專利名稱:電子照相感光體、成像處理盒和電子照相裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及電子照相感光體、具有電子照相感光體的成像處理盒和電子照相裝置,更詳細地說,涉及在圓筒狀支持體上依次具有感光層、保護層,且該圓筒狀支持體的外徑小于30mm的電子照相感光體,并涉及具有該電子照相感光體的成像處理盒以及電子照相裝置。
背景技術:
近年來,隨著圖像高質量化和高速·高耐久化,使用有機光導電性物質的的有機電子照相感光體也被要求進一步提高機械耐久性。
而且,近年來,使用電子照相感光體的打印機、復印機和傳真機等電子照相裝置雖然可用于各種各樣的領域,并能在較多樣的環(huán)境中提供經常穩(wěn)定的圖像,但是人們對這些設備提出了更嚴格的要求。
電子照相感光體由于直接施加電的和機械的外力,因此要求對它們的耐久性。具體地說,要求對于由摩擦造成的表面磨耗和擦傷,以及要求對由于帶電時產生的臭氧和氮氧化物等活性物質的附著所造成的表面層的劣化等具有耐久性。
進而,對于電子照相感光體,需要重復進行帶電、曝光、顯影、轉印、清潔以及除電等步驟。帶電和曝光形成的靜電潛像由調色劑使其變成調色劑圖像。進而,該調色劑圖像通過轉印裝置被轉印到紙等的轉印材料上,不僅全部調色劑被轉印,而且有一部分作為殘留調色劑殘留在電子照相感光體上。
如果該殘留調色劑量多,即發(fā)生轉印不良,這時就會發(fā)生轉印材料的圖像形成所謂麻點狀,不僅圖像的均一性欠佳,而且還會出現調色劑在電子照相感光體上發(fā)生熔粘或成膜的問題。對于這些問題,要求提高電子照相感光體的表面層的脫模性。
為了滿足上述的要求,人們進行了設置各種保護層的嘗試。各種嘗試中,大多數提出以樹脂(粘和樹脂)為主成分的保護層。例如,特開昭57-30846號公報中公開了可以通過在粘和樹脂中添加金屬氧化物作為導電性粒子來控制體積電阻率的保護層。
另外,特公平6-82223號公報中提出了將固化性酚醛樹脂用于保護層用樹脂的方案。但是,對于該公報中記載的電子照相感光體,由于氟化碳分散在保護層中,故保護層的樹脂的透明性降低,圖像的1點(dot)再現性差。
將金屬氧化物分散于電子照相感光體的保護層中的主要目的是控制保護層本身的體積電阻率,以防止隨著電子照相過程的反復進行而使電子照相感光體內的殘余電位增加,電子照相感光體的保護層的優(yōu)選的體積電阻率已知為1010~1015Ω·cm。
但是,上述范圍的體積電阻率,保護層的體積電阻率容易受到離子電導的影響,因此,隨著環(huán)境的變化,體積電阻率存在發(fā)生很大變化的傾向。特別地,在將金屬氧化物分散于保護層中時,由于金屬氧化物表面的吸水性高,故在各種環(huán)境中,當反復進行電子照相步驟時,要將保護層的體積電阻率保持在上述范圍內,迄今為止還是非常困難的。
特別地,在高濕度下,放置會使體積電阻率緩慢降低,而且由于帶電而產生的臭氧和氮氧化物等的活性物質反復附著在表面上,由此引起電子照相感光體表面層的體積電阻率降低、或是調色劑從表面層的脫模性降低,發(fā)生所謂圖像移動和圖像模糊等缺陷的圖像、均一性不夠好等的問題。
另外,一般在使粒子分散于保護層中時,為了防止分散粒子使入射光發(fā)生散射,粒子的粒徑優(yōu)選比入射光的波長還要小,即優(yōu)選為0.3μm以下。
但是,金屬氧化物粒子通常在樹脂溶液中具有凝聚的傾向,難以均勻地分散,即使一旦分散,也容易引起二次凝聚或沉淀,因此要穩(wěn)定地生產粒徑在0.3μm以下的微粒良好地分散的膜是非常困難的。
進而,從提高保護層的透明度和導電均勻性的觀點考慮,特別優(yōu)選粒徑小的超微粒子(一級粒子粒徑在0.1μm以下),但這種超微粒子的分散性和分散穩(wěn)定性有進一步劣化的傾向。
為了彌補上述缺點,例如特開平1-306857號公報中公開了添加有含氟的硅烷偶合劑、鈦酸酯偶合劑或C7F15NCO等化合物的保護層,特開昭62-295066號公報中公開了一種把通過疏水處理而提高了分散性和耐濕性的金屬微?;蚪饘傺趸镂⒘7稚⒂谡澈蜆渲卸纬傻谋Wo層,特開平2-50167號公報中公開了一種把用鈦酸酯偶合劑、含有氟原子的硅烷偶合劑和乙酰烷氧基鋁二異丙酸酯進行過表面處理的金屬氧化物微粒分散于粘和樹脂中而形成的保護層。
另外,作為在保護層中含有具有羥基的電荷輸送物質的例子,在特開平10-228126號公報和特開平10-228127號公報等中有公開。
另外,作為把酚醛樹脂用于保護層的粘和樹脂的例子,在特開平5-181299號公報等中有公開。
但是,目前的現狀是,即使是這些保護層,也不能獲得能夠符合近年來對高耐久性、圖像高質量化所要求的對表面的各種沖擊和磨耗、劃傷的發(fā)生的耐久性、脫模性。
進而,由于對節(jié)省空間化的需求日益提高,因此必然要減小電子照相裝置本體的尺寸。為此,必須制造符合本體尺寸的電子照相感光體,故電子照相感光體的直徑必須縮小。
但是,按照上述的需求,既制作比以往具有更硬、耐磨耗性更好的保護層的電子照相感光體,又要使電子照相感光體小直徑化就存在非常大的困難。
對于以往一般采用的直徑的電子照相感光體,雖然不存在上述那樣的問題,但是由于小直徑化而導致在保護層中產生大的應力,因此在將其搭載到電子照相裝置中時,保護層就承受來自帶電裝置、顯影裝置、轉印裝置等與電子照相感光體直接接觸的部件承受的負荷,其結果就會由于在加工時帶來的小傷痕而導致保護層剝離的問題。該問題在將固化性樹脂用作保護層的粘和樹脂時變得更顯著。
進而,由于電子照相感光體是小直徑的,因此為了輸出一張圖像,通常需要電子照相感光體轉動很多次,這就使電子照相感光體承受更大的負荷。
另外,當為了緩和應力而減小保護層的彈性變形率時,電子照相感光體就拖拉著附著在保護層上的調色劑的外添劑照樣旋轉,這就成為產生深劃痕的原因,從而不能起到保護層的作用。
進而,圖像輸出中,電子照相裝置內的溫度有上升的傾向,隨著電子照相裝置內的溫度上升,電子照相感光體也隨之升溫,由于保護層和感光層的熱膨脹率不同,使兩層的密合性變差。此時,由于電子照相感光體上承受負荷和密合性差的狀態(tài),使得保護層剝離。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于解決上述的問題,提供一種即使在小直徑的圓筒狀支持體上形成感光層和保護層,也不會發(fā)生保護層剝離和熔粘的,具有優(yōu)良耐劃傷性和耐磨耗性保護層的電子照相感光體、具有該電子照相感光體的成像處理盒以及電子照相裝置。
本發(fā)明者們經過深入的研究,結果發(fā)現,對于在小直徑的支持體上具有感光層、保護層的電子照相感光體,只要從保護層上測定的熱膨脹率與除去保護層后測定的熱膨脹率之差、以及從保護層上測定的彈性變形率處于特定的范圍內,就可以解決上述課題。
即,本發(fā)明是這樣一種電子照相感光體,它是一種在圓筒狀支持體上依次具有感光層、保護層,且該圓筒狀支持體的外徑小于30mm的電子照相感光體,其特征在于,從該保護層上測定的熱膨脹率(α1)和除去該保護層后測定的熱膨脹率(α2)之差(|α1-α2|)大于5.0×10-7℃-1、小于1.0×10-4℃-1,而從保護層上測定的彈性變形率(We%)大于30%、小于60%。
另外,本發(fā)明是一種成像處理盒,它是將電子照相感光體、與從帶電裝置、顯影裝置、轉印裝置和清潔裝置中選出的至少1個裝置一體地支持著并在電子照相裝置本體上裝卸自如的成像處理盒,其特征在于,該電子照相感光體為上述電子照相感光體。
本發(fā)明還涉及一種電子照相裝置,包括電子照相感光體、帶電裝置、曝光裝置、顯影裝置和轉印裝置,其中的電子照相感光體為上述的電子照相感光體。
圖1A、1B、1C為示出本發(fā)明電子照相感光體的層構成的圖。
圖2為示出具備具有本發(fā)明電子照相感光體的成像處理盒的電子照相裝置的實施方案1的概略構成例的圖。
圖3為裝有本發(fā)明成像處理盒的電子照相裝置的實施方案2的簡要構成圖,其中包括具有帶電粒子供給裝置的本發(fā)明電子照相感光體。
圖4為用Fischer硬度計壓入3μm深時的測定圖。
發(fā)明詳述以下詳細地說明本發(fā)明。
本發(fā)明中,熱膨脹率的測定使用精工電子工業(yè)(株)制TMA/SS150進行。TMA/SS150是根據試樣的熱膨脹和收縮來考察尺寸變化的裝置,可以測定膨脹系數·膨脹率、玻璃化轉變、軟化、膨潤、應力·應變以及應力緩和等。
利用TMA/SS150測定熱膨脹率時,考慮到電子照相感光體的形狀,選擇針入式的測定,荷重為500mN,針與感光層以49.03mN的定壓接觸,把在試樣膨脹時,針是如何上下振動的情況,繪成圖。而且,在從室溫(23℃)到170℃以5℃/分鐘的速度升溫的過程下進行。
進行測定時,即使在任一場合,觀察試樣隨著升溫而膨脹的情況,在直到感光層(疊層型感光層的場合為電荷輸送層。以下相同)的玻璃化轉變溫度(Tg)的范圍內,試樣以正比膨脹。然后,如果超過感光層的Tg,則感光層很快就軟化了,針進入感光層。
因此,關于本發(fā)明中的熱膨脹率的求法,由于在感光層樹脂的Tg之前、就是在軟化點之前,試樣是正比膨脹的,這樣,可以先引近似線,求出其斜率,將獲得的斜率,當從保護層上測定時,用保護層和感光層在室溫下的合計厚度來除,而在除去保護層后測定時,則只用感光層在室溫下的厚度來除,縮合的商即為熱膨脹率。
之所以采用從保護層上測定獲得的數值和除去保護層后測定得到的數值之差,就是因為支持體和感光層的下層對膨脹的影響可以忽略的緣故。此處,所謂感光層的下層,當感光層為疊層型時,也包括電荷發(fā)生層在內。
另外,本發(fā)明中,剝離保護層時,采用機械研磨方法除去。
本發(fā)明中,從保護層上測定的熱膨脹率(α1)和除去該保護層后測定的熱膨脹率(α2)之差(|α1-α2|)大于5.0×10-7℃-1、小于1.0×10-4℃-1。
熱膨脹率之差在5.0×10-7℃-1以下時,圖像輸出中接觸電子照相感光體的部件,例如在與清潔刮板接觸時,清潔刮板與電子照相感光體的摩擦音、即所謂“振鳴音”增大。
該問題的詳細情況尚不能闡明,但是可以認為,這是由于保護層與感光層的熱膨脹率之差小,即使在具備電子照相感光體的電子照相裝置的機內升溫時,由于過度地相互粘結,使得從接觸部件等接受到的力不能順利分散的緣故。
另一方面,熱膨脹率之差在1.0×10-4℃-1以上時,一旦機內溫度上升至某一溫度,則由于熱膨脹率的差異使保護層與感光層的密合性變差,而且由于電子照相感光體的支持體的曲率大,所以保護層不會逆著應力斷裂而是從感光層上剝離下來。
另外,由保護層上測定的熱膨脹率(α1)和除去保護層后測定的熱膨脹率(α2)之差(|α1-α2|)優(yōu)選大于1.0×10-6℃-1、小于7.0×10-5℃-1。
從保護層上測定的彈性變形率(We%)大于30%、小于60%。
本發(fā)明中,彈性變形率的測定使用Fisher德國公司制的硬度計Fisher scope H100進行。以下將其稱為Fisher硬度計。
測定環(huán)境全部為23℃/55%RH。
采用Fisher硬度計的彈性變形率的測定方法,不是象以往的維氏硬度(microvickers)法那樣,通過將壓頭壓入試樣表面,用顯微鏡測定在除去負荷后殘留的凹坑來求出硬度的方法,而是分階段地向壓頭施加設定負荷,電氣地檢測讀取壓入皮膜時的、施加荷重的狀態(tài)下的壓入深度,求出連續(xù)的硬度的方法。
具體地,彈性變形率的測定如下那樣進行。
用四角錐的尖端的對面角為136°的金剛石壓頭上施加荷重,壓入膜1μm,然后減少荷重,測定荷重變?yōu)?時的壓入深度和荷重。
圖4給出使用上述Fisher硬度計,測定壓入3μm深時的例子。
點A為測定開始點,A→B為與壓頭的壓入相對應的曲線。點B為到達最大設定壓入深度時的點,B→C的曲線為與壓頭壓入后的“恢復”相對應的曲線。此時,彈性變形的作功量We(nJ)以圖中的C-B-D-C包圍的面積來表示,塑性變形的作功量Wr(nJ)以圖中的A-B-C-A包圍的面積來表示。
本發(fā)明中的彈性變形率(We%)用下述式求出。
We%=We/(We+Wr)×100一般來說,彈性是由于外力而受到應變(變形)的物體使其應變恢復原狀的性質,該物體超過彈性界限或是在其他的影響下消除外力后仍殘留一部分應變的,為塑性部分??傊?,We%值越大,意味著彈性變形部分越大,We%值越小,意味著塑性變形部分越大。
We%在30%以下時,意味著保護層中的彈性部分不足,保護層脆,在圖像輸出過程中,調色劑的外添劑等被按壓到感光層上,成為出現傷痕的原因。
另一方面,We%在60%以上時,在高濕度下發(fā)生成膜現象。
其詳細情況目前尚不能闡明,但可以預料,如果彈性變形部分過大,則各種微粒被埋入到保護層中,由于塑性成分少,不能順利削除,從而將該位置作為起點而發(fā)生成膜現象。
另外,從保護層上測定的彈性變形率(We%),優(yōu)選大于35%、小于55%。
另外,在圖像形成過程中,如果與電子照相感光體接觸的部件更強地接觸電子照相感光體,就會顯著地出現上述的各種問題。因此,對于帶電裝置為具有與電子照相感光體接觸配置的帶電部件的接觸帶電裝置、其中該帶電部件為只施加直流電壓而使電子照相感光體帶電的部件的這樣一種體系,滿足上述熱膨脹率和彈性變形率的規(guī)定是特別重要的。進而,對于在帶電部件與電子照相感光體之間介入帶電粒子那樣的體系,是更加重要的。
本發(fā)明的電子照相感光體的保護層,優(yōu)選是含有粘和樹脂、以及導電性粒子和電荷輸送物質當中至少一種的層。
作為保護層用的粘和樹脂,優(yōu)選固化性樹脂,其中,更優(yōu)選酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和硅氧烷樹脂。其中,為了減小保護層的電阻隨環(huán)境而發(fā)生的變動,更優(yōu)選酚醛樹脂。特別地,從表面硬度高、耐磨耗性優(yōu)良、微粒的分散性、分散后的穩(wěn)定性也優(yōu)良的觀點考慮,更優(yōu)選熱固性可溶酚醛樹脂。
固化性酚醛樹脂一般是酚類與甲醛反應獲得的樹脂。
酚醛樹脂有2種類型,分為使甲醛相對于酚類過剩而在堿催化劑存在下使其反應而獲得的可溶型酚醛樹脂、以及使醛類相對于甲醛過剩而在酸催化劑存在下使其反應獲得的線型酚醛樹脂。
可溶型酚醛樹脂在醇類和酮類溶劑中皆可溶,加熱可發(fā)生三維交聯聚合,形成固化物。而線型酚醛樹脂一般其本身即使加熱也不會固化,而加入多聚甲醛或六亞甲基四胺等甲醛供體物質后進行加熱,可生成固化物。
一般在工業(yè)上,可溶型酚醛樹脂被用作涂料、粘合劑、注塑制品和疊層制品用的清漆,線型酚醛樹脂主要被用作成型材料和粘合劑。
本發(fā)明中,作為酚醛樹脂,可溶型酚醛樹脂和線型酚醛樹脂型中的哪一種都可以利用,但從不加固化劑進行固化、作為涂料的操作性等方面考慮,優(yōu)選使用可溶型酚醛樹脂。
本發(fā)明中使用酚醛樹脂時,可以使用1種或將2種以上的酚醛樹脂混合使用,而且,也可以將可溶型酚醛樹脂和線型酚醛樹脂型混合使用。另外,只要是公知的酚醛樹脂,可以使用任一種。
通常情況下,可溶酚醛樹脂是酚類化合物與醛類化合物在堿催化劑存在下反應而制造的。
作為所使用的主要的酚類,可以舉出苯酚、甲酚、二甲苯酚、對烷基苯酚、對苯基苯酚、間苯二酚和雙酚等,但不限定于此。
另外,作為醛類,可以舉出甲醛、多聚甲醛、糠醛和乙醛等,但不限定于此。
使這些酚類和醛類在堿催化劑下反應,制備單羥甲基酚類、二羥甲基酚類、三羥甲基酚類的單體、以及它們的混合物、或者它們的低聚物、以及單體與低聚物的混合物。其中,分子結構重復單元為2~20左右的較大分子為低聚物,1個重復單元的為單體。
作為所使用的堿催化劑,可以舉出金屬類堿化合物和胺化合物,作為金屬類堿化合物,可以舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈣等堿金屬和堿土金屬的氫氧化物等,作為胺化合物,可以舉出氨、六亞甲基四胺、三甲胺、三乙胺和三乙醇胺等,但不限定于此。
本發(fā)明中,考慮到高濕環(huán)境下的電阻變動,優(yōu)選使用胺化合物,但考慮到其他的電子照相特性,也可以混合使用金屬堿化合物。
本發(fā)明的電子照相感光體的保護層,優(yōu)選用溶劑等將固化性酚醛樹脂溶解或稀釋并將獲得的涂敷液涂布到感光層上來成型,由此在涂布之后引起聚合反應,形成固化層。
聚合方式是利用熱進行加成和縮合反應,涂布保護層后進行加熱,由此引起聚合反應,生成高分子固化層。
應予說明,本發(fā)明中的“樹脂固化”是指樹脂即使在甲醇和乙醇等醇溶劑中濕潤,該樹脂也不會溶解的狀態(tài)。
保護層用的導電性粒子,承擔著調整保護層體積電阻率的輔助性的作用,如果不需要,不一定使用。
作為能夠用于本發(fā)明電子照相感光體的保護層中的導電性粒子,可以舉出金屬和金屬氧化物等。
作為金屬,可以舉出鋁、鋅、銅、鉻、鎳、銀和不銹鋼等,或者將這些金屬蒸鍍到塑料粒子表面上而形成的粒子等。
作為金屬氧化物,可以舉出氧化鋅、氧化鈦、氧化錫、氧化銻、氧化銦、氧化鉍、摻雜錫的氧化銦、摻雜銻或鉭的氧化錫以及摻雜銻的氧化鋯等。
它們可以單獨使用,也可以2種以上組合使用。2種以上組合使用時,可以是單純的混合,也可以是固溶體和熔合的形式。
本發(fā)明中,導電性粒子中,在透明性方面,優(yōu)選使用金屬氧化物。進而,這些金屬氧化物中,特別優(yōu)選使用氧化錫。對于氧化錫,為了改善分散性和溶液穩(wěn)定性,可以對其進行后述的表面處理,為了改善電阻控制性,也可以在其中摻雜銻或鉭之類。
保護層用的導電性粒子的平均粒徑,從保護層的透明性的觀點考慮,優(yōu)選為0.3μm以下,特別優(yōu)選為0.1μm以下。另外,從分散性和分散穩(wěn)定性的觀點考慮,優(yōu)選在0.001μm以上。
從保護層的膜強度的觀點考慮,如果導電性粒子的量增加,增加越多,強度越弱,因此,導電性粒子的量,在保護層的體積電阻率和殘余電位能夠容許的范圍內,越少越好。
另外,本發(fā)明的電子照相感光體的保護層,優(yōu)選為含有潤滑性粒子的層。
作為保護層用的潤滑性粒子,優(yōu)選含氟樹脂粒子、硅氧烷樹脂粒子、氧化硅粒子和氧化鋁粒子,更優(yōu)選為含氟樹脂粒子。進而,也可以將它們2種以上混合。
作為含氟樹脂粒子,優(yōu)選從四氟乙烯樹脂、三氟氯乙烯樹脂、六氟乙烯丙烯樹脂、氟乙烯樹脂、偏二氟乙烯樹脂和二氟二氯乙烯樹脂的樹脂粒子、和這些樹脂的共聚物的樹脂粒子中適宜地選出的1種或2種以上,特別優(yōu)選四氟乙烯樹脂粒子和偏二氟乙烯樹脂粒子。
潤滑性粒子的分子量和粒子的粒徑可以適宜地選擇,沒有特別的限制,平均分子量優(yōu)選為3000~5000000,平均粒徑優(yōu)選為0.01~10μm,更優(yōu)選為0.05~2.0μm。
氧化硅、氧化鋁等無機粒子單獨存在時,有時不能起到潤滑性粒子的作用。本發(fā)明者們經過研究發(fā)現,通過分散、添加這些物質可以增加保護層的表面粗糙度,結果增加了保護層的潤滑性。本發(fā)明中所謂的潤滑性粒子,包括能賦予潤滑性的粒子。
在將含氟樹脂粒子等潤滑性粒子和導電性粒子一起分散到樹脂溶液中時,不使粒子相互凝集地或是在導電性粒子分散時添加含氟的化合物,或是用含氟的化合物對導電性粒子的表面進行表面處理即可。
通過添加含氟的化合物或者對導電性粒子進行表面處理,與沒有含氟化合物的情況相比,樹脂溶液中的導電性粒子與含氟樹脂粒子的分散性和分散穩(wěn)定性格外提高。
另外,通過把含氟樹脂粒子分散在以下溶液中,即加入含氟化合物,分散導電性粒子形成的溶液;分散進行過表面處理的導電性粒子的溶液,則可以得到非常穩(wěn)定且分散性良好的涂敷液,并且,不形成分散粒子的次級粒子。
作為含氟的化合物,可以舉出含氟硅烷偶聯劑、氟改性硅油、含氟表面活性劑等。
以下舉出優(yōu)選的化合物例子,但本發(fā)明不受這些化合物的限定。
作為導電性粒子的表面處理方法,將導電性粒子與表面處理劑在適當的溶劑中混合、分散,使表面處理劑附著到導電性粒子表面上。作為分散方法,可以采用球磨機和砂磨機等通常的分散裝置。接著,從該分散溶液中除去溶劑,只要使其固結到導電性粒子表面上即可。
另外,然后也可以根據需要進行熱處理。另外,處理液中,也可以添加用于促進反應的催化劑。進而,也可以根據需要對表面處理后的導電性粒子進一步施行粉碎處理。
含氟化合物相對于導電性粒子的比例,受粒子的粒徑、形狀和表面積等的影響,其比例相對于表面處理過的導電性粒子總質量,優(yōu)選為1~65質量%,更優(yōu)選為1~50質量%。
進而,本發(fā)明中,為了形成環(huán)境穩(wěn)定性更好的保護層,或是在導電性粒子分散時添加具有下述式(1)所示結構的硅氧烷化合物,或是混合用具有下述式(1)所示結構的硅氧烷化合物施行了表面處理的導電性粒子,由此可以獲得環(huán)境穩(wěn)定性更優(yōu)良的保護層。 (式(1)中,A11~A18各自獨立地為氫原子或甲基。但是,該氫原子的總數(b)相對于A的總數(a)的比例(b/a)為0.001以上、0.5以下。n11為0以上的整數。)添加硅氧烷化合物后分散得到的涂敷液,或通過將用硅氧烷化合物進行了表面處理的導電性金屬氧化物粒子分散于已用溶劑溶解的粘合樹脂中,得到不形成分散粒子的次級粒子的、經時穩(wěn)定、分散性良好的涂敷液,由此涂敷液而形成的保護層透明性高,是具有特別出色的耐環(huán)境性的保護膜。
具有上述式(1)所示結構的硅氧烷化合物的分子量沒有特別的限定,在進行表面處理的場合,從其容易性考慮,以粘度不太高的一方為好,重均分子量優(yōu)選為100~50000,其中,從表面處理的處理效率考慮,特別優(yōu)選為500~10000。
作為表面處理的方法,有濕式和干式2種。
濕式處理中,將作為導電性粒子的導電性金屬氧化物粒子和具有上述式(1)所示結構的硅氧烷化合物分散在溶劑中,使該硅氧烷化合物附著于微粒表面上。
作為分散裝置,可以使用球磨機或砂磨機等一般的分散裝置。其次,使該分散溶液固結到導電性金屬氧化物粒子表面上。
在該熱處理過程中,硅氧烷的Si-H鍵中的氫原子被空氣中的氧氧化,形成新的硅氧烷鍵。其結果,硅氧烷發(fā)展成三維結構,從而使導電性金屬氧化物粒子表面被該網狀結構包圍。
這種表面處理是通過使該硅氧烷化合物固結到導電性金屬氧化物粒子表面上來完成的,也可以根據需要對處理后的粒子施行粉碎處理。
對于干式處理,不使用溶劑,而是通過將硅氧烷化合物與導電性金屬氧化物粒子混合,并進行混煉,由此使硅氧烷化合物附著到粒子表面上。然后,與濕式處理同樣地施行熱處理和粉碎處理,從而完成表面處理。
作為能夠用于本發(fā)明電子照相感光體的保護層的電荷輸送物質,優(yōu)選分子內至少有1個羥基的化合物,特別優(yōu)選分子內至少有1個羥烷基、羥烷氧基、或者羥苯基的化合物。
作為分子內至少有羥烷基和羥烷氧基中的一種的電荷輸送物質,優(yōu)選具有下述式(2)~(4)任一式所示結構的電荷輸送物質。 (式(2)中,R21、R22和R23各自獨立地表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基。α、β和γ的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基。a、b、d、m和n各自獨立地為0或1。) (式(3)中,R31、R32和R33各自獨立地表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基。δ和ε的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基。e、f和g各自獨立地表示0或1。p、q和r各自獨立地為0或1,但不能全部同時為0。Z31和Z32各自獨立地表示鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,或者也可以共同構成環(huán)。) (式(4)中,R41、R42、R43和R44各自獨立地表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基。ξ、η、θ和ι的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基。h、i、j、k、s、t和u各自獨立地表示0或1。Z41和Z42各自獨立地表示鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,或者也可以共同構成環(huán)。)另外,作為分子內具有羥苯基的電荷輸送物質,優(yōu)選具有下述式(5)~(7)任一式所示結構的電荷輸送物質。 (式(5)中,R51表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基。R52表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的苯基。Ar51和Ar52各自獨立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基。Ar53表示取代或未取代的2價芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的2價芳香族雜環(huán)基。v和w各自獨立地表示0或1。但v=0時,w=0。κ和λ的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基。) (式(6)中,R61表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基。Ar61和Ar62各自獨立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基。x表示0或1。μ和ν的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,而且μ和ν的苯環(huán)也可以通過取代基共同構成環(huán)。) (式(7)中,R71和R72各自獨立地表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基。Ar71表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基。y和z各自獨立地表示0或1。ξ、π、ρ和σ的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,ξ和π的苯環(huán)、以及ρ和σ的苯環(huán)也可以各自獨立地通過取代基共同構成環(huán)。)上述式(2)~(7)中,作為R21、R22、R23、R31、R32、R33、R41、R42、R43、R44、R51、R61、R71和R72的碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基,可以舉出亞甲基、亞乙基、亞丙基和亞丁基等亞烷基、異亞丙基、環(huán)亞己基等。
另外,作為R52的烷基,可以舉出甲基、乙基、丙基和丁基等,作為芳烷基,可以舉出芐基、苯乙基和萘甲基等。
另外,α、β、γ、δ、ε、ξ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν、ξ、π、ρ和σ的苯環(huán)可以具有的取代基中,作為鹵原子,可以舉出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子等,作為烷基,可以舉出甲基、乙基、丙基和丁基等,作為烷氧基,可以舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基等,作為芳香族烴環(huán)基,可以舉出苯基、萘基、蒽基和芘基等,作為芳香族雜環(huán)基,可以舉出吡啶基、噻吩基、呋喃基和喹啉基等。
另外,μ和ν的苯環(huán)、ξ和π的苯環(huán)、以及ρ和σ的苯環(huán)通過取代基共同構成環(huán)的場合,作為該取代基,可以舉出亞丙基、亞乙基等,通過這些基團形成芴骨架或二氫菲骨架等的環(huán)狀結構。
另外,作為Z31、Z32、Z41和Z42的鹵原子,可以舉出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子等,作為烷基,可以舉出甲基、乙基、丙基和丁基等,作為烷氧基,可以舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基等,作為芳香族烴環(huán)基,可以舉出苯基、萘基、蒽基和芘基等,作為芳香族雜環(huán)基,可以舉出吡啶基、噻吩基、呋喃基和喹啉基等。
另外,作為Ar51、Ar52、Ar61、Ar62和Ar71的烷基,可以舉出甲基、乙基、丙基和丁基等,作為芳烷基,可以舉出芐基、苯乙基和萘甲基等,作為芳香族烴環(huán)基,可以舉出苯基、萘基、蒽基和芘基等,作為芳香族雜環(huán)基,可以舉出吡啶基、噻吩基、呋喃基和喹啉基等。
另外,作為Ar53的2價芳香族烴環(huán)基,可以舉出亞苯基、亞萘基、亞蒽基和亞芘基等,作為2價的芳香族雜環(huán)基,可以舉出亞吡啶基和亞噻吩基等。
作為上述各基團可以具有的取代基,可以舉出甲基、乙基、丙基和丁基等烷基、芐基、苯乙基和萘甲基等芳烷基、苯基、萘基、蒽基、芘基、芴基、咔唑基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基等芳香族烴環(huán)基和芳香族雜環(huán)基、甲氧基、乙氧基和丙氧基等烷氧基、苯氧基和萘氧基等芳氧基、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子等鹵原子、硝基和氰基等。
具有上述式(2)~(7)任一式所示結構的電荷輸送物質,其與酚醛樹脂的相溶性良好,可以容易地制作均勻分散的保護層的膜。
為了使其相溶性進一步提高,上述式(2)~(4)中的R21、R22、R23、R31、R32、R33、R41、R42、R43、R44的2價烴基,優(yōu)選其碳原子數在4以下,而且,羥烷基和羥烷氧基的個數優(yōu)選為2個以上。
另外,上述式(5)~(7)中,電荷輸送物質中含有的羥苯基與酚醛樹脂發(fā)生反應,使電荷輸送物質進入到保護層基質中,從而使作為保護層的強度進一步增強。
具有上述式(2)~(7)任一式所示結構的電荷輸送物質,被均勻地溶解或分散到用于制作保護層的涂敷液中,涂布該涂敷液,形成保護層。
具有上述式(2)~(7)任一式所示結構的電荷輸送物質與粘和樹脂的混合比例,按質量比計,優(yōu)選為電荷輸送物質/粘和樹脂=0.1/10~20/10,特別優(yōu)選為0.5/10~10/10。如果電荷輸送物質相對于粘和樹脂的量過少,則往往殘余電位降低的效果減小,而如果過多,則往往保護層的強度變弱。
以下示出具有上述式(2)~(7)任一式所示結構的電荷輸送物質的具體例。但本發(fā)明不受它們的限定。
其中,優(yōu)選(3)、(4)、(5)、(8)、(11)、(12)、(13)、(17)、(21)、(24)、(25)、(26)、(27)、(28)、(30)、(31)、(34)、(35)、(39)、(44)、(48)、(49)、(50)、(52)、(55)、(56)、(58)、(59),更優(yōu)選(3)、(8)、(12)、(25)、(31)、(39)、(44)、(49)、(56)。
作為分散保護層的涂敷液的溶劑,優(yōu)選這樣的溶劑,它能夠充分溶解粘和樹脂,而且也能夠充分溶解具有上述式(1)~(6)所示結構的電荷輸送物質,在使用導電性粒子的場合,其分散性良好,在使用含氟的化合物、含氟的樹脂粒子和硅氧烷化合物等的潤滑性粒子的場合,其相溶性和處理性良好,進而對與保護層的涂敷液相接觸的電荷輸送層沒有不良影響。
因此,作為溶劑,可以使用甲醇、乙醇和2-丙醇等醇類、丙酮和甲基乙基酮等酮類、醋酸甲酯和醋酸乙酯等酯類、四氫呋喃和二惡烷等醚類、甲苯和二甲苯等芳香族烴類、氯苯和二氯甲烷等鹵代烴類等,也可以將它們混合使用。其中,對于酚醛樹脂的形態(tài)最適宜的溶劑,為甲醇、乙醇和2-丙醇等醇類。
以往的電荷輸送物質,一般不溶或難溶于醇類溶劑,難以均勻地分散到普通的酚醛樹脂中,但由于本發(fā)明中使用的電荷輸送物質大部分可溶于以醇類為主要成分的溶劑中,因此,可以分散到酚醛樹脂涂敷液中。
作為本發(fā)明電子照相感光體的保護層的涂布方法,可以采用浸漬涂布法、噴霧涂布法、旋轉涂布法、輥涂法、Meyer刮條涂布法和刮刀涂布法等一般的涂布方法。
本發(fā)明的電子照相感光體的保護層,如果膜厚過薄,則往往破壞電子照相感光體的耐久性,而如果過厚,則往往由于設置保護層而使殘余電位上升,因此其膜厚優(yōu)選為0.1μm~10μm的范圍,更優(yōu)選為0.5μm~7μm的范圍。
本發(fā)明中,為了防止帶電時產生的臭氧或氮氧化物等活性物質附著而引起的表面層的劣化等,也可以在上述保護層中加入抗氧化劑等添加劑。
以下說明感光層。
本發(fā)明的電子照相感光體的感光層,優(yōu)選為疊層結構。圖1(A)的電子照相感光體按照電荷發(fā)生層3、電荷輸送層2的順序設置在支持體4上,再在最表面上設置保護層1。另外,如圖1(B)和(1C)那樣,在支持體和電荷發(fā)生層之間,也可設置中間層5和為了進一步防止干涉條紋等的導電層6。
作為本發(fā)明的電子照相感光體的支持體,只要具有導電性、且外徑小于30mm的即可,例如可以使用鋁、鋁合金和不銹鋼等金屬,此外,也可以使用通過將鋁、鋁合金、氧化銦-氧化錫合金等真空蒸鍍而形成覆膜層的支持體和塑料、將導電性粒子(例如炭黑、氧化錫、氧化鈦、銀粒子等)與適當的粘和樹脂共同浸漬到塑料或紙中而形成的支持體、具有導電性粘和樹脂的塑料等。
另外,也可以在支持體與感光層之間設置具有阻隔功能和粘結功能的中間層(粘結層)。中間層的形成是為了改善感光層的粘結性、改善涂布性、保護支持體、覆蓋支持體的缺陷、改善由支持體的電荷注入性、保護對感光層的電破壞等。中間層也可以用酪蛋白、聚乙烯醇、乙基纖維素、乙烯-丙烯酸共聚物、聚酰胺、改性聚酰胺、聚氨酯、明膠或氧化鋁等來形成。中間層的膜厚優(yōu)選為5μm以下,特別優(yōu)選為0.1~3μm。
作為用于本發(fā)明電子照相感光體的電荷發(fā)生物質,可以舉出(1)單偶氮、雙偶氮和三偶氮等偶氮類顏料、(2)金屬酞菁和非金屬酞菁等酞菁類顏料、(3)靛藍和硫靛藍等靛藍類顏料、(4)苝酸酐和苝酸酰胺等苝類顏料(5)蒽醌和芘醌等多環(huán)醌類顏料、(6)squarilium色素、(7)吡喃鎓鹽和噻喃鎓鹽類、(8)三苯基甲烷類色素、
(9)硒、硒-碲和非晶硅等無機物質、(10)喹吖酮顏料、(11)奧鎓鹽顏料、(12)花青染料、(13)呫噸色素、(14)醌亞胺色素、(15)苯乙烯基色素、(16)硫化鎘、以及(17)氧化鋅等。
其中,將熱固性樹脂用于保護層的場合,在具有高的耐熱性、即使加熱后也容易維持較好的光敏度的方面,優(yōu)選酞菁類顏料。
作為用于層合結構感光層的電荷發(fā)生層的粘和樹脂,可以舉出例如聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚芳酯樹脂、丁縮醛樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、酚醛樹脂、硅酮樹脂、聚砜樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物樹脂、醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、尿素樹脂和氯乙烯-醋酸乙酯酯共聚物樹脂等,但不受它們的限定。它們可以單獨地、混合地或者作為共聚物使用1種或2種以上。
用于電荷發(fā)生層用涂敷液中的溶劑,根據所使用的樹脂和電荷發(fā)生物質的溶解性和分散穩(wěn)定性進行選擇,作為有機溶劑,可以使用醇類、亞砜類、酮類、醚類、酯類、脂肪族鹵代烴類或芳香族化合物等。
電荷發(fā)生層的形成是采用均化器、超聲波、球磨機、砂磨機、粘土干式粉碎機或輥磨機等的方法,將上述電荷發(fā)生物質與0.3~4倍量的粘和樹脂和溶劑一起充分分散,涂布該分散液,使其干燥而形成的。膜厚優(yōu)選為5μm以下,特別優(yōu)選為0.01~1μm。
另外,電荷發(fā)生層中,也可以根據需要添加各種光敏劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、增塑劑和公知的電荷發(fā)生物質。
作為本發(fā)明的電子照相感光體中使用的電荷輸送物質,可以舉出各種三芳基胺類化合物、各種腙類化合物、各種苯乙烯基類化合物、各種1,2-二苯乙烯類化合物、各種吡唑啉類化合物、各種噁唑類化合物、各種噻唑類化合物和各種三芳基甲烷類化合物等。
作為用于形成電荷輸送層的粘和樹脂,優(yōu)選丙烯酸樹脂、苯乙烯類樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚芳酯樹脂、聚砜樹脂、聚苯醚樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、醇酸樹脂和不飽和樹脂,進一步優(yōu)選聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚碳酸酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂。
電荷輸送層一般是將上述電荷輸送物質和粘和樹脂溶解于溶劑中并進行涂布而形成的。電荷輸送物質與粘和樹脂的混合比例為2∶1~1∶2左右。作為溶劑,可以使用丙酮和甲基乙基酮等酮類、醋酸甲酯和醋酸乙酯等酯類、甲苯和二甲苯等芳香族烴類、氯苯、氯仿和四氯化碳等氯代烴類等。涂布該溶液時,可以采用例如浸漬涂布法、噴霧涂布法和旋轉涂布法等涂布法,干燥可以是在優(yōu)選10℃~200℃、更優(yōu)選20℃~150℃的溫度下,在優(yōu)選5分鐘~5小時、更優(yōu)選10分鐘~2小時的吹風干燥或靜止干燥下進行。
電荷輸送層具有這樣一種功能,即,使其與上述電荷發(fā)生層進行電連接,在電場的存在下,接受從電荷發(fā)生層注入的電荷載體,同時,將這些電荷載體輸送至其與保護層的界面。
由于該電荷輸送層輸送電荷載體的能力有限,因此不能使膜厚過厚,優(yōu)選為5~40μm,特別優(yōu)選為7~30μm。
進而,也可以根據需要在電荷輸送層中添加抗氧化劑、紫外線吸收劑、增塑劑和公知的電荷輸送物質。
本發(fā)明中,還可以在該電荷輸送層之上涂布上述保護層,使其固化成膜,從而完成。
以下示出使用本發(fā)明電子照相感光體的電子照相裝置的具體的實施方案。實施方案1圖2示出裝備具有本發(fā)明電子照相感光體的成像處理盒的的電子照相裝置的簡要構成。
圖2中,11為圓柱狀的本發(fā)明電子照相感光體,以軸12為中心,按照箭頭方向以所規(guī)定的線速度旋轉驅動。
電子照相感光體11在旋轉過程中通過(一級)帶電裝置13在其周面上受到正或負的規(guī)定電位的均勻帶電,然后,接受由狹縫曝光或激光束掃描曝光等曝光裝置(圖中未示出)發(fā)出的、對應于目標圖像信息的時間序列電子數字圖像信號的強度可調的曝光光14。由此在電子照相感光體11的周面依次形成對應于目標圖像信息的靜電潛像。
形成的靜電潛像然后通過顯影裝置15進行調色劑顯影,在電子照相感光體11的旋轉的同時,由圖中未示出的給紙部向電子照相感光體11與轉印裝置16之間取出并給送轉印材料17,在該轉印材料17上通過轉印裝置16依次轉印在電子照相感光體11表面上形成并載置的調色劑圖像。
受到調色劑圖像轉印的轉印材料17從電子照相感光體的表面上分離開,并被導入定影裝置18,接受圖像定影,從而作為圖像形成物(打印、復印)輸出到裝置之外。
圖像轉印后的電子照相感光體11的表面用清潔裝置19將轉印殘留調色劑除去來清潔表面。另外,沒有清潔裝置(cleanerless)時也可以直接用顯影裝置等回收轉印殘留調色劑。進而,在利用來自前曝光裝置(圖中未示出)的前曝光光20進行除電處理后,反復被用于圖像形成。應予說明,帶電裝置13為使用帶電輥等的接觸帶電裝置的場合,不一定需要前曝光。
本發(fā)明中,上述的電子照相感光體11、帶電裝置13、顯影裝置15和清潔裝置19等構成要素中,將其中若干個裝置收納于容器內,作為成像處理盒而使其結合成一體地構成,將該成像處理盒對于復印機或激光打印機等電子照相裝置本體裝卸自由地構成。例如,將帶電裝置13、顯影裝置15和清潔裝置19的至少1個與電子照相感光體11一起,整體地支持制成成像處理盒,利用裝置本體的導軌等引導裝置22,可以制成在裝置本體內裝卸自由的成像處理盒。
另外,曝光光線14,在電子照相裝置為復印機或打印機時,從原稿的反射光或透過光、或者用傳感器讀取原稿,將其轉變成信號,根據該信號進行的激光束的掃描、LED系統(tǒng)的驅動或者液晶光閘系統(tǒng)的驅動等而被照射的光。另外,根據需要,也可以增加其他的輔助處理。實施方案2圖3示出具有裝備帶電粒子供給裝置的本發(fā)明的電子照相感光體的成像處理盒的電子照相裝置的概略構成。
圓柱形狀的電子照相感光體31按照箭頭方向以一定速度旋轉驅動。
具有帶電裝置的帶電輥32,由帶電粒子33(用于使電子照相感光體帶電的導電性粒子)與作為粒子載體的中電阻層32b和金屬芯32a構成。帶電輥32以一定的侵入量與電子照相感光體31接觸,形成接觸部n。
本發(fā)明方案中的帶電輥32,在金屬芯32a上形成橡膠或發(fā)泡體的中電阻層32b,進而在其表層上擔持帶電粒子33而構成。
中電阻層32b是由樹脂(例如聚氨酯)、導電性粒子(例如炭黑)、硫化劑和發(fā)泡劑等配制而成,在金屬芯32a上按輥狀形成。然后,研磨表面。
本實施方案中的帶電輥,相對于實施方案1中的帶電輥(放電用帶電輥),在以下方面不同。
(1)表層用于載帶高密度的帶電粒子的表面結構和粗糙度特性(2)注入帶電所必要的電阻特性(體積電阻率、表面電阻)放電用的帶電輥其表面是平坦的,表面的平均粗糙度Ra為亞微米級(sub μm)以下,輥硬度也很高。對于采用放電的帶電,放電現象是在帶電輥與電子照相感光體的接觸部位稍微離開數十μm的間隙處引起的。帶電輥和電子照相感光體表面存在凹凸時,由于部分電場強度不同,使得放電現象不穩(wěn)定,從而發(fā)生帶電不勻。因此,放電用的帶電輥必須具有平坦且高硬度的表面。
放電用的帶電輥無法進行注入帶電的理由如下按上述的表面構造,雖然在外觀上看起來與鼓呈密合狀態(tài),但就電荷注入所需要的分子水平上的微觀接觸性而言,則幾乎算不上接觸。
另一方面,由于注入帶電用的帶電輥32必須高密度地載帶帶電粒子33,因此要求具有一定程度的粗糙度。平均粗糙度Ra優(yōu)選為1μm~500μm。小于1μm時,用于載帶帶電粒子33的表面積不足,同時在絕緣物(例如調色劑)等附著輥表面時,其周邊很難接觸到電子照相感光體31,從而易使帶電性能降低。相反,如果超過500μm,則帶電輥表面的凹凸易使電子照相感光體的面內帶電均勻性降低。
平均粗糙度Ra的測定,可以使用Keyence公司制的表面形狀測定顯微鏡VF-7500、VF7510,使用1250倍~2500倍的物鏡,非接觸地進行輥表面的形狀和Ra的測定。
放電用的帶電輥是在金屬芯上形成低電阻的基層后,再以高電阻層被覆表面。由于放電產生的輥帶電,如果施加電壓高,并存在有針孔(皮膜損傷造成的支持體外露),那么連其周圍都會發(fā)生電壓降低和帶電不良。因此,其表層電阻優(yōu)選為1011Ω□以上。
另一方面,對于注入帶電方式,由于能夠利用低電壓進行帶電,因此不需要使表層為高電阻,可以用單層來構成帶電輥。對于注入帶電,帶電輥的表面電阻優(yōu)選為104~1010Ω□。如果表面電阻超過1010Ω□,則帶電面內的均勻性降低,由于帶電輥滑擦造成的不均使中間色調圖像出現條紋狀,從而易使圖像品質降低。而表面電阻小于104Ω□時,即使為注入帶電,也容易發(fā)生由于電子照相感光體的針孔造成的周邊電壓降低。
進而,對于體積電阻率,優(yōu)選為104~107Ω·cm的范圍。小于104Ω·cm時,易發(fā)生由針孔造成的電源電壓降低。而超過107Ω·cm時,難以確保帶電操作所必須的電流,易使帶電電壓降低。
帶電輥的電阻測定按照如下順序進行。
輥電阻的測定是,在外徑30mm的絕緣體鼓上安裝電極,以便對帶電輥32的金屬芯32a施加總壓力為1kg的荷重,在主電極的周圍配置保護電極,由此進行測定。將主電極和保護電極之間的距離調整至大約為彈性層32b的厚度左右,以確保主電極相對于保護電極有足夠的寬度。由電源對主電極施加+100V的電壓,測定流過電流計Av和As的電流,分別測定體積電阻率和表面電阻。
對于注入帶電方式,帶電部件具有作為柔軟電極的功能是重要的。在磁刷中,通過磁性粒子層本身所具有的柔軟性來實現。本實施方案中,通過調整中電阻層32b的彈性特性來達成。Asker-C硬度優(yōu)選為15度~50度,更優(yōu)選為25~40度。如果硬度過高,則得不到必要的侵入量,從而不能確保與電子照相感光體之間的接觸部n,因此帶電性能降低。而且,由于得不到物質分子水平的接觸性,因此,異物的混入等妨礙了對其周邊的接觸。另一方面,如果硬度過低,則形狀不穩(wěn)定,因此,與被帶電體的接觸產生壓力不均勻,從而發(fā)生帶電不均勻?;蛘哂捎陂L期放置而造成輥永久變形,從而發(fā)生帶電不良。
作為帶電輥32的材質,可以舉出在EPDM、聚氨酯、NBR、硅橡膠和IR等中分散有用于調整電阻的炭黑或金屬氧化物等導電性物質而形成的橡膠材料。也可以不分散導電性物質而使用離子導電性的材料來調整電阻。然后,根據需要進行表面粗糙度的調整、通過研磨等進行成型。另外,帶電輥也可以利用功能分離的多層來構成。
作為輥的形態(tài),更優(yōu)選多孔體的結構。在輥成型的同時獲得上述的表面粗糙度,這一點在制造上也是有利的。作為發(fā)泡體的泡孔直徑,以1~500μm為宜。發(fā)泡成型之后,通過研磨其表面,使其露出多孔體表面,由此可以制成具有上述粗糙度的表面結構。
帶電輥32配置成相對于電子照相感光體有一定的侵入量,形成接觸部n,在該接觸部n處以與電子照相感光體31的旋轉方向相反的方向(逆向)旋轉驅動,以一定的速度差與電子照相感光體31的面進行接觸。另外,在打印機的圖像記錄時,由帶電偏壓外加電源S1對帶電輥32施加規(guī)定的帶電偏壓。由此以注入帶電方式使電子照相感光體1的周面上帶有同樣極性和電位的電。
帶電粒子33被添加到調色劑中而蓄積,與調色劑的顯影一起,通過電子照相感光體31而被供給到帶電輥32上。
作為供給手段,是使限制刮片34與帶電輥32接觸,在限制刮片34與帶電輥32之間保持帶電粒子。隨著電子照相感光體31的旋轉,一定量的帶電粒子33被涂布在帶電輥32上,然后到達帶電輥32與電子照相感光體31之間的接觸部n。
為得到高帶電效率和帶電均勻性,帶電粒子33的粒徑優(yōu)選為10μm以下。本發(fā)明中,帶電粒子構成凝聚體時的粒徑為凝聚體的平均粒徑。粒徑如下測定利用電子顯微鏡觀察,抽取100個以上,由水平方向最大對角線長度算出體積粒徑分布,以其50%平均粒徑來確定。
帶電粒子33不只是以一級粒子的狀態(tài)存在,有時也凝聚成次級粒子,但也沒有問題。不管是何種凝聚狀態(tài),只要該凝聚體能實現帶電粒子的功能,其形態(tài)并不重要。
帶電粒子33特別是在用于電子照相感光體的帶電時,優(yōu)選為白色或者接近透明,以便不妨礙潛像曝光。進而,考慮到一部分帶電粒子從電子照相感光體31上被轉印到轉印材料P上,在彩色記錄中,優(yōu)選無色或白色的帶電粒子,另外,為了防止圖像曝光時帶電粒子33造成的光散射,其粒徑優(yōu)選在構成像素大小以下,進而優(yōu)選在調色劑粒徑以下。作為粒徑的下限值,考慮到能夠穩(wěn)定地得到粒子,粒徑的下限值以10nm為限。
36為顯影裝置。電子照相感光體1表面的靜電潛像,作為調色劑圖像由該顯影裝置36顯影到顯影部位a處。顯影裝置36內備有在調色劑中添加帶電粒子的混合劑。
本實施方案的電子照相裝置(打印機)是調色劑循環(huán)使用型的,不是用專用的清潔手段(cleaner)除去圖像轉印后的電子照相感光體31表面上殘留的轉印殘留調色劑,而是隨著電子照相感光體31的旋轉,暫時地被回收到反向旋轉的帶電輥32,隨著帶電輥32外周轉一周,反轉的調色劑電荷被規(guī)格化,順次被噴出到電子照相感光體31上,到達顯影部位a,在具有磁性輥36a和顯影套筒36b的顯影裝置36中與顯影的同時通過清潔手段來回收、再利用。
35是包括激光二極管·多角棱鏡等的激光束掃描器(曝光裝置)。該激光束掃描器35對應于目標圖像信息的時間序列數字圖像信號輸出強度可變的激光,利用該激光對上述電子照相感光體31的同樣帶電面進行掃描曝光L。利用該掃描曝光光L在電子照相感光體31的表面形成對應于目標圖像信息的靜電潛像。靜電潛像由顯影裝置36顯影,形成調色劑像。由電源2對靜電潛像施加顯影偏壓。
38是熱定影方式等定影裝置。向電子照相感光體31與轉印輥37之間的轉印接觸部b給紙,一邊由電源S3施加轉印偏壓一邊接受了電子照相感光體31側的調色劑圖像的轉印的轉印材料P從電子照相感光體31的表面分離,被導入該定影裝置38,經過調色劑圖像的定影后作為圖像形成物(打印、復印)向裝置輸出。S3是向轉印輥37施加轉印偏壓的電源。
39是成像處理盒,在該實施方案中,電子照相感光體31、帶電輥32和顯影裝置36形成為一體,通過設置于裝置本體中的導軌40等引導裝置將成像處理盒設計成可自由地在裝置本體上拆裝的形式。
本發(fā)明的電子照相感光體不僅能夠用于電子照相復印機,而且也能夠廣泛地用于激光打印機、CRT打印機、LED打印機、FAX、液晶打印機和激光制版等電子照相應用領域。
以下,在實施例中更具體地說明本發(fā)明,但只要不超出其要旨,本發(fā)明就不受以下實施例和比較例的限制。應予說明,實施例和比較例中的“份”表示重量份。實施例1將共聚聚酰胺樹脂(商品名Amilan CM8000,東麗(株)制)10份溶解于甲醇60份/丁醇40份的混合液中,將獲得的混合溶液浸漬涂布到外徑29mm的鋁制圓筒上,在90℃下加熱干燥10分鐘,形成膜厚0.5μm的導電層。
接著,將由下述式所示的CuKα特性X射線衍射中布拉格角(2θ±0.2°)的9.0°和27.1°處有強峰的羥基鈦酞菁顏料4份、 聚乙烯醇縮丁醛樹脂(商品名S-LEC BX-1,積水化學工業(yè)(株)制)2份、環(huán)己酮70份構成的混合溶液用砂磨機分散10小時后,加入醋酸乙酯100份,配制電荷發(fā)生層用涂敷液。將該涂敷液浸漬涂布到上述導電層上,在90℃下加熱干燥10分鐘,形成膜厚0.17μm的電荷發(fā)生層。
接著,將下述式所示的三芳基胺類化合物7份、 聚碳酸酯(商品名IUPILON Z-200,三菱GAS化學(株)制)10份溶解于氯苯70份中,將配制成的溶液浸漬涂布到上述電荷發(fā)生層上,在110℃下加熱干燥1小時,形成膜厚20μm的電荷輸送層。
接著,將用具有下述式所示結構的化合物進行表面處理(處理量7%)了的摻雜銻的氧化錫超微粒子50份、 乙醇150份用砂磨機分散66小時(平均粒徑0.03μm)。然后,作為樹脂成分溶解30份可溶酚醛樹脂(商品名PL-4804;群榮化學工業(yè)(株)制,使用胺類催化劑(胺化合物)合成。),制成調合液,采用浸漬涂布法在上述電荷輸送層上形成膜,在145℃的溫度下熱風干燥1小時,獲得具有保護層的電子照相感光體。保護層用涂敷液的分散狀態(tài)良好,所制作的保護層是無斑點的均勻的膜。
測定獲得的電子照相感光體的We%,為45.3%。而且,|α1-α2|為2.7×10-6℃-1。
使用下述評價裝置進行評價。評價裝置1將所制作的電子照相感光體安裝到對惠普公司生產的打印機(LaserJet4000)進行改造(按照實施方案2的裝置構成那樣進行改造)的電子照相裝置上,進行評價。
對于電子照相感光體的帶電部分,帶電輥是通過在金屬芯上形成橡膠的中電阻層來制作的。此處,中電阻層是由聚氨酯樹脂、導電性粒子(炭黑)、硫化劑和發(fā)泡劑等配制而成的,在金屬芯之上成形為輥狀,然后研磨其表面,制成直徑為12mm、長度為250mm的彈性導電輥。測定該導電輥的電阻,為100kΩ。在對導電輥的金屬芯施加總壓力為1kg的荷重那樣壓合電子照相感光體的狀態(tài)下,對金屬芯和支持體施加100V電壓,由此測量電阻。
本評價裝置中,作為用于注入帶電的帶電粒子,使用比電阻為106Ω·cm、平均粒徑為3μm的導電性氧化鋅粒子。
另外,為了將帶電粒子均勻地供給到帶電輥與電子照相感光體的接觸部位,首先設置了為在帶電輥上涂布帶電粒子的帶電粒子涂布裝置。采用使限制刮片與帶電輥接觸,并在帶電輥與限制刮片之間保持帶電粒子的結構。這樣,隨著電子照相感光體的旋轉,一定量的帶電粒子就被涂布到帶電輥上。
本評價裝置中,使帶電輥與電子照相感光體具有速度差地旋轉。本發(fā)明的電子照相感光體為直徑小于30mm的小直徑圓柱形狀,以線速度110mm/s的恒定速度旋轉。
本評價裝置中,進行改造以使其符合實施例中電子照相感光體的圓筒狀支持體的直徑。首先,帶電粒子被限制刮片涂布到該帶電輥的表面上。隨后到達帶電粒子與電子照相感光體的接觸部位。帶電輥以150rpm的速度驅動,以使輥表面與電子照相感光體相互反向且等速移動,從而對該輥的金屬芯施加作為外加電壓的DC電壓-620V。由此,使電子照相感光體表面帶上與外加電壓等電位的電荷。本評價裝置中的帶電操作是在帶電輥與電子照相感光體的接觸部位存在的帶電粒子,通過無間隙地摩擦電子照相感光體表面來進行注入帶電的。評價裝置2將惠普公司生產的打印機(LaserJet4000)按照實施例中的電子照相感光體的圓筒狀支持體的直徑進行改造。帶電、顯影、轉印、清潔等的電子照相處理的方式仍舊不變。為實施方案1的裝置構成。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像皆是高品質的圖像。輸出后,用顯微鏡觀察電子照相感光體的表面,完全看不到劃傷等。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,沒有發(fā)生振鳴音。
結果示于表1中。實施例2實施例1中,如下那樣制作電子照相感光體的保護層,且使圓筒狀支持體的外徑為24mm,除此之外,完全相同地制作電子照相感光體。
作為保護層用涂敷液,將乙醇82份、具有下述式所示結構的電荷輸送物質21份、 以及作為樹脂成分的可溶酚醛樹脂(商品名PR-53123,不揮發(fā)成分45%,住友Durez(株)制,使用金屬類催化劑合成。)按照不揮發(fā)成分計67份進行溶解、攪拌4小時,制成保護層用涂敷液。將其涂布于電荷輸送層上,在145℃的溫度下熱風干燥1小時,獲得具有保護層的電子照相感光體。
測定獲得的電子照相感光體的We%,為50.7%。而且,|α1-α2|為5.67×10-5℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。該電子照相感光體中,雖然有一部分不能充分帶電而發(fā)生圖像模糊,但在試圖連續(xù)輸出時,輸出的圖像中看不到傷痕的發(fā)生。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,沒有發(fā)生振鳴音。
結構示于表1中。實施例3將實施例1中使用的、使用胺類催化劑(胺化合物)合成的酚醛樹脂替換為使用金屬類催化劑合成的酚醛樹脂,除此之外,與實施例1完全相同地制作電子照相感光體。
測定獲得的電子照相感光體的We%,為52.7%。另外,從獲得的電子照相感光體的保護層上測定的熱膨脹率和除去保護層后的熱膨脹率之差,為7.2×10-6℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像皆是高品質的圖像。輸出后,用顯微鏡觀察電子照相感光體的表面,完全看不到劃傷。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,沒有發(fā)生振鳴音。
結果示于表1中。實施例4將實施例1中保護層中使用的可溶酚醛樹脂替換為BKS-316(昭和高分子(株)制,使用氨以外的胺類催化劑(胺化合物)合成。),除此之外,完全相同地制作電子照相感光體。
測定獲得的電子照相感光體的We%,為30.2%。另外,從獲得的電子照相感光體的保護層上測定的熱膨脹率和除去保護層后的熱膨脹率之差,為8.3×10-7℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像皆是高品質的圖像。但輸出之后,用顯微鏡觀察電子照相感光體的表面時,可看到圖像上未顯出的若干劃傷。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,沒有發(fā)生振鳴音。
結果示于表1中。比較例1實施例1中,同樣地制作到電荷輸送層,將保護層中使用的酚醛樹脂替換為具有下述式所示結構的丙烯酸單體20份,再加入2-甲基噻噸酮3份,制成涂敷液,除此之外,完全相同地制作電子照相感光體。 測定獲得的電子照相感光體的We%,為28.9%。另外,從獲得的電子照相感光體的保護層上測定的熱膨脹率和除去保護層后的熱膨脹率之差,為5.2×10-6℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像中出現圖像缺陷。用顯微鏡觀察輸出后的電子照相感光體的表面時,在與有圖像缺陷的部位相同的部位處,可看到深的劃傷。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,雖然沒有發(fā)生振鳴音,但與評價裝置1的情況相同,在輸出的圖像上出現圖像缺陷。用顯微鏡觀察輸出后的電子照相感光體的表面時,在與有圖像缺陷的部位相同的部位處,可看到深的劃傷。
結果示于表1中。實施例5將實施例1中使用的酚醛樹脂替換為蜜胺樹脂(商品名CYMEL701,三井Cytec(株)制)20份,除此之外,完全相同地制作電子照相感光體。
測定獲得的電子照相感光體的We%,為59.6%。另外,從獲得的電子照相感光體的保護層上測定的熱膨脹率和除去保護層后的熱膨脹率之差,為6.4×10-7℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像皆是高品質的圖像,但用顯微鏡觀察輸出后的電子照相感光體的表面時,可看到若干成膜。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,雖然存在同樣的圖像缺陷,但沒有發(fā)生振鳴音。
結果示于表1中。比較例2將實施例4中使用的蜜胺樹脂20份替換為50份,除此之外,完全相同地制作電子照相感光體。
測定獲得的電子照相感光體的We%,為60.8%。另外,從獲得的電子照相感光體的保護層上測定的熱膨脹率和除去保護層后的熱膨脹率之差,為5.7×10-6℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出1 0000張圖像。輸出的圖像中出現圖像缺陷。用顯微鏡觀察輸出后的電子照相感光體的表面時,可看到成膜。認為這是引起圖像缺陷的原因。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,雖然沒有發(fā)生振鳴音,但與評價裝置1的情況相同,輸出的圖像中出現圖像缺陷。用顯微鏡觀察輸出后的電子照相感光體的表面時,可看到成膜。
結果示于表1中。實施例6將實施例1中使用的酚醛樹脂替換為油化Shell(株)制的EPIKOTE#815與EPOMATE B002按照質量比2∶1的比例配合而成的環(huán)氧樹脂30份,除此之外,完全相同地制作電子照相感光體。
測定獲得的電子照相感光體的We%,為46.7%。另外,從獲得的電子照相感光體的保護層上測定的熱膨脹率和除去保護層后的熱膨脹率之差,為5.2×10-7℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像皆是高品質的圖像。用顯微鏡觀察輸出后的電子照相感光體的表面時,完全看不到劃傷或成膜。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,稍微發(fā)生振鳴音,但還沒有達到成問題的水平,認為在實用上沒有問題。
結果示于表1中。比較例3將實施例1中使用的酚醛樹脂替換為油化Shell(株)制的EPIKOTE#815與EPOMATE B002按照質量比2∶1的比例配合而成的環(huán)氧樹脂90份,除此之外,完全相同地制作電子照相感光體。
測定獲得的電子照相感光體的We%,為52.8%。另外,從獲得的電子照相感光體的保護層上測定的熱膨脹率和除去保護層后的熱膨脹率之差,為4.9×10-7℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像皆是高品質的圖像。用顯微鏡觀察輸出后的電子照相感光體的表面時,完全看不到劃傷或成膜。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像時,同樣可以輸出高品質的圖像,但每當電子照相感光體旋轉時,都會發(fā)生振鳴音。
結果示于表1中。實施例7將實施例2中的保護層中使用的電荷輸送物質替換為具有下述式所示結構的化合物,除此之外,與實施例2完全相同地制作電子照相感光體。 測定獲得的電子照相感光體的We%,為49.2%。另外,從獲得的電子照相感光體的保護層上測定的熱膨脹率和除去保護層后的熱膨脹率之差,為9.7×10-5℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像時,輸出的圖像為高品質的圖像。用顯微鏡觀察輸出后的電子照相感光體的表面時,不是圖像區(qū)域的端部的表面層將要剝離。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像時,同樣可以輸出高品質的圖像,而且也沒有噪音。
結果示于表1中。比較例4將實施例6中使用的電荷輸送物質替換為具有下述式所示結構的化合物,除此之外,與實施例6完全相同地制作電子照相感光體。 測定獲得的電子照相感光體的We%,為37.2%。另外,從獲得的電子照相感光體的保護層上測定的熱膨脹率和除去保護層后的熱膨脹率之差,為1.2×10-4℃-1。
將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像有圖像缺陷。用顯微鏡觀察輸出后的電子照相感光體的表面時,表面層剝離,在剝離后的面上觀察到許多傷痕。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像時,同樣可以輸出高品質的圖像,而且也沒有振鳴音等噪音。
結果示于表1中。實施例8使實施例1中形成的電子照相感光體的保護層按如下那樣形成,除此之外,與實施例1同樣地在電荷輸送層之上形成保護層,制作電子照相感光體,進行評價。
保護層用涂敷液中,添加用具有下述式所示結構的化合物進行表面處理(處理量7%)了的摻雜銻的氧化錫超微粒子30份、 用甲基氫化硅油(商品名KF99,信越Silicone(株)制)進行表面處理(20%)了的摻雜銻的氧化錫超微粒子20份、以及乙醇150份,用砂磨機分散66小時(平均粒徑0.03μm)。進而,再加入聚四氟乙烯微粒(平均粒徑0.18μm)20份,再分散2小時。
然后,作為樹脂成分溶解30份可溶酚醛樹脂(商品名PL-4852;群榮化學工業(yè)(株)制,使用胺類催化劑(胺化合物)合成。),制成調合液。采用浸漬涂布法在電荷輸送層上形成膜,在145℃的溫度下熱風干燥1小時,獲得具有膜厚為2μm的保護層的電子照相感光體。此時,保護層涂料的分散狀態(tài)良好,所形成的保護層是無斑點的均勻的膜。
測定獲得的電子照相感光體的We%和|α1-α2|。
進而,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像皆為高品質的圖像。
輸出后,用顯微鏡觀察電子照相感光體的表面時,完全看不到劃傷等。進而與實施例1相比較,16灰度等級的顏色再現性特別優(yōu)良。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,沒有發(fā)生振鳴音。
結果示于表1中。實施例9~14實施例1中,使電子照相感光體的保護層按如下那樣形成,且使圓筒狀支持體的外徑為24mm,除此之外,與實施例1同樣地制作電子照相感光體。
作為保護層用涂敷液,添加乙醇82份,并且按照實施例9~14的順序分別添加上述化合物例(12)、(25)、(31)、(44)、(49)、(56)各21份,作為樹脂成分,將可溶酚醛樹脂(商品名PL-4852,群榮化學制,使用胺類催化劑(胺化合物)合成。)按照不揮發(fā)成分計30份進行溶解,攪拌4小時后,加入聚四氟乙烯微粒(平均粒徑0.18μm)10份,分散2小時,制成保護層用涂敷液。采用浸漬涂布法在電荷輸送層上形成膜,在145℃的溫度下熱風干燥1小時,獲得具有膜厚為2μm的保護層的電子照相感光體。
測定獲得的電子照相感光體的We%和|α1-α2|。
進而,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置1上,在高溫高濕(30℃/80%RH)的環(huán)境下連續(xù)輸出10000張圖像。輸出的圖像皆為部分帶電不充分而稍微有些模糊的圖像,但連續(xù)輸出后在圖像上也看不到劃傷的發(fā)生。
進而,輸出后,用顯微鏡仔細觀察電子照相感光體的表面時,完全看不到劃傷等。
另外,將獲得的電子照相感光體安裝到評價裝置2上,連續(xù)輸出10000張圖像,沒有發(fā)生振鳴音。進而,與實施例2相比較,細線的再現性非常優(yōu)良。結果示于表1中。
表1
參考例1~4在外徑為30mm的支持體上,與比較例1~4同樣地制作電子照相感光體,進行同樣的評價,但未發(fā)生小直徑的電子照相感光體常見的顯著剝離和劃傷、振鳴音、熔粘等問題。
根據本發(fā)明,可以提供一種具有耐劃傷性和耐磨耗性優(yōu)良的保護層的電子照相感光體、具有該電子照相感光體的成像處理盒以及電子照相裝置,其中所說的電子照相感光體即使在小直徑的圓筒狀支持體上形成感光層和保護層,也不會出現保護層剝離和發(fā)生熔粘等問題,而且也不會發(fā)生振鳴音等噪音。
權利要求
1.一種電子照相感光體,它是在圓筒狀支持體上依次具有感光層、保護層,且該圓筒狀支持體的外徑小于30mm的電子照相感光體,其特征在于,從該保護層上測定的熱膨脹率(α1)和除去該保護層后測定的熱膨脹率(α2)之差(|α1-α2|)大于5.0×10-7℃-1、小于1.0×104℃-1,從該保護層上測定的彈性變形率(We%)大于30%、小于60%。
2.權利要求1所述的電子照相感光體,其中,上述保護層中含有粘和樹脂、以及導電性粒子和電荷輸送物質中的至少一種。
3.權利要求2所述的電子照相感光體,其中,上述粘和樹脂是固化性樹脂。
4.權利要求3所述的電子照相感光體,其中,上述固化性樹脂為從酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和硅氧烷樹脂中選出的至少1種。
5.權利要求4所述的電子照相感光體,其中,上述固化性樹脂的至少1種為酚醛樹脂,該酚醛樹脂為可溶酚醛樹脂。
6.權利要求5所述的電子照相感光體,其中,上述可溶酚醛樹脂為使用從堿金屬、堿土金屬或胺化合物中選出的至少1種合成的樹脂。
7.權利要求6所述的電子照相感光體,其中,上述可溶酚醛樹脂為使用胺化合物合成的樹脂。
8.權利要求4所述的電子照相感光體,其中,上述固化性樹脂的至少1種為酚醛樹脂,該酚醛樹脂為熱固性酚醛樹脂。
9.權利要求1所述的電子照相感光體,其中,上述保護層中至少含有導電性粒子,該導電性粒子為金屬粒子或金屬氧化物粒子。
10.權利要求1所述的電子照相感光體,其中,上述保護層中含有含氟化合物和硅氧烷化合物中的至少一種。
11.權利要求10所述的電子照相感光體,其中,上述保護層中至少含有含氟化合物,該含氟化合物為從含氟硅烷偶合劑、氟改性硅油和含氟表面活性劑中選出的至少1種化合物。
12.權利要求10所述的電子照相感光體,其中,上述保護層中至少含有硅氧烷化合物,該硅氧烷化合物為具有下述式(1)所示結構的硅氧烷化合物。 式(1)中,A11~A18各自獨立地為氫原子或甲基。但是,該氫原子的總數(b)相對于A的總數(a)的比例(b/a)為0.001以上、0.5以下。n11為0以上的整數。
13.權利要求1所述的電子照相感光體,其中,上述保護層中含有潤滑性粒子。
14.權利要求13所述的電子照相感光體,其中,上述潤滑性粒子為從含氟樹脂粒子、硅酮樹脂粒子、氧化硅粒子和氧化鋁粒子中選出的至少1種粒子。
15.權利要求1所述的電子照相感光體,其中,上述保護層中至少含有電荷輸送物質,該電荷輸送物質在分子內具有羥基。
16.權利要求15所述的電子照相感光體,其中,上述電荷輸送物質在分子內具有羥烷基和羥烷氧基中的至少一種。
17.權利要求16所述的電子照相感光體,其中,上述在分子內具有羥烷基和羥烷氧基中的至少一種的電荷輸送物質,具有從下述式(2)~(4)中選出的1個式所示的結構。 式(2)中,R21、R22和R23各自獨立地表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基,α、β和γ的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,a、b、d、m和n各自獨立地為0或1; 式(3)中,R31、R32和R33各自獨立地表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基,δ和ε的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,e、f和g各自獨立地表示0或1,p、q和r各自獨立地為0或1,但不能全部同時為0,Z31和Z32各自獨立地表示鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,或者也可以共同構成環(huán); 式(4)中,R41、R42、R43和R44各自獨立地表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基,ξ、η、θ和ι的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,h、i、j、k、s、t和u各自獨立地表示0或1,Z41和Z42各自獨立地表示鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,或者也可以共同構成環(huán);
18.權利要求1所述的電子照相感光體,其中,上述保護層中至少含有電荷輸送物質,該電荷輸送物質在分子內具有羥苯基。
19.權利要求18所述的電子照相感光體,其中,上述在分子內具有羥苯基的電荷輸送物質,具有從下述式(5)~(7)中選出的1個式所示的結構, 式(5)中,R51表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基,R52表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的苯基,Ar51和Ar52各自獨立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,Ar53表示取代或未取代的2價芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的2價芳香族雜環(huán)基,v和w各自獨立地表示0或1,但v=0時,w=0,κ和λ的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基; 式(6)中,R61表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基,Ar61和Ar62各自獨立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,x表示0或1,μ和ν的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,而且μ和ν的苯環(huán)也可以通過取代基共同構成環(huán); 式(7)中,R71和R72各自獨立地表示碳原子數1~8的直鏈或支鏈2價烴基,Ar71表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,y和z各自獨立地表示0或1,ξ、π、ρ和σ的苯環(huán)可以各自獨立地具有下列取代基鹵原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烴環(huán)基、或者取代或未取代的芳香族雜環(huán)基,ξ和π的苯環(huán)、以及ρ和σ的苯環(huán)也可以各自獨立地通過取代基共同構成環(huán)。
20.權利要求1所述的電子照相感光體,它是電子照相裝置用的電子照相感光體,其中所說的電子照相感光裝置具有電子照相感光體、帶電裝置、曝光裝置、顯影裝置和轉印裝置,該帶電裝置為具有與該電子照相感光體接觸配置的帶電部件的接觸帶電裝置,該帶電部件為只施加直流電壓而使該電子照相感光體帶電的接觸帶電部件。
21.電子照相裝置用的權利要求1所述的電子照相感光體,其中,上述所說的接觸帶電部件是由用于與電子照相感光體接觸的帶電粒子和用于載帶該帶電粒子的具備具有導電性和彈性的表面的帶電粒子載體構成的部件,該帶電粒子的粒徑為10nm~10μm,上述接觸帶電裝置為通過該帶電粒子直接將電荷注入電子照相感光體表面而使該電子照相感光體帶電的注入帶電裝置。
22.一種成像處理盒,它是將電子照相感光體、與從帶電裝置、顯影裝置、轉印裝置和清潔裝置中選出的至少1種裝置一體地支持著并在電子照相裝置本體上裝卸自如的成像處理盒,其中,該電子照相感光體是在圓筒狀支持體上依次具有感光層、保護層,且該圓筒狀支持體的外徑小于30mm的電子照相感光體,其特征在于,從該保護層上測定的熱膨脹率(α1)和除去該保護層后測定的熱膨脹率(α2)之差(|α1-α2|)大于5.0×10-7℃-1、小于1.0×10-4℃-1,從該保護層上測定的彈性變形率(We%)大于30%,小于60%。
23.權利要求22所述的成像處理盒,其中,將上述電子照相感光體與上述帶電裝置一體地支持著,該帶電裝置為具有與該電子照相感光體接觸配置的帶電部件的接觸帶電裝置,該帶電部件為只施加直流電壓而使該電子照相感光體帶電的接觸帶電部件。
24.權利要求22所述的成像處理盒,其中,上述接觸帶電部件是由用于與電子照相感光體接觸的帶電粒子和用于載帶該帶電粒子且具備具有導電性和彈性的表面的帶電粒子載體構成的部件,該帶電粒子的粒徑為10nm~10μm,上述接觸帶電裝置為通過該帶電粒子直接將電荷注入電子照相感光體表面而使該電子照相感光體帶電的注入帶電裝置。
25.一種電子照相裝置,它是具有電子照相感光體、帶電裝置、曝光裝置、顯影裝置和轉印裝置的電子照相裝置,其中,該電子照相感光體是在圓筒狀支持體上依次具有感光層、保護層,且該圓筒狀支持體的外徑小于30mm的電子照相感光體,其特征在于,從該保護層上測定的熱膨脹率(α1)和除去該保護層后測定的熱膨脹率(α2)之差(|α1-α2|)大于5.0×10-7℃-1、小于1.0×10-4℃-1,從該保護層上測定的彈性變形率(We%)大于30%,小于60%。
26.權利要求25所述的電子照相裝置,其中,上述帶電裝置為具有與該電子照相感光體接觸配置的帶電部件的接觸帶電裝置,該帶電部件為只施加直流電壓而使該電子照相感光體帶電的接觸帶電部件。
27.權利要求25所述的電子照相裝置,其中,上述接觸帶電部件是由用于與電子照相感光體接觸的帶電粒子和用于載帶該帶電粒子且具備具有導電性和彈性的表面的帶電粒子載體構成的部件,該帶電粒子的粒徑為10nm~10μm,上述接觸帶電裝置為通過該帶電粒子直接將電荷注入電子照相感光體表面而使該電子照相感光體帶電的注入帶電裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子照相感光體,它是在圓筒狀支持體上依次具有感光層、保護層,且該圓筒狀支持體的外徑小于30mm的電子照相感光體,其特征在于,從該保護層上測定的熱膨脹率(α
文檔編號G03G5/147GK1430102SQ0215896
公開日2003年7月16日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權日2001年12月21日
發(fā)明者田中大介, 森川陽介, 池末龍哉, 中田浩一, 吉村公博 申請人:佳能株式會社