CN104950603B - 电子照相感光体、处理盒以及成像装置 - Google Patents

电子照相感光体、处理盒以及成像装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电子照相感光体,包括导电性基体以及设置在该导电性基体上的感光层,其中所述电子照相感光体的最外表面层由包含反应性电荷传输材料的组合物的固化膜构成,所述最外表面层的表面的硬脂酸锌覆盖率为5.0%以上,所述最外表面层在覆盖硬脂酸锌之前的氧气透过系数为2.0×1012fm2/Pa·s以上。本发明还涉及包括该电子照相感光体的处理盒和成像装置。本发明的电子照相感光体的最外表面层具有优异的电特性稳定性以及抗擦伤性。

Description

电子照相感光体、处理盒以及成像装置
技术领域
本发明涉及电子照相感光体、处理盒、以及成像装置。
背景技术
在相关技术领域中,已提出通过在用于电子照相成像装置中的电子照相感光体的表面上设置保护层从而提高强度。
作为形成保护层的材料,例如,已披露了酚醛树脂中分散有导电性粉末的材料(例如,专利文献1)、由有机-无机杂化材料形成的材料(例如,专利文献2)、由醇溶性电荷传输材料和酚醛树脂形成的材料(例如,专利文献3)等等。此外,披露了:烷基醚化苯并胍胺/甲醛树脂和受电子羧酸或受电子多元酸酐的固化膜(例如,专利文献4),掺杂有碘、有机磺酸化合物、或氯化铁的苯并胍胺树脂固化膜(例如,专利文献5),以及特定添加剂与酚醛树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、硅氧烷树脂或聚氨酯树脂的固化膜(例如,专利文献6)。
近来,使用丙烯酸类材料的保护层受到人们的关注。
例如,披露了如下膜:通过涂覆含有光固化性丙烯酸单体而固化的膜(例如,专利文献7);通过热能或光能,使具有碳-碳双键的单体、具有碳-碳双键的电荷转移材料以及粘结剂树脂进行单体中的碳-碳双键与电荷转移材料中的碳-碳双键之间的反应从而形成的膜(例如,专利文献8);以及包含这样的化合物的膜,该化合物通过使在一个分子中具有两个以上链聚合性官能团的空穴传输化合物进行聚合而形成(例如,专利文献9)。
已披露了如下的膜:利用丙烯酸类材料,在真空或惰性气体中进行辐射照射并随后进行加热而形成的膜(例如,专利文献10);以及利用丙烯酸类材料并在惰性气体中进行加热和固化而形成的膜(例如,专利文献11)。
此外,还披露了电荷传输材料本身是丙烯酸改性的且交联的,并且添加有不具有电荷传输性的反应性单体(例如,专利文献8和12)。
此外,有人建议这样的方法:其中通过控制感光层的氧透过率,从而减少感光层中氧化劣化产物的产生,并提高图像质量稳定性和耐磨性(例如,专利文献13)。
此外,有人提议了这样的方法:其中,通过向感光体供给硬脂酸锌等金属皂以形成润滑剂膜,从而提高清洁性能,并提高图像质量稳定性和耐磨性(例如,专利文献14)。
[专利文献1]日本专利No.3287678
[专利文献2]JP-A-2000-019749
[专利文献3]JP-A-2002-82469
[专利文献4]JP-A-62-251757
[专利文献5]JP-A-7-146564
[专利文献6]JP-A-2006-84711
[专利文献7]JP-A-5-40360
[专利文献8]JP-A-5-216249
[专利文献9]JP-A-2000-206715
[专利文献10]JP-A-2004-12986
[专利文献11]JP-A-7-72640
[专利文献12]JP-A-2004-302450
[专利文献13]JP-A-2005-275367
[专利文献14]JP-B-51-22380
发明内容
本发明的目的是提供一种电子照相感光体,该电子照相感光体的最外表面层具有优异的电特性稳定性以及抗擦伤性。
可通过如下方面实现上述目的。
根据本发明的第一方面,提供一种电子照相感光体,包括导电性基体以及设置在该导电性基体上的感光层,
其中所述电子照相感光体的最外表面层由包含反应性电荷传输材料的组合物的固化膜构成,所述最外表面层的表面的硬脂酸锌覆盖率为5.0%以上,所述最外表面层在覆盖硬脂酸锌之前的氧气透过系数为2.0×1012fm2/Pa·s以上。
根据本发明的第二方面,在根据本发明第一方面所述的电子照相感光体中,与所述最外表面层接触的下层包含非反应性电荷传输材料以及聚碳酸酯共聚物,该聚碳酸酯共聚物的经Feders方法计算的溶解度参数为11.40至11.75。
根据本发明的第三方面,在根据本发明第二方面所述的电子照相感光体中,所述聚碳酸酯共聚物具有经Feders方法计算的溶解度参数为12.20至12.40的重复结构单元。
根据本发明的第四方面,在根据本发明第二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:
Figure BDA0000603020360000031
其中Rpc1和Rpc2各自独立地表示卤原子、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、或者具有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。
根据本发明的第五方面,在根据本发明第四方面所述的电子照相感光体中,其中相对于所述聚碳酸酯共聚物,由所述式(PC-1)表示的重复结构单元的比例为20摩尔%至40摩尔%。
根据本发明的第六方面,在根据本发明第二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:
Figure BDA0000603020360000041
其中Rpc3和Rpc4各自独立地表示卤原子、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、或者具有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-(前提是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、或者具有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-。
根据本发明的第七方面,在根据本发明第六方面所述的电子照相感光体中,相对于所述聚碳酸酯共聚物,由所述式(PC-2)表示的重复结构单元的比例为35摩尔%至55摩尔%。
根据本发明的第八方面,在根据本发明第一至第七方面中的任意一方面所述的电子照相感光体中,所述反应性电荷传输材料为选自由下式(I)和(II)表示的反应性化合物所构成的组中的至少一者:
Figure BDA0000603020360000042
其中F表示电荷传输骨架;L表示包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两个以上基团的二价连接基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;m表示1至8的整数,
Figure BDA0000603020360000043
其中F表示电荷传输骨架;L'表示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-构成的组中的两个以上基团的(n+1)价连接基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;m'表示1至6的整数;n表示2至3的整数。
根据本发明的第九方面,在根据本发明第八方面所述的电子照相感光体中,由式(I)表示的反应性化合物为选自由式(1-a)、(1-b)、(1-c)和(1-d)表示的反应性化合物所构成的组中的至少一者:
Figure BDA0000603020360000051
其中,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表示通过选自亚烷基,-O-、-S-和酯基的基团的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;前提是Da的总数为1或2,
Figure BDA0000603020360000052
其中La由*-(CH2)az-O-CH2-表示,并且其表示在*处与由Ara1至Ara4表示的基团连接的二价连接基团,并且az表示整数1或2。
Figure BDA0000603020360000061
其中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;前提是Db的总数为1或2,
其中Lb包含由*-(CH2)bn-O-表示的基团,并且其表示在*处与由Arb1至Arb5表示的基团连接的二价连接基团;bn表示3至6的整数,
Figure BDA0000603020360000063
其中,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;前提是Dc的总数为1至8,
Figure BDA0000603020360000064
其中Lc表示包含选自以下基团组中的一个以上基团的二价连接基团,所述基团组为:-C(=O)-、-N(R)-、-S-、以及通过将-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-组合而形成的基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基,
Figure BDA0000603020360000071
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;前提是Dd的总数为3至8。
Figure BDA0000603020360000072
其中Ld包含由*-(CH2)dn-O-表示的基团,并且其表示在*处连接至由Ard1至Ard5表示的基团的二价连接基团,dn表示1至6的整数。
根据本发明的第十方面,在根据本发明第九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:
Figure BDA0000603020360000073
其中cp1表示0至4的整数。
根据本发明的第十一方面,在根据本发明第八方面所述的电子照相感光体中,由式(II)表示的化合物为由下式(II-a)表示的化合物:
其中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;前提是Dk的总数为1至8,
Figure BDA0000603020360000082
其中Lk表示含有两个以上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-构成的组中的基团的(kn+1)价连接基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;kn表示2至3的整数。
根据本发明的第十二方面,在根据本发明第十一方面所述的电子照相感光体中,连接至式(II)表示的化合物的F所表示的电荷传输骨架的基团为由下式(IIA-a1)或(IIA-a2)表示的基团:
Figure BDA0000603020360000083
其中Xk1表示二价连接基团;kq1表示整数0或1;Xk2表示二价连接基团;kq2表示整数0或1。
根据本发明的第十三方面,在根据本发明第十一方面所述的电子照相感光体中,连接至式(II)表示的化合物的F所表示的电荷传输骨架的基团为由下式(IIA-a3)或(IIA-a4)表示的基团:
Figure BDA0000603020360000091
其中Xk3表示二价连接基团;kq3表示整数0或1;Xk4表示二价连接基团;kq4表示整数0或1。
根据本发明的第十四方面,在根据本发明第一方面至第七方面中任意一方面所述的电子照相感光体中,所述最外表面层的表面的硬脂酸锌覆盖率为5.0%至80.0%,并且所述最外表面层在覆盖硬脂酸锌之前的氧气透过系数为2.0×1012fm2/Pa·s至15.0×1012fm2/Pa·s。
根据本发明的第十五方面,提供一种处理盒,包括根据第1至7方面中任一方面所述的电子照相感光体,并且能够从成像装置上拆卸下来。
根据本发明的第十六方面,提供一种成像装置,包括:
根据第1至7方面中任一方面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充电;
静电潜像形成单元,其在所述已充电的电子照相感光体的表面上形成静电潜像;
显影单元,其通过含有调色剂的显影剂使形成在所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影,以形成调色剂图像;以及
转印单元,其将所述调色剂图像转印至记录介质的表面。
根据本发明的第十七方面,提供一种根据第十六方面所述的成像装置,包括向所述电子照相感光体的表面供给硬脂酸锌的供给单元。
与最外表面层的表面的硬脂酸锌覆盖率小于5.0%、并且最外表面层在覆盖硬脂酸锌之前的氧气透过系数小于2.0×1012fm2/Pa·s的情况相比,通过本发明的第一方面,提供最外表面层具有优异的电特性稳定性和抗擦伤性的电子照相感光体。
与最外表面层的下层不包含溶解度参数处于上述范围内的聚碳酸酯的情况相比,通过本发明的第二、第三、第四、第五、第六或第七方面,提供最外表面层具有优异的电特性稳定性和抗擦伤性的电子照相感光体。
与采用了由以下通式(I)和(II)表示的反应性化合物之外的其他反应性电荷传输材料作为所述反应性电荷传输材料的情况相比,通过本发明的第八、第九、第十、第十一、第十二或第十三方面,提供最外表面层具有优异的电特性稳定性和抗擦伤性的电子照相感光体。
与最外表面层的表面的硬脂酸锌覆盖率在5.0%至80.0%的范围以外、或者最外表面层在覆盖硬脂酸锌之前的氧气透过系数在2.0×1012fm2/Pa·s至15.0×1012fm2/Pa·s的范围以外的情况相比,通过本发明的第十四方面,提供了最外表面层具有优异的电特性稳定性和抗擦伤性的电子照相感光体。
与电子照相感光体的最外表面层的表面的硬脂酸锌覆盖率小于5.0%、并且最外表面层在覆盖硬脂酸锌之前的氧气透过系数小于2.0×1012fm2/Pa·s的情况相比,通过本发明的第十五、十六或十七方面,提供了具有长使用寿命的处理盒或成像装置。
附图简要说明
下面将基于如下附图详细地说明本发明的示例性实施方案,其中:
图1为示出了根据本示例性实施方案的电子照相感光体的层构成实例的示意性局部截面图。
图2为示出了根据本示例性实施方案的电子照相感光体的层构成的另一实例的示意性局部截面图。
图3为示出了根据本示例性实施方案的电子照相感光体的层构成的又另一实例的示意性局部截面图。
图4为示出了根据本示例性实施方案的成像装置的实例的示意性局部截面图。
图5为示出了根据本示例性实施方案的成像装置的另一实例的示意性局部截面图。
具体实施方式
下面,将对作为本发明实例的本发明示例性实施方案进行说明。
电子照相感光体
根据本实施方案的电子照相感光体具有导电性基体以及设置在该导电性基体上的感光层。
最外表面层由含有反应性电荷传输材料的组合物的固化膜构成。此外,硬脂酸锌在最外表面层的表面上的覆盖率(下文中也简称为“硬脂酸锌覆盖率”)为5.0%以上,此外,最外表面层在覆盖硬脂酸锌之前的氧气透过系数(下文中简称为“最外表面层的氧气透过系数”)为2.0×1012fm2/Pa·s以上。
此处,最外表面层为在设置于电子照相感光体的导电性基体上的层中,距离该导电性基体最远的层。具体而言,例如,最外表面层为充当保护层的层、充当电荷传输层的层、或者兼有这两种功能的层。
根据本示例性实施方案的电子照相感光体通过具有上述构成,从而成为这样的电子照相感光体,该电子照相感光体的最外表面层具有优异的电特性稳定性和抗擦伤性。尽管其原因尚不清楚,但据推测如下。
首先,最外表面层的氧气透过系数为2.0×1012fm2/Pa·s以上表示最外表面层中存在多个孔,从而使最外表面层具有氧透过性。另一方面,硬脂酸锌覆盖率为5.0%以上表示大量的硬脂酸锌覆盖于最外表面层上。即,当硬脂酸锌覆盖率和最外表面层的氧气透过系数均满足上述范围时,表示最外表面层的表面中的孔被覆盖从而使硬脂酸锌嵌在孔中的状态,具体而言,表示氧气透过系数高的最外表面层被硬脂酸锌覆盖的状态,由此降低了氧气透过系数。
通过降低氧气透过系数,防止了因最外表面层中电荷传输材料的氧化而使电特性降低。此外,当最外表面层上的孔被覆盖从而使硬脂酸锌嵌入孔中时,最外表面层的表面的润滑性提高,从而使抗擦伤性提高。
综上,据推定根据本发明的电子照相感光体的最外表面层具有优异的电特性稳定性和抗擦伤性。
另外,由于最外表面层的表面的润滑性提高,防止了清洁刮片与最外表面层在感光体轴向上的负荷(转矩)的不均匀,从而容易地防止了清洁刮片发生翘起(turned-up)。
此外,在装有根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体的成像装置(或处理盒)中,实现了长使用寿命。
在根据本发明示例性实施方案的电子照相感光体中,硬脂酸锌覆盖率为5.0%以上,从电特性稳定性和抗擦伤性的角度来看,硬脂酸锌覆盖率优选为5.0%至80.0%,更优选为10.0%至70.0%。
最外表面层的氧气透过系数为2.0×1012fm2/Pa·s以上,从电特性稳定性和抗擦伤性的角度来看,氧气透过系数优选为2.0×1012fm2/Pa·s至15.0×1012fm2/Pa·s,更优选为3.0×1012fm2/Pa·s至12.0×1012fm2/Pa·s。
此外,通过后述实施例中所描述的方法来测量硬脂酸锌覆盖率和最外表面层的氧气透过系数的数值。
此外,进行硬脂酸锌覆盖的例子包括利用如下方法:1)其中,在将电子照相感光体安装于成像装置之前预先将硬脂酸锌覆盖至电子照相感光体上;2)其中,将电子照相感光体安装在包括显影单元的成像装置中,该显影单元中存储有含有硬脂酸锌颗粒的显影剂,通过该显影剂将硬脂酸锌供给并覆盖至电子照相感光体上;3)其中,将电子照相感光体安装至包括供给单元的成像装置中,该供给单元将硬脂酸锌供给至与显影单元分离的电子照相感光体的表面上,并且硬脂酸锌通过该供给单元供给并覆盖。
在根据本示例性实施方案的电子照相感光体中,作为反应性电荷传输材料,可在最外表面层中使用选自由式(I)和(II)表示的反应性化合物(下文也称为“特定反应性电荷传输材料”)所构成的组中的至少一者的组合物的固化膜。当将该组合物的固化膜用作最外表面层时,硬脂酸锌覆盖率和最外表面层的氧气透过系数易于处于上述范围内,并且易于提高电特性稳定性和最外表面层的抗擦伤性。尽管其原因尚不清楚,但据推测如下。
首先,特定反应性电荷传输材料为这样的苯乙烯基基团,其具有优异的电荷传输性能、诸如–OH和-NH-之类的干扰电荷传输性能的极性基团数量较少、并且具有对电荷传输性能有效的π电子,由于该材料通过聚合连接在一起,因此防止产生残余应力,并防止形成会捕获电荷的构造陷阱(structural trap)。此外,由于特定反应性电荷传输材料具有疏水性高于丙烯酸类材料并且水分难以附着至该材料的性质,因此认为可长期维持电特性。
此外,特定反应性电荷传输材料具有反应速率高且易于在所形成的膜(最外表面层)上形成孔的性质。另外,特定反应性电荷传输材料的疏水性高于丙烯酸类材料,并且其对硬脂酸锌的亲和性更高。因此,硬脂酸锌易于嵌入最外表面层的表面上的孔中,并且易于将硬脂酸锌覆盖率调节至上述范围内。
因此,据推定如果将含有选自由特定反应性电荷传输材料构成的组中的至少一者的组合物的固化膜用作最外表面层中的反应性电荷传输材料,则易于获得最外表面层具有优异的电特性稳定性以及抗擦伤性的电子照相感光体。
在根据本示例性实施方案的电子照相感光体中,与最外表面层接触的下层优选包含非反应性电荷传输材料以及聚碳酸酯共聚物,该聚碳酸酯共聚物经Feders方法(Federsmethod)计算得到的溶解度参数为11.40至11.75。
此处,通过将含有各材料的涂布液涂布于将成为下层的感光层(例如,电荷传输层)上,从而形成最外表面层。然而,根据用于制备涂布液的溶剂的种类,当涂布并形成最外表面层时,涂布液中的溶剂会使得将成为下层的感光层(例如,电荷输送层)的粘结剂树脂发生溶胀,最外表面层与下层之间会发生成分混合,由此有时会发生电特性和机械强度的劣化。
具体而言,在最外表面层中包含树脂颗粒的情况中,当将成为下层的感光层(例如,电荷传输层)中的粘结剂树脂发生溶胀时,有时树脂颗粒会不均匀地分布(即,以高浓度偏析)于最外表面层的表层中。例如,如果树脂颗粒在最外表面层的表层中不均匀地分布(即,以高浓度偏析),则最外表面层的表层部分中的树脂成分的比例降低,由此初次使用时的耐磨性降低。
另一方面,在与最外表面层接触的下层(感光层(例如,电荷传输层))中,将经Feders方法计算得到的溶解度参数为11.40至11.75的聚碳酸酯共聚物用作为粘结剂树脂。由此,防止了最外表面层与下层之间发生成分混合,由此易于提高电特性和机械强度。因此,易于提高电特性稳定性以及最外表面层的抗擦伤性。
具体而言,在最外表面层中含有树脂颗粒的情况中,防止了该树脂颗粒不均匀地分布至最外表面层的表层侧。由此,易于获得树脂颗粒均匀分散在最外表面层中的状态。
尽管其原因尚不清楚,但据认为,如果在与最外表面层接触的下层中包含溶解度参数处于上述范围内的聚碳酸酯共聚物作为粘结剂树脂,则在形成最外表面层时,该聚碳酸酯共聚物在涂布液的溶剂中的溶解度低,防止了粘结剂树脂因该溶剂而发生溶胀。
此外,在根据本示例性实施方案的电子照相感光体中,最外表面层本身可形成电子照相感光体的最上层,并被设置为充当保护层的层、或者充当电荷传输层的层。在最外表面层充当保护层的情况中,该保护层的下层具有包括电荷传输层和电荷发生层的感光层,或者具有单层型感光层。
具体而言,在最外表面层充当保护层时,可列举这样的方面,其中在导电性基体上依次形成有感光层(电荷发生层和电荷传输层,或者单层型感光层)和作为保护层的最外层。另一方面,在最外表面层充当电荷传输层时,可列举这样的方面,其中在导电性基体上依次形成有电荷发生层和作为最外表面层的电荷传输层。
下面,将参照附图对根据本示例性实施方案的电子照相感光体进行说明,其中,最外表面层充当保护层。在附图中,用相同的符号表示相同或相应的部分,从而省略重复性的阐述。
图1为示出了根据本示例性实施方案的电子照相感光体的实例的示意性局部截面图。图2和图3均为示出了根据本示例性实施方案的电子照相感光体的其他实例的示意性局部截面图。
图1所示的电子照相感光体7A为所谓的功能分离型感光体(或层叠型感光体),并具有这样的结构:其中,在导电性基体4上设置有底涂层1,并且在底涂层1上还依次形成有电荷发生层2、电荷传输层3和保护层5。在电子照相感光体7A中,感光层由电荷发生层2和电荷传输层3构成。
与图1中所示的电子照相感光体7A类似,图2中示出的电子照相感光体7B也为功能分离型感光体,其中从功能上被分为电荷发生层2和电荷传输层3。
图2中示出的电子照相感光体7B具有这样的结构,其中:在导电性基体4上设置有底涂层1,并且底涂层1上还依次形成有电荷传输层3、电荷发生层2和保护层5。在电子照相感光体7B中,感光层由电荷传输层3和电荷发生层2构成。
图3所示的电子照相感光体7C在同一层(单层型感光层6)中含有电荷发生材料和电荷传输材料。图3所示的电子照相感光体7C具有这样的结构:其中,在导电性基体4上设置有底涂层1,在底涂层1上还依次形成有单层型感光层6和保护层5。
此外,在图1、2和3中示出的电子照相感光体7A、7B和7C中,保护层5为设置在距离导电性基体4最远侧的最外表面层,并且最外表面层具有上述构成。
此外,在图1、2和3中示出的电子照相感光体中,可设置或者不设置底涂层1。
下面,以图1中所示电子照相感光体7A为代表例,对各构成部分进行说明。此外,说明中略去了符号。
导电性基体
导电性基体的例子包括含有金属(铝、铜、锌、铬、镍、钼、钒、铟、金和铂等)或其合金(不锈钢等)的金属板、金属筒和金属带。此外,导电性基体的例子还包括其上涂布、沉积或层叠有导电化合物(例如,导电性聚合物和氧化铟)、金属(如铝、钯和金)或其合金的纸、树脂膜和带。这里,“导电性”是指体积电阻率小于1013Ω·cm。
当电子照相感光体被用于激光打印机时,从防止在激光照射时产生干涉图案的角度来看,优选使导电基体的表面变粗糙,以使得中心线平均粗糙度(center line averageroughness)Ra为0.04μm至0.5μm。此外,当使用非干涉光作为光源时,并不特别需要用于防止干涉图案产生的粗糙化。然而,可以防止由导电性基体的表面凹凸不平而产生缺陷,因此适于获得更长的使用寿命。
表面粗糙化的方法的例子包括:湿式珩磨(wet horning),其中将抛光剂悬浮在水中并将所得悬浮液喷到导电性基体上;无心磨削,其中将导电性基体压在旋转磨石上并持续进行磨削;以及阳极氧化处理。
表面粗糙化方法的其他例子包括这样的方法,其中无需对导电性基体的表面进行粗糙化,而是将导电性或半导电性粉末分散在树脂中而获得分散液,施加该分散液以在导电性基体的表面上形成层,从而通过分散于该层中的颗粒使表面粗糙化。
在通过阳极氧化进行的表面粗糙化处理中,将金属制导电性基体(例如,铝制导电性基体)用作阳极以在电解液中进行阳极氧化从而于导电性基体的表面上形成氧化膜。电解液的例子包括硫酸溶液和草酸溶液。然而,通过阳极氧化而形成的多孔阳极氧化膜本身具有化学活性,根据环境的不同,其易于被污染且电阻变化较大。因此,优选使氧化膜的微孔在加压水蒸汽或沸水(其中可以添加诸如镍等金属的盐)中进行水合反应以引发体积膨胀,使其变为稳定的水合氧化物,从而将氧化膜的微孔封闭,由此对多孔的阳极氧化膜进行封孔处理(sealing treatment)。
阳极氧化膜的膜厚优选为0.3μm至15μm。当厚度处于上述范围内时,能够发挥针对注入的阻碍性,并且由重复使用导致的残余电势升高倾向于受到抑制。
可以使用酸性处理液对导电性基体进行处理,或者对导电性基体进行勃姆石处理。
利用含有磷酸、铬酸和氢氟酸的酸性处理液进行的处理按照如下方式进行。首先,将磷酸、铬酸和氢氟酸混合以制备酸性处理液,关于其优选的混合比,磷酸为10重量%至11重量%、铬酸为3重量%至5重量%、氢氟酸为0.5重量%至2重量%。这些酸成分的总浓度优选为13.5重量%至18重量%。处理温度优选为42℃至48℃。膜的膜厚度优选为0.3μm至15μm。
通过将基体浸入90℃至100℃的纯水中5分钟至60分钟、或者通过使基体与90℃至120℃的加热水蒸汽接触5分钟至60分钟,从而进行勃姆石处理。膜的膜厚度优选为0.1μm至5μm。可以通过使用几乎不会使膜溶解的电解质溶液(如己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、邻苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐和柠檬酸盐等)对膜进一步进行阳极氧化处理。
底涂层
例如,底涂层为含有无机颗粒和粘结剂树脂的层。
无机颗粒的例子包括粉末电阻率(体积电阻率)为102Ω·cm至1011Ω·cm的无机颗粒。
其中,例如,诸如氧化锡颗粒、氧化钛颗粒、氧化锌颗粒和氧化锆颗粒之类的金属氧化物颗粒是优选的,尤其优选的是氧化锌颗粒。
通过BET法测定,无机颗粒的比表面积优选为(例如)10m2/g以上。
无机颗粒的体均粒径优选为(例如)50nm至2000nm(优选为60nm至1000nm)。
相对于粘结剂树脂,无机颗粒的含量(例如)优选为10重量%至80重量%,更优选为40重量%至80重量%。
可对无机颗粒进行表面处理,并且可混合使用两种或多种经不同表面处理的颗粒或具有不同粒径的颗粒。
表面处理剂的例子包括硅烷偶联剂、钛酸酯基偶联剂、铝基偶联剂和表面活性剂。尤其是,硅烷偶联剂是优选的,含有氨基的硅烷偶联剂是优选的。
含有氨基的硅烷偶联剂的例子包括但不限于3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N,N-双(2-羟乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷。
可使用至少两种硅烷偶联剂的混合物。例如,可将含氨基的硅烷偶联剂与其他硅烷偶联剂组合使用。这种其他硅烷偶联剂的例子包括:乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷,但并不局限于此。
作为利用表面处理剂的表面处理方法,可使用任何一种已知的工艺,可使用干法或者湿法。
用于处理的表面处理剂的量优选为(例如)无机颗粒的0.5重量%至10重量%。
此处,从提高电特性的长期稳定性以及载流子阻挡性(carrier blockingproperties)的角度来看,底涂层优选含有受电子化合物(受体化合物(acceptorcompound))以及无机颗粒。
受电子化合物的例子包括电子传输物质,包括:苯醌系化合物,例如氯醌和四溴代苯醌;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;噁二唑化合物,如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-双(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-双(4-二乙氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;氧杂蒽酮化合物;噻吩化合物;以及联苯醌化合物,如3,3',5,5'-四叔丁基联苯醌。
作为受电子化合物,优选的是具有蒽醌结构的化合物。作为具有蒽醌结构的化合物,例如,优选的是羟基蒽醌化合物、氨基蒽醌化合物、氨基羟基蒽醌化合物等,具体而言,例如,优选的是蒽醌、茜素、1,4-二羟基蒽醌、蒽绛酚和紫红素等。
受电子化合物可与无机颗粒一同分散于底涂层中,或者可使受电子化合物以预先附着至无机颗粒的表面的状态而包含于底涂层中。
将受电子化合物附着至无机颗粒的表面的方法的例子包括干法和湿法。
在干法中,在采用具有高剪切力的搅拌器等搅拌无机颗粒的同时,将受电子化合物直接地或者以该受电子化合物溶解于有机溶剂中的溶液的形式,滴加或者与干燥空气或氮气一起喷至该无机颗粒,由此使受电子化合物附着至无机颗粒的表面。当进行受电子化合物的滴加或喷雾时,优选在溶剂的沸点或以下的温度进行滴加或喷雾。在受电子化合物的滴加或喷雾之后,可继续在100℃以上的温度下焙烧无机颗粒。对焙烧温度和时间没有特别的限制,只要在该时间和温度下能够获得电子照相特性即可。
湿法为这样一种方法,其中利用搅拌、超声波、砂磨机、碾磨机、球磨机等将无机颗粒分散于溶剂中,同时加入受电子化合物,继续搅拌或分散该混合物,随后除去溶剂,由此使受电子化合物附着至无机颗粒的表面。关于除去溶剂的方法,通过过滤或蒸馏将溶剂除去。在除去溶剂之后,可以在100℃以上的温度下进行焙烧。对焙烧温度和时间没有特别的限制,只要在该时间和温度下能够获得电子照相特性即可。在湿法中,可在添加受电子化合物之前除去无机颗粒中所包含的水分。湿法的例子包括在溶剂中搅拌并加热颗粒的方法,或者与溶剂共沸除去的方法。
此外,可以在利用表面处理剂对无机颗粒进行表面处理之前或者之后,进行受电子化合物的附着,并且受电子化合物的附着可与利用表面处理剂的表面处理同时进行。
相对于无机颗粒,受电子化合物的含量优选为(例如)0.01重量%至20重量%,更优选为0.01重量%至10重量%。
底涂层中所用粘结剂树脂的例子包括已知材料,例如:已知聚合物化合物,如缩醛树脂(如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪素树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸乙酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂;锆螯合化合物;钛螯合化合物;铝螯合化合物;钛醇盐化合物;有机钛化合物;以及硅烷偶联剂。
用于底涂层中的粘结剂树脂的例子包括具有电荷传输基团的电荷传输树脂以及导电性树脂(例如,聚苯胺)。
其中,作为用于底涂层中的粘结剂树脂,不溶于用于上层的涂布溶剂的树脂是适合的,具体而言,如下树脂是适合的: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;以及通过使选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂以及聚乙烯醇缩醛树脂所构成的组中的至少一者与固化剂反应而得到的树脂。
在这些粘结剂树脂中的两种以上组合使用的情况中,可根据需要设定其混合比。
底涂层中可包含各种添加剂以提高电特性、环境稳定性或图像质量。
添加剂的例子包括已知材料,如电子传输颜料,例如多环缩合的电子传输颜料和偶氮类电子传输颜料、锆螯合化合物、钛螯合化合物、铝螯合化合物、钛醇盐化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂。如上所述,硅烷偶联剂用于无机颗粒的表面处理;然而,该试剂还可作为添加剂添加到底涂层中。
作为添加剂的硅烷偶联剂的例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷。
锆螯合化合物的例子包括丁醇锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇锆、乙酰乙酸乙酯丁醇锆、醋酸锆、草酸锆、乳酸锆、磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、十二酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁醇锆、硬脂酸丁醇锆和异硬脂酸丁醇锆。
钛螯合化合物的例子包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、酞酸丁酯二聚物、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、辛二醇酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙基酯、三乙醇胺钛和聚硬脂酸羟基钛。
铝螯合化合物的例子包括异丙醇铝、二异丙醇单丁氧基铝、丁酸铝、二乙基乙酰乙酸二异丙醇铝和三(乙基乙酰乙酸)铝。
这些添加剂可以单独使用,或作为多种化合物的混合物或缩聚物使用。
底涂层的维氏硬度(Vickers hardness)优选为35以上。
为了防止出现莫尔图像(moire image),优选将底涂层的表面粗糙度(十点平均粗糙度)调节为1/4n(n表示上层的折射率)至1/2λ的范围内,其中λ表示用于曝光的激光波长。
也可向底涂层中加入树脂颗粒等,以调节其表面粗糙度。树脂颗粒的例子包括有机硅树脂颗粒和交联型聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒。此外,可对底涂层的表面进行研磨以调节其表面粗糙度。研磨方法的例子包括擦光、喷砂处理、湿法珩磨、研磨处理等。
对底涂层的形成方法没有特别的限制,可使用已知的形成方法。例如,可通过如下方式进行形成:由底涂层形成用涂布液形成膜,将该涂膜干燥,随后根据需要进行加热,其中在该底涂层形成用涂布液中,所述成分被添加至溶剂中。
用于制备底涂层形成用涂布液的溶剂的例子包括已知的有机溶剂,如醇系溶剂、芳族烃溶剂、卤代烃系溶剂、酮系溶剂、酮醇系溶剂、醚系溶剂、和酯系溶剂。
溶剂的具体例子包括常见的有机溶剂,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲乙酮、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。
在底涂层形成用涂布液的制备中,分散无机颗粒的方法的例子包括已知方法,如辊磨机、球磨机、振动式球磨机、碾磨机、砂磨机、胶体磨和涂料振动器等。
在导电性基体上涂布底涂层形成用涂布液的方法的例子包括常见方法,如刮涂法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、微珠涂布法、气刀涂布法和帘涂法。
优选将底涂层的膜厚设定为15μm以上的范围内,更优选设定为20μm至50μm。
中间层
尽管图中未示出,然而还可在底涂层和感光层之间设置中间层。
中间层为(例如)包含树脂的层。用于中间层中的树脂的例子包括聚合物化合物,如缩醛树脂(例如,聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪素树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂和三聚氰胺树脂。
中间层也可包含有机金属化合物。用于中间层中的有机金属化合物的例子包括含有锆、钛、铝、锰和硅等金属原子的有机金属化合物。
用于中间层中的这些化合物可单独使用,或者作为多种化合物的混合物或者缩聚物使用。
其中,中间层优选包含含有锆原子或硅原子的有机金属化合物。
对中间层的形成没有特别的限制,并可使用已知的形成方法。例如,可通过如下方式进行形成:由中间层形成用涂布液形成膜,将该涂膜干燥,随后根据需要进行加热,其中在该中间层形成用涂布液中,所述成分被添加至溶剂中。
用于形成中间层的涂布方法的例子包括常见方法,如浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮涂法、气刀涂布法和帘涂法。
优选将中间层的膜厚设定在(例如)0.1μm至3μm的范围内。此外,也可将中间层用作底涂层。
电荷发生层
电荷发生层为(例如)包含电荷发生材料和粘结剂树脂的层。此外,电荷发生层可为电荷发生材料的沉积层。电荷发生材料的沉积层适合于使用发光二极管(LED)和有机电致发光(EL)图像阵列等不相干光源的情况。
电荷发生材料的例子包括:偶氮颜料,如双偶氮颜料和三偶氮颜料;稠合芳环颜料,如二溴蒽嵌蒽酮(dibromoantanthrone);二萘嵌苯颜料;吡咯并吡咯颜料;酞菁颜料;氧化锌;和三角硒。
其中,为了适应近红外区激光曝光,优选使用金属酞菁颜料或非金属酞菁颜料作为电荷发生材料。特别地,更优选使用JP-A-5-263007、JP-A-5-279591等公开的羟基镓酞菁;JP-A-5-98181等中公开的氯镓酞氰;JP-A-5-140472、JP-A-5-140473等中公开的二氯酞氰锡;和JP-A-4-189873等公开的氧钛酞菁颜料等。
另一方面,为了适应近紫外区激光曝光,作为电荷发生材料,优选的是:稠环芳烃颜料,如二溴蒽嵌蒽酮;硫靛颜料;四氮杂卟啉化合物;氧化锌;三角硒;以及JP-A-2004-78147和JP-A-2005-181992等中公开的双偶氮颜料。
即使在使用发光中心波长为450nm至780nm的不相干光源如LED和有机EL图像阵列的情况下,也可使用电荷发生材料;但是从分辨率的角度来看,在感光层以厚度为20μm以下的薄膜的形式使用的情况下,感光层中的电场强度加强,由此,由于从基体的电荷注入导致带电减少,因此易于发生被称为所谓的黑点的图像缺陷。当使用了在诸如三角硒和酞氰颜料等p型半导体这样的容易产生暗电流的电荷发生材料时,这种现象变得明显。
同时,在使用稠合环芳烃颜料、二萘嵌苯颜料、偶氮颜料等n型半导体作为电荷发生材料时,不易于产生暗电流,并且即使是在薄膜的情况下也可抑制被称为黑点的图像缺陷。n型电荷发生材料的例子包括但不限于JP-A-2012-155282中[0288]至[0291]段中所述的化合物(CG-1)至(CG-27)。
此外,关于n型的确定,通常采用飞行时间法,通过流动光电流的极性来进行类型的确定,将电子比作为载流子的空穴更容易流动的类型作为n型。
用于电荷发生层的粘结剂树脂选自宽范围的绝缘树脂,该粘结剂树脂也可以选自有机光电导性聚合物,如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯蒽、聚乙烯芘和聚硅烷。
粘结剂树脂的例子包括聚乙烯醇缩丁醛树脂、多芳基化合物树脂(如双酚和芳族二价羧酸的缩聚物等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素树脂、氨基甲酸乙酯树脂、环氧树脂、酪素、聚乙烯醇树脂和聚乙烯基吡咯烷酮树脂。术语“绝缘性”在此是指体积电阻率为1013Ω·cm以上。
这些粘结剂树脂可单独使用,或者作为两种或多种的混合物使用。
此外,以重量比计,电荷发生材料与粘结剂树脂的混合比优选为10:1至1:10。
还可向电荷发生层中进一步加入已知添加剂。
对电荷发生层的形成没有特别的限制,可使用已知形成方法。例如,可通过如下方式进行形成:由电荷发生层形成用涂布液形成涂膜,将该涂膜干燥,随后根据需要进行加热,其中在该电荷发生层形成用涂布液中,所述成分被添加至溶剂中。此外,可通过沉积电荷发生材料来进行电荷发生层的形成。通过沉积来进行电荷发生层的形成尤其适合于将稠环芳烃颜料或二萘嵌苯颜料用作电荷发生材料的情况。
用于制备电荷发生层形成用涂布液的溶剂的例子包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲乙酮、环己酮、醋酸甲酯、醋酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。这些溶剂可以单独使用,或者作为其两种或更多种的混合物使用。
关于将颗粒(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,例如,使用了:介质分散机,如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机和水平型砂磨机;或者无介质分散机,如搅拌机、超声波分散机、辊磨机和高压均质器。高压均质器的例子包括:碰撞式均质器,其通过在高压下进行液-液碰撞或液-壁碰撞来进行分散液的分散;以及贯通式均质器,其通过在高压下使分散液流过细流道来进行分散液的分散。
此外,在分散过程中,有效的是,电荷发生层形成用涂布液中的电荷发生材料的平均粒径为0.5μm以下,优选为0.3μm以下,更优选为0.15μm以下。
将电荷发生层形成用涂布液涂布至底涂层(或中间层)上的方法的例子包括常见的方法,如刮涂法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、微珠涂布法、气刀涂布法和帘涂法。
电荷发生层的膜厚优选设定为(例如)0.1μm至5.0μm,更优选为0.2μm至2.0μm。
电荷传输层
电荷传输层为(例如)包含电荷传输材料和粘结剂树脂的层。电荷传输层还可为包含聚合物电荷传输材料的层。
电荷传输材料的例子包括电子传输化合物,包括醌化合物,例如对苯醌、氯醌、四溴代苯醌和蒽醌;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;氧杂蒽酮化合物;二苯酮化合物;氰基乙烯化合物;和乙烯化合物。电荷传输材料的例子还包括空穴传输化合物,包括三芳基胺系化合物、联苯胺系化合物、芳基烷烃系化合物、芳基取代乙烯系化合物、芪系化合物、蒽系化合物以及腙系化合物。这些电荷传输材料可以单独使用或其两种或更多种组合使用,但并不限于此。
从电荷迁移性的角度来看,电荷传输材料优选为由如下结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物、以及由如下结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物。
在结构式(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。
各基团的取代基的例子包括卤原子、具有1至5个碳原子的烷基、和具有1至5个碳原子的烷氧基。各基团的取代基的其他例子包括被具有1至3个碳原子的烷基取代的取代氨基。
Figure BDA0000603020360000262
在结构式(a-2)中,RT91和RT92各自独立地表示氢原子、卤原子、具有1至5个碳原子的烷基、或者具有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、被具有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),并且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。
各基团的取代基的例子包括卤原子、具有1至5个碳原子的烷基、和具有1至5个碳原子的烷氧基。各基团的取代基的其他例子包括被具有1至3个碳原子的烷基取代的取代氨基。
此处,在由结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物以及由结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物之间,从电荷迁移性的角度来看,具有“-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)”的三芳基胺衍生物以及具有“-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16)”的联苯胺衍生物是尤其优选的。
作为聚合物电荷传输材料,使用了具有电荷传输性的已知电荷传输材料,如聚-N-乙烯基咔唑和聚硅烷。特别是,JP-A-08-176293和JP-A-08-208820中公开的聚酯系电荷传输材料是尤其优选的,此外,聚合物电荷传输材料可以单独使用,或者与粘结剂树脂组合使用。
用于电荷传输层中的粘结剂树脂的例子包括:聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、多芳基化合物树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、有机硅树脂、有机硅醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚N-乙烯基咔唑、和聚硅烷。其中,优选聚碳酸酯树脂和多芳基化合物树脂作为该粘结剂树脂。这些树脂可单独使用,或者两种或多种组合使用。
作为用于电荷传输层中的粘结剂树脂,优选使用聚碳酸酯。聚碳酸酯的例子包括各种类型的聚碳酸酯,但是从提高电特性和保护层(最外表面层)的抗擦伤性的角度来看,优选的是这样的聚碳酸酯共聚物(下文中称为“特定聚碳酸酯共聚物”),该聚碳酸酯共聚物经Feders方法计算得到的溶解度参数(下文中有时也称为“SP值”)为11.40至11.75(优选为11.40至11.70)。
如果特定聚碳酸酯共聚物的SP值在该范围内,则防止了聚碳酸酯(粘结剂树脂)转移至保护层(最外表面层),由此易于提高电特性的稳定性和耐磨性。
此外,在保护层(最外表面层)包含树脂颗粒的情况中,当聚碳酸酯共聚物的SP值为11.40以上时,防止了树脂颗粒不均匀地分布于保护层(最外表面层)的表层一侧。另一方面,当特定聚碳酸酯共聚物的SP值为11.75以下时,防止了与保护层(最外表面层)的下层材料(具体而言,例如,为电荷传输层的电荷传输材料)间相容性的劣化,并且易于防止电子照相感光体的电特性降低(尤其是残余电势因重复使用而升高)。
特定聚碳酸酯共聚物优选具有SP值为12.20至12.40的重复结构单元。据认为,如果包含具有位于上述范围内的高SP值的重复结构单元以作为聚碳酸酯共聚物中的至少一种重复结构单元,则特定聚碳酸酯共聚物整体与保护层(最外表面层)的树脂成分之间的相容性易于降低,因此,易于防止电荷传输层的电荷传输材料向保护层中扩散。由此,易于防止电子照相感光体的电特性降低(尤其是残余电势因重复使用而升高)。
此处,Feders方法是指用于由结构式方便地计算溶解度参数(SP值)的方法。具体而言,在Feders方法中,当将内聚能密度表示为ΔE并将摩尔体积表示为V时,通过SP值δ=(ΔE/V)1/2=(ΣΔei/ΣΔvi)1/2来计算溶解度参数。此外,ei和vi分别为结构式单元的内聚能和摩尔体积,其列表可见于(例如)“Fundamentals and Engineering of Coating”(Processing Technology Study Association),第55页。
顺带提及的是,采用(cal/cm3)1/2作为溶解度参数(SP值)的单位,但是根据惯例,在表示溶解度参数时没有量纲并将单位略去。
此外,下面将对根据Feders方法计算溶解度参数(SP值)的方法进行定义。即,当将构成共聚物的重复结构单元的溶解度参数表示为δn、且将共聚物中重复结构单元的存在率(摩尔比)表示为χn,则共聚物的溶解度参数(SP值)表示为δ=Σ(δn·χn)。当计算重复结构单元的溶解度参数(SP值)时,作为碳酸酯基团的内聚能和摩尔体积,使用了“Fundamentalsand Engineering of Coating”(Processing Technology Study Association),第55页中的列表中所示出的数值:Δei=4200cal/mol且Δvi=22.0cm3/mol。例如,该共聚物为通过双酚Z与双酚F单体间的聚合而形成的聚碳酸酯共聚物,并且在各重复单元的摩尔比为Z单元70%/F单元30%的情况中,Z单元的重复单元结构具有如下的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的F单元(I):δF=((1180×1+7630×2+4200×1)/(16.1×1+52.4×2+22.0×1))1/2=12.02;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。
Figure BDA0000603020360000291
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中的至少两种或多种二价单体(下文称为“二价酚”)的共聚物。
尤其是,从防止聚碳酸酯(粘结剂树脂)转移至保护层(最外表面层)的角度来看,聚碳酸酯共聚物的适合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)表示的两种或多种重复结构单元的聚碳酸酯共聚物,所述两种或多种重复结构单元彼此具有不同的结构,
2)具有由下式(PC-2)表示的两种或多种重复结构单元的聚碳酸酯共聚物,所述两种或多种重复结构单元彼此具有不同的结构,以及
3)具有由下式(PC-1)表示的一种、两种或多种重复结构单元以及由下式(PC-2)表示的一种、两种或多种重复结构单元的聚碳酸酯共聚物,其中所述由下式(PC-1)表示的一种、两种或多种重复结构单元彼此具有不同的结构,并且所述由下式(PC-2)表示的一种、两种或多种重复结构单元彼此具有不同的结构。
此外,对于特定聚碳酸酯共聚物,选择各重复结构单元(单体)以使SP值处于上述范围内。
在式(PC-1)中,Rpc1和Rpc2各自独立地表示卤原子、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、或者具有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,Rpc1和Rpc2各自独立地优选表示具有1至6个碳原子的烷基,更优选为甲基。
在式(PC-1)中,pca和pcb各自独立地优选表示0至2的整数,尤其是,最优选为0。
Figure BDA0000603020360000302
在式(PC-2)中,Rpc3和Rpc4各自独立地表示卤原子、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、或者具有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-(前提是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、或者具有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,Rpc3和Rpc4各自独立地优选表示具有1至6个碳原子的烷基,更优选为甲基。
pcc和pcd各自独立地优选表示0至2的整数。
Xpc优选表示-CRpc5Rpc6-(前提是Rpc5和Rpc6各自独立地表示氢原子或者具有1至6个碳原子的烷基)、或者具有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,从防止聚碳酸酯(粘结剂树脂)转移至保护层(最外表面层)的角度来看,相对于特定聚碳酸酯共聚物(全部的重复结构单元),由式(PC-1)表示的重复结构单元的比例(摩尔比)可为20摩尔%至40摩尔%,优选为23摩尔%至37摩尔%。
此外,从防止聚碳酸酯(粘结剂树脂)转移至保护层(最外表面层)的角度来看,相对于聚碳酸酯共聚物(全部的重复结构单元),由式(PC-2)表示的重复结构单元的比例(摩尔比)可为35摩尔%至90摩尔%,优选为35摩尔%至55摩尔%,更优选为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,通过列举形成重复单元的二价酚HO—(X)—OH中的X部分的结构,从而示出了重复结构单元的具体例子(单元)。具体而言,例如,“单元编号”一栏中由“(BP)-0”表示的重复结构单元代表由“-O-(“结构”一栏中示出的结构)-O-C(=O)-”表示的结构单元。
Figure BDA0000603020360000321
Figure BDA0000603020360000331
Figure BDA0000603020360000341
Figure BDA0000603020360000351
Figure BDA0000603020360000361
Figure BDA0000603020360000381
Figure BDA0000603020360000391
Figure BDA0000603020360000401
特定聚碳酸酯共聚物可单独使用,或者两种或多种组合使用。
特定聚碳酸酯共聚物的黏均分子量优选为30000以上,更优选为45000以上。特定聚碳酸酯共聚物的黏均分子量的上限优选为100000以下。
此处,黏均分子量是通过毛细管黏度计测量的值。
通过已知方法来合成特定聚碳酸酯共聚物,例如,通过使用这样一种方法,其中使二价酚与诸如光气和碳酸二酯等碳酸酯前驱体材料反应。下面,将简要地对这种合成方法的基本方法进行说明。
例如,在使用(例如)光气作为碳酸酯前驱体材料的反应中,通常在酸结合剂(acidbinder)和溶剂的存在下进行该反应。作为酸结合剂,例如,使用了吡啶,以及诸如氢氧化钠和氢氧化钾之类的碱性金属氧化物,等。作为溶剂,例如,使用了卤代烃,如二氯甲烷和氯苯。此外,为了促进该反应,例如,可使用催化剂,如叔胺和季铵盐。优选的是,该反应温度通常为0℃至40℃,反应时间为数分钟至5小时,反应时的pH值通常为10以上。
在聚合反应中,可使用通常用作链终止剂的单官能酚。这些单官能酚的例子包括苯酚、对叔丁基苯酚、对枯烯基苯酚和异辛基苯酚。
此处,关于聚碳酸酯,其代表性的例子为特定聚碳酸酯共聚物,可将除聚碳酸酯以外的其他粘结剂树脂组合使用。然而,相对于全部的粘结剂树脂,除聚碳酸酯以外的其他粘结剂树脂的含量为(例如)10重量%以下。
除聚碳酸酯以外的其他粘结剂树脂的例子包括:绝缘树脂,如丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、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-醋酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、苯酚-甲醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂、氯橡胶;以及有机光电导性聚合物,如聚乙烯基咔唑、聚乙烯蒽和聚乙烯芘。这些粘结剂树脂可以单独使用或两种或更多种组合使用。
另外,按重量比计,电荷传输材料与粘结剂树脂的混合比优选为(例如)10:1至1:5。
电荷传输层可含有其他已知添加剂。
对电荷传输层的形成没有特别的限制,可使用已知的形成方法。例如,通过由电荷传输层形成用涂布液形成涂膜,将该涂膜干燥并可任选地进行加热,从而形成电荷传输层。
用于制备电荷传输层形成用涂布液的溶剂的例子包括常见的有机溶剂,例如:芳香烃,如苯、甲苯、二甲苯和氯苯;酮,如丙酮和2-丁酮;卤代脂肪烃,如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷;以及环状醚或直链醚,如四氢呋喃和乙醚。这些溶剂可单独使用或使用其两种或更多种的混合物。
将电荷传输层形成用涂布液涂布于电荷发生层上的方法的例子包括常见方法,如刮涂法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、微珠涂布法、气刀涂布法和帘涂法。
电荷传输层的膜厚优选设定为5μm至50μm,更优选为10μm至30μm的范围内。
保护层
保护层(最外表面层)在电子照相感光体中为最外表面层,其由含有反应性电荷传输材料的组合物的固化膜构成。即,保护层包含反应性电荷传输材料的聚合物或交联形式。
保护层可由还另外含有其他添加剂的组合物构成,所述其他添加剂例如为非反应性电荷传输材料和具有不饱和键(不饱和双键)的化合物。即,保护层还可包含其他添加剂,如反应性传输材料与具有不饱和双键的化合物的聚合物或交联形式、树脂颗粒、以及非反应性电荷传输材料。
此外,固化膜的固化方法涉及利用热、光、放射性射线等进行自由基聚合。如果对反应进行控制以使其不会过快进行,则可提高保护层(最外表面层)的机械强度和电特性,此外,防止了膜的不均匀性和褶皱的形成,因此,优选在相对较慢地产生自由基的条件下进行聚合。从这一角度来看,允许容易地调节聚合速度的热聚合是适合的。即,用于形成构成保护层(最外表面层)的固化膜的组合物优选包含热自由基产生剂或其衍生物。
反应性电荷传输材料
反应性电荷传输材料选自已知化合物,该化合物在同一分子中具有电荷传输骨架和反应性基团。此处,反应性基团的例子包括链聚合性基团。例如,优选的是能够进行自由基聚合的官能团,其例子包括含有至少包含碳双键的基团的官能团。具体而言,对链聚合性基团没有特别的限制,只要其能够进行自由基聚合即可,并且其为含有至少包含碳双键的基团的官能团。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。其中,从高反应性方面来看,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,对电荷传输骨架没有特别的限制,只要其具有电子照相感光体中已知的结构即可,例如,其为衍生自含氮空穴传输化合物(例如三芳基胺系化合物、联苯胺系化合物和腙系化合物)的骨架。其例子包括与氮原子共轭的结构。其中,优选三芳基胺骨架。
作为反应性电荷传输材料,具体而言,从电特性和机械强度的角度来看,选自由式(I)和(II)表示的反应性化合物(特定反应性电荷传输材料)所构成的组中的至少一者是优选的。
在式(I)中,F表示电荷传输骨架。
L表示包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两个以上的基团的二价连接基团。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表示电荷传输骨架。
L'表示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-构成的组中的两个以上的基团的(n+1)价连接基团。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是指通过从烷烃或烯烃上除去3个或4个氢原子而形成的基团。下同。
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表示电荷传输骨架,即,一种具有电荷传输性能的结构,结构的具体例子包括具有电荷传输性能的结构,诸如酞菁系化合物、卟啉系化合物、偶氮苯系化合物、三芳基胺系化合物、联苯胺系化合物、芳基烷烃系化合物、芳基取代的乙烯系化合物、芪系化合物、蒽系化合物、腙系化合物、醌系化合物和芴酮系化合物等。
在式(I)中,由L表示的连接基团的例子包括:
在亚烷基中插入有-C(=O)-O-的二价连接基团,
在亚烷基中插入有-C(=O)-N(R)-的二价连接基团,
在亚烷基中插入有-C(=O)-S-的二价连接基团,
在亚烷基中插入有-O-的二价连接基团,
在亚烷基中插入有-N(R)-的二价连接基团,以及
在亚烷基中插入有-S-的二价连接基团,
此外,由L表示的连接基团可以在亚烷基中插入有-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-或-S-中的两种基团。
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-,以及
*-(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:
在以分支状连接的亚烷基中插入-C(=O)-O-的(n+1)价连接基团,
在以分支状连接的亚烷基中插入-C(=O)-N(R)-的(n+1)价连接基团,
在以分支状连接的亚烷基中插入-C(=O)-S-的(n+1)价连接基团,
在以分支状连接的亚烷基中插入-O-的(n+1)价连接基团,
在以分支状连接的亚烷基中插入-N(R)-的(n+1)价连接基团,
在以分支状连接的亚烷基中插入-S-的(n+1)价连接基团,
此外,由L'表示的连接基团可以在以分支状连接的亚烷基中插入-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-或-S-中的两种基团。
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
Figure BDA0000603020360000451
*-(CH2)p-O-C[(CH2)r-O-(CH2)q-]3,以及
*-(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,以及
*-(CH2)p-CH=C[(CH2)r-O-(CH2)q-]2
具体而言,连接至式(II)表示的反应性化合物中的F所表示的电荷传输骨架的基团(对应于式(IIA-a)表示的基团)可优选为由下式(IIA-a1)、(IIA-a2)、(IIA-a3)或(IIA-a4)表示的基团。
Figure BDA0000603020360000452
在式(IIA-a1)或(IIA-a2)中,Xk1表示二价连接基团。kq1表示整数0或1。Xk2表示二价连接基团。kq2表示整数0或1。
此处,Xk1和Xk2表示的二价连接基团的例子包括-(CH2)p-(前提是p代表1至6的整数(优选为1至5的整数))。二价连接基团的例子包括烷氧基基团。
Figure BDA0000603020360000461
在式(IIA-a3)或式(IIA-a4)中,Xk3表示二价连接基团。kq3表示整数0或1。Xk4表示二价连接基团。kq4表示整数0或1。此处,由Xk3和Xk4表示的二价连接基团的例子包括-(CH2)p-(前提是p表示1至6的整数(优选为1至5的整数))。二价连接基团的例子包括烷氧基。
在式(I)和(II)中,在由L和L'表示的连接基团中,“-N(R)-”中R表示的烷基的例子包括具有1至5个碳原子(优选为1至4个碳原子)的直链或支链烷基,其具体例子包括甲基、乙基、丙基和丁基。
“-N(R)-”中R表示的芳基的例子包括具有6至15个碳原子(优选为6至12个碳原子)的芳基,其具体的例子包括苯基、甲苯甲酰基、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(优选为7至14个碳原子)的芳烷基,其具体的例子包括苄基、苯乙基和二苯亚甲基。
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,将对式(I)和(II)表示的反应性化合物的合适化合物进行说明。
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传输骨架(具有电荷传输性能的结构)作为F的反应性化合物。
具体地说,作为由式(I)表示的反应性化合物,选自式(I-a)、(I-b)、(I-c)和(I-d)表示的反应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)表示的反应性化合物,式(II-a)表示的反应性化合物是合适的。
·式(I-a)表示的反应性化合物
将描述式(I-a)表示的反应性化合物
如果将式(I-a)表示的反应性化合物用作特定反应性电荷传输材料,则可以容易地抑制因为环境变化而引起的电特性的劣化。对其原因尚不清楚,但据认为如下。
首先,可认为对于在相关领域使用的具有(甲基)丙烯酰基的反应性化合物,在聚合反应过程中,该(甲基)丙烯酰基相对于显示出电荷传输性能的骨架位点是高度亲水的。结果,形成了某种分层状态,并因而干扰了跳跃传导(hopping conduction)。因此,认为对于包含了含有(甲基)丙烯酰基的反应性化合物的聚合物或其交联形式的电荷传输膜,其在电荷传输方面会表现出效率劣化,此外,局部吸湿等会导致环境稳定性的降低。
同时,式(I-a)表示的反应性化合物具有亲水性较低的乙烯基链聚合性基团,此外,其在一个分子中具有数个显示电荷传输性能的骨架,并且所述骨架通过不具有芳香环和诸如共轭双键之类的共轭键的柔性连接基团互相连接。认为这种结构有利于提高电荷传输性能效率以及高强度,并在聚合反应中抑制分层状态的形成。由此认为,包含式(I-a)表示的反应性化合物的聚合物或其交联形式的保护层(最外表面层)在电荷传输性能和机械强度方面均优异,此外,还可降低电荷传输性能的环境依赖性(温度和湿度依赖性)。
如上所述,认为如果应用了式(I-a)表示的反应性化合物,则可以容易地抑制由环境变化引起的电特性劣化。
Figure BDA0000603020360000481
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至Ara6各自独立地表示取代或未取代的亚芳基。Xa表示通过选自亚烷基,-O-、-S-和酯基的基团的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。然而,Da的总数为1或2。
Figure BDA0000603020360000482
在式(IA-a)中,La由*-(CH2)az-O-CH2-表示,并且其表示在*处与由Ara1至Ara4表示的基团连接的二价连接基团。Az表示整数1或2。
下面,将详细描述式(I-a)。
在式(I-a)中,Ara1至Ara4表示的取代或未取代的芳基可以彼此相同或不同。
此处,除“Da”以外,取代芳基中的取代基的例子还包括: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、被具有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优选为下式(1)至(7)中的任意一者。
此外,将以下结构式(1)至(7)与“(D)C”一同描述,其泛指可连接至各Ara1至Ara4上的“-(Da)ac1”至“-(Da)ac4”。
Figure BDA0000603020360000491
在结构式(1)至(7)中,R11表示选自由氢原子、具有1至4个碳原子的烷基、被具有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个碳原子的芳烷基构成的组中的一者。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、具有1至4个碳原子的烷氧基、被具有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者。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、被具有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者。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'表示二价的有机连接基团。
此处,在式(7)中,Ar优选为以下结构式(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至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、被具有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者,并且t1和t2各自表示0至3的整数。
此外,在式(7)中,Z'优选表示由如下结构式(10)至(17)中的任意一者表示的基团。
Figure BDA0000603020360000502
在结构式(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、被具有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者。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。
在结构式(16)至(17)中,W优选为由如下结构式(18)至(26)表示的二价基团中的任意一者。然而,在式(25)中,u表示0至3的整数。
Figure BDA0000603020360000511
在式(I-a)中,在Ara5和Ara6表示的取代或未取代的亚芳基中,亚芳基的例子包括通过从对Ara1至Ara4的说明中列举的芳基中除去所需位置处的一个氢原子而形成的亚芳基。
此外,取代的亚芳基中的取代基的例子与对Ara1至Ara4的说明中列举为取代芳基中除“Da”外的其他取代基的那些基团相同。
在式(I-a)中,Xa表示的二价连接基团为亚烷基、或通过将选自亚烷基、-O-、-S-、以及酯基的基团加以组合而形成的二价基团,并且其为不具有芳香环和诸如共轭双键之类的共轭键的连接基团。
具体地说,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、以及通过将具有1至10个碳原子的亚烷基与选自-O-、-S-、-O-C(=O)-以及-C(=O)-O-的基团加以组合而形成的二价基团。
另外,当Xa表示的二价连接基团为亚烷基时,亚烷基可具有诸如烷基、烷氧基以及卤素之类的取代基,并且这些取代基中的两者可以彼此键合以具有如下结构,例如由作为结构式(16)至(17)中W的具体例子加以描述的结构式(26)表示的二价连接基团。
式(I-b)表示的反应性化合物
下面将描述式(I-b)表示的反应性化合物
如果将式(I-b)表示的反应性化合物用作特定反应性电荷传输材料,则可以防止保护层(最外表面层)被磨损,此外还易于防止图像密度不均的产生。对其原因尚不清楚,但认为原因如下。
首先,当大的电荷传输骨架与聚合反应位点(苯乙烯基)在结构上彼此接近并呈刚性时,聚合反应部分难以移动,因固化反应引起的残余应力容易保留,并且电荷传输骨架变形,因此,负责载流子传输的最高占据分子轨道(HOMO)水平会产生变化,由此易于引起能量分布扩展(能量混乱:大的σ)的状态。
同时,通过亚甲基或醚基,容易使分子结构具有柔性且容易得到小的σ。另外,与酯基、酰胺基等相比,亚甲基或醚基具有小的偶极矩,且这种效应有利于减小σ,因而提高了电特性。另外,通过使分子结构具有柔性,反应性位点的移动自由度增大且反应速率提高,这被认为会产生具有高强度的膜。
据此,优选具有足够柔性的连接链插入到电荷传输骨架和聚合反应位点间的结构。
因而认为,通过固化反应,式(I-b)表示的反应性化合物的分子自身具有更大的分子量、重心移动变得困难、并且苯乙烯基的自由度高。因此认为包含式(I-b)表示的反应性化合物的聚合物或交联形式的保护层(最外表面层)具有优异的电特性和高强度。
基于上述内容,如果应用了式(I-b)表示的反应性化合物,可以防止保护层(最外表面层)的磨损,此外还可容易地抑制图像密度不均的产生。
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。然而,Db的总数为1或2。
Figure BDA0000603020360000532
在式(IA-b)中,Lb包含由*-(CH2)bn-O-表示的基团,并且其表示在*处与由Arb1至Arb5表示的基团连接的二价连接基团。bn表示3至6的整数。
下面,将详细描述式(I-b)。
在式(I-b)中,Arb1至Arb4表示的取代或未取代的芳基与式(I-a)中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Ara5和Ara6表示的取代或未取代的亚芳基相同。
下面,将详细描述式(IA-b)。
在式(IA-b)中,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-。
此处,在Lb表示的连接基团中,bp表示3至6的整数(优选为3至5的整数)。bq表示1至6的整数(优选为1至5的整数)。
此外,在Lb表示的连接基团中,“*”代表连接在Arb1至Arb5表示的基团上的位点。
式(I-c)表示的反应性化合物
下面将描述式(I-c)表示的反应性化合物
如果将式(I-c)表示的反应性化合物用作特定反应性电荷传输材料,即使反复使用时也难以在表面上产生擦痕,此外,可容易地抑制图像质量劣化。对此原因尚不清楚,但认为原因如下。
首先,认为当形成包含特定反应性电荷传输材料的聚合物或交联形式的最外表面层时,会发生伴随聚合反应或交联反应的膜收缩,或电荷传输结构、以及链聚合性基团附近的结构的聚集。因而,认为当因反复使用而在电子照相感光体表面上施加机械负荷时,膜自身被磨损或分子中的化学结构被切断、并且膜的收缩或聚集状态改变、作为电子照相感光体的电特性改变,并因此发生图像质量劣化。
另一方面,认为因为式(I-c)表示的反应性化合物具有苯乙烯骨架作为链聚合性基团,因此实现了与作为电荷传输材料的主骨架的芳基间的良好相容性,并且由聚合反应或交联反应导致的膜收缩或电荷传输结构的聚集、以及链聚合性基团附近的结构的聚集被抑制。由此认为,包括保护层(最外表面层)的电子照相感光体抑制了由反复使用引起的图像质量劣化,其中该保护层包含式(I-c)表示的反应性化合物的聚合物或交联形式。
另外,认为对于式(I-c)表示的反应性化合物,电荷传输骨架和苯乙烯骨架通过这样的连接基团而连接在一起,其中该连接基团包含诸如-C(=O)-、-N(R)-以及-S-之类的特定基团,因此会发生特定基团与电荷传输骨架中的氮原子之间的相互作用、以及特定基团彼此之间的相互作用等,因此还认为包含式(I-c)表示的反应性化合物的聚合物或交联形式的保护层(最外表面层)具有更高的强度。
如上所述,认为如果采用了式(I-c)表示的反应性化合物,则即使反复使用时也难以在表面产生擦痕,此外,可容易地抑制图像质量劣化。
另外,认为在高湿度的条件下,诸如-C(=O)-、-N(R)-以及-S-等特定基团会因为其极性或亲水性而导致电荷传输性能的劣化以及图像质量的劣化,但是(I-c)表示的反应性化合物具有苯乙烯骨架,该苯乙烯骨架具有比作为链聚合性基团的(甲基)丙烯酰基更高的疏水性,因此,不容易造成电荷传输性能的劣化以及图像质量的劣化,例如,由前一循环的历史引起的残留图像(伪影)的产生。
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。然而,Dc的总数为1至8。
Figure BDA0000603020360000552
在式(IA-c)中,Lc表示包含选自以下基团组中的一个以上基团的二价连接基团,所述基团组为:-C(=O)-、-N(R)-、-S-、以及通过将-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-组合而形成的基团。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。
下面,将详细描述式(I-c)。
在式(I-c)中,Arc1至Arc4表示的取代或未取代的芳基与式(I-a)中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,且所述取代或未取代的芳基与式(I-a)中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,且所述取代或未取代的亚芳基与式(I-a)中Ara5和Ara6表示的取代或未取代的亚芳基相同。
从得到具有更高强度的保护层(最外表面层)的观点出发,Dc的总数优选为2以上,更优选为4以上。通常,如果一个分子中的链聚合性基团数过大,则随着聚合(交联)反应的进行,分子将难以移动、链聚合反应反应性下降、反应前链聚合性基团的比例增大,因此,Dc的总数优选为7以下,更优选为6以下。
下面,将详细描述式(IA-c)。
在式(IA-c)中,Lc表示包含选自以下基团组中的一个以上基团(下文也称为“特定连接基团”)的二价连接基团,所述基团组为:-C(=O)-,-N(R)-,-S-,或通过将-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-组合而形成的基团。
此处,从保护层(最外表面层)的强度和极性(亲水性/疏水性)间的平衡的观点出发,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-,更优选为-C(=O)-O-。
此外,Lc表示的二价连接基团的例子包括:通过特定连接基团与饱和烃(包括直链、支链或环状烃)或芳香烃的残基、以及氧原子的组合形成的二价连接基团,特别是,通过特定连接基团与直链饱和烃的残基和氧原子的组合而形成的二价连接基团。
从分子中苯乙烯骨架的密度以及链聚合反应的反应性的观点出发,Lc表示的二价连接基团中所包含的碳原子总数为(例如)1至20、优选为2至10。
在式(IA-c)中,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-,以及
*-(CH2)cp-S-(CH2)cq-。
此处,在Lc表示的连接基团中,cp表示0,或1至6的整数(优选为1至5的整数)。cq表示1至6的整数(优选为1至5的整数)。cr表示1至6的整数(优选为1至5的整数)。
此外,在Lc表示的连接基团中,“*”代表连接至Arc1至Arc5表示的基团上的位点。
其中,在式(IA-c)中,Lc表示的二价连接基团优选为*-(CH2)cp-C(=O)-O-CH2-。即,式(IA-c)表示的基团优选为下式(IA-c1)表示的基团。然而,在式(IA-c1)中,cp1表示0至4的整数。
Figure BDA0000603020360000571
式(I-d)表示的反应性化合物
将描述式(I-d)表示的反应性化合物
如果将式(I-d)表示的反应性化合物用作特定反应性电荷传输材料,可以抑制保护层(最外表面层)的磨损,此外,可容易地抑制图像密度不均的产生。对此原因尚不清楚,但认为与式(I-b)表示的反应性化合物的原因一样。
特别地,认为因为(I-d)表示的反应性化合物的Dd总数为3至8,该数值要大于式(I-b),因此所形成的交联形式易于形成交联度更高的交联结构(交联网络),并且更加容易地抑制保护层(最外表面层)的磨损。
Figure BDA0000603020360000572
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。然而,Dd的总数为3至8。
Figure BDA0000603020360000581
在式(IA-d)中,Ld包含由*-(CH2)dn-O-表示的基团,并且其表示在*处连接至由Ard1至Ard5表示的基团的二价连接基团。dn表示1至6的整数。
下面,将详细描述式(I-d)。
在式(I-d)中,Ard1至Ard4表示的取代或未取代的芳基与(I-a)中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(I-a)中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(I-a)中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)的观点出发,Dd的总数优选为4以上。
下面,将详细描述式(IA-d)。
在式(IA-d)中,Ld表示的二价连接基团的例子包括:
*-(CH2)dp-O-以及
*-(CH2)dp-O-(CH2)dq-O-。
此处,在Ld表示的连接基团中,dp表示1至6的整数(优选为1至5的整数)。dq表示1至6的整数(优选为1至5的整数)。
此外,在Ld表示的连接基团中,“*”代表连接至Ard1至Ard5表示的基团上的位点。
式(II-a)表示的反应性化合物
将描述式(II-a)表示的反应性化合物
当将式(II)(特别是式(II-a))表示的反应性化合物用作特定反应性电荷传输材料时,即使长时间反复使用时也可容易地抑制电特性的劣化。对此原因尚不清楚,但认为原因如下。
首先,式(II)(特别是式(II-a))表示的反应性化合物是这样的化合物:其具有通过电荷传输骨架上的一个连接基团而连接的2个或3个链聚合性反应性基团(苯乙烯基)。
因而,认为由于连接基团的存在,在聚合或交联时,式(II)(特别是式(II-a))表示的反应性化合物几乎不在电荷传输骨架中产生应力,同时维持高固化度和交联部分的数目,并容易地以高固化度实现优异的电荷传输性能。
此外,如上所述,已在相关领域中应用的具有(甲基)丙烯酰基的电荷传输化合物容易产生应力,反应性位点具有高亲水性,并且电荷传输位点具有高疏水性,因此,容易出现微观相分离(微相分离)。然而,认为式(II)(特别是式(II-a))表示的反应性化合物具有作为反应性基团的苯乙烯基,此外,其具有这样的结构,该结构具有在固化(交联)时几乎不在电荷传输骨架中引起应力的连接基团,反应性位点和电荷传输位点均具有高疏水性,且几乎不发生相分离,因此,获得了高效的电荷传输性能以及强度的提高。由此认为含有式(II)(特别是式(II-a))表示的反应性化合物的聚合物或交联形式的保护层(最外表面层)具有优异的机械强度以及优异的电荷传输性能(电特性)。
由此,如果应用式(II)(特别是式(II-a))表示的反应性化合物,认为即使长时间反复使用时也可容易地抑制电特性的劣化。
Figure BDA0000603020360000591
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。然而,Dk的总数为1至8。
Figure BDA0000603020360000601
在式(IIA-a)中,Lk表示含有两个以上选自由烷烃或烯烃衍生的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的基团的(kn+1)价连接基团。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,将详细描述式(II-a)。
在式(II-a)中,Ark1至Ark4表示的取代或未取代的芳基与式(I-a)中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,且所述取代或未取代的芳基与式(I-a)中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,且所述取代或未取代的亚芳基与式(I-a)中Ara5和Ara6表示的取代或未取代的亚芳基相同。
从得到具有更高强度的保护层(最外表面层)的观点出发,Dk的总数优选为2以上,更优选为4以上。通常,如果在一个分子中的链聚合性基团数过大,则随着聚合(交联)反应进行,分子将难以移动、链聚合反应的反应性下降、反应前链聚合性基团的比例增大,因此,Dk的总数优选为7以下,更优选为6以下。
下面,将详细描述式(IIA-a)。
在式(IIA-a)中,Lk表示的(kn+1)价连接基团与(例如)式(II)中L'表示的(n+1)价连接基团相同。
下面,示出了特定反应性电荷传输材料的具体例子。
具体地说,下面示出了式(I)和(II)的电荷传输骨架F(例如,对应于式(I-a)中除Da以外的骨架的部位,以及对应于式(II-a)中除Dk以外的骨架的部位)的具体例子、以及连接于电荷传输骨架F的官能团的具体例子(例如,对应于式(I-a)中Da和式(II-a)中Dk的部位)、以及由式(I)和(II)表示的反应性化合物的具体例子,但并不限于此。
此外,式(I)和(II)的电荷传输骨架F的具体例子中“*”部分表示连接于电荷传输骨架F的官能团的“*”部分是在此处连接的。
即,例如,作为示例性化合物(I-b)-1,示出了电荷传输骨架F的具体例子(M1)-1和官能团的具体例子(R2)-1,但是其具体结构如下面结构所示。
Figure BDA0000603020360000611
首先,下面示出了电荷传输骨架F的具体例子。
Figure BDA0000603020360000621
Figure BDA0000603020360000641
Figure BDA0000603020360000651
Figure BDA0000603020360000661
Figure BDA0000603020360000671
Figure BDA0000603020360000681
Figure BDA0000603020360000691
Figure BDA0000603020360000701
Figure BDA0000603020360000711
Figure BDA0000603020360000731
Figure BDA0000603020360000741
Figure BDA0000603020360000751
Figure BDA0000603020360000761
Figure BDA0000603020360000771
Figure BDA0000603020360000791
Figure BDA0000603020360000801
下面示出了连接至电荷传输骨架F的官能团的具体例子。
Figure BDA0000603020360000811
Figure BDA0000603020360000821
Figure BDA0000603020360000841
Figure BDA0000603020360000851
Figure BDA0000603020360000861
Figure BDA0000603020360000871
Figure BDA0000603020360000881
Figure BDA0000603020360000891
Figure BDA0000603020360000901
Figure BDA0000603020360000911
Figure BDA0000603020360000921
Figure BDA0000603020360000931
Figure BDA0000603020360000941
Figure BDA0000603020360000951
Figure BDA0000603020360000961
Figure BDA0000603020360000981
Figure BDA0000603020360000991
Figure BDA0000603020360001011
下面,由(I)、特别是(I-a)表示的化合物的具体例子如下所示。
式(I)[式(I-a)]的具体例子
示例性化合物 电荷传输骨架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,由式(I)、特别是式(I-b)表示的化合物的具体例子如下所示。
式(I)[式(I-b)]的具体例子
示例性化合物 电荷传输骨架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,由式(I)、特别是式(I-c)表示的化合物的具体例子如下所示。
式(I)[式(I-c)]的具体例子
示例性化合物 电荷传输骨架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)-22 (R1)-5
(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 电荷传输骨架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)-5
(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 电荷传输骨架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)-21 (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)-46
(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 电荷传输骨架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)-46
(I-c)-101 (M4)-8 (R1)-15
(I-c)-102 (M4)-8 (R1)-16
(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)-46
(I-c)-112 (M4)-24 (R1)-45
(I-c)-113 (M4)-24 (R1)-15
(I-c)-114 (M4)-24 (R1)-16
(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
(I-c)-121 (M2)-26 (R1)-4
其次,由式(I)、特别是式(I-d)表示的化合物的具体例子如下所示。
式(I)[式(I-d)]的具体例子
示例性化合物 电荷传输骨架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 电荷传输骨架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
其次,由式(II)、特别是(II-a)表示的化合物的具体例子如下所示。
式(II)[式(II-a)]的具体例子
示例性化合物 电荷传输骨架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 电荷传输骨架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 电荷传输骨架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 电荷传输骨架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)-31
(II)-115 (M1)-11 (R3)-33
(II)-116 (M1)-11 (R3)-34
(II)-117 (M1)-11 (R3)-36
(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 电荷传输骨架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 电荷传输骨架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 (M1)-8 (R4)-1
(II)-182 (M1)-8 (R4)-2
(II)-183 (M2)-10 (R4)-3
(II)-184 (M2)-10 (R4)-4
(II)-185 (M3)-7 (R4)-5
(II)-186 (M4)-9 (R4)-6
(II)-187 (M2)-10 (R4)-1
例如,通过如下方式合成特定反应性电荷传输材料(特别地,由式(I)表示的反应性化合物)。
即,例如,通过作为前体的羧酸或醇和与氯甲基苯乙烯等相应的物质的醚化作用来合成特定反应性电荷传输材料。
特定反应性电荷传输材料的示例性化合物(I-d)-22的反应路径的例子如下所示。
Figure BDA0000603020360001171
如Experimental Chemistry Lecture,第四版,第20卷,第51页等中所描述的那样,使用(例如)碱性催化剂(NaOH、K2CO3等)和酸性催化剂(例如,磷酸、硫酸等)通过将芳胺化合物的酯基进行水解得到了芳胺化合物的羧酸。
此处,溶剂的例子包括各种类型的溶剂,且优选使用甲醇、乙醇和乙二醇等醇类溶剂,或者其与水的混合物。
顺便提及的是,在芳胺化合物的溶解性低的情况下,可加入二氯甲烷、氯仿、甲苯、二甲基亚砜、醚、四氢呋喃等。
溶剂的量没有特别限定,但是基于1重量份的含有酯基的芳胺化合物,溶剂的量可为(例如)1重量份至100重量份,优选为2重量份至50重量份。
反应温度被设定为(例如)室温(例如,25℃)至溶剂的沸点,并且从反应速率的方面来看,优选为50℃以上。
对催化剂的量没有特别限定,但是相对于1重量份的含有酯基的芳胺化合物,催化剂的量可为(例如)0.001重量份至1重量份,优选为0.01重量份至0.5重量份。
水解反应之后,在通过碱性催化剂进行水解的情况下,用酸(例如盐酸)中和产物盐以使之游离。另外,在充分水洗之后,将产物干燥并使用,或者,如果需要,通过用合适的溶剂如甲醇、乙醇、甲苯、乙酸乙酯和丙酮进行重结晶以将其纯化,然后干燥并使用。
另外,如(例如)Experimental Chemistry Lecture,第四版,第20卷,第10页等中所描述的那样,通过使用氢化铝锂、硼氢化钠等将芳胺化合物的酯基还原为相应的醇从而合成芳胺化合物的醇形式。
例如,在引入具有酯键的反应性基团的情况下,可以使用其中利用酸性催化剂使芳胺化合物的羧酸和羟甲基苯乙烯脱水缩合的常规酯化反应,或者可以使用其中利用碱使芳胺化合物的羧酸和卤代甲基苯乙烯缩合的方法,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,但是使用卤代甲基苯乙烯的方法是适当的,因为其可抑制副产物。
相对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、优选为1.2当量以上、更优选为1.5当量以上,并且相对于所述卤代甲基苯乙烯,碱的用量可以为0.8当量至2.0当量、优选1.0当量至1.5当量。
作为溶剂,如下溶剂是有效的:非质子性极性溶剂,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;芳族溶剂,例如甲苯、氯苯和1-氯萘;等等,并且相对于1重量份的芳胺化合物中的羧酸,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。
反应温度没有特别限定。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,如果需要,可利用诸如活性碳、硅胶、多孔氧化铝和活性白土等吸附剂进行纯化。
此外,在引入醚键的情况下,优选使用利用碱来缩合芳胺化合物的醇和卤代甲基苯乙烯的方法,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。
相对于芳胺化合物的醇,卤代甲基苯乙烯的添加量可以为1当量以上、优选为1.2当量以上、更优选为1.5当量以上;相对于卤代甲基苯乙烯,碱的用量可以为0.8当量至2.0当量、优选为1.0当量至1.5当量。
作为溶剂,如下溶剂是有效的:非质子性极性溶剂,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;芳族溶剂,例如甲苯、氯苯和1-氯萘;等等,并且相对于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。
反应温度没有特别限定。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,如果需要,可利用诸如活性碳、硅胶、多孔氧化铝和活性白土等吸附剂进行纯化。
通过使用(例如)如下所示的合成电荷传输材料的常用方法(甲酰化反应,酯化反应、醚化反应或氢化反应)来合成特定反应性电荷传输材料(特别地,由式(II)表示的反应性化合物)。
·甲酰化:一种适合向各自具有供电子基团的芳香化合物、杂环化合物以及烯烃中引入甲酰基的反应。通常使用DMF和三氯氧化磷,并且通常在室温(例如,25℃)到100℃的反应温度下进行。
·酯化:一种有机酸与含有羟基的化合物(如醇和酚)的缩合反应。优选使用这种方法:其中与脱水剂共存或将水从体系中排出以使得平衡向酯一侧移动。
·醚化:威廉姆逊(Williamson)合成法,其中通常将醇盐和有机卤素化合物缩合。
·氢化:其中通过使用各种催化剂使氢与不饱和键反应的方法。
相对于保护层5(最外表面层)的重量,所述反应性电荷传输材料的含量(组合物中的含量)(例如)为60重量%至95重量%,优选为65重量%至93重量%。
树脂颗粒
构成保护层(最外表面层)的膜可含有树脂颗粒。
树脂颗粒的例子包括:双酚A型树脂或双酚Z型树脂等聚碳酸酯树脂的颗粒;诸如丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、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-丙烯酸共聚物、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、苯酚-甲醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂、和氯橡胶之类的绝缘树脂的颗粒;以及诸如聚N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽和聚乙烯基芘等有机光电导性聚合物的颗粒。
这些树脂颗粒可为中空颗粒。
可将这些树脂单独用作树脂颗粒、或者以两种或多种的混合物的方式用作该树脂颗粒。
构成保护层(最外表面层)的膜可含有含氟树脂颗粒以作为所述树脂颗粒。
含氟树脂颗粒可为氟代烯烃的均聚物、或者两种或多种氟代烯烃的共聚物,其例子包括一种或两种以上氟代烯烃与非氟化单体的共聚物的颗粒。
氟代烯烃的例子包括:全卤代烯烃,如四氟乙烯(TFE)、全氟乙烯基醚、六氟丙烯(HFP)和氯三氟乙烯(CTFE);以及非全氟代烯烃,如偏二氟乙烯(VdF)、三氟乙烯和偏二氟乙烯,优选的是VdF、TFE、CTFE、HFP等。
另一方面,非氟化单体的例子包括:烯烃类,如乙烯、丙烯和丁烯;烷基乙烯基醚类,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;烯基乙烯基醚类,如烯丙基聚氧乙烯基醚(POEAE)和烯丙基乙基醚;含有α,β-不饱和基团的反应性有机硅化合物类,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;丙烯酸酯类,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯;甲基丙烯酸酯类,如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯;乙烯基酯类,如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和“VEOBA”(商品名,由Shell Chemical有限公司生产的乙烯基酯),并且优选的是烷基乙烯基醚、烯丙基乙烯基醚、乙烯基酯、和含有α,β-不饱和基团的反应性有机硅化合物。
其中,具有高氟化度的那些是优选的,并且优选的是聚四氟乙烯(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,尤其优选的是PTFE、FEP和PFA。
作为含氟树脂颗粒,例如,通过氟化单体的乳液聚合等方法制备的颗粒(氟树脂水性分散液)可直接使用,或者可在用水充分洗涤颗粒并干燥后再使用。
含氟树脂颗粒的平均粒径优选为0.01μm至100μm,尤其优选为0.03μm至5μm。
此外,含氟树脂颗粒的平均粒径是指通过利用激光衍射型粒径分布测量装置LA-700(由Horiba株式会社生产)测得的值。
作为含氟树脂颗粒,可使用市售可得的含氟树脂颗粒,PTFE颗粒的例子包括FLUONL173JE(由Asahi Glass株式会社生产)、DYNEON THV-221AZ和DYNEON 9205(均由Sumitomo3M Limited生产)、以及LUBRON L2和LUBRON L5(均由Daikin Industries株式会社生产)。
含氟树脂颗粒可以是经过具有紫外线波段的振荡波长的激光照射的颗粒。对照射含氟树脂颗粒的激光没有特别的限制,其例子包括准分子激光。作为准分子激光,适合的是波长为400nm以下、尤其为193nm至308nm的紫外激光。具体而言,优选的是KrF准分子激光(波长:248nm)、ArF准分子激光(波长:193nm)等。通常在空气中于室温(25℃)下进行准分子激光的照射,但是可在氧气气氛中进行。
此外,准分子激光的照射条件取决于氟树脂的类型以及所需的表面改性度,但是常用的条件如下。
积分通量(fluence):50mJ/cm2/脉冲以上
入射能:0.1J/cm2以上
照射数:100以下
常用于KrF准分子激光和ArF准分子激光的尤其适合的照射条件如下。
KrF
积分通量:100mJ/cm2/脉冲至500mJ/cm2/脉冲
入射能:0.2J/cm2至2.0J/cm2
照射数:1至20
ArF
积分通量:50mJ/cm2/脉冲至150mJ/cm2/脉冲
入射能:0.1J/cm2至1.0J/cm2
照射数:1至20
相对于保护层(最外表面层)的总固含量,含氟树脂颗粒的含量优选为1重量%至20重量%,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)的膜可含有含氟分散剂以及含氟树脂颗粒。
含氟分散剂用以将含氟树脂颗粒分散在保护层(最外表面层)中,因此,含氟分散剂优选具有表面活性剂的作用,即,其优选为在分子中具有亲水性基团和疏水性基团的物质。
含氟分散剂的例子包括通过使如下反应性单体聚合而形成的树脂(下文称为“特定树脂”)。其具体的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2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯和2,2,3,3,3-五氟丙基甲基丙烯酸酯。
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、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸乙基卡必醇酯(ethylcarbitol acrylate)、丙烯酸苯氧基乙酯、2-羟基丙烯酸酯、2-羟丙基丙烯酸酯、4-羟丁基丙烯酸酯、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(hydroxyethyl-o-phenylphenol acrylate)和邻苯基苯酚缩水甘油醚丙烯酸酯。此外,其他例子包括美国专利文献5,637,142、日本专利文献No.4251662B等的说明书中公开的嵌段或接枝聚合物。此外,还可包括氟化表面活性剂。氟化表面活性剂的具体例子包括SURFLONS-611和SURFLON S-385(均由AGC Seimi Chemical株式会社生产)、FTERGENT 730FL和FTERGENT 750FL(均由NEOS公司生产)、PF-636和PF-6520(均由Kitamura Chemicals株式会社生产)、MEGAFACE EXP、TF-1507、MEGAFACE EXP和TF-1535(均由DIC株式会社生产)、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。
相对于保护层(最外表面层)的总固含量,含氟分散剂的含量优选为0.1重量%至1重量%,更优选为0.2重量%至0.5重量%。
作为将含氟分散剂附着至含氟树脂颗粒的方法,可将含氟分散剂直接附着至含氟树脂颗粒的表面上,或者首先将单体吸附至含氟树脂颗粒的表面,随后将其聚合以在含氟树脂颗粒的表面上形成特定树脂。
可将含氟分散剂与其他表面活性剂组合使用。然而,优选的是其他表面活性剂的量尽可能低,相对于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,还更优选为0重量份至0.03重量份。
作为其他表面活性剂,优选的是非离子表面活性剂,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、脱水山梨糖醇烷基酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇烷基酯、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EMULGEN 707(由Kao Corporation生产)、NAROACTY CL-70和NAROACTY CL-85(均由Sanyo Chemical Industries株式会社生产)以及LEOCOL TD-120(由Lion Corporation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为单体、低聚物和聚合物中的任意一者,并且可为不具有电荷传输骨架的化合物。
不具有电荷传输骨架的具有不饱和键的化合物的例子包括如下化合物。
单官能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、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸乙基卡必醇酯(ethylcarbitol acrylate)、丙烯酸苯氧基乙酯、2-羟基丙烯酸酯、2-羟丙基丙烯酸酯、4-羟丁基丙烯酸酯、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(hydroxyethyl-o-phenylphenol acrylate)、邻苯基苯酚缩水甘油醚丙烯酸酯和苯乙烯。
双官能单体的例子包括二乙二醇二(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、二乙烯基苯和邻苯二甲酸二烯丙酯。
三官能单体的例子包括三羟甲基丙烷三(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。
四官能单体的例子包括季戊四醇、四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、和脂肪族四(甲基)丙烯酸酯。
五官能或更高官能单体的例子除了双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯外,还包括具有聚酯骨架、氨基甲酸乙酯骨架、磷酸原骨架的(甲基)丙烯酸酯。
此外,反应性聚合物的例子包括专利文献JP-A-5-216249、JP-A-5-323630、JP-A-11-52603、JP-A-2000-264961、JP-A-2005-2291等中披露的那些。
在使用了具有不饱和键且不具有电荷传输成分的化合物的情况中,其可单独使用,或者使用两种或多种的混合物。
相对于用于形成保护层(最外表面层)的组合物的总固含量,不具有电荷传输成分且具有不饱和键的化合物的含量优选为60重量%以下,更优选为55重量%以下,还更优选为50重量%以下。
非反应性电荷传输材料
对于构成保护层(最外表面层)的膜,可组合使用非反应性电荷传输材料。非反应性电荷传输材料不具有不承担电荷传输功能的反应性基团,因此,在于保护层(最外表面层)中使用该非反应性电荷传输材料的情况中,电荷传输成分的浓度增加,从而有效地进一步改善了电特性。此外,可加入非反应性电荷传输材料以降低交联密度,从而调节强度。
作为非反应性电荷传输材料,可使用已知的电荷传输材料,具体而言,使用了三芳基胺系化合物、联苯胺系化合物、芳基烷烃系化合物、芳基取代的乙烯系化合物、芪系化合物、蒽系化合物和腙系化合物,等等。
其中,从电荷迁移度、相容性的角度来看,具有三苯基胺骨架的电荷传输材料是优选的。
相对于层形成用涂布液的总固含量,非反应性电荷传输材料的用量优选为0重量%至30重量%,更优选为1重量%至25重量%,还更优选为5重量%至25重量%。
其他添加剂
为了进一步调节成膜性、挠性、润滑性和粘性,构成保护层(最外表面层)的膜可与其他偶联剂混合使用,尤其是含氟的偶联剂。作为这些化合物,使用各种硅烷偶联剂和可商购的有机硅硬质涂层剂。另外,可以使用具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-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙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。
可商购的硬质涂层剂的例子包括KP-85、X-40-9740和X-8239(均由Shin-EtsuChemical株式会社制造),以及AY42-440、AY42-441和AY49-208(均由Dow Corning Toray公司制造)。
另外,为了赋予斥水性,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。
所述硅烷偶联剂的用量可为任意量,但从交联膜的成膜性的角度来看,相对于不含氟的化合物,以重量计,所述含氟化合物的量优选为0.25倍以下。另外,可以混入JP-A-2001-166510中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、和苯并咪唑抗氧化剂等。
劣化抑制剂的添加量优选为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IRGANOX 1076、IRGANOX 1010、IRGANOX 1098、IRGANOX 245、IRGANOX 1330、IRGANOX 3114和IRGANOX 1076(均由Ciba日本制造)、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SANOLLS744(均由Sankyo Lifetech公司制造)、TINUVIN 144和TINUVIN 622LD(二者均由Ciba日本制造)、以及MARK LA57、MARK LA67、MARK LA62、MARK LA68和MARK LA63(均由AdekaCorporation制造);硫醚抗氧化剂的例子包括SUMILIZER TPS和SUMILIZER TP-D(均由Sumitomo Chemical株式会社制造);亚磷酸酯抗氧化剂的例子包括MARK 2112、MARK PEP-8、MARK PEP-24G、MARK PEP-36、MARK 329K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组成元素的颗粒,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通过将平均粒径优选为1nm至100nm、更优选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)中而获得的胶态二氧化硅。作为所述颗粒,可以使用可商购的颗粒。
对保护层中胶态二氧化硅的固体含量没有特别的限制,但是相对于保护层的总固体含量,其用量在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、有机硅橡胶颗粒、和表面经有机硅处理的二氧化硅颗粒,并可以使用可商购的有机硅颗粒。
这些有机硅颗粒呈球状,平均粒径优选为1nm至500nm,更优选为10nm至100nm。
相对于保护层的总固体含量,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体金属氧化物,例如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO2-TiO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO和MgO。此外,可使用各种已知的分散剂材料将所述颗粒分散。
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:硅油类,例如二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷、和苯基甲基硅氧烷;反应性硅油类,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类,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;环状苯基环硅氧烷类,例如六苯基环三硅氧烷;含氟环硅氧烷类,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类,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类,例如五乙烯基五甲基环五硅氧烷。
为了改善涂膜的润湿性,可以向构成保护层(最外表面层)的膜中加入含有机硅低聚物、含氟丙烯酰聚合物、含有机硅聚合物等。
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,以及表面上沉积有任意这些金属的树脂颗粒。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者两种或多种组合使用。当组合两种或多种使用时,它们可以简单混合,或形成固溶体或熔融制品。所述导电颗粒的平均粒径为0.3μm以下,特别优选为0.1μm以下。
组合物
用以形成保护层的组合物优选被制备为保护层形成用涂布液,该涂布液包括溶解或分散在溶剂中的各个组分。
此处,作为保护层形成用涂布液所使用的溶剂,从电荷传输材料的溶解性、含氟树脂颗粒的分散性、以及防止含氟树脂颗粒不均匀地分布于最外表面层的表面层侧的角度来看,可优选地使用这样的酮溶剂或酯溶剂,该酮溶剂或酯溶剂与电荷传输层的粘结剂树脂(特定聚碳酸酯共聚物)之间的SP值(通过Feders方法计算得到的溶解度参数)差值(绝对值)为2.0至4.0(优选为2.5至3.5)。
保护层形成用涂布液的溶剂的具体例子包括如下溶剂的单一溶剂或混合溶剂,所述溶剂为(例如):酮类,如甲乙酮、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、二乙酮和甲基正丙基酮;酯类,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、乙酸戊酯、丙酸丁酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯和乙酸烯丙酯。此外,可混合使用0重量%至50重量%的醚类溶剂(例如,二乙醚、二噁烷、二异丙基醚、环戊基甲醚和四氢呋喃)以及亚烷基二醇类溶剂(例如,1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、乙二醇单异丙醚、和丙二醇单甲醚醋酸酯)。
将含氟树脂颗粒分散在保护层形成用涂布液中的方法包括利用诸如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机和卧式砂磨机之类的介质分散机,以及诸如搅拌机、超声分散机、辊磨机、高压均质器之类的无介质分散机的分散方法。此外,利用高压均质器的分散方法的例子包括:利用碰撞体系的分散方法,该体系在高压状态下通过液-液碰撞或液-壁碰撞以将分散液分散;或者利用贯穿体系(penetration system)的分散方法,该体系通过使分散液在高压状态下穿过微细的流路从而将分散液分散。
此外,对制备保护层形成用涂布液的方法没有特别的限制,可通过混合电荷传输材料、含氟树脂颗粒、含氟分散剂以及根据需要的其他成分(如溶剂),并利用上述分散机从而制备保护层形成用涂布液;或者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以及至少含有电荷传输材料和溶剂的混合液B,然后将混合液A和混合液B混合,从而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,含氟分散剂易于附着至含氟树脂颗粒的表面。
此外,当使上述成分相互反应以获得保护层形成用涂布液时,可简单地将各组分混合并溶解,或者可优选在如下条件下将所述组分加热,所述条件为:温度为室温(20℃)至100℃、更优选为30℃至80℃,时间优选为10分钟至100小时,更优选为1小时至50小时。此外,在进行此操作时,优选照射超声波。
-保护层的形成-
通过诸如刮涂法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、微珠涂布法、气刀涂布法、帘涂法或喷墨涂布法之类的常见方法将保护层形成用涂布液涂布至待涂布表面(电荷传输层)上。
随后,通过向所获得的涂膜上施加光、电子束、或者热从而进行自由基聚合,从而使涂膜固化。
在固化方法中使用了热、光、辐射等。当通过热和光使涂膜固化时,不一定需要聚合引发剂,但是也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和热聚合引发剂。作为辐射,电子束是优选的。
-电子束固化-
在使用电子束时,加速电压优选为300kV以下,更优选为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。当加速电压设置为300kV以下时,便抑制了电子束照射对感光体特性的损害。当辐射剂量设为1Mrad以上时,交联充分进行,而当辐射剂量设为100Mrad以下时,抑制了所述感光体的劣化。
在氮气和氩气等惰性气体气氛中,在1000ppm并优选为500ppm以下的氧浓度下进行所述照射,并且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,并且可以通过使用诸如带通滤波器之类的滤波器来选择优选的波长。照射时间和光强度可自由选择,但是,例如,照度(365nm)优选为300mW/cm2至1000mW/cm2,例如,在使用600mW/cm2的UV光照射的情况下,照射时间可为5秒至360秒。
在氮气和氩气等惰性气体气氛中,在优选为1000ppm、更优选为500ppm以下的氧浓度下进行照射,并且在照射期间或照射之后,可以在50℃至150℃的温度下进行加热。
分子内裂解型光固化催化剂的例子包括:苄基缩酮光固化催化剂、烷基苯基酮(alkylphenone)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。
更具体而言,苄基缩酮光固化催化剂的例子包括2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮。
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-甲基苯硫基)-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)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)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰肟)。
夺氢光固化催化剂的例子包括二苯甲酮系光固化催化剂、噻吨酮系光固化催化剂、苄基系光固化催化剂和米歇酮(Michler's ketone)系光固化催化剂。
更具体而言,二苯甲酮系光固化催化剂的例子包括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-4′-甲基二苯基硫化物、和p,p′-双二乙基氨基二苯甲酮。
噻吨酮系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。
苄基系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,其具体例子包括偶氮引发剂,如V-30、V-40、V-59、V601、V65、V-70、VF-096、VE-073、Vam-110、和Vam-111(均由Wako Pure Chemical Industries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、PERHEXAV、PERHEXA 22、PERHEXA MC、PERBUTYL H、PERCUMYL H、PERCUMYL P、PERMENTA H、PEROCTAH、PERBUTYL C、PERBUTYL D、PERHEXYL D、PEROYL IB、PEROYL 355、PEROYL L、PEROYL SA、NYPER BW、NYPER BMT-K40/M、PEROYL IPP、PEROYL NPP、PEROYL TCP、PEROYL OPP、PEROYLSBP、PERCUMYL ND、PEROCTA ND、PERHEXYL ND、PERBUTYL ND、PERBUTYL NHP、PERHEXYL PV、PERBUTYL PV、PERHEXA 250、PEROCTA O、PERHEXYL O、PERBUTYL O、PERBUTYL L、PERBUTYL355、PERHEXYL I、PERBUTYL I、PERBUTYL E、PERHEXA 25Z、PERBUTYL A、PERHEXYL Z、PERBUTYL ZT和PERBUTYL Z(由NOF Corporation生产)、KAYAKETAL AM-C55、TRIGONOX 36-C75、LAUROX、PERCADOX L-W75、PERCADOX CH-50L、TRIGONOX TMBH、KAYACUMENE H、KAYABUTYL H-70、PERCADOX BC-FF、KAYAHEXA AD、PERCADOX 14、KAYABUTYL C、KAYABUTYLD、KAYAHEXA YD-E85、PERCADOX 12-XL25、PERCADOX 12-EB20、TRIGONOX 22-N70、TRIGONOX22-70E、TRIGONOX D-T50、TRIGONOX 423-C70、KAYAESTER CND-C70、KAYAESTER CND-W50、TRIGONOX 23-C70、TRIGONOX 23-W50N、TRIGONOX 257-C70、KAYAESTER P-70、KAYAESTERTMPO-70、TRIGONOX 121、KAYAESTER O、KAYAESTER HTP-65W、KAYAESTER AN、TRIGONOX 42、TRIGONOX F-C50、KAYABUTYL B、KAYACARBON EH-C70、KAYACARBON EH-W60、KAYACARBON I-20、KAYACARBON BIC-75、TRIGONOX 117和KAYALENE 6-70(均由Kayaku Akzo公司生产)、以及LUPEROX 610、LUPEROX 188、LUPEROX 844、LUPEROX 259、LUPEROX 10、LUPEROX 701、LUPEROX 11、LUPEROX 26、LUPEROX 80、LUPEROX 7、LUPEROX 270、LUPEROX P、LUPEROX 546、LUPEROX 554、LUPEROX 575、LUPEROX TANPO、LUPEROX 555、LUPEROX 570、LUPEROX TAP、LUPEROX TBIC、LUPEROX TBEC、LUPEROX JW、LUPEROX TAIC、LUPEROX TAEC、LUPEROX DC、LUPEROX 101、LUPEROX F、LUPEROX DI、LUPEROX 130、LUPEROX 220、LUPEROX 230、LUPEROX233和LUPEROX 531(均由Arkema Yoshitomi公司生产)。
其中,当使用分子量为250以上的偶氮类聚合反应引发剂时,反应在低温下均匀进行,因此,形成了不存在不均匀性的高强度膜。偶氮类聚合反应引发剂的分子量优选为250以上,更优选为300以上。
在氮气和氩气等惰性气体气氛中,在优选为1000ppm以下、更优选为500ppm以下的氧浓度下并且优选在50℃至170℃、更优选在70℃至150℃的温度下进行加热,加热时间优选为10分钟至120分钟,更优选为15分钟至100分钟。
基于层形成用溶液的总固含量,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%。
在本示例性实施方案中,由于当反应进行过快时,会因交联而难以得到结构松弛的涂膜,因此,膜中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。
具体而言,通过将含有特定链聚合性基团的电荷传输材料与热固化组合时,促进了涂膜的结构松弛,由此容易得到表面性能优异的保护层(最外表面层)。
保护层的膜厚优选设为(例如)3μm至40μm,更优选为5μm至35μm。
如上所述,已经参考图1中所示的电子照相感光体说明了功能分离型感光层中各层的构成,但这种构成也可以被图2中所示的功能分离型电子照相感光体7B的各层采用。另外,在图3中所示的电子照相感光体的单层型感光层的情况下,优选如下示例性实施方案。
即,单层型感光层(电荷发生/电荷传输层)可优选构造为包含电荷发生材料和电荷传输材料、以及根据需要的粘结剂树脂和其他已知添加剂。此外,这些材料与所描述的电荷发生层和电荷传输层的材料相同。
此外,相对于全部固含量,单层型感光层中电荷发生材料的含量为10重量%至85重量%,优选为20重量%至50重量%。此外,相对于全部固含量,单层型感光层中电荷传输材料的含量为5重量%至50重量%。
形成单层型感光层的方法与形成电荷发生层或电荷传输层的方法相同。
单层型感光层的膜厚度可为(例如)5μm至50μm,优选为10μm至40μm。
此外,在根据本示例性实施方案的电子照相感光体中,描述了其中最外表面层为保护层的构造,但是也可采用其中不存在保护层的构造。
在不存在保护层的情况中,在图1中所示的电子照相感光体中,位于层构成中的最外表面的电荷传输层成为最外表面层。另外,作为最外表面层的电荷传输层由所述特定组合物的固化膜构成。
此外,在不存在保护层的情况中,在图3中示出的电子照相感光体中,位于层构成中的最外表面的单层型感光层成为最外表面层。此外,作为最外表面层的单层型感光层由所述特定组合物的固化膜构成。然而,该组合物中掺有电荷发生材料。
[成像装置(和处理盒)]
根据本示例性实施方案的成像装置设置有: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充电;静电潜像形成单元,其在所述电子照相感光体的已充电表面上形成静电潜像;显影单元,其通过含有调色剂的显影剂使形成在所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影,以形成调色剂图像;以及转印单元,其将所述调色剂图像转印至记录介质的表面。此外,作为电子照相感光体,采用了根据本示例性实施方案的电子照相感光体。
优选地,根据本示例性实施方案的成像装置设置有供给单元,其将硬脂酸锌供给至电子照相感光体的表面。由此,可使成像装置中电子照相感光体的最外表面层的表面被硬脂酸锌覆盖,以将其覆盖率调节至所述硬脂酸锌覆盖率范围内。
供给单元的例子包括:显影单元,其储存显影剂,该显影剂含有调色剂颗粒以及包含硬脂酸锌的外部添加剂;以及涂布单元,其独立于显影单元,并且设置在转印单元和清洁单元之间,并且将硬脂酸锌覆盖于电子照相感光体的表面。可设置这两种单元中的任意一者,或者同时设置这两种单元。此外,在采用储存有显影剂(该显影剂含有调色剂颗粒以及包含硬脂酸锌的外部添加剂)的显影单元的情况中,该显影单元也充当供给单元。
作为根据本示例性实施方案的成像装置,使用了周知的成像装置,例如:设置有定影单元的装置,该定影单元将已转印的调色剂图像定影至记录介质的表面;直接转印式装置,其中形成于电子照相感光体的表面上的调色剂图像被直接转印到记录介质上;中间转印式装置,其中形成于电子照相感光体的表面上的调色剂图像被一次转印到中间转印部件的表面上,并且形成于中间转印部件的表面上的调色剂图像被二次转印到记录介质的表面上;设置有清洁单元的装置,所述清洁单元在转印调色剂图像之后、充电之前清洁电子照相感光体的表面;设置有除电单元的装置,在转印调色剂图像之后、充电之前,该除电单元用除电光照射图像保持部件的表面以进行除电;以及设置有电子照相感光体加热部件的装置,该电子照相感光体加热部件通过提高电子照相感光体的温度以降低相对温度。
在中间转印式装置的情况下,作为转印单元,应用了(例如)如下转印单元,该转印单元构造为具有:中间转印部件,调色剂图像转印至该中间转印部件的表面上;一次图像转印单元,其将所形成的调色剂图像一次转印到中间转印部件的表面上;以及二次图像转印单元,其将转印到中间转印部件的表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上。
根据本示例性实施方案的成像装置可为干式显影型成像装置或湿式显影型(利用液体显影剂的显影型)成像装置。
此外,在根据本示例性实施方案的成像装置中,例如,设置有电子照相感光体的部分可以为可从成像装置上拆卸下来的盒结构(处理盒)。作为该处理盒,例如,适于使用设置有根据本示例性实施方案的电子照相感光体的处理盒。此外,在处理盒中,除了电子照相感光体外,例如,还可设置选自由充电单元、静电潜像形成单元、显影单元和转印单元所构成的组中的至少一者。
下面示出了根据本示例性实施方案的成像装置的实例,但本发明不局限于此。此外,将对附图中所示出的主要部分加以说明,而省略其他部分的说明。
图4为示出了根据本示例性实施方案的成像装置的实例的示意图。
如图4所示,根据本发明示例性实施方案的成像装置100设有:具有电子照相感光体7的处理盒300、曝光装置9(静电潜像形成单元的例子)、转印装置40(一次图像转印装置)、以及中间转印部件50。此外,成像装置100中,曝光装置9设置在其中曝光装置9可以通过处理盒300中的开口而对电子照相感光体7进行曝光的位置;转印装置40设置在与电子照相感光体7相对的位置,并且中间转印部件50介于转印装置40和电子照相感光体7之间;并且中间转印部件50设置为与电子照相感光体7部分接触。虽然图中没有显示,该成像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记录介质(例如,纸张)上的二次图像转印装置。此外,中间转印部件50、转印装置40(一次图像转印装置)、二次图像转印装置(图中未示出)相当于转印单元的实例。
在外壳内,图4中的处理盒300一体地支撑电子照相感光体7、充电装置8(充电单元的例子)、显影装置11(显影单元的例子)和清洁装置13(清洁单元的例子)。清洁装置13具有清洁刮片(清洁部件的例子)131,该清洁刮片131被设置为与电子照相感光体7的表面相接触。此外,清洁部件可为导电性或绝缘性纤维部件(其并不是清洁刮片131的示例性实施方案),其可单独使用、或者与清洁刮片131组合使用。
此外,在图4中,示出了这样的例子,其中成像装置设置有用于向电子照相感光体7的表面上涂布作为润滑材料14的硬脂酸锌的纤维质部件132(辊状),以作为向电子照相感光体7的表面上供给硬脂酸锌的供给单元,但是这种纤维质部件132是视需要而设置的。此外,示出了设置有用于辅助清洁的纤维质部件133(呈平刷状)的例子,然而,该部件是视需要而设置的。
以下,将描述根据本示例性实施方案的成像装置的各部分。
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、充电橡胶刮片、充电管等的接触型充电装置。此外,还可使用已知的充电装置,如非接触型辊充电器,和利用电晕放电的栅格充电器或电晕管充电器。
曝光装置
曝光装置9的例子包括利用半导体激光束、LED光和液晶快门光在电子照相感光体的表面上以预定的图像方式进行曝光的光学装置。光源的波长设定在电子照相感光体的光谱敏感范围内。作为半导体激光的波长,主要使用的是振荡波长在780nm附近的近红外。然而,并不局限于该波长,可使用振荡波长在600nm范围内的激光、或者作为蓝色激光的振荡波长在400nm至450nm范围内的激光。此外,当意图形成彩色图像时,能够输出多波束的表面发光型激光光源也是有效的。
显影装置
显影装置11的例子包括常用显影装置,其中通过接触或不接触显影剂以进行显影。对显影装置11没有特别限定,只要其具有上述功能即可,并且可根据目的加以选择。例如,可以列举一种已知的显影装置,其具有通过利用刷或辊从而将单组份或双组份显影剂附着至电子照相感光体7上的功能。其中,采用表面上保持有显影剂的显影辊的显影装置是优选使用的。
显影装置11中使用的显影剂可以是仅由调色剂构成的单组份显影剂、或者是包含调色剂和载体的双组份显影剂。此外,显影剂可为磁性显影剂或非磁性显影剂。作为这些显影剂,可使用已知显影剂。
此处,储存在显影装置中的显影剂优选为包含调色剂颗粒、含有硬脂酸锌颗粒的外部添加剂的显影剂。
接下来,将对调色剂颗粒的构成进行说明。
调色剂颗粒包含(例如)粘结剂树脂。调色剂颗粒可包含着色剂颗粒和防粘剂、以及根据需要的其他添加剂。
粘结剂树脂
粘结剂树脂的例子包括乙烯基类树脂,其包括如下单体的均聚物、或由其中两种或多种组合所形成的共聚物,所述单体为:苯乙烯类(例如,苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯);(甲基)丙烯酸酯类(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯);烯属不饱和腈类(例如丙烯腈和甲基丙烯腈);乙烯基醚类(例如乙烯基甲基醚和乙烯基异丁基醚);乙烯基酮类(例如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮);烯烃类(例如乙烯、丙烯和丁二烯)。
粘结剂树脂的例子包括环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂和改性松香等非乙烯基类树脂,它们与乙烯基系树脂的混合物,以及是在这两类树脂共存的情况下通过使乙烯基系单体聚合而获得的接枝聚合物。
这些粘结剂树脂可以单独使用、或者两种或更多种组合使用。
相对于全部调色剂颗粒,粘结剂树脂的含量(例如)优选为40重量%至95重量%,更优选为50重量%至90重量%,并且还更优选为60重量%至85重量%。
着色剂
着色剂的例子包括各种颜料,如碳黑、铬黄、汉撒黄(Hansa yellow)、联苯胺黄、还原黄(Threne Yellow)、喹啉黄、颜料黄、永固橙GTR、吡唑啉酮橙、伏尔甘橙(VulcanOrange)、万赤洋红色(Watchung Red)、永固红、亮胭脂红3B(Brilliant Carmine 3B)、亮胭脂红6B(Brilliant Carmine 6B)、杜邦油红(DuPont Oil Red)、吡唑啉酮红、立索红、若丹明B色淀、色淀红C、颜料红、玫瑰红、苯胺蓝、群青、铜油蓝(Calco Oil Blue)、亚甲蓝氯化物(Methylene Blue Chloride)、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿和孔雀绿草酸盐;以及各种染料,例如吖啶系染料、呫吨系染料、偶氮系染料、苯醌系染料、吖嗪系染料、蒽醌系染料、硫靛系染料、二噁嗪系染料(dioxadine-based dyes)、噻嗪系染料、偶氮甲碱系染料、靛青系染料(indigo-based dyes)、酞菁系染料、苯胺黑系染料、聚甲川系染料、三苯甲烷系染料、二苯甲烷系染料、以及噻唑系染料。
这些着色剂可以单独使用、或者两种或更多种组合使用。
作为着色剂,如果需要,可以使用经过表面处理的着色剂,或者可将着色剂与分散剂组合使用。此外,可以组合使用多种着色剂。
相对于全部调色剂颗粒,着色剂的含量优选为(例如)1重量%至30重量%,并且更优选为3重量%至15重量%。
防粘剂
防粘剂的例子包括:烃基蜡(hydrocarbon waxes);天然蜡,如巴西棕榈蜡、米糠蜡(rice wax)和小烛树蜡(candelilla wax);合成蜡或矿物/石油系蜡,如褐煤蜡;以及酯系蜡(ester-based waxes),如脂肪酸酯和褐煤酸酯(montanic acid esters)。防粘剂并不局限于此。
所述防粘剂的熔融温度优选为50℃至110℃,更优选为60℃至100℃。
此外,熔融温度由通过差式扫描量热法(DSC)得到的DSC曲线,并根据JIS K-1987的“塑料的转变温度测量方法”中的用于确定熔融温度的方法中所描述的“熔融峰温度”测定的。
相对于全部的调色剂颗粒,防粘剂的含量(例如)优选为1重量%至20重量%,更优选为5重量%至15重量%。
其他添加剂
其他添加剂的例子包括周知的添加剂,例如磁性材料、电荷控制剂和无机粉末。调色剂颗粒中含有这些添加剂作为内部添加剂。
调色剂颗粒的特性
调色剂颗粒可以为具有单层结构的调色剂颗粒,或者可以为具有核/壳结构的调色剂颗粒,该核/壳结构由核(核颗粒)和包覆在所述核上的覆层(壳层)构成。
此处,具有核/壳结构的调色剂颗粒优选由(例如)这样的核和覆层构成:所述核包含粘结剂树脂,并且根据需要还包含诸如着色剂和防粘剂之类的其他添加剂;所述覆层包含粘结剂树脂。
调色剂颗粒的体均粒径(D50v)(例如)优选为2μm至10μm,更加优选为4μm至8μm。
此外,使用了Coulter Multisizer II(由Beckman Coulter公司制造)并使用ISOTON-II(由Beckman Coulter公司制造)作为电解质溶液来测量调色剂颗粒的各种平均粒径和各种粒径分布指数。
在测量中,将0.5mg至50mg的测量样品投入到2ml 5%的表面活性剂(优选烷基苯磺酸钠)水溶液中,其中该表面活性剂作为分散剂,然后将混合物添加到100ml至150ml的电解质溶液中。
利用超声波分散装置将悬浮有样品的电解质溶液进行分散处理1分钟,然后利用Coulter Multisizer II并使用孔径为100μm的孔,从而对粒径在2μm至60μm范围内的颗粒的粒径分布进行测量。此外,取样的颗粒数量为50000。
在基于所测得的粒径分布而划分的粒径范围(通道)中,从最小直径一侧开始绘制基于体积和数量的累积分布,将累积百分数为16%时的粒径定义为体均粒径D16v和数均粒径D16p,并且将累积百分数为50%时的粒径定义为体均粒径D50v和数均粒径D50p,并且将累积百分数为84%的粒径定义为体均粒径D84v和数均粒径D84p。
通过使用这些值,将体均粒径分布指数(GSDv)计算为(D84v/D16v)1/2,并且将数均粒径分布指数(GSDp)计算为(D84p/D16p)1/2
调色剂颗粒的形状因子SF1优选为110至150,更加优选为120至140。
此处,形状因子SF1通过以下表达式确定。
表达式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
在以上表达式中,ML表示调色剂的绝对最大长度,并且A表示调色剂的投影面积。
具体而言,(例如)如下所述,形状因子SF1主要是通过利用图像分析仪对显微镜或扫描电子显微镜(SEM)所捕获的图像进行分析从而给出数值并计算得到的。即,通过摄像机,将分散在载玻片表面上的颗粒的光学显微镜图像输入Luzex图像分析仪,确定100个颗粒的最大长度和投影面积,利用所述表达式进行计算,然后获得其平均值。
外部添加剂
外部添加剂含有硬脂酸锌。除了硬脂酸锌颗粒外,外部添加剂还包含其他外部添加剂。
硬脂酸锌颗粒可以是仅含有硬脂酸锌的颗粒,或者是含有不同于硬脂酸锌的其他组分的颗粒。所述其他组分的例子包括高级脂肪酸醇(例如,具有10至20个碳原子的脂肪酸醇)。然而,硬脂酸锌颗粒含有10重量%以上的硬脂酸锌。
从发挥作为润滑剂的功能的角度来看,硬脂酸锌颗粒的数均粒径(例如)优选为0.1μm至10μm,更优选为0.3μm至6μm,还更优选为4μm至6μm。
硬脂酸锌颗粒的数均粒径的值通过如下所示方式测得。首先,将硬脂酸锌颗粒以外部添加的方式添加至(分散至)调色剂颗粒,然后利用扫描电子显微镜(SEM)装置观察硬脂酸锌颗粒的100个初级颗粒。通过对所观察到的SEM图像中的初级颗粒进行图像分析,测量了各颗粒的最大直径和最小直径,并由最大直径和最小直径的中间值来测量球当量直径。在所获得的球当量直径的基于数目的累积频率中,将50%直径(D50p)取为硬脂酸锌颗粒的数均粒径的平均粒径(即,数均粒径)。
相对于调色剂颗粒,硬脂酸锌颗粒的外部添加量(例如)优选为0.01重量%至0.50重量%,更优选为0.01重量%至0.20重量%,还更优选为0.015重量%至0.18重量%。
其他外部添加剂的例子包括无机颗粒,无机颗粒的例子包括SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4和MgSO4
优选的是对作为其他外部添加剂的无机颗粒的表面进行疏水化处理。该疏水化处理(例如)通过将无机颗粒浸渍在疏水剂中进行。对疏水剂没有特别限定,但其例子包括硅烷系偶联剂、硅油、钛酸酯系偶联剂、以及铝系偶联剂。这些疏水剂可以单独使用,或两种或更多种组合使用。
相对于100重量份的无机颗粒,疏水剂的量通常为(例如)1重量份至10重量份。
外部添加剂的例子包括树脂颗粒(聚苯乙烯、PMMA和三聚氰胺树脂等的树脂颗粒)以及清洁活性剂(例如,除硬脂酸锌颗粒之外的氟系聚合物颗粒)。
相对于调色剂颗粒,外部添加剂的总量(例如)优选为0.01重量%至5重量%,更优选为0.01重量%至2.0重量%。
调色剂制备方法
下面将描述根据本示例性实施方案的调色剂的制备方法。
根据本示例性实施方案的调色剂是通过制备调色剂颗粒并随后通过外部添加的方式向该调色剂颗粒添加外部添加剂而获得的。
首先,调色剂颗粒可以用干式制法(例如捏合粉碎法)和湿式制法(例如聚集凝结法、悬浮聚合法和溶解悬浮法)中的任何一种制法制得。并不特别局限于这些制法,可采用周知的调色剂颗粒制备方法。
例如,通过向所获得的干燥的调色剂颗粒中添加外部添加剂并将其混合,从而制得根据本示例性实施方案的调色剂。优选地,利用(例如)1搅拌机、Henschel混合器、Loedige混合器等进行混合。另外,根据需要,可以用振动筛分机、风力筛分机等除去粗的调色剂颗粒。
载体
对载体没有特别的限定,并可包括周知的载体。载体的例子包括:被覆载体,其中,包含磁性粉末的芯材的表面被覆有被覆树脂;磁性粉末分散型载体,其中,磁性粉末分散并混合于基体树脂中;树脂浸渍型载体,其中,多孔磁性粉末浸渍有树脂。
此外,磁性粉末分散型载体以及树脂浸渍型载体是这样的载体:其中载体的构成颗粒被用作为芯材并且被覆有被覆树脂。
在双组分显影剂中,调色剂与载体之间的混合比(重量比)优选如下:调色剂:载体=1:100至30:100,更优选为3:100至20:100。
清洁装置
作为清洁装置13,使用设有清洁刮片131的清洁刮片型装置。
此外,除了清洁刮片系统,还可使用毛刷清洁系统、或者同时进行显影和清洁的系统。
转印装置
转印装置40的例子包括已知的转印充电器,如使用(例如)带、辊、膜或橡胶刮片的接触型转印充电器;或者利用电晕放电的栅格转印充电器和电晕管转印充电器。
中间转印部件
作为中间转印部件50,可使用包含半导电性聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、多芳基化合物、聚酯、橡胶等的条带(中间转印带)。另外,作为中间转印部件的形式,除了呈带状的中间转印带以外,还可使用呈筒状的中间转印部件。
图5是示出了本示例性实施方案的成像装置的另一个实例的示意图。
图5所示成像装置120是其中配备有四个处理盒300的串联式多色成像装置。在成像装置120中,四个处理盒300平行地置于中间转印部件50上,并且采用了一个电子照相感光体用于一种颜色的构造。除了成像装置120具有串联系统以外,成像装置120与成像装置100具有相同的构造。
此外,上述的根据本示例性实施方案的成像装置(处理盒)并不局限于上述构造,可以应用已知的构造。
实施例
下面,将参照实施例对本发明进行详细说明,但本发明并不局限于此。
电子照相感光体的制备
电子照相感光体1的制备
底涂层的制备
将100重量份的氧化锌(平均粒径:70nm:由Tayca Corporation生产,比表面积:15m2/g)与500重量份的甲苯一同搅拌混合,并向其中加入1.3重量份的硅烷偶联剂(KBM503,由Shin-Etsu Chemical株式会社生产),随后搅拌2小时。接下来,通过减压蒸馏除去甲苯,将所得物在120℃下烘烤3小时,以获得经硅烷偶联剂表面处理的氧化锌。
将110重量份的所述经表面处理的氧化锌与500重量份的四氢呋喃一同搅拌混合,向其中加入通过使0.6重量份茜素溶解于50重量份四氢呋喃而获得的溶液,随后在50℃下搅拌5小时。接下来,通过减压过滤收集其上附着有茜素的氧化锌,在60℃下减压干燥以获得附着有茜素的氧化锌。
将60重量份附着有茜素的氧化锌、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)溶解于85重量份的甲乙酮中从而制备溶液,将38重量份的该溶液与25重量份的甲乙酮混合。利用玻璃珠直径为
Figure BDA0000603020360001441
的砂磨机将该混合物分散2小时,从而获得分散液。
向所得分散液中加入作为催化剂的0.005重量份的二月桂酸二辛基锡和40重量份的有机硅树脂颗粒(Tospal 145,由GE Toshiba Silicone公司生产),从而获得底涂层形成用涂布液。
通过浸渍涂布法将所获得的底涂层形成用涂布液涂布于作为导电性基体的直径为30mm、长340mm且厚度为1mm的圆筒状铝基体上,并在170℃下干燥并固化40分钟,从而获得厚度为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Nippon Unicar公司生产)和200重量份的醋酸正丁基酯的混合物用玻璃珠直径为
Figure BDA0000603020360001451
的砂磨机分散4小时,其中所述羟基镓酞菁在CuKα特征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,从而得到电荷发生层形成用涂布液。
将所得的电荷发生层形成用涂布液浸涂至预先形成于圆筒状铝基体上的底涂层上,在室温(25℃)下干燥以形成膜厚为0.2μm的电荷发生层。
电荷传输层的制备
将45重量份作为非反应性电荷传输材料的化合物(d-1)以及55重量份作为粘结剂树脂的化合物(C-1)加入并溶解于560重量份的四氢呋喃和240重量份的甲苯中,从而获得用于电荷传输层的涂布液。将该涂布液涂布于电荷发生层上,并在135℃下干燥45分钟,从而形成膜厚为25μm的电荷传输层。
保护层的制备
接下来,在20℃的恒温容器中,利用超声均质器(由Nihonseiki Kaisha生产)对5重量份的LUBRON L2(由Daikin Industries公司生产)和0.2重量份的氟化接枝聚合物(ARON GF300:由Toagosei公司生产)与300重量份的THF/乙酸异丁酯的混合溶剂(重量比为7:3)重复进行三次10分钟的分散处理,从而得到悬浮液。向该悬浮液中加入100重量份作为反应性电荷传输材料的化合物(a-1)以及2重量份作为聚合引发剂的VE-073(由Wako PureChemical Industries公司生产),随后在室温(25℃)下将其搅拌混合12小时,以获得保护层形成用涂布液。
接下来,通过环涂法(ring coating method)以150mm/分钟的上推速度(push-uprate)将所得涂布液涂布于预先形成于圆筒状铝基体上的电荷传输层上。随后,在具有氧浓度计的氮气干燥器中,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,从而形成保护层。保护层的膜厚度为7μm。
通过上述工序,获得了电子照相感光体。
电子照相感光体1至51的制备
通过电子照相感光体1中所说明的方法,通过依次向圆筒状铝基体上涂布底涂层和电荷发生层,从而形成电子照相感光体。随后,通过电子照相感光体1中所说明的方法形成保护层并制备电子照相感光体,其中与电子照相感光体1中所说明的方法的不同之处在于:根据表1至3改变电荷传输层形成用涂布液的组成(粘结剂树脂和非反应性电荷传输材料的种类和含量)以及保护层形成用涂布液(反应性电荷传输材料和非反应性电荷传输材料的种类和含量)。
显影剂的制备
树脂颗粒分散液的制备
将370重量份的苯乙烯、30重量份的丙烯酸正丁酯、8重量份的丙烯酸、24重量份的十二硫醇和4重量份的四溴化碳混合并溶解。将所得溶液在烧瓶中进行乳液聚合,其中在该烧瓶中,6g的非离子表面活性剂(Nonipol 400:由Sanyo Chemical Industries公司生产)和10重量份的阴离子表面活性剂(Neogen SC:由Daiichi Kogyo Seiyaku公司生产)溶解于550重量份的离子交换水中。在将其缓慢混合10分钟的同时,向其中投入溶解有4重量份的过硫酸铵的50重量份离子交换水。在吹扫氮气之后,搅拌烧瓶内部并在油浴中将其内容物加热至70℃。乳液聚合持续5小时。由此获得树脂颗粒分散液,该树脂颗粒分散液中分散有体均粒径D50v=150nm、玻璃化转变温度Tg=58℃且重均分子量Mw=11500的树脂颗粒。该分散液的固体内容物浓度为40重量%。
着色剂颗粒分散液(1)的制备
·炭黑(Mogaru L:由Cabot Corporation公司生产):60重量份
·非离子表面活性剂(Nonipol 400:由Sanyo Chemical Industries公司生产):6重量份
·离子交换水:240重量份
利用均质器(ULTRA-TURRAX T50:由IKA Works公司生产),将上述组分混合、溶解并搅拌10分钟,随后利用ultimizer对其进行分散处理以制备着色剂颗粒分散液(1),其中该分散液中分散有体均粒径为250nm的着色剂(炭黑)颗粒。
着色剂颗粒分散液(2)的制备
·青色颜料B 15:3:60重量份
·非离子表面活性剂(Nonipol 400:由Sanyo Chemical Industries公司生产):5重量份
·离子交换水:240重量份
利用均质器(ULTRA-TURRAX T50:由IKA Works公司生产),将上述组分混合、溶解并搅拌10分钟,随后利用ultimizer对其进行分散处理以制备着色剂颗粒分散液(2),其中该分散液中分散有体均粒径为250nm的着色剂(青色颜料)颗粒。
着色剂颗粒分散液(3)的制备
·品红色颜料R122:60重量份
·非离子表面活性剂(Nonipol 400:由Sanyo Chemical Industries公司生产):5重量份
·离子交换水:240重量份
利用均质器(ULTRA-TURRAX T50:由IKA Works公司生产),将上述组分混合、溶解并搅拌10分钟,随后利用ultimizer对其进行分散处理以制备着色剂颗粒分散液(3),其中该分散液中分散有体均粒径为250nm的着色剂(品红色颜料)颗粒。
着色剂颗粒分散液(4)的制备
·黄色颜料Y180:90重量份
·非离子表面活性剂(Nonipol 400:由Sanyo Chemical Industries公司生产):5重量份
·离子交换水:240重量份
利用均质器(ULTRA-TURRAX T50:由IKA Works公司生产),将上述组分混合、溶解并搅拌10分钟,随后利用ultimizer对其进行分散处理以制备着色剂颗粒分散液(4),其中该分散液中分散有体均粒径为250nm的着色剂(黄色颜料)颗粒。
防粘剂颗粒分散液的制备
·石蜡(HNP0190:由Nippon Seiro公司生产,熔融温度为85℃):100重量份
·阳离子表面活性剂(SANISOL B50:由Kao Corporation生产):5重量份
·离子交换水:240重量份
在圆底不锈钢烧瓶中,利用均质器(ULTRA-TURRAX T50:由IKA Works公司生产)将上述组分分散10分钟,随后利用压力排出型(pressure discharge type)均质器对其进行分散处理,从而制得防粘剂颗粒分散液,其中在该分散液中,分散有体均粒径为550nm的防粘剂颗粒。
调色剂K1的制备
·树脂颗粒分散液:234重量份
·着色剂颗粒分散液(1):30重量份
·防粘剂颗粒分散液:40重量份
·聚氢氧化铝(Paho2S:由Asada Chemical公司生产):0.5重量份
·离子交换水:600重量份
在圆底不锈钢烧瓶中,利用均质器(ULTRA-TURRAX T50:由IKA Works公司生产)将上述组分混合并分散,并在搅拌的同时,在加热用油浴中将烧瓶的内部加热至40℃。将混合物在40℃下保持30分钟,随后证实制得了D50为4.5μm的聚集颗粒。此外,当将加热用油浴的温度升高,并将混合溶液在56℃下保持1小时,其D50v变为5.3μm。然后,向含有絮凝颗粒的分散液中加入26重量份的树脂颗粒分散液,利用加热用油浴将该混合物加热至50℃并在该温度下保持30分钟。向含有聚集颗粒的分散液中加入1N的氢氧化钠,以将体系的pH值调节至7.0,随后将该不锈钢烧瓶密封并加热至80℃,同时利用磁性密封件(magnetic seal)继续搅拌并保持4小时。在冷却后,通过过滤将调色剂颗粒分离,用离子交换水洗涤四次,并进行冷冻干燥以获得调色剂颗粒K1。调色剂颗粒K1的D50v为5.9μm,其形状因子SF1为132。
接下来,对于100重量份的调色剂颗粒K1,通过5L的Henschel混合器以30m/s的圆周速度将1重量份的金红石型氧化钛(体均粒径为20nm,以正癸基三甲氧基硅烷进行了表面处理)、2.0重量份的氧化硅颗粒(体均粒径为40nm,以硅油进行了表面处理,通过气相氧化工艺制备)、1重量份的氧化铈颗粒(体均粒径:0.7μm)和0.3重量份的硬脂酸锌颗粒(将分子量为700的十三烷醇与硬脂酸锌以5:1的重量比混合,并利用喷射磨机将所得混合物粉碎至数均粒径为8.0μm,从而获得该硬脂酸锌颗粒)混合15分钟。然后,通过利用筛孔为45μm的筛子除去粗颗粒,从而获得调色剂K1。
调色剂C1的制备
按照与调色剂颗粒K1相同的方法获得调色剂颗粒C1,不同之处在于使用着色剂颗粒分散液(2)代替着色剂颗粒分散液(1)。调色剂颗粒C1的D50v为5.8μm且形状因子SF1为131。
此外,按照与调色剂K1相同的方法获得调色剂C1,不同之处在于使用了调色剂颗粒C1代替调色剂颗粒K1。
调色剂M1的制备
按照与调色剂颗粒K1相同的方法获得调色剂颗粒M1,不同之处在于使用着色剂颗粒分散液(3)代替着色剂颗粒分散液(1)。调色剂颗粒M1的D50v为5.5μm且形状因子SF1为135。
此外,按照与调色剂K1相同的方法获得调色剂M1,不同之处在于使用了调色剂颗粒M1代替调色剂颗粒K1。
调色剂Y1的制备
按照与调色剂颗粒K1相同的方法获得调色剂颗粒Y1,不同之处在于使用着色剂颗粒分散液(4)代替着色剂颗粒分散液(1)。调色剂颗粒Y1的D50v为5.9μm且形状因子SF1为130。
此外,按照与调色剂K1相同的方法获得调色剂Y1,不同之处在于使用了调色剂颗粒Y1代替调色剂颗粒K1。
载体的制备
·铁氧体颗粒(体均粒径:50μm):100重量份
·甲苯:14重量份
·苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物(组成比:90/10):2重量份
·炭黑(R330:由Cabot Corporation生产):0.2重量份
首先,利用搅拌器将除铁氧体颗粒以外的其他组分搅拌10分钟以制备分散的涂布液。接下来,将涂布液和铁氧体颗粒投入真空脱气型捏合机中,将该混合物在60℃下搅拌30分钟,在加热的同时于减压下脱气,并且将其干燥以获得载体。在1000V/cm的外加电场下,载体的固有体积电阻值为1011Ω·cm。
显影剂K1、C1、M1和Y1的制备
将100重量份的载体分别与调色剂K1、C1、M1和Y1各5重量份混合,利用V形混合机以40rpm将混合物搅拌20分钟,并用212μm的筛网过筛,从而制备各显影剂K1、C1、M1和Y1。
实施例1至40和比较例1至11
将由此制备的电子照相感光体和显影剂安装在DocuCentre Color 400CP(由FujiXerox公司制造)中,并在正常环境(20℃,50%RH)下在整张纸上打印5000张图像密度为100%的黑色实心图像。此外,对于该图像形成,将被硬脂酸锌覆盖的电子照相感光体作为各实施例和各比较例的电子照相感光体。
测量和评价
对各实施例和比较例中电子照相感光体的测量和评价如下。其结果示于表1至3中。
各项测量
氧气透过系数的测量
按照如下方式测量各实施例和比较例中电子照相感光体的保护层(被硬脂酸锌覆盖之前的保护层)的氧气透过系数。
分别在与各实施例和比较例中电子照相感光体的保护层形成条件相同的条件下,形成厚度为15μm的用于测量氧气透过系数的样品膜。此外,通过气体透过率测量装置(MC3,由Toyo Seiki Kogyo公司生产),测量样品膜在25℃下的氧气透过系数。
硬脂酸锌覆盖率的测量
按照如下方式测量各实施例和比较例中电子照相感光体的表面(保护层的表面)的硬脂酸锌覆盖率。
通过X射线光电子能谱仪JPS-9010(由JEOL公司生产)的测量,基于锌与所有元素的比值来确定硬脂酸锌覆盖率。由于X射线光电子能谱(XPS)用于分析电子照相感光体的最外表面,因此随着硬脂酸锌涂布量的增加,锌与全部元素的比值达到饱和。通过将锌与全部元素的比值的饱和值取为100%,从而确定电子照相感光体表面的硬脂酸锌覆盖率。
各项评价
成像1的实施
将各实施例和比较例的电子照相感光体和显影剂安装在DocuCentre Color400CP(由Fuji Xerox公司生产)中,并且在正常环境(20℃,50%RH)下输出图像密度为100%的实心涂覆图像(solid coating image)部分、图像密度为10%的半色调图像部分、以及具有细线图像部分的图像评价图案。随后,连续输出30000张黑色实心图像,然后再次输出图像评价图案。此外,根据电荷发生材料的敏感度,利用滤波器来调节光剂量。
电特性稳定性的评价
在进行成像1的之前和之后,在正常环境(20℃,50%RH)下,在向格栅(grid)施加-700V的同时,利用电晕充电器使各实施例和比较例的电子照相感光体带负电,随后利用780nm的半导体激光以10mJ/m2的光剂量对带电的感光体进行闪光曝光。在曝光十秒钟之后,测量感光体表面的电位(V),并将该值作为残余电位值。在所有感光体中,残余电位均显示为负值。在各感光体中,计算(成像1进行之前的残余电位)-(成像1进行之后的残余电位)的数值,从而评价电特性的稳定性。A++表示最佳的特性。
A++:小于10V
A+:10V以上且小于20V
A:20V以上且小于30V
B:30V以上且小于50V
C:50V以上
抗擦伤性的评价
按照如下方式对进行成像1之后感光体表面上的擦伤产生程度进行评价。A++表示最佳的特性。
A++:即使用显微镜观察,也未发现擦伤。
A+:凭肉眼未发现擦伤,但是用显微镜观察时发现轻微的擦伤。
A:凭肉眼发现轻微的擦伤(在实际应用中不会存在问题)。
B:部分发生擦伤。
C:全面发生擦伤。
刮片的翘起
在进行成像1之后,在如下所示的条件下使清洁刮片与电子照相感光体接触,用肉眼观察清洁刮片在感光体旋转30次之后的接触状态(刮片是否翘起),基于如下标准来进行刮片翘起的评价。
·刮片材料:氨基甲酸乙酯橡胶
·刮片的弹性力:53%
·加压的压力:3.2g/mm
Figure BDA0000603020360001531
Figure BDA0000603020360001541
Figure BDA0000603020360001551
通过上述结果,发现与比较例相比,在本发明实施例中,对电特性稳定性和抗擦伤性的评价获得了良好的结果。
此外,与比较例相比,在本发明实施例中,对刮片翘起的评价获得了良好结果。
下面示出了表1和2中的缩写详情等。
[保护层中的电荷传输材料]
·(a-1):示例性化合物(I-b)-21
·(a-2):示例性化合物(I-b)-23
·(a-3):示例性化合物(I-b)-25
·(a-4):示例性化合物(I-d)-7
·(a-5):示例性化合物(I-d)-8
·(a-6):示例性化合物(I-d)-10
·(a-7):示例性化合物(II)-171
·(a-8):示例性化合物(II)-176
·(a-9):示例性化合物(II)-180
·(a-10):由以下结构式表示的化合物
·(a-11):由以下结构式表示的化合物
·(a-12):由以下结构式表示的化合物
·(a-13):由以下结构式表示的化合物
·(a-14):由以下结构式表示的化合物
·(a-15):由以下结构式表示的化合物
·(a-16):示例性化合物(I-a)-21
·(a-17):示例性化合物(I-a)-25
·(a-18):示例性化合物(I-c)-11
·(a-19):示例性化合物(I-c)-17
·(a-20):示例性化合物(I-c)-121
·(a-21):示例性化合物(II)-35
·(a-22):示例性化合物(II)-187
·(a-23):示例性化合物(II)-38
·(a-24):示例性化合物(II)-184
Figure BDA0000603020360001571
Figure BDA0000603020360001581
电荷传输层中的粘结剂树脂
通过如下制备工序来合成粘结剂树脂(C-1)至(C-9)(聚碳酸酯共聚物)。
粘结剂树脂C-1的合成
在配备有光气导入管、温度计和搅拌器的烧瓶中,在氮气气氛下将106.9g(0.398摩尔)的1,1-双(4-羟基苯基)环己烷(下文称为Z)、24.7g(0.133摩尔)的4,4′-二羟基二苯基(下文称为BP)、0.41g的亚硫酸氢盐、825ml的9.1%氢氧化钠水溶液(氢氧化钠2.018摩尔)和500ml的二氯甲烷组合并溶解,在搅拌的同时维持在18℃至21℃,并且在75分钟内向其中导入76.2g(0.770摩尔)的光气以进行光气化反应。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的25%氢氧化钠水溶液(氢氧化钠0.266摩尔),随后进行搅拌,并向其中加入0.18mL(0.0013摩尔)的三乙胺,从而在30℃至35℃的温度下反应2.5小时。
用酸和水洗涤分离出的二氯甲烷相,直至无机盐和胺消失,然后除去二氯甲烷以获得粘结剂树脂(C-1)[聚碳酸酯共聚物]。以摩尔比计,粘结剂树脂(C-1)[聚碳酸酯共聚物]中结构单元Z((Z)-0)与BP((BP)-0)的比值为75:25。
粘结剂树脂(C-2)至(C-9)的合成
此外,通过与粘结剂树脂(C-1)相同的方式合成粘结剂树脂(C-2)至(C-9),不同之处在于:改变所用单体,使得其具有表4中所示的重复结构单元(表中以“单元”表示)。
Figure BDA0000603020360001601
电荷传输层中的电荷传输材料
·(d-1):由以下结构式表示的化合物
·(d-2):由以下结构式表示的化合物
·(d-3):由以下结构式表示的化合物
·(d-4):由以下结构式表示的化合物
Figure BDA0000603020360001611
Figure BDA0000603020360001621
提供对本发明的示例性实施方案的上述描述是为了举例和说明。并非旨在穷举,或将本发明限制为所公开的具体形式。明显地,对于本领域技术人员,各种变型和修改将是显而易见的。选择并描述这些实施方案为的是更好地说明本发明的原理和其实际应用,从而使得本领域技术人员理解本发明的多种实施方案,并且其多种变型适用于所预期的特定用途。本发明的范围旨在通过所附权利要求及其等同形式限定。

Claims (17)

1.一种电子照相感光体,包括导电性基体以及设置在该导电性基体上的感光层,
其中所述电子照相感光体的最外表面层由包含反应性电荷传输材料的组合物的固化膜构成,所述最外表面层的表面的硬脂酸锌覆盖率为5.0%以上,所述最外表面层在覆盖硬脂酸锌之前的氧气透过系数为6.41×1012fm2/Pa·s以上。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其中与所述最外表面层接触的下层包含非反应性电荷传输材料以及聚碳酸酯共聚物,所述聚碳酸酯共聚物的经Feders方法计算的溶解度参数为11.40至11.75。
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经Feders方法计算的溶解度参数为12.20至12.40的重复结构单元。
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:
Figure FDA0002251952960000011
其中Rpc1和Rpc2各自独立地表示卤原子、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、或者具有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。
5.根据权利要求4所述的电子照相感光体,其中相对于所述聚碳酸酯共聚物,由所述式(PC-1)表示的重复结构单元的比例为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:
Figure FDA0002251952960000021
其中Rpc3和Rpc4各自独立地表示卤原子、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、或者具有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-、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-,其中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、或者具有6至12个碳原子的芳基。
7.根据权利要求6所述的电子照相感光体,其中相对于所述聚碳酸酯共聚物,由所述式(PC-2)表示的重复结构单元的比例为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,其中所述反应性电荷传输材料为选自由下式(I)和(II)表示的反应性化合物所构成的组中的至少一者:
Figure FDA0002251952960000022
其中F表示电荷传输骨架;L表示包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的两个以上基团的二价连接基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;m表示1至8的整数,
Figure FDA0002251952960000031
其中F表示电荷传输骨架;L'表示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-构成的组中的两个以上基团的(n+1)价连接基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;m'表示1至6的整数;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,其中由式(I)表示的反应性化合物为选自由式(1-a)、(1-b)、(1-c)和(1-d)表示的反应性化合物所构成的组中的至少一者:
Figure FDA0002251952960000032
其中,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表示通过选自亚烷基,-O-、-S-和酯基的基团的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;前提是Da的总数为1或2,
Figure FDA0002251952960000033
其中La由*-(CH2)az-O-CH2-表示,并且其表示在*处与由Ara1至Ara4表示的基团连接的二价连接基团,并且az表示整数1或2,
Figure FDA0002251952960000041
其中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;前提是Db的总数为1或2,
Figure FDA0002251952960000042
其中Lb包含由*-(CH2)bn-O-表示的基团,并且其表示在*处与由Arb1至Arb5表示的基团连接的二价连接基团;bn表示3至6的整数,
Figure FDA0002251952960000043
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;前提是Dc的总数为1至8,
Figure FDA0002251952960000051
其中Lc表示包含选自以下基团组中的一个以上基团的二价连接基团,所述基团组为:-C(=O)-、-N(R)-、-S-、以及通过将-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-组合而形成的基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基,
Figure FDA0002251952960000052
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;前提是Dd的总数为3至8,
Figure FDA0002251952960000053
其中Ld包含由*-(CH2)dn-O-表示的基团,并且其表示在*处连接至由Ard1至Ard5表示的基团的二价连接基团,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,其中由式(IA-c)表示的基团为由下式(IA-c1)表示的基团:
其中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,其中由式(II)表示的化合物为由下式(II-a)表示的化合物:
Figure FDA0002251952960000062
其中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;前提是Dk的总数为1至8,
Figure FDA0002251952960000063
其中Lk表示含有两个以上选自由烷烃或烯烃衍生的三价或四价基团、亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的基团的(kn+1)价连接基团;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;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,其中连接至式(II)表示的化合物中的F所表示的电荷传输骨架的基团为由下式(IIA-a1)或(IIA-a2)表示的基团:
Figure FDA0002251952960000071
其中Xk1表示二价连接基团;kq1表示整数0或1;Xk2表示二价连接基团;kq2表示整数0或1。
13.根据权利要求11所述的电子照相感光体,其中连接至式(II)表示的化合物中的F所表示的电荷传输骨架的基团为由下式(IIA-a3)或(IIA-a4)表示的基团:
其中Xk3表示二价连接基团;kq3表示整数0或1;Xk4表示二价连接基团;kq4表示整数0或1。
14.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表面的硬脂酸锌覆盖率为5.0%至80.0%,并且所述最外表面层在覆盖硬脂酸锌之前的氧气透过系数为6.41×1012fm2/Pa·s至15.0×1012fm2/Pa·s。
15.一种处理盒,包括根据权利要求1至7中任意一项所述的电子照相感光体,其能够从成像装置上拆卸下来。
16.一种成像装置,包括:
根据权利要求1至7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充电;
静电潜像形成单元,其在已充电的所述电子照相感光体的表面上形成静电潜像;
显影单元,其通过含有调色剂的显影剂使形成在所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影,以形成调色剂图像;以及
转印单元,其将所述调色剂图像转印至记录介质的表面。
17.根据权利要求16所述的成像装置,包括向所述电子照相感光体的表面供给硬脂酸锌的供给单元。
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