CN101377648B - 成像设备和处理盒 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成像设备和处理盒,所述成像设备包含被旋转驱动的图像承载体,所述图像承载体包含基体上的底涂层和感光层,所述底涂层的体积电阻值在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的光源侧的一个端部向图像承载体的另一个端部逐渐降低;充电单元;潜像形成单元;显影单元;转印单元以及除电单元,所述除电单元包含所述光源,在调色剂图像转印后,所述光源在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的一侧以除电用光照射图像承载体的表面,从而去除所述图像承载体表面的电荷。

Description

成像设备和处理盒
技术领域
本发明涉及成像设备和处理盒。
背景技术
已知采用电子照相方法的成像设备可作为复印机和打印机中所用的形成彩色图像或黑白图像的成像设备。
在这种类型的成像设备中,通过下述方法在记录介质上形成图像:通过充电单元向感光体的表面充电;将充电表面以成像方式曝光从而在感光体上形成静电潜像;以调色剂将静电潜像显影从而形成调色剂图像;将所述调色剂图像直接或通过中间转印单元转印到记录介质上。完成调色剂图像的转印后,通过充电单元将感光体表面再次充电,并重复形成静电潜像和调色剂图像的前述步骤。
在采用电子照相方法的成像设备中,有导致所谓重影的图像缺陷的问题,所述重影是由在调色剂图像转印完成后残留在感光体表面上的电荷导致的、在前一图像形成过程中形成的曝光记录出现在新形成的图像上的现象。
为了克服诸如图像缺陷等前述问题,已经提出提供除电单元的技术,该除电单元在调色剂图像被转印后以光照射感光体的表面,从而去除感光体上残留的电荷(参见,例如,日本特开2001-142365号公报、特开2006-030856号公报和特开2006-178002号公报)
根据日本特开2001-142365号公报,沿着感光体的长边设置一个棒状光导器,所述光导器通过将从光源照至光导器的一端或两端的除电用光朝着感光体的表面方向反射,从而以除电用光照射所述感光体。
根据日本特开2006-030856号公报,将除电单元设置在感光体的旋转方向上的转印单元的下游且位于清洁单元的上游位置,该除电单元从感光体的长度方向的侧面方向以除电用光照射感光体。
根据日本特开2006-178002号公报,显示了作为重影抑制技术的感光体底涂层的制备方法。具体而言,制备导电性金属氧化物颗粒、固化性树脂、固化剂和溶剂的混合溶液,从而使所得溶液固化形成的涂膜对波长为950nm的光具有70%以上(本文中的“以上”或“以下”均包含本数)的透光率。在这种情况下,将导电性金属氧化物颗粒分散在底涂层中,从而有利于电荷迁移并抑制感光体残留电位的增加。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种成像设备,所述成像设备包括:
被旋转驱动的图像承载体,所述图像承载体包含基体上的底涂层和感光层;
充电单元,其向图像承载体的表面充电;
潜像形成单元,其通过对已由充电单元充电的图像承载体的表面进行曝光从而在图像承载体上形成静电潜像;
显影单元,其通过以调色剂使静电潜像显影而在图像承载体上形成与静电潜像对应的调色剂图像;
转印单元,其用于将调色剂图像转印到图像接受体上;以及
除电单元,其包含光源,在调色剂图像转印后,所述光源在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的一侧以除电用光照射图像承载体的表面,从而去除图像承载体表面的电荷,
其中,所述底涂层的体积电阻值在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐降低。
考虑到上述问题而进行了本发明,并提供了成像设备和处理盒。
本发明的第一方案是提供一种成像设备,所述成像设备包括:
被旋转驱动的图像承载体,所述图像承载体包含基体上的底涂层和感光层;
充电单元,其用于给图像承载体的表面充电;
潜像形成单元,其通过对已由充电单元充电的图像承载体的表面进行曝光从而在图像承载体上形成静电潜像;
显影单元,其通过以调色剂使静电潜像显影而在图像承载体上形成与静电潜像对应的调色剂图像;
转印单元,其用于将调色剂图像转印到图像接受体上;以及
除电单元,其包括光源,在调色剂图像转印后,所述光源在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的一侧以除电用光照射图像承载体的表面,从而去除图像承载体表面的电荷;
其中,所述底涂层的体积电阻值在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐降低。
与将除电用光从图像承载体的旋转轴方向上的两端发射的成像设备相比,在本发明的该方案中,即使采用较简单的成像设备结构也能抑制重影和图像劣化。
本发明的第二方案提供了第一方案的成像设备,其中所述底涂层的厚度在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的光源侧的一个端部向图像承载体的另一个端部逐渐降低。
在本发明的该方案中,可以抑制重影,同时可以提高图像承载体的生产率。
本发明的第三方案提供第一方案的成像设备,其中,所述底涂层在所述图像承载体的旋转轴方向上的两个端部的厚度与该底涂层在图像承载体的旋转轴方向上的平均厚度之差均为底涂层平均厚度的10%~50%。
在本发明的该方案中,可以以更为简单的结构容易地抑制重影。
本发明的第四方案提供了第一方案的成像设备,其中底涂层的体积电阻率为1.0×108Ω·cm~1.0×1015Ω·cm。
在本发明的该方案中,可以以更为简单的结构容易地抑制重影。
本发明的第五方案提供了第一方案的成像设备,其中:
底涂层包含第一底涂层和第二底涂层,其中第一底涂层的厚度在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的光源侧的一个端部向图像承载体的另一个端部逐渐降低;第二底涂层形成于第一底涂层之上,所述第二底涂层的厚度在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的光源侧的一个端部向图像承载体的另一个端部逐渐升高;以及
第一底涂层在光源侧的端部的厚度大于第二底涂层在光源侧的端部的厚度,而且第一底涂层在所述另一个端部的厚度小于第二底涂层在所述另一个端部的厚度。
在本发明的该方案中,可以通过将底涂层设计成具有在旋转轴方向上体积电阻率相异和厚度结构相异的两层来抑制图像缺陷。
本发明的第六方案提供了第一方案的成像设备,其中第一底涂层的体积电阻率为1.0×108.2Ω·cm~1.0×1014.8Ω·cm,第二底涂层的体积电阻率为1.0×1014.8Ω·cm~1.0×108.2Ω·cm。
在本发明的该方案中,可以更有效地抑制重影。
本发明的第七方案提供了第一方案的成像设备,其中第一底涂层和第二底涂层含有相同金属元素的金属氧化物颗粒。
在本发明的该方案中,可以以较低的成本抑制重影,同时可以提高图像承载体的生产率。
本发明的第八方案提供了第七方案的成像设备,其中第一底涂层和第二底涂层具有基本相同的组成,但金属氧化物颗粒的分散状态不同。
在本发明的该方案,可以以较低的成本抑制重影,同时可以提高图像承载体的生产率。
本发明的第九方案提供了第一方案的成像设备,其中以来自光源的除电用光直接照射图像承载体。
在本发明的该方案,由于可以省去光导器,所以可以进一步简化成像设备的结构。
本发明的第十方案提供处理盒,所述处理盒包括:
被旋转驱动的图像承载体,所述图像承载体包含基体上的底涂层和感光层;
选自由下述单元组成的组中的至少一个单元:向图像承载体的表面充电的充电单元;通过对已由充电单元充电的图像承载体的表面进行曝光从而在图像承载体上形成静电潜像的潜像形成单元;通过以调色剂使静电潜像显影而在图像承载体上形成与静电潜像对应的调色剂图像的显影单元;以及将残留在图像承载体表面上的调色剂去除的调色剂去除单元;和
除电单元,其包括光源,在调色剂图像转印后,所述光源在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的一侧以除电用光照射图像承载体的表面,从而去除图像承载体表面的电荷,
其中,所述底涂层的体积电阻值在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐降低。
与将除电用光从图像承载体的旋转轴方向上的两端发射的处理盒相比,在本发明的该方案中,即使采用较简单的处理盒结构也可以抑制重影和图像劣化。
本发明的第十一方案提供了第十方案的处理盒,其中所述底涂层的厚度在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的光源侧的一个端部向图像承载体的另一个端部逐渐降低。
在本发明的该方案中,可以抑制重影,同时可以提高图像承载体的生产率。
本发明的第十二方案提供了第十方案的处理盒,其中,所述底涂层在所述图像承载体的旋转轴方向上的两个端部的厚度与该底涂层在图像承载体的旋转轴方向上的平均厚度之差均为底涂层平均厚度的10%~50%。
在本发明的该方案中,可以以更为简单的结构容易地抑制重影。
本发明的第十三方案提供了第十方案的处理盒,其中所述底涂层的体积电阻率是1.0×108Ω·cm~1.0×1015Ω·cm。
在本发明的该方案,可以以更为简单的结构容易地抑制重影。
本发明的第十四方案提供了第十方案的处理盒,其中:
底涂层包含第一底涂层和第二底涂层,其中第一底涂层的厚度在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的光源侧的一个端部向图像承载体的另一个端部逐渐降低;第二底涂层形成于第一底涂层之上,所述第二底涂层的厚度在图像承载体的旋转轴方向上从图像承载体的光源侧的一个端部向图像承载体的另一个端部逐渐升高;以及
第一底涂层在光源侧的端部的厚度大于第二底涂层在光源侧的端部的厚度,而且第一底涂层在所述另一个端部的厚度小于第二底涂层在所述另一个端部的厚度。
在本发明的该方案中,可以通过将底涂层设计成具有在旋转轴方向上体积电阻率相异和厚度结构相异的两层来抑制图像缺陷。
本发明的第十五方案提供了第十四方案的处理盒,其中第一底涂层的体积电阻率为1.0×108.2Ω·cm~1.0×1014.8Ω·cm,第二底涂层的体积电阻率为1.0×1014.8Ω·cm~1.0×108.2Ω·cm。
在本发明的该方案中,可以更有效地抑制重影。
本发明的第十六方案提供了第十四方案的处理盒,其中第一底涂层和第二底涂层含有相同金属元素的金属氧化物颗粒。
在本发明的该方案中,可以以更低的成本抑制重影,同时可以提高图像承载体的生产率。
本发明的第十七方案提供了第十六方案的处理盒,其中第一底涂层和第二底涂层具有基本相同的组成,但金属氧化物颗粒的分散状态不同。
在本发明的该方案中,可以以更低的成本抑制重影,同时可以提高图像承载体的生产率。
本发明的第十八方案提供了第十方案的处理盒,其中以来自光源的除电用光直接照射图像承载体。
在本发明的该方案,由于可以省去光导器,所以可以进一步简化成像设备的结构。
附图说明
将在下述附图的基础上详细描述本发明的示例性实施方式,其中:
图1是第一示例性实施方式的成像设备的示例性实施方式的示意图。
图2是描述第一示例性实施方式的成像设备的感光体和除电光源的位置关系的示意图。
图3是描述第一示例性实施方式的成像设备的感光体和除电光源的位置关系,以及感光体的示意性结构的示意图。
图4是第二示例性实施方式的成像设备的示例性实施方式的示意图。
图5是描述第二示例性实施方式的成像设备的感光体和除电光源的位置关系,以及感光体的示意性结构的示意图。
具体实施方式
下面将对本发明的第一示例性实施方式的成像设备进行描述。
(第一示例性实施方式)
如图1所述,第一示例性实施方式的成像设备10包括感光体12。感光体12为圆筒状,而且以可旋转的方式配置成可围绕旋转轴X在特定的方向上(图1中箭头A的方向)转动。充电单元14、曝光单元18、显影单元20、转印单元24、清洁单元26和除电单元28沿感光体12的旋转方向(图1中箭头A的方向)依次排列在感光体12周围。
在第一示例性实施方式中,成像设备10相当于本发明的成像设备;充电单元14相当于本发明的成像设备的充电单元;感光体12相当于本发明的成像设备的图像承载体;曝光单元18相当于本发明的成像设备的潜像形成单元;显影单元20相当于本发明的成像设备的显影单元;除电单元28相当于本发明的成像设备的除电单元。
充电单元14将感光体12的表面充电至预定电位。已知的充电设备都可用作充电单元14。可用的充电设备的实例包括诸如辊式、刷式、磁刷式和刮刀式充电器等接触型充电设备;以及诸如电晕管充电器和栅极式电晕管(scorotron)充电器等非接触型充电设备。
在接触型充电方法中,通过向与感光体12的表面接触的导电性部件施加电压,从而给感光体12的表面充电。导电性部件的形状可以是刷状、刮刀、针形电极和辊形等中的任何一种,特别优选的是辊形。从其外部开始,辊形部件通常由电阻层、支撑电阻层的弹性层以及芯材组成。如果必要,也可以在电阻层的外表面上设置保护层。
在本示例性实施方式中,术语“导电性”指体积电阻率为1010Ω·cm以下。
通过将电压施加于导电性部件而以导电性部件给感光体12充电。所施加的电压优选为直流电压,或者在直流电压上叠加了交流电压的直流电压。带电时的感光体12的表面电位优选为-400V~-200V。
曝光单元18利用感光体12对其灵敏的光(曝光用的光)对已由充电单元14充电的感光体12进行曝光,从而在感光体12上形成与有待由成像设备10形成的图像的图像数据对应的静电潜像。
曝光单元18可以是已知的曝光单元,只要其能够利用曝光用的光对感光体12进行曝光即可。曝光单元18可以是例如能以所需的图像形式发射光的光学单元,以及在光学单元中所用的光源的实例包括半导体激光器、LED(发光二极管)和液晶光闸等。
在将LED用作光源的情况下,曝光用的光优选具有500nm~800nm的波长。使用LED作为光源时,在感光体12中不会形成干涉光,可以避免木纹状浓度变化的出现。
显影单元20以调色剂(详情将在后文中描述)使静电潜像显影,从而在感光体12上形成与静电潜像对应的调色剂图像。
显影单元20由显影辊20B和显影偏压施加单元(未示出)组成,其中显影辊20B保持所贮留的调色剂并将所保持的调色剂供应到感光体12的表面上;所述显影偏压施加单元向显影辊20B施加显影偏压。
显影单元20可以是已知的显影单元20。显影方法可以是下述方法的任何一种:使用载体和调色剂的双成分显影法;仅使用调色剂的单成分显影法;以及为了改善显影性质和其他性质而添加额外成分的上述方法的改进方法等。
转印单元24将调色剂图像从感光体12转印到记录介质27上。转印单元24可以是已知的转印单元,其实例包括诸如辊、刷和刮刀等接触型转印单元;以及包括电晕管、栅极式电晕管和针式电晕管(pin corotron)转印单元等非接触型转印单元。转印可以通过压力来进行或通过压力和热的组合来进行。转印电压优选为+300V~+700V。转印单元24可具有使转印在恒定电压控制系统下进行的结构。
通过例如传送辊(未示出)将贮留在记录介质供给单元(未示出)中的记录介质27传送到感光体12和转印单元24彼此面对的部分,然后感光体12和转印单元24以将其夹持在两者之间的方式传送记录介质27,从而将调色剂图像从感光体12转印到记录介质27上。
在该示例性实施方式中,感光体12和转印单元24以将其夹持在两者之间的方式传送记录介质27,从而将调色剂图像从感光体12转印到记录介质27上。然而,成像设备10并不局限于此形式,可以将在感光体12上形成的调色剂图像转印到诸如中间转印带等中间转印部件(未示出)上,然后再转印到记录介质27上。
中间转印部件可以由已知的导电热塑性树脂制成。导电热塑性树脂的实例包括含有导电剂的那些树脂,例如聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂(PC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸亚烷基酯(PAI),以及诸如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)/PC、ETFE/PAT和PC/PAT等共混材料。其中,从优异的机械强度的观点考虑,包含分散在其中的导电剂的聚酰亚胺树脂是优选的。导电剂可以是炭黑、金属氧化物或诸如聚苯胺等导电聚合物。中间转印部件可以具有表面层。
在将调色剂图像转印到记录介质27上之后,清洁单元26(调色剂去除单元)将残留的调色剂或例如纸粉等异物从感光体12上去除。清洁单元26优选具有诸如磁刷、导电纤维刷或刮刀等清洁部件。清洁刮刀的材料可以是,例如聚氨酯橡胶、氯丁橡胶或硅橡胶。
通过转印单元24将保持在感光体12上的调色剂图像转印到记录介质27上之后,进一步旋转感光体12,从而通过清洁单元26将异物从感光体12的表面去除。
除电单元28去除感光体12的残留电荷。
如图2所示,除电单元28包含可发射用于从感光体12的外周面上去除电荷的除电用光的除电光源28A。
将除电单元28的除电光源28A设置在感光体12的旋转轴X方向(下文中称为旋转轴方向Y,见图2)上的一个端部,从而使得所述光源能发射至少可照射感光体12的从旋转轴方向Y上的一端到另一端的区域中需要去除电荷的区域(该区域至少包括感光体12的全部表面区域中可由显影单元20形成调色剂图像的部分)的除电用光。
更具体而言,如图2所示,将除电单元28的除电光源28A设置在这样的位置上:除电光源28A能在该位置以除电用光从感光体12的旋转轴方向Y上的一端到另一端照射感光体12的表面。
因此,将除电单元28的除电光源28A设置在感光体12的要去除电荷的区域的外侧(将其设置在旋转轴方向Y上远离感光体12中心的一侧),并从上述位置起,从感光体12表面的旋转轴方向Y上的一侧到另一侧,对需要去除电荷的区域发射除电用光。在除电单元28以除电用光在感光体12的旋转轴方向Y上照射感光体12的同时,感光体12围绕旋转轴X旋转,从而通过从除电单元28发射出的除电用光将感光体12表面的电荷去除。
除电光源28A可以是任何形式的光源,只要它能够基于电子照相理论去除电荷即可,其具体实例包括LED和卤素灯。
除电单元28可配备遮光部件(未示出)以防止除电光源28A朝着感光体12表面发射的除电用光照射到作为需要去除电荷的区域之外的区域的感光体12的旋转轴方向Y上的两个端部。
在表面上的异物已被清洁单元26去除之后,感光体12继续在旋转方向上(图1中的箭头A的方向)旋转,从而使残留电荷被除电单元28去除。然后,再次通过充电单元14给感光体12充电。
成像设备10包括将转印的调色剂图像定影在记录介质27上的定影单元30。定影单元30可以是任何已知的定影单元。
在已通过转印单元24将调色剂图像转印到记录介质27上之后,接下来将记录介质27通过例如传送辊(未示出)传送到定影单元30。将记录介质27上的调色剂图像通过定影单元30定影,从而在记录介质27上形成图像。在图像形成在记录介质27上之后,将记录介质27通过例如传送辊(未示出)送出成像设备10。
(感光体)
下文中将进一步详细描述设置在该示例性实施方式的成像设备10中的感光体12。
如图3所示,感光体12至少包括导电性基体1和依次层积在导电性基体1上的底涂层2和感光层3。感光体12的详细结构将在后文中进行描述。如图3所示的感光体12是功能分离型的感光体,其中感光层3由电荷产生层31和电荷输送层32组成。
导电性基体1可以是例如由铝、铜、铁、不锈钢、锌、镍等制成的金属鼓;或通过沉积诸如铝、铜、金、银、铂、钯、钛、镍-铬、不锈钢和铟等金属或诸如氧化铟或氧化锡等导电性金属化合物,或通过以金属箔层积,或通过以分散有炭黑、氧化铟、氧化锡、氧化锑粉末、金属粉末、碘化铜等的粘合剂树脂涂布而被赋予导电性的片材、纸、塑料或玻璃。
导电性基体1的形状并不局限于鼓,可以是片、板等。当导电性基体1是金属管形式时,基体表面可以通过例如镜面切削、蚀刻、阳极电镀、粗切削、无心磨削、喷砂或湿式珩磨进行处理,也可以不进行该处理。
当将金属鼓用于导电性基体1,外部表面(形成底涂层2的一侧)可以通过例如镜面切削、蚀刻、阳极电镀、粗切削、无心磨削、喷砂、湿式珩磨或着色进行处理,也可以不进行该处理。当使用激光束等相干光源时会在感光体内出现干涉光,进行粗糙化处理能防止作为底涂层2的形成侧的基体表面形成因所述干涉光而导致的木纹状浓度变化。
(底涂层)
底涂层2具有改善电学性质、图像品质、图像品质维持性、对感光层3的粘着性、抗泄漏性等多种功能。底涂层2是通过将下述底涂层形成用涂布溶液涂布在导电性基体1上而形成的。
在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,底涂层2的体积电阻值在旋转轴方向Y上从除电光源28A侧的端部向另一个端部逐渐降低(更具体而言,在从邻近除电光源28A侧的端部向远离除电光源28A的端部的方向上逐渐降低)。
在该示例性实施方式中,“体积电阻值”的测定在底涂层2的每个试验片中进行。在底涂层2被包含在感光体12中的情况下,通过从位于底涂层2的旋转轴方向Y上的一端到另一端的至少五处分别剪切出1cm×1cm的正方形而获得所述试验片。具体而言,根据JIS K6911通过下述方法来确定每个试验片的体积电阻值:在温度24℃、相对湿度50%的环境下,将经调节能提供1000V/cm(施加电压/组合物片材的厚度)电场的电压在试验片上施加30秒,用施加的电压值除以电压施加30秒后的电流值,从而计算体积电阻值。使用测定工具(R12702A/B ResistivityChamber,Advantest Corporation制)和高电阻测定器(R8340A数字高电阻/微电流计,Advantest Corporation制)进行测定。
如后文所述,在该示例性实施方式中,“体积电阻率”由下述方法确定:制备片材形式的底涂层2,使用测定工具(R12702A/B ResistivityChamber,Advantest Corporation制)和高电阻测定器(R8340A数字高电阻/微电流计,Advantest Corporation制)将经调节能提供1000V/cm(施加电压/组合物片材的厚度)电场的电压在底涂层2上施加30秒,然后在施加电压和电压施加后的电流值的基础上根据下述公式计算体积电阻率。
体积电阻率(Ω·cm)=(19.63×施加电压(V))/(电流值(A)×组合物片材厚度(cm))
与体积电阻值较低的部分相比,底涂层2在体积电阻值较高的部分显示出对导电性基体更高的阻隔性能。因此,当与体积电阻值较高的部分对应的部分构成感光体12时,与在体积电阻值较低的部分对除电用光的灵敏度相比,底涂层2在该部分对除电用光的灵敏度较低。
另一方面,与体积电阻值较高的部分相比,底涂层2在体积电阻值较低的部分显示出对导电性基体更低的阻隔性能。因此,当与体积电阻值较低的部分对应的部分构成感光体12时,与在体积电阻值较高的部分对除电用光的灵敏度相比,底涂层2在该部分对除电用光的灵敏度较低。
由于除电单元28的除电光源28A设置在感光体12的旋转轴方向Y上的一个端部,并至少朝着感光体12的旋转轴方向Y上的需要去除电荷的区域发射除电用光,因此,随着在旋转轴方向Y上离除电光源28A的距离的增加,从除电光源28A发射出的除电用光在感光体12的表面上的强度逐渐降低。如此设置除电单元28从而满足前述位置关系。
如上所述,在本示例性实施方式的成像设备10中,将除电光源28A设置在感光体12的旋转轴方向Y上的一个端部,因此,在旋转轴方向Y上远离除电光源28A的感光体12表面上的部分,从除电光源28A发射出的除电用光的强度变弱。然而,如上所述,由于底涂层2的体积电阻值在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低,因此感光体12的灵敏度在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐增加,可以避免向感光体12发射的除电用光的强度在旋转轴方向Y上不均匀。因此,可以抑制重影的出现,并且可以避免图像品质的劣化。术语“重影”指由于前面的图像形成过程的曝光记录所致,在新形成的图像上形成残留图像而导致的图像缺陷。下文中,适当时可将该图像缺陷称为“重影”。
底涂层2在旋转轴方向Y上离除电光源28A最远的部分处的体积电阻值优选为底涂层2在旋转轴方向Y上离除电光源28A最近的部分处的体积电阻值的1/100~1/10,更优选为1/90~1/20,特别优选为1/75~1/25。
如果底涂层2在旋转轴方向Y上离除电光源28A最远的部分处的体积电阻值大于底涂层2在旋转轴方向Y上离除电光源28A最近的部分处的体积电阻值的1/10,则有效感光区域端部的图像浓度会显著降低,如果小于1/100,则在该端部的图像浓度会显著增加。
如图3所示,在该示例性实施方式中,为了调节底涂层2的体积电阻值以使其从除电光源28A侧的端部向另一个端部逐渐降低,提供了特定结构:底涂层2的厚度在旋转轴方向Y上从除电光源28A侧的端部向另一个端部逐渐减小。
在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,通过如上所述调节底涂层2的厚度可以调节底涂层2的体积电阻值从而使其在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低。在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,可将底涂层2的体积电阻率调整为在旋转轴方向Y上保持恒定值或基本恒定值。体积电阻率的详情将在后文描述。
在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,底涂层2在旋转轴方向Y上具有最大厚度的部分(离除电光源28A最近的部分)的厚度和在旋转轴方向Y上具有最小厚度的部分(离除电光源28A最远的部分)的厚度与底涂层2在感光体12的旋转轴方向Y上的平均厚度之差优选为底涂层2在感光体12的旋转轴方向Y上的平均厚度的10%~50%,或约10%~约50%。
如果底涂层2具有最大厚度部分的厚度和/或具有最小厚度部分的厚度与底涂层2的平均厚度之差小于10%或小于约10%,则从大规模生产的观点考虑,成膜会比较困难,如果上述厚度与底涂层2的平均厚度之差大于50%或大于约50%,则体积电阻率会难以控制,从而难以实现本发明的目的。
在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,为了形成其厚度在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐减小的底涂层2,适用的方法是对将底涂层形成用涂布溶液(详情将在后文描述)涂布在导电性基体1上的速度进行调节,从而使底涂层2的厚度在旋转轴方向Y上有所变化。
该示例性实施方式中,在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,底涂层12的厚度可以以阶梯方式变化,或者以连续方式变化,只要它在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部降低即可。然而,更优选的是该厚度以连续方式降低,因为可以得到没有阶梯式变化的图像浓度。
如上所述,在该示例性实施方式中,在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,将底涂层2的厚度调整为在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低,从而使得在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下可将底涂层2的体积电阻值调节为在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低。
底涂层2包含金属氧化物颗粒。通过在底涂层2中包含金属氧化物颗粒,即使以较小的厚度也可以抑制所述层的电阻的增加,可以避免因重复使用导致的感光体12的电学性质的劣化,并可以降低底涂层2中的树脂比例从而使所述层不易被短波长光损伤。
为了得到足够的电阻以获得抗泄漏性,金属氧化物颗粒的粉末电阻必须为约102Ω·cm~约1011Ω·cm。特别说来,从电学性质稳定性和长期重复使用过程中的图像品质的观点考虑,优选采用电阻值在上述预定范围内的选自氧化钛、氧化锌、氧化锡和氧化锆中的至少一种金属氧化物颗粒。其中,特别优选的是具有较高的电子迁移率的氧化锌和氧化钛颗粒,从而获得良好的电子照相特性。
如果金属氧化物颗粒的电阻值低于上述范围的下限,则可能无法提供充足的抗泄漏性,而且如果高于上述范围的上限,则会导致残留电位的增加。可以组合使用两种以上经过不同的表面处理、具有不同粒径等的金属氧化物颗粒。金属氧化物颗粒的比表面积经BET法测定优选为10m2/g以上。比表面积小于10m2/g的那些颗粒易导致充电能力下降,从而难以获得良好的电子照相特性。金属氧化物颗粒的体积平均粒径优选为50nm~200nm。
优选将金属氧化物颗粒进行表面处理。表面处理剂可以是任何已知的试剂,只要它提供预定的特性即可,其实例包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂和表面活性剂。特别而言,由于其能提供良好的电子照相特性,所以优选硅烷偶联剂。此外,从例如使底涂层具有良好的阻隔性质、防止由于光照射引起的金属氧化物颗粒劣化的观点考虑,优选的是具有氨基的硅烷偶联剂和具有不饱和基团的硅烷偶联剂。
具有氨基的硅烷偶联剂可以任意选择,只要其提供预定的感光体特性即可,其具体实例包括但不局限于γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基甲氧基硅烷和N,N-二(β-羟基乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述硅烷偶联剂可以与其他一种或多种硅烷偶联剂组合使用。与前述具有氨基的硅烷偶联剂组合使用的硅烷偶联剂的实例包括但不局限于乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-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-缩水甘油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-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-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。
具有不饱和基团的硅烷偶联剂的实例包括但不局限于乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
表面处理方法可以是任何已知的方法,可以举出干法和湿法。在通过干法进行表面处理的情况下,在具有高剪切力的混合器等中搅拌颗粒的过程中通过滴落或以干燥空气或氮气喷雾,从而直接以硅烷偶联剂均匀地处理金属氧化物颗粒或以将硅烷偶联剂溶解在有机溶剂中而得到的溶液均匀地处理金属氧化物颗粒。添加或喷雾优选在等于或低于所述溶剂沸点的温度下进行。如果在高于所述溶剂沸点的温度进行喷雾,则颗粒被均匀搅拌之前溶剂就挥发了,并且硅烷偶联剂会局部凝结从而阻碍均匀的表面处理。硅烷偶联剂的添加或喷雾之后,将所述颗粒在100℃以上的温度焙烧。焙烧处理的温度和时间可以任意选择,只要能提供预定的电子照相特性即可。
在湿法中,通过搅拌或采用超声波、砂磨机、超微磨碎机、球磨机等将金属氧化物颗粒分散在溶剂中,在将硅烷偶联剂溶液加入并将所述溶液搅拌或分散之后,将溶剂从中去除从而得到经均匀处理的颗粒。通过过滤或蒸发去除溶剂。溶剂去除之后,可在100℃以上的温度焙烧颗粒。焙烧处理的温度和时间可以任意确定,只要能提供预定的电子照相特性即可。在湿法中,可在添加表面处理剂之前去除金属氧化物颗粒中所含的水分。可通过例如加热和搅拌含有颗粒的表面处理用溶剂,或进行与溶剂的共沸蒸馏来去除水分。
相对于底涂层2中的金属氧化物颗粒的量,硅烷偶联剂的量可以任意选择,只要其能提供预定的电子照相特性即可。
底涂层2优选包含受体化合物(电子接受性化合物)(通过混合或分散在颗粒中)以及前述的金属氧化物颗粒,所述受体化合物具有能与所述金属氧化物颗粒反应的基团。在受体化合物经由金属氧化物颗粒而被包含在底涂层2中的情况下,可通过底涂层2在导电性基体1和电荷产生层31之间有效地输送电荷,而且即使在高品质、高速度成像的情况下,感光体仍能长期使用。
所述受体化合物可以任意选择,只要其具有能与提供预定特性的金属氧化物颗粒反应的基团即可。受体化合物的优选实例包括诸如苝系颜料、二苯并咪唑苝颜料、多环醌类颜料、靛青类颜料和喹吖啶酮类颜料等日本特开昭47-30330号公报所描述的有机颜料;以及具有诸如氰基、硝基、亚硝基、卤素等吸电子取代基的颜料,例如双偶氮类颜料和酞菁类颜料。在这些颜料中,从较高的电子接受性的观点考虑,优选的是苝系颜料、二苯并咪唑苝系颜料和多环醌类颜料,从更有效防止重影的观点考虑,特别优选的是多环醌类颜料。为了控制分散性和电荷接受性,可以以偶联剂、粘合剂等对这些颜料进行表面处理。
受体化合物的含量可以任意选择,只要能提供预定的特性即可,但相对于金属氧化物颗粒的量,其优选为0.01重量%~20重量%,更优选为0.05重量%~10重量%。如果上述含量低于0.01重量%,则可能无法向底涂层2提供可改善电荷蓄积的充足的接受性,从而容易导致诸如重复使用过程中残留电位增加等维持性的恶化。如果上述含量大于20重量%,则金属氧化物颗粒容易凝集,从而无法在底涂层2的形成过程中在底涂层2内形成良好的导电通路,结果在重复使用过程中容易出现诸如黑点等图像缺陷,以及诸如残留电位增加等维持性的恶化。
受体化合物的添加量可以任意选择,只要能提供预定的特性即可,但相对于金属氧化物颗粒的量,其优选为0.01重量%~20重量%,更优选为0.05重量%~10重量%。如果受体化合物的添加量低于0.01重量%,则不能在底涂层2内提供可降低电荷蓄积的充足的接受性,从而容易导致诸如重复使用过程中残留电位增加等维持性的恶化。
如果添加量大于20重量%,则金属氧化物颗粒容易凝集,从而不能在底涂层2的形成过程中在底涂层2内形成良好的导电通路。结果在重复使用过程中容易出现诸如残留电位增加等维持性的恶化,以及诸如黑点等图像缺陷。
在例如具有高剪切力的混合器中搅拌颗粒的同时,通过例如滴落在颗粒上或以干燥空气或氮气在颗粒上喷雾来将受体化合物添加到金属氧化物颗粒中。受体化合物的添加或喷雾优选在不高于溶剂沸点的温度下进行。如果在高于溶剂沸点的温度进行喷雾,则在颗粒被均匀搅拌之前溶剂就挥发了,由此受体化合物会局部凝结从而阻碍均匀的表面处理。添加或喷雾操作之后,可将颗粒在高于溶剂沸点的温度干燥。
作为选择,可通过例如搅拌、超声波或诸如砂磨机、超微磨碎机或球磨机等设备将金属氧化物颗粒分散在有机溶剂中,然后将含有受体化合物的有机溶剂溶液加入其中,并回流或在不高于所述有机溶剂沸点的温度搅拌或分散。然后将溶剂去除,所述颗粒被均匀添加在受体化合物中。可以通过过滤、蒸发或在加热下干燥将溶剂去除。
所述有机溶剂可以任意选择,只要其能溶解树脂并且在混合和分散无机金属化合物和受体化合物的过程中不导致胶凝和凝集即可。这样的有机溶剂的实例包括诸如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯等常规有机溶剂。这些溶剂可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
通过将含有上述金属氧化物颗粒和添加剂以及下述固化性树脂、固化剂、添加剂、溶剂等的底涂层形成用涂布溶液涂布在导电性基体1上以提供具有上述厚度的层,然后固化所述涂层,从而形成底涂层2。
底涂层形成用涂布溶液中的金属氧化物颗粒和固化性树脂的比例可以任意选择,只要能提供感光体12的预定特性即可。从降低光照射对底涂层损害的观点考虑,金属氧化物颗粒与粘合剂树脂(金属氧化物颗粒/固化性树脂)的体积比优选为10/90~90/10,更优选为15/85~60/40。
底涂层形成用涂布溶液可以包含用于改善电学特性、环境稳定性和图像品质的各种添加剂。所述添加剂的实例包括已知的材料,例如:诸如四氯苯醌和四溴苯醌等醌类化合物;四氰基醌二甲烷类化合物;诸如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮类化合物;诸如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;呫吨酮类化合物;噻吩类化合物;电子输送性物质,例如,诸如3,3’,5,5’-四叔丁基联苯醌等联苯醌类化合物;多环稠合或偶氮类电子输送性颜料;锆螯合物;钛螯合物;铝螯合物;烷氧基钛类化合物;有机钛类化合物;和硅烷偶联剂。
所述硅烷偶联剂可以用作氧化锌的表面处理,并且可被包含在所述涂布溶液中作为添加剂。所述硅烷偶联剂的具体实例包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-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-缩水甘油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-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-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。锆螯合物的实例包括丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯丁氧基锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁氧基锆、硬脂酸丁氧基锆和异硬脂酸丁氧基锆。
钛螯合物的实例包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚体、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、亚辛基羟乙酸钛(titanium octylene glycolate)、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇钛胺化物和多羟基硬脂酸钛。
铝螯合物的实例包括异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇铝、丁醇铝、二(乙酰乙酸乙酯)二异丙醇铝和三(乙酰乙酸乙酯)铝。这些化合物可以单独使用,或作为它们的混合物或缩聚物使用。
底涂层形成用涂布溶液优选包含树脂颗粒作为添加剂。所述树脂可用以防止导电性支持体的光反射。包含在底涂层形成用涂布溶液中的树脂颗粒优选具有1.0μm以上的平均粒径。所述树脂颗粒的具体实例包括硅树脂颗粒和氟树脂颗粒。在采用含有树脂颗粒的底涂层形成用涂布溶液形成底涂层的情况下,可以抑制因干涉光而导致的木纹状浓度变化,所述干涉光是当将诸如激光束等相干光源用作用于图像形成的曝光用光源时会在感光体内出现的干涉光。从更有效地得到抑制效果的观点考虑,所述树脂颗粒的平均粒径优选为0.05μm~5.0μm。
当固化性树脂在固化剂的存在下被固化时,其在底涂层中起粘合剂树脂的作用。所述固化性树脂(粘合剂树脂)可以是用于底涂层的任何常规的粘合剂树脂,并且可以与诸如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三-2-甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-2-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷或β-3,4-环氧环己基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂一起使用。所述粘合剂树脂可以是用于底涂层的任何已知的粘合剂树脂,粘合剂树脂的实例包括聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚-N-乙烯基咪唑、聚环氧乙烷、乙基纤维素、甲基纤维素、乙烯-丙烯酸共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、酪蛋白、明胶、聚乙烯、聚酯、酚醛树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡啶、聚氨酯、聚谷氨酸和聚丙烯酸。
对固化剂不作特别限定,只要其能使固化性树脂固化从而得到粘合剂树脂即可,但特别优选的是异氰酸酯。在通过将多异氰酸酯化合物与作为封端剂的含活性氢的化合物反应而得到的异氰酸酯中,优选的是在常温(15℃~25℃)稳定且在预定条件(例如50℃~200℃)下加热时能通过封端剂的离解再生成异氰酸酯基团的异氰酸酯。
多异氰酸酯化合物的实例包括亚苄基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯。
封端剂的实例包括:诸如己内酰胺等内酰胺类;诸如甲基乙基酮肟和丙酮肟等肟类;和诸如丙二酸二乙酯和乙酰乙酸二乙酯等β-二酮类。
制备底涂层形成用涂布溶液所用的溶剂可以从诸如醇类、芳烃类、卤代烃类、酮类、酮醇类、醚类和酯类等已知有机溶剂中任意选择。有机溶剂的实例包括诸如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯等常规有机溶剂。
分散所用的溶剂可以单独使用,或者两种以上组合使用。混合溶剂可以任意选择,只要其能溶解固化性树脂(粘合剂树脂)即可。
可以通过任何已知工具来分散金属氧化物颗粒,例如辊磨机、球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、砂磨机、胶磨机或涂料振动器等。
通过涂布底涂层形成用涂布溶液从而形成底涂层2的方法可以是任何常规方法,例如刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、珠涂法(bead coating)、气刀涂布法或幕涂法等。
在导电性基体上形成的底涂层2优选具有35以上的维氏(Vickers)硬度。
如上所讨论,在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,将底涂层2的体积电阻值调节为在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低。另一方面,在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,底涂层2的体积电阻率在旋转轴方向Y上保持不变或基本保持不变。
底涂层2的体积电阻率优选为108Ω·cm~1015Ω.cm,或约108Ω·cm~约1015Ω.cm,更优选为1010Ω.cm~1013Ω.cm,或约1010Ω·cm~约1013Ω·cm。如果体积电阻率低于108Ω.cm或低于约108Ω.cm,则充电电压不足或者可能发生泄漏。相反,如果体积电阻率大于1015Ω·cm或大于约1015Ω·cm,则在重复使用过程中底涂层2内的残留电位会升高从而阻碍获得稳定的电压特性。
可通过例如控制形成底涂层形成用涂布溶液的制备条件,将底涂层2的体积电阻率调整在上述范围内。
更具体而言,例如,在制备底涂层形成用涂布溶液时,调整金属氧化物颗粒的混合条件使得可得到上述范围内的预定体积电阻率。混合条件会随例如混合设备或混合溶液的组成而不同。例如,在用砂磨机混合所述颗粒的情况下,可以在下述条件下制备底涂层2从而使其具有上述范围内的体积电阻率:玻璃珠的填充率为60体积%~80体积%,流速是1000ml/分钟~2500ml/分钟,混合时间是0.5小时以上,优选为0.8小时~1.5小时。通过满足上述混合条件,可以调整底涂层2中的金属氧化物颗粒的分散状态,从而获得所得底涂层2的预定体积电阻率。为了更可靠地控制上述混合条件从而给出上述范围内的体积电阻率,例如,优选的是通过下述方法确定混合时间:在混合过程中,在预定时间间隔内采集底涂层形成用涂布溶液的样品,并测定由每个样品溶液得到的涂膜的体积电阻率,从而检验涂膜的体积电阻率是否已达到预定范围。
因此,可将体积电阻率用作显示底涂层2中的金属氧化物颗粒的分散状态的指标。
在底涂层具有上述范围内的体积电阻率的情况下,在显示上述范围内的体积电阻率的底涂层2的形成中,也可以通过下述方法获得显示金属氧化物颗粒的分散状态的指标:将用于底涂层2的底涂层形成用涂布溶液涂布在诸如玻璃板等板状物上从而得到厚度为20μm(固化时)的涂层;将所述涂层干燥以去除溶剂,并固化以形成涂膜;通过分光光度计在950nm波长测定涂膜的透光率。
用于测定上述透光率的光的950nm波长对应于被金属氧化物颗粒吸收的光的波长。因此,涂膜的透光率的测定结果也可用作显示金属氧化物颗粒的电荷传导通道的形成状态的指标,以及显示包含在底涂层2中的金属氧化物颗粒的分散状态和底涂层2的体积电阻率的指标。
为了防止波纹图像的出现,将底涂层2的表面粗糙度调整为曝光所用的激光波长λ的1/4n(n为上层的折射率)~1/2n。为了调整底涂层的表面粗糙度,可将诸如树脂颗粒等颗粒添加到底涂层中。树脂颗粒的实例包括硅树脂颗粒和交联PMMA树脂颗粒等。为了调整表面粗糙度,可将底涂层进行抛光。抛光的方法可以是例如抛光轮研磨、喷砂、湿式珩磨或研削处理。
为了例如改善电学特性、图像品质、图像品质维持性和对感光层的粘附性,可在底涂层2和感光层3之间设置中间层(未示出)。中间层可由聚合物树脂化合物和有机金属化合物组成。聚合物树脂化合物的实例包括诸如聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇类树脂、酪蛋白、聚酰胺类树脂、纤维素类树脂、明胶、聚氨酯类树脂、聚酯类树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯类树脂、聚乙酸乙烯酯类树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐类树脂、硅树脂、硅-醇酸树脂、酚醛类树脂和三聚氰胺类树脂等乙缩醛类树脂。有机金属化合物的实例包括含有锆、钛、铝、镁、硅等的那些化合物。这些化合物可以单独使用,或作为它们的混合物或缩聚物使用。其中,由于含有锆或硅的有机金属化合物显示残留电位较低、因环境而导致的电位变化很小且重复使用过程中的电位变化很小,所以能提供优异的性能。
硅化合物的实例包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-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-缩水甘油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-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-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,特别优选的硅化合物包括诸如乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基硅烷)、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油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-(氨乙基)3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)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和3-氯丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂。
有机锆化合物的实例包括丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯丁氧基锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁氧基锆、硬脂酸丁氧基锆和异硬脂酸丁氧基锆。
有机钛化合物的实例包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚体、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、亚辛基羟乙酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇钛胺化物和多羟基硬脂酸钛。
有机铝化合物的实例包括异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇铝、丁醇铝、二(乙酰乙酸乙酯)二异丙醇铝和三(乙酰乙酸乙酯)铝。
中间层也起电阻挡层的作用,并且改善上层的涂布性。然而,如果中间层过厚,则电屏障变得过强,因而导致重复使用过程中的灵敏度下降或电位上升。因此,将中间层的厚度设定为0.1μm~5μm。
(感光层)
感光层3包括电荷产生层31和层积在电荷产生层31上的电荷输送层32。可在电荷输送层32上进一步层积保护层(未示出)。
通过进行电荷产生物质的真空沉积或涂布含有电荷产生物质的分散液来形成电荷产生层31。在通过涂布分散液形成电荷产生层的情况下,电荷产生层31是通过涂布含有分散在其中的电荷产生物质以及有机溶剂、粘合剂树脂、添加剂等的分散液而形成的。
电荷产生材料优选为金属酞菁颜料,特别优选的是具有下述特定晶体的镓酞菁。在该示例性实施方式中所用的氯镓酞菁可通过任何已知的方法制备,例如,在日本特开平5-263007和5-279591中公开的那些方法。
在电荷产生层31中所用的粘合剂树脂可选自广泛的绝缘树脂或诸如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘和聚硅烷等有机光导电性聚合物。粘合剂树脂的优选实例包括但不局限于诸如聚乙烯醇缩乙醛类树脂、聚芳酯类树脂(例如,双酚A与邻苯二甲酸的缩聚物)、聚碳酸酯类树脂、聚酯类树脂、苯氧类树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯类共聚物、聚酰胺类树脂、丙烯酸类树脂、聚丙烯酰胺类树脂、聚乙烯基吡啶类树脂、纤维素类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂、酪蛋白、聚乙烯醇类树脂和聚乙烯吡咯烷酮类树脂等绝缘树脂。这些粘合剂树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。其中,特别优选的是聚乙烯醇缩乙醛类树脂。
在电荷产生层形成用涂布溶液中,电荷产生物质和粘合剂树脂的混合比(重量比)优选为10∶1~1∶10。用于制备所述涂布溶液的溶剂可以从诸如醇类、芳烃类、卤代烃类、酮类、酮醇类、醚类和酯类等已知有机溶剂中任意选择。有机溶剂的实例包括诸如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯等常规有机溶剂。
分散液用溶剂可以单独使用,或者两种以上组合使用。混合溶剂可以任意选择,只要其作为混合溶剂能溶解粘合剂树脂即可。
分散所用的工具可以是任何常规工具,例如辊磨机、球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、砂磨机、胶磨机或涂料振动器等。形成电荷产生层所用的涂布方法可以是诸如刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、珠涂法、气刀涂布法或幕涂法等任何常用方法。
在上述方法中被分散的颗粒的粒径优选为0.5μm以下,更优选为0.3μm以下,进一步优选为0.15μm以下,以获得较高的灵敏度和较高的稳定性。
为了改善电学特性、防止图像缺陷等,可将电荷产生材料进行表面处理。进行表面处理可改善电荷产生材料的分散性以及电荷产生层形成用涂布溶液的涂布性,从而容易并可靠地形成具有高水平的平滑性和分散均一性的电荷产生层31。结果可以抑制诸如雾化或重影等图像缺陷的发生,可以改善图像品质维持性。此外,可以显著提高电荷产生层形成用涂布溶液的储存稳定性,从而有效地延长贮存期(pot life),因此实现感光体制备的成本降低。
表面处理剂可以是具有可水解基团的有机金属化合物或硅烷偶联剂。
具有可水解基团的有机金属化合物或硅烷偶联剂优选为式(A):Rp-M-Yq(其中R代表有机基团,M代表除碱金属之外的金属原子或硅原子,Y代表可水解基团,p和q各自独立地是1~4的整数,p和q的和等于M的原子价)所表示的化合物。
在式(A)中,R所表示的有机基团包括:诸如甲基、乙基、丙基、丁基、辛基等烷基;诸如乙烯基和烯丙基等烯基;诸如环己基等环烷基;诸如苯基和萘基等芳基;诸如甲苯基等烷芳基;诸如苄基和苯乙基等芳烷基;诸如苯乙烯基等芳烯基;诸如呋喃基、噻吩基、吡咯烷基、吡啶基和咪唑基等杂环残基。这些有机基团可以具有一种以上的取代基。
在式(A)中,Y所表示的可水解的基团的实例包括:诸如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、环己氧基、苯氧基和苯甲氧基等醚类基团;诸如乙酰氧基、丙酰氧基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、苯甲酰氧基、甲烷磺酰氧基、苯磺酰氧基和苯甲氧羰基等酯类基团;诸如氯原子等卤素原子。
在式(A)中,对M不作特别限定,只要其不是碱金属即可,但优选的是钛原子、铝原子、锆原子或硅原子。更具体而言,在本发明中,优选使用被如上所述的有机基团或可水解官能团取代的有机钛化合物、有机铝化合物、有机锆化合物和硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂的实例包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-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-缩水甘油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-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-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。其中更优选的是乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基硅烷)、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油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-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-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和3-氯丙基三甲氧基硅烷。
也可以使用如下有机锆化合物:丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯丁氧基锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁氧基锆、硬脂酸丁氧基锆和异硬脂酸丁氧基锆。
也可以使用如下有机锆化合物:钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚体、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、亚辛基羟乙酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇钛胺化物和多羟基硬脂酸钛。可以使用如下有机铝化合物:异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇铝、丁醇铝、二(乙酰乙酸乙酯)二异丙醇铝和三(乙酰乙酸乙酯)铝。
从前述有机金属化合物和硅烷偶联剂得到的水解产物也是可用的。水解产物的实例包括:在式(A)所表示的有机金属化合物中,通过与基团M(除碱金属之外的金属原子或硅原子)连接的基团Y(可水解基团)或作为基团R(有机基团)的取代基的可水解基团的水解而得到的那些产物。在有机金属化合物或硅烷偶联剂具有两个以上可水解基团的情况下,无需将其全部水解。这些有机金属化合物和硅烷偶联剂可以单独使用,或两种以上组合使用。
以具有可水解基团的有机金属化合物和/或硅烷偶联剂(下文中统称为“有机金属化合物”)涂布酞菁颜料的方法的实例包括在调整酞菁颜料晶体的过程中涂布酞菁颜料的方法;在将颜料分散在粘合剂树脂中之前涂布酞菁颜料的方法;在将颜料分散在粘合剂树脂中的过程中将有机金属化合物与酞菁颜料混合的方法;以及将酞菁颜料分散在粘合剂树脂中,然后将有机金属化合物分散在其中的方法。
更具体而言,在调整颜料晶体的过程中预先涂布酞菁颜料的方法的实例包括:在调整晶体之前将有机金属化合物和酞菁颜料的混合物加热的方法;在调整晶体之前将有机金属化合物与酞菁颜料混合,然后通过干法将所述混合物机械研磨的方法;在调整晶体之前,将有机金属化合物、水或水和有机溶剂的混合物与酞菁颜料混合,然后通过湿法研磨混合物的方法。
将颜料分散在粘合剂树脂中之前涂布酞菁颜料的方法的实例包括将有机金属化合物、水或水和有机溶剂的混合物以及酞菁颜料的混合物加热的方法;直接将有机金属化合物喷射在酞菁颜料上的方法;将有机金属化合物与酞菁颜料混合,然后将混合物研磨的方法。
在将颜料分散在粘合剂树脂中的过程中将有机金属化合物与酞菁颜料混合的方法的实例包括在混合的同时依次将有机金属化合物、酞菁颜料和粘合剂树脂添加到分散溶剂中的方法;以及将这些成分同时添加并混合的方法。
为了改善电学特性和图像品质,电荷产生层形成用涂布溶液可以包含各种添加剂。添加剂的实例包括已知的材料,例如:诸如四氯苯醌、四溴苯醌和蒽醌等醌类化合物;四氰基醌二甲烷类化合物;诸如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮类化合物;诸如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;呫吨酮类化合物;噻吩类化合物;电子输送性物质,例如,诸如3,3’,5,5’-四叔丁基联苯醌等联苯醌类化合物;多环稠合或偶氮类电子输送性颜料;锆螯合物;钛螯合物;铝螯合物;烷氧基钛类化合物;有机钛类化合物;和硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂的实例包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-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-缩水甘油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-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-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。
锆螯合物的实例包括丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁氧基锆、乙酰乙酸乙酯丁氧基锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁氧基锆、硬脂酸丁氧基锆和异硬脂酸丁氧基锆。
钛螯合物的实例包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚体、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、亚辛基羟乙酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇钛胺化物和多羟基硬脂酸钛。
铝螯合物的实例包括异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇铝、丁醇铝、二(乙酰乙酸乙酯)二异丙醇铝和三(乙酰乙酸乙酯)铝。
这些化合物可以单独使用,或作为两种以上化合物的混合物或缩聚物使用。
形成电荷产生层31的涂布方法可以是任何常规方法,例如刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、珠涂法、气刀涂布法或幕涂法。
涂布溶液可以包含少量的硅油作为流平剂以改善涂膜的平滑性。电荷产生层31的厚度优选为0.1μm~5μm,更优选为0.2μm~2.0μm。
可通过任何已知技术形成电荷输送层32。电荷输送层包含电荷输送材料和粘合剂树脂,或电荷输送聚合物。
可包含在电荷输送层32中的电荷输送物质的实例包括但不局限于诸如对苯醌、四氯苯醌、四溴苯醌和蒽醌等醌类化合物;诸如四氰基醌二甲烷和2,4,7-三硝基芴酮等芴酮类化合物;呫吨酮类化合物;二苯甲酮类化合物;氰乙烯类化合物;乙烯类化合物,以及诸如三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物、芳烷烃类化合物、芳基取代的乙烯类化合物、二苯乙烯类化合物、蒽类化合物和腙类化合物等空穴输送化合物。电荷输送物质可以单独使用,或者两种以上组合使用,但从迁移率的观点考虑,优选的是式(B-1)~(B-3)所表示的那些物质。
Figure S200810090219XD00291
在式(B-1)中,RB1代表甲基;n’代表0~2的整数;ArB1和ARB2各自独立地代表具有取代基或不具有取代基的芳基,其中取代基是卤素原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基或被具有1~3个碳原子的烷基取代的氨基。
Figure S200810090219XD00301
在式(B-2)中,RB2和RB2’可以彼此相同或不同,并各自代表氢原子、卤原子、具有1~5个碳原子的烷基或具有1~5个碳原子的烷氧基;RB3、RB3’、RB4和RB4’可以彼此相同或不同,并各自代表氢原子、卤素原子、具有1~5个碳原子的烷基或具有1~5个碳原子的烷氧基、被具有1~2个碳原子的烷基取代的氨基、具有取代基或不具有取代基的芳基或-C(RB5)=C(RB6)(RB7),其中RB5、RB6和RB7各自独立地代表氢原子、具有取代基或不具有取代基的烷基、或具有取代基或不具有取代基的芳基;m’和n”各自独立地表示0~2的整数。
Figure S200810090219XD00302
在(B-3)中,RB8代表氢原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基、具有取代基或不具有取代基的芳基或-CH=CH-CH=C(ArB3)2,其中ArB3代表具有取代基或不具有取代基的芳基;RB9和RB10可以彼此相同或不同,并各自代表氢原子、卤原子、具有1~5个碳原子的烷基、具有1~5个碳原子的烷氧基、被具有1~2个碳原子的烷基取代的氨基、或具有取代基或不具有取代基的芳基。
电荷输送层32中的粘合剂树脂可以任意选自任何已知的粘合剂树脂,但优选的是能形成绝缘膜的树脂。粘合剂树脂的实例包括但不局限于:诸如聚碳酸酯类树脂、聚酯类树脂、聚芳酯类树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯类树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚苯乙烯类树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯类树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、硅树脂、硅酮-醇酸类树脂、酚醛类树脂、苯乙烯-醇酸类树脂、聚-N-咔唑、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚砜、酪蛋白、明胶、聚乙烯醇、乙基纤维素、酚树脂、聚酰胺、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、偏二氯乙烯聚合物蜡和聚氨酯等绝缘树脂;以及诸如聚乙烯咔唑、聚乙烯蒽、聚乙烯芘、聚硅烷以及在日本特开平8-176293和8-208820中描述的聚酯类电荷输送聚合物等有机光导电性聚合物。这些粘合剂树脂可以单独使用,或者两种以上组合使用。特别优选的是聚碳酸酯类树脂、甲基丙烯酸类树脂和丙烯酸类树脂,这是因为它们可提供与电荷输送材料的优异的相容性、溶剂中的优异溶解性和优异的强度。电荷输送物质和粘合剂树脂的混合比(重量比)优选为10∶1~1∶5。
有机光导电性聚合物可以单独使用。有机光导电性聚合物可以是任何已知的具有电荷输送性的聚合物,例如聚-N-乙烯基咔唑和聚硅烷。由于其优异的电荷输送性,特别优选在日本特开平8-176293和8-208820中描述的聚酯类高分子电荷输送材料。这些高分子电荷输送材料可以单独使用或者与前述粘合剂树脂混合使用以形成电荷输送层32。
在将电荷输送层32配置为电子照相感光体的表面层(感光层的离导电性基体最远的那一层)的情况下,电荷输送层32优选包含提供润滑性的颗粒(例如,二氧化硅类颗粒、氧化铝类颗粒、诸如聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂颗粒,以及硅树脂颗粒)以使表面更耐磨损和刮擦,并改善清洁性,便于去除附着在感光体表面上的显影剂。这些润滑性颗粒可以两种以上组合使用,特别优选的是氟树脂颗粒。
所述氟树脂颗粒优选为下述一种或多种树脂颗粒:由选自四氟乙烯树脂、氯三氟乙烯树脂、六氟丙烯树脂、氟乙烯树脂、偏二氟乙烯树脂、二氯二氟乙烯树脂及其共聚物的树脂(特别优选的是四氟乙烯树脂和偏二氟乙烯树脂)制得的树脂颗粒。
氟树脂颗粒的初级粒径优选为0.05μm~1μm,更优选为0.1μm~0.5μm。如果氟树脂颗粒的初级粒径小于0.05μm,则在分散过程中或分散之后颗粒容易导致凝集。另一方面,如果氟树脂颗粒的初级粒径大于1μm,则图像缺陷的发生率会增加。
相对于电荷输送层的总量,氟树脂在电荷输送层中的含量优选为0.1重量%~40重量%,特别优选为1重量%~30重量%。如果上述含量小于1重量%,则由氟树脂颗粒的分散液带来的改性效果会不足。另一方面,如果上述含量大于40重量%,则光透过性会降低且重复使用过程中的残留电位会升高。
电荷输送层32可通过涂布电荷输送层形成用涂布溶液,然后将其干燥而形成,所述电荷输送层形成用涂布溶液是通过将电荷输送物质、粘合剂树脂和其他材料溶解在合适的溶剂中得到的。
形成电荷输送层32所用的溶剂的实例包括:诸如甲苯和氯苯等芳烃类溶剂;诸如甲醇、乙醇和正丁醇等脂肪醇类溶剂;诸如丙酮、环己酮和2-丁酮等酮类溶剂;诸如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烯等卤代烃类溶剂;诸如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和乙醚等环状或直链醚类溶剂;以及这些溶剂的混合物。电荷输送物质和粘合剂树脂的混合比(重量比)优选为10∶1~1∶5。
电荷输送层形成用涂布溶液可以包含诸如硅油等流平剂以改善涂膜的平滑性。
将氟树脂分散在电荷输送层32中所用的装置的实例包括:辊磨机、球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、砂磨机、高压均质器、超声波分散器、胶磨机、碰撞型无介质分散器或渗透型无介质分散器。
可通过例如将氟树脂颗粒分散在含溶解在溶剂中的粘合剂树脂和电荷输送材料的溶液中来将氟树脂分散在用于形成电荷输送层32的涂布溶液中。
在制备用于形成电荷输送层32的涂布溶液的过程中,优选将涂布溶液的温度控制在0℃~50℃。
在制备涂布溶液的过程中将涂布溶液的温度控制在0℃~50℃的方法的实例包括:以水、空气或冷却介质冷却所述溶液;在制备过程中控制室温(通常15℃~25℃);以热水、热空气或加热器温热所述溶液;以及以生热较少的材料、易散热的材料或易蓄热的材料构建涂布溶液的制造设备。涂布溶液包含少量的分散助剂以改善分散液的分散稳定性并防止涂膜形成过程中的分散液凝集,这种方法也是有效的。分散助剂的实例包括氟类表面活性剂、氟类聚合物、硅酮聚合物和硅油。
将氟树脂和分散助剂分散在少量溶剂中,预先搅拌并混合,然后将所得物与溶解有电荷输送材料、粘合剂树脂和分散溶剂的溶液在搅拌下混合,然后根据前述方法分散,这也是一种有效的方法。
形成电荷输送层32的涂布方法的实例包括浸渍涂布法、挤出涂布法、喷雾涂布法、辊涂机涂布法、绕线棒涂布法、凹版涂布法、珠涂法、幕涂法、刮刀涂布法和气刀涂布法。
电荷输送层32的厚度优选为5μm~50μm,更优选为10μm~40μm。
感光体12可在感光层13中进一步包含诸如抗氧化剂和光稳定剂等其他添加剂以防止由电子照相装置中产生的臭氧、氧化性气体、光或热造成的感光体12的劣化。
抗氧化剂的实例包括位阻酚、位阻胺、对苯二胺、芳烷烃、对苯二酚、螺色满(spirochromane)、螺茚酮(spiroindanone)及其衍生物、有机硫化合物和有机磷化合物。
酚类抗氧化剂的具体实例包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化苯酚、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’-羟基苯基)-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)异氰脲酸酯、四[亚甲基-3-(3’,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷和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。
位阻胺类抗氧化剂的具体实例包括二(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、琥珀酸二甲基酯-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-正丁基丙二酸酯二(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。
有机硫类抗氧化剂的实例包括二月桂基-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。
有机磷类抗氧化剂的实例包括三壬基苯基亚磷酸酯、三苯基亚磷酸酯和三(2,4-二叔丁基苯基)-亚磷酸酯。
有机硫类抗氧化剂和有机磷类抗氧化剂被称为二级抗氧化剂,当与诸如酚类抗氧化剂或胺类抗氧化基等一级抗氧化剂组合使用时可产生协同作用。
光稳定剂的实例包括二苯甲酮、苯并三唑、二硫代氨基甲酸盐和四甲基哌啶的衍生物。
二苯甲酮类光稳定剂的实例包括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实例包括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。
其他化合物的实例包括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。
感光体12可进一步包含至少一种电子接受性物质以改善灵敏度、降低残留电位、降低重复使用所产生的疲劳等。
电子接受性物质的实例包括琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氰乙烯、四氰醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、四氯苯醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸和邻苯二甲酸。其中,特别优选具有诸如Cl、CN或NO2等吸电子取代基的芴酮类、醌类和苯类衍生物。
在该示例性实施方式中,可在电荷输送层32上设置保护层(未示出)。所述保护层可防止带电时的电荷输送层32的化学变化,并改善感光层13的机械强度。
在具有层积结构的感光体12中,保护层可防止带电时的电荷输送层32的化学变化,并改善感光体12的机械强度,从而改善表面层对磨损或刮擦的耐受性。
保护层由粘合剂树脂(包括固化性树脂)和电荷输送化合物组成。保护层为含有固化性树脂或电荷输送化合物的固化性树脂膜、由含有导电性材料的适当的粘合剂树脂形成的膜等形态。固化性树脂可以是任何已知的树脂,其实例包括酚醛树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂和硅氧烷树脂。
电荷输送化合物可以是电荷输送层32中所用的前述电荷输送物质或电荷输送树脂。导电性材料的实例包括但不局限于诸如二甲基二茂铁等金属茂,以及诸如氧化锑、氧化锡、氧化钛、氧化铟和ITO(氧化铟锡)等金属氧化物。
保护层的电阻率优选为109Ω·cm~1014Ω·cm。如果电阻率大于1014Ω·cm,则残留电位会升高;另一方面,如果电阻率小于109Ω·cm,则在沿表面方向上的电荷泄漏会超过可忽略不计的水平,从而导致分辨率下降。
保护层的厚度优选为0.5μm~20μm,更优选为2μm~10μm。在设置保护层的情况下,如果必要,可以在感光层3和保护层之间设置阻隔层以避免电荷从保护层到感光层3的泄漏。阻隔层可由与可包含在保护层中的那些材料相同的已知材料组成。
所述保护层可包含含氟原子的化合物以具有表面润滑性。表面润滑性的改善起降低对清洁部件的摩擦系数的作用,从而改善耐磨损性。此外,所述化合物能防止放电产物、显影剂或纸粉附着在感光体表面上,并实现更长的感光体使用寿命。
可将含氟化合物以诸如聚四氟乙烯等含氟原子的聚合物的形式直接添加,或者以其颗粒的形式添加。保护层中含氟化合物的含量优选为20重量%以下。如果含量不在该范围内,则会对交联固化膜的成膜性有不利的影响。
虽然前述保护层具有足够的耐氧化性,但所述层可包含抗氧化剂以进一步增强耐氧化性。所述抗氧化剂优选为位阻酚或位阻胺,也可以是诸如有机硫抗氧化剂、有机磷抗氧化剂、二硫代氨基甲酸盐抗氧化剂、硫脲抗氧化剂或苯并咪唑抗氧化剂等已知的抗氧化剂。保护层中的抗氧化剂的含量优选为15重量%以下,更优选为10重量%以下。
位阻酚抗氧化剂的实例包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,5-二叔丁基氢醌、N,N’-六亚甲基二(3,5-二叔丁基-4-羟基氢-肉桂酰胺、3,5-二叔丁基-4-羟基-苄基膦酸-二乙基酯、2,4-二[(辛基硫代)甲基]-邻甲酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,2’-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4′-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,5-二叔戊基氢醌、2-叔丁基-6-(3-丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯和4,4′-丁叉基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)等。
保护层可进一步包含其他用于形成涂膜的已知添加剂,例如流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和表面活性剂。保护层可通过下述方法形成:将上述材料和添加剂的混合物涂布在感光层上,将所述涂层加热以促进三维交联反应,从而形成强固化膜。对加热处理的温度不作特别限定,只要下层感光层3不被破坏即可,但优选的是室温至200℃,特别优选的是100℃~160℃。
在采用交联性材料的情况下,在形成保护层时,可在有或没有适当催化剂存在下进行交联反应。所述催化剂的实例包括:诸如盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸和三氟乙酸等酸催化剂;诸如氨水和三乙胺等碱类;诸如二乙酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡和辛酸锡等有机锡化合物;诸如钛酸四正丁基酯和钛酸四异丙酯等有机钛化合物;有机羧酸的铁盐、镁盐、钴盐、锌盐和锆盐;以及铝螯合物。
所述保护层可包含溶剂以使涂布过程容易进行。所述溶剂的具体实例包括诸如水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、二甲基醚和二丁基醚等常规有机溶剂。这些溶剂可以单独使用,或者两种以上组合使用。
在形成保护层时,涂布方法可以是任何常规方法,例如刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、珠涂法、气刀涂布法或幕涂法等。
在本示例性实施方式的感光体12中,可设置在电荷产生层之上以实现高分辨率的该功能层的厚度可以任意选择,只要得到所需的特性即可,但优选为50μm以下。在功能层为薄膜的情况下,特别有效的是含有金属氧化物颗粒和受体化合物的底涂层2与高强度的保护层的组合。
感光体12的结构不局限于前述结构。例如,在感光体12中,中间层或者保护层或者两者都可以省略。更具体而言,感光体12可具有这样的结构:将底涂层2和感光层3依次层积在导电性基体1上;将底涂层2、中间层和感光层3依次层积在导电性基体1上;或者将底涂层2、感光层3和保护层依次层积在导电性基体1上。
电荷产生层31和电荷输送层32可以以相反的顺序层积。感光层3可具有单层结构,在这种情况下,感光层之上可具有保护层,或者可具有底涂层2和保护层。如上所述,可将中间层设置在底涂层上。
(显影剂)
在本发明的成像设备中,可以采用由调色剂单独组成的单成分显影剂或者由调色剂和载体组成的双成分显影剂。
对可用于本发明的调色剂的形状不作特别限定,但从获得环境适应性和高品质图像的观点考虑,优选的是球形。考虑到获得高转印效率,球形调色剂的平均形状系数(SF1)为100~150,优选为100~140。如果所述平均形状系数(SF1)大于140,则转印效率会下降,且在印刷样品中的图像品质劣化会变得肉眼可见。
球形调色剂至少包含粘合剂树脂和着色剂。球形调色剂主要由直径优选为2μm~12μm、更优选为3μm~9μm的颗粒组成。
粘合剂树脂的实例包括苯乙烯类、单烯烃类、乙烯基酯类、α-亚甲基脂肪单羧酸酯类、乙烯基醚类和乙烯基酮类的均聚物和共聚物。粘合剂树脂的代表性实例包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯和聚丙烯。其他实例包括聚酯、聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺、改性松香和石蜡。
着色剂的典型代表性实例包括诸如磁铁矿和铁氧体等磁性粉末、炭黑、苯胺蓝、Calco油蓝、铬黄、群青、杜邦(Du Pont)油红、喹啉黄、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、孔雀绿草酸盐、灯黑、玫瑰红、C.I.(染料索引)颜料红48:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄17、C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3。
可以将诸如电荷控制剂、防粘剂和其它无机颗粒等已知的添加剂以内部添加或外部添加的方式添加到所述球形调色剂中。
防粘剂的代表性实例包括低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、费托(Fischer-Tropsch)蜡、褐煤蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡或小烛树蜡。
电荷控制剂可以是任何已知的电荷控制剂,其实例包括偶氮金属络合物、水杨酸的金属络合物和具有极性基团的树脂型电荷控制剂。
为了控制充电性质和粉末的流动性等,可以使用平均初级粒径小至40nm以下的其他无机颗粒。如果必要,它们可以与具有更大粒径的无机颗粒或有机颗粒组合使用以降低粘附力。这些无机颗粒可以选自已知的无机颗粒。
对较小的无机颗粒进行表面处理可有效提高可分散性、改善粉末流动性。
可以通过任何已知方法生产球形调色剂,对此没有特殊限制。所述方法的具体实例包括:捏合粉碎法;通过向由捏合粉碎法制造的颗粒施加机械冲击或热能来改变颗粒形状的方法;乳液聚合凝集法或溶解悬浮法。此外,通过使凝集颗粒附着在由上述方法获得的作为核的球形调色剂上,然后加热熔合,可使调色剂具有核-壳结构。在将外部添加剂加入到球形调色剂中的情况下,可在亨舍尔(Henschel)混合机或V型混合机等中将其混合。在使用湿法制造球形调色剂的情况下,可通过湿法添加外部添加剂。
(成像设备)
在下文中,将对本示例性实施方式的成像设备10的机制进行描述。在本示例性实施方式的成像设备10中,充电单元14给感光体12的表面充电以达到预定电位。感光体12绕着旋转轴X旋转,当感光体12的表面上由充电单元14充电的部分到达装有曝光单元18的位置时,由曝光单元18对所述部分进行光照射。结果,在感光体12上形成了与图像数据对应的静电潜像。
感光体12绕着旋转轴X继续旋转,当感光体12上的具有静电潜像的部分到达装有显影单元20的位置时,以调色剂对静电潜像进行显影从而在感光体12上形成了与图像数据对应的静电潜像。
感光体12继续旋转,当具有调色剂图像的部分到达装有转印单元24的位置时,转印单元24将调色剂图像转印到记录介质27上。
在已通过感光体12围绕旋转轴X的旋转将调色剂图像从感光体12的外表面转印到记录介质27上之后,当形成调色剂图像的部分到达装有除电单元28的位置时,除电单元28的除电光源28A朝着感光体12的表面发射除电用光,从而将感光体12表面上的电荷去除。然后,再次通过充电单元14对所述部分充电。
如上所述,除电单元28的除电光源28A从感光体12的旋转轴方向γ上的一个端部向另一个端部发射除电用光。将除电光源28A设置在感光体12的旋转轴方向Y上的一个端部,使得除电用光的强度从感光体12的在旋转轴方向Y上邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低。然而,如上所述,在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,本示例性实施方式的感光体12的底涂层2具有下述结构:体积电阻值从感光体12的旋转轴方向Y上邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低,因此感光体对除电用光的灵敏度从感光体12的旋转轴方向Y上邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐升高。
因此,在本示例性实施方式的成像设备10中,从感光体12表面去除电荷可以在感光体12的旋转轴方向上的整个表面区域均一或基本均一地进行,因此可以抑制在图像形成过程中曝光历史(所谓的重影)在感光体12上的残留。
此外,在本示例性实施方式的成像设备10中,将向感光体12表面发射除电用光的除电光源28A设置在感光体12的旋转轴方向上的一个端部,这样,与在另一部分(例如,在旋转轴方向Y上的另一个端部)设置有另一个除电光源28A的结构相比,成像设备10可具有更简单的结构。因此,本发明的成像设备10即使以较简单的结构也能抑制重影(在前面的图像形成循环中产生的曝光历史所导致的感光体12上的图像缺陷)的出现。
图1显示用于形成单色图像的成像设备。本发明的成像设备不局限于这种形式,它可以是包含多个图像形成单元的串列式彩色成像设备或旋转式显影装置(也称之为旋转显影机)。此处旋转式显影装置指包含多个显影单元的显影装置,所述显影单元能依次旋转移动,使得只有所需的显影单元位于与感光体相对的位置,从而在感光体上依次形成每种目标颜色的调色剂图像。
此外,可将选自感光体、充电单元、潜像形成单元、显影单元和清洁单元中的至少一种与除电单元一体化从而构成可从成像设备中拆除的处理盒。
(第二示例性实施方式)
在第一示例性实施方式中,描述了这样的示例性结构:底涂层2由单层组成,且其厚度从感光体12的旋转轴方向Y上邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低,这样,在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下,可将底涂层2的体积电阻值调整为在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低。
在第二示例性实施方式中,将描述这样的示例性结构:底涂层2由两层组成,为了在底涂层2被包含在感光体12中并被设置在成像设备10上的情况下使底涂层2的体积电阻值在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低,对在导电性基体1侧的底涂层以及在感光层3侧的底涂层的各自的厚度进行调整。
如图4所示,本示例性实施方式的成像设备11包含感光体13。感光体13具有圆筒状结构,并被设置成能围绕旋转轴X向特定方向(图4中箭头A的方向)旋转。在感光体13周围,沿着感光体13的旋转方向(图4中箭头A的方向)依次配置有充电单元14、曝光单元18、显影单元20、转印单元24、清洁单元26和除电单元28。
除了用感光体13代替感光体12外,本示例性实施方式的成像设备11具有与第一示例性实施方式的成像设备10相同的结构。因此,以相同的附图标记表示同一单元,并省略其详细说明。
如图5所示,感光体13至少由导电性基体1、依次层积在导电性基体1上的底涂层9和感光层3组成。感光体13的详细结构将在后文进行描述。
图5所示的感光体13是功能分离型感光体,其中感光层3由电荷产生层31和电荷输送层32组成。
除了用底涂层9代替底涂层2外,本示例性实施方式的感光体13具有与第一示例性实施方式的感光体12相同的结构。因此,以相同的附图标记表示同一要素,并省略其详细说明。
如同第一示例性实施方式的底涂层2的情况一样,通过将底涂层形成用涂布溶液涂布在导电性基体1上而形成底涂层9。
如图5所示,底涂层9由依次层积在导电性基体1上的底涂层9A和底涂层9B组成。
在底涂层9被包含在感光体13中并被设置在成像设备10上的情况下,将底涂层9的体积电阻值调整为在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低。测量体积电阻值的方法与在第一示例性实施方式中所述的方法相同,因此省略其详细描述。
与对感光体12的描述相同,在底涂层9被包含在感光体13中的情况下,与体积电阻值较低的部分的阻隔性能相比,底涂层9在体积电阻值较高的部分对导电性基体的阻隔性能更高。因此,在底涂层9被包含在感光体13中的情况下,在体积电阻值较高的部分,底涂层9对除电用光的灵敏度更低。相反,在底涂层9被包含在感光体13中的情况下,与体积电阻值较高的部分的阻隔性能相比,底涂层9在体积电阻值较低的部分对导电性基体的阻隔性能更低。因此,在底涂层9被包含在感光体13中的情况下,在体积电阻值较低的部分,底涂层9对除电用光的灵敏度更高。
除电单元28的除电光源28A被设置在感光体13的旋转轴方向Y上的一个端部,并至少向感光体13的旋转轴方向Y上的需要去除电荷的区域发射除电用光。因此,从除电单元28的除电光源28A向感光体13表面发射的除电用光的强度,从感光体13表面的旋转轴方向Y上邻近除电单元28的端部向另一个端部,随着离除电光源28A的距离的增加而逐渐降低。如此设置除电单元28从而满足上述位置关系。
如上所述,在本示例性实施方式的成像设备11中,将除电光源28A设置在感光层13的旋转轴方向上的一个端部,使得从除电光源28A向感光体13表面发射的除电用光的强度从感光体13表面的旋转轴方向Y上邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低。另一方面,底涂层9的体积电阻值在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低,因此感光体13的灵敏度在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐升高,从而避免向感光体13发射的除电用光的强度在旋转轴方向Y上不均匀。
底涂层9的在旋转轴方向Y上的邻近除电光源28A的端部(邻近除电光源28A的部分)的体积电阻值与在第一示例性实施方式的底涂层2的情况中所描述的体积电阻值的范围相同。
在本示例性实施方式中,为了如上所述调节底涂层9的体积电阻值以使其在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的一端向另一端逐渐降低,如图5所示,底涂层9具有两层结构,其中底涂层9B层积在底涂层9A上,底涂层9A的厚度在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的一端向另一端逐渐降低,底涂层9B的厚度在旋转轴方向Y上从邻近除电光源28A的一端向另一端逐渐增加。在邻近除电光源28A的一侧,底涂层9A比底涂层9B厚;而在另一侧,底涂层9A比底涂层9B薄。
底涂层9A的体积电阻率为1.0×108.2Ω·cm~1.0×1014.8Ω·cm。
底涂层9B的体积电阻率为1.0×1014.8Ω·cm~1.0×108.2Ω·cm。
如果底涂层9A的体积电阻率小于1.0×108.2Ω·cm,则担心图像浓度会显著下降;如果其大于1.0×1014.8Ω·cm,则担心图像浓度会升高。底涂层9B的体积电阻率也是一样。
底涂层9A和底涂层9B分别对应于本发明的成像设备的第一底涂层和第二底涂层。
在本示例性实施方式中,底涂层9A和9B的“在旋转轴方向上最靠近除电光源28A”的部分指在旋转轴方向Y上离除电光源28A最近的部分,此处底涂层9A具有最大厚度,底涂层9B具有最小厚度。
此外,在本示例性实施方式中,底涂层9A和9B的“在旋转轴方向Y上最远离除电光源28A”的部分指在旋转轴方向Y上离除电光源28A最远的部分,此处底涂层9A具有最小厚度,底涂层9B具有最大厚度。
具有底涂层9A和层积在底涂层9A上的底涂层9B的双层结构的底涂层9自身的厚度在旋转轴方向Y上优选为近似均一或基本均一。如果上述厚度不均一,则感光层整体的膜厚度会变得不均匀并会导致难以与其他部件相互作用,从而造成设备不稳定。另一方面,底涂层9的厚度在旋转轴方向Y上均一或基本均一的情况下,可以避免曝光单元18的曝光和显影单元20的显影的不均匀,从而进一步抑制图像品质的劣化。
可以将用于底涂层9A的底涂层涂布溶液涂布在导电性基体1上,然后将用于底涂层9B的底涂层涂布溶液涂布在底涂层9A上,从而形成由底涂层9A和底涂层9B组成的底涂层9。
可以以与第一示例性实施方式的底涂层2的厚度中相同的方式调整底涂层9A和9B的厚度。
可以以与第一示例性实施方式的底涂层2中相同的方式形成底涂层9A和9B,即,将含有金属氧化物颗粒、添加剂、固化性树脂、固化剂和溶剂的底涂层形成用涂布溶液涂布在导电性基体1上,从而得到所需厚度,然后固化所述涂层。
底涂层9A和9B优选包含相同金属元素的金属氧化物颗粒。此外,底涂层9A和9B优选以相同的混合比包含相同的材料,并具有相同或基本相同的组成。
如上所述,在底涂层9A和9B包含相同金属元素的金属氧化物颗粒并具有相同组成的情况下,可以降低感光体13的生产成本并提高其生产性。
可以通过以与在第一示例性实施方式中所述的相同的方式调整金属氧化物颗粒的混合条件,从而将底涂层9A和9B的体积电阻率调整到预定范围内。更具体而言,可通过例如制备底涂层形成用涂布溶液以使其体积电阻率落入预定范围内,从而将底涂层9A和9B的体积电阻率调整到预定范围内,其中所述底涂层9A和9B构成本示例性实施方式的设置在成像设备11上的感光体13的底涂层9。
(成像设备)
在下文中,将对本示例性实施方式的成像设备11的机制进行描述。
在本示例性实施方式的成像设备11中,充电单元14给感光体13的表面充电以达到预定电位。感光体13绕着旋转轴X旋转,当感光体13表面上的由充电单元14充电的部分到达装有曝光单元18的位置时,曝光单元18对所述部分进行光照射。结果,在感光体13上形成了与图像数据对应的静电潜像。
感光体13绕着旋转轴X继续旋转,当具有静电潜像的感光体13上的部分到达装有显影单元20的位置时,以调色剂对静电潜像进行显影从而在感光体13上形成了与静电潜像对应的调色剂图像。
感光体13继续旋转,当具有调色剂图像的部分到达装有转印单元24的位置时,转印单元24将调色剂图像转印到记录介质27上。
在已通过感光体13围绕旋转轴X的旋转将调色剂图像从感光体13的外表面转印到记录介质27上之后,当形成调色剂图像的部分到达装有除电单元28的位置时,除电单元28的除电光源28A朝着感光体13的表面发射除电用光,从而将感光体13表面上的电荷去除。然后,再次通过充电单元14对所述部分充电。
如上所述,除电单元28的除电光源28A从感光体13的旋转轴方向Y上的一个端部向另一个端部发射除电用光。将除电光源28A设置在感光体13的旋转轴方向Y上的一个端部,使得除电用光的强度从感光体13的旋转轴方向Y上邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低。然而,如上所述,在底涂层9被包含在感光体13中并被设置在成像设备11上的情况下,本示例性实施方式的感光体13的底涂层9具有下述结构:体积电阻值从感光体13的旋转轴方向Y上邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐降低,因此感光体对除电用光的灵敏度从感光体13的旋转轴方向Y上邻近除电光源28A的端部向另一个端部逐渐增加。
因此,在本示例性实施方式的成像设备11中,从感光体13表面去除电荷可以在感光体13的旋转轴方向上的全部表面区域均一或基本均一地进行,因此可以抑制在图像形成过程中曝光历史(所谓的重影)在感光体13上的残留。
此外,在本示例性实施方式的成像设备11中,将向感光体13表面发射除电用光的除电光源28A设置在感光体13的旋转轴方向上的一个端部,这样,与在另一部分(例如,在旋转轴方向Y上的另一个端部)设置有另一个除电光源28A的结构相比,成像设备11可具有更简单的结构。因此,本发明的成像设备11即使以较简单的结构也能抑制重影(在前面的图像形成循环中产生的曝光历史所导致的感光体13上的图像缺陷)的出现。
图4显示用于形成单色图像的成像设备。本发明的成像设备不局限于这种形式,它可以是包含多个图像形成单元的串列式彩色成像设备或旋转式显影装置(也称之为旋转显影机)。此处旋转式显影装置指包含多个显影单元的显影装置,所述显影单元能依次旋转移动,使得只有所需的显影单元位于与感光体相对的位置,从而在感光体上依次形成每种目标颜色的调色剂图像。
此外,可将选自感光体、充电单元、潜像形成单元、显影单元和清洁单元中的至少一种单元与除电单元一体化从而构成可从成像设备中拆除的处理盒。
实施例
在下文中,将参照实施例和比较例提供本发明的进一步的细节。但本发明决不局限于这些实施例。
(实施例A1)
将100重量份氧化锌颗粒(金属氧化物颗粒,平均粒径为70nm,BET比表面积为15m2/g,TAYCA Corporation的试验产品)与500重量份甲苯搅拌混合,然后向其中加入1.25重量份硅烷偶联剂(信越化学社生产的KBM603),将该混合物继续搅拌2小时。然后减压蒸馏除去甲苯,并在120℃焙烧3小时。这样制得经硅烷偶联剂处理的氧化锌颜料。
将60重量份上述经表面处理的氧化锌、0.3重量份茜素(SIGMA-ALDRICH JAPAN K.K.生产)、13.5重量份作为固化剂的封端异氰酸酯(Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd.生产的SUMIJULE 3175)、15重量份丁醛树脂(积水化学社生产的BM-1)溶解在85重量份甲基乙基酮中,将38重量份的该溶液与25重量份甲基乙基酮混合,并在砂磨机中用粒径为1mm的玻璃珠将该混合物分散。
将所得的分散液样品涂布在玻璃板上,使其干燥后的厚度为20μm,并通过分光光度计测量干燥膜对波长为950nm的光的透光率。当透光率达到30%时,停止分散工序,得到底涂层形成用分散液。
用于测量透光率的上述样品的体积电阻率为1.0×1012.5(Ω·cm)。
上述体积电阻率通过下述方法获得:利用测量工具(R12702A/BResistivity Chamber,Advantest Corporation生产)和高电阻测定器(R8340A数字高电阻/微电流计,Advantest Corporation生产)向样品片施加经调节可提供1000V/cm(施加电压/组合物片厚度)电场的电压30秒,然后以施加电压和电压施加后的电流值为基础通过下述公式计算体积电阻率。
体积电阻率(Ω·cm)=(19.63×施加电压(V))/(电流值(A)×组合物片厚度(cm))
向上述分散液中加入0.005重量份作为催化剂的二月桂酸二辛基锡和4.0重量份的硅树脂颗粒(GE Toshiba Silicones Co.,Ltd.生产的TOSPEARL 145),从而得到底涂层形成用涂布溶液。
通过浸渍法将所得的涂布溶液涂布在直径30mm、长404mm且厚1mm的圆筒状铝基材上,使得涂布速度能从基材的旋转轴Y的方向上的一端向另一端逐渐变化,从而得到膜厚度变化。在除电光源被设置在成像设备中的情况下,将膜厚度调节为在基材的旋转轴方向上从邻近除电光源的端部向基材的另一个端部以连续的方式降低。
将所涂布的涂布溶液在195℃干燥并固化27分钟,从而得到平均厚度为20μm的底涂层,在旋转轴方向上,底涂层的离除电光源最近的部分的厚度(即最大厚度)为23μm,离除电光源最远的部分的厚度(即最小厚度)为17μm。
从基材的旋转轴方向Y上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的5个点测量上述底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分(具有最大厚度)的体积电阻值与离除电光源最远的部分(具有最小厚度)的体积电阻值分别为1.0×108.57Ω和1.0×108.44Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×108.57Ω向1.0×108.44Ω降低的趋势。
接下来,在底涂层上形成感光层。将15重量份作为电荷产生材料的氯镓酞菁、10重量份作为粘合剂树脂的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(UnionCarbide Corporation生产的VMCH)和200重量份乙酸正丁基酯的混合物在使用粒径为1mm的玻璃珠的砂磨机中分散4小时。将175重量份的乙酸正丁酯和180重量份的甲基乙基酮加入到所述分散液中并搅拌,从而得到电荷产生层用涂布溶液。采用浸涂法将电荷产生层用涂布溶液涂布在底涂层上,并在常温(25℃)干燥,从而得到厚度为0.2μm的电荷产生层。
将4重量份的N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-[1,1’]联苯基-4,4’-二胺和6重量份的双酚Z型聚碳酸酯树脂(粘均分子量:40,000)溶解在80重量份的四氢呋喃中,将所得溶液涂布在电荷产生层上,然后在115℃干燥40分钟,从而在电荷产生层上进一步形成厚度为25μm的电荷输送层。这样得到了感光体。
将所得的感光体安装在印刷机(富士施乐株式会社生产的DocuCentre Color II 4300)中,该印刷机改装成LED(发射除电用光的光源)仅从感光体的旋转轴方向Y(如图2所示)上的一个端部向另一个端部朝着感光体的表面发射除电用光,而且,该印刷机配备有处理盒,该处理盒具有遮光部件,其对除了需要去除电荷的区域之外的区域进行遮蔽以避免其受到光照射。
同时,将感光体以这样的方式设置在印刷机中:底涂层具有更大厚度(具有更高体积电阻值)的一端位于邻近光源的一侧,底涂层具有更小厚度(具有更低体积电阻值)的一端位于远离光源的一侧。
<浓度评价>
上述成像设备中,在下述条件下,在30张A3记录纸上以连续方式形成浓度为30%的全区域半色调品红图像:由充电单元充电后的感光体表面上的充电电位为-700V,曝光单元对感光体的曝光能量为4.5mJ/m2,旋转速度为165mm/秒。
将印刷时的外部环境设置为22℃和50%RH。连续形成30张图像后,对于在第30张记录纸上印刷的图像,在与感光体的旋转轴方向Y对应的方向上的中心部分和两端部分测量其浓度。用浓度计(X-Rite,Inc.生产的X-Rite 404)进行测量。
将图像中心部分的浓度和旋转轴方向Y上的两端中的一端的图像浓度之间的差值,与图像中心部分的浓度和旋转轴方向Y上的另一端的图像浓度之间的差值进行比较,将两个差值中的较大值作为“ΔD”列于表1。
在表1中,当ΔD的值更小时,评价为达到了更高程度的面内浓度均一性。另一方面,当ΔD的值更大时,评价为无法达到较高程度的面内浓度均一性。当ΔD的值大于0.2时,评价为“NG”,表示存在图像劣化。
<重影评价>
通过目视观察来评价是否存在因前面的印刷过程的图像记录残留而导致的图像缺陷(重影)。
<表面电位评价>
进一步将电位探测器(Trek 344,TREK INC.生产)安装在上述评价所用的印刷机中,安装位置是感光体被除电用光照射的部分的下游,且位于感光体由充电单元充电的部分的上游。
在形成第30张图像时进行了除电用光的照射之后,立即在旋转轴方向Y上离除电光源最近的部分和离除电光源最远的部分测定感光体的表面电位。
将表面电位的差值(在旋转轴方向Y上离除电光源最近的部分处测定的表面电位与在旋转轴方向Y上离除电光源最远的部分处测定的表面电位之间的差值)作为“ΔV”列于表1。
表面电位的评价中,在下述条件下进行图像形成:由充电单元充电后的感光体表面上的充电电位为-700V,曝光单元对感光体的曝光能量为4.5mJ/m2,旋转速度为165mm/秒。
(实施例A2)
除了底涂层厚度不同外,以与实施例A1基本相同的方式制备感光体,并以与实施例A1相同的方式评价浓度、重影和表面电位。
在实施例A2中,调整底涂层形成用溶液的涂布速度以致所述层在195℃干燥和固化27分钟后平均厚度为20μm,在离除电光源最近的部分(厚度最大)的厚度为25μm,在离除电光源最远的部分(厚度最小)的厚度为15μm。
从铝基材的旋转轴方向Y上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的五个点测量实施例A2的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分(具有最大厚度)的体积电阻值与离除电光源最远的部分(具有最小厚度)的体积电阻值分别为1.0×108.61Ω和1.0×108.38Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×108.61Ω向1.0×108.38Ω降低的趋势。
浓度、重影和表面电位的评价结果列于表1。
(实施例A3)
除了底涂层厚度不同外,以与实施例A1基本相同的方式制备感光体,并以与实施例A1相同的方式评价浓度、重影和表面电位。
在实施例A3中,调整底涂层形成用溶液的涂布速度以致所述层在195℃干燥和固化27分钟后平均厚度为25μm,离除电光源最近的部分(厚度最大)的厚度为27μm,离除电光源最远的部分(厚度最小)的厚度为24μm。
在旋转轴方向Y上从铝基材的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的五个点测量实施例A3的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分(具有最大厚度)的体积电阻值与离除电光源最远的部分(具有最小厚度)的体积电阻值分别为1.0×108.64Ω和1.0×108.59Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×108.64Ω向1.0×108.59Ω降低的趋势。
浓度、重影和表面电位的评价结果列于表1。
(实施例A4)
除了使用氧化钛代替氧化锌作为金属氧化物颗粒外,以与实施例A1基本相同的方式制备感光体,并以与实施例A1相同的方式评价浓度、重影和表面电位。
实施例A4中得到的透光率测试用样品以与实施例A1相同的方式测得的体积电阻率为1.0×1010.4(Ω·cm)。
从铝基材的旋转轴方向Y上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的五个点测量实施例A4的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分(具有最大厚度)的体积电阻值与离除电光源最远的部分(具有最小厚度)的体积电阻值分别为1.0×106.47Ω和1.0×106.34Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×106.47Ω向1.0×106.34Ω降低的趋势。
浓度、重影和表面电位的评价结果列于表1。
(实施例A5)
除了底涂层厚度不同外,以与实施例A1基本相同的方式制备感光体,并以与实施例A1相同的方式评价浓度、重影和表面电位。
在实施例A5中,调整底涂层形成用溶液的涂布速度以致所述层在195℃干燥和固化27分钟后平均厚度为25μm,离除电光源最近的部分(厚度最大)的厚度为26μm,离除电光源最远的部分(厚度最小)的厚度为24μm。
从铝基材的旋转轴方向Y上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的五个点测量实施例A5的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分(具有最大厚度)的体积电阻值与离除电光源最远的部分(具有最小厚度)的体积电阻值分别为1.0×108.62Ω和1.0×108.59Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×108.62Ω向1.0×108.59Ω降低的趋势。
浓度、重影和表面电位的评价结果列于表1。在实施例A5中,观察到轻微的重影,但评价为在实际使用中可接受。
(对比例A1)
除了底涂层厚度不同外,以与实施例A1基本相同的方式制备感光体,并以与实施例A1相同的方式评价浓度、重影和表面电位。
在比较例A1中,调整底涂层形成用溶液的涂布速度以致所述层在195℃干燥和固化27分钟后平均厚度为20μm,离除电光源最近的部分(厚度最小)的厚度为17μm,离除电光源最远的部分(厚度最大)的厚度为23μm。
从铝基材的旋转轴方向Y上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的五个点测量对比例A1的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分(具有最小厚度)的体积电阻值与离除电光源最远的部分(具有最大厚度)的体积电阻值分别为1.0×108.44Ω和1.0×108.57Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×108.44Ω向1.0×108.57Ω升高的趋势。
浓度、重影和表面电位的评价结果列于表1。
(比较例A2)
除了底涂层厚度均一外,以与实施例A1基本相同的方式制备感光体,并以与实施例A1相同的方式评价浓度、重影和表面电位。
在比较例A2中,调整底涂层形成用溶液的涂布速度以致所述层在195℃干燥和固化27分钟后平均厚度为20μm,离除电光源最近(厚度最小)的部分的厚度为20μm,离除电光源最远(厚度最大)的部分的厚度为20μm。
从铝基材的旋转轴方向Y上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的五个点测量比较例A2的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分(具有最小厚度)的体积电阻值与离除电光源最远的部分(具有最大厚度)的体积电阻值分别为1.0×108.51Ω和1.0×108.51Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值在1.0×108.51Ω保持不变。
浓度、重影和表面电位的评价结果列于表1。
Figure S200810090219XD00531
(实施例B1)
将100重量份氧化锌颗粒(金属氧化物颗粒,平均粒径70nm,BET比表面积15m2/g,TAYCA Corporation的试验产品)与500重量份甲苯搅拌混合,然后向其中加入1.25重量份硅烷偶联剂(信越化学社生产的KBM603),将该混合物继续搅拌2小时。然后减压蒸馏除去甲苯,并在120℃焙烧3小时。这样制得经硅烷偶联剂处理的氧化锌颜料。
将60重量份上述经表面处理的氧化锌、0.3重量份茜素(SIGMA-ALDRICH JAPAN K.K.生产)、13.5重量份作为固化剂的封端异氰酸酯(Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd.生产的SUMIJULE 3175)、15重量份丁醛树脂(积水化学社生产的S-LEC BM-1)混合在85重量份甲基乙基酮中,将38重量份的该溶液与25重量份甲基乙基酮混合,并在砂磨机中用粒径为1mm的玻璃珠将该混合物分散。
将所得的分散液样品(称为分散液S)涂布在玻璃板上,使其干燥后的厚度为20μm,并通过分光光度计测量干燥膜对波长为950nm的光的透光率。当透光率达到80%时,停止分散工序,得到底涂层形成用分散液A。
以与实施例A1相同的方式测得用于测量透光率的上述样品的体积电阻率为1.0×1012.5(Ω·cm)。
以与上述分散液A相同的方式将分散液S样品涂布在玻璃板上,使其干燥后的厚度为20μm,并通过分光光度计测量干燥膜对波长为950nm的光的透光率。当透光率达到25%时,停止分散工序,得到底涂层形成用分散液B。
以与实施例A1相同的方式测得用于测量透光率的上述样品的体积电阻率为1.0×1010(Ω·cm)。
分别向上述底涂层形成用分散液A和B中加入0.005重量份作为催化剂的二月桂酸二辛基锡和4.0重量份的硅树脂颗粒(GE ToshibaSilicones Co.,Ltd.生产的TOSPEARL 145),从而得到底涂层形成用涂布溶液A和B。
通过浸渍法将底涂层形成用涂布溶液A涂布在直径30mm、长404mm且厚1mm的圆筒状铝基材上,使得涂布速度能从基材的旋转轴Y的方向上的一端向另一端逐渐变化,从而得到膜厚度变化。在除电光源被设置在成像设备中的情况下,将膜厚度调节为在基材的旋转轴方向上从邻近除电光源的端部向基材的另一个端部以连续的方式降低。
然后将底涂层形成用涂布溶液B涂布在已涂布于铝基材上的底涂层形成用溶液A上,使得涂布速度在基材的旋转轴Y的方向上从基材的一端向另一端逐渐变化,从而得到膜厚度变化。在除电光源被设置在成像设备中的情况下,将膜厚度调整为在基材的旋转轴方向上从邻近除电光源的端部向基材的另一个端部以连续的方式增加。
在195℃干燥并固化27分钟后,得到由溶液A的底涂层A和溶液B的底涂层B组成的具有双层结构的底涂层。在旋转轴方向Y上,该底涂层具有22μm的恒定厚度。
从基材的旋转轴方向上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的5个点测量上述具有双层结构的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分的体积电阻值与离除电光源最远的部分的体积电阻值分别为1.0×1012.41Ω和1.0×1011.99Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×1012.41Ω向1.0×1011.99Ω降低的趋势。以与实施例A1相同的方式测定体积电阻值。
接下来,在底涂层上形成感光层。将15重量份作为电荷产生材料的氯镓酞菁、10重量份作为粘合剂树脂的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(UnionCarbide Corporation生产的VMCH)和200重量份乙酸正丁酯的混合物在使用粒径为1mm的玻璃珠的砂磨机中分散4小时。将175重量份的乙酸正丁基酯和180重量份的甲基乙基酮加入到所述分散液中并搅拌,从而得到电荷产生层用涂布溶液。采用浸涂法将所述溶液涂布在底涂层上,并在常温(25℃)干燥,从而得到厚度为0.2μm的电荷产生层。
将4重量份的N,N’-二苯基-N,N′-二(3-甲基苯基)-[1,1’]联苯基-4,4’-二胺和6重量份的双酚Z型聚碳酸酯树脂(粘均分子量:40,000)溶解在80重量份的四氢呋喃中,将所得溶液涂布在电荷产生层上,然后在115℃干燥40分钟,从而在电荷产生层上进一步形成厚度为25μm的电荷输送层。这样得到了感光体。
将所得的感光体安装在印刷机(富士施乐株式会社生产的DocuCentre Color II 4300)中,将所述印刷机改装成LED(发射除电用光的光源)仅从感光体的旋转轴方向Y(如图2所示)上的一个端部向另一个端部朝着感光体的表面发射除电用光,并且该印刷机配备有处理盒,该处理盒具有遮光部件,其对除了需要去除电荷的区域之外的区域进行遮蔽以避免其受到光照射。
同时,将感光体以这样的方式设置在印刷机中:体积电阻值更高的一端位于在旋转轴方向Y上邻近光源的一侧,体积电阻值更低的一端位于在旋转轴方向Y上远离光源的一侧。
<浓度评价>
上述成像设备中,在下述条件下,在30张A3记录纸上以连续方式形成浓度为30%的全区域半色调品红图像:由充电单元充电后的感光体表面上的充电电位为-700V,曝光单元对感光体的曝光能量为4.5mJ/m2,旋转速度为165mm/秒。将印刷时的外部环境设置为22℃和50%RH。
连续形成30张图像后,对于在第30张记录纸上印刷的图像,在与感光体的旋转轴方向Y对应的方向上的中心部分和两端部分测量其浓度。用浓度计(X-Rite,Inc.生产的X-Rite 404)进行测量。
将图像中心部分的浓度和旋转轴方向Y上的两端中的一端的图像浓度之间的差值,与图像中心部分的浓度和旋转轴方向Y上的另一端的图像浓度之间的差值进行比较,将两个差值中的较大值作为“ΔD”列于表2。
在表2中,当ΔD的值更小时,评价为达到了更高程度的面内浓度均一性。另一方面,当ΔD的值更大时,评价为无法达到较高程度的面内浓度均一性。当ΔD的值大于0.2时,评价为“NG”,表示存在图像劣化。
<重影评价>
通过目视观察来评价是否存在因前面的印刷过程的图像记录残留而导致的图像缺陷(重影)。
<表面电位评价>
进一步将电位探测器(Trek 344,TREK INC.生产)安装在上述评价所用的印刷机中,安装位置是感光体被除电用光照射的部分的下游,且位于感光体由充电单元充电的部分的上游。
如上所述,在形成第30张图像时进行了除电用光的照射之后,立即在旋转轴方向Y上离除电光源最近的部分和离除电光源最远的部分测定感光体的表面电位。
将表面电位的差值(在旋转轴方向Y上离除电光源最近的部分处测定的表面电位与在旋转轴方向Y上离除电光源最远的部分处测定的表面电位之间的差值)作为“ΔV”列于表2。
表面电位的评价中,在下述条件下进行图像形成:由充电单元充电的感光体表面上的充电电位为-700V,曝光单元对感光体的曝光能量为4.5mJ/m2,旋转速度为165mm/秒。
(实施例B2)
除了在涂布溶液B中采用氧化钛代替氧化锌作为金属氧化物颗粒之外,以与实施例B1基本相同的方式制备感光体,并以与实施例B1相同的方式评价浓度、重影和表面电位。
透光率测试用涂布溶液B的样品的以与实施例B1相同的方式测得的体积电阻率为1.0×1010.3(Ω·cm)。
从铝基材的旋转轴方向Y上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的五个点测量实施例B2的具有双层结构的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分的体积电阻值与离除电光源最远的部分的体积电阻值分别为1.0×1012.41Ω和1.0×1011.99Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×1012.41Ω向1.0×1011.99Ω降低的趋势。
浓度、重影和表面电位的评价结果列于表2。
(实施例B3)
除了在底涂层形成用涂布溶液A和B中都不添加茜素(具有作为受体的性质)之外,以与实施例B1基本相同的方式制备感光体,并以与实施例B1相同的方式评价浓度、重影和表面电位。
透光率测试用涂布溶液A和B的样品的以与实施例B1相同的方式测得的体积电阻率分别为1.0×1012.8(Ω·cm)和1.0×1010.8(Ω·cm)。
从铝基材的旋转轴方向Y上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的五个点测量实施例B3的具有双层结构的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分的体积电阻值与离除电光源最远的部分的体积电阻值分别为1.0×1012.71Ω和1.0×1012.30Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×1012.71Ω向1.0×1012.30Ω降低的趋势。
浓度、重影和表面电位的评价结果列于表2。
(实施例B4)
除了在涂布溶液B中使用氧化钛代替氧化锌外,以与实施例B3基本相同的方式制备感光体,并以与实施例B3相同的方式评价浓度、重影和表面电位。
透光率测试用涂布溶液B样品的以与实施例B1相同的方式测得的体积电阻率为1.0×1010.5(Ω·cm)。
从铝基材的旋转轴方向Y上的一端到另一端,在预定间隔(60mm)的五个点测量实施例B4的具有双层结构的底涂层的体积电阻值。离除电光源最近的部分的体积电阻值与离除电光源最远的部分的体积电阻值分别为1.0×1012.71Ω和1.0×1012.99Ω。而且,观测到上述两点间的体积电阻值显示从1.0×1012.71Ω向1.0×1012.99Ω升高的趋势。
浓度、重影和表面电位的评价结果列于表2。
Figure S200810090219XD00591

Claims (18)

1.一种成像设备,所述成像设备包含:
被旋转驱动的图像承载体,所述图像承载体包含基体上的底涂层和感光层;
充电单元,所述充电单元向所述图像承载体的表面充电;
潜像形成单元,所述潜像形成单元通过对已由所述充电单元充电的图像承载体的表面进行曝光从而在所述图像承载体上形成静电潜像;
显影单元,所述显影单元通过以调色剂使所述静电潜像显影而在所述图像承载体上形成与所述静电潜像对应的调色剂图像;
转印单元,所述转印单元将所述调色剂图像转印到图像接受体上;以及
除电单元,所述除电单元包含光源,在所述调色剂图像转印后,所述光源在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的一侧以除电用光照射该图像承载体的表面,从而去除所述图像承载体表面的电荷,
其中,所述底涂层的体积电阻值在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐降低。
2.如权利要求1所述的成像设备,其中,所述底涂层的厚度在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐降低。
3.如权利要求1所述的成像设备,其中,所述底涂层在所述图像承载体的旋转轴方向上的两个端部的厚度与所述底涂层在所述图像承载体的旋转轴方向上的平均厚度之差均为所述底涂层的平均厚度的10%~50%。
4.如权利要求1所述的成像设备,其中,所述底涂层的体积电阻率为1.0×108Ω·cm~1.0×1015Ω·cm。
5.如权利要求1所述的成像设备,其中:
所述底涂层包含第一底涂层和第二底涂层,所述第一底涂层的厚度在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐降低;所述第二底涂层形成于所述第一底涂层之上,所述第二底涂层的厚度在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐升高,以及
所述第一底涂层在所述光源侧的端部的厚度大于所述第二底涂层在所述光源侧的端部的厚度,而且所述第一底涂层在所述另一个端部的厚度小于所述第二底涂层在所述另一个端部的厚度。
6.如权利要求5所述的成像设备,其中,所述第一底涂层的体积电阻率为1.0×108.2Ω·cm~1.0×1014.8Ω·cm,所述第二底涂层的体积电阻率为1.0×1014.8Ω·cm~1.0×108.2Ω·cm。
7.如权利要求5所述的成像设备,其中,所述第一底涂层和所述第二底涂层包含相同金属元素的金属氧化物颗粒。
8.如权利要求7所述的成像设备,其中,所述第一底涂层和所述第二底涂层在其中的材料和其混合比方面具有相同的组成,但所述金属氧化物颗粒的分散状态不同。
9.如权利要求1所述的成像设备,其中,以来自所述光源的除电用光直接照射所述图像承载体。
10.一种处理盒,所述处理盒包含:
被旋转驱动的图像承载体,所述图像承载体包含基体上的底涂层和感光层;
选自由下述单元组成的组中的至少一个单元:充电单元,所述充电单元向所述图像承载体的表面充电;潜像形成单元,所述潜像形成单元通过对已由所述充电单元充电的图像承载体的表面进行曝光从而在所述图像承载体上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元通过以调色剂使所述静电潜像显影而在所述图像承载体上形成与所述静电潜像对应的调色剂图像;以及调色剂去除单元,所述调色剂去除单元将残留在所述图像承载体的表面上的调色剂去除;和
除电单元,所述除电单元包含光源,在所述调色剂图像转印后,所述光源在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的一侧以除电用光照射该图像承载体的表面,从而去除所述图像承载体的表面的电荷,
其中,所述底涂层的体积电阻值在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐降低。
11.如权利要求10所述的处理盒,其中,所述底涂层的厚度在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐降低。
12.如权利要求10所述的处理盒,其中,所述底涂层在所述图像承载体的旋转轴方向上的两个端部的厚度与所述底涂层在所述图像承载体的旋转轴方向上的平均厚度之差均为所述底涂层的平均厚度的10%~50%。
13.如权利要求10所述的处理盒,其中,所述底涂层的体积电阻率为1.0×108Ω·cm~1.0×1015Ω·cm。
14.如权利要求10所述的处理盒,其中:
所述底涂层包含第一底涂层和第二底涂层,所述第一底涂层的厚度在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部逐渐降低;所述第二底涂层形成于所述第一底涂层之上,所述第二底涂层的厚度在所述图像承载体的旋转轴方向上从该图像承载体的所述光源侧的一个端部向该图像承载体的另一个端部侧逐渐升高,以及
所述第一底涂层在所述光源侧的端部的厚度大于所述第二底涂层在所述光源侧的端部的厚度,而且所述第一底涂层在所述另一个端部的厚度小于所述第二底涂层在所述另一个端部的厚度。
15.如权利要求14所述的处理盒,其中,所述第一底涂层的体积电阻率为1.0×108.2Ω·cm~1.0×1014.8Ω·cm,所述第二底涂层的体积电阻率为1.0×1014.8Ω·cm~1.0×108.2Ω·cm。
16.如权利要求14所述的处理盒,其中,所述第一底涂层和所述第二底涂层包含相同金属元素的金属氧化物颗粒。
17.如权利要求16所述的处理盒,其中,所述第一底涂层和所述第二底涂层在其中的材料和其混合比方面具有相同的组成,但所述金属氧化物颗粒的分散状态不同。
18.如权利要求10所述的处理盒,其中,以来自所述光源的除电用光直接照射所述图像承载体。
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