板,如其上具有薄膜(例如,金属,如铝、镍、铬、不锈钢,或者铝、钛、镍、铬、不锈钢、金、钒、氧化锡、氧化铟或氧化铟锡(ITO)的膜)的塑料膜、涂布或浸渍有导电性赋予剂的纸张,以及涂布或浸渍有导电性赋予剂的塑料膜。基板可以为圆筒形、片状或板状。导电性基板的体积电阻率优选例如小于107Ω·cm。
当导电性基板为金属管时,其表面可以不处理或者通过镜面加工、蚀刻、阳极氧化、粗切削、无心研磨、喷砂或湿珩磨来处理。
底涂层
可以根据需要形成底涂层,目的是防止导电性基板表面上的光反射,并防止不需要的载体自导电性基板流入感光层中。
底涂层被构造为含有例如粘合剂树脂和其他可选添加剂。
包含于底涂层中的粘合剂树脂的实例包括:已知的高分子树脂化合物,如缩醛树脂(例如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、酪蛋白、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、聚硅氧烷树脂、聚硅氧烷-醇酸树脂、脲树脂、酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂;具有电荷输送基团的电荷输送树脂;和导电性树脂,如聚苯胺。
其中,作为粘合剂,优选的是不溶于上层(电荷生成层)用涂布溶剂的树脂,并且特别优选通过固化剂与选自由热固性树脂如脲树脂、酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸乙酯树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇树脂和聚乙烯醇缩醛树脂组成的组中的至少一种的反应而获得的树脂。
当将这些粘合剂树脂以其两种以上组合使用时,可根据需要设定混合比。
底涂层可以含有金属化合物,如硅化合物、有机锆化合物、有机钛化合物或有机铝化合物。
金属化合物与粘合剂树脂之比不受指定,根据实现所期望的电子照相感光体性质而选择。
底涂层可以含有用于控制表面粗糙度的树脂颗粒。树脂颗粒的实例包括聚硅氧烷树脂颗粒和交联聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂颗粒。为控制表面粗糙度,设置在导电性基板上的底涂层的表面可以通过例如软皮抛光(buff polishing)、喷砂、湿珩磨或研磨来抛光。
底涂层可以含有例如至少一种粘合剂树脂和导电性颗粒。优选的是,导电性颗粒具有例如小于107Ω·cm的体积电阻率。
导电性颗粒的实例包括金属颗粒(例如,铝、铜、镍和银颗粒)、导电性金属氧化物颗粒(例如,氧化锑、氧化铟、氧化锡和氧化锌颗粒)和导电性物质颗粒(碳纤维、炭黑和石墨粉末颗粒)。其中,优选的是导电性金属氧化物颗粒。导电性颗粒可以以其两种以上的组合使用。导电性颗粒可以利用疏水剂(例如,偶联剂)进行表面处理,由此控制电阻。相对于粘合剂树脂,导电性颗粒的含量例如优选为10重量%~80重量%,更优选为40重量%~80重量%。
底涂层的形成不受特别限制,使用的是公知的形成方法。例如,底涂层通过以下方式形成:形成底涂层形成用涂布液的涂布膜,该涂布液通过向溶剂添加上述组分而获得;并干燥(可选地进行加热)该涂布液。
将底涂层形成用涂布液涂布在导电性基板上的方法的实例包括浸涂、上推(push-up)涂布、线棒涂布、喷涂、刮板涂布、刮刀涂布和幕涂。
将颗粒分散在底涂层形成用涂布液中的方法的实例包括如球磨机、振动球磨机、磨碎机和砂磨机等介质分散器;和如搅拌器、超声分散器、辊磨机和高压均化器等无介质分散器。高压均化器可以是通过高压下的液-液碰撞或液-壁碰撞实现分散的碰撞型均化器,或者是通过在高压下渗透细通道实现分散的渗透型均化器。
底涂层的厚度优选为15μm以上,更优选为20μm~50μm。
此处,虽然附图中未示出,但是还可以在底涂层与感光层之间设置中间层。用于中间层的粘合剂树脂的实例包括:高分子树脂化合物,例如缩醛树脂(如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、酪蛋白、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、聚硅氧烷树脂、硅酮-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂和三聚氰胺树脂;和含有锆、钛、铝、锰和硅原子的有机金属化合物。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。其中,优选的是含锆或硅的有机金属化合物,因为其具有低残余电势,因此环境所引起的电势变化小,并且因反复使用而导致的电势变化小。
中间层的形成不受特别限制,使用的是公知的形成方法。例如,中间层通过以下方式形成:形成中间层形成用涂布液的涂布膜,该涂布液通过向溶剂添加上述组分而获得;并干燥(可选地进行加热)该涂布液。
作为用于形成中间层的涂布方法,使用的是普通方法,如浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法或幕涂法。
中间层提高了上层的涂布性质,并且也充当电阻挡层。然而,当厚度过大时,电势垒变得过强,会导致减敏现象或使电势因反复使用而升高。因此,当形成中间层时,厚度可以设定为0.1μm~3μm。在此情形中,可以将中间层用作底涂层。
电荷生成层
电荷生成层包含例如电荷生成材料和粘合剂树脂。此外,电荷生成层可以包含电荷生成材料的气相沉积膜。
电荷生成材料的实例包括:酞菁颜料,如不含金属的酞菁、氯化镓酞菁、羟基镓酞菁、二氯化锡酞菁和钛氧基酞菁。特别地,举例而言,关于CuKα特性X射线至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.4°、16.6°、25.5°和28.3°处具有强衍射峰的氯化镓酞菁晶体;关于CuKα特性X射线至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.7°、9.3°、16.9°、17.5°、22.4°和28.8°处具有强衍射峰的不含金属的酞菁晶体;关于CuKα特性X射线至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°处具有强衍射峰的羟基镓酞菁晶体;和关于CuKα特性X射线至少在布拉格角(2θ±0.2°)为9.6°、24.1°和27.2°处具有强衍射峰的钛氧基酞菁晶体。电荷生成材料的实例包括醌颜料、苝颜料、靛青颜料、双苯并咪唑颜料、蒽酮颜料和喹吖啶酮颜料。这些电荷生成材料可以单独使用,或者以两种以上的混合物使用。
构成电荷生成层的粘合剂树脂的实例包括:聚碳酸酯树脂(如双酚A型和双酚Z型)、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、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚砜树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、聚硅氧烷树脂、苯酚-甲醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂和聚-N-乙烯基咔唑树脂。这些粘合剂树脂可以单独使用,或者以两种以上的混合物使用。
电荷生成材料与粘合剂树脂的共混比例如优选为10:1~1:10。
电荷生成层可以含有其他已知添加剂。
电荷生成层的形成不受特别限制,使用的是公知的形成方法。例如,电荷生成层通过以下方式形成:形成生成层形成用涂布液的涂布膜,该涂布液通过向溶剂添加上述组分而获得;并干燥(可选地进行加热)该涂布液。电荷生成层也可以通过沉积电荷生成材料而形成。
使用电荷生成层形成用涂布液涂布底涂层的方法的实例包括浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法和幕涂法。
作为将颗粒(例如,电荷生成材料)分散在电荷生成层形成用涂布液中的方法,使用的是如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机或卧式砂磨机等介质分散器,或者如搅拌器、超声分散器、辊磨机或高压均化器等无介质分散器。高压均化器的示例包括:通过液-液碰撞或液-壁碰撞在高压下将分散体分散的碰撞型均化器,和通过使分散体在高压下穿过微通道而将分散体分散的渗透型均化器。
电荷生成层的厚度优选设定为0.01μm~5μm,且更优选为0.05μm~2.0μm。
电荷输送层
电荷输送层包含电荷输送材料且必要时包含粘合剂树脂。
电荷输送材料的实例包括:空穴输送物质,例如,噁二唑衍生物(如2,5-双(对二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑)、吡唑啉衍生物(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)、芳香族叔氨基化合物(如三苯胺、N,N’-双(3,4-二甲基苯基)联苯基-4-胺、三(对甲基苯基)氨基-4-胺和二苄基苯胺)、芳香族叔二胺化合物(如N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基联苯胺)、1,2,4-三嗪衍生物(如3-(4’-二甲基氨基苯基)-5,6-二(4’-甲氧基苯基)-1,2,4-三嗪)、腙衍生物(如4-二乙基氨基苯甲醛-1,1-二苯基腙)、喹唑啉衍生物(如2-苯基-4-苯乙烯基喹唑啉)、苯并呋喃衍生物(如6-羟基-2,3-二(对甲氧基苯基)-苯并呋喃)、α-茋衍生物(如对-(2,2-二苯基乙烯基)-N,N-二苯基苯胺)、烯胺衍生物、咔唑衍生物(如N-乙基咔唑和聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物);电子输送物质,例如,醌化合物(如氯醌和溴蒽醌)、四氰基对醌二甲烷化合物、芴酮化合物(如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮)、氧杂蒽酮化合物和噻吩化合物;和具有由上述化合物构成的基团作为其主链或侧链的聚合物。这些电荷输送材料可以单独使用,或者以两种以上的组合使用。
电荷输送层中的粘合剂树脂的实例包括:绝缘性树脂,如聚碳酸酯树脂(聚碳酸酯树脂,如双酚A聚碳酸酯树脂和双酚Z聚碳酸酯树脂)、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚丙烯酸酯树脂、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、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚砜树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、聚硅氧烷树脂、苯酚-甲醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂和氯化橡胶;和有机光电导性聚合物,如聚乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽和聚乙烯基芘。粘合剂树脂可以单独使用,也可以作为其两种以上的混合物使用。
其中,优选的是聚碳酸酯,并且特别优选的是其中通过Feders法计算的溶解度参数为11.40~11.75的聚碳酸酯共聚物。
电荷输送材料与粘合剂树脂的共混比例如优选为10:1~1:5(以重量比计)。
电荷输送层可以含有其他已知添加剂。
电荷输送层的形成不受特别限制,使用的是公知的形成方法。例如,电荷输送层通过以下方式形成:形成输送层形成用涂布液的涂布膜,该涂布液通过向溶剂添加上述组分而获得;并干燥(可选地进行加热)该涂布液。
作为使用电荷输送层形成用涂布液涂布电荷输送层的方法,使用的是普通方法,如浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法或幕涂法。
作为将颗粒(例如,氟树脂颗粒)分散在电荷输送层形成用涂布液中的方法,使用的是如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机或卧式砂磨机等介质分散器,或者如搅拌器、超声分散器、辊磨机或高压均化器等无介质分散器。高压均化器的示例包括:通过液-液碰撞或液-壁碰撞在高压下将分散体分散的碰撞型均化器,和通过使分散体在高压下穿过微通道而将分散体分散的渗透型均化器。
电荷输送层的厚度优选设定为5μm~50μm,且更优选为10μm~40μm。
保护层
保护层是电子照相感光体的最外表面层并且由下述组合物的固化膜构成,所述组合物包含含有特定反应性基团的电荷输送材料和具有聚合性基团的无机颗粒。
即,保护层被构造为包含含有特定反应性基团的电荷输送层和具有聚合性基团的无机颗粒的聚合物或交联产物。
此外,对于固化膜的固化方法,使用热、光或放射线等进行自由基聚合。如果控制反应使其不过快地进行,则保护层(最外表面层)的机械强度和电特性得到改善,此外,膜的不均匀性和折叠的产生也得到抑制。结果,优选的是在自由基的产生较慢发生的条件下进行聚合。就此而言,使得聚合速度容易调整的热聚合是适当的。即,构成保护层(最外表面层)的固化膜形成用组合物可以优选包含热自由基产生剂或其衍生物。
含有特定反应性基团的电荷输送材料
含有特定反应性基团的电荷输送材料为选自由式(I)和(II)表示的反应性化合物中的至少一种。
式(I)中,F表示电荷输送骨架。
L表示二价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-组成的组中的两种以上。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。
m表示1~8的整数。
式(II)中,F表示电荷输送骨架。
L’表示(n+1)价连接基团,其包含选自由衍生自烷和烯的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R’)-、-S-和-O-组成的组中的两种以上。R’表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。此外,衍生自烷或烯的三价或四价基团是指通过从烷或烯中除去3或4个氢原子而形成的基团。这同样适用于下文。
m’表示1~6的整数。n表示2~3的整数。
在式(I)和(II)中,F表示电荷输送骨架,即,具有电荷输送性的结构,具体而言,即,如酞菁化合物、卟啉化合物、偶氮苯化合物、三芳基胺化合物、联苯胺化合物、芳基烷化合物、芳基取代的乙烯化合物、芪化合物、蒽化合物、腙化合物、醌化合物和芴酮化合物等具有电荷输送性的结构。
式(I)中,由L表示的连接基团的实例包括:
具有插入亚烷基中的-C(=O)-O-的二价连接基团,
具有插入亚烷基中的-C(=O)-N(R)-的二价连接基团,
具有插入亚烷基中的-C(=O)-S-的二价连接基团,
具有插入亚烷基中的-O-的二价连接基团,
具有插入亚烷基中的-N(R)-的二价连接基团,和
具有插入亚烷基中的-S-的二价连接基团。
另外,由L表示的连接基团可以具有插入亚烷基中的–C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-或-S-中的两个基团。
式(I)中,由L表示的连接基团的具体实例包括:
*-(CH2)p-C(=O)-O-(CH2)q-、
*-(CH2)p-O-C(=O)-(CH2)r-C(=O)-O-(CH2)q-、
*-(CH2)p-C(=O)-N(R)-(CH2)q-、
*-(CH2)p-C(=O)-S-(CH2)q-、
*-(CH2)p-O-(CH2)q-、
*-(CH2)p-N(R)-(CH2)q-、
*-(CH2)p-S-(CH2)q-和
*-(CH2)p-O-(CH2)r-O-(CH2)q-。
此处,在由L表示的连接基团中,p表示0或1~6的整数(优选为1~5)。q表示1~6的整数(优选为1~5)。r表示1~6的整数(优选为1~5)。
此外,在由L表示的连接基团中,“*”表示连接于F的位置。
另一方面,在式(II)中,由L’表示的连接基团的实例包括:
具有插入以支链形式连接的亚烷基中的-C(=O)-O-的(n+1)价连接基团,
具有插入以支链形式连接的亚烷基中的-C(=O)-N(R)-的(n+1)价连接基团,
具有插入以支链形式连接的亚烷基中的-C(=O)-S-的(n+1)价连接基团,
具有插入以支链形式连接的亚烷基中的-O-的(n+1)价连接基团,
具有插入以支链形式连接的亚烷基中的-N(R)-的(n+1)价连接基团,和
具有插入以支链形式连接的亚烷基中的-S-的(n+1)价连接基团。
此外,由L’表示的连接基团可以具有插入以支链形式连接的亚烷基中的-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-或-S-中的两个基团。
式(II)中,由L’表示的连接基团的具体实例包括:
*-(CH2)p-CH[C(=O)-O-(CH2)q-]2、
*-(CH2)p-CH=C[C(=O)-O-(CH2)q-]2、
*-(CH2)p-CH[C(=O)-N(R)-(CH2)q-]2、
*-(CH2)p-CH[C(=O)-S-(CH2)q-]2、
*-(CH2)p-CH[(CH2)r-O-(CH2)q-]2、
*-(CH2)p-CH=C[(CH2)r-O-(CH2)q-]2、
*-(CH2)p-CH[(CH2)r-N(R)-(CH2)q-]2、
*-(CH2)p-CH[(CH2)r-S-(CH2)q-]2、
*-(CH2)p-O-C[(CH2)r-O-(CH2)q-]3和
*-(CH2)p-C(=O)-O-C[(CH2)r-O-(CH2)q-]3。
此处,在由L’表示的连接基团中,p表示0或1~6的整数(优选为1~5)。q表示1~6的整数(优选为1~5)。r表示1~6的整数(优选为1~5)。s表示1~6的整数(优选为1~5)。
此外,在由L’表示的连接基团中,“*”表示连接于F的位置。
其中,在式(II)中,由L’表示的连接基团优选为
*-(CH2)p-CH[C(=O)-O-(CH2)q-]2,
*-(CH2)p-CH=C[C(=O)-O-(CH2)q-]2,
*-(CH2)p-CH[(CH2)r-O-(CH2)q-]2,或
*-(CH2)p-CH=C[(CH2)r-O-(CH2)q-]2。
具体而言,连接于由式(II)表示的化合物的由F表示的电荷输送骨架的基团(对应于由式(IIA-a)表示的基团)可以优选为由以下式(IIA-a1)、以下式(IIA-a2)、以下式(IIA-a3)或以下式(IIA-a4)表示的基团。
在式(IIA-a1)或(IIA-a2)中,Xk1表示二价连接基团。kq1表示0或1的整数。Xk2表示二价连接基团。kq2表示0或1的整数。
此处,由Xk1和Xk2表示的二价连接基团的实例包括-(CH2)p-(条件是p表示1~6的整数(优选为1~5))。二价连接基团的实例包括亚烷基氧基。
在式(IIA-a3)或(IIA-a4)中,Xk3表示二价连接基团。kq3表示0或1的整数。Xk4表示二价连接基团。kq4表示0或1的整数。此处,由Xk3和Xk4表示的二价连接基团的实例包括-(CH2)p-(条件是p表示1~6的整数(优选为1~5))。二价连接基团的实例包括亚烷基氧基。
在式(I)和(II)中,在由L和L’表示的连接基团中,由“-N(R)-”的R表示的烷基的实例包括具有1~5个碳原子(优选为1~4个碳原子)的直链或支链的烷基,具体而言为甲基、乙基、丙基和丁基。
由“-N(R)-”的R表示的芳基的实例包括具有6~15个碳原子(优选6~12个碳原子)的芳基,具体而言为苯基、甲苯甲酰基、二甲苯基和萘基。
芳烷基的实例包括具有7~15个碳原子(优选为7~14个碳原子)的芳烷基,具体而言为苄基、苯乙基和联苯亚甲基。
在式(I)和(II)中,m优选表示1~6的整数。
m’优选表示1~6的整数。
n优选表示2~3的整数。
接下来将描述由式(I)和(II)表示的反应性化合物的适当化合物。
由式(I)和(II)表示的反应性化合物优选为具有衍生自三芳基胺化合物的电荷输送骨架(具有电荷输送性的结构)作为F的反应性化合物。
具体而言,作为由式式(I)表示的反应性化合物,选自由式(I-a)、式(I-b)、式(I-c)和式(I-d)表示的反应性化合物中的至少一种化合物是适当的。其中,选自由式(I-b)、式(I-c)和式(I-d)表示的反应性化合物中的至少一种化合物是适当的。
另一方面,作为由式(II)表示的反应性化合物,由式(II-a)表示的反应性化合物是适当的。
由式(I-a)表示的反应性化合物
下面将描述由式(I-a)表示的反应性化合物。
如果将由式(I-a)表示的反应性化合物用作含有特定反应性基团的电荷输送材料,则因环境变化而导致的电特性劣化可容易地得到抑制。其原因尚不清楚,但认为如下。
首先,可以认为,对于用于相关技术中的具有(甲基)丙烯酸类基团的反应性化合物而言,对于在聚合过程中表现出电荷输送性能的骨架位点而言,(甲基)丙烯酸类基团是高度亲水的。结果,形成某种层分离状态,由此跳跃导电受到干扰。因此,据认为包含含有(甲基)丙烯酸类基团的反应性化合物的聚合物或交联产物的电荷输送膜会表现出电荷输送效率的劣化,此外,局部吸湿等将导致环境稳定性降低。
同时,由式(I-a)表示的反应性化合物具有拥有低亲水性的乙烯基聚合性基团,此外在同一分子中还具有数个表现出电荷输送性能的骨架,并且所述骨架利用不具有共轭键(如芳香族环和共轭双键)的柔性连接基团相互连接。据认为这种结构促进了有效的电荷输送性能和高强度,并抑制了聚合过程中层分离状态的形成。结果,据认为包含由式(I-a)表示的反应性化合物的聚合物或交联产物的保护层(最外表面层)在电荷输送性能和机械强度方面均很优异,此外,电荷输送性能的环境依赖性(温度和湿度依赖性)可以得到降低。
如上所述,据认为如果使用由式(I-a)表示的反应性化合物,则因环境变化而导致的电特性劣化容易得到抑制。
在式(I-a)中,Ara1~Ara4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基。Ara5和Ara6各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的亚芳基。Xa表示通过选自亚烷基、-O-、-S-和酯中的基团的组合而形成的二价连接基团。Da表示由以下式(IA-a)表示的基团。ac1~ac4各自独立地表示0~2的整数。但是,Da的总数为1或2。
式(IA-a)中,La由*-(CH2)an-O-CH2-表示,并表示在*处连接于由Ara1~Ara4表示的基团的二价连接基团。an表示1或2的整数。
下面将描述式(I-a)的详细情况。
在式(I-a)中,由Ara1~Ara4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基可以彼此相同或不同。
此处,具有取代基的芳基中的取代基的实例除“Da”之外还包括具有1~4个碳原子的烷基、具有1~4个碳原子的烷氧基、取代有具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤原子。
在式(I-a)中,Ara1~Ara4优选为以下结构式(1)~(7)中的任一种。
此外,以下结构式(1)~(7)与“-(D)C”一起示出,“-(D)C”总体指代可连接于Ara1~Ara4中的每一个的“-(Da)ac1”~“-(Da)ac1”。
在结构式(1)~(7)中,R11表示选自由氢原子、具有1~4个碳原子的烷基、取代有具有1~4个碳原子的烷基或具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基和具有7~10个碳原子的芳烷基组成的组中的一种。R12和R13各自独立地表示选自由氢原子、具有1~4个碳原子的烷基、具有1~4个碳原子的烷氧基、取代有具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤原子组成的组中的一种。R14各自独立地表示选自由具有1~4个碳原子的烷基、具有1~4个碳原子的烷氧基、取代有具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤原子组成的组中的一种。Ar表示具有取代基的或不具有取代基的亚芳基。s表示0或1。t表示0~3的整数。Z’表示二价有机连接基团。
此处,在式(7)中,Ar优选为由以下结构式(8)或(9)表示的一种基团。
在结构式(8)和(9)中,R15和R16各自独立地表示选自由具有1~4个碳原子的烷基、具有1~4个碳原子的烷氧基、取代有具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤原子组成的组中的一种,并且t1和t2各自表示0~3的整数。
此外,在式(7)中,Z’优选为由以下结构式(10)~(17)中的任一式表示的基团。
在结构式(10)~(17)中,R17和R18各自独立地表示选自由具有1~4个碳原子的烷基、具有1~4个碳原子的烷氧基、取代有具有1~4个碳原子的烷氧基的苯基、不具有取代基的苯基、具有7~10个碳原子的芳烷基和卤原子组成的组中的一种。W表示二价基团。q1和r1各自独立地表示1~10的整数。t3和t4各自表示0~3的整数。
在结构式(16)~(17)中,W优选为由以下结构式(18)~(26)表示的二价基团中的任一个。然而,在式(25)中,u表示0~3的整数。
在式(I-a)中,在由Ara5和Ara6表示的具有取代基的或不具有取代基的亚芳基中,亚芳基的实例包括通过从在Ara1~Ara4的描述中所例举的芳基的所期望的位点除去一个氢原子而形成的亚芳基。
此外,具有取代基的亚芳基中取代基的实例与在Ara1~Ara4的描述中具有取代基的芳基中除“Da”以外的取代基所示例的那些相同。
在式(I-a)中,由Xa表示的二价连接基团为亚烷基或者通过选自亚烷基、-O-、-S-和酯中的基团的组合而形成的二价基团,并且是不包含共轭键(如芳香族环和共轭双键)的连接基团。
具体而言,由Xa表示的二价连接基团的实例包括具有1~10个碳原子的亚烷基,和通过具有1~10个碳原子的亚烷基与选自-O-、-S-、-O-C(=O)-和-C(=O)-O-中的基团组合而形成的二价基团。
另外,在由Xa表示的二价连接基团为亚烷基的情形中,亚烷基可以具有如烷基、烷氧基和卤素等取代基,并且这些取代基中的两个可以键合以具有如结构式(26)表示的二价连接基团(其作为结构式(16)~(17)中W的具体实例)的结构。
由式(I-b)表示的反应性化合物
下面将描述由式(I-b)表示的反应性化合物。
如果由式(I-b)表示的反应性化合物被用作含有特定反应性基团的电荷输送材料,则可以抑制保护层(最外表面层)的磨损,进而易于抑制不均匀的图像浓度的产生。原因尚不清楚,但认为如下。
首先,当大体积的电荷输送骨架和聚合位点(苯乙烯基)在结构上彼此接近并呈刚性时,聚合位点难以移动,残余应变因固化反应而容易残留,并且电荷输送骨架变形,因此,负责载体输送的HOMO(最高占据分子轨道)的能级发生变化,结果容易导致能量分布扩散(能量无序化:大σ)的状态。
同时,通过亚甲基或醚基,容易为分子结构提供柔性,并且容易获得小σ。此外,与酯基或酰氨基等相比,醚基的亚甲基具有小偶极矩,这种效果有助于降低σ,由此改善电特性。此外,通过为分子结构提供柔性,反应位点的移动自由度得到提高,并且反应速率得到提高,结果可获得具有高强度的膜。
由此,在电荷输送骨架与聚合位点之间插入具有充分柔性的连接体的结构是优选的。
因此,认为由式(I-b)表示的反应性化合物通过固化反应而具有比分子自身更高的分子量,重心变得难以移动,并且苯乙烯基的自由度很高。结果,认为包含由式(I-b)表示的反应性化合物的聚合物或交联产物的保护层(最外表面层)具有优异的电特性和高强度。
由以上内容可认为,如果应用由式(I-b)表示的反应性化合物,则可抑制保护层(最外表面层)的磨损,进而易于抑制不均匀的图像浓度的产生。
在式(I-b)中,Arb1~Arb4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基。Arb5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基。Db表示由以下式(IA-b)表示的基团。bc1~bc5各自独立地表示0~2的整数。bk表示0或1。但是,Db的总数为1或2。
在式(IA-b)中,Lb表示二价连接基团,其包含由*-(CH2)bn-O-表示的基团并在*处连接于由Arb1~Arb5表示的基团。bn表示3~6的整数。
下面将描述式(I-b)的详细情况。
在式(I-b)中,由Arb1~Arb4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基与式(I-a)中由Ara1~Ara4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基相同。
当bk为0时,Arb5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,所述具有取代基的或不具有取代基的芳基与式(I-a)中由Ara1~Ara4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基相同。
当bk为1时,Arb5表示具有取代基的或不具有取代基的亚芳基,所述具有取代基的或不具有取代基的亚芳基与式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的具有取代基的或不具有取代基的亚芳基相同。
下面将描述式(IA-b)的详细情况。
在式(IA-b)中,由Lb表示的二价连接基团的实例包括:
*-(CH2)bp-O-,和
*-(CH2)bp-O-(CH2)bq-O-。
此处,在由Lb表示的连接基团中,bp表示3~6(优选为3~5)的整数。bq表示1~6(优选为1~5)的整数。
此外,在由Lb表示的连接基团中,“*”表示连接于由Arb1~Arb5表示的基团的位置。
由式(I-c)表示的反应性化合物
下面将描述由式(I-c)表示的反应性化合物。
如果将由式(I-c)表示的反应性化合物用作含有特定反应性基团的电荷输送材料,则即使反复使用也难以在表面上产生刮痕,此外图像品质的劣化也容易得到抑制。其原因尚不清楚,但认为如下。
首先,认为当形成包含含有特定反应性基团的电荷输送材料的聚合物或交联产物的最外表面层时,会出现伴随聚合反应或交联反应的膜收缩,或电荷输送结构以及在聚合性基团附近的结构的聚集。因此,认为当因反复使用而使电子照相感光体表面受到机械负载时,膜自身被磨损或者分子的化学结构断裂,并且膜收缩或聚集状态改变,作为电子照相感光体的电特性改变,由此发生图像品质劣化。
另一方面,认为由于由式(I-c)表示的反应性化合物具有苯乙烯骨架作为聚合性基团,因此可获得与作为电荷输送材料的主骨架的芳基的良好相容性,并且因聚合反应或交联反应而导致的膜收缩或电荷输送结构的聚集以及聚合性基团附近的结构的聚集得到抑制。结果,认为在包含含有由式(I-c)表示的反应性化合物的聚合物或交联产物的保护层(最外表面层)的电子照相感光体中,抑制了因反复使用而导致的图像劣化。
另外,认为对于由式(I-c)表示的反应性化合物,电荷输送骨架和苯乙烯骨架通过包括如-C(=O)-、-N(R)-和-S-等特定基团的连接基团而连接,因此,将发生所述特定基团与电荷输送骨架中的氮之间的相互作用以及所述特定基团各自之间的相互作用等,结果,也认为包含由式(I-c)表示的反应性化合物的聚合物或交联产物的保护层(最外表面层)具有进一步提高的强度。
如上所述,认为如果使用由式(I-c)表示的反应性化合物,则即使反复使用也难以在表面上产生刮痕,此外,图像品质的劣化也容易得到抑制。
另外,认为如-C(=O)-、-N(R)-和-S-等特定基团在高湿条件下会因其极性或亲水性而导致电荷输送性劣化和图像品质劣化,但是由式(I-c)表示的反应性化合物具有疏水性高于(甲基)丙烯酸基的苯乙烯骨架作为聚合性基团,因此很难发生因前一循环的遗留状况而导致的电荷输送性的劣化和图像品质的劣化,如残影现象(重影)。
在式(I-c)中,Arc1~Arc4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基。Arc5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基。Dc表示由以下式(IA-c)表示的基团。cc1~cc5各自独立地表示0~2的整数。ck表示0或1。但是,Dc的总数为1~8。
在式(IA-c)中,Lc表示二价连接基团,其包含选自由–C(=O)-、-N(R)-、-S-或者-C(=O)-和-O-、-N(R)-或-S-的组合形成的基团组成的组中的一种或多种基团。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。
下面将描述式(I-c)的详细情况。
在式(I-c)中,由Arc1~Arc4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基与式(I-a)中由Ara1~Ara4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基相同。
当ck为0时,Arc5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,所述具有取代基的或不具有取代基的芳基与式(I-a)中由Ara1~Ara4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基相同。
当ck为1时,Arc5表示具有取代基的或不具有取代基的亚芳基,所述具有取代基的或不具有取代基的亚芳基与式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的具有取代基的或不具有取代基的亚芳基相同。
从获得具有较高强度的保护层(最外表面层)方面考虑,Dc的总数优选为2以上,且更优选为4以上。通常,如果在一个分子中的聚合性基团的数量越大,则随着聚合(交联)反应的进行,分子将难以移动,聚合反应性降低,并且未反应的聚合性基团的比例增加,由此Dc的总数优选为7以下,且更优选为6以下。
下面将描述式(IA-c)的详细情况。
在式(IA-c)中,Lc表示二价连接基团,其包含选自由–C(=O)-、-N(R)-、-S-或者-C(=O)-和-O-、-N(R)-或-S-的组合形成的基团组成的组中的一种或多种基团(下文中也称作“特定连接基团”)。
此处,从保护层(最外表面层)的强度与极性(亲水性/疏水性)的平衡方面考虑,特定连接基团为例如-C(=O)-、-N(R)-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-或-O-C(=O)-N(R)-,优选为-N(R)-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-N(H)-或-C(=O)-O-,且更优选为-C(=O)-O-。
此外,由Lc表示的二价连接基团的实例包括通过特定连接基团与饱和烃(包括直链烃、支链烃或环烃)或芳香烃的残基的组合形成的二价连接基团和氧原子,其中,优选通过特定连接基团与直链饱和烃的残基的组合形成的二价连接基团和氧原子。
从苯乙烯骨架在分子中的密度和聚合反应性方面考虑,包含于由Lc表示的二价连接基团中的碳原子的总数例如为1~20,且优选为2~10。
在式(IA-c)中,由Lc表示的二价连接基团的具体实例包括:
*-(CH2)cp-C(=O)-O-(CH2)cq-、
*-(CH2)cp-O-C(=O)-(CH2)cr-C(=O)-O-(CH2)cq-、
*-(CH2)cp-C(=O)-N(R)-(CH2)cq-、
*-(CH2)cp-C(=O)-S-(CH2)cq-、
*-(CH2)cp-N(R)-(CH2)cq-和
*-(CH2)cp-S-(CH2)cq-。
此处,在由Lc表示的连接基团中,cp表示0或1~6的整数(优选为1~5)。cq表示1~6的整数(优选为1~5)。cr表示1~6的整数(优选为1~5)。
此外,在由Lc表示的连接基团中,“*”表示连接于由Arc1~Arc5表示的基团的位置。
其中,在式(IA-c)中,由Lc表示的二价连接基团优选为*-(CH2)cp-C(=O)-O-CH2-。也即,由式(IA-c)表示的基团优选为由以下式(IA-c1)表示的基团。在式(IA-a1)中,cp1表示0~4的整数。
由式(I-d)表示的反应性化合物
下面将描述由式(I-d)表示的反应性化合物。
如果由式(I-d)表示的反应性化合物被用作含有特定反应性基团的电荷输送材料,则保护层(最外表面层)的磨损受到抑制,进而易于抑制不均匀的图像浓度的产生。原因尚不清楚,但认为与关于式(I-b)表示的反应性化合物的原因相同。
特别是,据认为由于与式(I-b)相比,由式(I-d)表示的反应性化合物具有比较大的Dd总数(3~8),因此将会形成的交联产物容易形成更高度交联的结构(交联网络),并且保护层(最外表面层)的磨损更容易得到抑制。
在式(I-d)中,Ard1~Ard4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基。Ard5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基。Dd表示由以下式(IA-d)表示的基团。dc1~dc5各自独立地表示0~2的整数。dk表示0或1。但是,Dd的总数为3~8。
在式(IA-d)中,Ld表示二价连接基团,其包含由*-(CH2)dn-O-表示的基团并在*处连接于由Ard1~Ard5表示的基团。dn表示1~6的整数。
下面将描述式(I-d)的详细情况。
在式(I-d)中,由Ard1~Ard4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基与式(I-a)中由Ara1~Ara4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基相同。
当dk为0时,Ard5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,所述具有取代基的或不具有取代基的芳基与式(I-a)中由Ara1~Ara4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基相同。
当dk为1时,Ard5表示具有取代基的或不具有取代基的亚芳基,所述具有取代基的或不具有取代基的亚芳基与式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的具有取代基的或不具有取代基的亚芳基相同。
从获得具有较高强度的保护层(最外表面层)方面考虑,Dd的总数优选为4以上。
下面将描述式(IA-d)的详细情况。
在式(IA-d)中,由Ld表示的二价连接基团的实例包括:
*-(CH2)dp-O-,和
*-(CH2)dp-O-(CH2)dq-O-。
此处,在由Ld表示的连接基团中,dp表示1~6(优选为1~5)的整数。dq表示1~6(优选为1~5)的整数。
此外,在由Ld表示的连接基团中,“*”表示连接于由Ard1~Ard5表示的基团的位置。
由式(II-a)表示的反应性化合物
下面将描述由式(II-a)表示的反应性化合物。
当将由式(II)(特别是,式(II-a))表示的反应性化合物用作含有特定反应性基团的电荷输送材料时,即使反复使用很长时间,电特性的劣化也容易得到抑制。原因尚不清楚,但认为如下。
首先,由式(II)(特别是,式(II-a))表示的反应性化合物为具有2或3个聚合反应性基团(苯乙烯基)的化合物,所述聚合反应性基团通过来自电荷输送骨架的一个连接基团连接。
因此,认为由式(II)(特别是,式(II-a))表示的反应性化合物会因存在连接基团而在聚合或交联过程中极少引起电荷输送骨架中的应变,同时保持高固化度和大数量的交联位点,并且高固化度和优异的电荷输送性能均容易得到满足。
此外,具有已用于相关技术中的(甲基)丙烯酸类基团的电荷输送化合物容易引起如上所述的应变,反应位点具有高亲水性,并且电荷输送位点具有高疏水性,因此容易发生微观相分离(微相分离)。然而,认为由式(II)(特别是,式(II-a))表示的反应性化合物具有苯乙烯基团作为反应性基团,此外,其结构具有极少引起固化(交联)时电荷输送骨架中的应变的连接基团,反应位点和电荷输送位点均为疏水性的,并且极少发生相分离,结果,可促成高效的电荷输送性能和高强度。结果,认为包含由式(II)(特别是,式(II-a))表示的反应性化合物的聚合物或交联产物的保护层(最外表面层)具有优异的机械强度和较优的电荷输送性能(电特性)。
结果,如果使用由式(II)(特别是,式(II-a))表示的反应性化合物,则即使反复使用很长时间,电特性的劣化也容易得到抑制。
在式(II-a)中,Ark1~Ark4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基。Ark5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基。Dk表示由以下式(IIA-a)表示的基团。kc1~kc5各自独立地表示0~2的整数。kk表示0或1。但是,Dk的总数为1~8。
在式(IIA-a)中,Lk表示(kn+1)价连接基团,其包含选自由衍生自烷和烯的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-组成的组中的两种以上。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。kn表示2~3的整数。
下面将描述式(II-a)的详细情况。
在式(II-a)中,由Ark1~Ark4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基与式(I-a)中由Ara1~Ara4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基相同。
当kk为0时,Ark5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,所述具有取代基的或不具有取代基的芳基与式(I-a)中由Ara1~Ara4表示的具有取代基的或不具有取代基的芳基相同。
当kk为1时,Ark5表示具有取代基的或不具有取代基的亚芳基,所述具有取代基的或不具有取代基的亚芳基与式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的具有取代基的或不具有取代基的亚芳基相同。
从获得具有较高强度的保护层(最外表面层)方面考虑,Dk的总数优选为2以上,且更优选为4以上。通常,如果在一个分子中的聚合性基团的数量越大,则随着聚合(交联)反应的进行,分子将难以移动,聚合反应性降低,并且未反应的聚合性基团的比例增加,由此Dk的总数优选为7以下,且更优选为6以下。
下面将描述式(IIA-a)的详细情况。
在式(IIA-a)中,由Lk表示的(kn+1)价连接基团与例如式(II-a)中由L’表示的(n+1)价连接基团相同。
下面将显示含有特定反应性基团的电荷输送材料的具体实例。
具体而言,式(I)和(II)的电荷输送骨架F(例如,对应于式(I-a)中除了Da的骨架和式(II-a)中除了Dk的骨架的位置)的具体实例,和连接于电荷输送骨架F的官能团(例如,对应于式(I-a)中的Da和式(II-a)中的Dk的位置)的具体实例,以及由式(I)和(II)表示的反应性化合物的具体实例如下所示,但不限于它们。
此外,式(I)和(II)的电荷输送骨架F的具体实例的“*”部分是指连接于电荷输送骨架F的官能团的“*”部分被连接。
即,例如,示例性化合物(I-b)-1被显示为电荷输送骨架F:(M1)-1的具体实例,或者官能团:(R2)-1的具体实例,但具体结构如以下结构所示。
首先,电荷输送骨架F的具体实例显示如下。
接下来,显示连接于电荷输送骨架F的官能团的具体实例。
下面示出由式(I)、具体而言由式(I-a)表示的化合物的具体实例。
式(I)[式(I-a)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(I-a)-1 | (M1)-15 | (R2)-8 |
(I-a)-2 | (M1)-15 | (R2)-9 |
(I-a)-3 | (M1)-15 | (R2)-10 |
(I-a)-4 | (M1)-16 | (R2)-8 |
(I-a)-5 | (M1)-17 | (R2)-8 |
(I-a)-6 | (M1)-17 | (R2)-9 |
(I-a)-7 | (M1)-17 | (R2)-10 |
(I-a)-8 | (M1)-18 | (R2)-8 |
(I-a)-9 | (M1)-18 | (R2)-9 |
(I-a)-10 | (M1)-18 | (R2)-10 |
(I-a)-11 | (M1)-19 | (R2)-8 |
(I-a)-12 | (M1)-21 | (R2)-8 |
(I-a)-13 | (M1)-22 | (R2)-8 |
(I-a)-14 | (M2)-15 | (R2)-8 |
(I-a)-15 | (M2)-15 | (R2)-9 |
(I-a)-16 | (M2)-15 | (R2)-10 |
(I-a)-17 | (M2)-16 | (R2)-8 |
(I-a)-18 | (M2)-17 | (R2)-8 |
(I-a)-19 | (M2)-23 | (R2)-8 |
(I-a)-20 | (M2)-23 | (R2)-9 |
(I-a)-21 | (M2)-23 | (R2)-10 |
(I-a)-22 | (M2)-24 | (R2)-8 |
(I-a)-23 | (M2)-24 | (R2)-9 |
(I-a)-24 | (M2)-24 | (R2)-10 |
(I-a)-25 | (M2)-25 | (R2)-8 |
(I-a)-26 | (M2)-25 | (R2)-9 |
(I-a)-27 | (M2)-25 | (R2)-10 |
(I-a)-28 | (M2)-26 | (R2)-8 |
(I-a)-29 | (M2)-26 | (R2)-9 |
(I-a)-30 | (M2)-26 | (R2)-10 |
(I-a)-31 | (M2)-21 | (R2)-11 |
下面示出由式(I)、具体而言由式(I-b)表示的化合物的具体实例。
式(I)[式(I-b)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(I-b)-1 | (M1)-1 | (R2)-1 |
(I-b)-2 | (M1)-1 | (R2)-2 |
(I-b)-3 | (M1)-1 | (R2)-4 |
(I-b)-4 | (M1)-2 | (R2)-5 |
(I-b)-5 | (M1)-2 | (R2)-7 |
(I-b)-6 | (M1)-4 | (R2)-3 |
(I-b)-7 | (M1)-4 | (R2)-5 |
(I-b)-8 | (M1)-5 | (R2)-6 |
(I-b)-9 | (M1)-8 | (R2)-4 |
(I-b)-10 | (M1)-16 | (R2)-5 |
(I-b)-11 | (M1)-20 | (R2)-1 |
(I-b)-12 | (M1)-22 | (R2)-1 |
(I-b)-13 | (M2)-2 | (R2)-1 |
(I-b)-14 | (M2)-2 | (R2)-3 |
(I-b)-15 | (M2)-2 | (R2)-4 |
(I-b)-16 | (M2)-6 | (R2)-4 |
(I-b)-17 | (M2)-6 | (R2)-5 |
(I-b)-18 | (M2)-6 | (R2)-6 |
(I-b)-19 | (M2)-10 | (R2)-4 |
(I-b)-20 | (M2)-10 | (R2)-5 |
(I-b)-21 | (M2)-13 | (R2)-1 |
(I-b)-22 | (M2)-13 | (R2)-3 |
(I-b)-23 | (M2)-13 | (R2)-4 |
(I-b)-24 | (M2)-13 | (R2)-5 |
(I-b)-25 | (M2)-13 | (R2)-6 |
(I-b)-26 | (M2)-16 | (R2)-4 |
(I-b)-27 | (M2)-21 | (R2)-5 |
(I-b)-28 | (M2)-25 | (R2)-4 |
(I-b)-29 | (M2)-25 | (R2)-5 |
(I-b)-30 | (M2)-25 | (R2)-7 |
(I-b)-31 | (M2)-13 | (R2)-4 |
下面示出由式(I)、具体而言由式(I-c)表示的化合物的具体实例。
式(I)[式(I-c)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(I-c)-1 | (M1)-1 | (R1)-1 |
(I-c)-2 | (M1)-1 | (R1)-2 |
(I-c)-3 | (M1)-1 | (R1)-4 |
(I-c)-4 | (M1)-2 | (R1)-5 |
(I-c)-5 | (M1)-2 | (R1)-7 |
(I-c)-6 | (M1)-4 | (R1)-3 |
(I-c)-7 | (M1)-4 | (R1)-7 |
(I-c)-8 | (M1)-7 | (R1)-6 |
(I-c)-9 | (M1)-11 | (R1)-4 |
(I-c)-10 | (M1)-15 | (R1)-5 |
(I-c)-11 | (M1)-25 | (R1)-1 |
(I-c)-12 | (M1)-22 | (R1)-1 |
(I-c)-13 | (M2)-2 | (R1)-1 |
(I-c)-14 | (M2)-2 | (R1)-3 |
(I-c)-15 | (M2)-2 | (R1)-7 |
(I-c)-16 | (M2)-3 | (R1)-4 |
(I-c)-17 | (M2)-3 | (R1)-7 |
(I-c)-18 | (M2)-5 | (R1)-6 |
(I-c)-19 | (M2)-10 | (R1)-4 |
(I-c)-20 | (M2)-10 | (R1)-5 |
(I-c)-21 | (M2)-13 | (R1)-1 |
(I-c)-22 | (M2)-13 | (R1)-3 |
(I-c)-23 | (M2)-13 | (R1)-7 |
(I-c)-24 | (M2)-16 | (R1)-5 |
(I-c)-25 | (M2)-23 | (R1)-7 |
(I-c)-26 | (M2)-23 | (R1)-4 |
(I-c)-27 | (M2)-25 | (R1)-7 |
(I-c)-28 | (M2)-25 | (R1)-4 |
(I-c)-29 | (M2)-26 | (R1)-5 |
(I-c)-30 | (M2)-26 | (R1)-7 |
式(I)[式(I-c)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(I-c)-31 | (M3)-1 | (R1)-2 |
(I-c)-32 | (M3)-1 | (R1)-7 |
(I-c)-33 | (M3)-5 | (R1)-2 |
(I-c)-34 | (M3)-7 | (R1)-4 |
(I-c)-35 | (M3)-7 | (R1)-2 |
(I-c)-36 | (M3)-19 | (R1)-4 |
(I-c)-37 | (M3)-26 | (R1)-1 |
(I-c)-38 | (M3)-26 | (R1)-3 |
(I-c)-39 | (M4)-3 | (R1)-3 |
(I-c)-40 | (M4)-3 | (R1)-4 |
(I-c)-41 | (M4)-8 | (R1)-5 |
(I-c)-42 | (M4)-8 | (R1)-6 |
(I-c)-43 | (M4)-12 | (R1)-7 |
(I-c)-44 | (M4)-12 | (R1)-4 |
(I-c)-45 | (M4)-12 | (R1)-2 |
(I-c)-46 | (M4)-12 | (R1)-11 |
(I-c)-47 | (M4)-16 | (R1)-3 |
(I-c)-48 | (M4)-16 | (R1)-4 |
(I-c)-49 | (M4)-20 | (R1)-1 |
(I-c)-50 | (M4)-20 | (R1)-4 |
(I-c)-51 | (M4)-20 | (R1)-7 |
(I-c)-52 | (M4)-24 | (R1)-4 |
(I-c)-53 | (M4)-24 | (R1)-7 |
(I-c)-54 | (M4)-24 | (R1)-3 |
(I-c)-55 | (M4)-24 | (R1)-4 |
(I-c)-56 | (M4)-25 | (R1)-1 |
(I-c)-57 | (M4)-26 | (R1)-3 |
(I-c)-58 | (M4)-28 | (R1)-4 |
(I-c)-59 | (M4)-28 | (R1)-5 |
(I-c)-60 | (M4)-28 | (R1)-6 |
式(I)[式(I-c)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(I-c)-61 | (M1)-1 | (R1)-15 |
(I-c)-62 | (M1)-1 | (R1)-27 |
(I-c)-63 | (M1)-1 | (R1)-37 |
(I-c)-64 | (M1)-2 | (R1)-52 |
(I-c)-65 | (M1)-2 | (R1)-18 |
(I-c)-66 | (M1)-4 | (R1)-31 |
(I-c)-67 | (M1)-4 | (R1)-44 |
(I-c)-68 | (M1)-7 | (R1)-45 |
(I-c)-69 | (M1)-11 | (R1)-45 |
(I-c)-70 | (M1)-15 | (R1)-45 |
(I-c)-71 | (M1)-25 | (R1)-15 |
(I-c)-72 | (M1)-22 | (R1)-15 |
(I-c)-73 | (M2)-2 | (R1)-15 |
(I-c)-74 | (M2)-2 | (R1)-27 |
(I-c)-75 | (M2)-2 | (R1)-37 |
(I-c)-76 | (M2)-3 | (R1)-52 |
(I-c)-77 | (M2)-3 | (R1)-18 |
(I-c)-78 | (M2)-5 | (R1)-31 |
(I-c)-79 | (M2)-10 | (R1)-44 |
(I-c)-80 | (M2)-10 | (R1)-45 |
(I-c)-81 | (M2)-13 | (R1)-45 |
(I-c)-82 | (M2)-13 | (R1)-45 |
(I-c)-83 | (M2)-13 | (R1)-15 |
(I-c)-84 | (M2)-16 | (R1)-15 |
(I-c)-85 | (M2)-23 | (R1)-27 |
(I-c)-86 | (M2)-23 | (R1)-37 |
(I-c)-87 | (M2)-25 | (R1)-52 |
(I-c)-88 | (M2)-25 | (R1)-18 |
(I-c)-89 | (M2)-26 | (R1)-31 |
(I-c)-90 | (M2)-26 | (R1)-44 |
式(I)[式(I-c)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(I-c)-91 | (M3)-1 | (R1)-15 |
(I-c)-92 | (M3)-1 | (R1)-27 |
(I-c)-93 | (M3)-5 | (R1)-37 |
(I-c)-94 | (M3)-7 | (R1)-52 |
(I-c)-95 | (M3)-7 | (R1)-18 |
(I-c)-96 | (M3)-19 | (R1)-31 |
(I-c)-97 | (M3)-26 | (R1)-44 |
(I-c)-98 | (M3)-26 | (R1)-45 |
(I-c)-99 | (M4)-3 | (R1)-45 |
(I-c)-100 | (M4)-3 | (R1)-45 |
(I-c)-101 | (M4)-8 | (R1)-15 |
(I-c)-102 | (M4)-8 | (R1)-15 |
(I-c)-103 | (M4)-12 | (R1)-15 |
(I-c)-104 | (M4)-12 | (R1)-27 |
(I-c)-105 | (M4)-12 | (R1)-37 |
(I-c)-106 | (M4)-12 | (R1)-52 |
(I-c)-107 | (M4)-16 | (R1)-18 |
(I-c)-108 | (M4)-16 | (R1)-31 |
(I-c)-109 | (M4)-20 | (R1)-44 |
(I-c)-110 | (M4)-20 | (R1)-45 |
(I-c)-111 | (M4)-20 | (R1)-45 |
(I-c)-112 | (M4)-24 | (R1)-45 |
(I-c)-113 | (M4)-24 | (R1)-15 |
(I-c)-114 | (M4)-24 | (R1)-15 |
(I-c)-115 | (M4)-24 | (R1)-27 |
(I-c)-116 | (M4)-25 | (R1)-37 |
(I-c)-117 | (M4)-26 | (R1)-52 |
(I-c)-118 | (M4)-28 | (R1)-18 |
(I-c)-119 | (M4)-28 | (R1)-31 |
(I-c)-120 | (M4)-28 | (R1)-44 |
下面示出由式(I)、具体而言由式(I-d)表示的化合物的具体实例。
式(I)[式(I-d)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(I-d)-1 | (M3)-1 | (R2)-2 |
(I-d)-2 | (M3)-1 | (R2)-7 |
(I-d)-3 | (M3)-2 | (R2)-2 |
(I-d)-4 | (M3)-2 | (R2)-4 |
(I-d)-5 | (M3)-3 | (R2)-2 |
(I-d)-6 | (M3)-3 | (R2)-4 |
(I-d)-7 | (M3)-12 | (R2)-1 |
(I-d)-8 | (M3)-21 | (R2)-3 |
(I-d)-9 | (M3)-25 | (R2)-3 |
(I-d)-10 | (M3)-25 | (R2)-4 |
(I-d)-11 | (M3)-25 | (R2)-5 |
(I-d)-12 | (M3)-25 | (R2)-6 |
(I-d)-13 | (M4)-1 | (R2)-7 |
(I-d)-14 | (M4)-3 | (R2)-4 |
(I-d)-15 | (M4)-3 | (R2)-2 |
(I-d)-16 | (M4)-8 | (R2)-1 |
(I-d)-17 | (M4)-8 | (R2)-3 |
(I-d)-18 | (M4)-8 | (R2)-4 |
(I-d)-19 | (M4)-10 | (R2)-1 |
(I-d)-20 | (M4)-10 | (R2)-4 |
(I-d)-21 | (M4)-10 | (R2)-7 |
(I-d)-22 | (M4)-12 | (R2)-4 |
(I-d)-23 | (M4)-12 | (R2)-1 |
(I-d)-24 | (M4)-12 | (R2)-3 |
(I-d)-25 | (M4)-22 | (R2)-4 |
(I-d)-26 | (M4)-24 | (R2)-1 |
(I-d)-27 | (M4)-24 | (R2)-3 |
(I-d)-28 | (M4)-24 | (R2)-4 |
(I-d)-29 | (M4)-24 | (R2)-5 |
(I-d)-30 | (M4)-28 | (R2)-6 |
式(I)[式(I-d)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(I-d)-31 | (M3)-1 | (R2)-8 |
(I-d)-32 | (M3)-1 | (R2)-9 |
(I-d)-33 | (M3)-2 | (R2)-8 |
(I-d)-34 | (M3)-2 | (R2)-9 |
(I-d)-35 | (M3)-3 | (R2)-8 |
(I-d)-36 | (M3)-3 | (R2)-9 |
(I-d)-37 | (M3)-12 | (R2)-8 |
(I-d)-38 | (M3)-12 | (R2)-9 |
(I-d)-39 | (M4)-12 | (R2)-8 |
(I-d)-40 | (M4)-12 | (R2)-9 |
(I-d)-41 | (M4)-12 | (R2)-10 |
(I-d)-42 | (M4)-24 | (R2)-8 |
(I-d)-43 | (M4)-24 | (R2)-9 |
(I-d)-44 | (M4)-24 | (R2)-10 |
(I-d)-45 | (M4)-28 | (R2)-8 |
(I-d)-46 | (M4)-28 | (R2)-9 |
(I-d)-47 | (M4)-28 | (R2)-10 |
下面示出由式(II)、具体而言由式(II-a)表示的化合物的具体实例。
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(II)-1 | (M1)-1 | (R3)-1 |
(II)-2 | (M1)-1 | (R3)-2 |
(II)-3 | (M1)-1 | (R3)-7 |
(II)-4 | (M1)-2 | (R3)-1 |
(II)-5 | (M1)-2 | (R3)-2 |
(II)-6 | (M1)-2 | (R3)-3 |
(II)-7 | (M1)-2 | (R3)-5 |
(II)-8 | (M1)-2 | (R3)-7 |
(II)-9 | (M1)-2 | (R3)-8 |
(II)-10 | (M1)-2 | (R3)-10 |
(II)-11 | (M1)-2 | (R3)-11 |
(II)-12 | (M1)-4 | (R3)-1 |
(II)-13 | (M1)-4 | (R3)-2 |
(II)-14 | (M1)-4 | (R3)-3 |
(II)-15 | (M1)-4 | (R3)-5 |
(II)-16 | (M1)-4 | (R3)-7 |
(II)-17 | (M1)-4 | (R3)-8 |
(II)-18 | (M1)-8 | (R3)-1 |
(II)-19 | (M1)-8 | (R3)-2 |
(II)-20 | (M1)-8 | (R3)-3 |
(II)-21 | (M1)-8 | (R3)-5 |
(II)-22 | (M1)-8 | (R3)-7 |
(II)-23 | (M1)-8 | (R3)-8 |
(II)-24 | (M1)-11 | (R3)-1 |
(II)-25 | (M1)-11 | (R3)-3 |
(II)-26 | (M1)-11 | (R3)-7 |
(II)-27 | (M1)-11 | (R3)-9 |
(II)-28 | (M1)-16 | (R3)-4 |
(II)-29 | (M1)-22 | (R3)-6 |
(II)-30 | (M1)-22 | (R3)-9 |
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(II)-31 | (M2)-2 | (R3)-1 |
(II)-32 | (M2)-2 | (R3)-3 |
(II)-33 | (M2)-2 | (R3)-7 |
(II)-34 | (M2)-2 | (R3)-9 |
(II)-35 | (M2)-3 | (R3)-1 |
(II)-36 | (M2)-3 | (R3)-2 |
(II)-37 | (M2)-3 | (R3)-3 |
(II)-38 | (M2)-3 | (R3)-7 |
(II)-39 | (M2)-3 | (R3)-8 |
(II)-40 | (M2)-5 | (R3)-8 |
(II)-41 | (M2)-5 | (R3)-10 |
(II)-42 | (M2)-10 | (R3)-1 |
(II)-43 | (M2)-10 | (R3)-3 |
(II)-44 | (M2)-10 | (R3)-7 |
(II)-45 | (M2)-10 | (R3)-9 |
(II)-46 | (M2)-13 | (R3)-1 |
(II)-47 | (M2)-13 | (R3)-2 |
(II)-48 | (M2)-13 | (R3)-3 |
(II)-49 | (M2)-13 | (R3)-5 |
(II)-50 | (M2)-13 | (R3)-7 |
(II)-51 | (M2)-13 | (R3)-8 |
(II)-52 | (M2)-16 | (R3)-1 |
(II)-53 | (M2)-16 | (R3)-7 |
(II)-54 | (M2)-21 | (R3)-1 |
(II)-55 | (M2)-21 | (R3)-7 |
(II)-56 | (M2)-25 | (R3)-1 |
(II)-57 | (M2)-25 | (R3)-3 |
(II)-58 | (M2)-25 | (R3)-7 |
(II)-59 | (M2)-25 | (R3)-8 |
(II)-60 | (M2)-25 | (R3)-9 |
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(II)-61 | (M3)-1 | (R3)-1 |
(II)-62 | (M3)-1 | (R3)-2 |
(II)-63 | (M3)-1 | (R3)-7 |
(II)-64 | (M3)-1 | (R3)-8 |
(II)-65 | (M3)-3 | (R3)-1 |
(II)-66 | (M3)-3 | (R3)-7 |
(II)-67 | (M3)-7 | (R3)-1 |
(II)-68 | (M3)-7 | (R3)-2 |
(II)-69 | (M3)-7 | (R3)-7 |
(II)-70 | (M3)-7 | (R3)-8 |
(II)-71 | (M3)-18 | (R3)-5 |
(II)-72 | (M3)-18 | (R3)-12 |
(II)-73 | (M3)-25 | (R3)-7 |
(II)-74 | (M3)-25 | (R3)-8 |
(II)-75 | (M3)-25 | (R3)-5 |
(II)-76 | (M3)-25 | (R3)-12 |
(II)-77 | (M4)-2 | (R3)-1 |
(II)-78 | (M4)-2 | (R3)-7 |
(II)-79 | (M4)-4 | (R3)-7 |
(II)-80 | (M4)-4 | (R3)-8 |
(II)-81 | (M4)-4 | (R3)-5 |
(II)-82 | (M4)-4 | (R3)-12 |
(II)-83 | (M4)-7 | (R3)-1 |
(II)-84 | (M4)-7 | (R3)-2 |
(II)-85 | (M4)-7 | (R3)-7 |
(II)-86 | (M4)-7 | (R3)-8 |
(II)-87 | (M4)-9 | (R3)-7 |
(II)-88 | (M4)-9 | (R3)-8 |
(II)-89 | (M4)-9 | (R3)-5 |
(II)-90 | (M4)-9 | (R3)-12 |
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(II)-91 | (M1)-1 | (R3)-13 |
(II)-92 | (M1)-1 | (R3)-15 |
(II)-93 | (M1)-1 | (R3)-47 |
(II)-94 | (M1)-2 | (R3)-13 |
(II)-95 | (M1)-2 | (R3)-15 |
(II)-96 | (M1)-2 | (R3)-19 |
(II)-97 | (M1)-2 | (R3)-21 |
(II)-98 | (M1)-2 | (R3)-28 |
(II)-99 | (M1)-2 | (R3)-31 |
(II)-100 | (M1)-2 | (R3)-33 |
(II)-101 | (M1)-2 | (R3)-37 |
(II)-102 | (M1)-2 | (R3)-38 |
(II)-103 | (M1)-2 | (R3)-43 |
(II)-104 | (M1)-4 | (R3)-13 |
(II)-105 | (M1)-4 | (R3)-15 |
(II)-106 | (M1)-4 | (R3)-43 |
(II)-107 | (M1)-4 | (R3)-48 |
(II)-108 | (M1)-8 | (R3)-13 |
(II)-109 | (M1)-8 | (R3)-15 |
(II)-110 | (M1)-8 | (R3)-19 |
(II)-111 | (M1)-8 | (R3)-28 |
(II)-112 | (M1)-8 | (R3)-31 |
(II)-113 | (M1)-8 | (R3)-33 |
(II)-114 | (M1)-11 | (R3)-33 |
(II)-115 | (M1)-11 | (R3)-33 |
(II)-116 | (M1)-11 | (R3)-33 |
(II)-117 | (M1)-11 | (R3)-33 |
(II)-118 | (M1)-16 | (R3)-13 |
(II)-119 | (M1)-22 | (R3)-15 |
(II)-120 | (M1)-22 | (R3)-47 |
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(II)-121 | (M2)-2 | (R3)-13 |
(II)-122 | (M2)-2 | (R3)-15 |
(II)-123 | (M2)-2 | (R3)-14 |
(II)-124 | (M2)-2 | (R3)-17 |
(II)-125 | (M2)-3 | (R3)-15 |
(II)-126 | (M2)-3 | (R3)-19 |
(II)-127 | (M2)-3 | (R3)-21 |
(II)-128 | (M2)-3 | (R3)-28 |
(II)-129 | (M2)-3 | (R3)-31 |
(II)-130 | (M2)-5 | (R3)-33 |
(II)-131 | (M2)-5 | (R3)-37 |
(II)-132 | (M2)-10 | (R3)-38 |
(II)-133 | (M2)-10 | (R3)-43 |
(II)-134 | (M2)-10 | (R3)-13 |
(II)-135 | (M2)-10 | (R3)-15 |
(II)-136 | (M2)-13 | (R3)-16 |
(II)-137 | (M2)-13 | (R3)-48 |
(II)-138 | (M2)-13 | (R3)-13 |
(II)-139 | (M2)-13 | (R3)-26 |
(II)-140 | (M2)-13 | (R3)-19 |
(II)-141 | (M2)-13 | (R3)-28 |
(II)-142 | (M2)-16 | (R3)-31 |
(II)-143 | (M2)-16 | (R3)-33 |
(II)-144 | (M2)-21 | (R3)-33 |
(II)-145 | (M2)-21 | (R3)-34 |
(II)-146 | (M2)-25 | (R3)-35 |
(II)-147 | (M2)-25 | (R3)-36 |
(II)-148 | (M2)-25 | (R3)-37 |
(II)-149 | (M2)-25 | (R3)-15 |
(II)-150 | (M2)-25 | (R3)-47 |
(II)-151 | (M3)-1 | (R3)-13 |
(II)-152 | (M3)-1 | (R3)-15 |
(II)-153 | (M3)-1 | (R3)-14 |
(II)-154 | (M3)-1 | (R3)-17 |
(II)-155 | (M3)-3 | (R3)-15 |
(II)-156 | (M3)-3 | (R3)-19 |
(II)-157 | (M3)-7 | (R3)-21 |
(II)-158 | (M3)-7 | (R3)-28 |
(II)-159 | (M3)-7 | (R3)-31 |
(II)-160 | (M3)-7 | (R3)-33 |
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例性化合物 | 电荷输送骨架F | 官能团 |
(II)-161 | (M3)-18 | (R3)-37 |
(II)-162 | (M3)-18 | (R3)-38 |
(II)-163 | (M3)-25 | (R3)-43 |
(II)-164 | (M3)-25 | (R3)-13 |
(II)-165 | (M3)-25 | (R3)-15 |
(II)-166 | (M3)-25 | (R3)-16 |
(II)-167 | (M4)-2 | (R3)-48 |
(II)-168 | (M4)-2 | (R3)-13 |
(II)-169 | (M4)-4 | (R3)-26 |
(II)-170 | (M4)-4 | (R3)-19 |
(II)-171 | (M4)-4 | (R3)-28 |
(II)-172 | (M4)-4 | (R3)-31 |
(II)-173 | (M4)-7 | (R3)-32 |
(II)-174 | (M4)-7 | (R3)-33 |
(II)-175 | (M4)-7 | (R3)-34 |
(II)-176 | (M4)-7 | (R3)-35 |
(II)-177 | (M4)-9 | (R3)-36 |
(II)-178 | (M4)-9 | (R3)-37 |
(II)-179 | (M4)-9 | (R3)-15 |
(II)-180 | (M4)-9 | (R3)-47 |
(II)-181 | (M2)-27 | (R4)-1 |
(II)-182 | (M2)-27 | (R4)-4 |
(II)-183 | (M2)-27 | (R3)-7 |
含有特定反应性基团的电荷输送材料(特别是,由式(I)表示的反应性化合物)例如以下述方式合成。
即,含有特定反应性基团的电荷输送材料通过例如作为前体的羧酸或醇与相应的氯甲基苯乙烯等的醚化而合成。
作为实例,含有特定反应性基团的电荷输送材料的示例性化合物(I-d)-22的合成路线如下所示。
芳基胺化合物的羧酸通过以下方式获得:如“实验化学讲义(ExperimentalChemistry Lecture)”(第4版,第20卷,第51页)等中所述,使用例如碱性催化剂(NaOH和K2CO3等)和酸性催化剂(例如,磷酸和硫酸等),对芳基胺化合物的酯基进行水解。
此处,溶剂的实例包括各种溶剂,并可以优选使用醇溶剂(如甲醇、乙醇和乙二醇)或其与水的混合物。
顺便提及,在芳基胺化合物的溶解度很低的情形中,可以添加二氯甲烷、氯仿、甲苯、二甲亚砜、醚或四氢呋喃等。
溶剂的量不受特别限制,但相对于1重量份含有酯基的芳基胺化合物,可以为例如1重量份~100重量份,且优选为2重量份~50重量份。
反应温度设定为例如室温(例如25℃)至溶剂沸点的范围内,就反应速率而言,优选为50℃以上。
催化剂的量不受特别限制,但相对于1重量份含有酯基的芳基胺化合物,可以为例如0.001重量份~1重量份,且优选为0.01重量份~0.5重量份。
在水解反应之后,在利用碱性催化剂进行水解的情形中,使用酸(例如盐酸)中和所产生的盐以使其为游离态。此外,在用水充分洗涤之后,干燥并使用产物,或者可以根据需要通过利用如甲醇、乙醇、甲苯、乙酸乙酯和丙酮等适当溶剂重结晶来纯化,然后干燥并使用。
此外,醇形式的芳基胺化合物通过以下方式合成:如“实验化学讲义(ExperimentalChemistry Lecture)”(第4版,第20卷,第10页)等中所述,使用氢化锂铝或硼氢化钠等将芳基胺化合物的酯基还原为相应的醇。
例如,在向反应性基团引入酯键的情形中,可以采用普通的酯化反应,其中使用酸催化剂将芳基胺化合物的羧酸和羟基甲基苯乙烯脱水并缩合;或者采用下述方法,其中使用碱将芳基胺化合物的羧酸和卤代甲基苯乙烯缩合,所述碱例如为吡啶、哌啶、三乙胺、二甲基氨基吡啶、三甲胺、DBU、氢化钠、氢氧化钠和氢氧化钾,但适合采用卤代甲基苯乙烯的方法,因为其抑制了副产物。
相对于芳基胺化合物的羧酸的酸,卤代甲基苯乙烯的添加量可以为1当量以上,优选1.2当量以上,更优选为1.5当量以上;并且相对于卤代甲基苯乙烯,所述碱的添加量可以为0.8当量~2.0当量,且优选为1.0当量~1.5当量。
作为溶剂,有效的有非质子极性溶剂,如N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜和N,N-二甲基甲酰胺;酮溶剂,如丙酮和甲基乙基酮;醚溶剂,如乙醚和四氢呋喃;芳香族溶剂,如甲苯、氯苯和1-氯萘等等;并且相对于1重量份芳基胺化合物的羧酸,溶剂的用量可以为1重量份~100重量份,且优选为2重量份~50重量份。
反应温度不受特别限制。在完成反应之后,将反应液注入水中,使用如甲苯、己烷和乙酸乙酯等溶剂萃取,并根据需要使用如活性炭、硅胶、多孔氧化铝和活性高岭土等吸附剂纯化。
此外,在引入醚键的情形中,可以优选使用下述方法,其中使用如吡啶、哌啶、三乙胺、二甲基氨基吡啶、三甲胺、DBU、氢化钠、氢氧化钠和氢氧化钾等碱将芳基胺化合物的醇和卤代甲基苯乙烯缩合。
相对于芳基胺化合物的醇,卤代甲基苯乙烯的添加量可以为1当量以上,优选为1.2当量以上,且更优选为1.5当量以上;并且相对于卤代甲基苯乙烯,所述碱的添加量可以为0.8当量~2.0当量,且优选为1.0当量~1.5当量。
作为溶剂,有效的有非质子极性溶剂,如N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜和N,N-二甲基甲酰胺;酮溶剂,如丙酮和甲基乙基酮;醚溶剂,如乙醚和四氢呋喃;芳香族溶剂,如甲苯、氯苯和1-氯萘等;并且相对于1重量份芳基胺化合物的醇,溶剂的用量可以为1重量份~100重量份,且优选为2重量份~50重量份。
反应温度不受特别限制。在完成反应之后,将反应液注入水中,使用如甲苯、己烷和乙酸乙酯等溶剂萃取,并可以根据需要使用如活性炭、硅胶、多孔氧化铝和活性高岭土等吸附剂进行纯化。
含有特定反应性基团的电荷输送材料(特别是,由式(II)表示的反应性化合物)使用例如如下所示的合成电荷输送材料的通用方法(甲酰化、酯化、醚化或氢化)合成。
·甲酰化:适于将甲酰基引入含有给电子基团的芳香族化合物、杂环化合物和烯中的反应。通常使用DMF和三氯氧磷,并且该反应通常在室温(例如25℃)至100℃的反应温度进行。
·酯化:有机酸与如醇或酚等含有羟基的化合物的缩合反应。优选使用下述方法,其中脱水剂共存,或者从系统中除去水以使平衡向酯侧移动。
·醚化:通常是其中醇盐和有机卤素化合物被缩合的威廉姆森合成法。
·氢化:使用各种催化剂使氢与不饱和键反应的方法。
相对于层形成用组合物的总固体含量,含有特定反应性基团的电荷输送材料的含量为例如40重量%~95重量%,且优选为50重量%~95重量%。
特定无机颗粒
特定无机颗粒为具有聚合性基团的无机颗粒(即,具有被引入表面的聚合性基团的无机颗粒)。特定无机颗粒的具体实例包括使用具有聚合性基团的表面处理剂进行了表面处理的无机颗粒。
对于特定无机颗粒,在将聚合性基团引入表面之前的无机颗粒的适当实例包括金属氧化物颗粒。
金属氧化物颗粒的实例包括氧化镁、氧化锌、氧化铅、氧化铝、二氧化硅、氧化钽、氧化铟、氧化铋、氧化钇、氧化钴、氧化铜、氧化锰、氧化硒、氧化铁、氧化锆、氧化锗、氧化锡、氧化钛、氧化铌、氧化钼或氧化钒等的颗粒。
其中,从抑制因反复使用而导致的保护层(最外表面层)上产生刮痕和电特性减低方面考虑,作为氧化物颗粒,优选的是二氧化硅、氧化铝或氧化钛的颗粒,更优选的是二氧化硅或氧化铝的颗粒,且进而更优选的是二氧化硅的颗粒。
此外,二氧化硅的颗粒的实例包括干型二氧化硅(例如,气相二氧化硅)和湿型二氧化硅(例如,胶态二氧化硅)的颗粒,但其中,从抑制因反复使用而导致的在保护层(最外表面层)上产生刮痕和电特性降低方面考虑,优选的是干型二氧化硅(例如,气相二氧化硅)的颗粒。
即,特定无机颗粒优选为选自具有聚合性基团的二氧化硅颗粒和具有聚合性基团的氧化铝颗粒中的至少一种,且更优选为具有聚合性基团的干型二氧化硅颗粒。
对于特定无机颗粒,表面处理剂的实例包括具有聚合性基团和表面处理基团的化合物。
聚合性基团优选为例如能够自由基聚合的官能团,其实例包括具有至少含有碳碳双键的基团的官能团。聚合性基团的具体实例包括含有选自乙烯基、丙烯基、乙烯基醚基、乙烯基硫醚基、烯丙基醚基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯乙烯基及其衍生物中的至少一种的官能团。
其中,作为聚合性基团,从反应性优异方面考虑,优选的是含有选自乙烯基、苯乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基及其衍生物中的至少一种的官能团,并且更优选含有选自丙烯酰基、甲基丙烯酰基和苯乙烯基中的至少一种的官能团。
同时,表面处理基团的适当实例包括甲硅烷基,特别是具有水解性的甲硅烷基。
具有水解性的甲硅烷基的实例包括羧酸化甲硅烷基(例如,烷氧基甲硅烷基和乙酰氧基甲硅烷基)、卤代甲硅烷基(例如,氯甲硅烷基)、氨基甲硅烷基、肟甲硅烷基和氢化甲硅烷基。
其中,作为具有水解性的甲硅烷基,从反应性反面考虑,优选的是烷氧基甲硅烷基。
具有水解性的甲硅烷基的其他实例包括与水反应形成硅烷醇的官能团。其中,优选的是烷氧基甲硅烷基。
即,特定无机颗粒优选为使用具有聚合性基团的水解性硅烷化合物(具有水解性甲硅烷基的聚合性化合物)作为表面处理剂进行了表面处理的无机颗粒。
为使用具有聚合性基团的水解性硅烷化合物(表面处理剂)处理无机颗粒的表面,例如,将无机颗粒与水解性硅烷化合物在包含水的溶剂中混合,并搅拌该混合物。此时,根据需要,可以向溶剂中添加酸、碱或其他催化剂。
表面处理剂(例如,具有聚合性基团的水解性硅烷化合物)的处理量视无机颗粒的比表面积或水解性硅烷化合物(表面处理剂)的拟涂布的最小面积而变,但可以相对于无机颗粒为例如0.1重量%~50重量%,优选为0.2重量%~30重量%,且更优选为0.5重量%~20重量%。
由于表面处理剂的处理量设定在上述范围内,在增强了含有特定反应性基团的电荷输送材料与特定无机颗粒之间的连接之后,保护层(最外表面层)的机械强度的降低或电特性的劣化得到抑制,结果,因反复使用而导致的保护层(最外表面层)上的刮痕的产生和电特性的降低容易地得到抑制。
表面处理剂的具体实例(例如,具有聚合性基团的水解性硅烷化合物)包括例如JP-A-2004-258345的[0072]和[0075]段中所述的化合物、JP-A-2010-169725的[0075]~[0076]段中所述的化合物,和下面所列的化合物。
特定无机颗粒的数均一次粒径可以为例如10nm~200nm,优选10nm~200nm,且更优选15nm~100nm。
此处,特定无机颗粒的数均一次粒径为通过以下方式获得的值:使用透射电子显微镜以1000倍放大率观察作为一次颗粒随机取得的100个颗粒,并通过形成图像的分析根据弗里特直径的数均直径来测量这些直径。
相对于层形成用组合物的总固体含量,特定无机颗粒的含量可以为0.3重量%~60重量%,优选为0.5重量%~50重量%,且更优选为1重量%~40重量%。此外,该值为根据其中未引入聚合性基团的无机颗粒的量计算的值。
具有不饱和键的化合物
构成保护层(最外表面层)的膜可以组合使用具有不饱和键的化合物。
具有不饱和键的化合物可以是单体、低聚物和聚合物中的任一种,并且可以还具有电荷输送骨架。
不具有电荷输送骨架的具有不饱和键的化合物的实例包括以下化合物。
单官能单体的实例包括丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸乙基卡必醇酯、丙烯酸苯氧基乙酯、2-羟基丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、丙烯酸苯氧基聚乙二醇酯、甲基丙烯酸苯氧基聚乙二醇酯、丙烯酸羟乙基邻苯基苯酚酯、丙烯酸邻苯基苯酚缩水甘油醚酯和苯乙烯。
双官能单体的实例包括二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二乙烯基苯和对苯二甲酸二烯丙酯。
三官能单体的实例包括三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、脂肪族三(甲基)丙烯酸酯和三乙烯基环己烷。
四官能单体的实例包括四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯和脂肪族四(甲基)丙烯酸酯。
作为五官能或更高官能的单体,例如,可示例的除二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯之外,还有具有聚酯骨架、氨基甲酸酯骨架和磷酸原骨架的(甲基)丙烯酸酯。
此外,反应性聚合物的实例包括公开于例如JP-A-5-216249、JP-A-5-323630、JP-A-11-52603、JP-A-2000-264961和JP-A-2005-2291中的那些聚合物。
在不具有电荷输送组分的化合物具有不饱和键的情形中,该化物被单独使用,或者以其两种以上的混合物使用。
相对于用于形成保护层(最外表面层)的组合物的总固体含量,不具有电荷输送组分的具有不饱和键的化合物的含量可以为60重量%以下,优选为55重量%以下,且更优选为50重量%以下。
同时,具有电荷输送骨架的具有不饱和键的化合物的实例包括以下化合物。
在同一分子中具有聚合性官能团(除苯乙烯基以外的聚合性官能团)和电荷输送骨架的化合物
在同一分子中具有聚合性官能团和电荷输送骨架的化合物中的聚合性官能团不受特别限制,只要其为能够自由基聚合的官能团即可,其例如为具有至少含有碳碳双键的基团的官能团。其具体实例包括含有选自乙烯基、乙烯基醚基、乙烯基硫醚基、苯乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基及其衍生物中的至少一种的基团等。其中,就高反应性而言,聚合性官能团优选为含有选自乙烯基、苯乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基及其衍生物中的至少一种的基团。
此外,在同一分子中具有聚合性官能团和电荷输送骨架的化合物中的电荷输送骨架不受特别限制,只要其具有电子照相感光体中已知的结构即可,其例如为衍生自含氮空穴输送化合物(如三芳胺化合物、联苯胺化合物和腙化合物)的骨架,包括具有与氮原子共轭的结构。其中,三芳基胺骨架是优选的。
非反应性电荷输送材料
对于构成保护层(最外表面层)的膜,可以组合使用非反应性电荷输送材料。非反应性电荷输送材料不具有反应性基团,不负责电荷输送,因此,在将非反应性电荷输送材料用于保护层(最外表面层)中的情形中,电荷输送组分的浓度增加,由此可有效地进一步改善电性能。另外,可以添加非反应性电荷输送材料,以降低交联密度,由此调整强度。
作为非反应性电荷输送材料,可以使用已知的电荷输送材料,具体而言,使用的是三芳胺化合物、联苯胺化合物、芳基烷化合物、芳基取代的乙烯化合物、芪化合物、蒽化合物或腙化合物等。
其中,从电荷迁移性或相容性等方面考虑,优选具有三苯胺骨架。
相对于层形成用涂布液的总固体含量,所使用的非反应性电荷输送材料的量优选为0重量%~30重量%,更优选为1重量%~25重量%,进而更优选为5重量%~25重量%的量。
其他添加剂
为进一步调节成膜性、柔性、润滑性和粘合性,可以使用构成保护层(最外表面层)的膜与其他偶联剂、特别是含氟偶联剂的混合物。作为这些化合物,使用的是各种硅烷偶联剂和市售聚硅氧烷硬质涂布剂。另外,可以使用含有自由基聚合性基团的硅化合物或含氟化合物。
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、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷。
市售硬质涂布剂的实例包括KP-85、X-40-9740和X-8239(均由Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制造),以及AY42-440、AY42-441和AY49-208(均由Dow CorningToray制造)。
另外,为赋予拒水性,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。
硅烷偶联剂可以以任意量添加,但从交联膜的成膜性方面考虑,含氟化合物的量优选为不含氟的化合物的0.25倍重量以下。另外,可以混合如JP-A-2001-166510中所公开的反应性氟化合物等。
含有自由基聚合性基团的硅化合物和含氟化合物的实例包括JP-A-2007-11005中所述的化合物。
优选向构成保护层(最外表面层)的膜添加劣化抑制剂。劣化抑制剂的优选实例包括受阻酚劣化抑制剂或受阻胺劣化抑制剂,并且可以使用已知的抗氧化剂,如有机硫抗氧化剂、亚磷酸酯抗氧化剂、二硫代氨基甲酸酯抗氧化剂、硫脲抗氧化剂和苯并咪唑抗氧化剂。
添加的劣化抑制剂的量优选为20重量%以下,更优选为10重量%以下。
受阻酚抗氧化剂的实例包括IRGANOX1076、IRGANOX1010、IRGANOX1098、IRGANOX245、IRGANOX1330和IRGANOX3114(均由Ciba Japan制造)和3,5-二叔丁基-4-羟基联苯。
受阻胺抗氧化剂的实例包括SANOL LS2626、SANOL LS765、SANOL LS770和SANOL LS744(均由Sankyo Lifetech Co.,Ltd.制造),TINUVIN144和TINUVIN622LD(均由Ciba Japan制造),和MARK LA57、MARK LA67、MARK LA62、MARK LA68和MARK LA63(均由Adeka Corporation制造);硫醚抗氧化剂的实例包括SUMILIZERTPS和SUMILIZER TP-D(均由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造);并且亚磷酸酯抗氧化剂的实例包括MARK2112、MARK PEP-8、MARK PEP-24G、MARK PEP-36、MARK329K和MARK HP-10(均由Adeka Corporation制造)。
可以向构成保护层(最外表面层)的膜添加导电性颗粒、有机颗粒或无机颗粒。但是,无机颗粒为其中未引入聚合性基团的颗粒。
颗粒的实例包括含硅颗粒。含硅颗粒指包含硅作为构成要素的颗粒,其具体实例包括胶态二氧化硅和聚硅氧烷颗粒。用作含硅颗粒的胶态二氧化硅选自平均粒径优选为1nm~100nm且更优选为10nm~30nm的二氧化硅并分散在酸性或碱性水分散液或者如醇、酮或酯等有机溶剂中。作为颗粒,可以使用市售颗粒。
胶态二氧化硅在保护层中的固体含量不受特别限制,但相对于保护层的总固体含量,其用量为0.1重量%~20重量%且优选为0.1重量%~15重量%。
用作含硅颗粒的聚硅氧烷颗粒选自聚硅氧烷树脂颗粒、聚硅氧烷橡胶颗粒和表面经聚硅氧烷处理的经处理的氧化硅颗粒,可以使用市售聚硅氧烷颗粒。
这些聚硅氧烷颗粒为球形,并且平均粒径优选为1nm~500nm,更优选为10nm~100nm。
相对于保护层的总固体含量,聚硅氧烷颗粒在表面层中的含量优选为0.1重量%~30重量%,且更优选为0.5重量%~10重量%。
另外,其他颗粒的实例包括氟化颗粒(如四氟乙烯、三氟乙烯、六氟丙烯、氟乙烯和偏二氟乙烯)、包含通过氟树脂与具有羟基的单体共聚而形成的树脂的颗粒、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。此外,可以使用各种已知的分散材料来分散颗粒。
可以向构成保护层(最外表面层)的膜添加如硅油等油。
硅油的实例包括:硅油,如二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷和苯基甲基硅氧烷;反应性硅油,如氨基改性聚硅氧烷、环氧改性聚硅氧烷、羧基改性聚硅氧烷、卡必醇改性聚硅氧烷、甲基丙烯酸类改性聚硅氧烷、巯基改性聚硅氧烷和苯酚改性聚硅氧烷;环式二甲基环硅氧烷,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;环式甲基苯基环硅氧烷,如1,3,5-三甲基-1,3,5-三苯基环三硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四苯基环四硅氧烷和1,3,5,7,9-五甲基-1,3,5,7,9-五苯基环五硅氧烷;环式苯基环硅氧烷,如六苯基环三硅氧烷;含氟环硅氧烷,如3-(3,3,3-三氟丙基)甲基环三硅氧烷;含氢化甲硅烷基的环硅氧烷,如甲基氢化硅氧烷混合物、五甲基环五硅氧烷、苯基氢化环硅氧烷;和含乙烯基的环硅氧烷,如五乙烯基五甲基环五硅氧烷。
为改善涂布膜的湿润性,可以向构成保护层(最外表面层)的膜添加含有聚硅氧烷的低聚物、含氟丙烯酸类聚合物或含有聚硅氧烷的聚合物等。
可以向构成保护层(最外表面层)的膜添加金属或炭黑等。金属的实例包括铝、锌、铜、铬、镍、银和不锈钢,或者其表面上沉积有这些金属的树脂颗粒。
它们可以单独使用,或者以其两种以上组合使用。当其两种以上组合使用时,它们可以被简单混合,也可以被混合为固溶体或熔融体。导电性颗粒的平均粒径为0.3μm以下,特别优选0.1μm以下。
组合物
用于形成保护层的组合物优选被制备为保护层形成用涂布液,其中包含溶解或分散于溶剂中的各组分。
保护层形成用涂布液可以无溶剂,或者根据需要利用以下溶剂中的一种溶剂或混合溶剂制备:芳香烃,如甲苯、二甲苯和氯苯;醇,如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、环戊醇和环己醇;酮,如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮;醚,如四氢呋喃、乙醚、异丙醚和二氧六环;和酯,如乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯和乳酸乙酯。
此外,当上述组分彼此反应以获得保护层形成用涂布液时,各组分可以被简单混合和溶解,但作为另外一种选择,这些组分可以优选在室温(20℃)至100℃且更优选为30℃~80℃的温度条件下加热优选为时10分钟~100小时,且更优选为1小时~50小时。此外,还优选照射超声波。
保护层的形成
通过常用方法对拟涂布表面(电荷输送层)涂敷保护层形成用涂布液,所述方法例如为刮板涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法、幕涂法或喷墨涂布法。
之后,通过将光、电子束或热应用于所获得的涂布膜来进行自由基聚合,以固化该涂布膜。
在固化方法中采用热、光和辐射等。当通过热和光固化涂布膜时,聚合引发剂不是必需的,但可以使用光固化催化剂或热聚合引发剂。作为光固化催化剂和热聚合引发剂,使用的是已知的光固化催化剂和热聚合引发剂。作为辐射优选的是电子束。
电子束固化
当使用电子束时,加速电压优选为300KV以下,且最好为150KV以下。另外,辐射剂量优选为1Mrad~100Mrad,且更优选为3Mrad~50Mrad。当加速电压被设定为300KV以下时,电子束辐射对于感光体特性的损坏受到抑制。当将辐射剂量设定为1Mrad以上时,交联得以充分进行,而当辐射剂量被设定为100Mrad以下时,感光体的劣化受到抑制。
辐射在氧浓度为1000ppm以下且优选为500ppm以下的氮或氩等惰性气体氛围下进行,并且可以在辐射过程中或之后于50℃~150℃进行加热。
光固化
作为光源,使用的是高压汞灯、低压汞灯或金属卤化物灯等,并可以利用如带通滤光器等滤光器选择优选的波长。辐射时间和光强度可自由选择,但例如照度(365nm)优选为300mW/cm2~1000mW/cm2,并且例如,在使用600mW/cm2的紫外光辐射的情形中,辐射可以进行5秒~360秒。
辐射在氧浓度优选为1000ppm以下且更优选为500ppm以下的氮或氩等惰性气体氛围下进行,并且加热可以在辐射过程中或之后于50℃~150℃进行。
分子内切割型光固化催化剂的实例包括苄基缩酮光固化催化剂、烷基苯酮光固化催化剂、氨基烷基苯酮光固化催化剂、氧化膦光固化催化剂、二茂钛光固化催化剂和肟光固化催化剂。
具体而言,苄基缩酮光固化催化剂的实例包括2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮。
烷基苯酮光固化催化剂的实例包括1-羟基-环己基-苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、苯乙酮和2-苯基-2-(对甲苯磺酰氧基)苯乙酮。
氨基烷基苯酮光固化催化剂的实例包括对二甲基氨基苯乙酮、对二甲基氨基苯丙酮、2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-吗啉代丙烷-1-酮和2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉并苯基)-丁酮-1,2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮。
氧化膦光固化催化剂的实例包括2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦。
二茂钛光固化催化剂的实例包括双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)钛。
肟光固化催化剂的实例包括1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰肟)]、乙酮(ethanone)和1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)。
夺氢光固化催化剂的实例包括苯甲酮光固化催化剂、噻吨酮光固化催化剂、苄基光固化催化剂和米氏酮(Michler’s ketone)光固化催化剂。
具体而言,二苯甲酮光固化催化剂的实例包括2-苯甲酰苯甲酸、2-氯二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯硫醚和p,p’-双二乙基氨基二苯甲酮。
噻吨酮光固化催化剂的实例包括2,4-二乙基噻吨-9-酮、2-氯噻吨酮和2-异丙基噻吨酮。
苄基光固化催化剂的实例包括苄基(benzyl)、(±)-樟脑醌和对茴香基(p-anisyl)。
这些光固化催化剂可以单独使用,或者以其两种以上组合使用。
热固化
热聚合引发剂的实例包括热自由基发生剂或其衍生物,其具体实例包括:偶氮引发剂,如V-30、V-40、V-59、V-601、V-65、V-70、VF-096、VE-073、Vam-110和Vam-111(由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造),和OTazo-15、OTazo-30、AIBN、AMBN、ADVN和ACVA(由Otsuka Chemical Co.,Ltd.制造);和PERTETRA A、PERHEXA HC、PERHEXA C、PERHEXA V、PERHEXA22、PERHEXA MC、PERBUTYL H、PERCUMYL H、PERCUMYL P、PERMENTA H、PEROCTA H、PERBUTYL C、PERBUTYL D、PERHEXYL D、PEROYL IB、PEROYL355、PEROYL L、PEROYL SA、NYPER BW、NYPER BMT-K40/M、PEROYL IPP、PEROYL NPP、PEROYL TCP、PEROYL OPP、PEROYL SBP、PERCUMYL ND、PEROCTA ND、PERHEXYL ND、PERBUTYL ND、PERBUTYL NHP、PERHEXYL PV、PERBUTYL PV、PERHEXA250、PEROCTA O、PERHEXYL O、PERBUTYL O、PERBUTYL L、PERBUTYL355、PERHEXYL I、PERBUTYL I、PERBUTYL E、PERHEXA25Z、PERBUTYL A、PERHEXYL Z、PERBUTYL ZT和PERBUTYL Z(由NOF Corporation制造)、KAYAKETAL AM-C55、TRIGONOX36-C75、LAUROX、PERCADOX L-W75、PERCADOX CH-50L、TRIGONOX TMBH、KAYACUMENE H、KAYABUTYL H-70、PERCADOX BC-FF、KAYAHEXA AD、PERCADOX14、KAYABUTYL C、KAYABUTYL D、KAYAHEXA YD-E85、PERCADOX12-XL25、PERCADOX12-EB20、TRIGONOX22-N70、TRIGONOX22-70E、TRIGONOX D-T50、TRIGONOX423-C70、KAYAESTER CND-C70、KAYAESTER CND-W50、TRIGONOX23-C70、TRIGONOX23-W50N、TRIGONOX257-C70、KAYAESTER P-70、KAYAESTER TMPO-70、TRIGONOX121、KAYAESTER O、KAYAESTER HTP-65W、KAYAESTER AN、TRIGONOX42、TRIGONOX F-C50、KAYABUTYL B、KAYACARBON EH-C70、KAYACARBON EH-W60、KAYACARBON I-20、KAYACARBON BIC-75、TRIGONOX117和KAYALENE6-70(由Kayaku Akzo Co.,Ltd.制造),和LUPEROX610、LUPEROX188、LUPEROX844、LUPEROX259、LUPEROX10、LUPEROX701、LUPEROX11、LUPEROX26、LUPEROX80、LUPEROX7、LUPEROX270、LUPEROX P、LUPEROX546、LUPEROX554、LUPEROX575、LUPEROX TANPO、LUPEROX555、LUPEROX570、LUPEROX TAP、LUPEROX TBIC、LUPEROX TBEC、LUPEROX JW、LUPEROXTAIC、LUPEROX TAEC、LUPEROX DC、LUPEROX101、LUPEROX F、LUPEROXDI、LUPEROX130、LUPEROX220、LUPEROX230、LUPEROX233和LUPEROX531(由Arkema Yoshitomi,Ltd.制造)。
其中,当使用的是分子量为250以上的偶氮聚合引发剂时,则反应在低温进行而不会不均匀,由此形成其中不均匀性得到抑制的高强度膜。偶氮聚合引发剂的分子量优选为250以上,且更优选为300以上。
加热在氧浓度优选为1000ppm以下且更优选为500ppm以下并且温度优选为50℃~170℃且更优选为70℃~150℃于氮或氩等惰性气体氛围下进行,且优选加热10分钟~120分钟,且更优选加热15分钟~100分钟。
相对于层形成用溶液的总固体含量,光固化催化剂或热聚合引发剂的总含量优选为0.1重量%~10重量%,更优选为0.1重量%~8重量%,且特别优选为0.1重量%~5重量%。
在本示例性实施方式中,采用的是其中自由基较慢产生的热固化法,原因在于,当反应过快地进行时,涂布膜因交联而难以发生结构弛豫,由此膜中容易出现不均匀或褶皱。
特别是,当将含有特定反应性基团的电荷输送材料与热固化相互结合时,涂布膜的结构弛豫得到促进,由此容易获得具有优异表面性质的保护层(最外层)。
保护层的厚度被设定为例如优选3μm~40μm,且更优选5μm~35μm。
虽然已参照图1所示的电子照相感光体描述了功能分离型感光层中各层的构造,但是图2所示的功能分离型电子照相感光体中的各层也可以采用这些构造。另外,在图3所示的电子照相感光体的单层型感光层的情形中,以下方面是优选的。
即,单层型感光层(电荷生成/电荷输送层)可以被构造为含有电荷生成材料、电荷输送材料以及根据需要的粘合剂树脂,及其他已知添加剂。这些材料与电荷生成材料和电荷输送层的描述中所述的那些材料相同。
相对于总固体含量,电荷生成材料在单层型感光层中的含量可以为10重量%~85重量%,并优选为20重量%~50重量%。相对于总固体含量,电荷输送材料在单层型感光层中的含量可以为5重量%~50重量%。
形成单层型感光层的方法与形成电荷生成层或电荷输送层的方法相同。
单层型感光层的厚度可以例如为5μm~50μm,且优选为10μm~40μm。
在根据本示例性实施方式的电子照相感光体中,已经描述了最外层为保护层的形式。但是,也可以采用不具有保护层的层构造。
在不具有保护层的层构造的情形中,在图1所示的电子照相感光体中,位于层构造的最外表面上的电荷输送层成为最外层。另外,作为最外层的电荷输送层由上述特定组合物的固化膜构造而成。
另外,在不具有保护层的层构造的情形中,在图3所示的电子照相感光体中,位于层构造的最外表面上的单层型感光层成为最外层。另外,作为最外层的单层型感光层由上述特定组合物的固化膜构造而成。组合物含有共混于其中的电荷生成材料。
作为最外层的电荷输送层和单层型感光层的厚度可以为例如7μm~70μm,且优选为10μm~60μm。
图像形成设备(和处理盒)
下面将详细描述根据本示例性实施方式的图像形成设备(和处理盒)。
图4是显示根据第一示例性实施方式的图像形成设备的构造的示意图。如图4中所示,图像形成设备100设置有处理盒300(其设置有电子照相感光体7)、曝光装置9、转印装置40和中间转印部件50。在图像形成设备100中,曝光装置9的设置使得可以通过处理盒300的开口部分使电子照相感光体7曝光,转印装置40被设置在与电子照相感光体7相对的位置且二者之间夹有中间转印部件50,并且中间转印部件50被设置为部分地与电子照相感光体7接触。图像形成设备还具有二次转印装置,其未在附图中示出并将色调剂图像由中间转印部件50转印至记录介质。
图4中的处理盒300将电子照相感光体7、充电装置8、显影装置11和清洁装置13一体化地支撑在外壳中。清洁装置13具有清洁刮板(清洁部件)。清洁刮板131设置得与电子照相感光体7的表面接触。
虽然示例的是使用对电子照相感光体7的表面供给抗摩擦剂14的纤维状部件132(辊状)和辅助清理的纤维状部件133(平刷状),但可以使用也可以不使用它们。
下面将详细描述根据本示例性实施方式的图像形成设备的要素。
充电装置
作为清洁设备8,使用的是利用例如导电性或半导电性充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刮板或充电管的接触充电装置。也可以使用已知的充电装置,如非接触辊充电装置、利用电晕放电的格栅电晕管电晕充电器或电晕管电晕充电器。
尽管图中未显示,但可以在电子照相感光体7的周围配置用于提高电子照相感光体7温度的感光体加热部件,以降低相对温度,从而增强图像的稳定性。
曝光装置
作为曝光装置9,可例举出对感光体7的表面期望地形成图像地曝光半导体激光束、LED光或液晶快门光的光学装置。使用处于感光体的光谱灵敏度范围内的光源波长。关于半导体激光的波长,主要使用的是具有约780nm的振动波长的近红外光。然而,半导体激光的波长并不限于该波长,也可以使用具有约600nm的振动波长的激光或作为蓝色激光的具有400nm~450nm左右的振动波长的激光。此外,当形成彩色图像时,能够输出多光束的表面发射激光光源也是有效的。
显影装置
作为显影装置11,可以使用通用显影设备,其中,例如以接触或不接触的方式使用磁性或非磁性单组分显影剂或双组分显影剂以进行显影。根据目的选择显影装置,只要其具有上述功能即可。例如,可以引用一种已知的显影装置,其中通过使用刷或辊使单组分或双组分显影剂附着于感光体7。其中,优选使用其表面上保留有显影剂的显影辊。
下面将描述用于显影装置11中的色调剂。显影剂可以是由色调剂构成的单组分显影剂,或者可以是包含色调剂和载体的双组分显影剂。
清洁装置
使用设置有清洁刮板131的装置作为清洁装置13。
除清洁刮板系统以外,可以使用毛刷清洁系统或其中清洁与显影同时进行的系统。
转印装置
作为转印装置40,也可以使用公知的充电装置,如使用例如带、辊、膜或橡胶刮板等的接触转印充电装置;或者利用电晕放电的格栅电晕管电晕充电器或电晕管电晕充电器。
中间转印部件
作为中间转印部件50,可以使用由半导电性聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯或橡胶等制成的带(中间转印带)。作为中间转印部件50的形状,除带形之外还可以采用鼓形。
上述图像形成设备100还可以设置有例如除上述装置之外的已知装置。
图5是显示根据本示例性实施方式的图像形成设备的构造的另一实例的示意图。
图5所示的图像形成设备120是具有四个安装于其中的处理盒300的串联多彩图像形成设备。在图像形成设备120中,四个处理盒300平行地设置在中间转印部件50上,并且采用每种颜色使用一个电子照相感光体的构造。图像形成设备120具有与图像形成设备100相似的结构,不同之处在于图像形成设备120具有串联系统。
根据本示例性实施方式的处理盒可以是任何处理盒,只要其设置有电子照相感光体并可从图像形成设备拆卸即可。
对于根据本示例性实施方式的上述图像形成设备(处理盒),已经描述了对其应用干显影剂的图像形成设备。但是,也可以使用对其应用液体显影剂的图像形成设备(处理盒)。特别是,在对其应用液体显影剂的图像形成设备(处理盒)中,电子照相感光体的最外层会因液体显影剂的液体组分而膨胀,由此容易产生裂纹或因清洁而导致的清洁刮痕。但是,当应用根据本示例性实施方式的电子照相感光体时,这些都会得到改善,结果,可以在长时间内获得稳定的图像。
图6是显示根据本示例性实施方式的图像形成设备的构造的又一实例的示意图。图7是显示图6所示的图像形成设备中图像形成单元的构造的示意图。
图6所示的图像形成设备130主要由带状中间转印部件401、彩色图像形成单元481、482、483和484、加热部450(层形成部分的一个实例)和转印定影部460构造而成。
如图7所示,图像形成单元481由电子照相感光体410、对电子照相感光体410充电的充电装置411、根据图像信息进行图像曝光以在经充电的电子照相感光体410的表面上形成静电潜像的LED阵列头412(静电潜像形成部分的一个实例)、使用液体显影剂使形成于电子照相感光体410上的静电潜像显影的显影装置414、清洁感光体表面的清洁器415、擦除装置416和转印辊417(一次转印部分的一个实例)构造而成,转印辊417被设置得与电子照相感光体410相对,二者之间夹有带状中间转印部件401,并且转印辊417被施加转印偏压以将形成于电子照相感光体410上且使用液体显影剂显影的图像转印至带状中间转印部件401上。
如图7所示,显影装置414具有设置于其中的显影辊4141、排液辊(draining roll)4142、显影剂清洁辊4143、显影剂清洁刮板4144、显影剂清洁刷4145、循环泵(未示出)、液体显影剂供应通道4146和显影剂盒4147。
作为此处所使用的液体显影剂,使用的是其中分散有包含如聚酯或聚苯乙烯等热熔融定影型树脂作为主要组分的颗粒的液体显影剂,或者通过除去多余的分散介质(载液)提高固体成分在液体显影剂中的比例而形成层(下文中,称作形成膜)的液体显影剂。形成膜的材料的详细描述显示在USP5,650,253(第10栏第8行~第13栏第14行)和USP5,698,616中。
形成膜的显影剂为下述液体显影剂,其中玻璃化转变温度低于室温(例如,25℃)的小粒径物质(如小粒径色调剂)被分散在载液中。通常,该物质的颗粒不彼此接触和凝集。但是,当除去载液时,则仅有该物质存在,因此当该物质以膜的形式附着时,颗粒在室温(例如,25℃)彼此连接,形成膜。该物质通过将丙烯酸乙酯与甲基丙烯酸甲酯共混而获得,并且可根据共混比来设定玻璃化转变温度。
其他图像形成单元482、483和484也具有相同的构造。具有不同颜色(黄色、品红色、青色和黑色)的液体显影剂被充入各图像形成单元的显影装置中。另外,在各图像形成单元481、482、483和484中,将电子照相感光体或显影装置等制成盒。
在上述构造中,带状中间转印部件401的材料的实例包括涂布有聚硅氧烷橡胶或氟树脂的PET膜(聚对苯二甲酸乙二酯膜)和聚酰亚胺膜。
电子照相感光体410接触处于其上表面上的带状中间转印部件401,并以相同速度与带状中间转印部件401一起移动。
例如,使用电晕充电器作为充电装置411。作为图像形成单元481、482、483和484中的电子照相感光体410,使用的是具有相同周长的电子照相感光体410,并且转印辊417之间的间隔与电子照相感光体410周长或者该周长的整数倍相同。
加热部450由下述部件构造而成:设置得与带状中间转印部件401的内表面接触并旋转的加热辊451、设置得与加热辊451相对并围绕带状中间转印部件401外表面的储液箱452,和从储液箱452回收载液蒸汽和载液的载液回收部453。在载液回收部453上安装有抽吸储液箱452中的载液蒸汽的抽吸桨叶454、将载液蒸汽转化为液体的冷凝部455和从冷凝部455回收载液的回收盒456。
转印定影部460(二次转印部分的一个实例)由以下部件构造而成:旋转并支持带状中间转印部件401的转印支持辊461,和在将穿过转印定影部分460的记录介质压靠在带状中间转印部件401上的同时旋转的转印定影辊462,二者都具有位于其中的加热元件。
另外,还设置有清洁辊470和清洁网471以及支持辊441~444和支持滑块(supportshoe)445~447,清洁辊470和清洁网471在带状中间转印部件401上形成彩色图像之前对带状中间转印部件401进行清洁,而支持辊441~444和支持滑块445~447支持带状中间转印部件401的旋转驱动。
关于带状中间转印部件401,各彩色图像形成单元的转印辊417、加热辊451、转印支持辊461、支持辊441~444、支持滑块445~447、清洁辊470和清洁网471构成中间单元402,并且支持辊441附近的中间单元402围绕加热辊451附近一体化地上下移动。
下面将描述使用液体显影剂的图6所示的图像形成设备的运转。
首先,在图像形成单元481中,在具有由充电装置411充电的表面的电子照相感光体410上,通过LED阵列头412根据黄色图像信息进行图像曝光,以形成静电潜像。通过显影装置414使用黄色液体显影剂使静电潜像显影。
此处,显影通过以下步骤进行。利用循环泵使黄色液体显影剂由显影剂盒4147穿过液体显影剂供应通道4146,并供应至显影辊4141和电子照相感光体410彼此靠近的位置附近。由于在电子照相感光体410上的静电潜像与显影辊4141之间形成的显影电场,所供应的液体显影剂中带有电荷的着色固体内容物移向静电潜像部分,在电子照相感光体410上成为图像部分。
接下来,通过排液辊4142从电子照相感光体410上除去载液,以获得在下一转印工序中所必需的载液比例。以此方式,通过黄色液体显影剂在穿过显影装置414的电子照相感光体410表面上形成黄色图像。
在显影装置414中,显影剂清洁辊4143除去显影操作后显影辊4141上的液体显影剂和因挤压操作而附着于挤压辊的液体显影剂,并且显影剂清洁刮板4144和显影剂清洁刷4145清洁显影剂清洁辊4143以始终进行稳定的显影操作。显影装置的构造和运转详细描述于JP-A-11-249444中。
为向显影辊4141供应具有恒定固体成分比例的液体显影剂,显影装置414和显影剂盒4147中的至少一个自动控制液体显影剂中固体内容物的浓度。
电子照相感光体410上形成的黄色显影图像因电子照相感光体410的旋转而与在其上表面上的带状中间转印部件401接触,并通过转印辊417而以接触的方式被静电转印至带状中间转印部件401上,转印辊417被设置得与电子照相感光体410相对并通过带状中间转印部件401而与其接触,并且其被施以转印偏压。
在接触静电转印结束的电子照相感光体410中,由清洁器415除去转印后残留的液体显影剂,并由擦除装置416擦除电子照相感光体410,以将其用于接下来的图像形成中。
其他图像形成单元482、483和484也相同地运转。作为各图像形成单元中的电子照相感光体,使用的是具有相同周长的电子照相感光体410,并且形成于各感光体上的显影的彩色图像由转印辊依次静电转印至中间转印带401上,所述转印辊以与感光体的周长相等或者为所述周长整数倍的间距设置。因此,根据在带状中间转印部件401上的重叠位置,形成于各感光体410上的黄色、品红色、青色和黑色显影图像依次高精度地相互重叠在带状中间转印部件上而不存在位置偏移,并以接触方式被静电转印,即使存在电子照相感光体410的偏心(eccentricity)时亦如此,由此使用各颜色液体色调显影的图像被形成在穿过图像形成单元484的带状中间转印部件401上。
通过加热部450中的加热辊451,形成于带状中间转印部件401上的显影图像自带状中间转印部件401的后表面加热,作为分散介质的载液几乎全都蒸发,由此获得形成为膜的图像。其原因在于,当液体显影剂含有包含热熔融定影型树脂作为主要组分的分散颗粒时,分散颗粒因多余的分散介质被除去和加热辊451的加热而熔融,并形成膜。另外,原因在于,液体显影剂通过除去多余的分散介质(载液)和液体显影剂中固体成分比例的增加而形成膜。
在加热部450中,通过加热辊451的加热蒸发而产生的储液箱452中的载液蒸汽通过载液回收部分453中的抽吸桨叶454而导引至冷凝部分455中并被液化,并且再液化的载液被导引至回收盒456中并被回收。
在转印定影部460中,穿过加热部450的具有形成于其上的膜状(层状)图像的带状中间转印部件401通过加热和转印支持辊461与转印定影辊462的挤压而被转印至转印介质(例如,普通纸)上,从而在转印介质上形成图像,所述转印介质由装置下部的供纸部490在适当时间输送。转印介质通过排放辊491和492输出并释放至装置外部。此处,在转印中,形成为带状中间转印部件401上的膜的图像对于带状中间转印部件401的附着力比形成为膜的图像对于转印介质的附着力弱,通过附着的差异而在转印介质上进行转印。转印时未施加静电力。图像形成为膜的粘结力大于对转印介质的附着力。
在穿过转印定影部分460的带状中间转印部件401中,转印后残留的固体内容物或者包含于固体内容物中并抑制带状中间转印部件401的功能的物质由其中具有加热元件的清洁辊470和清洁网471回收并除去。之后,带状中间转印部件401被用于接下来的图像形成中。
在如上所述形成图像之后,支持辊441附近的中间单元402在加热辊451附近一体化地上下移动,并且带状中间转印部件401与各图像形成单元的电子照相感光体410分开。另外,转印定影辊462也与带状中间转印部件401分开。
当需要再次形成图像时,中间单元402运转,以使带状中间转印部件401与图像形成单元的电子照相感光体410进行接触。类似地,转印定影辊462也运转,以与带状中间转印部件401进行接触。转印定影辊462的运转可以根据图像转印至记录介质上的时间来进行。
使用液体显影剂的图像形成设备不限于图6所示的上述图像形成设备130,可以是例如图8所示的图像形成设备。
图8是显示根据本示例性实施方式的图像形成设备的构造的又一实例的示意图。
图8所示的图像形成设备140与图6所示的图像形成设备130相似,主要由带状中间转印部件401、彩色图像形成单元485、486、487和488、加热部450和转印定影部460构造而成。
图8所示的图像形成设备140不同于图6所示的图像形成设备130之处在于,带状中间转印部件401以近似三角形的形式运行,并且彩色图像形成单元485、486、487和488中的显影装置420具有不同的构造。加热部450和转印定影部460与图6所示的图像形成设备130中的相同。该图中省略了清洁辊470和清洁网471。
带状中间转印部件401随带状中间转印部件401的旋转进行折曲的运转。但是,由于折曲的运转影响稳定运行和带状中间转印部件401的寿命,因此采用了具有最小化的折曲运转的近似三角形的运行形式。
在显影装置420中,不存在显影辊和排液辊,但以多行设置多个记录头421,它们有选择地使液体显影剂喷墨和附着于形成于电子照相感光体410上的静电潜像。
另外,在各行记录头421中,沿电子照相感光体410的长度方向均一地设置大量记录电极422,并在形成于电子照相感光体410上的静电潜像电势与施加于记录头的喷墨偏压之间形成喷墨电场,由此使供应至记录电极422的液体显影剂中带有电荷的着色固体成分转印至作为电子照相感光体410上图像部分的静电潜像并显影。
液体显影剂的弯液面(液体保持的形状,该形状系通过液体的粘度、表面张力和与液体接触的部件的表面的表面能而在与液体接触的部件上或部件之间形成)424形成在记录电极422周围。图9是显示以上状态的图。成为图像部分的静电潜像形成在作为液体显影剂的液滴423的喷墨地点的电子照相感光体410A上。此时,例如,对图像部分410B施加50V~100V的静电潜像电势,并且例如对非图像部分410C施加500V~600V的电势。在此,当通过偏压供给器425对记录电极422施加约1000V的喷墨偏压时,由于电场集中,固体内容物比例高于所供应的液体显影剂中的固体内容物比例的液体显影剂(即,高浓度液体显影剂)被供给至记录电极422的末端,并且由于电子照相感光体410A上的图像部分410B的静电潜像电势与记录电极422的喷墨偏压之间的电势差(例如,700V~800V为用于喷墨的电势差的阈值),高浓度液体显影剂所产生的液滴423被喷墨并附着于电子照相感光体410A上的静电潜像部分(图像部分)。另外,在显影装置420中,显影装置自身充当显影剂盒。
对于图8所示的图像形成设备140的运转,由于仅仅是带状中间转印部件401的运行形式和显影装置420的运转不同于图6所示的图像形成设备130中的相应运行形式和运转,而其他运转都是相同的,因此将省略对于它们的描述。
此处,在使用液体显影剂的图像形成设备中,显影装置不限于上述构造,例如,可以是图10所示的显影装置。
图10是显示图6或8所示的图像形成设备中的另一显影装置的构造的示意图。
在图6所示的图像形成设备130或图8所示的图像形成设备140中,当通过显影辊4151使形成于电子照相感光体410上的静电潜像显影时,图10所示的显影装置4150在显影辊4151上形成液体显影剂层,所述液体显影剂层的固体内容物比例高于由显影剂盒4155供应的液体显影剂中的固体内容物比例,并且显影通过此高浓度液体显影剂层来进行。
就具有较高固体内容物比例的液体显影剂层在显影辊4151上的形成而言,通过在供应辊4152与显影辊4151之间提供电势差来形成电场,在显影辊4151上形成固体内容物比例高于来自显影剂盒4155的液体显影剂的固体内容物比例的液体显影剂层。设置清洁刮板4153和4154以清洁显影辊4151和供应辊4152的辊表面。
上述根据本示例性实施方式的图像形成设备(处理盒)不限于上述构造,可以采用已知的构造。
实施例
下面将参考实施例详细描述本发明,但本发明并不限于此。
实施例1
底涂层的制备
在搅拌下将100重量份氧化锌(体均粒径:70nm:由Tayca Corporation制造,比表面积:15m2/g)与500重量份甲苯混合,并向其添加1.3重量份硅烷偶联剂(KBM503,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造),随后搅拌2小时。之后,通过在减压下蒸馏除去甲苯,并在120℃烘烤所得物3小时,获得具有使用硅烷偶联剂进行了表面处理的氧化锌。搅拌110重量份经表面处理的氧化锌并将其与500重量份四氢呋喃混合,向其中添加具有溶解于50重量份四氢呋喃中的0.6重量份茜素的溶液,然后在50℃搅拌5小时。接下来,通过在减压下过滤收集添加有茜素的氧化锌,并在60℃于减压下干燥,以获得添加有茜素的氧化锌。
将38重量份下述溶液与25重量份甲基乙基酮混合,该溶液通过将60重量份添加有茜素的氧化锌、13.5重量份固化剂(封端异氰酸酯,Sumidur3175,由Sumitomo-Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)和15重量份缩丁醛树脂(S-Lec BM-1,由Sekisui Chemical Co.,Ltd.制造)溶解在85重量份甲基乙基酮中而制备。使用利用直径为的玻璃珠的砂磨机分散混合物2小时,以获得分散体。
向分散体中添加0.005重量份作为催化剂的二月桂酸二辛基锡,和40重量份聚硅氧烷树脂颗粒(Tospal145,由GE Toshiba Silicone Co.,Ltd.制造),以获得底涂层用涂布液。通过利用浸涂法将该涂布液涂布在基板上形成厚度为20μm的底涂层,并在170℃干燥固化40分钟。
电荷生成层的制备
通过使用直径为的玻璃珠的砂磨机分散包含15重量份作为电荷生成材料的羟基镓酞菁(CGM-1)(在Cukα特性X射线的X射线衍射谱中至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.3°、16.0°、24.9°和28.0°处具有衍射峰)、10重量份作为粘合剂树脂的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(VMCH,由Nippon Unicar Co.,Ltd.制造)和200重量份乙酸正丁酯的混合物4小时。向所获得的分散体中添加175重量份乙酸正丁酯和180重量份甲基乙基酮,然后搅拌以获得电荷生成层形成用涂布液。将电荷生成层形成用涂布液浸涂在底涂层上,并在常温(25℃)干燥,以形成膜厚为0.2μm的电荷生成层。
电荷输送层的制备
接下来,将45重量份N,N'-二苯基-N,N'-双(3-甲基苯基)-[1,1']联苯基4,4'-二胺(TPD)和55重量份作为粘合剂树脂的双酚Z聚碳酸酯树脂(下文中也称作“PCZ500”,粘均分子量:50,000)溶解在800重量份氯苯中,以获得电荷输送层用涂布液。将该涂布液涂布在电荷生成层上,并在130℃干燥45分钟,以形成膜厚为20μm的电荷输送层。
保护层的形成
将85重量份作为含有反应性基团的电荷输送材料的示例性化合物(I-c)-15溶解在150重量份四氢呋喃(THF)/甲苯(重量比为60/40)的混合溶剂中,并将2重量份引发剂OTazo15(由Otsuka Chemical Co.,Ltd.制造)溶解于其中,然后将15重量份(就固体成分而言)作为特定无机颗粒的无机颗粒(X1)分散于其中,以获得保护层形成用涂布液。将所获得的保护层形成用涂层涂布在电荷输送层上,并在氧含量为100ppm的气氛下于150℃加热40分钟,以形成7μm厚的保护层。
通过上述步骤,获得电子照相感光体。
[实施例2~28、比较例1~2和比较例4~5]
根据表1和2,以与实施例1相似的方式获得电子照相感光体,不同之处在于保护层(涂布液)的组成(除引发剂和溶剂之外的组成)。
此外,在表1和2中,份数是指重量份。但是,表面处理剂的份数是相对于100重量份处理前的无机颗粒的重量份。
[感光体运行评价1]
将各实施例中制备的电子照相感光体安装于DocuCentre Color400CP(由富士施乐株式会社制造)上,并在普通环境(20℃,50%RH)下打印图11A所示的用于评价图像的图案。之后,连续在30000张纸上打印黑色实心图案,然后再次打印用于评价图像的图案。此外,根据电荷生成层的感光度利用滤光器调节光的量。
<图像稳定性>
比较运行评价1之前和之后所打印的用于评价图像的图案,并如下所示地裸眼评价图像品质的劣化程度。A++表示最满意的特性。
A++:最佳(在所有图像图案中几乎未观察到劣化)。
A+:在多个打印图像图案的一些中发现经放大的图像的改变。
A:良好(裸眼未发现改变,但在放大的图像中发现了改变)。
B:可以发现图像品质的劣化,但处于可接受的水平。
C:发生图像品质的劣化,并处于成问题的水平。
<电特性的稳定性>
在进行感光体运行评价1之前和之后,在普通环境(20℃,50%RH)下利用格栅施加电压为-700V的格栅电晕管充电机对各感光体充负电,然后使用780nm的半导体激光以10mJ/m2的光亮对经充电的感光体进行闪光曝光。曝光后,测量10秒后感光体表面的电势(V),并将该值作为残余电势。在任意感光体中,残余电势都代表负值。在各感光体中,计算(进行运行评价1之前的残余电势)-(进行运行评价1之后的残余电势),以评价电特性的稳定性。A++表示最满意的特性。
A++:小于10V
A+:10V至小于20V
A:20V至小于30V
B:30V至小于50V
C:50V以上
<表面上刮痕产生的程度>
以下述方式裸眼评价进行感光体运行评价1之后感光体表面上刮痕产生的程度(下表中,由“表面上的初始刮痕”表示)。之后,在与感光体运行评价1相同的条件下在50000张纸上打印黑色实心图案,然后以以下方式裸眼评价感光体表面上刮痕产生的程度(在表中由“随时间推移在表面上的刮痕”表示)。
A+表示最满意的特性。
A+:即使用显微镜也未观察到刮痕。
A:裸眼未发现刮痕,但使用显微镜发现少量刮痕。
B:局部产生刮痕。
C:在整个表面上产生刮痕。
[感光体运行评价2]
将各实施例中制备的电子照相感光体安装于DocuCentre Color400CP(由富士施乐株式会社制造)上,并在低温和低湿(20℃,30%RH)下打印图11A所示的用于评价图像的图案,并将其作为[评价图像1]。然后,在10000张纸上接着打印黑色黑色实心图案,并作为[评价图像2]。在低温和低湿环境(20℃,30%RH)下放置24小时以后,打印用于评价图像的图案,并将其作为[评价图像3]。然后,在高湿(28℃,60%RH)下在5000张纸上打印黑色实心图案,并打印用于评价图像的图案,并将其作为[评价图像4]。在高湿环境(28℃,60%RH)下放置24小时以后,打印用于评价图像的图案,并将其作为[评价图像5]。再一次地,返回低温和低湿环境(20℃,30%RH),在20000张纸上打印黑色实心图案,并打印用于评价图像的图案,并将其作为[评价图像6]。
重影的评价
在分别将[评价图像3]与[评价图像2]和[评价图像5]与[评价图像4]比较时,裸眼评价图像品质的劣化程度。A+表示最满意的特性。
A+:如图11A中那样劣化程度令人满意的状态。
A:如图11A中那样劣化程度令人满意但轻微地产生了劣化的状态。
B:如图11B中那样劣化程度略微明显的状态。
C:如图11C中那样劣化程度明显可察觉的状态。
表1
表2
从以上结果可以看出,在图像稳定性、电特性稳定性、表面上的初始刮痕、随时间推移在表面上的刮痕和重影的所有评价中,与比较例相比,本实施例中获得了满意的结果。
表中所示的缩写的具体情况如下所示。
含有反应性基团的电荷输送材料
·(I-b)-23:示例性化合物(I-b)-23
·(I-b)-29:示例性化合物(I-b)-29
·(I-c)-15:示例性化合物(I-c)-15(参见以下合成方法)
·(I-c)-30:示例性化合物(I-c)-30
·(I-c)-43:示例性化合物(I-c)-43(参见以下合成方法)
·(I-c)-53:示例性化合物(I-c)-53
·(I-d)-22:示例性化合物(I-d)-22
·(I-d)-28:示例性化合物(I-d)-28
·(II)-13:示例性化合物(II)-13
·(II)-33:示例性化合物(II)-33
·(II)-50:示例性化合物(II)-50
·(II)-58:示例性化合物(II)-58
·(II)-181:示例性化合物(II)-181
·(II)-182:示例性化合物(II)-182
·AC-1:由以下结构式表示的电荷输送材料
·AC-2:由以下结构式表示的电荷输送材料
示例性化合物(I-c)-15的合成
向500ml的三口烧瓶中添加68.3g4,4’-双(2-甲氧基羰基乙基)二苯胺、46.4g4-碘二甲苯、30.4g碳酸钾、1.5g五水硫酸铜和50ml正十三烷,并在氮气流下于200℃加热的同时搅拌该体系20小时。接下来,将温度降至室温,并向该体系添加200ml甲苯和150ml水,以进行液体分离操作。收集甲苯层,向其添加20g硫酸钠,随后搅拌10分钟,然后过滤出硫酸钠。利用甲苯/乙酸乙酯作为洗脱液通过硅胶柱色谱纯化通过在减压下蒸发甲苯而形成的粗产物,以获得65.1g(I-c)-15a(产率73%)。
向3L的三口烧瓶中添加59.4g(I-c)-15a和450ml四氢呋喃,并向其添加具有溶解于450ml水中的11.7g氢氧化钠的水溶液,随后在60℃搅拌3小时。之后,将该反应液逐滴添加至1L水/60ml浓盐酸的水溶液中,并通过抽滤收集沉淀的固体。通过向其进一步添加50ml丙酮/水(体积比为40/60)混合溶剂及随后搅拌使该固体处于悬浮状态,并通过抽滤收集该固体,并真空干燥10小时以获得46.2g(I-c)-15b(产率83%)。
向500ml的三口烧瓶中添加29.2g(I-c)-15b、23.5g4-氯甲基苯乙烯、21.3g碳酸钾、0.17g硝基苯和175ml DMF(N,N-二甲基甲酰胺),并在氮气流下于75℃加热的同时搅拌该体系3小时。之后,将温度降至室温,并通过添加200ml乙酸乙酯/200ml水对该反应液进行分液操作。收集乙酸乙酯层,向其添加10g硫酸钠,随后搅拌10分钟,然后过滤出硫酸钠。利用甲苯/乙酸乙酯作为洗脱液通过硅胶柱色谱纯化通过在减压下蒸发乙酸乙酯而形成的粗产物,以获得36.4g(I-c)-15(产率80%)。
(注:nTridecane为正十三烷)
示例性化合物(I-c)-43的合成
向500ml的三口烧瓶中添加68.3g4,4’-双(2-甲氧基羰基乙基)二苯胺、43.4g4,4’-二碘-3,3’-二甲基-1,1’-联苯、30.4g碳酸钾、1.5g五水硫酸铜和50ml正十三烷,并在氮气流下于200℃加热的同时搅拌该体系20小时。接下来,将温度降至室温,并向该体系添加200ml甲苯和150ml水,以进行液体分离操作。收集甲苯层,向其添加10g硫酸钠,随后搅拌10分钟,然后过滤出硫酸钠。利用甲苯/乙酸乙酯作为洗脱液通过硅胶柱色谱纯化通过在减压下蒸发甲苯而形成的粗产物,以获得56.0g(I-c)-43a(产率65%)。
向3L的三口烧瓶中添加43.1g(I-c)-43a和350ml四氢呋喃,并向其添加具有溶解于350ml水中的8.8g氢氧化钠的水溶液,随后在60℃加热并搅拌5小时。之后,将该反应液逐滴添加至1L水/40ml浓盐酸的水溶液中,并通过抽滤收集沉淀的固体。通过向其进一步添加50ml丙酮/水(体积比为40/60)混合溶剂及随后搅拌使该固体处于悬浮状态,并通过抽滤收集该固体,并真空干燥10小时以获得36.6g(I-c)-43b(产率91%)。
向500ml的三口烧瓶中添加28.2g(I-c)-43b、23.5g4-氯甲基苯乙烯、21.3g碳酸钾、0.09g硝基苯和175ml DMF(N,N-二甲基甲酰胺),并在氮气流下于75℃加热的同时搅拌该体系5小时。之后,将温度降至室温,并通过添加200ml乙酸乙酯/200ml水对该反应液进行分液操作。收集乙酸乙酯层,向其添加10g硫酸钠,随后搅拌10分钟,然后过滤出硫酸钠。利用甲苯/乙酸乙酯作为洗脱液通过硅胶柱色谱纯化通过在减压下蒸发乙酸乙酯而形成的粗产物,以获得37.8g(I-c)-43(产率85%)。
(注:nTridecane为正十三烷)
此外,其他示例性化合物也根据以上合成来合成。
不具有电荷输送性的自由基聚合性单体:具有不饱和键的化合物
·TMPTA:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(KAYARAD TMPTA,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造:分子量:382,官能团数:三官能,分子量/官能团数=99)
特定无机颗粒
·(X1):通过以下方法制备的无机颗粒(X1)
无机颗粒(X1)的制备
向900重量份水和乙醇(水:乙醇=2:8)的混合溶剂添加100重量份作为处理前的无机颗粒的气相二氧化硅颗粒(OX50,由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造,并且平均一次粒径为40nm),和2.5重量份作为表面处理剂的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KBM-503,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造),然后搅拌30分钟并使用表面处理剂对该无机颗粒进行表面处理。在表面处理之后,通过离心分离使用四氢呋喃对该无机颗粒分散体进行三次溶剂置换,以制备20重量%的无机颗粒(X)的分散体。
·(X1)~(X4)和(Ot1)~(Ot9):以用于无机颗粒(X1)的相似方式制备无机颗粒,不同之处在于,根据表1和2改变处理前的无机颗粒的种类、表面处理剂的种类和份数(相对于100重量份处理前的无机颗粒的份数)。
·(C1):未经表面处理的气相二氧化硅颗粒(OX50,由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造,并且平均一次粒径为40nm)
处理前的无机颗粒
·OX50:气相二氧化硅颗粒(由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造,平均一次粒径为40nm)
·Aerosil50:气相二氧化硅颗粒(由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造,平均一次粒径为30nm)
·Aerosil90:气相二氧化硅颗粒(由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造,平均一次粒径为20nm)
·Aerosil130:气相二氧化硅颗粒(由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造,平均一次粒径为16nm)
·Aerosil300:气相二氧化硅颗粒(由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造,平均一次粒径为7nm)
·MEK-ST-L:胶态二氧化硅颗粒(由Nissan Chemical Industries,Ltd.制造,平均一次粒径为40nm~50nm)
·MEK-ST:胶态二氧化硅颗粒(由Nissan Chemical Industries,Ltd.制造,平均一次粒径为10nm~20nm)
·AA03:氧化铝颗粒(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造,平均一次粒径为300nm)
·CR97:氧化钛颗粒(由Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.制造,平均一次粒径为250nm)
表面处理剂
·KBM-503:3-甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)
·KBM-5103:3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)
·KBM-1403:4-苯乙烯基三甲氧基硅烷(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)
·KBM-403:3-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)
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括:
导电性基板;和
设置在所述导电性基板上的感光层,
其中,最外表面层包含下述组合物的固化膜,所述组合物含有选自由以下式(I)和(II)表示的反应性化合物中的至少一种和具有聚合性基团的无机颗粒:
其中,F表示电荷输送骨架;L表示二价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-组成的组中的两种以上;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;并且m表示1~8的整数,
其中,F表示电荷输送骨架;L’表示(n+1)价连接基团,其包含选自由衍生自烷或烯的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R’)-、-S-和-O-组成的组中的两种以上;R’表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;m’表示1~6的整数;并且n表示2~3的整数。
2.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中由式(I)表示的反应性化合物是选自由以下式(I-b)、以下式(I-c)和以下式(I-d)表示的反应性化合物中的至少一种反应性化合物:
其中,Arb1~Arb4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基;Arb5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基;Db表示由以下式(IA-b)表示的基团;bc1~bc5各自独立地表示0~2的整数;并且bk表示0或1;条件是Db的总数为1或2,
其中,Lb表示二价连接基团,其包含由*-(CH2)bn-O-表示的基团并在*处连接于由Arb1~Arb5表示的基团;并且bn表示3~6的整数,
其中,Arc1~Arc4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基;Arc5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基;Dc表示由以下式(IA-c)表示的基团;cc1~cc5各自独立地表示0~2的整数;并且ck表示0或1;条件是Dc的总数为1~8,
其中,Lc表示二价连接基团,其包含选自由“–C(=O)-、-N(R)-、-S-或者-C(=O)-”和“-O-、-N(R)-或-S-”的组合形成的基团组成的组中的一种或多种基团;并且R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基,
其中,Ard1~Ard4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基;Ard5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基;Dd表示由以下式(IA-d)表示的基团;dc1~dc5各自独立地表示0~2的整数;并且dk表示0或1;条件是Dd的总数为3~8,
其中,Ld表示二价连接基团,其包含由*-(CH2)dn-O-表示的基团并在*处连接于由Ard1~Ard5表示的基团;并且dn表示1~6的整数。
3.如权利要求2所述的电子照相感光体,其中,所述由式(IA-c)表示的基团是由以下式(IA-c1)表示的基团:
其中,cp1表示0~4的整数。
4.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述由式(II)表示的化合物是由以下通式(II-a)表示的化合物:
其中,Ark1~Ark4各自独立地表示具有取代基的或不具有取代基的芳基;Ark5表示具有取代基的或不具有取代基的芳基,或者具有取代基的或不具有取代基的亚芳基;Dk表示由以下式(IIA-a)表示的基团;kc1~kc5各自独立地表示0~2的整数;并且kk表示0或1;条件是Dk的总数为1~8,
其中,Lk表示(kn+1)价连接基团,其包含选自由衍生自烷或烯的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和–O-的组成的组中的两种以上;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;并且kn表示2~3的整数。
7.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述具有聚合性基团的无机颗粒为使用具有聚合性基团的水解性硅烷化合物进行了表面处理的无机颗粒。
8.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述具有聚合性基团的无机颗粒的所述聚合性基团为包含选自丙烯酰基、甲基丙烯酰基和苯乙烯基中的至少一种的官能团。
9.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述具有聚合性基团的无机颗粒为选自具有聚合性基团的二氧化硅颗粒和具有聚合性基团的氧化铝颗粒中的至少一种。
10.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述具有聚合性基团的无机颗粒为具有聚合性基团的气相二氧化硅颗粒。
11.一种能从图像形成设备拆卸的处理盒,其中
所述处理盒具有电子照相感光体;并且
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。
12.一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:
电子照相感光体;
充电单元,所述充电单元对所述电子照相感光体的表面充电;
潜像形成单元,所述潜像形成单元在所述电子照相感光体的经充电的表面上形成静电潜像;
显影单元,所述显影单元通过含有色调剂的显影剂使形成于所述电子照相感光体表面上的所述静电潜像显影以形成色调剂图像;和
转印单元,所述转印单元将形成于所述电子照相感光体表面上的所述色调剂图像转印至记录介质上,
其中,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。
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