CN101449211A - 电子照相感光体、成像装置和电子照相盒 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高灵敏度且低残余电位的电子照相感光体,其在导电性支持体上具有含金属氧化物颗粒和粘结剂树脂的底涂层和形成于该底涂层上的感光层,将所述底涂层分散在甲醇与1-丙醇以7∶3的重量比混合的溶剂中,在所得到的液体中,由动态光散射法测定得到的所述金属氧化物颗粒的体积平均粒径为0.1μm以下且累积90%粒径为0.3μm以下,并使所述感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.0°~29.0°具有一个以上清晰的主衍射峰的结晶型酞菁。
Description
技术领域
本发明涉及具有底涂层的电子照相感光体以及使用该电子照相感光体的成像装置和电子照相盒。
背景技术
由于电子照相技术可以得到即时性、高品质的图像等,所以该技术近年来不仅在复印机领域,而且在各种打印机领域也正在被广泛应用。对于作为电子照相技术的核心的电子照相感光体(下文适当时简称为“感光体”),人们正在开发使用有机系的光电导材料的有机感光体作为其光电导材料,与无机系的光电导材料相比,有机系的光电导材料具有无公害、制造容易等优点。
通常,有机感光体是在导电性支持体上形成感光层而成的。作为感光体的类型,众所周知有:所谓的单层型感光体,该单层型感光体具有将光电导性材料溶解或分散在粘结剂树脂中而成的单层的感光层(单层型感光层);所谓的层积型感光体,该层积型感光体具有由将含有电荷产生物质的电荷产生层和含有电荷传输物质的电荷传输层层积而成的多层构成的感光层(层积型感光层);等等。
对于有机感光体,由于感光体的使用环境的变化和反复使用导致的电学特性等的变化,有时在使用该感光体形成的图像中会出现各种缺陷。作为改善缺陷的技术之一,如下方法是为人们所知的:该方法在导电性基板和感光层之间设置具有粘结剂树脂和二氧化钛颗粒的底涂层以稳定地形成良好的图像(例如,参见专利文献1)。
从生产率高的角度考虑,有机感光体所具有的层通常是将材料溶解或分散在各种溶剂中得到涂布液并将该涂布液涂布、干燥而形成的。此时,对于含有二氧化钛颗粒和粘结剂树脂的底涂层,二氧化钛颗粒和粘结剂树脂在底涂层中以不相容的状态存在,因此该底涂层形成用涂布液是由分散有二氧化钛颗粒的涂布液形成的。
以往,一般是通过利用球磨机、砂磨机、行星磨、辊磨机等公知的机械粉碎装置,在有机溶剂中将二氧化钛颗粒长时间地湿式分散,从而制造这样的涂布液(例如,参见专利文献1)。此外,有文献披露,在使用分散介质将二氧化钛颗粒分散在底涂层形成用涂布液中时,分散介质的材质选为二氧化钛或氧化锆,借此即使在低温低湿条件下也能够提供反复充电曝光特性优异的电子照相感光体(例如,参见专利文献2)。
另外,作为优异的光电导性材料,具有对长波长光的灵敏度高的光电导特性的酞菁类得到了积极的研究。酞菁类特别适宜用于电子照相感光体、基于电子照相法的制版材料、图像传感器等的光电转换材料,例如可用作长波长的半导体激光或发光二极管用的电子照相感光体的电荷产生物质。
已知酞菁类不仅因中心金属的种类不同在吸收光谱、光电导性等物性上不同,而且因结晶型的不同而使物性发生较大变化。例如已知在酞菁类中,特别是氧钛酞菁和羟基镓酞菁具有高灵敏度的光电导特性,并且有各种结晶型的形式。
其中,已知在CuKα特征X射线的粉末X射线衍射光谱中,在布拉格角(2θ±0.2°)27°~29°附近具有清晰的峰的V型羟基镓酞菁以及D型的结晶型氧钛酞菁等具有特别优异的灵敏度(例如参见专利文献3和4)。
另外,已知特别是所谓的D型的结晶型氧钛酞菁具有特别优异的灵敏度(例如参见专利文献3。)。
进而,已知基于CuKα特征X射线的薄膜X射线衍射光谱中,D型氧钛酞菁在布拉格角(2θ±0.2°)9.0°~9.8°具有强衍射峰(例如参见专利文献5~7)。
制造氧钛酞菁时,有可能使用钛氯化物或使用氯化有机化合物。其结果,所得到的氧钛酞菁结晶中有可能含有氯(例如参见专利文献8)。
专利文献1:日本特开平11-202519号公报
专利文献2:日本特开平6-273962号公报
专利文献3:日本特开平10-67946号公报
专利文献4:日本特开平2-8256号公报
专利文献5:日本专利第2881921号公报
专利文献6:日本专利第2502404号公报
专利文献7:日本特开2000-7933公报
专利文献8:日本特开2001-115054号公报
在要求成像装置的更高画质化、更高寿命化中,专利文献1和2所记载的现有技术中,存在黑点、模糊之类的图像缺陷的程度增加以及反复使用时的图像缺陷的增加等情况。
另一方面,专利文献3~8中记载的具有结晶结构的酞菁是作为电子照相感光体用的电荷产生物质有用的物质。特别是已知一般称为D型的在粉末X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.3°附近具有清晰的衍射峰的结晶结构的氧钛酞菁,在用于电子照相感光体的感光层时,可以提供灵敏度特别优异的感光体。但是,使用这些酞菁的电子照相感光体中,伴随该电子照相感光体的反复使用,有时带电性降低。
特别是在反转显影的成像装置中使用上述的电子照相感光体的情况下,由于模糊和黑点增加,随着近年来成像速度的高速化、高画质化,在要求电学特性的稳定性以及画质的提高等(例如要求降低黑点、模糊,要求反复稳定性等)时,有时不能充分满足其要求。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的,其目的是提供电学特性优异、可形成高画质的图像的电子照相感光体以及使用该电子照相感光体的成像装置和电子照相盒。
本发明人着眼于底涂层与酞菁的组合,进行了深入研究,结果发现,在将特定的底涂层和粉末X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.0°~29.0°显示至少一个清晰的主衍射峰的酞菁合用时,可以得到灵敏度、残余电位以及反复特性特别优异且在图像缺陷方面优异的感光体,以至完成了本发明。
即,本发明的要点在于一种电子照相感光体,其在导电性支持体上具有含有金属氧化物颗粒和粘结剂树脂的底涂层和形成于该底涂层上的感光层,该电子照相感光体的特征在于,将所述底涂层分散在甲醇与1-丙醇以7:3的重量比混合的溶剂中,在所得到的液体中,由动态光散射法测定得到的所述金属氧化物颗粒的体积平均粒径为0.1μm以下,并且累积90%粒径为0.3μm以下,所述感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.0°~29.0°具有一个以上的清晰的主衍射峰的结晶型酞菁(技术方案1)。
此时,本发明的电子照相感光体优选在该感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.3°具有清晰的主衍射峰的氧钛酞菁(技术方案2)。
另外,本发明的电子照相感光体优选在该感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)9.0°具有清晰的衍射峰的氧钛酞菁(技术方案3)。
进而,本发明的电子照相感光体还优选在该感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)9.6°具有清晰的衍射峰的氧钛酞菁(技术方案4)。
另外,本发明的电子照相感光体还优选在该感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)9.5°和9.7°分别具有清晰的衍射峰的氧钛酞菁(技术方案5)。
进而,该氧钛酞菁优选其氯含量为1.5重量%以下(技术方案6)。
另外,该氧钛酞菁中,氯化氧钛酞菁相对于无取代氧钛酞菁的含量优选以质谱强度比计为0.070以下(技术方案7)。
进而,本发明的电子照相感光体优选在该感光层中含有下式(I)表示的化合物(技术方案8)。
(式(I)中,Ar1~Ar6各自独立地表示具有或不具有取代基的芳香族残基,X表示具有或不具有取代基的有机残基,R1~R4各自独立地表示具有或不具有取代基的不饱和基团,n1表示1或2,n0和n2~n6表示0~2的整数。)
并且,上述式(I)中优选Ar1~Ar6均为苯残基(技术方案9)。
进而,上述式(I)中优选R1~R4以下式(II)表示(技术方案10)。
(式(II)中,R5~R9各自独立地表示氢原子或者具有或不具有取代基的烷基或芳基,n7表示0~5的整数。)
本发明的其他要点在于一种成像装置,其特征在于,其具有上述的电子照相感光体、对该电子照相感光体充电的充电单元、对充电后的该电子照相感光体进行图像曝光以形成静电潜像的图像曝光单元、利用调色剂将上述静电潜像显影的显影单元和将上述调色剂转印到被转印体上的转印单元(技术方案11)。
本发明的另外的要点在于一种电子照相盒,其特征在于,其具有上述的电子照相感光体和以下单元中的至少一个单元:对该电子照相感光体充电的充电单元、对充电后的该电子照相感光体进行图像曝光以形成静电潜像的图像曝光单元、利用调色剂将上述静电潜像显影的显影单元、将上述调色剂转印到被转印体上的转印单元、使转印到被转印体上的调色剂定影的定影单元以及将附着在该电子照相感光体上的调色剂回收的清洁单元(技术方案12)。
根据本发明可以提供电学特性优异、可形成高画质的图像的电子照相感光体以及使用了该电子照相感光体的成像装置和电子照相盒。
附图说明
图1是示意性表示本发明的一实施方式的湿式搅拌球磨机的构成的纵截面图。
图2是示意性表示本发明的一实施方式的湿式搅拌球磨机所使用的机械密封件的纵截面扩大图。
图3是示意性表示本发明的一实施方式的湿式搅拌球磨机的另一个例子的纵截面图。
图4是示意性表示图3所示的湿式搅拌球磨机的分离器的横截面图。
图5是表示具备本发明的电子照相感光体的成像装置的一实施方式的要部构成的示意图。
符号说明
1 感光体
2 充电装置(充电辊)
3 曝光装置
4 显影装置
5 转印装置
6 清洁装置
7 定影装置
14 分离器
15 轴
16 夹套
17 定子
19 排出路
21 转子
24 皮带轮
25 回转接头
26 原料浆料的供给口
27 筛支架
28 筛
29 制品浆料取出口
31 盘
32 叶片
35 阀体
41 显影槽
42 搅拌器
43 供给辊
44 显影辊
45 调整部件
71 上部定影部件(定影辊)
72 下部定影部件(定影辊)
73 加热装置
100 密封环
101 接合环
102 弹簧
103 嵌合槽
104 O形环
105 轴
106 分离器
107 定位架
108 转子
109 塞子
110 螺钉
111 排出路
112 孔
113 定位架
114 叶片嵌合槽
115 盘
116 叶片
T 调色剂
P 转印材(纸张、介质)
具体实施方式
以下对本发明的实施方式详细说明,以下记载的构成要件的说明是本发明的实施方式的代表例,在不脱离本发明的要旨的范围可以任意变更进行实施。
本发明的电子照相感光体的构成为,在导电性支持体上具有含有金属氧化物颗粒和粘结剂树脂的底涂层和形成于该底涂层上的感光层。并且,本发明的电子照相感光体中,使用含有具有规定的粒径分布的金属氧化物颗粒的底涂层,同时感光层含有特定的结晶型酞菁。此外,此处的用语“结晶型酞菁”表示具有结晶性的酞菁。
[I.导电性支持体]
对导电性支持体没有特别限制,主要使用例如铝、铝合金、不锈钢、铜、镍等金属材料;混合有金属、碳、氧化锡等导电性粉体的赋予了导电性的树脂材料;在表面上蒸镀或涂布有铝、镍、ITO(氧化铟氧化锡合金)等导电性材料的树脂、玻璃、纸等。
另外,作为导电性支持体的形态,可以使用例如鼓状、片状、带状等。另外,为了控制导电性和表面性等或为了覆盖缺陷,可以在金属材料的导电性支持体上涂布具有适当的电阻值的导电性材料。
进而,在使用铝合金等金属材料作为导电性支持体时,可以在实施了阳极氧化处理后再使用。在实施了阳极氧化处理的情况下,优选通过公知的方法实施封孔处理。
例如在铬酸、硫酸、草酸、硼酸、氨基磺酸等酸性浴中通过阳极氧化处理来形成阳极氧化覆膜,这些酸性浴之中,特别是在硫酸中的阳极氧化处理可以获得更加良好的结果。硫酸中的阳极氧化的情况下,优选设定在硫酸浓度为100~300g/L(克/升。以下有时将“升”适宜地简称为L)、溶解的铝浓度为2~15g/L、液体温度为15~30℃、电解电压为10~20V、电流密度为0.5~2A/dm2的范围内,但并不限于上述条件。
对于这样形成的阳极氧化覆膜优选进行封孔处理。封孔处理用公知的方法进行即可,但优选实施使其浸渍于例如含有氟化镍作为主成分的水溶液中的低温封孔处理、或使其浸渍于含有乙酸镍作为主成分的水溶液中的高温封孔处理。
对上述低温封孔处理时使用的氟化镍水溶液浓度进行适当选择,以3~6g/L的范围使用时可以获得更为理想的结果。另外,为了顺利地进行封孔处理,处理温度优选的范围是:通常为25℃以上,优选为30℃以上,并且通常为40℃以下,优选为35℃以下。另外,从同样的方面出发,优选在氟化镍水溶液pH通常为4.5以上,优选为5.5以上,并且通常为6.5以下,优选为6.0以下的范围进行处理。作为pH调节剂,可以使用例如草酸、硼酸、甲酸、乙酸、氢氧化钠、乙酸钠、氨水等。并且,对于处理时间,优选每1μm覆膜膜厚处理1~3分钟。此外,为了进一步改善覆膜物性,可以使氟化镍水溶液中含有例如氟化钴、乙酸钴、硫酸镍、表面活性剂等。接下来,进行水洗、干燥,完成低温封孔处理。
另一方面,作为上述高温封孔处理时的封孔剂,可以使用例如乙酸镍、乙酸钴、乙酸铅、乙酸镍钴、硝酸钡等金属盐水溶液等,但特别优选使用乙酸镍水溶液。使用乙酸镍水溶液时其浓度优选在5~20g/L的范围内。处理温度在通常为80℃以上,优选为90℃以上,并且通常为100℃以下,优选为98℃以下的范围,并且乙酸镍水溶液的pH在5.0~6.0的范围进行处理是优选的。此处,作为pH调节剂,可以使用例如氨水、乙酸钠等。另外,对于处理时间,优选处理通常10分钟以上,优选20分钟以上。此外,此时为了改善覆膜物性,也可以使乙酸镍水溶液含有例如乙酸钠、有机羧酸、阴离子型、非离子型表面活性剂等。进而,可以利用实质上不含盐类的高温水或高温水蒸气进行处理。接下来,进行水洗、干燥,结束高温封孔处理。
阳极氧化覆膜的平均膜厚较厚时,由于封孔液的高浓度化、高温且长时间处理,所以有时需要强封孔条件。此时,生产率变差,同时在覆膜表面易于产生斑点、污点、冒粉的表面缺陷。从这样的方面出发,阳极氧化覆膜的平均膜厚优选以通常20μm以下、特别是7μm以下来形成。
导电性支持体的表面既可以是平滑的,也可以采用特别的切削方法或进行研磨处理使其粗面化。并且,可以通过在构成支持体的材料中混合适当粒径的颗粒来使其粗面化。另外,为了低成本化,还可以不实施切削处理而直接使用拉制管。特别是使用拉拔加工、冲击加工、减薄拉深等的非切削铝支持体时,通过处理,表面存在的污点和异物等附着物、小的伤痕等消失,可以得到均一洁净的支持体,因而优选。
[II.底涂层]
底涂层是含有金属氧化物颗粒和粘结剂树脂的层。并且,只要不显著损害本发明的效果,底涂层可以含有其他的成分。
本发明的底涂层设在导电性支持体和感光层之间,具有改善导电性支持体和感光层间的粘结性、隐蔽导电性支持体的污点和伤痕等、防止杂质和表面物性的不均质化导致的载流子注入、改善电学特性的不均一性、防止因反复使用导致的表面电位降低、防止成为画质缺陷的原因的局部的表面电位变动等的功能中的至少一种功能,它并不是体现光电特性所必需的层。
[II-1.金属氧化物颗粒]
[II-1-1.金属氧化物颗粒的种类]
作为本发明的金属氧化物颗粒,可以使用在电子照相感光体中能使用的任何金属氧化物颗粒。
形成金属氧化物颗粒的金属氧化物的具体例可举出二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化锌、氧化铁等含有一种金属元素的金属氧化物;钛酸钙、钛酸锶、钛酸钡等含有两种以上金属元素的金属氧化物等。这些之中,优选由带隙为2~4eV的金属氧化物形成的金属氧化物颗粒。这是因为,带隙过小时,易于引起从导电性支持体注入载流子,易于产生黑点或色点等图像缺陷。另外,带隙过大时,因电子的俘获而使电荷的移动受阻,电学特性有可能恶化。
此外,金属氧化物颗粒既可以仅使用一种颗粒,也可以以任意组合和比例合用多种颗粒。并且,金属氧化物颗粒可以使用仅由一种金属氧化物形成的颗粒,也可以是以任意组合和比例合用两种以上金属氧化物而形成的颗粒。
在形成上述的金属氧化物颗粒的金属氧化物中,优选二氧化钛、氧化铝、二氧化硅和氧化锌,更优选二氧化钛和氧化铝,特别优选二氧化钛。
另外,只要不显著损害本发明的效果,金属氧化物颗粒的结晶型是任意的。例如对使用二氧化钛作为金属氧化物的金属氧化物颗粒(即,二氧化钛颗粒)的结晶型没有限制,金红石型、锐钛矿型、板钛矿型、无定形均可以使用。并且,二氧化钛颗粒的结晶型可以是包括来自于前述结晶状态不同的结晶型中的多个结晶状态的结晶型。
此外,可以对金属氧化物颗粒的表面进行各种表面处理。可以实施利用如下处理剂的处理:例如,氧化锡、氧化铝、氧化锑、氧化锆、二氧化硅等无机物;或硬脂酸、多元醇、有机硅化合物等有机物等。
特别是,使用二氧化钛颗粒作为金属氧化物颗粒时,优选利用有机硅化合物进行表面处理。作为有机硅化合物,可以举出例如,二甲基聚硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷等硅油;甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等有机硅烷;六甲基二硅氮烷等硅氮烷;乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等硅烷偶联剂等。
此外,金属氧化物颗粒特别优选利用以下式(i)的结构表示的硅烷处理剂进行处理。该硅烷处理剂为与金属氧化物颗粒的反应性非常好的处理剂。
上式(i)中,Ra1和Ra2各自独立地表示烷基。Ra1和Ra2的碳原子数没有限制,然而通常为1以上,并且通常为18以下,优选为10以下,更优选为6以下。Ra1和Ra2中适宜的实例可以举出甲基、乙基等。
此外,在上式(i)中,Ra3表示烷基或烷氧基。Ra3的碳原子数没有限制,然而通常为1以上,并且通常为18以下,优选为10以下,更优选为6以下。Ra3之中适宜的实例可以举出甲基、乙基、甲氧基、乙氧基等。
如果Ra1~Ra3的碳原子数过多,则与金属氧化物颗粒的反应性可能降低,在处理后的金属氧化物颗粒在底涂层形成用涂布液中的分散稳定性可能会降低。
此外,这些经表面处理的金属氧化物颗粒的最表面通常利用上述那样的处理剂进行处理。此时,上述的表面处理可以仅进行一种表面处理,也可以以任意组合进行两种以上的表面处理。例如,可以在利用以上式(i)表示的硅烷处理剂的表面处理之前利用氧化铝、二氧化硅或氧化锆等处理剂等进行处理。另外,可以以任意的组合和比例合用实施了不同的表面处理的金属氧化物颗粒。
在本发明所涉及的金属氧化物颗粒之中,可以举出已商品化的金属氧化物颗粒的实例。但是,本发明所涉及的金属氧化物颗粒并不限于以下例示出的商品。
作为二氧化钛颗粒的具体的商品实例,可以举出,未实施表面处理的超微粒二氧化钛“TTO-55(N)”;实施了Al2O3被覆的超微粒二氧化钛“TTO-55(A)”、“TTO-55(B)”;利用硬脂酸实施了表面处理的超微粒二氧化钛“TTO-55(C)”;利用Al2O3和有机硅氧烷实施了表面处理的超微粒二氧化钛“TTO-55(S)”;高纯度二氧化钛“CR-EL”;硫酸法二氧化钛“R-550”、“R-580”、“R-630”、“R-670”、“R-680”、“R-780”、“A-100”、“A-220”、“W-10”;氯化法二氧化钛“CR-50”、“CR-58”、“CR-60”、“CR-60-2”、“CR-67”;导电性二氧化钛“SN-100P”、“SN-100D”、“ET-300W”(以上,石原产业株式会社制造)等。并且,以“R-60”、“A-110”、“A-150”等二氧化钛为代表,还可以举出实施了Al2O3被覆的“SR-1”、“R-GL”、“R-5N”、“R-5N-2”、“R-52N”、“RK-1”、“A-SP”;实施了SiO2、Al2O3被覆的“R-GX”、“R-7E”;实施了ZnO、SiO2、Al2O3被覆的“R-650”;实施了ZrO2、Al2O3被覆的“R-61N”(以上为堺化学工业株式会社制造)。此外还可以举出,用SiO2、Al2O3进行了表面处理的“TR-700”;用ZnO、SiO2、Al2O3进行了表面处理的“TR-840”、“TA-500”,此外还可以举出,“TA-100”、“TA-200”、“TA-300”等表面未处理的二氧化钛;用Al2O3实施了表面处理的“TA-400”(以上为富士钛工业株式会社制造);未实施表面处理的“MT-150W”、“MT-500B”;用SiO2、Al2O3进行了表面处理的“MT-100SA”、“MT-500SA”;用SiO2、Al2O3和有机硅氧烷进行了表面处理的“MT-100SAS”、“MT-500SAS”(TAYCA株式会社制造)等。
此外,作为氧化铝颗粒的具体的商品实例,可以举出“AluminiumOxide C”(NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造)等。
此外,作为二氧化硅颗粒的具体的商品实例,可以举出“200CF”、“R972”(NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造)、“KEP-30”(日本触媒株式会社制造)等。
此外,作为氧化锡颗粒的具体的商品实例,可以举出“SN-100P”(石原产业株式会社制造)等。
此外,氧化锌颗粒的具体的商品实例,可以举出“MZ-305S”(TAYCA株式会社制造)等。
[II-1-2.金属氧化物颗粒的物性]
本发明所涉及的金属氧化物颗粒的粒径分布满足以下必要条件。即,将本发明中的底涂层分散在甲醇与1-丙醇以7:3的重量比混合而成的溶剂中,所得到的液体(以下适当时称为“底涂层测定用分散液”)中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径为0.1μm以下,并且其累积90%粒径为0.3μm以下,所述体积平均粒径和累积90%粒径是通过动态光散射法测定的。
下面对此进行详细说明。
(关于金属氧化物颗粒的体积平均粒径)
利用动态光散射法测定,本发明所涉及的金属氧化物颗粒在底涂层测定用分散液中的体积平均粒径为0.1μm以下,优选为95nm以下,更优选为90nm以下。并且,对所述体积平均粒径的下限没有限制,然而通常为20nm以上。由于满足所述范围,因此本发明的电子照相感光体在低温低湿下的反复曝光-充电特性稳定,能够抑制在所得到的图像上出现黑点、色点等图像缺陷。
(关于金属氧化物颗粒的累积90%粒径)
利用动态光散射法测定,本发明所涉及的金属氧化物颗粒在底涂层测定用分散液中的累积90%粒径为0.3μm以下,优选为0.25μm以下,更优选为0.2μm以下。并且,对所述累积90%粒径的下限没有限制,然而通常为10nm以上,优选为20nm以上,更优选为50nm以上。在现有的电子照相感光体中,底涂层含有较大的金属氧化物颗粒凝集体,该凝集体是由金属氧化物颗粒凝集而形成的,并且大到能够贯通底涂层的表里的程度,所述较大的金属氧化物颗粒凝集体导致成像时可能出现缺陷。此外,使用接触式充电单元的情况中也有如下可能性:对感光层进行充电时,电荷通过所述金属氧化物颗粒从感光层移动到导电性支持体,不能进行适当地充电。但是,在本发明的电子照相感光体中,累积90%粒径非常小,因此如上所述,作为缺陷的原因的大金属氧化物颗粒非常少。其结果,对于本发明的电子照相感光体,能够抑制缺陷的发生以及避免不能适当地充电,能够进行高品质成像。
(体积平均粒径和累积90%粒径的测定方法)
本发明的金属氧化物颗粒的上述体积平均粒径和上述累积90%粒径是通过如下方式得到的值:将底涂层分散在甲醇与1-丙醇以7:3的重量比混合得到的混合溶剂(这是粒度测定时的分散介质)中,制备出底涂层测定用分散液,利用动态光散射法测定所述底涂层测定用分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,由此得到上述体积平均粒径和上述累积90%粒径的值。
动态光散射法如下:将激光照射到颗粒上,检测出与微小分散的颗粒的布朗运动的速度相对应的不同相位的光散射(多普勒频移),从而求出粒度分布。底涂层测定用分散液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径的值为在底涂层测定用分散液中金属氧化物颗粒稳定分散时的值,并不是指底涂层形成后的在底涂层内的粒径。在实际测定中,对于所述体积平均粒径和累积90%粒径,具体地说,使用动态光散射方式粒度分析计(日机装社制造,MICROTRAC UPA model:9340-UPA,以下简称为UPA)在如下设定下进行测试。具体的测定操作基于所述粒度分析计的操作说明书(日机装社制,资料No.T15-490A00,修订No.E)进行。
·动态光散射方式粒度分析计的设定
测定上限:5.9978μm
测定下限:0.0035μm
通道数:44
测定时间:300秒
颗粒透过性:吸收
颗粒折射率:N/A(不适用)
颗粒形状:非球形
密度:4.20g/cm3(*)
分散介质种类:甲醇/1-丙醇=7/3
分散介质折射率:1.35
(*)密度值为二氧化钛颗粒的情况中的值,其他颗粒情况中使用上述操作说明书中记载的数值。
此外,作为分散介质的甲醇与1-丙醇的混合溶剂(重量比:甲醇/1-丙醇=7/3;折射率=1.35)的用量选择作为试样的底涂层测定用分散液的样品浓度指数(信号电平(SIGNAL LEVEL))达到0.6~0.8的量。
此外,利用动态光散射的粒度的测定在25℃进行。
本发明的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径是指,如上所述利用动态光散射法测定粒度分布时,以金属氧化物颗粒的总体积为100%,利用所述动态光散射法求出从小粒径侧开始的体积粒度分布的累积曲线时,以该累积曲线达到50%的点的粒径为体积平均粒径(中位径:中值径),以累积曲线达到90%的点的粒径为累积90%粒径。
(其他物性)
对本发明的金属氧化物颗粒的平均一次粒径没有限制,只要不显著损害本发明的效果,所述平均一次粒径就是任意的。但是,本发明的金属氧化物颗粒的平均一次粒径通常为1nm以上,优选为5nm以上,并且通常为100nm以下,优选为70nm以下,更优选为50nm以下。
此外,所述平均一次粒径可以由利用透射电子显微镜(Transmissionelectron microscope:以下适当时称为“TEM”)直接观察到的颗粒径的算术平均值求出。
此外,对本发明的金属氧化物颗粒的折射率也没有限制,只要能够用于电子照相感光体,就也可以使用任意折射率的金属氧化物颗粒。本发明的金属氧化物颗粒的折射率通常为1.3以上,优选为1.4以上,并且通常为3.0以下,优选为2.9以下,更优选为2.8以下。
此外,金属氧化物颗粒的折射率可以使用记载于各种出版物的文献值。例如,根据《フィラ—活用辞典》(フィラ—研究会编,大成社,1994)如下表1所示。
【表1】
折射率 | |
二氧化钛(金红石型) | 2.76 |
钛酸铅 | 2.70 |
钛酸钾 | 2.68 |
二氧化钛(锐钛矿型) | 2.52 |
氧化锆 | 2.40 |
硫化锌 | 2.37~2.43 |
氧化锌 | 2.01~2.03 |
氧化镁 | 1.64~1.74 |
硫酸钡(沉淀性) | 1.65 |
硫酸钙 | 1.57~1.61 |
氧化铝 | 1.56 |
氢氧化镁 | 1.54 |
碳酸钙 | 1.57~1.60 |
石英玻璃 | 1.46 |
在本发明的底涂层中,金属氧化物颗粒与粘结剂树脂的使用比例是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可。但是,在本发明的底涂层中,相对于1重量份粘结剂树脂,金属氧化物颗粒在如下范围使用:通常为0.5重量份以上,优选为0.7重量份以上,更优选为1.0重量份以上,并且通常为4重量份以下,优选为3.8重量份以下,更优选为3.5重量份以下。如果金属氧化物颗粒相对于粘结剂树脂过少,则所得到的电子照相感光体的电学特性恶化,特别是残余电位可能上升,如果金属氧化物颗粒相对于粘结剂树脂过多,则在使用该电子照相感光体形成的图像上黑点或色点等图像缺陷可能会增加。
[II-2.粘结剂树脂]
作为本发明的底涂层中所使用的粘结剂树脂,可以使用任意的粘结剂树脂,只要不显著损害本发明的效果即可。通常使用如下粘结剂树脂,该粘结剂树脂可溶于有机溶剂等溶剂,并且底涂层不溶于感光层形成用的涂布液所使用的有机溶剂等溶剂,或者底涂层的溶解性低而实质上不与感光层形成用的涂布液所使用的有机溶剂发生混合。
作为这样的粘结剂树脂,可以单独使用如下树脂或者以与固化剂一起固化的形式来使用如下树脂:例如,苯氧、环氧、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、酪蛋白、聚丙烯酸、纤维素类、明胶、淀粉、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酰胺等树脂。其中,醇溶性的共聚聚酰胺、改性聚酰胺等聚酰胺树脂显示出良好的分散性和涂布性而优选。
作为聚酰胺树脂,可以举出例如,使尼龙-6、尼龙-66、尼龙-610、尼龙-11、尼龙-12等共聚得到的所谓的共聚尼龙;如N-烷氧基甲基改性的尼龙、N-烷氧基乙基改性的尼龙那样对尼龙进行了化学改性的类型等醇溶性尼龙树脂,等等。作为具体的商品,可以举出例如“CM4000”、“CM8000”(以上为东丽制造)、“F-30K”、“MF-30”、“EF-30T”(以上为NagaseChemteX株式会社制造)等。
在这些聚酰胺树脂之中,特别优选地使用包含与以下式(ii)表示的二胺对应的二胺成分(以下适当时称为“与式(ii)对应的二胺成分”)作为构成成分的共聚聚酰胺树脂。
在上式(ii)中,Ra4~Ra7表示氢原子或有机取代基。m、n各自独立地表示0~4的整数。此外,取代基为多个时,这些取代基可以相互相同,也可以不同。
作为以Ra4~Ra7表示的有机取代基,适宜的实例可举出可以含有杂原子的烃基。其中优选的实例可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基等烷基;甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基等烷氧基;苯基、萘基、蒽基、芘基等芳基,进一步优选烷基或烷氧基。特别优选甲基、乙基。
此外,以Ra4~Ra7表示的有机取代基的碳原子数是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但通常为20以下,优选为18以下,更优选为12以下,并且通常为1以上。如果碳原子数过大,则准备底涂层形成用涂布液时聚酰胺树脂在溶剂中的溶解性恶化,并且即使能够溶解,作为底涂层形成用涂布液的保存稳定性显示出恶化的倾向。
含有与上式(ii)对应的二胺成分作为构成成分的共聚聚酰胺树脂还可以含有除与式(ii)对应的二胺成分以外的构成成分(以下适当时简称为“其他聚酰胺构成成分”)作为构成单元。作为其他聚酰胺构成成分,可以举出例如γ-丁内酰胺、ε-己内酰胺、十二碳内酰胺等内酰胺类;1,4-丁烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,20-二十烷二羧酸等二羧酸类;1,4-丁二胺、1,6-己二胺、1,8-辛二胺、1,12-十二烷二胺等二胺类;哌嗪等等。此时,对于所述共聚聚酰胺树脂,可以举出使其构成成分进行二元共聚、三元共聚、四元共聚等而形成的共聚物。
含有对上式(ii)对应的二胺成分作为构成成分的共聚聚酰胺树脂含有其他聚酰胺构成成分作为构成单元时,对与式(ii)对应的二胺成分占总构成成分的比例没有限制,然而通常为5mol%以上,优选为10mol%以上,更优选为15mol%以上,并且通常为40mol%以下,优选为30mol%以下。如果与式(ii)对应的二胺成分过多,则底涂层形成用涂布液的稳定性可能变差,如果过少,则在高温高湿度条件下的电学特性的变化增大,电学特性对环境变化的稳定性可能变差。
以下给出上述共聚聚酰胺树脂的具体例。其中,在具体例中共聚比例表示单体的投料比例(摩尔比例)。
【化5】
对上述的共聚聚酰胺的制造方法没有特别限制,通常的聚酰胺的缩聚方法是适合使用的。可以适合地使用例如熔融聚合法、溶液聚合法、界面聚合法等缩聚方法。此外,在聚合时,聚合体系中可以含有例如乙酸、苯甲酸等一元酸;己胺、苯胺等一元碱等作为分子量调节剂。
此外,粘结剂树脂可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
此外,对本发明的粘结剂树脂的数均分子量也没有限制。例如,使用共聚聚酰胺作为粘结剂树脂时,共聚聚酰胺的数均分子量通常为10000以上,优选为15000以上,并且通常为50000以下,优选为35000以下。数均分子量过小或者过大,均难以保持底涂层的均匀性。
[II-3.其他成分]
只要不显著损害本发明的效果,本发明的底涂层还可以含有除上述的金属氧化物颗粒和粘结剂树脂以外的成分。例如,底涂层中还可以含有添加剂作为其他成分。
作为添加剂,可以举出例如,以亚磷酸钠、次磷酸钠、亚磷酸、次磷酸和受阻酚为代表的热稳定剂、其他聚合添加剂、抗氧化剂等。此外,添加剂可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
[II-4.底涂层的物性]
(膜厚)
底涂层的膜厚是任意的,但从提高本发明的电子照相感光体的感光体特性和涂布性的方面考虑,优选以下范围:通常为0.1μm以上,优选为0.3μm以上,更优选为0.5μm以上,并且通常为20μm以下,优选为15μm以下,更优选为10μm以下。
(表面粗糙度)
对本发明的底涂层的表面形状没有限制,但是通常表面均方根粗糙度(RMS)、表面算术平均粗糙度(Ra)、表面最大粗糙度(P-V)具有特征数值。此外,这些数值为将JIS B 0601:2001标准中的均方根高度、算术平均高度、最大高度的基准长度扩展到基准面上得到的数值,并且使用作为基准面上的高度方向的值的Z(x),表面均方根粗糙度(RMS)表示Z(x)的均方根,表面算术平均粗糙度(Ra)表示Z(x)的绝对值的平均,表面最大粗糙度(P-V)表示Z(x)的峰高度的最大值与谷深度的最大值之和。
本发明的底涂层的表面均方根粗糙度(RMS)处于以下范围:通常为10nm以上,优选为20nm以上,并且通常为100nm以下,优选为50nm以下。如果表面均方根粗糙度(RMS)过小,则与上层的粘结性可能会恶化,如果过大,则可能会导致上层的涂布膜厚均匀性的恶化。
本发明的底涂层的表面算术平均粗糙度(Ra)处于以下范围:通常为10nm以上,并且通常为50nm以下。如果所述表面算术平均粗糙度(Ra)过小,则底涂层与上层的粘结性可能会恶化,如果所述表面算术平均粗糙度(Ra)过大,则可能会导致上层的涂布膜厚均匀性的恶化。
本发明的底涂层的表面最大粗糙度(P-V)处于以下范围:通常为100nm以上,优选为300nm以上,并且通常为1000nm以下,优选为800nm以下。如果所述表面最大粗糙度(P-V)过小,则底涂层与上层的粘结性可能会恶化,如果过大,则可能会导致上层的涂布膜厚均匀性的恶化。
此外,对于与上述的表面形状有关的指标(RMS、Ra、P-V)的数值,只要利用能够以高精度测定基准表面的凹凸的表面形状分析装置来测定,就可以利用任意的表面形状分析装置来测定,但优选利用如下方法进行测定:使用光干涉显微镜,将高精度相移检出法和干涉条纹级数的计数组合,从而检测出试样表面的凹凸。更具体地说,优选使用RyokaSystems Inc.的Micromap,利用干涉条纹寻址(addressing)方式,在波模式(Wave mode)下进行测定。
(制成分散液时的吸光度)
此外,本发明的底涂层分散在能够将粘结着该底涂层的粘结剂树脂溶解的溶剂中而制成分散液(以下适当时称为“吸光度测定用分散液”)时,通常该分散液的吸光度表示特定的物性。
吸光度测定用分散液的吸光度可以利用公知的分光光度计(吸收分光光度计(absorption spectrophotometer))测定。测定吸光度时的池尺寸、试样浓度等条件根据所使用的金属氧化物颗粒的粒径、折射率等物性的不同而变化,因此通常适宜地调整试样浓度,以使在要测定的波长区域(本发明中为400nm~1000nm)中,浓度不超过检测器的测定限。
此外,测定时使用吸收池尺寸(光程长)为10mm的池。只要所使用的吸收池在400nm~1000nm的范围内实质上是透明的,就可以使用任意的池,然而优选使用石英池,特别优选使用试样池与标准池的透过率特性之差在特定范围内的配对吸收池。
将本发明的底涂层分散而制成吸光度测定用分散液时,利用溶剂(该溶剂实质上不溶解粘结底涂层的粘结剂树脂,而能够溶解形成在底涂层之上的感光层等)将底涂层上的层溶解除去后,将粘结底涂层的粘结剂树脂溶解于溶剂中,由此能够制成吸光度测定用分散液。此时,作为能够溶解底涂层的溶剂,使用在400nm~1000nm的波长区域内不具有较大光吸收的溶剂即可。
若列举能够溶解底涂层的溶剂的具体例,可以使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等醇类,特别是可以使用甲醇、乙醇、1-丙醇。并且这些溶剂可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
特别是,将本发明的底涂层分散在将甲醇与1-丙醇以7:3的重量比混合得到的溶剂中,得到吸光度测定用分散液,该吸光度测定用分散液对波长400nm的光的吸光度与对波长1000nm的光的吸光度之差(吸光度差)如下。即,在金属氧化物颗粒的折射率为2.0以上的情况中,所述吸光度差通常为0.3(Abs)以下,优选为0.2(Abs)以下。此外,在金属氧化物颗粒的折射率小于2.0的情况中,所述吸光度差通常为0.02(Abs)以下,优选为0.01(Abs)以下。
此外,吸光度的值取决于所测定的液体的固体成分浓度。因此,进行吸光度的测定时,优选分散至上述分散液中的金属氧化物颗粒的浓度达到0.003重量%~0.0075重量%的范围。
〔底涂层的镜面反射率〕
本发明涉及的底涂层的镜面反射率通常在本发明中显示出特定的值。本发明的底涂层的镜面反射率是指,导电性支持体上的底涂层相对于导电性支持体的镜面反射率。所述底涂层的镜面反射率根据底涂层的膜厚的不同而变化,所以此处规定为底涂层的膜厚为2μm时的反射率。
对于本发明的底涂层,底涂层所含有的金属氧化物颗粒的折射率为2.0以上的情况下,该底涂层换算为2μm时,该底涂层对波长480nm的光的镜面反射与该导电性支持体对波长480nm的光的镜面反射之比通常为50%以上。
另一方面,底涂层所含有的金属氧化物颗粒的折射率小于2.0的情况下,该底涂层换算为2μm时,该底涂层对波长400nm的光的镜面反射与该导电性支持体对波长400nm的光的镜面反射之比通常为50%以上。
此处,在底涂层含有折射率为2.0以上的多种金属氧化物颗粒的情况下,或者在含有折射率小于2.0的多种金属氧化物颗粒的情况下,优选该底涂层均具有与上述相同的镜面反射。并且,该底涂层同时含有折射率为2.0以上的金属氧化物颗粒和折射率小于2.0的金属氧化物颗粒时,与含有折射率为2.0以上的金属氧化物颗粒的情况相同,该底涂层换算为2μm时,该底涂层对波长480nm的光的镜面反射与该导电性支持体对波长480nm的光的镜面反射之比优选为上述范围(50%以上)。
以上对底涂层的膜厚为2μm的情况进行了详细说明,但是对于本发明的电子照相感光体,不被限定于底涂层的膜厚为2μm,可以是任意的膜厚。当底涂层的膜厚为2μm以外的厚度时,可以使用形成该底涂层时使用的底涂层形成用涂布液(后述),在与该电子照相感光体等同的导电性支持体上涂布形成膜厚为2μm的底涂层,从而对所述底涂层测定镜面反射率。此外,作为其他方法,有测定该电子照相感光体的底涂层的镜面反射率并换算成其膜厚为2μm情况的方法。
下面,对所述换算方法进行说明。
特定的单色光通过底涂层,在导电性支持体上进行镜面反射,再次通过底涂层而被检出时,假定垂直于光的厚度为dL的薄层。
可以认为通过厚度为dL的薄层后的光强度的减少量-dI与通过上述层前的光强度I和层厚度dL成比例,以表达式表示时,可以如下所记(k为常数)。
-dI=kIdL (A)
将式(A)变形,得到下式。
-dI/I=kdL (B)
分别在从I0到I、从0到L的区间积分式(B)的两边,得到如下式。此外,I0表示入射光的强度。
log(I0/I)=kL (C)
式(C)在溶液体系中与被称为朗伯定律的表达式相同,也能够适用于本发明中的反射率的测定。
将式(C)变形,得到下式(D),
I=I0exp(-kL) (D)
入射光达到导电性支持体表面前的行为以式(D)表示。
另一方面,镜面反射率以入射光对导电性支持体的反射光为分母,因此可以认为管坯表面的反射率R=I1/I0。此处,I1表示反射光的强度。
这样的话,按照式(D),到达导电性支持体表面的光乘以反射率R而镜面反射,再次通过光程长L,射出到底涂层表面。即,变为下式(E)
I=I0exp(-kL)·R·exp(-kL) (E),
将R=I1/I0代入,进一步变形,由此可以得到关系式(F)。
I/I1=exp(-2kL) (F)
该比值为在底涂层上的反射率与在导电性支持体上的反射率的比值,将该值定义为镜面反射率。
并且,如上所述,在2μm的底涂层中,光程长来回为4μm,但是任意的导电性支持体上的底涂层的反射率T是底涂层的膜厚L(此时,光程长为2L)的函数,所述反射率以T(L)表示。根据式(F),式(G)成立
T(L)=I/I1=exp(-2kL) (G)
另一方面,想求出的值为T(2),因此将L=2代入式(G),得到
T(2)=I/I1=exp(-4k) (H)
联立式(G)和式(H),消去k,得到
T(2)=T(L)2/L (I)。
即,底涂层的膜厚为L(μm)时,通过测定该底涂层的反射率T(L),能够以相当的准确度估算出底涂层为2μm时的反射率T(2)。底涂层的膜厚L的值可以利用粗糙度计等任意的膜厚测量装置来计测。
[III.底涂层的形成方法]
对本发明的底涂层的形成方法没有限制。但是,通常将含有金属氧化物颗粒和粘结剂树脂的底涂层形成用涂布液涂布到导电性支持体的表面上,使其干燥,从而得到底涂层。
[III-1.底涂层形成用涂布液]
本发明的底涂层形成用涂布液是为形成底涂层而使用的涂布液,并且其含有金属氧化物颗粒和粘结剂树脂。并且,通常本发明的底涂层形成用涂布液含有溶剂。此外,本发明的底涂层形成用涂布液在不显著损害本发明的效果的范围内还可以含有其他成分。
[III-1-1.金属氧化物颗粒]
金属氧化物颗粒与作为底涂层中所含有的金属氧化物颗粒而说明的相同。
但是,关于本发明的底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的粒径分布,通常满足以下必要条件。即,本发明的底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径分别与所述底涂层测定用分散液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径相同,所述两种涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径均是利用动态光散射法测定的。
因而,在本发明的底涂层形成用涂布液中,金属氧化物颗粒的体积平均粒径通常为0.1μm以下(参见(关于金属氧化物颗粒的体积平均粒径))。
在本发明的底涂层形成用涂布液中,金属氧化物颗粒优选作为一次颗粒而存在。但是,通常这样的情况比较少,而大多数情况是,发生聚集,作为聚集体二次颗粒而存在,或者两者混合存在。因此,在所述状态下的粒度分布情况是非常重要的。
于是,在本发明的底涂层形成用涂布液中,通过使底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径为如上所述的范围(0.1μm以下),减少了在底涂层形成用涂布液中的沉淀和粘性变化。由此,结果能够使底涂层形成后的膜厚和表面性均匀。另一方面,金属氧化物颗粒的体积平均粒径过大时(大于0.1μm时),相反地,在底涂层形成用涂布液中的沉淀或粘性变化也变大,结果底涂层形成后的膜厚和表面性变得不均匀,因此也可能对其上层(电荷产生层等)的品质产生不良影响。
并且,在本发明的底涂层形成用涂布液中,金属氧化物颗粒的累积90%粒径通常为0.3μm以下(参见(关于金属氧化物颗粒的累积90%粒径))。
只要本发明的金属氧化物颗粒在底涂层形成用涂布液中作为球形的一次颗粒而存在,这就是理想的。但是,实际上这样的金属氧化物颗粒不是实用上可得到的金属氧化物颗粒。本发明人发现,即使金属氧化物颗粒发生了聚集,只要累积90%粒径足够小,即,具体地说,只要累积90%粒径为0.3μm以下,作为底涂层形成用涂布液,凝胶化和粘性变化就较少,可以长期保存,结果,底涂层形成后的膜厚和表面性质变得均匀。另一方面,如果底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒过大,则在液体中的凝胶化和粘性变化较大,结果底涂层形成后的膜厚和表面性质变得不均匀,因此可能也对其上层(电荷产生层等)的品质产生不良影响。
此外,上述的底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径的测定方法并不是测定底涂层测定用分散液中的金属氧化物颗粒的方法,而是直接测定底涂层形成用涂布液的方法,从以下方面来看,其与上述的底涂层测定用分散液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径的测定方法是不同的。此外,除以下方面以外,上述的底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径的测定方法与底涂层测定用分散液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径的测定方法相同。
即,测定底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径时,分散介质种类为用于底涂层形成用涂布液的溶剂,分散介质折射率采用底涂层形成用涂布液中使用的溶剂的折射率。并且,底涂层形成用涂布液过浓,其浓度处于测定装置可以测定的范围外时,以甲醇和1-丙醇的混合溶剂(重量比:甲醇/1-丙醇=7/3;折射率=1.35)稀释底涂层形成用涂布液,以使该底涂层形成用涂布液的浓度处于测定装置能够测定的范围内。例如,对于上述UPA的情况,利用甲醇和1-丙醇的混合溶剂稀释底涂层形成用涂布液,以使适合测定的样品浓度指数(信号电平)达到0.6~0.8。可以认为,即使如此进行稀释,底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积粒径也不变化,因此,进行了上述稀释,结果以所测定的体积平均粒径和累积90%粒径作为底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径来处理。
此外,本发明的底涂层形成用涂布液的吸光度可以利用通常公知的分光光度计(absorption spectrophotometer)测定。测定吸光度时的吸收池尺寸、试样浓度等条件根据所使用的金属氧化物颗粒的粒径、折射率等物性而变化,因此通常调整适宜的试样浓度,以使在要测定的波长区域(在本发明中为400nm~1000nm)中,浓度不超过检测器的测定限。在本发明中,调整试样浓度,以使底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的量达到0.0075重量%~0.012重量%。用于调整试样浓度的溶剂通常可以使用作为底涂层形成用涂布液的溶剂而使用的溶剂,但是也可以使用任意的溶剂,只要该溶剂与底涂层形成用涂布液的溶剂和粘结剂树脂具有相容性,混合时不产生浑浊等,在400nm~1000nm的波长区域内不具有较大的光吸收即可。举出具体例,可以使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等醇类;甲苯、二甲苯等烃类;四氢呋喃等醚类;丁酮、甲基异丁基酮等酮类等。
此外,关于测定时的吸收池尺寸(光程长),使用10mm光程的吸收池。可以使用任意的吸收池,只要所使用的吸收池在400nm~1000nm的范围实质上透明即可,但是优选使用石英池,特别优选使用试样池和标准池的透过率特性之差处于特定范围内的配对吸收池。
将本发明的底涂层形成用涂布液分散在甲醇与1-丙醇以7:3的重量比混合成的混合溶剂中而得到液体,该液体对波长400nm的光的吸光度与对波长1000nm的光的吸光度的差,在金属氧化物颗粒的折射率为2.0以上的情况下优选为1.0(Abs)以下,在金属氧化物颗粒的折射率为2.0以下的情况下优选为0.02(Abs)以下。
[III-1-2.粘结剂树脂]
底涂层形成用涂布液所含有的粘结剂树脂与作为底涂层所含有的粘结剂树脂而说明的粘合剂树脂相同。
但是,底涂层形成用涂布液中的粘结剂树脂的含量是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但在如下范围使用所述粘结剂树脂:通常为0.5重量%以上,优选为1重量%以上,并且通常为20重量%以下,优选为10重量%以下。
[III-1-3.溶剂]
作为用于本发明的底涂层形成用涂布液的溶剂(底涂层用溶剂),可以使用任意的溶剂,只要是能够使本发明的粘结剂树脂溶解的溶剂即可。作为所述溶剂,通常使用有机溶剂。举出溶剂的实例时,可以举出甲醇、乙醇、异丙醇或正丙醇等碳原子数为5以下的醇类;三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳、1,2-二氯丙烷等卤代烃类;二甲基甲酰胺等含氮有机溶剂类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类等。
并且,上述溶剂可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。此外,即使是单独不能溶解本发明的粘结剂树脂的溶剂,也可以使用,只要通过制成该溶剂与其他溶剂(例如,上述例示的有机溶剂等)的混合溶剂而能够溶解粘结剂树脂即可。一般使用混合溶剂能够减小涂布不均性。
在本发明的底涂层形成用涂布液中,溶剂的量与金属氧化物颗粒、粘结剂树脂等固体成分的量之比根据底涂层形成用涂布液的涂布方法的不同而不同,可以在适用的涂布方法中进行适宜地改变以形成均匀的涂膜。如果给出具体范围,则从底涂层形成用涂布液的稳定性和涂布性的方面出发,优选底涂层形成用涂布液中的固体成分的浓度通常为1重量%以上,优选为2重量%以上,并且通常为30重量%以下,优选为25重量%以下。
[III-1-4.其他成分]
底涂层形成用涂布液所含有的其他成分与作为底涂层所含有的其他成分而说明的其他成分相同。
[III-1-5.底涂层形成用涂布液的优点]
本发明的底涂层形成用涂布液的保存稳定性高。作为保存稳定性的指标,有各种指标,例如,对于本发明的底涂层形成用涂布液,制作时与室温保存120日后的粘度变化率(即,保存120日后的粘度与制作时的粘度之差除以制作时的粘度而得到的值)通常为20%以下,优选为15%以下,更优选为10%以下。此外,粘度可以使用E型粘度计(TOKIMEC社制造,制品名ED),利用基于JIS Z 8803的方法进行测定。
并且,只要使用本发明的底涂层形成用涂布液,就能够高品质且高效率地制造电子照相感光体。
[III-2.底涂层形成用涂布液的制造方法]
对本发明的底涂层形成用涂布液的制造方法没有限制。但是,如上所述,本发明的底涂层形成用涂布液是含有金属氧化物颗粒的涂布液,金属氧化物颗粒被分散在底涂层形成用涂布液中而存在。因此,本发明的底涂层形成用涂布液的制造方法通常具有使金属氧化物颗粒分散的分散工序。
为了使金属氧化物颗粒分散,可以利用例如球磨机、砂磨机、行星磨、辊磨机等公知的机械粉碎装置(分散装置)在溶剂(下文适当时将分散时使用的溶剂称为“分散溶剂”)中进行湿式分散。可以认为通过该分散工序,本发明的金属氧化物颗粒进行分散,并成为具有上述的预定的粒径分布的金属氧化物颗粒。此外,分散溶剂可以使用用于底涂层形成用涂布液的溶剂,也可以使用除此以外的溶剂。但是,使用除用于底涂层形成用涂布液的溶剂以外的溶剂作为分散溶剂时,分散后将金属氧化物颗粒和用于底涂层形成用涂布液的溶剂混合,或者进行溶剂交换,但是此时,优选不使金属氧化物颗粒发生聚集而失去规定的粒径分布的同时,进行上述混合或溶剂交换等。
在湿式分散的方法之中,特别优选利用分散介质进行分散的方法。
作为利用分散介质进行分散的分散装置,可以使用公知的任意分散装置。举出利用分散介质进行分散的分散装置的实例时,可以举出砾磨机、球磨机、砂磨机、筛分机、缝磨、振动磨、油漆摇动器、磨碎机等。在这些之中,优选能够使金属氧化物颗粒循环而分散的装置。并且,从分散效率、达到的粒径的细微程度、连续运转的容易程度等方面考虑,特别优选例如砂磨机、筛分机、缝磨等湿式搅拌球磨机。此外,上述的这些磨机可以是立式、卧式中的任意一种。并且,磨机的盘形状可以使用平板型、垂直销钉型、水平销钉型等任意形状。优选使用液循环型的砂磨机。
此外,所述分散装置可以仅以一种来实施,也可以任意组合两种以来实施。
此外,利用分散介质进行分散时,通过使用具有预定的平均粒径的分散介质,可以将底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和上述的累积90%粒径控制在上述的范围内。
即,在本发明的底涂层形成用涂布液的制造方法中,在湿式搅拌球磨机中进行金属氧化物颗粒的分散时,作为该湿式搅拌球磨机的分散介质,使用平均粒径如下的分散介质,所述平均粒径通常为5μm以上,优选为10μm以上,并且通常为200μm以下,优选为100μm以下。小粒径的分散介质有在短时间内产生均匀的分散液的倾向,但是如果粒径过小,有分散介质的质量过度减小而无法进行高效率的分散的可能性。
并且可以认为,使用具有如上所述的平均粒径的分散介质的原因之一是,能够通过上述制造方法将底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径控制在所期望的范围内。因此,在湿式搅拌球磨机中使用具有上述的平均粒径的分散介质来分散金属氧化物颗粒,使用该经分散的金属氧化物颗粒而制造的底涂层形成用涂布液良好地满足本发明的底涂层形成用涂布液的要件。
分散介质通常为接近圆球的形状,因此,例如可以利用JIS Z8801:2000等中记载的筛来筛分的方法,或者利用图像解析进行测定来求出平均粒径,利用阿基米德法来测定密度。具体地说,例如,利用(株)NIRECO制造的LUZEX50等所代表的图像解析装置,能够测定分散介质的平均粒径和圆球度。
对分散介质的密度没有限制,然而可以使用密度通常为5.5g/cm3以上的分散介质,可以使用密度优选为5.9g/cm3以上、更优选为6.0g/cm3以上的分散介质。使用更高密度的分散介质来分散一般具有在短时间内产生均匀的分散液的倾向。作为分散介质的圆球度,优选使用圆球度为1.08以下的分散介质,更优选使用圆球度为1.07以下的分散介质。
作为分散介质的材质,可以是不溶于上述浆料所含有的分散溶剂并且其比重大于上述浆料的材质,也可以使用公知任意的分散介质,只要其是不与浆料发生反应或者不改变浆料性质的分散介质即可。作为其实例,可以举出铬球(滚珠轴承用钢球)、碳球(碳钢球)等钢球;不锈钢球;氮化硅球、碳化硅、氧化锆、氧化铝等陶瓷球;以氮化钛、碳氮化钛等的膜涂布的球,等等。这些之中优选陶瓷球,特别优选氧化锆烧制球。更具体地说,特别优选使用日本专利第3400836号公报所记载的氧化锆烧制珠。
此外,分散介质可以仅单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
此外,在上述湿式搅拌球磨机之中,特别优选使用具有如下部件的装置:筒形的定子;设置在定子的一端的浆料供给口;设置在定子的另一端的浆料的排出口;转子,该转子将填充在定子内的分散介质以及由供给口供给的浆料搅拌混合;和分离器,该分离器与排出口连接的同时,被可旋转地设置,其用于利用离心力的作用将分散介质和浆料分离,并通过排出口将浆料排出。
此处,浆料至少含有金属氧化物颗粒和分散溶剂。
下面,对于所述湿式搅拌球磨机的构成进行详细说明。
定子是内部具有中空部的筒形(通常为圆筒形状)的容器,其一端形成有浆料的供给口,另一端形成有浆料的排出口。而且,内部的中空部中填充有分散介质,利用该分散介质将浆料中的金属氧化物颗粒分散。此外,由供给口向定子内供给浆料,定子内的浆料由排出口排出到定子外。
此外,转子设置在定子的内部,搅拌混合上述分散介质和浆料。此外,作为转子的类型,例如有销钉型、盘型、环型等,然而可以为任意类型的转子。
此外,分离器是将分散介质和浆料分离的部件。所述分离器设置成与定子的排出口连接。并且,其是将定子内的浆料和分散介质分离并将浆料由定子的排出口送出到定子的外部而构成的。
此外,此处使用的分离器是设置成可旋转的部件,优选为叶轮型,利用分离器的旋转所产生的离心力作用将分散介质和浆料分离。
此外,可以使分离器与上述转子形成一体而旋转,也可以使分离器与转子分离独立而旋转。
此外,湿式搅拌球磨机优选具有作为上述分离器的旋转中枢的轴。进一步优选所述轴的轴心形成有与排出口相通的中空排出路。即,湿式搅拌球磨机至少具有如下部件而构成:圆筒形的定子;设置于定子的一端的浆料供给口;设置于定子的另一端的浆料排出口;转子,该转子将填充在定子内的分散介质以及由供给口供给的浆料搅拌混合;叶轮型分离器,该叶轮型分离器与排出口连接的同时,被可旋转地设置,该分离器利用离心力的作用将分散介质和浆料分离,并由排出口将浆料排出;和作为分离器的旋转中枢的轴。此外,优选在轴的轴心形成有与排出口相通的中空排出路。
形成在轴上的上述排出路将分离器的旋转中心与定子的排出口连通。因此,通过上述排出路,利用分离器将从分散介质中分离出的浆料送出到排出口,由排出口排出到定子的外部。此时,所述排出路通过轴的轴心,但是在轴心没有离心力的作用,因此浆料以没有动能的状态排出。因而,动能不被白白释放,从而不白白消耗动力。
这样的湿式搅拌球磨机可以是卧式的,但是为了增大分散介质的填充率而优选立式。此时,排出口优选设置于磨机上端。进而,此时,优选分离器也设置于较分散介质充填水平高的上方。
将排出口设于磨机上端时,供给口设于磨机底部。这种情况下,作为更优选的方式,可以由以下部件构成供给口:阀座和可升降地嵌合在阀座上并可与阀座边缘线接触的V形、梯形或锥形的阀体。由此,能够形成分散介质不能通过阀座边缘和阀体之间那样的环状狭缝。从而,在供给口,供给浆料,但是能够防止分散介质的落入。此外,可以通过使阀体上升来扩大狭缝而使分散介质排出,或者通过使阀体降低来关闭狭缝而使磨机密闭。此外,狭缝通过阀体和阀座的边缘形成,因此难以咬入浆料中的粗颗粒(金属氧化物颗粒),即使咬入,也易于上下脱出而不易产生堵塞。
此外,只要利用振动单元使阀体上下振动,就能够使咬入狭缝的粗颗粒由狭缝脱出,而且咬料本身难以发生。而且能够通过阀体的振动对浆料施加剪切力来降低粘度,并能够使浆料通过所述狭缝的量(即,供给量)增加。对使阀体振动的振动单元没有限制,除可以使用例如振动器等机械单元以外,还可以使用改变压缩空气的压力的单元,所述压力作用于与阀体形成一体的活塞,所述单元例如为往复运动型的压缩机、切换压缩空气的吸气和排气的电磁切换阀等。
此外,对于这样的湿式搅拌球磨机,优选在底部设置将分散介质分离的筛和浆料取出口,以在分散终止后取出湿式搅拌球磨机内残留的浆料。
此外,选用立式湿式搅拌球磨机,将轴用轴承支撑在定子上端的同时,在定子上端的支撑轴的轴承部设置O形环和具有接合环的机械密封件,进而在轴承部上形成嵌合O形环的环状槽,从而将O形环安装在该环状槽上,在这种情况下,优选在该环状槽的下侧部形成向下方张开的锥形切口。即,湿式搅拌球磨机装备有如下部件而构成:圆筒形的立式定子;设置在定子底部的浆料供给口;设置在定子上端的浆料排出口;用轴承支撑在定子上端并被马达等驱动装置旋转驱动的轴;固定在轴上并将填充在定子内的分散介质和由供给口供给的浆料搅拌混合的销钉、盘或环型的转子;设置在排出口附近并从浆料中分离分散介质的分离器;和设置在定子上端的支撑轴的轴承部的机械密封件,同时优选在与机械密封件的接合环接触的嵌合O形环的环状槽的下侧部形成向下方张开的锥形的切口。
根据上述湿式搅拌球磨机,通过将机械密封件设置于轴心部上方的定子上端,在该位置分散介质和浆料几乎没有动能,且该位置较分散介质和浆料的液面水平面高,由此能够大幅减少分散介质和浆料进入机械密封件的接合环和O形环嵌合槽下侧部之间。
而且,嵌合O形环的环状槽的下侧部因切口而向下方张开,间隙扩大,因而不易发生浆料和分散介质进入而产生的咬料或者固化导致的堵塞,密封环可顺畅地跟随接合环,从而能够维持机械密封件的功能。此外,嵌合O形环的嵌合槽的下侧部形成截面V形,并非全体为薄壁,因此不会损害强度,并且也不损害O形环的保持功能。
此外,特别是,上述分离器优选具有如下部件而构成:在相对向的内侧面具有叶片的嵌合槽的两片盘、嵌合在所述嵌合槽内并介于盘间的叶片、从两侧夹持其间存在有叶片的所述盘的支持单元。即,作为上述湿式搅拌球磨机,装备有如下部件而构成:筒形的定子;设置在所述定子的一端的浆料的供给口;设置于所述定子的另一端的所述浆料的排出口;转子,该转子将填充在所述定子内的所述分散介质和由所述供给口供给的浆料搅拌混合;分离器,该分离器与排出口连接的同时,可旋转地设置在上述定子内,其利用离心力的作用将所述分散介质和所述浆料分离,并通过所述排出口将所述浆料排出,与此同时优选在所述分离器上具有在相对向的内侧面具有叶片的嵌合槽的两片盘、嵌合在上述嵌合槽内并介于所述盘间的叶片、从两侧夹持其间存在有所述叶片的所述盘的支持单元。此时,在优选的方式中,支持单元由形成阶梯轴的轴的阶梯和嵌合在轴上以压住盘的圆筒状的压紧单元而构成,并利用轴的阶梯和压紧单元从两侧夹持其间存在有叶片的盘。利用这样的湿式搅拌球磨机,能够使底涂层中的金属氧化物颗粒容易地处于在上述的体积平均粒径和累积90%粒径的范围。并且,此处优选分离器为叶轮型的构成。
下面,为了更具体地说明上述立式湿式搅拌球磨机的构成,给出湿式搅拌球磨机的一实施方式,进行说明。但是,用于制造本发明的底涂层用涂布液的搅拌装置并不限于此处举出的实例。
图1是示意性表示该实施方式的湿式搅拌球磨机的构成的纵截面图。在图1中,浆料(省略图示)被供给到立式湿式搅拌球磨机,在该磨机中与分散介质(省略图示)一起搅拌,由此进行粉碎后,利用分离器14分离分散介质,分散介质通过形成在轴15的轴心处的排出路19而排出,并沿着返回的路径(省略图示),进行循环粉碎。
立式湿式搅拌球磨机具体如图1所示,包括:定子17,该定子17为纵向的圆筒形,具有流通用于冷却磨机的冷却水的夹套16;轴15,该轴15位于定子17的轴心,其在定子17的上部被可旋转地用轴承支撑,同时其轴承部具有图2(后述)所示的机械密封件,并且将其上侧部的轴心制成中空排出路19;销钉或盘状的转子21,该转子21沿径向突出设置在轴15的下端部;皮带轮24,该皮带轮24固定在轴15的上部并传递驱动力;回转接头25,该回转接头25安装在轴15的上端的开口端;分离器14,该分离器14在定子17内的上部附近被固定在轴15上,用于分离介质;浆料供给口26,该浆料供给口26与轴15的轴端对向地设置在定子17的底部;和筛28,该筛28安装在设置于浆料取出口29(浆料取出口29设置在定子17的底部的偏心位置)的网格形状的筛支架27上以分离分散介质。
分离器14包括以一定间隔固定在轴15上的一对盘31和连接两盘31的叶片32而构成叶轮,分离器14与轴15一起旋转,对进入到盘31之间的分散介质和浆料赋予离心力,由于它们的比重差,使分散介质沿径向向外飞散,另一方面,使浆料通过轴15的轴心的排出路19排出。
浆料的供给口26包括可升降地嵌合在形成于定子17底部的阀座上的倒梯形阀体35,和由定子17的底部向下突出的有底圆筒体36,如果通过浆料的供给而推起阀体35,则阀体35与阀座之间形成环状的狭缝(未图示),由此浆料供给到定子17之内。
利用送入圆筒体36内的浆料的供给压力抵抗磨机内的压力,从而原料供给时的阀体35上升,与阀座之间形成狭缝。
为了消解狭缝处的堵塞,设法使阀体35以较短周期反复上升到上限位置的上下运动,从而能够避免咬料。该阀体35可以一直进行振动,也可以在浆料中含有较多的粗颗粒时进行振动,并且也可以在因堵塞而导致浆料的供给压力上升时,与压力联动而进行振动。
机械密封件具体如图2所示,通过弹簧102的作用将定子侧的接合环101压合在固定于轴15的密封环100上,定子17与接合环101的密封是利用在定子侧的嵌合槽103上嵌合的O形环104进行的,因此,在图2中,O形环嵌合槽103的下侧部设有向下张开的锥形切口(未图示),嵌合槽103的下侧部与接合环101之间的间隙最小部分的长度“a”较狭窄,以免介质或浆料进入并固化,阻碍接合环101的运动,从而损害接合环101与密封环100之间的密封。
在上述实施方式中,转子21和分离器14固定在同一轴15上,但是在其他实施方式中,两者固定在同轴配置的另外的轴上,被分别旋转驱动。在上述图示的实施方式(将转子和分离器安装在同一轴上)中,用一个驱动装置即可,因此结构变得简单,相对于此,在后者的实施方式(将转子与轴安装在不同的轴上,通过各自的驱动装置旋转驱动)中,可以分别以最佳转速驱动转子和分离器。
关于图3所示的球磨机,将轴105制成阶梯轴,从轴下端嵌插分离器106,然后交替地嵌插定位架107和盘或销钉状的转子108后,利用螺钉110将塞子109紧固在轴下端,轴105的阶梯105a与塞子109之间夹入分离器106、定位架107和转子108而连接固定;分离器106如图4所示,其由如下部件构成叶轮:在面向内侧的面上形成有各叶片嵌合槽114的一对盘115、介于两盘间而嵌合在叶片嵌合槽114内的叶片116以及将两盘115维持在一定间隔并形成通到排出路111的孔112的环状定位架113。
此外,作为具有如本实施方式中例示那样的结构的湿式搅拌球磨机,具体地说,可以举出例如寿工业株式会社制造的ULTRAAPEX MILL。
本实施方式的湿式搅拌球磨机如上构成,因此进行浆料的分散时,通过如下顺序进行。即,在本实施方式的湿式搅拌球磨机的定子17内填充分散介质(未图示),被外部动力驱动而旋转驱动转子21和分离器14,另一方面,一定量的浆料被输送到供给口26。由此,通过阀座的边缘和阀体35之间形成的狭缝(未图示),将浆料供给到定子7内。
利用转子21的旋转将定子7内的浆料和分散介质搅拌混合,从而进行浆料的粉碎。此外,通过分离器14的旋转,进入分离器14内的分散介质和浆料由于比重差而分离,比重大的分散介质沿径向向外飞散,与此相对,比重小的浆料通过形成于轴15的轴心的排出路19排出,返回到原料罐。在进行了某种程度的粉碎的阶段适当地测定浆料的粒度,如果达到所期望的粒度,则暂且停止原料泵,然后停止磨机运转,结束粉碎。
并且,使用湿式搅拌球磨机使金属氧化物颗粒分散时,对填充在湿式搅拌球磨机内的分散介质的填充率没有限制,只要能够对金属氧化物颗粒进行分散并分散到使其具有所期望的粒度分布,所述填充率可以是任意的。但是,使用如上所述的立式湿式搅拌球磨机来分散金属氧化物颗粒时,填充在湿式搅拌球磨机内的分散介质的填充率通常为50%以上,优选为70%以上,更优选为80%以上,并且通常为100%以下,优选为95%以下,更优选为90%以下。
在适用于分散金属氧化物颗粒的湿式搅拌球磨机中,分离器可以为筛或狭缝机构,但是如上所述,优选叶轮型的分离器,并优选为立式。理想的是,湿式搅拌球磨机为立式,并将分离器设于磨机上部,但特别是,如果将分散介质填充率设定于上述范围,则可以最有效率地进行粉碎,而且可以使分离器位于介质填充水平面的上方,还具有防止分散介质由分离器排出的效果。
此外,适用于分散金属氧化物颗粒的湿式搅拌球磨机的运转条件对如下产生影响:底涂层形成用涂布液中的金属氧化物颗粒的体积平均粒径和累积90%粒径、底涂层形成用涂布液的稳定性、将该底涂层形成用涂布液涂布而形成的底涂层的表面形状、具有将该底涂层形成用涂布液涂布而形成的底涂层的电子照相感光体的特性。作为影响较大的条件,可以特别举出浆料供给速度和转子的旋转速度。
浆料的供给速度与在湿式搅拌球磨机中浆料滞留的时间相关,因此浆料的供给速度受到磨机的容积和其形状的影响,但是通常使用的定子的情况中,湿式搅拌球磨机每1升容积的浆料的供给速度为以下范围:通常为20kg/小时以上,优选为30kg/小时以上,并且通常为80kg/小时以下,优选为70kg/小时以下。
并且,转子的旋转速度受到转子的形状和转子与定子的间隙等参数的影响,但是在通常使用的定子和转子的情况中,转子前端部的圆周速度为如下范围:通常为5米/秒以上,优选为8米/秒以上,更优选为10米/秒以上,并且通常为20米/秒以下,优选为15米/秒以下,更优选为12米/秒以下。
此外,对分散介质的用量没有限制。但是,通常使用相对于浆料容积比为1倍~5倍的分散介质。除分散介质以外,还可以合用能够在分散后容易除去的分散助剂来实施。作为分散助剂的实例,可以举出食盐、芒硝等。
并且,金属氧化物颗粒的分散优选在分散溶剂的共存下以湿式进行。此外,只要能够适当地分散金属氧化物颗粒,也可以使除分散溶剂以外的成分共存。作为这样的也可以共存的成分,可以举出例如,粘结剂树脂和各种添加剂等。
作为分散溶剂,不特别限制,但是只要使用上述的底涂层形成用涂布液中所用的溶剂,就不需在分散后经过溶剂交换等工序,这是理想的。这些分散溶剂可以单独使用任意一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上而制成混合溶剂来使用。
从生产率的方面出发,相对于1重量份作为分散对象的金属氧化物,分散溶剂的用量为如下范围:通常为0.1重量份以上,优选为1重量份以上,并且通常为500重量份以下,优选为100重量份以下。
并且,关于机械分散时的温度,可以在溶剂(或混合溶剂)的凝固点以上、沸点以下进行分散,但从制造时的安全性方面出发,在通常为10℃以上、200℃以下的范围进行。
使用分散介质进行分散处理之后,优选从浆料中分离除去分散介质,进而实施超声波处理。超声波处理为对金属氧化物颗粒施加超声波振动的处理。
对振动频率等超声波处理时的条件没有特别限制,然而利用通常为10kHz以上,优选为15kHz以上并且通常为40kHz以下,优选为35kHz以下的频率的振荡器施加超声波振动。
并且,对超声波振荡机的输出功率没有特别限制,然而可以使用通常为100W~5kW输出功率的超声波振荡机。
此外,与利用大输出功率的超声波振荡机产生的超声波对大量的浆料进行处理相比较,通常利用小输出功率的超声波振荡机产生的超声波对少量的浆料进行处理的分散效率优良。因此,一次处理的浆料量通常为1L以上,优选为5L以上,更优选为10L以上,并且通常为50L以下,优选为30L以下,更优选为20L以下。并且,这种情况的超声波振荡机的输出功率优选为200W以上,更优选为300W以上,进一步优选为500W以上,并且优选为3kW以下,更优选为2kW以下,进一步优选为1.5kW以下。
对于向金属氧化物颗粒施加超声波振动的方法没有特别限制,然而可以举出例如,将超声波振荡机直接浸渍在容纳浆料的容器中的方法、使超声波振荡机与容纳浆料的容器外壁接触的方法、将容纳浆料的容器浸渍到利用超声波振荡机施加了振动的液体之中的方法等。在这些方法之中,可以适宜地使用将容纳浆料的容器浸渍到利用超声波振荡机施加了振动的液体之中的方法。
上述情况中,对于利用超声波振荡机施加振动的液体没有限制,然而可以举出例如,水;甲醇等醇类;甲苯等芳香族烃类;硅油等油脂类。其中,考虑到制造上的安全性、成本、清洗性等,优选使用水。
对于将容纳浆料的容器浸渍到利用超声波振荡机施加了振动的液体之中的方法,超声波处理的效率根据该液体温度的不同而变化,因此优选将该液体的温度保持在恒定温度。由于施加了超声波振动,施加了振动的液体温度会上升。优选该液体的温度在如下范围内进行超声波处理:通常为5℃以上,优选为10℃以上,更优选为15℃以上,并且通常为60℃以下,优选为50℃以下,更优选为40℃以下的温度。
对超声波处理时容纳浆料的容器没有限制。也可以使用任意容器,只要是通常用于盛放底涂层形成用涂布液的容器即可,所述底涂层形成用涂布液用于形成例如电子照相感光体用的感光层。当举出具体例时,可以举出聚乙烯、聚丙烯等树脂制造的容器、玻璃制容器、金属制造的罐等。这些之中,优选金属制造的罐,特别是,适宜使用JIS Z 1602所规定的18升金属制罐。这是因为该罐难以被有机溶剂侵蚀并且抗冲击性高。
并且,为了除去粗大的颗粒,必要时将分散后的浆料、超声波处理后的浆料过滤后使用。作为这种情况中的过滤介质,可以使用通常用于过滤的纤维素纤维、树脂纤维、玻璃纤维等任意的过滤材料。基于过滤面积大并且效率高等理由,作为过滤介质的形态,优选将各种纤维卷绕在芯材料上的、所谓的缠绕过滤器。作为芯材料,也可以使用以前公知的任意芯材料,但是可以举出不锈钢的芯材料、由聚丙烯等不溶解于所述浆料和浆料所含有的溶剂的树脂制造的芯材料等。
这样得到的浆料必要时进一步含有溶剂、粘结剂树脂(接着剂)、其他成分(助剂等)等,从而制成底涂层形成用涂布液。此外,金属氧化物颗粒可以在上述的分散或超声波处理的工序前、工序中和工序后之中的任意阶段与底涂层形成用涂布液用的溶剂和粘结剂树脂以及必要时使用的其他成分混合。因而,金属氧化物颗粒、溶剂、粘结剂树脂和其他成分等的混合也可以不必在分散或超声波处理之后进行。
以上,利用已说明的本发明的底涂层形成用涂布液的制造方法,能够高效率地生产本发明的底涂层形成用涂布液,并能够得到保存稳定性更高的底涂层形成用涂布液。因而,能够高效率地得到更高品质的电子照相感光体。
[III-3.底涂层的形成]
将本发明的底涂层形成用涂布液涂布在导电性支持体上,并进行干燥,由此能够形成本发明的底涂层。对于涂布本发明的底涂层形成用涂布液的方法没有限制,然而可以举出例如,浸渍涂布、喷涂、喷嘴涂布、螺旋涂布、环形涂布(リング塗布)、刮棒涂布、辊式涂布、刮刀涂布等。此外,这些涂布法可以仅实施一种,也可以任意组合两种以上来实施。
作为喷涂方法,例如,包括空气喷涂、无气喷涂、静电空气喷涂、静电无气喷涂、旋转雾化式静电喷雾、热喷涂、热无气喷涂等。此外,如果考虑得到均匀的膜厚所需的微粒化程度、附着效率等,则在旋转雾化式静电喷雾中优选实施日本再公表平1-805198号公报中公开的传送方法,即,使圆筒状工件旋转的同时,以在其轴向不拉开间隔的方式连续传送工件。由此,能够总体上以高附着效率得到底涂层的膜厚均匀性优异的电子照相感光体。
作为螺旋涂布法,有日本特开昭52-119651号公报中公开的使用注液涂布机或帘式涂布机的方法、日本特开平1-231966号公报中公开的使涂料从微小开口部以线状连续飞出的方法、日本特开平3-193161号公报中公开的使用多喷嘴体的方法等。
在浸渍涂布法的情况中,通常底涂层形成用涂布液的全部固体成分的浓度为以下范围:通常为1重量%以上,优选为10重量%以上,且通常为50重量%以下,优选为35重量%以下,并将粘度调整到优选为0.1cps以上并且优选为100cps以下的范围。其中,1cps=1×10-3Pa·s。
涂布后,干燥涂布膜,优选调整干燥温度、时间以进行必要且充分的干燥。干燥温度范围如下:通常为100℃以上,优选为110℃以上,更优选为115℃以上,并且通常为250℃以下,优选为170℃以下,更优选为140℃以下。对干燥方法没有限制,可以使用例如,热风干燥机、蒸气干燥机、红外线干燥机和远红外线干燥机等。
[IV.感光层]
感光层的构成也可以采用公知的能够适用于电子照相感光体的任意构成。作为具体例,可以举出:所谓的单层型感光体,该单层型感光体具有在粘结剂树脂中溶解或分散光电导性材料而成的单层感光层(即,单层型感光层);所谓的层积型感光体,层积型感光体具有由2个以上的层构成的感光层(即,层积型感光层),所述2个以上的层是将包含电荷产生物质的电荷产生层、包含电荷传输物质的电荷传输层层积而成的;等等。众所周知,一般光电导性材料无论是单层型还是层积型,在功能方面均显示出同等性能。
本发明的电子照相感光体所具有的感光层可以是公知的任意形态,但是综合考虑感光体的机械物性、电学特性、制造稳定性等,优选层积型感光体。特别是,更优选在导电性支持体上依次层积底涂层、电荷产生层和电荷传输层而成的正层积型感光体。
另外,本发明的感光层含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.0°到29.0°具有一个以上的清晰的主衍射峰的结晶型酞菁。此处,“主”表示该峰的强度较所有峰的强度的平均值大的峰。
[IV-1.结晶型酞菁]
本发明的感光层含有在利用CuKα特征X射线得到的X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.0°到29.0°具有一个以上的清晰的主衍射峰的结晶型酞菁(以下适当时称为“本发明的结晶型酞菁”)。该本发明的结晶型酞菁在感光层作为电荷产生物质发挥功能。
列举适宜的结晶型酞菁时,本发明的结晶型酞菁中,从高灵敏度的方面出发,可以举出例如CuKα特征X射线的粉末X射线衍射光谱中在布拉格角(2θ±0.2°)27°~29°附近具有清晰的峰的氧钛酞菁、羟基镓酞菁等。特别优选V型羟基镓酞菁以及D型结晶型的氧钛酞菁等。
以下分别对本发明的结晶型酞菁中适宜的例子氧钛酞菁和羟基镓酞菁进行说明。
[IV-1-1.氧钛酞菁]
本发明的氧钛酞菁在基于CuKα特征X射线的粉末X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.3°具有清晰的主衍射峰。即,本发明的感光体优选在感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.3°具有清晰的主衍射峰的氧钛酞菁。由此,可以使感光体具有高灵敏度。
此外,基于CuKα特征X射线的粉末X射线衍射光谱可以根据通常固体的粉末X射线衍射测定所使用的方法进行测定。
本发明的氧钛酞菁优选在利用CuKα特征X射线测定得到的粉末X射线衍射光谱中还于布拉格角(2θ±0.2°)9.0°~9.8°具有清晰的衍射峰。具体地说,优选在布拉格角(2θ±0.2°)9.0°、9.6°、或者9.5°和9.7°等具有峰。
即,本发明的氧钛酞菁优选在利用CuKα特征X射线测定得到的粉末X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)9.0°具有清晰的主衍射峰。由此,可以使感光层形成用涂布液的稳定性良好。
另外,本发明的氧钛酞菁还优选在利用CuKα特征X射线测定得到的粉末X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)9.6°具有清晰的衍射峰。由此,在使用环境发生变化时,可以使感光体的电学特性的稳定性良好。
进而,本发明的氧钛酞菁优选在利用CuKα特征X射线测定得到的粉末X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)9.5°和9.7°分别具有清晰的衍射峰。由此,在使用环境发生变化时,可以使感光体的电学特性的稳定性良好。
另外,本发明的氧钛酞菁优选在布拉格角(2θ±0.2°)26.3°不具有清晰的衍射峰。由此,可以使感光层形成用涂布液中的该氧钛酞菁的结晶性优异,进而使感光体的电学特性的稳定性良好。
进而,本发明的氧钛酞菁有时在结晶内含有氯。此时,上述的氯的含量是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可。但是,本发明的氧钛酞菁的氯含量优选为1.5重量%以下。由此,可以获得在制造多个电子照相感光体时感光体特性的再现性优异的优点。
此外,上述的本发明的氧钛酞菁的氯含量可以通过元素分析求出,特别适宜的量也因制造法的不同而不同,但优选以下范围。
〔1.在D型化结晶转换用溶剂中不使用卤化有机化合物的情况下〕
本发明的氧钛酞菁的制造时,在不使用卤化有机化合物作为D型化结晶转换用溶剂(即,将该氧钛酞菁的结晶型转换为D型的工序中使用的溶剂)的情况下,上述的本发明的氧钛酞菁的氯含量的适宜的范围如下。
例如在将氧钛酞菁的结晶型转换为D型前进行的无定形化中使用酸浆法的情况下,本发明的氧钛酞菁的氯含量优选为0.4重量%以下,更优选为0.2重量%以下。
另外,例如在上述的无定形化中使用干式磨碎法的情况,本发明的氧钛酞菁的氯含量优选为0.8重量%以下。并且,下限值通常为0.2重量%以上,优选为0.3重量%以上。
〔2.在D型化结晶转换用溶剂中使用卤化有机化合物的情况下)
本发明的氧钛酞菁的制造时,在使用卤化有机化合物作为D型化结晶转换用溶剂的情况下,上述的本发明的氧钛酞菁的氯含量适宜的范围如下。
例如上述的无定形化中使用酸浆法时,本发明的氧钛酞菁的氯含量优选为0.9重量%以下,更优选为0.7重量%以下。并且,下限值通常为0.2重量%以上,优选为0.3重量%以上。
另外,例如上述的无定形化中使用干式磨碎法时,本发明的氧钛酞菁的氯含量优选为1.4重量%以下,更优选为1.3重量%以下。并且,下限值通常为0.4重量%以上,优选为0.6重量%以上。
另外,本发明的氧钛酞菁结晶内,下式(1)表示的氯化氧钛酞菁相对于下式(2)表示的无取代氧钛酞菁的比例以质谱强度比计通常为0.070以下,优选为0.060以下、更优选为0.055以下。进而,制造时在无定形化中使用干式磨碎法的情况下,上述比例优选为0.02以上,另外,在无定形化中使用酸浆法的情况下,上述比例优选为0.03以下。此外,氯取代量可以基于日本特开2001-115054号公报所记载的方法进行测定。
【化6】
本发明所述的氧钛酞菁的粒径因制法、结晶转换方法等的不同而大为不同,但考虑到分散性,一次粒径优选为500nm以下,从涂布成膜性的方面,优选为300nm以下。
另外,本发明的氧钛酞菁除氯原子以外也可以被例如氟原子、硝基、氰基等取代基取代。或者可以包括被磺基等取代基取代了的各种氧钛酞菁衍生物。
[IV-1-2.氧钛酞菁的制造方法]
对本发明的氧钛酞菁的制造方法没有限制,例如以邻苯二甲腈和卤化钛为原料合成二氯钛酞菁后,将该二氯钛酞菁水解并进行精制来制造氧钛酞菁组合物中间体,将所得到的氧钛酞菁组合物中间体无定形化得到无定形氧钛酞菁组合物,在溶剂中将无定形氧钛酞菁组合物结晶化(结晶转换),由此可以制造本发明的氧钛酞菁。
以下对该制造方法进行说明。
只要能得到本发明的氧钛酞菁,卤化钛是任意的,但其中优选氯化钛。作为氯化钛可举出例如四氯化钛、三氯化钛等,特别优选四氯化钛。使用四氯化钛时,可以容易地控制所得到的氧钛酞菁组合物所含有的氯化氧钛酞菁的含量。
此外,卤化钛可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
在以邻苯二甲腈和卤化钛为原料合成二氯钛酞菁时,只要反应能进行,反应温度是任意的,但通常为150℃以上,优选为180℃以上。进而,在使用氯化钛作为卤化钛时,为了控制氯化氧钛酞菁的含量,进行反应时反应温度更优选为190℃以上,且通常为300℃以下,优选为250℃以下、更优选为230℃以下。
通常相对邻苯二甲腈和反应溶剂的混合体混合氯化钛。如果温度在此时的氯化钛的沸点以下,可以直接混合氯化钛,也可以与沸点为150℃以上的高沸点溶剂混合后进行混合。另一方面,在以氯化钛的沸点以上的温度混合时,通常与上述高沸点溶剂混合后再混合到邻苯二甲腈和反应溶剂的混合体中。若列举具体的范围,则氯化钛的混合中,其一部分优选在邻苯二甲腈和反应溶剂的混合体的温度为160℃以下进行混合,更优选以120℃以下混合,进一步优选以100℃以下混合。
例如在使用二芳基链烷烃作为溶剂并使用邻苯二甲腈和四氯化钛制造氧钛酞菁时,分为100℃以下的低温和180℃以上的高温将四氯化钛混入邻苯二甲腈中,以此可以适宜地进行氧钛酞菁的制造。
达到反应温度所用的升温时间通常为0.5小时以上,并且通常为4小时以下,优选为3小时以下。另外,反应持续时间通常为1小时以上,优选为2小时以上,并且通常为10小时以下,优选为8小时以下,更优选为6小时以下。这些优选范围在图像特性方面效果明显。
对所得到的二氯钛酞菁进行加热水解处理并进行精制后,进行所得到的氧钛酞菁组合物中间体的非晶化。非晶化的方法没有限制,例如通过油漆摇动器、球磨机、砂磨机等公知的机械粉碎装置的粉碎,或通过溶解在浓硫酸中后在冷水中等以固体的形式获得的所谓酸浆法等,进行无定形化。其中,鉴于暗衰减,优选机械粉碎,从灵敏度、环境依赖性的方面出发优选酸浆法。
使用公知的溶剂(D型化结晶转换用溶剂)使得到的无定形氧钛酞菁组合物结晶化,从而得到含有本发明的氧钛酞菁的组合物(氧钛酞菁组合物)。作为此时使用的溶剂,适宜使用例如邻二氯苯、氯苯、氯萘等卤素系芳香族烃溶剂;三氯甲烷、二氯乙烷等卤素系烃溶剂;甲基萘、甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶剂;丁酮、丙酮等酮溶剂;甲醇、乙醇、丁醇、丙醇等醇;乙醚、丙醚、丁醚等醚系溶剂;萜品油烯、蒎烯等单萜烯系烃溶剂;液体石蜡等。其中优选邻二氯苯、甲苯、甲基萘、乙酸乙酯、丁醚、蒎烯等。
此外,结晶化所用的溶剂可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
[IV-1-3.羟基镓酞菁]
本发明的羟基镓酞菁优选在CuKα的X射线衍射中的布拉格角(2θ±0.2°)28.1°处具有清晰的主衍射峰。
另外,羟基镓酞菁的粒径没有限制,然而通常为1.0μm以下,优选为0.5μm以下。
进而,羟基镓酞菁的氯含量也没有限制,然而通常为0.1重量%以下,优选实质上不含氯。
[IV-1-4.羟基镓酞菁的制造方法]
对本发明的羟基镓酞菁的制造方法没有限制,例如可以通过具有如下工序的方法制造:处理卤化镓酞菁得到含水羟基镓酞菁的工序;将上述含水羟基镓酞菁冷冻干燥,制成低结晶性羟基镓酞菁的工序;对上述低结晶性羟基镓酞菁进行磨碎处理的工序。另外,处理卤化镓酞菁得到含水羟基镓酞菁的工序中优选使用酸浆。
以下对该制造方法进行说明。
首先,利用酸浆法处理卤化镓酞菁,得到料浆状的含水羟基镓酞菁。此时,作为卤化镓酞菁,例如可以使用氯镓酞菁、溴化镓酞菁、碘化镓酞菁等。并且,卤化镓酞菁可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
其次,将该含水羟基镓酞菁冷冻干燥,制成低结晶性的羟基镓酞菁。
使用例如乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲基丙酰胺、甲酰胺等酰胺系溶剂作为分散剂,对所得到的低结晶的羟基镓酞菁进行磨碎处理,从而得到本发明的结晶型的羟基镓酞菁。
卤化镓酞菁的制造方法是任意的,例如可以通过日本特开平6-93203号公报所记载的方法得到卤化镓酞菁。
在此,进行的磨碎处理是与例如玻璃珠、钢珠、氧化铝球等分散介质一起使用砂磨机、球磨机等磨碎装置进行的处理。由于磨碎处理的时间因所使用的磨碎装置不同而不同,所以不能一概而论,但优选为4~24小时左右。即使过于延长处理时间,也不能得到本发明的羟基镓酞菁。其中,优选的方法是每隔1~3小时取出样品确认布拉格角。磨碎处理所用的分散剂的量以重量基准计优选为低结晶羟基镓酞菁的10~50倍。
上述的羟基镓酞菁的制造方法的一个特征在于将含水羟基镓酞菁冷冻干燥。如果没有冷冻干燥工序,则通常布拉格角(2θ±0.2°)28.1°不成为最大峰(主衍射峰)。据推测,上述的制造法中通过冷冻干燥而使含水羟基镓酞菁所含有的水升华,以此得到具有目的结晶型的羟基镓酞菁。因此,冷冻干燥的条件为水升华的条件。例如若使含水羟基镓酞菁冷冻进而减压到4Torr以下,则其后即使在室温也能升华。
对上述的制造方法中能使用的装置的例子进行列举,可以将在金田理化制造的冷冻干燥装置KFD-1上连接有真空泵的装置用于冷冻干燥。该装置中,水的冷阱部的温度可以在-20℃~-110℃的范围调整。此时,若列举所使用的真空泵的例子,可以使用排气量为100L/min、达到的真空度为10-4Torr的真空泵。
[IV-2.电荷产生层]
电荷产生层是含有电荷产生物质的层。作为本发明中电子照相感光体所用的电荷产生物质,使用本发明的结晶型酞菁。
另外,只要不显著损害本发明的效果,也可以将本发明的结晶型酞菁以外的电荷产生物质(以下适当时称为“能合用的电荷产生物质”)与本发明的结晶型酞菁合用。
若列举能合用的电荷产生物质的例子,可举出硒及其合金、硫化镉等的无机系光电导材料;酞菁颜料、偶氮颜料、二硫酮基吡咯并吡咯颜料、角鲨烯(方酸内鎓盐)颜料、喹吖啶酮颜料、靛蓝颜料、二萘嵌苯颜料、多环醌颜料、蒽嵌蒽二酮颜料、苯并咪唑颜料等有机颜料等的各种光电导材料。其中,尤其有机颜料是优选的,更优选酞菁颜料、偶氮颜料。
其中,若列举出能合用的酞菁颜料的具体例,可举出无金属酞菁、铜、铟、镓、锡、钛、锌、钒、硅、锗等金属或其氧化物、卤化物、氢氧化物、醇盐等配位的酞菁类的各种结晶型等。尤其合适的是作为灵敏度高的结晶型的X型、T型无金属酞菁、A型(又称β型)、B型(又称α型)、D型(又称Y型)等的钛氧基酞菁(又称:氧钛酞菁)、氧钒酞菁、氯铟酞菁、II型等的氯镓酞菁、V型等的羟基镓酞菁、G型、I型等的μ-氧-镓酞菁二聚物、II型等的μ-氧-铝酞菁二聚物。此外,这些酞菁颜料之中,特别优选A型(β型)、B型(α型)、II型氯镓酞菁、II型氯镓酞菁、V型羟基镓酞菁、G型μ-氧-镓酞菁二聚物等。
另外,上述的酞菁颜料可以是混晶状态。作为此处的酞菁颜料或者结晶状态的混合状态,既可以在以后混合各构成要素来使用,也可以在合成、颜料化、结晶化等对酞菁颜料进行制造或处理的工序中使其成为混合状态。作为这样的处理的例子,已知酸浆处理、磨碎处理和溶剂处理等。为了形成混晶状态,有如下方法:如日本特开平10-48859号公报记载的那样,将2种晶体混合后进行机械磨碎,在使其成为无定形之后,利用溶剂处理转换成特定的结晶状态。
另外,能合用的偶氮颜料之中,适宜的例子可举出各种公知的双偶氮颜料、三偶氮颜料等。
以下给出优选的偶氮颜料的例子。此外,下述的结构式中Cp1、Cp2和Cp3各自独立地表示偶联基团。
【化7】
此外,偶联基团Cp1、Cp2和Cp3优选给出以下结构。
【化8】
并且,电荷产生物质可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。因此,本发明的结晶型酞菁和能合用的电荷产生物质分别可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
进而,在使用能合用的电荷产生物质的情况下,只要不显著损害本发明的效果,本发明的结晶型酞菁与能合用的电荷产生物质的比例是任意的,但本发明的结晶型酞菁在全部电荷产生物质中所占的比例通常为60重量%以上,优选为80重量%以上、更优选为90重量%以上。本发明的结晶型酞菁过少时,感光体的电学特性有时恶化,特别是灵敏度有时降低。
另外,在电荷产生层中,电荷产生物质以经粘结剂树脂粘结的状态形成电荷产生层。此处,作为电荷产生层的粘结剂树脂,只要不显著损害本发明的效果,可以使用任意的粘结剂树脂。
在电荷产生层中可使用的粘结剂树脂的例子可以举出聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、丁缩醛的一部分被缩甲醛或缩乙醛等改性了的部分乙缩醛化聚乙烯醇缩丁醛树脂等聚乙烯醇缩醛系树脂、聚芳酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、改性醚系聚酯树脂、苯氧树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素系树脂、聚氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、酪蛋白、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、羟基改性氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、羧基改性氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物等氯乙烯-乙酸乙烯酯系共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯改性醇酸树脂、有机硅改性醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂等绝缘性树脂、以及聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基二萘嵌苯等有机光电导性聚合物等。
此外,电荷产生层中,粘结剂树脂可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
另外,只要不显著损害本发明的效果,电荷产生物质的用量是任意的。但是,电荷产生物质的量优选的是:相对于100重量份电荷产生层内的粘结剂树脂,电荷产生物质通常为10重量份以上,优选为30重量份以上,并且通常为1000重量份以下,优选为500重量份以下。电荷产生物质的量过少时,有时得不到充分的灵敏度,过多时,有时电荷产生物质凝集,电荷产生层的形成时所用的涂布液的稳定性降低。
进而,电荷产生层的膜厚没有限制,适宜的是:通常为0.1μm以上,优选为0.15μm以上,并且通常为4μm以下,优选为0.6μm以下。
另外,电荷产生物质在其形成时被分散在感光层形成用涂布液中,对该分散方法没有限制,可举出例如超声波分散法、球磨机分散法、磨碎机分散法、砂磨机分散法等。此时,将电荷产生物质的粒径微细化为通常0.5μm以下、优选0.3μm以下、更优选0.15μm以下的颗粒尺寸是有效的。
另外,只要不显著损害本发明的效果,电荷产生层中可以含有任意的成分。例如可以使电荷产生层含有添加剂。这些添加剂是为了提高成膜性、挠性、涂布性、耐污染性、耐气体性、耐光性等而使用的物质。其例子可举出抗氧化剂、增塑剂、紫外线吸收剂、吸电子性化合物、流平剂、可见光遮光剂、增敏剂、染料、颜料、表面活性剂等。作为抗氧化剂的例子,可举出受阻酚化合物、受阻胺化合物等。另外,作为染料、颜料的例子,可举出各种着色剂化合物、偶氮化合物等,作为表面活性剂的例子可举出硅油、含氟油等。
此外,添加剂可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
[IV-3.电荷传输层]
电荷传输层是含有电荷传输物质的层。作为电荷传输物质,只要不显著损害本发明的效果可以使用任意物质。
其中,作为电荷传输物质,优选使用下式(I)表示的化合物(适当时称为“本发明的芳基胺化合物”)。因此,在本发明的感光体中优选将本发明的芳基胺化合物含在感光层中。
【化9】
(式(I)中,Ar1~Ar6各自独立地表示具有或不具有取代基的芳香族残基,X表示具有或不具有取代基的有机残基,R1~R4各自独立地表示具有或不具有取代基的不饱和基团,n1表示1或2,n0和n2~n6表示0~2的整数。)
式(I)中,Ar1~Ar6各自独立地表示具有或不具有取代基的芳香族残基。此处,Ar1~Ar6的价数为式(I)表示的结构能够成立的价数,具体地说,Ar2~Ar5为1价或2价的基团,Ar1和Ar6为2价的基团。
成为Ar1~Ar6的芳香族残基的例子可举出苯、萘、蒽、芘、二萘嵌苯、菲、芴等芳香族烃的残基;噻吩、吡咯、咔唑、咪唑等芳香族杂环的残基等。
另外,只要不显著损害本发明的效果,Ar1~Ar6代表的芳香族残基的碳原子数是任意的,但其碳原子数通常为20以下,优选为16以下,更优选为10以下。碳原子数过大时,式(I)表示的芳基胺化合物的稳定性变低,有时因氧化性气体而分解,所以耐臭氧性有可能变低。并且,有可能成像时易于引起记忆导致的重影现象。并且,从电学特性的方面出发,下限通常为5以上,优选为6以上。
从上述方面出发,上述的芳香族残基中,作为Ar1~Ar6优选芳香族烃残基,更优选苯残基。特别优选Ar1~Ar6均为苯残基。
另外,只要不显著损害本发明的效果,Ar1~Ar6所具有的取代基是任意的。该取代基的例子可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、烯丙基等烷基;甲氧基、乙氧基、丙氧基等烷氧基;苯基、茚基、萘基、苊基、菲基、芘基等芳基;吲哚基、喹啉基、咔唑基等杂环基等。另外,这些取代基可以通过连接基团或通过直接键合形成环。
通过导入上述的取代基,具有调节本发明的芳基胺化合物的分子内电荷、使电荷移动度增大的效果,另一方面,体积过大时,因分子内的共轭面的变形、分子间立体排斥有时反而使电荷移动度减小。因此,上述取代基的碳原子数通常为1以上,并且通常为6以下,优选为4以下,更优选为2以下。
进而,可以是以1个上述取代基进行取代,也可以是以2个以上进行取代。并且,上述的取代基可以仅用一种进行取代,也可以以任意组合和比例用两种以上进行取代。但是,具有多个取代基时,具有抑制本发明的芳基胺化合物的结晶析出的效果,所以是优选的,但取代基过多时,因分子内的共轭面的变形、分子间立体排斥有时反而使电荷移动度减小。因此,Ar1~Ar6具有的取代基的个数优选每一个环通常为2个以下。
进而,作为Ar1~Ar6所具有的取代基,优选立体体积不大,以使本发明的芳基胺化合物的感光层中的稳定性提高和使电学特性提高。从这些方面出发,Ar1~Ar6所具有的取代基之中,适宜的例子可举出甲基、乙基、丁基、异丙基、甲氧基等。
特别是在Ar1~Ar4为苯残基的情况下,优选具有取代基。此时,作为优选的取代基的例子可举出烷基,其中特别优选的例子可举出甲基。
另外,在Ar5或Ar6为苯残基的情况下,优选的取代基的例子可举出甲基、甲氧基。
进而,式(I)中,Ar1~Ar4的至少一个优选具有芴结构。此时,作为该芴结构,在其骨架内的至少一部分具有芴结构即可。由此,可以得到电荷的移动度高、高速响应性优异并且残余电位低的电子照相感光体。
式(I)中,X表示具有或不具有取代基的有机残基。此处,X的价数为式(I)表示的结构能够成立的价数,具体地说,为2价或3价。并且,式(I)中n5为2的情况下(即,X有2个时),X可以相同,也可以不同。
X的例子可举出具有或不具有取代基的以下基团:芳香族残基;饱和脂肪族残基;杂环残基;具有醚结构的有机基团;具有二乙烯基结构等的有机残基;等。
只要不显著损害本发明的效果,X表示的有机残基的碳原子数是任意的,但通常为1以上、15以下。其中,作为X,优选芳香族残基或饱和脂肪族残基。X为芳香族残基时,该芳香族残基的碳原子数优选为6以上,并且优选为14以下,更优选为10以下。更具体地说,优选为亚苯基、亚萘基等亚芳基。另一方面,X为饱和脂肪族残基时,该饱和脂肪族残基的碳原子数优选为10以下,更优选为8以下。
另外,X可以带有取代基。只要不显著损害本发明的效果,X所具有的取代基是任意的。该取代基的例子可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、烯丙基等烷基;甲氧基、乙氧基、丙氧基等烷氧基;苯基、茚基、萘基、苊基、菲基、芘基等芳基;吲哚基、喹啉基、咔唑基等杂环基等。其中优选芳基,特别优选苯基。这是因为,通过使用这些基团,感光体的电学特性变得良好。另外,为了提高电荷的移动度,优选烷基,特别优选甲基或乙基。另外,这些取代基可以通过连接基团或通过直接键合形成环。
另外,只要不显著损害本发明的效果,X所具有的取代基的碳原子数也是任意的,但通常为1以上,并且通常为10以下,优选为6以下,更优选为3以下。从该方面出发,X所具有的取代基之中适宜的例子可举出甲基、乙基、丁基、异丙基、甲氧基等。
进而,X所具有的取代基可以是以1个进行取代,也可以是以2个以上进行取代。并且,上述的取代基可以仅用一种进行取代,也可以以任意组合和比例用两种以上进行取代。但是,具有多个取代基时,由于具有抑制本发明的芳基胺化合物的结晶析出的效果,所以是优选的,但取代基过多时,因分子内的共轭面的变形、分子间立体排斥有时反而使电荷移动度减小。因此,X所具有的取代基的个数优选每一个环通常为2个以下。
式(I)中,R1~R4各自独立地表示具有或不具有取代基的不饱和基团。不饱和基团是指构成不饱和化合物的基团。具体地说,不饱和化合物是指有机化合物之中含有碳原子间的双键或三键的化合物。但是,芳香性的双键不看作不饱和性的双键。
作为成为R1~R4的不饱和基团,是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但优选以下式(II)表示的基团。
【化10】
(式(II)中,R5~R9各自独立地表示氢原子,或者具有或不具有取代基的烷基或者芳基,n7表示0~5的整数。)
上述式(II)中,R5~R9各自独立地表示氢原子,或者具有或不具有取代基的烷基或者芳基。
R5~R9表示的烷基的碳原子数是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但通常为10以下,优选为6以下,更优选为3以下。R5~R9表示的烷基的例子可举出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、硬脂基等,其中优选甲基。
另外,R5~R9表示的芳基的碳原子数也是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但通常为16以下,优选为10以下,更优选为6以下。R5~R9表示的芳基的例子可举出苯基、茚基、萘基、苊基、菲基、芘基等。
另外,在上述的烷基、芳基上具有或不具有取代基。只要不显著损害本发明的效果,R5~R9所具有的取代基是任意的。该取代基的例子可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、烯丙基等烷基;甲氧基、乙氧基、丙氧基等烷氧基;苯基、茚基、萘基、苊基、菲基、芘基等芳基;吲哚基、喹啉基、咔唑基等杂环基等。
另外,这些取代基可以通过连接基团或通过直接键合形成环。进而,只要不显著损害本发明的效果,R5~R9所具有的取代基的碳原子数是任意的,但通常为10以下。
进而,上述式(II)中,n7表示0以上、且为5以下、优选为2以下的整数。
上述式(I)中,n1表示1或2,优选为1。
另外,上述式(I)中,n0和n2各自独立地表示0~2的整数,优选表示0或1。但是,n0为0时,n1为1。
此外,上述式(I)中,n3和n4各自独立地表示0~2的整数。
另外,上述式(I)中,n5和n6表示0~2的整数。此外,n5为0时,X表示直接键合(即,Ar5和Ar6被直接键合)。另外,n6为0时,n5优选为0。
n5和n6同时为1时,X优选为亚烷基、亚芳香基或者具有醚结构的基团。
作为亚烷基的例子,优选举出亚苄基、2-甲基亚丙基、2-甲基亚丁基、环亚己基等。另外,作为亚芳基的例子,优选举出亚苯基、亚萘基等。进而作为具有醚结构的基团的例子,优选举出-O-CH2-O-等。
另外,上述式(I)中,n5和n6同时为0时,Ar5优选为苯残基或芴残基。其中Ar5为苯残基时,该苯残基优选具有烷基、烷氧基等有机基团取代基,其中优选具有甲基、甲氧基取代基。特别优选该有机基团在氮原子的对位取代。
进而,上述式(I)中,n6为2时,X优选为苯残基。
上述式(I)中,n0~n6的具体的组合的例子列于表2。
[表2:n0~n6的组合的例子]
n0 | n1 | n2 | n3 | n4 | n5 | n6 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 2 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
以下,给出本发明的芳基胺化合物的适宜的结构的具体例。此外,以下例示的芳基胺化合物的结构式中,R表示氢原子或任意的取代基。但是,R分别可以相同,也可以不同。另外,作为成为R的上述取代基,优选例如烷基、烷氧基、芳基等有机基团,特别优选甲基、苯基。另外,n表示0~2的整数。
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
另外,本发明的芳基胺化合物以外的电荷传输物质的例子可举出2,4,7-三硝基芴酮等芳香族硝基化合物、四氰基对苯二醌二甲烷等氰化合物、联苯醌等醌化合物等吸电子性物质、咔唑衍生物、吲哚衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、吡唑衍生物、噻二唑衍生物、苯并呋喃衍生物等杂环化合物、苯胺衍生物、腙衍生物、芳香族胺衍生物、均二苯代乙烯衍生物、丁二烯衍生物、烯胺衍生物和这些化合物的两种以上结合成的物质、或者在主链或侧链具有由这些化合物形成的基团的聚合物等给电子性物质等。
这些之中,优选咔唑衍生物、芳香族胺衍生物、均二苯代乙烯衍生物、丁二烯衍生物、烯胺衍生物以及这些化合物的两种以上结合得到的物质。此外,电荷传输物质可以单独使用任意一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
电荷传输物质的适宜的结构的具体例在下面给出。但是,这些具体例是为了例示而给出的,只要不脱离本发明的要点可以使用任何公知的电荷传输物质。
【化15】
【化16】
此外,上述例示的结构式中,R表示氢原子或取代基。作为该取代基,优选烷基、烷氧基、苯基等有机基团。特别优选甲基。另外,n为0~2的整数。此外,R可以相同,也可以各自不同。
另外,作为电荷产生物质,在同时使用本发明的芳基胺化合物和除其以外的电荷产生物质时,本发明的芳基胺化合物在电荷产生物质全体中所占的比例通常为60重量%以上,优选为80重量%以上,更优选为90重量%以上。本发明的芳基胺化合物过少时,有可能感光体的耐记忆性降低,易于出现重影现象。此外,上限为100重量%。
另外,电荷传输层中,电荷传输物质以经粘结剂树脂粘结的状态形成电荷传输层。粘结剂树脂是为了确保膜强度而使用的物质。
此处,作为电荷产生层的粘结剂树脂,例如可举出丁二烯树脂、苯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯树脂、丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯树脂、乙烯醇树脂、乙基乙烯基醚等乙烯基化合物的聚合物和共聚物、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、部分改性聚乙烯醇缩醛、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚芳酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨基甲酸酯树脂、纤维素酯树脂、苯氧树脂、有机硅树脂、有机硅改性醇酸树脂、聚-N-乙烯基咔唑树脂等。另外,粘结剂树脂可以用硅试剂等进行修饰。
上述粘结剂树脂之中特别优选聚碳酸酯树脂、聚芳酯树脂。进而,从灵敏度、残余电位的方面考虑,聚碳酸酯树脂、聚芳酯树脂中,优选含有具有下述结构式的双酚成分或联苯酚成分的聚碳酸酯树脂、聚芳酯树脂。其中,从移动度的方面更优选聚碳酸酯树脂。
以下,与聚碳酸酯树脂中适宜使用的双酚成分和联苯酚成分对应的单体的结构在下面例示出来。但是,本例示是为了明确要点而进行的,只要不脱离本发明的要点,本发明并不限于以下例示的结构。
【化17】
特别是,为了进一步发挥本发明的效果,优选含有以下所示结构的双酚衍生物对应的双酚成分的聚碳酸酯树脂。
【化18】
另外,为了提高机械特性,优选使用聚芳酯树脂,此时,作为双酚成分,优选使用与下述结构式表示的单体所对应的化合物。
【化19】
进而,作为酸成分,优选使用与下述结构式表示的单体对应的物质。
【化20】
此外,电荷传输层中,可以单独使用一种粘结剂树脂,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
只要不显著损害本发明的效果,电荷传输层中所使用的粘结剂树脂与电荷传输物质的比例是任意的。但是,相对于100重量份粘结剂树脂,电荷传输物质通常为20重量份以上,并且,从降低残余电位的方面出发,优选为30重量份以上,进而从反复使用时的稳定性、电荷移动度的方面出发,更优选为40重量份以上。另一方面,从感光层的热稳定性的方面出发,电荷传输物质通常为150重量份以下,进而从电荷传输物质和粘结剂树脂的相容性的方面出发,优选为120重量份以下,从耐刷性的方面出发更优选为100重量份以下,从耐擦伤性的方面出发尤其优选为80重量份以下。
另外,电荷传输层的膜厚也没有限制,然而通常为5μm以上,从长寿命、图像稳定性的方面出发,优选为10μm以上,并且通常为50μm以下,从长寿命、图像稳定性的方面出发优选为45μm以下,从高分辨率的方面出发更优选为30μm以下。
进而,与电荷传输层相同,只要不显著损害本发明的效果,电荷产生层可以含有任意的成分。例如可以含有添加剂。
[IV-4.单层型感光层]
单层型感光层的构成中,上述的电荷产生物质被分散在上述那样的配合比的电荷传输层中。
单层型的感光层中,电荷传输物质和粘结剂树脂的种类以及它们的使用比例与对电荷传输层的说明相同。因此,单层型感光层中优选含有本发明的芳基胺化合物。
另外,电荷产生物质的种类也如上所述。但是,此时电荷产生物质的粒径优选足够小。具体地说,通常为0.5μm以下,优选为0.3μm以下,更优选为0.15μm以下。
进而,分散在感光层内的电荷产生物质的量过少时,有可能得不到充分的灵敏度,过多时存在带电性降低、灵敏度降低等弊端。因此,单层型感光层内的电荷产生物质的量设置成通常为0.1重量%以上,优选为1重量%以上,并且通常为50重量%以下,优选为20重量%以下。
另外,单层型感光层的膜厚是任意的,但通常为5μm以上,优选为10μm以上,并且通常为100μm以下,优选为50μm以下。
进而,只要不显著损害本发明的效果,单层型感光层中可以含有任意的成分。例如与电荷产生层同样,可以含有添加剂。
[IV-5.感光层的形成方法]
构成感光层的各层(电荷产生层、电荷传输层、单层型感光层)的形成方法没有限制,通常通过如下方法形成:将含有构成各层的材料的涂布液(电荷产生层用涂布液、电荷传输层用涂布液、单层型感光层用涂布液)使用公知的涂布方法依次涂布在底涂层上,各层反复进行涂布和干燥工序,从而形成感光层。
例如电荷产生层可以如下得到:将电荷产生物质、粘结剂树脂和其他的成分溶解或分散在溶剂中制作涂布液,在正层积型感光层的情况下,将涂布液涂布在底涂层上,而在反层积型感光层的情况下,将涂布液涂布在电荷传输层上,并进行干燥。
另外,例如电荷传输层如下得到:将电荷传输物质、粘结剂树脂和其他的成分溶解或分散在溶剂中制作涂布液,在正层积型感光层的情况下,将涂布液涂布在电荷产生层上,而在反层积型感光层的情况下,将涂布液涂布在底涂层上,并进行干燥。
进而,可以如下得到单层型感光层:将电荷产生物质、电荷传输物质、粘结剂树脂和其他的成分溶解或分散在溶剂中制作涂布液,将该涂布液涂布在底涂层上并进行干燥。
此时,只要不显著损害本发明的效果,使粘结剂树脂溶解、用于涂布液的制作的溶剂(或分散介质)可以使用任意的溶剂。其例子可举出戊烷、己烷、辛烷、壬烷等饱和脂肪族系溶剂;甲苯、二甲苯、苯甲醚等芳香族系溶剂;氯苯、二氯苯、氯萘等卤代芳香族系溶剂;二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶剂;甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇等醇系溶剂;甘油、乙二醇等脂肪族多元醇类;丙酮、环己酮、丁酮、4-甲氧基-4-甲基-2-戊酮等链状、支链以及环状酮类溶剂;甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯等酯系溶剂;二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷等卤代烃系溶剂;二乙醚、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等链状以及环状醚系溶剂;乙腈、二甲亚砜、环丁砜、六甲基磷酸三酰胺等非质子性极性溶剂;正丁基胺、异丙醇胺、二乙胺、三乙醇胺、乙二胺、三乙胺等含氮化合物;石油醚等矿物油;水等。其中,优选使用不溶解底涂层的溶剂。
此外,这些溶剂可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例使用两种以上。
在为单层型感光体和电荷传输层用的涂布液的情况下,层形成用的涂布液优选以固体成分浓度为通常5重量%以上、优选10重量%以上、并且通常40重量%以下、优选35重量%以下的范围使用。进而,上述涂布液的粘度优选设定为通常10mPa·s以上、优选50mPa·s以上、并且通常500mPa·s以下、优选400mPa·s以下的范围。
另一方面,在电荷产生层用的涂布液的情况下,涂布液优选以固体成分浓度为通常0.1重量%以上、优选1重量%以上、并且通常15重量%以下、优选10重量%以下的范围进行使用。进而,涂布液的粘度优选以通常0.01mPa·s以上、优选0.1mPa·s以上、并且通常20mPa·s以下、优选10mPa·s以下的范围进行使用。
涂布液的涂布方法没有限制,可举出例如浸涂法、喷涂法、旋涂涂布法、刮槽涂布法、绕线棒涂布法、刮刀涂布法、辊涂布法、气刀涂布法、帘幕法等,但也可以使用其他的公知的涂布法。
涂布液的干燥方法没有限制,优选在室温中的指触干燥后以30~200℃的温度在无风或送风下加热干燥1分钟~2小时。另外,加热温度可以恒定,也可以一边改变温度一边进行干燥。
[V.其他的层]
本发明的电子照相感光体中可以形成有除底涂层和感光层以外的层。
例如可以在感光体的最表面层设置保护层以防止感光层的损耗、防止和减少从充电器等产生的放电物质等导致的感光层劣化。例如可以使导电性材料包含在适当的粘结性树脂中来形成保护层,也可以在保护层中使用日本特开平9-190004号公报、日本特开平10-252377号公报记载的那样的三苯胺骨架等的具有电荷输送能的化合物的共聚物。
作为上述的导电性材料,可以使用TPD(N,N’-二苯基-N,N’-双(间甲苯基)联苯胺)等的芳香族氨基化合物、氧化锑、氧化铟、氧化锡、二氧化钛、氧化锡-氧化锑、氧化铝、氧化锌等金属氧化物等,但并不限于此。此外,导电性材料可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
另外,作为用于保护层的粘结剂树脂,可以使用例如聚酰胺树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚酮树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯基酮树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯酰胺树脂、硅氧烷树脂等的公知的树脂。并且,还可以使用日本特开平9-190004号公报、日本特开平10-252377号公报记载的那样的三苯胺骨架等具有电荷输送能的骨架和上述树脂的共聚物。此外,该粘结剂树脂同样可以单独使用一种或以任意组合和比例合用两种以上。
进而,上述保护层优选构成为电阻为109~1014Ω·cm。电阻大于1014Ω·cm时,有时残余电位增加,形成非常模糊的图像,另一方面电阻小于109Ω·cm时,有时出现图像模糊、分辨率降低。
另外,保护层的构成必须实质上不妨碍图像曝光所照射的光的透过。
另外,基于降低感光体表面的摩擦阻力和磨损、提高调色剂从感光体向转印带、纸的转印效率等的目的,可以在表面层含有氟树脂、有机硅树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂等。另外,可以含有由这些树脂形成的颗粒、无机化合物的颗粒。
此外,这些除底涂层和感光层以外的层的形成方法没有限制,然而通常采用与上述的感光层同样的方法形成,将含有构成各层的材料的涂布液使用公知的涂布方法依次进行涂布,并且各层反复进行涂布和干燥工序,从而形成这些其他层。
[IV.本发明的电子照相感光体的优点]
本发明的电子照相感光体的电学特性优异。具体地说,灵敏度高、残余电位低。并且通常也可以获得下述优点:暗衰减优异、反复使用后的暗衰减的增加不明显、即使反复使用电子照相感光体其电学特性也稳定。
因此,若使用本发明的电子照相感光体进行成像,则在初期和耐刷后,可以进行黑点和模糊等少的高画质成像,同时画质的稳定性也良好。
进而,在感光层中含有本发明的芳基胺化合物的情况下,即使温度和湿度等的环境发生变化,本发明的电子照相感光体的灵敏度和残余电位等的电学特性也良好。因此,这种情况下,可以在各种环境中实现良好的成像。以下通过与现有技术的对比来说明该优点。
以往,在有机感光体中作为电荷传输物质的空穴输送物质已知有例如腙化合物、三苯胺化合物、联苯胺化合物、均二苯代乙烯化合物、丁二烯化合物等,作为电荷传输物质的电子输送物质已知有例如联苯醌化合物等。
考虑感光体所要求的特性来选择电荷传输物质。作为感光体所要求的特性,可举出例如(1)在暗室中基于电晕放电的电荷的带电性高;(2)在暗室中通过电晕放电而带电的电荷的衰减小;(3)通过光照射,电荷快速散逸;(4)光照射后的残留电荷少;(5)反复使用时残余电位的增加和初期电位的减少小;(6)气温和湿度等的环境变化导致的电子照相特性的变化小;等等。
迄今为止,基于提高这样的特性的目的,在电荷传输物质方面也提出了以腙化合物为首的各种电荷传输物质(例如日本特开平11-202519号公报、日本特开平6-273962号公报、日本特公昭55-42380号公报、日本特公昭58-32372号公报、日本特开昭61-295558号公报、日本特开昭58-198043号公报、日本特公平5-42661号公报、日本特公平7-21646号公报等)。
另外,随着近年的成像装置的小型化、低成本化、高速化,大多不使用用于保持感光体的温度恒定的加热器等。对于这样的成像装置中使用的感光体(特别是彩色机器),要求在任何环境下都能保持高响应性以保持高画质。
上述的现有的电荷传输物质作为电子照相感光体用的空穴输送剂是有用的,特别是在将具有均二苯代乙烯骨架的空穴输送剂用于电子照相感光体的感光层时,可以提供特别是响应性等优异的感光体。当然在将具有均二苯代乙烯骨架的空穴输送剂用于电子照相感光体的感光层时,低温下的响应性恶化导致的图像恶化被减轻了,但是由于近年的成像装置的高速化、图像品质要求的提高,有时不能充分满足其要求。
与此相对,若使感光体中含有本发明的芳基胺化合物,则在各种环境中能够发挥高灵敏度且低残余电位的电学特性,能够形成高画质的图像。
[VII.成像装置]
接下来,对于使用了本发明的电子照相感光体的成像装置(本发明的成像装置)的实施方式,使用表示装置的主要部分构成的图5来说明。但是,实施方式并不限于以下说明,只要不脱离本发明的要点,就可以任意变形来实施。
如图5所示,成像装置的构成中具有电子照相感光体1、充电装置(充电单元)2、曝光装置(曝光单元;像曝光单元)3、显影装置(显影单元)4和转印装置(转印单元)5,进而,根据需要设置清洁装置(清洁单元)6和定影装置(定影单元)7。
另外,在本发明的成像装置中具有上述的本发明的电子照相感光体作为感光体1。即,本发明的成像装置为具有电子照相感光体、对该电子照相感光体充电的充电单元、对充电后的该电子照相感光体进行图像曝光以形成静电潜像的图像曝光单元、利用调色剂将上述静电潜像显影的显影单元和将上述调色剂转印到被转印体的转印单元的成像装置,其中,所述电子照相感光体是在导电性支持体上具有含金属氧化物颗粒和粘结剂树脂的底涂层和形成于该底涂层上的感光层的电子照相感光体,将所述底涂层分散在甲醇与1-丙醇以7:3的重量比混合的溶剂中,在所得到的液体中,由动态光散射法测定得到的所述金属氧化物颗粒的体积平均粒径为0.1μm以下且累积90%粒径为0.3μm以下,该感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.0°到29.0°具有一个以上的清晰的主衍射峰的结晶型酞菁。
电子照相感光体1只要为上述的本发明的电子照相感光体,就没有特别限制,作为其一例,在图5中给出了在圆筒状的导电性支持体的表面形成上述的感光层的鼓状的感光体。沿该电子照相感光体1的外周面分别配置充电装置2、曝光装置3、显影装置4、转印装置5和清洁装置6。
充电装置2是使电子照相感光体1带电的装置,其均匀地使电子照相感光体1的表面充电至规定电位。为了有效发挥本发明的效果,充电装置优选相对电子照片感光体1接触配置。图5中作为充电装置2的一例,给出了辊型的充电装置(充电辊),除此以外还常用电晕管和格栅电晕管(scorotron)等电晕充电装置、充电刷等接触型充电装置等。
此外,在很多情况下,装备有电子照相感光体1和充电装置2的盒(以下适当时称为感光体盒)被设计成能够从成像装置的主体中卸下。于是,例如在电子照相感光体1或充电装置2劣化时,能够从成像装置主体中卸下该感光体盒,并将其他的新感光体盒安装在成像装置主体中。此外,对于后述的调色剂来说也是这样的,在很多情况下,调色剂储存在调色剂盒中,该调色剂盒被设计成能够从成像装置主体中卸下,因此在使用的调色剂盒中没有了调色剂时,能够从成像装置主体中卸下该调色剂盒,安装其他的新调色剂盒。此外,也可以使用同时装备有电子照相感光体1、充电装置2、调色剂的盒。
对曝光装置3的种类没有特别限制,只要其是对电子照相感光体1进行曝光(图像曝光)而能够在电子照相感光体1的感光面上形成静电潜像的装置即可。作为具体例,可以举出卤素灯、荧光灯、半导体激光器或He-Ne激光器等激光器、LED(发光二极管)等。并且,可以通过感光体内部曝光方式进行曝光。进行曝光时的光是任意的,利用如下光进行曝光即可:例如波长为780nm的单色光、波长为600nm~700nm的略靠近短波长的单色光、波长为350nm~600nm的短波长的单色光等。其中,优选利用波长为350nm~600nm的短波长的单色光等进行曝光,更优选利用波长为380nm~500nm的单色光进行曝光。
显影装置4是使上述静电潜像显影的装置。对其种类没有特别限制,可以使用瀑布显影、单组分导电调色剂显影、双组分磁刷显影等干式显影方式或湿式显影方式等的任意装置。在图5中,显影装置4由显影槽41、搅拌器42、供给辊43、显影辊44以及调整部件45构成,并具有在显影槽41的内部存储有调色剂T的结构。并且,也可以根据需要在显影装置4中附加补给调色剂T的补给装置(未图示)。该补给装置的构成为能够由瓶、盒等容器补给调色剂T。
供给辊43由导电性海绵等形成。显影辊44由铁、不锈钢、铝、镍等金属辊或在这样的金属辊上被覆了硅树脂、聚氨酯树脂、氟树脂等的树脂辊等构成。也可以根据需要对该显影辊44的表面施加平滑加工或粗糙化加工。
显影辊44配置在电子照相感光体1和供给辊43之间,分别与电子照相感光体1和供给辊43抵接。供给辊43和显影辊44受到旋转驱动装置(未图示)的驱动而旋转。供给辊43负载所存储的调色剂T,将其供给至显影辊44。显影辊44负载由供给辊43供给的调色剂T,并使调色剂T与电子照相感光体1的表面接触。
调整部件45由硅树脂或聚氨酯树脂等树脂刮板、不锈钢、铝、铜、黄铜、磷青铜等金属刮板或在这样的金属刮板上被覆有树脂的刮板等形成。该调整部件45与显影辊44抵接,被弹簧等以预定的力挤压在显影辊44侧(一般的刮板单位长度载荷为5g/cm~500g/cm)。也可以根据需要使该调整部件45具有通过与调色剂T的摩擦充电而使调色剂T带电的功能。
搅拌装置42受到旋转驱动装置的驱动而各自旋转,在搅拌调色剂T的同时将调色剂T传送至供给辊43侧。可以设置桨叶形状、大小等不同的多个搅拌器42。
调色剂T的种类是任意的,除粉状调色剂以外,还可以使用以悬浮聚合法或乳液聚合法等得到的聚合调色剂等。特别是,在使用聚合调色剂时,优选粒径为4μm~8μm左右的小粒径的调色剂,并且,也可以使用调色剂颗粒的形状从接近球形到马铃薯状的偏离了球形的各种形状的调色剂。聚合调色剂的充电均匀性、转印性优异,适合用于提高图像的画质。
对于转印装置5,其种类不受特别限制,可以使用利用了静电转印法(电晕转印、辊转印、带转印等)、压力转印法、粘着转印法等任意方式的装置。此处,转印装置5由与电子照相感光体1对置的转印充电器、转印辊、转印带等构成。该转印装置5施加与调色剂T的带电电位极性相反的预定电压值(转印电压),将电子照相感光体1上形成的调色剂像转印至转印材料(被转印体、纸张、介质)P上。在本发明中,转印装置5被配置成隔着转印材料与感光体接触时是有效的。
对于清洁装置6没有特别限制,可以使用刷清洁器、磁刷清洁器、静电刷清洁器、磁辊清洁器、刮板清洁器等任意的清洁装置。清洁装置6利用清洁部件将附着在感光体1上的残余调色剂刮落并回收残余调色剂。但是,当感光体表面上残留的调色剂较少或几乎没有残留调色剂时,也可以不设置清洁装置6。
定影装置7由上部定影部件(定影辊)71和下部定影部件(定影辊)72构成,在定影部件71或72的内部具有加热装置73。另外,图5中给出了在上部定影部件71的内部具有加热装置73的例子。对于上部和下部的各定影部件71、72,可以使用在不锈钢、铝等金属管坯上被覆有硅橡胶的定影辊、进而被覆有氟树脂的定影辊、定影片等公知的热定影部件。此外,各定影部件71、72既可以具有为改善防粘性而供给硅油等防粘剂的结构,也可以具有利用弹簧等相互强制性地施加压力的结构。
转印在记录纸P上的调色剂通过已加热至预定温度的上部定影部件71和下部定影部件72之间时,调色剂被热加热至熔融状态,调色剂通过后被冷却,从而定影在记录纸P上。
另外,对于定影装置,其种类也不受特别限定,以此处使用的定影装置为代表,可以设置采用热辊定影、闪光定影、烘烤定影、压力定影等任意方式的定影装置。
在如上构成的电子照相装置中,如下进行图像记录。即,首先,利用充电装置2将感光体1的表面(感光面)充电至预定的电位(例如-600V)。此时,既可以利用直流电压充电,也可以在直流电压上叠加交流电压来充电。
接着,根据要记录的图像,利用曝光装置3对充电后的电子照相感光体1的感光面进行曝光,在感光面上形成静电潜像。然后,利用显影装置4对在电子照相感光体1的感光面上形成的静电潜像进行显影。
显影装置4中,利用调整部件(显影刮板)45将由供给辊43供给的调色剂T进一步薄层化,同时使其摩擦带电至预定的极性(此处与电子照相感光体1的带电电位极性相同,为负极性),边将其负载在显影辊44上边传送,从而使其与电子照相感光体1的表面接触。
负载于显影辊44上的带电调色剂T与感光体1的表面接触时,就会在感光体1的感光面上形成对应于静电潜像的调色剂像。然后,该调色剂像被转印装置5转印到记录纸P上。之后,未被转印而残留在感光体1的感光面上的调色剂被清洁装置6除去。
调色剂像转印到记录纸P上后,使其通过定影装置7,从而将调色剂像热定影在记录纸P上,由此得到最终的图像。
另外,除上述的构成外,成像装置还可以具有能够进行例如消除静电工序的结构。消除静电工序是通过对电子照相感光体进行曝光来进行电子照相感光体的静电消除的工序,作为消除静电装置,使用荧光灯、LED等。并且,用于消除静电工序的光,大多使用具有强度为曝光光的3倍以上的曝光能量的光。
并且,成像装置也可以是进一步变化形式的构成,例如其构成可以是:能够进行前曝光工序、辅助充电工序等工序的构成;进行胶版印刷的构成;以及使用两种以上调色剂的全色串联方式的构成。
此外,感光体1如上所述与充电装置2组合而构成为盒时,优选构成中还具有显影装置4。进而,除上述的感光体1以外,根据需要,还可以与充电装置2、曝光装置3、显影装置4、转印装置5、清洁装置6以及定影装置7之中1个或2个以上的装置组合,构成一体型盒(电子照相盒),并且可以设计为该电子照相盒相对于复印机和激光束印刷机等电子照相装置主体可拆卸的构成。即,优选:本发明的电子照相盒具有电子照相感光体和如下单元中的至少一种单元:对该电子照相感光体充电的充电单元、对充电后的该电子照相感光体进行图像曝光以形成静电潜像的图像曝光单元、利用调色剂将上述静电潜像显影的显影单元、将上述调色剂转印到被转印体的转印单元、使转印到被转印体的调色剂定影的定影单元以及回收附着在该电子照相感光体上的调色剂的清洁单元,其中所述电子照相感光体为在导电性支持体上具有含有金属氧化物颗粒和粘结剂树脂的底涂层和形成于该底涂层上的感光层的电子照相感光体,并且将所述底涂层分散在甲醇与1-丙醇以7:3的重量比混合的溶剂中,在所得到的液体中,由动态光散射法测定得到的所述金属氧化物颗粒的体积平均粒径为0.1μm以下且累积90%粒径为0.3μm以下,在该感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.0°到29.0°具有一个以上的清晰的主衍射峰的结晶型酞菁。
此时,与在上述实施方式中说明的盒相同,例如电子照相感光体1或其他部件劣化时,通过从成像装置主体中卸下该电子照相盒,将其他的新电子照相盒安装在成像装置主体中,由此容易进行成像装置的保养和管理。
根据本发明的成像装置和电子照相盒,能够形成高品质的图像。具体地说,本发明的成像装置和电子照相盒初期在耐刷后黑点少,并且耐刷后的模糊非常少,画质和画质的稳定性优异。
另外,以往转印装置5通过转印材料与感光体接触配置时,易发生图像的品质劣化,但是本发明的成像装置和电子照相盒产生那样的品质劣化的可能性较小,因此本发明的成像装置和电子照相盒是有效果的。
进而,在使用本发明的芳基胺化合物的情况下,利用本发明的成像装置和电子照相盒,可以在各种环境条件下形成高品质的图像。即,本发明的电子照相感光体不依赖于温度和湿度等环境而发挥出高灵敏度且低残余电位的优异的电学特性,所以如果使用本发明的成像装置和电子照相盒,则可以进行图像缺陷等得到抑制的高品质的成像,而不会受环境条件的影响。
实施例
下面,给出实施例和比较例对本发明进行更具体的说明,但是只要本发明不脱离其要点,本发明就不限于此。此外,在实施例的说明中,只要不预先声明,“份”表示“重量份”。
[实施例组1]
[氧钛酞菁的制造]
[制造例1-1]
在氮气气氛下,将66.6g邻苯二甲腈悬浮在353mL二苯基甲烷中,在40℃添加15.0g四氯化钛和25mL二苯基甲烷的混合液。用约1小时升温到205~210℃后,滴加10.0g四氯化钛和16mL二苯基甲烷的混合液,于205~210℃反应5小时。将生成物以130~140℃热过滤后,依次用N-甲基吡咯烷酮(以下适当时称为“NMP”)、正丁醇进行清洗。接下来,在600mL正丁醇中加热回流后进行NMP、水、甲醇悬浮洗涤,并进行干燥,得到47.0gB型氧钛酞菁。
将20.0g该B型氧钛酞菁与120mL玻璃珠(1.0mm~1.4mm)一起用油漆摇动器振荡25小时,用甲醇洗提氧钛酞菁,过滤后得到无定型的氧钛酞菁。使该氧钛酞菁悬浮在210mL水中后,进而添加40mL甲苯,于60℃搅拌1小时,以倾析的方式废弃水后,进行甲醇悬浮洗涤,并进行过滤、干燥,通过这样的结晶转换操作,得到19.0g目的物D型氧钛酞菁。
在得到的D型氧钛酞菁的X射线衍射光谱中,观察到于布拉格角(2θ±0.2°)9.6°、27.3°处具有清晰的衍射峰。在布拉格角(2θ±0.2°)26.3°处没有清晰的衍射峰。
质谱中于m/z:576观察到无取代氧钛酞菁的峰、于m/z:610观察到氯化氧钛酞菁的峰,测定氯化氧钛酞菁的峰强度相对于无取代氧钛酞菁的峰强度的比为0.027。并且,通过元素分析研究氯含量,其为0.65重量%。
[制造例1-2]
在氮气气氛下,将66.6g邻苯二甲腈溶解在436mL 1-氯萘中,于200℃滴加25.0g四氯化钛和21mL 1-氯萘的混合液。于205~210℃反应5小时后,将生成物以130~140℃热过滤。接下来,在正丁醇580mL中加热回流,然后进行水、NMP、甲醇悬浮洗涤,干燥后得到48.7g B型氧钛酞菁。
将30.0g该B型氧钛酞菁与200mL玻璃珠(1.0mm~1.4mm)一起用油漆摇动器振荡20小时,然后用甲醇洗提氧钛酞菁,过滤后得到无定型的氧钛酞菁。将该氧钛酞菁悬浮在625mL水中后,进而添加48mL邻二氯苯,于室温搅拌1小时,以倾析的方式废弃水后,进行甲醇悬浮洗涤,并进行过滤、干燥,通过这样的结晶转换操作,得到29.0g目的物D型氧钛酞菁组合物。
在得到的D型氧钛酞菁的X射线衍射光谱中,观察到于布拉格角(2θ±0.2°)9.6°、27.3°处具有清晰的衍射峰。在布拉格角(2θ±0.2°)26.3°处没有清晰的衍射峰。
该氧钛酞菁的质谱中m/z:610的氯化氧钛酞菁的峰的强度相对于m/z:576的无取代氧钛酞菁的峰的强度的比为0.056。并且,通过元素分析研究氯含量,其为1.41重量%。
[制造例1-3]
将29.2g1,3-二亚氨基异吲哚啉和200mL环丁砜混合,并加入17.0g四异丙氧基钛,在氮气气氛下于140℃反应2小时。自然冷却后滤取析出物,用三氯甲烷清洗、用2%-盐酸水溶液清洗、水洗、甲醇清洗,干燥后得到25.5g(88.8%)的钛氧基酞菁。
其次,将该结晶溶解在浓硫酸中,搅拌下将其滴加在20℃的去离子水中使其再次析出,过滤并充分水洗后,得到无定形的氧钛酞菁。将4.0g这样得到的无定形的氧钛酞菁在100mL甲醇中于室温(22℃)下悬浮搅拌处理8小时,并过滤、减压干燥后得到低结晶性的氧钛酞菁。
在得到的D型氧钛酞菁的X射线衍射光谱中,观察到在布拉格角(2θ±0.2°)9.0°、27.3°具有清晰的衍射峰。在布拉格角(2θ±0.2°)26.3°处没有清晰的衍射峰。
该氧钛酞菁的质谱中,m/z:610的氯化氧钛酞菁的峰的强度相对于m/z:576的无取代氧钛酞菁的峰的强度的比在检测限以下(0.0003以下)。并且,通过元素分析研究氯含量,其为检测限以下(0.01重量%以下)。
[制造例1-4]
混合29.2g 1,3-二亚氨基异吲哚啉和200mL环丁砜,并加入17.0g四异丙氧基钛,在氮气气氛下于140℃反应2小时。自然冷却后滤取析出物,用三氯甲烷清洗、用2%-盐酸水溶液清洗、水洗、甲醇清洗,干燥后得到25.5g(88.8%)的钛氧基酞菁。
将生成物溶解在20倍量的浓硫酸中,倒在100倍量的水中进行析出,滤取后用二氯甲烷处理湿滤饼,然后用甲醇处理,将干燥后得到的结晶在丁酮中与直径1mm的玻璃珠一起利用涂料调节装置(paintconditioner)(RED DEVIL社制造)实施磨碎处理,由此得到D型氧钛酞菁。
在得到的D型氧钛酞菁的X射线衍射光谱中,观察到在布拉格角(2θ±0.2°)9.5°、9.7°、27.3°具有清晰的衍射峰。在布拉格角(2θ±0.2°)26.3°处没有清晰的衍射峰。
该氧钛酞菁的质谱中m/z:610的氯化氧钛酞菁的峰强度相对于m/z:576的无取代氧钛酞菁的峰的强度的比在检测限以下(0.0003以下)。并且,通过元素分析研究氯含量,其为检测限以下(0.01重量%以下)。
[制造例1-5]
于25℃添加5.0g四氯化钛和16mL 1-氯萘的混合液,200℃的滴加量设定为20.0g四氯化钛和25mL1-氯萘的混合液,除此以外,与制造例1-2同样地进行操作,得到49g B型氧钛酞菁。对30g该B型氧钛酞菁使用四氢呋喃(以下适当时称为“THF”)作为溶剂,除此以外通过与制造例1-2同样的结晶转换操作进行处理,从而得到基于CuKα特征X射线得到的粉末X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.3°观察到最大衍射峰的(也同时存在26.3°、28.6°的峰)氧钛酞菁28g。
在该氧钛酞菁组合物的粉末X射线衍射光谱中,存在的28.6°的峰相对于27.3°的峰的峰强度为3%,存在的26.3°的峰相对于27.3°的峰的峰强度为1%。
并且,所得到的氧钛酞菁组合物的质谱中,m/z:610的氯化氧钛酞菁的峰的强度相对于m/z:576的无取代氧钛酞菁的峰的强度的比为0.075。并且,通过元素分析研究氯含量,其为0.81重量%。
[比较制造例1-1]
在氮气气氛下,将66.6g邻苯二甲腈溶解在436mL 1-氯萘中,于200℃滴加25.0g四氯化钛和21mL 1-氯萘的混合液。于205~210℃反应5小时后、将生成物以130~140℃热过滤。接下来,在正丁醇580mL中加热回流后,进行水、NMP、甲醇悬浮洗涤,干燥后得到48.7gB型氧钛酞菁。
[比较制造例1-2]
根据日本特开昭62-67094号公报所公开的制造例,得到钛氧基酞菁A型。
[羟基镓酞菁的制造]
[制造例1-6]
在氮气气氛下于200℃使73g邻苯二甲腈、25g三氯化镓、400mL α-氯萘反应4小时后,于130℃过滤生成物。于130℃使用N,N-二甲基甲酰胺对所得到的生成物分散清洗1小时后,过滤,用甲醇清洗后,干燥,得到30g氯镓酞菁。
将10g所得到的氯镓酞菁溶解在10℃的浓硫酸中,搅拌下滴加在3kg冰水中进行再次析出,过滤。用离子交换水充分清洗后,用1%氨水进行分散清洗,然后用离子交换水再次充分清洗。之后,于室温干燥,得到非结晶性的羟基镓酞菁。
接下来,室温(20℃)下用砂磨机将7g所得到的羟基镓酞菁、210g N,N-二甲基甲酰胺与300g1mm的玻璃珠一起进行6小时磨碎处理。从该分散液中取出固体成分,用甲醇充分清洗,干燥后得到5g本发明的新的结晶形羟基镓酞菁。
在得到的酞菁的X射线衍射光谱中,观察到在布拉格角(2θ±0.2°)28.1°处具有清晰的衍射峰。
该酞菁的质谱中确认到m/z:598。
[实施例1-1]
[底涂层用涂布液]
利用亨舍尔混合机,将平均一次粒径40nm的金红石型二氧化钛(石原产业株式会社制造的“TTO55N”)和相对于该二氧化钛为3重量%的甲基二甲氧基硅烷(东芝硅酮社制造“TSL8117”)混合,将50份所得到的表面处理二氧化钛和120份甲醇混合得到1kg原料浆料,以直径约100μm的氧化锆珠(株式会社NIKKATO制造的YTZ)为分散介质,使用磨容积约0.15L的寿工业株式会社制造的ULTRA APEX MILL(UAM-015型),在转子圆周速度10米/秒、液体流量10kg/小时的液循环状态下对1kg所述原料浆料进行1小时分散处理,制作出二氧化钛分散液。
加热上述二氧化钛分散液和甲醇/1-丙醇/甲苯的混合溶剂以及组成摩尔比为60%/15%/5%/15%/5%的ε-己内酰胺[下式(A)表示的化合物]/双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷[下式(B)表示的化合物]/1,6-己二胺[下式(C)表示的化合物]/1,10-癸二羧酸[下式(D)表示的化合物]/1,18-十八烷二羧酸[下式(E)表示的化合物]形成的共聚聚酰胺的颗粒,同时进行搅拌、混合,使聚酰胺颗粒溶解后,利用输出功率1200W的超声波振荡器进行1小时超声波分散处理,进而通过孔径5μm的PTFE制膜过滤器(ADVANTEC制造的Mitex LC)进行过滤,从而得到底涂层形成用涂布液1-A,该底涂层形成用涂布液1-A中表面处理二氧化钛/共聚聚酰胺的重量比为3/1,甲醇/1-丙醇/甲苯的混合溶剂的重量比为7/1/2,含有的固体成分的浓度为18.0重量%。
对于该底涂层形成用涂布液1-A,使用上述的UPA测定得到的粒度分布列于表3。
【化21】
通过浸渍涂布将该底涂层形成用涂布液1-A涂布在没有进行阳极氧化的铝筒(外径30mm、长度260.5mm、厚度1.0mm)上,并使干燥后的膜厚达到1.5μm,从而设置底涂层。
将94.2cm2该底涂层浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布使用上述的UPA进行测定,其结果,体积平均粒径为0.09μm、累积90%粒径为0.12μm。
然后,作为电荷产生物质混合20份制造例1-1中得到的氧钛酞菁和280份1,2-二甲氧基乙烷,用砂磨机粉碎2小时,进行微粒化分散处理。
接着,在该微细化处理液中混合粘结剂液以及230份的1,2-二甲氧基乙烷,制备成分散液(电荷产生材),所述粘结剂液是将聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业株式会社制造、商品名“Denka Butyral”#6000C)溶解在253份1,2-二甲氧基乙烷和85份4-甲氧基-4-甲基-2-戊酮的混合液中得到的。
在该分散液(电荷产生材)中浸渍涂布设置有底涂层的上述铝筒,使干燥后的膜厚为0.3μm(0.3g/m2),制作电荷产生层。
接下来,在上述的电荷产生层上浸渍涂布下述液体,并使干燥后的膜厚为18μm,得到具有层积型感光层的感光鼓1-E1,所述液体是将50份作为电荷传输物质的下述化合物CT-1、
【化22】
100份作为粘结剂树脂的具有下述结构作为重复单元的聚碳酸酯(PC1:粘均分子量约30,000;m:n=1:1)、
【化23】
8份具有下述结构的抗氧化剂和
【化24】
0.05份作为流平剂的硅油(商品名KF96信越化学工业(株))溶解在四氢呋喃/甲苯(重量比8/2)的640份混合溶剂中得到的。
将得到的感光体1-E1的94.2cm2的感光层浸渍在100cm3四氢呋喃中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,进行溶解除去后,将同一部分浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布用上述的UPA测定,其结果,体积平均粒径为0.08μm、累积90%粒径为0.11μm。
[实施例1-2]
作为电荷产生物质不使用制造例1-1中制造的氧钛酞菁,而是使用制造例1-2中制造的氧钛酞菁,除此以外与实施例1-1同样地得到感光体1-E2。
[实施例1-3]
作为电荷产生物质不使用制造例1-1中制造的氧钛酞菁,而是使用制造例1-3中制造的氧钛酞菁,除此以外与实施例1-1同样地得到感光体1-E3。
[实施例1-4]
作为电荷产生物质、不使用制造例1-1中制造的氧钛酞菁,而是使用制造例1-4中制造的氧钛酞菁,除此以外与实施例1-1同样地得到感光体1-E4。
[实施例1-5]
作为电荷产生物质,不使用制造例1-1中制造的氧钛酞菁,而是使用制造例1-5中制造的氧钛酞菁,除此以外与实施例1-1同样地得到感光体1-E5。
[实施例1-6]
作为用ULTRA APEX MILL进行分散时的分散介质,使用直径约50μm的氧化锆珠(株式会社NIKKATO制造的YTZ),除此以外与实施例1-1同样地得到底涂层形成用涂布液1-B,并与实施例1-1同样地测定物性。结果列于表3。
将底涂层形成用涂布液1-B浸渍涂布在没有进行阳极氧化处理的铝筒(外径30mm、长度260.5mm、厚度1.0mm)上,并使干燥后的膜厚为1.5μm,从而设置底涂层。
将94.2cm2该底涂层浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例1-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.08μm、累积90%粒径为0.11μm。
与实施例1-1同样地在所得到的底涂层上形成电荷产生层和电荷传输层,得到感光体1-E6。
将得到的感光体1-E6的94.2cm2感光层浸渍在100cm3四氢呋喃中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,溶解除去后,将同一部分浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例1-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.08μm、累积90%粒径为0.12μm。
[实施例1-7]
用ULTRA APEX MILL分散时的转子圆周速度设定为12米/秒,除此以外,与实施例1-6同样地制作底涂层形成用涂布液1-C,与实施例1-1同样地测定物性。结果列于表3。
使用该底涂层形成用涂布液1-C与实施例1-1同样地浸渍涂布在铝筒上,从而设置底涂层。
将94.2cm2该底涂层浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例1-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.08μm、累积90%粒径为0.11μm。
接下来,使用底涂层形成用涂布液1-C,除此以外与实施例1-1同样地得到感光体1-E7。
将得到的感光体1-E7的94.2cm2感光层浸渍在100cm3四氢呋喃中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,溶解除去后,将同一部分浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例1-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.08μm、累积90%粒径为0.11μm。
[实施例1-8]
作为电荷产生物质,不使用制造例1-1中制造的氧钛酞菁,而是使用制造例1-6中制造的酞菁,除此以外与实施例1-1同样地得到感光体1-E8。
[比较例1-1]
作为电荷产生物质,不使用制造例1-1中制造的氧钛酞菁,而是使用比较制造例1-1中制造的氧钛酞菁,除此以外与实施例1-1同样地得到感光体1-P1。
[比较例1-2]
作为电荷产生物质,不使用制造例1-1中制造的氧钛酞菁,而是使用比较制造例1-2中制造的氧钛酞菁,除此以外与实施例1-1同样地得到感光体1-P2。
[比较例1-3]
将平均一次粒径40nm的金红石型二氧化钛(石原产业社制造的“TTO55N”)和相对于该二氧化钛为3重量%的甲基二甲氧基硅烷用球磨机混合,将得到的浆料干燥后,进而用甲醇清洗,干燥后得到疏水性处理的二氧化钛,利用球磨机将其分散在甲醇/1-丙醇的混合溶剂中,由此制成疏水化处理二氧化钛的分散浆料,加热该分散浆料和甲醇/1-丙醇/甲苯(重量比7/1/2)的混合溶剂以及ε-己内酰胺/双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷/1,6-己二胺/1,10-癸二羧酸/1,18-十八烷二羧酸(组成摩尔%75/9.5/3/9.5/3)形成的共聚聚酰胺的颗粒,同时进行搅拌、混合,使聚酰胺颗粒溶解后进行超声波分散处理,从而制作成含有重量比为3/1的疏水性处理二氧化钛/共聚聚酰胺的固体成分浓度18.0%的底涂层用形成用涂布液1-D。
使用该底涂层形成用涂布液1-D与实施例1-1同样地浸渍涂布在铝筒上,从而设置底涂层。
将94.2cm2该底涂层浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例1-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.11μm、累积90%粒径为0.20μm。
接下来,使用上述底涂层用涂布液1-D,除此以外与实施例1-1同样地得到感光体1-P3。
将得到的感光体1-P3的94.2cm2感光层浸渍在100cm3四氢呋喃中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,溶解除去后,将同一部分浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例1-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.11μm、累积90%粒径为0.18μm。
[比较例1-4]
作为电荷传输物质,不使用制造例1-1中制造的氧钛酞菁,而是使用制造例1-3中制造的氧钛酞菁,除此以外,与比较例1-3同样地得到感光体1-P4。
[比较例1-5]
作为电荷传输物质,不使用制造例1-1中制造的氧钛酞菁,而是使用制造例1-4中制造的氧钛酞菁,除此以外,与比较例1-3同样地得到感光体1-P5。
[电学特性的评价]
将实施例和比较例中制作的电子照相感光体安装在基于电子照相学会标准制作的电子照相特性评价装置(记载在続电子照相技术の基础と应用、电子照相学会编、CORONA PUBLISHING CO.,LTD.、404~405页)上,按照以下步骤进行带电(负极性)、曝光、电位测定、除电的循环的电学特性评价。
对感光体充电,使初期表面电位为-700V,照射卤素灯的光经干涉过滤器过滤后形成的780nm的单色光,测定表面电位为-350V时的照射能量(半衰减曝光能量,μJ/cm2)作为灵敏度(E1/2)。并且,测定以1.0μJ/cm2的强度照射该曝光用光时的100ms后的曝光后表面电位(VL1)(-V)。并且,使初期表面电位为-700V后,测定在暗室放置5秒后的表面电位,其差值作为暗衰减(DD)。
另外,对于该带电(负极性)、曝光、电位测定、除电的循环的电学特性评价,在重复1万次以后同样地测定电学特性。这些结果汇总于表4。
此外,表4(和下述表5)的电荷产生物质的栏中,“D”表示D型氧钛酞菁,“B”表示B型氧钛酞菁,“A”表示钛氧基酞菁A型。另外,在底涂层的栏中“α”表示上述的底涂层形成用涂布液1-A、1-B或1-C,“β”表示底涂用涂布液1-D。
【表3】
涂布液 | 体积平均粒径(μm) | 累积90%粒径(μm) | |
实施例1-1 | 1-A | 0.09 | 0.13 |
实施例1-6 | 1-B | 0.08 | 0.12 |
实施例1-7 | 1-C | 0.08 | 0.11 |
比较例1-3 | 1-D | 0.13 | 0.20 |
【表4】
[图像评价]
将实施例和比较例得到的电子照相感光体(选择灵敏度超过0.15μJ/cm2的感光体)安装在齿轮上,搭载在每分钟输出33页A4纸的单色页式打印机(惠普社制造的“LaserJet4200”)的鼓盒(作为一体型盒,具有接触充电辊部件、刮板清洁部件以及显影部件)上,从市场购入再循环调色剂,进行安装后,打印输出图像,进行成像评价试验。
接着,连续打印输出1万张印字占5%的图像,对刚印出的图像进行评价。
结果列于表5。此外,表5中“○”表示完全没有观察到各栏对应的缺陷,“△”表示观察到各栏对应的缺陷,但所述缺陷在使用上允许的范围,“×”表示观察到使用上不允许的程度的各栏对应的缺陷。此外,带有“-”时表示处于所述程度的中间。
【表5】
由以上的结果可知,本发明的感光体的电学特性优异、特别是反复使用后的暗衰减的增加不明显。并且,可知,根据使用本发明的感光体的成像装置,可以获得在初期、耐刷后黑点少且耐刷后的模糊非常少的优点。
[实施例组2]
[实施例2-1]
[底涂层用涂布液]
与实施例1-1同样地得到与底涂层形成用涂布液1-A同样的底涂层形成用涂布液2-A。
对于该底涂层形成用涂布液2A,使用上述的UPA测定得到的粒度分布列于表6。
将该底涂层形成用涂布液2-A浸渍涂布在没有进行阳极氧化处理的铝筒(外径30mm、长度260.5mm、厚度1.0mm)上,并使干燥后的膜厚为1.5μm,从而设置底涂层。
将94.2cm2该底涂层浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用上述的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.09μm,累积90%粒径为0.12μm。
然后,混合20份D型氧钛酞菁作为电荷产生物质和280份1,2-二甲氧基乙烷,用砂磨机粉碎2小时,进行微粒化分散处理。
接着,在该微细化处理液中混合粘结剂液以及230份的1,2-二甲氧基乙烷,制备分散液(电荷产生材),所述粘结剂液是将聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业株式会社制造、商品名“Denka Butyral”#6000C)溶解在253份1,2-二甲氧基乙烷和85份4-甲氧基-4-甲基-2-戊酮的混合液中得到的。
在该分散液(电荷产生材)中浸渍涂布设置有底涂层的上述铝筒,使干燥后的膜厚为0.3μm(0.3g/m2),制作电荷产生层。
接着,使用下述化合物(CT-2)作为电荷传输物质,同时,使干燥后的膜厚为20μm,除此以外与实施例1-1同样地在电荷产生层上形成电荷传输层,得到具有层积型感光层的感光鼓2-E1。
【化25】
将得到的感光体2-E1的94.2cm2感光层浸渍在100cm3四氢呋喃中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,溶解除去后,将同一部分浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用上述的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.08μm,累积90%粒径为0.11μm。
[实施例2-2]
作为电荷传输物质,不是使用化合物(CT-2),而是使用下述化合物(CT-3),除此以外,与实施例2-1同样地得到感光体2-E2。
【化26】
[实施例2-3]
作为电荷传输物质,不是使用化合物(CT-2),而是使用下述化合物(CT-4),除此以外,与实施例2-1同样地得到感光体2-E3。
【化27】
[实施例2-4]
作为电荷传输物质,不是使用化合物(CT-2),而是使用日本特开2002-080432号公报的实施例1所述的、下述结构式所代表的芳基胺系化合物的组合物(CT-5),除此以外,与实施例2-1同样地得到感光体2-E4。
【化28】
[实施例2-5]
作为ULTRA APEX MILL分散时的分散介质,使用直径约50μm的氧化锆珠(株式会社NIKKATO制造的YTZ),除此以外,与实施例2-1同样地制作底涂层形成用涂布液2-B,与实施例2-1同样地测定物性。结果列于表6。
将底涂层形成用涂布液2-B浸渍涂布在没有进行阳极氧化处理的铝筒(外径30mm、长度260.5mm、厚度1.0mm)上,并使干燥后的膜厚为1.5μm,从而设置底涂层。
将94.2cm2该底涂层浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,与实施例2-1同样地用UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.08μm、累积90%粒径为0.12μm。
与实施例2-1同样地在所得到的底涂层上形成电荷产生层和电荷传输层,得到感光体2-E5。
将得到的感光体2-E5的94.2cm2感光层浸渍在100cm3四氢呋喃中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,溶解除去后,将同一部分浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例2-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果,体积平均粒径为0.08μm、累积90%粒径为0.12μm。
[实施例2-6]
将ULTRA APEX MILL分散时的转子圆周速度设定为12米/秒,除此以外,与实施例2-5同样地制作底涂层形成用涂布液2-C,并与实施例2-1同样地测定物性。结果列于表6。
使用该底涂层形成用涂布液2-C,与实施例2-1同样地浸渍涂布在铝筒上,从而设置底涂层。
将94.2cm2该底涂层浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,使用与实施例2-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果体积平均粒径为0.08μm、累积90%粒径为0.11μm。
接下来,除使用底涂层形成用涂布液2-C以外与实施例2-1同样地得到感光体2-E6。
将得到的感光体2-E6的94.2cm2感光层浸渍在100cm3四氢呋喃中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,溶解除去后,将同一部分浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例2-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果体积平均粒径为0.08μm、累积90%粒径为0.11μm。
[实施例2-7]
作为电荷传输物质,不是使用化合物(CT-2),而是使用下述化合物(CT-6),除此以外,与实施例2-1同样地得到感光体2-P1。
【化29】
[实施例2-8]
作为电荷传输物质,不使用化合物(CT-2),而使用下述化合物(CT-7),除此以外,与实施例2-1同样地得到感光体2-P2。
【化30】
[比较例2-1]
将平均一次粒径40nm的金红石型二氧化钛(石原产业社制造的“TTO55N”)和相对于该二氧化钛为3重量%的甲基二甲氧基硅烷用球磨机混合,将得到的浆料干燥后,进而用甲醇清洗,干燥后得到经疏水性处理的二氧化钛,利用球磨机将其分散在甲醇/1-丙醇的混合溶剂中,由此制成疏水化处理二氧化钛的分散浆料,加热该分散浆料和甲醇/1-丙醇/甲苯(重量比7/1/2)的混合溶剂以及ε-己内酰胺/双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷/1,6-己二胺/1,10-癸二羧酸/1,18-十八烷二羧酸(组成摩尔%:60/15/5/15/5)形成的共聚聚酰胺的颗粒,同时进行搅拌、混合,使聚酰胺颗粒溶解后进行超声波分散处理,从而制作成含有重量比为3/1的疏水性处理二氧化钛/共聚聚酰胺的固体成分浓度18.0%的底涂层形成用涂布液2-D。
使用该底涂层形成用涂布液2-D与实施例2-1同样地浸渍涂布在铝筒上,从而设置底涂层。
将94.2cm2该底涂层浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例2-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果体积平均粒径为0.11μm、累积90%粒径为0.20μm。
接下来,使用上述底涂层形成用涂布液2-D,除此以外与实施例2-1同样地得到感光体2-P3。
将得到的感光体2-P3的94.2cm2感光层浸渍在100cm3四氢呋喃中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,溶解除去后,将同一部分浸渍在70g甲醇、30g1-丙醇的混合溶液中,利用输出功率600W的超声波振荡器超声波处理5分钟,得到底涂层分散液,用与实施例2-1同样的UPA测定该分散液中的金属氧化物颗粒的粒度分布,其结果体积平均粒径为0.11μm、累积90%粒径为0.18μm。
[比较例2-2]
作为电荷传输物质,不使用化合物(CT-2),而使用化合物(CT-4),除此以外,与比较例2-1同样地得到感光体2-P4。
[电学特性的评价]
将实施例和比较例中制作的电子照相感光体安装在基于电子照相学会标准制作的电子照相特性评价装置(记载在続电子照相技术の基础と应用、电子照相学会编、CORONA PUBLISHING CO.,LTD.、404~405页)上,按照以下步骤进行带电(负极性)、曝光、电位测定、除电的循环的电学特性评价。
在温度25℃、湿度50%的环境下以及温度5℃、湿度10%的环境下,对感光体充电使其初期表面电位为-700V,照射卤素灯的光经干涉过滤器过滤后形成的780nm的单色光,测定表面电位为-350V时的照射能量(半衰减曝光能量,μJ/cm2)作为灵敏度(E1/2)。并且,测定以1.0μJ/cm2的强度照射该曝光用光时的100ms后的曝光后表面电位(VL1)(-V)。并且,使初期表面电位为-700V后,测定在暗室放置5秒后的表面电位,其差值作为暗衰减(DD)。
结果列于表7A(温度25℃、湿度50%)和表7B(温度5℃、湿度10%)。此外,在表7A和7B的底涂层的栏中“α”表示上述的底涂层形成用分散液2-A、2-B或2-C,“β”表示底涂用分散液2-D。
【表6】
涂布液 | 体积平均粒径(μm) | 累积90%粒径(μm) | |
实施例2-1 | 2-A | 0.09 | 0.13 |
实施例2-5 | 2-B | 0.08 | 0.12 |
实施例2-6 | 2-C | 0.08 | 0.11 |
比较例2-1 | 2-D | 0.13 | 0.20 |
【表7A:温度25℃、湿度50%的评价结果】
【表7B:温度5℃、湿度10%的评价结果】
由表6、7A和7B的结果可知,本发明的感光体在常温下保持高响应性,所以电学特性的变化较小。并且可知,在感光层含有本发明的芳基胺化合物时,本发明的感光体即使在低温下也保持高响应性,所以电学特性的变化较小。
[图像的评价]
在实施例以及比较例中制作的电子照相感光体上安装齿轮,搭载在每分钟输出33页A4纸的单色页式打印机(惠普社制造的“LaserJet4200”)的鼓盒上,从市场购入再循环调色剂,进行安装后,打印输出图像,目视评价黑实心部的图像浓度和黑实心图像、白实心图像上的图像缺陷。
结果列于表8。
【表8】
由表8的结果可知,使用本发明的感光体进行成像时,在常温的环境下可形成没有模糊和黑点的高品质的图像。进而,可知,在感光层含有本发明的芳基胺化合物的情况下,在常温和低温这两种环境下都可以形成没有模糊和黑点的高品质的图像。
工业实用性
本发明能够用于产业上的任意领域,特别是能够适合地用于电子照相法的打印机、传真机、复印机等。
以上使用特定方式详细说明了本发明,但本领域的技术人员明白在不脱离本发明的意图和范围的前提下可以进行各种变更。
另外,本申请基于2006年5月18日提出的日本专利申请(特愿2006-139529号)以及2006年5月18日提出的日本专利申请(特愿2006-139533号),以引用的方式援用其全部内容。
Claims (12)
1、一种电子照相感光体,其在导电性支持体上具有含有金属氧化物颗粒和粘结剂树脂的底涂层和形成于该底涂层上的感光层,该电子照相感光体的特征在于,将所述底涂层分散在甲醇与1-丙醇以7∶3的重量比混合的溶剂中,在所得到的液体中,由动态光散射法测定得到的所述金属氧化物颗粒的体积平均粒径为0.1μm以下,并且累积90%粒径为0.3μm以下,所述感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.0°~29.0°具有一个以上的清晰的主衍射峰的结晶型酞菁。
2、根据权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,在所述感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)27.3°具有清晰的主衍射峰的氧钛酞菁。
3、根据权利要求2所述的电子照相感光体,其特征在于,在所述感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)9.0°具有清晰的衍射峰的氧钛酞菁。
4、根据权利要求2所述的电子照相感光体,其特征在于,在所述感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)9.6°具有清晰的衍射峰的氧钛酞菁。
5、根据权利要求2所述的电子照相感光体,其特征在于,在所述感光层中含有在X射线衍射光谱中于布拉格角(2θ±0.2°)9.5°和9.7°分别具有清晰的衍射峰的氧钛酞菁。
6、根据权利要求2~5任一项所述的电子照相感光体,其特征在于,所述氧钛酞菁的氯含量为1.5重量%以下。
7、根据权利要求2~6任一项所述的电子照相感光体,其特征在于,在所述氧钛酞菁中,氯化氧钛酞菁相对于无取代氧钛酞菁的含量以质谱强度比计为0.070以下。
9、根据权利要求8所述的电子照相感光体,其特征在于,上述式(I)中Ar1~Ar6均为苯残基。
11、一种成像装置,其特征在于,其具有权利要求1~10任一项所述的电子照相感光体、对该电子照相感光体充电的充电单元、对充电后的该电子照相感光体进行图像曝光以形成静电潜像的图像曝光单元、利用调色剂将上述静电潜像显影的显影单元和将上述调色剂转印到被转印体上的转印单元。
12、一种电子照相盒,其特征在于,其具有权利要求1~10任一项所述的电子照相感光体和以下单元中的至少一个单元:对该电子照相感光体充电的充电单元、对充电后的该电子照相感光体进行图像曝光以形成静电潜像的图像曝光单元、利用调色剂将上述静电潜像显影的显影单元、将上述调色剂转印到被转印体上的转印单元、使转印到被转印体上的调色剂定影的定影单元以及将附着在该电子照相感光体上的调色剂回收的清洁单元。
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