CN100527001C - 电子照相感光体和使用该电子照相感光体的处理盒和成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子照相感光体和使用该电子照相感光体的处理盒和成像装置。所述电子照相感光体包括形成于导电性基体上并至少包含聚碳酸酯的有机感光层。该有机感光层的最外表面采用包含氢或氢和氮的气体的等离子体进行表面处理。
Description
技术领域
本发明涉及用于成像装置的电子照相感光体、处理盒(processcartridge)和成像装置，所述成像装置为例如复印机等采用电子照相方式形成图像的成像装置。
背景技术
近年来，电子照相法已经广泛用于例如复印机或打印机等成像装置。由于这种用于采用电子照相法的成像装置的电子照相感光体(下文有时称“感光体”)会在装置内经受各种接触或挤压，所以会发生劣化。另一方面，随着成像装置的数字化和彩色化，要求电子照相感光体具有高的稳定性。
在这种感光体中，目前广泛使用有机感光体。与包含无定形硅的感光体相比，有机感光体较便宜，与包含硒或硫化镉的感光体相比，有机感光体更安全。然而，与包含硒或硫化镉的感光体相比，有机感光体硬度低，如果在成像装置中反复使用，由于清洁部件或显影剂的摩擦，有机感光体就会发生磨损，这是不理想的。感光体受到磨损而产生的问题是，使用寿命会缩短，短期内就需要更换。另外，由于摩擦，表面粗糙度会增加，滑动性会劣化。
为避免上述问题，可以在有机感光体上形成由金刚石型碳(DLC)、无定形氮化碳(CN)或无定形氮化硅制得的硬膜作为表面保护层(例如，见特开平9-101625、特开2003-27238和特开昭58-80647)。
然而，问题是，如果在有机感光体上直接形成硬度明显不同于该有机感光体的表面保护层，所述表面保护层就会由于硬度不同而发生例如裂隙、裂纹或脱落等。
而且，在具有优异的表面耐磨性的感光体中，例如采用无定形硅的感光体或具有例如DLC等表面保护层的有机感光体，当在高湿度气氛中反复使用所述感光体时，由于粘附于感光体表面的物质而使该感光体表面具有低的电阻。所以，图像会出现模糊或浓度下降的情况。
据认为这个问题的原因是，附着于感光体表面的放电产物与空气中的水反应，从而降低了该表面的电阻。通常的有机感光体没有上述问题，因为这种感光体本身受到磨损而除去了例如放电产物等附着物。然而，当在有机感光体上形成硬表面层时，就会发生上述问题。
有鉴于此，已经知道，如果高分子材料表面暴露于等离子体，高分子材料表面上就会形成交联结构，从而使暴露于等离子体的高分子材料的表面改性。详细地讲，可以进行采用例如氦或氖等惰性气体、氮、氧或氢等各种气体的等离子体处理。经所述处理所得的效果有赖于例如气体的种类等等离子体处理的条件。所述效果的例子包括例如粘着力和亲水性等表面性能的改善。此外，已知经等离子体处理形成交联结构，从而提高高分子材料的表面硬度。
例如，已经知道，如果采用有机硅气体等离子体处理高分子材料的表面，维氏硬度会增加10～30倍，同时表面电阻会降低，并且确保擦除效果(例如，参见日本高分子学会高分子表面研究会编写的“高分子表面技术”，第213页，日刊工业新闻社)。
有机电子照相感光体的等离子体处理的例子有，采用氟化合物气体的等离子体以得到斥水性的表面处理(参见特开昭62-280754)，以及在形成表面覆盖层时为了改善膜的粘着力而进行的成膜表面处理。然而，经过等离子体处理并没有改善电子照相感光体的耐磨性。对此，如果将有机感光体直接暴露于等离子体，则由于电荷产生物质或电荷输送物质的劣化，感光体的性能就会下降。因此，如特开平1-133063所公开的，应避免将有机感光体直接暴露于等离子体。
本发明所要解决的问题
为了通过等离子体处理对有机感光体的表面进行改性和固化，从而提高耐磨性，必须得到其硬度和厚度足以耐受电子照相处理中清洁元件和显影剂的摩擦的改性层。然而，由于在电子照相过程中，经过氮等离子体处理的有机感光体易于磨损，所以不能实现耐磨性的改善。此外，如上所述，需要开发一种不降低电子照相感光体特性的处理方法，例如，通过等离子体处理来得到充电，或者电荷产生物质或电荷输送物质不发生劣化。而且，当用于电子照相感光体时，重要的是这种物体具有优异的滑动性，即对清洁元件具有低的摩擦阻力。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有优异的耐磨性的电子照相感光体、使用该电子照相感光体的处理盒和成像装置。
本发明的一个方面提供一种在导电性基体上形成有有机感光层的电子照相感光体。所述有机感光层至少包含聚碳酸酯，所述有机感光层的最外表面经过了采用包含氢或氢和氮的气体的等离子体表面处理。
本发明人进行了深入研究，结果发现，通过使用氢或氢和氮的混合气体的等离子体处理含有聚碳酸酯的有机感光体的表面，可以制备具有优异的耐磨性的电子照相感光体，而不会降低电子照相感光体的所需性能。
也就是说，本发明涉及一种电子照相感光体。所述电子照相感光体包括形成于导电性基体上的至少含有聚碳酸酯的有机感光层。所述有机感光层的最外表面使用包含氢或氢和氮的气体的等离子体进行表面处理。
在所述有机感光层包括沿厚度方向层叠的多个层的情况下，至少所述多个层的最外表面层可以含有聚碳酸酯。
经过所述表面处理的有机感光层最外表面的厚度可以是0.01μm～3.0μm，特别是0.05μm～3.0μm。
经过所述表面处理的有机感光层的最外表面中氧元素的含量与表面处理前的氧元素含量相比可增加0.1原子％～20原子％。
在本发明的电子照相感光体中，可在经过所述表面处理的有机感光层上层叠表面覆盖层。
所述表面覆盖层可至少包含氮和元素周期表中的第13族元素。
所述表面覆盖层可以由包含作为第13族元素的Ga和Al中任何一种元素或同时含有这两种元素的薄膜所形成。
所述表面覆盖层的厚度可以是0.01μm～3.0μm，特别是0.01μm～0.5μm。
所述电子照相感光体表面的水接触角可以是40°以上，特别是70°以上。
本发明的处理盒可拆卸地安装在成像装置主体上。所述处理盒包括本发明的电子照相感光体和选自以下单元中的至少一个单元：充电单元，该充电单元为所述电子照相感光体表面充电；曝光单元，该曝光单元使被所述充电单元充电的所述电子照相感光体表面曝光而形成静电潜像；显影单元，该显影单元采用至少含有调色剂的显影剂来对所述静电潜像进行显影而形成调色剂图像；和转印单元，该转印单元将所述调色剂图像转印到记录介质上。
本发明的成像装置包括本发明的电子照相感光体和以下单元：充电单元，该充电单元为所述电子照相感光体表面充电；曝光单元，该曝光单元使被所述充电单元充电的所述电子照相感光体表面曝光而形成静电潜像；显影单元，该显影单元采用至少含有调色剂的显影剂来对所述静电潜像进行显影而形成调色剂图像；和转印单元，该转印单元将所述调色剂图像转印到记录介质上。
发明效果
采用本发明的电子照相感光体、处理盒和成像装置，可以提供具有优异的耐磨性的电子照相感光体和使用该电子照相感光体的处理盒和成像装置。
附图说明
参照以下附图，将详细描述本发明示例性的实施方式，其中：
图1是说明本发明的电子照相感光体的层结构的横断面视图；
图2是说明本发明的电子照相感光体的层结构的横断面视图；
图3显示了本发明的表面处理装置；
图4显示了本发明中所测定的水接触角θ；
图5A和5B示意性地说明了体积电阻率的测量方法，其中图5A是圆形电极的示意性平面图，图5B是图5A所示圆形电极的示意性横断面视图；
图6示意性地说明了本发明的处理盒和成像装置；
图7是实施例1中在等离子体表面处理前的有机感光体的红外吸收光谱图；
图8是实施例1中经过等离子体表面处理的有机感光体的红外吸收光谱图；
图9是实施例2中经过等离子体表面处理的有机感光体的红外吸收光谱图；
图10显示了比较例2中经过等离子体表面处理的有机感光体的红外吸收光谱；和
图11是实施例1中经表面处理后电荷输送层的横断面的扫描电子显微镜图像。
具体实施方式
以下将详细描述本发明。
<电子照相感光体>
在本发明的电子照相感光体(下文有时称“感光体”)中，至少含有聚碳酸酯的有机感光层形成于导电性基体上。采用含氢或氢和氮的气体的等离子体处理所述有机感光层的最外表面。
电子照相感光体中有机感光层的最外表面是确保耐磨性、防止擦伤发生和防止放电产物附着的最重要的部分。
本发明的电子照相感光体是通过含氢或氢和氮的气体的等离子体处理至少含有聚碳酸酯的有机感光层的最外表面而制得的。
所述“最外表面”是指有机感光层被改性的一个部分，是从该有机感光层表面到至少数微米深度的范围内(具体来讲，从所述表面到0.01～3.0μm深度的范围)的非常薄的层。实质上，所述最外表面是指当采用XPS(X射线光电子光谱法)测量固体表面时，对应于在深度方向上所测得部分的层。而且，上述最外表面的厚度，即从该有机感光层表面起沿深度方向的范围，优选为0.01μm以上，更优选0.05μm以上。存在深度为3μm以上的改性的最外表面时，例如灵敏度、残余电位和反复性等电学特性就会不良。
而且，本发明所述最外表面不是像涂布层或堆积层那样有明确界面的层，而是如下文所述的显微图片中所示，是从表面到一定深度范围内组成发生变化的部分。
下文中，所述最外表面可以称为“改性层”。
如果至少含有聚碳酸酯的有机感光层的最外表面经过氢等离子体或氢和氮的混合气体的等离子体处理，则与未经等离子体处理的最外表面相比，在红外吸收光谱中，该经过表面处理的最外表面(改性层)的碳酸酯键在1770cm-1附近的吸收峰降低，在1650cm-1～1750cm-1的吸收增加。据认为，其原因是有机感光层最外表面的碳酸酯键断裂，形成了交联结构。
光谱的测定优选采用衰减全反射法(红外吸收光谱ATR法)。由于ATR法对表面状态很敏感，所以采用ATR法可以很灵敏地检测该表面的化学键的变化。
如上所述，电子照相感光体中有机感光层的最外表面经过含有氢或氢和氮的气体的等离子体处理，破坏了所述有机感光层中所含的聚碳酸酯键，从而形成交联结构。因而，该有机感光层的最外表面硬化而形成改性层。
因此，本发明的电子照相感光体的表面具有优异的耐磨性。
另外，由于本发明电子照相感光体的经过等离子体处理的最外表面是有机感光层的一部分经过改性而形成的区域，所以最外表面对导电性基体和有机感光层的未经改性的区域具有优异的附着力。因此，不会出现例如脱落等问题。因此，当把所述感光体装配在电子照相成像装置上时，即使由于清洁系统或转印系统发生摩擦，也不会出现脱落。此外，由于可以保持低摩擦表面，而且可以抑制放电产物附着在最外表面，因而可以抑制图像缺陷的出现。另外，由于机械耐久性优异，所以易于长时间地理想地保持上述特性。
如果有机感光层的最外表面经过氢等离子体或氢和氮的混合气体的等离子体处理，与进行表面处理之前的情况相比，该有机感光层的最外表面(改性层)在表面处理后的氧元素含量会增加0.1原子％～20原子％，优选增加1原子％～15原子％。
如果氧含量的增加量少于0.1原子％，则难以理想地形成交联结构。因此，电荷输送层的表面部分(最外表面)就不会充分硬化。如果氧含量的增加量超过20原子％，电荷输送层的电荷输送特性就会降低。而且，在最外表面的厚度方向上，氧元素的浓度分布可以是均一的或不均一的。
在感光层的最外表面中，氧元素的含量可采用XPS(X射线光电子光谱法)得到。
具体来讲，例如，采用JPS9010MX(由日本电子社生产)，将MgKα用作X射线源，以10kV和20mA进行照射。以1eV的能级进行光电子测定。关于元素的量，测定氟元素和氮元素的1s光谱，通过光谱的面积强度和灵敏度系数来得到元素的量。此外，在测定前，以500V进行10s的Ar离子蚀刻。
关于所述感光体表面的各元素含量，除了XPS外，还可以采用二次电子质谱法或卢瑟福反散射法。
对于经过表面处理的感光体，用研磨剂研磨该感光层表面至约5μm的深度，采用XPS分析研磨前后的结果，由此可以获得表面处理后氮元素或氟元素含量的增加量。
优选在经过处理的有机感光层表面上层叠表面覆盖层。通过改性和固化经氢或氢和氮的混合气体等离子体处理的有机感光层的一部分而形成的改性层具有优异的耐磨性。然而，通过形成比所述改性层具有更高硬度的表面覆盖层，可以进一步改善耐磨性。
如上所述，如果通过氢的等离子体处理或氢和氮的混合气体的等离子体处理而硬化的改性层作为生长表面，而且如果在所述硬化的改性层上形成硬度高于该改性层的表面覆盖层，则从有机感光层未经改性的区域经该改性层到所述表面覆盖层，硬度是逐步或连续增加的。因此，可以避免由有机感光层硬度与表面覆盖层硬度不同所导致的例如脱落和裂纹等问题。
优选所述表面覆盖层具有高的斥水性，而且即使该表面覆盖层被反复用作电子照相感光体，也可以长时间维持这种高的斥水性。由于所述表面覆盖层具有上述特征，所以，即使具有该表面覆盖层的电子照相感光体被装配在电子照相成像装置上并在高湿度环境中反复使用，也可以得到高分辨率的图像。
优选的是，当具有所述表面覆盖层的电子照相感光体被装备在电子照相成像装置上时，该表面覆盖层具有优异的滑动性。由于所述表面覆盖层具有上述特征，因而可以抑制清洁元件的摩擦阻力。
为了满足上述特征，优选所述表面覆盖层含有元素周期表中的第13族元素和氮。在这些元素中，由含有第13族元素Ga和Al中任何一种或两种的薄膜形成的表面覆盖层的有利之处在于，可以通过添加杂质来控制导电特性，其化学稳定性高，由于硬度高而具有优异的耐磨性，经自然氧化的层的表面具有高的斥水性，且该斥水性不降低，而且当该层用作电子照相感光体时具有优异的滑动性。
即使将含有所述第13族元素和氮的表面覆盖层放置在空气中之后，或即使将该表面覆盖层用作电子照相感光体之后，其斥水性仍然优异。而且，当所述层用作电子照相感光体时，与未形成有表面覆盖层的有机感光体相比，在初期阶段其滑动性差，但是反复使用该层后，滑动性明显改善。
优选所述表面覆盖层的厚度为0.01μm～3.0μm。更优选该厚度为0.05μm～0.5μm。
如果所述表面覆盖层的厚度为0.01μm以下，则存在耐磨性没有改善的问题。如果该厚度为3.0μm以上，则例如灵敏度、残余电位和反复性等电学特性就会不良。
以下将描述本发明的电子照相感光体的构成。
本发明的感光体没有特别限制，只要该感光体是具有包括有机感光层的感光层形成于导电性基体上的结构即可。如果需要，有机感光层与导电性基体之间可形成底涂层。此外，所述有机感光层可以包括两层或更多层，或是功能分离型。以下将参照附图详细描述本发明的感光体层结构的具体例子。
图1是本发明的电子照相感光体10的层结构的横断面视图。电子照相感光体10包括层叠于导电性基体12上的底涂层14和有机感光层17。
有机感光层17包括层叠于电荷产生层16上的电荷输送层18，电荷输送层18的最外表面(有机感光层17的最外表面)作为使用含氢或氢和氮的气体的等离子体处理电荷输送层18的最外表面而形成的改性层18A。
此外，图1说明了包括层叠于导电性基体12上的底涂层14和有机感光层17的本发明的电子照相感光体10。然而，有机感光层17可以直接层叠于导电性基体12上，或具有图1所示的电荷产生层16和电荷输送层18的功能的有机感光层可以形成于导电性基体12上。另外，在本发明中，图1所示的有机感光层17、由电荷产生层16和电荷输送层18结合而成的有机感光层(未显示)以及必要时形成的底涂层14可并称为感光层。
而且，在图1中，在有机感光层17中，电荷输送层18层叠于电荷产生层16上。然而，电荷产生层16可以层叠于电荷输送层18上。在这种情况下，电荷产生层16的最外表面作为改性层18A。
如图2所示，本发明的电子照相感光体11包括另外层叠于图1所示的有机感光层17上的表面覆盖层20。
电荷输送层18的表面，也就是有机感光层17的表面，是经过含氢或氢和氮的气体的等离子体处理而制得的本发明的电子照相感光体。下面将描述表面处理。
(表面处理)
在有机感光层的表面处理中，可以采用直流电、交流电、高频和微波等离子体。关于装置，可以使用平行平板型电极或圆筒型电极的等离子体CVD(化学气相沉积)装置或远程等离子体装置。以下将参照附图来描述表面处理中所用装置的具体例子。
图3示意性地说明了本发明的有机感光体的表面处理中所用的表面处理装置。
表面处理装置30包括用于真空排气的真空室32。
在真空室32中，支撑部件46设置用于可旋转地支撑未经表面处理的电子照相感光体(以下称为“未处理感光体”)50，以便使未处理感光体50的长轴与旋转轴一致。支撑部件46通过用来支撑支撑部件46的支撑轴52连接到发动机48，发动机48的驱动力能够通过支撑轴52传送到支撑部件46。
未处理感光体50支撑到支撑部件46上后，驱动发动机48，将发动机48的驱动力通过支撑轴52和支撑部件46传送到未处理感光体50，从而使未处理感光体50以长轴为旋转轴旋转。
在真空室32一端形成排气管42，以从真空室32排出气体。排气管42的一端通过真空室32的开口42A与真空室32相通，且其另一端与真空排气装置44相连。真空排气装置44包括一个或多个真空泵。然而，如果需要的话，所述真空排气装置可以包括用以控制排气速度的单元，例如传导阀。
如果经真空排气装置44的驱动，将空气通过排气管42从真空室32排出，则真空室32的内部压力就会降低到预定的压力。如下文所述，所述预定压力可以是真空室32中能产生等离子体的压力，该压力有赖于气体的种类、供给的电功率和电源频率。具体来讲，优选所述压力为1Pa～200Pa。
在真空室32内所设置的未处理感光体50的附近设置放电电极54。放电电极54通过匹配箱56与高频电源58电连接。电源可以采用直流电电源或交流电电源，但优选采用交流高频电源，因为气体可以被有效地激发。
放电电极54为平板状，将放电电极54的长轴方向设置为与未处理感光体50的旋转轴方向(长轴方向)一致。放电电极54与未处理感光体50的外周面间隔一定距离。放电电极54为中空结构(空腔状)，在其放电侧具有一个或多个开口34A，以便为等离子体的产生供气。如果放电电极54不具有空腔状和其放电侧的开口34A，则用于产生等离子体的气体通过另外设置的气体入口供给，并流经未处理感光体50和放电电极54之间。此外，为了防止在放电电极54和真空室32之间发生放电，优选采用接地元件覆盖与朝向未处理感光体50的一侧相反的电极侧，而留下约3mm以下的空隙。
如果由高频电源58通过匹配箱56向放电电极54供给高频电压，就会由放电电极54引起放电。
在朝向未处理感光体50的区域设置气体供给管34，使得在真空室32中放电电极54位于该区域和未处理感光体之间，从而通过中空的放电电极54给真空室32中的未处理感光体50供气。
气体供给管34的一端与放电电极54相通(也就是说，所述气体供给管通过放电电极54和开口34A与真空室32相通)，并且其另一端分别与气体供给装置41A、气体供给装置41B和气体供给装置41C相连。
气体供给装置41A、气体供给装置41B和气体供给装置41C各自包括用于控制气体供给速度的MFC(流量控制器)36、压力控制器38和气体供给源40。各气体供给装置41A、气体供给装置41B和气体供给装置41C的气体供给源40通过压力控制器38和MFC 36与气体供给管34的另一端相连。
在压力控制器38控制气体供给压力、MFC 36控制气体供给速度的同时，由气体供给源40通过气体供给管34、放电电极54和开口34A向真空室32中的未处理感光体50供给气体。
另外，上述气体供给装置41A、气体供给装置41B和气体供给装置41C中各自所设置的气体供给源40中充填的气体的种类可以相同。然而，在采用多种气体进行处理的情况下，可以使用充填有不同种类气体的气体供给源40。在这种情况下，由气体供给装置41A、气体供给装置41B和气体供给装置41C各自的气体供给源40向气体供给管34供给不同种类的气体，以形成混合气体，通过放电电极54和开口34A将该混合气体供给真空室32中的未处理感光体50。
此外，图3显示的放电电极54的放电方式为电容型。然而，也可以采用感应型。
例如，可以通过以下程序进行表面处理。首先，采用真空排气装置44将真空室32的内部压力降低到预定的压力。然后，将H2气或含有N2和H2的混合气体从气体供给管34供给真空室32。此后，将高频电力由高频电源58通过匹配箱56供应到放电电极54。此时，形成含有氢或氢和氮的气体的等离子体，以便放射状地从放电电极54的放电侧向排气管42的开口42A扩散。
而且，在上述等离子体形成过程中，优选真空室32中的压力为1Pa～500Pa。
在本发明中，在向真空室32中供给氢气和氮气的混合气体时，真空室32中所述混合气体的混合比(氮气/氢气)优选为100以下。此外，当向真空室32中供给氢气或向真空室32中供给含氢和氮的混合气体时，就处理速度而言，供应到真空室32的气体的流速优选为10sccm以上。
在表面处理过程中，对未处理感光体50的表面温度没有限制。然而，优选在0℃～150℃进行处理。而且，当进行表面处理时，未处理感光体50的表面温度优选为100℃以下。当因等离子体而使表面温度高于150℃时，即使未处理感光体50的温度为150℃以下，有机感光层也可能被热损坏。因此，优选在设定未处理感光体50的温度时考虑上述事实。
此外，可采用未图示的方法来控制未处理感光体50的温度，或者可以在放电过程中采用自然升温。当加热未处理感光体50时，可以在未处理感光体50之外或未处理感光体之内设置加热器。当冷却未处理感光体50时，可以使冷却用气体或液体在未处理感光体50内循环。
为了避免放电导致的未处理感光体50的温度升高，优选控制与未处理感光体50的表面接触并具有高能量的气体的流动。在这种情况下，可以调节例如气体流速、放电输出和压力等条件，以达到所需温度。
在图3所示的采用表面处理装置30来产生等离子体的方法中，可使用高频振荡装置，但该装置并不限于此。例如，可以使用微波振荡装置，或可以使用电子回旋加速共振型装置或螺旋波(helicon)型等离子体装置。而且，高频振动装置可以是感应型或电容型。
在本发明中，等离子体产生装置包括放电电极54、高频电源58、匹配箱56、气体供给管34、MFC 36、压力控制器38和气体供给源40，并且使用一种等离子体产生装置。但是，也可以组合使用两种以上类型的等离子体产生装置，或使用两个以上相同类型的装置。此外，可以使用圆筒形未处理感光体50由圆筒形电极包围的电容耦合型等离子体CVD装置，或使用可在平行平板电极与未处理感光体50之间放电的装置。
当使用两种以上不同类型的等离子体产生装置时，必须在相同压力下同时放电。而且，可以在放电区域和表面处理区域(设置未处理感光体50的部分)形成压力差。相对于处理装置中从气体入口到气体出口的气流，这些装置可以串联安装，或这些装置面对未处理感光体50的处理面安装。
在本发明中，例如，当使用高频放电来放电时，优选频率为10kHz～50MHz，从而得到具有低表面能的硬的改性层。而且，输出有赖于作为表面处理对象的未处理感光体的面积，优选为10W～2000W。处理时间有赖于所希望的改性程度，优选为1～60分钟。
优选地，相对于作为真空室32中表面处理对象的未处理感光体50的每1cm2表面，上述输出为10Wh以下。将输出设定为10Wh以下，以防止经等离子体处理的有机感光层中所含的电荷产生物质或电荷输送物质发生劣化。在采用氢气或氢和氮的混合气体的等离子体处理中，采用上述功率可以进行理想的硬化，同时可以防止有机感光层的特性降低。如果以10Wh/1cm2以上的功率进行处理，则作为感光体所需的性能就会劣化，造成图像品质不良。
而且，可以在大气压附近进行放电。在这种情况下，“大气压附近”的意思是70,000Pa～110,000Pa。而且，如果将氢气与稀有气体氦气或氩气混合来产生放电，则易于获得放电的稳定化。
采用含氢或氢和氮的气体的等离子体对未处理感光体50进行表面处理，以使有机感光层17的最外表面改性，从而制得具有硬化的改性层的本发明的电子照相感光体10。
由于这种最外表面上形成有改性层的感光体坚硬且具有优异的耐磨性，所以即使是反复使用，它仍可以保持平坦的表面。因此，相对于清洁刮板的滑动性高，摩擦力低。
所述斥水性可以采用水接触角来测定。本发明的感光体表面的水接触角优选40度以上，更优选70度以上。
采用接触角计(商标名：CA-X，协和界面科学(株)制造)，在25℃、RH(相对湿度)为50％的气氛中，将3.1μl的纯水滴在圆筒状芯体的表面上，15秒后，测得该表面的水接触角。此外，在端部和中央周围的四个点进行测定，将测得值的平均值为接触角。
而且，在本说明书中，术语“水接触角”是指在25℃下蒸馏水的接触角。
下面将参照图4描述电子照相感光体在25℃下的蒸馏水的接触角的测定方法。图4说明了电子照相感光体表面在25℃下的蒸馏水的接触角的测方法，该图是显示将蒸馏水滴在电子照相感光体10或电子照相感光体11表面上的横断面视图。如图4所示，在电子照相感光体10或电子照相感光体11的表面上提供一部分液滴，从而在电子照相感光体10或电子照相感光体11上形成一滴蒸馏水L。拍摄该液滴L的光学显微照片。采用这张照片，可以得到25℃下电子照相感光体10或电子照相感光体11上部的蒸馏水L的接触角θ。
(导电性基体、有机感光层和表面覆盖层)
下面，将详细描述构成本发明的电子照相感光体的导电性基体和有机感光层。而且，还将详细描述底涂层和形成于经过表面处理的有机感光层上的表面覆盖层，在此情况下，本发明的电子照相感光体是具有功能分离型的有机感光层的有机感光体。
导电性基体12的例子包括由例如铝、铜、铁、不锈钢、锌和镍等金属制得的鼓；将例如铝、铜、金、银、铂、钯、钛、镍-铬、不锈钢和铜-铟等金属沉积在例如片材、纸、塑料和玻璃等基材上而制得的基体；将氧化铟和氧化锡等导电金属化合物沉积在所述基材上而制得的基体；将金属箔层压在所述基材上而制得的基体；以及将炭黑、氧化铟、氧化锡-氧化锑粉末、金属粉末或碘化铜分散在粘合剂树脂中，再涂布于所述基材上以进行导电处理而制得的基体。此外，导电性基体12的形状可以是鼓状、片状和平板状中的任何一种。
此外，当将金属管基体用作导电性基体12时，所述金属管基体表面可以不进行表面处理，或可以通过表面处理将该基体表面预先进行粗面化。当采用例如激光束等相干光源作为曝光光源时，通过粗面化可以防止感光体中由干涉光所致的木纹状浓度不均。所述表面处理方法的例子包括镜面切削、蚀刻、阳极氧化、粗切削、无心研磨、喷砂和湿式珩磨等。
考虑到有机感光层17的密着性和成膜性的改善，优选其表面经过阳极氧化的铝基体作为导电性基体12。
以下将描述其表面经过阳极氧化的导电性基体12的制备方法。
首先，将纯铝或铝合金(例如，JIS 1000余号、3000余号或6000余号的铝或铝合金)制成基材。接着，进行阳极氧化。在含有铬酸、硫酸、草酸、磷酸、硼酸、氨基磺酸的酸浴中进行阳极氧化，通常采用硫酸浴进行处理。例如，所述阳极氧化在以下条件下进行，但不限于以下条件：硫酸浓度为10质量％～20质量％，浴温为5℃～25℃，电流密度1A/dm2～4A/dm2，电解电压为5V～30V，处理时间为5分钟～60分钟。
由于经过上述过程形成于铝基体上的阳极氧化膜是多孔的，并具有高的绝缘性和非常不稳定的表面，所以在形成该膜后，其物理性质容易随时间发生改变。为了防止其物理性质发生改变，需封闭阳极氧化膜的孔。封孔处理的例子包括将阳极氧化膜浸入含有氟化镍或醋酸镍的水溶液中的方法、将阳极氧化膜浸入沸水中的方法和用加压水蒸气处理的方法。在这些方法中，最优选将所述膜浸入含有醋酸镍的水溶液中的方法。
在所述阳极氧化膜的孔被封闭后，封孔过程中附着的过量的金属盐会残留在该膜表面。存留于基体的阳极氧化膜上的过量的金属盐对该阳极氧化膜上形成的涂层品质有不利影响。此外，由于通常低电阻成分有残留的倾向，所以在将该基体用于感光体以形成图像时，会发生基体的污染。
在封孔处理之后，冲洗阳极氧化膜，以除去封孔处理中所附着的金属盐。基体可以用纯水冲洗一次，但优选通过多阶段冲洗步骤来冲洗基体。在这种情况下，在最终冲洗阶段采用清洁的洗涤溶液(去离子的)。此外，更优选的是，在多阶段冲洗步骤中的任一个步骤，采用例如刷子等接触元件进行物理摩擦清洗。
优选的是，导电性基体12表面的阳极氧化膜的厚度为3μm～15μm。在阳极氧化膜上，沿着多孔阳极氧化膜的多孔的顶面具有屏障层。在本发明的感光体中，优选所述屏障层的厚度为1nm～100nm。通过上述步骤制得经过阳极氧化的导电性基体12。
在导电性基体12中，经过阳极氧化而形成于基体上的阳极氧化膜具有高的载体粘连(carrier blocking)性。因此，当将采用所述导电性基体的感光体安装在成像装置上进行反转显影(负性显影和正性显影)时，可以防止出现点缺陷(黑点，基底污染)。此外，在接触充电过程中，可以防止接触充电器发生漏电。而且，通过封闭阳极氧化膜的孔，可以防止在制得阳极氧化膜后其物理性质随时间发生改变。另外，在封孔后，可以通过冲洗该导电性基体，以除去由于封孔而附着在导电性基体表面的金属盐。当采用具有由导电性基体12制得的感光体的成像装置形成图像时，可以理想地防止基底污染的发生。
下面，将描述必要时形成于导电性基体12上的底涂层14。
构成底涂层14的材料的例子包括缩醛树脂，例如聚乙烯醇缩丁醛；高分子树脂化合物，例如聚乙烯醇树脂、干酪素、聚酰胺树脂、纤维素树脂、白明胶、聚氨酯树脂、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、硅树脂、硅-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂和三聚氰胺树脂；以及含有锆、钛、铝、锰和硅原子的有机金属化合物。
可以单独使用上述化合物，或使用多种化合物的混合物或缩聚物。其中，由于含有锆或硅的有机金属化合物的残余电位低，随环境和反复使用而致的电位变化小。所以，优选使用有机金属化合物。而且，可以单独使用有机金属化合物，或使用它们的混合物。此外，有机金属化合物可与如下文所述的粘合剂树脂混合使用。
所述有机硅化合物(含有硅原子的有机金属化合物)的例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨丙基甲基甲氧基硅烷、N，N-二(β-羟基乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。其中，优选使用以下硅烷偶联剂，其中包括乙烯基-三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基硅烷)、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷或3-氯丙基三甲氧基硅烷。
有机锆化合物(含有锆的有机金属化合物)的例子包括丁氧锆、乙基乙酰乙酸锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮酸丁氧锆、乙基乙酰乙酸丁氧锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、膦酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁氧锆、硬脂酸丁氧锆和异硬脂酸丁氧锆。
有机钛化合物(含有钛的有机金属化合物)的例子包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮络钛、聚乙酰丙酮络钛、亚辛基乙醇酸钛(titanium octylene glycolate)、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇胺化钛和聚硬脂酸羟基钛。
有机铝化合物(含有铝的有机金属化合物)的例子包括异丙醇铝、二异丙醇单丁氧基铝、丁醇铝、二乙基乙酰乙酸二异丙醇铝和三(乙基乙酰乙酸)铝。
而且，用于形成底涂层14的涂布溶液的溶剂的例子包括已知的有机溶剂，例如：芳香烃类溶剂，例如甲苯和氯苯；脂肪醇类溶剂，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇；酮类溶剂，例如丙酮、环己酮和2-丁酮；卤代脂肪烃类溶剂，例如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷；环状或直链状醚类溶剂，例如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和二乙醚；以及酯类溶剂，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯。所述溶剂可以单独使用，或混合使用其中的两种以上。当混合使用两种以上的溶剂时，可以使用任何溶剂，只要该溶剂能够将粘合剂树脂溶解在该混合物形式的溶剂中即可。
将用于底涂层的涂布剂和溶剂分散并混合，从而制得用于形成底涂层的涂布液。将该涂布液涂布于导电性基体表面，以形成底涂层14。涂布用于形成底涂层的涂布液的方法的例子包括例如浸渍涂布法、环涂法、绕线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法、刮刀涂布法和幕涂法等常用方法。当形成底涂层时，优选该层的厚度为0.1μm～3μm。将底涂层的厚度设定为上述范围，以防止由于敏感性降低和反复使用所导致的电位升高，同时不形成非常强的电屏障。
通过上述方法在导电性基体上形成底涂层14，从而在形成涂布于底涂层上的层时改善湿润性，并理想地用作电阻挡层。
底涂层14的表面粗糙度可以控制到曝光用的激光波长λ的1/(4n)～1倍(其中，n为形成于所述底涂层外侧的层的折射率)。通过向用于形成底涂层的涂布液中加入树脂颗粒来控制表面粗糙度。当将通过控制底涂层的表面粗糙度而制得的感光体用于成像装置时，可以理想地防止由于激光光源所致的干涉条纹图像。
而且，硅树脂颗粒和交联型聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂颗粒可以用作所述的树脂颗粒。此外，可以研磨所述底涂层的表面以控制表面粗糙度。研磨方法的例子包括抛光研磨、喷砂处理、湿式珩磨和研磨处理。在用于正充电型成像装置的感光体中，感光体的顶部表面附近吸收激光入射光，感光层散射激光入射光。因此，没有必要控制底涂层的表面粗糙度。
为了改善电学特性、环境安全性和图像质量，优选向用于形成底涂层的涂布液中加入多种添加剂。所述添加剂的例子包括：电子输送物质，所述电子输送物质包括例如四氯醌醇(chloranyl)、四溴醌醇和蒽醌等醌类化合物、四氰基醌二甲烷类化合物、例如2，4，7-三硝基芴酮和2，4，5，7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物、例如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑、2，5-二(4-萘基)-1，3，4-噁二唑和2，5-二(4-二乙基氨基苯基)-1，3，4-噁二唑等噁二唑类化合物、氧杂蒽酮类化合物、噻吩化合物和例如3，3′，5，5′-四叔丁基联苯醌等联苯醌化合物；电子输送颜料，例如稠环缩合物类和偶氮类化合物；以及公知的材料，例如锆螯合物、钛螯合物、铝螯合物、烷氧基钛化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂。
所述硅烷偶联剂的具体例子包括但不限于：乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨丙基甲基甲氧基硅烷、N，N-二(β-羟基乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。
所述锆螯合物的具体例子包括：丁氧锆、乙基乙酰乙酸锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮酸丁氧锆、乙基乙酰乙酸丁氧锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、膦酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁氧锆，硬脂酸丁氧锆和异硬脂酸丁氧锆。
所述钛螯合物的具体例子包括钛酸四异丙酯，钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮络钛、聚乙酰丙酮络钛、亚辛基乙醇酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇胺化钛和聚硬脂酸羟基钛。
所述铝螯合物的具体例子包括异丙醇铝、二异丙醇单丁氧基铝、丁醇铝、二乙基乙酰乙酸二异丙醇铝和三(乙基乙酰乙酸)铝。
上述添加剂可以单独使用，或使用多种化合物的混合物或聚缩物。
此外，上述用于形成底涂层的涂布液优选含有至少一种受电子物质。所述受电子物质的具体例子包括琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、四氯醌醇、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸和邻苯二甲酸。在这些物质中，优选使用芴酮类、醌类和具有例如Cl、CN和NO2等吸电子取代基的苯衍生物。从而，改善所述感光层的感光性，降低其残余电位，防止反复使用后感光性的劣化。结果，采用具有底涂层14中含有受电子物质的感光体的成像装置，可以理想地防止所形成的调色剂图像的浓度不均一性。
此外，优选采用用于底涂层的分散型涂布剂，而不是上述用于底涂层的涂布剂。采用上述涂布剂适当控制底涂层14的电阻，以防止残留电荷的聚集，并使底涂层14增厚。由此确保感光体理想的耐泄漏性。特别是可以防止接触充电过程中的泄漏。
用于底涂层的分散型涂布剂的例子包括以下分散于粘合剂树脂中的试剂：金属粉末，例如铝、铜、镍和银；导电性金属氧化物，例如氧化锑、氧化铟、氧化锡和氧化锌；以及导电性物质，例如碳纤维、炭黑和石墨粉。优选的是，将平均一次粒径为0.5μm以下的金属氧化物颗粒用作导电性金属氧化物。如果平均一次粒径过大，则容易形成局部导电通道，造成电流泄漏。因此，会发生模糊或从充电器泄漏出大电流。这就需要适当控制底涂层14的电阻，以提高耐泄漏性。因此，优选上述金属氧化物颗粒的粉末电阻为102Ω·cm～1011Ω·cm。
而且，如果所述金属氧化物颗粒的电阻低于上述范围的下限，则得不到足够的耐泄漏性。如果该电阻高于上述范围的上限，则残余电位就会升高。因此，更优选采用其电阻在上述范围内的金属氧化物颗粒，例如氧化锡、氧化钛和氧化锌。而且，可以使用两种以上混合在一起的金属氧化物颗粒。可以采用偶联剂对金属氧化物颗粒进行表面处理，以控制其粉末电阻。在这种情况下，偶联剂可以使用与上述形成底涂层的涂布液同样的材料。此外，可以使用两种以上混合在一起的偶联剂。
可以采用任何已知的方法进行金属氧化物颗粒的表面处理，所述方法的例子包括干法和湿法。
当采用干法时，首先，将金属氧化物颗粒加热并干燥，以除去其表面所吸附的水分。通过除去表面所吸附的水分，金属氧化物颗粒表面上均一地吸附偶联剂。接着，采用具有高剪切力的混合机搅拌金属氧化物颗粒，同时将偶联剂直接滴加在该颗粒上，或将溶解于有机溶剂或水的偶联剂滴加在该颗粒上。将所得的颗粒连同干燥的空气或氮气一起喷洒，以进行均一化处理。优选在50℃以上滴加或喷洒偶联剂。添加或喷洒偶联剂后，优选在100℃以上进行煅烧。通过煅烧，偶联剂可与金属氧化物颗粒发生强烈的化学反应而固化。煅烧可以在能够确保理想的电子照相性能的温度和时间内进行。
当采用湿法时，首先，与干法相同，除去金属氧化物颗粒表面所吸附的水分。为除去表面所吸附的水分，可以在不采用与干法相同的加热条件的情况下进行以下两种方法：一种方法是，在用于表面处理的溶剂中搅拌和加热颗粒的同时除去水分；另一种方法是，与溶剂共沸除去水分。接着，采用搅拌、超声波、砂磨机、超微磨碎机或球磨机将金属氧化物颗粒分散在溶剂中，加入偶联剂溶液，进行搅拌或分散，除去溶剂以进行均一化处理。除去溶剂后，优选在100℃以上进行煅烧。煅烧可以在能够确保理想的电子照相性能的温度和时间内进行。
对于金属氧化物颗粒，需要设定表面处理剂的量，以确保理想的电子照相性能。电子照相性能受到表面处理后附着在金属氧化物颗粒表面的表面处理剂的量的影响。采用由荧光X射线分析所测得(由硅烷偶联剂所致)Si的强度和所用的金属氧化物中主要金属元素的强度，从而得到附着的硅烷偶联剂的量。优选的是，荧光X线分析所测得的Si的强度为所述主要金属元素的强度的1.0×10-5～1.0×10-3倍。如果Si的强度低于上述范围，就容易出现例如模糊等图像缺陷。如果该强度高于上述范围，则由于残余电位升高，浓度就容易降低。
用于底涂层的分散型涂布剂中所含的粘合剂树脂的例子包括：缩醛树脂，例如聚乙烯醇缩丁醛；已知的高分子树脂化合物，例如聚乙烯醇树脂、干酪素、聚酰胺树脂、纤维素树脂、白明胶、聚氨酯树脂、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、硅树脂、硅-醇酸树脂、苯酚树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂和氨基甲酸酯树脂；以及导电性树脂，例如具有电荷输送基团的电荷输送树脂或聚苯胺。
在这些树脂中，优选不溶于在底涂层上形成的层的涂布溶剂的树脂。具体来讲，优选采用苯酚树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸酯树脂和环氧树脂。用于形成底涂层的分散型涂布液中金属氧化物颗粒与粘合剂树脂的比例，可以设定为能够确保理想的感光体性能的范围。
通过上述步骤进行了表面处理的金属氧化物颗粒在粘合剂树脂中的分散方法的例子包括：使用介质分散装置的方法，例如球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、砂磨机和横式砂磨机；或使用无介质分散装置，例如搅拌器、超声波分散装置、辊磨机和高压均化器。此外，所述高压均化器可以是碰撞型或流通型，碰撞型即分散液通过高压下的液-液碰撞或液-壁碰撞进行分散，流通型即溶液在高压下通过细的流通管道而进行分散。
采用用于底涂层的分散型涂布剂形成底涂层的方法可以与采用上述用于底涂层的涂布剂形成底涂层14的方法相同。
-有机感光层-
用于形成有机感光层17的有机高分子化合物可以是热塑性的或热固性的，它们由两种以上分子反应而成。
如上所述，有机感光层17可以是图1所示的包括电荷产生层16和电荷输送层18功能分离型，或者是功能整合型。在功能分离型中，电子照相感光体表面上可以形成电荷产生层或电荷输送层。
而且，在本发明中，当有机感光层17是功能整合型时，则要求有机感光层17必须至少含有聚碳酸酯作为粘合剂树脂。在本发明中，当有机感光层17是功能分离型(有机感光层包括电荷产生层16和电荷输送层18)时，最靠近有机感光层17的表面的层必须至少含有聚碳酸酯作为粘合剂树脂。
当有机感光层17是功能整合型时，相对于构成有机感光层17的总的固体物质，聚碳酸酯的含量必须为10重量％～90重量％，优选40重量％～80重量％。
相对于构成有机感光层17的总的固体物质，如果聚碳酸酯的含量小于10重量％，则存在不能得到充分的耐磨性的问题。如果所述含量为90重量％以上，则存在不能得到充分的电荷产生性能和电荷输送性能的问题。
此外，当有机感光层17是功能分离型且包括多个层时，相对于构成所述多个层的最外表面层材料的总的固体物质，聚碳酸酯的含量必须为10重量％～90重量％，优选40重量％～80重量％。
相对于构成所述多个层的最外表面层材料的总的固体物质，如果聚碳酸酯的含量小于10重量％，则存在不能得到充分的耐磨性的问题。如果所述含量为90重量％以上，则存在不能得到充分的电荷产生性能和电荷输送性能的问题。
接下来，关于有机感光层17，将顺序说明电荷输送层18和电荷产生层16。
电荷输送层18中所用的电荷输送物质的例子包括空穴输送物质，所述空穴输送物质包括：噁二唑衍生物，例如2，5-二(对二乙基氨基苯基)-1，3，4-噁二唑；吡唑啉衍生物，例如1，3，5-三苯基-吡唑啉和1-[吡啶基-(2)]-3-(对二乙基氨基苯乙烯基)-5-(对二乙基氨基苯乙烯基)吡唑啉；芳香族叔氨基化合物，例如三苯基胺、三(对甲基)苯基胺、N，N-二(3，4-二甲基苯基)联苯基-4-胺、二苄基苯胺和9，9-二甲基-N，N-二(对甲苯基)芴酮-2-胺；芳香族叔二氨基化合物，例如N，N′-二苯基-N，N′-二(3-甲基苯基)-[1，1-联苯基]-4，4′-二胺；1，2，4-三嗪衍生物，例如3-(4′-二甲基氨基苯基)-5，6-二(4′-甲氧基苯基)-1，2，4-三嗪；腙衍生物，例如4-二乙基氨基苯甲醛-1，1-二苯腙、4-二苯基氨基苯甲醛-1，1-二苯腙、[对(二乙基氨基)苯基](1-萘基)苯腙、1-芘二苯腙、9-甲基-3-咔唑二苯腙、1，1-二(4，4′-甲氧基苯基)丙烯醛二苯腙和β，β-二(甲氧基苯基)乙烯基二苯腙；喹唑啉衍生物，例如2-苯基-4-苯乙烯基喹唑啉；苯并呋喃衍生物，例如6-羟基-2，3-二(对甲氧基苯基)苯并呋喃；α-茋衍生物，例如对(2，2-二苯基乙烯基)-N，N-二苯基苯胺；烯胺衍生物；咔唑衍生物，例如N-乙基咔唑、9-乙基-3-[(2-甲基-1-二氢吲哚基亚氨基)甲基]咔唑、4-(2-甲基-1-二氢吲哚基亚氨基甲基)三苯基胺、聚-N-乙烯基咔唑和它们的衍生物。或者，也可以使用含有以上述化合物作为主链或侧链的基团的聚合物。所述的电荷输送物质可以单独使用，或混合使用其中两种以上物质。
电荷输送层18中可采用任何粘合剂树脂，但优选可与电荷输送物质相容且具有理想的强度的粘合剂树脂。
所述粘合剂树脂的例子包括含有双酚A、双酚Z、双酚C或双酚TP的各种聚碳酸酯树脂或它们的共聚物、多芳基化合物树脂或它们的共聚物、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏1，1-二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物树脂、硅树脂、硅-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚-N-乙烯基咔唑树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂和聚苯醚树脂。这些树脂可以单独使用，或两种以上树脂混合使用。
在本发明中，当将所述电荷输送层用作表面时，为了通过表面处理达到有效的硬化，所述粘合剂树脂中含有聚碳酸酯树脂。
用于电荷输送层18的粘合剂树脂的分子量有赖于形成该层的条件，例如有机感光层17的层厚度或溶剂。然而，所述粘合剂树脂的粘均分子量优选为3,000～300,000，更优选20,000～200,000。
此外，前述电荷输送物质与上述粘合剂树脂的混合比优选为10:1至1:5。
电荷输送层18和/或如下文所述的电荷产生层16可以含有例如抗氧剂、光稳定剂和热稳定剂等添加剂，以便防止由成像装置中产生的臭氧或氧化性气体、光或热所引起的感光体劣化。
抗氧剂的例子包括受阻酚、受阻胺、对苯二胺、芳基烷、氢醌、螺色满、螺2，3-二氢-1-茚酮或它们的衍生物、有机硫化合物和有机磷化合物。
所述抗氧剂化合物的具体的例子如下所述。酚类抗氧剂的例子包括2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化的苯酚、正十八烷基-3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸酯、2，2′-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-叔丁基-6-(3′-叔丁基-5′-甲基-2′-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、4，4′-亚丁基-二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-硫二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)异氰酸酯、四[亚甲基-3-(3′，5′-二-叔丁基-4′-羟基-苯基)丙酸酯]甲烷、3，9-二[2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1，1-二甲基乙基]-2，4，8，10-四氧螺[5.5]十一烷和3-3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸硬脂基酯。
所述受阻胺类化合物的例子包括二(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1-[2-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-2，2，6，6-四甲基哌啶、8-苄基-7，7，9，9-四甲基-3-辛基-1，3，8-三氮杂螺[4.5]十一烷-2，4-二酮、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、琥珀酸-二甲基-1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶缩聚物、聚[{6-(1，1，3，3-四甲基丁基)亚氨基-1，3，5-三嗪-2，4-二戊基}{(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}六亚甲基{(2，3，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}]、2-(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-正丁基丙二酸二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)和N，N′-二(3-氨丙基)乙二胺-2，4-二[N-丁基-N-(1，2，2，6，6，-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-1，3，5-三嗪缩合物。
有机硫类抗氧剂的例子包括二月桂基-3，3′-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3，3′-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3，3′-硫代二丙酸酯、季戊四醇-四(β-月桂基-硫代丙酸酯)、二(十三烷基)-3，3′-硫代二丙酸酯和2-巯基苯并咪唑。
有机磷类抗氧剂的例子包括亚磷酸三壬基苯基酯、亚磷酸三苯基酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。
有机硫类抗氧剂和有机磷类抗氧剂称为二级抗氧剂，可以与例如酚类或胺类等一级抗氧剂同时使用，以便协同增强其抗氧化能力。
光稳定剂的例子包括例如二苯甲酮类、苯并三唑类、二硫代氨基甲酸酯类和四甲基哌啶类等衍生物。
所述二苯甲酮类光稳定剂的例子包括2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮和2，2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
苯并三唑类光稳定剂的例子包括2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑、2-[2′-羟基-3′-(3＂，4＂，5＂，6＂-四氢邻苯二甲酰亚氨基-甲基)-5′-甲基苯基]苯并三唑、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5′-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑和2-(2′-羟基-3′，5′-二叔戊基苯基)苯并三唑。
其他光稳定剂的例子包括2，4-二叔丁基苯基-3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯甲酸酯和二丁基二硫代氨基甲酸镍。
可以将上述电荷输送物质和粘合剂树脂溶于适当的溶剂而得到溶液，涂布该溶液并干燥，从而形成电荷输送层18。用于制备形成电荷输送层所用涂布液的溶剂的例子包括：芳香烃类，例如苯、甲苯和氯苯；酮类，例如丙酮和2-丁酮；卤代脂肪烃类，例如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷；环状或直链状醚类，例如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和乙醚；或它们的溶剂混合物。
而且，为了改善涂布层的平滑性，可以向形成电荷输送层所用的涂布液中加入少量的硅油作为流平剂。
形成电荷输送层所用的涂布液的涂布可以根据感光体的形状或用途而采用例如浸渍涂布法、环涂法、喷涂法、线性涂布法(bead coatingprocess)、刮板涂布法、辊涂法、刮刀涂布法和幕涂法等方法。
关于干燥，优选在室温下达到指触干燥后，再进行加热干燥。优选在30℃～200℃加热干燥5分钟～2小时。
此外，电荷输送层18的厚度优选为5μm～50μm，更优选10μm～40μm。
可以采用真空沉积法来沉积电荷产生物质，或通过涂布含有有机溶剂和粘合剂树脂的溶液，从而形成电荷产生层16。
电荷产生物质的例子包括：硒化合物，例如无定形硒、晶体硒、硒-碲合金和硒-砷合金；无机光电导体，例如硒合金类、氧化锌和氧化钛；它们的着色材料；酞菁化合物，例如无金属酞菁、钛氧基酞菁、铜酞菁、锡酞菁和镓酞菁；各种有机颜料，例如squariums、蒽嵌蒽醌、二萘嵌苯类、偶氮类、蒽醌类、芘类、吡喃鎓盐和噻喃鎓盐；以及它们的染料。
而且，所述有机颜料通常具有多种晶体类型。具体来讲，已知酞菁化合物具有例如α型和β型等多种晶体类型。然而，可以采用任何晶体类型的颜料，只要该颜料具有所需的敏感度和特性即可。
在上述电荷产生物质中，优选使用酞菁化合物。在这种情况下，如果光线照射到感光层上，该感光层所含的酞菁化合物就会吸收光子，产生载流子。在这种情况下，由于酞菁化合物具有高的量子效率，所以光子被有效地吸收，从而产生载流子。
在酞菁化合物中，更优选采用以下(1)～(3)所述的酞菁化合物：
(1)在采用CuKα射线的X射线衍射光谱中，在布拉格角(2θ±0.2°)为至少7.6°、10.0°、25.2°和28.0°的位置上具有衍射峰的晶体类型的羟基镓酞菁作为电荷产生物质。
(2)在采用CuKα射线的X射线衍射光谱中，在布拉格角(2θ±0.2°)为至少7.3°、16.5°、25.4°和28.1°的位置上具有衍射峰的晶体类型的氯镓酞菁作为电荷产生物质。
(3)在采用CuKα射线的X射线衍射光谱中，在布拉格角(2θ±0.2°)为至少9.5°、24.2°和27.3°的位置上具有衍射峰的晶体类型的钛氧基酞菁作为电荷产生物质。
由于上述酞菁化合物具有高的感光性和高度稳定的感光性，所以在要求高速成像和理想的反复使用再现性的彩色成像装置中，将具有含酞菁化合物的感光层的感光体作为感光体。
此外，根据晶体的形状或测量方法，峰强度或位置可以稍微偏离上述值。然而，如果X射线衍射图案相同，则可以认为其晶体类型相同。
涂布于电荷产生层16的粘合剂树脂的例子包括例如双酚A型或双酚Z型等聚碳酸酯树脂和它们的共聚物、多芳基化合物树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、聚氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅树脂、硅-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂和聚-N-乙烯基咔唑。
在本发明中，当电荷产生层用作表面时，为了通过表面处理达到有效的硬化，所述粘合剂树脂中含有聚碳酸酯树脂。
所述粘合剂树脂可以单独使用，或两种以上粘合剂树脂混合使用。优选电荷产生物质与粘合剂树脂的质量比(电荷产生物质:粘合剂树脂)为10:1至1:10。电荷产生层16的厚度优选为0.01μm～5μm，更优选为0.05μm～2.0μm。
而且，电荷产生层16可以含有至少一种受电子物质，以便提高敏感性，降低残余电位，减少反复使用后的疲劳。用于电荷产生层的受电子物质的例子包括琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、四氯醌醇、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸和邻苯二甲酸。在这些物质中，优选使用芴酮类、醌类和具有例如芴酮类、醌类和具有例如Cl、CN和NO2等吸电子取代基的苯衍生物。
树脂中电荷产生物质的分散方法的例子包括采用辊磨机、球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、精磨机(dynomill)、砂磨机和胶体磨等的方法。
而且，形成电荷产生层16所用涂布液的溶剂的例子包括公知的有机溶剂，例如：芳香烃类溶剂，例如甲苯和氯苯；脂肪醇类溶剂，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇；酮类溶剂，例如丙酮、环己酮和2-丁酮；卤代脂肪烃类溶剂，例如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷；环状或直链状醚类溶剂，例如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和乙醚；酯类溶剂，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯。
所述溶剂可以单独使用，或混合使用两种以上溶剂。当混合使用两种以上溶剂时，可以使用任何溶剂，只要该溶剂能够将粘合剂树脂溶解在该混合物形式的溶剂中即可。然而，在感光层包括依次形成在导电性基体上的电荷输送层18和电荷产生层16的情况下，当采用浸渍涂布法等易于溶解底层的涂布法来形成电荷产生层16时，优选采用不溶解例如电荷输送层等底层的溶剂。而且，当采用相对难以腐蚀底层的喷涂法或环涂法来形成电荷产生层16时，溶剂的选择范围较宽。
-表面覆盖层-
下面，将描述经过表面处理的有机感光层17上所形成的表面覆盖层20。当在最外表面经过等离子体处理而硬化的有机感光层17上(即改性层18A上)进一步形成表面覆盖层20时，优选表面覆盖层20的硬度比有机感光层17经含有氢或氢和氮的气体的等离子体表面处理而形成的改性层18A的硬度高，以便提高耐磨性。如上所述，从有机感光层17、改性层18A到表面覆盖层20，硬度逐步增加，以避免由有机感光层和表面覆盖层的硬度差异所致的例如脱落和裂纹等问题。
此外，表面覆盖层20的体积电阻率优选为108Ω·cm以上，更优选1010Ω·cm以上。
如果所述体积电阻率小于108Ω·cm，则电荷会在表面覆盖层中流动，从而导致图像的流动。因此，存在不能进行高分辨率图像打印的问题。
可以根据JIS K 6991，采用圆形电极(商品名：Hiresta IP的HR探针，由三菱油化(株)制造)来测量改性层18A和表面覆盖层20的体积电阻率。下面将参照附图来描述体积电阻率的测定方法。
图5A和5B示意性地说明了体积电阻率的测定方法，其中图5A是圆形电极的平面示意图，图5B是图5A所示的圆形电极的横断面示意图。
图5A和5B中所示的圆形电极上配备有第一电压施加电极A和平板形绝缘体B。第一电压施加电极A上配备有圆柱形电极单元C和环形电极单元D，所述环形电极单元D的内径大于圆柱形电极单元C的外径，而且该环形电极单元D环绕着圆柱形电极单元C，同时与圆柱形电极单元C之间间隔一定距离。
将测定对象有机感光层T插入第一电压施加电极A的圆柱形电极单元C和环形电极单元D与平板形绝缘体B之间，同时，在第一电压施加电极A的圆柱形电极单元C与环形电极单元D之间施加电压V(V)，30秒后测定电流I(A)，由此来测定体积电阻率。
在这种情况下，采用下式3可以计算出感光体的体积电阻率ρv(Ω·cm)。在下式3中，t表示测定对象感光体T的厚度。
式3
ρv＝19.6×(V/I)×t
构成表面覆盖层20的材料的具体的例子包括金刚石型碳、氮化硅、碳化硅、氮化碳、氮化镓、氮化铝、氧化铝、氧化镓和氧化锌。
更优选表面覆盖层20具有高的斥水性，以及当表面覆盖层20用于电子照相感光体时具有优异的滑动性。为确保上述特性，优选采用通过形成氮化镓或氮化铝薄膜且采用自然氧化来氧化该薄膜表面而制得的表面覆盖层，因为这样可以在该表面覆盖层用于电子照相感光体时长时间保持斥水性或稳定性。此外，表面覆盖层的类型可以是微晶型、多晶型或无定形型。
可以向表面覆盖层加入杂质以控制电学特性。例如，可以加入选自Si、Ge或Sn的元素作为供体，可以加入选自Be、Mg、Ca、Zn或Sr的元素作为受体。此外，表面覆盖层中可以含有氢。氢可以终止结合缺陷，从而使缺陷水平电学失活。
可以采用已知的薄膜形成方法来形成表面覆盖层20。所述方法的例子包括但不限于化学气相沉积法(CVD)、溅射法、离子电镀法、分子束外延生长法和真空沉积法。
当含有氮化镓或氮化铝的薄膜作为表面覆盖层20时，优选采用等离子体有机金属化学沉积法。可以采用有机金属化学沉积法、氢化物外延生长法和分子束外延生长法形成第13族氮化物薄膜。然而，在有机金属化学沉积法、氢化物外延生长法和采用氨气的气体源分子束外延生长法中，要求在300℃以上的高温下进行分解和反应。在本发明中，优选将该层的形成温度设定为150℃以下，以避免电子照相感光体的热变性。而且，优选采用可以在低温下成膜的等离子体有机金属化学沉积法或等离子体分子束外延生长法，通过利用由氮或氨的等离子体产生的活性氮的单元来形成作为表面覆盖层20的层。
与分子束外延生长法相比，等离子体CVD的有利之处在于，可以形成大面积的层且成本低。
(处理盒和成像装置)
下面，将描述采用本发明所述电子照相感光体的处理盒和成像装置。
将本发明的电子照相感光体10或电子照相感光体11安装在本发明的成像装置上。
如图6所示，本发明的成像装置82上装备有按预定方向(图6中箭头D所指的方向)旋转的电子照相感光体80。
在电子照相感光体80附近，沿着电子照相感光体80的旋转方向设置充电单元84、曝光单元86、显影单元88、转印单元89、擦除单元81和清洁元件87。
充电单元84给电子照相感光体80表面充电，以使该表面具有预定的电位。曝光单元86使由充电单元84充电的电子照相感光体80表面曝光，以便根据图像数据形成静电潜像。显影单元88中储存有含有使静电潜像显影的调色剂的显影剂，并向电子照相感光体80表面供应所储存的显影剂，以便使静电潜像显影，从而形成调色剂图像。
记录介质83插在电子照相感光体80和转印单元89之间，而转印单元89转印电子照相感光体80上形成的调色剂图像，从而将图像转印至记录介质83上。采用未显示的定影单元将转印至记录介质83上的调色剂图像定影在记录介质83的表面。
擦除单元81除去附着于电子照相感光体80表面的带电物质的电荷。清洁元件87与电子照相感光体80的表面接触，借助与电子照相感光体80的表面之间的摩擦力除去附着于该表面上的物质。
此外，本发明的成像装置82可以是装备有对应于各种颜色的调色剂的多个电子照相感光体80的串联装置。而且，可以采用中间转印法将调色剂图像转印至记录介质83上，该方法是将电子照相感光体80表面所形成的调色剂图像转印至中间转印体上，然后再转印至记录介质上。
本发明的处理盒被可拆卸地装备在成像装置82的主体上，且该处理盒与选自由充电单元84、显影单元88、清洁元件87和擦除单元81组成的组中的至少一个单元相结合。
在本发明的处理盒中或在本发明的成像装置82中，由于采用了本发明的电子照相感光体，该电子照相感光体具有足够硬度和层厚度以提高电子照相过程中反复使用后的耐磨性，因而即使经过长时间的使用，也可以防止电子照相感光体表面的划伤或磨损。
实施例
通过以下所列实施例可以更好地理解本发明，但这些实施例是用于说明本发明，而不应理解为用来限制本发明。
实施例1
首先，通过以下步骤形成有机感光体，其中底涂层、电荷产生层和电荷输送层依次层叠于作为导电性基体的Al基体上。
-底涂层的形成-
将20质量份的锆化合物(商品名：Organotics ZC540，由MatsumotoSeiyaku制造)、2.5质量份的硅烷化合物(商品名：A1100，由Nippon UnicarCo.，Ltd.制造)、10质量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂(商品名：Esrec BM-S，由积水化学社制造)和45质量份的丁醇搅拌并混合制得溶液，将该溶液涂布在外径为84mm的Al基体表面，在150℃加热干燥10分钟，从而制得厚度为1.0μm的底涂层。
-电荷产生层的形成-
接着，将1质量份的作为电荷产生物质的氯镓酞菁、1质量份的聚乙烯醇缩丁醛(商品名：Esrec BM-S，由积水化学社制造)和100质量份的乙酸正丁酯混合制得混合物，采用油漆搅拌器将所得混合物与玻璃珠一起分散1小时，从而制得用于形成电荷产生层的分散液。
采用浸渍法将所得分散液涂布在底涂层上，然后在100℃下干燥10分钟，从而形成厚度为0.15μm的电荷产生层。
-电荷输送层的形成-
接着，将2质量份的以下结构式(1)的化合物和3质量份的以下结构式(2)所示的高分子化合物(重均分子量为39,000)溶解于20质量份的氯苯，从而制得用于形成电荷输送层的涂布液。
结构式(1)
结构式(2)
采用浸渍法将所述涂布液涂布在电荷产生层上，在110℃下加热40分钟，以形成厚度为20μm的电荷输送层，从而制得底涂层、电荷产生层和电荷输送层依次层叠于Al基体上的有机感光体(下文中有时称为“未处理感光体”)。
-有机感光体的等离子体表面处理-
采用图3所示的表面处理装置30进行有机感光体的表面处理。
首先，将未处理感光体固定在真空室32中的支撑部件46上，采用真空排气装置44通过排气管42使真空室32真空化，以使真空室32中的压力达到1×10-2Pa。接着，通过MFC 36，以3,000sccm的速度将氢气导向真空室32中的未处理感光体。采用传导阀将真空室内的压力控制到100Pa。采用高频电源58和匹配箱56将13.56MHz的辐射波的输出设定为600W，从而利用调谐器进行匹配，在放电电极54上进行放电。
在这种情况下，反射波为0W。
在上述情况下，在未处理感光体以5rpm的速度旋转的同时，在等离子体中暴露40分钟，以完成表面处理，从而制得有机感光层的最外表面被改性的电子照相感光体。在这种情况下，相对于每1cm2未处理感光体表面的处理功率量为0.5W/hr。
此外，在表面处理过程中，不加热未处理感光体。
制备两个在相同的条件下经过表面处理的感光体。一个感光体用于经过XPS和断面SEM的初期状态破坏试验，而不进行打印10万张图像的试验。另一个感光体用于在进行打印10万张图像的试验后观察断面SEM。
-经等离子体处理的改性层的分析与评价-
采用XPS(X射线光电子光谱法)测定未经过表面处理的未处理感光体表面的元素组成。采用XPS分析经过表面处理的电子照相感光体表面的元素组成。结果发现，与表面处理之前的情况相比，表面处理后氧元素增加了5原子％。
此外，将经过表面处理的电子照相感光体从支撑部件46上分离，以脱离真空室32，然后在暗室里放置约24小时，此后进行上述分析和评价。
表面处理状态(断面的观察)
下面，沿着垂直于表面的方向切割经过表面处理后的感光体，用高分子树脂包埋所述表面，采用超薄切片机进行切割，采用扫描电子显微镜(SEM)(商品名：JSM6340F，放大2万倍，由日本电子社制造)观察断面。结果如图11的照片所示，证实在从该表面起深度约0.20μm的范围内存在有被认为是被等离子体改性的部分(最外表面，改性层)。
采用由日本电子社制造的IR7000，按照衰减全反射法(ATR法)，测定经过等离子体处理的有机感光层的红外吸收光谱。此外，对处理前的有机感光体(未处理感光体)进行测定。
图7是在进行等离子体进行表面处理之前的有机感光体的红外吸收光谱。图8是经过氢气等离子体表面处理的有机感光体的红外吸收光谱。如图7和8所示，可以看出，表面处理之后，在1772cm-1处，未处理感光体的最外表面羰基官能团的吸收下降，即碳酸酯键的吸收峰的吸收强度下降。而且，在表面处理后的有机感光层表面，观察到了3400cm-1处的OH基的吸收峰和1600cm-1～1750cm-1处的C＝O基或COOH基的吸收峰，而在未处理感光体表面未见到该峰。这就意味着形成了OH基、C＝O基和COOH基。
因此，据认为，通过采用氢等离子体对含有聚碳酸酯的有机感光层的最外表面进行处理，在有机感光层的最外表面形成了交联结构。
接着，将经过表面处理的电子照相感光体安装在处理盒上，作为用于由富士施乐株式会社制造的DocuCenter Color 500的感光体，从而将其装备在DocuCenter Color 500上。在高温和高湿环境(28℃，80％RH)中，在10万张A4尺寸的纸(商品名：P纸，由FUJI XEROX OFFICE SUPPLYCo.，Ltd.制造)上连续形成包括低分辨率区域(1线/mm，面积覆盖率为50％)和高分辨率区域(10线/mm，面积覆盖率为50％)的图像，以进行打印试验。由此评价初期状态和形成10万张图像后的滑动性、图像缺陷及水接触角。
此外，术语“初期状态”的意思是刚刚在10张A4尺寸的纸上形成上述图像后的状态。
而且，术语“形成图像后”的意思是刚刚在10万张A4尺寸的纸上形成上述图像后的状态。
采用以下方法来测定和评价上述性能。
-滑动性的评价-
将采用清洁刮刀(商品名：DocuCenter Color 500，由富士施乐株式会社制造)摩擦感光体表面时的摩擦大小与未经处理的有机感光体的摩擦大小相比较，按照以下判断标准进行评价。
G1：摩擦大小等于或小于有机感光体使用前的摩擦大小的情况。
G2：摩擦大小等于或小于打印10万张以后的有机感光体摩擦大小，但大于该有机感光体使用前的摩擦大小的情况。
G3：摩擦大小等于或大于打印10万张以后的有机感光体摩擦大小的情况。
-图像评价-
按照以下判断标准评价在A4尺寸的纸上形成的图像的质量。
G1：在高分辨率部分和低分辨率部分的分辨率是可接受的情况。
G2：在高分辨率部分的分辨率是不可接受的，但在低分辨率部分的分辨率是可接受的情况。
G3：在高分辨率部分和低分辨率部分的分辨率都是不可接受的情况。
-水接触角-
采用上述测定“水接触角”的方法进行水接触角的测定。
-磨损量的评价-
在形成10万张图像后，用SEM进行感光体的断面观察，测定改性表面层的厚度。将上述厚度与没有进行打印试验时的改性表面层的厚度相比较，以评价磨损量。
G1：磨损量大于或等于0.00μm但小于0.05μm
G2：磨损量大于或等于0.05μm但小于0.10μm
G3：磨损量大于或等于0.10μm
表1中记录了评价结果。
实施例2
重复实施例1的步骤来制备电子照相感光体，不同的是在表面处理过程中，将3,000sccm氢气和300sccm氮气的混合气体导入真空室32。
-经过等离子体处理的改性层的分析和评价-
采用XPS(X射线光电子光谱法)测定未经过表面处理的未处理感光体表面的元素组成。采用XPS分析经过表面处理的电子照相感光体表面的元素组成。结果发现，与表面处理之前的情况相比，表面处理后氧元素增加了6原子％。
表面处理状态(断面的观察)
通过与实施例1相同的步骤进行断面的SEM观察。沿着垂直于表面的方向切割经过表面处理后的感光体，用高分子树脂包埋所述表面，采用超薄切片机进行切割，采用扫描电子显微镜(SEM)(商品名：JSM6340F，放大2万倍，由日本电子社制造)观察断面。结果证实在从表面起深度约0.20μm的范围内存在有被认为是被等离子体改性的部分(最外表面，改性层)。
另外，采用由日本电子社制造的IR7000，按照衰减全反射法(ATR法)，测定经过等离子体处理的有机感光层的红外吸收光谱。此外，对处理前的有机感光体(未处理感光体)进行测定。
图9是经等离子体进行表面处理后的有机感光体的红外吸收光谱。像图8一样，由于等离子体处理使未处理有机感光体发生了改变。因此，认为通过采用氢等离子体对含有聚碳酸酯的有机感光层的最外表面进行处理，在有机感光层的最外表面形成了交联结构。
采用与实施例1相同的方法评价电子照相感光体。表1中记录了结果。
实施例3
将实施例1所得的未处理感光体固定于图3中表面处理装置30的真空室32中的支撑部件46上，采用真空排气装置44通过排气管42使真空室32真空化，以使真空室32中的压力达到1×10-2Pa。接着，将3,000sccm氢气和300sccm氮气从气体供给管34经MFC36导向真空室32中的未处理感光体。而且，采用传导阀将真空室内的压力控制到100Pa。采用高频电源58和匹配箱56将13.56MHz的辐射波的输出设定为600W，从而利用调谐器进行匹配，在放电电极54上进行放电。
在这种情况下，反射波为0W。
在上述情况下，在未处理感光体以5rpm的速度旋转的同时，在等离子体中暴露40分钟，从而制得有机感光层的最外表面被改性的电子照相感光体。在这种情况下，相对于每1cm2未处理感光体表面的处理功率量为0.5W/hr。
此外，在表面处理过程中，不加热未处理感光体。
而且，在有机感光层最外表面被改性的电子照相感光体以5rpm的速度旋转的同时，将3,000sccm氢气、300sccm氮气和被氢气稀释的5sccm的三甲基镓从气体供给管34经MFC 36导向真空室32的有机感光层最外表面被改性的电子照相感光体。而且，采用传导阀将所述真空室的压力控制到100Pa。采用高频电源58和匹配箱56将13.56MHz的辐射波的输出设定为600W，从而利用调谐器进行匹配，在放电电极54上进行放电。在这种情况下，反射波为0W。继续上述步骤1小时，以形成位于最外表面被改性的有机感光层上的表面覆盖层。
在0℃向三甲基镓中鼓入氢气泡，氢气作为载体气体，由此提供被氢气稀释了的三甲基镓气体。
而且，当形成表面覆盖层时，不加热未形成表面覆盖层的电子照相感光体。
-表面覆盖层的分析和评价-
采用XPS(X射线光电子光谱法)测定表面覆盖层的元素组成。结果是，表面的Ga:N:O的组成比为42:8:50，当从所述表面起蚀刻约50nm的深度时，Ga:N:O的组成比为48:42:10。因此可以看出，形成了含有氧的氮化镓薄膜。
表面处理状态(断面的观察)
下面，沿着垂直于表面的方向切割经过表面处理后的感光体，用高分子树脂包埋所述表面，采用超薄切片机进行切割，采用扫描电子显微镜(SEM)(商品名：JSM6340F，放大2万倍，由日本电子社制造)观察断面。结果，证实在从所述表面起深度约0.21μm的范围内存在有被认为是表面覆盖层的部分，在从所述表面覆盖层起深度约0.20μm(有机感光层的最外表面)的范围内存在有被认为是被等离子体改性的部分(改性层)。
此外，从形成有表面覆盖层的电子照相感光体表面除去胶带(商品名：Cellophane tape(注册商标)，由Nichiban Co.，Ltd.制造)，进行剥离试验。然而，没有物质从该表面上剥离下来。因此，可以看出表面覆盖层对有机感光层具有优异的附着性。
此外，形成10万张图像后，采用装配有5倍目镜和10倍物镜的光学显微镜，以50倍的放大倍率观察电子照相感光体的表面，以检查表面上是否存在裂纹。结果，在该表面上未发现裂纹。
采用与实施例1相同的方法来评价所述电子照相感光体。表1中记录了结果。
实施例4
重复实施例3的步骤来制备电子照相感光体，不同的是在形成表面覆盖层时，用三甲基铝代替三甲基镓气体，供应5sccm被氢气稀释了的三甲基铝。
在0℃向三甲基铝中鼓入氢气泡，氢气作为载体气体，从而提供被氢气稀释了的三甲基铝气体。
而且，在形成表面覆盖层的同时，不加热未形成表面覆盖层的电子照相感光体。
-表面覆盖层的分析和评价-
采用XPS(X射线光电子光谱法)测定表面覆盖层的元素组成。结果是，表面的Al:N:O的组成比为39:10:51，当从所述表面起蚀刻约50nm的深度时，Al:N:O的组成比为49:41:10。因此可以看出，形成了含有氧的氮化铝薄膜。
表面处理状态(断面的观察)
下面，沿着垂直于表面的方向切割经过表面处理后的感光体，用高分子树脂包埋所述表面，采用超薄切片机进行切割，采用扫描电子显微镜(SEM)(商品名：JSM6340F，放大2万倍，由日本电子社制造)观察断面。结果，证实在从所述表面起深度约0.15μm的范围内存在有被认为是表面覆盖层的部分，在从所述表面覆盖层起深度约0.20μm(有机感光层的最外表面)的范围内存在有被认为是被等离子体改性的部分(改性层)。
此外，从形成有表面覆盖层的电子照相感光体表面除去胶带(商品名：Cellophane tape(注册商标)，由Nichiban Co.，Ltd.制造)，进行剥离试验。然而，没有物质从该表面上剥离下来。因此，可以看出表面覆盖层对有机感光层具有优异的附着性。
此外，在形成10万张图像后，采用装配有5倍目镜和10倍物镜的光学显微镜，以50倍的放大倍率观察电子照相感光体的表面，以检查表面上是否存在裂纹。结果，在该表面上未发现裂纹。
采用与实施例1相同的方法来评价所述电子照相感光体。表1中记录了结果。
比较例1
将实施例1所制得的未处理感光体用作电子照相感光体，通过与实施例1相同的方法进行评价。表1中记录了结果。
比较例2
采用与实施例1相同的方法对实施例1所制得的未处理感光体进行等离子体表面处理，以制得电子照相感光体，不同的是以3,000sccm的速度向真空室32中的放电电极54供给氮气，而不是供给氢气。
将经过表面处理的电子照相感光体从支撑部件46上分离，以脱离真空室32。此外，采用由日本电子社制造的IR7000，按照衰减全反射法(ATR法)，测定经过等离子体处理的有机感光层的红外吸收光谱。
图10是经氮气等离子体进行表面处理的有机感光体的红外吸收光谱。如图10所示，没有观察到3400cm-1处的OH基的吸收峰和1600cm-1～1750cm-1处的C＝O基或COOH基的吸收峰。因此，这些结果意味着没有形成OH基、C＝O基和COOH基。
因此，仅采用氮气等离子体对含有聚碳酸酯的有机感光层的最外表面进行处理时，所述结果意味着在有机感光层的最外表面没有形成交联结构。
比较例3
将实施例1所得的未处理感光体固定在图3中的表面处理装置30的真空室32中的支撑部件46上，采用真空排气装置44通过排气管42使真空室32真空化，以使真空室32中的压力达到1×10-2Pa。接着，将3,000sccm氮气和5sccm经氢气稀释的三甲基镓气体从气体供给管34通过MFC36导向真空室32的放电电极54。采用传导阀将真空室的压力控制到100Pa。采用高频电源58和匹配箱56将13.56MHz的辐射波的输出设定为600W，从而利用调谐器进行匹配，在放电电极54上进行放电。
在这种情况下，反射波为0W。
在上述状态中，未处理感光体以5rpm的速度旋转的同时，用1小时在有机感光体上形成表面覆盖层。
而且，在形成表面覆盖层的同时，不加热未形成表面覆盖层的电子照相感光体。
-表面覆盖层的分析和评价-
采用XPS(X射线光电子光谱法)测定表面覆盖层的元素组成。结果是，表面的Ga:N:O的组成比为35:10:55，当从所述表面起蚀刻约50nm的深度时，Ga:N:O的组成比例为41:31:28。因此可以看出，形成了含有氧的氮化镓薄膜。
此外，从形成有表面覆盖层的电子照相感光体表面除去胶带(商品名：Cellophane tape(注册商标)，由Nichiban Co.，Ltd.制造)，进行剥离试验。结果，观察到从该表面剥离的物质。
此外，在形成10万张图像后，采用装配有5倍目镜和10倍物镜的光学显微镜，以50倍的放大倍率观察电子照相感光体的表面，以检查表面上是否存在裂纹。结果，在该表面上看到了裂纹，这些裂纹的宽度大于10μm。
采用与实施例1相同的方法来评价所述电子照相感光体。表1中记录了结果。
SEM观测的结果是，比较例1中制得的电子照相感光体的磨损量为3μm以上。因此，实施例1制得的电子照相感光体的磨损量约为比较例1中制得的电子照相感光体和比较例2制得的电子照相感光体的磨损量的1/30以下。
此外，对于实施例1所制得的电子照相感光体的图像的评价，可以看出，初期图像没有缺陷，但在打印10万张图像后，图像的高分辨率部分不显影。
而且，关于滑动性，初期鼓的特性与打印10万张图像后的鼓的特性相同。此外，裸眼观察打印10万张图像后电子照相感光体的表面，结果发现该表面是镜面。
此外，实施例2制得的电子照相感光体的磨损量约为比较例1制得的电子照相感光体和比较例2制得的电子照相感光体的磨损量的1/30以下。
此外，关于图像的评价，可以看出初期图像没有缺陷，但在打印10万张图像后，图像的高分辨率部分不显影。
而且，关于滑动性，初期鼓的特性与打印10万张图像后的鼓的特性相同。
此外，实施例3制得的电子照相感光体和实施例4制得的电子照相感光体的磨损量约为比较例1制得的电子照相感光体和比较例2制得的电子照相感光体的磨损量的1/60以下。
此外，关于实施例3制得的电子照相感光体的图像和实施例4制得的电子照相感光体的图像的评价，在初期图像和打印10万张图像后的图像上均得到良好的结果。而且，关于滑动性，初期鼓的特性稍差于比较例1制得的未经表面处理的电子照相感光体的滑动性。然而，关于打印10万张图像后的鼓的特性，其滑动性得到改善。此外，裸眼观察打印10万张图像后的电子照相感光体表面，结果证实该表面是镜面。
同时，在比较例1和2制得的电子照相感光体中，关于打印图像的质量的评价得到良好的结果。然而，其磨损量大于实施例1～4的磨损量。而且，在比较例1制得的电子照相感光体中，打印10万张图像后的鼓的滑动性小于初期状态鼓的滑动性。
打印10万张图像后，裸眼观察比较例1制得的电子照相感光体表面，结果证实该表面是粗糙的。采用表面粗糙度和轮廓外形测定仪(商品名：SURFCOM 550A，由东京精密社制造)测定表面粗糙度。结果，表面粗糙度(RMS)为0.2μm。
因此，比较例1和2制得的电子照相感光体具有良好的图像质量。然而，与实施例1～4制得的电子照相感光体相比，其磨损量大，而且经过连续的图像形成使其滑动性降低。
此外，采用光学显微镜观察电子照相感光体表面，结果证实，比较例3制得的电子照相感光体具有宽度为10μm以上的裂纹。在滑动性方面评价比较例3制得的电子照相感光体表面，结果证实，膜被除去，露出了有机感光层的表面。因此，不能评价关于初期鼓特性、打印10万张图像后的鼓特性和磨损量。
从所述评价结果可以看出，与比较例1～3制得的电子照相感光体相比，实施例1～4制得的电子照相感光体即使安装在成像装置上使用，也具有较小的磨损量和较好的耐磨性。
而且，与由实施例1和2制得的未形成表面覆盖层的本发明的电子照相感光体相比，由实施例3和4制得的形成表面覆盖层的本发明的电子照相感光体在初期状态和形成图像后均具有较大的水接触角。因此，可以看出，通过形成表面覆盖层可以提供具有优异斥水性的电子照相感光体。而且，与初期状态相比，实施例3和4制得的电子照相感光体在形成图像后具有更大的水接触角。因此，可以长时间保持斥水性。
而且，与由实施例1和2制得的未形成表面覆盖层的本发明的电子照相感光体相比，由实施例3和4制得的形成表面覆盖层的本发明的电子照相感光体可以更长时间地保持良好的滑动性。
此外，与由实施例1和2制得的未形成表面覆盖层的本发明的电子照相感光体相比，由实施例3和4制得的形成表面覆盖层的本发明的电子照相感光体具有较小的磨损量。因此，可以进一步增强耐磨性。
在此以参见的方式引入本说明书中提到的所有出版物、专利申请和技术标准，这与以参见的方式引入具体而单独地提到的各个出版物、专利申请或技术标准的程度相同。
Claims (13)
1.一种电子照相感光体，所述电子照相感光体包括形成于导电性基体上并至少包含聚碳酸酯的有机感光层，所述有机感光层的最外表面采用包含氢或氢和氮的气体的等离子体进行表面处理，其中，所述有机感光层包括多个层，其最外表面层含有聚碳酸酯。
2.如权利要求1所述的电子照相感光体，其中，经过所述表面处理的所述有机感光层的最外表面的厚度为0.01μm～3.0μm。
3.如权利要求2所述的电子照相感光体，其中，经过所述表面处理的所述有机感光层的最外表面的厚度为0.05μm～3.0μm。
4.如权利要求1所述的电子照相感光体，其中，经过所述表面处理的所述有机感光层的最外表面中氧元素含量与所述表面处理前的氧元素含量相比增加了0.1原子％～20原子％。
5.如权利要求1所述的电子照相感光体，其中，经过所述表面处理的所述有机感光层上层叠有表面覆盖层。
6.如权利要求5所述的电子照相感光体，其中，所述表面覆盖层至少包含氮和元素周期表中的第13族元素。
7.如权利要求6所述的电子照相感光体，其中，所述表面覆盖层由包含作为第13族元素的Ga和Al中任何一种或两种元素的薄膜所形成。
8.如权利要求5所述的电子照相感光体，其中，所述表面覆盖层的厚度为0.01μm～3.0μm。
9.如权利要求8所述的电子照相感光体，其中，所述表面覆盖层的厚度为0.01μm～0.5μm。
10.如权利要求1所述的电子照相感光体，其中，所述电子照相感光体表面的水接触角是40°以上。
11.如权利要求10所述的电子照相感光体，其中，所述电子照相感光体表面的水接触角是70°以上。
12.可拆卸地安装在成像装置主体上的处理盒，所述处理盒包括：
如权利要求1所述的电子照相感光体；和
选自以下单元中的至少一个单元：充电单元，该充电单元为所述电子照相感光体表面充电；曝光单元，该曝光单元使被所述充电单元充电的所述电子照相感光体表面曝光而形成静电潜像；显影单元，该显影单元采用至少含有调色剂的显影剂来对所述静电潜像进行显影而形成调色剂图像；和转印单元，该转印单元将所述调色剂图像转印到记录介质上。
13.一种成像装置，所述成像装置包括：
如权利要求1所述的电子照相感光体；和
充电单元，该充电单元为所述电子照相感光体表面充电；
曝光单元，该曝光单元使被所述充电单元充电的所述电子照相感光体表面曝光而形成静电潜像；
显影单元，该显影单元采用至少含有调色剂的显影剂来对所述静电潜像进行显影而形成调色剂图像；和
转印单元，该转印单元将所述调色剂图像转印到记录介质上。
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