CN104076625A - 电子照相感光体、处理盒和成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子照相感光体,其包括:导电基体;设置在所述导电基体上的电荷发生层;设置在所述电荷发生层上的电荷输送层,该电荷输送层被构造为包含电荷输送材料和聚碳酸酯;以及设置在所述电荷输送层上的最外表面层,该最外表面层由含有链聚合性化合物的组合物形成的固化膜构成,该链聚合性化合物在同一分子中至少具有电荷输送骨架和链聚合性官能团,并且所述最外表面层具有由以下等式(1)表示的从0.1至0.3的A值,以及由以下等式(2)表示的0.02以下的B值,所述A和B值均由衰减全反射傅里叶变换红外光谱确定:·等式(1)A=(S1/S13)-(S0/S03);·等式(2)B=S2/S23。
Description
技术领域
本发明涉及电子照相感光体、处理盒和成像装置。
背景技术
通常,电子照相成像装置具有以下构造和程序。即:通过充电装置将电子照相感光体的表面充电至所限定的极性和电位,并通过成像方式曝光而从所述电子照相感光体的带电表面选择性消除电荷,从而形成静电潜像。然后通过显影单元使调色剂附着于所述静电潜像,从而使所述潜像显影形成调色剂图像,通过转印单元将所述调色剂图像转印到转印介质上,然后转印介质作为成像材料而排出。
已经提出(例如)在电子照相感光体的表面上设置保护层来增大强度。
例如,日本专利No.3287678(专利文献1)公开了一种将导电性粉末分散在酚树脂中的材料体系;JP-A-2000-019749(专利文献2)公开了一种使用有机-无机杂化材料的材料体系;JP-A-2002-82469(专利文献3)公开了一种使用醇溶性电荷输送材料和酚树脂的材料体系;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羧酸或电子接受多元羧酸酐形成的固化膜;JP-A-7-146564(专利文献5)公开了一种用碘、有机磺酸化合物、三氯化铁等掺杂苯并胍胺树脂形成的固化膜;并且JP-A-2006-84711(专利文献6)公开了一种由特定添加剂与酚树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、硅氧烷树脂或聚氨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年来受到越来越多的关注。
例如,JP-A-5-40360(专利文献7)公开了一种通过涂布含有光固化性丙烯酸单体的溶液并将其固化而形成的膜;JP-A-5-216249(专利文献8)公开了一种通过利用热能或光能,使具有碳-碳双键的单体、具有碳-碳双键的电荷转移材料、和粘合剂树脂的混合物进行所述单体的碳-碳双键与所述电荷转移材料的碳-碳双键之间的反应,从而形成的膜;并且JP-A-2000-206715(专利文献9)公开了一种由以下化合物形成的膜:所述化合物通过使在同一个分子中具有两个或更多个链聚合性官能团的空穴传输化合物聚合而得到。
这些丙烯酸类材料强烈地受固化条件、固化气氛等影响,例如JP-A-2004-12986(专利文献10)公开了一种通过加热丙烯酸类材料而形成的膜,其中所述加热是(例如)在真空或惰性气体中、在用放射线照射之后进行的,并且JP-A-7-72640(专利文献11)公开了一种通过在惰性气体中加热并固化丙烯酸类材料而形成的膜。
此外,专利文献8和JP-A-2004-302450(专利文献12)公开了将电荷输送材料本身进行丙烯酸改性以使其可交联,并向其中添加不具有电荷输送性能的反应单体。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子照相感光体,该电子照相感光体具有电特性和耐擦伤性优异的最外表面层。
根据本发明的第一个方面,提供了一种电子照相感光体,其包括:
导电基体;
设置在所述导电基体上的电荷发生层;
设置在所述电荷发生层上的电荷输送层,该电荷输送层被构造为包含电荷输送材料和聚碳酸酯;以及
设置在所述电荷输送层上的最外表面层,该最外表面层由含有链聚合性化合物的组合物形成的固化膜构成,所述链聚合性化合物在同一分子中至少具有电荷输送骨架和链聚合性官能团,并且所述最外表面层具有由以下等式(1)表示的从0.1至0.3的A值,以及由以下等式(2)表示的0.02以下的B值,所述A和B值均由衰减全反射傅里叶变换红外光谱确定:
·等式(1)A=(S1/S13)-(S0/S03),
·等式(2)B=S2/S23,
其中在等式(1)和(2)中,
S1表示基于所述最外表面层中的单取代苯的峰(在685cm-1至715cm-1范围内的峰)的峰面积;
S13表示基于所述最外表面层的芳族化合物的C=C伸缩振动的峰(在1500cm-1至1525cm-1范围内的峰)的峰面积;
S0表示基于经洗涤的所述最外表面层的单取代苯的峰(在685cm-1至715cm-1范围内的峰)的峰面积;
S03表示基于经洗涤的所述最外表面层的芳族化合物的C=C伸缩振动的峰(在1500cm-1至1525cm-1范围内的峰)的峰面积;
S2表示基于所述最外表面层的聚碳酸酯的C=O键的峰(在1750cm-1至1800cm-1范围内的峰)的峰面积;以及
S23表示基于所述最外表面层的芳族化合物的C=C伸缩振动的峰(在1500cm-1至1525cm-1范围内的峰)的峰面积。
根据本发明的第二个方面,在根据第一个方面所述的电子照相感光体中,所述聚碳酸酯为溶解度参数为11.40至11.75的聚碳酸酯共聚物,所述溶解度参数是通过Feders方法计算的。
根据本发明的第三个方面,在根据第二个方面所述的电子照相感光体中,所述聚碳酸酯共聚物具有溶解度参数为12.20至12.40的重复结构单元,所述溶解度参数是通过Feders方法计算的。
根据本发明的第四个方面,在根据第二个方面所述的电子照相感光体中,所述聚碳酸酯共聚物为具有由下式(PC-1)表示的重复结构单元的聚碳酸酯共聚物:
其中在式(PC-1)中,Rpc1和Rpc2各自独立地表示卤素原子、具有1至6个碳原子的烷基、具有5至7个碳原子的环烷基、或是具有6至12个碳原子的芳基;并且pca和pcb各自独立地表示0至4的整数。
根据本发明的第五个方面,在根据第四个方面所述的电子照相感光体中,基于所述聚碳酸酯共聚物,由式(PC-1)表示的重复结构单元的比率为20摩尔%至40摩尔%。
根据本发明的第六个方面,在根据第二个方面所述的电子照相感光体中,所述聚碳酸酯共聚物为具有由下式(PC-2)表示的重复结构单元的聚碳酸酯共聚物:
其中在式(PC-2)中,Rpc3和Rpc4各自独立地表示卤素原子、具有1至6个碳原子的烷基、具有5至7个碳原子的环烷基、或是具有6至12个碳原子的芳基;pcc和pcd各自独立地表示0至4的整数;并且Xpc表示-CRpc5Rpc6-(条件是Rpc5和Rpc6各自独立地表示氢原子、三氟甲基、具有1至6个碳原子的烷基、或是具有6至12个碳原子的芳基)、具有5至11个碳原子的1,1-环亚烷基、具有2至10个碳原子的α,ω-亚烷基、-O-、-S-、-SO-或-SO2-。
根据本发明的第七个方面,在根据第六个方面所述的电子照相感光体中,由式(PC-2)表示的重复结构单元的比率为35摩尔%至55摩尔%。
根据本发明的第八个方面,在根据第一至第七个方面中任意一项所述的电子照相感光体中,所述最外表面层的链聚合性化合物为选自由式(I)和(II)表示的链聚合性化合物中的至少一种:
其中在式(I)中,F表示电荷输送骨架;L表示包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两种或更多种的二价连接基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;并且m表示1至8的整数,
其中在式(II)中,F表示电荷输送骨架;L’表示这样的(n+1)价连接基团:该(n+1)价连接基团包含选自由衍生自烷烃或烯烃的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两种或更多种;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;m’表示1至6的整数;并且n表示2至3的整数。
根据本发明的第九个方面,在根据第八个方面所述的电子照相感光体中,所述由式(I)表示的链聚合性化合物为选自由式(I-a)、(I-b)、(I-c)和(I-d)表示的链聚合性化合物中的至少一种链聚合性化合物:
其中在式(I-a)中,Ara1至Ara4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Ara5和Ara6各自独立地表示取代或未取代的亚芳基;Xa表示通过组合选自亚烷基、-O-、-S-和酯基的基团而形成的二价连接基团;Da表示由下式(IA-a)表示的基团;并且ac1至ac4各自独立地表示0至2的整数;条件是Da的总数为1或2:
其中在式(IA-a)中,La由*-(CH2)an-O-CH2-表示,并且表示在*处连接至由Ara1至Ara4所表示的基团的二价连接基团;并且an表示1或2的整数;
其中在式(I-b)中,Arb1至Arb4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Arb5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基;Db表示由下式(IA-b)表示的基团;bc1至bc5各自独立地表示0至2的整数;并且bk表示0或1;条件是Db的总数为1或2:
其中在式(IA-b)中,Lb包括由*-(CH2)bn-O-表示的基团,并且表示在*处连接至由Arb1至Arb5所表示的基团的二价连接基团;并且bn表示3至6的整数;
其中在式(I-c)中,Arc1至Arc4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Arc5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基;Dc表示由下式(IA-c)表示的基团;cc1至cc5各自独立地表示0至2的整数;并且ck表示0或1;条件是Dc的总数为1至8:
其中在式(IA-c)中,Lc表示这样的二价连接基团,该二价连接基团包含选自由以下基团构成的组中的一个或多个基团:-C(=O)-、-N(R)-、-S-、以及通过组合-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-而形成的基团;并且R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;
其中在式(I-d)中,Ard1至Ard4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Ard5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基;Dd表示由下式(IA-d)表示的基团;dc1至dc5各自独立地表示0至2的整数;并且dk表示0或1;条件是Dd的总数为3至8:
其中在式(IA-d)中,Ld包括由*-(CH2)dn-O-表示的基团,并且表示在*处连接至由Ard1至Ard5所表示的基团的二价连接基团;并且dn表示1至6的整数。
根据本发明的第十个方面,在根据第九个方面所述的电子照相感光体中,由式(IA-c)表示的基团为由下式(IA-c1)表示的基团:
其中在式(IA-c1)中,cp1表示0至4的整数。
根据本发明的第十一个方面,在根据第八个方面所述的电子照相感光体中,所述由式(II)表示的链聚合性化合物为由下式(II-a)表示的链聚合性化合物:
其中在式(II-a)中,Ark1至Ark4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Ark5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基;Dk表示由下式(IIA-a)表示的基团;kc1至kc5各自独立地表示0至2的整数;并且kk表示0或1;条件是Dk的总数为1至8:
其中在式(IIA-a)中,Lk表示这样的(kn+1)价连接基团:该(kn+1)价连接基团包含选自由衍生自烷烃或烯烃的三价或四价基团、以及亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两种或更多种;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;并且kn表示2至3的整数。
根据本发明的第十二个方面,在根据第十一个方面所述的电子照相感光体中,连接至所述由式(II)表示的化合物的F所表示的电荷输送骨架的基团是由下式(IIA-a1)或(IIA-a2)表示的基团:
其中在式(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;并且kq2表示0或1的整数。
根据本发明的第十三个方面,在根据第十一个方面所述的电子照相感光体中,连接至所述由式(II)表示的链聚合性化合物的F所表示的电荷输送骨架的基团是由下式(IIA-a3)或(IIA-a4)表示的基团:
其中在式(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;并且kq4表示0或1的整数。
根据本发明的第十四个方面,提供了一种处理盒,其包括根据第一至第十三个方面中任意一项所述的电子照相感光体,
所述处理盒可从成像装置上拆卸下来。
根据本发明的第十五个方面,提供了一种成像装置,其包括:
根据第一至第十三个方面中任意一项所述的电子照相感光体;
充电单元,其对所述电子照相感光体的表面进行充电;
静电潜像形成单元,其在所述电子照相感光体的充电表面上形成静电潜像;
显影单元,其利用含有调色剂的显影剂使在所述电子照相感光体的表面上形成的所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;以及
转印单元,其将所述调色剂图像转印至转印介质上。
根据本发明的第一个方面,提供了这样一种电子照相感光体,与由以下等式(1)表示的A值和由以下等式(2)表示的B值不满足上述范围的情况相比,该电子照相感光体具有电特性和耐擦伤性优异的最外表面层。
根据本发明的第二个方面,提供了这样一种电子照相感光体,与不含有溶解度参数在上述范围内的聚碳酸酯共聚物的情况相比,该电子照相感光体具有电特性和耐擦伤性优异的最外表面层。
根据本发明的第三个方面,提供了这样一种电子照相感光体,与聚碳酸酯共聚物不具有溶解度参数在上述范围内的重复结构单元的情况相比,该电子照相感光体具有电特性和耐擦伤性优异的最外表面层。
根据本发明的第四或第五个方面,提供了这样一种电子照相感光体,与聚碳酸酯共聚物为具有除由式(PC-1)表示的重复结构单元以外的重复结构单元的聚碳酸酯共聚物的情况相比,该电子照相感光体具有电特性和耐擦伤性优异的最外表面层。
根据本发明的第六或第七个方面,提供了这样一种电子照相感光体,与聚碳酸酯共聚物为具有除由式(PC-2)表示的重复结构单元以外的重复结构单元的聚碳酸酯共聚物的情况相比,该电子照相感光体具有电特性和耐擦伤性优异的最外表面层。
根据本发明的第八、第九、第十、第十一、第十二或第十三个方面,提供了这样一种电子照相感光体,与使用选自由式(I)和(II)表示的链聚合性化合物中的至少一种以外的电荷输送材料作为最外表面层中的链聚合性化合物的情况相比,该电子照相感光体具有电特性和耐擦伤性优异的最外表面层。
根据本发明的第十四或第十五个方面,提供了这样一种处理盒或成像装置,与包含由以下等式(1)表示的A值和由以下等式(2)表示的B值不满足上述范围的电子照相感光体的情况相比,该处理盒或成像装置具有长寿命。
附图简要说明
将根据以下附图详细描述本发明的示例性实施方案,其中:
图1是示出了根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体的层构造实例的示意性局部截面图;
图2是示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的一个实例的示意性构造图;
图3是示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的另一个实例的示意性构造图;
图4是示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的又一个实例的示意性构造图;
图5是示出了图4中所示的成像装置中的显影装置的示意性构造图;
图6是示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的还又一个实例的示意性构造图;
图7是示出了在图6中所示的成像装置中的液体显影剂的弯液面,以及所述液体如何向图像部分移动的示意图,其中所述弯液面在显影装置的记录电极周围形成;以及
图8是示出了图4和图6所示的成像装置中的另一个显影装置的示意性构造图。
具体实施方式
下面将对作为本发明一个实例的本发明示例性实施方案进行描述。
电子照相感光体
根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体具有导电基体、设置在所述导电基体上的电荷发生层、设置在所述电荷发生层上的电荷输送层以及设置在所述电荷输送层上的最外表面层。
电荷输送层被构造为包含电荷输送材料和聚碳酸酯。
此外,最外表面层由包含链聚合性化合物的组合物形成的固化膜构成,该链聚合性化合物在同一分子中至少具有电荷输送骨架和链聚合性官能团,并且所述最外表面层具有由以下等式(1)表示的从0.1至0.3的A值,以及由以下等式(2)表示的0.02以下的B值,所述A和B值均由衰减全反射傅里叶变换红外光谱确定。
·等式(1)A=(S1/S13)-(S0/S03),
·等式(2)B=S2/S23,
在等式(1)和(2)中,S1表示基于所述最外表面层中的单取代苯的峰(在685cm-1至715cm-1范围内的峰)的峰面积。具体而言,S1表示在以下位置处基于单取代苯的峰的峰面积,该位置为从电荷输送层上形成的原状最外表面层(即未洗涤的最外表面层)和电荷输送层之间的界面至所述表面侧1μm的位置。
S13表示基于所述最外表面层的芳族化合物的C=C伸缩振动的峰(在1500cm-1至1525cm-1范围内的峰)的峰面积。具体而言,S13表示在以下位置处基于芳族化合物的C=C伸缩振动的峰的峰面积,该位置为从在电荷输送层上形成的原状最外表面层(即未洗涤的最外表面层)和电荷输送层之间的界面至所述表面侧1μm的位置。
S0表示基于经洗涤的最外表面层的单取代苯的峰(在685cm-1至715cm-1范围内的峰)的峰面积。具体而言,S0表示在以下位置处基于单取代苯的峰的峰面积,该位置为从电荷输送层和经洗涤的最外表面层之间的界面至所述表面侧1μm的位置。
S03表示在以下位置处基于芳族化合物的C=C伸缩振动的峰(在1500cm-1至1525cm-1范围内的峰)的峰面积,该位置为从原状最外表面层(其以单层形式在测定基材上形成)与电荷输送层上的测量基材之间的界面至所述表面侧1μm的位置。具体而言,S03表示在以下位置处基于芳族化合物的C=C伸缩振动的峰的峰面积,该位置为从经洗涤的最外表面层和电荷输送层之间的界面至所述表面侧1μm的位置。
S2表示基于所述最外表面层的聚碳酸酯的C=O键的峰(在1750cm-1至1800cm-1范围内的峰)的峰面积。具体而言,S2表示在以下位置处基于聚碳酸酯的C=O键的峰的峰面积,该位置为从在电荷输送层上形成的原状最外表面层(即未洗涤的最外表面层)的表面至电荷输送层侧1μm的位置。
S23表示基于所述最外表面层的芳族化合物的C=C伸缩振动的峰(在1500cm-1至1525cm-1范围内的峰)的峰面积。具体而言,S23表示在以下位置处基于芳族化合物的C=C伸缩振动的峰的峰面积,该位置为从在电荷输送层上形成的原状最外表面层(即未洗涤的最外表面层)的表面至电荷输送层侧1μm的位置。
此外,“从界面(或相当于该界面的表面)至所述表面侧1μm的位置”是指当沿着厚度方向切割层时,在切割面中,以界面(或相当于该界面的表面)为起点,沿着厚度方向长度为1μm处的位置。此外,“从表面至电荷输送层侧1μm的位置”是指当沿着厚度方向切割层时,在切割面中,以表面为起点,沿着厚度方向长度为1μm处的位置。
据认为根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体由于以上构造而成为具有电特性和耐擦伤性优异的最外表面层的电子照相感光体。其原因尚不清楚,但是可认为如下所述。
首先,作为电子照相感光体的最外表面层,为在电荷输送层上用含有链聚合性化合物的组合物形成固化膜,采用高强度是有效的。该最外表面层是通过将含有链聚合性化合物的涂布液涂布在电荷输送层上而形成的。因此,根据用于制备涂布液的溶剂种类,在通过涂布形成最外表面层的情况下,有时可能会发生这样的现象:较低层的电荷输送层中含有的电荷输送材料移动到最外表面层中。
少量的电荷输送材料移动到最外表面层有利于提高最外表面层和电荷输送层之间的界面处的电荷注入性能,而大量的电荷输送材料移动到最外表面层降低了最外表面层中链聚合性化合物的浓度,导致强度降低。
基于此,等式(1)中的“S1/S13”表示在以下位置处,单取代苯(-(C6H5))相对于来自最外表面层全部组分的芳族双键(芳族C=C键)的比率,该位置为从在电荷输送层上形成的原状最外表面层和电荷输送层之间的界面至所述表面侧1μm的位置。这基于以下事实:从电荷输送层移动至最外表面层的电荷输送材料为非反应性化合物,其含有单取代苯(-(C6H5))。
等式(1)中的“S0/S03”表示在以下位置处,单取代苯(-(C6H5))相对于来自最外表面层全部组分的芳族双键(芳族C=C键)的比率,该位置为从相当于经洗涤的最外表面层(即,即通过用下文将描述的方法洗涤从中除去电荷输送材料的状态下的最外表面层)与电荷输送层之间的界面的面至所述表面侧1μm的位置。
即,由于等式(1)中示出的A为“S1/S13”和“S0/S03”之间的差值,因此A为示出以下情况的值:基于电荷输送材料不移动状态下(移动的电荷输送材料被除去)的最外表面层,当在电荷输送层上形成最外表面层时,电荷输送材料是否在某一程度上移动到最外表面层和电荷输送层之间的界面附近。另外,满足上述范围的A值意味着电荷输送材料移动到最外表面层至一定程度,这个程度有助于提高最外表面层和电荷输送层之间的界面处的电荷注入性能。
另一方面,在通过涂布形成最外表面层的情况下,根据用于制备涂布液的溶剂类型,有时可能发生较低层的电荷输送层中所包含的粘结剂树脂即聚碳酸酯溶解或溶胀,并移动到最外表面层的现象。
当聚碳酸酯移动到最外表面层时,其进入链聚合性化合物的分子之间,这被认为能够抑制链聚合反应,并且固化膜的膜强度降低,从而耐擦伤性降低。此外,据认为链聚合性化合物的浓度降低,从而固化膜的膜强度降低,并且耐擦伤性降低。
基于此,“S2/S23”表示在以下位置处,聚碳酸酯的C=O键相对于来自最外表面层全部组分的芳族化合物的比率,该位置为从在电荷输送层上形成的原状最外表面层的表面至电荷输送层侧1μm的位置。
即,由等式(2)表示的B值(=S2/S23)为示出以下情况的值:当在电荷输送层上形成最外表面层时,降低膜强度的聚碳酸酯是否在某一程度上移动到最外表面层的表面侧。另外,满足上述范围的B值意味着少量的聚碳酸酯移动到最外表面层的表面侧,从而最外表面层中的链聚合性化合物的浓度不会降低,进而链聚合反应能充分进行。
由上述描述可知,根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体成为具有电特性和耐擦伤性优异的最外表面层的电子照相感光体。此外,具有上述特性的电子照相感光体抑制了(例如)曝光区域电势的变化,从而容易实现图像浓度的稳定性和图像质量的一致性。
另外,也实现了均包含根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体的处理盒和成像装置的长寿命化。
在此,在根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体中,由等式(1)表示的A值为0.1至0.3,并且优选为0.12至0.28。
另一方面,由等式(2)表示的B值为0.02以下,并且优选为0.015以下。此外,B值更优选为0,并且(例如)其下限为0.001以上。
关于将A值和B值调节至上述范围内的方法,通过以下方式进行所述调节:1)将具有特定范围内溶解度参数的聚碳酸酯共聚物用作电荷输送层中的聚碳酸酯,所述溶解度参数是由下文所述的Feders方法计算的;2)采用用来形成最外表面层的溶剂;等等。
此外,对用于计算A和B值的各个峰面积的测量是通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱进行的,即傅里叶变换红外光谱方法中称为衰减全反射法(ATR)的方法。具体而言,该方法如下所述。
首先,在电荷输送层上形成的原状最外表面层上的各个峰面积如下所述。
将电子照相感光体中的导电基体和底涂层之间的界面剥离并包埋处理;然后相对于导电基体和底涂层之间的界面,用超薄切片法倾斜地切割包含底涂层的上层侧,使得沿着最外表面层的厚度方向的横截面成为测量面;并且收集具有放大测量表面的测量样品。在此,上述的“1μm的位置”是基于与导电基体的外周表面垂直的横截面的值,因此,在倾斜切割的横截面上的某处位置是否对应于“1μm的位置”是通过用切削角计算来确定的。
使用该测量样品,通过利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIRMAGNA-850,由Nicolet公司制造)的显微反射法,在以下位置处获得吸收光谱,该位置为从在电荷输送层上形成的原状最外表面层和电荷输送层之间的界面至所述表面侧1μm的位置,或是该位置为从在电荷输送层上形成的原状最外表面层的表面至电荷输送层侧1μm的位置,从而确定在预期测量位置处的各个峰面积。
此外,傅里叶变换红外光谱仪(FTIR MAGNA-850,由Nicolet公司制造)装置的条件如下。
·内反射元件(棱镜):Ge(锗)
·入射角:45度
在此,示出了用于洗涤最外表面层的方法,所述方法用于测量等式(1)中“S0/S03”中的“S0”和“S03”的各测量面积。
首先,从最外表面层上剥离10mm×10mm的样片。所述剥离是在底涂层和电荷发生层之间进行的,并且电荷发生层仍然可以部分留在底涂层侧。
然后,将剥离的样片浸入10ml的THF(四氢呋喃)中,并在25℃下洗涤30分钟。之后,换用新鲜的THF,用超声波再次清洗30分钟。
此外,重复上述步骤并进行五次超声波清洗,然后使用真空干燥器在真空中于80℃下干燥1天,从而得到测量样品。
对所得测量样品进行包埋处理,然后用上述方法切割并测量,从而确定各个峰面积。
下面将结合附图对根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体进行详细描述。
图1是示出了根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体实例的示意性截面图。
如图1所示的电子照相感光体7A是所谓的功能分离型感光体(或叠层型感光体),其具有这样的结构,该结构包括设置在导电基体4上的底涂层1,并且在底涂层1上依次形成有电荷发生层2、电荷输送层3、以及作为最外表面层的保护层5。在电子照相感光体7A中,感光层由电荷发生层2和电荷输送层3构成。
另外,在图1所示的电子照相感光体中可以设置或不设置底涂层1。
下面将对图1所示的电子照相感光体7A中的各元件进行描述。另外,在下文的描述中将省略符号。
导电基体
可使用任何导电基体,诸如已被用于相关技术中的导电基体。其例子包括:具有薄膜(例如,诸如铝、镍、铬和不锈钢等金属形成的膜;以及铝膜、钛膜、镍膜、铬膜、不锈钢膜、金膜、钒膜、氧化锡膜、氧化铟膜、氧化铟锡(ITO)膜等)的树脂膜;涂布或浸渍有导电性赋予剂的纸;以及涂布或浸渍有导电性赋予剂的树脂膜。基体的形状不限于圆筒状,也可以是片状或者板状。
另外,导电基体优选具有(例如)电阻率小于107Ω·cm的导电性。
当金属管用作导电基体时,其表面可以未经任何处理,或者可进行镜面磨削、蚀刻、阳极化、粗研磨、无心磨削、喷砂或湿珩磨等处理。
底涂层
如有必要可设置底涂层,其目的是防止导电基体表面的光反射,或是防止不期望的载流子由导电基体流入有机感光层。
底涂层包含(例如)粘结剂树脂,如有必要可包含其它添加剂。
底涂层中所包含的粘结剂树脂的例子包括:缩醛树脂(例如,聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、酪素、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、脲醛树脂、酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚氨酯树脂、聚酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂等已知的高分子树脂化合物;以及诸如带有电荷输送基团的电荷输送树脂和聚苯胺之类的导电性树脂。
其中,作为粘结剂树脂,不溶于上层(电荷发生层)的涂布溶剂中的树脂是优选的,并且特别地,诸如脲醛树脂、酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂等热固性树脂;或是由选自由聚酰胺树脂、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构成的组中的至少一种树脂与固化剂反应得到的树脂是适宜的。
在组合使用这些粘结剂树脂中的两种或多种的情况下,混合比例根据需要确定。
底涂层可包含(例如)金属化合物,如有机硅化合物、有机锆化合物、有机钛化合物和有机铝化合物等。
对金属化合物与粘结剂树脂之间的比率没有特别的限制,可在获得电子照相感光体的优选的特性范围内进行设置。
可向底涂层中加入树脂颗粒以调整底涂层的表面粗糙度。树脂颗粒的例子包括有机硅树脂颗粒和交联聚甲基丙烯酸甲酯(PMAA)树脂颗粒。另外,形成底涂层之后,可将其表面打磨以调整表面粗糙度。作为打磨方法,可利用抛光磨削、喷砂处理、湿珩磨、磨削处理等。
底涂层的构造的例子包括:至少包含粘结剂树脂和导电颗粒的构造。另外,体积电阻率小于107Ω·cm的导电颗粒是优选的。
导电颗粒的例子包括(例如)金属颗粒(例如,铝、铜、镍、银等的颗粒),导电性金属氧化物颗粒(氧化锑、氧化铟、氧化锡、氧化锌等的颗粒)和导电性材料颗粒(碳纤维、炭黑或石墨粉末等的颗粒)。其中,可使用导电性金属氧化物颗粒。导电颗粒可以两种或者多种组合的方式来使用。
另外,可通过利用疏水剂(例如,偶联剂)等的表面处理来调整导电颗粒的电阻。
相对于粘结剂树脂,导电颗粒的含量可在10重量%至80重量%的范围内,或者在40重量%至80重量%的范围内。
对底涂层的形成方法不做特别限制,但是可以使用已知的形成方法。例如,该方法是通过如下方式进行的:将上述组分加入溶剂中以形成底涂层形成用涂布液,将该底涂层形成用涂布液形成涂布膜,然后干燥该涂布膜,如有需要加热所述涂布膜。
用底涂层形成用涂布液涂布导电基体的方法的例子包括浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法和幕帘涂布法。
另外,在将颗粒分散于底涂层形成用涂布液中时,在分散方法中,使用球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机和水平型砂磨机等介质分散机,或者搅拌器、超声波分散机、辊磨机和高压均化器等无介质分散机。在此,高压均化器体系的例子包括:碰撞式体系,其通过在高压下使分散液与液体或器壁碰撞而将颗粒分散,以及贯通式体系,其通过在高压下使分散液贯穿细流路而将颗粒分散。
将底涂层的膜厚度优选设置在15μm以上的范围内,并且更优选为20μm至50μm。
尽管图中未示出,但是在底涂层和感光层中间还可以设置中间层。用于中间层的粘结剂树脂的例子包括:缩醛树脂(如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、酪素、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、酚醛树脂或三聚氰胺树脂等高分子树脂化合物;含有锆原子、钛原子、铝原子、锰原子或硅原子等的有机金属化合物。这些化合物可以单独使用,或者可以使用多种化合物的混合物或缩聚产物。其中,从该有机金属化合物的残余电位低,并且由环境或由重复使用导致的电位变化小的角度来看,可优选使用包含锆或者硅的有机金属化合物。
对中间层的形成方法没有特别限制,但是可使用已知的形成方法。例如,该方法可通过如下方式进行:将上述组分加入溶剂中而形成中间层形成用涂布液,将该中间层形成用涂布液形成涂布膜,然后将该涂布膜干燥,如有需要加热该涂布膜。
作为将中间层形成用涂布液涂布至底涂层的方法,例如可使用浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法和幕帘涂布法等常规方法。
中间层起到改善上层涂布性质的作用,另外中间层还起到电阻断层的作用。然而,当中间层的层厚度太大时,电阻隔作用太强,这有时会导致敏感性降低或者由重复使用引起的电势增加。因此,当形成中间层时,膜厚度优选设置在0.1μm至3μm范围内。另外,在这种情况下,中间层可用作底涂层。
电荷发生层
电荷发生层被构造为包含(例如)电荷发生材料和粘结剂树脂。另外,电荷发生层可由(例如)电荷发生材料的气相沉积膜构成。
电荷发生材料的例子包括:酞菁颜料,例如,不含金属的酞菁、氯镓酞菁、羟基镓酞菁、二氯酞菁锡或氧钛酞菁。具体而言,电荷发生材料的例子包括:氯镓酞菁晶体,其对于具有CuKα性质的X射线,在至少7.4°、16.6°、25.5°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有主衍射峰强度;不含金属的酞菁晶体,其对于具有CuKα性质的X射线,在至少7.7°、9.3°、16.9°、17.5°、22.4°和28.8°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有主衍射峰强度;羟基镓酞菁晶体,其对于具有CuKα性质的X射线,在至少7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有主衍射峰强度;以及氧钛酞菁晶体,其对于具有CuKα性质的X射线,在至少9.6°、24.1°和27.2°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有主衍射峰强度。此外,电荷发生材料的例子还包括醌颜料、二萘嵌苯颜料、靛青颜料、二苯并咪唑颜料、蒽酮颜料和喹吖啶酮颜料。此外,这些电荷发生材料可以单独使用,或者可以使用两种或者多种的混合物。
构成电荷发生层的粘结剂树脂的例子包括:聚碳酸酯树脂(例如,双酚A型聚碳酸酯树脂和双酚Z型聚碳酸酯树脂)、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚烯丙基化物树脂、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-醋酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂和聚N-乙烯基咔唑树脂。这些粘结剂树脂可以单独使用,或者作为两种或者更多种的混合物使用。
另外,电荷发生材料与粘结剂树脂之间的混合比优选在(例如)10:1至1:10范围内。
电荷发生层还可包含已知的添加剂。
对电荷发生层的形成方法不做特别限制,但是可以使用已知的形成方法。例如,该方法可以通过如下方式进行:将上述成分加入溶剂中而形成电荷发生层形成用涂布液,将该电荷发生层形成用涂布液形成涂布膜,然后干燥所述涂布膜,如有需要加热所述涂布膜。此外,电荷发生层的形成也可通过电荷发生材料的气相沉积进行。
将电荷发生层形成用涂布液涂布到底涂层(或中间层)上的方法的例子包括浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法和幕帘涂布法。
此外,在将颗粒(例如,电荷发生材料)分散于电荷发生层形成用涂布液中的方法中,例如使用球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机和水平型砂磨机等介质分散机;或是使用搅拌机、超声波分散机、辊磨机和高压均化器等无介质分散机。高压均化器体系的例子包括:碰撞式体系,其通过在高压下使分散液与液体或器壁碰撞而将颗粒分散;以及贯通式体系,其通过在高压下使分散液贯穿细流路而将颗粒分散。
电荷发生层的膜厚度优选设定在0.01μm至5μm的范围,并且更优选为0.05μm至2.0μm的范围。
电荷输送层
电荷输送层被构造为包含电荷输送材料和粘结剂树脂。
电荷输送材料的例子包括:噁二唑衍生物(如2,5-双(对二乙氨基苯基)-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-(对二乙氨基苯乙烯基)-5-(对二乙氨基苯乙烯基)吡唑啉);芳香族叔氨基化合物(如三苯基胺、三[4-(4,4-二苯基-1,3-丁二烯基)苯基]胺、N,N'-双(3,4-二甲基苯基)-联苯-4-胺、三(对甲基苯基)胺基-4-胺以及二苄基苯胺);芳香族叔二氨基化合物(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-二苯乙烯衍生物(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);空穴输送材料(如聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物);醌类化合物(如氯醌和溴蒽醌);四氰基喹啉并二甲烷类化合物;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);电子输送材料(如氧杂蒽酮类化合物和噻吩化合物),以及在主链或支链中具有由上述化合物构成的基团的聚合物。这些电荷输送材料可以单独使用,或者使用其中两种或者更多种的组合。
其中,从电荷输送层的电荷迁移率的角度考虑,优选选自由下式(a-1)表示的三芳胺衍生物和由下式(a-2)表示的联苯胺衍生物中的至少一种。
在上式(a-1)中,ArT1、ArT2和ArT3各自独立地表示取代或未取代的芳基、-C6H4-C(RT4)=C(RT5)(RT6)、或-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)。RT4、RT5、RT6、RT7和RT8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。
在此,上述各基团的取代基的例子包括卤素原子、具有1至5个碳原子的烷基、具有1至5个碳原子的烷氧基、和被具有1至3个碳原子的烷基取代的取代氨基。
在上式(a-2)中,RT91和RT92各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1至5个碳原子的烷基、或具有1至5个碳原子的烷氧基。RT101、RT102、RT111和RT112各自独立地表示卤素原子、具有1至5个碳原子的烷基、具有1至5个碳原子的烷氧基、以具有1至2个碳原子的烷基取代的氨基、取代或未取代的芳基、-C(RT12)=C(RT13)(RT14)、或-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16)。RT12、RT13、RT14、RT15和RT16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。Tm1、Tm2、Tn1和Tn2各自独立地表示0至2的整数。
在此,在由上式(a-1)表示的三芳胺衍生物和由上式(a-2)表示的联苯胺衍生物中,特别地,具有“-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)”的三芳胺衍生物和具有“-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16)”的联苯胺衍生物从电荷迁移率的角度考虑是优异并期望的。
作为粘结剂树脂,使用聚碳酸酯。聚碳酸酯的例子包括各种聚碳酸酯,但是从提高保护层(最外表面层)的电特性和耐擦伤性的角度考虑,其为溶解度参数(下文中有时称作“SP值”)在11.40至11.75(优选为11.40至11.70)范围内的聚碳酸酯共聚物(以下称为“特定聚碳酸酯共聚物”),所述溶解度参数是通过Feders方法计算的。
在特定聚碳酸酯共聚物的SP值范围内,聚碳酸酯至保护层(最外表面层)的移动受到抑制,从而容易满足A和B值。
此外,在保护层(最外表面层)含有含氟树脂颗粒的情况下,聚碳酸酯共聚物的SP值为11.40以上能够抑制保护层(最外表面层)的表面层上含氟树脂颗粒的不均匀分布。另一方面,特定聚碳酸酯共聚物的SP值为11.75以下能抑制与电荷输送层的电荷输送材料的相容性的劣化,从而电子照相感光体电特性的降低(特别是由于重复使用引起的残余电位的升高)容易被抑制。
特定聚碳酸酯共聚物优选地具有SP值在12.20至12.40范围内的重复结构单元。据认为,如果聚碳酸酯共聚物具有SP值在上述范围内的重复结构单元作为至少一种重复结构单元,那么整个特定聚碳酸酯共聚物与保护层(最外表面层)的树脂组分的相容性容易降低,从而电荷输送层中的电荷输送材料向保护层的扩散容易被抑制。由于此,容易满足A和B值,因此,电子照相感光体电特性的降低(特别是由于重复使用引起的残余电位的升高)容易被抑制。
在此,Feders方法是指由结构式来计算溶解度参数(SP值)的简便方法。具体而言,在Feders方法中,当内聚能密度用ΔE表示并且摩尔体积用V表示时,溶解度参数SP值由δ=(ΔE/V)1/2=(ΣΔei/ΣΔvi)1/2算出。此外,ei和vi分别为结构式单元的内聚能和摩尔体积,并且其列表在(例如)“Fundamentals and Engineering of Coating"(ProcessingTechnology Study Association),第55页”中有描述。
此外,采用(cal/cm3)1/2作为溶解度参数(SP值)的单位,但是根据惯例,溶解度参数表示为不含因次,省略单位。
另外,根据Feders方法计算溶解度参数(SP值)的方法按照如下定义。即,构成共聚物的重复结构单元的溶解度参数用δn表示,重复结构单元在共聚物中的存在比(摩尔比)用χn表示,共聚物的溶解度参数(SP值)用δ=Σ(δn·χn)表示。在计算重复结构单元的溶解度参数(SP值)时,碳酸酯基团的内聚能和摩尔体积使用在“Fundamentals andEngineering of Coating"(Processing Technology Study Association),第55页”的列表中示出的Δei=4200cal/mol和Δvi=22.0cm3/mol的值。例如,共聚物为由双酚Z单体和双酚F单体的聚合反应形成的聚碳酸酯共聚物,并且在各个重复单元的摩尔比为70%的Z单元/30%的F单元的情况下,Z单元的重复单元结构具有如下Z单元(I):δZ=((1180×5+350×1+7630×2+4200×1+250×1)/(16.1×5+(-19.2)×1+52.4×2+22.0×1+16×1))1/2=11.28;F单元的重复单元结构具有如下F单元(I):δF=((1180×1+7630×2+4200×1)/(16.1×1+52.4×2+22.0×1))1/2=12.02;并且聚碳酸酯共聚物的溶解度参数δZ70F30如下:δZ70F30=11.28×0.7+12.02×0.3=11.50。
特定聚碳酸酯共聚物的具体例子包括选自联苯单体和双酚单体的至少两种或更多种二价单体(下文中称为“二价苯酚”)的共聚物。
具体而言,从抑制最外表面层的表面层侧上含氟树脂颗粒的不均匀分布的角度考虑,聚碳酸酯共聚物的具体合适的例子包括:具有由下式(PC-1)表示的重复结构单元的聚碳酸酯共聚物,以及具有由下式(PC-2)表示的重复结构单元的聚碳酸酯共聚物。具体而言,特定聚碳酸酯共聚物的例子包括:
1)具有由下式(PC-1)表示的两种或更多种重复结构单元的聚碳酸酯共聚物,所述重复结构单元的结构彼此不同,
2)具有由下式(PC-2)表示的两种或更多种重复结构单元的聚碳酸酯共聚物,所述重复结构单元的结构彼此不同,以及
3)具有由下式(PC-1)表示的一种或两种或更多种重复结构单元(所述两种或更多种重复结构单元的结构彼此不同)以及由下式(PC-2)表示的一种或两种或更多种重复结构单元(所述两种或更多种重复结构单元的结构彼此不同)的聚碳酸酯共聚物。
此外,对于特定聚碳酸酯共聚物,选择各个重复结构单元(单体),以使SP值位于上述范围内。
在式(PC-1)中,Rpc1和Rpc2各自独立地表示卤素原子、具有1至6个碳原子的烷基、具有5至7个碳原子的环烷基、或是具有6至12个碳原子的芳基。
pca和pcb各自独立地表示0至4的整数。
在式(PC-1)中,优选地Rpc1和Rpc2各自独立地表示具有1至6个碳原子的烷基,并且更优选地表示甲基。
在式(PC-1)中,pca和pcb各自独立地表示0至2的整数,并且具体而言,最优选地表示0。
在式(PC-2)中,Rpc3和Rpc4各自独立地表示卤素原子、具有1至6个碳原子的烷基、具有5至7个碳原子的环烷基、或是具有6至12个碳原子的芳基。pcc和pcd各自独立地表示0至4的整数。Xpc表示-CRpc5Rpc6-(条件是Rpc5和Rpc6各自独立地表示氢原子、三氟甲基、具有1至6个碳原子的烷基、或是具有6至12个碳原子的芳基)、具有5至11个碳原子的1,1-环亚烷基、具有2至10个碳原子的α,ω-亚烷基、-O-、-S-、-SO-或-SO2-。
在式(PC-2)中,优选地Rpc3和Rpc4各自独立地表示具有1至6个碳原子的烷基,并且更优选地表示甲基。
优选地pcc和pcd各自独立地表示0至2的整数。
Xpc优选地表示-CRpc5Rpc6-(条件是优选地Rpc5和Rpc6各自独立地表示氢原子或具有1至6个碳原子的烷基)、或具有5至11个碳原子的1,1-环亚烷基。
对于特定聚碳酸酯共聚物,从抑制最外表面层的表面层侧上含氟树脂颗粒的不均匀分布的角度考虑,由式(PC-1)表示的重复结构单元相对于特定聚碳酸酯共聚物(全部重复结构单元)的比率(摩尔比)可以为20摩尔%至40摩尔%,并且优选为23摩尔%至37摩尔%。
另外,从抑制最外表面层的表面层侧上含氟树脂颗粒的不均匀分布的角度考虑,由式(PC-2)表示的重复结构单元相对于特定聚碳酸酯共聚物(全部重复结构单元)的比率(摩尔比)可以为35摩尔%至55摩尔%,并且优选为38摩尔%至52摩尔%。
构成特定聚碳酸酯共聚物的重复单元的具体例子如下所示。此外,重复结构单元的具体例子通过列举构成重复单元的二价苯酚HO-(X)-OH中X部分的结构表示。具体而言,(例如)在单元编号栏中由“(BP)-0”表示的重复结构单元代表由[-O-(在结构栏中示出的结构)-O-C(=O)-]表示的结构单元。
特定聚碳酸酯共聚物可以单独使用,或者两种或多种组合使用。
特定聚碳酸酯共聚物的粘均分子量优选为30,000以上,并且更优选为45,000以上。特定聚碳酸酯共聚物的粘均分子量的上限优选为100,000以下。
在此,粘均分子量为由毛细管粘度计测量的值。
特定聚碳酸酯共聚物由公知方法合成,例如使用下述方法:使二价苯酚与诸如碳酰氯和碳酸二酯等碳酸酯前体材料反应。下面将简单描述该合成方法的基本方法。
例如,在使用(例如)碳酰氯作为碳酸酯前体材料的反应中,该反应通常在存在酸结合剂和溶剂的条件下进行。作为酸结合剂,例如可使用吡啶、碱金属氢氧化物(如氢氧化钠和氢氧化钾)等。作为溶剂,例如可使用卤代烃(如二氯甲烷和氯苯)。此外,为了促进反应,例如可使用诸如叔胺和季铵盐之类的催化剂。反应温度通常为0℃至40℃,反应时间为几分钟至5小时,并且反应期间的pH可通常为10以上。
在聚合反应中,可使用通常用作链末端终止剂的单官能苯酚类。这些单官能苯酚类的例子包括苯酚、对叔丁基苯酚、对枯基苯酚和异辛基苯酚。
在此,对于以特定聚碳酸酯共聚物为代表的聚碳酸酯,可以组合使用粘结剂树脂。然而,基于全部粘结剂树脂,除聚碳酸酯之外的粘结剂树脂的含量为(例如)10重量%以下。
除特定聚碳酸酯共聚物之外的粘结剂树脂的例子包括:绝缘树脂,如丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚芳酯树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-丁二烯共聚物树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚砜树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂和氯丁橡胶等;以及有机光电导聚合物,如聚乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽和聚乙烯基芘。这些粘结剂树脂可以单独使用,或者使用两种或多种的混合物。
此外,以重量比计,电荷输送材料与粘结剂树脂的混合比优选为(例如)10:1至1:5。
电荷输送层还可包含已知的添加剂。
对电荷输送层的形成方法不做特别限制,并且可以使用已知的形成方法。例如,该方法可以通过如下方式进行:将上述成分加入溶剂中以形成电荷输送层形成用涂布液,将该电荷输送层形成用涂布液形成涂布膜,然后干燥所述涂布膜,如有需要加热所述涂布膜。
作为用电荷输送层形成用涂布液涂布电荷发生层的方法,可使用普通的方法,例如浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法和幕帘涂布法等。
另外,在将颗粒分散于电荷输送层形成用涂布液中时,在分散方法中,使用了球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机和水平型砂磨机等介质分散机;或者搅拌器、超声波分散机、辊磨机和高压均化器等无介质分散机。高压均化器体系的例子包括:碰撞式体系,其通过在高压下使分散液与液体或器壁碰撞而将颗粒分散;以及贯通式体系,其通过在高压下使分散液贯穿细流路而将颗粒分散。
电荷输送层的膜厚度优选地设置为5μm至50μm的范围内,并且更优选地设置为10μm至30μm。
保护层
保护层为电子照相感光体中的最外表面层,其由含有链聚合性化合物的组合物形成的固化膜构成。即,优选地将保护层构造为包含链聚合性化合物的聚合物或交联产物。
此外,固化膜的固化方法包括,利用热、光、放射线等进行自由基聚合。如果反应被控制为不会进行过快,那么就会提高保护层(最外表面层)的机械强度和电特性,并且还可以抑制膜的沾污以及褶皱的生成,因此优选在自由基产生相对较慢的条件下进行聚合。从这个角度出发,容易调整聚合速度的热聚合是适合的。即,构成保护层(最外表面层)的固化膜形成用组合物可包含热自由基产生剂或其衍生物。
在此,将对由固化膜构成的保护层(最外表面层)的各要素进行描述。
链聚合性化合物
链聚合性化合物选自于已知材料,即在同一分子中至少具有电荷输送骨架和链聚合性官能团的链聚合性化合物。在此,链聚合性基团优选为能够获得自由基聚合的官能团,并且其(例如)为至少具有碳双键的官能团。链聚合性基团的具体例子包括含有选自乙烯基、丙烯基、乙烯醚基、乙烯基硫醚基、烯丙醚基、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。
尤其是从电特性和机械强度的角度考虑,链聚合性化合物优选为选自由式(I)和(II)表示的链聚合性化合物(下文中有时称为“特定含链聚合性基团的电荷输送材料”)中的至少一种链聚合性化合物。
其原因尚不清楚,但是认为如下。
据认为,当在最外表面层中包含组合物的固化膜时,所述组合物包含选自特定含链聚合性基团的电荷输送材料(特定含链聚合性基团的电荷输送材料的聚合物或是交联产物)中的至少一种,最外表面层同时具有优异的电特性和机械强度,并且实现了最外表面层的增厚(例如,10μm以上)。
其原因被认为是:含有链聚合性基团的电荷输送材料本身具有优异的电荷输送性能,并且具有少量干扰载流子输送的极性基团(如-OH和-NH-),而且,该材料通过聚合与苯乙烯基连接,苯乙烯基具有对载流子输送有效的π电子。因此,残余应变被抑制,从而抑制了捕获电荷的结构陷阱(structural trap)的形成。
此外,据认为,由于与丙烯酸类材料相比,含有链聚合性基团的电荷输送材料往往更疏水,并且水分几乎不会耗尽,因此电特性能够维持较长一段时间。
在式(I)中,F表示电荷输送骨架。
L表示包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两种或更多种的二价连接基团。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。
m表示1至8的整数。
在式(II)中,F表示电荷输送骨架。
L’表示这样的(n+1)价连接基团,所述(n+1)价连接基团包含选自由衍生自烷烃或烯烃的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两种或更多种。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。此外,衍生自烷烃或烯烃的三价或四价基团表示从烷烃或烯烃上除去三或四个氢原子形成的基团。同样地也适用于下文。
m’表示1至6的整数。n表示2至3的整数。
在式(I)和(II)中,F表示电荷输送骨架,即具有电荷输送性能的结构,具体而言,诸如酞菁化合物、卟啉化合物、偶氮苯化合物、三芳胺化合物、联苯胺化合物、芳烷烃化合物、芳基取代的乙烯化合物、茋化合物、蒽化合物、腙化合物、醌类化合物和芴酮化合物等具有电荷输送性能的结构。
在式(I)中,由L表示的连接基团的例子包括:
在亚烷基中插入-C(=O)-O-的二价连接基团、
在亚烷基中插入-C(=O)-N(R)-的二价连接基团、
在亚烷基中插入-C(=O)-S-的二价连接基团、
在亚烷基中插入-O-的二价连接基团、
在亚烷基中插入-N(R)-的二价连接基团、以及
在亚烷基中插入-S-的二价连接基团。
另外,由L表示的连接基团可以在亚烷基中插入-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-或-S-中的两个基团。
在式(I)中,由L表示的连接基团的具体例子包括:
*-(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-。
在此,在由L表示的连接基团中,p表示0、或1至6(优选1至5)的整数。q表示1至6(优选1至5)的整数。r表示1至6(优选1至5)的整数。
此外,在由L表示的连接基团中,“*”表示连接至F的位点。
另一方面,在式(II)中,由L’表示的连接基团的例子包括:
在以支链状连接的亚烷基中插入-C(=O)-O-的(n+1)价连接基团、
在以支链状连接的亚烷基中插入-C(=O)-N(R)-的(n+1)价连接基团、
在以支链状连接的亚烷基中插入-C(=O)-S-的(n+1)价连接基团、
在以支链状连接的亚烷基中插入-O-的(n+1)价连接基团、
在以支链状连接的亚烷基中插入-N(R)-的(n+1)价连接基团、
在以支链状连接的亚烷基中插入-S-的(n+1)价连接基团。
另外,由L’表示的连接可以在以支链状连接的亚烷基基团中插入-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-或-S-中的两个基团。
在式(II)中,由L’表示的连接基团的具体例子包括:
*-(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。
在此,在由L’表示的连接基团中,p表示0、或1至6(优选1至5)的整数。q表示1至6(优选1至5)的整数。r表示1至6(优选1至5)的整数。s表示1至6(优选1至5)的整数。
此外,在由L’表示的连接基团中,“*”表示连接至F的位点。
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、和
*-(CH2)p-CH=C[(CH2)r-O-(CH2)q-]2。
具体而言,连接至由式(II)表示的化合物的F所表示的电荷输送骨架的基团(对应于由式(IIA-a)表示的基团)可以为由下式(IIA-a1)、(IIA-a2)、(IIA-a3)或(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。
在此,由Xk1和Xk2表示的二价连接基团的例子包括-(CH2)p-(条件是p表示1至6的整数,优选为1至5的整数)。所述二价连接基团的例子包括亚烷氧基。
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。在此,由Xk3和Xk4表示的二价连接基团的例子包括-(CH2)p-(条件是p表示1至6的整数,优选为1至5的整数)。所述二价连接基团的例子包括亚烷氧基。
在式(I)和(II)中,在由L和L’表示的连接基团中,由“-N(R)-”中R表示的烷基的例子包括具有1至5个碳原子(优选1至4个碳原子)的直链或支链烷基,并且具体而言为甲基、乙基、丙基和丁基。
由“-N(R)-”中R表示的芳基的例子包括具有6至15个碳原子(优选6至12个碳原子)的芳基,并且具体而言为苯基、甲苯基、二甲苯胺基和萘基。
芳烷基的例子包括具有7至15个碳原子(优选7至14个碳原子)的芳烷基,并且具体而言为苄基、苯乙基和联苯亚甲基。
在式(I)和(II)中,m优选地表示1至6的整数。
m’优选地表示1至6的整数。
n优选地表示2至3的整数。
下面将描述由式(I)和(II)表示的链聚合性化合物的合适化合物。
由式(I)和(II)表示的链聚合性化合物优选为含有衍生自三芳胺化合物的电荷输送骨架(具有电荷输送性能的结构)作为F的链聚合性化合物。
具体而言,作为由式(I)表示的链聚合性化合物,选自由式(I-a)、(I-b)、(I-c)和(I-d)表示的链聚合性化合物中的至少一种化合物是合适的。
另一方面,作为由式(II)表示的链聚合性化合物,由式(II-a)表示的链聚合性化合物是合适的。
由式(I-a)表示的链聚合性化合物
下面将描述由式(I-a)表示的链聚合性化合物。
如果把由式(I-a)表示的链聚合性化合物用作含有链聚合性基团的电荷输送材料,那么由于环境变化导致的电特性的劣化容易被抑制。其原因尚不清楚,但是认为如下。
首先,据认为,对于在相关技术领域中使用的具有(甲基)丙烯酰基的链聚合性化合物,相对于在聚合反应期间表现出电荷输送性能的骨架位点,所述(甲基)丙烯酰基是高度亲水的。结果认为,形成了某种层分离状态,从而干扰跳跃传导(hopping conduction)。因此,据认为,包含含有(甲基)丙烯酰基的链聚合性化合物的聚合物或是交联产物的电荷输送膜的电荷输送效率劣化,并且部分水分的吸附等会导致环境稳定性的降低。
同时,由式(I-a)表示的链聚合性化合物具有亲水性低的乙烯基链聚合性基团,并且还在同一个分子中具有几个表现出电荷输送性能的骨架,并且所述骨架通过不含芳环和诸如共价双键之类的共轭键的柔性连接基团彼此连接。据认为,这样的结构能够提升有效的电荷输送性能和高强度,并且抑制聚合反应期间层分离状态的形成。因此可认为,含有由式(I-a)表示的链聚合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都表现优异,此外,可降低电荷输送性能的环境依赖性(温度和湿度依赖性)。
如上所述,据认为如果使用由式(I-a)表示的链聚合性化合物,容易抑制由于环境变化导致的电特性的劣化。
在式(I-a)中,Ara1至Ara4各自独立地表示取代或未取代的芳基。Ara5和Ara6各自独立地表示取代或未取代的亚芳基。Xa表示由选自亚烷基、-O-、-S-和酯基的基团组合而形成的二价连接基团。Da表示由下式(IA-a)表示的基团。ac1至ac4各自独立地表示0至2的整数。条件是Da的总数为1或2。
在式(IA-a)中,La由*-(CH2)an-O-CH2-表示,并且表示在*处连接至由Ara1至Ara4所表示的基团的二价连接基团。an表示1或2的整数。
下面将对式(I-a)进行详细描述。
在式(I-a)中,由Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基彼此相同或不同。
在此,作为取代芳基中的取代基的例子,除了“Da”之外的那些取代基包括具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、由具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、未取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基和卤素原子。
在式(I-a)中,Ara1至Ara4优选为由下式(1)至(7)中任意一项表示的结构。
此外,对下式(1)至(7)与“-(D)C”一起描述,“-(D)C”总体上表示连接至各个Ara1至Ara4的“-(Da)ac1”至“-(Da)ac1”。
在式(1)至(7)中,R11表示选自氢原子、具有1至4个碳原子的烷基、由具有1至4个碳原子的烷基或具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、未取代的苯基、以及具有7至10个碳原子的芳烷基中的一种。R12和R13各自独立地表示选自由氢原子、具有1至4个碳原子的烷基、由具有1至4个碳原子的烷基或具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、未取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基和卤素原子构成的组中的一种。R14各自独立地表示选自由具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、由具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、未取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基和卤素原子构成的组中的一种。Ar表示取代或未取代的亚芳基。s表示0或1。t表示0至3的整数。Z’表示二价有机连接基团。
在此,在式(7)中,Ar优选为由下式(8)或(9)表示的一者。
在式(8)和(9)中,R15和R16各自独立地表示选自由具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、由具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、未取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基和卤素原子构成的组中的一种,并且t1和t2各自表示0至3的整数。
此外,在式(7)中,Z’优选为由下式(10)至(17)中任意一者表示的一种。
在式(10)至(17)中,R17和R18各自独立地表示选自由具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、由具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、未取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基和卤素原子构成的组中的一种。W表示二价基团。q1和r1各自独立地表示1至10的整数。t3和t4各自表示0至3的整数。
在式(16)至(17)中,W优选为由下式(18)至(26)表示的任意一个二价基团。条件是在式(25)中,u表示0至3的整数。
在式(I-a)中,在由Ara5和Ara6表示的取代或未取代的亚芳基中,亚芳基的例子包括从在Ara1至Ara4的描述中所示的芳基的预期位置处除去一个氢原子而形成的亚芳基。
此外,在取代的亚芳基中的取代基的例子与在Ara1至Ara4的描述中作为取代的芳基中除“Da”之外的取代基所例举的那些相同。
在式(I-a)中,由Xa表示的二价连接基团为亚烷基、或是通过组合选自亚烷基、-O-、-S-和酯基的基团而形成的二价基团,并且为含有芳环和诸如共轭双键的共轭键的连接基团。
具体而言,由Xa表示的二价连接基团的例子包括具有1至10个碳原子的亚烷基、以及将具有1至10个碳原子的亚烷基与选自-O-、-S-、-O-C(=O)-和-C(=O)-O-的基团组合而形成的二价基团。
另外,当由Xa表示的二价连接基团为亚烷基时,所述亚烷基可具有诸如烷基、烷氧基和卤素等取代基,并且可以将这些取代基中的两个取代基结合,从而具有(例如)由所述的式(26)表示的二价连接基团作为式(16)至(17)中W的具体例子的结构。
由式(I-b)表示的链聚合性化合物
下面将描述由式(I-b)表示的链聚合性化合物。
如果将由式(I-b)表示的链聚合性化合物用作含链聚合性基团的电荷输送材料,那么保护层(最外表面层)的磨损就会受到抑制,并且还容易抑制图像不均匀浓度的产生。其原因尚不清楚,但是认为如下。
首先,大体积的电荷输送骨架和聚合位点(苯乙烯基团)在结构上彼此接近且为刚性的,很难使聚合位点发生移动,由固化反应导致的残余应变容易保留,并且电荷输送骨架发生变形,从而负责载流子输送的HOMO(最高占据分子轨道)的能级发生改变,结果容易引起能量分布发散的状态(能量无序:σ大)。
同时,通过亚甲基或醚基,容易提供具有柔性的分子结构,并且容易获得小的σ。此外,相比于酯基、酰胺基等,亚甲基或醚基的偶极矩小,这有助于降低σ,从而提高了电特性。此外,通过提供具有柔性的分子结构,反应性位点的移动自由度提高,并且反应速率提高,这被认为能获得具有高强度的膜。
由此,优选在电荷输送骨架和聚合位点之间插入有具有足够柔性的连接链的结构。
因此,据认为,由式(I-b)表示的链聚合性化合物通过固化反应使分子自身的分子量增加,这难以使重心移动,而且苯乙烯基团的自由度较高。因而认为,包含由式(I-b)表示的链聚合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。
如上所述,如果使用由式(I-b)表示的链聚合性化合物,那么保护层(最外表面层)的磨损将被抑制,并且还容易抑制图像不均匀浓度的产生。
在式(I-b)中,Arb1至Arb4各自独立地表示取代或未取代的芳基。Arb5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基。Db表示由下式(IA-b)表示的基团。bc1至bc5各自独立地表示0至2的整数。Bk表示0或1。条件是Db的总数为1或2。
在式(IA-b)中,Lb包含由*-(CH2)bn-O-表示的基团,并且表示在*处连接至由Arb1至Arb5所表示的基团的二价连接基团。bn表示3至6整数。
下面将对式(I-b)进行详细描述。
在式(I-b)中,由Arb1至Arb4表示的取代或未取代的芳基与式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基相同。
当bk为0时,Arb5表示取代或未取代的芳基,并且所述取代或未取代的芳基与式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基相同。
当bk为1时,Arb5表示取代或未取代的亚芳基,并且所述取代或未取代的亚芳基与式(I-a)中由Ara5与Ara6表示的取代或未取代的亚芳基相同。
下面将对式(IA-b)进行详细描述。
在式(IA-b)中,由Lb表示的二价连接基团的例子包括:
*-(CH2)bp-O-、和
*-(CH2)bp-O-(CH2)bq-O-。
在此,在由Lb表示的连接基团中,bp表示3至6(优选为3至5)的整数。bq表示1至6(优选为1至5)的整数。
此外,在由Lb表示的连接基团中,“*”表示连接至由Arb1至Arb5表示的基团的位点。
由式(I-c)表示的链聚合性化合物
下面将描述由式(I-c)表示的链聚合性化合物。
如果把由式(I-c)表示的链聚合性化合物用作含链聚合性基团的电荷输送材料,即使当重复使用时也很难在表面上产生擦伤,此外,图像质量的劣化容易被抑制。其原因尚不清楚,但是认为如下。
首先,据认为,当形成含有含链聚合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,会发生伴随聚合反应或交联反应的膜收缩、或电荷输送结构与链聚合性基团附近的结构的凝集。因此,据认为,当由于重复使用而在电子照相感光体表面上施加机械负载时,膜自身磨损或分子中的化学结构被切断,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,从而引起图像质量的劣化。
另一方面,据认为,由于由式(I-c)表示的链聚合性化合物具有苯乙烯骨架作为链聚合性基团,因此与作为电荷输送材料的主要骨架的芳基的相容性良好,并且膜收缩或由聚合反应或交联反应引起的电荷输送结构的凝集、以及链聚合性基团附近的结构的凝集受到抑制。因此认为,包含具有由式(I-c)表示的链聚合性化合物的聚合物或交联产物的保护层(最外表面层)的电子照相感光体能够抑制由于重复使用导致的图像质量劣化。
此外,据认为对于由式(I-c)表示的链聚合性化合物,电荷输送骨架和苯乙烯骨架通过连接基团连接,所述连接基团包括诸如-C(=O)-、-N(R)-和-S-等特定基团,从而发生了所述特定基团与电荷输送骨架中的氮原子之间的相互作用、以及特定基团之间的相互作用等,因此也认为,含有由式(I-c)表示的链聚合性化合物的聚合物或交联产物的保护层(最外表面层)的强度进一步提高。
如上所述,据认为如果使用由式(I-c)表示的链聚合性化合物,即使当重复使用时也很难在表面上产生擦伤,此外,图像质量的劣化也容易被抑制。
此外,据认为诸如-C(=O)-、-N(R)-、-S-等特定基团由于其极性或亲水性而会引起电荷输送性能的劣化以及在高湿度条件下图像质量的劣化,但是由式(I-c)表示的链聚合性化合物具有疏水性高于(甲基)丙烯酰基等的苯乙烯骨架作为链聚合性基团,因此不容易使电荷输送性能劣化和图像质量劣化(例如由前一循环历史引起的残余图像的显影(重影))。
在式(I-c)中,Arc1至Arc4各自独立地表示取代或未取代的芳基。Arc5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基。Dc表示由下式(IA-c)表示的基团。cc1至cc5各自独立地表示0至2的整数。ck表示0或1。条件是Dc的总数为1至8。
在式(IA-c)中,Lc表示这样的二价连接基团,所述二价连接基团包括选自由以下基团构成的组中的一个或多个基团:-C(=O)-、-N(R)-、-S-以及通过组合-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-而形成的基团。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。
下面将对式(I-c)进行详细描述。
在式(I-c)中,由Arc1至Arc4表示的取代或未取代的芳基与在式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基相同。
当ck为0时,Arc5表示取代或未取代的芳基,并且所述取代或未取代的芳基与在式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基相同。
当ck为1时,Arc5表示取代或未取代的亚芳基,并且所述取代或未取代的亚芳基与在式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的取代或未取代的亚芳基相同。
从获得具有更高强度的保护层(最外表面层)的角度考虑,Dc的总数优选为2以上,并且更优选为4以上。通常,如果一个分子中链聚合性基团的数量太大时,随着聚合(交联)反应的进行,该分子很难移动,其链聚合反应性降低,并且未反应的链聚合性基团的比例升高,因此Dc的总数优选为7以下,并且更优选为6以下。
下面将详细描述式(IA-c)。
在式(IA-c)中,Lc表示这样的二价连接基团,所述二价连接基团包括选自由以下基团构成的组中的一个或多个基团:-C(=O)-、-N(R)-、-S-以及通过组合-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-而形成的基团(以下也称为“特定连接基团”)。
在此,从平衡保护层(最外表面层)的强度和极性(亲水性/疏水性)的角度考虑,所述特定连接基团为(例如)-C(=O)-、-N(R)-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-O-C(=O)-N(R)-,优选为-N(R)-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-N(H)-、或-C(=O)-O-,并且更优选为-C(=O)-O-。
此外,由Lc表示的二价连接基团的例子包括通过将特定连接基团与饱和烃(包括直链、支链或环状的烃)或芳香烃的残基和氧原子组合而形成的二价连接基团,特别是通过将特定连接基团与直链饱和烃的残基和氧原子组合而形成的二价连接基团。
从分子中苯乙烯骨架的密度和链聚合反应性的角度考虑,在由Lc表示的二价连接基团中所含的碳原子的总数为(例如)1至20,并且优选为2至10。
在式(IA-c)中,由Lc表示的二价连接基团的具体例子包括:
*-(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-。
在此,在由Lc表示的连接基团中,cp表示0、或1至6(优选1至5)的整数。cq表示1至6(优选1至5)的整数。cr表示1至6(优选1至5)的整数。
此外,在由Lc表示的连接基团中,“*”表示连接至由Arc1至Arc5表示的基团的位点。
其中,在式(IA-c)中,由Lc表示的连接基团优选为*-(CH2)cp-C(=O)-O-CH2-。即,由式(IA-c)表示的基团优选为由下式(IA-c1)表示的基团。条件是,在式(IA-c1)中,cp1表示0至4的整数。
由式(I-d)表示的链聚合性化合物
下面将描述由式(I-d)表示的链聚合性化合物。
如果把由式(I-d)表示的链聚合性化合物用作含链聚合性基团的电荷输送材料,那么保护层(最外表面层)的磨损就会被抑制,并且还容易抑制图像不均匀浓度的产生。其原因尚不清楚,但是认为与由式(I-b)表示的链聚合性化合物的原因相同。
具体而言,据认为,由于由式(I-d)表示的链聚合性化合物中Dd的总数为3至8,大于式(I-b)中的总数,因此在所形成的交联产物中,容易形成更高度交联的结构(交联网),并且更容易抑制保护层(最外表面层)的磨损。
在式(I-d)中,Ard1至Ard4各自独立地表示取代或未取代的芳基。Ard5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基。Dd表示由下式(IA-d)表示的基团。dc1至dc5各自独立地表示0至2的整数。dk表示0或1。条件是Dd的总数为3至8。
在式(IA-d)中,Ld包括由*-(CH2)dn-O-表示的基团,并且表示在*处连接至由Ard1至Ard5所表示的基团的二价连接基团。dn表示1至6的整数。
下面将对式(I-d)进行详细描述。
在式(I-d)中,由Ard1至Ard4表示的取代或未取代的芳基与式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基相同。
当dk为0时,Ard5表示取代或未取代的芳基,并且所述取代或未取代的芳基与式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基相同。
当dk为1时,Ard5表示取代或未取代的亚芳基,并且所述取代或未取代的亚芳基与式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的取代或未取代的亚芳基相同。
从获得具有更高强度的保护层(最外表面层)的角度考虑,Dd的总数优选为4以上。
下面将详细描述式(IA-d)。
在式(IA-d),由Ld表示的二价连接基团的例子包括:
*-(CH2)dp-O-、和
*-(CH2)dp-O-(CH2)dq-O-。
在此,在由Ld表示的连接基团中,dp表示1至6(优选为1至5)的整数。dq表示1至6(优选为1至5)的整数。
此外,在由Ld表示的连接基团中,“*”表示连接至由Ard1至Ard5表示的基团的位点。
由式(II-a)表示的链聚合性化合物
下面将描述由式(II-a)表示的链聚合性化合物。
当把由式(II)(特别是式(II-a))表示的链聚合性化合物用作含链聚合性基团的电荷输送材料时,即使当长期重复使用时,电特性的劣化也容易被抑制。其原因尚不清楚,但是认为如下。
首先,由式(II)(特别是式(II-a))表示的链聚合性化合物是通过来自电荷输送骨架的一个连接基团而具有2或3个链聚合反应性基团(苯乙烯基团)的化合物。
因此认为,当在维持高固化度和交联部位数量的同时于连接基团存在的条件下聚合或交联时,由式(II)(特别是式(II-a))表示的链聚合性化合物几乎不会引起电荷输送骨架的应变,并且也容易在高的固化度情况下实现优异的电荷输送性能。
此外,在相关领域中已经使用的具有(甲基)丙烯酰基的电荷输送化合物容易导致上述应变,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,据认为由式(II)(特别是式(II-a))表示的链聚合性化合物具有苯乙烯基团作为链聚合性基团,此外其还具有这样的结构:该结构具有在固化(交联)时难以在电荷输送骨架中引起应变的连接基团,反应位点和电荷输送位点均为疏水性的,并且相分离几乎不发生,结果,提升了有效电荷输送性能和高强度。结果认为,含有由式(II)(特别是式(II-a))表示的链聚合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以及卓越的电荷输送性能(电特性)。
因此,如果使用由式(II)(特别是式(II-a))表示的链聚合性化合物,据认为即使当长期重复使用时,也容易抑制电特性的劣化。
在式(II-a)中,Ark1至Ark4各自独立地表示取代或未取代的芳基。Ark5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基。Dk表示由下式(IIA-a)表示的基团。kc1至kc5各自独立地表示0至2的整数。kk表示0或1。条件是Dk的总数为1至8。
[化学式51]
在式(IIA-a)中,Lk表示这样的(kn+1)价连接基团,所述(kn+1)价连接基团包含选自由衍生自烷烃或烯烃的三价或四价基团、以及亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两种或更多种。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。kn表示2至3的整数。
下面将对式(II-a)进行详细描述。
在式(II-a)中,由Ark1至Ark4表示的取代或未取代的芳基与在式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基相同。
当kk为0时,Ark5表示取代或未取代的芳基,并且所述取代或未取代的芳基与在式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基相同。
当kk为1时,Ark5表示取代或未取代的亚芳基,并且所述取代或未取代的亚芳基与在式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的取代或未取代的亚芳基相同。
从获得具有更高强度的保护层(最外表面层)的角度考虑,Dk的总数优选为2以上,并且更优选为4以上。通常,如果一个分子中链聚合性基团的数量太大时,随着聚合(交联)反应的进行,该分子很难移动,链聚合反应性降低,并且未反应的链聚合性基团的比例升高,因而,Dk的总数优选为7以下,并且更优选为6以下。
下面将详细描述式(IIA-a)。
在式(IIA-a)中,由Lk表示的(kn+1)价连接基团与(例如)在式(II-a)中由L’表示的(n+1)价连接基团相同。
下面示出了含链聚合性基团的电荷输送材料的具体例子。
具体而言,式(I)和(II)中电荷输送骨架F(例如,相当于除了式(I-a)中Da和式(II-a)中Dk之外的骨架的位点)的具体例子,连接至电荷输送骨架F的官能团(例如,相当于式(I-a)中Da和式(II-a)中Dk的位点)的具体例子,以及由式(I)和(II)表示的链聚合性化合物的具体例子在下文中示出,但是它们不仅限于此。
此外,式(I)和(II)中电荷输送骨架F的具体例子中的“*”部分表示连接至电荷输送骨架F的官能团的“*”部分被连接。
即,例如,示出示例性化合物(I-b)-1作为电荷输送骨架F的具体例子:(M1)-1,以及官能团的具体例子:(R2)-1,但是具体结构如以下结构所示。
首先,电荷输送骨架F的具体例子如下所示。
接下来,示出了连接至电荷输送骨架F的官能团的具体例子。
接下来,在下面示出由式(I)、具体而言由式(I-a)表示的化合物的具体例子。
式(I)[式(I-a)]的具体例子
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 |
接下来,在下面示出由式(I)、具体而言由式(I-b)表示的化合物的具体例子。
式(I)[式(I-b)]的具体例子
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 |
接下来,在下面示出由式(I)、具体而言由式(I-c)表示的化合物的具体例子。
式(I)[式(I-c)]的具体例子
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)]的具体例子
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)]的具体例子
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)]的具体例子
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 |
接下来,在下面示出由式(I)、具体而言由式(I-d)表示的化合物的具体例子。
式(I)[式(I-d)]的具体例子
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)]的具体例子
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 |
接下来,在下面示出由式(II)、具体而言由式(II-a)表示的化合物的具体例子。
式(II)[式(II-a)]的具体例子
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)]的具体例子
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)]的具体例子
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)]的具体例子
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)]的具体例子
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)]的具体例子
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 | (M3)-9 | (R3)-37 |
(II)-179 | (M3)-9 | (R3)-15 |
(II)-180 | (M3)-9 | (R3)-47 |
(II)-181 | (M2)-27 | (R4)-1 |
(II)-182 | (M2)-27 | (R4)-4 |
例如,可按照以下方法合成含链聚合性基团的电荷输送材料(特别是由式(I)表示的链聚合性化合物)。
即,含链聚合性基团的电荷输送材料是通过(例如)作为前体的羧酸、或醇与相对应的氯甲基苯乙烯等进行酯化反应而合成的。
下面示出了特定含链聚合性基团的电荷输送材料的示例性化合物(I-d)-22的合成路线的例子。
如Experimental Chemistry Lecture,第四版,第20卷第51页等所述,芳胺化合物的羧酸是通过利用(例如)碱性催化剂(NaOH、K2CO3等)和酸性催化剂(例如磷酸、硫酸等)使芳胺化合物的酯基水解而得到的。
在此,所述溶剂的例子包括各种类型的溶剂,并且优选使用诸如甲醇、乙醇和乙二醇之类的醇溶剂,或它们与水的混合物。
顺便提及的是,在芳胺化合物的溶解度低的情况下,可加入二氯甲烷、氯仿、甲苯、二甲亚砜、醚、四氢呋喃等。
对溶剂的量不作特别限制,但是基于1重量份的含酯基的芳胺化合物,溶剂的量可以为(例如)1重量份至100重量份,并且优选为2重量份至50重量份。
将反应温度设定在(例如)从室温(例如25℃)至溶剂的沸点的范围内,并且考虑到反应速率,优选为50℃以上。
对催化剂的量不作特别限制,但是基于1重量份的含酯基的芳胺化合物,催化剂的量可以为(例如)0.001重量份至1重量份,并且优选为0.01重量份至0.5重量份。
水解反应后,在使用碱性催化剂进行水解的情况下,用酸(例如盐酸)中和所得盐使其游离。此外,用水充分洗涤后,干燥并使用产物,或是根据需要,可用合适的溶剂(如甲醇、乙醇、甲苯、乙酸乙酯和丙酮)通过重结晶来纯化,然后干燥并使用。
此外,如(例如)Experimental Chemistry Lecture,第四版,第20卷第10页等所述,芳胺化合物的醇形式是通过使用氢化锂铝、硼氢化钠等将芳胺化合物的酯基还原为相应的醇而合成的。
例如,在通过酯键引入反应性基团的情况下,可以使用利用酸催化剂使芳胺化合物的羧酸与羟甲基苯乙烯脱水缩合的常规酯化反应,或者可以使用利用碱(例如吡啶、哌啶、三乙胺、二甲氨基吡啶、三甲胺、DBU、氢化钠、氢氧化钠和氢氧化钾)使芳胺化合物的羧酸与卤代甲基苯乙烯缩合的方法,但是使用卤代甲基苯乙烯的方法是适宜的,因为其可抑制副产物。
基于芳胺化合物的羧酸中的酸,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1.5当量以上,并且基于所述卤代甲基苯乙烯,碱的添加量可以为0.8当量至2.0当量、并且优选1.0当量至1.5当量。
作为溶剂,有效的是非质子极性溶剂,例如N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜和N,N-二甲基甲酰胺;酮溶剂,例如丙酮和甲乙酮;醚溶剂,例如二乙醚和四氢呋喃;芳烃溶剂,例如甲苯、氯苯和1-氯萘;等等,并且基于1重量份的芳胺化合物的羧酸,所述溶剂的用量可以在1重量份至100重量份、优选2重量份至50重量份的范围内。
对反应温度不作特别限制。反应完成之后,可将反应液倒入水中,用诸如甲苯、己烷和乙酸乙酯等溶剂萃取,用水洗涤,并根据需要利用诸如活性炭、硅胶、多孔氧化铝和活性白粘土等吸附剂进行纯化。
此外,在利用醚键引入的情况下,可优选使用利用碱(例如吡啶、哌啶、三乙胺、二甲氨基吡啶、三甲胺、DBU、氢化钠、氢氧化钠和氢氧化钾)使芳胺化合物的醇与卤代甲基苯乙烯缩合的方法。
基于芳胺化合物的醇,卤代甲基苯乙烯的添加量可以为1当量以上、优选1.2当量以上、更优选1.5当量以上,并且基于所述卤代甲基苯乙烯,碱的使用量可以为0.8当量至2.0当量、并且优选1.0当量至1.5当量。
作为溶剂,有效的是非质子极性溶剂,例如N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜和N,N-二甲基甲酰胺;酮溶剂,例如丙酮和甲乙酮;醚溶剂,例如二乙醚和四氢呋喃;芳烃溶剂,例如甲苯、氯苯和1-氯萘;等等,并且基于1重量份的芳胺化合物的醇,所述溶剂的用量可以在1重量份至100重量份、优选2重量份至50重量份的范围内。
对反应温度不作特别限制。反应完成之后,将反应液倒入水中,用诸如甲苯、己烷和乙酸乙酯等溶剂萃取,用水洗涤,并根据需要利用诸如活性炭、硅胶、多孔氧化铝和活性白粘土等吸附剂进行纯化。
使用(例如)如下所示的用于合成普通电荷输送材料的常规方法(甲酰化、酯化、醚化或氢化反应)来合成特定含链聚合性基团的电荷输送材料(特别是由式(II)表示的链聚合性化合物)。
·甲酰化反应:适用于向各自具有给电子基团的芳族化合物、杂环化合物和烯烃中引入甲酰基的反应。通常使用DMF和三氯氧磷,并且通常在室温(例如25℃)至100℃的反应温度下进行。
·酯化反应:有机酸和含羟基化合物的缩合反应,所述含羟基化合物如醇和苯酚。优选使用脱水剂共存或从体系中除去水以使反应平衡向酯侧进行的方法。
·醚化反应:醇盐和有机卤代化合物缩合的威廉姆逊(Williamson)合成法是常用的。
·氢化反应:使用各种催化剂使氢与不饱和键反应的方法。
基于用于形成层的组合物的总固体含量,特定含链聚合性基团的电荷输送材料的含量为(例如)40重量%至95重量%,并且优选50重量%至95重量%。
含氟树脂颗粒
构成保护层(最外表面层)的膜可包含含氟树脂颗粒。
含氟树脂颗粒的例子包括氟代烯烃的均聚物或两种或多种氟代烯烃的共聚物颗粒、或一种或两种或多种氟代烯烃与非氟化单体的共聚物颗粒。
氟代烯烃的例子包括:全卤代烯烃,如四氟乙烯(TFE)、全氟乙烯醚、六氟丙烯(HFP)和氯三氟乙烯(CTFE)等;和非全氟代烯烃,如偏二氟乙烯(VdF)、三氟乙烯和氟乙烯等,其中VdF、TFE、CTFE、HFP等是优选的。
另一方面,非氟化单体的例子包括:烃类烯烃,如乙烯、丙烯和丁烯等;烷基乙烯基醚,如环己基乙烯基醚(CHVE)、乙基乙烯基醚(EVE)、丁基乙烯基醚和甲基乙烯基醚等;烯基乙烯基醚,如烯丙基聚氧乙烯醚(POEAE)和乙基烯丙基醚等;含反应性α,β-不饱和基团的有机硅化合物,如乙烯基三甲氧基硅烷(VSi)、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷等;丙烯酸酯类,如丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯等;甲基丙烯酸酯类,如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯等;和乙烯基酯类,如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和“BEOBA”(商品名,由Shell Chemical公司生产的乙烯基酯),其中烷基乙烯基醚、烯丙基乙烯基醚、乙烯基酯和含反应性α,β-不饱和基团的有机硅化合物是优选的。
其中,优选氟化程度高的那些,更优选聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)等。其中PTFE、FEP和PFA是特别优选的。
作为含氟树脂颗粒,(例如)通过对氟化单体进行诸如乳液聚合等的方法而制得的颗粒(氟树脂水性分散液)可直接使用,或是可在用水充分洗涤颗粒并干燥后使用。
含氟树脂颗粒的平均粒径优选为0.01μm至100μm,更优选为0.03μm至5μm。
此外,含氟树脂颗粒的平均粒径是指,利用激光衍射型粒度分布测量仪LA-700(由Horiba公司制造)进行测量而得到的值。
作为含氟树脂颗粒,可以使用市售产品,并且PTFE颗粒的例子包括:FLUON L173JE(由Asahi Glass公司生产)、DANIION THV-221AZ和DANIION9205(均由Sumitomo3M有限公司生产)、以及LUBRON L2和LUBRON L5(均由Daikin Industries公司生产)。
含氟树脂颗粒可以是用具有紫外波段的振荡波长的激光照射的那些。对照射到含氟树脂颗粒的激光不作特别限制,其例子包括准分子激光。作为准分子激光,波长为400nm以下(特别是193nm至308nm)的紫外激光是合适的。特别地,KrF准分子激光(波长:248nm)、ArF准分子激光(波长:193nm)等是优选的。准分子激光照射通常是在室温(25℃)下在空气中进行的,但是也可在氧气气氛下进行。
此外,准分子激光的照射条件取决于氟树脂的类型和需要的表面改性程度,但是通常的照射条件如下:
注量:50mJ/cm2/脉冲以上
入射能:0.1J/cm2以上
射出(shot)数:100以下
KrF准分子激光和ArF准分子激光通常使用的特别适合的照射条件如下所述。
KrF
注量:100mJ/cm2/脉冲至500mJ/cm2/脉冲
入射能:0.2J/cm2至2.0J/cm2
射出数:1至20
ArF
注量:50mJ/cm2/脉冲至150mJ/cm2/脉冲
入射能:0.1J/cm2至1.0J/cm2
射出数:1至20
基于保护层(最外表面层)的总固体含量,含氟树脂颗粒的含量优选为1重量%至20重量%,并且更优选为1重量%至12重量%。
含氟分散剂
构成保护层(最外表面层)的膜还可包含含氟分散剂与含氟树脂颗粒组合。
使用含氟分散剂以将含氟树脂颗粒分散在保护层(最外表面层)中,因此含氟分散剂优选地具有表面活性剂作用,即,其优选为在分子内具有亲水基和疏水基的物质。
含氟分散剂的例子包括由以下反应单体的聚合反应而形成的树脂(以下称为“特定树脂”)。其具体例子包括:具有全氟烷基的丙烯酸酯与不含氟的单体的无规或嵌段共聚物、甲基丙烯酸酯均聚物和具有全氟烷基的丙烯酸酯与不含氟的单体的无规或嵌段共聚物、以及甲基丙烯酸酯与不含氟的单体的无规或嵌段共聚物。此外,具有全氟烷基的丙烯酸酯的例子包括甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯和甲基丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯。
此外,不含氟的单体的例子包括:丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸苄基酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、2-羟基丙烯酸酯、丙烯酸2-羟丙基酯、丙烯酸4-羟丁基酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、羟乙基-邻苯基苯酚丙烯酸酯和邻苯基苯酚缩水甘油醚丙烯酸酯。此外,其它例子包括在USP5637142、日本专利No.4251662和4251662等的说明书中公开的嵌段或支链共聚物。此外,也可包括氟化表面活性剂。氟化表面活性剂的具体例子包括:SURFLON S-611和SURFLON S-385(均由AGC Seimi Chemical公司生产);FTERGENT730FL和FTERGENT750FL(均由NEOS公司生产);PF-636和PF-6520(均由Kitamura Chemicals公司生产);MEGAFACE EXP、TF-1507、MEGAFACE EXP和TF-1535(均由DIC公司生产);以及FC-4430和FC-4432(均由3M公司生产)。
此外,特定树脂的重均分子量优选为100至50000。
基于保护层(最外表面层)的总固体含量,含氟分散剂的含量优选为0.1重量%至1重量%,并且更优选为0.2重量%至0.5重量%。
作为向含氟树脂颗粒的表面附着含氟分散剂的方法,可直接使含氟分散剂附着到含氟树脂颗粒表面上,或是首先将单体吸附在含氟树脂颗粒表面上,然后进行聚合以在含氟树脂颗粒表面上形成特定树脂。
含氟分散剂可与其他表面活性剂一起组合使用。然而,含氟分散剂的量优选极小,并且基于1重量份的含氟树脂颗粒,其他表面活性剂的量优选为0重量份至0.1重量份,更优选为0重量份至0.05重量份,并且特别优选为0重量份至0.03重量份。
作为其他表面活性剂,非离子型表面活性剂是优选的,并且其例子包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基酯、失水山梨醇烷基酯、聚氧乙烯失水山梨醇烷基酯、甘油酯、氟化表面活性剂及其衍生物。
聚氧乙烯的具体例子包括:EMULGEN707(由Kao公司生产)、NAROACTY CL-70和NAROACTY CL-85(均由Sanyo ChemicalIndustries公司生产)以及LEOCOL TD-120(由Lion公司生产)。
具有不饱和键的化合物
构成保护层(最外表面层)的膜可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意一种,并且还可以具有电荷输送骨架。
不具有电荷输送骨架的含不饱和键的化合物的例子包括以下化合物。
具体而言,作为单官能单体,例如可以列举:丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸苄基酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、2-羟基丙烯酸酯、丙烯酸2-羟丙基酯、丙烯酸4-羟丁基酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、羟乙基-邻苯基苯酚丙烯酸酯、邻苯基苯酚缩水甘油醚丙烯酸酯、和苯乙烯。
作为双官能单体,可以列举:二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯、和二烯丙基邻苯二甲酸酯。
作为三官能单体,可以列举:三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、脂肪族三(甲基)丙烯酸酯、和三乙烯基环己烷。
作为四官能单体,可以列举:季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、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)除了二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯之外,还可以举出具有聚酯骨架、氨基甲酸乙酯骨架和磷酸肌酸骨架的(甲基)丙烯酸酯。
此外,反应性聚合物的例子包括公开于例如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。
在使用不具有电荷输送组分的含不饱和键的化合物的情况下,其是单独使用或作为两种以上的混合物使用的。
基于用来形成保护层(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含不饱和键的化合物的含量可为60重量%以下,优选为55重量%以下,并且更优选50重量%以下。
此时,具有不饱和键并具有电荷输送骨架的化合物的例子包括下列化合物。
在同一分子中具有链聚合性官能团(苯乙烯基以外的链聚合性官能团)和电荷输送骨架的化合物
在同一分子中具有链聚合性官能团和电荷输送骨架的化合物中的链聚合性官能团没有具体的限制,只要其为能够自由基聚合的官能团即可,并且其为(例如)至少含有碳双键的官能团。其具体例子包括含有选自乙烯基、乙烯基醚基团、乙烯基硫醚基团、苯乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、及其衍生物中的至少一者的基团。这些当中,在高反应性方面,链聚合性官能团优选是含有选自乙烯基、苯乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、及其衍生物中的至少一者的基团。
此外,在同一分子中具有链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没有具体的限制,只要其具有在电子照相感光体中已知的结构即可,并且其为(例如)衍生自含氮空穴输送化合物(例如三芳胺化合物、联苯胺化合物和腙化合物)的骨架。其例子包括与氮原子共轭的结构。这些当中,优选三芳胺骨架。
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不负责电荷输送的反应性基团,因此在保护层(最外表面层)中使用非反应性电荷输送材料的情况下,电荷输送组分的浓度升高,从而对于进一步提高电特性是有效的。另外,可以加入非反应性电荷输送材料来降低交联密度,从而调节强度。
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,并且具体而言可使用三芳胺化合物、联苯胺化合物、芳基烷烃化合物、芳基取代的乙烯化合物、茋化合物、蒽化合物、腙化合物等。
其中,从电荷迁移性、相容性等角度考虑,优选具有三苯胺骨架。
基于层形成用涂布液中的总固体含量,所用的非反应性电荷输送材料的量优选为0重量%至30重量%,更优选为1重量%至25重量%,并且甚至更优选为5重量%至25重量%.
其他添加剂
构成保护层(最外表面层)的膜可以与其他偶联剂(特别是含氟偶联剂)混合使用,以便进一步调整膜的可成形性、柔性、润滑性和粘附性。作为这些化合物,使用了各种硅烷偶联剂和可商购的有机硅硬质涂剂。另外,可以使用含自由基聚合性基团的硅化合物或含氟化合物。
硅烷偶联剂的例子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。
可商购的硬质涂剂的例子包括KP-85、X-40-9740和X-8239(均由Shin-Etsu Chemical公司制造),以及AY42-440、AY42-441和AY49-208(均由Dow Corning Toray公司制造)。
另外,为了赋予拒水性,可以添加含氟化合物,例如(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。
所述硅烷偶联剂可以以所需量使用,但从交联膜的成膜性的角度考虑,基于不含氟的化合物,所述含氟化合物的量优选为按重量计0.25倍以下。另外,可以混入在JP-A-2001-166510中公开的反应性氟化合物等。
含自由基聚合性基团的硅化合物和含氟化合物的例子包括JP-A-2007-11005中记载的化合物。
优选向构成保护层(最外表面层)的膜中添加劣化抑制剂。劣化抑制剂的优选例子包括受阻酚劣化抑制剂和受阻胺劣化抑制剂,并且可以使用已知的抗氧化剂,例如有机硫抗氧化剂、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、苯并咪唑抗氧化剂等。
所要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。
受阻酚抗氧化剂的例子包括IRGANOX1076、IRGANOX1010、IRGANOX1098、IRGANOX245、IRGANOX1330和IRGANOX3114(均由Ciba Japan制造)、以及3,5-二叔丁基-4-羟基联苯。
受阻胺抗氧化剂的例子包括SANOL LS2626、SANOL LS765、SANOL LS770和SANOL LS744(均由Sankyo Lifetech公司制造)、TINUVIN144和TINUVIN622LD(均由Ciba Japan制造)、以及MARKLA57、MARK LA67、MARK LA62、MARK LA68和MARK LA63(均由Adeka Corporation制造);硫醚抗氧化剂的例子包括SUMILIZER TPS和SUMILIZER TP-D(均由Sumitomo Chemical公司制造);亚磷酸酯抗氧化剂的例子包括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)的膜中添加导电颗粒、有机颗粒或无机颗粒。
所述颗粒的例子包括含硅颗粒。含硅颗粒是指包含硅作为构成元素的颗粒,并且其具体例子包括胶态二氧化硅和有机硅颗粒。用作含硅颗粒的胶态二氧化硅选自将平均粒径为1nm至100nm、优选10nm至30nm的二氧化硅分散在酸性或碱性水分散液中或分散在有机溶剂(例如醇、酮和酯)中的那些。作为所述颗粒,可以使用可商购者。
对保护层中胶态二氧化硅的固体含量没有特别的限制,但是基于保护层的总固体含量,它的用量在0.1重量%至50重量%、优选0.1重量%至30重量%的范围内。
用作含硅颗粒的有机硅颗粒选自有机硅树脂颗粒、硅橡胶颗粒、和表面用有机硅处理的经处理的二氧化硅颗粒,并可以使用可商购的有机硅颗粒。
这些有机硅颗粒是球状的,平均粒径优选为1nm至500nm,更优选为10nm至100nm。
基于保护层的总固体含量的总量,所述表面层中有机硅颗粒的含量优选为0.1重量%至30重量%,更优选为0.5重量%至10重量%。
另外,其他颗粒的例子包括半导电性金属氧化物,例如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO2-TiO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO和MgO。此外,各种已知的分散剂材料可以用于分散所述颗粒。
可以向构成保护层(最外表面层)的膜中添加油,例如硅油。
硅油的例子包括:硅油,例如二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷、和苯甲基硅氧烷;反应性硅油,例如氨基改性的聚硅氧烷、环氧基改性的聚硅氧烷、羧基改性的聚硅氧烷、甲醇改性的聚硅氧烷、甲基丙烯酰基改性的聚硅氧烷、巯基改性的聚硅氧烷、和苯酚改性的聚硅氧烷;环状二甲基环硅氧烷,例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;环状甲基苯基环硅氧烷,例如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;环状苯基环硅氧烷,例如六苯基环三硅氧烷;含氟环硅氧烷,例如3-(3,3,3-三氟丙基)甲基环三硅氧烷;含氢化硅烷基的环硅氧烷,例如甲基氢硅氧烷混合物、五甲基环五硅氧烷、和苯基氢环硅氧烷;以及含乙烯基的环硅氧烷,例如五乙烯基五甲基环五硅氧烷。
为了提高涂布膜的润湿性,可以向构成保护层(最外表面层)的膜中添加含有机硅的低聚物、含氟丙烯酸类聚合物、含有机硅的聚合物等。
可以向构成保护层(最外表面层)的膜中添加金属、金属氧化物、炭黑等。所述金属的例子包括铝、锌、铜、铬、镍、银和不锈钢,以及在其表面上沉积有任意这些金属的树脂颗粒。所述金属氧化物的例子包括氧化锌、氧化钛、氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化铋、其上掺杂锡的氧化铟、其上掺杂锑或钽的氧化锡、和其上掺杂锑的氧化锆。
这些可以单独使用或组合两种以上使用。当组合两种以上使用时,它们可以简单混合,或形成固溶体或熔融产物。所述导电颗粒的平均粒径为0.3μm以下,特别优选0.1μm以下。
组合物
优选将用于形成保护层的组合物制备成保护层形成用涂布液,该保护层形成用涂布液含有溶解或分散在溶剂中的各个组分。
在此,作为保护层形成用涂布液的溶剂,从电荷输送材料的溶解性、含氟树脂颗粒的分散性以及对最外表面层的表面层侧上含氟树脂颗粒不均匀分布的抑制的角度考虑,可以使用与电荷输送层的粘结剂树脂(特定聚碳酸酯共聚物)的SP值(根据Feders方法计算的溶解度参数)的差值(绝对值)为2.0至4.0(优选为2.5至3.5)的酮类溶剂或酯类溶剂。
保护层形成用涂布液的溶剂的具体例子包括单一或混合溶剂,例如:酮类溶剂,如甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、乙基正丁基酮、二正丙基酮、甲基正戊基酮、甲基正丁基酮、二乙基酮和甲基正丙基酮;酯类溶剂,例如乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、异戊酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸异丙酯、丙酸异戊酯、丁酸丁酯、醋酸戊酯、丙酸丁酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯和乙酸烯丙酯。此外,可以混合并使用0重量%至50重量%的醚类溶剂(例如,二乙醚、二氧六环、二异丙醚、环戊基甲基醚和四氢呋喃)、和亚烷基二醇溶剂(例如,1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、乙二醇单异丙基醚和丙二醇单甲基醚乙酸酯)。
使含氟树脂颗粒分散在保护层形成用涂布液中的方法的例子包括:使用球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机和水平型砂磨机等介质分散机;以及搅拌器、超声波分散机、辊磨机和高压均化器等无介质分散机的分散方法。另外,使用高压均化器的分散方法例子包括:利用碰撞体系(其中在高压下通过使分散液与液体或器壁碰撞而将颗粒分散、以及贯通式体系(通过在高压下使分散液贯穿细流路而将颗粒分散)的分散方法。
此外,对制备保护层形成用涂布液的方法不做特别限制,并且可通过混合电荷输送材料、含氟树脂颗粒、含氟分散剂、以及根据需要的溶剂等其他组分,然后使用上述分散机来制备保护层形成用涂布液,或是可通过分别制备含有含氟树脂颗粒、含氟分散剂和溶剂的混合液A,以及至少含有电荷输送材料和溶剂的混合液B,然后将所述混合液A和B混合来制备保护层形成用涂布液。通过将含氟树脂颗粒和含氟分散剂在溶剂中混合,容易将含氟分散剂附着到含氟树脂颗粒的表面。
此外,当上述组分彼此反应而得到保护层形成用涂布液时,所述各个组分可以简单混合和溶解,但可供选择的是,所述组分可以优选在室温(20℃)至100℃、更优选30℃至80℃的温度以及优选10分钟至100小时、更优选1小时至50小时的时间条件下温热。此外,还优选照射超声波。
保护层的制备
将保护层形成用涂布液通过常规方法涂布到待涂布的表面(电荷输送层)上,所述方法例如刮板涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法、幕帘涂布法和喷墨涂布法。
然后,向得到的膜施加光、电子束或热,以引发自由基聚合,并由此聚合和固化所述涂布膜。
对于固化方法,使用了热、光、放射线等。在利用热和光进行固化的情况下,不一定需要聚合引发剂,但是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,使用已知的光固化催化剂或热聚合引发剂。作为放射线,电子束是优选的。
电子束固化
在使用电子束的情况下,加速电压优选300kV以下,更优选150kV以下。此外,辐射剂量优选在1Mrad至100Mrad的范围内,更优选在3Mrad至50Mrad的范围内。如果加速电压为300kV以下,便抑制了电子束照射对感光体特性的损害。此外,如果辐射剂量为1Mrad以上,进行所述交联,那么,100Mrad以下的辐射剂量便抑制了所述感光体的劣化。
所述照射在惰性气体气氛例如氮气和氩气中、在氧浓度为1000ppm以下、优选500ppm以下进行,此外在照射期间或照射之后,可以在50℃至150℃的温度下进行加热。
光固化
使用高压汞灯、低压汞灯、金属卤化物灯等作为光源,可以通过使用滤波器例如带通滤波器来选择合适的波长。虽然照射时间和光强度可任意选择,但(例如)照度(365nm)优选为300mW/cm2至1000mW/cm2,并且例如,在使用600mW/cm2的UV光进行照射的情况下,照射持续时间可为5秒至360秒。
在氮气和氩气的惰性气体气氛下、在1000ppm以下(优选500ppm以下)的氧浓度下进行照射,并且可以在照射过程中或之后在50℃以上且150℃以下进行加热。
作为光固化催化剂,可列举分子内裂解型光固化催化剂,如苄基缩酮光固化催化剂、烷基苯基酮光固化催化剂、氨基烷基苯基酮光固化催化剂、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。
苄基缩酮光固化催化剂更具体的例子包括2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮。
此外,烷基苯基酮光固化催化剂的例子包括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)-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。
氨基烷基苯基酮光固化催化剂的例子包括对-二甲基氨基苯乙酮、对-二甲基氨基苯丙酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮和2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1,2-(二甲氨基)-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例子包括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例子包括双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛。
肟光固化催化剂的例子包括1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲酰肟)]、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰肟)。
夺氢型(hydrogen abstraction type)光固化催化剂的例子包括二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歇酮(Michler's ketone)光固化催化剂。
二苯甲酮光固化催化剂更具体的例子包括2-苯甲酰安息香酸、2-氯二苯甲酮、4,4′-二氯二苯甲酮、4-苯甲酰基-4′-甲基二苯硫醚、和p,p′-双二乙氨基二苯甲酮。
噻吨酮光固化催化剂的例子包括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例子包括苄基、(±)-樟脑醌和对甲氧苄基。
这些光聚合反应引发剂可以单独使用或者两种或多种组合使用。
热固化
热聚合反应引发剂的例子包括热自由基产生剂或其衍生物,具体地,例如,偶氮类引发剂如V-30、V-40、V-59、V601、V65、V-70、VF-096、VE-073、Vam-110、和Vam-111(均由Wako Pure ChemicalsIndustries公司生产);以及OTazo-15、OTazo-30、AIBN、AMBN、ADVN和ACVA(均由Otsuka Chemical公司生产);以及Pertetra A、Perhexa HC、Perhexa C、Perhexa V、Perhexa22、Perhexa MC、PerbutylH、Percumyl H、Percumyl P、Permenta H、Perocta H、Perbutyl C、PerbutylD、Perhexyl D、Peroyl IB、Peroyl355、Peroyl L、Peroyl SA、NYPERBW、NYPER-BMT-K40/M、Peroyl IPP、Peroyl NPP、Peroyl TCP、PeroylOPP、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、PerbutylI、Perbutyl E、Perhexa25Z、Perbutyl A、Perhexyl Z、Perbutyl ZT和Perbutyl Z(均由NOF CORPORATION公司生产);Kayaketal AM-C55、Trigonox36-C75、Laurox、Perkadox L-W75、Perkadox CH-50L、TrigonoxTMBH、Kaya cumen H、Kaya butyl H-70、Perkadox BC-FF、Kaya hexaAD、Perkadox14、Kaya butyl C、Kaya butyl D、Kaya hexa YD-E85、Perkadox12-XL25、Perkadox12-EB20、Trigonox22-N70、Trigonox22-70E、Trigonox D-T50、Trigonox423-C70、Kaya ester CND-C70、Kaya ester CND-W50、Trigonox23-C70、Trigonox23-W50N、Trigonox257-C70、Kaya ester P-70、Kaya ester TMPO-70、Trigonox121、Kaya esterO、Kaya ester HTP-65W、Kaya ester AN、Trigonox42、Trigonox F-C50、Kaya butyl B、Kaya carbon EH-C70、Kaya carbon EH-W60、Kaya carbonI-20、Kaya carbon BIC-75、Trigonox117、和Kayaren6-70(均由KayakuAkzo生产);Luperox610、Luperox188、Luperox844、Luperox259、Luperox10、Luperox701、Luperox11、Luperox26、Luperox80、Luperox7、Luperox270、Luperox P、Luperox546、Luperox554、Luperox575、Luperox TANPO、Luperox555、Luperox570、Luperox TAP、LuperoxTBIC、Luperox TBEC、Luperox JW、Luperox TAIC、Luperox TAEC、Luperox DC、Luperox101、Luperox F、Luperox DI、Luperox130、Luperox220、Luperox230、Luperox233和Luperox531(均由ARKEMAYoshitomi公司生产)。
其中,通过使用分子量为250以上的偶氮类聚合反应引发剂,反应在低温下进行且没有不均匀,因此,促进了不均匀性得到抑制的高强度膜的形成。更适合地,偶氮类聚合反应引发剂的分子量为250以上,还更适合为300以上。
在惰性气体气氛如氮气和氩气中,在1000ppm以下(更优选500ppm以下)的氧浓度下进行加热,此外,在优选50℃至170℃、更优选为70℃至150℃的温度下加热优选10分钟至120分钟、更优选15分钟至100分钟的一段时间。
基于用于形成层的溶解液的总固体含量,光固化催化剂或热聚合反应引发剂的总含量优选在0.1重量%至10重量%的范围内,更优选为0.1重量%至8重量%,特别优选为0.1重量%至5重量%。
另外,在本示例性实施方案中,当反应进行过快时,通过交联难以得到结构松弛的涂布膜,因此,膜容易出现不均匀和褶皱。因此,采用自由基产生相对较慢的热固化方法。
特别地,通过将特定含链聚合性基团的电荷输送材料与热固化组合,还促进了涂布膜的结构松弛,并且容易得到表面性能和状态优异的保护层(最外表面层)。
保护层的膜厚优选设置在3μm至40μm、更优选在5μm至35μm的范围内。
成像装置(和处理盒)
以下将对根据本发明示例性实施方案的成像装置(和处理盒)进行详细描述。
图2是示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的一个实例的示意性结构图。
根据本发明示例性实施方案的成像装置100如图2所示设有:具有电子照相感光体7的处理盒300、曝光装置9、转印装置40(一次转印装置)、以及中间转印部件50。此外,成像装置100中,曝光装置9被设置在以下位置,在该位置,曝光装置9可以通过处理盒300中的开口而向电子照相感光体7照射光,并且转印装置40被设置在隔着中间转印部件50与电子照相感光体7相对的位置。设置中间转印部件50使其与电子照相感光体7部分接触。此外,虽然图中未示出,该装置还包括将转印到中间转印部件50上的调色剂图像转印到转印部件上的二次转印装置。
在图2中,在处理盒300的外壳内载有电子照相感光体7、充电装置8、显影装置11和清洁装置13作为单元。清洁装置13具有清洁刮刀(清洁部件),并且将该清洁刮刀131设置为与电子照相感光体7的表面相接触。
此外,示出了向感光体7的表面上供给润滑材料14的纤维状部件132(辊形)、以及帮助清洁的纤维状部件133(平刷形)的例子;然而,这些部件可以使用也可以不使用。
以下,将描述根据本发明示例性实施方案的成像装置的各个构造。
充电装置
作为充电装置8,例如,使用采用导电性或半导电性的充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刮刀、充电管等的接触型充电装置。此外,还使用了已知的充电装置本身,如非接触型辊充电装置,和均利用电晕放电的栅格充电装置和电晕管充电装置。
此外,虽然图中未示出,还可在电子照相感光体7的周围设置感光体加热部件,以提高电子照相感光体7的温度,从而降低相对温度。
曝光装置
曝光装置9可以是这样的光学仪器,其以预定的成像方式,将感光体7的表面曝光在如半导体激光射线、LED射线和液晶快门射线等射线下。光源的波长可以是在感光体的光谱灵敏度波长区域内的一个或多个波长。作为半导体激光的波长,主要是作为780nm附近的激光发射波长的近红外波长。然而,待使用的激光射线的波长不局限于这种波长,可以使用发射波长在600nm范围内的激光、或者发射波长在400nm至450nm范围内的任意激光作为蓝色激光。为了形成彩色图像,使用能够获得多光束输出的平面发射型激光光源是有效的。
显影装置
作为显影装置11,例如,可使用常用显影装置,其中,接触或不接触磁性或非磁性的单组份或双组份显影剂,从而形成图像。只要其具有上述功能,对这种显影装置就没有特别限定,并且可根据预期目的适当选择。其例子包括已知的显影装置,其中利用刷或辊将单组份或双组份显影剂施加于感光体7上。其中,采用在其表面上保留显影剂的显影辊的显影装置是优选的。
下面,将描述用于显影装置11的显影剂调色剂。显影剂可以是仅由调色剂形成的单组份显影剂或由调色剂和载体形成的双组份显影剂。作为显影剂,可以使用已知的显影剂。
清洁装置
作为清洁装置13,使用设有清洁刮刀131的清洁刮刀型装置。
此外,除了清洁刮刀型,还可使用毛刷清洁型、和同时进行显影和清洁的类型。
转印装置
转印装置40的例子包括已知的转印充电装置本身,如使用带、辊、膜、橡胶刮刀等的接触型转印充电装置、利用电晕放电的栅格转印充电装置和电晕管转印充电装置。
中间转印部件
作为中间转印部件50,使用聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、橡胶等的被赋予半导电性的带形式(中间转印带)。另外,除带形式以外,中间转印部件也可以为筒形。
除上述装置外,成像装置100还可设有(例如)已知装置。
图3是示出了本发明示例性实施方案的成像装置的另一个实例的示意性结构图。
图3所示成像装置120是配备有四个处理盒300的串联式全色成像装置。在成像装置120中,四个处理盒300互相平行设置于中间转印部件50上,且一个电子照相感光体可以用于一种颜色。此外,除了其为串联式以外,成像装置120与成像装置100具有相同的构造。
此外,根据本发明示例性实施方案的处理盒可以是设置有电子照相感光体且能从成像装置上拆卸下来的处理盒。
在根据本发明示例性实施方案的成像装置(处理盒)中,描述了使用干式显影剂的成像装置。然而,所述成像装置(处理盒)也可使用液体显影剂。特别地,在使用液体显影剂的成像装置(处理盒)中,由于液体显影剂中的液体组分,电子照相感光体的最外表面层(例如)膨胀,从而最外表面层容易破裂或是在清洁时容易受到清洁破坏。然而,通过使用根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体,上述问题得到改善,从而获得长时间内稳定的图像
图4是示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的又一个实例的示意性结构图,并且图5是示出了图4所示的成像装置中的成像单元的示意性结构图。
图4示出的成像装置130主要由带状中间转印部件401、各种颜色的成像单元481、482、483和484、加热单元450(层形成单元的例子)、以及转印和定影单元460构成。
如图5所示,成像单元481由以下部件构成: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;LED阵列头412(静电潜像形成单元的例子),其进行图像曝光从而根据图像信息在充电的电子照相感光体410的表面上形成静电潜像;显影装置414,其通过使用液体显影剂使在电子照相感光体410上形成的静电潜像显影;清洁感光体表面的清洁器415;电荷清除器416;以及转印辊417(一次转印单元的例子),其隔着带状中间转印部件401面向电子照相感光体410,并且施加有转印偏压,以将已经在电子照相感光体410上形成并由液体显影剂显影的显影图像转印至带状中间转印部件401。
如图5所示,在显影装置414中,设置有显影辊4141、排液辊4142、显影剂清洁辊4143、显影剂清洁刮刀4144、显影剂清洁刷4145、循环泵(未示出)、液体显影剂供应路径4146和显影剂盒4147。
作为本文所用的液体显影剂,可使用分散了含有热熔融定影型树脂(如聚酯或聚苯乙烯)作为主要组分的颗粒的液体显影剂,或是通过除去多余分散介质(载体液)并提高液体显影剂中固体含量的比例来形成层(以下将称为“成膜”)的液体显影剂。成膜用的具体材料在USP5,650,253(第10栏第8行至第13栏第14行)和USP5,698,616中有详细描述。
成膜用的显影剂是指,在载体液中分散有玻璃化转变点(温度)低于室温(例如25℃)的微小物质(例如微小调色剂)的液体显影剂。通常,所述物质不会彼此接触并且不会凝集。然而,当除去载体液时,仅所述物质保留,并且如果所述物质以膜状附着,则它们在室温(例如25℃)下彼此粘结从而形成膜。通过将乙醇与甲基丙烯酸甲酯混合得到所述物质,并且其玻璃化转变温度根据它们的混合比来确定。
此外,其他成像单元482、483和484也具有相同构造。在各个成像单元的显影单元中,含有不同颜色(黄色、品红色、青色和黑色)的液体显影剂。另外,在各个成像单元481、482、483和484中,电子照相感光体、显影装置等形成于盒内。
在上述构造中,带状中间转印部件401的材料的例子包括:涂布有硅橡胶或氟树脂的PET膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)、聚酰亚胺膜等。
电子照相感光体410通过其上表面与带状中间转印部件401接触,并且以与带状中间转印部件401相同的速度移动。
作为充电装置411,(例如)可使用电晕充电装置。成像单元481、482、483和484中的电子照相感光体410具有相同的周长。另外,各个转印辊417之间的设置间隔被构造为与电子照相感光体410的周长相同、或是所述周长的整数倍。
加热单元450由以下部件构成:加热辊451,其被设置为在与带状中间转印部件401的内表面接触的同时旋转;储存室452,其被设置为面向加热辊451并且围绕带状中间转印部件401的外表面;以及载体液收集单元453,其收集来自储存室452的载体液蒸汽和载体液。在载体液收集单元453上安装有:抽吸叶片454,其吸取储存室452中的载体液蒸汽;浓缩单元455,其使载体液蒸汽液化;以及收集盒456,其收集来自浓缩单元455的载体液。
转印定影单元460(二次转印单元的例子)由以下部件构成:转印支持辊461,其旋转地支持带状中间转印部件401;以及转印定影辊462,其在将穿过转印定影单元460的记录介质挤压至带状中间转印部件401侧的同时旋转;转印定影单元460在其内部还包括加热元件。
另外设置了:清洁辊470和清洁网471,其在彩色图像于带状中间转印部件401上形成之前清洁带状中间转印部件401的顶部;支持辊441至444,其支持带状中间转印部件401的旋转驱动;以及支撑垫块(shoe)445至447。
带状中间转印部件401与各种颜色的成像单元的转印辊417、加热辊451、转印支持辊461、支持辊441至444、支撑垫块445至447、清洁辊470和清洁网471一起构成中间转印单元402。带状中间转印部件401被构造为支持辊441周边以加热辊451周边作为支持点整体地上下移动。
下面对图4所示的使用液体显影剂的成像装置的操作进行描述。
首先,在成像单元481中,LED阵列头412根据黄色图像信息对表面已经由充电装置411充电的电子照相感光体410进行图像曝光,从而形成静电潜像。通过显影装置414用黄色液体显影剂使该静电潜像显影。
在此,通过以下步骤进行显影。黄色液体显影剂通过循环泵从显影剂盒4147流过液体显影剂供应路径4146,并供应至显影辊4141和电子照相感光体410靠近的位置附近。由于在电子照相感光体410上的静电潜像和显影辊4141之间形成的显影场,在所供应的液体显影剂中的带电荷的彩色固形物移动至成为电子照相感光体410上的图像的静电潜像侧。
然后,排液辊4142从电子照相感光体410顶部除去载体液,从而得到下一次转印所需的载体液比率。以这种方式在穿过显影装置414的电子照相感光体410的表面上,形成了通过黄色液体显影剂显影的黄色图像。
在显影装置414中,显影剂清洁辊4143除去显影操作后残留在显影辊4141上的液体显影剂以及由于挤压操作而附着到挤压辊上的液体显影剂,并且显影剂清洁刮刀4144和显影剂清洁刷4145清洁显影剂清洁辊4143。这样,显影操作始终稳定进行。在JP-A-11-249444中详细描述了显影装置的构造和操作。
此外,对于显影辊4141,通过显影装置414和显影剂盒4147中的至少一者自动控制液体显影剂中的固形物比率水平,以此来供应含有恒定比例的固形物的液体显影剂。
电子照相感光体410上形成的经显影的黄色图像通过电子照相感光体410的旋转而在其上表面与带状中间转印部件401接触。然后将该图像通过转印辊417以接触静电转印的方式转印至带状中间转印部件401上,所述转印辊417在隔着带状中间转印部件401面向电子照相感光体410的同时被压到电子照相感光体410上,并且被施加转印偏压。
由清洁器415将转印后残留的液体显影剂从已完成接触静电转印的电子照相感光体410上除去,然后由电荷清除器416清除电子照相感光体410上的电,使得该电子照相感光体410可以用于下次成像。
在成像单元482、483和484中进行相同的操作。各个成像单元中使用的电子照相感光体410的周长相同。另外,通过在与感光体的周长相同或为所述周长的整数倍的间隔处设置的转印辊,各个感光体上形成的各种颜色的显影图像依次静电转印至带状中间转印部件401上。因此,考虑到带状中间转印部件401上的重叠位置而在各个电子照相感光体410上形成的黄色、品红色、青色和黑色的各显影图像以高精度、在没有偏移的情况下彼此重叠的同时通过接触静电转印依次转印到带状中间转印部件401上,即使电子照相感光体410中发生偏心也是如此。这样,在经过成像单元484的带状中间转印部件401上,形成了由各种颜色的液体显影剂显影的图像。
在加热单元450中,用加热辊451从带状中间转印部件401的背面加热在该带状中间转印部件401上形成的经显影的图像。由此,作为分散介质的载体液几乎完全蒸发,并且形成了膜图像。这是因为,如果液体显影剂是分散有含有热熔融定影型树脂作为主要组分的颗粒的显影剂,那么分散的颗粒通过除去多余分散介质并由加热辊451加热而熔融,从而形成膜。或者,这是因为液体显影剂是通过除去多余分散介质(载体液)来提高液体显影剂中固形物的比例从而形成膜的显影剂。
在加热单元450中,储存室452中的载体液蒸汽通过载体液收集单元453中的抽吸叶片454而被引入到浓缩单元455中并液化,所述蒸汽是通过用加热辊451加热蒸发而产生的。将再液化的载体液导入收集盒456中并收集。
在转印定影单元460中,利用转印支持辊461以及转印定影辊462并通过加热加压,将已经穿过加热单元450并在其顶部形成了膜状(层状)图像的带状中间转印部件401转印至转印部件(例如普通纸),所述转印部件已经由位于装置下部的纸张储存单元490按时输送。这样,图像在转印部件上形成并通过排出辊491和492排出到装置外。在该转印过程中,在带状中间转印部件401上形成的膜图像对带状中间转印部件401的粘附力弱于膜图像对转印部件的粘附力。由于该图像通过所述粘附力的差异转印至转印部件上,因此在转印时不赋予静电力。另外,作为膜的膜图像的结合力强于对转印部件的粘附力。
通过内部具有热源的清洁辊470和清洁网471,从已经穿过转印定影单元460的带状中间转印部件401上收集并除去转印后残留的固形物和所述固形物中所含的阻碍了带状中间转印部件401的功能的物质。然后,将带状中间转印部件401用于下次成像。
通过上述方式形成图像后,在中间部件单元402中,支持辊441周边以加热辊451周边作为支持点整体地向上移动。这样,带状中间转印部件401从各成像单元的电子照相感光体410上分离。转印定影辊462也以同样的方式从带状中间转印部件401上分离。
当需要再次成像时,中间部件单元402运行,使带状中间转印部件401与各成像单元的电子照相感光体410接触,类似地,转印定影辊462也运行以与带状中间转印部件401接触。转印定影辊462的运行可随着将图像转印到记录介质上的时机进行。
另一方面,使用液体显影剂的成像装置不局限于图4所示的成像装置130。例如,成像装置可以为图6中所示的成像装置。
图6是示出了根据另一个示例性实施方案的成像装置的示意性构造图。
与图4所示的成像装置130的构造类似,图6所示的成像装置140主要由带状中间转印部件401、各种颜色的成像单元485、486、487和488、加热单元450以及转印定影单元460构成。
图6所示的成像装置140与图4所示的成像装置130的不同之处在于:带状中间转印部件401以近似三角形运行,以及各种颜色的成像单元485、486、487和488中的显影装置420的构造。加热单元450以及转印定影单元460与图4所示的成像装置130中的那些相同。另外,在附图中省略了清洁辊470和清洁网471。
在带状中间转印部件401旋转运行的同时,带状中间转印部件401进行弯曲操作,但是由于该弯曲操作影响带状中间转印部件401的稳定运行和寿命,因此使带状中间转印部件401以近似三角形运行,从而尽可能地减少弯曲操作。
在显影装置420中,不使用显影辊、排液辊等,而是以多列的形式设置记录头421,所述记录头421使液体显影剂选择性排出并附着在形成于电子照相感光体410的静电潜像上。
在各列记录头421中,多个记录电极422沿电子照相感光体410的纵向均匀分布,并且在形成于电子照相感光体410的静电潜像的电位和施加到记录电极422上的飞行偏置电位之间形成飞行电场。另外,供应至记录电极422的液体显影剂中带有电荷的彩色固形物向成为电子照相感光体410上的图像部分的静电潜像侧移动,并使所述图像显影。
在记录电极422周围,形成了液体显影剂的弯液面(由于液体的粘性或表面张力以及接触部件表面的表面能,在与液体接触的部件上或部件之间形成的液体保持形式)424。图7为示出了该弯液面的状态的图。在液体显影剂的液体颗粒423飞至其上的电子照相感光体410A上,形成成为图像部分的静电潜像。此时,已经向图像部分410B施加约50V至100V的静电潜像电位,并且已经向非图像部分410C施加约500V至600V的电位。此时,当通过偏置电位供应单元425向记录电极422施加1000V的飞行偏置电位时,由于电场集中,因此比所提供的液体显影剂具有更高固形物比率的液体显影剂(即高浓度的液体显影剂)被供应至记录电极422的尖端。此外,由于电子照相感光体410A上图像部分410C的静电潜像电位和记录电极422的飞行偏置电位之间的电位差(用于分离的700V至800V所需的电位差阈值),高浓度液体显影剂中的液体颗粒423分离并附着到电子照相感光体410A的静电潜像部分(图像部分)。此外,在显影装置420中,显影装置自身充当显影剂盒的角色。
图6所示的成像装置140的操作与图4所示的成像装置130的操作相同,不同之处在于带状中间转印部件401的运行方式和显影装置420的操作。因此,省略其描述。
在此,在使用液体显影剂的成像装置中,显影装置不局限于上述构造,并且所述显影装置可以为(例如)图8所示的显影装置。
图8是示出了图4或图6所示的成像装置中的另一显影装置的示意性构造图。
当使用图4或图6所示的成像装置130或140中的显影辊4151将形成于电子照相感光体410上的静电潜像显影时,图8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形物比率高于由显影剂盒4155供应的液体显影剂的固形物比率,并使用浓度升高的所述液体显影剂层使图像显影。
为了在显影辊4151上形成固形物比率升高的液体显影剂层,通过在供应辊4152和显影辊4151之间产生电位差形成电场,由此在显影辊4151上形成液体显影剂层,该液体显影剂层的固形物比率高于来自于显影剂盒4155的液体显影剂中的固形物比率。对于显影辊4151和供应辊4152,设置能够清洁相应辊表面的清洁刷4153和4154。
此外,根据本示例性实施方案的上述成像装置(处理盒)不局限于上述构造,也可使用已知构造。
实施例
下面,将参考以下实施例详细描述本发明,但本发明不限于此。
实施例1
底涂层的制备
将100重量份的氧化锌(平均粒径:70nm,由Tayca公司生产,比表面积:15m2/g)与500重量份甲苯搅拌混合,向其中加入1.3重量份的硅烷偶联剂(KBM503,由Shin-Etsu Chemical公司生产),之后搅拌2小时。然后,通过减压蒸馏除去甲苯,并在120℃下烘干3小时,得到具有用硅烷偶联剂处理的表面的氧化锌。
将110重量份的经表面处理的氧化锌与500重量份的四氢呋喃搅拌混合,向其中加入将0.6重量份的茜素溶解在50重量份的四氢呋喃中得到的溶液,随后在50℃下搅拌5小时。之后将加入茜素的氧化锌通过减压过滤进行收集,并在60℃下减压干燥得到添加了茜素的氧化锌。
通过将60重量份的添加了茜素的氧化锌、13.5重量份的固化剂(封端异氰酸酯,Sumidur3175,由Sumitomo-Bayer Urethane公司生产)和15重量份的丁醛树脂(S-Lec BM-1,由Sekisui Chemical公司生产)溶于85重量份的甲乙酮中得到溶液;将38重量份的上述溶液与25重量份的甲乙酮混合。利用使用直径为玻璃珠的砂磨机将上述混合物分散2小时,得到分散液。
向得到的分散液中加入0.005重量份的作为催化剂的二月桂酸二辛基锡和40重量份的有机硅树脂颗粒(Tospal145,由GE Toshiba Silicone公司生产),得到底涂层用涂布液。
通过浸涂法在作为导电性支持体的直径为30mm、长度为340mm、且厚度为1mm的圆筒状铝支持体上涂布该涂布液,并在170℃的温度下干燥固化40分钟,从而形成厚度为18.7μm的底涂层。
电荷发生层的制备
将包含15重量份的作为电荷发生物质的羟基镓酞菁、10重量份的作为粘结剂树脂的氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(VMCH,由NipponUnicar公司生产)和200重量份的醋酸正丁酯的混合物用使用直径为的玻璃珠的砂磨机分散4小时,其中所述羟基镓酞菁在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。向得到的分散液中加入175重量份的醋酸正丁酯和180重量份的甲乙酮,随后搅拌,得到电荷发生层形成用涂布液。
将所得到的电荷发生层形成用涂布液浸涂至预先在圆筒状铝支持体上形成的底涂层上,然后在常温(25℃)下干燥,以形成具有0.2μm膜厚度的电荷发生层。
电荷输送层的制备
首先,通过以下方式获得聚碳酸酯共聚物(1)。
在配备有碳酰氯进口管、温度计和搅拌器的烧瓶中,在氮气气氛下混合106.9g(0.398摩尔)的1,1-双(4-羟基苯基)环己烷(单元(Z)-0,以下称为Z)、24.7g(0.133摩尔)的4,4’-二羟基联苯(单元(BP)-0,以下称为BP)、0.41g的氢硫化物、825ml(氢氧化钠2.018摩尔)的9.1%氢氧化钠水溶液、以及500ml的二氯甲烷并溶解,在搅拌的同时保持温度为18℃至21℃,并向其中通入76.2g(0.770摩尔)的碳酰氯持续75分钟,通过入口光气化来进行反应。在光气化反应结束后,向其中加入1.11g(0.0075摩尔)的对叔丁基苯酚和54ml(氢氧化钠0.266摩尔)的25%氢氧化钠水溶液,然后进行搅拌,期间加入0.18mL(0.0013摩尔)的三乙胺,在30℃至35℃的温度下反应2.5小时。用酸和水洗涤经分离的二氯甲烷相,直至无机盐和胺消失,然后除去二氯甲烷以获得聚碳酸酯。以摩尔比计,聚碳酸酯中结构单元Z与BP的比为75:25。
然后,将40重量份的N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-[1,1’]联苯-4,4’-二胺(TPD)、10重量份的N,N-双(3,4-二甲基苯基)联苯-4-胺、和55重量份的作为粘结剂树脂的聚碳酸酯共聚物(1)(粘均分子量为50,000)溶于560重量份的四氢呋喃和240重量份的甲苯中,从而获得电荷输送层用涂布液。在电荷发生层上涂布该涂布液,并在135℃的温度下干燥45分钟,从而形成膜厚度为25μm的电荷输送层。
保护层的制备
向悬浮液中加入100重量份的作为含反应性基团电荷输送材料的示例性化合物(I-a)-31、2重量份的VE-73(由Wako Pure ChemicalIndustries公司生产)聚合引发剂和300重量份的乙酸异丁酯,然后在室温下搅拌并混合12小时,从而获得保护层形成用涂布液。
然后,通过环涂法以150mm/min的挤出速率,在预先形成于圆筒状铝支持体上的电荷输送层上涂布所得的保护层形成用涂布液。然后,在具有氧浓度体系的氮气干燥器中,在氧浓度为200ppm以下的状态下,于160±5℃的温度下进行固化反应60分钟,以形成保护层。保护层的膜厚度为7μm。
如上所述,制得电子照相感光体。
实施例2至5、比较例1和2以及比较例4至7
按照实施例1中所述的方法通过顺序涂布在圆筒状铝支持体上形成底涂层和电荷发生层。然后根据下表1和2,除了变更电荷输送层的粘结剂树脂、保护层形成用涂布液的含链聚合性基团的电荷输送材料(在表中表示为“RCTM”)和溶剂(在表中表示为“SOL”)以外,按照实施例1中所述的方法形成保护层,从而制得电子照相感光体。
此外,根据对应于重复结构单元(在表中表示为“单元”)的聚碳酸酯共聚物(1)的合成方法来合成各实施例中所用的各聚碳酸酯共聚物(在表中表示为“PC共聚物”)。
比较例3
按照实施例1中所述的方法通过顺序涂布在圆筒状铝支持体上形成底涂层和电荷发生层。
电荷输送层的制备
将40重量份的N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-[1,1’]联苯-4,4’-二胺(TPD)、10重量份的N,N-双(3,4-二甲基苯基)联苯-4-胺、和55重量份的聚碳酸酯(“C-1400WP(双酚A)聚碳酸酯,由Teijin Chemicals公司生产,粘均分子量为50,000)加入到800重量份的二氯甲烷中,并且将该混合物溶解于其中,从而获得电荷输送层用涂布液。将该涂布液涂布在电荷发生层上,并在135℃的温度下干燥45分钟,从而形成厚度为25μm的电荷输送层。
然后,根据下表2,除变更电荷输送层的粘结剂树脂、保护层形成用涂布液的含链聚合性基团的电荷输送材料(在表中表示为“RCTM”)和溶剂(在表中表示为“SOL”)以外,通过实施例1所述的方法形成保护层,从而制得电子照相感光体。
评价
A和B值的测量
根据上述方法,对各个实施例中获得的电子照相感光体的保护层的A和B值(由等式(1)表示的A值和由等式(2)表示的B值)进行研究。结果以及用于计算A和B值的S1、S13、S0、S03、S2和S23在表3中示出。
性能评价
将各个实施例中获得的电子照相感光体安装在由Fuji Xerox株式会社制造的Docucentre-IVC2260中,并在28℃和80%RH的环境下在100,000张A4纸上连续打印图像,该打印图像具有图像浓度为100%的固体图像部分、图像浓度为20%的半色调图像部分以及细线图像部分。
对于初始时第100张和一段时间后第100,000张的图像,进行耐擦伤性评价并确认是否存在刮刀弯曲。此外,在打印测试中,对于初始时(打印100张后)和打印100,000张后的电子照相感光体,通过使用表面电位计(Trek344,由Trek Co.制造)在待测区域中提供表面电位探针(在距离电子照相感光体表面1mm处),测量除去电荷后的残余电位(Rp),并且计算初始残余电位和打印100,000张后的残余电位之间的差值(ΔRp)。结果在表3中示出。
此外,在成像测试中,使用由Fuji Xerox株式会社制造的P纸(A4大小,水平输送)。
耐擦伤性评价
对打印测试中打印100,000张后的电子照相感光体的表面进行肉眼观察,根据以下标准进行评价。
A+:几乎没有发生擦伤。
A:部分发生擦伤。
B:全部发生轻微擦伤。
C:全部发生擦伤。
残余电位
根据以下标准评价残余电位。
A+:小于20V
A:从20V至小于50V
B:从50V至小于80V
C:80V以上
总体评价
综和上述各个评价,从而得出电子照相感光体和成像系统的总体评价。此外,评价标准如下。
A+:特别优异。
A:优异。
B:虽然有些问题,但实际应用时没有问题。
C:实际应用时有问题。
从上述结果可以看出,在本发明实施例中,与比较例相比,在所有耐擦伤性和残余电位的评价中都得到了令人满意的结果。
表格中示出的缩略语的详情在下文中示出。
RCTM:含有链聚合性基团的电荷输送材料
·(a-1):示例性化合物(I-a)-31
·(a-2):示例性化合物(I-b)-31
·(a-3):示例性化合物(I-c)-43
·(a-4):示例性化合物(I-c)-52(参见以下合成方法)
·(a-5):示例性化合物(II)-54
·(a-6):示例性化合物(II)-55
·(a-7):由下式CTM-1表示的化合物
·(a-8):由下式CTM-2表示的化合物
·(a-9):示例性化合物(II)-181
·(a-10):示例性化合物(II)-182
·(a-11):示例性化合物(I-d)-22
示例性化合物(I-c)-52的合成
向500-ml的烧瓶中加入22g下述化合物(2)、33g叔丁醇钾、300ml四氢呋喃和0.2g硝基苯。在氮气气流下搅拌该混合物,同时将通过在150ml的四氢呋喃中溶解25g的4-氯甲基苯乙烯得到的溶液缓慢滴加至其中。完成滴加后,加热所得物并回流4小时,然后冷却,倒入水中,并用甲苯萃取。用水充分洗涤甲苯层,然后浓缩,通过硅胶柱色谱对所得油状物进行纯化,从而得到29g的油状示例性化合物(I-c)-52。
另外,根据上述合成方法合成了其他示例性化合物。
SOL:溶剂
·IBA:乙酸异丁酯(SP值=8.5)
·EA:乙酸乙酯(SP值=8.7)
·MIBK:甲基异丁基酮(SP值=8.7)
·二正丙基酮:(SP值=8.8)
·MEK:甲乙酮(SP值=9.0)
·MFG:1-甲氧基-2-丙醇
粘结剂树脂
·(b-1):PCZ-400(双酚(Z)聚碳酸酯,由Mitsubishi Gas Chemical公司生产)
·(b-2):C-1400WP(双酚(A)聚碳酸酯,由Mitsubishi Gas Chemical公司生产)
提供本发明示例性实施方案的上述描述是为了举例说明的目的。并非旨在穷举,或将本发明限制为所公开的具体形式。对于本领域技术人员,许多变型和改变将是显而易见的。选择并描述这些实施方案是为了最佳地阐释本发明的原理及其实际应用,从而使得本领域的其他技术人员理解本发明的各种实施方案,并且所述多种变型适用于所预期的特定用途。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同方式限定。
Claims (15)
1.一种电子照相感光体,其包括:
导电基体;
设置在所述导电基体上的电荷发生层;
设置在所述电荷发生层上的电荷输送层,该电荷输送层被构造为包含电荷输送材料和聚碳酸酯;以及
设置在所述电荷输送层上的最外表面层,该最外表面层由含有链聚合性化合物的组合物形成的固化膜构成,所述链聚合性化合物在同一分子中至少具有电荷输送骨架和链聚合性官能团,并且所述最外表面层具有由以下等式(1)表示的从0.1至0.3的A值,以及由以下等式(2)表示的0.02以下的B值,所述A和B值均由衰减全反射傅里叶变换红外光谱确定:
·等式(1)A=(S1/S13)-(S0/S03),
·等式(2)B=S2/S23,
其中在等式(1)和(2)中,
S1表示基于所述最外表面层中的单取代苯的峰(在685cm-1至715cm-1范围内的峰)的峰面积;
S13表示基于所述最外表面层的芳族化合物的C=C伸缩振动的峰(在1500cm-1至1525cm-1范围内的峰)的峰面积;
S0表示基于经洗涤的所述最外表面层的单取代苯的峰(在685cm-1至715cm-1范围内的峰)的峰面积;
S03表示基于经洗涤的所述最外表面层的芳族化合物的C=C伸缩振动的峰(在1500cm-1至1525cm-1范围内的峰)的峰面积;
S2表示基于所述最外表面层的聚碳酸酯的C=O键的峰(在1750cm-1至1800cm-1范围内的峰)的峰面积;以及
S23表示基于所述最外表面层的芳族化合物的C=C伸缩振动的峰(在1500cm-1至1525cm-1范围内的峰)的峰面积。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其中所述聚碳酸酯为溶解度参数为11.40至11.75的聚碳酸酯共聚物,所述溶解度参数是通过Feders方法计算的。
3.根据权利要求2所述的电子照相感光体,其中所述聚碳酸酯共聚物具有溶解度参数为12.20至12.40的重复结构单元,所述溶解度参数是通过Feders方法计算的。
4.根据权利要求2所述的电子照相感光体,其中所述聚碳酸酯共聚物为具有由下式(PC-1)表示的重复结构单元的聚碳酸酯共聚物:
其中在式(PC-1)中,Rpc1和Rpc2各自独立地表示卤素原子、具有1至6个碳原子的烷基、具有5至7个碳原子的环烷基、或是具有6至12个碳原子的芳基;并且pca和pcb各自独立地表示0至4的整数。
5.根据权利要求4所述的电子照相感光体,其中基于所述聚碳酸酯共聚物,所述由式(PC-1)表示的重复结构单元的比率为20摩尔%至40摩尔%。
6.根据权利要求2所述的电子照相感光体,其中所述聚碳酸酯共聚物为具有由下式(PC-2)表示的重复结构单元的聚碳酸酯共聚物:
其中在式(PC-2)中,Rpc3和Rpc4各自独立地表示卤素原子、具有1至6个碳原子的烷基、具有5至7个碳原子的环烷基、或是具有6至12个碳原子的芳基;pcc和pcd各自独立地表示0至4的整数;并且Xpc表示-CRpc5Rpc6-(条件是Rpc5和Rpc6各自独立地表示氢原子、三氟甲基、具有1至6个碳原子的烷基、或是具有6至12个碳原子的芳基)、具有5至11个碳原子的1,1-环亚烷基、具有2至10个碳原子的α,ω-亚烷基、-O-、-S-、-SO-或-SO2-。
7.根据权利要求6所述的电子照相感光体,其中所述由式(PC-2)表示的重复结构单元的比率为35摩尔%至55摩尔%。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电子照相感光体,其中所述最外表面层的链聚合性化合物为选自由式(I)和(II)表示的链聚合性化合物中的至少一种:
其中在式(I)中,F表示电荷输送骨架;L表示包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两种或更多种的二价连接基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;并且m表示1至8的整数,
其中在式(II)中,F表示电荷输送骨架;L’表示这样的(n+1)价连接基团,该(n+1)价连接基团包含选自由衍生自烷烃或烯烃的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两种或更多种;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;m’表示1至6的整数;并且n表示2至3的整数。
9.根据权利要求8所述的电子照相感光体,其中所述由式(I)表示的链聚合性化合物为选自由式(I-a)、(I-b)、(I-c)和(I-d)表示的链聚合性化合物中的至少一种链聚合性化合物:
其中在式(I-a)中,Ara1至Ara4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Ara5和Ara6各自独立地表示取代或未取代的亚芳基;Xa表示通过组合选自亚烷基、-O-、-S-和酯基的基团而形成的二价连接基团;Da表示由下式(IA-a)表示的基团;并且ac1至ac4各自独立地表示0至2的整数;条件是Da的总数为1或2:
其中在式(IA-a)中,La由*-(CH2)an-O-CH2-表示,并且表示在*处连接至由Ara1至Ara4所表示的基团的二价连接基团;并且an表示1或2的整数;
其中在式(I-b)中,Arb1至Arb4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Arb5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基;Db表示由下式(IA-b)表示的基团;bc1至bc5各自独立地表示0至2的整数;并且bk表示0或1;条件是Db的总数为1或2:
其中在式(IA-b)中,Lb包括由*-(CH2)bn-O-表示的基团,并且表示在*处连接至由Arb1至Arb5所表示的基团的二价连接基团;并且bn表示3至6的整数;
其中在式(I-c)中,Arc1至Arc4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Arc5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基;Dc表示由下式(IA-c)表示的基团;cc1至cc5各自独立地表示0至2的整数;并且ck表示0或1;条件是Dc的总数为1至8:
其中在式(IA-c)中,Lc表示这样的二价连接基团,该二价连接基团包含选自由以下基团构成的组中的一个或多个基团:-C(=O)-、-N(R)-、-S-、以及通过组合-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-而形成的基团;并且R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基:
其中在式(I-d)中,Ard1至Ard4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Ard5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基;Dd表示由下式(IA-d)表示的基团;dc1至dc5各自独立地表示0至2的整数;并且dk表示0或1;条件是Dd的总数为3至8:
其中在式(IA-d)中,Ld包括由*-(CH2)dn-O-表示的基团,并且表示在*处连接至由Ard1至Ard5所表示的基团的二价连接基团;并且dn表示1至6的整数。
10.根据权利要求9所述的电子照相感光体,其中所述由式(IA-c)表示的基团为由下式(IA-c1)表示的基团:
其中在式(IA-c1)中,cp1表示0至4的整数。
11.根据权利要求8所述的电子照相感光体,其中所述由式(II)表示的链聚合性化合物为由下式(II-a)表示的链聚合性化合物:
其中在式(II-a)中,Ark1至Ark4各自独立地表示取代或未取代的芳基;Ark5表示取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的亚芳基;Dk表示由下式(IIA-a)表示的基团;kc1至kc5各自独立地表示0至2的整数;并且kk表示0或1;条件是Dk的总数为1至8:
其中在式(IIA-a)中,Lk表示这样的(kn+1)价连接基团,该(kn+1)价连接基团包含选自由衍生自烷烃或烯烃的三价或四价基团、以及亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两种或更多种;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;并且kn表示2至3的整数。
12.根据权利要求11所述的电子照相感光体,其中连接至所述由式(II)表示的化合物的F所表示的电荷输送骨架上的基团是由下式(IIA-a1)或(IIA-a2)表示的基团:
其中在式(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;并且kq2表示0或1的整数。
13.根据权利要求11所述的电子照相感光体,其中连接至所述由式(II)表示的链聚合性化合物的F所表示的电荷输送骨架上的基团是由下式(IIA-a3)或(IIA-a4)表示的基团:
其中在式(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;并且kq4表示0或1的整数。
14.一种处理盒,其包括根据权利要求1至13中任意一项所述的电子照相感光体,
所述处理盒可从成像装置上拆卸下来。
15.一种成像装置,其包括:
根据权利要求1至13中任意一项所述的电子照相感光体;
充电单元,其对所述电子照相感光体的表面进行充电;
静电潜像形成单元,其在所述电子照相感光体的充电表面上形成静电潜像;
显影单元,其利用含有调色剂的显影剂使在所述电子照相感光体的表面上形成的所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;以及
转印单元,其将所述调色剂图像转印至转印介质上。
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