CN110955124A - 图像形成装置及处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抑制图像形成初期的图像浓度下降的图像形成装置及处理盒。所述图像形成装置,其包括色粉图像形成装置及转印装置,所述色粉图像形成装置包括感光体,且在所述感光体的表面形成色粉图像,所述感光体具有含有聚四氟乙烯粒子、及具有氟原子的分散剂,且相对于所述聚四氟乙烯粒子,全氟辛酸含量为0ppb以上且25ppb以下的最表面层,所述转印装置包括表面的十六烷接触角为30度以上的中间转印体,且经由所述中间转印体来将所述感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像形成装置及处理盒。
背景技术
专利文献1中揭示有“一种电子照相用构件,其具有基体及表面层,所述电子照相用构件的特征在于,所述表面层包含具有丙烯酸骨架的粘结树脂、及一分子中具有聚醚基与羟基的改性硅酮化合物,且所述表面层其表面的正十六烷接触角为30°以上”。
另外,专利文献2中揭示有“一种电子照相感光体,其包括含有表面活性剂及粘合剂树脂的感光层,且相对于100.00质量份的所述粘合剂树脂,所述表面活性剂的含量为0.10质量份以上且3.00质量份以下,所述表面活性剂的疏水基为全氟烷基,所述表面活性剂具有非离子性”。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2015-018227号公报
[专利文献2]日本专利特开2017-090566号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明的课题在于提供一种与如下图像形成装置相比,抑制图像形成初期的图像浓度下降的图像形成装置,所述图像形成装置包括色粉(toner)图像形成装置及转印装置,所述色粉图像形成装置包括感光体,且在所述感光体的表面形成色粉图像,所述感光体具有含有聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)粒子(以下也称为“PTFE粒子”)及具有氟原子的分散剂(以下也称为“含氟分散剂”),且相对于PTFE粒子,全氟辛酸(perfluorooctanoic acid)(以下也称为“PFOA”)含量为0ppb以上且25ppb以下的最表面层,所述转印装置包括表面的十六烷接触角未满30度的中间转印体,且经由所述中间转印体来将感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
[解决问题的技术手段]
所述课题可通过以下手段来解决。
<1>
一种图像形成装置,其包括:
色粉图像形成装置,所述色粉图像形成装置包括感光体,且在所述感光体的表面形成色粉图像,所述感光体具有最表面层,最表面层含有聚四氟乙烯粒子及具有氟原子的分散剂,且相对于所述聚四氟乙烯粒子,全氟辛酸含量为0ppb以上且25ppb以下;以及
转印装置,所述转印装置包括中间转印体,中间转印体的表面的十六烷接触角为30度以上,且所述转印装置经由所述中间转印体来将所述感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
<2>
根据<1>所述的图像形成装置,其中所述中间转印体的表面是由树脂层所构成,树脂层含有聚四氟乙烯粒子及具有氟原子的分散剂。
<3>
根据<2>所述的图像形成装置,其中所述中间转印体的树脂层中,相对于所述聚四氟乙烯粒子,全氟辛酸含量为0ppb以上且25ppb以下。
<4>
根据<2>或<3>所述的图像形成装置,其中所述中间转印体的表面中,所述聚四氟乙烯粒子露出的面积率为20%以上且80%以下。
<5>
根据<1>所述的图像形成装置,其中所述中间转印体的表面是由含有树脂及全氟聚醚的树脂层所构成。
<6>
根据<1>~<5>中任一项所述的图像形成装置,其中所述感光体的最表面层中所含的所述聚四氟乙烯粒子的平均粒径为0.2μm以上且4.5μm以下。
<7>
根据<1>~<6>中任一项所述的图像形成装置,其中所述感光体的最表面层中所含的所述具有氟原子的分散剂是将具有氟化烷基的聚合性化合物均聚合或共聚合而成的聚合体。
<8>
根据<7>所述的图像形成装置,其中所述将具有氟化烷基的聚合性化合物均聚合或共聚合而成的聚合体为具有由下述通式(FA)表示的结构单元的含氟化烷基的聚合体、或者具有由下述通式(FA)表示的结构单元及由下述通式(FB)表示的结构单元的含氟化烷基的聚合体。
[化1]
(通式(FA)及通式(FB)中,RF1、RF2、RF3及RF4各自独立地表示氢原子或烷基。XF1表示亚烷基链、卤素取代亚烷基链、-S-、-O-、-NH-或单键。YF1表示亚烷基链、卤素取代亚烷基链、-(CfxH2fx-1(OH))-或单键。QF1表示-O-或-NH-。fl、fm及fn各自独立地表示1以上的整数。fp、fq、fr及fs各自独立地表示0或1以上的整数。ft表示1以上且7以下的整数。fx表示1以上的整数)
<9>
一种处理盒,其可拆装地设置在图像形成装置中,且包括:
色粉图像形成装置,所述色粉图像形成装置包括感光体,且在所述感光体的表面形成色粉图像,所述感光体具有最表面层,最表面层含有聚四氟乙烯粒子及具有氟原子的分散剂,且相对于所述聚四氟乙烯粒子,全氟辛酸含量为0ppb以上且25ppb以下;以及
转印装置,所述转印装置包括中间转印体,中间转印体的表面的十六烷接触角为30度以上,且所述转印装置经由所述中间转印体来将所述感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
[发明的效果]
根据<1>、<2>、<3>、<5>、<6>、<7>或<8>的发明,提供一种图像形成装置,与如下图像形成装置相比,抑制图像形成初期的图像浓度下降,所述图像形成装置包括色粉图像形成装置及转印装置,所述色粉图像形成装置包括感光体,且在所述感光体的表面形成色粉图像,所述感光体具有含有PTFE粒子及含氟分散剂,且相对于PTFE粒子,PFOA含量为0ppb以上且25ppb以下的最表面层,所述转印装置包括表面的十六烷接触角未满30度的中间转印体,且经由所述中间转印体来将感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
根据<4>的发明,提供一种图像形成装置,与中间转印体的表面中PTFE粒子露出的面积率未满20%的情况相比,抑制图像形成初期的图像浓度下降。
根据<9>的发明,提供一种处理盒,与如下处理盒相比,抑制图像形成初期的图像浓度下降,所述处理盒包括色粉图像形成装置及转印装置,所述色粉图像形成装置包括感光体,且在所述感光体的表面形成色粉图像,所述感光体具有含有PTFE粒子及含氟分散剂,且相对于PTFE粒子,PFOA含量为0ppb以上且25ppb以下的最表面层,所述转印装置包括表面的十六烷接触角未满30度的中间转印体,且经由所述中间转印体来将感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
附图说明
图1是表示本实施方式的图像形成装置的一例的概略构成图。
图2是表示本实施方式的电子照相感光体的层构成的一例的示意剖面图。
符号的说明
1Y、1M、1C、1K:图像形成单元
10:一次转印部
11:感光体
12:带电器
13:激光曝光器
14:显影器
15:中间转印带
16:一次转印辊
17:感光体清洁器
20:二次转印部
22:二次转印辊
25:背面辊
26:供电辊
31:驱动辊
32:支撑辊
33:张力赋予辊
34:清洁背面辊
35:中间转印带清洁器
40:控制部
42:基准传感器
43:图像浓度传感器
50:纸张收容部
51:供纸辊
52:搬送辊
53:搬送引导件
55:搬送带
56:定影入口引导件
60:定影装置
100:图像形成装置
具体实施方式
以下,对作为本发明的一例的实施方式进行详细说明。
本实施方式的图像形成装置包括:
色粉图像形成装置,所述色粉图像形成装置包括感光体,且在所述感光体的表面形成色粉图像,所述感光体具有最表面层,所述最表面层含有聚四氟乙烯粒子(PTFE粒子)及具有氟原子的分散剂(含氟分散剂),且相对于所述聚四氟乙烯粒子,全氟辛酸(PFOA)含量为0ppb以上且25ppb以下;以及
转印装置,所述转印装置包括转印体,所述转印体的表面的十六烷接触角为30度以上,且所述转印装置经由所述中间转印体来将所述感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
根据所述构成,本实施方式的图像形成装置抑制图像形成初期的图像浓度下降。推测其理由如下。
通常,PTFE粒子是与含氟分散剂一起混合例如分散介质、粉体等成分来使用。但是,若所混合的成分的状态发生变化(例如分散介质的蒸发、粉体的熔融等),则有聚四氟乙烯粒子的分散性下降的倾向。
具体而言,例如在与PTFE粒子及含氟分散剂一起,利用包含树脂及分散介质的液体状组合物(例如层形成用涂布液等),形成含有PTFE粒子的层状物的情况下,在形成层状物的过程中进行分散介质的干燥。如此,在分散介质干燥(即蒸发)的过程中,PTFE粒子的分散性下降,有时会导致PTFE粒子的凝聚。
结果,形成PTFE粒子的分散状态低的层状物。其原因如下。
PTFE粒子在其制造过程中使用PFOA、或以副产物的形式生成,因而PTFE粒子中大多会包含PFOA。
若存在PFOA,则在组合物的状态下,借助于含氟分散剂而呈PTFE粒子的分散性高的状态,另一方面,若所混合的成分的状态发生变化,则含氟分散剂对PTFE粒子的附着状态变化。具体而言,认为因PFOA,含氟分散剂的一部分自PTFE粒子脱离。因此,PTFE粒子的分散性下降,导致PTFE粒子的凝聚。
于是,对于含有PTFE粒子及含氟分散剂的液体状组合物,相对于PTFE粒子,将PFOA含量设为0ppb以上且25ppb以下。即,不含PFOA,或者即便包含也控制含量。由此,可抑制因PFOA,所混合的成分的状态发生变化时所产生的“含氟分散剂对PTFE粒子的附着状态的变化”。
因此,由所述液体状组合物所形成的层状物成为PTFE粒子的分散状态高的层状物。而且,具有所述层状物作为最表面层的感光体的耐磨耗性变高。尤其,若最表面层中所含的PTFE粒子的分散性低,则感光体有产生图像缺陷(具体而言为条纹状的图像不均)的倾向。但是,具有所述层状物作为最表面层的感光体中,是以PTFE粒子的分散性高的状态包含于最表面层中,因而可抑制所述图像缺陷。
但是,具有含有PTFE粒子及含氟分散剂,且相对于PTFE粒子而PFOA含量为0ppb以上且25ppb以下的最表面层的感光体中,有时会产生图像形成初期的图像浓度下降。关于其理由,认为是起因于最表面层中的PFOA含量。具体而言,如下所述。
若最表面层中包含PFOA,则PFOA在最表面层的表面析出。认为所析出的PFOA有助于图像形成初期的对色粉图像的脱模性。因此,若为具有不含PFOA、或者即便包含也控制含量的最表面层的感光体,则还会抑制最表面层的表面的PFOA的析出。由此,图像形成初期的色粉图像自感光体转印到中间转印体的转印效率下降。即,一次转印效率下降。结果,认为会产生图像形成初期的图像浓度下降。
因此,本实施方式的图像形成装置中应用如下转印装置,其包括表面的十六烷接触角为30度以上的中间转印体,且经由所述中间转印体来将所述感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
由此,色粉图像自中间转印体转印到记录介质的转印效率增加。即,二次转印效率增加。即,图像形成初期所产生的一次转印效率的下降量由二次转印效率的增加量来补偿。因此,可抑制因图像形成初期所产生的一次转印效率的下降所引起的图像浓度下降。
根据以上而推测,本实施方式的图像形成装置中,抑制图像形成初期的图像浓度下降。
此处,本实施方式的图像形成装置中,关于色粉图像形成装置,例如例示以下装置,其包括:感光体;使感光体的表面带电的带电装置;在带电的感光体的表面形成静电潜像的静电潜像形成装置;以及利用包含色粉的显影剂,将感光体的表面上所形成的静电潜像显影而形成色粉图像的显影装置。
关于转印装置,例如例示以下装置,其包括:在表面转印色粉图像的中间转印体;将感光体的表面上所形成的色粉图像一次转印到中间转印体的表面的一次转印装置;以及将转印到中间转印体的表面上的色粉图像二次转印到记录介质的表面的二次转印装置。
其中,转印装置也可为经由多个中间转印体,将色粉图像转印到记录介质的表面的转印装置。即,转印装置例如也可为自感光体将色粉图像一次转印到第一中间转印体,进而自第一中间转印体将色粉图像二次转印到第二中间转印体后,自第二中间转印体将色粉图像三次转印到记录介质的转印装置。
在转印装置包括多个中间转印体的情况下,只要至少一个中间转印体为表面的十六烷接触角为30度以上的中间转印体即可。优选为所有的中间转印体为表面的十六烷接触角为30度以上的中间转印体。
本实施方式的图像形成装置中可应用如下众所周知的图像形成装置:包括将转印到记录介质的表面的色粉图像定影的定影部件的装置;包括在色粉图像的转印后对带电前的电子照相感光体的表面进行清洁的清洁部件的装置;包括在色粉图像的转印之后,在带电之前对电子照相感光体的表面照射除电光来除电的除电部件的装置;包括用以使电子照相感光体的温度上升来降低相对温度的电子照相感光体加热部件的装置等。
本实施方式的图像形成装置可为干式显影方式的图像形成装置、湿式显影方式(利用液体显影剂的显影方式)的图像形成装置的任一种。
再者,本实施方式的图像形成装置中,例如包括电子照相感光体的部分可为相对于图像形成装置可拆装地设置的盒(cartridge)结构(处理盒(process cartridge))。作为处理盒,例如可较佳地使用包括色粉图像形成装置及转印装置的处理盒。
以下,参照附图来对本实施方式的图像形成装置的一例进行说明。但本实施方式的图像形成装置并不限定于此。再者,对图中示出的主要部分进行说明,对其他部分省略说明。
(图像形成装置)
图1是表示本实施方式的图像形成装置的构成的概略构成图。
如图1所示,本实施方式的图像形成装置100例如是通常被称为串联(tandem)型的中间转印方式的图像形成装置,包括:多个图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K(色粉图像形成装置的一例),利用电子照相方式来形成各颜色成分的色粉图像;一次转印部10,将利用各图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K而形成的各颜色成分色粉图像依次转印(一次转印)到中间转印带15;二次转印部20,将转印到中间转印带15上的重叠色粉图像成批转印(二次转印)到作为记录介质的纸张K上;以及定影装置60,将经二次转印的图像定影在纸张K上。另外,图像形成装置100具有对各装置(各部)的动作进行控制的控制部40。
图像形成装置100的各图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K包括对形成于表面的色粉图像进行保持且沿箭头A方向旋转的感光体11。
在感光体11的周围,作为带电部件的一例而设置有使感光体11带电的带电器12,作为潜像形成部件的一例而设置有将静电潜像写入感光体11上的激光曝光器13(图中以符号Bm来表示曝光光束)。
另外,在感光体11的周围,作为显影部件的一例而设置有收容各颜色成分色粉并利用色粉来使感光体11上的静电潜像可视化的显影器14,且设置有将感光体11上所形成的各颜色成分色粉图像利用一次转印部10而转印到中间转印带15的一次转印辊16。
进而,在感光体11的周围设置有将感光体11上的残留色粉去除的感光体清洁器17,沿感光体11的旋转方向依次配设有带电器12、激光曝光器13、显影器14、一次转印辊16及感光体清洁器17的电子照相用元件。所述图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K自中间转印带15的上游侧,以黄色(Y)、品红(M)、青色(C)、黑色(K)的顺序配置成大致直线状。
作为中间转印体的一例的中间转印带15是以体积电阻率例如为1×106Ωcm以上且1×1014Ωcm以下的方式形成,其厚度例如构成为0.1mm左右。
中间转印带15利用各种辊,沿图1所示的B方向以与目的相匹配的速度循环驱动(旋转)。作为所述各种辊,有由定速性优异的马达(未图示)驱动而使中间转印带15旋转的驱动辊31、沿各感光体11的排列方向以大致直线状延伸并对中间转印带15进行支撑的支撑辊32、对中间转印带15赋予张力并且作为防止中间转印带15的蛇行的校正辊发挥功能的张力赋予辊33、设置于二次转印部20的背面辊25、设置于将中间转印带15上的残留色粉刮除的清洁部的清洁背面辊34。
一次转印部10包括夹着中间转印带15而与感光体11相向配置的一次转印辊16。而且,一次转印辊16夹着中间转印带15而压接配置于感光体11,进而对一次转印辊16施加有与色粉的带电极性(设为负极性;以下相同)为相反极性的电压(一次转印偏压)。由此,各感光体11上的色粉图像被依次静电吸引至中间转印带15,从而在中间转印带15上形成重叠的色粉图像。
二次转印部20构成为包括:背面辊25、以及配置于中间转印带15的色粉图像保持面侧的二次转印辊22。
背面辊25是以表面电阻率为1×107Ω/□以上且1×1010Ω/□以下的方式形成,硬度例如设定为70°(阿斯克尔(ASKER)C:高分子计器公司制造,以下相同)。所述背面辊25配置于中间转印带15的背面侧而构成二次转印辊22的相向电极,且接触配置有稳定地施加二次转印偏压的金属制的供电辊26。
另一方面,二次转印辊22是体积电阻率为107.5Ωcm以上且108.5Ωcm以下的圆筒辊。而且,二次转印辊22夹着中间转印带15而压接配置于背面辊25,进而二次转印辊22接地,从而在二次转印辊22与背面辊25之间形成二次转印偏压,将色粉图像二次转印到被搬送至二次转印部20的纸张K上。
另外,在中间转印带15的二次转印部20的下游侧,接触、分离自如地设置有中间转印带清洁器35,所述中间转印带清洁器35将二次转印后的中间转印带15上的残留色粉或纸粉去除,从而对中间转印带15的表面进行清洁。
再者,中间转印带15、一次转印部10(一次转印辊16)、及二次转印部20(二次转印辊22)相当于转印装置的一例。
另一方面,在黄色的图像形成单元1Y的上游侧配设有基准传感器(初始位置传感器(home position sensor))42,所述基准传感器42产生作为用以选取各图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K中的图像形成时间点的基准的基准信号。另外,在黑色的图像形成单元1K的下游侧,配设有用以进行画质调整的图像浓度传感器43。所述基准传感器42对设置于中间转印带15的背侧的标记进行识别而产生基准信号,各图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K根据基于所述基准信号的识别的、来自控制部40的指示而开始进行图像形成。
进而,在本实施方式的图像形成装置中,作为对纸张K进行搬送的搬送部件,包括:收容纸张K的纸张收容部50;将所述纸张收容部50中堆积的纸张K在预定的时间点取出并予以搬送的供纸辊51;对由供纸辊51抽出的纸张K进行搬送的搬送辊52;将由搬送辊52搬送的纸张K送往二次转印部20的搬送引导件53;在利用二次转印辊22进行二次转印后将所搬送的纸张K向定影装置60搬送的搬送带55;以及将纸张K引导至定影装置60的定影入口引导件56。
接下来,对本实施方式的图像形成装置的基本成像工艺进行说明。
在本实施方式的图像形成装置中,自未图示的图像读取装置或未图示的个人计算机(personal computer,PC)等输出的图像数据在利用未图示的图像处理装置实施图像处理后,利用图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K执行成像作业。
在图像处理装置中,对所输入的反射率数据实施阴影校正、位置偏移校正、亮度/颜色空间转换、伽马校正(gamma correction)、边框消除、颜色编辑、移动编辑等各种图像编辑等图像处理。实施了图像处理的图像数据被转换成Y、M、C、K四种颜色的色材灰度数据,并输出至激光曝光器13。
在激光曝光器13中,与所输入的色材灰度数据对应地,例如对图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K各自的感光体11照射自半导体激光射出的曝光光束Bm。在图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K的各感光体11中,利用带电器12而使表面带电后,利用所述激光曝光器13对表面进行扫描曝光而形成静电潜像。所形成的静电潜像利用各图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K而显影成Y、M、C、K各颜色的色粉图像。
图像形成单元1Y、图像形成单元1M、图像形成单元1C、图像形成单元1K的感光体11上所形成的色粉图像在各感光体11与中间转印带15接触的一次转印部10中被转印到中间转印带15上。更具体而言,在一次转印部10中,利用一次转印辊16对中间转印带15的基材附加与色粉的带电极性(负极性)为相反极性的电压(一次转印偏压),从而使色粉图像在中间转印带15的表面依次重合来进行一次转印。
在色粉图像被依次一次转印到中间转印带15的表面后,中间转印带15移动而色粉图像被搬送至二次转印部20。当色粉图像被搬送至二次转印部20时,在搬送部件中,迎合色粉图像被搬送至二次转印部20的时间点而供纸辊51旋转,自纸张收容部50供给目标尺寸的纸张K。由供纸辊51供给的纸张K被搬送辊52搬送,经由搬送引导件53而到达二次转印部20。在到达所述二次转印部20之前使纸张K暂时停止,并迎合保持有色粉图像的中间转印带15的移动时间点而使对位辊(未图示)旋转,由此进行纸张K的位置与色粉图像的位置的对位。
在二次转印部20中,经由中间转印带15而二次转印辊22被背面辊25加压。此时,迎合时间点所搬送的纸张K被夹持在中间转印带15与二次转印辊22之间。此时,若自供电辊26施加与色粉的带电极性(负极性)为相同极性的电压(二次转印偏压),则在二次转印辊22与背面辊25之间形成转印电场。而且,在由二次转印辊22与背面辊25加压的二次转印部20中,中间转印带15上所保持的未定影色粉图像被成批地静电转印到纸张K上。
其后,静电转印有色粉图像的纸张K利用二次转印辊22而以自中间转印带15剥离的状态直接被搬送,并被搬送至设置于二次转印辊22的纸张搬送方向下游侧的搬送带55。在搬送带55中,迎合定影装置60中的最适合的搬送速度而将纸张K搬送至定影装置60。搬送至定影装置60的纸张K上的未定影色粉图像借助定影装置60而利用热及压力受到定影处理,由此被定影在纸张K上。然后,形成有定影图像的纸张K被搬送至图像形成装置的排出部中所设置的排纸收容部(未图示)。
另一方面,在对纸张K的转印结束后,残存于中间转印带15上的残留色粉伴随中间转印带15的旋转而被搬送至清洁部,并利用清洁背面辊34及中间转印带清洁器35而自中间转印带15上去除。
(感光体)
接下来,参照附图来对感光体11(以下也称为“本实施方式的感光体”)的一例进行说明。
图2所示的感光体11例如可列举具有在导电性基体4上依序层叠有底涂层1、电荷产生层2及电荷传输层3的结构的感光体7。电荷产生层2及电荷传输层3构成了感光层5。
再者,感光体11也可为未设置底涂层1的层构成。
另外,感光体11可为具有将电荷产生层2与电荷传输层3的功能一体化的单层型感光层的感光体。在感光体具有单层型感光层的情况下,单层型感光层构成最表面层。
另外,感光体11可为在电荷传输层3上、或单层型感光层上具有表面保护层的感光体。在感光体具有表面保护层的情况下,表面保护层构成最表面层。
以下,对本实施方式的感光体11的各层进行详细说明。再者,省略符号来说明。
(最表面层)
首先,对含有PTFE粒子及含氟分散剂,且相对于PTFE粒子而PFOA含量为0ppb以上且25ppb以下的最表面层进行说明。而且,所述最表面层的构成适用于下文所述的作为最表面层的层(电荷传输层、单层型感光层、表面保护层)。
而且,本实施方式的分散剂附着PTFE粒子中,相对于聚四氟乙烯粒子(PTFE粒子),全氟辛酸(PFOA)含量为0ppb以上且25ppb以下。
-PFOA含量-
最表面层中,相对于PTFE粒子,PFOA含量为0ppb以上且25ppb以下,就分散状态的维持性提升的观点而言,优选为0ppb以上且20ppb以下,更优选为0ppb以上且15ppb以下。再者,“ppb”为质量基准。
作为降低PFOA含量的方法,可列举:利用纯水、碱水、醇类(甲醇、乙醇、异丙醇等)、酮类(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等)、酯类(乙酸乙酯等)、其他的通常的有机溶剂(甲苯、四氢呋喃等)等,对PTFE粒子进行充分清洗的方法。清洗可在室温下进行,通过在加热下进行而可有效率地降低含量。
PFOA含量为通过以下方法而测定的值。
·试样的前处理
将最表面层浸渍于溶剂(例如四氢呋喃)中,使PTFE粒子及除不溶于溶剂的物质以外的成分溶解于溶剂(例如四氢呋喃)中后,滴加至纯水中并将析出物过滤分离。收集此时所获得的包含PFOA的溶液。进而使通过过滤而获得的不溶物溶解于溶剂后,滴加至纯水中并将析出物过滤分离。重复进行5次收集此时所获得的包含PFOA的溶液的作业,将通过所有的作业而捕集的水溶液作为完成前处理的水溶液。
·测定
依据《环境水、底质、生物中的全氟辛磺酸(PFOS)全氟辛酸(PFOA)的分析岩手县环境保险研究中心》中示出的方法,对通过以上手段所获得的完成前处理的水溶液进行试样液的制备、测定。
-PTFE粒子-
PTFE粒子的平均粒径(分散剂附着PTFE粒子的平均粒径)并无特别限制,优选为0.2μm以上且4.5μm以下,更优选为0.2μm以上且4μm以下。平均粒径为0.2μm以上且4.5μm以下的PTFE粒子有包含大量PFOA的倾向。因此,对于平均粒径为0.2μm以上且4.5μm以下的PTFE粒子,尤其是若所混合的成分的状态发生变化,则有分散状态下降的倾向。但是,通过将PFOA含量控制为所述范围,则平均粒径为0.2μm以上且4.5μm以下的PTFE粒子中,即便所混合的成分的状态发生变化,分散状态的维持性也提升。
PTFE粒子的平均粒径为通过以下方法而测定的值。
利用扫描式电子显微镜(scanning electron microscope,SEM),以例如5000倍以上的倍率进行观察,测定氟树脂粒子(一次粒子凝聚成的二次粒子)的最大直径,并将对50个粒子进行测定而得出的平均值设为PTFE粒子的平均粒径。再者,使用日本电子制造的JSM-6700F作为SEM,观察加速电压5kV的二次电子图像。
相对于最表面层的总固体成分,PTFE粒子的含量优选为1质量%以上且30质量%以下,更优选为3质量%以上且20质量%以下,进而优选为5质量%以上且15质量%以下。
-含氟分散剂-
含氟分散剂以至少一部分附着于PTFE粒子的表面的状态包含于最表面层中。
作为含氟分散剂,可列举将具有氟化烷基的聚合性化合物均聚合或共聚合而成的聚合体(以下也称为“含氟化烷基的聚合体”)。
作为含氟分散剂,具体而言,可列举:具有氟化烷基的(甲基)丙烯酸酯的均聚物、具有氟化烷基的(甲基)丙烯酸酯与不具有氟原子的单体的无规或嵌段共聚物等。再者,所谓(甲基)丙烯酸酯,是指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯这两者。
作为具有氟化烷基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举:(甲基)丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,3-五氟丙酯。
作为不具有氟原子的单体,例如可列举:(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、羟基乙基邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、邻苯基苯酚缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯。
此外,作为含氟分散剂,具体而言,还可列举美国专利5637142号说明书、日本专利第4251662号公报等中所公开的嵌段或支化聚合物。进而,作为含氟分散剂,具体而言,还可列举氟系表面活性剂。
这些之中,作为含氟分散剂,优选具有由下述通式(FA)表示的结构单元的含氟化烷基的聚合体,更优选具有由下述通式(FA)表示的结构单元与由下述通式(FB)表示的结构单元的含氟化烷基的聚合体。
以下,对具有由下述通式(FA)表示的结构单元与由下述通式(FB)表示的结构单元的含氟化烷基的聚合体进行说明。
[化2]
通式(FA)及通式(FB)中,RF1、RF2、RF3及RF4各自独立地表示氢原子或烷基。
XF1表示亚烷基链、卤素取代亚烷基链、-S-、-O-、-NH-或单键。
YF1表示亚烷基链、卤素取代亚烷基链、-(CfxH2fx-1(OH))-或单键。
QF1表示-O-或-NH-。
fl、fm及fn各自独立地表示1以上的整数。
fp、fq、fr及fs各自独立地表示0或1以上的整数。
ft表示1以上且7以下的整数。
fx表示1以上的整数。
通式(FA)及通式(FB)中,作为表示RF1、RF2、RF3及RF4的基,优选氢原子、甲基、乙基、丙基等,更优选氢原子、甲基,进而优选甲基。
通式(FA)及通式(FB)中,作为表示XF1及YF1的亚烷基链(未经取代的亚烷基链、卤素取代亚烷基链),优选碳数1以上且10以下的直链状或分支状的亚烷基链。
表示YF1的-(CfxH2fx-1(OH))-中的fx优选表示1以上且10以下的整数。
fp、fq、fr及fs优选分别独立地表示0或1以上且10以下的整数。
fn例如优选1以上且60以下。
此处,在含氟分散剂中,由通式(FA)表示的结构单元与由通式(FB)表示的结构单元的比即fl:fm优选1:9至9:1的范围,更优选3:7至7:3的范围。
另外,含氟分散剂除由通式(FA)表示的结构单元与由通式(FB)表示的结构单元以外,也可还具有由通式(FC)表示的结构单元。由通式(FC)表示的结构单元的含有比优选以与由通式(FA)及通式(FB)表示的结构单元的合计即fl+fm的比(fl+fm:fz)计为10:0至7:3的范围,更优选9:1至7:3的范围。
[化3]
通式(FC)中,RF5及RF6各自独立地表示氢原子或烷基。fz表示1以上的整数。
通式(FC)中,作为表示RF5及RF6的基,优选氢原子、甲基、乙基、丙基等,更优选氢原子、甲基,进而优选甲基。
作为含氟分散剂的市售品,例如可列举:GF300、GF400(东亚合成公司制造);沙福隆(Surflon)系列(AGC清美化学(seimichemical)公司制造);福杰特(Ftergent)(尼奥斯(NEOS)公司制造);PF系列(北村化学公司制造);美佳法(Megafac)系列(迪爱生(DIC)制造);FC系列(3M制造)等。
含氟分散剂的重量平均分子量例如优选2000以上且250000以下,更优选3000以上且150000以下,进而优选50000以上且100000以下。
含氟分散剂的重量平均分子量是通过凝胶渗透层析法(Gel PermeationChromatography,GPC)进行测定而得的值。例如,使用东曹(Tosoh)制造的GPC·HLC-8120作为测定装置,并使用东曹制造的管柱·TSKgel GMHHR-M+TSKgel GMHHR-M(7.8mmI.D.30cm)而在氯仿溶媒中进行利用GPC的分子量测定,根据所述测定结果并使用通过单分散聚苯乙烯标准试样而制作的分子量校准曲线来算出。
相对于PTFE粒子,含氟分散剂的含量例如优选0.5质量%以上且10质量%以下,更优选1质量%以上且7质量%以下。
再者,含氟分散剂可单独使用一种或并用两种以上。
(导电性基体)
作为导电性基体,例如可列举包含金属(铝、铜、锌、铬、镍、钼、钒、铟、金、铂等)或合金(不锈钢等)的金属板、金属鼓及金属带等。另外,作为导电性基体,例如还可列举将导电性化合物(例如导电性聚合物、氧化铟等)、金属(例如铝、钯、金等)或合金涂布、蒸镀或层压而成的纸、树脂膜、带等。此处,所谓“导电性”,是指体积电阻率未满1013Ωcm。
在将电子照相感光体用于激光打印机中的情况下,优选对导电性基体的表面进行粗糙化,使得其中心线平均粗糙度Ra为0.04μm以上且0.5μm以下,以便抑制在照射激光光时所产生的干涉条纹。再者,在将非相干光用于光源中的情况下,并不特别需要用于防止干涉条纹的表面粗糙化,但其抑制由导电性基体的表面凹凸引起的缺陷的产生,因此适合更长寿命化。
作为表面粗糙化的方法,例如可列举:通过使研磨剂悬浮于水中并喷附于导电性基体上而进行的湿式珩磨(honing)、将导电性基体压接于旋转的磨石并连续进行磨削加工的无心磨削、阳极氧化处理等。
作为表面粗糙化的方法,还可列举如下方法:不对导电性基体的表面进行粗糙化,而使导电性或半导电性粉体分散于树脂中,在导电性基体的表面上形成层,并利用分散于所述层中的粒子进行表面粗糙化。
利用阳极氧化进行的表面粗糙化处理是通过将金属制(例如铝制)的导电性基体作为阳极并在电解质溶液中进行阳极氧化而在导电性基体的表面形成氧化膜。作为电解质溶液,例如可列举硫酸溶液、草酸溶液等。但是,通过阳极氧化而形成的多孔阳极氧化膜在维持原样的状态下有化学活性,且容易被污染,由环境引起的电阻变动也大。所以,优选对多孔阳极氧化膜进行封孔处理:在加压水蒸气或沸水中(也可添加镍等金属盐),利用由水合反应引起的体积膨胀将氧化膜的微细孔堵塞,从而变为更稳定的水合氧化物。
阳极氧化膜的膜厚例如优选0.3μm以上且15μm以下。若所述膜厚处于所述范围内,则存在发挥相对于注入而言的阻隔性的倾向,另外存在抑制因反复使用所引起的残余电位上升的倾向。
也可对导电性基体实施利用酸性处理液的处理或者勃姆石(boehmite)处理。
利用酸性处理液的处理例如以如下方式实施。首先,制备包含磷酸、铬酸及氢氟酸的酸性处理液。关于酸性处理液中的磷酸、铬酸及氢氟酸的调配比例,例如磷酸为10质量%以上且11质量%以下的范围、铬酸为3质量%以上且5质量%以下的范围、氢氟酸为0.5质量%以上且2质量%以下的范围,这些酸整体的浓度宜为13.5质量%以上且18质量%以下的范围。处理温度例如优选42℃以上且48℃以下。被膜的膜厚优选0.3μm以上且15μm以下。
关于勃姆石处理,例如是将所述导电性基体在90℃以上且100℃以下的纯水中浸渍5分钟至60分钟、或者使其与90℃以上且120℃以下的加热水蒸气接触5分钟至60分钟来进行。被膜的膜厚优选0.1μm以上且5μm以下。也可进一步对其使用己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、邻苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐等被膜溶解性低的电解质溶液进行阳极氧化处理。
(底涂层)
底涂层例如为包含无机粒子与粘结树脂的层。
作为无机粒子,例如可列举粉体电阻(体积电阻率)102Ωcm以上且1011Ωcm以下的无机粒子。
这些无机粒子中,作为具有所述电阻值的无机粒子,例如宜为氧化锡粒子、氧化钛粒子、氧化锌粒子、氧化锆粒子等金属氧化物粒子,尤其优选氧化锌粒子。
无机粒子的利用吸附比表面测试法(Brunauer-Emmett-Teller method,BETmethod)所得的比表面积例如宜为10m2/g以上。
无机粒子的体积平均粒径例如宜为50nm以上且2000nm以下(优选60nm以上且1000nm以下)。
相对于粘结树脂,无机粒子的含量例如优选为10质量%以上且80质量%以下,更优选为40质量%以上且80质量%以下。
无机粒子也可实施表面处理。关于无机粒子,也可将表面处理不同者或粒径不同者混合两种以上来使用。
作为表面处理剂,例如可列举:硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂、表面活性剂等。尤其优选硅烷偶联剂,更优选具有氨基的硅烷偶联剂。
作为具有氨基的硅烷偶联剂,例如可列举:3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等,但并不限定于这些。
硅烷偶联剂也可混合两种以上来使用。例如也可将具有氨基的硅烷偶联剂与其他硅烷偶联剂并用。作为所述其他硅烷偶联剂,例如可列举: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-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷等,但并不限定于这些。
利用表面处理剂的表面处理方法只要是公知的方法,则可为任意方法,可为干式法或湿式法中的任一者。
相对于无机粒子,表面处理剂的处理量例如优选0.5质量%以上且10质量%以下。
此处,就提高电气特性的长期稳定性、载流子阻隔性的观点而言,宜为底涂层含有无机粒子及电子接受性化合物(受体化合物)。
作为电子接受性化合物,例如可列举:氯醌、溴醌等醌系化合物;四氰基醌二甲烷系化合物;2,4,7-三硝基芴酮、2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物;2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑、2,5-双(4-萘基)-1,3,4-恶二唑、2,5-双(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-恶二唑等恶二唑系化合物;呫吨酮系化合物;噻吩化合物;3,3',5,5'-四-叔丁基联苯醌等联苯醌化合物;等电子传输性物质等。
尤其,作为电子接受性化合物,优选具有蒽醌结构的化合物。作为具有蒽醌结构的化合物,例如优选羟基蒽醌化合物、氨基蒽醌化合物、氨基羟基蒽醌化合物等,具体而言,例如优选蒽醌、茜素(alizarin)、醌茜(quinizarin)、蒽绛酚(anthrarufin)、红紫素(purpurin)等。
电子接受性化合物可与无机粒子一同分散并包含于底涂层中,或者也可在附着于无机粒子表面的状态下包含于底涂层中。
作为使电子接受性化合物附着于无机粒子表面的方法,例如可列举干式法、或湿式法。
干式法例如为如下方法:一面利用剪切力大的搅拌机等搅拌无机粒子,一面直接滴加电子接受性化合物或者滴加溶解于有机溶媒中的电子接受性化合物,并将其与干燥空气或氮气一同喷雾,从而将电子接受性化合物附着于无机粒子的表面。在电子接受性化合物的滴加或喷雾时,宜为在溶剂的沸点以下的温度下进行。也可在将电子接受性化合物滴加或喷雾后进一步在100℃以上进行焙烤。关于焙烤,只要为可获得电子照相特性的温度、时间,则无特别限制。
湿式法例如为如下方法:利用搅拌机、超声波、砂磨机、磨碎机(attritor)、球磨机等将无机粒子分散于溶剂中,并且添加电子接受性化合物,进行搅拌或分散后,将溶剂去除,从而将电子接受性化合物附着于无机粒子的表面。关于溶剂去除方法,例如通过过滤或蒸馏将溶剂蒸馏去除。在去除溶剂之后,也可进一步在100℃以上进行焙烤。关于焙烤,只要为可获得电子照相特性的温度、时间,则无特别限定。湿式法中,也可在添加电子接受性化合物之前将无机粒子所含的水分去除,其例子可列举:一面在溶剂中对无机粒子进行搅拌加热一面去除水分的方法、使无机粒子与溶剂共沸而去除水分的方法。
再者,电子接受性化合物的附着可在对无机粒子实施利用表面处理剂的表面处理之前或之后进行,也可使电子接受性化合物的附着和利用表面处理剂的表面处理同时进行。
相对于无机粒子,电子接受性化合物的含量例如宜为0.01质量%以上且20质量%以下,优选0.01质量%以上且10质量%以下。
作为用于底涂层的粘结树脂,例如可列举:缩醛树脂(例如,聚乙烯缩丁醛等)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、脲树脂、酚树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂等公知的高分子化合物;锆螯合化合物;钛螯合化合物;铝螯合化合物;钛醇盐化合物;有机钛化合物;硅烷偶联剂等公知的材料。
作为用于底涂层的粘结树脂,例如还可列举:具有电荷传输性基的电荷传输性树脂、导电性树脂(例如聚苯胺等)等。
这些之中,作为用于底涂层的粘结树脂,适宜为不溶于上层的涂布溶剂的树脂,尤其适宜为脲树脂、酚树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸酯树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂等热硬化性树脂;利用选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂及聚乙烯缩醛树脂所组成的群组中的至少一种树脂与硬化剂的反应而获得的树脂。
在将这些粘结树脂的两种以上组合使用的情况下,视需要对其混合比例进行设定。
为了提升电气特性、提升环境稳定性、提升画质,也可在底涂层中包含各种添加剂。
作为添加剂,可列举:多环缩合系、偶氮系等电子传输性颜料、锆螯合化合物、钛螯合化合物、铝螯合化合物、钛醇盐化合物、有机钛化合物、硅烷偶联剂等公知的材料。如上所述,硅烷偶联剂被用于无机粒子的表面处理,但也可作为添加剂进一步添加到底涂层中。
关于作为添加剂的硅烷偶联剂,例如可列举: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-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷等。
作为锆螯合化合物,例如可列举:锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺合锆、乙酰丙酮锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆丁醇盐、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、甲基丙烯酸酯锆丁醇盐、硬脂酸酯锆丁醇盐、异硬脂酸酯锆丁醇盐等。
作为钛螯合化合物,例如可列举:钛酸四异丙基酯、钛酸四正丁基酯、钛酸丁基酯二聚体、钛酸四(2-乙基己基)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、三乙醇胺合钛、多羟基硬脂酸钛等。
作为铝螯合化合物,例如可列举:异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇铝、丁醇铝、二乙酰乙酸乙酯二异丙醇铝、三(乙酰乙酸乙酯)铝等。
这些添加剂可单独使用,或者也可作为多种化合物的混合物或缩聚物来使用。
底涂层的维氏硬度宜为35以上。
为了抑制云纹(moire)像,宜将底涂层的表面粗糙度(十点平均粗糙度)调整为所使用的曝光用激光波长λ的1/(4n)(n为上层的折射率)至1/2。
为了调整表面粗糙度,也可在底涂层中添加树脂粒子等。作为树脂粒子,可列举硅酮树脂粒子、交联型聚甲基丙烯酸甲酯树脂粒子等。另外,为了调整表面粗糙度,也可对底涂层的表面进行研磨。作为研磨方法,可列举:软皮(buff)研磨、喷砂处理、湿式珩磨、磨削处理等。
底涂层的形成并无特别限制,可利用众所周知的形成方法,例如通过如下方式进行:形成将所述成分添加到溶剂中所得的底涂层形成用涂布液的涂膜,对所述涂膜进行干燥,并视需要进行加热。
作为用于制备底涂层形成用涂布液的溶剂,可列举公知的有机溶剂,例如:醇系溶剂、芳香族烃溶剂、卤化烃溶剂、酮系溶剂、酮醇系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂等。
具体而言,这些溶剂例如可列举:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二恶烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯、甲苯等通常的有机溶剂。
作为制备底涂层形成用涂布液时的无机粒子的分散方法,例如可列举:辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、胶体磨机、油漆搅拌器等公知的方法。
作为将底涂层形成用涂布液涂布于导电性基体上的方法,例如可列举:刮板涂布法、线棒涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、液滴涂布(bead coating)法、气刀涂布法、幕式涂布法等通常方法。
底涂层的膜厚例如设定于优选15μm以上、更优选20μm以上且50μm以下的范围内。
(中间层)
图示虽省略,但也可在底涂层和感光层之间进一步设置中间层。
中间层例如为包含树脂的层。作为用于中间层的树脂,例如可列举:缩醛树脂(例如,聚乙烯缩丁醛等)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂等高分子化合物。
中间层也可为包含有机金属化合物的层。作为用于中间层的有机金属化合物,可列举含有锆、钛、铝、锰、硅等金属原子的有机金属化合物等。
这些用于中间层的化合物可单独使用,或者也可作为多种化合物的混合物或缩聚物来使用。
这些之中,中间层优选为包含含有锆原子或硅原子的有机金属化合物的层。
中间层的形成并无特别限制,可利用众所周知的形成方法,例如通过如下方式进行:形成将所述成分添加到溶剂中所得的中间层形成用涂布液的涂膜,对所述涂膜进行干燥,并视需要进行加热。
作为形成中间层的涂布方法,可使用浸渍涂布法、上推涂布法、线棒涂布法、喷雾涂布法、刮板涂布法、刮刀涂布(knife coating)法、幕式涂布法等通常方法。
中间层的膜厚例如优选设定于0.1μm以上且3μm以下的范围内。再者,也可将中间层用作底涂层。
(电荷产生层)
电荷产生层例如为包含电荷产生材料与粘结树脂的层。另外,电荷产生层也可为电荷产生材料的蒸镀层。电荷产生材料的蒸镀层适合于使用发光二极管(Light EmittingDiode,LED)、有机电致发光(Electro-Luminescence,EL)图像阵列等非相干性光源的情形。
作为电荷产生材料,可列举:双偶氮、三偶氮等偶氮颜料;二溴蒽嵌蒽醌等稠环芳香族颜料;苝颜料;吡咯并吡咯颜料;酞菁颜料;氧化锌;三方晶系硒等。
这些之中,为了应对近红外区域的激光曝光,作为电荷产生材料,优选使用金属酞菁颜料或无金属酞菁颜料。具体而言,例如更优选:日本专利特开平5-263007号公报、日本专利特开平5-279591号公报等所公开的羟基镓酞菁;日本专利特开平5-98181号公报等所公开的氯镓酞菁;日本专利特开平5-140472号公报、日本专利特开平5-140473号公报等所公开的二氯锡酞菁;日本专利特开平4-189873号公报等所公开的氧钛酞菁。
另一方面,为了应对近紫外区域的激光曝光,作为电荷产生材料,优选:二溴蒽嵌蒽醌等稠环芳香族颜料;硫靛系颜料;紫菜嗪化合物;氧化锌;三方晶系硒;日本专利特开2004-78147号公报、日本专利特开2005-181992号公报所公开的双偶氮颜料等。
当使用在450nm以上且780nm以下存在发光的中心波长的LED、有机EL图像阵列等非相干性光源的情况下,也可使用所述电荷产生材料,但就分辨率的观点而言,当在20μm以下的薄膜中使用感光层时,感光层中的电场强度变高,容易发生自基体的电荷注入所引起的带电降低、被称作所谓黑点的图像缺陷。所述情况在使用三方晶系硒、酞菁颜料等容易在p-型半导体中产生暗电流的电荷产生材料时变得显着。
相对于此,在使用作为电荷产生材料的稠环芳香族颜料、苝颜料、偶氮颜料等的n-型半导体的情况下,难以产生暗电流,即便制成薄膜,也能抑制被称作黑点的图像缺陷。作为n-型的电荷产生材料,例如可列举日本专利特开2012-155282号公报的段落[0288]~段落[0291]中记载的化合物(CG-1)~化合物(CG-27),但并不限定于此。
再者,n-型的判定可利用通常所使用的飞行时间(Time of Flight)法并根据流动的光电流的极性来判定,将相比空穴而更容易使电子作为载流子流动者设为n-型。
作为用于电荷产生层的粘结树脂,可自广泛的绝缘性树脂中选择,另外,作为粘结树脂,也可自聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘、聚硅烷等有机光导电性聚合物中选择。
作为粘结树脂,例如可列举:聚乙烯缩丁醛树脂、聚芳酯树脂(双酚类与芳香族二元羧酸的缩聚物等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素树脂、氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、酪蛋白、聚乙烯醇树脂、聚乙烯吡咯烷酮树脂等。此处,所谓“绝缘性”,是指体积电阻率为1013Ωcm以上。
这些粘结树脂可单独使用一种或混合使用两种以上。
再者,电荷产生材料与粘结树脂的调配比优选以质量比计为10:1至1:10的范围内。
此外,在电荷产生层中也可包含众所周知的添加剂。
电荷产生层的形成并无特别限制,可利用众所周知的形成方法,例如通过如下方式进行:形成将所述成分添加到溶剂中所得的电荷产生层形成用涂布液的涂膜,对所述涂膜进行干燥,并视需要进行加热。再者,电荷产生层的形成也可通过电荷产生材料的蒸镀来进行。电荷产生层的利用蒸镀的形成尤其适合于利用稠环芳香族颜料、苝颜料作为电荷产生材料的情形。
作为用于制备电荷产生层形成用涂布液的溶剂,可列举:甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、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、甲苯等。这些溶剂单独使用一种或混合使用两种以上。
作为使粒子(例如,电荷产生材料)分散于电荷产生层形成用涂布液中的方法,例如利用球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、卧式砂磨机等介质分散机;或者搅拌机、超声波分散机、辊磨机、高压均质机等无介质分散机。作为高压均质机,例如可列举:在高压状态下使分散液进行液-液碰撞或液-壁碰撞并分散的碰撞方式、或者在高压状态下使分散液贯穿微细流路并分散的贯穿方式等。
再者,当进行所述分散时,有效的是将电荷产生层形成用涂布液中的电荷产生材料的平均粒径设为0.5μm以下、优选0.3μm以下、进而优选0.15μm以下。
作为将电荷产生层形成用涂布液涂布在底涂层上(或中间层上)的方法,例如可列举:刮板涂布法、线棒涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、液滴涂布法、气刀涂布法、幕式涂布法等通常方法。
电荷产生层的膜厚例如设定于优选0.1μm以上且5.0μm以下、更优选0.2μm以上且2.0μm以下的范围内。
(电荷传输层)
电荷传输层例如为包含电荷传输材料与粘结树脂的层。电荷传输层也可为包含高分子电荷传输材料的层。
作为电荷传输材料,可列举:对苯醌、氯醌、溴醌、蒽醌等醌系化合物;四氰基醌二甲烷系化合物;2,4,7-三硝基芴酮等芴酮化合物;呫吨酮系化合物;二苯甲酮系化合物;氰基乙烯基系化合物;乙烯系化合物等电子传输性化合物。作为电荷传输材料,还可列举:三芳基胺系化合物、联苯胺系化合物、芳基烷烃系化合物、芳基取代乙烯系化合物、二苯乙烯系化合物、蒽系化合物、腙系化合物等空穴传输性化合物。这些电荷传输材料可单独使用一种或使用两种以上,但并不限定于这些。
作为电荷传输材料,就电荷迁移率的观点而言,优选由下述结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物、及由下述结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物。
[化4]
结构式(a-1)中,ArT1、ArT2及ArT3各自独立地表示经取代或未经取代的芳基、-C6H4-C(RT4)=C(RT5)(RT6)、或-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)。RT4、RT5、RT6、RT7、及RT8各自独立地表示氢原子、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代的芳基。
作为所述各基的取代基,可列举:卤素原子、碳数1以上且5以下的烷基、碳数1以上且5以下的烷氧基。另外,作为所述各基的取代基,还可列举经碳数1以上且3以下的烷基取代而成的取代氨基。
[化5]
结构式(a-2)中,RT91及RT92各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1以上且5以下的烷基、或者碳数1以上且5以下的烷氧基。RT101、RT102、RT111及RT112各自独立地表示卤素原子、碳数1以上且5以下的烷基、碳数1以上且5以下的烷氧基、经碳数1以上且2以下的烷基取代而成的氨基、经取代或未经取代的芳基、-C(RT12)=C(RT13)(RT14)、或-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16),RT12、RT13、RT14、RT15及RT16各自独立地表示氢原子、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代的芳基。Tm1、Tm2、Tn1及Tn2各自独立地表示0以上且2以下的整数。
作为所述各基的取代基,可列举:卤素原子、碳数1以上且5以下的烷基、碳数1以上且5以下的烷氧基。另外,作为所述各基的取代基,还可列举经碳数1以上且3以下的烷基取代而成的取代氨基。
此处,在由结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物及由所述结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物中,就电荷迁移率的观点而言,尤其优选具有“-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)”的三芳基胺衍生物、及具有“-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16)”的联苯胺衍生物。
作为高分子电荷传输材料,可使用聚-N-乙烯基咔唑、聚硅烷等具有电荷传输性的公知者。尤其是,优选日本专利特开平8-176293号公报、日本专利特开平8-208820号公报等所公开的聚酯系的高分子电荷传输材。再者,高分子电荷传输材料可单独使用,但也可与粘结树脂并用。
用于电荷传输层的粘结树脂可列举: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、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、硅酮树脂、硅酮醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚-N-乙烯基咔唑、聚硅烷等。这些之中,作为粘结树脂,适宜为聚碳酸酯树脂或聚芳酯树脂。这些粘结树脂单独使用一种或使用两种以上。
再者,电荷传输材料与粘结树脂的调配比以质量比计优选10:1至1:5。
此外,在电荷传输层中也可包含众所周知的添加剂。
电荷传输层的形成并无特别限制,可利用众所周知的形成方法,例如通过如下方式进行:形成将所述成分添加到溶剂中所得的电荷传输层形成用涂布液的涂膜,对所述涂膜进行干燥,并视需要进行加热。
作为用于制备电荷传输层形成用涂布液的溶剂,可列举:苯、甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族烃类;丙酮、2-丁酮等酮类;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等卤化脂肪族烃类;四氢呋喃、乙醚等环状或直链状的醚类等通常的有机溶剂。这些溶剂单独使用或混合使用两种以上。
作为将电荷传输层形成用涂布液涂布于电荷产生层上时的涂布方法,可列举:刮板涂布法、线棒涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、液滴涂布法、气刀涂布法、幕式涂布法等通常方法。
电荷传输层的膜厚例如设定于优选5μm以上且50μm以下、更优选10μm以上且30μm以下的范围内。
(保护层)
保护层视需要而设置于感光层上。保护层例如是出于防止带电时的感光层的化学变化或进一步改善感光层的机械强度的目的而设置。
因此,保护层可应用包含硬化膜(交联膜)的层。作为这些层,例如可列举下述1)或2)所示的层。
1)包含含有在相同的分子内具有反应性基及电荷传输性骨架的含反应性基的电荷传输材料的组合物的硬化膜的层(即,包含所述含反应性基的电荷传输材料的聚合体或交联体的层)
2)包含含有非反应性的电荷传输材料、与不具有电荷传输性骨架而具有反应性基的含反应性基的非电荷传输材料的组合物的硬化膜的层(即,包含非反应性的电荷传输材料、与所述含反应性基的非电荷传输材料的聚合体或交联体的层)
作为含反应性基的电荷传输材料的反应性基,可列举:链聚合性基、环氧基、-OH、-OR[其中,R表示烷基]、-NH2、-SH、-COOH、-SiRQ1 3-Qn(ORQ2)Qn[其中,RQ1表示氢原子、烷基或者取代或未经取代的芳基,RQ2表示氢原子、烷基、三烷基硅烷基;Qn表示1~3的整数]等众所周知的反应性基。
作为链聚合性基,只要为可进行自由基聚合的官能基,则并无特别限定,例如为至少具有含有碳双键的基的官能基。具体而言,可列举含有选自乙烯基、乙烯基醚基、乙烯基硫醚基、苯乙烯基(乙烯基苯基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基及这些的衍生物中的至少一个的基等。其中,就其反应性优异的方面而言,作为链聚合性基,优选含有选自乙烯基、苯乙烯基(乙烯基苯基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基及这些的衍生物中的至少一个的基。
作为含反应性基的电荷传输材料的电荷传输性骨架,只要为电子照相感光体中的公知的结构,则并无特别限定,例如可列举源自三芳基胺系化合物、联苯胺系化合物、腙系化合物等含氮的空穴传输性化合物的骨架且为与氮原子共轭的结构。这些之中,优选三芳基胺骨架。
这些具有反应性基及电荷传输性骨架的含反应性基的电荷传输材料、非反应性的电荷传输材料、含反应性基的非电荷传输材料可自众所周知的材料中选择。
此外,在保护层中也可包含众所周知的添加剂。
保护层的形成并无特别限制,可利用众所周知的形成方法,例如通过如下方式进行:形成将所述成分添加到溶剂中所得的保护层形成用涂布液的涂膜,对所述涂膜进行干燥,并视需要进行加热等硬化处理。
作为用于制备保护层形成用涂布液的溶剂,可列举:甲苯、二甲苯等芳香族系溶剂;甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶剂;四氢呋喃、二恶烷等醚系溶剂;乙二醇单甲醚等溶纤剂系溶剂;异丙醇、丁醇等醇系溶剂等。这些溶剂可单独使用或混合使用两种以上。
再者,保护层形成用涂布液也可为无溶剂的涂布液。
作为将保护层形成用涂布液涂布于感光层(例如电荷传输层)上的方法,可列举:浸渍涂布法、上推涂布法、线棒涂布法、喷雾涂布法、刮板涂布法、刮刀涂布法、幕式涂布法等通常方法。
保护层的膜厚例如设定为优选1μm以上且20μm以下、更优选2μm以上且10μm以下的范围内。
(单层型感光层)
单层型感光层(电荷产生/电荷传输层)例如为包含电荷产生材料与电荷传输材料、以及视需要的粘结树脂及其他众所周知的添加剂的层。再者,这些材料与在电荷产生层及电荷传输层中所说明的材料相同。
而且,在单层型感光层中,相对于总固体成分,电荷产生材料的含量宜为0.1质量%以上且10质量%以下,优选0.8质量%以上且5质量%以下。另外,在单层型感光层中,相对于总固体成分,电荷传输材料的含量宜为5质量%以上且50质量%以下。
单层型感光层的形成方法与电荷产生层或电荷传输层的形成方法相同。
单层型感光层的膜厚例如宜为5μm以上且50μm以下,优选为10μm以上且40μm以下。
(中间转印体)
接下来,对中间转印带15(以下有时也称为“本实施方式的中间转印体”)进行说明。以下,省略符号来说明。
本实施方式的中间转印体可为单层构成,也可为多层构成。再者,中间转印体并不限于带,也可为辊。
而且,中间转印体中,表面(即外周面)的十六烷接触角为30度以上。就抑制图像形成初期的图像浓度下降的观点而言,更优选35度以上。其中,就带表面的清洁性的观点而言,表面的十六烷接触角的上限宜为90度以下。
此处,“表面的十六烷接触角”为如下所述而测定的值。
自测定对象的中间转印体采取试样。其次,在温度25℃、湿度50%的环境下,使用接触角计(协和界面科学(股)制造,型号:CA-X-FACE),在试样的测定面(中间转印体的外周面)上滴加3μl的十六烷(纯度=99%),滴加后,利用光学显微镜来拍摄3秒后的液滴。而且,根据所获得的拍摄照片,基于θ/2法来求出十六烷接触角θ。
作为表面的十六烷接触角满足所述范围的中间转印体,可适当列举以下的第一实施方式及第二实施方式的中间转印体。
-第一实施方式-
第一实施方式的中间转印体是由表面含有聚四氟乙烯粒子(PTFE粒子)及具有氟原子的分散剂(含氟分散剂)的树脂层(以下也称为“含PTFE粒子的树脂层”)所构成的中间转印体。
第一实施方式的中间转印体可为含PTFE粒子的树脂层的单层构成,也可为具有含PTFE粒子的树脂层作为最外层的两层以上的多层构成。
第一实施方式的中间转印体中,作为两层以上的多层构成,可列举具有基材层及设置于基材层上的含PTFE粒子的树脂层的层叠构成。
对含PTFE粒子的树脂层进行说明。
作为含PTFE粒子的树脂层中所包含的树脂,可列举:聚酰亚胺树脂、氟化聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚醚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚醚砜树脂、聚苯基砜、聚砜树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂的等众所周知的树脂。
这些之中,就抑制旋转驱动时(支撑辊、清洁刮板等的应力)所引起的中间转印体的变形的观点而言,作为树脂,优选硬化树脂(特别是聚酰亚胺树脂)。另一方面,就利用挤出成形等成形法来成形中间转印体的观点而言,作为树脂,优选热塑性树脂。
含PTFE粒子的树脂层可为包含两种以上的所述树脂的树脂层。
作为含PTFE粒子的树脂层中所包含的PTFE粒子,可列举感光体的最表面层中所含的PTFE粒子。
含PTFE粒子的树脂层中,相对于含PTFE粒子的树脂层的树脂,PTFE粒子的含量优选10质量%以上且50质量%以下,更优选15质量%以上且35质量%以下。
含PTFE粒子的树脂层中所包含的含氟分散剂的种类及含量可例示与感光体的最表面层中所含的PTFE粒子相同的种类及含量。
含PTFE粒子的树脂层中,相对于PTFE粒子,全氟辛酸(PFOA)含量可为0ppb以上且25ppb以下。关于PFOA含量,与感光体的最表面层相同。
若将含PTFE粒子的树脂层中的PFOA含量设为所述范围,则如上所述,PTFE粒子的分散性提高,含PTFE粒子的树脂层的耐磨耗性提升。
另一方面,如上所述,还可抑制PFOA向含PTFE粒子的树脂层的表面(即中间转印体的表面)的析出。由此,图像形成初期的色粉图像自中间转印体向记录介质的转印效率下降。
因此,关于含PTFE粒子的树脂层的表面(即中间转印体的表面)中PTFE粒子露出的面积率(以下也称为“PTFE粒子的露出面积率”),宜设为20%以上且80%以下(优选30%以上且70%以下)。
若在所述范围提高PTFE粒子的露出面积率,则通过PTFE粒子而使中间转印体的脱模性提高,在图像形成初期也容易确保色粉图像的脱模性。结果,即便降低PFOA含量,也容易抑制图像形成初期的图像浓度下降。
为了将PTFE粒子的露出面积率设为所述范围,可例示:提高PTFE粒子的含量的方法、使PTFE粒子偏向存在于含PTFE粒子的树脂层的表面(即中间转印体的表面)侧的方法等。
PTFE粒子的露出面积率是通过以下方法而测定的值。
切取作为测定对象的中间转印体,利用X射线光电子分光装置(X-rayphotoelectron spectroscope,XPS)(“JPS-9000MX”:日本电子(股)制造),算出中间转印体的表面的F元素率,由此而求出PTFE粒子的露出面积率。此处,将PTFE粒子中的F元素的存在率设为70%,以F元素率(atm%)/0.7的形式算出露出面积率。
含PTFE粒子的树脂层优选包含导电剂。另外,也可包含其他添加剂。
作为导电剂,例如可列举:碳黑;铝、镍等金属;氧化铟、氧化锡等金属氧化物;钛酸钾、氯化钾等离子导电性物质;聚苯胺、聚吡咯、聚砜、聚乙炔等导电性高分子。这些导电剂中,就导电性、经济性的观点而言,优选碳黑。
作为碳黑,例如可列举:科琴黑(Ketjen black)、油料炉黑(oil furnace black)、槽法碳黑(channel black)、乙炔黑(acetylene black)、表面经氧化的碳黑(以下称为“表面处理碳黑”)等。其中,就经时的电阻稳定性的观点而言,优选表面处理碳黑。
表面处理碳黑是对其表面赋予例如羧基、醌基、内酯基、羟基等而获得。
相对于树脂100质量份,导电剂的调配量例如优选为10质量份以上且30质量份以下,更优选为13质量份以上且25质量份以下。
作为其他添加剂,例如可列举:抗氧化剂、表面活性剂、耐热防老化剂、分散剂、各种填充剂、催化剂、流平材等众所周知的添加剂。
接下来,对基材层进行说明。
除不包含PTFE粒子及含氟分散剂以外,基材层可列举与含PTFE粒子的树脂层相同的树脂层。其中,基材层也可应用含PTFE粒子的树脂层。
-第二实施方式-
第二实施方式的中间转印体是由表面含有树脂及全氟聚醚(Perfluoropolyether)(以下也称为“PFPE”)的树脂层所构成的中间转印体。
作为第二实施方式的中间转印体,可例示具有基材层、及设置于基材层上的含有树脂及PFPE的树脂层(以下也称为“含PFPE的树脂层”)的层构成的中间转印体。
对含PFPE的树脂层进行说明。
含PFPE的树脂层优选具有海岛结构,所述海岛结构具有包含树脂的海部、及包含PFPE的岛部。即,PFPE优选在树脂中形成有区域(domain)。
含PFPE的树脂层中所包含的树脂为PFPE以外的树脂。作为树脂,可列举:(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚醚树脂、硅酮树脂、聚乙烯缩丁醛树脂等众所周知的树脂。
含PFPE的树脂层可为包含两种以上的所述树脂的树脂层。
作为含PFPE的树脂层中所包含的PFPE,可例示具有全氟亚烷基醚作为构成单元的聚合物。PFPE可为寡聚物。再者,寡聚物是将有限个数(例如5个以上且100个以下)的单体聚合而成的聚合体。
PFPE中,作为构成单元的全氟亚烷基醚可列举碳数1以上且8以下(优选碳数1以上且3以下)的全氟亚烷基醚(例如全氟亚甲基醚、全氟亚乙基醚、及全氟亚丙基醚等)。
作为PFPE,优选具有全氟亚甲基醚的构成单元(-(O-CF2)-))及全氟亚乙基醚的构成单元(-(O-CF2-CF2)-)的至少一者的PFPE。
作为PFPE的市售品,可列举:“得姆纳姆(DEMNUM)(大金(Daikin)工业公司制造)”、“科慕(Krytox)(杜邦(DuPont)公司制造)”、“氟必琳(Fomblin)(苏威苏莱克斯(SolvaySolexis)公司制造)”等。
作为PFPE,还可例示具有反应性官能基的PFPE。作为反应性官能基,可列举氧基硅烷基、(甲基)丙烯酸基。
作为具有反应性官能基的PFPE,优选由下述通式(A)表示的PFPE、由下述通式(B)表示的PFPE。
·由通式(A)表示的PFPE
CH2=C(-CH3)-C(=O)-O-CH2-CF2-Rf-O-CF2-CH2-O-C(=O)-C(-CH3)=CH2
·由通式(B)表示的PFPE
CH2=C(-CH3)-C(=O)-O-(CH2)2-NH-C(=O)-O-CH2-CF2-Rf-O-CF2-CH2-O-C(=O)-NH-(CH2)2-O-C(=O)-C(-CH3)=CH2
此处,通式(A)及通式(B)中,Rf表示全氟亚甲基醚的构成单元(-(O-CF2)-))及全氟亚乙基醚的构成单元(-(O-CF2-CF2)-)的重复单元。
全氟亚甲基醚的构成单元的重复数、及全氟亚乙基醚的构成单元的重复数优选各自独立地为0以上且50以下,更优选2以上且40以下。其中,两种构成单元的重复数的合计设为1以上。
再者,在具有全氟亚甲基醚的构成单元及全氟亚乙基醚的构成单元者两者的情况下,两种构成单元可为无规共聚物结构,也可为嵌段共聚物结构。
作为具有反应性官能基的PFPE的市售品,可列举:“氟联(Fluorolink)S10(苏威苏莱克斯公司制造),具有氧基硅烷基的PFPE”、“氟联(Fluorolink)MD500、MD700、5101X、5113X、AD1700(苏威苏莱克斯公司制造),含有(甲基)丙烯酸基的PFPE”、“奥普拓(OPTOOL)DAC(大金工业公司制造),含有(甲基)丙烯酸基的PFPE”等。
PFPE的数量平均分子量优选100以上且20000以下,更优选380以上且20,000以下。
再者,PFPE的数量平均分子量的测定可利用凝胶渗透色谱仪(gel permeationchromatograph,GPC)来进行。具体而言,作为测定装置,使用东曹公司制造的高效液相色谱仪(High Performance Liquid Chromatograph,HPLC)1100,且使用东曹制造的管柱·TSKgel GMHHR-M+TSKgel GMHHR-M(7.8mmI.D.、30cm),使用四氢呋喃(tetrahydrofuran,THF)溶媒进行测定。根据所述测定结果,使用由单分散聚苯乙烯标准试样所制作的分子量校准曲线来算出数量平均分子量。
相对于含PFPE的树脂层的总固体成分,PFPE的含量优选5.0质量%以上且70.0质量%以下,更优选10.0质量%以上且60.0质量%以下,进而优选20.0质量%以上且50.0质量%以下。
含PFPE的树脂层也可包含其他添加剂。
作为其他添加剂,可列举分散剂、导电剂、填充剂、着色剂、调平剂等众所周知的添加剂。
再者,作为分散剂,就使PFPE的区域稳定化的观点而言,优选例示:具有氟烷基的乙烯基单体与(甲基)丙烯酸酯的嵌段共聚物;具有氟烷基的(甲基)丙烯酸酯与在侧链具有聚甲基丙烯酸甲酯的甲基丙烯酸酯大分子单体的梳型接枝共聚物。
接下来,对基材层进行说明。
除不包含PTFE粒子及含氟分散剂以外,基材层可列举与含PTFE粒子的树脂层相同的树脂层。其中,基材层也可应用含PTFE粒子的树脂层。
再者,本实施方式的中间转印体并不限于所述第一实施方式及第二实施方式的中间转印体。
[实施例]
以下,对本发明的实施例进行说明,但本发明并不限定于以下的实施例。再者,只要无特别说明,则“份”或“%”为质量基准。
<感光体A>
-PTFE粒子A的制作-
将市售品的平均粒径3.5μm(一次粒径0.2μm)的PTFE粒子如下所述进行清洗后,利用含氟分散剂进行处理,将所得的PTFE粒子作为PTFE粒子A。
采集四氢呋喃400质量份及PTFE粒子15质量份,并将高压均质机(LA-33S,纳米粉碎机(Nanomizer)股份有限公司制造,商品名)的压力设定为500kg/cm2,使所述混合物在所述高压均质机中流通4次,由此而进行清洗处理。进而利用离心分离机对分散液进行处理后,将上层的透明部分的液体去除。接下来,以液量成为415质量份的方式加入四氢呋喃,再次利用高压均质机进行分散处理后,利用离心分离机对分散液进行处理,舍弃上层的透明部分的液体。将所述作业进而重复3次后,加入1.5份的作为含氟分散剂的GF400(东亚合成公司制造:至少将具有氟化烷基的甲基丙烯酸酯作为聚合成分的表面活性剂),接下来,以液量成为415质量份的方式加入四氢呋喃,再次利用高压均质机进行分散处理后,在减压下将溶剂蒸馏去除。其后,利用研钵将经干燥的粒子粉碎。将所述粒子作为PTFE粒子A。
依照已述的方法对所获得的PTFE粒子A的“PFOA含量”进行测定,结果为5ppb。
-PTFE组合物L-A的制作-
使下述式(CT-1)表示的联苯胺化合物45份及具有下述式(B-1)表示的重复单元的高分子化合物(粘度平均分子量:40,000)55份溶解于甲苯350份、四氢呋喃150份中,加入10份的PTFE粒子A,利用高压均质机进行5次处理,从而制作PTFE组合物L-A。
[化6]
[化7]
使用激光衍射式粒度分布测定装置(马斯特赛泽(Mastersizer)3000:马尔文(Malvern)公司)对所获得的PTFE组合物L-A中的PTFE的分散状态进行评价,结果平均粒径为0.22μm。
-感光体A的制作-
如下所示制作感光体A。
·底涂层的形成
将氧化锌(平均粒径70nm,帝化(Tayca)公司制造,比表面积值15m2/g)100份与四氢呋喃500份搅拌混合,并添加硅烷偶联剂(KBM503,信越化学工业公司制造)1.3份,搅拌2小时。其后,通过减压蒸馏将甲苯蒸馏去除,并在120℃下进行3小时焙烤,从而获得硅烷偶联剂表面处理氧化锌。
将实施有所述表面处理的氧化锌110份与500份的四氢呋喃搅拌混合,并添加使茜素0.6份溶解于50份的四氢呋喃中而成的溶液,在50℃下搅拌5小时。其后,通过减压过滤对赋予有茜素的氧化锌进行过滤分离,进而,在60℃下进行减压干燥,从而获得茜素赋予氧化锌。
将所述茜素赋予氧化锌60份、硬化剂(封端化异氰酸酯苏米都(Sumidur)3175,住友拜尔聚氨酯(Bayer Urethane)公司制造)13.5份、缩丁醛树脂(埃斯莱克(S-LEC)BM-1,积水化学工业公司制造)15份及甲基乙基酮85份混合而获得混合液。将所述混合液38份与甲基乙基酮25份加以混合,使用1mmφ的玻璃珠并利用砂磨机进行2小时的分散,从而获得分散液。
向所获得的分散液中添加0.005份的作为催化剂的二辛基锡二月桂酸酯、45份的硅酮树脂粒子(托斯帕尔(Tospearl)145,日本迈图高新材料(Momentive PerformanceMaterials Japan)有限责任公司),从而获得底涂层用涂布液。利用浸渍涂布法将所述涂布液涂布于直径47mm、长度357mm、壁厚1mm的铝基材上,在170℃下进行30分钟的干燥硬化,从而获得厚度25μm的底涂层。
·电荷产生层的形成
继而,将在X射线衍射光谱的布拉格(Bragg)角度(2θ±0.2°)为7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.3°具有强的衍射峰值的羟基镓酞菁1份与聚乙烯缩丁醛(埃斯莱克(S-LEC)BM-S,积水化学工业公司制造)1份及乙酸正丁酯80份加以混合,利用涂料搅拌器将所获得的混合物与玻璃珠一同进行1小时分散处理,由此制备电荷产生层用涂布液。将所获得的涂布液浸渍涂布于形成有底涂层的导电性基体上,在100℃下进行10分钟加热干燥,从而形成膜厚0.15μm的电荷产生层。
·电荷传输层的形成
利用浸渍涂布法将PTFE组合物L-A涂布于所述电荷产生层上,在130℃下进行45分钟的加热,从而形成膜厚13μm的电荷传输层。
再者,依照已述的方法对电荷传输层的“PFOA含量”进行测定,结果为5ppb。另外,电荷传输层中的PTFE粒子的平均粒径为0.23μm。
经过以上工序而制作出感光体A。
<感光体B>
-PTFE粒子B的制作-
将市售品的平均粒径4.5μm(一次粒径0.2μm)的PTFE粒子与PTFE粒子A同样地进行清洗后,利用含氟分散剂进行处理,将所得的PTFE粒子作为PTFE粒子B。
依照已述的方法对所获得的PTFE粒子B的“PFOA含量”进行测定,结果为0ppb。
-PTFE组合物L-B的制作-
将PTFE粒子A变更为PTFE粒子B,除此以外,进行与PTFE组合物L-A相同的作业,制作PTFE组合物L-B。
使用激光衍射式粒度分布测定装置(马斯特赛泽(Mastersizer)3000:马尔文公司)对所获得的PTFE组合物L-B中的PTFE的分散状态进行评价,结果平均粒径为0.21μm。
-感光体B的制作-
将PTFE组合物L-A变更为PTFE组合物L-B,除此以外,进行与感光体A相同的作业,制作感光体B。
再者,依照已述的方法对电荷传输层的“PFOA含量”进行测定,结果为0ppb。另外,电荷传输层中的PTFE粒子的平均粒径为0.22μm。
<感光体C>
在PTFE粒子A的制作中,以PFOA的合计量成为25ppb的方式进行清洗,并利用含氟分散剂进行处理,将所获得的PTFE粒子作为PTFE粒子C。
-PTFE组合物L-C的制作-
将PTFE粒子A变更为PTFE粒子C,除此以外,进行与PTFE组合物L-A相同的作业,制作PTFE组合物L-C。
使用激光衍射式粒度分布测定装置(马斯特赛泽(Mastersizer)3000:马尔文公司)对所获得的PTFE组合物L-C中的PTFE的分散状态进行评价,结果平均粒径为0.22μm。
-感光体C的制作-
将PTFE组合物L-A变更为PTFE组合物L-C,除此以外,进行与感光体A相同的作业,制作感光体C。
再者,依照已述的方法对电荷传输层的“PFOA含量”进行测定,结果为25ppb。另外,电荷传输层中的PTFE粒子的平均粒径为0.24μm。
<比较感光体D>
在PTFE粒子A的制作中,以PFOA的合计量成为30ppb的方式进行清洗,并利用含氟分散剂进行处理,将所获得的PTFE粒子作为PTFE粒子D。
-PTFE组合物L-D的制作-
将PTFE粒子A变更为PTFE粒子D,除此以外,进行与PTFE组合物L-A相同的作业,制作PTFE组合物L-D。
使用激光衍射式粒度分布测定装置(马斯特赛泽(Mastersizer)3000:马尔文公司)对所获得的PTFE组合物L-D中的PTFE的分散状态进行评价,结果平均粒径为0.25μm。
-比较感光体D的制作-
将PTFE组合物L-A变更为PTFE组合物L-D,除此以外,进行与感光体A相同的作业,制作比较感光体D。
再者,依照已述的方法对电荷传输层的“PFOA含量”进行测定,结果为30ppb。另外,电荷传输层中的PTFE粒子的平均粒径为0.35μm。
<中间转移带A>
-基材的准备-
将装设于电子照相装置(商品名:阿派奥斯珀(ApeosPort)-VI,富士施乐(FujiXerox)公司制造)上的聚酰亚胺制的中间转印带作为基材,利用以下所示的方法形成表面层,从而形成中间转印带A。
-表面层的形成-
利用均质机将所述材料混合,获得表面层涂布液。将所述涂布液喷雾涂布于所述中间转印带的基材上而形成涂膜,在70℃下使涂膜干燥3分钟后,使用高压水银灯(H04-L41)(艾古非(Eyegraphics)公司制造),在照射距离100mm的条件下照射紫外光(ultraviolet light,UV光)6分钟,形成膜厚5μm的表面层。
经过以上工序而获得中间转印带A。
依照已述的方法来测定中间转印带A的表面(外周面)的“十六烷接触角”,结果为30度。
<中间转印带B>
将装设于电子照相装置(商品名:阿派奥斯珀(ApeosPort)-VI,富士施乐公司制造)上的聚酰亚胺制的中间转印带作为基材,将氟系润滑剂:哈纳尔(HANARL)(关东化成工业股份有限公司制造)涂布于带表面,由此而获得中间转印带B。
依照已述的方法来测定中间转印带B的表面(外周面)的“十六烷接触角”,结果为60度。
<中间转移带C>
-基材的准备-
将装设于电子照相装置(商品名:阿派奥斯珀(ApeosPort)-VI,富士施乐(FujiXerox)公司制造)上的聚酰亚胺制的中间转印带作为基材,利用以下所示的方法形成表面层,从而形成中间转印带C。
-表面层的形成-
在包含联苯四羧酸二酐(biphenyl tetracarboxylic dianhydride,BPDA)及对苯二胺(p-phenylenediamine,PDA)的聚酰胺酸N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)溶液(尤尼吉可(Unitika)公司制造的U酰亚胺KX/固体成分浓度20质量%)中,以固体成分质量比计在20质量%以上且30质量%以下的范围内投入碳黑(特殊黑(SPECIAL Black)4,日本赢创(Evonik Japan)公司),添加33质量%的PFPE粒子D,利用喷射磨机分散机(吉纳斯(Genus)公司制造:吉纳斯(Genus)PY)进行分散处理(200N/mm2、5遍)。使所获得的混合溶液通过不锈钢制的20μm网眼,将异物及碳黑凝聚物去除。进而,一边搅拌溶液,一边进行15分钟真空脱泡,制备PTFE混合PI树脂前体溶液。
接下来,利用螺旋涂布法,在所述中间转印带基材之上形成所述PTFE混合PI树脂前体溶液的涂膜,以90℃、干燥时间30分钟将涂膜干燥后,以320℃、2小时对涂膜进行加热,形成膜厚15μm的表面层。
经过以上工序而获得中间转印带C。
依照已述的方法来测定中间转印带C的表面(外周面)的“十六烷接触角”,结果为40度。
<中间转印带D>
将添加至表面层形成用的PTFE混合PI树脂前体溶液中的PTFE粒子设为PTFE粒子A,且将其添加量设为34质量份,除此以外,利用与中间转印带C相同的方法形成表面层,由此而获得中间转印带D。
依照已述的方法来测定中间转印带D的表面(外周面)的“十六烷接触角”,结果为40度。
<中间转印带E>
将添加至表面层形成用的PTFE混合PI树脂前体溶液中的PTFE粒子设为PTFE粒子A,且将其添加量设为50质量份,除此以外,利用与中间转印带C相同的方法形成表面层,由此而获得中间转印带E。
依照已述的方法来测定中间转印带E的表面(外周面)的“十六烷接触角”,结果为60度。
<中间转印带F>
将添加至表面层形成用的PTFE混合PI树脂前体溶液中的PTFE粒子设为PTFE粒子A,且将其添加量设为10质量份,除此以外,利用与中间转印带C相同的方法形成表面层,由此而获得中间转印带F。
依照已述的方法来测定中间转印带F的表面(外周面)的“十六烷接触角”,结果为35度。
<中间转印带G>
将添加至表面层形成用的PTFE混合PI树脂前体溶液中的PTFE粒子设为PTFE粒子A,且将其添加量设为8质量份,除此以外,利用与中间转印带C相同的方法形成表面层,由此而获得中间转印带G。
依照已述的方法来测定中间转印带G的表面(外周面)的“十六烷接触角”,结果为30度。
<中间转印带H>
将添加至表面层形成用的PTFE混合PI树脂前体溶液中的PTFE粒子设为PTFE粒子A,且将其添加量设为4质量份,除此以外,利用与中间转印带C相同的方法形成表面层,由此而获得中间转印带H。
依照已述的方法来测定中间转印带H的表面(外周面)的“十六烷接触角”,结果为10度。
<实施例1~实施例7、比较例1~比较例3>
以表1所示的组合将所获得的感光体及中间转印体装设于图像形成装置(富士施乐公司制造的阿派奥斯珀(ApeosPort)-VI)。
将所述图像形成装置作为实施例1~实施例7、比较例1~比较例3的图像形成装置。
<评价>
使用实施例1~实施例7、比较例1~比较例3的图像形成装置,实施图像形成评价(1)及图像形成评价(2)。将其结果示于表1中。
(图像形成评价(1))
如下所述实施图像形成评价(1)。
使用各例的装置,在A4纸上输出100张5%半色调图像。观察第100张图像,对图像缺陷进行评价。评价基准如下。
A:无图像缺陷。
B:利用放大镜观察时略微可见图像缺陷。(不成问题的水平)
C:目视可见图像缺陷。
D:可见清晰的条纹状图像缺陷。
(图像形成评价(2))
如下所述实施图像形成评价(2)。
-初期的转印效率测定-
使用各例的装置,连续输出10张整面青色(浓度100%)图像,在第10张的二次转印工序结束时进行图像形成装置的硬停机(hard stop),将记录介质上的色粉转移到胶带上,测定附着有色粉的胶带重量,并通过减去胶带重量而求出色粉量a,以相同方式求出感光体上所残留的色粉量b,由此,利用下述式求出转印效率。
·式:转印效率η(%)=a×100/(a+b)
-经时的转印效率测定-
使用各例的装置,连续输出10000张整面青色(浓度100%)图像,在第10000张的二次转印工序结束时,利用与所述相同的方法求出转印效率。
关于各实施例及比较例,一览示于表1中。
根据上述结果可知,与比较例的图像形成装置相比,本实施例的图像形成装置的图像形成评价(1)及图像形成评价(2)中可获得良好的结果。
由此可知,本实施例的图像形成装置即便应用具有相对于PTFE粒子而PFOA含量为0ppb以上且25ppb以下的最表面层的感光体,也可抑制图像形成初期的图像浓度下降。
Claims (9)
1.一种图像形成装置,其特征在于,包括:
色粉图像形成装置,所述色粉图像形成装置包括感光体,且在所述感光体的表面形成色粉图像,所述感光体具有最表面层,所述最表面层含有聚四氟乙烯粒子及具有氟原子的分散剂,且相对于所述聚四氟乙烯粒子,全氟辛酸含量为0ppb以上且25ppb以下;以及
转印装置,所述转印装置包括中间转印体,所述中间转印体的表面的十六烷接触角为30度以上,所述转印装置经由所述中间转印体来将所述感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于,所述中间转印体的表面是由树脂层所构成,所述树脂层含有聚四氟乙烯粒子及具有氟原子的分散剂。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置,其特征在于,所述中间转印体的树脂层中,相对于所述聚四氟乙烯粒子,全氟辛酸含量为25ppb以下。
4.根据权利要求2或3所述的图像形成装置,其特征在于,所述中间转印体的表面中,所述聚四氟乙烯粒子露出的面积率为20%以上且80%以下。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于,所述中间转印体的表面是由含有树脂及全氟聚醚的树脂层所构成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像形成装置,其特征在于,所述感光体的所述最表面层中所含的所述聚四氟乙烯粒子的平均粒径为0.2μm以上且4.5μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像形成装置,其特征在于,所述感光体的所述最表面层中所含的所述具有氟原子的分散剂是将具有氟化烷基的聚合性化合物均聚合或共聚合而成的聚合体。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置,其特征在于,所述将具有氟化烷基的聚合性化合物均聚合或共聚合而成的聚合体为具有由下述通式(FA)表示的结构单元的含氟化烷基的聚合体、或者具有由下述通式(FA)表示的结构单元及由下述通式(FB)表示的结构单元的含氟化烷基的聚合体,
通式(FA)及通式(FB)中,RF1、RF2、RF3及RF4各自独立地表示氢原子或烷基;XF1表示亚烷基链、卤素取代亚烷基链、-S-、-O-、-NH-或单键;YF1表示亚烷基链、卤素取代亚烷基链、-(CfxH2fx-1(OH))-或单键;QF1表示-O-或-NH-;fl、fm及fn各自独立地表示1以上的整数;fp、fq、fr及fs各自独立地表示0或1以上的整数;ft表示1以上且7以下的整数;fx表示1以上的整数。
9.一种处理盒,其特征在于,可拆装地设置在图像形成装置中,且包括:
色粉图像形成装置,所述色粉图像形成装置包括感光体,且在所述感光体的表面形成色粉图像,所述感光体具有最表面层,所述最表面层含有聚四氟乙烯粒子及具有氟原子的分散剂,且相对于所述聚四氟乙烯粒子,全氟辛酸含量为0ppb以上且25ppb以下;以及
转印装置,所述转印装置包括中间转印体,所述中间转印体的表面的十六烷接触角为30度以上,且所述转印装置经由所述中间转印体来将所述感光体的表面上所形成的色粉图像转印到记录介质。
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