专利名称:电子照相感光体及其制造方法、处理盒和成像设备的制作方法
技术领域:
本发明涉及电子照相感光体及其制造方法、配备有所述电子照相感光体的处理盒和成像设备。
背景技术:
静电复印成像设备配备有电子照相感光体(以下有时称为“感光体”)、充电装置、曝光装置、显影装置和转印单元,可以通过使用这些装置的电子照相方法来成像。
近年来,通过开发静电复印方式的成像设备的各构件和系统中所应用的技术,在该成像设备的高速成像和使用寿命方面对其进行了改进。伴随这种趋势,对每个子系统的高速响应性和高可靠性的要求比以前更高。
特别是,对在其上写入图像的感光体和用于清洁感光体的清洁器的高速响应性和高可靠性的要求会更高,因为感光体和清洁器由于彼此之间的滑动而受到大量的应力,并且由于刮擦、磨耗及其它类型的缺陷而导致容易发生图像缺陷。
对高图像品质的要求也非常强烈。考虑到这些要求,所以一直在寻求具有较小粒径、较窄的粒径分布、高球形度等的调色剂。作为生产满足这些质量要求的调色剂的方法,正在积极开发化学调色剂,所述化学调色剂在以水为主要成分的溶液中生产。结果,最近已可获得照片一样(photo-like)质量的图像。
此外,对成像设备的长寿命化也存在强烈的要求。为了实现成像设备的长寿命化,正寻求提高感光体的耐用性,并且提出了具有使用交联性树脂材料的保护层的感光体。
日本特开2002-6527号公报、特开2002-82469号公报和特开2003-186234号公报描述了有保护层的感光体与以往的感光体相比具有优异的热和机械强度,能够防止保护层因磨耗而导致的劣化。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子照相感光体、该电子照相感光体的制造方法、处理盒以及成像设备,所述电子照相感光体具有优异的耐磨耗性,并且即使当连续地用于成像设备时,也可抑制重影的发生。
本发明的第一方案是一种电子照相感光体,该电子照相感光体具有圆筒状支持体、依次层积在所述圆筒状支持体上的感光层和最外表面层;该最外表面层包含电荷输送材料和固化性树脂;所述最外表面层中的固化性树脂的含有比率向所述最外表面层的远离所述感光层侧的表面的方向增加。
本发明的第二方案是根据第一方案所述的电子照相感光体,其中,当将所述固化性树脂与所述电荷输送材料的总重量定义为100%时,在所述最外表面层与所述感光层之间的界面处的所述最外表面层中,所述固化性树脂的含有比率为45重量%以下。
本发明的第三方案是根据第一方案所述的电子照相感光体,其中,当将所述固化性树脂与所述电荷输送材料的总重量定义为100%时,在所述最外表面层与所述感光层之间的界面处的所述最外表面层中,所述固化性树脂的含有比率为10重量%~45重量%。
本发明的第四方案是根据第一方案所述的电子照相感光体,其中,当将所述固化性树脂与所述电荷输送材料的总重量定义为100%时,在所述最外表面层远离所述感光层侧的所述最外表面层的表面,所述最外表面层中的固化性树脂的含有比率为55重量%以上。
本发明的第五方案是根据第一方案所述的电子照相感光体,其中,当将所述固化性树脂与所述电荷输送材料的总重量定义为100%时,在所述最外表面层远离所述感光层侧的所述最外表面层的表面,所述最外表面层中的固化性树脂的含有比率为55重量%~90重量%。
本发明的第六方案是根据第一方案所述的电子照相感光体,其中,所述最外表面层中的所述固化性树脂在所述最外表面层远离所述感光层侧的所述最外表面层的表面处的含有比率与所述最外表面层中的所述固化性树脂在所述最外表面层与所述感光层的界面处的含有比率之差为10重量%~80重量%。
本发明的第七方案是根据第一方案所述的电子照相感光体,其中,所述固化性树脂是具有酚式羟基的固化性树脂。
本发明的第八方案是根据第一方案所述的电子照相感光体,其中,所述电荷输送材料包含具有电荷输送功能的交联性物质。
本发明的第九方案是根据第一方案所述的电子照相感光体,其中,所述感光层包含聚碳酸酯树脂。
本发明的第十方案是一种处理盒,该处理盒包括第一方案至第九方案中任一项所述的电子照相感光体;以及选自如下装置的至少一种装置充电装置,所述充电装置对所述电子照相感光体进行充电;潜像形成装置,所述潜像形成装置在充电后的所述电子照相感光体上形成潜像;显影装置,所述显影装置利用调色剂使所述潜像显影;或清洁装置,所述清洁装置对显影后的所述电子照相感光体的表面进行清洁。
本发明的第十一方案是一种成像设备,该成像设备包括根据第一方案至第九方案中任一项所述的电子照相感光体;充电装置,所述充电装置对所述电子照相感光体进行充电;潜像形成装置,所述潜像形成装置在充电后的所述电子照相感光体上形成潜像;显影装置,所述显影装置利用调色剂使所述潜像显影;和转印装置,所述转印装置将所述调色剂图像转印至记录介质上。
本发明的第十二方案是制造根据第一方案至第九方案中任一项所述的电子照相感光体的方法,该方法包括以下步骤制备固化性树脂的含有比率相异的两种以上的最外表面层涂布液;将所述两种以上的最外表面层涂布液从液滴喷射头喷射到所述圆筒状支持体上的所述感光层的表面上以形成所述最外表面层,其中,通过控制所述两种以上的最外表面层涂布液的喷射比例,或者通过依次叠加所述两种以上的最外表面层涂布液,使得所述固化性树脂在层厚度方向上的含有比率不同。
本发明的第十三方案是根据第十二方案所述的制造电子照相感光体的方法,其中,所述最外表面层涂布液由所述液滴喷射头通过喷墨法喷射。
本发明的第十四方案是根据第十二方案所述的制造电子照相感光体的方法,其中,所述喷墨法是使用压电元件的方法。
本发明的第十五方案是根据第十二方案所述的电子照相感光体的制造方法,其中,配置多个所述的液滴喷射头。
根据本发明的第一方案,可以提供一种电子照相感光体,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体具有优异的耐磨耗性,即使当连续地用于成像设备中时,也可抑制重影的发生。
根据本发明的第二方案,可以提供一种电子照相感光体,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体可进一步增加感光层与最外表面层之间的粘附性,并且抑制重影的发生。
根据本发明的第三方案,可以提供一种电子照相感光体,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体可进一步增加感光层与最外表面层之间的粘附性,并且抑制重影的发生。
根据本发明的第四方案,可以提供一种电子照相感光体,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体可进一步增强最外表面层的外表面侧的硬度,并且抑制重影的发生。
根据本发明的第五方案,可以提供一种电子照相感光体,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体可进一步增强最外表面层的外表面侧的硬度,并且抑制重影的发生。
根据本发明的第六方案,可以提供一种电子照相感光体,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体可进一步增加感光层与最外表面层之间的粘附性,并且抑制重影的发生。
根据本发明的第七方案,可以提供一种电子照相感光体,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体可以防止因带电而导致的表面劣化。
根据本发明的第八方案,可以提供一种电子照相感光体,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体可进一步增加耐磨耗性,并且抑制重影的发生。
根据本发明的第九方案,可以提供一种电子照相感光体,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体可进一步增加耐磨耗性。
根据本发明的第十方案,可以提供一种处理盒,与未采纳本发明的情况相比,所述处理盒具有优异的耐磨耗性,即使当连续地用于电子照相设备中时,也可抑制重影的发生。
根据本发明的第十一方案,可以提供一种成像设备,与未采纳本发明的情况相比,该成像设备具有优异的耐磨耗性,即使在连续使用时,也可抑制重影的发生。
根据本发明的第十二方案,可以提供一种电子照相感光体的制造方法,与未采纳本发明的情况相比,所述电子照相感光体具有优异的耐磨耗性,即使当连续地用于成像设备中时,也可抑制重影的发生。
根据本发明的第十三方案,可以提供一种方法,其中,与未采纳本发明的情况相比,更容易控制最外表面层涂布液的喷射量。
根据本发明的第十四方案,与未采纳本发明的情况相比,可以减少废液量。
根据本发明的第十五方案,与未采纳本发明的情况相比,可以提高最外表面层的涂布速度。
基于下列附图将对本发明的示例性实施方式进行详细描述,其中 图1是根据本发明优选的示例性实施方式的电子照相感光体的截面图; 图2是根据本发明另一优选的示例性实施方式的电子照相感光体的截面图; 图3A~3E是固化性树脂的含有比率在最外表面层5的层厚度方向上的变化的说明图; 图4是显示在两个以上液滴喷射头以矩阵方式排列的情况下的喷墨法的实例的说明图; 图5是在喷墨法中涂布液着陆时的液滴的外观的说明图; 图6A和6B是显示在喷墨法中提高表观解像度的方法的说明图; 图7是显示通过喷墨法形成最外表面层5的方法的说明图; 图8是显示当用喷墨法形成本发明的最外表面层5时的示例性实施方式的代表图; 图9是显示当用喷墨法形成本发明的最外表面层5时的另一示例性实施方式的代表图; 图10是使用设计成围绕圆筒状支持体的外周排列的液滴喷射头的喷墨法的例子; 图11是在将图10的构成设置在垂直方向上的情况中的喷墨法的例子; 图12是显示在圆筒型液滴喷射头的情况中改善表观解像度的方法的说明图; 图13是在液滴喷射头的宽度等于或大于圆筒状支持体的长度,并且该液滴喷射头可以一次涂布该圆筒状支持体的整个长度的情况中的喷墨法的说明图; 图14是显示本发明成像设备的一个优选示例性实施方式的说明图; 图15是显示本发明成像设备的另一优选示例性实施方式的说明图; 图16是显示本发明成像设备的再一优选示例性实施方式的说明图; 图17A~17C是用于评价实施例中的重影的图;以及 图18是用于制造比较例的感光体的浸渍涂布装置的简图。
具体实施例方式 本发明的示例性实施方式的电子照相感光体包括圆筒状支持体、从圆筒状支持体侧依次层积在圆筒状支持体上的感光层和最外表面层。该最外表面层包含电荷输送材料和固化性树脂。最外表面层中的固化性树脂的含有比率向所述最外表面层远离所述感光层侧的表面的方向增加。
图1和图2是根据优选的示例性实施方式的电子照相感光体的截面图。
在图1中,在圆筒状支持体4上设置底涂层1,在该底涂层上或其上方设置电荷产生层2和电荷输送层3,在顶端上形成最外表面层5。在该示例性实施方式中,可以设置或不设置底涂层1。
在图1中,感光层6为如下构成,其中,电荷产生层2和电荷输送层3的功能是分开的,但是,电荷产生功能和电荷输送功能也可以如图2所示的单层式感光层6那样在单层内实现。优选的是其中电荷产生层2与电荷输送层3的功能分开的构成,因为这些功能可以分入各个层中,从而可展示出更多种类的功能性。对本发明的示例性实施方式的层构型没有特别的限制,只要至少存在感光层6和配置在感光层6上或者其上方的最外表面层5即可。
此处,“感光层6(包括电荷输送层3)与最外表面层5的界面”是指界面5a,“所述最外表面层5远离感光层6侧的所述最外表面层5的表面”是指外表面5b。
在该示例性实施方式的最外表面层5中,在最外表面层5的外表面5b处,固化性树脂的含有比率高,所以它具有优异的机械强度,可以增加耐磨耗性。同样,由于界面5a处含有的电荷输送材料比外表面5b处含有的电荷输送材料多,所以电荷输送能力高,因此推测当它用于成像设备时可以减小残余电势。由于,可以抑制重影。
在该示例性实施方式中,“重影”是指这样的现象来自印刷曝光的前一循环的曝光历史(曝光的图像)残留至下一循环中。当来自前一循环的历史导致印刷图像输出比基准图像浓度更浓时,称为正重影;当它导致印刷图像输出比基准图像浓度更淡时,则称为负重影。在每种情况中,所述重影均在中间调图像上显著出现。一般通过目视评估来将印刷图像与基准图像进行比较,从而进行重影评价。
当通过改变电荷输送材料和固化性树脂的含有比率以产生不连续的层结构从而使最外表面层5由多层构成时,趋向于在各层的界面处发生残余电势,因而难以抑制重影。
另一方面,就像该示例性实施方式中一样,当固化性树脂的含有比率的变化可以在单一最外表面层5内形成时,在最外表面层5内不存在界面,所以残余电势可以减小。
该示例性实施方式并不局限于通过上述机理来抑制重影的发生,在该示例性实施方式中,没有特别的限制,只要电子照相感光体配备含有电荷输送材料和固化性树脂的最外表面层5,且最外表面层5中的固化性树脂的含有比率在从界面5a到外表面5b的层厚度方向上增加即可。
通过由液滴喷射头喷射具有不同含有比率的电荷输送材料和固化性树脂的两种以上的用于最外表面层5的涂布液,通过控制从液滴喷射头中所喷射出的用于最外表面层5的涂布液的量和/或通过控制液滴喷射头在轴向上的扫描速度,可以在圆筒状支持体4上的感光层6的表面上形成该示例性实施方式的最外表面层5。
此外,在该示例性实施方式中,通过提供配有上述电子照相感光体的处理盒或者电子照相设备,可以增加耐磨耗性,并且抑制重影。
首先,下面将详细地描述最外表面层5和最外表面层5的制造方法,然后详细描述使用该最外表面层5的电子照相感光体,此后将详细描述配备有所述电子照相感光体的处理盒和成像设备。
(最外表面层5) 本发明的示例性实施方式的最外表面层5至少包含电荷输送材料和固化性树脂。
1.固化性树脂 作为固化性树脂,可以使用因外部刺激而固化的树脂,如具有热固性、光固化性(包括紫外光等)、辐射固化性等的树脂。
具体地说,可以举出的固化性树脂的实例包括酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、尿素树脂、硅氧烷树脂等。其中,特别优选的实例是包含具有电荷输送特性的酚式羟基的树脂。具体地说,酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂或具有酚式羟基的环氧树脂等是优选的,更优选的是至少具有羟甲基的苯酚衍生物(例如甲阶型酚醛树脂)。
具有羟甲基的苯酚衍生物包括间苯二酚和双酚等;包含一个羟基的取代苯酚类,如苯酚、甲酚、二甲酚、对烷基苯酚和对苯基苯酚等;包含两个羟基的取代苯酚类,如邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚;双酚类,如双酚A或双酚Z;联苯酚类;使具有酚式羟基的化合物与甲醛或多聚甲醛等在使用酸催化剂或碱催化剂下反应而制得的反应产物,例如单羟甲基苯酚类、双羟甲基苯酚类或三羟甲基苯酚类等的单体;这些单体的混合物;由这些单体制成的低聚物、以及这些单体与低聚物的混合物。此处,低聚物是指其分子结构中具有约2~20个重复单元的较大的分子,而比所述低聚物小的分子称为单体。
可用于以上反应的酸催化剂包括例如硫酸、对甲苯磺酸和磷酸等无机酸催化剂以及例如苯甲酸、富马酸和马来酸等有机酸催化剂;可以使用的碱催化剂包括例如碱金属或碱土金属的氢氧化物,如NaOH、KOH和Ca(OH)2等,以及胺类催化剂。胺类催化剂有氨、六亚甲基四胺、三甲胺、三乙胺和三乙醇胺等,但是催化剂不仅限于此。优选的是,当使用碱性催化剂时,通过酸中和或者与诸如硅胶等吸附剂或离子交换树脂等接触而使其钝化或者去除。而且,为了促进固化,可以在生产涂布液时使用催化剂。当固化时,可以使用以上催化剂,但是相对于在最外表面层中的固体物总量,优选该催化剂的加入量为5重量%以下。
在该示例性实施方式中,通过在最外表面层5中使用含有酚式羟基的固化性树脂,可以得到具有优异抗氧化性能的最外表面层5,所以可避免因充电所产生的臭氧而导致感光体表面的劣化。如果该表面劣化,则感光体表面上的电荷容易移动,特别是趋向于在高湿高温条件下发生电荷移动,所以可能易于发生图像流散(image run)。但是,通过在最外表面层中使用具有酚式羟基的固化性树脂,可以得到优异的抗氧化性能,所以可以抑制图像流散。当然,尽管使用了具有酚式羟基的固化性树脂,由于本发明的示例性实施方式的最外表面层5中仍然有固化性树脂的浓度梯度,因此可以实现本发明的效果。
如果将含有酚醛树脂的最外表面层5应用于通常结构的感光体,则在高温高湿度条件下,可以在连续使用于成像设备时输出稳定图像而不会产生图像流散,但是,特别是在低温低湿条件下,残余电势增加,有时引起重影。另一方面,通过制造具有本发明的示例性实施方式所述的构造的最外表面层5,即使在使用酚醛树脂时,在低温和低湿度条件下也可以抑制残余电势的增加。
此外,存在如下情况,其中感光层中包含聚碳酸酯树脂。聚碳酸酯树脂与酚醛树脂之间的粘附力较低,在使用聚碳酸酯树脂的感光层6与最外表面层5之间趋向于容易发生剥离。其结果是,剥离的痕迹显示于图像中,这可能引起重影的发生。
在本发明的示例性实施方式的最外表面层5中,固化性树脂的含有比率在感光层6侧的界面5a上较低,所以,即使感光层6中包含聚碳酸酯树脂,并且最外表面层5中包含酚醛树脂,也不容易发生剥离。
尽管此机理仍不清楚,但推测如下由于在最外表面层5的感光层6侧的界面5a中酚醛树脂的含有比率已经减小,所以酚醛树脂与聚碳酸酯树脂之间没有太多接触,由此不易发生剥离;或者,由于在最外表面层5内存在固化性树脂的浓度梯度,由最外表面层5的热收缩而产生的力被缓解,所以不易发生剥离。但是,本发明的示例性实施方式不限制于这些机理。
在本发明的示例性实施方式的最外表面层5中,固化性树脂的含有比率在从感光层侧到外表面5b的层厚度方向上增加。只要存在固化性树脂的含有比率沿着从感光层侧到外表面5b的方向增加的总趋势,也有可能存在该含有比率暂时降低的小区域。
如果将最外表面层5中的固化性树脂与上述电荷输送材料的总重量定义为100%,则固化性树脂在最外表面层5的外表面5b中的含有比率优选为55重量%以上,更优选为55重量%~99重量%,进一步优选为60重量%~80重量%。
此外,在最外表面层5的界面5a中,固化性树脂的含有比率优选为45重量%以下,更优选为10重量%~45重量%,进一步优选为20重量%~40重量%。
固化性树脂在外表面5b与在界面5a中的含有比率之差优选为10重量%~80重量%,更优选为20重量%~75重量%,甚至更优选为30重量%~70重量%。
在本发明的示例性实施方式中,只要最外表面层5中的固化性树脂的含有比率随着离感光层侧的距离的增加(即向着外表面5b的方向)而在层厚度方向上增加,固化性树脂的含有比率也可以如图3A中所显示的情况一样,为一级线性增加,或者它可以如图3B和图3C中所显示的情况一样,为曲线增加。
而且,如果预先通过浸渍涂布等形成比目标厚度更薄的最外表面层5后,使用具有不同浓度的固化性树脂的涂布液来进行喷墨涂布,则可以形成如图3D和3E所示的浓度梯度,这些实施方式也是合适的。也就是说,固化性树脂的含有比率在层厚度方向上从感光层侧向最外表面层5的表面增加的部分可以仅仅是最外表面层5的层厚度方向上的一部分。
2.电荷输送材料 对可用作电荷输送材料的材料没有特别限制,只要它们具有电荷输送功能,就可以适用。例如,可以使用腙类化合物、联苯胺类化合物、胺类化合物或茋类化合物等具有优异电荷输送功能的低分子量化合物,优选使用具有能够进行交联反应的结构的电荷输送材料,因为它们可以形成在长时间使用过程中具有高机械强度的最外表面层5。
可以举出的交联性电荷输送材料的例子包括由下式(I)~(V)所表示的物质,对于其结构的具体实例,例如,可以使用如下所示的结构。
式(I)F-((X1)n-R1-A)m 在式(I)中,F表示由具有空穴输送功能的化合物衍生的有机基团,R1表示亚烷基,m表示1~4的整数,X1表示氧原子或硫原子,n表示0或1,A表示羟基、羧基或硫醇基。
式(II)F-[(X2)n1-(R2)n2-(Z2)n3-G]n4 在式(II)中,F表示由具有空穴输送功能的化合物衍生的有机基团,X2表示氧或硫原子,R2表示亚烷基,Z2表示亚烷基、氧原子、硫原子、NH或COO,G表示环氧基;n1、n2和n3各自独立地表示0或1,n4表示1~4的整数。
式(III) 在式(III)中,F表示具有空穴输送能力的n5价有机基团,T表示二价基团,Y表示氧原子或硫原子,R3、R4和R5各自独立地表示氢原子或一价有机基团,R6表示一价有机基团,m1表示0或1,n5表示1~4的整数,而且R5和R6可以彼此键合以形成包含Y作为杂原子的杂环。
式(IV) 在式(IV)中,F表示具有空穴输送能力的n6价有机基团,T2表示二价基团,R7表示一价有机基团,m2表示0或1,n6表示1~4的整数。
式(V) 在式(V)中,F表示具有空穴输送能力的n7价有机基团,T3表示二价亚烷基,R0表示一价有机基团,n7表示1~4的整数。
以下所示的是化合物的具体实例,但是并不局限于此。
由式(I)表示的化合物的具体例子(以下的“Me”表示甲基,“Et”表示乙基)
由式(II)表示的化合物的具体实例
由式(III)所表示的化合物的具体实例
由式(IV)所表示的化合物的具体实例
由式(V)表示的化合物的具体实例
3.其它添加剂 此外,其它偶联剂与氟化合物的混合物也可以用于最外表面层5中。具体地说,各种硅烷偶联剂和市售的硅酮类硬涂布剂可以用于这些化合物。
硅烷偶联剂包括例如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷等。
市售的硬涂布剂包括例如KP-85、X-40-9740、X-40-2239(均由信越化学工业社制造),AY42-440、AY42-441或AY49-208(均由Dow ConingToray制造)。为赋予防水性等,可以加入诸如(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三乙氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、3-(七氟异丙氧基)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等含氟化合物。
尽管对最外表面层5中所包含的含氟化合物的量没有特别限制,但含氟化合物的量相对于无氟化合物的重量优选为0.25倍以下。
还可以将可溶于醇中的树脂添加至最外表面层5中。可以举出的可溶于醇的树脂的例子是,例如聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、诸如其部分丁缩醛被甲缩醛、乙酰乙缩醛等改性的部分缩醛化的聚乙烯醇缩乙醛树脂等聚乙烯醇缩乙醛树脂(例如,S-LEC B、S-LEC K等,由积水化学社制造)、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚乙烯基酚醛树脂等。从它们的电学性能来看,特别优选的是聚乙烯醇缩乙醛树脂或聚乙烯基酚醛树脂。
所述树脂的平均分子量优选为2,000~100,000,更优选为5,000~50,000。相对于最外表面层5的总固体量,该树脂的添加量优选为1重量%~20重量%,更优选为1重量%~15重量%,进而优选为2重量%~20重量%。
优选向最外表面层5中添加抗氧化剂。通过增加感光体表面的机械强度,延长感光体的寿命,因为感光体可能长时间地接触氧化性气体,因此需要比以前更强的抗氧化性能。
抗氧化剂优选为受阻酚类或受阻胺类抗氧化剂,还可以使用公知的有机硫类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂、二硫代氨基甲酸酯类抗氧化剂、硫脲类抗氧化剂和苯并咪唑类抗氧化剂等。所述抗氧化剂的添加量优选为20重量%以下,更优选为10重量%以下。
对于受阻酚类抗氧化剂,可以举出如下实例,例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、N,N′-六亚甲基二(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲基膦酸酯-二乙酯、2,4-二[(辛基硫代)甲基]-邻甲酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,2′-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2′-亚甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4′-丁叉基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,5-二叔戊基对苯二酚、2-叔丁基-6-(3-丁基-2-羟基-5-甲基苯甲基)-4-甲基苯基丙烯酸酯和4,4′-丁叉基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)等。
此外,可以向最外表面层5中添加各种颗粒。可以举出这种颗粒的例子是含硅的颗粒。含硅的颗粒是构成元素中含有硅原子的颗粒。可以给出的其具体例子包括胶态二氧化硅或硅酮颗粒等。
用作含硅颗粒的胶态二氧化硅可以合适地选自分散在酸性或碱性的水性分散液中,或是在诸如醇、酮或酯等有机溶剂的分散液中的平均粒径为1nm~100nm,优选为10nm~30nm的二氧化硅颗粒,此处可以使用普通市售胶态二氧化硅。
尽管对最外表面层5中的胶态二氧化硅的固体含量没有特别限制,但考虑到其成膜性、电学特性和硬度,所使用的量相对于最外表面层5的总固体含量优选为0.1重量%~50重量%,所使用的量更优选为0.1重量%~30重量%。
用作含硅颗粒的硅酮颗粒选自硅树脂颗粒、硅橡胶颗粒和表面用硅酮处理过的二氧化硅颗粒,可以使用普通市售颗粒。这些硅酮颗粒基本为球形,其平均粒径优选为1nm~500nm,更优选为10nm~100nm。
最外表面层5中所含有的硅酮颗粒的量相对于最外表面层5的总固体量优选为0.1重量%~30重量%,更优选为0.5重量%~10重量%。
其他颗粒的例子是四氟乙烯、三氟乙烯、六氟丙烯、氟化乙烯或偏二氟乙烯等的含氟颗粒;在《第八届高分子材料论坛讲演予稿集》(Preprintfor 8th Polymer Material Forum Meeting)第89页所述的氟树脂和含羟基的单体的共聚物的树脂颗粒;以及金属氧化物如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO2-TiO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO或MgO。
此外,诸如硅油等油类也可以添加至最外表面层5中。可以举出的硅油的例子包括,例如诸如二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷或苯基甲基硅氧烷等硅油;诸如氨基改性的聚硅氧烷、环氧基改性的聚硅氧烷、羧基改性的聚硅氧烷、甲醇改性的聚硅氧烷、甲基丙烯酸改性的聚硅氧烷、巯基改性的聚硅氧烷和苯酚改性的聚硅氧烷等反应性硅油;诸如六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷等二甲基环状硅氧烷;诸如1,3,5-三甲基-1,3,5-三苯基环三硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四苯基环四硅氧烷或1,3,5,7,9-五甲基-1,3,5,7,9-五苯基环五硅氧烷等环状甲基苯基环硅氧烷;诸如六苯基环三硅氧烷等环状苯基环硅氧烷;诸如3-(3,3,3-三氟丙基)甲基环三硅氧烷等含氟的环硅氧烷;诸如甲基氢化硅氧烷混合物、五甲基环五硅氧烷或苯基氢化环硅氧烷等含有氢甲硅烷基的环硅氧烷;以及诸如五乙烯基五甲基环五硅氧烷等含有乙烯基的环硅氧烷。这些硅油可以单独使用或者两种以上组合使用。
4.最外表面层的制造方法 4-1涂布方法 由于本发明的示例性实施方式的最外表面层5在单层最外表面层5的层厚度方向上具有固化性树脂含有比率的连续梯度(浓度分布),所以优选使用喷墨法来形成涂布层。
最外表面层5可通过如下方式来形成通过制备固化性树脂浓度不同的涂布液,然后通过浸渍涂布以逐级的浓度梯度来层积多层最外表面层5。但是,在用该方法所制造的最外表面层5中,其中的各层之间存在多个界面,因此其结果是,当用于电子照相设备时,有时候会增加残余电势,所以该制造方法不是优选的。
利用喷涂法可以分别喷涂两种不同浓度的液体,但是,由于不可能精确地对层形成进行定位,所以形成具有浓度分布的层是极其困难的。
在环缝模法(ring slot die method)中,必须对所供应的涂布液的浓度在以连续的方式(不间断)控制的同时进行改变,所以这些方法从实际应用的水平来看不合适。
正如下文进一步所示,从能够抑制最外表面层5的层厚度波动的方面考虑,当与其它涂布方法相比时,喷墨法更为适合。
因为浸渍涂布方法是在垂直方向上进行浸渍的方法,所以当涂布液在其固有重量(重力)作用下流动时,存在流挂问题,难以减小涂布层的顶部与底部之间的厚度波动。而且,由于基材的上下端部的浸渍时间互不相同,所以,由于上下端部在溶剂中的暴露时间不同,会产生基材的上下端部的感光度差。
溶剂暴露的影响在环缝模法中比在浸渍涂布法中小,但由于环缝模法也是在垂直方向上进行涂布的方法,因此也存在与浸渍涂布法同样的流挂问题,不可能形成从涂布层的上端部到下端部的所需的层厚度分布,也难以减小上下端部之间的层厚度差。
利用喷涂法时,因为液滴的飞行方向很广,液滴的尺寸分布较宽,而且由于中心粒径相对较大,所以容易发生层厚度的波动。特别是,极难获得薄层并且材料的使用效率很差,所以除了例如基材具有大口径等特殊情况外,很少将喷涂法应用于感光体的制造。
如日本特开平3-193161号公报等中所披露的,在使液流连续地从喷嘴中流出的螺旋状成层法中,当减小波长以改善流平性时,湿层的厚度增大,因此在使用同样浓度的涂布液的情况下不能获得薄层。如果为了减小干燥后的层厚度而降低湿层中的固体浓度,则螺旋流合一后,涂层被过度拉平,易于发生涂层的流挂。
当使用喷墨法来制作液滴时,与通用的喷涂式成膜法相比,有如下优点(1)液滴尺寸均匀;以及(2)液滴的喷射位置的精度高。
而且,作为喷墨法的次级效果,与常见的浸渍涂布法相比,喷墨法的溶剂蒸发量和涂布液的废弃量可得到降低。此外,可以有选择地对特定区域进行涂布,因此不需要在浸渍涂布法中所要求的擦去下端部的步骤。
在喷墨法中由液滴喷射头所喷出的液滴中,在飞行过程中液滴在增大其固体浓度的同时到达基材。液滴在基材上彼此合并然后拉平以形成液膜,通过进一步干燥和固化而形成干燥涂膜。表示拉平容易性的指标L是涂膜表面张力、湿层的厚度、粘度和波长的函数。波长的贡献最为显著,着陆时解像度越高,拉平性能越能得到改善。
因此,通过使用可以将液滴直径波动小的液滴喷射到目标位置的喷墨法,可以形成具有高精度控制的浓度分布和层厚度分布的薄层。
对于喷墨法的喷射方式,通常使用连续法和间歇法(如压电方式(使用压电元件)、热力方式和静电方式等)。压电连续法或间歇法是优选的,并且从形成薄膜和减小废液量的方面来考虑,压电间歇法更为优选。
以下图4~图13是扫描型间歇喷墨方法的说明图,但本发明的示例性实施方式的最外表面层5并不限于由该方法形成。扫描法是在与圆筒状支持体的轴向平行的方向上扫描液滴喷射头的同时通过喷射液滴而进行液体涂布的方法。
图4是使用常见的喷墨打印机中的液滴喷射头的喷墨法的一个例子,该液滴喷射头7沿其长度方向具有多个喷嘴,多个液滴喷射头以矩阵形式排列。在该图中,描述了用于供应液体的简便注射器。当水平设置圆筒状支持体4的轴时,通常在圆筒状支持体4旋转时对其进行涂布。影响涂膜品质的喷射解像度由相对于扫描方向的喷嘴列的角度来决定。
如图5所示,优选调节液滴的喷射解像度(每英寸内涂布液的像素数)以使液滴着陆之后可以铺展从而与邻近液滴相接触,最终形成涂膜。可以在考虑基材侧的表面张力、着陆时液滴铺展的方式、喷射时液滴的尺寸以及对溶剂蒸发速度等有影响的涂布溶剂浓度和涂布溶剂种类的条件下进行涂布。根据涂布液的材料种类和材料组成以及被涂布的表面的物理性质,确定这些条件,优选根据这些因素进行调节。
但是,由于在以上压电型喷墨液滴喷射头中难以减小喷嘴之间的距离并难以增大其解像度,所以优选的是,考虑喷嘴的配置距离,如图6A和图6B所示,将各液滴喷射头7设置成相对于感光体的轴呈一定的角度(如图6B所示的倾斜角θ)倾斜,使得液滴被喷射出来并着陆后,如图5所示邻近液滴相互接触,由此得到更高的表观解像度。如图6A所示,液滴在喷出时的直径(如虚线所示)大致与喷嘴的直径相同,但是在圆筒状支持体的表面上着陆之后,液滴如实线所示铺展,从而与邻近液滴接触而成层。
在该状态下,使圆筒状支持体4旋转,并从喷嘴喷射涂布液,如图6B所示,液滴喷射头7向箭头R所示方向扫描,或者,如图7所示,液滴喷射头从圆筒状支持体的一侧的端部向相反侧的另一端部水平移动。最外表面层可通过叠加涂布而进一步增厚。
具体地说,将圆筒状支持体安装在能够使该圆筒状支持体水平旋转的装置上,并设置加有最外表面层涂布液的液滴喷射头以将液滴喷射到圆筒状支持体上。因为被喷射液滴的圆筒的直径较小,所以从减少废液量的角度考虑,优选将不能使液滴在所述圆筒上着陆的喷嘴关闭。
在该情况中,显示了有待涂布的圆筒状基材,但是,对于具有平面的被涂布基材,也可以使基材与液滴喷射头相对移动。
通过改变固化性树脂含有比率相异的两种以上的最外表面层涂布液的喷射比例,并从液滴喷射头中喷射该涂布液,可以在最外表面层5中的层厚度方向上形成固化性树脂的浓度梯度。
具体地说,例如当使用具有高浓度固化性树脂的涂布液A和具有低浓度固化性树脂的涂布液B时,如图8所示,通过逐渐地改变涂布液A与涂布液B的喷射比例,例如从0∶5到1∶4、到......4∶1、到5∶0,可以形成该浓度梯度。利用该方法,通过最少两种涂布液就可以形成固化性树脂的浓度梯度,如箭头所示经干燥固化而得到感光层6上的最外表面层。
此外,通过依次涂布和叠加固化性树脂含有比率相异的两种以上的最外表面层涂布液,可以在最外表面层的层厚度方向上形成固化性树脂的浓度梯度。
例如,通过提供多个喷墨喷嘴,并根据固化性树脂浓度相异的多种涂布液的浓度依次排列,则如图9所示,采用以固化性树脂的浓度增加的顺序依次喷射涂布液,可以形成浓度梯度倾斜层,如箭头所示经干燥固化而得到感光层6上的最外表面层。在该方法中,仅仅通过改变涂布液的种类就可以形成固化性树脂的浓度梯度,而不必改变如喷射时的喷射量和喷射位置等控制条件。
图8和图9是解释当本发明的示例性实施方式的最外表面层5通过喷墨法来形成时的样子的示意图,当然,本发明的示例性实施方式并不限制于该示意图,在该示意图中,液滴的状态在感光层上连续存在。
如图3B和3C所示,为了实现固化性树脂的含有比率在层厚度方向上的曲线增加,固化性树脂的含有比率相异的两种涂布液的喷射比例可以沿着曲线变化,或者可以制备固化性树脂浓度相异以致与该曲线匹配的多种涂布液,可以依浓度顺序来喷射这些涂布液。
优选的是,在考虑液滴的喷射解像度、在着陆时液滴铺展的方式、喷射时液滴的尺寸以及可归结为涂布溶剂浓度与涂布溶剂种类的溶剂蒸发速度的情况下,调整最外表面层5的厚度。
图10显示了液滴喷射头7围绕待涂布基材(圆筒状支持体4)的圆周而排列的一种设计。通常在圆周方向上以恒定间隔形成喷射用喷嘴。通过使用圆筒型液滴喷射头,可以减少在圆周方向上的层厚不均,并可形成没有显著螺旋状条纹的涂层。
图11是在垂直方向上设置图10的构成时的情况,其中4为圆筒状支持体;7为液滴喷射头。此处“垂直方向”不仅指90°,而且还可以是与90°成一定角度的构成。
在图10和图11中,无需旋转所要涂布的基材就可形成涂层。但是不能采用图6所示的方法,在该方法中,通过在旋转轴与喷嘴列之间设置一定角度来改善表观解像度。然而,如图12所示,在圆筒型液滴喷射头7的情况中,通过增大液滴喷射头的直径,可以使液滴着陆时的距离(液滴着陆距离,以d1表示;d2表示喷嘴间距)变窄,并改善基材上的解像度。通过如此操作,可以使用圆筒型液滴喷射头来形成高品质的涂层。
图13显示了喷墨法的一个例子,其中,8为液滴喷射头阵列,9为喷嘴,10为涂布液,液滴喷射头的宽度等于或大于圆筒状支持体4的宽度,由此可以一次涂布该圆筒状支持体4的轴向全长。当水平设置圆筒状支持体的轴时,通常在旋转圆筒状支持体的同时进行涂布。尽管前述的压电型喷墨液滴喷射头中的喷嘴间距难以减小,但通过提供两个以上的液滴喷射头(如图13所示),可以增加解像度。此外,即使使用单一液滴喷射头,通过在轴向上以微小距离进行扫描和喷射来补偿喷嘴间距,也可以连续成层。
当使用连续型液滴喷射头作为液滴喷射头时,可以通过以电场使液滴行进方向发生偏向,从而实现对到达基材的涂布液的量的控制。未用于涂布的液滴可以通过槽沟回收。
当使用高浓度的涂布液,即高粘度的涂布液时,可对涂布液施压的连续型喷墨液滴喷射头是适用的。但是,在间歇型液滴喷射头中,通过提供在市售的条码打印机中所使用的用于加热涂布液的加热器来减小喷射部的粘度,也可以使用高粘度的材料。尽管涂布液的种类的选择受限,但是静电间歇型喷墨喷射头也可以应付高粘度的涂布液。
4-2.涂布液 用于形成最外表面层5的涂布液包含电荷输送材料和固化性树脂。
可以在不使用溶剂介质的条件下制造用于最外表面层5的涂布液,或者如果需要,可以使用任何常用的有机溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、3-羟基-3-甲基-2-丁酮、双丙酮醇、γ-酮基丁醇、丙酮醇、丁基卡必醇、丙三醇、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。这些溶剂可以单独使用或将两种以上组合使用。
在本发明的示例性实施方式中,为了形成使最外表面层5中的固化性树脂的浓度梯度呈倾斜状的构造,使得所制造的多种涂布液可混合一起,优选的是用于每种涂布液的溶剂是相同类型的溶剂,或者是类型相近的溶剂。
而且,当将以上组分进行反应以获得涂布液时,该反应可以通过简单混合或者溶解来进行,但是可以在20℃~100℃、优选30℃~80℃升温10分钟~100小时、优选1小时~50小时。此外,执行上述操作时,优选进行超声波照射。
在间歇型喷墨液滴喷射头中,优选涂布液具有0.8mPa·s~20mPa·s的粘度,更优选1mPa·s~10mPa·s的粘度。
本发明的示例性实施方式中的粘度是指在25℃使用E型粘度计(商品名RE550L;由东机产业制造,使用标准锥形转子,旋转速度为60rpm)测定的值。
喷墨方式中的涂布液的表面张力优选为15mN/m~75mN/m,更优选为25mN/m~65mN/m。
在间歇型喷墨液滴喷射头中所喷射的液滴的尺寸优选为1pL~200pL。当使用具有以上尺寸范围的液滴依次层积时,相邻液滴结合在一起,液滴的界面消失,可以形成单层。此外,如果使用在以上尺寸范围内的液滴,则可以维持较高的喷射位置精度,可在实用的时间内形成最外表面层5,并可形成固化性树脂的浓度梯度。
优选的液滴尺寸范围是1pL~100pL,更优选是1pL~60pL,特别优选是2pL~50pL。液滴在该尺寸范围内时,不易发生喷嘴堵塞,并且从生产性方面来看也是合适的。此外,易于调整到达基材时的液滴浓度。
在本示例性实施方式中,液滴的尺寸通过离线可视化评价来测定。利用与喷射定时同步的LED(发光二极管)照亮液滴,并且用CCD(电荷耦合器件)相机观察其图像。
所述利用喷墨法成层的方法是以最外表面层5作为所要形成的层来进行描述的,但喷墨法也可以用于形成电荷产生层、电荷输送层等其它层。
本示例性实施方式的液滴喷射头可以具有清洗功能,以备涂布液在干燥固化而堵塞喷墨液滴喷射头的喷嘴时使用。例如,喷射头清洗功能是合适的,可以通过用于涂布液的有机溶剂适当地进行清洗。此外,出于防备堵塞的目的,可以具有抽吸机构和用于超声波照射的机构。
(电子照相感光体) 接着,将对构成本示例性实施方式的电子照相感光体的每一层进行说明。
(圆筒状支持体4) 在该示例性实施方式中,圆筒状支持体4用作基材。
圆筒状支持体4可以是例如由诸如铝、铜、锌、不锈钢、铬、镍、钼、钒、铟、金或铂等金属或其合金所形成的金属板、金属鼓或金属带;以及以诸如体积电阻率为10-5Ω·cm以下的聚合物或氧化铟或以诸如铝、钯或金等金属或其合金涂布、淀积或层压的纸、塑料膜或塑料带。
圆筒状支持体的体积电阻率优选为10-5Ω·cm以下。
优选对圆筒状支持体4的表面进行粗糙化以使所述支持体的中心线平均表面粗糙度Ra为0.04μm~0.5μm,从而防止在以激光进行照射时出现的干涉条纹。
为了对所述支持体的表面进行粗糙化,例如,可以采用将悬浮在水中的研磨剂喷在支持体上的湿式珩磨法;将支持体压在旋转磨石上以连续磨削的无心磨削法;或阳极氧化法,还优选使用下述方法,即不对支持体的表面进行粗糙化而是在其上形成在树脂层中分散有体积电阻率为10-5Ω·cm以下的粉末的层,通过该层中分散的颗粒使该表面粗糙化。
当非干涉光用作光源时,不需要特别进行用于防止干涉条纹的粗糙化。
作为对支持体的表面进行粗糙化的一种方法,阳极氧化包括在以铝作为阳极氧化的阳极的电解液中处理支持体的铝表面,以在铝表面上形成氧化膜。电解液包括硫酸溶液或草酸溶液等。更优选对阳极氧化膜的微孔进行封孔。
经过阳极氧化的氧化膜的厚度优选为0.3μm~15μm。
用诸如磷酸、铬酸和氢氟酸等酸溶液进行的处理可以如下进行。形成酸溶液的磷酸、铬酸和氢氟酸的混合比优选为如下磷酸为10重量%~11重量%,铬酸为3重量%~5重量%,氢氟酸为0.5重量%~2重量%。这些酸的总浓度优选为13.5重量%~18重量%。处理温度优选为42℃~48℃。
所述膜的厚度优选为0.3μm~15μm。
勃姆石处理可以通过如下方式进行将支持体浸渍在90℃~100℃的纯水中5分钟~60分钟,或者使支持体与90℃~120℃的热蒸汽接触5分钟~60分钟。膜厚优选为0.1μm~5μm。也可以进一步用膜溶解能力低的电解液进行阳极氧化处理,所述电解液例如有己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、邻苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐或柠檬酸盐的溶液。
(底涂层1) 还可以在圆筒状支持体上形成底涂层1,或者在形成于圆筒状支持体上的层与感光层之间形成底涂层1。特别是,优选形成作为中间层的底涂层1。
用于形成底涂层1的材料包括诸如锆螯合物、烷氧基锆化合物和锆偶联剂等有机锆化合物;诸如钛螯合物、烷氧基钛化合物和钛偶联剂等有机钛化合物;诸如铝螯合物和铝偶联剂等有机铝化合物;或诸如烷氧基锑化合物、烷氧基锗化合物、烷氧基铟化合物、铟螯合物、烷氧基锰化合物、锰螯合物、烷氧基锡化合物、锡螯合物、烷氧基铝硅化合物、烷氧基铝钛化合物和烷氧基铝锆化合物等有机金属化合物。其中,特别优选使用有机锆化合物、有机钛化合物或有机铝化合物。
此外,可以在底涂层中使用诸如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三-2-甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-2-氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷和β-3,4-环氧基环己基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂。
作为在底涂层1中通常使用的其他构成成分,还可以使用已知的粘合剂树脂,例如聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚-N-乙烯基咪唑、聚环氧乙烷、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂、乙烯-丙烯酸共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、酪蛋白、明胶、聚乙烯、聚酯、酚醛树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、环氧树脂、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡啶、聚氨酯、聚谷氨酸和聚丙烯酸。
所述树脂可以单独使用或将其中两种或两种以上的组合使用,可以根据需要适当地确定这些材料的混合比。
可以在底涂层1中混合或分散电子输送性颜料。电子输送性颜料包括诸如日本特开昭47-30330号公报中描述的二萘嵌苯颜料、二苯并咪唑二萘嵌苯颜料、多环醌颜料、靛蓝颜料和喹吖啶酮颜料等有机颜料;诸如具有诸如氰基、硝基、亚硝基和卤素原子等吸电子性取代基的双偶氮颜料和酞菁颜料等有机颜料;以及诸如氧化锌和氧化钛等无机颜料。
在这些颜料中,优选使用二萘嵌苯颜料、二苯并咪唑二萘嵌苯颜料、多环醌颜料、氧化锌和氧化钛。
这些颜料的表面可以用上面提及的偶联剂、粘合剂等进行处理。电子输送性颜料的用量为95重量%以下,优选为90重量%以下。
作为混合/分散底涂层1的构成成分的方法,可以采用例如使用球磨机、辊磨机、砂磨机、磨碎机或超声波等的常用方法。混合/分散是在有机溶剂中进行的。所述有机溶剂可以是任何有机溶剂,只要该有机溶剂能够溶解有机金属化合物和树脂,而且在混合/分散电子输送性颜料时不会造成胶凝或聚集即可。
例如,所述有机溶剂包括例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯等常用的有机溶剂。有机溶剂可以单独使用或者两种以上组合使用。
可将各种有机化合物粉末或无机化合物粉末添加到底涂层1中。特别是,诸如氧化钛、氧化锌、锌白、硫化锌、铅白或锌钡白等白色颜料;诸如氧化铝、碳酸钙或硫酸钡等作为体质颜料的无机颜料;以及Teflon(商品名)树脂颗粒、苯并胍胺树脂颗粒或苯乙烯颗粒是有效的。
添加剂粉末的粒径按照体积平均粒径计优选为0.01μm~2μm。必要时可以将添加剂粉末添加至该层中。当加入添加剂颗粒时,其添加量相对于底涂层1的总固体含量来说优选为10重量%~90重量%,更优选为30重量%~80重量%。
底涂层1中可以包含电子输送性物质、电子输送性颜料等。
底涂层1的厚度优选为0.01μm~30μm,更优选为0.05μm~25μm。在制备用于形成底涂层1的涂布液的过程中添加粉末状物质时,可将粉末状物质加入溶解有树脂成分的溶液中并进行分散。
作为分散方法,可以采用例如通过使用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、胶体磨或涂料振荡机等进行分散的任何常用方法。底涂层1可以通过将用于形成底涂层1的涂布液涂布在圆筒状支持体4上然后干燥而形成。
涂布方法可以是任何常用方法,例如包括刀涂法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸渍涂布法、珠涂法(bead coating)、气刀涂布法和幕涂法。
(电荷产生层2) 以下将说明电荷产生层2。
电荷产生层至少包含电荷产生材料和树脂。
所用的电荷产生材料包括本领域公知的材料,例如诸如双偶氮颜料和三偶氮颜料等偶氮颜料;诸如二溴蒽嵌蒽醌颜料等稠环芳香族颜料;诸如二萘嵌苯颜料、吡咯并吡咯颜料和酞菁颜料等有机颜料;以及诸如三斜晶系硒和氧化锌等无机颜料。特别是,当使用380nm~500nm的曝光波长时,优选的是含金属或不含金属的酞菁颜料、三斜晶系硒和二溴蒽嵌蒽醌。
其中,日本特开平5-263007号公报和特开平5-279591号公报中披露的羟基镓酞菁、特开平5-98181号公报中披露的氯化镓酞菁、特开平5-140472号公报和5-140473号公报中披露的二氯锡酞菁以及特开平4-189873号公报和特开平5-43813号公报中披露的钛氧基酞菁是特别优选的。
所述树脂可以选自宽范围的树脂,优选树脂包括但不限于聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚芳酯树脂(双酚A与邻苯二甲酸的缩聚物等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、酪蛋白、聚乙烯醇树脂和聚乙烯基吡咯烷酮树脂。
这些树脂可以单独使用或两种以上组合使用。
还可以使用同时具有树脂功能和电荷产生材料功能的材料,例如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘或聚硅烷。
电荷产生材料与树脂的混合比(重量比)优选为10∶1~1∶10(=电荷产生材料∶树脂)。作为分散它们的方法,可以使用诸如球磨机分散法、磨碎机分散法或砂磨机分散法等常用方法。
在分散中,有效的是,将颗粒的粒径减小至0.5μm以下,优选为0.3μm以下,更优选为0.15μm以下。作为在分散时使用的溶剂,可以使用诸如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯等常用有机溶剂。这些溶剂可以单独使用或两种以上组合使用。
所述电荷产生层2的厚度通常优选为0.1μm~5μm,更优选为0.2μm~2.0μm。
设置电荷产生层2时的涂布方法可以是任何常用方法,例如包括刀涂法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸渍涂布法、珠涂法(bead coating)、气刀涂布法和幕涂法。
(电荷输送层3) 接着,将详细描述电荷输送层3。
可以使用公知技术来形成电荷输送层3。所形成的该电荷输送层3含有电荷输送材料和树脂,或者含有高分子电荷输送材料。
电荷输送材料包括电子输送性化合物,例如,诸如对苯醌、氯醌、溴醌或蒽醌等醌化合物;四氰基醌二甲烷化合物;诸如2,4,7-三硝基芴酮等芴酮化合物;氧杂蒽酮化合物;二苯甲酮化合物;氰基乙烯基化合物和乙烯类化合物。电荷输送材料包括空穴输送性化合物,例如三芳基胺化合物、联苯胺化合物、芳烷化合物、具有芳基取代基的乙烯化合物、茋化合物、蒽化合物和腙化合物。
这些电荷输送材料可以单独使用或将其中两种以上组合使用,并且所述电荷输送材料不限于此。这些电荷输送材料优选是具有下式所表示的结构的材料
其中,R14表示氢原子或甲基,n表示1或2,Ar6和Ar7各自独立地表示具有取代基或不具有取代基的芳基、-C6H4-C(R18)=C(R19)(R20)或-C6H4-CH=CH-CH=C(Ar)2,它们的取代基是卤素原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基或以具有1~3个碳原子的烷基作为取代基的取代氨基;Ar表示具有取代基或不具有取代基的芳基;R18、R19和R20各自独立地表示氢原子、具有取代基或不具有取代基的烷基或者具有取代基或不具有取代基的芳基。
在上式中,R15和R15′可以相同或不同,并各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1~5个碳原子的烷基或具有1~5个碳原子的烷氧基;R16、R16′、R17和R17′可以相同或不同,并各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基、以具有1或2个碳原子的烷基作为取代基的氨基、具有取代基或不具有取代基的芳基、-C(R18)=C(R19)(R20)或-CH=CH-CH=C(Ar)2;R18、R19和R20各自独立地表示氢原子、具有取代基或不具有取代基的烷基、具有取代基或不具有取代基的芳基;Ar表示具有取代基或不具有取代基的芳基;m和n各自独立地表示0~2的整数。
在该式中,R21表示氢原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基、具有取代基或不具有取代基的芳基或-CH=CH-CH=C(Ar)2;Ar表示具有取代基或不具有取代基的芳基;R22和R23相同或不同,各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基、以具有1或2个碳原子的烷基作为取代基的氨基或具有取代基或不具有取代基的芳基。
此外,以下树脂可以用作用于电荷输送层3的树脂聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、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-马来酸酐共聚物、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚-N-乙烯基咔唑、聚硅烷以及在日本特开平8-176293号公报和特开平8-208820号公报中所披露的聚酯类高分子电荷输送材料。这些树脂可以单独使用或将其中两种以上混合使用。
电荷输送材料与树脂的混合比(重量比)优选为10∶1~1∶5。
此外,高分子电荷输送材料可以单独使用。
作为高分子电荷输送材料,可以使用诸如聚-N-乙烯基咔唑或聚硅烷等具有电荷输送性能的已知材料。特别优选使用日本特开平8-176293号公报和特开平8-208820号公报中所披露的聚酯类高分子电荷输送材料。虽然通过单独使用高分子电荷输送材料就可以形成电荷输送层3,但是也可以使用高分子电荷输送材料与以上树脂的混合物进行成层。
在本示例性实施方式中所使用的电荷输送层3的合适厚度通常为5μm~50μm,优选为10μm~40μm。
可以使用例如刀涂法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸渍涂布法、珠涂法、气刀涂布法和幕涂法等常用涂布法作为涂布方法。
可以将常用的有机溶剂用于设置电荷输送层3,所述有机溶剂例如为诸如苯、甲苯、二甲苯和氯苯等芳香烃;诸如丙酮和2-丁酮等酮类;诸如二氯甲烷、氯仿和氯乙烯等卤代脂肪烃;以及诸如四氢呋喃和乙醚等环状或直链醚。这些溶剂可以单独使用或将其中两种以上组合使用。
可以将诸如抗氧化剂、光稳定剂或热稳定剂等添加剂加入感光层中。
可以举出的抗氧化剂的例子包括例如受阻酚类、受阻胺类、对苯二胺类、芳烷烃类、对苯二酚类、螺色满类、螺茚满酮类或者这些化合物的衍生物、有机硫化合物、有机磷化合物等。光稳定剂的例子包括例如二苯甲酮、苯并三唑、二硫代氨基甲酸酯或四甲基哌啶等的衍生物。
此外,可以包含至少一种电子接受性物质。以下物质可以用作本示例性实施方式的感光体中的电子接受性物质例如琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氰乙烯、四氰基醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、氯醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸或邻苯二甲酸等。在这些化合物中,特别优选的是诸如芴酮类和醌类衍生物和具有如Cl、CN或NO2等吸电子性取代基的苯衍生物。
(成像设备) 图14是显示本发明的成像设备的优选实施方式的说明图。图14所示的成像设备在成像设备的主体(未示出)包括配有上述电子照相感光体10的处理盒20、曝光装置(潜像形成装置)30、转印装置40和中间转印介质50。在成像设备100中,曝光装置30配置在能够通过处理盒20的开口部对电子照相感光体10进行光照射的位置;转印装置40配置在隔着中间转印介质50而与电子照相感光体10相对的位置,配置中间转印介质50使其在紧靠电子照相感光体10的状态下与之接触。
处理盒20在壳体中包括电子照相感光体10,电子照相感光体10与充电装置21、显影装置25、清洁装置27和纤维状部件(平刷状)29组合并一体化,并通过装配轨道而安装在成像设备主体上。该壳体配备有用于曝光的开口部。
充电装置21可通过接触方式对电子照相感光体10进行充电,但是,充电装置21也可以是非接触式充电装置。显影装置25可通过使电子照相感光体10上的静电潜像显影来形成调色剂图像。
清洁装置27具有纤维状部件(辊形)27a和清洁刮刀(刮刀部件)27b。在图14所示的清洁装置27中,同时具有纤维状部件27a和清洁刮刀27b。然而,清洁装置也可以仅具有这些部件中的任何一个。纤维状部件27a可以为辊形或牙刷状的部件等。纤维状部件27a可以固定于清洁装置的本体上,或者可以由该本体可旋转地支撑,或由该本体以使其能够在感光体的轴向上振动的方式支撑。
清洁装置27的清洁刮刀和清洁刷将感光体表面上的附着物(如放电产物)除去,优选使诸如脂肪酸金属盐、高级醇、蜡或硅油等润滑性物质(润滑成分)14与纤维状部件27a接触,从而将润滑成分提供给电子照相感光体的表面。
清洁刮刀27b可以是常见的橡胶刮刀。
上述处理盒20以可拆卸的方式安装在成像设备的主体上,并与成像设备主体一同构成成像设备。
曝光装置30可以是能够对充电后的电子照相感光体10进行曝光从而在其上形成静电潜像的任何装置。曝光装置30的光源优选是多光束式面发射激光器。
对转印装置40不作限定,只要它可以将电子照相感光体10上的调色剂图像转印至转印介质(可以是像图14所示的转印介质那样在用于代替中间转印介质50的纸传送带(未示出)上保持的纸,或是不使用中间转印介质50而直接将图像转印于其上的纸)上即可,例如,可以使用常用的辊形转印材料。
中间转印介质50的体积电阻率为102Ω·cm~1011Ω·cm,并且是包含聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯或橡胶等作为构成成分的带形介质(中间转印带)。中间转印介质50除了是带形外还可以是鼓形。
对转印介质没有特别限定,只要它是能够转印在电子照相感光体10上形成的调色剂图像的介质即可。例如,对于电子照相感光体10直接转印至纸上的情况,该纸为转印介质,而当使用中间转印介质50时,所述中间转印介质为转印介质。
图15是显示成像设备的另一个示例性实施方式的示意图。在图15的成像设备110中,电子照相感光体10固定在成像设备的主体上,充电装置22、显影装置25和清洁装置27彼此独立地安装于成像设备的主体上,从而分别构成充电盒、显影盒和清洁盒。在该示例性实施方式中,充电装置22是电晕放电式充电装置,但是,充电装置22也可以是接触式充电装置。
在成像设备110中,电子照相感光体10与其他装置彼此分离,充电装置22、显影装置25和清洁装置27可以通过拉出或压入而以可拆卸的方式固定在成像设备的主体上。
在该示例性实施方式的电子照相感光体中,在一些情况中不必形成所述的盒。因此,充电装置22、显影装置25和清洁装置27可以通过拉出或压入而以可拆卸的方式安装在成像设备的主体上,由此,可以降低每页印刷的设备成本。这些装置中的两种或两种以上可以制成一个一体化的盒,从而以可拆卸的方式固定在所述主体上。
成像设备110具有与成像设备100相同的构成,不同之处在于前者的充电装置22、显影装置25和清洁装置27各自构成盒。
图16是显示成像设备的又一个示例性实施方式的示意图。成像设备120是配有4个处理盒20的串联型全色成像设备。成像设备120设计成使4个处理盒20在中间转印介质50上彼此并列地设置的形式,并且每一个电子照相感光体用于一种颜色。除了是串联型设备之外,成像设备120具有与成像设备100相同的构成。
实施例 以下,将参考实施例更详细地描述本发明的示例性实施方式,但本发明并不限制于此。
实施例1. <感光体1的制造> (感光体A的制备) 对外径为30mm的圆筒状Al支持体的表面实施珩磨处理,然后通过在包含100重量份锆化合物(商品名ORGATICS ZC540;由MatsumotoChemical Industry Co.,Ltd.制造)、10重量份硅烷化合物(商品名A1100;由Nippon Unicar Co.,Ltd.制造)、400重量份异丙醇和200重量份丁醇的溶液中对其进行浸渍涂布;并在150℃加热干燥10分钟,从而在该支持体上形成厚度为0.1μm的底涂层。
然后通过如下步骤,在该铝基材上形成厚度为0.15μm的电荷产生层将10重量份的、在其X射线衍射光谱中的7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有强衍射峰的羟基镓酞菁混入10重量份的聚乙烯醇缩丁醛(商品名S-LEC BM-S;由积水化学社生产)与1000重量份的乙酸正丁酯中,随后使用涂料振荡器将其与玻璃珠一起处理1小时以进行分散,然后用所获得的涂布液在以上的底涂层上进行浸渍涂布,在100℃加热干燥10分钟。
将2.5重量份的具有以下所示化合物1的结构的联苯胺化合物与3重量份的由以下化合物2所示的高分子化合物(粘度平均分子量为39,000)溶解在20重量份的氯苯中,从而制得涂布液,通过浸渍涂布将该涂布液涂布在电荷产生层上,然后在130℃进行加热40分钟,以形成层厚度为20μm的电荷输送层。这就是感光体A。
化合物1
化合物2
(感光体1的制造) 将100重量份的苯酚、175重量份的福尔马林和2重量份的Ba(OH)2·8H2O放入侧臂烧瓶中,在100℃和氮气气氛下进行3小时的加热和搅拌。在减压条件下去除溶剂,由此得到酚醛树脂(1)。
接着,通过将以上电荷输送材料I-1、作为热固性树脂(固化性树脂)的酚醛树脂(1)、催化剂、正丁醇和环己酮如下表1所示混合,制备最外表面层涂布液(1)~(7)。
对应于所制备的最外表面层涂布液的种类,准备七个喷墨头(商品名PIXEL JET 64,由Trident Co.,Ltd.制造),将最外表面层涂布液(1)~(7)加入这些喷墨头中。将感光体A的圆筒轴以水平设置,并安装在能够使感光体A绕该轴旋转的装置中,将加有最外表面层涂布液(1)~(7)的七个液滴喷射头排成一列,使得液滴可从感光体A的正上方向正下方的感光体A喷射。
涂布液从液滴喷射头中的64个喷嘴之中的一列的10个喷嘴喷出,将各喷射头设置成相对于感光体的轴向以倾斜角θ=85℃倾斜(如图6A和6B所示),使得液滴从喷嘴中喷射出来并着陆之后,液滴与相邻液滴接触在一起(如图5所示)。刚喷出时的液滴的直径如虚线所示大致与喷嘴的直径相同,但是在感光体A的表面上着陆以后,液滴如实线所示铺展从而与相邻的液滴接触并成层。此外,设定各液滴喷射头以使得各液滴喷射头到感光体A的表面的间距为10mm。
感光体A以180rpm的速度旋转,涂布液在2000Hz下从喷嘴中喷射出来,喷射头以220mm/min的线速度从感光体A的一侧的端部向相对侧的另一端部水平移动。通过这种移动,如图7所示,填充有涂布液(1)的液滴喷射头的各喷嘴可以朝向所述感光体A上的最外表面层涂布液(1)尚未着陆的部分。
如图7所示,通过以这种方式从电荷产生层侧依次喷射最外表面层涂布液(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7),可以形成最外表面层的涂层。应该注意的是,虽然图7显示了三个喷射头,但是在该示例性实施方式中使用了七种最外表面层涂布液,所以如以上所述存在七个喷射头。
然后通过在160℃干燥40分钟,形成5μm厚度的最外表面层,从而得到感光体-1。
(最外表面层中的固化性树脂的含有比率的测定) 使用其中固化性树脂的含有比率已知的最外表面层涂布液(1)~(7)预先制备各层。对于这些层,用二次离子质谱仪(SIMS)检测最外表面层中是否存在Ba原子,基于这些检测结果,可以制作显示固化性树脂的含有比率与Ba原子检测结果之间关系的校准曲线。
接着,将实施例1的感光体的最外表面层剥离,用二次离子质谱仪(SIMS)检测该最外表面层的外表面侧的Ba原子,通过将该检测结果与预先制作的校准曲线比较,将检测结果换算成固化性树脂的含有比率,从而求出感光体-1的最外表面层中的固化性树脂的含有比率。
(残余电势的测定) 在10℃温度和15%RH(相对湿度)的环境下,使用栅极电势为-700V的栅格式电晕管充电器(scorotron charger)对每个电子照相感光体进行充电。接着,充电之后一秒钟,使用780nm的半导体激光,以10mJ/m2的光照射电子照相感光体1,并且进行放电,然后在放电之后三秒钟,使用50mJ/m2的红色LED光照射各电子照相感光体1以去除电荷,此时测定感光体1的表面电势(V),以该值作为所述残余电势值。该评测结果如表5所示。
(图像流散的评价) 将感光体1安装在一种打印机(商品名DOCUCENTRE COLORF450,由富士施乐株式会社制造)中。在30℃和85%RH的环境下以及在10℃和20%RH的环境下输出浓度为20%的半色调图像的图像品质,并对第一页、第10,000页以及在打印机中放置一天(24小时)之后的打印输出进行有关图像浓度减少的目视评价,以此进行评价。评价结果如表5所示。
(评估标准) A良好 B图像流散轻微可见 C可明显确认发生图像流散 (重影的评价) 以感光体1代替DOCUPRINT C1616(商品名,由富士施乐株式会社制造)中的感光体,在高温高湿(20℃,50%RH)条件下,在100页纸上形成测试图像,并评价重影。
按如下所示评价重影如图17A~图17C所示,印刷100%输出图像模式和文字“X”的图,观察文字“X”出现在100%输出图像部分中的状态。评价结果如表5所示。
(评价标准) A良好,如图17A所示; B重影现象轻微可见,如图17B所示; C可明显确认出现重影,如图17C所示; (剥离的评价) 通过如下方式评价粘附性根据JIS K 5400-1979,在进行上述图像流散评价以后的感光体表面上的10mm×10mm区域中,用刀具形成1mm×1mm的100个网格图案,将压敏带(商品名Cellophane Tape CT-24,由Nichiban Co.,Ltd.公司制造)贴付于其上,然后在感光体表面的法向上剥离该压敏带,评估残余的区域数。评价结果如表5所示。
(磨耗率的评价) 在低温低湿(10℃,20%RH)条件下进行100,000次旋转使用之后,测试该最外表面层5的层厚度,求出每1000次旋转的磨耗率,其结果如表5所示。
实施例2 用与制造感光体1相同的方法来制造最外表面层5的厚度为5μm的感光体2,不同之处在于,在制造实施例1的感光体1的方法中,用化合物IV-9来代替电荷输送材料I-1。
如实施例1中所进行的评价一样,对感光体2进行相同的评价。其结果如表5所示。
实施例3 用与制造实施例1中的感光体1相同的方法来制造最外表面层5的厚度为5μm的感光体3,不同之处在于,使用甲阶酚醛树脂(商品名PL-2207,由群荣化学株式会社制造)代替酚醛树脂(1)。
如实施例1中所进行的评价一样,对感光体3进行相同的评价。其结果如表5所示。
实施例4 用与制造实施例1中的感光体1相同的方法来制造感光体4,不同之处在于,用如表2所示的最外表面层涂布液(8)~(14)代替最外表面层涂布液(1)~(7)。
如实施例1中所进行的评价一样,对感光体4进行相同的评价。其结果如表5所示。
实施例5 用与制造实施例1中的感光体1相同的方法来制造感光体5,不同之处在于,用如表3所示的最外表面层涂布液(15)~(21)代替最外表面层涂布液(1)~(7)。
如实施例1中所进行的评价一样,对感光体5进行相同的评价。其结果如表5所示。
实施例6 用与制造实施例1中的感光体1相同的方法来制造感光体6,不同之处在于,用如表4所示的最外表面层涂布液(22)~(28)代替最外表面层涂布液(1)~(7)。
如实施例1中所进行的评价一样,对感光体6进行相同的评价。其结果如表5所示。
实施例7 用与实施例1中相同的方式制造感光体A。此外,制备在实施例1中制备的最外表面层涂布液(1)和最外表面层涂布液(7)。
准备两个喷墨液滴喷射头(商品名PIXEL JET 64,由Trident Co.,Ltd.制造),它们分别装有最外表面层5的涂布液(1)和(7)。将感光体A的圆筒轴水平设置,并安装在能够使感光体A围绕该轴旋转的装置中,将装有最外表面层涂布液(1)和(7)的液滴喷射头排成一列,使得它们可从感光体A正上方向正下方的感光体A喷射,将各液滴喷射头与感光体A的表面之间的间距设定为10mm。
涂布液从液滴喷射头的64个喷嘴之中的10个喷嘴喷出,每层的最外表面层涂布液(1)与最外表面层涂布液(7)的喷射比例变化如下0∶5、1∶4、2∶3、3∶2、4∶1、5∶0。
感光体A以180rpm的速度旋转,涂布液在2000Hz下从喷嘴中喷射出来,与此同时,使该喷射头以220mm/min的线速度从感光体A的一侧的端部向相对侧的另一端部水平移动。
然后通过在160℃干燥40分钟,形成厚度为5μm的最外表面层,从而得到感光体7。如实施例1中所进行的评价一样,对感光体7进行相同的评价。评价结果如表5所示。
比较例1 用与实施例1的感光体1相同的方法来制造比较例的感光体1,不同之处在于,仅将最外表面层涂布液(4)装入液滴喷射头(商品名PIXELJET 64,由Trident Co.,Ltd.制造),将液滴喷射头设置为可从感光体A的正上方向正下方的感光体A喷射液滴,并使感光体A以65rpm的速度旋转,与此同时,使液滴喷射头以32mm/min的移动速度从感光体A的一侧的端部向感光体A的相对侧的另一端部水平移动,从而形成厚度为5μm的最外表面层。
如实施例1中所进行的评价一样,对感光体7进行相同的评价。评价结果如表5所示。
比较例2 用浸渍涂布装置将最外表面层涂布液(1)~(7)依次涂布在感光体A的电荷输送层上,以形成固化性树脂比例的逐级梯度。然后,通过在160℃干燥40分钟,形成具有5μm厚度的最外表面层,得到比较例感光体2。以与实施例1中相同的方法评价比较例感光体2。其结果如表5所示。
比较例2中所使用的浸渍涂布装置构成如图18所示,该浸渍涂布装置是这样的装置,其中,将涂布液82装入涂布槽84并将圆筒状支持体4浸入该槽并从中提拉,从而进行涂布。在比较例2中,将最外表面层涂布液(1)~(7)依次与涂布槽84中的涂布液82进行交换,进行涂布。通过将以与实施例1中相同方式获得的圆筒状支持体如图18所示配置在垂直方向,将圆筒状支持体4浸入最外表面层涂布液,然后在保持150mm/min的速度的同时进行提拉,形成比较例2的最外表面层。
在比较例感光体2的最外表面层中,在浸渍涂布过程中,当浸入涂布槽时,之前涂布的最外表面层的涂膜溶出,所以不能获得层厚度方向上的固化性树脂含有比率的梯度。
比较例3 通过与比较例感光体2相同的方法进行浸渍涂布,得到比较例感光体3,不同之处在于,在比较例2的比较例感光体2的制造方法中,仅使用了最外表面层涂布液(4)。
用与实施例1相同的方法来评价比较例感光体3。评价结果如表5所示。
比较例4 通过与比较例感光体2相同的方法进行浸渍涂布,得到比较例感光体4,不同之处在于,在比较例2的比较例感光体2的制造方法中,仅使用了最外表面层涂布液(1)。
用与实施例1相同的方法来评价比较例感光体4。评价结果如表5所示。
比较例5 通过与比较例感光体2相同的方法进行浸渍涂布,得到比较例感光体5,不同之处在于,在比较例2的比较例感光体2的制造方法中,仅使用了最外表面层涂布液(7)。
用与实施例1相同的方法来评价比较例感光体5。评价结果如表5所示。
当像实施例1~7那样使最外表面层5内的酚醛树脂的组成发生变化时,则残余电势较低,图像流散和重影的评价结果良好,磨耗率结果也良好。
相比之下,当最外表面层5像比较例1那样层积时,则有时在各层之间的界面处发生剥离,并观察到重影。此外,当像比较例2~5那样使最外表面层5为单一组成时,没能在改善磨耗率的同时改善图像流散和重影。
本发明的其它示例性实施方式如下所示。
一种电子照相感光体的制造方法,该方法包括下述步骤将电荷输送材料和固化性树脂的含有比率相异的两种以上的用于最外表面层5的涂布液从液滴喷射头中喷射到圆筒状支持体的感光层的表面上;控制所述两种以上的用于最外表面层5的涂布液在圆筒状支持体的轴向上的喷射量,和/或者控制液滴喷射头在轴向上的扫描速率,其中, (a)通过将一个或多个圆筒型液滴喷射头配置成围绕在圆筒状支持体的外周,可以抑制圆周方向上的最外表面层5的层厚不均; (b)通过提供其宽度比圆筒状支持体的轴向长度更宽的液滴喷射头,可以进行高速涂布;或者 (c)通过提供可连续地向用于最外表面层5的涂布液施压的连续型液滴喷射头,可以使用高粘度的最外表面层涂布液。
权利要求
1.一种电子照相感光体,该电子照相感光体具有圆筒状支持体和依次层积在所述圆筒状支持体上的感光层与最外表面层,
所述最外表面层包含电荷输送材料和固化性树脂;而且
所述最外表面层中的固化性树脂的含有比率向所述最外表面层的远离所述感光层侧的表面的方向增加。
2.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,当将所述固化性树脂与所述电荷输送材料的总重量定义为100%时,在所述最外表面层与所述感光层之间的界面处的所述最外表面层中,所述固化性树脂的含有比率为45重量%以下。
3.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,当将所述固化性树脂与所述电荷输送材料的总重量定义为100%时,在所述最外表面层与所述感光层之间的界面处的所述最外表面层中,所述固化性树脂的含有比率为10重量%~45重量%。
4.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,当将所述固化性树脂与所述电荷输送材料的总重量定义为100%时,在所述最外表面层远离所述感光层侧的所述最外表面层的表面,所述最外表面层中的固化性树脂的含有比率为55重量%以上。
5.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,当将所述固化性树脂与所述电荷输送材料的总重量定义为100%时,在所述最外表面层远离所述感光层侧的所述最外表面层的表面,所述最外表面层中的固化性树脂的含有比率为55重量%~90重量%。
6.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述最外表面层中的所述固化性树脂在所述最外表面层远离所述感光层侧的所述最外表面层的表面处的含有比率与所述最外表面层中的所述固化性树脂在所述最外表面层与所述感光层的界面处的含有比率之差为10重量%~80重量%。
7.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述固化性树脂是具有酚式羟基的固化性树脂。
8.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述电荷输送材料包含具有电荷输送功能的交联性物质。
9.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述感光层包含聚碳酸酯树脂。
10.一种处理盒,该处理盒包括
权利要求1~9中任一项所述的电子照相感光体;以及
选自下列装置的至少一种装置充电装置,该充电装置对所述电子照相感光体进行充电;潜像形成装置,该潜像形成装置在充电后的所述电子照相感光体上形成潜像;显影装置,该显影装置利用调色剂使所述潜像显影;或清洁装置,该清洁装置对显影后的所述电子照相感光体的表面进行清洁。
11.一种成像设备,该成像设备包括
权利要求1~9中任一项所述的电子照相感光体;
充电装置,该充电装置对所述电子照相感光体进行充电;
潜像形成装置,该潜像形成装置在充电后的所述电子照相感光体上形成潜像;
显影装置,该显影装置利用调色剂使所述潜像显影;以及
转印装置,该转印装置将所述调色剂图像转印至记录介质上。
12.制造权利要求1~9中任一项所述的电子照相感光体的方法,该方法包括
制备固化性树脂的含有比率相异的两种以上的最外表面层涂布液;
将所述两种以上的最外表面层涂布液从液滴喷射头喷射到所述圆筒状支持体上的所述感光层的表面上以形成最外表面层,其中,通过控制所述两种以上的最外表面层涂布液的喷射比例,或者通过依次叠加所述两种以上的最外表面层涂布液,使得所述固化性树脂在层厚度方向上的含有比率不同。
13.如权利要求12所述的制造电子照相感光体的方法,其中,所述最外表面层涂布液由所述液滴喷射头通过喷墨法喷射。
14.如权利要求13所述的制造电子照相感光体的方法,其中,所述喷墨法是使用压电元件的喷墨法。
15.如权利要求12所述的制造电子照相感光体的方法,其中,配置多个所述的液滴喷射头。
全文摘要
本发明提供了电子照相感光体及其制造方法、处理盒和成像设备。本发明的电子照相感光体包括圆筒状支持体和从圆筒状支持体侧依次层积在所述圆筒状支持体上的感光层和最外表面层。该最外表面层包含电荷输送材料和固化性树脂。所述最外表面层中的固化性树脂的含有比率随着离感光层侧的距离的增加而在层厚度方向上增大。本发明的处理盒和电子照相设备配备有所述电子照相感光体。
文档编号G03G5/147GK101329520SQ20071012648
公开日2008年12月24日 申请日期2007年6月18日 优先权日2006年10月27日
发明者稻垣智丈, 多田一幸, 佐藤智正, 森田直己, 池田贤治 申请人:富士施乐株式会社