電子照相感光體、製造方法、所用塗料組成物和成像裝置的製作方法
2023-05-07 02:59:46
專利名稱：電子照相感光體、製造方法、所用塗料組成物和成像裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種為了形成構成電子照相感光體的電荷發生層而被進行塗敷的電子照相感光體用塗料組成物、利用該塗料組成物製造的電子照相感光體、其製造方法及使用了該電子照相感光體的成像裝置。
背景技術：
以往，在應用了卡爾遜法的電子照相裝置中使用的電子照相感光體中，使用的是硒合金、氧化鋅和硫化鎘一類的無機光導電性材料。無機光導電性材料存在的缺點是對人體有害、成膜性差、重量大、價格高。最近，廣泛進行的電子照相感光體的開發所使用的有機光導電性材料與無機光導電性材料相比，具有無毒性、成膜性好、重量輕、價格低等優點。
有機光導電性材料包括例如雙偶氮化合物等。有機光導電性材料一般對於短波長或中波長範圍的光表現出良好的靈敏度，而對於長波長範圍的光的靈敏度低。因此，在以半導體雷射作光源的情況下，難以實用化。對於長波長範圍的光具有良好靈敏度的有機光導電性材料已知有方形酸次甲基類染料(squaric acid methine dye)、吲哚啉類染料、花青類染料和吡喃類染料等。但是，這些材料在反覆使用時存在穩定性問題，因此難以實用化。對於長波長範圍的光具有良好的靈敏度，反覆使用時穩定性也比較好的有機光導電性材料已知有酞菁染料類化合物，近年來，被作為有機光導電性材料廣為研究。
使用有機光導電性材料的有機電子照相感光體已知有所謂的功能分離層疊型的電子照相感光體，其被分離為電荷發生層，用來感受光以產生電荷載流子；電荷輸送層，用來輸送所產生的電荷載流子。這種功能分離層疊型有機電子照相感光體使用最適合的材料形成能在各層中發揮其相應功能，通過對這些層進行組合，能夠大幅度提高靈敏度，並具有能夠根據曝光用光的波長，來提高對於該波長的靈敏度的優點。由於其具有這些優點，功能分離層疊型電子照相感光體成為開發主流，正在被進一步實用化，用於複印機、印表機和傳真機等電子照相裝置。特別是將光導電性材料—含氧鈦氧基酞菁染料作為電荷發生物質使用的電子照相感光體，由於其對於長波長範圍的光的靈敏度高而常用於數字成像裝置，但存在著成本較高的問題。
功能分離層疊型有機電子照相感光體具有由電荷發生層和電荷輸送層構成的感光層。感光層的製造方法是在中空圓筒狀的導電性基體上塗敷在有機溶劑中分散或溶解了有機電荷發生物質和粘結樹脂(binding resin)的電子照相感光體用塗料組成物，使之乾燥後形成電荷發生層；在其上塗敷在有機溶劑中分散或溶解了的電荷輸送物質和粘結樹脂的電子照相感光體用塗料組成物，使之乾燥後形成電荷輸送層。
感光層是薄膜，其厚度需均勻。即，通過將感光層塗敷得更薄而厚度均勻，能夠實現電子照相感光體的高功能化，正在研究開發以更低成本進行塗敷的新型塗敷方法。
在作為感光體管坯的導電性基體上塗敷電子照相感光體用塗料組成物以形成感光層的方法目前已知有浸漬塗敷法、輥塗法、刮塗法和噴塗法等。但是，存在著難以獲得均勻塗膜、生產效率差等問題。
浸漬塗敷法是一種保持作為感光體管坯的導電性基體的一端、使塗敷電子照相感光體用塗料組成物的面與電子照相感光體用塗料組成物的液面保持垂直狀態浸入電子照相感光體用塗料組成物，之後，從電子照相感光體用塗料組成物中提起來的方法，常用於感光體的製造。但是，利用浸漬塗敷法所得的層的膜厚極大地依賴於從電子照相感光體用塗料組成物中提起導電性基體時的速度、電子照相感光體用塗料組成物的粘度、電子照相感光體用塗料組成物中所含的揮發性成分的蒸發速度等，因此，必須對這些因素進行嚴格的控制。另外，因為導電性基體是從電子照相感光體用塗料組成物之中沿上下方向提起來的，由於重力的作用，電子照相感光體用塗料組成物會順著導電性基體滑落，在導電性基體的提起方向下面的膜厚會比上面的膜厚大，產生了上下的靈敏度差。下部所塗敷的電子照相感光體用塗料組成物不易乾燥，如果在尚未完全乾燥時再次塗敷電子照相感光體用塗料組成物，電子照相感光體用塗料組成物就會產生混合，不能形成期望的感光層。進而，電子照相感光體用塗料組成物會進入作為非印刷部的端部，所產生的問題是，需要進行遮蔽和電子照相感光體用塗料組成物的去除工序。另外，為了浸漬導電性基體，需要能浸漬導電性基體的最低限度的電子照相感光體用塗料組成物，在超過了電子照相感光體用塗料組成物的使用時間(使用時限)後，不得不捨棄這些電子照相感光體用塗料組成物，存在著電子照相感光體用塗料組成物的使用效率低的問題。
輥塗法是在塗敷輥上形成限制了膜厚的電子照相感光體用塗料組成物的薄膜，將鄰接或抵接塗敷輥配置的導電性基體和塗敷輥分別一邊旋轉一邊從塗敷輥嚮導電性基體上轉印電子照相感光體用塗料組成物，進行塗敷。但是，塗敷後，在將塗敷輥與導電性基體拉開時，容易產生所謂的液體牽連現象，即由於電子照相感光體用塗料組成物的表面張力導致多餘的電子照相感光體用塗料組成物附著到導電性基體上的現象，在塗膜上留下接縫，膜厚變得不均勻，結果出現圖像缺陷問題。
刮塗法是在靠近導電性基體的位置配置刮刀，向刮刀供給電子照相感光體用塗料組成物，利用刮刀將電子照相感光體用塗料組成物塗敷到導電性基體上，在導電性基體旋轉一周後使刮刀退回。用這種方法，雖然能夠提高生產率，但在退回刮刀時，由於電子照相感光體用塗料組成物的表面張力，導電性基體上塗敷的塗膜的一部分會隆起，存在著膜厚不均勻的問題。
噴塗法是將電子照相感光體用塗料組成物作為細微顆粒從噴嘴排出進行塗敷，因此，雖然塗敷後外觀良好，但由於一次塗敷所形成的層的厚度薄，因此必須重複多次塗敷才能夠獲得期望的膜厚。另外，如果一次塗敷大量電子照相感光體用塗料組成物，電子照相感光體用塗料組成物會下垂，存在著所形成的塗敷層厚度不均勻的問題。另外，由於從噴嘴呈圓錐形排出，所以，塗敷精度差，為防止在導電性基體的端部發生電子照相感光體用塗料組成物的進入，必須進行遮蔽。另外，塗著效率低，需要有未塗著的電子照相感光體用塗料組成物的回收裝置，為了對回收的電子照相感光體用塗料組成物進行再利用，需要增加處理裝置，因此增加了塗敷之外的工序，生產效率低。
除上述方法之外，有一種利用墨水噴射方式塗敷電子照相感光體用塗料組成物的方法。利用噴墨方式塗敷電子照相感光體用塗料組成物的方法是指一邊使被塗敷物與噴嘴發生相對移動，一邊從微小的噴嘴中將電子照相感光體用塗料組成物作為液滴排出，從而附著到被塗敷物上。另外，從噴嘴排出電子照相感光體用塗料組成物的方式包括利用壓電元件(蜂鳴片)的振動將電子照相感光體用塗料組成物擠壓排出的壓電方式；向加熱器施加電壓，在電子照相感光體用塗料組成物中產生氣泡，使電子照相感光體用塗料組成物排出來的氣泡噴射(Bubble Jet(註冊商標))方式；以及向加熱器施加電壓，在電子照相感光體用塗料組成物中產生氣泡，使該氣泡破裂將電子照相感光體用塗料組成物排出的熱噴墨方式等。
在特開平11-19554號公報中記載了現有的典型技術。特開平11-19554號公報的塗液(電子照相感光體用塗料組成物)的塗敷方法是利用噴墨方式塗敷塗液的方法。
第2644582號專利公報中記載了與特開平11-19554號公報的技術類似的現有的其他現有技術。第2644582號專利公報中的電子照相感光體的製造方法是一種通過施加壓力使電子照相感光體形成用塗料從多個微小開口部條紋式地連續飛行出從而進行塗敷的方法。
在噴墨方式中，電子照相感光體用塗料組成物通過從幾十μm的微小的噴嘴以液滴狀排出來形成電荷發生層。因此，怎樣能夠避免乾燥和顏料凝結導致的阻塞，實現穩定的排出，就至關重要。一般說來，高粘度的電子照相感光體用塗料組成物的顏料不易沉澱，容易保持均勻性，但是排出性差。而低粘度的電子照相感光體用塗料組成物雖然容易保證排出性，但是顏料容易沉澱和凝結，形成噴嘴的阻塞。
根據特開平11-19554號公報中公開的塗液的塗敷方法，由於是噴墨方式，所以能夠使排出的液滴沿直線高精度地飛行，並能夠對每個噴嘴進行控制，不需要遮蔽，塗著效率非常高。另外，只要替換塗液貯藏槽即可簡單地更換塗液，因此能夠充分使用電子照相感光體用塗料組成物，生產效率非常高。但是，作為塗液，在溶劑中使用了四氫呋喃；由於四氫呋喃的沸點過低，溶劑揮發快，在噴嘴位置乾燥後會形成堵塞。另外，塗著後的膜厚均勻性不充分。
根據第2644582號專利公報中公開的電子照相感光體的製造方法，通過施加壓力從多個微小開口部塗敷電子照相感光體形成用塗料，因而，與噴墨方式的塗敷方法不同，能夠塗敷到較大範圍。但是，該方法不能對各個微小開口部位進行單獨控制，另外，用來施加壓力的泵與微小開口部之間通過管子連接，因此，在加壓和排出之間產生了時間差，精度和響應性變差。
發明內容
本發明的目的是提供一種電子照相感光體用塗料組成物，在從噴嘴排出電子照相感光體用塗料組成物進行塗敷的方法中，能夠避免乾燥和凝結等導致的噴嘴阻塞，實現穩定的排出，並可以在導電性基體上以均勻的厚度進行塗敷；並提供使用該組成物製造的電子照相感光體、其製造方法以及使用該電子照相感光體的成像裝置。
本發明是一種從噴嘴以液滴狀排出從而形成電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物，其特徵在於，包含電荷發生物質、粘結樹脂和溶劑，粘度大於等於1mPa·s小於等於10mPa·s，上述溶劑包含1種或大於等於2種的沸點大於等於120℃小於等於260℃的高沸點溶劑，在100個重量成份(parts by weight)的電子照相感光體用塗料組成物中包含大於等於5個重量成份小於等於40個重量成份的上述高沸點溶劑。
另外，本發明的特徵在於，高沸點溶劑的沸點為大於等於150℃小於等於260℃。
另外，本發明的特徵在於，包含2種高沸點溶劑，沸點差為大於等於70℃小於等於110℃。
另外，本發明的特徵在於，沸點差為大於等於80℃小於等於110℃。
另外，本發明的特徵在於，上述高沸點溶劑為環己酮、吡咯烷酮、n-甲基吡咯烷酮、p-二甲苯之一。
另外，本發明的特徵在於，上述溶劑包含沸點大於等於30℃小於120℃的低沸點溶劑。
另外，本發明的特徵在於，上述低沸點溶劑的沸點與上述高沸點溶劑的沸點差大於等於70℃。
另外，本發明的特徵在於，上述低沸點溶劑為上述高沸點溶劑的大於等於1.4倍小於等於10倍。
另外，本發明的特徵在於，上述電荷發生物質為酞菁染料類化合物。
另外，本發明是一種電子照相感光體的製造方法，其特徵在於，包含底層(undercoat layer)形成工序，在導電性基體上形成底層；電荷發生層形成工序，在底層上形成電荷發生層；以及電荷輸送層形成工序，在電荷發生層上形成電荷輸送層，電荷發生層形成工序利用將上述電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴以液滴狀排出的排出裝置，形成電荷發生層。
另外，本發明的特徵在於，上述排出裝置是一邊使底層與噴嘴發生相對移動、一邊將電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴中以液滴狀排出的裝置。
另外，本發明的特徵在於，上述噴嘴是利用壓電元件的振動將電子照相感光體用塗料組成物排出的噴嘴。
另外，本發明的特徵在於，上述底層形成工序利用浸漬塗敷法在導電性基體上形成底層。
另外，本發明的特徵在於，上述電荷輸送層形成工序利用浸漬塗敷法在電荷發生層上形成電荷輸送層。
另外，本發明是一種電子照相感光體，其特徵在於，其利用上述電子照相感光體的製造方法製造而成。
另外，本發明是一種成像裝置，其特徵在於，使用了上述的電子照相感光體。
根據本發明，電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴以液滴狀排出來，由此形成電荷發生層；其包含電荷發生物質和溶劑，其粘度為大於等於1mPa·s小於等於10mPa·s。由此，能夠從噴嘴穩定地排出，形成具有均勻膜厚的電荷發生層。另外，上述溶劑包含1種或大於等於2種的沸點大於等於120℃小於等於260℃、最好是大於等於150℃小於等於260℃的高沸點溶劑，在100個重量成份的電子照相感光體用塗料組成物中包含大於等於5個重量成份小於等於40個重量成份的上述高沸點溶劑。由此，不易產生電子照相感光體用塗料組成物的溶劑揮發所造成的乾燥和凝結，不易發生噴嘴堵塞。進而，高沸點溶劑能夠提高膜厚均勻的效果(均勻性)，能夠形成具有均勻膜厚的電荷發生層。因此，電子照相感光體用塗料組成物不易產生由乾燥和凝結等造成的噴嘴阻塞，實現穩定的排出，能夠塗敷成均勻的厚度。
另外，根據本發明，溶劑中包含沸點差別很大的2種高沸點溶劑，沸點差為大於等於70℃小於等於110℃，最好是大於等於80℃小於等於110℃。由此，能夠進一步防止電子照相感光體用塗料組成物的乾燥，塗敷後的均勻性也能夠進一步提高。
另外，根據本發明，上述高沸點溶劑為環己酮、吡咯烷酮、n-甲基吡咯烷酮、p-二甲苯之一，所以沸點適當、均勻性也很高，因此，能夠更穩定地排出，能夠形成具有更均勻的膜厚的電荷發生層。
另外，根據本發明，上述溶劑包含1種或大於等於2種的沸點大於等於30℃小於120℃的低沸點溶劑，因此，塗敷後，容易達到適度的乾燥，能夠高效地形成具有均勻膜厚的電荷發生層。
另外，根據本發明，低沸點溶劑的沸點比高沸點溶劑的沸點低70℃以上(含70℃)，因此，能夠獲得排出時電子照相感光體用塗料組成物的乾燥防止和塗敷後電子照相感光體用塗料組成物的乾燥兩者的平衡。
另外，根據本發明，低沸點溶劑為上述高沸點溶劑的大於等於1.4倍小於等於10倍。由此，能夠更好地獲得排出時電子照相感光體用塗料組成物的乾燥防止和塗敷後電子照相感光體用塗料組成物的乾燥兩者的平衡。
另外，根據本發明，由於上述電荷發生物質是酞菁染料類化合物，因而，能夠形成對于波長長的光的靈敏度好的電荷發生層。
另外，根據本發明，在底層形成工序中，在導電性基體上形成底層。在電荷發生層形成工序中，利用使上述電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴以液滴狀排出的排出裝置，在底層上形成電荷發生層。在電荷輸送層形成工序中，在電荷發生層上形成電荷輸送層。由此，能夠製造出具有底層、電荷發生層和電荷輸送層的電子照相感光體，其電荷發生層具有均勻的膜厚。
另外，根據本發明，由於所用的裝置一邊使底層與噴嘴發生相對移動，一邊將電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴以液滴狀排出，因此，能夠製造出具有更均勻的電荷發生層的電子照相感光體。
另外，根據本發明，由於所用的噴嘴是利用壓電元件的振動將電子照相感光體用塗料組成物排出的噴嘴，因此，能夠避免結塊(kogation)所造成的排出不良，實現穩定的排出，能夠製造出具有更均勻的電荷發生層的電子照相感光體。
所謂結塊是指在利用加熱器加熱所產生的氣泡的壓力下使電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴排出的熱噴墨方式中，電子照相感光體用塗料組成物中的樹脂等熱分解後產生的物質、微量的雜質、以及凝聚物等附著到加熱器上堆積下來，從而導致加熱器加熱不充分、不能穩定排出的現象。
另外，根據本發明，利用浸漬塗敷法在導電性基體上形成底層，因此，能夠製造出具有膜厚適當的底層的電子照相感光體。
另外，根據本發明，利用浸漬塗敷法在電荷發生層上形成電荷輸送層，因此，能夠製造出具有膜厚適當的電荷輸送層的電子照相感光體。
另外，根據本發明，電子照相感光體利用上述電子照相感光體的製造方法製造而成，因此，該電子照相感光體具有底層、電荷發生層和電荷輸送層，各個層的膜厚適當，電荷發生層的膜厚均勻。
另外，根據本發明，成像裝置使用了上述電子照相感光體，因此，能夠獲得沒有滲色和影象模糊等的優質圖象。
本發明的目的、特徵和優點通過以下的詳細說明和附圖當可更加明確。
圖1是表示本發明的一個實施方式的電子照相感光體的製造方法的流程圖。
圖2是表示本發明中使用的噴墨塗敷裝置的概略圖。
圖3是表示本發明的一個實施方式的電子照相感光體的概略剖視圖。
具體實施例方式
以下參照附圖詳細說明本發明的實施方式。
說明本發明的電荷發生層所使用的電子照相感光體用塗料組成物的一個實施方式。
用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物包含電荷發生物質、粘結樹脂和溶劑等，以液滴狀從噴嘴排出來，從而形成電荷發生層。電荷發生物質和粘結樹脂是用來形成電荷發生層的材料，必須能夠發揮電荷發生層的功能。另外，藉助於溶劑調整電子照相感光體用塗料組成物的排出性、揮發性和塗敷後的均勻性等。
(電荷發生物質)本發明的實施方式的電子照相感光體用塗料組成物包含電荷發生物質。作為電荷發生物質，可以使用公知的材料，只要能吸收可見光產生電荷即可，包括無機顏料、有機顏料、以及有機染料等。無機顏料包括硒、硒合金、砷-硒、硫化鎘、氧化鋅和非晶矽等。有機顏料包括酞菁染料類化合物、偶氮類化合物、喹吖酮類化合物、多環苯醌(polycyclic quinone)類化合物、以及二萘嵌苯類化合物等。有機染料包括硫代吡喃(thiopyrylium)鹽和平方基鎓(squarylium)鹽等。其中，酞菁染料類化合物較為合適，進而，含氧鈦氧基酞菁染料化合物更為合適。
在上述物質中，硒、硒合金、砷-硒、硫化鎘、氧化鋅和非晶矽之類的無機顏料的比重高、沉澱性高，因此，很容易在噴嘴部分引起沉澱、凝結，導致排出不良。另外，無機顏料非常堅硬，容易磨損噴嘴，產生耐久性下降的問題。因此，電荷發生物質最好使用有機顏料。
(粘結樹脂)本發明的實施方式的電子照相感光體用塗料組成物包含粘結樹脂。作為粘結樹脂，可以使用公知的材料，包括聚芳基化物(polyalylate)、聚乙烯醇縮丁醛、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙稀、苯氧基樹脂、環氧樹脂、矽樹脂和聚丙烯酸脂等。
(溶劑)本發明的實施方式的電子照相感光體用塗料組成物包含溶劑。溶劑包括高沸點溶劑和低沸點溶劑。由於包含高沸點溶劑和低沸點溶劑，因此能夠調整電子照相感光體用塗料組成物的揮發性，進而，由於包含高沸點溶劑，所以能夠提高塗敷後的均勻性。
高沸點溶劑的沸點較好為大於等於120℃小於等於260℃，更好為大於等於150℃小於等於260℃。高沸點溶劑可以使用公知的溶劑。例如，可以是環己酮、吡咯烷酮、n-甲基吡咯烷酮和p-二甲苯等，更好為環己酮、吡咯烷酮和n-甲基吡咯烷酮。另外，也可以包含二種以上(含二種)的高沸點溶劑，此時，沸點高的高沸點溶劑和沸點低的高沸點溶劑的沸點差較好為大於等於70℃小於等於110℃，更好為大於等於80℃小於等於110℃。例如，沸點高的高沸點溶劑可以使用吡咯烷酮等，沸點低的高沸點溶劑可以使用環己酮和p-二甲苯等。本發明中的高沸點溶劑的含量為在100個重量成份的電子照相感光體用塗料組成物中有大於等於5個重量成份小於等於40個重量成份。如果少於5個重量成份，則噴嘴的排出性和塗敷後的均勻性下降；如果多於40個重量成份，則太不容易乾燥，塗敷後的電子照相感光體用塗料組成物會滴落等，電荷發生層的膜厚變得不均勻。
低沸點溶劑的沸點最好是大於等於30℃小於120℃。另外，低沸點溶劑與高沸點溶劑的沸點差較好為大於等於70℃，更好為大於等於80℃。低沸點溶劑可以使用公知的溶劑，例如異丙醇、甲苯、丙酮、乙基甲基酮、乙基乙二醇乙醚(ethylcellosolve)、乙酸乙酯、乙酸甲酯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯和乙二醇二甲醚等。低沸點溶劑的重量最好為高沸點溶劑的大於等於1.4倍小於等於10倍。
(添加劑)本發明的實施方式的電子照相感光體用塗料組成物也可以含有化學增感劑、光學增感劑、可塑劑、均化劑、防氧化劑、以及紫外線吸收劑等添加劑。
為了防止在提高靈敏度、反覆使用後殘留電位的上升和層的疲勞，也可以含有化學增感劑或光學增感劑。化學增感劑可以使用公知的電子接收性材料，包括丁二酸酐、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐和4-氯萘酸酐等酸酐；四氰乙烯、對苯二甲丙二腈(terephthalmalondinitrile)和7，7，8，8-四氰基對苯醌二甲烷等氰基化合物；4-硝基苯甲醛等醛類；蒽醌、1一硝基蒽醌和p一苯醌等醌類；2，4，7-三硝基芴酮和2，4，5，7-四硝基芴酮等多環或雜環硝基化合物等。光學增感劑可以使用公知的色素，包括氧雜蒽類色素、硫氮雜苯色素、三苯基甲烷色素、喹啉系顏料和銅酞菁染料等。
為了提高所形成的層的成形性、可撓性和機械強度，也可以含有可塑劑。可塑劑可以使用公知的材料，例如二元酸酯、脂肪酸酯、磷酸脂、鄰苯二甲酸酯、氯化石蠟和環氧增塑劑等。
為了防止所形成的層的起皺，也可以含有均化劑。均化劑可以使用公知的材料，包括聚矽氧烷等。
為了提高所形成的層的耐久性，也可以含有防氧化劑和紫外線吸收劑。防氧化劑可以使用公知的材料，包括酚類化合物、對苯二酚類化合物、生育酚類化合物和胺類化合物等。紫外線吸收劑可以使用公知的材料。
(調製方法)將上述的電荷發生物質、粘結樹脂和添加劑等加入到溶劑中之後，利用分散機使其分散開，由此調製電子照相感光體用塗料組成物。分散機可以使用公知的設備，包括球磨機、砂磨機、塗料混合器和超聲波分散機等。
電子照相感光體用塗料組成物的粘度最好為大於等於1mPa·s小於等於10mPa·s。為了調製低於1mPa·s的塗料組成物，必須大幅度減少固體成分、並重複塗抹，因此，在塗抹效率方面不可取。如果高於10mPa·s，則從噴嘴排出困難。
說明本發明的電子照相感光體的製造方法的一個實施方式。
圖1是表示本發明的一個實施方式的電子照相感光體的製造方法的流程圖。電子照相感光體的製造方法包含步驟S1底層形成工序；步驟S2電荷發生層形成工序和步驟S3電荷輸送層形成工序。在電荷發生層形成工序中，使用上述的電子照相感光體用塗料組成物形成電荷發生層。
(底層形成工序)首先，利用分散機將氧化物、粘結樹脂和溶劑等進行分散，由此調製出用於底層的電子照相感光體用塗料組成物。
氧化物可以使用公知的氧化物，包括氧化鈦、氧化錫和氧化鋁等。粘結樹脂可以使用公知的樹脂，包括聚醯胺、聚氨酯、纖維素、硝酸纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯醯胺、明膠、澱粉、酪蛋白和N-甲氧甲基化尼龍(methoxymethylated nylon)。溶劑可以使用公知的溶劑，包括甲醇和1，2-二氯乙烷等。分散機可以使用公知的分散機，包括塗料混合器等。
其次，在步驟S1的底層形成工序中，利用浸漬塗敷法將調製的電子照相感光體用塗料組成物塗敷到導電性基體—感光體管坯上，形成底層。
導電性基體既起到感光體電極的作用，也起到其他層的支撐體的作用。其形狀可以是圓筒狀、板狀、薄膜狀、以及帶狀之一。其材質為導電體即可，可以是鋁、不鏽鋼、銅和鎳等金屬材料；表面上設置了鋁、銅、鈀、氧化錫和氧化銦等導電層的聚酯膜、酚樹脂管和紙管等的絕緣物質。體積電阻最好表現為小於等於1010Ω·cm的導電性，為了調整體積電阻，也可以在表面上實施氧化處理。
(電荷發生層形成工序)步驟S1的底層形成工序之後，在步驟S2的電荷發生層形成工序中，將上述電荷發生層所用的電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴排出塗敷到形成了底層的感光體管坯上，通過乾燥、固化，形成電荷發生層。作為將電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴排出到形成了底層的感光體管坯上的方法有使用噴墨方式的塗敷方法。圖2是表示本發明中使用的噴墨塗敷裝置的概略圖。使用噴墨方式的塗敷方法使用圖2所示的排出裝置—噴墨塗敷裝置，排出電子照相感光體用塗料組成物的液滴。導電性基體1利用旋轉軸2保持水平，能夠以指定的速度旋轉。排出部4利用導引軌道3與導電性基體1保持一定距離，能夠與旋轉軸2平行地移動。電子照相感光體用塗料組成物由貯藏槽6通過搬運路5提供。排出部4上設置了壓電元件，對其施加電壓，利用該壓電元件的伸縮改變排出部4內部的體積，能夠排出電子照相感光體用塗料組成物的液滴7。
(電荷輸送層形成工序)首先，利用分散機將電荷輸送物質、粘結樹脂和溶劑等進行分散，由此調製出用於電荷輸送層的電子照相感光體用塗料組成物。
電荷輸送物質可以使用公知的電荷輸送物質，例如4-雙苯甲基胺基2-甲基苯甲醛1，1-聯苯腙之類的腙類化合物等。粘結樹脂只要與電荷輸送物質相溶即可，可以是例如聚碳酸酯、共聚碳酸酯、聚芳基化物、聚乙烯醇縮丁醛、聚醯胺、聚酯、環氧樹脂、聚氨酯、聚酮、聚乙烯酮、聚苯乙烯、聚丙烯醯胺、酚樹脂、苯氧基樹脂和聚苯乙烯樹脂及它們的共聚樹脂等。也可以將這些樹脂單獨或2種以上(含2種)混合使用。其中，聚苯乙烯、聚碳酸酯、共聚碳酸酯、聚芳基化物和聚酯樹脂最好為體積電阻大於等於1013Ω·cm並具有優良的成膜性和電位特性。溶劑可以使用公知的材料，例如甲醇和乙醇之類的酒精類、丙酮、乙基甲基酮和環酮(cyclo)之類的酮類、乙醛、四氫呋喃、二氧雜環乙烷和二惡茂烷之類的乙烯類、氯仿、二氯甲烷和二氯乙烷之類的脂肪族滷代碳氫化合物、苯、氯苯和甲苯之類的芳香族類等。此外，電荷輸送層所用的電子照相感光體用塗料組成物必須能夠使電荷輸送層加厚並多次重複塗抹，因此需要有較高揮發性。因此，最好是低沸點的溶劑。進而，也可以包含與電荷發生層所用的電子照相感光體用塗料組成物相同的添加劑。
接著，在步驟S2的電荷發生層形成工序之後，在步驟S3的電荷輸送層形成工序中，利用浸漬塗敷法將調製的電子照相感光體用塗料組成物塗敷到形成有電荷發生層的感光體管坯上，形成電荷輸送層。由此，製造出電子照相感光體。
電荷輸送層、底層最好是使用各自的浸漬塗敷法進行塗敷。
電荷輸送層的膜厚通常是大於等於20μm的厚膜。在使用噴墨方式時，為了確保排出性，需要調製低固體成分並且低粘度的溶液，為此，重複塗抹次數變得非常多，塗抹時間變得非常長。另外，通過重複塗抹低固體成分的塗抹液來確保乾燥性，需要使用高揮發性溶劑。但是，使用這種高揮發性的溶劑，有可能導致噴嘴附近的乾燥固化引起噴嘴堵塞，以及附著到導電性基體後的均勻性不良。
底層的膜厚為1μm左右，塗液粘度也是幾個mPa·s的低粘度。但是，由於使用了氧化鈦這樣的比重高、沉澱性高的顏料，很有可能在噴嘴部分引起沉澱、凝聚，引起排出不良。另外，氧化鈦非常堅硬，容易磨損噴嘴，產生耐久性下降的問題。
說明本發明的電子照相感光體的一個實施方式。
圖3是表示本發明的一個實施方式的電子照相感光體的概略剖視圖。電子照相感光體通過上述的電子照相感光體的製造方法製造而成，在導電性基體11的上面設置有底層15，進而在其上設置有感光層14。進而，感光層14是通過將主要包含電荷發生物質的電荷發生層12和主要包含電荷輸送物質的電荷輸送層13進行層疊而形成，因此電子照相感光體是功能分離層疊型感光體。通過帶電器等使具備這種感光層14的感光體表面帶上負電，電荷發生層12所吸收的波長的光照射後，電荷發生層12中就產生由電子和空穴構成的電荷。空穴藉助於電荷輸送層13所含的電荷輸送物質移動到感光體表面，將表面的負電荷中和。電荷發生層12中的電子移動到誘發了正電荷的導電性支撐體11一側，將正電荷中和。由此，功能分離層疊型感光體發揮作用。
底層15是藉助於上述的底層形成工序形成的層，具有導電性基體11與感光層14的粘合層的功能、以及用來抑制電荷從導電性基體11流入感光層14的阻擋層的功能。這樣，底層15維持感光體的帶電特性，因此能夠長時間維持感光體。為了發揮該功能，膜厚最好為大於等於0.1μm小於等於10μm。
電荷發生層12是通過上述的電荷發生層形成工序形成的層，利用可見光產生電荷。為了發揮該功能，膜厚較好為大於等於0.05μm小於等於5μm，更好為大於等於0.1μm小於等於1μm。
電荷輸送層13是通過上述的電荷輸送層形成工序形成的層，將在電荷發生層12產生的電荷輸送到感光體表面。為了發揮該功能，電荷輸送層中的電荷輸送物質的比例最好為大於等於30重量％小於等於80重量％。膜厚較好為大於等於10μm小於等於50μm，更好為大於等於15μm小於等於40μm。
說明本發明的成像裝置的一個實施方式。
成像裝置是在已有的成像裝置中應用了上述電子照相感光體形成的。例如，在已有的成像裝置中使用了串聯式成像方式的全彩色複印機(夏普公司製造AR-C260)等。
下面使用本發明的實施例和比較例進行具體說明，但本發明只要不超出其要點，並不限定於本實施例。
(用於底層的電子照相感光體用塗料組成物)
將氧化鈦(TiO2表面覆蓋針狀金紅石型)4個重量成份和作為粘結樹脂的共聚尼龍樹脂(東萊公司製造CM8000)6個重量成份加入到甲醇35個重量成份和1，2-二氯乙烷65個重量成份的混合溶劑之後，利用顏料混合器將其進行8小時分散，調製成用於底層的電子照相感光體用塗料組成物。
(用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物)將氧鈦酞菁顏料1個重量成份和聚乙烯醇縮丁醛樹脂(電氣化學工業公司製造#6000-C)1個重量成份加入到四氫呋喃(沸點66℃)83個重量成份和環己酮(沸點155℃)15個重量成份的混合溶劑之後，利用顏料混合器將其進行12小時分散，調製成用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物。
(用於電荷輸送層的電子照相感光體用塗料組成物)將作為腙類電荷輸送物質的4-雙苯甲基胺基-2-甲基苯甲醛1，1-聯苯腙9個重量成份、雙酚Z型聚碳酸酯樹脂(三菱氣體化學公司製造Z-400)14個重量成份和矽系均化劑(信越化學工業公司製造KF-96)0.02個重量成份加入到四氫呋喃76個重量成份後進行混合，調製出用於電荷輸送層的電子照相感光體用塗料組成物。
(底層形成工序)作為導電性基體—感光體管坯，使用了直徑30mm長度360mm、利用ED法形成的鋁製無切削圓筒管。利用浸漬塗敷法將用於底層的電子照相感光體用塗料組成物塗敷到上述的感光體管坯，使其自然乾燥後形成厚度約1.0μm的底層。
(電荷發生層形成工序)將用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物從噴墨印表機裝置(夏普公司製造AR-2000)的改造機的噴嘴排出來塗敷到以60rpm旋轉的感光體管坯的底層上，成為1點30pl，使其自然乾燥後在底層上形成厚度約0.2μm的電荷發生層。
(電荷輸送層形成工序)利用浸漬塗敷法將用於電荷輸送層的電子照相感光體用塗料組成物塗敷到設置有以上述那樣形成的電荷發生層的感光體管坯上，以140℃進行1個小時的乾燥後，形成厚度約25μm的電荷輸送層，製作出功能分離層疊型感光體。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用吡咯烷酮(沸點245℃)來代替環己酮，除此之外，與實施例1相同。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用n-甲基吡咯烷酮(沸點200℃)來代替環己酮，除此之外，與實施例1相同。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用p-二甲苯(沸點138.4℃)來代替環己酮，除此之外，與實施例1相同。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用四氫呋喃63個重量成份和環己酮35個重量成份來代替四氫呋喃83個重量成份和環己酮15個重量成份，除此之外，與實施例1相同。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用四氫呋喃58個重量成份和環己酮20個重量成份和吡咯烷酮20個重量成份來代替四氫呋喃83個重量成份和環己酮15個重量成份，除此之外，與實施例1相同。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用四氫呋喃98個重量成份來代替四氫呋喃83個重量成份和環己酮15個重量成份，除此之外，與實施例1相同。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用環己酮45個重量成份和四氫呋喃53個重量成份來代替四氫呋喃83個重量成份和環己酮15個重量成份，除此之外，與實施例1相同。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用氧鈦酞菁顏料2.5個重量成份、聚乙烯醇縮丁醛樹脂2.5個重量成份和四氫呋喃80個重量成份來代替氧鈦酞菁顏料1個重量成份、聚乙烯醇縮丁醛樹脂1個重量成份和四氫呋喃83個重量成份，除此之外，與實施例1相同。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用三丙二醇(沸點271℃)來代替環己酮，除此之外，與實施例1相同。
在用於電荷發生層的電子照相感光體用塗料組成物中，使用四氫呋喃95個重量成份和環己酮3個重量成份來代替四氫呋喃83個重量成份和環己酮15個重量成份，除此之外，與實施例1相同。
在底層形成工序中，不是利用浸漬塗敷法塗敷用於底層的電子照相感光體用塗料組成物，而是將用於底層的電子照相感光體用塗料組成物從噴墨印表機裝置的改造機的噴嘴排出來塗敷到以60rpm旋轉的感光體管坯的底層上，成為1點30pl；除此之外，與實施例1相同。
在電荷輸送層形成工序中，不是利用浸漬塗敷法塗敷用於電荷輸送層的電子照相感光體用塗料組成物，而是將用於電荷輸送層的電子照相感光體用塗料組成物從噴墨印表機裝置的改造機的噴嘴排出來塗敷到以60rpm旋轉的感光體管坯的底層上，成為1點30pl；除此之外，與實施例1相同。
關於實施例1～6和比較例1～7，進行了下述的排出性評價、保存穩定性評價、外觀評價、圖像再現性評價和圖像缺陷評價。按照下述評價方法對利用上述方法製造的電子照相感光體進行評價，其結果如表1、表2、表3所示。
此外，在各個評價項目的說明中記載的「○」、「△」和「×」等記號，是在表1、表2、和表3中用來表示評價結果的記號。「○」表示非常優秀，「△」表示可以實用，「×」表示難以實用。
圖像再現性評價和圖像缺陷評價是在使用串聯式成像方式的全彩色複印機(夏普公司製造AR-C260)中安裝利用上述方法製造的電子照相感光體後，使用該裝置在常溫常溼下(25℃、50％)進行印刷而評價的。
(排出性評價)
排出性評價是在電荷發生層形成工序中，在形成電荷發生層之後基於下述標準進行的評價。
○噴嘴中沒有發生堵塞。
×噴嘴中發生了堵塞。
(保存穩定性評價)保存穩定性評價是在取樣瓶中填滿電子照相感光體用塗料組成物，在25℃下放置一周時間後基於下述標準進行的評價。
○沒有發生沉澱和凝聚。
△雖然發生了沉澱，但是能夠很容易地再分散，不會發生凝聚物。
×發生沉澱和凝聚。
(外觀評價)外觀評價是對所形成的電荷發生層基於下述標準進行的評價。
○表面均勻。
×表面不均勻。
(圖像再現性評價)在記錄介質上利用上述方法印刷測試圖表，基於下述標準進行評價。
○沒有滲色或飛白等，非常清晰。
×出現了滲色或飛白等。
(圖像缺陷評價)在記錄介質上印刷測試圖表，基於下述標準進行評價。
○沒有出現影象模糊和黑點等圖像缺陷。
×出現了影象模糊和黑點等圖像缺陷。
關於實施例1～6和比較例1～7，按照上述的方法進行比較評價。結果顯示在表1、表2和表3中。
由表1可知，本發明的實施例1～6是排出性和保存穩定性優良的電子照相感光體用塗料組成物。使用該電子照相感光體用塗料組成物，就能夠製造具有外觀優良的電荷發生層的電子照相感光體。進而，使用該電子照相感光體，能夠印刷出圖像再現性好、沒有圖像缺陷的圖像。
如果是不包含高沸點溶劑的電子照相感光體用塗料組成物(比較例1)，排出性就不好。可以認為，不包含用作溶劑的高沸點溶劑，而是只包含低沸點溶劑的話，則溶劑容易揮發，噴嘴會發生阻塞。如果使用這種電子照相感光體用塗料組成物製造電子照相感光體，在形成電荷發生層時，就會發生塗抹不良，不能形成期望的電荷發生層。因此，很明顯，由於不能製造出期望的電子照相感光體，故判斷為不需要對圖像進行評價。
如果是包含高沸點溶劑多於40個重量成份的電子照相感光體用塗料組成物(比較例2)，則雖然排出性和保存穩定性優異，但如果使用這樣的電子照相感光體用塗料組成物來製造電子照相感光體，電荷發生層的表面就會變得不均勻。原因在於，由於高沸點溶劑多，難以揮發，塗敷的電子照相感光體用塗料組成物不易乾燥，會發生滴垂。如果使用這樣的電子照相感光體形成圖像，則圖像再現性差，出現圖像缺陷。
如果是粘度大於10mPa·s的電子照相感光體用塗料組成物(比較例3)，則由於粘度過高，排出性和保存穩定性差。如果使用這種電子照相感光體用塗料組成物製造電子照相感光體，在形成電荷發生層時，就會發生塗抹不良，不能形成期望的電荷發生層。因此，與比較例1一樣，很明顯，由於不能製造出期望的電子照相感光體，故判斷為不需要對圖像進行評價。
如果是包含沸點高於260℃的高沸點溶劑的電子照相感光體用塗料組成物(比較例4)，則在電荷發生層未充分地自然乾燥就用於塗抹電荷輸送層時，電荷發生層的表面的一部分會溶出而發生滴垂等塗抹不良，很明顯，由於不能製造出期望的電子照相感光體，故判斷為不需要對圖像進行評價。
如果是包含高沸點溶劑少於5個重量成份的電子照相感光體用塗料組成物(比較例5)，則雖然增加了高沸點溶劑—環己酮3個重量成份而提高了排出性，但如果使用這樣的電子照相感光體用塗料組成物來製造電子照相感光體，電荷發生層的表面就會變得不均勻。一般認為，由於高沸點溶劑少，因而塗敷的電子照相感光體用塗料組成物太容易乾燥。如果使用這樣的電子照相感光體形成圖像，則圖像再現性差，出現圖像缺陷。
由表2可知，如果使用噴墨方式將用於底層的電子照相感光體用塗料組成物進行排出塗敷(比較例6)，則由於用於底層的電子照相用塗料組成物不具有充分的排出性，因而發生塗抹不良，不能形成期望的底層。用於底層的電子照相感光體用塗料組成物含有堅固性高的氧化鈦，在使用噴墨方式的塗敷方法中，會損傷噴嘴，因而排出性變差。因此，與比較例1一樣，很明顯，由於不能製造出期望的電子照相感光體，故判斷為不需要對圖像進行評價。
由表3可知，如果使用噴墨方式將用於電荷輸送層的電子照相感光體用塗料組成物進行排出塗敷(比較例7)，則由於用於電荷輸送層的電子照相用塗料組成物不具有充分的排出性，因而發生塗抹不良，不能形成期望的電荷輸送層。由於電荷輸送層很厚，所以必須重複多次塗抹用於電荷輸送層的電子照相用塗料組成物。因此，用於電荷輸送層的電子照相用塗料組成物雖然提高了揮發性，但揮發性提高後，在排出時會在噴嘴處阻塞，因此導致排出性變差。因此，很明顯，由於不能製造出期望的電子照相感光體，故判斷為不需要對圖像進行評價。
本發明只要不脫離其精神和主要特徵，可以以其他各種各樣的方式加以實施。因此，上述的實施方式在各個方面都只是示例，本發明的範圍如權利要求書所示，不受說明書內容的限制。進而，在權利要求書範圍內的變形或改變都屬於本發明。
權利要求
1.一種電子照相感光體用塗料組成物，使其從噴嘴以液滴狀排出從而形成電荷發生層(12)，其特徵在於，包含電荷發生物質、粘結樹脂和溶劑，粘度大於等於1mPa·s小於等於10mPa·s，上述溶劑包含1種或大於等於2種的沸點大於等於120℃小於等於260℃的高沸點溶劑，在100個重量成份的電子照相感光體用塗料組成物中包含大於等於5個重量成份小於等於40個重量成份的上述高沸點溶劑。
2.如權利要求1所述的電子照相感光體用塗料組成物，其特徵在於，高沸點溶劑的沸點大於等於150℃小於等於260℃。
3.如權利要求1所述的電子照相感光體用塗料組成物，其特徵在於，上述溶劑包含2種高沸點溶劑，沸點差大於等於70℃小於等於110℃。
4.如權利要求3所述的電子照相感光體用塗料組成物，其特徵在於，沸點差大於等於80℃小於等於110℃。
5.如權利要求1或2所述的電子照相感光體用塗料組成物，其特徵在於，上述高沸點溶劑為環己酮、吡咯烷酮、n-甲基吡咯烷酮、p-二甲苯之一。
6.如權利要求1所述的電子照相感光體用塗料組成物，其特徵在於，上述溶劑包含沸點大於等於30℃小於120℃的低沸點溶劑。
7.如權利要求6所述的電子照相感光體用塗料組成物，其特徵在於，上述低沸點溶劑與上述高沸點溶劑的沸點差大於等於70℃。
8.如權利要求6所述的電子照相感光體用塗料組成物，其特徵在於，上述低沸點溶劑的重量為上述高沸點溶劑的大於等於1.4倍小於等於10倍。
9.如權利要求1所述的電子照相感光體用塗料組成物，其特徵在於，上述電荷發生物質為酞菁染料類化合物。
10.一種電子照相感光體的製造方法，其特徵在於，包含底層形成工序(s1)，在導電性基體(11)上形成底層(15)；電荷發生層形成工序(s2)，在底層(15)上形成電荷發生層(12)；以及電荷輸送層形成工序(s3)，在電荷發生層(12)上形成電荷輸送層(13)，其中，電荷發生層形成工序(s2)利用將權利要求1～9的任意一個中所述的電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴以液滴狀排出的排出裝置，形成電荷發生層(12)。
11.如權利要求10所述的電子照相感光體的製造方法，其特徵在於，上述排出裝置是一邊使底層(15)與噴嘴發生相對移動、一邊使電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴中以液滴狀排出的裝置。
12.如權利要求11所述的電子照相感光體的製造方法，其特徵在於，上述噴嘴是利用壓電元件的振動將電子照相感光體用塗料組成物排出的噴嘴。
13.如權利要求10所述的電子照相感光體的製造方法，其特徵在於，上述底層形成工序(s1)利用浸漬塗敷法在導電性基體(11)上形成底層(15)。
14.如權利要求10所述的電子照相感光體的製造方法，其特徵在於，上述電荷輸送層形成工序(s3)利用浸漬塗敷法在電荷發生層(12)上形成電荷輸送層(13)。
15.一種電子照相感光體，其特徵在於，其根據權利要求11～14的任意一個中所述的電子照相感光體的製造方法製造而成。
16.一種成像裝置，其特徵在於，使用了權利要求15所述的電子照相感光體。
全文摘要
本發明提供一種電子照相感光體用塗料組成物，在從噴嘴排出電子照相感光體用塗料組成物進行塗敷的方法中，能夠避免乾燥和凝結等導致的噴嘴阻塞，實現穩定的排出，並可以在導電性基體上以均勻的厚度進行塗敷。電子照相感光體用塗料組成物從噴嘴以液滴狀排出從而形成電荷發生層，其包含電荷發生物質、粘結樹脂和溶劑，其粘度為大於等於1mPa·s小於等於10mPa·s，上述溶劑包含1種或大於等於2種的沸點大於等於120℃小於等於260℃的高沸點溶劑，在100個重量成分的電子照相感光體用塗料組成物中包含大於等於5個重量成分小於等於40個重量成分的上述高沸點溶劑。
文檔編號G03G5/04GK1684003SQ20051005189
公開日2005年10月19日 申請日期2005年3月3日 優先權日2004年3月3日
發明者木元正紀 申請人:夏普株式會社