CN111198484A - 电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备。本发明提供一种电子照相感光构件,其抑制由长期重复使用引起的电荷的累积和漏电。所述电子照相感光构件依次具有支承体、底涂层、电荷产生层和电荷输送层,其中所述底涂层含有聚酰胺树脂和氧化钛颗粒,其中所述氧化钛颗粒已用有机硅化合物表面处理,其中所述底涂层满足10≤α≤70,其中α表示用所述有机硅化合物表面处理的所述氧化钛颗粒的疏水化度[%];并且所述底涂层满足0.015≤(β×γ)≤0.040,其中β表示所述氧化钛颗粒的平均一次粒径[μm],并且γ表示所述有机硅化合物的Si元素相对于所述氧化钛颗粒的重量百分比[wt%]。

Description

电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备
技术领域
本发明涉及电子照相感光构件以及具有该电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。
背景技术
使用含有有机光导电性物质(电荷产生物质)的电子照相感光构件作为安装在处理盒或电子照相设备上的电子照相感光构件。电子照相感光构件通常具有支承体和形成在支承体上的感光层;并且具有电荷产生层和形成在电荷产生层上的电荷输送层。关于感光层,优选使用其中含有电荷输送物质的电荷输送层层叠在含有电荷产生物质的电荷产生层上的层叠型感光层。此外,为了以下目的,在许多情况下,在支承体与电荷产生层之间设置底涂层:提高支承体与感光层之间的粘接力,抑制从支承体向电荷产生层侧的电荷注入,并且减少由于局部的带电性能的降低导致的起雾和漏电等的发生。
作为抑制从支承体向电荷产生层侧的电荷注入并且减少由于局部的带电性能的降低导致的起雾和漏电等的发生的底涂层,使用其中氧化钛颗粒分散在聚酰胺树脂中的底涂层。
近年来,需要较长寿命的电子照相设备,并且,对于电子照相感光构件长期重复使用的稳定性以及环境稳定性,需要使较少的电荷累积的底涂层。
关于使较少的电荷累积并且使局部的带电性能的降低减轻的底涂层,日本专利申请特开No.2002-287396记载了使用已调节疏水化度的氧化钛颗粒的技术。
此外,日本专利申请特开No.2010-230746记载了调节要使用的氧化钛颗粒的表面上的有机硅化合物的比例的技术。
发明内容
本发明的电子照相感光构件为依次具有支承体、底涂层、电荷产生层和电荷输送层的电子照相感光构件,其中所述底涂层含有聚酰胺树脂和氧化钛颗粒,其中所述氧化钛颗粒已用有机硅化合物表面处理;其中所述底涂层满足表达式(i):10≤α≤70,其中α表示用所述有机硅化合物表面处理的所述氧化钛颗粒的疏水化度[%];并且所述底涂层满足表达式(ii):0.015≤(β×γ)≤0.040,其中β表示用所述有机硅化合物表面处理的所述氧化钛颗粒的平均一次粒径[μm],并且γ表示用所述有机硅化合物表面处理的所述氧化钛颗粒中的Si元素的重量百分比[wt%]。
此外,本发明涉及一种处理盒,其具有并且一体化地支承以上电子照相感光构件以及选自由充电单元、显影单元和清洁单元组成的组中的至少一种单元,所述处理盒可拆卸地安装至电子照相设备的主体。
此外,本发明涉及一种电子照相设备,其具有以上电子照相感光构件以及充电单元、曝光单元、显影单元和转印单元。
参考附图,本发明的进一步的特征将从以下示例性实施方案的描述变得显而易见。
附图说明
图1为示出电子照相感光构件的层构成的一个实例的图。
图2为示出具有设置有电子照相感光构件的处理盒的电子照相设备的示意性构成的图。
具体实施方式
现在将依据附图来详细地描述本发明的优选实施方案。
近年来,期望长寿命的电子照相感光构件,并且,为了对电子照相感光构件赋予长期重复使用的稳定性和环境稳定性,需要其中底涂层以高的水平实现对电荷的累积和漏电二者的抑制的电子照相感光构件。
作为由本发明人进行的研究的结果,发现在日本专利申请特开Nos.2002-287396和2010-230746中公开的技术中,当将电子照相感光构件长期重复使用时,在一些情况下,对电荷的累积或漏电的抑制是不充分的。
本发明的目的在于提供:一种电子照相感光构件,其抑制由长期重复使用引起的电荷的累积和漏电;以及具有该电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。
本发明的电子照相感光构件为依次具有支承体、底涂层、电荷产生层和电荷输送层的电子照相感光构件,其中底涂层含有聚酰胺树脂和氧化钛颗粒,其中氧化钛颗粒已用有机硅化合物表面处理;底涂层满足表达式(i):10≤α≤70,其中α表示用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒的疏水化度[%];并且底涂层满足表达式(ii):0.015≤(β×γ)≤0.040,其中β表示用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒的平均一次粒径[μm],并且γ表示用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒中的Si元素的重量百分比[wt%]。
本发明人推测这样的电子照相感光构件即使在长期重复使用之后也抑制电荷的累积和漏电的原因如下。
通常,使用其中氧化钛颗粒分散在聚酰胺树脂中的底涂层。通过无机处理或有机处理,可以使氧化钛颗粒的表面减少存在于其上的羟基,从而对其自身赋予疏水性。研究通过借助这些表面处理来使在聚酰胺树脂中的分散性提高并且适当地调节氧化钛颗粒表面的状态,从而获得期望的底涂层。
在本发明中,为了获得抑制由长期重复使用引起的电荷的累积和漏电的电子照相感光构件,并且特别是为了以高的水平实现在低温低湿环境中对电位变动的抑制和在高电场时对漏电的抑制,本发明人着眼于氧化钛颗粒的疏水化度和Si元素的重量百分比。
当用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒的疏水化度α[%]满足表达式(i):10≤α≤70时,使氧化钛颗粒在聚酰胺树脂中的分散性提高,从而提供在高电场时抑制漏电的效果。当疏水化度在表达式(i)的范围内时,其中在高电场时抑制漏电的效果不能达到令人满意的水平和其中由于有机硅化合物的种类导致在聚酰胺树脂中的分散性不足的情况不会发生。此外,当疏水化度在表达式(i)的范围内时,在聚酰胺树脂中的分散性不受损害,并且在低温低湿环境中抑制源自不均一性的电位变动的效果为令人满意的水平。
本发明人发现,根据用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒的平均一次粒径β[μm],用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒中的Si元素的重量百分比γ[wt%]存在更有利的值。具体地,通过满足表达式(ii):0.015≤(β×γ)≤0.040,可以获得在低温低湿环境中抑制电位变动的效果和在高电场时抑制漏电的效果。
在用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒中,认为α的值规定了包含覆盖氧化钛颗粒的表面的有机化合物的表面的疏水性,并且β×γ的值规定了氧化钛颗粒表面的疏水性。在本发明中,满足表达式(i)和表达式(ii)中的仅一者是不够的,对于以高的水平实现在低温低湿环境中对电位变动的抑制和在高电场时对漏电的抑制,同时满足表达式(i)和表达式(ii)是必要的条件。
在以上日本专利申请特开Nos.2002-287396和2010-230746中,仅规定了疏水化度或仅规定了Si元素的重量百分比,并且不存在以下技术启示:根据氧化钛颗粒的平均一次粒径,氧化钛颗粒中的Si元素的重量百分比存在更有利的值,并且氧化钛颗粒需要同时满足疏水化度和Si元素的重量百分比。
此外,α和β×γ的值通常不是彼此相关的值。换言之,所述值不具有以下性质:如果满足表达式(i)和表达式(ii)中的一者,则自动满足另一表达式。为了同时满足这两个表达式,有必要适当地选择有机硅化合物的种类并且用所选择的有机硅化合物适当地处理氧化钛颗粒的表面。
例如,当旨在将表面用例如辛基三乙氧基硅烷等其中烷基具有长的链长的有机硅化合物来处理时,与β×γ的值相比,α的值变得过大,因此,不容易同时满足表达式(i)和表达式(ii)。此外,类似地,当旨在将表面用例如甲基三甲氧基硅烷等其中烷基具有短的链长的有机硅化合物来处理时,与β×γ的值相比,α的值几乎变为0,因此,不容易同时满足两个表达式(i)和(ii)。
本发明的电子照相感光构件具有支承体、形成在支承体上的底涂层、直接形成在底涂层上的电荷产生层、和形成在电荷产生层上的电荷输送层。
图1为示出本发明的电子照相感光构件的层构成的一个实例的图。在图1中,电子照相感光构件具有支承体101、底涂层102、电荷产生层104和电荷输送层105。
(支承体)
支承体优选由具有导电性的材料(导电性支承体)形成,并且可以使用例如由例如铝、铁、镍、铜和金等金属或者这些金属的合金制成的支承体。此外,支承体的实例包括:其中在例如聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺树脂和玻璃等绝缘性支承体上形成例如铝、铬、银和金等金属的薄膜的支承体,或者其中在绝缘性支承体上形成例如氧化铟和氧化锡等导电性材料的薄膜的支承体。可以将支承体的表面进行例如阳极氧化等电化学处理、湿式珩磨处理、喷砂处理和切削处理,从而改善其电特性并且抑制干涉条纹。
可以在支承体与底涂层之间设置导电层。通过在支承体上形成其中导电性颗粒分散在树脂中的导电层用涂布液的涂膜并且将涂膜干燥来获得导电层。
(底涂层)
在支承体或导电层与电荷产生层之间设置底涂层。
底涂层含有聚酰胺树脂和用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒,并且满足以上表达式(i)和表达式(ii)。
聚酰胺树脂优选为可溶于醇系溶剂中的聚酰胺树脂。例如,优选使用的材料为三元系(6-66-610)共聚聚酰胺、四元系(6-66-610-12)共聚聚酰胺、N-甲氧基甲基化尼龙、聚合脂肪酸聚酰胺、聚合脂肪酸聚酰胺嵌段共聚物、和具有二胺组分的共聚聚酰胺。
考虑到抑制电荷的累积,优选氧化钛颗粒的晶型为金红石型或锐钛矿型,并且更优选为光催化活性弱的金红石型。在金红石型的情况下,优选金红石型的比例为90%以上。优选氧化钛颗粒的形状为球形,并且,考虑到抑制电荷的累积和漏电,优选平均一次粒径β[μm]满足表达式(iv):0.01≤β≤0.05。将氧化钛颗粒用有机硅化合物表面处理,并且其实例包括由下式(1)表示的化合物和由下式(2)表示的化合物。
Figure BDA0002263949040000061
其中R11表示氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基;R12表示氢原子或甲基;R13表示甲基或乙基;并且s+t+u=4,其中s为1以上的整数,t为0以上的整数,并且u为2以上的整数;条件是,当s+u=4时,R12不存在。
Figure BDA0002263949040000062
其中R21~R25各自表示氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基,条件是不存在其中R21和R22均为氢原子的情况和其中R23~R25全部为氢原子的情况;并且n为0以上的整数。
在进行表面处理之后,测量疏水化度α[%]和Si元素的重量百分比γ[wt%](测量方法将在后面描述)。通过同时满足表达式(i):10≤α≤70和表达式(ii):0.015≤(β×γ)≤0.040,可以以高的水平实现在低温低湿环境中对电位变动的抑制和在高电场时对漏电的抑制二者。
关于用有机硅化合物处理氧化钛颗粒的表面的方法,存在除了有机硅化合物和氧化钛颗粒以外不使用有机溶剂的干式法、和使用有机溶剂的湿式法,并且可以使用任意方法,只要满足表达式(i)和表达式(ii)即可。在本发明中,当有机硅化合物的表面处理量相对于氧化钛颗粒变得相对较大时,存在其中实际用于表面处理的有机硅化合物的量(γ的值)相对于加入的有机硅化合物的量根据表面处理方法而变化的情况。在该情况下,必须选择适当的表面处理方法,从而满足表达式(i)和表达式(ii)。
此外,可以将氧化钛颗粒在用有机硅化合物进行表面处理之前用无机物进行表面处理。即使在用包含Si元素的无机物进行表面处理时,也必须对氧化钛颗粒进行处理,从而满足表达式(ii)。
在其中满足表达式(i)和表达式(ii)的情况中,其中还满足表达式(iii):0.4≤(α×β×γ)≤1.0的情况是更优选的,从而以较高的水平提供本发明的效果。
优选底涂层中的氧化钛颗粒与聚酰胺树脂的体积比(氧化钛颗粒的体积相对于聚酰胺树脂的体积)δ为0.2≤δ≤1.2。当氧化钛颗粒与聚酰胺树脂的体积比在以上范围内时,充分地获得本发明中的抑制电荷的累积的效果,并且充分地获得本发明中的抑制漏电的效果。δ的更优选的范围为0.3≤δ≤0.9。
优选底涂层的厚度ε[μm]满足表达式(vi):1.0≤ε≤3.0。通过使ε在以上范围内,提高抑制漏电的效果并且提高抑制电荷的累积的效果。
特别地,在δ、β和ε的优选范围中,当δ、β和ε满足表达式(v):7.0≤δ/(β×ε)≤11.0时,可以以高的水平实现在低温低湿环境中对电位变动的抑制和在高电场时对漏电的抑制二者。
除了以上聚酰胺树脂和氧化钛颗粒以外,为了使电子照相感光构件的干涉条纹防止效果提高或者使底涂层的成膜性提高的目的,本发明中的底涂层还可以含有例如有机物颗粒和流平剂等添加剂。然而,优选底涂层中的添加剂的含量相对于底涂层的总质量为10质量%以下。
关于底涂层,为了将功能分离的目的,可以设置两层以上的底涂层。在该情况下,作为多个底涂层中的最上层并且至少与电荷产生层接触的层必须含有聚酰胺树脂和用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒,并且满足表达式(i)和表达式(ii)。
(电荷产生层)
在底涂层上直接设置电荷产生层。
电荷产生层含有电荷产生物质和粘结剂树脂。
要用于电荷产生层的电荷产生物质包括:偶氮颜料、苝颜料、蒽醌衍生物、蒽嵌蒽醌(anthanthrone)衍生物、二苯并芘醌衍生物、皮蒽酮衍生物、紫蒽酮衍生物、异宜和蓝酮(isoviolanthrone)衍生物、靛蓝衍生物、硫靛蓝衍生物、例如金属酞菁和无金属酞菁等酞菁颜料、和二苯并咪唑衍生物。在这些材料中,酞菁颜料是优选的。在酞菁颜料中,氧钛酞菁、氯镓酞菁和羟基镓酞菁是优选的。
要用于电荷产生层的粘结剂树脂包括:例如苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、偏二氟乙烯、三氟乙烯等乙烯基化合物的聚合物和共聚物;以及聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂和环氧树脂。在树脂中,聚酯树脂、聚碳酸酯树脂和聚乙烯醇缩醛树脂是优选的,并且特别地,聚乙烯醇缩醛树脂是更优选的。
在电荷产生层中,优选电荷产生物质与粘结剂树脂的质量比率(电荷产生物质/粘结剂树脂)在10/1至1/10的范围内,并且更优选在5/1至1/5的范围内。优选电荷产生层的厚度为0.05μm以上且5μm以下。要用于电荷产生层用涂布液的溶剂包括:醇系溶剂、亚砜系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃溶剂。
(电荷输送层)
在电荷产生层上设置电荷输送层。
用于电荷输送层的电荷输送物质的实例包括:多环芳香族化合物、杂环化合物、腙化合物、苯乙烯基化合物、联苯胺化合物、三芳基胺化合物和三苯胺,并且进一步包括在其主链或侧链具有源自所述化合物的基团的聚合物。
要用于电荷输送层的粘结剂树脂包括:聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂和聚苯乙烯树脂。在树脂中,聚碳酸酯树脂和聚芳酯树脂是优选的。粘结剂树脂的重均分子量优选在10,000至300,000的范围内。
在电荷输送层中,优选电荷输送物质与粘结剂树脂的质量比率(电荷输送物质/粘结剂树脂)在10/5至5/10的范围内,并且更优选在10/8至6/10的范围内。优选电荷输送层的厚度为5μm以上且40μm以下,并且更优选为15μm以上且25μm以下。
要用于电荷输送层用涂布液的溶剂包括:醇系溶剂、亚砜系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃溶剂。
此外,可以在电荷输送层上设置含有导电性颗粒或电荷输送物质以及粘结剂树脂的保护层(表面保护层)。保护层可以进一步含有例如润滑剂等添加剂。此外,保护层的粘结剂树脂自身可以具有导电性和电荷输送性。在该情况下,保护层可以不含有除了该粘结剂树脂以外的导电性颗粒或电荷输送物质。此外,保护层的粘结剂树脂可以为热塑性树脂或者通过热、光和放射线(电子束等)等来固化的固化性树脂。
关于形成例如导电层、底涂层、电荷产生层和电荷输送层等构成电子照相感光构件的各层的方法,以下方法是优选的:将通过将构成各层的材料溶解和/或分散在溶剂中获得的涂布液涂布,从而形成涂膜,并且将获得的涂膜干燥和/或固化,从而形成各层。将涂布液涂布的方法的实例包括:浸渍涂布法(浸涂法)、喷涂法、帘式涂布法、旋涂法和环涂法。在所述方法中,考虑到效率性和生产性,浸渍涂布法是优选的。
(处理盒和电子照相设备)
图2示出具有设置有根据本发明的电子照相感光构件的处理盒的电子照相设备的示意性构成的一个实例。
图2中示出的电子照相设备具有圆筒状电子照相感光构件1,并且围绕轴2沿箭头的方向以预定的圆周速度旋转驱动。通过充电单元3(一次充电单元:充电辊等)使旋转驱动的电子照相感光构件1的表面(圆周表面)均匀地带电至正或负的预定电位。随后,使均匀带电的电子照相感光构件1的表面暴露于例如狭缝曝光光或激光束扫描曝光光等从曝光单元(未示出)发出的曝光光(图像曝光光)4。由此,在电子照相感光构件1的表面上依次形成对应于目标图像的静电潜像。
然后通过包含在显影单元5的显影剂中的调色剂使形成在电子照相感光构件1的表面上的静电潜像显影,并且变为调色剂图像。随后,通过从转印单元(转印辊等)6施加的转印偏压将在电子照相感光构件1的表面上形成并且由其支承的调色剂图像依次转印至转印材料(纸等)P上。此时,将转印材料P从转印材料供给单元(未示出)给送至在电子照相感光构件1与转印单元6之间的部位(接触部),与电子照相感光构件1的旋转同步取出,并且给送。
将其上转印有调色剂图像的转印材料P从电子照相感光构件1的表面分离并且导入至定影单元8,从而使图像在那里定影,并且作为图像形成物(打印件或复印件)排出至设备的外部。
通过清洁单元(清洁刮板等)7对在将调色剂图像转印之后的电子照相感光构件1的表面进行转印残留的显影剂(转印残留调色剂)的除去,并且将其转变为清洁的表面。随后,通过借助预曝光单元(未示出)进行的预曝光(未示出)对经清洁的电子照相感光构件1的表面进行除电处理,然后重复用于图像形成。注意,如图2中所示,当充电单元3为使用充电辊等的接触型充电单元时,预曝光不是必需需要的。
处理盒在例如以上电子照相感光构件1、充电单元3、显影单元5、转印单元6和清洁单元7等组件中选择多个组件,在容器中容纳所选择的组件,并且一体化地支承组件。处理盒可以构成为可拆卸地安装至例如复印机和激光束打印机等电子照相设备的主体。在图2中,处理盒9形成为如下的盒,所述盒一体化地支承电子照相感光构件1、充电单元3、显影单元5和清洁单元7,并且通过电子照相设备的主体的例如轨道等引导单元10的使用可拆卸地安装至电子照相设备的主体。
[实施例]
以下将参考实施例和比较例更详细地描述本发明,但是本发明不限于这些实施例。注意,在实施例和比较例中,"份"意指"质量份"。
(实施例1)
将长度为260.5mm且直径为30mm的铝圆筒(JIS H4000:2006A3003P,铝合金)进行切削加工(JIS B0601:2014,十点平均粗糙度Rzjis:0.8μm),并且使用所得物作为支承体(导电性支承体)。
接下来,将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:50nm,由TaycaCorporation生产)与400份甲醇和100份甲基乙基酮搅拌混合;将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷添加至其中;并且将混合物在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理8小时。在将玻璃珠除去之后,将甲醇和甲基乙基酮减压蒸馏除去;并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
将18.0份上述用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒、4.5份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由Nagase ChemteX Corporation生产)和1.5份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,由Toray Industries,Inc.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,并且制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。将支承体用该底涂层用涂布液来浸渍涂布,并且将获得的涂膜在100℃下干燥10分钟,由此形成厚度为2.0μm的底涂层。
在该底涂层中,参数为α=45、β=0.050、γ=0.70、δ=0.78和ε=2.0;并且β×γ=0.035、α×β×γ=1.6且δ/(β×ε)=7.8。通过测量用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒的甲醇润湿性来确定α的值。用粉末润湿性试验机(商品名:WET100P,由Rhesca Co.,Ltd.制造)以如下方式来测量甲醇润湿性。向200ml的烧杯中加入0.2g用有机硅化合物表面处理的氧化钛颗粒和50g离子交换水,并且在将烧杯的内容物缓慢地搅拌的同时,用滴管来滴加甲醇。当烧杯的内容物的光透过率变为10%时,由表达式(vii):α=100×a/(a+50)计算疏水化度α的值,其中a表示直到该时刻甲醇的滴加量。在生产电子照相感光构件之后,由用场发射型扫描电子显微镜(FE-SEM,商品名:S-4800,由HitachiHigh-TechnologiesCorporation制造)获得的电子照相感光构件的截面的显微镜图像来确定β的值。在生产经表面处理的金红石型氧化钛颗粒之后,通过如下来确定γ的值:用波长分散型荧光X射线分析仪(XRF,商品名:Axiosadvanced,由Malvern Panalytical Ltd.制造)对颗粒进行分析;并且假定仅检测到的Ti元素为氧化物,通过软件(SpectraEvaluation,版本5.0L)从分析结果计算Si元素相对于TiO2的含有量(质量%)。
接下来,提供在CuKα特性X射线衍射中在布拉格角(2θ±0.2°)为7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°处具有峰的晶体形式的羟基镓酞菁晶体(电荷产生物质)。将10份该羟基镓酞菁晶体、5份聚乙烯醇缩丁醛树脂(商品名:ESREC BX-1,由SekisuiChemical Co.,Ltd.生产)和260份环己酮加入立式砂磨机中;将混合物用直径为1.0mm的玻璃珠进行分散处理1.5小时;并且将玻璃珠除去。接下来,将240份乙酸乙酯添加至其中,由此制备电荷产生层用涂布液。将底涂层用该电荷产生层用涂布液来浸渍涂布,并且将获得的涂膜在80℃下干燥10分钟,由此形成厚度为0.25μm的电荷产生层。
接下来,将10份由下式(3)表示的胺化合物(电荷输送物质)和10份以5/5的比例具有由下式(4-1)表示的结构单元和由下式(4-2)表示的结构单元并且重均分子量为100,000的聚芳酯树脂溶解在30份二甲氧基甲烷和70份氯苯的混合溶剂中,由此制备电荷输送层用涂布液。将电荷产生层用该电荷输送层用涂布液来浸渍涂布,并且将获得的涂膜在120℃下干燥60分钟,由此形成厚度为15μm的电荷输送层。
Figure BDA0002263949040000131
如上所述,生产在支承体上具有底涂层、电荷产生层和电荷输送层的电子照相感光构件。
(在低温低湿环境中的电位变动的评价)
作为评价机,将由Hewlett-Packard Company制造的激光束打印机(商品名:HPLaserJet Enterprise 600M609dn,非接触显影方式,打印速度:A4纵向71张/分钟)改造,并且评价电位变动。将评价机改造,从而在用于HPLaserJet Enterprise 600M609dn的处理盒上安装所生产的电子照相感光构件,并且在显影位置安装电位探针(商品名:model 6000B-8,由Trek Japan制造)。此后,用表面电位计(商品名:model 344,由Trek Japan制造)测量在电子照相感光构件的中央部(约130mm的位置)的电位。设定图像曝光的光量,以使在温度为15℃且湿度为10%RH的环境下,电子照相感光构件的表面电位中的初期暗区电位(Vd0)变为-600V且初期亮区电位(Vl0)变为-150V。在该状态(其中在显影机的部位存在电位探针的状态)下,在设定的曝光量下并且在温度为15℃且湿度为10%RH的环境下,以每次在A4尺寸的普通纸上形成2张打印率为1%的图像、停止打印的这样的间歇模式形成40,000张图像,并且测量重复使用后的亮区电位(Vlf)。表1示出亮区电位的电位变动ΔVl=Vlf-Vl0(单位:V)。
(在高电场时的耐漏电性能的评价)
作为评价机,将由Hewlett-Packard Company制造的激光束打印机(商品名:HPLaserJet Enterprise 600M609dn,非接触显影方式,打印速度:A4纵向71张/分钟)改造,并且评价耐漏电性能。在用于HP LaserJet Enterprise 600M609dn的处理盒上安装所生产的电子照相感光构件;将充电辊从芯轴剥离以使长度变为10cm,并且使厚度为0.5mm的铝片围绕其余10cm的部分卷绕。此外,将电源改造,从而能够在温度为23℃且湿度为50%RH的环境下将电子照相感光构件的表面电位中的初期暗区电位(Vd1)控制为-3,000V,并且设定电位。在该状态下设定的Vd1下,在温度为23℃且湿度为50%RH的环境下施加电压的同时,连续地测量电流量,并且将在观测到过大的电流时的时间定义为漏电时间。在4个位置进行测量,将其平均值确定为漏电时间,并且将其分类为以下4个水平。漏电时间越长,耐漏电性能越高,因此漏电抑制效果越高。在本发明中,将评价等级A和B确定为处于优选的水平,并且将等级C和D确定为处于不可接受的水平。
A:漏电时间为30分钟以上。
B:漏电时间为10分钟以上且短于30分钟。
C:漏电时间为1分钟以上且短于10分钟。
D:漏电时间短于1分钟。
(实施例2)
除了在用有机硅化合物表面处理并且用于实施例1的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒的生产中,将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷改变为3.5份以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(实施例3)
除了在用有机硅化合物表面处理并且用于实施例1的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒的生产中,将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷改变为3.0份以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(实施例4)
除了在用有机硅化合物表面处理并且用于实施例1的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒的生产中,将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷改变为2.0份以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(实施例5)
除了以如下方式来生产用有机硅化合物表面处理并且用于实施例1的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:50nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷添加至其中,然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
(实施例6)
除了在用有机硅化合物表面处理并且用于实施例5的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒的生产中,将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷改变为6.0份正丙基三甲氧基硅烷以外,以与实施例5中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(实施例7)
除了在用有机硅化合物表面处理并且用于实施例5的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒的生产中,将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷改变为5.0份异丁基三甲氧基硅烷以外,以与实施例5中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(实施例8)
除了以如下方式来制备在实施例1中使用的底涂层用涂布液以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:35nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将4.3份乙烯基三甲氧基硅烷添加至其中。然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
将16.0份上述用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒、6.0份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由Nagase ChemteX Corporation生产)和2.0份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,由Toray Industries,Inc.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。
(实施例9)
除了以如下方式来制备在实施例1中使用的底涂层用涂布液以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:15nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将10.0份乙烯基三甲氧基硅烷添加至其中,然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
将13.4份上述用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒、8.0份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由Nagase ChemteX Corporation生产)和2.6份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,由Toray Industries,Inc.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。
(实施例10)
除了以如下方式来生产用有机硅化合物表面处理并且用于实施例1的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:80nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将10.0份乙烯基三甲氧基硅烷添加至其中,然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
(实施例11)
除了以如下方式来制备在实施例1中使用的底涂层用涂布液以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将19.2份实施例1的用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒、3.6份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由Nagase ChemteX Corporation生产)和1.2份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,由Toray Industries,Inc.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。
(实施例12)
除了以如下方式来制备在实施例1中使用的底涂层用涂布液以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将19.6份实施例1的用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒、3.3份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由Nagase ChemteX Corporation生产)和1.1份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,由Toray Industries,Inc.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。
(实施例13)
除了以如下方式来制备在实施例8中使用的底涂层用涂布液以外,以与实施例8中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将14.4份实施例8的用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒、7.2份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由Nagase ChemteX Corporation生产)和2.4份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,由Toray Industries,Inc.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。
(实施例14)
除了以如下方式来制备在实施例10中使用的底涂层用涂布液以外,以与实施例10中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将19.2份实施例10的用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒、3.6份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由Nagase ChemteX Corporation生产)和1.2份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,由Toray Industries,Inc.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。
(实施例15至18)
除了如表1中改变在实施例1中使用的底涂层的厚度ε[μm]以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(实施例19)
除了以如下方式来形成在实施例2中使用的底涂层以外,以与实施例2中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将17.1份实施例2的用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒、5.2份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由Nagase ChemteX Corporation生产)和1.7份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,由Toray Industries,Inc.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。将支承体用该底涂层用涂布液来浸渍涂布,并且将获得的涂膜在100℃下干燥10分钟,由此形成厚度为1.5μm的底涂层。
(实施例20)
除了以如下方式来制备在实施例1中使用的底涂层用涂布液以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:15nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将10.0份异丁基三甲氧基硅烷添加至其中,然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
将12.0份上述用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒、6.0份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由Nagase ChemteX Corporation生产)和3.0份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,由Toray Industries,Inc.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。
(比较例1)
除了在用有机硅化合物表面处理并且用于实施例5的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒的生产中,将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷改变为3.0份以外,以与实施例5中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(比较例2)
除了以如下方式来生产用有机硅化合物表面处理并且用于实施例1的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒以外,以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:50nm,由Tayca Corporation制造)在通过亨舍尔混合机来搅拌的同时在100℃下干燥10分钟。然后,在将所得颗粒在80℃下加热搅拌1小时的同时,将3.0份乙烯基三甲氧基硅烷用氮气喷雾至正在进行搅拌的颗粒上,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
(比较例3)
除了在用有机硅化合物表面处理并且用于实施例5的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒的生产中,将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷改变为5.0份甲基三甲氧基硅烷以外,以与实施例5中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(比较例4)
除了在用有机硅化合物表面处理并且用于实施例5的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒的生产中,将5.0份乙烯基三甲氧基硅烷改变为5.0份辛基三甲氧基硅烷以外,以与实施例5中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(比较例5)
除了以如下方式来生产用有机硅化合物进行表面处理并且用于实施例16的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒以外,以与实施例16中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:35nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将5.0份己基三甲氧基硅烷添加至其中,然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
(比较例6)
除了以如下方式来生产用有机硅化合物表面处理并且用于实施例11的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒以外,以与实施例11中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:50nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将5.0份异丁基三甲氧基硅烷添加至其中,然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
(比较例7)
除了以如下方式来制备在实施例16中使用的底涂层用涂布液以外,以与实施例16中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份锐钛矿型氧化钛颗粒(平均一次粒径:30nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将3.0份氟化乙基三甲氧基硅烷添加至其中,然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的锐钛矿型氧化钛颗粒。
将18.0份用有机硅化合物表面处理的锐钛矿型氧化钛颗粒和6.0份共聚尼龙树脂(商品名:X1010,由Daicel-Evonik Ltd.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
将该分散液在使用直径为1.0mm的玻璃珠的立式砂磨机中进行分散处理5小时,并且将玻璃珠除去,由此制备底涂层用涂布液。
(比较例8)
除了在用有机硅化合物进行表面处理并且用于比较例7的底涂层用涂布液的锐钛矿型氧化钛颗粒的生产中,将3.0份氟化乙基三甲氧基硅烷改变为1.5份辛基三甲氧基硅烷以外,以与比较例7中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
(比较例9)
除了以如下方式来制备在实施例17中使用的底涂层用涂布液以外,以与实施例17中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动和耐漏电性能。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:10nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将1.0份甲基氢聚硅氧烷添加至其中,然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
将18.0份上述用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒和6.0份共聚尼龙树脂(商品名:X1010,由Daicel-Evonik Ltd.生产)添加至90份甲醇和60份1-丁醇的混合溶剂中,由此制备分散液。
(比较例10)
除了以如下方式来生产用有机硅化合物表面处理并且用于比较例9的底涂层用涂布液的金红石型氧化钛颗粒以外,以与比较例9中相同的方式来生产电子照相感光构件,并且类似地评价电位变动。结果在表1中示出。
将100份金红石型氧化钛颗粒(平均一次粒径:35nm,由Tayca Corporation生产)与500份甲苯搅拌混合,并且将2.0份甲基氢聚硅氧烷添加至其中,然后,将混合物用搅拌机搅拌8小时。此后,减压蒸馏除去甲苯,并且将残渣在120℃下干燥3小时,由此获得用有机硅化合物表面处理的金红石型氧化钛颗粒。
Figure BDA0002263949040000251
本发明可以提供抑制由长期重复使用引起的电荷的累积和漏电的电子照相感光构件。此外,本发明可以提供具有该电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。
虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明,但是应当理解的是,本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围要符合最宽泛的解释从而涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (8)

1.一种电子照相感光构件,其依次包括:
支承体、底涂层、电荷产生层和电荷输送层,其特征在于,
所述底涂层含有聚酰胺树脂和氧化钛颗粒,
其中所述氧化钛颗粒已用有机硅化合物表面处理,
所述底涂层满足表达式(i):10≤α≤70,其中α表示用所述有机硅化合物表面处理的所述氧化钛颗粒的以%计的疏水化度;并且
所述底涂层满足表达式(ii):0.015≤β×γ≤0.040,其中β表示用所述有机硅化合物表面处理的所述氧化钛颗粒的以μm计的平均一次粒径,并且γ表示用所述有机硅化合物表面处理的所述氧化钛颗粒中的Si元素的以wt%计的重量百分比。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光构件,其中所述底涂层满足表达式(iii):0.4≤α×β×γ≤1.0。
3.根据权利要求1所述的电子照相感光构件,其中所述氧化钛颗粒的以μm计的平均一次粒径β满足表达式(iv):0.01≤β≤0.05。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子照相感光构件,其中所述底涂层满足表达式(v):7.0≤δ/(β×ε)≤11.0,其中δ表示相对于所述底涂层中的所述聚酰胺树脂的体积的所述氧化钛颗粒的体积,并且ε表示所述底涂层的以μm计的厚度。
5.根据权利要求1所述的电子照相感光构件,其中所述底涂层的以μm计的厚度ε满足表达式(vi):1.0≤ε≤3.0。
6.根据权利要求1所述的电子照相感光构件,其中所述氧化钛颗粒的晶型为金红石型。
7.一种处理盒,其特征在于,其包括并且一体化地支承:
根据权利要求1所述的电子照相感光构件;和
选自由充电单元、显影单元和清洁单元组成的组中的至少一种单元;所述处理盒可拆卸地安装至电子照相设备的主体。
8.一种电子照相设备,其特征在于,其包括:
根据权利要求1所述的电子照相感光构件以及充电单元、曝光单元、显影单元和转印单元。
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