电子照相感光体、电子照相感光体盒、及图像形成装置的制作方法

文档序号:18636907发布日期:2019-09-11 22:22阅读:189来源:国知局
电子照相感光体、电子照相感光体盒、及图像形成装置的制作方法

本发明涉及可用于复印机、打印机等的电子照相感光体、电子照相感光体盒及图像形成装置,涉及即使在图像形成装置中、在高温高湿环境下重复使用的情况下残余电压的上升等劣化也较少、耐久性高的电子照相感光体。



背景技术:

以往,电子照相感光体中,有机感光体(以下也简称为“感光体”)已被广泛使用。有机感光体相对于其它感光体而言具有以下的有利方面:容易开发出从可见光到红外线的与各种曝光光源相对应的材料、可选择没有环境污染的材料、制造成本低廉等。

另一方面,作为其缺点,存在机械强度弱、容易产生磨耗、在打印多页时容易引起感光体的静电特性劣化等的问题。特别是近来,随着图像形成装置的高速/高画质化的发展,对于感光体,除了灵敏度以外,还要求电位相对于成膜、重复使用而言的稳定性等耐久性。进一步,感光体自身被视为图像形成装置的部件的一部分,因而要求比迄今为止更高的耐久性(耐磨耗性)。另外,被用于处理盒(电子照相感光体盒)的构件也趋于廉价,存在如果使用体积电阻率低的带电辊则容易发生泄漏的问题。

由于成膜是以感光体的感光层上附着的源自调色剂的蜡、外部添加剂为起点而发生的,因此出于防止蜡、外部添加剂附着在感光体上的目的,已进行了用于将聚四氟乙烯树脂粒子等材料分散于感光层中而降低感光层的表面自由能、从而使感光层与蜡/外部添加剂之间的附着力降低的研究。

为此,为了使感光体的耐磨耗性提高,已知有使感光体的最表面层含有聚四氟乙烯树脂(ptfe)等含氟树脂微粒的技术(专利文献1)。另外,已知有通过含有特定量的氟树脂粒子而改善泄漏性的技术(专利文献2)。

另外,已知有通过使用电气特性优异的特定的电荷传输物质而改善感光体的电气特性的技术(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-345686号公报

专利文献2:日本特开平06-230590号公报

专利文献3:日本特开2009-186969号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,如果将氟树脂粒子分散于感光层中,则会导致在重复使用感光体时曝光后电位的上升显著,在感光体的耐久性方面引发严重问题。另外,由于所使用的电荷传输物质,从电气特性的观点出发,难以实现与耐磨耗性的兼顾。

另外,在使用了电气特性优异的特定的电荷传输物质的情况下,存在感光体的耐磨耗性不足、并且耐泄漏性变差这样的问题。

如上所述,如果在电荷传输层中使用氟树脂粒子,则会导致电位的上升变得显著。本发明的目的在于提供即使在电荷传输层使用了氟树脂也能够抑制电位的上升、并且能够兼顾地实现与电气特性成折衷选择关系的耐磨耗性及泄漏性的电子照相感光体、电子照相感光体盒及图像形成装置。

解决问题的方法

本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过将特定的作为电荷传输材料的化合物与氟树脂粒子组合使用,能够兼顾感光体的电气特性、耐磨耗性。并且发现,能够提供即使在高温高湿下重复使用的情况下残余电压的上升等劣化也较少、耐久性高的电子照相感光体,进而完成了本发明。

即,本发明提供以下[1]~[10]所示的具体方案等。

[1]一种电子照相感光体,其是具备导电性支撑体、并在上述导电性支撑体上具备电荷产生层及电荷传输层的层叠型电子照相感光体,

其中,上述电荷传输层含有由基于密度泛函计算b3lyp/6-31g(d,p)的结构优化计算得到的homo能级(e_homo)为-4.550ev以上的化合物、和氟树脂粒子,

相对于上述电荷传输层的总质量,上述氟树脂粒子的含量为3重量%以上且20重量%以下。

[2]上述[1]所述的电子照相感光体,其中,电子照相感光体表面的粗糙度(rz)为0.1μm以上且0.4μm以下。

[3]上述[1]或[2]所述的电子照相感光体,其中,上述e_homo为-4.550ev以上的化合物的稳定结构中,基于密度泛函计算b3lyp/6-31g(d,p)及hf/6-31g(d,p)计算得到的极化率的计算值αcal为以上。

[4]上述[1]~[3]中任一项所述的电子照相感光体,其中,上述氟树脂粒子的平均初级粒径为0.05μm以上且1μm以下。

[5]上述[1]~[4]中任一项所述的电子照相感光体,其中,上述e_homo为-4.550ev以上的化合物包含下述式(1)所示的化合物。

[化学式1]

(上述式(1)中,ar1~ar5各自独立地表示任选具有取代基的芳基,ar6~ar9各自独立地表示任选具有取代基的1,4-亚苯基,m及n各自独立地表示1以上且3以下的整数。)

[6]上述[1]~[4]中任一项所述的电子照相感光体,其中,上述e_homo为-4.550ev以上的化合物包含下述式(2)所示的化合物。

[化学式2]

(上述式(2)中,r1、r2、r5及r6各自独立地表示烷基、烷氧基、芳基或芳烷基。m、n、p及q各自独立地表示0~3的整数。但在r1及r2为相同基团时,m及n表示不同的整数。另外,在r5及r6为相同基团时,p及q表示不同的整数。r3及r4各自独立地表示氢原子或烷基。并且,在r1、r2、r5及r6各自存在多个的情况下,所存在的多个基团各自任选相同或不同,并且,所存在的多个基团彼此间任选键合而形成环。)

[7]一种电子照相感光体,其是具备导电性支撑体、并在上述导电性支撑体上具备电荷产生层及电荷传输层,层叠型电子照相感光体的层叠型电子照相感光体,

其中,上述电荷传输层含有下述式(1)所示的化合物、和氟树脂粒子,

相对于上述电荷传输层的总质量,上述氟树脂粒子的含量为3重量%以上且20重量%以下。

[化学式3]

(上述式(1)中,ar1~ar5各自独立地表示任选具有取代基的芳基,ar6~ar9各自独立地表示任选具有取代基的1,4-亚苯基,m及n各自独立地表示1以上且3以下的整数。)

[8]一种电子照相感光体,其是具备导电性支撑体、并在上述导电性支撑体上具备电荷产生层及电荷传输层的层叠型电子照相感光体,

上述电荷传输层含有下述式(2)所示的化合物、和氟树脂粒子,

相对于电荷传输层的总质量,上述氟树脂粒子的含量为3重量%以上且20重量%以下。

[化学式4]

(上述式(2)中,r1、r2、r5及r6各自独立地表示烷基、烷氧基、芳基或芳烷基。m、n、p及q各自独立地表示0~3的整数。但在r1及r2为相同基团时,m及n表示不同的整数。另外,在r5及r6为相同基团时,p及q表示不同的整数。r3及r4各自独立地表示氢原子或烷基。并且,在r1、r2、r5及r6各自存在多个的情况下,所存在的多个基团各自任选相同或不同,并且,所存在的多个基团彼此间任选键合而形成环。)

[9]一种电子照相感光体盒,其具备:上述[1]~[8]中任一项所述的电子照相感光体、以及选自下组中的至少一种装置:使上述电子照相感光体带电的带电装置、使带电后上述电子照相感光体曝光而形成静电潜像的曝光装置、及将形成在上述电子照相感光体上的静电潜像显影的显影装置。

[10]一种图像形成装置,其具备:上述[1]~[8]中任一项所述的电子照相感光体、使上述电子照相感光体带电的带电装置、使带电后上述电子照相感光体曝光而形成静电潜像的曝光装置、及将形成在上述电子照相感光体上的上述静电潜像显影的显影装置。

发明的效果

本发明通过在电荷传输层中组合使用特定的作为电荷传输材料的化合物、和氟树脂粒子,能够提供即使在高温高湿下重复使用的情况下残余电压的上升等劣化也较少、耐久性高的电子照相感光体。

另外,本发明能够提供同时解决感光体的电气特性和耐磨耗性这样的相反特性、优选还进一步同时解决电气特性和泄漏性这样的相反特性、电气特性及耐磨耗性、优选进一步泄漏性也优异的电子照相感光体、电子照相盒(处理盒)。

可发挥出本发明效果的理由尚未被完全探明,但可推测是由于在电荷传输层中,特定量的氟树脂粒子适度地填埋在由作为相对较大分子的具有特定homo能级的化合物或具有特定结构的化合物形成的空位中而实现的。当介电体中存在上述化合物时,会产生空位,而施加于该部分的电场将大于空位以外的部分。其结果,在感光层内破坏也得以进行,容易发生泄漏。可以认为,如果利用氟树脂粒子使基于该化合物的空位被填埋,则会抑制电场的上升,能够改善泄漏性,进一步可得到还有助于电气特性、耐磨耗性的综合的性能平衡优异的感光体。

附图说明

[图1]图1是示出本发明的图像形成装置的一个实施方式的主要部分构成的示意图。

[图2]图2是示出实施例中使用的d型氧钛酞菁的基于cukα特性x射线的衍射图谱的图。

[图3]图3是示出实施例中使用的a型氧钛酞菁的基于cukα特性x射线的衍射图谱的图。

[图4]图4是用于对带电辊的体积电阻率的测定方法进行说明的示意图。

符号说明

1感光体(电子照相感光体)

2带电装置(带电辊;带电部)

3曝光装置(曝光部)

4显影装置(显影部)

5转印装置

6清洁装置

7定影装置

41显影槽

42搅拌器

43供给辊

44显影辊

45控制构件

71上部定影构件(定影辊)

72下部定影构件(定影辊)

73加热装置

t调色剂

p记录纸(纸张、媒介)

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式详细地进行说明,但以下记载的构成要件的说明是本发明的实施方式的代表例,可以在不脱离本发明主旨的范围适宜变形后实施。另外,在本说明书中,“质量份”和“重量份”、“质量%”和“重量%”各自为相同含义,仅记作“ppm”的情况下表示“重量ppm”。

《本发明的感光体中使用的电荷传输物质》

通常,对于负带电层叠型感光体的情况而言,感光体表面带负电,曝光后,在电荷产生层产生的空穴被注入电荷传输层中。该注入的空穴在电荷传输物质的homo的轨道进行跳跃传导、同时到达感光层表面,抵消感光体表面的负电荷,从而衰减至期望的表面电位。

一般而言,在使电荷传输层含有氟树脂粒子的情况下,存在使氟树脂粒子分散在电荷传输层用涂布液中的必要性,使用分散剂使其分散在涂布液中,通过涂布该涂布液而形成含有氟树脂粒子的电荷传输层。但很多情况下,在氟树脂粒子、分散剂中会残存有制造时的催化剂、原料残渣等会对电荷传输层中的空穴的跳跃传导造成不良影响的杂质,在重复使用感光体时,会表现出曝光后表面电位上升这样的弊端。

为了克服该课题,进行了深入研究的结果发现,在氟树脂粒子及分散剂中存在具有比通常使用的电荷传输物质的homo能级更高水平的homo能级的杂质化合物,该杂质化合物会捕获被注入电荷传输层的空穴,由此达到在感光体的重复使用中导致曝光后表面电位上升的结论。

为此,在本发明中,通过使用具有比源自氟树脂粒子及分散剂的杂质化合物的homo能级更高水平的homo能级的电荷传输物质,可使被注入电荷传输层的空穴不被源自氟树脂粒子的杂质捕获、不会因到达感光体表面而引起电荷传输层中的电荷的蓄积,因此即使在重复使用感光体的情况下也能够抑制曝光后的表面电位的上升。

出于上述理由,能够用于本发明的包含在电荷传输层中的电荷传输物质的基于使用了其b3lyp/6-31g(d,p)的结构优化计算而得到的homo能级(e_homo)优选为-4.550ev以上、更优选为-4.500ev以上、进一步优选为-4.450ev以上。如果在上述范围内,则被注入电荷传输层的空穴不会被源自氟树脂粒子的杂质捕获、不会因到达感光体表面而引起电荷传输层中的电荷的蓄积,因此即使在重复使用感光体的情况下也能够抑制曝光后的表面电位的上升。另一方面,对其上限没有特殊限制,但从耐气体性的提高、重影的防止的观点出发,优选为-4.150ev以下、更优选为-4.200ev以下、进一步优选为-4.250ev以下。

进一步,针对基于使用了b3lyp/6-31g(d,p)的结构优化计算而得到的稳定结构进行hf/6-31g(d,p)计算时,能够计算出该稳定结构的极化率的计算值αcal。上述e_homo为-4.550ev以上的化合的基于该密度泛函计算b3lyp/6-31g(d,p)及hf/6-31g(d,p)计算得到的该空穴传输材料的稳定结构下的极化率的计算值αcal没有特殊限制,但通常优选为以上、更优选为以上、进一步优选为以上。

这是由于,包含αcal大的电荷传输物质的电荷传输层显示出高电荷迁移率,通过使用该电荷传输层,可得到带电性、灵敏度等优异的电子照相感光体。另一方面,从溶解性的观点出发,通常为以下、优选为以下、更优选为以下、进一步优选为以下。

本发明中,homo能级e_homo是利用作为密度泛函法的一种的b3lyp(参见a.d.becke,j.chem.phys.98,5648(1993),c.lee,w.yang,andr.g.parr,phys.rev.b37,785(1988)及b.miehlich,a.savin,h.stoll,andh.preuss,chem.phys.lett.157,200(1989))、通过结构优化计算求出稳定结构而得到的。此时,作为基函数体系,使用了在6-31g中加入极化函数而成的6-31g(d,p)(参见r.ditchfield,w.j.hehre,andj.a.pople,j.chem.phys.54,724(1971),w.j.hehre,r.ditchfield,andj.a.pople,j.chem.phys.56,2257(1972),p.c.hariharanandj.a.pople,mol.phys.27,209(1974),m.s.gordon,chem.phys.lett.76,163(1980),p.c.hariharanandj.a.pople,theo.chim.acta28,213(1973),j.-p.blaudeau,m.p.mcgrath,l.a.curtiss,andl.radom,j.chem.phys.107,5016(1997),m.m.francl,w.j.pietro,w.j.hehre,j.s.binkley,d.j.defrees,j.a.pople,andm.s.gordon,j.chem.phys.77,3654(1982),r.c.binningjr.andl.a.curtiss,j.comp.chem.11,1206(1990),v.a.rassolov,j.a.pople,m.a.ratner,andt.l.windus,j.chem.phys.109,1223(1998),及v.a.rassolov,m.a.ratner,j.a.pople,p.c.redfern,andl.a.curtiss,j.comp.chem.22,976(2001))。本发明中,将使用了6-31g(d,p)的b3lyp计算记作b3lyp/6-31g(d,p)。

进一步,极化率αcal是在利用基于上述b3lyp/6-31g(d,p)的结构优化计算而得到的稳定结构中,通过限制hartree-fock法计算(参见“modernquantumchemistry”,a.szaboandn.s.ostlund,mcgraw-hillpublishingcompany,newyork,1989)而求出的。此时,基函数使用了6-31g(d,p)。本发明中,将使用了6-31g(d,p)的hartree-fock计算记作hf/6-31g(d,p)。

本发明中,既使用了b3lyp/6-31g(d,p)计算又使用了hf/6-31g(d,p)计算的程序为gaussian03,revisiond.01(参见m.j.frisch,g.w.trucks,h.b.schlegel,g.e.scuseria,m.a.robb,j.r.cheeseman,j.a.montgomery,jr.,t.vreven,k.n.kudin,j.c.burant,j.m.millam,s.s.lyengar,j.tomasi,v.barone,b.mennucci,m.cossi,g.scalmani,n.rega,g.a.petersson,h.nakatsuji,m.hada,m.ehara,k.toyota,r.fukuda,j.hasegawa,m.ishida,t.nakajima,y.honda,o.kitao,h.nakai,m.klene,x.li,j.e.knox,h.p.ilratchian,j.b.cross,v.bakken,c.adamo,j.jaramillo,r.gomperts,r.e.stratmann,o.yazyev,a.j.austin,r.cammi,c.pomelli,j.w.ochterski,p.y.ayala,k.morokuma,g.a.voth,p.salvador,j.j.dannenberg,v.g.zakrzewski,s.dapprich,a.d.daniels,m.c.strain,o.farkas,d.k.malick,a.d.rabuck,k.raghavachari,j.b.foresman,j.v.ortiz,q.cui,a.g.baboul,s.clifford,j.cioslowski,b.b.stefanov,g.liu,a.liashenko,p.piskorz,i.komaromi,r.l.martin,d.j.fox,t.keith,m.a.al-laham,c.y.peng,a.nanayakkara,m.challacombe,p.m.w.gill,b.johnson,w.chen,m.w.wong,c.gonzalez,andj.a.pople,gaussian,inc.,wallingfordct,2004.)。

对于满足本发明的参数的电荷传输物质的结构并无限制,可列举:芳香胺衍生物、茋衍生物、丁二烯衍生物、腙衍生物、咔唑衍生物、苯胺衍生物、烯胺衍生物、及这些化合物中的多种键合而成的物质、或是在主链或侧链具有由这些化合物形成的基团的聚合物等给电子性材料等。这些材料中,优选芳香胺衍生物、茋衍生物、腙衍生物、烯胺衍生物、及这些化合物中的多种键合而成的物质,其中更优选烯胺衍生物、及多种芳香胺键合而成的物质,更优选含有下述式(1)及式(2)所示的化合物中的至少任意一种。

[化学式5]

(上述式(1)中,ar1~ar5各自独立地表示任选具有取代基的芳基,ar6~ar9各自独立地表示任选具有取代基的1,4-亚苯基。m及n各自独立地表示1以上且3以下的整数。)

上述式(1)中,ar1~ar5各自独立地表示任选具有取代基的芳基。作为芳基的碳原子数,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为15以下。具体可列举:苯基、萘基、联苯基、蒽基、菲基等。其中,如果考虑到电子照相感光体的特性,则优选为苯基、萘基、蒽基,从电荷传输能力的观点出发,更优选为苯基、萘基,进一步优选为苯基。

作为ar1~ar5所任选具有的取代基,可列举烷基、芳基、烷氧基、卤原子等。具体而言,作为烷基,可列举:甲基、乙基、正丙基、正丁基等直链状烷基、异丙基、乙基己基等支链状烷基、环己基等环状烷基。作为芳基,可列举任选具有取代基的苯基、萘基等。作为烷氧基,可列举:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基等直链状烷氧基、异丙氧基、乙基己氧基等支链状烷氧基、环己氧基等环状烷氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、1,1,1-三氟乙氧基等具有氟原子的烷氧基。作为卤原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子等。

这些取代基中,从制造原料的通用性方面考虑,优选为碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烷氧基,从制造时的操作性方面出发,更优选为碳原子数1~12的烷基、碳原子数1~12的烷氧基,从作为电子照相感光体的光衰减特性方面出发,进一步优选为碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基。

ar1~ar5为苯基的情况下,从电荷传输能力的观点出发,优选具有取代基,作为取代基的个数,可以是1~5个,但从制造原料的通用性方面考虑,优选为1~3个,从电子照相感光体的特性方面出发,更优选为1~2个。另外,ar1~ar5为萘基的情况下,从制造原料的通用性方面考虑,优选取代基的个数为2个以下、或不具有取代基,更优选取代基的个数为1个、或不具有取代基。

ar1~ar5优选相对于氮原子在邻位或对位具有至少1个取代基,作为取代基,从溶解性的观点出发,优选为碳原子数1~6的烷氧基或碳原子数1~6的烷基。

上述式(1)中,ar6~ar9各自独立地表示任选具有取代基的1,4-亚苯基、即亚芳基。作为亚芳基的碳原子数,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为15以下。作为具体例,可列举:亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基,其中,如果考虑到电子照相感光体的特性,优选为亚苯基、亚萘基,更优选为亚苯基。作为ar6~ar9所任选具有的取代基,可采用作为ar1~ar5任选具有的取代基而列举的那些。这些基团中,从制造原料的通用性方面考虑,优选为碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基,从制造时的操作性方面出发,更优选为碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的烷氧基,从作为电子照相感光体的光衰减特性方面出发,进一步优选为甲基、乙基、甲氧基、乙氧基。ar6~ar9具有取代基时,存在分子结构产生扭曲、妨碍分子内的π共轭扩展、导致电子传输能力降低的可能性,因此优选ar6~ar9不具有取代基。

m、n各自独立地表示1以上且3以下的整数。m、n变大时,在涂布溶剂中的溶解性倾向于降低,因此优选为2以下,从作为电荷传输物质的电荷传输能力的方面出发,更优选为1。m、n为1的情况下,表示乙烯基,具有几何异构体,但从电子照相感光体特性方面出发,优选为反式异构体结构。m、n为2的情况下,表示丁二烯基,这种情况下也具有几何异构体,但从涂布液保管稳定性方面出发,优选为两种以上几何异构体的混合物。

[化学式6]

(上述式(2)中,r1、r2、r5及r6各自独立地表示烷基、烷氧基、芳基或芳烷基。m、n、p及q各自独立地表示0~3的整数。但在r1及r2为相同基团时,m及n表示不同的整数。另外,在r5及r6为相同基团时,p及q表示不同的整数。r3及r4各自独立地表示氢原子或烷基。并且,在r1、r2、r5及r6各自存在多个的情况下,所存在的多个基团各自任选相同或不同,并且,所存在的多个基团彼此间任选相互键合而形成环。)

本发明的电子照相感光体可以在电荷传输层中以单一成分形式含有式(1)或式(2)所示的化合物,也可以以式(1)所示的化合物及式(2)所示的化合物中的至少一者的混合物的形式含有它们,此外,还可以以式(1)所示的化合物及式(2)所示的化合物的混合物的形式含有它们。

另外,在式(1)所示的化合物中,特别地,尤其优选下述式(3)所示的化合物。式(3)中,式(1)中的ar1为具有烷基、烷氧基、芳氧基或芳烷氧基的苯基、ar2~ar5各自独立地为任选具有碳原子数1~6的烷基作为取代基的苯基、ar6~ar9均为无取代的1,4-亚苯基、m及n均为1。

[化学式7]

(上述式(3)中,ra~re各自独立地表示烷基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、或氢原子。)

感光层中的粘结树脂(粘合剂树脂)、与式(1)及式(2)所示的化合物中至少一者的化合物或这些化合物的总和(电荷传输物质)的比例为,相对于同一层中的粘结树脂100质量份,通常以10质量份以上、优选以20质量份以上使用电荷传输物质。从降低残余电压的观点出发,更优选为25质量份以上,从重复使用时的稳定性、电荷迁移率的观点出发,进一步优选为30质量份以上、特别优选为40质量份以上。另一方面,从感光层的热稳定性的观点出发,通常以150质量份以下、优选以80质量份以下使用电荷传输物质。从电荷传输物质与粘结树脂的相容性的观点出发,优选为75质量份以下,从耐热性的观点出发,更优选为70质量份以下,从耐损伤性的观点出发,进一步优选为65质量份以下,从耐磨耗性的观点出发,特别优选为60质量份以下。另外,在上述范围时,从感光层的电荷迁移率、稳定性、耐磨耗性的观点出发是优选的。

以下示例出本发明中优选的式(1)所示的电荷传输物质的结构。以下结构是为了使本发明更具体而示例的,在不偏离本发明的概念的范围内并不限定于下述结构。

需要说明的是,在本说明书的结构式中,et表示乙基、me表示甲基、bu表示丁基,n表示正(无分支的直链状)、t-表示叔(具有分支的分枝状)。

[化学式8]

[化学式9]

[化学式10]

[化学式11]

在上述式(1)所示的化合物中,从曝光后的残余电压的观点出发,优选为ct1、ct2、ct3、ct5、ct8、ct9、ct10、ct18、ct20及ct22所示的化合物,从空穴传输的迁移率、响应性的观点出发,更优选为ct1、ct2、ct5、ct8、ct10、ct20及ct22所示的化合物。

另外,示例出式(2)所示的电荷传输物质的结构。以下结构是为了使本发明更具体而示例的,在不偏离本发明的概念的范围内并不限定于下述结构。

[化学式12]

[化学式13]

[化学式14]

在上述式(2)所示的化合物中,从电气特性、耐磨耗性、泄漏性的观点出发,优选为(ht-17)。

在上述式(1)或式(2)所示的化合物中,优选为ct1、ct2、ct3、ct5、ct8、ct9、ct10、ct18、ct20、ct22及(ht-17),更优选为ct1、ct2、ct5、ct8、ct10、ct20、ct22及(ht-17)。

《氟树脂粒子》

本发明的电荷传输层含有氟树脂粒子,相对于电荷传输层的总质量,该氟树脂粒子的含量通常为3质量%以上、优选为4.5质量%以上、更优选为5质量%以上、进一步优选为6质量%以上,另一方面,通常为20质量%以下、优选为17.5质量%以下、更优选为15质量%以下、进一步优选为12质量%以下、特别优选为10质量%以下。在上述范围内时,从重复使用感光体时光衰减行为的稳定性、及与曝光后的显影/清洁工艺的平衡的观点出发是优选的。另外,在上述范围内时,从磨耗性、分散性的观点出发是优选的。

作为氟树脂粒子,优选选择例如聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚六氟丙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚二氯二氟乙烯及它们的共聚物的粒子中的1种或2种以上。这些氟树脂粒子中,特别优选为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯,最优选为聚四氟乙烯。为上述氟树脂粒子时,从磨耗性的观点出发是优选的。

氟树脂粒子的平均初级粒径没有特别限制,但从兼顾分散性和磨耗性的观点出发,通常优选为0.05μm以上、更优选为0.1μm以上。另一方面,通常优选为1μm以下、更优选为0.5μm以下。

需要说明的是,该平均初级粒径如下地得到:从电子照相感光体的最表面层(电荷传输层)得到试样片,利用sem(扫描电子显微镜)对该试样片以倍率5000倍进行观察,测定初级粒子状态的氟树脂粒子的最大直径,并取其平均值。

氟树脂粒子可组合使用作为分散剂的氟类接枝聚合物。该分散剂的量并无特别规定,相对于氟树脂粒子,可以为0.1质量%以上且10质量%以下。作为分散剂,可利用例如氟类梳型接枝聚合物(东亚合成制:gf400)等。

另外,在电荷传输层中还可以根据需要而进一步包含氟改性硅油。该氟改性硅油可列举例如:有机聚硅氧烷的部分或全部取代基被氟代烷基(例如碳原子数1以上且10以下的氟代烷基)取代而成的氟改性硅油等。

氟改性硅油的含量没有特殊限制,通常为0.1ppm以上、优选为0.5质量%以上,另一方面,通常为1000ppm以下、优选为500ppm以下的范围。

为了使氟树脂粒子分散于最外层涂液中,可以使用油漆搅拌器、球磨机、砂磨机等使用介质的分散机、高压碰撞型等不使用介质的分散机。所述高压基本由上述高压泵的排出量、排出压力和孔口直径及长度、以及溶剂及被分散物的粘度决定。

其中,从在分散中不会损伤氟树脂粒子的观点出发,优选不使用介质的分散机,特别是在防止凝聚的意义上,优选高压碰撞型的分散机。本发明中的升压至高压状态、通过该高压的液体碰撞而进行粉碎和/或分散(高压液体碰撞分散法)是指:例如,将流体压送至微细的流路,通过在该微细的流路的刚过喷出口后的高压液体彼此的碰撞、及高压液体与装置的壁面之间的碰撞而使被分散物粉碎和/或分散。作为用于此目的的机构,可以使用包含高压泵、通过配管与该高压泵连接的具有多个小径的孔口的夹具、及被加工成使得液体从该孔口排出时液体彼此发生碰撞的夹具的装置。

作为这样的装置,可利用suginomachine(株)的starburst、吉田机械兴业(株)的nanovater、microfluidics的microfluidizer。当碰撞传递次数增加时,液体碰撞的放热容易蓄积,因此优选在分散回路中设置冷却装置。

液体碰撞的压力没有特殊限制,通常为10mpa以上、更优选为50mpa以,另一方面,通常为300mpa以下、优选为50mpa以下。为上述压力时,液体彼此的碰撞能适中,容易分散至所期望的粒径,因此优选。另外,从分散物的稳定性的观点出发是优选的。

作为树脂粒子以外的粒子,包括无机粒子。可列举例如:铜、锡、铝、铟等的金属粉末、二氧化硅、氧化锡、氧化锌、氧化钛、氧化铝、氧化铟、氧化锑、氧化铋、氧化钙、掺杂有锑的氧化锡、掺杂有锡的氧化铟等金属氧化物、氟化锡、氟化钙、氟化铝等金属氟化物、钛酸钾、氮化硼等。

《电子照相感光体》

以下,针对本发明的电子照相感光体进行说明。

本发明的电子照相感光体具备导电性支撑体、并在上述导电性支撑体上具备电荷产生层及电荷传输层。即,电子照相感光体的感光层设置在导电性支撑体上,在进一步具有底涂层的情况下,设置在底涂层上。

作为感光层的型式,可列举:电荷产生物质和电荷传输物质存在于同一层、并分散在粘合剂树脂中的所谓单层型感光体;和功能分离为电荷产生物质分散在粘合剂树脂中而成的电荷产生层及电荷传输物质分散在粘合剂树脂中而成的电荷传输层这两层的多层结构的所谓层叠型感光体,可以是任意结构。另外,还可以出于改善带电性、改善耐磨耗性的目的而在感光层上设置外涂层(overcoatlayer)。

作为层叠型感光层,包括从导电性支撑体侧依次层叠地设置电荷产生层、电荷传输层的顺层叠型感光层;和相反地以电荷传输层、电荷产生层的顺序层叠设置的逆层叠型感光层,可以采用任意形式,但优选最能够发挥出取得了平衡的光导电性的顺层叠型感光层。

<导电性支撑体>

作为感光体中使用的导电性支撑体(以下也简称为支撑体),主要可使用例如:铝、铝合金、不锈钢、铜、镍等金属材料、添加金属、碳、氧化锡等导电性粉体而赋予了导电性的树脂材料、表面蒸镀或涂布有铝、镍、ito(氧化铟锡)等导电性材料的树脂、玻璃、纸等。

作为形态,可采用:鼓状、片状、带状等形态。为了对金属材料的导电性支撑体控制导电性、表面性等、或为了包覆缺陷,也可以是涂布了具有适当电阻值的导电性材料的导电性支撑体。

在使用铝合金等金属材料作为导电性支撑体的情况下,可以在施以阳极氧化被膜后使用。在施以了阳极氧化被膜的情况下,优选利用公知的方法实施封孔处理。

例如,可通过在铬酸、硫酸、草酸、硼酸、氨基磺酸等酸性浴中进行阳极氧化处理而形成阳极氧化被膜,但在硫酸中的阳极氧化处理能够获得更好的结果。对于在硫酸中的阳极氧化的情况而言,优选设定在硫酸浓度100~300g/l、溶存铝浓度2~15g/l、液温15~30℃、电解电压10~20v、电流密度0.5~2a/dm2的范围内,但并不限定于上述条件。

对于这样形成的阳极氧化被膜,优选进行封孔处理。封孔处理利用公知的方法进行即可,优选实施例如:浸渍在含有氟化镍作为主成分的水溶液中的低温封孔处理、或者浸渍在含有乙酸镍作为主成分的水溶液中的高温封孔处理。

上述低温封孔处理的情况下使用的氟化镍水溶液浓度可适当选择,但在3~6g/l的范围内使用的情况下,可得到更优选的结果。另外,为了使封孔处理顺利地进行,作为处理温度,可以在25~40℃、优选30~35℃下,并且可以在氟化镍水溶液ph为4.5~6.5、优选为5.5~6.0的范围内进行处理。

作为ph调节剂,可以使用草酸、硼酸、甲酸、乙酸、氢氧化钠、乙酸钠、氨水等。就处理时间而言,优选相对于被膜的膜厚每1μm在1~3分钟的范围内进行处理。需要说明的是,为了进一步改良被膜物性,可以预先在氟化镍水溶液中添加氟化钴、乙酸钴、硫酸镍、表面活性剂等。

接着,进行水洗、干燥而结束低温封孔处理。

作为上述高温封孔处理的情况下的封孔剂,可以使用乙酸镍、乙酸钴、乙酸铅、乙酸镍钴、硝酸钡等金属盐水溶液,特别优选使用乙酸镍。就使用乙酸镍水溶液的情况下的浓度而言,优选在5~20g/l的范围内使用。优选在处理温度80~100℃、更优选在90~98℃下、另外在乙酸镍水溶液的ph为5.0~6.0的范围内进行处理。

这里,作为ph调节剂,可以使用氨水、乙酸钠等。就处理时间而言,优选进行10分钟以上、更优选进行20分钟以上处理。需要说明的是,在该情况下,也可以为了改良被膜物性而向乙酸镍水溶液中添加乙酸钠、有机羧酸、阴离子型、非离子型表面活性剂等。

接着,进行水洗、干燥以结束高温封孔处理。

平均膜厚较厚的情况下,因封孔液的高浓度化、高温/长时间处理而需要强的封孔条件。因此,容易在导致生产性变差的同时,在被膜表面产生斑点、污渍、浮粉这样的表面缺陷。从这样的方面出发,阳极氧化被膜的平均膜厚优选以通常20μm以下、特别是7μm以下形成。

支撑体表面可以是平滑的,也可以通过利用特别的切削方法、或进行研磨处理而进行了粗糙化。另外,也可以通过在构成支撑体的材料中混合适当粒径的粒子而进行了粗糙化。另外,为了实现廉价化,也可以不实施切削处理而直接使用拉拔管。特别是,在使用拉拔加工、冲击加工、引缩加工等非切削铝支撑体的情况下,可通过处理而得到表面存在的污渍、异物等附着物、小的损伤等消失、均匀且洁净的支撑体,因此优选。

<底涂层>

在导电性支撑体与感光层之间,也可以为了改善粘接性、粘连性等而设置底涂层。作为底涂层,可使用树脂、在树脂中分散有金属氧化物等粒子的材料等,但从电气特性等方面出发,优选含有金属氧化物粒子这样的无机填料。

作为用于底涂层的金属氧化物粒子的例子,可列举:二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化锌、氧化铁、氧化铅、氧化铟等包含1种金属元素的金属氧化物粒子、钛酸钙、钛酸锶、钛酸钡等包含多种金属元素的金属氧化物粒子等。这些中,可以单独使用一种粒子,也可以将多个种类的粒子混合使用。这些金属氧化物粒子中,优选为显示n型半导体特性的金属氧化物粒子,更优选为氧化钛、氧化锌、氧化锡及氧化铝,特别优选为氧化钛。上述金属氧化物粒子由于在底涂层涂布液中分散稳定性高,因此优选。

就氧化钛粒子而言,也可以在其表面实施了基于氧化锡、氧化铝、氧化锑、氧化锆、氧化硅等无机物、或硬脂酸、多元醇、硅等有机物的处理。氧化钛可使用晶质、非晶质中的任意类型,优选为晶质。作为氧化钛粒子的晶形,可以使用金红石、锐钛矿、板钛矿、无定形中的任意晶形。另外,也可以包含多种结晶状态的氧化钛。优选为锐钛矿型或金红石型,更优选为金红石型。这些氧化钛从吸水性、表面处理的效率等方面出发是优选的。

另外,作为金属氧化物粒子的粒径,可利用各种粒径,其中,从电气特性及底涂层形成用涂布液的稳定性方面出发,作为平均初级粒径,通常为1nm以上、优选为10nm以上,另外,通常为100nm以下、优选为50nm以下。用于涂布液的粒子的粒径可以是均一的、或者也可以是不同粒径的复合体系。

对于不同粒径的复合体系的情况而言,优选为粒径的最大峰在150nm附近、且具有最小粒径约30nm~约500nm的粒径分布的复合体系。例如,可以将平均粒径为0.1μm的粒子与0.03μm的粒子混合使用。

金属氧化物粒子优选利用有机金属化合物等进行了表面处理。表面处理可以利用干式法及湿式法的制造法进行制造。即,在干式法中,可以利用通过将表面处理剂与金属氧化物粒子混合而使其包覆于金属氧化物粒子、并根据需要而进行加热处理的方法来进行处理。在湿式法中,可以利用对金属氧化物粒子、和在适当溶剂中混合表面处理剂而成的溶液进行充分搅拌或利用介质进行混合直至均匀附着为止,然后进行干燥,并根据需要进行加热处理的方法来进行处理。

表面处理剂优选为反应性有机金属化合物。例如,优选为甲基聚硅氧烷、具有下式所示的结构的硅烷处理剂,特别优选为甲基二甲氧基硅烷。另外,还优选为具有丙烯酰基的硅烷偶联剂,特别优选为3-丙烯酰氧基丙基甲氧基硅烷。

[化学式15]

(r11表示氢原子或烷基、r12各自独立地表示烷基、r13表示烷基或烷氧基。)

表面处理剂的量没有特殊限制,通常为0.3质量份以上、优选为1质量份,另一方面,通常为20质量份以下、优选为10质量份以下。在上述范围内时,可适宜地获得表面处理的效果,从防止涂布工序等时涂布膜的涂刷困难的观点出发是优选的。

底涂层优选以将金属氧化物粒子分散在粘合剂树脂中的形式形成。作为可用于底涂层的粘合剂树脂,可列举:环氧树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、氯乙烯树脂、氯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、酚醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、偏氯乙烯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、聚乙烯基吡啶树脂、水溶性聚酯树脂、硝基纤维素等纤维素酯树脂、纤维素醚树脂、酪蛋白、明胶、聚谷氨酸、淀粉、淀粉乙酸酯、氨基淀粉、锆螯合化合物、锆醇盐化合物等有机锆化合物、氧钛螯合化合物、钛醇盐化合物等有机钛化合物、硅烷偶联剂等公知的粘合剂树脂。这些粘合剂树脂可以单独使用,或者也可以以任意的组合及比率组合使用两种以上。另外,还可以以与固化剂共同固化后的形式使用。其中,从支撑体的粘接性优异的方面出发,优选聚酰胺树脂。

醇可溶性的共聚聚酰胺、改性聚酰胺等由于显示出良好的分散性、涂布性,因而优选。进一步,优选为具有环结构作为构成成分的共聚聚酰胺、更优选为包含碳原子及氢原子的至少一种的环结构、进一步优选为由碳原子及氢原子构成的环结构。

环结构通常为4元环以上、优选为5元环以上,另一方面,通常为8元环以下、优选为7元环以下、最优选为6元环。

底涂层中使用的无机粒子相对于粘合剂树脂的使用比率可以任意选择,从分散液的稳定性、涂布性的观点出发,通常为10质量%以上、优选为50质量%以上、更优选为200质量%以上,另一方面,通常为800质量%以下、优选为500质量%以下。

底涂层的膜厚没有特殊限制,但通常为0.1μm以上、优选为2μm以上、更优选为3μm以上,另一方面,通常为20μm以下、优选为10μm以下、更优选为6μm以下。在上述范围内时,从带电性、残余电压上升的抑制、导电性基体与感光层之间的粘接强度的观点出发是优选的。另外,在上述范围内时,从改善感光体特性及涂布性的观点出发是优选的。

底涂层中也可以混合公知的抗氧剂等。出于防止图像缺陷等的目的,也可以含有并使用颜料粒子、树脂粒子等。

底涂层的体积电阻值没有特殊限制,但通常为1×1011ω·cm以上、优选为1×1012ω·cm以上,另一方面,通常为1×1014ω·cm以下、优选为1×1013ω·cm以下。

为了得到含有金属氧化物粒子和粘合剂树脂的底涂液,在经行星磨、球磨机、砂磨机、珠磨机、油漆搅拌器、磨碎机、超声波等粉碎或分散处理装置进行了处理的金属氧化物粒子的浆料中混合粘合剂树脂、或将粘合剂树脂溶于适当溶剂而成的溶解液,并进行溶解及搅拌处理即可。相反地,也可以在粘合剂树脂溶解液中添加金属氧化物粒子,并利用如上所述的分散装置进行粉碎或分散处理。

<电荷产生层>

电荷产生层可通过利用粘合剂树脂粘结电荷产生物质而形成。

作为电荷产生物质,可列举硒及其合金、硫化隔等无机类光导电材料、和有机颜料等有机类光导电材料,但优选为有机类光导电材料,特别优选为有机颜料。

作为有机颜料,可列举例如:酞菁颜料、偶氮颜料、二硫代酮基吡咯并吡咯颜料、角鲨烯(方酸菁)颜料、喹吖啶酮颜料、靛蓝颜料、苝颜料、多环醌颜料、蒽垛蒽酮颜料、苯并咪唑颜料等。这些有机颜料中,特别优选为酞菁颜料或偶氮颜料。在使用有机颜料作为电荷产生物质的情况下,通常以将这些有机颜料的粒子利用各种粘合剂树脂粘结而成的分散层的形式使用。

在使用无金属酞菁化合物、含金属酞菁化合物作为电荷产生物质的情况下,可得到对波长较长的激光、例如具有780nm附近波长的激光显示高灵敏度的感光体。另外,在使用了单偶氮、双偶氮、三偶氮等偶氮颜料的情况下,可以得到对白色光、或具有660nm附近波长的激光、或者波长较短的激光例如具有450nm、400nm附近波长的激光具有充分灵敏度的感光体。

在使用有机颜料作为电荷产生物质的情况下,特别优选为酞菁颜料或偶氮颜料。酞菁颜料在可得到对波长较长的激光显示高灵敏度的感光体方面是优异的,另外,偶氮颜料在对于白色光及波长较短的激光具有充分的灵敏度方面是优异的。

在使用酞菁颜料作为电荷产生物质的情况下,具体可使用:无金属酞菁、配位有铜、铟、镓、锡、钛、锌、钒、硅、锗、铝等金属或其氧化物、卤化物、氢氧化物、烷氧化物等的酞菁类的具有各晶形的物质;使用氧原子等作为桥连原子的酞菁二聚体类等。特别是,作为灵敏度高的晶形的x型、τ型无金属酞菁、a型(别名β型)、b型(别名α型)、d型(别名y型)等氧钛酞菁(别名:氧化钛酞菁)、氧钒酞菁、氯铟酞菁、羟基铟酞菁、ii型等的氯镓酞菁、v型等的羟基镓酞菁、g型、i型等的μ-氧代-镓酞菁二聚体、ii型等的μ-氧代-铝酞菁二聚体是优选的。

另外,在这些酞菁中,特别优选a型(别名β型)、b型(别名α型)、及在粉末x射线衍射的衍射角2θ(±0.2°)为27.1°或27.3°处显示明确的峰的d型(y型)氧钛酞菁、ii型氯镓酞菁、v型及在28.1°处具有最强峰的羟基镓酞菁、或在26.2°处不具有峰而在28.1°处具有明确的峰且25.9°的半峰宽w为0.1°≤w≤0.4°的羟基镓酞菁、g型μ-氧代-镓酞菁二聚体等。

酞菁化合物既可以使用单一的化合物,也可以是几种的混合或混晶状态的酞菁化合物。作为这里的酞菁化合物或结晶状态下的混合状态,既可以使用将各自的构成要素在随后混合而成的物质,也可以在合成、颜料化、结晶化等酞菁化合物的制造/处理工序中使混合状态产生。

作为这样的处理,已知有酸糊处理、磨碎处理、溶剂处理等。为了使混晶状态产生,可列举如日本特开平10-48859号公报中记载那样地在将两种晶体在混合后机械地磨碎、进行无定形化之后通过溶剂处理而转变为特定的结晶状态的方法。

在使用偶氮颜料作为电荷产生物质的情况下,可适当使用各种双偶氮颜料、三偶氮颜料。在使用有机颜料作为电荷产生物质的情况下,也可以单独使用一种,但优选将两种以上颜料混合使用。这种情况下,优选将在可见区和近红外区的不同光谱区具有分光灵敏度特性的两种以上电荷产生物质组合使用,其中更优选将二偶氮颜料、三偶氮颜料与酞菁颜料组合使用。

电荷产生层中使用的粘合剂树脂没有特别限制,作为例子,可列举:聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、缩丁醛的一部分经缩甲醛、缩乙醛等改性而成的部分缩醛化聚乙烯醇缩丁醛树脂等聚乙烯醇缩醛类树脂、聚芳酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、改性醚类聚酯树脂、苯氧树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素类树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、酪蛋白、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、羟基改性氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、羧基改性氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物等氯乙烯-乙酸乙烯酯类共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏氯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-醇酸树脂、有机硅-醇酸树脂、苯酚酚醛树脂等绝缘性树脂、聚n-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基苝等有机光导电性聚合物等。这些粘合剂树脂可以单独使用任意一种,也可以将两种以上以任意组合混合使用。

具体而言,电荷产生层可以如下地形成:例如,使电荷产生物质分散于将上述粘合剂树脂溶解于有机溶剂而成的溶液中,制备涂布液,并将该涂布液涂布在导电性支撑体上(设置底涂层的情况下涂布在底涂层上)。

作为用于制作涂布液的溶剂,只要是使粘合剂树脂溶解的溶剂则没有特别限制,可列举例如:戊烷、己烷、辛烷、壬烷等饱和脂肪族类溶剂、甲苯、二甲苯、苯甲醚等芳香族类溶剂、氯苯、二氯苯、氯萘等卤代芳香族类溶剂、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺类溶剂、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇等醇类溶剂、甘油、聚乙二醇等脂肪族多元醇类、丙酮、环己酮、甲乙酮等链状或环状酮类溶剂、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯等酯类溶剂、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等卤代烃类溶剂、乙醚、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、1,4-二烷、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等链状或环状醚类溶剂、乙腈、二甲亚砜、环丁砜、六甲基磷酸三酰胺等非质子性极性溶剂、正丁胺、异丙醇胺、二乙胺、三乙醇胺、乙二胺、三亚乙基二胺、三乙胺等含氮化合物、轻石油等矿物油、水等。这些溶剂可以单独使用任意一种,也可以将两种以上组合使用。需要说明的是,在设置上述底涂层的情况下,优选不溶解该底涂层的溶剂。

在电荷产生层中,就粘合剂树脂与电荷产生物质的配合比(质量)而言,相对于粘合剂树脂100质量份,电荷产生物质通常为10质量份以上、优选为30质量份以上,另外,通常为1000质量份以下、优选为500质量份以下的范围,其膜厚通常为0.1μm以上、优选为0.15μm以上,另外,通常为10μm以下、优选为0.6μm以下的范围。电荷产生物质的比率如果过高,则存在因电荷产生物质的凝聚等而导致涂布液的稳定性降低的隐患,另一方面,电荷产生物质的比率如果过低,则存在导致作为感光体的灵敏度降低的隐患。

作为使电荷产生物质分散的方法,可采用球磨机分散法、磨碎机分散法、砂磨机分散法、珠磨机分散等公知的分散法。此时,将粒子微细化至0.5μm以下、优选0.3μm以下、更优选0.15μm以下范围的粒子尺寸是有效的。

<电荷传输层>

层叠型感光体的电荷传输层含有电荷传输物质及氟树脂粒子,同时通常含有粘合剂树脂、和根据需要而使用的其它成分。具体而言,这样的电荷传输层例如可以如下地得到:将电荷传输物质等和粘合剂树脂溶解或分散在溶剂中而制作涂布液,在顺层叠型感光层的情况下,将该涂布液涂布在电荷产生层上,另外,在逆层叠型感光层的情况下,将该涂布液涂布在导电性支撑体上(设置底涂层的情况下涂布在底涂层上),并进行干燥。

在本发明中,使用由基于密度泛函计算b3lyp/6-31g(d,p)的结构优化计算得到的homo能级(e_homo)为-4.550ev以上的化合物、式(1)所示的化合物和/或式(2)所示的化合物作为电荷传输物质,也可以进一步混合使用其它电荷传输物质。

作为可以混合使用的其它电荷传输物质,没有特殊限定,可以使用任意物质。作为公知的电荷传输物质的例子,可列举:2,4,7-三硝基芴酮等芳香族硝基化合物、四氰醌二甲烷等氰基化合物、联对苯醌等醌化合物等吸电子性物质、咔唑衍生物、吲哚衍生物、咪唑衍生物、唑衍生物、吡唑衍生物、噻二唑衍生物、苯并呋喃衍生物等杂环化合物、苯胺衍生物、腙衍生物、芳香胺衍生物、茋衍生物、丁二烯衍生物、烯胺衍生物及这些化合物中的多种键合而成的物质、或者在主链或侧链具有由这些化合物形成的基团的聚合物等供电子性物质等。这些物质中,优选咔唑衍生物、芳香胺衍生物、茋衍生物、丁二烯衍生物、烯胺衍生物、及这些化合物中的多种键合而成的物质。

上述其它电荷传输物质的优选结构的具体例如下所示。这些具体例是为了示例而示出的,可以在不违反本发明主旨的范围内使用任意公知的电荷传输物质。这些电荷传输物质可以单独使用任何一种,也可以以任意的组合将两种以上组合使用。

[化学式16]

[化学式17]

[化学式18]

<粘合剂树脂>

感光层也可以是蒸镀膜,但通常可通过将上述电荷产生物质、电荷传输物质等原料利用粘合剂树脂粘结而形成,优选将聚碳酸酯等用作粘合剂树脂。

作为粘合剂树脂,可列举:聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等乙烯基聚合物、及其共聚物、聚碳酸酯、聚酯、聚酯聚碳酸酯、聚砜、苯氧树脂、环氧树脂、有机硅树脂等热塑性树脂、各种热固化性树脂等,另外,还可以使用这些树脂的部分交联固化物。这些树脂中,优选聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、或聚芳酯树脂。这些树脂可以单独使用,也可以将多种混合使用。

上述粘合剂树脂的优选的重复单元结构的具体例如下所示。这些具体例是为了示例而示出的,可以在不违反本发明主旨的范围内混合使用任意公知的粘合剂树脂。

[化学式19]

在具有上述重复单元的树脂中,优选存在多个重复单元的树脂。

就粘合剂树脂的粘均分子量而言,只要不显著损害本发明的效果则可以是任意的,但优选为10,000以上、更优选为20,000以上,另外,其上限优选为150,000以下、更优选为120,000以下、进一步优选为100,000以下。粘均分子量的值过小的情况下,存在感光体的机械强度不足的可能性,过大的情况下,存在用于形成感光层的涂布液的粘度过高而导致生产性降低的可能性。

单层型感光体的感光层的膜厚通常在5~100μm、优选在10~50μm的范围内使用,顺层叠型感光体的电荷传输层的膜厚通常为5μm以上、优选为10μm以上、更优选为15μm以上,另一方面,通常为50μm以下、优选为45μm以下、更优选为35μm以下、进一步优选为30μm以下、特别优选为25μm以下。在上述范围内时,从电气特性、图像稳定性的观点、以及高分辨率的观点出发是优选的。另外,对于顺层叠型感光体的情况而言,从长寿命、图像稳定性的观点出发,优选为10~45μm,从高分辨率的观点出发,更优选为10~30μm。

需要说明的是,为了改善成膜性、挠性、涂布性、耐污染性、耐气体性、耐光性等,也可以使感光层中含有抗氧剂、增塑剂、紫外线吸收剂、吸电子性化合物、染料、颜料、流平剂、可见光遮光剂等添加物。

作为抗氧剂的例子,可列举受阻酚化合物、受阻胺化合物、三烷基胺、二烷基芳基胺、二芳基烷基胺等,从残余电压等作为感光体的特性方面出发,优选为受阻酚化合物、三烷基胺化合物,更优选为受阻酚化合物。

作为增塑剂的例子,可列举烃化合物、酯化合物、醚化合物、硫醚化合物等。从电气特性的观点出发,优选为烃化合物、酯化合物、醚化合物,更优选为烃化合物、醚化合物。从相对于粘合剂树脂的相容性的观点出发,增塑剂优选具有芳香族基团。

增塑剂的分子量优选为150以上、更优选为170以上、进一步优选为200以上,另一方面,优选为400以下、更优选为380以下、进一步优选为350以下。通过使分子量在上述范围内,可以在抑制成膜/干燥时的升华的同时,通过与粘合剂树脂相融合而改善耐开裂性、耐气体性。

这些增塑剂可以单独使用,也可以将若干种混合。增塑剂的优选结构的具体例如下所示。

[化学式20]

这些增塑剂中,优选为ad-2、ad-4、ad-5、ad-6、ad-8、ad-10、ad-11、ad-13,更优选为ad-2、ad-6、ad-8、ad-10、ad-11、ad-13。只要是上述增塑剂,则可以在不导致电气特性变差的同时改善耐气体性、耐开裂性。

另外,作为染料、颜料的例子,可列举:各种色素化合物、偶氮化合物等。

出于降低感光体表面的摩擦阻抗、磨耗、提高调色剂从感光体转印到转印带、纸上的转印效率等目的,也可以使电荷传输层中含有氧化铝、二氧化硅等无机粒子、氟树脂粒子、有机硅粒子、聚乙烯粒子、交联聚苯乙烯粒子、交联(甲基)丙烯酸酯粒子等有机粒子等。

另外,还可以使感光层中根据需要而包含用于改善涂布性的流平剂、抗氧剂、敏化剂等各种添加剂。作为抗氧剂的例子,可列举受阻酚化合物、受阻胺化合物等。另外,作为染料、颜料的例子,可列举各种色素化合物、偶氮化合物等,作为表面活性剂的例子,可列举硅油、氟类油等。

作为吸电子性化合物,可列举:四氰醌二甲烷、二氰醌甲烷、具有二氰醌乙烯基的芳香族酯类等氰基化合物、2,4,6-三硝基芴酮等硝基化合物、苝等稠合多环芳香族化合物、联对苯醌衍生物、醌类、醛类、酮类、酯类、酸酐、酞酮类、取代及无取代水杨酸的金属络合物、取代及无取代水杨酸的金属盐、芳香族羧酸的金属络合物、芳香族羧酸的金属盐。优选使用氰化物、硝基化合物、稠合多环芳香族化合物、联对苯醌衍生物、取代及无取代水杨酸的金属络合物、取代及无取代水杨酸的金属盐、芳香族羧酸的金属络合物、芳香族羧酸的金属盐。

本发明中的电子照相感光体表面的粗糙度(rz)优选为0.1μm以上,另外,优选为1μm以下、更优选为0.8μm以下、进一步优选为0.6μm以下、更进一步优选为0.4μm以下的范围。

超过1μm时,存在耐磨耗性变差的可能性。可以认为,这是由于填料的分散状态变差、与填料在感光体内部的接触界面变少、填料的效果变少。如果填料的分散状态不良,则会导致发生了凝聚的填料的量增加、粗糙度也变大。进一步,rz如果过大,则在凸部与凹部(即,相对而言表面层较厚的部位和较薄的部位),带电性不同,容易引发带电不均、磨耗不均。

这里,粗糙度(rz)指的是jis-b-0601(1994)中定义的十点平均粗糙度。即,是在从感光体的剖面曲线仅截取基准长度而成的部分,从与平均线平行且不横穿剖面曲线的直线上,沿与平均线垂直的方向测定的最高到第5高的峰顶的标高的平均值、与最深到第5深的谷底的标高的平均值的差值,并将该差值用微米(μm)表示的值。

该粗糙度(rz)例如可通过使用表面粗糙度测定装置(mitutoyo制表面粗糙度测量仪sv-548),以基准长度0.8mm、截止波长0.8mm、测定速度0.1mm/sec、截止种类高斯的方法进行测定。粗糙度的测定位置设为电子照相感光体的轴向中央部。

出于防止感光层的损耗、防止/减轻由带电器等产生的放电物质等引起的感光层的劣化的目的,可以在感光体的最表面层设置保护层。保护层可以使适当的粘结树脂中含有导电性材料而形成、或使用利用了日本特开平9-190004号公报、日本特开平10-252377号公报中记载那样的三苯基胺骨架等具有电荷传输能力的化合物的共聚物。

作为导电性材料,可以使用tpd(n,n’-二苯基-n,n’-双(间甲苯基)联苯胺)等芳香族氨基化合物、氧化锑、氧化铟、氧化锡、氧化钛、氧化锡-氧化锑、氧化铝、氧化锌等金属氧化物等,但并不限定于此。

作为用于保护层的粘结树脂,可使用聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚酮树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯基酮树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯酰胺树脂、硅氧烷树脂等公知的树脂,另外,也可以使用日本特开平9-190004号公报、日本特开平10-252377号公报中记载那样的三苯基胺骨架等具有电荷传输能力的骨架与上述树脂的共聚物。

上述保护层优选以使电阻达到109~1014ω·cm的方式构成。电阻高于1014ω·cm时,存在导致残余电压上升、形成雾翳多的图像的隐患,另一方面,低于109ω·cm时,存在引发图像模糊、分辨率降低的隐患。另外,保护层以实质上不妨碍图像曝光时所照射的光的透过的方式构成。

另外,出于降低感光体表面的摩擦阻抗、磨耗、提高调色剂从感光体向转印带、纸的转印效率等目的,也可以使表面层中包含氟类树脂、有机硅树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂等。另外,还可以包含由这些树脂形成的粒子、或二氧化硅、氧化铝等无机化合物的粒子。

<层形成方法>

构成感光体的各层可以如下地形成:将含有构成各层的材料的涂布液在支撑体上利用公知的涂布方法、并针对各层重复进行涂布、干燥工序而依次涂布下去。

对用于感光层的制作的溶剂或分散介质没有特别限制,作为具体例,可列举:四氢呋喃、1,4-二烷、二甲氧基乙烷等醚类、甲酸甲酯、乙酸乙酯等酯类、丙酮、甲乙酮、环己酮等酮类、苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、四氯乙烷、1,2-二氯丙烷、三氯乙烯等氯代烃类、正丁基胺、异丙醇胺、二乙胺、三乙醇胺、乙二胺、三亚乙基二胺等含氮化合物类、乙腈、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、二甲亚砜等非质子性极性溶剂类等。另外,这些溶剂或分散介质可以单独使用一种,也可以以任意组合及种类组合使用两种以上。

溶剂或分散介质的使用量没有特别限制,但优选考虑到各层的目的、所选择的溶剂/分散介质的性质而适当调整、使得涂布液的固体成分浓度、粘度等物性达到期望的范围。

就层形成用的涂布液而言,在单层型感光体及层叠型感光体的电荷传输层的情况下,涂布液的固体成分浓度通常为5质量%以上、优选为10质量%以上,另一方面,通常为40质量%以下、优选为35质量%以下的范围。另外,该涂布液的粘度通常为10mpa·s以上、优选为50mpa·s以上,另一方面,通常为1,500mpa·s以下、优选为1,200mpa·s、更优选为500mpa·s以下、进一步优选为400mpa·s以下的范围。

在层叠型感光体的电荷产生层的情况下,涂布液的固体成分浓度通常为0.1质量%以上、优选为1质量%以上,另一方面,通常为15质量%以下、优选为10质量%以下的范围。另外,该涂布液的粘度通常为0.01mpa·s以上、优选为0.1mpa·s以上,另外,通常为20mpa·s以下、优选为10mpa·s以下的范围。

作为涂布液的涂布方法,可列举浸涂法、喷涂法、旋涂法、珠涂敷法、线棒涂敷法、刮刀涂敷法、辊涂法、气刀涂敷法、幕涂法等,也可以使用其它公知的涂敷法。

涂布液的干燥优选在室温下的指触干燥后,在30~200℃的温度范围内,在无风或送风下加热干燥1分钟至2小时之间。另外,加热温度可以为恒定,也可以在干燥时边变更温度边进行。

<电子照相感光体盒、图像形成装置>

使用本发明的电子照相感光体的复印机、打印机等中使用的电子照相感光体盒(处理盒、盒)、以及搭载有该盒的图像形成装置包括带电、曝光、显影、转印、清洁等各工艺,而每个工艺均可以采用通常被采用的任意方法。

本发明的电子照相感光体盒具备电子照相感光体;以及选自使上述电子照相感光体带电的带电装置、使带电后上述电子照相感光体曝光而形成静电潜像的曝光装置、及将形成在上述电子照相感光体上的静电潜像显影的显影装置中的至少一种装置。

另外,本发明的图像形成装置具备电子照相感光体、使上述电子照相感光体带电的带电装置、使带电后上述电子照相感光体曝光而形成静电潜像的曝光装置、及将形成在上述电子照相感光体上的上述静电潜像显影的显影装置。

作为带电方法(带电器),除了例如利用了电晕放电的电晕管、格栅电晕管带电以外,也可以采用使被施加了电压的直接带电构件与感光体表面接触而使其带电的直接带电方法。作为直接带电方法,可使用基于带电辊或刷、膜等的接触带电等的任意方式,伴有气体中放电的带电、或不伴有气体中放电的注入带电均可。

其中,在使用了电晕放电的带电方法中,由于将暗部电位保持于恒定,因此优选格栅电晕管带电。用于本申请的带电辊优选为在导电性的轴芯体上形成有导电性弹性层的带电辊。作为使用了带电辊等的接触带电装置的情况下的带电方式,可采用直流带电或交流叠加直流带电。

本发明中使用的带电辊的体积电阻率优选在25℃、湿度50%rh下为0.1mω·cm以上且5mω·cm以下。在上述范围内时,耐泄漏性提高、放电起始电压变得适度,因此相对于同样的施加电压,重影性得以改善,故优选。

以下,列举鼓盒作为使用了本发明的电子照相感光体的盒的一例,针对该鼓盒和图像形成装置、结合示出了装置的一例的图1进行说明。

如图1所示,图像形成装置具备电子照相感光体1、带电装置2、曝光装置3及显影装置4而构成,进一步,可根据需要而设置转印装置5、清洁装置6及定影装置7。

电子照相感光体1只要是上述本发明的电子照相感光体则没有特殊限制,在图1中,作为其一例而示出了在圆筒状的导电性支撑体的表面形成有上述感光层的鼓状的感光体。沿着该电子照相感光体1的外周面,分别配置有带电装置2、曝光装置3、显影装置4、转印装置5及清洁装置6。

带电装置2是使电子照相感光体1带电的装置,使电子照相感光体1的表面均匀带电至给定电位。在图1中,作为带电装置2的一例而示出了辊型的带电装置(带电辊),但此外还常用电晕管、格栅电晕管等电晕带电装置、带电刷等接触型带电装置等。

需要说明的是,电子照相感光体1及带电装置2在大多情况下以具备这两者的盒(以下也称为感光体盒)的形式、设计成能够从图像形成装置的主体拆卸的方式。并且,例如在电子照相感光体1、带电装置2发生了劣化的情况下,能够将该感光体盒从图像形成装置主体拆卸后将另一新的感光体盒安装于图像形成装置主体。另外,也可以除了带电装置2以外、或代替带电装置2,已具备感光体1、和曝光装置3和/或显影装置4的盒的形式、设计成能够从图像形成装置的主体拆卸的方式。

需要说明的是,关于后述的调色剂t,也是在大多情况下设计成存储于调色剂盒中、并能够从图像形成装置主体拆卸的方式,在所使用的调色剂盒中的调色剂没有了的情况下,能够将该感光体盒从图像形成装置主体拆卸并安装另一新的调色剂盒。

进一步,也有时使用具备电子照相感光体1、带电装置2、调色剂t的全部的盒。

曝光装置3只要是可以对电子照相感光体1进行曝光而在电子照相感光体1的感光面形成静电潜像的装置即可,对其种类没有特殊限制。作为具体例,可列举:卤素灯、荧光灯、半导体激光器、he-ne激光器等激光器、led等。另外,也可以通过感光体内部曝光方式进行曝光。进行曝光时的光是任意的,例如,用波长780nm的单色光、波长600nm~700nm的稍靠近短波长的单色光、波长380nm~500nm的短波长的单色光等进行曝光即可。

对显影装置4的种类没有特殊限制,只要是使形成在电子照相感光体1上的静电潜像显影的装置即可。具体而言,可使用瀑布显影、单组分导电调色剂显影、双组分磁刷显影等干式显影方式、或湿式显影方式等任意装置。

在图1中,显影装置4包含显影槽41、搅拌器42、供给辊43、显影辊44、及控制构件45,形成为在显影槽41的内部贮存有调色剂t的构成。另外,也可以根据需要而使显影装置4附带补给调色剂t的补给装置(未图示)。该补给装置以能够从瓶、盒等容器补给调色剂t的方式构成。

对转印装置5的种类没有特殊限制,可以使用采用了电晕转印、辊转印、带转印等静电转印法、压力转印法、粘合转印法等中的任意方式的装置。这里,使转印装置5由与电子照相感光体1相对配置的转印充电器、转印辊、转印带等构成。该转印装置5以与调色剂t的带电电位相反的极性施加给定电压值(转印电压),将形成于电子照相感光体1的调色剂图像转印于记录纸(纸张、媒介)p。

对清洁装置6没有特殊限制,可以使用刷清洁器、磁刷清洁器、静电刷清洁器、磁辊清洁器、刮刀清洁器等任意的清洁装置,在本发明中,刮刀清洁器的情况下容易发挥出效果。清洁装置6用清洁构件刮下附着于感光体1的残留调色剂,并回收残留调色剂。

在如上所述地构成的电子照相装置(图像形成装置)中,可如下地进行图像的记录。

在图1中,鼓状的感光体1沿箭头方向以给定的圆圆周速度度进行旋转驱动。感光体1在其旋转过程中通过带电装置2而在其表面受到正或负的给定电位的均匀带电。此时,可利用直流电压而使其带电,也可以在直流电压上叠加交流电压而使其带电。接着,在曝光装置3中,通过图像曝光机构而进行用于形成潜像的曝光。

所形成的静电潜像接着在显影装置4中进行调色剂显影,该调色剂显影通过电晕转印等转印装置5而被依次转印于由进纸部给送的作为转印体的纸等记录纸p上。在图1中,显影装置4包含显影槽41、搅拌器42、供给辊43、显影辊44、及控制构件45,形成为在显影槽41的内部贮存有调色剂t的构成。另外,也可以根据需要而使显影装置4附带补给调色剂t的补给装置(未图示)。该补给装置以能够从瓶、盒等容器补给调色剂t的方式构成。经过了图像转印的转印体接着被送往定影装置7,进行图像定影,并被打印到机器外。

定影装置7由上部定影构件(定影辊)71及下部定影构件(定影辊)72构成,在上部或下部定影构件71或72的内部配备有加热装置73。需要说明的是,图1中示出的是在上部定影构件71的内部具备加热装置73的例子。上部及下部的各定影构件71及72可以使用在不锈钢、铝等的金属管坯上包覆有硅橡胶的定影辊、以及用特氟隆(注册商标)树脂包覆的定影辊、定影片等公知的热定影构件。进而,为了提高脱模性,上部及下部的各定影构件71及72可以形成为供给硅油等脱模剂的构成,也可以形成为利用弹簧等相互强制性地施加压力的构成。

在被转印到记录纸p上的调色剂在被加热至给定温度的上部定影构件71与下部定影构件72之间通过时,调色剂被加热至熔融状态,通过后经冷却而将调色剂定影至记录纸p上。

对于图像转印后的感光体1的表面,通过清洁装置6而除去转印残留的调色剂,通过除电机构进行除电后为了后续的图像形成而进行清洁化。

在使用本发明的电子照相感光体时,作为带电器,除了电晕管、格栅电晕管等电晕带电器以外,也可以使用使被施加了电压的直接带电构件与感光体表面接触而使其带电的直接带电机构。

作为直接带电机构的例子,可列举:带电辊、带电刷等接触带电器等。作为直接带电方法,伴有气体中放电的带电、或不伴有气体中放电的注入带电均可。另外,作为在带电时施加的电压,可以采用仅直流电压的情况、以及也可以在直流上叠加交流而使用。

曝光可采用卤素灯、荧光灯、激光器(半导体、he-ne)、led、感光体内部曝光方式等,而作为数字式电子照相方式,优选使用激光器、led、光闸阵列等。作为波长,除780nm的单色光以外,还可以使用600~700nm区域的稍微靠近短波长的单色光。

显影工序可采用瀑布显影、单组分绝缘调色剂显影、单组分导电调色剂显影、双组分磁刷显影等干式显影方式、或湿式显影方式等。

作为调色剂,除了粉碎调色剂以外,可以使用悬浮造粒、悬浮聚合、乳液聚合凝聚法等得到的化学调色剂。特别是在化学调色剂的情况下,可使用4~8μm左右的小粒径的调色剂,从形状接近于球形的调色剂到马铃薯状等偏离球形的调色剂均可使用。聚合调色剂的带电均匀性、转印性优异,可优选用于高画质化。

转印工序可采用电晕转印、辊转印、带转印等静电转印法、压力转印法、粘合转印法。定影可采用热辊定影、闪光定影、烘箱定影、压力定影、ih定影、带定影、ihf定影等,这些定影方式可单独使用,也可以以组合的形式使用多种定影方式。

清洁可使用刷清洁器、磁刷清洁器、静电刷清洁器、磁辊清洁器、刮刀清洁器等。

除电工序大多情况下可省略,但在使用的情况下,可使用荧光灯、led等,作为强度,大多情况下使用曝光光的3倍以上的曝光能量。除这些工艺以外,还可以具有前曝光工序、辅助带电工序的工艺。

本发明中可以将上述鼓状的感光体1、带电装置2、显影装置4及清洁装置6等构成要素中的多个要素以鼓盒的形式一体结合而构成,也可以将该鼓盒以相对于复印机、激光打印机等电子照相装置主体能够装卸的方式构成。例如可以将带电装置2、显影装置4及清洁装置6中的至少1个与鼓状感光体1一起一体支撑而制成盒。

另外,图像形成装置可以进一步变形而构成,例如,可以形成为能够进行前曝光工序、辅助带电工序等工序的构成,或进行胶版印刷的构成,或进一步使用了多种调色剂的全彩色串联方式的构成。

实施例

以下,结合实施例对本发明的实施方式进行更为具体的说明。需要说明的是,以下的实施例是为了详细地说明本发明而示出的,本发明只要不脱离其要点就不限定于如下所示的实施例,可以任意变形而实施。另外,只要没有特别指定,以下的实施例及比较例中的“份”的记载表示“质量份”。

《实施例1-1~1-8及比较例1-1~1-10》

<底涂层形成用涂布液的制造>

涂布液a

将平均初级粒径40nm的金红石型氧化钛(石原产业株式会社制“tto55n”)、和相对于该氧化钛为3质量%的甲基二甲氧基硅烷(东芝有机硅株式会社制“tsl8117”)利用亨舍尔混合机进行了混合。将得到的表面处理氧化钛50质量份和甲醇120质量份混合而得到原料浆料,使用以直径约100μm的氧化锆珠(株式会社nikkato制ytz)为分散介质、磨容积约0.15l的寿工业株式会社制ultraapexmill(uam-015型),以转子圆周速度10m/秒、液体流量10kg/小时的液体循环状态对上述原料浆料1kg进行1小时分散处理,制作了氧化钛分散液。

将上述氧化钛分散液、甲醇/1-丙醇/甲苯的混合溶剂、及ε-己内酰胺[下述式a所示的化合物]/双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷[下述式b所示的化合物]/六亚甲基二胺[下述式c所示的化合物]/十亚甲基二羧酸[下述式d所示的化合物]/十八亚甲基二羧酸[下述式e所示的化合物]以组成摩尔比率75%/9.5%/3%/9.5%/3%构成的共聚聚酰胺的粒料边加热边进行搅拌、混合,使聚酰胺粒料溶解。然后,利用输出功率1200w的超声波振荡器进行1小时超声波分散处理,进一步利用孔径5μm的ptfe制膜滤器(advantec制mitexlc)进行过滤,得到了表面处理氧化钛/共聚聚酰胺的质量比为3/1、甲醇/1-丙醇/甲苯的混合溶剂的质量比为7/1/2、且所含有的固体成分浓度为18.0质量%的底涂层形成用涂布液a。

[化学式21]

<电荷产生层形成用涂布液的制造>

电荷产生层形成用涂布液b

如下所述地制作了电荷产生层形成用涂布液。作为电荷产生物质,将图2的x射线衍射图谱所示的氧钛酞菁20质量份和1,2-二甲氧基乙烷280质量份混合,用砂磨机粉碎1小时而进行了微粒化分散处理。接着,在该微细化处理液中混合使聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业(株)制、商品名“denkabutyral”#6000c)10质量份溶解于1,2-二甲氧基乙烷255质量份和4-甲氧基-4-甲基-2-戊酮85质量份的混合液中而得到的粘合剂液、以及230质量份的1,2-二甲氧基乙烷,制备了电荷产生层形成用涂布液b1。

作为电荷产生物质,将图3的x射线衍射图谱所示的氧钛酞菁20质量份和1,2-二甲氧基乙烷280质量份混合,用砂磨机粉碎4小时而进行了微粒化分散处理。接着,在该微细化处理液中混合使聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业(株)制、商品名“denkabutyral”#6000c)10质量份溶解于1,2-二甲氧基乙烷255质量份和4-甲氧基-4-甲基-2-戊酮85质量份的混合液中而得到的粘合剂液、以及230质量份的1,2-二甲氧基乙烷,制备了电荷产生层形成用涂布液b2。

将电荷产生层形成用涂布液b1和电荷产生层形成用涂布液b2以6:4(质量比)的比例混合,制作了本实施例中使用的电荷产生层形成用涂布液b。

<电荷传输层形成用涂布液的制造>

电荷传输层形成用涂布液c1

相对于四氢呋喃溶剂90质量份加入聚四氟乙烯粒子(平均初级粒径=0.3μm)(喜多村化学制、ktl-500f、以下称为ktl)10质量份、氟类接枝聚合物(gf400、东亚合成株式会社制)0.5质量份,进行1小时超声波分散,得到了初级浆料液ca1。

接着,使用高压碰撞型分散机(suginomachinestarburstmini)将该初级浆料液ca1重复传递5次的升压至100mpa的分散处理,得到了ktl分散液ca2。

作为cb液,将下述重复结构所示的聚碳酸酯树脂64质量份(树脂x1、粘均分子量50,000)、作为电荷传输物质的上述(ht-17)所示的化合物29质量份、1质量份的下式所示的化合物ad1、流平剂硅油(信越化学性kf96-10cs)0.03质量份在四氢呋喃与苯甲醚的9:1(质量比)的混合溶剂中进行加热搅拌而进行溶解,得到了固体成分浓度为18质量%的cb液。

在上述cb液中加入上述ktl分散液ca2、并使氟树脂粒子达到6质量份,使用均化器以7000rpm进一步分散约1小时,得到了电荷传输层形成用涂布液c1。

[化学式22]

树脂x1

ad1

电荷传输层形成用涂布液c2

以使氟树脂粒子达到11质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c1中使用的ktl分散液ca2在cb液中的添加质量份数,除此以外,与c1同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c2。

电荷传输层形成用涂布液c3

以使氟树脂粒子达到16质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c1中使用的ktl分散液ca2在cb液中的添加质量份数,除此以外,与c1同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c3。

电荷传输层形成用涂布液c4

代替电荷传输层形成用涂布液c1中使用的ktl分散液ca2而将仅经过超声波分散的初级浆料液ca1添加到了cb液中、并使氟树脂粒子达到6质量份,除此以外,与c1同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c4。

电荷传输层形成用涂布液c5

以使氟树脂粒子达到11质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c4中使用的初级浆料液ca1在cb液中的添加质量份数,除此以外,与c4同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c5。

电荷传输层形成用涂布液c6

以使氟树脂粒子达到16质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c4中使用的初级浆料液ca1在cb液中的添加质量份数,除此以外,与c4同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c6。

电荷传输层形成用涂布液c7

未向cb液中添加电荷传输层形成用涂布液c1中使用的ktl分散液ca2、而是直接使用了cb液,除此以外,与c1同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c7。

电荷传输层形成用涂布液c8

以使氟树脂粒子达到1质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c1中使用的ktl分散液ca2在cb液中的添加质量份数,除此以外,与c1同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c8。

电荷传输层形成用涂布液c9

以使氟树脂粒子达到22质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c1中使用的ktl分散液ca2在cb液中的添加质量份数,除此以外,与c1同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c9。

电荷传输层形成用涂布液c10

未向cb液中添加电荷传输层形成用涂布液c1中使用的ktl分散液ca2、并将cb液中的ctm由(ht-17)变更为下式所示的ht-20,除此以外,与c1同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c10。

[化学式23]

ht-20

电荷传输层形成用涂布液c11

以使氟树脂粒子达到1质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c1中使用的ktl分散液ca2在cb液中的添加质量份数、并将cb液中的ctm由(ht-17)变更为上述(ht-20),除此以外,与c1同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c11。

电荷传输层形成用涂布液c12

以使氟树脂粒子达到6质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c11中使用的ktl分散液ca2在cb液中的添加质量份数,除此以外,与c11同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c12。

电荷传输层形成用涂布液c13

以使氟树脂粒子达到11质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c11中使用的ktl分散液ca2在cb液中的添加质量份数,除此以外,与c11同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c13。

电荷传输层形成用涂布液c14

以使氟树脂粒子达到22质量份的方式添加了电荷传输层形成用涂布液c11中使用的ktl分散液ca2在cb液中的添加质量份数,除此以外,与c11同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c14。

电荷传输层形成用涂布液c15

将在电荷传输层形成用涂布液c2中使用的ctm由(ht-17)变更为下式所示的ht-21,除此以外,与c2同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c15。

[化学式24]

ht-21

电荷传输层形成用涂布液c16

将在电荷传输层形成用涂布液c2中使用的ctm由(ht-17)变更为下式所示的ht-22,除此以外,与c2同样地制备了电荷传输层形成用涂布液c16。

[化学式25]

ht-22

电荷传输层形成用涂布液c17

相对于四氢呋喃溶剂90质量份加入利用六亚甲基二硅氮烷进行了表面处理的氧化硅(平均粒径=0.2μm)(株式会社日本触媒制、对制品名ke-s30进行表面处理、以下称为ket30)10质量份,进行1小时超声波分散,得到了初级浆料液ca17。

作为cb17液,将与cb液同样的重复结构所示的聚碳酸酯树脂64质量份(树脂x1、粘均分子量50,000)、作为电荷传输物质的上述(ht-17)29质量份、1质量份的上述化合物ad1、流平剂硅油(信越化学性kf96-10cs)0.03质量份在四氢呋喃与苯甲醚的9:1(质量比)的混合溶剂中进行加热搅拌而进行溶解,得到了固体成分浓度为18质量%的cb17液。

在上述cb17液中加入上述初级浆料液ca17液、并使ket30达到11质量份,使用均化器以7000rpm进一步分散约1小时,得到了电荷传输层形成用涂布液c17。

<感光体鼓的制造>

使用上述得到的电荷传输层形成用涂布液(涂布液)c1~c17,如表-1所示那样,如下所述地制造了相当于实施例1-1~1-8(涂布液c1~c6、c12、c13)及比较例1-1~1-10(涂布液c7~c11、c14~c17)的感光体鼓。

在表面经过了切削加工的外径30mm、长度248mm、壁厚0.75mm的铝合金制成的圆筒上,通过浸涂法依次涂布在涂布液的制造例中制作的底涂层形成用涂布液、电荷产生层形成用涂布液、电荷传输层形成用涂布液并进行干燥,以使干燥后的膜厚分别为1.5μm、0.5μm、36μm的方式形成了底涂层、电荷产生层、电荷传输层,制造了感光体鼓。需要说明的是,电荷传输层的干燥在125℃进行了24分钟。

另外,在泄漏试验用途中,除了使用表面经过了切削加工的外径24mm、长度255mm、壁厚0.75mm的铝合金制成的圆筒而使电荷传输层的膜厚为20μm以外,同样地制造了感光体鼓。

<分散性的评价>

通过目测或触诊而确认了感光体表面的氟树脂粒子的分散性,结果如表-1所示。分散性的水平如下所述。

○:感光体表面的凝聚少,并且即使用手触摸也不会感觉到粗糙的凝聚物。

△:特别是在感光体表面的下端的极少一部分观察到了凝聚。并且在用手触摸时会感觉到粗糙的凝聚物。但由于处于图像区域之外,因此实用方面不存在问题。

×:在感光体整面观察到了凝聚,并且在用手触摸时会感觉到粗糙的凝聚物。由于处于图像区域内,因此在实用方面也存在问题。

<电气特性的评价>

接着,将这些电子照相感光体安装于按照电子照相学会测定标准制作的电子照相特性评价装置(《续电子照相技术的基础和应用》(続電子写真技術の基礎と応用)、电子照相学会编、coronapublishing公司(1996年)、404~405页记载),并安装于感光体特性测量仪,按照以下顺序对基于带电(负极性)、曝光、电位测定、除电的循环的电气特性在25℃/湿度50%rh的环境中进行了评价。另外,使感光体带电至初期表面电位达到-800v,照射利用干涉过滤器使卤素灯的光成为波长780nm的单色光的光,测定了以0.6μj/cm2的强度照射该曝光光时在40ms后的曝光后表面电位(vl)(-v)。测定数据如表-1所示。

<体积电阻率的测定>

使用图4所示的装置测定了带电辊的体积电阻率。将带电辊压在铝鼓上,使其以30rpm旋转的同时进行了测定。以10v以上且100v以下的范围施加直流电压,测定了各电压下的电流值。使用欧姆定律由这些测定值计算出了电阻值。进一步,作为带电辊的形状,由带电辊与铝鼓接触的辊隙宽度、从带电辊的轴芯到铝鼓的宽度(导电性弹性层的层宽)、带电辊的长度而求出了体积电阻率。电阻率与体积电阻率通常呈下式的关系。

r=ρa/l

r:电阻率

ρ:体积电阻率

a:与铝鼓接触的面积

l:导电性弹性层的层宽

其结果,实施例1-1~1-8、比较例1-1~1-8及比较例1-10中使用的带电辊的体积电阻率为1.3mω·cm,比较例1-9中使用的带电辊为10.3mω·cm。

<图像试验>

将所得感光体搭载于samsung公司制单色打印机ml6510(dc辊带电、激光曝光、非磁性2成分、非接触显影)的感光体盒,在气温25℃、相对湿度50%下以印字率5%进行了30,000张连续印刷。印刷30,000张后,测定打印前后的膜厚,计算出了换算为感光体1,000转的膜减少量,结果如表-1所示。

<泄漏试验>

将所得感光体连同带电辊一起搭载于samsung公司制彩色打印机clp-680用盒。对于该盒,在于气温32℃、相对湿度80%下向带电辊从-1.5kv起每隔1分钟、每次-0.5kv地增加的同时施加电压,记录了发生泄漏时的电压。在使鼓每分钟旋转30次的同时进行了电压的施加,结果如表-1所示。

[表1]

表-1

由表-1的结果可知,实施例1-1~1-6的综合性的平衡优异。氟树脂粒子的添加量多的比较例1-3及比较例1-6的分散性处于×的水平、粗糙度的值也变大。关于电气特性,可知与比较例1-7~1-10相比,实施例1-1~1-6较好。另外,通过将实施例1-2、实施例1-5与比较例1-10加以比较还可知,氟树脂粒子的耐泄漏性良好。将实施例1-1~1-6与比较例1-1~1-3加以比较可知,从耐磨耗、耐泄漏性的观点出发,氟树脂粒子的添加量为3~20质量%时可获得本申请的效果。此外,通过将实施例1-2、1-5、比较例1-8、1-9加以比较可知,即使使用体积电阻低的带电辊,耐泄漏性也良好。

《实施例2-1~2-4及比较例2-1~2-12》

[实施例2-1]

<底涂层形成用涂布液的制造>

将平均初级粒径40nm的金红石型氧化钛(石原产业株式会社制“tto55n”)、和相对于该氧化钛为3质量%的甲基二甲氧基硅烷(东芝有机硅株式会社制“tsl8117”)利用亨舍尔混合机进行了混合。将得到的表面处理氧化钛50份和甲醇120份混合而得到原料浆料,使用以直径约100μm的氧化锆珠(株式会社nikkato制ytz)为分散介质、磨容积约0.15l的寿工业株式会社制ultraapexmill(uam-015型),以转子圆周速度10m/秒、液体流量10kg/小时的液体循环状态对上述原料浆料1kg进行1小时分散处理,制作了氧化钛分散液。

将上述氧化钛分散液、甲醇/1-丙醇/甲苯的混合溶剂、及ε-己内酰胺[下述式a所示的化合物]/双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷[下述式b所示的化合物]/六亚甲基二胺[下述式c所示的化合物]/十亚甲基二羧酸[下述式d所示的化合物]/十八亚甲基二羧酸[下述式e所示的化合物]以组成摩尔比率75%/9.5%/3%/9.5%/3%构成的共聚聚酰胺的粒料边加热边进行搅拌、混合,使聚酰胺粒料溶解。然后,利用输出功率1200w的超声波振荡器进行1小时超声波分散处理,进一步利用孔径5μm的ptfe制膜滤器(advantec制mitexlc)进行过滤,制作了表面处理氧化钛/共聚聚酰胺的质量比为3/1、甲醇/1-丙醇/甲苯的混合溶剂的质量比为7/1/2、且所含有的固体成分浓度为18.0质量%的底涂层形成用涂布液。

[化学式26]

<电荷产生层形成用涂布液的制造>

作为电荷产生物质,将显示出图2的基于cukα特性x射线的x射线衍射图谱的氧钛酞菁20份和1,2-二甲氧基乙烷280份混合,用砂磨机粉碎1小时而进行了微粒化分散处理。接着,在该微细化处理液中混合使聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业(株)制、商品名“denkabutyral”#6000c)10份溶解于1,2-二甲氧基乙烷255份和4-甲氧基-4-甲基-2-戊酮85份的混合液中而得到的粘合剂液、以及230份的1,2-二甲氧基乙烷,制备了电荷产生层形成用涂布液。

<电荷传输层形成用涂布液的制造>

将聚四氟乙烯树脂粒子(ktl-500f(株)喜多村化学制平均初级粒径:0.3μm)10质量份、氟类接枝聚合物(gf400、东亚合成(株)制)0.5质量份连同四氢呋喃90质量份一起进行搅拌混合后,使用安装有球碰撞室的高压均化器((株)suginomachine制)升压至70mpa而进行分散处理,由此得到了聚四氟乙烯树脂粒子悬浮液。

接着,使下述重复结构所示的聚碳酸酯树脂100份(树脂x、粘均分子量50,000)、下式所示的电荷传输物质ctm-1[e_homo=-4.349ev]50份、4份下述式所示的化合物ad1、1份ad2、二甲基聚硅氧烷(信越化学株式会社制kf96-10cs)0.05份溶解于四氢呋喃/甲苯(80/20(质量比))混合溶剂570份,并与前述得到的聚四氟乙烯树脂粒子悬浮液混合,利用均化器进行搅拌,由此制备了电荷传输层形成用涂布液。

[化学式27]

树脂x

ctm-1

ad1

ad2

<感光体鼓的制造>

在表面经过了切削加工的外径30mm、长度254mm、壁厚0.8mm的铝合金制成的圆筒上,通过浸涂法依次涂布在涂布液的制造例中制作的底涂层形成用涂布液、电荷产生层形成用涂布液、电荷传输层形成用涂布液并进行干燥,以使干燥后的膜厚分别为1.5μm、0.4μm、25μm的方式形成了底涂层、电荷产生层、电荷传输层,制造了感光体鼓。需要说明的是,电荷传输层的干燥在125℃进行了24分钟。

[实施例2-2]

将实施例2-1的<电荷传输层形成用涂布液的制造>中使用的电荷传输物质ctm-1的使用量变更为60质量份,除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[实施例2-3]

将实施例2-1的<电荷传输层形成用涂布液的制造>中使用的电荷传输物质ctm-1的使用量变更为40质量份,除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[实施例2-4]

将实施例2-1的<电荷传输层形成用涂布液的制造>中使用的电荷传输物质ctm-1变更为下式所示的电荷传输物质ctm-2[e_homo=-4.400ev],除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[化学式28]

ctm-2

[比较例2-1]

将实施例2-1的<电荷传输层形成用涂布液的制造>中使用的电荷传输物质变更为下式所示的电荷传输物质ctm-a[e_homo=-4.576ev],除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[化学式29]

ctm-a

[比较例2-2]

使实施例2-1中<电荷传输层形成用涂布液的制造>中使用的电荷传输物质与比较例2-1同样地为电荷传输物质ctm-a,并将其使用量变更为60质量份,除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[比较例2-3]

将实施例2-1中<电荷传输层形成用涂布液的制造>中使用的电荷传输物质变更为下式所示的电荷传输物质ctm-b[e_homo=-4.603ev],除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[化学式30]

ctm-b

[比较例2-4]

使实施例2-1中<电荷传输层形成用涂布液的制造>中使用的电荷传输物质与比较例2-3同样地为电荷传输物质ctm-b,并将其使用量变更为60质量份,除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[比较例2-5]

将实施例2-1中<电荷传输层形成用涂布液的制造>中使用的电荷传输物质变更为下式所示的电荷传输物质ctm-c[e_homo=-4.677ev],并将其使用量变更为60质量份,除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[化学式31]

ctm-c

[比较例2-6]

将实施例2-1中<电荷传输层形成用涂布液的制造>中使用的电荷传输物质变更为下式所示的电荷传输物质ctm-d[e_homo=-4.687ev],并将其使用量变更为70质量份,除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[化学式32]

ctm-d

[比较例2-7]

使与实施例2-1相同的重复结构所示的聚碳酸酯树脂100份(树脂x、粘均分子量50,000)、上式所示的电荷传输物质ctm-1[e_homo=-4.349ev]50份、4份上式所示的化合物ad1、1份ad2、二甲基聚硅氧烷(信越化学株式会社制kf96-10cs)0.03份溶解于四氢呋喃/甲苯(80/20(质量比))混合溶剂620份而制备了电荷传输层形成用涂布液,除此以外,与实施例2-1同样地制作了感光体鼓。

[比较例2-8]

将比较例2-7中使用的电荷传输物质变更为上式所示的电荷传输物质ctm-2[e_homo=-4.400ev],除此以外,与比较例2-7同样地制作了感光体鼓。

[比较例2-9]

将比较例2-7中使用的电荷传输物质变更为上式所示的电荷传输物质ctm-a[e_homo=-4.576ev],除此以外,与比较例2-7同样地制作了感光体鼓。

[比较例2-10]

将比较例2-7中使用的电荷传输物质变更为上式所示的电荷传输物质ctm-b[e_homo=-4.603ev],除此以外,与比较例2-7同样地制作了感光体鼓。

[比较例2-11]

将比较例2-7中使用的电荷传输物质变更为上式所示的电荷传输物质ctm-c[e_homo=-4.677ev],除此以外,与比较例2-7同样地制作了感光体鼓。

[比较例2-12]

将比较例2-7中使用的电荷传输物质变更为上式所示的电荷传输物质ctm-d[e_homo=-4.687ev],除此以外,与比较例2-7同样地制作了感光体鼓。

<重复耐久试验>

在室温35℃、相对湿度80%的环境中,将实施例及比较例中制作的电子照相感光体安装于按照电子照相学会测定标准制作的电子照相特性评价装置(《续电子照相技术的基础和应用》(続電子写真技術の基礎と応用)、电子照相学会编、coronapublishing公司(1996年)、404~405页记载),按照以下顺序进行了基于带电(负极性)、曝光、电位测定、除电的循环的电气特性的评价。

使感光体带电至初期表面电位达到-700v,在以0.8μj/cm2的强度照射利用干涉过滤器使卤素灯的光成为波长780nm的单色光的光100ms后,测定了重复耐久试验前的曝光后表面电位(vl1)(-v)。

接着,在测定重复耐久试验前的曝光后表面电位后,利用上述装置重复进行了5000次-700v的带电和约15μj/cm2强度的除电的循环,然后使其带电至表面电位达到-700v,在以0.8μj/cm2的强度照射利用干涉过滤器使卤素灯的光成为波长780nm的单色光的光100ms后,进行了重复耐久试验后的曝光后表面电位(vl2)的测定。

重复耐久试验前后的变化量小的感光体,相对于重复使用会显示出更小的特性变化,作为感光体的电气特性,稳定性高、耐久性能优异。

[表2]

表-2

在表-2的结果中,重复耐久试验前后的变化量小的感光体,相对于重复使用显示出了更小的特性变化,作为感光体的电气特性,稳定性高、耐久性能优异。

比较例2-1与比较例2-9相比,vl2-vl1值大幅上升,而另一方面,实施例2-1与比较例2-7相比,vl2-vl1值的上升受到抑制。可知,本发明的感光体的重复耐久试验前后的曝光后表面电位的变化量小,根据本发明,可提供相对于重复使用而言的稳定性非常高、耐久性能优异的感光体。

以上结合特定的实施方式对本发明进行了详细说明,但本领域技术人员应该理解的是,在不脱离本发明的主旨和范围的情况下,可以进行各种变更及修正。本申请基于2017年1月27日提出的日本专利申请(日本特愿2017-012881)及2017年3月22日提出的日本专利申请(日本特愿2017-056370)而完成,其全部内容作为参照而被援引于此。

工业实用性

本发明涉及的电子照相感光体、电子照相感光体盒及图像形成装置可期待显著有助于复印机、打印机等各种图像形成装置中的高品质化、长寿命化等。

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