CN101799642B - 电子照相感光体及使用该感光体的处理盒和图像形成设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电子照相感光体及使用该感光体的处理盒和图像形成设备。所述电子照相感光体包含:导电性基体;设置在所述导电性基体上面或上方的感光层;和设置在所述感光层上面或上方的表面层,所述表面层含有90原子%以上的镓(Ga)、氧(O)和氢(H),并且具有约7.8×1022cm-3以上的原子数密度。
Description
技术领域
本发明涉及电子照相感光体及使用该感光体的处理盒和图像形成设备。
背景技术
近年来,电子照相已经在复印机和打印机等中得到广泛应用。利用电子照相的图像形成设备中所使用的电子照相感光体(下文有时也称为“感光体”)会遭受到或暴露于各种接触或应力,这使装置内的感光体状况劣化。另一方面,由于图像形成设备的数字化或彩色化的发展,要求感光体具有更高的可靠性。
人们希望电子照相感光体具有较长的使用寿命。因此,例如已经知道下述方法和技术:采用催化CVD法在有机感光层上形成无定形碳化硅表面层的方法(参见日本特开2003-316053号公报);向无定形碳中混入非常少量的镓原子以改善其耐湿性或耐刷性的技术(参见日本特开平2-110470号公报);使用具有金刚石键的无定形氮化碳的技术(日本特开2003-27238号公报);和使用非单晶的氢化氮化物半导体的技术(日本特开平11-186571号公报)。
本发明的目的是提供一种电子照相感光体和使用所述感光体的处理盒和图像形成设备,所述电子照相感光体的表面层比不具有本发明所指定的特定结构和特性的表面层更耐开裂或剥落。
发明内容
上述目的通过以下内容实现:
根据本发明的第一方案,提供了一种电子照相感光体,所述电子照相感光体包含:
导电性基体;
设置在所述导电性基体上面或上方的感光层;和
设置在所述感光层上面或上方的表面层,所述表面层含有90原子%以上或者大约90原子%以上的镓(Ga)、氧(O)和氢(H),并且所述层中的原子数密度为7.8×1022cm-3以上或者大约7.8×1022cm-3以上。
根据本发明的第二方案,提供了如第一方案所述的电子照相感光体,其中所述原子数密度为大约7.8×1022cm-3~大约10.4×1022cm-3。
根据本发明的第三方案,提供了如第一方案所述的电子照相感光体,其中所述表面层的膜厚为大约1.5μm~大约10.0μm。
根据本发明的第四方案,提供了如第一方案所述的电子照相感光体,其中氧与镓的元素组成比(氧/镓)为大约1.1~大约1.5。
根据本发明的第五方案,提供了如第一方案所述的电子照相感光体,其中氧、镓和氢的总比例为大约95原子%以上,并且氧与镓的元素组成比(氧/镓)为大约1.1~大约1.4。
根据本发明的第六方案,提供了如第一方案所述电子照相感光体,其中所述感光层为有机感光层。
根据本发明的第七方案,提供了一种处理盒,所述处理盒包含下述单元:
如第一至第六方案的任一方案所述的电子照相感光体;和
选自由下述单元组成的组的至少一个单元:对所述电子照相感光体充电的充电单元,使用含有调色剂的显影剂将由所述充电单元充电的电子照相感光体上所形成的静电潜像显影的显影单元,以及除去附着于所述电子照相感光体上的附着物的清洁单元。
根据本发明的第十三方案,提供了一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:
如第一至第六方案的任一方案所述的电子照相感光体;
对所述电子照相感光体充电的充电单元;
在由所述充电单元充电的电子照相感光体上形成静电潜像的静电潜像形成单元;
使用含有调色剂的显影剂将所述静电潜像显影为调色剂图像的显影单元;和
将所述调色剂图像转印到记录介质上的转印单元。
根据第一方案,较之不具有上述表面层(所述表面层具有特定结构和特性)的电子照相感光体的情况,所述表面层的开裂和剥落进一步得到抑制。
根据第二方案,抑制了所述表面层开裂或剥落。
根据第三方案,即使当所述表面层为可能易于开裂或剥落的厚表面层时,所述表面层的剥落仍能得到抑制。
根据第四方案,抑制了所述表面层开裂或剥落。
根据第五方案,可以在重复的图像形成循环中获得感光体的稳定的电学特性(即,循环变化(cycle-up)得以抑制),同时还抑制了所述表面层的开裂或剥落。
根据第六方案,即使所述感光层为任何有机感光层,所述表面层的开裂或剥落仍能得到抑制。
根据第七方案,较之不具有上述结构的处理盒的情况,因电子照相感光体中的表面层开裂或剥落而导致的图像缺失进一步得到抑制。
根据第十三方案,较之不具有上述结构的图像形成设备的情况,因电子照相感光体中的表面层开裂或剥落而导致的图像缺失进一步得到抑制。
附图说明
将基于下述附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明,所述附图中:
图1是说明本发明的示例性实施方式的电子照相感光体的层结构的一个实例的截面示意图;
图2是说明所述示例性实施方式的电子照相感光体的层结构的另一实例的截面示意图;
图3是说明所述示例性实施方式的电子照相感光体的层结构的又一实例的截面示意图;
图4是说明用于形成所述示例性实施方式的电子照相感光体的表面层的成膜装置的一个实例的截面示意图;
图5是说明本发明的处理盒的适当的示例性实施方式的基本结构的示意性结构图;和
图6是说明本发明的图像形成设备的示例性实施方式的基本结构的示意性结构图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的示例性实施方式。
(电子照相感光体)
本发明的示例性实施方式的电子照相感光体具有导电性基体、设置在所述导电性基体上面或上方的感光层和设置在所述感光层上面或上方的表面层,所述表面层含有90原子%以上的镓(Ga)、氧(O)和氢(H),并且该层中具有7.8×1022cm-3以上的原子数密度。
当使用由氧和镓组成的层或膜作为电子照相感光体的表面层时,表面的机械耐久性和耐氧化性都非常好,此外基于放电产物的附着而导致的图像缺陷得到抑制,并且这些特性随时间推移而得到保持。
这样的表面层容易开裂。例如,当使用所述层时,特别是当与接触型充电器(例如偏压充电辊(BCR))组合时或当在高温高湿(例如,温度为28℃,相对湿度为85%)下重复印刷然后中断几小时时,或者在某些其它时候,可能很容易产生沿着裂纹的图像缺失。
关于裂纹的产生,据认为有以下一些原因。其中一个原因是,表面层与其下一层之间的机械性能存在差异。例如,在表面层与下一层在诸如硬度和弹性等机械性能方面彼此显著不同从而使下一层比表面层更容易变形的情况下,当这两个层受到来自诸如清洁刮板等接触部件的机械应力时,表面层不会跟随下一层变形。结果,表面层将会开裂。
在下一层的热膨胀系数明显不同于表面层的热膨胀系数的情况下,当表面层与下一层的温度被保持在不同于这两个层形成时的温度时,这两个层之间容易产生压缩或拉伸应力。此时,若表面层的机械强度不足,则表面层或膜可能会断裂或开裂。当表面层的膜厚过大时,表面层可能会剥落,而不是开裂。
与此同时,电子照相感光体和接触部件(例如接触型充电器,或者清洁单元)捕捉除调色剂以外的异物,例如纸屑或者周围环境中的灰尘或砂粒,从而使异物可以被夹在感光体和接触部件之间。此时,感光体受到异物的挤压,从而沿膜厚方向向内推移。结果,感光体表面可能开裂,并可能进一步损坏成某些其它形式。
因此,在示例性实施方式的电子照相感光体中,使用了含有其量为90原子%以上的镓(Ga)、氧(O)和氢(H)的表面层,并且在此表面层中原子数密度(原子的数量密度)被限制在特定范围,从而抑制了表面层的开裂或剥落。这可能基于以下原因:含有特定元素组成并且还具有所述原子数密度的表面层是致密的膜,并且比其它各层含有更大量的氧和Ga之间的化学键,使得膜本身具有很高的结合强度;因此,即使受到垂直或平行于膜表面方向的压缩或拉伸应力时,膜也不容易开裂或剥落。
下面将参考附图描述示例性实施方式的电子照相感光体。
图1是说明示例性实施方式的感光体的层结构的一个实例的截面示意图。在图1中,附图标记1、2、2A、2B和3分别代表导电性基体、有机感光层、电荷生成层、电荷输送层和表面层。图1中所示的感光体具有下述层结构:在导电性基体1上依次多层叠加有电荷生成层2A、电荷输送层2B和表面层3。有机感光层2由电荷生成层2A和电荷输送层2B组成。
图2是显示本示例性实施方式的感光体的另一示例性层构造的截面示意图。在图2中,附图标记4表示底涂层,附图标记5表示中间层,其它附图标记与图1中所限定的相同。图2中所示的感光体具有下述层构造:其中底涂层4、电荷生成层2A、电荷输送层2B、中间层5和表面层3依次多层叠加在导电性基体1上。
下面将描述示例性实施方式的电子照相感光体中每一层的详细情况。首先描述表面层。
表面层中的原子数密度(原子的数量密度)为7.8×1022cm-3以上,优选为8.0×1022cm-3以上。关于表面层中的原子数密度的上限值(临界值),晶体氧化镓的原子数密度优选为10.4×1022cm-3以下,或者大约10.4×1022cm-3以下。如果表面层中的此原子数密度小于上述下限,则膜的结合力不足,结果表面层可能因表面层与其下一层之间的热膨胀不同所导致的内应力而开裂或剥落,或者因感光体旋转时接触部件向表面层施加的剪切力而开裂或剥落。
具有指定原子数密度的表面层例如通过下述方式获得:在200V以上的自偏压通过使用高频放电(例如,13.56MHz的高频放电)的等离子体化学气相沉积(CVD)形成膜。自偏压是当通过高频电功率产生等离子体时在放电电极处产生的直流(DC)偏压,其为通过使用高频而产生的等离子体所特有。这一情况因电子与离子之间的质量差而产生。当在产生自偏压的状态下在等离子体中形成膜时,显然等离子体中要转化为氧化镓膜的经充电的微粒(例如氧离子)被加速并撞击到表面上,由此膜变得更加致密。当然,获得具有指定原子数密度的表面层的方法并不限于此方法。
根据卢瑟福背散射光谱法(RBS)和氢前向散射光谱法(HFS)如下测量原子数密度:使用背散射测量设备(商品名:AN-250,NHV Corp.制造)在入射离子为4He+、其电压为23MeV且入射角为75°的条件下测量密度。关于检测器的位置,在RBS测量中将散射角设定为160°,在HFS测量中将反冲角设定为30°。原子的表面密度由对所得谱的分析获得。使用由与上述不同的实验获得的膜厚值计算膜中的原子数密度。
表面层被形成为含有镓(Ga)、氧(O)和氢(H)。当任何表面层含有镓和氧作为其构成元素时,表面层表面的机械耐久性和耐氧化性得到改善,并且放电产物的附着会得到抑制。此外,这些特性将随时间的推移而得到保持。当表面层进一步包含氢作为其构成元素时,元素之间结合的灵活性得到提高。
在表面层中,镓(Ga)、氧(O)和氢(H)在所有构成原子中的总比例为90原子%以上。在由氧、镓和氢组成的氧化镓类表面层中,特别希望的是氧、镓和氢在所有构成元素中的比例为90原子%以上,并且,氧与镓的元素组成比(O/Ga)为1.1~1.5,或者为大约1.1~大约1.5。更希望的是,氧、镓和氢在所有构成元素中的比例为95原子%以上或者大约95原子%以上,并且氧与镓的元素组成比(O/Ga)为1.1~1.4,或者为大约1.1~大约1.4。希望的是,氢在表面层的所有构成元素中的比例为0.1原子%~30原子%,或者大约0.1原子%~大约30原子%,更希望为0.5原子%~25原子%,或者大约0.5原子%~大约25原子%。
具有这种组成的膜具有适当的导电性,并能抑制残留电势升高。
膜的组成通过上述RBS和HFS测量。
表面层可以是无定形的或者是结晶的。为使感光体的滑动性良好,希望表面层是无定形的。表面层是结晶的还是无定形的可以根据在通过反射高能电子衍射(RHEED)测量获得的衍射图像中是否存在点或线来判断。无定形性还可以根据任何衍射角所固有的锐峰均未在X射线衍射谱中出现来判断。
希望的是,表面层的膜厚为1.5μm~10.0μm,或者大约1.5μm~大约10.0μm。如果表面层的膜厚小于所述范围的下限,则当接触部件将异物推向表面时,可能会因沿垂直于表面的方向施加于表面层表面的应力而在表面中产生包括裂纹等损坏。从这个角度来看,更希望膜厚更大一些。然而,如果表面层的膜厚大于上述范围的上限,则因表面层与其下一层之间热膨胀的差异而产生的内应力可能会变大,因而膜会鼓起或剥落。
下面将描述用于形成本示例性实施方式的电子照相感光体的表面层的方法的一个实例。
图4是说明用于形成本示例性实施方式的电子照相感光体的表面层的成膜装置的一个实例的截面示意图。
如图4所示,成膜装置30包括真空室32,真空室32中的空气被排出以产生真空。在真空室32内部设置了支撑部件46,用于支撑其中尚未形成表面层的电子照相感光体50(下文称为未经涂布的感光体50),从而能够围绕作为旋转轴方向的未经涂布的感光体50的纵向旋转。支撑部件46通过用于支撑所述支撑部件46的支撑轴52与电动机48相连。电动机48的驱动力可以通过支撑轴52传递到支撑部件46。
在将未经涂布的感光体50保持在支撑部件46上之后,驱动电动机48时电动机48的驱动力通过支撑轴52和支撑部件46传递至未经涂布的感光体50,未经涂布的感光体50以其纵向作为旋转轴方向进行旋转。
在真空室32的一端安装了用于排出真空室32内部的气体的排气管42。将排气管42的一端安装为通过真空室32的开口42A与真空室32的内部相连,而其另一端则与真空排气设备44相连。真空排气设备44包括一个或多个真空泵,但如果需要,也可以包括用于调节排气速率的设备,例如传导阀(conductance valve)。
当驱动真空排气设备44从而通过排气管42排出真空室32中的空气后,真空室32中的压力被降低至预定压力(极限真空)。希望的是,极限真空为1Pa以下,更希望为0.1Pa以下。如在后面将描述的,在本发明中,元素组成比(氧/镓)受控于镓材料与氧的供给速度之比。当此极限真空较高时,受到残存空气中的氧和水的影响,反应气氛中的氧量变得比供给的氧量更大,这使控制组成的性能劣化。
在真空室32内部设置的未经涂布的感光体50附近提供放电电极54。放电电极54通过匹配箱56电连接于高频电源58。
放电电极54可以为板状。放电电极54被安装为其纵向与未经涂布的感光体50的旋转轴方向(纵向)相同,并且与未经涂布的感光体50的外周表面间隔预定距离安装。放电电极54的形状是中空的(具有中空结构),并且在放电表面处具有一个或多个用于供给等离子体发生气体的开口34A。如果放电电极54不具有中空结构并且在放电表面处不具有开口34A,那么也可以采用下述构造:其中等离子发生气体通过单独安装的供气口供给,并在未经涂布的感光体50与放电电极54之间穿过。为了防止放电电极54与真空室32之间的放电,除了面对未经涂布的感光体50的表面以外的电极表面可由接地部件覆盖,两者之间留有大约3mm以下的间隙。
当通过匹配箱56由高频电源58向放电电极54供给高频电力时,放电电极54进行放电。
在位于真空室32内部并且隔着放电电极54面对未经涂布的感光体50的区域中,安装了用于通过具有中空结构的放电电极54的内部向真空室32内部的未经涂布的感光体50供给气体的供气管34。
供气管34的一端连接于放电电极54的内部(即,通过放电电极54和开口34A连接于真空室32的内部),另一端则分别与供气单元41A、供气单元41B和供气单元41C相连。
供气单元41A、供气单元41B和供气单元41C均被构造为包括调节气体供给量的质量流量控制器(MFC)36、压力调节器38和气体供给源40。供气单元41A、供气单元41B和供气单元41C的各个气体供给源40通过压力调节器38和MFC 36连接于供气管34的另一端。
气体供给源40内的气体通过供气管34、放电电极54和开口34A向真空室32中未经涂布的感光体50供给,而供给压力通过压力调节器38调节,供气量通过MFC 36调节。
供气单元41A、供气单元41B和供气单元41C中包含的各气体供给源40中所充填的气体可以是同一类型,但是当使用多种类型的气体进行处理时,可以使用充有不同类型气体的气体供给源40。在此情况下,通过由供气单元41A、供气单元41B和供气单元41C的各气体供给源40向供气管34供给不同类型的气体并将这些气体混合而制备气体混合物,所述气体混合物通过放电电极54和开口34A供给至真空室32内未经涂布的感光体50。
也向真空室32内未经涂布的感光体50供给含有镓的原料气。通过进气管64(在管的末端具有喷嘴64A)将原料气由原料气供气源62引入真空室32中。作为原料气,例如可以使用诸如三甲基镓或三乙基镓等含有镓的气体化合物或金属镓等。作为氧源,可以使用诸如O2等含氧的物质。
成膜例如可以如下进行。首先,在通过真空排气设备44将真空室32的内部减压至预定压力时,通过匹配箱56由高频电源58向放电电极54供给高频电力,与此同时,由供气管34向真空室32引入等离子体发生气体。此时,等离子体被形成为可使等离子体由放电电极54的放电表面侧向排气管42的开口42A侧发射。
等离子体形成时真空室32内部的压力可以是1Pa~500Pa。
根据本示例性实施方式,等离子体发生气体含有氧。等离子体发生气体也可以是还包含诸如He或Ar等惰性气体或者诸如H2等非成膜气体的气体混合物。所述非成膜气体或惰性气体例如用于控制反应气氛,例如控制反应器内的压力。特别是,氢对于低温反应非常重要,稍后将描述这一点。
随后,来自载气供给源60的氢通过原料气供给源62,从而使用氢作为载气稀释三甲基镓(含有镓的有机金属化合物),并通过进气管64和喷嘴64A将所述氢稀释的气体引入真空室32中。由此,使得活性氧与三甲基镓能在含有活性氢的氛围中反应,因而在未经涂布的感光体50的表面上形成含有氢、氧和镓的膜。
在本示例性实施方式中,含有氢的镓和氧的化合物膜也可以通过以下方式形成在未经涂布的感光体50上:如上所述向放电电极54中引入O2气和H2气的混合物,同时制造活性物种,从而分解三甲基镓气体。
当氢气和氧气在等离子体中同时活化并与含有镓的有机金属化合物反应时,通过由等离子体放电产生的活性氢,可以获得有机金属气体中所含有的诸如甲基或乙基等烃基的蚀刻作用。以此方式,即使在低温下,也可以在有机材料(有机感光层)表面上形成含有镓和氧的化合物的膜,其膜品质等同于由高温(例如,200℃~600℃)生长获得的膜品质,并且不会损坏有机材料。
具体而言,例如在为活化而供给的等离子体发生气体中氢气浓度可以为10体积%以上。如果氢气浓度低于10体积%,则低温下蚀刻反应可能发生得不充分,并且与氢气浓度为10体积%以上的情况相比,将产生具有高氢含量的氧化镓化合物,这经常导致膜的耐水性不足,因而在大气中不稳定。
此外,O/Ga的元素组成比受到例如镓原料和氧原料的供给量的控制。在此情况下,氧气与三甲基镓(TMGa)气体的供气摩尔比([O2]/[TMGa])可以在0.1~10范围内,或者在大约0.1~大约10的范围内。
此外,在通过其它方法形成表面层的情况下,生长气氛通过改变供气量来控制,或者由溅射等过程中靶材料中含有的镓与氧的比例控制。
在成膜过程中,未经涂布的感光体50表面处的温度不受特别限制,但是可以在0℃~150℃的温度进行处理。未经涂布的感光体50表面处的温度也可以在100℃以下。此外,即使未经涂布的感光体50表面处的温度为150℃以下,但在等离子体作用下所述表面温度升高到超过150℃时,有机感光层仍可能被热损坏。因此,可以考虑此效应设置未经涂布的感光体50表面处的温度。
未经涂布的感光体50的表面温度可以通过未在附图中绘出的方法来控制,或者可以在放电过程中自然升温。在加热未经涂布的感光体50的情况下,加热器可以安装在未经涂布的感光体50的外部或内部。在冷却未经涂布的感光体50的情况下,冷却剂气体或液体可以在未经涂布的感光体50的内部循环。
如果希望避免未经涂布的感光体50因放电而升温,那么调整碰撞未经涂布的感光体50表面的高能气流是有效的。在此情况下,可以调整诸如气体流速、放电量和压力等条件,以获得需要的温度。
图4所示的成膜装置30中所采用的等离子发生方法使用了高频振荡器,但是等离子体发生方法不限于此,例如,也可以使用与高频振荡器组合使用的微波振荡器或者基于电子回旋共振技术或螺旋波等离子体技术的装置。高频振荡器既可以是感应型的,也可以是电容型的。
作为含有镓的气体,可以使用三乙基镓代替三甲基镓气体,或者使用两种以上这些化合物的混合物。
利用上述方法,使活性氢、氧和镓存在于感光体上,活性氢具有将构成有机金属化合物的烃基(例如甲基或乙基)中的氢原子作为分子除去的作用。因此,在感光体表面上,形成了由硬膜形成的表面层,其中氢、氧和镓构成了三维结合。
下面将详细描述本示例性实施方式的电子照相感光体的另一构造。
本示例性实施方式的电子照相感光体具有层构造,其中有机感光层和表面层依次多层叠加在导电性基体上。如果需要,可以在这两个层之间提供诸如底涂层等中间层。有机感光层可以包括上述的两层或更多层,它们可以具有分离的功能。
感光层优选是有机感光层。在本示例性实施方式的电子照相感光体中,下述情况所产生的成问题的开裂会得到抑制:底涂层由与有机感光层的材料相似的材料组成,并且其机械性能不同于由含有氧、镓和氢作为主要构成元素的材料制成的膜的机械性能。
有机感光层可以由具有分离功能的分离的电荷生成层和分离的电荷输送层组成。关于功能分离型层构造,可以将电荷生成层和电荷输送层设置为使电荷生成层位于表面侧,或者使电荷输送层位于表面侧。如果需要,可以在导电性基体与有机感光层之间提供底涂层。还可以在表面层与有机感光层之间提供诸如缓冲层等中间层。
有机感光层中含有的有机高分子化合物既可以是热塑性的,也可以是热固性的,还可以通过使两种分子反应而形成。从改善硬度或膨胀系数、控制弹性、改善附着性等方面考虑,可以在有机感光层与表面层之间提供中间层。中间层可以由其性质介于表面层性质与有机感光层性质(当其为功能分离型层时为电荷输送层)之间的材料形成。如果提供中间层,则中间层可以起到捕获电荷的层的作用。
有机感光层可以是由具有分离功能的分离的电荷生成层和分离的电荷输送层构成的有机感光层(参见图1和图2),或者作为选择,也可以是具有集成功能的单层有机感光层(参见图3)。当其为功能分离型层时,有机感光层可以具有设置在电子照相感光体的表面侧的电荷生成层,或者可以具有设置在其表面侧的电荷输送层。下面将主要对具有分离功能的有机感光层进行说明。
在通过下述方法在有机感光层上形成表面层的情况下,在形成表面层之前可以在有机感光层的表面上预先提供用于吸收诸如紫外线等短波辐射的层,以防止有机感光层除热等以外还在短波电磁辐射的照射下劣化。
也可以在有机感光层表面上提供含有紫外线吸收剂的层(例如,通过涂布等形成的层,在该层中紫外线吸收剂分散在聚合物树脂中)。
就此而言,若于形成表面层之前在感光体表面上提供中间层,则在形成表面层时由紫外线对有机感光层施加的影响,或者在图像形成设备中使用感光体时由来自电晕放电或各种光源的诸如紫外线等短波辐射对有机感光层施加的影响得以抑制。
表面层既可以是无定形的也可以是结晶的,但是从改进感光体表面的平滑性考虑,表面层可以是无定形的。
接下来描述导电性基体。导电性基体的实例包括由铝、铜、铁、不锈钢、锌或镍等形成的金属鼓;通过在诸如板材、纸、塑料或玻璃等基材上气相沉积诸如铝、铜、金、银、铂、钯、钛、镍-铬、不锈钢或铜-铟等金属而制造的材料;通过在上述基材上气相沉积诸如氧化铟或氧化锡等导电性金属化合物而制造的材料;通过在上述基材上安置金属箔而制造的材料;通过将炭黑、氧化铟、粉末状氧化锡-氧化锑、粉末状金属、碘化铜等分散在粘合树脂中并将所述分散体涂布于上述基材上而进行导电性处理的材料;等等。导电性基体的形状可以是鼓状、片状和板状中的任何一种。此处,术语“导电”是指体积电阻率为109Ω·cm以下。
在使用金属管基体作为导电性基体时,金属管基体的表面可以处于未经处理的状态,或者也可以通过表面粗糙化处理预先使基体表面变粗糙。当使用诸如激光束等相干光源作为曝光光源时,上述表面粗糙化处理可以防止因干涉光而在感光体内可能产生的木纹状浓度不均匀。表面处理方法的实例包括镜面切削、蚀刻、阳极氧化、粗切削、无心磨削、喷砂和湿式珩磨等。
特别是,考虑到改善对于有机感光层的附着性或改善成膜性,可以使用如下所述通过对铝基体的表面进行阳极氧化处理而制造的基体作为导电性基体。
下面将描述通过对表面进行阳极氧化处理而制造导电性基体的方法。
首先提供纯铝或铝合金(例如,铝或由JISH4080规定的合金号为1000~1999、3000~3999或6000~6999的铝合金)作为基体。然后对基体进行阳极氧化处理。所述阳极氧化处理在铬酸、硫酸、草酸、磷酸、硼酸或氨基磺酸等的酸浴中进行,但是经常采用利用硫酸浴的处理。阳极氧化处理例如在下述条件下进行:硫酸浓度为10重量%~20重量%、浴温为5℃~25℃、电流密度为1A/dm2~4A/dm2、电解电压为5V~30V且处理时间为5分钟~60分钟,但是不限于上述条件。
以此方式在铝基体上形成的阳极氧化膜多孔并高度绝缘,具有非常不稳定的表面,因此成膜后其性质容易随时间而改变。为防止其性质的改变,对该阳极氧化膜进一步进行封孔处理。封孔处理的方法的实例包括将阳极氧化膜浸入含有氟化镍或乙酸镍的水溶液中的方法、将阳极氧化膜浸入沸水中的方法和使用加压蒸汽处理阳极氧化膜的方法等。在这些方法中,特别经常使用的是将阳极氧化膜浸入含有乙酸镍的水溶液中的方法。
在通过封孔处理而处理的阳极氧化膜的表面上残留有因封孔处理而附着的过剩的金属盐等。当这些过剩的金属盐等残留在基体的阳极氧化膜上时,这些物质会对在阳极氧化膜上形成的被覆膜的质量产生不良影响。另外,由于低电阻组分通常容易残留于其上,因而在将该基体用于感光体以在感光体上形成图像时,低电阻组分可能会导致起脏(scumming)。
因此,在封孔处理后,为除掉因封孔处理而附着的这些金属盐等,对阳极氧化膜进行洗涤处理。所述洗涤处理可以通过使用纯水洗涤基体一次来进行,或者基体的洗涤也可以通过多步洗涤过程来进行。此处,作为用于最后一个洗涤过程的洗涤溶液,使用的是尽可能纯(去离子的)的洗涤溶液。在多步洗涤过程中的任何一步中都可以使用诸如刷子等接触部件通过物理摩擦进行洗涤。
由此在导电性基体的表面上形成的阳极氧化膜的层厚可以在大约3μm~大约15μm范围内。在阳极氧化膜上,沿着多孔阳极氧化膜的多孔状最外表面存在有被称为阻隔层的层。在本示例性实施方式的电子照相感光体中,阻隔层的层厚可以为1nm~100nm。这样即可获得经阳极氧化处理的导电性基体。
在如此获得的导电性基体中,通过阳极氧化处理在基体上形成的阳极氧化膜具有高载流子阻挡性。因此,可以防止在将使用所述导电性基体的感光体安装在图像形成设备中并进行反显影(负/正显影)时所产生的点缺陷(黑点和起脏),同时可以防止在接触充电中可能发生的接触充电器漏电的现象。此外,对阳极氧化膜进行封孔处理后,可以防止阳极氧化膜制造后其性质随时间改变。封孔处理后进行导电性基体的洗涤时,可以除掉因封孔处理而附着于导电性基体表面的金属盐等。因此,当由安装有利用此导电性基体制造的感光体的图像形成设备形成图像时,可以抑制起脏的产生。
下面将详细描述在导电性基体上提供的有机感光层。所述有机感光层主要包括电荷生成层和电荷输送层,但是如上所述,可以根据需要提供底涂层或中间层。
首先,构成底涂层的材料的实例包括缩醛树脂,例如聚乙烯醇缩丁醛;高分子树脂化合物,例如聚乙烯醇树脂、酪蛋白、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂和三聚氰胺树脂;和含有锆、钛、铝、锰或硅原子等的有机金属化合物。
这些化合物可以例如单独使用,或者作为多种化合物的混合物或缩聚物使用。在这些化合物中,可以优选使用含有锆或硅的有机金属化合物,这是因为其残留电势低,因环境而引起的电势变化小,同时,因反复使用而引起的电势变化小。有机金属化合物可以单独使用,也可以作为两种以上物质的混合物使用,还可以作为与前述粘合树脂的混合物使用。
有机硅化合物的实例(含有硅原子的有机金属化合物)包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-(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-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-二(β-羟乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷等。其中,可以使用硅烷偶联剂,例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。
有机锆化合物(含有锆的有机金属化合物)的实例包括丁醇锆、乙酰乙酸乙基锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇锆、乙酰乙酸乙酯丁醇锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、膦酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁醇锆、硬脂酸丁醇锆和异硬脂酸丁醇锆等。
有机钛化合物(含有钛的有机金属化合物)的实例包括钛酸四异丙基酯、钛酸四正丁基酯、钛酸丁酯二聚体、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、辛二醇钛、钛乳酸铵盐、乳酸钛、乳酸乙酯钛、三乙醇胺钛和多羟基钛硬脂酸盐等。
有机铝化合物(含有铝的有机金属化合物)的实例包括异丙醇铝、二异丙醇一丁氧基铝、丁醇铝、乙酰乙酸乙酯二异丙醇铝和三(乙酰乙酸乙酯)铝等。
作为用于形成底涂层的底涂层形成用涂布液中所使用的溶剂,可以是已知的有机溶剂,例如,芳香烃溶剂,如甲苯和氯苯;脂肪醇溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇;酮溶剂,例如丙酮、环己酮和2-丁酮;卤代脂肪烃溶剂,例如二氯甲烷、氯仿和氯乙烯;环醚或直链醚溶剂,例如四氢呋喃、二氧六环、乙二醇和乙醚;酯溶剂,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯;等等。这些溶剂可以单独使用,或者作为两种以上的混合物使用。作为在混合两种以上溶剂时所使用的溶剂,可以使用任何溶剂,只要溶剂混合物能够溶解粘合树脂即可。
底涂层形成可以通过下述方法进行:首先提供底涂层形成用涂布液(其通过分散和混合底涂层用涂布剂与溶剂而制备),然后将所述涂布液涂布在导电性基体表面上。作为涂布底涂层形成用涂布液的方法,可以采用诸如浸涂、环涂、绕线棒涂布、喷涂、刮板涂布、刮刀涂布或幕涂等常用方法。当形成底涂层时,所述层可以形成为使其层厚在0.1μm~3μm范围内。当底涂层的层厚被设置在上述层厚范围内时,可以防止因反复使用而引起的灵敏度降低和电势升高,而无需过度增强电屏蔽。
如上所述在导电性基体上形成底涂层后,可以改善通过涂布形成将在底涂层上形成的层时所需要的润湿性,同时还可以发挥底涂层作为电阻挡层的功能。
可以将底涂层的表面粗糙度调整为粗糙度大约是要使用的曝光激光波长λ的1/(4n)倍~1倍(假定n是设置在底涂层外侧的层的折射率)。可以通过向底涂层形成用涂布液中加入树脂颗粒来进行表面粗糙度的调整。于是,在将通过调整底涂层的表面粗糙度而制造的感光体用于图像形成设备中时,可以防止因激光源而导致的具有干涉条纹的图像。
作为树脂颗粒,可以使用的是硅酮树脂颗粒或可交联的PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))树脂颗粒等。为调整表面粗糙度,可以研磨底涂层表面。作为研磨方法,可以使用软皮研磨(buff polishing)、喷砂处理、湿式珩磨或磨削处理等。在用于具有正充电构造的图像形成设备的感光体中,由于激光入射光在极为靠近感光体最外表面处被吸收并进一步在有机感光层中散射,因此对于底涂层表面粗糙度进行调整的需求并非十分强烈。
从改善电学性质、提高环境稳定性和改善图像品质的角度考虑,可以向底涂层形成用涂布液中加入各种添加剂。添加剂的实例包括电子输送性物质,例如,诸如氯醌、溴醌或蒽醌等醌类化合物;四氰基对苯醌二甲烷化合物;诸如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物;诸如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑或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-噁二唑等噁二唑化合物;呫吨酮化合物;噻吩化合物;和诸如3,3’,5,5’-四叔丁基联苯醌等联苯醌类化合物;电子输送性颜料,例如多环缩合颜料和偶氮颜料;和已知的材料,例如锆螯合物、钛螯合物、铝螯合物、钛醇盐化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂;等等。
本文使用的硅烷偶联剂的具体实例包括但不限于诸如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-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-二(β-羟乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂。
锆螯合物的具体实例包括丁醇锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇锆、乙酰乙酸乙酯丁醇锆、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、膦酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁醇锆、硬脂酸丁醇锆和异硬脂酸丁醇锆等。
钛螯合物的具体实例包括钛酸四异丙基酯、钛酸四正丁基酯、钛酸丁酯二聚体、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、辛二醇钛、钛乳酸铵盐、乳酸钛、乳酸乙酯钛、三乙醇胺钛和多羟基钛硬脂酸盐等。
铝螯合物的具体实例包括异丙醇铝、二异丙醇单丁氧基铝、丁醇铝、二异丙醇乙酰乙酸乙酯铝和三(乙酰乙酸乙酯)铝等。
这些添加剂可以单独使用,也可以作为多种化合物的混合物或缩聚物使用。
上述底涂层形成用涂布液可以含有至少一种电子接受性材料。电子接受性材料的具体实例包括琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氰基乙烯、四氰基对苯醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、氯醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸和邻苯二甲酸等。在这些材料中,更优选使用具有诸如Cl、CN或NO2等吸电子取代基的芴酮类化合物、醌类化合物或苯衍生物。由此可以改善有机感光层的感光度或者降低残留电势,同时还可以降低因反复使用而导致的感光度劣化,因而可以抑制由安装有在底涂层中包含电子接受性材料的感光体的图像形成设备形成的调色剂图像中的浓度不均匀。
使用下述底涂层用分散型涂布剂代替上述底涂层用涂布剂也是可以接受的。由于底涂层的电阻值得到了适当调整,因而可以抑制残余电荷的累积,同时,由于底涂层的层厚可能被增厚,因而可以获得感光体的抗漏电性,特别是可以防止接触充电时的漏电。
所述底涂层用分散型涂布剂可以是例如下述物质在粘合树脂中的分散体,所述物质为:诸如铝、铜、镍或银等金属的粉末;诸如氧化锑、氧化铟、氧化锡或氧化锌等导电性金属氧化物;诸如碳纤维、炭黑或石墨粉末等导电性物质;等等。作为导电性金属氧化物,可以使用平均一次粒径为0.5μm以下的金属氧化物颗粒。如果平均一次粒径过大,则容易局部形成导电通路并且可能发生电流泄漏,结果在某些情况下可能存在雾化或充电器出现大电流泄漏。需要调整底涂层使其具有适当的电阻值,以便改善抗漏电性。因此,上述金属氧化物颗粒可以具有大约102Ω·cm~大约1011Ω·cm的粉末电阻率。
此外,如果金属氧化物颗粒的电阻值低于上述范围的下限,则可能无法获得充分的抗漏电性,而如果电阻值高于上述范围的上限,则残留电势可能升高。因此,可以使用具有上述范围内的电阻值的金属氧化物颗粒,例如氧化锡、氧化钛或氧化锌的颗粒。还可以使用两种以上金属氧化物颗粒的混合物。当使用偶联剂对金属氧化物颗粒进行表面处理时,可以控制粉末的电阻。作为在此情况下使用的偶联剂,可以使用与上述底涂层形成用涂布液中所用的材料相同的材料。这些偶联剂可以作为两种以上物质的混合物使用。
金属氧化物颗粒的表面处理可以通过任何已知方法进行,无论干法或湿法都可以使用。
在使用干法的情况下,首先通过加热干燥金属氧化物颗粒以除掉表面吸附的水。通过除掉表面吸附的水,偶联剂可以吸附到金属氧化物颗粒的表面上。接下来,在使用具有强剪切力的混合器等搅拌金属氧化物的同时,将偶联剂直接逐滴添加,或作为溶解在有机溶剂或水中的偶联剂溶液添加,或者与干燥空气或氮气一同喷洒。由此完成了处理,从而使吸附的不均匀性得到抑制。当逐滴添加或喷洒偶联剂时,可以在50℃以上的温度进行该步骤。在添加或喷洒偶联剂后,可以在100℃以上进一步进行烘烤。在烘烤作用下,偶联剂得到固化,引发了偶联剂与金属氧化物颗粒之间的牢固的化学反应。烘烤可以在任何温度和时间范围内进行,只要在这些温度和时间可以获得需要的电子照相性能即可。
当使用湿法时,首先以与干法中相同的方式从金属氧化物颗粒中除掉表面吸附的水。作为除掉上述表面吸附的水的方法,除了与干法中加热干燥处理相同的方法之外,还可以执行通过在用于表面处理的溶剂中搅拌的同时加热颗粒而除掉表面吸附的水的方法,或者执行通过与溶剂共沸而除掉表面吸附的水的方法等。接下来,利用搅拌、超声波、砂磨机、磨碎机或球磨机等将金属氧化物颗粒分散在溶剂中,然后向其中加入偶联剂溶液并将其在分散体中搅拌或分散,随后除掉溶剂。由此完成了处理,从而使吸附的不均匀性得到抑制。在除掉溶剂之后,可以在100℃以上进一步进行烘烤。烘烤可以在任何温度和时间范围内进行,只要在这些温度和时间可以获得需要的电子照相性能即可。
用于金属氧化物颗粒的表面处理剂的量需要是能够获得理想的电子照相性能的量。电子照相性能受表面处理后附着在金属氧化物颗粒上的表面处理剂的量的影响。当表面处理剂是硅烷偶联剂时,其附着量根据通过荧光X射线分析测量出的Si强度(归因于硅烷偶联剂)和一起使用的金属氧化物的主要金属元素的强度确定。由荧光X射线分析确定的Si强度可以是一起使用的金属氧化物的主要金属元素强度的1.0×10-5倍~1.0×10-3倍。当Si强度低于上述范围时,可能容易出现诸如雾化等图像品质方面的缺陷。当Si强度高于上述范围时,可能容易出现因残留电势升高而导致的浓度降低。
底涂层用分散型涂布剂中所含有的粘合树脂的实例包括已知的高分子树脂化合物,例如缩醛树脂(如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、酪蛋白、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂和氨基甲酸酯树脂;以及具有电荷输送性基团的电荷输送性树脂;和诸如聚苯胺等导电性树脂等。
在这些树脂中,希望的是使用不溶于底涂层上形成的层所用的涂布溶剂中的树脂,特别希望使用酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸酯树脂和环氧树脂等。在底涂层形成用分散型涂布液中,金属氧化物颗粒与粘合树脂的比例可以任意设定在能够获得理想的感光体性能的范围内。
作为将已通过上述方法进行了表面处理的金属氧化物颗粒分散在粘合树脂中的方法,可以是使用诸如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机或卧式砂磨机等介质分散器的方法,或者是使用诸如搅拌器、超声波分散器、辊磨机和高压均化器等无介质分散器的方法。也可以是通过液-液碰撞或液-壁碰撞利用高压均化器在高压下分散分散液的碰撞法,或者通过在高压下使分散液穿过微细流路而分散分散液的渗透法。
由分散型底涂层形成用涂布剂形成底涂层的方法可以以与进行使用上述底涂层形成用涂布溶液形成底涂层的方法相同的方式进行。
下面将依次分别描述有机感光层、电荷输送层和电荷生成层。
电荷输送层中所使用的电荷输送材料的实例包括下述材料。即,可以使用空穴输送材料,例如噁二唑衍生物,例如2,5-二(对二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;吡唑啉衍生物,例如1,3,5-三苯基-吡唑啉或1-[吡啶基-(2)]-3-(对二乙基氨基苯乙烯基)-5-(对二乙基氨基苯乙烯基)吡唑啉;芳香族叔胺化合物,例如三苯胺、三(对甲基苯基)胺、N,N-二(3,4-二甲基苯基)联苯基-4-胺、二苄基苯胺和9,9-二甲基-N,N-二(对甲苯基)芴酮-2-胺;芳香叔二胺化合物,例如N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-[1,1-联苯基]-4,4’-二胺;1,2,4-三嗪衍生物,例如3-(4’-二甲氨基苯基)-5,6-二-(4’-甲氧基苯基)-1,2,4-三嗪;腙衍生物,例如4-二乙基氨基苯甲醛-1,1-二苯基腙、4-二苯氨基苯甲醛-1,1-二苯基腙、[对(二乙基氨基)苯基](1-萘基)苯基腙、1-芘二苯基腙、9-乙基-3-[(2-甲基-1-二氢吲哚基亚氨基)甲基]咔唑、4-(2-甲基-1-二氢吲哚基亚氨基甲基)三苯胺、9-甲基-3-咔唑二苯基腙、1,1-二-(4,4’-甲氧基苯基)丙烯醛二苯基腙和β,β-二(甲氧基苯基)乙烯基二苯基腙;喹唑啉衍生物,例如2-苯基-4-苯乙烯基-喹唑啉;苯并呋喃衍生物,例如6-羟基-2,3-二(对甲氧基苯基)-苯并呋喃;α-茋衍生物,例如对-(2,2-二苯基乙烯基)-N,N-二苯基苯胺;烯胺衍生物;咔唑衍生物,例如N-乙基咔唑;和聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物。还可以使用主链或侧链上具有衍生自上述化合物的基团的聚合物。这些电荷输送材料可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
关于用于电荷输送层中的粘合树脂,可以使用任何树脂,特别是,希望粘合树脂能与电荷输送材料相容并具有适当强度。
粘合树脂的实例包括由双酚A、双酚Z、双酚C或双酚TP等形成的各种聚碳酸酯树脂或其共聚物;聚芳酯树脂或其共聚物;聚酯树脂;甲基丙烯酸类树脂;丙烯酸类树脂;聚氯乙烯树脂;聚偏二氯乙烯树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙酸乙烯酯树脂;苯乙烯-丁二烯共聚物树脂;氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂;氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物树脂;硅酮树脂;硅酮-醇酸树脂;苯酚-甲醛树脂;苯乙烯-丙烯酸类共聚物树脂、苯乙烯-醇酸树脂;聚-N-乙烯基咔唑树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;和聚苯醚树脂等。这些树脂可以单独使用,也可以作为两种以上物质的混合物使用。
电荷输送层中所使用的粘合树脂的分子量可以根据有机感光层的层厚或者诸如溶剂等成膜条件选择,但是通常其粘均分子量可以为3,000~300,000,更希望为20,000~200,000。
电荷输送材料与粘合树脂的混合比可以在10∶1~1∶5的范围内。
出于防止感光体因图像形成设备中产生的臭氧、氧化性气体、光或热而劣化的目的,电荷输送层和/或下述电荷生成层可以含有诸如抗氧化剂、光稳定剂和热稳定剂等添加剂。
抗氧化剂的实例包括受阻酚、受阻胺、对苯二胺、芳基烷烃、氢醌、螺色满、螺茚酮或它们的衍生物、有机硫化合物和有机磷化合物等。
抗氧化剂化合物的具体实例包括:酚类抗氧化剂,例如2,6,-二-叔丁基-4-甲酚、苯乙烯化苯酚、正十八烷基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基)-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’-羟基苯甲基)-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’-硫代-二-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)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、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]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷和硬脂基3-(3’,5’-二-叔丁基-4’-羟苯基)丙酸酯等。
受阻胺化合物的实例包括二(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-羟苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、8-苯甲基-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)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(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-羟基苯甲基)-2-正丁基丙二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯和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-1,3,5-三嗪缩合物等。
有机含硫抗氧化剂的实例包括二-十二烷基-3,3’-硫代二丙酸酯、二-十四烷基-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-十二烷基-硫代丙酸酯)、二-十三烷基-3,3’-硫代二丙酸酯和2-巯基苯并咪唑等。
有机含磷抗氧化剂的实例包括亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三苯酯和亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯等。
有机含硫抗氧化剂和有机含磷抗氧化剂被称为辅助抗氧化剂,当其与诸如酚类抗氧化剂或胺类抗氧化剂等主抗氧化剂组合使用时,可以协同提高抗氧化效果。
光稳定剂的实例包括二苯甲酮类、苯并三唑类、二硫代氨基甲酸酯类和四甲基哌啶类的衍生物等。
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-甲氧基二苯甲酮等。
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-氢化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-氯代苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、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)-苯并三唑等。
光稳定剂的其它实例包括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-二硫代氨基甲酸镍等。
电荷输送层通过涂布下述溶液并干燥所述溶液而形成,所述溶液通过将上述电荷输送材料和粘合树脂溶解在适当溶剂中而制备。用于制备电荷输送层形成用涂布液的溶剂的实例包括:芳香烃,例如苯、甲苯和氯苯;酮,例如丙酮或2-丁酮;卤代脂肪烃,例如二氯甲烷、氯仿或氯乙烯;环醚或直链醚,例如四氢呋喃、二氧六环、乙二醇和乙醚;等等,并且它们也可以作为溶剂混合物使用。
电荷输送层形成用涂布液也可以含有作为流平剂的硅油,以改善通过涂布涂布液而形成的涂布膜的平坦度和平滑性。
电荷输送层形成用涂布液的涂布可以根据感光体的形状或预期用途,采用诸如浸涂、环涂、喷涂、珠涂(bead coating)、刮板涂布、辊涂、刮刀涂布或幕涂等涂布法进行。干燥可以通过于室温(例如25℃)的无尘干燥(指触干燥)和其后的加热干燥进行。加热干燥可以在30℃~200℃的温度范围内进行5分钟~2小时的时间段。
电荷输送层的厚度通常在5μm~50μm范围内,理想的是在10μm~40μm范围内。
电荷生成层可以通过由真空沉积来沉积电荷生成材料而形成,或者通过涂布含有电荷生成材料以及有机溶剂和粘合树脂的溶液而形成。
关于电荷生成材料,可以使用:硒化合物,例如无定形硒、晶体硒、硒-碲合金、硒-砷合金和其它硒化合物;无机光导电体,例如硒合金、氧化锌和氧化钛;或者通过利用染料敏化这些化合物而获得的产物;各种酞菁化合物,例如不含金属的酞菁、钛氧基酞菁、铜酞菁、锡酞菁和镓酞菁;各种有机颜料如斯夸琳(squarilium)颜料、蒽嵌蒽醌颜料、苝颜料、偶氮颜料、蒽醌颜料、芘颜料、吡喃鎓盐和噻喃鎓盐;或者染料。
这些有机颜料通常具有各种晶型,特别是已经知道酞菁化合物具有包括α-型和β-型等在内的各种晶型。然而,可以使用这些晶型中的任何晶型,只要颜料能够实现目标感光度和其它性能即可。
在使用上述电荷生成材料中的酞菁化合物的情况下,当用光照射有机感光层时,有机感光层中所含的酞菁化合物吸收光子并产生载流子。此处,由于与其它物种相比,酞菁化合物具有较高的量子效率,因此酞菁化合物可以有效地吸收光子并产生载流子。
在上述酞菁化合物中,可以使用下述(1)~(3)中所显示的酞菁作为电荷生成材料。
(1)在使用CuKα射线获得的X射线衍射谱中至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.6°、10.0°、25.2°和28.0°的位置处具有衍射峰的羟基镓酞菁。
(2)在使用CuKα射线获得的X射线衍射谱中至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.3°、16.5°、25.4°和28.1°的位置处具有衍射峰的氯化镓酞菁。
(3)在使用CuKα射线获得的X射线衍射谱中至少在布拉格角(2θ±0.2°)为9.5°、24.2°和27.3°的位置处具有衍射峰的钛氧基酞菁。
特别是,与其它物种相比,这些酞菁化合物具有较高的感光度和较高的感光度稳定性。因此,较之其它物种,具有含有这样的酞菁化合物的有机感光层的感光体可能更适于用作彩色图像形成设备的感光体,所述彩色图像形成设备要求具有高速形成图像能力和重复再现性。
另外,可能存在因结晶的形状或测量方法而导致的材料的峰强度或位置略微偏离上述值的情况;但是,如果X射线衍射图案基本一致,则可判断材料具有相同的晶型。
用于电荷生成层中的粘合树脂的实例包括:诸如双酚A型聚碳酸酯树脂和双酚Z型聚碳酸酯树脂等聚碳酸酯树脂及其共聚物、聚芳酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂和聚-N-乙烯基咔唑等。
这些粘合树脂可以单独使用,或者作为两种以上物质的混合物使用。电荷生成材料与粘合树脂的重量混合比例(电荷生成材料∶粘合树脂)可以在10∶1~1∶10的范围内。电荷生成层的厚度通常在0.01μm~5μm范围内,理想的是在0.05μm~2.0μm范围内。
为改善灵敏性、降低残留电势和降低反复使用时的疲劳,电荷生成层还可以包含至少一种电子接受性材料。用于电子生成层中的电子接受性材料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、四氰基乙烯、四氰基对苯醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、氯醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸和邻苯二甲酸等。在这些化合物中,可以优选使用具有诸如Cl、CN或NO2等吸电子取代基的芴酮类、醌类或者苯衍生物。
关于将电荷生成材料分散在树脂中的方法,可以采用使用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、戴诺磨(Dyno mill)、砂磨机或胶体磨等的方法。
作为电荷生成层形成用涂布液的溶剂,可以是已知的有机溶剂,例如:芳香烃溶剂,例如甲苯和氯苯;脂肪醇溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇;酮溶剂,例如丙酮、环己酮和2-丁酮;卤代脂肪烃溶剂,例如二氯甲烷、氯仿和氯乙烯;环醚或直链醚溶剂,例如四氢呋喃、二氧六环、乙二醇和乙醚;酯溶剂,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯;等等。
这些溶剂可以单独使用,也可以作为两种以上物质的混合物使用。当作为混合物使用两种以上溶剂时,可以使用任何在用作溶剂混合物时能够溶解粘合树脂的溶剂。然而,在有机感光层具有从导电性基体侧依次形成有电荷输送层2B和电荷生成层的层结构的情况下,当电荷生成层是使用诸如浸涂等易使下层溶解的涂布法而形成时,可以使用难以溶解下层(例如,电荷输送层)的溶剂。此外,在使用能够相对较好地抑制对下层的侵蚀的喷涂法或环涂法形成电荷生成层的情况下,溶剂的选择范围更广一些。
下面描述中间层。关于中间层,例如可以根据需要在表面层与电荷生成层之间形成电荷注入阻挡层,以防止出现下述现象,即,当感光体表面通过充电器充电时,电荷从感光体表面注入作为电极的感光体的导电性基体中,从而无法获得充电电势。
关于电荷注入阻挡层用材料,可以使用上面列出的硅烷偶联剂、钛偶联剂、有机锆化合物、有机钛化合物、其它有机金属化合物和诸如聚酯和聚乙烯醇缩丁醛等通用树脂。考虑到成膜性能和载流子阻挡性能,可将电荷注入阻挡层的厚度适当地设置为在大约0.001μm~5μm的范围内。
<处理盒和图像形成设备>
下面通过示例性实施方式,描述使用本示例性实施方式的电子照相感光体的处理盒和图像形成设备。
本发明的示例性实施方式的处理盒不受特别限制,只要其具有示例性实施方式的感光体即可。具体而言,处理盒具有作为单元的示例性实施方式的感光体,和选自充电单元、显影单元和清洁单元中的至少一个单元。理想的是,所述盒能够可选地安装在图像形成设备的主体上,并从其上拆卸下来。
本发明的示例性实施方式的图像形成设备不受特别限制,只要本发明的示例性实施方式的感光体被用在图像形成设备中即可。具体而言,本发明的示例性实施方式的图像形成设备可以包含本发明的示例性实施方式的感光体、使感光体表面充电的充电单元、通过光照射已经通过充电单元充电的感光体表面从而形成静电潜像的曝光单元(静电潜像形成单元)、通过使用含有调色剂的显影剂将所述静电潜像显影而形成调色剂图像的显影单元和将所述调色剂图像转印到记录介质上的转印单元。本发明的示例性实施方式的图像形成设备可以是具有与各种颜色的调色剂对应的多个感光体的所谓串联式装置。在这种情况下,所有感光体都可以是本发明的示例性实施方式的感光体。可以以使用中间转印介质的中间转印方式进行调色剂图像的转印。
图5是本发明的处理盒的优选示例性实施方式的基本结构的结构示意图。处理盒100是通过使用壳体101和定位轨103将电子照相感光体107、充电单元108、显影单元111、清洁单元113、曝光用开口部分105和除电器114组合为一体的盒。可选的是,处理盒100可以安装在由转印单元112、定影设备115和其它图中未示出的构成部件构成的图像形成设备主体上,并可从其上拆卸下来。处理盒100与图像形成设备主体结合构成了图像形成设备。
图6是说明本发明的图像形成设备的示例性实施方式的基本结构的示意性结构图。图6所示的图像形成设备200设置有电子照相感光体207、以接触方式使电子照相感光体207充电的充电单元208、与充电单元208相连的电源209、将已通过充电单元208充电的电子照相感光体207暴露于光线的曝光单元210、将感光体的由曝光单元210曝光的区域显影的显影单元211、转印通过由显影单元211在感光体207上显影而获得的图像的转印单元212、清洁单元213、除电器214和定影设备215。
在示例性实施方式的图像形成设备中,充电单元208可以是不同于接触式充电单元208的非接触式充电单元,例如电晕管或栅网式电晕管(scorotron)。
实施例
下面将参考实施例更加详细地描述本发明,但是本发明不限于这些实施例。
<实施例1~6和比较例1~2>
(电子照相感光体的制造)
-底涂层的形成-
在搅拌下将100重量份氧化锌(平均粒径:70nm,Tayca Corp.制造)与500重量份甲苯混合,并向其中加入1.5重量份硅烷偶联剂(商品名:KBM603,Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)。搅拌混合物2小时。然后,在减压下通过蒸馏蒸除甲苯,并在150℃进行烘烤2小时。
将60重量份经上述表面处理的氧化锌、15重量份固化剂(封端异氰酸酯,商品名:SUMIJULE BL3175,Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)和15重量份缩丁醛树脂(商品名:SLEC BM-1,Sekisui ChemicalCo.,Ltd.制造)溶解在85重量份甲基乙基酮中制备出溶液,将38重量份上述溶液与25重量份甲基乙基酮混合,以获得处理液。
然后,使用卧式介质磨分散器(KDL-PILOT型,商品名:DYNOMILL,Shinmaru Enterprises Corp.制造),根据下述工序进行分散处理。分散器的缸体和搅拌磨由含有氧化锆作为主要组分的陶瓷形成。向所述缸体中加入直径为1mm的玻璃球(商品名:HIBEA D20,Ohara,Inc.制造)从而使体积填充比为80体积%,并在8m/分钟的搅拌磨旋转速度和1000mL/分钟的处理液流速下以循环的方式进行分散处理。使用磁性齿轮泵输送处理液。
在上述分散处理中,在经过预定时间段之后,对部分处理液进行取样,并测量成膜时的透射率。即,在玻璃板上涂布处理液使其层厚为20μm,并在150℃进行固化处理2小时,以形成涂布膜。然后,使用分光光度计(商品名:U-2000,Hitachi,Ltd.制造)确定波长为950nm时的透射率。在所述透射率(层厚为20nm时的值)超过70%的时间点结束分散处理。
向由此获得的分散液中加入0.005重量份作为催化剂的二月桂酸二辛基锡和0.01重量份硅油(商品名:SH29PA,Toray Dow Corning SiliconeCo.,Ltd.制造),以制备底涂层用涂布液。通过浸涂法将所述涂布液涂布在直径为30mm、长度为404mm并且厚度为1mm的圆筒形铝基体上,并在160℃进行干燥固化100分钟,以形成层厚为20μm的底涂层。
-有机感光层的形成-
如下在底涂层上形成由电荷生成层和电荷输送层组成的有机感光层。首先,通过使用直径为1mm的玻璃珠的砂磨机,对包括15重量份作为电荷生成材料的氯化镓酞菁、10重量份作为粘合树脂的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(商品名:VMCH,Nippon Unicar Co.,Ltd.制造)和300重量份正丁醇的混合物进行分散处理4小时,以获得电荷生成层用涂布液,所述氯化镓酞菁在使用CuKα射线获得的X射线衍射谱中至少在布拉格角(2θ±0.2°)为7.4°、16.6°、25.5°和28.3°的位置处具有衍射峰。通过浸涂将获得的分散体涂布在底涂层上,并进行干燥,以获得层厚为0.2μm的电荷生成层。
向80重量份氯苯中加入4重量份N,N′-二苯基-N,N′-二(3-甲基苯基)-[1,1′]联苯基-4,4′-二胺和6重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(粘均分子量:40,000)并使它们于其中溶解,以获得电荷输送层用涂布液。将所述涂布液涂布在电荷产生层上,并在130℃干燥40分钟,以形成层厚为25μm的电荷输送层。由此获得有机感光体(未经涂布的感光体)。
-表面层的形成-
接下来,如下通过等离子体CVD在未经涂布的感光体上形成表面层:将未经涂布的感光体引入图4所示的等离子体CVD机中,并将真空室32除气至压力为1×10-2Pa,以产生真空。然后,在调节传导阀以将真空室32中的压力调整为表1中所示的压力的同时,由供气管线通过质量流量控制器36向真空室32中以100sccm的供给流速供给氢气,以表1中所示的供给流速供给He稀释的氧(4%),以表1中所示的供给流速供给氢稀释的三甲基镓(大约10%)。通过使用高频电源58(500-W高频电源(商品名:HFS-005A),Nihon Koshuha Co.,Ltd.制造)和匹配箱56(自动匹配箱(商品名:MBA-005),Nihon Koshuha Co.,Ltd.制造),将频率为13.56 MHz的射频波设置为如表1中所示的功率值(rf功率(射频功率))。在通过调谐器进行匹配的同时,将反射波的功率设置为0W,以使放电电极54进行放电。此时,自偏压由与匹配箱相连的VDC监控器(商品名:VDC-D-COP,Nihon Koshuha Co.,Ltd.制造)监控。在此状态下,以40rpm的速率旋转未经涂布的感光体的同时,在如表1中所示的成膜时段内形成膜,由此提供了各种附着有表面层的感光体。通过鼓泡通入以氢作为载气并且温度保持为10℃的三甲基镓来进行三甲基镓气体的供给。在非常相似的条件下,重复该过程一次以上。由此,在相同条件下,获得实施例1~6和比较例1和2中每一实施例和比较例各两个感光体。所述感光体中的一个用于破坏分析,另一个则用于感光体性能的评价。各实施例和比较例中的成膜条件如表1中所示。
[各电子照相感光体中的表面层的破坏分析评价]
-利用SEM根据截面观察进行的膜厚测量-
将用于破坏分析的各感光体沿垂直于表面的方向切割,使用高分子树脂覆盖获得的碎片的表面,以将碎片包埋在树脂中。然后使用切片机切割碎片,并使用扫描电子显微镜(SEM)(商品名:JSM6340F,JEOL Co.,Ltd.制造,放大倍数:20000)观察横截面,以测量膜厚。结果如表2中所示。
-根据RBS & HFS进行的各膜的原子数密度和组成的测量-
沿垂直于表面的方向切割用于破坏分析的各感光体,并根据卢瑟福背散射光谱法(RBS)和氢前向散射光谱法(HFS)测量和评价膜中的原子数密度。所用机器为背散射测量机(商品名:AN-250,NHV Corp.制造),测量条件如下:入射离子为4He+、其电压为23MeV,入射角为75°。关于检测器的位置,RBS测量中将散射角设定为160°,HFS测量中将反冲角设定为30°。从所得谱的分析可以获得原子的表面密度。用所述原子的表面密度与利用SEM进行截面观察所获得的膜厚值来计算膜中的原子数密度。结果如表2中所示。由RBS和HFS的测量结果分析各膜的元素组成。结果如表3中所示。
[电子照相感光体评价]
-对各感光体的初始开裂状态的观察-
对于用于感光体特性评价的每一感光体,在其被生产的第10天后,如下观察其表面:将镜头(商品名:VH-Z450,Keyence Corp.制造)与显微镜(商品名:VHX,Keyence Corp.制造)组合,在观察点于感光体上变动的同时,以450的放大倍数将该组合用于观察表面上的20个区域,每一区域的面积都为大约700μm×500μm大小。以此方式,可以检查在表面层形成后对感光体进行放置后,感光体是否开裂。
此外,将每一感光体安装在打印机(商品名:DocuCentre Color a 450,富士施乐株式会社制造)用处理盒中,并旋转感光体100次。然后,以与上述相同的方式,观察感光体表面,以检查装配处理盒后感光体是否开裂。另外,以与上述相同的方式,在打印测试后观察感光体表面。
-打印测试-
接下来,将用于感光体性能评价的每一感光体安装在打印机(商品名:DocuCentre Color a 450,富士施乐株式会社制造)中,以在28℃的高温和85%的高相对湿度下进行如下打印测试:
首先,输出10000份测试图,每份测试图均含有下述半色调区域以及沿垂直于处理方向的方向的0.2mm的线与间隙(line-and-space)(横向梯状)区域,所述半色调区域具有200dpi(点/英寸:每英寸的点数)的像素密度和20%的面积覆盖百分比。然后,关闭机器的电源开关,并使机器保持为此状态10小时。接下来,打开开关,在上述中断之后输出100份图像样品。在由此获得的图像样品中,从下述方面评价中断后的第1份样品,随后的第10份样品和随后的第100份样品:
A:在中断后的第1、第10和第100份样品中,在半色调图像或梯状图像中未观察到异常。
B:在中断后的第1份样品中,在半色调图像或梯状图像中观察到异常;但是在第10和第100份样品中未观察到异常。
C:在中断后的第1、第10和第100份样品的每一样品中,在半色调图像或梯状图像中都观察到异常。
打印测试后,将实施例1~6中使用的感光体以5℃的温度保存24小时。结果,在实施例4的感光体中,表面层剥落;然而,在其它的实施例1~3和5~6的感光体中,表面层没有剥落,并且没有出现任何问颗。
根据上述结果,可以理解,与比较例的电子照相感光体相比,实施例的电子照相感光体较少发生开裂或剥落。
本发明的示例性实施方式的前述描述是为解释说明的目的而提供。不应认为本发明穷尽或限制于所披露的精确方式。显然,对于本领域技术人员而言许多修改和改变是显而易见的。选择与描述示例性实施方式的目的是更好地解释本发明的原理及其实际应用,由此使本领域其它技术人员能够理解本发明的各种实施方式,并且可以对其进行各种修改以适于预期的特定用途。本发明的范围由下述权利要求及其等同物限定。
Claims (18)
1.一种电子照相感光体,所述电子照相感光体包含:
导电性基体;
设置在所述导电性基体上面或上方的感光层;和
设置在所述感光层上面或上方的表面层,
其特征在于,所述表面层含有90原子%以上的镓、氧和氢,并且所述表面层中具有7.8×1022cm-3以上的原子数密度,所述表面层通过在200V以上的自偏压通过使用13.56MHz的高频放电的等离子体化学气相沉积形成膜而获得。
2.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述原子数密度为7.8×1022cm-3~10.4×1022cm-3。
3.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述表面层的膜厚为1.5μm~10.0μm。
4.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述氧与镓的元素组成比为1.1~1.5。
5.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述氧、镓和氢的总比例为95原子%以上,并且所述氧与镓的元素组成比为1.1~1.4。
6.如权利要求1所述的电子照相感光体,其中,所述感光层为有机感光层。
7.一种处理盒,所述处理盒作为一个整体包含:
电子照相感光体,和
选自由对所述电子照相感光体充电的充电单元、使用含有调色剂的显影剂将由所述充电单元充电的所述电子照相感光体上所形成的静电潜像显影的显影单元、以及除掉附着于所述电子照相感光体的附着物的清洁单元组成的组中的至少一个单元;
所述电子照相感光体包含:
导电性基体;
设置在所述导电性基体上面或上方的感光层;和
设置在所述感光层上面或上方的表面层,
其特征在于,所述表面层含有90原子%以上的镓、氧和氢,并且具有7.8×1022cm-3以上的原子数密度,所述表面层通过在200V以上的自偏压通过使用13.56MHz的高频放电的等离子体化学气相沉积形成膜而获得。
8.如权利要求7所述的处理盒,其中,所述原子数密度为7.8×1022cm-3~10.4×1022cm-3。
9.如权利要求7所述的处理盒,其中,所述表面层的膜厚为1.5μm~10.0μm。
10.如权利要求7所述的处理盒,其中,所述氧与镓的元素组成比,为1.1~1.5。
11.如权利要求7所述的处理盒,其中,所述氧、镓和氢的总比例为95原子%以上,并且所述氧与镓的元素组成比为1.1~1.4。
12.如权利要求7所述的处理盒,其中,所述感光层为有机感光层。
13.一种图像形成设备,所述图像形成设备包含:
电子照相感光体,
对所述电子照相感光体充电的充电单元,
在由所述充电单元充电的所述电子照相感光体上形成静电潜像的静电潜像形成单元,
使用含有调色剂的显影剂将所述静电潜像显影为调色剂图像的显影单元,和
将所述调色剂图像转印到记录介质上的转印单元;
所述电子照相感光体包含:
导电性基体,
设置在所述导电性基体上面或上方的感光层,和
设置在所述感光层上面或上方的表面层,
其特征在于,所述表面层含有90原子%以上的镓、氧和氢,并且具有7.8×1022cm-3以上的原子数密度,所述表面层通过在200V以上的自偏压通过使用13.56MHz的高频放电的等离子体化学气相沉积形成膜而获得。
14.如权利要求13所述的图像形成设备,其中,所述原子数密度为7.8×1022cm-3~10.4×1022cm-3。
15.如权利要求13所述的图像形成设备,其中,所述表面层的膜厚为1.5μm~10.0μm。
16.如权利要求13所述的图像形成设备,其中,所述氧与镓的元素组成比为1.1~1.5。
17.如权利要求13所述的图像形成设备,其中,所述氧、镓和氢的总比例为95原子%以上,并且所述氧与镓的元素组成比为1.1~1.4。
18.如权利要求13所述的图像形成设备,其中,所述感光层为有机感光层。
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