專利名稱：電子寫真感光體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)電子寫真感光體，尤其有關(guān)一種適用于該電子寫真感光體的電荷阻隔層的導(dǎo)電粉體。
背景技術(shù)：
目前使用的一種電子寫真感光體，包含一導(dǎo)電性基材及形成于該光電性基材的電荷阻隔層、電荷產(chǎn)生層及電荷傳遞層，其中該電荷阻隔層包含一黏合劑(binder)與導(dǎo)電金屬氧化物粉末。導(dǎo)電金屬氧化物粉末主要具有兩個功能，一為降低該電荷阻隔層的電阻，及二為增加該電荷阻隔層表面的粗糙度。電荷阻隔層的電阻如果太高，會使得電子不易穿過而有高的殘余電位。電荷阻隔層表面的粗糙度則會使入射光散射，避免在電子寫真感光體的表面產(chǎn)生干涉紋。
該電荷阻隔層是由含有超過50％固體成份的樹脂涂料(含該導(dǎo)電金屬氧化物粉末及作為黏合劑的樹脂)涂布該導(dǎo)電性基材而制備。高固體成分的涂料極易形成沉淀，而減少整桶涂料的使用壽命。此外，該導(dǎo)電金屬氧化物粉末在涂料內(nèi)具有低的分散性，不利于形成一導(dǎo)電金屬氧化物粉末分布均一的涂膜(電荷阻隔層)，造成感光鼓的電氣特性和清晰成像的特性控制不佳。再者，該導(dǎo)電金屬氧化物粉末與黏合劑樹脂之間的結(jié)合力不佳，使得涂膜在被干燥及交聯(lián)反應(yīng)后，所形成的電荷阻隔層的厚度不易控制，且不利于在高溫高濕條件下的打印。
有關(guān)電子寫真感光體的數(shù)個專利被列于以下U.S.Pat.No.4775605 to Kenji Seki et al.，issued Oct.4，1988----在一電子寫真感光體中可重復(fù)使用的感光材料，包括一個感光層及一個中間層，此中間層位于導(dǎo)電基材與感光層的中間，包括一個導(dǎo)電高分子及無機白色顏料，此無機白色顏料包括氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、白鉛、立德粉(Lithopone)和類似物。
U.S.Pat.No.4906545 to Toshio Fukagai et al.，issued March 6，1990-----一個電子寫真感光體包括一個導(dǎo)電基材與在此導(dǎo)電層上的底涂層，此底涂層包括至少一種金屬氧化物，即是氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇和氧化鑭。感光層則包括一個電荷產(chǎn)生層和一個電荷傳導(dǎo)層。這些氧化物可與各種熱塑性或熱固性的塑料混合固著在底涂層上面。
U.S.Pat.No.5488461 to Shintetsu Go et al.，issued Jan.30，1996---電子寫真感光膜和所用的設(shè)備。中間層包括具有粉末的一個涂層，即包括一個含有硫酸鋇或氧化鋇的一個涂層。
U.S.Pat.No.5468584 to Shintetsu Go et a1.，issued Nov.21，1995---電子寫真感光膜包括一個中間層，此中間層含有具磷化物的二氧化鈦，和電子寫真感光膜所用的設(shè)備。
U.S.Pat.No.6177219 to Huoy-Jen Yuh et al.，issued Jan.23，2001---電荷阻隔層具有針狀的顆粒。電荷阻隔層中具許有n-型半導(dǎo)粒狀的顆粒及n-型半導(dǎo)針狀的顆粒，粒狀顆粒的濃度大過針狀的顆粒。
U.S.Pat.No.6156468 to Abukar H.Wehelie et al.，issued Dec.5，2000---電荷阻隔層具有可將光散射的顆粒所形成的粗糙面，此涂層是由光散射的顆粒分散于樹脂中所形成，光散射的顆粒的折射率與樹脂不同，顆粒大小平均在0.8微米以上，顆粒的總表面積大于50m2/gm。
U.S.Pat.No.5660961 to Robert C.U.Yu et al.，issued Aug.26，1997---電子寫真感光膜有較佳的附著力和消除干涉波的能力。電荷阻隔層具有可將光散射的無機顆粒平均尺寸在0.3到0.7微米之間，包括的材料有非晶硅、礦石粉、及其混合物，分散于一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，此網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由有機硅與高分子晶化學(xué)反應(yīng)組合而成。
Japan Pat.No.特許第2506694號，issuedApr.2，1996---電子寫真感光體，一個電荷阻隔層含有白色顏料(光散射的顆粒)并分散于一樹脂中，具有可將光散射的顆粒所形成的粗糙面Ra值需小于0.4。此白色顏料包括氧化鈦(折射率2.76)、氧化鋅(折射率2.02)、硫化鋅(2.37)、氧化錫(1.94～2.09)、立德粉(1.84)等。
U.S.Pat.No.4308334 to Kinoshita et al.，issued Dec.29，1981---制造表面具有感光染料氧化鋅的方法及制造含有該氧化鋅的感光層。
U.S.Pat.No.4043813 to Daniel R.Logue et al.，issued Aug.23，1977---制造具有感光染料氧化鋅的方法，表面含有IIB族的硒化物(selenide)或碲化物(telluride)和樹脂的均勻的涂層硒化物(selenide)或碲化物(telluride)是以化學(xué)方式分散于氧化鋅顆粒的表面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一主要目的是提供一種表面具有染料的導(dǎo)電的金屬或金屬氧化物粉末，該染料是用樹脂分散的黏著于該粉末的顆粒的表面。此表面具有染料的導(dǎo)電的金屬或金屬氧化物粉末比表面不具有染料的導(dǎo)電的金屬或金屬氧化物粉末于含有黏合劑樹脂的涂料中具有較佳的分散性，并且該表面具有染料的導(dǎo)電的金屬或金屬氧化物粉末與黏合劑之間具有增進的結(jié)合力。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造表面含有染料的導(dǎo)電的金屬或金屬氧化物粉末的方法，包括借助可交聯(lián)樹脂的交聯(lián)反應(yīng)將染料固著于該粉末的顆粒的表面的方法。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種具有高感度的電子寫真感光體，其經(jīng)重復(fù)感光放電和疲勞測試打印后，其電氣性質(zhì)實質(zhì)上不變，也就是在重復(fù)放電、感光放電后，殘余電位的改變極少。
較佳具體實施例的詳細說明表面涂裝的金屬氧化物本發(fā)明的電子寫真感光膜包括一個電荷阻隔層、電荷產(chǎn)生層及電荷傳導(dǎo)層。電荷阻隔層包括可散射光線的無機固體粉末。
表面涂裝染料的金屬氧化物粉末金屬氧化物粉末的顆粒的折射率與作為黏合劑的樹脂不同。表面已均勻分布顆粒的電荷阻隔層可有效的將入射光線散射，消除照射于感光鼓上的反射光所產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象(打印出木紋形狀)。本發(fā)明中的金屬氧化物粉末的表面所附著的偶氮金屬錯合物染料不但改變了光線的折射率，并可增加該粉末對電荷阻隔層中的黏合劑樹脂的結(jié)合力。
除了偶氮金屬錯合物染料，有機金屬染料、酸性染料和光敏感染料都可應(yīng)用在本發(fā)明之中來實現(xiàn)以上所述的目標(biāo)。單偶氮金屬錯合物染料的結(jié)構(gòu)已揭示于USP6153735和USP5843611。本發(fā)明中可應(yīng)用市售的單偶氮金屬錯合物染料包括Valifast黃1101，黃1105，橙3209，橙3210，紅1308，紅3304，紅3306(由Orient Chemical Industries，Ltd.，所制造)；Orgalon黃102，黃120，紅304，紅306(由Kelly Chemical Corporation，Ltd.，所制造)。酸性染料包括Everacid黃A-4R，黃N-5GW，黃M-2R，黃ANFG(由Everlight ChemicalIndustrial Corporation，Taipei，Taiwan所制造)；Solar Acid黃MR，黃NFG，黃N5G(由Solar Fine Chemical Co.，Ltd.Taipei，Taiwan所制造)。
適合的可導(dǎo)電的金屬氧化物粉末具有一個平均值在0.01到0.5微米的顆粒大小，較適合的在0.1到0.25微米，最好是約0.1微米。舉例而言，導(dǎo)電的金屬氧化物包括n-型氧化鋅，例如23-K，23-K(A)and 23-K(C)(由HaksuiTech.Co.，Ltd.，所制造)；表面涂有極薄的導(dǎo)電性的SnO2/Sb層的球狀金紅石型氧化鈦，例如ET-500W，ET-600W，ET-300W(由Ishihara Sangyo Kaisha，Ltd.，所制造)；表面涂有氧化錫的鈦酸鉀，例如WK-500，TM-100，TM-200(由Otsuka Chemical Co.，Ltd.，所制造)；表面涂有極薄的導(dǎo)電性的鉛及鎘導(dǎo)電的氧化鋅(由Sakai chemical Co.，LTd.，所制造)。針狀的金屬氧化物也適用于本發(fā)明，其顆粒大小平均在0.13～0.27微米:1.68～5.15微米(直徑:長)，例如針狀二氧化鈦，其表面積已涂一層可導(dǎo)電的SnO2/Sb(商品名FT-1000，F(xiàn)T-2000，F(xiàn)T-3000，由Ishihara Sangyo Kaisha，Ltd.，所制造)。
這些可散射光線的顆粒具有與樹脂不同的折射率，例如氧化鋁(Al2O3折射率1.77)，氧化硅(SiO2折射率1.54)，氧化鈦(TiO2折射率2.7)，氧化鋅(ZnO折射率2.03)，氧化鈰(CeO2折射率2.6)，氧化鐵(Fe2O3折射率2.94)，硫化鋅(ZnS折射率2.37)，碘化鉀(KI折射率1.67)，氧化鎂(Mg2O折射率1.74)，硫化鎘(CdS折射率2.51)。較適合可散射光線的金屬氧化物包括氧化鈦和氧化鋅。
膠黏劑(adhesive)通常用在金屬氧化物粉末表面的涂布樹脂的重量占百分之0.1到百分之5，較適合的比例約在百分之2左右。選用的膠黏劑可用熱固性樹脂或可交聯(lián)的熱塑性樹脂及其混合物固著在該金屬氧化物粉末的表面上。例如聚酰胺(polyamide)樹脂，聚酰胺酸(polyamic acid)樹脂，可溶性(resol type)酚醛樹脂，三聚氰胺-甲醛樹脂，烷基化三聚氰胺-甲醛樹脂(alkylatedmelamine-formaldehyde resin)，聚丁酸乙烯酯樹脂(polyrinyl butyrate)，環(huán)氧樹脂和它們的混合物。一酸觸媒及/或一交聯(lián)劑有時必須被加入該熱固性樹脂及可交聯(lián)的熱塑性樹脂以催化它們的交聯(lián)反應(yīng)。US patent No.6，197，462 B1揭示有可適用于本發(fā)明的聚酰胺樹脂，作為交聯(lián)劑的三聚氰胺-甲醛樹脂及烷基化三聚氰胺-甲醛樹脂，及酸觸媒。
溶劑當(dāng)用熱固性樹脂，可交聯(lián)熱塑性樹脂或它們的混合物作為表面涂布的膠黏劑時，選用的溶劑必須能溶解它們并能在揮發(fā)后將樹脂固定在金屬氧化物粉末表面上。例如甲醇、丁醇、四氫呋喃(THF)和類似的有機溶劑。
由上述所述，這里所用的染料是混合于膠黏劑及溶劑中一起被涂于金屬氧化物顆粒的表面，屬于物理性黏著的一種。
交聯(lián)反應(yīng)此處是以干燥過程進行交聯(lián)反應(yīng)，在以烘箱(120℃，30分鐘)烘干時，熱固性樹脂，可交聯(lián)熱塑性樹脂或它們的混合物會在金屬氧化物的表面交聯(lián)將染料固定在上面。
表面涂裝染料的金屬氧化物的優(yōu)點在金屬氧化物的表面涂有偶氮金屬鹽染料的優(yōu)點有減少電荷阻隔層厚度、在低溫低濕及高溫高濕時可具有穩(wěn)定的電氣性質(zhì)及較佳的打印品質(zhì)。
電荷阻隔層用于制造電荷阻隔層的涂料包括表面已涂裝的金屬氧化物、黏合劑和溶劑。所用的黏合劑可為熱固性樹脂或可交聯(lián)的熱塑性樹脂及其混合物，可選用該表面涂裝染料的金屬氧化物所使用的膠黏劑。聚酰胺樹脂為較佳的選擇，因為用此樹脂生成的電荷阻隔層可抗拒第二層(電荷產(chǎn)生層)的溶劑將其膨脹或溶解，并且對鋁基材有極佳的附著性，其中以US patent No.6，197，462 B1所揭示的具有N-甲氧基甲基的聚酰胺樹脂為更佳。US patent No.6，197，462 B1同時亦揭示一合適交聯(lián)該聚酰胺樹脂的三聚氰胺-甲醛樹脂交聯(lián)劑，高度或部份烷基化的三聚氰胺-甲醛樹脂交聯(lián)劑。當(dāng)使用高度烷基化的三聚氰胺-甲醛樹脂作為交聯(lián)劑時，必須同時加入一酸觸媒以催化該交聯(lián)反應(yīng)，合適的酸觸媒例如對甲基苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、甲基磺酸(methanesulfonic acid)、馬來酸(maleic acid)，磷酸(phosphoric acid)，環(huán)己烷氨基磺酸(cyclamic acid)和這些酸的混合物。加入酸觸媒后的涂料的pH值需在5以下，最好是在3以下。當(dāng)使用三聚氰胺-甲醛樹脂或部份烷基化的三聚氰胺-甲醛樹脂作為交聯(lián)劑時，則可省略該酸觸媒。于本發(fā)明的一較佳具體實施例中，可溶性酚醛樹脂被進一步加入，該烷基化三聚氰胺-甲醛樹脂，可分別與該聚酰胺樹脂和可溶性酚醛樹脂作用，形成它們?nèi)N成份彼此間共聚合物及三聚合物(聚酰胺-三聚氰胺-聚酰胺(polyamide-melamine-polyamide)，聚酰胺-三聚氰胺-酚醛(polyamide-melamine-phenolic)，酚醛-三聚氰胺(phenolic-melamine-phenolic)，和酚醛(phenolic-phenolic))。
電阻為了使電荷阻隔層提供有效的電阻，在此發(fā)明中電阻值由103ohm-cm到1012ohm-cm之間。若電阻小于103ohm-cm會漏電，若電阻大于1012ohm-cm絕緣太高無法傳遞電子，在感光鼓進行下一輪感光放電時會有較高的殘余電位(打印時會產(chǎn)生白色鬼影)，所以最佳的電阻值最好在由107ohm-cm到1010ohm-cm之間。(USP 5660961)厚度及表面粗糙度一般而言，電荷阻隔層中所用的顆粒造成入射光的散射量取決于顆粒平均尺寸大小、顆粒與周邊樹脂的折射率值、固含量、干燥后的厚度這些都會影響電荷阻隔層表面的粗糙度。當(dāng)電荷阻隔層的表面具有足夠的可將光散射的顆粒時，會降低反射光減少干涉波(USP 5660961 & USP 5460911)。在此發(fā)明中所用的已涂層的金屬氧化物、添加劑、樹脂均要調(diào)和均勻涂膜厚度在3微米以上，因為太薄時表面沒有足夠的顆粒將光散射減少打印的干涉波，也沒有完全遮覆住底材造成均勻的絕緣層造成打印的黑點。為得到較佳的電氣性質(zhì)和完全遮覆基材的表面，涂膜厚度應(yīng)控制在3到16微米之間，為得到最佳的電氣特性，涂膜厚度應(yīng)控制在8到12微米之間。此專利中的感光膜內(nèi)的電荷阻隔層中所使用已涂布的金屬氧化物，其使用范圍在16到83重量百分比(對干膜重量)，較佳的使用范圍在50到70重量百分比。
電荷產(chǎn)生層電荷產(chǎn)生層包括電荷產(chǎn)生材料和一個膠黏劑。
以適合的技術(shù)將電荷產(chǎn)生材料色料分散于含有膠黏劑的溶液中，例如球磨、滾筒研磨、砂磨及類似的研磨方式，一般需磨1到3天才能平均分散電荷產(chǎn)生材料于樹脂溶液中，再以常用的方式涂布于感光鼓上，例如包括噴霧、含浸、滾輪的方法。接著用適當(dāng)?shù)姆椒ɡ绾嫦?、紅外光、空氣中干燥及類似的方法加予烘干。
電荷傳遞層電荷傳遞層包括一個傳導(dǎo)空穴的材料(USP 5489496)，例如腙類化合物(hydrazone compounds)，吡唑啉化合物(pyrazoline compounds)，三苯胺類化合物(triphenylamine compounds)，二元和多元芳香基胺(bis-andpoly(triarylammes))，三苯甲基類化合物(triphenylmethane compounds)，二苯乙烯類化合物(stilbene compounds)，噁二唑化合物(oxadiazolecompounds)等等。特別優(yōu)異的傳導(dǎo)空穴材料包括N，N’-雙烷基苯基-1，1’-二苯基-4，4’-二胺(N，N’-bis(alkylphenyl)-[1，1’-biphenyl]-4，4’-diamine)，二(N’-烷苯基-N’-烷萘基)-(1，1’-二苯基)-4，4’-二胺(Bis(N-alkylphenyl-N’alkylnaphthyl)-[1，1’-biphenyl]-4，4’-diamine(NBP))，和二胺基聯(lián)苯衍生物(benzidine derivatives)等，其中烷基是例如甲基、乙基、丙基、正丁基等，(USP 5958637)。N，N’-二苯基-N，N’-3”-二甲基苯基-1，1’-二苯基-4，4’-二胺(N，N’-diphenyl-N，N’-di(3”-methylphenyl)-(1，1’-biphenyl)-4，4’-diamine，TPD)結(jié)構(gòu)如下 電荷傳遞層可以僅使用一種傳遞空穴的材料或兩種以上，以實際情況而定。電荷傳遞層所使用的黏合劑包括一些絕緣性佳的樹脂，常用的樹脂包括聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物、聚碳酸酯聚酯共聚物、聚乙烯丁醛樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂(polyvinylacetal resins)、聚丙烯酸樹脂(polyacrylic resins)、硅氧烷樹脂(silicone resins)、聚酰胺樹脂(polyamide resins)、聚亞氨酯樹脂(polyurethane resins)、聚酯樹脂(polyester resins)、環(huán)氧樹脂(epoxy resins)、聚酮樹脂(polyketone resins)、苯乙烯-丙烯酸共聚物(styrene-acryliccopolymers)、聚苯乙烯樹脂(polystyrene resins)、三聚氰胺樹脂(melamineresins)、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(polymethylmethacrylate resins)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetatecopolymers)、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(vinyl chloride-vinyl acetatecopolymers)、聚丙烯酰胺樹脂(polyacrylamide resins)。這些樹脂可以單獨使用或混合使用(USP 5958637)，此發(fā)明中較佳的樹脂是用聚碳酸酯、可交聯(lián)的聚碳酸酯共聚物。其它的樹脂如同在電荷產(chǎn)生層中所用的黏合劑也可混合于聚碳酸酯中用。傳遞空穴的材料與聚碳酸酯的重量百分比在20∶80到80∶20，較佳的比例是由30∶70到70∶30。
電荷傳遞層的涂布方式與上述電荷阻隔層相似，其厚度由5微米到50微米，較佳的厚度是10到30微米，假如厚度小于5微米則開始放電的電壓太低(漏電)，大于100微米電氣特性會惡化變壞。
本發(fā)明的電子寫真感光體，包含一導(dǎo)電性基材及形成于該光電性基材的電荷阻隔層、電荷產(chǎn)生層及電荷傳遞層。該電荷阻隔層包含表面涂有染料的導(dǎo)電金屬氧化物粉末與一黏合劑，其中該導(dǎo)電金屬氧化物粉末當(dāng)其為粒狀時具有一平均顆粒大小介于0.01至0.5微米之間，而當(dāng)其為針狀時具有介于0.13至0.27微米的短徑及介于1.68至5.15微米的長徑，及該染料具有一吸收波長介于450和950nm之間。
所述的染料為偶氮金屬錯合物染料、有機金屬染料或光敏感染料。
所述的表面涂有染料的導(dǎo)電金屬氧化物粉末包含一用于將該染料固定于該導(dǎo)電金屬氧化物粉末表面上的膠黏劑(adhesive)。
所述的表面涂有染料的導(dǎo)電金屬氧化物粉末包含0.5％到2％的膠黏劑及0.5％到2％染料，以該導(dǎo)電金屬氧化物粉末的重量為基準(zhǔn)。
所述的膠黏劑與該黏合劑是由熱固性樹脂，可交聯(lián)熱塑性樹脂或它們的混合物經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng)而制備。其中該膠黏劑與該黏合劑是由相同的樹脂經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng)而制備。
所述的膠黏劑是聚酰胺樹脂；聚酰胺酸(polyamic acid)樹脂；聚酰胺樹脂及烷基化三聚氰胺-甲醛樹脂的混合物；聚酰胺樹脂，可溶性酚醛樹脂及烷基化三聚氰胺-甲醛樹脂的混合物；或者聚丁酸乙烯酯樹脂經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng)而制備。
所述的交聯(lián)反應(yīng)是于一酸觸媒存在下進行。
所述的導(dǎo)電的金屬氧化物為氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅、氧化鈰、氧化鐵或氧化鎂。導(dǎo)電金屬氧化物的平均顆粒大小介于0.03到0.3微米。
感光膜的膜厚用膜厚測試儀(Coating thickness tester LZ-300C)進行測試，其表面粗糙度用Surfcom 1400(由Tokyo Seimtsu制造)進行測試。
OPC測試步驟感光膜的電氣特性測試是以一個感光鼓測試系統(tǒng)(由Quality EngineeringAssociates，Inc.所制造，型號PDT-2000LAP)進行。測試時先將測試OPC管固定在PDT-2000LAP的固定夾上，電暈(corona)放電頭及偵測頭均垂直于測試管，垂直距離為0.032英時。電暈放電頭與偵測頭相距25mm，放電時同時偵測電暈放電頭與偵測頭的移動速度為100mm/sec)。
a)電荷電壓(Cbarge Voltage)以能將OPC管表面放電到-700V時的能量，約為-4.92～-5.67KVb)曝光能量(Exposure energy)將OPC標(biāo)準(zhǔn)管表面放電到-700V時的能量經(jīng)曝光放電，可使瞬間放電后的電壓達到一定值(約100V)的曝光強度，約在0.25～0.3μj/cm2c)放電電壓(Vc、Vi)電暈放電頭及偵測頭垂直于測試管，沿管軸線前進布-700伏特的電壓，偵測此一條線的電壓平均值，按順序每次轉(zhuǎn)動管子90度，作4次平均值為Vc。若只偵測第一次布-700伏特時一個定點的電壓(例如100mm處)，其值為Vi。
d)瞬間放電電壓(Vd)每次放電后隨即用波長780nm的光線曝光25微秒后，所測得的殘留電壓為瞬間放電電壓(Vd)。
e)暗衰減(Dark decay，D.K.)每次用電暈放電方式放電后，未照光下連續(xù)10秒偵測管子表面電壓變化，測未曝光放電的第1與第3秒的電壓值。
f)殘余電位(Vf)如c)項說明，用電暈放電頭放電后，隨即用一定能量的光線曝光使表面放電，放電之后的殘留電壓與曝光能量有關(guān)，當(dāng)曝光能量漸次遞增時，殘余電壓會漸次下降，當(dāng)曝光能量大過一定值后殘余電壓即不再下降。此處Vf為曝光放電的能量調(diào)到最大值(2μj/cm2)后的表面殘留電壓。
g)光感度(E1/2)放電后隨即用波長780nm的光線加予曝光，每次曝光的能量由小到大，至2μj/cm2，若由0到2μj/cm2分為22次，則測完第22次之后可得表面電壓對曝光能量的曲線，在其中找出曝光后的OPC管的表面殘留電壓為第一次所放電壓的1/2時所需的曝光能量稱為光感度。
h)壽命測試(Life test)將所測試的OPC管依照上述(c)及(d)方法連續(xù)放電再曝光放電200次后量測Vc及Vd的變化，稱為壽命測試。
OPC的打印測試使用IAS-1000G影像分析系統(tǒng)(Image Analysis System)儀器依ISO/IEC 13660進行。
具體實施例方式
實施例1表面涂布偶氮金屬錯合物染料的氧化鋅的制備以200克的氧化鋅(n-型，平均顆粒大小為0.1～0.25微米，23-K，商品名，由Haksui Tech.Co.，Ltd.，Japan制造)，1克偶氮金屬錯合物染料(商品名Valifast Y1101，由Oriented Chemical Co.，Ltd.，制造)，6.25克可溶性酚醛樹脂(商品名PF-3150，由Chang Chun Petrochemical Co.，Ltd.，Taiwan制造)，3克的高度甲基化的三聚氰胺-甲醛樹脂(商品名Cymel 303，由Cytec IndustriesInc.Ltd.，USA制造)，和1.5克的對甲苯磺酸(0.3％相對于酚醛樹脂的重量比)，混合于200克的甲醇溶劑中，上述的混合物被機械攪拌同時加熱使溶劑回流約0.5小時，再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器減壓蒸出溶劑再放入烘箱內(nèi)用120℃烘3小時，以促使完成交聯(lián)反應(yīng)。用球磨機將成品研磨成極細的粉末后，放入一容器中，加入甲醇一面攪拌一面以超音波震蕩0.5小時，再抽氣過濾同時用甲醇沖洗，重復(fù)洗5次直到溶液的顏色變的很淡為止，再抽氣過濾干燥，就制成表面涂布偶氮金屬錯合物染料的氧化鋅。由此涂裝后的氧化鋅紅外光譜比對未涂的氧化鋅紅外光譜，和氧化鋅折射率的改變得到驗證。
電荷阻隔層的制備400份重的表面含有偶氮金屬錯合物染料的氧化鋅、333份重的甲氧基甲基取代的聚酰胺(商品名FR-104，由Nippon Shizai Co.，Ltd.，Japan制造)，100份重的Cymel 303(重量比為ZnO/FR104/Cymel＝1.2/1/0.3)，1953份重的甲醇，和500份重的丁醇組成的溶液用砂磨機研磨24小時，加入10份重的PF-3 150的可溶性酚醛樹脂，17份重(0.3％，以涂料總重量為基準(zhǔn))的偶氮金屬錯合物染料(Valifast Y1101)和10份重的對甲基磺酸，此混合物在22℃機械攪拌72小時，測得黏度約為100cps。再依照下列技術(shù)涂裝成電荷阻隔層。
用一個直徑為24mm，長246mm的鋁管(表面粗糙度Rmax 1.2微米)以含浸涂布方法制出電荷阻隔層，再以120℃烘干20分鐘以固化此層，表面的粗糙度為Rmax 1.17～1.6微米。
電荷產(chǎn)生層的制備電荷產(chǎn)生層的涂料是以3份重的鈦氧基羥苯二甲酸花青酯(titanyloxyphthalocyanine)，1份重的聚乙烯丁縮醛(商品名BX-1，由SekisuiChemical Co.，Ltd.，Japan所制造)和43份重的環(huán)己酮混合用一砂磨機研磨24小時，再加入53份重的甲乙酮，攪拌分散染料，如同電荷阻隔層的含浸涂布制備方法，再以70℃烘干15分鐘，膜厚約0.2微米。
電荷傳導(dǎo)層的制備電荷傳導(dǎo)層的涂料是以10份重的TPD和15份重的聚碳酸酯(商品名Iupilon Z-300，由Mitsubishi Gas Chemical Industries Ltd.，Japan所制造)和56份重四氫呋喃(THF)和19份重氯苯(monochlorobenzene)所組成。如同電荷阻隔層的含浸涂布制備方法涂于電荷產(chǎn)生層的外表，再以120℃烘干60分鐘，膜厚約20微米。
OPC的特性和疲勞試驗在本發(fā)明中的評估OPC方法是用PDT-2000LAP在室溫(25℃及40％相對濕度下)測出OPC的電氣特性，如表一所示。
表一電氣特性測試結(jié)果Vc VdD.K.Vi VfE1/27169212/2713530.114
打印的環(huán)境測試是以一般市面上常用的激光打印機打印。測試結(jié)果如下表二。
表二打印的環(huán)境測試設(shè)定的溫度 05 101520 3545溫度/相對濕度 1.4/54 6.3/50 11.4/69 16.4/54 21.5/34.6 35.8/40 44.4/54鬼影 無 無 無無無 無無底灰 無 無 無無無 無無打印的電氣疲勞測試是以一般市面上常用的激光打印機打印。當(dāng)用完一次的碳粉后，可再充填一次繼續(xù)打印，在室溫(25℃及45％濕度)下，用HP5000打印，使總頁數(shù)達到9370張，每500張印出一測試頁，共使用540克碳粉，測試結(jié)果如下表三。
表三打印前及打印9000頁后的電氣特性.
VcVdD.K.ViVfE1/2平均黑度打印9000頁前 699 111 15/2707 51 0.117 1.45打印9000頁后 698 105 17/2694 49 0.122 1.41比較例1除了氧化鋅表面未涂布偶氮金屬錯合物染料之外，其它制備的方法均與實施例1相同。以下表四及表五列出其測試結(jié)果。
表四電氣性質(zhì)，其放電能量為-5.67KV，曝光能量為0.25Vc Vd D.K.Vi VfE1/271413712/2714880.124表五打印的環(huán)境測試設(shè)定的溫度 05101520 3545溫度/相對濕度 1.4/54 6.3/50 11.4/69 16.4/54 21.5/34.6 35.8/40 44.4/54鬼影 無 無 無無無 無無底灰 無 無 無輕微 輕微嚴重 嚴重實施例2除了以表面粗糙度Rz為0.8微米的鋁管進行涂布外，其余步驟均與實施例1相同。表六列出OPC管第一天與第七天的電氣性質(zhì)后變化。結(jié)果顯示變化極小，顯示OPC管具備穩(wěn)定的電氣特性。
表六電氣性質(zhì)追蹤結(jié)果，其放電能量為-5.67KV，曝光能量為0.25Vc Vd D.K.Vi VfE1/2第1天70214614/27081200.126第7天70414215/27171270.131實施例3除了電荷阻隔層所用的黏合劑改為單一的FR-104(沒有放入Cymel 303及PF-3150)，和偶氮金屬錯合物染料(Valifast Y1101)的含量增加為0.5％之外，其它制備步驟與實施例1相同。表七列出本實施例的OPC管的電氣性質(zhì)。
表七電氣性質(zhì)Vc VdD.K.Vi VfE1/27067414/2704580.106實施例4除了電荷阻隔層所用的黏合劑代換成單一的具下列化學(xué)結(jié)構(gòu)式的聚氨基酸(商品名CM-8000，由Toray Industries Inc.，Japan制造)，偶氮金屬錯合物染料(Valifast Y1101)的含量增加為0.45％及電荷傳導(dǎo)層涂料內(nèi)進一步添加有1.5％受阻酚抗氧化劑BHT(Butylated hydroxy toluene)(以TPD重量為基準(zhǔn))之外，其它制備步驟與實施例1相同
電荷阻隔層涂料黏度為154cps(21℃)。本實施例的OPC管在打印測試后并無黑點及鬼影的產(chǎn)生，其電氣性質(zhì)列于表八。
表八電氣性質(zhì)，放電能量為-5.73KV，曝光能量為0.32VcVdD.K.Vi VfE1/2685 8218/2689510.102以此實施例做出的OPC管進行第一天到第十二天的電氣性質(zhì)的追蹤測試，下表九列出前后及平均值。從表九的數(shù)據(jù)可以看出Vd及Vf的變化極小，顯示本實施例做出的OPC管具備穩(wěn)定的電氣特性。
表九電氣性質(zhì)追蹤結(jié)果，測試時間 VcVdD.K. ViVfE1/2第1天 690 9721/2 690 56 0.107第12天687 107 19/2 688 58 0.109平均值682 9222/2 684 51 0.106比較例2除了氧化鋅表面未涂布偶氮金屬錯合物染料之外，其它制備步驟均與實施例4相同，打印的環(huán)境測試是以一般市面上常用的激光打印機打印。表十列出本比較例2及實施例4的測試結(jié)果11，其中比較例2在高溫高濕環(huán)境下打印會有嚴重的底灰。
表十打印的環(huán)境測試15℃ 10℃ 5℃5℃/50％ 0℃35℃ 45℃氧化鋅表面/50％ /50％ /50％ (24小時) /50％ /50％ /50％有偶氮金屬錯合物 無 無 無 無無 無 無實施例4染料無偶氮金屬錯合物 無 輕微 輕微 輕微 輕微 嚴重 嚴重比較例2染料以此比較例做出的OPC管進行第一天到第十二天的電氣性質(zhì)的追蹤測試，下表十一列出前后及平均值。從表十一的數(shù)據(jù)可以看出Vd的值下降但Dark decay上升，顯示本比較例做出的OPC管顯示電氣特性不穩(wěn)定。
表十一電氣性質(zhì)追蹤結(jié)果測試時間 VcVd D.KViVfE1/2第1天 696 83 10/2 692 24 0.119第12天 676 58 17/2 677 24 0.106平均值 691 71 16/2 687 21 0.112實施例5除了電荷阻隔層所用的黏合劑不使用可溶性酚醛樹脂及聚氰胺樹脂303(Cymel)用量由0％到50％(以甲氧基-甲基取代的聚酰胺(methoxy-methylsubstituted polyamide)(FR104)的重量為基準(zhǔn))之外，其它制備步驟均與實施例1相同。電氣性質(zhì)如表十二所示。所制備的OPC管的Vd隨著交聯(lián)劑Cymel 303的用量百分比的增加而升高。此外，本實施例所制備的OPC管在打印測試后并無黑點及鬼影的產(chǎn)生。
表十二電氣性質(zhì)涂料黏度(cps) Cymel 303％ VcVdD.K.ViVfE1/21510 703 9016/2699 76 0.11176 10725 103 12.8/2 723 80 0.11882 20712 105 12/2713 94 0.12283 30712 146 12/2714 105 0.11895 40707 140 12/2711 67 0.12912150711 159 12/2714 116 0.110因為本發(fā)明中只列舉了一些特定的實施例加予說明，熟悉此技術(shù)的人士在了解此發(fā)明的概念下可作出不脫離本案申請專利范圍的變化。
權(quán)利要求
1.一種電子寫真感光體，包含一導(dǎo)電性基材及形成于該光電性基材的電荷阻隔層、電荷產(chǎn)生層及電荷傳遞層，其特征在于該電荷阻隔層包含表面涂有染料的導(dǎo)電金屬氧化物粉末與一黏合劑，其中該導(dǎo)電金屬氧化物粉末當(dāng)其為粒狀時具有一平均顆粒大小介于0.01至0.5微米之間，而當(dāng)其為針狀時具有介于0.13至0.27微米的短徑及介于1.68至5.15微米的長徑，及該染料具有一吸收波長介于450和950nm之間。
2.如權(quán)利要求1所述的電子寫真感光體，其中該染料為偶氮金屬錯合物染料、有機金屬染料或光敏感染料。
3.如權(quán)利要求2所述的電子寫真感光體，其中該染料為偶氮金屬錯合物染料。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的電子寫真感光體，其中該表面涂有染料的導(dǎo)電金屬氧化物粉末包含一用于將該染料固定于該導(dǎo)電金屬氧化物粉末表面上的膠黏劑。
5.如權(quán)利要求4所述的電子寫真感光體，其中該膠黏劑與該黏合劑是由熱固性樹脂，可交聯(lián)的熱塑性樹脂或它們的混合物經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng)而制備。
6.如權(quán)利要求5所述的電子寫真感光體，其中該膠黏劑與該黏合劑是由相同的樹脂經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng)而制備。
7.如權(quán)利要求5或6所述的電子寫真感光體，其中該膠黏劑是聚酰胺樹脂；聚酰胺酸樹脂；聚酰胺樹脂及烷基化三聚氰胺-甲醛樹脂的混合物；聚酰胺樹脂，可溶性酚醛樹脂及烷基化三聚氰胺-甲醛樹脂的混合物；或者聚丁酸乙烯酯樹脂經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng)而制備。
8.如權(quán)利要求7所述的電子寫真感光體，其中該交聯(lián)反應(yīng)是于一酸觸媒存在下進行。
9.如權(quán)利要求1所述的電子寫真感光體，其中該導(dǎo)電的金屬氧化物為氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅、氧化鈰、氧化鐵或氧化鎂。
10.如權(quán)利要求1所述的電子寫真感光體，其中該導(dǎo)電金屬氧化物的平均顆粒大小介于0.03到0.3微米。
11.如權(quán)利要求4所述的電子寫真感光體，其中該表面涂有染料的導(dǎo)電金屬氧化物粉末包含0.5％到2％的膠黏劑及0.5％到2％染料，以該導(dǎo)電金屬氧化物粉末的重量為基準(zhǔn)。
全文摘要
一種電子寫真感光體，包含一導(dǎo)電性基材及形成于該光電性基材的電荷阻隔層、電荷產(chǎn)生層及電荷傳遞層。該電荷阻隔層包含表面涂有染料的導(dǎo)電金屬氧化物粉末與一黏合劑，其中該導(dǎo)電金屬氧化物粉末當(dāng)其為粒狀時具有一平均顆粒大小介于0.01至0.5微米之間，而當(dāng)其為針狀時具有介于0.13至0.27微米的短徑及介于1.68至5.15微米的長徑，及該染料具有一吸收波長介于450和950nm之間。
文檔編號G03G5/14GK1517804SQ200410000639
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者谷振濤, 林世智, 何伶文 申請人:金瑞治科技股份有限公司