CN115993758A - 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。提供一种电子照相感光构件，其依次包括支承体、感光层和表面层，其中电子照相感光构件的外表面通过具有凹凸形状而表现出褶皱形状，表面层包含粘结剂树脂和无机颗粒，并且至少一部分无机颗粒在凹凸形状的凹部露出。

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各自包括该电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。
背景技术
已使用包含有机光导电性物质(电荷产生物质)的有机电子照相感光构件(下文中简称为“电子照相感光构件”或“感光构件”)作为安装在处理盒或电子照相设备中的电子照相感光构件。最近，需要具有更长寿命的电子照相设备。因此，期望提供具有改善的图像品质和改善的耐磨耗性(机械耐久性)的电子照相感光构件。
此外，除了上述针对更长寿命的措施以外，近年来需要电子照相设备提高转印工序的效率，用于通过抑制转印时调色剂的飞散来改善图像品质和用于减少废调色剂的量。
作为改善电子照相感光构件的耐磨耗性的措施，提出通过使用表面层中的自由基聚合性树脂将表面层制备为固化层来增加感光构件的表面层的机械强度的技术。
电子照相感光构件通常用于包括充电工序、曝光工序、显影工序、转印工序和清洁工序的电子照相图像形成过程。其中，将转印工序后的电子照相感光构件上的残余调色剂除去的清洁工序在获得清晰图像方面为重要的工序。作为清洁工序中用于清洁的方法，通常采用包括使橡胶状清洁刮板与电子照相感光构件压接以刮除调色剂的方法。
然而，在上述清洁方法中，由于清洁刮板与电子照相感光构件之间的摩擦力大，发生清洁刮板的振颤并且容易发生由清洁不良引起的图像缺陷。随着电子照相感光构件的表面层的机械强度变得越高，即，电子照相感光构件的圆周面更不太可能被磨损，清洁工序中的该问题变得越显著。换言之，当如上所述将电子照相感光构件的表面层制备为固化层以增加表面层的机械强度时，该问题变得更容易出现。
此外，有机电子照相感光构件的表面层在许多情况下通常通过浸渍涂布法来形成，并且通过浸渍涂布法形成的表面层的表面(即，电子照相感光构件的外表面)变得非常平滑。结果，清洁刮板与电子照相感光构件的圆周面之间的接触面积变大，并且清洁刮板与电子照相感光构件的圆周面之间的耐磨耗性提高，并且上述问题变得显著。
作为克服上述问题的措施，提出了如下方法，其中，通过在电子照相感光构件的外表面上设置凹凸形状来使感光构件的外表面与清洁刮板之间的接触面积较小，由此降低摩擦力并且改善清洁性。
日本专利申请特开No.2018-128515记载了采用包含金属氧化物细颗粒的表面层的技术。认为在表面层包含金属氧化物细颗粒的情况下，一部分金属氧化物细颗粒从电子照相感光构件的外表面露出以形成凹凸形状，由此使清洁刮板与感光构件之间的摩擦力降低。
此外，日本专利申请特开No.2010-250355记载了关于沿着感光构件的圆周面的圆周方向具有沟槽形状的感光构件的技术。在日本专利申请特开No.2010-250355中记载的技术中，通过在感光构件的外表面上沿着圆周方向设置沟槽形状来减小清洁刮板与感光构件之间的接触面积，由此降低摩擦力。
在日本专利申请特开No.2018-128515中记载的技术中，没有使清洁刮板与感光构件之间的摩擦力充分降低，并且当在低温低湿环境中使用时扭矩可能会增大。
此外，在日本专利申请特开No.2010-250355中记载的技术中，在低温低湿环境中，其中调色剂部分地滑过沟槽形状部分的清洁不良可能会发生。此外，在日本专利申请特开No.2010-250355中记载的技术中，存在改善转印性的余地。
发明内容
鉴于上述问题做出了本发明。即，本发明的目的在于提供在低温低湿环境下使用时能够降低与清洁刮板的摩擦力、表现高的清洁性并且具有优异的转印性的电子照相感光构件。
上述目的通过以下描述的本发明来实现。即，根据本发明的电子照相感光构件为依次包括支承体、感光层和表面层的电子照相感光构件，其中电子照相感光构件的外表面通过具有凹凸形状而表现出褶皱形状，当在外表面上的任意位置设置边长为200μm的正方形的观察区域，将通过观察区域的中心点且平行于电子照相感光构件的圆周方向的线定义为基准线L1，并且将通过使基准线L1围绕中心点以每0.1°旋转而获得的1,799条基准线分别定义为基准线L2至L1,800时，基准线L1至L1,800各自与凹凸形状的凸部的棱线在多个位置相交，并且基准线L1至L1,800各自与棱线之间的交叉角在选自多个位置中的至少两个位置具有彼此不同的值，表面层包含粘结剂树脂和无机颗粒，并且至少一部分无机颗粒在凹凸形状的凹部露出。
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1A为示出根据本发明的电子照相感光构件的外表面具有的凹凸形状的实例的顶视图。
图1B为通过观察根据本发明的电子照相感光构件的外表面获得的示出高度信息的图的实例。
图2A为示出通过对于根据本发明的电子照相感光构件具有的外表面上的褶皱分析频率而获得的二维功率谱F(r,θ)的图。
图2B为示出通过将二维功率谱F(r,θ)沿θ方向积分而获得的一维径向分布函数的图，所述二维功率谱F(r,θ)通过对于根据本发明的电子照相感光构件具有的外表面上的褶皱分析频率而获得。
图2C为当在图2B中示出的一维径向分布函数p(r)具有极大值的频率rp下由二维功率谱F(r,θ)计算角度分布q(θ)时、示出功率值在整个θ范围内的变化的图。
图3为示出电子照相感光构件的外表面的截面的示意图。
图4为示出当从上方观察电子照相感光构件的外表面时观察到的无机颗粒的露出的示意图。
图5为示出包括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。
图6为示出用于研磨根据比较例的电子照相感光构件的外表面的研磨机的图。
具体实施方式
现在将依照附图详细地描述本发明的优选实施方案。
认为在日本专利申请特开No.2018-128515中记载的技术中，无法使感光构件与清洁刮板之间的接触面积充分地减小，因此存在如下情况：在低温低湿环境下使用时摩擦力没有充分地降低。
此外，调色剂和感光构件在低温低湿环境下容易带电，因此，调色剂与感光构件之间的静电附着力容易变高。在日本专利申请特开No.2010-250355中记载的技术中，沟槽形状的延伸方向平行于感光构件的旋转方向。因此，作为由本发明人进行的研究的结果，发现特别是在低湿和低温环境下，存在感光构件的外表面上的残余调色剂经由沟槽形状滑过感光构件与清洁刮板之间的接触部分的情况，因此，导致条纹状图像缺陷。特别地，近年来，为了满足对高清晰度和高品质图像的要求，具有小粒径的球形调色剂已成为主流。具有小粒径的球形调色剂对感光构件的外表面具有高的附着力，因此，借助清洁刮板来除去调色剂容易变得不充分。结果，在使用具有小粒径的球形调色剂的情况下，在日本专利申请特开No.2010-250355中记载的技术中，认为更容易造成条纹状图像缺陷。
此外，在低湿和低温环境下，如上所述，调色剂与感光构件之间的附着力容易变高，因此，感光构件外表面上的残余调色剂的量倾向于变大。为了改善转印性，有必要降低调色剂与电子照相感光构件之间的附着性，并且降低调色剂与电子照相感光构件之间的接触面积是有效的。因此，考虑借助在感光构件的外表面上设置凹凸形状来减小调色剂与电子照相感光构件之间的接触面积。然而，发现日本专利申请特开No.2010-250355中公开的凹凸形状不足以改善转印性。
作为深入研究的结果，本发明人发现可以通过设置以下描述的预定的凹凸形状并且进一步通过使无机颗粒在凹凸形状的凹部露出来解决上述问题。
具体地，根据本发明的电子照相感光构件为依次包括支承体、感光层和表面层的电子照相感光构件，其中电子照相感光构件的外表面通过具有凹凸形状而表现出褶皱形状，当在外表面上的任意位置设置边长为200μm的正方形的观察区域，将通过观察区域的中心点并且平行于电子照相感光构件的圆周方向的线定义为基准线L1，并且将通过使基准线L1围绕中心点以每0.1°旋转而获得的1,799条基准线分别定义为基准线L2至L1,800时，基准线L1至L1,800各自与凹凸形状的凸部的棱线在多个位置相交，并且基准线L1至L1,800各自与棱线的交叉角在选自多个位置中的至少两个位置具有彼此不同的值，表面层包含粘结剂树脂和无机颗粒，并且至少一部分无机颗粒在凹凸形状的凹部露出。
关于具有上述构成的根据本发明的电子照相感光构件解决如上所述的现有技术中的问题的机理，虽然没有阐明，但是本发明人推测如下。
首先，通过在一定区域内具有预定数量以上的凸部的电子照相感光构件的外表面使清洁刮板接触电子照相感光构件时的接触面积充分地减小。因此，推测即使在低湿和低温环境下也使清洁刮板与电子照相感光构件之间的摩擦力充分地降低。此外，电子照相感光构件的外表面通过具有凹凸形状而表现出褶皱形状并且凹凸形状的凸部的棱线朝向各种方向延伸，因此，认为在电子照相感光构件旋转时调色剂经由凹凸形状的凹部的滑过也受到抑制。认为作为上述的结果，可以以高水平同时实现降低摩擦力和抑制调色剂的滑过二者。
接下来，解释根据本发明的电子照相感光构件具有优异的转印性的原因。根据由本发明人进行的研究，在电子照相感光构件的外表面仅具有上述凹凸部分并且没有无机颗粒在凹凸形状的凹部露出的情况下，改善转印性的效果受到限制。认为其原因在于调色剂被压入凹凸形状的凹部中并且调色剂与感光构件的表面之间的附着力变强。然后，作为进一步研究的结果，本发明人发现当感光构件的表面层包含无机颗粒并且无机颗粒在凹凸形状的凹部露出时，可以获得优异的转印性。推测这是因为通过在凹凸形状的凹部露出的无机颗粒与调色剂发生点接触而使调色剂与感光构件的表面彼此相隔一段距离以产生间隙，因此使调色剂与感光构件的表面之间的附着力降低。
以下更具体地描述根据本发明的电子照相感光构件的外表面具有的凹凸形状和根据本发明的电子照相感光构件的表面层包含的无机颗粒。
根据本发明的电子照相感光构件的外表面上存在的凹凸形状具有一定程度以上的精细度，并且在一定区域内具有一定数量以上的凸部。具体而言，首先，在电子照相感光构件的外表面上，设置各自具有边长为200μm的正方形形状并且包括作为它们各自的中心点的将电子照相感光构件沿其轴方向分成20等份的19条线段与将感光构件沿其圆周方向分成4等份的4条线段的76个交点的观察区域，以使正方形观察区域的一边平行于感光构件的圆周方向。然后，对于各个观察区域，将通过观察区域的中心点并且平行于电子照相感光构件的圆周方向的线定义为基准线L1。此外，将通过使基准线L1围绕中心点以每0.1°旋转而获得的1,799条基准线分别定义为基准线L2至L1,800。在该情况下，各观察区域中的凹凸形状包括足够数量的凸部以与基准线L1至L1,800各自在多个位置相交。
此外，根据本发明的电子照相感光构件的外表面上的凹凸形状具有复杂的形状，并且凸部的棱线朝向各种方向延伸。具体而言，对于基准线L1至L1,800的各自，选自基准线与凹凸形状的凸部相交的多个位置中的至少两个位置具有彼此不同的交叉角。因此，根据本发明的电子照相感光构件的外表面表现出褶皱形状。
图1A和图1B为示出根据本发明的电子照相感光构件的外表面具有的凹凸形状的实例的图。图1A为电子照相感光构件的外表面的顶视图，并且图1B为通过观察电子照相感光构件的外表面获得的示出高度信息的图。
如图1A中所示，根据本发明的电子照相感光构件的外表面上的凹凸形状具有可以在电子照相感光构件的外表面上观察到的条纹状的凹凸形状。条纹形状不是沿单一方向分布，而是由曲线部分、直线部分、不连续部分和分支部分构成，并且在边长为200μm的正方形观察区域中存在多个条纹形状。
此外，如由图1A中的附图标记a所示，凹凸形状的凸部的棱线是指，当从上方观察电子照相感光构件的外表面时，通过连接条纹状的凹凸形状中使相邻凹部分开的凸部的最高点而获得的直线或曲线。
通过观察电子照相感光构件的外表面来确定凸部以获得棱线的方法没有特别限制，但是可以例如借助通过使用共聚焦激光扫描显微镜测量电子照相感光构件的外表面来获得的高度信息的图像分析来确定棱线。对于在电子照相感光构件的外表面上设置的直线上的位置来绘出通过该方法获得的高度信息的实例在图1B中示出。如由图1A中的附图标记a所示的曲线的棱线可以通过确定由图1B中的附图标记b所示的凸形状的顶点来获得。
此外，在本发明中，凹凸形状的凸部的棱线在棱线内具有多个曲率。曲率为表示曲线的弯曲程度的量，并且当将曲线上的任意点附近用圆来近似时，获得如等式(I)中所示作为该圆的半径R的倒数的曲率χ。
Figure BDA0003899338840000081
其中s表示对应于曲线的圆弧的部分的长度，并且r为曲线上任意点的位置向量。
优选根据本发明的电子照相感光构件满足以下条件。即，当通过进行设置在感光构件外表面上的观察区域中凹凸形状的高度信息的频率分析来获得频率成分为r且角度成分为θ的二维功率谱F(r,θ)时，通过将二维功率谱F(r,θ)沿θ方向积分而获得的一维径向分布函数p(r)具有至少一个极大值，并且当在一维径向分布函数p(r)具有极大值的频率rp下由二维功率谱F(r,θ)计算角度分布q(θ)时，功率值在整个θ范围内的变化为15％以下。
作为由本发明人进行的研究的结果，发现当如图1A中所示电子照相感光构件的外表面具有凹凸形状并且凹凸形状具有预定的周期性时，可以高水平地获得本发明的效果。
虽然获得凹凸形状的周期性的方法没有特别限制，但是可以使用如下方法：通过观察电子照相感光构件的外表面来获取高度信息、然后通过使用二维傅里叶变换来分析获得的结果。
具体地，在以数据个数N1×N2获得凹凸形状的高度信息的情况下，当面内的任意点(n，m)处的高度为hn,m时，通过离散傅里叶变换获得的二维功率谱P(k,l)由以下等式(II)表示。
Figure BDA0003899338840000091
这里，fk,l由以下等式(III)表示。
Figure BDA0003899338840000092
其中k和l分别表示沿水平方向的频率和沿垂直方向的频率。
此外，通过将由等式(II)获得的二维功率谱P(k,l)从直角坐标系(k,l)转换为极坐标系(r,θ)而获得的谱由二维功率谱F(r,θ)表示。这里，r和θ分别满足以下等式(IV)和等式(V)。
Figure BDA0003899338840000093
θ＝tan-1(l/k) (V)
在本发明中，将通过沿平行于边长为200μm的正方形观察区域中的正方形的各边的两个方向中的每一个、以0.25μm以下的规则间隔来测量的高度信息用于分析。
图2A至图2C为示出通过根据本发明的电子照相感光构件的数值分析获得的结果的实例的图。图2A为示出通过对于电子照相感光构件的外表面具有的凹凸形状分析频率而获得的二维功率谱F(r,θ)的图。此外，图2B为示出通过将获得的二维功率谱F(r,θ)沿θ方向积分而获得的一维径向分布函数的图。此外，图2C为当在一维径向分布函数p(r)具有极大值的频率rp下由二维功率谱F(r,θ)计算角度分布q(θ)时、示出功率值在整个θ范围内的变化的图。
如图2B中所示，在根据本发明的电子照相感光构件中，通过将二维功率谱F(r,θ)沿径向转换为一维而获得的径向分布函数p(r)具有至少一个极大值。这意味着电子照相感光构件的外表面具有的凹部和凸部以规则间隔分布。
此外，如图2C中所示，当在径向分布函数p(r)具有极大值的频率rp下计算F(rp,θ)的角度分布q(θ)时，功率值在整个θ范围内的变化优选为15％以下。因此，有效地抑制调色剂的滑过。这意味着当功率值的变化低时，凹凸形状的凸部的棱线朝向各种方向延伸并且凹凸形状沿每个方向是均匀的。
径向分布函数p(r)具有极大值的频率rp优选在0.05至0.17μm-1的范围内。因此，可以有效地抑制调色剂的滑过并且可以获得优异的转印性。当频率rp为0.05μm-1以上时，使感光构件的外表面与清洁刮板之间的接触面积减小并且可以高水平地获得降低感光构件的外表面与清洁刮板之间的摩擦力的效果。当频率rp为0.17μm-1以下时，从凹部露出的无机颗粒与调色剂变得容易彼此进行点接触。
凹凸形状的深度优选为1.0μm以下。因此，无机颗粒容易与调色剂进行点接触。更优选地，凹凸形状的深度为0.1至1.0μm。当凹凸形状的深度为0.1μm以上时，可以高水平地获得降低感光构件的外表面与清洁刮板之间的摩擦力的效果。随后将描述测量凹凸形状的深度的方法。
如图3中所示，根据本发明的电子照相感光构件在表面层中包含无机颗粒，并且表面层中全部无机颗粒中的一部分对应于部分地从形成在电子照相感光构件的外表面上的凹凸形状的凹部c露出的无机颗粒d。无机颗粒具有低弹性并且是有利的，这是因为在与调色剂接触时，可以使调色剂的表面与颗粒的表面之间的接触面积更小。
表面层中包含的无机颗粒的实例可以包括例如氧化镁、氧化锌、氧化铅、氧化锡、氧化钽、氧化铟、氧化铋、氧化钇、氧化钴、氧化铜、氧化锰、氧化硒、氧化铁、氧化锆、氧化锗、氧化锡、氧化钛、氧化铌、氧化钼、氧化钒、铜铝氧化物、用锑离子掺杂的氧化锡、和水滑石的颗粒。这些颗粒可以单独使用或者可以将其两种以上组合和使用。作为无机颗粒，可以优选使用二氧化硅颗粒。
作为二氧化硅颗粒，可以使用公知的二氧化硅颗粒并且可以使用干式二氧化硅或湿式二氧化硅的颗粒。优选地，二氧化硅颗粒为通过溶胶-凝胶法获得的湿式二氧化硅的颗粒(下文中，也称为“溶胶-凝胶二氧化硅”)。
溶胶-凝胶二氧化硅可以为表面为亲水性的颗粒或者表面经处理和疏水化的颗粒。优选地，溶胶-凝胶二氧化硅为表面经处理和疏水化的颗粒。通过对二氧化硅颗粒的表面进行疏水化处理，二氧化硅颗粒变得容易在表面层中分散并且变得容易从表面层的表面露出。
在溶胶-凝胶法中，疏水化处理的方法的实例可以包括将溶剂从溶胶-凝胶分散液中除去、将溶胶-凝胶分散液干燥、此后施加使用疏水化处理剂的处理的方法；和将疏水化处理剂直接添加至溶胶-凝胶分散液中并且在干燥的同时施加处理的方法。从控制粒度分布的半值宽度和控制饱和水分吸附量的观点，将疏水化处理剂直接添加至溶胶-凝胶分散液中的方法是优选的。
疏水化处理剂的实例可以包括以下。氯硅烷类，例如甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷、和乙烯基三氯硅烷；烷氧基硅烷类，例如四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、邻甲基苯基三甲氧基硅烷、对甲基苯基三甲氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、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、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、和γ-(2-氨基乙基)氨基丙基二甲氧基硅烷；硅氮烷类，例如六甲基二硅氮烷、六乙基二硅氮烷、六丙基二硅氮烷、六丁基二硅氮烷、六戊基二硅氮烷、六己基二硅氮烷、六环己基二硅氮烷、六苯基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷、二甲基四乙烯基二硅氮烷；硅油类，例如二甲基硅油、甲基氢硅油、甲基苯基硅油、烷基改性硅油、氯烷基改性硅油、氯苯基改性硅油、脂肪酸改性硅油、聚醚改性硅油、烷氧基改性硅油、甲醇改性硅油、氨基改性硅油、氟改性硅油、和末端反应性硅油；硅氧烷类，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、六甲基二硅氧烷和八甲基三硅氧烷；及其脂肪酸和金属盐，例如十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、十二烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、十五烷酸、硬脂酸、十七烷酸、花生酸、褐煤酸、油酸、亚油酸和花生四烯酸等长链脂肪酸，以及所述脂肪酸与例如锌、铁、镁、铝、钙、钠和锂等金属的盐。
其中，优选使用烷氧基硅烷类、硅氮烷类和硅油类，这是因为容易对它们施加疏水化处理。疏水化处理剂可以单独使用或者可以将其两种以上组合和使用。
无机颗粒的体积平均粒径优选为50至550nm。当使用具有所述体积平均粒径的无机颗粒时，容易使无机颗粒在表面层的凹凸形状的凹部部分地露出，此外，容易使与调色剂的接触面积更小，因为无机颗粒的表面的曲率高。
当以扫描电子显微镜的预定的放大倍率从上方观察根据本发明的电子照相感光构件的外表面时，如图4中所示，可以观察到从凹凸形状的凸部c露出的无机颗粒d。在该情况下，当将无机颗粒在凹部的露出部分的总面积定义为S1并且将除了无机颗粒露出的部分以外的凹部的总面积定义为S2时，S1/(S1+S2)(下文中，也称为“覆盖率”)优选为0.20至0.80。
当覆盖率为0.20以上时，可以使调色剂与感光构件的外表面的无机颗粒未露出的部分的接触面积更小，并且可以高水平地获得降低调色剂的附着性以改善感光构件的转印性的效果。从凹部露出的无机颗粒的比例过高使调色剂与无机颗粒彼此接触的部分之间的距离较近，导致调色剂与从感光构件的外表面露出的无机颗粒之间的接触面积的增加。当覆盖率为0.80以下时，可以适当地确保调色剂与无机颗粒彼此接触的部分之间的距离，并且可以高水平地获得改善感光构件的转印性的效果。覆盖率更优选为0.25至0.60。
下文中，描述根据本发明的电子照相感光构件的构成。
[电子照相感光构件]
根据本发明的电子照相感光构件依次包括支承体、感光层和表面层。根据本发明的电子照相感光构件可以在支承体与感光层之间进一步包括导电层和底涂层。
生产电子照相感光构件的方法的实例可以包括制备各层的涂布液、以期望的顺序涂布在支承体上并且将涂布液干燥的方法。在该情况下，涂布液的涂布方法的实例可以包括浸涂、喷涂、喷墨涂布、辊涂、模涂、刮涂、帘式涂布、线棒涂布、和环涂。其中，浸涂从效率性和生产性的观点是优选的。
下文中，将描述支承体和各层。
<支承体>
在本发明中，电子照相感光构件包括支承体。支承体优选为具有导电性的支承体(导电性支承体)。此外，支承体的形状的实例可以包括例如圆筒状、带状和片状。其中，圆筒状是优选的。此外，可以对支承体的表面进行例如阳极氧化等电化学处理、喷砂处理或切削处理。
作为支承体的材料，金属、树脂和玻璃是优选的。
金属的实例可以包括铝、铁、镍、铜、金、和不锈钢、或其合金。其中，通过使用铝获得的铝支承体是优选的。
此外，可以通过例如与导电性材料混合或用导电性材料涂覆等处理对树脂或玻璃赋予导电性。
<导电层>
在本发明中，可以在支承体上设置导电层。通过设置导电层，可以遮蔽支承体的表面上的划痕或凹凸，或者可以控制光在支承体的表面上光的反射。
导电层优选包含导电性颗粒和树脂。
导电性颗粒的材料的实例可以包括金属氧化物、金属和炭黑。
金属氧化物的实例可以包括氧化锌、氧化铝、氧化铟、氧化硅、氧化锆、氧化锡、氧化钛、氧化镁、氧化锑、和氧化铋。金属的实例可以包括铝、镍、铁、镍铬合金、铜、锌、和银。
其中，优选将金属氧化物用于导电性颗粒。特别地，更优选将氧化钛、氧化锡或氧化锌用于导电性颗粒。
在将金属氧化物用于导电性颗粒的情况下，金属氧化物的表面可以用硅烷偶联剂等处理，或者金属氧化物可以掺杂有例如磷或铝等元素或者其氧化物。
此外，导电性颗粒可以具有包括核颗粒和包覆核颗粒的包覆层的层叠结构。核颗粒的材料的实例可以包括氧化钛、硫酸钡和氧化锌。包覆层的材料的实例可以包括金属氧化物例如氧化锡。
此外，在将金属氧化物用于导电性颗粒的情况下，导电性颗粒的体积平均粒径优选为1至500nm，并且更优选3至400nm。
树脂的实例可以包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸系树脂、硅酮树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂和醇酸树脂。
此外，导电层可以进一步包含掩蔽剂例如硅油、树脂颗粒或氧化钛。
导电层的膜厚度优选为1至50μm，并且特别优选3至40μm。
可以通过制备包含上述各材料和溶剂的导电层用涂布液、形成其涂膜并且将涂膜干燥来形成导电层。涂布液中使用的溶剂的实例可以包括醇系溶剂、亚砜系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃系溶剂。用于将导电性颗粒分散在导电层用涂布液中的方法的实例可以包括使用油漆搅拌器、砂磨机、球磨机和液体碰撞型高速分散机的方法。
<底涂层>
在本发明中，可以在支承体或导电层上设置底涂层。通过设置底涂层，可以提高层间的粘接功能以赋予电荷注入阻止功能。
底涂层优选包含树脂。此外，可以通过包含具有聚合性官能团的单体的组合物的聚合使底涂层形成为固化膜。
树脂的实例可以包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸系树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚乙烯基酚醛树脂、醇酸树脂、聚乙烯醇树脂、聚氧化乙烯树脂、聚氧化丙烯树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、和纤维素树脂。
具有聚合性官能团的单体中包含的聚合性官能团的实例可以包括异氰酸酯基、封端异氰酸酯基、羟甲基、烷基化羟甲基、环氧基、金属醇盐基、羟基、氨基、羧基、硫醇基、羧酸酐基团和碳-碳双键基团。
此外，底涂层可以进一步包含电子输送物质、金属氧化物、金属和导电性高分子等，从而改善电特性。其中，优选使用电子输送物质或金属氧化物。
电子输送物质的实例可以包括醌化合物、酰亚胺化合物、苯并咪唑化合物、亚环戊二烯化合物、芴酮化合物、呫吨酮化合物、二苯甲酮化合物、氰基乙烯基化合物、卤代芳基化合物、噻咯化合物和含硼化合物。具有聚合性官能团的电子输送物质可以用作电子输送物质并且与上述具有聚合性官能团的单体共聚以形成作为固化膜的底涂层。
金属氧化物的实例可以包括氧化铟锡、氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锌、氧化铝、和二氧化硅。金属的实例可以包括金、银和铝。
此外，底涂层可以进一步包含添加剂。
底涂层的膜厚度优选为0.1至50μm，更优选0.2至40μm，并且特别优选0.3至30μm。
可以通过制备包含上述各材料和溶剂的底涂层用涂布液、形成其涂膜并且将涂膜干燥和/或固化来形成底涂层。涂布液中使用的溶剂的实例可以包括醇系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃系溶剂。
<感光层>
电子照相感光构件的感光层主要分为(1)层叠型感光层和(2)单层型感光层。(1)层叠型感光层包括包含电荷产生物质的电荷产生层和包含电荷输送物质的电荷输送层。(2)单层型感光层包括包含电荷产生物质和电荷输送物质二者的感光层。根据本发明的电子照相感光构件优选包括层叠型感光层。
(1)层叠型感光层
层叠型感光层包括电荷产生层和电荷输送层。
(1-1)电荷产生层
电荷产生层优选包含电荷产生物质和树脂。
电荷产生物质的实例可以包括偶氮颜料、苝颜料、多环醌颜料、靛蓝颜料和酞菁颜料。其中，偶氮颜料和酞菁颜料是优选的。在酞菁颜料中，氧钛酞菁颜料、氯镓酞菁颜料和羟基镓酞菁颜料是优选的。
电荷产生层中的电荷产生物质的含量相对于电荷产生层的总质量优选为40至85质量％，并且更优选60至80质量％。
树脂的实例可以包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、丙烯酸系树脂、硅酮树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂和聚氯乙烯树脂。其中，聚乙烯醇缩丁醛树脂是更优选的。
此外，电荷产生层可以进一步包含例如抗氧化剂或紫外线吸收剂等添加剂。其具体实例可以包括受阻酚化合物、受阻胺化合物、硫化合物、磷化合物和二苯甲酮化合物。
电荷产生层的膜厚度优选为0.1至1μm,并且更优选0.15至0.4μm。
可以通过制备包含上述各材料和溶剂的电荷产生层用涂布液、形成其涂膜并且将涂膜干燥来形成电荷产生层。涂布液中使用的溶剂的实例可以包括醇系溶剂、亚砜系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃系溶剂。
(1-2)电荷输送层
电荷输送层优选包含电荷输送物质和树脂。
电荷输送物质的实例可以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、烯胺化合物、联苯胺化合物、三芳基胺化合物、和具有源自这些物质的基团的树脂。其中，优选使用三芳基胺化合物或联苯胺化合物，并且适当地使用由下式(1)表示的化合物。
Figure BDA0003899338840000171
其中，在式(1)中，R1至R10各自独立地表示氢原子或甲基。
由式(1)表示的结构的实例在式(1-1)至式(1-10)中示出。其中，具有由式(1-1)至式(1-6)表示的结构的化合物是更优选的。
Figure BDA0003899338840000172
Figure BDA0003899338840000181
Figure BDA0003899338840000191
使用热塑性树脂作为树脂，并且树脂的实例可以包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸系树脂和聚苯乙烯树脂。其中，聚碳酸酯树脂和聚酯树脂是优选的。作为聚酯树脂，聚芳酯树脂是特别优选的。
电荷输送层中的电荷输送物质的含量相对于电荷输送层的总质量优选为25至70质量％，并且更优选30至55质量％。
电荷输送物质与树脂的含量比(质量比)优选为4:10至20:10，并且更优选5:10至12:10。
此外，电荷输送层还可以包含例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、增塑剂、流平剂、滑动性赋予剂或耐磨耗性改善剂等添加剂。其具体实例可以包括受阻酚化合物、受阻胺化合物、硫化合物、磷化合物、二苯甲酮化合物、硅氧烷改性树脂、硅油、氟树脂颗粒、聚苯乙烯树脂颗粒、聚乙烯树脂颗粒、氧化铝颗粒和氮化硼颗粒。
电荷输送层的膜厚度优选为5至50μm，更优选8至40μm，并且特别优选10至30μm。
(2)单层型感光层
可以通过制备包含电荷产生物质、电荷输送物质、树脂和溶剂的感光层用涂布液、形成其涂膜并且将涂膜干燥来形成单层型感光层。电荷产生物质、电荷输送物质和树脂的实例与上述“(1)层叠型感光层”的材料所实例的那些相似。
<保护层>
根据本发明的电子照相感光构件包括保护层作为表面层。保护层包含粘结剂树脂和如上所述的无机颗粒。通过使包含具有聚合性官能团的化合物的组合物中的具有聚合性官能团的化合物聚合来使保护层形成为固化膜。在该情况下，保护层中包含的粘结剂树脂包含具有聚合性官能团的化合物的聚合产物。
具有聚合性官能团的单体中包含的聚合性官能团的实例可以包括丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基。
可以使用具有电荷输送能力的材料作为具有聚合性官能团的单体。作为电荷输送性结构，就电荷输送而言，三芳基胺结构是优选的。具有电荷输送能力的材料中包含的聚合性官能团的实例可以包括丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基。
具有聚合性官能团的单体中包含的聚合性官能团的个数可以为一个或多个。就容易消除在多个聚合性官能团的聚合中产生的应变而言，特别优选通过使包含具有多个聚合性官能团的化合物和具有一个聚合性官能团的化合物二者的组合物聚合来形成固化膜。
具有一个聚合性官能团的化合物的实例在式(2-1)至式(2-6)中示出。
Figure BDA0003899338840000201
Figure BDA0003899338840000211
具有多个聚合性官能团的化合物的实例在式(3-1)至式(3-7)中示出。
Figure BDA0003899338840000221
Figure BDA0003899338840000231
保护层优选进一步包含导电性颗粒和/或电荷输送物质、和树脂。
导电性颗粒的实例可以包括例如氧化钛、氧化锌、氧化锡和氧化铟等金属氧化物的颗粒。
电荷输送物质的实例可以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、烯胺化合物、联苯胺化合物、三芳基胺化合物、和具有源自这些物质的基团的树脂。其中，三芳基胺化合物和联苯胺化合物是优选的。
树脂的实例可以包括聚酯树脂、丙烯酸系树脂、苯氧基树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂和环氧树脂。其中，聚碳酸酯树脂、聚酯树脂和丙烯酸系树脂是优选的。
保护层还可以包含例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、增塑剂、流平剂、滑动性赋予剂或耐磨耗性改善剂等添加剂。其具体实例可以包括受阻酚化合物、受阻胺化合物、硫化合物、磷化合物、二苯甲酮化合物、硅氧烷改性树脂、硅油、氟树脂颗粒、聚苯乙烯树脂颗粒、聚乙烯树脂颗粒、二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒和氮化硼颗粒。
保护层的膜厚度优选为0.2至5.0μm，从而微细且均匀地形成凹凸形状。保护层的膜厚度更优选为0.2至4.0μm并且进一步优选为0.2至3.0μm。
可以通过制备包含各材料和溶剂的保护层用涂布液、形成其涂膜并且将涂膜干燥和/或固化来形成保护层。涂布液中使用的溶剂的实例可以包括醇系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、亚砜系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃系溶剂。
<在电子照相感光构件的外表面上形成凹凸形状的方法>
在电子照相感光构件的外表面上形成凹凸形状的方法的实例可以包括(1)将具有不同杨氏模量的膜层叠和压紧的方法、和(2)通过压印来形成结构的方法。方法(1)需要其中相对较硬且薄的膜与相对柔软的材料的表面紧密接触的结构。在该结构中，表面层由于沿表面方向的压缩应力而压弯(buckle)(弯曲(bend))。方法(2)为通过将例如金属等的模具压向外表面来形成图案的方法，并且作为对感光构件赋予表面形状的技术而广为人知。也可以使用例如激光烧蚀(laser ablation)等其它方法。
以下说明形成凹凸形状的方法(1)。
在层叠型感光层的情况下在主要组分为热塑性树脂的电荷输送层上、或者在单层型感光层的情况下在主要组分为热塑性树脂的单层型感光层上，形成通过使交联性单体聚合而形成的固化膜的保护层。在该情况下，用于形成保护层的包含具有聚合性官能团的化合物的组合物(保护层用涂布液)包含无机颗粒。通过在形成保护层之后施加加热处理来形成凹凸形状。
对于形成凹凸形状的机理，考虑为以下。在加热处理期间，施加由于保护层与电荷输送层或单层型感光层之间的变形量的差异而导致的压缩应力，引起保护层压弯而在感光构件的外表面上形成凹凸形状。由于保护层在感光构件的整个表面趋于均匀地压弯，如图1A和图1B中的实例所示，凹凸形状的凸部的棱线沿每个方向随机且均匀地形成，导致电子照相感光构件表现出褶皱。
优选将用于形成凹凸形状的加热温度设定为超过感光层中包含的残余溶剂的沸点的温度。此外，虽然应当基于所使用的溶剂的沸点来确定加热温度，但是更优选将加热温度设定为140至230℃。当将加热温度设定为超过残余溶剂的沸点的温度时，感光层中的残余溶剂迅速蒸发，并且残余溶剂蒸发的点倾向于成为压弯的起点，并且凹凸形状倾向于微细且均匀地形成。
通过涂布感光层用涂布液以形成感光层用涂膜、将膜加热并且将膜干燥来形成感光层。感光层用涂布液的溶剂的实例可以包括醇系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃系溶剂。具体地，溶剂的实例可以包括甲苯、二甲苯(包括选自邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的组中的至少一种)、苯甲酸甲酯、环己酮、二甘醇单乙醚乙酸酯、四氢呋喃、和二甲氧基甲烷。由于容易在感光层中残留适量的溶剂，因此优选将沸腾温度为140℃以上的溶剂和其沸腾温度以下的溶剂组合。
可以将已知的方法用于残余溶剂量的测量，并且例如可以使用气相色谱法。
保护层用涂布液包含具有链聚合性官能团的化合物。
通过在感光层上涂布保护层用涂布液并且使具有链聚合性官能团的化合物聚合来使保护层形成为固化膜。
使包含具有聚合性官能团的单体的组合物聚合的反应的实例可以包括使用热、光(例如紫外线)或放射线(例如电子束)来聚合的方法。其中，优选使用放射线，并且在放射线中，更优选使用电子束。此外，需要将温度升高至一定程度以在短时间内充分进行聚合以形成固化膜。优选在低氧气氛下进行加热，以在防止自由基形成失活的情况下迅速聚合。加热温度优选不高于感光层中残余溶剂的沸点，并且具体地，优选为90至130℃。
[处理盒和电子照相设备]
根据本发明的处理盒一体化地支承上述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，并且可拆卸地安装至电子照相设备的主体。
此外，根据本发明的电子照相设备包括上述电子照相感光构件、充电单元、曝光单元、显影单元和转印单元。
具有包括电子照相感光构件1的处理盒11的电子照相设备的示意性构成的实例在图5中示出。
使圆筒状的电子照相感光构件1围绕轴2沿箭头方向以预定的圆周速度旋转驱动。借助充电单元3使电子照相感光构件1的表面带电至预定的正电位或负电位。虽然在图5中示出使用辊型充电单元3的辊充电系统，但是也可以采用例如电晕充电系统、接近充电系统或注入充电系统等充电系统。用从曝光单元(未示出)发出的曝光光4照射带电的电子照相感光构件1的表面，并且在电子照相感光构件1的表面上形成对应于目标图像信息的静电潜像。用贮存在显影单元5中的调色剂使在电子照相感光构件1的外表面上形成的静电潜像显影，并且在电子照相感光构件1的表面上形成调色剂图像。借助转印单元6将在电子照相感光构件1的表面上形成的调色剂图像转印至转印材料7上。将其上转印有调色剂图像的转印材料7输送至定影单元8以对调色剂图像进行定影处理。由此，将转印材料7打印至电子照相设备的外部。电子照相设备还可以包括用于将残留在转印后的电子照相感光构件1的表面上的例如调色剂等附着物除去的清洁单元9。电子照相设备还可以包括借助来自预曝光单元(未示出)的预曝光光10对电子照相感光构件1的表面进行除电处理的除电机构。此外，可以设置例如导轨等引导单元12以将处理盒11可拆卸地安装至电子照相设备的主体。
根据本发明的电子照相感光构件可以用于例如激光束打印机、LED打印机、复印机、传真机及其复合机。
[凹凸形状和无机颗粒的评价方法]
以下描述电子照相感光构件的外表面具有的凹凸形状和表面层中包含的无机颗粒的评价方法。
<感光构件的外表面上的凹凸形状的评价方法和凹凸形状的深度的测量方法>
使用激光显微镜(VK-X200，由Keyence Corporation制造)将电子照相感光构件的外表面放大并且观察以获得关于凹凸形状的高度信息。观察具有边长为200μm的正方形形状、包括作为它们各自的中心点的将电子照相感光构件沿其轴方向分成20等份的19条线段与将感光构件沿其圆周方向分为4等份的4条线段的76个交点的观察区域。将各观察区域的取向设定为正方形的一边平行于电子照相感光构件的圆周方向的取向。通过应用倾斜校正以将感光构件的圆筒状校正为平面状来获得高度信息。
接下来，在通过观察获得的包括凹凸形状的图像中，设置通过观察区域的中心点并且平行于电子照相感光构件的圆周方向的基准线L1。此外，设置通过使基准线L1围绕中心点以每0.1°旋转而获得的基准线L2至L1,800。
此后，对于基准线L1至L1,800中的每一个，确认以下。基准线L1至L1,800中的每一个与凹凸形状的凸部的棱线在多个位置相交，并且基准线L1至L1,800中的每一者与棱线之间的交叉角在选自多个位置中的至少两个位置具有彼此不同的值。
对于凹凸形状的深度的测量，由高度信息分析在观察区域中设置的基准线L1的线粗糙度(JIS B 0601-2001)以确定最大谷深度Rv。将针对上述76个观察区域各自确定的Rv值的算术平均值定义为凹凸形状的深度。
<感光构件的外表面上的凹凸形状的频率rp、和功率值的变化的测量方法>
通过进行以上获得的凹凸形状的高度信息的频率分析来获得二维功率谱F(r,θ)。然后，计算一维径向分布函数p(r)并且求出p(r)具有极大值的频率rp。
此外，针对p(r)具有极大值的频率rp，求出二维功率谱F(r,θ)的角度分布q(θ)，以求出功率值在整个θ范围内的变化。
<无机颗粒的体积平均粒径的测量方法>
体积平均粒径用Zetasizer Nano-ZS(由Malvern制造)来测量。该装置可以借助动态光散射来测量粒径。首先，将要测量的无机颗粒稀释和调整以使固液比为0.10质量％(±0.02质量％)。将稀释液收集在石英池中，并且置于测量单元中。使用水或甲基乙基酮/甲醇的混合溶剂作为分散介质。作为测量条件，无机颗粒的折射率、分散溶剂的折射率、粘度和温度使用控制软件Zetasizer软件6.30输入，并且测量。采用Dv作为体积平均粒径。
对于无机颗粒的折射率，参考记载于化学手册(Handbook of Chemistry)，基础版，修订第5版(日本化学会编辑，Maruzen Co.,Ltd.)第II卷，第642页的“固体的折射率”。分散溶剂的折射率、粘度和温度选自控制软件中包含的值。在混合溶剂的情况下，使用要混合的分散溶剂的重量平均值。
<确认无机颗粒在凹凸形状的凹部的露出状态的方法和覆盖率的测量方法>
基于以上获得的具有边长为200μm的正方形的观察区域的高度信息来确定对应于从凹凸形状的最高点至最低点的高度的总高度H。如图3中所示，将高度为总高度H的一半以下的部分定义为凹凸形状的凹部c。对于各个观察区域，确定凹凸形状的凹部c。
在从电子照相感光构件的外表面的上方观察时判定无机颗粒是否从凹凸形状的凹部露出。通过计算S1/(S1+S2)来求出覆盖率，其中将无机颗粒在凹部的露出部分的总面积定义为S1，并且将除了无机颗粒露出的部分以外的凹部的总面积定义为S2。
对于用于确认无机颗粒的露出状态和用于测量打印率的观察点，使用观察区域的76个中心点中的沿同一轴方向的19个点中从一端起的每个其它点(总计10个位置)。用扫描电子显微镜(SEM)("S-4800"，由JEOL Ltd.制造)观察各自具有边长为15μm的正方形并且包括所使用的10个位置作为它们各自的中心点的区域，其中正方形区域的一边平行于感光构件的圆周方向。
接下来，由扫描器获取使用扫描电子显微镜拍摄的感光构件的摄影图像。使用图像处理软件(Image J(从https://imagej.nih.gov/ij/获得))来进行图像分析并且对于摄影图像中的颗粒进行二值化处理。预先借助激光显微镜来识别凹凸形状的凹部。将无机颗粒在凹部的露出部分的总面积定义为S1，并且将无机颗粒露出的部分以外的凹部的总面积定义为S2，然后计算覆盖率S1/(S1+S2)。对于总计10个位置，如上所述来计算覆盖率，并且将获得的覆盖率的算术平均值定义为无机颗粒在感光构件的外表面具有的凹凸形状的凹部的覆盖率。
根据本发明，可以提供在低温低湿环境下使用时能够降低与清洁刮板的摩擦力、表现高的清洁性并且具有优异的转印性的电子照相感光构件。
实施例
以下通过实施例和比较例的方式更详细地描述本发明。本发明绝不限于以下实施例，并且在不偏离本发明的要旨的情况下可以作出各种修改。在以下实施例的记载中，除非另有说明，否则"份"均以质量计。根据实施例和比较例的电子照相感光构件的各层的膜厚度使用涡电流式厚度计(Fischerscope，由Fischer Instruments K.K.制造)或者将每单位面积的层的质量通过使用其比重换算为其厚度来确定。
(颗粒)
用于在实施例和比较例中形成保护层(表面层)的颗粒1至7在表1中示出。颗粒1至6为二氧化硅颗粒(无机颗粒)并且颗粒7为硅酮树脂颗粒。此外，颗粒4至6为表面进行疏水化处理的颗粒。
[表1]
表1
Figure BDA0003899338840000301
(表面处理颗粒1的制备)
提供以下材料。
10份甲醇
5份颗粒1(在表1中示出)
将这些物质混合并且使用超声波均化器在室温下分散30分钟。接下来，添加0.25质量份作为反应性表面处理剂的正丙基三甲氧基硅烷(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造的"KBM-3033")和10质量份甲苯，并且在室温下混合60分钟。在使用蒸发器将溶剂除去之后，将产物在140℃下加热60分钟以制备使用反应性表面处理剂进行了表面处理的表面处理颗粒1。
(表面处理颗粒2的制备)
除了用颗粒2代替颗粒1以外，以与表面处理颗粒1的制备中相同的方式来制备表面处理颗粒2。
(表面处理颗粒3的制备)
除了用颗粒3代替颗粒1以外，以与表面处理颗粒1的制备中相同的方式来制备表面处理颗粒3。
<电子照相感光构件的生产>
[实施例1]
使用直径为24mm且长度为257.5mm的铝圆筒(JIS-A3003，铝合金)作为支承体(导电性支承体)。
接下来，提供以下材料。
214份作为金属氧化物颗粒的用氧缺陷型氧化锡(SnO2)包覆的氧化钛(TiO2)颗粒(平均一次粒径为230nm)
132份作为粘结剂材料的酚醛树脂(酚醛树脂的单体/低聚物)(商品名：PlyophenJ-325，树脂固成分：60质量％，由DIC Corporation制造)
98份作为溶剂的1-甲氧基-2-丙醇
将这些材料置于包括450份直径为0.8mm的玻璃珠的砂磨机中，并且在旋转速度为2,000rpm、分散处理时间为4.5小时和冷却水设定温度为18℃的条件下进行分散处理以获得分散液。用筛网(开口：150μm)将玻璃珠从分散液中除去。将作为表面粗糙赋予剂的硅酮树脂颗粒(商品名：TOSPEARL 120，平均粒径为2μm，由Momentive Performance Materials,Inc.制造)添加至获得的分散液中。将硅酮树脂颗粒的添加量设定为相对于在将玻璃珠除去之后的分散液中的金属氧化物颗粒和粘结剂材料的总质量为10质量％。此外，将作为流平剂的硅油(商品名：SH28PA，由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)添加至分散液中，以使硅油的含量相对于分散液中的金属氧化物颗粒和粘结剂材料的总质量为0.01质量％。接下来，将甲醇和1-甲氧基-2-丙醇(质量比：1:1)彼此混合的溶剂添加至分散液中，以使分散液中的金属氧化物颗粒、粘结剂材料和表面粗糙赋予剂的总质量(即，固成分的质量)相对于分散液的质量为67质量％。此后，通过搅拌混合物来制备导电层用涂布液。通过浸渍涂布将导电层用涂布液涂布至支承体上，并且在140℃下进行加热1小时，由此形成膜厚度为30μm的导电层。
接下来，提供以下材料。
4份由下式E-1表示的电子输送物质
Figure BDA0003899338840000321
5.5份封端异氰酸酯(商品名：Duranate SBN-70D，由Asahi Kasei Corporation制造)
0.3份聚乙烯醇缩丁醛树脂(商品名：S-LEC KS-5Z，由SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.制造)
0.05份作为催化剂的己酸锌(II)(由Mitsuwa Chemical Co.,Ltd.制造)
将这些材料溶解于50份四氢呋喃和50份1-甲氧基-2-丙醇彼此混合的溶剂中以制备底涂层用涂布液。通过浸渍涂布将底涂层用涂布液涂布至导电层上，并且在170℃下进行加热30分钟，以形成膜厚度为0.7μm的底涂层。
接下来，提供以下材料。
10份在通过CuKα特性X射线衍射获得的图中在7.5°和28.4°的位置处具有峰的结晶性羟基镓酞菁
5份聚乙烯醇缩丁醛树脂(商品名：S-LEC BX-1，由SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.制造)
将这些材料添加至200份环己酮中并且用使用直径为0.9mm的玻璃珠的砂磨机装置分散6小时。将150份环己酮和350份乙酸乙酯进一步添加至其中以稀释，由此获得电荷产生层用涂布液。通过浸渍涂布将获得的涂布液涂布至底涂层上，并且在95℃下进行干燥10分钟，以形成膜厚度为0.20μm的电荷产生层。
X射线衍射的测量在以下条件下进行。
[粉末X射线衍射测量]
使用的测量机：X射线衍射仪RINT-TTRII，由Rigaku Corporation制造
X射线管球：Cu
管电压：50KV
管电流：300mA
扫描方法：2θ/θ扫描
扫描速度：4.0°/min
采样间隔：0.02°
起始角度(2θ)：5.0°
终止角度(2θ)：40.0°
附件：标准样品架
滤波器：不使用
入射单色器：使用
计数器单色器：不使用
发散狭缝：开放
发散纵向限制狭缝：10.00mm
散射狭缝：开放
光接收狭缝：开放
平板单色器：使用
计数器：闪烁计数器
接下来，提供以下材料。
5份由式(1-2)表示的电荷输送物质(空穴输送性物质)
5份由式(1-3)表示的电荷输送物质(空穴输送性物质)
10份聚碳酸酯树脂(商品名：Iupilon Z400，由Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation制造)
0.02份具有下式(C-4)与下式(C-5)的共聚单元的聚碳酸酯树脂(x/y＝0.95/0.05：粘均分子量＝20,000)
Figure BDA0003899338840000341
将这些材料溶解于60份甲苯、20份苯甲酸甲酯和20份二甲氧基甲烷彼此混合的溶剂中以制备电荷输送层用涂布液。通过浸渍涂布将电荷输送层用涂布液涂布至电荷产生层上以形成电荷输送层用涂膜，并且将涂膜在120℃下干燥30分钟，由此形成膜厚度为16μm的电荷输送层。
接下来，提供以下材料。
36份颗粒4
14份由式(2-2)表示的化合物
10份由式(3-1)表示的化合物
0.1份硅氧烷改性的丙烯酸系化合物(SYMAC US-270，由Toagosei Co.,Ltd.制造)
将这些材料与58份环己烷和25份1-丙醇混合，并且搅拌所得混合物。如上所述，制备保护层用涂布液。
通过浸渍涂布将保护层用涂布液涂布至电荷输送层上以形成保护层用涂膜，并且将获得的涂膜在40℃下干燥5分钟。此后，在氮气气氛中、在加速电压为70kV且束电流为5.0mA的条件下用电子束照射涂膜1.6秒，同时使支承体(被照射物)以300rpm的速度旋转。最外表面层位置处的剂量为15kGy。此后，通过在氮气气氛下经20秒将温度从25℃升高至100℃来进行第一加热，由此形成膜厚度为1.5μm的固化膜。从电子束照射至随后的加热处理的氧浓度为10ppm以下。接下来，将涂膜在大气中自然冷却直至涂膜的温度达到25℃，然后将涂膜在160℃下进行第二加热处理15分钟以形成在表面上具有凹凸形状的保护层，由此表现出褶皱形状。如上所述，生产根据实施例1的电子照相感光构件。
通过前述方法来评价电子照相感光构件的外表面上的凹凸形状、凹凸形状的深度、频率rp、功率值的变化、凹凸形状的凹部中有无露出的无机颗粒、和无机颗粒的覆盖率。结果在表3中示出。
关于凹凸形状，将满足以下条件的情况判定为A，并且将不满足以下条件的情况判定为B。
条件：基准线L1至L1,800各自与凹凸形状的凸部的棱线在多个位置相交，并且基准线L1至L1,800的各自与棱线之间的交叉角在选自多个位置中的至少两个位置具有彼此不同的值。
此外，关于p(r)具有极大值的频率rp，求出F(rp,θ)的角度分布q(θ)，然后，将功率值在整个θ范围内的变化为15％以下的情况判定为A，并且将该变化大于15％的情况判定为B。
此外，将凹凸形状的凹部中存在露出的无机颗粒的情况判定为A，并且将凹凸形状的凹部中不存在露出的无机颗粒的情况判定为B。
[实施例2至16]
在实施例1中形成保护层时，如表2中所示分别改变使用的各化合物的种类和量、颗粒的种类和量、膜厚度和第二加热的处理条件。除了前述以外，以与实施例1中相同的方式来生产根据实施例2至16的电子照相感光构件。以与实施例1中相同的方式对获得的电子照相感光构件进行各测量和评价。结果在表3中示出。
[表2]
表2
Figure BDA0003899338840000361
[比较例1]
在实施例1中形成保护层时，如表2中所示改变膜厚度和第二加热的处理条件。除了前述以外，以与实施例1中相同的方式来生产在外表面上不具有凹凸形状的根据比较例1的电子照相感光构件。以与实施例1中相同的方式对获得的电子照相感光构件进行各测量和评价。结果在表3中示出。
[比较例2]
以与比较例1中相同的方式来生产在外表面上不具有凹凸形状的根据比较例2的电子照相感光构件。使用图6中示出的研磨机在以下条件下研磨电子照相感光构件的外表面。由此，生产在电子照相感光构件的外表面上具有彼此平行并且沿圆周方向延伸的多个沟槽形状的根据比较例2的电子照相感光构件。
研磨片的给送速度：400mm/min
电子照相感光构件的旋转速度：240rpm
研磨磨粒：碳化硅
研磨磨粒的平均粒径：3μm
研磨时间：20秒
通过在将研磨片1-1向箭头的方向给送并且使电子照相感光构件1-7沿箭头的方向旋转的同时将研磨片1-1压靠电子照相感光构件1-7的外表面20秒来进行粗糙化处理，其中通过在片状基材上设置通过使研磨磨粒分散在粘结剂树脂中而获得的层来形成研磨片1-1。这里，1-2至1-5表示引导辊，1-6表示支承辊。1-8表示给送辊，并且1-9表示卷取辊。以与实施例1中相同的方式对获得的电子照相感光构件进行各测量和评价。结果在表3中示出。
[比较例3至5]
在实施例1中形成保护层时，如表2中所示分别改变使用的各化合物的种类和量、颗粒的种类和量、膜厚度和第二加热的处理条件。除了前述以外，以与实施例1中相同的方式来生产根据比较例3至5的电子照相感光构件。以与实施例1中相同的方式对获得的电子照相感光构件进行各测量和评价。结果在表3中示出。
[表3]
表3
Figure BDA0003899338840000381
<评价>
对在实施例1至16和比较例1至5中生产的电子照相感光构件进行以下评价。
[扭矩的评价]
作为电子照相设备，使用激光束打印机(商品名：HP LaserJet Enterprise ColorM553dn，由Hewlett-Packard Company制造)的改造设备。改造点如下。将电子照相设备改造为允许测量电子照相感光构件的旋转电机的驱动电流量。此外，将电子照相设备改造为允许调整和测量施加至充电辊的电压以及调整和测量图像曝光光的强度。
将根据各实施例和比较例的感光构件安装在图像形成设备的青色盒中。
随后，在15℃、10％RH的低温低湿条件下将打印率为5％的测试图的图像打印至100张A4尺寸的普通纸上。调整充电条件以使暗区电位为-500V，并且调整曝光条件以使图像曝光光量为0.25μJ/cm2。读取输出100张时的驱动电流值(电流值A)。获得的电流值越大，则电子照相感光构件与清洁刮板之间的摩擦力越大。
此外，如下来生产电子照相感光构件。除了不使用颗粒4和第二加热工序中的处理在100℃下进行10分钟从而不形成凹凸形状以外，以与实施例1中相同的方式来生产电子照相感光构件。由此，生产在外表面上不具有凹凸形状并且在表面层中不包含无机颗粒的对照用电子照相感光构件。使用所生产的对照用电子照相感光构件，以与实施例1中相同的方式来获得电子照相感光构件的旋转电机的驱动电流值(电流值B)。
计算如上所述获得的电子照相感光构件的旋转电机的驱动电流值(电流值A)与如上所述获得的电子照相感光构件的旋转电机的驱动电流值(电流值B)之比。获得的(电流值A)/(电流值B)的数值作为相对扭矩值进行比较。相对扭矩值越小，则电子照相感光构件与清洁刮板之间的摩擦力越小。
[清洁性的评价]
在将改造设备置于15℃、10％RH的低温低湿条件下的同时，将打印率为5％的图像打印至500张A4尺寸的普通纸上。调整充电条件以使暗区电位为-500V，并且调整曝光条件以使图像曝光光量为0.25μJ/cm2。随后，使用在连续打印10张实白图像然后打印10张实黑图像之后立即获得的半色调图像进行评价。具体地，对由于清洁不良导致的调色剂的滑过而引起的半色调图像中的条纹进行目视计数，并且根据以下标准来进行评价。
A：在图像上未观察到条纹，并且图像品质良好。
B：引起非常轻微的条纹。
C：引起轻微的条纹。
D：在图像的一部分上引起条纹。
E：在整个图像上引起条纹。
结果在表4中示出。
[转印性的评价]
在将改造设备置于15℃、10％RH的低温低湿条件下的同时，将打印率为5％的图像打印至500张A4尺寸的普通纸上。调整充电条件以使暗区电位为-500V，并且调整曝光条件以使图像曝光光量为0.25μJ/cm2。在评价中，在打印500张之后打印实黑图像，然后，使用透明聚酯粘合带将形成实黑图像时感光构件的外表面上的转印残余调色剂剥落。
通过从将剥落的粘合带粘贴在纸上的样品的浓度减去仅将粘合带粘贴在纸上的样品的浓度来计算浓度差。针对5个位置进行浓度的测量，然后，求出5个位置的结果的算术平均值。此后，基于浓度差的值(定义为转印残余浓度)根据以下标准来评价转印性。使用X-RITE彩色反射浓度计(X-Rite 500系列，由X-Rite Inc.制造)来测量浓度。
(评价标准)
A：转印残余浓度小于0.2。
B：转印残余浓度为0.2以上且小于0.5。
C：转印残余浓度为0.5以上且小于1.0。
D：转印残余浓度为1.0以上。
结果在表4中示出。
[表4]
表4
Figure BDA0003899338840000411
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应符合最宽泛的解释，从而涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。

Claims (9)

1.一种电子照相感光构件，其依次包括：
支承体，
感光层，和
表面层，其特征在于
所述电子照相感光构件的外表面通过具有凹凸形状而表现出褶皱形状，
当在所述外表面上的任意位置设置具有边长为200μm的正方形的观察区域，将通过所述观察区域的中心点并且平行于所述电子照相感光构件的圆周方向的线定义为基准线L1，并且将通过使所述基准线L1围绕所述中心点以每0.1°旋转而获得的1,799条基准线分别定义为基准线L2至L1,800时，
所述基准线L1至L1,800各自与所述凹凸形状的凸部的棱线在多个位置相交，并且
所述基准线L1至L1,800各自与所述棱线之间的交叉角在选自所述多个位置中的至少两个位置具有彼此不同的值，
所述表面层包含粘结剂树脂和无机颗粒，并且
至少一部分所述无机颗粒在所述凹凸形状的凹部露出。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中
当通过在所述观察区域中进行所述凹凸形状的高度信息的频率分析来获得频率成分为r且角度成分为θ的二维功率谱F(r,θ)时，通过将二维功率谱F(r,θ)沿θ方向积分而获得的一维径向分布函数p(r)具有至少一个极大值，并且
当在所述一维径向分布函数p(r)具有所述极大值的频率rp下由所述二维功率谱F(r,θ)计算角度分布q(θ)时，功率值在整个θ范围内的变化为15％以下。
3.根据权利要求2所述的电子照相感光构件，其中
所述频率rp为0.05至0.17μm-1。
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
所述凹凸形状的深度为1.0μm以下。
5.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
所述无机颗粒的体积平均粒径为50至550nm。
6.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
当从上方观察所述外表面时，将所述无机颗粒在所述凹部的露出部分的总面积定义为S1，并且将除了无机颗粒露出的部分以外的凹部的总面积定义为S2，S1/(S1+S2)为0.20至0.80。
7.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
所述无机颗粒具有已疏水化的表面。
8.一种处理盒，其特征在于，其包括：
根据权利要求1至7中任一项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，
所述处理盒一体化地支承所述电子照相感光构件和所述至少一种单元，并且可拆卸地安装至电子照相设备的主体。
9.一种电子照相设备，其特征在于，其包括：
根据权利要求1至7中任一项所述的电子照相感光构件，
充电单元，
曝光单元，
显影单元，和
转印单元。
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