專利名稱：電攝影光電導(dǎo)體用基體以及使用該基體的電攝影光電導(dǎo)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電攝影光電導(dǎo)體的鋁基體，其表面覆蓋有陽(yáng)極化的鋁膜。本發(fā)明還涉及使用該鋁基體的電攝影光電導(dǎo)體。
到現(xiàn)在為止，在電攝影術(shù)方面的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)在復(fù)印機(jī)領(lǐng)域，并且近來(lái)已經(jīng)在激光打印機(jī)等領(lǐng)域中采用。與那些常規(guī)的擊打式打印機(jī)相比，該激光打印機(jī)可提供優(yōu)質(zhì)的圖像質(zhì)量并允許高速而安靜的打印操作。因此，大多數(shù)現(xiàn)存的記錄設(shè)備如打印機(jī)和復(fù)印機(jī)采用電攝影技術(shù)。安裝在那些記錄設(shè)備的每種電攝影光電導(dǎo)體(下文，也簡(jiǎn)稱為光電導(dǎo)體)是通過(guò)在導(dǎo)電基體上形成光電導(dǎo)層而制備的。在大多數(shù)光電導(dǎo)體中，每種光電導(dǎo)體具有由有機(jī)材料組成的光電導(dǎo)層，因此該光電導(dǎo)體是特指有機(jī)光電導(dǎo)體。另外，現(xiàn)在通常的做法是將每種光電導(dǎo)體制成功能上獨(dú)立的層的結(jié)構(gòu)(即該光電導(dǎo)體被分成兩個(gè)不同的層)，其中一層底涂層、一層電荷生成層和一層電荷遷移層按此順序疊加在基體上。該底涂層可以通過(guò)兩種不同方法中的一種來(lái)制備。在第一種方法中，將一種一般為聚酰胺或蜜胺樹(shù)脂基材料涂覆于基體表面。另一方面，在第二種方法中，通過(guò)陽(yáng)極氧化法在鋁基體的表面上形成陽(yáng)極化膜(下文，簡(jiǎn)稱為膜)。一般地，該第二種方法在高溫和高濕度環(huán)境下的可靠性方面具有優(yōu)勢(shì)。
典型地，將有機(jī)材料作為光電導(dǎo)層材料使用的有機(jī)光電導(dǎo)體是通過(guò)濕法涂覆技術(shù)形成的，該方法包括將基體浸漬于含有溶解于或分散于溶劑中的有機(jī)材料的涂料浴液中的步驟。應(yīng)滿足光電導(dǎo)體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為涂膜應(yīng)當(dāng)均勻(即無(wú)粗糙或凸凹不平)且無(wú)任何類型的缺陷。因此，所涂膜的均勻性主要取決于基體的表面狀況(即均勻性)，特別是在使用濕法涂覆的情況下。
當(dāng)使用其表面上具有膜的基體時(shí)，光電導(dǎo)體自身的質(zhì)量幾乎完全取決于陽(yáng)極氧化處理后經(jīng)封閉處理的基體的表面狀況。表面狀況此處是指表面均勻的可濕性，因此該涂膜應(yīng)在其整個(gè)表面上具有均勻的可濕性?，F(xiàn)已明白，當(dāng)可濕性不均勻時(shí)，該光敏層的厚度(特別是，該電荷生成層的厚度)變得不均勻，導(dǎo)致在打印質(zhì)量評(píng)估時(shí)的缺陷如“密度不均勻”。
在涂覆該光敏層的步驟之前，如果在基體的表面上殘余有雜質(zhì)諸如氧化物和離子，則將造成成像缺陷如“黑點(diǎn)”和“霧翳”。因此，雜質(zhì)一般通過(guò)用堿或酸對(duì)基體進(jìn)行洗滌而去除。然而，當(dāng)膜的封閉狀態(tài)不充分時(shí)，雜質(zhì)在該洗滌步驟中不能得以充分的去除，所以經(jīng)常導(dǎo)致“黑點(diǎn)”或“霧翳”。為了確定該封閉狀態(tài)是否充分，其標(biāo)準(zhǔn)是容許值(Y20)。根據(jù)本發(fā)明，認(rèn)為該值(Y20)最好是小于70μS。為減少容許值(Y20)，需要在較高溫度下封閉處理較長(zhǎng)時(shí)間。因此，可以在至少80℃溫度下處理10分鐘以得到小于70μS的值。
在此描述下，根據(jù)由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(Japanese IndustrialStandards Committee)制定的“鋁和鋁合金上的陽(yáng)極氧化涂層的密封質(zhì)量的測(cè)試方法(Test methods for sealing quality of anodic oxidecoatings on aluminum and aluminum alloys)”，JIS日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Japanese Industrial Standard)H8683(1994)，該容許值(admittancevalue，Y20)是膜厚度為20μm的換算值。
對(duì)涉及經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化后經(jīng)過(guò)封閉處理的膜的表面狀態(tài)的任何因素的各種研究的結(jié)果表明，表面微結(jié)構(gòu)的改變實(shí)質(zhì)上影響可濕性。一般地，剛剛進(jìn)行完陽(yáng)極氧化處理后的表面結(jié)構(gòu)為六方柱狀微晶粒結(jié)構(gòu)，其中心部分存在直徑約為100埃的微小砂孔。封閉這些砂孔的處理是指封閉處理，其中該膜在沸水或蒸汽中發(fā)生水合以使膜膨脹從而將砂孔封閉，或通常使用醋酸鎳溶液，該砂孔通過(guò)膜的水合反應(yīng)和醋酸鎳的水解所產(chǎn)生的氫氧化鎳的填充相結(jié)合而得以封閉。
然而，發(fā)現(xiàn)在任何上述處理中，在水合反應(yīng)的作用下該膜在水平和垂直方向(膜厚度方向)上呈網(wǎng)狀地出現(xiàn)異常地生長(zhǎng)，導(dǎo)致凸凹不平表面，其特別影響的光敏層中的浸漬涂覆法可濕性，并且當(dāng)膜在高溫下處理時(shí)，該影響尤為顯著。而且，對(duì)網(wǎng)狀表面的封閉處理在整個(gè)表面上是不均勻的，因此趨于產(chǎn)生不均勻性。
那么，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于電攝影光電導(dǎo)體的基體，容許值(Y20)可達(dá)到70μS或更低，沿垂直方向膜的生長(zhǎng)受到抑制，并且具有均勻而光滑的高可濕性表面并具有高封閉度，以及使用該基體的電攝影光電導(dǎo)體。
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究并發(fā)現(xiàn)通過(guò)向現(xiàn)有技術(shù)的封閉劑中加入一種特定的表面活性劑和類似物可以抑制膜沿垂直方向生長(zhǎng)并可獲得均勻而光滑的表面，該表面具有良好的可濕性和高封閉度，在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
在本發(fā)明的第一種情況下，提供了一種制備用于電攝影光電導(dǎo)體的基體的方法，包括下述步驟在鋁基體的表面上形成陽(yáng)極氧化膜；向封閉劑中加入選自磷酸酯(鹽)型表面活性劑、萘磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物以及雙酚A磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物的添加劑以制備封閉劑混合物；和用該封閉劑混合物對(duì)基體施以封閉處理。
此處，該封閉劑可以是醋酸鎳。
該封閉劑可以是純水。
在本發(fā)明的第二種情況下，提供了一種用于電攝影光電導(dǎo)體的基體，包括一個(gè)鋁基體；和一個(gè)形成于該基體上的陽(yáng)極氧化膜；其中用封閉劑混合物對(duì)該鋁基體進(jìn)行封閉處理，該封閉劑混合物是通過(guò)向封閉劑中加入選自磷酸酯(鹽)型表面活性劑、萘磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物以及雙酚A磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物的添加劑制備的。
此處，該封閉劑可以是醋酸鎳。
該封閉劑可以是純水。
容許值可以為70μS或更低。
在本發(fā)明的第三種情況下，提供了一種電攝影光電導(dǎo)體，其至少具有一個(gè)導(dǎo)電基體和層壓在該導(dǎo)電基體上的光導(dǎo)電膜，其中該導(dǎo)電基體是由鋁基體制備的，該基體具有一層陽(yáng)極氧化膜并且進(jìn)一步用封閉劑混合物進(jìn)行封閉處理，該封閉劑混合物是通過(guò)向封閉劑中加入選自磷酸酯(鹽)型表面活性劑、萘磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物以及雙酚A磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物的添加劑而制備的。
此處，該封閉劑可以是醋酸鎳。
該封閉劑可以是純水。
該導(dǎo)電基體的容許值可以為70μS或更低。
本發(fā)明的上述和其它目的、效果、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將結(jié)合附圖通過(guò)對(duì)實(shí)施方案的下述描述而變得更加清楚。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中的負(fù)電荷功能分離層壓型電攝影光電導(dǎo)體的截面示意圖。
在下面，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于電攝影光電導(dǎo)體的基體和使用上述基體的電攝影光電導(dǎo)體。
根據(jù)本發(fā)明用于電攝影光電導(dǎo)體的基體可以通過(guò)在鋁的陽(yáng)極氧化膜形成后，對(duì)其實(shí)施封閉處理而獲得，其中使用與一定量選自磷酸酯(鹽)型表面活性劑、萘磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物以及雙酚A磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物的物質(zhì)進(jìn)行混合的封閉劑。
其次，將描述根據(jù)本發(fā)明的使用上述用于電攝影光電導(dǎo)體基體的電攝影光電導(dǎo)體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
光電導(dǎo)體一般包括負(fù)電荷功能分離層壓型光電導(dǎo)體、正電荷功能分離層壓型光電導(dǎo)體以及正電荷單層型光電導(dǎo)體。此處，作為本發(fā)明優(yōu)選結(jié)構(gòu)的該負(fù)電荷功能分離層壓型光電導(dǎo)體將作為實(shí)施例詳細(xì)描述。
在圖1所示的該負(fù)電荷功能分離層壓型光電導(dǎo)體中，光敏層5層壓在底層2的上面，而該底層2層壓在導(dǎo)電基體1上。在光敏層5中，電荷傳導(dǎo)層4層壓在電荷生成層3上以形成功能上相互獨(dú)立的層。
該導(dǎo)電基體1的作用是作為光電導(dǎo)體的電極，另一個(gè)作用是作為其它相關(guān)層的基體?；w1可以是圓柱狀、片狀和薄膜形狀的鋁基體。該鋁基體具有在其表面上的鋁陽(yáng)極氧化膜。
該電荷生成層3是通過(guò)真空沉積一種有機(jī)光電導(dǎo)體物質(zhì)或通過(guò)涂覆含有分散于樹(shù)脂粘合劑中的有機(jī)光電導(dǎo)體物質(zhì)顆粒的材料而形成的，它接收光線以產(chǎn)生靜電荷。重要的是，該電荷生成層3具有高電荷生成效率，同時(shí)具有將生成的電荷注入到電荷遷移層4中的注入性能，以及優(yōu)選的很少依賴于電場(chǎng)并且即使在低電場(chǎng)中也具有良好的注入性能。電荷生成層使用的電荷生成物質(zhì)可以用各種酞菁化合物、偶氮化合物、多環(huán)醌化合物及其衍生物，如下列化學(xué)式所示(實(shí)施例I-1至4)。
作為電荷生成層的粘合劑可以使用聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、環(huán)氧、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮乙醛、苯氧基樹(shù)脂、聚硅氧烷樹(shù)脂、丙烯酸類樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂、聚1，1-二氯乙烯樹(shù)脂、聚乙酸乙烯酯樹(shù)脂、甲縮醛樹(shù)脂、纖維素樹(shù)脂或其共聚物，及其鹵化物或氰乙基化合物。由于該電荷生成層3僅具有電荷生成功能就足夠了，因此該膜的厚度一般在可以獲得所需光敏性的范圍內(nèi)并設(shè)計(jì)為盡可能的薄，一般膜厚為0.1-5μm，優(yōu)選為0.1-1μm。
這些酞菁化合物的含量相對(duì)于10重量份的樹(shù)脂粘合劑為5-500重量份，優(yōu)選為10-100重量份。
該電荷遷移層4是含有分散于樹(shù)脂粘合劑中的有機(jī)電荷遷移物質(zhì)的材料的涂膜，它在黑暗處作為保持光電導(dǎo)體電荷的絕緣層，而當(dāng)接收光線時(shí)，其功能是遷移由電荷生成層注入的電荷。在電荷遷移層中作為電荷遷移的物質(zhì)可以使用如下列化學(xué)式所示(實(shí)施例II-1至7)，各種腙、苯乙烯基化合物、二元胺、丁二烯、吲哚化合物及其混合物。
作為電荷遷移層的粘合劑，聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯醚丙烯酸類樹(shù)脂等被認(rèn)為是公知的物質(zhì)，而聚碳酸酯是廣泛用于實(shí)際應(yīng)用中，是目前在膜強(qiáng)度和耐反復(fù)印刷阻力方面的最佳材料組。此種聚碳酸酯包括雙酚A型和雙酚Z型，如下列化學(xué)式所示(實(shí)施例III-1至2)，和各種共聚物。
該聚碳酸酯樹(shù)脂的最佳平均分子量在10000-100000范圍內(nèi)。另外，加入該電荷遷移層的抗氧化劑可以使用單一體系或適當(dāng)?shù)目寡趸瘎┑慕Y(jié)合體，如下列化學(xué)式所示(實(shí)施例IV-1至4)。該電荷遷移層優(yōu)選具有的厚度為10-50μm。
為了提高靈敏性、降低殘余電位、改進(jìn)耐候性或抗有害光線的穩(wěn)定性等，可以根據(jù)需要向該底層、電荷生成層和電荷遷移層加入電子接收物質(zhì)、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑或類似物。
而且，在上述光敏層上可以提供表面保護(hù)層以提高耐候性和機(jī)械強(qiáng)度。希望該表面保護(hù)層基本上不會(huì)妨礙光的透射。
實(shí)施例下面，本發(fā)明將參照實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
比較例1在將圓柱狀鋁基體切割成所需尺寸后，用除油劑(TOPALCLEAN101Okuno Chemical Industries Co.，Ltd./60℃/2分鐘)進(jìn)行除油，并用水充分洗滌以除去除油劑。而后，在硫酸中(180g/l，20℃)，對(duì)該鋁基體進(jìn)行電解處理(1.0A/dm2/12V/21分鐘)以獲得厚度為7μm的陽(yáng)極氧化膜，然后用水洗滌。以醋酸鎳(6g/l)為封閉劑，在60、70、80和90℃(即四種不同溫度條件)溫度下，分別進(jìn)行5和10分鐘(即兩種不同的時(shí)間條件)的封閉處理。
比較例2用與比較例1相同的方法進(jìn)行封閉處理，所不同的是以純水(離子交換水)代替醋酸鎳。
實(shí)施例1(1)在封閉處理中，進(jìn)行與比較例1相同的處理，所不同的是將磷酸酯(鹽)型表面活性劑(PHOSPHANOL RS-610Toho ChemicalIndustry Co.，Ltd.)以含量為0.01、0.02、0.05、0.1、1.0、2.0和2.2g/l(7種條件)加入到醋酸鎳(6g/l)中。該處理在90℃下進(jìn)行10分鐘。
(2)在封閉處理中，進(jìn)行與比較例1相同的處理，所不同的是磷酸酯(鹽)型表面活性劑(TOPSEAL E110Okuno Chemical industriesCo.，Ltd.)以0.2、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0和22.0ml/l(即七種條件)的量加入到醋酸鎳(6g/l)中。而后，該處理在90℃下進(jìn)行10分鐘。
實(shí)施例2在封閉處理中，使用與實(shí)施例1相同的處理方法，所不同的是用純水代替醋酸鎳。
實(shí)施例3在封閉處理中，進(jìn)行與比較例1相同的處理，所不同的是將萘磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物(DEMOL NKao Corporation)以0.1、0.2、3.0、8.0、10.0和12.0g/l(即六種條件)的量加入到醋酸鎳(6g/l)中，并且該處理在90℃下進(jìn)行10分鐘。
實(shí)施例4在封閉處理中，使用與實(shí)施例3相同的處理方法，所不同的是用純水代替醋酸鎳。
實(shí)施例5在封閉處理中，進(jìn)行與比較例1相同的處理，所不同的是將雙酚A磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物(AMN-01Senka Co.，Ltd.)以0.1、0.2、1.0、5.0、10.0、20.0和22.0g/l(即七種條件)的量加入到醋酸鎳(6g/l)中，并且該處理在90℃下進(jìn)行10分鐘。
實(shí)施例6在封閉處理中，使用與實(shí)施例5相同的處理方法，所不同的是用純水代替醋酸鎳。
將按照上述比較例1和2以及實(shí)施例1-6生產(chǎn)的砂孔被封閉的圓柱狀鋁基體用堿性洗滌劑(2％ CASTROL 450Castrol Co.，Ltd.)洗滌1分鐘，并在60℃下干燥。將所得到的基體按順序涂覆電荷生成層和電荷遷移層，作為光敏層。該電荷生成層包括分散于比例為4∶6的氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的X型無(wú)金屬酞菁，其平均粒徑為200nm。該電荷遷移層是通過(guò)涂覆丁二烯型電荷電荷遷移劑和聚碳酸酯型樹(shù)脂(分子量約30000)混合物，而后在80℃下干燥2小時(shí)而制得的。
評(píng)估上述比較例和實(shí)施例中的樣品在涂覆光敏層后的容許值(Y20)和所涂覆膜的均勻性。該容許值由JIS H 8683(1994)確定。而且，所涂覆膜的均勻性由目測(cè)評(píng)估。其結(jié)果示于表1-5中。對(duì)涂膜均勻性的評(píng)估以“++”表示好，“+”表示一般，或以“-”表示均勻性差。注意到，一般的均勻性的意思是與比較例相比是有效的，然而不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量的需要。當(dāng)砂孔被封閉的膜具有凸凹不平的網(wǎng)狀表面狀態(tài)時(shí)，涂覆了光敏層的涂膜的均勻性被評(píng)為差“-”。當(dāng)砂孔被封閉的膜不是網(wǎng)狀的而是光滑和均勻的，則涂膜被評(píng)為好“++”。
表1
表2
<p>表3
表4
<p>表5
可以從上述評(píng)估結(jié)果中看到，在封閉處理時(shí)通過(guò)加入特定的表面活性劑和類似物，可以獲得容許值(Y20)為70μS或更低的均勻表面。當(dāng)該光電導(dǎo)體是由那些用于本發(fā)明的電荷生成層和電荷遷移層以外的其他材料制備時(shí)，也能注意到此結(jié)果。
在比較例1和2中，涂膜的均勻性在Y20為70μS或更低的條件下遭受破壞。即使在使用醋酸鎳或純水的情況下，這一趨勢(shì)也是極其類似的。在實(shí)施例1和2中，當(dāng)表面活性劑的濃度增加時(shí)，在Y20變得大于70μS處發(fā)生封閉干擾。在實(shí)施例3-6中，當(dāng)加入過(guò)量的縮合物時(shí)發(fā)生著色。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，容許值(Y20)被減少至70μS或更低，并且膜在垂直方向上的生長(zhǎng)受到抑制，從而獲得具有均勻的可濕性和高封閉度的用于電攝影光電導(dǎo)體的基體。因此，使用本發(fā)明基體的電攝影光電導(dǎo)體可以提供優(yōu)異的成像性能。
本發(fā)明通過(guò)優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，并且通過(guò)上述描述顯然本領(lǐng)域的熟練人員可以在較寬范圍內(nèi)進(jìn)行一些改變和變形而不超出本發(fā)明，因此，覆蓋所有此種改變和變形的權(quán)利要求均落入本發(fā)明的真實(shí)精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制備用于電攝影光電導(dǎo)體的基體的方法，包括下列步驟在鋁基體的表面上形成陽(yáng)極氧化膜；向封閉劑中加入選自磷酸酯(鹽)型表面活性劑、萘磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物和雙酚A磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物的添加劑以制備封閉劑混合物；以及用所述封閉劑混合物向所述基體提供封閉處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其中所述封閉劑為醋酸鎳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其中所述封閉劑為純水。
4.用于電攝影光電導(dǎo)體的基體，包括鋁基體；和形成于所述基體上的陽(yáng)極氧化膜；其中將所述鋁基體用封閉劑混合物進(jìn)行封閉處理，該封閉劑混合物是通過(guò)向封閉劑中加入選自磷酸酯(鹽)型表面活性劑、萘磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物和雙酚A磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物的添加劑而制備的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的用于電攝影光電導(dǎo)體的基體，其中所述封閉劑為醋酸鎳。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的用于電攝影光電導(dǎo)體的基體，其中所述封閉劑為純水。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的用于電攝影光電導(dǎo)體的基體，其中容許值為70μS或更低。
8.一種具有至少一個(gè)導(dǎo)電基體和一層層壓在所述導(dǎo)電基體上的光敏膜的電攝影光電導(dǎo)體，其中所述導(dǎo)電基體是由鋁基體制得，所述基體具有陽(yáng)極氧化膜并進(jìn)一步用封閉劑混合物進(jìn)行封閉處理，該封閉劑混合物是通過(guò)向封閉劑中加入選自磷酸酯(鹽)型表面活性劑、萘磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物和雙酚A磺酸鹽(酯)型甲醛縮合物的添加劑而制備的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電攝影光電導(dǎo)體，其中所述封閉劑為醋酸鎳。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的電攝影光電導(dǎo)體，其中所述封閉劑為純水。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的電攝影光電導(dǎo)體，其中所述導(dǎo)電基體的容許值為70μS或更低。
全文摘要
一種用于電攝影光電導(dǎo)體的基體,其可達(dá)到容許值(Y
文檔編號(hào)G03G5/14GK1206852SQ9811757
公開(kāi)日1999年2月3日 申請(qǐng)日期1998年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月15日
發(fā)明者矢萩秀隆, 田村幸久, 坂口雅章, 中岸豐 申請(qǐng)人:富士電機(jī)株式會(huì)社