CN104603692B - 电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种其中几乎不发生泄漏的电子照相感光构件,以及具有所述电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。所述电子照相感光构件中的导电层包括粘结剂材料、第一金属氧化物颗粒和第二金属氧化物颗粒。所述第一金属氧化物颗粒是用掺杂有磷、钨、铌、钽或氟的氧化锡涂覆的氧化钛颗粒,所述第二金属氧化物颗粒是未涂覆的氧化钛颗粒。所述导电层中第一和第二金属氧化物颗粒的含量为20‑50体积%和1.0‑15体积%,分别基于所述导电层的总体积。所述导电层中第二金属氧化物颗粒的含量为5.0‑30体积%,基于所述导电层中第一金属氧化物颗粒的含量。

Description

电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备
技术领域
本发明涉及电子照相感光构件,具有电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。
背景技术
最近,一直在积极进行使用有机光电导材料的电子照相感光构件(有机电子照相感光构件)的研究和开发。
电子照相感光构件基本上包括支承体和在该支承体上形成的感光层。然而,实际上,为了覆盖支承体表面的缺陷,防止感光层受到电气损坏,改善充电性能,并且改善从所述支承体到感光层的电荷注入禁止性,通常在所述支承体和感光层之间设置各种层。
在支承体和感光层之间设置的层中,已知含金属氧化物颗粒的层作为为了覆盖支承体表面的缺陷而设置的层。含金属氧化物颗粒的层通常比不含金属氧化物颗粒的层具有更高的导电性(例如,1.0×108至5.0×1012Ω·cm的体积电阻率)。因此,即使增加层的膜厚度,在形成图像时残余电位几乎不增加,并且暗电位和亮电位几乎不发生波动。因此,很容易覆盖支承体表面的缺陷。这样的高导电层(以下,简称为“导电层”)设置在支承体和感光层之间以覆盖所述支承体表面的缺陷。由此,支承体表面的缺陷的容许范围更宽。其结果是,所使用的支承体的容许范围显著更宽,从而带来可以改善电子照相感光构件的生产率的优势。
专利文献1公开了一种在支承体和感光层之间设置的导电层中含有用掺杂有磷、钨或氟的氧化锡涂覆的氧化钛颗粒的技术。
专利文献2公开了一种在支承体和感光层之间设置的导电层中含有用掺杂有磷或钨的氧化锡涂覆的氧化钛颗粒的技术。
引文列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开号2012-018370
专利文献2:日本专利申请公开号2012-018371
发明内容
发明要解决的问题
不幸的是,本发明人检查发现,如果在低温和低湿度环境下将高电压施加到使用这样的含有用掺杂有磷、钨、铌、钽或氟的氧化锡涂覆的氧化钛颗粒的层作为导电层的电子照相感光构件,在电子照相感光构件中容易发生泄漏。泄漏是一种现象,使得电子照相感光构件的一部分局部地击穿(break down),并且过大的电流流过所述部分。如果发生泄漏,电子照相感光构件不能被充分地充电,从而导致在图像上形成如黑点、水平白色条纹和水平黑色条纹的图像缺陷。水平白色条纹是出现在输出图像上对应于在交叉垂直于电子照相感光构件的旋转方向(圆周方向)的方向上的白色条纹。水平黑色条纹是出现在输出图像上对应于交叉垂直于电子照相感光构件的旋转方向(圆周方向)的方向上的黑色条纹。
本发明的目的在于提供一种电子照相感光构件,其中即使在电子照相感光构件中使用掺杂有磷、钨、铌、钽或氟的氧化锡涂覆的氧化钛颗粒的层作为导电层,也几乎不会发生泄漏,和具有所述电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面,提供了一种电子照相感光构件,其包括支承体、在所述支承体上形成的导电层,和在所述导电层上形成的感光层,其中所述导电层包括粘结剂材料、第一金属氧化物颗粒和第二金属氧化物颗粒,所述第一金属氧化物颗粒是用掺杂有磷、钨、铌、钽或氟的氧化锡涂覆的氧化钛颗粒,所述第二金属氧化物颗粒是未涂覆的氧化钛颗粒,所述导电层中所述第一金属氧化物颗粒的含量基于所述导电层的总体积为20体积%以上且50体积%以下,和所述导电层中所述第二金属氧化物颗粒的含量基于所述导电层的总体积为1.0体积%以上且15体积%以下,以及基于所述导电层中所述第一金属氧化物颗粒的含量为5.0体积%以上且30体积%以下,。
根据本发明的另一个方面,提供一种处理盒,其一体化地支承电子照相感光构件和选自由充电单元、显影单元、转印单元和清洁单元组成的组的至少一种,并且其可拆卸地安装到电子照相设备的主体上。
根据本发明的另一个方面,提供了一种包括电子照相感光构件、充电单元、曝光单元、显影单元和转印单元的电子照相设备。
发明的效果
本发明可以提供电子照相感光构件,其中即使在电子照相感光构件中使用掺杂有磷、钨、铌、钽或氟的氧化锡涂覆的氧化钛颗粒的层作为导电层,也几乎不会发生泄漏,和提供具有所述电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。
参照附图从下列示例性实施方式的描述,本发明进一步的特征将变得显而易见。
附图说明
图1是示出包括具有电子照相感光构件的处理盒的电子照相设备的示意性结构的实例的图。
图2是示出探针耐压试验装置的实施例的图。
图3是用于说明用于测量导电层的体积电阻率的方法的图(俯视图)。
图4是用于说明用于测量导电层的体积电阻率的方法的图(截面图)。
图5是用于说明一点桂马(one dot KEIMA)图案的图像的图。
具体实施方式
根据本发明的电子照相感光构件是包括支承体、在所述支承体上形成的导电层和在所述导电层上形成的感光层的电子照相感光构件。
感光层可以是其中电荷产生物质和电荷输送物质包含在一层中的单一感光层,或者其中含电荷产生物质的电荷产生层和含电荷输送物质的电荷输送层层叠的层叠(laminated)感光层。此外,必要时,根据本发明的电子照相感光构件可以在支承体上形成的导电层和感光层之间设置底涂层。
作为支承体,可以使用具有导电性的那些(导电性支承体),并且可以使用金属如铝、铝合金和不锈钢形成的金属支承体。在使用铝或铝合金的情况下,可以使用通过包括挤出和拉伸的制造方法生产的铝管或者通过包括挤出和减薄(ironing)的制造方法生产的铝管。这样的铝管具有高精度的尺寸和表面光滑度而不用加工表面,并且从成本的观点具有优点。不幸的是,未加工的铝管往往具有缺陷如在其表面上的粗糙的突起(raggedprojection)。然后,未加工的铝管的缺陷如在其表面上的粗糙的突起很容易通过设置导电层而被覆盖。
在本发明中,导电层设置在支承体上以覆盖支承体表面上的缺陷。
导电层可以具有1.0×108Ω·cm以上且5.0×1012Ω·cm以下的体积电阻率。在导电层的体积电阻率为5.0×1012Ω·cm以下时,在图像形成过程中电荷的流动几乎不停滞。其结果是,残余电位(residual potential)几乎不增加,并且暗电位和亮电位几乎不发生波动。在导电层的体积电阻率为1.0×108Ω·cm以上时,在对电子照相感光构件充电期间电荷难以在导电层中过度流动,且几乎不会发生泄漏。
使用图3和图4,将对电子照相感光构件中导电层的体积电阻率的测量方法进行说明。图3是用于说明用于测量导电层的体积电阻率的方法的俯视图。图4是用于说明用于测量导电层的体积电阻率的方法的截面图。
导电层的体积电阻率是在常温和常湿(23℃/50%RH)的环境下测量。将铜带203(由Sumitomo 3M Limited制造,No.1181)施加到导电层202的表面,且铜带用作导电层202的所述表面侧上的电极。支承体201用作导电层202的后表面侧上的电极。在铜带203和支承体201之间设置用于施加电压的电源206,以及用于测量铜带203和支承体201之间流动的电流的电流测量装置207。为了向铜带203施加电压,将铜线204放置在铜带203上,并将与铜带203类似的铜带205施加到铜线204上,使得铜线204在铜带203以外,以将铜线204固定到铜带203。使用铜线204将电压施加到铜带203。
由下述关系式(1)所表示的值是导电层202的体积电阻率ρ[Ω·cm],其中I0[A]是在铜带203和支承体201之间不施加电压时的背景电流值,I[A]是当施加仅具有DC电压(DC分量)的-1V电压时的电流值,导电层202的膜厚度为d[cm],并且导电层202的表面侧上的电极(铜带203)的面积为S[cm2]:ρ=1/(I-I0)×S/d[Ω·cm]...(1)
在该测量中,测量绝对值1×10-6A以下的微量电流。因此,优选使用可以测量这样的微量电流的电流测量装置207进行测量。这种装置的实例包括由Yokogawa Hewlett-Packard Ltd制造的pA计(商品名:4140B)。
当以其中支承体上仅仅形成导电层的状态,和当以其中从电子照相感光构件移除导电层上的各个层(例如,感光层)且在支承体上仅仅留下导电层的状态测量体积电阻率时,导电层的体积电阻率表示相同的值。
本发明的电子照相感光构件中的导电层含有粘结剂材料、第一金属氧化物颗粒和第二金属氧化物颗粒。
在本发明中,作为第一金属氧化物颗粒,使用涂覆有用磷(P)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒,涂覆有用钨(W)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒,涂覆有用铌(Nb)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒,涂覆有用钽(Ta)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒,或涂覆有用氟(F)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒。以下,还通常将这些称为“涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒”。
此外,在本发明中,使用未涂覆的氧化钛颗粒作为第二金属氧化物颗粒。这里,未涂覆的氧化钛颗粒是指没有涂覆无机材料如氧化锡和氧化铝且没有涂覆(表面处理)有机材料例如硅烷偶联剂的氧化钛颗粒。也将其简称且称作“未涂覆的氧化钛颗粒”。
涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒用作第一金属氧化物颗粒含在导电层中。其含量基于导电层的总体积为20体积%以上且50体积%以下。
未涂覆的氧化钛颗粒用作第二金属氧化物颗粒包含在导电层中。其含量基于导电层的总体积为1.0体积%以上且15体积%以下,基于导电层中第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)为5.0体积%以上且30体积%以下(优选5.0体积%以上且20体积%以下)。
如果导电层中第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)的含量基于导电层的总体积小于20体积%,所述第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)之间的距离有可能会更长。随着第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)之间的距离变长,导电层的体积电阻率变高。那么,在图像形成期间电荷的流动可能停滞,从而增加残余电位并使暗电位和亮电位波动。
如果导电层中第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)的含量基于导电层的总体积大于50体积%,第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)有可能相互接触。其中第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)相互接触的导电层部分局部地具有低体积电阻率,并容易导致在电子照相感光构件中发生泄漏。
用掺杂有磷(P)等的氧化锡(SnO2)涂覆的氧化钛颗粒的制造方法还公开在日本专利申请特开H06-207118和日本专利申请特开2004-349167中。
可以认为,当在低温和低湿环境下将高电压施加到电子照相感光构件时,作为第二金属氧化物颗粒的未涂覆的氧化钛颗粒对作为第一金属氧化物颗粒的用掺杂有P/W/Nb/Ta/F的氧化锡涂覆的氧化钛颗粒起着抑制发生泄漏的作用。
据认为,导电层中流动的电荷通常主要在比未涂覆的氧化钛颗粒具有更低的粉末电阻率、涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒的表面上流动。然而,当向电子照相感光构件施加高电压并且将过量电荷在导电层中流动时,过量电荷不能仅由涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒的表面完全流动。其结果,在电子照相感光构件中容易发生泄漏。
同时,据认为,通过将涂覆有P/W/Nb/Ta/F掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒和比涂覆有P/W/Nb/Ta/F掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒具有更高的粉末电阻率的未涂覆的氧化钛颗粒组合用于导电层,当过量电荷将在导电层中流动时,除了仅在涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒的表面上,电荷还在未涂覆的氧化钛颗粒的表面上流动。涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒和未涂覆的氧化钛颗粒两者都是含氧化钛作为金属氧化物的金属氧化物颗粒。为此,可以认为,当过量电流将在导电层中流动时,电荷易于在涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒的表面上和在未涂覆的氧化钛颗粒的表面上均匀流动,以及在导电层中均匀流动,其结果是抑制发生泄漏。
基于所述导电层的总体积,如果第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)在导电层中的含量小于1.0体积%,通过在导电层中含第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)所获得的效果很小。
基于所述导电层的总体积,如果第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)在导电层中的含量超过20体积%,导电层的体积电阻率很可能更高。那么,在图像形成期间电荷的流动可能停滞,从而增加残余电位并使暗电位和亮电位波动。
基于涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒的含量,如果导电层中第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)的含量小于5.0体积%,通过在导电层中含第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)所获得的效果很小。
基于涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒的含量,如果导电层中第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)的含量超过30体积%,导电层的体积电阻率可能更高。那么,在图像形成期间电荷的流动可能停滞,从而增加残余电位并使暗电位和亮电位波动。
在涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒中作为核心材料颗粒的氧化钛(TiO2)颗粒的形式和使用的未涂覆的氧化钛颗粒的形式可以是颗粒状、球状、针状、纤维状、圆柱形、棒状、纺锤状、板状以及其他形式。其中,优选球形形式,因为减少图像缺陷如黑点。
在涂覆有P/W/Nb/Ta/F掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒中作为核心材料颗粒的氧化钛(TiO2)颗粒可以具有例如金红石、锐钛矿和板钛矿形式的任何晶形。氧化钛(TiO2)颗粒可以是无定形的。未涂覆的氧化钛颗粒同样如此。
制备颗粒的方法可以是任何生产方法,例如硫酸法和盐酸法。
导电层中的第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)优选具有0.10μm以上且0.45μm以下的平均一次粒径(D1),并且更优选0.15μm以上且0.40μm以下。
如果第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)具有0.10μm以上的平均一次粒径,在制得导电层用涂布液之后,第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)几乎不再聚集。如果第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)再次聚集,导电层用涂布液的稳定性容易降低,或者待形成的导电层的表面容易开裂。
如果第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)具有0.45μm以下的平均一次粒径,导电层的表面几乎不粗糙化。如果导电层的表面变粗糙,电荷可能会被局部地注入到感光层中,导致在输出图像中的白色实心部分中显著的黑点(黑斑)。
导电层中第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)的平均一次粒径(D1)与第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)的平均一次粒径(D2)的比率(D1/D2)可以为0.7以上且1.3以下。
以0.7以上的比率(D1/D2),第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)的平均一次粒径不过分地大于第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)的平均一次粒径。因此,暗电位和亮电位几乎不波动。
以1.3以下的比率(D1/D2),第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)的平均一次粒径不过分地小于第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)的平均一次粒径。因此,几乎不发生泄漏。
在本发明中,导电层中第一金属氧化物颗粒和第二金属氧化物颗粒的含量及其平均一次粒径是基于从使用FIB-SEM和FIB-SEM切片&视图(slice&view)的元素映射(elementmap)而获得的三维结构分析来测量。
测量涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒的粉末电阻率的方法如下。
第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)和第二金属氧化物微粒(未涂覆的氧化钛颗粒)的粉末电阻率是在常温和常湿(23℃/50%RH)环境下测量。在本发明中,使用由Mitsubishi Chemical Corporation制的电阻率计(商品名:Loresta GP)作为测量装置。将要测量的第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)和第二金属氧化物微粒(未涂覆的氧化钛颗粒)都在500kg/cm2的压力下固体化(solidify)并形成为片状测量试样。待施加的电压为100V。
可以按照如下形成导电层:将含有溶剂、粘结剂材料、第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)和第二金属氧化物微粒(未涂覆的氧化钛颗粒)的导电层用涂布液施涂到支承体上,将得到的涂膜干燥和/或固化。
导电层用涂布液可以通过将第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)和第二金属氧化物微粒(未涂覆的氧化钛颗粒)与粘结剂材料一起分散在溶剂中而制备。分散方法的实例包括使用油漆摇动器、砂磨机、球磨机和液体碰撞型高速分散机的方法。
用于制备导电层用涂布液的粘结剂材料的实例包括树脂如酚醛树脂,聚氨酯,聚酰胺,聚酰亚胺,聚酰胺酰亚胺,聚乙烯醇缩醛,环氧树脂,丙烯酸类树脂,三聚氰胺树脂和聚酯。可以使用其中的一种或两种以上。从抑制迁移(转移)到其它层、对支承体的粘合性、第一金属氧化物颗粒(涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒)和第二金属氧化物微粒(未涂覆的氧化钛颗粒)的分散性和分散稳定性以及所述层形成之后的耐溶剂性的观点,在这些树脂中,优选固化性树脂,更优选热固性树脂。在热固性树脂中,优选热固性酚醛树脂和热固性聚氨酯。在固化性性树脂用于导电层用粘结剂材料的情况下,导电层用涂布液中所含的粘结剂材料是固化性树脂的单体和/或低聚体。
用于导电层用涂布液的溶剂的实例包括醇如甲醇、乙醇和异丙醇,酮如丙酮、甲基乙基酮和环己酮,醚如四氢呋喃、二恶烷、乙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚,酯如乙酸甲酯和乙酸乙酯,和芳族烃如甲苯和二甲苯。
从覆盖所述支承体的表面缺陷的观点出发,导电层的膜厚度优选为10μm以上且40μm以下,并且更优选15μm以上且35μm以下。
在本发明中,使用由Helmut Fischer GmbH所制的FISCHERSCOPE MMS作为用于测量包括导电层的电子照相感光构件中每一层的膜厚度的装置。
为了抑制通过在导电层的表面上反射的光的干涉在输出图像上产生的干涉条纹,导电层用涂布液可以含有用于使导电层的表面粗糙化的表面粗糙化材料。作为表面粗糙化材料,优选具有1μm以上且5μm以下平均粒径的树脂颗粒。所述树脂颗粒的实例包括固化性树脂的颗粒,如固化性橡胶,聚氨酯,环氧树脂,醇酸树脂,酚醛树脂,聚酯,有机硅树脂,和丙烯酸-三聚氰胺树脂。其中,优选难以聚集的有机硅树脂的颗粒。树脂颗粒的比重(0.5-2)小于涂覆有P/W/Nb/Ta/F-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒的比重(4-7)。为此,在形成导电层时,导电层的表面被有效地粗糙化。基于导电层用涂布液中的粘结剂材料,导电层用涂布液中表面粗糙化材料的含量优选为1-80质量%。
在本发明中,按照如下使用干式自动密度计测定第一金属氧化物颗粒、第二金属氧化物颗粒、粘结剂材料(当粘结剂材料是液体时,测量固化物的密度)、有机硅颗粒等的密度[g/cm3]。
使用由SHIMADZU Corporation制的干式自动密度计(商品名:Accupyc1330)。作为待测量的颗粒的预处理,在23℃的温度下和最高气压19.5psig的氦气将体积为10cm3的容器吹扫10次。随后,将压力0.0050psig/min定义为指示容器内压是否达到平衡的压力平衡测定值的指数。认为,样品室内部的压力偏移该值或以下指示平衡状态,并且开始测量。由此,自动测量密度[g/cm3]。
所述第一金属氧化物颗粒的密度可以根据待涂覆的氧化锡的量、用于掺杂的元素的种类、待与之掺杂的元素的量等等来调整。
第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛)的密度也可以根据结晶形式和混合比例进行调整。
导电层用涂布液还可以含有流平剂用于提高导电层的表面特性。
为了防止从导电层到感光层的电荷注入,根据本发明的电子照相感光构件可以在导电层和感光层之间设置具有电阻隔性的底涂层(阻隔层)。
底涂层可以通过将含有树脂(粘结剂树脂)的底涂层用涂布液施涂到导电层上,并干燥所得到的涂膜而形成。
用于底涂层的树脂(粘结剂树脂)的实例包括水溶性树脂,如聚乙烯醇,聚乙烯基甲基醚,聚丙烯酸,甲基纤维素,乙基纤维素,聚谷氨酸,酪蛋白和淀粉,聚酰胺,聚酰亚胺,聚酰胺酰亚胺,聚酰胺酸,三聚氰胺树脂,环氧树脂,聚氨酯和聚谷氨酸酯。其中,为了有效地产生该底涂层的电阻隔性,优选热塑性树脂。在热塑性树脂中,优选热塑性聚酰胺。作为聚酰胺,优选共聚尼龙。
底涂层的膜厚度优选为0.1μm以上且2μm以下。
为了防止底涂层中电荷的流动停滞,底涂层可以含有电荷输送物质(电子接受物质如受体)。
电荷输送物质的实例包括吸电子物质,例如2,4,7-三硝基芴酮,2,4,5,7-四硝基芴酮,氯醌,和四氰基苯醌二甲烷,以及这些吸电子物质的聚合产物。
在导电层(底涂层)上设置感光层。
用于感光层的电荷产生物质的实例包括偶氮颜料如单偶氮,二偶氮和三偶氮;酞菁颜料,如金属酞菁和非金属酞菁;靛蓝颜料如靛蓝和硫靛;苝颜料如苝酸酐和苝酸酰亚胺;多环醌颜料如蒽醌和芘;方酸菁染料;吡喃盐和噻喃盐;三苯甲烷类染料;喹吖啶酮颜料;薁盐颜料;花菁染料;呫吨染料;醌亚胺染料;和苯乙烯基染料。其中,优选金属酞菁如氧化钛酞菁、羟基镓酞菁和氯镓酞菁。
在感光层为层压型感光层的情况下,可以施涂通过将电荷产生物质和粘结剂树脂分散在溶剂中制备的电荷产生层用涂布液,并将得到的涂膜干燥以形成电荷产生层。分散方法的实例包括使用均化器、超声波、球磨机、砂磨机、磨碎机或辊磨机的方法。
用于电荷产生层的粘结剂树脂的实例包括聚碳酸酯,聚酯,聚芳酯,缩丁醛树脂,聚苯乙烯,聚乙烯醇缩醛,邻苯二甲酸二烯丙酯树脂,丙烯酸类树脂,甲基丙烯酸类树脂,乙酸乙烯酯树脂,酚醛树脂,有机硅树脂,聚砜,苯乙烯-丁二烯共聚物,醇酸树脂,环氧树脂,脲树脂和氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。其中之一可以单独使用,或两种或更多种可以用作混合物或共聚物。
电荷产生物质与粘结剂树脂的比例(电荷产生物质:粘结剂树脂)优选在10:1至1:10(质量比)的范围内,更优选在5:1至1:1(质量比)的范围内。
用于电荷产生层用涂布液的溶剂的实例包括醇类,亚砜,酮,醚,酯,脂族卤代烃,和芳族化合物。
电荷产生层的膜厚度优选为5μm以下,并且更优选为0.1μm以上且2μm以下。
必要时,可以向电荷产生层添加各种添加剂,如敏化剂,抗氧化剂,紫外线吸收剂和增塑剂。为了防止电荷产生层中电荷的流动停滞,电荷产生层可含有电荷输送物质(电子接受物质如受体)。
电荷输送物质的实例包括吸电子物质,如2,4,7-三硝基芴酮,2,4,5,7-四硝基芴酮,氯醌,和四氰基苯醌二甲烷,和这些吸电子物质的聚合产物。
感光层用电荷输送物质的实例包括三芳基胺化合物,腙化合物,苯乙烯基化合物,芪化合物,吡唑啉化合物,恶唑化合物,噻唑化合物,和三烯丙基甲烷化合物。
在感光层为层压型感光层的情况下,可以施涂通过将电荷输送物质和粘结剂树脂溶解在溶剂中制备的电荷输送层用涂布液,并将得到的涂膜干燥,以形成电荷输送层。
用于电荷输送层的粘结剂树脂的实例包括丙烯酸类树脂,苯乙烯树脂,聚酯,聚碳酸酯,聚芳酯,聚砜,聚苯醚,环氧树脂,聚氨酯,醇酸树脂,和不饱和树脂。其中之一可以单独使用,或两种或更多种可以用作混合物或共聚物。
电荷输送物质与粘结剂树脂的比例(电荷输送物质:粘结剂树脂)优选在2:1至1:2(质量比)的范围内。
用于电荷输送层用涂布液的溶剂的实例包括酮类,如丙酮和甲基乙基酮,酯如乙酸甲酯和乙酸乙酯,醚如二甲氧基甲烷和二甲氧基乙烷,芳烃如甲苯和二甲苯,和由卤原子取代的烃类如氯苯、氯仿和四氯化碳。
从充电均匀性和图像的再现性的观点出发,电荷输送层的膜厚度优选为3μm以上且40μm以下,并且更优选4μm以上且30μm以下。
必要时,可以向电荷输送层添加抗氧化剂、紫外线吸收剂和增塑剂。
在感光层为单层感光层的情况下,可以施涂含有电荷产生物质、电荷输送物质、粘结剂树脂和溶剂的单一感光层用涂布液,并将所得涂膜干燥,以形成单一的感光层。作为电荷产生物质、电荷输送物质、粘结剂树脂和溶剂,例如可以使用上述各种材料。
可以在感光层上设置保护层以保护感光层。
可以施涂含有树脂(粘结剂树脂)的保护层用涂布液,并将得到的涂膜干燥和/或固化,以形成保护层。
保护层的膜厚度优选为0.5μm以上且10μm以下,并且更优选1μm以上且8μm以下。
在施涂上述各层用涂布液时,可以使用施涂方法,如浸涂法(浸渍涂布法),喷涂法,旋涂法,辊涂法,迈耶棒涂法,和刮刀涂布法。
图1示出包括具有电子照相感光构件的处理盒的电子照相设备的示意性结构的一个实例。
在图1中,鼓形(圆柱形)电子照相感光构件1以预定的圆周速度沿箭头方向绕轴2旋转驱动。
旋转驱动的电子照相感光构件1的表面(圆周表面)由充电单元(一次充电单元,充电辊等)3以预定的正或负电位均匀充电。接着,电子照相感光构件1的圆周表面接收从曝光单元如狭缝曝光或激光束扫描曝光(未示出)输出的曝光光(图像曝光光)4。由此,在电子照相感光构件1的圆周表面上顺次形成对应于目标图像的静电潜像。施加到充电单元3的电压可以仅仅是DC电压或在其上叠加AC电压的DC电压。
在电子照相感光构件1的圆周表面上形成的静电潜像通过显影单元5的调色剂显影,形成调色剂图像。接着,在电子照相感光构件1的圆周表面上形成的调色剂图像通过来自转印单元(如转印辊)6的转印偏压被转印到转印材料(如纸)P上。转印材料P是从在电子照相感光构件1与转印单元6之间(接触区域)的转印材料进给单元(未示出)与电子照相感光构件1同步旋转来进给。
具有被转印的调色剂图像的转印材料P与电子照相感光构件1的圆周表面分离,并被引入至定影单元8以定影图像。从而,从所述设备打印出图像形成产品(打印件,复印件)。
在调色剂图像转印之后,从电子照相感光构件1的圆周表面由清洁单元(如清洁刮板)7除去转印剩余的调色剂。此外,电子照相感光构件1的圆周表面通过来自预曝光单元(未示出)的预曝光光11排出,并重复用于图像形成。在充电单元是接触充电单元如充电辊的情况下,预曝光不总是必须的。
电子照相感光构件1和选自充电单元3、显影单元5、转印单元6和清洁单元7的至少一种组件可以容纳在容器中,并一体化地作为处理盒支承,并且所述处理盒可以可拆卸地安装到电子照相设备的主体上。在图1中,电子照相感光构件1、充电单元3、显影单元5和清洁单元7被一体化地支承以形成处理盒9,使用导向单元10如在电子照相设备的主体中的导轨将其可拆卸地安装到电子照相设备的主体。电子照相设备可以包括电子照相感光构件1、充电单元3、曝光单元、显影单元5和转印单元6。
实施例
在下文中,使用特定的实施例,将更详细地说明本发明。然而,本发明将不限定于这些。在实施例和比较例中,“份”是指“质量份”。在每个实施例和比较例中的颗粒,粒径分布具有一个峰。
<导电层用涂布液的制备例>
(导电层用涂布液1的制备例)
将120份用掺杂有磷(P)的氧化锡(SnO2)涂覆的氧化钛(TiO2)颗粒作为第一金属氧化物颗粒(粉末电阻率:5.0×102Ω·cm,平均一次粒径:0.20μm,核材料颗粒(金红石型氧化钛(TiO2)颗粒)的粉末电阻率:5.0×107Ω·cm,核材料颗粒(氧化钛(TiO2)颗粒)的平均一次粒径:0.18μm,密度:5.1g/cm2)、7份未涂覆的氧化钛(TiO2)颗粒作为第二金属氧化物颗粒(金红石型氧化钛,粉末电阻率:5.0×107Ω·cm,平均一次粒径:0.20μm,密度:4.2g/cm2)、168份酚醛树脂作为粘结剂材料(酚醛树脂的单体/低聚物)(商品名:Plyophen J-325,由DIC Corporation制,树脂固含量:60%,固化之后的密度:1.3g/cm2)和98份1-甲氧基-2-丙醇作为溶剂放置在使用420份直径为0.8mm的玻璃珠的砂磨机中,并在转数为1500rpm和分散处理时间4小时的条件下进行分散处理,得到分散液。
用筛网将玻璃珠从分散液中除去。
将13.8份硅树脂颗粒作为表面粗糙化材料(商品名:Tospearl 120,由MomentivePerformance Materials Inc.制,平均粒径:2μm,密度:1.3g/cm2)、0.014份硅油作为流平剂(商品名:SH28PA,由Dow Corning Toray Co.,Ltd制)、6份甲醇和6份1-甲氧基-2-丙醇加入到从中除去玻璃珠的分散液,并搅拌,以制备导电层用涂布液1。
(导电层用涂布液2至78、C1至C47和C54至C71的制备例)
除了将在制备导电层用涂布液中使用的第一金属氧化物颗粒和第二金属氧化物颗粒的种类、平均一次粒径和用量(份)如表1至7中所示来改变以外,按照与导电层用涂布液1的制备例相同的操作来制备导电层用涂布液2至78、C1至C47和C54至C71。此外,在导电层用涂布液18、60和78的制备中,将分散处理的条件改变为转数为:2500rpm和分散处理时间:30小时。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
导电层用涂布液C28至C47中“涂覆有用锑掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒”和“涂覆有缺氧型氧化锡的氧化钛颗粒”不是根据本发明的第一金属氧化物颗粒。然而,为了与本发明进行比较,为了方便起见,这些颗粒被用作第一金属氧化物颗粒。以下同样如此。
(导电层用涂布液C48的制备例)
通过与专利文献1中所描述的制备导电层用涂布液L-4相同的操作制备导电层用涂布液。该涂布液用作导电层用涂布液C48。
即,将54.8份涂覆有用磷(P)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒(平均一次粒径:0.15μm,粉末电阻率:2.0×102Ω·cm,氧化锡(SnO2)的涂覆百分比:15质量%,用于掺杂氧化锡(SnO2)的磷(P)的用量(掺杂量):7质量%)、36.5份作为粘结剂树脂的酚醛树脂(商品名:Plyophen J-325,由DIC Corporation制,树脂固含量:60质量%)和50份作为溶剂的甲氧基丙醇(1-甲氧基-2-丙醇)放置在使用直径为0.5mm的玻璃珠的砂磨机中,并在圆盘的转数为2500rpm和分散处理时间3.5小时的分散处理条件下进行分散处理,得到分散液。
将3.9份硅树脂颗粒作为表面粗糙化材料(商品名:Tospearl 120,由MomentivePerformance Materials Japan LLC制,平均粒径:2μm)和0.001份硅油作为流平剂(商品名:SH28PA,由Dow Corning Toray Co.,Ltd制)加入到该分散液,并搅拌,以制备导电层用涂布液C48。
(导电层用涂布液C49的制备例)
通过与专利文献1中所描述的制备导电层用涂布液L-14相同的操作制备导电层用涂布液。该涂布液用作导电层用涂布液C49。
即,将37.5份涂覆有用钨(W)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒(平均一次粒径:0.15μm,粉末电阻率:2.5×102Ω·cm,氧化锡(SnO2)的涂覆百分比:15质量%,用于掺杂氧化锡(SnO2)的钨(W)的用量(掺杂量):7质量%)、36.5份作为粘结剂树脂的酚醛树脂(商品名:PlyophenJ-325,由DIC Corporation制,树脂固含量:60质量%)和50份作为溶剂的甲氧基丙醇(1-甲氧基-2-丙醇)放置在使用直径为0.5mm的玻璃珠的砂磨机中,并在圆盘的转数为2500rpm和分散处理时间3.5小时的分散处理条件下进行分散处理,得到分散液。
将3.9份作为表面粗糙化材料的硅树脂颗粒(商品名:Tospearl 120,由MomentivePerformance Materials Japan LLC制,平均粒径:2μm)和0.001份作为流平剂的硅油(商品名:SH28PA,由Dow Corning Toray Co.,Ltd制)加入到该分散液,并搅拌,以制备导电层用涂布液C49。
(导电层用涂布液C50的制备例)
通过与专利文献1中所描述的制备导电层用涂布液L-30相同的操作来制备导电层用涂布液。该涂布液用作导电层用涂布液C50。
即,将60份涂覆有用氟(F)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒(平均一次粒径:0.075μm,粉末电阻率:3.0×102Ω·cm,氧化锡(SnO2)的涂覆百分比:15质量%,用于掺杂氧化锡(SnO2)的氟(F)的用量(掺杂量):7质量%)、36.5份作为粘结剂树脂的酚醛树脂(商品名:PlyophenJ-325,由DIC Corporation制,树脂固含量:60质量%)和50份作为溶剂的甲氧基丙醇(1-甲氧基-2-丙醇)放置在使用直径为0.5mm的玻璃珠的砂磨机中,并在圆盘的转数为2500rpm和分散处理时间3.5小时的分散处理条件下进行分散处理,得到分散液。
将3.9份作为表面粗糙化材料的硅树脂颗粒(商品名:Tospearl 120,由MomentivePerformance Materials Japan LLC制,平均粒径:2μm)和0.001份作为流平剂的硅油(商品名:SH28PA,由Dow Corning Toray Co.,Ltd制)加入到该分散液,并搅拌,以制备导电层用涂布液C50。
(导电层用涂布液C51的制备例)
通过与专利文献2中所描述的制备导电层用涂布液1相同的操作来制备导电层用涂布液。该涂布液用作导电层用涂布液C51。
即,将204份涂覆有用磷(P)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒(粉末电阻率:4.0×101Ω·cm,氧化锡(SnO2)的涂覆百分比:35质量%,用于掺杂氧化锡(SnO2)的磷(P)的用量(掺杂量):3质量%)、148份作为粘结剂树脂的酚醛树脂(酚醛树脂的单体/低聚物)商品名:Plyophen J-325,由DIC Corporation制,树脂固含量:60质量%)和98份作为溶剂的1-甲氧基-2-丙醇放置在使用450份直径为0.8mm的玻璃珠的砂磨机中,并在转数为2000rpm、分散处理时间4小时和冷却水的设定温度18℃的分散处理条件下进行分散处理,得到分散液。
用筛网将玻璃珠从分散液除去之后,将13.8份作为表面粗糙化材料的硅树脂颗粒(商品名:Tospearl 120,由Momentive Performance Materials Japan LLC制,平均粒径:2μm)、0.014份作为流平剂的硅油(商品名:SH28PA,由Dow Corning Toray Co.,Ltd制)、6份甲醇和6份1-甲氧基-2-丙醇加入到所述分散液,并搅拌,以制备导电层用涂布液C51。
导电层用涂布液C52的制备例)
通过与专利文献2中所描述的制备导电层用涂布液10相同的操作来制备导电层用涂布液。将该涂布液用作导电层用涂布液C52。
即,将204份涂覆有用钨(W)掺杂的氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒(粉末电阻率:2.5×101Ω·cm,氧化锡(SnO2)的涂覆百分比:33质量%,用于掺杂氧化锡(SnO2)的钨(W)的用量(掺杂量):3质量%)、148份作为粘结剂树脂的酚醛树脂(酚醛树脂的单体/低聚物)(商品名:Plyophen J-325,由DIC Corporation制,树脂固含量:60质量%)和98份作为溶剂的1-甲氧基-2-丙醇放置在使用450份直径为0.8mm的玻璃珠的砂磨机中,并在转数为2000rpm、分散处理时间4小时和冷却水的设定温度18℃的分散处理条件下进行分散处理,得到分散液。
用筛网将玻璃珠从分散液除去之后,将13.8份作为表面粗糙化材料的硅树脂颗粒(商品名:Tospearl 120,由Momentive Performance Materials Japan LLC制,平均粒径:2μm)、0.014份作为流平剂的硅油(商品名:SH28PA,由Dow Corning Toray Co.,Ltd制)、6份甲醇和6份1-甲氧基-2-丙醇加入到所述分散液,并搅拌,以制备导电层用涂布液C52。
(导电层用涂布液C53的制备例)
通过与日本专利申请特开2008-026482中所描述的制备导电层用涂布液相同的操作制备导电层用涂布液。将该涂布液用作导电层用涂布液C53。
即,将8.08份涂覆有缺氧型氧化锡(SnO2)的氧化钛(TiO2)颗粒(粉末电阻率:9.7×102Ω·cm,氧化锡(SnO2)的涂覆百分比:31质量%)、2.02份未进行导电处理的氧化钛(TiO2)颗粒(平均一次粒径:0.60μm)、1.80份作为粘结剂树脂的酚醛树脂(商品名:J-325,由DIC Corporation制,树脂固含量:60%)和10.32份作为溶剂的甲氧基丙醇(1-甲氧基-2-丙醇)放置在使用直径为1mm的玻璃珠的砂磨机中,并在分散处理时间3小时的分散处理条件下进行分散处理,得到分散液。
将0.5份作为表面粗糙化材料的硅树脂颗粒(商品名:Tospearl 120,由MomentivePerformance Materials Japan LLC制,平均粒径:2μm)和0.001份作为流平剂的硅油(商品名:SH28PA,由Dow Corning Toray Co.,Ltd制)加入到所述分散液,并搅拌,以制备导电层用涂布液C53。
<电子照相感光构件的制备例>
(电子照相感光构件1的制备例)
支承体是具有257mm长度和24mm直径并由包括挤出和拉伸的制造方法制造的铝筒(JIS-A3003,铝合金)。
在常温和常湿(23℃/50%RH)的环境下,通过浸涂将导电层用涂布液1施涂到支承体上,将得到的涂膜干燥,并在140℃下热固化30分钟,形成具有30μm膜厚度的导电层。
通过上述方法测量导电层的体积电阻率,其为1.8×1012Ω·cm。
接下来,将4.5份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Toresin EF-30T,由NagaseChemteX公司制造)和1.5份共聚尼龙树脂(商品名:AMILAN CM8000,由Toray Industries,Inc.制造)溶解在65份甲醇/30份正丁醇的混合溶剂中以制备底涂层用涂布溶。通过浸涂将底涂层用涂布液施涂到导电层上,将所得涂膜在70℃下干燥6分钟,形成具有0.85μm膜厚度的底涂层。
接下来,将10份在CuKα特性X射线衍射中在Bragg角(2θ±0.2°)为7.5°、9.9°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°具有强峰的晶体羟基镓酞菁晶体(电荷产生物质)、5份聚乙烯醇缩丁醛(商品名:S-LECBX-1,由Sekisui Chemical Co.,Ltd.制造)和250份环己酮放置在使用具有0.8mm直径的玻璃珠的砂磨机中。将该溶液在分散时间3小时的条件下分散。接着,将250份乙酸乙酯加入到该溶液中,制备电荷产生层用涂布液。通过浸涂将电荷产生层用涂布液施涂到所述底涂层上,将所得涂膜在100℃下干燥10分钟,形成具有0.15μm膜厚度的电荷产生层。
接下来,将6.0份由下式(CT-1)表示的胺化合物(电荷输送物质)
2.0份由下式(CT-2)表示的胺化合物(电荷输送物质)
将10份双酚Z-型聚碳酸酯(商品名:Z400,由Mitsubishi Engineering-PlasticsCorporation制造)和0.36份具有由下式(B-1)表示的重复结构单元((B-1):(B-2)=95:5(摩尔比))、由下式(B-2)表示的重复结构单元和由下式(B-3)表示的末端结构
的硅氧烷改性聚碳酸酯溶解在60份邻二甲苯/40份二甲氧基甲烷/2.7份苯甲酸甲酯的混合溶剂中,制备电荷输送层用涂布液。通过浸渍将电荷输送层用涂布液施涂在电荷产生层上,将得到的涂膜在125℃下干燥30分钟。由此,形成具有10.0μm膜厚度的电荷输送层。
由此制造其中电荷输送层是表面层的电子照相感光构件1。
(电子照相感光构件2至78和C1至C71的制备例)
除了将电子照相感光构件的制造中使用的导电层用涂布液从导电层用涂布液1改变为各导电层用涂布液2至78和C1至C71以外,按照与电子照相感光构件1的制备例中相同的操作来制造其中电荷输送层是表面层的电子照相感光构件2至78和C1至C71。以与在电子照相感光构件1的情况下相同的方式测量导电层的体积电阻率。结果示于表8至14中。
在电子照相感光构件1至78和C1至C71中,制造两个电子照相感光构件:一个用于导电层的分析且另一个用于供纸耐久性试验。
(电子照相感光构件101至178和C101至C171的制备例)
除了电荷输送层的膜厚度为5.0μm以外,作为用于探针耐压试验的电子照相感光构件,按照与电子照相感光构件1至78和C1至C71的制备例中相同的操作来制造其中电荷输送层是表面层的电子照相感光构件101至178和C101至C171。
(实施例1至78和比较例1至71)
<电子照相感光构件中导电层的分析>
从各电子照相感光构件1至78和C1至C71切下5mm见方的五个片用于导电层的分析。
接着,用氯苯、甲基乙基酮和甲醇除去在各个片上的电荷输送层和电荷产生层,露出导电层。由此,对于每个电子照相感光构件制备5个样品片进行观察。
首先,对于每个电子照相感光构件,使用一个样品片和聚焦离子束加工观察装置(商品名:FB-2000A,由Hitachi High-Tech Manufacturing&ServiceCorporation制造),根据FIB-μ取样方法将导电层切成厚度150nm。使用场致发射型电子显微镜(HRTEM)(商品名:JEM-2100F,由JEOL,Ltd.制造)和能量色散型X射线光谱仪(EDX)(商品名:JED-2300T,由JEOL,Ltd.制造),对导电层进行组成分析。EDX的测量条件是加速电压:200kV和光束直径:1.0nm。
其结果是,发现在电子照相感光构件1至18、C1至C9、C48和C51中的导电层含有涂覆有用磷掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒。同时还发现,在电子照相感光构件19至30、C10至C18、C49和C52中的导电层含有涂覆有用钨掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒。同时还发现,电子照相感光构件31至42、C19至C27和C50中的导电层含有涂覆有用氟掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒。同时还发现,在电子照相感光构件C28至C37的导电层中含有涂覆有用锑掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒。同时还发现,在电子照相感光构件C38至C47和C53中的导电层含有涂覆有氧化锡的氧化钛颗粒。同时还发现,电子照相感光构件43至60和C54至62含有涂覆有用铌掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒。同时还发现,电子照相感光构件61至78和C63至71含有涂覆有用铌掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒。还发现,在除了电子照相感光构件C3、C12、C21、C56、C65和C48到C53以外的所有电子照相感光构件中的导电层含有未涂覆的氧化钛颗粒。
接着,对于每个电子照相感光构件,使用剩余的4个样品片,通过FIB-SEM切片&视图将导电层形成为2μm×2μm×2μm的三维图像。
从FIB-SEM切片&视图相反的差异,可以识别磷掺杂的氧化锡和氧化钛,且可以测定涂覆有P-掺杂的氧化锡的氧化钛颗粒的体积、P-掺杂的氧化锡颗粒的体积、及其在导电层中的比率。当用于掺杂氧化锡的元素是磷以外的元素种类,例如钨、氟、铌和钽时,可以以相同的方式测定其在导电层中的体积和比率。
本发明中切片&视图的条件如下。
用于分析的样品的处理:FIB法
处理和观察装置:由SII/Zeiss制,NVision 40
切片间隔:10nm
观察条件:
加速电压:1.0kV
样品的倾斜度:54°
WD:5mm
检测器:BSE检测器
孔径:60μm,高电流
ABC:ON
图像分辨率:1.25nm/像素
在测量为2μm×2μm的区域上进行分析。对于每个横截面的信息进行积分以测定每2μm×2μm×2μm(VT=8μm3)的体积V1和V2。测量环境为温度:23℃,压力:1×10-4Pa。
对于处理和观察装置,也可以使用由FEI公司所制的Strata 400S(样品的倾斜度:52°)。
通过分析鉴定的磷掺杂的氧化锡和氧化钛的区域的图像,获得每个横截面的信息。使用以下图像处理软件对图像进行分析。
图像处理软件:通过Media Cybernetics,Inc.制,Image-Pro Plus
基于所获得的信息,对于四个样品片,获得在2μm×2μm×2μm(单位体积:8μm3)体积中第一金属氧化物颗粒的体积(V1[μm3])和第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)(V2[μm3])的体积。然后,计算(V1[μm3]/8[μm3])×100、(V2[μm3]/8[μm3])×100和(V2[μm3]/V1[μm3])×100。将四个样品片中(V1[μm3]/8[μm3])×100的值的平均值定义为基于导电层的总体积的导电层中第一金属氧化物颗粒的含量[体积%]。将四个样品片中(V2[μm3]/8[μm3])×100的值的平均值定义为基于导电层的总体积的导电层中第二金属氧化物颗粒的含量[体积%]。将四个样品片中(V2[μm3]/V1[μm3])×100的值的平均值定义为基于导电层中第一金属氧化物颗粒的含量的导电层中第二金属氧化物颗粒的含量[体积%]。
在四个样品片中,按照如上所述测定第一金属氧化物颗粒的平均一次粒径和第二金属氧化物颗粒(未涂覆的氧化钛颗粒)的平均一次粒径。将四个样品片中第一金属氧化物颗粒的平均一次粒径的平均值定义为导电层中第一金属氧化物颗粒的平均一次粒径(D1)。将四个样品片中第二金属氧化物颗粒的平均一次粒径的平均值定义为导电层中第二金属氧化物颗粒的平均一次粒径(D2)。
结果示于表8至14。
表8
表9
表10
表11
表12
表13
表14
(电子照相感光构件的供纸耐久性试验)
将用于供纸耐久性试验的各电子照相感光构件1至78和C1至C71安装在由CanonInc.(商品名:LBP7200C)制成的激光束打印机上,并在低温和低湿(15℃/10%RH)环境下进行供纸耐久性试验以评价图像。在供纸耐久性试验中,以间歇模式逐个将具有2%覆盖率的文本图像打印在信纸大小的纸张上,并输出3000张图像。
然后,当开始供纸耐久性试验时,在输出1500张图像之后和输出3000张图像之后,每次将用于图像评价(单点KEIMA图案的半色调图像)的样品纸张输出。
按照以下标准评价图像。
A:在图像中没有发现由发生泄漏造成的图像缺陷。
B:在图像中轻微发现由发生泄漏造成的轻微黑点。
C:在图像中清晰发现由发生泄漏造成的大的黑点。
D:在图像中发现由发生泄漏造成的大的黑点和短的水平黑色条纹。
E:在图像中发现由发生泄漏造成的长的水平黑色条纹。
在开始供纸耐久性试验时,在输出用于图像评价的样品之后和在输出3000张图像之后,测量充电电位(暗电位)和在曝光期间的电位(亮电位)。使用一个白色实心图像和一个黑色实心图像进行电位的测量。在初始阶段的暗电位(当开始供纸耐久性试验时)为Vd,和在初始阶段的亮电位(当开始供纸耐久性试验时)为V1。输出3000张图像之后的暗电位为Vd',且输出3000张图像之后的亮电位为V1'。测定输出3000张图像之后的暗电位Vd'和初始阶段的暗电位Vd之差,即,暗电位变动量△Vd(=|Vd'|-|Vd|)。此外,测定输出3000张图像之后的亮电位V1'和初始阶段的暗电位V1之差,即,亮电位变动量△V1(=|V1'|-|V1|)。
结果示于表15至21中。
表15
表16
表17
表18
表19
表20
表21
(电子照相感光构件的探针耐压试验)
按照如下对用于探针耐压试验的电子照相感光构件101至178和C101至C171进行探针耐压试验。
探针耐压试验装置示于图2中。在常温和常湿(23℃/50%RH)环境下进行探针耐压试验。
将电子照相感光构件1401的两端放置在固定底座1402上,并固定,使得电子照相感光构件不移动。使探针电极1403的端部与电子照相感光构件1401的表面接触。将用于施加电压的电源1404和用于测量电流的电流表1405连接到探针电极1403。将电子照相感光构件1401接触支承体的部分1406接地。由探针电极1403施加2秒的电压从0V增加到10V。探针耐压值定义为,当由探针电极1403的端部接触的电子照相感光构件1401的内部发生泄漏和由电流表1405所表示的值开始为10倍或更大的值时的电压。该测量是在电子照相感光构件1401的表面的五个点上进行,并且平均值定义为待测量的电子照相感光构件1401的探针耐压值。
结果示于表22至24中。
表22
表23
虽然本发明已经参照示例性实施例进行描述,但是应该理解的是,本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽的解释,以包含所有这类修改以及等同的结构和功能。
本申请要求2012年8月30日提交的日本专利申请号2012-189530和2013年4月3日提交的2013-077620的优先权,在此通过引用以其整体并入本文。
附图标记列表
1 电子照相感光构件
2 轴
3 充电单元(一次充电单元)
4 曝光光(图像曝光光)
5 显影单元
6 转印单元(如转印辊)
7 清洁单元(例如清洁刮板)
8 定影单元
9 处理盒
10 引导单元
11 预曝光光
P 转印材料(如纸)

Claims (5)

1.一种电子照相感光构件,其特征在于,其包括:
支承体,
在所述支承体上形成的导电层,和
在所述导电层上形成的感光层,
其中,
所述导电层包含:
粘结剂材料,
第一金属氧化物颗粒,和
第二金属氧化物颗粒,
所述第一金属氧化物颗粒是用掺杂有磷、钨、铌、钽或氟的氧化锡涂覆的氧化钛颗粒,
所述第二金属氧化物颗粒是未涂覆的氧化钛颗粒,
基于所述导电层的总体积,所述导电层中所述第一金属氧化物颗粒的含量为20体积%以上且50体积%以下,和
所述导电层中所述第二金属氧化物颗粒的含量基于所述导电层的总体积为1.0体积%以上且15体积%以下;以及基于所述导电层中所述第一金属氧化物颗粒的含量为5.0体积%以上且30体积%以下。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光构件,其中基于所述导电层中所述第一金属氧化物颗粒的含量,所述导电层中所述第二金属氧化物颗粒的含量为5.0体积%以上且20体积%以下。
3.根据权利要求1所述的电子照相感光构件,其中所述导电层中所述第一金属氧化物颗粒的平均一次粒径D1与所述第二金属氧化物颗粒的平均一次粒径D2之比D1/D2为0.7以上且1.3以下。
4.一种处理盒,其特征在于,其一体化地支承根据权利要求1至3任一项所述的电子照相感光构件和选自由充电单元、显影单元、转印单元和清洁单元组成的组的至少一种,并且所述处理盒可拆卸地安装到电子照相设备的主体上。
5.一种电子照相设备,其特征在于,其包括根据权利要求1至3任一项所述的电子照相感光构件,充电单元,曝光单元,显影单元以及转印单元。
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