專利名稱：電子照相光受體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子照相光受體(下面，有時簡稱為“光受體”)，更具體地，本發(fā)明涉及應用于使用電子照相系統(tǒng)的圖像形成設(shè)備(如打印機、復印件和傳真機)的電子照相光受體。
背景技術(shù)：
電子照相光受體具有包含其上有一層光敏層的導電基底的基本結(jié)構(gòu)。作為電子照相光受體，在許多報道中已經(jīng)提出使用有機光電導性物質(zhì)的有機電子照相光受體，從目前的污染防治、降低成本以及材料選擇的靈活性角度，有機電子照相光受體開始投入實際應用，由此可以對光受體的特性進行不同的設(shè)計。
有機光受體的光敏層含有一層主要具有分散在樹脂中的有機光電導性物質(zhì)的層，已經(jīng)提出各種建議，包括一種層狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)含有分散在樹脂中的電荷生成物質(zhì)的層(電荷生成層)以及層疊在該層上的分散在樹脂中的電荷輸運物質(zhì)的層(電荷輸運層)，以及一種單層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有分散在樹脂中的電荷生成物質(zhì)和電荷輸運物質(zhì)。
通常要求電子照相光受體具有光受體所應用的電子照相過程所需要的敏感性、電特性和光特性。此外，在重復使用的光受體中，光受體的最外層，即離導電基底最遠的層可以直接施加以電外力和機械外力，如電暈放電，用調(diào)色劑顯影，轉(zhuǎn)移到紙上和進行清潔，因此要求該層具有耐久性。具體地，要求該層對因與另一個部件的摩擦在表面上造成磨損和形成劃痕具有耐久性，以及對因電暈放電時形成的臭氧對表面造成劣化具有耐久性。特別是，因為電子照相光受體的使用壽命很大程度上取決于其表面上的磨損，因此要求防止在表面層上的劃傷。存在的另一個問題是由于重復用調(diào)色劑顯影和進行清潔而使調(diào)色劑粘附在光受體表面(形成膜)。應防止發(fā)生成膜現(xiàn)象，因為在形成膜的部分會出現(xiàn)圖像缺陷。為了防止形成膜，必須提高對光受體表面的清潔性能。
為此目的，曾試圖在光受體的表面層中加入潤滑組分來改善表面潤滑性質(zhì)和降低調(diào)色劑與表面的粘合力，因而防止調(diào)色劑粘附，來防止成膜現(xiàn)象發(fā)生。但是，當使用液體潤滑劑時，一旦反復使用液體潤滑劑效用的保持性差，而在使用固體潤滑劑時，存在涂料組合物分散性和穩(wěn)定性方面的問題。
對與提高光受體的表面性質(zhì)有關(guān)的技術(shù)，例如在專利文獻1中公開一種電子照相光受體，該電子照相光受體具有含預定量的特定硅油的光敏層，使得這種光受體在重復使用時的耐磨性優(yōu)良，能夠降低光受體的表面能，并能防止調(diào)色劑形成膜和背景污染。然而，這種技術(shù)通過將硅油分散在光敏層中而提供表面上潤滑性質(zhì)，但是硅油在光受體表面上分離，因此難以在重復使用時保持潤滑性，因而不能提供充分的耐久性。
已知可以將微膠囊技術(shù)應用于電子照相光受體。微膠囊指大小在微米級的細小膠囊。對與使用微膠囊的光受體有關(guān)的技術(shù)，專利文獻2公開一種電子照相光受體，該電子照相光受體具有含酞菁光電導性材料和敏化劑的粉末的光電導性層，用樹脂微包封，以提高抗臭氧性和防潮性，而敏感性沒有變差。
專利文獻3公開了使用含調(diào)色劑的光敏微膠囊形成彩色圖像時，在光敏微膠囊中分別裝入不同量的光散射材料，因而可以獲得能按原來的圖像真實再現(xiàn)色彩的圖像。專利文獻4公開了將一種用特定樹脂處理，優(yōu)選進行微包封的防磨材料加入到光受體的最外層，因而提高光受體表面的耐磨性，并降低表面上的殘余勢能。
專利文獻5公開了在其上載有單組分顯影劑(調(diào)色劑)的載有顯影劑的部件中，在部件表面上形成由粘合劑樹脂構(gòu)成的薄膜以及含脫模劑作為芯體物質(zhì)的含脫模劑的膠囊顆粒，因此，使得這種載有顯影劑的部件提高了在其表面上的薄膜的耐磨性，其表面粗糙度穩(wěn)定和使調(diào)色劑帶電的性質(zhì)穩(wěn)定，抑制調(diào)色劑發(fā)生過量帶電和調(diào)色劑熔化到載有顯影劑的部件和光受體筒體上，并抑制圖像密度下降的發(fā)生。
專利文獻1JP-A-10-171135(權(quán)利要求書范圍等)專利文獻2JP-A-60-256149(權(quán)利要求書范圍等)專利文獻3JP-A-6-3848(權(quán)利要求書范圍等)專利文獻4JP-A-2001-290295(權(quán)利要求書范圍等)專利文獻5JP-A-8-305171(權(quán)利要求書范圍等)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題
如上所述，進行了各種研究來提高光受體的表面性能，但是這些研究仍不充分，因此需要一類耐磨性優(yōu)良并且沒有成膜問題的光受體。
本發(fā)明的目的是解決本領(lǐng)域的有關(guān)問題，提供一種潤滑性優(yōu)良的電子照相光受體，該電子照相光受體的表面幾乎沒有劃痕和損傷，能防止由成膜等造成的圖像缺陷的產(chǎn)生，其調(diào)色劑脫模性能(releasing property)優(yōu)良并具有高耐久性。
解決問題的方法為達到此目的，本發(fā)明的發(fā)明人進行了廣泛研究，并發(fā)現(xiàn)，通過使用分散在光受體的最外層的微膠囊解決了這一問題，所述微膠囊內(nèi)包含有潤滑油，因此完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的電子照相光受體包含其上有至少一層光敏層的導電基底，該電子照相光受體的特征是最外層含有微膠囊，微膠囊中包含有潤滑油。
本發(fā)明中所稱的最外層指距導電基底最遠的構(gòu)成光受體外表面的層。在此所稱的光敏層包括具有層疊的電荷生成層和電荷輸運層的多層型和包含電荷生成物質(zhì)和電荷輸運物質(zhì)的單層型。其中包含(encompass)了潤滑油的微膠囊包括裝入潤滑油的微膠囊和吸附有或浸漬有潤滑油的微膠囊。
本發(fā)明優(yōu)點如上所述，本發(fā)明在光受體最外層使用了其中包含潤滑油的微膠囊。如常規(guī)技術(shù)情況，將液體形式的普通潤滑油簡單加入該層，潤滑油在表面上分開，雖然在最初階段達到良好的潤滑性質(zhì)，但是當表面在反復使用中被劃傷時損失潤滑油，而不能保持潤滑性質(zhì)。然而，在按照本發(fā)明的情況，加入了其中包含了潤滑油的微膠囊，潤滑油不僅可以分散到光受體最外層的表面，而且可以到光受體內(nèi)部，因而在重復使用中能保持潤滑性質(zhì)穩(wěn)定。此外，可以提高耐磨性，減少在表面上的劃痕，而提高光受體的使用壽命。此外，可以降低表面能，預期通過降低表面能可以防止調(diào)色劑粘附在光受體的表面。此外，還可以防止成膜的產(chǎn)生，這對于提高光受體的表面性能非常有效。
如前面所述，對微膠囊技術(shù)在電子照相光受體中的應用進行了各種研究。然而，這種將包含了潤滑油的微膠囊應用于光受體，并通過破碎微膠囊釋放潤滑油來顯示對光受體表面的耐磨性的技術(shù)迄今還未被公知，而是本發(fā)明中首先發(fā)現(xiàn)的。
附圖簡述

圖1(a)至(e)所示是本發(fā)明的電子照相光受體結(jié)構(gòu)例子的截面圖，圖(a)和(b)顯示負帶電的功能分開型光受體的結(jié)構(gòu)，圖(c)示出正帶電的功能分開型光受體的結(jié)構(gòu)，圖(d)和(e)正帶電的單層光受體的結(jié)構(gòu)。
圖2所示評價實施例中印刷耐久性的設(shè)備的示意圖。
圖3所示是評價實施例中摩擦阻力的設(shè)備(測定表面性質(zhì)的設(shè)備)的示意圖。
附圖中的標號的說明1導電基底2下涂層3電荷生成層4電荷輸運層5表面保護層6單層光敏層10光敏筒體(光受體)11清潔用刮片12調(diào)色劑盒13調(diào)色劑加料輥14磁性單組分調(diào)色劑15負荷檢測器具體實施方式
下面，參見附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
圖1(a)至1(e)所示是本發(fā)明的光受體的結(jié)構(gòu)例子的截面示意圖，其中標號1表示導電基底，2表示下涂層，3表示電荷生成層，4表示電荷輸運層，5表示表面保護層，6表示單層光敏層。如上所述，光受體的光敏層大致分成以下類型功能分開型(多層型)，分成電荷生成層3和電荷輸運層4(圖1(a)至1(c))，和單層型，含有電荷生成物質(zhì)和電荷輸運物質(zhì)(圖1(d)和1(e))。圖1(a)和1(b)中的光敏層是具有按電荷生成層3和電荷輸運層4順序?qū)盈B的負帶電型，圖1(c)中的光敏層是具有按照與前面相反的電荷輸運層4和電荷生成層3的順序?qū)盈B正帶電型，而圖1(d)和1(e)中的光敏層6主要是具有單層結(jié)構(gòu)的正帶電型。本發(fā)明中的表面保護層是對光敏層的表面進行物理和化學保護，在圖1(b)的多層型中是在電荷輸運層4上的最外層，在圖1(c)的相反的多層型中是在電荷生成層3上的最外層，而在圖1(e)的單層型中是在單層光敏層6上的最外層。在此所稱的最外層包括提供含電荷輸運物質(zhì)的最外層的情況。
本發(fā)明最重要的是，光受體的最外層包含其中包含了潤滑油的微膠囊。因此，例如，在圖1(a)所示的多層結(jié)構(gòu)中的電荷輸運層4，在圖1(b)、1(c)和1(e)所示的層結(jié)構(gòu)的表面保護層5，以及在圖1(d)所示層結(jié)構(gòu)中的單層光敏層6都是最外層，這些外層中包含本發(fā)明的包含了潤滑油的微膠囊。
本發(fā)明的微膠囊的材料可以是無機材料或者有機材料。形成微膠囊的無機材料的優(yōu)選的具體例子包括由無機多孔顆粒形成的那些材料，特別優(yōu)選中空的無機多孔材料。原因是中空的無機多孔顆?？梢园罅康臐櫥?。作為無機多孔顆粒，優(yōu)選使用多孔二氧化硅顆粒。將潤滑油包含在無機多孔顆粒形成的微膠囊中的方法，即微包封方法，優(yōu)選是將可以商購的多孔二氧化硅顆粒(例如，可從Washin Chemical Industry Co.，Ltd.和Suzuki Yushi Industrial Co.，Ltd.購得)在攪拌下用潤滑油浸漬的方法。
由有機材料形成的微膠囊的優(yōu)選的具體例子包括由有機聚合物材料形成的那些材料，有機聚合物材料的優(yōu)選例子包括三聚氰胺樹脂和聚苯乙烯樹脂。將潤滑油包封在由有機聚合物材料形成的微膠囊中的方法可以是各種公知方法，例如包括界面聚合法、原位聚合法、浸入式固化法(submerged curingmethod)、相分離法和浸入式干燥法(submerged drying)。
微膠囊的粒徑雖然與含微膠囊的最外層的厚度有關(guān)，但可以例如約為0.1-10μm，優(yōu)選約0.3-5μm。在粒徑太大的情況，但含有微膠囊的層較薄時微膠囊可能從層表面突出，影響表面性質(zhì)。另一方面，在粒徑太小的情況，應增加微膠囊的添加量來達到所需的潤滑性質(zhì)，增加添加劑會影響到效率。
對本發(fā)明中所用的潤滑油沒有特別的限制，但優(yōu)選硅油和含氟油。硅油的優(yōu)選的具體例子包括二甲基硅油和甲基苯基硅酮油，含氟油的優(yōu)選的具體例子包括氟代醚油。
在包封于微膠囊中的潤滑油能夠溶解于形成最外層的涂料組合物所用的溶劑的情況，潤滑油雖然被微包封但是未能被完全覆蓋，并且如果潤滑油溶解于溶劑的話，在涂敷最外層并進行干燥時潤滑油會在表面上分開，有損于本發(fā)明的優(yōu)點。因此，潤滑油宜不溶于形成最外層的涂料組合物，特別優(yōu)選不溶解于形成最外層的涂料組合物中所用的含氯溶劑、酮類溶劑、醇類溶劑、醚類溶劑和芳烴溶劑。具體地，潤滑油優(yōu)選是不溶于例如以下溶劑甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、甲基乙基酮、四氫呋喃和二氯甲烷。因此，例如優(yōu)選使用硅油和含氟油，含氟油特別有效，因為基本上沒有一種溶劑能夠溶解含氟油。
下面詳細描述這些層的具體結(jié)構(gòu)。
導電基底1的作用是作為光受體的電極和作為對各層的支承，導電基底可以是任何形狀，包括圓柱形、片形和薄膜；導電基底的材料可以是如鋁、不銹鋼和鎳的金屬，其上進行導電處理的玻璃或樹脂。
下涂層2可以是含樹脂為主要組分的層或者氧化物薄膜，如耐酸鋁薄膜。下涂層可依據(jù)諸如防止不必要的電荷從導電基底注入光敏層，防止基底表面的涂層缺陷和改善對光敏層的粘合性的目的需要提供。在含樹脂為主要組分的下涂層2中所使用的樹脂粘合劑的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸類樹脂、氯乙烯樹脂、乙酸乙烯酯樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、有機硅樹脂、聚縮丁醛樹脂(polybutyral resin)、聚酰胺樹脂，以及它們的共聚物，這些樹脂粘合劑可以組合使用。樹脂粘合劑可含有金屬氧化物的細小顆粒等。金屬氧化物細小顆粒的例子包括SiO2、TiO2、In2O3和ZrO2。
下涂層2的厚度可以在不會引起負面影響(如重復使用時殘余勢能的增加)的任意范圍，雖然與下涂層2的組成有關(guān)。在圖1(a)和1(b)所示的層結(jié)構(gòu)中，可以不提供下涂層2。
電荷生成層3可以通過真空沉積有機光電導性物質(zhì)的方法或者通過涂敷具有分散在樹脂粘合劑中的有機光電導性物質(zhì)顆粒的材料的方法來形成，該層在接受到光時產(chǎn)生電荷。重要的是該層具有高的電荷生成效率，同時具有將其中產(chǎn)生的電荷注入電荷輸運層4的性質(zhì)，該層宜具有低的電場相依性以及在低電場下的良好注入性質(zhì)。
電荷生成層3應充分具有電荷生成功能，因此其厚度由電荷生成物質(zhì)的光吸收系數(shù)決定，一般小于或等于5μm，優(yōu)選小于或等于1μm。電荷生成層3可含有作為主要組分的電荷生成物質(zhì)，并可在其中加入電荷輸運物質(zhì)等。電荷生成物質(zhì)的例子包括酞菁顏料、偶氮顏料、三苯并芘二酮(anthanthrone)顏料、苝顏料、perynone顏料、squalirium顏料、噻喃鎓顏料和喹吖啶酮顏料，這些顏料可以組合使用。酞菁顏料中優(yōu)選非金屬酞菁，銅酞菁和鈦氧酞菁，更優(yōu)選X-型非金屬酞菁、τ-型非金屬酞菁、ε-型銅酞菁、β-型鈦氧酞菁、Y-型鈦氧酞菁和在JP-A-2004-2874公開的鈦氧酞菁，這種鈦氧酞菁在CuKαX-射線衍射光譜的Bragg角2θ為9.6°處有最大峰。
用于電荷生成層3的粘合劑樹脂的例子包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚縮丁醛樹脂、氯乙烯樹脂、苯氧基樹脂、有機硅樹脂、甲基丙烯酸甲酯樹脂，以及它們的共聚物，這些樹脂可以組合使用。
電荷輸運層4是含具有分散在樹脂粘合劑中的電荷輸運物質(zhì)的材料的涂層膜，它在暗處能保持作為介電材料層的光受體的電荷，在光亮處發(fā)揮輸運由電荷生成層注入的電荷的功能。
電荷輸運物質(zhì)的例子包括腙化合物、吡唑啉化合物、吡唑啉酮化合物、噁二唑化合物、噁唑化合物、芳胺化合物、聯(lián)苯胺化合物、茋化合物、苯乙烯基化合物(stylyl compound)，電荷輸運聚合物，如聚乙烯基咔唑。
用于電荷輸運層4的樹脂粘合劑的例子包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、甲基丙烯酸甲酯聚合物，以及它們的共聚物，這些樹脂粘合劑可以組合使用。
為保持實際有效的表面勢能，電荷輸運層4的厚度優(yōu)選為3-50μm，更優(yōu)選10-40μm。
依據(jù)諸如提高敏感性、降低殘余勢能和減小重復使用時特性的波動的目的需要，電荷輸運層4可含有電子接受物質(zhì)。電子接受化合物的例子包括電子親合能大的化合物，例如琥珀酸酐、馬來酸酐、二溴琥珀酸酐、鄰苯二甲酸酐、3-硝基鄰苯二甲酸酐、4-硝基鄰苯二甲酸酐、1，2，4，5-苯四酸酐、1，2，4，5-苯四酸、1，2，4-苯三酸、1，2，4-苯三酸酐、鄰苯二甲酰亞胺、4-硝基鄰苯二甲酰亞胺、四氰基乙烯(tetracyanoethylene)、四氰基喹啉并二甲烷(tetracyanoquinodimethane)、氯醌、溴醌和鄰-硝基苯甲酸。
為諸如提高耐環(huán)境性能和對有害光的穩(wěn)定性的目的，電荷輸運層4可含有防老化劑，如抗氧化劑和光穩(wěn)定劑。用于此目的的化合物的例子包括苯并二氫吡喃醇(chromanol)衍生物如生育酚、酯化的化合物、聚芳基烷烴化合物、氫醌衍生物、醚化的化合物、二醚化的化合物、二苯酮化合物、苯并三唑衍生物、硫醚化合物、苯二胺衍生物、膦酸酯、亞磷酸酯、酚化合物、受阻酚化合物、線型胺化合物、環(huán)胺化合物和受阻胺化合物。
為提高形成的薄膜的均涂性質(zhì)，電荷輸運層4可含有均化劑，如硅油和含氟油。
在本發(fā)明中電荷輸運層4是最外層的情況，電荷輸運層4必須含有本發(fā)明的其中包含有潤滑油的微膠囊，以保持重復使用后的潤滑性質(zhì)。這種情況下，以電荷輸運層的固體含量為基準，微膠囊含量約為0.1-50重量％，優(yōu)選約1-20重量％。在微膠囊含量太小的情況，不能獲得充分改善潤滑性質(zhì)的效果，而在該含量太高的情況，可能損害電荷輸運層的原有性能。
單層光敏層6是由具有分散在樹脂粘合劑中的電荷生成物質(zhì)和電荷輸運物質(zhì)的材料形成的涂層膜，該層可以使用類似于電荷生成層3和電荷輸運層4中所用的材料。為了保持實際有效的表面勢能，單層光敏層厚度優(yōu)選為3-50μm，更優(yōu)選10-40μm。
依據(jù)諸如提高敏感性、降低殘余勢能和減小重復使用時特性的波動的目的需要，與電荷輸運層4類似，光敏層6可含有電子接受物質(zhì)。電子接受化合物的例子包括電子親合能大的化合物，例如琥珀酸酐、馬來酸酐、二溴琥珀酸酐、鄰苯二甲酸酐、3-硝基鄰苯二甲酸酐、4-硝基鄰苯二甲酸酐、1，2，4，5-苯四酸酐、1，2，4，5-苯四酸、1，2，4-苯三酸、1，2，4-苯三酸酐、鄰苯二甲酰亞胺、4-硝基鄰苯二甲酰亞胺、四氰基乙烯、四氰基喹啉并二甲烷、氯醌、溴醌和鄰-硝基苯甲酸。
為諸如提高耐環(huán)境性能和對有害光的穩(wěn)定性的目的，與電荷輸運層4類似，光敏層6可含有防老化劑，如抗氧化劑和光穩(wěn)定劑。用于此目的的化合物的例子包括苯并二氫吡喃醇(chromanol)衍生物如生育酚、醚化的化合物、酯化的化合物、聚芳基烷烴化合物、氫醌衍生物、二醚化的化合物、二苯酮化合物、苯并三唑衍生物、硫醚化合物、苯二胺衍生物、膦酸酯、亞磷酸酯、酚化合物、受阻酚化合物、線型胺化合物、環(huán)胺化合物和受阻胺化合物。
為提高形成的薄膜的均涂性質(zhì)，與電荷輸運層4類似，光敏層6可含有均化劑，如硅油和含氟油。
在本發(fā)明中光敏層6是最外層情況，光敏層6必須含有本發(fā)明的其中包含有潤滑油的微膠囊，以保持重復使用后的潤滑性質(zhì)。這種情況下，以光敏層6的固體含量為基準，微膠囊含量約為0.1-50重量％，優(yōu)選約1-20重量％。在微膠囊含量太小的情況，不能獲得充分改善潤滑性質(zhì)的效果，而在該含量太高的情況，可能損害光敏層的原有性能。
表面保護層5通常是由潤滑性質(zhì)優(yōu)良、對機械應力的耐久性優(yōu)良并且化學穩(wěn)定的物質(zhì)構(gòu)成。表面保護層5具有在暗處接收和保持電暈放電的電荷的功能，還具有透射電荷生成層3對其敏感的光線的功能。因此，曝光時光透射通過表面保護層5到達電荷生成層3，表面保護層5接收由此形成的電荷，以中和表面電荷并使表面電荷無效。如上面所述，為此所用的材料在電荷生成物質(zhì)的最大吸收的波長區(qū)域盡可能是透明的。表面保護層5的厚度可以在不會引起負面影響(如重復使用時發(fā)生的殘余勢能提高)的任意范圍，例如可以約為0.1-10μm，優(yōu)選1-8μm。
表面保護層5可以以是圖1(b)、1(c)和1(e)的形式，但在本發(fā)明中不是必需的。當提供表面保護層5時它必須是最外層。因此，表面保護層5必須由含有本發(fā)明的其中包含有潤滑油的微膠囊的材料形成，以保持重復使用后的潤滑性質(zhì)。
構(gòu)成表面保護層5的材料除包含其中包含有潤滑油的微膠囊外還必須包含樹脂粘合劑，并且根據(jù)需要還可以包含增強填料和電導率調(diào)節(jié)劑中的一種或兩者。
用于表面保護層5的樹脂粘合劑優(yōu)選是硬化樹脂，特別優(yōu)選使用熱固性樹脂和光固化樹脂。優(yōu)選的樹脂粘合劑的具體例子包括熱固性樹脂，如環(huán)氧樹脂，聚氨酯樹脂，以及氰酸酯的硬化產(chǎn)物(也稱作氰酸酯樹脂)。
所述環(huán)氧樹脂是一種合適的含烷氧基的硅烷改性的環(huán)氧樹脂，其優(yōu)選的具體例子包括環(huán)氧樹脂與烷氧基硅烷的雜化物的硬化產(chǎn)物，所述環(huán)氧樹脂可以通過雙酚型環(huán)氧樹脂或者酚醛型環(huán)氧樹脂與烷氧基硅烷的部分縮合物的脫醇縮合反應來獲得。優(yōu)選的含烷氧基的硅烷改性的環(huán)氧樹脂的具體例子包括具有以下通式(1)或(2)表示的結(jié)構(gòu)的樹脂
式中，R1表示CH2、C(CH3)2、CH(CH3)、C(CF3)2、O、SO2或者S；R2和R3各自獨立地表示有1-3個碳原子的烷氧基或者有1個或2個碳原子的烷基；R4表示有1個或2個碳原子的烷基；n表示0-100中的一個整數(shù)；m表示1-20中的一個整數(shù)， 式中，R5表示CH2、C(CH3)2、CH(CH3)、C(CF3)2、O、SO2或S；R6和R7各自獨立地表示有1-3個碳原子的烷氧基或者有1個或2個碳原子的烷基；R8表示有1個或2個碳原子的烷基；p表示0-100中的一個整數(shù)；q表示1-20中的一個整數(shù)。具體例子包括由下式(1-1)和(2-1)表示的樹脂
環(huán)氧樹脂通常強度不足并且樹脂本身的潤滑性質(zhì)較差，因而在其表面上容易形成劃痕而不能提供足夠的耐久性。環(huán)氧樹脂還容易與調(diào)色劑結(jié)合，易于形成薄膜。另一方面，含烷氧基的硅烷改性的環(huán)氧樹脂具有較高的強度，具有表面劃傷減少的優(yōu)點。特別是，上述環(huán)氧樹脂與烷氧基硅烷的雜化物的硬化產(chǎn)物因為將環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基的交聯(lián)與通過烷氧基硅烷的縮合進行的交聯(lián)相結(jié)合而具有相當牢固的結(jié)構(gòu)，因而抑制了表面劃傷。此外，由于樹脂的低表面能而可以抑制調(diào)色劑的粘合性。含烷氧基的硅烷改性的環(huán)氧樹脂具有這樣的特性，使調(diào)色劑幾乎不能殘留在樹脂表面，從而防止薄膜的形成，并且樹脂表面的劃傷減少，因此這種樹脂能有效地用作表面保護層5的樹脂粘合劑。
需要時，含烷氧基的硅烷改性的環(huán)氧樹脂可有效含有對環(huán)氧樹脂部分的硬化劑和硬化促進劑，以及對烷氧基硅烷部分的硬化促進劑。對環(huán)氧樹脂部分的硬化劑的例子包括酸酐和胺，對環(huán)氧樹脂部分的硬化促進劑的例子包括叔胺。對烷氧基硅烷部分的硬化促進劑的例子包括辛酸錫的金屬絡合物。
本發(fā)明中，在環(huán)氧樹脂與烷氧基硅烷的雜化物中烷氧基硅烷部分的比例優(yōu)選為10-50重量％。在烷氧基硅烷部分的比例小于10重量％的情況，通過烷氧基硅烷部分縮合形成的交聯(lián)部分的量減小，不能達到對環(huán)氧樹脂的增強作用。在烷氧基硅烷部分的比例超過50重量％的情況，交聯(lián)密度過大，會增加光受體表面的劃痕量。
聚氨酯樹脂優(yōu)選是含有含氟多元醇的那些樹脂。聚氨酯樹脂因為有較高的表面能而易與調(diào)色劑結(jié)合，導致形成薄膜，但是在用含氟多元醇使聚氨酯樹脂硬化的情況，其表面能降低，抑制了薄膜的形成。聚氨酯樹脂還具有的一個優(yōu)點是由于其高延性而幾乎不被劃傷。
氰酸酯樹脂的硬化產(chǎn)物的優(yōu)選例子包括對由以下通式(3)表示的氰酸酯化合物進行硬化獲得的聚合物 式中，R9表示芳香族有機基團；r表示2或3的整數(shù)，特別是具有雙酚骨架和雙官能氰酸酯的氰酸酯化合物，可由下面通式(4)表示 式中，R10表示CH2、C(CH3)2、CH(CH3)、C(CF3)2、O、SO2或S。具有雙酚骨架的聚合物具有較高強度。
由通式(4)表示的氰酸酯的具體例子包括由下面式(4-1)至(4-3)表示的化合物
還優(yōu)選式(4-4)表示的化合物。氰酸酯的硬化產(chǎn)物因為其高硬度和高強度而幾乎不被劃傷和損傷。該硬化產(chǎn)物因其對稱結(jié)構(gòu)而具有較小的表面能，能提供這樣的優(yōu)點，使調(diào)色劑幾乎不能結(jié)合，從而抑制薄膜的形成。需要時，可以在氰酸酯中有效加入有機金屬化合物作為催化劑，所述有機金屬化合物例如是辛酸鋅、辛酸錫、乙酰丙酮鋅、乙酰丙酮鐵和二馬來酸二丁錫，金屬鹽，如氯化鋁、氯化錫和氯化鋅，以及胺化合物，如三亞乙基二胺和二甲基芐胺。
硬化樹脂還具有的一個優(yōu)點是，可以主要使用醇溶劑如甲醇作為涂料組合物的稀釋溶劑，因而對作為下層的光敏層的表面被溶劑溶解的程度較小。可以單獨使用硬化樹脂或者與另一種硬化樹脂組合使用而沒有特別的限制。
用于本發(fā)明的增強填料的具體有效的例子包括無機纖維(須晶)、有機纖維、交聯(lián)的丙烯酸類樹脂微粒、交聯(lián)的聚苯乙烯微粒、高分子量聚乙烯微粒、聚酰亞胺微粒和甲基硅氧烷基樹脂微粒，但是本發(fā)明不限于這些增強填料。增強填料可以分散在樹脂粘合劑中，從而提高表面保護層5的強度、硬度和延性，還可以降低其表面上的摩擦系數(shù)。
本發(fā)明中，可加入到表面保護層5中的電導率調(diào)節(jié)劑的例子包括金屬氧化物微粒、金屬微粒、涂敷導電物質(zhì)的聚合物微粒以及電荷輸運物質(zhì)。
以表面保護層5的固體含量為基準，表面保護層5中微膠囊含量可以約為0.1-50重量％，優(yōu)選約為1-20重量％，更優(yōu)選約為5-15重量％。在微膠囊含量太小的情況，不能獲得充分改善潤滑性質(zhì)的效果，而在該含量太高的情況，可能損害表面保護層的原有性能。
實施例下面描述本發(fā)明的電子照相光受體的例子。在下面的描述中，所有“份”指“重量份”。
(制備其中包含了潤滑油的微膠囊)(制備例1)準備Japan Macsular Products Co.，Ltd.制造的包含各種潤滑油的微膠囊。微膠囊的材料是三聚氰胺樹脂，其粒徑為3-5μm。使用TSF 451(二甲基硅油，由GE Toshiba Silicone Co.，Ltd.生產(chǎn))作為潤滑油的微膠囊指定為微膠囊A，使用J25 FLUID(含氟醚代油，由NOK Corp.生產(chǎn))作為潤滑油的微膠囊指定為微膠囊B。
(制備例2)用Washin Chemical Industry Co.，Ltd.的各種潤滑油浸漬Washin ChemicalIndustry Co.，Ltd.生產(chǎn)的Washin微膠囊(中空多孔二氧化硅顆粒，粒徑2-5μm)，來制備微膠囊。使用TSF451(二甲基硅油，由GE Toshiba Silicone Co.，Ltd.生產(chǎn))作為潤滑油的微膠囊指定為微膠囊C，使用J25 FLUID(含氟醚代油，由NOKCorp.生產(chǎn))作為潤滑油的微膠囊指定為微膠囊D。
(制備例3)用各種潤滑油浸漬JSR Corp.生產(chǎn)的SX866(A)(中空交聯(lián)的聚苯乙烯顆粒，粒徑0.3μm)，來制備微膠囊。使用TSF451(二甲基硅油，由GE ToshibaSilicone Co.，Ltd.生產(chǎn))作為潤滑油的微膠囊指定為微膠囊E，使用J25FLUID(含氟醚代油，由NOK Corp.生產(chǎn))作為潤滑油的微膠囊指定為微膠囊F。
(制備樹脂粘合劑溶液)(制備例4)稱量75份環(huán)氧樹脂/烷氧基硅烷雜化物(商品名為Compoceran E102，由Arakawa Chemical Industries，Ltd.生產(chǎn)，由通式(1)表示，R1C(CH3)2，R2OCH3，R3OCH3，R4CH3，具體例子(1-1))、9份酸酐(商品名為Rikacid HM-700，由New Japan Chemical Co.Ltd.生產(chǎn))作為硬化劑、0.8份辛酸錫和0.4份DBU(1，8-二氮雜二環(huán)(5，4，0)十一碳烯-7)作為促進劑以及100份甲醇和50份甲基乙基酮作為溶劑，進行混合，獲得樹脂粘合劑溶液A。
(制備例5)稱量18份HDI衍生物嵌段異氰酸酯(商品名為Duranate MF-K-60X，由Asahi Kasei Chemicals Corp.生產(chǎn))、30份含氟多元醇(商品名為Lumiflon LF-200，由Asahi Glass Co.，Ltd.生產(chǎn))和50份甲基乙基酮作為溶劑，進行混合，獲得樹脂粘合劑溶液B。
(制備例6)稱量55份雙酚E型氰酸酯(商品名為Arocy L-10，由Vantico AG生產(chǎn)，是式(4-1)表示的化合物)、0.3份乙酰丙酮鋅作為催化劑和180份甲基乙基酮作為溶劑，進行混合，獲得樹脂粘合劑溶液C。
(制備例7)稱量60份酚樹脂(商品名為PR-912，由Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.生產(chǎn))和100份異丙醇作為溶劑，進行混合，獲得樹脂粘合劑溶液D。
(制備例8)稱量15份雙酚Z型聚碳酸酯樹脂(商品名為Panlite TS2050，由TeijinChemicals Ltd.生產(chǎn))和400份二氯甲烷作為溶劑，進行混合，獲得樹脂粘合劑溶液E。
(制備例9)稱量60份環(huán)氧樹脂(商品名為THB9502，由Kyocera Chemical Corp.生產(chǎn))和100份二甲苯作為溶劑，進行混合，獲得樹脂粘合劑溶液F。
(制備例10)稱量75份環(huán)氧樹脂/烷氧基硅烷的雜化物(商品名為Compoceran E112，由Arakawa Chemical Industries，Ltd.生產(chǎn)，由通式(2)表示，R5C(CH3)2，R6OCH3，R7OCH3，R8CH3，具體例子是(2-1))、9份酸酐(商品名為Rikacid HM-700，由New Japan Chemical Co.Ltd.生產(chǎn))作為硬化劑、0.8份辛酸錫和0.4份DBU(1，8-二氮雜二環(huán)(5，4，0)十一碳烯-7)作為促進劑和100份甲醇和50份甲基乙基酮作為溶劑，進行混合，獲得樹脂粘合劑溶液G。
(實施例1)按照下面方式制造鼓形光受體(直徑30mm)，以評價電特性。
將具有以下配方的下涂層的分散液浸涂在鋁管上，于100℃干燥30分鐘，除去溶劑，得到厚3μm的下涂層。
(用于下涂層的分散液的配方)樹脂粘合劑 5份(醇溶解的尼龍，CM8000，由Toray Industries，Ltd.生產(chǎn))添加劑 5份(用氨基硅烷處理的二氧化鈦細小顆粒)溶劑90份(甲醇和二氯甲烷(6/4的體積比)的混合溶劑)將用于電荷生成層的具有下面配方的分散液浸涂在上述鼓形光受體上，于100℃干燥30分鐘，以除去溶劑，得到厚0.3μm的電荷生成層。
(用于電荷生成層的分散液的配方)電荷生成物質(zhì)11份(鈦氧基酞菁)樹脂粘合劑 1份(氯乙烯共聚物樹脂，MR-110，由Nippon Zeon Co.，Ltd.生產(chǎn))溶劑98份(二氯甲烷)
然后，將用于電荷輸運層的具有下面配方的分散液浸涂在上述電荷生成層上，于100℃干燥30分鐘，以除去溶劑，得到厚20μm的電荷輸運層。
(用于電荷輸運層的分散液的配方)電荷輸運物質(zhì) 9份(腙化合物，CTC191，由Takasago International Corp.生產(chǎn))電荷輸運物質(zhì) 1份(丁二烯化合物，T405，由Takasago International Corp.生產(chǎn))樹脂粘合劑 10份(雙酚Z型聚碳酸酯樹脂，Panlite TS2050，由Teijin Chemicals Ltd.生產(chǎn))溶劑 90份(二氯甲烷)然后，將用于表面保護層的具有下面配方的分散液浸涂在上述電荷輸運層上，于80℃干燥30分鐘，再于110℃干燥1小時，除去溶劑，得到厚4μm的表面保護層。
(用于表面保護層的分散液配方)樹脂粘合劑 235.2份(樹脂粘合劑溶液A(制備例4))具有潤滑油的微膠囊 20份(微膠囊A(制備例1))電導率調(diào)節(jié)劑 20份(氧化錫，Nano Tek Powder SnO2，由C.I.Kasei Co.，Ltd.生產(chǎn))因此，制成電子照相光受體。
(實施例2-14)按照與實施例1相同的方式制造電子照相光受體，除了將實施例1中用于表面保護層的分散液中樹脂粘合劑溶液A和微膠囊A的組合以及實施例1中氧化錫的混合量改變?yōu)楸?所示之外，還將80℃干燥30分鐘和110℃干燥1小時的干燥條件改變?yōu)楸?所示的干燥條件。
(實施例15和16)分別按照與實施例1和7相同的方式制造電子照相光受體，除了在實施例1和7中的用于表面保護層的分散液中加入15份交聯(lián)的聚苯乙烯(SX8742，直徑0.3μm，由JSR Corp.生產(chǎn))作為增強填料外。
(比較例1-3)按照與實施例1相同的方式制造電子照相光受體，除了在實施例1-3用于表面保護層的分散液中不加入微膠囊A外。
(比較例4)按照與實施例1相同的方式制造電子照相光受體，除了在實施例1用于表面保護層的分散液中加入7份二甲基硅油(TSF451，由by GE Toshiba SiliconeCo.，Ltd.生產(chǎn))替代微膠囊A外。
(比較例5)按照與實施例1相同的方式制造電子照相光受體，除了沒有提供表面保護層外。
各實施例和比較例中表面保護層的配方以及干燥條件示于下面表1。
對實施例和比較例中制造的光受體進行評價，將摩擦系數(shù)作為潤滑性質(zhì)指數(shù)，膜劃痕量作為印刷耐久性的指數(shù)， 形成膜作為圖像缺陷的指數(shù)。結(jié)果列于下面表2。
(評價方法)對印刷耐久性的評價采用圖2所示的設(shè)備進行，在光敏筒體(光受體)10周圍設(shè)置聚氨酯清潔用刮片11(由Hokushin Corp.生產(chǎn))、調(diào)色劑盒12和調(diào)色劑加料輥13，作為對實際設(shè)備的模擬。具體地，使清潔用刮片11以25°壓觸角與光敏筒體10接觸，光敏筒體10以210rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)(100,000轉(zhuǎn))。評價用清潔用刮片11在光敏筒體10上的膜劃痕量作為印刷耐久性指數(shù)。圖2中，標號14指磁性單組分調(diào)色劑。
光敏筒體10旋轉(zhuǎn)100,000轉(zhuǎn)后，肉眼確定光敏筒體10的表面上形成膜。按照基于常規(guī)光敏筒體(比較例5中沒有表面保護層)的表面的摩擦阻力程度(1.0)的相對值，獲得100,000轉(zhuǎn)后光敏筒體10的表面對于聚氨酯刮片的摩擦阻力程度。摩擦阻力測定采用圖3所示的表面性質(zhì)測定裝置(HEIDON-14DR，由Shinto Kagaku Co.，Ltd.制造)進行。圖3中，標號15指負荷檢測器。
由表2的結(jié)果可以了解，按照本發(fā)明的實施例1-15的光受體的摩擦阻力值為0.4-0.6，在旋轉(zhuǎn)(100,000轉(zhuǎn))后保持該值，因此能穩(wěn)定保持良好的潤滑性質(zhì)。另一方面，比較例1-3的光受體未加入其中包含了潤滑油的微膠囊，實施例5的光受體沒有表面保護層，這些光受體具有較大的摩擦阻力值，為0.9-1.0，而比較例4的光受體加入了潤滑油，雖然在旋轉(zhuǎn)前摩擦阻力值小至0.4，但在旋轉(zhuǎn)后增加到0.8。因此，由這些結(jié)果可以確定，添加其中包含了潤滑油的微膠囊能在重復使用時有效穩(wěn)定地保持潤滑性質(zhì)。
比較例1、2和4的光受體發(fā)生形成膜，比較例5的光受體雖然沒有發(fā)生形成膜但是膜劃傷的量較大。另一方面，按照本發(fā)明的實施例1-15的光受體含有其中包含了潤滑油的微膠囊，這些光受體的膜劃傷量小并且沒有形成膜，因此可以確定添加其中包含了潤滑油的微膠囊能有效提高優(yōu)選耐久性和圖像質(zhì)量。
工業(yè)應用如上所述，按照本發(fā)明可以提供潤滑性質(zhì)優(yōu)良的電子照相光受體，這種電子照相光受體具有幾乎不被劃傷和損傷的表面，能防止由于形成膜等造成的圖像缺陷產(chǎn)生，其調(diào)色劑脫模性質(zhì)優(yōu)良并具有高耐久性。本發(fā)明的電子照相光受體能用于如打印機、復印件和傳真機的使用電子照相系統(tǒng)的圖像形成設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種電子照相光受體，該光受體包含其上有至少一層光敏層的導電基底，其特征在于，最外層含有微膠囊，微膠囊中包含有潤滑油。
2.如權(quán)利要求1所述的電子照相光受體，其特征在于，微膠囊包括無機多孔顆粒。
3.如權(quán)利要求2所述的電子照相光受體，其特征在于，所述無機多孔顆粒是中空的。
4.如權(quán)利要求2所述的電子照相光受體，其特征在于，所述無機多孔顆粒是多孔二氧化硅顆粒。
5.如權(quán)利要求1所述的電子照相光受體，其特征在于，所述微膠囊包括有機聚合物材料。
6.如權(quán)利要求5所述的電子照相光受體，其特征在于，所述有機聚合物材料是三聚氰胺樹脂或聚苯乙烯樹脂。
7.如權(quán)利要求1所述的電子照相光受體，其特征在于，所述潤滑油是硅油。
8.如權(quán)利要求7所述的電子照相光受體，其特征在于，所述硅油是二甲基硅油或甲基苯基硅酮油。
9.如權(quán)利要求1所述的電子照相光受體，其特征在于，所述潤滑油是含氟油。
10.如權(quán)利要求9所述的電子照相光受體，其特征在于，所述含氟油是氟代醚油。
11.如權(quán)利要求1所述的電子照相光受體，其特征在于，在光敏層上提供表面保護層作為最外層。
12.如權(quán)利要求11所述的電子照相光受體，其特征在于，所述表面保護層含有硬化性樹脂。
13.如權(quán)利要求12所述的電子照相光受體，其特征在于，所述硬化性樹脂是環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂或者氰酸酯的硬化產(chǎn)物。
14.如權(quán)利要求13所述的電子照相光受體，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂是含烷氧基的硅烷改性的環(huán)氧樹脂。
15.如權(quán)利要求14所述的電子照相光受體，其特征在于，所述含烷氧基的硅烷改性的環(huán)氧樹脂具有以下通式(1)或(2)表示的結(jié)構(gòu) 式中，R1表示CH2、C(CH3)2、CH(CH3)、C(CF3)2、O、SO2或S；R2和R3各自獨立地表示有1-3個碳原子的烷氧基或有1個或2個碳原子的烷基；R4表示有1個或2個碳原子的烷基；n表示0-100中的一個整數(shù)；m表示1-20中的一個整數(shù)， 式中，R5表示CH2、C(CH3)2、CH(CH3)、C(CF3)2、O、SO2或S；R6和R7各自獨立地表示有1-3個碳原子的烷氧基或有1個或2個碳原子的烷基；R8表示有1個或2個碳原子的烷基；p表示0-100中的一個整數(shù)；q表示1-20中的一個整數(shù)。
16.如權(quán)利要求14所述的電子照相光受體，其特征在于，所述含烷氧基的硅烷改性的環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂與烷氧基硅烷的混合材料的硬化產(chǎn)物，烷氧基硅烷部分在該混合材料中的比例為10-50重量％。
17.如權(quán)利要求13所述的電子照相光受體，其特征在于，所述氰酸酯的硬化產(chǎn)物是硬化以下通式(3))表示的氰酸酯化合物獲得的聚合物 式中，R9表示芳香族有機基團；r表示2或3的整數(shù)。
18.如權(quán)利要求13所述的電子照相光受體，其特征在于，所述聚氨酯樹脂包含含氟多元醇。
19.如權(quán)利要求11所述的電子照相光受體，其特征在于，所述表面保護層含有增強填料和電導率調(diào)節(jié)劑中之一或含有這兩者。
20.如權(quán)利要求1所述的電子照相光受體，其特征在于，所述光敏層為多層結(jié)構(gòu)，所述光敏層具有層疊的電荷生成層和電荷輸運層，該電荷輸運層是最外層。
21.如權(quán)利要求1所述的電子照相光受體，其特征在于，所述光敏層為單層結(jié)構(gòu)，該光敏層中包含電荷生成物質(zhì)和電荷輸運物質(zhì)，且該光敏層是最外層。
全文摘要
提供一種用于電子照相的高耐久的光敏制品，該制品具有潤滑性優(yōu)良的表面，不易劃傷或損傷，并且沒有發(fā)生因形成膜等而造成的圖像缺陷，其調(diào)色劑的脫模性能良好。所述用于電子照相的光敏制品具有導電基底、在其上的至少一層光敏層，該光敏制品在其最外層含有包封有潤滑油的微膠囊。微膠囊較好包含無機多孔顆?；蛴袡C聚合物材料，所述潤滑油較好是硅油或含氟油。
文檔編號G03G5/05GK101065712SQ20058002835
公開日2007年10月31日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者仁科努, 中村洋一 申請人:富士電機電子技術(shù)株式會社