專利名稱:電子照相感光體、處理盒及電子照相裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于通過電子照相工藝成像的電子照相感光體,及使用該電子照相感光體的處理盒和電子照相裝置。
背景技術(shù):
可以進(jìn)行高速和高質(zhì)量印刷的電子照相工藝,已經(jīng)被應(yīng)用于諸如復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)等各種電子照相裝置。
在電子照相裝置中所使用的主流的電子照相感光體是那些使用有機(jī)光電導(dǎo)材料的電子照相感光體,由于更多的電子照相裝置采用了功能分離型的分層電子照相感光體,因此使感光體的性能得到了改善,所述分層電子照相感光體具有分散在各層中的電荷傳輸材料和電荷產(chǎn)生材料。
目前,在分層電子照相感光體中,首先在鋁基材上形成底涂層并在其上形成由電荷產(chǎn)生層和電荷傳輸層所組成的感光層。
在反復(fù)使用期間,電子照相感光體的操作和環(huán)境穩(wěn)定性不僅極大地依賴于電荷產(chǎn)生層和電荷傳輸層,而且依賴于底涂層,因此需要在重復(fù)使用時不會積累電荷的底涂層。
底涂層還在預(yù)防圖像質(zhì)量缺陷中起重要作用,并因此是用于抑制基材上的缺陷和污點(diǎn)或因諸如電荷產(chǎn)生層等上層的缺陷和表面不規(guī)則性而產(chǎn)生的圖像質(zhì)量缺陷的重要的功能層。
特別地,靜電充電設(shè)備可以產(chǎn)生更少量的臭氧,因此,近年來取代了作為電子照相裝置的電暈管充電設(shè)備而被廣泛應(yīng)用。但在接觸充電式的靜電充電設(shè)備中,在接觸充電期間,由施加到電子照相感光體的局部退化區(qū)域上的局部高電場常常產(chǎn)生大量的電針孔,會導(dǎo)致偶爾的圖像質(zhì)量缺陷。
針孔漏電不僅可以由上述電子照相感光體自身的涂布膜缺陷所產(chǎn)生,而且可以由電子照相裝置中所產(chǎn)生的導(dǎo)電性雜質(zhì)而產(chǎn)生,所述針孔與電子照相感光體相接觸或滲透至電子照相感光體中,并在接觸型靜電充電設(shè)備和電子照相感光體基材之間形成導(dǎo)電通路。在某些特殊場合,電子照相裝置中來自其它部件的雜質(zhì)和混入電子照相裝置中的粉塵通過粘附在電子照相感光體上,而成為來自接觸型靜電充電設(shè)備的漏電點(diǎn)。
為克服上述問題,可以采用的措施是在基材上形成含有導(dǎo)電性細(xì)粉的層,通過將底涂層增厚以掩蓋該缺陷并穩(wěn)定基材的電學(xué)性能。
其例子可以是這樣的方法在鋁基材上形成含有經(jīng)分散的導(dǎo)電性粉末的導(dǎo)電層,并且在該導(dǎo)電層上另外再形成底涂層。在此情況下,導(dǎo)電層可以將缺陷掩蓋,并且還可以調(diào)節(jié)基材的電阻,同時底涂層可以表現(xiàn)出阻斷(電荷注入-控制)功能。
另一個例子可以是這樣的方法在基材上施加同時具有阻斷(電荷注入-控制)能力和電阻調(diào)節(jié)能力的導(dǎo)電性粉末分散層,并用它作為底涂層,所述底涂層同時具有阻斷(電荷注入-控制)層和電阻調(diào)節(jié)層的功能。
與形成底涂層的前一種方法相比,形成底涂層的后一種方法可以省去一個層,從而簡化了電子照相感光體的制備過程并降低了它的成本。
然而,對于后者的底涂層,要求在單一的底涂層中同時具有電阻調(diào)節(jié)功能和電荷注入-控制功能,因此大大制約了對材料的設(shè)計。
另外,為了防止漏電,則底涂層越厚就越有效,因此要求膜的厚度為大于或等于10μm;但是如果為了獲得有利的電學(xué)性能而降低厚膜的電阻,則電荷阻斷性能易于劣化并且作為一種圖像質(zhì)量缺陷的本底灰霧(background fog)會增加。
迄今為止對于商業(yè)化的后一種底涂層,例如,含有導(dǎo)電氧化鈦粉末的底涂層的厚度保持在約一微米到數(shù)微米的范圍內(nèi),因此,對于電子照相感光體并不存在能夠滿足其諸如改善的漏電阻、穩(wěn)定的電學(xué)性能和低本底灰霧等所有需求的含有常規(guī)材料的增厚的底涂層。
特別地,近來日益增長的對環(huán)境問題的重視迫切需要開發(fā)更長壽命電子照相感光體,并且在此環(huán)境下,在長期反復(fù)使用期間電學(xué)性能和圖像質(zhì)量的穩(wěn)定性是必不可少的。
替代性地提出的是向底涂層中加入諸如電子受體材料和電子傳輸材料等添加劑的方法(例如日本特許文獻(xiàn)特開平7-175249、特開平8-44097和特開平9-197701)。
然而,即使采用這些方法,對于電子照相感光體也無法獲得能夠滿足其諸如改善的漏電阻、穩(wěn)定的電學(xué)性能和低本底灰霧等所有需求的增厚的底涂層。
發(fā)明內(nèi)容
通過考慮這些問題,從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供電學(xué)性能優(yōu)異的電子照相感光體,以及使用該電子照相感光體的處理盒和電子照相裝置,該電子照相感光體在電學(xué)性能上具有更小的波動,并且在反復(fù)使用期間可以產(chǎn)生更少的諸如針孔漏電和其它缺陷等圖像質(zhì)量缺陷。
本發(fā)明的第一方面是提供一種電子照相感光體,該電子照相感光體至少具有在導(dǎo)電基板上形成的底涂層和感光層,其中所述底涂層含有金屬氧化物微粒和電子受體化合物,所述電子受體化合物具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)。
本發(fā)明的第二方面是提供一種配備有電子照相感光體和至少一種可從主電子照相裝置上分離的設(shè)備的處理盒,該電子照相感光體至少具有形成在導(dǎo)電基板上的底涂層和感光層,其中所述底涂層含有金屬氧化物微粒和電子受體化合物,所述電子受體化合物具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán),所述可從主電子照相裝置上分離的設(shè)備選自靜電充電設(shè)備、顯影設(shè)備、清潔設(shè)備和靜電消除器。
本發(fā)明的第三方面是提供一種配備有電子照相感光體的電子照相裝置,該電子照相感光體至少具有形成在導(dǎo)電基板上的底涂層和感光層,其中所述底涂層含有金屬氧化物微粒和電子受體化合物,所述電子受體化合物具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的電子照相感光體實(shí)施方案的示意性截面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的電子照相裝置的優(yōu)選實(shí)施方案的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的電子照相裝置的另一優(yōu)選實(shí)施方案的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的電子照相裝置的又一優(yōu)選實(shí)施方案的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的處理盒的優(yōu)選實(shí)施方案的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在進(jìn)行深入研究之后,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以通過一種電子照相感光體來解決上述問題,該電子照相感光體至少具有形成在導(dǎo)電基板上的底涂層和感光層,其中所述底涂層含有金屬氧化物微粒和電子受體化合物,所述電子受體化合物具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)。
即,利用本發(fā)明的電子照相感光體可以在長期使用期間穩(wěn)定電子照相裝置的電學(xué)性能,并因此可以形成具有更少數(shù)量的諸如本底灰霧、黑點(diǎn)和重影等圖像質(zhì)量缺陷的高質(zhì)量圖像,該電子照相感光體采用形成在導(dǎo)電基板上的底涂層,所述底涂層含有金屬氧化物微粒和電子受體化合物,所述電子受體化合物具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)。即使是當(dāng)電子照相感光體被源自電子照相感光體周圍的其它器件的雜質(zhì)或從電子照相裝置外部帶入的粉塵所損壞時,本發(fā)明的電子照相感光體也可以充分地防止漏電。作為結(jié)果,本發(fā)明的電子照相感光體可以在更長的時期內(nèi)充分保證優(yōu)秀的圖像質(zhì)量。
產(chǎn)生本發(fā)明的有利效果的原因還不清楚,但本發(fā)明人可以作如下假設(shè)即使是當(dāng)電子照相感光體被源自電子照相感光體周圍的其它器件的雜質(zhì)或從電子照相裝置外部帶入的粉塵所損壞時,含有金屬氧化物微粒的增厚的底涂層也可以有效地防止漏電,但是無法在長期使用期間有效地保持有利的電學(xué)性能??雌饋碓陂L期反復(fù)使用期間,電荷可以在底涂層中或在底涂層與上層之間的界面處積累。
如果底涂層含有電子受體化合物,所述電子受體化合物具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán),那么可以與底涂層中的金屬氧化微粒反應(yīng)并附著在金屬氧化微粒上的電子受體化合物,可以有助于在底涂層與上層的界面處的電荷轉(zhuǎn)移,并且還可以防止電荷在底涂層中的蓄積,因此可以抑制在長期使用期間其殘余電位的增加。
在下文中,將有時參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。在附圖中,相同的數(shù)字表示相同或相似的部件,用于省略重復(fù)的描述。
(電子照相感光體)圖1是本發(fā)明的電子照相感光體實(shí)施例的截面圖。電子照相感光體7具有將底涂層2、中間層4、感光層3和保護(hù)層5依次層壓在導(dǎo)電基板1上的結(jié)構(gòu)。如圖2所示的電子照相感光體7是功能分離的分層感光體,其中感光層3還含有電荷產(chǎn)生層31和電荷傳輸層32。
導(dǎo)電基板1的例子包括諸如鋁、銅、鐵、不銹鋼、鋅和鎳等金屬的金屬鼓;沉積有諸如鋁、銅、金、銀、鉑、鈀、鈦、鎳、鉻、不銹鋼、銅或銦等金屬及諸如氧化銦或氧化錫等導(dǎo)電金屬化合物的諸如板、紙、塑料和玻璃等基材;層壓有金屬箔的上述基材;涂布有炭黑、氧化銦、氧化錫、氧化銻粉末、金屬粉末或碘化銅等在粘結(jié)劑用樹脂中的分散體的上述導(dǎo)電基板等。
導(dǎo)電基板1并不限于鼓形,也可以為片狀或板狀。當(dāng)導(dǎo)電基板1是金屬管時,管子的表面可以是未經(jīng)處理的表面或通過例如鏡面研磨、蝕刻、陽極氧化、粗研磨、無心磨削、噴砂或濕珩磨等處理過的表面。
底涂層2是由金屬氧化物微粒和電子受體化合物所形成,所述電子受體化合物具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)。
本發(fā)明中所使用的金屬氧化物微粒具有約102~1011Ω·cm的粉末電阻。這是因?yàn)榈淄繉有枰哂羞m當(dāng)?shù)姆勰╇娮瑁垣@得一定程度的抗漏電性。在眾多金屬氧化物顆粒中,優(yōu)選使用具有上述范圍電阻的金屬氧化物的微粒,例如氧化鈦、氧化鋅、氧化錫或氧化鋯。特別優(yōu)選的是氧化鋅。電阻低于上述范圍最低值的金屬氧化物微粒不能提供足夠高的抗漏電性,而電阻高于上述范圍最高值的那些金屬氧化物微粒則會導(dǎo)致殘余電位的增加??梢詫煞N或兩種以上的金屬氧化物微粒,例如表面處理不同或粒徑不同的微粒組合使用。此外,金屬氧化物微粒優(yōu)選具有大于或等于10m2/g的比表面積。比表面積為小于或等于10m2/g的顆粒具有導(dǎo)致靜電性能劣化并因此對良好的電子照相性能產(chǎn)生阻礙的缺點(diǎn)。
可以對金屬氧化物微粒進(jìn)行表面處理。表面處理劑可以在能夠提供所需性能的已知材料中選擇,例如硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸鹽偶聯(lián)劑、鋁偶聯(lián)劑和表面活性劑。特別優(yōu)選使用可以提供良好的電子照相性能的硅烷偶聯(lián)劑。由于含氨基的硅烷偶聯(lián)劑可以提供良好的阻斷性能,因此,更優(yōu)選在底涂層中使用含氨基的硅烷偶聯(lián)劑。
只要是能夠提供具有良好性能的感光體,則對含氨基的硅烷偶聯(lián)劑不作特別限制,其典型例子包括,但不限于γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷和N,N-雙(β-羥乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等。可以將兩種或兩種以上硅烷偶聯(lián)劑組合使用。可以與含氨基的硅烷偶聯(lián)劑一起使用的硅烷偶聯(lián)劑的例子包括,但不限于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)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、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等。
可以采用任何已知的方法,可以是干法也可以是濕法,來進(jìn)行表面處理。
當(dāng)通過干法進(jìn)行表面處理時,在高剪切力混合機(jī)中對金屬氧化物顆粒進(jìn)行攪拌同時,通過直接加入硅烷偶聯(lián)劑或加入其在有機(jī)溶劑中的溶液,并用干燥的空氣或氮?dú)饬鲗⒁旱螄婌F到金屬氧化物顆粒上,從而可以均勻地對金屬氧化物微粒進(jìn)行處理。在加入或噴霧硅烷偶聯(lián)劑期間,優(yōu)選將溫度保持在低于溶劑沸點(diǎn)的溫度。在溶劑的沸點(diǎn)或高于該沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行噴霧,將會導(dǎo)致溶劑在硅烷偶聯(lián)劑均勻分布前發(fā)生蒸發(fā)以及硅烷偶聯(lián)劑的局部聚集,因而阻礙了處理的均勻進(jìn)行,因此是不利的且不希望的。另外在加入或噴霧硅烷偶聯(lián)劑之后,可以在100℃或高于100℃的溫度對金屬氧化物微粒進(jìn)行焙燒。只要溫度和時間合適,焙燒可以在任何條件下進(jìn)行,以獲得所需的電子照相性能。
在濕法中,通過用攪拌器、超聲發(fā)生器、砂磨機(jī)、磨光器或球磨機(jī)等將金屬氧化物微粒分散在溶劑中,向其中加入硅烷偶聯(lián)劑溶液,對所得混合物進(jìn)行攪拌或分散,并除去溶劑,從而均勻地處理金屬氧化物微粒。通常用過濾或蒸餾將溶劑除去。另外在除去溶劑之后,可以在高于或等于100℃的溫度對金屬氧化物微粒進(jìn)行焙燒。只要溫度和時間合適,焙燒可以在任何條件下進(jìn)行,以獲得所需的電子照相性能。在濕法中,在表面處理劑加入之前,可以例如通過對用于表面處理的溶劑中的顆粒進(jìn)行加熱并攪拌或通過與溶劑共沸蒸餾來除去金屬氧化物微粒中所含有的水。
只要是能夠提供所需的電子照相性能,在底涂層2中,硅烷偶聯(lián)劑相對于金屬氧化物微粒的量可以自由選擇。
只要是具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)并能夠提供所需性能,可以使用任何化合物作為本發(fā)明的電子受體化合物,特別優(yōu)選的是具有羥基的化合物。具有含羥基的蒽醌結(jié)構(gòu)的電子受體化合物是特別優(yōu)選的。具有含羥基的蒽醌結(jié)構(gòu)的電子受體化合物的例子包括羥基蒽醌化合物和氨基羥基蒽醌化合物等,并且任何化合物均可以優(yōu)選使用。電子受體化合物的具體的優(yōu)選例包括茜素、醌茜、蒽絳酚、紅紫素、1-羥基蒽醌、2-氨基-3-羥基蒽醌和1-氨基-4-羥基蒽醌等。
本發(fā)明中所使用的電子受體化合物的含量可以在能夠提供所需性能的范圍中自由確定,并且相對于金屬氧化物微粒,優(yōu)選為0.01質(zhì)量%~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.05質(zhì)量%~10質(zhì)量%。電子受體化合物的含量為小于0.01質(zhì)量%的金屬氧化物微粒不能有效地提供足夠的用于防止電荷在底涂層中積累的電子受體能力,并常常會導(dǎo)致感光體恒定性的劣化,例如在反復(fù)使用期間殘余電位的增加。反之,電子受體化合物的含量為大于20質(zhì)量%時會導(dǎo)致金屬氧化物顆粒的聚集,從而在底涂層形成時阻礙了底涂層中良好導(dǎo)電通路的形成,導(dǎo)致恒定性的劣化,例如,在反復(fù)使用期間殘余電位的增加及因此產(chǎn)生的諸如黑點(diǎn)等圖像質(zhì)量缺陷。
只要是可以提供良好的膜并為膜提供所需的性能,則對底涂層2中所含有的粘結(jié)劑用樹脂不作特別限制,其例子包括已知的聚合物化合物,該聚合物化合物包括諸如聚乙烯醇縮丁醛等縮醛樹脂、聚乙烯醇樹脂、酪蛋白、聚酰胺樹脂、纖維素樹脂、明膠、聚氨基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、甲基丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐樹脂、硅酮樹脂、硅酮-醇酸樹脂、酚樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂和聚氨酯樹脂;具有電荷傳輸基團(tuán)的電荷傳輸樹脂;諸如聚苯胺等導(dǎo)電樹脂等。其中,優(yōu)選是不溶于上層的涂布液的樹脂,其優(yōu)選的例子包括酚樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂和環(huán)氧樹脂等。
在用于形成底涂層的涂布液中,金屬氧化物微粒與粘結(jié)劑用樹脂的比例可以在能夠提供具有所需性能的電子照相感光體的范圍內(nèi)自由選擇。
用于形成底涂層的涂布液還可以含有用于改善電性能、環(huán)境穩(wěn)定性和/或圖像質(zhì)量的各種添加劑。
該添加劑的例子包括電子傳輸材料,所述電子傳輸材料包括諸如氯醌和溴醌等醌類化合物、四氰基對苯醌二甲烷化合物、諸如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物、諸如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-雙(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-雙(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑等噁二唑化合物、呫噸酮化合物、噻吩化合物和諸如3,3′,5,5′-四叔丁基二苯酚合苯醌等二苯酚合苯醌化合物;諸如多環(huán)稠合顏料和偶氮顏料等電子傳輸顏料;諸如鋯螯合物化合物、鈦螯合物化合物、鋁螯合物化合物、鈦醇鹽化合物、有機(jī)鈦化合物和硅烷偶聯(lián)劑等已知的材料等。硅烷偶聯(lián)劑可以用于金屬氧化物的表面處理,但是也可以用作涂布液的添加劑??梢允褂玫墓柰榕悸?lián)劑的典型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)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-雙(β-羥乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷等。鋯螯合物化合物的例子包括丁醇鋯、乙基乙酰乙酸鋯、三乙醇胺合鋯、乙酰丙酮·丁醇合鋯、乙基乙酰乙酸·丁醇合鋯、乙酸鋯、草酸鋯、乳酸鋯、膦酸鋯、辛酸鋯、環(huán)烷酸鋯、月桂酸鋯、硬脂酸鋯、異硬脂酸鋯、甲基丙烯酸·丁醇合鋯、硬脂酸·丁醇合鋯和異硬脂酸·丁醇合鋯等。
鈦螯合物化合物的例子包括鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸丁酯的二聚體、鈦酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮合鈦、多乙酰丙酮鈦、亞辛基乙醇酸鈦、乳酸銨鈦鹽、乳酸鈦、乳酸鈦乙基酯、三乙醇胺合鈦和多羥基鈦二硬脂酸酯等。
鋁螯合物化合物的例子包括異丙醇鋁、二異丙醇單丁氧基鋁、丁酸鋁、二乙基乙酰乙酸·二異丙醇合鋁和三(乙基乙酰乙酸)鋁等。
這些化合物可以單獨(dú)使用或作為多種化合物的混合物或縮聚物而使用。
在形成底涂層的涂布液中所使用的溶劑可以從已知的有機(jī)溶劑中自由選擇例如,醇、芳族烴、鹵代烴、酮、酮醇、醚和酯。例如,可以使用諸如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、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、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯等普通的有機(jī)溶劑。
另外,分散體所使用的上述溶劑可以單獨(dú)使用或者作為兩種或兩種以上的混合物使用。只要混合溶劑可以溶解粘結(jié)劑用樹脂,則可以使用任何溶劑作為混合物中所使用的溶劑。
可以通過任何一種已知的設(shè)備將金屬氧化物微粒與電子受體化合物相混合,該電子受體化合物具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán),該設(shè)備包括輥磨機(jī)、球磨機(jī)、振動球磨機(jī)、磨碎機(jī)、砂磨機(jī)、膠體磨和油漆混和器。此外,底涂層2可以由本領(lǐng)域中任何一種通常使用的方法所形成,該方法包括刮板涂布、線繞棒涂布、噴涂、浸涂、涂邊涂布(bead coating)、氣刀刮涂、幕涂及其它方法。
在底涂層2中,金屬氧化物微??梢栽诜稚⒐ば蚧蛲坎寄?干燥/硬化步驟中與電子受體化合物反應(yīng),該電子受體化合物具有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán),但優(yōu)選在分散步驟中進(jìn)行,以促使反應(yīng)更加均勻。
利用如此獲得的用于形成底涂層的涂布液,在導(dǎo)電基板上形成底涂層2。
底涂層2的維氏強(qiáng)度優(yōu)選為大于或等于35。
只要是可以提供所需的性能,則底涂層2可以具有任何厚度,但優(yōu)選厚度為大于或等于15μm,更優(yōu)選為15μm~50μm。
厚度小于15μm的底涂層2具有無法提供足夠的抗漏電性的缺點(diǎn),而厚度大于50μm的底涂層由于在長期使用期間所保留的殘余電位,具有導(dǎo)致圖像濃度異常的缺點(diǎn)。
將底涂層2的表面粗糙度調(diào)節(jié)到的1/4n(n代表上層的折射率)~1/2曝光激光波長λ以防止產(chǎn)生莫爾圖像??梢韵虻淄繉又屑尤霕渲w粒以調(diào)節(jié)表面粗糙度??梢允褂玫臉渲w粒是,例如,硅酮樹脂顆?;蚪宦?lián)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂顆粒等。
替代性地,可以對底涂層進(jìn)行拋光以調(diào)節(jié)表面粗糙度。拋光方法包括拋光輪拋光、噴砂、濕珩磨和研磨處理等。
另外,可以在底涂層2與感光層3之間形成中間層4,以改善電學(xué)性能、圖像質(zhì)量、圖像質(zhì)量的持久性和感光層的粘合性。
中間層4含有聚合物樹脂化合物,諸如聚乙烯醇縮丁醛等縮醛樹脂、聚乙烯醇樹脂、酪蛋白、聚酰胺樹脂、纖維素樹脂、明膠、聚氨基甲酸酯脂、聚酯樹脂、甲基丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐樹脂、硅酮樹脂、硅酮-醇酸樹脂、酚醛樹脂和三聚氰胺樹脂等;以及含有鋯、鈦、鋁、錳、硅或其它原子的有機(jī)金屬化合物。這些化合物可以單獨(dú)使用或作為多種化合物的混合物或縮聚物而使用。其中,由于具有更低的殘余電位,由環(huán)境所引起的電位波動更小,以及由反復(fù)使用所引起的電位波動更小,因此含鋯或硅的有機(jī)金屬化合物的性能更加優(yōu)異。
硅化合物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)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-雙(β-羥乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷等。其中特別優(yōu)選使用的硅化合物包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷等。
有機(jī)鋯化合物的例子包括丁醇鋯、乙基乙酰乙酸鋯、三乙醇胺合鋯、乙酰丙酮·丁醇合鋯、乙基乙酰乙酸·丁醇合鋯、乙酸鋯、草酸鋯、乳酸鋯、膦酸鋯、辛酸鋯、環(huán)烷酸鋯、月桂酸鋯、硬脂酸鋯、異硬脂酸鋯、甲基丙烯酸·丁醇合鋯、硬脂酸·丁醇合鋯和異硬脂酸·丁醇合鋯等。
有機(jī)鈦化合物的例子包括鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸丁酯的二聚體、鈦酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮合鈦、多乙酰丙酮鈦、亞辛基乙醇酸鈦、乳酸銨鈦鹽、乳酸鈦、乳酸鈦乙基酯、三乙醇胺合鈦和多羥基鈦二硬脂酸酯等。
有機(jī)鋁化合物的例子包括異丙醇鋁、二異丙醇單丁氧基鋁、丁酸鋁、二乙基乙酰乙酸·二異丙醇合鋁和三(乙基乙酰乙酸)鋁等。
中間層4可以改善上層以及電阻斷層的涂布性能,但是層的厚度越大則抗電性越強(qiáng),導(dǎo)致感光性的降低和由反復(fù)使用所產(chǎn)生的電位的增加。因此,當(dāng)形成有中間層時,中間層4的厚度為0.1μm~5μm。
通過電荷產(chǎn)生物質(zhì)的真空沉積,或者通過將其與有機(jī)溶劑中的粘結(jié)劑用樹脂一起形成的分散體進(jìn)行涂布,形成感光層3中的電荷產(chǎn)生層31。
當(dāng)電荷產(chǎn)生層31是通過對分散體進(jìn)行涂布而形成時,通過在有機(jī)溶劑中將電荷產(chǎn)生物質(zhì)與粘結(jié)劑用樹脂、添加劑和其它物質(zhì)一起進(jìn)行分散,并將如此得到的分散體進(jìn)行涂布來形成電荷產(chǎn)生層31。
在本發(fā)明中,任何已知的電荷產(chǎn)生物質(zhì)均可以用作電荷產(chǎn)生物質(zhì)。其用于紅外光的例子包括酞菁顏料、方形酸次甲基化合物(squaryliumcompound)、雙偶氮化合物、三偶氮顏料、苝化合物、二硫酮基吡咯并吡咯(dithioketopyrrolipyrrole);和用于可見光的那些例子包括多環(huán)稠合顏料、雙偶氮化合物、苝化合物、三角硒化合物、染料敏化的氧化鋅微粒等。由于可以提供優(yōu)異的性能,因此其中特別優(yōu)選使用的電荷產(chǎn)生材料是酞菁顏料和偶氮顏料。使用所述化合物可以產(chǎn)生感光性特別高且重復(fù)穩(wěn)定性優(yōu)異的電子照相感光體7。酞菁顏料和偶氮顏料通常具有多種晶型,只要是能夠提供所需的電子照相性能,該顏料的任何一種晶型均可以使用。特別優(yōu)選使用的電荷產(chǎn)生材料包括氯化鎵酞菁、二氯化錫酞菁、羥基鎵酞菁、無金屬酞菁、羥基鈦酞菁和氯化銦酞菁等。
酞菁顏料晶體可以通過酞菁顏料的干法粉碎制備,該酞菁顏料可以通過已知機(jī)械方法在自動研缽、行星磨、振動磨、CF(離心)磨、輥磨機(jī)、砂磨機(jī)、捏合機(jī)等中制備;或在干法粉碎后與溶劑一起在球磨機(jī)、研缽、砂磨機(jī)或捏合機(jī)等中另外再進(jìn)行晶體的濕法粉碎來制備。
在上述工序中所使用的溶劑的例子包括芳香族化合物(甲苯、氯苯等)、酰胺(二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等)、脂肪族醇(甲醇、乙醇、丁醇等)、脂肪族多元醇(乙二醇、甘油、聚乙二醇等)、芳香族醇(苯甲醇、苯乙醇等)、酯(乙酸酯、乙酸丁酯等)、酮(丙酮、甲乙酮等)、二甲亞砜、醚(二乙醚、四氫呋喃等),以及多種溶劑的混合物體系和這些有機(jī)溶劑與水的混合物體系。相對于顏料晶體,溶劑的使用范圍是1質(zhì)量份~200質(zhì)量份,優(yōu)選10質(zhì)量份~100質(zhì)量份。加工溫度是-20℃至溶劑的沸點(diǎn),更優(yōu)選為-10℃~60℃。在粉碎期間可以附加使用諸如氯化鈉或硫酸鈉等研磨助劑。研磨助劑的用量為顏料的0.5倍~20倍,優(yōu)選為1倍~10倍。
可以通過酸糊化法或通過將酸糊化法與上述干法或濕法粉碎組合使用,控制由已知方法制備的酞菁顏料晶體的結(jié)晶狀態(tài)。對于酸糊化法優(yōu)選的酸是濃度為70%~100%的硫酸,優(yōu)選為95%~100%的硫酸,且優(yōu)選的溶解溫度是-20℃~100℃,優(yōu)選為-10℃~60℃。硫酸溶液的量比酞菁顏料晶體大1倍~100倍,優(yōu)選為3倍~50倍。水或水與有機(jī)溶劑的混合物可以作為沉淀溶劑以任意量使用。對沉淀溫度不作特別限制,但優(yōu)選例如用冰對顏料溶液進(jìn)行冷卻以防止過熱。
電荷產(chǎn)生層31中所使用的粘結(jié)劑用樹脂可以廣泛選自絕緣樹脂和諸如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘和聚硅烷等有機(jī)光導(dǎo)電性聚合物。粘結(jié)劑用樹脂的優(yōu)選例子包括,但不限于,諸如聚乙烯醇縮醛樹脂、聚芳基化合物樹脂(雙酚A與鄰苯二甲酸的縮聚聚合物等)、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、苯氧基樹脂、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、聚氨脂樹脂、環(huán)氧樹脂、酪蛋白、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯基吡咯烷酮樹脂等絕緣樹脂。這些粘結(jié)劑用樹脂可以單獨(dú)使用或者兩種或兩種以上組合使用。其中特別優(yōu)選使用聚乙烯醇縮醛樹脂。
在用于形成電荷產(chǎn)生層的涂布液中,電荷產(chǎn)生物質(zhì)與粘結(jié)劑用樹脂的混合比例(質(zhì)量比)優(yōu)選為10∶1~1∶10。用于制備涂布液的溶劑任意選自已知的有機(jī)溶劑,例如醇、芳香族化合物、鹵代烴、酮、酮醇、醚和酯等。例如,可以使用諸如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯等普通有機(jī)溶劑。
分散體所使用的溶劑可以單獨(dú)使用或者兩種或兩種以上組合使用。只要能夠溶解粘結(jié)劑用樹脂,則可以使用任何溶劑。
可以將粘結(jié)劑用樹脂在例如輥磨機(jī)、球磨機(jī)、振動球磨機(jī)、磨碎機(jī)、砂磨機(jī)、膠體磨和油漆混和器等中進(jìn)行分散??梢酝ㄟ^任何一種常規(guī)方法來施加電荷產(chǎn)生層31,所述通常方法包括刮板涂布法、線繞棒涂布法、噴涂法、浸漬涂布法、涂邊涂布法、氣刀刮涂法和幕涂法。
另外,將分散體中的顆粒直徑控制在小于或等于0.5μm的范圍內(nèi),優(yōu)選為小于或等于0.3μm,更優(yōu)選小于或等于0.15μm,從而有效提高感光性和穩(wěn)定性。
可以對電荷產(chǎn)生物質(zhì)的表面進(jìn)行穩(wěn)定電學(xué)性能以及防止圖像質(zhì)量缺陷的附加處理。表面處理劑包括,但不限于偶聯(lián)劑。在表面處理中所使用的偶聯(lián)劑的例子包括諸如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)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-雙(β-羥乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶聯(lián)劑。其中特別優(yōu)選使用的硅烷偶聯(lián)劑包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷。
此外,還可以使用有機(jī)鋯化合物,包括丁醇鋯、乙基乙酰乙酸鋯、三乙醇胺合鋯、乙酰丙酮·丁醇合鋯、乙基乙酰乙酸·丁醇合鋯、乙酸鋯、草酸鋯、乳酸鋯、膦酸鋯、辛酸鋯、環(huán)烷酸鋯、月桂酸鋯、硬脂酸鋯、異硬脂酸鋯、甲基丙烯酸·丁醇合鋯、硬脂酸·丁醇合鋯和異硬脂酸·丁醇合鋯等。
另外,還可以使用諸如鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸丁酯的二聚體、鈦酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮合鈦、多乙酰丙酮鈦、亞辛基乙醇酸鈦、乳酸銨鈦鹽、乳酸鈦、乳酸鈦乙基酯、三乙醇胺合鈦和多羥基鈦二硬脂酸酯等有機(jī)鈦化合物;以及諸如異丙醇鋁、二異丙醇單丁氧基鋁、丁酸鋁、二乙基乙酰乙酸·二異丙醇合鋁和三(乙基乙酰乙酸)鋁等有機(jī)鋁化合物。
可以向用于電荷產(chǎn)生層的涂布液中另外加入各種添加劑以改善電學(xué)性能和圖像質(zhì)量。添加劑的例子包括電子傳輸材料,所述電子傳輸材料包括諸如氯醌、溴醌和蒽醌等醌類化合物,四氰基對苯醌二甲烷化合物,諸如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物,諸如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-雙(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-雙(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑等噁二唑化合物,呫噸酮化合物,噻吩化合物和諸如3,3′,5,5′-四叔丁基二苯酚合苯醌等二苯酚合苯醌化合物;諸如多環(huán)稠合顏料和偶氮顏料等電子傳輸顏料;諸如鋯螯合物化合物、鈦螯合物化合物、鋁螯合物化合物、鈦醇鹽化合物、有機(jī)鈦化合物和硅烷偶聯(lián)劑等已知的材料等。
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)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-雙(β-羥乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷等。
鋯螯合物化合物的例子包括丁醇鋯、乙基乙酰乙酸鋯、三乙醇胺合鋯、乙酰丙酮·丁醇合鋯、乙基乙酰乙酸·丁醇合鋯、乙酸鋯、草酸鋯、乳酸鋯、膦酸鋯、辛酸鋯、環(huán)烷酸鋯、月桂酸鋯、硬脂酸鋯、異硬脂酸鋯、甲基丙烯酸·丁醇合鋯、硬脂酸·丁醇合鋯和異硬脂酸·丁醇合鋯等。
鈦螯合物化合物的例子包括鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸丁酯的二聚體、鈦酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮合鈦、多乙酰丙酮鈦、亞辛基乙醇酸鈦、乳酸銨鈦鹽、乳酸鈦、乳酸鈦乙基酯、三乙醇胺合鈦和多羥基鈦二硬脂酸酯等。
鋁螯合物化合物的例子包括異丙醇鋁、二異丙醇單丁氧基鋁、丁酸鋁、二乙基乙酰乙酸·二異丙醇合鋁和三(乙基乙酰乙酸)鋁等。
這些化合物可以單獨(dú)使用或作為多種化合物的混合物或縮聚物而使用。
電荷產(chǎn)生層31可以由本領(lǐng)域中任何一種通常使用的方法所形成,該方法包括刮板涂布、線繞棒涂布、噴涂、浸涂、涂邊涂布、氣刀刮涂、幕涂及其它方法。
任何已知的電荷傳輸化合物均可以用作電荷傳輸層32中所包含的電荷傳輸物質(zhì),其例子包括空穴傳輸材料,所述空穴傳輸材料包括諸如2,5-雙(對二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑等噁二唑衍生物,諸如1,3,5-三苯基-吡唑啉和1-[吡啶基-(2)]-3-(對二乙基氨基苯乙烯基)-5-(對二乙基氨基苯乙烯基)吡唑啉等吡唑啉衍生物,諸如三苯基胺、三(對甲基)苯胺、N,N′-雙(3,4-二甲基苯基)-聯(lián)苯基-4-胺、二芐基苯胺和9,9-二甲基-N,N′-二(對甲苯基)芴酮-2-胺等芳香族叔胺化合物,諸如N,N′-二苯基-N,N′-雙(3-甲基苯基)-[1,1-聯(lián)苯基]-4,4′-二胺等芳香族叔二胺化合物,諸如3-(4′-二甲基氨基苯基)-5,6-二-(4-甲氧基苯基)-1,2,4-三嗪等1,2,4-三嗪衍生物,諸如4-二乙基氨基苯甲醛基-1,1-二苯基腙、4-二苯基氨基苯甲醛基-1,1-二苯基腙和[對(二乙基氨基)苯基](1-萘基)苯基腙等腙衍生物,諸如2-苯基-4-苯乙烯基-喹唑啉等喹唑啉衍生物,諸如6-羥基-2,3-二(對甲氧基苯基)-苯并呋喃等苯并呋喃衍生物,諸如對(2,2-二苯基乙烯基)-N,N′-二苯基苯胺等α-茋衍生物,烯胺衍生物,諸如N-乙基咔唑、聚-N-乙烯基咔唑等咔唑衍生物,及其衍生物;和電子傳輸材料,所述電子傳輸材料包括諸如氯醌、溴醌和蒽醌等醌類化合物,四氰基對苯醌二甲烷化合物,諸如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物,諸如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-雙(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-雙(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑等噁二唑化合物,呫噸酮化合物,噻吩化合物和諸如3,3′,5,5′-四叔丁基二苯酚合苯醌等二苯酚合苯醌化合物;以及在主鏈或鍘鏈上具有含有上述化合物的基團(tuán)的聚合物等。這些電荷傳輸物質(zhì)可以單獨(dú)使用或者兩種或兩種以上組合使用。
在這些化合物中,從遷移率的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選是具有如下結(jié)構(gòu)式(A)~(C)的化合物。
其中,在通式(A)中,R14表示甲基;n′表示0~2的整數(shù);Ar6和Ar7各自表示帶取代基的或未帶取代基的芳基、-C(R18)=C(R19)(R20)、或-CH=CH-CH=C(Ar)2,其中取代基是鹵原子、具有1個~5個碳原子的烷基、含有1個~5個碳原子的烷氧基或具有含1個~3個碳原子的烷基取代基的帶取代基的氨基,Ar表示帶取代基或未帶取代基的芳基,R18、R19和R20各自表示氫原子、帶取代基的或未帶取代基的烷基或者帶取代基的或未帶取代基的芳基;[通式B] 其中,在通式(B)中,R15和R15′可以彼此相同或不同且各自表示氫原子、鹵原子、具有1個~5個碳原子的烷基或具有1個~5個碳原子的烷氧基;R16、R16′、R17和R17′可以彼此相同或不同且各自表示氫原子、鹵原子、具有1個~5個碳原子的烷基、具有1個~5個碳原子的烷氧基、具有含1個~2個碳原子的烷基取代基的氨基、帶取代基的或未帶取代基的芳基、-C(R18)=C(R19)(R20)、或-CH=CH-CH=C(Ar′)2,其中Ar′表示帶取代基的或未帶取代基的芳基,R18、R19和R20各自表示氫原子、帶取代基的或未帶取代基的烷基或帶取代基的或未帶取代基的芳基;m′和n′各自表示0~2的整數(shù);和[通式C]
其中,在通式(C)中,R21表示氫原子、具有1個~5個碳原子的烷基、具有1個~5個碳原子的烷氧基、帶取代基的或未帶取代基的芳基、或-CH=CH-CH=C(Ar″)2,其中Ar″表示帶取代基的或未帶取代基的芳基;R22和R23可以彼此相同或不同,且各自表示氫原子、鹵原子、具有1個~5個碳原子的烷基、具有1個~5個碳原子的烷氧基、具有含1~2個碳原子的烷基取代基的氨基、或帶取代基的或未帶取代基的芳基。
電荷傳輸層32的粘結(jié)劑用樹脂可以是任何已知的樹脂,但優(yōu)選是能夠形成電絕緣膜的樹脂。
例如可以采用絕緣樹脂如聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、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、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯樹脂、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-馬來酸酐共聚物、硅酮樹脂、硅醇酸樹脂、酚醛樹脂、苯乙烯-醇酸樹脂、聚-N-咔唑、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮甲醛、聚砜、酪蛋白、明膠、聚乙烯醇、乙基纖維素、酚樹脂、聚酰胺、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、偏二氯乙烯基聚合物蠟或聚氨酯、或者諸如聚乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘、聚硅烷等聚合物電荷傳輸材料或在JP-ANos.8-176293和8-208820中所公開的聚酯基聚合物電荷傳輸材料。
該粘結(jié)劑用樹脂可以單獨(dú)使用或者作為兩種或兩種以上樹脂的混合物而使用??紤]到與電荷傳輸材料的互溶性,在溶劑中的溶解度和強(qiáng)度,所述可以單獨(dú)使用或者作為兩種或兩種以上樹脂的混合物而使用的粘結(jié)劑用樹脂特別優(yōu)選的是聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、甲基丙烯酸樹脂或丙烯酸樹脂。粘結(jié)劑用樹脂與電荷傳輸材料的組成比(質(zhì)量比)在任何情況下均可以任意選擇,但是必須注意不能降低電學(xué)特性和膜的強(qiáng)度。
聚合物電荷傳輸材料也可以單獨(dú)使用。作為聚合物電荷傳輸材料,可以采用諸如聚-N-乙烯基咔唑或聚硅烷等具有電荷傳輸性能的任何已知的材料。特別地,在JP-A-8-176293和JP-A-8-208820中所公開的,具有高電荷傳輸性能的聚酯聚合物電荷傳輸材料是特別優(yōu)選的。聚合物電荷傳輸材料可以單獨(dú)用作電荷傳輸層,但可以將其與上述粘結(jié)劑用樹脂的混合物形成膜。
當(dāng)電荷傳輸層32是電子照相感光體的表面層(即在離導(dǎo)電基板最遠(yuǎn)的感光層中的層)時,優(yōu)選該電荷傳輸層32含有用于提供潤滑性能的潤滑顆粒(例如二氧化硅顆粒、氧化鋁顆粒、諸如聚四氟乙烯(PTFE)顆粒等氟化樹脂顆?;蚬柰獦渲w粒),以防止表面層的磨損或避免擦劃,并改善在感光體表面上所沉積的顯影劑的清潔性能。該潤滑顆??梢宰鳛閮煞N或兩種以上顆粒的混合物而使用。特別地,優(yōu)選使用氟化樹脂顆粒。
對于氟化樹脂顆粒,優(yōu)選一種或多種顆粒選自四氟乙烯樹脂、三氟氯乙烯樹脂、六氟丙烯樹脂、氟乙烯樹脂、偏二氟乙烯樹脂、二氟二氯乙烯樹脂及其共聚物,且四氟乙烯樹脂或偏二氟乙烯樹脂是特別優(yōu)選的。
上述氟化樹脂的一次粒子的平均粒徑優(yōu)選為0.05μm~1μm,更優(yōu)選為0.1μm~0.5μm。一次粒子的平均粒徑小于0.05μm,則在分散操作時或分散操作之后易于產(chǎn)生聚集。粒徑超過1μm則易于產(chǎn)生圖像缺陷。
在含有氟化樹脂的電荷傳輸層中,相對于電荷傳輸層的總量,電荷傳輸層中氟化樹脂的含量優(yōu)選為0.1質(zhì)量%~40質(zhì)量%,特別優(yōu)選為1質(zhì)量%~30質(zhì)量%。含量小于1質(zhì)量%,則由經(jīng)分散的氟化樹脂顆粒產(chǎn)生的調(diào)節(jié)作用不足,而含量超過40質(zhì)量%,則光透射率變差且會導(dǎo)致在反復(fù)使用中殘余電位的增加。
電荷傳輸層32可以通過涂布并干燥用于電荷傳輸層的涂布液來制備,所述涂布液通過在合適的溶劑中溶解電荷傳輸材料、粘結(jié)劑用樹脂和其它材料來制備。
用于形成電荷傳輸層32的溶劑可以是諸如甲苯或氯苯等芳香烴溶劑,諸如甲醇、乙醇或正丁醇等脂肪醇溶劑,諸如丙酮、環(huán)己酮或2-丁酮等酮溶劑,諸如二氯甲烷、氯仿或氯化乙烯等鹵代脂肪烴溶劑,諸如四氫呋喃、二噁烷、乙二醇或二乙醚等環(huán)狀或線性醚溶劑,或其混合溶劑。電荷傳輸材料和粘結(jié)劑用樹脂的組成比優(yōu)選為10∶1~1∶5。
在用于形成電荷傳輸層的涂布液中,可以加入少量諸如硅油等均化劑以改善涂布膜的平滑度。
例如可以采用輥磨機(jī)、球磨機(jī)、振動球磨機(jī)、磨碎機(jī)、砂磨機(jī)、高壓均化器、超聲分散器、膠體磨、碰撞型無介質(zhì)分散器或滲透型無介質(zhì)分散器將氟化樹脂分散在電荷傳輸層32中。
用于形成電荷傳輸層32的涂布液例如可以通過在溶液中分散氟化樹脂顆粒來制備,所述溶液通過將粘結(jié)劑用樹脂和電荷傳輸材料等溶解在溶劑中來制備。
在制備用于形成電荷傳輸層32的涂布液的方法中,優(yōu)選將涂布液控制在0℃~50℃的溫度范圍內(nèi)。
為了在涂布液的制造工藝中將涂布液的溫度控制在0℃~50℃,可以采用水冷法、風(fēng)冷法、冷卻劑冷卻法、在制造工藝中調(diào)節(jié)室溫法、用溫水保溫法、用熱空氣保溫法、用加熱器保溫法、采用不容易產(chǎn)生熱量的材料制造涂布液制造設(shè)備的方法、采用易于散熱的材料制造涂布液制造設(shè)備的方法或采用易于積累熱量的材料制造涂布液制造設(shè)備的方法。
加入少量輔助分散劑也可以有效改善分散液的分散穩(wěn)定性并可以在形成涂布膜時防止聚集。輔助分散劑可以是氟化表面活性劑、氟化聚合物、硅酮聚合物或硅油。這樣一種方法也是有效的預(yù)先將氟化樹脂和上述輔助分散劑在少量分散溶劑中分散、攪拌并混合,然后將如此得到的分散體與通過將電荷傳輸材料、粘結(jié)劑用樹脂和分散溶劑混合并溶解所形成的溶液一起攪拌并混合,然后采用上述方法進(jìn)行分散。
用于形成電荷傳輸層32的涂布方法可以是,例如,浸漬涂布法、噴水器(fountain)擠出涂布方法、噴涂法、輥涂法、線繞棒涂布法、凹版涂布法、涂邊涂布法、幕涂法、刮板涂布法或氣刀刮涂法。
電荷傳輸層32的膜厚優(yōu)選為5μm~-50μm,更優(yōu)選為10μm~45μm。
此外,在本發(fā)明的電子照相感光體中,可以將諸如抗氧劑或光穩(wěn)定劑等添加劑加入至感光層3中,其目的是為了防止由電子照相裝置中所產(chǎn)生的臭氧或氧化性氣體或由光或熱所導(dǎo)致的電子照相感光體的劣化。
抗氧劑可以是,例如,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(spirocumaron)、螺二氫茚酮(spiroindanone)、以及上述化合物的衍生物、有機(jī)硫化合物或有機(jī)磷化合物。
在酚類抗氧劑中,抗氧劑的具體例子包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化苯酚、正十八烷基-3-(3′,5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸酯、2,2′-亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-叔丁基-6-(3′-叔丁基-5′-甲基-2′-羥基芐基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、4,4′-亞丁基-雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4′-硫-雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)異氰脲酸酯、四-[亞甲基-3-(3′,5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸酯]-甲烷和3,9-雙[2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷。
那些受阻胺化合物包括雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1-[2-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、8-芐基-7,7,9,9-四甲基-3-辛基-1,3,8-三氮雜螺[4,5]十一烷-2,4-二酮、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、二甲基琥珀酸酯-1-(2-羥乙基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶縮聚物、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亞氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二戊基}]{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}六亞甲基{(2,3,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}]、2-(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)-2-正丁基丙二酸酯雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)和N,N′-雙(3-氨丙基)乙二胺-2,4-雙[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-1,3,5-三嗪縮合物。
有機(jī)含硫抗氧劑的例子包括二月桂基-3,3′-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3,3′-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3,3′-硫代二丙酸酯、季戊四醇-四(β-月桂基-硫代丙酸酯)、雙十三烷基-3,3′-硫代二丙酸酯和2-巰基苯并咪唑。
另外有機(jī)含磷抗氧劑的例子包括三壬基苯基亞磷酸酯、亞磷酸三苯酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
有機(jī)含硫抗氧劑或有機(jī)含磷抗氧劑被稱為輔助抗氧劑,它可以與酚型或胺型主抗氧劑結(jié)合使用以獲得增效作用。
光穩(wěn)定劑可以是二苯甲酮、苯并三唑、二硫代氨基甲酸酯或四甲基哌啶的衍生物。
二苯甲酮類光穩(wěn)定劑的例子包括2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮和2,2′-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮。
苯并三唑類光穩(wěn)定劑的例子包括2-(2′-羥基-5′-甲基苯基)-苯并三唑、2-[2′-羥基-3′-(3″,4″,5″,6″-四氫鄰苯二甲酰亞胺甲基)-5′-甲基苯基]-苯并三唑、2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基苯基)-苯并三唑、2-(2′-羥基-5′-叔辛基苯基)-苯并三唑和2-(2′-羥基-3′,5′-二叔戊基苯基)-苯并三唑。
其它化合物包括2,4-二叔丁基苯基-3′,5′-二叔丁基-4′-羥基苯甲酸酯和二叔丁基-二硫代氨基甲酸鎳。
至少還可以包括電子受體物質(zhì),其目的是為了改善感光度,降低殘余電位并降低由反復(fù)使用所產(chǎn)生的疲勞。
該電子受體物質(zhì)可以是,例如,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、四氰基對苯醌二甲烷、鄰二硝基苯、間二硝基苯、氯醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、鄰硝基苯甲酸、對硝基苯甲酸或鄰苯二甲酸。其中,特別優(yōu)選的是芴酮化合物、醌化合物和具有諸如Cl、CN或NO2等吸電子取代基的苯衍生物。
在層狀結(jié)構(gòu)的電子照相感光體中使用保護(hù)層5,用于防止在充電時電荷傳輸層的化學(xué)變化,和用于改進(jìn)感光層的機(jī)械強(qiáng)度,因此進(jìn)一步改進(jìn)表面層的耐磨性和耐劃性。
可以由作為含有可固化樹脂和電荷傳輸化合物的樹脂固化膜來形成保護(hù)層5,或者由包含在合適的粘結(jié)劑用樹脂中的導(dǎo)電材料所構(gòu)成的膜來形成保護(hù)層5,但更優(yōu)選采用含有電荷傳輸化合物的膜。
可固化樹脂可以是任何已知的樹脂,但考慮到強(qiáng)度、電學(xué)特性和圖像質(zhì)量的恒定性,優(yōu)選是具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂,例如酚醛樹脂、聚氨脂樹脂、三聚氰胺樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂或硅氧烷樹脂。
其中,含有硅氧烷樹脂的保護(hù)層5是更優(yōu)選的,該硅氧烷樹脂含有具有電荷傳輸潛力的結(jié)構(gòu)單元和交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
保護(hù)層5優(yōu)選是包括由如下通式(I-1)或(I-2)所表示的化合物的固化膜
·通式(I-1) F-[D-Si(R2)(3-a)Qa]b其中,在通式(I-1)中,F(xiàn)表示衍生自光功能化合物的有機(jī)基團(tuán);D表示柔性亞單元;R2表示氫原子、烷基或帶取代基的或未帶取代基的芳基;Q表示可水解的基團(tuán);a表示1~3的整數(shù);b表示1~4的整數(shù);·通式(I-2) F-[(X)nR1-ZH]m其中,在通式(I-2)中,F(xiàn)表示衍生自光功能化合物的有機(jī)基團(tuán);R1表示亞烷基;Z表示氧原子、硫原子、NH、CO2或COOH;m表示1~4的整數(shù);X表示氧原子或硫原子;n表示0或1。
在通式(I-1)或(I-2)中,F(xiàn)表示具有光電性質(zhì)的單元,更具體地是具有光載流子傳輸性質(zhì)的單元,并且可以應(yīng)用作為電荷傳輸材料的已知結(jié)構(gòu)。更具體地,可以采用具有空穴傳輸性能的化合物的骨架,例如三芳基胺化合物、聯(lián)苯胺化合物、芳基烷烴化合物、具有芳基取代基的乙烯化合物、茋化合物、蒽化合物或腙化合物,及具有電子傳輸性能的化合物的骨架,例如醌化合物、芴酮化合物、呫噸酮化合物、二苯甲酮化合物、氰基乙烯基化合物或乙烯化合物。
在通式(I-1)中,-Si(R2)(3-a)Qa表示含有可水解基團(tuán)的取代硅基團(tuán),其中帶取代基的硅原子可以引起與Si基團(tuán)的相互的交聯(lián)反應(yīng),由此形成三維Si-O-Si鍵。因此,帶取代基的硅基團(tuán)用于在保護(hù)層5中形成所謂的無機(jī)玻璃狀網(wǎng)絡(luò)。
在通式(I-1)中,D表示柔性亞單元,更具體地是有機(jī)基團(tuán),該有機(jī)基團(tuán)用于將用來實(shí)現(xiàn)光電性質(zhì)的F部分與帶取代基的硅基團(tuán)相連接,該帶取代基的硅基團(tuán)直接與三維無機(jī)玻璃狀網(wǎng)絡(luò)相連接,并為既硬且脆的無機(jī)玻璃狀網(wǎng)絡(luò)提供適當(dāng)?shù)膿闲郧腋纳颇さ捻g性。
更具體地,單元D可以是由-CnH2n-、-CnH(2n-2)-或-CnH(2n-4)-(其中n表示1~15的整數(shù))、-COO-、-S-、-O-、-CH2-C6H4-、-N=CH-、-(C6H4)-(C6H4)-表示的二價烴基、通過將這些基團(tuán)任意組合所形成的特征基團(tuán)或其中的結(jié)構(gòu)原子取代有另一種取代基的特征基團(tuán)。
在通式(I-1)中,b優(yōu)選大于或等于2。在b大于或等于2的情況下,由通式(I-1)表示的光功能硅酮化合物含有兩個或兩個以上的Si原子,因此更容易形成無機(jī)玻璃狀網(wǎng)絡(luò)和增加其機(jī)械強(qiáng)度。
在通式(I-1)或(I-2)中,其中具有如下通式(I-3)表示的有機(jī)基團(tuán)F的化合物是特別優(yōu)選的。由通式(I-3)表示的化合物是具有空穴傳輸性能的化合物(空穴傳輸材料),對于保護(hù)層5的光電性質(zhì)和機(jī)械性能的改善來說,該化合物存在于保護(hù)層5中是優(yōu)選的。
在通式(I-3)中,Ar1~Ar4各自獨(dú)立地表示帶取代基的或未帶取代基的芳基;Ar5表示帶取代基的或未帶取代基的芳基或亞芳基,其中Ar1~Ar5中的兩個到四個含有由-D-Si(R2)(3-a)Qa表示的鍵合基團(tuán);D表示柔性亞單元;R2表示氫原子、烷基、或帶取代基的或未帶取代基的芳基;Q表示可水解的基團(tuán);a表示1~3的整數(shù)。
在通式(I-3)中,Ar1~Ar5優(yōu)選為由如下通式(I-4)~(I-10)所表示的基團(tuán)。
在(I-4)~(I-10)中,各個R5獨(dú)立地表示選自氫原子、含有1個~4個碳原子的烷基、具有1個~4個碳原子的烷基取代基或1個~4個碳原子的烷氧基取代基的苯基、未帶取代基的苯基和含有7個~10個碳原子的芳烷基等的基團(tuán);R6表示選自氫原子、含有1個~4個碳原子的烷基、含有1個~4個碳原子的烷氧基和鹵原子等的基團(tuán);X表示具有由-D-Si(R2)(3-a)Qa表示的結(jié)構(gòu)的特征基團(tuán);m和s各自表示0或1;t表示1~3的整數(shù)。
在通式(I-10)中,Ar優(yōu)選為由如下通式(I-11)~(I-12)表示的基團(tuán)。
在通式(I-11)和(I-12)中,R6具有與前述R6相同的含義;t表示1~3的整數(shù)。
在通式(I-10)中,Z′優(yōu)選為由如下通式(I-13)~(I-14)所表示的基團(tuán)。
同樣,在通式(I-4)~(I-10)中,各個X表示具有由上述-D-Si(R2)(3-a)Qa表示的結(jié)構(gòu)的特征基團(tuán)。在這樣的特征基團(tuán)中,D表示由-C1H21-、-CmH(2m-2)-或-CnH(2n-4)-(其中l(wèi)表示1~15的整數(shù),m表示2~15的整數(shù)和n表示3~15的整數(shù))、-N=CH-、-O-、-COO-、-S-、-(CH)β-(β表示1~10的整數(shù))表示的二價烴基,或由上述通式(I-11)或(I-12)或如下通式(I-13)和(I-14)表示的特征基團(tuán)。
在通式(I-14)中,y和z各自表示1~5的整數(shù);t表示1~3的整數(shù);如上所述,R6表示選自氫原子、含有1個~4個碳原子的烷基、含有1個~4個碳原子的烷氧基和鹵原子的基團(tuán)。
在通式(I-3)中,Ar5表示帶取代基的或未帶取代基的芳基或亞芳基,并且在k=0的情況下,優(yōu)選具有與如表4所示的任一通式(I-15)~(I-19)相應(yīng)的基團(tuán),和在k=1的情況下,優(yōu)選具有與如表5所示的任一通式(I-20)~(I-24)相應(yīng)的基團(tuán)。
[表5] 在通式(I-15)~(I-24)中,各個R5獨(dú)立地表示選自氫原子、含有1個~4個碳原子的烷基、具有含有1個~4個碳原子的烷基取代基或含有1個~4個碳原子的烷氧基取代基的苯基、未帶取代基的苯基和含有7個~10個碳原子的芳烷基的原子或基團(tuán)。R6表示選自氫原子、含有1個~4個碳原子的烷基、含有1個~4個碳原子的烷氧基和鹵原子的原子或基團(tuán)。s是0或1;t是1~3的整數(shù)。
并且在通式(I-3)中,當(dāng)Ar5假定為如表4中的通式(I-15)~(I-19)和表5中的(I-20)~(I-24)所示的任意一種結(jié)構(gòu)時,通式(I-19)和(I-24)中的Z′優(yōu)選是選自如下通式(I-25)~(I-32)所表示的基團(tuán)。
在通式(I-31)和(I-32)中,各個R7表示選自氫原子、含有1個~4個碳原子的烷基、含有1個~4個碳原子的烷氧基和鹵原子的基團(tuán);W表示二價基團(tuán);q和r各自表示1~10的整數(shù);t′表示1~2的整數(shù)。
在通式(I-31)和(I-32)中,W優(yōu)選是由如下通式(I-33)~(I-41)表示的任意一種二價基團(tuán)。在通式(I-40)中,s′表示0~3的整數(shù)。
-CH2-(I-33)-C(CH3)2- (I-34)-O- (I-35)-S- (I-36)-C(CF3)2- (I-37)
-Si(CH3)2- (I-38)[表7] 由通式(I-3)表示的化合物的具體例子還在JP-A-2001-83728中,由表1-55中所示的化合物Nos.1-274所給出。
由通式(I-1)表示的電荷傳輸化合物可以單獨(dú)使用或兩種或兩種以上組合使用。
可以采用由如下通式(II)表示的化合物與由通式(I-1)表示的電荷傳輸化合物相組合,目的是為了進(jìn)-步改善固化膜的機(jī)械強(qiáng)度。
·通式(II) B-(Si(R2)(3-a)Qa)2在通式(II)中,B表示二價有機(jī)基團(tuán);R2表示氫原子、烷基或者帶取代基的或未帶取代基的芳基;Q表示可水解的基團(tuán);a表示1~3的整數(shù)。
由通式(II)表示的化合物優(yōu)選為由如下通式(II-1)~(II-5)表示的化合物,但本發(fā)明并不局限于該結(jié)構(gòu)。
在通式(II-1)~(II-5)中,T1和T2各自獨(dú)立地表示可以被枝化的二價或三價烴基;A表示如上述所解釋的具有可水解性能的帶取代基的硅基團(tuán);h、i和j各自獨(dú)立地表示1~3的整數(shù)。如此選擇由通式(II-1)-(II-5)表示的化合物,使得分子中A的數(shù)目大于或等于2。
下面,由通式(II)表示的化合物的優(yōu)選的具體例子如表9和表10中的下列通式(III-1)~(III-19)所示。在表9和表10中,Me、Et和Pr各自表示甲基、乙基和丙基。
可以采用能夠進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的另一種化合物與由通式(I-1)或(I-2)表示的化合物組合使用。該化合物可以是硅烷偶聯(lián)劑,或市售的硅酮硬涂布劑。
硅烷偶聯(lián)劑可以是乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙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(氨乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷或二甲基二甲氧基硅烷。
市售的硬涂布劑可以是KP-85、CR-39、X-12-2208、X-40-9740、X-41-1007、KNS-5300、X-40-2239(由Shin-etsu Chemical Co.制造)、AY42-440、AY42-441和AY49-208(由Dow Corning Toray Silicone Co.制造)。
在保護(hù)層5中,可以加入含氟原子的化合物,其目的是為了提供表面潤滑性能。表面潤滑性能的增加可以降低與清潔元件的摩擦系數(shù)并且可以改善耐磨性。它還具有可以防止放電產(chǎn)物、顯影劑和紙粉塵沉積到電子照相感光體表面上的效果,由此延長了電子照相感光體的使用壽命。
作為含氟化合物的具體例子,可以直接加入諸如聚四氟乙烯等含氟原子的聚合物,或加入該聚合物的微粒。
當(dāng)保護(hù)層5是由通式(I)表示的化合物所形成的固化膜時,優(yōu)選加入能夠與烷氧基硅烷反應(yīng)的含氟化合物,由此構(gòu)成部分交聯(lián)膜。
該含氟原子化合物的具體例子包括(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和1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷。
含氟化合物的加入量優(yōu)選是低于或等于20質(zhì)量%。過量則會導(dǎo)致交聯(lián)固化膜成膜性能的缺陷。
上述的保護(hù)層5具有足夠的抗氧化性能,但可以加入抗氧劑以獲得更強(qiáng)的抗氧化性能。
抗氧劑優(yōu)選是受阻酚型或受阻胺型,但也可以采用已知抗氧劑,例如有機(jī)硫類抗氧劑、亞磷酸酯抗氧劑、二硫代氨基甲酸酯抗氧劑、硫脲抗氧劑或苯并咪唑抗氧劑??寡鮿┑募尤肓績?yōu)選是低于或等于15質(zhì)量%,更優(yōu)選低于或等于10質(zhì)量%。
受阻酚型抗氧劑的例子包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,5-二叔丁基對苯二酚、N,N′-六亞甲基雙(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酰胺)、3,5-二叔丁基-4-羥基-芐基膦酸酯二乙基酯、2,4-雙[(辛基硫代)甲基]-鄰甲酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2′-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯基)、4,4′-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,5-二叔戊基對苯二酚、2-叔丁基-6-(3-丁基-2-羥基-5-甲基芐基)-4-甲基苯基丙烯酸酯和4,4′-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)。
在保護(hù)層5中,可以加入用于形成膜的其它已知的添加劑,例如均化劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑和表面活性劑等。
通過在感光層上涂布上述材料與其它添加劑的混合物,隨后加熱而形成保護(hù)層5。以此方式誘發(fā)三維交聯(lián)固化反應(yīng)以形成牢固的固化膜。只要不影響下面的感光層,加熱可以在任何溫度下進(jìn)行,但優(yōu)選在室溫至200℃的溫度,特別是在100℃~160℃的溫度下進(jìn)行。
在保護(hù)層5的形成過程中,交聯(lián)固化反應(yīng)可以在不采用催化劑或采用合適的催化劑下進(jìn)行。催化劑可以是諸如鹽酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸或三氟乙酸等酸催化劑;諸如氨水或三乙胺等堿;諸如二乙酸二丁基錫、二辛酸二丁基錫或辛酸亞錫等有機(jī)錫化合物;諸如鈦酸四正丁酯或鈦酸四異丙酯等有機(jī)鈦化合物;或有機(jī)羧酸的鐵鹽、錳鹽、鈷鹽、鋅鹽、鋯鹽或鋁螯合物化合物。
在保護(hù)層5中,如果需要可以加入溶劑,以促進(jìn)涂布。更具體地可以采用水或諸如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、苯甲醇、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、二甲醚或二丁基醚等普通有機(jī)溶劑。該溶劑可以單獨(dú)使用或以兩種或兩種以上的混合物使用。
在保護(hù)層5的形成過程中,涂布可以通過諸如刮板涂布、邁耶棒涂布、噴涂、浸涂、涂邊涂布、氣刀刮涂或幕涂等普通涂布方法進(jìn)行。
保護(hù)層5的厚度為0.5μm~20μm,優(yōu)選為2μm~10μm。
在電子照相感光體7中,為了獲得高分辯率,包括電荷產(chǎn)生層31及其上面部分的功能層的厚度為小于或等于50μm,優(yōu)選為小于或等于40μm。當(dāng)功能層較薄時,本發(fā)明的顆粒分散底涂層與高強(qiáng)度的保護(hù)層5的結(jié)合特別有效。
電子照相感光體7并不限于上述結(jié)構(gòu)。例如,可以構(gòu)建沒有中間層4和/或保護(hù)層5的電子照相感光體7。更具體地,可以采用在導(dǎo)電基板1上具有底涂層2和感光層3的結(jié)構(gòu),在導(dǎo)電基板1上依次具有底涂層2、中間層4和感光層3的結(jié)構(gòu),或在導(dǎo)電基板1上依次具有底涂層2、感光層3和保護(hù)層5的結(jié)構(gòu)。
電荷產(chǎn)生層31和電荷傳輸層32還可以采用相反的順序?qū)訅?。感光?還可具有單層結(jié)構(gòu)。在此情況下,感光層上可以具有保護(hù)層,或同時具有底涂層和保護(hù)層。如上所述,還可以在底涂層上提供中間層。
(電子照相裝置)圖2是本發(fā)明的電子照相裝置的優(yōu)選實(shí)施方案的示意圖。如圖2所示的電子照相裝置100具有以可旋轉(zhuǎn)形式提供的本發(fā)明的鼓形(圓筒形)電子照相感光體7。在電子照相感光體7周圍,沿其外周面的運(yùn)動方向具有充電設(shè)備8、曝光設(shè)備10、顯影設(shè)備11、轉(zhuǎn)印設(shè)備12、清潔設(shè)備13和電荷消除器(清除設(shè)備)14。
可以使用電暈充電型的充電設(shè)備8對電子照相感光體7進(jìn)行充電。充電設(shè)備8可以由電暈管充電器或scorotron充電器構(gòu)成。將充電設(shè)備8與電源9相連接。
曝光設(shè)備10對經(jīng)充電的電子照相感光體7進(jìn)行曝光,由此在其上形成靜電潛像。
顯影設(shè)備11采用顯影劑對靜電潛像進(jìn)行顯影以形成調(diào)色劑圖像。顯影劑優(yōu)選含有通過聚合法獲得的體積平均粒徑為3μm~9μm的調(diào)色劑顆粒。
轉(zhuǎn)印設(shè)備12將顯影在電子照相感光體7上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)上。
清潔設(shè)備13在轉(zhuǎn)印之后除去殘留在電子照相感光體7上的調(diào)色劑。清潔設(shè)備13優(yōu)選具有在10g/cm~150g/cm的線壓下與電子照相感光體7保持接觸的葉片組件。
電荷消除器(清除設(shè)備)14清除電子照相感光體7上的保留電荷。電子照相裝置100具有在轉(zhuǎn)印之后,將調(diào)色劑圖像定影到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的定影設(shè)備15。
圖3是本發(fā)明的電子照相裝置的另一優(yōu)選實(shí)施方案的示意圖。除了配備有以接觸法對電子照相感光體7充電的充電設(shè)備8′以外,圖3所示的電子照相裝置110在結(jié)構(gòu)上與圖2所示的電子照相裝置100相似。在采用與交流電壓相迭加的直流電壓的接觸充電設(shè)備的電子照相裝置110中,由于抗漏電性優(yōu)異,因此可以方便地采用電子照相感光體7。在此情況下,可以不配備電荷消除器14。
在接觸充電法中,可以采用輥形、葉片形、帶形、刷形或磁刷形等充電組件。特別是在使用輥形或葉片形充電組件的情況下,對于感光體,該充電組件可以以接觸狀態(tài)或以距其特定間隙(小于或等于100μm)的非接觸狀態(tài)而布置。
輥形、葉片形或帶形的充電組件由已調(diào)整到適合于充電組件的電阻(103Ω~108Ω)的材料構(gòu)成,且可以由單個層或多個層構(gòu)成。
可以用混合有適量的諸如導(dǎo)電性碳、金屬氧化物或離子導(dǎo)電性材料等用于提供導(dǎo)電性的材料的彈性體或聚烯烴、聚苯乙烯或聚氯乙烯來形成該充電組件,由此顯示出作為充電組件的有效的導(dǎo)電性,所述彈性體由諸如聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟化橡膠、氯丁二烯橡膠、丁二烯橡膠、三元乙丙橡膠(EPDM)或表氯醇橡膠等合成橡膠構(gòu)成。
也可以制備諸如尼龍、聚酯、聚苯乙烯、聚氨酯或聚硅酮等涂料,在其中混合適量的諸如導(dǎo)電性碳、金屬氧化物或離子導(dǎo)電性材料等用于提供導(dǎo)電性的材料,并通過諸如浸涂、噴涂或輥涂等任意方法對如此獲得的油漆進(jìn)行進(jìn)行層合。
另一方面,可以通過對已被賦予導(dǎo)電性的已知的丙烯酸樹脂、尼龍或聚酯的纖維進(jìn)行氟浸漬處理,然后采用已知方法種植該纖維來制備刷形充電組件。氟浸漬處理可以在將纖維形成為刷形充電組件之后進(jìn)行。
刷形充電組件在此包括輥形組件和在平板上種植有纖維的充電組件,并且不限于特定的形狀。磁刷形充電組件還含有放射性地布置在內(nèi)含多極磁體的圓筒外周面上的具有磁力的鐵氧體或磁鐵,且優(yōu)選在形成為磁刷之前對鐵氧體或磁鐵進(jìn)行氟浸漬處理。
圖4是本發(fā)明的電子照相裝置的又一優(yōu)選實(shí)施方案的示意圖。電子照相裝置200是采用中間轉(zhuǎn)印法的串聯(lián)式電子照相裝置。在外殼220中,將四個電子照相感光體201a~201d(例如201a用于黃色成像,201b用于品紅色成像,201c用于青色成像和201d用于黑色成像)沿著中間轉(zhuǎn)印帶209相互平行地設(shè)置。
對于將可見圖像轉(zhuǎn)印到諸如相紙等轉(zhuǎn)印膜上,轉(zhuǎn)印鼓法是已知的,其中將諸如相紙等轉(zhuǎn)印膜卷繞在轉(zhuǎn)印鼓上,并將感光體上的各個顏色的可見圖像轉(zhuǎn)印到該轉(zhuǎn)印膜上。在此情況下,為了將可見圖像從感光體轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印膜,轉(zhuǎn)印鼓必須旋轉(zhuǎn)多圈,但在串聯(lián)式中間轉(zhuǎn)印法中,中間轉(zhuǎn)印組件209旋轉(zhuǎn)一圈即可實(shí)現(xiàn)從多個感光體201a~201d的轉(zhuǎn)印。該轉(zhuǎn)印方法可以實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)印,并具有不必選擇轉(zhuǎn)印介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),而在轉(zhuǎn)印鼓法中需要選擇轉(zhuǎn)印介質(zhì)。
安裝在電子照相裝置200中的電子照相感光體201a~201d各自與電子照相感光體7相似。
電子照相感光體201a~201d各自在預(yù)定方向上旋轉(zhuǎn)(附圖中為逆時針方向),并且,將充電輥202a~202d、顯影設(shè)備204a~204d、初級轉(zhuǎn)印輥210a~210d和清潔設(shè)備215a~215d沿旋轉(zhuǎn)方向布置??梢詫⒎謩e容納于調(diào)色劑盒205a~205d中的黃色、品紅色、青色和黑色等四種顏色的調(diào)色劑分別提供給顯影設(shè)備204a~204d。一次轉(zhuǎn)印輥210a~210d還可以通過中間轉(zhuǎn)印帶209分別與電子照相感光體201a~201d接觸。
在外殼220的預(yù)定位置布置激光源(曝光設(shè)備)203。如此引導(dǎo)從激光源203發(fā)出的激光使其在充電之后照射電子照相感光體201a~201d的表面,由此在電子照相感光體201a~201d的旋轉(zhuǎn)過程中依次進(jìn)行充電、曝光、顯影、初次轉(zhuǎn)印和清潔等步驟,并以疊加的方式將各個顏色的調(diào)色圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶209上。
在預(yù)定張力下用傳動輥206,墊輥208和張力輥207支持中間轉(zhuǎn)印帶209,使其可以通過這些輥的旋轉(zhuǎn)而不停滯地旋轉(zhuǎn)。將二次轉(zhuǎn)印輥213通過中間轉(zhuǎn)印帶209與墊輥208接觸設(shè)置。
當(dāng)中間轉(zhuǎn)印帶209從墊輥208與二次轉(zhuǎn)印輥213中間通過之后,用例如布置在傳動輥206附近的清潔葉片216對其進(jìn)行表面清潔,然后在下一次成像過程中再次使用。
在外殼220中的預(yù)定位置提供托盤(轉(zhuǎn)印介質(zhì)托盤)211,并將容納在托盤211中的諸如相紙等轉(zhuǎn)印介質(zhì)230,通過傳送輥212在中間轉(zhuǎn)印帶209和二次轉(zhuǎn)印輥213之間的通路及相互接觸的兩個定影輥214之間進(jìn)行傳送,然后排出到外殼220的外部。
在上述內(nèi)容中,已經(jīng)對其中將中間轉(zhuǎn)印帶209用作中間轉(zhuǎn)印組件的情況進(jìn)行了解釋,但是可以將中間轉(zhuǎn)印組件制成如中間轉(zhuǎn)印帶209的帶形(例如環(huán)形帶),也可以制成豉形。在采用諸如中間轉(zhuǎn)印帶209的帶形結(jié)構(gòu)作為中間轉(zhuǎn)印組件的情況下,該帶的厚度優(yōu)選為50μm~500μm,更優(yōu)選為60μm~150μm。帶的厚度可以根據(jù)材料的硬度適當(dāng)?shù)剡x擇。在采用鼓形結(jié)構(gòu)作為中間轉(zhuǎn)印組件的情況下,基板優(yōu)選是由例如鋁、不銹鋼(SUS)或銅形成的圓筒狀基板制成。在該圓筒狀基板上,如果需要可以具有彈性層,可以將表面層形成在該彈性層上。
本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)印介質(zhì)是可以將電子照相感光體上所形成的調(diào)色圖像轉(zhuǎn)印到其上的任何介質(zhì)。例如,在從電子照相感光體直接轉(zhuǎn)印到紙張等上的情況下,該紙張等即構(gòu)成轉(zhuǎn)印介質(zhì),并且在采用中間轉(zhuǎn)印組件的情況下,該中間轉(zhuǎn)印組件即構(gòu)成轉(zhuǎn)印介質(zhì)。
作為構(gòu)成上述環(huán)形帶的材料,可以提出諸如聚碳酸酯樹脂(PC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚鄰苯二甲酸亞烷基酯、PC/聚鄰苯二甲酸亞烷基酯(PAT)共混物或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)等熱塑性材料的半導(dǎo)電的環(huán)形帶。
日本專利特許2560727和JP-A-5-77252也提出了一種中間轉(zhuǎn)印組件,其中將普通炭黑作為導(dǎo)電粉末分散在聚酰亞胺樹脂中。
由于具有高揚(yáng)氏模量的聚酰亞胺樹脂在驅(qū)動時(在支持輥、清潔葉片等的壓力下)變形較小,因此可以獲得不容易引起諸如色象差等圖像缺陷的中間轉(zhuǎn)印組件。聚酰亞胺樹脂通常由四羧酸二酸酐或其衍生物與二元胺在溶劑中以大約等摩爾量進(jìn)行聚合反應(yīng),并作為聚酰胺酸溶液而獲得。所述四羧酸二酸酐可以,例如,由如下通式(IV)表示[通式IV] 在通式(IV)中,R表示選自脂肪族直鏈烴基、脂環(huán)族烴基、芳香族烴基和其上鍵合有取代基的該烴基等四價有機(jī)基團(tuán)。
四羧酸二酸酐的具體例子包括均苯四酸二酸酐、3,3′,4,4′-二苯甲酮四羧酸二酸酐、3,3′,4,4′-聯(lián)苯四羧酸二酸酐、2,3,3′,4′-聯(lián)苯四羧酸二酸酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酸酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酸酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酸酐、2,2′-雙(3,4-二羧基苯基)磺酸二酸酐、苝-3,4,9,10-四羧酸二酸酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酸酐和亞乙基四羧酸二酸酐。
另一方面,二元胺的具體例子包括4,4′-二氨基二苯基醚、4,4′-二氨基二苯基甲烷、3,3′-二氨基二苯基甲烷、3,3′-二氯聯(lián)苯胺、4,4′-二氨基二苯基硫醚、3,3′-二氨基二苯基砜、1,5-二氨基萘、間苯二胺、對苯二胺、3,3′-二甲基-4,4′-聯(lián)苯二胺、聯(lián)苯胺、3,3′-二甲基聯(lián)苯胺、3,3′-二甲氧基聯(lián)苯胺、4,4′-二氨基二苯基砜、4,4′-二氨基二苯基丙烷、2,4-雙(β-氨基-叔丁基)甲苯、雙(對-β-氨基-叔丁基苯基)醚、雙(對-β-甲基-δ-氨基苯基)苯、雙-對-(1,1-二甲基-5-氨基戊基)苯、1-異丙基-2,4-間苯二胺、間二甲苯二胺、對二甲苯二胺、二(對氨基環(huán)己基)甲烷、六亞甲基二胺、七亞甲基二胺、八亞甲基二胺、九亞甲基二胺、十亞甲基二胺、二氨基丙基四亞甲基、3-甲基七亞甲基二胺、4,4-二甲基七亞甲基二胺、2,11-二氨基十二烷、1,2-雙-3-氨基丙氧基乙烷、2,2-二甲基亞丙基二胺、3-甲氧基六亞甲基二胺、2,5-二甲基七亞甲基二胺、3-甲基七亞甲基二胺、5-甲基九亞甲基二胺、2,17-二氨基二十烷、1,4-二氨基環(huán)己烷、1,10-二氨基-1,10-二甲基癸烷、1,2-二氨基十八烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、哌啶、H2N(CH2)30(CH2)20(CH2)NH2、H2N(CH2)3S(CH2)3NH2和H2N(CH2)3N(CH3)2(CH2)3NH2。
考慮到溶解度等,四羧酸二酸酐與二元胺的聚合反應(yīng)所使用的溶劑有利地是極性溶劑。極性溶劑優(yōu)選是N,N-二烷基酰胺,更具體地是低分子量的N,N-二烷基酰胺,例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N,N-二甲基甲氧基乙酰胺、二甲亞砜、六甲基膦酰基三酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、四亞甲基砜和二甲基四亞甲基砜。該溶劑可以單獨(dú)使用或兩種或兩種以上組合使用。
中間轉(zhuǎn)印組件在聚酰亞胺樹脂中含有經(jīng)氧化處理的炭黑。經(jīng)氧化處理的炭黑可以通過對炭黑進(jìn)行氧化處理而獲得,由此向其表面提供含氧官能團(tuán)(例如羧基、醌基、內(nèi)酯基或羥基)。
該氧化處理可以通過以下方法來進(jìn)行例如在高溫環(huán)境中與空氣接觸并反應(yīng)的空氣氧化法、在常溫下與氧化氮或臭氧接觸的方法或在高溫下的空氣氧化之后再進(jìn)行低溫臭氧氧化的方法。
經(jīng)氧化的炭的例子包括三菱化學(xué)株式會社(Mitsubishi ChemicalCorp)的以下產(chǎn)品,例如MA100(pH 3.5,揮發(fā)物1.5%)、MA100R(pH3.5,揮發(fā)物1.5%)、MA100S(pH 3.5,揮發(fā)物1.5%)、#970(pH 3.5,揮發(fā)物3.0%)、MA11(pH 3.5,揮發(fā)物2.0%)、#1000(pH 3.5,揮發(fā)物3.0%)、#2200(pH 3.5,揮發(fā)物3.5%)、MA230(pH 3.0,揮發(fā)物1.5%)、MA220(pH 3.0,揮發(fā)物1.0%)、#2650(pH 3.0,揮發(fā)物8.0%)、MA7(pH 3.0,揮發(fā)物3.0%)、MA8(pH 3.0,揮發(fā)物3.0%)、OIL7B(pH 3.0,揮發(fā)物6.0%)、MA77(pH 2.5,揮發(fā)物3.0%)、#2350(pH 2.5,揮發(fā)物7.5%)、#2700(pH 2.5,揮發(fā)物10.0%)、和#2400(pH 2.5,揮發(fā)物9.0%);Degussa AG的以下產(chǎn)品,例如Printex 150T(pH 4.5,揮發(fā)物10.0%)、Special Black 350(pH 3.5,揮發(fā)物2.2%)、Special Black 100(pH 3.3,揮發(fā)物2.2%)、Special Black 250(pH 3.1,揮發(fā)物2.0%)、Special Black 5(pH 3.0,揮發(fā)物15.0%)、Special Black 4(pH 3.0,揮發(fā)物14.0%)、SpecialBlack 4A(pH 3.0,揮發(fā)物14.0%)、Special Black 550(pH 2.8,揮發(fā)物2.5%)、Special Black 6(pH 2.5,揮發(fā)物18.0%)、Color Black FW200(pH2.5,揮發(fā)物20.0%)、Color Black FW2(PH 2.5,揮發(fā)物16.5%)、Color BlackFW2V(pH 2.5,揮發(fā)物16.5%);和Cabot Corp.的產(chǎn)品,例如Monarch 1000(pH 2.5,揮發(fā)物9.5%)、Monarch 1300(pH 2.5,揮發(fā)物9.5%)、Monarch1400(pH 2.5,揮發(fā)物9.0%)、Mogul-L(pH 2.5,揮發(fā)物5.0%)、和Regal400R(pH 4.0,揮發(fā)物3.5%)。
由此獲得的該經(jīng)氧化處理的炭黑幾乎不受由反復(fù)施加電壓下局部電流過量所引起的氧化作用的影響。存在于表面上的含氧官能團(tuán)增大了在聚酰亞胺樹脂中的分散性以降低電阻的波動和對電場的依賴性,由此降低了由轉(zhuǎn)印電壓產(chǎn)生的電場密度。
其結(jié)果是,可以獲得這樣的中間轉(zhuǎn)印介質(zhì),該中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)能夠防止由轉(zhuǎn)印電壓所引起的電阻下降,改善電阻的均勻性,減小對電場的依賴性,減小由環(huán)境造成的電阻變化,并提供減少了諸如在紙張的運(yùn)行部分中圖像上的白色條紋等圖像缺陷的高質(zhì)量圖像。在含有至少兩種經(jīng)氧化處理的炭黑的情況下,該經(jīng)氧化處理的炭黑優(yōu)選具有基本不同的導(dǎo)電率,并且諸如氧化處理的程度、DBP油的吸收或基于氮?dú)馕盏腂ET比表面積等物理性質(zhì)也不同。
在加入兩種或多種物理性質(zhì)不同的炭黑的情況下,可以例如首先加入具有高電導(dǎo)率的炭黑,然后加入具有低電導(dǎo)率的炭黑,由此對表面電阻等進(jìn)行調(diào)節(jié)。
經(jīng)氧化處理的炭黑的具體例子包括Special Black 4(由Degussa AG制造,pH 3.0,揮發(fā)物14.0%)和Special Black 250(由Degussa AG制造,pH 3.1,揮發(fā)物2.0%)。相對于聚酰亞胺樹脂,該經(jīng)氧化處理的炭黑的含量優(yōu)選為10質(zhì)量%~50質(zhì)量%,更優(yōu)選為12質(zhì)量%~30質(zhì)量%。含量小于10質(zhì)量%可使電阻的均勻性劣化,由此導(dǎo)致在長期使用中表面電阻的大量損失,然而,在含量超過50質(zhì)量%時,則難以獲得所需的電阻并且成型產(chǎn)物變得脆性不佳。
其中分散有經(jīng)氧化處理的炭黑的聚酰亞胺樹脂的中間轉(zhuǎn)印組件可以由如下步驟獲得制備其中分散有經(jīng)氧化處理的炭黑的聚酰胺酸溶液的步驟,在圓筒形模具的內(nèi)周面上形成膜(層)的步驟,以及進(jìn)行酰亞胺化(imidation)的步驟。
為生產(chǎn)其中分散有兩種或多種類型的經(jīng)氧化處理的炭黑的聚酰胺酸溶液,據(jù)信可以采用使酸二酸酐組分和二元胺組分在分散液中溶解并聚合的方法,其中在所述分散液中預(yù)先將兩種或多種類型的經(jīng)氧化處理的炭黑分散在溶劑中,也可以采用將兩種或多種類型的經(jīng)氧化處理的炭黑各自分散在溶劑中,由此制備兩種或多種炭黑分散液,然后在各個分散液中使酸二酸酐組分與二元胺組分溶解并聚合,并將聚酰胺酸溶液混合的方法,并且這些方法可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇以獲得其中分散有炭黑的聚酰胺酸溶液。
將由此獲得的聚酰胺酸溶液施加并展開在圓筒形模具的內(nèi)周面上以形成膜,然后對膜進(jìn)行加熱以進(jìn)行聚酰胺酸的酰亞胺化。在該酰亞胺化加熱步驟中,通過在使恒定溫度保持0.5小時或0.5小時以上的加熱條件下進(jìn)行酰亞胺化,可以獲得具有良好的表面平整度的中間轉(zhuǎn)印組件。以下將詳細(xì)描述該過程。
首先將聚酰胺酸溶液施加到圓筒形模具的內(nèi)周面上。該施加方法可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇,例如通過分配器或通過模頭施加。在此步驟中所采用的圓筒形模具的內(nèi)周表面優(yōu)選經(jīng)過鏡面拋光。
然后例如通過加熱下的離心成型法、采用彈丸狀流槽的成型法或旋轉(zhuǎn)成型法將如此施加的聚酰胺酸溶液形成為厚度均勻的膜。隨后在干燥器中將在其內(nèi)周面上承載有膜的模具加熱至可以進(jìn)行酰亞胺化的溫度,或除去溶劑直到膜可以保持帶狀,然后將膜從模具的內(nèi)周面剝離,并將膜放置在金屬圓筒的外周面上,將膜與金屬圓筒一起加熱,由此完成酰亞胺化。為了獲得外表面具有良好的平整度和精度的中間轉(zhuǎn)印組件,消除溶劑直到膜可以保持帶狀,然后再將膜放置在金屬圓筒的外周面上,并進(jìn)行酰亞胺化的方法是優(yōu)選的。
在除去溶劑的步驟中對加熱條件不作特別限制,只要是可以除去溶劑即可,但優(yōu)選是在80℃~200℃加熱0.5~5小時。然后將可以保持帶狀的已成型物質(zhì)從模具的內(nèi)周面剝離。在此操作中,可以對模具的內(nèi)周面施加脫模處理。
然后將經(jīng)過加熱和固化直到可以保持帶狀的已成型物質(zhì),再放置到金屬圓筒的外周面上并與該金屬圓筒一起加熱,由此引起聚酰胺酸的酰亞胺化反應(yīng)。
在此步驟中所采用的金屬圓筒優(yōu)選具有比聚酰亞胺樹脂更大的線性膨脹系數(shù),并將其外徑設(shè)定為在一定程度上小于聚酰亞胺已成型物質(zhì)的內(nèi)徑,由此實(shí)現(xiàn)熱定形并獲得厚度均勻的均勻環(huán)形帶。在此步驟中所采用的金屬圓筒在外表面上的表面粗糙度(Ra)優(yōu)選為1.2μm~2.0μm。在金屬圓筒的外表面上的表面粗糙度(Ra)小于1.2μm的情況下,由于金屬圓筒本身過度平整,因此所得到的帶形中間轉(zhuǎn)印組件不會產(chǎn)生由金屬圓筒軸向收縮所引起的滑移,由此在此步驟中會產(chǎn)生延展,導(dǎo)致膜厚度的波動和平整精度的劣化。
另一方面,在金屬圓筒的外表面上的表面粗糙度(Ra)超過2.0μm的情況下,金屬圓筒的外表面圖案可以轉(zhuǎn)印到帶形中間轉(zhuǎn)印組件的內(nèi)表面上并可以在其外表面上產(chǎn)生不規(guī)則性,因此會誘發(fā)圖像缺陷。如此制備的其中分散有炭黑的聚酰亞胺樹脂的帶形中間轉(zhuǎn)印組件在外表面上的表面粗糙度(Ra)為小于或等于1.5μm。
表面粗糙度按照J(rèn)IS B601進(jìn)行測量。中間轉(zhuǎn)印組件的表面粗糙度(Ra)超過1.5μm會誘發(fā)諸如有干擾圖象等圖像缺陷。據(jù)推測這是因?yàn)橛稍谵D(zhuǎn)印步驟所施加的電壓或由剝離放電產(chǎn)生的電場,在帶的突出部局部集中而改變了該部分的表面,由此產(chǎn)生具有更低電阻的新的導(dǎo)電通路并誘發(fā)更低的圖像濃度,因此在整個圖像上具有噪聲印記。
進(jìn)行酰亞胺化的加熱步驟優(yōu)選采用220℃~280℃的加熱溫度和0.5小時~2小時的加熱時間。盡管還取決于聚酰亞胺樹脂的組成,但在此范圍的加熱條件下酰亞胺化時的收縮最大,由此實(shí)現(xiàn)帶在其軸向上的逐漸收縮,因此避免了膜厚度的波動和平整精度的劣化。
在該加熱步驟之后,中間轉(zhuǎn)印組件的平整度小于或等于5mm,優(yōu)選為小于或等于3mm。平整度小于或等于5mm小不會產(chǎn)生噪聲且?guī)缀鯖]有顏色間的色差。然而,當(dāng)帶的邊緣部分向上或向下卷曲時,平整度為小于或等于5mm的帶偶而會留下與附近組件接觸的痕跡,盡管這樣的帶使用過程中不會顯示出損壞。平整度為小于或等于3mm的中間轉(zhuǎn)印組件不會產(chǎn)生與附近部件的接觸和很少出現(xiàn)顏色間的色差。
(處理盒)下面將對含有本發(fā)明的電子照相感光體的處理盒進(jìn)行說明。
圖5是本發(fā)明的處理盒的優(yōu)選實(shí)施方案的示意圖。
處理盒300在外殼301中含有電子照相感光體7、充電設(shè)備8、顯影設(shè)備11、清潔設(shè)備13和電荷消除器14,這些設(shè)備與導(dǎo)軌303相結(jié)合并一體化。處理盒300沒有配備曝光設(shè)備,但在外殼301上有用于曝光的小孔305。電子照相感光體7是本發(fā)明的上述電子照相感光體,該電子照相感光體至少含有在導(dǎo)電基板上形成的底涂層和感光層,其中所述底涂層含有其上附有電子受體化合物的金屬氧化物微粒。
將該處理盒300可分離地安裝在包括轉(zhuǎn)印設(shè)備12、定影設(shè)備15和未示出的其它組件的電子照相裝置的主體上,并與該主體相配合構(gòu)成電子照相裝置。
以下將參考實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明,但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
(實(shí)施例1)對100質(zhì)量份氧化鋅(由Tayca Corporation制造,平均粒徑為70nm,比表面積15m2/g)與500質(zhì)量份四氫呋喃的混合物進(jìn)行攪拌;向其中加入1.25質(zhì)量份的硅烷偶聯(lián)劑(KBM603由Shin-Etsu Chemical制造);和將混合物攪拌2小時。然后,在減壓下蒸發(fā)四氫呋喃,并將殘余物在120℃焙燒3小時,以得到其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的氧化鋅顏料。
將0.6質(zhì)量份的茜素、13.5質(zhì)量份的封端異氰酸酯的硬化劑(Sumidur3173由Sumitomo Bayer Urethane Co.制造)和15質(zhì)量份的丁醛樹脂(BM-1由Sekisui Chemical Co.制造)溶解在85質(zhì)量份的甲乙酮中制成溶液,將38質(zhì)量份的所述溶液、60質(zhì)量份的經(jīng)表面處理的氧化鋅顏料與25質(zhì)量份的甲乙酮中在砂磨機(jī)中用1mm直徑的玻璃珠分散2小時以得到分散體。向如此獲得的分散體中加入0.005質(zhì)量份的二月桂酸二辛基錫催化劑和4.0質(zhì)量份的硅酮樹脂顆粒(Tospearl 145由GE ToshibaSilicones制造),以得到底涂層涂布液。將所述涂布液通過浸涂法涂布在鋁基材上,并在170℃干燥硬化40min,以得到厚度為25μm的底涂層。
然后,在底涂層上形成感光層。首先,將15質(zhì)量份羥基鎵酞菁(電荷產(chǎn)生物質(zhì))、10質(zhì)量份氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂(粘結(jié)劑用樹脂)(VMCH,由Nippon Unicar Co.,Ltd制造)與200質(zhì)量份乙酸正丁酯的混合物在砂磨機(jī)中用1mm直徑的玻璃珠分散4小時,所述羥基鎵酞菁至少在7.3°、16.0°、24.9°和28.0°的布拉格角(2θ±0.2°)具有衍射峰,通過使用CuKα射線所獲得的X射線衍光譜進(jìn)行測定。向所得到的分散體中加入175質(zhì)量份乙酸正丁酯和180質(zhì)量份甲乙酮,并對混合物進(jìn)行攪拌以得到用于電荷產(chǎn)生層的涂布液。通過浸涂將用于電荷產(chǎn)生層的涂布液涂布在底涂層并在室溫干燥,以得到厚度為0.2μm的電荷產(chǎn)生層31。
隨后,將1質(zhì)量份四氟乙烯樹脂顆粒、0.02質(zhì)量份氟基接枝聚合物,5質(zhì)量份四氫呋喃與2質(zhì)量份甲苯充分混合,以得到四氟乙烯樹脂顆粒的懸浮液。然后,將4質(zhì)量份N,N′-二苯基-N,N′-雙(3-甲基苯基)-[1,1′]-聯(lián)苯基-4,4′-二胺的電荷產(chǎn)生物質(zhì)與6質(zhì)量份雙酚Z型聚碳酸酯樹脂(粘均分子量40,000)混合并溶解在23質(zhì)量份四氫呋喃和10質(zhì)量份甲苯中,向其中加入上述的四氟乙烯懸浮液,攪拌混合物,并在至多為400kgf/cm2(3.92×10-1Pa)的壓力下通過使用配備有帶窄流體通道的滲透腔的高壓均化器(商品名LA-33S,由Nanomizer Co.,Ltd.制造)將混合物重復(fù)分散六次,以得到四氟乙烯樹脂顆粒分散體。此外,向其中加入0.2質(zhì)量份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,并攪拌混合物以得到用于電荷傳輸層的涂布液。將涂布液施加在電荷產(chǎn)生層31上,在115℃干燥40分鐘,形成厚度為32μm的電荷傳輸層,以得到電子照相感光體。
將如此獲得的電子照相感光體裝入由富士施樂株式會社制造的彩色打印機(jī)DocuCentre Color C400中,該打印機(jī)含有接觸型靜電充電設(shè)備和中間轉(zhuǎn)印設(shè)備,在高溫和高濕度條件(28℃,40%相對濕度)下在開始時和在連續(xù)打印10,000張后對打印圖像的質(zhì)量進(jìn)行評價,證明該電子照相感光體可以提供質(zhì)量良好的圖像,而不會產(chǎn)生重影、本底灰霧或黑點(diǎn)。另外,沒有由漏點(diǎn)缺陷所產(chǎn)生的黑點(diǎn);因此該電子照相感光體在測試期間顯示出了優(yōu)異的恒定性。結(jié)果總結(jié)于表11中。
(實(shí)施例2-4)除了用如表1所示的化合物來代替實(shí)施例1中所使用的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的金屬氧化物和電子受體化合物以外,采用與實(shí)施例1相似的方式制備電子照相感光體,并評價其性能。結(jié)果總結(jié)于表11中。
(對比例1)除了不使用實(shí)施例1的電子受體化合物以外,采用與實(shí)施例1相似的方式制備電子照相感光體,并評價其性能。結(jié)果總結(jié)于表11中。
權(quán)利要求
1.一種電子照相感光體,所述電子照相感光體至少含有形成在導(dǎo)電基板上的底涂層和感光層,其中所述底涂層含有金屬氧化物微粒和電子受體化合物,所述電子受體化合物含有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)。
2.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體,其中所述電子受體化合物的與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)是羥基。
3.如權(quán)利要求2所述的電子照相感光體,其中所述電子受體化合物是具有羥基的蒽醌化合物。
4.如權(quán)利要求3所述的電子照相感光體,其中所述電子受體化合物是選自羥基蒽醌化合物和氨基羥基蒽醌化合物的一種或多種化合物。
5.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體,其中用偶聯(lián)劑對所述金屬氧化物微粒進(jìn)行表面處理。
6.如權(quán)利要求5所述的電子照相感光體,其中用硅烷偶聯(lián)劑對所述金屬氧化物微粒進(jìn)行表面處理。
7.如權(quán)利要求6所述的電子照相感光體,其中所述硅烷偶聯(lián)劑是含氨基的硅烷偶聯(lián)劑。
8.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體,其中所述金屬氧化物微粒是選自以下物質(zhì)顆粒的一種或多種顆粒氧化鈦、氧化鋅、氧化錫和氧化鋯。
9.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體,其中所述金屬氧化物微粒的粉末電阻大約是102Ω·cm~1011Ω·cm。
10.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體,其中所述金屬氧化物微粒的比表面積約為大于或等于10m2/g。
11.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體,其中所述底涂層的厚度是大于或等于15μm。
12.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體,其中包含在所述底涂層中的粘結(jié)劑用樹脂是選自酚樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨脂樹脂和環(huán)氧樹脂的一種或多種樹脂。
13.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體,其中所述感光層還含有電荷產(chǎn)生層,并且所述電荷產(chǎn)生層至少含有酞菁顏料或偶氮顏料。
14.如權(quán)利要求13所述的電子照相感光體,其中所述酞菁顏料是選自羥基鎵酞菁顏料、氯化鎵酞菁顏料、羥基鈦酞菁顏料和無金屬酞菁顏料的顏料。
15.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體,其中所述電子照相感光體的最外層含有氟化的樹脂顆粒。
16.如權(quán)利要求15所述的電子照相感光體,其中所述氟化的樹脂顆粒是選自四氟乙烯樹脂、三氟氯乙烯樹脂、六氟丙烯樹脂、氟乙烯樹脂、偏二氟乙烯樹脂、二氟二氯乙烯樹脂及其共聚物的樹脂。
17.一種處理盒,所述處理盒包括電子照相感光體和至少一種可與主電子照相裝置分離的設(shè)備,所述電子照相感光體至少含有在導(dǎo)電基板上形成的底涂層和感光層,其中所述底涂層含有金屬氧化物微粒和電子受體化合物,所述電子受體化合物含有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán),所述可與主電子照相裝置分離的設(shè)備選自靜電充電設(shè)備、顯影設(shè)備、清潔設(shè)備和靜電消除器。
18.一種電子照相裝置,該裝置含有電子照相感光體,所述電子照相感光體至少含有在導(dǎo)電基板上形成的底涂層和感光層,其中所述底涂層含有金屬氧化物微粒和電子受體化合物,所述電子受體化合物含有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)。
19.如權(quán)利要求18所述的電子照相裝置,其中所述電子照相裝置還含有接觸式靜電充電設(shè)備,所述充電設(shè)備通過與感光體接觸對感光體進(jìn)行充電。
20.如權(quán)利要求18所述的電子照相裝置,其中所述電子照相裝置還含有中間轉(zhuǎn)印設(shè)備,所述中間轉(zhuǎn)印設(shè)備接收在電子照相感光體上形成的圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子照相感光體及使用該電子照相感光體的處理盒和電子照相裝置,所述電子照相感光體至少含有在導(dǎo)電基板上形成的底涂層和感光層,其中所述底涂層含有金屬氧化物微粒和電子受體化合物,所述電子受體化合物含有與金屬氧化物微粒反應(yīng)的基團(tuán)。
文檔編號G03G15/00GK1722004SQ200510055739
公開日2006年1月18日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者額田秀美, 中村博史, 齊愉, 胡南星, 何銀墉, 坂東浩二 申請人:富士施樂株式會社