CN105988314B - 成像方法、成像装置以及处理盒 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成像方法,其中当将脂肪酸金属盐颗粒相对于调色剂总重量的含量设定为Rmf,将静电感光体的平均磨耗率设定为Wh,将静电感光体的最大磨耗率设定为Whmax和将静电感光体的最小磨耗率设定为Whmin时,并且将所述的静电感光体的平均磨耗率设定为Wl,将所述的静电感光体的最大磨耗率设定为Wlmax和所述的静电感光体的最小磨耗率设定为Wlmin时,满足以下表达式:·表达式(A1):0.01<Rmf<0.20·表达式(B1):0.005<Rmf/Wh<5.000·表达式(B2):0.002<Rmf/Wl<1.000·表达式(C1):1.0<Whmax/Whmin<2.5·表达式(C2):1.0<Wlmax/Wlmin<2.5。

Description

成像方法、成像装置以及处理盒
背景技术
1.技术领域
本发明涉及成像方法、成像装置以及处理盒。
2.相关技术
形成静电图像的装置通常具有以下构造和工艺。即,将静电感光体的表面充电而形成极性和势能;通过图像曝光将静电感光体的带电表面选择性地擦除,从而形成静电潜像;然后将调色剂附着在静电潜像上;该潜像显影成为调色剂图像;并且将调色剂图像转印到记录介质上并作为形成有图像的材料被输出。
近年来,静电感光体具有快速获得高印刷品质的优点,因此静电感光体已经广泛用于复印机、激光束打印机等领域。
就在这些成像装置中使用的静电感光体而言,已知的是使用无机光传导材料(例如相关领域中的硒、硒-碲合金、硒-砷合金或硫化镉)的静电感光体(无机感光体),而近年来,使用有机光传导材料(在低成本的可制造性和可处置性上具有优异的优点)的有机感光体(有机感光体)成为主流。
为了获得静电感光体的长寿命和高可靠性,已经提出通过在静电感光体的表面上设置保护层来改善强度。
就用于形成保护层的材料体系而言,专利文献1公开了通过将导电粉末分散于酚树脂中而获得的材料体系;专利文献2公开使用有机-无机混合材料构造的材料体系;以及文件3公开了使用醇溶性电荷输送材料和酚树脂构造的材料体系。
此外,专利文献4公开了固化膜作为保护层,其中所述的固化膜由烷基醚化的苯并胍胺-甲醛树脂以及可接受电子的羧酸或可接受电子的多羧酸酐组成;专利文献5公开了通过将碘、有机磺酸化合物或氯化铁掺杂至苯并胍胺树脂中得到的固化膜作为保护层;以及专利文献6公开了固化膜作为保护层,其中所述的固化膜由规定的添加剂、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组成。
近年来,由丙烯酸类材料组成的保护层获得了关注。例如专利文献7公开了通过以下方式获得的膜作为保护层:使包含光固化性丙烯酸类单体的溶液固化;专利文献8公开了由具有碳-碳双键的单体、具有碳-碳双键的电荷转移材料和粘结剂树脂的混合物通过以下方式形成的膜作为保护层:由于热能或光能,使所述的单体的碳-碳双键与所述的电荷转移材料的碳-碳双键彼此反应;专利文献9公开了由通过使空穴传输化合物聚合而获得的化合物组成的膜作为保护层,其中所述的空穴传输化合物的同一分子中具有2种或更多种链聚合性官能团;专利文献10公开了由通过使空穴传输化合物聚合而获得的化合物组成的膜作为保护层,其中所述的空穴传输化合物的同一分子中具有2种或更多种链聚合性官能团;以及专利文献11公开了使用膜的静电感光体,其中所述的膜由通过使经过苯乙烯基改性的空穴传输化合物聚合而获得的化合物组成。
具有链聚合性官能团的空穴传输化合物受到固化条件、固化气氛等的强烈影响,因此专利文献12公开了通过在真空状态或惰性气体中对空穴传输化合物进行照射、以及加热该空穴传输化合物而形成的膜;以及专利文献13公开了通过在惰性气体中加热和固化空穴传输化合物而获得的膜。
此外,专利文献8和专利文献14均公开了通过以下方式改善膜强度的技术:对电荷输送材料进行丙烯酸改性使其可交联,并加入不具有电荷输送性质的反应性单体。
就由反应物和固化膜组成的保护层而言,专利文献15公开了包含下列化合物的保护层,所述的化合物是通过将电荷输送材料改性为三官能的或更高的多官能的、并使它们聚合而得到的;专利文献16公开了使用具有链聚合性官能团的电荷输送物质的聚合材料作为保护层的技术,并且该专利文献公开了在保护层中包含含氟树脂化合物作为润滑剂以改善磨耗性质的技术;以及专利文献17公开了可以通过在电荷输送物质的最上表面至其内部将该物质的浓度设定为倾斜梯度来获得机械特性和电学特性,其中所述的电荷输送物质具有链聚合性官能团。
专利文献18公开了包含第一电荷输送化合物和第二电荷输送化合物的技术,其中所述的第一电荷输送化合物具有一个或多个链聚合性官能团,所述的第二电荷输送化合物不具有链聚合性官能团,该第二电荷输送化合物相对于所述的第一电荷输送化合物为5.0重量%至45重量%。
专利文献19公开了包含第一电荷输送化合物和第二电荷输送化合物的技术,其中所述的第一电荷输送化合物至少具有丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基,所述的第二电荷输送化合物具有羟基。
专利文献20公开了在交联的电荷输送层中进一步包含低分子电荷输送材料的技术,其中所述的低分子电荷输送材料与电荷输送层相同。
此外,专利文献21、专利文献22和非专利文献1均公开通过以下方式来增加图像的可维护性的技术:向表面上具有交联结构的感光体中施加硬脂酸锌,并且在硬脂酸锌中包含固体润滑剂(例如氮化硼)和研磨剂(例如氧化铝)。
专利文献23公开了这样的成像方法,其使用了表面具有交联结构的感光体以及包含脂肪酸金属盐(中值直径为0.10μm至1.00μm)的调色剂。
专利文献24公开了关于感光体的磨耗率以及调色剂中硬脂酸锌的含量,所述的感光体包含由聚碳酸酯形成的保护层。
此外,专利文献25公开了包含交联膜(具有特定的结构)表面的感光体,以及其中调色剂中加有金属皂(例如硬脂酸锌)的实例;以及专利文献26公开了使用包含交联膜(具有特定的结构)表面的感光体来控制在印刷后硬脂酸锌在感光体表面上的覆盖率的方法。
文件27公开了将无机润滑剂施加到感光体表面上的技术。
[专利文献1]日本专利No.3287678
[专利文献2]JP-A-12-019749
[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-2001-166509
[专利文献11]日本专利No.2852464
[专利文献12]JP-A-2004-12986
[专利文献13]JP-A-7-72640
[专利文献14]JP-A-2004-302450
[专利文献15]JP-A-2000-206717
[专利文献16]JP-A-2001-175016
[专利文献17]JP-A-2007-86522
[专利文献18]JP-A-2005-62301
[专利文献19]JP-A-2005-62302
[专利文献20]JP-A-2006-138956
[专利文献21]JP-A-2007-79244
[专利文献22]JP-A-2012-123209
[专利文献23]JP-A-2010-54884
[专利文献24]JP-A-2007-310181
[专利文献25]JP-A-2013-44820
[专利文献26]JP-A-2013-105046
[专利文献27]JP-A-2007-304246
[非专利文献1]Ricoh Technical Report No.38,P.37
发明内容
本发明的目的是提供一种成像方法,该成像方法与使用以下成像方法的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像,其中所述的成像方法包括:通过充电装置将静电感光体的表面充电,其中所述的充电装置与静电感光体的表面接触或相邻设置,其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;在静电感光体的充电表面上形成静电潜像;使用包含调色剂的显影剂使在静电感光体表面上形成的静电潜像显影从而形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;将调色剂图像转印到记录介质的表面上;以及使用与静电感光体的表面接触的清洁刮板清洁静电感光体的表面,其中表达式(A1)、表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)以及表达式(C2)中的任意一者都不满足。
上述目的可以采用以下构造来实现。
根据本发明的第一个方面,提供了一种成像方法,包括:
通过与静电感光体表面接触或相邻设置的充电装置使该静电感光体表面充电,其中所述的静电感光体包括导电性基体以及在该导电性基体上设置的感光层,并且其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;
在所述的静电感光体的带电表面上形成静电潜像;
使用包含调色剂的显影剂使在所述的静电感光体表面上形成的静电潜像显影以形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;
将所述的调色剂图像转印到记录介质的表面上;以及
使用与所述的静电感光体表面接触的清洁刮板来清洁该静电感光体的表面,
其中当在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在高温高湿度环境下重复形成的情况下,将脂肪酸金属盐颗粒相对于调色剂总重量的含量设定为Rmf(重量%),将静电感光体的平均磨耗率设定为Wh(nm/1,000转),将静电感光体的最大磨耗率设定为Whmax(nm/1,000转),将静电感光体的最小磨耗率设定为Whmin(nm/1,000转)时,以及在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在低温低湿度环境下重复形成的情况下,将静电感光体的平均磨耗率设定为Wl(nm/1,000转),将静电感光体的最大磨耗率设定为Wlmax(nm/1,000转),将静电感光体的最小磨耗率设定为Wlmin(nm/1,000转)时,满足以下表达式(A1)、以下表达式(B1)、以下表达式(B2)、以下表达式(C1)以及以下表达式(C2):
·表达式(A1):0.01<Rmf<0.20
·表达式(B1):0.005<Rmf/Wh<5.000
·表达式(B2):0.002<Rmf/Wl<1.000
·表达式(C1):1.0<Whmax/Whmin<2.5
·表达式(C2):1.0<Wlmax/Wlmin<2.5。
根据本发明的第二个方面,在根据第一个方面的成像方法中,所述的脂肪酸金属盐颗粒为硬脂酸锌颗粒,基于体积,该硬脂酸锌的中值直径为0.1μm至10.0μm。
根据本发明的第三个方面,在根据第一个方面的成像方法中,所述的调色剂还包含无机研磨颗粒,并且当无机研磨颗粒相对于调色剂总重量的含量被设定为Rab(重量%)时,满足以下表达式(A2):
·表达式(A2):0.01<Rab<0.30。
根据本发明的第四个方面,在根据第二个方面的成像方法中,所述的调色剂还包含无机研磨颗粒,并且
当无机研磨颗粒相对于调色剂总重量的含量被设定为Rab(重量%)时,满足以下表达式(A2):
·表达式(A2):0.01<Rab<0.30。
根据本发明的第五个方面,在根据第三个方面的成像方法中,所述的无机研磨颗粒是基于体积的中值直径为0.1μm至10.0μm的颗粒,并且该无机研磨颗粒为选自由二氧化铈颗粒和钛酸锶颗粒构成的组中的至少一种颗粒。
根据本发明的第六个方面,在根据第四个方面的成像方法中,所述的无机研磨颗粒是基于体积的中值直径为0.1μm至10.0μm的颗粒,并且该无机研磨颗粒为选自由二氧化铈颗粒和钛酸锶颗粒构成的组中的至少一种颗粒。
根据本发明的第七个方面,在根据第三个方面的成像方法中,当脂肪酸金属盐颗粒相对于调色剂总重量的含量被设定为Rmf(重量%)并且无机研磨颗粒相对于调色剂总重量的含量被设定为Rab(重量%)时,满足以下表达式(D1):
·表达式(D1):0.1<Rmf/Rab<3.0。
根据本发明的第八个方面,在根据第一个方面的成像方法中,所述的调色剂还包含无机润滑剂颗粒。
根据本发明的第九个方面,在根据第二个方面的成像方法中,所述的调色剂还包含无机润滑剂颗粒。
根据本发明的第十个方面,在根据第八个方面的成像方法中,所述的无机润滑剂颗粒为氮化硼颗粒。
根据本发明的第十一个方面,在根据第九个方面的成像方法中,所述的无机润滑剂颗粒为氮化硼颗粒。
根据本发明的第十二个方面,在根据第一至第十一个方面的任一个方面的成像方法中,所述的反应性电荷输送材料为链聚合性化合物,该链聚合性化合物在同一分子中至少具有电荷输送骨架以及链聚合性官能团。
根据本方面的第十三个方面,在根据第一至第十一个方面的任一个方面的成像方法中,所述的反应性电荷输送材料为选自由下式(I)和(II)表示的链聚合性化合物的至少一种:
其中F表示电荷输送骨架;L表示二价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的2种或更多种;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基;以及m表示1至8的整数;
其中F表示电荷输送骨架;L’表示由烷烃或烯烃衍生的三价或四价基团,或者(n+1)价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-中构成的组中的2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;以及n表示2或3的整数。
根据本发明的第十四个方面,提供了一种成像装置,包括:
静电感光体,其包括导电性基体以及在该导电性基体上设置的感光层,并且其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;
充电单元,其与所述的静电感光体的表面接触或相邻设置,并将该静电感光体的表面充电;
静电潜像形成单元,其在所述的静电感光体的带电表面上形成静电潜像;
显影单元,其容纳包含调色剂的显影剂,并使用所述的显影剂使在所述的静电感光体表面上形成的静电潜像显影从而形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;
转印单元,其将所述的调色剂图像转印到记录介质的表面上;以及
清洁单元,其包括清洁刮板,清洁刮板与所述的静电感光体的表面接触,并清洁该静电感光体的表面,
其中当在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在高温高湿度环境下重复形成的情况下,将脂肪酸金属盐颗粒相对于调色剂总重量的含量设定为Rmf(重量%),将静电感光体的平均磨耗率设定为Wh(nm/1,000转),将静电感光体的最大磨耗率设定为Whmax(nm/1,000转),将静电感光体的最小磨耗率设定为Whmin(nm/1,000转)时,以及在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在低温低湿度环境下重复形成的情况下,将静电感光体的平均磨耗率设定为Wl(nm/1,000转),将静电感光体的最大磨耗率设定为Wlmax(nm/1,000转),将静电感光体的最小磨耗率设定为Wlmin(nm/1,000转)时,满足以下表达式(A1)、以下表达式(B1)、以下表达式(B2)、以下表达式(C1)以及以下表达式(C2):
·表达式(A1):0.01<Rmf<0.20
·表达式(B1):0.005<Rmf/Wh<5.000
·表达式(B2):0.002<Rmf/Wl<1.000
·表达式(C1):1.0<Whmax/Whmin<2.5
·表达式(C2):1.0<Wlmax/Wlmin<2.5。
根据本发明的第十四个方面,提供了一种处理盒,包括:
静电感光体,其包括导电性基体以及在该导电性基体上设置的感光层,并且其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;
充电单元,其与所述的静电感光体的表面接触或相邻设置,并将该静电感光体的表面充电;
显影单元,其容纳包含调色剂的显影剂,并使用所述的显影剂使在所述的静电感光体表面上形成的静电潜像显影从而形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;
清洁单元,其包括清洁刮板,清洁刮板与所述的静电感光体的表面接触,并清洁该静电感光体的表面,
其中当在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在高温高湿度环境下重复形成的情况下,将脂肪酸金属盐颗粒相对于调色剂总重量的含量设定为Rmf(重量%),将静电感光体的平均磨耗率设定为Wh(nm/1,000转),将静电感光体的最大磨耗率设定为Whmax(nm/1,000转),将静电感光体的最小磨耗率设定为Whmin(nm/1,000转)时,以及在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在低温低湿度环境下重复形成的情况下,将静电感光体的平均磨耗率设定为Wl(nm/1,000转),将静电感光体的最大磨耗率设定为Wlmax(nm/1,000转),将静电感光体的最小磨耗率设定为Wlmin(nm/1,000转)时,满足以下表达式(A1)、以下表达式(B1)、以下表达式(B2)、以下表达式(C1)以及以下表达式(C2),并且
所述的处理盒与成像装置是能够拆卸的:
·表达式(A1):0.01<Rmf<0.20
·表达式(B1):0.005<Rmf/Wh<5.000
·表达式(B2):0.002<Rmf/Wl<1.000
·表达式(C1):1.0<Whmax/Whmin<2.5
·表达式(C2):1.0<Wlmax/Wlmin<2.5。
根据本发明的第一个方面,提供了这样的成像方法,该成像方法与使用以下成像方法的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像,其中所述的成像方法包括:通过充电装置将静电感光体的表面充电,其中所述的充电装置与静电感光体的表面接触或相邻设置,其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;在静电感光体的充电表面上形成静电潜像;使用包含调色剂的显影剂使在静电感光体表面上形成的静电潜像显影从而形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;将调色剂图像转印到记录介质的表面上;以及使用与静电感光体的表面接触的清洁刮板清洁静电感光体的表面,其中表达式(A1)、表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)以及表达式(C2)中的任意一者都不满足。
根据本发明的第二个方面,提供了这样的成像方法,该成像方法与调色剂中仅包含下列的硬脂酸锌颗粒作为脂肪酸金属盐颗粒的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像,其中所述的硬脂酸锌颗粒基于体积的中值直径超过10.0μm。
根据本发明的第三个和第四个方面,提供了这样的成像方法,该成像方法与其中当调色剂还包含无机研磨颗粒时,表达式(A2)未满足的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像。
根据本发明的第五个和第六个方面,提供了这样的成像方法,该成像方法与调色剂中包含下列颗粒作为无机研磨颗粒的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像,其中所述的颗粒基于体积的中值直径小于0.1μm或者超过10.0μm,并且该颗粒为选自由二氧化铈颗粒和钛酸锶颗粒构成的组中的至少一种颗粒。
根据本发明的第七个方面,提供了这样的成像方法,该成像方法与其中当调色剂还包含无机研磨颗粒时,表达式(D1)未满足的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像。
根据本发明的第八个至第十一个方面,提供了这样的成像方法,该成像方法与调色剂中未包含无机润滑剂颗粒的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像。
根据本发明的第十二个和第十三个方面,提供了这样的成像方法,该成像方法与其中具有仅包含非反应性电荷输送材料的最上层的静电感光体作为电荷输送材料的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像。
根据本发明的第十四个方面,提供了这样的成像装置,该成像装置与使用以下成像装置的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像,其中所述的成像装置包括:静电感光体,其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;充电单元,其与所述的静电感光体的表面接触或相邻设置,并将该静电感光体的表面充电;静电潜像形成单元,其在所述的静电感光体的带电表面上形成静电潜像;显影单元,其容纳包含调色剂的显影剂,并使用所述的显影剂使在所述的静电感光体表面上形成的静电潜像显影从而形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;转印单元,其将所述的调色剂图像转印到记录介质的表面上;以及清洁单元,其包括清洁刮板,该清洁刮板与所述的静电感光体的表面接触,并清洁该静电感光体的表面,其中表达式(A1)、表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)以及表达式(C2)中的任意一者都不满足。
根据本发明的第十五个方面,提供了这样的处理盒,该处理盒与使用以下处理盒的情况相比,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像,其中所述的处理盒包括:静电感光体,其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;充电单元,其与所述的静电感光体的表面接触或相邻设置,并将该静电感光体的表面充电;静电潜像形成单元,其在所述的静电感光体的带电表面上形成静电潜像;显影单元,其容纳包含调色剂的显影剂,并使用所述的显影剂使在所述的静电感光体表面上形成的静电潜像显影从而形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;转印单元,其将所述的调色剂图像转印到记录介质的表面上;以及清洁单元,其包括清洁刮板,清洁刮板与所述的静电感光体的表面接触,并清洁该静电感光体的表面,其中表达式(A1)、表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)以及表达式(C2)中的任意一者都不满足。
附图简述
根据下图详细描述本发明的示例性实施方案,其中:
图1为部分剖视图,其示意性示出根据示例性实施方案的静电感光体的层构造的实例;
图2为部分剖视图,其示意性示出根据示例性实施方案的静电感光体的层构造的另一个实例;
图3为部分剖视图,其示意性示出根据示例性实施方案的静电感光体的层构造的另一个实例;
图4为示意性构造图,其示出根据示例性实施方案的成像装置的实例;
图5为示意性构造图,其示出根据示例性实施方案的成像装置的另一个实例;以及
图6为示出图像图案的示意图。
发明详述
下文中,将描述作为本发明的实例的示例性实施方案。
根据示例性实施方案的成像方法包括:充电步骤,通过将与静电感光体(下文还称为“感光体”)表面接触或相邻设置的充电装置,将该感光体的表面充电;静电潜像形成步骤,在感光体的充电表面上形成静电潜像;显影步骤,使用包含调色剂的显影剂使感光体表面上形成的静电潜像显影;转印步骤,将调色剂图像转印到记录介质的表面上;以及清洁步骤,使用与感光体表面接触的清洁刮板清洁感光体的表面。
执行根据示例性实施方案的成像方法的成像装置(根据示例性实施方案的成像装置)包括:感光体;充电单元,其与感光体的表面接触或相邻设置,并将感光体的表面充电;静电潜像形成单元,其在感光体的充电表面上形成静电潜像;显影单元,其容纳包含调色剂的显影剂,并使用显影剂使感光体表面上形成的静电潜像显影;转印单元,其将调色剂图像转印到记录介质的表面;以及清洁单元,其包括清洁刮板,清洁刮板与感光体的表面接触并清洁感光体的表面。
所述的感光体包括导电性基体以及在该导电性基体上设置的感光层,并且所述的感光体为其中最上层是使用包含反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造的感光体(下文还称为“固化感光体”)。所述的显影剂包含调色剂,该调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒。
在根据示例性实施方案的成像方法中,在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在高温高湿度环境下重复形成的情况下,将脂肪酸金属盐颗粒相对于调色剂总重量的含量设定为Rmf(重量%),将静电感光体的平均磨耗率设定为Wh(nm/1,000转),将静电感光体的最大磨耗率设定为Whmax(nm/1,000转),将静电感光体的最小磨耗率设定为Whmin(nm/1,000转)时,以及在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在低温低湿度环境下重复形成的情况下,将感光体的平均磨耗率设定为Wl(nm/1,000转),将感光体的最大磨耗率设定为Wlmax(nm/1,000转),将感光体的最小磨耗率设定为Wlmin(nm/1,000转)时,满足表达式(A1)、表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)以及表达式(C2):
·表达式(A1):0.01<Rmf<0.20
·表达式(B1):0.005<Rmf/Wh<5.000
·表达式(B2):0.002<Rmf/Wl<1.000
·表达式(C1):1.0<Whmax/Whmin<2.5
·表达式(C2):1.0<Wlmax/Wlmin<2.5。
在本文中,表达式“具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在高温高湿度环境下或在低温低湿度环境下重复形成的情况下”是指“如图6所示,在高温高湿度(28℃的温度和80%RH湿度的环境)环境下或在低温低湿度(8℃的温度和20%RH湿度的环境)环境下,通过在A4尺寸的纸的横向进给方向(短方向)上传输,在A4尺寸的纸(作为记录介质)上实施形成50,000个图像输出的情况,每个图像都由3个细线图像(这部分的图像密度为50%)100A、6个18mm x 9mm实体图像100B(图像密度为100%)和6个18mm x 9mm重复的细线图像100C(这部分的图像密度为50%)构成,其中所述的细线图像100A具有沿着纸的纵向绘出的2mm的宽度,并且重复的细线图像具有沿着纸的横向进给方面(短方向)排布的4条点线和4个点空间;所述的18mm x 9mm重复的细线图像100C具有沿着纸的纵向排布的4条点线和4个点空间”。
在本文中,在沿着纸的纵向绘出的宽度为2mm的3个细线图像100A之间分别形成这样的图像,在该图像的每个图像中,3个实体图像100B和3个细线图像100C是以相等的间隔排布的。
换言之,在作为记录介质的A4尺寸的纸上形成以下图像,该图像由第一图像图案101A(其图像密度为1.4%,并且其仅包含细线图像100A)、第二图像图案101B(其图像密度为10%,并且其包含细线图案100A和实体图像100B)和第三图像图案101C(其图像密度为5.7%,并且其包含细线图像100A和细线图像100C)形成。
各图像图案的图像密度以纸的进给方向(在示例性实施方案中,为横向进给方向(短方向))上图像密度的平均值示出。一部分第一图像图案(其仅包含宽度为2mm的细线图像100A,并且重复的细线图像具有4条点线和4个点空间)的密度使用3个图像x 2mm(图像密度为50%)相对于纸的宽度210mm定义为(2×3×50%)/210=1.4%。按照相同的方式,一部分第二图像图案101B(其包含细线图像100A和实体图像100B)的密度定义为{(2×3×50%)+(9×2×100%)}/210=10%,并且一部分第三图像图案101C(其图像密度为5.7%,并且包含细线图像100A和细线图像100C)的密度定义为{(2×3×50%)+(9×2×50%)}/210=5.7%。
在各种环境中,感光体的平均磨耗率、感光体的最大磨耗率以及感光体的最小磨耗率为通过以下方法测量的值。
使用光学膜厚度测量仪器(线干涉膜厚度测量装置)测量感光体中对应于成像区域的区域(不包括感光体的两个轴向末端)中沿着感光体纵向的最上层的膜厚度图谱。将最上层的膜厚度图谱设立为平均值,该值是在感光体的圆周方向上以相等的间隔设置的4个部分(当由感光体的横截面来看时,为0°、90°、180°和270°的4个部分)测量的。在各种环境中,在形成图像输出前和输出后,建立最上层的膜厚度图谱,并根据输出前和输出后最上层的膜厚度图谱的差异来分别计算感光体的平均磨耗率、感光体的最大磨耗率和感光体的最小磨耗率。
通过将所述的值转化成感光体的每1,000转(循环)的磨耗率来计算各磨耗率。换言之,各磨耗率为感光体的每1,000转(循环)的磨耗率。
根据上述构造,在根据示例性实施方案的成像方法(装置)中,即使在具有低图像密度(图像密度为1.4%)或高图像密度(图像密度为10%)的图像是在高温高湿度环境(28℃的温度和80%RH湿度的环境)下或在低温低湿度环境(8℃的温度和20%RH湿度的环境)下重复形成时,都可长期获得密度的不均匀性受到抑制的图像。其原因是不明确的,但是假设以下原因。
在相关领域中,已知使用包含脂肪酸金属盐颗粒来控制感光体最上层的磨耗的技术。但是,在其中使用固化感光体(其中使用包含反应性电荷输送材料的组合物的固化膜来构造最上层)的情况下,最上层的机械强度较高,因此,可以在高温高湿度环境和低温低湿度环境下极度地抑制最上层的磨耗。如果最上层的磨耗被极度抑制,则脂肪酸金属盐可以容易地过度积聚在感光体的表面上。特别是,在其中使用接触型或接近型充电系统的情况下,放电作用强烈,润滑性质由于积聚的脂肪酸金属盐的劣化而降低,并且放电产物容易保留。
因此,当重复形成图像时,机械负荷被施加于清洁刮板上,并可以发生断裂或磨耗。这导致较差的清洁品质,并且容易形成密度不均匀的图像。当重复形成包含具有高图像密度的实体图像的图像时,容易发生上述现象。这是由于以下原因。实体图像为具有大量调色剂的图像,并且施加在感光体表面上的脂肪酸金属盐颗粒的量也增加,因此,这部分导致了较差的清洁品质,并且容易形成不均匀性的密度。换言之,施加在感光体表面上的调色剂的量(即所施加的脂肪酸金属盐颗粒的量)随着图像密度的程度而改变,并且在发生不均匀密度的容易程度上形成差异。
如上所述,发现在成像方法(装置)(使用包含脂肪酸金属盐颗粒的调色剂和固化感光体,使用接触型和接近型充电系统进行充电,以及通过清洁刮板系统进行清洁)中,即使在具有低图像密度或高图像密度的图像在高温高湿度环境下或低温低湿度环境下重复形成时,也必须根据脂肪酸金属盐颗粒在调色剂中的含量(即施加在感光体表面上的脂肪酸金属盐颗粒的量)来适当地摩擦感光体的最上层,以便抑制图像密度的不均匀性。
因此,在根据示例性实施方案的成像方法中,满足表达式(A1)、表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)以及表达式(C2)。换言之,控制脂肪酸金属盐颗粒的含量,并限制施加在固化感光体表面上的脂肪酸金属盐的量,以便满足表达式(A1)。此外,当在各种环境中重复形成具有图像密度不同的三种图像图案的图像时,控制脂肪酸金属盐颗粒在调色剂中的含量(即施加在感光体表面上的脂肪酸金属盐颗粒的量)与感光体的平均磨耗率的比值,并适当地摩擦感光体的最上层,以便满足表达式(B1)和表达式(B2)。此外,控制感光体的最大磨耗率和最小磨耗率的比值,并降低感光体的最大磨耗率与最小磨耗率之间的差别,以便满足表达式(C1)和表达式(C2)。
如上所述,在固化感光体的最上层中,适当地控制保护、磨耗(更新)和润滑性质。因此,长期地抑制放电产物附着在固化感光体的表面以及抑制由于清洁刮板上的磨耗或的断裂所导致的较差的清洁品质。
因此,在根据示例性实施方案的成像方法(装置)中,即使在高温高湿度的环境下或在低温低湿度的环境下重复形成具有低图像密度或高图像密度的图像时,都可长期获得图像密度的不均匀性得到抑制的图像。
此外,在根据示例性实施方案的成像方法(装置)中,抑制放电产物附着在感光体的表面以及抑制由于清洁刮板上的磨耗或断裂所导致的较差的清洁品质,并由此长期容易地抑制图像的缺失。
在常用的彩色成像方法(装置)(其中青色图像、品红色图像、黄色图像和黑色图像的成像步骤(成像单元)是彼此组合的)中,实际中20%至30%的图像输出是彩色图像。换言之,实际上,使用了青色图像、品红色图像、黄色图像和黑色图像的成像步骤(成像单元)的成像仅占整个输出的20%至30%。同时,在实际上,黑色图像的成像步骤(成像单元)以最多的输出被使用,因此,容易使得图像密度不均匀,并且其寿命最短。这也适用于仅使用黑色图像的成像步骤(成像单元)的单色成像方法(装置),因为所述的这种成像步骤在实际中最频繁地使用。
如上所述,根据示例性实施方案的成像方法(装置)适用于实际中最常用的黑色图像的成像步骤(成像单元)。
具体而言,根据示例性实施方案的成像方法包括显影步骤,其是使用包含黑色调色剂的显影剂使感光体表面上形成的静电潜像显影,从而形成黑色调色剂图像。此外,根据示例性实施方案的成像装置包括显影单元,其容纳含有黑色调色剂的显影剂,并且使用显影剂使感光体表面上形成的静电潜像显影,从而形成调色剂图像。
在本文中,根据示例性实施方案的成像方法(装置)满足表达式(A1),但是优选地满足以下表达式(A1-2),并且更优选地满足以下表达式(A1-3),以便抑制图像密度的不均匀性。
成像方法(装置)满足表达式(B1),但是优选地满足以下表达式(B1-2),并且更优选地满足以下表达式(B1-3),以便抑制图像密度的不均匀性。
成像方法(装置)满足表达式(B2),但是优选地满足以下表达式(B2-2),并且更优选地满足以下表达式(B2-3),以便抑制图像密度的不均匀性。
成像方法(装置)满足表达式(C1),但是优选地满足以下表达式(C1-2),并且更优选地满足以下表达式(C1-3),以便抑制图像密度的不均匀性。
成像方法(装置)满足表达式(C2),但是优选地满足以下表达式(C2-2),并且更优选地满足以下表达式(C2-3),以便抑制图像密度的不均匀性。
·表达式(A1):0.01<Rmf<0.20
·表达式(A1-2):0.015<Rmf<0.19
·表达式(A1-3):0.02<Rmf<0.18
·表达式(B1):0.005<Rmf/Wh<5.000
·表达式(B1-2):0.005<Rmf/Wh<4.950
·表达式(B1-3):0.005<Rmf/Wh<4.900
·表达式(B2):0.002<Rmf/Wl<1.000
·表达式(B2-2):0.002<Rmf/Wl<0.950
·表达式(B2-3):0.002<Rmf/Wl<0.900
·表达式(C1):1.0<Whmax/Whmin<2.5
·表达式(C1-2):1.050<Whmax/Whmin<2.450
·表达式(C1-3):1.100<Whmax/Whmin<2.400
·表达式(C2):1.0<Wlmax/Wlmin<2.5
·表达式(C2-2):1.050<Wlmax/Wlmin<2.450
·表达式(C2-3):1.100<Wlmax/Wlmin<2.400。
在根据本发明的示例性实施方案的成像方法(装置)中,所述的脂肪酸金属盐颗粒是基于体积的中值直径为0.1μm至10.0μm的硬脂酸锌颗粒,以便满足表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)和表达式(C2),并抑制图像密度的不均匀性。当这些颗粒用作脂肪酸金属盐颗粒时,颗粒的比表面积增大,颗粒与感光体表面的接触效率改善,并且脂肪酸金属盐相对于感光体表面的覆盖率的过度降低受到抑制。因此,容易适当地磨耗感光体,并使脂肪酸金属盐难以保留在感光体的表面上。结果,可以容易地满足上述表达式,并容易地抑制图像密度的不均匀性。
在根据本发明的示例性实施方案的成像方法(装置)中,所述的调色剂还包含无机研磨颗粒,以便满足表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)和表达式(C2),并抑制图像密度的不均匀性。当调色剂包含无机研磨颗粒,并且无机研磨颗粒相对于调色剂总重量的含量被设定为Rab(重量%)时,从与上文所述的那些相同的观点来看,满足以下表达式(A2)(优选为表达式(A2-2),并且更优选为表达式(A2-3))。当调色剂中包含无机研磨颗粒以满足以下表达式(A2)时,容易适当地磨耗感光体,并使脂肪酸金属盐难以保留在感光体的表面上。结果容易地满足上述表达式,并容易地抑制图案密度的不均匀性。
·表达式(A2):0.01<Rab<0.30
·表达式(A2-2):0.015<Rab<0.30
·表达式(A2-3):0.02<Rab<0.30。
为了满足表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)和表达式(C2),并抑制图像密度的不均匀性,无机研磨颗粒可以为这样的颗粒,该颗粒的基于体积的中值直径为0.1μm至10.0μm,并且可以为选自由二氧化铈颗粒和钛酸锶颗粒构成的组中的至少一种颗粒。当这些颗粒用作无机研磨颗粒时,容易适当地磨耗感光体,并使脂肪酸金属盐难以保留在感光体的表面上。结果,容易地满足上述表达式,并容易地抑制图像密度的不均匀性。
当脂肪酸金属盐相对于调色剂总重量的含量被设定为Rmf(重量%),并且无机研磨颗粒相对于调色剂总重量的含量被设定为Rab(重量%)时,满足以下表达式(D1)(优选为表达式(D1-2),并且更优选为表达式(D1-3)),以便满足表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)和表达式(C2),并抑制图像密度的不均匀性。
·表达式(D1):0.1<Rmf/Rab<3.0
·表达式(D1-2):0.1<Rmf/Rab<2.5
·表达式(D1-3):0.1<Rmf/Rab<2.0。
在根据本发明的示例性实施方案的成像方法(装置)中,所述的调色剂还包含无机润滑颗粒,以便满足表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)和表达式(C2),并抑制图像密度的不均匀性。从与上文所述的那些相同的观点来看,无机润滑剂颗粒为氮化硼颗粒。当调色剂中包含无机润滑剂颗粒时,合适的润滑性质被赋予感光体的表面,并容易保持这种性质。结果,容易地满足上述表达式,并容易地抑制图像密度的不均匀性。
当所述的调色剂包含无机润滑剂颗粒,并且无机润滑剂颗粒相对于调色剂总重量的含量被设定为Rlu(重量%)时,满足以下表达式(A3)(优选为表达式(A3-2),并且更优选为表达式(A3-3)),以便满足表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)和表达式(C2),并抑制图像密度的不均匀性。
·表达式(A3):0.01<Rlu<0.5
·表达式(A3-2):0.015<Rlu<0.3
·表达式(A3-3):0.02<Rlu<0.3。
在根据本发明的示例性实施方案的成像方法(装置)中,反应性电荷输送材料为链聚合性化合物,其在同一分子中至少包含电荷输送骨架和链聚合性官能团,以便满足表达式(B1)、表达式(B2)、表达式(C1)和表达式(C2),并抑制图像密度的不均匀性。
具体而言,从与上文所述的那些相同的观点以及从电学特征和机械强度的观点来看,链聚合性化合物为选自由式(I)和(II)所示的链聚合性化合物(下文还称为“特定的链聚合性电荷输送材料”)中的至少一种。其原因是不明确的,但是估计是以下原因。
当包含选自特定的链聚合性电荷输送材料中的至少一种的组合物的固化膜(包含特定的链聚合性电荷输送材料的聚合物或交联材料的膜)被包含作为最上层时,该最上层具有优异的电学特征和机械强度。此外,还实现了最上层的厚膜(例如10μm或更多)。这是由于以下原因。特定的链聚合性电荷输送材料具有优异的电荷输送性能,并具有少量的极性基团,例如-OH或-NH-,其可防止载流输送。此外,多种材料利用乙烯基苯基(苯乙烯基)的聚合而彼此连接,其中所述的乙烯基苯基具有有效用于载流输送的π电子,因此抑制了残余应变的形成,并抑制了用于捕获电荷的结构圈闭的形成。
此外,由于与丙烯酸类材料相比,特定的链聚合性电荷输送材料具有疏水性质,这样水分难以吸附于其上,所以电学特征容易长期保持。
此外,特定的链聚合性电荷输送材料比丙烯酸类材料具有更高的疏水性质,并且与脂肪酸金属盐(具体为硬脂酸锌)具有高亲和性。因此,少量的脂肪酸金属盐(具体为硬脂酸锌)容易施加于保护层(最上层)的表面上。
因此,当提供包含选自特定的链聚合性电荷输送材料中的至少一种的组合物的固化膜(包含特定的链聚合性电荷输送材料的聚合物或交联材料的膜)作为最上层时,最上层的电学特征和机械强度易于改善。
同时,特定的链聚合性电荷输送材料具有苯乙烯基,并对常规的非反应性电荷输送材料(其不具有反应性基团)具有高亲和性。换言之,增加最上层中所包含的非反应性电荷输送材料的量是容易的。因此,容易实现根据最上层中所包含的非反应性电荷输送材料的量来调节最上层的机械强度(例如降低机械强度)。
因此,当特定的链聚合性电荷输送材料被用作反应性电荷输送材料时,有效的是控制感光体的磨耗率,以便满足上述表达式,并抑制图像密度的不均匀性。
在根据示例性实施方案的成像方法(装置)中,作为调节平均磨耗率、最大磨耗率和最小磨耗率的方法,例如,使用控制1)固化感光体的最上层的机械强度,2)调色剂中的脂肪酸金属盐颗粒的类型、粒径或含量,3)调色剂中无机研磨剂的类型、粒径或含量以及4)调色剂中无机润滑剂的类型、粒径或含量的方法。
作为根据示例性实施方案的成像方法,可以使用已知的成像方法,例如:包括定影步骤的方法,该定影步骤将转印到记录介质表面上的调色剂图案定影;直接转印型方法,其将在静电感光体表面上形成的调色剂图像直接转印到记录介质上;中间转印型方法,其将在静电感光体表面上形成的调色剂图像初次转印到中间转印体的表面上,并将转印到中间转印体表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上;包含擦除步骤的方法,该擦除步骤在调色剂图像转印之后并且在充电之前,使用擦除光通过照射图像保持体的表面来实施电荷擦除;或者包括增加静电感光体温度和降低相对温度的步骤的方法。
在中间转印型方法的情况下,转印方法例如包括以下步骤,该步骤包括:初次转印方法,其将在图像保持体表面上形成的调色剂图像初次转印到中间转印体的表面上;以及二次转印方法,其将转印到中间转印体表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上。
同时,作为根据示例性实施方案的成像装置,可以使用已知的成像装置,例如:包括定影单元的装置,其中所述的定影单元将转印到记录介质表面上的调色剂图像定影;直接转印型装置,其将在静电感光体表面上形成的调色剂图像直接转印到记录介质上;中间转印型装置,其将在静电感光体表面上形成的调色剂图像初次转印到中间转印体的表面上,以及将转印到中间转印体表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上;包括擦除单元的装置,其通过在调色剂图像转印后并且在充电前,使用擦除光照射图像保持体的表面来实施电荷擦除;或者包括静电感光体加热体的装置,其中所述的静电感光体加热体增加静电感光体的温度,并降低相对温度。
在中间转印型装置的情况下,转印单元例如具有以下构造,其包含:中间转印体,其将调色剂图像转印到表面上;初次转印单元,其将在图像保持体表面上形成的调色剂图案初次转印到中间转印体的表面上;以及二次转印单元,其将转印到中间转印体表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上。
根据示例性实施方案的成像方法(装置)可以是干式显影型成像方法(装置)和湿式显影型(使用液体显影剂显影的类型)成像方法(装置)。
在根据示例性实施方案的成像装置中,包括静电感光体的部件例如可以具有盒结构(处理盒),其与成像装置是能够拆卸的。作为处理盒,例如优选使用包括静电感光体、显影单元和清洁单元的处理盒。所述的处理盒除了静电感光体以外,例如还可以包括选自充电单元、静电潜像形成单元和转印单元中的至少一种。
下文中,将描述根据示例性实施方案的成像装置的实例,但不限于此。将描述附图中示出的主要部件,并省略其他部件的描述。
图4为示意性构造图,其示出根据示例性实施方案的成像装置的实例。
如图4所示,根据示例性实施方案的成像装置100包括:处理盒300,其包括静电感光体7;曝光装置9(静电潜像形成单元的实例);转印装置40(初次转印单元);以及中间转印体50。在成像装置100中,曝光装置9设置在由处理盒300的开口处使光暴露于静电感光体7的位置处;转印装置40设置在与静电感光体7相对的位置处,并且中间转印体50设置在它们之间,中间转印体50设置成使其一部分与静电感光体7相接触。尽管未示出,成像装置还包括二次转印装置,其将转印到中间转印体50上的调色剂图像转印到记录介质(例如纸)上。中间转印体50、转印装置40(初次转印单元)和二次转印装置(未示出)对应于转印单元的实例。
图4所示的处理盒300在外罩中整体支撑了静电感光体7、充电装置(充电单元的实例)、显影装置11(显影单元的实例)以及清洁装置13(清洁单元的实例)。清洁装置13包含清洁刮板(清洁体的实例)131,并且清洁刮板131与静电感光体7的表面接触设置。
在图4中,作为成像装置,示出了包含具有辊形的纤维件132(其将润滑剂14施加在静电感光体7的表面上)和具有平刷形的纤维件133(其有助于清洁)的例子,但是根据需要设置这些部件。
下文中,将描述根据示例性实施方案的成像装置的各构造。
静电感光体
静电感光体包括导电性基体以及在该导电性基体上设置的感光层。使用包含反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造感光体的最上层。
在静电感光体中,最上层可以形成静电感光体的最上表面,并且作为起保护层作用的层或者作为起电荷输送层作用的层提供。在其中最上层为起保护层作用的层的情况下,这种保护层的下层包含由电荷输送层和电荷生成层形成的感光层、或者单层型感光层。
具体而言,在其中最上层为起保护层作用的层的情况下,在导电性基体上依次形成感光层(电荷生成层和电荷输送层,或者单层型感光层)和作为最上层的保护层。同时,在其中最上层为起电荷输送层作用的层的情况下,在导电性基体上依次形成电荷生成层和作为最上层的电荷输送层。
下文中,将参照附图来描述根据示例性实施方案的静电感光体,其中最上层为起保护层作用的层的情况。附图中,相同的参考符号用于相同的或相应的部件,并将省略其重复的描述。
图1为剖视图,其示意性示出根据示例性实施方案的静电感光体的层构造的实例。图2至3为剖视图,其示意性示出根据示例性实施方案的静电感光体的其他实例。
图1所示的静电感光体7A为所谓的功能分离型感光体(或层叠型感光体)。在导电性基体4上提供有底涂层4,并且在该底涂层4上依次形成电荷生成层2、电荷输送层3和保护层5。在静电感光体7A中,感光层是使用电荷生成层2和电荷输送层3构造的。
按照与图1所示的静电感光体7A相同的方式,图2所示的静电感光体7B为功能分离型感光体,其中功能被分成电荷生成层2和电荷输送层3。
在图2所示的静电感光体7B中,在导电性基体4上提供有底涂层,并且在该底涂层4上依次形成电荷输送层3、电荷生成层2和保护层5。在静电感光体7B中,感光层是使用电荷输送层3和电荷生成层2构造的。
图3所示的静电感光体7C在同一层中包含电荷生成材料和电荷输送材料(单层型感光层6)。在图3所示的静电感光体7C中,在导电性基体4上提供有底涂层1,并且在该底涂层4上依次形成单层型感光层6和保护层5。
在图1至3所示的静电感光体7A、7B和7C中,保护层5被设定为最上层,其设置于与导电性基体4最远的面上,并且该最上层具有上文所述的构造。
在图1至3所示的静电感光体中,可以提供或不提供底涂层1。
下文中,将根据图1所示的静电感光体7A作为代表性实例来描述各元件。描述中将省略相同的参考符号。
导电性基体
导电性基体的实例包括含有金属(铝、铜、锌、铬、镍、钼、钒、铟、金或铂)或合金(不锈钢等)的金属板、金属鼓(metal drum)和金属带。导电性基体的实例还包含通过涂敷、蒸镀或层积传导化合物(例如传导聚合物或氧化铟)、金属(例如铝、钯或金)或合金而得到的纸、树脂膜和带。在本文中,“导电性”是指体积电阻率小于1013Ωcm。
当静电感光体用于激光打印机时,导电性基体的表面优选粗糙化,使之中心线平均粗糙度Ra为0.04μm至0.5μm,以便抑制在发出激光束时生成的干涉条纹。当非相干光用作光源时,用于防止干涉条纹的粗糙化不是特别必要的,但是由于导电性基体表面的不规则,所以粗糙化会抑制缺陷的产生,并由此适用于寿命更长的产品。
作为粗糙化方法,例如可以使用通过以下方式实施的湿式珩磨(wet honing):将研磨料悬浮于水中,并将该溶液喷至导电性基体上;无心研磨,用于使导电性基体与旋转的磨石加压接触,并连续实施研磨工艺;或阳极氧化处理。
作为粗糙化方法,还可以使用通过以下方式实施的方法:将导体或半导体粉末分散于树脂中从而在导电性基体的表面上形成层;以及通过分散于层中的颗粒进行粗糙化,而无需粗糙化导电性基体的表面。
在通过阳极氧化进行的粗糙化工艺中,阳极氧化是通过在电解质溶液中将金属(例如铝)导电性基体设定为阳极,从而在导电性基体的表面上形成氧化膜来实施的。电解质溶液的实例包括硫酸溶液或草酸盐溶液。但是,通过阳极氧化形成的多孔阳极氧化物膜本身是化学活性的,因此容易被污染,并根据环境而具有很大的电阻变化。因此,对于多孔阳极氧化物膜而言,优选的是实施以下密封工艺:通过在加压蒸气或沸水(可以加入金属盐,例如镍盐)中的水合反应而产生的体积膨胀使氧化膜的微孔密封,并将氧化物膜改变为更稳定的水合氧化物。
阳极氧化物膜的膜厚度例如优选为0.3μm至15μm。当阳极氧化物的膜厚度在上述范围内时,往往展现出对注入的屏障性质,并且由于重复使用而导致的残余电势的增加往往被抑制。
可以对导电性基体实施通过酸处理溶液或勃姆石处理而进行的处理。
通过酸处理溶液实施的处理例如如下进行。首先,制备包含磷酸、铬酸和氢氟酸的酸处理溶液。就磷酸、铬酸和氢氟酸在酸性处理溶液中的组合比例而言,例如磷酸的组合比例为10重量%至11重量%,铬酸的组合比例为3重量%至5重量%,并且氢氟酸的组合比例为0.5重量%至2重量%。全部的酸的浓度为13.5重量%至18重量%。处理温度例如优选为42℃至48℃。涂敷的膜的膜厚度优选为0.3μm至15μm。
勃姆石处理是通过例如在90℃至100℃下将导电性基体在纯水中浸渍5至60分钟,或者通过在90℃至120℃下将导电性基体与热蒸气接触5分钟至60分钟来实施的。涂敷的膜的膜厚度优选为0.1μm至5μm。可以使用电解质溶液(例如己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、邻苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐或柠檬酸盐)对该膜进一步进行阳极氧化处理,其中所述的电解质溶液对涂敷的膜具有低的溶解度。
底涂层
底涂层为(例如)包含无机颗粒和粘结剂树脂的层。
作为无机颗粒,例如可以使用粉末电阻率(体积电阻率)为102Ωcm至1011Ωcm的无机颗粒。
其中,作为具有上述电阻率的无机颗粒,例如可以使用金属氧化物颗粒,例如氧化锡颗粒、氧化钛颗粒、氧化锌颗粒或氧化锆颗粒,并且氧化锌颗粒是特别优选的。
通过BET方法获得的无机颗粒的比表面积可以为(例如)等于或大于10m2/g。
无机颗粒的体积平均粒径为(例如)50nm至2,000nm(优选为60nm至1,000nm)。
无机颗粒相对于粘结剂树脂的含量为(例如)优选10重量%至80重量%,更优选为40重量%至80重量%。
无机颗粒可以经过表面处理。无机颗粒可以与2种或更多种无机颗粒组合使用,其中所述的2种或更多种无机颗粒经历了不同的表面处理,或者具有不同的粒径。
表面处理剂的实例包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂和表面活性剂。具体而言,硅烷偶联剂是优选的,并且具有氨基的硅烷偶联剂是更优选的。
具有氨基的硅烷偶联剂的实例包括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和N,N-二(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷,但不限于此。
硅烷偶联剂可以与2种或更多种硅烷偶联剂组合使用。例如具有氨基的硅烷偶联剂与另一种硅烷偶联剂可以组合使用。其他硅烷偶联剂的实例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-缩水甘油醚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-二(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,但不限于此。
通过表面处理剂实施的表面处理方法可以为任何方法,只要其是公知的方法,并且可以为干法和湿法中的任意一种。
所用的表面处理剂相对于无机颗粒的量为(例如)优选0.5重量%至10重量%。
下文中,底涂层可以优选地包含接受电子的化合物(受体化合物)以及无机颗粒,以便改善电学特征和载流阻断性质的长期稳定性。
接受电子的化合物的实例包括:电子传输物质,例如醌化合物,例如四氯苯醌或四溴苯醌;四氰基对醌二甲烷化合物;芴酮化合物,例如2,4,7-三硝基芴酮或2,4,5,7-四硝基-9-芴酮;噁二唑化合物,例如2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-二(4-萘基)-1,3,4-噁二唑或2,5-二(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;吨酮(xanthone)化合物;噻吩化合物;以及联苯醌(diphenoquinone)化合物,例如3,3',5,5'四-叔丁基联苯醌。
具体而言,作为接受电子的化合物,具有蒽醌结构的化合物是优选的。具有蒽醌结构的化合物的实例优选包含羟基蒽醌化合物、氨基蒽醌化合物和氨基羟基蒽醌化合物,特别是,蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚和羟基茜草素是优选的。
接受电子的化合物可以包含在底涂层中,以使用无机颗粒分散,或者可以以附着在无机颗粒表面上的状态包含在底涂层中。
作为使接受电子的化合物附着在无机颗粒表面上的方法,例如可以使用干法或湿法。
干法是(例如)使接受电子的化合物直接附着在无机颗粒的表面上,或者通过滴落溶解于无机溶剂中的接收电子的化合物并在干空气或氮气下将其喷在无机颗粒的表面上,同时使用具有大的剪切力的混合器搅拌无机颗粒。滴落和喷洒接受电子的化合物是在等于或低于溶剂沸点的温度下实施的。在滴落或喷洒接受电子的化合物后,在等于或高于100℃的温度下烘焙。烘焙的条件没有特别限定,只要该条件包含可获得静电特征的温度和时间即可。
湿法为(例如)通过以下方式实施的方法:通过搅拌器、超声波、砂磨机、超微磨碎机或球磨机将无机颗粒分散于溶剂中,向其中加入接受电子的化合物,搅拌或分散所得的混合物,除去溶剂,并使接受电子的化合物附着在无机颗粒的表面上。作为除去溶剂的方法,通过过滤或蒸馏来除去溶剂。在除去溶剂后,在等于或高于100℃的温度下实施烘焙。烘焙的条件没有特别限定,只要该条件包含可获得静电特征的温度和时间即可。在湿法中,可以在加入接受电子的化合物之前除去无机颗粒中的水份,作为其实例,可以使用在搅拌和加热溶剂中的无机颗粒的同时除去水份的方法,或者通过煮沸无机颗粒和溶剂来除去水份的方法。
可以在通过表面处理剂对无机颗粒实施表面处理之前或之后来实施接受电子的化合物的附着,或者同时实施接受电子的化合物的附着以及表面处理剂的表面处理。
接受电子的化合物相对于无机颗粒的含量为(例如)0.01重量%至20重量%,并且优选为0.01重量%至10重量%。
底涂层中使用的粘结剂树脂的实例包括公知的材料,例如公知的聚合物化合物,例如缩醛树脂(例如聚乙烯基丁缩醛等)、聚乙烯基醇树脂、聚乙烯基缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、凝胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、非饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅氧烷树脂、硅氧烷-醇酸树脂、脲树脂、酚树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、或环氧树脂;锆螯化物;钛螯化物;铝螯化物;钛醇盐化合物;有机钛化合物;以及硅烷偶联剂。
此外,底涂层中使用的粘结剂树脂的实例还包含具有电荷输送基团的电荷输送树脂、导电性树脂(例如聚苯胺)等。
其中,作为底涂层中使用的粘结剂树脂,不溶于上层的涂料溶剂中的树脂是优选的,并且具体而言,热固性树脂(例如脲树脂、酚树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、非饱和聚酯树脂、醇酸树脂或环氧树脂);以及通过选自聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯基醇树脂和聚乙烯基缩醛树脂中的至少一种树脂与固化剂之间反应而获得的树脂是优选的。
当这些粘结剂与2种或更多种其他的粘结剂组合使用时,可以根据需要来设定它们的组合比例。
底涂层可以包含多种添加剂,以便改善电学特征、环境稳定性和图像品质。
添加剂的实例包括公知的材料,例如多环稠合的或偶氮电子传输颜料、锆螯化物;钛螯化物;铝螯化物;钛醇盐化合物;有机钛化合物;以及硅烷偶联剂。如上所述,硅烷偶联剂用于无机颗粒的表面处理中,但是还可以作为添加剂加入到底涂层中。
硅烷偶联剂作为添加剂的实例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-缩水甘油醚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-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-二(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。
锆螯化物的实例包括丁醇锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、丁醇乙酰丙酮酸锆、丁醇乙酰乙酸乙酯锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、膦酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、丁醇甲基丙烯酸酯锆、丁醇硬脂酸酯锆和丁醇异硬脂酸酯锆。
钛螯化物的实例包括钛酸四异丙酯、四正丁基钛酸酯、丁基钛酸酯二聚体、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、亚辛基乙醇酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸乙酯钛、三乙醇胺钛、和多羟基硬脂酸钛。
铝螯化物的实例包括异丙酸铝、二异丙酸单丁氧基铝、丁酸铝、乙酰乙酸乙基铝二异丙酯和三(乙基乙酰乙酸酯)铝。
这些添加剂可以单独使用,或者作为多种化合物的混合物或缩聚物使用。
底涂层的维氏硬度等于或大于35。
底涂层的表面粗糙度(十点平均粗糙度)调节为待使用的曝光激光波长λ的1/4n(n为上层的折射率)至1/2λ,以便抑制莫尔条纹。
可以将树脂颗粒等加入到底涂层中,以便调节表面粗糙度。树脂颗粒的实例包括硅氧烷树脂颗粒和交联的聚甲基甲基丙烯酸树脂颗粒。此外,可以摩擦底涂层的表面,以便调节表面的粗糙度。摩擦方法的实例包括抛光、喷砂处理、湿式珩磨和研磨处理。
对底涂层的形成没有特别限定,可以使用公知的形成方法。例如可以通过下列方法来形成底涂层:使用用于形成底涂层的涂料溶液形成用于形成底涂层的涂料溶液(其是通过将上述成分加入到溶剂中获得的),干燥涂敷的膜并加热涂敷的膜(如果需要)。
用于制备形成底涂层的涂料溶液的溶剂实例包括公知的有机溶剂,例如醇溶剂、芳香烃溶剂、卤代烃溶剂、酮溶剂、酮醇溶剂、醚溶剂和酯溶剂。
这些溶剂的具体实例包括常规的有机溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基纤维素、乙基纤维素、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二恶烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。
当制备形成底涂层的涂料溶液时,无机颗粒的分散方法的实例包括使用辊磨机、球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、砂磨机、胶体磨和油漆搅拌机的公知的方法。
将形成底涂层的涂料溶液施加到导电性基体上的方法的实例包括常规的方法,例如刮板涂敷方法、绕线棒式涂敷方法、喷涂方法、浸涂方法、滴涂方法(bead coatingmethod)、气刀涂敷方法和幕式涂敷方法。
底涂层的膜厚度优选设定为等于或大于15μm,更优选的是20μm至50μm。
中间层
尽管未示出,但是可以在底涂层和感光层之间进一步提供中间层。
中间层为(例如)包含树脂的层。在中间层中使用的树脂的实例包括聚合物化合物,例如缩醛树脂(例如聚乙烯丁缩醛等)、聚乙烯基醇树脂、聚乙烯基缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、凝胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅氧烷树脂、硅氧烷-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂和三聚氰胺树脂。
中间层可以为包含有机金属化合物的层。中间层中使用的有机金属化合物的实例包括含有金属原子(例如锆、钛、铝、锰和硅)的有机金属化合物。
中间层中使用的这些化合物可以单独使用,或者作为多种化合物的混合物或缩聚物使用。
其中,中间层优选为包含有机金属化合物的层,其中所述的有机金属化合物包含锆原子或硅原子。
中间层的形成没有特别限定,并且可以使用公知的形成方法。例如可以通过下列方法来形成中间层:形成用于形成中间层的涂料溶液(其是通过将上述成分加入到溶剂中获得的)的涂敷的膜,干燥涂敷的膜并加热涂敷的膜(如果需要)。
形成中间层的涂敷方法的实例包括常规的方法,例如浸涂方法、挤出涂敷方法、绕线棒式涂敷方法、喷涂方法、刮板涂敷方法、刮刀涂敷方法和幕式涂敷方法。
中间层的膜厚度例如优选设定为0.1μm至3μm。此外,中间层可以用作底涂层。
电荷生成层
电荷生成层为(例如)包含电荷生成材料和粘结剂树脂的层。电荷生成层可以为电荷生成材料的蒸汽沉积的层。在使用非相干光源(例如发光二极管(LED)或有机电致发光(EL)图像阵列)的情况下,电荷生成材料的蒸汽沉积的层是优选的。
电荷生成材料的实例包括偶氮颜料,例如双偶氮或三偶氮;稠合的芳香颜料,例如二溴蒽缔蒽酮;二萘嵌苯颜料;吡咯并吡唑颜料;酞菁颜料;氧化锌;和三方相硒。
其中,金属酞菁颜料或无金属的酞菁颜料优选地用作电荷生成材料,以便对近红外激光的曝光产生应答。具体而言,例如在JP-A-5-263007和JP-A-5-279591中公开的羟基镓酞菁;在JP-A-5-98181中公开的氯代镓酞菁;在JP-A-5-140472和JP-A-5-140473中公开的二氯代锡酞菁;以及在JP-A-4-189873中公开的氧钛酞菁是更优选的。
同时,稠合的芳香颜料作为电荷生成材料是优选的,以便对近紫外激光的曝光产生应答,其中所述的稠合的芳香颜料为(例如)二溴蒽缔蒽酮;硫靛蓝颜料;紫菜嗪化合物;氧化锌;三方相硒;以及在JP-A-2004-78147和JP-A-2005-181992中公开的双偶氮颜料。
甚至在使用非相干光源(例如光的中心波长为450nm至780nm的LED或有机EL图像阵列)的情况下,也可以使用上文所述的电荷生成材料。但是,就分辨率而言,当使用具有薄膜(厚度等于或小于20μm)的感光层时,感光层中的电场强度升高,并且容易发生充电减少(由于基材的电荷注入)和图像缺陷(其为所谓的黑点)。这些现象在使用诸如三方相硒或酞菁颜料(其在p型半导体中容易形成黑电流)之类的电荷生成材料时显著发生。
就此而言,当诸如稠合的芳香颜料、二萘嵌苯颜料或偶氮颜料之类的n型半导体用作电荷生成材料时,几乎不生成黑电流,并且即使在使用薄膜的情况下也可以防止被称为黑点的图像缺陷。作为n型电荷生成材料,例如可以使用在JP-A-2012-155282中[0288]至[0291]段中所公开的化合物(CG-1)至(CG-27),但是不限于此。
使用常用的飞行时间方法,通过流动光电流的极性来实施n型的测定,并且容易地使电子作为载流流动而非形成空穴的材料被测定为n型。
电荷生成层中使用的粘结剂树脂选自宽泛的绝缘树脂,并且粘结剂树脂可以选自有机光传导聚合物,例如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘和聚硅烷。
粘结剂树脂的实例包括聚乙烯基丁缩醛树脂、聚芳酯树脂(双酚与芳香二价羧酸的缩聚物)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-乙酸乙酯共聚物、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、聚氨酯树脂、环氧树脂、酪蛋白、聚乙烯基醇树脂、和聚乙烯基吡咯烷酮树脂。在本文中,“绝缘性质”是指体积电阻率等于或大于1013Ωcm。
这些粘结剂树脂可以单独使用,或者可以2种或更多种粘结剂树脂组合使用。
电荷生成材料与粘结剂树脂的组合比例优选为10:1至1:10的重量比。
电荷生成层可以另外包含其他公知的添加剂。
电荷生成层的形成没有特别限定,并且可以使用公知的形成方法。例如可以通过下列方法来形成电荷形成层:形成用于形成电荷形成层的涂料溶液(其是通过将上述成分加入到溶剂中获得的)的涂敷的膜,干燥涂敷的膜并加热涂敷的膜(如果需要)。可以通过电荷生成材料的蒸汽沉积来实施电荷生成层的形成。在使用稠合的芳香颜料或二萘嵌苯颜料作为电荷生成材料的情况下,通过蒸汽沉积形成电荷生成层是特别优选的。
溶剂(用于制备形成电荷生成层的涂料溶液)的实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基纤维素、乙基纤维素、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二恶烷、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,或者可以2种或更多种溶剂组合使用。
作为将颗粒(例如电荷生成材料)分散于用于形成电荷生成层的涂料溶液中的方法,例如可以使用介质分散仪器(例如球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、砂磨机或水平砂磨机)或无介质分散仪器(例如搅拌器、超声波分散仪器、辊磨机或高压匀浆器)。作为高压匀浆器,例如可以使用使分散体分散的碰撞型方法(在高压状态下,使液体-液体碰撞,或者液体-壁碰撞)或使分散体分散的流过方法(在高压状态下,使分散体流过微小流路)。
当进行分散时,在形成电荷生成层的涂料溶液中,电荷生成材料的平均粒径等于或小于0.5μm,优选为等于或小于0.3μm,并且更优选为等于或小于0.15μm。
将形成电荷生成层的涂料溶液施加到底涂层(或者施加到中间层)上的实例包括一般的方法,例如刮板涂敷方法、绕线棒式涂敷方法、喷涂方法、浸涂方法、滴涂方法、气刀涂敷方法和幕式涂敷方法。
电荷生成层的膜厚度例如优选设定为0.1μm至5.0μm,更优选的是0.2μm至2.0μm。
电荷输送层
电荷输送层为(例如)包含电荷输送材料和粘结剂树脂的层。电荷输送层可以为包含聚合物电荷输送材料的层。
电荷输送材料的实例包括电子传输化合物,例如:醌化合物,例如对苯醌、氯醌、溴醌、或蒽醌;四氰基对醌二甲烷化合物;芴酮化合物,例如2,4,7-三硝基芴酮;吨酮化合物;苯甲酮化合物;氰基乙烯基化合物;以及乙烯化合物。此外,电荷输送材料的实例还包含空穴传输化合物,例如三芳胺化合物、对二氨基联苯化合物、芳基烷烃化合物、芳基取代的乙烯化合物、芪化合物、蒽化合物、和腙化合物、这些电荷输送材料可以单独使用,或者可以2种或更多种电荷输送材料组合使用,但不限于此。
作为电荷输送材料,就电荷流动性而言,以下结构式(a-1)表示的三芳胺衍生物以及以下结构式(a-2)表示的对二氨基联苯衍生物是优选的:
在结构式(a-1)中,ArT1,ArT2和ArT3各自独立地表示取代的或非取代的芳基、-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、取代的或非取代的烷基、或者取代的或非取代的芳基。
作为各基团的取代基,可以使用卤素原子、具有1至5个碳原子的烷基、以及具有1至5个碳原子的烷氧基。作为各基团的取代基,还可以使用由具有1至3个碳原子的烷基取代的取代氨基。
在结构式(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、由具有1至2个碳原子的烷基取代的氨基、取代的或非取代的芳基、-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、取代的或非取代的烷基、或者取代的或非取代的芳基。Tm1,Tm2,Tn1和Tn2各自独立地表示0至2的整数。
作为各基团的取代基,可以使用卤素原子、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。此外,作为各基团的取代基,还可以使用由具有1至3个碳原子的烷基取代的取代氨基。
在本文中,就电荷流动性而言,在结构式(a-1)表示的三芳胺衍生物和结构式(a-2)表示的对二氨基联苯衍生物中,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)”的二氨基联苯衍生物是特别优选的。
作为聚合物电荷输送材料,可以使用具有电荷输送性质的公知的材料,例如聚-N-乙烯基咔唑或聚硅烷。在JP-A-8-176293和JP-A-8-208820中公开的聚酯聚合物电荷输送材料是特别优选的。聚合物电荷输送材料可以单独使用,或者可以与粘结剂树脂组合使用。
在电荷输送层中使用的粘结剂树脂的实例包括聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚芳酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、硅氧烷树脂、硅氧烷醇酸树脂、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,聚碳酸酯树脂或聚芳酯作为粘结剂树脂是优选的。这些粘结剂树脂可以单独使用,或者可以2种或更多种粘结剂树脂组合使用。
电荷输送材料与粘结剂树脂的组合比例优选为10:1至1:5的重量比。
电荷输送层可以另外包含其他公知的添加剂。
电荷输送层的形成没有特别限定,可以使用公知的形成方法。例如可以通过下列方法形成底涂层:形成用于形成电荷输送层的涂料溶液(其是通过将上述成分加入到溶剂中获得的)的涂敷的,干燥涂敷的膜并加热涂敷的膜(如果需要)。
用于制备形成电荷输送层的涂料溶液所使用的溶剂的实例包括常用的有机溶剂,例如:芳香烃,例如苯、甲苯、二甲苯和氯苯;酮,例如丙酮和2-丁酮;卤化的脂肪族烃,例如二氯甲烷、氯仿和氯乙烯;线性或环状的醚,例如四氢呋喃和乙醚。这些溶剂可以单独使用,或者可以2种或更多种溶剂组合使用。
当将形成电荷输送层的涂料溶液施加到电荷生成层上时,涂敷方法的实例包括一般的方法,例如刮板涂敷方法、绕线棒式涂敷方法、喷涂方法、浸涂方法、滴涂方法、气刀涂敷方法和幕式涂敷方法。
电荷输送层的膜厚度例如优选设定为5μm至50μm,更优选为10μm至30μm。
保护层
保护层(最上层)为静电感光体的最上层,并且是使用包含反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造的。换言之,保护层包含反应性电荷输送材料的聚合物或交联的材料(优选为交联的材料)。
保护层可以使用还包含其他添加剂的组合物构造,所述添加剂例如为非反应性电荷输送材料或具有不饱和键(不饱和双键)的化合物。换言之,保护层可以还包含其他添加剂,例如反应性电荷输送材料的聚合物或交联的材料(优选为交联的材料)以及具有不饱和键的化合物、或非反应性电荷输送材料。
作为固化膜的固化方法,可以实施通过热、光或辐射线引起的自由基聚合。当调节条件使得反应不会快速地过度进行时,保护层(最上层)的机械强度和电学特征得到改善,并且还抑制了膜中不均匀性或皱纹的形成,因此优选的是在自由基生成相对缓慢地发生的条件下进行聚合。就此而言,可以容易地调节聚合速度的热聚合是优选的。换言之,用于形成固化膜的组合物包含热自由基发生剂或其衍生物,其中所述的固化膜构造了保护层(最上层)。
在下文中,将详细地描述使用固化膜构造的保护层(最上层)的各要素。
反应性电荷输送材料
反应性电荷输送材料选自公知的材料,只要其为在同一分子中具有电荷输送骨架和反应性基团的化合物即可。在本文中,作为反应性基团,举例为链聚合性基团。例如可以使用能够进行自由基聚合的官能团,并且例如可以使用以下官能团,其具有至少包含碳双键的基团。具体而言,链聚合性基团没有特别限定,只要其为可以进行自由基聚合的官能团,并且例如可以使用以下官能团,其具有至少包含碳双键的基团。具体而言,其实例包括乙烯基、乙烯基醚基、乙烯基硫醚基、苯乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、和包含选自它们的衍生物的至少一种的基团。其中,就优异的反应性而言,乙烯基、苯乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、和包含选自它们的衍生物的至少一种的基团作为链聚合性官能团是优选的。此外,反应性基团的实例包括公知的反应性基团,例如,环氧基、-OH、-OR[在本文中,R表示烷基]、-NH2、-SH、-COOH和-SiRQ1 3-Qn(ORQ2)Qn[在本文中,RQ1表示氢原子、烷基或者取代的或非取代的芳基;RQ2表示氢原子、烷基、或三烷基甲硅烷基;并且Qn表示1至3的整数]。
电荷输送骨架没有特别限定,只要其具有静电感光体的公知的结构即可,并且为(例如)由含氮的空穴传输化合物(例如三芳胺化合物、对二氨基联苯化合物或腙化合物)衍生的骨架,而且具有与氮原子缀合的结构。其中,三芳胺骨架是优选的。
在同一分子中至少包含电荷输送骨架和链聚合性官能团的链聚合性化合物作为反应性电荷输送材料是优选的,以便抑制图像密度的不均匀性。具体而言,在链聚合性化合物中,从与上文所述的那些相同的观点以及从电学特征和机械强度的观点来看,选自特定的链聚合性电荷输送材料(由式(I)和(II)表示的链聚合性化合物)的至少一种是优选的。
特定的反应性电荷输送材料
特定的反应性电荷输送材料选自由式(I)和(II)表示的反应性化合物中的至少一种。
在式(I)中,F表示电荷输送骨架。
L表示二价连接基,其包含选自亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-中的2种或更多种。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’表示由烷烃或烯烃衍生的三价或四价基团,或者(n+1)价连接基团,其包含选自亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-中的2种或更多种;R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。由烷烃或烯烃衍生的三价或四价基团是指通过除去烷烃或烯烃的3个或4个氢原子而得到的。相同情况适用于下文。
m’表示1至6的整数。n表示2或3的整数。
在式(I)和(II)中,F表示电荷输送骨架,换言之,具有电荷输送性质的结构及其具体实例包括具有以下化合物的电荷输送性质的结构:酞菁化合物、卟啉化合物、偶氮苯化合物、三芳胺化合物、对二氨基联苯化合物、芳基烷烃化合物、芳基取代的乙烯化合物、芪化合物、蒽化合物、腙化合物、醌化合物、和芴酮化合物。
在式(I)中,由L表示的连接基团的实例包括其中-C(=O)-O-插入在亚烷基之间的二价连接基团、其中-C(=O)-N(R)-插入在亚烷基之间的二价连接基团、其中-C(=O)-S-插入在亚烷基之间的二价连接基团、其中-O-插入在亚烷基之间的二价连接基团、其中-N(R)-插入在亚烷基之间的二价连接基团、和其中-S-插入在亚烷基之间的二价连接基团。
在由L表示的连接基团中,-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-或-S-中的2种基团可以插入在亚烷基之间。
在式(I)中,由L表示的连接基团的具体实例包括
*-(CH2)p-C(=O)-O-(CH2)q-、
*-(CH2)p-O-C(=O)-(CH2)r-C(=O)-O-(CH2)q-、
*-(CH2)p-C(=O)-N(R)-(CH2)q-、*-(CH2)p-C(=O)-S-(CH2)q-、
*-(CH2)p-O-(CH2)q-、*-(CH2)p-N(R)-(CH2)q-、*-(CH2)p-S-(CH2)q-、和
*-(CH2)p-O-(CH2)r-O-(CH2)q-。
在本文中,在由L表示的连接基团中,p表示0、或者1至6(优选为1至5)的整数。q表示1至6(优选为1至5)的整数。r表示1至6(优选为1至5)的整数。
在由L表示的连接基团中,“*”表示与F连接的部分。
同时,在式(II)中,由L’表示的连接基团的实例包括:(n+1)价连接基团,其中-C(=O)-O-插入在以支化方式连接的亚烷基之间;(n+1)价连接基团,其中-C(=O)-N(R)-插入在以支化方式连接的亚烷基之间;(n+1)价连接基团,其中-C(=O)-S-插入在以支化方式连接的亚烷基之间;(n+1)价连接基团,其中-O-插入在以支化方式连接的亚烷基之间;(n+1)价连接基团,其中-N(R)-插入在以支化方式连接的亚烷基之间;(n+1)价连接基团,其中-S-插入在以支化方式连接的亚烷基之间;
在由L’表示的连接基团中,-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-和-S-中的2种基团可以插入在以支化方式连接的亚烷基之间。
在式(II)中,由L’表示的连接基团的实例包括
*-(CH2)p-CH[C(=O)-O-(CH2)q-]2
*-(CH2)p-CH=C[C(=O)-O-(CH2)q-]2
*-(CH2)p-CH[C(=O)-N(R)-(CH2)q-]2
*-(CH2)p-CH[C(=O)-S-(CH2)q-]2
*-(CH2)p-CH[(CH2)r-O-(CH2)q-]2
*-(CH2)p-CH=C[(CH2)r-O-(CH2)q-]2
*-(CH2)p-CH[(CH2)r-N(R)-(CH2)q-]2
*-(CH2)p-CH[(CH2)r-S-(CH2)q-]2
*-(CH2)p-O-C[(CH2)r-O-(CH2)q-]3
和*-(CH2)p-C(=O)-O-C[(CH2)r-O-(CH2)q-]3
在本文中,在由L’表示的连接基团中,p表示0、或者1至6(优选为1至5)的整数。q表示1至6(优选为1至5)的整数。r表示1至6(优选为1至5)的整数。s表示1至6(优选为1至5)的整数。
在由L’表示的连接基团中,“*”表示与F连接的部分。
其中,在式(II)中,作为L’表示的连接基团,可以使用
*-(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,作为与由(II)表示的反应性化合物的F表示的电荷输送骨架连接的基团(相当于式(IIA-a)表示的基团),可以使用下式(IIA-a1)、下式(IIA-a2)、下式(IIA-a3)、和下式(IIA-a4)表示的基团。
在式(IIA-a1)或(IIA-a2)中,Xk1表示二价连接基团。kq1表示0或1的整数。Xk2表示二价连接基团。Kq2表示0或1的整数。
在本文中,作为由Xk1和Xk2表示的二价连接基团,例如可以使用-(CH2)p-(在本文中,p表示1至6(优选为1至5)的整数)。此外,作为二价连接基团,还可以使用烯氧基。
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。在本文中,作为由Xk3和Xk4表示的二价连接基团,例如可以使用-(CH2)p-(在本文中,p表示1至6(优选为1至5)的整数)。此外,作为二价连接基团,还可以使用烯氧基。
在式(I)和(II)中,作为在由L和L’表示的连接基团中的由“-N(R)-”的R表示的烷基,可以使用具有1至5个(优选为1至4个)碳原子的直链或支链的烷基,并且其具体实例包括甲基、乙基、丙基和丁基。
作为由“-N(R)-”的R表示的芳基,可以使用具有6至15个(优选为6至12个)碳原子的芳基,并且其具体实例包括苯基、甲苯甲酰基、二甲苯基和萘基。
作为芳烷基,可以使用具有7至15个(优选为7至14个)碳原子的芳烷基,并且其具体实例包括苄基、苯乙基和二苯基亚甲基。
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或3的整数。
接着,将描述由式(I)和(II)表示的反应性化合物的优选化合物。
作为由式(I)和(II)表示的反应性化合物,可以使用具有衍生自三芳胺的电荷输送骨架(具有电荷输送性质的结构)的反应性化合物作为F。
具体而言,作为由式(I)表示的反应性化合物,选自由式(I-a)、式(I-b)、式(I-c)和式(I-d)所示的反应性化合物中的至少一种化合物是优选的。
同时,作为由式(II)表示的反应性化合物,由式(II-a)表示的反应性化合物是优选的。
由式(I-a)表示的反应性化合物
将描述由式(I-a)表示的反应性化合物。
当由式(I-a)表示的反应性化合物被用作特定的反应性电荷输送材料时,易于防止由于环境改变所导致的电学特征的劣化。其原因是不明确的,但是推测是以下原因。
首先,在相关领域中使用的具有(甲基)丙烯酰基的反应性化合物中,(甲基)丙烯酰基的亲水性比在聚合时实现电荷输送性能的骨架部分强,因此这可以导致某种层分离的状态,并可以抑制漂移电导。因此,在使用包含具有(甲基)丙烯酰基的反应性化合物的聚合物或交联材料的电荷输送层的情况下,电荷输送效率降低,并且由于水份的部分吸附而使得环境稳定性降低。
就此而言,由式(I-a)表示的反应性化合物在一个分子中具有乙烯基链聚合性基团(其具有并非强烈的亲水性)、以及具有可实现电荷输送性能的多个骨架。这些骨架通过连接基团彼此连接,其中所述的连接基团不具有芳香环或共轭键(例如共轭双键),但是具有挠性。通过所述的结构,可以获得有效的电荷输送性能和高强度,并且防止聚合时层分离状态的形成。结果,包含由式(I-a)表示的反应性化合物的聚合物或交联材料的保护层(最上层)具有优异的电荷输送性能和优异的机械强度,并且可以降低电荷输送性能的环境依赖性(温度和湿度依赖性)。
如上文所述,当使用由式(I-a)表示的反应性化合物时,容易阻止由于环境改变所导致的电学特征劣化。
在式(I-a)中,Ara1至Ara4各自独立地表示取代的或非取代的芳基。Ara5和Ara6各自独立地表示取代的或非取代的亚芳基。Xa表示二价连接基团,其是通过将选自亚烷基、-O-、-S-和酯中的基团相组合而得到的。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。在本文中,Da的总和为1或2。
在式(IA-a)中,La表示由*-(CH2)an-O-CH2-表示的、并且在*处与由Ara1至Ara4表示的基团连接的二价连接基团。an表示1或2的整数。
在下文中,将详细描述式(I-a)。
在式(I-a)中,由Ara1至Ara4表示的取代的或非取代的芳基可以彼此相同,或者可以彼此不同。
在本文中,取代的芳基的的取代基的实例包括具有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、非取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基、以及卤素原子作为除了“Da”以外的取代基。
在式(I-a)中,Ara1至Ara4优选为以下结构式(1)至(7)中的任意一者。
此外,以下结构式(1)至(7)还示出了“-(D)C”,其共同表示“-(Da)ac1”至可以与Ara1至Ara4连接的“-(Da)ac1”。
在结构式(1)至(7)中,R11表示选自氢原子、具有1至4个碳原子的烷基、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、非取代的苯基、和具有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、非取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基、和卤素原子中的至少一种。R14表示选自具有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、非取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基、和卤素原子中的至少一种。Ar表示取代的或非取代的亚芳基。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。
在本文中,在式(7)中,Ar优选由以下结构式(8)或(9)表示。
在结构式(8)或(9)中,R15和R16各自独立地表示选自具有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、非取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基、和卤素原子中的一种,并且t1和t2均表示0至3的整数。
在式(7)中,Z’优选由以下结构式(10)至(17)中的任意一种表示。
在结构式(10)至(17)中,R17和R18各自独立地表示选自具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基或被具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、非取代的苯基、具有7至10个碳原子的芳烷基、和卤素原子中的一种。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各自独立地表示0至3的整数。
在结构式(16)至(17)中,W优选为由以下结构式(18)至(26)表示的任意一种二价基团。在本文中,在式(25)中,u表示0至3的整数。
关于式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的取代的或非取代的亚芳基,这种亚芳基为在Ara1至Ara4的描述中示例性芳基上在所需的位置处除去一个氢原子的亚芳基。
此外,取代的亚芳基的取代基与在Ara1至Ara4的描述中示例除了取代芳基的“Da”以外的其他取代基相同。
在式(I-a)中,由Xa表示的二价连接基团为亚烷基或者通过将选自亚烷基、-O-、-S-和酯中的基团相组合而获得的二价连接基,并且为不具有芳香环或共轭键(共轭双键)的连接基团。
具体而言,作为由Xa表示的二价连接基团,还举例具有1至10个碳原子的亚烷基,此外还举例通过将选自具有1至10个碳原子的亚烷基、-O-、-S-、-O-C(=O)-和-C(=O)-O-中的基团相组合而获得的二价基团。
在其中由Xa表示的二价连接基团为亚烷基的情况下,这种亚烷基可以包括烷基、烷氧基或卤素的取代基。这些取代基中的2种取代基可以彼此连接,并且所述的亚烷基可以具有由结构式(26)表示的二价连接基团的这种结构,其中所述的结构式(26)作为结构式(16)至(17)中的W的具体实例公开。
由式(I-b)表示的反应性化合物
将描述由式(I-b)表示的反应性化合物。
当由式(I-b)表示的反应性化合物被用作特定的反应性电荷输送材料时,易于防止保护层(最上层)的磨耗,并抑制图像密度的不均匀性。其原因是不明确的,但是推测是以下原因。
首先,当大的电荷输送骨架与聚合的部分(苯乙烯基)在结构上彼此接近并且是刚性时,聚合的部分难以移动,并且容易保留由于固化反应所导致的残余应变。因此,用于载流传输的最高占有分子轨道(HOMO)的水平由于电荷输送骨架的应变而被改变,结果,能量分布可以被传播(能量无序:σ值大)。
就此而言,当其中插入亚甲基和醚基时,对分子结构施加挠性,并且容易降低σ值。此外,与醚基和酰胺基相比,亚甲基和醚基具有小的偶极矩,并且这些结果有助于获得小的σ值,并改善电学特征。通过向分子结构中加入挠性,反应部分(反应位点)移动的自由度增加,还改善了反应速率,因此获得具有高强度的膜。
如上文所述,其中具有高挠性的连接链插入在电荷输送骨架与聚合的部分之间的结构是优选的。
因此,由式(I-b)表示的反应性化合物通过固化反应而增加了该分子的分子量,使得重心几乎不移动,并增加了苯乙烯基的自由度。结果,包含由式(I-b)表示的反应性化合物的聚合物或交联材料的保护层(最上层)具有优异的电学特征和高强度。
如上文所述,当使用由式(I-b)表示的反应性化合物时,容易抑制保护层(最上层)的磨耗,并抑制图像密度不均匀性的生成。
在式(I-b)中,Arb1至Arb4各自独立地表示取代的或非取代的芳基。Arb5表示取代的或非取代的芳基、或者取代的或非取代的亚芳基。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。在本文中,Db的总和为1或2。
在式(IA-b)中,Lb表示包含由*-(CH2)bn-O-表示的基团、并且与在*处由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。
在下文中,将详细描述式(I-b)。
在式(IA-b)中由Arb1至Arb4表示的取代的或非取代的芳基与式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代的或非取代的芳基相同。
当bk为0时,Arb5表示取代的或非取代的芳基,并且这种取代的或非取代的芳基与式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代的或非取代的芳基相同。
当bk为1时,Arb5表示取代的或非取代的亚芳基,并且这种取代的或非取代的亚芳基与式(I-a)中由Ara5至Ara6表示的取代的或非取代的亚芳基相同。
接着,将详细描述式(IA-b)。
在式(IA-b)中由Lb表示的二价连接基团的实例包括*-(CH2)bp-O-和*-(CH2)bp-O-(CH2)bq-O-。
在本文中,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。
在由Lb表示的连接基团中,“*”表示与由Arb1至Arb5表示的基团连接的部分。
由式(I-c)表示的反应性化合物
将描述由式(I-c)表示的反应性化合物。
当由式(I-c)表示的反应性化合物被用作特定的反应性电荷输送材料时,即使在重复使用的表面上也几乎不产生磨痕,并且容易防止图像品质的劣化。其原因是不明确的,但是推测是以下原因。
首先,当形成包含特定的反应性电荷输送材料的聚合物或交联材料的最上层时,伴随电荷输送结构或在链聚合性基团周围的结构发生的聚合反应、交联反应或凝集,会发生膜的皱缩。因此,当由于重复使用而将机械负荷施加到静电感光体的表面上时,膜被磨耗,或者分子中的化学结构被破坏。由此,膜的皱缩或凝集状态被改变,静电感光体的电学特征被改变,并且图像品质发生劣化。
同时,由于由式(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,该反应性化合物与作为电荷输送材料骨架的芳基极好地相容,并抑制了由于聚合反应或交联反应而导致的电荷输送结构或在链聚合性基团周围的结构发生膜皱缩或凝集。结果,具有保护层(最上层)(其包含由式(I-c)表示的反应性化合物的聚合物或交联材料)的静电感光体抑制了由于重复使用而导致的图像品质的劣化。
此外,由于在由式(I-c)表示的反应性化合物中,电荷输送骨架与苯乙烯骨架通过具有特定基团(例如-C(=O)-、-N(R)-或-S-)的连接基团彼此连接,所以在特定基团与电荷输送骨架中的氮原子之间、或者在特定基团之间发生相互作用。结果,进一步改善保护层(最上层)的强度,其中所述的保护层包含由式(I-c)表示的反应性化合物的聚合物或交联材料。
如上文所述,当使用由式(I-c)表示的反应性化合物时,即使在重复使用的条件下,在所述的表面上也几乎不产生磨痕,并且容易防止图像品质的劣化。
由于特定基团(例如-C(=O)-、-N(R)-或-S-)的极性或亲水性,则其是高湿度条件下电荷输送性质劣化或图像品质劣化的原因。但是,由于由式(I-c)表示的反应性化合物具有比(甲基)丙烯酰基具有更高的疏水性的苯乙烯骨架作为链聚合性基团,所以几乎不发生由于之前的循环史所导致的电荷输送性质的劣化或图像品质劣化,例如残余图像现象(重影)。
在式(I-c)中,Arc1至Arc4各自独立地表示取代的或非取代的芳基。Arc5表示取代的或非取代的芳基、或者取代的或非取代的亚芳基。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。在本文中,Dc的总和为1至8。
在式(IA-c)中,Lc表示二价连接基团,其包含选自-C(=O)-,-N(R)-,-S-,以及通过将-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-相结合而获得的基团中的一个或多个基团。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。
在下文中,将详细描述式(I-c)。
在式(I-c)中,由Arc1至Arc4表示的取代的或非取代的芳基与式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代的或非取代的芳基相同。
当ck为0时,Arc5表示取代的或非取代的芳基,并且这种取代的或非取代的芳基与式(I-a)中由Ara1至Ara4表示取代的或非取代的芳基相同。
当ck为1时,Arb5表示取代的或非取代的亚芳基,并且这种取代的或非取代的亚芳基与式(I-a)中由Ara5至Ara6表示的取代的或非取代的亚芳基相同。
Dc的总和优选等于或大于2,更优选的是等于或大于4,以便获得具有更高强度的保护层(最上层)。通常,当一个分子中链聚合性基团的数量过大时,随着聚合(交联)反应的进行,分子的移动降低,链聚合反应性降低,并且非反应性链聚合性基团的比率增加。因此,Dc的总和优选等于或小于7,更优选的是等于或小于6。
接着,将详细描述式(IA-c)。
在式(IA-c)中,由Lc表示的二价连接基团的实例包括具有-C(=O)-、-N(R)-、-S-的二价连接基,以及通过将-C(=O)-与-O-、-N(R)-或-S-相组合而获得的基团(在下文中称为“特定的连接基团”)。
在本文中,从保护层(最上层)的强度和极性(亲水性质和疏水性质)之间平衡的观点来说,特定的连接基团的实例包括-C(=O)-、-N(R)-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-N(R)-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-和-O-C(=O)-N(R)-,更优选地包括-C(=O)-O-。
作为由Lc表示的二价连接基团,举例通过将特定的连接基团、饱和烃(包含任意的直链、支链和环状类型)或芳香烃的残基、和氧原子彼此结合而形成的二价连接基团。其中,使用通过将特定的连接基团、直链饱和烃的残基、和氧原子相结合而形成的二价连接基团。
就分子中苯乙烯骨架的密度以及链聚合反应性的观点来看,由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,由Lc表示的二价连接基团的具体实例包括
*-(CH2)cp-C(=O)-O-(CH2)cq-、
*-(CH2)cp-O-C(=O)-(CH2)cr-C(=O)-O-(CH2)cq-、
*-(CH2)cp-C(=O)-N(R)-(CH2)cq-、*-(CH2)cp-C(=O)-S-(CH2)cq-、
*-(CH2)cp-N(R)-(CH2)cq-、和*-(CH2)cp-S-(CH2)cq-。
在本文中,在由Lc表示的二价连接基团中,cp表示0,或者1至6(优选为1至5)的整数。cq表示1至6(优选为1至5)的整数。cr表示1至6(优选为1至5)的整数。
在由Lc表示的二价连接基团中,“*”表示与由Arc1至Arc5表示的基团连接的部分。
其中,在式(IA-c)中,作为由Lc表示的二价连接基团中,*-(CH2)cp-C(=O)-O-CH2-是优选的。换言之,由式(IA-c)表示的基团优选为由下式(IA-c1)表示的基团。在本文中,在式(IA-c1)中,cp1表示0至4的整数。
由式(I-d)表示的反应性化合物
将描述由式(I-d)表示的反应性化合物。
当由式(I-d)表示的反应性化合物被用作特定的反应性电荷输送材料时,容易防止保护层(最上层)的磨耗,并抑制图像密度不均匀性的生成。其原因是不明确的,但是推测是与由式(I-b)表示的反应性化合物的情况相同的原因。
特别是,在由式(I-d)表示的反应性化合物中,Dd的总和为3至8,其高于式(I-b)的情况,因此,容易形成具有待形成的更多的交联材料的交联结构(交联网络),并进一步防止保护层(最上层)的磨耗。
在式(I-d)中,Ard1至Ard4各自独立地表示取代的或非取代的芳基。Ard5表示取代的或非取代的芳基、或者取代的或非取代的亚芳基。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。在本文中,Dd的总和为3至8。
在式(IA-d)中,Ld表示包括由*-(CH2)dn-O-表示的基团、并且在*处与由Ard1至Ard5表示的基团连接的二价连接基团。dn表示1至6的整数。
在下文中,将详细描述式(I-d)中。
在式(I-d)中,由Ard1至Ard4表示的取代的或非取代的芳基与在式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代的或非取代的芳基相同。
当dk为0时,Ard5表示取代的或非取代的芳基,并且这种取代的或非取代的芳基与在式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代的或非取代的芳基相同。
当dk为1时,Ard5表示取代的或非取代的亚芳基,并且这种取代的或非取代的亚芳基与在式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的取代的或非取代的亚芳基相同。
Dd的总和优选为等于或大于4,以便获得具有更高强度的保护层(最上层)。
接着,将详细描述式(IA-d)。
在式(IA-d)中,由Ld表示的二价连接基团的实例包括*-(CH2)dp-O-和*-(CH2)dp-O-(CH2)dq-O-。
在本文中,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。
在由Ld表示的连接基团中,“*”表示与由Ara1至Ara5表示的基团连接的部分。
由式(II-a)表示的反应性化合物
将描述由式(II-a)表示的反应性化合物。
当由式(II)(具体为式(II-a))表示的反应性化合物被用作特定的反应性电荷输送材料时,即使在长期重复使用的条件下,仍可以容易地防止电荷特征的劣化。其原因是不明确的,但是推测是以下原因。
首先,由式(II)(具体为式(II-a))表示的反应性化合物为以下化合物:在电荷输送骨架上,具有2个或3个链聚合性反应性基团(苯乙烯基),以及插入在它们之间的一个连接基团。
因此,当使用由式(II)(具体为式(II-a))表示的反应性化合物时,保持了高度的固化和大量的交联部分,在聚合以及由于交联基团的存在而导致的交联时在电荷输送骨架上几乎不形成应变,并且容易实现高度的固化和优异的电荷输送性能。
当使用相关领域中使用的具有(甲基)丙烯酰基的电荷输送化合物时,如上文所述容易生成应变,反应性部分具有高的亲水性,并且电荷输送部分具有高的疏水性,因此容易进行微观相分离(微相分离)。同时,当使用由式(II)(具体为式(II-a))表示的反应性化合物时,包含苯乙烯基作为反应性基团,获得了具有在固化(交联)时在电荷输送骨架中几乎不产生应变的连接基团的结构,由于反应性部分和电荷输送部分具有疏水性而几乎不发生相分离,因此实现高效的电荷输送性能和高强度。结果,包含由式(II)(具体为式(II-a))表示的反应性化合物的聚合物或交联材料的保护层(最上层)实现了优异的机械强度和更优异的电荷输送性能(电学特征)。
如上文所述,当使用由式(II)(具体为式(II-a))表示的反应性化合物时,即使在长期重复使用的条件下,仍可以容易地防止电学特征的劣化。
在式(II-a)中,Ark1至Ark4各自独立地表示取代的或非取代的芳基。Ark5表示取代的或非取代的芳基、或者取代的或非取代的亚芳基。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。在本文中,Dk的总和为1至8。
在式(IIA-a)中,Lk表示由烷烃或烯烃衍生的三价或四价基团,或者(n+1)价连接基团,其包括选自亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-中的2种或更多种。R表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。kn表示2或3的整数。
在下文中,将详细描述式(II-a)。
在式(II-a)中,由Ark1至Ark4表示的取代的或非取代的芳基与在式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代的或非取代的芳基相同。
当kk为0时,Ark5表示取代的或非取代的芳基,并且这种取代的或非取代的芳基与在式(I-a)中由Ara1至Ara4表示的取代的或非取代的芳基相同。
当kk为1时,Ark5表示取代的或非取代的亚芳基,并且这种取代的或非取代的亚芳基与在式(I-a)中由Ara5和Ara6表示的取代的或非取代的亚芳基相同。
Dk的总和优选为等于或大于2,并且更优选为等于或大于4,以便获得具有更高强度的保护层(最上层)。通常,当一个分子中链聚合性基团的数量过大时,随着聚合(交联)反应的进行,分子的移动降低,链聚合反应性降低,并且非反应性链聚合性基团的比率增加。因此,Dk的总和优选等于或小于7,更优选的是等于或小于6。
接着,将详细描述式(IIA-a)。
在式(IIA-a)中,由Lk表示的(kn+1)价连接基团与式(II)中由L’表示的(n+1)价连接基团相同。
在下文中,将详细描述特定的反应性电荷输送材料。
具体而言,将描述式(I)和(II)的电荷输送骨架F(例如与除了式(I-a)中的Da或者式(II-a)中的Dk以外的骨架相当的部分)的具体实例、与电荷输送骨架F连接的官能团(例如与式(I-a)中的Da或者式(II-a)中的Dk相当的部分)的具体实例、以及由式(I)和(II)表示的反应性化合物的具体实例,但不限于此。
在式(I)和(II)的电荷输送骨架的具体实例中,部分“*”是指官能团与电荷输送骨架F连接的部分“*”。
换言之,例如示例性化合物(I-b)-1被描述为电荷输送骨架F:(M1)-1的具体实例,和官能团:(R2)-1的具体实例,并且以下结构显示为具体结构。
首先,以下示出电荷输送骨架F的具体实例。
接着,以下示出待与电荷输送骨架F连接的官能团的具体实例。
接着,以下示出由式(I)(具体为式(I-a))表示的化合物的具体实例。
式(I)[式(I-a)]的具体实例
示例的化合物 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
接着,以下示出了由式(I)(具体为式(I-b))表示的化合物的具体实例。
式(I)[式(I-b)]的具体实例
示例的化合物 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
接着,以下示出了由式(I)(具体为式(I-c))表示的化合物的具体实例。
式(I)(具体为式(I-c))的具体实例
示例的化合物 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)-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)(具体为式(I-c))的具体实例
示例的化合物 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)-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)(具体为式(I-c))的具体实例
示例的化合物 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)-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)(具体为式(I-c))的具体实例
示例的化合物 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)-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
接着,以下示出了由式(I)(具体为式(I-d))表示的化合物的具体实例。
式(I)[式(I-d)]的具体实例
示例的化合物 电荷输送骨架F 官能团
(I-d)-1 (M3)-1 (R2)-2
(I-d)-2 (M3)-1 (R2)-7
(I-d)-3 (M3)-2 (R2)-2
(I-d)-4 (M3)-2 (R2)-4
(I-d)-5 (M3)-3 (R2)-2
(I-d)-6 (M3)-3 (R2)-4
(I-d)-7 (M3)-12 (R2)-1
(I-d)-8 (M3)-21 (R2)-3
(I-d)-9 (M3)-25 (R2)-3
(I-d)-10 (M3)-25 (R2)-4
(I-d)-11 (M3)-25 (R2)-5
(I-d)-12 (M3)-25 (R2)-6
(I-d)-13 (M4)-1 (R2)-7
(I-d)-14 (M4)-3 (R2)-4
(I-d)-15 (M4)-3 (R2)-2
(I-d)-16 (M4)-8 (R2)-1
(I-d)-17 (M4)-8 (R2)-3
(I-d)-18 (M4)-8 (R2)-4
(I-d)-19 (M4)-10 (R2)-1
(I-d)-20 (M4)-10 (R2)-4
(I-d)-21 (M4)-10 (R2)-7
(I-d)-22 (M4)-12 (R2)-4
(I-d)-23 (M4)-12 (R2)-1
(I-d)-24 (M4)-12 (R2)-3
(I-d)-25 (M4)-22 (R2)-4
(I-d)-26 (M4)-24 (R2)-1
(I-d)-27 (M4)-24 (R2)-3
(I-d)-28 (M4)-24 (R2)-4
(I-d)-29 (M4)-24 (R2)-5
(I-d)-30 (M4)-28 (R2)-6
式(I)[式(I-d)]的具体实例
示例的化合物 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
接着,以下示出了由式(II)(具体为式(II-a))表示的化合物的具体实例。
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例的化合物 电荷输送骨架F 官能团
(II)-1 (M1)-1 (R3)-1
(II)-2 (M1)-1 (R3)-2
(II)-3 (M1)-1 (R3)-7
(II)-4 (M1)-2 (R3)-1
(II)-5 (M1)-2 (R3)-2
(II)-6 (M1)-2 (R3)-3
(II)-7 (M1)-2 (R3)-5
(II)-8 (M1)-2 (R3)-7
(II)-9 (M1)-2 (R3)-8
(II)-10 (M1)-2 (R3)-10
(II)-11 (M1)-2 (R3)-11
(II)-12 (M1)-4 (R3)-1
(II)-13 (M1)-4 (R3)-2
(II)-14 (M1)-4 (R3)-3
(II)-15 (M1)-4 (R3)-5
(II)-16 (M1)-4 (R3)-7
(II)-17 (M1)-4 (R3)-8
(II)-18 (M1)-8 (R3)-1
(II)-19 (M1)-8 (R3)-2
(II)-20 (M1)-8 (R3)-3
(II)-21 (M1)-8 (R3)-5
(II)-22 (M1)-8 (R3)-7
(II)-23 (M1)-8 (R3)-8
(II)-24 (M1)-11 (R3)-1
(II)-25 (M1)-11 (R3)-3
(II)-26 (M1)-11 (R3)-7
(II)-27 (M1)-11 (R3)-9
(II)-28 (M1)-16 (R3)-4
(II)-29 (M1)-22 (R3)-6
(II)-30 (M1)-22 (R3)-9
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例的化合物 电荷输送骨架F 官能团
(II)-31 (M2)-2 (R3)-1
(II)-32 (M2)-2 (R3)-3
(II)-33 (M2)-2 (R3)-7
(II)-34 (M2)-2 (R3)-9
(II)-35 (M2)-3 (R3)-1
(II)-36 (M2)-3 (R3)-2
(II)-37 (M2)-3 (R3)-3
(II)-38 (M2)-3 (R3)-7
(II)-39 (M2)-3 (R3)-8
(II)-40 (M2)-5 (R3)-8
(II)-41 (M2)-5 (R3)-10
(II)-42 (M2)-10 (R3)-1
(II)-43 (M2)-10 (R3)-3
(II)-44 (M2)-10 (R3)-7
(II)-45 (M2)-10 (R3)-9
(II)-46 (M2)-13 (R3)-1
(II)-47 (M2)-13 (R3)-2
(II)-48 (M2)-13 (R3)-3
(II)-49 (M2)-13 (R3)-5
(II)-50 (M2)-13 (R3)-7
(II)-51 (M2)-13 (R3)-8
(II)-52 (M2)-16 (R3)-1
(II)-53 (M2)-16 (R3)-7
(II)-54 (M2)-21 (R3)-1
(II)-55 (M2)-21 (R3)-7
(II)-56 (M2)-25 (R3)-1
(II)-57 (M2)-25 (R3)-3
(II)-58 (M2)-25 (R3)-7
(II)-59 (M2)-25 (R3)-8
(II)-60 (M2)-25 (R3)-9
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例的化合物 电荷输送骨架F 官能团
(II)-61 (M3)-1 (R3)-1
(II)-62 (M3)-1 (R3)-2
(II)-63 (M3)-1 (R3)-7
(II)-64 (M3)-1 (R3)-8
(II)-65 (M3)-3 (R3)-1
(II)-66 (M3)-3 (R3)-7
(II)-67 (M3)-7 (R3)-1
(II)-68 (M3)-7 (R3)-2
(II)-69 (M3)-7 (R3)-7
(II)-70 (M3)-7 (R3)-8
(II)-71 (M3)-18 (R3)-5
(II)-72 (M3)-18 (R3)-12
(II)-73 (M3)-25 (R3)-7
(II)-74 (M3)-25 (R3)-8
(II)-75 (M3)-25 (R3)-5
(II)-76 (M3)-25 (R3)-12
(II)-77 (M4)-2 (R3)-1
(II)-78 (M4)-2 (R3)-7
(II)-79 (M4)-4 (R3)-7
(II)-80 (M4)-4 (R3)-8
(II)-81 (M4)-4 (R3)-5
(II)-82 (M4)-4 (R3)-12
(II)-83 (M4)-7 (R3)-1
(II)-84 (M4)-7 (R3)-2
(II)-85 (M4)-7 (R3)-7
(II)-86 (M4)-7 (R3)-8
(II)-87 (M4)-9 (R3)-7
(II)-88 (M4)-9 (R3)-8
(II)-89 (M4)-9 (R3)-5
(II)-90 (M4)-9 (R3)-12
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例的化合物 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)-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)]的具体实例
示例的化合物 电荷输送骨架F 官能团
(II)-121 (M2)-2 (R3)-13
(II)-122 (M2)-2 (R3)-15
(II)-123 (M2)-2 (R3)-14
(II)-124 (M2)-2 (R3)-17
(II)-125 (M2)-3 (R3)-15
(II)-126 (M2)-3 (R3)-19
(II)-127 (M2)-3 (R3)-21
(II)-128 (M2)-3 (R3)-28
(II)-129 (M2)-3 (R3)-31
(II)-130 (M2)-5 (R3)-33
(II)-131 (M2)-5 (R3)-37
(II)-132 (M2)-10 (R3)-38
(II)-133 (M2)-10 (R3)-43
(II)-134 (M2)-10 (R3)-13
(II)-135 (M2)-10 (R3)-15
(II)-136 (M2)-13 (R3)-16
(II)-137 (M2)-13 (R3)-48
(II)-138 (M2)-13 (R3)-13
(II)-139 (M2)-13 (R3)-26
(II)-140 (M2)-13 (R3)-19
(II)-141 (M2)-13 (R3)-28
(II)-142 (M2)-16 (R3)-31
(II)-143 (M2)-16 (R3)-33
(II)-144 (M2)-21 (R3)-33
(II)-145 (M2)-21 (R3)-34
(II)-146 (M2)-25 (R3)-35
(II)-147 (M2)-25 (R3)-36
(II)-148 (M2)-25 (R3)-37
(II)-149 (M2)-25 (R3)-15
(II)-150 (M2)-25 (R3)-47
(II)-151 (M3)-1 (R3)-13
(II)-152 (M3)-1 (R3)-15
(II)-153 (M3)-1 (R3)-14
(II)-154 (M3)-1 (R3)-17
(II)-155 (M3)-3 (R3)-15
(II)-156 (M3)-3 (R3)-19
(II)-157 (M3)-7 (R3)-21
(II)-158 (M3)-7 (R3)-28
(II)-159 (M3)-7 (R3)-31
(II)-160 (M3)-7 (R3)-33
式(II)[式(II-a)]的具体实例
示例的化合物 电荷输送骨架F 官能团
(II)-161 (M3)-18 (R3)-37
(II)-162 (M3)-18 (R3)-38
(II)-163 (M3)-25 (R3)-43
(II)-164 (M3)-25 (R3)-13
(II)-165 (M3)-25 (R3)-15
(II)-166 (M3)-25 (R3)-16
(II)-167 (M4)-2 (R3)-48
(II)-168 (M4)-2 (R3)-13
(II)-169 (M4)-4 (R3)-26
(II)-170 (M4)-4 (R3)-19
(II)-171 (M4)-4 (R3)-28
(II)-172 (M4)-4 (R3)-31
(II)-173 (M4)-7 (R3)-32
(II)-174 (M4)-7 (R3)-33
(II)-175 (M4)-7 (R3)-34
(II)-176 (M4)-7 (R3)-35
(II)-177 (M4)-9 (R3)-36
(II)-178 (M4)-9 (R3)-37
(II)-179 (M4)-9 (R3)-15
(II)-180 (M4)-9 (R3)-47
(II)-181 (M2)-25 (R4)-1
(II)-182 (M2)-25 (R4)-4
(II)-183 (M2)-27 (R3)-7
(II)-184 (M2)-28 (R3)-1
下文将合成特定的链聚合性电荷输送材料(具体而言,由式(I)表示的链聚合性化合物)。
换言之,通过作为前体的羧酸或醇与相应的氯甲基苯乙烯的醚化作用来合成特定的链聚合性电荷输送材料。
下文将示出示例性化合物(I-d)-22(其为特定的链聚合性电荷输送材料)的合成途径作为实例。
例如Experimental Chemistry,4th edition,Vol.20,p.51中所公开,通过使用碱催化剂(NaOH或K2CO3)和酸催化剂(例如磷酸或硫酸)的水解,由芳胺化合物羧酸得到了芳胺化合物的酯基。
此时,多种要素可以用作溶剂,但是可以使用诸如甲醇、乙醇或乙二醇之类的醇,或者可以将水与这些物质混合并使用。
此外,当芳胺化合物的溶解度较低时,可以向其中加入二氯甲烷、氯仿、甲苯、二甲基亚砜、醚或四氢呋喃。
溶剂的量没有特别限定,但是为(例如)相对于1重量份的包含酯基的芳胺化合物,溶剂的量为1重量份至100重量份,并且优选为2重量份至50重量份。
反应温度可以设定为(例如)室温(例如25℃)至溶剂的沸点,并且就反应速度的观点来看,优选等于或高于50°。
催化剂的量没有特别限定,但是为(例如)相对于1重量份的包含酯基的芳胺化合物,催化剂的量为0.001重量份至1重量份,并且优选为0.5重量份至1重量份。
在水解反应之后,当通过碱催化剂来实施水解时,通过酸(例如盐酸)来中和形成的盐,并分离。此外,在实施充分的水洗后,进行干燥以用于其用途,或者如果需要,在通过诸如甲醇、乙醇、甲苯、乙酸乙酯或丙酮之类的合适的溶剂实施重结晶精制后,进行干燥以用于其用途。
如Experimental Chemistry,4th edition,Vol.20,p.10中所公开,通过使用氢化铝锂或硼氢化钠将芳胺化合物的酯基还原成相应的醇来合成芳胺化合物的醇。
例如当通过酯键合而引入反应性基团时,可以使用通过酸催化剂使芳胺化合物的羧酸与羟甲基苯乙烯发生脱水缩合的一般的酯化作用,或者使用诸如吡啶、哌啶、三乙胺、二甲基氨基吡啶、三甲基胺、DBU、氰化钠、氢氧化钠或氢氧化钾之类的碱使芳胺化合物羧酸与卤代甲基苯乙烯缩合的方法,并且使用卤代甲基苯乙烯的方法是优选的,以便抑制副产物的生成。
加入到芳胺化合物羧酸的酸中的卤代甲基苯乙烯的量为等于或大于1当量,优选为等于或大于1.2当量,更优选未等于或大于1.5当量,并且待使用的基础酸相对于卤代甲基苯乙烯的量为0.8当量至2.0当量,并且优选为1.0当量至1.5当量。
作为溶剂,非质子极性溶剂(例如N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或N,N-二甲基甲酰胺)、酮溶剂(例如丙酮或甲基乙基酮)、醚溶剂(例如二乙基醚或四氢呋喃)、或者芳香溶剂(例如甲苯、氯苯或1-氯奈)是有效的,并且它们的使用量相对于1重量份的芳胺化合物羧酸而言为1重量份至100重量份,并且更优选为2重量份至50重量份。
反应温度没有特别限定。在结束反应后,将反应溶液加入到水中,通过诸如甲苯、己烷或乙酸乙酯之类的溶剂提取并水洗,然后如果需要,可以使用诸如活性炭、硅胶、多孔氧化铝或活性粘土之类的吸附剂(如果需要)来进行精制。
当通过醚键合而引入反应性基团时,可以使用诸如吡啶、哌啶、三乙胺、二甲基氨基哌啶、三甲胺、DBU、氢化钠、氢氧化钠或氢氧化钾之类的碱使芳胺化合的醇与卤代甲基苯乙烯缩合的方法。
加入到芳胺化合的醇的醇中的卤代甲基苯乙烯的量等于或大于1当量,优选为等于或大于1.2当量,更优选为等于或大于1.5当量,并且待使用的基础酸相对于卤代甲基苯乙烯的量为0.8当量至2.0当量,并且优选为1.0当量至1.5当量。
作为溶剂,非质子极性溶剂(例如N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或N,N-二甲基甲酰胺)、酮溶剂(例如丙酮或甲基乙基酮)、醚溶剂(例如二乙基醚或四氢呋喃)、或者芳香溶剂(例如甲苯、氯苯或1-氯萘)是有效的,并且它们的使用量相对于1重量份的芳胺化合的醇而言为1重量份至100重量份,并且更优选为2重量份至50重量份。
反应温度没有特别限定。在结束反应后,将反应溶液加入到水中,通过诸如甲苯、己烷或乙酸乙酯之类的溶剂提取并水洗,然后如果需要,可以使用诸如活性炭、硅胶、多孔氧化铝或活性粘土之类的吸附剂(如果需要)来进行精制。
例如按照下文所述,使用电荷输送材料的一般合成方法(甲酰化作用、酯化作用、醚化作用和氢化作用)来合成特定的链聚合性电荷输送材料(具体为由式(II)表示的链聚合性化合物)。
·甲酰化作用:适用于将甲酰基引入到具有释放电子的基团的芳香化合物·杂环化合物·烯烃中的反应。通常使用DMF和三氯氧磷,并且在许多情况下,反应温度为室温(例如25℃)至大约100℃。
·酯化作用:有机酸与具有羟基的化合物(例如醇或苯酚)的缩合反应。优选使用通过提供脱水剂或将水排除在体系外来打破平衡,从而向酯一侧迁移的方法。
·醚化作用:使醇盐与有机卤素化合物缩合的Williamson合成方法是常用的。
·氢化作用:使用多种催化剂使氢与不饱和键反应的方法。
相对于用于形成层的组合物中的固体总量而言,特定的链聚合性电荷输送材料的含量为(例如)40重量%至95重量%,并且优选为50重量%至95重量%。
树脂颗粒
构造保护层(最上层)的膜可以包含树脂颗粒。
树脂颗粒的实例包括双酚A型或双酚Z型聚碳酸酯树脂颗粒、绝缘树脂(例如丙烯酸树脂、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-乙酸乙烯酯-马来酸树脂、鬼硅氧烷树脂、苯酚-甲醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂或氯化橡胶)的颗粒、或有机光传导聚合物(例如聚乙烯咔唑、聚乙烯基蒽、或聚乙烯基芘)的颗粒。
这些树脂颗粒可以是中空的颗粒。
此外,这些树脂颗粒可以单独使用,或者可以2种或更多种树脂颗粒组合使用。
构造保护层(最上层)的膜可以包含含氟树脂颗粒作为所述的树脂颗粒。
含氟树脂颗粒的实例包括氟烯烃的均聚物颗粒或2种或更多种氟烯烃的共聚物颗粒,并且为1种、2种或更多种氟烯烃与非氟单体的共聚物颗粒。
氟烯烃的实例包括:全卤素烯烃,例如四氟乙烯(TFE)、全氟乙烯醚、六氟丙烯(HFP)或三氟氯乙烯(CTFE);以及非全氟烯烃,例如偏二氟乙烯(VdF)、三氟乙烯或氟化乙烯,并且VdF、TFE、CTFE或HFP是优选的。
同时,非氟单体的实例包括:烃类的烯烃,例如乙烯、丙烯或丁烯;烷基乙烯基醚,例如环己基乙烯基醚(CHVE)、乙基乙烯基醚(EVE)、丁基乙烯基醚或甲基乙烯基醚;烯基乙烯基醚,例如聚氧乙烯烯丙基醚(POEAE)或乙基烯丙基醚;具有反应性α,β-不饱和基团的有机硅化合物,例如乙烯基三甲氧基硅烷(VSi)、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷;丙烯酸酯的酯,例如丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯;甲基丙烯酸酯的酯,例如甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯;以及乙烯酯,例如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯或“VEOVA”(产品名,由Shell Chemical K.K.株式会社制造的乙烯酯);并且烷基乙烯基醚、烯丙基乙烯基醚、乙烯基酯和具有反应性α,β-不饱和基团的有机硅化合物是优选的。
其中,具有高氟化作用比率的要素,以及聚四氟乙烯(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)、以及乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)是优选的。其中,PTFE、FEP和PFA是特别优选的。
作为含氟树脂颗粒,通过制造氟单体(通过诸如乳液聚合(氟树脂水分散体)之类的方法进行)获得的颗粒可以原样使用,并且可以使用在充分水洗后的干燥颗粒。
含氟树脂颗粒的平均粒径优选为0.01μm至100μm,并且特别优选的是0.03μm至5μm。
含氟树脂颗粒的平均粒径为使用激光衍射型颗粒尺寸分布测量仪LA-700(由Horiba株式会社制造)测量的值。
作为含氟树脂颗粒,可以使用市售可得的颗粒,例如可以使用PTFE颗粒、FluonL173JE(由Asahi Glass株式会社制造)、Dyneon THV-221AZ、Dyneon 9205(由Sumitomo 3M株式会社制造)、LUBRON L2和LUBRON L5(由Daikin Industries株式会社制造)。
作为含氟树脂颗粒,可以使用被具有紫外区振荡波长的激光束辐射过的颗粒。入射至含氟树脂颗粒上的激光束没有特别限定,并且例如可以使用准分子激光灯。作为准分子激光束,波长等于或小于400nm、并且特别是193nm至308nm的紫外激光束是优选的。具体而言,KrF准分子激光束(波长:248nm)和ArF准分子激光束(波长:193nm)是优选的。通常,在室温(25℃)下在大气中实施准分子激光束辐射,但是可以在氧气气氛中进行辐射。
准分子激光束的辐射条件取决于氟树脂的类型和待获得的表面重整程度,但是通常,辐射条件如下。
能量密度:等于或大于50mJ/cm2/脉冲
入射能量:等于或大于0.1J/cm2
轰击数:等于或小于100
特别优选的KfF准分子激光束和ArF准分子激光束的常用辐射条件如下。
KrF
能量密度:100mJ/cm2/脉冲至500mJ/cm2/脉冲
入射能量:0.2J/cm2至2.0J/cm2
轰击数:1至20
ArF
能量密度:50mJ/cm2/脉冲至150mJ/cm2/脉冲
入射能量:0.1J/cm2至1.0J/cm2
轰击数:1至20
相对于保护层(最上层)的固体总含量,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
构造保护层(最上层)的膜可以包含含氟树脂颗粒和含氟分散剂。
含氟分散剂用于将含氟树脂颗粒分散于保护层(最上层)中,因此优选地具有表面活性剂的作用;换言之,可以使用在一个分子中具有亲水性基团和疏水性基团的物质。
作为含氟分散剂,可以使用通过使反应性单体(下文称为“特定的树脂”)聚合而获得的以下树脂。其具体实例包括具有全氟烷基的丙烯酸酯与不含氟的单体形成的无规或嵌段共聚物、具有甲基丙烯酸酯均聚物的丙烯酸酯与具有全氟烷基的丙烯酸酯和不含氟的单体形成的无规或嵌段共聚物、以及甲基丙烯酸酯与不含氟的单体形成的无规或嵌段共聚物。此外,具有全氟烷基的丙烯酸酯的实例包括2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯、以及2,2,3,3,3-五氟丙基甲基丙烯酸酯。
不含氟的单体的实例包括异丁基丙烯酸酯、叔丁基丙烯酸酯、异辛基丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯、硬脂基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、环己基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢糠基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟基丙烯酸酯、2-羟基丙基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、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、羟乙基丙烯酸酯邻苯基苯酚和间苯基苯酚缩水甘油醚丙烯酸酯。此外,可以使用在美国专利No.5637142和日本专利No.4251662中公开的嵌段或分支聚合物。此外,可以使用氟表面活性剂。氟表面活性剂的具体实例包括SURFLON S-611、SURFLON S-385(由AGC Seimi Chemical株式会社制造)、Ftergent 730FL、Ftergent 750FL(由Neos株式会社制造)、PF-636、PF-6520(由KITAMURA CHEMICALS株式会社制造)、MEGAFACE EXP、TF-1507、MEGAFACE EXP、TF-1535(由DIC株式会社制造)、FC-4430和FC4432(由3M公司制造)。
特定的树脂的重均分子量优选为100至50,000。
相对于保护层(最上层)的固体总含量,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%。
作为使含氟表面活性剂附着在含氟树脂颗粒表面上的方法,可以将含氟分散剂直接附着在含氟树脂颗粒的表面上。或者,首先,可以在上述单体吸附在含氟树脂颗粒的表面上之后进行聚合,以及可以在含氟树脂颗粒的表面上形成特定的树脂。
含氟分散剂可以与另一种表面活性剂一起使用。但是,其量优选为极少量,并且相对于1重量份的含氟树脂颗粒,所述的其他表面活性剂的含量可以为0重量份至0.1重量份,优选为0重量份至0.05重量份,更优选为0重量份至0.03重量份。
作为其他表面活性剂,可以使用非离子表面活性剂,并且其实例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、山梨聚糖烷基酯、聚氧乙烯山梨聚糖烷基酯、甘油酯、氟表面活性剂及它们的衍生物。
聚氧乙烯的特定实例包括EMULGEN 707(由Kao株式会社制造)、NAROACTY CL-70、NAROACTY CL-85(由Sanyo Chemical Industries株式会社制造)和LEOCOL TD-120(由Lion株式会社制造)。
具有不饱和键的化合物
构造保护层(最上层)的膜可以与具有不饱和键的化合物一起使用。
作为具有不饱和键的化合物,可以使用单体、低聚物和聚合物中的任意一种。此外,作为具有不饱和键的化合物,可以使用不具有电荷输送骨架的化合物。
作为具有不饱和键的化合物,举例以下化合物作为不具有电荷输送骨架的化合物。
单官能单体的实例包括异丁基丙烯酸酯、叔丁基丙烯酸酯、异辛基丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯、硬脂基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、环己基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢糠基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟基丙烯酸酯、2-羟基丙基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、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、邻苯基苯酚缩水甘油醚丙烯酸酯和苯乙烯。
双官能单体的实例包括二甘醇二(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。
三官能单体的实例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。
四官能单体的实例包括季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯和脂肪族四(甲基)丙烯酸酯。
五官能单体的实例包括二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯,二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,和具有聚酯骨架、聚氨酯骨架和磷腈骨架的(甲基)丙烯酸酯。
在具有不饱和键的化合物中,例如可以使用在JP-A-5-216249、JP-A-5-323630、JP-A-11―52603、JP-A-2000-264961和JP-A-2005-2291中公开的聚合物作为所述的聚合物。
当使用具有不饱和键并且不具有电荷输送成分的化合物时,该化合物可以单独使用,或者可以2种或更多种化合物组合使用。
相对于在形成保护层(最上层)时使用的组合物的固体总含量,具有不饱和键并且不具有电荷输送成分的化合物的含量为(例如)优选等于或小于60重量%,更优选为等于或小于55重量%,并且甚至更优选为等于或小于50重量%。
非反应性电荷输送材料
此外,构造保护层(最上层)的膜还可以使用非反应性电荷输送材料。非反应性电荷输送材料不具有反应性基团。由于电荷输送成分的浓度增加并且电学特征被进一步改善,因此有效的是在保护层(最上层)中使用非反应性电荷输送材料。此外,可以加入非反应性电荷输送材料以检测交联密度并调节强度。
作为非反应性电荷输送材料,可以使用公知的电荷输送材料,并且其具体实例包括三芳胺化合物、对二氨基联苯化合物、芳基烷烃化合物、芳基取代的乙烯化合物、芪化合物、蒽化合物和腙化合物。
其中,就电荷流动性和相容性的观点来看,具有三苯胺骨架的化合物是优选的。
相对于用于形成层的涂料溶液中的固体总含量而言,非反应性电荷输出材料的量优选为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
构造保护层(最上层)的膜可以与其他偶联剂(具体为含氟偶联剂)混合使用,以便调节膜成形性、挠性、润滑性和粘附性。作为此类化合物,可以使用多种硅烷偶联剂和市售可得的硅树脂硬质涂料试剂。此外,可以使用具有自由基可聚合基团的硅化合物和含氟化合物。
硅烷偶联剂的实例包括乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷。
市售可得的硬质涂料试剂的实例包括KP-85、X-40-9740、X-8239(均由Shin-EtsuChemical株式会社制造)、AY42-440、AY42-441和AY49-208(均由Dow Corning Toray株式会社制造)。
为了利用憎水性,可以加入含氟化合物,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。
可以使用任意量的硅烷偶联剂,但是就交联膜的膜成形性的观点来看,含氟化合物的量优选为不含氟的化合物的重量的0.25倍或更低。此外,可以混合在JP-A-2001-166510中公开的反应性氟化合物。
作为具有自由基可聚合基团的硅化合物和含氟化合物,可以使用在JP-A-2007-11005中公开的化合物。
优选的是,将劣化抑制剂加入到构造保护层(最上层)的膜中。作为劣化抑制剂,受阻酚或受阻胺抑制剂是优选的,并且可以使用公知的抗氧化剂,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、硫脲抗氧化剂或苯并咪唑抗氧化剂。
加入的劣化抑制剂的量优选为等于或小于20重量%,并且更优选的是等于或小于10重量%。
受阻酚抗氧化剂的实例包括IRGANOX 1076、IRGANOX 1010、IRGANOX1098、IRGANOX245、IRGANOX 1330、IRGANOX 3114、IRGANOX 1076(均由Chiba Japan株式会社制造)和3,5-二叔丁基-4-羟基二苯基。
受阻胺抗氧化剂的实例包括SANOL LS 2626、SANOL LS 765、SANOL LS 770、SANOLLS 744(均由Sankyo Lifetech株式会社制造)、TINUVIN 144、TINUVIN 622LD(均由ChibaJapan株式会社制造)、Mark LA 57、Mark LA 67、Mark LA 62、Mark LA 68和Mark LA 63(均由Adeka株式会社制造)。硫醚成分的实例包括Sumilizer TPS和Sumilizer TP-D(均由Sumitomo Chemical株式会社制造),亚磷酸酯成分的实例包括Mark 2112、Mark PEP-8、Mark PEP-24G、Mark PEP-36、Mark 329K和Mark HP-10(均由Adeka株式会社制造)。
可以将传导颗粒或者有机或无机颗粒加入到构造保护层(最上层)的膜中。
作为颗粒的实例,可以使用含硅颗粒。作为含硅颗粒,可以使用在构成要素中具有硅的颗粒,并且具体而言,可以使用胶态二氧化硅和硅树脂颗粒。用作胶态二氧化硅颗粒的胶态二氧化硅选自平均粒径优选为1nm至100nm并且更优选为10nm至30nm的二氧化硅,其分散于酸性或碱性水性分散体中,或者分散于诸如醇、酮或酯之类的有机溶剂中。作为所述的颗粒,可以使用市售可得的颗粒。
在保护层中,胶态二氧化硅的固体含量没有特别限定,但是根据保护层的固体总含量,胶态二氧化硅的固体含量为0.1重量%至50重量%,并且优选为0.1重量%至30重量%。
用作含硅颗粒的硅颗粒选自硅氧烷树脂颗粒、硅橡胶颗粒和硅树脂表面处理的二氧化硅颗粒,并且可以使用市售可得的颗粒。
硅树脂颗粒具有球形,并且其平均粒径优选为1nm至500nm,并且更优选为10nm至100nm。
根据保护层的固体总含量,保护层中硅树脂颗粒的含量优选为0.1重量%至30重量%,并且更优选为0.5重量%至10重量%。
其他颗粒的实例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。可以使用多种公知的分散材料,以便分散所述的颗粒。
可以将诸如硅油之类的油加入到构造保护层(最上层)的膜中。
硅油的实例包括:硅油,例如二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷或苯基甲基硅氧烷;反应性硅油,例如氨基改性的聚硅氧烷、环氧树脂改性的聚硅氧烷、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或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、十甲基环五硅氧烷或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或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;含氢化甲硅烷基的环硅氧烷,例如甲基氢化硅氧烷混合物、五甲基环五硅氧烷或苯基氢化环硅氧烷;以及含乙烯基环硅氧烷,例如五乙烯基五甲基环五硅氧烷。
可以将含硅树脂的低聚物、含氟丙烯酸酯聚合物、含硅树脂的聚合物等加入到构造保护层(最上层)的膜中,以便改善涂敷膜的润湿性。
可以将金属、金属氧化物、炭黑等加入到构造保护层(最上层)的膜中。作为金属,可以使用铝、锌、铜、铬、镍、银、不锈钢或通过在树脂颗粒的表面上实施金属的蒸汽沉积而获得的材料。金属氧化物的实例包括氧化锌、氧化钛、氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化铋、掺锡氧化铟、掺锑或钽的氧化锡、和掺锑氧化锆。
这些物质可以单独使用,或者可以2种或更多种物质组合使用。当2种或更多种物质组合使用时,可以简单地混合这些物质,或者可以通过固体溶液或融合来混合。导电颗粒的平均粒径等于或小于0.3μm,并且特别优选的是等于或小于0.1μm。
组合物
优选的是,将用于形成保护层的组合物制备为通过将各成分溶解或分散于溶剂中而形成的形成保护层的涂料溶液。
在本文中,作为形成保护层的涂料溶液的溶剂,可以使用酮溶剂或酯溶剂,其中在电荷输送层的粘结剂树脂(特定的聚碳酸酯共聚物)与SP值(通过Feders方法计算得到的溶解度参数)之间的差值(绝对值)为2.0至4.0(优选为2.5至3.5),以便获得电荷输送材料的溶解度和含氟树脂颗粒的分散性,并防止含氟树脂颗粒偏向于最上层的表面一侧。
形成保护层的涂料溶液的、溶剂的具体实例包括:酮的单一溶剂或混合溶剂,例如甲基乙基酮、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;或者酯,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、丁酸异丙基、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,0重量%至50重量%的酯溶液(例如二乙基醚、二噁烷、二异丙基醚、环戊基甲基醚或四氢呋喃)与亚烷基二醇溶液(例如1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、乙二醇单异丙基醚或丙二醇单甲醚醋酸酯)可以彼此混合,以用于其用途。
用于将含氟树脂颗粒分散于形成保护层的涂料溶液中的分散方法的实例包括使用介质分散仪器(例如球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、砂磨机或水平砂磨机)或无介质分散仪器(例如搅拌器、超声波分散仪器、辊磨机或高压匀浆器)的分散方法。作为分散方法,如高压匀浆器,还可以使用使分散体分散的碰撞型方法(在高压状态下,使液体-液体碰撞,或者液体-壁碰撞)或使分散体分散的流过方法(在高压状态下,使分散体流过微小流路)。
形成保护层的涂料溶液的制备方法没有特别限定,并且可以使用上述分散器将电荷输送材料、含氟树脂颗粒、含氟分散剂以及其他添加剂(如果需要)(例如溶剂)彼此混合,从而制备形成保护层的涂料溶液。或者,可以单独制备包含含氟树脂颗粒、含氟分散剂和溶剂的混合溶液A以及至少包含电荷输送材料和溶剂的混合溶剂B,并且可以将混合溶液A和混合溶液B混合,从而制备形成保护层的涂料溶液。通过将含氟树脂颗粒和含氟分散剂混合于溶剂中,容易使含氟分散剂附着在含氟树脂颗粒的表面上。
当通过使上述成分彼此反应而获得形成保护层的涂料溶液时,各成分可以简单地彼此混合,并彼此溶解,但是优选的是在一定的温度(优选为室温(20℃)至100℃,并且更优选的是30℃至80℃)条件下将所述的成分加热一定的时间(优选为10分钟至100小时,并且更优选的是1小时至50小时)。在这种情况下,还优选的是发射超声波。
保护层的形成
通过诸如刮板涂敷方法、绕线棒式涂敷方法、喷涂方法、浸涂方法、滴涂方法、气刀涂敷方法、幕式涂敷方法和喷墨方法之类的一般方法,将形成保护层的涂料溶液施加到待涂敷的表面(电荷输送层)上。
此后,将光、电子束或热施加到所得的涂敷的膜上,使自由基聚合发生,并使涂敷的膜被固化。
在固化方法中,可以使用热、光或辐射线。当通过热或光来进行固化时,不需要聚合引发剂,但是可以使用光硬化催化剂或热聚合引发剂。作为光硬化催化剂或热聚合引发剂,可以使用公知的光硬化催化剂或热聚合引发剂。作为辐射线,电子束是优选的。
电子束固化
当使用电子束时,加速电压优选为等于或小于300KV,并且最佳为等于或小于150KV。其剂量范围优选为1Mrad至100Mrad,并且更优选为3Mrad至50Mrad。通过将加速电压设定为等于或小于300KV,可以防止由于电子束辐射而导致的感光体特征的破坏。此外,通过将所述的剂量设定为等于或大于1Mrad,可以充分地实施交联,并且通过将所述的剂量设定为等于或小于100Mrad,可以防止感光体的劣化。
在惰性气体气氛(例如氮气或氩气)中并且在氧气浓度为1,000ppm且优选为500ppm下实施辐射,并且可以在辐射过程中或者在辐射后,在50℃至150℃的温度下实施加热。
光固化
作为光源,可以使用高压汞气灯、低压汞气灯或金属卤化物灯,并且可以使用诸如带通滤波器之类的滤波器选择优选的波长。可以自由选择辐射时间和光强度,但是(例如)照明(365nm)等于或大于300mW/cm2,并且优选为等于或小于1,000mW/cm2。当在600mW/cm2下实施UV光辐射时,例如可以辐射5秒至360秒。
在惰性气体气氛(例如氮气或氩气)中并且在氧气浓度为1,000ppm或更低且优选为500ppm或更低下实施辐射,并且可以在辐射过程中或者在辐射后,在50℃至150℃的温度下实施加热。
分子内裂解型光硬化催化剂的实例包括苄基缩酮、烷基苯酮、氨基烷基苯酮、氧化膦、二茂钛和肟催化剂。
其具体实例包括2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮作为苄基缩酮。
烷基苯酮催化剂的实例包括1-羟基-环己基-苯基-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基1-丙-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基–丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙-1-酮、苯乙酮和2-苯基-2-(对甲苯磺酰基氧基)苯乙酮。
氨基烷基苯酮催化剂的实例包括对二甲基氨基苯乙酮、对二甲基氨基苯丙酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-吗啉代丙-1-酮和2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1,2(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-Morihoniru)苯基]-1-丁酮。
氧化膦催化剂的实例包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二甲基-氧化膦和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦。
二茂钛催化剂的实例包括双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛。
肟催化剂的实例包括1,2-辛二酮、1-[4-(苯基硫代)-、2-(O-苯甲酰基肟)]、乙酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基-苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-和1-(O-乙酰基肟)。
抽氢型的实例包括苯甲酮催化剂、噻吨酮催化剂、苄基催化剂和Michler酮催化剂。
苯甲酮催化剂的具体实例包括2-苯甲酰基苯甲酸、2-氯苯甲酮、4,4'-二氯苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基二甲基硫化物和p,p'-双二乙基氨基苯甲酮。
噻吨酮催化剂的实例包括2,4-二乙基噻吨-9-酮、2-氯-噻吨酮和2-异丙基噻吨酮。
苄基催化剂的实例包括苄基、(±)-樟脑醌和对茴香基。
这些光引发剂可以单独使用,或者可以2种或更多种光引发剂组合使用。
热固化
作为热聚合引发剂,可以使用热自由基发生剂或其衍生物,并且其具体实例包括偶氮引发剂,例如V-30、V-40、V-59、V601、V65、V-70、VF-096、VE-073、Vam-110、Vam-111(由Wako Pure Chemical Industries株式会社制造)、OTazo-15、OTazo-30、AIBN、AMBN、ADVN或ACVA(由Otsuka Chemical株式会社制造)、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、PERBUTYL Z(由NOF株式会社制造)、Kayaketal AM-C55、Trigonox 36-C75、Laurox、Perkadox L-W75、Perkadox CH-50L、Trigonox TMBH、Kayacumene H、Kayabutyl H-70、Perkadox BC-FF、Kayahexa AD、Perkadox 14、Kayabutyl C、Kayabutyl D、KayahexaYD-E85、Perkadox 12-XL25、Perkadox 12-EB20、Trigonox 22-N70、Trigonox 22-70E,Trigonox D-T50、Trigonox 423-C70、Kayaester CND-C70,Kayaester CND-W50、Trigonox23-C70、Trigonox23-W50N、Trigonox 257-C70、Kayaester P-70、Kayaester TMPO-70、Trigonox 121、Kayaester O、Kayaester HTP-65W、Kayaester AN、Trigonox 42、TrigonoxF-C50、Kayabutyl B、Kayacarbon EH-C70、Kayacarbon EH-W60、Kayacarbon I-20、Kayacarbon BIC-75、Trigonox 117、and Kayalen 6-70(由Kayaku Akzo Corporation制造)、Luperox 610、Luperox 188、Luperox 844、Luperox 259、Luperox 10、Luperox 701、Luperox 11、Luperox26、Luperox 80、Luperox 7、Luperox 270、Luperox P、Luperox546、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(由ARKEMA YOSHITOM株式会社制造)。
其中,当使用分子量等于或大于250的含氮聚合引发剂时,使反应在低温下进行而未产生不均匀性,因此,实现了不均匀性受到抑制的高强度膜。更优选的是,含氮聚合引发剂的分子量等于或大于250,并且更优选的是等于或大于300。
在惰性气体气氛(例如氮气或氩气)中,在氧气浓度等于或低于1,000ppm并且更优选为等于或低于500ppm下,在优选为50℃至170℃并且更优选为70℃至150℃的温度下,将加热进行优选为10分钟至120分钟并且更优选为15分钟至100分钟的时间。
相对于在用于形成层的溶解溶液中的固体总含量而言,光硬化催化剂或热聚合引发剂的总含量优选为0.1重量%至10重量%,更优选为0.1重量%至8重量%,并且特别优选为0.1重量%至5重量%。
在示例性实施方案中,当反应快速进行时,难以通过交联来获得涂敷的膜的结构松弛,并且容易形成膜的不均匀性和皱纹,因此使用用热实施的固化方法,其中自由基的生成发生的相对缓慢。
特别是,通过将特定的链聚合性电荷输送材料与由热导致的固化相结合,来促进涂敷的膜的结构松弛,并且容易获得具有优异的表面形状的保护层(最上层)。
保护层的膜厚度优选设定为(例如)3μm至40μm,更优选为5μm至35μm,并且甚至更优选为7μm至30μm。
在上文中,参照图1所示的静电感光体来描述功能分离型感光体中各层的构造,但是图2所示的功能分离型静电感光体的各层也使用这种构造。当使用图3所示的单层型感光层静电感光体时,以下构造是优选的。
换言之,单层型感光层(电荷生成/电荷输送层)可以被构造成包含电荷生成材料、电荷输送材料、以及粘结剂树脂和其他公知的添加剂(如果需要)。这些材料与针对电荷生成材料和电荷输送层所描述的材料相同。
相对于固体总含量,电荷生成材料在单层型感光层中的含量可以为10重量%至85重量%,并且优选为20重量%至50重量%。相对于固体总含量,电荷输送材料在单层型感光层的含量可以为5重量%至50重量%。
单层型感光层的形成方法与电荷生成层或电荷输送层的形成方法相同。
单层型感光层的膜厚度可以为(例如)5μm至50μm,并且优选的是10μm至40μm。
在根据示例性实施方案的静电感光体中,已经描述了其中最上层为保护层的构造,但是最上层可以具有并非为保护层的层构造。
在使用其并非为保护层的层构造的情况下,在图1所示的静电感光体中,在层构造中,位于最上表面的电荷输送层被设定为最上层。作为最上层的电荷输送层被构造成由上文所述的特定组合物形成的固化膜。
此外,当使用其并非为保护层的层构造时,在图3所示的静电感光体中,在层构造中,位于最上表面的单层型感光层被设定为最上层。作为最上层的单层型感光层由上文所述的特定组合物形成的固化膜构造。在本文中,电荷生成材料与上文所述的组合物共混。
充电装置
作为充电装置8,使用与静电感光体7接触或相邻设置的、并且将静电感光体的表面充电的充电装置。在本文中,将充电装置8与静电感光体相邻设置是指(例如)将充电装置8(其导电体(充电元件))设置成与静电感光体7的表面分离1μm至200μm。
充电装置8的具体实例包括通过使导体或半导体元件(例如充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刀和充电管)与静电感光体7的表面相接触而提供的接触型充电元件,以及通过使导体或半导体元件与静电感光体7的表面分离而提供的接近型充电器。
曝光装置
曝光装置9的实例包括光学装置,其根据图像数据使用诸如半导体激光、LED光或液晶快门光之类的光来曝光的静电感光体7的表面。光源的波长处于静电感光体的光谱灵敏度范围内。半导体激光的主要波长为振荡波长近似780nm的近红外光。但是,所述的波长不限于此。例如振荡波长为600nm数量级的激光和振荡波长近似400nm至450nm的振荡波长的激光也可以用作蓝色激光。为了形成彩色图像,输出多波束的表面发激光源也是有效的。
显影装置
作为显影装置11,例如可以使用以与显影剂接触的方式或非接触的方式实施显影的常规的显影装置。显影装置11没有特别限定,只要其具有上述功能,并且可以根据目的选择即可。例如可以使用公知的显影装置,其具有使用刷或辊使单组分显影剂或双组分显影剂附着在静电感光体7上的功能。其中,优选使用以下显影装置,其在表面上使用具有显影剂的显影辊。
在本文中,在显影装置中容纳的显影剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒。在显影剂中包含脂肪酸金属盐颗粒作为外部添加剂。
接着,将描述调色剂颗粒的构造。
调色剂颗粒例如包含粘结剂树脂。如果需要,调色剂颗粒可以包含着色剂、防粘剂和其他添加剂。
粘结剂树脂
粘结剂树脂的实例包括以下单体形成的均聚物:苯乙烯(例如苯乙烯、对氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯等)、(甲基)丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、正丙基丙烯酸酯、正丁基丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、甲基甲基丙烯酸酯、乙基甲基丙烯酸酯、正丙基甲基丙烯酸酯、月桂基甲基丙烯酸酯、2-乙基己基甲基丙烯酸酯等)、烯键不饱和腈(例如丙烯腈、甲基丙烯腈等)、乙烯基醚(例如乙烯基甲基醚、乙烯基异丁基醚等)、乙烯基酮(例如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基异丙烯基酮等)、烯烃(例如乙烯、丙烯、丁二烯等);或者通过将上述2种或更多种单体相结合而获得的共聚物所形成的乙烯基树脂。
粘结剂树脂的实例包括非乙烯基树脂(例如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂和改性树脂)、这些树脂与乙烯基树脂的混合物、或者在上述树脂存在下使乙烯基单体聚合而获得的接枝聚合物。
这些其他的粘结剂可以单独使用,或者可以2种或更多种其他的粘结剂树脂组合使用。
相对于调色剂颗粒的整体,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%,并且甚至更优选为60重量%至85重量%。
着色剂
着色剂的实例包括:各种颜料,例如炭黑、铬黄、耐晒黄(Hansa yellow)、联苯胺黄、还原黄(threne yellow)、喹啉黄、颜料黄、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、坚牢(vulcan)橙、颜料(watchung)红、永久红、亮胭脂红3B、亮胭脂红6B、DuPont油红、吡唑啉酮红、立索尔红、罗丹明B色淀(Rhodamine B Lake)、色淀红(Lake Red)C、颜料红、玫瑰红、苯胺蓝、群青蓝、扣油蓝、氯化亚甲蓝、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿和孔雀石绿草酸盐;以及多种染料,例如吖啶染料、呫吨类染料、偶氮染料、苯醌染料、吖嗪染料、蒽醌染料、硫靛蓝染料、二噁啶(dioxadine)染料、噻嗪染料、偶氮甲碱染料、靛蓝染料、酞菁染料、苯胺黑染料、聚甲炔染料、三苯基甲烷染料、二甲基甲烷染料和噻唑染料。
所述的着色剂可以单独使用,或者可以2种或更多种着色剂组合使用。
如果需要,着色剂可以是表面处理的,或者与分散剂组合使用。多种着色剂可以组合使用。
相对于着色剂颗粒的整体,着色剂的含量为(例如)1重量%至30重量%,并且更优选的是3重量%至15重量%。
防粘剂
防粘剂的实例包括:烃蜡;天然蜡,例如巴西棕榈蜡、米蜡和小烛树蜡;合成或矿物/石油蜡,例如褐煤蜡;以及酯蜡,例如脂肪酸酯和褐煤酸酯。防粘剂不限于此。
防粘剂的熔融温度优选为50℃至110℃,并且更优选为60℃至100℃。
通过在JIS K7121-1987“Testing Methods for Transition Temperatures ofPlastics(塑料转变温度的测试方法)”中的获得熔融温度的方法中所描述的“熔融峰温度”,由差示扫描量热法(DSC)得到的DSC曲线得到防粘剂的熔融温度。
相对于调色剂颗粒的整体,防粘剂的含量例如优选为1重量%至20重量%,并且更优选为5重量%至15重量%。
其他添加剂
其他添加剂的实例包括已知的添加剂,例如磁性材料、电荷控制剂和无机粉末。调色剂颗粒包含这些添加剂作为外部添加剂。
调色剂颗粒的特征
调色剂颗粒可以为具有单层结构的调色剂颗粒,或具有所谓的芯/壳结构的调色剂颗粒,其中所述的芯/壳结构由芯(芯颗粒)和涂敷在芯上的涂层(壳层)组成。
在此,具有芯/壳结构的调色剂颗粒优选由(例如)包含粘结剂和其他添加剂(如果需要)(例如着色剂和防粘剂)的芯和包含粘结剂树脂的涂层组成。
调色剂颗粒的体积平均粒径(D50v)优选为2μm至10μm,并且更优选为4μm至8μm。
使用Coulter Multisizer II(由Beckman Coulter公司制造)和作为电解质的ISOTON-II(由Beckman Coulter公司制造)来测量调色剂颗粒的各种平均粒径和各种颗粒尺寸分布指数。
在测量中,将0.5mg至50mg的测量样品加入到作为分散剂的2mL 5%的表面活性剂(优选为烷基苯磺酸钠)水性溶液中。将所得的材料加入到100mL至150mL电解质中。
使用超声波分散器将其中悬浮有样品的电解质进行1分钟的分散处理,并使用孔径为100μm的孔,通过Coulter Multisizer II来测量粒径为2μm至60μm的颗粒的颗粒尺寸分布。取样50,000个颗粒。
针对根据所测量的颗粒尺寸分布而分离的颗粒尺寸范围(通道),由直径最小的一侧开始绘制体积和数量的累积分布。当累积百分率达到16%时的粒径定义为相当于体积平均粒径D16v、数均粒径为D16p,而当累积百分率达到50%时的粒径定义为相当于体积平均粒径D50v、数均粒径为D50p。此外,当累积百分率达到84%时的粒径定义为相当于体积平均粒径D84v、数均粒径为D84p。
使用这些数据,按照(D84v/D16v)1/2来计算体积平均颗粒尺寸的分布指数(GSDv),同时按照(D84p/D16p)1/2来计算数均颗粒尺寸的分布指数(GSDp)。
调色剂颗粒的形状因子SF1优选为110至150,并且更优选为120至140。
通过以下表达式来获得形状因子SF1:
表达式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
在上述表达式中,ML表示调色剂颗粒的绝对最大长度,A表示调色剂颗粒的投射面积。
具体而言,形状因子SF1主要是通过分析显微图像或扫描电子显微(SEM)图像(通过利用图像分析仪)而进行数字转化的,并按照以下所述来计算。换言之,分散在载玻片表面上的颗粒的光学显微图像通过摄影机而被输入至图像分析仪Luzex中,从而得到100个颗粒的最大长度和投射面积,通过之前的表达式来计算SF1的值,并获得其平均值。
外部添加剂
外部添加剂包含脂肪酸金属盐颗粒。就抑制图像密度不均性生成的观点来看,除了脂肪酸金属盐颗粒以外,外部颗粒可以包含其他外部添加剂,例如无机研磨颗粒或无机润滑剂颗粒。
脂肪酸金属盐颗粒的实例包括脂肪酸(例如脂肪酸,例如硬脂酸、12-羟基硬脂酸、二十二烷酸、褐煤酸、月桂酸或其他有机酸)金属盐和金属(例如钙、锌、镁、铝或其他金属(Na或Li))的颗粒。
脂肪酸金属盐颗粒的具体实例包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铁、硬脂酸铜、棕榈酸镁、棕榈酸钙、油酸锰、油酸铅、月桂酸锌或棕榈酸锌的颗粒。
其中,硬脂酸锌的颗粒作为脂肪酸金属盐颗粒是优选的,以便改善润滑性质、疏水性质和润湿性(对于静电感光体而言),并抑制图像密度的不均匀性。
所述的脂肪酸金属盐颗粒可以与各种脂肪酸金属盐的颗粒混合。此外,所述的脂肪酸金属盐颗粒可以为包含脂肪酸金属盐和其他成分的颗粒。作为其他的成分,例如可以使用高级脂肪醇等。但是在脂肪酸金属盐颗粒中包含10重量%或更多的脂肪酸金属盐。
脂肪酸金属盐颗粒的基于体积的中值直径优选为0.1μm to10.0μm,更优选为0.2μm to 10.0μm,并且甚至更优选为0.2μm to8.0μm,以便抑制图像密度的不均匀性。
脂肪酸金属盐颗粒的基于体积的中值直径为通过以下方法测量的值。作为测量装置,使用激光衍射及散射型颗粒尺寸分布测量仪“LA-920”(由Horiba株式会社制造)。对于测量条件的设定和测量数据的分析,使用专用于LA-920“HORIBA LA-920for Windows(商标)WET(LA-920)2.02版”的软件。此外,作为测量溶剂,使用通过事先除去不纯的固体而获得的离子交换水。
无机研磨颗粒为具有磨耗感光体表面的功能的无机颗粒。
无机研磨颗粒的实例包括公知的研磨颗粒,例如无机氧化物、氮化物、硼化物和碳酸盐。无机研磨颗粒的具体实例包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸铝、钛酸锶、钛酸镁、氧化锌、氧化铬、二氧化铈、氧化锑、氧化钨、氧化锡、氧化蹄、氧化锰、金刚砂、碳化硼、碳化钡、氮化硅、氮化钛、氮化硼、碳酸钙、碳酸镁和水滑石的颗粒。
其中,作为无机研磨颗粒,选自二氧化铈颗粒和钛酸锶颗粒(特别是钛酸锶)中的至少一种颗粒是优选的,以便改善摩擦性质、可利用性和成本,并抑制图像密度的不均匀性。
无机研磨颗粒的表面可以经过疏水剂的疏水处理。
疏水剂的实例包括:钛酸酯偶联剂,例如四丁基钛酸酯、四辛基钛酸酯、异丙基三异硬脂酰钛酸酯、异丙基十三烷基苯磺酰基钛酸酯或双(二辛基焦磷酸)氧基乙酸钛酸酯;硅烷偶联剂,例如3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(N-乙烯基苄基氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷氢氯化物、六甲基二硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、邻甲基苯基三甲氧基硅烷和对甲基苯基三甲氧基硅烷;硅油;以及高级脂肪酸金属盐,例如硬脂酸铝、硬脂酸锌或硬脂酸钙。这些疏水剂可以单独使用,或者可以2种或更多种疏水剂组合使用。
相对于100重量份的无机颗粒,疏水剂的量通常为1重量份至10重量份。
无机研磨颗粒的基于体积的中值直径优选为0.1μm至10.0μm,更优选为1.0μm至10.0μm,并且甚至更优选为2.0μm至8.0μm,以抑制图像密度的不均匀性。
无机研磨颗粒的基于体积的中值直径为与脂肪酸金属盐颗粒的中值直径相同的方式测量的值。
作为无机润滑剂颗粒,使用由于物质本身裂解而具有润滑功能的颗粒、或导致内部滑动的颗粒。无机润滑剂颗粒的具体实例包括云母、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、滑石、高岭石、蒙脱石、氟化钙或石墨的颗粒。
其中,氮化硼颗粒作为无机润滑剂颗粒是优选的,以便改善润滑性质,并抑制图像密度的不均匀性。
无机润滑剂颗粒的体积平均粒径优选为0.1μm至10μm,更优选为0.2μm至10μm,并且甚至更优选为0.2μm至8μm,以便抑制图像密度的不均匀性。
无机润滑剂颗粒的体积平均粒径为以下直径:在累积百分率为50%(D50v)时的当量球面直径,该当量球面直径是通过扫描电子显微镜(SEM)观察和对原始颗粒的图像分析而获得的,并且所述的体积平均粒径是通过所述的方法测量的。
作为其他外部添加剂,例如可以使用体积平均粒径等于或大于5nm且小于100nm(优选为5nm至8nm)的无机颗粒。将无机颗粒从外部加入到调色剂颗粒中,以便改善调色剂的流动性和充电性质。无机颗粒的体积平均粒径是通过与无机润滑剂颗粒的体积平均粒径相同的方法测量的值。
无机颗粒的实例包括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
无机颗粒的表面可以经历疏水处理。疏水处理是通过例如将无机颗粒浸渍在疏水剂中来实施的。对疏水剂没有特别限定,并且其实例包括硅烷偶联剂、硅油、钛酸酯偶联剂和铝偶联剂。这些偶联剂可以单独使用,或者可以2种或更多种偶联剂组合使用。
通常,相对于100重量份的无机颗粒,疏水剂的量为(例如)1重量份至10重量份。
此外,其他外部添加剂的实例还包含树脂颗粒(诸如聚苯乙烯、PMMA和三聚氰胺树脂之类的树脂颗粒)和清洁活化剂(例如氟聚合物的颗粒)。
此外,其他外部添加剂的实例还包含除了脂肪金属盐颗粒和无机润滑剂颗粒以外的颗粒。润滑剂颗粒的实例包括:低分子量的聚烯烃,例如聚丙烯、聚乙烯或聚丁烯;通过加热具有软化点的硅酮;脂肪族酰胺,例如油酸酰胺、芥子酸酰胺、蓖麻油酸酰胺或硬脂酸酰胺;植物蜡,例如巴西棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、Japan蜡或荷荷巴油;动物蜡,例如蜂蜡;矿物或石油蜡,例如褐煤蜡、地蜡、矿蜡、石蜡、微晶蜡或Fischer-Tropsch蜡;以及它们的改性产物。
调色剂的制造方法
接着,将描述根据示例性实施方案的制造调色剂的方法。
根据示例性实施方案的调色剂是通过在制造调色剂颗粒后将外部添加剂从外部加入到调色剂颗粒中而获得的。
可以使用干式制造方法(例如揉搓和粉碎法)和湿式制造方法(例如凝集和聚结法、悬浮和聚合法、以及溶解和悬浮法)中的任一种方法来制造调色剂颗粒。调色剂颗粒的制造方法并非特别局限于这些制造方法,并且可以使用已知的制造方法。
根据示例性实施方案的调色剂是通过例如将外部添加剂加入已经获得的干态调色剂颗粒中并且与已经获得的干态调色剂颗粒混合而制造的。所述的混合优选的是使用例如V搅拌机、Henschel混合器、Loedige混合器等来实施的。此外,如果需要,可以使用振筛机、风力分级器等来除去粗糙的调色剂颗粒。
载体
对于载体没有特别限定,并且可以举例已知的载体。载体的实例包括:涂敷的载体,其中由磁性颗粒形成的芯的表面涂敷有涂料树脂;磁性颗粒分散型载体,其中磁性颗粒分散于并共混于基质树脂中;以及树脂浸渍型载体,其中使用树脂浸渍多孔磁性颗粒。
磁性颗粒分散型载体和树脂浸渍型载体可以为以下载体:其中,载体的构成颗粒为芯,并具有使用涂料树脂涂敷的表面。
在双组分显影剂中,调色剂与载体的混合比例(重量比)优选为1:100至30:100,并且更优选为3:100至20:100(调色剂:载体)。
清洁装置
作为清洁装置13,可以使用包括清洁刮板131的清洁刮板型装置。
清洁刮板131包含与静电感光体7的表面接触的第一部分,以及作为其他部件的第二部分,并且第一层的材料优选地满足以下表达式(1)至(3),以便改善耐磨性、抗沉积性(抗永久变形)以及抗龟裂性质。
·表达式(1)3.92≤M≤29.42
·表达式(2)0<α≤0.294
·表达式(3)S≥250
[在本文中,在表达式(1)至(3)中,M表示100%模量(Mpa),α表示在应力-应变曲线中应变量为由100%至200%时,应力改变(Δ应力)相对于应变量改变(Δ应变量)的比例{Δ应力/Δ应变量=(在应变量为200%时的应力–在应变量为100%时的应力)/(200-100)}(MPa/%),并且S表示根据JIS K6251(使用No.3哑铃样本)测量的断裂伸长率(%)]
表达式(1)中所示的100%模量M是通过在100%应变时的应力而获得的,其中所述的应变是根据JIS K6251(1993)在拉伸速度为500mm/min下使用No.3哑铃样本来测量的。作为测量装置,可以使用由Toyo Seiki Seisaku-sho株式会社制造的Strograph AEElastomer。
同时,表达式(2)中所示的α是由应力-应变曲线得到的。通过下文所述的程序和方法来获得应力和应变量。换言之,在100%应变时的应力和在200%应变时的应力是根据JISK6251(1993)在拉伸速度为500mm/min下使用No.3哑铃样本进行测量而获得的。作为测量装置,可以使用由Toyo Seiki Seisaku-sho株式会社制造的Strograph AE Elastomer。
在本文中,清洁刮板131的构造的实例包括:1)层叠构造,其中提供有与静电感光体7表面接触的第一层(第一部分的实例)和在第一层的后表面上作为后层的第二层(第二部分的实例);以及2)其中提供有接触部分和支撑部分的构造,其中所述的接触部分(第一部分的实例)与静电感光体7的表面相接触,并且设置在刮板的边角处,所述的支撑部分(第二部分的实例)支撑所述的接触部分。作为后面层的第二层可以具有单层构造或者具有2层或更多层的多层构造。
在下文中,将详细描述具有双层构造的清洁刮板131的实例,其中所述的双层构造由第一层和第二层(单层)(作为后层)形成。
第一层
当第一层的材料满足表达式(1)时,展现出优异的清洁性质,并且耐磨性容易增强。100%模量M优选为5MPa至20MPa,并且更优选为6.5MPa至15MPa。
当第一层的材料满足表达式(2)和表达式(3)时,抗龟裂性质容易增强。
α优选为等于或小于0.2,并且更优选为等于或小于0.1。优选的是α的下限值在物理上尽可能接近0。
就耐磨性的观点来看,断裂伸长率S优选为等于或大于300%,并且更优选为等于或大于350%。同时,断裂伸长率优选为等于或小于500%,更优选为等于或小于450%,并且甚至更优选为等于或小于400%。
就清洁刮板131接触压力的稳定性的观点来看,第一层材料的玻璃化转变温度Tg优选为等于或低于所述装置的使用环境温度的下限(例如10℃)。
获得第一层材料的tanδ(损耗角正切)的峰值温度作为玻璃化转变温度,其中tanδ的峰值温度是通过使用粘弹性测量装置测量温度变化而获得的。
在本文中,tanδ值衍生自将在下文中描述的储能模量和损耗模量。正弦波的应变以稳态振动的方式施加于线性弹性体上时的应力以表达式(4)表示。|E*|称为复数模量。根据流变学理论,弹性元件分量以表达式(5)表示,粘性元件分量以以表达式(6)表示。在本文中,E’称为储能模量,E”称为损耗模量。δ表示应力与应变之间的相角的差异,并称为“动态损耗角”。
如表达式(7)所示,tanδ值以E”/E’表示,并称为“损耗角”,并且随着其值的升高,线性弹性体获得橡胶弹性。
表达式(4)σ=|E*|γcos(ωt)
表达式(5)E’=|E*|cosδ
表达式(6)E”=|E*|sinδ
表达式(7)tanδ=E”/E’
tanδ值是使用Rheospectoler DVE-V4(由Rheology株式会社制造)在-60℃至100℃的温度范围下,在10Hz下,在5%的静应变下通过测量正弦波拉伸激励而获得的。
在温度为10℃的环境(其为使用环境温度的有效下限)下,第一层材料的冲击回弹率R优选为10%或更高,更优选为15%或更高,并且甚至更优选为20%。通过将第一层材料的冲击回弹率R设定为10%或更高,容易发生粘滑行为(由于第一层对静电感光体7的表面重复的附着和滑脱而导致的微小自身振荡现象),并且几乎不发生第一层的塑形变形。因此,第一层和静电感光体7的粘附性得到改善,并容易抑制较差的清洁品质。冲击回弹率R为根据JIS K6255(1996)测量的值。
接着,将描述满足表达式(1)至(3)的材料。
对满足表达式(1)至(3)的材料没有特别限定,只要其为弹性体材料即可,但是特别优选的是使用包含硬链段和软链段的弹性体材料。由于弹性体材料包含硬链段和软链段,所以容易满足表达式(1)至(3)所示的物理性质,并满足更高水平的耐磨性和抗龟裂性质。
“硬链段”和“软链段”是指在弹性体材料中,使用构造硬链段(其比构造软链段的材料相对更硬)的材料和构造软链段(其比构造硬链段的材料相对更软)的材料构造的链段。
在本文中,包含硬链段和软链段的弹性体材料的玻璃化转变温度优选为-50℃至30℃,并且更优选为-30℃至10℃。当玻璃化转变温度等于或低于30℃时,容易抑制在实际使用温度范围(清洁刮板使用的温度范围)下脆裂的发生。此外,当玻璃化转变温度等于或高于-50℃时,容易在实际使用的范围下获得足够的硬度和应力。
因此,为了在上述范围内实现玻璃化转变温度,构成弹性体材料的硬链段的材料(在下文中,可以称为“硬链段材料”)的玻璃化转变温度优选为30℃至100℃,并且更优选为35℃至60℃。同时,构成软链段的材料(在下文中,可以称为“软链段材料”)的玻璃化转变温度优选为-100℃至-50℃,并且更优选为-90℃至-60℃。
当使用玻璃化转变温度在上述范围内的硬链段材料和软链段材料时,构造硬链段材料的材料相对于硬链段材料和软链段材料的总量的重量比(在下文中,可以称为“硬链段材料比率”)优选为46重量%至96重量%,并且更优选为50重量%至90重量%,并且甚至更优选为60重量%至85重量%。
当硬链段材料比率等于或大于46重量%时,确保了第一层的边缘的耐磨性,并且容易防止磨耗。因此,容易长期保持优异的清洁性质。当硬链段材料比率等于或小于96重量%时,第一层的边缘不会过硬,并且容易获得挠性和延展性。因此,容易防止断裂的发生,并长期保持优异的清洁性质。
对硬链段材料和软链段材料的组合没有特别限定,并且可以选择公知的树脂材料,以便具有这样的组合,其中它们中的一者比另一者相对更硬,而另一者比其中的一者相对更软。以下组合是优选的。
换言之,聚氨酯树脂优选用作硬链段材料。在这种情况下,聚氨酯的重均分子量优选为1,000至4,000,并且更优选的是1,500至3,500。
在其中清洁刮板131在低温环境下使用时,当构造硬链段的聚氨酯树脂的重均分子量等于或大于1,000时,其弹性几乎不损失。因此,可以抑制较差的清洁品质。此外,当构造硬链段的聚氨酯树脂的重均分子量等于或小于4000时,几乎不发生过度的永久应变。因此,第一层的边缘容易保持对静电感光体7的接触压力,因此容易抑制较差的清洁品质。
作为用作硬链段材料的聚氨酯树脂,例如可以使用由Daicel株式会社制造的PLACCEL 205和PLACCEL 240。
清洁刮板131的压制压力优选为1.7gf/mm至6.5gf/mm,并且更优选为2.0gf/mm至6.0gf/mm。当压制压力等于或大于下限时,即使在使用具有高强度的刮板时,也容易抑制调色剂的较差的清洁品质。当压制压力等于或小于上限时,清洁刮板与感光体之间的磨耗不会过度增加,并且容易抑制由于扭矩增加而导致的条纹的形成,感光体的磨耗,以及刮板边缘上的断裂和由于清洁刮板与感光体之间的磨耗而导致的重影的形成。
转印装置
作为转印装置40,例如可以使用公知的充电器,例如使用辊、膜或橡胶刀的接触型充电件,使用电晕放电的栅格充电器,或电晕管充电器。
中间转印体
作为中间转印体50,使施加有半导性的带形中间转印体(中间转印带),包括聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯或橡胶。除了带形以外,中间转印体的形状可以为鼓形等。
图5为示意性构造图,其示出根据示例性实施方案的成像装置的另一个实例。
图5所示的成像装置120为串联式多色成像装置,其包含加载于其上的4个处理盒300。在成像装置120中,4个处理盒300在中间转印体50上排布成一排,并且一个静电感光体用于一种颜色。成像装置120除了串联式以外,具有与成像装置100相同的构造。
根据上文所述的示例性实施方案的成像装置(处理盒)不限于上文所述的构造,并且可以使用公知的构造。
例子
通过以下例子将更详细地描述本发明,但是本发明不限于此。
感光体的制备
感光体(1)
底涂层的制备
将100重量份的氧化锌(由TAYCA株式会社制造,平均粒径为70nm并且比表面积为15m2/g)与500重量份的甲苯搅拌混合,并将1.3重量份的硅烷偶联剂(由Shin-EtsuChemical株式会社制造的KBM 503)加入至其中,并搅拌2小时。然后,通过真空蒸馏来蒸馏甲苯,并在120℃下烘烤3小时,从而得到经硅烷偶联剂表面处理的氧化锌。
将经历表面处理的110重量份的氧化锌与500重量份的四氢呋喃搅拌混合,向其中加入由0.6重量份的茜素溶解在50重量份的四氢呋喃中所获得的溶液,并在50℃下搅拌5小时。然后,通过减压过滤来过滤其中加入茜素的氧化锌,并在60℃下进一步进行减压干燥,从而得到茜素附着的氧化锌。
将38重量份的通过下列方式获得的溶液与25重量份的甲基乙基酮彼此混合,通过砂磨机使用直径为1mmφ的玻璃珠分散2小时,从而得到分散体,其中所述方式为将60重量份的加入茜素的氧化锌、13.5重量份的固化剂(封闭型异氰酸酯,Sumidur 3175,由Sumitomo Bayer Urethane株式会社制造)、15重量份的丁缩醛树脂(S-Lec BM-1,由Sekisui Chemical株式会社)制造)溶解于85重量份的甲基乙基酮中。
加入0.005重量份的二月桂酸二辛基锡和40重量份的硅氧烷树脂颗粒(Tosperarl145,由GE Toshiba Silicone制造),从而得到形成底涂层的涂料溶液。
制备直径为30mm、长度340mm和厚度为1mm的圆筒形铝基板作为导电性基体,通过浸涂方法将所得的形成底涂层的涂料溶液施加到圆筒形铝基板上,并在170℃下干燥并固化40分钟,从而得到厚度为18.7μm的底涂层。
电荷生成层的制备
通过砂磨机,使用直径为1mmφ的玻璃珠将由15重量份的作为电荷生成材料的羟基酞菁(其中使用了CuKα特征的X射线衍射光谱的布拉格角(2θ±0.20)至少在7.3°、16.0°、24.9°和28.0°的位置处具有衍射峰)、10重量份的作为粘结剂树脂的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(由Nippon Unicar Company Limited制造的VMCH)、和200重量份的乙酸正丁酯形成的混合物分散4小时。加入175重量份的乙酸正丁酯和180重量份的甲基乙基酮,从而得到分散体,并搅拌从而得到形成电荷生成层的涂料溶液。
将所得的形成电荷生成层的涂料溶液浸涂到事先在圆筒形铝基板上形成的底涂层上,并在室温(25℃)下干燥,从而形成膜厚度为0.2μm的电荷生成层。
电荷输送层的制备
首先,按照如下所述获得聚碳酸酯共聚物(1)。
加入106.9g(0.398摩尔)1,1-双(4-羟基苯基)环己烷(在下文中,称为“Z”)、24.7g(0.133摩尔)4,4'-二羟基联苯(在下文中,称为“BP”)、0.41g次硫酸盐、825mL 9.1%氢氧化钠水溶液(2.018摩尔的氢氧化钠)和500ml二氯甲烷,并在氮气气氛下溶解于包括光气吸入管、温度计和搅拌器的烧瓶中,并且在搅拌下保持在18℃至21℃的温度下,以及在75分钟内向其中吹入76.2g(0.770摩尔)光气,从而产生光气反应。在结束光气反应后,向其中加入1.11g(0.0075摩尔)对叔丁基苯酚和54ml 25%氢氧化钠水溶液(0.266摩尔氢氧化钠)并搅拌,向其中加入0.18mL(0.0013摩尔)三乙胺,用于在30℃至35℃的温度下反应2.5小时。在对分离的二氯甲烷相进行酸洗和水洗直到除去无机盐和胺以后,除去二氯甲烷,从而得到聚碳酸酯共聚物(1)。该聚碳酸酯中Z和BP的结构单元的比例为75:25。
接着,将25重量份N,N'-二苯基-N,N'-双(3-甲基苯基)-[1,1']二苯基-4,4'-二胺(TPD)、20重量份的由以下结构式(A)表示的化合物、以及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:50,000)加入到560重量份的四氢呋喃和240份的甲苯中,并溶解,从而得到形成电荷输送层的涂料溶液。将该涂料溶液施加到电荷生成层上,并在135℃下干燥45分钟,并形成膜厚度为20μm的电荷输送层。
保护层的制备
将100重量份的作为反应性电荷输送材料(特定的链聚合性电荷输送材料)的示例化合物(I-d)-28、2重量份的作为聚合引发剂的VE-073(由Wako Pure ChemicalIndustries株式会社制造)和300重量份的乙酸异丁酯混合,并在室温下搅拌12小时,并制备形成保护层的涂料溶液。
接着,在180mm/min的推引速度下,通过环绕涂敷方法,将所得的形成保护层的涂料溶液施加到事先在圆筒形铝基板上形成的电荷输送层上。然后,通过包括量氧计的氮气干燥机,在氧浓度等于或低于200ppm的状态下在160±5℃的温度下进行60分钟的固化反应,从而形成保护层。保护层的膜厚度为10μm。
通过如此操作,制备感光体(1)。将所制备的感光体(1)固定在成像装置“Docucentre-IV C2260,由Fuji Xerox株式会社制造”上。进行初始图像品质测试,以用于检查输出图6所示的图像和通过上述成像装置形成具有所需图像密度的图像。
感光体(2)至(22)及参照感光体(R1)
通过与感光体(1)的情况中公开的相同的方法,通过涂敷在圆筒形铝基板上依次形成底涂层、电荷生成层和电荷输送层。然后,根据表1,按照感光体(1)的方式形成保护层,不同之处在于改变形成保护层的涂料溶液的组成(反应性电荷输送材料(在表中称为“RCTM”)的类型和量、非反应性电荷输送材料(在表中称为“CTM”)的类型和量、以及添加剂的类型和量)以及保护层的厚度,并制备感光体(2)至(22)和参照感光体(R1)。按照与感光体(1)的情况中公开的相同的方式实施初始图像品质测试。
比较感光体(C1)
通过与感光体(1)的情况中公开的相同的方法,通过涂敷在圆筒形铝基板上依次形成底涂层和电荷生成层。
接着,将25重量份N,N'-二苯基-N,N'-双(3-甲基苯基)-[1,1']二苯基-4,4'-二胺(TPD)、20重量份的由以下结构式(A)表示的化合物、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:50,000)、7.3重量份的PTFE细颗粒(Lubron L-2,由DaikinIndustries株式会社制造)和0.35重量份的氟树脂(GF-400,由TOAGOSEI株式会社制造)加入到560重量份的四氢呋喃和240份的甲苯中,并溶解,并通过高压湿型无介质粉碎机(Nanomizer NMS-200ED,由NANOMIZER公司制造),得到形成电荷输送层的涂料溶液。将该涂料溶液施加到电荷生成层上,并在135℃下干燥45分钟,并形成膜厚度为40μm的电荷输送层。
通过如此操作,制备比较感光体(1)。通过与感光体(1)的情况中公开的相同的方式实施初始图像品质测试。
调色剂颗粒的制备
青色(C色)调色剂颗粒(1)的制备
结晶聚酯树脂(1)的合成
在将124重量份的乙二醇、22.2重量份的间苯二甲酸-5-磺酸钠、213重量份的癸二酸二甲酯和作为催化剂的0.3重量份的二丁基氧化锡(作为催化剂)加入到加热干燥的三颈烧瓶中,通过实施减压操作将容器中的空气设定为通入氮气的惰性气氛,并通过机械搅拌在180℃下将各成分搅拌5小时。此后,在减压下将混合物逐渐加热至220℃,搅拌4小时,并在混合物呈粘性状态时冷却,反应停止,从而合成220重量份的结晶聚酯树脂(1)。通过凝胶渗透色谱法进行分子量测量(聚苯乙烯转化),所得的结晶聚酯树脂(1)的重均分子量(MW)为19,000,其数均分子量(Mn)为5,800。
当通过上文所述的测量方法,使用差示扫描量热法(DSC)测量结晶聚酯树脂(1)的熔点(Tm)时,得到清晰的峰,并且峰顶的温度为70℃。
树脂分散体(1)的制备
将150重量份的结晶聚酯树脂(1)加入到850重量份的蒸馏水中,在80℃下加热并搅拌,再通过均化器(Ultra Turrax,由IKA Japan,K.K.株式会社制备)混合,由此获得树脂分散体(1)。然后,将250重量份的酞菁颜料(PV FAST BLUE,由Dinichiseika Color&Chemicals Mfg.株式会社制造)、20重量份的阴离子表面活性剂(NEOGEN RK,由Dai-IchiKogyo Seiyaku株式会社制造)和700重量份的离子交换水彼此混合,溶解,并使用均化器(Ultra Turrax,由IKA Japan,K.K.株式会社制备)分散,由此制备其中分散有着色剂(酞菁颜料)的着色剂分散体(1)。
凝集颗粒的制备
将2400重量份的树脂颗粒分散体(1)、100重量份的着色剂分散体(1)、63重量份的防粘剂颗粒分散体、6重量份的硫酸铝(由Wako Pure Chemical Industries株式会社制造)和100重量份离子交换水容纳在圆形不锈钢烧瓶中,并将其pH调节至2.0。然后,使用均化器(Ultra Turrax T50,由IKA Japan,K.K.株式会社制造)分散混合物,在油浴中加热至60℃用于加热,同时进行搅拌。当将混合物在60℃下保持2小时后使用光学显微镜观察混合物时,检测到平均粒径为4.3μm的凝集颗粒的形成。当将混合物在60℃下另外保持加热和搅拌1小时后使用光学显微镜观察混合物时,检测到体积平均粒径为4.4μm的凝集颗粒的形成。
凝集颗粒溶液的pH为2.4。将通过稀释碳酸钠(Wako Pure Chemical Industries株式会社)(0.5重量%)而获得的水溶液温和地加入到其中,并将其pH调节到5.0。此后,将混合物加热至75℃,同时持续搅拌并保持3小时。
接着,在过滤反应产物并通过离子交换水充分洗涤后,通过使用真空干燥机干燥反应产物而获得青色调色剂颗粒(1)。所得的青色调色剂颗粒(1)的熔点为65℃。
所得的青色调色剂颗粒(1)的体积平均粒径为4.5μm,并且其形状因子SF1为133。
黄色(Y色)调色剂颗粒(1)
按照与青色调色剂颗粒(1)的制备相同的方式获得黄色(Y色)调色剂颗粒(1),不同之处在于使用黄色偶氮颜料替代酞菁颜料。
品红色(M色)调色剂颗粒(1)
按照与青色调色剂颗粒(1)的制备相同的方式获得品红色(M色)调色剂颗粒(1),不同之处在于使用喹吖啶酮颜料替代酞菁颜料。
黑色(K色)调色剂颗粒(1)
按照与青色调色剂颗粒(1)的制备相同的方式获得黑色(K色)调色剂颗粒(1),不同之处在于使用炭黑替代酞菁颜料。
显影剂A的制备
显影剂A1
作为外部添加剂,将0.5重量份的六甲基二硅氮烷处理的二氧化硅颗粒(体积平均粒径为40nm)、0.7重量份的钛化合物颗粒(通过进行异丁基三甲氧基硅烷50%处理并相对于偏钛酸(体积平均粒径为30nm)烧制而得到)、和0.18重量份的作为脂肪酸金属盐颗粒的硬脂酸锌颗粒(Nissan Elector MZ-2,由NOF株式会社制造,其基于体积的中值直径为1.5μm)通过75L Henschel混合器与100重量份的所得4色调色剂颗粒(1)中每一种调色剂颗粒混合10分钟,并通过风力分级器HI-BOLTA 300(由Toyo Hitec株式会社制造)筛选,由此分别制备4色调色剂(A1)。
然后,使用0.15重量份的偏二氟乙烯和1.35重量份的甲基甲基丙烯酸酯和三氟乙烯的共聚物树脂(聚合比例为80:20)的混合物,通过混炼机对平均粒径为50μm的100重量份的铁素体芯进行树脂涂敷,并制备载体。
将8重量份的所得4色调色剂(A1)的每一种与100重量份的所得的载体在2升V搅拌机中混合,并分别制备4色显影剂。将一组所得的4色显影剂设定为显影剂(A1)。
显影剂A2
按照与4色调色剂(A1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(A2),不同之处在于将在4色调色剂(A1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.12重量份。
按照与显影剂(A1)的制备相同的方式制备显影剂(A2),不同之处在于使用所得的4色调色剂(A2)替代4色调色剂(A1)。
显影剂A3
按照与4色调色剂(A1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(A3),不同之处在于将在4色调色剂(A1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.03重量份。
按照与显影剂(A1)的制备相同的方式制备显影剂(A3),不同之处在于使用所得的4色调色剂(A3)替代4色调色剂(A1)。
显影剂A4
按照与4色调色剂(A1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(A4),不同之处在于在4色调色剂(A1)的制备中使用硬脂酸锌颗粒(由NOF株式会社制造的硬脂酸锌S,其基于体积的中值直径为12μm)替代所述的硬脂酸锌颗粒(Nissan Elector MZ-2,由NOF株式会社制造,其基于体积的中值直径为1.5μm)。
按照与显影剂(A1)的制备相同的方式制备显影剂(A4),不同之处在于使用所得的4色调色剂(A4)替代4色调色剂(A1)。
显影剂A5
按照与4色调色剂(A1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(A5),不同之处在于在4色调色剂(A1)的制备中不加入硬脂酸锌颗粒。
按照与显影剂(A1)的制备相同的方式制备显影剂(A5),不同之处在于使用所得的4色调色剂(A5)替代4色调色剂(A1)。
显影剂A6
按照与4色调色剂(A1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(A6),不同之处在于将在4色调色剂(A1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.25重量份。
按照与显影剂(A1)的制备相同的方式制备显影剂(A6),不同之处在于使用所得的4色调色剂(A6)替代4色调色剂(A1)。
显影剂A7
按照与4色调色剂(A1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(A7),不同之处在于将在4色调色剂(A1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.06重量份。
按照与显影剂(A1)的制备相同的方式制备显影剂(A7),不同之处在于使用所得的4色调色剂(A7)替代4色调色剂(A1)。
显影剂A8
按照与4色调色剂(A1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(A8),不同之处在于在4色调色剂(A1)的制备中使用硬脂酸锌颗粒(由NOF株式会社制造的硬脂酸锌FP,其基于体积的中值直径为5.5μm)替代所述的硬脂酸锌颗粒(Nissan Elector MZ-2,由NOF株式会社制造,其基于体积的中值直径为1.5μm)。
按照与显影剂(A1)的制备相同的方式制备显影剂(A8),不同之处在于使用所得的4色调色剂(A8)替代4色调色剂(A1)。
显影剂9
按照与4色调色剂(A1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(A9),不同之处在于在4色调色剂(A1)的制备中使用硬脂酸锌颗粒(由NOF株式会社制造的硬脂酸锌FP,其基于体积的中值直径为5.5μm)替代所述的硬脂酸锌颗粒(Nissan Elector MZ-2,由NOF株式会社制造,其基于体积的中值直径为1.5μm)并且硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.005重量份。
按照与显影剂(A1)的制备相同的方式制备显影剂(A9),不同之处在于使用所得的4色调色剂(A9)替代4色调色剂(A1)。
显影剂B的制备
显影剂B1
作为外部添加剂,将0.5重量份的六甲基二硅氮烷处理的二氧化硅颗粒(体积平均粒径为40nm)、0.7重量份的钛化合物颗粒(通过实施异丁基三甲氧基硅烷50%处理并相对于偏钛酸(体积平均粒径为30nm)烧制而得到)、0.18重量份的作为脂肪酸金属盐颗粒的硬脂酸锌颗粒(Nissan Elector MZ-2,由NOF株式会社制造,其基于体积的中值直径为1.5μm)和0.28重量份的作为无机研磨颗粒的二氧化铈颗粒(由Mitsui Mining and Smelting株式会社制造的MIREK E10,其基于体积的中值直径为650nm)通过75L Henschel混合器与100重量份的所得4色调色剂颗粒(1)中每一种调色剂颗粒混合10分钟,并通过风力分级器HI-BOLTA 300(由Toyo Hitec株式会社制造)筛选,并且分别制备4色调色剂(B1)。
然后,使用0.15重量份的偏二氟乙烯和1.35重量份的甲基甲基丙烯酸酯和三氟乙烯的共聚物树脂(聚合比例为80:20)的混合物,通过混炼机对平均粒径为50μm的100重量份的铁素体芯进行树脂涂敷,并制备载体。
将8重量份的所得4色调色剂(B1)的每一种与100重量份的所得的载体在2升V搅拌机中混合,并分别制备4色显影剂。将一组所得的4色显影剂设定为显影剂(B1)。
显影剂B2
按照与4色调色剂(B1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(B2),不同之处在于将在4色调色剂(B1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.12重量份。
按照与显影剂(B1)的制备相同的方式制备显影剂(B2),不同之处在于使用所得的4色调色剂(B2)替代4色调色剂(B1)。
显影剂B3
按照与4色调色剂(B1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(B3),不同之处在于将在4色调色剂(B1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.03重量份。
按照与显影剂(B1)的制备相同的方式制备显影剂(B3),不同之处在于使用所得的4色调色剂(B3)替代4色调色剂(B1)。
显影剂B4
按照与4色调色剂(B1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(B4),不同之处在于在4色调色剂(B1)的制备中使用硬脂酸锌颗粒(由NOF株式会社制造的硬脂酸锌S,其基于体积的中值直径为12μm)替代所述的硬脂酸锌颗粒(Nissan Elector MZ-2,由NOF株式会社制造,其基于体积的中值直径为1.5μm)。
按照与显影剂(B1)的制备相同的方式制备显影剂(B4),不同之处在于使用所得的4色调色剂(B4)替代4色调色剂(B1)。
显影剂B5
按照与4色调色剂(B1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(B5),不同之处在于在4色调色剂(B1)的制备中不加入硬脂酸锌颗粒。
按照与显影剂(B1)的制备相同的方式制备显影剂(B5),不同之处在于使用所得的4色调色剂(B5)替代4色调色剂(B1)。
显影剂6
按照与4色调色剂(B1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(B6),不同之处在于将在4色调色剂(B1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.25重量份。
按照与显影剂(B1)的制备相同的方式制备显影剂(B6),不同之处在于使用所得的4色调色剂(B6)替代4色调色剂(B1)。
显影剂B7
按照与4色调色剂(B1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(B7),不同之处在于将在4色调色剂(B1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.06重量份。
按照与显影剂(B1)的制备相同的方式制备显影剂(B7),不同之处在于使用所得的4色调色剂(B7)替代4色调色剂(B1)。
显影剂B8
按照与4色调色剂(B1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(B8),不同之处在于在4色调色剂(B1)的制备中使用钛酸锶颗粒(产品名:由Fuji Titanium Industry株式会社制造的ST-A,其基于体积的中值直径为1.5μm)替代二氧化铈颗粒。
按照与显影剂(B1)的制备相同的方式制备显影剂(B8),不同之处在于使用所得的4色调色剂(B8)替代4色调色剂(B1)。
显影剂B9
按照与4色调色剂(B1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(B9),不同之处在于将在4色调色剂(B1)的制备中使用的二氧化铈颗粒的量由0.28重量份变为0.14重量份。
按照与显影剂(B1)的制备相同的方式制备显影剂(B9),不同之处在于使用所得的4色调色剂(B9)替代4色调色剂(B1)。
显影剂B10
按照与4色调色剂(B1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(B10),不同之处在于将在4色调色剂(B1)的制备中使用的二氧化铈颗粒的量由0.28重量份变为0.07重量份。
按照与显影剂(B1)的制备相同的方式制备显影剂(B10),不同之处在于使用所得的4色调色剂(B10)替代4色调色剂(B1)。
显影剂C的制备
显影剂C1
作为外部添加剂,将0.5重量份的六甲基二硅氮烷处理的二氧化硅颗粒(体积平均粒径为40nm)、0.7重量份的钛化合物颗粒(通过实施异丁基三甲氧基硅烷50%处理并相对于偏钛酸(体积平均粒径为30nm)烧制而得到)、0.18重量份的作为脂肪酸金属盐颗粒的硬脂酸锌颗粒(Nissan Elector MZ-2,由NOF株式会社制造,其基于体积的中值直径为1.5μm)和0.18重量份的作为无机润滑剂颗粒的氮化硼颗粒(由Momentive PerformanceMaterials株式会社制造的NX5,体积平均粒径为5μm)通过75L Henschel混合器与100重量份的所得4色调色剂颗粒(1)中的每一种调色剂颗粒混合10分钟,并通过风力分级器HI-BOLTA 300(由Toyo Hitec株式会社制造)筛选,从而分别制备4色调色剂(C1)。
然后,使用0.15重量份的偏二氟乙烯和1.35重量份的甲基甲基丙烯酸酯和三氟乙烯的共聚物树脂(聚合比例为80:20)的混合物,通过混炼机对平均粒径为50μm的100重量份的铁素体芯进行树脂涂敷,并制备载体。
将8重量份的所得4色调色剂(C1)中的每一种与100重量份的所得的载体在2升V搅拌机中混合,并分别制备4色显影剂。将一组所得的4色显影剂设定为显影剂(C1)。
显影剂C2
按照与4色调色剂(C1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(C2),不同之处在于将在4色调色剂(C1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.10重量份。
按照与显影剂(C1)的制备相同的方式制备显影剂(C2),不同之处在于使用所得的4色调色剂(C2)替代4色调色剂(C1)。
显影剂C3
按照与4色调色剂(C1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(C3),不同之处在于将在4色调色剂(C1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.03重量份。
按照与显影剂(C1)的制备相同的方式制备显影剂(C3),不同之处在于使用所得的4色调色剂(C3)替代4色调色剂(C1)。
显影剂C4
按照与4色调色剂(C1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(C4),不同之处在于在4色调色剂(C1)的制备中使用硬脂酸锌颗粒(由NOF株式会社制造的硬脂酸锌S,其基于体积的中值直径为12μm)替代所述的硬脂酸锌颗粒(Nissan Elector MZ-2,由NOF株式会社制造,其基于体积的中值直径为1.5μm)。
按照与显影剂(C1)的制备相同的方式制备显影剂(C4),不同之处在于使用所得的4色调色剂(C4)替代4色调色剂(C1)。
显影剂C5
按照与4色调色剂(C1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(C5),不同之处在于在4色调色剂(C1)的制备中不加入硬脂酸锌颗粒。
按照与显影剂(C1)的制备相同的方式制备显影剂(C5),不同之处在于使用所得的4色调色剂(C5)替代4色调色剂(C1)。
显影剂C6
按照与4色调色剂(C1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(C6),不同之处在于将在4色调色剂(C1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.25重量份。
按照与显影剂(C1)的制备相同的方式制备显影剂(C6),不同之处在于使用所得的4色调色剂(C6)替代4色调色剂(C1)。
显影剂C7
按照与4色调色剂(C1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(C7),不同之处在于将在4色调色剂(C1)的制备中使用的硬脂酸锌颗粒的量由0.18重量份变为0.06重量份。
按照与显影剂(C1)的制备相同的方式制备显影剂(C7),不同之处在于使用所得的4色调色剂(C7)替代4色调色剂(C1)。
显影剂C8
按照与4色调色剂(C1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(C8),不同之处在于在4色调色剂(C1)的制备中不加入氮化硼颗粒。
按照与显影剂(C1)的制备相同的方式制备显影剂(C8),不同之处在于使用所得的4色调色剂(C8)替代4色调色剂(C1)。
显影剂C9
按照与4色调色剂(C1)的制备相同的方式分别制备4色调剂色(C9),不同之处在于在4色调色剂(C1)的制备中不加入硬脂酸锌颗粒和氮化硼颗粒。
按照与显影剂(C1)的制备相同的方式制备显影剂(C9),不同之处在于使用所得的4色调色剂(C9)替代4色调色剂(C1)。
清洁刮板的制备
清洁刮板(1)
首先,按照以下方式形成用于第一层的元件。
首先,将由作为多羟基化合物成分的聚己内酯多元醇(PLACCEL 205,由Daicel株式会社制造,平均分子量为529,羟基值为212KOHmg/g)和聚己内酯多元醇(PLACCEL 240,由Daicel株式会社制造,平均分子量为4155,羟基值为27KOHmg/g)形成的硬链段材料和由具有2个或更多个羟基的丙烯酸树脂形成的软链段(ACTFLOW UMB-2005B,由Soken Chemical&Engineering株式会社制造)以8:2的比例(重量比)彼此混合。
接着,将6.26份的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯作为异氰酸酯化合物(由NipponPolyurethane Industry株式会社制造的MILLIONATE MT,在本文中称为“MDI”)加入到100份的硬链段材料和软链段材料的混合物中,用于在氮气气氛下在70℃下反应3小时。选择在该反应中使用的异氰酸酯的含量,使得该反应体系中所包含的异氰酸酯化合物相对于羟基的比值(异氰酸酯基/羟基)为0.5。
接着,将34.3份的异氰酸酯化合物进一步加入至其中,以用于在氮气气氛下在70℃下反应3小时,并获得预聚物。
当获得预聚物时异氰酸酯化合物的总量为40.56份。
接着,在100℃下加热该预聚物,在减压下脱气1小时,将7.14份的1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷(重量比=60/40)的混合物加入到100份的预聚物中,并充分混合3分钟,以便不产生气泡,并制备形成第一层的组合物A1。
接着,将形成第一层的组合物A1倒入离心成型机中,其中模具的温度调节至140℃,用于进行固化反应1小时,并形成扁平的第一层。
通常,制备通过以下方法制备的形成第二层的组合物A1作为用于第二层的元件。
将4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯与经过脱水处理的聚四甲基醚二醇混合,以用于在120℃下反应15分钟,并将与1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷(作为固化剂)一起使用的材料用于形成的预聚物。
接着,在按照上文所述形成扁平的第一层后,将形成第二层的组合物A1倒入离心成型机中用于固化反应,并在第一层的后表面上形成第二层。
将其中在第一层的后表面上形成第二层的所获得的平板在110℃下交联24小时后冷却,切割具有所需的维度,并获得(1)第一层厚度为0.5mm、第二层厚度为1.5mm的清洁刮板(相对于总厚度的厚度比为25%)。
当测量第一层的单层性质时,结果如下。
·100%模量M=7.4MPa
·α=0.09(MPa/%)
·断裂伸长率S=535%
·冲击回弹率R=35%
·玻璃化转变温度Tg=-8℃
实施例A1至A26、以及比较例A1至A8
根据表2的组合,将感光体、显影剂和清洁刮板安装在成像装置上,每个成像装置都包括接触充电型充电装置(“Docucentre-IV C2260,由Fuji Xerox株式会社制造”)。将这些成像装置设定为实施例A1至A26以及比较例A1至A8的成像装置。
实施例B1至B18、以及比较例B1至B7
根据表6中的组合,将感光体、显影剂和清洁刮板安装在成像装置上,每个成像装置都包括接触充电型充电装置(“Docucentre-IV C2260,由Fuji Xerox株式会社制造”)。将这些成像装置设定为实施例B1至B18以及比较例B1至B7的成像装置。
实施例C1至C26、以及比较例C1至C7
根据表6中的组合,将感光体、显影剂和清洁刮板安装在成像装置上,每个成像装置都包括接触充电型充电装置(“Docucentre-IV C2260,由Fuji Xerox株式会社制造”)。将这些成像装置设定为实施例C1至C26以及比较例B1至B7的成像装置。
评价
实施初始图像品质测试:通过各例子的成像装置将图6所示的图像图案输出至A4尺寸的纸上,并检验所得的具有所需图像密度的图像。
接着,在以下条件下实施输出测试:1)在正常温度正常湿度的环境(20℃的温度和50%RH的湿度)下输出50,000张纸(相当于感光体的150,000转(循环));2)在低温低湿度的环境(28℃的温度和85%RH的湿度)下输出50,000张纸;以及3)高温高湿度的环境(8℃的温度和20%RH的湿度)下输出50,000张纸,以及将图6所示的图像图案连续输出在3张A4尺寸的纸上的工作图案。
图像图案的这种输出是在A4尺寸的纸(由Fuji Xerox株式会社制造的P纸)的短方向上传输而实施的。
每次在一定环境下完成输出测试时,都进行:1)评价感光体的电学特征;2)测量感光体的平均磨耗率(nm/1,000转)、最大磨耗率(nm/1,000转)和最小磨耗率(nm/1,000转);3)评价清洁刮板的磨耗横截面积(μm2);4)评价清洁刮板上的裂纹;5)评价图像品质;以及6)评价外部添加剂的通过。
但是,6)评价外部添加剂的通过仅针对实施例C1至C26、以及比较例C1至C7的成像装置来实施。
感光体的电学特征
对于感光体的电学特征,使用静电电压表(Trek 334,由Trek株式会社制造),通过在测量目标的区域(与静电感光体的表面离开1mm的位置)中提供表面电势探针来测量擦除后的残余电势(Rp),并计算初始残余电势与在各种环境下打印50,000张纸后的残余电势的差值(ΔRp)。根据以下评价标准来评价残余电势。
A+:低于20V
A:等于或高于20V且低于50V
B:等于或高于50V且低于80V
C:高于80V
感光体的磨耗率
通过上文所述的方法来测量感光体的平均磨耗率、感光体的最大磨耗率和感光体的最小磨耗率。在表中,省略单位“(nm/1,000转)”。各表中各种磨耗率的注释如下。
·“Wm”:在正常温度正常湿度的环境下,感光体的平均磨耗率。
·“Wmmax”:在正常温度正常湿度的环境下,感光体的最大磨耗率。
·“Wmmin”:在正常温度正常湿度的环境下,感光体的最小磨耗率。
·“Wl”:在低温低湿度的的环境下,感光体的平均磨耗率。
·“Wlmax”:在低温低湿度的环境下,感光体的最大磨耗率。
·“Wlmin”:在低温低湿度的环境下,感光体的最小磨耗率。
·“Wh”:在高温高湿度的环境下,感光体的平均磨耗率。
·“Whmax”:在高温高湿度的环境下,感光体的最大磨耗率。
·“Whmin”:在高温高湿度的环境下,感光体的最小磨耗率。
清洁刮板的磨耗横截面积
通过激光显微镜来观察与感光体接触的清洁刮板的部分,并测量磨耗横截面积。按照以下方法获得的面积为磨耗横截面积:由刮板的与感光体接触的初始部分的横截面积减去输出测试后的磨耗横截面积。通过以下评价标准来评价清洁刮板的磨耗横截面积。
A+:低于10μm2
A:等于或高于10μm2且低于20μm2
B:等于或高于20μm2且低于40μm2
C:等于或高于40μm2
清洁刮板上的裂纹
在各种环境下完成输出测试后,将图像密度为30%的实体图像输出至一张A4尺寸的纸上,并观察图像上条纹的形成状态。通过以下评价标准来评价清洁刮板上的裂纹。
A+:没有条纹形成
A:形成3条或更少的细条纹
B:形成3条以上且10条以下的条纹
C:形成10条或更多的清楚的条纹
图像品质
在各种环境下完成输出测试后,将图像密度为30%的实体图像输出至一张A4尺寸的纸上,观察所得的图像,并通过以下评价标准来评价图像缺失和密度不均匀性。
图像缺失的评价标准
A+:没有图像缺失
A:没有造成图像品质问题的图像缺失
B:造成轻微的图像缺失
C:造成图像品质问题的图像缺失
密度不均匀性的评价标准
A+:未产生密度不均匀性
A:未产生造成图像品质问题的密度不均匀性
B:产生轻微的密度不均匀性
C:产生造成图像品质问题的密度不均匀性
外部添加剂的通过
在各种环境下完成输出测试后,将图像密度为30%的实体图像输出至一张A4尺寸的纸上,用激光显微镜观察感光体表面的3个部分(其为轴向的中心部分以及分别距两端5cm的部分),并通过以下评价标准来评价在100μm2的区域内所观察到的外部添加剂的平均数。
A+:外部添加剂的数量小于5
A:外部添加剂的数量等于或大于5且小于10
B:外部添加剂的数量等于或大于10且小于20
C:外部添加剂的数量等于或大于20
整体评价
将上述评价结合,并进行静电感光体和成像系统的整体评价。评价标准如下。
A+:特别优异
A:优异
B:轻微的问题,但是在实施中没有特别的问题
C:在实施中有问题
在下文中,各实施例的详情和评价结果示于表1至13中。
由上述结果来看,发现与比较例相比,在实施例中密度不均匀性的评价结果是优异的。
此外,还发现在实施例中,感光体的电学特征(残余电势)、清洁刮板的磨耗横截面积(μm2)、清洁刮板上的裂纹和图像缺失的各评价结果是优异的。
此外,还发现在实施例C1至C26中,外部添加剂的通过的评价结果是优异的。
由比较例A8、A9、B8、B9、C6和C7(其中使用了比较感光体(C1))的评价结果来看,发现如图6所示的具有不同图像密度的3种图像图案持续输出时,感光体的磨耗率根据图像图案而非常不同,产生了感光体膜厚度(保护层)的差异,因此容易导致密度的不均匀性。由于在低温下清洁刮板的硬度增加而容易导致感光体的磨耗,所以在低温低湿度环境下,感光体的最大磨耗率Wlmax优选设定为尽可能小,同时考虑到清洁刮板的磨耗,更优选为等于或小于10nm/K循环。
在下文中,示出表中所示的简写的详情。
RCTM:反应性电荷输送材料
·(I-d)-28:示例性化合物(I-d)-28(称为以下的合成方法)
·(I-b)-23:示例性化合物(I-b)-23
·(I-b)-28:示例性化合物(I-b)-28
·(I-c)-23:示例性化合物(I-c)-23
·(I-c)-53:示例性化合物(I-c)-53
·(I-d)-20:示例性化合物(I-d)-20
·(II)-50:示例性化合物(II)-50
·(II)-56:示例性化合物(II)-56
·(II)-182:示例性化合物(II)-182
·(II)-183:示例性化合物(II)-183
·化合物(B):由以下结构式(B)表示的化合物
示例性化合物(I-d)-28的合成
将22g以下化合物(2)、33g叔丁醇钾、300ml四氢呋喃和0.2g硝基苯加入到500ml烧瓶中,并在氮气气氛下搅拌,并向其中温和地滴加通过将25g 4-氯-甲基苯乙烯溶解于150ml四氢呋喃中而获得的溶液。在结束滴加后,加热混合物,并回流4小时、冷却、倒入水中,并通过甲苯提取。使甲苯层经过充分的水洗并且浓缩,并通过硅胶柱色谱精制所得的油物质,从而得到29g油状示例性化合物(I-d)-28。
此外,根据上述合成方法来合成其他的示例性化合物。
CTM:非反应性电荷输送材料
·化合物(C):由以下结构式(C)表示的化合物
添加剂
·L-2:四氟乙烯聚合物颗粒,Lubron L-2(由Daikin Industries株式会社制造)
对本发明的示例性实施方案提供上述描述仅是示意和说明之用。其无意于穷举或将本发明限制在所公开的具体形式。显然,多种修改和变化形式对本领域技术人员来说是显而易见的。选择并描述上述实施方案是为了最好地解释本发明的原理和其实际应用,从而使本领域的其他技术人员理解本发明的各种实施方案,以及进行适用于所构想的特定用途的各种修改。本发明的范围旨在由下述权利要求及它们的等同形式限定。

Claims (14)

1.一种成像方法,包括:
通过与静电感光体的表面接触或相邻设置的充电装置将该静电感光体的表面充电,所述的静电感光体包括导电性基体,以及在该导电性基体上设置的感光层,并且其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;
在所述的静电感光体的充电表面上形成静电潜像;
使用包含调色剂的显影剂使在所述的静电感光体的表面上形成的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;
将所述的调色剂图像转印到记录介质的表面上;以及
使用与所述的静电感光体的表面相接触的清洁刮板来清洁所述的静电感光体的表面;
其中当在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在高温高湿度环境下重复形成的情况下,将所述脂肪酸金属盐颗粒相对于所述的调色剂总重量的含量设定为Rmf(重量%),将所述的静电感光体的平均磨耗率设定为Wh(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最大磨耗率设定为Whmax(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最小磨耗率设定为Whmin(nm/1,000转)时,以及在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在低温低湿度环境下重复形成的情况下,将所述的静电感光体的平均磨耗率设定为Wl(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最大磨耗率设定为Wlmax(nm/1,000转),并且将所述的静电感光体的最小磨耗率设定为Wlmin(nm/1,000转)时,满足以下表达式(A1)、以下表达式(B1)、以下表达式(B2)、以下表达式(C1)以及以下表达式(C2):
·表达式(A1):0.01<Rmf<0.20
·表达式(B1):0.005<Rmf/Wh<5.000
·表达式(B2):0.002<Rmf/Wl<1.000
·表达式(C1):1.0<Whmax/Whmin<2.5
·表达式(C2):1.0<Wlmax/Wlmin<2.5,
其中所述的反应性电荷输送材料为选自由下式(I)和(II)表示的链聚合性化合物中的至少一种:
其中F表示电荷输送骨架;L表示二价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的2种或更多种;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F表示电荷输送骨架;L’表示由烷烃或烯烃衍生的三价或四价基团,或者(n+1)价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的2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;以及n表示2或3的整数。
2.根据权利要求1所述的成像方法,其中所述的脂肪酸金属盐颗粒为硬脂酸锌颗粒,其中该颗粒的基于体积的中值直径为0.1μm至10.0μm。
3.根据权利要求1所述的成像方法,其中
所述的调色剂还包含无机研磨颗粒,并且
当所述的无机研磨颗粒相对于所述的调色剂总重量的含量被设定为Rab(重量%)时,满足以下表达式(A2):
·表达式(A2):0.01<Rab<0.30。
4.根据权利要求2所述的成像方法,
其中所述的调色剂还包含无机研磨颗粒,并且
当所述的无机研磨颗粒相对于所述的调色剂总重量的含量被设定为Rab(重量%)时,满足以下表达式(A2):
·表达式(A2):0.01<Rab<0.30。
5.根据权利要求3所述的成像方法,
其中所述的无机研磨颗粒是基于体积的中值直径为0.1μm至10.0μm的颗粒,并且为选自由二氧化铈颗粒和钛酸锶颗粒构成的组中的至少一种颗粒。
6.根据权利要求4所述的成像方法,
其中所述的无机研磨颗粒是基于体积的中值直径为0.1μm至10.0μm的颗粒,并且为选自由二氧化铈颗粒和钛酸锶颗粒组成的组中的至少一种颗粒。
7.根据权利要求3所述的成像方法,
其中当所述的脂肪酸金属盐颗粒相对于所述的调色剂总重量的含量被设定为Rmf(重量%)并且所述的无机研磨颗粒相对于所述的调色剂总重量的含量被设定为Rab(重量%)时,满足以下表达式(D1):
·表达式(D1):0.1<Rmf/Rab<3.0。
8.根据权利要求1所述的成像方法,
其中所述的调色剂还包含无机润滑剂颗粒。
9.根据权利要求2所述的成像方法,
其中所述的调色剂还包含无机润滑剂颗粒。
10.根据权利要求8所述的成像方法,
其中所述的无机润滑剂颗粒为氮化硼颗粒。
11.根据权利要求9所述的成像方法,
其中所述的无机润滑剂颗粒为氮化硼颗粒。
12.根据权利要求1至11的任意一项所述的成像方法,
其中所述的反应性电荷输送材料为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。
13.一种成像装置,包括:
静电感光体,其包括导电性基体以及在该导电性基体上设置的感光层,并且其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;
充电单元,其与所述的静电感光体的表面接触或相邻设置,并且将所述的静电感光体的表面充电;
静电潜像形成单元,其在所述的静电感光体的充电表面上形成静电潜像;
显影单元,其容纳有包含调色剂的显影剂,并使用所述的显影剂使在所述的静电感光体表面上形成的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;
转印单元,其将所述的调色剂图像转印到记录介质的表面上;以及
清洁单元,其包括与所述的静电感光体表面相接触并清洁所述的静电感光体的表面的清洁刮板,
其中当在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在高温高湿度环境下重复形成的情况下,将所述脂肪酸金属盐颗粒相对于所述的调色剂总重量的含量设定为Rmf(重量%),将所述的静电感光体的平均磨耗率设定为Wh(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最大磨耗率设定为Whmax(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最小磨耗率设定为Whmin(nm/1,000转)时,以及在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在低温低湿度环境下重复形成的情况下,将所述的静电感光体的平均磨耗率设定为Wl(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最大磨耗率设定为Wlmax(nm/1,000转),所述的静电感光体的最小磨耗率设定为Wlmin(nm/1,000转)时,满足以下表达式(A1)、以下表达式(B1)、以下表达式(B2)、以下表达式(C1)以及以下表达式(C2):
·表达式(A1):0.01<Rmf<0.20
·表达式(B1):0.005<Rmf/Wh<5.000
·表达式(B2):0.002<Rmf/Wl<1.000
·表达式(C1):1.0<Whmax/Whmin<2.5
·表达式(C2):1.0<Wlmax/Wlmin<2.5,
其中所述的反应性电荷输送材料为选自由下式(I)和(II)表示的链聚合性化合物中的至少一种:
其中F表示电荷输送骨架;L表示二价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的2种或更多种;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F表示电荷输送骨架;L’表示由烷烃或烯烃衍生的三价或四价基团,或者(n+1)价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的2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;以及n表示2或3的整数。
14.一种处理盒,包括:
静电感光体,其包括导电性基体以及在该导电性基体上设置的感光层,并且其中使用具有反应性电荷输送材料的组合物的固化膜构造最上层;
充电单元,其与所述的静电感光体的表面接触或相邻设置,并且将所述的静电感光体的表面充电;
显影单元,其容纳有包含调色剂的显影剂,并使用所述的显影剂使在所述的静电感光体表面上形成的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述的调色剂包含调色剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒;以及
清洁单元,其包括与所述的静电感光体表面相接触并清洁所述的静电感光体的表面的清洁刮板,
其中当在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在高温高湿度环境下重复形成的情况下,将脂肪酸金属盐颗粒相对于所述的调色剂总重量的含量设定为Rmf(重量%),将所述的静电感光体的平均磨耗率设定为Wh(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最大磨耗率设定为Whmax(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最小磨耗率设定为Whmin(nm/1,000转)时,以及在具有图像密度不同的三种图像图案的图像是在低温低湿度环境下重复形成的情况下,将所述的静电感光体的平均磨耗率设定为Wl(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最大磨耗率设定为Wlmax(nm/1,000转),将所述的静电感光体的最小磨耗率设定为Wlmin(nm/1,000转)时,满足以下表达式(A1)、以下表达式(B1)、以下表达式(B2)、以下表达式(C1)以及以下表达式(C2),并且
所述的处理盒与成像装置是能够拆卸的:
·表达式(A1):0.01<Rmf<0.20
·表达式(B1):0.005<Rmf/Wh<5.000
·表达式(B2):0.002<Rmf/Wl<1.000
·表达式(C1):1.0<Whmax/Whmin<2.5
·表达式(C2):1.0<Wlmax/Wlmin<2.5,
其中所述的反应性电荷输送材料为选自由下式(I)和(II)表示的链聚合性化合物中的至少一种:
其中F表示电荷输送骨架;L表示二价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的2种或更多种;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F表示电荷输送骨架;L’表示由烷烃或烯烃衍生的三价或四价基团,或者(n+1)价连接基团,其包含选自由亚烷基、亚烯基、-C(=O)-、-N(R)-、-S-和-O-构成的组中的2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;以及n表示2或3的整数。
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