电子照相感光体、处理盒及图像形成装置的制作方法

文档序号:19678572发布日期:2020-01-14 17:00阅读:192来源:国知局
电子照相感光体、处理盒及图像形成装置的制作方法

本发明是涉及一种电子照相感光体、处理盒及图像形成装置。



背景技术:

专利文献1中记载有一种电子照相感光体,其包括:导电性基体;有机感光层,设置于导电性基体上,并且在与无机保护层相接的面侧的区域中至少包含电荷传输材料及体积平均粒径为20nm以上且200nm以下的二氧化硅粒子;以及无机保护层,与有机感光层的表面相接地设置于有机感光层上。

专利文献2中记载有一种电子照相感光体,其包括基体,并且自基体侧依序包括包含氧及镓且镓的含有率为28原子%以上且40原子%以下的蒸镀膜即底涂层以及感光层。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第5994708号公报

[专利文献2]日本专利第5509764号公报



技术实现要素:

[发明所要解决的问题]

例如,关于包括无机保护层的电子照相感光体,若载体(carrier)等硬质物介隔存在于与电子照相感光体接触的构件之间,则有在无机保护层中产生凹痕的情况。

本发明的问题在于提供一种电子照相感光体,其包括无机保护层,且所述电子照相感光体中,与底涂层、电荷传输层及无机保护层的至少一层的膜弹性模量未满5gpa的情况或具有含有粘结树脂及金属氧化物粒子的底涂层的情况相比,无机保护层的凹痕的产生得到抑制。

[解决问题的技术手段]

所述问题可通过以下的手段来解决。

<1>一种电子照相感光体,其包括:导电性基体;底涂层,设置于所述导电性基体上;电荷产生层,设置于所述底涂层上;电荷传输层,设置于所述电荷产生层上;以及无机保护层,设置于所述电荷传输层上;并且所述底涂层、所述电荷传输层及所述无机保护层的膜弹性模量分别为5gpa以上。

<2>根据<1>所述的电子照相感光体,其中,所述底涂层与所述无机保护层的膜弹性模量的差为60gpa以内。

<3>根据<1>或<2>所述的电子照相感光体,其中,所述电荷传输层与所述无机保护层的膜弹性模量的差为90gpa以内。

<4>一种电子照相感光体,其包括:导电性基体;底涂层,设置于所述导电性基体上,且底涂层包含金属氧化物层;电荷产生层,设置于所述底涂层上;电荷传输层,设置于所述电荷产生层上,且电荷传输层含有粘结树脂、电荷传输材料及二氧化硅粒子;以及无机保护层,设置于所述电荷传输层上,且无机保护层包含金属氧化物层。

<5>根据<4>所述的电子照相感光体,其中,所述底涂层为包含含有镓及氧的金属氧化物层的底涂层。

<6>根据<4>或<5>所述的电子照相感光体,其中,所述无机保护层为包含含有镓及氧的金属氧化物层的无机保护层。

<7>根据<4>至<6>中任一项所述的电子照相感光体,其中,所述无机保护层的膜厚为1.0μm以上且10μm以下。

<8>根据<7>所述的电子照相感光体,其中,所述无机保护层的膜厚为3.0μm以上且10μm以下。

<9>根据<4>至<8>中任一项所述的电子照相感光体,其中,所述二氧化硅粒子的含量相对于所述电荷传输层而为30质量%以上且70质量%以下。

<10>根据<9>所述的电子照相感光体,其中,所述二氧化硅粒子的含量相对于所述电荷传输层而为50质量%以上且70质量%以下。

<11>一种处理盒,其包括根据<1>至<10>中任一项所述的电子照相感光体,且

所述处理盒可拆装地设置在图像形成装置中。

<12>一种图像形成装置,其包括:

根据<1>至<10>中任一项所述的电子照相感光体;

带电机构,使所述电子照相感光体的表面带电;

静电潜像形成机构,在经带电的所述电子照相感光体的表面形成静电潜像;

显影机构,利用包含色粉的显影剂,对形成于所述电子照相感光体的表面的静电潜像进行显影而形成色粉图像;以及

转印机构,将所述色粉图像转印至记录介质的表面。

[发明的效果]

根据<1>、<4>、<5>或<6>的发明,可提供一种电子照相感光体,其与底涂层、电荷传输层及无机保护层的至少一层的膜弹性模量未满5gpa的情况或具有含有粘结树脂及金属氧化物粒子的底涂层的情况相比,无机保护层的凹痕的产生得到抑制。

根据<2>或<3>的发明,可提供一种电子照相感光体,其与底涂层和无机保护层的膜弹性模量的差超过60gpa或电荷传输层和无机保护层的膜弹性模量的差超过90gpa的情况相比,无机保护层的凹痕的产生得到抑制。

根据<7>或<8>的发明,可提供一种电子照相感光体,其与无机保护层的膜厚未满1.0μm的情况相比,无机保护层的凹痕的产生得到抑制。

根据<9>或<10>的发明,可提供一种电子照相感光体,其与二氧化硅粒子的含量相对于电荷传输层而未满30质量%的情况相比,无机保护层的凹痕的产生得到抑制。

根据<11>或<12>的发明,可提供一种包括电子照相感光体的处理盒或图像形成装置,所述电子照相感光体中,与底涂层、电荷传输层及无机保护层的至少一层的膜弹性模量未满5gpa的情况或具有含有粘结树脂及金属氧化物粒子的底涂层的情况相比,无机保护层的凹痕的产生得到抑制。

附图说明

图1是表示本实施方式的电子照相感光体的层构成的一例的示意剖面图。

图2a、图2b是表示本实施方式的电子照相感光体的无机保护层的形成中所使用的成膜装置的一例的概略示意图。

图3是表示本实施方式的电子照相感光体的无机保护层的形成中所使用的等离子体产生装置的例子的概略示意图。

图4是表示本实施方式的图像形成装置的一例的概略构成图。

图5是表示本实施方式的图像形成装置的另一例的概略构成图。

符号说明

101:底涂层

102:电荷产生层

103:电荷传输层

104:导电性基体

105:有机感光层

106:无机保护层

107a、7:电子照相感光体(感光体)

8:带电装置

9:曝光装置

11:显影装置

13:清洁装置

14:润滑材

30:驱动马达

40:转印装置

50:中间转印体

60:控制装置

100:图像形成装置

120:图像形成装置

131:清洁刮板

132:纤维状构件(辊状)

133:纤维状构件(平刷状)

300:处理盒

210:成膜室

211:排气口

212:基体旋转部

213:基体支撑构件

214:基体

215、220:气体导入管

216:簇射喷嘴

217:等离子体扩散部

218:高频电力供给部

219:平板电极

221:高频放电管部

222:高频线圈

223:石英管

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式进行详细说明。

[电子照相感光体]

第1实施方式的电子照相感光体为如下电子照相感光体,其包括:导电性基体;底涂层,设置于导电性基体上;电荷产生层,设置于底涂层上;电荷传输层,设置于电荷产生层上;以及无机保护层,设置于电荷传输层上;并且底涂层、电荷传输层及无机保护层的膜弹性模量分别为5gpa以上。

第2实施方式的电子照相感光体为如下电子照相感光体,其包括:导电性基体;底涂层,设置于导电性基体上,且底涂层包含金属氧化物层;电荷产生层,设置于底涂层上;电荷传输层,设置于电荷产生层上,且电荷传输层含有粘结树脂、电荷传输材料及二氧化硅粒子;以及无机保护层,设置于电荷传输层上,且无机保护层包含金属氧化物层。

在本说明书中,关于在第1实施方式及第2实施方式中共通的事项,总称为“本实施方式”来进行说明。

这里,先前已知有在有机感光层上形成无机保护层的技术。

有机感光层具有柔软性,而有容易变形的倾向,另一方面,无机保护层虽为硬质,但有韧性劣化的倾向。因此,有在无机保护层中产生凹痕的情况。

例如,在显影工序中,载体自显影机构飞散,所飞散的载体附着于电子照相感光体,所述情况下,附着于电子照相感光体的载体到达至转印位置。然后,在转印位置,载体在夹持于电子照相感光体与转印机构之间的状态下承受按压力。因此,例如,在电子照相感光体与转印机构之间,载体被按压附着于无机保护层,而在无机保护层中产生凹痕(凹陷)。

因此,本发明者等人对抑制无机保护层的凹痕的产生进行努力研究,从而发现以下的两种方法。

第1实施方式为一种电子照相感光体,其在导电性基体上依序包括底涂层、电荷产生层、电荷传输层及无机保护层,并且底涂层、电荷传输层及无机保护层的膜弹性模量分别为5gpa以上。

在第1实施方式的情况下,关于相对而言层具有厚度且容易显现所述层的硬度的影响的底涂层、电荷传输层及无机保护层这三层,将各自的膜弹性模量设为5gpa以上。由此,通过包含无机保护层的硬度高的三层而并非仅通过无机保护层来提高电子照相感光体的机械强度,因此认为可抑制凹痕的产生。

另外,第2实施方式为一种电子照相感光体,其在导电性基体上依序包括底涂层、电荷产生层、电荷传输层及无机保护层,并且底涂层及无机保护层包含金属氧化物层,且电荷传输层含有粘结树脂、电荷传输材料及二氧化硅粒子。

在第2实施方式的情况下,将相对而言层具有厚度且容易显现所述层的硬度的影响的底涂层、电荷传输层及无机保护层这三层设为金属氧化物层或包含二氧化硅粒子的层。通过设为所述组成,底涂层、电荷传输层及无机保护层这三层的硬度得到提高,通过硬度高的所述三层而提高电子照相感光体的机械强度,因此认为可抑制凹痕的产生。

根据以上所述,推测:本实施方式(第1实施方式及第2实施方式)的电子照相感光体通过所述构成而可抑制凹痕的产生。

这里,对各层的膜弹性模量的测定方法进行说明。

各层的膜弹性模量使用如下平均值,所述平均值是使用mts系统(systems)公司制造的纳米压痕仪(nanoindenter)sa2并利用连续刚度法(continuousstiffnessmeasurement,csm)(美国专利4848141)而获得深度分布,并根据其压入深度30nm至2000nm的测定值而获得。下述为测定条件。

·测定环境:23℃、55%rh

·使用压头:金刚石制正三角锥压头(伯科维奇(berkovic)压头)

·试验模式:csm模式

再者,测定试样可为在成为测定对象的底涂层、电荷传输层及无机保护层的成膜时的相同条件下成膜于基体上而成的试样。另外,也可为将底涂层、电荷传输层及无机保护层自制作后的电子照相感光体剪切而成的试样。另外,所剪切的试样也可为蚀刻一部分而成的试样。

再者,在自制作后的电子照相感光体测定底涂层、电荷传输层及无机保护层的膜弹性模量的情况下,以如下方式进行。

首先,对无机保护层的膜弹性模量进行测定,其后,通过自表面进行研磨或进行胶带剥离等而将无机保护层去除。然后,对所露出的电荷传输层的膜弹性模量进行测定,测定后,通过将电荷传输层及电荷产生层(视需要也将中间层)浸渍于四氢呋喃等有机溶剂中并加以溶解等而去除。继而,对所露出的底涂层的膜弹性模量进行测定。

再者,也可利用切割机等剪切测定对象的底涂层、电荷传输层及无机保护层的一部分而设为测定试样。

在第1实施方式中,为了可更有效地抑制无机保护层的凹痕的产生,底涂层与无机保护层的膜弹性模量的差优选60gpa以内,更优选50gpa以内,进而优选40gpa以内。即,底涂层与无机保护层的膜弹性模量的差以小为宜。其原因在于:膜弹性模量的差成为无机保护层的凹陷的契机。

另外,为了可更有效地抑制无机保护层的凹痕的产生,电荷传输层与无机保护层的膜弹性模量的差也优选90gpa以内。

在本实施方式中,关于无机保护层的凹痕的产生,尤其是在将载体自无机保护层侧压入至2000nm的情况下,在底涂层、电荷产生层、电荷传输层及无机保护层的各层中,膜弹性模量最小的层受到影响,因此各层的膜弹性模量的差以小为宜。

以下,一边参照附图一边对本实施方式的电子照相感光体进行详细说明。再者,附图中,对相同或相当部分标注相同符号,并省略重复说明。

图1是表示本实施方式的电子照相感光体的层构成的一例的示意剖面图。感光体107a具有:在导电性基体104上设置有底涂层101,并在底涂层101的上方依次形成有电荷产生层102、电荷传输层103及无机保护层106的结构。感光体107a具有功能被分离至电荷产生层102与电荷传输层103的有机感光层105。

另外,在导电性基体104与底涂层101之间也可具有中间层。

在第1实施方式的情况下,底涂层101、电荷传输层103及无机保护层106的膜弹性模量分别为50gpa以上。

在第2实施方式的情况下,底涂层101及无机保护层106包含金属氧化物层,且电荷传输层103含有粘结树脂、电荷传输材料及二氧化硅粒子。

以下,对构成电子照相感光体的各要素进行说明。再者,有时省略符号来进行说明。

(导电性基体)

作为导电性基体,例如可列举包含金属(铝、铜、锌、铬、镍、钼、钒、铟、金、铂等)或合金(不锈钢等)的金属板、金属滚筒、及金属带等。另外,作为导电性基体,例如也可列举将导电性化合物(例如导电性聚合物、氧化铟等)、金属(例如铝、钯、金等)或合金涂布、蒸镀或层压而成的纸、树脂膜、带等。这里,所谓“导电性”是指体积电阻率未满1013ω·cm。

在将电子照相感光体用于激光打印机中的情况下,优选对导电性基体的表面进行粗糙化,使得其中心线平均粗糙度ra为0.04μm以上且0.5μm以下,以便抑制在照射激光光时所产生的干涉条纹。再者,在将非相干光用于光源中的情况下,并不特别需要用于防止干涉条纹的表面粗糙化,但其抑制由导电性基体的表面凹凸引起的缺陷的产生,因此适合更长寿命化。

作为表面粗糙化的方法,例如可列举:通过使研磨剂悬浮于水中并喷附于导电性基体上而进行的湿式珩磨(honing)、将导电性基体压接于旋转的磨石并连续进行磨削加工的无心磨削、阳极氧化处理等。

作为表面粗糙化的方法,也可列举如下方法:不对导电性基体的表面进行粗糙化,而使导电性或半导电性粉体分散于树脂中,在导电性基体的表面上形成层,并利用分散于所述层中的粒子进行表面粗糙化。

利用阳极氧化进行的表面粗糙化处理是通过将金属制(例如铝制)的导电性基体作为阳极,并在电解质溶液中进行阳极氧化而在导电性基体的表面形成氧化膜。作为电解质溶液,例如可列举硫酸溶液、草酸溶液等。但是,通过阳极氧化而形成的多孔阳极氧化膜在维持原样的状态下有化学活性,且容易被污染,由环境引起的电阻变动也大。所以,优选对多孔阳极氧化膜进行封孔处理:在加压水蒸气或沸水中(也可添加镍等金属盐),利用由水合反应引起的体积膨胀将氧化膜的微细孔堵塞,从而变为更稳定的水合氧化物。

阳极氧化膜的膜厚例如优选0.3μm以上且15μm以下。若所述膜厚处于所述范围内,则有发挥相对于注入而言的阻隔性的倾向,另外存在抑制因反复使用所引起的残余电位上升的倾向。

也可对导电性基体实施利用酸性处理液的处理或者勃姆石(boehmite)处理。

利用酸性处理液的处理例如以如下方式实施。首先,制备包含磷酸、铬酸及氢氟酸的酸性处理液。关于酸性处理液中的磷酸、铬酸及氢氟酸的调配比例,例如磷酸为10质量%以上且11质量%以下的范围、铬酸为3质量%以上且5质量%以下的范围、氢氟酸为0.5质量%以上且2质量%以下的范围,这些酸整体的浓度宜为13.5质量%以上且18质量%以下的范围。处理温度例如优选42℃以上且48℃以下。被膜的膜厚优选0.3μm以上且15μm以下。

关于勃姆石处理,例如是将所述导电性基体在90℃以上且100℃以下的纯水中浸渍5分钟至60分钟、或者使其与90℃以上且120℃以下的加热水蒸气接触5分钟至60分钟来进行。被膜的膜厚优选0.1μm以上且5μm以下。也可进一步对其使用己二酸、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、柠檬酸盐等被膜溶解性低的电解质溶液进行阳极氧化处理。

就确保感光体的强度并抑制无机保护层的损伤的产生的方面而言,导电性基体的厚度(壁厚)宜为1mm以上,优选1.2mm以上,更优选1.5mm以上。导电性基体的厚度的上限并无特别限定,例如,就抑制无机保护层的损伤的产生的方面与感光体的操作性或制造性的方面而言,宜为3.5mm以下,可设为3mm以下,也可设为未满3mm。通过导电性基体的厚度为所述范围,容易抑制导电性基体的挠曲,且容易抑制无机保护层的损伤的产生。

(第1实施方式的底涂层)

第1实施方式的底涂层的膜弹性模量为5gpa以上。

作为第1实施方式的底涂层,若为可达成所述膜弹性模量的底涂层,则可应用电子照相感光体中的设置于导电性基体与有机感光层之间的公知的底涂层。

作为公知的底涂层,例如可列举:含有粘结树脂与电荷传输材料的层、含有粘结树脂与无机粒子(例如金属氧化物粒子)的层、含有粘结树脂与树脂粒子的层、由硬化膜(交联膜)形成的层、在硬化膜中包含各种粒子的层等。

例如,即便是底涂层为含有无机粒子与粘结树脂的层的情况,通过对无机粒子的原材料、无机粒子的含量、无机粒子的大小等进行控制,只要使膜弹性模量成为5gpa以上,则也可成为第1实施方式的底涂层。

就容易达成膜弹性模量5gpa以上(优选15gpa以上)且机械强度、透光性及导电性优异的方面而言,第1实施方式的底涂层优选金属氧化物层。

作为金属氧化物层,与后述的第2实施方式的底涂层相同,优选例也相同,因此这里省略记载。

(第2实施方式的底涂层)

第2实施方式的底涂层包含金属氧化物层。

这里,所谓包含金属氧化物层的底涂层是指金属氧化物的层状物(例如金属氧化物的化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)膜、金属氧化物的蒸镀膜、金属氧化物的溅射膜等),金属氧化物粒子的凝聚体或集合体除外。

作为包含金属氧化物层的底涂层,就机械强度、透光性及导电性优异的方面而言,优选包含含有第13族元素及氧的金属氧化物的金属氧化物层。

作为含有第13族元素及氧的金属氧化物,例如可列举:氧化镓、氧化铝、氧化铟、氧化硼等金属氧化物或这些的混晶。

这些之中,作为含有第13族元素及氧的金属氧化物,就机械强度、透光性优异、尤其是具有n型导电性且其导电控制性优异的观点而言,尤其优选氧化镓。

即,第2实施方式的底涂层优选包含含有镓及氧的金属氧化物层的底涂层。

包含金属氧化物层的底涂层只要为包含含有第13族元素(优选镓)及氧的金属氧化物的层即可,视需要也可为包含氢及碳原子的层。

包含金属氧化物层的底涂层也可为还包含锌(zn)的层。

另外,为了控制导电型,包含金属氧化物层的底涂层也可包含其他元素。关于包含金属氧化物层的底涂层,为了控制导电型,在n型的情况下,也可包含选自碳(c)、硅(si)、锗(ge)、锡(sn)中的一个以上的元素,在p型的情况下,也可包含选自氮(n)、铍(be)、镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)中的一个以上的元素。

尤其,包含金属氧化物层的底涂层优选含有第13族元素、氧及氢,且相对于构成包含金属氧化物层的底涂层的全部元素的、第13族元素、氧及氢的元素构成比率的和为90原子%以上。

而且,在包含金属氧化物层的底涂层中,改变氧及第13族元素的元素组成比(氧/第13族元素=o/ga),由此容易进行膜弹性模量的控制。在氧及第13族元素的元素组成比(氧/第13族元素)中,有氧组成比越高,膜弹性模量越高的倾向,例如优选1.0以上且1.6以下。

这里,包含金属氧化物层的底涂层中的各元素的确认、元素构成比率等的测定可使用与后述的无机保护层中记载的方法相同的方法,因此这里省略记载。

-底涂层的膜弹性模量-

包含金属氧化物层的底涂层的膜弹性模量优选5gpa以上,更优选40gpa以上,例如,就氧化镓自身的膜物性的方面而言,进而优选65gpa以上,尤其优选80gpa以上。另外,作为包含金属氧化物层的底涂层的膜弹性模量的上限,例如可列举120gpa以下。

-底涂层的体积电阻率-

包含金属氧化物层的底涂层的体积电阻率优选1×106以上且1×1012以下,更优选1×107以上且1×109以下。

通过底涂层具有所述体积电阻率,可抑制伴随使用的残余电位的上升,且容易抑制伴随残余电位的上升的图像浓度异常。

底涂层的体积电阻率可利用与后述的无机保护层的体积电阻率的测定方法相同的方法来测定。

-包含金属氧化物层的底涂层的形成-

包含金属氧化物层的底涂层的形成中,例如可利用等离子体化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)法、有机金属气相沉积法、分子束外延法、蒸镀、溅射等公知的气相成膜法。

包含金属氧化物层的底涂层的形成的具体方法与后述的无机保护层中记载的形成方法相同,因此这里省略记载。

-底涂层的厚度-

作为包含金属氧化物层的底涂层的厚度,优选0.1μm以上且10μm以下,更优选0.2μm以上且8.0μm以下,进而优选0.5μm以上且5.0μm以下。

(中间层)

图示虽省略,但也可在底涂层与有机感光层(即电荷产生层)之间进一步设置中间层。

中间层例如为包含树脂的层。作为用于中间层的树脂,例如可列举:缩醛树脂(例如聚乙烯丁缩醛等)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂等高分子化合物。

中间层也可为包含有机金属化合物的层。作为用于中间层的有机金属化合物,可列举含有锆、钛、铝、锰、硅等金属原子的有机金属化合物等。

这些用于中间层的化合物可单独使用,或者也可作为多种化合物的混合物或缩聚物来使用。

这些之中,中间层优选为包含含有锆原子或硅原子的有机金属化合物的层。

中间层的形成并无特别限制,可利用众所周知的形成方法,例如通过如下方式进行:形成将所述成分添加于溶剂中所得的中间层形成用涂布液的涂膜,对所述涂膜进行干燥,并视需要进行加热。

作为形成中间层的涂布方法,可使用浸渍涂布法、上推涂布法、线棒涂布法、喷雾涂布法、刮板涂布法、刮刀涂布(knifecoating)法、幕式涂布法等通常方法。

中间层的膜厚例如优选设定于0.1μm以上且3μm以下的范围内。再者,也可将中间层用作底涂层。

(电荷产生层)

电荷产生层例如为含有电荷产生材料与粘结树脂的层。

另外,电荷产生层也可为电荷产生材料的蒸镀层。电荷产生材料的蒸镀层适合于使用发光二极管(lightemittingdiode,led)、有机电致发光(electro-luminescence,el)图像阵列等非相干性光源的情况。

作为电荷产生材料,可列举:双偶氮、三偶氮等偶氮颜料;二溴蒽嵌蒽醌等稠环芳香族颜料;苝颜料;吡咯并吡咯颜料;酞菁颜料;氧化锌;三方晶系硒等。

这些之中,为了应对近红外区域的激光曝光,作为电荷产生材料,优选使用金属酞菁颜料或无金属酞菁颜料。具体而言,例如更优选:日本专利特开平5-263007号公报、日本专利特开平5-279591号公报等所公开的羟基镓酞菁;日本专利特开平5-98181号公报等所公开的氯镓酞菁;日本专利特开平5-140472号公报、日本专利特开平5-140473号公报等所公开的二氯锡酞菁;日本专利特开平4-189873号公报等所公开的氧钛酞菁。

另一方面,为了应对近紫外区域的激光曝光,作为电荷产生材料,优选二溴蒽嵌蒽醌等稠环芳香族颜料;硫靛系颜料;紫菜嗪化合物;氧化锌;三方晶系硒;日本专利特开2004-78147号公报、日本专利特开2005-181992号公报所公开的双偶氮颜料等。

当使用在450nm以上且780nm以下存在发光的中心波长的led、有机el图像阵列等非相干性光源时,也可使用所述电荷产生材料,但就分辨率的观点而言,当以20μm以下的薄膜使用有机感光层时,有机感光层中的电场强度变高,容易产生来自基体的电荷注入所引起的带电降低、被称为所谓黑点的图像缺陷。所述情况在使用三方晶系硒、酞菁颜料等容易在p-型半导体中产生暗电流的电荷产生材料时变得显着。

相对于此,在使用作为电荷产生材料的稠环芳香族颜料、苝颜料、偶氮颜料等的n-型半导体的情况下,难以产生暗电流,即便制成薄膜,也可抑制被称为黑点的图像缺陷。作为n-型的电荷产生材料,例如可列举日本专利特开2012-155282号公报的段落[0288]~段落[0291]中记载的化合物(cg-1)~化合物(cg-27),但并不限定于此。

再者,n-型的判定可利用通常所使用的飞行时间(timeofflight)法并根据流动的光电流的极性来判定,将相比空穴而更容易使电子作为载流子流动的设为n-型。

作为用于电荷产生层的粘结树脂,可自广泛的绝缘性树脂中选择,另外,作为粘结树脂,也可自聚-n-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘、聚硅烷等有机光导电性聚合物中选择。

作为粘结树脂,例如可列举:聚乙烯丁缩醛树脂、聚芳酯树脂(双酚类与芳香族二元羧酸的缩聚物等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、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、聚乙烯吡啶树脂、纤维素树脂、氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、酪蛋白、聚乙烯醇树脂、聚乙烯吡咯烷酮树脂等。这里,所谓“绝缘性”是指体积电阻率为1013ω·cm以上。

这些粘结树脂可单独使用一种或者混合使用两种以上。

再者,电荷产生材料与粘结树脂的调配比以质量比计优选10:1至1:10的范围内。

此外,在电荷产生层中也可包含众所周知的添加剂。

电荷产生层的形成并无特别限制,可利用众所周知的形成方法,例如通过如下方式进行:形成将所述成分添加于溶剂中所得的电荷产生层形成用涂布液的涂膜,对所述涂膜进行干燥,并视需要进行加热。再者,电荷产生层的形成也可通过电荷产生材料的蒸镀来进行。电荷产生层的利用蒸镀的形成尤其适合于利用稠环芳香族颜料、苝颜料作为电荷产生材料的情况。

作为用以制备电荷产生层形成用涂布液的溶剂,可列举:甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苄醇、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、二恶烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯、甲苯等。这些溶剂单独使用一种或者混合使用两种以上。

作为使粒子(例如电荷产生材料)分散于电荷产生层形成用涂布液中的方法,例如可利用球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、卧式砂磨机等介质分散机;或者搅拌机、超声波分散机、辊磨机、高压均质机等无介质分散机。作为高压均质机,例如可列举:在高压状态下使分散液进行液-液碰撞或液-壁碰撞并分散的碰撞方式、或者在高压状态下使分散液贯穿微细流路并分散的贯穿方式等。

再者,当进行所述分散时,有效的是将电荷产生层形成用涂布液中的电荷产生材料的平均粒径设为0.5μm以下、优选0.3μm以下、进而优选0.15μm以下。

作为将电荷产生层形成用涂布液涂布于底涂层上(或中间层上)的方法,例如可列举:刮板涂布法、线棒涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、液滴涂布法、气刀涂布法、幕式涂布法等通常方法。

电荷产生层的膜厚例如设定于优选0.1μm以上且5.0μm以下、更优选0.2μm以上且2.0μm以下的范围内。

(第1实施方式的电荷传输层)

第1实施方式的电荷传输层的膜弹性模量为5gpa以上。

作为第1实施方式的电荷传输层,只要为具有电荷传输能力且可达成所述膜弹性模量的层,则并无特别限制。

就容易达成膜弹性模量5gpa以上且电荷传输能力优异的方面而言,第1实施方式的电荷传输层例如优选含有电荷传输材料、粘结树脂以及二氧化硅粒子的层。

作为含有电荷传输材料、粘结树脂以及二氧化硅粒子的层,与后述的第2实施方式的电荷传输层相同,优选例也相同,因此这里省略记载。

(第2实施方式的电荷传输层)

电荷传输层为含有电荷传输材料、粘结树脂及二氧化硅粒子的层。电荷传输层也可为含有高分子电荷传输材料的层。

作为电荷传输材料,可列举:对苯醌、氯醌、溴醌、蒽醌等醌系化合物;四氰基醌二甲烷系化合物;2,4,7-三硝基芴酮等芴酮化合物;呫吨酮系化合物;二苯甲酮系化合物;氰基乙烯基系化合物;乙烯系化合物等电子传输性化合物。作为电荷传输材料,也可列举:三芳基胺系化合物、联苯胺系化合物、芳基烷烃系化合物、芳基取代乙烯系化合物、二苯乙烯系化合物、蒽系化合物、腙系化合物等空穴传输性化合物。这些电荷传输材料可单独使用一种或者使用两种以上,但并不限定于这些。

作为电荷传输材料,就电荷迁移率的观点而言,优选由下述结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物、及由下述结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物。

[化1]

结构式(a-1)中,art1、art2及art3分别独立地表示经取代或未经取代的芳基、-c6h4-c(rt4)=c(rt5)(rt6)、或-c6h4-ch=ch-ch=c(rt7)(rt8)。rt4、rt5、rt6、rt7、及rt8分别独立地表示氢原子、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代的芳基。

作为所述各基的取代基,可列举:卤素原子、碳数1以上且5以下的烷基、碳数1以上且5以下的烷氧基。另外,作为所述各基的取代基,也可列举经碳数1以上且3以下的烷基取代而成的取代氨基。

[化2]

结构式(a-2)中,rt91及rt92分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1以上且5以下的烷基、或者碳数1以上且5以下的烷氧基。rt101、rt102、rt111及rt112分别独立地表示卤素原子、碳数1以上且5以下的烷基、碳数1以上且5以下的烷氧基、经碳数1以上且2以下的烷基取代而成的氨基、经取代或未经取代的芳基、-c(rt12)=c(rt13)(rt14)、或-ch=ch-ch=c(rt15)(rt16),rt12、rt13、rt14、rt15及rt16分别独立地表示氢原子、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代的芳基。tm1、tm2、tn1及tn2分别独立地表示0以上且2以下的整数。

作为所述各基的取代基,可列举:卤素原子、碳数1以上且5以下的烷基、碳数1以上且5以下的烷氧基。另外,作为所述各基的取代基,也可列举经碳数1以上且3以下的烷基取代而成的取代氨基。

这里,在由结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物及由所述结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物中,就电荷迁移率的观点而言,尤其优选具有“-c6h4-ch=ch-ch=c(rt7)(rt8)”的三芳基胺衍生物、及具有“-ch=ch-ch=c(rt15)(rt16)”的联苯胺衍生物。

作为高分子电荷传输材料,可使用聚-n-乙烯基咔唑、聚硅烷等具有电荷传输性的公知材料。尤其是,优选日本专利特开平8-176293号公报、日本专利特开平8-208820号公报等所公开的聚酯系的高分子电荷传输材料。再者,高分子电荷传输材料可单独使用,但也可与粘结树脂并用。

第2实施方式的电荷传输层包含二氧化硅粒子。再者,若电荷传输层包含二氧化硅粒子,则二氧化硅粒子作为电荷传输层的增强材而发挥功能,膜弹性模量容易成为5gpa以上。

就抑制无机保护层的凹痕的产生的方面而言,二氧化硅粒子的含量相对于包含二氧化硅粒子的电荷传输层整体而宜为30质量%以上且70质量%以下。就相同的方面而言,二氧化硅粒子的含量的下限可为45质量%以上,也可为50质量%以上。另外,就例如二氧化硅粒子的分散性等方面而言,二氧化硅粒子的含量的上限可为75质量%以下,也可为70质量%以下。

即,电荷传输层中的二氧化硅粒子的含量例如相对于电荷传输层而优选30质量%以上且70质量%以下,更优选50质量%以上且70质量%以下。

作为二氧化硅粒子,例如可列举:干式二氧化硅粒子、湿式二氧化硅粒子。

作为干式二氧化硅粒子,可列举:使硅烷化合物燃烧而获得的燃烧法二氧化硅(气相二氧化硅(fumedsilica))、使金属硅粉急剧燃烧而获得的爆燃法二氧化硅。

作为湿式二氧化硅粒子,可列举:利用硅酸钠与无机酸(mineralacids)的中和反应而获得的湿式二氧化硅粒子(在碱性条件下进行合成·凝聚的沉淀法二氧化硅、在酸性条件下进行合成·凝聚的凝胶法二氧化硅粒子)、通过使酸性硅酸成为碱性并进行聚合而获得的胶体二氧化硅粒子(二氧化硅溶胶粒子)、通过有机硅烷化合物(例如烷氧基硅烷)的水解而获得的溶胶凝胶法二氧化硅粒子。

这些之中,作为二氧化硅粒子,就抑制残余电位的产生、此外抑制由电气特性的降低引起的图像缺陷(抑制细线再现性的降低)的观点而言,宜为使用表面的硅醇基少且具有低的空隙结构的燃烧法二氧化硅粒子。

二氧化硅粒子的体积平均粒径例如宜为20nm以上且200nm以下。二氧化硅粒子的体积平均粒径的下限可为40nm以上,也可为50nm以上。二氧化硅粒子的体积平均粒径的上限可为150nm以下,也可为120nm以下,还可为110nm以下。

关于二氧化硅粒子的体积平均粒径,将二氧化硅粒子自层中分离,利用扫描式电子显微镜(scanningelectronmicroscope,sem)装置以40000倍的倍率对100个所述二氧化硅粒子的一次粒子进行观察,通过一次粒子的图像分析来测定每个粒子的最长径、最短径,并根据所述中间值来测定球当量径。求出所获得的球当量径的累积频率中的50%径(d50v),将其作为二氧化硅粒子的体积平均粒径进行测定。

二氧化硅粒子宜为利用疏水化处理剂对其表面进行表面处理。由此,二氧化硅粒子表面的硅醇基减少,且容易抑制残余电位的产生。

作为疏水化处理剂,可列举:氯硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷等众所周知的硅烷化合物。

这些之中,作为疏水化处理剂,就容易抑制残余电位的产生的观点而言,优选具有三甲基硅烷基、癸基硅烷基或苯基硅烷基的硅烷化合物。即,宜为在二氧化硅粒子的表面具有三甲基硅烷基、癸基硅烷基或苯基硅烷基。

作为具有三甲基硅烷基的硅烷化合物,例如可列举:三甲基氯硅烷、三甲基甲氧基硅烷、1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷等。

作为具有癸基硅烷基的硅烷化合物,例如可列举:癸基三氯硅烷、癸基二甲基氯硅烷、癸基三甲氧基硅烷等。

作为具有苯基硅烷基的硅烷化合物,可列举:三苯基甲氧基硅烷、三苯基氯硅烷等。

经疏水化处理的二氧化硅粒子的缩合率(二氧化硅粒子中的sio4-键中的si-o-si的比率:以下也称为“疏水化处理剂的缩合率”)例如相对于二氧化硅粒子表面的硅醇基而宜为90%以上,优选91%以上,更优选95%以上。

若将疏水化处理剂的缩合率设为所述范围,则二氧化硅粒子的硅醇基进一步减少,并容易抑制残余电位的产生。

疏水化处理剂的缩合率表示相对于利用核磁共振(nuclearmagneticresonance,nmr)检测到的缩合部的硅的全部可键结位点(site)而言,进行了缩合的硅的比例,且以如下方式测定。

首先,将二氧化硅粒子自层中分离。针对分离了的二氧化硅粒子,利用布鲁克(bruker)制造的艾旺斯(avance)iii400进行硅交叉极化/魔角旋转/核磁共振(sicrosspolarization/magicanglespinningnuclearmagneticresonance,sicp/masnmr)分析,并求出与sio的取代数量相应的峰值面积,分别将二取代(si(oh)2(o-si)2-)、三取代(si(oh)(o-si)3-)、四取代(si(o-si)4-)的值设为q2、q3、q4,疏水化处理剂的缩合率利用式:(q2×2+q3×3+q4×4)/4×(q2+q3+q4)算出。

二氧化硅粒子的体积电阻率例如宜为1011ω·cm以上,优选1012ω·cm以上,更优选1013ω·cm以上。

若将二氧化硅粒子的体积电阻率设为所述范围,则电气特性的下降得到抑制。

二氧化硅粒子的体积电阻率以如下方式测定。再者,测定环境设为温度20℃、湿度50%相对湿度(relativehumidity,rh)。

首先,将二氧化硅粒子自层中分离。然后,将成为测定对象的分离了的二氧化硅粒子以成为1mm以上且3mm以下左右的厚度的方式载置于配有20cm2的电极板的圆形夹具的表面,从而形成二氧化硅粒子层。在其上方载置与所述相同的20cm2的电极板,将二氧化硅粒子层夹住。为了消除二氧化硅粒子之间的空隙,在载置于二氧化硅粒子层上的电极板上施加4kg的负荷后,测定二氧化硅粒子层的厚度(cm)。在二氧化硅粒子层上下的两电极上连接有静电计及高压电源产生装置。以使电场成为预定值的方式对两电极施加高电压,并读取此时流动的电流值(a),由此计算二氧化硅粒子的体积电阻率(ω·cm)。二氧化硅粒子的体积电阻率(ω·cm)的计算式如下式所示。

再者,式中,ρ表示二氧化硅粒子的体积电阻率(ω·cm),e表示施加电压(v),i表示电流值(a),i0表示施加电压0v时的电流值(a),l表示二氧化硅粒子层的厚度(cm)。本评价中使用施加电压为1000v时的体积电阻率。

·式:ρ=e×20/(i-i0)/l

作为用于电荷传输层的粘结树脂,例如,具体而言,可列举:聚碳酸酯树脂(双酚a、双酚z、双酚c、双酚tp等均聚型或其共聚型)、聚芳酯树脂、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、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、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-丙烯酸共聚物、苯乙烯-醇酸树脂、聚-n-乙烯基咔唑树脂、聚乙烯丁缩醛树脂、聚苯醚树脂等。这些粘结树脂单独使用一种或使用两种以上。

再者,电荷传输材料与粘结树脂的调配比以质量比计优选10:1至1:5。

所述粘结树脂中,优选聚碳酸酯树脂(双酚a、双酚z、双酚c、双酚tp等均聚型或其共聚型)。聚碳酸酯树脂可单独使用一种,也可并用两种以上。另外,就相同的方面而言,在聚碳酸酯树脂中,更优选包含双酚z的均聚型聚碳酸酯树脂。

就抑制无机保护层的凹痕的产生的方面而言,关于粘结树脂,例如粘度平均分子量宜为50000以下。宜为45000以下,也可为35000以下。

作为粘度平均分子量的下限,就保持作为粘结树脂的特性的方面而言,宜为20000以上。

这里,粘结树脂的粘度平均分子量的测定可使用以下的一点测定法。

首先,将无机保护层自成为测定对象的感光体剥离后,使成为测定对象的电荷传输层露出。然后,削取其电荷传输层的一部分而准备测定用试样。

继而,自测定试样提取粘结树脂。将1g的所提取的粘结树脂溶解于二氯甲烷100cm3中,在25℃的测定环境下,利用乌氏粘度计来测定其比粘度ηsp。然后,根据ηsp/c=[η]+0.45[η]2c的关系式(其中,c为浓度(g/cm3))来求出极限粘度[η](cm3/g),并根据由h.施奈尔(schnell)提供的式[η]=1.23×10-4mv0.83的关系式来求出粘度平均分子量mv。

此外,在电荷传输层中也可包含众所周知的添加剂。

电荷传输层的形成并无特别限制,可利用众所周知的形成方法,例如通过如下方式进行:形成将所述成分添加于溶剂中所得的电荷传输层形成用涂布液的涂膜,对所述涂膜进行干燥,并视需要进行加热。

作为用以制备电荷传输层形成用涂布液的溶剂,可列举:苯、甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族烃类;丙酮、2-丁酮等酮类;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等卤化脂肪族烃类;四氢呋喃、乙醚等环状或直链状的醚类等通常的有机溶剂。这些溶剂单独使用或混合使用两种以上。

作为将电荷传输层形成用涂布液涂布于电荷产生层上时的涂布方法,可列举:刮板涂布法、线棒涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、液滴涂布法、气刀涂布法、幕式涂布法等通常方法。

再者,在使粒子(例如二氧化硅粒子或氟树脂粒子)分散于电荷传输层形成用涂布液中的情况下,作为其分散方法,例如可利用球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、卧式砂磨机等介质分散机;或搅拌机、超声波分散机、辊磨机、高压均质机等无介质分散机。作为高压均质机,例如可列举:在高压状态下使分散液进行液-液碰撞或液-壁碰撞并分散的碰撞方式、或在高压状态下使分散液贯穿微细流路并分散的贯穿方式等。

电荷传输层中的无机保护层侧的表面的表面粗糙度ra(算术平均表面粗糙度ra)例如可列举0.06μm以下,优选0.03μm以下,更优选0.02μm以下。

若将所述表面粗糙度ra设为所述范围,则无机保护层的平滑性提升,且清洁性提升。

再者,将表面粗糙度ra设为所述范围例如可列举:增加层的厚度等方法。

所述表面粗糙度ra以如下方式测定。

首先,将无机保护层剥离后,使成为测定对象的层露出。然后,利用切割机等剪切所述层的一部分,从而获取测定试样。

针对所述测定试样,使用触针式表面粗糙度测定机(萨弗科姆(surfcom)1400a:东京精密公司制造等)进行测定。作为其测定条件,依据日本工业标准(japaneseindustrialstandards,jis)b0601-1994,并设为评价长度ln=4mm、基准长度l=0.8mm、截止值=0.8mm。

如第1实施方式所示,电荷传输层的膜弹性模量例如优选5gpa以上,更优选6gpa以上。

若将电荷传输层的膜弹性模量设为所述范围,则容易抑制无机保护层的凹痕的产生。

再者,将电荷传输层的膜弹性模量设为所述范围例如可列举:调整二氧化硅粒子的粒径及含量的方法、调整电荷传输材料的种类及含量的方法。

电荷传输层的膜厚例如宜为10μm以上且40μm以下,优选10μm以上且35μm以下,更优选15μm以上且35μm以下。

若将电荷传输层的膜厚设为所述范围,则容易抑制无机保护层的凹痕的产生及残余电位的产生。

(第1实施方式的无机保护层)

第1实施方式的无机保护层的膜弹性模量为5gpa以上。

作为第1实施方式的无机保护层,若为可达成所述膜弹性模量的无机保护层,则可应用电子照相感光体中的公知的无机保护层。

就容易达成膜弹性模量5gpa以上且机械强度、透光性及导电性优异的方面而言,第1实施方式的无机保护层优选金属氧化物层。

作为金属氧化物层,与后述的第2实施方式的无机保护层相同,优选例也相同,因此这里省略记载。

(第2实施方式的无机保护层)

第2实施方式的无机保护层包含金属氧化物层。

这里,所谓包含金属氧化物层的无机保护层,与底涂层同样地是指金属氧化物的层状物(例如金属氧化物的cvd膜、金属氧化物的蒸镀膜、金属氧化物的溅射膜等),金属氧化物粒子的凝聚体或集合体除外。

-无机保护层的组成-

作为包含金属氧化物层的无机保护层,就机械强度、透光性及导电性优异的方面而言,优选包含含有第13族元素及氧的金属氧化物的金属氧化物层。

作为含有第13族元素及氧的金属氧化物,例如可列举:氧化镓、氧化铝、氧化铟、氧化硼等金属氧化物或这些的混晶。

这些之中,作为含有第13族元素及氧的金属氧化物,就机械强度、透光性优异、尤其是具有n型导电性且其导电控制性优异的观点而言,尤其优选氧化镓。

即,第2实施方式的无机保护层优选包含含有镓及氧的金属氧化物层的无机保护层。

包含金属氧化物层的无机保护层例如只要包含第13族元素(优选镓)及氧而构成即可,视需要也可包含氢及碳而构成。

包含金属氧化物层的无机保护层通过包含氢,而容易对包含第13族元素(优选镓)及氧而构成的、包含金属氧化物层的无机保护层的各物性进行控制。例如,在包含含有镓、氧及氢的金属氧化物层的无机保护层(例如由包含氢的氧化镓构成的无机保护层)中,使组成比[o]/[ga]自1.0到1.5进行变化,由此容易在107ω·cm以上且1014ω·cm以下的范围内实现体积电阻率的控制。

尤其,包含金属氧化物层的无机保护层优选含有第13族元素、氧及氢,且相对于构成无机保护层的全部元素的、第13族元素、氧及氢的元素构成比率的和为90原子%以上。

另外,通过改变氧及第13族元素的元素组成比(氧/第13族元素)而容易进行膜弹性模量的控制。在氧及第13族元素的元素组成比(氧/第13族元素)中,有氧组成比越高,膜弹性模量越高的倾向,例如优选1.0以上且未满1.5,更优选1.03以上且1.47以下,进而优选1.05以上且1.45以下,尤其优选1.10以上且1.40以下。

若构成包含金属氧化物层的无机保护层的材料的元素组成比(氧/第13族元素)为所述范围,则由感光体表面的损伤所致的图像缺陷得到抑制,另外,与被供给至感光体表面的脂肪酸金属盐的亲和性提升,且由脂肪酸金属盐引起的装置内的污染得到抑制。就相同的方面而言,第13族元素优选镓。

另外,通过相对于构成包含金属氧化物层的无机保护层的全部元素的、第13族元素(尤其是镓)、氧及氢的元素构成比率的和为90原子%以上,在混入有例如n、p、as等第15族元素等的情况下,这些元素与第13族元素(尤其是镓)键结的影响等得到抑制,且容易发现可使无机保护层的硬度或电气特性提升的氧及第13族元素(尤其是镓)组成比(氧/第13族元素(尤其是镓))的合理范围。就所述观点而言,所述元素构成比率的和优选95原子%以上,更优选96原子%以上,进而优选97原子%以上。

在包含金属氧化物层的无机保护层中,除所述的第13族元素、氧、氢及碳以外,为了控制导电型,也可包含其他元素。

关于包含金属氧化物层的无机保护层,为了控制导电型,在n型的情况下,也可包含选自c、si、ge、sn中的一个以上的元素,在p型的情况下,也可包含选自n、be、mg、ca、sr中的一个以上的元素。

这里,在包含金属氧化物层的无机保护层是包含镓、氧以及视需要的氢而构成的情况下,就机械强度、透光性、柔软性优异且其导电控制性优异的观点而言,适合的元素构成比率如下所述。

镓的元素构成比率例如相对于无机保护层的全部构成元素而优选15原子%以上且50原子%以下,更优选20原子%以上且40原子%以下,进而优选20原子%以上且30原子%以下。

氧的元素构成比率例如相对于无机保护层的全部构成元素而优选30原子%以上且70原子%以下,更优选40原子%以上且60原子%以下,进而优选45原子%以上且55原子%以下。

氢的元素构成比率例如相对于无机保护层的全部构成元素而优选10原子%以上且40原子%以下,更优选15原子%以上且35原子%以下,进而优选20原子%以上且30原子%以下。

这里,无机保护层中的各元素的的确认、元素构成比率、原子数比等也包含厚度方向的分布在内是利用卢瑟福背散射(rutherfordbackscattering,以下称为“rbs”)而求出。

再者,在rbs中,加速器使用日本电气(nipponelectriccompany,limited,nec)公司的3sdh派乐特隆(pelletron),终端站(endstation)使用ce&a公司的rbs-400,系统使用3s-r10。分析时使用ce&a公司的海普拉(hypra)程序等。

再者,关于rbs的测定条件,将he++离子束能量设为2.275ev、检测角度160°、相对于入射束而掠射角(grazingangle)为约109°。

具体而言,rbs测定是以如下方式进行。

首先,将he++离子束相对于试样而垂直入射,并将检测器相对于离子束而设置成160°,对被后向散射的he的信号进行测定。根据所检测到的he的能量与强度来决定组成比和膜厚。为了使求出组成比及膜厚的精度提升,也可利用两个检测角度来测定光谱。利用深度方向解析力或后向散射力学不同的两个检测角度来测定并进行交叉校验,由此,精度提升。

通过目标原子而被后向散射的he原子的数量仅取决于1)目标原子的原子编号、2)散射前的he原子的能量、3)散射角度这三个要素。

根据所测定到的组成并通过计算来对密度进行假设,并使用其算出厚度。密度的误差为20%以内。

再者,氢的元素构成比率是利用氢前向散射(hydrogenforwardscattering,以下称为“hfs”)而求出。

在hfs测定中,加速器使用日本电气(nipponelectriccompany,limited,nec)公司的3sdh派乐特隆(pelletron),终端站使用ce&a公司的rbs-400,系统使用3s-r10。分析时使用ce&a公司的海普拉(hypra)程序。而且,hfs的测定条件如下所述。

·he++离子束能量:2.275ev

·检测角度:160°

·相对于入射束的掠射角(grazingangle):30°

关于hfs测定,以相对于he++离子束而检测器成为30°,且试样自法线起成为75°的方式进行设置,由此,拾取散射于试样前方的氢的信号。此时,宜为利用铝箔将检测器覆盖,并将与氢一同散射的he原子去除。定量是通过以下方式进行:利用阻止本领将参照用试样与被测定试样的氢的计数加以标准化之后进行比较。作为参照用试样,使用在si中离子注入h而成的试样与白云母。

已知白云母的氢浓度为6.5原子%。

吸附于最表面的h例如通过减去吸附于洁净的si表面上的h量来进行修正。

再者,包含金属氧化物层的无机保护层视目的也可沿厚度方向在组成比中具有分布,也可包含多层构成。

-无机保护层的特性-

包含金属氧化物层的无机保护层的外周面(即电子照相感光体7的表面)的表面粗糙度ra(算术平均表面粗糙度ra)例如可列举5nm以下,优选4.5nm以下,更优选4nm以下。

通过将所述表面粗糙度ra设为所述范围,带电不均得到抑制。

再者,将表面粗糙度ra设为所述范围例如可列举:将电荷传输层中的无机保护层侧的表面的表面粗糙度ra设为所述范围等方法。

另外,关于无机保护层的外周面的表面粗糙度ra的测定,除了对无机保护层的外周面进行直接测定以外,与所述电荷传输层中的无机保护层侧的表面的表面粗糙度ra的测定方法相同。

包含金属氧化物层的无机保护层的体积电阻率优选5.0×107ω·cm以上且未满1.0×1012ω·cm。就更容易抑制像流失的产生且更容易抑制由感光体表面的损伤所致的图像缺陷的方面而言,无机保护层的体积电阻率更优选8.0×107ω·cm以上且7.0×1011ω·cm以下,进而优选1.0×108ω·cm以上且5.0×1011ω·cm以下,尤其优选5.0×108ω·cm以上且2.0×1011ω·cm以下。

所述体积电阻率是根据使用nf公司制造的电感电容电阻测试仪(inductance,capacitanceandresistancemeter,lcrmeter)zm2371且在频率1khz、电压1v的条件下测定而得的电阻值,并基于电极面积、试样厚度进行计算而求出。

再者,测定试样可为在成为测定对象的无机保护层的成膜时的相同条件下成膜于铝基体上,并通过真空蒸镀将金电极形成于所述成膜物上而获得的试样,或者也可为将无机保护层自制作后的电子照相感光体剥离,并进行部分蚀刻,利用一对电极将其夹持而成的试样。

包含金属氧化物层的无机保护层优选微晶膜、多晶膜、非晶膜等非单晶膜。这些之中,就表面的平滑性而言,尤其优选非晶,但就硬度的方面而言,更优选微晶膜。

无机保护层的成长剖面可采用柱状结构,但就滑动性的观点而言,优选平坦性高的结构,且优选非晶。

再者,结晶性、非晶性是根据通过反射高能电子衍射(reflectionhigh-energyelectrondiffraction,rheed)(反射高速电子束衍射)测定而获得的衍射像的点或线的有无来判别。

包含金属氧化物层的无机保护层的膜弹性模量优选5gpa以上,更优选30gpa以上,进而优选40gpa以上且120gpa以下。

若将所述膜弹性模量设为所述范围,则容易抑制无机保护层的凹部(损伤)的产生、剥落及破裂。

无机保护层的膜厚例如宜为0.2μm以上且10.0μm以下,优选1.0μm以上且10μm以下,更优选3.0μm以上且10μm以下。

若将所述膜厚设为所述范围,则容易抑制无机保护层的凹部(损伤)的产生、剥落及破裂。

-无机保护层的形成-

保护层的形成例如利用等离子体化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)法、有机金属气相沉积法、分子束外延法、蒸镀、溅射等公知的气相成膜法。

以下,针对无机保护层的形成,一面在附图中示出成膜装置的一例,一面列举具体例来说明。再者,以下说明示出包含镓、氧及氢而构成的无机保护层的形成方法,但不限于此,只要根据目标无机保护层的组成来应用众所周知的形成方法即可。

图2a、图2b是表示本实施方式的电子照相感光体的无机保护层的形成中所使用的成膜装置的一例的概略示意图,图2a表示自侧面观察成膜装置时的示意剖面图,图2b表示图2a所示的成膜装置的a1-a2之间的示意剖面图。图2a、图2b中,210为成膜室,211为排气口,212为基体旋转部,213为基体支撑构件,214为基体,215为气体导入管,216为具有喷射自气体导入管215导入的气体的开口的簇射喷嘴(showernozzle),217为等离子体扩散部,218为高频电力供给部,219为平板电极,220为气体导入管,221为高频放电管部。

在图2a、图2b所示的成膜装置中,在成膜室210的一端设置有连接于未图示的真空排气装置的排气口211,在成膜室210的设置有排气口211的一侧的相反侧设置有包含高频电力供给部218、平板电极219及高频放电管部221的等离子体产生装置。

所述等离子体产生装置包括:高频放电管部221;平板电极219,配置于高频放电管部221内,且放电面设置于排气口211侧;及高频电力供给部218,配置于高频放电管部221外,且连接于平板电极219的放电面的相反侧的面。再者,高频放电管部221上连接有用以向高频放电管部221内供给气体的气体导入管220,所述气体导入管220的另一端连接于未图示的第一气体供给源。

再者,也可使用图3所示的等离子体产生装置来代替设置于图2a、图2b所示的成膜装置中的等离子体产生装置。图3是表示图2a、图2b所示的成膜装置中所利用的等离子体产生装置的另一例的概略示意图,且为等离子体产生装置的侧面图。图3中,222表示高频线圈,223表示石英管,220与图2a中所示的相同。所述等离子体产生装置包括石英管223、以及沿着石英管223的外周面设置的高频线圈222,石英管223的其中一端连接于成膜室210(图3中未图示)。另外,在石英管223的另一端连接有用以向石英管223内导入气体的气体导入管220。

在图2a、图2b中,在平板电极219的放电面侧连接有沿着放电面延伸的棒状的簇射喷嘴216,簇射喷嘴216的一端与气体导入管215连接,所述气体导入管215与设置于成膜室210外的未图示的第二气体供给源连接。

另外,在成膜室210内设置有基体旋转部212,圆筒状的基体214是以簇射喷嘴216与基体214沿着簇射喷嘴216的长度方向与基体214的轴方向相对的方式经由基体支撑构件213而被安装于基体旋转部212。在成膜时,基体旋转部212进行旋转,由此基体214沿圆周方向旋转。再者,作为基体214,可使用层叠至电荷传输层的感光体制造用的层叠体。

无机保护层的形成例如以如下方式实施。

首先,将氧气(或者氦(he)稀释氧气)、氦(he)气、及视需要的氢(h2)气自气体导入管220导入至高频放电管部221内,并且自高频电力供给部218向平板电极219供给13.56mhz的无线电波。此时,以自平板电极219的放电面侧朝排气口211侧呈放射状扩展的方式形成有等离子体扩散部217。这里,自气体导入管220导入的气体在成膜室210内自平板电极219侧流向排气口211侧。平板电极219也可为利用接地屏蔽包围在电极周围而成。

继而,将三甲基镓气体经由气体导入管215、位于作为活化机构的平板电极219的下游侧的簇射喷嘴216导入至成膜室210,由此,将包含镓、氧及氢的非单晶膜成膜于基体214表面。

作为基体214,使用层叠至电荷传输层的感光体制造用的层叠体。

由于具有包含电荷产生层及电荷传输层的有机感光层,因此无机保护层的成膜时的基体214表面的温度优选150℃以下,更优选100℃以下,进而优选30℃以上且100℃以下。

当基体214表面的温度即便在成膜开始当初为150℃以下,但由于等离子体的影响而变得高于150℃的情况下,存在有机感光层因热而受到损伤的情况,因此优选考虑到所述影响来控制基体214的表面温度。

基体214表面的温度可通过加热机构及冷却机构中的至少一个(图中未图示)来控制,也可任由放电时的自然的温度上升。在对基体214进行加热的情况下,也可将加热器设置于基体214的外侧或内侧。在对基体214进行冷却的情况下,也可使冷却用的气体或液体在基体214的内侧循环。

在想要避免由放电引起的基体214表面的温度上升的情况下,有效的是对照射于基体214表面的高能的气体流进行调节。这种情况下,以成为所需温度的方式对气体流量或放电输出、压力等条件进行调整。

另外,也可使用包含铝的有机金属化合物或二硼烷等氢化物来代替三甲基镓气体,也可将这些的两种以上加以混合。

例如,若在无机保护层的形成初期,通过将三甲基铟经由气体导入管215、簇射喷嘴216导入至成膜室210内,而在基体214上将包含氮与铟的膜成膜,则所述膜吸收在继续成膜时所产生并使有机感光层劣化的紫外线。因此,可抑制由成膜时的紫外线的产生对有机感光层的损害。

另外,作为成膜时的掺杂剂的掺杂方法,作为n型用途而以气体状态使用sih3、snh4,作为p型用途而以气体状态使用双环戊二烯基镁、二甲基钙、二甲基锶等。另外,将掺杂剂元素掺杂于表面层中也可采用热扩散法、离子注入法等公知的方法。

具体来说,例如通过将包含至少一个以上掺杂剂元素的气体经由气体导入管215、簇射喷嘴216导入至成膜室210内来获得n型、p型等导电型的无机保护层。

在使用图2a、图2b及图3说明的成膜装置中,可设置多个活性装置来独立地控制因放电能量而形成的活性氮或活性氢,也可使用nh3等同时包含氮原子与氢原子的气体。进而,也可添加h2。另外,也可使用自有机金属化合物中游离生成活性氢这一条件。

如此一来,经活化的碳原子、镓原子、氮原子、氢原子等以被控制的状态存在于基体214表面上。而且,经活化的氢原子具有使构成有机金属化合物的甲基或乙基等烃基的氢以分子形式脱离的效果。

因此,构成三维键结的硬质膜(无机保护层)得以形成。

图2a、图2b及图3所示的成膜装置的等离子体产生机构使用高频振荡装置,但并不限定于此,例如,也可使用微波振荡装置,也可使用电子回旋(electrocyclotron)共振方式或螺旋波等离子体(heliconplasma)方式的装置。另外,在高频振荡装置的情况下,可为感应型,也可为电容型。

进而,可将这些装置的两种以上组合使用,也可使用两个以上的同种装置。为了利用等离子体的照射来抑制基体214表面的温度上升,优选高频振荡装置,但也可设置对热的照射进行抑制的装置。

在使用两种以上不同的等离子体产生装置(等离子体产生机构)的情况下,优选在相同压力下同时产生放电。另外,也可对放电的区域和成膜的区域(设置有基体的部分)设置压力差。这些装置可在成膜装置内相对于自气体被导入的部分朝被排出的部分所形成的气流而串联配置,也可以任一装置均与基体的成膜面相对的方式配置。

例如,在将两种等离子体产生机构相对于气流而串联设置的情况下,若以图2a、图2b所示的成膜装置为例,则所述等离子体产生机构被用作以簇射喷嘴216为电极而在成膜室210内引起放电的第二等离子体产生装置。所述情况下,例如经由气体导入管215而对簇射喷嘴216施加高频电压,并以簇射喷嘴216为电极而在成膜室210内引起放电。或者,在成膜室210内的基体214与平板电极219之间设置圆筒状的电极来代替将簇射喷嘴216用作电极,利用所述圆筒状电极在成膜室210内引起放电。

另外,当在同一压力下利用不同的两种等离子体产生装置的情况下,例如在使用微波振荡装置与高频振荡装置的情况下,可大大改变激发种的激发能,并对膜质的控制有效。另外,放电可在大气压附近(70000pa以上且110000pa以下)进行。在大气压附近进行放电的情况下,优选使用he作为载气。

关于无机保护层的形成,例如,将层叠至电荷传输层的感光体制造用的层叠体即基体214设置于成膜室210,并导入组成各不相同的混合气体,从而形成无机保护层。

另外,作为成膜条件,例如在利用高频放电进行放电的情况下,在低温下进行优质的成膜优选将频率设为10khz以上且50mhz以下的范围。另外,输出依赖于基体214的大小,但优选相对于基体的表面积而设为0.01w/cm2以上且0.2w/cm2以下的范围。基体214的旋转速度优选0.1rpm以上且500rpm以下的范围。

[图像形成装置(及处理盒)]

本实施方式的图像形成装置包括:电子照相感光体;带电机构,使电子照相感光体的表面带电;静电潜像形成机构,在经带电的电子照相感光体的表面形成静电潜像;显影机构,利用包含色粉的显影剂,对形成于电子照相感光体的表面的静电潜像进行显影而形成色粉图像;及转印机构,将色粉图像转印至记录介质的表面。而且,作为电子照相感光体,可应用所述本实施方式的电子照相感光体。

本实施方式的图像形成装置可应用如下等众所周知的图像形成装置:包括定影机构的装置,所述定影机构将转印至记录介质的表面的色粉图像加以定影;将形成于电子照相感光体的表面的色粉图像直接转印至记录介质的直接转印方式的装置;将形成于电子照相感光体的表面的色粉图像一次转印至中间转印体的表面,并将转移至中间转印体的表面的色粉图像二次转印至记录介质的表面的中间转印方式的装置;包括清洁机构的装置,所述清洁机构在色粉图像的转印后,对带电前的电子照相感光体的表面进行清洁;包括除电机构的装置,所述除电机构在色粉图像的转印后且带电前,对电子照相感光体的表面照射除电光而进行除电;包括电子照相感光体加热构件的装置,所述电子照相感光体加热构件用于使电子照相感光体的温度上升并减低相对温度。

在中间转印方式的装置的情况下,转印机构例如可应用如下构成,所述构成包括:中间转印体,表面供色粉图像转印;一次转印机构,将形成于电子照相感光体的表面的色粉图像一次转印至中间转印体的表面;及二次转印机构,将转印至中间转印体的表面的色粉图像二次转印至记录介质的表面。

本实施方式的图像形成装置可为干式显影方式的图像形成装置、湿式显影方式(利用液体显影剂的显影方式)的图像形成装置的任一个。

再者,在本实施方式的图像形成装置中,例如,包括电子照相感光体的部分可为相对于图像形成装置可拆装地设置的盒(cartridge)结构(处理盒)。作为处理盒,例如可适宜地使用包括本实施方式的电子照相感光体的处理盒。再者,除电子照相感光体以外,在处理盒中也可包括例如选自由带电机构、静电潜像形成机构、显影机构、转印机构所组成的群组中的至少一个。

以下示出本实施方式的图像形成装置的一例,但并不限定于此。再者,对图中所示的主要部分进行说明,其他部分省略其说明。

图4是表示本实施方式的图像形成装置的一例的概略构成图。

如图4所示,本实施方式的图像形成装置100包括具备电子照相感光体7的处理盒300、曝光装置9(静电潜像形成机构的一例)、转印装置40(一次转印装置)及中间转印体50。再者,在图像形成装置100中,曝光装置9配置于可自处理盒300的开口部对电子照相感光体7进行曝光的位置,转印装置40介隔中间转印体50而配置于与电子照相感光体7相对向的位置,中间转印体50是以其一部分与电子照相感光体7接触的方式配置。虽未图示,但也具有将转印至中间转印体50的色粉图像转印至记录介质(例如,纸张)的二次转印装置。再者,中间转印体50、转印装置40(一次转印装置)及二次转印装置(未图示)相当于转印机构的一例。再者,在图像形成装置100中,控制装置60(控制机构的一例)是对图像形成装置100内的各装置及各构件的动作进行控制的装置,且与各装置及各构件连接配置。

图4中的处理盒300在壳体内一体地支撑着电子照相感光体7、带电装置8(带电机构的一例)、显影装置11(显影机构的一例)及清洁装置13(清洁机构的一例)。清洁装置13具有清洁刮板(清洁构件的一例)131,清洁刮板131是以与电子照相感光体7的表面接触的方式配置。再者,清洁构件并非清洁刮板131的形态,也可为导电性或绝缘性的纤维状构件,可单独使用纤维状构件,或也可与清洁刮板131并用。

再者,图4中,作为图像形成装置,示出有包括将润滑材14供给至电子照相感光体7的表面的纤维状构件132(辊状)及辅助清洁的纤维状构件133(平刷状)的例子,这些可视需要而配置。

以下,对本实施方式的图像形成装置的各构成进行说明。

-带电装置-

作为带电装置8,例如可利用使用导电性或半导电性的带电辊、带电刷、带电膜、带电橡胶刮板、带电管等的接触型带电器。另外,也可使用非接触方式的辊带电器、利用电晕放电的有栅格电极式(scorotron)带电器或无栅格电极式(corotron)带电器等其自身公知的带电器等。

-曝光装置-

作为曝光装置9,例如可列举将半导体激光光、发光二极管(lightemittingdiode,led)光、液晶快门光等光如所规定的像那样对电子照相感光体7表面进行曝光的光学系统设备等。光源的波长设为电子照相感光体的分光感度区域内。作为半导体激光的波长,主流是在780nm附近具有振荡波长的近红外。但是,并不限定于所述波长,也可利用600nm左右的振荡波长激光或作为蓝色激光的在400nm以上且450nm以下具有振荡波长的激光。另外,为了形成彩色图像,可输出多波束的类型的面发光型的激光光源也有效。

-显影装置-

作为显影装置11,例如可列举使显影剂接触或非接触来进行显影的通常的显影装置。作为显影装置11,只要具有所述功能,则并无特别限制,可根据目的来选择。例如可列举具有如下功能的公知的显影器等:使用刷、辊等而使单组分系显影剂或双组分系显影剂附着于电子照相感光体7。其中,优选使用将显影剂保持于表面的显影辊。

用于显影装置11中的显影剂可为单独色粉的单组分系显影剂,也可为包含色粉与载体的双组分系显影剂。另外,显影剂可为磁性,也可为非磁性。这些显影剂可应用众所周知的显影剂。

-清洁装置-

清洁装置13可使用包括清洁刮板131的清洁刮板方式的装置。

再者,除清洁刮板方式以外,也可采用毛刷清洁方式、显影同时清洁方式。

-转印装置-

作为转印装置40,例如可列举:使用带、辊、膜、橡胶刮板等的接触型转印带电器、利用电晕放电的有栅格电极式转印带电器或无栅格电极式转印带电器等其自身公知的转印带电器。

-中间转印体-

作为中间转印体50,可使用包含赋予有半导电性的聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯、橡胶等的带状中间转印体(中间转印带)。另外,作为中间转印体的形态,除带状以外,也可使用滚筒状中间转印体。

-控制装置-

控制装置60是以进行装置整体的控制及各种运算的计算机的形式构成。具体而言,控制装置60例如包括中央处理装置(centralprocessingunit;cpu)、存储各种程序的只读存储器(readonlymemory,rom)、执行程序时用作工作区域的随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、存储各种信息的非易失性存储器及输入/输出接口(i/o)。cpu、rom、ram、非易失性存储器及i/o分别经由总线而连接。而且,在i/o连接有电子照相感光体7(包含驱动马达30)、带电装置8、曝光装置9、显影装置11、转印装置40等图像形成装置100的各部。

再者,cpu例如执行存储于rom或非易失性存储器中的程序(例如图像形成序列或恢复序列等控制程序)来对图像形成装置100的各部的动作进行控制。ram用作工作存储器。在rom或非易失性存储器中存储有例如cpu所执行的程序或cpu的处理所需的数据等。再者,控制程序或各种数据可存储于存储部等其他存储装置中,也可经由通信部而自外部获取。

另外,在控制装置60上也可连接各种驱动器。作为各种驱动器,可列举:自软磁盘、磁光盘、cd-rom、dvd-rom、通用串行总线(universalserialbus,usb)存储器等计算机可读取的可移动的记录介质读取数据或相对于记录介质而写入数据的装置。在包括各种驱动器的情况下,预先将控制程序记录于可移动的记录介质中,利用相对应的驱动器读取所述控制程序并加以执行。

图5是表示本实施方式的图像形成装置的另一例的概略构成图。

图5所示的图像形成装置120为搭载有四个处理盒300的串联(tandem)方式的多色图像形成装置。图像形成装置120成为如下构成:四个处理盒300分别并列配置于中间转印体50上,且针对一种颜色,使用一个电子照相感光体。再者,除为串联方式以外,图像形成装置120具有与图像形成装置100相同的构成。

再者,本实施方式的图像形成装置100并不限于所述构成,例如可为在电子照相感光体7的周围,于较转印装置40更靠电子照相感光体7的旋转方向下游侧且较清洁装置13更靠电子照相感光体的旋转方向上游侧,设置有用以使所残余的色粉的极性一致并容易利用清洁刷进行去除的第1除电装置的形态;也可为在较清洁装置13更靠电子照相感光体的旋转方向下游侧且较带电装置8更靠电子照相感光体的旋转方向上游侧,设置有对电子照相感光体7的表面进行除电的第2除电装置的形态。

另外,本实施方式的图像形成装置100并不限于所述构成,也可采用众所周知的构成,例如将形成于电子照相感光体7的色粉图像直接转印至记录介质的直接转印方式的图像形成装置。

[实施例]

以下,列举实施例来对本发明进行具体说明,但本发明并不限制于这些实施例。再者,在以下的实施例中,“份”是指质量份。

[二氧化硅粒子的准备]

-二氧化硅粒子-

向100质量份的未处理(亲水性)二氧化硅粒子“商品名:ox50(艾罗西尔(aerosil)公司制造)”中添加30质量份的作为疏水化处理剂的1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷(东京化成工业公司制造),使其反应24小时,其后进行滤取,从而获得经疏水化处理的二氧化硅粒子。所述二氧化硅粒子的缩合率为93%。所述二氧化硅粒子在表面具有三甲基硅烷基。所述二氧化硅粒子的体积平均粒径为40nm。

<实施例1>

-底涂层的制作-

将由包含氢的氧化镓构成的无机保护层形成于经珩磨加工的铝基体(外径30mm、长度365mm、厚度(壁厚)1.0mm)的表面。所述无机保护层的形成是使用具有图2a、图2b所示的构成的成膜装置来进行。

首先,将铝基体载置于成膜装置的成膜室210内的基体支撑构件213上,经由排气口211将成膜室210内真空排气至压力成为0.1pa为止。

继而,将he稀释40%氧气(流量1.4sccm)与氢气(流量50sccm)自气体导入管220导入至设置有直径85mm的平板电极219的高频放电管部221内,通过高频电力供给部218及匹配电路(图2a及图2b中未图示)而将13.56mhz的无线电波设置为输出150w,利用调谐器(tuner)取得匹配,并自平板电极219进行放电。此时的反射波为0w。

继而,将三甲基镓气体(流量1.9sccm)经由气体导入管215自簇射喷嘴216导入至成膜室210内的等离子体扩散部217。此时,利用巴拉特隆(baratron)真空计测定而得的成膜室210内的反应压力为5.3pa。

在这种状态下,一边使铝基体以500rpm的速度旋转一边进行300分钟成膜,从而在铝基体表面形成膜厚1.0μm的底涂层。

底涂层中的氧与镓的元素组成比(氧/镓)为1.11。

-电荷产生层的制作-

使用直径1mmφ的玻璃珠并利用砂磨机对包含15质量份的作为电荷产生物质的在使用cukα特性x射线的x射线衍射光谱的布拉格(bragg)角度(2θ±0.2°)至少为7.3°、16.0°、24.9°、28.0°的位置具有衍射峰值的羟基镓酞菁、10质量份的作为粘结树脂的氯乙烯·乙酸乙烯酯共聚物(vmch,日本优尼科(unicar)公司制造)及200质量份的正乙酸丁酯的混合物进行4小时分散。向所获得的分散液中添加175质量份的正乙酸丁酯与180质量份的甲基乙基酮,进行搅拌而获得电荷产生层形成用的涂布液。将所述电荷产生层形成用的涂布液浸渍涂布于底涂层上,在常温(25℃)下进行干燥,从而形成膜厚为0.2μm的电荷产生层。

-电荷传输层的制作-

向65质量份的二氧化硅粒子(1)中放入250质量份的四氢呋喃,一边保持为20℃的液温一边添加17.5质量份的4-(2,2-二苯基乙基)-4',4”-二甲基-三苯基胺、及17.5质量份的作为粘结树脂的双酚z型聚碳酸酯树脂(粘度平均分子量:30000),搅拌混合12小时,从而获得电荷传输层形成用涂布液。

将所述电荷传输层形成用涂布液涂布于电荷产生层上,在135℃下干燥40分钟,形成膜厚为30μm的电荷传输层,从而获得电子照相感光体。

经过以上工序,获得在铝基体上依序层叠形成有底涂层、电荷产生层及电荷传输层的有机感光体(1)。

-无机保护层的形成-

继而,将由包含氢的氧化镓构成的无机保护层形成于有机感光体(1)的表面。所述无机保护层的形成是使用具有图2a、图2b所示的构成的成膜装置来进行。

首先,将有机感光体(1)载置于成膜装置的成膜室210内的基体支撑构件213上,经由排气口211将成膜室210内真空排气至压力成为0.1pa为止。

继而,将he稀释40%氧气(流量1.8sccm)与氢气(流量50sccm)自气体导入管220导入至设置有直径85mm的平板电极219的高频放电管部221内,通过高频电力供给部218及匹配电路(图2a及图2b中未图示)而将13.56mhz的无线电波设置为输出150w,利用调谐器取得匹配,并自平板电极219进行放电。此时的反射波为0w。

继而,将三甲基镓气体(流量1.9sccm)经由气体导入管215自簇射喷嘴216导入至成膜室210内的等离子体扩散部217。此时,利用巴拉特隆(baratron)真空计测定而得的成膜室210内的反应压力为5.3pa。

在这种状态下,一边使有机感光体(1)以500rpm的速度旋转一边进行900分钟成膜,从而在有机感光体(1)的电荷传输层表面形成膜厚3.0μm的无机保护层。

无机保护层的外周面的表面粗糙度ra为1.9nm。

无机保护层中的氧与镓的元素组成比(氧/镓)为1.35。

经过以上工序,获得在导电性基体上依次形成有底涂层、电荷产生层、电荷传输层、无机保护层的实施例1的电子照相感光体。

<实施例2~实施例4>

如表1般适宜变更底涂层中的元素构成比率(o/ga)、体积电阻率及膜弹性模量,除此以外,与实施例1同样地进行而获得各例的电子照相感光体。

再者,底涂层中的元素构成比率(o/ga)及体积电阻率是通过适宜调整成膜中所使用的各种气体的流量及成膜时间而变更,通过这些变更而获得表1中记载的膜弹性模量。

<实施例5>

如表1般改变电荷传输层中的二氧化硅粒子的含量,并如表1般变更电荷传输层的膜弹性模量,除此以外,与实施例3同样地进行而获得电子照相感光体。

<实施例6及实施例9>

如表1或表2般变更无机保护层的膜厚,除此以外,与实施例3同样地进行而获得各例的电子照相感光体。

再者,无机保护层的膜厚是通过适宜调整成膜中所使用的各种气体的流量及成膜时间而变更。

<实施例7及实施例8>

如表2般变更底涂层的膜厚,除此以外,与实施例3同样地进行而获得各例的电子照相感光体。

再者,底涂层的膜厚是通过适宜调整成膜中所使用的各种气体的流量及成膜时间而变更。

<比较例1>

在电荷传输层中不使用二氧化硅粒子并如表1般变更电荷传输层的膜弹性模量,除此以外,与实施例3同样地进行而获得电子照相感光体。

<比较例2>

在电荷传输层中不使用二氧化硅粒子并如表1般变更电荷传输层的膜弹性模量,除此以外,与实施例6同样地进行而获得电子照相感光体。

(评价)

-凹痕的评价-

将各例中所获得的电子照相感光体组装至图像形成装置(富士施乐(fujixerox)公司制造的得库森特(docucentre)-vc7775),并进行以下的评价。

在温度20℃湿度40%rh的环境下,相对于a4纸张,连续输出100万枚图像浓度30%的全面半色调(halftone)图像(即电子照相感光体的转数300万转)后,利用光学显微镜(基恩士(keyence)公司制造,型号:vhx)以倍率450倍对电子照相感光体的表面(即无机保护层的表面)测定10视野,并计数凹痕(凹陷)的数量,从而算出每单位面积(1mm×1mm)的凹痕的数量(以下也称为“凹痕数”)。

评价基准如下所述。将结果示于表1及表2(表1及表2中的“凹痕”一栏)中。

-评价基准-

a:凹痕数为1个以下

b:凹痕数超过1个且3个以下

c:凹痕数超过3个且5个以下

d:凹痕数超过5个且10个以下

e:凹痕数超过10个

-图像浓度的评价-

利用目视对评价凹痕时所输出的第1枚图像与第100万枚图像的图像浓度进行比较并加以评价。

评价基准如下所述,将结果示于表1及表2(表1及表2中的“图像浓度”一栏)中。

-评价基准-

a:在图像浓度中未观察到差。

b:在图像浓度中稍微观察到差。

c:有在图像浓度中观察到差的区域。

d:在图像浓度中观察到明显的差。

[表1]

[表2]

再者,表1及表2中的ga+o表示相对于构成无机保护层的全部元素的、镓及氧的元素构成比率的和。

根据所述结果,可知:本实施例与比较例相比,凹痕的产生得到抑制,且图像浓度的差也少。

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