TWI459161B - 電子照相感光體以及使用該電子照相感光體的影像形成方法、影像形成裝置及處理匣 - Google Patents

電子照相感光體以及使用該電子照相感光體的影像形成方法、影像形成裝置及處理匣 Download PDF

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Description

電子照相感光體以及使用該電子照相感光體的影像形成方法、影像形成裝置及處理匣
本發明係有關一種電子照相感光體(以下可稱為「感光體」、「靜電潛像承載元件」或「載像元件」)，該電子照相感光體在重複使用時具有非常高的耐磨性並具有較高的耐用性，其可長時間持續形成具有較少影像缺陷的高品質影像；以及分別利用該電子照相感光體的一種影像形成方法、一種影像形成裝置及一種處理匣。
有機感光體(OPC)憑藉其各種優勢，近來已用於許多影印機、傳真機、雷射印表機及其複合機，而取代無機感光體。其原因包括：(1)光學性能，如較寬的光吸收波長範圍以及較大的光吸收量；(2)電學性能，如較高的靈敏度以及穩定的充電能力；(3)可用材料範圍廣；(4)易生產；(5)低成本；以及(6)無毒。
又，在縮小影像形成裝置的企圖中，近來感光體已逐漸被縮小。此外，為了使該影像形成裝置高速操作且免維護，便有對於具有高耐用性的感光體的迫切需求。從這點上，有機感光體具有一電荷傳輸層，該電荷傳輸層主要包含一低分子量電荷傳輸化合物及一惰性聚合物，並且該等有機感光體通常較軟。當在電子照相過程中重複使用時，該等有機感光體會不利地涉及由顯影系統或清洗系統所產生之機械負荷而導致的磨損。
此外，碳粉顆粒具有越來越小的顆粒直徑，以滿足高品質影像形成的需求。為了提高該等較小碳粉顆粒的除塵度，必須增加清潔刀片之橡膠的硬度，並且還須增加清潔刀片與感光體之間的接觸壓力。這是增加感光體磨損的另一個原因。該感光體磨損降低了靈敏度及電學性能如充電能力，導致影像密度下降並形成異常影像如背景模糊。又，局部磨損劃痕會引起清洗失效，從而形成具有條紋瑕疵的影像。
在這種情況下，為了提高有機感光體耐磨性，已做出各種改進措施。例如，已提出下列感光體：一種具有含固化黏合劑的電荷傳輸層的有機感光體(見PTL 1)；一種含聚合電荷傳輸化合物的有機感光體(見PTL 2)；一種具有含無機填料分散其中的電荷傳輸層的有機感光體(見PTL 3)；一種含多功能丙烯酸酯單體的固化物的有機感光體(見PTL 4)；一種具有利用塗佈液而形成的電荷傳輸層的有機感光體，該塗佈液包含具有碳-碳雙鍵的單體、具有碳-碳雙鍵的電荷傳輸材料以及黏合劑樹脂(見PTL 5)；一種含電洞傳輸化合物的固化物的有機感光體，該電洞傳輸化合物的固化物在其一分子中具有兩個或多個鏈可聚合官能團(見PTL 6)；一種利用含矽膠的固化矽樹脂所形成的有機感光體(見PTL 7)；一種具有樹脂層的有機感光體，在該樹脂層中有機矽改性的電洞傳輸化合物係與可固化有機矽系聚合物(見PTL 8和9)鍵結；一種有機感光體，其中具有電荷傳輸性能賦予基團的固化矽氧烷樹脂被固化，以形成一三維網狀結構(見PTL 10)；一種有機感光體，包含細導電顆粒及與具有至少一羥基的電荷傳輸化合物三維交聯的樹脂(見PTL 11)；一種包含交聯樹脂的有機感光體，其中該交聯樹脂藉由使芳香族異氰酸酯化合物與具有至少一反應電荷傳輸化合物及兩個或多個羥基的多元醇交聯而形成(見PTL 12)；一種感光體，包含與具有至少一羥基的電荷傳輸化合物三維交聯的三聚氰胺甲醛樹酯(見PTL 13)；以及一種有機感光體，包含與具有羥基的電荷傳輸化合物交聯的可溶酚醛(resol)型酚樹脂(見PTL 14)。
此外，已提出以下有機感光體：一種有機感光體，包含能形成固化薄膜的光功能有機化合物、磺酸及/或磺酸衍生物、以及具有沸點250℃或更低的胺類(見PTL 15)；以及一種有機感光體，包含利用塗佈液形成的交聯產物，該塗佈液包含選自胍胺化合物和三聚氰胺化合物的至少一種以及至少一種具有至少一取代基的電荷傳輸材料，該取代基係選自-OH、-OCH3 、-NH2 、-SH和-COOH，其中在該塗佈液中選自胍胺化合物和三聚氰胺化合物的至少一種的固體含量為0.1質量%至5質量%，以及在該塗佈液中至少一種電荷傳輸材料的固體含量為90質量%或90質量%以上(見PTL 16)。
如這些現有技術所示，三維交聯表層具有優良的機械耐用性，因此可大大防止由於磨損而導致的感光體使用壽命縮短。然而，在PTL6中所述的電子照相感光體的三維交聯薄膜為利用紫外線或電子射線通過自由基聚合而形成的三維交聯薄膜，但是進行自由基聚合反應需要大型生產裝置，如用於控制氧氣位準(oxygen level)的裝置、照射紫外線的裝置。又，在PTL 13至16中所述的技術可通過加熱形成三維交聯薄膜。該等技術具有生產率優勢，並且形成的有機感光體耐磨性優良。然而，在PTL 12中所述的技術通過胺基甲酸酯鍵形成固化產物，該固化產物的電荷傳輸性能較差並且在電學性能方面難以實際使用。在PTL 13至16中所述的技術形成一表層，該表層通過三維交聯具有高極性基團(如羥基)的電荷傳輸化合物及活性樹脂如三聚氰胺樹脂或酚樹脂而形成，並且該表層具有相對良好的電學性能。
在PTL 15中公開的電子照相感光體的表層為固化薄膜，該固化薄膜在磺酸及/或磺酸衍生物存在條件下，藉由使光功能有機化合物固化而得到。該固化薄膜為優良的固化薄膜，其可穩定形成，因為該固化反應可順利進行，從而將可水解基團(如羥基)的殘餘量降至滿意程度。然而，很難從該固化薄膜完全消除該等活性基團(如水解基團)。這是因為在固化過程期間，該交聯反應逐漸降低了薄膜內分子遷移率。結果，不可避免地有未反應的活性基團剩餘。當極性基團如羥基處於未反應狀態時，所形成的感光體的充電能力易於降低。此外，當暴露於在高溫、高濕度環境下所產生的或由帶電基團產生的氧化氣體(NOx)時，更易於形成具有低影像密度的影像。當長期使用具有極高耐磨性的電子照相感光體時，殘餘活性基團較易於損害固化薄膜的性能或穩定性。
在PTL 16中所述的電子照相感光體使用電荷傳輸化合物，濃度高達90%或更高，從而該電子照相感光體具有優良的電荷傳輸性能並顯示出良好的電學特性。然而，由殘餘羥基所引起的問題與PTL 15的情況相同。
鑒於此，目前已提出一種自活性樹脂如三聚氰胺樹脂或胍胺樹脂及羥基等已被阻滯的電荷傳輸化合物形成固化薄膜的技術(見PTL 17)。儘管該技術可防止高極性基團殘留，但是被阻滯的羥基與活性樹脂會不均勻地反應，從而可形成機械強度優良的三維交聯薄膜。又，使用具有四個羥基已被阻滯的活性基團的電荷傳輸化合物可提高機械強度。然而，在公開的電荷傳輸化合物中，兩個三苯胺結構相互共價結合，因此所公開的電荷傳輸化合物具有下列問題。具體而言，π電子雲可分佈於共價結合的兩個三苯胺結構中，而使得電荷傳輸性能良好，所形成的電荷傳輸化合物傾向於具有低氧化電位。在長期使用後，充電能力易於降低並且影像密度也容易降低。
如上所述，係無法提供一種在機械強度、電學性能(如充電能力、電荷傳輸性能及殘餘電位性能)、環境獨立性、氣阻及產能上優良並確實具有長使用壽命且可穩定地形成影像之高度耐用的感光體。
【專利文獻】
PTL 1：日本專利申請特開(JP-A)第56-048637號
PTL 2：JP-A第04-001728號
PTL 3：JP-A第04-281461號
PTL 4：日本專利(JP-B)第3262488號
PTL 5：JP-B第3194392號
PTL 6：JP-A第2000-66425號
PTL 7：JP-A第06-118681號
PTL 8：JP-A第09-124943號
PTL 9：JP-A第09-190004號
PTL 10：JP-A第2000-171990號
PTL 11：JP-A第2003-186223號
PTL 12：JP-A第2007-293197號
PTL 13：JP-A第2008-299327號
PTL 14：JP-B第4262061號
PTL 15：JP-A第2006-251771號
PTL 16：JP-A第2009-229549號
PTL 17：JP-A第2006-084711號
能夠長時期穩定地輸出高品質影像的電子照相感光體需要隨時滿足以下所有條件：優良的機械耐用性(如耐磨性及抗劃傷性)、優良的電學性能(如穩定的充電能力、穩定的靈敏度及殘餘電位性能)、優良的環境穩定性(尤其是在高溫、高濕度條件下)以及優良的氣阻(如NOx阻)。
本發明係鑑於上述情況，旨在解決上述存在的問題並達到以下目的。具體地，本發明的目的為提供：一種高度耐用的電子照相感光體，即使重複使用後，該電子照相感光體仍可顯示出優良的機械耐用性(如耐磨性及抗劃傷性)、優良的電學性能(如穩定的充電能力、穩定的靈敏度及殘餘電位性能)、優良的環境穩定性(尤其是在高溫、高濕度條件下)以及優良的氣阻(如NOx阻)，並且可長時期持續地進行具有較少影像缺陷的高品質影像形成；以及分別利用該電子照相感光體的一種影像形成方法、一種影像形成裝置及一種處理匣。
本發明人為解決上述問題而進行廣泛研究，發現藉由使用一感光層的最上表層可解決該等問題，該最上表層包括一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的游離能，並且通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的高活性化合物中的聚合反應而形成，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環。
<1>　一種電子照相感光體，包括：一導電基板；以及至少一在該導電基板上的感光層，其中該感光層的最上表層包括一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環，其中該聚合反應在已部分分裂及消除一些該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團之後開始，以及其中該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的游離能。
<2>　如<1>所述的電子照相感光體，其中該三維交聯薄膜不溶於四氫呋喃。
<3>　如<1>或<2>所述的電子照相感光體，其中包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的該化合物可為由下列通式(1)所表示的化合物，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環，
其中Ar1 、Ar2 和Ar3 每個表示可具有一烷基作為一取代基的C6-C12芳烴的二價基團。
<4>　如<1>或<2>所述的電子照相感光體，其中包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的該化合物可為由下列通式(2)所表示的化合物，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環，
其中X1 表示C1-C4伸烷基、C2-C6亞烷基、由經由伸苯基一起結合的兩個C2-C6亞烷基所形成的二價基團、或氧原子，且Ar4 、Ar5 、Ar6 、Ar7 、Ar8 和Ar9 每個表示可具有一烷基作為一取代基的C6-C12芳烴的二價基團。
<5>　如<3>所述的電子照相感光體，其中包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的該化合物可為由下列通式(3)所表示的化合物，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環，
其中R1 、R2 和R3 可以相同或不同，每個表示氫原子、甲基或乙基；並且l、n和m每個表示1至4的整數。
<6>　如<4>所述的電子照相感光體，其中包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的該化合物可為由下列通式(4)所表示的化合物，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環，
其中X2 表示-CH2 -、-CH2 CH2 -、-C(CH3 )2 -Ph-C(CH3 )2 -、-C(CH2 )5 -或者-O-；R4 、R5 、R6 、R7 、R8 和R9 可以相同或不同，每個表示氫原子、甲基或乙基；以及o、p、q、r、s和t每個表示1至4的整數。
<7>　如<1>至<6>中任一項所述的電子照相感光體，其中該感光層包含按以下順序設置在該導電基板上的一電荷產生層、一電荷傳輸層以及一交聯電荷傳輸層，並且該交聯電荷傳輸層為該三維交聯薄膜。
<8>　一種影像形成方法，包括：對一電子照相感光體的一表面進行充電；對已充電的該電子照相感光體的該表面進行曝光以形成一靜電潛像；使用碳粉對該靜電潛像進行顯影以形成一可見影像；將該可見影像轉移至一記錄介質上；以及將該轉移的可見影像固定至該記錄介質上，其中該電子照相感光體為依據<1>至<7>中任一項所述的電子照相感光體。
<9>　如<8>所述的影像形成方法，其中在曝光中，該靜電潛像係數位地寫在該感光體上。
<10>　一種影像形成裝置，包括：一電子照相感光體；一充電單元，配置以對該電子照相感光體的一表面進行充電；一曝光單元，配置以對已充電的該電子照相感光體的該表面進行曝光以形成一靜電潛像；一顯影單元，配置以使用碳粉對該靜電潛像進行顯影以形成一可見影像；一轉移單元，配置以將該可見影像轉移至一記錄介質上；以及一固定單元，配置以將該轉移的可見影像固定至該記錄介質上，其中該電子照相感光體為依據<1>至<7>中任一項所述的電子照相感光體。
<11>　如<10>所述之影像形成裝置，其中該曝光單元將該靜電潛像數位地寫在該感光體上。
<12>　一種處理匣，包括：一電子照相感光體；以及至少一選自一充電單元、一曝光單元、一顯影單元、一轉移單元、一清除單元和一電荷消除單元所組成的群組的單元，其中該處理匣可拆卸地安裝至一影像形成裝置的一主體，以及其中該電子照相感光體為依據<1>至<7>中任一項所述的電子照相感光體。
本發明可提供：一種高度耐用的電子照相感光體，即使重複使用後，該電子照相感光體仍可顯示出優良的機械耐用性(如耐磨性及抗劃傷性)、優良的電學性能(如穩定的充電能力、穩定的靈敏度及殘餘電位性能)、優良的環境穩定性(尤其是在高溫、高濕度條件下)以及優良的氣阻(如NOx阻)，並且可長時期持續地進行具有較少影像缺陷的高品質影像形成；以及分別利用該電子照相感光體的一種影像形成方法、一種影像形成裝置以及一種處理匣。
(電子照相感光體)
本發明的電子照相感光體包含一導電基板以及至少一在該導電基板上的感光層，其中該感光層的最上表層包括一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的芳香環(每個化合物包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團)，並且該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的游離能。
於此，本發明人已發現，在適當催化劑存在下，每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物一起反應以形成一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜不溶於例如有機溶劑並具有高交聯密度；本發明係基於此研究結果。考慮到紅外吸收光譜及反應前後質量減少，發現該反應為一種某些[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團被部分分裂及消除的反應。
(四氫-2H-吡喃-2-基)基團通常已知作為羥基的保護基。例如，在JP-A第2006-084711號中所描述。儘管通過具有該保護基的化合物與反應物種如三聚氰胺之間的反應而研究了固化產物，但是未出現單獨利用該保護基形成交聯薄膜的報導。
又，術語「保護基」一般係指一種概念，其中係移除該保護基以使目標反應繼續進行。假設在[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團已轉變為羥甲基基團之後繼續反應，則所得的三維交聯薄膜與羥甲基化合物的交聯薄膜相同。然而，研究結果顯示在本發明中，包含電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物一起反應，而無需使[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團變轉為羥甲基基團。因此，[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團仍處於未反應位點。就其本身而言，留存在交聯薄膜結構中[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團會影響該薄膜的性能。本發明的三維交聯薄膜具有的優勢是在透氣性方面，如氣阻小於羥甲基化合物的交聯固化產物。
利用感光層的最上表層，該最上表層包括一三維交聯薄膜，其中該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成，並且該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的游離能， 該最上表層可提供一種電荷穩定性、NOx阻、機械耐用性及環境穩定性優良的電子照相感光體。又，該三維交聯薄膜僅為電荷傳輸化合物的固化產物並顯示出優良的電荷傳輸性能。此外，該三維交聯薄膜適當地包含並未直接有助於電荷傳輸的電性不活潑位點，如[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團，並且該三維交聯薄膜具有優良的充電穩定性。再者，該三維交聯薄膜不包含任何極性基團如羥基，並因此具有優良的環境穩定性及氣阻，能夠形成所要的電子照相感光體。
本發明中的游離能定義如下。具體而言，係於空氣中利用光電子能譜裝置(AC-1、AC-2、AC-3：RIKEN KEIKI股份有限公司產品)通過光電子產率光譜或PYS來測量該游離能。基於作為有機化合物游離能分析方法之下列文獻中所提出的光電子產率的1/3次方，通過繪圖計算該游離能，其中文獻為：M. Kochi,Y. Harada,T. Hirooka及H.Inokuchi,“Photoemission form Organic Crystal in Vacuum Ultraviolet Region.IV”,Bull. Chem. Soc. Jpn.,43,2690(1970)。
<導電基板>
導電基板並未特別限制，只要其顯示出1010 Ω‧cm或更小的體積電阻率即可，並可依據預期目標而適當選擇。其實例包括通過氣相沉積或濺鍍在薄膜狀或圓柱形塑膠或紙、金屬(如鋁、鎳、鉻、鎳鉻合金、銅、金、銀或鉑)或金屬氧化物(如氧化錫或氧化銦)上藉由塗佈所形成的塗佈產品；並且還包括鋁板、鋁合金板、鎳板以及不鏽鋼板。此外，可使用如下生產的管：通過擠出、拉擠等將上述金屬板形成原管，其後進行表面處理如切割、超細加工及磨光。又，在JP-A第52-36016號中所描述的環狀鎳帶或環狀不鏽鋼帶可用作基板。
除此之外，可用的導電基板可為額外提供有一導電層的上述導電基板，該導電層係通過在適當的黏合劑樹脂中導電粉末的分散液的塗佈而形成。
導電粉末的實例包括碳黑、乙炔黑；金屬粉末如鋁、鎳、鐵、鎳鉻合金、銅、鋅或銀；以及金屬氧化物粉末如導電氧化錫或ITO。與導電粉末一起使用的黏合劑樹脂的實例包括熱塑樹脂、熱固樹脂及光固化樹脂如聚苯乙烯樹脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚芳酯樹脂、苯氧基樹脂、聚碳酸酯樹脂、醋酸纖維樹脂、乙基纖維素樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂、聚乙烯甲醛樹脂、聚乙烯基甲苯樹脂、聚-N-乙烯基咔唑、丙烯酸樹脂、有機矽樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、聚胺酯樹脂、酚樹脂及醇酸樹脂。
該導電層可通過在適當溶劑中(如四氫呋喃、二氯甲烷、甲乙酮或甲苯)導電粉末與黏合劑樹脂的分散液的塗佈而形成。
此外，適合用作本發明的上述基板為一種藉由提供具有熱收縮管的合適圓柱形支持物而形成的基板，作為一導電層，該熱收縮管包含導電粉末及如聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、氯化橡膠或聚四氟乙烯(Teflon,註冊商標)的材料。
<感光層>
該感光層按以下順序包含一電荷產生層、一電荷傳輸層以及一交聯電荷傳輸層；例如，電荷傳輸層位於電荷產生層和交聯電荷傳輸層之間。該交聯電荷傳輸層較佳為感光層的最上表層。
<<最上表層(交聯電荷傳輸層)>>
最上表層包括一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物的聚合反應而形成，並且該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的游離能。
該三維交聯薄膜的游離能較佳為5.4至5.6，更佳為5.4至5.5。
該三維交聯薄膜為按照以下所形成的結構。具體地，在已部分分裂及消除某些[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團之後，每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物彼此結合，從而形成具有三維網狀結構的大分子；以及其他[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團保持原樣。
儘管未說明部分分裂及消除某些[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的反應，但是其間的聚合反應並不是單一反應，而是如下所示複數個反應競爭地進行一起連接化合物的反應。
接著描述包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物。
通常已知多種材料可作為電荷傳輸化合物。大多數此等材料具有芳香環。例如，在任意三芳胺結構、苯基苯胺結構、聯苯胺結構、胺基二苯乙烯結構、萘四甲酸二醯亞胺結構以及苄基肼結構中有至少一芳香環。可使用每個具有任意這些電荷傳輸化合物及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的任意化合物，其中[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團作為取代基結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環。
以下示例性化合物可用於形成一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的上述游離能，並且通過在每個包含三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團以及一具有一個或多個芳香環的電荷傳輸化合物的化合物中的聚合反應而形成，該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該等芳香環。
較佳為具有三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團以及具有三芳胺結構的一電荷傳輸化合物的化合物，其中[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至電荷傳輸化合物的芳香環；以及包含三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團以及具有兩個三芳胺結構的一電荷傳輸化合物的化合物，其中[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至電荷傳輸化合物的芳香環並且兩個三芳胺結構以非共軛方式相互連接。
更佳為具有三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團以及具有三苯胺結構的一電荷傳輸化合物的化合物，其中[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至電荷傳輸化合物的芳香環；以及包含三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團以及具有兩個三苯胺結構的一電荷傳輸化合物的化合物，其中[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至電荷傳輸化合物的芳香環並且兩個三苯胺結構以非共軛方式相互連接。
包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物較佳為由下列通式(1)所表示的化合物。
在通式(1)中，Ar1 、Ar2 和Ar3 每個表示可具有一烷基作為一取代基的C6-C12芳烴基團的二價基團。
儘管任何包含上述電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物可通過聚合反應形成一三維交聯薄膜，但是由通式(1)表示的化合物相對於其分子量具有大量[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團。因此，該化合物可形成具有高交聯密度的三維交聯薄膜，並且可提供具有高硬度及高抗劃傷性的感光體。
在通式(1)中，Ar1 、Ar2 和Ar3 中的烷基基團的實例包括直鏈或支鏈脂肪族烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、已基、庚基和辛基。
在通式(1)中，Ar1 、Ar2 和Ar3 中的C6-C12芳烴基團的實例包括苯、萘和聯苯。
又，包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物較佳為由下列通式(2)所表示的化合物。
在通式(2)中，X1 表示C1-C4伸烷基、C2-C6亞烷基、由經由伸苯基一起結合的兩個C2-C6亞烷基所形成的二價基團、或氧原子，且Ar4 、Ar5 、Ar6 、Ar7 、Ar8 和Ar9 每個表示可具有一烷基作為一取代基的C6-C12芳烴基團的二價基團。
在通式(2)中，在由Ar4 、Ar5 、Ar6 、Ar7 、Ar8 和Ar9 所表示的二價基團中的C6-C12芳烴基團的實例與通式(1)中由Ar1 、Ar2 和Ar3 所表示的二價基團中之所述實例相同。
通式(2)中由X1 所表示的C1-C4伸烷基團的實例包括直鏈或支鏈伸烷基團，如伸甲基、伸乙基、伸丙基及伸丁基。
通式(2)中由X1 所表示的C2-C6亞烷基基團的實例包括1,1-亞乙基、1,1-亞丙基、2,2-亞丙基、1,1-亞丁基、2,2-亞丁基、3,3-亞戊基以及3,3-亞己基。
通式(2)中由經由伸苯基一起結合的兩個C2-C6亞烷基所形成的二價基團X1的實例包括下列基團：
其中Me表示甲基。
由通式(2)表示的化合物包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團，並且還包含由X1所表示的非共軛連接基團，從而具有合適的分子移動率。通過聚合反應，該化合物能易於形成三維交聯薄膜，在該三維交聯薄膜中部分[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團仍保持原樣。所形成的三維交聯薄膜實現了硬度與彈性之間的適宜平衡，使形成抗劃傷性及耐磨性優良的硬表面保護層成為可能。此外，憑藉X1的結構，該分子具有相對較高的氧化電位，不易於被氧化。因此，當暴露於氧化性氣體如臭氧或NOx氣體時，其相對穩定，從而可提供一種具有優良氣阻的感光體。
當三維交聯薄膜不溶於溶劑時，其顯示出顯著優良的機械性能。包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物係可大量溶於四氫呋喃。一旦該化合物彼此反應並結合以形成一三維網狀結構，由此產生的產物便不再溶於四氫呋喃或任何其他溶劑。
因此，三維交聯薄膜不溶於四氫呋喃的意思是在該感光體的表面已形成一大分子，並且所得到的感光體顯示出較高的機械性能(機械耐用性)。
於此，「不溶」指的是該薄膜即使被浸入四氫呋喃也不會消失的一種狀態。
更佳地，該狀態指的是即使該薄膜與浸在四氫呋喃中的拭子(swab)等摩擦，薄膜中也不會留下痕跡的狀態。
當該薄膜不溶於溶劑時，可防止雜質黏附至該感光體，並且還可防止該感光體表面被雜質黏附導致劃損。
又，包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物較佳為由下列通式(3)所表示的化合物。
在通式(3)中，R1 、R2 和R3 可以相同或不同，每個表示氫原子、甲基或乙基；並且l、n和m每個表示1至4的整數。
在由通式(1)所表示的化合物中，由通式(3)所表示的化合物是特別優越的，並且具有特別高的聚合反應性。儘管在[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團中的聚合反應仍不清楚，但是當具有[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的芳香環為具有三級胺基的苯環時，該聚合反應以最高速率進行。結果，可形成具有更高交聯密度的交聯保護層(交聯電荷傳輸層)。
又，包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物較佳為由下列通式(4)所表示的化合物。
在通式(4)中，X2 表示-CH2 -、-CH2 CH2 -、-C(CH3 )2 -Ph-C(CH3 )2 -、-C(CH2 )5 -或者-O-；R4 、R5 、R6 、R7 、R8 和R9 可以相同或不同，每個表示氫原子、甲基或乙基；以及o、p、q、r、s和t每個表示1至4的整數。
在由通式(2)所表示的化合物中，由通式(4)所表示的化合物是特別優異的，並且具有較高的聚合反應性。該化合物具有與由通式(2)表示的化合物的特徵相同的特徵，可形成具有高交聯密度的三維交聯薄膜(交聯電荷傳輸層)。
以下示出包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物的具體實例；然而，本發明不應限於此。
上述包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物為一種新穎化合物，並可由如以下方法生產。
-包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物用的合成方法-
--第一合成方法--
在第一合成方法中，係使三個或多個電荷傳輸化合物的芳香環甲醯化以形成甲醯基；然後將由此形成的甲醯基還原以形成羥甲基；以及接著使由此形成的羥甲基與3,4-二氫-2H-吡喃反應以在電荷傳輸化合物上形成[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團。
在一可用的方法中，根據下述步驟合成醛類化合物：使所得到的醛類化合物與還原劑如硼氫化鈉反應來合成一羥甲基化合物；使所得到的羥甲基化合物與二氫-2H-吡喃反應，來得到包含一電荷傳輸化合物以及結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物。具體地，在下列製造方法中可易於合成該化合物。
--第二合成方法--
第二合成方法為一種使用具有芳香環的化合物作為原料的方法，其中每個化合物的芳香環具有鹵原子和羥甲基。在該方法中，在酸催化劑存在條件下，使羥甲基與3,4-二氫-2H吡喃反應來合成具有鹵原子及[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的芳香化合物；接著由此合成的芳香化合物與胺類化合物結合，以合成該電荷傳輸化合物。
依據胺數或者該胺是否為一級、二級或三級胺，可同時引入多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團。當鹵素為碘(如碘化合物)時，胺類化合物可通過烏爾曼反應與具有[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的鹵素(碘)化合物結合。當鹵素為氯(如氯化合物)或溴(如溴化合物)時，胺類化合物通過例如利用鈀催化的Suzuki-Miyaura反應與其結合。
---醛化合物的合成---
如下列反應式所示，通過傳統已知方法(如維爾斯邁爾反應)使用作為原料的電荷傳輸化合物甲醯化來合成一醛化合物。例如，可按照JP-B第3943522號中所述進行該甲醯化。
具體地，有效的是該甲醯化方法為一種使用氯化鋅/磷醯氯/二甲基甲醛的方法。然而，於本發明用作一中間體之醛化合物的合成方法不應限於此。
下述合成實例將示出具體合成實例。
甲醯化條件及純化的調節可容易形成三官能醛化合物。如此，可合成下述比較例9中所用的化合物H的中間醛化合物。
---羥甲基化合物的合成---
如下列反應式所示，可通過傳統已知方法，還原用作中間產物的醛化合物來合成一羥甲基化合物。
具體地，有效的是該還原方法為一種利用硼氫化鈉的方法。然而，羥甲基化合物的合成方法不應限制於此。在下述實例中將示出具體合成實例。
---包含一電荷傳輸化合物以及結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物的合成[1]---
如下列反應式所示，在催化劑存在條件下，用作中間產物的羥甲基化合物可加有3,4-二氫-2H-吡喃，從而合成包含一電荷傳輸化合物以及結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物。
具體地，有效的是該合成方法為一種利用二氫-2H-吡喃的方法。然而，包含一電荷傳輸化合物以及結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的本發明化合物的合成方法不應限制於此。下述實例中將示出具體合成實例。
----具有[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的中間化合物的合成----
具有[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的中間化合物的合成方法為，例如，將含有具鹵原子和羥甲基的芳香環的化合物用作原料；接著，在酸催化劑存在的條件下，使羥甲基與3,4-二氫-2H-吡喃反應，以合成具有鹵原子和[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的中間化合物的方法。
在該反應式中，X表示鹵素。
---包含一電荷傳輸化合物以及結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物的合成[2]---
如下列反應式所示，利用傳統已知方法，胺類化合物與用作中間產物之具有四氫吡喃基團的鹵素化合物可用於合成包含一電荷傳輸化合物以及結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物。
具體地，有效的是該合成方法為一種利用如烏爾曼反應的方法。然而，包含一電荷傳輸化合物以及結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的本發明化合物的合成方法不應限制於此。下述實例中將給出具體合成實例。
-聚合反應(反應模式)-
儘管未說明部分分裂及消除某些[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的反應，但是其間的聚合反應並不是單一反應，而是如下所示複數個反應競爭地進行以一起連接化合物的反應。
反應模式如下所示。
--反應模式1--
在上述反應式中，Ar表示任何本發明所用的電荷傳輸化合物的芳香環。
在該反應中，一個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的四氫-2H-吡喃-2-基基團被分裂及消除；然後，另一個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的(四氫-2H-吡喃-2-基)氧基團被分裂並消除，同時在上述兩者其間形成二亞甲基醚鍵。
--反應模式2--
在上述反應式中，Ar表示任何本發明所用的電荷傳輸化合物的芳香環。
在該反應中，兩個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的(四氫-2H-吡喃-2-基)氧基團被分裂及消除，從而在上述兩者其間形成乙烯鍵。
--反應模式3--
在上述反應式中，Ar表示任何本發明所用的電荷傳輸化合物的芳香環。
在該反應中，一個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的(四氫-2H-吡喃-2-基)氧基團被分裂及消除，該一個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至另一個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的芳香環，從而在兩者其間形成亞甲基鍵。
通過至少這些反應的結合，[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團便聚合而具有各種鍵，從而形成具有三維網狀結構的大分子。
[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團通常已知為羥基的保護基。在本發明的三維交聯薄膜(固化薄膜)中，[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團會殘留。因此，脫保護反應可能不會發生。換句話說，[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團未被水解以轉變為羥甲基基團。
此外，(四氫-2H-吡喃-2-基)氧基團具有低極性，並且因此未反應的、剩餘(四氫-2H-吡喃-2-基)氧基團不影響電特性或影像品質。
該聚合反應傾向於形成具有嚴重扭曲的薄膜。然而，所殘留之相對較為巨大的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團係具有減小該扭曲的效果，並且還可補償由扭曲形成的分子空間，從而可形成具有低透氣性(即低脆性)及高剛性的薄膜。
較佳改變分子中反應或未反應(殘留)的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的量，以便調節電荷傳輸化合物的結構並獲得期望的薄膜性能。然而，當剩餘之[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的量太少時，形成的薄膜涉及嚴重扭曲及脆度，並不適合長使用壽命感光體。同時，為了增加已反應的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的量，需要升高反應溫度。在這種情況下，加熱會降低所形成的感光體的光電導性，而產生如靈敏度降低及殘餘電位增加的問題。當剩餘之[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的量太大時，所形成的薄膜交聯密度降低，並且在某些情況下，會溶解於一有機溶劑中，即弱交聯狀態。結果，歸因於該三維交聯薄膜，而未顯示出優良的機械性能。因此，較佳選擇該固化條件以提供同時具有優良機械性能及優良靜電性能的薄膜。
本發明的電子照相感光體的三維交聯薄膜較佳通過在固化催化劑存在的條件下，由在每個包含一電荷傳輸化合物以及結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應得到。
在加熱條件下使用固化催化劑可使聚合反應以實用速率進行，從而可形成表面平滑度優良的最上表面。當表面平滑度明顯降低時，碳粉顆粒的除塵度也降低，而導致異常影像的形成；即抑制了高品質印刷。當在適當溫度加熱條件下使用適當的固化催化劑時，可形成表面平滑度優良的三維交聯薄膜。當該三維交聯薄膜用作電子照相感光體的光導層的最上表層時，所形成的電子照相感光體可長時間形成(印刷)高品質影像。
-三維交聯薄膜的形成方法-
該三維交聯薄膜可按以下形成。具體地，係準備、或使用如溶劑可選地稀釋一塗佈液，該塗佈液包括固化催化劑以及包含一電荷傳輸化合物和三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物；接著，將所得到的塗佈液塗佈在感光體表面上，並且加熱及乾燥以進行聚合。在另一可選方式中，可組合使用兩種或多種包含一電荷傳輸化合物和三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物並予以互相混合，接著，以與上述相同的方式使用由此產生的化合物來形成三維交聯薄膜。
用於加熱該塗佈液的溫度較佳為80℃至180℃，更佳為100℃至160℃。由於反應速率可依據所用的催化劑的類型或量而變化，因此考量塗佈液的配方而決定加熱溫度。儘管隨著增加加熱溫度，反應速率變大，但是交聯密度的極度增大會導致電荷傳輸性能降低，從而所形成的感光體的曝光區域電位增加且靈敏度降低。此外，由於加熱而導致該感光體的其他層逐漸受影響，進而易於降低形成的感光體的性能。當加熱溫度太低時，反應速率亦低，結果，即使長時間進行反應也無法獲得足夠的交聯密度。
固化催化劑較佳為酸式化合物，更佳為有機磺酸、有機磺酸衍生物等。有機磺酸的實例包括對甲苯磺酸、萘磺酸及十二烷基苯磺酸。進一步實例包括有機磺酸鹽以及所謂的在一定溫度或更高條件下顯示酸性的潛熱化合物。潛熱化合物的實例包括受到胺阻滯的潛熱質子酸催化劑，如NACURE2500、NACURE5225。NACURE543或NACURE5925(這些產品為King Industries公司產品)、SI-60(Sanshin Chemical Industry公司產品)以及ADEKAOPTOMER SP-300(ADEKA CORPORATION產品)。
上述催化劑可以大約0.02質量%至大約5質量%的量(固體含量濃度)添加至塗佈液中。當單獨使用如對甲苯磺酸的酸時，大約0.02質量%至大約0.4質量%的量便足夠。當該量太大時，塗佈液酸性增加，從而導致塗佈裝置等的腐蝕而不佳。相比之下，使用潛熱化合物不會引起如在塗佈塗佈液步驟時腐蝕的問題，因此可增加潛熱化合物的量。然而，用作阻滯劑的剩餘胺化合物會對感光體的性能如殘餘電位產生不利影響。因此，大量使用潛熱化合物較為不佳。在僅有酸的情況下，潛熱化合物可包含少量酸，故潛熱化合物(催化劑)的量較佳為0.2質量%至2質量%。
當鑒於上述催化劑的類型或量，適當選擇加熱/乾燥溫度及時間時，可形成具有各種交聯密度的本發明三維交聯薄膜。
溶劑的實例包括醇類，如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇；酮類，如丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮和環己酮；酯類，如乙酸乙酯和乙酸丁酯；醚類，如四氫呋喃、甲基四氫呋喃、二氧六圜、丙醚、二甘醇二甲醚和丙二醇-1-單甲醚-2-醋酸酯；含鹵化合物，如二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷和氯苯；芳香化合物，如苯、甲苯和二甲苯；以及賽璐蘇，如甲基賽璐蘇、乙基賽璐蘇和乙酸賽璐蘇。可單獨或聯合使用這些溶劑。可依據成分的溶解度、使用的塗佈方法及/或預期薄膜的厚度來適當決定溶劑的稀釋率。通過如浸塗法、噴塗法、珠粒塗佈法或環塗法，進行該塗佈液的塗佈。
視需求，該塗佈液可進一步包含諸如均染劑或抗氧化劑的添加劑。均染劑的實例包括矽油，如二甲基矽酮油和甲基苯基矽油；以及聚合物和低聚物，每個在其側鏈具有全氟烷基。相對於塗佈液的總固體含量，均染劑的量較佳為1質量%或更少。可適當使用抗氧化劑。抗氧化劑的實例包括傳統已知的化合物，如酚類化合物、對苯二胺、對苯二酚、有機硫化合物、有機磷化合物以及受阻胺。在重複使用期間，該抗氧化劑可有效用於穩定靜電特性。相對於塗佈液的總固體含量，該抗氧化劑的量較佳為1質量%或更少。
此外，為了使所形成的薄膜耐磨性提高，該塗佈液可包含一填充劑。該填充劑可分為有機填充劑材料和無機填充劑材料。有機填充劑材料的實例包括如聚四氟乙烯的氟樹脂粉末、矽樹脂粉末以及α-碳粉末。無機填充劑材料的實例包括如銅、錫、鋁和銦的金屬粉末；如二氧化矽、氧化錫、氧化鋅、二氧化鈦、氧化鋁、二氧化鋯、氧化銦、氧化銻、氧化鉍、氧化鈣、摻雜銻的氧化錫以及摻雜錫的氧化銦的金屬氧化物粉末；以及如鈦酸鉀和氮化硼的無機材料粉末。其中，從提高耐磨性觀點而言，使用無機材料佔優勢，因為無機材料具有更高的硬度。尤其，從提高耐磨性觀點，α型氧化鋁是有用的，因為其具有高絕緣性、高熱穩定性以及顯示高耐磨性的六方最密堆積結構。
再者，該填充劑可使用至少一表面處理劑進行表面處理。該填充劑較佳實施有表面處理，以便提高分散性。填充劑分散性的降低不僅會引起殘餘電位的增加，還會引起塗佈薄膜透明度降低，在塗佈薄膜內形成缺陷並使耐磨性降低，可能導致抑制高耐用性或高品質影像形成的嚴重問題。
表面處理劑可為任何傳統使用的表面處理劑，但是較佳使用能保持填充劑絕緣特性的表面處理劑。由提高填充劑分散性及防止影像模糊的觀點，該表面處理劑更佳為鈦酸酯偶合劑、鋁偶合劑、鋁鋯偶合劑、高級脂肪酸、包含這些試劑或酸的混合物以及矽烷偶合劑；Al2 O3 、TiO2 、ZrO2 、矽酮、硬脂酸鋁及其混合物。單獨使用矽烷偶合劑處理可引起相當程度的影像模糊，但使用包含上述表面處理劑和矽烷偶合劑的混合物處理可減少由矽烷偶合劑引發的所述不利影響。
表面處理劑的量隨著填充劑的平均原始粒徑而變化，惟較佳為3質量%至30質量%，更佳為5質量%至20質量%。當表面處理劑低於下限時，其無法顯示出分散填充劑的效果。然而，當表面處理劑太大時，會引起殘餘電位大量增加。又，由改善光穿透率及耐磨性觀點言之，填充劑的平均原始粒徑較佳為0.01μm至0.5μm。當填充劑的平均原始粒徑小於0.01μm時，耐磨性、分散性等降低。然而當大於0.5μm時，出現填充劑易於沉澱及碳粉成膜的情況。
填充劑的量較佳為5質量%至50質量%，更佳為10質量%至40質量%。當小於5質量%時，無法得到足夠的耐磨性。但是當大於50質量%時，透明度降低。
在塗佈上述塗佈液之後，進行加熱及乾燥步驟用於固化。使用有機溶劑進行溶離試驗(dissolution test)以獲得固化反應指數。該溶離試驗係指使用拭子摩擦固化產物的表面，然後觀察，其中該拭子浸泡在具有高溶解能力的有機溶劑如四氫呋喃中。未發生固化反應的塗佈薄膜被溶解。未充分進行固化反應的塗佈薄膜膨潤並剝離。充分進行固化反應的塗佈薄膜不溶。
本發明電子照相感光體的三維交聯薄膜在傳統交聯薄膜中具有電荷傳輸性能的最高水準，但是其電荷傳輸性能仍低於一般的分子分散電荷傳輸層的電荷傳輸性能。因此，當使用常用分子分散電荷傳輸層作為電荷傳輸層並且使用三維交聯薄膜作為其保護層時，可得到最佳性能。
即，在相對較厚的常見分子分散電荷傳輸層上形成薄膜交聯電荷傳輸層可提供具有上述優點的電子照相感光體而不涉及靈敏度降低。因此，交聯電荷傳輸層的厚度較佳為1μm至10μm。
<<電荷產生層>>
電荷產生層包含至少一電荷產生化合物；較佳包含一黏合劑樹脂；並且視需求進一步包含其他成分。
該電荷產生化合物可為無機材料或有機材料。
無機材料的實例包括結晶硒、非晶硒、硒-碲、硒-碲-鹵素、硒-砷化合物以及非晶矽。作為非晶矽，較佳使用為其中懸空鍵由氫原子或鹵原子終止的非晶矽，或者摻雜有硼原子或磷原子的非晶矽。
有機材料並未特定限制且可依據預期目的適當地選自已知材料。有機材料的實例包括酞菁顏料，如金屬酞菁及無金屬酞菁；甘菊藍鎓鹽顏料、次甲基方酸酯顏料、具有咔唑骨架的偶氮顏料、具有三苯胺骨架的偶氮顏料、具有二苯胺骨架的偶氮顏料、具有二苯并噻吩骨架的偶氮顏料、具有芴酮骨架的偶氮顏料、具有噁二唑骨架的偶氮顏料、具有雙-二苯乙烯骨架的偶氮顏料、具有二提基(stilyl)噁二唑的偶氮顏料、具有二提基咔唑的偶氮顏料、苝顏料、蒽醌和多環醌顏料、醌亞胺顏料、二苯甲烷和三苯甲烷顏料、苯醌和萘醌顏料、青色素和甲亞胺顏料、靛顏料以及雙苯并咪唑顏料。可單獨或聯合使用該等實例。
黏合劑樹脂未特定限制且可依據預期目的適當地選擇。黏合劑樹脂的實例包括聚醯胺樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚酮樹脂、聚碳酸脂樹脂、矽樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯酮樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚(N-乙烯基咔唑)樹脂以及聚丙烯醯胺樹脂。可單獨或聯合使用該等實例。
除了上述所列的黏合劑樹脂，在電荷產生層中所用的黏合劑樹脂的進一步實例包括具有電荷傳輸功能的電荷可傳輸聚合物，例如(1)每個具有芳胺骨架、聯苯胺骨架、腙骨架、咔唑骨架、二苯乙烯骨架及/或吡唑啉骨架的聚合物材料，包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醚樹脂、聚矽氧烷樹脂和丙烯酸樹脂；以及(2)每個具有聚矽烷骨架的聚合物材料。
上述(1)中所述的聚合物材料的具體實例包括下述的電荷傳輸聚合物材料，例如JP-A第01-001728、01-009964、01-013061、01-019049、01-241559、04-011627、04-175337、04-183719、04-225014、04-230767、04-320420、05-232727、053109004、06-234836、06-234837、06-234838、06-234839、06-234840、06-234841、06-239049、06-236050、06-236051、06-295077、07-056374、08-176293、08-208820、08-211640、08-253568、08-269183、09-062019、09-043883、09-71642、09-87376、09-104746、09-110974、09-110976、09-157378、09-221544、09-227669、09-235367、09-241369、09-268226、09-272735、09-302084、09-302085和09-328539號。
上述(2)中所述的聚合物材料的具體實例包括例如JP-A第63-285552、05-19497、05-70595和10-73944號所描述的聚亞矽基聚合物。
電荷產生層可進一步包含低分子量的電荷傳輸化合物。
該低分子量電荷傳輸化合物分為電洞傳輸化合物以及電子傳輸化合物。
電子傳輸化合物的實例包括氯醌(chloranil)、溴醌、四氰乙烯、四氰基苯醌二甲烷、2,4,7-三硝基-9-芴酮、2,4,5,7-四硝基-9-芴酮、2,4,5,7-四硝基占噸酮、2,4,8-三硝基噻噸酮、2,6,8-三硝基-4H-茚并[1,2-b]噻吩-4-酮、1,3,7-三硝基雙苯并噻吩-5,5-二氧化物以及聯苯醌衍生物。可單獨或聯合使用該等實例。
電洞傳輸化合物的實例包括噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、單芳基胺衍生物、二芳胺衍生物、三芳胺衍生物、二苯乙烯衍生物，α-苯基二苯乙烯衍生物、聯苯胺衍生物、二芳基甲烷衍生物、三芳基甲烷衍生物、9-苯乙烯基蒽衍生物、吡唑啉衍生物、二乙烯基苯衍生物、腙衍生物、茚衍生物、丁二烯衍生物、芘衍生物、雙二苯乙烯衍生物、烯胺衍生物以及其他已知材料。可單獨或聯合使用該等實例。
用於形成電荷產生層的方法主要為真空薄膜形成方法以及利用溶液分散系統的鑄造法。
真空薄膜形成方法的實例包括真空蒸發法、輝光放電分解法、離子鍍法、濺鍍法、反應濺鍍法及CVD法。
鑄造法包括：利用球磨機、研磨機、砂磨機或珠磨機，將有機或無機電荷產生化合物及可選使用的黏合劑樹脂分散在溶劑中(如四氫呋喃、二噁烷、二氧戊環、甲苯、二氯甲烷、氯化苯、二氯乙烷、環己酮、環戊酮、茴香醚、二甲苯、甲乙酮、丙酮、乙酸乙酯或乙酸丁酯)，從而得到分散液；接著適當稀釋所得分散液，然後塗佈該稀釋的分散液。該分散液可選地包含均染劑，如二甲基矽油或甲基苯基矽油。可通過如浸塗法、噴塗法、珠粒塗佈法和環塗法進行塗佈。
未特定限制電荷產生層的厚度，且可依據預期目的適當地選擇。較佳0.01μm至5μm，更佳為0.05μm至2μm。
<<電荷傳輸層>>
電荷傳輸層係為了透過曝光使其一起結合來保留電荷並傳輸電荷產生層所產生的電荷為目的而提供的層。為了充分保持電荷，該電荷傳輸層需要具有高電阻。同時，為了得到由於保持電荷而導致的高表面電位，該電荷傳輸層需要具有低介電常數以及優良的電荷轉移性。
電荷傳輸層包含至少一電荷傳輸化合物；較佳包含一黏合劑樹脂；以及，如果需要，進一步包含其他成分。
電荷傳輸化合物的實例包括電洞傳輸化合物、電子傳輸化合物以及電荷傳輸聚合物。
電子傳輸化合物(電子接受化合物)的實例包括氯醌、溴醌、四氰乙烯、四氰基苯醌二甲烷、2,4,7-三硝基-9-芴酮、2,4,5,7-四硝基-9-芴酮、2,4,5,7-四硝基占噸酮、2,4,8-三硝基噻噸酮、2,6,8-三硝基-4H-茚并[1,2-b]噻吩-4-酮以及1,3,7-三硝基雙苯并噻吩-5,5-二氧化物。可單獨或聯合使用該等實例。
電洞傳輸化合物(電子提供化合物)的實例包括噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、三苯胺衍生物、9-(對二乙胺基苯乙烯基蒽)、1,1-雙-(4-二苄基胺基苯基)丙烷、苯乙烯基吡唑啉、苯腙、α-苯基二苯乙烯衍生物、噻唑衍生物、三唑衍生物、吩嗪衍生物、吖啶衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并咪唑衍生物以及噻吩衍生物。可單獨或聯合使用該等實例。
電荷傳輸聚合物的實例包括具有以下結構的化合物。
(a)具有咔唑環的聚合物的實例包括聚-N乙烯咔唑以及例如JP-A第50-82056、54-9632、54-11737、04-175337、04-183719和06-234841號所描述的化合物。
(b)具有腙結構的聚合物實例包括例如JP-A第57-78402、61-20953、61-296358、01-134456、01-179164、03-180851、03-180852、03-50555、05-310904和06-234840號所描述的化合物。
(c)聚亞矽基聚合物的實例包括例如JP-A第63-285552、01-88461、04-264130、04-264131、04-264132、04-264133和04-289867號所描述的化合物。
(d)具有三芳胺結構的聚合物的實例包括N,N-雙(4-甲基苯基)-4-胺基聚苯乙烯以及例如JP-A第01-134457、02-282264、02-304456、04-133065、04-133066、05-40350和05-202135號所描述的化合物。
(e)其他聚合物的實例包括硝基芘-甲醛聚縮物以及例如JP-A第51-73888、56-150749、06-234836和06-234837號所描述的化合物。
除了上述所列化合物，電荷傳輸化合物的進一步實例包括具有三芳胺結構的聚碳酸酯樹脂、具有三芳胺結構的聚胺基甲酸酯樹脂、具有三芳胺結構的聚酯樹脂以及具有三芳胺結構的聚醚樹脂。電荷傳輸聚合物的進一步實例包括例如JP-A第64-1728、64-13061、64-19049、04-11627、04-225014、04-230767、04-320420、05-232727、07-56374、09-127713、09-222740、09-265197、09-211877和09-304956號所描述的化合物。
除了上述所列聚合物，具有供電子基團的聚合物的進一步實例包括共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物以及星形聚合物，每個由已知單體以及在JP-A第03-109406號中所描述之具有供電子基團的交聯聚合物形成。
黏合劑樹脂的實例包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、甲基丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、醇酸樹脂、矽樹脂、聚乙烯咔唑樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚丙烯酸樹脂、聚丙烯醯胺樹脂以及苯氧基樹脂。可單獨或聯合使用該等實例。
注意的是，電荷傳輸層可包含可交聯黏合劑樹脂和可交聯電荷傳輸化合物的共聚物。
該電荷傳輸層可按照以下步驟形成。具體地，將該等電荷傳輸化合物和黏合劑樹脂溶解或分散在適量的溶劑中，接著塗佈並乾燥所得的溶液或分散液。如果需要，除了電荷傳輸化合物及黏合劑樹脂之外，該電荷傳輸層可進一步包含適量的添加劑，如塑化劑、抗氧化劑及均染劑。
用於電荷傳輸層塗佈的溶劑可相同於用於電荷產生層塗佈的溶劑。可適當使用者為以足量溶解電荷傳輸化合物及黏合劑樹脂的溶劑。可單獨或聯合使用該等溶劑。可通過與形成電荷產生層所使用的塗佈方法相同的塗佈方法進行電荷傳輸層的形成。可視需求添加塑化劑及均染劑。
塑化劑可為用於一般樹脂的塑化劑，如鄰苯二甲酸二丁酯及鄰苯二甲酸二辛酯。按每100質量份黏合劑樹脂，所用塑化劑的量適當為大約0質量份至大約30質量份。
均染劑的實例包括矽油，如二甲基矽酮油和甲基苯基矽油；以及聚合物和低聚物，每個在其側鏈具有全氟烷基。按每100質量份黏合劑樹脂，所用均染劑的量適當為大約0質量份至大約1質量份。
未特別限定電荷傳輸層的厚度，且可依據預期目的而適當地選擇。較佳為5μm至40μm，更佳為10μm至30μm。
<中間層>
在本發明的電子照相感光體中，為了防止電荷傳輸層的成分包括在交聯電荷傳輸層內或者為了提高上述兩層之間的黏附性，一中間層可提供在電荷傳輸層與交聯電荷傳輸層之間。
因此，該中間層適合由不溶於或難溶於交聯電荷傳輸層-塗佈液的材料製成。一般，中間層主要由黏合劑樹脂製成。黏合劑樹脂的實例包括聚醯胺、醇溶性尼龍、水溶性聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮丁醛以及聚乙烯醇。中間層可由上述任何塗佈方法形成。未特定限制該中間層的厚度，且可依據預期目的適當地選擇。較佳0.05μm至2μm。
<底層>
在本發明的電子照相感光體中，一底層可提供在導電基板與感光層之間。一般，該底層主要由樹脂製成。較佳地，考慮到使用溶劑之感光層的後續形成，該樹脂對於通常所用的有機溶劑需具有高抗性。樹脂的實例包括水溶性樹脂(如聚乙烯醇、酪蛋白和聚丙烯酸鈉)；醇溶性樹脂(如尼龍共聚物和甲氧基甲基化尼龍)；以及形成三維網狀結構的可固化樹脂(如聚氨酯、密胺樹脂、酚樹脂、醇酸-密胺樹脂及環氧樹脂)。為了防止例如波紋產生並降低殘餘電位，底層可包含如二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化錫或氧化銦的金屬氧化物的細顏料顆粒。
該底層還可為由陽極氧化形成的Al2 O3 薄膜；自有機材料(如聚對二甲苯(派瑞林))或無機材料(如SiO2 、SnO2 、TiO2 、ITO或CeO2 )通過真空薄膜形成而形成的薄膜；或者其他已知薄膜。
類似於感光層的形成，該底層可利用合適的溶劑及塗佈方法而形成。在本發明中，該底層還可由矽烷偶合劑、鈦偶合劑或鉻偶合劑形成。未特定限制該底層的厚度，且可依據預期目的而適當地選擇。較佳為0μm至5μm。
該底層可為由上述不同材料製成的兩個或多個不同層的疊合層的形式。
<每層抗氧化劑的添加>
在本發明的電子照相感光體中，為了提高環境穩定性，尤其為了防止靈敏度降低及殘餘電位增加，可將一抗氧化劑加至每個交聯電荷傳輸層、電荷傳輸層、電荷產生層、底層、中間層等。
抗氧化劑的實例包括酚類化合物、對苯二胺、對苯二酚、有機含硫化合物以及有機含磷化合物。可單獨或聯合使用該等實例。
酚類化合物的實例包括2,6-二-三級丁基對甲苯酚、丁基化羥基茴香醚、2,6-二-三級丁基-4-乙基苯酚、十八烷基-β-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯、2,2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-三級丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙-(4-乙基-6-三級丁基苯酚)、4,4'-硫代雙-(3-甲基-6-三級丁基苯酚)、4,4'-亞丁基雙-(3-甲基-6-三級丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-三級丁苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯基)苯、四[亞甲基-3-(3’,5’-二-三級丁基-4’-羥基苯)丙酸酯]甲烷、雙[3,3’-雙(4’-羥基3’-三級丁苯基)丁酸]乙二醇酯以及維生素E。
對苯二胺的實例包括N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺、N,N'-二-二級丁基對苯二胺、N-苯基-N-二級丁基對苯二胺、N,N'-二異丙基-對苯二胺以及N,N'-二甲基-N,N'-二-三級丁基對苯二胺。
對苯二酚的實例包括2,5-二-三級辛基對苯二酚、2,6-二-十二烷基對苯二酚、2-十二烷基對苯二酚、2-十二烷基-5-氯代對苯二酚、2-三級辛基-5-甲基對苯二酚以及2-(2-十八烯)-5-甲基對苯二酚。
有機含硫化合物的實例包括3,3’-硫代二丙酸二月桂酯、3,3’-硫代二丙酸雙十八烷酯以及3,3'-硫代二丙酸雙十四烷酯。
有機含磷化合物的實例包括三苯基膦、三(壬苯基)膦、三(二壬苯基)膦、三甲苯酚基膦以及三(2,4-丁基苯氧基)膦。
需注意的是，該等化合物已知為橡膠、塑膠及油脂的抗氧化劑，並且可易於得到該等市售產品。
未特定限制添加的抗氧化劑的量，且可依據預期目的適當地選擇。相對於抗氧化劑所添加之層的總質量，較佳為0.01質量%至10質量%。
參見第15圖至第19圖，以下將描述本發明之電子照相感光體的層狀結構。第15圖至第19圖為具有不同感光體結構的電子照相感光體的剖面圖。
第15圖為最基本的多層感光體結構的剖面圖，其中電荷產生層2和電荷傳輸層3依次疊層在導電基板1上。當感光體帶負電荷使用時，電荷傳輸層包含一電洞可傳輸電荷傳輸化合物。當感光體帶正電荷使用時，該電荷傳輸層包含一電子可傳輸電荷傳輸化合物。
在這種情況下，最上表層為電荷傳輸層3。因此，該電荷傳輸層包括本發明的三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成。
第16圖為最實用的感光體結構的剖面圖，其除了額外形成底層4外，與最基本的多層感光體相同。又在該情況下，最上表層為電荷傳輸層3。因此，該電荷傳輸層包括本發明的三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成。
第17圖為感光體結構的剖面圖，其除了交聯電荷傳輸層5進一步提供在最上表面上作為保護層外，與第16圖的最實用感光體相同。因此，該交聯電荷傳輸層包括本發明的三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成。
於此，底層並非必需層，惟一般予以形成，因其在如防止電荷漏洩方面發揮重要的作用。
在第17圖的感光體中，兩個分離層：電荷傳輸層3和交聯電荷傳輸層5用於從電荷產生層至感光體的電荷轉移，從而使不同層具有不同的功能(即分離主要功能)。例如，電荷傳輸性能優良的電荷傳輸層以及機械強度優良的交聯電荷傳輸層的結合使用可提供一種電荷傳輸性能及機械強度均優良的感光體。
本發明的三維交聯薄膜為一種電荷傳輸性能相對優良的交聯薄膜並可較佳用作電荷傳輸層3，其中該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成。然而，相對於傳統分子分散電荷傳輸層，本發明的三維交聯薄膜的電荷傳輸性能較差。因此，本發明的三維交聯薄膜較佳作為一相對較薄的膜。當使用該三維交聯薄膜作為一薄膜時，可獲得最好的感光體。
當本發明的三維交聯薄膜用作一交聯電荷傳輸層時，該三維交聯薄膜的厚度較佳為1μm至10μm，更佳為3μm至8μm，如上所述。當該三維交聯薄膜太薄時，所形成的感光體不具有足夠長的使用壽命。當該三維交聯薄膜太厚時，所形成的感光體有靈敏度降低及曝露區域電位升高之傾向，從而很難穩定形成影像。
第18圖為感光體結構的剖面圖，其中導電基板1之上提供有感光層6，該感光層6主要包含一電荷產生化合物以及一電荷傳輸化合物。感光層6可包括本發明的三維交聯薄膜，其中該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成。在這種情況下，需要將電荷產生化合物摻入至該交聯薄膜中。因此，如下述產生三維交聯薄膜。具體地，將電荷產生化合物與上述塗佈液混合或將電荷產生化合物分散在上述塗佈液中，接著塗佈所產生的塗佈液，然後加熱並乾燥以進行聚合反應。
第19圖為感光體結構的剖面圖，其中保護層7形成在單層感光層6之上。該保護層7包括本發明的三維交聯薄膜，其中該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至一個或多個電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成。
包括本發明的三維交聯薄膜的層除外的其他層可為公知的層。
(影像形成方法及影像形成裝置)
本發明的影像形成方法包括：對電子照相感光體的表面進行充電的充電步驟；對已充電的電子照相感光體表面進行曝光以形成一靜電潛像的曝光步驟；使用碳粉對靜電潛像進行顯影以形成一可見影像的顯影步驟；將可見影像轉移至記錄介質上的轉移步驟；以及將轉移的可見影像固定至該記錄介質上的固定步驟，其中該電子照相感光體為本發明的電子照相感光體。使用本發明的電子照相感光體可提供一種影像形成方法，該方法在重複使用期間可高度穩定地形成影像、可長時間保持具有較少影像缺陷的高影像品質，並且環境穩定性及氣阻優良。
又，本發明的影像形成方法較佳為一種在曝光步驟中靜電潛像數位地形成在該感光體上的影像形成方法。該較佳影像形成方法可有效地響應來自PC之文件及影像的輸出，並具有與上述影像形成方法特徵相同的特徵。
本發明的影像形成裝置包括：一電子照相感光體；一充電單元，配置以對電子照相感光體的表面進行充電；一曝光單元，配置以對已充電的電子照相感光體的表面進行曝光以形成一靜電潛像；一顯影單元，配置以使用碳粉對靜電潛像進行顯影以形成一可見影像；一轉移單元，配置以將可見影像轉移至記錄介質上；以及一固定單元，配置以將轉移的可見影像固定至該記錄介質上，其中該電子照相感光體為本發明的電子照相感光體。使用本發明的電子照相感光體可提供一種影像形成裝置，該裝置在重複使用期間可高度穩定地形成影像、可長時間保持具有較少影像缺陷的高影像品質，並且環境穩定性及氣阻優良。
又，在本發明的影像形成裝置中，較佳使用曝光單元將靜電潛像數位地形成在該感光體上。該較佳影像形成裝置可有效地響應來自PC之文件及影像的輸出，並具有與上述影像形成裝置特徵相同的特徵。
參見所附圖式，以下將詳細描述本發明的影像形成方法及影像形成裝置。第20圖為本發明的電子照相過程及影像形成裝置的說明示意圖。本發明包括以下實施例。
在第20圖中，感光體10以箭頭方向旋轉。在感光體10周圍提供有用作充電單元的充電元件11、用作顯影單元的顯影元件13、轉移元件16、用作清除單元的清除元件17、用作電荷消除單元的電荷消除元件18等。可省略清除元件17及/或電荷消除元件18。
影像形成裝置的基本操作如下。首先，充電元件11對感光體的表面進行實質上均勻的充電。然後，自用作曝光單元的影像曝光元件發出雷射光12寫入影像，對應於輸入信號，從而形成靜電潛像。接著，顯影元件13使靜電潛像顯影，從而在感光體表面上形成碳粉影像。使用轉移元件16將所形成的碳粉影像轉移至影像接收紙張15上，其通過傳送滾子14被傳送至轉移位置。使用用作固定單元的固定裝置將該碳粉影像固定至影像接收紙張15上。通過清除元件17清除掉轉移至影像接收紙張15上後殘餘的碳粉顆粒。然後，使用電荷消除元件18消除感光體10上殘餘的電荷，接著開始下一個循環。
如第20圖所示，感光體10具有鼓輪(drum)形狀。可選地，感光體10可為片狀或環帶狀。充電元件11或轉移元件16可使用任何已知充電器，如電暈管、反佈電裝置(Scorotron)、固體充電器、滾筒型充電元件以及刷型充電元件。
例如，電荷消除單元18中所用的光源可為常用發光裝置，如螢光燈、鎢絲燈、鹵素燈、汞燈、鈉燈、發光二極體(LED)、雷射光二極體(LD)或電致發光(EL)燈。其中，在大多數情況使用雷射二極體(LD)或發光二極體(LED)。
又，為了提供所需要波長的光，可使用濾光器。例如，濾光器可為各種濾光器，如銳波濾光器、帶通濾光器、紅外截止濾光器、二向色濾光器、干擾濾光器以及色彩變換濾光器。
在轉移步驟、電荷消除步驟、清除步驟或預曝光步驟中，係將光源光施加至感光體10。於此，在電荷消除步驟中對感光體10曝光會嚴重破壞該感光體10，而可能會導致充電能力降低及殘餘電位增加。
因此，通過在充電步驟及清除步驟中施予反向偏壓來代替曝光，進行電荷消除。這從感光體的高耐用性方面來說也是極其有利的。
當對電子照相感光體10進行正(負)充電並按每一影像進行曝光時，在感光體表面上形成正的(負的)靜電潛像。當採用負(正)充電碳粉顆粒(電荷檢測微粒)對該正的(負的)靜電潛像進行顯影時，將獲得正像，反之，當採用正(負)充電碳粉顆粒對該正的(負的)靜電潛像進行顯影時，將獲得負像。如上所述，顯影單元及電荷消除單元可採用已知方法。
黏附至感光體表面的污染物當中，通過放電而產生的放電物質或者碳粉內包含的額外添加物均易受濕氣影響，從而導致異常影像的形成。引起異常影像形成的該等物質包括紙塵，該紙塵會黏附至感光體，從而增加異常影像形成的頻率，降低了耐磨性並引起不均勻磨損。出於上述原因，並由達成高影像品質之觀點而言，更佳為一種感光體不直接接觸紙的配置。
並不是所有由感光體10上的顯影元件13提供的碳粉顆粒皆會被轉移至影像接收紙張15上，部分碳粉顆粒仍殘留在感光體10上。使用清除元件17將該等碳粉顆粒從感光體10上除去。
該清除元件可為已知元件，如清潔刮板或清潔毛刷。也可結合使用清潔刮板及清潔毛刷。
由於本發明感光體實現了高光電導性及高穩定性，因此其可形成具有小直徑的感光體。因此，該感光體可有效地用在所謂的串聯影像形成裝置或影像形成過程中，其中將複數個感光體對應提供至調色劑(color toner)的顯影位置，用以平行進行影像形成。該串聯影像形成裝置包括：至少四個用於全彩列印的調色劑；即黃色(C)、洋紅色(M)、青色(C)和黑色(K)；保留調色劑的顯影部分；以及至少四個感光體，對應於該等調色劑。該配置比傳統全彩影像形成裝置可進行更快的全彩列印。
第21圖為本發明串聯全彩電子照相裝置的說明示意圖。本發明包含以下可變更實施例。
在第21圖中，每個感光體10C(青色)、10M(洋紅色)、10Y(黃色)和10K(黑色)具有鼓輪狀感光體(10)。該等感光體10C、10M、10Y和10K以第21圖中的箭頭方向旋轉。至少充電元件11C、11M、11Y或11K，顯影元件13C、13M、13Y或13K以及清除元件17C、17M、17Y或17K在感光體旋轉方向上排列在每個感光體周圍。
配置該串聯全彩電子照相裝置，以便使用自影像曝光元件發出的雷射光12C、12M、12Y和12K照射感光體10C、10M、10Y和10K，從而形成靜電潛像，其中該等影像曝光元件提供在感光體10的外部，充電元件11C、11M、11Y和11K與顯影元件13C、13M、13Y和13K之間。
四個影像形成單元20C、20M、20Y和20K分別包含感光體10C、10M、10Y和10K，並且每個用作一中心元件，四個影像形成單元20C、20M、20Y和20K沿著用作影像接收材料傳送單元的影像接收材料傳送帶(傳輸帶)19平行排列。
在影像形成單元20C、20M、20Y和20K內的顯影元件13C、13M、13Y和13K與清除元件17C、17M、17Y和17K之間，該影像接收材料傳送帶19與感光體10C、10M、10Y和10K接觸。用於施加轉印偏壓的轉移元件16C、16M、16Y和16K係設置在影像接收傳送帶19內，感光體10的對面。除了顯影裝置內包含的碳粉的顏色相互不同之外，影像形成單元20C、20M、20Y和20K具有相同的配置。
具有第21圖所示配置的彩色電子照相裝置按照以下進行影像形成。首先，在影像形成單元20C、20M、20Y和20K中，使用以與感光體10相反方向旋轉的充電元件11C、11M、11Y和11K對感光體10C、10M、10Y和10K進行充電。然後，在感光體10外部提供的曝光部分處，利用雷射光12C、12M、12Y和12K形成對應之顏色影像的靜電潛像。
接著，顯影元件(13C、13M、13Y和13K)使該等潛像顯影以形成碳粉影像。利用C(青色)、M(洋紅色)、Y(黃色)和K(黑色)碳粉，顯影元件(13C、13M、13Y和13K)進行顯影。將四個感光體(10C、10M、10Y和10K)上形成的調色劑影像在傳送帶19上一個疊於另一個之上。
影像接收紙張15自具有進紙滾子21的托盤進給並止於一對定位滾子22。與感光體的影像形成同步，該影像接收紙張15被提供至轉移元件23。透過由傳送帶19與施加至轉移元件23的轉印偏壓之間的電位差形成的電場作用，傳送帶19上保留的碳粉影像即被轉移至影像接收紙張15上。傳輸具有經轉移之碳粉影像的影像接收紙張後，使用固定元件24將該碳粉影像固定在影像接收紙張上，接著該碳粉影像被放出至紙放出部分。使用每個單元內提供的每個清除元件(17C、17M、17Y和17K)收集每個感光體(10C、10M、10Y和10K)上轉移後的殘餘碳粉顆粒。
在能進行全彩印刷的影像形成裝置中，第21圖所示的中間轉移過程尤其有效。藉由將複數個碳粉影像轉移至中間轉移元件上且同時將該等碳粉影像轉移至紙張上，可易於防止彩色影像的不完整疊加並可有效進行高品質影像形成。
儘管有各種材料或形狀的中間轉移元件，如滾子狀中間轉移元件和帶狀中間轉移元件，但是本發明的中間轉移元件可為任何公知中間轉移元件。使用中間轉移元件係屬有效，其可使感光體具有高耐用性或進行高品質影像形成。
需注意的是，在第24圖的實施例中，在傳送影像接收紙的方向上從上至下，影像形成單元係以Y(黃色)、M(洋紅色)、C(青色)和K(黑色)的順序排列。該等影像形成單元的順序並未限制，惟較佳依此設置。在本發明中，尤其有效的是提供了一種機構，利用該機構，在製備僅有黑色檔時停止影像形成單元(20C、20M和20Y)的操作。
在固定狀態下，上述影像形成單元可安裝至影印機、傳真機或印表機。或者，該等影像形成單元能以處理匣的形式安裝。
(處理匣)
本發明的處理匣包括：電子照相感光體；以及至少一選自充電單元、曝光單元、顯影單元、轉移單元、清除單元和電荷消除單元所組成的群組的單元，其中該處理匣可拆卸地安裝至影像形成裝置的主體，以及其中該電子照相感光體為本發明的電子照相感光體。本發明的電子照相感光體的使用可提供一種處理匣，該處理匣能在重複使用期間高度穩定地形成影像、可長時間保持具有較少影像缺陷的高影像品質，並且環境穩定性及氣阻優良。
如第22圖所示，處理匣為單一裝置(部分)，包括感光體10、充電元件11、顯影元件13、轉移元件16、清除元件17以及電荷消除元件。在第22圖中，參考數字12表示雷射光以及參考數字15表示影像接收紙張。
由於複數個碳粉影像被同時轉移，因此上述串聯影像形成裝置可實現高速全彩印刷。
然而，該裝置係需要至少四個感光體，而無可避免地較為大型化。又，依據碳粉使用量，該等感光體磨損度不同，從而引發諸多問題，如顏色再現下降以及異常影像的形成。
相反，本發明的感光體可實現高光電導性及高穩定性，故可形成具有更小直徑的感光體。此外，本發明的感光體不涉及如殘餘電位增加及靈敏度降低的缺點。因此，即使在不同頻率使用四個感光體，重複使用後該等感光體之間的殘餘電位及靈敏度差異很小。因此，即使長期重複使用後，還可形成顏色再現優良的全彩影像。
實例
以下將通過實例更詳細地描述本發明，但是不應受限於該等實例。在下述實例中，單位「份」意思是「質量份」。
(合成實例1)
<鹵素中間體的合成>
以下為合成實例1的反應式。
將4-溴苄醇(50.43g)、3,4-二氫-2H-吡喃(45.35g)以及四氫呋喃(150mL)加至四口燒瓶中。於5℃下攪拌該混合物，然後將對甲苯磺酸(0.512g)加入四口燒瓶內。室溫攪拌產生的混合物2小時，接著使用乙酸乙酯萃取，使用硫酸鎂脫水，並吸附至活性黏土及矽膠。過濾、沖洗並濃縮該混合物，從而得到目標化合物(產量：72.50g，無色油狀產物)。
第1圖顯示在合成實例1中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例2)
<鹵素中間體的合成>
以下為合成實例2的反應式。
將3-溴苄醇(25.21g)、3,4-二氫-2H-吡喃(22.50g)以及四氫呋喃(50mL)加至四口燒瓶中。於5℃下攪拌該混合物，然後將對甲苯磺酸(0.259g)加入四口燒瓶內。室溫攪拌產生的混合物1小時，接著使用乙酸乙酯萃取，使用硫酸鎂脫水，並吸附至活性黏土及矽膠。過濾、沖洗並濃縮該混合物，從而得到目標化合物(產量：36.84g，無色油狀產物)。
第2圖顯示在合成實例2中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例3)
<鹵素中間體的合成>
以下為合成實例3的反應式。
將2-(4-溴苯基)乙醇(25.05g)、3,4-二氫-2H-吡喃(20.95g)以及四氫呋喃(50mL)加至四口燒瓶中。於5℃下攪拌該混合物，然後將對甲苯磺酸(0.215g)加入四口燒瓶內。室溫攪拌產生的混合物3小時，接著使用乙酸乙酯萃取，使用硫酸鎂脫水，並吸附至活性黏土及矽膠。過濾、沖洗並濃縮該混合物，從而得到目標化合物(產量：35.40g，無色油狀產物)。
第3圖顯示在合成實例3中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例4)
<鹵素中間體的合成>
以下為合成實例4的反應式。
將4-溴苯酚(17.3g)、3,4-二氫-2H-吡喃(16.83g)以及四氫呋喃(100mL)加至四口燒瓶中。於5℃下攪拌該混合物，然後將對甲苯磺酸(0.172g)加入四口燒瓶內。室溫攪拌產生的混合物2小時，接著使用乙酸乙酯萃取，使用硫酸鎂脫水，並吸附至活性黏土及矽膠。過濾、沖洗並濃縮該混合物，從而得到目標化合物(產量：27.30g，無色油狀產物)。
第4圖顯示在合成實例4中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例5)
<化合物4的合成>
以下為合成實例5的反應式。
將中間體羥甲基化合物(3.4g)、3,4-二氫-2H-吡喃(4.65g)以及四氫呋喃(100mL)加至四口燒瓶中。於5℃下攪拌該混合物，然後將對甲苯磺酸(58mg)加入四口燒瓶內。室溫攪拌產生的混合物5小時，接著使用乙酸乙酯萃取，使用硫酸鎂脫水，並吸附至活性黏土及矽膠。過濾、沖洗並濃縮該混合物，得到黃色油狀產物。使用矽膠管柱(甲苯/乙酸乙酯=10/1(以體積計))純化由此所得黃色油狀產物，從而分離目標化合物(產量：2.7g，無色油狀產物)。
第5圖顯示在合成實例5中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例6)
<化合物8的合成>
以下為合成實例6的反應式。
將4,4'-二胺基二苯基甲烷(2.99g)、合成實例1所得到的化合物(17.896g)、醋酸鈀(0.336g)、三級丁醇鈉(13.83g)以及鄰二甲苯(100mL)加至四口燒瓶中。於氬氣環境下室溫攪拌該混合物。將三-三級丁基膦(1.214g)逐滴加入四口燒瓶內。於80℃下攪拌產生的混合物1小時，然後回流攪拌1小時。使用甲苯稀釋該混合物，並將硫酸鎂、活性黏土及矽膠加至稀釋的混合物中，接著攪拌。過濾、沖洗並濃縮產生的混合物，得到黃色油狀產物。使用矽膠管柱(甲苯/乙酸乙酯=20/1(以體積計))純化由此所得黃色油狀產物，從而分離目標化合物(產量：5.7g，淡黃色非晶產物)。
第6圖顯示在合成實例6中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例7)
<化合物15的合成>
以下為合成實例7的反應式。
將4,4'-二胺基二苯基乙醚(3.0g)、合成實例1所得到的化合物(17.896g)、醋酸鈀(0.336g)、三級丁醇鈉(13.83g)以及鄰二甲苯(100mL)加至四口燒瓶中。於氬氣環境下室溫攪拌該混合物。將三-三級丁基膦(1.214g)逐滴加入四口燒瓶內。於80℃下攪拌產生的混合物1小時，然後回流攪拌1小時。使用甲苯稀釋該混合物，並將硫酸鎂、活性黏土及矽膠加至稀釋的混合物中，接著攪拌。過濾、沖洗並濃縮產生的混合物，得到黃色油狀產物。使用矽膠管柱(甲苯/乙酸乙酯=10/1(以體積計))純化由此所得黃色油狀產物，從而分離目標化合物(產量：5.7g，淡黃色油狀產物)。
第7圖顯示在合成實例7中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例8)
<化合物19的合成>
以下為合成實例8的反應式。
將4,4'-伸乙二苯胺(3.18g)、合成實例所1所得到的化合物(17.896g)、醋酸鈀(0.336g)、三級丁醇鈉(13.83g)以及鄰二甲苯(100mL)加至四口燒瓶中。於氬氣環境下室溫攪拌該混合物。將三-三級丁基膦(1.214g)逐滴加入四口燒瓶內。於80℃下攪拌產生的混合物1小時，然後回流攪拌1小時。使用甲苯稀釋該混合物，並將硫酸鎂、活性黏土及矽膠加至稀釋的混合物中，接著攪拌。過濾、沖洗並濃縮產生的混合物，得到黃色油狀產物。使用矽膠管柱(甲苯/乙酸乙酯=20/1(以體積計))純化所得黃色油狀產物，從而分離目標化合物(產量：5.7g，淡黃色油狀產物)。
第8圖顯示在合成實例8中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例9)
<化合物23的合成>
以下為合成實例9的反應式。
將α,α'-二(4-胺基苯基)-1,4-二異丙基苯(10.335g)、合成實例1所得到的化合物(39.05g)、醋酸鈀(0.673g)、三級丁醇鈉(27.677g)以及鄰二甲苯(200mL)加至四口燒瓶中。於氬氣環境下室溫攪拌該混合物。將三三級丁基膦(2.43g)逐滴加入四口燒瓶內。於80℃下攪拌產生的混合物1小時，然後回流攪拌2小時。使用甲苯稀釋該混合物，並將硫酸鎂、活性黏土及矽膠加至稀釋的混合物中，接著攪拌。過濾、沖洗並濃縮產生的混合物，得到黃色油狀產物。使用矽膠管柱(甲苯/乙酸乙酯=10/1(以體積計))純化所得黃色油狀產物，從而分離目標化合物(產量：23.5g，淡黃色非晶產物)。
第9圖顯示在合成實例9中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例10)
<比較化合物A的合成>
以下為合成實例10的反應式。
將4,4'-二胺基二苯基甲烷(0.991g)、合成實例3所得到的化合物(7.41g)、三級丁醇鈉(3.844g)、二(三-三級丁基膦)鈀(52mg)以及鄰二甲苯(20mL)加至四口燒瓶中。於氬氣環境下室溫攪拌該混合物，然後回流攪拌1小時。使用甲苯稀釋該混合物，並將硫酸鎂、活性黏土及矽膠加至稀釋的混合物中，接著攪拌。過濾、沖洗並濃縮產生的混合物，得到黃色油狀產物。使用矽膠管柱(甲苯/乙酸乙酯=10/1(以體積計))純化由此所得黃色油狀產物，從而分離目標化合物(產量：4.12g，淡黃色非晶產物)。
第10圖顯示在合成實例10中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例11)
<比較化合物B的合成>
以下為合成實例11的反應式。
將4,4'-二胺基二苯基甲烷(0.991g)、合成實例4所得到的化合物(6.603g)、三級丁醇鈉(3.844g)、二(三-三級丁基膦)鈀(52mg)以及鄰二甲苯(20mL)加至四口燒瓶中。於氬氣環境下室溫攪拌該混合物，然後回流攪拌1小時。使用甲苯稀釋該混合物，並將硫酸鎂、活性黏土及矽膠加至稀釋的混合物中，接著攪拌。過濾、沖洗並濃縮產生的混合物，得到黃色油狀產物。使用矽膠管柱(甲苯/乙酸乙酯=20/1(以體積計))純化由此所得黃色油狀產物，從而分離目標化合物(產量：3.52g，淡黃色粉末)。
第11圖顯示在合成實例11中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例12)
<比較化合物C的合成>
以下為合成實例12的反應式。
將中間體醛類化合物(12.30g)和乙醇(150mL)加至四口燒瓶中。室溫攪拌該混合物，然後將硼氫化鈉(3.63g)加入其中，接著攪拌4小時。所產生的混合物使用乙酸乙酯萃取，使用硫酸鎂脫水，並吸附至活性黏土及矽膠。過濾、沖洗並濃縮所得產物，得到非晶產物。將由此所得混合物分散於正己烷內，接著過濾、沖洗並乾燥，得到目標化合物(產量：12.0g，淡黃白色非晶產物)。
第12圖顯示在合成實例12中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例13)
<比較化合物D的合成>
以下為合成實例13的反應式。
將中間體羥甲基化合物(1.274g)、3,4-二氫-2H-吡喃(1.346g)以及四氫呋喃(20mL)加至四口燒瓶中。於5℃下攪拌該混合物，然後將對甲苯磺酸(14mg)加入四口燒瓶內。室溫攪拌產生的混合物4小時，接著使用乙酸乙酯萃取，使用硫酸鎂脫水，並吸附至活性黏土及矽膠。過濾、沖洗並濃縮該混合物，得到黃色油狀產物。使用矽膠管柱(甲苯/乙酸乙酯=20/1(以體積計))純化所得黃色油狀產物，從而分離目標化合物(產量：1.48g，黃色油狀產物)。
第13圖顯示在合成實例13中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(合成實例14)
<比較化合物E的合成>
以下為合成實例14的反應式。
將4,4'-二胺基-對-聯三苯(1.30g)、合成實例1所得到的化合物(6.508g)、三級丁醇鈉(3.844g)、二(三-三級丁基膦)鈀(52mg)以及鄰二甲苯(50mL)加至四口燒瓶中。於氬氣環境下室溫攪拌該混合物。回流攪拌所產生的混合物1小時。使用甲苯稀釋該混合物，並將硫酸鎂、活性黏土及矽膠加至稀釋的混合物中，接著攪拌。過濾、沖洗並濃縮產生的混合物，得到黃色油狀產物。使用矽膠管柱(甲苯/乙酸乙酯=20/1(以體積計))純化由此所得黃色油狀產物，從而分離目標化合物(產量：1.95g，淡黃色非晶產物)。
第14圖顯示在合成實例14中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)。
(實例1)
將下述底層塗佈液、下述電荷產生層塗佈液及下述電荷傳輸層塗佈液依次塗佈在具有30mm直徑的鋁筒上，接著乾燥，從而分別形成3.5μm厚的底層、0.2μm厚的電荷產生層以及25μm厚的電荷傳輸層。
將下述交聯電荷傳輸層塗佈液噴灑在所形成的電荷傳輸層上，然後150℃乾燥60分鐘，從而形成5.0μm厚的交聯電荷傳輸層。通過上述步驟，產生實例1的電子照相感光體。
[底層塗佈液的組成]
醇酸樹脂
(BECKOSOL 1307-60-EL，DIC Corporation產品)：6份
密胺樹脂
(SUPER BECKAMINE G-821-60，DIC Corporation產品)：4份
二氧化鈦
(CREL，ISHIHARA SANGYO KAISHA LTD.產品)：40份
甲乙酮：50份
[電荷產生層塗佈液的組成]
聚乙烯醇縮丁醛(XYHL,UCC產品)：0.5份
環己酮：200份
甲乙酮：80份
具有下列結構式的雙偶氮顏料：2.4份
[電荷傳輸層塗佈液的組成]
雙酚Z聚碳酸酯(Panlite TS-2050，TEIJIN CHEMICALS LTD.產品)：10份
四氫呋喃：100份
1質量%之矽油的四氫呋喃溶液(KF50-100CS.Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.的產品)：0.2份
具有下列結構式的低分子量電荷傳輸材料：5份
[交聯電荷傳輸層塗佈液的組成]
包含電荷傳輸化合物及三個結合至該電荷傳輸化合物的芳香環上的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物(化合物4)：10份
酸催化劑(對甲苯磺酸單水合物)：0.01份
四氫呋喃(特級)：90份
(實例2)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物8之外，從而產生一種電子照相感光體。
(實例3)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物15之外，從而產生一種電子照相感光體。
(實例4)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物19之外，從而產生一種電子照相感光體。
(實例5)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物23之外，從而產生一種電子照相感光體。
(比較例1)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物A之外，從而產生一種電子照相感光體。
(比較例2)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物B之外，從而產生一種電子照相感光體。
(比較例3)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物C之外，從而產生一種電子照相感光體。
(比較例4)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物D之外，從而產生一種電子照相感光體。
(比較例5)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物E之外，從而產生一種電子照相感光體。
(比較例6)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物F之外，從而產生一種電子照相感光體。
(比較例7)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物G之外，從而產生一種電子照相感光體。
(比較例8)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液變為以下交聯電荷傳輸層塗佈液之外，從而產生一種電子照相感光體。
[交聯電荷傳輸層塗佈液的組成]
電荷傳輸化合物
比較例7中所用的化合物G：5.5份
Resol型酚樹脂PL-2211(Gunei Chemical Industry Co.,Ltd.)：7份
酸催化劑NACURE2500(KUSUMOTO CHEMICALS,Ltd.產品)：0.2份
異丙醇：15份
甲乙酮：5份
(比較例9)
重複實例1的步驟，除了將交聯電荷傳輸層塗佈液組成中的化合物4變為化合物H之外，從而產生一種電子照相感光體。
(比較例10)
重複實例1的步驟，除了無交聯電荷傳輸層形成之外，從而產生一種電子照相感光體。
<交聯電荷傳輸層的表面平滑度的溶離試驗及評定>
基於溶離試驗，研究了該交聯電荷傳輸層的交聯反應性。按照以下進行溶離試驗。具體地，以與該實例1至5以及比較例1至9相同的方式將交聯電荷傳輸層塗佈液直接塗佈在鋁載體上，接著加熱乾燥，從而形成一薄膜(固化產物)。使用浸在四氫呋喃內的拭子摩擦該固化產物的表面，然後觀察。根據以下標準進行評定。
A：使用拭子摩擦的部分沒有變化或痕跡。
B：在使用拭子摩擦的部分該薄膜仍在，但是膨脹形成痕跡。
C：薄膜溶解。
使用表面紋理及外形測量儀(TOKYO SEIMITSU CO.,LTD.,SURFCOM 1400D)測量該交聯電荷傳輸層的表面平滑度，從而根據JIS-1982得到十點平均粗度值(Rz)。根據以下標準進行評定。
良好：值為1μm或更低。
較差：值大於1μm。
該等結果示於表2內。
研究發現實例1至5的固化薄膜(三維交聯薄膜)顯示出良好反應性；即不溶於溶劑，其中該等薄膜由包含電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至該電荷傳輸化合物芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的本發明化合物形成。
然而，發現比較例1的薄膜未顯示出反應性；即溶於溶劑，其中該薄膜由包含電荷傳輸化合物以及四個結合至該電荷傳輸化合物芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]乙基基團的化合物形成。此外，發現比較例2的薄膜顯示出反應性，但非為充分交聯薄膜，其中該薄膜由包含電荷傳輸化合物以及四個結合至該電荷傳輸化合物芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]基團的化合物形成。
發現比較例3的固化薄膜為與實例1至5的固化薄膜相似的不溶薄膜，其中該薄膜由包含電荷傳輸化合物以及四個結合至該電荷傳輸化合物芳香環的羥甲基基團的化合物形成。
發現比較例4和5的固化薄膜為與實例1至5的固化薄膜相似的不溶薄膜，該等薄膜由包含電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至該電荷傳輸化合物芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物形成。然而，如下所述，發現比較例4和5的固化薄膜具有低於5.4的游離能。
發現比較例6和7的薄膜溶解，與比較例1的薄膜相似。發現比較例8和9的固化薄膜不溶於溶劑。
發現在溶離試驗中溶於溶劑的比較例1、6和7的薄膜具有液面，因此無法評定表面平滑度。又，發現在溶離試驗中膨脹的比較例2的薄膜具有較差的表面平滑度。發現在溶離試驗中不溶於溶劑的實例1至5以及比較例3至5、8和9的薄膜具有良好的表面平滑度。
<游離能的測量>
按照以下步驟測量每個實例1至5以及比較例3、4、5、8和9的電子照相感光體的游離能(Ip)。
首先，使用切割刀片切割電子照相感光體的表面以具有大約1cm×1cm的尺寸，並且剝離切割部分。利用光電子能譜裝置(AC-2：RIKEN KEIKI Co.,Ltd.產品)，在空氣中對電子照相感光體最上表面之由此得到的部分量測光電子產率光譜或PYS。然後，按照以下步驟，基於光電子產率的1/3次方，通過繪圖計算游離能。具體而言，係於50nW的光照量下，對光電子的數量與入射光能繪圖，得到一光譜。然後，藉由外推光譜上升部分的直線段來計算游離能。
實例2的測量光譜如第23圖所示，以及比較例4的測量光譜如第24圖所示。又，以與上述相同的方式計算的所有結果顯示於表3。
<影像輸出的評定>
評定每個實例1至5以及比較例3至5、8、9和10中產生的電子照相感光體的機械強度、電學性能及氣阻。將每個電子照相感光體安裝至數位全彩複合機的處理匣IMAGINeo 455(Ricoh有限公司產品)。在非曝光區電位設為700(-V)下，使該處理匣總共連續印出100,000張。
又，形成一600dpi的2×2影像圖(1英吋=2.54cm)，使用影像密度計(X-Rite939，SDG CO.產品)測量該影像圖以評定影像品質。
基於磨損度評定機械強度；即初始狀態與100,000張印刷後的狀態之間的感光體的薄膜厚度差異。
基於在大約0.4μJ/cm2 之影像曝光量下的初始狀態和100,000張印刷後曝光區電位以及100,000張印刷後非曝光區電位，來評定電學性能。
按照以下步驟評定氣阻。具體地，利用NOx曝露測試裝置(Dylec公司產品)，在環境溫度及環境濕度下，將每個電子照相感光體曝露於NO濃度：40ppm/NO2 濃度：10ppm的氣體環境下共4天。然後，根據以下標準評定NOx曝露後產生的影像的影像品質。
(影像品質評定標準)
A：密度高於0.3。
B：密度高於0.2但為0.3以下。
C：密度高於0.1但為0.2以下。
D：密度為0或大於0但為0.1以下。
顯然在上述溶離試驗中觀察到之溶離或膨脹的電子照相感光體並不具有牢固的三維交聯結構。因此，對於這些電子照相感光體很難顯示出合意的長期耐磨性，從而未對這些電子照相感光體進行評定。結果顯示於表4-1和4-2中。
從表4-1和4-2所示的結果可知，發現每個包含三維交聯薄膜的實例1至5的電子照相感光體具有較高的耐磨性、非曝光區電位小的良好電學性能、良好的氣阻以及較長的使用壽命，其中該等三維交聯薄膜由包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至該電荷傳輸化合物的芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物形成，並具有5.4或5.4以上的游離能。
與不包含交聯電荷傳輸層的比較例10的電子照相感光體相比，發現其他電子照相感光體的耐磨性明顯較強。即使隨著時間推移，也不會出現因電荷漏洩導致具有黑點的異常影像形成，其中該電荷漏洩是由磨損導致電荷傳輸層變薄而引起；並且該等電子照相感光體可保持高品質影像形成。與比較例2和8的電子照相感光體相比，其他電子照相感光體具有良好的充電穩定性及氣阻；並可保持高品質影像形成，其中比較例2和8的電子照相感光體包含傳統熱交聯薄膜，諸如由具有羥甲基的電荷傳輸化合物形成的交聯薄膜或者由酚樹脂形成的傳統交聯薄膜。
比較例4和5的電子照相感光體具有較高的耐磨性及低曝光區電位，其中比較例4和5的電子照相感光體每個具有三維交聯表層作為最上表層，該三維交聯表層由包含一電荷傳輸化合物以及四個結合至該電荷傳輸化合物芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物形成並具有低於5.4的游離能。儘管這些電子照相感光體具有良好的電荷傳輸性能，但是其非曝光區電位大幅度下降且氣阻較低。
發現比較例9的電子照相感光體顯示出與比較例4和5類似的特性，其中比較例9具有三維交聯表層作為最上表層，該三維交聯表層由包含一電荷傳輸化合物以及四個結合至該電荷傳輸化合物芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物形成並具有低於5.4的游離能。
利用由通式(1)和(3)所表示的電荷傳輸化合物的實例1的電子照相感光體以及利用由通式(2)和(4)所表示的電荷傳輸化合物的實例2至5的電子照相感光體的各項特性係達良好平衡。
如上所述，分別利用本發明的電子照相感光體的影像形成方法、影像形成裝置以及影像形成裝置的處理匣可持續長時期輸出高品質影像，即使在改變環境的情況下，也可持續穩定地輸出高品質影像，其中本發明的電子照相感光體具有三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜由包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個結合至該電荷傳輸化合物芳香環的[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物形成並具有5.4或5.4以上的游離能。
1．．．導電基板
2．．．電荷產生層
3．．．電荷傳輸層
4．．．底層
5．．．交聯電荷傳輸層
6．．．感光層
7．．．保護層
10、10Y、10M、10C、10K．．．感光體
11、11Y、11M、11C、11K．．．充電元件
12、12Y、12M、12C、12K．．．雷射光
13、13Y、13M、13C、13K．．．顯影元件
14．．．傳送滾子
15．．．影像接收紙張
16、16Y、16M、16C、16K．．．轉移元件
17、17Y、17M、17C、17K．．．清除元件
18．．．電荷消除元件
19．．．傳送帶
20Y、20M、20C、20K．．．影像形成單元
21．．．進紙滾子
22．．．定位滾子
23．．．轉移元件
24．．．固定元件
第1圖為合成實例1中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第2圖為合成實例2中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第3圖為合成實例3中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第4圖為合成實例4中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第5圖為合成實例5中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第6圖為合成實例6中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第7圖為合成實例7中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第8圖為合成實例8中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第9圖為合成實例9中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第10圖為合成實例10中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第11圖為合成實例11中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第12圖為合成實例12中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第13圖為合成實例13中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第14圖為合成實例14中所得到的化合物的紅外吸收光譜(KBr壓片法)，其中橫軸表示波數(cm-1 )，縱軸表示穿透率(%)；
第15圖為本發明電子照相感光體的一示例層結構的示意圖；
第16圖為本發明電子照相感光體的另一示例層結構的示意圖；
第17圖為本發明電子照相感光體的又一示例層結構的示意圖；
第18圖為本發明電子照相感光體的再一示例層結構的示意圖；
第19圖為本發明電子照相感光體的另一示例層結構的示意圖；
第20圖為本發明的影像形成裝置及電子照相過程的示例性示意圖；
第21圖為本發明的串聯全彩影像形成裝置的示例性示意圖；
第22圖為本發明的一示例性處理匣的示例性示意圖；
第23圖為通過實例2中所產生的三維交聯薄膜的光電子產率光譜而測量的光譜；以及
第24圖為通過比較例4中所產生的三維交聯薄膜的光電子產率光譜而測量的光譜。
1．．．導電基板
2．．．電荷產生層
3．．．電荷傳輸層

Claims (12)

  1. 一種電子照相感光體，包括：一導電基板；以及至少一在該導電基板上的感光層，其中該感光層的最上表層包括一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的芳香環，其中該聚合反應在已部分分裂及消除一些該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團之後開始，以及其中該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的游離能。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電子照相感光體，其中該三維交聯薄膜不溶於四氫呋喃。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電子照相感光體，其中包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的該化合物可為由下列通式(1)所表示的化合物，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環， 其中Ar1 、Ar2 和Ar3 每個表示可具有一烷基作為一取代基的C6-C12芳烴的二價基團。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電子照相感光體，其中包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的該化合物可為由下列通式(2)所表示的化合物，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環， 其中X1 表示C1-C4伸烷基、C2-C6亞烷基、由經由伸苯基一起結合的兩個C2-C6亞烷基所形成的二價基團、或氧原子，且Ar4 、Ar5 、Ar6 、Ar7 、Ar8 和Ar9 每個表示可具有一烷基作為一取代基的C6-C12芳烴的二價基團。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的電子照相感光體，其中包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的該化合物可為由下列通式(3)所表示的化合物，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環， 其中R1 、R2 和R3 可以相同或不同，每個表示氫原子、甲基或乙基；並且l、n和m每個表示1至4的整數。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的電子照相感光體，其中包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的該化合物可為由下列通式(4)所表示的化合物，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環， 其中X2 表示-CH2 -、-CH2 CH2 -、-C(CH3 )2 -Ph-C(CH3 )2 -、-C(CH2 )5 -或者-O-；R4 、R5 、R6 、R7 、R8 和R9 可以相同或不同，每個表示氫原子、甲基或乙基；以及o、p、q、r、s和t每個表示1至4的整數。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電子照相感光體，其中，該感光層包含按以下順序設置在該導電基板上的一電荷產生層，一電荷傳輸層以及一交聯電荷傳輸層，並且該交聯電荷傳輸層為該三維交聯薄膜。
  8. 一種影像形成方法，包括：對一電子照相感光體的一表面進行充電；對已充電的該電子照相感光體的該表面進行曝光以形成一靜電潛像；使用碳粉對該靜電潛像進行顯影以形成一可見影像；將該可見影像轉移至一記錄介質上；以及將該轉移的可見影像固定至該記錄介質上，其中該電子照相感光體包括：一導電基板；以及至少一感光層，該感光層在該導電基板之上，其中該感光層的最上表層包括一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環，其中該聚合反應在已部分分裂及消除一些該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團之後開始，以及其中該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的游離能。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的影像形成方法，其中在曝光中，該靜電潛像係數位地寫在該感光體上。
  10. 一種影像形成裝置，包括：一電子照相感光體；一充電單元，配置以對一電子照相感光體的一表面進行充電；一曝光單元，配置以對已充電的該電子照相感光體的該表面進行曝光以形成以形成一靜電潛像；一顯影單元，配置以使用碳粉對該靜電潛像進行顯影以形成一可見影像；一轉移單元，配置以將該可見影像轉移至一記錄介質上；以及一固定單元，配置以將該轉移的可見影像固定至該記錄介質上，其中該電子照相感光體包括：一導電基板；以及至少一感光層，該感光層在該導電基板之上，其中該感光層的最上表層包括一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成，其該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環，其中該聚合反應在已部分分裂及消除一些[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團之後開始，以及其中該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的游離能。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的影像形成裝置，其中該曝光單元將該靜電潛像數位地寫在該感光體上。
  12. 一種處理匣，包括：一電子照相感光體；以及至少一選自由一充電單元、一曝光單元、一顯影單元、一轉移單元、一清除單元和一電荷消除單元所組成的群組的單元，其中該處理匣可拆卸地安裝至一影像形成裝置的一主體，以及其中該電子照相感光體包括：一導電基板；以及至少一感光層，該感光層在該導電基板之上，其中該感光層的最上表層包括一三維交聯薄膜，該三維交聯薄膜通過在每個包含一電荷傳輸化合物以及三個或多個[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團的化合物中的聚合反應而形成，其中該電荷傳輸化合物具有一個或多個芳香環並且該等[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團結合至該電荷傳輸化合物的該等芳香環，其中該聚合反應在已部分分裂及消除一些[(四氫-2H-吡喃-2-基)氧]甲基基團之後開始，以及其中該三維交聯薄膜具有5.4或5.4以上的游離能。
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