(57)【要約】      （修正有）【課題】改善された画像形成性能およびより長い寿命であるオーバーコート層配合物を有する画像形成部材を提供する。【解決手段】基材と、電荷発生層と、電荷輸送層と、フッ素化分子ビルディングブロックおよび正孔分子ビルディングブロックを含む構造化有機フィルム（ＳＯＦ）を含む最外層とを含み、フッ素化分子ビルディングブロックが、最外層のＳＯＦ中にＳＯＦの約１重量％〜約２０重量％の量で存在する、画像形成部材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
電荷発生層と、
電荷輸送層と、
フッ素化分子ビルディングブロックおよび正孔分子ビルディングブロックを含む構造化有機フィルム（ＳＯＦ）を含む最外層と
を含み、前記フッ素化分子ビルディングブロックが、前記最外層のＳＯＦ中にＳＯＦの約１重量％〜約２０重量％の量で存在する、
画像形成部材。
【請求項２】
前記フッ素化分子ビルディングブロックおよび前記正孔分子ビルディングブロックが、前記最外層のＳＯＦ中に前記ＳＯＦの約９０〜約９９．５重量％の量で存在する、請求項１に記載の画像形成部材。
【請求項３】
前記最外層がオーバーコート層であり、前記オーバーコート層が約２〜約１０ミクロンの厚さである、請求項１に記載の画像形成部材。
【請求項４】
前記フッ素化分子ビルディングブロックが、一般構造式
【化１】
2018005223.tif 000008
のα、ω−フルオロアルキルジオール：（式中、ｎは１〜約１００の値を有する整数であり；一般構造式ＨＯＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＨ２ＯＨ（式中、ｎは１〜約１００の値を有する整数である）のフッ素化アルコール；テトラフルオロヒドロキノン；ペルフルオロアジピン酸水和物、４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物；および４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフェノールからなる群から選択される、請求項１に記載の画像形成部材。
【請求項５】
前記フッ素化分子ビルディングブロックが、１，１，８，８−ドデカフルオロ−１，８−オクタンジオール、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１，６−ヘキサンジオール、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７−ドデカンフルオロ−１，８−オクタンジオール、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９−ペルフルオロデカン−１，１０−ジオール、（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−ヒドロキシメチル−フェニル）−メタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ブタンジオール、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロ−１，５−ペンタンジオール、および２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８−テトラデカフルオロ−１，９−ノナンジオールからなる群から選択される、請求項１に記載の画像形成部材。
【請求項６】
電子写真装置であって：
複数のフッ素化分子ビルディングブロックおよび複数の正孔分子ビルディングブロックを含む構造化有機フィルム（ＳＯＦ）を含む最外層を有する画像形成部材であって、前記フッ素化分子ビルディングブロックがＳＯＦ中にＳＯＦの約１重量％〜約２０重量％の量で存在する部材と、
前記画像形成部材に静電荷を付与する帯電ユニットと、前記像形成部材上に静電潜像を形成するための露光ユニットと、
前記画像形成部材上に画像を生成する画像材料供給ユニットと、
前記画像形成部材から画像を転写する転写ユニットと、
任意のクリーニングユニットと
を含む電子写真装置。
【請求項７】
前記帯電ユニットは、バイアスされた帯電ロールである、請求項６に記載の静電写真装置。
【請求項８】
基材と、
電荷発生層と、
電荷輸送層と、
フッ素化分子ビルディングブロックと、
正孔分子ビルディングブロックを含む構造化有機フィルム（ＳＯＦ）を含む最外層とを含む、画像形成部材であって、前記フッ素化分子ビルディングブロックが、ＳＯＦ中にＳＯＦの約１重量％〜約１０重量％の量で存在する、
画像形成部材。
【請求項９】
前記フッ素化分子ビルディングブロックが、１，１，８，８−ドデカフルオロ−１，８−オクタンジオール、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１，６−ヘキサンジオール、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７−ドデカンフルオロ−１，８−オクタンジオール、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９−ペルフルオロデカン−１，１０−ジオール、（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−ヒドロキシメチル−フェニル）−メタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ブタンジオール、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロ−１，５−ペンタンジオール、および２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８−テトラデカフルオロ−１，９−ノナンジオールからなる群から選択される、請求項８に記載の画像形成部材。
【請求項１０】
前記正孔輸送ビルディングブロックが、Ｎ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’−テトラキス（４−（メトキシメチル）フェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミンＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−（ｐ−トリル）ビフェニル−４，４’−ジアミン：Ｎ４，Ｎ４’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）−Ｎ４，Ｎ４’−ジ−ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミンからなる群から選択される、請求項８に記載の画像形成部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像形成部材のための保護オーバーコートに関する。より詳細には、感光体のオーバーコートに用いられる構造化有機フィルムが提供される。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法、電子写真画像形成法または静電写真画像形成法では、導電層上の光伝導性絶縁層を含む電子写真プレート、ドラム、ベルトなど（画像形成部材または感光体）の表面をまず均一に帯電させる。画像形成部材は、光のような活性化電磁放射線のパターンに曝される。放射線は、非照射領域上に静電潜像を残しながら、光伝導性絶縁層の照射領域上の電荷を選択的に散逸させる。次いで、この静電潜像は、光伝導性絶縁層の表面上に微細に分割されたエレクトロスコピックマーキング粒子を堆積させることによって現像されて可視画像を形成することができる。次いで、得られた可視画像は、画像形成部材から直接または間接的に（例えば、転写または他の部材によって）透明または紙のようなプリント基材に転写され得る。画像形成プロセスは、再使用可能な画像形成部材で何度も繰り返すことができる。
【０００３】
優れたトナー画像が多層ベルトまたはドラム感光体で得られる場合があるが、より進歩した、より高速の電子写真コピー機、複写機、およびプリンタが開発されるにつれて、プリント品質に対するより大きな要望があることが分かった。帯電画像およびバイアス電位の微妙なバランス、ならびにトナーおよび／または現像剤の特性を維持しなければならない。これは、感光体製造の品質、ひいては製造歩留まりにさらなる制約を課す。
【０００４】
画像形成部材は、一般に、露出した電荷輸送層またはその別の最上層を、機械的摩耗、化学的攻撃および熱に曝す反復電子写真サイクルに曝される。この反復サイクルは、露出した電荷輸送層の機械的および電気的特性を徐々に劣化させる。長時間の使用中の物理的および機械的損傷、特に表面擦傷欠陥の形成は、ベルト感光体の故障の主な理由の１つである。従って、感光体の機械的堅牢性を向上させること、特に耐擦傷性を向上させて寿命を延ばすことが望ましい。さらに、画像のゴースティングやバックグラウンド陰影などがプリントにおいて最小限に抑えられるように、耐軽衝撃性（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｔｏ  ｌｉｇｈｔ  ｓｈｏｃｋ）を高めることが望ましい。
【０００５】
保護オーバーコート層を設けることは、感光体の有効寿命を延ばすための従来の手段である。従来、例えば、ポリマーの擦傷および亀裂防止のオーバーコート層は、感光体の寿命を延ばすための強固なオーバーコート設計として利用されてきた。しかしながら、従来のオーバーコート層配合物は、プリントにおいてゴースティングおよびバックグラウンド陰影を示す。耐軽衝撃性を改善することにより、より安定した画像形成部材が提供され、プリント品質が改善される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像形成部材を形成するために取られた様々なアプローチにもかかわらず、改善された画像形成性能およびより長い寿命を提供し、人間および環境の健康リスクを低減するなどのために改善された画像形成部材の設計が依然として必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態によれば、基材と、電荷発生層と、電荷輸送層と、フッ素化分子ビルディングブロックおよび正孔分子ビルディングブロックを含む構造化有機フィルム（ＳＯＦ）を含む最外層とを含む画像形成部材が提供され、フッ素化分子ビルディングブロックは、最外層のＳＯＦ中にＳＯＦの約１重量％〜約２０重量％の量で存在する。
【０００８】
別の実施形態によれば、最外層を有する画像形成部材を含む静電写真装置が提供される。最外層は、複数のフッ素化分子ビルディングブロックおよび複数の正孔分子ビルディングブロックを含む構造化有機フィルム（ＳＯＦ）であり、フッ素化分子ビルディングブロックは、ＳＯＦ中にＳＯＦの約１重量％〜約２０重量％の量で存在する。静電写真デバイスは、画像形成部材上に静電荷を付与する帯電ユニットと、画像形成部材上に静電潜像を生成する露光ユニットと、画像形成部材上に画像を生成する画像材料供給ユニットと、画像形成部材からの画像を転写する転写ユニットとを含む。静電写真デバイスは、場合によりクリーニングユニットを含むことができる。
【０００９】
別の実施形態によれば、基材と、電荷発生層と、電荷輸送層と、最外層とを含む画像形成部材が提供される。最外層は、フッ素化分子ビルディングブロックおよび正孔分子ビルディングブロックを含む構造化有機フィルム（ＳＯＦ）であり、フッ素化分子ビルディングブロックは、ＳＯＦ中にＳＯＦの約１重量％〜約１０重量％の量で存在する。
【００１０】
本明細書の一部に組み込まれ、これらを構成する添付の図面は、本教示のいくつかの実施形態を示し、説明と共に、本教示の原理を説明することに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本開示のＦＳＯＦを組み込んだ例示的な感光体の簡略化した側面図を示す。
【図２】図２は、本開示のＦＳＯＦを組み込んだ第２の例示的な感光体の簡略化した側面図を示す。
【図３】図３は、本開示のＦＳＯＦを組み込んだ第３の例示的な感光体の簡略化した側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図の一部の詳細は単純化されており、厳密な構造上の正確性、詳細および縮尺を維持するよりもむしろ実施形態の理解を促すために描かれていることに留意すべきである。
【００１３】
ここで本教示の実施形態を詳細に参照し、これらの例が添付の図面に示される。可能な限り、同じ参照番号が同じまたは同様の部品を指すために図面全体を通して使用される。
【００１４】
以下の説明において、その一部をなす添付の図面を参照し、図面においては、例として、本教示が実施され得る特定の例示実施形態が示される。これらの実施形態は、当業者が本教示を実施可能であるように十分詳細に記載されており、他の実施形態が利用可能であり得ること、および本教示の範囲から逸脱することなく変更が可能であることが理解されるべきである。故に、以下の説明は単なる例示である。
【００１５】
１つ以上の実施、代替および／または変更に関する例示は、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく例示された例に対して行われることができる。加えて、特定の特徴がいくつかの実施の１つだけに関して開示され得るが、こうした特徴は、いずれかの所定または特定の機能のために所望され、有利であり得るように、他の実施の１つ以上の他の特徴と組み合わせてもよい。さらに、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「を用いて（ｗｉｔｈ）」またはこれらの変形は、詳細な説明および特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される限りにおいて、こうした用語は、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同様の様式で包括的（ｉｎｃｌｕｓｉｖｅ）であることが意図される。用語「少なくとも１つの」は、列挙されたアイテムの１つ以上が選択できることを意味するように使用される。
【００１６】
広範囲の実施形態を示す数値範囲およびパラメータが近似値であるにもかかわらず、具体的な例に示される数値は可能な限り正確に報告される。しかし、いずれの数値も固有に、それらそれぞれの試験測定において見出される標準偏差から必ず生じる特定誤差を含んでいる。さらに、本明細書に開示されるすべての範囲は、その範囲に含まれるいずれかおよびすべてのサブ範囲を包含するように理解されるべきである。例えば、「１０未満」の範囲は、０の最小値から１０の最大値まで（それらを含む）のいずれかおよびすべてのサブ範囲を含むことができ、すなわち０以上の最小値および１０以下の最大値を有するいずれかおよびすべてのサブ範囲、例えば１〜５を含むことができる。特定の場合において、パラメータに関して記述されるような数値は負の値となることもある。この場合、「１０未満」として記述される範囲の例の値は、負の値、例えば−１、−２、−３、−１０、−２０、−３０などを想定できる。
【００１７】
「フッ素化ＳＯＦ」という用語は、例えば、ＳＯＦの１つ以上のセグメントタイプまたはリンカータイプに共有結合したフッ素原子を含むＳＯＦを指す。本開示のフッ素化ＳＯＦは、ＳＯＦの骨格に共有結合していないが、フッ素化ＳＯＦ組成物中にランダムに分布しているフッ素化分子をさらに含んでいてもよい（すなわち、複合フッ素化ＳＯＦ）。しかし、ＳＯＦの１つ以上のセグメントタイプまたはリンカータイプに共有結合するフッ素原子を含有せず、ＳＯＦの１つ以上のセグメントまたはリンカーに共有結合していないフッ素化分子を単に含むＳＯＦは、複合ＳＯＦであり、フッ素化ＳＯＦではない。
【００１８】
米国特許第８，３７２，５６６号は、フッ素化セグメントおよび電気活性セグメントを含むＦＳＯＦフィルムを開示している。フッ素化セグメントは、フィルムの少なくとも２５重量％である。フィルム中のフッ素含有量を低下させると、摩耗が改善され、感光体の寿命が長くなり、全体的な画像品質が改善されることが分かった。
【００１９】
フッ素分子ビルディングブロック成分がＦＳＯＦの約１重量％〜約２０重量％である、フッ素化された構造化有機フィルム（ＦＳＯＦ）が本明細書に開示される。フィルムは、低い表面エネルギー特性および優れたプリント品質を依然として維持しながら、非常に低い摩耗率を示す。摩耗率が低いため、オーバーコート層を通して摩耗する前に１００万回を十分超えるプリントが可能である。さらに、非常に硬い表面は擦傷に対する極めて高い耐性を示し、損傷しないままであり、機械使用の寿命および人による再使用（ｒｅ−ｍａｎ  ｕｓａｇｅ）のための選択肢を可能にする。
【００２０】
実施形態において、本開示のＦＳＯＦのフッ素分子ビルディングブロック成分は、ＦＳＯＦの約１重量％〜約２０重量％、例えば約１重量％〜約１０重量％、または約１重量％〜約５重量％であってもよい。
【００２１】
実施形態において、本開示のＦＳＯＦのフッ素含有量は、ＦＳＯＦの約１重量％〜約１５重量％、例えばＦＳＯＦの約１重量％〜約１０重量％、または約１重量％〜約５重量％であってもよい。
【００２２】
実施形態において、ＦＳＯＦは、１つ以上の適切な分子ビルディングブロック（分子ビルディングブロックセグメントの少なくとも１つがフッ素原子を含む）の反応によって作製され得る。
【００２３】
実施形態において、本開示の画像形成部材および／または感光体は、第１のセグメントが正孔輸送特性を有する（正孔分子ビルディングブロック）ＦＳＯＦを含む最外層を含み、これはフッ素化分子ビルディングブロックの反応から得られ得る。
【００２４】
いくつかの実施形態では、画像形成部材および／または感光体の最外層は、セグメントの微視的配置がパターニングされたＦＳＯＦを含む。「パターニング」という用語は、例えば、セグメントが互いに連結している順序を指す。従って、パターニングされたフッ素化ＳＯＦは、例えば、セグメントＡ（正孔輸送分子機能を有する）がセグメントＢ（フッ素化分子ビルディングブロックである）にのみ接続され、逆にセグメントＢがセグメントＡにのみ接続される組成を具現化する。
【００２５】
原則として、任意の数のセグメントタイプを使用して、パターニングされたＦＳＯＦを得ることができる。セグメントのパターニングは、その官能基の反応性がパートナー分子ビルディングブロックに親和性を示すことを意図する分子ビルディングブロックを使用することによって制御でき、分子ビルディングブロックがそれ自体と反応する可能性を最小限に抑える。セグメントパターニングの前述の戦略は限定ではない。
【００２６】
実施形態では、画像形成部材および／または感光体の最外層は、異なるパターニング度を有するパターニングされたＦＳＯＦを含む。例えば、パターニングされたＦＳＯＦは、ビルディングブロックの官能基からの分光シグナルが完全に消失することで検出され得る完全なパターニングを示し得る。他の実施形態では、パターニングされたＦＳＯＦは、パターニングのドメインがＦＳＯＦ内に存在する低いパターニング度を有する。
【００２７】
実施形態では、本開示の画像形成部材および／または感光体の最外層に含まれるＦＳＯＦのフッ素含有量は、様々なパターンを含む不均一な様式でＦＳＯＦ全体に分布してもよく、ここでフッ素含有量の濃度または密度は、所与の幅を有するフッ素の高濃度および低濃度の交互の帯のパターンを形成するように、特定の領域では減少する。そのようなパターニングは、同じ一般的な親分子ビルディングブロック構造を共有するが、ビルディングブロックのフッ素化度（すなわち、フッ素で置換された水素原子の数）が異なる分子ビルディングブロックの混合物を利用することによって達成され得る。
【００２８】
種々の例示的な分子ビルディングブロック、リンカー、ＳＯＦタイプ、キャップ処理基、例示的な化学構造を有する特定のＳＯＦタイプを合成するための戦略、その対称要素が描かれたビルディングブロック、および例示的な分子実体のクラスおよびＳＯＦのための分子ビルディングブロックとして役立ち得る各クラスのメンバーの例の説明は、米国特許出願第１２／７１６，５２４号；米国特許出願第１２／７１６，４４９号；米国特許出願第１２／７１６，７０６号；米国特許出願第１２／７１６，３２４号；米国特許出願第１２／７１６，６８６号；米国特許出願第１２／７１６，５７１号；米国特許出願第１２／８１５，６８８号；米国特許出願第１２／８４５，０５３号；米国特許出願第１２／８４５，２３５号；米国特許出願第１２／８５４，９６２号；米国特許出願第１２／８５４，９５７号；および米国特許出願第１２／８４５，０５２号（それぞれ発明の名称「構造化有機フィルム」、「付加機能を有する構造化有機フィルム」、「構造化有機フィルムを調製するための混合溶媒プロセス」、「複合構造化有機フィルム」、「プレＳＯＦを介する構造化有機フィルム（ＳＯＦ）を調製するプロセス」、「構造化有機フィルムを含む電子デバイス」、「周期構造化有機フィルム」、「キャップ処理された構造化有機フィルム組成物」、「キャップ処理された構造化有機フィルム組成物を含む画像形成部材」、「インクベースのデジタル印刷のための画像形成部材」、「構造化有機フィルムを含む画像形成デバイス」、および「構造化有機フィルムを含む画像形成部材」；ならびに米国仮特許出願第６１／１５７，４１１号（２００９年３月４日に出願された発明の名称「構造化有機フィルム」）に詳述される。
【００２９】
実施形態において、フッ素化分子ビルディングブロックは、既知のプロセスによって、上記の「親」非フッ素化分子ビルディングブロック（例えば、米国特許出願第１２／７１６，５２４号；米国特許出願第１２／７１６，４４９号；米国特許出願第１２／７１６，７０６号；米国特許出願第１２／７１６，３２４号；米国特許出願第１２／７１６，６８６号；米国特許出願第１２／７１６，５７１号；米国特許出願第１２／８１５，６８８号；米国特許出願第１２／８４５，０５３号；米国特許出願第１２／８４５，２３５号；米国特許出願第１２／８５４，９６２号；米国特許出願第１２／８５４，９５７号；および米国特許出願第１２／８４５，０５２号に詳述される分子ビルディングブロック）のいずれかのフッ素化から得られてもよい。例えば、「親」非フッ素化分子ビルディングブロックは、高温、例えば約１５０℃より高い温度でフッ素元素を介してフッ素化されてもよく、または他の既知のプロセス工程によって、種々のフッ素化度を有するフッ素化ビルディングブロックの混合物を形成してフッ素化されてもよく、これらは、個々のフッ素化分子ビルディングブロックを得るために場合により精製されてもよい。あるいは、フッ素化分子ビルディングブロックは、合成されてもよくおよび／または所望のフッ素化分子ビルディングブロックの簡単な購入によって得られてもよい。「親」非フッ素化分子ビルディングブロックのフッ素化分子ビルディングブロックへの転化は、既知の反応条件の単一のセットまたは範囲を利用する反応条件下で行うことができ、既知の一段階反応または既知の多段階反応であってもよい。例示的な反応は、付加および／または交換のような１つ以上の公知の反応機構を含み得る。
【００３０】
分子ビルディングブロック
本開示のＦＳＯＦは、セグメント（Ｓ）および官能基（Ｆｇ）を有する分子ビルディングブロックを含む。分子ビルディングブロックは、少なくとも２つの官能基（ｘ≧２）を必要とし、単一のタイプまたは２つ以上のタイプの官能基を含んでいてもよい。官能基は、ＦＳＯＦ形成プロセスの間にセグメントを共に連結する化学反応に関与する分子ビルディングブロックの反応性化学部分である。セグメントは、官能基を支持し、官能基に関与していないすべての原子を含む分子ビルディングブロックの部分である。さらに、分子ビルディングブロックのセグメントの組成は、ＳＯＦ形成後に変化しないままである。
【００３１】
分子ビルディングブロック対称性は、分子ビルディングブロックセグメントの周辺を囲む官能基（Ｆｇ）の位置に関する。化学的または数学的理論に拘束されるものではないが、対称分子ビルディングブロックは、Ｆｇの位置がロッドの端、規則的な幾何学的形状の頂点、または歪んだロッドまたは歪んだ幾何学的形状の頂点と関連し得るブロックである。例えば、４つのＦｇを含む分子ビルディングブロックの最も対称性の高い選択肢は、Ｆｇが正方形の角または四面体の頂点と重なるものである。
【００３２】
対称的なビルディングブロックの使用は：（１）規則的な形状の連結が網目状構造化学（ｒｅｔｉｃｕｌａｒ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）においてよりよく理解されたプロセスであるために、分子ビルディングブロックのパターン形成がより良好に予測され得る、および（２）対称性の低いビルディングブロックでは、ＦＳＯＦ内に数多くの結合欠陥を起こす可能性がある誤った立体配座／配向が採用され得るので、分子ビルディングブロック間の完全な反応が促進されるという２つの理由から本開示の実施形態において実施される。
【００３３】
本開示の画像形成部材および／または感光体の最外層におけるＦＳＯＦは、分子ビルディングブロック中の１つ以上の水素がフッ素で置き換えられる分子ビルディングブロック、セグメント、および／またはリンカーのいずれかのバージョンから作製されてもよい。
【００３４】
本開示のＳＯＦのための分子ビルディングブロックとして役立ち得る、様々な種類の例示的な分子実体の非限定的な例としては、炭素原子またはケイ素原子コアを含むビルディングブロック；アルコキシコアを含むビルディングブロック；窒素またはリンの原子コアを含むビルディングブロック；アリールコアを含むビルディングブロック；カーボネートコアを含むビルディングブロック；炭素環式、炭素二環式、または炭素三環式のコアを含むビルディングブロック；およびオリゴチオフェンコアを含むビルディングブロックが挙げられる。
【００３５】
実施形態では、例示的なフッ素化分子ビルディングブロックは、炭素原子またはケイ素原子コアを含有するフッ素化ビルディングブロック；アルコキシコアを含むビルディングブロック；窒素またはリンの原子コアを含むビルディングブロック；アリールコアを含むビルディングブロック；カーボネートコアを含むビルディングブロック；炭素環式、炭素二環式、または炭素三環式のコアを含むビルディングブロック；オリゴチオフェンコアを含むビルディングブロックから得られ得る。このようなフッ素化分子ビルディングブロックは、フッ素化されていない分子ビルディングブロックを、約１５０℃を超えるような高温でフッ素元素でフッ素化することから、または他の公知のプロセス工程によって、または所望のフッ素化分子ビルディングブロックを単に購入することによって得られてもよい。
【００３６】
官能基
官能基は、ＦＳＯＦ形成プロセスの間にセグメントを共に連結する化学反応に関与する分子ビルディングブロックの反応性化学部分である。官能基は、単一の原子から構成されてもよく、または官能基は、複数の原子から構成されてもよい。官能基の原子組成は、化学化合物中の反応性部分に通常関連する組成物である。官能基の非限定的な例には、ハロゲン、アルコール、エーテル、ケトン、カルボン酸、エステル、カーボネート、アミン、アミド、イミン、尿素、アルデヒド、イソシアネート、トシラート、アルケン、アルキンなどが含まれる。
【００３７】
分子ビルディングブロックは、複数の化学的部分を含むが、これらの化学的部分のサブセットのみが、ＦＳＯＦ形成プロセス中の官能基であることが意図される。化学的部分が官能基であると考えられるか否かは、ＳＯＦ形成プロセスのために選択される反応条件に依存する。官能基（Ｆｇ）は、反応性部分、すなわちＳＯＦ形成プロセス中の官能基である化学的部分を意味する。
【００３８】
ＦＳＯＦ形成プロセスにおいて、官能基の組成は、原子の消失、原子の獲得、または原子の消失と利得の両方によって変化する；または、官能基が完全に失われてもよい。ＦＳＯＦでは、先に官能基と関連していた原子は、セグメントを共に繋ぐ化学部分であるリンカー基と関連するようになる。官能基は特徴的な化学を有し、当業者は一般に、本分子ビルディングブロックにおいて、官能基を構成する原子を認識することができる。分子ビルディングブロック官能基の一部として同定された原子または原子群は、ＦＳＯＦのリンカー基中に保存され得ることに留意すべきである。リンカー基は以下に記載されている。
【００３９】
本開示のキャップ処理ユニットは、ＦＳＯＦに通常存在する共有結合されたビルディングブロックの規則的なネットワークを「中断する」分子である。キャップ処理されたＦＳＯＦ組成物は、その特性が、導入されるキャップ処理ユニットの種類および量によって変化し得る調整可能な材料である。キャップ処理ユニットは、単一のタイプまたは２つ以上のタイプの官能基および／または化学的部分を含んでいてもよい。
【００４０】
実施形態において、ＦＳＯＦは、すべてのセグメントが同一の構造を有する複数のセグメント、および同一の構造を有しても有しなくてもよい複数のリンカーを含み、ＦＳＯＦのエッジにないセグメントは、リンカーによって、少なくとも３つの他のセグメントおよび／またはキャップ処理基に接続される。ある実施形態では、ＦＳＯＦは、複数のセグメントを含み、複数のセグメントは、構造が異なる少なくとも第１および第２セグメントを含み、第１セグメントは、ＦＳＯＦのエッジにない場合、リンカーによって、少なくとも３つの他のセグメントおよび／またはキャップ処理基に接続される。
【００４１】
実施形態において、ＦＳＯＦは、構造が異なる少なくとも第１および第２のリンカーを含む複数のリンカーを含み、複数のセグメントは、構造が異なる少なくとも第１および第２セグメントを含むか（ここで第１セグメントがＦＳＯＦのエッジではない場合、少なくとも３つの他のセグメントおよび／またはキャップ処理基に接続され、少なくとも１つの接続は第１のリンカーを介し、および少なくとも１つの接続は第２のリンカーを介する）；またはすべてが同一の構造を有するセグメントを含み、ＦＳＯＦのエッジにないセグメントは、少なくとも３つの他のセグメントおよび／またはキャップ処理基にリンカーによって接続され、ここで少なくとも１つの接続は第１のリンカーを介し、少なくとも１つの接続は、第２のリンカーを介する）を含む。
【００４２】
セグメントは、官能基を支持し、官能基に関与していないすべての原子を含む分子ビルディングブロックの部分である。さらに、分子ビルディングブロックのセグメントの組成は、ＦＳＯＦ形成後も変わらないままである。実施形態では、ＦＳＯＦは、第２のセグメントと同じまたは異なる構造を有する第１のセグメントを含んでいてもよい。他の実施形態では、第１および／または第２のセグメントの構造は、第３のセグメント、第４のセグメント、第５のセグメントなどと同じであっても異なっていてもよい。セグメントはまた、傾向（ｉｎｃｌｉｎｅｄ  ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を提供することができる分子ビルディングブロックの部分でもある。傾向については、後述の実施形態で説明する。
【００４３】
リンカーは、分子ビルディングブロックおよび／またはキャップ処理ユニット上に存在する官能基間の化学反応によりＦＳＯＦに現れる化学的部分である。
【００４４】
リンカーは、共有結合、単一原子、または共有結合した原子の群を含んでいてもよい。前者は共有結合リンカーとして定義され、例えば単一共有結合または二重共有結合であってよく、すべてのパートナービルディングブロック上の官能基が完全に失われたときに現れる。後者のリンカータイプは、化学的部分リンカーとして定義され、単一共有結合、二重共有結合、またはこれらの組み合わせによって一緒に結合された１つ以上の原子を含み得る。連結基に含まれる原子は、ＳＯＦ形成プロセスの前に分子ビルディングブロック上の官能基に存在する原子に由来する。化学的部分リンカーは、例えば、エステル、ケトン、アミド、イミン、エーテル、ウレタン、カーボネートなど、またはそれらの誘導体のような周知の化学基であってもよい。
【００４５】
例えば、２つのヒドロキシル（−ＯＨ）官能基が酸素原子を介してＦＳＯＦ中のセグメントを接続するために使用される場合、リンカーは酸素原子であり、エーテルリンカーとも記載され得る。ある実施形態では、ＳＯＦは、第２のリンカーと同じまたは異なる構造を有する第１のリンカーを含んでいてもよい。他の実施形態では、第１および／または第２のリンカーの構造は、第３のリンカーと同じであっても異なっていてもよい。
【００４６】
対称的なビルディングブロックの使用は：（１）規則的な形状の連結が網状化学においてよりよく理解されたプロセスであるために、分子ビルディングブロックのパターン形成がより良好に予測される、および（２）対称性の低いビルディングブロックでは、ＦＳＯＦ内に数多くの結合欠陥を起こす可能性がある誤った立体配座／配向が採用され得るので、分子ビルディングブロック間の完全な反応が促進されるという２つの理由から本開示の実施形態において実施される。
【００４７】
実施形態では、画像形成部材および／または感光体の最外層は、異なるパターニング度を有するパターニングされたＦＳＯＦを含む。例えば、パターニングされたＦＳＯＦは、ビルディングブロックの官能基からの分光シグナルが完全に消失することで検出され得る完全なパターニングを示し得る。他の実施形態では、パターニングされたＦＳＯＦは、パターニングのドメインがＦＳＯＦ内に存在する低いパターニング度を有する。
【００４８】
フッ素化分子ビルディングブロックは、例えば、一般構造のα、ω−フルオロアルキル
ジオールを含んでいてもよい：
【００４９】
【化１】
2018005223.tif 000002
【００５０】
式中、ｎは、１以上、例えば１〜約１００または１〜約６０または、約２〜約３０、または約４〜約１０の値を有する整数であり；または一般構造ＨＯＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＨ２ＯＨのフッ素化アルコールおよびそれらの対応するジカルボン酸およびアルデヒド（式中、ｎは１以上、例えば１〜約１００、または１〜約６０、または約２約３０、または約４〜約１０の値を有する整数である）；テトラフルオロヒドロキノン；ペルフルオロアジピン酸水和物、４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物；４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフェノールなどが挙げられる。
【００５１】
フッ素化ビルディングブロックの例には、１，１，８，８−ドデカフルオロ−１，８−オクタンジオール、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１，６−ヘキサンジオール、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７−ドデカンフルオロ−１，８−オクタンジオール、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９−ペルフルオロデカン−１，１０−ジオール、（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−ヒドロキシメチル−フェニル）−メタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ブタンジオール、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロ−１，５−ペンタンジオール、および２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８−テトラデカフルオロ−１，９−ノナンジオールからなる群から選択されるフッ素化ジオールが挙げられる。
【００５２】
電気活性という用語は、例えば、電荷（電子および／または正孔）を輸送する特性を指す。電気活性特性を有する正孔輸送ビルディングブロックの例としては、ヒドロキシル官能基（ＯＨ）を有するＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス−［（４−ヒドロキシメチル）フェニル］−ビフェニル−４，４’−ジアミン（反応時にＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−（ｐ−トリル）ビフェニル−４，４’−ジアミンのセグメントをもたらす）および／またはヒドロキシル官能基（−ＯＨ）を有するＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−ヒドロキシフェニル）−ビフェニル−４，４’−ジアミン（反応時にＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−ビフェニル−４，４’−ジアミンのセグメントをもたらす）が挙げられる。
【００５３】
追加の機能性を有する正孔輸送ビルディングブロックは、例えば以下の一般構造を有するトリアリールアミン、ヒドラゾン（Ｔｏｋａｒｓｋｉ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第７，２０２，００２号）、およびエナミン（Ｋｏｎｄｏｈ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第７，４１６，８２４号）のようなセグメントコアを選択することによって得られてもよい：
【００５４】
【化２】
2018005223.tif 000003
【００５５】
セグメントコアは、以下の一般式によって表されるトリアリールアミンを含む：
【００５６】
【化３】
2018005223.tif 000004
【００５７】
式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４およびＡｒ５は、それぞれ独立に、置換または非置換のアリール基を表すか、またはＡｒ５は、独立に、置換または非置換のアリーレン基を表し、ｋは、０または１を表す。Ａｒ５は、例えば、置換フェニル環、置換／非置換フェニレン、ビフェニル、ターフェニルなどの置換／非置換一価連結芳香環、または置換／非置換縮合芳香族環、例えばナフチル、アントラニル、フェナントリルなどとしてさらに定義されてもよい。
【００５８】
正孔輸送付加機能を有するアリールアミンを含むセグメントコアとしては、例えばアリールアミン、例えばトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［ｐ−ターフェニル］−４，４’’−ジアミン；ヒドラジン、例えばＮ−フェニル−Ｎ−メチル−３−（９−エチル）カルバジルヒドラゾンおよび４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，２−ジフェニルヒドラゾン；およびオキサジアゾール、例えば２，５−ビス（４−Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノフェニル）−１，２，４−オキサジアゾール、スチルベンなどのオキサジアゾールが挙げられる。
【００５９】
セグメントコアは、以下の一般式によって表されるヒドラゾンを含む：
【００６０】
【化４】
2018005223.tif 000005
【００６１】
式中、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、それぞれ独立に、１つ以上の置換基を場合により含むアリール基を表し、Ｒは、水素原子、アリール基、またはアルキル基（場合により置換基を有する）；Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３の少なくとも２つは、Ｆｇ（前に定義した）を含み、下記一般式によって表される関連オキサジアゾールを含む：
【００６２】
【化５】
2018005223.tif 000006
【００６３】
式中、ＡｒおよびＡｒ１は、それぞれ独立して、Ｆｇ（先に定義した）を含むアリール基を表す。
【００６４】
セグメントコアは、以下の一般式によって表されるエナミンを含む：
【００６５】
【化６】
2018005223.tif 000007
【００６６】
式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３およびＡｒ４は、それぞれ独立に、場合により１つ以上の置換基を含有するアリール基または場合により１つ以上の置換基を含む複素環基を表し、Ｒは、水素原子、アリール基、または置換基を有していてもよいアルキル基を表す。Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３およびＡｒ４の少なくとも２つは、Ｆｇ（先に定義した）を含む。
【００６７】
正孔分子ビルディングブロックの例としてはＮ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’−テトラキス（４−（メトキシメチル）フェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミンＮ，Ｎ，Ｎ’、Ｎ’−テトラ−（ｐ−トリル）ビフェニル−４，４’−ジアミン；およびＮ４，Ｎ４’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）−Ｎ４，Ｎ４’−ジ−ｐ−トリル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミンが挙げられる。
【００６８】
サブミクロン〜ミクロンスケールの粗い、テクスチャードまたは多孔質の表面を有するＦＳＯＦはまた疎水性であってもよい。粗い、テクスチャードまたは多孔質のＦＳＯＦ表面は、フィルム表面上にあるまたはＦＳＯＦの構造からぶら下がった官能基によって生じ得る。パターンのタイプおよびパターニング度は、分子ビルディングブロックの幾何学的構造および連結化学効率に依存する。表面粗さまたはテクスチャーに至るフィーチャーサイズは、約１００ｎｍ〜約１０μｍ、例えば約５００ｎｍ〜約５μｍである。
【００６９】
本明細書に記載のプロセスは、溶媒および／または溶媒混合物を利用する。溶媒は、反応混合物中の分子ビルディングブロックおよび触媒／改質剤を溶解または懸濁させるために使用される。溶媒の選択は、一般に、分子ビルディングブロックの溶解度／分散および特定のビルディングブロック充填量のバランス、反応混合物の粘度、および乾燥ＳＯＦへの湿潤層の促進に影響を及ぼす液体の沸点に基づいている。
【００７０】
溶媒は、アルカン（ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン；混合アルカン（ヘキサン、ヘプタン）；分枝状アルカン（イソオクタン）；芳香族化合物（トルエン、ｏ−、ｍ−、ｐ−キシレン、メシチレン、ニトロベンゼン、ベンゾニトリル、ブチルベンゼン、アニリン）；エーテル（ベンジルエチルエーテル、ブチルエーテル、イソアミルエーテル、プロピルエーテル）；環状エーテル（テトラヒドロフラン、ジオキサン）、エステル（酢酸エチル、酢酸ブチル、酪酸ブチル、エトキシエチルアセテート、エチルプロピオネート、フェニルアセテート、メチルベンゾエート）；ケトン（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、クロロアセトン、２−ヘプタノン）、環状ケトン（シクロペンタノン、シクロヘキサノン）、アミン（１級、２級または３級ブチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン；ピリジン）；アミド（ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）；アルコール（メタノール、エタノール、ｎ−、ｉ−プロパノール、ｎ−、ｔ−ブタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、３−ペンタノール、ベンジルアルコール）；ニトリル（アセトニトリル、ベンゾニトリル、ブチロニトリル）、ハロゲン化芳香族化合物（クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン）、ハロゲン化アルカン（ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエチレン、テトラクロロエタン）；および水を含むことができる。
【００７１】
乾燥したＦＳＯＦへの湿潤層の促進を助けるために触媒を反応混合物中で利用する。任意の触媒の選択および使用は、分子ビルディングブロック上の官能基に依存する。触媒は、ブレンステッド酸（ＨＣｌ（ａｑ）、酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸ピリジニウムのようなアミン保護ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸）（均質（溶解）または不均一（非溶解または部分溶解））；ルイス酸（ホウ素トリフルオロエタン、三塩化アルミニウム）；ブレンステッド塩基（水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウムなどの金属水酸化物；ブチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミンなどの１級、２級または３級アミン）；ルイス塩基（Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジン）；金属（銅ブロンズ）；金属塩（ＦｅＣｌ３、ＡｕＣｌ３）。および金属錯体（連結パラジウム錯体、連結ルテニウム触媒）であってもよい。典型的な触媒充填量は、反応混合物中の分子ビルディングブロック装填量の約０．０１％〜約２５％、例えば約０．１％〜約５％の範囲である。触媒は、最終ＳＯＦ組成物中に存在しても存在しなくてもよい。
【００７２】
場合により、ドーパント、酸化防止剤およびレベリング剤のような添加剤または二次成分が反応混合物および湿潤層中に存在してもよい。このような添加剤または二次成分は、乾燥したＳＯＦに一体化することもできる。添加剤または二次成分は、反応混合物および湿潤層または乾燥ＳＯＦ中で均一または不均一であり得る。典型的なレベリング剤は、ＳＩＬＣＬＥＡＮ（登録商標）３７００（ＢＹＫ、Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，Ｃｏｎｎ．）として入手可能なヒドロキシル官能化シリコーン変性ポリアクリレートを含む。
【００７３】
フッ素化された構造化有機フィルム（ＦＳＯＦ）の調製方法
【００７４】
本開示のＦＳＯＦを作製するためのプロセスは、典型的には、いずれかの適切な順序で実施され得るまたは２つ以上の動作が同時にまたは時間的に僅差で行われ得る多数の動作または工程（以下に記載される）を含む。
ＦＳＯＦを調製する方法は：
（ａ）複数の分子ビルディングブロックを含む液体含有反応混合物を調製する工程であって、各分子ビルディングブロックは、セグメント（少なくとも１つのセグメントがフッ素を含んでいてもよく、得られたセグメントの少なくとも１つが電気活性である、例えばＨＴＭ）および多数の官能基、および場合によりプレＦＳＯＦを含む工程；
（ｂ）反応混合物を湿潤フィルムとして堆積させる工程；
（ｃ）複数のセグメントと、共有結合性有機骨格として配置された複数のリンカーとを含むＦＳＯＦを含む乾燥フィルムへの分子ビルディングブロックを含む湿潤フィルムの変化を促進する工程あって、巨視的レベルでは、共有結合性有機骨格がフィルムである工程；
（ｄ）場合により基材からＦＳＯＦを除去して自立ＦＳＯＦを得る工程；
（ｅ）場合により自立ＦＳＯＦをロールに加工処理する工程；
（ｆ）場合によりＦＳＯＦを切断してベルトに繋げる工程；および
（ｇ）場合により、後続のＳＯＦ形成プロセスのための基材として（上記ＳＯＦ形成プロセスによって調製された）ＳＯＦに上記のＳＯＦ形成プロセスを実施する工程を含む。
【００７５】
キャップ処理されたＦＳＯＦおよび／または複合ＦＳＯＦを製造するプロセスは、通常、キャップ処理されていないＦＳＯＦを製造するために使用される同様の数の動作または工程（上述）を含む。キャップ処理ユニットおよび／または第２の成分は、得られたＦＳＯＦにおけるキャップ処理ユニットの所望の分布に応じて、工程ａ、ｂまたはｃのいずれかの間に添加されてもよい。例えば、キャップ処理ユニットおよび／または第２の成分分布が、結果として生じるＦＳＯＦに対して実質的に均一であることが望ましい場合、キャップ処理ユニットは、工程ａの間に添加されてもよい。あるいは、例えば、キャップ処理ユニットおよび／または第２成分のより不均一な分布が望ましい場合には、キャップ処理ユニットおよび／または第２成分の添加（例えば、工程ｂの間にまたは工程ｃの促進工程の間に形成されたフィルム上に噴霧することによって）は、工程ｂ）およびｃ）の間に行われ得る。
【００７６】
電子写真画像形成部材（例えば感光体）の代表的な構造を図１〜図３に示す。これらの画像形成部材は、カール防止層１、支持基材２、導電性接地面３、電荷ブロッキング層４、接着層５、電荷発生層６、電荷輸送層７、オーバーコート層８、接地ストリップ９が提供される。図３において、画像形成層１０（電荷発生材料および電荷輸送材料の両方を含む）は別個の電荷発生層６および電荷輸送層７に取って代わる。
【００７７】
図に見られるように、感光体を製造する際に、電荷発生材料（ＣＧＭ）および電荷輸送材料（ＣＴＭ）は、ラミネートタイプ構成（ここでＣＧＭおよびＣＴＭは異なる層にある（例えば図１および図２））または単一層構成（ＣＧＭおよびＣＴＭが同じ層にある）（例えば図３）のいずれかにおいて基材表面に堆積されてもよい。実施形態では、感光体は、導電層の上に電荷発生層６および場合により電荷輸送層７を適用することによって調製されてもよい。実施形態において、電荷発生層および存在する場合には電荷輸送層は、どちらの順序で適用されてもよい。
【００７８】
光伝導層の例
カール防止層
図１、２および３を参照すると、電気絶縁性またはわずかに半導電性であるフィルム形成性有機または無機ポリマーを含む任意のカール防止層１が提供されてもよい。カール防止層は、平坦性および／または耐摩耗性を提供する。カール防止層は、通常、光伝導ベルトに使用される。
【００７９】
カール防止層１は、画像形成層に対向して基材２の背面に形成されてもよい。カール防止層１は、フィルム形成性樹脂に加えて、接着促進剤ポリエステル添加剤を含んでいてもよい。カール防止層として有用なフィルム形成樹脂の例には、ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリ（４，４’−イソプロピリデンジフェニルカーボネート）、ポリ（４，４’−シクロヘキシリデンジフェニルカーボネート）、それらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００８０】
カール防止層１の厚さは、典型的には約３マイクロメートル〜約３５マイクロメートル、例えば約１０マイクロメートル〜約２０マイクロメートル、または約１４マイクロメートルである。
【００８１】
支持基材
上述したように、感光体は、最初に基材２、すなわち支持体を提供することによって調製される。基材は、不透明または実質的に透明であってもよく、米国特許第４，４５７，９９４号；米国特許第４，８７１，６３４号；米国特許第５，７０２，８５４号；米国特許第５，９７６，７４４号；および米国特許第７，３８４，７１７号に記載されているような所定の必要な機械的特性を有するいずれかの追加の適切な材料を含んでいてもよい。
【００８２】
基材２は、非導電性材料の層または導電性材料の層、例えば無機または有機組成物を含んでいてもよい。非導電性材料が使用される場合、そのような非導電性材料の上に導電性接地面を設けることが必要な場合がある。導電性材料が基材として使用される場合、別個の接地面層は必要でない場合がある。
【００８３】
基材は、可撓性または剛性であってもよく、例えば、シート、スクロール、エンドレス可撓性ベルト、ウェブ、シリンダーなどのような多数の異なる構成のいずれかを有してもよい。感光体は、アルミニウムドラムのような剛性で不透明な導電性基材上にコーティングされてもよい。
【００８４】
導電性接地面
上述のように、実施形態では、調製された感光体は、導電性または非導電性の基材を含む。非導電性基材を使用する場合、導電性接地面３を使用しなければならず、接地面は導電層として働く。導電性基材を使用する場合、基材は導電性層として作用することができるが、導電性接地面も設けられてもよい。
【００８５】
導電性接地面が使用される場合、それは基材上に配置される。導電性接地面に好適な材料としては、例えば、アルミニウム、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、バナジウム、ハフニウム、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、タングステン、モリブデン、銅など、およびそれらの混合物および合金が挙げられる。実施形態では、アルミニウム、チタンおよびジルコニウムを使用することができる。
【００８６】
接地面３は、溶液コーティング、蒸着、およびスパッタリングなどの既知のコーティング技術によって適用されてもよい。導電性接地面を適用する方法は、真空蒸着による方法である。他の適切な方法を使用することもできる。
【００８７】
電荷ブロッキング層
いずれかの導電性接地面層を堆積した後、電荷ブロッキング層４をそれに適用することができる。正に帯電した感光体のための電子ブロッキング層は、感光体の画像形成面からの正孔が導電層に向かって移動することを可能にする。負に帯電した感光体の場合、導電層から反対の光伝導層への正孔注入を防止するための障壁を形成することができるいずれかの適切な正孔ブロッキング層を利用することができる。
【００８８】
ブロッキング層が使用される場合、それは導電層上に配置されてもよい。多くの異なるタイプの層に関連して本明細書で使用される場合に「上に」という用語は、層が連続している場合に限定されないと理解されるべきである。むしろ、用語「上に」は、例えば、層の相対配置を指し、不特定の中間層の包含を包含する。
【００８９】
ブロッキング層４は、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリウレタンなどのポリマー；窒素含有シロキサンまたは窒素含有チタン化合物、例えばトリメトキシシリルプロピルエチレンジアミン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、イソプロピル４−アミノベンゼンスルホニルチタネート、ジ（ドデシルベンゼンスルホニル）チタネート、イソプロピルジ（４−アミノベンゾイル）イソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−エチルアミノ）チタネート、イソプロピルトリアントラニルチタネート、イソプロパノールトリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミノ）チタネート、チタン−４−アミノベンゼンスルホネートオキシアセテート、チタン４−アミノベンゾエートイソステアレートオキシアセテート、γ−アミノブチルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、およびγ−アミノプロピルトリメトキシシラン；（米国特許第４，３３８，３８７号；米国特許第４，２８６，０３３号；および米国特許第４，２９１，１１０号に開示されるように）を含んでいてもよい。
【００９０】
語句「ｎ型」は、例えば、主として電子を輸送する材料を指す。典型的なｎ型材料としては、ジブロモアンサンロン、ベンズイミダゾールペリレン、酸化亜鉛、酸化チタン、クロロジアンブルーおよびビスアゾ顔料などのアゾ化合物、置換２，４−ジブロモトリアジン、多核芳香族キノン、硫化亜鉛などが挙げられる。
【００９１】
語句「ｐ型」は、例えば、正孔を輸送する材料を指す。典型的なｐ型有機顔料としては、例えば、無金属フタロシアニン、チタニルフタロシアニン、ガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、銅フタロシアニンなどが挙げられる。
【００９２】
接着層
ブロッキング層４と電荷発生層６との間の中間層５は、所望により、接着を促進するために設けられてもよい。しかし、実施形態では、浸漬コーティングされたアルミニウムドラムを接着層なしで利用してもよい。
【００９３】
さらに、必要に応じて、いずれかの隣接層の接着を確実にするために、感光体のいずれかの層の間に接着層を設けてもよい。あるいは、またはそれに加えて、接着されるべき各層の一方または両方に接着材料を組み込んでもよい。
【００９４】
画像形成層（単数または複数）
画像形成層は、電荷発生材料、電荷輸送材料、または電荷発生材料および電荷輸送材料の両方を含む層を指す。
【００９５】
本発明の感光体には、ｎ型またはｐ型電荷発生材料のいずれかを用いてもよい。
【００９６】
電荷発生層
例示的な有機光伝導性電荷発生材料としては、スーダンレッド、ダイアンブルー、ヤヌスグリーンＢなどのアゾ顔料；アルゴールイエロー、ピレンキノン、インダスレンブリリアントバイオレットＲＲＰなどのキノン顔料；キノシアニン顔料；ベンズイミダゾールペリレンなどのペリレン顔料；インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔料；インドファストオレンジなどのビスベンゾイミダゾール顔料；銅フタロシアニン、アルミノクロロフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、チタニルフタロシアニンなどのフタロシアニン顔料；キナクリドン顔料；またはアズレン化合物である。好適な無機光伝導性電荷発生材料としては、例えば、硫化カドミウム（ｃａｄｉｕｍ）、硫セレン化カドミウム、結晶性および非晶質セレン、酸化鉛および他のカルコゲニドが挙げられる。実施形態では、セレンの合金を使用してもよく、例えば、セレン−ヒ素、セレン−テルル−ヒ素、およびセレン−テルルを含む。
【００９７】
いずれかの適切な不活性樹脂バインダー材料を電荷発生層に用いてもよい。典型的な有機樹脂バインダーには、ポリカーボネート、アクリレートポリマー、メタクリレートポリマー、ビニルポリマー、セルロースポリマー、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ、ポリビニルアセタールなどが含まれる。
【００９８】
電荷輸送層
追加の電荷輸送材料としては、例えば、アントラセン、ピレン、フェナントレン、コロネンなどの多環式芳香族環、またはインドール、カルバゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾールおよびヒドラゾン化合物などの窒素含有複素環を主鎖または側鎖に有する化合物から選択される正の正孔輸送材料を含む。典型的な正孔輸送材料には、電子供与材料、例えばカルバゾール；Ｎ−エチルカルバゾール；Ｎ−イソプロピルカルバゾール；Ｎ−フェニルカルバゾール；テトラフェニルピレン；１−メチルピレン；ペリレン；クリセン；アントラセン；テトラフェン；２−フェニルナフタレン；アゾピレン；１−エチルピレン；アセチルピレン；２，３−ベンゾクリセン；２，４−ベンゾピレン；１，４−ブロモピレン；ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）；ポリ（ビニルピレン）；ポリ（ビニルテトラフェン）；ポリ（ビニルテトラセン）およびポリ（ビニルペリレン）である。好適な電子輸送材料としては、電子受容体、例えば２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン；２，４，５，７−テトラニトロ−フルオレノン；ジニトロアントラセン；ジニトロアクリデン；テトラシアノピレン；ジニトロアントラキノン；およびブチルカルボニルフルオレンマロノニトリルが挙げられる（米国特許第４，９２１，７６９号参照）。他の正孔輸送材料には、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（アルキルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミンのような米国特許第４，２６５，９９０号に記載されているアリールアミンが含まれ、ここでアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシルなどからなる群から選択される。他の公知の電荷輸送層分子が選択されてもよく、例えば米国特許第４，９２１，７７３号および第４，４６４，４５０号を参照。
【００９９】
オーバーコート層
本開示による実施形態は、電荷発生層の上または電荷輸送層の上に配置されるオーバーコート層８を含むことができる。この層は、本明細書で開示されたＦＳＯＦを含む。
【０１００】
そのような保護オーバーコーティング層は、場合により電荷輸送セグメントを含む複数の分子ビルディングブロックを含有するＦＳＯＦ形成反応混合物を含む。
【０１０１】
添加剤は、オーバーコーティング層の約０．５〜約４０重量％の範囲でオーバーコーティング層に存在してもよい。実施形態において、添加剤は、耐摩耗性をさらに改善し、および／または電荷緩和特性を提供することができる有機および無機粒子を含む。実施形態において、有機粒子は、テフロン（登録商標）粉末、カーボンブラック、およびグラファイト粒子を含む。実施形態において、無機粒子は、シリカ、酸化亜鉛、酸化スズなどの絶縁性および半導性の金属酸化物粒子を含む。別の半導体添加剤は、米国特許第５，８５３，９０６号に記載されているような酸化されたオリゴマー塩である。実施形態において、オリゴマー塩は、酸化されたＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ビフェニルジアミン塩である。
【０１０２】
約２マイクロメートル〜約１５マイクロメートル、例えば約３マイクロメートル〜約８マイクロメートルのオーバーコーティング層は、耐擦傷および耐摩耗性を提供することに加えて、電荷輸送分子の浸出、結晶化および電荷輸送層の亀裂を防止するのに有効である。
【０１０３】
接地ストリップ
接地ストリップ９は、フィルム形成バインダーおよび導電性粒子を含んでいてもよい。導電性粒子を分散するためにセルロースを使用してもよい。いずれかの適切な導電性粒子が、導電性接地ストリップ層８に使用されてもよい。接地ストリップ８は、例えば、米国特許第４，６６４，９９５号に列挙されたものを含む材料を含んでいてもよい。典型的な導電性粒子は、例えば、カーボンブラック、グラファイト、銅、銀、金、ニッケル、タンタル、クロム、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、インジウムスズオキシドなどを含む。
【０１０４】
実施形態では、画像形成装置の様々な構成要素にＳＯＦを組み込んでもよい。例えば、ＳＯＦを電子写真感光体、接触帯電デバイス、露光デバイス、現像デバイス、転写デバイスおよび／またはクリーニングユニットに組み込んでもよい。実施形態において、このような画像形成装置には、画像定着デバイスが設けられてもよく、画像が転写される媒体が転写デバイスを介して画像定着デバイスに搬送される。
【０１０５】
接触帯電デバイスは、ローラ状の接触帯電部材を有していてもよい。接触帯電部材は、感光体の表面に接触するように配置されてもよく、電圧が印加されることにより、感光体の表面に所定の電位を与えることができる。実施形態では、接触帯電部材は、ＳＯＦおよび／またはアルミニウム、鉄または銅などの金属、ポリアセチレン、ポリピロールまたはポリチオフェンなどの導電性ポリマー材料、またはポリウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴムなどのエラストマー材料にカーボンブラック、ヨウ化銅、ヨウ化銀、硫化亜鉛、炭化ケイ素、金属酸化物などの微粒子の分散液から形成されてもよい。
【０１０６】
実施形態では、半導体レーザ、ＬＥＤ（発光ダイオード）または液晶シャッタなどの光源によって電子写真感光体の表面に所望の画像様露光を行うことができる光学デバイスが露光デバイスとして使用されてもよい。
【０１０７】
実施形態では、一成分系、二成分系などの通常または反転現像剤を用いる公知の現像デバイスを、実施形態では現像デバイスとして使用してもよい。本開示の実施形態において使用され得る画像形成材料（例えば、トナー、インクなど、液体または固体）は特に限定されない。
【０１０８】
ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレードなどを用いた接触型の転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン型の転写帯電器を用いる接触型転写帯電デバイスは、種々の実施形態では転写デバイスとして用いられてもよい。実施形態では、帯電ユニットは、バイアスされた帯電ロールなどのバイアスされた複数の帯電ロールであってもよい。
【０１０９】
また、実施形態において、クリーニングデバイスは、転写工程後に電子写真感光体の表面に付着したトナーやインク（液体や固体）などの残存する画像形成材料を除去するデバイスであってもよく、上述した画像形成プロセスに繰り返し供した電子写真感光体をクリーニングしてもよい。実施形態において、クリーニングデバイスは、クリーニングブレード、クリーニングブラシ、クリーニングロールなどであってもよい。クリーニングブレードの材料としては、ＳＯＦやウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。
【０１１０】
例示的な画像形成デバイスでは、電子写真感光体の回転工程において、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程が順次行われ、画像形成が繰り返し行われる。電子写真感光体には、特定の層および所望のＳＯＦを含むＳＯＦおよび感光層を含む特定の層を設けてもよく、故に耐放電ガス性、機械的強度、耐擦傷性、粒子分散性などに優れた感光体が提供され得る。従って、感光体を接触帯電デバイスやクリーニングブレードと併用する場合、または化学重合により得られた球形トナーを用いた場合であっても、かぶりなどの画像欠陥を生じることなく良好な画質を得ることができる。すなわち、本発明の実施形態は、良好な画質を安定して長期にわたって提供することが可能な画像形成装置を提供する。
【０１１１】
また、実施形態において、クリーニングデバイスは、転写工程後に電子写真感光体の表面に付着したトナーやインク（液体や固体）などの残存する画像形成材料を除去するデバイスであってもよく、上述した画像形成プロセスに繰り返し供した電子写真感光体をクリーニングしてもよい。実施形態において、クリーニングデバイスは、クリーニングブレード、クリーニングブラシ、クリーニングロールなどであってもよい。クリーニングブレードの材料としては、ＳＯＦやウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。
【０１１２】
実施形態は１つ以上の実施、代替および／または変更に関して示されているが、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく例示された例に対して行われることができる。加えて、本明細書の特定の特徴がいくつかの実施の１つだけに関して開示され得るが、こうした特徴は、いずれかの所定または特定の機能のために所望され、有利であり得るように、他の実施の１つ以上の他の特徴と組み合わせてもよい。
【実施例】
【０１１３】
比較例１
保護ＦＳＯＦオーバーコートなしの市販の４０ｍｍ  Ｘｅｒｏｘ  Ｃ７５ドラム感光体。
【０１１４】
比較例２
保護ＦＳＯＦオーバーコートなしの３０ｍｍ市販のＨｏｄａｋａ  Ｆ４６９ドラム感光体。
【０１１５】
比較例３
反応混合物を含む液体の調製
第１ビルディングブロックＮ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’−テトラキス（４−（メトキシメチル）フェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、第２ビルディングブロック１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ−ドデカフルオロ−１，８−オクタンジオール、Ｎａｃｕｒｅ  ＸＰ−３５７の酸触媒２０重量％溶液、Ｓｉｌｃｌｅａｎ  ３７００のレベリング剤２５重量％溶液、任意の酸化防止剤ＴｒｉｓＴＰＭ、および溶媒１−メトキシ−２−プロパノールを合わせた。得られた溶液を混合し、１ミクロンのＰＴＦＥフィルターを用いて濾過した。
【０１１６】
反応混合物の堆積
この溶液を市販のＸｅｒｏｘ  Ｃ７５ドラム感光体（４０ｍｍドラム）および市販のＨｏｄａｋａ  Ｆ４６９ドラム感光体（３０ｍｍドラム）上に適用し、強制空気オーブン中で約１３５℃で約４０分間乾燥させた。得られた硬化ＦＳＯＦオーバーコート層は約４ミクロンの厚さであったが、フッ素化セグメント１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ−ドデカフルオロ−１，８−オクタンジオールはＦＳＯＦ層の２５重量％を超える。
【０１１７】
実施例１
第１ビルディングブロックＮ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’−テトラキス（４−（メトキシメチル）フェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、第２ビルディングブロック１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ−ドデカフルオロ−１，８−オクタンジオール、Ｎａｃｕｒｅ  ＸＰ−３５７の酸触媒２０重量％溶液、Ｓｉｌｃｌｅａｎ  ３７００のレベリング剤２５重量％溶液、任意の酸化防止剤ＴｒｉｓＴＰＭ、および溶媒１−メトキシ−２−プロパノールを合わせた。得られた溶液を混合し、１ミクロンのＰＴＦＥフィルターを用いて濾過した。
【０１１８】
反応混合物の堆積
この溶液を、Ｘｅｒｏｘ  Ｃ７５ドラム感光体（４０ｍｍドラム）およびＨｏｄａｋａ  Ｆ４６９ドラム感光体（３０ｍｍドラム）上にコーティングし、次いで強制空気オーブン中で約１５５℃で約４０分間乾燥させた。得られた硬化したＦＳＯＦオーバーコート層は約４ミクロンの厚さであったが、フッ素化セグメント１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ−ドデカフルオロ−１，８−オクタンジオールはＦＳＯＦ層の約１０重量％である。
【０１１９】
実施例２
第１ビルディングブロックＮ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’−テトラキス（４−（メトキシメチル）フェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、第２ビルディングブロック１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ−ドデカフルオロ−１，８−オクタンジオール、Ｎａｃｕｒｅ  ＸＰ−３５７の酸触媒２０重量％溶液、Ｓｉｌｃｌｅａｎ  ３７００のレベリング剤２５重量％溶液、任意の酸化防止剤ＴｒｉｓＴＰＭ、および溶媒１−メトキシ−２−プロパノールを合わせた。得られた溶液を混合し、１ミクロンのＰＴＦＥフィルターを用いて濾過した。
【０１２０】
反応混合物の堆積
この溶液をＸｅｒｏｘ  Ｃ７５ドラム感光体（４０ｍｍドラム）およびＨｏｄａｋａ  Ｆ４６９ドラム感光体（３０ｍｍドラム）上に適用し、約１６５℃の強制空気オーブンで約４０分間乾燥させた。得られた硬化したＦＳＯＦオーバーコート層は約４ミクロンの厚さであったが、フッ素化セグメント１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ−ドデカフルオロ−１，８−オクタンジオールはＦＳＯＦ層の約５重量％である。
【０１２１】
評価、結果および考察
摩耗率は、５０ｋｃｙｃの摩耗試験器具で３０ｍｍの各ドラムについて測定した。比較例２（オーバーコートなし）の摩耗率は〜９２ｎｍ／ｋｃｙｃと測定された。比較例３（高いフッ素含量）の摩耗率は〜２１．８ｎｍ／ｋｃｙｃであった。実施例１の摩耗率は〜１５．６ｎｍ／ｋｃｙｃであった。実施例２の摩耗率は〜８．６ｎｍ／ｋｃｙｃであった。フッ素セグメント含有量が減少するにつれて摩耗率が劇的に減少した。
【０１２２】
４０ｍｍドラムは、Ｘｅｒｏｘ  Ｃｏｌｏｒ  Ｊ７５プリンタで１２０，０００枚のプリントを連続してプリントテストされ、ＦＳＯＦの厚さの損失が測定され、摩耗率が計算された。比較例１（オーバーコートなし）の摩耗率は〜２５．６ｎｍ／ｋｃｙｃであった。実施例２（５重量％フッ素ビルディングブロック）の摩耗率は〜１ｎｍ／ｋｃｙｃであった。実施例２の機内摩耗率は、オーバーコートが完全に摩耗する前に数百万サイクルを可能にするほど低い。
【０１２３】
４０ｍｍドラムは、Ｘｅｒｏｘ  Ｊ７５プリンタで最大１２０，０００枚の画像品質（ＩＱ）がテストされた。すべての例では、ＬＣＭ、ゴースティング、またはバックグラウンドの問題はなく、１２０，０００枚のプリント後でも良好な画質が得られた。
【０１２４】
フッ素セグメント含有量を減少させることにより、摩耗率を劇的に高めることができる。これにより、典型的な４〜５ミクロンのオーバーコート層が摩耗する前に数百万枚のプリントを持続することが可能になる。さらに、フッ素含有量を低レベルに減少させても、トルク、ＬＣＭ、またはバックグラウンドのような問題は生じない。
【図１】
2018005223.tif 000009
【図２】
2018005223.tif 000010
【図３】
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