CN113448195A - 电子照相感光体、处理盒和图像形成装置 - Google Patents

电子照相感光体、处理盒和图像形成装置 Download PDF

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electrophotographic photoreceptor
antioxidant
group
layer
fluorine
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草野佳祐
山田涉
岩崎真宏
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Abstract

本申请涉及电子照相感光体、处理盒和图像形成装置。电子照相感光体具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层,最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂,上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数为0个以上30个以下,在空气气氛下在150℃加热10分钟后,上述抗氧化剂的重量减少量为40质量%以下。

Description

电子照相感光体、处理盒和图像形成装置
技术领域
本发明涉及电子照相感光体、处理盒和图像形成装置。
背景技术
日本特开2004-045858号公报提出了“一种电子照相感光体,其是在导电性支撑体上具有感光层的电子照相感光体,其特征在于,该感光层含有树脂,且该感光层含有酚系抗氧化剂”。
日本特开2004-102158号公报提出了“一种感光体,其是在导电性支撑体上至少具有依次层积含有电荷产生材料的电荷产生层、含有电荷传输材料的电荷传输层而成的感光层的感光体,其特征在于,该电荷产生层含有电荷产生材料,该电荷传输层是利用在非卤素系溶剂中含有电荷传输材料、具有硫原子的酚系抗氧化剂和亚磷酸酯系抗氧化剂的涂布液成膜而成的”。
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题在于提供一种电子照相感光体,与在具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层且最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂的电子照相感光体中上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数大于30个;在空气气氛下在150℃加热10分钟后上述抗氧化剂的重量减少量大于40质量%;或者被组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的感光体电学特性评价装置中,在下述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序,再次充电后的充电电位设为VH1,在下述条件下进行100次循环的上述工序,再次充电后的充电电位设为VH2,此时上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值大于5V的情况相比,初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高。
(条件)
·测定环境:温度20℃/湿度40%RH
·充电电位:+600V
·曝光光量:10mJ/m2
·曝光波长:780nm
·除电光光源:卤素灯
·除电光波长:600nm以上800nm以下
·除电光光量:30mJ/m2
·感光体的旋转速度:66.7rpm
用于解决课题的手段
根据本发明的第1方案,提供一种电子照相感光体,其中,
该电子照相感光体具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层,
该电子照相感光体的最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂,
上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数为0个以上30个以下,
在空气气氛下在150℃加热10分钟后,上述抗氧化剂的重量减少量为40质量%以下。
根据本发明的第2方案,上述抗氧化剂的分子量为240以上350以下。
根据本发明的第3方案,上述分子量240以上350以下的抗氧化剂是在分子内具有2个以上苯环的化合物。
根据本发明的第4方案,相对于上述含氟树脂颗粒的含量,上述抗氧化剂的含量为20质量%以上60质量%以下。
根据本发明的第5方案,相对于上述最外表面层,上述含氟树脂颗粒的含量为5质量%以上20质量%以下。
根据本发明的第6方案,提供一种电子照相感光体,其中,
该电子照相感光体具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层,
该电子照相感光体的最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂,
上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数为0个以上30个以下,
该电子照相感光体被组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的感光体电学特性评价装置中,
在下述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序,再次充电后的充电电位设为VH1,
在下述条件下进行100次循环的上述工序,再次充电后的充电电位设为VH2,
此时,上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值为5V以下。
(条件)
·测定环境:温度20℃/湿度40%RH
·充电电位:+600V
·曝光光量:10mJ/m2
·曝光波长:780nm
·除电光光源:卤素灯
·除电光波长:600nm以上800nm以下
·除电光光量:30mJ/m2
·感光体的旋转速度:66.7rpm
根据本发明的第7方案,提供一种在图像形成装置中装卸的处理盒,其具备上述电子照相感光体。
根据本发明的第8方案,其中,上述处理盒具备具有对上述电子照相感光体表面进行清洁的清洁刮板的清洁机构,上述清洁刮板的至少与上述电子照相感光体接触的部分由含有聚氨酯橡胶且基于差示扫描量热测定的吸热峰顶温度处于180℃以上220℃以下的范围的部件构成。
根据本发明的第9方案,提供一种图像形成装置,其具备:
上述电子照相感光体,
充电机构,对上述电子照相感光体表面进行充电,
静电潜像形成机构,在经充电的上述电子照相感光体表面形成静电潜像,
显影机构,利用包含色调剂的显影剂将形成在上述电子照相感光体表面的静电潜像显影,形成色调剂图像,以及
转印机构,将上述色调剂图像转印至记录介质表面。
根据本发明的第10方案,上述图像形成装置具备具有对上述电子照相感光体表面进行清洁的清洁刮板的清洁机构,上述清洁刮板的至少与上述电子照相感光体接触的部分由含有聚氨酯橡胶且基于差示扫描量热测定的吸热峰顶温度处于180℃以上220℃以下的范围的部件构成。
发明效果
根据上述第1方案,可得到一种电子照相感光体,与如下情况相比,所述方案的电子照相感光体的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高,所述情况为:在具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层且最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂的电子照相感光体中上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数大于30个、或者在空气气氛下在150℃加热10分钟后上述抗氧化剂的重量减少量大于40质量%。
根据上述第2方案,可得到一种电子照相感光体,与上述抗氧化剂的分子量小于240或大于350的情况相比,所述方案的电子照相感光体的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高。
根据上述第3方案,可得到一种电子照相感光体,与上述抗氧化剂为在分子内具有1个苯环的化合物相比,所述方案的电子照相感光体的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高。
根据上述第4方案,可得到一种电子照相感光体,与相对于上述含氟树脂颗粒的含量,上述抗氧化剂的含量小于20质量%或大于60质量%的情况相比,所述方案的电子照相感光体的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高。
根据上述第5方案,可得到一种电子照相感光体,与相对于上述最外表面层,上述含氟树脂颗粒的含量小于5质量%或大于20质量%的情况相比,所述方案的电子照相感光体的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高。
根据上述第6方案,可得到一种电子照相感光体,与如下情况相比,所述方案的电子照相感光体的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高,所述情况为:在具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层且最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂的电子照相感光体中上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数大于30个;或者被组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的感光体电学特性评价装置中,在下述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序,再次充电后的充电电位设为VH1,在下述条件下进行100次循环的上述工序,再次充电后的充电电位设为VH2,此时上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值大于5V。
根据上述第7或第9方案,可得到具备电子照相感光体的处理盒或图像形成装置,与如下情况相比,所述方案的处理盒或图像形成装置的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高,所述情况为:具备具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层、最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂且上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数大于30个;在空气气氛下在150℃加热10分钟后上述抗氧化剂的重量减少量大于40质量%;或者被组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的感光体电学特性评价装置中,在上述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序,再次充电后的充电电位设为VH1,在上述条件下进行100次循环的上述工序,再次充电后的充电电位设为VH2,此时上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值大于5V的电子照相感光体。
根据上述第8或第10方案,可得到具备电子照相感光体的处理盒或图像形成装置,与如下情况相比,所述方案的处理盒或图像形成装置的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高,所述情况为:在具备具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层且最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂、上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数为0个以上30个以下且在空气气氛下在150℃加热10分钟后的上述抗氧化剂的重量减少量为40质量%以下(或者被组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的感光体电学特性评价装置中,在上述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序,再次充电后的充电电位设为VH1,在上述条件下进行100次循环的上述工序,再次充电后的充电电位设为VH2,此时,上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值为5V以下)的电子照相感光体、以及具有对上述电子照相感光体表面进行清洁的清洁刮板的清洁机构的处理盒或图像形成装置中,上述清洁部件的至少与上述电子照相感光体接触的部分由含有聚氨酯橡胶且基于差示扫描量热测定的吸热峰顶温度处于180℃以上220℃以下的范围的部件构成的情况。
附图说明
图1是示出本实施方式的电子照相感光体的层构成的一例的示意性截面图。
图2是示出本实施方式的图像形成装置的一例的示意性构成图。
图3是示出本实施方式的图像形成装置的另一例的示意性构成图。
具体实施方式
下面对作为本发明的一例的实施方式进行说明。这些说明和实施例用于例示出实施方式,并不限制发明的范围。
本说明书中阶段性地记载的数值范围中,以一个数值范围记载的上限值或下限值可以被替换成所记载的其他阶段的数值范围的上限值或下限值。另外,本说明书中记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可被替换成实施例中示出的值。
各成分可以包含两种以上相应的物质。
在提及组合物中的各成分的量的情况下,在组合物中与各成分相应的物质存在两种以上的情况下,只要不特别声明,是指组合物中所存在的该两种以上的物质的总量。
<电子照相感光体>
第一实施方式的电子照相感光体(下文中也称为“感光体”)具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层,最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂。
并且,上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数为0个以上30个以下,在空气气氛下在150℃加热10分钟后上述抗氧化剂的重量减少量为40质量%以下。
第一实施方式的感光体通过上述构成,初期充电性良好,反复使用下的充电维持性提高。其理由据推测如下。
以提高感光体的耐磨耗性为目的,使用了在感光体的最外表面层含有含氟树脂颗粒的方法。相对于每106个碳原子含有0个以上30个以下羧基的含氟树脂颗粒可提高感光体的充电性,但不容易与最外表面层中包含的抗氧化剂所含有的羟基形成氢键。因此,含氟树脂颗粒和抗氧化剂的相互作用降低,抗氧化剂容易升华,因反复使用,最外表面层中的抗氧化剂含量降低。最外表面层中包含的抗氧化剂不仅可防止最外表面层中的成分的氧化,而且还具有补充电荷的效果。因此,由于最外表面层中的抗氧化剂的浓度降低,感光体的充电性降低。即,这样的感光体即使初期充电性良好,反复使用后充电维持性也会降低,所述感光体为在感光体的最外表面层包含相对于每106个碳原子含有0个以上30个以下的羧基的含氟树脂颗粒。
另一方面,第一实施方式的感光体在最外表面层含有相对于每106个碳原子含有0个以上30个以下的羧基的含氟树脂颗粒,并且含有在空气气氛下在150℃加热10分钟后的重量减少量为40质量%以下抗氧化剂。重量减少量为上述范围内的抗氧化剂具有即使不与含氟树脂颗粒相互作用也不容易升华的特性。由此可抑制因最外表面层中的抗氧化剂的升华所致的电荷补充能力的降低。
因此推测,第一实施方式的感光体的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高。
第二实施方式的感光体具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层,最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂。
并且,上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数为0个以上30个以下,将该感光体组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的感光体电学特性评价装置中,在下述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序并再次充电后的充电电位设为VH1,在下述条件下进行100次循环的上述工序并再次充电后的充电电位设为VH2,此时上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值为5V以下。
(条件)
·测定环境:温度20℃/湿度40%RH
·充电电位:+600V
·曝光光量:10mJ/m2
·曝光波长:780nm
·除电光光源:卤素灯
·除电光波长:600nm以上800nm以下
·除电光光量:30mJ/m2
·感光体的旋转速度:66.7rpm
第二实施方式的感光体通过上述构成,初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高。其理由据推测如下。
如上述那样在最外表面层含有相对于每106个碳原子含有0个以上30个以下的羧基的含氟树脂颗粒以及抗氧化剂的感光体中,即使感光体的初期充电性良好,由于连续使用,最外表面层中的抗氧化剂含量也会降低,与之相伴,感光体的充电性会降低。
第二实施方式的含有相对于每106个碳原子含有0个以上30个以下的羧基的含氟树脂颗粒以及抗氧化剂的感光体中,将该感光体组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的感光体电学特性评价装置中,在上述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序并再次充电后的充电电位设为VH1,在上述条件下进行100次循环的上述工序并再次充电后的充电电位设为VH2,此时上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值为5V以下。第二实施方式的感光体满足上述条件时,意味着即使不与含氟树脂颗粒相互作用,抗氧化剂也不容易升华,例如,第二实施方式所使用的抗氧化剂中,在空气气氛下在150℃加热10分钟后的重量减少量容易为40质量%以下。由此可抑制因最外表面层中的抗氧化剂的升华所致的电荷补充能力的降低。
因此推测,第二实施方式的感光体的初期充电性良好、反复使用下的充电维持性提高。
下面对既符合第一实施方式的感光体又符合第二实施方式的感光体的感光体(下文中也称为“本实施方式的感光体”)进行详细说明。其中,本发明的感光体的一例为符合第一和第二实施方式的感光体中的任一者的感光体即可。
下面参照附图对本实施方式的电子照相感光体进行说明。
图1所示的电子照相感光体7A例如可以举出具有在导电性基体4上依次层积底涂层1、电荷产生层2以及电荷传输层3而成的结构的感光体7A。电荷产生层2和电荷传输层3构成感光层5。
需要说明的是,电子照相感光体7A也可以为未设置底涂层1的层构成。
另外,电子照相感光体7A可以为具有将电荷产生层2和电荷传输层3的功能一体化而成的单层型感光层的感光体。在具有单层型感光层的感光体的情况下,单层型感光层构成最外表面层。
另外,电子照相感光体7A可以为在电荷传输层3上或者单层型感光层上具有表面保护层的感光体。在具有表面保护层的感光体的情况下,表面保护层构成最外表面层。
以下对本实施方式的电子照相感光体的各层进行详细说明。需要说明的是,将符号省略来进行说明。
(导电性基体)
作为导电性基体,例如可以举出: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、金属筒以及金属带等。另外,作为导电性基体,还可以举出例如涂布、蒸镀或层压有导电性化合物(例如导电性聚合物、氧化铟等)、金属(例如铝、钯、金等)或者合金的纸、树脂膜、带等。此处,“导电性”是指体积电阻率小于1013Ωcm。
在将电子照相感光体用于激光打印机的情况下,出于抑制在照射激光时所产生的干涉条纹的目的,优选将导电性基体表面粗面化至以中心线平均粗糙度Ra计为0.04μm以上0.5μm以下。需要说明的是,将非干涉光用于光源的情况下,用于防止干涉条纹的粗面化不是特别必要的,但由于该粗面化可抑制因导电性基体表面凹凸所致的缺陷的发生,因此适合于进一步的长寿命化。
作为粗面化的方法,例如可以举出:通过将研磨剂悬浮于水中并吹喷至导电性基体而进行的湿式珩磨;将导电性基体压接于旋转的磨石而连续地进行磨削加工的无心磨削;阳极氧化处理等。
作为粗面化的方法,还可以举出下述方法:不对导电性基体表面进行粗面化,而是使导电性或半导电性粉体分散在树脂中,在导电性基体表面上形成层,利用分散在该层中的颗粒进行粗面化。
利用阳极氧化进行的粗面化处理是通过将金属制(例如铝制)的导电性基体作为阳极在电解质溶液中进行阳极氧化而在导电性基体表面形成氧化膜的粗面化处理。作为电解质溶液,例如可以举出硫酸溶液、草酸溶液等。但是,通过阳极氧化形成的多孔质阳极氧化膜在原本的状态下在化学上是活性的,容易被污染,因环境所致的电阻变动也较大。因此,优选对多孔质阳极氧化膜进行下述封孔处理:在加压水蒸气或沸水中(也可以加入镍等的金属盐),利用因水合反应所致的体积膨胀来堵塞氧化膜的微细孔,使其变为更稳定的水合氧化物。
阳极氧化膜的膜厚例如优选为0.3μm以上15μm以下。该膜厚处于上述范围内时,具有针对注入发挥出阻隔性的倾向,并且具有抑制因反复使用所致的残余电位上升的倾向。
也可以对导电性基体实施基于酸性处理液的处理或勃姆石处理。
基于酸性处理液的处理例如如下实施。首先制备包含磷酸、铬酸和氢氟酸的酸性处理液。酸性处理液中的磷酸、铬酸和氢氟酸的混配比例例如可以为:磷酸10质量%以上11质量%以下的范围、铬酸3质量%以上5质量%以下的范围、氢氟酸0.5质量%以上2质量%以下的范围,这些酸整体的浓度可以为13.5质量%以上18质量%以下的范围。处理温度例如优选为42℃以上48℃以下。覆膜的膜厚优选为0.3μm以上15μm以下。
勃姆石处理例如通过在90℃以上100℃以下的纯水中浸渍5分钟至60分钟或者与90℃以上120℃以下的加热水蒸气接触5分钟至60分钟来进行。覆膜的膜厚优选为0.1μm以上5μm以下。也可以进一步使用己二酸、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、柠檬酸盐等覆膜溶解性低的电解质溶液对其进行阳极氧化处理。
(底涂层)
底涂层例如为包含无机颗粒和粘结性树脂的层。
作为无机颗粒,例如可以举出粉体电阻(体积电阻率)为102Ωcm以上1011Ωcm以下的无机颗粒。
这些之中,作为具有上述电阻值的无机颗粒,例如可以为氧化锡颗粒、氧化钛颗粒、氧化锌颗粒、氧化锆颗粒等金属氧化物颗粒,特别优选氧化锌颗粒。
无机颗粒基于BET法的比表面积例如可以为10m2/g以上。
无机颗粒的体积平均粒径例如可以为50nm以上2000nm以下(优选为60nm以上1000nm以下)。
无机颗粒的含量例如相对于粘结性树脂优选为10质量%以上80质量%以下、更优选为40质量%以上80质量%以下。
无机颗粒可以实施表面处理。无机颗粒中,可以将2种以上的表面处理不同的无机颗粒或者粒径不同的无机颗粒混合使用。
作为表面处理剂,例如可以举出硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂、表面活性剂等。尤其是优选硅烷偶联剂,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,例如可以举出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,但并不限于这些。
硅烷偶联剂可以将2种以上混合使用。例如可以将具有氨基的硅烷偶联剂与其他硅烷偶联剂合用。作为该其他硅烷偶联剂,例如可以举出乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷等,但并不限于这些。
利用表面处理剂的表面处理方法只要为公知的方法即可以为任何方法,可以为干式法或湿式法中的任一者。
表面处理剂的处理量例如相对于无机颗粒优选为0.5质量%以上10质量%以下。
此处,从电学特性的长期稳定性、载流子阻挡性高的方面出发,底涂层可以在含有无机颗粒的同时还含有电子接受性化合物(受体化合物)。
作为电子接受性化合物,例如可以举出:氯醌、溴苯胺等醌系化合物;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)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-双(4-萘基)-1,3,4-噁二唑、2,5-双(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4噁二唑等噁二唑系化合物;氧杂蒽酮系化合物;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。
尤其是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,具体地说,例如优选蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚、红紫素等。
电子接受性化合物可以与无机颗粒一起分散包含在底涂层中,也可以以附着于无机颗粒表面的状态包含在其中。
作为使电子接受性化合物附着于无机颗粒表面的方法,例如可以举出干式法或湿式法。
干式法例如为下述方法:一边利用剪切力大的混合器等对无机颗粒进行搅拌,一边直接滴加电子接受性化合物或者滴加溶解在有机溶剂中的电子接受性化合物、将其与干燥空气或氮气一起进行喷雾,使电子接受性化合物附着于无机颗粒表面。进行电子接受性化合物的滴加或喷雾时,以在溶剂的沸点以下的温度来进行为宜。电子接受性化合物的滴加或喷雾后,可以进一步在100℃以上进行焙烧。关于焙烧,只要为可得到电子照相特性的温度、时间就没有特别限制。
湿式法例如为下述方法:一边利用搅拌、超声波、砂磨机、超微磨碎机、球磨机等将无机颗粒分散在溶剂中,一边添加电子接受性化合物,进行搅拌或分散后,除去溶剂,使电子接受性化合物附着于无机颗粒表面。溶剂除去方法例如为过滤或通过蒸馏进行蒸馏除去。除去溶剂后,可以进一步在100℃以上进行焙烧。关于焙烧,只要为可得到电子照相特性的温度、时间就没有特别限定。湿式法中,可以在添加电子接受性化合物之前除去无机颗粒含有的水分,作为其示例,可以举出在溶剂中进行搅拌加热并同时除去的方法、与溶剂共沸来除去的方法。
需要说明的是,电子接受性化合物的附着可以在对无机颗粒实施利用表面处理剂的表面处理之前或之后进行,也可以同时进行电子接受性化合物的附着和利用表面处理剂的表面处理。
电子接受性化合物的含量例如相对于无机颗粒可以为0.01质量%以上20质量%以下,优选为0.01质量%以上10质量%以下。
作为底涂层中使用的粘结性树脂,例如可以举出:乙缩醛树脂(例如聚乙烯醇缩丁醛等)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅改性醇酸树脂、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。
作为底涂层中使用的粘结性树脂,还可以举出例如具有电荷传输性基团的电荷传输性树脂、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性树脂,适宜为不溶于上层的涂布溶剂中的树脂,特别适合为脲树脂、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、环氧树脂等热固化性树脂;通过选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇树脂和聚乙烯醇缩醛树脂组成的组中的至少一种树脂与固化剂的反应得到的树脂。
将这些粘结性树脂2种以上组合使用的情况下,其混合比例根据需要进行设定。
在底涂层中,为了提高电学特性、提高环境稳定性、提高画质,可以包含各种添加剂。
作为添加剂,可以举出多环稠合系、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。硅烷偶联剂如上所述被用于无机颗粒的表面处理,但也可以作为添加剂进一步添加至底涂层中。
作为添加剂的硅烷偶联剂例如可以举出乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟基乙基)-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,例如可以举出丁醇锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮合丁醇锆、乙酰乙酸乙酯丁醇锆、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、甲基丙烯酸酯丁醇锆、硬脂酸酯丁醇锆、异硬脂酸酯丁醇锆等。
作为钛螯合化合物,例如可以举出钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮化钛、聚乙酰丙酮化钛、辛二醇酸钛(titaniumoctylene glycollate)、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,例如可以举出异丙醇铝、二异丙醇·单丁氧基铝、丁酸铝、二乙基乙酰乙酸·二异丙醇铝、三(乙基乙酰乙酸)铝等。
这些添加剂可以单独使用,或者也可以以2种以上的化合物的混合物或缩聚物的形式使用。
底涂层的维氏硬度可以为35以上。
关于底涂层的表面粗糙度(十点平均粗糙度),为了抑制莫尔图像,可以将其调整至所使用的曝光用激光波长λ的1/(4n)(n为上层的折射率)到1/2。
为了调整表面粗糙度,可以在底涂层中添加树脂颗粒等。作为树脂颗粒,可以举出有机硅树脂颗粒、交联型聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒等。另外,为了调整表面粗糙度,可以对底涂层的表面进行研磨。作为研磨方法,可以举出抛光研磨、喷砂处理、湿式珩磨、磨削处理等。
底涂层的形成没有特别限制,可利用公知的形成方法,例如可通过下述方法形成:形成将上述成分加入到溶剂中而成的底涂层形成用涂布液的涂膜,将该涂膜干燥,根据需要进行加热。
作为用于制备底涂层形成用涂布液的溶剂,可以举出公知的有机溶剂,例如醇系溶剂、芳香族烃溶剂、卤代烃溶剂、酮系溶剂、酮醇系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂等。
作为这些溶剂,具体地说,例如可以举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇、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、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯、甲苯等常见的有机溶剂。
作为制备底涂层形成用涂布液时的无机颗粒的分散方法,例如可以举出辊碾机、球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、砂磨机、胶体磨、涂料摇摆器等公知的方法。
作为将底涂层形成用涂布液涂布在导电性基体上的方法,例如可以举出刮板涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸渍涂布法、微珠涂布法、气刀涂布法、幕式涂布法等常见的方法。
底涂层的膜厚例如设定为优选15μm以上、更优选20μm以上50μm以下的范围内。
(中间层)
尽管省略了图示,但在底涂层与感光层之间可以进一步设置中间层。
中间层例如为包含树脂的层。作为用于中间层的树脂,例如可以举出乙缩醛树脂(例如聚乙烯醇缩丁醛等)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅改性醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂等高分子化合物。
中间层可以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,可以举出含有锆、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以单独使用,或者可以以2种以上的化合物的混合物或者缩聚物的形式使用。
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。
中间层的形成没有特别限制,可利用公知的形成方法,例如通过下述方法进行:形成将上述成分添加至溶剂中而成的中间层形成用涂布液的涂膜,将该涂膜干燥,根据需要进行加热,由此形成该中间层。
作为形成中间层的涂布方法,使用浸渍涂布法、挤出涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法、幕式涂布法等常见的方法。
中间层的膜厚例如优选设定为0.1μm以上3μm以下的范围。需要说明的是,也可以将中间层作为底涂层使用。
(电荷产生层)
电荷产生层例如为包含电荷产生材料和粘结性树脂的层。另外,电荷产生层可以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LED(Light EmittingDiode,发光二极管)、有机EL(Electro-Luminescence,电致发光)图像阵列等非干涉性光源的情况。
作为电荷产生材料,可以举出双偶氮、三偶氮等偶氮颜料;二溴蒽嵌蒽酮(dibromoantanthrone)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者无金属酞菁颜料。具体地说,例如更优选日本特开平5-263007号公报、日本特开平5-279591号公报等所公开的羟基镓酞菁;日本特开平5-98181号公报等所公开的氯代镓酞菁;日本特开平5-140472号公报、日本特开平5-140473号公报等所公开的二氯锡酞菁;日本特开平4-189873号公报等所公开的钛氧基酞菁。
另一方面,为了应对近紫外域的激光曝光,作为电荷产生材料,优选二溴蒽嵌蒽酮(dibromoantanthrone)等稠环芳香族颜料;硫靛蓝系颜料;四氮杂卟啉化合物;氧化锌;三方晶系硒;日本特开2004-78147号公报、日本特开2005-181992号公报所公开的双偶氮颜料等。
使用在450nm以上780nm以下具有发光的中心波长的LED、有机EL图像阵列等非干涉光源的情况下,也可以使用上述电荷产生材料,但从分辨率的方面出发,在以20μm以下的薄膜使用感光层时,感光层中的电场强度提高,容易产生因从基体注入电荷所致的带电降低、即产生被称为所谓黑点的图像缺陷。该情况在使用三方晶系硒、酞菁颜料等在p-型半导体中容易产生暗电流的电荷产生材料时变得显著。
与之相对,在使用稠环芳香族颜料、苝颜料、偶氮颜料等n-型半导体作为电荷产生材料的情况下,不容易产生暗电流,即使制成薄膜也可抑制被称为黑点的图像缺陷。作为n-型电荷产生材料,例如可以举出日本特开2012-155282号公报的[0288]~[0291]段所记载的化合物(CG-1)~(CG-27),但并不限定于此。
需要说明的是,关于n-型的判定,使用通常使用的时间飞行法,通过流动的光电流的极性进行判定,将与空穴相比更容易使电子作为载流子流动的类型作为n-型。
作为电荷产生层中使用的粘结性树脂,可以从广泛的绝缘性树脂中选择,另外,作为粘结性树脂,可以从聚-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。
作为粘结性树脂,例如可以举出聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚芳酯树脂(双酚类与芳香族2价羧酸的缩聚体等)、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、丙烯酸类树脂、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,“绝缘性”是指体积电阻率为1013Ωcm以上。
这些粘结性树脂可以单独使用1种或将2种以上混合使用。
需要说明的是,电荷产生材料与粘结树脂的混配比以质量比计优选为10:1至1:10的范围内。
电荷产生层中可以包含其他公知的添加剂。
电荷产生层的形成没有特别限制,可利用公知的形成方法,例如可如下进行:形成将上述成分添加至溶剂中而成的电荷产生层形成用涂布液的涂膜,将该涂膜干燥,根据需要进行加热,由此形成电荷产生层。需要说明的是,电荷产生层的形成也可以通过电荷产生材料的蒸镀来进行。电荷产生层基于蒸镀的形成特别适于利用稠环芳香族颜料、苝颜料作为电荷产生材料的情况。
作为用于制备电荷产生层形成用涂布液的溶剂,可以举出甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯甲醇、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、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯、甲苯等。这些溶剂可以单独使用1种或将2种以上混合使用。
作为使颗粒(例如电荷产生材料)分散在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、超微磨碎机、砂磨机、卧式砂磨机等介质分散机;搅拌、超声波分散机、辊碾机、高压均质器等无介质分散机。作为高压均质器,例如可以举出:在高压状态下使分散液进行液-液碰撞或液-壁碰撞来进行分散的碰撞方式;在高压状态下在微细的流路中贯通来进行分散的贯通方式等。
需要说明的是,在该分散时,电荷产生层形成用涂布液中的电荷产生材料的平均粒径为0.5μm以下、优选为0.3μm以下、进一步优选为0.15μm以下是有效的。
作为将电荷产生层形成用涂布液涂布至底涂层上(或中间层上)的方法,例如可以举出刮板涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸渍涂布法、微珠涂布法、气刀涂布法、幕式涂布法等常见的方法。
电荷产生层的膜厚例如被设定在优选为0.1μm以上5.0μm以下、更优选为0.2μm以上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和粘结性树脂的层。电荷传输层也可以为包含高分子电荷传输材料的层。
电荷传输层为最外表面层的情况下,电荷传输层除了含有粘结性树脂和电荷传输材料以外,还含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂。
需要说明的是,在电荷传输层上设有其他层(例如保护层等)、电荷传输层不是最外表面层的情况下,电荷传输层至少含有粘结性树脂和电荷传输材料即可,也可以根据需要含有其他添加剂。关于粘结性树脂、电荷传输材料及其他的添加剂,与电荷传输层为最外表面层的情况相同。
下面对作为最外表面层的电荷传输层中含有的成分进行说明。
-粘结性树脂-
电荷传输层中使用的粘结性树脂可以举出聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚芳酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、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、有机硅树脂、有机硅改性醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯改性醇酸树脂、聚-N-乙烯基咔唑、聚硅烷等。这些之中,作为粘结性树脂,聚碳酸酯树脂或聚芳酯树脂是优选的。这些粘结性树脂单独使用1种或以2种以上使用。
需要说明的是,电荷传输材料与粘结性树脂的混配比以质量比计优选为10:1至1:5。
此处,关于粘结树脂的含量,例如相对于感光层(电荷传输层)的总固体成分优选为10质量%以上90质量%以下、更优选为30质量%以上90质量%以下、进一步优选为50质量%以上90质量%以下。
-电荷传输材料-
作为电荷传输材料,可以举出对苯醌、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;氧杂蒽酮系化合物;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,还可以举出三芳基胺系化合物、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、均二苯代乙烯系化合物、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以单独使用1种或以2种以上,但并不限于这些。
作为电荷传输材料,从电荷迁移率的方面出发,优选下述结构式(a-1)所表示的三芳基胺衍生物以及下述结构式(a-2)所表示的联苯胺衍生物。
[化1]
Figure BDA0002607375490000181
结构式(a-1)中,ArT1、ArT2和ArT3各自独立地地表示:取代或无取代的芳基、-C6H4-C(RT4)=C(RT5)(RT6)或者-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)。RT4、RT5、RT6、RT7和RT8各自独立地表示:氢原子、取代或无取代的烷基、或者取代或无取代的芳基。
作为上述各基团的取代基,可以举出卤原子、碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基。另外,作为上述各基团的取代基,还可以举出被碳原子数1~3的烷基所取代的取代氨基。
[化2]
Figure BDA0002607375490000182
结构式(a-2)中,RT91和RT92各自独立地表示:氢原子、卤原子、碳原子数1~5的烷基或者碳原子数1~5的烷氧基。RT101、RT102、RT111和RT112各自独立地表示卤原子、碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基、被碳原子数1以上2以下的烷基取代的氨基、取代或无取代的芳基、-C(RT12)=C(RT13)(RT14)或者-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16),RT12、RT13、RT14、RT15和RT16各自独立地表示:氢原子、取代或无取代的烷基、或者取代或无取代的芳基。Tm1、Tm2、Tn1和Tn2各自独立地表示0以上2以下的整数。
作为上述各基团的取代基,可以举出卤原子、碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基。另外,作为上述各基团的取代基,还可以举出被碳原子数1~3的烷基所取代的取代氨基。
此处,结构式(a-1)所表示的三芳基胺衍生物以及上述结构式(a-2)所表示的联苯胺衍生物中,尤其是从电荷迁移率的方面出发,优选具有“-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)”的三芳基胺衍生物以及具有“-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16)”的联苯胺衍生物。
作为高分子电荷传输材料,使用聚-N-乙烯基咔唑、聚硅烷等具有电荷传输性的公知材料。尤其是日本特开平8-176293号公报、日本特开平8-208820号公报等中公开的聚酯系高分子电荷传输材是特别优选的。需要说明的是,高分子电荷传输材料可以单独使用,也可以与粘结性树脂合用。
-含氟树脂颗粒-
作为含氟树脂颗粒,可以举出氟代烯烃的均聚物的颗粒、2种以上的共聚物即氟代烯烃中的1种或2种以上与非氟系单体(即不具有氟原子的单体)的共聚物的颗粒。
作为氟代烯烃,例如可以举出四氟乙烯(TFE)、全氟乙烯基醚、六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)等全卤烯烃、偏二氟乙烯(VdF)、三氟乙烯、氟化乙烯等非全氟烯烃等。这些之中,优选VdF、TFE、CTFE、HFP等。
另一方面,作为非氟系单体,例如可以举出乙烯、丙烯、丁烯等烃系烯烃;环己基乙烯基醚(CHVE)、乙基乙烯基醚(EVE)、丁基乙烯基醚、甲基乙烯基醚等烷基乙烯基醚;聚氧乙烯烯丙基醚(POEAE)、乙基烯丙基醚等烯基乙烯基醚;乙烯基三甲氧基硅烷(VSi)、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷等具有反应性α,β-不饱和基团的有机硅化合物;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等甲基丙烯酸酯;醋酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯、“VeoVA”(商品名、壳牌公司制造的乙烯基酯)等乙烯基酯;等等。这些之中,优选烷基乙烯基醚、烯丙基乙烯基醚、乙烯基酯、具有反应性α,β-不饱和基团的有机硅化合物。
这些之中,作为含氟树脂颗粒,优选氟化率高的颗粒,更优选聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等的颗粒,特别优选PTFE、FEP、PFA的颗粒。
含氟树脂颗粒中,每106个碳原子数中的羧基的个数为0个以上30个以下。
通过使含氟树脂颗粒的羧基的个数为上述范围,能够提高充电性。
从提高充电型的方面出发,含氟树脂颗粒的羧基个数优选为0个以上20个以下。
此处,含氟树脂颗粒的羧基例如为来自含氟树脂颗粒所包含的末端羧酸的羧基。
作为降低含氟树脂颗粒的羧基量的方法,可以举出:1)在颗粒制造的过程中不照射放射线的方法、2)在照射放射线时在氧不存在的条件下或氧浓度降低的条件下来进行照射的方法等。
含氟树脂颗粒的羧基量按照日本特开平4-20507等中所记载以如下方式测定。
将含氟树脂颗粒利用压力机进行预成型,制作大约0.1mm厚度的膜。对所制作的膜进行红外吸收光谱测定。对于使氟气与含氟树脂颗粒接触而制作的羧酸末端被完全氟化的含氟树脂颗粒也进行红外吸收光谱测定,根据下式由两者的差示光谱测定末端羧基个数(每106个碳原子数)=(l×K)/t
l:吸光度
K:校正系数
t:膜的厚度(mm)
设羧基的吸收波数为3560cm-1,设校正系数为440。
此处,含氟树脂颗粒中存在照射放射线而得到的颗粒(本说明书中,也称为“放射线照射型的含氟树脂颗粒”)、通过聚合法得到的颗粒(本说明书中,也称为“聚合型的含氟树脂颗粒”)等。
放射线照射型的含氟树脂颗粒(照射放射线而得到的含氟树脂颗粒)是指,进行放射线聚合并同时进行颗粒化而得到的含氟树脂颗粒、将聚合后的含氟树脂通过放射线照射分解而低分量化且进行微粒化而得到的含氟树脂颗粒。
放射线照射型的含氟树脂颗粒通过空气中的放射线的照射而大量生成羧酸,因此也大量含有羧基。
另一方面,聚合型的含氟树脂颗粒(通过聚合法得到的含氟树脂颗粒)表示通过悬浮聚合法、乳液聚合法等在聚合的同时进行颗粒化、并且未进行放射线照射的含氟树脂颗粒。
含氟树脂颗粒可以为聚合型的含氟树脂颗粒。关于聚合型的含氟树脂颗粒,如上所述,为通过悬浮聚合法、乳液聚合法等在聚合的同时进行颗粒化并且未进行放射线照射的含氟树脂颗粒。
此处,利用悬浮聚合法进行的含氟树脂颗粒的制造例如为下述方法:将用于形成含氟树脂的单体与聚合引发剂、催化剂等添加物一起悬浮在分散介质中,然后一边使单体聚合一边将聚合物进行颗粒化。
另外,利用乳液聚合法进行的含氟树脂颗粒的制造例如为下述方法:在分散介质中将用于形成含氟树脂的单体与聚合引发剂、催化剂等添加物一起利用表面活性剂(即乳化剂)进行乳化,然后一边使单体聚合一边将聚合物进行颗粒化。
特别是含氟树脂颗粒可以为在制造工序中不进行放射线照射而得到的颗粒。
其中,氟树脂颗粒为在不存在氧或者氧浓度降低的条件下进行放射线照射而得到的放射线照射型氟树脂颗粒也可以适用。
含氟树脂颗粒的平均粒径没有特别限制,优选为0.2μm以上4.5μm以下、更优选为0.2μm以上4μm以下。
含氟树脂颗粒的平均粒径为通过下述方法测定得到的值。
利用SEM(扫描型电子显微镜)以例如倍率5000倍以上进行观察,测定含氟树脂颗粒(一次颗粒凝集而成的二次颗粒)的最大径,对50个颗粒进行该测定并将所得到的平均值作为含氟树脂颗粒的平均粒径。需要说明的是,作为SEM使用日本电子制JSM-6700F,观察加速电压5kV的二次电子图像。
从分散稳定性的方面出发,含氟树脂颗粒的比表面积(BET比表面积)优选为5m2/g以上15m2/g以下、更优选为7m2/g以上13m2/g以下。
需要说明的是,比表面积为使用BET式比表面积测定器(岛津制作所制:FlowsoapII2300)利用氮气置换法测定得到的值。
从分散稳定性的方面出发,含氟树脂颗粒的表观密度优选为0.2g/ml以上0.5g/ml以下、更优选为0.3g/ml以上0.45g/ml以下。
需要说明的是,表观密度为依据JIS K6891(1995年)测定得到的值。
含氟树脂颗粒的熔融温度优选为300℃以上340℃以下、更优选为325℃以上335℃以下。
需要说明的是,熔融温度为依据JIS K6891(1995年)测定得到的熔点。
从提高感光体的充电性的方面出发,含氟树脂颗粒的含量相对于最外表面层优选为5质量%以上20质量%以下、更优选为5质量%以上15质量%以下、进一步优选为8质量%以上10质量%以下。
-抗氧化剂-
本实施方式的感光体在最外表面层中含有抗氧化剂。
作为抗氧化剂,例如可以举出:具有在光、热、放电等条件下防止或抑制氧对于电子照相感光体的内部或表面所存在的氧化性物质的作用的性质的物质。
作为抗氧化剂,具体地说,可以举出自由基阻聚剂、过氧化物分解剂等。作为自由基阻聚剂,例如可以举出受阻酚系抗氧化剂、受阻胺系抗氧化剂、二烯丙基胺系抗氧化剂、二烯丙基二胺系抗氧化剂、氢醌系抗氧化剂等公知的抗氧化剂。作为过氧化物分解剂,可以举出有机硫系(例如硫醚系)抗氧化剂、磷酸系抗氧化剂、二硫代氨基甲酸盐系抗氧化剂、硫脲系抗氧化剂、苯并咪唑系抗氧化剂等公知的抗氧化剂。
最外表面层中含有的抗氧化剂在150℃加热10分钟后的重量减少量为40质量%以下。
通过使抗氧化剂的重量减少量处于上述范围内,可抑制抗氧化剂从感光层中的升华。
从抑制抗氧化剂从感光层中升华的方面出发,在150℃加热10分钟后的抗氧化剂的重量减少量优选为0质量%以上20质量%以下、更优选为0质量%以上5质量%以下。
重量减少量的测定如下进行:在150℃条件下加热10分钟之前和之后分别测定抗氧化剂的质量,计算出重量减少率。
为了使抗氧化剂的重量减少量为上述范围内,优选使用下述记载的抗氧化剂。
抗氧化剂的分子量优选为240以上350以下、更优选为270以上350以下、进一步优选为300以上350以下。
通过使抗氧化剂的分子量为上述范围内,可抑制抗氧化剂包含在感光层中时从感光层中升华,因而优选。
作为抗氧化剂,优选为在分子内具有2个以上苯环的化合物。
通过使抗氧化剂在分子内具有2个以上苯环,可抑制抗氧化剂包含在感光层中时从感光层中升华,因而优选。
作为抗氧化剂,优选受阻酚系抗氧化剂。受阻酚系抗氧化剂是具有受阻酚环的化合物。
受阻酚系抗氧化剂中,受阻酚环例如为被至少一个碳原子数4以上8以下的烷基(例如碳原子数4以上8以下的支链烷基)所取代的苯酚环。更具体地说,受阻酚环例如为酚羟基的邻位被叔烷基(例如叔丁基)所取代的苯酚环。
作为受阻酚系抗氧化剂,可以举出:
1)具有1个受阻酚环的抗氧化剂;
2)具有2个以上4个以下受阻酚环且利用连接基团将2个以上4个以下的受阻酚环连接而成的抗氧化剂,该连接基团为由直链或支链状的2价以上4价以下的脂肪族烃基形成的连接基团、或者在2价以上4价以下的脂肪族烃基的碳-碳键之间插入有酯键(-C(=O)O-)和/或醚键(-O-)的连接基团;
3)具有2个以上4个以下的受阻酚环以及一个苯环(未取代、或者被烷基等取代的取代苯环)或异氰脲酸酯环、2个以上4个以下的受阻酚环分别与苯环或异氰脲酸酯环藉由亚烷基连接而成的抗氧化剂;等等。
从抑制抗氧化剂从感光层中升华的方面出发,作为受阻酚系抗氧化剂,优选上述2)或3)。
具体地说,作为受阻酚系抗氧化剂,从抑制抗氧化剂从感光层中升华的方面出发,优选下式(HP)所表示的抗氧化剂。
[化3]
Figure BDA0002607375490000231
式(HP)中,RH1和RH2各自独立地表示碳原子数为4以上8以下的支链烷基。
RH3和RH4各自独立地表示氢原子或者碳原子数1~10的烷基。
RH5表示碳原子数1~10的亚烷基。
式(HP)中,作为RH1和RH2所表示的烷基,可以举出碳原子数4以上8以下(优选碳原子数4以上6以下)的支链烷基。
作为支链烷基,具体地说,可以举出异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基、叔戊基、异己基、仲己基、叔己基、异庚基、仲庚基、叔庚基、异辛基、仲辛基、叔辛基。
这些之中,作为烷基,优选叔丁基、叔戊基,更优选叔丁基。
式(HP)中,作为RH3和RH4,可以举出碳原子数1~10(优选碳原子数1~4)的直链或支链烷基。
作为直链烷基,具体地说,可以举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。
作为支链烷基,具体地说,可以举出异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基、叔戊基、异己基、仲己基、叔己基、异庚基、仲庚基、叔庚基、异辛基、仲辛基、叔辛基、异壬基、仲壬基、叔壬基、异癸基、仲癸基、叔癸基等。
这些之中,作为烷基,优选甲基、乙基等低级烷基。
式(HP)中,RH5表示碳原子数1~10(优选碳原子数1~4)的直链或支链亚烷基。
作为直链亚烷基,具体地说,可以举出亚甲基、亚乙基、正亚丙基、正亚丁基、正亚戊基、正亚己基、正亚庚基、正亚辛基、正亚壬基、正亚癸基等。
作为支链亚烷基,具体地说,可以举出异亚丙基、异亚丁基、仲亚丁基、叔亚丁基、异亚戊基、新亚戊基、叔亚戊基、异亚己基、仲亚己基、叔亚己基、异亚庚基、仲亚庚基、叔亚庚基、异亚辛基、仲亚辛基、叔亚辛基、异亚壬基、仲亚壬基、叔亚壬基、异亚癸基、仲亚癸基、叔亚癸基等。
这些之中,作为亚烷基,优选亚甲基、亚乙基、亚丁基等低级亚烷基。
需要说明的是,式(HP)中,RH1、RH2、RH3、RH4和RH5所表示的上述各取代基还包括进一步具有取代基的基团。作为该取代基,例如可以举出卤原子(例如氟原子、氯原子)、烷氧基(例如碳原子数1~4的烷氧基)、芳基(例如苯基、萘基等)等。
式(HP)中,从抑制抗氧化剂从感光层中升华的方面出发,优选RH1和RH2表示叔丁基,更优选RH1和RH2表示叔丁基,RH3和RH4表示碳原子数1~3的烷基(特别是甲基),RH5表示碳原子数1~4的亚烷基(特别是亚甲基)。
具体地说,受阻酚系抗氧化剂特别优选由例示化合物(HP-3)所表示的受阻酚系抗氧化剂。
下面示出受阻酚系抗氧化剂的具体例,但并不限定于此。
[化4]
Figure BDA0002607375490000251
[化5]
Figure BDA0002607375490000261
受阻酚系抗氧化剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
从抑制抗氧化剂从感光层中升华的方面出发,相对于含氟树脂颗粒的含量,抗氧化剂的含量优选为20质量%以上60质量%以下、优选为30质量%以上50质量%以下。
-添加剂、形成方法和膜厚-
电荷传输层中可以包含其他公知的添加剂。
电荷传输层的形成没有特别限制,可利用公知的形成方法,例如可如下进行:形成将上述成分添加至溶剂中而成的电荷传输层形成用涂布液的涂膜,将该涂膜干燥,根据需要进行加热,由此形成电荷传输层。
作为用于制备电荷传输层形成用涂布液的溶剂,可以举出苯、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、氯乙烯等卤代脂肪族烃类;四氢呋喃、乙醚等环状或直链状的醚类等通常的有机溶剂。这些溶剂可以单独使用或将2种以上混合使用。
作为将电荷传输层形成用涂布液涂布在电荷产生层上时的涂布方法,可以举出刮板涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸渍涂布法、微珠涂布法、气刀涂布法、幕式涂布法等常见的方法。
电荷传输层的膜厚例如被设定在优选为5μm以上50μm以下、更优选为10μm以上30μm以下的范围内。
(保护层)
保护层根据需要设置在感光层上。保护层例如是出于防止充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的。
因此,保护层可以应用由固化膜(交联膜)构成的层。作为这些层,例如可以举出下述1)或2)所示的层。
1)由下述组合物的固化膜所构成的层,该组合物包含在同一分子内具有反应性基团和电荷传输性骨架的含反应性基团电荷传输材料(即,包含该含反应性基团电荷传输材料的聚合物或交联体的层)
2)由下述组合物的固化膜所构成的层,该组合物包含非反应性电荷传输材料和不具有电荷传输性骨架但具有反应性基团的含反应性基团非电荷传输材料(即,包含非反应性电荷传输材料和该含反应性基团非电荷传输材料的聚合物或交联体的层)
作为含反应性基团电荷传输材料的反应性基团,可以举出链锁聚合性基团、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、或者取代或无取代的芳基,RQ2表示氢原子、烷基、三烷基甲硅烷基。Qn表示1~3的整数]等公知的反应性基团。
作为链锁聚合性基团,只要是可进行自由基聚合的官能团就没有特别限定,例如为具有至少含有碳双键的基团的官能团。具体地说,可以举出: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、甲基丙烯酰基以及它们的衍生物中的至少一者的基团等。其中,出于其反应性优异的原因,作为链锁聚合性基团,优选为含有选自乙烯基、苯乙烯基(乙烯基苯基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基以及它们的衍生物中的至少一者的基团。
作为含反应性基团电荷传输材料的电荷传输性骨架,只要是电子照相感光体中的公知结构就没有特别限定,例如可以举出骨架来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、且与氮原子共轭的结构。这些之中,优选三芳基胺骨架。
这些具有反应性基团和电荷传输性骨架的含反应性基团电荷传输材料、非反应性电荷传输材料、含反应性基团非电荷传输材料从公知的材料中选择即可。
保护层中可以包含其他公知的添加剂。
保护层的形成没有特别限制,可以利用公知的形成方法,例如可以如下进行:形成将上述成分添加至溶剂中而成的保护层形成用涂布液的涂膜,将该涂膜干燥,根据需要进行加热等固化处理,由此形成保护层。
作为用于制备保护层形成用涂布液的溶剂,可以举出甲苯、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、二氧六环等醚系溶剂;乙二醇单甲基醚等溶纤剂系溶剂;异丙醇、丁醇等醇系溶剂等。这些溶剂可以单独使用或将2种以上混合使用。
需要说明的是,保护层形成用涂布液也可以为无溶剂的涂布液。
作为将保护层形成用涂布液涂布在感光层(例如电荷传输层)上的方法,可以举出浸渍涂布法、挤出涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法、幕式涂布法等常见的方法。
保护层的膜厚例如被设定在优选为1μm以上20μm以下、更优选为2μm以上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和电荷传输材料以及必要时的粘结性树脂和其他公知的添加剂的层。需要说明的是,这些材料与电荷产生层和电荷传输层中说明的材料是同样的。
并且,单层型感光层中,电荷产生材料的含量相对于总固体成分可以为0.1质量%以上10质量%以下,优选为0.8质量%以上5质量%以下。另外,单层型感光层中,电荷传输材料的含量相对于总固体成分可以为5质量%以上50质量%以下。
单层型感光层的形成方法与电荷产生层、电荷传输层的形成方法是同样的。
单层型感光层的膜厚例如可以为5μm以上50μm以下,优选为10μm以上40μm以下。
(充电电位的差值△VH)
本实施方式的感光体被组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的感光体电学特性评价装置中,在下述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序并再次充电后的充电电位设为VH1,在下述条件下进行100次循环的上述工序并再次充电后的充电电位设为VH2,此时,上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值为5V以下。
本实施方式的感光体通过为上述构成,可抑制抗氧化剂从感光层中的升华。
为了使上述充电电位的差值△VH的绝对值处于上述范围内,感光体的最外表面层优选含有:所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数为0个以上30个以下的含氟树脂颗粒;以及在150℃加热10分钟后的重量减少量为40质量%以下的抗氧化剂。
从提高感光体的初期充电性和反复使用下的充电维持性的方面出发,上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值更优选为4V以下、进一步优选为3.5V以下。
感光体的上述充电电位的差值△VH的绝对值的测定按下述进行。
将感光体组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的富士施乐株式会社制造的感光体电学特性评价装置中。在下述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序后,进一步进行充电,测定感光体表面的充电电位,将该电位值作为VH1。接着,在下述条件下进行合计100次循环的充电、曝光以及除电的一系列的工序后,进一步进行充电,测定感光体表面的充电电位,将该电位值作为VH2,并且计算出上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值。
需要说明的是,关于感光体表面的充电电位的测定,使用表面电位计(Trek公司制造、Trek334),测定距感光体表面1mm的位置的充电电位。
(条件)
·测定环境:温度20℃/湿度40%RH
·充电电位:+600V
·曝光光量:10mJ/m2
·曝光波长:780nm
·除电光光源:卤素灯(林钟表工业株式会社制)
·除电光波长:600nm以上800nm以下
·除电光光量:30mJ/m2
·感光体的旋转速度:66.7rpm
<图像形成装置(和处理盒)>
本实施方式的图像形成装置具备:电子照相感光体;对电子照相感光体的表面进行充电的充电机构;在经充电的电子照相感光体的表面形成静电潜像的静电潜像形成机构;利用包含色调剂的显影剂对于在电子照相感光体表面形成的静电潜像进行显影而形成色调剂图像的显影机构;以及将色调剂图像转印至记录介质表面的转印机构。并且,作为电子照相感光体,应用上述本实施方式的电子照相感光体。
本实施方式的图像形成装置可应用下述公知的图像形成装置:具备对转印到记录介质表面的色调剂图像进行定影的定影机构的装置;将形成在电子照相感光体表面的色调剂图像直接转印至记录介质上的直接转印方式的装置;将形成在电子照相感光体表面的色调剂图像一次转印至中间转印体表面、再将转印到中间转印体表面的色调剂图像二次转印到记录介质表面的中间转印方式的装置;具备在色调剂图像转印后对充电前的电子照相感光体表面进行清洁的清洁机构的装置;具备在色调剂图像转印后在充电前对电子照相感光体表面照射除电光来进行除电的除电机构的装置;具备用于提高电子照相感光体的温度、降低相对温度的电子照相感光体加热部件的装置;等等。
在中间转印方式的装置的情况下,转印机构例如应用具有在表面转印色调剂图像的中间转印体、将形成在电子照相感光体表面的色调剂图像一次转印至中间转印体表面的一次转印机构、以及将转印至中间转印体表面的色调剂图像二次转印至记录介质表面的二次转印机构的构成。
本实施方式的图像形成装置可以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)的图像形成装置中的任一种。
需要说明的是,本实施方式的图像形成装置中,例如具备电子照相感光体的部分可以为相对于图像形成装置可进行装卸的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如适于使用具备本实施方式的电子照相感光体的处理盒。需要说明的是,在处理盒中,除了电子照相感光体以外,还可以具备例如选自由充电机构、静电潜像形成机构、显影机构、转印机构组成的组中的至少一者。
下面示出本实施方式的图像形成装置的一例,但并不限于此。需要说明的是,对图中示出的主要部分进行说明,对于其他部分,省略其说明。
图2是示出本实施方式的图像形成装置的一例的示意性构成图。
如图2所示,本实施方式的图像形成装置100具备:具备电子照相感光体7的处理盒300;曝光装置9(静电潜像形成机构的一例);转印装置40(一次转印装置);以及中间转印体50。需要说明的是,图像形成装置100中,曝光装置9配置在可由处理盒300的开口部对电子照相感光体7进行曝光的位置,转印装置40配置在隔着中间转印体50与电子照相感光体7对置的位置,中间转印体50按照其一部分与电子照相感光体7接触来进行配置。尽管未图示,但还具有将转印至中间转印体50的色调剂图像转印至记录介质(例如纸张)的二次转印装置。需要说明的是,中间转印体50、转印装置40(一次转印装置)以及二次转印装置(未图示)相当于转印机构的一例。
图2中的处理盒300在外壳内一体地支撑电子照相感光体7、充电装置8(充电机构的一例)、显影装置11(显影机构的一例)以及清洁装置13(清洁机构的一例)。清洁装置13具有清洁刮板(清洁部件的一例)131,清洁刮板131按照与电子照相感光体7的表面接触的方式进行配置。需要说明的是,清洁部件也可以不是清洁刮板131的方式而是导电性或绝缘性的纤维状部件,其可以单独或与清洁刮板131合用。
需要说明的是,图2中,作为图像形成装置,示出了具备将润滑材料14供给至电子照相感光体7的表面的纤维状部件132(卷状)以及辅助清洁的纤维状部件133(平刷状)的示例,但这些部件是根据需要进行配置的。
下面对本实施方式的图像形成装置的各构成进行说明。
-充电装置-
作为充电装置8,例如使用接触型充电器,该接触型充电器利用了导电性或半导电性的充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刮板、充电管等。另外,还可使用非接触方式的辊充电器、利用了电晕放电的栅控式电晕管充电器(scorotron)或电晕充电器(corotron)等其本身公知的充电器等。
-曝光装置-
作为曝光装置9,例如可以举出利用半导体激光、LED光、液晶光闸光等光按照预定的图像对电子照相感光体7表面进行曝光的光学设备等。光源的波长被设为电子照相感光体的分光灵敏度区域内。作为半导体激光的波长,在780nm附近具有振荡波长的近红外为主流。但是,并不限于该波长,也可以利用大致为600nm的振荡波长激光或者作为蓝色激光的在400nm以上450nm以下具有振荡波长的激光。另外,为了形成彩色图像,可输出多光束类型的面发光型激光源也是有效的。
-显影装置-
作为显影装置11,例如可以举出接触或不接触显影剂来进行显影的通常的显影装置。作为显影装置11,只要具有上述功能就没有特别限制,可根据目的进行选择。例如可以举出具有使用刷、辊等使单组分系显影剂或双组分系显影剂附着于电子照相感光体7的功能的公知显影器等。其中优选使用在表面保持有显影剂的显影辊。
显影装置11中使用的显影剂可以是只有色调剂的单组分系显影剂,也可以是包含色调剂和载体的双组分系显影剂。另外,显影剂可以为磁性,也可以为非磁性。这些显影剂可应用公知的显影剂。
-清洁装置-
清洁装置13使用具备清洁刮板131的清洁刮板方式的装置。
此处,将清洁刮板131的构成包含与电子照相感光体7接触的部分的区域的部件称为“接触部件”。
另外,清洁刮板131中,在上述接触部件与该接触部件以外的区域分别由不同材料构成的情况下,将构成接触部件以外的区域的部件称为“非接触部件”。非接触部件可以由1种材料构成、也可以由材料不同的2种以上的部件构成。
需要说明的是,本实施方式的清洁刮板131也可以仅由上述接触部件构成。
清洁刮板131中,优选至少与电子照相感光体7接触的部分(即接触部件)由含有聚氨酯橡胶且基于差示扫描量热测定的吸热峰顶温度处于180℃以上220℃以下的范围的部件构成。
通过使清洁刮板131的至少接触部件含有聚氨酯橡胶且基于差示扫描量热测定的吸热峰顶温度为上述范围内,可适度地赋予聚氨酯的高结晶性,提高清洁刮板的耐磨耗性。其结果,即使感光体表层侧的抗氧化剂升华,由于感光体表面因与清洁刮板接触而适度磨耗,也能够保持在感光体表面侧一直存在抗氧剂之状态,因而优选。
吸热峰顶温度(熔融温度)的下限值更优选为185℃以上、进一步优选为190℃以上。吸热峰顶温度(熔融温度)的上限值更优选为215℃以下、进一步优选为210℃以下。
清洁刮板131的吸热峰顶温度的测定依据ASTM D2418-99进行。
测定使用Perkin Elmer公司制造的Diamond-DSC,装置检测部的温度校正使用铟和锌的熔融温度,关于热量的校正,使用铟的熔解热。测定样品使用铝制盘,设置空盘作为参比来进行测定。此时设利用DSC测定时的升温速度为3℃/mim,设测定温度范围为20℃至250℃。
作为将吸热峰顶温度控制在上述范围的方法,例如可以举出使聚氨酯中的硬链段聚集体进一步生长的方法。具体地说,在聚氨酯中的交联结构形成时,通过按照物理交联(硬链段彼此键通过氢键交联)比化学交联(通过交联剂交联)更为有效地进行的方式来调整,而成为硬链段聚集体更容易生长的环境。需要说明的是,聚氨酯的聚合时,聚合温度设定得越低,熟化时间变得越长,其结果具有更多地进行物理交联的倾向。
此处的“硬链段”是指聚氨酯橡胶材料中的相对更硬的材料。另一方面,“软链段”是指聚氨酯橡胶材料中的相对更柔软的材料。
聚氨酯橡胶通常通过使多异氰酸酯与多元醇聚合来合成。另外,除了多元醇以外,还可以使用具有可与异氰酸酯基反应的官能团的树脂。需要说明的是,聚氨酯橡胶优选具有硬链段和软链段。
作为构成硬链段的材料(硬链段材料)和构成软链段的材料(软链段材料)的组合没有特别限定,可以按照成为一者比另一者相对更硬、另一者比一者相对更软的组合的方式从公知的树脂材料中选择,本实施方式中,适宜为以下的组合。
·软链段材料
首先,关于软链段材料,作为多元醇,可以举出通过二醇与二元酸的脱水缩合得到的聚酯多元醇、通过二醇与烷基碳酸酯的反应得到的聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚醚多元醇等。需要说明的是,关于作为软链段材料使用的上述多元醇的市售品,例如可以举出Daicel公司制造的PRAXCELL 205、PRAXCELL 240等。
·硬链段材料
另外,作为硬链段材料,优选使用具有可与异氰酸酯基反应的官能团的树脂。另外,优选为具有柔软性的树脂,从柔软性的方面出发,更优选具有直链结构的脂肪族系的树脂。作为具体例,优选使用包含2个以上羟基的丙烯酸类树脂、包含2个以上羟基的聚丁二烯树脂、具有2个以上环氧基的环氧树脂等。
在使用硬链段材料和软链段材料的情况下,相对于硬链段材料和软链段材料的总量,构成硬链段的材料的质量比(下文中称为“硬链段材料比”)优选为10质量%以上30质量%以下的范围内、更优选为13质量%以上23质量%以下的范围内、进一步优选为15质量%以上20质量%以下的范围内。
通过使硬链段材料比为10质量%以上,可得到耐磨耗性、长期维持良好的清洁性。另一方面,通过使硬链段材料比为30质量%以下,可得到柔软性、扩展性而不会过度硬化,可抑制缺口的产生,长期维持良好的清洁性。
·多异氰酸酯
作为聚氨酯橡胶的合成中使用的多异氰酸酯,例如可以举出4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,6-己烷二异氰酸酯(HDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)和3,3-二甲基苯基-4,4-二异氰酸酯(TODI)等。
需要说明的是,从容易形成所要求尺寸(粒径)的硬链段聚集体的方面出发,作为多异氰酸酯,更优选4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
相对于具有可与异氰酸酯基反应的官能团的树脂100质量份,多异氰酸酯的混合量优选为20质量份以上40质量份以下、进而更优选为20质量份以上35质量份以下、进一步优选为20质量份以上30质量份以下。
通过使该混合量为20质量份以上,可确保氨基甲酸酯键合量多而使硬链段生长,得到所要求的硬度。另一方面,通过使其为40质量份以下,硬链段不会变得过大,可获得扩展性,抑制清洁刮板的缺口的产生。
·交联剂
作为交联剂,可以举出二醇(2官能)、三醇(3官能)、四醇(4官能)等,可以将它们合用。另外,也可以使用胺系化合物作为交联剂。需要说明的是,优选使用3官能以上的交联剂进行交联。作为3官能交联剂,例如可以举出三羟甲基丙烷、甘油、三异丙醇胺等。
相对于具有可与异氰酸酯基反应的官能团的树脂100质量份,交联剂的混合量优选为2质量份以下。通过使该混合量为2质量份以下,分子运动不会因化学交联而受到束缚,衍生自氨基甲酸酯键的硬链段通过熟化而大幅生长,容易得到所要求的硬度。
·聚氨酯橡胶的制造方法
本实施方式中的构成上述接触部件的聚氨酯橡胶部件的制造使用预聚物法、一步法等聚氨酯的常见制造方法。预聚物法可得到强度、耐磨耗性优异的聚氨基甲酸酯,因此适于本实施方式,但其并不受到制造方法的限制。
需要说明的是,作为将接触部件中的吸热峰顶温度(熔融温度)控制在上述范围的手段,可以举出提高聚氨酯部件的结晶性并同时将其控制在适当范围的方法,例如可以举出使聚氨酯中的硬链段聚集体进一步生长的方法。具体地说,可以举出,进行调整以使在聚氨酯中的交联结构形成时物理交联(硬链段彼此基于氢键的交联)比化学交联(基于交联剂的交联)更有效地进行,在聚氨酯聚合时,聚合温度设定得越低,熟化时间变得越长,其结果具有更多地进行物理交联的倾向。
在上述多元醇中混配异氰酸酯化合物和交联剂等,在可抑制分子排列不均的成型条件下成型出该聚氨酯橡胶部件。
具体地说,在制备聚氨酯组合物时,按照通过降低多元醇或预聚物的温度或者降低固化/成型的温度来延缓交联进行的方式进行调整。通过将这些温度(多元醇或预聚物的温度、固化/成型的温度)设定得较低而使反应性降低,可使氨基甲酸酯键合部分发生凝集,得到硬链段的结晶体,因此可对温度进行调整以使得硬链段聚集体的粒径达到所要求的结晶径。
由此,可成型出这样的聚氨酯橡胶部件:该聚氨酯橡胶部件形成聚氨酯组合物中包含的分子并排的状态,并且包含在进行DSC测定时结晶熔融能量的吸热峰顶温度为上述范围的结晶体。
需要说明的是,多元醇、多异氰酸酯和交联剂的量以及交联剂的比例等被调整至所要求的范围。
需要说明的是,关于清洁刮板的成型,将通过上述方法制备的清洁刮板形成用组合物利用例如离心成型、挤出成型等形成为片状,通过实施切割加工等而制作出清洁刮板。
本实施方式中的上述聚氨酯橡胶部件的重均分子量优选为1000~4000的范围内、更优选为1500~3500的范围内。
(非接触部件)
本实施方式的清洁刮板中的非接触部件可以没有特别限制地使用公知的任何材料。
作为非接触部件中使用的材料,例如可以举出聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、丁二烯橡胶等。这些之中,聚氨酯橡胶为宜。作为聚氨酯橡胶,可以举出酯系聚氨酯、醚系聚氨酯,特别优选酯系聚氨酯。
需要说明的是,在制造聚氨酯橡胶时,有使用多元醇和多异氰酸酯的方法。
作为多元醇,可以举出聚四甲醚二醇、聚己二酸乙二醇酯、聚己内酯等。
作为多异氰酸酯,可以举出2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、3,3-二甲基二苯基-4,4’-二异氰酸酯(TODI)等。其中优选MDI。
进而,作为使聚氨酯固化的固化剂,可以举出1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、这些的混合物等固化剂。
举出一具体例进行说明,例如优选使用使预聚物(该预聚物是使二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯混入至经脱水处理的聚四甲醚二醇中并进行反应而生成的)与作为固化剂的1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷合用而得到的物质。需要说明的是,也可以添加反应调节剂等添加剂。
关于非接触部件的制作方法,根据制作中使用的原材料,利用现有公知的方法,利用例如离心成型、挤出成型等来形成,切割加工成预定的形状等,由此制作出该部件。
(清洁刮板的制造)
在清洁刮板含有接触部件和非接触部件的情况下,将作为接触部件的第一层和作为非接触部件的第二层(在为3层以上的层构成的情况下为2层以上的层)相互贴合,由此制作出清洁刮板。作为上述贴合方法,适宜使用双面胶带、各种粘接剂等。另外,也可以在成型时设置时间差使各层的材料流入到模具中,在不设置粘接层的情况下通过材料间的结合而将2层以上的层进行粘接。
需要说明的是,除了清洁刮板方式以外,还可以采用毛刷清洁方式、显影同时清洁方式。
-转印装置-
作为转印装置40,例如可以举出使用带、辊、膜、橡胶刮板等的接触型转印充电器、利用电晕放电的栅控式电晕管转印充电器或电晕转印充电器等其本身公知的转印充电器。
-中间转印体-
作为中间转印体50,使用赋予了半导电性的包含聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、橡胶等的带状转印体(中间转印带)。另外,作为中间转印体的形态,除了带状以外,还可以使用鼓状转印体。
图3为示出本实施方式的图像形成装置的另一例的示意性构成图。
图3所示的图像形成装置120为搭载有4个处理盒300的串联方式的多色图像形成装置。图像形成装置120中,4个处理盒300各自并列地配置在中间转印体50上,形成每1色使用1个电子照相感光体的构成。需要说明的是,图像形成装置120除了为串联方式以外,具有与图像形成装置100同样的构成。
[实施例]
下面对实施例进行说明,但本发明并不限于以下实施例。需要说明的是,在以下的说明中,只要不特别声明,“份”和“%”全部为质量基准。
<含氟树脂颗粒的制造>
(含氟树脂颗粒(1)的制造)
如下所述制造含氟树脂颗粒(1)。
向高压釜中投入去离子水3升和全氟辛酸铵3.0g以及作为乳化稳定剂的固体石蜡(日本石油株式会社制)110g,用氮气将体系内置换3次、用TFE(四氟乙烯)将体系内置换2次,除去氧,然后利用TFE使内压为1.0MPa,在以250rpm进行搅拌的同时,将内温保持在70℃。接着向体系内投入用量相当于常压下150cc的乙烷(作为链转移剂)和溶解有300mg过硫酸铵(作为聚合引发剂)的20ml水溶液,引发反应。反应中,将体系内的温度保持在70℃,按照高压釜的内压始终保持在1.0±0.05MPa的方式连续地供给TFE。添加引发剂后,在反应中消耗的TFE达到1000g的时刻停止TFE的供给和搅拌,终止反应。其后通过离心分离将颗粒分离出,进一步采集甲醇400质量份一边照射超声波一边用搅拌机以250rpm清洗10分钟,过滤出上清。将该操作充分3次后,将过滤物在减压下在60℃干燥17小时。
经过以上步骤,制造出含氟树脂颗粒(1)。
(含氟树脂颗粒(C1)的制造)
如下所述制造含氟树脂颗粒(C1)。
将市售的均聚四氟乙烯细粉(依据ASTM D 4895(2004)测定的标准比重2.175)100质量份、作为添加剂的乙醇2.4质量份添加到阻隔性尼龙制造的袋中。其后在空气中在室温下照射150kGy的钴-60γ射线,得到低分子量聚四氟乙烯粉末。将所得到的粉末粉碎,得到含氟树脂颗粒(C1)。
<清洁刮板的制造>
(清洁刮板(1)的制造)
如下所述制造清洁刮板(1)。
首先,使用聚己内酯多元醇(Daicel公司制造、PRAXCELL 205、平均分子量529、羟值212KOHmg/g)和聚己内酯多元醇(Daicel公司制造、PRAXCELL 240、平均分子量4155、羟值27KOHmg/g)作为多元醇成分的软链段材料。另外,使用包含2个以上的羟基的丙烯酸类树脂(综研化学公司制造、ACTFLOWUMB-2005B)作为硬链段材料,将上述软链段材料和硬链段材料以8:2(质量比)的比例混合。
接着,相对于该软链段材料和硬链段材料的混合物100份,添加作为异氰酸酯化合物的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(日本聚氨酯工业株式会社制造、Millionate MT)6.26份,在氮气气氛下在70℃使其反应3小时。需要说明的是,该反应中使用的异氰酸酯化合物量按照异氰酸酯基相对于反应体系所包含的羟基之比(异氰酸酯基/羟基)为0.5的方式进行选择。
接着,进一步加入上述异氰酸酯化合物34.3份,在氮气气氛下在70℃反应3小时,得到预聚物。需要说明的是,预聚物的制备时所使用的异氰酸酯化合物的总量为40.56份。
接着,将该预聚物升温至100℃,在减压下进行1小时脱泡。其后相对于预聚物100份加入1,4-丁二醇与三羟甲基丙烷的混合物(质量比=60/40)7.14份,按照不起泡的方式混合3分钟,制备清洁刮板形成用组合物A1。
接着,使上述清洁刮板形成用组合物A1流入到模具被调整为140℃的离心成型机中,进行1小时固化反应。接着,在110℃进行24小时熟化加热,冷却后进行切割,得到清洁刮板(1)(表2中记为“BLD1”)。
(清洁刮板(2)的制造)
如下所述制造清洁刮板(2)。
在清洁刮板1的制作中,将熟化加热(熟成加熱)温度变更为75℃,除此以外与清洁刮板(1)同样地得到清洁刮板(2)(表2中记为“BLD2”)。
(清洁刮板(3)的制造)
如下所述制造清洁刮板(3)。
在清洁刮板(1)的制作中,将熟化加热温度变更为75℃、将熟化加热时间变更为32小时,除此以外与清洁刮板(1)同样地得到清洁刮板(3)(表2中记为“BLD3”)。
(清洁刮板(4)的制造)
如下所述制造清洁刮板(4)。
在清洁刮板(1)的制作中,将熟化加热温度变更为75℃、将1,4-丁二醇与三羟甲基丙烷的混合物的重量比变更为70/30,除此以外与清洁刮板(1)同样地得到清洁刮板(4)(表2中记为“BLD4”)。
(清洁刮板(5)的制造)
如下所述制造清洁刮板(5)。
在清洁刮板(1)的制作中,将软链段材料变更为由1,9-壬二醇和己二酸得到的分子量2000的1,9-ND己二酸酯,除此以外与清洁刮板(1)同样地得到清洁刮板(5)(表2中记为“BLD5”)。
<实施例1>
(感光体的制作)
如下所述制作感光体。
将氧化锌(平均粒径70nm: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,添加硅烷偶联剂(KBE503:信越化学工业公司制造)1.4份,搅拌2小时。其后经减压蒸馏将四氢呋喃蒸馏除去,在120℃进行3小时焙烧,得到硅烷偶联剂表面处理氧化锌。
将实施了上述表面处理的氧化锌110份与500份的四氢呋喃搅拌混合,添加将茜素0.6份溶解在50份四氢呋喃中而得到的溶液,在50℃搅拌5小时。其后通过减压过滤滤出被赋予了茜素的氧化锌,进一步在60℃进行减压干燥,得到附有茜素的氧化锌。
将该附有茜素的氧化锌60份、固化剂(封端异氰酸酯Sumidur3175、Sumitomo-Bayer Urethane Co.,Ltd.制)13.5份、丁缩醛树脂(S-LECBM-1、积水化学工业公司制造)15份以及甲基乙基酮85份混合,得到混合液。将该混合液38份与甲基乙基酮25份混合,使用
Figure BDA0002607375490000391
的玻璃珠利用砂磨机进行2小时的分散,得到分散液。
在所得到的分散液中添加作为催化剂的二月桂酸二辛基锡0.005份、有机硅树脂颗粒(TOSPEARL 145、Momentive Performance Materials Japan合同会社)30份,得到底涂层用涂布液。将该涂布液利用浸渍涂布法涂布在圆筒状铝基材上,在170℃进行30分钟的干燥固化,得到厚度24μm的底涂层。
接着,将羟基镓酞菁(该羟基镓酞菁在X射线衍射光谱中在布剌格角(2θ±0.2°)为7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.3°的位置具有强衍射峰)1份与聚乙烯醇缩丁醛(S-LECBM-5、积水化学工业公司制造)1份和乙酸正丁酯80份,将其与玻璃珠一起利用涂料摇摆器进行1小时分散处理,由此制备出电荷产生层用涂布液。将所得到的涂布液浸渍涂布在形成了底涂层的导电性基体上,在130℃加热干燥10分钟,形成膜厚0.15μm的电荷产生层。
将作为电荷传输材料的下式(CTM1)所表示的联苯胺化合物45份、作为粘结性树脂的具有下式(PCZ1)所表示的重复单元的高分子化合物(粘均分子量:40,000)55份溶解在甲苯350份、四氢呋喃150份中,加入含氟树脂颗粒(1)11.2份以及作为抗氧化剂(Add1)中的受阻酚系抗氧化剂的式(HP-2)所表示的化合物(ADKSTABAO-20、Adeka公司制造)3份,利用高压均质器进行5次处理,制备电荷传输层用涂布液。
将所得到的涂布液通过浸渍涂布法涂布在上述电荷产生层上,在130℃进行45分钟的加热,形成膜厚31μm的电荷传输层。
[化6]
Figure BDA0002607375490000401
[化7]
Figure BDA0002607375490000402
经过以上步骤制作各感光体。
(处理盒的制作)
将所制作的感光体安装在图像形成装置(DocuCentre-V C7775、富士施乐公司制造)的具备清洁刮板(1)的处理盒中,得到处理盒。
<实施例2~17、比较例1~8>
除了如表1和表2所述变更含氟树脂颗粒的种类和添加量、抗氧化剂的种类和添加量以及清洁刮板的种类以外,与实施例1同样地制作感光体和处理盒。
<评价>
(润滑性评价)
对于各例中得到的感光体的最外表面层,利用下述测定条件的HEIDON阻抗力测定法连续30次测定摩擦系数,计算出第10次到第20次的测定值的平均。需要说明的是,关于摩擦系数,测定针的运动摩擦系数。摩擦系数的测定中使用的测定设备名如下。
新东科学株式会社制造TRIBOGEAR(荷重变动型摩擦磨耗试验系统):TYPEHHS2000(使用标准分析软件)
·测定条件
针的材质:金刚石、针的尖端形状:R=0.2mm、荷重:20g、针的接触角度:90°(相对于感光体表面垂直方向)、针的移动距离:单程10mm往返、往返次数:30次
-润滑性评价基准-
A(○):小于0.6
B(△):0.6以上且小于0.7
C(×):0.7以上
(△VH的绝对值测定)
将各例中得到的感光体组装在富士施乐株式会社制造的感光体电学特性评价装置中,按照上述记载的过程测定上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值。
(实机评价)
-评价用图像形成装置-
将各例中得到的处理盒安装在富士施乐公司制造的DocuCentre-VC7775中。另外,使用表面电位计(Trek公司制造、Trek 334),在测定对象的区域将表面电位探针设于距感光体表面1mm的位置。
将该装置作为下述初期充电性和充电维持性评价用图像形成装置。
(初期充电性评价)
利用评价用图像形成装置将充电后的表面电位设定于-700V,然后在高温高湿环境下(温度28℃、湿度85%RH的环境下)以A4纸输出1张图像浓度30%的整面中间色调图像。之后利用表面电位计对表面电位进行测定,按下述评价基准进行评价。
A(○):表面电位为-700V以上且小于-680V
B(△):表面电位为-680V以上且小于-660V
C(×):表面电位为-660V以上
(充电维持性评价)
利用评价用图像形成装置将充电后的表面电位设定于-700V,然后在高温高湿环境下(温度28℃、湿度85%RH的环境下)以A4纸输出70,000张图像浓度30%的整面中间色调图像。之后利用表面电位计对表面电位进行测定,按下述评价基准进行评价。
A(○):表面电位为-700V以上且小于-680V
B(△):表面电位为-680V以上且小于-660V
C(×):表面电位为-660V以上
下面对下表中的记载进行说明。
抗氧化剂种“Add1”表示式(HP-2)所表示的化合物(ADKSTABAO-20、Adeka公司制造)。
抗氧化剂种“Add2”表示2,2’-亚甲基双(6-叔丁基-对甲酚(品名:Sumilizer MDP-S、住友化学公司制造)(式(HP-3)所表示的化合物)。
抗氧化剂种“Add3”表示三(壬基苯基)亚磷酸酯(品名:Sumilizer TNP、住友化学公司制造)。
抗氧化剂种“Add4”表示丁基羟基苯甲醚。
抗氧化剂种“Add5”表示二丁基羟基甲苯。
抗氧化剂种“Add6”表示化合物名称2-苯基乙基(E)-肉桂酸酯(东京化成工业公司制造)。
“-”表示不含有含氟树脂颗粒或者由于不含有含氟树脂颗粒而无法计算出相应项目的数值。
含氟树脂颗粒的“含量对电荷传输层(质量%)”表示相对于电荷传输层的含氟树脂颗粒含量,单位为质量%。
抗氧化剂的“含量对颗粒(质量%)”表示相对于电荷传输层中含有的含氟树脂颗粒含量的抗氧化剂含量,单位为质量%。
抗氧化剂的“苯环数”表示1分子抗氧化剂所具有的苯环的个数。
“|△VH|(V)”表示VH1与VH2的差值△VH的绝对值。
[表1]
Figure BDA0002607375490000441
Figure BDA0002607375490000451
由上述结果可知,本实施例的感光体的初期充电性良好,反复使用下的充电维持性提高。

Claims (10)

1.一种电子照相感光体,其中,
该电子照相感光体具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层,
该电子照相感光体的最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂,
上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数为0个以上30个以下,
在空气气氛下在150℃加热10分钟后,上述抗氧化剂的重量减少量为40质量%以下。
2.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,上述抗氧化剂的分子量为240以上350以下。
3.如权利要求2所述的电子照相感光体,其中,上述分子量为240以上350以下的抗氧化剂是在分子内具有2个以上苯环的化合物。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电子照相感光体,其中,相对于上述含氟树脂颗粒的含量,上述抗氧化剂的含量为20质量%以上60质量%以下。
5.如权利要求4所述的电子照相感光体,其中,相对于上述最外表面层,上述含氟树脂颗粒的含量为5质量%以上20质量%以下。
6.一种电子照相感光体,其中,
该电子照相感光体具有导电性基体以及设于上述导电性基体上的感光层,
该电子照相感光体的最外表面层含有含氟树脂颗粒和抗氧化剂,
上述含氟树脂颗粒所含有的羧基的个数相对于每106个碳原子数为0个以上30个以下,
该电子照相感光体被组装在具备充电装置、曝光装置以及除电装置的感光体电学特性评价装置中,
在下述条件下进行1次循环的充电、曝光以及除电的一系列工序,再次充电后的充电电位设为VH1,
在下述条件下进行100次循环的上述工序,再次充电后的充电电位设为VH2,
此时,上述VH1与上述VH2的差值△VH的绝对值为5V以下,
所述条件为:
·测定环境:温度20℃/湿度40%RH
·充电电位:+600V
·曝光光量:10mJ/m2
·曝光波长:780nm
·除电光光源:卤素灯
·除电光波长:600nm以上800nm以下
·除电光光量:30mJ/m2
·感光体的旋转速度:66.7rpm。
7.一种在图像形成装置中装卸的处理盒,其具备权利要求1~6中任一项所述的电子照相感光体。
8.如权利要求7所述的处理盒,其中,
该处理盒具备清洁机构,该清洁机构具有对上述电子照相感光体表面进行清洁的清洁刮板,
上述清洁刮板的至少与上述电子照相感光体接触的部分由如下部件构成,该部件含有聚氨酯橡胶且该部件基于差示扫描量热测定的吸热峰顶温度处于180℃以上220℃以下的范围。
9.一种图像形成装置,其具备:
权利要求1~6中任一项所述的电子照相感光体,
充电机构,对上述电子照相感光体表面进行充电,
静电潜像形成机构,在经充电的上述电子照相感光体表面形成静电潜像,
显影机构,利用包含色调剂的显影剂将形成在上述电子照相感光体表面的静电潜像显影,形成色调剂图像,以及
转印机构,将上述色调剂图像转印至记录介质表面。
10.如权利要求9所述的图像形成装置,其中,
该图像形成装置具备具有对上述电子照相感光体表面进行清洁的清洁刮板的清洁机构,
上述清洁刮板的至少与上述电子照相感光体接触的部分由以下部件构成:该部件含有聚氨酯橡胶且该部件基于差示扫描量热测定的吸热峰顶温度处于180℃以上220℃以下的范围。
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