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电子照相感光体的制造方法

2023-02-26 17:49:59

电子照相感光体的制造方法

  技术领域

  本公开涉及电子照相感光体的制造方法。

  背景技术

  在图像形成过程中,电子照相感光体重复进行充电、曝光、显影、转印、清洁和放电步骤。此外,近年来已要求改进电子照相设备的图像性能。在此背景下,为了实现图像性能的进一步改进,通过进行涂布形成的感光层期望显示比现有技术更高水平的整个层的膜厚均一性。

  为了改进膜厚均一性,浸渍涂布期间支承体附近的涂布液的粘度需要保持恒定。在连续生产具有多层结构的电子照相感光体的步骤中,当通过连续形成不同涂布液的层来堆叠多个涂布液的层时,由于在将支承体浸渍在涂布液中之前通过将已形成在支承体上的涂膜加热干燥而进行了预处理,所以支承体的温度高。当支承体浸渍在用于下一步骤的涂布液中时,浸渍期间支承体和涂布液之间的温度差大引起支承体附近大的粘度变化,这妨碍了涂膜的膜厚均一性。因此,考虑到膜厚均一性,支承体在浸渍于涂布液之前即刻的温度可接近于涂布液的温度。然而,当支承体和涂布液之间的温度差过小时,浸渍期间支承体内部的空气从支承体的下端释放(下文中称作"发泡"),潜在地引起涂膜上的缺陷。

  关于浸渍涂布法,其为电子照相感光体的常用的制造方法,已尝试进行了各种研究来在整个感光层中实现膜厚的均一。

  日本专利特开10-177258号公报公开了一种获得均一涂膜的制造方法,其通过在用涂布液浸渍涂布支承体之前,控制支承体的平均温度与涂布液的温度之差以及支承体上部的温度与支承体下部的温度之差而获得。然而,根据该方法,认为难以在电荷产生层上生产具有进一步的膜厚均一性的电荷输送层。

  发明内容

  本公开的一方面涉及提供电子照相感光体的制造方法,其中通过浸渍涂布法在电荷产生层上形成的电荷输送层具有更高的膜厚均一性。

  根据本公开的一方面,提供一种电子照相感光体的制造方法,所述电子照相感光体在圆筒状导电性支承体上顺次包括电荷产生层和电荷输送层,所述方法包括以下步骤:

  (i)将所述导电性支承体浸渍在电荷产生层用涂布液中,

  (ii)将所述导电性支承体从所述电荷产生层用涂布液中拉起,

  (iii)加热干燥涂布有所述电荷产生层用涂布液的所述导电性支承体,从而形成所述电荷产生层,

  (iv)冷却所述电荷产生层,

  (v)使其上已形成有所述电荷产生层的所述导电性支承体用电荷输送层用涂布液进行浸渍涂布,同时保持所述导电性支承体的筒空间内部的气体,从而在所述电荷产生层上形成所述电荷输送层用涂布液的涂膜,和

  (vi)干燥所述电荷输送层用涂布液的涂膜,从而形成电荷输送层,

  其中,所述电荷输送层用涂布液含有沸点为34℃以上且85℃以下的溶剂,和

  步骤(v)满足以下条件1和2:

  条件1:在所述导电性支承体浸渍于所述电荷输送层用涂布液之前,区域T1至T5中表面温度的最大值和最小值之差为1.0℃以下,所述区域通过将所述导电性支承体上的所述电荷产生层在长度方向上分为五等分而形成,

  条件是所述最大值和所述最小值选自在区域T1至T5各自在周向上的四个位置处测量的所有值;和

  条件2:在所述导电性支承体浸渍于所述电荷输送层用涂布液之前,在所述导电性支承体上形成的所述电荷产生层的表面温度的平均值高于所述电荷输送层用涂布液的温度,所述平均值与所述电荷输送层用涂布液的温度之差为1.5℃以上且5.0℃以下,

  条件是所述表面温度的平均值为在所述区域T1至T5各自在周向上的四个位置处测量的所有值的平均值。

  参考附图,通过以下示例性实施方案的描述,本公开的其他特征将变得显而易见。

  附图说明

  图1为根据本公开实施方案的电子照相感光体的制造过程中使用的设备的示意图。

  图2为包括处理盒的电子照相设备的示意图,所述处理盒包括根据本公开实施方案的电子照相感光体。

  具体实施方式

  下文中,将参照实施方案详细描述本公开。

  本发明人的研究揭示了,当电荷输送层通过浸渍涂布法在电荷产生层上形成时,待用电荷输送层用涂布液涂布的电荷产生层在长度方向上的表面温度的均一性对要获得的电荷输送层的膜厚均一性具有显著影响。

  因此,根据本公开一方面的电子照相感光体的制造方法为在圆筒状导电性支承体上顺次包括电荷产生层和电荷输送层的电子照相感光体的制造方法,所述方法包括以下步骤:

  (i)将导电性支承体浸渍在电荷产生层用涂布液中,

  (ii)将导电性支承体从电荷产生层用涂布液中拉起,

  (iii)加热干燥涂布有电荷产生层用涂布液的支承体,从而形成电荷产生层,

  (iv)冷却电荷产生层,

  (v)使其上已形成有电荷产生层的导电性支承体用电荷输送层用涂布液进行浸渍涂布,同时保持导电性支承体的筒空间内部的气体,从而在电荷产生层上形成电荷输送层用涂布液的涂膜,和

  (vi)干燥电荷输送层用涂布液的涂膜,从而形成电荷输送层,

  其中,所述电荷输送层用涂布液含有沸点为34℃以上且85℃以下的溶剂,和

  步骤(v)满足以下条件1和2:

  条件1:在导电性支承体浸渍于电荷输送层用涂布液之前,区域T1至T5中表面温度的最大值和最小值之差为1.0℃以下,所述区域通过将导电性支承体上的电荷产生层在长度方向上分为五等分而形成,

  条件是最大值和最小值选自在区域T1至T5各自在周向上的四个位置处测量的所有值;和

  条件2:在导电性支承体浸渍于电荷输送层用涂布液之前,导电性支承体上形成的电荷产生层的表面温度的平均值高于电荷输送层用涂布液的温度,所述平均值与电荷输送层用涂布液的温度之差为1.5℃以上且5.0℃以下,

  条件是表面温度的平均值为在所述区域T1至T5各自在周向上的四个位置处测量的所有值的平均值。

  下文中,将描述条件1和2。

  条件1和2为导电性支承体(下文中还简称为"支承体")上形成的电荷产生层浸渍在电荷输送层用涂布液中的步骤(v)的条件。

  为了实现更高的膜厚均一性,浸渍涂布期间支承体附近涂布液的粘度变化需要最小化。然而,由于在先步骤的加热干燥,在下一步骤的涂布液中浸渍支承体之前,电荷产生层在支承体长度方向和支承体周向发生温度变化。因此,浸渍涂布期间支承体附近发生涂布液的粘度变化,结果妨碍了电荷输送层的膜厚均一性。因此,重要的是使支承体上电荷产生层的表面温度保持更加恒定。

  为了实现更高的膜厚均一性,需要以下条件。即,支承体上的电荷产生层在长度方向上分为五等分,这五部分分别命名为T1、T2、T3、T4和T5,测量各区域在周向上的四个位置处的表面温度,最大值和最小值基于在区域T1中的四个位置、区域T2中的四个位置、区域T3中的四个位置、区域T4中的四个位置和区域T5中的四个位置共计20个位置处测量的电荷产生层的表面温度来确定,且温度的最大值和最小值之差为1.0℃以下。表述"表面温度的平均值"是指在20个位置处测量的表面温度的平均值。

  当支承体上形成的电荷产生层的表面温度的平均值与含有电荷输送层的材料的液体(下文中称为"电荷输送层用涂布液")的温度之差小于1.5℃时,浸渍期间发生支承体的筒内部的空气从其下端释放(发泡),这显著妨碍了膜厚均一性。此外,当温度差大于5.0℃时,在连续生产期间发生电荷输送层用涂布液大的温度变化。结果,还发生液体的粘度变化,导致膜厚的变化,这是不期望的。因此,支承体上形成的电荷产生层的表面温度的平均值和电荷输送层用涂布液的温度需要满足以下条件:该表面温度的平均值高于电荷输送层用涂布液的温度,所述平均值和电荷输送层用涂布液的温度之差为1.5℃以上且5.0℃以下。

  考虑到抑制用电荷输送层用涂布液浸渍涂布支承体时涂布液粘度变化的发生,支承体上形成的电荷产生层的表面温度的平均值优选20℃以上且28℃以下,更优选20℃以上且25℃以下。

  考虑到抑制溶剂挥发的发生,电荷输送层用涂布液的温度优选17℃以上且30℃以下,更优选17℃以上且22℃以下。

  电荷输送层用涂布液需要含有沸点为34℃以上且85℃以下的溶剂,从而改进膜厚均一性。浸渍涂布期间,将涂布的支承体从涂布液的液面拉出以暴露于空气的瞬间,溶剂挥发开始进行。结果,随着涂布液固成分增加,涂布液的粘度增加,致使涂膜流动性损失,产生膜沉积。当含有低沸点溶剂时,此时涂膜流动性损失在更短的时间内发生。结果,涂膜变得不易受到周围气流的影响,使得能够改进膜厚均一性。术语"低沸点溶剂"是指沸点为34℃以上且85℃以下的溶剂。溶剂的一组实例示于下表中。

  表1

  用于涂布液的溶剂的实例包括醇系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳族烃系溶剂。其中,优选醚系溶剂或芳族烃系溶剂。

  图1示出用于根据本公开电子照相感光体的制造方法的设备的实例。

  在电子照相感光体的制造步骤中,施涂电荷输送层用涂布液的步骤之前,进行在圆筒状导电性支承体上形成电荷产生层的在先步骤。具体而言,进行将支承体浸渍在含有电荷产生层用材料的液体(下文中称为"电荷产生层用涂布液")中的步骤、将电荷产生层施涂至支承体的步骤、加热干燥电荷产生层的步骤和冷却电荷产生层的步骤。图1示出用于冷却电荷产生层的步骤的设备的实例。图1中,"21"表示施涂有电荷产生层的圆筒状导电性支承体,"22"表示放置支承体的台(板)。

  此外,图1中,"20"和"23"表示吹风机构(fanning mechanism)。如图所示,吹风机构20为将气流从各支承体上方递送至支承体的机构,吹风机构23为将气流从各支承体下方递送至支承体的机构。通过调整来自吹风机构20或23的气流的温度、强度和时间,可以将各支承体控制为预定的温度。然而,从加热干燥电荷产生层的步骤到将各支承体浸渍在电荷输送层用涂布液中的步骤所耗费的时间,考虑到生产效率优选8分钟以下,考虑到进一步改进生产效率更优选5分钟以下,考虑到再进一步改进生产效率甚至更优选3分钟以下。

  [电子照相感光体]

  根据本公开一方面的电子照相感光体在圆筒状导电性支承体上顺次包括电荷产生层和电荷输送层。

  此类电子照相感光体的制造方法可为制备后述各层的涂布液、以期望的层顺序施涂涂布液并进行干燥的方法。此时涂布液的施涂方法的实例包括浸渍涂布、喷涂、喷墨涂布、辊涂、模涂、刮涂、帘式涂布、线棒涂布和环涂。其中,考虑到效率和生产性,优选浸渍涂布。

  下文中,将描述各层。

  <支承体>

  支承体为圆筒状的。支承体的表面可进行如阳极氧化等电化学处理、喷砂处理或切削处理等。

  支承体的材料可为金属、树脂或玻璃等。

  金属的实例包括铝、铁、镍、铜、金、不锈钢和前述的合金。其中,支承体优选为由铝形成的铝制支承体。

  当使用由树脂或玻璃形成的支承体时,支承体可以通过在该材料中混合导电性材料或通过用导电性材料被覆支承体的表面来用作根据本公开的导电性支承体。

  <导电层>

  作为任选部件的导电层,可以设置在支承体上。通过设置导电层,可以掩蔽支承体表面的刮痕和凹凸区域并可以控制支承体表面上的光反射。

  导电层可以含有导电性颗粒和树脂。

  导电性颗粒的材料的实例包括金属氧化物、金属和炭黑。

  金属氧化物的实例包括氧化锌、氧化铝、氧化铟、氧化硅、氧化锆、氧化锡、氧化钛、氧化镁、氧化锑和氧化铋。金属的实例包括铝、镍、铁、镍铬合金、铜、锌和银。

  其中,金属氧化物优选用作导电性颗粒,且特别优选使用氧化钛、氧化锡或氧化锌。

  当金属氧化物用作导电性颗粒时,金属氧化物的表面可以用硅烷偶联剂处理,或者金属氧化物可以用磷或铝等元素或前述的氧化物掺杂。

  此外,导电性颗粒可以具有包括芯材颗粒和被覆芯材颗粒的被覆层的多层结构。芯材颗粒由例如氧化钛、硫酸钡或氧化锌形成。被覆层由例如氧化锡等金属氧化物形成。

  此外,当金属氧化物用作导电性颗粒时,颗粒的体积平均粒径优选为1nm以上且500nm以下,更优选3nm以上且400nm以下。

  树脂的实例包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸系树脂、硅酮树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、和醇酸树脂。

  此外,导电层可进一步含有掩蔽剂如硅油、树脂颗粒或氧化钛。

  导电层的平均膜厚优选1μm以上且50μm以下、特别优选3μm以上且40μm以下。

  导电层可通过以下来形成:制备含有上述材料和溶剂的导电层用涂布液,形成液体的涂膜,和干燥涂膜。用于涂布液的溶剂的实例包括醇系溶剂、亚砜系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂、芳族烃系溶剂。用于将导电性颗粒分散在导电层用涂布液中的分散方法的实例包括使用油漆搅拌机、砂磨机、球磨机或高速液-液碰撞式分散机的方法。

  <底涂层>

  作为任选部件的底涂层,可以进一步设置在支承体上或导电层上。通过设置底涂层,层间的粘接功能得到改进。结果,可以进一步为其赋予电荷注入阻挡功能。

  底涂层可以含有树脂。此外,底涂层可以通过使含有具有聚合性官能团的单体的组合物聚合并从而形成固化膜来形成。

  树脂的实例包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸系树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚乙烯酚醛树脂、醇酸树脂、聚乙烯醇树脂、聚氧乙烯树脂、聚氧丙烯树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、和纤维素树脂。

  具有聚合性官能团的单体的聚合性官能团的实例包括异氰酸酯基、封端异氰酸酯基、羟甲基、烷基化羟甲基、环氧基、金属醇盐基(metal alkoxide groups)、羟基、氨基、羧基、硫羟基、羧酸酐基团和碳碳双键基团。

  此外,底涂层可以进一步含有电子输送物质、金属氧化物、金属或导电性高分子以改进电特性。其中,优选使用电子输送物质或金属氧化物。

  电子输送物质的实例包括醌化合物、酰亚胺化合物、苯并咪唑化合物、亚环戊二烯(cyclopentadienylidene)化合物、芴酮化合物、呫吨酮化合物、二苯甲酮化合物、氰基乙烯基化合物、芳基卤化合物、噻咯化合物和含硼化合物。具有聚合性官能团的电子输送物质可以用作电子输送物质,且底涂层可以通过将该物质与具有任一种上述聚合性官能团的单体共聚并从而形成固化膜来形成。

  金属氧化物的实例包括氧化铟锡、氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锌、氧化铝和二氧化硅。金属的实例包括金、银和铝。

  此外,底涂层可以进一步含有添加剂。

  底涂层的平均膜厚优选0.1μm以上且50μm以下,更优选0.2μm以上且40μm以下,特别优选0.3μm以上且30μm以下。

  底涂层可以通过制备含有上述材料和溶剂的底涂层用涂布液、形成液体的涂膜并干燥和/或固化涂膜来形成。用于涂布液的溶剂的实例包括醇系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳族烃系溶剂。

  感光层

  感光层为多层感光层,其包括含有电荷产生物质的电荷产生层,该层位于靠近支承体的一侧;和含有电荷输送物质的电荷输送层,该层位于与电荷产生层的与面向支承体侧相反的一侧。

  (1-1)电荷产生层

  电荷产生层可以含有电荷产生物质和树脂。

  电荷产生物质的实例包括偶氮颜料、苝颜料、多环醌颜料、靛蓝颜料和酞菁颜料。其中,优选偶氮颜料和酞菁颜料。在酞菁颜料中,优选氧钛酞菁颜料、氯镓酞菁颜料和羟基镓酞菁颜料。

  电荷产生层中电荷产生物质的含量相对于电荷产生层的总质量优选为40质量%以上且85质量%以下,更优选60质量%以上且80质量%以下。

  树脂的实例包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、丙烯酸系树脂、硅酮树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂和聚氯乙烯树脂。其中,更优选聚乙烯醇缩丁醛树脂。

  此外,电荷产生层可以进一步含有添加剂,如抗氧化剂和紫外线吸收剂。添加剂的具体实例包括受阻酚化合物、受阻胺化合物、硫化合物、磷化合物和二苯甲酮化合物。

  电荷产生层的平均膜厚优选为0.1μm以上且1μm以下,更优选为0.15μm以上且0.4μm以下。

  电荷产生层可以通过制备含有上述材料和溶剂的电荷产生层用涂布液、形成液体的涂膜并干燥涂膜来形成。用于涂布液的溶剂的实例包括醇系溶剂、亚砜系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳族烃系溶剂。

  (1-2)电荷输送层

  电荷输送层可以含有电荷输送物质和树脂。

  电荷输送物质的实例包括多环芳族化合物、杂环化合物、腙化合物、苯乙烯基化合物、烯胺化合物、联苯胺化合物、三芳基胺化合物和含有源自上述材料的基团的树脂。其中,优选三芳基胺化合物和联苯胺化合物。

  电荷输送层中电荷输送物质的含量相对于电荷输送层的总质量优选为25质量%以上且70质量%以下,更优选30质量%以上且55质量%以下。

  树脂的实例包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸系树脂和聚苯乙烯树脂。其中,优选聚碳酸酯树脂和聚酯树脂。在聚酯树脂中,特别优选聚芳酯树脂。

  电荷输送物质与树脂的含量比(质量比)优选4:10至20:10,更优选5:10至12:10。

  此外,电荷输送层可进一步含有添加剂,例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、增塑剂、流平剂、滑性赋予剂(slip agents)和耐磨耗改进剂。添加剂的具体实例包括受阻酚化合物、受阻胺化合物、硫化合物、磷化合物、二苯甲酮化合物、硅氧烷改性的树脂、硅油、氟树脂颗粒、聚苯乙烯树脂颗粒、聚乙烯树脂颗粒、二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒和氮化硼颗粒。

  电荷输送层的平均膜厚优选5μm以上且50μm以下,更优选8μm以上且40μm以下,特别优选10μm以上且30μm以下。

  电荷输送层可以通过在电荷产生层的表面(该表面与该层的支承体侧表面相对)上形成含有上述材料和溶剂的电荷输送层用涂布液的涂膜、并加热干燥涂膜来形成。这里,涂膜的干燥温度优选至少高于电荷输送层用涂布液中所含的沸点为34℃以上且85℃以下的溶剂的沸点。具体而言,例如,该温度优选100℃以上且170℃以下。

  电荷产生层上

  <保护层>

  本公开中,作为任选部件的保护层,可以设置在感光层的表面上,该表面与感光层的面向支承体侧相反。通过设置保护层,可以改进耐久性。

  保护层可以含有导电性颗粒和/或电荷输送物质、以及树脂。

  导电性颗粒的实例包括如氧化钛、氧化锌、氧化锡或氧化铟等金属氧化物的颗粒。

  电荷输送物质的实例包括多环芳族化合物、杂环化合物、腙化合物、苯乙烯基化合物、烯胺化合物、联苯胺化合物、三芳基胺化合物和含有源自上述材料的基团的树脂。其中,优选三芳基胺化合物和联苯胺化合物。

  树脂的实例包括聚酯树脂、丙烯酸系树脂、苯氧基树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂和环氧树脂。其中,优选聚碳酸酯树脂、聚酯树脂和丙烯酸系树脂。

  此外,保护层可以通过使含有具聚合性官能团的单体的组合物聚合从而形成固化膜来形成。该过程中反应的实例包括热聚合反应、光聚合反应和辐射诱导聚合反应。具有聚合性官能团的单体的聚合性官能团的实例包括丙烯酸基和甲基丙烯酸基。具有电荷输送能力的物质可以用作具有聚合性官能团的单体。

  保护层可以进一步含有添加剂,如抗氧化剂、紫外线吸收剂、增塑剂、流平剂、滑性赋予剂和耐磨耗改进剂。添加剂的具体实例包括受阻酚化合物、受阻胺化合物、硫化合物、磷化合物、二苯甲酮化合物、硅氧烷改性的树脂、硅油、氟树脂颗粒、聚苯乙烯树脂颗粒、聚乙烯树脂颗粒、二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒和氮化硼颗粒。

  保护层的平均膜厚优选0.5μm以上且10μm以下,更优选1μm以上且7μm以下。

  保护层可以通过制备含有上述材料和溶剂的保护层用涂布液、形成液体的涂膜并干燥和/或固化涂膜来形成。用于涂布液的溶剂的实例包括醇系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、亚砜系溶剂、酯系溶剂和芳族烃系溶剂。

  [处理盒、电子照相设备]

  根据本公开一方面的处理盒一体化支承上述电子照相感光体和选自由充电单元、显影单元、转印单元和清洁单元组成的组的至少一种单元,并可拆卸地安装至电子照相设备的主体。

  此外,根据本公开一方面的电子照相设备包括上述电子照相感光体、充电单元、曝光单元、显影单元和转印单元。

  图2示出包括处理盒的电子照相设备的示意性结构的实例,所述处理盒包括电子照相感光体。

  使圆筒状电子照相感光体1以预定的圆周速度沿着箭头所示方向围绕轴2旋转。电子照相感光体1的表面通过充电单元3带电有预定的正电位或预定的负电位。虽然图2示出带有充电辊构件的充电辊技术,但也可采用如电晕充电技术、接近充电技术或注入充电技术等充电技术。通过曝光单元(未示出)用曝光光4照射充电的电子照相感光体1的带电表面,从而形成对应于目标图像信息的静电潜像。通过包含在显影单元5中的调色剂将电子照相感光体1的表面上形成的静电潜像显影,从而在电子照相感光体1的表面上形成调色剂图像。将电子照相感光体1的表面上形成的调色剂图像通过转印单元6转印至转印材料7。将已转印有调色剂图像的转印材料7输送至定影单元8,进行调色剂图像定影处理,并打印至电子照相设备之外。电子照相设备可以包括清洁单元9用于除去转印后残留在电子照相感光体1的表面上的如调色剂等任何附着物。此外,代替单独设置任何清洁单元,可以使用利用例如显影单元除去此类附着物的所谓的无清洁器系统。电子照相设备可以包括用来自预曝光单元(未示出)的预曝光光10使电子照相感光体1的表面进行放电处理的放电机构。此外,可以设置引导单元12如导轨,以使根据本公开一方面的处理盒安装至电子照相设备的主体并从中拆卸。

  根据本公开的电子照相感光体可以用于激光束打印机、LED打印机和复印机。

  [膜厚测量方法]

  电子照相感光体的膜厚测量方法的实例包括各种方法,包括其中单位面积的质量换算为比重的方法、使用步距规的方法、如涡电流技术和超声波技术等接触技术、以及如光干涉技术和光吸收技术等非接触技术。其中,作为容易测量感光体表面的多个位置的膜厚的方法,使得能够非接触、非破坏地测量的光干涉技术是有效的。

  使用光干涉技术的膜厚的一种测量方法的原理如下。当基板上形成的反射率n、膜厚d的涂膜用光照射时,由来自涂膜前面的反射光线和来自穿透涂膜后涂膜的背面的反射光线形成的合成波可获得为反射光线。当该反射光线分散时,可获得由光干涉现象引起的波长依赖性干涉光谱,所述光干涉现象是由来自膜的前面的反射光线与来自膜的背面的反射光线的光路差2nd引起的。例如,当入射波长为光路差的整数倍时,反射光线的相位彼此匹配,导致高反射强度。另一方面,当入射波长经历由于光路差引起的半周期相位移时,反射光线的相位彼此抵消,导致低反射强度。因此,当从具有特定膜厚d的涂膜反射的反射光线分散时,可获得表现连续强度振荡的干涉光谱。这种由该干涉光谱和涂膜的反射率计算膜厚的方法称为"光干涉技术"。

  在其中处理已在涂膜中反复经历多次反射和散射的反射光线的实际测量时,光学测量条件需要根据涂膜和基板的特性来确定,从而获得精确的干涉光谱。

  特别地,当测量对象是感光体时,为了抑制干涉条纹,测量对象在于物理和化学粗糙化的基体上的或如用于被覆基体的凹凸和缺陷的导电层等粗糙基板上的涂膜。结果,可能无法获得精确的干涉光谱。

  在包含来自粗糙基板的上部的反射光线的干涉光谱中,依赖于粗糙度轮廓发生的光路差引起不同的相位在照射点的直径内彼此抵消。结果,失去了干涉光谱的波长依赖性。当测量这样的粗糙基板上的涂膜时,根据粗糙度轮廓来选择照射点的直径,使得在照射点的直径内发生的光路差的变化减小。例如,当测量诸如在根据本公开的感光体的制造例中所示的导电基基体上的膜厚时,可以选择照射点的直径为50μm以下。

  此外,波长越短,对基板粗糙度引起的散射的影响的敏感性可能增加,并且折射率的波长分散可能会减小干涉光谱的峰谷间隔,导致对相位抵消的影响的敏感性高。为了避免这种情况,可以选择长波长范围作为波长范围。例如,如根据本公开的感光体的制造例所示,当测量对象为电荷输送层的膜厚的约数十μm时,在从700nm至近红外区域附近的区域中得到的干涉光谱可以作为对象。

  光源的实例包括LED、SLD、和灯如疝气灯和汞-疝灯。光源可以与适当波长的滤波器一起使用以便提供具有期望波长范围的光。此外,可以通过使用商购可得的光学透镜和光圈将点直径缩小到期望直径。

  为了检测反射光线,使用包括光谱仪和光电转换元件的光接收器。例如,CCD通常用于在紫外区域至可见区域中的检测,而使用InGaAs的光电二极管通常用于在红外区域中的检测。根据需要,检测照射波长范围或检测所需的波长范围,并且还可以包括除上述以外的波长范围。

  可以通过采用例如峰谷法、曲线拟合法、或FFT法等算术计算的各种方法来分析所得干涉光谱以测定膜厚。

  上述测量机构和条件可以通过使用商购可得的光谱干涉型膜厚计来再现。例如,可使用以下装置。

  膜厚测量系统F20,由Filmetrics,Inc.制造

  光谱干涉位移式多层膜厚计SI-T80,由Keyence Corporation制造

  MCPD-6800,由Otsuka Electronics Co.,Ltd.制造

  OPTM-F2,由Otsuka Electronics Co.,Ltd.制造

  C13027-11,由Hamamatsu Photonics K.K.制造

  根据本公开,可以获得其中通过浸渍涂布形成的电荷输送层具有更高的膜厚均一性的电子照相感光体。

  实施例

  下文中,将参照实施例和比较例进一步详细描述根据本公开的电子照相感光体等。以下实施例不意欲限制本公开,只要它们不偏离本公开的精神即可。在以下实施例中的说明中,除非另有说明,否则单位"份"以质量为基准。

  <电子照相感光体的制造>

  (导电层用涂布液的制备例)

  向使用450份直径0.8mm的玻璃珠的砂磨机中,放置207份用掺杂有磷(P)的氧化锡(SnO2)被覆的氧化钛(TiO2)颗粒(平均一次粒径:230nm)、144份酚醛树脂(商品名:PlyohfenJ-325,由Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造)和98份1-甲氧基-2-丙醇,并使混合物以2,000rpm的旋转速度进行分散处理4.5小时的分散处理时间,且冷却水的温度设定为18℃,从而获得分散液。用筛网(筛孔尺寸:150μm)从分散液中除去玻璃珠。

  向已除去玻璃珠的分散液添加硅酮树脂颗粒(商品名:Tospearl 120,由Momentive Performance Materials,Inc.制造)以使其含量相对于分散液中的金属氧化物颗粒和粘结材料的总质量为15质量%。此外,将硅油(商品名:SH28PA,由Dow CorningToray Co.,Ltd.制造)添加至分散液以使其含量相对于分散液中的金属氧化物颗粒和粘结材料的总质量为0.01质量%。

  接下来,将甲醇和1-甲氧基-2-丙醇的混合溶剂(质量比:1:1)添加至分散液以使金属氧化物颗粒、粘结材料和表面粗糙化材料的总质量相对于分散液质量的含量为67质量%,并搅拌混合物,从而制备导电层用涂布液。

  (底涂层用涂布液的制备例)

  在65份甲醇和30份正丁醇的混合溶剂中,溶解4.5份N-甲氧基甲基化尼龙(商品名:Tresin EF-30,由Nagase ChemteX Corporation制造)和1.5份尼龙共聚物(商品名:Amilan CM8000,由Toray Co.,Ltd.制造),从而制备底涂层用涂布液。

  (电荷产生层用涂布液的制备例)

  参考日本专利特开2014-160238号公报中公开的方法,用使用直径φ1mm的玻璃珠的砂磨机设备分散10份在CuKα特性X射线衍射中的7.5°、9.9°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处具有明显峰的羟基镓酞菁、5份聚乙烯醇缩丁醛(商品名:S-LecBX-1,由Sekisui Chemical Co.,Ltd.制造)和250份环己酮1小时,之后将250份乙酸乙酯加入其中,从而制备电荷产生层用涂布液1。

  (电荷输送层用涂布液的制备例)

  在30份邻二甲苯和20份苯甲酸甲酯的混合溶剂中,溶解0.9份由式(CTM-1)表示的化合物和8.1份由式(CTM-3)表示的化合物。

  向分散液添加10份由式(PE-II-1)、式(PE-III-1)和式(PE-III-2)表示的聚酯树脂,0.2份作为添加剂的梳状硅酮(comb-shaped silicone)(商品名:Aron GS101,由Toagosei Co.,Ltd.制造),和50份二甲氧基甲烷,从而制备电荷输送层用涂布液2。

  

  聚酯树脂为具有100mol%含量的由式(PE-II-1)表示的结构、50mol%含量的由式(PE-III-1)表示的结构、和50mol%含量的由式(PE-III-2)表示的结构的聚酯树脂。此外,聚酯树脂的重均分子量为120,000。

  

  (电子照相感光体1的制造例)

  将通过包括挤出步骤和拉深步骤的制造方法制造且具有257mm长和24mm直径的圆筒状铝筒(JIS-A3003,铝合金)用作支承体。

  在圆筒状支承体的上部例如以密封的方式保持的情况下,支承体浸渍在下述涂布液中并用其涂布。拉出涂布的支承体并在各加热干燥条件下形成各层。

  表述"以密封的方式保持"是指用于抑制浸渍期间筒的筒空间内部的气体(如空气)从筒的上端逸出的技术。在本公开中,可以优选完全密封以防止筒空间内部的气体从筒的上端逸出。然而,在本公开中,不需要密封,只要气体可以保持在筒空间的内部即可,尽管一定量的气体从筒的上端逸出。当气体保持在筒空间的内部时,例如可以抑制涂布液对筒内壁的过度附着。

  在常温常湿环境(温度23℃、相对湿度50%)中用导电层用涂布液浸渍涂布支承体的上部,并在170℃的温度下将所得涂膜干燥和热固化30分钟,从而形成膜厚为30μm的导电层。

  接着,用底涂层用涂布液浸渍涂布导电层的上部,并将所得涂膜在100℃的温度下干燥10分钟,从而形成膜厚为1.0μm的底涂层。

  接着,用电荷产生层用涂布液浸渍涂布底涂层的上部,并将所得涂膜在100℃的温度下干燥10分钟,从而形成膜厚为0.15μm的电荷产生层。

  干燥步骤后形成有电荷产生层的支承体通过经使用图1所示的设备用吹风机构将气流递送至支承体来冷却。

  将电荷输送层施涂至其之前的支承体上所形成的电荷产生层的表面温度的平均值设定为23.1℃(表2),区域T1、T2、T3、T4和T5的表面温度的最大值和最小值之差为1.0℃以下(表2),各区域通过将支承体在长度方向上分为五等分而形成。电荷产生层的表面温度的平均值通过测量区域T1、T2、T3、T4和T5各自的在周向上的四个位置处的温度来求得,所述区域通过将支承体在长度方向上分为五等分而形成,并将所有测量值取平均。此外,电荷输送层用涂布液的温度设定为21.5℃(表2)。接着,用电荷输送层用涂布液浸渍涂布电荷产生层的上部,并将所得涂膜在125℃下干燥30分钟,从而形成电荷输送层。电荷输送层的膜厚示于下表4。

  (电子照相感光体2~13的制造例)

  除了在支承体浸渍在电荷输送层用涂布液中之前支承体上的电荷产生层的表面温度T1~T5和平均温度以及电荷输送层用涂布液的温度改为表2所示温度以外,进行与电子照相感光体1的制造例相同的操作来制造电子照相感光体2~13。

  (电子照相感光体14~17的制造例)

  除了在支承体浸渍在电荷输送层用涂布液中之前支承体上的电荷产生层的表面温度T1~T5和平均温度以及电荷输送层用涂布液的温度改为表3所示温度以外,进行与电子照相感光体1的制造例相同的操作来制造电子照相感光体14~17。

  (电子照相感光体18的制造例)

  除了使干燥步骤后形成电荷产生层的支承体在空气中冷却20分钟而不使用图1所示的设备以外,进行与电子照相感光体1的制造例相同的操作来制造电子照相感光体18。

  表2

  

  表2(续)

  

  表3

  

  [评价]

  <电子照相感光体的膜厚评价>

  用激光干涉膜厚计(商品名:SI-T80U,由Keyence Corporation制造)评价上述电子照相感光体1~18各自的电荷输送层的膜厚。通过在长度方向上扫描保持静止状态的电子照相感光体和在周向上旋转感光体来测量感光体表面。在区域T1、T2、T3、T4和T5各自的、即在周向上每隔90度的四个位置处测量的膜厚的结果示于表4和5,所述区域通过将支承体在长度方向上分为五等分而形成。

  表4

  

  表4(续)

  

  表5

  

  如实施例1~13所示,在根据本公开的温度条件范围内生产的制造例1~13中的电子照相感光体的情况下,T1~T5的膜厚差为1.0μm以下,该结果表明膜厚的均一性高。另一方面,在根据本公开的温度条件范围外生产的比较制造例14~17中的电子照相感光体的情况下,结果表明T1~T5的膜厚差非常大。

  虽然已参考示例性的实施方案描述了本公开,但将理解本公开不局限于所公开的示例性的实施方案。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释,以涵盖所有此类改变以及等同的结构和功能。

《电子照相感光体的制造方法.doc》
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