导电性支持体、电子照相感光体和图像形成装置的制作方法

文档序号:13625459阅读:203来源:国知局
导电性支持体、电子照相感光体和图像形成装置的制作方法

本发明涉及一种电子照相感光体用导电性支持体、电子照相感光体和图像形成装置。



背景技术:

在一种已知包括在电子照相图像形成装置中的电子照相感光体中,在导电性支持体上至少设置有感光层。已知导电性支持体的实例包括以下的导电性支持体。

日本专利文献特开2016-4124号公报公开了一种电子照相感光体用导电性支持体。该导电性支持体包含铝且由晶体组成,在x射线衍射下的晶体的吸收峰的半峰宽为5mm以上且30mm以下。

日本专利文献特开2014-38136号公报中公开了一种电子照相感光体用导电性支持体。该导电性支持体包含铝且杨氏模量为32000mpa至55000mpa。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于提供一种电子照相感光体用导电性支持体,与即使设置感光层后仍暴露的裸露区域的整个部分的表面残余应力为-10mpa以上的情况相比,可抑制重复图像形成时发生图像缺陷。

根据本发明的第一方面,提供了一种电子照相感光体用导电性支持体,所述导电性支持体包括金属圆筒部件,其中,即使在所述导电性支持体上设置感光层后,所述导电性支持体仍具有暴露的裸露区域,并且所述裸露区域的至少一部分的外周面的表面残余应力为约-10mpa以下。

本发明的第二方面提供了根据第一方面的电子照相感光体用导电性支持体,其中,所述外周面的所述表面残余应力为约-30mpa以下。

本发明的第三方面提供了根据第一方面的电子照相感光体用导电性支持体,其中,所述外周面的所述表面残余应力为约-70mpa以上。

本发明的第四方面提供了根据第一方面的电子照相感光体用导电性支持体,其中,所述导电性支持体由含铝金属制成。

本发明的第五方面提供了根据第一方面的电子照相感光体用导电性支持体,其中,即使设置所述感光层后仍暴露的所述裸露区域的所述至少一部分的所述外周面的所述表面残余应力在所述外周面的整个周面仍为约-10mpa以下。

本发明的第六方面提供了根据第五方面的电子照相感光体用导电性支持体,其中,所述外周面的所述表面残余应力为约-30mpa以下。

本发明的第七方面提供了根据第五方面的电子照相感光体用导电性支持体,其中,所述外周面的所述表面残余应力为约-70mpa以上。

本发明的第八方面提供了根据第五方面的电子照相感光体用导电性支持体,其中,所述导电性支持体由含铝金属制成。

根据本发明的第九方面,提供了一种电子照相感光体,其包括:包括金属圆筒部件的导电性支持体;以及设置在所述导电性支持体上的感光层,

其中,所述导电性支持体具有裸露区域,并且所述裸露区域的至少一部分的外周面的表面残余应力为约-10mpa以下。

本发明的第十方面提供了根据第九方面的电子照相感光体,其中,所述外周面的所述表面残余应力为约-30mpa以下。

本发明的第十一方面提供了根据第九方面的电子照相感光体,其中,所述外周面的所述表面残余应力为约-70mpa以上。

本发明的第十二方面提供了根据第九方面的电子照相感光体,其中,所述导电性支持体由含铝金属制成。

本发明的第十三方面提供了根据第九方面的电子照相感光体,其中,所述裸露区域的所述至少一部分的所述外周面的所述表面残余应力在所述外周面的整个周面为约-10mpa以下。

本发明的第十四方面提供了根据第十三方面的电子照相感光体,其中,所述外周面的所述表面残余应力为约-30mpa以下。

本发明的第十五方面提供了根据第十三方面的电子照相感光体,其中,所述外周面的所述表面残余应力为约-70mpa以上。

本发明的第十六方面提供了根据第十三方面的电子照相感光体,其中,所述导电性支持体由含铝金属制成。

根据本发明的第十七方面,提供了一种图像形成装置,其包括:

根据第九至第十六方面的任一方面所述的电子照相感光体;

接触部件,其与所述电子照相感光体的所述导电性支持体的所述外周面的某个区域直接接触,所述区域的表面残余应力为约-10mpa以下;

充电单元,其对所述电子照相感光体的表面进行充电;

静电潜像形成单元,其在已充电的所述电子照相感光体的表面上形成静电潜像;

显影单元,其利用含有色调剂的显影剂使在所述电子照相感光体的所述表面上形成的所述静电潜像显影以形成色调剂图像;以及

转印单元,其将所述色调剂图像转印至记录介质的表面。

在根据第一至第八方面的任一方面的电子照相感光体用导电性支持体中,与即使设置感光层后仍暴露的整个裸露区域的外周面的表面残余应力为-10mpa以上的情况相比,可抑制重复图像形成时发生图像缺陷。

在根据第九至第十六方面的任一方面的电子照相感光体中,与导电性支持体的整个裸露区域的外周面的表面残余应力为-10mpa以上的情况相比,可抑制重复图像形成时发生图像缺陷。

在根据第十七方面的图像形成装置中,与包括在电子照相感光体中的导电性支持体的整个裸露区域的外周面的表面残余应力为-10mpa以上的情况相比,可抑制重复图像形成时发生图像缺陷。

附图说明

将基于下列附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述,其中:

图1是示出接触部件与包括在电子照相感光体中的导电性支持体的外周面接触的状态的一例的示意性结构图;

图2a、2b和2c是示出形成导电性支持体的冲压的一例的示意图;

图3a和3b是示出形成导电性支持体的变薄拉延的一例的示意图;

图4是示出对导电性支持体进行喷丸处理的一例的示意图;

图5是示出根据一示例性实施方式的电子照相感光体的一例的示意性结构图;

图6是示出根据该示例性实施方式的电子照相感光体的层结构的一例的示意性局部剖视图;

图7是示出根据一示例性实施方式的图像形成装置的一例的示意性结构图;以及

图8是示出根据另一示例性实施方式的图像形成装置的一例的示意性结构图。

具体实施方式

下面将对本发明的示例性实施方式进行描述。以下描述仅为示例性说明,并非意在限制本发明的范围。

在本公开中,当提及组合物中包含多种类型的材料的组分的量时,除非另有说明,否则该含量是指组合物中多种类型的材料的总量。

在本公开中,“电子照相感光体用导电性支持体”可简称为“导电性支持体”,且“电子照相感光体”可简称为“感光体”。

在本公开中,“圆筒部件”意在包括中空部件和实心部件。

电子照相感光体用导电性支持体

根据一示例性实施方式的导电性支持体包括金属圆筒部件。即使在导电性支持体上设置感光层后,导电性支持体仍具有暴露的裸露区域,并且裸露区域的至少一部分的外周面的表面残余应力为约-10mpa以下。

在根据本示例性实施方式的导电性支持体中,术语“导电性”意为支持体的体积电阻率小于1013ω·cm。

在根据本示例性实施方式的导电性支持体中,“即使设置感光层后仍暴露的裸露区域”例如存在于导电性支持体的长度方向的两端部,且每个区域的长度例如为导电性支持体的总长度的10%至30%。

在本示例性实施方式中,“表面残余应力”是使用x射线衍射装置利用sin2ψ法测量的残余应力。

利用根据本示例性实施方式的导电性支持体,可减少重复图像形成时发生图像缺陷。其原因可能如下。

当将感光体附接到图像形成装置或处理盒时,包括在感光体中的导电性支持体的外周面可能会与各种部件(以下称为“接触部件”)直接接触。接触部件的实例包括用于将感光体和显影装置彼此分开规定距离的部件和用于保持感光体的位置的部件。图1示出接触部件与导电性支持体的外周面直接接触的状态的一例。在图1所示的示例中,感光体7通过支撑部件80连接到驱动单元(未示出)。接触部件70与其上未设置感光层5的导电性支持体4的裸露区域的外周面接触,从而将感光体7与例如显影装置(未示出)的距离保持在规定范围内。接触部件70例如为可旋转的环形部件。环的外周面与导电性支持体4的外周面直接接触,且感光体7的旋转使得接触部件70与导电性支持体4一起旋转。当使用如上配置的图像形成装置重复图像形成时,可能会在与接触部件70相摩擦的导电性支撑体4的外周面上形成裂纹,且导电性支持体4可能从裂纹开始发生磨损。磨损的结果是,感光体7和显影装置之间的距离发生变化,这可能导致发生图像缺陷(诸如浓度不均匀、灰度不良和细线再现性差)。

在根据本示例性实施方式的导电性支持体中,即使设置感光层后仍暴露的裸露区域的至少一部分的外周面的表面残余应力为约-10mpa以下。表面残余应力为约-10mpa以下的金属表面与表面残余应力为-10mpa以上的金属表面相比具有更高的强度,且即使在与接触对象连续摩擦之后也不容易出现裂纹和磨损。因此,当将根据本示例性实施方式的导电性支持体安装在图像形成装置上并用作感光体的一部分,然后重复图像形成时,可抑制由于例如感光体和显影装置之间的距离的变化而发生图像缺陷。

在根据本示例性实施方式的导电性支持体中,只需要即使设置感光层后仍暴露的裸露区域的至少一部分的外周面的表面残余应力为约-10mpa以下即可。在根据本示例性实施方式的导电性支持体中,即使设置感光层后仍暴露的裸露区域的至少一部分的外周面的表面残余应力在整个圆周上可以为约-10mpa以下。

根据本示例性实施方式的导电性支持体可以以包括以下形式的各种形式实现:即使设置感光层后仍暴露的整个裸露区域的外周面的表面残余应力为约-10mpa以下;以及导电性支持体的整个外周面的表面残余应力为约-10mpa以下。

在根据本示例性实施方式的导电性支持体中,即使设置感光层后仍暴露的裸露区域的至少一部分的外周面的表面残余应力为约-10mpa以下,优选为约-15mpa以下,更优选为约-20mpa以下,进一步优选为约-30mpa以下。负的表面残余应力意为表面残余应力是压缩残余应力,并且在金属表面上不太可能形成裂纹。从这个观点出发,表面残余应力在负方向上越大越适合。

在根据本示例性实施方式的导电性支持体中,从抑制由于为了控制表面残余应力而进行的表面改性而产生的变形和表面粗糙度的增加的观点出发,外周面的表面残余应力优选为约-70mpa以上,更优选为约-50mpa以上。

形成导电性支持体的金属的实例包括:纯金属,如铝、铁和铜;以及合金,如不锈钢和铝合金。形成导电性支持体的金属优选为含铝金属,由于其轻质和良好的可加工性,更优选纯铝或铝合金。对铝合金没有特别限制,只要它是包含铝作为主要成分的合金即可。铝合金的实例包括除了铝之外还包含例如硅、铁、铜、锰、镁、铬、锌、钛等中的任一种的铝合金。“主要成分”是包含在合金中的元素中含有量(以重量计)最大的成分。从可加工性的观点出发,形成导电性支持体的金属优选为铝含量(以重量计)为90.0%以上的金属,铝含量更优选为95.0%以上,进一步优选为99.0%以上。

导电性支持体是圆筒部件,并且可以是中空部件或实心部件。为了减轻感光体的重量,导电性支持体可以是中空构件。当导电性支持体是中空部件时,其厚度(壁厚)例如为0.2mm以上且0.9mm以下,从感光体的轻量化的观点出发优选0.8mm以下,更优选为0.6mm以下,从确保导电性支持体的强度的观点出发,优选为0.3mm以上,更优选为0.4mm以上。

根据本示例性实施方式的导电性支持体通过如下方法制造:通过诸如挤出拉伸、拉延、冲压、变薄拉延等已知形成处理方法制作金属圆筒,并进行机械加工,然后通过进行淬火、氮化、打磨、滚桶抛光或喷丸处理对即使设置感光层后仍暴露的裸露区域的至少一部分进行表面改性。从降低导电性支持体的壁厚的观点出发,并从易于控制表面残留应力的观点考虑,可使用包括对通过冲压和变薄拉延形成的圆筒管进行喷丸处理的制造方法。

冲压是如下的加工方法,其包括:将金属块放入圆形阴模,并用圆柱形阳模撞击该金属块,由此获得符合阳模的中空圆筒体。通过冲压获得中空圆筒体后,进行一次或多次变薄拉延,以调整中空圆筒体的内径、外径、圆筒度和真圆度,由此获得圆筒管。喷丸处理是如下的处理方法:利用压缩空气喷射颗粒(也称为“喷丸(shot)”、“介质”等),以使颗粒撞击金属表面,从而使金属表面改性。如有必要,可切割圆筒管的两端并进行端面处理。

下面将描述冲压、变薄拉延和喷丸处理的示例性实施方式。

冲压

图2a至2c示出对金属块进行冲压以形成中空圆筒体的处理的一例。如图2a所示,将涂布了润滑剂的盘形金属块30放入在冲模(阴模)20中形成的圆形孔24。然后,如图2b所示,使用圆柱形冲头(阳模)21冲压金属块30,以形成中空圆筒体4a。接着,如图2c所示,通过汽提塔(stripper)22的中心孔23拔起冲头21,以将冲头21拔出中空圆筒体4a。在冲压中,将被冲头21冲压的金属块30拉伸成圆筒状,以包围冲头21,由此形成中空圆筒体4a。因此,金属块30的表面(特别是将金属块30放入圆形孔24时其底表面)成为中空圆筒体4a的外周面。

金属块30的材料、形状、尺寸等可根据要制造的导电性支持体的材料、形状、尺寸等来选择。金属块30可以由纯铝或铝合金制成,由于其良好的可加工性。从可加工性的观点出发,金属块30中的铝含量(重量%)优选为90.0%以上,更优选为95.0%以上,进一步优选为99.0%以上。

中空圆筒体4a的厚度根据要制造的导电性支持体的内径、外径和壁厚,以及后述的变薄拉延的次数等来选择。

在变薄拉延之前,可对中空圆筒体4a进行退火。

变薄拉延

图3a和3b示出对中空圆筒体进行变薄拉延的处理的一例。在所示的示例中,对中空圆筒体进行如图3a所示的拉伸,然后进行如图3b所示的变薄拉延。

如图3a所示,将圆柱形冲头31插入中空圆筒体4a,并将冲头31连同中空圆筒体4a一起压入具有比中空圆筒体4a小的直径的冲模32,由此减小中空圆筒本体4a的直径。接着,如图3b所示,将冲头31连同中空圆筒本体4a一起压入具有比冲模32小的直径的冲模33,以获得具有比中空圆筒本体4a薄的壁厚的中空圆筒体4b。可对中空圆筒体4a未经拉伸而进行变薄拉延,且可分多个步骤进行变薄拉延。

一次变薄拉延的变薄拉延率{(变薄拉延前的壁厚-变薄拉延后的壁厚)/(变薄拉延前的壁厚)×100}优选为5%以上且40%以下,更优选为10%以上且30%以下,进一步优选为15%以上且25%以下。

喷丸处理

图4示出对导电性支持体进行喷丸处理的一例。如图4所示,储存在罐42中的喷丸(未示出)通过供应管44供应到混合单元45,并将喷丸和通过供应管43从压缩机41供应的压缩空气在混合单元45中混合。接着,经由喷嘴46利用压缩空气喷射喷丸并撞击由驱动单元(未示出)旋转的导电性支撑体4。在导电性支持体4中,其被喷丸撞击的金属表面被改性。

对喷丸没有特别限制,喷丸的实例包括:金属颗粒,如不锈钢、铁和锌颗粒;陶瓷颗粒,如氧化锆、氧化铝、二氧化硅和碳化硅颗粒;树脂颗粒,如聚酰胺和聚碳酸酯颗粒;以及玻璃颗粒。

金属的表面残余应力趋于随着喷丸处理期间的喷射压力增加和喷射时间增加而减小。可根据喷射压力来控制喷射时间。当喷射压力相对较低时,喷射时间相应地增加,从而将表面残余应力控制为约-10mpa以下。

从将导电性支持体的外周面的表面残余应力控制为约-10mpa以下的观点出发,用于喷丸处理的喷丸的粒径和喷射压力可在以下范围内。喷射压力是用于将喷射丸推出装置的压力。

-喷丸粒径:优选为30μm以上且300μm以下,更优选为60μm以上且250μm以下

-喷丸的喷射压力:优选为0.1mpa以上且0.5mpa以下,更优选为0.15mpa以上且0.4mpa以下

用于制造根据本示例性实施方式的导电性支持体的方法的一例是以下的制造方法。以下的制造方法中的优选条件如上所述。

该制造方法包括:

冲压步骤,用圆柱形阳模冲压设置在阴模中的金属块,以使金属块塑性变形,使得金属块符合阳模的外周面,从而形成中空圆筒体;

变薄拉延步骤,使中空圆筒体通过具有比中空圆筒体的外径小的内径的环形压模,从而减小中空圆筒体的壁厚;以及

喷丸处理步骤,使喷丸击撞击进行了变薄拉延步骤的中空圆筒体的外周面的至少一部分,从而将喷丸撞击的区域的表面残余应力控制为约-10mpa以下。

在喷丸处理之后,导电性支持体的表面可以进行诸如阳极氧化,酸洗或勃姆石处理的处理。

接下来,将描述根据一示例性实施方式的电子照相感光体。

电子照相感光体

根据本示例性实施方式的感光体包括根据前述示例性实施方式的导电性支持体和在导电性支持体上设置的感光层。

具体地说,根据本示例性实施方式的感光体包括:导电性支持体,其包括金属圆筒部件;以及设置在导电性支持体上的感光层。导电性支持体的裸露区域的至少一部分的外周面的表面残余应力为约-10mpa以下。导电性支持体的“裸露区域”是其上未设置有感光层和其他层的区域。

图5是示出根据本示例性实施方式的感光体的一例的示意性结构图。图5所示的感光体7包括:导电性支持体4,其是金属圆筒部件;以及感光层5,其设置在导电性支持体4上。导电性支持体4可以是中空圆筒部件或可以是实心圆筒部件。底涂层可以设置在感光层5下方,并且可以在感光层5上设置保护层。

在图5所示的感光体7中,在导电性支持体4的长度方向的两端部的每一个中存在区域a。在每个区域a中,未设置感光层5和其他层,并且导电性支持体4的外周面是暴露的。各区域a的至少一部分是外周面的表面残余应力为约-10mpa以下的区域b。当将感光体7附接到图像形成装置或处理盒时,包括在图像形成装置中的接触部件与感光体7的区域b接触。

在图5所示的感光体7中,在对应的区域a的至少一部分中的每个区域b在整个圆周上延伸。区域b不限于图5所示的示例,可以在圆周方向上间断设置,或者可以在整个区域a上延伸。

图6是示出感光体7的层结构的一例的示意性局部剖视图。图6所示的感光体7a具有其中底涂层1、电荷产生层2和电荷输送层3依次层叠在导电性支持体4上的结构。电荷产生层2和电荷输送层3形成感光层5。

感光体7可以如图6所示是电荷产生层2与电荷输送层3分离的功能分离型,或者可以是电荷产生层2与电荷输送层3一体化的单层型感光层。感光体7可以具有没有底涂层1的层结构。感光体7也可以具有在感光层5上进一步设置保护层的层结构。

接下来将描述感光体的每个层。在下面的描述中,将省略附图标记。

底涂层

底涂层为,例如,含有无机颗粒和粘合剂树脂的层。

无机颗粒的实例包括具有粉末电阻(体积电阻率)为102ω·cm以上且1011ω·cm以下的无机颗粒。具有上述电阻值的无机颗粒例如可以是金属氧化物颗粒,如氧化锡颗粒、氧化钛颗粒、氧化锌颗粒或氧化锆颗粒,特别优选为氧化锌颗粒。

通过bet法测量的无机颗粒的比表面积例如可以为10m2/g以上。

无机颗粒的体积平均粒径例如可以为50nm以上且2000nm以下(优选为60nm以上且1000nm以下)。

无机颗粒相对于粘合剂树脂的量例如优选为10重量%以上且80重量%以下,更优选为40重量%以上且80重量%以下。

无机颗粒可进行表面处理。所使用的无机颗粒可以是进行了不同类型的表面处理或具有不同粒径的无机颗粒的至少两种类型的混合物。

表面处理剂的实例包括硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝类偶联剂和表面活性剂。特别优选硅烷偶联剂,更优选具有氨基的硅烷偶联剂。

具有氨基的硅烷偶联剂的实例包括但不限于3-氨基丙基三乙氧基硅烷、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烷和n,n-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

可以使用两种以上的硅烷偶联剂的混合物。例如,具有氨基的硅烷偶联剂可与额外的硅烷偶联剂结合使用。该额外的硅烷偶联剂的实例包括但不限于乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、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烷、n,n-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷。

使用表面处理剂的表面处理方法可以是任何已知方法且可以是干法或湿法。

表面处理剂的使用量相对于无机颗粒例如可以为0.5重量%以上且10重量%以下。

为了提高电特性的载体阻挡性(carrierblockingability)和长期稳定性,底涂层除无机颗粒之外还可含有电子接受性化合物(受体化合物)。

电子接受性化合物的实例包括诸如以下电子输送性物质:醌类化合物,如氯醌和溴醌;四氰基对苯醌二甲烷类化合物;芴酮化合物,如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮;恶二唑类化合物,如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑,2,5-双(4-萘基)-1,3,4-恶二唑和2,5-双(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-恶二唑;咕吨酮类化合物;噻吩化合物;以及联苯醌化合物,如3,3’,5,5’-四叔丁基联苯醌。电子接受性化合物优选为具有蒽醌结构的化合物。具有蒽醌结构的化合物例如优选为羟基蒽醌化合物、氨基蒽醌化合物或氨基羟基蒽醌化合物。更具体地说,具有蒽醌结构的化合物例如优选为蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚(anthrarufin)或红紫素。

电子接受性化合物可以与无机颗粒一起分散在底涂层中,或者粘附于无机颗粒表面的电子接受性化合物可以包含在底涂层中。

可以使用湿法处理或干法处理使电子接受性化合物附着到无机颗粒的表面。

在干法处理中,例如,在例如使用具有大剪切力的混合器搅拌无机颗粒的同时,可将单独的电子接受性化合物或溶解在有机溶剂中的电子接受性化合物滴加或与干燥空气或氮气一起喷洒,从而使电子接受性化合物粘附到无机颗粒的表面。可在溶剂沸点以下的温度下进行电子接受性化合物的滴加或喷洒。在滴加或喷洒电子接受性化合物后,可在100℃以上的温度下进行烘焙。对烘焙的温度和时间没有特别限制,只要可获得电子照相特性即可。

在湿法处理中,例如,在通过搅拌、超声波、砂磨机、磨碎机、球磨机等将无机颗粒分散在溶剂中的同时,添加电子接受性化合物。然后搅拌或分散混合物,并除去溶剂,从而使电子接受性化合物附着到无机颗粒的表面。通过例如过滤或蒸馏除去溶剂。除去溶剂后,可在100℃以上的温度下进行烘焙。只要可获得电子照相特性,对烘焙的温度和时间没有特别限制。在湿法处理中,在添加电子接受性化合物之前可除去含在无机颗粒中的水分。除去水分的方法的实例包括加热在搅拌下的溶剂中的无机颗粒的水分除去方法,以及通过与溶剂形成共沸物而除去水分的方法。

可在使用表面处理剂对无机颗粒进行表面处理前、后或同时使电子接受性化合物附着于无机颗粒。

电子接受性化合物相对于无机颗粒的量为,例如,0.01重量%以上且20重量%以下,并优选为0.01重量%以上且10重量%以下。

用于底涂层中的粘合剂树脂的实例包括诸如以下已知材料:已知高分子化合物,如缩醛树脂(例如,聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、尿素树脂、酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂;锆螯合物;钛螯合物;铝螯合物;钛醇盐化合物;有机钛化合物;以及硅烷偶联剂。

用于底涂层中的粘合剂树脂的其他实例包括具有电荷输送基团的电荷输送性树脂和导电性树脂(例如聚苯胺)。

用于底涂层中的粘合剂树脂可以为不溶于用来涂布在底涂层上设置的上覆层的溶剂的树脂。特别地,粘合剂树脂可以为:热固性树脂,如尿素树脂、酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂;或通过使固化剂与选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂和聚乙烯醇缩醛树脂所组成的组的至少一种树脂之间的反应而获得的树脂。

当使用两种以上的粘合剂树脂的组合物时,树脂的混合比根据需要设定。

为了改善电特性、环境稳定性和图像质量,底涂层可以包含各种添加剂。

添加剂的实例包括例如以下已知材料:电子输送颜料,如稠合多环颜料和偶氮类颜料;锆螯合物;钛螯合物;铝螯合物;钛醇盐化合物;有机钛化合物;以及硅烷偶联剂。如上所述,硅烷偶联剂用于无机颗粒的表面处理,也可作为添加剂添加至底涂层。

用作添加剂的硅烷偶联剂的实例包括乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、n-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、n,n-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷。

锆螯合物的实例包括丁醇锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇锆、乙酰乙酸乙酯丁醇锆、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、甲基丙烯酸丁醇锆、硬脂酸丁醇锆和异硬脂酸丁醇锆。

钛螯合物的实例包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚体、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、辛烯乙醇酸钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、乳酸钛乙酯、三乙醇胺钛和聚羟基硬脂酸钛。

铝螯合物的实例包括异丙醇铝、二异丙氧基单丁氧基铝、丁酸铝、二乙酰乙酸乙酯二异丙氧基铝和三(乙酰乙酸乙酯)铝。

这些添加剂可以单独使用或作为多种化合物的混合物或缩聚物来使用。

底涂层的维氏硬度可以为35以上。

为了抑制莫尔图像(moireimage),可将底涂层的表面粗糙度(十点平均粗糙度)调整为用于曝光的激光的波长λ的1/(4n)(n:上覆层的折射率)至1/2。

为了调整表面粗糙度,例如可将树脂颗粒添加至底涂层。树脂颗粒的实例包括硅酮树脂颗粒和交联聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒。为了调整表面粗糙度,可对底涂层的表面进行抛光。用于抛光的方法的实例包括磨光(buffing)、喷砂、湿珩磨和研磨。

对底涂层的形成方法没有特别限制,可使用任何已知形成方法。例如,可通过将上述组分添加至溶剂来制备底涂层形成用涂布液,形成该涂布液的涂布膜并干燥,然后,根据需要加热。

用于制备底涂层形成用涂布液的溶剂的实例包括例如以下已知有机溶剂:醇类溶剂、芳香烃溶剂、卤代烃溶剂、酮类溶剂、酮醇类溶剂、醚类溶剂和酯类溶剂。

溶剂的具体实例包括例如以下常用的有机溶剂:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、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、二恶烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。

用于分散制备底涂层形成用涂布液的无机颗粒的方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、胶磨机和油漆搅拌器的已知方法。

用于将底涂层形成用涂布液涂布至导电性支持体上的方法的实例包括例如以下常用的方法:刮刀涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法和帘式涂布法。

底涂层的厚度例如优选为15μm以上,更优选为在20μm以上且50μm以下的范围内。

中间层

虽然未示出,但可在底涂层和感光层之间设置中间层。

中间层例如为含有树脂的层。用于中间层的树脂的实例包括高分子化合物,如缩醛树脂(例如,聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪蛋白树脂、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、聚醋酸乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅酮-醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂和三聚氰胺树脂。

中间层可以是包含有机金属化合物的层。用于中间层的有机金属化合物的实例包括含有诸如锆、钛、铝、锰和硅原子的金属原子的有机金属化合物。

用于中间层的这些化合物可以单独使用,或作为多种化合物的混合物或缩聚物来使用。

中间层可以是包含有机金属化合物的层,该有机金属化合物含有锆原子或硅原子。

对中间层的形成方法没有特别限制,可使用任何已知形成方法。例如,中间层形成用涂布液可通过将上述组分添加至溶剂中来制备,形成该涂布液的涂布膜并干燥,然后,根据需要加热。

中间层形成用涂布方法可以为任何常用的方法,如浸涂法、上推涂布法(push-upcoating)、线棒涂布法、喷涂法、刮刀涂布法、刀片涂布法和帘式涂布法。

中间层的厚度设置在例如0.1μm以上且3μm以下的范围内。中间层可用作底涂层。

电荷产生层

电荷产生层是例如包含电荷产生材料和粘合剂树脂的层。电荷产生层可以是电荷产生材料的气相沉积层。电荷产生材料的气相沉积层适用于使用诸如led(发光二极管)或有机el(电致发光)图像阵列的非相干光源的情况。

电荷产生材料的实例包括:偶氮颜料,如双偶氮颜料和三偶氮颜料;稠合芳香族颜料,如二溴蒽嵌蒽醌(dibromoanthanthrone);二萘嵌苯颜料;吡咯并吡咯颜料;酞菁颜料;氧化锌;以及三方晶系硒。

其中,为了曝光于近红外激光,优选金属酞菁颜料和无金属酞菁颜料作为电荷产生材料。电荷产生材料的更优选的实例包括:在例如日本专利文献特开平5-263007和5-279591号公报中公开的羟基镓酞菁;在例如日本专利文献特开平5-98181号公报中公开的氯镓酞菁;在例如日本专利文献特开平5-140472和5-140473号公报中公开的二氯锡酞菁;以及在例如日本特开平4-189873中公开的钛氧基酞菁。

为了曝光于近紫外激光,电荷产生材料可以是以下任何一种:稠合芳香族颜料,如二溴蒽嵌蒽醌;硫靛颜料;四氮杂卟啉化合物;氧化锌;三方晶系硒;日本专利文献特开2004-78147和2005-181992号公报中公开的双偶氮颜料等。

当使用诸如led或有机el图像阵列的发光中心波长为450nm以上且780nm以下的非相干光源时,可以使用上述电荷产生材料中的任一种。从分辨率的观点出发,当使用的感光层是厚度为20μm以下的薄膜时,感光层中的电场强度高,并且很可能发生由于从导电性支持体注入电荷而导致的电荷量的减少,即,被称为黑点的图像缺陷。这在当所使用的电荷产生材料是诸如三方晶系硒或酞菁颜料的可能产生暗电流的p型半导体时很显著。

然而,当所使用的电荷产生材料是诸如稠合芳香族颜料、二萘嵌苯颜料或偶氮颜料的n型半导体时,不太可能发生暗电流,从而即使是薄膜,也可抑制被称为黑点的图像缺陷的发生。n型电荷产生材料的实例包括但不限于在日本专利文献特开2012-155282号公报的第[0288]至[0291]段中描述的化合物(cg-1)至(cg-27)。

电荷产生材料的类型由常用的飞行时间法确定。类型由光电流的极性确定,并将允许电子比空穴更容易作为载体流动的电荷产生材料确定为n型电荷产生材料。

用于电荷产生层的粘合剂树脂可以选自各种各样的绝缘树脂,或者可以选自有机光导电性聚合物,如聚-n-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘和聚硅烷。

粘合剂树脂的实例包括聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚芳酯树脂(诸如双酚和芳族二羧酸的缩聚物)、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吡咯烷酮树脂。在此使用的术语“绝缘”是指体积电阻率为1013ω·cm以上。可以单独使用这些粘合剂树脂中的一种,或者可以使用两种以上的混合物。

电荷产生材料与粘合剂树脂的混合重量比可以在10:1至1:10的范围内。

电荷产生层还可以含有任何已知添加剂。

对电荷产生层的形成方法没有特别限制,可以使用任何已知方法。例如,电荷产生层形成用涂布液可通过将上述组分添加至溶剂中来制备,形成该涂布液的涂布膜并干燥,然后,根据需要加热。电荷产生层可以通过电荷产生材料的气相沉积形成。电荷产生层的通过气相沉积的形成特别适用于所使用的电荷产生材料是稠合芳香族颜料或二萘嵌苯颜料的情况。

用于制备电荷产生层形成用涂布液的溶剂的实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、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、二恶烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。可以单独使用这些溶剂中的一种,或者可以使用两种以上的混合物。

用于将颗粒(例如,电荷产生材料)分散在电荷产生层形成用涂布液中的方法的实例包括:使用诸如球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、水平砂磨机的介质分散机的方法;搅拌;以及使用诸如超声波分散器、辊磨机和高压均化器的无介质分散机的方法。高压均化器的实例包括:在高压下使分散液进行液-液碰撞或液-壁碰撞从而分散颗粒的碰撞型均化器;以及在高压下使分散液通过微细流路从而分散颗粒的渗透型均化器。为了分散颗粒,有效的是电荷产生层形成用涂布液中的电荷产生材料的平均粒径为0.5μm以下,优选为0.3μm以下,更优选为0.15μm以下。

将电荷产生层形成用涂布液涂布至底涂层(或中间层)的方法的实例包括常用的方法,如刮刀涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法和帘式涂布法。

电荷产生层的厚度例如优选设置在0.1μm以上且5.0μm以下,更优选为0.2μm以上且2.0μm以下的范围内。

电荷输送层

电荷输送层是例如包含电荷输送材料和粘合剂树脂的层。电荷输送层可以是含有高分子电荷输送材料的层。

电荷输送材料的实例包括例如以下的电子输送化合物:醌类化合物,如对苯醌、氯醌、溴醌和蒽醌;四氰基醌二甲烷类化合物;芴酮化合物,如2,4,7-三硝基芴酮;呫吨酮类化合物;二苯甲酮类化合物;氰基乙烯基类化合物;以及乙烯类化合物。电荷输送材料的其他实例包括空穴输送化合物,如三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物、芳基烷烃类化合物、芳基取代的乙烯类化合物、二苯乙烯类化合物、蒽类化合物和腙类化合物。可以单独使用这些电荷输送材料中的一种,或者可以使用其中的两种以上,但不限于此。

从电荷迁移率的观点出发,电荷输送材料可以是由以下结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物或由以下结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物。

在结构式(a-1)中,art1、art2和art3各自独立地为取代或未取代的芳基、-c6h4-c(rt4)=c(rt5)(rt6)、或-c6h4-ch=ch-ch=c(rt7)(rt8)。rt4、rt5、rt6、rt7和rt8各自独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的芳基。上述基团中的取代基的实例包括卤原子、具有1至5个碳原子的烷基、具有1至5个碳原子的烷氧基和被具有1至3个碳原子的烷基取代的氨基。

在结构式(a-2)中,rt91和rt92各自独立地为氢原子、卤原子、具有1至5个碳原子的烷基或具有1至5个碳原子的烷氧基。rt101、rt102、rt111和rt112各自独立地为卤原子、具有1至5个碳原子的烷基、具有1至5个碳原子的烷氧基、被具有1至2个碳原子的烷基取代的氨基、取代或未取代的芳基、-c(rt12)=c(rt13)(rt14)或-ch=ch-ch=c(rt15)(rt16)。rt12、rt13、rt14、rt15和rt16各自独立地为氢原子、取代或未取代的烷基或取代或未取代的芳基。tm1、tm2、tn1和tn2各自独立地为0至2的整数。上述基团中的取代基的实例包括卤原子、具有1至5个碳原子的烷基、具有1至5个碳原子的烷氧基和被具有1至3个碳原子的烷基取代的氨基。

在由结构式(a-1)表示的三芳基胺衍生物和由结构式(a-2)表示的联苯胺衍生物中,从电荷迁移率的观点出发,可以选择具有“-c6h4-ch=ch-ch=c(rt7)(rt8)的三芳基胺衍生物和具有“-ch=ch-ch=c(rt15)(rt16)”的联苯胺衍生物。

所使用的高分子电荷输送材料可以是任何已知电荷输送材料,诸如聚-n-乙烯基咔唑或聚硅烷。具体地,可以使用例如日本专利文献特开平8-176293和8-208820号公报中公开的聚酯类高分子电荷输送材料。高分子电荷输送材料可以单独使用或与粘合剂树脂组合使用。

用于电荷输送层中的粘合剂树脂的实例包括聚碳酸酯树脂、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、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-马来酸酐共聚物、硅酮树脂、硅酮醇酸树脂、苯酚-甲醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚-n-乙烯基咔唑和聚硅烷。其中,聚碳酸酯树脂或聚芳酯树脂可适于用作粘合剂树脂。这些粘合剂树脂可以单独使用,或者可以使用两种以上。

电荷输送材料与粘合剂树脂的混合重量比可以为10:1至1:5。

电荷输送层还可以含有任何已知添加剂。

对电荷输送层的形成方法没有特别限制,可以使用任何已知形成方法。例如,电荷输送层形成用涂布液可通过将上述组分添加至溶剂中来制备,形成该涂布液的涂布膜并干燥,然后,根据需要加热。

用于制备电荷输送层形成用涂布液的溶剂的实例包括例如以下常用的有机溶剂:芳香烃类,如苯、甲苯、二甲苯和氯苯;酮类,如丙酮和2-丁酮;卤代脂肪族烃类,如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷;以及环状和直链醚,如四氢呋喃和乙醚。这些溶剂可以单独使用,或者可以使用两种以上的混合物。

将电荷输送层形成用涂布液涂布至电荷产生层的涂布方法的实例包括例如以下常用的方法:刮刀涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法和帘式涂布法。

电荷输送层的厚度例如优选设置在5μm以上且50μm以下,更优选为10μm以上且30μm以下的范围内。

保护层

根据需要,在感光层上设置保护层。设置保护层的目的例如是为了防止在充电状态下的感光层的化学变化并进而改善感光层的机械强度。

因此,保护层可以是由固化膜(交联膜)形成的一层。这种层的实例包括在下面1)和2)中所述的层。

1)由含有包含反应基的电荷输送材料的组合物的固化膜形成的层,该电荷输送材料在其分子中具有反应基和电荷输送骨架(即,包含含有反应基的电荷输送材料的聚合物或交联产物的层)。

2)由含有非反应性电荷输送材料和不含有电荷输送骨架但具有反应基的包含反应基的非电荷输送材料的组合物的固化膜形成的层(即,包含非反应性电荷输送材料和含有反应基的非电荷输送材料的聚合物或交联产物的层)。

包含反应基的电荷输送材料中的反应基的实例包括已知反应基,诸如链聚合性基团、环氧基、-oh、-or[r是烷基]、-nh2、-sh、-cooh和-sirq13-qn(orq2)qn[rq1是氢原子、烷基、或取代或未取代的芳基,rq2是氢原子、烷基或三烷基甲硅烷基,qn是1至3的整数]。

对链聚合性基团没有特别限制,只要它是自由基聚合性官能团即可。例如,链聚合性基团是具有至少包含碳-碳双键的基团的官能团。链聚合性基团的具体实例包括:包括选自乙烯基、乙烯醚基、乙烯硫醚基、苯乙烯基(苯基乙烯基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基及其衍生物中的至少一个的基团。特别是,由于其高反应性,可以使用包括选自乙烯基、苯乙烯基(苯基乙烯基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基及其衍生物中的至少一个的基团作为链聚合性基团。

对包含反应基的电荷输送材料的电荷输送骨架没有特别限制,只要该骨架是感光体技术领域中的已知结构即可。电荷输送骨架的实例包括源自含氮空穴输送化合物的骨架,诸如三芳基胺类化合物、联苯胺类化合物和腙类化合物,并具有与氮原子共轭的结构。其中,可以选择三芳基胺骨架。

具有反应基和电荷输送骨架的包含反应基的电荷输送材料、非反应性电荷输送材料和包含反应基的非电荷输送材料可选自已知材料。

保护层还可含有已知添加剂。

对保护层的形成方法没有特别限制,可以使用任何已知方法。例如,保护层形成用涂布液可通过将上述组分添加至溶剂中来制备,形成该涂布液的涂布膜并干燥,然后,根据需要加热。

用于制备保护层形成用涂布液的溶剂的实例包括:芳香族类溶剂,如甲苯和二甲苯;酮类溶剂,如甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮;酯类溶剂,如乙酸乙酯和乙酸丁酯;醚类溶剂,如四氢呋喃和二恶烷;溶纤剂类溶剂,如乙二醇单甲醚;以及醇类溶剂,如异丙醇和丁醇。这些溶剂可以单独使用,或者可以使用两种以上的混合物。保护层形成用涂布液可以是不含溶剂的涂布液。

将保护层形成用涂布液涂布至感光层(例如,电荷输送层)的方法的实例包括以下常用的方法:如浸涂法、上推涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮刀涂布法、刀片涂布法和帘式涂布法。

保护层的厚度例如优选设置在1μm以上且20μm以下,更优选为2μm以上且10μm以下的范围内。

单层型感光层

单层型感光层(电荷产生/电荷输送层)是例如包括电荷产生材料、电荷输送材料、及根据需要,粘合剂树脂和其他已知添加剂的层。这些材料与对电荷产生层和电荷输送层所描述的材料相同。

在单层型感光层中,相对于总固体含量的电荷产生材料的含量可以为10重量%以上且85重量%以下,优选为20重量%以上且50重量%以下。在单层型感光层中,相对于总固体含量的电荷输送材料的含量可以为5重量%以上且50重量%以下。

单层型感光层的形成方法与电荷产生层和电荷输送层的形成方法相同。

单层型感光层的厚度例如可以为5μm以上且50μm以下,优选为10μm以上且40μm以下。

图像形成装置和处理盒

根据一示例性实施方式的图像形成装置包括:感光体;充电单元,其对感光体的表面进行充电;静电潜像形成单元,其在已充电的感光体的表面形成静电潜像;显影单元,其利用含有色调剂的显影剂使在感光体的表面上形成的静电潜像显影以形成色调剂图像;以及转印单元,其将色调剂图像转印至记录介质的表面。所使用的感光体是根据前述示例性实施方式的感光体。

根据本示例性实施方式的图像形成装置可应用于任何各种已知图像形成装置,诸如:包括定影单元的装置,该定影单元定影转印至记录介质表面的色调剂图像;直接转印型装置,其将形成在感光体表面上的色调剂图像直接转印至记录介质;中间转印型装置,其将形成在感光体表面上的色调剂图像一次转印至中间转印体的表面,然后,将转印至中间转印体的表面的色调剂图像二次转印至记录介质的表面;包括清洁单元的装置,该清洁单元在色调剂图像转印后清洁未充电的感光体的表面;包括擦除单元的装置,该擦除单元在色调剂图像转印后,在充电前通过用擦除光照射感光体的表面擦除感光体上的电荷;以及包括感光体加热部件的装置,该感光体加热部件提高感光体的温度以降低相对湿度。

对于中间转印型装置,转印单元例如配置成包括:中间转印体,具有待向其上转印色调剂图像的表面;第一转印装置,其将形成在感光体的表面上的色剂图像一次转印至中间转印体的表面;以及二次转印装置,其将转印至中间转印体表面的色调剂图像二次转印至记录介质的表面。

根据本示例性实施方式的图像形成装置可以是干式显影型图像形成装置或湿式显影型(使用液体显影剂的显影型)的图像形成装置。

在根据本示例性实施方式的图像形成装置中,例如,包括感光体的部分可以具有可从图像形成装置拆卸的盒结构(处理盒)。所使用的处理盒例如可以是包括根据前述示例性实施方式的感光体的处理盒。除感光体之外,处理盒例如可以包括选自由充电单元、静电潜像形成单元、显影单元和转印单元构成的组中的至少一种。

下面将示出根据本示例性实施方式的图像形成装置的一例,但是本发明不限于此。将仅对图7所示的部件进行描述,并且将省略对其他组件的描述。

图7是示出根据本示例性实施方式的图像形成装置的一例的示意性结构图。

如图7所示,根据本示例性实施方式的图像形成装置100包括:处理盒300,其包括感光体7;曝光装置9(静电潜像形成单元的一例);转印装置40(一次转印装置);以及中间转印体50。在图像形成装置100中,曝光装置9设置在允许曝光装置9用通过处理盒300的开口的光照射感光体7的位置。转印装置40定位成隔着中间转印体50与感光体7相对,并且中间转印体50设置为使其一部分与感光体7接触。虽然未示出,图像形成装置100还包括将转印至中间转印体50的色调剂图像转印至记录介质(例如纸张)的二次转印装置。中间转印体50、转印装置40(一次转印装置)和二次转印装置(未示出)对应于上述转印单元的示例。

图7所示的处理盒300具有一体地支撑感光体7、充电装置8(上述充电单元的一例)、显影装置11(上述显影单元的一例)和清洁装置13(上述清洁单元的一例)的外壳。清洁装置13包括清洁刮板(清洁部件的一例)131,并且清洁刮板131设置成与感光体7的表面接触。可以不将清洁部件实施为清洁刮板131,而可以是导电性或绝缘性纤维状部件。纤维状部件可以单独使用或与清洁刮板131组合使用。

在图7所示的图像形成装置的示例中,图像形成装置包括向感光体7的表面供给润滑剂14的纤维状部件132(具有辊状)以及辅助清洁的纤维状部件133(具有平刷形状)。但是,这些组件可根据需要设置。

接下来将描述根据本示例性实施方式的图像形成装置的组件。

充电装置

所使用的充电装置8例如是接触型充电装置,其例如使用导电性或半导电性充电辊、充电刷、充电膜、充电橡胶刮刀或充电管。或者,可以使用任何已知充电装置,诸如非接触型辊充电装置或利用电晕放电的栅格电极(scorotron)或电晕充电装置。

曝光装置

曝光装置9例如可以是例如包括半导体激光器、led灯或液晶快门的光学装置,并且用具有规定图像图案的光照射感光体7的表面。光源的波长在感光体的光谱灵敏度范围内。常用的半导体激光器具有在振荡波长为约780nm的近红外范围内的波长。然而,波长不限于此,可以使用具有600nm量级的振荡波长的激光器或具有400nm以上且450nm以下的振荡波长的蓝光激光器。为了形成彩色图像,能够发射多束光的表面发射激光光源是有效的。

显影装置

显影装置11例如可以是通过接触或非接触处理利用显影剂进行显影的一般显影装置。对显影装置11没有特别限制,只要其具有上述功能,并且可选择适合于预期目的的显影装置。显影装置的实例包括具有使用刷子、辊等将单组分或双组分显影剂附着到感光体上的功能的已知显影装置。具体地,可以使用如下的显影装置:该显影装置使用在其表面上保持显影剂的显影辊。

用于显影装置11的显影剂可以是仅含有色调剂的单组分显影剂,或包含色调剂和载体的双组分显影剂。显影剂可以是磁性的或者可以是非磁性的。所使用的显影剂可以是任何已知显影剂。

清洁装置

所使用的清洁装置13是包括清洁刮板131的清洁刮板型装置。除了清洁刮板型之外,可以使用毛刷清洁型或显影同时清洁型。

转印装置

转印装置40的实例包括例如以下已知转印充电器:使用带、辊、膜、橡胶刮板等的接触型转印充电器;以及利用电晕放电的栅格电极和电晕转印充电器。

中间转印体

所使用的中间转印体50是例如包含聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯或橡胶的半导电性带状体(中间转印带)。除带形式之外,中间转印体可具有鼓形式。

图8是示出根据另一示例性实施方式的图像形成装置的一例的示意性结构图。

图8所示的图像形成装置120是包括四个处理盒300的串联型多色图像形成装置。在图像形成装置120中,四个处理盒300在中间转印体50上串联设置,且一个感光体用于一种颜色。除了图像形成装置120是串联系统之外,图像形成装置120具有与图像形成装置100相同的结构。

实施例

将通过实施例详细描述本发明的示例性实施方式。然而,本发明的示例性实施方式不限于实施例。

实施例1

导电性支持体的制造

对厚度为15mm(铝纯度:99.5%以上,jis名称:a1050合金)的金属板进行冲压,以制备直径为34mm,厚度为15mm的金属块。将润滑剂涂布在金属块的表面,然后对金属块进行冲压,以形成外径为34mm,壁厚为0.5mm的圆筒管。接着,对圆筒管进行一次变薄拉延。然后,将所得到的圆筒管两端切断,并进行端面处理,从而形成外径为30mm,长度为253mm,壁厚为0.4mm的圆筒管。

接着,对从距圆筒管的两端5mm的位置延伸到距圆筒管的两端15mm的位置(10mm宽的区域)的区域的整周进行喷射粒径为60μm的氧化锆珠的喷丸处理,从而获得导电性支持体。在使圆筒管旋转的同时,在表1所示的条件下进行喷丸处理。表1中所述的“喷射压力”是用于推出喷丸的压力,“喷射时间”是喷射喷丸的时间。

残余应力的测量

使用x射线衍射装置(商品名:smartlab,日本理学株式会社(rigakucorporation)制)利用sin2ψ法测量进行了喷丸处理的区域中的残余应力。测量条件如下。x射线源:cukα,管电压:40kv,管电流:30ma,扫描轴:θ/2θ,反射法,ψ角度:0,-16.71,-23.99,-29.86,-35.09,-40.0(以sin2ψ均等间隔的6个点),扫描范围:132至142deg,扫描模式:连续,步宽:0.01deg/step,扫描速度:10.0deg/min。

对导电性支持体的其上已经喷射了氧化锆珠的每10mm宽区域的中心部进行测量。具体地,在以30°间隔沿周向间隔开的12点处进行测量。计算12次测量的平均值,并用作表面残余应力(mpa)。

底涂层的形成

混合下列材料并搅拌,将混合物回流2小时。然后在减压下除去甲苯,将所得混合物在135℃下烘焙2小时,得到其表面被硅烷偶联剂改性的氧化锌。

-氧化锌(商品名:mz300,日本帝国化工公司(taycacorporation)制):100重量份

-硅烷偶联剂:10重量%的n-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷甲苯溶液:10重量份

-甲苯:200重量份

将下面列出的材料a混合并搅拌30分钟。然后,添加下面列出的材料b并使用砂磨机分散3小时,以获得底涂层形成用涂布液。利用浸涂法将底涂层形成用涂布液涂布至导电性支持体的位于进行了喷丸处理的区域内侧的区域的外周面。然后将涂布液在180℃下干燥固化30分钟,从而形成厚度为30μm的底涂层。

材料a

-表面改性氧化锌:33重量份

-封端异氰酸酯(商品名:sumidur3175,住友拜耳聚氨酯株式会社(sumitomobayerurethaneco.,ltd.)制):6重量份

-由以下结构式(ak-1)表示的化合物:1重量份

-甲基乙基酮:25重量份

材料b

-缩丁醛树脂(商品名:s-lecbm-1,积水化学工业株式会社(sekisuichemicalco.,ltd.)制):5重量份

-有机硅树脂颗粒(商品名:tospearl120,迈图高性能材料公司(momentiveperformancematerialsinc.)制):3重量份

-流平剂:硅油(商品名:sh29pa,由东丽道康宁株式会社(dowcorningtorayco.,ltd.)制):0.01重量份

电荷产生层的形成

将下述材料与1.0mmφ玻璃珠以50%的填充率一起放入100-ml玻璃瓶中,并使用油漆搅拌器进行2.5小时的分散处理,从而获得电荷产生层形成用涂布液。将电荷产生层形成用涂布液利用浸涂法涂布在底涂层上,然后在130℃下干燥5分钟,以形成厚度为0.20μm的电荷产生层。

-电荷产生材料:在使用cukα特征x射线的x射线衍射光谱中在至少7.3°、16.0°、24.9°和28.0°布拉格角(2θ±0.2°)处具有衍射峰的v型羟基镓酞菁,在600nm至900nm的波长范围内的光吸收光谱中的最大峰值波长:820nm,平均粒径:0.12μm,最大粒径:0.2μm,bet比表面积:60m2/g

-粘合剂树脂:氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(商品名:vmch,日本尤尼卡有限公司(nipponunicarcompanylimited)制)

-乙酸正丁酯

羟基镓酞菁与氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的混合比为55体积%:45体积%,且电荷产生层形成用涂布液的固体含量为6重量%。使用以下值计算上述体积比。羟基镓酞菁的比重:1.606g/cm3。氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的比重:1.35g/cm3

电荷输送层的形成

混合下列材料以获得电荷输送层形成用涂布液。将电荷输送层形成用涂布液通过浸涂法涂布至电荷产生层,然后在145℃下干燥30分钟,得到厚度为30μm的电荷输送层。

-粘合剂树脂:双酚z聚碳酸酯树脂(双酚z的均聚物,粘均分子量:40000):58重量份

-丁二烯类电荷输送材料:由以下结构式(ct1a)表示的化合物:8重量份

-联苯胺类电荷输送材料:由以下结构式(ct2a)表示的化合物:32重量份

-受阻酚类抗氧化剂:由下述结构式(hp-1)表示的化合物:2重量份

-四氢呋喃:340重量份

通过上述步骤获得感光体。

实施例2至7

除了将导电性支持体的制造中的喷丸处理条件如表1记载的那样变更以外,以与实施例1相同的方式制造感光体。

比较例1

除了在导电性支持体的制造中不进行喷丸处理以外,以与实施例1相同的方式制造感光体。

比较例2

通过挤出拉伸和拉延制造由铝纯度为99.5%以上的金属(jis名称:a1050合金)制成的圆筒管,并对圆筒管的表面进行机械加工。然后切割所得到的圆筒管的两端并进行端面处理,得到外径为30mm,长度为253mm,壁厚为0.4mm的导电性支持体。以与实施例1相同的方式在导电性支持体上形成底涂层、电荷产生层和电荷输送层,从而获得感光体。

比较例3至6

除了在导电性支撑体的制造中不进行喷丸处理,而是在表1中记载的条件下对圆筒管进行热处理以外,以与实施例1相同的方式制造感光体。

评价

将实施例和比较例中的各感光体安装在富士施乐株式会社制造的docuprintp450ps上,并且如下所述评价图像质量。结果示于表1中。在图像形成装置中,用于将感光体和显影装置之间的距离保持在规定范围内的环形接触部件与导电性支持体的外周面直接接触,如图1所示。当感光体旋转时,接触部件与导电性支持体一起旋转。环形接触部件与导电性支持体的已经在其上喷射了氧化锆珠的10mm宽的区域接触。

浓度不均

在温度为23℃,相对湿度为55%的环境下,在10000张a4尺寸的纸张上进行打印,然后在片材的整个区域上打印图像浓度为30%的半色调图像。目视检查印刷图像并如下评定。

g1:未发现浓度不均。

g2:浓度不均,但浓度不均的程度在实际允许范围内。

g3:浓度不均,并且浓度不均的程度实际上不允许。

灰度

在温度为23℃,相对湿度为55%的环境下,在10000张a4尺寸的纸张上进行打印。然后输出包含图像浓度为5%、10%、20%、80%、90%和100%的半色调和实心图像(黑色图像)的图像图表。目视检查图像并如下评定。

g1:图像的浓度与设定浓度没有不同。

g2:图像的浓度与设定浓度不同,但是差异的程度在实际可允许的范围内。

g3:图像的浓度与设定浓度不同,并且差异的程度实际上不允许。

导电性支持体的耐久性

将实施例和比较例中的各感光体安装在富士施乐株式会社制造的docuprintp450ps上,并以340rpm的旋转速度旋转800000次。旋转后,目视检查导电性支持体的裸露区域,通过触摸检查,并如下评定。结果示于表1。

g1:未发现裂缝。在与接触部件接触的区域未发现凹痕。

g2:发现细微裂缝。然而,在与接触部件接触的区域中未发现凹痕。

g3:发现细微裂缝。在与接触部件接触的区域中发现轻微的凹痕。

g4:发现裂缝的传播。在与接触部件接触的区域中发现轻微的凹痕。

g5:发现裂缝的传播。在与接触部件接触的区域中发现明显的凹痕。

表1

为了进行图示和说明,以上对本发明的示例性实施方式进行了描述。其目的并不在于全面详尽地描述本发明或将本发明限定于所公开的具体形式。很显然,对本技术领域的技术人员而言,可以做出许多修改以及变形。本实施例的选择和描述,其目的在于以最佳方式解释本发明的原理及其实际应用,从而使得本技术领域的其他熟练技术人员能够理解本发明的各种实施例,并做出适合特定用途的各种变形。本发明的范围由与本说明书一起提交的权利要求书及其等同物限定。

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