專利名稱:靜電充電部件、靜電充電裝置、處理盒以及成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及靜電充電部件、靜電充電裝置、處理盒以及成像裝置。
背景技術(shù):
近年來,成像裝置,尤其是打印機(jī)和復(fù)印機(jī),已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,并且關(guān)于這種圖像裝置的各種構(gòu)成部分的技術(shù)也廣泛普及。在這些成像裝置中,采用電子照相法的成像裝置通過使用靜電充電裝置來對圖像保持部件進(jìn)行靜電充電,從而在經(jīng)過靜電充電的圖像保持部件上形成靜電潛像,該靜電潛像的電勢與周圍的電勢不同。這樣形成的靜電潛像用含有調(diào)色劑的顯影劑進(jìn)行顯影,并最終被轉(zhuǎn)印到記錄材料上。最近,集成有成像裝置的構(gòu)成部件(包括圖像保持部件和靜電充電裝置)的處理盒已經(jīng)在市場上占主導(dǎo)地位。通過將這種處理盒組裝到成像裝置中,成像裝置可安裝有多個(gè)構(gòu)成部件(包括圖像保持部件和靜電充電裝置)作為單一單元,從而使得對成像裝置的維護(hù)管理變得簡單。
靜電充電裝置為具有對圖像保持部件進(jìn)行靜電充電的功能的裝置,并且其可粗略地分為兩類充電裝置,即接觸充電方式的充電裝置,其與圖像保持部件直接接觸,并對該圖像保持部件進(jìn)行靜電充電;以及非接觸充電方式的充電裝置,其不與圖像保持部件直接接觸,而是通過在圖像保持部件的附近產(chǎn)生電暈放電等來對圖像保持部件進(jìn)行靜電充電。在非接觸充電方式的充電裝置中,可能會存在由于放電而形成諸如臭氧 和氮氧化物之類的副產(chǎn)物的情況。因此,近年來采用接觸充電方式的充電裝置的數(shù)量已經(jīng)增加。
采用接觸充電方式的靜電充電裝置安裝有諸如靜電充電輥之類的靜電充電部件,該靜電充電部件與圖像保持部件的表面直接接觸,并隨著圖像保持部件表面的運(yùn)動(dòng)而同步旋轉(zhuǎn),從而賦予圖像保持部件以靜電荷。所述靜電充電輥(例如)由基材和形成于該基材的外周表面上的導(dǎo)電性彈性層構(gòu)成。
為了改善在圖像保持部件的靜電充電過程中靜電充電部件的充電均一性,(例如)在日本專利No.2649162中對能夠構(gòu)成表面層(其設(shè)置在充電輥的導(dǎo)電性彈性層的外周表面上)的材料進(jìn)行了研究。另一方面,為了抑制在使用靜電充電輥期間所產(chǎn)生的噪音,在(例如)日本專利No.3024248中提出了在靜電充電部件的表面層上設(shè)置凹凸的方法。
同樣為了改善靜電充電裝置的充電均一性,人們對能夠構(gòu)成設(shè)置在靜電充電部件表面上的表面層的樹脂成分進(jìn)行了研究,并且在(例如)專利文獻(xiàn)JP-A-11-7177中提出了達(dá)到上述目的的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是獲得可確保具有優(yōu)異的靜電充電均一性并具有突出的長期的靜電充電維持能力的靜電充電部件,并且還提供分別組裝有這種靜電充電部件的靜電充電裝置、處理盒以及成像裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供這樣一種靜電充電部件,其包括基材;以及含有多孔填料和樹脂的最外層,其中所述最外層的凝膠率(gel fraction)為至少約50%、且其表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供在本發(fā)明的第一方面中所述的靜電充電部件,其中所述最外層含有聚酰胺樹脂作為主要組分,并且還含有選自由聚乙烯醇縮醛樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂和苯并胍胺樹脂組成的組中的至少一種材料。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供在本發(fā)明的第二方面中所述的靜電充電部件,其中所述聚酰胺樹脂為醇溶性聚酰胺樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供在本發(fā)明的第三方面中所述的靜電充電部件,其中所述醇溶性聚酰胺樹脂為N-烷氧基甲基化尼龍。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,提供在本發(fā)明的第四方面中所述的靜電充電部件,其中所述N-烷氧基甲基化尼龍為N-甲氧基甲基化尼龍。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,提供在本發(fā)明的第一方面中所述的靜電充電部件,其中所述多孔填料為選自由聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂和碳酸鈣組成的組中的至少一種物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,提供在本發(fā)明的第一方面中所述的靜電充電部件,其中所述最外層為通過使用酸性熱活化催化劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而形成的層。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,提供一種靜電充電裝置,其包含靜電充電部件,該靜電充電部件包括基材,以及含有多孔填料和樹脂的最外層,其中所述最外層的凝膠率為至少約50%、且其表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,提供在本發(fā)明的第八方面中所述的靜電充電裝置,其還包括用于清潔所述靜電充電部件的表面的清潔部件。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,提供在本發(fā)明的第九方面中所述的靜電充電裝置,其中所述清潔部件包括含有泡沫材料的彈性層。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,提供一種處理盒,其包括圖像保持部件以及對所述圖像保持部件進(jìn)行靜電充電的靜電充電部件,所述靜電充電部件包括基材,以及含有多孔填料和樹脂的最外層,其中所述最外層的凝膠率為至少約50%、且其表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,提供在本發(fā)明的第十一方面中所述的處理盒,其還包括用于清潔所述靜電充電部件的表面的清潔部件。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,提供在本發(fā)明的第十二方面中所述的處理盒,其中所述清潔部件包括含有泡沫材料的彈性層。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,提供一種成像裝置,包括圖像保持部件;靜電充電部件,其對所述圖像保持部件進(jìn)行靜電充電;潛像形成單元,其在所述圖像形成部件的表面上形成潛像;以及顯影單元,其用調(diào)色劑對形成于所述圖像保持部件的表面上的潛像進(jìn)行顯影以形成調(diào)色劑圖像,其中所述靜電充電部件包括基材、以及含有多孔填料和樹脂的最外層,所述最外層的凝膠率為至少約50%、且其表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,提供在本發(fā)明的第十四方面中所述的成像裝置,其還包括用于清潔所述靜電充電部件的表面的清潔部件。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,提供在本發(fā)明的第十五方面所述的成像裝置,其中所述清潔部件包括含有泡沫材料的彈性層。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,相對于未組裝有本發(fā)明構(gòu)造的情況,所述靜電充電部件具有優(yōu)異的靜電充電均一性和長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,相對于未組裝有本發(fā)明構(gòu)造的情況,所述靜電充電部件具有相當(dāng)優(yōu)異的靜電充電均一性和長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,與使用不同于醇溶性聚酰胺樹脂的其它聚酰胺樹脂時(shí)的情況相比,可使用更為簡單的涂膜形成方法(如浸涂法)來形成所述最外層。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,與使用不同于N-烷氧基甲基化尼龍的其他醇溶性聚酰胺樹脂時(shí)的情況相比,所述靜電充電部件具有相當(dāng)優(yōu)異的長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,與使用不同于N-甲氧基甲基化尼龍的其他N-烷氧基甲基化尼龍時(shí)的情況相比,所述靜電充電部件具有相當(dāng)優(yōu)異的長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,與所使用的多孔填料材料并非聚丙烯酰胺樹脂、丙烯酸樹脂或碳酸鈣中的至少一種物質(zhì)時(shí)的情況相比,所述靜電充電部件可顯示出優(yōu)異的靜電充電均一性以及突出的長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,與所述最外層是通過使用不同于熱活化催化劑的其他催化劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而形成的層時(shí)的情況相比,用于形成所述最外層的組合物的存儲穩(wěn)定性可得到提高。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,與未組裝有該構(gòu)造的情況相比,所述靜電充電裝置具有優(yōu)異的靜電充電均一性和長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,與未組裝有該構(gòu)造的情況相比,所述靜電充電裝置具有相當(dāng)優(yōu)異的靜電充電均一性和長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,與清潔部件不具有通過包含泡沫材料而形成的彈性層時(shí)的情況相比,所述靜電充電裝置具有相當(dāng)優(yōu)異的靜電充電均一性。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,與未組裝有該構(gòu)造的情況相比,所述處理盒具有優(yōu)異的靜電充電均一性和長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,與未組裝有該構(gòu)造的情況相比,所述處理盒具有相當(dāng)優(yōu)異的靜電充電均一性和長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,與清潔部件不具有通過包含泡沫材料而形成的彈性層時(shí)的情況相比,所述處理盒具有相當(dāng)優(yōu)異的靜電充電均一性。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,與未組裝有該構(gòu)造的情況相比,所述成像裝置可顯示出優(yōu)異的靜電充電均一性以及突出的長期靜電充電維持能力,并可長期確保形成高質(zhì)量的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,與未組裝有該構(gòu)造的情況相比,所述成像裝置具有相當(dāng)優(yōu)異的靜電充電均一性以及長期靜電充電維持能力。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,與清潔部件不具有通過包含泡沫材料而形成的彈性層時(shí)的情況相比,所述成像裝置具有相當(dāng)優(yōu)異的靜電充電均一性。
附圖簡要說明 下面將基于附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述,其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的靜電充電裝置的一個(gè)例子的示意圖; 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的一個(gè)例子的示意圖; 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的另一個(gè)示例的示意圖; 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的又一個(gè)示例的示意圖; 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的又一個(gè)示例的示意圖; 圖6是示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方案中所用的電子照相感光體的一個(gè)示例的剖視圖; 圖7是示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方案中所用的電子照相感光體的另一個(gè)示例的剖視圖; 圖8是示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方案中所用的電子照相感光體的又一個(gè)示例的剖視圖; 圖9是示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方案中所用的電子照相感光體的又一個(gè)示例的剖視圖; 圖10是示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方案中所用的電子照相感光體的又一個(gè)示例的剖視圖; 圖11是示出靜電充電部件中的清潔輥和靜電充電輥的構(gòu)造的示意圖, 其中 1表示電子照相感光體、 2表示導(dǎo)電性基底、 3表示感光層、 4表示底涂層、 5表示電荷產(chǎn)生層、 6表示電荷輸送層、 7表示保護(hù)層、 8表示單層型感光層、 10表示清潔輥、 12表示靜電充電輥、 14表示最外層、 20表示處理盒、 21表示靜電充電裝置、 25表示顯影裝置、 25Y、25M、25C和25K表示顯影單元、 26表示顯影輥、 27表示清潔裝置、 27a表示纖維狀部件、 27b表示清潔刀片、 29表示纖維狀部件、 30表示曝光裝置、 31表示潤滑劑供給裝置、 40表示轉(zhuǎn)印裝置、 42表示轉(zhuǎn)印裝置、 44表示定影裝置、 50表示中間轉(zhuǎn)印部件、 51、53、55和65表示輥、 52表示中間轉(zhuǎn)印帶、 60表示紙托盤、 61表示取紙輥、 63表示輥對、 100、110、120和130表示成像裝置。
具體實(shí)施例方式 下面將對本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。這些實(shí)施方案為本發(fā)明的典型實(shí)施方式,且不應(yīng)將其解釋為是對本發(fā)明范圍的限制。
《靜電充電部件》 根據(jù)本發(fā)明的各示例性實(shí)施方案的靜電充電部件為用于對安裝在成像裝置中的圖像保持部件的表面進(jìn)行靜電充電的靜電充電部件,其包括基材、以及設(shè)置在基材上并且與該圖像保持部件相接觸的最外層。
根據(jù)本發(fā)明的各示例性實(shí)施方案的靜電充電部件的形狀并不限于特定的一種,其例子包括輥狀、帶狀(管狀)和刀片狀(片狀)。在這些形狀中,輥狀(所謂的充電輥)優(yōu)于其他的形狀。
對各靜電充電部件的層結(jié)構(gòu)沒有特別限定,只要其至少包括基材和設(shè)置在基材上的最外層即可。換言之,最外層可直接設(shè)置在基材上,或者一個(gè)或多個(gè)中間層(包括導(dǎo)電性彈性層)可被設(shè)置在基材和最外層之間。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的靜電充電部件優(yōu)選為呈輥狀的充電輥,并且優(yōu)選具有這樣的層結(jié)構(gòu),其中導(dǎo)電性彈性層和表面層(最外層)依次設(shè)置在基材的表面上。
在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的靜電充電部件的一個(gè)示例為靜電充電輥的前提下,下面對基材、導(dǎo)電性彈性層和最外層進(jìn)行詳細(xì)描述。毫無疑問,構(gòu)成這些層的材料可類似地應(yīng)用于具有其他形狀的靜電充電部件中。
<基材> 基材(導(dǎo)電性基底)起到靜電充電輥的電極和支撐部件的作用,并且可由導(dǎo)電性材料形成。可用作基材的導(dǎo)電性材料的例子包括金屬或合金,如鋁、銅合金和不銹鋼;鍍鉻鐵、鍍鎳鐵等;和導(dǎo)電性樹脂。
<導(dǎo)電性彈性層> 可通過將導(dǎo)電性賦予劑分散在橡膠材料中的方法來形成導(dǎo)電性彈性層。本文可使用的橡膠材料的例子包括異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、環(huán)氧氯丙烷橡膠、丁基橡膠、聚氨酯、硅橡膠、氟碳橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁二烯橡膠、丁腈橡膠、乙烯-丙烯橡膠、環(huán)氧氯丙烷-氧化乙烯共聚物橡膠、環(huán)氧氯丙烷-環(huán)氧乙烯-烯丙基縮水甘油醚三元共聚物橡膠、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡膠(EPDM)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠(NBR)、天然橡膠、以及兩種或多種這些橡膠材料的共混物。
在上述這些橡膠材料中,聚氨酯、硅橡膠、EPDM、環(huán)氧氯丙烷-氧化乙烯共聚物橡膠、環(huán)氧氯丙烷-環(huán)氧乙烯-烯丙基縮水甘油醚三元共聚物橡膠、NBR、以及兩種或多種這些橡膠材料的共混物相對于其他橡膠材料來說是優(yōu)選的。這些橡膠材料可以為發(fā)泡型橡膠或非發(fā)泡型橡膠。
導(dǎo)電性賦予劑可以是電子導(dǎo)電劑或離子導(dǎo)電劑等。
電子導(dǎo)電劑的例子包括炭黑,如KETJEN BLACK或乙炔黑;熱解碳;石墨;各種導(dǎo)電性金屬及合金,如鋁、銅、鎳和不銹鋼;各種導(dǎo)電性金屬氧化物,如氧化錫、氧化銦、氧化鈦、氧化錫-氧化銻固溶體和氧化錫-氧化銦固溶體;其中表面經(jīng)過處理而具有導(dǎo)電性的絕緣性材料;以及導(dǎo)電性聚合物粉末,如聚吡咯和聚苯胺。
離子導(dǎo)電劑的例子包括銨鹽,如四乙基氯化銨和十二烷基三甲基氯化銨;和堿金屬或堿土金屬的鹽,如鋰鹽或鎂鹽。
這些導(dǎo)電性賦予劑可單獨(dú)使用,或以兩種或多種導(dǎo)電性賦予劑的組合的方式使用。對加入到導(dǎo)電性彈性層中的導(dǎo)電性賦予劑的量沒有特別的限定。然而,適當(dāng)?shù)氖?,對于?00重量份的橡膠材料而言,上述電子導(dǎo)電劑的加入量為1重量份至30重量份,優(yōu)選為15重量份至25重量份。并且,適當(dāng)?shù)氖牵瑢τ诿?00重量份的橡膠材料而言,上述離子導(dǎo)電劑的加入量為0.1重量份至5.0重量份,優(yōu)選0.5重量份至3.0重量份。
在形成導(dǎo)電性彈性層時(shí),對構(gòu)成該層的各種成分的混合方法和混合順序沒有特別的限定,其中所述成分包括導(dǎo)電性賦予劑、橡膠材料以及其他成分(例如,根據(jù)需要加入的硫化劑、發(fā)泡劑等)。例如,可采用這樣的常規(guī)方法首先通過使用轉(zhuǎn)鼓混合器、V型混合器等將所有成分混合,并通過使用擠出機(jī)將所得混合物進(jìn)行均勻的熔融共混。
<最外層> 下面對最外層進(jìn)行描述。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的靜電充電部件中的最外層為含有多孔填料的層。最外層的凝膠率為至少約50%,并且最外層的表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm。通過滿足這些條件,最外層的靜電充電均一性和耐沾污性可得到改善,并可使靜電充電部件具有改善的耐久性和優(yōu)異的長期靜電充電維持能力。
在最外層中含有多孔填料。通過在最外層中含有多孔填料,可以延緩最外層表面由于長期使用而發(fā)生的疲勞所導(dǎo)致的破裂的進(jìn)展,并且可抑制最外層中裂縫的出現(xiàn)。通過抑制表面層中裂縫的出現(xiàn),可防止產(chǎn)生圖像缺陷,其中圖像缺陷是因靜電充電部件的表面電阻改變導(dǎo)致靜電充電能力不穩(wěn)定而造成的,而靜電充電部件的表面電阻改變則是由調(diào)色劑或調(diào)色劑的外部添加劑被吸附或沉積于這些裂縫內(nèi)而導(dǎo)致的。因此,靜電充電的均一性得到改善,并且靜電充電部件的耐久性得以提高。由此獲得突出的長期靜電充電維持能力。在本文中,術(shù)語多孔填料中的“多孔”表示其表面處于有孔狀態(tài)的填料材料,所述孔的直徑為填料顆粒直徑的1/2或更低,并且其深度方向上的尺寸為0.001μm或更高。采用加速電壓被設(shè)定為5kV的FE-SEM(JSM-6700F,由JEOL公司制造)觀測二次電子圖像,來確定是否為“多孔”。當(dāng)孔在深度方向上的尺寸小于0.001μm時(shí),存在耐久性不足的問題。
最外層的凝膠率為至少約50%,優(yōu)選為約60%或更高,更優(yōu)選為約90%或更高。通過使最外層的凝膠率為至少50%,可提高最外層的機(jī)械性能,并且可抑制由于長期使用而導(dǎo)致的疲勞破裂。因此,改善了靜電充電部件的耐久性,并且獲得了突出的長期靜電充電維持能力。當(dāng)最外層的凝膠率低于50%時(shí),由于長期使用而出現(xiàn)疲勞破裂 在形成最外層時(shí),可通過調(diào)節(jié)加熱溫度、加熱時(shí)間等來改變交聯(lián)量,從而對最外層的凝膠率進(jìn)行控制。在最外層中,據(jù)信,交聯(lián)不只是形成于主要成分(如聚酰胺樹脂分子)的分子本身之間,而且形成于主要成分(如聚酰胺樹脂)與作為第二組分的樹脂(如果含有該樹脂的話)或多孔填料中的至少一者之間。
按照如下的方法對最外層的凝膠率進(jìn)行測定。從靜電充電部件上切下最外層,并將其稱重。將測得的重量作為溶劑提取前的樹脂重量。隨后,將切下的最外層浸入溶劑(在本發(fā)明的實(shí)施方案中,溶劑為甲醇)中達(dá)24小時(shí),隨后通過過濾分離并收集得到殘留的樹脂膜狀物,并再次對其進(jìn)行稱重。將測得的該重量作為提取后的重量。根據(jù)下面的表達(dá)式來計(jì)算凝膠率。
凝膠率(%)=((溶劑提取后的重量)/(溶劑提取前樹脂的重量))×100 當(dāng)涂膜的凝膠率(或交聯(lián)度)為至少50%時(shí),涂膜中的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的生長處于相當(dāng)高的程度,從而使該涂膜具有令人滿意的耐破裂性。
最外層的表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm,優(yōu)選為約4μm至約18μm,更優(yōu)選為約8μm至約15μm。通過將最外層的表面粗糙度Rz控制為2μm至20μm,可提高靜電充電部件的耐久性,并獲得突出的長期靜電充電維持能力。當(dāng)最外層的表面粗糙度Rz小于2μm時(shí),防止由于調(diào)色劑、調(diào)色劑的外部添加劑等造成的污染的效果有時(shí)會降低;而當(dāng)Rz大于20μm時(shí),可能會存在由于長期使用而在表面上出現(xiàn)裂縫的情況。
可通過調(diào)節(jié)所加入的多孔填料的粒徑和加入量、最外層的厚度等來控制最外層的表面粗糙度Rz(10點(diǎn)平均粗糙度)。
根據(jù)JIS B0601(1994)中所定義的方法來測定最外層的表面粗糙度Rz(10點(diǎn)平均粗糙度)。
對作為靜電充電部件中最外層的組分的樹脂沒有特別的限定,并且該樹脂可以為聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂等。
最外層的主要組分優(yōu)選為聚酰胺樹脂。由于聚酰胺樹脂不易于與調(diào)色劑、外部添加劑等發(fā)生粘附,因此其具有.好的耐污染性。此外,聚酰胺樹脂在與成像裝置中的圖像保持部件接觸時(shí),不會引起摩擦帶電現(xiàn)象,從而可以很好地對圖像保持部件進(jìn)行充電。順帶提及,本文中所用的術(shù)語“主要組分”是指占形成最外層的樹脂的至少50重量%的組分。當(dāng)將最外層中所含的全部樹脂看作100時(shí),則作為該主要組分的聚酰胺樹脂的百分比優(yōu)選為50重量%至99重量%,更優(yōu)選為60重量%至99重量%。
對聚酰胺樹脂沒有特別的限定,其例子包括在福本修編著的Handbook of Polyamide Resins,8400(日刊工業(yè)新聞公司)中所描述的那些聚酰胺樹脂。在這些聚酰胺樹脂中,從可以通過涂膜形成法(如浸涂法)容易地形成最外層的角度來看,相對于其他的聚酰胺樹脂,可溶于溶劑的聚酰胺樹脂是優(yōu)選的,尤其是可溶于醇(如甲醇或乙醇)中的聚酰胺樹脂。
可溶于溶劑的聚酰胺樹脂的例子包括醇溶性聚酰胺樹脂,例如通過對尼龍(包括尼龍均聚物,如尼龍6、尼龍11、尼龍12、尼龍6,6和尼龍6,10;以及由上述尼龍中的至少兩種構(gòu)成的尼龍共聚物)進(jìn)行烷氧基烷基化而制得的N-烷氧基烷基化尼龍。
在醇溶性聚酰胺樹脂中,從獲得更為優(yōu)異的長期靜電充電維持能力的角度來看,相比于其他醇溶性聚酰胺樹脂,N-烷氧基甲基化尼龍(尤其是N-甲氧基甲基化尼龍)是優(yōu)選的。
聚酰胺樹脂的重均分子量優(yōu)選為1×104至低于1.0×105。當(dāng)聚酰胺樹脂的重均分子量低于1×104時(shí),可能存在薄膜強(qiáng)度較差的情況;而當(dāng)聚酰胺樹脂的重均分子量為1.0×105或更高時(shí),可能存在薄膜均勻性降低的情況。從能夠使諸如炭黑等導(dǎo)電性賦予劑高度分散的角度來看,聚酰胺樹脂具有較低的重均分子量是有利的,只要其重均分子量位于上述范圍內(nèi)即可。
最外層除了含有主要組分樹脂外,還優(yōu)選含有選自由聚乙烯醇縮醛樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂和苯并胍胺樹脂組成的樹脂組中的至少一種樹脂以作為第二組分樹脂。在這些樹脂中,從能夠很好地分散多孔填料的角度來看,聚乙烯醇縮醛樹脂相對于其他樹脂是優(yōu)選的。關(guān)于第二組分樹脂與主要組分樹脂的比例,當(dāng)將全部樹脂看作100時(shí),則第二組分樹脂的百分比優(yōu)選為0.01重量%至50重量%,更優(yōu)選為0.1重量%至40重量%。
在最外層中,可通過加熱等方式使聚酰胺樹脂(如醇溶性聚酰胺樹脂)與第二組分樹脂發(fā)生反應(yīng),從而形成交聯(lián)(如三維交聯(lián))。通過這種方式,靜電充電部件的耐久性可得到改善,其表面幾乎不會存在由裂縫等造成的圖像缺陷,并且靜電充電部件可長期使用。
聚乙烯醇縮醛樹脂的例子包括聚乙烯醇丁縮醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、以及部分乙?;木垡蚁┐级】s醛樹脂(其丁縮醛部分被縮甲醛、乙酰基乙縮醛等部分地改性)。
聚酯樹脂的例子包括含有衍生自酸的構(gòu)成單元和衍生自醇的構(gòu)成單元的聚酯樹脂,根據(jù)需要其還可含有其他構(gòu)成單元。
聚酯樹脂可由酸化合物(二羧酸)和醇化合物(二元醇)來合成。本文中所用的術(shù)語“衍生自酸的構(gòu)成單元”是指在合成聚酯樹脂之前為酸類化合物的構(gòu)成單元,并且本文中所用的術(shù)語“衍生自醇的構(gòu)成單元”是指在合成聚酯樹脂之前為醇類化合物的構(gòu)成單元。
衍生自酸的構(gòu)成單元優(yōu)選為衍生自脂肪族二羧酸的構(gòu)成單元,尤其優(yōu)選為衍生自直鏈二羧酸的構(gòu)成單元。這種二羧酸的例子包括草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二酸、1,10-癸烷二酸、1,11-十一烷二酸、1,12-十二烷二酸、1,13-十三烷二酸、1,14-十四烷二酸、1,16-十六烷二酸、1,18-十八烷二酸、以及上述這些酸的低級烷基酯或酸酐,但是不應(yīng)當(dāng)將可衍生得到所述構(gòu)成單元的酸解釋為只局限于上面所述的那些酸。
除了衍生自脂肪族二羧酸的構(gòu)成單元之外,優(yōu)選的是,衍生自酸的構(gòu)成單元還包含其他構(gòu)成單元,如衍生自具有雙鍵的二羧酸的構(gòu)成單元、或衍生自具有磺酸基的二羧酸的構(gòu)成單元。
順便提及,衍生自具有雙鍵的二羧酸的構(gòu)成單元,除了包括衍生自具有雙鍵的二羧酸的構(gòu)成單元外,還包括衍生自具有雙鍵的二羧酸的低級烷基酯或酸酐的構(gòu)成單元,并且,衍生自具有磺酸基的二羧酸的構(gòu)成單元,除了包括衍生自具有磺酸基的二羧酸的構(gòu)成單元外,還包括衍生自具有磺酸基的二羧酸的低級烷基酯或酸酐的構(gòu)成單元。
具有雙鍵的二羧酸優(yōu)選為諸如富馬酸、馬來酸、3-己烯二酸、3-辛烯二酸等二羧酸,然而并不僅僅局限于這些酸。此外,這些二羧酸的例子還可包括其低級烷基酯和酸酐。在這些酸中,從成本等的角度來看,富馬酸和馬來酸相比于其他酸是優(yōu)選的。
衍生出上述構(gòu)成單元的醇的例子包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇和1,20-二十烷二醇,但不應(yīng)解釋為其僅限于這些二元醇。
根據(jù)需要所含的其他構(gòu)成單元為(例如)衍生自具有雙鍵的二元醇的構(gòu)成單元以及衍生自具有磺酸基的二元醇的構(gòu)成單元。
具有雙鍵的二元醇的例子包括2-丁烯-1,4-二醇、3-己烯-1,6-二醇和4-辛烯-1,8-二醇。
具有磺酸基的二元醇的例子包括1,4-二羥基苯-2-磺酸鈉、1,3-二羥基甲苯-5-磺酸鈉和1,4-丁二醇-2-磺酸鈉。
酚醛樹脂優(yōu)選為由如下化合物得到的產(chǎn)物,所述化合物為諸如單羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚和三羥甲基苯酚之類的單體;這些單體的混合物;這些單體的低聚物;或者這些單體和低聚物的混合物。其中所述單體是在酸或堿的存在下,通過將具有酚結(jié)構(gòu)的化合物與甲醛、多聚甲醛等反應(yīng)而制得的,其中具有酚結(jié)構(gòu)的化合物包括苯酚;具有一個(gè)羥基的取代苯酚(例如,苯甲酚、二苯甲酚、對烷基酚、對苯基酚);具有兩個(gè)羥基的取代苯酚(例如,鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚);雙酚(例如,雙酚A、雙酚Z);聯(lián)苯酚(biphenols)。
術(shù)語“環(huán)氧樹脂”意指包括每分子中具有兩個(gè)或多個(gè)環(huán)氧基的所有單體、低聚物和聚合物,并且對其分子量和分子結(jié)構(gòu)沒有特別的限定。其例子包括聯(lián)苯環(huán)氧樹脂、雙酚環(huán)氧樹脂、茋環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、甲酚醛環(huán)氧樹脂、三酚甲烷環(huán)氧樹脂、烷基改性的三酚甲烷環(huán)氧樹脂、含三嗪環(huán)的環(huán)氧樹脂、二環(huán)戊二烯改性的酚醛環(huán)氧樹脂、酚芳烷基環(huán)氧樹脂(具有亞苯基結(jié)構(gòu)或二亞苯基結(jié)構(gòu))。這些樹脂可單獨(dú)使用,或以兩種或多種的組合的方式使用。在這些環(huán)氧樹脂中,聯(lián)苯環(huán)氧樹脂、雙酚環(huán)氧樹脂、茋環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、甲酚醛環(huán)氧樹脂、以及三酚甲烷環(huán)氧樹脂相對于其他環(huán)氧樹脂是優(yōu)選的,更優(yōu)選的是聯(lián)苯環(huán)氧樹脂、雙酚環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂和甲酚醛環(huán)氧樹脂,并且雙酚環(huán)氧樹脂相對于其他環(huán)氧樹脂是尤其優(yōu)選的。
苯并胍胺樹脂和三聚氰胺樹脂的例子包括具有三聚氰胺結(jié)構(gòu)或胍胺結(jié)構(gòu)的化合物,例如,由下式(A)或(B)表示的化合物。可根據(jù)目前已知的任何方法(例如,參見実験化學(xué)講座(實(shí)驗(yàn)化學(xué)教程),第四版,28卷,第430頁)、由(例如)三聚氰胺或胍胺與甲醛來合成式(A)或(B)表示的化合物。
(其中R1至R7各自表示H、CH2OH或烷基醚基團(tuán)。) 具體而言,由式(A)所表示的化合物包括具有下列結(jié)構(gòu)(A)-1至(A)-22的化合物,并且由式(B)所表示的化合物包括具有下列結(jié)構(gòu)(B)-1至(B)-6的化合物。這些化合物可單獨(dú)使用,或以由兩種或多種化合物構(gòu)成的混合物的形式使用。優(yōu)選將這些化合物以混合物或低聚物的形式使用,這是因?yàn)槠淇商岣哌@些化合物在有機(jī)溶劑中的溶解度或在主聚合物中的溶解度。
作為三聚氰胺樹脂和苯并胍胺樹脂,可直接使用市售可得的產(chǎn)品,例如SUPER BECKAMINE(R)L-148-55、SUPER BECKAMINE(R)13-535、SUPER BECKAMINE (R)L-145-60和SUPERBECKAMINE(R)TD-126(DIC公司的產(chǎn)品),NIKALAC BL-60和NIKALAC BX-4000(Sanwa Chemical公司的產(chǎn)品),以上均為苯并胍胺樹脂;SUPER MELAMI No.90(NOF公司的產(chǎn)品)、SUPERBECKAMINE (R)TD-139-60(DIC公司的產(chǎn)品)、U-VAN 2020(MitsuiChemical公司)、SUMITEX RESIN M-3(Sumitomo Chemical公司的產(chǎn)品)以及NIKALAC MW-30和NIKALAC MW-30M(Sanwa Chemical公司的產(chǎn)品)。
對多孔填料沒有特別的限定,只要其為處于之前所限定的多孔狀態(tài)的材料即可,然而該多孔填料優(yōu)選為聚酰胺樹脂、或丙烯酸樹脂或碳酸鈣中的至少一種。
當(dāng)最外層的主要組分為聚酰胺樹脂時(shí),從多孔填料與作為最外層的主要組分的樹脂具有良好的分散性的角度來看,多孔填料優(yōu)選為聚酰胺樹脂。當(dāng)最外層的主要組分為N-烷氧基甲基化尼龍時(shí),多孔填料依然優(yōu)選為聚酰胺樹脂,這是因?yàn)樵诰埘0窐渲蚇-烷氧基甲基化尼龍之間可能發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。
此外,可對多孔填料進(jìn)行表面處理。表面處理所用的試劑可選自已知的材料,前提是該材料能夠賦予所需的特性??捎糜诒砻嫣幚淼脑噭┑睦影ü柰榕悸?lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和表面活性劑。在這些試劑中,由于硅烷偶聯(lián)劑與粘結(jié)劑聚合物具有良好的粘附性,因此硅烷偶聯(lián)劑是優(yōu)選的。此外,當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑具有氨基時(shí),使用這種硅烷偶聯(lián)劑是有利的。
具有氨基的硅烷偶聯(lián)劑可以是任何含有氨基的硅烷化合物,只要其與所需的粘結(jié)劑聚合物具有良好的粘附性即可。這種化合物的例子包括γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷以及N,N-雙(β-羥乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷,然而不應(yīng)解釋為具有氨基的硅烷偶聯(lián)劑僅限于這些化合物。
可使用兩種或多種硅烷偶聯(lián)劑的混合物??膳c上述含有氨基的硅烷偶聯(lián)劑組合使用的硅烷偶聯(lián)劑的例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-雙(β-羥乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷,然而不應(yīng)解釋為其僅限于這些硅烷。
表面處理的方法可以是任何已知的方法。例如,可以采用濕法或干法。關(guān)于最外層中的多孔填料與樹脂的比例,當(dāng)將全部樹脂看作100時(shí),則多孔填料的含量優(yōu)選為1重量%至100重量%,更優(yōu)選為3重量%至80重量%。
最外層優(yōu)選含有導(dǎo)電性賦予劑。通過將這種試劑加入最外層中,可容易地控制最外層的電阻。
導(dǎo)電性賦予劑的例子包括與導(dǎo)電性彈性層中所含的導(dǎo)電性賦予劑相同的那些,如電子導(dǎo)電劑和離子導(dǎo)電劑。在這些試劑中,從電阻均一性等角度來看,可有利地使用導(dǎo)電性聚合物、炭黑、或氧化錫中的至少一種作為導(dǎo)電性賦予劑。
這些導(dǎo)電性賦予劑可單獨(dú)使用,或者以兩種或多種導(dǎo)電性賦予劑的組合的方式使用。對加入最外層中的導(dǎo)電性賦予劑的量沒有特別限定。然而,對于每100重量份的最外層的主要組分而言,電子導(dǎo)電劑的合適添加量為1重量份至50重量份,優(yōu)選為3重量份至30重量份。而且,對于每100重量份的最外層的主要組分而言,離子導(dǎo)電劑的合適添加量為1重量份至50重量份,優(yōu)選為3重量份至30重量份。
可根據(jù)(例如)如下方法來形成最外層,所述方法為用固化性樹脂組合物涂覆(例如)導(dǎo)電性彈性層的表面,并通過加熱來干燥涂覆后的組合物,其中所述固化性樹脂組合物中含有主要組分樹脂和多孔填料,并且根據(jù)需要還含有第二組分樹脂、導(dǎo)電性賦予劑等。通過這種加熱操作,會在最外層中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。為了在加熱時(shí)通過干燥來促進(jìn)固化(交聯(lián)),最外層優(yōu)選為在催化劑的存在下發(fā)生交聯(lián)的層。作為催化劑,可使用酸性催化劑等。
用于上述目的的酸性催化劑的例子包括脂肪族羧酸,如乙酸、氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、草酸、馬來酸、丙二酸、乳酸和檸檬酸;芳香族羧酸,如苯甲酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸和偏苯三甲酸;脂肪族和芳香族磺酸,如甲磺酸、十二烷基磺酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸、對甲苯磺酸、二壬基萘磺酸(DNNSA)、二壬基萘二磺酸(DNNDSA)和苯酚磺酸;以及磷酸。在這些酸中,從催化能力、成膜性等角度來看,對甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸和磷酸相對于其他酸是優(yōu)選的。
通過使用在被加熱至特定溫度時(shí)能夠表現(xiàn)出高催化能力的酸性催化劑(或者所謂的熱活化催化劑),固化性樹脂組合物可在其儲存溫度下具有低的催化能力,而在固化時(shí)具有高的催化能力。這樣,固化性樹脂組合物可以同時(shí)具有降低的固化溫度、以及儲存穩(wěn)定性(分散穩(wěn)定性)。
熱活化催化劑的例子包括由聚合物制成、并且包封有顆粒形式的有機(jī)砜化合物等的微囊;吸附在多孔化合物(如沸石)上的酸;用堿將質(zhì)子酸和質(zhì)子酸衍生物中的至少一種進(jìn)行封端(blocking)而獲得的熱活化質(zhì)子酸催化劑;用伯醇或仲醇將質(zhì)子酸和質(zhì)子酸衍生物中的至少一種進(jìn)行酯化而獲得的產(chǎn)物;用乙烯基醚和乙烯基硫醚中的至少一種對質(zhì)子酸和質(zhì)子酸衍生物中的至少一種進(jìn)行封端而獲得的催化劑;三氟化硼的單乙胺絡(luò)合物;以及三氟化硼的吡啶絡(luò)合物。
在這些催化劑中,從催化能力、儲存穩(wěn)定性、可獲得性、成本等角度來看,用堿將質(zhì)子酸和質(zhì)子酸衍生物中的至少一種進(jìn)行封端而獲得的質(zhì)子酸熱活化催化劑相對于其他催化劑是優(yōu)選的。
可用于制備質(zhì)子酸熱活化催化劑的質(zhì)子酸的例子包括硫酸、鹽酸、乙酸、甲酸、硝酸、磷酸、磺酸、一元羧酸、多元羧酸、丙酸、草酸、苯甲酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、鄰苯二甲酸、馬來酸、苯磺酸、鄰甲苯磺酸、間甲苯磺酸、對甲苯磺酸、苯乙烯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬基萘二磺酸、癸烷基苯磺酸、十一烷基苯磺酸、十三烷基苯磺酸、十四烷基苯磺酸和十二烷基苯磺酸??捎糜谥苽渌嵝詿峄罨呋瘎┑馁|(zhì)子酸衍生物的例子包括中和產(chǎn)物,如質(zhì)子酸(包括磺酸和磷酸)的堿金屬鹽或堿土金屬鹽;其聚合物鏈中具有質(zhì)子酸結(jié)構(gòu)的聚合物化合物(如聚乙烯基磺酸)??捎糜趯|(zhì)子酸進(jìn)行封端的堿的例子包括胺。
對上述胺沒有特別的限定,可使用伯胺、仲胺和叔胺。
伯胺的例子包括甲胺、乙胺、丙胺、異丙胺、正丁胺、異丁胺、叔丁胺、己胺、2-乙基己胺、仲丁胺、烯丙胺和甲基己胺。
仲胺的例子包括二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二異丙胺、二正丁胺、二異丁胺、二叔丁胺、二己胺、二(2-乙基己基)胺、N-異丙基-N-異丁基胺、二仲丁胺、二烯丙胺、N-甲基己胺、3-哌可啉、4-哌可啉、2,4-二甲基哌啶、2,6-二甲基哌啶、3,5-二甲基哌啶、嗎啉和N-甲基芐胺。
叔胺的例子包括三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三異丙胺、三正丁胺、三異丁胺、三叔丁胺、三己胺、三(2-乙基己基)胺、N-甲基嗎啉、N,N-二甲基烯丙胺、N-甲基二烯丙胺、三烯丙胺、N,N,N′,N′-四甲基-1,2-二氨基乙烷、N,N,N′,N′-四甲基-1,3-二氨基丙烷、N,N,N′,N′-四烯丙基-1,4-二氨基丁烷、N-甲基吡啶、吡啶、4-乙基吡啶、N-丙基二烯丙胺、3-二甲基氨基丙醇、2-乙基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,4-盧剔啶、2,5-盧剔啶、3,4-盧剔啶、3,5-盧剔啶、2,4,6-三甲基吡啶、2-甲基-4-乙基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶、N,N,N′,N′-四甲基六亞甲基二胺、N-乙基-3-羥基哌啶、3-甲基-4-乙基吡啶、3-乙基-4-甲基吡啶、4-(5-壬基)吡啶、咪唑和N-甲基哌嗪。
本發(fā)明中也可以使用商業(yè)上制造的熱活化催化劑。市場上出售的這種催化劑的例子包括King Industries公司的產(chǎn)品,如NACURE 2501(待解離的酸甲苯磺酸,溶劑甲醇/丙醇混合物,pH6.0-7.2,解離溫度80℃);NACURE 2107(待解離的酸對甲苯磺酸,溶劑異丙醇,pH8.0-9.0,解離溫度90℃);NACURE 2500(待解離的酸對甲苯磺酸,溶劑異丙醇,pH6.0-7.0,解離溫度65℃);NACURE 2530(待解離的酸對甲苯磺酸,溶劑甲醇/異丙醇混合物,pH5.7-6.5,解離溫度65℃);NACURE 2547(待解離的酸對甲苯磺酸,溶劑水,pH8.0-9.0,解離溫度107℃);NACURE 2558(待解離的酸對甲苯磺酸,溶劑乙二醇,pH3.5-4.5,解離溫度80℃);NACURE XP-357(待解離的酸對甲苯磺酸,溶劑甲醇,pH2.0-4.0,解離溫度65℃);NACURE XP-386(待解離的酸對甲苯磺酸,溶劑水,pH6.1-6.4,解離溫度80℃);NACURE XC-2211(待解離的酸對甲苯磺酸,pH7.2-8.5,解離溫度80℃);NACURE5225(待解離的酸十二烷基苯磺酸,溶劑異丙醇,pH6.0-7.0,解離溫度120℃);NACURE 5414(待解離的酸十二烷基苯磺酸,溶劑二甲苯,解離溫度120℃);NACURE 5228(待解離的酸十二烷基苯磺酸,溶劑異丙醇,pH7.0-8.0,解離溫度120℃);NACUREE-5925(待解離的酸十二烷基苯磺酸,pH7.0-7.5,解離溫度130℃);NACURE 1323(待解離的酸二壬基萘磺酸,溶劑二甲苯,pH6.8-7.5,解離溫度150℃);NACURE 1419(待解離的酸二壬基萘磺酸,溶劑二甲苯/甲基異丁基酮混合物,解離溫度150℃);NACURE 1557(待解離的酸二壬基萘磺酸,溶劑丁醇/2-丁氧基乙醇混合物,pH6.5-7.5,解離溫度150℃);NACURE X49-110(待解離的酸二壬基萘二磺酸,溶劑異丁醇/異丙醇混合物,pH6.5-7.5,解離溫度90℃);NACURE 3525(待解離的酸二壬基萘二磺酸,溶劑異丁醇/異丙醇混合物,pH7.0-8.5,解離溫度120℃);NACURE XP-383(待解離的酸二壬基萘二磺酸,溶劑二甲苯,解離溫度120℃);NACURE 3327(待解離的酸二壬基萘二磺酸,溶劑異丁醇/異丙醇混合物,pH6.5-7.5,解離溫度150℃);NACURE 4167(待解離的酸磷酸,溶劑異丙醇/異丁醇混合物,pH6.8-7.3,解離溫度80℃);NACURE XP-297(待解離的酸磷酸,溶劑水/異丙醇混合物,pH6.5-7.5,解離溫度90℃);和NACURE 4575(待解離的酸磷酸,pH7.0-8.0,解離溫度110℃)。
這些熱活化催化劑可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的組合的方式使用。
基于固化性樹脂組合溶液中的100重量份的固體而言,熱活化催化劑的混合量優(yōu)選為0.01重量%至20重量%,更優(yōu)選為0.1重量%至10重量%。催化劑的混合量超過20重量%可能會造成催化劑在熱處理后沉淀為異物,而催化劑的混合量低于0.01重量%時(shí)可能會造成催化活性不足。
就靜電充電部件經(jīng)受磨損時(shí)的耐久性而言,最外層的厚度越大越好。然而,可能存在著厚度過大造成對圖像保持部件的充電能力下降的問題,因而適當(dāng)?shù)氖?,其厚度?.01μm至1,000μm,優(yōu)選為0.1μm至500μm,并且更優(yōu)選為0.5μm至100μm。
可通過浸涂法、噴涂法、真空蒸鍍法或等離子體法在支撐部件上形成最外層。在這些方法中,從形成層的難易程度來看,浸涂法優(yōu)于其他的方法。
<清潔部件> 用于清潔靜電充電部件的外表面的清潔部件具有芯材以及設(shè)置在該芯材的外周上的彈性層,并且所形成的該彈性層的狀態(tài)優(yōu)選為含有泡沫材料。此外,清潔部件可具有通過對上述彈性層進(jìn)行涂覆而形成的涂覆層。在芯材和彈性層之間,根據(jù)需要可設(shè)置有使用了熱熔粘合劑的中間層、彈性層等。
使用具有表面涂層的泡沫材料,不僅可以保持由于使用接觸式充電部件(尤其是充電輥)所帶來的優(yōu)點(diǎn),而且還可以避免由于調(diào)色劑、紙粉和其他異物的粘附而對充電輥的污染,另外還可防止因污染所帶來的圖像缺陷(如圖像褪色和模糊)。此外,使用這種泡沫材料還可賦予清潔部件以導(dǎo)電性、保持良好的充電功能而不會在咬合時(shí)發(fā)生變形,另外,還可防止對充電輥和圖像保持部件的損壞。
本發(fā)明示例性實(shí)施方案的清潔部件的形狀并不僅限于特定的一種,其可為輥狀、刷狀、墊狀(板狀)等形狀。在這些形狀中,由于輥狀的清潔部件對靜電充電部件施加的應(yīng)力較小,因此輥狀(所謂的清潔輥)相對于其他形狀是優(yōu)選的。然而,即使在長期使用墊狀(板狀)的清潔部件(其向靜電充電部件施加的應(yīng)力較大)時(shí),只要使用本發(fā)明示例性實(shí)施方案的靜電充電裝置,也可減少因靜電充電部件表面上的裂縫等導(dǎo)致的圖像缺陷。因此,可以降低清潔部件的成本。
下面,將描述清潔部件的結(jié)構(gòu)組成。
首先描述清潔部件的芯材。一般而言,可將鐵、銅、黃銅、不銹鋼、鋁、鎳等的模制品用作芯材??晒┻x用的另外一種方式是,可將含有分散狀態(tài)的導(dǎo)電性顆粒的樹脂的模制品用作芯材。
作為形成彈性層的彈性材料,可以使用任何材料,只要由其可獲得所需的特性即可。彈性材料的例子包括分別由如下材料制得的泡沫材料聚氨酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、尼龍樹脂、三聚氰胺樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丁基橡膠、丁腈橡膠、聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、硅橡膠、天然橡膠、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸橡膠和氯丁二烯橡膠。在這些泡沫材料中,聚氨酯泡沫尤其優(yōu)于其他材料。
可至少使用(例如)多元醇、發(fā)泡控制劑和反應(yīng)催化劑來制備構(gòu)成所述彈性層的聚氨酯泡沫。
可用于其中的多元醇包括聚氧丙二醇、聚氧四亞甲基二醇、聚酯多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇和聚碳酸酯多元醇。這些多元醇可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式使用。
此外,可使用異氰酸酯以在多元醇分子間形成交聯(lián)??捎糜诮宦?lián)的異氰酸酯的例子包括亞芐基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、聯(lián)甲苯胺二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、亞二甲苯基二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、三異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、賴氨酸酯三異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、二聚酸二異氰酸酯和降冰片烯二異氰酸酯。這些異氰酸酯可單獨(dú)使用,或以其兩種或多種的組合的方式使用。
可用于其中的反應(yīng)催化劑的例子包括胺類催化劑,如三乙胺、四甲基乙二胺、三乙二胺(TEDA)、雙(N,N-二甲基氨基-2-乙基)醚、N,N,N′,N′-四甲基六亞甲基二胺和雙(2-二甲基氨基乙基)醚(TOYOCAT-ET,TOSOH公司的產(chǎn)品);羧酸的金屬鹽,如乙酸鉀和辛酸鉀;以及有機(jī)金屬化合物,如月桂酸二丁基錫。在這些催化劑中,從適于制備水發(fā)泡性聚氨酯泡沫的角度來看,可優(yōu)選使用胺類催化劑。這些反應(yīng)催化劑可單獨(dú)使用,或以其兩種或多種的混合物的方式使用。
可用于其中的發(fā)泡控制劑包括有機(jī)硅表面活性劑(如二甲基硅油和聚醚改性硅油)、陽離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑和兩性表面活性劑。
所用催化劑的量優(yōu)選為多元醇和異氰酸酯的總量的0.01重量%至5重量%,更優(yōu)選為0.05重量%至3重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1重量%至1重量%。當(dāng)不使用催化劑時(shí),可能存在這樣的情況清潔輥中殘留的未反應(yīng)聚合物滲出到清潔輥與靜電充電部件之間的界面處,從而導(dǎo)致產(chǎn)生圖像缺陷。
隨后,將對所混合的其他成分進(jìn)行描述。所混合的其他成分之一為導(dǎo)電劑。導(dǎo)電劑的例子包括炭導(dǎo)電劑,如KETJEN BLACK、乙炔黑、油爐法炭黑和熱解炭黑;以及離子導(dǎo)電劑,包括銨化合物,如四乙銨和硬脂基三甲基氯化銨。
所混合的其他成分還包括諸如阻燃劑、劣化抑制劑和增塑劑等添加劑。這些所混合的其他成分可單獨(dú)使用,或以其兩種或多種的組合的方式使用。并且,這些添加劑可單獨(dú)使用,或以其兩種或多種的組合的方式使用。
關(guān)于本發(fā)明示例性實(shí)施方案中的泡沫材料的形式,泡沫細(xì)胞的細(xì)胞數(shù)目(每25mm)優(yōu)選為20個(gè)至200個(gè)。當(dāng)細(xì)胞數(shù)目低于20個(gè)或高于200個(gè)時(shí),所得清潔輥可能不會為靜電充電部件提供充分的清潔能力。
下面將對聚氨酯泡沫的制造方法進(jìn)行描述。對聚氨酯泡沫的制造方法沒有特別限定,可通過常規(guī)方法進(jìn)行制造。其制造方法的一個(gè)例子如下。首先將原料(包括聚氨酯多元醇、發(fā)泡控制劑和催化劑,并且根據(jù)需要還包括導(dǎo)電劑等)混合,隨后將其加熱以進(jìn)行反應(yīng)并固化,從而制得聚氨酯泡沫。
在混合這些原料時(shí),對混合溫度和時(shí)間沒有特別限定。然而,混合溫度一般為10℃至90℃,優(yōu)選為20℃至60℃,并且混合時(shí)間通常為10秒至20分鐘,優(yōu)選為30秒至5分鐘。當(dāng)通過加熱來引起反應(yīng)和固化時(shí),可使用目前已知的任何方法來進(jìn)行發(fā)泡操作,以形成聚氨酯泡沫。
這里對發(fā)泡操作的方法沒有特別的限定,可采用任何方法,包括使用發(fā)泡劑的方法以及通過機(jī)械攪拌而混入泡沫的方法。
下面,將對清潔部件的制造方法進(jìn)行描述。制造清潔輥的方法包括通過將原料注入到模具中并使其發(fā)泡從而形成所需形狀的聚氨酯泡沫、隨后用該聚氨酯泡沫涂覆芯材的方法;以及對聚氨酯泡沫進(jìn)行板坯連鑄并通過磨削將其加工成所需形狀、隨后用經(jīng)過上述加工的聚氨酯泡沫涂覆芯材的方法。
<靜電充電裝置> 圖1是示出本發(fā)明示例性實(shí)施方案的靜電充電裝置的例子的示意性結(jié)構(gòu)圖。靜電充電裝置21具有靜電充電輥12,其用于對靜電荷接受部件(例如,圖像保持部件)進(jìn)行充電;以及清潔輥10,其與充電輥12的外周表面接觸。作為靜電充電輥12,采用具有上述最外層14的靜電充電輥。
將清潔輥10的外周表面(彈性層表面)與靜電充電輥12的最外層14以可自由分離的狀態(tài)相接觸。此外,可將清潔輥10放置為能夠在靜電充電輥12的軸向方向上自由地往返運(yùn)動(dòng)。通過這樣的方式,可在無需進(jìn)行清潔時(shí)(例如,成像裝置處于長期不工作狀態(tài)時(shí))使清潔輥10與靜電充電輥12保持分離,并且能夠確保對靜電充電輥12的表面進(jìn)行基本上均勻的清潔。
當(dāng)將清潔輥10與靜電充電輥12相接觸時(shí),其以壓制充電輥12的方式進(jìn)行安裝,從而其被設(shè)定為隨著靜電充電輥12的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過這種方式,可以避免在靜電充電輥12上出現(xiàn)擦痕等。
在靜電充電輥12的表面被清潔輥10清潔時(shí),靜電充電裝置21通過靜電充電輥12對靜電荷接受部件(例如,圖像保持部件)進(jìn)行充電。
通過采用上述靜電充電輥,在最外層上產(chǎn)生裂縫的幾率降低,因而可防止產(chǎn)生因充電能力不穩(wěn)定而造成的圖像缺陷,其中充電能力不穩(wěn)定是因?yàn)?例如)調(diào)色劑、調(diào)色劑的外部添加劑等粘附或沉積在裂縫上,而使靜電充電部件的表面電阻不均勻。此外,靜電充電輥12的表面的耐久性較高,因此可提高清潔輥10壓靠靜電充電輥12的強(qiáng)度,從而可獲得對靜電充電輥12的令人滿意的清潔效果。
<成像裝置和處理盒> 圖2是示出本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的一個(gè)例子的示意圖。圖2中所示出的成像裝置100在其本體(圖中未示出)內(nèi)具有至少裝有靜電充電裝置21的處理盒20、作為潛像形成單元的曝光裝置30、作為轉(zhuǎn)印單元的轉(zhuǎn)印裝置40以及中間轉(zhuǎn)印部件50。在成像裝置100中,設(shè)置曝光裝置30使得電子照相感光體1(圖像保持部件)暴露在穿過處理盒20的開口的光下;設(shè)置轉(zhuǎn)印裝置40使得其隔著中間轉(zhuǎn)印部件50而面向電子照相感光體1;并且,設(shè)置中間轉(zhuǎn)印部件50使得部件50的一部分與電子照相感光體1相接觸。
處理盒20含有靜電充電裝置21、電子照相感光體1、作為顯影用單元的顯影裝置25、清潔裝置27以及纖維狀部件(呈平面刷形)29,這些部件被集中于處理盒內(nèi),并且與底托軌道(mounting rail)一起組裝為一個(gè)單元。順帶提及,該處理盒具有用于曝光的開口。
圖1中所示的靜電充電裝置被用作靜電充電裝置21。這樣,靜電充電裝置21由靜電充電輥12和清潔輥10構(gòu)成。
此處優(yōu)選的是,在以下條件下將清潔輥10與靜電充電輥12接觸放置。如圖11所示,在與靜電充電輥12、清潔輥10和電子照相感光體1的軸正交的剖面中,當(dāng)將穿過靜電充電輥12的軸點(diǎn)、且與重力方向平行的線(圖11中的虛線)與靜電充電輥12的外周相交的兩個(gè)位置中的一個(gè)位置(在相對于重力方向,其位于靜電充電輥12的軸點(diǎn)的上側(cè))視為α,并將靜電充電輥12與電子照相感光體1之間的接觸位置視為β時(shí),優(yōu)選的是,設(shè)置清潔輥10,使得清潔輥10與靜電充電輥12之間的接觸部分γ位于除了靜電充電輥12的外周區(qū)域T之外的位置處,其中所述的外周區(qū)域T夾在位置α與位置β之間,并且相對于靜電充電輥12的軸點(diǎn)其朝向電子照相感光體1的放置側(cè)。
通過以上述的構(gòu)造放置清潔輥10,可以防止從清潔輥10落下的異物落到靜電充電輥12和電子照相感光體1上。這樣,可以防止在電子照相感光體1上由異物導(dǎo)致的充電失敗,避免產(chǎn)生不利于圖像質(zhì)量的色點(diǎn),并且可在長時(shí)間內(nèi)防止圖像質(zhì)量的損壞。
下面對電子照相感光體1進(jìn)行描述。
圖6是示出可用于本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置中的電子照相感光體的一個(gè)例子的剖視圖。圖6中所示的電子照相感光體1由導(dǎo)電性基底2和感光層3構(gòu)成。感光層3具有多層結(jié)構(gòu),該多層結(jié)構(gòu)是通過將底涂層4、電荷產(chǎn)生層5、電荷輸送層6和保護(hù)層7按照此順序堆疊在導(dǎo)電性基底2之上而形成的。
圖7至圖10為分別示出電子照相感光體的其他例子的示意性剖視圖。與圖6中所示的電子照相感光體的情況一樣,圖7和圖8中的電子照相感光體也設(shè)置有感光層3,其中感光層3的功能分屬于電荷產(chǎn)生層5和電荷輸送層6。另一方面,圖9和圖10中所示的電子照相感光體分別設(shè)置有既含有電荷產(chǎn)生材料又含有電荷輸送材料的感光層(單層感光層8)。
圖7中所示的電子照相感光體1具有這樣的多層結(jié)構(gòu)電荷產(chǎn)生層5、電荷輸送層6和保護(hù)層7依照此順序堆疊在導(dǎo)電性基底2之上。而圖8中所示出的電子照相感光體1具有這樣的多層結(jié)構(gòu)底涂層4、電荷輸送層6、電荷產(chǎn)生層5和保護(hù)層7依照此順序堆疊在導(dǎo)電性基底2之上。
另一方面,圖9中所示出的電子照相感光體1具有這樣的多層結(jié)構(gòu)底涂層4、單層感光層8和保護(hù)層7依照此順序堆疊在導(dǎo)電性基底2之上。而圖10中所示出的電子照相感光體1具有如下多層結(jié)構(gòu)單層感光層8和保護(hù)層7依照此順序堆疊在導(dǎo)電性基底2之上。
順帶提及,底涂層4并非必須設(shè)置在圖6至圖10的各個(gè)電子照相感光體中。
電子照相感光體1中所包含的感光層可以是單層感光層(其中電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層被包含在同一層中),或者可以是功能分離型感光層(其中,含有電荷產(chǎn)生材料的層(電荷產(chǎn)生層)和含有電荷輸送材料的層(電荷輸送層)是獨(dú)立設(shè)置的)。關(guān)于功能分離型感光層中的構(gòu)成層的設(shè)置順序,電荷產(chǎn)生層或電荷輸送層均可以是上層。另外需要提到的是,功能分離型感光層可以獲得更高的性能,這是因?yàn)樵谶@些構(gòu)成層之間實(shí)現(xiàn)了功能分離,使得各單獨(dú)的構(gòu)成層可以實(shí)現(xiàn)分配給其的單獨(dú)的功能。
雖然電子照相感光體1并不僅限于特定的一種,可以采用任意形式,但是以下將圖6中所示出的電子照相感光體1作為典型例子而對其各組分進(jìn)行描述。
導(dǎo)電性基底2的例子包括由金屬或合金制成的金屬板、金屬鼓和金屬帶,所述金屬或合金例如為鋁、銅、鋅、不銹鋼、鉻、鎳、鉬、釩、銦、金或鉑??晒┻x用的另外一種方式是,也可將涂覆、蒸鍍或?qū)盈B有導(dǎo)電性聚合物、導(dǎo)電性化合物(例如氧化銦)、金屬(例如鋁、鈀或金)或合金的紙、塑料膜或塑料帶用作導(dǎo)電性基底2。
為了防止在進(jìn)行激光輻射時(shí)產(chǎn)生干涉條紋,優(yōu)選將導(dǎo)電性基底2的表面進(jìn)行粗糙化,以使中線平均粗糙度(Ra)為0.04μm至0.5μm。當(dāng)導(dǎo)電性基底2的表面的中線平均粗糙度(Ra)小于0.04μm時(shí),其表面近似于鏡面,因此其防止發(fā)生干涉的效果往往不足。另一方面,當(dāng)中線平均粗糙度(Ra)高于0.5μm時(shí),形成于該表面上的涂層往往不足以提供令人滿意的圖像質(zhì)量。使用非相干光作為光源時(shí),無需為了防止干涉條紋的形成而進(jìn)行表面粗糙化處理,并且可防止因?qū)щ娦曰?的表面粗糙度而造成的缺陷,因此其適于延長感光層的壽命。
表面粗糙化的方法的例子包括濕式珩磨,其通過向基底噴射磨料的水性懸浮液而進(jìn)行;無心磨削,其中在將基底按壓于旋轉(zhuǎn)的磨石的條件下連續(xù)地進(jìn)行磨削加工;以及陽極氧化處理。
作為另一種表面粗糙化方法,可使用這樣的方法將導(dǎo)電性粉末或半導(dǎo)電性粉末分散于樹脂中,在位于導(dǎo)電性基底2之上的基片(其未經(jīng)粗糙化處理)上將所得的分散體形成為樹脂層,并通過分散于樹脂層中的顆粒將該基片的表面粗糙化。
陽極氧化處理使用鋁作為陽極,并通過在電解液中進(jìn)行陽極氧化而在鋁表面上形成氧化物膜。作為電解質(zhì)溶液,可使用硫酸溶液、草酸溶液等。然而,所形成的陽極多孔氧化膜本身具有化學(xué)活性,因此容易受到環(huán)境的污染,并且電阻波動(dòng)很大。因此,可將剛剛形成的陽極多孔氧化物膜進(jìn)行封孔處理,以關(guān)閉陽極氧化物膜的微孔,從而將氧化物膜轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的水化的氧化物膜,其中所述封孔處理是通過在加壓水蒸氣或沸水(可向其中加入諸如鎳鹽等金屬鹽)中進(jìn)行水化反應(yīng)來引起體積膨脹而實(shí)現(xiàn)的。
陽極氧化物膜的厚度優(yōu)選為0.3μm至15μm。當(dāng)其厚度小于0.3μm時(shí),氧化物膜所具有的防止注入的屏障效果往往不足。另一方面,當(dāng)其厚度超過15μm時(shí),在重復(fù)使用時(shí),氧化物膜的殘留電勢往往升高。
此外,可用酸性水溶液對導(dǎo)電性基底2進(jìn)行處理,或者用勃姆石進(jìn)行處理。可按照(例如)如下方法用含有磷酸、鉻酸和氫氟酸的酸性水溶液進(jìn)行處理。首先,制備處理用的酸性水溶液。關(guān)于酸性水溶液中磷酸、鉻酸和氫氟酸的混合比例,優(yōu)選的是,磷酸的比例為10重量%至11重量%,鉻酸的比例為3重量%至5重量%,氫氟酸的比例為0.5重量%至2重量%。并且,這些酸的總濃度優(yōu)選為13.5重量%至18重量%。處理溫度優(yōu)選為42℃至48℃。通過維持較高的處理溫度,可以更快地形成較厚的膜。所形成的膜的厚度優(yōu)選為0.3μm至15μm。當(dāng)該厚度小于0.3μm時(shí),所形成的膜具有的防止注入的屏障效果往往不足。另一方面,當(dāng)該厚度超過15μm時(shí),在重復(fù)使用時(shí),所形成的膜的殘留電勢往往升高。
可通過(例如)下述方式進(jìn)行勃姆石處理,所述方式為將導(dǎo)電性基底2浸入到被加熱至90℃至100℃的純水中,浸入時(shí)間為5分鐘至60分鐘;或者將導(dǎo)電性基底2與被加熱至90℃至120℃的水蒸氣接觸5分鐘至6分鐘。所形成的膜的厚度優(yōu)選為0.1μm至5μm。此外,可以使用對膜的溶解度較低的電解質(zhì)溶液對將經(jīng)以上處理的基底進(jìn)行陽極氧化處理,其中所述電解質(zhì)溶液例如為己二酸、硼酸、硼酸鹽、磷酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、馬來酸鹽、苯甲酸鹽、鈦酸鹽、檸檬酸鹽等的溶液。
底涂層4形成于導(dǎo)電性基底2上。底涂層4包括(例如)有機(jī)金屬化合物或粘結(jié)樹脂中的至少一種。
有機(jī)金屬化合物的例子包括有機(jī)鋯化合物,如鋯螯合物、烷氧基鋯化合物和鋯酸酯偶聯(lián)劑;有機(jī)鈦化合物,如鈦螯合物、烷氧基鈦化合物和鈦酸酯偶聯(lián)劑;有機(jī)鋁化合物,如鋁螯合物和鋁酸酯偶聯(lián)劑;并且其還包括烷氧基銻化合物、烷氧基鍺化合物、烷氧基銦化合物、銦螯合物、烷氧基錳化合物、錳螯合物、烷氧基錫化合物、錫螯合物、烷氧基鋁硅化合物、烷氧基鋁鈦化合物和烷氧基鋁鋯化合物。
在這些有機(jī)金屬化合物中,使用有機(jī)鋯化合物、有機(jī)鈦化合物、和有機(jī)鋁化合物是尤其有利的,這是因?yàn)樗鼈兙哂休^低的殘留電勢,并且有助于得到令人滿意的電子照相性能。
粘結(jié)樹脂的例子包括已知的聚合物,例如聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚N-乙烯基咪唑、聚氧乙烯、乙基纖維素、甲基纖維素、乙烯-丙烯酸共聚物、聚酰胺、聚酰亞胺、酪蛋白、明膠、聚乙烯、聚酯、酚醛樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、環(huán)氧樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡啶、聚氨酯、聚谷氨酸和聚丙烯酸。當(dāng)將兩種或多種這些聚合物組合使用時(shí),可按照需要對其混合比例進(jìn)行調(diào)整。
還可向底涂層4中引入硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑的例子包括乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三-2-甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-2-氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷和β-3,4-環(huán)氧環(huán)己基三甲氧基硅烷。
此外,從降低殘留電勢并提高環(huán)境穩(wěn)定性的角度來看,可以在底涂層4中混合分散電子輸送顏料。電子輸送顏料的例子包括有機(jī)顏料,例如專利文獻(xiàn)JP-A-47-30330中所披露的苝系顏料、二苯并咪唑苝顏料、多環(huán)醌顏料、靛藍(lán)顏料和喹吖啶酮顏料;包括雙偶氮顏料和酞菁藍(lán)顏料的有機(jī)顏料,其均具有吸電子取代基(如氰基、硝基、亞硝基或鹵原子);以及諸如氧化鋅和氧化鈦等無機(jī)顏料。
在這些顏料中,從具有較高的電子轉(zhuǎn)移能力的角度來看,苝系顏料、苯并咪唑苝顏料、多環(huán)醌顏料、氧化鋅和氧化鈦相對于其他顏料是優(yōu)選的。
此外,可用上述偶聯(lián)劑或粘結(jié)劑樹脂對這些顏料進(jìn)行表面處理,以控制其分散能力以及輸送電荷的能力。
由于較高含量的電子輸送顏料會降低底涂層4的強(qiáng)度,并造成涂膜缺陷,因此合適的是,所加入的顏料的量為底涂層4中的固體總量的95重量%或更低,優(yōu)選為90重量%或更低。
為了改善底涂層4的電特性、光散射性能等,優(yōu)選向其中加入多種有機(jī)化合物粉末和無機(jī)化合物粉末。具體而言,加入如下的無機(jī)粉末是有效的,所述無機(jī)粉末包括白色顏料(如二氧化鈦、氧化鋅、水鋅礦、硫酸鋅、鉛白或鋅鋇白)、增量劑(如氧化鋁、碳酸鈣或硫酸鋇)以及樹脂粉末(如聚四氟乙烯樹脂顆粒、苯并胍胺樹脂顆粒和苯乙烯樹脂顆粒)。
所加入粉末的體均粒度優(yōu)選為0.01μm至2μm。盡管根據(jù)需要加入這些粉末,然而其添加量優(yōu)選為底涂層4中的固體總量的10重量%至90重量%,更優(yōu)選為30重量%至80重量%。
可使用(例如)含有上述各種成分作為底涂層組分的涂覆液來形成底涂層4。該用于形成底涂層的涂覆液中所優(yōu)選使用的有機(jī)溶劑為這樣的有機(jī)溶劑有機(jī)金屬化合物和粘結(jié)劑樹脂可以溶于該有機(jī)溶劑中,并且當(dāng)在該有機(jī)溶劑中混入或分散有電子輸送顏料時(shí),既不會發(fā)生膠凝,也不會發(fā)生絮凝。
上述有機(jī)溶劑的例子包括常用的溶劑,如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、芐醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。這些溶劑可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式使用。
關(guān)于上述各種成分的混合或分散方法,可以采用通過(例如)球磨機(jī)、輥磨機(jī)、砂磨機(jī)、攪拌球磨機(jī)、振動(dòng)式球磨機(jī)、膠體磨碎機(jī)、涂料振搖機(jī)和超聲波進(jìn)行的常用方法??梢栽?例如)有機(jī)溶劑中進(jìn)行混合或分散操作。
作為形成底涂層4的涂覆方法,可以采用常用的方法,如刮刀涂覆法、線棒涂覆法、噴涂法、浸涂法、微珠涂覆法、氣刀涂覆法和幕簾涂覆法。
通常在能夠使溶劑蒸發(fā)并能夠成膜的溫度下對涂層進(jìn)行干燥。由于經(jīng)過酸性溶液處理或勃姆石處理后的導(dǎo)電性基底2對基材缺陷的隱藏能力往往尤其不足,因此形成底涂層4是有利的。
底涂層4的厚度優(yōu)選為0.01μm至30μm,更優(yōu)選為0.05μm至25μm。
所形成的電荷產(chǎn)生層5包含電荷產(chǎn)生材料,如果需要的話,還可含有粘結(jié)樹脂。
本文所用的電荷產(chǎn)生材料可以是目前已知的任何材料,其例子包括有機(jī)顏料,如偶氮顏料(例如,雙偶氮顏料和三偶氮顏料)、芳香族稠環(huán)顏料(例如,二溴蒽垛蒽酮)、二萘嵌苯顏料、吡咯并吡咯顏料、和酞菁顏料;以及無機(jī)顏料,如三方硒和氧化鋅。特別是當(dāng)使用曝光波長為380nm至500nm的光源時(shí),優(yōu)選將含有金屬或不含金屬的酞菁顏料、三方硒、二溴蒽垛蒽酮等用作電荷產(chǎn)生材料。在這些顏料中,專利文獻(xiàn)JP-A-5-263007和專利文獻(xiàn)JP-A-5-279591中所披露的羥基鎵酞菁、專利文獻(xiàn)JP-A-5-98181中所披露的氯化酞菁鎵、專利文獻(xiàn)JP-A-5-140472和專利文獻(xiàn)JP-A-5-140473中所披露的二氯化酞菁錫以及專利文獻(xiàn)JP-A-5-189873和專利文獻(xiàn)JP-A-5-43813中所披露的鈦氧基酞菁相對于其他顏料是尤其優(yōu)選的。
在羥基鎵酞菁中,所表現(xiàn)出的吸收譜在810nm至839nm的波長范圍內(nèi)具有最大吸收峰、初級粒度為0.10μm或更低、并且比表面積為45m2/g或更高(通過BET法測量得到)的那些羥基鎵酞菁是尤其優(yōu)選的。
粘結(jié)樹脂可以從多種絕緣性樹脂中進(jìn)行選擇。可供選用的另外一種方式是,粘結(jié)樹脂可選自有機(jī)感光性聚合物,例如聚N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘和聚硅烷。粘結(jié)樹脂的合適的例子包括絕緣性樹脂,如聚乙烯醇丁縮醛樹脂、聚芳酯樹脂(例如,雙酚A和鄰苯二甲酸的縮聚物)、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、苯氧樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚丙烯酰胺樹脂、聚乙烯基吡啶樹脂、纖維素樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酪蛋白、聚乙烯醇樹脂和聚乙烯吡咯烷酮樹脂,但不應(yīng)認(rèn)為其例子僅限于這些樹脂。這些粘結(jié)樹脂可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式使用。
可通過(例如)將電荷產(chǎn)生材料蒸鍍、或由用于形成電荷產(chǎn)生層的涂覆溶液來形成電荷產(chǎn)生層5,其中所述的涂覆溶液是通過含有電荷產(chǎn)生材料及粘結(jié)樹脂而制得的。當(dāng)使用用于形成電荷產(chǎn)生層的涂覆溶液來形成電荷產(chǎn)生層5時(shí),電荷產(chǎn)生材料與粘結(jié)樹脂的混合比值(重量比)優(yōu)選為10∶1至1∶10。
關(guān)于將上述成分分散于用于形成電荷產(chǎn)生層的涂覆溶液中的方法,可以應(yīng)用常用的方法,如球磨機(jī)分散法、攪拌球磨機(jī)分散法或砂磨機(jī)分散法。在這種情況下,適當(dāng)?shù)氖窃谶@樣的條件下實(shí)施上述分散方法,該條件使得分散操作不會造成所用顏料的晶形發(fā)生改變。此外,進(jìn)行分散操作是有效的,其使得所用顏料的粒度優(yōu)選降至0.5μm或更低,更優(yōu)選為0.3μm或更低,進(jìn)一步優(yōu)選為0.15μm或更低。
用于分散操作的溶劑的例子包括常用的有機(jī)溶劑,例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、芐醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯、和甲苯。這些溶劑可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式使用。
在采用用于形成電荷產(chǎn)生層的涂覆溶液來形成電荷產(chǎn)生層5時(shí),可采用常規(guī)的涂覆方法,如刮刀涂覆法、線棒涂覆法、噴涂法、浸涂法、微珠涂覆法、氣刀涂覆法或幕簾涂覆法。
電荷產(chǎn)生層5的厚度優(yōu)選為0.1μm至5μm,更優(yōu)選為0.2μm至2.0μm。
所形成的電荷輸送層6含有電荷輸送材料和粘結(jié)樹脂的組合,或者含有電荷輸送聚合物材料。
電荷輸送材料的例子包括電子輸送化合物,如醌化合物(例如,對苯醌、氯醌、溴醌、蒽醌)、四醌二甲烷(tetraquinodimethane)化合物、芴酮化合物(例如,2,4,7-三硝基芴酮)、呫噸酮化合物、二苯甲酮化合物、氰基乙烯基化合物和乙烯化合物;以及空穴輸送化合物,如三芳香基胺化合物、聯(lián)苯胺化合物、芳基烷烴化合物、芳基取代的乙烯化合物、茋化合物、蒽化合物和腙化合物,然而不應(yīng)認(rèn)為其僅限于這些化合物。這些電荷輸送材料可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式用。
從遷移率的角度來看,由下式(a-1)、(a-2)或(a-3)所表示的化合物是優(yōu)選使用的電荷輸送材料。
在式(a-1)中,R16表示氫原子或甲基,n10表示1或2,并且Ar6和Ar7各自獨(dú)立地表示具有取代基或不具有取代基的芳基、-C6H4-C(R38)=C(R39)(R40)或-C6H4-CH=CH-CH=C(Ar)2。這里,取代基的例子包括鹵原子、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基、以及被具有1至3個(gè)碳原子的烷基取代的氨基。R38、R39和R40各自表示氫原子、取代或未被取代的烷基、或者取代或未被取代的芳基,并且Ar表示取代或未被取代的芳基。
在式(a-2)中,R17和R17′各自獨(dú)立地表示氫原子、鹵原子、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、或具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基。R18、R18′、R19和R19′各自獨(dú)立地表示鹵原子、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基、被具有1或2個(gè)碳原子的烷基取代的氨基、取代或未被取代的芳基、-C(R38)=C(R39)(R40)、或-CH=CH-CH=C(Ar)2,R38、R39和R40各自獨(dú)立地表示氫原子、取代或未被取代的烷基、或者取代或未被取代的芳基,Ar表示取代或未被取代的芳基,并且n2和n3各自獨(dú)立地表示0至2的整數(shù)。
在化學(xué)式(a-3)中,R21表示氫原子、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基、取代或未被取代的芳基、或-CH=CH-CH=C(Ar)2。Ar表示取代或未被取代的芳基。R22和R23各自獨(dú)立地表示氫原子、鹵原子、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基、被具有1或2個(gè)碳原子的烷基取代的氨基、或者取代或未被取代的芳基。
電荷輸送層6中所用的粘結(jié)樹脂的例子包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、甲基丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐三聚物、硅樹脂、有機(jī)硅醇酸樹脂、酚醛樹脂和苯乙烯-醇酸樹脂。這些粘結(jié)樹脂可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式使用。電荷輸送材料與粘結(jié)樹脂之間的混合比值(重量比)優(yōu)選為10∶1至1∶5。
關(guān)于電荷輸送聚合物材料,可以使用已知具有電荷輸送特性的材料,例如聚N-乙烯基咔唑和聚硅烷。特別是,由于專利文獻(xiàn)JP-A-8-176293和JP-A-8-208820中所披露的聚酯型電荷輸送聚合物材料具有較高的電荷輸送能力,因而它們相對于其他電荷輸送聚合物材料是優(yōu)選的。
雖然各電荷輸送聚合物材料其本身可用作電荷輸送層6的成分,但是可將其與上述的粘結(jié)樹脂混合并形成薄膜。
可使用(例如)用于形成電荷輸送層的涂覆溶液來形成電荷輸送層6,其中所述的涂覆溶液是通過含有上述的成分而制得的。用于形成電荷輸送層的涂覆溶液中所用的溶劑的例子為常用的有機(jī)溶劑,包括芳香烴類,如苯、甲苯、二甲苯和氯苯;酮類,如丙酮和2-丁酮;鹵代脂肪烴類,如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷;和環(huán)醚或直鏈醚,如四氫呋喃和乙醚。這些溶劑可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式使用。
作為涂覆用于形成電荷輸送層的涂覆溶液的方法,可采用常規(guī)的涂覆方法,如刮刀涂覆法、線棒涂覆法、噴涂法、浸涂法、微珠涂覆法、氣刀涂覆法或簾幕涂覆法。
電荷輸送層6的厚度優(yōu)選為5μm至50μm,更優(yōu)選為10μm至30μm。
為了防止因臭氧或氧化性氣體、或成像裝置中所產(chǎn)生的光和熱對感光層造成的劣化,可向感光層3中加入添加劑,包括抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑等。
可加入的抗氧化劑的例子包括受阻酚、受阻胺、對苯二胺、芳基烷烴、對苯二酚、螺苯并二氫吡喃(spirochroman)、螺茚滿酮(spiroindanone),以及這些化合物的衍生物、有機(jī)硫化合物、有機(jī)磷化合物??杉尤氲墓夥€(wěn)定劑的例子包括二苯酮、苯并三唑、二硫代氨基甲酸鹽、四甲基哌啶和這些化合物的衍生物。
為了增加敏感度、降低殘留電勢并減輕重復(fù)使用時(shí)的疲勞,還可在感光層3中引入至少一種電子接受材料。
上述電子接受材料的例子包括琥珀酸酐、馬來酸酐、二溴馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、四溴鄰苯二甲酸酐、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、鄰二硝基苯、間二硝基苯、四氯對醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、鄰硝基苯甲酸、對硝基苯甲酸和鄰苯二甲酸。在這些化合物中,具有吸電子取代基(如Cl、CN、或NO2)的芴酮化合物、醌化合物和苯衍生物相對于其他化合物是尤其優(yōu)選的。
保護(hù)層7可以由(例如)下述樹脂構(gòu)成。可用于保護(hù)層7中的樹脂的例子包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、甲基丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐三聚物、硅樹脂、有機(jī)硅-醇酸樹脂、酚醛樹脂、苯乙烯-醇酸樹脂、以及電荷輸送聚合物材料(例如,聚N-乙烯基咔唑、聚硅烷和專利文獻(xiàn)JP-A-8-176293和JP-A-8-208820中所披露的聚酯型電荷輸送聚合物材料)。在這些樹脂中,包括酚醛樹脂、熱固性丙烯酸樹脂、熱固性硅樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂和聚苯并咪唑樹脂在內(nèi)的熱固性樹脂相對于其他樹脂是優(yōu)選的。在這些熱固性樹脂中,酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂、硅氧烷樹脂和聚氨酯樹脂相對于其他樹脂是尤其優(yōu)選的。例如,將主要由上述熱固性樹脂或其前體構(gòu)成的涂覆溶液進(jìn)行涂覆,隨后在對溶劑進(jìn)行干燥的過程中,通過熱處理使其硬化成為不溶性薄膜。
酚醛樹脂的例子包括單體(如單羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚或三羥甲基苯酚)、這些單體的混合物、這些單體或單體混合物的低聚產(chǎn)物、以及這些單體和低聚物的混合物。這種酚醛樹脂是通過在酸性催化劑或堿性催化劑的存在下,將具有酚結(jié)構(gòu)的化合物與甲醛、多聚甲醛等反應(yīng)而制得的,其中所述具有酚結(jié)構(gòu)的化合物例如為苯酚、具有一個(gè)羥基的取代苯酚(例如,苯甲酚、二苯甲酚、對烷基酚、對苯基酚)、具有兩個(gè)羥基的取代苯酚(例如,鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚)、雙酚化合物(例如,雙酚A、雙酚Z)或聯(lián)苯酚(biphenols)化合物。可供選用的另外一種方式是,所用的酚醛樹脂可以為在商業(yè)上被標(biāo)注為酚醛樹脂的常規(guī)產(chǎn)品。然而,優(yōu)選將甲階型酚醛樹脂作為所用的酚醛樹脂。順帶提及,本文所用的術(shù)語“低聚物”是指其重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為2至20個(gè)的相對較大的分子,而本文所用的術(shù)語“單體”是指比所述低聚物小的分子。
可用于其中的酸性催化劑的例子包括硫酸、對甲苯磺酸和磷酸,并且可用于其中的堿性催化劑的例子包括堿金屬和堿土金屬的氫氧化物(如Na0H、KOH、Ca(OH)2和Ba(OH)2)和胺類催化劑。
胺類催化劑的例子包括氨、六亞甲基四胺、三甲胺、三乙胺和三乙醇胺,但是其并不限于這些化合物。當(dāng)使用堿性催化劑時(shí),存在這樣的傾向催化劑殘留而相當(dāng)大程度地捕獲載體并且消弱電子照相性能。因此,適當(dāng)?shù)氖?,通過使殘余的催化劑與吸附劑(如硅膠、離子交換樹脂等)接觸而將該催化劑中和、或者使其失活、或者將其除去。
作為三聚氰胺樹脂和苯并胍胺樹脂,可使用多種類型的樹脂,包括羥甲基型樹脂,其中羥甲基以其本身的形式存在;全醚型樹脂,其中所有的羥甲基全被烷基醚化;全亞氨基型樹脂、以及羥甲基-亞氨基混合型樹脂。在這些樹脂中,從涂覆溶液的穩(wěn)定性的角度來看,醚型樹脂相對于其他樹脂是優(yōu)選的。例如,這些樹脂可分別由下式(A)和(B)所表示的化合物合成得到??筛鶕?jù)目前已知的任何方法(例如,參見文獻(xiàn)実験化學(xué)講座,第四版,28卷,第430頁),由(例如)胍胺或三聚氰胺與甲醛來合成由式(A)或(B)所表示的化合物。
此處,R1至R7分別表示H、CH2OH或烷基醚基團(tuán)。
具體而言,由式(A)所表示的化合物包括具有下述結(jié)構(gòu)(A)-1至(A)-22的化合物,由式(B)所表示的化合物包括具有下述結(jié)構(gòu)(B)-1至(B)-6的化合物。這些化合物可單獨(dú)使用,或以其兩種或多種化合物的混合物的方式使用。優(yōu)選將這些化合物以混合物或低聚物的形式使用,這是因?yàn)榭商岣哌@些化合物在有機(jī)溶劑中的溶解度或在主要聚合物中的溶解度。
作為三聚氰胺樹脂和苯并胍胺樹脂,可直接使用如下這些市售可得的產(chǎn)品,例如SUPER BECKAMINE(R)L-148-55、SUPERBECKAMINE(R)13-535、SUPER BECKAMINE(R)L-145-60和SUPER BECKAMINE (R)TD-126(DIC公司的產(chǎn)品),NIKALACBL-60和NIKALAC BX-4000(Sanwa Chemica公司的產(chǎn)品),以上均為苯并胍胺樹脂;SUPER MELAMI No.90(NOF公司的產(chǎn)品)、SUPER BECKAMINE(R)TD-139-60(DIC公司的產(chǎn)品)、U-VAN 2020(得自Mitsui Chemical公司)、SUMITEX RESIN M-3(SumitomoChemical公司的產(chǎn)品)、以及NIKALAC MW-30和NIKALACMW-30M(Sanwa Chemical公司的產(chǎn)品)。
作為聚氨酯樹脂,可使用多官能異氰酸酯、異氰尿酸酯、或通過用醇或酮對它們進(jìn)行封端而獲得的封端異氰酸酯。在這些異氰酸酯中,從涂覆溶液的穩(wěn)定性的角度來看,并且由于封端異氰酸酯或異氰尿酸酯能夠與本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置中所用的電子照相感光體用添加劑發(fā)生熱交聯(lián),因此封端異氰酸酯或異氰尿酸酯是優(yōu)選的。
所用的硅樹脂可以是衍生自(例如)下式(X)所表示的化合物的樹脂。
上述樹脂可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式使用。
為了降低殘留電勢,可向保護(hù)層7中加入導(dǎo)電性顆粒。導(dǎo)電性顆粒的例子包括金屬顆粒、金屬氧化物顆粒和炭黑。在這些顆粒中,金屬顆粒和金屬氧化物顆粒是優(yōu)選的。金屬顆粒的例子包括鋁顆粒、鋅顆粒、銅顆粒、鉻顆粒、鎳顆粒、銀顆粒、不銹鋼顆粒和經(jīng)金屬蒸鍍的塑料顆粒。金屬氧化物顆粒的例子包括氧化鋅顆粒、氧化鈦顆粒、氧化錫顆粒、氧化銻顆粒、氧化銦顆粒、氧化鉍顆粒、錫摻雜的氧化銦顆粒、銻摻雜的氧化錫顆?;蜚g摻雜的氧化錫顆粒、以及銻摻雜的氧化鋯顆粒。各種顆??蓡为?dú)使用,或者以兩種或多種顆粒的組合的方式使用。當(dāng)將兩種或多種顆粒組合使用時(shí),可將其簡單地混合,或使其形成固溶體,或使其呈熔體形式。從保護(hù)層7的透明度的角度來看,導(dǎo)電性顆粒的平均尺寸優(yōu)選為0.3μm或更低,更優(yōu)選為0.1μm或更低。
為了控制保護(hù)層7的多種物理性能(如強(qiáng)度和薄膜電阻),還可向用于形成保護(hù)層7的固化性樹脂組合物中加入下式(X)所表示的化合物。
Si(R50)(4-c)Qc(X) 在式(X)中,R50表示氫原子、烷基、或者取代或未經(jīng)取代的芳基,Q表示可水解的基團(tuán),并且c為1至4的整數(shù)。
由上式(X)表示的化合物的例子包括下面所列舉的硅烷偶聯(lián)劑。具體而言,該硅烷偶聯(lián)劑包括四官能烷氧基硅烷(c=4),如四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷;三官能烷氧基硅烷(c=3),如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、(十三氟-1,1,2,2-四氫辛基)三乙氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、3-(七氟異丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟烷基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷、以及1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷;雙官能烷氧基硅烷(c=2),如二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷;和單官能烷氧基硅烷(c=1),如三甲基甲氧基硅烷。為了提高薄膜強(qiáng)度,優(yōu)選的是三官能烷氧基硅烷和四官能烷氧基硅烷;而為了提高撓性和成膜性,優(yōu)選的是單官能烷氧基硅烷和雙官能烷氧基硅烷。
可供選用的另外一種方式是,可使用主要由這些偶聯(lián)劑制得的硬涂劑(hard coat agent)。可用作這種硬涂劑的市售產(chǎn)品的例子包括KP-85、X-40-9740和X-40-2239(均為Shin-Etsu Silicones公司的產(chǎn)品);以及AY42-440、AY42-441和AY49-208(均為Dow CorningToray公司的產(chǎn)品)。
為了提高保護(hù)層7的強(qiáng)度,還優(yōu)選的是,在用于形成保護(hù)層7的固化性樹脂組合物中,加入由下式(XI)表示的具有至少兩個(gè)硅原子的化合物。
B-(Si(R51)(3-d)Qd)2 (XI) 在式(XI)中,B表示二價(jià)有機(jī)基團(tuán),R51表示氫原子、烷基、或者取代或未被取代的芳基,Q表示可水解的基團(tuán),并且d表示1至3的整數(shù)。
具體而言,在式(XI)表示的化合物中,優(yōu)選的化合物包括下表中所示出的化合物(XI-1)至化合物(XI-16)。在該表中,Me表示甲基,并且Et表示乙基。
為了控制薄膜特性、增加溶液壽命等,還可加入可溶于醇類溶劑、酮類溶劑等中的樹脂。這種樹脂的例子包括聚乙烯醇縮醛樹脂,如聚乙烯醇丁縮醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂和部分乙酰化的聚乙烯醇丁縮醛樹脂,其中所述部分乙酰化的聚乙烯醇丁縮醛樹脂是通過用縮甲醛或乙?;铱s醛對丁縮醛部分進(jìn)行部分改性而得到的(例如,S-LEC B、S-LEC K,均為SEKISUI CHEMICAL公司的產(chǎn)品);聚酰胺樹脂、纖維素樹脂和酚醛樹脂。在這些樹脂中,從提高電特性的角度來看,聚乙烯醇縮醛樹脂是優(yōu)選的。
此外,為了提高耐放電氣體性(discharge gas resistance)、機(jī)械強(qiáng)度、耐劃傷性和顆粒分散性,并且為了控制粘度、降低轉(zhuǎn)矩、控制磨耗量、延長適用期等,可加入多種樹脂。在本發(fā)明的該示例性實(shí)施方案中,優(yōu)選還加入醇溶性樹脂。可溶于醇類溶劑中的樹脂的例子包括聚乙烯醇縮醛樹脂,如聚乙烯醇丁縮醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、以及部分乙酰化的聚乙烯醇丁縮醛樹脂,其中所述部分乙?;木垡蚁┐级】s醛樹脂是通過用縮甲醛或乙?;铱s醛對丁縮醛部分進(jìn)行部分改性而得到的(例如,S-LEC B、S-LEC K,均為SEKISUICHEMICAL公司的產(chǎn)品);聚酰胺樹脂和纖維素樹脂。在這些樹脂中,從提高電特性的角度來看,聚乙烯醇縮醛樹脂是優(yōu)選的。
所加入的樹脂的重均分子量優(yōu)選為2,000至100,000,更優(yōu)選為5,000至50,000。當(dāng)所加入的樹脂的重均分子量低于2,000時(shí),可能不會獲得所需的效果;而當(dāng)所加入的樹脂的重均分子量高于100,000時(shí),其溶解度較低,從而限制了其加入量,并且在涂覆時(shí)往往不能形成膜。所述樹脂的加入量優(yōu)選為1重量%至40重量%,更優(yōu)選為1重量%至30重量%,尤其優(yōu)選為5重量%至20重量%。當(dāng)其加入量低于1重量%時(shí),難以獲得所需效果;而當(dāng)加入量超過40重量%時(shí),存在著在高溫高濕度的環(huán)境下容易出現(xiàn)圖像模糊的問題。此外,這些樹脂可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式使用。
為了延長適用期、控制薄膜特性等,適當(dāng)?shù)氖?,還加入以下的環(huán)狀化合物或其衍生物,該環(huán)狀化合物具有由下式(XII)所表示的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。
在式(XII)中,A1和A2各自獨(dú)立地表示一價(jià)有機(jī)基團(tuán)。
作為具有由式(XII)表示的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的環(huán)狀化合物,可使用市售可得的環(huán)狀硅氧烷。這種環(huán)狀硅氧烷的例子包括環(huán)狀二甲基環(huán)硅氧烷,如六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷和十二甲基環(huán)六硅氧烷;環(huán)狀甲基苯基環(huán)硅氧烷,如1,3,5-三甲基-1,3,5-三苯基環(huán)三硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四苯基環(huán)四硅氧烷和1,3,5,7,9-五甲基-1,3,5,7,9-五苯基環(huán)五硅氧烷;環(huán)狀苯基環(huán)硅氧烷,如六苯基環(huán)三硅氧烷;含氟原子的環(huán)硅氧烷,如3-(3,3,3-三氟丙基)甲基環(huán)三硅氧烷;甲基氫硅氧烷混合物;五甲基環(huán)五硅氧烷;含氫甲硅烷基的環(huán)硅氧烷,如苯基氫環(huán)硅氧烷;和含乙烯基的環(huán)硅氧烷,如五乙烯基五甲基環(huán)五硅氧烷。這些環(huán)狀硅氧烷化合物可單獨(dú)使用,或者以其兩種或多種的混合物的方式使用。
此外,為了控制電子照相感光體表面的耐污染物粘附性、潤滑性、硬度以及其他特性,可向用于形成保護(hù)層7的固化性樹脂組合物中加入多種顆粒。
作為上述顆粒的例子,可以列舉含有硅原子的顆粒。這種含有硅原子的顆粒是指含有硅作為其獨(dú)立的構(gòu)成元素的顆粒,其例子包括膠態(tài)二氧化硅和有機(jī)硅顆粒。用作含有硅原子的顆粒的膠態(tài)二氧化硅顆粒的體均粒度優(yōu)選為1nm至100nm,更優(yōu)選為10nm至30nm,并且其選自二氧化硅的酸性水性分散體或堿性水性分散性,或者選自二氧化硅在有機(jī)溶劑(如醇、酮或酯)中的分散體??梢允褂檬袌錾贤ǔdN售的膠態(tài)二氧化硅產(chǎn)品。在固化性樹脂組合物中,對膠態(tài)二氧化硅的固含量沒有特別的限定,然而從成膜性、電特性、強(qiáng)度等角度來看,優(yōu)選為固化性樹脂組合物中的總固體量的0.1重量%至50重量%,更優(yōu)選為0.1重量%至30重量%。
用作含有硅原子的顆粒的有機(jī)硅顆粒優(yōu)選為以下的那些其總體上呈球形,體均粒度為1nm至500nm,尤其為10nm至100nm,并且選自硅樹脂顆粒、硅橡膠顆粒、或者其表面經(jīng)過有機(jī)硅處理后的二氧化硅顆粒。這些有機(jī)硅顆??梢允鞘袌錾贤ǔdN售的商品。
由于有機(jī)硅顆粒的直徑較小,它們具有化學(xué)惰性并且在樹脂中具有優(yōu)異的分散性,此外,賦予預(yù)期的特性所需要的含量較低,因而它們可改善電子照相感光體的表面狀況,而幾乎不會抑制交聯(lián)反應(yīng)。更具體而言,當(dāng)有機(jī)硅顆粒以基本上均勻的狀態(tài)被引入到牢固的交聯(lián)結(jié)構(gòu)中時(shí),其可改善電子照相感光體的表面特性(包括潤滑性、防水性等),并有助于長期保持令人滿意的耐磨性、耐污染物粘附性等。在固化性樹脂組合物中,有機(jī)硅顆粒的含量優(yōu)選為固化性樹脂組合物的總固體量的0.1重量%至30重量%,更優(yōu)選為0.5重量%至10重量%。
其他種類的顆粒的例子包括含氟顆粒,例如聚四氟乙烯顆粒、聚三氟乙烯顆粒、聚六氟丙烯顆粒、聚氟乙烯顆粒和聚偏二氟乙烯顆粒;文獻(xiàn)The 8th Polymer Material Forum Preprints,第89頁中所述的顆粒,該顆粒含有通過將含羥基的單體與氟碳樹脂共聚而獲得的樹脂;以及半導(dǎo)電性金屬氧化物顆粒,如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO或MgO。
為了控制(例如)電子照相感光體表面的耐污染物粘附性、潤滑性和硬度,還可以加入包括硅油等在內(nèi)的油。硅油的例子包括硅油,如二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷和苯基甲基聚硅氧烷;和反應(yīng)性硅油,如氨基改性聚硅氧烷、環(huán)氧改性聚硅氧烷、羧基改性聚硅氧烷、甲醇基改性聚硅氧烷、甲基丙烯酰基改性聚硅氧烷、巰基改性聚硅氧烷和苯酚改性聚硅氧烷??蓪⑦@些油預(yù)先加入到用于形成保護(hù)層7的固化性樹脂組合物中,或者在制備感光體后,將該感光體在減壓或加壓條件下浸入這樣的硅油中。
還可含有添加劑,包括增塑劑、表面改質(zhì)劑、抗氧化劑、光降解抑制劑等。增塑劑的例子包括聯(lián)苯、氯代聯(lián)苯、三聯(lián)苯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二甘醇酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三苯酯、甲基萘、二苯甲酮、氯化石蠟、聚丙烯、聚苯乙烯以及多種氟化烴。
此外,也可加入抗氧化劑,如受阻酚、受阻胺、或者具有硫醚或亞磷酸酯部分作為其部分結(jié)構(gòu)的抗氧化劑。加入這種抗氧化劑可在環(huán)境發(fā)生變化時(shí)有效地增強(qiáng)電勢穩(wěn)定性并提高圖像質(zhì)量。
抗氧化劑的例子包括受阻酚抗氧化劑,如Sumilizer BHT-R、Sumilizer MDP-S、Sumilizer BBM-S、Sumilizer WX-R、Sumilizer NW、Sumilizer BP-76、Sumilizer BP-101、Sumilizer GA-80、Sumilizer GM和Sumilizer GS(均為Sumitomo Chemical公司的產(chǎn)品),IRGANOX 1010、IRGANOX 1035、IRGANOX 1076、IRGANOX 1098、IRGANOX 1135、IRGANOX 1141、IRGANOX 1222、IRGANOX 1330、IRGANOX1425WL、IRGANOX 1520L、IRGANOX 245、IRGANOX 259、IRGANOX3114、IRGANOX 3790、IRGANOX 5057和IRGANOX 565(均為CibaSpecialty Chemicals公司的產(chǎn)品),ADK STAB AO-20、ADK STABAO-30、ADK STAB AO-40、ADK STAB AO-50、ADK STAB AO-60、ADK STAB AO-70、ADK STAB AO-80和ADK STAB AO-330(均為ADEKA公司的產(chǎn)品);受阻胺抗氧化劑,如SANOL LS2626、SANOLLS765、SANOL LS770和SANOL LS774(均為Sankyo Lifetec公司的產(chǎn)品);TINUVIN 144和TINUVIN 622LD(均為Ciba Specialty Chemicals公司的產(chǎn)品),MARK LA57、MARK LA67、MARK LA62、MARK LA68、和MARK LA63(均為ADEKA公司的產(chǎn)品)以及Sumilizer TPS(為Sumitomo Chemical公司的產(chǎn)品);硫醚抗氧化劑,如Sumilizer TP-D(為Sumitomo Chemical公司的產(chǎn)品);以及亞磷酸酯抗氧化劑,如MARK 2112、MARK PEP·8、MARK PEP·24G、MARK PEP·36、MARK329K和MARK HP·10(均為ADEKA公司的產(chǎn)品)。在這些抗氧化劑中,受阻酚抗氧化劑和受阻胺抗氧化劑是尤其優(yōu)選的??捎媚軌蛞鹋c形成交聯(lián)薄膜的材料發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的基團(tuán)(如烷氧基甲硅烷基)對這些抗氧化劑進(jìn)行改性。
另外,優(yōu)選的是,對具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂(例如酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂和苯并胍胺樹脂)進(jìn)行某些處理以除去在其合成中所使用的催化劑。例如,將這種樹脂溶解于合適的溶劑(如甲醇、乙醇、甲苯或乙酸乙酯)中,用水洗滌并隨后用不良溶劑再沉淀,或使用下述材料進(jìn)行處理??捎糜谠撎幚淼牟牧系睦影栯x子交換樹脂,如AMBERLITE 15、AMBERLITE 200C、AMBERLYST 15E(均為Rohm andHaas公司的產(chǎn)品)、DOWEX MWC-1-H、DOWEX 88、DOWEX HCR-W2(均為Dow Chemical公司的產(chǎn)品)、Lewatit SPC-108和Lewatit SPC-118(均為Bayer AG公司的產(chǎn)品)、DIAION RPC-150H(為MitsubishiChemical公司的產(chǎn)品)、SUMIKAION KC-470、DUOLITE C26-C、DUOLITE C-433和DUOLITE-464(均為Sumitomo Chemical公司的產(chǎn)品)、和Nafion-H(為E.I.du Pont Nemours公司的產(chǎn)品);陰離子交換樹脂,如AMBERLITE IRA-400和AMBERLITE IRA-45(均為Rohmand Haas公司的產(chǎn)品);其表面上連接有含質(zhì)子酸部分的基團(tuán)的無機(jī)固體,如Zr(O3PCH2CH2SO3H)2和Th(O3PCH2CH2COOH)2;具有質(zhì)子酸基團(tuán)的聚有機(jī)硅氧烷,如具有磺酸基的聚有機(jī)硅氧烷;雜多酸,如鈷鎢酸和磷鉬酸;同多酸,如鈮酸、鉭酸和鉬酸;單金屬氧化物,如硅膠、氧化鋁、氧化鉻、氧化鋯、CaO和MgO;復(fù)合金屬氧化物,二氧化硅-氧化鋁、二氧化硅-氧化鎂、二氧化硅-氧化鋯和沸石;粘土礦物,如酸性粘土、活化粘土、蒙脫石和高嶺土;金屬硫酸鹽,如LiSO4和MgSO4;金屬磷酸鹽,如磷酸鋯和磷酸鑭;金屬硝酸鹽,如LiNO3和Mn(NO3)2;其表面上連接有含氨基部分的基團(tuán)的無機(jī)固體,如通過使氨基丙基三乙氧基硅烷與硅膠反應(yīng)而獲得的固體;以及含氨基的聚有機(jī)硅氧烷,如氨基改性的硅樹脂。
為了調(diào)節(jié)薄膜特性(包括硬度、粘附性、撓性等),可加入含環(huán)氧基的化合物(如聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、縮水甘油基雙酚和酚醛環(huán)氧樹脂)、對苯二甲酸、馬來酸、均苯四酸、聯(lián)苯四酸或這些酸的酸酐。相對于1重量份的本發(fā)明示例性實(shí)施方案的電子照相感光體所用的添加劑,這些化合物的使用比例優(yōu)選為0.05重量份至1重量份,尤其是0.1重量份至0.7重量份。
可按照所需比例混合絕緣樹脂,所述絕緣樹脂例如為聚乙烯醇丁縮醛樹脂、聚芳酯樹脂(雙酚A和鄰苯二甲酸的縮聚物)、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、苯氧樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚丙烯酰胺樹脂、聚乙烯基吡啶樹脂、纖維素樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酪蛋白、聚乙烯醇樹脂、或聚乙烯吡咯烷酮樹脂。這樣可提高與電荷輸送層6的粘附性,并可抑制所形成的涂覆膜的缺陷(如熱收縮和熱排斥)。
可通過使用(例如)用于形成保護(hù)層的涂覆溶液來制備保護(hù)層7,其中所述涂覆溶液是通過含有上述的各種成分而制得的。換言之,可通過將用于形成保護(hù)層的涂覆溶液涂覆在電荷輸送層6上并固化,從而形成保護(hù)層7。
在用于形成保護(hù)層的涂覆溶液中,如果需要的話,可使用諸如醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇)、酮(例如,丙酮、甲乙酮)、四氫呋喃或醚(例如,二乙醚、二噁烷)等溶劑。盡管可使用多種其他溶劑,然而,在采用常用于制造電子照相感光體的浸涂法時(shí),使用醇或酮溶劑或其混合物是有利的。另外,優(yōu)選使用沸點(diǎn)溫度為50℃至150℃的溶劑,并且其可以以任意比例混合的形式使用。可以任意設(shè)定所用溶劑的用量,但溶劑用量過小則容易導(dǎo)致沉淀的發(fā)生。因此,相對于用于形成保護(hù)層的涂覆溶液中所含的1重量份總固體而言,上述溶劑的使用比例優(yōu)選為0.5重量份至30重量份,尤其為1重量份至20重量份。
在形成交聯(lián)時(shí),還可在用于形成保護(hù)層的涂覆溶液中使用固化催化劑。適合用于其中的固化催化劑的例子包括光致酸發(fā)生劑,如雙磺?;氐淄?例如,雙(異丙基磺?;?二重氮甲烷)、雙磺酰基甲烷(例如,甲基磺?;?對甲苯磺酰基甲烷)、磺?;驶氐淄?例如,環(huán)己基磺?;h(huán)己基羰基二重氮甲烷)、磺?;驶闊N(例如,2-甲基-2-(4-甲基苯基磺?;?苯丙酮)、硝基芐基磺酸酯(例如,2-硝基芐基-對甲苯磺酸酯)、烷基磺酸酯和芳基磺酸酯(例如,焦棓酚三甲烷磺酸酯)、苯偶姻磺酸酯(例如,苯偶姻甲苯磺酸酯)、N-磺酰基氧基酰亞胺(例如,N-(三氟甲基磺酰基氧基)鄰苯二甲酰亞胺)、吡啶酮(例如,(4-氟苯磺?;趸?-3,4,6-三甲基-2-吡啶酮)、磺酸酯(例如,2,2,2-三氟-1-三氟甲基-1-(3-乙烯基苯基)乙基-4-氯苯磺酸酯)和鎓鹽(例如,三苯基锍甲烷磺酸鹽、二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸鹽);通過用路易斯堿來中和質(zhì)子酸或路易斯酸而制得的化合物、路易斯酸與三烷基磷酸酯的混合物、磺酸酯、磷酸酯、鎓化合物、羧酸酐化合物等。
通過用路易斯堿來中和質(zhì)子酸或路易斯酸而制得的化合物包括通過用氨、多種胺(如單乙胺、三乙胺、吡啶、哌啶、苯胺、嗎啉、環(huán)己胺、正丁胺、單乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺)、三烷基膦、三芳基膦、三烷基亞磷酸酯或三芳基亞磷酸酯對鹵代羧酸、磺酸、硫酸單酯、磷酸單酯或磷酸二酯、多磷酸酯、或者硼酸單酯或硼酸二酯進(jìn)行中和而制得的化合物;市售可得的經(jīng)酸堿封閉的催化劑,如NACURE 2500X、4167、X-47-110、3525和5225(商品名,King Industries公司的產(chǎn)品)等。通過用路易斯堿中和路易斯酸而制得的化合物包括用上述路易斯堿中和諸如BF3、FeCl3、SnCl4、AlCl3和ZnCl2等路易斯酸而制得的化合物等。
鎓化合物包括三苯基锍甲磺酸鹽、二苯基碘鎓三氟甲磺酸鹽等。
羧酸酐化合物包括乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、異丁酸酐、月桂酸酐、油酸酐、硬脂酸酐、正己酸酐、正辛酸酐、正癸酸酐、棕櫚酸酐、肉豆蔻酸酐、三氯乙酸酐、二氯乙酸酐、一氯乙酸酐、三氟乙酸酐、七氟丁酸酐等。
路易斯酸的例子包括金屬鹵化物,如三氟化硼、三氯化鋁、三氯化鈦、四氯化鈦、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鋅、溴化鋅、二氯化錫、四氯化錫、二溴化錫和四溴化錫;有機(jī)金屬化合物,如三烷基硼、三烷基鋁、二烷基鹵化鋁、一烷基鹵化鋁和四烷基錫;金屬螯合物,如二異丙氧乙基乙酰乙酸根合鋁、三(乙基乙酰乙酸根)合鋁、三(乙酰丙酮根)合鋁、二異丙氧基·雙(乙基乙酰乙酸根)合酞、二異丙氧基·雙(乙酰丙酮根)合酞、四(正丙基乙酰乙酸根)合鋯、四(乙酰丙酮根)合鋯、四(乙基乙酰乙酸根)合鋯、二丁基·雙(乙酰丙酮根)合錫、三(乙酰丙酮根)合鐵、三(乙酰丙酮根)合銠、雙(乙酰丙酮根)合鋅、以及三(乙酰丙酮根)合鈷;以及金屬皂,如二月桂酸二丁基錫、蘋果酸二辛基錫酯(dioctyltin estermalate)、環(huán)烷酸鎂、環(huán)烷酸鈣、環(huán)烷酸錳、環(huán)烷酸鐵、環(huán)烷酸鈷、環(huán)烷酸銅、環(huán)烷酸鋅、環(huán)烷酸鋯、環(huán)烷酸鉛、辛酸鈣、辛酸錳、辛酸鐵、辛酸鈷、辛酸鋅、辛酸鋯、辛酸錫、辛酸鉛、辛酸鋅、硬脂酸鎂、硬脂酸鋁、硬脂酸鈣、硬脂酸鈷、硬脂酸鋅和硬脂酸鉛。這些路易斯酸可單獨(dú)使用,或以其兩種或多種的組合的方式使用。
對這些催化劑的使用量沒有特別的限制,然而優(yōu)選的是,相對于用于形成保護(hù)層的涂覆溶液中所含的100重量份的總固體而言,其使用比例為0.1重量份至20重量份,尤其為0.3重量份至10重量份。
將用于形成保護(hù)層的涂覆溶液涂覆于電荷輸送層6上的方法可以是常用的方法,如刮刀涂覆法、Meyer棒涂覆法、噴涂法、浸涂法、微珠涂覆法、氣刀涂覆法或幕簾涂覆法。涂覆后,將涂覆膜干燥以形成保護(hù)層7。
當(dāng)通過一次涂覆無法使涂覆膜具有預(yù)定厚度時(shí),可通過將涂覆溶液多次重復(fù)涂覆來獲得預(yù)定厚度。在進(jìn)行多次重復(fù)涂覆時(shí),可在每次涂覆溶液時(shí)進(jìn)行熱處理,或者可在多次重復(fù)涂覆完成之后再進(jìn)行熱處理。
當(dāng)通過使用能夠形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂來形成保護(hù)層7時(shí),為了形成交聯(lián)而設(shè)定的固化溫度優(yōu)選為100℃至170℃,更優(yōu)選為100℃至160℃。并且,設(shè)定的固化時(shí)間優(yōu)選為30分鐘至2小時(shí),更優(yōu)選為30分鐘至1小時(shí)。加熱溫度可隨著階段的不同而改變。
通過在所謂的“氧化惰性氣體”(如氮?dú)?、氦氣或氬?氣氛中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),可防止電特性的劣化。當(dāng)在惰性氣體氣氛中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)時(shí),可將固化溫度設(shè)定得高于在空氣氣氛中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)時(shí)所設(shè)定的固化溫度。該固化溫度優(yōu)選為100℃至180℃,更優(yōu)選為110℃至160℃,并且固化時(shí)間優(yōu)選為30分鐘至2小時(shí),更優(yōu)選為30分鐘至1小時(shí)。
保護(hù)層7的厚度優(yōu)選為0.5μm至15μm,更優(yōu)選為1μm至10μm,進(jìn)一步優(yōu)選為1μm至5μm。
在25℃下測得的保護(hù)層7的氧氣透過系數(shù)優(yōu)選為4×1012fm/s·Pa或更低,更優(yōu)選為3.5×1012fm/s·Pa或更低,進(jìn)一步優(yōu)選為3×1012fm/s·Pa或更低。
在本文中,氧氣透過系數(shù)是用于描述層對氧氣的滲透性的標(biāo)準(zhǔn),但從另一個(gè)角度來看,可以將其理解為層的物理孔隙度的替代特征。盡管透過系數(shù)的絕對值隨氣體的不同而改變,但是被測試層間的透過系數(shù)的大小關(guān)系幾乎不會顛倒。因此,通??蓪⒀鯕馔高^系數(shù)視為描述對氣體的滲透性的標(biāo)準(zhǔn)。
換言之,當(dāng)25℃下測得的保護(hù)層7的氧氣透過系數(shù)滿足上述條件時(shí),氣體幾乎不能透過保護(hù)層7。這樣,可防止在圖像形成過程中產(chǎn)生的放電產(chǎn)物透過保護(hù)層7,從而防止了保護(hù)層7中所包含的化合物發(fā)生劣化,并使電特性維持在較高水平上,并有效地提高了圖像質(zhì)量并延長了使用壽命。
在形成電子照相感光體1中的單層感光層時(shí),在單層感光層中含有電荷產(chǎn)生材料和粘結(jié)樹脂。作為電荷產(chǎn)生材料,可使用與功能分離型感光層中的電荷產(chǎn)生層所用相同的電荷產(chǎn)生材料,并且作為粘結(jié)樹脂,可使用與功能分離型感光層中的電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層所用相同的粘結(jié)樹脂。在單層感光層中,電荷產(chǎn)生材料的含量優(yōu)選為單層感光層中的總固體量的10重量%至85重量%,更優(yōu)選為20重量%至50重量%。為了提高光電特性等,可向單層感光層中加入電荷輸送材料和電荷輸送聚合物材料。這種材料的加入量優(yōu)選為單層感光層中的總固體量的5重量%至50重量%。涂覆所用的溶劑和方法可與上述的各構(gòu)成層所用的溶劑和方法相同。單層感光層的膜厚優(yōu)選為5μm至60μm,更優(yōu)選為10μm至50μm。
下面,將對顯影裝置25進(jìn)行描述。顯影裝置25為通過將電子照相感光體1上的潛像顯影從而形成調(diào)色劑圖像的單元。
以下對用于顯影裝置中的調(diào)色劑進(jìn)行說明。
調(diào)色劑的平均形狀因子SF1(SF1=((ML2/A)×(π/4)×100)優(yōu)選為100至150,更優(yōu)選為100至140,其中ML表示顆粒的最大長度(μm),A表示顆粒的投影面積(μm2)。按照以下方法測定平均形狀因子(SF1)。用攝影機(jī)拍攝放置在載玻片上并且用光學(xué)顯微鏡掃描的調(diào)色劑顆粒的圖像,并將該圖像捕獲到圖像分析器(LUZEX III,由NIRECO公司制造)中,從而確定調(diào)色劑的最大長度(ML)和投影面積(A)。將由此測得的數(shù)值代入SF1方程式中,以得到形狀因子。在本文中,平均形狀因子為由針對隨機(jī)選取的100個(gè)調(diào)色劑顆粒的方程式而算得的形狀因子數(shù)值的平均值。
此外,調(diào)色劑的體均粒度優(yōu)選為2μm至12μm,更優(yōu)選為3μm至12μm,進(jìn)一步優(yōu)選為3μm至9μm。通過使用滿足上述平均形狀因子和體均粒度要求的調(diào)色劑,可以獲得高顯影性、高轉(zhuǎn)印性和高質(zhì)量的圖像。
對調(diào)色劑的制造方法沒有特別的限定,只要調(diào)色劑的平均形狀因子和體均粒度滿足上述要求范圍即可。例如,可使用由如下方法制造的調(diào)色劑,所述方法為捏合-粉碎法,該方法包括這樣的處理步驟將粘結(jié)樹脂、著色劑和防粘劑混合,向其中加入帶電控制劑(如果需要的話),并將所得混合物進(jìn)行捏合、粉碎和分級的操作;向由捏合-粉碎法獲得的調(diào)色劑顆粒施加機(jī)械沖擊力或熱能,以改變顆粒形狀的方法;乳液聚合聚集法,該方法包括這樣的處理步驟將用于形成粘結(jié)樹脂的可聚合單體進(jìn)行乳液聚合,將所得乳液與含有著色劑和防粘劑以及帶電控制劑(如果需要的話)的分散體混合,從而引起聚集,并通過加熱將該聚集體融合,以形成調(diào)色劑顆粒;懸浮聚合法,其包括這樣的處理步驟將含有用于形成粘結(jié)樹脂的可聚合單體、著色劑和防粘劑以及帶電控制劑(如果需要的話)懸浮于水性溶劑中,并在該懸浮液中進(jìn)行聚合;以及溶解懸浮法,其包括這樣的處理步驟將粘結(jié)樹脂以及由著色劑、防粘劑和帶電控制劑(如果需要的話)形成的溶液懸浮于水性溶劑中,并進(jìn)行成粒。
此外,還可使用另外的已知方法,如這樣的制造方法將通過上述方法制得的調(diào)色劑作為核芯,使聚集顆粒粘附于該核芯上并通過加熱使其融合,從而形成具有核-殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑。從形狀控制以及粒度分布控制的角度來看,優(yōu)選用作調(diào)色劑制造方法的方法是利用水性溶劑的制造方法,例如懸浮聚合法、乳液聚合聚集法、或溶解懸浮法,尤其是乳液聚合聚集法。
首先形成調(diào)色劑的母粒,使得其含有(例如)粘結(jié)樹脂、著色劑和防粘劑,以及帶電控制劑(如果需要的話)。
可用于調(diào)色劑的母粒中的粘結(jié)樹脂的例子包括以下單體的均聚物和共聚物,所述單體為苯乙烯(例如,苯乙烯和氯代苯乙烯)、單烯烴(例如,乙烯、丙烯、丁烯和異丁烯)、乙烯基酯(例如,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和丁酸乙烯酯)、α-亞甲基脂肪族單羧酸酯(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸十二烷基酯)、乙烯基醚(例如,乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基丁基醚)、或/和乙烯基酮(例如,乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮和乙烯基異丙烯基酮);以及通過將二羧酸和二元醇共聚而合成的聚酯樹脂。
最典型的粘結(jié)樹脂的例子包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、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、聚乙烯、聚丙烯和聚酯樹脂。此外,可列舉聚氨酯、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰胺、變性松脂和石蠟作為其他的典型例子。
典型的著色劑的例子包括磁性粉末,如磁鐵礦或鐵素體、炭黑、苯胺藍(lán)、calcoil藍(lán)、鉻黃、群青藍(lán)、Du Pont油紅、喹啉黃、亞甲基藍(lán)氯化物、酞菁藍(lán)、孔雀石綠草酸鹽、燈黑、玫瑰紅、C.I.顏料紅48:1、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅57:1、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃17、C.I.顏料藍(lán)15:1和C.I.顏料藍(lán)15:3。
典型的防粘劑的例子包括低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、費(fèi)-托石蠟、褐煤蠟、巴西棕櫚蠟、米糠蠟和小燭樹蠟。
作為帶電控制劑,可使用已知的那些。具體而言,可將偶氮-金屬絡(luò)合物、水楊酸-金屬絡(luò)合物、含有極性基團(tuán)的樹脂等用作帶電控制劑。當(dāng)通過濕法來制造調(diào)色劑時(shí),從控制離子強(qiáng)度以及減少廢水污染的角度來看,使用難溶的成分是有利的。另外,調(diào)色劑可以是含有磁性材料的磁性調(diào)色劑,或者是不含磁性材料的非磁性調(diào)色劑。
可以通過以下的方法制備顯影裝置25中所用的調(diào)色劑,所述方法為利用亨舍爾混合機(jī)(Henschel mixer)、V型混合機(jī)等將調(diào)色劑的母粒與外部添加劑混合。可供選用的另外一種方式是,在通過濕法制造調(diào)色劑的母粒時(shí),可在濕法過程中加入外部添加劑。
可向顯影裝置25中所用的調(diào)色劑中加入潤滑性顆粒??捎糜谄渲械臐櫥灶w粒的例子包括固體潤滑劑,如石墨、二硫化鉬、滑石、脂肪酸和脂肪酸的金屬鹽;低分子量聚烯烴,如聚丙烯、聚乙烯和聚丁烯;加熱時(shí)發(fā)生軟化的有機(jī)硅;脂肪族酰胺,如油酸酰胺、芥子酸酰胺、蓖麻油酸酰胺和硬脂酸酰胺;植物蠟,如巴西棕櫚蠟、米糠蠟、小燭樹蠟、日本蠟或霍霍巴油(jojoba oil);動(dòng)物蠟,如蜂蠟;礦物蠟或石油蠟,如褐煤蠟、地蠟、純地蠟、石蠟、微晶蠟或費(fèi)-托石蠟;以及上述蠟的改性產(chǎn)品。這些蠟材料可單獨(dú)使用,或者以兩種或多種蠟材料的組合的方式使用。然而優(yōu)選的是,上述蠟的體均粒度為0.1μm至10μm,從而可將具有與上述蠟材料相同化學(xué)結(jié)構(gòu)的蠟粉碎成為具有均勻尺寸的顆粒。加入到調(diào)色劑中的蠟的量優(yōu)選為0.05重量%至2.0重量%,更優(yōu)選為0.1重量%至1.5重量%。
為了除去位于電子照相感光體的表面上的異物和劣化產(chǎn)物,可以向顯影裝置25中所用的調(diào)色劑中加入無機(jī)顆粒、有機(jī)顆粒、或者通過將無機(jī)顆粒粘附在有機(jī)顆粒上而形成的復(fù)合顆粒。
作為無機(jī)顆粒,可以有利地使用多種無機(jī)氧化物、氮化物、硼化物等,如二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鋁、鈦酸鍶、鈦酸鎂、氧化鋅、氧化鉻、氧化鈰、氧化銻、氧化鎢、氧化錫、氧化碲、氧化錳、氧化硼、碳化硅、碳化硼、碳化鈦、氮化硅、氮化鈦和氮化硼。
此外,可用如下偶聯(lián)劑對上述無機(jī)顆粒進(jìn)行處理,所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑,如鈦酸四丁酯、鈦酸四辛酯、異丙基三異硬脂?;佀狨ァ惐锘交酋;佀狨セ螂p(二辛基焦磷酸酯)氧乙酸鈦酸酯;或硅烷偶聯(lián)劑,如γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基芐基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷鹽酸鹽、六甲基二硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、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、苯基三甲氧基硅烷、鄰甲基苯基三甲氧基硅烷或?qū)谆交籽趸柰?。此外,使用?jīng)高級脂肪酸的金屬鹽(如硅油、硬脂酸鋁、硬脂酸鈣)處理而具有疏水性的無機(jī)顆粒也是有利的。
作為有機(jī)顆粒,可使用苯乙烯樹脂顆粒、苯乙烯-丙烯酸樹脂顆粒、聚酯樹脂顆粒或聚氨酯樹脂顆粒。
這些顆粒的體均粒度優(yōu)選為5nm至1,000nm,更優(yōu)選為5nm至800nm,進(jìn)一步優(yōu)選為5nm至700nm。當(dāng)所加入的顆粒的體均粒度低于該下限值時(shí),其往往不具有研磨能力;而當(dāng)顆粒的體均粒度超過該上限值時(shí),其容易擦傷電子照相感光體的表面。優(yōu)選的是,這些顆粒和潤滑性顆粒的總添加量為至少0.6重量%。
作為加入到調(diào)色劑中的其他無機(jī)氧化物,為了控制粉末流動(dòng)性并控制其帶電性,使用初級粒度為40nm或更低的小直徑無機(jī)氧化物是合適的,而為了降低附著力并控制帶電性,還進(jìn)一步使用大直徑無機(jī)氧化物。這些無機(jī)氧化物顆??梢允侨魏我阎臒o機(jī)氧化物顆粒,但是為了精確地控制帶電性,將二氧化硅和氧化鈦組合使用是合適的。此外,對小直徑無機(jī)顆粒進(jìn)行表面處理可提高顆粒分散的能力,并起到增強(qiáng)粉末流動(dòng)性的效果。為了除去放電產(chǎn)物,還適當(dāng)?shù)氖羌尤胫T如碳酸鈣和碳酸鎂之類的碳酸鹽、或者諸如水滑石之類的無機(jī)礦物。
電子照相彩色調(diào)色劑以與載體混合的形式使用。本文中所用的載體的例子包括鐵粉、玻璃微珠、鐵素體粉、鎳粉,并且這些金屬粉末的表面涂覆有樹脂。可以任意調(diào)整調(diào)色劑與載體之間的混合比例。
清潔裝置27裝配有(例如)纖維狀部件27a(呈輥狀)和清潔刀片(刀片部件)27b。
盡管清潔裝置27可同時(shí)具有纖維狀部件27a和清潔刀片27b,然而清潔裝置也可以是僅具有其中任意一者的清潔裝置。纖維狀部件27a除了呈輥狀外,還可呈牙刷狀。而且,纖維狀部件27a可以固定在清潔裝置的主體上,或者以能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被支持,或者以能夠沿著感光體的軸向擺動(dòng)(振動(dòng))的狀態(tài)被支持。纖維狀部件27a的例子包括平織布,其含有由聚酯、尼龍、丙烯酸等形成的纖維,或者含有諸如Tracy(TORAY INDUSTRIES公司的產(chǎn)品)之類的直徑極小的纖維;以及呈基體狀或絨毯狀的刷狀物體,其插有樹脂纖維(例如尼龍、丙烯酸、聚烯烴或聚酯纖維)。此外,纖維狀部件27a可以為這樣的上述部件,其中混合有導(dǎo)電性粉末或離子導(dǎo)電劑以賦予其導(dǎo)電性,或者為這樣的上述部件,其中各個(gè)組成纖維的內(nèi)部或外部均形成有導(dǎo)電層。當(dāng)給纖維狀部件賦予導(dǎo)電性時(shí),優(yōu)選將單個(gè)纖維的電阻控制為102Ω至109Ω。此外,纖維狀部件27a中的纖維的厚度優(yōu)選為30d(旦尼爾)或更低,更優(yōu)選為20d或更低,并且纖維密度優(yōu)選為2×104根/平方英寸或更高,更優(yōu)選為3×104根/平方英寸或更高。
清潔部件27需要通過使用清潔刀片、清潔刷等來除去位于感光體表面上的異物(例如,放電產(chǎn)物)。為了長期滿足該需求、并使清潔部件的功能穩(wěn)定,適當(dāng)?shù)氖窍蚯鍧嵅考┙o潤滑性材料(潤滑成分),如金屬皂、高級醇、蠟或硅油。
例如,在使用呈輥狀的纖維部件27a時(shí),優(yōu)選的是,將纖維狀部件與潤滑物質(zhì)(如金屬皂或蠟)接觸,并將潤滑成分供給到電子照相感光體的表面上。作為清潔刀片27b,使用通常所使用的橡膠刀片。當(dāng)將橡膠刀片用作清潔刀片27b時(shí),將潤滑成分供給到電子照相感光體的表面可以尤其有效地防止刀片碎裂或磨損。
上面所示出的處理盒20被設(shè)計(jì)為可從成像裝置的主體上自由地脫離,并與成像裝置的主體一同構(gòu)成成像裝置。
作為曝光裝置30,任何裝置都是適合的,只要其能夠?qū)⒊潆姾蟮碾娮诱障喔泄怏w1曝光并形成靜電潛像即可。用于曝光裝置30中的光源優(yōu)選為LED(發(fā)光二極管)陣列、掃描激光曝光源、多光束平面發(fā)射激光器等。
作為轉(zhuǎn)印裝置40,任何裝置都是適合的,只要其能夠?qū)㈦娮诱障喔泄怏w1上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印接收材料(中間轉(zhuǎn)印部件50)上即可,并且可使用呈(例如)輥狀的常用轉(zhuǎn)印裝置。
可用作中間轉(zhuǎn)印部件50的材料為呈帶狀的材料(中間轉(zhuǎn)印帶),其由具有半導(dǎo)體性的聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、橡膠等聚合物制成。作為中間轉(zhuǎn)印部件50的形狀,可采用鼓狀和帶狀。順帶提及,也可使用設(shè)置有中間轉(zhuǎn)印部件的直接轉(zhuǎn)印成像裝置。
對本文中所用的轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)沒有特定的限制,只要其為能夠接收形成于電子照相感光體1上的調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印的介質(zhì)即可。例如,當(dāng)將調(diào)色劑圖像由電子照相感光體1直接地轉(zhuǎn)印到紙等材料上時(shí),紙等材料就為轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)。另一方面,當(dāng)使用中間轉(zhuǎn)印部件50時(shí),中間轉(zhuǎn)印部件為轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的另一個(gè)例子的示意圖。在圖3所示出的成像裝置110中,電子照相感光體1固定于成像裝置的主體上,而靜電充電裝置21、顯影裝置25和清潔裝置27被各自設(shè)計(jì)為獨(dú)立的盒,并分別作為充電盒、顯影盒和清潔盒而獨(dú)立地安裝于主體上。
在成像裝置110中,電子照相感光體1與其他各個(gè)裝置均是分離的,并且靜電充電裝置21、顯影裝置25和清潔裝置27可通過諸如壓入和拉出這樣的操作而使其連接在主體上或使其從主體上脫離,而不是使用螺絲或通過模鍛、粘接或焊接而固定于成像裝置的主體上。
當(dāng)所使用的電子照相感光體具有高的耐磨損性時(shí),則有時(shí)候不需要將這些裝置設(shè)計(jì)成盒的形式。在這種情況下,通過將靜電充電裝置21、顯影裝置25和清潔裝置27設(shè)計(jì)為通過壓入和拉出的操作便可使其連接在主體上或使其從主體上脫離、而不是使用螺絲或通過模鍛、粘接或焊接將其固定于成像裝置的主體上,從而可以使每次印刷的部件成本降低。此外,可將這些裝置中的兩個(gè)或多個(gè)整合在一個(gè)盒中,并使其可連接和可脫離,從而可進(jìn)一步降低部件的成本。
通過這種方式,成像裝置110除了將靜電充電裝置21、顯影裝置25和清潔裝置27均設(shè)計(jì)為盒之外,與成像裝置100具有相同的構(gòu)造。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的又一個(gè)例子的示意圖。成像裝置120為配有四個(gè)處理盒20的串聯(lián)式彩色成像裝置。在成像裝置120中,這四個(gè)處理盒20相互并列排放在中間轉(zhuǎn)印部件50上,并且被構(gòu)造為使得每種顏色使用一個(gè)電子照相感光體。此外,成像裝置120除了進(jìn)行串聯(lián)工藝外,與成像裝置100具有相同的構(gòu)造。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的又一個(gè)例子的示意圖。圖5中所示出的成像裝置130是所謂的4循環(huán)(4-cycle)式成像裝置,其通過使用一個(gè)電子照相感光體而形成多種顏色的調(diào)色劑圖像。成像裝置130設(shè)置有感光鼓1,其通過驅(qū)動(dòng)單元(圖中未示出)以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度沿圖中箭頭A所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng),并且在感光鼓1的上側(cè)設(shè)置有用于對感光鼓1的外周表面進(jìn)行靜電充電的靜電充電裝置21。
此外,在靜電充電裝置21的上方設(shè)置有曝光裝置30,該曝光裝置30配有平面發(fā)射激光陣列作為曝光源。曝光裝置30根據(jù)所要形成的圖像對從光源發(fā)射出的多條激光束進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)使激光束沿主掃描方向偏振,并沿著與感光鼓1的軸線基本平行的方向?qū)Ω泄夤?的外周表面進(jìn)行掃描。這樣,在充電后的感光鼓1的外周表面上形成了靜電潛像。
在感光鼓1的側(cè)向,設(shè)置有顯影裝置25。顯影裝置25具有呈輥狀的外殼,并以能夠旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行安裝。在其外殼的內(nèi)部,形成有4個(gè)容納體(accommodation space),并且在這四個(gè)容納體中分別安裝有顯影單元25Y、25M、25C和25K。顯影單元25Y、25M、25C和25K均獨(dú)立配有顯影輥26,并且在它們的內(nèi)部分別儲存有黃色(Y)調(diào)色劑、品紅色(M)調(diào)色劑、青色(C)調(diào)色劑和黑色(K)調(diào)色劑。
在成像裝置130中,通過在感光鼓1上進(jìn)行四次成像而形成彩色圖像。更具體而言,在感光鼓1上進(jìn)行四次成像的過程中,對于每次在感光鼓1上進(jìn)行的成像過程,靜電充電裝置21均重復(fù)對感光鼓1的外周表面進(jìn)行靜電充電,并且對于每次在感光鼓1上進(jìn)行的成像過程,當(dāng)用于調(diào)整激光束的圖像數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí),曝光裝置30會根據(jù)表示待形成的彩色圖像Y、M、C和K的圖像數(shù)據(jù)中的任意一者重復(fù)發(fā)射經(jīng)調(diào)整后的激光束,并對感光鼓1的外周表面進(jìn)行掃描。對于每次在感光鼓1上形成不同顏色的圖像,當(dāng)外殼轉(zhuǎn)動(dòng)使得用于使靜電潛像顯影的顯影單元發(fā)生改變時(shí),顯影單元25Y、25M、25C和25K中任何一個(gè)的顯影輥26每次都移動(dòng)至面對感光鼓1的外周表面的位置處,顯影裝置25會重復(fù)這樣的步驟使面對著感光鼓1的外周表面的顯影單元啟動(dòng),并對形成于感光鼓1的外周表面上的靜電潛像進(jìn)行顯影,以使其具有特定顏色,并在感光鼓1的外周表面上形成具有特定顏色的調(diào)色劑圖像。通過這種操作,在感光鼓1的外周表面上依次形成調(diào)色劑圖像Y、M、C和K。
在感光鼓1的下方還設(shè)置有環(huán)狀中間轉(zhuǎn)印帶50。中間轉(zhuǎn)印帶50依次環(huán)繞在輥51、53和55的外圍,并且被設(shè)置為使得其外表面與感光鼓1的外周表面相接觸。通過由電動(dòng)機(jī)(圖中未示出)傳送的驅(qū)動(dòng)力,可使輥51、53和55轉(zhuǎn)動(dòng),并使中間轉(zhuǎn)印帶50沿著圖5中箭頭B所示的方向旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)印裝置(轉(zhuǎn)印儀器)40和感光鼓1被設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶50的相對兩側(cè),并且通過轉(zhuǎn)印裝置40,依次形成于感光鼓1的外周表面上的調(diào)色劑圖像Y、M、C和K被轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶50的成像表面上,并且每次僅轉(zhuǎn)印一種顏色,最終Y、M、C和K圖像被疊加在中間轉(zhuǎn)印帶50上。
此外,在感光鼓1的與顯影裝置25相對的另一側(cè),設(shè)置有潤滑劑供給裝置31和清潔裝置27,使它們與感光鼓1的外周表面相接觸。在形成于感光鼓1的外周表面上的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶50上后,由潤滑劑供給裝置31將潤滑劑供給到感光鼓1的外周表面上,并且用清潔裝置27對外周表面上保持有轉(zhuǎn)印后的調(diào)色劑圖像的區(qū)域進(jìn)行清潔。
在中間轉(zhuǎn)印帶50的下方設(shè)置有托紙盤60,作為記錄材料(轉(zhuǎn)印接受介質(zhì))的兩張或多張紙P以堆疊的方式被容納在托紙盤60的內(nèi)部。在托紙盤60的左上方,設(shè)置有取紙輥61,并且,在紙P被取紙輥61取出的方向的下游側(cè),依次設(shè)置有輥對63和輥65。通過取紙輥61的轉(zhuǎn)動(dòng),位于疊堆狀態(tài)的最上方的記錄紙從托紙盤60中被取出,并由輥對63和輥65傳送。
此外,在中間轉(zhuǎn)印帶50的與輥55相對的另一側(cè),放置有轉(zhuǎn)印裝置42。經(jīng)輥對63和輥65傳送來的紙P被送入中間轉(zhuǎn)印帶50和轉(zhuǎn)印裝置42之間,并且形成于中間轉(zhuǎn)印帶50的成像表面上的調(diào)色劑圖像經(jīng)轉(zhuǎn)印裝置42而被轉(zhuǎn)印至紙P上。在紙P的傳送方向上在距離轉(zhuǎn)印裝置42的下游側(cè),設(shè)置有裝配了一對定影輥的定影裝置44。在定影裝置44將轉(zhuǎn)印至紙P上的調(diào)色劑圖像熔融并定影后,顯示有轉(zhuǎn)印后的調(diào)色劑圖像的紙P從成像裝置130的主體中被排出,并置于用來接受所排出的紙的托盤(圖中未示出)中。
此外,根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的處理盒和成像裝置的構(gòu)造并不僅限于特定的幾種,也可采用目前已知的那些構(gòu)造。
[例子] 下面將參照下述實(shí)施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,但不應(yīng)認(rèn)為這些例子是對本發(fā)明范圍的限制。
<感光體的制備> 首先,制備外徑φ為30mm的經(jīng)珩磨處理的圓筒形鋁基底。隨后,將100重量份的鋯化合物(ORGATIX ZC540,商品名,MatsumotoFine Chemical公司的產(chǎn)品)、10重量份硅烷化合物(A1100,商品名,Nippon Unicar公司的產(chǎn)品)、400重量份異丙醇以及200重量份丁醇混合,以制備用于形成底涂層的涂敷溶液。將該涂敷溶液浸涂于鋁基底上,并在150℃下加熱干燥10分鐘,從而形成厚度為0.1μm的底涂層。
接下來,將1重量份羥基鎵酞菁(其在CuKα特征性X射線衍射譜中,于7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°的Bragg角(2θ±0.2°)處具有強(qiáng)的衍射峰)、1重量份聚乙烯醇丁縮醛(S-LECBM-S,SEKISUI CHEMICAL公司的產(chǎn)品)和100重量份醋酸正丁酯混合,隨后用涂料震蕩機(jī)將其與玻璃微珠一同進(jìn)行一小時(shí)的分散處理,從而制得用于形成電荷產(chǎn)生層的涂敷溶液。將該涂敷溶液浸涂于底涂層上,并在100℃下加熱干燥10分鐘,從而形成厚度為0.15μm的電荷產(chǎn)生層。
此外,將2重量份由下式(VI-1)所表示的電荷輸送材料、3重量份的具有由下式(VI-2)所表示的結(jié)構(gòu)單元的高聚物(粘度平均分子量50,000)和20重量份氯苯混合,以制備用于形成電荷輸送層的涂敷溶液。
將由此制得的用于形成電荷輸送層的涂敷溶液浸涂于電荷產(chǎn)生層上,并在110℃下加熱40分鐘,從而形成厚度為34μm的電荷輸送層。由此獲得在經(jīng)衍磨處理的鋁基底上具有底涂層、電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層的感光體(其被稱為感光體1)。
另外,準(zhǔn)備7重量份的甲階型酚醛樹脂(PL-2211,Gunei ChemicalIndustry公司的產(chǎn)品)和0.03重量份甲基苯基聚硅氧烷。并且,將它們?nèi)芙庥?5重量份的異丙醇和5重量份的甲乙酮中。由此獲得用于形成保護(hù)層的涂敷溶液。將該涂敷溶液浸涂于感光體1上,并在130℃下干燥40分鐘,從而形成厚度為3μm的保護(hù)層。將由此獲得的感光體稱為感光體2。
<清潔部件的制備> 將表2中所示的聚氨酯泡沫(Polyurethane EP70)切割,并向其中插入由SUS303制成的芯,該芯的外徑
為5mm且長度為230mm,用熱熔粘合劑將芯與聚氨酯泡沫粘結(jié)在一起,并將聚氨酯泡沫的兩部分(分別從芯的兩端至5mm位置處的部分)切去,從而形成彈性輥材。將該輥材進(jìn)行磨削處理,以制備用于靜電充電部件的清潔輥(清潔部件a),該清潔輥的外徑
為9mm。
按照與上述相同的方式制備用于靜電充電部件的另一清潔輥(清潔部件b),不同之處在于使用了表2中所示出的聚氨酯泡沫(Polyurethane RSC)。
按照與上述相同的方式制備用于靜電充電部件的另一清潔輥(清潔部件c),不同之處在于使用了表2中所示出的聚氨酯非泡沫材料(Polyurethane EP70)。
表2 實(shí)施例1 《靜電充電輥的制備》 <導(dǎo)電性彈性層的形成> 將具有表3中所示組成的各混合物(表3中的混合比為重量比)分別用開放式輥(open roll)捏合,通過粘合層將其施加到導(dǎo)電性支撐體(其由SUS303制成,直徑為8mm)的表面上,并利用成形壓力機(jī)來形成直徑為12.5mm的輥。隨后,對所形成的各輥進(jìn)行磨削,從而制得直徑為12mm的彈性導(dǎo)電輥A和B。
<表面層的形成> 將具有表4(表4中的混合比為重量比)所示的用于實(shí)施例1的組成的混合物15重量份用85重量份的甲醇稀釋,并用珠磨機(jī)進(jìn)行分散。將所得的分散體浸涂在彈性導(dǎo)電輥A的表面上,隨后在140℃下加熱交聯(lián)40分鐘并干燥,從而形成厚度為10μm的表面層。由此獲得靜電充電輥1。
<凝膠率的測量> 根據(jù)JIS K6796來測量表面層的凝膠率。從靜電充電輥1的表面層上切下1重量份的部分來制備樣品,并測量其重量。將所測得的該重量作為溶劑提取前的重量。在25℃下,將該樣品浸在作為溶劑的甲醇(10重量份)中24小時(shí),隨后過濾。這樣,便分離收集得到殘留的樹脂膜狀物,并對其進(jìn)行稱重。將該重量作為提取后的重量。根據(jù)下面的關(guān)系式來計(jì)算凝膠率。
凝膠率(%)=((溶劑提取后的重量)/(溶劑提取前樹脂的重量))×100 此外,按照下述方法進(jìn)行GC-MS分析,以確定其交聯(lián)狀態(tài)。
<熱解吸裝置> 裝置Double Shot Pyrolyzer PY-2010D(由FRONTIERLABORATORIES公司制造) 加熱溫度180℃ 界面溫度200℃ <GC> 裝置HP6890GC System(由Hewlett-Packard公司制造) 柱Agilent 19091S-433HP5MS(5%苯基甲基硅氧烷)(Hewlett-Packard公司的產(chǎn)品) 分流比1/50 流速1.0mL/分鐘 升溫方式40℃(3分鐘)→升溫速率10℃/分鐘→250℃(5分鐘) <MS> 裝置5973Mass Selective Detector(由Hewlett-Packard公司制造) 電離法EI(電子電離) 質(zhì)量范圍50m/z至800m/z 順帶提及,參考由日本分析化學(xué)會高分子分析研究委員會編輯、并由Kinokuniya公司于1995年1月12日出版的新版高分子分析手冊,來進(jìn)行交聯(lián)狀態(tài)的分析。
<表面粗糙度Rz的測量> 根據(jù)JIS B0601(1994)中所定義的方法來測定表面層的表面粗糙度Rz(10點(diǎn)平均表面粗糙度)。由Tokyo Seimitsu公司制造的SURFCOM 1400用作測量工具。在如下條件下進(jìn)行測量切斷距離為0.8mm,測量長度為2.4mm,橫移速度為0.3mm/秒。
<多孔填料的確認(rèn)> 用FE-SEM(JSM-6700F,JEOL公司制造),在加速電壓為5kV的條件下觀測二次電子圖像,來確認(rèn)表面層中的填料的多孔狀態(tài)。結(jié)果如下所示。
聚酰胺樹脂顆粒1平均粒度為5.3μm,孔徑為0.5μm,深度為0.1μm。
聚酰胺樹脂顆粒2平均粒度為10.3μm,孔徑為1.0μm,深度為0.3μm。
聚酰胺樹脂顆粒3平均粒度為19.6μm,孔徑為1.2μm,深度為0.6μm。
聚丙烯酸樹脂顆粒1平均粒度為8μm,孔徑為0.013μm,深度為0.003μm。
碳酸鈣顆粒1平均粒度為15.0μm,孔徑為2μm,深度為3μm。
<靜電充電輥的評價(jià)> 對實(shí)施例1中所獲得的靜電充電輥,評價(jià)其靜電充電能力的維持性以及靜電充電的均一性。所得結(jié)果示于表4中。
<靜電充電能力的維持性> 將靜電充電輥安裝在鼓盒DocuCentre III C3300上,并使用50,000張A4紙進(jìn)行打印測試(在溫度為10℃、相對濕度為15%的環(huán)境下,在50,000張紙上進(jìn)行打印)。隨后,用DocuCentre III C3300打印50%半色調(diào)圖像,并根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)對所打印的圖像的變形情況進(jìn)行評價(jià)。
A打印圖像未出現(xiàn)變形。
B盡管打印圖像出現(xiàn)輕微的變形,但其程度可忽略不計(jì)。
C盡管打印圖像出現(xiàn)些許變形,但其程度可忽略不計(jì)。
D打印圖像出現(xiàn)變形點(diǎn)。
E打印圖像的大部分發(fā)生變形。
<靜電充電的均一性> 根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)靜電充電的均一性。將靜電充電輥安裝在DocuCentre III C3300上,并在溫度為10℃、相對濕度為15%的環(huán)境下,在A4紙上打印50%半色調(diào)圖像。將施加到靜電充電裝置上的交流電流值由1.0mA開始逐漸改變(增加),同時(shí),讀取圖像缺陷消失時(shí)的交流電流值。
A當(dāng)交流電流值達(dá)1.35mA時(shí)圖像缺陷消失。
B當(dāng)交流電流值達(dá)1.4mA時(shí)圖像缺陷消失。
C當(dāng)交流電流值超過1.5mA時(shí)圖像缺陷消失。
實(shí)施例2 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥2,不同之處在于作為主要成分樹脂的N-甲氧基甲基化尼龍,用TORESIN EF30T(N-甲氧基甲基化尼龍6,重均分子量6×104,Nagase ChemteX公司的產(chǎn)品)來代替TORESIN F30K(N-甲氧基甲基化尼龍6,重均分子量2.5×104,Nagase ChemteX公司的產(chǎn)品),并按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例3 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥3,不同之處在于作為第二組分樹脂,用環(huán)氧樹脂(EP4000,ADEKA公司的產(chǎn)品)來代替聚乙烯醇丁縮醛樹脂(S-LEC BL-1,SEKISUI CHEMICAL公司的產(chǎn)品),并按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例4 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥4,不同之處在于作為第二組分樹脂,用聚酯樹脂(VYLON SS30,TOYOBO公司的產(chǎn)品)來代替聚乙烯醇丁縮醛樹脂,并按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例5 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥5,不同之處在于作為第二組分樹脂,用三聚氰胺樹脂(MW30M,Sanwa Chemical公司的產(chǎn)品)來代替聚乙烯醇丁縮醛樹脂,并按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例6 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥6,不同之處在于作為第二組分樹脂,用苯并胍胺樹脂(BL60,Sanwa Chemical公司的產(chǎn)品)來代替聚乙烯醇丁縮醛樹脂,并按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例7 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥7,不同之處在于作為第二組分樹脂,用酚醛樹脂(PL2211,Gunei Chemical Industry公司的產(chǎn)品)來代替聚乙烯醇丁縮醛樹脂,并按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例8 按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià),不同之處在于將用于靜電充電部件的清潔輥(清潔部件b)作為清潔部件,以代替用于靜電充電部件的清潔輥(清潔部件a)。所獲結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例9 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥8,不同之處在于用聚酰胺樹脂顆粒2(2001EXDNAT1,平均粒度10.3μm,孔徑1.0μm,深度0.3μm,Arkema公司的產(chǎn)品)用作多孔填料,以取代聚酰胺樹脂顆粒1(2001UDNAT1,平均粒度5.3μm,孔徑0.5μm,深度0.1μm,Arkema公司產(chǎn)品),并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例10 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥9,不同之處在于用聚酰胺樹脂顆粒3(2002DNAT1,平均粒度19.6μm,孔徑1.2μm,深度0.6μm,Arkema公司的產(chǎn)品)用作多孔填料,以取代聚酰胺樹脂顆粒1,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例11 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥10,不同之處在于用聚丙烯酸樹脂顆粒(MBP-8,平均粒度8μm,孔徑0.013μm,深度0.003μm,SEKISUI PLASTICS公司的產(chǎn)品)用作多孔填料,以取代聚酰胺樹脂顆粒1,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例12 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥11,不同之處在于用碳酸鈣顆粒(PS-15,平均粒度15.0μm,孔徑2μm,深度3μm,NEWLIME公司的產(chǎn)品)用作多孔填料,以取代聚酰胺樹脂顆粒1,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例13 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥12,不同之處在于用NACURE 5225(十二烷基苯磺酸解離物,異丙醇溶劑,pH為6.0-7.0,解離溫度為120℃,King Industries公司的產(chǎn)品)用作酸性催化劑,以取代NACURE 4167(磷酸解離物,異丙醇-異丁醇混合溶劑,pH為6.8-7.3,解離溫度為80℃,King Industries公司的產(chǎn)品),并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例14 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥13,不同之處在于用對甲苯磺酸鈉(KANTO CHEMICAL公司的產(chǎn)品)用作酸性催化劑,以取代NACURE 4167,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例15 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥14,不同之處在于用檸檬酸(KANTO CHEMICAL公司的產(chǎn)品)用作酸性催化劑,以取代NACURE 4167,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例16 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥15,不同之處在于用10重量份氧化錫(SN-100P,ISHIHARA SANGYO KAISHA公司的產(chǎn)品)用作導(dǎo)電性賦予劑,以取代17重量份的炭黑(MONARCH1000,Cabot公司的產(chǎn)品),并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例17 按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià),不同之處在于用感光體2取代感光體1。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例18 按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià),不同之處在于用彈性導(dǎo)電輥B取代彈性導(dǎo)電輥A。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例19 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥16,不同之處在于通過將烘干條件改為在140℃下烘干5分鐘,以改變凝膠率,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例20 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥17,不同之處在于用5重量份導(dǎo)電性聚合物(材料名Polyaniline W,TA Chemical公司的產(chǎn)品)用作導(dǎo)電性賦予劑,以取代17重量份的炭黑,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例21 按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià),不同之處在于將由非泡沫材料形成的靜電充電部件用清潔輥(清潔部件c)用作清潔部件,以取代靜電充電部件用清潔輥(清潔部件a)。所獲結(jié)果示于表6中。
實(shí)施例22 將具有表6(表6中的混合比為重量比)所示的用于實(shí)施例22的表面層的配方一欄中的組成的混合物15重量份用85重量份的甲醇稀釋,并用珠磨機(jī)進(jìn)行分散。將所得的分散體浸涂在實(shí)施例1中制備的彈性導(dǎo)電輥A的表面上,隨后在140℃下加熱交聯(lián)30分鐘并干燥,從而形成厚度為10μm的表面層。由此獲得靜電充電輥18。按照與實(shí)施例1相同的方式對該輥進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表6中。
實(shí)施例23 將具有表6(表6中的混合比為重量比)所示的用于實(shí)施例23的表面層的配方一欄中的組成的混合物15重量份用85重量份的甲醇稀釋,并用珠磨機(jī)進(jìn)行分散。將所得的分散體浸涂在實(shí)施例1中制備的彈性導(dǎo)電輥A的表面上,隨后在140℃下加熱交聯(lián)30分鐘并干燥,從而形成厚度為10μm的表面層。由此獲得靜電充電輥19。按照與實(shí)施例1相同的方式對該輥進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表6中。
實(shí)施例24 將具有表6(表6中的混合比為重量比)所示的用于實(shí)施例24的表面層的配方一欄中的組成的混合物15重量份用85重量份的甲醇稀釋,并用珠磨機(jī)進(jìn)行分散。將所得分散體浸涂在實(shí)施例1中制備的彈性導(dǎo)電輥A的表面上,隨后在140℃下加熱交聯(lián)30分鐘并干燥,從而形成厚度為10μm的表面層。由此獲得靜電充電輥20。按照與實(shí)施例1相同的方式對該輥進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表6中。
實(shí)施例25 將具有表6(表6中的混合比為重量比)所示的用于實(shí)施例25的表面層的配方一欄中的組成的混合物15重量份用85重量份的甲醇稀釋,并用珠磨機(jī)進(jìn)行分散。將所得分散體浸涂在實(shí)施例1中制備的彈性導(dǎo)電輥A的表面上,隨后在140℃下加熱交聯(lián)30分鐘并干燥,從而形成厚度為10μm的表面層。由此獲得靜電充電輥21。按照與實(shí)施例1相同的方式對該輥進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表6中。
實(shí)施例26 將具有表6(表6中的混合比為重量比)所示的用于實(shí)施例26的表面層的配方一欄中的組成的混合物15重量份用85重量份的甲醇稀釋,并用珠磨機(jī)進(jìn)行分散。將所得分散體浸涂在實(shí)施例1中制備的彈性導(dǎo)電輥A的表面上,隨后在140℃下加熱交聯(lián)30分鐘并干燥,從而形成厚度為10μm的表面層。由此獲得靜電充電輥22。按照與實(shí)施例1相同的方式對該輥進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表6中。
實(shí)施例27 將具有表6(表6中的混合比為重量比)所示的用實(shí)施例27的表面層的配方一欄的組成的混合物15重量份用85重量份的甲醇稀釋,并用珠磨機(jī)進(jìn)行分散。將所得分散體浸涂在實(shí)施例1中制備的彈性導(dǎo)電輥A的表面上,隨后在140℃下加熱交聯(lián)30分鐘,并干燥,從而形成厚度為10μm的表面層。由此獲得靜電充電輥23。按照與實(shí)施例1相同的方式對該輥進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表6中。
b 按照與實(shí)施例3相同的方式制造靜電充電輥24,不同之處在于通過將烘干條件改為在100℃下烘干10分鐘,以改變凝膠率,并按照與實(shí)施例3相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表7中。
比較例2 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥25,不同之處在于用非多孔聚苯乙烯樹脂顆粒(SBX-6,SEKISUI PLASTICS公司的產(chǎn)品)用作填料,以取代聚酰胺樹脂顆粒1,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表7中。
b 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥26,不同之處在于通過將烘干條件改為在130℃下烘干10分鐘,以改變凝膠率,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表7中。
比較例4 按照與實(shí)施例1相同的方式制造靜電充電輥27,不同之處在于未加入多孔填料,并按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表7中。
比較例5 將具有表7(表7中的混合比為重量比)所示的用于比較例5的表面層的配方一欄中的組成的混合物15重量份用85重量份的甲醇稀釋,并用珠磨機(jī)進(jìn)行分散。將所得分散體浸涂在實(shí)施例1中制備的彈性導(dǎo)電輥A的表面上,隨后在140℃下加熱交聯(lián)30分鐘,并干燥,從而形成厚度為10μm的表面層。由此獲得靜電充電輥28。按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表7中。
比較例6 將具有表7(表7中的混合比為重量比)所示的用于比較例6的表面層的配方一欄中的組成的混合物15重量份用85重量份的甲醇稀釋,并用珠磨機(jī)磨機(jī)進(jìn)行分散。將所得分散液浸涂在實(shí)施例1中制備的彈性導(dǎo)電輥A的表面上,隨后在140℃下加熱交聯(lián)30分鐘,并干燥,從而形成厚度為10μm的表面層。由此獲得靜電充電輥29。按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評價(jià)。所獲結(jié)果示于表7中。
此外,各實(shí)施例和比較例中所用的成分均示于表8中。
從表4至表7可看出,實(shí)施例1至實(shí)施例27的靜電充電輥既具有優(yōu)異的靜電充電均一性,又具有優(yōu)異的靜電充電能力維持性,并可長期使用。
權(quán)利要求
1.一種靜電充電部件,包括
基材;以及
含有多孔填料和樹脂的最外層,該最外層的凝膠率為至少約50%、并且其表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電充電部件,其中
所述最外層含有聚酰胺樹脂作為主要組分,并且還含有選自由聚乙烯醇縮醛樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂和苯并胍胺樹脂組成的組中的至少一種材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電充電部件,其中
所述聚酰胺樹脂為醇溶性聚酰胺樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電充電部件,其中
所述醇溶性聚酰胺樹脂為N-烷氧基甲基化尼龍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜電充電部件,其中
所述N-烷氧基甲基化尼龍為N-甲氧基甲基化尼龍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電充電部件,其中
所述多孔填料為選自由聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂和碳酸鈣組成的組中的至少一種物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電充電部件,其中
所述最外層為通過使用酸性熱活化催化劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而形成的層。
8.一種靜電充電裝置,包括
靜電充電部件,該靜電充電部件包括
基材,以及
含有多孔填料和樹脂的最外層,該最外層的凝膠率為至少約50%、且其表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的靜電充電裝置,還包括
清潔部件,該清潔部件用于清潔所述靜電充電部件的表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜電充電裝置,其中
所述清潔部件包括含有泡沫材料的彈性層。
11.一種處理盒,包括
圖像保持部件;以及
靜電充電部件,該靜電充電部件對所述圖像保持部件進(jìn)行靜電充電,并且所述靜電充電部件包括
基材,以及
含有多孔填料和樹脂的最外層,該最外層的凝膠率為至少約50%、且其表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的處理盒,還包括
清潔部件,該清潔部件用于清潔所述靜電充電部件的表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的處理盒,其中
所述清潔部件包括含有泡沫材料的彈性層。
14.一種成像裝置,包括
圖像保持部件;
靜電充電部件,該靜電充電部件對所述圖像保持部件進(jìn)行靜電充電,并且所述靜電充電部件包括
基材,以及
含有多孔填料和樹脂的最外層,該最外層的凝膠率為至少約50%、且其表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm;
潛像形成單元,該潛像形成單元在所述圖像保持部件的表面上形成潛像;以及
顯影單元,該顯影單元利用調(diào)色劑對形成于所述圖像保持部件的表面上的潛像進(jìn)行顯影,以形成調(diào)色劑圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的成像裝置,還包括
清潔部件,該清潔部件用于清潔所述靜電充電部件的表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的成像裝置,其中
所述清潔部件包括含有泡沫材料的彈性層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜電充電部件,其包括基材;以及含有多孔填料和樹脂的最外層,其中所述最外層的凝膠率為至少約50%、且其表面粗糙度Rz為約2μm至約20μm。
文檔編號G03G15/01GK101727045SQ200910140448
公開日2010年6月9日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者星尾拓郎, 和田昇, 竹本誠, 一條長人, 太田直己, 井上憲治, 三浦宏之, 小野景子, 星崎武敏, 六反實(shí) 申請人:富士施樂株式會社