CN101900957A - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成设备，包括：感光体；对感光体进行充电的充电装置；用光照射感光体的表面以形成静电潜像的曝光装置；用于对形成的静电潜像进行显影的显影装置；用于将显影的图像转印到纸张上的转印装置；以及用光照射感光体的表面以消除电荷的放电装置，其中感光体包括在380nm至420nm的波长区域和600nm至850nm的波长区域中具有吸收带的氧钛酞菁作为电荷产生材料，曝光装置使用具有380nm至420nm波长的光照射感光体的表面以形成静电潜像，以及放电装置使用具有600nm至850nm波长的光照射感光体表面以消除电荷。

Description

图像形成设备

发明领域

本发明涉及一种电子照相图像形成设备，例如，使用电子照相系统的复印机、传真和打印机。

更具体而言，本发明涉及一种电子照相图像形成设备，所述装置包括：使用具有短波长的蓝色激光作为书写曝光光的曝光部分；使用具有长波长的红色LED作为放电光的放电部分；以及含有具有用于这两种波长的吸收范围的电荷产生材料的电子照相感光体。

背景技术

电子照相系统的图像形成，通过围绕感光体的重复充电、曝光、显影、转印、清理和放电步骤来进行。

近年中，就图像质量来说，对较高印刷分辨率与对较高清晰度和彩色化结合的要求增加。

为了获得较高的印刷分辨率，必需使曝光点的直径更小。此外，为了使曝光点的直径更小，缩短其光源的振动波长是有效的。

例如，当使用振动波长为近红外区中的常规激光器的振动波长的大约一半的短波长激光器作为光源时，激光束在感光层上的点直径理论上可以降低几乎一半，如由下式(1)所指示的：

d∝(π/4)(λf/D)       (1)

其中d是感光层上的点直径，π是圆周率，λ是激光束的波长，f是fθ透镜的焦距，并且D是透镜的直径。

因此，缩短曝光光的振动波长，对于增加用于潜像的书写密度，即，增加分辨率是非常有利的。

其间，因为各个光子的能量与波长成反比地增加，因此与具有长波长的红光相比，具有近紫外区中的短波长的蓝光更可能通过光劣化在化学上改变物质，因为物质在长时期内重复地暴露于短波长的光。

即，在长时期内暴露于具有短波长的光的物质(在电子照相图像形成设备的情况中包括在感光体中的电荷产生材料和/或电荷传输材料)，经受光劣化。

日本未经审查专利公布No.2005-181991公开了使用具有的波长比曝光光的波长更长的放电光。但是，在日本未经审查专利公布No.2005-181991中，放电光与曝光光之间的波长关系在380nm至520nm内，并且具有520nm或以下的波长的蓝光仍然用作放电光。即，感光体当使用长时期后，仍然经受光劣化。

在利用曝光装置的曝光步骤中以及在利用放电装置的放电步骤中用光照射感光体。

放电步骤通过向感光体的整个区域施加光，以用于消除转印步骤和清理步骤之后在感光体表面上剩余的电荷的不均匀性，并且是在随后的充电步骤中重新获得均匀充电状态所必需的。

一般来说，放电光的量为曝光光的量的大约3倍至5倍。

曝光光仅仅施加到图像区，更具体来说，在被调制成符合每个图像密度的量之后，施加到图像区的图像部分上。另一方面，放电光在充电步骤之前以恒定的量施加到整个区域上。

也就是说，在充电、曝光、显影、转印、清理和放电的一系列图像形成过程中，曝光装置将光以符合图像密度的量施加到感光体的仅仅与图像尺寸相对应的部分，更具体来说，施加到图像存在的部分。

另一方面，在上述一系列图像形成过程中的充电步骤之前，放电装置必需将光以曝光光的最大量的3倍至5倍的量施加到整个区域。

也就是说，大部分要施加到感光体的光是放电光。

一般来说，在其中使用具有短波长的蓝光进行曝光书写的高印刷分辨率图像形成设备中，使用在短波长区域中具有灵敏性的感光体，并因此，在放电步骤中，也使用在波长区域中具有灵敏性的光，即使用蓝光进行放电。因此，在使用具有短波长的光进行曝光并且使用具有短波长的光进行放电的图像形成设备中，感光体总是暴露于具有短波长的光，并且当长时期使用时，由于光劣化导致其性能劣化，引起图像劣化。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种图像形成设备，所述图像形成设备不太可能发生长时期使用所伴随引起的光劣化，并且允许稳定地印刷出高印刷分辨率。

本发明的发明人已经进行了广泛深入的研究，并致力于解决上面提到的问题，并且结果发现，使用用于提供波长不同的曝光光和放电光的曝光装置和放电装置，并且将在短波长区域和长波长区域中都具有光吸收的电荷产生材料用于感光体，可以解决上面描述的问题，从而完成本发明。

因此，本发明提供了一种图像形成设备，包括：感光体；充电装置，所述充电装置用于对感光体进行充电；曝光装置，所述曝光装置用于利用光来照射感光体的表面，以形成静电潜像；显影装置，所述显影装置用于对形成的静电潜像进行显影；转印装置，所述转印装置用于将显影的图像转印到纸张上；以及放电装置，所述放电装置用于利用光来照射感光体的表面，以消除电荷，其中感光体包含在380nm至420nm的波长区域和600nm至850nm的波长区域中具有吸收带的氧钛酞菁作为电荷产生材料，曝光装置利用具有380nm至420nm波长的光来照射感光体的表面以形成静电潜像，并且放电装置利用具有600nm至850nm波长的光来照射感光体的表面以消除电荷。

图像形成设备，包括：感光体，所述感光体含有在380nm至420nm的波长区域和600nm至850nm的波长区域中具有吸收的氧钛酞菁作为电荷产生材料；曝光装置，所述曝光装置用于提供具有380nm至420nm波长的曝光光；以及放电装置，所述放电装置用于提供具有600nm至850nm波长的放电光。

本发明还提供了一种图像形成设备，其中，氧钛酞菁是晶体氧钛酞菁，在CuKα特征性X-射线(波长：

)的X-射线衍射波谱中、在布喇格角(2θ±0.2°)为7.3°、9.4°、9.6°和27.2°处具有主峰，其中由9.4°和9.6°处的峰交叠所形成的峰束是最大的峰，并且在27.2°处的峰是第二大的峰。

本发明还提供了一种其中曝光装置用于高印刷分辨率的印刷的图像形成设备。

本发明还提供了一种其中曝光装置是蓝色半导体激光器的图像形成设备。

本发明还提供了一种其中放电装置是红色LED的图像形成设备。

附图说明

图1是示出本发明的图像形成设备的横截面示意图；

图2是示出可用于本发明的感光体的CuKα特征性X-射线(波长：

)的X-射线衍射波谱的图；

图3是示出可用于本发明的感光体的吸收特征的图；以及

图4是示出可用于比较例的感光体的吸收特征的图。

具体实施方式

包含在380nm至420nm的波长区域和600nm至850nm的波长区域中具有吸收的氧钛酞菁的感光体的使用，允许使用380nm至420nm的光进行曝光，并且使用600nm至850nm的光消除残余的电荷。此外，使用具有380nm至420nm的短波长的光(蓝光)作为曝光光，使得书写光的点直径更小，即，使得分辨率得以提高。此外，使用具有600nm至850nm的长波长的光(红光)作为构成施加到感光体的光总量的大部分的放电光，使得最小化在感光体中由于短波长的光引起的光劣化。结果，可以以高印刷分辨率来实现图像形成，并且在长时期后具有较少的图像质量劣化。

在本发明中使用的术语“高印刷分辨率”是指所谓的600x1200dpi分辨率、1200x1200dpi分辨率、1200x2400dpi分辨率、2400x2400dpi分辨率等。

在本发明中使用的术语“标准印刷分辨率”是指所谓的600x600dpi分辨率。

在根据本发明的图像形成设备中包括的感光体，可以是多层感光体，其中，包含电荷产生材料的电荷产生层和包含电荷传输材料的电荷传输层以这种顺序形成在导电支撑体上。

可替选地，本发明中的多层感光体可以具有在导电支撑体上依次形成的中间层、电荷产生层和电荷传输层。

可替选地，本发明中的多层感光体可以具有在导电支撑体上依次形成的电荷产生层、电荷传输层和保护层。

此外，可替选地，本发明中的多层感光体可以具有在导电支撑体上依次形成的中间层、电荷产生层、电荷传输层和保护层。

此外，本发明的感光体可以是单层感光体，其中包含电荷产生材料和电荷传输材料的感光层被形成在导电支撑体上。单层感光体可以可选地具有上面提到的中间层和/或保护层。

导电支撑体

对导电支撑体没有具体限制，只要它具有作为多层感光体的电极的功能以及作为支撑构件的功能即可，并且其材料选自在本技术领域中使用的材料。

其具体实例包括金属材料，例如，铝、铝合金、铜、锌、不锈钢、钛；以及在由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酯、聚甲醛和聚苯乙烯的聚合物材料或者酚醛电木纸、玻璃等形成的支持物表面上，通过层压金属箔、气相沉积金属材料或气相沉积或施加诸如导电聚合物、氧化锡、氧化铟的传导化合物层而获得的材料。

对导电支撑体的形状没有限制，并且它可以是片状、圆筒状、柱状、环带状等。

如果需要，导电支撑体的表面可以通过阳极氧化涂层处理、使用化学物质或热水的表面处理、着色处理或诸如表面粗糙化到图像质量不受不利影响的程度的不规则反射处理，来进行加工。

电荷产生层

电荷产生层的特征在于含有电荷产生材料，它通过吸收具有380nm至420nm的波长的光和具有600nm至850nm的波长的光而产生电荷。

具体来说，本发明的发明人已经发现，具有特殊晶体结构、允许吸收具有近红外区和紫外区中的不同波长光射线的氧钛酞菁，对于具有在紫外区和近红外区中的不同波长的曝光光和放电光，可以用作电荷产生材料。

更具体来说，在本发明中用作电荷产生材料的氧钛酞菁优选为结晶氧钛酞菁，其在CuKα特征性X-射线(波长：)的X-射线衍射波谱中，在布喇格角(2θ±0.2°)为7.3°、9.4°、9.6°和27.2°处具有主峰，其中由9.4°和9.6°处的峰交叠而形成的峰束是最大的峰，在27.2°处的峰是第二大的峰，如图2中所示。

即，本发明的发明人已经发现，含有在本发明中使用的氧钛酞菁的感光体，在380nm至420nm和600nm至850nm的不同区域中具有光射线吸收带，并且这些吸收带可以与曝光光的波长和放电光的波长匹配。

每个吸收带的位置根据酞菁的中心金属和晶体类型而改变，除了本发明的晶体氧钛酞菁之外，本发明的图像形成设备可以使用任何物质，只要该物质在该位置具有俗特谱(Soret)带即可。

电荷产生层可以包含粘合剂树脂，用于提高其粘合性质。

作为粘合剂树脂，可以使用在本技术领域中使用的具有粘合性质的树脂，并且优选的是与电荷产生材料具有卓越的相容性的粘合剂树脂。

其具体实例包括聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚芳酯树脂、苯氧基树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、包括两种以上形成上述树脂的重复单元的共聚物树脂等。

共聚物树脂的实例包括诸如氯乙烯/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以及丙烯腈/苯乙烯共聚物树脂的绝缘树脂。粘合剂树脂不限于上面提到的树脂，并且在本技术领域中常用的任何树脂都可以用作粘合剂树脂。

这些粘合剂树脂可以独立使用或两种以上的结合剂树脂组合使用。

尽管没有具体限制，但是粘合剂树脂的比例是相对于100份重量的电荷产生材料来说为0.5至2.0份重量。

如果需要，电荷产生层可以包含适合量的选自空穴传输材料、电子传输材料、抗氧化剂、紫外线吸收剂、分散稳定剂、敏化剂、流平剂、增塑剂、无机化合物或有机化合物的细颗粒等的一种或多种材料。

增塑剂和流平剂的混合，使涂布性能、柔性和表面平滑度得以改进。

增塑剂的实例包括诸如邻苯二甲酸酯，脂肪酸酯，磷酸酯，氯化石蜡，环氧类型的增塑剂等的二元酸酯。

流平剂的实例包有机硅类型的流平剂。

电荷产生层可以通过通常公知的干法工艺和湿法工艺来形成。

干法工艺的实例包括其中电荷产生材料被真空沉积到导电支撑体上的方法。

湿法工艺的实例包括下述方法：将电荷产生材料以及如果需要，将粘合剂树脂溶解或分散在适合的有机溶剂中，以制备用于形成电荷产生层的涂布液，将涂布液施加到导电支撑体的表面或导电支撑体上形成的中间层的表面上，然后干燥以除去有机溶剂。

用于形成电荷产生层的涂布液的溶剂的实例包括诸如二氯甲烷和二氯乙烷的卤化烃类；诸如丙酮、甲乙酮和环己酮的酮类；诸如乙酸乙酯和乙酸丁酯的脂类；诸如四氢呋喃(THF)和二噁烷的醚类；诸如1，2-二甲氧基乙烷的乙二醇的烷基醚；诸如苯、甲苯和二甲苯的芳烃；以及诸如N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺的非质子极性溶剂。在这些溶剂中，根据总体环境考虑，优选使用无卤素的有机溶剂。这些溶剂可以单独使用或两种以上溶剂组合使用。

在溶解或分散在溶剂中之前，电荷产生材料可以使用研磨机事先研磨。研磨机的实例包括球磨机，砂磨机，超微磨碎机，振荡磨机，超声分散机等。

为了将电荷产生材料溶解或分散在溶剂中，可以使用诸如油漆搅拌器、球磨机和砂磨机的分散机。在这种情况下，优选适合地设定分散条件，以便防止涂布液被由于形成容器和分散机的材料的磨损等产生的杂质而污染。

作为用于形成电荷产生层的涂布液的施加方法，可以根据涂布液的物理性质和生产率来适合地选择最佳方法。其实例包括喷涂方法、棒式涂布方法、辊式涂布方法、刮涂法、吊环法、浸渍涂布法等。

在这些施加方法中，浸渍涂布法相对简单，并且在生产率和成本方面相对有利，并且因此可以适合地用于生产感光体。在浸渍涂布法中，将基体浸入在装有涂布液的涂布容器中，然后以恒定速度或连续改变的速度提起，在基体表面上形成层。用于浸渍涂布法的装置可以提供有以超声波发生器为代表的涂布液分散器，以使涂布液的分散性稳定。

对涂膜干燥步骤中的温度没有具体限制，只要温度允许去除使用的有机溶剂即可，并且优选为50℃至140℃，特别优选为80℃至130℃。

小于50℃的干燥温度可以延长干燥时间。另一方面，大于140℃的干燥温度在重复使用中会引起感光体的电特性的恶化以及获得的图像的质量劣化。

感光层生产中的这种温度条件，对于包括中间层的其他层的形成和后文描述的其他处理以及感光层来说是通用的。

尽管没有具体限制，但是电荷产生层的膜厚度优选为0.05μm至5μm，特别优选为0.1μm至1μm。

小于0.05μm的电荷产生层的膜厚度会导致光吸收效率降低，以降低感光体的灵敏度。另一方面，大于5μm的电荷产生层的膜厚度，会导致电荷产生层中的电荷传输成为去除感光层表面上的电荷的过程中的速度控制步骤，从而降低感光体的灵敏度。

电荷传输层

电荷传输层包括作为电荷传输材料的胺类化合物和粘合剂树脂。

胺类化合物的含量优选为电荷传输层重量的5％至70％。

小于5％重量比的胺类化合物含量会导致电荷传输失败，从而降低灵敏度。另一方面，大于70％重量比的胺类化合物含量会导致膜强度的降低。

例如。为了改进电荷传输层的机械强度、耐用性等，可以包括粘合剂树脂。

作为粘合剂树脂，在本技术领域中使用的具有粘合性质的树脂中，可以使用不吸收具有380nm至420nm波长的光的透明树脂，并且与电荷产生层中包含的相同的树脂可以单独使用或两种以上组合地使用。

在这些提到的树脂中，聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚芳酯和聚苯醚是优选的，因为具有10¹³Ω以上的体积电阻率，以示出卓越的电绝缘性质并具有卓越的涂布性能、电压特性等，其中特别优选聚碳酸酯。

尽管没有具体限制，但是粘合剂树脂的比例为相对于100份重量的电荷传输材料来说大约50份重量至300份重量。

如果需要，电荷传输层可以包括选自空穴传输材料、电子传输材料、抗氧化剂、紫外线吸收剂、分散稳定剂、敏化剂、流平剂、增塑剂、无机化合物或有机化合物的细颗粒等的一种或多种材料。

抗氧化剂和紫外线吸收剂的混合，使得感光层中由于诸如臭氧和氧化氮的氧化性气体引起的恶化减小，并且改进涂布液的稳定性。因此，这些试剂的混合对于作为感光体的顶层的电荷传输层来说是优选的。

抗氧化剂的实例包括酚类化合物，氢醌类化合物，生育酚类化合物以及胺类化合物等，其中受阻酚类衍生物、受阻胺类衍生物及其混合物是特别优选的。

抗氧化剂的含量优选为相对于100份重量的电荷传输材料来说0.1份重量至50份重量。

小于0.1份重量的抗氧化剂含量，会导致不能获得足够的改进涂布液的稳定性和改进感光体的耐用性的效果。另一方面，大于50份重量的抗氧化剂含量，会对感光体的性质具有不利影响。

与电荷产生层的情况相同，电荷传输层可以通过制备用于形成电荷传输层的涂布液，并通过使用湿法工艺，特别是浸渍涂布法来形成。

对于用来制备用于形成电荷传输层的涂布液的溶剂来说，与制备用于形成电荷产生层的涂布液中使用的相同的溶剂，可以单独使用或两种以上组合地使用。

用于其的其他步骤和条件，与用于形成电荷产生层的相一致。

尽管没有具体限制，但是电荷传输层的膜厚度优选为5μm至40μm，特别优选为10μm至30μm。

小于5μm的电荷传输层的膜厚度，会导致感光体表面上的电荷持留能力劣化，从而降低输出图像的对比度。另一方面，大于100μm的电荷传输层的膜厚度，会导致感光体的生产率降低。

此外，电荷传输层优选使具有作为曝光光的波长的380nm至420nm波长的光以及具有600nm至850nm波长的光通过。

中间层(内涂层)

本发明的感光体优选在导电支撑体与多层感光层之间具有中间层。

中间层具有防止电荷从导电支撑体注入到多层感光层的功能。也就是说，抑制了多层感光层荷电率的劣化，并且在除了曝光所消除的电荷之外的部分中，限制了表面电荷的减少，防止产生具有诸如模糊的缺陷的图像。具体来说，可以防止被称为黑点的图像模糊发生，该黑点是指在图像形成中通过反显影过程在白色背景上形成的调色剂(toner)的细小黑点。

此外，涂布导电支撑体表面的中间层可以降低粗糙度，这是导电支撑体表面的缺陷，并且能够平坦化该表面以改进多层感光层的涂布性能，从而提高导电支撑体与多层感光层之间的粘附性。

中间层可以通过例如以下步骤来形成：将树脂材料溶解在适合的有机溶剂中以制备用于形成中间层的涂布液，以及将涂布液施加到导电支撑体上，然后将其干燥以去除有机溶剂。

树脂材料的实例包括诸如酪蛋白、明胶、聚乙烯醇和乙基纤维素的天然聚合物材料、以及与电荷产生层和电荷传输层中包括的相同的粘合剂树脂，并且可以使用其中的一种或多种。在这些树脂中，聚酰胺树脂是优选的，醇溶性尼龙树脂是特别优选的。

醇溶性尼龙树脂的实例包括通过将6-尼龙、6，6-尼龙、6，10-尼龙、11-尼龙、2-尼龙、12-尼龙等共聚合而获得的所谓的共聚酰胺；以及由诸如N-烷氧基甲基改性的尼龙和N-烷氧基乙基改性的化学改性尼龙而获得的树脂。

其中溶解或分散树脂材料的溶剂的实例包括水；诸如甲醇、乙醇和丁醇的醇类；诸如甲基卡必醇和丁基卡必醇的甘醇二甲醚；诸如二氯乙烷、氯仿和三氯乙烷的基于氯的溶剂；丙酮；二氧戊环；通过两种以上这些溶剂混合而获得的混合溶剂。在这些溶剂中，根据总体环境考虑，优选使用无卤素的有机溶剂。

用于其的其他步骤和条件与用于形成电荷产生层和电荷传输层的相一致。

此外，用于形成中间层的涂布液可以包括金属氧化物颗粒。

金属氧化物颗粒可以容易地调整中间层的体积电阻率，以允许进一步防止电荷注入到多层感光层中，并维持感光体在各种不同环境下的电特性。

金属氧化物颗粒的实例包括氧化钛、氧化铝、氢氧化铝和氧化锡颗粒。

当用于形成中间层的涂布液中树脂材料和金属氧化物颗粒的总重量是C，并且溶剂的重量是D时，它们之间的比率(C/D)优选为1/99至40/60，特别优选为2/98至30/70。

此外，当树脂材料重量是E，并且金属氧化物颗粒的重量是F时，它们之间的比率(E/F)优选为90/10至1/99，特别优选为70/30至5/95。

尽管没有具体限制，但是中间层的膜厚度优选为0.01μm至20μm，特别优选为0.05μm至10μm。

小于0.01μm的中间层的膜厚度，会导致该层不能基本上用作中间层并且不能通过对导电支撑体的缺陷进行涂布来提供平坦表面。也就是说，在这种情况下，不能防止电荷从导电支撑体注入到多层感光层中，导致多层感光层荷电率的劣化。另一方面，大于20μm的中间层的膜厚度，会使得难以形成平坦的中间层以及难以在中间层上形成平坦的多层感光层，从而降低了感光体的灵敏性。

当用于形成导电支撑体的材料是铝时，可以形成含有明矾石的层(明矾石层)作为中间层。

保护层

本发明的感光体可以在多层感光层上具有保护层。

保护层可以具有提高感光体的耐用性的功能，并且由粘合剂树脂制成。保护层可以含有一种或多种与电荷传输层中包括的相同的电荷传输材料。

粘合剂树脂的实例包括与电荷产生层和电荷传输层中包括的相同的粘合剂树脂。

保护层可以通过例如以下步骤来形成：将粘合剂树脂溶解在适合的有机溶剂中以制备用于形成保护层的涂布液，并且将涂布液施加到多层感光层上，然后将其干燥以除去有机溶剂。

用于其的其他步骤和条件与用于形成电荷产生层和电荷传输层的相一致。

尽管没有具体限制，但是保护层的膜厚度优选为0.5μm至10μm，特别优选为1μm至5μm。

小于0.5μm的保护层的膜厚度，会导致感光体表面中的抗磨损性差和耐用性不足。另一方面，大于10μm的保护层的膜厚度，会导致感光体的分辨率降低。

此外，保护层需要允许作为曝光光的波长的380nm至420nm波长范围内的光、以及600nm至850nm波长范围内的光通过。

本发明的图像形成设备包括：本发明的多层感光体；用于对感光体充电的充电装置；使用具有380nm至420nm波长的光对被充电的感光体进行曝光以形成静电潜像的曝光装置；以及在清理后使用具有600nm至850nm波长的光对感光体进行放电以消除残留在感光体表面上的静电潜像的放电装置。

曝光装置

作为根据本发明的图像形成设备中使用的具有380nm至420nm波长的曝光光的光源的曝光装置的实例，包括蓝色激光二极管。

更具体来说，上述光源的实例包括由夏普公司制造的蓝色激光二极管GH04020B2AE和GH04020A2GE。

放电装置

作为根据本发明的图像形成设备中使用的具有600nm至8500nm波长的放电光的光源的放电装置的实例，包括诸如卤素灯和熔丝灯泡的灯泡；诸如荧光灯的放电管灯；诸如LED灯的半导体装置；以及诸如EL元件的各种不同的发光器件。

从微型化或降低电功耗和放热的观点来看，诸如LED的节电器件是特别优选的。

作为节电器件的LED的实例包括由夏普公司制造的LED之中诸如HD系列、D系列、TR系列、T系列、UR系列、U系列、PR系列、P系列等的LED。

多个这样的发光元件可以线性地布置在感光体的轴的方向上，以形成线性光源，以便直接照射感光体的表面，或来自一个或多个发光元件的光可以被布置成通过光导向元件等导向感光体的表面。

此外，在光源与感光体的表面之间的光学路径中可以提供带通滤波器，以便获得具有所需波长、即600nm以上的光，或者可以提供漫射滤波器等以便获得感光体表面上光量的均匀分布。

接下来，将参考附图对实施例中使用的图像形成设备进行描述。

图1示出图像形成设备10的结构。如图1中所示，图像形成设备10用于记录和输出来自诸如个人计算机的外部连接器件的图像数据，以及记录和输出通过图像读取器件(未示出)读取的图像。

在图像形成设备10中，执行图像形成过程的每个功能的处理单元设置在感光鼓3的周围。在感光鼓的周围，依次设置有：充电装置5，其用于为感光鼓3的表面进行均匀地充电；光扫描单元11，其用作曝光装置，用于执行曝光并扫描均匀充电的感光鼓3，以书写静电潜像；显影单元2，其使用从显影剂储存器7提供的显影剂对光扫描单元11书写的静电潜像进行显影；转印装置6，其用于将感光鼓3上显影的图像转印到纸张上；清理单元4，其用于去除在感光鼓3上残留的显影剂；放电灯单元12，其用作放电装置，用于去除感光鼓3表面上的电荷；等等。

在纸张运输路径上，相对于位于感光鼓3与转印装置6之间的转印位置的上游侧，设置对位辊14，用于引导纸张在预定时间到达转印位置。另一方面，在相对于纸张运输路径上的转印位置的下游侧，设置定影器件8，用于将粘附到纸张上的未定影的显影剂图像定影在纸张上。

在图像形成设备10的下部，进纸托盘94被设置成包括在图像形成设备10的主体中。在进纸托盘94附近，设置搓纸轮16，用于分离包含在进纸托盘94中的顶部纸张并引导纸张进入纸张运输路径。

进纸托盘94是用于包含纸张的托盘，进纸托盘94中容纳的纸张被搓纸轮16一张张地从进纸托盘94分离，其被定时成与在感光鼓3的周围、由向转印装置6与感光鼓3之间的转印位置连续进纸的纸张运输路径上的对位辊14所执行的图像形成过程一起进行。

在该转印位置中，感光鼓3上形成的显影剂图像，通过转印装置6的转印电压的动作被转印到纸张上。向该进纸托盘94补充纸张，通过将进纸托盘94从图像形成设备10的前部拉出来进行。此外，在图像形成设备10的底部，提供一种未示出的准备作为外周设备的、具有多级进纸托盘的进纸器，以及用于接收从能够容纳大量纸张的进纸器送出的纸张并且用于向图像形成部分连续进纸的纸张接收器17(17a至17c)。

通过转印位置的纸张被导向定影器件8。在定影器件8中，其上转印有图像的纸张被连续接收，并且转印到纸张上的未定影的显影图像通过定影辊81、压力辊82等产生的热和压力而被定影。其上图像已定影的纸张通过传送辊25传送到纸张运输路径的更下游侧，并且导向切换门9。

本发明的图像形成设备是由夏普公司制造的可商购的复印机AR-625S^TM的改良品，通过改变光扫描单元11可以使用具有各种不同波长的激光束进行书写曝光。同样地，通过改变放电灯单元12，图像形成设备能够使用具有各种不同波长的放电光进行放电。

接下来，将描述在实施例中使用的氧钛酞菁和含有氧钛酞菁的感光体A的生产例。

生产例1

氧钛酞菁的生产

将量为29.2g的二亚氨基异吲哚啉和量为200ml的环丁砜混合，向其中加入量为17.0g的四异丙氧基钛，在氮气环境下在140℃反应2小时。冷却后，滤出沉淀物，并且用氯仿清洗，用2％盐酸水溶液清洗，用水清洗，用甲醇清洗，并进行干燥，获得了25.5g由下面的结构式表示的氧钛酞菁(产率88.5％)：

[结构式1]

获得的氧钛酞菁被证实是晶体氧钛酞菁，如图2中所示，在CuKα特征性X-射线(波长：

)的X-射线衍射波谱中，在布喇格角(2θ±0.2°)为7.3°、9.4°、9.6°和27.2°处具有主峰，其中由9.4°和9.6°处的峰交叠而形成的峰束是最大的峰，在27.2°处的峰是第二大的峰，并且如图3中所示，是在380nm至420nm波长区域中和600nm至850nm波长区域中具有吸收的氧钛酞菁。

生产例2

感光体A的生产

感光体A按照下述方法生产。

将量为3份重量的二氧化钛(商标名称：

TTO-D-1，由ISHIHARA SANGYO KAISHA，LTD.生产)和量为2份重量的可商购的聚酰胺树脂(商标名称：

CM8000，由Toray Industries，Inc.生产)加入到量为25份重量的甲醇中，使用油漆搅拌器分散8小时，以产生3kg用于形成内涂层的涂布液。将获得的用于形成内涂层的涂布液进行切割(按照JISB-0601加工成十点表面粗糙度RzJIS为0.80μm)，然后通过浸渍涂布法施加到具有清洗过的表面、直径为80mm、长度为348mm的铝导电支撑体，以形成膜厚度为1μm的内涂层。

将量为1份重量的在上述生产例1中获得的氧钛酞菁和量为1份重量的缩丁醛树脂(商标名称：BM-2^TM，由Denki Kagaku Kogyo K.K.生产)，与量为98份重量的甲乙酮混合，使用油漆搅拌器分散，以制备3kg用于形成电荷产生层的涂布液。将用于形成电荷产生层的涂布液按照与形成内涂层相同的方式施加到内涂层的表面，并且进行空气干燥，以形成具有的膜厚度为0.3μm的电荷产生层。

随后，将100份重量的、具有下述结构的、作为电荷传输材料的三苯胺化合物(TPD)(商标名称：D2448^TM，由Tokyo Chemical IndustryCo.，Ltd.生产)，

[结构式2]

150份重量的聚碳酸酯树脂(TS2050^TM：由TEIJIN CHEMICALSLTD.生产)和0.02份重量的硅油(商标名称：SH200^TM，由Dow CorningToray生产)进行混合，并且溶解在作为溶剂的四氢呋喃中，以制备3kg用于形成电荷传输层的涂布液，具有固形物含量为25％重量比。将用于形成电荷传输层的涂布液，通过浸渍涂布法施加到先前制备的电荷产生层的表面，并且在120℃干燥1小时，以形成具有膜厚度为25μm的电荷传输层。由此，生产了作为多层感光体的感光体A。

生产例3

感光体B的生产

按照与生产例2中用于生产感光体A的方法相同的方式生产感光体B，不同之处在于使用具有图4中示出的吸收的二溴蒽嵌蒽醌(型号：D01148，由ZENECA limited生产)来代替氧钛酞菁用作电荷产生材料。

实施例1

现在将描述由生产例2中生产的感光体A和较早描述的图像形成设备10组合而形成的实施例1。

将感光体A并入到如下所示设置的图像形成设备10中。也就是说，将感光体A并入到图像形成设备10中，其中光扫描单元11被改变成使用具有405nm波长的激光束、并包括能够用于1200dpi的光学系统的光扫描单元，并且放电灯元件12不改变，与原始的AR-625S^TM中一样提供红光。这里，最大曝光光量被调整到能够给出-60V±5V的感光体A的明电位的量。

放电光量与原始的AR-625S^TM中一样。因此，图像形成设备被构造成输出印刷图像和执行耐用性评估试验。自然，在开始阶段获得了高分辨力和令人满意的图像，并且甚至当测试纸张的数目增加到达到大约125k张时，仍然能够获得这种高分辨力和令人满意的图像。此后，直到测试纸张数目达到200k张时，获得了可接受水平的图像，尽管发生了一些图像劣化。表1示出结果。

为了与实施例1进行比较，表1包括了比较例1至3的结果，其中使用了与实施例1中相同的感光体A，图像形成设备10中的曝光条件和放电条件不同；以及比较例4至7的结果，其中使用了与实施例1中不同的感光体(生产例3中描述的感光体B)。下面将描述比较例1至7。

比较例1

将感光体A并入在图像形成设备10中，其中与实施例1中相同的光扫描单元(405nm波长，1200dpi)被用作光扫描单元11，并且包括布置和提供的蓝色LED(NS4C107T^TM，由Nichia Corporation生产)的放电灯单元被用作放电灯单元12。最大曝光光量被调整为与实施例1中的量相同，并且放电光量被调整为当位于感光体的表面上时与原始的AR-625S^TM相同，由此制备了图像形成设备。

比较例2

将感光体A并入在图像形成设备10中，其中原始AR-625S^TM的光扫描单元(780nm波长，对于标准图像来说600dpi)被用作光扫描单元11，并且与比较例1中相同的放电灯单元(蓝光)被用作放电灯单元12。最大曝光光量被调整为与实施例1情况下相同的给出-60V±5V的感光体A的明电位的量，并且放电光量调整为与比较例1中相同的量，由此制备了图像形成设备。

比较例3

将感光体A并入在图像形成设备10中，其中与比较例2中相同的光扫描单元(780nm波长，600dpi)被用作光扫描单元11，并且与实施例1中相同的放电灯单元(与原始AR-625S^TM中相同的红光)被用作放电灯单元12。最大曝光光量被调整为与比较例1中相同的量，并且放电光量调整为与实施例1中相同的量，由此制备了图像形成设备。

比较例4

将感光体B并入在图像形成设备10中，其中与实施例1中相同的光扫描单元(405nm波长，1200dpi)被用作光扫描单元11，并且与实施例1中相同的放电灯单元(红光)被用作放电灯单元12。最大曝光光量被调整为与实施例1情况下相同的给出-60V±5V的感光体B的明电位的量，并且放电光量调整为与实施例1中相同的量，由此制备了图像形成设备。

比较例5

将感光体B并入在图像形成设备10中，其中与实施例1中相同的光扫描单元(405nm波长，1200dpi)被用作光扫描单元11，并且与比较例1中相同的放电灯单元(蓝光)被用作放电灯单元12。最大曝光光量被调整为与比较例4中相同的量，并且放电光量调整为与比较例1中相同的量，由此制备了图像形成设备。

比较例6

将感光体B并入在图像形成设备10中，其中使用了与比较例2中相同的光扫描单元(780nm波长，600dpi)作为光扫描单元11，并且与比较例1中相同的放电灯单元(蓝光)被用作放电灯单元12。放电光量调整为与比较例1中相同的量，然后希望将最大曝光光量调整为与实施例1情况下相同的给出-60V±5V的感光体B的明电位的量。然而，尽管光量被设定为与比较例1至6或实施例1相比足够高，明电位几乎不从暗电位改变，不能给出大约-60V的值。

也就是说，该图像形成设备从开始阶段就不能产生令人满意的图像。

比较例7

将感光体B并入在图像形成设备10中，其中使用了与比较例2中相同的光扫描单元(780nm波长，600dpi)作为光扫描单元11，并且与实施例1中相同的放电灯单元(红光)被用作放电灯单元12。放电光量调整为与比较例1中相同的量。希望将最大曝光光量调整为与实施例1情况下相同的给出-60V±5V的感光体B的明电位的量。然而，尽管光量被设定到足够高，明电位几乎不从暗电位改变，与比较例6的情况下相同。

也就是说，该图像形成设备从开始阶段就不能产生令人满意的图像。

每种图像形成设备的评估

使用在实施例1和比较例1至7中制备的图像形成设备，进行了耐用性试验。下面的表格示出结果。

在实施例和比较例中制备的图像形成设备按照下列标准进行评估。

VG：获得了极为卓越的图像，具有足够的印刷密度；没有诸如模糊、粗糙和瑕疵的图像缺陷；以及高清晰度和高分辨率。

G：获得了卓越的图像，具有足够的印刷密度；以及没有诸如模糊、粗糙和瑕疵的图像缺陷。

NB：获得了完全可接受水平和令人满意的质量的图像，具有印刷密度有一些降低；或除非仔细观察才能发现的不可识别水平的模糊和瑕疵(浏览时没有问题)。

B：获得了质量差的图像，具有密度降低，诸如模糊和瑕疵的图像缺陷，诸如幻影记忆的问题，在印刷时总体浏览即可识别。

VB：获得了极差质量且状态比B还差的图像，具有显著的图像缺陷。

在使用在波长405nm附近和波长780nm附近具有足够灵敏度的感光体A的实施例1和比较例1至3中，在任何条件下，在起始阶段都获得了卓越的结果。

具体来说，在使用405nm的曝光光的实施例1和比较例1中，获得了卓越的图像，包括与比较例2和3相比可精确复制的较高分辨率图像。

此外，对图像形成进行了重复，以评估耐用性。在使用蓝光作为放电光的比较例1和2中，当张数达到75k时，图像水平下降，并且在张数达到100k后，图像质量快速劣化。

此外，当张数达到200k而完成试验后对感光体进行了观察，发现其表面质量发生了改变。

另一方面，在使用红光作为放电光的实施例1和比较例3中，即使当张数达到125k时，初始的卓越图像水平仍然维持，随后，直到张数达到200k时，尽管与初始水平相比图像水平降低，但也仍维持可接受的图像水平。

此外，当张数达到200k而完成试验后对感光体进行了观察，发现感光体本身质量没有变化，尽管其表面已经磨损成具有细小的瑕疵。

比较例4到7使用了感光体B，它在405nm波长附近具有足够的灵敏度，但是在780nm波长附近不具有足够的灵敏性。

在使用780nm曝光光的比较例6和7中，不可能获得足够消除电荷的灵敏度(暗电位)。也就是说，暗电位几乎维持原样，即使是在曝光之后，结果，不可能获得包括可识别图像的印刷，因为图像不具有足够的密度。

在使用405nm曝光光和红光作为放电光的比较例4中，获得了具有足够密度的图像，但是在充电步骤之前通过曝光和转印产生的电荷的记忆，不能通过放电消除，从起始阶段开始产生的图像就经受幻影记忆的影响，从而阻止了正常图像的产生。

在使用405nm曝光光和蓝光作为放电光的比较例5中，在起始阶段获得了高分辨率、精确和卓越的图像。但是，当张数达到75k时，图像水平下降，并且在张数达到100k后，图像质量快速劣化。

此外，当张数达到200k而完成试验后对感光体进行了观察，发现其表面质量已经改变。

下表再次总结了结果。

表2

G：卓越

NB：可接受

B：不令人满意

也就是说，通过使用氧钛酞菁感光体并利用具有蓝色波长的光作为曝光光以及利用具有红色波长的光作为放电光，获得了高分辨率和高耐用的图像形成设备。

根据本发明，使用了在380nm至420nm波长区域和600nm至850nm波长区域中具有吸收的氧钛酞菁感光体，以允许使用380nm至420nm的光进行曝光，并且使用600nm至850nm的光来消除残余电荷。此外，具有380nm至420nm的短波长的光(蓝光)用作曝光光，以允许书写光的点直径更小，也就是说，允许提高分辨率。此外，构成了施加到感光体上的光的总量的大部分的、具有600nm至850nm的长波长的光(红光)用作放电光，以允许最小化感光体中由于短波长的光引起的光劣化。结果，可以以高的印刷分辨率来实现图像形成，并且在长时期后具有较低的图像质量劣化。

Claims (5)

1.一种图像形成设备，包括：

感光体；

充电装置，所述充电装置用于对所述感光体进行充电；

曝光装置，所述曝光装置用于利用光来照射所述感光体的表面，以形成静电潜像；

显影装置，所述显影装置用于对形成的静电潜像进行显影；

转印装置，所述转印装置用于将显影的图像转印到纸张上；以及

放电装置，所述放电装置用于利用光来照射所述感光体的表面，以消除电荷，其中

所述感光体包括在380nm至420nm的波长区域和600nm至850nm的波长区域中具有吸收带的氧钛酞菁作为电荷产生材料，所述曝光装置利用具有380nm至420nm波长的光来照射所述感光体的表面以形成所述静电潜像，以及所述放电装置使用具有600nm至850nm波长的光来照射所述感光体的表面以消除电荷。

2.权利要求1中所述的图像形成设备，其中氧钛酞菁是晶体氧钛酞菁，在CuKα特征性X-射线(波长：

)的X-射线衍射波谱中，在布喇格角(2θ±0.2°)为7.3°、9.4°、9.6°和27.2°处具有主峰，其中由9.4°和9.6°处的峰交叠而形成的峰束是最大的峰，以及在27.2°处的峰是第二大的峰。

3.权利要求1中所述的图像形成设备，其中所述曝光装置用于高印刷分辨率的印刷。

4.权利要求1中所述的图像形成设备，其中所述曝光装置是蓝色半导体激光器。

5.权利要求1中所述的图像形成设备，其中所述放电装置是红色LED。

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