专利名称：电子照相光电导体的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电子照相装置(如打印机和复印机)的电子照相光电导体(也简称为光电导体)。具体涉及对含有机材料作为主要组分的光敏层的材料组分进行改进。
光电导体的基本结构由导电基片和具有光敏作用叠合在基片上的光敏层组成。近年来，出于材料选择的灵活性、高的导电率和安全上的考虑，积极研究和开发了使用有机物质作为产生电荷和转移电荷的功能组分的有机光电导体，并且这种光电导体已经用于复印件和打印机上。
要求光电导体具有在黑暗中保持表面电荷，受光后产生电荷并转移产生的电荷的功能。已知的光电导体包括集这些功能于一层光敏层中的所谓的单层型光电导体，以及带有主要受光产生电荷的电荷产生层和用于在黑暗中保持表面电荷并且受光转移产生的电荷的电荷转移层的所谓功能独立叠层型光电导体。
近来，主要采用的是这种功能独立叠层型光电导体，它包括电荷产生层和电荷转移层叠合而成的光敏层，所述电荷产生层是含有溶解和分散在有机溶剂中的有机颜料的电荷产生材料以及粘合剂树脂形成的涂料液涂覆形成的，所述电荷转移层是含溶解和分散在有机溶剂中的有机低分子量化合物的电荷转移材料和粘合剂树脂形成的涂料液涂覆而成的。
但是，目前使用的有机光电导体不能使光电导体具有所需的所有特征。具体地说，在带电和光辐照后具有高残留电位的光电导体会使图象质量下降，从而造成复印机或打印机层次和分辨率下降的问题。
据认为产生残留电位机理如下当使光电导体带电并使其受光辐照时，光电导体表面的电荷减少并且厚度方向的电场下降，这意味着电荷转移能力下降。因此电荷积聚在电荷产生层和电荷转移层之间的界面上并积聚在电荷转移层中，从而不能彻底消除表面电荷。因此，保留在光电导体表面上的电荷产生残留电位。
因此本发明的目的是提供一种光电导体，它具有低的残留电位并能防止图象质量下降，从而产生优良的图象。
针对上述机理本发明的发明人经过大量研究来解决上述问题，发现在电荷转移层上存在特殊的吸电子化合物能消除电荷产生层和电荷转移层之间界面上以及在电荷转移层中的残留电位，从而降低残留电位。本发明就是在该发现的基础上完成的。
解决上述问题的本发明光电导体包括导电基片和在该导电基片上的光敏层，所述光敏层包括下式(Ⅰ)表示的化合物 其中，各个R1和R2各自表示任选地具有取代基的芳族烃基、任选地具有取代基的脂族烃基、或者用式(Ⅰa)表示的多环芳环、或者也用式(Ⅰa)表示的杂环，所述取代基选自羟基、氰基、硝基、卤原子，式(Ⅰ)中X表示单键、O、CO或COO。式(Ⅰa)中Y表示用于形成多环芳环或杂环的残基。 较好的是，本发明光电导体包括含有依次叠合的电荷产生层和电荷转移层的光敏层，所述电荷转移层含有式(Ⅰ)表示的化合物。
较好的是，所述脂族烃基的碳原子数为1-10。
下面参照具体实例说明本发明。
图1是本发明光电导体基本结构的一个例子的剖面图。
图1光电导体是一种带负电荷的功能独立的叠层型光电导体，它包括导电基片1，底涂层2、由依次叠合的电荷产生层4和电荷转移层5组成的光敏层3。尽管参照叠层型光电导体的例子对本发明进行详细描述，但是本发明不限于该例子的描述。
导电基片1作为光电导体的电极，还作为构成光电导体的其它层的支承体。基片1可具有圆柱形、平面形或薄膜形的形状，并可由金属或合金(如铝、不锈钢或镍)或者经表面处理以便具有适当导电性的玻璃或树脂制成。
可根据需要形成由树脂作为主要组分或者氧化物薄膜(如耐酸铝)的层制成的底涂层2，以控制由导电基片注入光敏层中的电荷，掩盖基片的表面缺陷并改进光敏层与基片之间的粘合性。作为底涂层的树脂材料可选自绝缘聚合物，如酪蛋白、聚乙烯醇、聚酰胺、蜜胺、纤维素，以及导电聚合物，如聚噻吩、聚吡咯或聚苯胺，以及适合与这些聚合物混合在一起的材料。底涂层还可含有金属氧化物，如二氧化钛或氧化锌。
用于受光产生电荷的电荷产生层4是在真空中沉积作为电荷产生材料的有机光电导物质，或者涂覆电荷产生材料的粉末分散在树脂粘合剂中形成的涂料液而制得的。要求电荷产生层高效地产生电荷并具有良好的将产生的电荷注入电荷转移层5的能力。也就是说，要求电荷的注射与电场无关，并且即使在低电场下也能注射电荷。电荷产生材料可选自由式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-6)表示的酞菁化合物、由式(Ⅱ-7)-(Ⅱ-24)表示的偶氮化合物，由式(Ⅱ-25)-(Ⅱ-32)表示的二苯并芘二酮(anthanthron)化合物和这些化合物的衍生物。用于电荷产生层的树脂粘合剂可选自聚酯树脂、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇乙酰基乙缩醛、聚乙烯醇缩丙醛(propional)、聚乙烯醇缩丁醛、苯氧基树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、纤维素酯、纤维素醚和这些材料合适的混合物。
在电荷产生层中电荷产生材料相对于树脂粘合剂量的含量为每10重量份树脂粘合剂5-500重量份，较好10-100重量份。电荷产生层的膜厚度取决于电荷产生材料的吸光系数，一般控制在不超过5微米，较好不超过1微米。 电荷转移层5包括电荷转移材料、树脂粘合剂和本发明通式(Ⅰ)表示的化合物。由式(Ⅰ)表示的化合物的具体例子由式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-26)表示 电荷转移材料可选自腙化合物、丁二烯化合物、二元胺化合物、吲哚化合物、二氢吲哚化合物、茋化合物、二茋(distilbene)化合物以及这些化合物的任何合适的混合物。这些电荷转移材料的具体例子可参见式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-12)。用于电荷转移层的粘合剂树脂可选自聚碳酸酯树脂(如双酚A型、双酚Z型或双酚A-联苯(bisphenyl)共聚物)、聚苯乙烯树脂、聚亚苯基树脂和这些物质的任何合适的混合物。这些粘合剂树脂的具体例子可参见式(Ⅳ-1)-(Ⅳ-7)。电荷转移层中电荷转移材料相对粘合剂树脂量的含量为每100重量份树脂粘合剂2-80重量份，较好为3-70重量份。电荷转移层的膜厚较好为3-50微米，更好为15-40微米，以保持实际有效的表面电位。
当根据本发明将式(Ⅰ)的化合物加入电荷转移层时，该化合物的含量通常控制在每100重量份的电荷转移材料0.1-10重量份，较好为0.2-1.0重量份。在光敏层是由单一层组成的单层型光电导体的情况下，式(Ⅰ)化合物的含量控制在按光敏层固体总含量计1-50重量％，较好为5-20重量％。
底涂层2或电荷转移层5还可含有添加剂，如用于改进抗环境影响的化学稳定性和抗光危害的稳定性的抗氧剂和紫外光吸收剂。这种添加剂的具体例子可参见式(Ⅴ-1)-(Ⅴ-45)。当将添加剂加入电荷转移层时，按100重量份电荷转移材料计其含量为0.01-10重量份，较好为0.01-0.5重量份。 光敏层还可含有硅油或碳氟化合物油，以改进形成的膜的平整性或润滑性。
另外，根据需要可形成表面保护层(图1中未显示)以改进抗环境气体的化学稳定性并提高机械强度。表面保护层是由具有化学稳定性和抗机械应力的耐久性的材料制成的，并要求以最小损失透射电荷产生层感受到的光。
本发明单层型光电导体中光敏层需要含有通式(Ⅰ)表示的化合物以及电荷产生材料和电荷转移材料。但是，可以与上述叠层型光电导体相似的方式适当地选用单层型光电导体各层的其它材料和结构。
实施例下面将参照本发明的实施例更详细地描述本发明。
实施例1制造有机光电导体以评价电子照相特性。
首先，通过涂料液的蘸涂并在100℃干燥30分钟，在作为导电基片的铝圆柱体的外表面上形成厚约3微米的底涂层。用于底涂层的涂料液是将5重量份醇溶性尼龙(CM 8000，购自Toray Industries Co.,Ltd)和5重量份经氨基硅烷处理的二氧化钛细粒溶解和分散在90重量份甲醇中制得的。
通过蘸涂涂料液并在80℃干燥30分钟在该底涂层上形成厚约0.3微米的电荷产生层。作为电荷产生层的涂料液是将1重量份式(Ⅱ-1)的无金属酞菁(电荷产生材料)和1.5重量份聚乙烯醇缩丁醛树脂(S-LEC KS-1,Sekisui ChemicalCo.,Ltd制)(树脂粘合剂)溶解并分散在60重量份二氯甲烷中制得的。
通过涂覆涂料液并在90℃干燥60分钟在电荷产生层上形成厚约17微米的电荷转移层。用于电荷转移层的涂料液是将80重量份式(Ⅲ-11)表示的茋化合物(电荷转移材料)、120重量份式(Ⅵ)的聚碳酸酯树脂(树脂粘合剂)和0.5重量份式(Ⅰ-1)的羧酸酯和适量的式(Ⅴ-32)表示的抗氧剂溶解在600重量份二氯甲烷中制得的。 实施例2用与实施例1相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例2中用化合物(Ⅰ-2)代替实施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
实施例3用与实施例1相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例3中用化合物(Ⅰ-4)代替实施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
实施例4用与实施例1相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例4中用化合物(Ⅰ-6)代替实施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
实施例5用与实施例1相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例5中用化合物(Ⅰ-7)代替实施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
实施例6用与实施例1相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例6中用化合物(Ⅰ-8)代替实施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
实施列7用与实施例1相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例7中用式(Ⅲ-8)的二元胺化合物代替实施例1中使用的电荷转移材料。
实施例8用与实施例7相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例8中用化合物(Ⅰ-2)代替实施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
实施例9用与实施例7相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例9中用化合物(Ⅰ-4)代替实施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
实施例10用与实施例7相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例10中用化合物(Ⅰ-6)代替实施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
实施例11用与实施例7相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例11中用化合物(Ⅰ-7)代替实施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
实施例12用与实施例7相同的方法制得有机光电导体，但是在实施例12中用化合物(Ⅰ-8)代替实施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
比较例1用与实施例1相同的方法制得有机光电导体，但是在比较例1中不使用实施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
比较例2用与实施例7相同的方法制得有机光电导体，但是在比较例2中不使用实施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
光电导体的评价用下列方法评价各实施例和比较例试样的电子照相特性。
在旋转光电导鼓的同时在黑暗中使其带电至-650V。在带电并停止旋转后5秒测定电荷保持率Vk5。接着，连续照射该鼓表面并测定表面电位由-600V降至-300V过程中辐照的光能量，记为灵敏度E1/2，并将表面电位由-600V降至-100V过程中辐照的光能量记为灵敏度E100。同时，测定辐照光能量为2.5μJ/cm2时的表面电位，作为残余电位Vr2.5。测定结果列于表1。
表1
由表1可见，与不含通式(Ⅰ)化合物的比较例1相比，本发明在电荷转移层中含通式(Ⅰ)化合物的实施例1-6有效地降低了残留电位。同样，与不含式(Ⅰ)化合物的比较例2相比，本发明含该化合物的实施例7-12降低了残留电位。
上述实施例例举了使用酞菁化合物并用于激光打印机的光电导体。除了上述类型的光电导体以外，还确认当将式(Ⅰ)化合物加至电荷转移层后，用于类似的复印机的光电导体、数码复印机的光电导体和传真机的光电导体中的残留电位也得到有效地下降。
如上所述，本发明提供一种有机光电导体，它能有效地降低残留电位，从而得到优良的图象质量。
权利要求
1．一种电子照相光电导体，它包括导电基片；和在该导电基片上的光敏层，所述光敏层包括下式(Ⅰ)表示的化合物 其中，各个R1和R2各自选自任选地具有取代基的芳族烃基、任选地具有取代基的脂族烃基、用式(Ⅰa)表示的多环芳环、和用式(Ⅰa)表示的杂环基团，式(Ⅰa)中Y表示用于形成多环芳环或杂环的残基，所述取代基选自羟基、氰基、硝基和卤原子，式(Ⅰ)中X选自单键、O、CO或COO，
2．如权利要求1所述的电子照相光电导体，其特征在于所述光敏层包括叠合在所述导电基片上的电荷产生层，以及叠合在所述电荷产生层上的电荷转移层，所述电荷转移层含有式(Ⅰ)表示的化合物。
全文摘要
一种电子照相光电导体,在带电并光线辐照以后,它表现出低的残留电位,有助于形成高质量图象。它包括导电基片和在基片上的光敏层,光敏层包括式(Ⅰ)化合物。其中,R
文档编号G03G5/047GK1312491SQ0111121
公开日2001年9月12日 申请日期2001年3月7日 优先权日2000年3月7日
发明者竹嶋基浩, 锅田修 申请人:富士电机影像器材有限公司