成像设备的制作方法

文档序号:2740431阅读:112来源:国知局
专利名称:成像设备的制作方法
技术领域
本发明涉及成像设备。
背景技术
形成彩色图像或单色图像的复印机或印刷机等成像设备是以往已知 的利用电子照相方式的成像设备。
在这样的成像设备中,存在由环境变化、随时间的变化或使用状况 的变化而导致发生图像浓度的波动或变化的情况。因此,公知有为了控 制图像浓度的波动而通过设置浓度传感器来调节图像浓度的技术,还已 知有抑制图像传感器的浓度检测精度的下降的技术(参见,例如日本特开
2003-21919、特开2003-322985和特开平8-44122)。
例如,根据日本特开2003-21919所公开的技术,采用了在导电性支
持体上具有包含粘合剂树脂和颗粒的底层以及感光层的电子照相感光体, 并且设定此电子照相感光体的表面相对于波长在特定波长范围(800 nm
1300 nm)内的光的乱反射率为50% 65%。结果,由浓度传感器所检测到 的电子照相感光体表面上的浓度(视为浓度控制的基准浓度)被定义为中 间浓度,通过使用中间浓度作为基准浓度来校准浓度传感器,从而抑制 了图像传感器的浓度检测精度的下降。
另外,根据日本特开2003-322985所公开的技术,在由多个电子照 相感光体构成的成像设备中,至少一个电子照相感光体的构成中含有在 红外线区域具有光吸收范围的光感应性染料。具体而言,通过将光感应 性染料包含在电子照相感光体的电荷输送层、电荷产生层、导电层和底 层中的至少一层中从而实现此构成。在日本特开2003-322985所述的浓度
传感器中,尽管基于照射到电子照相感光体上的红外光的反射光检出了 浓度,但是因为电子照相感光体的构成中含有光感应性染料,来自从浓
度传感器照射的光的反射光具有半色调浓度。因此,通过使用半色调浓 度作为基准浓度来校准浓度传感器,抑制了由浓度传感器检测到的浓度 检测精度的下降。
日本特开平8-44122教导了在成像设备中使用浓度检测装置来检测 转印到转印辊上的浓度检测图案的浓度。通过使转印辊的颜色为白色(类 似于记录介质的颜色)并与对转印辊上的浓度检测图案的浓度的检测相结 合,能够实现高精度浓度控制。

发明内容
已知可以通过将未形成调色剂图像的区域的浓度校正为半色调浓度 或类似于最终转印的记录介质的浓度来提高浓度检测精度。在此技术中, 所要担心的是,随着时间的变化或者环境变动,形成了调色剂图像作为 测定对象的电子照相感光体或者转印辊的表面会发生磨损,由此可能导 致浓度传感器的浓度检测精度下降。
本发明的一个方案的第一实施方式是一种成像设备,所述成像设备
包含
图像保持部件,所述图像保持部件包含
基体,所述基体的表面对第一波长的光的正反射率为约30% 约
95%;和
底层,所述底层对所述第一波长的光的每单位层厚的透光率为约
50%以上(本文中的"以上"或"以下"均含本数);以及感光层,对于
与所述第一波长不同的第二波长的光,所述感光层具有吸收性,所述底
层和所述感光层依次层积在所述基体上;
带电单元,所述带电单元使所述图像保持部件带电; 潜像形成单元,所述潜像形成单元通过用所述第二波长区域内的第
二波长的光使经所述带电单元而带电的所述图像保持部件曝光从而在所
述图像保持部件上形成静电潜像;
显影单元,所述显影单元使用调色剂将所述静电潜像显影并在所述
图像保持部件上形成与所述静电潜像相对应的调色剂图像;
测定单元,所述测定单元包含
照射单元,所述照射单元将所述第一波长的光照射到所述图像 保持部件上;和
检测单元,所述检测单元检测通过来自所述照射单元的光的照 射而产生的反射光,并基于由所述检测单元所检测到的反射光来测定在 所述图像保持部件上形成的所述调色剂图像的浓度;和
控制单元,所述控制单元控制所述潜像形成单元以便所述潜像形成 单元形成与预定浓度的图像相对应的静电潜像,并且基于由所述测定单 元所获得的所述调色剂图像的浓度的测定结果,控制选自以下参数中的
至少一个参数通过所述带电单元使所述图像保持部件带电时的带电电 位;通过所述潜像形成单元使所述图像保持部件曝光时的曝光量;和通 过所述显影单元将所述调色剂显影时的显影电位,从而使得由所述测定 单元所获得的测定结果基本上等于所述预定浓度。
本发明的该方案的第二实施方式为如第一实施方式所述的成像设
备,其中,所述基体的表面对所述第一波长的光的正反射率为约35% 约90%。
本发明的该方案的第三实施方式为如第一或第二实施方式所述的成 像设备,其中,所述基体的表面对所述第一波长的光的正反射率为约 40% 约85%。
本发明的该方案的第四实施方式为如第一至第三实施方式中任一项 所述的成像设备,其中,所述底层对所述第一波长的光的每单位层厚的 透光率为约50% 约95%。
本发明的该方案的第五实施方式为如第一至第四实施方式中任一项 所述的成像设备,其中,所述底层对所述第一波长的光的每单位层厚的 透光率为约60% 约95%。
本发明的该方案的第六实施方式为如第一至第五实施方式中任一项 所述的成像设备,其中,所述底层对所述第一波长的光的每单位层厚的 透光率为约70% 约95%。
本发明的该方案的第七实施方式为如第一至第六实施方式中任一项
所述的成像设备,其中,所述图像保持部件整体对所述第一波长的光的
正反射率为约30%以下。
本发明的该方案的第八实施方式为如第一至第七实施方式中任一项 所述的成像设备,其中,所述图像保持部件整体对所述第一波长的光的
正反射率为约25%以下。
本发明的该方案的第九实施方式为如第一至第八实施方式中任一项 所述的成像设备,其中,所述图像保持部件整体对所述第一波长的光的 正反射率为约20%以下。
本发明的该方案的第十实施方式为如第一至第九实施方式中任一项 所述的成像设备,其中,所述底层满足以下不等式(l)所示的关系
不等式(l) Y>X/4.5
其中,X表示所述底层对所述第一波长的光的每单位层厚的透光率 (%), Y表示所述底层的厚度Oim)。
本发明的该方案的第十一实施方式为如第一至第十实施方式中任一 项所述的成像设备,其中,所述底层还包含填料。
本发明的该方案的第十二实施方式为如第十一实施方式所述的成像 设备,其中,所述填料为金属氧化物颗粒。
本发明的该方案的第十三实施方式为如第十二实施方式所述的成像 设备,其中,所述金属氧化物颗粒包含选自由氧化锌、氧化钛和氧化锡 组成的组中的至少一种化合物。
本发明的该方案的第十四实施方式为如第一至第十三实施方式中任 一项所述的成像设备,其中,当用所述第一波长的光照射所述感光层时, 所述感光层的吸光度低于所述感光层的最大吸收波长处的吸光度的约 1/10。
本发明的该方案的第十五实施方式为如第一至第十四实施方式中任 一项所述的成像设备,其中,所述基体的表面的所述正反射率为通过测 定所述基体对所述第一波长的光的全反射率和漫反射率并通过将所述全 反射率减去所述漫反射率来计算二者之差而获得的正反射率(%)。
本发明的该方案的第十六实施方式为如第一至第十五实施方式中任
一项所述的成像设备,其中,所述底层还包含相对于所述底层的总体积
的约5体积% 约70体积%的量的填料。
本发明的该方案的第十七实施方式为如第一至第十六实施方式中任 一项所述的成像设备,其中,所述填料的量相对于所述底层的总体积为 约5体积% 约60体积%。
第一实施方式的成像设备提供了抑制图像保持部件上的调色剂图像 浓度的检测精度下降并且能够抑制画质劣化的效果。
第十实施方式的成像设备提供了容易调节底层对于从照射单元照射 的第一波长的光的透光率的效果。
第十一实施方式的成像设备提供了由底层贡献的容易调节底层对于 从照射单元照射的第一波长的光的透光率的效果。


图1为显示本实施方式的成像设备的一个方案的构成示意图; 图2为显示本实施方式的成像设备上设置的浓度测定装置的一个方 案的示意图3为显示本实施方式的成像设备中的感光体的一个实例的截面示 意图;禾口
图4为显示感光体中的带电电位、曝光电位和显影电位的示意图。
具体实施例方式
如图1所示,作为本发明的成像设备的一个示例性实施方式的成像 设备10设有感光体12。将感光体12设置成可在预定方向(图1中箭头A 方向)旋转。在感光体12周围,沿感光体12的旋转方向(图1中箭头A 方向)依次设置带电装置14、曝光装置18、显影装置20、浓度测定装置 22、转印装置24、清洁装置26和除电装置28。
带电装置14对应于本发明的成像设备的带电单元,感光体12对应 于本发明的成像设备的图像保持部件。该示例性实施方式的曝光装置18 对应于本发明的成像设备的潜像形成单元,显影装置20对应于本发明的
成像设备的显影单元,浓度测定装置22对应于本发明的成像设备的测定 单元。
感光体12的具体构成如下所述,如图3所示,其具有在导电性基体 7上设置至少底层2和感光层3的构成。在感光体12上,经配置,导电 性基体7的表面对于预定第一波长的光的正反射率为约30% 约95%。
底层2被调节为对于第一波长的光的每单位层厚的透光率为约50% 以上。另外,感光层3对于第一波长的光不具有吸收性,其对于与第一 波长不同的第二波长的光具有吸收性。
此处的表述"具有吸收性"指当特定波长(本实施方式中的第一波长 或第二波长)的光照射时吸光度为最大吸收波长处的吸光度的约1/10以 上。
类似地,此处的表述"不具有吸收性"指当特定波长(本实施方式中 的第一波长或第二波长)的光照射时吸光度低于最大吸收波长处的吸光度 的约1/10。
本发明的此示例性实施方式中的吸光度定义为用待测波长的光照射 对象时由分光光度计所测得的值。
带电装置14将使感光体12的表面带电而达到预定带电电位。带电 装置14具有包含带电器14B和电源14A的构成。带电器14B与电源14A 电连接,将使感光体12的表面带电而达到与电源14A供给的电力相对应 的带电电位。
任何公知带电器都可以用作带电器MB。在带电器为接触式的情况 中,可用辊、刷、磁刷和刀片等,在其为非接触式的情况中,可用电晕 管或栅极式电晕管(scorotron)等。
接触式带电是通过将电压施加到与感光体的表面相接触的导电性部 件来使感光体的表面带电。可以将任何形状用于导电性部件,其实例包 括刷状、刀片状、针式电极状或辊状导电性部件等。其特别优选例包括 辊状导电性部件。通常,辊状部件由芯材、形成于芯材上的弹性层和形 成于弹性层上的电阻层构成。另外,必要时,可以在电阻层的外侧设置 保护层。用导电性部件使感光体12带电的方法包括将电压施加至导电性部 件。所施加的电压优选为直流电压或叠加有交流电压的直流电压。在施 加电压为直流电压的情况中,要施加的电压的范围取决于感光体所需要
的带电电位,优选为正向或负向的约50V 约2,000 V,特别是约100 V 1,500 V。在叠加有交流电压的情况中,峰间电压为约400V 约1,800V, 优选为约800 V 约1,600 V,更优选为约1,200 V 约1,600 V。交流电 压的频率通常为约50 Hz 约20,000 Hz,优选为约100 Hz 约5,000 Hz。
曝光装置18通过用具有能够被感光体12的感光层吸收的波长的光 使通过带电装置14而带电的感光体12曝光,从而在感光体12上形成与 要通过成像设备IO形成的图像的图像数据相对应的静电潜像。
在本发明的示例性实施方式中,如说明书中所述,由于感光体12的 感光层3对于第二波长的光具有吸收性,所以曝光装置18能够通过用第 二波长的光使感光体12曝光来形成静电潜像。
可以将任何公知曝光装置用作曝光装置18,只要其能够用第二波长 的光使感光体12曝光即可。能够用光源进行所需成像式曝光的光学系统 装置可以用作曝光装置18,其实例包括半导体激光器、LED(发光二极管) 和液晶光闸等。具体而言,当使用能够用非相干光曝光的曝光装置18时, 可以防止在感光体12的导电性基体7与感光层3之间产生干涉条纹。
任何能够照射出第一波长的光(感光体12对其具有吸收性)的光源 都可以用作用于通过曝光装置18使感光体12的表面曝光的光源。光源 可以根据感光体12上的感光层3的结构来选择。光源的实例包括半导体 激光器和能够多束输出的面发光型激光光源。
显影装置20(详情见后文所述)能够使用调色剂将静电潜像显影,从 而形成与感光体12上的静电潜像相对应的调色剂图像。
显影装置20构成如下,其具有用于负载储存的调色剂并将负载的 调色剂供给至感光体12的表面上的显影辊20B;和用于将显影偏压施加 到显影辊20B的显影偏压施加部20A。
至于显影装置20,可用任何公知显影装置20。至于显影法,可用由 载体和调色剂构成的双组分显影法、仅由调色剂构成的单组分显影法和
为了改善显影性或其他特性而添加其他成分的情况时的所有其他显影 法。
浓度测定装置22检测形成于感光体12上的调色剂图像的浓度。 "调色剂图像的浓度"表示每单位面积的调色剂的显影量(感光体12 负载的每单位面积调色剂量)。换句话说,每单位面积调色剂量增加越多, 检出的调色剂图像浓度越高。
如图1所示,浓度测定装置22设置在从设有显影装置20的位置起 的感光体12的旋转方向(图1中箭头A的方向)的下游侧,且位于从设有 转印装置24的位置起的感光体12的旋转方向的上游侧,并且设置在可 检出感光体12上负载的调色剂图像的浓度的位置处。
如图2所示,浓度测定装置22由用于将光照射到感光体12上的发 光元件22A、用于检测发光元件22A照射的光的反射光强度的光传感元 件22B和演算部22C构成。
因此,浓度测定装置22对应于本发明的成像设备的测定单元,发光 元件22A对应于照射单元,光传感元件22B对应于检测单元。
发光元件22A适合具有能够将第一波长的光(感光体12的感光层3 对其不具有吸收性,而底层2对其显示50%以上的透光率)照射到感光 体12上的构成,可采用公知光源和用于向此光源增加指向性的光学透镜 的组合等。
至于光传感元件22B,其适合具有能够对由发光元件22A照射的光 (本发明的一个示例性实施方式中的第一波长的光)具有吸收性且产生充 分的光电流的构成,可采用公知光传感元件,例如光电二极管或光晶体 管等。
演算部22C以能够传输和接收信号的方式连接到光传感元件22B, 并基于光传感元件22B检出的反射光强度来演算调色剂浓度。
从发光元件22A照射的光经感光体12上负载的调色剂40而产生的 反射光强度和在感光体12上未负载调色剂40的区域产生的反射光强度 显示出彼此不同的值。另外,当感光体12上负载的每单位面积调色剂量 不同时,从发光元件22A照射的光所产生的反射光强度根据每单位面积
负载的调色剂量而显示出不同值。
因此,在演算部22C中,预先将光传感元件22B对感光体12上未 负载调色剂40的区域的反射光强度的测定结果存储作为基准反射强度, 基于基准反射强度与在感光体12上形成调色剂图像后由光传感元件22B 检出的反射光强度之差来演算调色剂图像的浓度。
用于获得调色剂图像的浓度的演算可以如下进行,例如,预先存储 浓度信息,此浓度信息表示与差分信息相对应的调色剂浓度,此差分信 息指示预先存储的基准反射强度与光传感元件22B检出的反射光强度的 每单位面积强度之差;并读取浓度信息,该浓度信息对应于光传感元件 22B检出的反射光强度的每单位面积强度与基准反射强度之差的差分信 息;最终计算出调色剂浓度。用于演算调色剂浓度的方法不局限于此, 其实例还包括以下方法预先存储用于基于基准反射强度和与基准反射 强度的差分信息来演算调色剂浓度的计算式;并根据计算式算出调色剂 浓度。
如上所述,浓度测定装置22的构成为能够基于通过将第一波长的光 (感光体12的感光层3对其不具有吸收性而底层对其显示出约50%以上 的每单位层厚的透光率)照射到感光体12而产生的反射光强度来测定感 光体12上负载的调色剂图像的浓度。
转印装置24将感光体12上的调色剂图像转印到记录介质27上。 转印装置24构成如下,其具有转印辊24B,该转印辊24B夹持并 传送位于感光体12与此辊本身之间的记录介质27,并形成用于将感光体 12上的调色剂图像输送(转印)到记录介质27 —侧上的电场;以及转印偏 压施加部24A,该转印偏压施加部24A用于将转印偏压施加到转印辊 24B。
任何公知转印装置都可以用作转印装置24。在转印装置为接触式转 印装置的情况中,可用辊状、刷状、磁刷状或刀片状转印装置等,在其 为非接触式转印装置的情况中,可用电晕管、栅极式电晕管或针式电晕 管(pincorotron)等。转印也可以在压力下或者压力与热的组合下进行。
储存于记录介质供给部(未示出)上的记录介质27通过传送辊(未示
出)等进行传送,从而传送到感光体12与转印装置24彼此面对的区域, 在夹持于感光体12与转印装置24之间的同时传送记录介质27,最终将 感光体12上的调色剂图像转印到记录介质27。
另外,在本发明的一个示例性实施方式中,尽管在夹持于感光体12 与转印装置24之间的同时传送记录介质27从而最终将感光体12上的调 色剂图像转印到记录介质27,但是成像设备10不局限于此实施方式,也 可以在将形成于感光体12上的调色剂图像转印到如中间转印带等中间转 印体(未示出)上之后将转印到中间转印体上的调色剂图像进一步转印到 记录介质27上。
至于中间转印体,可用常规的公知导电性热塑性树脂。导电性热塑 性树脂的实例包括含有导电剂的聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯(PC)、聚偏二 氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸亚烷基酯(PAT)、如乙烯-四氟乙烯共聚物 (ETFE)/PC、 ETFE/PAT或PC/PAT等共混材料。其中,从机械强度优良的 角度考虑,优选采用其中分散有导电剂的聚酰亚胺树脂。至于导电剂, 可用如炭黑、金属氧化物或聚苯胺等导电性聚合物。另外,中间转印体 可以具有表面层。
在将调色剂图像2转印至记录介质27上之后,清洁装置26除去残 留在感光体27上的如调色剂或纸粉等异物。优选清洁装置26具有磁刷、 导电性纤维刷或刮刀等作为清洁部。
除电装置28除去感光体12的残留电荷。
由于感光体12(其本身所负载的调色剂图像由转印装置24转印到记 录介质27上,其表面上的异物通过清洁装置26除去)沿旋转方向(图1中 箭头A的方向)的旋转,在通过除电装置28除去残留电荷之后不久,再 次通过带电装置14使感光体12带电。
另外,成像设备10具有将转印至记录介质27上的调色剂图像定影 的定影装置30。任何公知定影单元都可以用作定影装置30。
当记录介质27(通过转印装置24在其上转印有调色剂图像)通过传送 辊(未示出)等被传送到定影装置30时,将通过定影装置30使记录介质 27上的调色剂图像定影,并且将达到在记录介质27上形成图像的状态。
形成有图像的记录介质27将通过传送辊(未示出)等被传送到成像设备10 的外部。
下面将对设置在成像设备10中的感光体12进行详细说明。
如上所述,感光体12通过在导电性基体7上层积底层2和感光层3 而构成,对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长的光, 所述底层2的每单位层厚的透光率为约50%以上,对于第一波长的光, 所述感光层3不具有吸收性,但对于从曝光装置18照射的与第一波长不 同的第二波长的光,所述感光层具有吸收性,对于从浓度测定装置22的 发光元件22A照射的第一波长的光,所述导电性基体7其本身的表面的 正反射率为约30% 约95%。
如上所述,对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长 的光,所述导电性基体7的表面的正反射率为约30% 约95%,优选为 约35% 约90%,特别优选为约40% 约85%。
当所述导电性基体7对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的 第一波长的光的表面的正反射率低于约30%时,所入射的反射光的强度 将达不到能被浓度测定装置22的光传感元件22B检出为浓度的程度,因 此有可能发生调色剂浓度的测定精度下降。
另外,当所述导电性基体7对于从浓度测定装置22的发光元件22A 照射的第一波长的光的表面的正反射率超过约95%时,所入射的反射光 的强度将超出浓度测定装置22的光传感元件22B所能检出为浓度的程 度,因此也有可能发生调色剂浓度的测定精度下降。
此外,在本发明的一个示例性实施方式中,所述导电性基体7对于 从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长的光的表面的正反射 率如下测定。即,通过COLOR ANALYZER TYPE 607(商品名,由日立 制作所(株)制造)将作为测定对象的第一波长的光照射到导电性基体7, 测定导电性基体7对于第一波长的光的全反射率和漫反射率,并通过从 全反射率减去漫反射率来计算二者之差,此差值被定义为正反射率(%)。
所述底层2对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长 的光的每单位层厚的透光率为约50%以上,优选为约50% 约95%,更
优选为约60% 约95%,特别优选为约70°/。 约95%。
当底层2对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长的 光的每单位层厚的透光率低于约50%时,所入射的反射光的强度达不到 能被浓度测定装置22的光传感元件22B检出为浓度的程度,因此有可能 发生调色剂浓度的测定精度下降。当底层2对于从浓度测定装置22的发 光元件22A照射的第一波长的光的每单位层厚的透光率超过约95%时, 所入射的反射光的强度超出了浓度测定装置22的光传感元件22B所能检 出为浓度的程度,因此也有可能发生调色剂浓度的测定精度下降,从而 导致问题。
另外,在本发明的一个示例性实施方式中,透光率指沿深度方向(层 积方向)的光的透过率,其可以通过分光光度计U-4000(商品名,由Hitachi High-Technologies Corporation制造)湖!j定。
此外,优选所述底层2的状况满足以下不等式(l)所示的关系
不等式(l) Y>X/4.5
其中,X表示所述底层2对于所述第一波长的光的每单位层厚的透 光率(%), Y表示所述底层2的厚度(pm)。
当底层2满足不等式(l)的关系时,能够将整个感光体12对于第一波 长的光的反射率调节至使浓度测定装置22的光传感元件22B的浓度检测 不会导致调色剂浓度的测定精度下降的程度,因此,调节底层2的厚度 使得能够容易地调节整个感光体12对于第一波长的光的反射率。
所述感光层3对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波 长的光不具有吸收性,但其对于从曝光装置18照射的与第一波长不同的 第二波长的光具有吸收性。
感光体12整体对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一 波长的光的正反射率优选为约30%以下,更优选为约25%以下,特别优 选为约20%以下。
感光体12对于第一波长的光的正反射率可以以与导电性基体7相同 的方式测定,将正反射率设定在此范围将获得能够高精度测定调色剂浓 度的效果。
如上所述,本发明的一个示例性实施方式中的感光体12通过在导电
性基体7上层积底层2和感光层3而构成,对于从发光元件22A照射的 第一波长的光,所述底层2的每单位层厚的透光率为约50%以上,对于 第一波长的光,所述感光层3不具有吸收性,但对于从曝光装置18照射 的与第一波长不同的第二波长的光,所述感光层具有吸收性,对于从浓 度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长的光,所述导电性基体7 其本身的表面的正反射率为约30% 约95%。
因此,当通过浓度测定装置22来测定感光体12负载的调色剂图像 的浓度时,从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长的光将穿 过对第一波长的光不具有吸收性的感光体12,并穿过显示50%以上的透 光率的底层2,最终到达导电性基体7。如上所述,因为导电性基体7的 表面侧对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长的光的正 反射率为约30% 约95%,由到达导电性基体7的第一波长的光的照射 而产生的反射光将穿过设置在导电性基体7的表面侧的多个层(感光层3 和底层2等),从而最终到达浓度测定装置22的光传感元件22B。
另外,在浓度测定装置22中,基于检测通过光传感元件22B接收到 的反射光强度的结果,将在演算部22C处求出感光体12上的调色剂图像 的浓度。
如上所述,发光元件22A向感光体12照射第一波长的光(对此,感 光体12的感光层3不具有吸收性,底层2的透光率为约50%以上,导电 性基体7的正反射率在上述范围内),从浓度测定装置22的发光元件22A 照向感光体12的第一波长的光穿过构成感光体12的具有上述结构的感 光层3以及具有上述结构的底层2,最终到达具有上述结构的导电性基体 7,再从导电性基体7起,穿过如底层2或感光层3等各层,从而最终到 达浓度测定装置22的光传感元件22B。
因此,在浓度测定装置22的光传感元件22B中可以以高精度和稳定 的强度接收反射光,而不会受到由感光体12的磨损等导致的表面状态的 变化的影响、感光层3中的光吸收的影响和底层2的透光特性的影响。
下面对感光体12的具体构成进行说明。
感光体12可以具有任何构成,只要设置(层积)有导电性基体7、感 光层3和底层2并且满足上述特性即可。感光体12的构成的一个示例性 实施方式为以下层积结构如图3所示,在导电性基体7上依次设有底 涂层2、中间层4和感光层3。图3中所示的感光体12为具有功能相异 的各层的感光体,感光层3含有电荷产生层31和电荷输送层32。
导电性基体7的实例包括如铝、铜、铁、不锈钢、锌或镍等金属 鼓;将如铝、铜、金、银、钼、钯、钛、镍-铬合金、不锈钢或铟或者如 氧化铟或氧化锡等导电性金属化合物沉积到纸、塑料或玻璃制成的基体 上而形成的导电性基体;将金属箔层积到上述基体上而形成的导电性基 体;和通过涂布其中将炭黑、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的分散液以对上述基体进行导电性处理而 形成的导电性基体。
导电性基体7的形状并不局限于鼓状,可以为片状或板状。当导电 性基体7为金属管时,此管的表面可以为裸露而未经处理的,或者可以 进行如镜面切削、刻蚀、阳极氧化、粗切削、无心研磨、喷砂和/或湿式 銜磨等处理。
为了将导电性基体7本身的表面对于从浓度测定装置22的发光元件 22A照射的第一波长的光的正反射率调节为约30% 约95%,应进行以 下处理。
所述处理的实例包括如精密切削处理、珩磨处理、喷砂处理或化学 处理等表面处理。
尽管底层2可以具有任何构成,只要其满足所述条件即可,但是优
选含有填料以确保导电性或半导电性并抑制干涉条纹。
当底层2的透光率为约50%以上时,填料含量没有具体限制,相对 于底层2的总体积,底层2中的填料含量优选为约5体积% 约70体 积%,更优选为5体积% 约60体积%。
当底层2中的填料含量低于5体积%时,有可能容易发生成为画质 缺陷的波纹图案,当其超过70体积%时,有可能发生成膜性下降而导致 容易剥离或破裂的问题。填料的实例包括树脂颗粒和金属氧化物颗粒,当采用金属氧化物颗粒时,抑制了电阻随层厚增加而增大,防止了由于
感光体12的重复使用而导致电学特性下降,同时降低了底层2中的树脂 比例,从而使得能够获得几乎不受由短波长光的曝光造成的损害的构成。
添加了受体化合物的金属氧化物颗粒的粉末电阻(体积电阻)应为约 102 Qcm 约10"Qcm。这是因为底层2应具有合适的电阻以获得防漏性。 考虑到长期重复使用时的电学特性和图像稳定性,金属氧化物颗粒优选 包含具有上述电阻值的选自由氧化钛、氧化锌、氧化锡和氧化锆微粒组 成的组中的至少一种微粒。金属氧化物颗粒更优选为氧化锌微粒。
在金属氧化物颗粒具有低于上述范围的下限的电阻值的情况中,不 能提供充分的防漏性,而具有高于此范围的上限的电阻值的颗粒可能导 致残留电位的上升。两种以上的金属氧化物颗粒(各自进行了彼此不同的 表面处理或者具有彼此不同的粒径)可以作为混合物使用。金属氧化物颗 粒优选具有约10 m2/g以上的比表面积。比表面积低于约10 m2/g的金属 氧化物颗粒容易导致静电性质的劣化,使其难以获得良好的电子照相特 性。
金属氧化物颗粒的体积平均粒径优选为约50 nm 约200 nm。
金属氧化物颗粒在添加到底层之前可以进行表面处理。可以使用任 何已知表面处理剂,只要其提供所需的性质即可。其实例包括如硅垸 偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝偶联剂等偶联剂;和表面活性剂。特别优选 使用硅烷偶联剂,因为其提供良好的电子照相特性。从向底层2提供良 好的阻隔性以及抑制以照射光进行曝光时的金属氧化物颗粒的劣化而 言,其优选例包括含氨基的硅垸偶联剂和含不饱和基团的硅烷偶联剂。
含氨基的硅垸偶联剂没有特别的限制,只要其提供所需性质的感光 体即可。其具体例包括但不局限于Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(3-(氨基 乙基)个氨基丙基三甲氧基硅烷、N-P-(氨基乙基)卞氨基丙基甲基甲氧基 硅烷和N,N-二(P-羟乙基)-Y-氨基丙基三乙氧基硅烷。
两种以上的硅烷偶联剂可以一起使用。可以结合所述含氨基的硅垸 偶联剂使用的硅烷偶联剂的实例包括但不局限于乙烯基三甲氧基硅烷、 Y-甲基丙烯酰氧基丙基-三(P-甲氧基乙氧基)硅垸、P-(3,4-环氧环己基)乙基
三甲氧基硅垸、Y-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅
烷、Y-巯基丙基三甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-P-(氨基乙 基)-Y-氨基丙基三甲氧基硅垸、N-P-(氨基乙基)个氨基丙基甲基甲氧基硅 烷、N,N-二(p-羟乙基)-Y-氨基丙基三乙氧基硅垸和,氯丙基三甲氧基硅 烷。
含不饱和基团的硅烷偶联剂的实例包括但不局限于乙烯基三甲氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、 Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基 硅烷。
任何已知方法都可以用作硅烷偶联剂表面处理法,其具体例包括干 法和湿法。
当通过干法进行表面处理时,在使用干燥空气或氮气流的同时,通 过向使用高剪切力搅拌器搅拌的金属氧化物颗粒中直接添加硅垸偶联 剂、滴下溶液(由硅烷偶联剂溶入有机溶剂中而构成的溶液)或喷雾溶液 (由硅烷偶联剂溶入有机溶剂中而构成的溶液),来均匀地处理金属氧化物 颗粒。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 于溶剂沸点的温度进行时,在实现硅烷偶联剂的均匀搅拌之前溶剂可能 蒸发,硅烷偶联剂可能变得局域化,使其难以进行均匀的处理。在添加 或喷雾之后,金属氧化物颗粒还可以在约IO(TC以上的温度焙烧。焙烧温 度和时间可以任意设定,只要能够由此获得所需电子照相特性即可。
当通过湿法进行表面处理时,通过用搅拌器、超声波发生器、砂磨 机、磨碎机或球磨机将金属氧化物颗粒分散在溶剂中,将含有硅垸偶联 剂的溶液添加到颗粒中,搅拌所得混合物并除去所得混合物中的溶剂, 从而均勻地处理金属氧化物颗粒。溶剂通常通过过滤或蒸馏来除去。金 属氧化物颗粒还可以在约100 °C以上的温度焙烧。焙烧温度和时间可以任 意设定,只要能够由此获得所需电子照相特性即可。在湿法中,金属氧 化物颗粒中含有的水分可以在添加表面处理剂之前通过例如加热搅拌用 于表面处理的溶剂中的颗粒或者通过水和溶剂的共沸蒸馏来除去。
底层2中的硅烷偶联剂相对于金属氧化物颗粒的量可以任意地设
定,只要其能够提供所需的电子照相特性即可。
底层2优选含有金属氧化物颗粒和具有能够与此金属氧化物颗粒反 应的基团的受体化合物。
在底层2中包含与金属氧化物颗粒相结合的受体化合物可以使底层
2中的导电性基体7与电荷产生层31之间进行高效的电荷交换并且能够 长期用于高速响应的高画质成像。
任何化合物都可以用作受体化合物,只要其具有所需性质即可,但 受体化合物优选具有羟基。而且,受体化合物更优选具有含羟基的蒽醌 结构。具有含羟基的蒽醌结构的受体化合物的实例包括羟基蒽醌化合物 和氨基羟基蒽醌化合物。其具体例包括茜素、醌茜、蒽绛酚、红紫素、 l-羟基蒽醌、2-氨基-3-羟基蒽醌和l-氨基-4-羟基蒽醌等。
受体化合物的量可以任意设定,只要能够获得所需性质即可。其优 选为相对于金属氧化物颗粒的量的约0.01重量% 约20重量%,更优选 为相对于金属氧化物颗粒的量的约0.05重量% 约10重量%。
在底层2含有低于0.01重量%的受体化合物的情况中,不能向金属 氧化物颗粒提供足够的接受容量以改善对其中电荷蓄积的抑制,这可能 容易导致底层的维持性由于重复使用时的残留电位上升等而劣化。
另一方面,在底层2含有超过20重量%的受体化合物的情况中,金 属氧化物颗粒容易进行不需要的聚集,从而在形成底层2时金属氧化物 不能形成底层2中所需的导电通路,这可能容易导致底层的维持性由于 重复使用时的残留电位上升等而劣化,以及可能导致黑点等画质缺陷。
例如,在使用干燥空气或氮气流的同时,通过在使用高剪切力搅拌 器搅拌的金属氧化物颗粒上滴下溶液(由受体化合物溶入有机溶剂中而构 成的溶液)或喷雾此溶液,将受体化合物均匀地添加到金属氧化物颗粒中。 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。 当喷雾在高于溶剂沸点的温度进行时,在实现此溶液的均匀搅拌之前溶 剂蒸发,受体化合物颗粒局部聚集,从而无法进行均匀的处理。在添加 或喷雾之后,金属氧化物颗粒还可以在等于或高于溶剂沸点的温度干燥。 作为备选,通过用搅拌器、超声波发生器、砂磨机、磨碎机或球磨机将
金属氧化物颗粒分散在溶剂中,将受体化合物溶液均匀地添加到颗粒中, 在回流时或者在等于或低于有机溶剂沸点的温度搅拌所得混合物并除去 溶剂,从而将受体化合物添加到金属氧化物颗粒中。溶剂通常通过过滤、 蒸馏或加热干燥来除去。
用于底层2的粘合剂树脂没有特别的限制,只要其形成良好的膜并 且给予膜所需的性质即可。粘合剂树脂可以为已知的聚合物树脂化合物。 其实例包括如聚乙烯醇縮丁醛等縮醛树脂、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、硅树脂、有机硅醇酸树脂、酚树脂、酚醛树脂、三聚 氰胺树脂或聚氨酯树脂。粘合剂树脂还可以为具有电荷输送性基团的电 荷输送性树脂或如聚苯胺等导电性树脂。其中,在底层之上的层所用的 涂布液中不溶的树脂优选作为粘合剂树脂。其具体例包括酚树脂、酚醛 树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂。
底层2形成用涂布液中的金属氧化物颗粒与粘合剂树脂的比例可以 任意设定,只要能够获得所需性质的感光体12即可。从减少光照射对底 层2的损伤的角度考虑,涂布液中的金属氧化物颗粒与粘合剂树脂的体 积比(金属氧化物颗粒/粘合剂树脂)优选为约10/90 约90/10,更优选为 约15/85 约60/40。
可以将各种添加剂添加到底层形成用涂布液中,以改善底层的电学 性质、环境稳定性和/或画质。
此添加剂的实例包括电子输送性材料(包括如氯醌或溴醌等醌类化 合物、四氰基醌二甲垸化合物、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、如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-l,3,4-噁二唑、2,5-二(4-萘基)-l,3,4-噁二唑或2,5-二(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑等噁二 唑类化合物、氧杂蒽酮化合物、噻吩化合物和如3,3',5,5'-四叔丁基联苯醌 等联苯醌化合物);如多环稠合类或偶氮类颜料等电子输送性颜料;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。
硅烷偶联剂可以用于填料的表面处理,但是也可以用作涂布液的添
加剂。硅垸偶联剂的具体例包括乙烯基三甲氧基硅烷、y-甲基丙烯酰氧基 丙基-三(p-甲氧基乙氧基)硅烷、P-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、 Y-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅垸、乙烯基三乙酰氧基硅烷、Y-巯基丙基 三甲氧基硅垸、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(3-(氨基乙基)-Y-氨基丙基三 甲氧基硅烷、N-P-虔基乙基)-Y-氨基丙基甲基甲氧基硅垸、N,N-二①-羟 乙基)-Y-氨基丙基三乙氧基硅垸和Y-氯丙基三甲氧基硅垸。锆螯合物的实 例包括锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮锆丁醇盐、 乙酰乙酸乙酯锆丁醇盐、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、磷酸锆、辛酸锆、 环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸锆丁醇盐、 硬脂酸锆丁醇盐和异硬脂酸锆丁醇盐。
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 体、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、钛辛二醇盐、 钛乳酸铵盐、乳酸钛、乳酸乙酯钛、三乙醇胺钛和多羟基硬脂酸钛。
铝螯合物的实例包括铝异丙醇盐、单丁氧基铝二异丙醇盐、铝丁醇 盐、二乙基乙酰乙酸铝二异丙醇盐和三(乙酰乙酸乙酯)铝。
这些化合物可单独或者将其两种以上组合作为混合物或縮聚物使用。
底层形成用涂布液中所用溶剂可以任意选自已知有机溶剂,例如醇、 芳香族化合物、卤代烃、酮、酮醇、醚或酯。其具体例包括如甲醇、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、甲乙酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二氧六环、 四氢呋喃、二氯甲垸、氯仿、氯苯或甲苯等常用有机溶剂。
这些分散用溶剂可以单独或者组合其两种以上使用。在使用两种以 上溶剂的混合物的情况中,任何溶剂都可以用于此混合物,只要所得混 合物能够溶解粘合剂树脂。
使用辊磨机、球磨机、振动磨机、磨碎机、砂磨机、胶体磨机和涂 料摇动器的已知方法可以用于分散金属氧化物颗粒。
用于形成底层2的涂布法的实例包括常用方法,例如刮刀涂布法、
绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、涂边法、气刀涂布法或幕涂法。
形成于导电性基体7上的底层2优选具有约35以上的维氏强度。此 外,底层2的体积电阻率优选为约10&'cm 约1013Q*cm,更优选为约 1()8Q'cm 约1012Q'cm。
在体积电阻率低于约1(^Q,cm的情况中,可能发生如带电电位或防 漏性不足等缺点,而在体积电阻率高于约10"Q,cm的情况中,不能获得 重复使用时的稳定的电位特性。
底层2可以具有任何厚度,只要能够获得所需性质即可,但其厚度 优选为约15 pm 约50 pm,更优选为约20 nm 约50 pm。
在底层2的厚度低于约15 iam的情况中,可能导致防漏性不足的缺 点,而厚度超过约50 iam的底层可能引起长期使用时由于容易残留有残 留电位而导致图像浓度异常的缺点。
为了防止波纹图像,底层2的表面粗糙度调节为所用曝光激光束波 长入的约1/4n(n为上层的折射率)至波长人的约1/2。在底层中可以包含 树脂颗粒,以调节表面粗糙度。树脂颗粒可以为硅树脂颗粒和/或交联 PMMA树脂颗粒。
此外,底层2可以磨光以调节表面粗糙度,磨光法的实例包括抛光 (buffing)、喷砂、湿式珩磨和研磨处理。
基于将对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长的光 的透光率调节至约50%以上、优选约50% 约95%的观点,并基于满足 不等式(l)所示关系的观点,可以合适地控制填料的分散状态或底层2的 厚度。
例如,可以通过调节填料浓度、调节填料粒径、混合粒径互不相同 的多种填料或者进行高分散处理,从而实现对填料的分散状态的控制。
例如,提高填料浓度容易带来透光率的降低,填料粒径增大容易带 来透光率的降低。另外,在使用粒径不同的多种填料的情况中,较大粒 径的填料的较大量使用容易带来透光率的降低,较小粒径的填料的较大 量使用容易带来透光率的上升。因此,调节多种填料的混合比可使得能 够控制透光率。此外,分散处理的进行容易带来透光率的上升。
在底层2与感光层3之间可以形成中间层4以改善电学性质、画质、 画质维持性和底层与感光层之间的粘合性。可以用于中间层4的材料的 实例包括聚合物树脂化合物(如聚乙烯醇縮丁醛等縮醛树脂、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、硅树脂、有机硅醇酸树脂、酚醛树脂、
三聚氰胺树脂);和含锆、钛、铝、锰和/或硅原子的有机金属化合物。这 些化合物可以单独或者组合其两种以上作为混合物或縮聚物使用。其中, 含锆或硅的有机金属化合物的各种性质优良,因为其具有较低的残留电 位并且显示出由环境导致的电位波动较小,由重复使用导致的电位波动 较小。
硅化合物的实例包括乙烯基三甲氧基硅垸、y-甲基丙烯酰氧基丙基-三(P-甲氧基乙氧基)硅烷、P-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅垸、y-縮水 甘油氧基丙基三甲氧基硅垸、乙烯基三乙酰氧基硅烷、y-巯基丙基三甲氧 基硅烷、y-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-p-(氨基乙基)-Y-氨基丙基三甲氧基 硅烷、N-(3-(氨基乙基)于氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-二(p-羟乙基)个 氨基丙基三乙氧基硅垸和y-氯丙基三甲氧基硅烷。
其中特别优选使用的硅化合物的实例包括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垸、 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅 垸、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅垸、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙 基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅垸、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或3-氯丙基三甲氧基硅烷等硅烷 偶联剂。
有机锆化合物的实例包括锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、 乙酰丙酮锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆丁醇盐、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、 磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基 丙烯酸锆丁醇盐、硬脂酸锆丁醇盐和异硬脂酸锆丁醇盐。
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 二聚体、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、钛辛二醇 盐、钛乳酸铵盐、乳酸钛、乳酸乙酯钛、三乙醇胺钛和多羟基硬脂酸钛。
有机铝化合物的实例包括铝异丙醇盐、单丁垸氧基铝二异丙醇盐、 铝丁醇盐、二乙基乙酰乙酸铝二异丙醇盐和三(乙酰乙酸乙酯)铝。
中间层4不仅改善了中间层的上层的涂布性,而且起电子阻挡层的 作用。不过,在中间层厚度过大的情况中,其电阻可能变得过大,导致 感光体的灵敏度下降和由于重复使用而引起的电位上升。因此,当形成
中间层4时,中间层4优选厚度为约0.1ium 约5iLim。 现在对感光层3进行详细说明。
感光层3中的电荷产生层31可以通过真空沉积电荷产生材料或通过 涂布含有电荷产生材料的分散液而形成。具体而言,当电荷产生层31能 够通过涂布分散液而形成时,电荷产生材料与粘合剂树脂和添加剂等一 起分散在有机溶剂中,并用如此获得的分散液进行涂布。
如上所述,感光层3对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的 第一波长的光不具有吸收性,但是其对于从曝光装置18照射的与第一波 长不同的第二波长的光具有吸收性。
为了构成如上所述的感光层3,构成电荷产生层31的电荷产生材料 可以选自对于从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长的光不 具有吸收性而对于从曝光装置18照射的与第一波长不同的第二波长的光 具有吸收性的材料。
电荷产生材料的种类取决于第一波长的值。在第一波长为约920 nm 约1,000 nm而第二波长为约350 nm 约900 nm的情况中,其实例包括 酞菁颜料、方酸(squarylium)化合物、双偶氮化合物、三偶氮颜料、茈化 合物和二硫酮吡咯并吡咯。用于可见光的材料的实例包括稠合多环颜料、 双偶氮化合物、茈化合物、三角硒化合物和染料敏化氧化锌微粒。提供 优异的性质并且因此特别优选使用的电荷产生材料为酞菁颜料和偶氮颜 料。使用酞菁颜料能够制造具有特别优良的灵敏度和重复使用时的稳定 性的感光体12。
酞菁颜料和偶氮颜料一般具有若干晶型。任何晶型的酞菁或偶氮颜
料都可以使用,只要其能够提供所需的电子照相特性即可。酞菁颜料的 具体例包括氯化镓酞菁、二氯化锡酞菁、羟基镓酞菁、无金属酞菁、氧 化钛氧基酞菁和氯化铟酞菁。
可以通过将根据已知方法制备的酞菁用自动研钵、行星磨机、振动 磨机、CF磨机、辊磨机、砂磨机和/或捏合机进行机械干式粉碎,并且可 选地通过将由干式粉碎所获得的晶体在溶剂中用球磨机、研钵、砂磨机 和/或捏合机进行湿式粉碎,从而制得酞菁颜料晶体。
用于上述处理的溶剂的实例包括芳香族化合物(如甲苯和氯苯)、酰胺 (如二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮)、脂肪醇(如甲醇、乙醇和丁醇)、脂 肪族多元醇(如乙二醇、甘油和聚乙二醇)、芳香醇(如苯甲醇和苯乙醇)、 酯(如乙酸酯,其中包括乙酸丁酯)、酮(如丙酮和甲乙酮)、二甲基亚砜和 醚(如乙醚和四氢呋喃)及其混合物以及各自包含这些有机溶剂中的至少
一种和水的混合物。相对于颜料晶体,溶剂的量为约1重量份 约200重 量份,优选为约10重量份 约IOO重量份。处理温度为约-2(TC至溶剂的 沸点,更优选为约-10。C 约60i:。粉碎时可以另外使用如氯化钠或芒硝 等磨碎助剂。磨碎助剂的量为颜料量的约0.5倍 约20倍,优选为约1 倍 10倍。
根据已知方法制备的酞菁颜料晶体的晶体状态可以用酸糊法或酸糊 法与上述干式或湿式粉碎的组合来控制。用于酸糊法的酸优选为约 70% 约100%浓度的硫酸,更优选为约95% 约100%浓度的硫酸。溶 解温度为约-20。C 约IO(TC,优选为约-10。C 约60。C。浓硫酸的量为酞 菁颜料晶体的约1倍 约100倍,优选为约3倍 约50倍。将水或水与 有机溶剂的混合物以任意量使用作为析出晶体用溶剂。析出温度没有特 别的限制,但优选例如用冰冷却颜料晶体以防止发热。
羟基镓酞菁(其中最优选使用的酞菁颜料之一)通过使用具有Cukoc 特性的X射线测定在布拉格角(2e士0.2。)7.5。、 9.9。、 12.5。、 16.3。、 18.6。、 25.1°和28.3。处具有衍射峰。用作制备羟基镓酞菁的原料的I型羟基镓酞 菁可以根据任何已知方法来制备。其中一个实例如下所述。
首先,例如,通过使邻苯二甲腈或1,3-二亚氨基异吲哚啉与三氯化
镓在预定溶剂中反应的方法(I型氯化镓酞菁法);或者通过加热使邻苯二 甲腈、烷氧基镓和乙二醇在预定溶剂中反应来制备酞菁二聚体的方法(酞 菁二聚体法),从而制得粗镓酞菁。优选用于上述反应的溶剂的实例包括 如OC-氯萘、p-氯萘、OC-甲基萘、甲氧基萘、二甲基氨基乙醇、二苯乙烷、 乙二醇、二垸基醚、喹啉、环丁砜、二氯苯、二甲基甲酰胺、二甲基亚 砜或二甲基磺胺等惰性高沸点溶剂。
然后将如此获得的粗镓酞菁进行酸糊处理,所述酸糊处理可将粗镓 酞菁转化为I型羟基镓酞菁颜料的微粒。具体而言,酸糊处理是镓酞菁的 重结晶,例如,通过将由粗镓酞菁溶入硫酸等酸中得到的溶液倒入碱性 水溶液、水或冰水中,或者通过将粗镓酞菁的如硫酸盐等酸盐添加到碱 性水溶液、水或冰水中,从而进行重结晶。用于酸糊处理的酸优选为硫
酸,而且此硫酸优选浓度为约70% 约100%(更优选约95% 约100%)。 本发明中可用的羟基镓酞菁可以通过将酸糊处理获得的I型羟基镓 酞菁颜料在溶剂中粉碎从而改变颜料的晶型而获得。此湿式粉碎处理优 选以采用外径为约0.1 mm 约3.0 mm的球形介质的粉碎机、更优选以采 用外径为约0.2 mm 约2.5 mm的球形介质的粉碎机来进行。如果所述介 质的外径大于约3.0 mm,粉碎效率劣化并且羟基镓酞菁颗粒不会变小且 容易聚集。另一方面,如果其小于约0.1mm,会变得难以从所述介质中 分离羟基镓酞菁粉末。另外,当所述介质具有球形以外的形状(如圆柱状 或不规则形状)时,粉碎效率降低,并且所述介质容易因为粉碎而磨损, 产生自介质磨损的碎粉末将成为杂质并且加速羟基镓酞菁的性质的劣 化。
任何材料都可以用于所述介质,但所述介质优选由即使被引入颜料 时也从不或者难以导致画质缺陷的材料(如玻璃、氧化锆、氧化铝或玛瑙) 制成。
任何材料都可以用于所述容器,但该容器优选由即使被引入颜料时 也从不或者难以导致画质缺陷的材料(如玻璃、氧化锆、氧化铝、玛瑙、 聚丙烯、TEFLON(注册商标)或聚苯硫醚)制成。另外,用铁或不锈钢等金 属制成的容器的内表面可以以玻璃、聚丙烯、TEFLON(注册商标)或聚苯
硫醚为衬垫。
介质的用量取决于所用装置的类型,但相对于1重量份的I型羟基
镓酞菁颜料, 一般为约50重量份以上,优选为约55重量份 约100重 量份。当介质的重量为恒量时,介质外径的减小导致装置中介质密度的 上升、混合液粘度的上升以及粉碎效率的改变。因此,优选的是,随着 介质外径的縮小,以介质和溶剂的用量的受控、最适的混合比进行湿式 粉碎。
湿式粉碎处理的温度一般为约0。C 约IO(TC,优选为约5r 约 80°C,更优选为约1(TC 约50。C。在较低温度湿式粉碎可导致晶体转化 减慢,而过高温度湿式粉碎可导致羟基镓酞菁的溶解性的提高和晶体生 长的加速,使其难以产生微粒。
用于湿式粉碎处理的溶剂的实例包括如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二 甲基乙酰胺或N-甲基吡咯垸酮等酰胺;如乙酸乙酯、乙酸正丁酯或乙酸 异戊酯等酯类;如丙酮、甲乙酮或甲基异丁基酮等酮类;和二甲基亚砜。 相对于1重量份的羟基镓酞菁颜料,溶剂用量一般为约1重量份 约 200重量份,优选为约1重量份 约100重量份。
用于湿式粉碎处理的设备的实例包括采用分散介质的磨机,例如振 动磨机、自动研钵、砂磨机、珠磨机(dyno mill)、 coball磨机、磨碎机、 行星球磨或球磨机。
晶体转化的进行速度可被湿式粉碎处理的介质的尺寸、搅拌速度和 材料显著地影响。该处理一直进行,直到羟基镓酞菁的原始晶型转化为 其所需晶型为止。其间,通过测量正在进行湿式粉碎的溶液的吸光度来 监测羟基镓酞菁的晶体转化状态。处理继续进行,直到羟基镓酞菁的吸 收峰(在分光吸收谱中,在约600nm 约900nm处的最大吸收峰)变 至约810nm 约839nm。通常,湿式粉碎处理的时间一般为约5小时 约500小时,优选为约7小时 约300小时。短于约5小时的处理时间 可能导致晶体转化不完全,导致电子照相特性尤其是灵敏度的劣化。长 于约500小时的处理时间可能导致灵敏度和生产性降低,并且由于粉碎 应力的影响而导致颜料被介质碎粉末污染。持续上述时间的湿式粉碎可
使得羟基镓酞菁颗粒被均匀地粉碎并转化为微粒。
用于电荷产生层31的粘合剂树脂可以选自各种各样的绝缘性树脂 或如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘和聚硅烷等有机光导电 性树脂。粘合剂树脂的具体例包括但不局限于聚乙烯醇縮乙醛树脂、聚
芳酯树脂(如双酚A和邻苯二甲酸制成的縮聚高分子)、聚碳酸酯树脂、
聚酯树脂、苯氧树脂、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、聚乙烯基吡啶树脂、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垸酮树脂。可单独使 用其中一种粘合剂树脂,或者使用其两种以上作为混合物。其中,聚乙
烯醇縮乙醛树脂特别优选用于电荷产生层31。
电荷产生层形成用涂布液的电荷产生材料与粘合剂树脂的混合比
(重量比)优选为约10:1 约1:10。用于涂布液的溶剂可以任意选自己知有 机溶剂,例如醇、芳香族化合物、卤代烃、酮、酮醇、醚和酯。其具体 例包括如甲醇、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、甲乙酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁 酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯或甲苯等常用有机溶 剂。
用于分散的这些溶剂可以单独使用,或者组合其两种以上作为混合 物使用。当混合两种以上的溶剂时,要如此选择所混合的溶剂能够溶 解粘合剂树脂。
分散法的实例包括使用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂 磨机、胶体磨或涂料摇动器的方法。将电荷产生层用涂布液涂布到底层 或中间层的方法可以为任何普通方法,包括刮刀涂布法、绕线棒涂布法、 喷涂法、浸涂法、涂边法(bead coating)、气刀涂布法和幕涂法。
另外,将分散颗粒的粒径调节至约0.5 pm以下、优选约0.3 )im以下、 更优选约0.15 (Lim以下的值可以有效改善灵敏度和稳定性。
可以对电荷产生材料进行表面处理以改善电学性质的稳定性和防止 画质缺陷。此表面处理改善了电荷产生材料的分散性和电荷产生层用涂 布液的涂布性,使得能够容易并且确保生成其中物质均匀分散的平滑的
电荷产生层31,从而抑制了如雾化和重影等画质缺陷,因此改善了画质 维持性。还可以改善电荷产生层用涂布液的储存寿命,因而可以有效地 延长其贮存期,使得能够降低感光体成本。
具有水解性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。
具有水解性基团的有机金属化合物或硅垸偶联剂优选如下式(A)所

式(A) Rp-M國Yq
在该式中,R表示有机基团;M表示碱金属以外的金属或硅原子; Y表示水解性基团;p和q各自为1 4的整数,p与q之和等于M的价 数。
式(A)中R表示的有机基团的实例包括如甲基、乙基、丙基、丁基 和辛基等垸基;如乙烯基和丙烯基等烯基;如环己基等环烷基;如苯基 和萘基等芳基;如甲苯基等烷基芳基;如苄基和苯乙基等芳烷基;如苯 乙烯基等芳烯基;和如呋喃基、噻吩基、吡咯烷酮基、吡啶基和咪唑基 等杂环残基。有机基团可能有一个以上的取代基。
式(A)中Y表示的水解基团的实例包括如甲氧基、乙氧基、丙氧基、 丁氧基、环己氧基、苯氧基或苄氧基等醚基;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、甲磺酰氧基、苯磺酰氧基 或苄氧基羰基等酯基;和如氯原子等卤原子。
在式(A)中,M没有特别的限制,只要其为碱金属以外的金属即可。 M优选为钛原子、铝原子、锆原子或硅原子。因此,具有上述有机基团 或水解性基团作为取代基的有机钛化合物、有机铝化合物、有机锆化合 物和硅烷偶联剂优选用于本发明的实施方式。
硅烷偶联剂的实例包括乙烯基三甲氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙 基-三(P-甲氧基乙氧基)硅垸、(3-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅垸、,
縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅垸、乙烯基三乙酰氧基硅烷、Y-巯基丙基三 甲氧基硅垸、Y-氨基丙基三乙氧基硅垸、N-P-(氨基乙基)-y-氨基丙基三甲 氧基硅垸、N-(3-(氨基乙基)个氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-二(P-羟乙
基)-,氨基丙基三乙氧基硅烷和Y-氯丙基三甲氧基硅烷。其中,其优选例 包括乙烯基三乙氧基硅垸、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-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅 烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅垸、3-氨基丙基三乙氧基 硅垸、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-氯丙基三甲氧基硅垸。
有机锆化合物的实例包括锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、 乙酰丙酮锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆丁醇盐、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、 磷酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基 丙烯酸锆丁醇盐、硬脂酸锆丁醇盐和异硬脂酸锆丁醇盐。
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 二聚体、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、钛辛二醇 盐、钛乳酸铵盐、乳酸钛、乳酸乙酯钛、三乙醇胺钛和多羟基硬脂酸钛。 有机铝化合物的实例包括铝异丙醇盐、单丁烷氧基铝二异丙醇盐、铝丁 醇盐、二乙基乙酰乙酸铝二异丙醇盐和三(乙酰乙酸乙酯)铝。
有机金属化合物和硅烷偶联剂的水解产物也可以使用。水解产物的 实例包括在上式所示有机金属化合物中键合到M(碱金属以外的金属原子
或硅原子)的Y(水解性基团)和域键合到R(有机基团)的水解性基团已水 解的化合物。此时,如果有机金属化合物或硅烷偶联剂具有多个水解性 基团,则化合物的这些水解性官能团无需都水解。换句话说,部分水解 产物也可以用于本发明。可以单独使用有机金属化合物和硅烷偶联剂中 的一种,或者一起使用其中两种以上。
用具有水解性基团的有机金属化合物和/或硅烷偶联剂(以下简单称 作"有机金属化合物")对酞菁颜料进行涂布处理的方法的实例包括在 酞菁颜料晶型正在改变时用试剂涂布处理酞菁颜料的方法、在酞菁颜料 分散在粘合剂树脂中之前进行涂布处理的方法、在酞菁颜料分散在粘合 剂树脂中时混合有机金属化合物与颜料的方法和将有机金属化合物分散 在已分散有酞菁颜料的粘合剂树脂中的方法。
更具体而言,在酞菁颜料晶型正在改变时进行涂布处理的方法的实 例包括将有机金属化合物与晶型尚未改变的酞菁颜料相混合并加热所 得混合物的方法、将有机金属化合物与晶型尚未改变的酞菁颜料相混合 并干式机械粉碎所得混合物的方法和将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相混合并进行湿式粉碎处理 的方法。
在酞菁颜料分散在粘合剂树脂中之前进行涂布处理的方法的实例包 括混合有机金属化合物、水或水与有机溶剂的液体混合物以及酞菁颜 料并加热所得混合物的方法、直接将有机金属化合物喷雾在酞菁颜料上 的方法和混合并磨细有机金属化合物和酞菁颜料的方法。
另外,在酞菁颜料分散在粘合剂树脂中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 添加到分散溶剂中并搅拌所得混合物的方法和同时将电荷产生层的这些 成分添加到溶剂中并混合所得物的方法。
可以将各种添加剂添加到电荷产生层用涂布液中以改善该层的电学 性质和画质。添加剂可以为己知材料。其实例包括电子输送性材料(包 括如氯醌、溴醌和蒽醌等醌类化合物、四氰基醌二甲烷化合物、如2,4,7-
三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物、如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-l,3,44惡二唑、2,5-二(4-萘基)-1,3,4-噁二唑和2,5-二(4-二乙基 氨基苯基)-l,3,4-噁二唑等噁二唑类化合物、氧杂蒽酮化合物、噻吩化合 物和如3,3',5,5'-四叔丁基联苯醌等联苯醌化合物);如多环稠合类或偶氮 类颜料等电子输送性颜料;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、y-甲基丙烯酰氧基丙 基-三(P-甲氧基乙氧基)硅烷、P-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、Y-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅垸、乙烯基三乙酰氧基硅烷、Y-巯基丙基三 甲氧基硅垸、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-P-(氨基乙基)卞氨基丙基三甲 氧基硅烷、N-P-(氨基乙基)个氨基丙基甲基甲氧基硅垸、N,N-二(!3-羟乙 基)-Y-氨基丙基三乙氧基硅垸和Y-氯丙基三甲氧基硅垸。
锆螯合物的实例包括锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙 酰丙酮锆丁醇盐、乙酰乙酸乙酯锆丁醇盐、乙酸锆、草酸锆、乳酸锆、 磷酸锆、辛酸锆、环垸酸锆、月桂酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基 丙烯酸锆丁醇盐、硬脂酸锆丁醇盐和异硬脂酸锆丁醇盐。
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 体、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰丙酮钛、多乙酰丙酮钛、钛辛二醇盐、 钛乳酸铵盐、乳酸钛、乳酸乙酯钛、三乙醇胺钛和多羟基硬脂酸钛。
铝螯合物的实例包括铝异丙醇盐、单丁烷氧基铝二异丙醇盐、铝丁 醇盐、二乙基乙酰乙酸铝二异丙醇盐和三(乙酰乙酸乙酯)铝。
这些化合物可以单独使用,或者组合其中两种以上作为混合物或縮 聚物使用。
将电荷产生层31A用涂布液涂布到底涂层或中间层的方法可以为常
用方法。其实例包括刮刀涂布法、绕线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、涂 边法、气刀涂布法和幕涂法。
还可以将痕量的硅油添加到涂布液中作为流平剂以改善所得涂膜的
平滑性。电荷产生层31的厚度优选为约0.05 1im 约5 iam,更优选为约 0.1 , 约2.0 nm。
电荷输送层32可以为通过已知技术制造的层。电荷输送层含有电荷 输送性材料和粘合剂树脂或聚合物电荷输送性材料。
任何已知化合物都可以用作电荷输送层32中含有的电荷输送性材 料,其实例包括空穴传输性材料,其包括如2,5-二(对二乙基氨基苯 基)-l,3,44惡二唑等噁二唑改性化合物、如1,3,5-三苯基吡唑啉或l-[吡啶 基-(2)]-3-(对二乙基氨基苯乙烯基)-5-(对二乙基氨基苯乙烯基)卩比唑啉等 吡唑啉改性化合物、如三苯胺、三(对甲基)苯基胺、N,N'-双(3,4-二甲基苯 基)联苯_4-胺、联苄胺或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、如N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-[l,l-联苯基M,4'-二胺 等芳香族叔二胺化合物、如3-(4'-二甲基氨基苯基)-5,6-二(4'-甲氧基苯 基)-l,2,4-三嗪等1,2,4-三嗪化合物、如4-二乙基氨基苯甲醛-l,l-二苯腙、 4-二苯基氨基苯甲醛-l,l-二苯腙或者[对(二乙基氨基)苯基](l-萘基)苯腙
等腙类化合物、如2-苯基-4-苯乙烯基喹唑啉等喹唑啉改性化合物、如6-羟基-2,3-二(对甲氧基苯基)-苯并呋喃等苯并呋喃改性化合物、如对-(2,2-二苯基乙烯基)-N,N'-二苯基苯胺等(x-二苯乙烯化合物、烯胺化合物、如 N-乙基咔唑和聚-N-乙烯基咔唑等咔唑类化合物及其改性化合物;电子输 送性材料,其包括如氯醌或溴醌等醌类化合物、或蒽醌、四氰基醌二甲 烷化合物、如2,4,7-三硝基苑酮或2,4,5,7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物、 如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-l,3,44惡二唑、2,5-二(4-萘基)-1,3,4-噁二 唑或2,5-二(4-二乙基氨基苯基)-1,3,44惡二唑等噁二唑类化合物、氧杂蒽 酮化合物、噻吩化合物和如3,3',5,5'-四叔丁基联苯醌等联苯醌化合物。此 外,在主链或侧链中具有含上述化合物的基团的聚合物也可以用作电荷 输送性材料。可以单独使用这些电荷输送性材料中的一种,或者可以一 起使用其中两种以上。
其中,从迁移率而言,电荷控制材料优选为下式(B-l) (B-3)中任一
项所示的化合物。<formula>formula see original document page 35</formula>
在式(B-1)中,Rm表示甲基,n'为0 2的整数。Ar^和Ai^各自表 示具有取代基或不具有取代基的芳基;取代基表示卤原子、具有1 5个 碳原子的烷基、具有1 5个碳原子的烷氧基或具有碳原子数为1 3的 烷基作为取代基的取代氨基。<formula>formula see original document page 35</formula>
在式(B-2)中,R^和rB"可以相同或不同,各自独立地表示氢原子、 卤原子、具有1 5个碳原子的烷基或者具有1 5个碳原子的垸氧基。
RB3、 RB3'、 RB4n RM'可以相同或不同,各自独立地表示氢原子、卣原 子、具有1 5个碳原子的垸基、具有1 5个碳原子的烷氧基、具有碳 原子数为1或2的烷基作为取代基的氨基、具有取代基或不具有取代基
的芳基或者-c(rbs:k:(rb"(rb7》rb5、 r^和r"各自独立地表示氢原子、
具有取代基或不具有取代基的垸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。
在式(B-3)中,RBs表示氢原子、具有1 5个碳原子的垸基、具有l 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者 -CH=CH-CH=C(ArB3)。 ArB3表示具有取代基或不具有取代基的芳基。rb9 和rBW可以相同或不同,各自独立地表示氢原子、卤原子、具有1 5个 碳原子的垸基、具有1 5个碳原子的烷氧基、具有碳原子数为1或2的 垸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。
任何粘合剂树脂都可以包含在电荷输送层32中,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不局限于如聚碳酸酯树脂、 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、聚乙酸乙烯酯树脂、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、硅树脂、有机硅醇酸树脂、酚醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚 -n-咔唑、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮甲醛、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等绝缘性树脂;和如聚乙烯基咔唑、聚乙 烯基蒽、聚乙烯基芘、聚硅烷和日本特开平8-176293和特开平8-208820
中所述的聚酯高分子电荷输送性材料等有机光导电性聚合物。可以单独 使用这些粘合剂树脂中的一种,或者使用其中两种以上作为混合物。尤 其是,粘合剂树脂优选为聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂和/ 或丙烯酸树脂,因为其具有对于电荷输送性材料的良好的相容性、溶剂 中的溶解性和强度。粘合剂树脂与电荷输送性材料的混合比(重量比)可以 任意确定,但需要注意电学性质和膜强度的下降。
有机光导电性聚合物可以单独包含在电荷输送层中。有机光导电性 聚合物可以为已知的具有电荷输送性的聚合物,例如聚-N-乙烯基咔唑或
聚硅垸。日本特开平8-176293和特开平8-208820中所述的聚酯高分子电 荷输送性材料具有高电荷输送性,因此为特别优选。高分子电荷输送性 材料可以单独包含在电荷输送层32中,但该层也可以由此材料和粘合剂 树脂制成。
当电荷输送层32为电子照相感光体的表面层(构成感光层的层中的 最远离导电性基体的一层)时,优选将润滑剂颗粒(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树脂微粒)添加 到电荷输送层32中以给予膜润滑性,使表面层更耐磨损、耐擦伤,并且 改善了对附着和残留在感光体表面上的显影剂的除去。可以将这些润滑 剂颗粒的两种以上作为混合物使用。润滑剂颗粒优选为氟化树脂颗粒。
氟化树脂颗粒优选由选自以下树脂的一种以上的树脂制成四氟乙 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其共聚物。其中,氟化树脂更优选由四氟乙烯 树脂和/或偏二氟乙烯树脂制成。
氟化树脂颗粒的初始粒径优选为约0.05 jxm 约1 pm,更优选为约 0.1 (im 约0.5 pm。初始粒径小于约0.05 pm的颗粒在分散中或分散后更 可能聚集。同时,大于约lpm的颗粒常常导致画质缺陷。
含有氟化树脂的电荷输送层中的氟化树脂含量相对于电荷输送层的 总量适合为约0.1重量% 约40重量%,更优选为约1重量% 约30重 量%。当氟化树脂含量低于约0.1重量%时,由分散氟化树脂产生的改进 效果可能变得不足。当氟化树脂含量高于约40重量%时,透光性可能降
低,重复使用时所得感光体上的残留电位可能上升。
电荷输送层32可以通过以下方式获得将电荷输送性材料、粘合剂 树脂和其他材料溶于合适的溶剂中,将所得的电荷输送层用涂布液涂布 到底层、中间层或电荷产生层,并干燥所得涂层。
用于形成电荷输送层32的溶剂的实例包括如甲苯和氯苯等芳烃溶 剂;如甲醇、乙醇和正丁醇等脂肪醇溶剂;如丙酮、环己酮和2-丁酮等 酮类溶剂;如二氯甲烷、氯仿和氯乙烯等卤代脂肪烃类溶剂,.如四氢呋 喃、二氧六环、乙二醇和乙醚等环状或链状醚溶剂;及其混合溶剂。电 荷输送性材料与粘合剂树脂的混合比(电荷输送性材料:粘合剂树脂)优选 为约10:1 约1:5。
此外,还可以将痕量的硅油等流平剂添加到电荷输送层用涂布液中 以改善所得涂膜的平滑性。
氟化树脂可以用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、 高压匀化器、超声波分散机、胶体磨、撞击式无介质(medium-less)分 散机和/或贯通式无介质分散机来分散在电荷输送层32中。
例如,将氟化树脂颗粒分散在粘合剂树脂与电荷输送性材料的溶液 中的方法可用于将颗粒分散在电荷输送层32用涂布液中。
在制造电荷输送层32用涂布液时,涂布液温度优选控制在约0°C 约50°C。
为此,可以使用各种方法,其中包括在制造过程中用水、空气或 冷冻剂冷却涂布液,在制造过程中控制室温,用热水、热空气或加热器 加热涂布液和使用难以发热、容易放热或容易蓄热的材料制成的涂布液 制造用设备。添加少量分散助剂可以有效地改善分散液的稳定性并防止 涂布液形成膜时的凝集。分散助剂的实例包括氟化学表面活性剂、氟化 聚合物、硅聚合物和硅油。
而且,以下方式也是有效的将氟化树脂和分散助剂在少量分散溶 剂中分散、搅拌或混合,搅拌所得混合物,将此混合物与由电荷输送性 材料和粘合剂树脂溶于分散溶剂中的溶液相混合,并根据上述方法搅拌 所得混合物。 如浸涂法、上冲(push-up)涂布法、喷涂法、辊涂机涂布法、绕线 棒涂布法、凹版涂布机涂布法、涂边法、幕涂法、刮刀涂布法或气刀涂
布法等各种方法可以用于涂布电荷输送层32用涂布液。
电荷输送层32的厚度优选为约5 pm 约50 |am,更优选为约10 pm 约40 ,。
本发明的一个实施方式中所用的感光体12的感光层3可以含有如抗 氧化剂或光稳定剂等任何添加剂以使电子照相感光体免受电子照相系统 中产生的臭氧或氧化性气体、光和/或热的损伤。
抗氧化剂的实例包括受阻酚类、受阻胺、对苯二胺、芳基链烷、氢 醌、螺色烷和螺茚满酮及其改性化合物、有机硫化合物和有机磷化合物。
酚抗氧化剂的具体例包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯酚、N-十八垸基-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)、2-叔丁基-6-(3'-叔丁基-5'-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯 酸酯、4,4'-丁叉基-二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-硫-二(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-羟苯基)丙酸基]甲烷和3,9-二[2-[3-(3-叔丁基-4-羟基 -5-甲基苯基)丙酰氧基]-l,l-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧螺[5,5]^"^—垸。
受阻胺化合物的具体例包括二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、 二(l,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、l-[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-l,3,8-三氮杂螺[4,5]"f^—烷-2,4-二酮、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、琥珀酸二甲酯-1-(2-羟乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶縮聚物、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亚氨基-l,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}]、 二(l,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)2-(3,5-二叔丁基 _4-羟基苄基)-2-正丁基丙二酸酯和N,N'-二(3-氨丙基)乙二胺-2,4-双[N-丁 基-N-(l,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-l,3,5-三嗪縮合物。
有机硫抗氧化剂的具体例包括二月桂基-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(卩-
月桂基-硫代丙酸酯)、二(十三垸基)-3,3'-硫代丙酸酯和2-巯基苯并咪唑。 有机磷抗氧化剂的具体例包括亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸苯酯和亚
磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
有机硫和磷抗氧化剂称作辅助抗氧化剂,当结合酚或胺主抗氧化剂 使用时,此氧化剂显示出协同作用。
光稳定剂的实例包括二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、二硫代氨 基甲酸盐化合物和四甲基哌啶化合物。
二苯甲酮光稳定剂的实例包括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。苯并三唑光稳定剂的 实例包括2-(2'-轻基-5'-甲基苯基)-苯并三唑、2-[2'-羟基-3'-(3",4",5",6"-四 氢苯二甲酰亚氨基-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。
其他光稳定剂的实例包括2,4-二叔丁基苯基-3',5'-二叔丁基-4'-羟基 苯甲酸酯和二丁基二硫代氨基甲酸镍。
电荷输送层用涂布液可以含有至少一种电子接受性物质以改善灵敏 度并降低残留电位和重复使用时的疲劳。
电子接受性物质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、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、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。其中优选例包括具有C1、 CN 或N02等吸电子取代基的芴酮化合物、醌化合物和苯化合物。
保护层5可以用于多层结构的感光体12中以防止电荷输送层在带电 时发生化学变化,从而改善感光体12的机械强度并改善感光体12的表 面层的耐磨性和耐擦伤性等。
基于防止电荷输送层32在带电时发生化学变化和改善感光层3的机 械强度等的观点,可以在电荷输送层32上进一步形成保护层5。
保护层5通过含有粘合剂树脂(包括固化性树脂)和电荷输送性化合
物而构成。保护层5为固化性树脂和/或电荷输送性化合物制成的树脂固 化膜或者合适的粘合剂树脂和导电性材料制成的膜的形式。任何已知树 脂都可以用作固化性树脂,从强度、电学性质和画质维持性等而言,其 实例包括酚树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、二烯丙基邻苯二甲酸酯 树脂和硅氧垸树脂。
可以用于电荷输送层32的电荷输送性材料或电荷输送性树脂可用
作所述电荷输送性化合物。导电性材料的实例包括如二甲基二茂铁等茂
金属化合物和如氧化锑、氧化锡、氧化钛、氧化铟或氧化铟锡(ITO)等金 属氧化物,但导电性材料的范围并非局限于此。
保护层5的电阻率优选为约109&Cm & 10"^cm。当电阻率超过 约10"Q,cm时,会有残留电位升高的情况,另一方面,当电阻率小于约 109Q,cm时,界面方向的漏电可能变为不可忽略,可能有发生分辨率下 降的情况。
保护层5的厚度优选为约0.5 pm 约20 pm,更优选为约2 pm 约 10 (Lim。在设置保护层5的情况中,可以在感光层3与保护层5之间设置 阻挡层以抑制电荷从保护层5泄漏到感光层3。与保护层5的情况一样, 可以使用任何公知的阻挡层。
保护层5可以含有含氟化合物以改善其表面润滑性。表面润滑性改 善导致对于清洁部件的摩擦系数降低而保护层的耐磨性上升。其也可以 有效地防止放电产物、显影剂和纸粉附着到感光体表面上并延长感光体 的寿命。
含氟化合物可以为聚四氟乙烯等含氟聚合物。此聚合物可以以原样 或颗粒形式包含。
含氟化合物的含量优选为约20重量%以下。较高的含量可导致形成 交联膜方面的问题。
尽管保护层5具有足够的抗氧化性,但该层可以含有抗氧化剂以增 强抗氧化性。抗氧化剂优选为受阻酚或受阻胺,但也可以为如有机硫抗 氧化剂、磷抗氧化剂、二硫代氨基甲酸盐抗氧化剂、硫脲抗氧化剂或苯 并咪唑抗氧化剂。抗氧化剂的添加量优选为约15重量°/。以下,更优选为
约10重量%以下。
受阻酚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 氢醌、N,N,-六亚甲基二(3,5-二叔丁基-4-羟基)氢化肉桂酰胺、3,5-二叔丁 基_4_羟基苄基膦酸二乙酯、2,4-二[(辛基硫代)甲基]邻甲酚、2,6-二叔丁基 -4-乙基苯酚、2,2'-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-亚甲基二(4-乙基 -6-叔丁基苯酚)、4,4'-丁叉基二(3-甲基-6叔丁基苯酚)、2,5-二叔戊基氢醌、 2-叔丁基-6-(3-丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯和4,4'-丁叉 基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)。
保护层5还可以含有用于涂膜的其他已知添加剂,例如流平剂、紫 外吸收剂、光稳定剂或表面活性剂。
为了形成保护层5,将上述各种材料与添加剂的混合物涂布到感光 层上并加热此涂层。加热引起三维交联固化反应,形成刚性固化膜。加 热温度没有特别的限制,只要其不影响设置在保护层5之下的感光层即 可,温度优选为室温至约20(TC,更优选为约10(TC 约160°C。
如果保护层5通过使用交联性材料而形成,则可以在催化剂存在下 进行交联反应,尽管可以在无催化剂的情况下进行交联反应。催化剂的 实例包括如盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸或三氟乙酸等酸如氨或 三乙胺等碱;如二丁基锡二乙酸盐、二丁基锡二辛酸盐或辛酸亚锡等有 机锡化合物;如钛酸四正丁酯或钛酸四异丙酯等有机钛化合物;有机羧 酸的铁盐、锰盐、钴盐、锌盐和锆盐;和铝螯合物。
必要时,保护层5用涂布液可以含有溶剂以促进涂布。溶剂的具体 例包括水和如甲醇、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、甲乙酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙 酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲垸、氯仿、二甲醚和二丁醚等 常用有机溶剂。可以单独使用这些溶剂中的一种,或者一起使用其中两 种以上。
在形成保护层5时,可以使用任何常用方法,例如刮刀涂布法、绕 线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、涂边法、气刀涂布法或幕涂法。
在本发明的示例性实施方式中,设置于感光体12的电荷产生层之上的用于获得高分辨率的功能层的层厚可以设定为任何值,只要能够获得
所需特性。其优选为约50 pm以下。在功能层为薄膜的情况中,使用含 有金属氧化物颗粒与受体化合物的组合的底层2与具有高强度的保护层5 的组合是特别有效的。
感光体12并不局限于上述构成。例如,感光体12可以为没有中间 层4和/或保护层5的构成。因此,感光体可以具有以下构成在导电性 基体7上形成底层2和感光层3的构成;在导电性基体7上依次形成底 层2、中间层4和感光层3的构成;或者在导电性基体7上依次形成底层 2、感光层3和保护层5的构成。
电荷产生层31可以设置在电荷输送层32之上或之下。另外,感光 层3可以具有单层结构。此时,感光体可以在感光层3上具有保护层5, 或者可以同时具有底层2和保护层5。此外,如上所述,中间层4可以形 成在底层2上。
如上所述,感光体12的底层2优选含有填料,而感光体12的电荷 产生层31和设置于表面侧的层(导电性基体7的相反侧)优选不含有填料。
其原因据推测为当感光层3中包含填料时,在靠近感光体12的表 面的区域可能发生第一波长的光的乱反射,从而减少由第一波长的光的 照射所产生的反射光的量,因此,调色剂浓度测定精度下降。
由第一波长的光照射到感光体12所产生的反射光的量可以通过控 制感光层3的膜厚来控制。不过,感光层3的膜厚控制的使用是为了获 得所需感光体特性,因为感光层3的膜厚可能直接对感光体12的灵敏度 和维持性起作用。因此,难以采用感光层3的膜厚控制来控制由第一波 长的光的照射到感光体12所产生的反射光的量。
另一方面,在底层2中包含填料的情况中,容易调节从基体和底层 反射的由第一波长的光的照射所产生的反射光的量,因此其为优选,因 为这变得容易调节对于整个感光体12的第一反射光的反射率。
感光体12优选具有以下构成,此构成至少具有导电性基体7(对于 从浓度测定装置22的发光元件22A照射的第一波长的光,其本身的表面 的正反射率为30% 95%);底层2(其对于从发光元件22A照射的第一波
长的光的每单位层厚的透光率为约50%以上,并且设置在导电性基体7 上);和感光层3(其对于第一波长的光不具有吸收性,但对于从曝光装置 18照射的与第一波长不同的第二波长的光具有吸收性,设置在底层2上)。 在感光体12的构成除导电性基体7、底层2和感光层3以外还具有任何 其他层(如保护层5或中间层4等)的情况中,优选为在比感光层3离表面 更近的一侧设置的层对于第一波长的光不具有吸收性。
下面,将对本发明的一个示例性实施方式中可用的显影剂进行说明。 本发明的成像设备可以采用仅由调色剂构成的单组分类显影剂或者由调 色剂和载体构成的双组分类显影剂。
所用调色剂的形状没有特别的限制,但从画质和生态学而言,其优 选为球形。球形调色剂的平均形状系数(SF1)为约100 约150、优选为约 100 约140,以获得高转印效率。平均形状系数SF1大于约140的调色 剂的转印效率下降,导致印刷样品的画质存在肉眼可观察到的劣化。
球形调色剂至少含有粘合剂树脂和着色剂。球形调色剂优选为粒径 约2 1im 约12 pm的颗粒,更优选为粒径约3 pm 约9 pm的颗粒。
粘合剂树脂的实例包括苯乙烯类、单烯烃、乙烯酯、(x-亚甲基脂肪 族一元羧酸酯、乙烯基醚和乙烯基酮的均聚物和共聚物。粘合剂树脂的 具体例包括聚苯乙烯、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、聚乙烯和聚丙烯等。粘合剂树脂的实例还包括聚酯、 聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺、改性松香和石蜡。
着色剂的具体例包括如磁铁矿或铁酸盐等磁粉、炭黑、苯胺蓝、calco 油蓝、铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、 孔雀绿草酸盐、灯黑、孟加拉玫瑰红、C.I.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.L颜料黄17、 C.I.颜料蓝15:1和C.I. 颜料蓝15:3。
如电荷控制剂、防粘剂或其他无机微粒等已知添加剂可以以内部添 加或外部添加的方式添加到球形调色剂中。
防粘剂的具体例包括低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、费托蜡、
褐煤蜡、巴西棕榈蜡、米蜡和小烛树蜡。
任何已知电荷控制剂都可以使用,但优选为偶氮金属络合物、水杨 酸金属络合物或含有极性基团的树脂型电荷控制剂。
其他无机微粒可以用于控制粉末流动性和电荷,优选平均初始粒径
为约40 nm以下的小粒径无机微粒。它们可以与大粒径无机或有机微粒 一起使用以降低附着。这些其他无机微粒可以选自己知的无机微粒。
对小粒径无机微粒的表面处理可以有效地提高其分散性和粉末流动性。
制造球形调色剂的方法没有特别的限制,可以采用任何已知方法。 具体而言,调色剂可以根据下述方法制造,例如,捏合粉碎法、通过对 根据捏合粉碎法获得的颗粒施加机械冲击力或热能使其形状改变的方 法、乳液聚合凝集法或者溶解悬浮法。作为备选,具有核壳结构的调色 剂可以通过使用上述方法获得的球形调色剂作为核来将凝集颗粒附着到 此核上并加热所得物而制得。将外部添加剂添加到调色剂母颗粒时,调 色剂可以通过用亨舍尔混合机或者V型搅拌器混合球形调色剂与外部添 加剂而制得。当湿法制造调色剂时,可以将外部添加剂以湿法添加到调 色剂母颗粒中。
成像设备10进一步包括控制整个成像设备10的系统控制装置38和 获取成像设备10中要记录的图像的图像数据的数据获取装置42。
系统控制装置38以能够传送和接收数据或信号的方式连接到带电 装置14的电源14A、曝光装置18、显影装置20的显影偏压施加部20A、 浓度测定装置22的发光元件22A、浓度测定装置22的演算部22C、转 印偏压施加部24A和数据获取装置42,同时以能够传送和接收信号的方 式连接到设置到成像设备10中的各种机器和设备(未示出)。
数据获取装置42经无线通信网络或有线通信网络接收来自成像设 备10的外部设备(个人计算机等)的数据。
系统控制装置38作为含有CPU、ROM和RAM的微机(未示出)而构 成;其控制成像设备10中含有的各种装置,同时基于通过浓度测定装置 22所测定的调色剂浓度的测定结果来控制成像条件。
另外,系统控制装置38对应于本发明的成像设备的控制单元。
系统控制装置38控制成像设备10中含有的各种装置,同时基于通 过浓度测定装置22所测定的调色剂浓度的测定结果来控制成像条件。
在此成像设备10中,通过系统控制装置38来控制电源14A,使感 光体12的表面带电而达到预定带电电位。另外,由系统控制装置38所 控制,曝光装置18向感光体12照射曝光用光(第二波长的光),此光是基 于成像设备10要形成的目标图像数据来调制的。结果,将在感光体12 上形成与此图像数据相对应的静电潜像。
当感光体12上形成有静电潜像的区域通过感光体12的旋转而前进 到达设有显影装置20的区域时,静电潜像将被调色剂显影,在感光体12 上将形成与静电潜像相对应的调色剂图像。至于通过显影装置20的显影, 通过将与系统控制装置38的控制相对应的显影偏压从显影偏压施加部 20A施加到显影辊20B来进行。
另外,当感光体12上形成有静电潜像的区域通过感光体12的旋转 而前进到达安装有浓度测定装置22的区域时,将通过浓度测定装置22 来测定调色剂图像的浓度。
在系统控制装置38中,将判别通过浓度测定装置22所测定的调色 剂浓度与通过曝光装置18形成的静电潜像的图像数据的浓度是否一致, 当浓度不一致时,应控制成像条件。
成像条件是指带电装置14的带电电位、曝光装置18的曝光量、显 影装置20的显影偏压和转印装置24的转印偏压中的至少一个。即,在 系统控制装置38中,控制带电装置14、曝光装置18、显影装置20和转 印装置24中的至少一个,从而将带电装置14的带电电位、曝光装置18 的曝光量、显影装置20的显影偏压和转印装置24的转印偏压中的至少 一个作为成像条件进行调节。
如图4所示,A表示调色剂的附着,E表示曝光,相对于电子照相 成像设备10中的感光体12负载的调色剂量,由带电装置14使感光体12 带电至带电电位Vh,当通过曝光装置18曝光时,已曝光的曝光区域具 有曝光电位V1。然后,根据曝光区域的曝光电位V1与显影装置20的显影偏压Vdeve之间的电位差,此电位差越大,则感光体12的表面负载的 调色剂量越大。换句话说,曝光电位VI与显影偏压Vdeve之差变得越大, 则感光体12上负载的调色剂量增加得越多且形成的图像的浓度变得越高。
因此,当通过浓度测定装置22检出的调色剂图像浓度高于待形成的 图像的图像数据的浓度时,在系统控制装置38中进行影响控制的控制处 理以便使浓度测定装置22检出的调色剂图像浓度等于图像的图像数据的 浓度时,适合的是,例如,调节曝光装置18的曝光量以便曝光电位VI 与显影偏压Vdeve之差变得小于形成较高浓度的调色剂图像时的曝光电 位VI与显影偏压Vdeve之差(这可以称作基准电位差)。
此时,如上所述,尽管可以通过基于浓度测定装置22测定的调色剂 图像浓度来调节成像条件从而抑制成像设备10中的浓度波动和画质劣 化,但令人担忧的是,浓度测定装置22的测定结果的精度下降时,将产 生所得图像画质相应劣化。
不过,如上所述,在本发明的一个示例性实施方式的成像设备10中, 感光体12通过在导电性基体7 (对于从浓度测定装置22的发光元件22A 照射的第一波长的光,其本身的表面的正反射率为30% 95%)上层积底 层2(其对于从发光元件22A照射的第一波长的光的每单位层厚的透光率 为50%以上)和感光层3(其对于第一波长的光不具有吸收性,但对于从曝 光装置18照射的与第一波长不同的第二波长的光具有吸收性)而构成。
因此,由于在感光体12上形成的调色剂图像的浓度能够通过浓度测 定装置22来精确地测定,同时由于在成像设备10中能够形成浓度波动 甚小的图像,所以可以抑制成像设备10中的画质劣化。
尽管单色成像设备的示例性实施方式示于图1中,但成像设备并非 局限于此,其实例还包括如串联式彩色成像设备等具有多个成像单元的 装置和旋转式显影装置(这也称作旋转式显影机)。旋转式显影装置具有多 个可旋转和移动的显影单元,使印刷需要的至少一个显影单元面向感光 体,从而在感光体上依次形成至少一幅所需颜色的调色剂图像。
作为备选,本发明的一个实施方式中可使用可从成像设备拆装的并
且其中集成有感光体和选自带电装置、显影装置、转印装置和清洁装置 中的至少一个装置的处理盒。 实施例
下面将参照实施例和对比例对本发明进行更详细的说明,但应理解 本发明不受这些实施例的限制。 实施例1
制备直径84 mm、长度357 mm、厚度1 mm的圆柱形铝基体以形成 导电性基体。采用使用砂轮的精密切削处理对铝基体的表面进行表面处 理,然后将作为第一波长的950nm波长的光以从镜面基体反射时的反射 率为100%的强度照射,使用INSTANT MULTI PHOTOMETRY SYSTEM MCPD-2000 (商品名,由Otsuka Electron Co., Ltd.制造)测定导电性基体的 表面的正反射率为55 %。
将1.25重量份的硅垸偶联剂(KBM603,由Shin-Etsu Chemical制造) 添加到100重量份的由Tayca Corporation生产的平均初始粒径为70 nm、 比表面积为15 m2/g的氧化锌与500重量份的四氢呋喃的搅拌混合物中。 然后,减压蒸馏出四氢呋喃,将残留物在12(TC焙烧3小时,从而获得经 硅垸偶联剂表面处理的氧化锌颜料。
将60重量份的表面处理氧化锌颜料、0.6重量份的茜素和13.5重量 份的固化齐IJ(封端异氰酸酯SUMIDUR3175(商品名),由Sumitomo Bayer Urethane Co.制造)、38重量份的通过将15重量份的丁醛树脂(S-LEC BM-l ,由Sekisui Chemical Co.制造)溶于85重量份的甲乙酮而形成的溶液 以及25重量份的甲乙酮混合,用含有直径1 mm的玻璃珠的砂磨机对所 得混合物进行分散2小时从而获得分散液。将0.005重量份的二月桂酸二 辛基锡作为催化剂和4.0重量份的硅树脂颗粒(商品名TOSPEARL 145, 由GE Toshiba Silicones制造)添加到分散液中从而获得底层用涂布液。将 此涂布液用浸涂法涂布到铝基体,干燥所得涂层并在17(TC固化40分钟, 从而形成厚度为15 的底层。
此外,根据浸涂法将底层用涂布液涂布到玻璃板(商品名S-llll, 购自Matsunami Glass Ind., Ltd.;对于用作第一波长的950 nm波长的光的
透光率为100%),从而形成透光率测定用样品。通过使用分光光度计 U-2000(商品名;由日立制作所(株)制造)测得透光率测定用样品对于用 作第一波长的950 nm波长的光的透光率为3.7 %。因为底层的厚度为 15lim,所以底层对于第一波长(950nm)的光的每单位层厚的透光率为55 %。 如上所述,在实施例1中的感光体的底层中,X:55 (%),Y=15 0im)。 因此,底层满足不等式(1)的关系(Y〉X/4.5),因为X/4.5=55/4.5= 12.2, 小于15。
然后,在底层上形成感光层。首先,将15重量份的电荷产生材料(经 使用Cukoc射线获得的X射线衍射谱确定至少在布拉格角(2e ± 0.2。)7.3。、 16.0。、 24.9°和28.0。处具有衍射峰的羟基镓酞菁)、10重量份的粘合剂树 月旨(氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(VMCH,由Nippon Unicar Co., Ltd.制 造)和200重量份的乙酸正丁酯的混合物用含有直径为1 mm的玻璃珠的 砂磨机搅拌4小时。将175重量份的乙酸正丁酯和180重量份的甲乙酮 添加到所得分散液中,并搅拌所得混合物,从而获得电荷产生层用涂布 液。根据浸涂法将电荷产生层用涂布液涂布到底层,并在室温干燥所得 涂层,从而形成厚度为0.2^im的电荷产生层。
然后,将4重量份的电荷输送性材料(N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯 基Hl,l']-联苯-4,4'-二胺)和6重量份的双酚Z型聚碳酸酯树脂(粘度平均 分子量40,000)相互混合,并溶于23重量份的四氢呋喃和IO重量份的 甲苯中。将0.2重量份的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚添加到所得混合物中, 从而获得电荷输送层用涂布液。将涂布液涂布到电荷产生层,将所得涂 层在135。C干燥40分钟,从而形成厚度为28 (am的电荷输送层。这样就 获得了感光体。
单独制备通过将感光层涂布到玻璃板上而形成的样品以测定吸光 度。以与底层相同的方式使用分光光度计U-2000(商品名;由日立制作所 (株)制造)测定此样品的吸光度,测得其对于用作第一波长的950 nm波 长的光的吸光度为0.05,而对于用作第二波长(曝光波长)的780 nm波长 的光的吸光度为l.O。 S卩,实施例1中的感光体的感光层对第一波长的光 不具有吸收性但对第二波长的光具有吸收性。
另外,采用作为第一波长的950 nm波长的光从电荷输送层侧向导电 性基体侧照射所得感光体,以与底层相同的方式测定感光体对于第一波 长的光的正反射率为4%。
使用激光印刷机DOCUCENTRE fllOO(商品名,由富士施乐株式会 社制造)和普通纸(商品名A3P纸,购自富士施乐株式会社)并通过装有 可用950 nm的第一波长的光照射感光体的浓度检测装置对所得感光体进 行印刷试验。
通过以下方式进行印刷试验在20°C、 40% RH(相对湿度)的环境中, 分别形成A (100%像素浓度)、B (70%像素浓度)、C (50%像素浓度) 和D (20%像素浓度)各一幅图像,测定对于输入像素浓度的再现率。使 用反射分光浓度计(由X-Rite, Incorporated制造)测定各像素浓度的图像浓 度,从而得到各再现率为A: 97%; B: 95%; C: 95 %和D: 89%。
实施例2
以与实施例1相同的方式制造实施例2的感光体,不同之处在于用 砂磨机进行分散5小时并且形成厚度为20 pm的底层。除这些变动以外, 实施例2的透光率测定用样品也以与实施例1相同的方式制得,并以与 实施例1相同的方式进行透光率的测定。实施例2的样品对于用作第一 波长的950 nm波长的光的透光率为3.75 %。因为底层的厚度为20 pm, 所以实施例2的感光体的底层对于第一波长(950 nm)的光的每单位层厚 的透光率为75%。
如上所述,在实施例2的感光体的底层中,X= 75 (%), Y= 20 (pm)。 因此,实施例2的感光体的底层满足不等式(1)的关系(Y〉X/4.5),因为 X/4.5=75/4.5= 16.7,小于20。
另外,采用作为第一波长的950nm波长的光从电荷输送层侧向导电 性基体侧照射实施例2的所得感光体,以与实施例1相同的方式测得此 感光体对于第一波长的光的正反射率为5%。
以与实施例1相同的方式对实施例2的感光体进行印刷试验,得到 各再现率为A: 99%; B: 98%; C: 93 %和D: 89%。
以与实施例1相同的方式制造实施例3的感光体,不同之处在于用 砂磨机进行分散IO小时并且形成厚度为25 pm的底层。除这些变动以外, 实施例3的透光率测定用样品也以与实施例1相同的方式制得,并以与 实施例1相同的方式进行透光率的测定。实施例3的样品对于用作第一 波长的950 nm波长的光的透光率为3.6 %。因为底层的厚度为25 pm, 所以实施例3的感光体的底层对于第一波长(950 nm)的光的每单位层厚 的透光率为90%。
如上所述,在实施例3的感光体的底层中,X=90(%), Y=25 0im)。 因此,实施例3的感光体的底层满足不等式(1)的关系(Y〉X/4.5),因为 X/4.5=90/4.5= 20,小于25。
另外,采用作为第一波长的950nm波长的光从电荷输送层侧向导电 性基体侧照射实施例3的所得感光体,以与实施例1相同的方式测得此 感光体对于第一波长的光的正反射率为6 %。
以与实施例1相同的方式对实施例3的感光体进行印刷试验,得到
各再现率为A: 99%; B: 98%; C: 94 %和D: 88%。
实施例4
以与实施例i相同的方式制造实施例4的感光体,不同之处在于用 砂磨机进行分散5小时并且形成厚度为12 pm的底层。除这些变动以外, 实施例4的透光率测定用样品也以与实施例1相同的方式制得,并以与 实施例1相同的方式进行透光率的测定。实施例4的样品对于用作第一 波长的950 nm波长的光的透光率为6.3 %。因为底层的厚度为12 pm, 所以实施例4的感光体的底层对于第一波长(950 nm)的光的每单位层厚 的透光率为75 %。
如上所述,在实施例4的感光体的底层中,X=75(%), Y=120im)。 因此,实施例4的感光体的底层不满足不等式(1)的关系(Y〉X/4.5),因 为X/4.5=75/4.5= 16.7,大于12。
另外,采用作为第一波长的950 nm波长的光从电荷输送层侧向导电 性基体侧照射实施例4的所得感光体,以与实施例1相同的方式测得此 感光体对于第一波长的光的正反射率为9%。
以与实施例1相同的方式对实施例4的感光体进行印刷试验,得到 各再现率为A: 75%; B: 70%; C: 65 %和D: 50%。
实施例5
制备直径84 mm、长度357 mm、厚度1 mm的圆柱形铝基体以形成 导电性基体。采用使用砂轮的精密切削处理对铝基体的表面进行表面处 理,然后照射作为第一波长的950nm波长的光,以与实施例1相同的方 式测得此导电性基体的表面的正反射率为30 %。通过以与实施例1相同 的方式在基体上设置底层和感光层而制得感光体。
采用作为第一波长的950 nm波长的光从电荷输送层侧向导电性基 体侧照射实施例5的所得感光体,以与实施例1相同的方式测得此感光 体对于第一波长的光的正反射率为1.5%。
以与实施例1相同的方式对实施例5的感光体进行印刷试验,得到
各再现率为A: 70%; B: 70%; C: 55 %和D: 40%。
实施例6
制备直径84 mm、长度357 mm、厚度1 mm的圆柱形铝基体形成导 电性基体。采用使用砂轮的精密切削处理对铝基体的表面进行表面处理, 然后照射作为第一波长的950nm波长的光,以与实施例1相同的方式测 得此导电性基体的表面的正反射率为95 %。通过以与实施例1相同的方 式在基体上设置底层和感光层而制得感光体。
采用作为第一波长的950 nm波长的光从电荷输送层侧向导电性基 体侧照射实施例6的所得感光体,以与实施例1相同的方式测得此感光 体对于第一波长的光的正反射率为9.5 %。
以与实施例1相同的方式对实施例6的感光体进行印刷试验,得到
各再现率为A: 60%; B: 60%; C: 50 %和D: 35%。
实施例7
以与实施例1相同的方式制造实施例7的感光体,不同之处在于用 砂磨机进行分散1.8小时。除这些变动以外,实施例7的透光率测定用样 品也以与实施例1相同的方式制得,并以与实施例1相同的方式进行透 光率的测定。实施例7的样品对于用作第一波长的950 nm波长的光的透
光率为3.33 %。因为底层的厚度为15 pm,所以实施例7的感光体的底 层对于第一波长(950 nm)的光的每单位层厚的透光率为50 %。
如上所述,在实施例7的感光体的底层中,X=50(%), Y=15 0im)。 因此,实施例7的感光体的底层满足不等式(1)的关系(Y〉X/4.5),因为 X/4.5=50/4.5= 11.1,小于15。
另外,采用作为第一波长的950nm波长的光从电荷输送层侧向导电 性基体侧照射实施例7的所得感光体,以与实施例1相同的方式测得此 感光体对于第一波长的光的正反射率为5 %。
对比例1
以与实施例1相同的方式制造对比例1的感光体,不同之处在于用 砂磨机进行分散1小时并且形成厚度为12 pm的底层。除这些变动以外, 对比例1的透光率测定用样品也以与实施例1相同的方式制得,并以与 实施例1相同的方式进行透光率的测定。对比例1的样品对于用作第一 波长的950nm波长的光的透光率为2.9M。因为底层的厚度为12 pm,所 以对比例1的感光体的底层对于第一波长(950 nm)的光的每单位层厚的 透光率为35 %。
如上所述,在对比例1的感光体的底层中,X=35(%), Y=120mi)。 因此,对比例1的感光体的底层满足不等式(1)的关系(Y〉X/4.5),因为 X/4.5=35/4.5= 7.8,小于12。
另外,采用作为第一波长的950nm波长的光从电荷输送层侧向导电 性基体侧照射对比例1的所得感光体,以与实施例1相同的方式测得此 感光体对于第一波长的光的正反射率为13 %。
以与实施例1相同的方式对对比例1的感光体进行印刷试验,得到
各再现率为A: 55%; B: 40%; C: 40 %和D: 30%。对比例1的这些
再现率显著次于实施例1 7的再现率。 对比例2
制备直径84mm、长度357 mm、厚度1 mm的镜面圆柱形铝基体以 作为导电性基体。照射作为第一波长的950 nm波长的光,以与实施例1 相同的方式测得此导电性基体的表面的正反射率为100%。通过以与实施
例1相同的方式在基体上设置底层和感光层而制得感光体。
采用作为第一波长的950 nm波长的光从电荷输送层侧向导电性基 体侧照射对比例2的所得感光体,以与实施例1相同的方式测得此感光 体对于第一波长的光的正反射率为15%。
以与实施例1相同的方式对对比例2的感光体进行印刷试验,得到
各再现率为A: 50%; B: 40%; C: 40 %和D: 35%。对比例2的这些
再现率显著次于实施例1 7的再现率。 对比例3
制备直径84 mm、长度357 mm、厚度1 mm的镜面圆柱形铝基体以 作为导电性基体。对此导电性基体进行湿式珩磨处理,从而产生0.2 pm 的中心线平均表面粗糙度(Ra)。照射作为第一波长的950 nm波长的光, 以与实施例1相同的方式测得此导电性基体的表面的正反射率为20%。 通过以与实施例1相同的方式在基体上设置底层和感光层而制得感光体。
采用作为第一波长的950 nm波长的光从电荷输送层侧向导电性基 体侧照射对比例3的所得感光体,以与实施例1相同的方式测得此感光 体对于第一波长的光的正反射率为1%。
以与实施例1相同的方式对对比例3的感光体进行印刷试验,得到
各再现率为A: 50%; B: 45%; C: 40 %禾卩D: 40%。对比例3的这些
再现率显著次于实施例1 7的再现率。
权利要求
1.一种成像设备,所述成像设备包含图像保持部件,所述图像保持部件包含基体,所述基体的表面对于第一波长的光的正反射率为30%~95%;和底层,所述底层对所述第一波长的光的每单位层厚的透光率为50%以上,以及感光层,对于与所述第一波长不同的第二波长的光,所述感光层具有吸收性,所述底层和所述感光层依次层积在所述基体上;带电单元,所述带电单元使所述图像保持部件带电;潜像形成单元,所述潜像形成单元通过用所述第二波长的光使经所述带电单元而带电的所述图像保持部件曝光从而在所述图像保持部件上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元使用调色剂将所述静电潜像显影并在所述图像保持部件上形成与所述静电潜像相对应的调色剂图像;测定单元,所述测定单元包含照射单元,所述照射单元将所述第一波长的光照射到所述图像保持部件上;和检测单元,所述检测单元检测通过来自所述照射单元的光的照射而产生的反射光,并基于由所述检测单元所检测到的反射光来测定在所述图像保持部件上形成的所述调色剂图像的浓度;和控制单元,所述控制单元控制所述潜像形成单元以便所述潜像形成单元形成与预定浓度的图像相对应的静电潜像,并且基于由所述测定单元所获得的所述调色剂图像的浓度的测定结果,控制选自以下参数中的至少一个参数通过所述带电单元使所述图像保持部件带电时的带电电位;通过所述潜像形成单元使所述图像保持部件曝光时的曝光量;和通过所述显影单元将所述调色剂显影时的显影电位,从而使得由所述测定单元所获得的测定结果基本上等于所述预定浓度。
2. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述基体的表面对所述第一波长的光的正反射率为35% 90%。
3. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述基体的表面对所述第 一波长的光的正反射率为40% 85%。
4. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述底层对所述第一波长 的光的每单位层厚的透光率为50% 95%。
5. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述底层对所述第一波长 的光的每单位层厚的透光率为60% 95%。
6. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述底层对所述第一波长 的光的每单位层厚的透光率为70% 95%。
7. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述图像保持部件整体对 所述第一波长的光的正反射率为30%以下。
8. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述图像保持部件整体对 所述第一波长的光的正反射率为25%以下。
9. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述图像保持部件整体对 所述第一波长的光的正反射率为20%以下。
10. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述底层满足以下不等 式(l)所示的关系不等式(l) Y>X/4.5其中,X表示所述底层对所述第一波长的光的每单位层厚的透光率 (%), Y表示所述底层的厚度Oim)。
11. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述底层还包含填料。
12. 如权利要求ll所述的成像设备,其中,所述填料为金属氧化物 颗粒。
13. 如权利要求12所述的成像设备,其中,所述金属氧化物颗粒包 含选自由氧化锌、氧化钛和氧化锡组成的组中的至少一种化合物。
14. 如权利要求1所述的成像设备,其中,当用所述第一波长的光 照射所述感光层时,所述感光层的吸光度低于所述感光层的最大吸收波 长处的吸光度的1/10。
15. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述基体的表面的所述正反射率为通过测定所述基体对所述第一波长的光的全反射率和漫反射 率并通过将所述全反射率减去所述漫反射率来计算二者之差而获得的正 反射率(%)。
16. 如权利要求1所述的成像设备,其中,所述底层还包含相对于所述底层的总体积的5体积% 70体积%的量的填料。
17. 如权利要求16所述的成像设备,其中,所述填料的量相对于所 述底层的总体积为5体积% 60体积%。
全文摘要
本发明提供了一种成像设备,所述成像设备具有图像保持部件;带电单元;潜像形成单元;显影单元;测定单元;和控制单元。所述图像保持部件具有基体、底层和感光层,所述基体的表面对第一波长的光的正反射率为30%~95%;所述底层对所述第一波长的光的每单位层厚的透光率为50%以上;对于与所述第一波长不同的第二波长的光,所述感光层具有吸收性。
文档编号G03G5/14GK101339377SQ200810086999
公开日2009年1月7日 申请日期2008年4月3日 优先权日2007年7月2日
发明者石河勇, 铃木贵弘, 额田秀美 申请人:富士施乐株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1