電子照相感光體，其製造方法，以及使用該電子照相感光體的電子照相裝置的製作方法

2023-09-20 05:54:15

專利名稱：電子照相感光體，其製造方法，以及使用該電子照相感光體的電子照相裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有極佳的帶電特性以及獨立點再現性的電子照相感光體，其可 以製成具有最佳的光敏性，可以獲得最佳的圖像質量，用於具有高解析度和高速帶正電荷 系統的電子照相裝置，本發明還涉及一種製造所述電子照相感光體的方法，還涉及使用所 述電子照相感光體的電子照相裝置。
背景技術：
在現有技術中，印表機、傳真機、複印機和其它利用電子照相法的成像裝置都包 括感光體，其為圖像載體；帶電器件，其使其表面均勻帶電；曝光器件，其根據圖像寫入電 圖像(靜電潛像)；顯影器件，其通過使用調色劑使該潛像顯影，形成調色劑圖像(toner image)；以及轉印器件，其將所述調色劑圖像轉印到轉印紙上。另外還提供了定影器件，其 使得轉印紙上的調色劑熔合到所述轉印紙上。在此成像裝置中，使用的感光體根據裝置的原理變化；目前，除了 Se、a-Si以及 大型快速設備中的類似物之類的無機感光體以外，人們廣泛使用有機感光體(下文縮寫 作"0PC"，其中有機顏料分散在樹脂中)，這是因為它們具有極佳的穩定性、低成本，並且 便於使用。與帶正電荷類的無機感光體不同的是，這些OPC通常是帶負電荷型的。這是因為 很久以前人們就已開發出具有帶負電荷的OPC所需的空穴傳輸功能的空穴傳輸材料，而具 有帶正電荷的OPC所需的令人滿意的電子傳輸功能的電子傳輸材料尚未開發出來。在用於所述帶負電型OPC的帶負電工藝中，負電暈放電產生的臭氧的量遠大於帶 正電荷型的正電暈放電產生的臭氧的量，前者約為後者的10倍，而且其對感光體的不利 影響以及對環境的不利影響都被看作問題。因此人們通過採用接觸放電法(例如輥放電和 刷放電)減少產生的臭氧的量；但是相對於正型非接觸放電法，該方法的成本過高，另外， 不可避免地汙染帶電部件，可靠性不夠高，感光體具有均勻的低的表面電勢，在其它方面也 存在一些不利於改進圖像質量的缺陷。為了解決這些問題，使用帶正電荷的OPC是有效的，因此人們在尋求高性能的帶 正電荷的0PC。除了上文就帶正電荷方法具體描述的優點以外，在點再現性(解析度性能， 色調再現)上帶正電荷的OPC也優於帶負電荷的0PC，在各種方面對帶正電荷的OPC進行研 究，在這些研究中，解析度獲得提高。如下文所述，這些帶正電荷的OPC大致分為四類層結 構，人們已經提出了這些種類的許多0PC。如專利參考文獻1和專利參考文獻2所述，第一類是一種兩層結構的功能分離型 感光體(不考慮是否存在下塗層)，該感光體中依次在支承體上層疊電荷傳輸層和電荷發 生層。如專利參考文獻3、專利參考文獻4和專利參考文獻5所述，第二類是一種三層結 構的功能分離型感光體(不考慮是否存在下塗層)，其中表面保護層層疊在上文所述的兩層結構之上。如專利參考文獻6和專利參考文獻7所述，第三類是一種具有反向層疊雙層結構 的功能分離型感光體(不考慮是否存在下塗層)，其中電荷發生層和電荷(電子)傳輸層按 照與第一類感光體相反的順序層疊。如專利參考文獻8所述，第4類感光體是一種單層型感光體，其中電荷發生材料、 空穴傳輸材料和電子傳輸材料分散在同一層中。在這些種類中，人們已經對第四類感光體，即單層型感光體進行了細緻的研究，此 類感光體也是唯一一類已經積極地商業化的感光體。我們認為其主要原因在於，採用了一 種結構，其中空穴傳輸材料增加了電子傳輸材料的電子傳輸功能，後者的傳輸能力不如空 穴傳輸材料的空穴傳輸功能。因為這是一種分散型感光體，載流子即使在膜內產生，但是在 表面附近產生的載流子的量也較大，電子傳輸距離可能相對於空穴傳輸距離是小的，因此 認為電子傳輸能力不一定達到與空穴傳輸能力相等的程度。即使是在膜中發生的情況下，沿著表面方向移動的電子也被沿著相反方向移動的 空穴(其絕對數量更多)俘獲，因此認為電子傳輸能力水平低於空穴傳輸能力。由於這個 原因，與其它三類感光體相比，所述第四類感光體已獲得在實際應用上的足夠的環境穩定 性以及疲勞特性。另一方面，從點再現性來看，帶正電荷的OPC和帶負電荷的OPC之間存在以下區別。單層型帶正電荷的OPC是一種分散型感光體，其中在單個層中提供了載流子發生 功能和傳輸功能。因此通過曝光產生載流子的位置比較靠近表面，特別是曝光光束的外圍 部分(獨立點的邊緣部分)具有低的光能，而且靠近表面。因此，在點的外圍部分，最靠近 表面的電荷被消去，因為在中心的光能高，載流子產生位置較深，因此更晚到達感光體的表 面。也就是說，獨立點以外表面處的電荷消失，容易得到與單獨點的高斯分布完全一致的靜 電潛像。另一方面，在層疊型帶負電荷的OPC中，載流子發生的位置是在支承體附近的薄 電荷發生層中，其位置較深。載流子在從電荷發生層內注入電荷傳輸層中的時候發生擴散， 當在電荷傳輸層中移動的時候，認為由於高密度的載流子(靠近曝光光束中心的載流子)， 使得處於外側的低密度載流子擴散到外面。另外，在帶負電荷的OPC中，載流子(空穴)的 遷移性高於帶正電荷的OPC(電子)中載流子的遷移性，在橫向上的移動容易發生，因此認 為單個點的外圍部分容易變寬。從而認為與曝光光線的高斯分布相比，單個點的靜電潛像 的變寬是大的。因此認為原則上，就曝光光線導致的載流子發生的運動機理來說，單層型帶正電 荷OPC本身具有優良的的點再現性特性。但是，隨著近年來裝置速度變得更快，解析度變得更高，以及引入顏色，對獨立點 再現性和色調再現的要求變得越來越嚴格。尤其是，在彩色設備中，需要通過各種顏色的點 的顏色重疊產生中間色，因此點再現性和色調再現的需求就再加倍。為了實現極佳的點再 現性，很重要的是為感光體提供靈敏度特性，該靈敏度特性對於顯影特性是最佳的，對於各 種裝置有所區別。如

圖1所示，在光衰減曲線的低曝光能區域(Y降低)降低感光體的表面電勢，是
4一種有效提高單點潛像的調色劑顯影效率的方法。但是，如上所述，目前商業化的帶正電荷的OPC是其中功能材料分散在單個膜內 的類型，因此對於提供最近的高速、高解析度、彩色設備所需的各種靈敏度的靈敏度控制方 面存在限制。其原因解釋如下。首先，在單層帶正電荷的OPC中，載流子發生和載流子傳輸這兩種功能都包含在 單個膜內，因此膜塗布工藝可以獲得簡化，其優點是可以容易獲得高元件通過速率和工藝 效率；另一方面，其缺點在於，幾乎不可能對靈敏度特性進行控制。但是，在最近的高速、高解析度彩色設備和類似的設備中，人們需要提供各種所需 的靈敏度，以實現優良的解析度性能、色調再現和點再現性。為了適應這些需求，感光體制 造商必須開發新的材料和塗布液以選擇性地利用電荷發生材料，參見專利參考文獻9。開發 這樣的新元件要求降低生產效率，因為這需要消耗更多的資源，或者需要使用更多的塗布 液。情況就是這樣，裝置製造商需要採用一些能夠結合於感光體的設計，這使製造商在裝置 設計中的自由度較小。其次，如上所述，為了減小光衰減曲線的Y，通過增加電荷發生材料的量來增加載 流子發生的量是有效的，但是在單獨的分散膜中，往往會發生暗衰減特性變差和帶電荷性 能變差之類的副作用，由此造成成本上的缺點。因此，在現有技術的單層帶正電荷OPC中， 當優化與安裝的裝置相容性的時候，以及在最近的高速、高解析度彩色設備中，存在對於提 供較高的圖像質量有限制的問題。如上所述，只有帶正電荷的種類正在商業化，即使在那些大量製造的單層類OPC 中，也存在難以實現在帶負電荷型OPC中比較容易控制靈敏度的缺陷，因此人們已經對其 它層結構(層疊類型帶正電荷0PC)進行了大量的研究。但是，如下文所述，人們尚未完全 解決各種難題，尚未實現商業化。例如，對於以上專利參考文獻2所述的第一類，即雙層層疊型，對用於各層的材料 有一些規定，材料對化學侵蝕和由其造成的損壞的耐久性不足，對磨損以及其它機械破壞 的耐久性不足，這都是問題，即使在實際例子中使用高濃度的電荷發生材料時，也可以觀 察到這些情況。在專利參考文獻2中，電荷發生層包含電荷傳輸材料，因此在實際的例子 中，提供了 5微米的電荷發生層；但是總體來說，電荷發生材料具有高濃度，以控制材料的 靈敏度，而且電荷發生層本身的組成比例發生變化。因此在耐久性和性能方面存在問題，尚 未實現商業化。在三層層疊類型(即第二類)中，為了解決上述雙層層疊型存在的缺陷，人們持續 地在進行大量的研究，在專利參考文獻10中，人們將細小的導電顆粒加入表面保護層中， 以改進電子傳輸性質，而在專利參考文獻11中，使用兩層或更多層作為表面保護層；但是， 儘管電荷發生層的調節範圍較寬，有很大的可能性可以實現有廣泛應用性的結構，但是尚 未達到能夠以優良的大量生產的穩定性製造具有足夠的電子傳輸能力以及化學穩定性和 機械穩定性的表面保護層的階段，就環境穩定性、重複穩定性和圖像質量穩定性來說，尚未 達到足夠的性能，因此尚未實現商業化。對於反向層疊雙層型，即第三類，專利參考文獻12在電子傳輸層中使用包含過飽 和吸收染料的電子受體材料，專利參考文獻13使用包含空穴傳輸材料的電子傳輸層；但是 電子傳輸層的電子傳輸功能不等於用於常規帶負電荷的OPC的空穴傳輸材料的空穴傳輸功能，靈敏度和光學響應性能不一定足夠，尚未實現商業化。因此在目前，人們無法製得靈敏度控制能夠與帶負電荷的OPC類似的的常規帶正 電荷的0PC，因此帶正電荷的OPC本身的高解析度性能的優點完全不能得到利用。對於OPC靈敏度調節，除了對電荷發生層的膜厚度進行控制的方法以外，還可以 採用以下的方法通過改變電荷發生材料的酞菁混合比來進行靈敏度控制(專利參考文 獻14)；形成獨立的靈敏度調節層，通過改變該靈敏度調節層的厚度、而不改變電荷發生層 的膜厚度或組成來進行靈敏度調節(專利參考文獻15)；通過改變加入保護層的矽萘酞菁 (siliconnaphthalocyanine)的量來控制光通量相關性(專利參考文獻16)，等等。專利參考文獻1 日本專利公報第H05-30262號專利參考文獻2 日本專利申請公開第H04-242259號專利參考文獻3 日本專利公報第H05-47822號專利參考文獻4 日本專利公報第H05-12702號專利參考文獻5 日本專利申請公開第H04-241359號專利參考文獻6 日本專利申請公開第H05-45915號專利參考文獻7 日本專利申請公開第H07-160017號專利參考文獻8 日本專利申請公開第H03-256050號專利參考文獻9 日本專利申請公開第H10-288849號專利參考文獻10 日本專利申請公開第2003-21921號專利參考文獻11 日本專利申請公開第2005-84623號專利參考文獻12 日本專利申請公開第Hl 1-160898號專利參考文獻13日本專利申請公開第2005-121727號專利參考文獻14 日本專利申請公開第H05-173345號專利參考文獻15 日本專利申請公開第H07-28264號專利參考文獻16 日本專利申請公開第H06-123993號

發明內容
基於以上問題，作出了本發明，本發明的目的是獲得一種電子照相感光體以及電 子照相裝置，其在帶正電荷型高速高解析度彩色設備中具有優良的點再現性和色調再現， 本發明僅僅通過調節膜厚度比來提供能夠在不同裝置中達到最佳的靈敏度特性的電子照 相感光體。為了解決上述問題，本發明人努力研究，結果發現可以通過以下結構解決這些問 題，從而成功地完成了本發明。也就是說，本發明涉及一種層疊型帶正電荷的電子照相感光體，其包括位於導電 性支承體上的至少由一種空穴傳輸材料和第一粘合劑樹脂形成的電荷傳輸層，以及至少由 一種電荷發生材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料和第二粘合劑樹脂形成的電荷發生層，這 些層按順序層疊，所述電荷發生層中電荷發生材料的含量大於0. 7重量％且小於3. 0重量％。另外，本發明涉及一種電子照相感光體，其中沒有形成表面保護層，所述電荷發生 層作為最上方表面層。
另外，本發明涉及一種電子照相感光體，其中所述電荷發生層中第二粘合劑樹脂 的含量為40-70重量％。另外，本發明涉及一種電子照相感光體，其中所述電荷傳輸層中第一粘合劑樹脂 的含量為40-60重量％。另外，在此電子照相感光體中，所述第一粘合劑樹脂是聚苯乙烯。另外，本發明還涉及一種製造層疊型帶正電荷的電子照相感光體的方法，所述感 光體包括位於導電性支承體上的至少由一種空穴傳輸材料和第一粘合劑樹脂形成的電荷 傳輸層，以及至少由一種電荷發生材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料和第二粘合劑樹脂形 成的電荷發生層，這些層按順序層疊，所述電荷發生層中電荷發生材料的含量大於0. 7重 量％且小於3. 0重量％，通過改變所述電荷傳輸層的膜厚度與所述電荷發生層的膜厚度的 相對比例來設定所需的靈敏度。另外，本發明涉及一種製造電子照相感光體的方法，其中，所述電荷傳輸層的第一 粘合劑樹脂是聚苯乙烯，通過浸漬施塗法在所述電荷傳輸層上製造所述電荷發生層。另外，本發明還涉及一種裝備有上述電子照相感光體的電子照相裝置。另外，本發明的一種電子照相裝置採用非磁性單組分接觸顯影無清潔劑工藝，該 工藝使用正極性聚合調色劑。通過本發明，在用於高解析度帶正電荷法的帶正電荷型電子照相感光體中，通過 在電荷傳輸層上提供電荷發生層，同時採用最佳的膜厚度比例，靈敏度特性和光衰減曲線 得到控制，獲得了具有優良的點再現性和色調再現的高圖像質量，即使在各裝置所需的靈 敏度不同的情況下，仍然可以使用相同的層結構，僅僅通過改變膜厚度比例，就可獲得最佳 的圖像質量。附圖簡要說明圖1是顯示曝光能量與表面電勢關係的圖；圖2A是本發明一個實施方式的層疊型帶正電荷電子照相感光體(不存在下塗層) 的截面示意圖；圖2B是本發明另一個實施方式的層疊型帶正電荷電子照相感光體(存在下塗 層)的截面示意圖；圖3是顯示一個實驗實施例中，電荷發生層的膜厚度與曝光部分電勢之間關係的 圖。附圖編號解釋1導電性基體2電荷傳輸層3電荷發生層4下塗層發明最佳實施方式在下文中，使用附圖對本發明電子照相感光體的具體實施例進行詳細描述。本發 明不僅限於以下所述的實施例。所述電子照相感光體是帶正電荷的層疊型電子照相感光體，其中至少一個電子傳 輸層和電荷發生層按照順序層疊在導電性支承體上。圖2是本發明一個實施例的電子照相 感光體的截面示意圖；在導電性基體1上按照順序層疊了具有電荷傳輸功能的電荷傳輸層2，以及具有電荷發生和傳輸功能的電荷傳輸層3。如圖2A所示，不需要存在下塗層，但是當會出現幹擾帶的時候，可以如圖2B所示 提供下塗層4。所述導電性基體1作為感光體的一個電極，同時，也是組成感光體的層的支承體， 可以為圓柱形、平板形、薄膜形、或類似的形狀；可以使用以下材料鋁、不鏽鋼、鎳、或其它 金屬，以及玻璃、樹脂、或者表面上進行導電處理的類似材料。所述下塗層4在本發明中並不是必需的，但是需要時可以提供。需要時提供包含 其主要組分是樹脂或耐酸鋁或另一金屬氧化物膜的層的下塗層，以便改進導電性基體與電 荷傳輸層的緊密粘合性，以及控制電荷注入光敏層的性能。用於下塗層的樹脂材料包括酪 蛋白，聚乙烯醇，聚醯胺，三聚氰胺，纖維素，和其它的絕緣性聚合物，以及聚噻吩，聚吡咯， 聚苯胺，和其它導電聚合物；這些樹脂可以單獨使用，或者適當時可以組合和混合使用。另 外，在這些樹脂中可以包含二氧化鈦、氧化鋅或其它金屬氧化物。所述電荷傳輸層2原則上包含空穴傳輸材料和粘合劑樹脂；所用的空穴傳輸材料 可以是以下各種材料中的一種胼化合物，苯乙烯基化合物，二胺化合物，丁二烯化合物，吲 哚化合物，或類似的化合物，它們可以獨立使用，或者可以適當地組合和混合使用；可用作 粘合劑樹脂的材料為雙酚A類，雙酚Z類，雙酚A類-聯苯共聚物類，或者其它聚碳酸酯樹 脂，聚酯樹脂，聚苯乙烯樹脂，聚亞苯基樹脂，或類似的樹脂，它們可以單獨使用，或者適當 地組合和混合使用；但是，優選所用的樹脂不易被電荷發生層(其為上方的層)的溶劑溶 解。當使用密封塗覆法或噴塗法的時候，人們不易查覺到電荷發生液的溶劑的影響， 同樣還可以使用通常常用的聚碳酸酯或聚酯樹脂製造；但是大量生產率差。通過進行大量努力研究，我們發現通過將聚苯乙烯樹脂(通常認為其是不適用 的)用作電荷傳輸層的粘合劑樹脂，可以抑制電荷傳輸層的溶解，即使使用浸漬施塗法也 可制膜，同時確保其在電荷傳輸材料的情況下的溶解性。聚苯乙烯樹脂的問題在於機械強度低於聚碳酸酯樹脂和聚醚樹脂，但是在本發明 中，該樹脂並未用於最上方的表面層，因此可以使用。在所述電荷傳輸層中，使用的粘合劑樹脂的比例為25-75重量％。優選其比例為 40-60重量％。如果電荷傳輸層中的粘合劑樹脂含量大於60重量％，也就是說，如果電荷傳 輸層中的空穴傳輸材料含量小於40重量％，則通常傳輸功能不足，剩餘電勢較高；另外，裝 置中對曝光部分電勢的環境的相關性提高，圖像質量的環境穩定性會變得不足，該裝置不 適於應用。另一方面，如果所述電荷傳輸層中粘合劑樹脂含量小於40重量％，則由於玻璃 化轉變點降低，機械強度減小，特別是容易在高溫儲存過程中，由於顯像輥、轉印輥、清潔刮 刀和其它接觸部件的壓力造成蠕變變形，因此無法實際應用。如下文所述，確定與電荷發生層一起的膜厚度，但是從確保用於實際應用的有效 性能角度來看，其厚度優選為1-40微米，優選厚度為3-27微米，更優選為5-25微米。所述電荷發生層3是通過施塗塗布液或者採用類似的方法形成的，在塗布液中， 上文所述的電荷發生材料的顆粒分散在粘合劑樹脂中，所述粘合劑樹脂中溶解有空穴傳輸 材料和電子傳輸材料。除了接受光和產生載流子的功能以外，該電荷發生層還具有將產生 的電子輸送到感光體表面，以及將空穴輸送到上述電荷傳輸層的功能。除了高載流子發生
8效率以外，將產生的空穴注入電荷傳輸層2的性質很重要，最好是電場相關性小，即使對於 弱電場注入也是令人滿意的。可以使用以下材料作為電荷發生材料獨立的X-型無金屬酞菁，或者α-型鈦氧 基酞菁，型鈦氧基酞菁，Y-型鈦氧基酞菁，Y-型鈦氧基酞菁，或無定形鈦氧基酞菁，它 們可以單獨使用，或者適當地組合使用；可根據圖像形成所用的曝光光源的光波長區選擇 合適的材料。可以將用於上述電荷傳輸層的材料用作所述空穴傳輸材料，但是由於需要將空穴 注入電荷傳輸層，因此最好是電離電勢的差較小，優選電離電勢差在0. 5ev以內。希望將具有高遷移性的材料用作電子傳輸材料，優選的是苯醌，芪醌，萘醌，聯苯 醌，菲醌，偶氮醌(azoquinone)，或者其它醌體系材料。這些材料可以單獨使用，但是當需 要較高的靈敏度的時候，最好是使用兩種或更多種，電荷傳輸材料的含量增大，同時抑制分 罔。可以將上述電荷傳輸層的粘合劑樹脂用作用於所述電荷發生層的粘合劑樹脂，以 便使上述各種組分分散。也就是說，可以使用雙酚A類，雙酚Z類，雙酚A類-聯苯共聚物 類，或者其它聚碳酸酯樹脂，聚酯樹脂，聚苯乙烯樹脂，聚亞苯基樹脂，或類似的樹脂，它們 可以單獨使用，或者適當地組合和混合使用。其中，考慮到電荷發生材料的分散穩定性、在 空穴傳輸材料和電子傳輸材料的情況下的溶解性、機械穩定性、化學穩定性以及熱穩定性， 優選使用聚碳酸酯樹脂或聚酯樹脂。如下文所述，確定與電荷傳輸層一起的膜厚度，但是從確保用於實際應用的有效 性能角度來看，其厚度優選為1-40微米，優選厚度為3-27微米，更優選為5-25微米。各種功能材料(電荷發生材料、電子傳輸材料以及空穴傳輸材料)的分布量設定 如下。首先，在本發明中，很重要的是所述電荷發生層3中電荷發生材料的含量為0. 7-3 重量％，優選為1-2. 5重量％。如果其含量小於1重量％，則靈敏度控制的範圍有限(很 窄)，會出現幹擾帶。另一方面，如果其含量超過2. 5重量％，則難以通過控制電荷發生層的 膜厚度來調節靈敏度。接下來，將電荷發生層中粘合劑樹脂的比例優選設定在30-70重量％，以便獲得 所需的特性；更優選其比例設定在40-70重量％。電荷發生層中剩下的組分是功能材料(電 荷發生材料、電子傳輸材料和空穴傳輸材料)。如果粘合劑樹脂含量小於電荷發生層的40重量％，則由於玻璃化轉變點降低，蠕 變強度不足，會發生由於接觸部件的壓力導致的蠕變變形。另外，容易發生調色劑成膜、以 及由於外加材料和紙顆粒造成的成膜，另外對油脂、皮膚油和類似物的耐溶劑致裂性不足， 導致其不適於實際應用。另一方面，如果粘合劑樹脂的含量大於電荷發生層的70重量％， 也就是說，如果功能材料含量小於30重量％，則存在的問題是即使控制膜厚度，可能也難 以獲得所需的靈敏度特性，導致不適用於實際應用。因此電荷發生材料與電荷傳輸材料(空穴傳輸材料和電子傳輸材料的總和)之比 設定在1 11(2. 5重量％ 27. 5重量％)至1 59(1重量％ 59重量％ )。如果電荷 發生材料的比例過高，則無法通過控制電荷發生層和電荷傳輸層的膜厚度比例來控制靈敏 度和光衰減曲線，如果過低，則難以獲得所需的靈敏度。
根據膜厚度和靈敏度，電子傳輸材料與空穴傳輸材料的比例可以在1 4至4 1 的範圍內變化，但是比例為2 3至3 2是合適的。如果電子傳輸材料的量過少或者過 多，則電子傳輸和空穴傳輸之間的平衡被破壞，靈敏度下降，會造成存儲圖像形成。通過使用本發明的這種結構，如表示以下實施例結果的圖3所示，通過改變電荷 發生層的膜厚度，可以獲得任意的曝光部分電勢(靈敏度特性)。另外，如上文所述，通過使用本發明的結構，可以獨立地設定電荷發生層和電荷 傳輸層，可以減少電荷發生材料的用量，也就是說，如圖1所示的單層型OPC的光衰減曲線 可以獲得低Y，同時確保帶電荷性能，可以獲得具有極佳點再現性的特性。另一方面，當通過對裝置較小的變化使速度增大的時候，光通量設定存在限制，因 此輻照感光體的曝光光能減小的結果是，即使對於相同的感光體，也需要用較弱的光能降 低曝光後電勢，因此在常規的設備中，很重要的是在低輻照側使用光衰減曲線具有大斜率 (下文簡寫作「Y指數」)的感光體，以確保圖像質量。但是，在常規的單層帶正電荷的OPC 中，這需要開發新的光敏層材料和組合物。另一方面，對於本發明的帶正電荷的層疊型電子照相感光體，通過調節電荷發生 層和電荷傳輸層的膜厚度比例，可以獲得該Y指數，因此具有適用性很寬的特性，使得各 種裝置都具有最佳的Y指數，即可以實現最佳的光衰減特性。可以通過包括以下工藝的製造電子照相感光體的方法適當地製造本發明的電子 照相感光體進行電荷傳輸層塗布液的浸漬施塗；進行乾燥，製得電荷傳輸層；將電荷發生 層塗布液浸漬施塗在這樣製得的電荷傳輸層上，然後進行乾燥，製得電荷發生層。此時，通 過用相應的溶劑調節電荷傳輸層塗布液和電荷發生層塗布液的粘度，通過調節上升速度， 可以調節電荷發生層3和電荷傳輸層2的膜厚度比例。在本發明中，通過增大電荷發生層佔 整個感光體的比例，使安裝的裝置中的曝光電勢降低，因此，各個裝置可獲得最佳的Y指 數。本發明的電子照相感光體可以適當地安裝在具有不同靈敏度要求的各種電子照 相裝置中。具體來說，在使用正極性聚合的調色劑採用非磁性單組分接觸顯影的無清潔劑 工藝的電子照相裝置中，可以完全獲得有益的結果。
實施例以下說明本發明的實施例(製造電子照相感光體的實施例)[導電性基體]使用鋁管，該鋁管被切割和機械加工成直徑30毫米X 244. 5毫米的形狀，表面粗 糙度(R最大)為0. 2，壁厚度為0. 75毫米。[電荷傳輸層塗布液的製備]將下文所述的苯乙烯基化合物(HTM-A)作為空穴傳輸材料(下文縮寫 為"HTM")，使用聚苯乙烯"PS-680" (PS日本公司(PS Japan Corporation)生產)作 為粘合劑樹脂，它們各自的含量為100重量份；這些組分溶解在作為溶劑的二氯甲烷中，制 得電荷傳輸層塗布液。聚苯乙烯通常包含礦物油，但是當用於OPC的粘合劑樹脂時，這會不 利於靈敏度特性。另一方面，本發明使用的聚苯乙烯不含礦物油，發現其適合用作OPC的粘合樹脂。通過根據要形成的電荷傳輸層的膜厚度來適當地蒸發二氯甲烷溶劑和調節稀釋， 從而調節粘度。(HTM-A)[電荷發生層塗布液的製備]使用X型無金屬酞菁作為電荷發生材料(以下縮寫為"CGM")，使用與電荷 傳輸層中相同的HTM-A作為HTM，使用以下所述的ETM-B作為電子傳輸材料(下文縮寫 為〃 ETM")，使用聚碳酸酯"TS2050"(帝人化成公司(Teijin Chemicals Ltd)生產) 作為粘合劑樹脂。(ETM-B)加入電荷發生層中的HTM的量設定為25重量％，ETM為25重量％，CGM加入量變 化(如表1所示，0. 7-4重量％ )，加入的粘合劑樹脂的量為50重量％ ；通過在作為溶劑的 二氯甲烷中溶解，立刻使用球磨機對其進行分散，製得電荷發生層塗布液。通過根據要形成 的電荷傳輸層的膜厚度來適當地蒸發二氯甲烷溶劑和調節稀釋，從而調節粘度。[感光體製備]在浸漬施塗上述電荷傳輸層塗布液之後，在乾燥爐中，在130°C乾燥1小時，製得 電荷傳輸層。接下來，通過浸漬施塗法施塗上述電荷發生層塗布液，然後在90°C乾燥1小 時，製得感光體。(實驗實施例1-7)如下表1所示，製造了各種層疊型帶正電荷的0PC，實驗實施例1-7的電荷發生層 中電荷發生材料的加入量在0. 7-4重量％範圍內變化。本發明實驗實施例2-5中，在帶正電 荷的層疊型OPC中電荷發生材料的加入量為1重量％，1. 5重量％，2重量％和2. 5重量％。 在實驗實施例中，電荷傳輸層的膜厚度設定為3微米，5微米，10微米，15微米，20微米，25 微米和30微米，製造了包括電荷輸送層在內、總膜厚度固定為30微米的感光體。將這些感光體安裝在Brother Industries" HL5240"型1200 DPI高解析度列印 機中，使用非磁性單組分接觸顯影無清潔劑工藝，該工藝使用懸浮聚合的調色劑，30ppm(相 當於A4)，測量曝光部分的電勢。所得的結果列於下表1和圖3。表1電荷發生層1莫厚度(微米)性能351015202530幹擾帶靈敏度控制實驗實施例 1(CGM 0.7 重量％)530390250210200195190X〇實驗實施例 2 (CGM 1 重 量％)420300200170160155150O〇實驗實施例 3 (CGM 1.5 重量％)330235150125120115110OO實驗實施例 4 (CGM 2 重 量％)250160120115115100100OO實驗實施例 5 (CGM 2.5 重量％)180130110105100100100O〇實驗實施例 6 (CGM 3 重 量％)1301108595105105110OΔ實驗實施例 7(CGM 4 重100808095110115120OX實驗實施例1中電荷發生材料含量為0. 7重量％，該實施例傾向於具有高曝光部 分電勢和不足的靈敏度，另外當電荷發生層膜厚度為5微米的時候，容易出現幹擾帶，這些 結果是不利的。另一方面，實驗實施例6和7的電荷發生材料含量等於或大於3重量％， 在電荷發生層中膜厚度增大部分為等於和大於10微米的情況下，曝光部分的電勢傾向於 升高而非降低，觀察到難以通過控制電荷發生層的膜厚度對靈敏度進行控制。實驗實施例 2-5中電荷發生材料的含量為1-2. 5重量％，對於總體靈敏度水平以及靈敏度控制來說，這 是優選的。在電荷發生層膜厚度等於和低於5微米的範圍內，膜厚度每減小1微米造成的曝 光部分電勢增大的量很高，當電荷發生材料為1重量％時，曝光部分電勢增大的量為60伏 /1微米，當電荷發生材料為2. 5重量％時，則為25伏/1微米；由於膜磨損造成的厚度減小 使得曝光部分電勢波動的量較大，不可能實際應用。當電荷發生層的膜厚度等於和大於20 微米的時候，特別是在等於和大於25微米的時候每單位的電荷發生層膜厚度變化幾乎不 會造成曝光部分電勢變化。因此，為了控制靈敏度，電荷發生層膜厚度範圍為5-25微米看 來是合適的。證實在這些裝置中，電荷傳輸層厚度為10微米的實驗實施例4的樣品獲得了令人 滿意的點再現性和灰度，但是通過增大電荷發生層的膜厚度可提供具有低光通量的裝置和 快速的裝置。另一方面，在具有高光通量的裝置和緩慢的裝置中，可以通過減小電荷發生層 的膜厚度提供較低的靈敏度。通過這種方式，當電荷發生層的膜厚度等於或小於10微米的 時候，其優選用於使用懸浮聚合的調色劑的非磁性單組分接觸顯影無清潔劑工藝裝置，對 於該裝置由於重複使用造成的膜減小等於或小於2微米。通過本發明，通過提供具有耐久 性的電荷發生層作為最上方表面層，不再需要像現有技術的層疊型帶正電荷的OPC中那樣 提供特別的表面保護層。因此，可以獲得令人滿意的環境穩定性、重複穩定性和耐久性，另外，可以製得能夠使不同裝置具有最佳的靈敏度特性的帶正電荷的0PC。可以穩定地獲得具 有帶正電荷的OPC固有的極佳的點再現性和灰度特性的高解析度圖像，另外可以使用本發 明的相同的液體，改變電荷發生層的膜厚度，以確保與裝置的相容性。
權利要求
一種帶正電荷的層疊型電子照相感光體，其包括位於導電性支承體上的至少由一種空穴傳輸材料和第一粘合劑樹脂形成的電荷傳輸層，以及至少由一種電荷發生材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料和第二粘合劑樹脂組成的電荷發生層，這些層按順序層疊，所述電子照相感光體的特徵是所述電荷發生層中電荷發生材料的含量大於0.7重量％且小於3.0重量％。
2.如權利要求1所述的電子照相感光體，其特徵在於，沒有形成表面保護層，所述電荷 發生層作為最上方表面層。
3.如權利要求1所述的電子照相感光體，其特徵在於，所述電荷發生層中第二粘合劑 樹脂的含量為40-70重量％。
4.如權利要求2所述的電子照相感光體，其特徵在於，所述電荷發生層中第二粘合劑 樹脂的含量為40-70重量％。
5.如權利要求1所述的電子照相感光體，其特徵在於，所述電荷傳輸層中第一粘合劑 樹脂的含量為40-60重量％。
6.如權利要求2所述的電子照相感光體，其特徵在於，所述電荷傳輸層中第一粘合劑 樹脂的含量為40-60重量％。
7.如權利要求1所述的電子照相感光體，其特徵在於，所述第一粘合劑樹脂是聚苯乙火布。
8.如權利要求2所述的電子照相感光體，其特徵在於，所述第一粘合劑樹脂是聚苯乙火布。
9.一種製造帶正電荷的層疊型電子照相感光體的方法，所述電子照相感光體包括位 於導電性支承體上的至少由一種空穴傳輸材料和第一粘合劑樹脂形成的電荷傳輸層，以及 至少由一種電荷發生材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料和第二粘合劑樹脂組成的電荷發 生層，這些層按順序層疊，所述方法的特徵是，所述電荷發生層中的電荷發生材料的含量大於0. 7重量％且小於 3. 0重量％，通過改變所述電荷傳輸層與所述電荷發生層的膜厚度的相對比例，設定所需的 靈敏度。
10.如權利要求9所述的製造電子照相感光體的方法，其特徵在於，所述電荷傳輸層的 第一粘合劑樹脂是聚苯乙烯，通過浸漬施塗法在所述電荷傳輸層上製造所述電荷發生層。
11.一種電子照相裝置，其裝備有權利要求1所述的電子照相感光體。
12.如權利要求11 述的電子照相裝置，其特徵在於，其採用非磁性單組分接觸顯影 無清潔劑工藝，該工藝使用正極性聚合調色劑。
全文摘要
在帶正電荷型高速、高解析度彩色設備中，獲得了具有極佳點再現性和色調再現的電子照相感光體和電子照相裝置。另外，提供了一種電子照相感光體，可以僅僅通過調節膜厚度比例，就可使各種裝置獲得最佳的靈敏度特性。在層疊型帶正電荷的電子照相感光體中，其包括位於導電性支承體上的至少由一種空穴傳輸材料和第一粘合劑樹脂形成的電荷傳輸層，以及至少由一種電荷發生材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料和第二粘合劑樹脂形成的電荷發生層，這些層按順序層疊，所述電荷發生層中電荷發生材料的含量大於0.7重量％且小於3.0重量％。
文檔編號G03G9/087GK101981513SQ200980103988
公開日2011年2月23日 申請日期2009年2月17日 優先權日2008年2月22日
發明者一柳洋幸, 中村洋一, 北川清三, 江森弘, 田中靖 申請人:富士電機系統株式會社