CN101241320A - 电子照相设备 - Google Patents
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Abstract
一种电子照相设备,包括具有含有机细颗粒和无机细颗粒的最前表面层的电子照相感光体,所述感光体利用10.0μc/g以上和30.0μc/g以下电荷量的干式磁性色粉。
Description
相关申请的交叉引用
本申请涉及2007年2月6日提交的日本申请No.2007-26952,根据35USC§119要求其优先权,其公开内容全部引入作为参考。
发明背景
发明领域
本发明涉及一种电子照相设备。更具体地说,本发明涉及一种用于以电子照相系统成像的电子照相设备。
相关技术说明
具有电子照相系统的成像设备(在下文中也称为电子照相设备)用作复印机、印刷机和传真机,所述设备通过下文中的电子照相过程形成图像。首先,设备中装备的电子照相感光体(在下文中简称为感光体)的感光层用充电器均匀充电至指定电位。然后,根据图像信息,通过将感光层曝光,例如从曝光装置辐照的激光,在感光层上形成静电潜像。显影剂从显影装置提供到形成的静电潜像上。通过这样的提供,静电潜像通过粘附所谓色粉的彩色细颗粒而显像,所述色粉是光感受器表面上显影剂的成分。静电潜像显影成为色粉图像。用转印装置,将形成的色粉图像从感光体表面转印到转印材料例如记录纸上,并用固定装置固定。
用转印装置转印操作期间,感光体表面上的色粉不是全部被转印和移到记录纸上,其部分还保留在感光体表面上。此外,转印时,还存在接触感光体的记录纸的纸张粉末仍粘附在感光体表面上的情况。因为感光体表面上这样的外来物质,例如残留的色粉和粘附的纸张粉末,对成像质量具有不利影响,要用清洁装置除去它们。此外,近年来,用去清洁器(cleaner-less)技术除去外来物质。特别是,用显影和清洁系统除去残留的色粉和外来物质,而不提供单独的清洁装置,更具体地说,将清洁功能赋予显影装置。用这类方法清洁感光体表面后,用去静电器等对感光体表面去静电,并消除静电潜像。
用于该电子照相方法的电子照相感光体具有一种结构,其中包括光电导材料的感光层在由导电材料制成的导电基材上成层。通常,使用无机光电导材料的电子照相感光体(以下称作无机感光体)已经用作电子照相感光体。无机感光体的典型实例包括硒感光体,其在感光层中使用包含无定形硒(a-Se)、无定形硒-砷(a-AsSe)等的层;氧化锌或硫酸镉感光体,其中分散在树脂中的氧化锌(化学式:ZnO)或硫酸镉(化学式:CdS)与敏化剂例如颜料一起,用于感光层中;非晶硅感光体,其中包含非晶硅(a-Si)的层用在感光层中(以下称为a-Si感光体)。
然而,该无机感光体具有下列缺点。硒感光体和硫化镉感光体具有耐热性和储存稳定性的问题。此外,因为硒和镉对人体和环境具有毒性,这些感光体使用后有必要回收和适当处理。此外,氧化锌感光体具有灵敏性低并且耐用性也低的缺点,现在很少使用。此外,a-Si感光体作为无污染的无机感光体引起注意,它具有例如高灵敏度、高耐用性等的优点。然而,因为利用等离子化学汽相生长法制备,它具有难以均匀形成感光层的缺点,从而能容易产生图象缺陷等。此外,a-Si感光体还具有生产性能低和制作成本高的缺点。
因为如上所述的无机感光体具有许多缺点,开展了用于电子照相感光体的光电导材料的研制,有机光电导材料,即有机光电导体(缩写:OPC),已经经常用来代替无机光电导材料。使用有机光电导材料的电子照相感光体(在下文中称为有机感光体)具有灵敏性、耐用性和抗环境稳定性的一些问题。然而,与无机感光体相比,从毒性、制作成本和材料设计自由度方面来看,它具有许多优点。此外,有机感光体还具有能用浸涂法为代表的容易和花费少的方法形成感光层的优点。因为它具有许多如上所述的优点,有机感光体日益成为主流的电子照相感光体。此外,随着近年来的研究与开发,有机感光体的灵敏性和耐用性得以改善,目前,除了特定情况,有机感光体已经用作电子照相感光体。
特别是,通过开发功能分离的感光体,其中电荷产生功能和电荷传输功能各属于不同的物质,这明显改善了有机感光体的性能。功能分离的感光体具有广泛的构成感光层的材料选择范围,并且除了上述有机感光体具有的优点之外,还具有可以相对容易地制备具有任意特征的感光体的优点。
功能分离的感光体有多层感光体和单层感光体。多层功能分离的感光体配置了多层感光层,所述感光层具有一定结构,其中有分层的电荷产生层和电荷传输层,电荷产生层包含具有电荷产生功能的电荷产生物质,电荷传输层包含具有电荷传输功能的电荷传输物质。电荷产生层和电荷传输层通常具有这样的构造,其中电荷产生物质和电荷传输物质分别分散在作为粘合剂的粘合树脂中。此外,单层功能分离的感光体配有单层感光层,其由分散在粘合树脂中的电荷产生物质和电荷传输物质形成。
此外,电子照相设备中,上述充电、曝光、显影、转印、清洁和去静电操作在多种环境下在感光体上重复进行。因此,除了高敏感性和出色的光响应性之外,还要求感光体有出色的环境稳定性、电稳定性和抗机械外力的耐用性(印刷耐用性)方面优异。特别是,要求感光体的表面层几乎不被清洁元件等产生的摩擦磨损。
在感光体最前表面层上提供保护层的技术(日本未审专利公布No.SHO 57(1982)-30846)、赋予保护层润滑性的技术(日本未审专利公布No.HEI 1(1989)-23259)、固化保护层的技术(日本未审专利公布No.SHO61(1986)-72256)、和保护层中包含填料颗粒的技术(日本未审专利公布No.HEI 1(1989)-172970)是已知的改善感光层印刷耐用性的技术。从它们不防碍感光层的基本功能的角度,主要需要尽可能薄地制作这些保护层。此外,由于提供保护层,出现了多种有害影响。例如,在感光体和保护层具有不连续层结构的情况下,长期使用可能剥离保护层。此外,由于长时间重复使用,曝光部分的电位增加。相反,在保护层和感光层具有连续层结构的情况下,可以用连续施加在其上的保护层涂料溶解的感光层,形成其层状结构。在这种情况下,感光层的图像特征被感光层的溶解状态损害。此外,当保护层的介电常数变得不一致时,当输出黑色固体效果图像(solid image)时,在黑色固体效果图像的边缘部分出现图像拉宽和色粉分散。在保护层包含填料颗粒等的情况下,该趋势变得明显。为了仅用薄表面层例如保护层保持耐印刷性并保持所需感光体特征,优选填料颗粒的加入量通常为保护层总固体含量的约10wt%或更多。
当改善耐印刷性时,因为其有害影响,特别在高温和高湿度下,受粘附在鼓表面上的荷电产品等的影响,出现图像模糊和图像变形。报导了提供均匀和惰性的鼓表面的技术,采用设计鼓表面使得可以一定程度″削刮″感光体的方法,或在清洁装置中设置装置,作为消除该有害影响的方法(日本未审专利公布No.2004-61560)。
如果可以对功能分离的感光体的最前表面赋予耐磨性效果,则在感光体的制备过程中不必包括额外的步骤。因此,与形成保护层的情况相比,存在较大的成本优点。此外,可以避免通过提供感光层并层压保护层产生的上述有害影响。然而,另一方面,变得需要考虑设备系统的新问题。例如,当试图通过加入填料颗粒改善印刷耐用性时,在整个电荷传输层上产生陷阱(trap),其在填料颗粒和感光层中包含的聚合物主体(粘合树脂)之间延伸数10μm。结果,与加入保护层中的情况相比,引起曝光部分中残留电位增加的风险变得极大。此外,在多层感光体的情况下,还存在出现图像缺陷的情况,这是由于接近电荷产生层和电荷传输层之间界面的层的不均匀性,所述不均匀性被认为是电荷产生层与填料颗粒的相互作用所致。
此外,为了获得高图像质量,不仅改善电子照相感光体的特征变得有必要,而且优化色粉电荷量也变得有必要。例如,色粉电荷量是10.0μc/g以下的情况下,在显影或物理振动时,色粉分散变大。分散的色粉不仅沾污设备内部,还作为污迹粘附到图像上。另一方面,电荷量是30.0μc/g以上的情况下,当搅拌显影剂时,色粉的充电荷(charge-up)变得明显。充电荷导致,例如,在反相显影系统中不出现图像浓度(image concentration)的现象。与此相反,当电荷量是10.0μc/g以上和30.0μc/g以下时,可以稳定地获得良好的图像,而不产生色粉分散和图像浓度降低。
然而,在使用电荷量10.0μc/g以上和30.0μc/g以下的干式磁性色粉的情况下,色粉从感光体的脱模性质差。结果,电子照相感光体上残留的色粉增加,并且不能获得均匀的图像。之后,提出一种电子照相设备,其中电子照相感光体的表面层中包含含氟原子的细树脂颗粒(日本专利未审公布No.HEI 6(1994)-95416)。然而,该方法中,表面层的机械强度变得不足,并且不能提供具有长寿命的电子照相设备。
发明概述
本发明的目的是提供一种电子照相设备,通过在电子照相感光体的表面层中同时包含有机细颗粒和无机细颗粒,其可以长期获得高质量图像,而不受色粉脱模性质的影响。
因此,根据本发明,提供一种电子照相设备,其包含电子照相感光体,所述电子照相感光体具有包含有机细颗粒和无机细颗粒的最前表面层(foremost layer),其使用电荷量为10.0μc/g以上和30.0μc/g以下的干式磁性色粉。
从另一个观点,根据本发明,提供了一种方法,其中电子照相设备中使用电荷量为10.0μc/g以上和30.0μc/g以下的干式磁性色粉,所述电子照相设备装有一种电子照相感光体,其具有包含有机细颗粒和无机细颗粒的最前表面层。
根据以下详细说明,本申请的这些和其它目的将变得更明显。然而,应当理解,详细说明和具体实施例虽然表明本发明的优选实施方式,但仅用于说明,因为根据该详细说明,本发明精神和范围内的多种变化和改变对于本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
图1是简化的本发明电子照相感光体结构的部分剖视图。
图2是简化的本发明电子照相感光体结构的部分剖视图。
图3是简化的本发明电子照相设备的侧视图。
图4是测量摩擦起电量的装置的示意图。
优选实施方式说明
本发明在下文中作详细说明。
图1是部分剖视图,简化了本发明第一实施方式的电子照相感光体1的结构。本发明实施方式的电子照相感光体1(在下文中简写为成感光体)包括由导电材料制成的圆柱形导电基材11;包含电荷产生物质的电荷产生层12,其为层压在导电基材11外周表面上的层;和包含电荷传输物质的电荷传输层13,其为进一步层压在电荷产生层12上的层。电荷产生层12和电荷传输层13构成感光层14。即感光体1是分层感光体。电荷是指电子或空穴。
此外,可以在导电基材11和电荷产生层12之间提供中间层。
(导电基材)
导电基材11起到各个其它层12和13的支承元件的作用,同时作为感光体1的电极。此外,图1中导电基材11的形状是圆柱形。然而,它不局限于该形状,并可以是圆柱形、片状、环形带状等。
金属元素例如铝、铜、锌、镍和钛以及合金例如铝合金和不锈钢可以用作构成导电基材11的导电材料实例。此外,它不局限于这些金属材料,可以使用聚合物材料例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙和聚苯乙烯;在硬纸、玻璃等表面上层压金属箔(铝、金、银、铜、锌、镍、钛)的材料;在其上气相沉积金属(铝、金、银、铜、锌、镍、钛)材料的材料;在其上气相沉积或施加导电化合物例如导电聚合物、氧化锡、氧化铟层的材料等。这些导电材料加工成为指定形状,并使用。
在不影响图像质量范围内,根据需要,可以对导电基材11的表面进行阳极氧化涂膜处理,用化学试剂、热水等的表面处理,染色处理或使表面粗糙的漫反射处理。在激光器用作曝光源的电子照相方法中,激光的波长一致。因此,感光体表面反射的激光和感光体内部反射的激光能导致干涉。干涉引起的干涉条纹可能在图像上出现成为缺陷。通过对导电基材11的表面施加上述处理,可以防止波长一致的这种激光的干涉引起的图像缺陷。
(电荷产生层)
电荷产生层12包含通过吸收光线产生电荷的电荷产生物质作为主要成分。主要成分是指其含量可以实现其主要功能的成分。作为电荷产生物质的有效物质实例包括有机导电材料,例如偶氮颜料如单偶氮颜料、双偶氮颜料和三偶氮颜料;靛蓝颜料如靛蓝和硫靛蓝;苝颜料如苝酰亚胺和苝酸酐;多环醌颜料如蒽醌和芘醌;酞菁颜料如金属酞菁和非金属酞菁;三苯甲烷颜料,由甲基紫、结晶紫、夜蓝、维多利亚蓝等代表;吖啶颜料,由赤藓红、若丹明B、若丹明3R、吖啶橙、Frapeocine等代表;噻嗪颜料,由亚甲基蓝、亚甲基绿等代表;嗪颜料,由卡普里蓝、麦尔多拉蓝等代表;方酸菁颜料;吡喃鎓盐;硫代吡喃鎓盐;硫靛蓝(thioindego)颜料;双苯并咪唑颜料;喹吖啶酮颜料;喹啉颜料;色淀颜料;偶氮色淀颜料;二嗪颜料;azlenium颜料;三芳基甲烷颜料;氧杂蒽颜料;菁颜料和三苯甲烷颜料,以及无机导电材料例如硒和非晶硅。可以单独使用这些电荷产生物质的一种,或可以合并使用两种或更多种类型。
上述电荷产生物质中,优选使用由下式(A)代表的酞菁氧钛化合物。
式中,每个X1,X2,X3和X4代表卤素原子、烷基或烷氧基,每个r,s,y和z代表0至4的整数。
式(A)中X1,X2,X3和X4代表的卤素原子的实例包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
此外,上述X1,X2,X3和X4代表的烷基的实例包括C1-C4烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。
此外,上述X1,X2,X3和X4代表的烷氧基的实例包括C1-C4烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基和叔丁氧基。
式(A)代表的酞菁氧钛化合物是具有高电荷产生效率和高电荷注入(implantation)效率的电荷产生物质。因此,使用该化合物的电荷产生层12通过吸收光产生大量电荷,并且它在内部不积累产生的电荷。电荷可以有效注入电荷传输层13中包含的电荷传输物质,然后平稳地被传输至感光层14的表面。
可以用已知的制备方法制备式(A)代表的酞菁氧钛化合物,例如由Moser,Frank H和Arthur L.Thomas记载于PhthalocyanineCompounds(酞菁化合物),Reinhold Publishing Corp.,New York,1963中的方法。
由式(A)代表的酞菁氧钛化合物中,其中r,s,y和z为0的未取代的酞菁氧钛的情况下,它是通过加热和熔化酞腈和四氯化钛或在合适的溶剂例如α-氯萘中加热和反应,合成酞菁二氯钛,然后用碱或水水解而得到。
此外,还可以通过在合适的溶剂例如N-甲基吡咯烷酮中加热和反应异二氢吲哚和钛四醇盐例如四丁氧基钛,制备酞菁氧钛。
作为主要成分包含的不同于电荷产生物质的任意成分的实例包括增感染料、粘合树脂、抗氧化剂、均化剂和增塑剂。
增感染料的实例包括三苯甲烷型染料,由甲基紫、结晶紫、夜蓝和维多利亚蓝等代表;吖啶染料,由赤藓红、若丹明B、若丹明3R、吖啶橙和Frapeosine等代表;噻嗪染料,由亚甲基蓝和亚甲基绿等代表;嗪染料,由卡普里蓝和麦尔多拉蓝等代表;花青染料;苯乙烯基染料;吡喃鎓盐染料或硫代吡喃鎓盐染料。优选以10重量份以下比100重量份电荷产生物质的比例使用增感染料,更优选以0.5至2重量份的比例使用。
形成电荷产生层12的方法的实例,包括在导电基材11的表面上进行上述电荷产生物质气相沉积的方法,和用电荷产生层涂料涂布导电基材11表面的方法。这些方法中,通过将本身是粘合剂的粘合树脂混入溶剂中,得到粘合树脂溶液,将电荷产生物质用常规的已知方法分散于其中,制备电荷产生层涂料,并用该涂布液涂布到导电基材11的表面上,这种方法是优选使用的。下文说明该方法。
用于电荷产生层12的粘合树脂的实例包括聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、酚树脂、醇酸树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚芳脂、苯氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、以及包含两种或更多种构成这些树脂的重复单元的共聚树脂。共聚树脂的具体实例是绝缘树脂,例如氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚树脂,和丙烯腈-苯乙烯共聚树脂。粘合树脂不局限于这些树脂,通常使用的树脂可以用作粘合树脂。可以单独使用这些树脂的一种类型,或可以混合并使用两种或更多种类型。
电荷产生层用涂布溶液的溶剂实例包括卤代烃例如四氯丙烷、二氯甲烷和二氯乙烷,酮例如丙酮、异佛尔酮、甲基乙基酮、苯乙酮和环己酮,酯例如乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、和乙酸丁酯,醚例如四氢呋喃(THF)、二烷、二苯甲醚、1,2-二甲氧基乙烷和二烷,芳烃例如苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、1,2,3,4-四氢化萘、二苯基甲烷、二甲氧基苯和二环苯,含硫溶剂例如二苯基硫醚,氟溶剂例如六氟异丙醇,和非质子极性溶剂例如N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺。此外,可以混合这些溶剂的两种或更多种。考虑到全球环境,这些溶剂中优选使用非卤素型有机溶剂。
通过包含电荷产生物质和粘合树脂构成的电荷产生层12中,电荷产生物质的重量W1与粘合树脂的重量W2的比例W1/W2优选为百分之10(10/100)以上和百分之99(99/100)以下。当上述比例W1/W2小于10/100时,因为感光体1的感光性降低,不优选。当上述比例W1/W2超过99/100时,不仅电荷产生层12的膜强度降低,并且电荷产生物质的分散性降低和粗大颗粒数可能增加。因此,在应当通过曝光消除的区域以外的区域上,表面电荷减少,可经常发生图像缺陷,特别是称为黑斑(kuropoti)的图像雾化,其中当色粉粘附至白色背景上时,形成小黑斑。比例W1/W2更优选为10/100以上和99/100以下。
电荷产生物质在分散于粘合树脂溶液中之前,可以用粉碎机预先进行粉碎处理。用于研磨处理的粉碎机实例包括球磨机、砂磨机、碾磨机、振动磨机和超声波分散设备。
能够用于在粘合树脂溶液中分散电荷产生物质的分散设备实例包括涂料振荡器、球磨机和砂磨机。此时的分散条件优选选择合适的条件,使得不会出现使用的容器和构成分散设备的元件的磨损等所致的杂质混合。
电荷产生层涂布溶液的涂布方法的实例包括喷涂法、棒涂(barcode)法、辊涂法、刮涂法、环涂法和浸涂法。将涂布的物理性能和制备性能纳入考虑,能够从这些涂布方法中选择合适的方法。这些涂布方法中,浸涂法是通过将基材浸在装有涂布液的涂布浴中,然后以等速或持续的变速拉起,在基材表面上形成层的方法。因为浸涂法如上所述相对简单,并且制备性能和成本方面优异,因此常用于制备电子照相感光体的情况。此外,在浸涂法所用的设备中,可以提供由超声波产生设备为代表的涂布液分散设备,以稳定涂布液的分散性。
电荷产生层12的薄膜厚度优选为0.05微米以上和5微米以下,更优选0.1微米以上至1微米以下。当电荷产生层12的薄膜厚度小于0.05微米时,因为吸收光线的效率降低,并且感光体1的感光性可能降低,不优选。当电荷产生层12的薄膜厚度超过5微米时,由于电荷产生层12内电荷运动变成消除感光层14表面电荷的步骤中的速度决定阶段,并且感光体1的感光性可能降低,因而不优选。
(电荷传输层)
电荷传输层13设在电荷产生层12上。电荷传输层13可以通过包含电荷传输物质和粘合树脂而构成,所述电荷传输物质接收由电荷产生层12中包含的电荷产生物质产生的电荷并具有传输所述电荷的性能,所述粘合树脂具有有机细颗粒和无机细颗粒作为主要成分并将电荷传输物质和上述颗粒任意粘合。相对于全部电荷传输层,优选包含30至80重量%的粘合树脂。可以包含不同于电荷传输物质、有机细颗粒、无机细颗粒和粘合树脂的抗氧化剂、紫外线吸收剂、均化剂、增塑剂等。空穴传输物质和电荷传输物质可以用作电荷传输物质。
空穴传输物质的实例包括咔唑衍生物、芘衍生物、唑衍生物、二唑衍生物、噻唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、咪唑啉酮衍生物、咪唑啉衍生物、二咪唑啉衍生物、苯乙烯基化合物、腙化合物、多环芳香化合物、吲哚化合物、吡唑啉衍生物、唑酮衍生物、苯并咪唑衍生物、喹唑啉衍生物、苯并呋喃衍生物、吖啶衍生物、吩嗪(phenadine)衍生物、氨基茋衍生物、三芳基胺衍生物(tryarylamine)、三芳基甲烷衍生物、苯二胺衍生物、茋衍生物、烯胺衍生物和联苯胺衍生物。此外,具有从这些化合物产生的基团作为主链或侧链的聚合物的实例包括聚N-乙烯基咔唑、聚-1-乙烯基芘、乙基咔唑-甲醛树脂、三苯基甲烷聚合物、聚9-乙烯基蒽和聚硅烷。
电荷传输物质的实例是有机化合物,例如苯醌衍生物、四氰基乙烯衍生物、四氰基喹啉并二甲烷衍生物、芴酮衍生物、氧杂蒽酮衍生物、菲醌衍生物、邻苯二甲酸酐衍生物和联苯醌衍生物。
电荷传输物质不局限于在这里给出的这些。为了使用,可以使用单个类型或混合使用两种或更多种类型。
此外,作为电荷传输物质,通过利用由下式(1)代表、具有气体例如NOx耐受性的化合物,可以形成甚至在重复使用后仍具有较少图像劣化的稳定感光体。
[式2]
式中,R1和R2代表具有1至4个碳原子、可以相同或不同的烷基,或R1和R2可以相互结合形成含氮原子的杂环基,n代表整数1至4,Ar代表具有丁二烯基的芳香环基。
构成电荷传输层13的粘合树脂没有特别限定,并且可以使用该领域中任何已知的树脂。特别是,在考虑涂布后薄膜的透明性、制备涂料时涂料的稳定性、通用性等的情况下,优选具有聚碳酸酯的树脂作为主要成分。在这里,主要成分是指占粘合树脂50重量%以上的成分,更优选为60至100重量%。聚碳酸酯可以是与选自硅氧烷、氟骨架等单体形成的共聚物。
不同于聚碳酸酯的树脂实例包括乙烯基聚合物树脂,例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂和聚氯乙烯树脂,包含两种或更多种构成这些树脂的重复单元的共聚物树脂,聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚砜树脂、苯氧树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚芳酯树脂、聚酰胺树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚醚树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酰胺树脂、酚醛树脂和聚苯醚树脂。此外,包括热固性树脂,其中这些树脂是部分交联的。这些树脂可以单独使用,或可以使用两种或更多种的混合物。
此外,作为最前表面层的电荷传输层13包含有机细颗粒和无机细颗粒。有机细颗粒通常用作控制感光体表面润湿性能并抑制外来物质等粘附的目的。无机细颗粒用作改善印刷耐用性。有机细颗粒通过用润滑性能降低来自外部压力的摩擦力,表现出耐磨损性,并不是因其硬度表现出耐磨损性。在本发明中,通过同时利用两者,能够用有机细颗粒的弹性减轻对无机细颗粒的压力。因此,可以抑制无机细颗粒的脱落,并且更可能表现出无机细颗粒的效果。另一方面,有机细颗粒的硬度低于无机细颗粒。然而,因为无机细颗粒还起到有机细颗粒的支承体和间隔物的作用,有机细颗粒的硬度通过无机细颗粒来补充。用这种方法,有机细颗粒和无机细颗粒可以进一步提高相互的作用。
有机细颗粒优选是包括含氟树脂(例如聚氟乙烯、聚氟丙烯、聚偏氟乙烯、氟乙烯-乙烯共聚物树脂等)的颗粒。这些树脂中,更优选聚氟乙烯。
无机细颗粒作为材料优选具有高硬度,并且容易分散到粘合树脂中。实例包括氧化物,例如氧化硅(硅土)、氧化钛、氧化锌、氧化钙和氧化铝(矾土),以及氮化物例如氮化硅和氮化铝。特别是,由于考虑电荷传输层中光散射的结果,优选与不同于无机细颗粒的成分折射率差异小的氧化硅(硅土)。
相对于电荷传输层的全部固体部分,无机细颗粒的加入量优选为0.005wt%以上并且小于2wt%,因为作为感光体的有害影响较小,并且表现出优异的印刷耐用性。为了获得更稳定的印刷耐用性,更优选为0.1wt%以上和小于1.8wt%,进一步优选为0.1至1wt%。另一方面,相对于电荷传输层的全部固体部分,有机细颗粒的加入量优选为0.005wt%以上和小于2wt%。因为增加有机细颗粒可以降低感光膜的强度,更优选为0.1至1wt%。根据构成这些物质的材料,相对于100重量份无机细颗粒的有机细颗粒的比例不同。然而,优选为10至100重量份,更优选为50至100重量份。
此外,为了使光散射和对系统中电荷的有害影响尽可能小,优选无机细颗粒的粒度小。具体地,优选初级粒度为100nm以下的颗粒,更优选20至100nm。另一方面,为了使光散射和对系统中电荷的有害影响尽可能小,优选有机细颗粒的粒度也要小。具体地,优选初级粒度为100nm以下的颗粒,更优选20至100nm。
加入两种细颗粒的方法优选是可以获得颗粒均匀分散状态的方法,以充分显示出加入这些颗粒的效果。多种分散方法例如球磨法、砂磨法、碾磨法、振动磨碎法、超声波分散设备和涂料振荡器可以用作这样的方法。
根据需要,可以将多种添加剂加入电荷传输层13。例如,为了改善成膜性能、柔性和表面平滑度,可以将增塑剂、均化剂等加入电荷传输层13。增塑剂的实例包括二苯基、二苯基氯化物、二苯甲酮、邻联三苯(o-tarphenyl)、二元酸酯(例如、邻苯二甲酸酯)、脂肪酸酯、磷酸酯、多种氟代烃、氯化石蜡和环氧化物型增塑剂。表面重整剂的实例包括硅均化剂,例如硅油和氟树脂均化剂。
通过将电荷传输物质、粘合树脂、填料颗粒和上述添加剂在需要的情况下溶解或分散到合适的溶剂中,制备电荷传输层涂料,并以与通过涂布形成上述电荷产生层12的情况相同的方式,在电荷产生层12上施加得到的涂料,从而可以形成电荷传输层13。
电荷传输层涂料的溶剂实例包括芳烃例如苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、1,2,3,4-四氢化萘、二苯基甲烷、二甲氧基苯、一氯苯和二氯苯,卤代烃例如二氯甲烷和二氯乙烷,醚例如四氢呋喃、二烷、二苯甲醚和二甲氧基甲基醚,酮例如环己酮、苯乙酮和异佛尔酮,酯例如苯甲酸甲酯和乙酸乙酯,含硫溶剂例如二苯硫醚,氟溶剂例如六氟异丙醇,和非质子极性溶剂例如N,N-二甲基甲酰胺。可以单独使用这些溶剂的一种类型,和可以混合使用两种或更多种类型。此外,根据需要,还可以进一步将溶剂例如醇、乙腈或甲基乙基酮加入上述溶剂中,并能够使用。这些溶剂中,考虑全球环境,优选使用非卤素有机溶剂。
电荷传输层涂布液的涂布方法实例包括喷涂法、棒涂法、辊涂法、刮涂法、环涂法和浸涂法。这些涂布方法中,特别是浸涂法在如上所述的多个方面优异,因此也经常用于形成电荷传输层13的情况。
电荷传输层13的薄膜厚度优选为5微米以上和40微米以下,更优选10微米以上和30微米以下。当电荷传输层13的薄膜厚度小于5微米时,因为电荷的保持性能降低,不优选。当电荷传输层13的薄膜厚度超过40微米时,感光体1的分辨率可能降低,也不优选。
(感光层)
可以将一种或两种或更多种电子接收物质和敏化剂例如颜料加入感光层14的每个层中,以尝试改善灵敏度,并抑制由于重复使用的剩余电位和疲劳的增加。
可以使用的电子接收物质的实例包括酸酐例如琥珀酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐和4-氯萘二甲酸酐,醛例如4-硝基苯甲醛,氰基化合物例如四氰基乙烯和四邻苯二甲酰二腈(terephthalmalondititrile),蒽醌类例如蒽醌和1-硝基蒽醌,多环或杂环硝基化合物例如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基芴酮,和吸电子材料例如联苯醌化合物。此外,还可以使用其中聚合这些吸电子材料的材料。
可以使用的颜料的实例是有机光电导化合物例如呫吨颜料、噻啶颜料、三苯基甲烷颜料、喹啉颜料或铜酞菁。这些有机光电导化合物起光学敏化剂作用。
此外,可以向感光层14的每个层加入抗氧化剂、紫外线吸收剂等。特别是,优选将抗氧化剂、紫外线吸收剂等加入电荷传输层13。因此,可以降低关于氧化气体例如臭氧和氮氧化物的劣化。此外,当通过涂布形成每个层时,可以增加涂料的稳定性。
此外,酚类化合物、氢醌化合物、生育酚化合物和胺化合物可以用作抗氧化剂。这些化合物中,能够优选使用受阻酚衍生物、位阻胺衍生物、或这些物质的混合物。这些抗氧化剂的总使用量优选每100重量份电荷传输物质为0.1重量份以上和50重量份以下,更优选1至20重量份。当抗氧化剂的使用量小于0.1重量份时,因为存在不能获得改善涂布液稳定性和改善感光体耐用性的充分效果的情况,不优选。此外,当它超过50重量份时,因为对感光体特性可能具有不利影响,不优选。
(另一种感光体的结构实例)
图2是部分剖视图,简化了本发明第二实施方式的电子照相感光体2的结构。电子照相感光体2类似于电子照相感光体1,相同的参考数字标注相应的部分,并且省略其说明。
电子照相感光体2中值得注意的要点是在导电基材11和感光层14之间提供中间层(底涂层)15。
在导电基材11和感光层14之间没有中间层15的情况下,电荷可以从导电基材11注入感光层14。由于降低了感光层14的静电性能,除了必须用曝光消除的区域以外的表面电荷减少,结果,图像上可能出现缺陷例如雾化。特别是用反转显影方法形成图像的情况下,会出现通过色粉粘附至其中通过曝光减少表面电荷的部分而形成色粉图像的情况。因此,当由于不同于曝光的原因减少表面电荷时,当色粉粘附在白色背景上时,可能出现其中形成小黑斑且被称为kuropoti的雾化图像,结果,可能导致图像质量的明显劣化。即,当在导电基材11和感光层14之间没有中间层15时,由于导电基材11或感光层14的缺陷,微小区域中发生静电性能降低,并且产生图像雾化例如黑点,并且可能出现明显图像缺陷。
因为在电子照相感光体2中,如上所述在导电基材11和感光层14之间提供中间层15,可以防止电荷从导电基材11注入感光层14。因此,可以防止感光层14的静电性能降低,可以抑制除了必须用曝光消除的区域以外的表面电荷减少,并可以防止产生缺陷例如图像雾化。
此外,通过提供中间层15覆盖导电基材11表面的缺陷,能够获得均匀的表面,因此可以提高感光层14的成膜性能。此外,可以抑制感光层14从导电基材11剥离,并改善导电基材11和感光层14的粘附性。
由多种树脂材料或防蚀铝层制成的树脂层可被用作中间层15。
构成树脂层的树脂材料实例包括树脂例如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、和聚酰胺树脂,以及包含两种或更多种构成这些树脂的重复单元的共聚树脂。实例还包括酪蛋白、明胶、聚乙烯醇、和乙基纤维素。这些树脂中,优选使用聚酰胺树脂,特别优选使用醇溶性尼龙树脂。优选醇溶性尼龙树脂的实例包括所谓共聚物尼龙如6-尼龙、11-尼龙、12-尼龙、6,6-尼龙、6,10-尼龙和2-尼龙,和其中尼龙是化学改性的树脂例如N-烷氧基甲基改性尼龙和N-烷氧基乙基改性尼龙。
中间层15可以包含金属氧化物颗粒。因为通过在中间层15中包含颗粒,可以调剂中间层15的体积电阻率,从而改进防止电荷从导电基材11注入感光层14的效果。此外,可以在多种环境下保持感光体的电性能。粒度优选为0.02至0.5微米。
金属氧化物颗粒的实例是例如氧化钛、氧化铝、氢氧化铝和氧化锡的颗粒。
例如,通过在合适的溶剂中溶解或分散上述树脂,制备用于中间层的涂布液,并通过将该涂布液施加到导电基材11表面上,形成中间层15。当中间层15中包含上述金属氧化物颗粒等的情况下,通过例如将上述树脂溶解到适当的溶剂中而将这些颗粒分散在树脂溶液中,以制备中间层涂布液。然后,可以通过将该涂布液施加到导电基材11表面上而形成中间层15。
水、多种有机溶剂、或其混合溶剂可以用作中间层涂布液的溶剂。例如,使用单一溶剂例如水、甲醇、乙醇和丁醇,或水和醇、两种醇、丙酮、二烷等和醇的混合溶剂,氯溶剂例如二氯乙烷、氯仿和三氯乙烷和醇。这些溶剂中,考虑全球环境,可以优选使用非卤素型有机溶剂。
作为在树脂溶液中分散上述颗粒的方法,可以使用利用球磨机、砂磨机、碾磨机、振动球磨机、超声分散设备或涂料振荡器等的普通方法。
在中间层涂布液中,中间层涂布液中使用的树脂和金属氧化物的总重量C与溶剂的重量D的比例C/D优选为1/99至40/60,更优选2/98至30/70。此外,树脂的重量E与金属氧化物的重量F的比例E/F优选为90/10至1/99,更优选为70/30至5/95。
中间层涂布液的涂布方法实例包括喷涂法、棒涂法、辊涂法、刮涂法、环涂法和浸涂法。其中,因为浸涂法如上所述相对简单,并且制备性能和成本方面优异,从而它也经常用于形成中间层15的情况。
中间层15的薄膜厚度优选为0.01微米以上和20微米以下,更优选0.05微米以上和10微米以下。当中间层15的薄膜厚度比0.01微米更薄时,它变得很难实际起到中间层15的作用,并且它变得难以通过遮盖导电基材11的缺陷而获得均匀的表面性质。结果,因为它变得难以防止电荷从导电基材11注入感光层14,并且可能出现感光层14的静电性能降低,从而不优选。不优选使薄膜厚度超过20微米,因为在用浸涂法形成中间层15的情况下,中间层15的形成变困难,并且不能在中间层15上均匀形成感光层14,因此存在感光体感光性降低的情况。
(感光体的制造方法)
制造感光体中,优选在每次形成电荷产生层12、电荷传输层13、中间层15等中优选包括干燥步骤。感光体约50℃至约140℃的干燥温度是合适的,特别优选约80℃至约130℃的范围。当感光体的干燥温度低于约50℃时,因为干燥时间变长或因为溶剂保留在感光层中而没有充分蒸发,不优选。此外,当干燥温度超过约140℃时,因为重复使用时电子特征的劣化,并且利用该感光体得到的图像可能劣化,不优选。
(色粉)
接着,说明可用于本发明的干式磁性色粉。色粉是着色颗粒,根据需要包含粘合树脂、着色剂、蜡、静电控制剂和其它添加剂。
用于色粉的粘合树脂包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯酸-马来酸酐共聚物、聚氯乙烯、聚烯烃树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、氨基甲酸酯改性的聚酯树脂、和丙烯酸树脂。这些树脂可以单独使用,或可以混合使用。这些树脂可以是嵌段聚合物或接枝聚合物。此外,所有具有用于色粉的已知分子量分布的树脂,例如具有一个峰或两个峰分子量分布的树脂可以用于这些粘合树脂。
此外,玻璃化转变点Tg为40℃至70℃的树脂是良好的粘合树脂。使用玻璃化转变点40℃以下的树脂,在设备中温度增加的情况下,存在出现树脂熔融并且色粉聚结的高度可能性。此外,用玻璃化转变点70℃以上的树脂,因为固定性能可能劣化,不优选。
所有通常已知为色粉的试剂可以用作着色剂。碳黑、铁黑、合金偶氮染料、其它多种油溶性染料和颜料等可以用作着色剂,并且合乎需要的是以1至10重量份对100重量份树脂成分加入这些着色剂。
蜡优选为选自聚烯烃蜡的至少一种,例如聚乙烯、聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物。合乎需要的是以1至10重量份蜡对100重量份树脂成分包含所述蜡。
静电控制剂有两种,即用于正静电和负静电。静电控制剂的实例包括偶氮染料、羧酸金属络合物、季铵化合物和苯胺黑染料。合乎需要的是以0.1至5重量份对100重量份树脂成分加入这些静电剂。
另一种添加剂是无机细颗粒。无机细颗粒的实例是金属氧化物细颗粒例如二氧化硅、钛、氧化铝、磁铁矿和铁氧体,金属氮化物细颗粒等的细粉末如氮化硅和氮化硼。此外,其中在这些粉末表面上进行二甲基二氯硅烷、氨基硅烷的硅烷偶联处理和硅油处理的颗粒、其中给出含氟成分的颗粒等可以使用。可以使用这些细颗粒的一种,或者可以混合使用多种。该无机细颗粒优选为导电无机细颗粒,特别合乎需要的是磁铁矿颗粒。
通过与磁性或非磁性的单组分显影剂或双组分显影剂接触或非接触显影,在感光层上形成的潜像变为色粉图像。任何接触和非接触情况下,可以采用反向显影方法,其中产生光线辐照的光线区域的电位。
将感光层的色粉图像转印到普通纸张上的方法包括通过电晕放电的方法和利用转印辊的方法,并且它可以为任何方法。此外,通常采用加热固定、加压固定等,用于将色粉图像固定到普通纸张上。
(电子照相设备)
图3是布置侧视图,简化了本发明电子照相设备30的结构。图3中显示的电子照相设备30是装有感光体1的激光打印机。在下文中,将参考图3说明激光打印机30的结构和成像操作。此外,图3中描绘的激光打印机30仅是本发明电子照相设备的范例,本发明的电子照相设备不局限于下面叙述的内容。
激光印刷机30是一种电子照相设备,其通过包括如下部分构成:感光体1、半导体激光器31、旋转多角镜32、成像透镜34、镜面35、作为充电装置的电晕充电器36、作为显影装置的显影单元37、转印纸盒38、送纸辊39、抗蚀辊(resist roller)40、作为转印装置的转印充电器41、单独的充电器42、传送带43、固定单元44、送纸盘45和作为清洁装置的清洁器46。半导体激光器31、旋转多角镜32、成像透镜34和镜面35构成曝光装置49。发光二极管可以代替半导体激光器使用。
感光体1安装在激光印刷机30中,使得它能够通过附图中没有显示的驱动装置以箭头47方向旋转。利用旋转多角镜32,从半导体激光器31发出的激光束33以相对于感光体1表面的长度方向(主扫描方向)反复扫描。成像透镜34具有f-θ特征,并且通过镜面35反射激光束33和通过在感光体1表面上形成图像而曝光。通过如上所述扫描激光束33,同时旋转感光体1以形成图像,在感光体1表面上形成对应图像信息的静电潜像。
从感光体1由箭头47显示的旋转方向的上游侧朝向下游侧,依次提供上述电晕充电器36、显影单元37、转印充电器41、单独的充电器42和清洁器46。电晕充电器36提供在比激光束33的成像位置上游的感光体1的旋转方向上,并均匀充电感光体1的表面。因此,激光束33使均匀充电的感光体1表面曝光,用激光束33曝光部分的充电量和没有曝光部分的充电量之间出现差异,并形成上述静电潜像。
在激光束33的图像形成位置更接近感光体1旋转方向的下游,提供显影单元37,并将色粉提供至感光体1表面上形成的静电潜像,并使显影静电潜像成为色粉图像。用送纸辊39逐张取出转印纸盒38中的转印纸48,并通过同步用抗蚀辊40对感光体1曝光,送至转印充电器41。用转印充电器41转印色粉图像至转印纸48。与转印充电器41相邻的单独充电器42分离转印纸,其中所述转印纸通过去电荷从感光体1转印色粉图像。
用传送带43将从感光体1分离的转印纸48传送至固定单元44,并用固定单元44固定色粉图像。以这样的方式形成图像的转印纸48被送到送纸盒45。此外,用单独的充电器42分离转印纸48后,用清洁器46清除外来物质,如残留在继续旋转的感光体1表面上的色粉纸张粉末。用与清洁器46一起提供的去电荷灯(附图中没有显示)对用清洁器46清洁表面的感光体1去电荷,进一步旋转,重复一系列以上述感光体1的充电开始的成像操作。
实施例
利用以下实施例进一步详细说明本发明。然而,本发明不局限于如下所述内容。
(感光体1的制备实施例)
通过用涂料振荡器,对3重量份氧化钛TTO-MI-1(商标,IshiharaSangyo Kaisha,Inc.制备)、3重量份醇溶性尼龙树脂CM-8000(商标,Toray Industries,Inc.制备)、60重量份甲醇和40重量份1,3-二氧戊环进行10小时分散处理,制备用于底涂层的涂料。通过用浸涂法,在30mm直径和340mm长的铝圆柱形支承体上,施加制备的底涂层涂料,以形成薄膜厚度为0.9μm的薄膜,从而形成底涂层。
然后,通过将10重量份丁缩醛树脂(商标:S-LEC BM-2,SekisuiChemical Co.,Ltd.制备)、1400重量份1,3-二氧戊环和15重量份结构式(B)所示的酞菁氧钛(例如用专利登记No.3569422中记述的已知方法制备)用球磨机分散72小时,制备用于电荷产生层的涂料。通过用浸涂法,在具有上述底涂层的铝圆柱形支承体上施加该涂料,以形成薄膜厚度0.2μm的薄膜,从而形成电荷产生层。
[通式3]
然后,将0.025重量份聚碳酸酯树酯TS2040(Teijin Chemicals,Ltd.制备)、0.025重量份含氟树脂颗粒(Nissan Electol MC-2:NOFCorporation制备,粒度5.0μm,有机细颗粒)、和0.025重量份二氧化硅(TS-610:Cabot Specialty Chemicals,Inc.制备,粒度17nm,无机细颗粒),混合到0.45重量份四氢呋喃中。细颗粒的粒度是用CoulterMultisizer(Beckman Coulter,Inc.制造)测量的值。用球磨机对得到的混合物进行分散处理5小时,制备电荷传输层的初级分散涂料。然后,将100重量份作为电荷传输物质的用下列结构式(2)代表的丁二烯化合物(T-405,Takasago International Corporation制备)、139.9重量份聚碳酸酯树酯TS2040和5重量份抗氧化剂(Sumilizer BHT:SumitomoChemical Co.,Ltd.制备)混合,并溶解在984重量份的四氢呋喃中。通过将上述电荷传输层的初级分散涂料混入该溶解的液体,并进行搅拌处理1小时,制备电荷传输层的次级分散涂料。通过用浸涂法,将该涂料施加到上述电荷产生层上,在130℃干燥1小时,并形成层厚度为28μm的电荷传输层,得到制备实施例1的感光体1。
[式4]
(感光体2的制备实施例)
以与感光体1制备实施例相同的方法制备感光体2,除了作为无机细颗粒的填料颗粒改变成氧化铝颗粒(Sumicorundum AA-04:Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制备,粒度0.4μm)。
(感光体3的制备实施例)
以与感光体1制备实施例相同的方法制备感光体3,除了作为无机细颗粒的填料颗粒改变成二氧化硅颗粒(X-24-9163A:Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制备,粒度100μm)。
(感光体4的制备实施例:对比)
以与感光体1制备实施例相同的方法制备感光体4,除了不加入有机细颗粒和无机细颗粒。
(感光体5的制备实施例:对比)
以与感光体1制备实施例相同的方法制备感光体5,除了不加入有机细颗粒,而加入无机细颗粒。
(感光体6的制备实施例:对比)
以与感光体1制备实施例相同的方法制备感光体6,除了不加入无机细颗粒,而加入有机细颗粒。
(感光体7的制备实施例)
以与感光体1制备实施例相同的方法制备感光体7,除了电荷传输物质改变成下式(3)代表的腙化合物(Mitsubishi Chemical Corporation制备):
[式5]
(色粉1的制备实施例)
用亨舍尔(Henschel)混合器混合100重量份作为粘合剂树脂的聚酯树脂″HIMER″(Sanyo Chemical Industries,Ltd.制备)、5重量份碳黑″MOGUL L″(Cabot Corporation制备)、5重量份聚丙烯蜡″VISCOL550P″(Sanyo Chemical Industries,Ltd.制备,熔点:140℃)、80重量份作为磁性粉末的磁铁矿″EPT500″(Toda Kogyo Corp.制备)、和1重量份电荷控制剂″S-34″(Orient Chemical Industries,Ltd.制备),然后用双轴挤出机熔融捏和。利用高速射流磨粉碎分级器″IDS-2型″(NipponPneumatic Mfg.Co.,Ltd制造)粉碎得到的熔融捏和物质,并分级,使得加权平均粒度(利用Coulter Multisizer(Beckman Coulter,Inc.制造)测量)变为8μm。
通过将0.5重量份的疏水性二氧化硅″R-976S″(Nippon AEROSILCo.,Ltd.制备)加到100重量份获得的粉末中,并用亨舍尔混合器混合,得到色粉1。用如下所述摩擦起电量测量方法测量该色粉的起电量,并发现为20μc/g。
[色粉的摩擦起电量测量方法]
图4为测量摩擦起电量设备的说明图。在底部具有500网筛53的金属测量容器52中,放置从复印机或打印机的显影套管取出的约0.5至1.5g的二组分显影剂,并放上金属盖54。称重此时测量容器52的总重量,并记为W1(g)。然后,在抽气机51(接触测量容器52的部分至少为绝缘体),通过从吸入口57抽吸,并调节气流控制阀56,使真空计55的压力达到250mmAq。通过充分进行抽吸,优选在该条件中进行2分钟,抽吸并除去色粉。此时电位计59中的电位记作V(伏)。在这里,58为电容器,并且电容记作C(mF)。此外,抽吸后称重整个测量容器52的重量,并记为W2(g)。根据下列公式计算该样品的摩擦起电量(mC/kg)。
样品的摩擦起电量(mC/kg)=C×V/(W1-W2)
(条件是测量条件为23℃和60%RH)。
具有70至90质量%250目可通过和350目不能通过的载体颗粒的涂布铁氧体载体用作用于测量的载体。
(色粉2的制备实施例)
以与色粉1制备实施例相同的方法得到色粉2,除了使用1重量份疏水性二氧化硅。该色粉的起电量为28μc/g。
(色粉3的制备实施例)
以与色粉1制备实施例相同的方法获得色粉3,除了使用0.25重量份疏水性二氧化硅。该色粉的起电量为10μc/g。
(色粉4的制备实施例)
以与色粉1制备实施例相同的方法获得色粉4,除了使用1.5重量份疏水性二氧化硅。该色粉的起电量为33μc/g。
(色粉5的制备实施例)
以与色粉1制备实施例相同的方法获得色粉5,除了使用0.2重量份疏水性二氧化硅。该色粉的起电量为8μc/g。
对其中使用上述感光体和调色剂的实施例1至5和对比例1至5,判断薄膜变薄和判断图像劣化。
[判断薄膜变薄]
通过在Sharp Corporation制造的数字复印机AR-451中装载感光体,并进行200,000张纸的印刷耐用性测试,获得每100k(100,000)转的薄膜变薄量。用下列标准,根据得到的薄膜变薄量,评估印刷耐用性。这意味着薄膜变薄量越大,印刷耐用性越差。
<判断标准>
◎:薄膜变薄量d<0.7μm/100k转
○:0.7μm/100k转≤薄膜变薄量d<0.9μm/100k转
×:0.9μm/100k转≤薄膜变薄量d
[判断图像劣化]
为了研究印刷后感光体的图像质量劣化程度,评估半色调图像中浓度的不均匀性。用下列判断标准评估浓度的不均匀性。这意味着存在的浓度不均匀性越大,则图像越劣化。
○:目视观察图像中没有浓度不均匀。图像良好。
×:目视观察到图像中浓度不均匀。该水平在实际使用中成为问题。
[综合评估]
如下所述根据上述两项判断结果,进行判断。
◎:两项为◎,或一项为◎,另一项为○。
○:两项为○。
×:至少一项或更多为×。
(实施例1)
使用感光体1和色粉1进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。全部判断中获得良好结果,特别是对薄膜变薄有效果。
(实施例2)
使用感光体2和色粉1进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。全部判断中获得良好结果,特别是对薄膜变薄有效果。
(实施例3)
使用感光体3和色粉1进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。全部判断中获得良好结果,特别是对薄膜变薄有效果。
(实施例4)
使用感光体1和色粉2进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。观察到图像浓度的一些劣化。然而,获得大致良好的结果。
(实施例5)
使用感光体1和色粉3进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。观察到由于色粉扩散的一些雾化。然而,获得大致良好的结果。
(实施例6)
使用感光体7和色粉1进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。观察到由于色粉扩散的一些雾化。然而,获得大致良好的结果。
(对比例1)
使用感光体4和色粉1进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。结果为薄膜变薄的量相当大,而且图像劣化的判断也非常差。
(对比例2)
使用感光体5和色粉1进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。由于感光体表面的性能导致清洁较差。
(对比例3)
使用感光体6和色粉1进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。薄膜变薄量大。
(对比例4)
使用感光体1和色粉4进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。随着印刷纸张数量增加,图像浓度出现显著的减少。
(对比例5)
使用感光体1和色粉5进行薄膜变薄的判断和图像劣化的判断。随着印刷纸张数量增加,设备中出现显著的色粉扩散,这导致雾化非常差的结果。
实施例1至6和对比例1至5的有机细颗粒和无机细颗粒的类型和粒度、色粉装料量、薄膜变薄判断、图像劣化判断以及综合评估列于表1中。
表1
有机细颗粒 | 无机细颗粒 | 色粉的摩擦起电量μc/g | 薄膜变薄 | 图像劣化判断 | 总体判断 | ||||
类型 | 粒度μm | 类型 | 粒度μm | μm/100k转 | 判断 | ||||
实施例1 | 含氟树脂 | 5.0 | 二氧化硅 | 17 | 20 | 0.62 | ◎ | ○ | ◎ |
实施例2 | ↑ | ↑ | 氧化铝 | 0.4 | 20 | 0.64 | ◎ | ○ | ◎ |
实施例3 | ↑ | ↑ | 二氧化硅 | 100 | 20 | 0.59 | ◎ | ○ | ◎ |
实施例4 | ↑ | ↑ | ↑ | 17 | 28 | 0.85 | ○ | ○ | ○ |
实施例5 | ↑ | ↑ | ↑ | ↑ | 10 | 0.77 | ○ | ○ | ○ |
实施例6 | ↑ | ↑ | ↑ | ↑ | 20 | 0.88 | ○ | ○ | ○ |
对比例1 | - | - | - | - | 20 | 1.35 | × | × | × |
对比例2 | - | - | 二氧化硅 | 17 | 20 | 0.84 | ○ | × | × |
对比例3 | 含氟树脂 | - | - | 20 | 1.51 | × | ○ | × | |
对比例4 | ↑ | ↑ | 二氧化硅 | 17 | 8 | 0.86 | ○ | × | × |
对比例5 | ↑ | ↑ | ↑ | ↑ | 33 | 0.88 | ○ | × | × |
根据本发明,提供了一种印刷耐用性优异的电子照相设备,经长期使用保持电稳定性,并可以稳定地提供不出现退化等的图像。即,通过在前表面层中加入有机细颗粒,赋予色粉可脱模性。此外,通过加入无机细颗粒确保最前表面层的机械强度,结果,可以长期内获得高质量图像。
Claims (10)
1.一种电子照相设备,包括具有含有机细颗粒和无机细颗粒的最前表面层的电子照相感光体,所述感光体利用10.0μc/g以上和30.0μc/g以下电荷量的干式磁性色粉。
2.根据权利要求1的电子照相设备,其中所述有机细颗粒是含氟树脂细颗粒。
3.根据权利要求1的电子照相设备,其中所述无机细颗粒是氧化铝颗粒或二氧化硅颗粒。
4.根据权利要求1的电子照相设备,其中所述无机细颗粒具有100nm以下的粒度。
5.根据权利要求1的电子照相设备,其中所述最前表面层进一步包含聚碳酸酯作为粘合剂树脂。
6.根据权利要求1的电子照相设备,其中所述最前表面层是电荷传输层,其包含相对于电荷传输层的整个固体部分分别为0.005至1wt%和0.005至1wt%的有机细颗粒和无机细颗粒,相对于100重量份无机细颗粒,所述有机细颗粒的比例为10至100重量份。
7.根据权利要求6的电子照相设备,其中使用电荷传输层的电荷传输物质是包含具有丁二烯基的芳香环基的物质。
8.根据权利要求2的电子照相设备,其中所述含氟树脂细颗粒由聚氟乙烯、聚氟丙烯、聚偏氟乙烯或氟乙烯-乙烯共聚物树脂制备。
9.根据权利要求1的电子照相设备,其中所述有机细颗粒具有100nm以下的粒度。
10.根据权利要求6的电子照相设备,其中所述电荷传输层具有5μm以上和40μm以下的薄膜厚度。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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