CN110888306A - 双层正充电性彩色有机光导体的制备方法 - Google Patents

双层正充电性彩色有机光导体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，包括如下步骤：S1、在导电性素基管的外表面涂布电荷阻挡材料溶液，使所述导电性素基管的表层形成一层电荷阻挡层；S2、在所述电荷阻挡层的外表面涂布导电载体材料溶液，使所述电荷阻挡层的表层形成一层感光导电载体层。本发明通过在导电性素基管表层涂布一层电荷发生层和一层有机感光涂层的方式，处理得到了一有机光导体。由本发明的方法所制得的有机光导体，打印效果提升显著，在进行纯色版打印时颜色均匀、颜色深度高且没有重影，在进行浅色版打印时也克服了所存在的图像密度浅的问题。

Description

双层正充电性彩色有机光导体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种有机光导体的制备方法，尤其涉及一种双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，属于有机光导体加工技术领域。
背景技术
有机光导体(Organic Photoconductor，OPC)是在导电性素基管表层涂布有机光导材料层而形成的一种光电转换器件。在现有技术中，这类器件大多数都选用“素管-电荷阻挡层-电荷产生层-电荷传输层”这一功能分离型结构，以便实现对感光体性质的控制。当光电导体通过负电晕放电充电时，由于负极性放电电晕的不稳定性，在电晕充电的过程中会产生较大量的臭氧。这些臭氧会对环境和感光体的特性产生不利影响，尤其会促进电荷传输层中的电荷传输材料的老化从而导致打印寿命的缩短，但如若为设备添加臭氧处理装置，则又会使得设备的加工成本显著上升。
正电性有机光导体对曝光所用波长的光纤吸收效果好,可以以较快的速度在有机光导体表面生成电荷，曝光过程中的散射和漫反射效应均较低，故正电性充电方式相对于负电性充电方式具有分辨率更好的优势，受环境的影响较负电性电晕方式小。同时，正电性充电方式还可以有效的减少臭氧的产生，从而避免了臭氧所导致的电荷传输材料的不稳定性，降低了环境影响，并可精简涂覆工艺。除此之外，正电性光导体还具有不易发生干涉条纹等诸多优点。
由于电荷传输材料的选择范围较小，导致正电性有机光导体材料的设计余地很小。具体而言，一方面由于现有电子传输材料种类和制造途径少，材料生产过程的环境友好度不高；另一方面由于正充电性涂层的组成较为复杂，生产用涂料在生产中会有不容易保存的问题，且在打印过程中容易出现涂层剥落、样稿出点等问题。
综上所述，如何在保证使用效果的前提下提出一种全新的正充电性有机光导体的制备方法，从而克服现有技术中存在的诸多缺陷，就成为本领域内技术人员所亟待解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，包括如下步骤：
S1、在导电性素基管的外表面涂布电荷阻挡材料溶液，使所述导电性素基管的表层形成一层电荷阻挡层；
S2、在所述电荷阻挡层的外表面涂布导电载体材料溶液，使所述电荷阻挡层的表层形成一层感光导电载体层。
优选地，所述S1具体包括如下步骤：
S11、将第一固体分及第一溶液按照1：10～50的质量比溶解配制成电荷产生材料溶液；
S12、在导电性素基管的外表面涂布所述电荷产生材料溶液，采用浸涂法镀膜涂布后烘干成膜，在所述导电性素基管的表层形成电荷发生层。
优选地，所述第一固体分由粘合剂树脂及无机材料组合而成。
优选地，所述粘合剂树脂为尼龙树脂或聚酰胺树脂，所述无机材料为导电炭黑或石墨或钛白粉。
优选地，所述第一溶剂为酮类、醇类、卤代烷烃类以及丙烯酸酯类中的任意两种或多种的混合溶剂。
优选地，所述S2具体包括如下步骤：
S21、将第二固体分及第二溶液按照1：1～10的质量比溶解配制成导电载体材料溶液；
S22、在所述电荷发生层的外表面涂布所述导电载体材料溶液，采用浸涂法镀膜涂布后烘干成膜，在所述电荷发生层的表层形成感光导电载体层。
优选地，所述第二固体分由粘合剂树脂、电子产生材料、空穴传输材料、电子传输材料以及涂料添加剂组成，所述第二溶剂为烷烃类、酮类、卤代烃、酯类、芳香类及环醚中的任意一种或两种的混合溶剂。
优选地，所述粘合剂树脂为聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂，所述涂料添加剂为丙烯酸酯、有机硅氧烷化合物、脂肪醚类化合物及氨基丙烯类化合物中的任意一种或多种的组合。
优选地，所述第二溶剂为庚烷及丙酮的混合溶剂，所述庚烷及丙酮的质量比为1：1～20。
优选地，所述电荷阻挡层的厚度为0.2μm～20μm；所述感光导电载体层的厚度为20μm～40μm。
与现有技术相比，本发明的优点主要体现在以下几个方面：
本发明所述的一种双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，通过在导电性素基管表层涂布一层电荷阻挡层和一层有机感光涂层的方式，处理得到了一有机光导体。由本发明的方法所制得的有机光导体，打印效果提升显著，在进行纯色版打印时颜色均匀、颜色深度高且没有重影，在进行半色版打印时也有效地提高了色密度值，并且解决了涂层结合力和连续列印击穿的问题。
同时，本发明的制备方法流程清晰，各操作步骤中的流程化、规范化程度高，十分便于加工企业的大规模推广应用，具有很高的使用及推广价值。
此外，本发明也为同领域中其他有关有机光导体制备的技术方案提供了技术启示，具有很高的借鉴、参考价值。
以下便对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
具体实施方式
本发明提供了一种双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于，大体包括如下步骤：
S1、在导电性素基管的外表面涂布电荷阻挡材料溶液，使所述导电性素基管的表层形成一层电荷阻挡层。
S2、在所述电荷阻挡层的外表面涂布导电载体材料溶液，使所述电荷阻挡层的表层形成一层感光导电载体层。
所述S1具体包括如下步骤：
S11、将第一固体分及第一溶液按照1：10～50的质量比混合，在常温条件下进行球磨分散，分散度控制在小于2um的范围内，配制成电荷阻挡材料溶液。
作为感光材料的电荷阻挡层，本发明的正充电性有机光导体可含有任何电荷阻挡材料。包括无机光电导材料，例如硒及其化合物、硫化镉等。还包括有机颜料，如多环醌颜料、方酸颜料、偶氮颜料、二硫代颜料、靛蓝颜料、苝颜料、蒽嵌蒽醌颜料、酞菁颜料、苯并咪唑酮颜料、喹吖啶酮颜料等。
此处所述第一固体分由粘合剂树脂及电荷阻挡材料组合而成，所述粘合剂树脂为尼龙或聚酰胺树脂。所述电荷阻挡材料为导电炭黑、石墨、钛白粉等。
所述第一溶剂为酮类(甲乙酮、丁酮等)、醇类(乙醇、异丙醇、丁醇等)、卤代烷烃类(二氯甲烷等)以及丙烯酸酯类(丙烯酸丁酯等)中的任意两种或多种的混合溶剂。所述第一溶剂的最优选方案为乙醇及丁醇的混合溶剂，乙醇及丁醇的质量比为1：1～10。
S12、在导电性素基管的外表面涂布所述电荷阻挡材料溶液，采用浸涂法镀膜涂布后烘干成膜、具体为涂布后用隧道式循环热风烘箱在50℃～75℃下烘0.5h～1.0h，最终在所述导电性素基管的表层形成电荷阻挡层。
所述S2具体包括如下步骤：
S21、将第二固体分及第二溶液按照1：1～10的质量比混合，在常温条件下进行球磨分散，并将分散度控制在小于20um的范围内，配制成导电载体材料溶液。
在感光导电载体层中，所述第二固体分中的成膜树脂可以为聚乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯、聚酰亚胺树脂、氯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚乙烯醇树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚乙烯基吡啶树脂、水溶性聚酯树脂等。
此处所述第二固体分由粘合剂树脂、电子发生材料、空穴传输材料、电子传输材料以及涂料添加剂组成。
所述粘合剂树脂可以为聚碳酸酯树脂或聚丙烯酸树脂，其中特别优选聚碳酸酯树脂。
所述涂料添加剂为丙烯酸酯、有机硅氧烷化合物、脂肪醚类化合物及氨基丙烯类化合物中的任意一种或多种的组合。其中优选为小分子量的丙烯酸酯或有机硅氧烷，更优选的分子量为200～1000。
所述第二溶剂为庚烷及丙酮中的任意一种或两种的混合溶剂。所述第二溶剂的最优选方案为庚烷及丙酮的混合溶剂，所述庚烷及丙酮的质量比为1：1～5。
S22、在所述电荷阻挡层的外表面涂布所述导电载体材料溶液，采用浸涂法镀膜涂布后烘干成膜、具体为涂布后用隧道式循环热风烘箱在90℃～150℃下烘1.0h～2.0h，最终在所述电荷阻挡层的表层形成感光导电载体层。
所述电荷阻挡层的厚度为0.2μm～20μm。
所述感光导电载体层的厚度为20μm～40μm。
以下结合几组具体实施例及对比例，对本发明的实际使用效果进行进一步说明。
实施例1：
第一步、将15g尼龙、30g聚酰胺树脂、40克导电炭黑，400g乙醇及丁醇混合后研磨4小时，超声分散均匀后配制成电荷阻挡材料溶液备用。
第二步、将5g Y型酞菁氧钛、50g 4,7-二苯基-1,10-菲啰啉、150g聚碳酸酯树脂、500g庚烷、500g丙酮充分溶解混合后进行研磨 1小时后配制成导电载体材料溶液备用。
第三步、将第一步所制得溶液浸涂在铝管上，在70℃的循环热风烘箱中烘烤45分钟。
第四步、将第二步所制得溶液浸涂在铝管上，在150℃的循环热风烘箱中烘烤90分钟在得到正充电性激光有机光导体。
实施例2：
除第一步中电荷阻挡材料溶液的配置过程中，将导电炭黑改为 80g，其余一切均同实施例1。
实施例3：
除第二步导电载体材料溶液的配置过程中，将4,7-二苯基-1， 10-菲啰啉量改为60g，其余一切均同实施例1。
对比例1：
除第二步导电载体材料溶液的配置过程中，将4,7-二苯基-1， 10-菲啰啉量改为0g，其余一切均同实施例1。
对比例2：
除第二步导电载体材料溶液的配置过程中，Y型酞菁氧钛的量均改为0g，其余一切均同实施例1。
由本发明实施例1～3和对比例1～2所制备正充电性有机光导体的光电性能数据表如下：
序号 充电电位(V) 暗衰(V/S) 残余电位(V)
实施例1 +860 8.2 70
实施例2 +830 9.0 65
实施例3 +820 10.3 55
对比例1 +750 6.7 90
对比例2 +770 7.0 120
采用常规冷拔车削铝管，涂布双层涂层后，涂层特性见上表，印品黑度达1.44，连续3000页后黑度1.38，无明显重影及色浅。
由上述说明及实施例可以得知，本发明所述的一种双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，通过在导电性素基管表层涂布一层电荷阻挡层和一层有机感光涂层的方式，处理得到了一有机光导体。由本发明的方法所制得的有机光导体，打印效果提升显著，在进行纯色版打印时颜色均匀、颜色深度高且没有重影，在进行半色版打印时也有效地提高了色密度值，并且解决了涂层结合力和连续列印击穿的问题。
同时，本发明的制备方法流程清晰，各操作步骤中的流程化、规范化程度高，十分便于加工企业的大规模推广应用，具有很高的使用及推广价值。
此外，本发明也为同领域中其他有关有机光导体制备的技术方案提供了技术启示，具有很高的借鉴、参考价值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在导电性素基管的外表面涂布电荷阻挡材料溶液，使所述导电性素基管的表层形成一层电荷阻挡层；
S2、在所述电荷阻挡层的外表面涂布导电载体材料溶液，使所述电荷阻挡层的表层形成一层感光导电载体层。
2.根据权利要求1所述的双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于，所述S1具体包括如下步骤：
S11、将第一固体分及第一溶液按照1：10～50的质量比溶解配制成电荷产生材料溶液；
S12、在导电性素基管的外表面涂布所述电荷产生材料溶液，采用浸涂法镀膜涂布后烘干成膜，在所述导电性素基管的表层形成电荷发生层。
3.根据权利要求2所述的双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于：所述第一固体分由粘合剂树脂及无机材料组合而成。
4.根据权利要求3所述的双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于：所述粘合剂树脂为尼龙树脂或聚酰胺树脂，所述无机材料为导电炭黑或石墨或钛白粉。
5.根据权利要求2所述的双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于：所述第一溶剂为酮类、醇类、卤代烷烃类以及丙烯酸酯类中的任意两种或多种的混合溶剂。
6.根据权利要求1所述的双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于，所述S2具体包括如下步骤：
S21、将第二固体分及第二溶液按照1：1～10的质量比溶解配制成导电载体材料溶液；
S22、在所述电荷发生层的外表面涂布所述导电载体材料溶液，采用浸涂法镀膜涂布后烘干成膜，在所述电荷发生层的表层形成感光导电载体层。
7.根据权利要求6所述的双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于：所述第二固体分由粘合剂树脂、电子产生材料、空穴传输材料、电子传输材料以及涂料添加剂组成，所述第二溶剂为烷烃类、酮类、卤代烃、酯类、芳香类及环醚中的任意一种或两种的混合溶剂。
8.根据权利要求7所述的双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于：所述粘合剂树脂为聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂，所述涂料添加剂为丙烯酸酯、有机硅氧烷化合物、脂肪醚类化合物及氨基丙烯类化合物中的任意一种或多种的组合。
9.根据权利要求7所述的双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于：所述第二溶剂为庚烷及丙酮的混合溶剂，所述庚烷及丙酮的质量比为1：1～20。
10.根据权利要求1所述的双层正充电性彩色有机光导体的制备方法，其特征在于：所述电荷阻挡层的厚度为0.2μm ～20μm；所述感光导电载体层的厚度为20μm ～40μm。
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