CN1722008A - 图像形成设备和处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像形成设备以及可从该图像形成设备上拆卸的处理盒,该设备具有电子照相感光体、充电单元、曝光单元、显影单元、转印单元和控制器,该控制器控制电子照相感光体的外周表面的运转速度,并由此使得从充电到显影的周期可变,其中:所述电子照相感光体具有底涂层和感光层;并且该底涂层包含其中添加了受体化合物的金属氧化物微粒;而且,该设备在使所述电子照相感光体的外周表面沿预定方向运转的同时,通过充电、曝光、显影和转印来形成图像。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像形成设备和处理盒。
背景技术
因为电子照相方法可以进行高速度和高质量的印刷,所以它们已经用于各种电子照相系统例如复印机和激光打印机。
近来电子照相系统中使用的主流感光体是由有机光电导材料制成的。在感光体结构方面,单层式感光体逐渐被其中电荷产生材料和电荷传输材料分散在不同层(电荷产生层和电荷传输层)中的分层式感光体替代。
此外,近来向改善办公室中业务处理的质量和速度的方向发展的趋势刺激了对文件进行更快处理和全彩色处理的需要,这又带来了对处理这些文件的图像形成设备例如复印机、打印机和传真机的速度、质量和多色相容性的改善。作为对这种需要的响应,例如,已经开发并商业化了各种所谓的串列式彩色图像形成设备,这些设备具有多个分别负责黑色(K)、黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)每种颜色图像的图像形成单元,并以叠加方式转印在各图像形成单元中形成的颜色不同的图像,由此在图像接受介质或中间转印部件上形成彩色图像。
为了同时提高这些彩色图像形成设备的质量和效率,已经研究出根据图像和图像接受介质的种类来变换图像形成模式的方法[例如日本特开2003-241511]。例如,当形成单色图像时,可以仅使用黑色调色剂形成图像,因此该处理很可能采用比形成彩色图像时的处理速率更高的处理速率来进行。此外,不管该图像形成设备是彩色机器还是单色机器,如果图像接受介质是纸板、高架投影机(OHP)片或其它类似介质,那么就认为可通过延长图像形成周期,以使其长于通常处理所用的周期,来得到高质量图像。
然而,在从充电到显影的周期长度不同的多个处理条件(模式)下运转的设备经常不能提供具有足够高质量的图像。换言之,变换图像形成模式不可避免地会导致从充电到显影的周期长度改变,而对于与使用条件的这种变化相容的电子照相感光体的研究尚不充分。例如,延长从充电到显影的周期的处理条件经常导致更频繁地产生图像记忆(在消除感光体上的电荷的步骤后图像不合乎需要地残留在感光体上)的问题,以及更频繁地产生带有较高程度的雾化(fogging)和较多黑点的图像的问题。
因此,需要以下所述的图像形成设备或处理盒:该设备或处理盒能抑制所输出的图像上的雾化和黑点的产生以及图像记忆的产生,即使该设备或处理盒在从充电到显影的周期长度不同的多个处理条件下运转时也应如此。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种图像形成设备,该设备具有电子照相感光体、充电单元、曝光单元、显影单元、转印单元和控制器,该控制器控制电子照相感光体的外周表面的运转速度并由此使得从充电至显影的周期可变,其中:所述电子照相感光体具有底涂层和感光层;并且该底涂层包含其中添加了受体化合物的金属氧化物微粒;而且,该设备在使该电子照相感光体的外周表面沿预定方向运转的同时,通过充电、曝光、显影和转印来形成图像。
本发明的第二方面提供了一种彩色图像形成设备,该设备包括多个图像形成单元、转印单元和控制器,这些图像形成单元均具有电子照相感光体、充电单元、曝光单元和显影单元,所述的控制器控制每一电子照相感光体的外周表面的运转速度并由此使得从充电至显影的周期可变,其中:所述电子照相感光体具有底涂层和感光层;并且该底涂层包含其中添加了受体化合物的金属氧化物微粒;而且,该设备在使各电子照相感光体的外周表面沿预定方向运转的同时,通过充电、曝光、显影和转印来形成图像。
本发明的图像形成设备中,通过在电子照相感光体的底涂层中分散添加了受体化合物的金属氧化物微粒,即使在延长从充电到显影的周期时,也仍然可以充分改善电子照相感光体的电子照相性能,并可拓宽使用条件。结果,即使以长度不同的从充电到显影的周期来形成图像,也可以充分减少输出图像上雾化和黑点的产生以及图像记忆的产生。
对于本发明所获得的有益效果的产生原因还有待于了解,但是本发明人推定原因如下:
首先说明传统图像形成设备中出现上述问题的原因。传统电子照相感光体中使用的底涂层是通过在溶剂中分散金属氧化物微粒和粘合剂树脂并将所得到的分散液施用于基体而形成的。如果底涂层是厚度超过5μm的厚膜,则通过向其中加入大量金属氧化物微粒而在底涂层中有意识地构造导电通路,以确保底涂层中具有足够高的电荷传输能力。在这种情况下,一部分金属氧化物微粒可能无法被粘合剂树脂覆盖,并且可能暴露在表面上。暴露的这些金属氧化物微粒形成电荷注入点。这些电荷注入点将成为用来将电荷注入顶层的位点。特别是当从充电到显影的周期较长时,注入顶层的电荷到达感光体表面,消除表面电荷,从而导致雾化和黑点。此外,当底涂层的电阻太低时,向顶层内的电荷注入变得更加明显,这使得雾化的问题严重恶化。另一方面,如果底涂层的电阻过高,尽管可更好地防止出现图像质量缺陷例如雾化,但是会有较多量的电荷积聚在底涂层中或积聚在底涂层和顶层之间的界面处,导致连续或长期使用期间电子照相感光体的残留电势增加,导致所形成的图像中产生反常浓度,并且较难于得到具有良好品质的图像。
为此,该底涂层应当在一个单层中同时具有电阻控制功能和电荷注入控制功能,这对该设备的设计带来了很大的限制。
本发明人为解决上述问题而进行深入研究后发现,在本发明的图像形成设备中安装其底涂层包含添加了受体化合物的金属氧化物微粒的电子照相感光体,可以防止电荷积聚在底涂层中或积聚在底涂层和顶层之间的界面附近,并因此使得可以充分并均匀地对电子照相感光体进行充电而不会在反复使用时产生如充电电势恶化等电势异常。
该电子照相感光体提供了无比优异的电性质和图像质量特性,即使以长度不同的从充电到显影的周期形成图像时,也能抑制输出图像上的雾化和黑点的产生以及图像记忆的产生,此外,即使连续使用较长时间,仍可抑制电性质的波动,并且可充分防止产生图像浓度反常。
由此,该图像形成设备能够同时改善图像质量及其寿命。
本发明的第三方面提供了一种可从图像形成设备拆卸的处理盒,该设备在使电子照相感光体的外周表面沿预定方向运转的同时,通过充电、曝光、显影和转印来形成图像,该处理盒包括:电子照相感光体;控制器,该控制器控制着所述电子照相感光体的外周表面的运转速度并由此使得从充电到显影的周期可变;以及选自充电单元、显影单元、转印单元和清洁单元的至少一个单元,其中:所述电子照相感光体包含底涂层和感光层;并且所述底涂层包含其中添加了受体化合物的金属氧化物微粒。
本发明提供了以下的图像形成设备和处理盒:即使该图像形成设备和处理盒通过在多个处理模式之间变换模式来形成图像时,仍然可以抑制输出图像上的雾化和黑点的产生以及图像记忆的产生。
附图说明
图1是图解说明本发明图像形成设备的一个实施方案的构造的示意图。
图2是图解说明本发明图像形成设备的电子照相感光体的一个实施方案的构造的横截面图。
具体实施方式
在下文中,将偶尔参考附图详细描述本发明的实施方案。附图中,相同数字被分配给相同或相似的部件,并省去重复说明。
图1是图解说明本发明图像形成设备的一个实施方案的构造的示意图。图1所示的图像形成设备是所谓的串列式数字彩色印刷机,其中,将用于分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)图像的图像形成单元相对于图像接受介质的传送方向串列布置。每个图像形成单元均具有电子照相感光体(在下文中,简称为″感光体″),并支撑该感光体使它可以以预定方向旋转,各图像形成单元还具有沿着所述感光体的外周表面的运转方向布置的以下部件:显影子单元、充电辊、初级转印辊、曝光装置和清洁刮刀。来自曝光装置即ROS(光栅输出扫描仪:Raster OutputScanner)1-7的激光束照射在带电的感光体上。例如,黑色(K)图像形成单元具有感光体1-1K、显影子单元1-2K、充电辊1-3K、初级转印辊1-4K和清洁刮刀1-6K,并使曝光光束1-5K照射在带电的感光体1-1K上。
该图像形成设备中,各感光体1-1Y、1-1M、1-1C和1-1K均具有导电性基体和在该导电性基体上形成的底涂层和感光层,所述底涂层包含其中添加了受体化合物的金属氧化物微粒。下文将说明感光体构造的详细情况。
此外,驱动装置(未显示)连接到各感光体。该驱动装置控制着每个感光体的旋转速度(即,每个感光体的外周表面的运转速度),以此可以在各图像形成单元中改变从充电到显影的周期。该控制功能使得能够在包括用于图像形成的正常模式、低速模式和高速模式的多个控制模式之间进行变换。
例如,为了形成黑色图像,首先用已被施加电压的充电辊1-3K对感光体1-1K进行充电。然后,通过用来自ROS1-7的激光束1-5K对该感光体进行曝光,从而在该感光体上形成潜像,并用显影子单元1-2K将其显影以形成调色剂图像。在由初级转印辊1-4K施加的电场下将调色剂图像转印到中间转印带上。然后在次级转印辊1-9的电场下将调色剂图像再次转印到从纸托盘1-11送入的图像接受介质上,用定影单元1-10将其定影,并将承载着作为印刷图像的定影图像的介质从该设备吐出。
作为选择,对于以正常模式形成彩色图像,首先驱动黄色图像形成单元。由此,首先用被施加电压的充电辊1-3Y对感光体1-1Y进行充电。然后,通过用来自ROS1-7的激光束1-5Y对该感光体进行曝光,从而在该感光体上形成静电潜像,并用显影子单元1-2Y将其转变成调色剂图像。由品红色(M)、青色(C)和黑色(K)各图像形成单元逐一执行相同工序,在中间转印带上叠加黄色、品红色、青色和黑色的调色剂图像,以形成全彩色图像。然后在次级转印辊1-9的电场下将该全彩色调色剂图像再次转印到从纸托盘1-11送入的图像接受介质上,并用定影单元1-10将其热定影。将承载着作为印刷图像的定影图像的介质从该设备吐出。
对于正常模式中的感光体的旋转速度没有特别限制,但是优选设定各图像形成单元中从充电到显影的周期为约50毫秒~约300毫秒。
如果将纸板或OHP片用作从纸托盘送入的所述图像接受介质,则优选设定图像形成模式为低速模式。换言之,优选延长各图像形成单元中从充电到显影的周期以及用于定影的时间。通过减慢感光体1-1的旋转速度来实现对从充电到显影的周期的延长。优选延长用于定影的时间的原因是,即使使用了纸板或OHP片,也可以由此使显影剂充分定影。低速模式中用于图像形成的过程与正常模式中用于图像形成的过程相同。此外,对于低速模式中感光体的旋转速度(各感光体的外周表面的运转速度)没有特别限制,但是优选将该旋转速度控制至满足由下列公式(1)表示的条件。
T低≥(1/3)T 公式(1)
该公式中,T代表以正常模式实施电子照相工序时从充电到显影的周期;T低代表以低速模式实施电子照相工序时从充电到显影的周期。
当输出单色图像(黑白图像)时,驱动黑色(K)图像形成单元。由此,首先用被施加电压的充电辊1-3K对感光体1-1K进行充电。通过用来自ROS 1-7的激光束1-5对该感光体进行曝光,在该感光体上形成静电潜像,并用显影子单元1-2K将其显影以形成调色剂图像。然后,在初级转印辊1-4K的电场下将该调色剂图像转印到中间转印带1-8上。进一步地,在次级转印辊1-9的电场下将该调色剂图像再次转印到从纸托盘1-11送入的图像接受介质上;用定影单元1-10在图像接受介质上对得到的图像进行热定影;将承载着作为印刷图像的定影图像的介质从该设备吐出。为了形成该单色图像,将图像形成模式设定为高速模式,由此加快感光体1-1K的旋转速度,缩短从充电到显影的周期。对于高速模式中感光体的旋转速度(各感光体的外周表面的运转速度)没有特别限制,但是优选将其控制至满足由下列公式(2)表示的条件。
T高≤3T 公式(2)
该公式中,T代表以正常模式实施电子照相工序时从充电到显影的周期;T高代表以高速模式实施电子照相工序时从充电到显影的周期。
如上所述,在串列式彩色图像形成设备的各感光体1-1Y、1-1M、1-1C和1-1k的底涂层中,添加了受体化合物的金属氧化物微粒的存在充分改善了各感光体的电子照相性能,并放宽了其使用条件。因此,即使在通过在正常模式、高速模式和低速模式之间转换模式来改变从充电到显影的周期时,也可以充分抑制输出图像上的雾化和黑点的产生以及图像记忆的产生。
在下文中将描述本发明的图像形成设备的每个单元。
首先,将说明感光体的构造。
图2是图解说明本发明图像形成设备的电子照相感光体的一个实施方案的构造的横截面图。该电子照相感光体1-1具有分层式结构,其中,底涂层2、中间层4、感光层3和外覆层5依次铺设在导电性基体7上。图2中所示的电子照相感光体1-1是具有功能不同的多个层的感光体,感光层3具有电荷产生层31和电荷传输层32。
导电性基体7的实例包括:由金属例如铝、铜、铁、不锈钢、锌或镍制成的圆鼓;在由纸、塑料或玻璃制成的基体上沉积以下物质而形成的材料:金属,例如铝、铜、金、银、铂、钯、钛、镍-铬、不锈钢或铟,或者导电金属化合物,例如氧化铟或氧化锡;在上述基体上层压有金属箔的材料;通过向上述基体施用分散液而经过导电性处理的材料,所述分散液是通过将炭黑、氧化铟、氧化锡、氧化锑粉末、金属粉末或碘化铜分散在粘合剂树脂中形成的。
导电性基体7的形状不局限于圆鼓形,可以是类似片状或类似板状。如果导电性基体7为金属管材,该管材的表面可以是裸露而未作处理的,或可以是经过处理的,所述处理是例如镜面研磨、蚀刻、阳极氧化、粗磨、无心研磨、喷砂和/或湿法珩磨。
底涂层2包含了添加有受体化合物的金属氧化物微粒。
任何化合物可以用作所述受体化合物,只要它具有所需性能即可。然而,该受体化合物优选具有醌基。此外,该受体化合物更优选具有蒽醌结构。该受体化合物优选是蒽醌、羟基蒽醌化合物、氨基蒽醌化合物、氨基羟基蒽醌化合物和/或它们的衍生物。其具体实例包括蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚和红紫素。
设定加入的受体化合物含量使得可以得到所需性能。其含量优选相对于所述金属氧化物为约0.01重量%~约20重量%,更优选相对于该金属氧化物为约0.05重量%~约10重量%。包含小于0.01重量%的量的受体化合物的底涂层2不具有改善防止电荷在其中积聚的足够接受能力,更容易导致底涂层的保持性能恶化,例如,导致在反复使用期间增加残留电势。另外,包含超过20重量%的量的受体化合物的底涂层2具有金属氧化物颗粒经常发生不希望的聚集的缺点,因此形成底涂层2时金属氧化物不能在底涂层2中形成所需的导电通路,较容易导致底涂层的保持性能的恶化,例如,导致在反复使用期间增加残留电势,并引发黑点等图像质量缺陷。
例如通过滴加由受体化合物溶于有机溶剂的溶液,或通过在用高剪切力混合机搅拌的金属氧化物微粒上将所述溶液与干燥空气或氮气一起喷雾,可以将受体化合物均匀加入金属氧化物微粒。受体化合物溶液的添加或喷雾优选在等于或低于溶剂沸点的温度进行。当在高于溶剂沸点的温度进行喷雾时,溶剂会在溶液搅拌均匀前蒸发,并且受体化合物颗粒会局部聚集,因此不能进行均匀的处理。在所述添加或喷雾后,可以在等于或高于溶剂沸点的温度使金属氧化物微粒干燥。作为选择,可以通过以下方法将受体化合物加入金属氧化物微粒:均匀地将受体化合物溶液加入至采用搅拌机、超声波发生器、砂磨机、磨碎机或球磨机分散在溶剂中的金属氧化物微粒,在回流条件下或在等于或低于该有机溶剂沸点的温度搅拌得到的混合物,并除去溶剂。通常通过过滤、蒸馏或加热干燥来除去所述溶剂。
待添加受体化合物的金属氧化物微粒的粉末电阻(体积电阻率)应当为约102欧姆·厘米~约1011欧姆·厘米。这是因为底涂层2应当具有适当的电阻,以获得防漏电性。电阻低于上述范围的下限的金属氧化物微粒不能提供足够的防漏电性,而电阻高于该范围的上限的金属氧化物微粒可能导致残留电势增加。
金属氧化物微粒优选是电阻在上述范围内的二氧化钛、氧化锌、氧化锡和/或氧化锆微粒。金属氧化物微粒更优选是氧化锌微粒。可以将经过不同表面处理或具有不同粒径的两种或两种以上的金属氧化物微粒作为混合物进行使用。
此外,金属氧化物微粒优选具有大于或等于10m2/g的比表面积。比表面积低于10m2/g的金属氧化物微粒容易导致静电性能恶化,使得难以得到良好的电子照相性能。
在添加受体化合物之前,可以对金属氧化物微粒进行表面处理。可以使用任何已知的表面处理剂,只要它提供所需性能即可。其实例包括偶联剂,例如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝偶联剂;和表面活性剂。特别优选使用硅烷偶联剂,因为它提供了良好的电子照相性能。硅烷偶联剂的典型实例包括但是不局限于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-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙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-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。此外,这些偶联剂中的两种或两种以上可以作为混合物进行使用。
此外,优选使用含氨基的硅烷偶联剂,因为它可以使底涂层2具有良好的阻断性能。
对于含氨基的硅烷偶联剂没有特别限制,只要它可使电子照相感光体具有良好的性能即可。其典型实例包括但是不限于γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷和N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
两种硅烷偶联剂可以一起使用。可以与所述含氨基的硅烷偶联剂一起使用的硅烷偶联剂的实例包括但是不局限于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-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙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-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。
任何已知方法可以用作表面处理方法,具体可以使用干法和湿法。
当进行干法表面处理时,通过将硅烷偶联剂直接添加到或用由硅烷偶联剂溶于有机溶剂的溶液与干燥空气或氮气流一起喷雾到用高剪切力混合机搅拌的金属氧化物颗粒上,以此均匀处理金属氧化物微粒。该添加或喷雾优选在等于或低于溶剂沸点的温度进行。当喷雾在高于溶剂沸点的温度下进行时,溶剂会在均匀搅拌硅烷偶联剂之前蒸发并且硅烷偶联剂变得局部化,使得难以进行均匀的处理。所述添加或喷雾后可以用高于或等于100℃的温度焙烤金属氧化物微粒。可以设定焙烤温度和时间,使得可以得到合乎需要的电子照相性能。
湿法中,通过以下方法均匀处理金属氧化物微粒:采用搅拌机、超声波发生器、砂磨机、磨碎机或球磨机在溶剂中分散金属氧化物微粒,将硅烷偶联剂溶液加入至该微粒,搅拌得到的混合物,并除去溶剂。通常通过过滤或蒸馏除去溶剂。可以在高于或等于100℃的温度焙烤金属氧化物微粒。可以设定焙烤温度和时间,使得可以得到合乎需要的电子照相性能。湿法中,可以在添加表面处理剂之前,通过例如加热并搅拌用于表面处理的溶剂中的颗粒或通过共沸蒸馏水和溶剂来除去金属氧化物微粒中包含的水分。
可以自由选择相对于底涂层2中金属氧化物微粒量的硅烷偶联剂用量,只要它适于提供所需电子照相性能即可。
对于底涂层2中使用的粘合剂树脂没有特别限制,只要它能形成良好的薄膜并使该薄膜具有所需性能即可。该粘合剂树脂可以是已知的聚合树脂化合物。其实例包括例如聚乙烯醇缩丁醛的缩醛树脂、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、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、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、酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂和聚氨酯树脂。该粘合剂树脂也可以是具有电荷传输基团的电荷传输树脂或导电树脂例如聚苯胺。其中,不溶于用来涂布底涂层上的层或上方的层的涂布液的树脂优选作为所述粘合剂树脂。其典型实例包括酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂。
可以自由选择金属氧化物微粒与用于形成底涂层2的涂布液中的粘合剂树脂的比率,只要可以得到具有所需性能的电子照相感光体即可。
为了改善电性质、环境稳定性和/或图像质量,可以将各种添加剂加入用于形成底涂层2的涂布液。
该添加剂的实例包括电子传输材料,其包括醌化合物,例如氯醌和溴醌;四氰基对苯醌基二甲烷化合物;芴酮化合物,例如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮;噁二唑化合物,例如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-双(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-双(4-二乙氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;呫吨酮化合物;噻吩化合物;和二苯酚合苯醌化合物,例如3,3′,5,5′-四叔丁基二苯酚合苯醌;电子传输颜料,例如多环稠合化合物和偶氮颜料;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。硅烷偶联剂用于氧化锌的表面处理,但是也可以作为添加剂加入涂布液。硅烷偶联剂的典型实例包括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-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙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-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。锆螯合物的实例包括丁醇锆、乙基乙酰乙酸合锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇合锆、乙基乙酰乙酸丁醇合锆、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、甲基丙烯酸丁醇合锆、硬脂酸·丁醇合锆和异硬脂酸·丁醇合锆。
钛螯合物的实例包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、亚辛基羟乙酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙基酯、三乙醇胺钛和硬脂酸多羟基钛。
铝螯合物的实例包括异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇合铝、丁醇铝、二乙基乙酰乙酸·二异丙醇合铝和三(乙基乙酰乙酸)铝。
这些化合物可以单独使用或可以将它们中的两种或两种以上作为混合物或缩聚物进行使用。
用于形成底涂层的涂布液中使用的溶剂可以从已知有机溶剂中自由选择,可以使用例如醇、芳香族化合物、卤代烃、酮、酮醇、醚和酯。更具体地说,可以使用普通有机溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。
这些分散用溶剂可以单独使用或可以将它们中的两种或两种以上作为混合物进行使用。在使用两种或两种以上溶剂的混合物的情况中,可以使用任何混合溶剂,只要它可以溶解粘合剂树脂即可。
使用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、胶体磨和涂料摇动器的已知方法可以用于分散金属氧化物微粒。此外,用于形成底涂层2的施用方法包括普通方法,例如刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、涂边涂布法(bead coating)、气刀涂布法和幕涂法。
使用如此得到的形成底涂层2用涂布液在导电性基体7上形成底涂层2。
底涂层2优选具有大于或等于35的维氏(Vickers’)强度。此外,底涂层2优选具有大于或等于15μm的厚度,更优选约20μm至约50μm的厚度。
厚度小于15μm的底涂层2具有无法提供足够的防漏电性的缺点,而厚度超过50μm的底涂层由于长期使用期间残留电势容易遗留,所以具有导致图像浓度反常的缺点。
为了防止网纹状(Moire)图像,将底涂层2的表面粗糙度调节到所用的曝光激光束波长λ的约1/4n(n是顶层的折射指数)至约1/2。为了调节表面粗糙度,底涂层中可以包含树脂颗粒。该树脂颗粒是例如硅酮树脂颗粒和/或交联的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)树脂颗粒。
此外,为了调节表面粗糙度可以对底涂层2进行抛光,抛光方法的实例包括磨光、喷砂、湿法珩磨和研磨处理。
为了改善电性质、图像质量、图像质量耐久性以及底涂层2与感光层3之间的粘附性,可以在底涂层2和感光层3之间形成中间层4。
中间层4的材料包括聚合树脂化合物,例如,诸如聚乙烯醇缩丁醛等缩醛树脂、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、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、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、三聚氰胺树脂;和包含锆、钛、铝、锰和/或硅原子的有机金属化合物。这些化合物可以单独使用或可以将它们中的两种或两种以上作为混合物或缩聚物进行使用。其中,含锆或硅的有机金属化合物具有优异的多种性能,因为它具有低残留电势,并且所显示的由环境引起的电势波动和由反复使用引起的电势波动均较小。
硅化合物的实例包括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-环氧丙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-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。硅化合物特别优选是硅烷偶联剂,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-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷。
有机锆化合物的实例包括丁醇锆、乙基·乙酰乙酸合锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇合锆、乙基乙酰乙酸丁醇合锆、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·丁醇合锆、硬脂酸·丁醇合锆和异硬脂酸·丁醇合锆。
有机钛化合物的实例包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、亚辛基羟乙酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙基酯、三乙醇胺钛和硬脂酸多羟基钛。
有机铝化合物的实例包括异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇合铝、丁醇铝、二乙基乙酰乙酸·二异丙醇合铝和三(乙基乙酰乙酸)铝。
中间层4不仅改善了在中间层之上或上方的多个层的涂布性能,并且还用作电阻挡层。然而,中间层过厚时电阻性变得过大,导致感光体的灵敏度降低,并且会带来由反复使用造成的电势增加。因此,如果形成了中间层4,则中间层4具有约0.1μm至约5μm的厚度。
通过真空淀积电荷产生材料或通过将包含该材料、粘合剂树脂和有机溶剂的分散液涂布至底涂层或中间层或下文描述的电荷传输层,形成感光层3中的电荷产生层31。
如果电荷产生层31通过分散和涂布形成,则通过在有机溶剂中分散电荷产生材料、粘合剂树脂和添加剂,并涂布如此得到的分散液以形成电荷产生层31。
任何已知的电荷产生物质可以用作本发明中的电荷产生材料。用于红外光的电荷产生材料的实例包括酞菁颜料、方形酸次甲基(squarylium)化合物、双偶氮化合物、三偶氮颜料、苝化合物和二硫代酮基吡咯并吡咯。用于可见光的电荷产生材料的实例包括稠合多环颜料、双偶氮化合物、苝化合物、三角硒(trigonal selenium)化合物和染料敏化的氧化锌微粒。提供优异性能并因此特别优选使用的电荷产生材料是酞菁颜料和偶氮颜料。使用酞菁颜料能够生产具有特别优良的感光性和反复使用期间的稳定性的电子照相感光体。
酞菁颜料和偶氮颜料通常具有几种晶型。可以使用具有任何晶型的酞菁或偶氮颜料,只要它可以提供合乎需要的电子照相性能即可。酞菁颜料的典型实例包括氯镓酞菁、二氯锡酞菁、羟基镓酞菁、无金属酞菁、氧代钛氧基(oxytitanyl)酞菁和氯铟酞菁。
酞菁颜料晶体可以通过以下方法制备:对采用自动研钵、行星式磨机、振动式磨机、CF磨机、辊磨机、砂磨机和/或捏和机根据已知方法制备的酞菁颜料进行机械干法粉碎,或选择性地用球磨机、研钵、砂磨机和/或捏和机在溶剂中对由干法粉碎得到的晶体进行湿法粉碎。
在上述处理中使用的溶剂的实例包括芳香族化合物(例如甲苯和氯苯)、酰胺(例如二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮)、脂族醇(例如甲醇、乙醇和丁醇)、脂肪族多元醇(例如乙二醇、丙三醇和聚乙二醇)、芳香醇(例如苯甲醇和苯乙醇)、酯(例如乙酸酯,包括乙酸丁酯)、酮(例如丙酮和甲基乙基酮)、二甲基亚砜和醚(例如二乙醚和四氢呋喃)和它们的混合物,所述混合物各自包含这些有机溶剂与水中的至少之一。溶剂的量相对于颜料晶体为约1~约200重量份,优选约10~约100重量份。处理温度为约-20℃至溶剂的沸点,更优选约-10℃至约60℃。粉碎期间可以附加地使用助磨剂例如氯化钠和/或芒硝。助磨剂的量为颜料量的约0.5~约20倍,优选约1~约10倍。
可以用酸糊化法或将所述酸糊化与上述干法粉碎或湿法粉碎组合使用来控制根据已知方法制备的酞菁颜料晶体的结晶态。酸糊化法中使用的酸优选为浓度约70%~100%的硫酸,优选为浓度约95%至100%的硫酸。溶解温度为约-20℃至约100℃,优选约-10℃至约60℃。浓硫酸的量为酞菁颜料晶体的量的约1倍至约100倍,优选为约3倍至约50倍。水或水与有机溶剂的混合物以任何量用作沉淀晶体用的溶剂。沉淀温度没有特别限制,但是优选例如用冰来冷却该颜料晶体以防止生热。
对于其中最优选使用的羟基镓酞菁,经使用具有Cukα特性的X射线测定,该羟基镓酞菁的衍射峰在布拉格角(2θ±0.2°)7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°处。可以根据任何已知方法制备用作生产羟基镓酞菁用的原料的I型羟基镓酞菁。其一个实例如下所述。
首先,通过例如以下方法来制造粗制镓酞菁:使邻苯二甲腈或1,3-二亚氨基异二氢吲哚与三氯化镓在预定溶剂中反应的方法(I型氯镓酞菁法);或通过在预定溶剂中加热邻苯二甲腈、醇镓盐和乙二醇并使之反应来制备酞菁二聚物的方法(酞菁二聚物法)。优选用于上述反应的溶剂的实例包括惰性高沸点溶剂例如α-氯萘、β-氯萘、α-甲基萘、甲氧基萘、二甲氨基乙醇、二苯基乙烷、乙二醇、二烷基醚、喹啉、环丁砜、二氯苯、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和二甲基磺酰胺。
然后将如此得到的粗制镓酞菁作酸糊化处理,以该处理将粗制镓酞菁转变成I型羟基镓酞菁颜料的微粒。具体地说,该酸糊化处理是通过例如以下方法进行镓酞菁的再结晶:将由粗制镓酞菁溶于酸例如硫酸而形成的溶液倒入碱性水溶液、水或冰水;或将粗制镓酞菁的酸式盐例如硫酸盐加入碱性水溶液、水或冰水。酸糊化处理中使用的酸优选是硫酸,并且该硫酸优选具有约70%至100%的浓度(更优选浓度约95%至100%)。
可以通过粉碎由在溶剂中经酸糊化处理得到的I型羟基镓酞菁颜料并由此改变该颜料的晶型,从而得到本发明中可用的羟基镓酞菁。该湿法粉碎处理优选以采用外径约0.1mm至约3.0mm的球形介质(media)的粉碎机来进行,更优选该粉碎机使用外径约0.2mm至约2.5mm的球形介质。如果该介质的外径大于3.0mm,则粉碎效率变差,羟基镓酞菁颗粒不变小并且容易聚集。另外,如果它小于0.1mm,则变得难以使羟基镓酞菁粉末与介质分离。此外,当该介质的形状不是球形而是例如圆柱形或不规则形状时,粉碎效率降低,并且由于粉碎作用该介质容易磨损,由该介质磨损产生的破碎粉末将成为杂质,并加速羟基镓酞菁的性能的恶化。
任何材料可以用作所述介质,但是该介质优选由即使在进入颜料的情况下也决不会或很难导致图像质量缺陷的材料制成,例如玻璃、氧化锆、氧化铝或玛瑙。
任何材料可以用作容器,但是该容器优选由即使在进入颜料的情况下也决不会或很难导致图像质量缺陷的材料制成,例如玻璃、氧化锆、氧化铝、玛瑙、聚丙烯、TEFLON(特氟龙,注册商标)和/或聚苯硫醚。此外,由金属例如铁或不锈钢制成的容器的内表面可以具有玻璃、聚丙烯、TEFLON(注册商标)和/或聚苯硫醚作为衬里。
该介质的用量可以随使用的装置类型而变化,但是通常相对于1重量份I型羟基镓酞菁颜料为大于或等于50重量份,优选约55~约100重量份。当介质的质量不变时,该介质的外径的缩小导致装置中介质密度增加、混合物溶液的粘度增加以及粉碎效率改变。因此,优选随介质外径的缩小,以介质用量与溶剂用量的可控最佳混合比进行湿法粉碎。
湿法粉碎处理的温度通常为约0℃至约100℃,优选约5℃至约80℃,更优选约10℃至约50℃。更低温度的湿法粉碎会导致减慢晶体转变的速度,而过高温度的湿法粉碎会导致羟基镓酞菁溶解性增加,晶体生长速度上升,使得难以生产微粒。
用于湿法粉碎处理的溶剂的实例包括酰胺,例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮;酯,例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯和乙酸异戊酯;酮,例如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮;和二甲基亚砜。相对于1重量份羟基镓酞菁颜料,溶剂的用量通常为约1~约200重量份,优选约1~约100重量份。
湿法粉碎处理中使用的装置的实例包括采用分散介质的磨机,例如振动式磨机、自动研钵、砂磨机、珠磨机(dyno mill)、联合球磨机(coballmill)、磨碎机、行星式球磨机和球磨机。
晶体转变的进行速度明显受湿法粉碎处理的规模、搅拌速度和介质材料的影响。使该处理一直持续到羟基镓酞菁的最初晶型转变成所需的晶型为止。这个过程中,通过测量正在进行湿法粉碎的溶液的光吸收来监测羟基镓酞菁的晶体转化状态。使该处理一直持续到羟基镓酞菁的吸收峰(其吸收光谱的最大吸收峰在600~900nm)变为810~839nm。通常,湿法粉碎处理的持续时间通常为约5小时至约500小时,优选约7小时至约300小时。少于5小时的处理时间可能导致晶体转变不完全,导致电子照相性能特别是感光性恶化。长于500小时的处理时间可能导致感光性和生产性能降低,并且导致破碎的介质粉末受粉碎应力的影响而污染颜料。持续进行上述时间的湿法粉碎可以使羟基镓酞菁颗粒得到均匀粉碎并转化成微粒。
用于充电产生层31的粘合剂树脂可以广泛地选自各种绝缘树脂或有机光电导性聚合物,例如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯蒽、聚乙烯芘和聚硅烷。粘合剂树脂的典型实例包括但是不局限于聚乙烯醇缩醛树脂、聚芳酯树脂(例如由双酚A和邻苯二甲酸制成的缩聚物)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯吡啶树脂、纤维素树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、酪蛋白、聚乙烯醇树脂和聚乙烯基吡咯烷酮树脂。可以单独使用这些粘合剂树脂中的一种,或可以将它们中的两种或两种以上作为混合物进行使用。其中,该粘合剂树脂特别优选为聚乙烯醇缩醛树脂。
用于形成电荷产生层的涂布液中电荷产生材料与粘合剂树脂的混合比(重量比)优选为10∶1至1∶10。涂布液中使用的溶剂可以任意地选自己知的有机溶剂,例如醇、芳香族化合物、卤代烃、酮、酮醇、醚和酯。其具体实例包括普通有机溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。
可以单独使用这些用于分散液的溶剂中的一种,或可以将它们中的两种或两种以上作为混合物进行使用。当混合两种或两种以上的溶剂时,选择溶剂使得该混合溶剂可以溶解粘合剂树脂。
分散方法的实例包括使用辊磨机、球磨机、振动式球磨机、磨碎机、砂磨机、胶体磨和涂料摇动器的方法。施用电荷产生层用涂布液至底涂层或中间层的方法可以是任何普通方法,其中包括刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、涂边涂布法、气刀涂布法和幕涂法。
此外,调节分散颗粒的尺寸至小于或等于0.5μm、优选小于或等于0.3μm、更优选小于或等于0.15μm,可以有效改善感光性和稳定性。
可以对电荷产生物质进行表面处理以改善电性质的稳定性并防止图像质量缺陷。该表面处理改善了电荷产生物质的分散性和电荷产生层用涂布液的涂布性能;使得能够容易并可靠地生产该物质得到均匀分散的平滑的电荷产生层31,因此抑制图像质量缺陷例如雾化和重影,并由此改善图像质量耐久性。它也提高了电荷产生层用涂布液的储存寿命,由此有效延长其贮存期,使得能够降低感光体的成本。
具有可水解基团的有机金属化合物或硅烷偶联剂可以用作表面处理剂。
具有可水解基团的有机金属化合物或硅烷偶联剂优选是由下列通式(A)代表的物质:
通式(A) Rp-M-Yq
通式中,R代表有机基团;M代表不同于碱金属的金属或硅原子;Y代表可水解基团;p和q各自是1至4的整数,并且p和q的总和等于M的化合价。
通式(A)中R代表的有机基团的实例包括:烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基和辛基;烯基,例如乙烯基和烯丙基;环烷基,例如环己基;芳基,例如苯基和萘基;烷芳基,例如甲苯基;芳烷基,例如苯甲基和苯乙基;芳基烯基,例如苯乙烯基;杂环残基,例如呋喃基、噻嗯基、吡咯烷基、吡啶基和咪唑基。该有机基团可以具有一个或多个取代基。
通式(A)中Y代表的可水解基团的实例:包括醚基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、环己氧基、苯氧基和苄氧基;酯基,例如乙酰氧基、丙酰氧基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、苯甲酰氧基、甲烷磺酰氧基、苯磺酰氧基和苯甲酰氧基羰基;和卤素原子,例如氯原子。
通式(A)中,M没有特别限制,只要不是碱金属即可。M优选是钛原子、铝原子、锆原子或硅原子。因此,本发明中优选使用由上述有机基团或可水解基团取代的有机钛化合物、有机铝化合物、有机锆化合物和硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂的实例包括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-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙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-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。其中,更优选该硅烷偶联剂是乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷和/或3-氯丙基三甲氧基硅烷。
有机锆化合物的实例包括丁醇锆、乙基·乙酰乙酸合锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇合锆、乙基乙酰乙酸丁醇合锆、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·丁醇合锆、硬脂酸·丁醇合锆和异硬脂酸·丁醇合锆。
有机钛化合物的实例包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、亚辛基羟乙酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙基酯、三乙醇胺钛和硬脂酸多羟基钛。有机铝化合物的实例包括异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇合铝、丁醇铝、二乙基乙酰乙酸·二异丙醇合铝和三(乙基乙酰乙酸)铝。
还可以使用有机金属化合物和硅烷偶联剂的水解产物。水解产物的实例包括上述通式代表的有机金属化合物中与M(不同于碱金属的金属原子或硅原子)键合的Y(可水解基团)和/或与R(有机基团)键合的可水解基团经水解后得到的产物。在这种情况下,如果有机金属化合物或硅烷偶联剂具有多个可水解基团,不需要使化合物上的全部官能团都水解。换言之,本发明中可使用经部分水解的产物。可以单独使用这些有机金属化合物和硅烷偶联剂中的~种,或将它们中的两种或两种以上一起使用。
用具有可水解基团的有机金属化合物和/或硅烷偶联剂(在下文中,简称为″有机金属化合物″)被覆酞菁颜料的方法的实例包括:在酞菁颜料的晶型正在改变时用该试剂被覆酞菁颜料的方法、在粘合剂树脂中分散酞菁颜料之前进行被覆处理的方法、在酞菁颜料分散于粘合剂树脂时混合有机金属化合物与颜料的方法以及在已经分散有酞菁颜料的粘合剂树脂中分散有机金属化合物的方法。
更具体地说,在酞菁颜料的晶型正在转变时进行被覆处理的方法的实例包括:将有机金属化合物与晶型尚未改变的酞菁颜料混合并加热所得到的混合物的方法;将有机金属化合物与晶型尚未改变的酞菁颜料混合,并以干法将所得到的混合物机械粉碎的方法;以及使由有机金属化合物溶于水或有机溶剂的液体混合物与晶型尚未改变的酞菁颜料混合,并进行湿法粉碎处理的方法。
在酞菁颜料分散在粘合剂树脂中之前进行被覆处理的方法的实例包括:混合有机金属化合物、水或水-有机溶剂液体混合物与酞菁颜料,并加热所得到的混合物的方法;以及直接将有机金属化合物喷雾到酞菁颜料上的方法;混合并碾磨有机金属化合物和酞菁颜料的方法。
此外,在酞菁颜料分散于粘合剂树脂时混合有机金属化合物与颜料的方法的实例包括:依次将有机金属化合物、酞菁颜料和粘合剂树脂添加至分散溶剂并搅拌所得到的混合物的方法;以及同时将这些电荷产生层成分加入至溶剂并混合产物的方法。
可以将各种添加剂加入电荷产生层用涂布液,以改善该层的电性质和图像质量。添加剂可以是已知材料。其实例包括电子传输材料,其包括:醌化合物,例如氯醌、溴醌和蒽醌;四氰基对苯醌基二甲烷化合物;芴酮化合物,例如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮;噁二唑化合物,例如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-双(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-双(4-二乙氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;呫吨酮化合物;噻吩化合物;和二苯酚合苯醌化合物,例如3,3′,5,5′-四叔丁基二苯酚合苯醌;电子传输颜料,例如多环稠合化合物;和偶氮颜料;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。
硅烷偶联剂的实例包括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-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙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-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(β-羟乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷。
锆螯合物的实例包括丁醇锆、乙基乙酰乙酸合锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇合锆、乙基乙酰乙酸丁醇合锆、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·丁醇合锆、硬脂酸·丁醇合锆和异硬脂酸·丁醇合锆。
钛螯合物的实例包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、亚辛基羟乙酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙基酯、三乙醇胺钛和硬脂酸多羟基钛。
铝螯合物的实例包括异丙醇铝、单丁氧基二异丙醇合铝、丁醇铝、二乙基乙酰乙酸·二异丙醇合铝和三(乙基乙酰乙酸)铝。
这些化合物可以单独使用或可以将它们中的两种或两种以上作为混合物或缩聚物进行使用。
施用电荷产生层31用涂布液至底涂层或中间层的方法可以是普通方法。其实例包括刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、涂边涂布法、气刀涂布法和幕涂法。
还可以加入微量硅油至涂布液作为流平剂以改善得到的涂膜的平滑性。电荷产生层31的厚度优选是约0.05μm至约5μm,更优选约0.1μm至约2.0μm。
电荷传输层32可以是用已知技术生产的层。电荷传输层包含电荷传输材料和粘合剂树脂或聚合电荷传输材料。
任何已知的化合物可以用作包含在电荷传输层32中的电荷传输材料,其实例包括空穴传输材料,所述空穴传输材料包括例如2,5-双(对二乙氨基苯基)-1,3,4-噁二唑等噁二唑衍生物;例如1,3,5-三苯基-吡唑啉和1-[吡啶基-(2)]-3-(对二乙氨基苯乙烯基)-5-(对二乙氨基苯乙烯基)吡唑啉等吡唑啉衍生物;例如三苯基胺、三(对甲基)苯胺、N,N-双(3,4-二甲基苯基)-联苯-4-胺、二苄基苯胺和9,9-二甲基-N,N-二(对甲苯基)芴酮-2-胺等芳香族叔胺化合物;例如N,N-二苯基-N,N-双(3-甲基苯基)-[1,1-联苯基]-4,4-二胺等芳香族叔二胺化合物;例如3-(4-二甲氨基苯基)-5,6-双(4’-甲氧基苯基)-1,2,4-三嗪等1,2,4-三嗪衍生物;例如4-二乙氨基苯甲醛-1,1-二苯基腙、4-二苯基氨基苯甲醛-1,1-二苯基腙和[对(二乙氨基)苯基](1-萘基)苯基腙等腙衍生物;例如2-苯基-4-苯乙烯基-喹唑啉等喹唑啉衍生物;例如6-羟基-2,3-双(对甲氧基苯基)-苯并呋喃等苯并呋喃衍生物;例如对(2,2-二苯基乙烯基)-N,N-二苯基苯胺等α-茋衍生物;烯胺衍生物;例如N-乙烯基咔唑等咔唑衍生物;聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物;电子传输材料,包括例如氯醌、溴醌和蒽醌等醌类化合物;四氰基对苯醌二甲烷化合物;例如2,4,7-三硝基芴酮或2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物;例如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-二(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-双(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;和例如3,3,5,5-四叔丁基二苯酚合苯醌等二苯酚合苯醌化合物。此外,在主链或侧链具有包含上述化合物的基团的聚合物也可以用作电荷传输材料。可以单独使用这些电荷传输材料中的一种,或可以同时使用它们中的两种或两种以上。
其中,考虑到迁移率,电荷传输材料优选是由下列通式(B-1)至(B-3)任一个代表的化合物。
通式中,RB1代表甲基,n′是0至2的整数。ArB1和ArB2各自代表具有取代基或不具有取代基的芳基;并且所述取代基代表卤素原子、具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基或由具有1-3个碳原子的烷基取代的取代氨基。
通式中,RB2和RB2’可以彼此相同或不同,各自独立代表氢原子、卤素原子、具有1-5个碳原子的烷基或具有1-5个碳原子的烷氧基;RB3、RB3’、RB4、RB4’可以彼此相同或不同,各自独立代表氢原子、卤素原子、具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基、包含具有1个或2个碳原子的烷基作为取代基的氨基、具有取代基或不具有取代基的芳基或-C(RB5)=C(RB6)(RB7);RB5、RB6和RB7各自代表氢原子、具有取代基或不具有取代基的烷基或者具有取代基或不具有取代基的芳基。m’和n’为0~2的整数。
通式中,RB8代表氢原子、具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基、具有取代基或不具有取代基的芳基或-CH=CH-CH=C(ArB3)2。ArB3代表具有取代基或不具有取代基的芳基。RB9和RB10可以彼此相同或不同,各自独立代表氢原子、卤素原子、具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基、包含具有1个或2个碳原子的烷基作为取代基的氨基或者具有取代基或不具有取代基的芳基。
电荷传输层32可以包含任何已知粘合剂树脂,但是优选能够形成电绝缘膜的树脂。粘合剂树脂的实例包括但是不限于:绝缘树脂,例如聚碳酸酯树酯、聚酯树脂、聚芳酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐三元共聚物、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、酚醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚-N-咔唑、聚乙烯丁缩醛、聚乙烯甲缩醛、聚砜、酪蛋白、明胶、聚乙烯醇、乙基纤维素、酚树脂、聚酰胺、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、偏二氯乙烯聚合物蜡和聚氨酯;以及有机光电导性聚合物,例如聚乙烯咔唑、聚乙烯蒽、聚乙烯芘、聚硅烷和公开于日本特开平8-176293和特开平8-208820的聚酯聚合物电荷传输材料。这些粘合剂树脂可以单独使用或将它们中的两种或两种以上作为混合物进行使用。具体地说,粘合剂树脂优选是聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂和/或丙烯酸树脂,因为它们具有良好的与电荷传输材料的相容性、在溶剂中的可溶性和强度。可以考虑电性质和膜强度的恶化来确定电荷传输材料和粘合剂树脂的混合比(重量比)。
电荷传输层中可以仅包含有机光电导性聚合物。该有机光电导性聚合物可以是已知具有电荷传输特性的例如聚-N-乙烯基咔唑或聚硅烷等聚合物。描述于日本特开平8-176293和特开平8-208820的聚酯聚合物电荷传输材料具有高电荷传输特性,因此是特别优选的。电荷传输层32中可以仅包含聚合物电荷传输材料,但是该层也可以由该材料和上述粘合剂树脂构成。
如果电荷传输层32是电子照相感光体的表面层(构成感光层的各层中距离导电性基体最远的层),优选加入润滑剂颗粒(例如,二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒、如聚四氟乙烯(PTFE)颗粒等氟化树脂颗粒和硅酮树脂微粒)至电荷传输层32,以使该膜具有润滑性,使得表面层更耐磨损和刮擦,并改善对粘附到并残留在感光体表面上的显影剂的清除。可以将这些润滑剂颗粒中的两种或两种以上作为混合物进行使用。润滑剂颗粒优选是氟化树脂颗粒。
氟化树脂颗粒优选由选自四氟乙烯树脂、三氟氯乙烯树脂、六氟丙烯树脂、氟乙烯树脂、偏二氟乙烯树脂、二氯二氟乙烯树脂及它们的共聚物中的一种或多种树脂制成。其中,氟化树脂更优选是四氟乙烯树脂和/或偏二氟乙烯树脂。
氟化树脂颗粒的初级粒径优选为约0.05μm至约1μm,更优选约0.1μm至约0.5μm。具有小于0.05μm的初级粒径的颗粒很可能在分散期间或之后聚集。同时,大于1μm的颗粒可能会更频繁地导致图像质量缺陷。
包含氟化树脂的电荷传输层中氟化树脂的含量相对于电荷传输层的总量优选为约0.1重量%至约40重量%,更优选约1重量%至约30重量%。当包含的氟化树脂颗粒的含量小于0.1重量%时,由分散氟化树脂颗粒带来的改性效果变得不足。当包含的氟化树脂颗粒含量大于40重量%时,光传输性降低,并且在得到的电子照相感光体上由反复使用造成的残留电势增加。
电荷传输层32可以通过以下方法形成:在合适溶剂中溶解电荷传输材料、粘合剂树脂和其它材料,将得到的电荷传输层用涂布液施用至底涂层、中间层或电荷产生层,并干燥得到的涂层。
用于形成涂布电荷传输层32的溶剂的实例包括:芳香烃溶剂,例如甲苯和氯苯;脂肪醇溶剂,例如甲醇、乙醇和正丁醇;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;环状或线性的醚溶剂,例如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和二乙醚;和它们的混合溶剂。电荷传输材料与粘合剂树脂的混合比优选为10∶1至1∶5。
此外,可以加入微量的流平剂例如硅油至电荷传输层用涂布液以改善得到的涂膜的平滑性。
可以用辊磨机、球磨机、振动式球磨机、磨碎机、砂磨机、高压匀化器、超声波分散机、胶体磨、少碰撞介质(colliding medium-less)分散机和/或少渗透介质(penetrating medium-less)分散机在电荷传输层32中分散氟化树脂。
例如,采用在粘合剂树脂和电荷传输材料的溶液中分散氟化树脂颗粒的方法来将颗粒分散于电荷传输层32用涂布液。
生产电荷传输层32用涂布液的步骤中,涂布液的温度优选控制为约0℃至约50℃。
为此可采用各种方法,其中包括用水、空气或制冷剂冷却涂布液;控制生产过程中的室温;用热水、热空气或加热器加热涂布液;以及使用由几乎不生热、容易释放热量或容易积聚热量的材料制成的装置来生产涂布液。在涂布液中加入少量分散助剂可以有效改善分散稳定性并防止成膜时聚集。分散助剂的实例包括含氟表面活性剂、氟化聚合物、硅酮聚合物和硅油。
此外,以下方法也是有效的:根据上述方法,在少量分散溶剂中分散、搅拌或混合氟化树脂和分散助剂,搅拌得到的混合物,将该混合物与由电荷传输材料和粘合剂树脂在分散溶剂中形成的溶液混合,并搅拌得到的混合物。
为了施用电荷传输层32用涂布液,可以采用各种方法,例如浸涂法、上推(push-up)涂布法、喷涂法、辊式涂布机涂布法、绕线棒涂布法、凹槽辊涂布机涂布法、涂边涂布法、幕涂法、刮刀涂布法和气刀涂布法。
电荷传输层32的厚度优选为约5μm至约50μm,更优选约10μm至约45μm。
本发明中使用的电子照相感光体的感光层3可以包含任何添加剂如抗氧化剂和/或光稳定剂,以防止臭氧和氧化性气体(产生于电子照相系统中)、光和/或热损害电子照相感光体。
抗氧化剂的实例包括受阻酚、受阻胺、对苯二胺、芳基烷烃、对苯二酚、螺苯并二氢吡喃(spirocumaron)、螺二氢茚酮(spiroindanone)以及它们的衍生物、有机含硫化合物和有机含磷化合物。
在酚抗氧剂的具体例子包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化苯酚、正十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2,2-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、丙烯酸-2-叔丁基-6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯基酯、4,4-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4-硫代-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]-甲烷和3,9-双[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。
受阻胺化合物的具体实例包括双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(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-羟基苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、8-苄基-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、二甲基琥珀酸酯-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)亚氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二戊基}{(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}]、丙二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-正丁基酯和N,N-双(3-氨基丙基)乙二胺-2,4-双[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。
有机含硫抗氧化剂的具体例子包括二月桂基-3,3-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-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-月桂基-硫代丙酸酯)、双十三烷基-3,3-硫代二丙酸酯和2-巯基苯并咪唑。
有机含磷抗氧化剂的具体例子包括三壬基苯基亚磷酸酯、亚磷酸三苯酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
有机含硫抗氧化剂或有机含磷抗氧化剂被称为辅助抗氧剂,这种辅助抗氧化剂在与酚类或胺类主抗氧剂结合使用时表现出协同作用。
光稳定剂的实例包括二苯甲酮衍生物、苯并三唑衍生物、二硫代氨基甲酸酯衍生物或四甲基哌啶衍生物。
二苯甲酮类光稳定剂的例子包括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。苯并三唑类光稳定剂的例子包括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-3,5-二叔丁基苯基)-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。
其它光稳定剂包括苯甲酸2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基酯和二叔丁基-二硫代氨基甲酸镍。
电荷传输层用涂布液可以包含至少一种电子受体材料以改善感光性,并降低反复使用时的残留电势和疲劳度。
电子受体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、间硝基苯甲酸和邻苯二甲酸。其中,电子受体材料优选为具有吸电子取代基例如Cl、CN或NO2的芴酮化合物、醌化合物和/或苯衍生物。
外覆层5可用于具有多层结构的电子照相感光体7,以防止电荷传输层在充电时发生化学变化,改善感光层的机械强度,并改善感光体表面层的耐磨损性和耐刮擦性。
外覆层5可以是由可固化树脂和/或电荷传输化合物制成的树脂固化薄膜形式,或由合适的粘合剂树脂和导电材料制成的薄膜形式,但是优选为包含电荷传输化合物的薄膜形式。任何已知树脂可以用作可固化树脂,但是考虑到强度、电性质和/或图像质量耐久性,优选是具有交联结构的树脂。其实例包括酚树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂和硅氧烷树脂。
外覆层5优选是包含由下述通式(I-1)和(I-2)代表的化合物的固化薄膜。
F-[D-Si(R2)(3-a)Qa]b 通式(I-1)
通式(I-1)中,F代表衍生自光功能性化合物的有机基团;D代表柔性的亚单元。R2代表氢原子、烷基或者具有取代基或不具有取代基的芳基。Q代表可水解的基团。a为1-3的整数。b为1-4的整数。
F-((X)nR1-ZH)m 通式(I-2)
通式(I-2)中,F代表衍生自光功能性化合物的有机基团;R1代表亚烷基;Z代表氧原子、硫原子、NH基团、CO2基团或COOH基团;m为1-4的整数。X代表氧原子或硫原子;n为0或1。
通式(I-1)和(I-2)中,F是具有光电性能的单元,更具体地说是具有光载流子传输性能的单元,并可以是任何已知为电荷传输材料的结构。其典型实例包括具有空穴传输能力的化合物的骨架,如三芳基胺化合物、联苯胺化合物、芳基烷烃化合物、芳基取代的乙烯基化合物、茋化合物、蒽化合物和腙化合物;以及具有电子传输能力的化合物的骨架,如醌化合物、芴酮化合物、呫吨酮化合物、二苯甲酮化合物、氰基乙烯基化合物或乙烯基化合物。
通式(I-1)中,-Si(R2)(3-a)Qa代表具有可水解基团的取代的含硅基团,其中,一个分子中具有取代基的硅原子的硅原子与其它分子中具有取代基的硅原子的硅原子在交联反应中互相成键,从而形成三维的Si-O-Si键。因此,取代的含硅基团在外覆层5中形成所谓的无机玻璃网络。
通式(I-1)中,D代表柔性的亚单元,更具体地说是有机基团,该基团连接着向直接与三维无机玻璃网络连接的取代硅基提供光电性能的F位点,向坚硬而又脆性的无机玻璃网络提供适当的柔性,并且改进薄膜的韧性。更具体地说,D是由-CnH2n-、-CnH(2n-2)-或-CnH(2n-4)(其中n为1-15的整数)代表的二价烃基;-COO-、-S-、-O-、-CH2-C6H4-、-N=CH-、-(C6H4)-(C6H4)-、具有这些基团中的任意组合的官能团;或与所述官能团相同但该基团的结构原子被另一取代基代替的基团。
通式(I-1)中,b优选为大于或等于2。b大于或等于2时,由通式(I-1)代表的光功能性有机硅化合物包含两个或两个以上的Si原子,因此使得更容易形成无机玻璃网络,从而改善了得到的薄膜的机械强度。
通式(I-1)或(I-2)代表的化合物特别优选是具有由下列通式(I-3)代表的有机基团F的化合物。由通式(I-3)代表的化合物具有空穴传输能力(空穴传输材料),考虑到改善外覆层5的光电性能和机械性能,外覆层5优选包含该化合物。
通式(I-3)
通式(I-3)中,Ar1至Ar4各自独立代表具有取代基或不具有取代基的芳基,并且k代表0或1。Ar5代表具有取代基或不具有取代基的芳基或亚芳基。然而,Ar1至Ar5中2-4个基团具有由-D-Si(R2)(3-a)Qa或-((X)nR1-ZH)m代表的键合点。D代表柔性的亚单元。R2代表氢原子、烷基或者具有取代基或不具有取代基的芳基。Q代表可水解基团;a为1-3的整数。R1代表亚烷基;Z代表氧原子、硫原子、NH、CO2或COOH;m为1-4的整数。X代表氧原子或硫原子,n为0或1。
通式(I-3)中Ar1至Ar5各自优选为由下列表1中所示的通式(I-4)至(I-10)中任一个代表的基团。
表1
通式(I-4)至(I-10)中,各R5均代表选自氢原子、具有1-4个碳原子的烷基、被具有1-4个碳原子的烷基或具有1-4个碳原子的烷氧基取代的苯基、不具有取代基的苯基以及具有7-10个碳原子的芳烷基的基团。R6代表选自氢原子、具有1-4个碳原子的烷基、具有1-4个碳原子的烷氧基以及卤素原子的基团。X为具有由通式(I-3)代表的结构的官能团;m和s各自为0或1;t为1-3的整数。
通式(I-10)中,Ar优选为表2中所示的以下通式(I-11)或(I-12)代表的基团。
表2
通式(I-11)和(I-12)中,R6的含义与通式(I-6)中R6的含义相同;t为1-3的整数。
通式(I-10)中的Z’优选是下述通式(I-13)或(I-14)代表的基团。
如上所述,在通式(I-4)至(I-10)中,X代表具有由通式(I-3)代表的结构的官能团。官能团中的D代表由上述-ClH2l-、-CmH2m-2或-CnH2n-4-(其中l为1-15的整数,m代表2-15的整数,n代表3-15的整数)代表的二价烃基;-N=CH-、-O-、-COO-、-S-、-(CH)β-(β为1-10的整数)以及由上述通式(I-11)或(I-12)或者由下述表3中所示的通式(I-13)或(I-14)代表的官能团。
表3
通式(I-14)中,y和z各自为1-5的整数;t为1-3的整数。如上所述,R6为选自氢原子、具有1-4个碳原子的烷基、具有1-4个碳原子的烷氧基和卤原子的基团。
通式(I-3)中,Ar5代表具有取代基或不具有取代基的芳基或亚芳基,当k=0时,优选为以下表4中所示的通式(I-15)至(I-19)中任一个代表的基团,当k=1时,优选为以下表5中所示的通式(I-20)至(I-24)中任一个代表的基团。
表4
表5
通式(I-15)至(I-24)中,各R5均独立代表选自氢原子、具有1-4个碳原子的烷基、被具有1-4个碳原子的烷基或具有1-4个碳原子的烷氧基取代的苯基、不具有取代基的苯基以及具有7-10个碳原子的芳烷基的基团。R6代表选自氢原子、具有1-4个碳原子的烷基、具有1-4个碳原子的烷氧基和卤原子的基团。s为0或1;t为1-3的整数。Z和X的含义与通式(I-2)中的Z和X相同。
当通式(I-2)中的Ar5具有由通式(I-15)至(I-19)或通式(I-20)至(I-24)代表的一种结构时,通式(I-19)和(I-24)中的Z优选为选自由下述表6中所示的通式(I-25)至(I-32)代表的基团中的一种基团。
表6
通式(I-25)至(I-32)中,各R7均为选自氢原子、具有1-4个碳原子的烷基、具有1-4个碳原子的烷氧基和卤素原子的基团;W代表二价基团;q和r各自为1-10的整数;t’为1-2的整数。
通式(I-31)和(I-32)中的W优选为由下述表7中所示的通式(I-33)至(I-41)代表的二价基团之一。通式(I-40)中,s’为0-3的整数。
-CH2- (I-33)
-C(CH3)2- (I-34)
-O- (I-35)
-S- (I-36)
-C(CF3)2- (I-37)
-Si(CH3)2- (I-38)
表7
通式(I-3)代表的化合物的典型实例包括日本特开2001-83728中表1~55中所述的化合物第1~274号化合物。
由化学通式(I-1)代表的电荷传输化合物可以单独使用或将它们中的两种或两种以上结合使用。
下述化学通式(II)代表的化合物可与通式(I-1)代表的电荷传输化合物一同使用,以改善固化薄膜的机械强度。
B-(Si(R2)(3-a)Qa)2 通式(II)
通式(II)中,B代表二价的有机基团;R2代表氢原子、烷基、具有取代基或不具有取代基的芳基;Q代表可水解基团;a为1-3的整数。
通式(II)代表的化合物优选是下列表8中所示的通式(II-1)至(II-5)中的任一个代表的化合物。然而,本发明不局限于这些实例。
通式(II-1)至(II-5)中,T1和T2各自独立代表可以具有支链的二价或三价烃基;A代表上述的具有取代基的可水解含硅基团;h、i和j各自独立为1-3的整数。此外,选择由通式(II-1)至(II-5)代表的化合物,使得分子中基团A的数量为2个或2个以上。
表8
下文中,通式(II)代表的化合物的典型实例,即由下列通式(III-1)至(III-19)代表的化合物概括于表9和表10中。表9和表10中,Me代表甲基;Et代表乙基;Pr代表丙基。
表9
表10
可交联的其它化合物可以与由通式(I)代表的化合物同时使用。该化合物的实例包括各种硅烷偶联剂和可商购的硅酮硬涂布剂。
硅烷偶联剂的典型实例包括乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷或二甲基二甲氧基硅烷。
可商购的硬涂布剂的实例包括KP-85、CR-39、X-12-2208、X-40-9740、X-41-1007、KNS-5300和X-40-2239(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生产);以及AY42-440、AY42-441和AY49-208(由Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.生产)。
此外,外覆层5可以包含含氟化合物以改善其表面润滑性。表面润滑性的改善导致相对于清洁部件的摩擦系数减小,并且改善该外覆层的耐磨损性。还可以有效地防止吐出产物、显影剂和纸粉在电子照相感光体表面上的粘附,并延长电子照相感光体7的寿命。
含氟化合物可以是含氟聚合物例如聚四氟乙烯。聚合物可以按原样被包含,或作为微粒被包含。
当外覆层5是由通式(I)代表的化合物制备的固化膜时,优选掺入能够与烷氧基硅烷反应的含氟化合物,以成为交联膜的一部分。
含氟化合物的典型实例包括(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三乙氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、3-(七氟异丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟烷基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷和1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷。
含氟化合物的含量优选为小于或等于20重量%。更高含量可能导致形成交联膜时产生问题。
虽然外覆层5具有足够的抗氧化性,但是该层也可以包含抗氧化剂以增强抗氧化性。
该抗氧化剂优选受阻酚或受阻胺,但是还可以是已知的抗氧化剂,例如有机含硫抗氧化剂、亚磷酸酯抗氧化剂、二硫代氨基甲酸盐抗氧化剂、硫脲抗氧化剂和/或苯并咪唑抗氧化剂。抗氧化剂的添加量优选是小于或等于15重量%,更优选是小于或等于10重量%。
受阻酚类抗氧化剂的实例包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、N,N′-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基)氢化肉桂酰胺、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲基膦酸二乙酯、2,4-双[(辛基硫代)甲基]-邻甲酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2′-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,5-二叔戊基对苯二酚、2-叔丁基-6-(3-丁基-2-羟基-5-甲基苯甲基)-4-甲基苯基丙烯酸酯和4,4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)。
外覆层5还可以包含其它用于薄膜涂布的已知添加剂,例如流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和/或表面活性剂。
为了形成外覆层5,将各种材料与上述添加剂的混合物施用在感光层上并加热该涂布层。该加热引发三维交联固化反应形成坚硬的固化膜。该加热温度没有特殊限制,只要它不影响设置在外覆层5下面的感光层即可。然而,该温度优选为从室温至约200℃,更优选约100℃至约160℃。
如果对外覆层5进行交联固化反应,可以在催化剂的存在下或无催化剂的条件下进行该反应。催化剂的实例包括酸,例如盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸和三氟乙酸;碱,例如氨和三乙胺;有机锡化合物,例如二乙酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡和辛酸亚锡;有机钛化合物,例如钛酸四正丁酯或钛酸四异丙酯;有机羧酸的铁盐、锰盐、钴盐、锌盐和锆盐;以及铝螯合物。
必要时用于外覆层5的涂布液可以包含溶剂,以便于涂布。该溶剂的具体实例包括水和普通有机溶剂,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、二甲醚和二丁醚。可以单独使用这些溶剂中的一种,或同时使用它们中的两种或两种以上。
形成外覆层5时,可以使用任一种普通涂布方法,例如刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、涂边涂布法、气刀涂布法或幕涂法。
外覆层5的厚度优选为约0.5μm至约20μm,更优选约2μm至约10μm。
为了获得具有较高分辨率的电子照相感光体1-1,布置在电荷产生层31上面或上方的功能层的厚度优选为约50μm或50μm以下,更优选为约40μm或40μm以下。当功能层薄时,特别有效的是结合使用用于本发明的分散有颗粒的底涂层和非常坚固的外覆层5。
电子照相感光体1-1并不局限于上述构造。例如,电子照相感光体1-1的构造中可以没有中间层4和/或外覆层5。因此,该感光体可以具有:在导电性基体1上形成底涂层2和感光层3的构造;在导电性基体1上依次形成底涂层2、中间层4和感光层3的构造;或在导电性基体1上依次形成底涂层2、感光层3和外覆层5的构造。
此外,电荷产生层31可以布置在电荷传输层32的下面或上面。而且,感光层3可以是单层结构。在这种情况下,该感光体可以在感光层上具有外覆层,或可以同时具有底涂层和外覆层。此外,可以在上述的底涂层上形成中间层。当感光层具有单层结构时,通过例如施用包含电荷产生材料的粘合剂树脂、包含电荷传输材料的粘合剂树脂或包含这两种材料的粘合剂树脂形成感光层。这些材料的实例与描述具有多层式结构的层时所述的材料相同。
在下文中,将描述充电单元。可以使用任何一种已知的以下部件作为本发明图像形成设备的充电单元:这些部件包括非接触式部件如电晕器和Scorotron;以及接触式充电部件,如充电辊、充电刷、充电膜或充电管。图1中所示的设备的充电单元1-3为接触式充电装置。
在接触式充电法中,通过在与感光体表面接触的导电部件上施加电压来使该感光体表面带电。导电部件可以是刷状、叶片状、针电极状或辊状,但优选的是辊状部件。辊状部件从部件外部到内部,通常具有由电阻层和弹性层以及承载电阻层的芯材组成的结构。如果有必要,可以在电阻层上形成外覆层。
如上所述,该辊状部件与感光体接触。因此,它在没有驱动单元的情况下以与感光体的圆周速度相同的圆周速度转动,并且起到充电单元的作用。然而,该辊状部件也可以连接到驱动单元上,可以以与感光体的圆周速度不同的圆周速度转动,并且可以给感光体充电。导电材料通常用作所述芯材,其典型的实例包括铁、铜、黄铜、不锈钢、铝和镍。作为选择,由树脂制成并包含导电颗粒的模制品也可以用作芯材。弹性层由导电性材料或半导电性材料制成,其典型实例包括含有分散的导电性或半导电性颗粒的橡胶。该橡胶的实例包括EPDM(三元乙丙橡胶)、聚丁二烯、天然橡胶、聚异丁烯、SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)、CR(氯丁橡胶)、NBR(丁腈橡胶)、硅橡胶、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶)、热塑性弹性体、降冰片烯橡胶、氟硅酮橡胶和环氧乙烷橡胶。导电性或半导电性颗粒的材料实例包括:炭黑;金属,例如锌、铝、铜、铁、镍、铬和钛;和金属氧化物,例如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO和MgO。可以单独使用这些材料中的一种,或将它们中的两种或两种以上作为混合物进行使用。使用分散有导电性或半导电性颗粒的粘合剂树脂来控制电阻层和外覆层各自的电阻率,该电阻率通常是约103Ωcm~约1014Ωcm,优选约105Ωcm~约1012Ωcm,更优选约107Ωcm~约1012Ω·cm。电阻层和外覆层的厚度均为约0.01μm~约1000μm,优选约0.1μm~约500μm,和更优选约0.5μm~约100μm。用于这些层的粘合剂树脂的实例包括丙烯酸树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、甲氧基甲基化尼龙、乙氧基甲基化尼龙、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树酯、聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚乙烯基树脂、聚芳酯树脂、聚噻吩树脂、聚烯烃树脂(例如PFA(全氟烷氧基聚合物)、FEP(氟化乙丙烯共聚物)和PET)和苯乙烯-丁二烯树脂。与电阻层中一样,外覆层可以包含炭黑、金属或金属氧化物的颗粒作为所述导电性或半导电性颗粒。此外,如有必要,外覆层可以包含抗氧化剂,如受阻酚或受阻胺;填料,如粘土和高岭土;和润滑剂,如硅油。可以用诸如刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、涂边涂布法、气刀刮涂法和/或幕帘涂布法等涂布法形成这些层。
在对感光体进行充电时,用导电部件向其施加电压,所施加的电压优选为直流电压或通过将直流电压和交流电压叠加获得的电压。直流电压值取决于感光体需要的电势。直流电压优选为约50伏~2000伏,或约-50伏~约-2000伏。更优选为约100伏~约1500伏,或约-100伏~约-1500伏。当交流电压叠加在直流电压上时,峰值之间的电压通常为约400伏~约1800伏,优选为约800伏~约1600伏,更优选约1200伏~约1600伏。交流电压的频率通常为约50赫兹~约20000赫兹,优选约100赫兹~约5000赫兹。
曝光单元可以是以光源如半导体激光、发光二极管(LED)或液晶光闸采用成像方式照射感光体1-1的表面的光学装置。使用能够放射不相干光束的曝光装置除去电子照相感光体1-1的导电性基体和感光层之间的干涉条纹。
可以使用任何一种采用正常或反向的单组分显影剂或双组分显影剂的已知显影装置作为显影装置1-2。使用的调色剂的形状并没有特殊限制,但是考虑到图像质量和环保问题,优选是球形。该球形调色剂可以是平均形状系数(SF1)为约100~约150的调色剂,并优选为约100~约140,以获得高转印效率。平均形状系数SF1大于140的调色剂会降低转印效率,导致印刷样品的图像质量发生可目视观察到的恶化。
球形调色剂至少包含粘合剂树脂和着色剂。球形调色剂优选粒径为约2μm~约12μm的颗粒,更优选粒径为约3μm~约9μm的颗粒。
粘合剂树脂的实例包括以下物质的均聚物和共聚物:苯乙烯、单烯烃、乙烯基酯、α-亚甲基脂肪族单羧酸酯、乙烯基醚和乙烯基酮。粘合剂树脂的具体实例包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯和聚丙烯。粘合剂树脂还可以是聚酯、聚氨酯、环氧树脂、硅酮树脂、聚酰胺、改性松香和/或石蜡。
着色剂的典型实例包括例如磁铁矿和铁氧体的磁性粉末、炭黑、苯胺蓝、Calco油蓝、铬黄、群青、杜邦(Du Pont)油红、喹啉黄、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、孔雀绿乙二酸酯、灯黑、玫瑰红、C.I.(染料索引)颜料红48:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄17、C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3。
可以向球形调色剂内部添加或外部添加已知添加剂,如电荷控制剂、防粘剂和其它的无机微粒。
防粘剂的典型实例包括低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、由费-托(Fischer-Tropsch)合成得到的蜡、褐煤蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡和小烛树蜡。
可以使用任何已知的电荷控制剂,但是优选偶氮金属配合物、水杨酸金属配合物或包含极性基团的树脂型电荷控制剂。
其它无机微粒用于控制粉末流动性和电荷,优选平均初级粒径为小于或等于40nm的小粒径无机微粒。它们可以与大粒径无机微粒或有机微粒一起使用以降低粘着力。这些其它无机微粒选自已知的无机微粒。
小粒径无机微粒的表面处理有效地提高了其分散性和粉末流动性。
生产球形调色剂的方法并没有特殊限制,并且可以按照原样使用任何一种已知方法。具体地说,所述调色剂可以根据例如以下方法制得:捏合粉碎法;通过向根据捏合粉碎法得到的颗粒施加机械冲击力或热能来改变颗粒形状的方法;乳液聚合凝集法或溶解悬浮法。作为选择,通过使用由上述方法获得的球形调色剂作为核,使聚集的颗粒附着在该核上,并加热产物,可以生产具有核-壳结构的调色剂。如果将外部添加剂加入调色剂母粒,可以通过使用亨舍尔(Henschel)混合机或V型混合机混合球形调色剂和外部添加剂来生产调色剂。如果使用湿法生产球形调色剂,可以将外部添加剂加入在液态体系中的调色剂母粒。
此外,中间转印部件1-8可以由任何一种已知的导电热塑性树脂制成。导电热塑性树脂的实例包括聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂(PC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚对苯二酸亚烷基酯(PAT)、包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)/PC、ETFE/PAT和PC/PAT的包含导电材料的共混料。其中,优选使用包含了分散的导电材料的聚酰亚胺树脂,因为该树脂使中间转印体具有优异的机械强度。
导电材料的实例包括炭黑、金属氧化物和导电聚合物如聚苯胺。
如果中间转印体1-8是带,其厚度优选为约50μm~约500μm,更优选约60μm-约150μm,但是可以根据材料的硬度适当地选择。
如日本特开昭63-311263所述,包含分散的导电材料的聚酰亚胺树脂带可以通过以下方法制得:在聚酰亚胺前体溶液(聚酰胺酸)中分散约5重量%~约20重量%作为导电材料的炭黑,将该分散液供应至金属鼓,在其上铺展分散液,干燥所得物,使所得的膜从鼓上脱离,在高温下拉伸该膜以形成聚酰亚胺膜,并切割得到的薄膜成为合适尺寸的环形带。通常,通过以下方法成膜:将用于成膜的包含分散的导电材料的聚酰胺酸原液注入圆筒形模具,例如在约100℃~约200℃的温度下以约500~约2000rpm的转动速度旋转该模具(将该溶液离心)以形成膜,从模具上取下已经半固化的膜,将其缠绕在铁芯上,在300℃或更高的高温下进行将其转化为聚酰亚胺的反应(聚酰胺酸的环化反应),以使该膜完全固化。作为选择,也可以通过以下方法制备聚酰亚胺膜:将成膜用原液供应至金属片材,并在其上铺展该溶液以形成具有均匀厚度的层,类似于上述方法在约100℃~200℃的温度下加热该层以除去大部分溶剂,并逐步将温度升高到300℃或更高的高温。
中间转印部件1-8可以具有表面层。
为了进行反复使用,清洁单元1-6除去在转印步骤后残留在电子照相感光体1-1表面上的调色剂,并且在上述的图像形成方法中再次使用表面已经被该清洁装置清理的电子照相感光体1-1。如图1所示的清洁装置1-6是清洁刮刀,但也可以是刷或辊。该清洁装置优选为清洁刮刀。清洁刮刀是由例如聚氨酯橡胶、氯丁橡胶或硅酮橡胶制成的。
本发明的电子照相装置还可以具有电荷消除装置,如擦除用光束照射装置。当反复使用电子照相感光体时,电荷消除装置可以防止电子照相感光体上的残留电势被带入下一个成像循环,并进一步改善图像质量。
尽管图1显示了串列式彩色图像形成设备的实例,但本发明的图像形成设备也可以是仅配备有一个图像形成单元的设备,如单色图像形成设备或配备有旋转显影装置(也称为旋转显影机)的彩色图像形成设备。该旋转显影装置具有多个旋转并移动的显影单元,并且利用在印刷时需要朝向感光体的至少一个显影单元,在感光体上逐一形成具有所需颜色的至少一个调色剂图像。
另外,本发明中可以使用可从图像形成设备拆卸的处理盒,该处理盒中,将感光体和选自充电装置、显影装置、转印装置和清洁装置的至少一个装置集成在一起。在这种情况下,可以将感光体连接到驱动单元以控制感光体的外周表面的运转速度,由此使从充电到显影的周期可变。本发明的处理盒包含控制感光体外表面的控制器(例如驱动装置),但是也可以将该控制器从处理盒中分离出来,并安装在本发明的图像形成设备内。
实施例
在下文中,将参照实施例和对比例对本发明进行更加详细的描述,但是应当理解本发明决不限于这些实施例。
实施例1
将1.25重量份的硅烷偶联剂(KBM603,由Shin-Etsu Chemical生产)加入被搅拌的混合物,该混合物为100重量份的由Tayca Corporation生产的平均初级粒径为70nm且比表面积为15m2/g的氧化锌,和500重量份的四氢呋喃。将所得的混合物搅拌2小时。然后,在减压下蒸出四氢呋喃,将残余物在120℃焙烤3小时以得到用硅烷偶联剂表面处理的氧化锌颜料。
将由1.0重量份的茜素溶于10重量份的四氢呋喃的溶液加入被搅拌的100重量份经表面处理的氧化锌和500重量份四氢呋喃的混合物。将得到的混合物在50℃搅拌5小时。然后,在减压下过滤该混合物以收集添加有茜素的氧化锌,并且在减压下在60℃干燥该氧化锌以得到添加有茜素的氧化锌颜料。
混合60重量份添加有茜素的氧化锌颜料、13.5重量份的固化剂、封端异氰酸酯(SUMIDUR 3175,由Sumitomo Bayer Urethane Co.生产)、38重量份的以下溶液和25重量份甲基乙基酮,其中所述的溶液为由15重量份丁醛树脂(BM-1,由Sekisui Chemical Co.生产)溶于85重量份甲基乙基酮形成的溶液;并使用装有直径为1mm的玻璃珠的砂磨机将所得的混合物搅拌2小时,以得到分散液。将0.005重量份作为催化剂的二月桂酸二辛基锡和4.0重量份硅酮树脂颗粒(TOSPEARL 145,由GE ToshibaSilicones生产)加入分散液以得到用于底涂层的涂布液。采用浸涂法,将该涂布液施用于直径为30mm、长度为404mm且厚度为1mm的铝基体,并且使所得到的涂层在170℃干燥并硬化40分钟以形成厚度为25μm的底涂层。
然后,在底涂层上形成感光层。首先,使用装有直径为1mm的玻璃珠的砂磨机将以下混合物搅拌4小时,该混合物为15重量份的电荷产生材料即羟基镓酞菁、10重量份粘合剂树脂即氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(VMCH,由Nippon Unicar Co.,Ltd.生产)和200重量份乙酸正丁基酯,所述羟基镓酞菁经使用Cukα射线得到的X射线衍射光谱测定,至少在布拉格角(2θ±0.2°)7.3°、16.0°、24.9°和28.0°处具有衍射峰。将175重量份的乙酸正丁基酯和180重量份的甲基乙基酮加入所得的分散液,并搅拌所得的混合物,以得到用于电荷产生层的涂布液。采用浸涂法,将用于电荷产生层的涂布液施用于底涂层,并使所得的涂层在室温下干燥,以形成厚度为0.2μm的电荷产生层。
随后,充分混合1重量份四氟乙烯树脂颗粒、0.02重量份氟化接枝聚合物、5重量份四氢呋喃和2重量份甲苯,以得到四氟乙烯树脂颗粒悬浮液。然后,将4重量份电荷传输材料即N,N’-二苯基-N,N′-双(3-甲基苯基)-[1,1’]-联苯基-4,4’-二胺和6重量份双酚Z型聚碳酸酯树脂(粘度平均分子量:40000)混合并溶于23重量份四氢呋喃和10重量份甲苯。将氟乙烯树脂颗粒悬浮液加入至得到的溶液,并搅拌得到的混合物。然后,使用装备具有窄流道的渗透室(penetration chamber)的高压均化器(LA-33S,由Nanomizer Co.,Ltd.生产),在400kgf/cm2的高压下将该混合物反复搅拌6次以得到四氟乙烯树脂颗粒分散液。进一步地,将0.2重量份的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚加入该分散液,并搅拌所得的混合物以得到电荷传输层用涂布液。将该涂布液施用于电荷产生层,并使所得的混合物在115℃干燥40分钟以形成厚度为32μm的电荷传输层。由此,得到电子照相感光体。
将该电子照相感光体装载到由富士施乐公司生产的经改装的全彩色印刷机DOCUCENTRE COLOR 400,该印刷机具有接触式充电装置和中间转印装置。以-700V的充电电势,在从充电到显影的周期为300毫秒的低速模式下、所述周期为200毫秒的正常模式下以及所述周期为100毫秒的高速模式下进行测试印刷。这些测试得到的结果概括于表11。
实施例2~4
除了使用表11中所示的受体化合物材料分别代替实施例1中加入到由硅烷偶联剂表面处理的氧化锌的受体化合物之外,用与实施例1相同的方法制备电子照相感光体。结果概括于表11。
对比例1
除了不把受体化合物加入到由硅烷偶联剂表面处理的氧化锌之外,用与实施例1相同的方法制备电子照相感光体。结果概括于表11。
表11
受体化合物 | 图像质量缺陷 | 从充电到显影所花费的时间 | |||
低速模式300毫秒 | 正常模式200毫秒 | 高速模式100毫秒 | |||
实施例1 | 茜素 | 雾化 | 无 | 无 | 无 |
黑点 | 无 | 无 | 无 | ||
图像记忆 | 无 | 无 | 无 | ||
实施例2 | 1-羟基蒽醌 | 雾化 | 极少 | 无 | 无 |
黑点 | 极少 | 无 | 无 | ||
图像记忆 | 无 | 无 | 无 | ||
实施例3 | 红紫素 | 雾化 | 极少 | 无 | 无 |
黑点 | 极少 | 无 | 无 | ||
图像记忆 | 无 | 无 | 无 | ||
实施例4 | 2-氨基-3-羟基蒽醌 | 雾化 | 极少 | 无 | 无 |
黑点 | 极少 | 无 | 无 | ||
图像记忆 | 无 | 无 | 无 | ||
对比例1 | - | 雾化 | 明显 | 有一些 | 无 |
黑点 | 明显 | 有一些 | 无 | ||
图像记忆 | 明显 | 明显 | 有一些 |
Claims (18)
1.一种图像形成设备,该设备包括电子照相感光体、充电单元、曝光单元、显影单元、转印单元和控制器,该控制器控制所述电子照相感光体的外周表面的运转速度并由此使得从充电至显影的周期可变,其中:所述电子照相感光体包含底涂层和感光层;并且该底涂层包含其中添加了受体化合物的金属氧化物微粒;而且,该设备在使所述电子照相感光体的外周表面沿预定方向运转的同时,通过充电、曝光、显影和转印来形成图像。
2.如权利要求1所述的图像形成设备,其中,所述控制器控制所述电子照相感光体的外周表面的运转速度,使得该设备满足由下列公式(1)和(2)表示的条件,并且使得该设备能够在包括正常模式、低速模式和高速模式的多种控制模式之间变换操作:
T低≥(1/3)T 公式(1)
T高≤3T 公式(2)
其中,T表示在正常模式中从充电到显影的周期;T低表示在低速模式中从充电到显影的周期;T高表示在高速模式中从充电到显影的周期。
3.如权利要求1所述的图像形成设备,其中,所述受体化合物具有醌基。
4.如权利要求1所述的图像形成设备,其中,所述受体化合物具有蒽醌结构。
5.如权利要求1所述的图像形成设备,其中,所述受体化合物是选自蒽醌、羟基蒽醌、氨基蒽醌和氨基羟基蒽醌的一种或多种化合物。
6.如权利要求1所述的图像形成设备,其中,在添加所述受体化合物之前,采用偶联剂对所述金属氧化物微粒进行表面处理。
7.如权利要求1所述的图像形成设备,其中,所述金属氧化物微粒包含选自二氧化钛、氧化锌、氧化锡和氧化锆的一种或多种物质。
8.如权利要求1所述的图像形成设备,其中,所述充电单元是接触式充电装置,并且所述图像形成设备使该充电装置与所述电子照相感光体接触,从而对该电子照相感光体进行充电。
9.一种图像形成设备,该设备包括多个图像形成单元、转印单元和控制器,所述的多个图像形成单元均具有电子照相感光体、充电单元、曝光单元和显影单元,所述的控制器控制每个电子照相感光体的外周表面的运转速度并由此使得从充电至显影的周期可变,其中:所述电子照相感光体包含底涂层和感光层;该底涂层包含其中添加了受体化合物的金属氧化物微粒;而且,该设备在使所述电子照相感光体的外周表面沿预定方向运转的同时,通过充电、曝光、显影和转印来形成图像。
10.如权利要求9所述的图像形成设备,其中,所述的控制器控制电子照相感光体的外周表面的运转速度,使得该设备满足由下列公式(1)和(2)表示的条件,并且使得该设备能够在包括正常模式、低速模式和高速模式的多种控制模式之间变换操作:
T低≥(1/3)T 公式(1)
T高≤3T 公式(2)
其中,T表示在正常模式中从充电到显影的周期;T低表示在低速模式中从充电到显影的周期;和T高表示在高速模式中从充电到显影的周期。
11.如权利要求9所述的图像形成设备,其中,所述受体化合物具有醌基。
12.如权利要求9所述的图像形成设备,其中,所述受体化合物具有蒽醌结构。
13.如权利要求9所述的图像形成设备,其中,所述受体化合物是选自蒽醌、羟基蒽醌、氨基蒽醌和氨基羟基蒽醌的一种或多种化合物。
14.如权利要求9所述的图像形成设备,其中,在添加所述受体化合物之前,采用偶联剂对所述金属氧化物微粒进行表面处理。
15.如权利要求9所述的图像形成设备,其中,所述金属氧化物微粒包含选自二氧化钛、氧化锌、氧化锡和氧化锆的一种或多种物质。
16.如权利要求9所述的图像形成设备,其中,所述充电单元是接触式充电装置,所述图像形成设备使该充电装置与所述电子照相感光体接触,从而对该电子照相感光体进行充电。
17.如权利要求16所述的图像形成设备,其中,所述转印单元具有中间转印部件,并将所述电子照相感光体的外周表面上形成的调色剂图像转印到所述中间转印部件,然后将该调色剂图像从所述中间转印部件转印到图像接受介质。
18.一种可从图像形成设备拆卸的处理盒,该设备在使电子照相感光体的外周表面沿预定方向运转的同时,通过充电、曝光、显影和转印来形成图像,该处理盒包括:电子照相感光体;控制器,该控制器控制电子照相感光体外周表面的运转速度并由此使得从充电到显影的周期可变;以及选自充电单元、显影单元、转印单元和清洁单元中的至少一个单元,其中:
所述电子照相感光体包含底涂层和感光层;并且该底涂层包含其中添加了受体化合物的金属氧化物微粒。
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