電子照相設備的制作方法

專利名稱：電子照相設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子照相設備。
背景技術：
近年來，以復印機和激光束打印機為代表的電子照相設備已在包括運行速度和圖像品質的各種性能方面得到改進，期望利用電子照相設備作為不僅能夠復印和輸出辦公文件而且還能夠輸出大容量的高品質圖像的打印機。因此，實現電子照相設備的高圖像品質和高耐久性受到極大重視。這里，當將注意力集中在安裝在電子照相設備中的電子照相感光構件時，重要的是使得電子照相感光構件的表面層提供電荷輸送性能，以達到電子照相設備的高圖像品質。出于該原因，經常將電荷輸送材料引入至電子感光構件的表面層中。然而，當將電荷輸送材料引入至電子照相感光構件的表面層中時，由于電荷輸送材料的塑性導致表面層的機械強度劣化，這可能會引起感光構件和電子照相設備的運行性能的劣化。考慮到上述情況，已研究了用于實現對于電子照相感光構件表面層的高電荷輸送性能和高機械強度二者的材料。日本專利申請特開2005-241974公開了具有使用機械強度優異的樹脂形成的表面層的電子照相感光構件。日本專利申請特開H 11-237751公開了具有通過三維交聯導電性顆粒和可固化化合物形成的表面層的電子照相感光構件。日本專利申請特開2001-166502公開了具有通過三維交聯具有提供電荷輸送性能的結構的固化性化合物而形成的表面層的電子照相感光構件。然而，從實現高圖像品質和高耐久性二者的觀點，其中安裝具有日本專利申請特開2005-241974、日本專利申請特開H11-237751或日本專利申請特開2001-166502中公開的表面層的電子照相感光構件的此類電子照相設備仍存在進一步改進的空間。引用文獻列表專利文獻PTL 1 日本專利申請特開2005-241974PTL 2 日本專利申請特開Hl 1-237751PTL 3 日本專利申請特開2001-16650
發明內容
本發明的目的在于提供實現高圖像品質和高耐久性二者的電子照相設備。本發明為一種電子照相設備，其包括電子照相感光構件，其包括支承體，在所述支承體上形成的包含電荷產生材料的電荷產生層，在所述電荷產生層上形成的包含電荷輸送材料的電荷輸送層和在所述電荷輸送層上形成的表面保護層；和曝光裝置，其基于圖像信息用曝光光束照射所述電子照相感光構件的表面，從而在所述電子照相感光構件表面上形成靜電潛像，
其中，所述表面保護層包括不具有提供電荷輸送性能的結構的材料，并具有從所述表面保護層的正面側至所述電荷輸送層側貫通的多個通孔，所述表面保護層的厚度為 0. Ιμ 以上至1. 5μπ 以下，和其中，當電子照相感光構件的表面用所述曝光光束照射時，兩個以上所述通孔包括在曝光光束光斑(exposure beam spot)內。本發明能夠提供實現高圖像品質和高耐久性的電子照相設備。參照附圖，從以下的示例性實施方案的描述，本發明進一步特征將變得顯而易見。


圖1為說明曝光光束光斑的實例的概念圖。圖2為說明電子照相感光構件的示例性層結構的圖。圖3為說明電子照相感光構件的另一示例性層結構的圖。圖4為說明電子照相設備的示例性結構的圖。圖5為用于實施例1中的由石英玻璃掩模構成的陣列圖案的局部放大圖。圖6為說明用于形成通孔的激光加工裝置的示意圖。圖7為說明在實施例1的電子照相感光構件表面保護層中形成的通孔的陣列圖案的局部放大圖。圖8為說明在實施例2的電子照相感光構件表面保護層中形成的通孔的陣列圖案的局部放大圖。圖9為說明在實施例17的電子照相感光構件表面保護層中形成的通孔的陣列圖案的局部放大圖。
具體實施例方式根據本發明的電子照相設備具有電子照相感光構件和曝光裝置，所述電子照相感光構件具有支承體、在所述支承體上形成的包含電荷產生材料的電荷產生層、在所述電荷產生層上形成的包含電荷輸送材料的電荷輸送層和在所述電荷輸送層上形成的表面保護層；所述曝光裝置基于圖像信息用曝光光束照射所述電子照相感光構件表面以在所述電子照相感光構件表面上形成靜電潛像。首先，以下描述電子照相感光構件的表面保護層。用于本發明電子照相設備的電子照相感光構件的表面保護層(下文中，另外稱作 “根據本發明的表面保護層”)具有從表面保護層正面側至電荷輸送層側貫通的多個通孔。在本發明中，設定通孔的尺寸、數目和排列以及曝光光束光斑的尺寸和曝光區域 (圖像形成區域)以使在曝光光束的光斑(曝光光束光斑)位于電子照相感光構件表面的圖像形成區域中的任何地方，兩個以上的通孔總是包括在施加至電子照相感光構件的表面上的曝光光束光斑中。結果，雖然通孔的數目根據其尺寸而變化，但是大量通孔存在于根據本發明的表面保護層表面的圖像形成區域中。在根據本發明表面保護層中，表面保護層的圖像形成區域(用曝光光束照射的區域)中每100 μ m見方(10，000 μ m2)，優選地存在15個以上的通孔，更優選地存在35個以上的通孔。
此外，在本發明中，表面保護層的厚度為0. Ιμπι以上至1. 5μπι以下，更優選地為 0. 3 μ m以上至1. 0 μ m以下。表面保護層的厚度小于0. 1 μ m，表面保護層的機械強度降低， 電子照相感光構件和電子照相設備的運行性能易于降低。當表面保護層的厚度大于1. 5 μ m 時，表面保護層電性質劣化，因此輸出圖像的圖像品質易于降低。同時，在形成根據本發明的表面保護層時，不使用具有塑性的電荷輸送材料，而僅使用不具有提供電荷輸送性能的結構的材料。因此，與使用具有塑性的電荷輸送材料而形成表面保護層的情況相比，可以防止表面保護層機械強度的降低和改進電子照相感光構件和電子照相設備的運行性能。此外，根據本發明的表面保護層中，存在多個通孔，并能夠借助在這些通孔的開口中暴露的電荷輸送層來確保適當的電性質，因此還能夠防止輸出圖像的圖像品質的劣化。在本發明中，表面保護層和電荷輸送層的電荷輸送性能與由當能量(電場強度) 為 2. 5X105V/cm 時獲得的電荷移動度(degree of charge transfer) (cm2/V · s)表示的性質有關，所述電荷移動度由通過靜電復印飛行時間(xerographic time of flight) (X-TOF)技術測量的初期表面電位衰減曲線計算。電荷移動度的值越高，電荷輸送性能越高。然而，當在表面保護層中存在多個通孔時，表面保護層的電荷移動度難以使用X-TOF測量。此外，當在表面保護層中存在多個通孔時，單獨制備由與用于表面保護層的材料相同的材料制成并具有與表面保護層的厚度相同的厚度、但其中不具有通孔的樣品膜(層)，從而根據上述方式測量該膜的電荷移動度，并將該測量結果作為表面保護層的電荷移動度給出。根據本發明的表面保護層為用不提供電荷輸送性能的結構的材料代替的層，因此，當嘗試通過X-TOF測量其電荷移動度時，因為電荷移動度太小，因此難以精確測量。具有即使當嘗試根據上述方式測量電荷移動度時也難以測量的這樣小的電荷移動度的根據本發明的表面保護層，能夠看作不具有電荷輸送性能的層。具體地，當層的電荷移動度的值小于通過用于本發明的電荷移動度的測量方法而測定的下限值(1.0X10-8Cm2/V*s)時，該層看作為不具有電荷輸送性能的層。能夠例如利用商購可得的激光顯微鏡、光學顯微鏡、電子顯微鏡和原子力顯微鏡， 觀察根據本發明的表面保護層所具有的通孔。激光顯微鏡的實例包括超深度形狀測量顯微鏡VK-8550、超深度形狀測量顯微鏡 VK-9000和超深度形狀測量顯微鏡VK-9500 (均由Keyence Corporation制造)；表面形狀測量系統表面探測器SX-520DR型儀器(由Ryoka Systems Inc.制造)、共聚焦激光掃描顯微鏡OL S3000 (由Olympus Corporation制造)和真實色激光共聚焦顯微鏡光學裝置 C130 (由 Lasertec Corporation IfjlJia )。光學顯微鏡的實例包括數字顯微鏡VHX-900、數字顯微鏡VHX-500和數字顯微鏡 VHX-200 (均由 Keyence Corporation 制造)，以及 3D 數字顯微鏡 VC-7700 (由 Omron Corporation 制造)。電子顯微鏡的實例包括3D真實表面觀察顯微鏡VE-9800和3D真實表面觀察顯微鏡VE_8800(均由Keyence Corporation制造)，掃描電子顯微鏡常規/可變壓力SEM(由 SII Nano Technology Inc.制造)和掃描電子顯微鏡 SUPERSCAN SS-55 (由 Shimadzu Corporation 制造)。原子力顯微鏡的實例包括納米級復合顯微鏡VN_8000(由Keyence Corporation制造)，掃描探針顯微鏡NAN0NAVISTATI0N(由SII Nano Technology Inc.制造)，以及掃描探針顯微鏡 SPM-96OO (由 Shimadzu Corporation 制造)。在本發明中，通過超深度形狀測量顯微鏡(VK-9500，由Keyence Corporation制造)觀察通孔以確定在測量視野中的通孔的最大直徑、最小直徑和深度。更具體地，在距離電子照相感光構件兩端50mm的位置和中央部三點處觀察電子照相感光構件的表面(表面保護層的表面)。這里，確定用于觀察三點的位置以致所述三點存在于沿電子照相感光構件的軸向(垂直于周向的方向)的同一直線上。使用分析程序測量觀察到的通孔的最大直徑、最小直徑和深度，然后計算其平均值。注意，通孔的最大直徑和最小直徑是指當從電子照相感光構件的正面側觀察時通孔形狀(通孔的表面形狀(開口的形狀))的最大直徑和最小直徑。當通孔的表面形狀通過兩平行線夾置時，彼此最大分離的兩條平行線之間的間隔(距離)為通孔的最大直徑；以及彼此最接近的兩條平行線之間的間隔(距離)為通孔的最小直徑。例如，當通孔的表面形狀為正方形時，通孔的最大直徑為正方形的對角線長度，以及其最小直徑為該正方形一邊的長度。當通孔的表面形狀為圓形時，通孔的最大直徑和最小直徑二者均為圓的直徑。當通孔的表面形狀為橢圓時，通孔的最大直徑為橢圓的最大直徑，以及其最小直徑為該橢圓的最小直徑。接著，以下描述曝光裝置。用于本發明電子照相設備的曝光裝置可以為基于圖像信息利用曝光光束照射電子照相感光構件表面的曝光裝置。例如，曝光裝置可以為使用半導體激光器的曝光掃描光學系統，以及可以為使用LED、液晶快門、有機EL等的固定式光學裝置。從該曝光裝置發射的曝光光束通常具有高斯分布形式或洛倫茲分布形式的光強度分布。本發明的曝光光束光斑是指圖1中示出的在曝光光束強度分布中由最大值I(EO)限定的光斑區域的部分至光束強度降低至l/e2(El)的部分。如圖1所示，在曝光光束光斑2的直徑中，通常存在最小直徑(短軸直徑)3和最大直徑(長軸直徑)4。如上所述，本發明的電子照相設備為采用在電子照相感光構件的表面保護層中形成的兩個以上的通孔包括在從曝光裝置發射至電子照相感光構件表面上的曝光光束光斑中的電子照相設備。當僅一個通孔包括在曝光光束光斑中時，和當意欲輸出具有預定的實心區域的圖像時或意欲輸出細線時，通孔的排列狀態反映在輸出圖像上，因此輸出圖像的圖像品質劣化。換言之，這導致圖像缺陷，例如預定的圖像區域不完全是實心的，或者細線在中間中斷或不均勻。相對地，在本發明中，由于兩個以上的通孔包括在曝光光束光斑中， 因此通過用曝光光束照射在電子照相感光構件表面上形成的靜電潛像的精確度得到改進。 因此，能夠防止該圖像缺陷發生，并能夠改進輸出圖像的圖像品質。注意，為了進一步改進靜電潛像的精確度，包括在曝光光束光斑內的通孔數目可優選增加至5個以上。此外，當在電子照相感光構件的表面保護層中形成的各通孔的最大直徑由Α[μπι]表示和曝光光束光斑的最小直徑由Β[μπι]表示時，Α[μπι]和Β[μπι]可以優選滿足由以下表達式(1)表示的關系。1 ^ A ^ ΒΧ0. 4(1)滿足上述條件的具體實例將參照圖1和8描述。如圖8所示，當將曝光光束施加至具有表面保護層的電子照相感光構件的表面時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中，在所述表面保護層中，各自具有最大直徑A為15 μ m的正六棱柱狀通孔以1 μ m的相對間隔排列以致曝光光束光斑的最大直徑B (圖1)為40 μ m和曝光光束光斑的最大直徑為50 μ m。 此外，在該情況下，滿足由表示式(1)表示的關系。此外，如圖9所示，還在使用具有其中以中心間隙為4 μ m設置各自具有直徑為3 μ m的圓筒狀通孔的表面保護層的電子照相感光構件的情況下，獲得相同的結果。接著，以下描述用于本發明電子照相設備的電子照相感光構件的結構。用于本發明電子照相設備的電子照相感光構件包括支承體、在所述支承體上形成的電荷產生層、在所述電荷產生層上形成的電荷輸送層和在所述電荷輸送層上形成的表面保護層。在表面保護層中，存在從表面保護層正面側至電荷輸送層側貫通的多個通孔。圖2和3各自示出電子照相感光構件的示例性層結構。具有圖2中示出的層結構的電子照相感光構件具有支承體21和順次設置在所述支承體21上的電荷產生層22、電荷輸送層23和表面保護層24。此外，如圖3所示，用于抑制干涉條紋和覆蓋支承體21表面中的缺陷的導電層25 和具有阻擋作用的底涂層26(此外也稱為“中間層”或“阻擋層”)可以設置在支承體21和電荷產生層22之間。作為支承體，優選具有導電性的支承體(導電性支承體)。例如，可使用由金屬如鋁、鋁合金或不銹鋼制成的支承體。在由鋁或鋁合金制成支承體的情況下，可使用以下ED 管、EI管和已進行切割、電解復合拋光或濕法或干法珩磨的此類管。支承體形狀的實例包括圓筒狀和帶狀。意欲覆蓋支承體表面上的缺陷(擦痕等)的導電層可以設置在支承體上。導電層能夠如下形成將導電性顆粒、粘結劑樹脂和溶劑分散以獲得導電層涂布液，并將導電層涂布液施涂于支承體上，接著干燥(固化)。溶劑的實例包括醚類溶劑如四氫呋喃和乙二醇二甲醚；醇類溶劑如甲醇；酮類溶劑如甲乙酮；和芳香烴溶劑如甲苯。導電性粉末的實例包括炭黑、乙炔黑；金屬顆粒如鋁、鎳、鐵、鎳鉻合金、銅、鋅和銀等；和金屬氧化物顆粒如氧化錫和ΙΤ0。用于導電層的粘結劑樹脂的實例包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯_ 丁二烯共聚物、苯乙烯_馬來酸酐共聚物、聚酯、聚氯乙烯、氯乙烯_醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯、聚芳酯樹脂、苯氧基樹脂、聚碳酸酯、醋酸纖維素樹脂、乙基纖維素樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯基甲苯、聚-N-乙烯基咔唑、丙烯酸類樹脂、硅酮樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂和醇酸樹脂。導電層厚度優選為5μπι以上至40μπι以下，更優選10 μ m以上至30 μ m以下。具有阻擋作用的底涂層(電阻擋性能(electrical barrier properties))的底涂層可以設置在支承體或導電層上。底涂層能夠如下形成將樹脂(粘結劑樹脂)溶解在溶劑中以獲得底涂層涂布液， 并將底涂層涂布液施涂于支承體或導電層上，接著干燥。用于底涂層的粘結劑樹脂的實例包括聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚丙烯酸、甲基纖維素、乙基纖維素、聚谷氨酸、干酪素、聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚酰胺酸、 三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、聚氨酯和聚谷氨酸酯。這些樹脂中，從電阻擋性、涂布性和粘附性(adhesion)的角度，有利地使用聚酰胺。底涂層厚度優選為0.1 ym以上至2. Oym以下。可以將半導體顆粒和電子輸送材料引入底涂層中以防止在底涂層中電荷(載流子)流動被擾亂。包含電荷產生材料的電荷產生層設置在支承體、導電層或底涂層上。電荷產生層能夠如下形成將電荷產生材料、粘結劑樹脂和溶劑分散以獲得電荷產生層涂布液，并將電荷產生層涂布液施涂于支承體、導電層或底涂層上，接著干燥。分散方法的實例包括利用均化器、超聲波、球磨機、砂磨機、超微磨碎機或輥磨機等的方法。電荷產生材料⑵與粘結劑樹脂⑶的比例(P B)優選在10 1至1 10(質量比)的范圍內，更優選在3 1至1 1(質量比)的范圍內。電荷產生材料的實例包括偶氮顏料如單偶氮、雙偶氮和三偶氮顏料；酞菁顏料如金屬酞菁顏料和非金屬酞菁顏料；靛藍顏料如靛藍和硫靛藍；茈顏料如茈酸酐和茈酸酰亞胺；多環醌顏料如蒽醌和芘醌；方酸菁(sq uarylium)染料；吡喃鐺鹽、噻喃鐺鹽；三苯甲烷染料；無機材料如硒、硒-碲和非晶硅；喹吖啶酮顏料；奧鐺鹽(azulenium salt)顏料； 花青染料；氧雜蒽染料；醌亞胺染料；苯乙烯基染料；和苯乙烯基染料。這些電荷產生材料可單獨使用或組合使用。這些中，從靈敏性角度，優選金屬酞菁如氧鈦酞菁、羥基鎵酞菁和氯化鎵酞菁。用于電荷產生層的粘結劑樹脂的實例包括聚碳酸酯、聚酯、多芳基化合物、縮丁醛樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯醇縮醛、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、丙烯酸類樹脂、甲基丙烯酸類樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、酚醛樹脂、硅酮樹脂、聚砜、苯乙烯-丁二烯共聚物、醇酸樹脂、環氧樹脂、脲醛樹脂和氯乙烯_醋酸乙烯酯共聚物。這些中，優選使用縮丁醛樹脂。這些粘結劑樹脂可單獨使用或者作為混合物或共聚物組合使用。用于電荷產生層涂布液的溶劑的實例包括醇類溶劑、亞砜類溶劑、酮類溶劑、醚類溶劑、酯類溶劑和芳香烴溶劑。電荷產生層厚度優選為0. 05 μ m以上至5 μ m以下，更優選0. 1 μ m以上至2 μ m以下。此外，可將敏化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、增塑劑等引入至該電荷產生層中。此夕卜，可以將電子輸送材料引入電荷產生層中以防止在電荷產生層中的電荷(載流子)流動被擾亂。包含電荷輸送材料的電荷輸送層設置在電荷產生層上。電荷輸送層能夠如下形成將電荷輸送材料和粘結劑樹脂溶解在溶劑中以獲得電荷輸送層涂布液，并將電荷輸送層涂布液施涂于電荷產生層上，接著干燥。電荷輸送材料 (D)與粘結劑樹脂⑶的比例(D B)優選在2 1至1 2(質量比)范圍內。電荷輸送材料的實例包括三芳胺化合物、腙化合物、苯乙烯基化合物、芪化合物、 吡唑啉化合物、噁唑化合物、噻唑化合物和三烯丙基甲烷化合物。這些電荷輸送材料可單獨使用或組合使用。用于電荷輸送層的粘結劑樹脂的實例包括聚碳酸酯、聚酯、多芳基化合物、縮丁醛樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯醇縮醛、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、丙烯酸類樹脂、甲基丙烯酸類樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、酚醛樹脂、硅酮樹脂、聚砜、苯乙烯-丁二烯共聚物、醇酸樹脂、環氧樹脂、脲醛樹脂和氯乙烯_醋酸乙烯酯共聚物。這些中，優選使用聚碳酸酯和多芳基化合物。這些粘結劑樹脂可單獨使用或者作為混合物或共聚物組合使用。用于電荷輸送層涂布液的溶劑的實例包括醇類溶劑、亞砜類溶劑、酮類溶劑、醚類溶劑、酯類溶劑和芳香烴溶劑。電荷輸送層的平均厚度優選為5μπι以上至40μπι以下，更優選IOym以上至 30 μ m以下。由不具有提供電荷輸送性能的結構的材料構成的表面保護層設置在電荷輸送層上。在表面保護層中，作為形成該表面保護層的材料(粘結劑材料)，能夠使用樹脂如熱塑性樹脂(如聚碳酸酯、聚酯、多芳基化合物)，和可固化樹脂(如(甲基)丙烯酸類樹月旨、酚醛樹脂、硅酮樹脂和環氧樹脂)。當該樹脂為熱塑性樹脂時，表面保護層可以如下形成將該樹脂溶解在溶劑中以獲得表面保護層涂布液，并將表面保護層涂布液施涂于電荷輸送層上，接著干燥。當該樹脂為可固化樹脂時，表面保護層可以如下形成將包含具有可聚合官能團的化合物的表面保護層涂布液施涂在電荷輸送層上，然后進行加熱或用紫外線或輻射線照射以聚合和固化具有鏈可聚合的官能團的化合物。作為輻射線，可使用Y-射線、電子束等。然而，優選使用電子束。可聚合官能團的實例包括鏈可聚合官能團例如(甲基)丙烯酸基團和環氧基團。作為在表面保護層中形成通孔的方法，例舉以下方法。表面保護層中的通孔能夠使用激光燒蝕或光刻法形成。此類通孔還可以通過在高濕度環境下在將表面保護層涂布液施涂至電荷輸送層后結露(dew condensation)來形成。 此外，將表面保護層涂布液施涂至電荷輸送層上，并且通孔可以通過結露形成，在所述表面層涂布液中，包含使用疏水性溶劑和具有沸點高于疏水性溶劑沸點的親水性溶劑的混合溶劑。接著，將描述本發明的電子照相設備的結構。圖4示出裝配有具有電子照相感光構件的處理盒的電子照相設備的示意性結構。在圖4中，附圖標記1表示圓筒狀電子照相感光構件，所述電子照相感光構件被驅動以沿箭頭所示方向以預定的圓周速度圍繞軸2旋轉。將經驅動而旋轉的電子照相感光構件1在旋轉期間通過充電單元(一次充電單元充電輥等)3在其表面上均勻充以預定的正或負的電勢。然后，將電子照相感光構件1 的表面基于預期圖像信息用從曝光單元(未顯示)發射的曝光光束(圖像的曝光光束)4 照射。因此，對應于預期圖像信息的靜電潛像形成于電子照相感光構件1的表面。因此在電子照相感光構件1表面上形成的靜電潛像通過顯影單元5用調色劑顯影，從而形成調色劑圖像。接著，將在電子照相感光構件1表面上如此形成的調色劑圖像通過來自轉印單元(轉印輥等)6的轉印偏壓轉印到轉印材料(如紙)P上。該轉印材料P以與電子照相感光構件1同步旋轉的方式，從轉印材料進給單元(未示出)進給并送至電子照相感光構件1與轉印單元6之間的接觸部。將在其表面上承載調色劑圖像的轉印材料P與電子照相感光構件1表面分離，并導向定影單元8以進行圖像定影，從而將轉印材料P作為成像物(打印件、復印件等)打印出至電子照相設備外部。將在圖像轉印至轉印材料P后的電子照相感光構件1的表面通過清潔單元(清潔刮板等)7清潔，從而除去殘留在其表面上的殘余調色劑(未轉印調色劑)。此外，使電子照相感光構件1的表面暴露至來自預曝光裝置(未顯示)的預曝光光(未顯示)以不帶電 (diselectrification)，此后重復用于圖像形成。在充電單元3為采用充電輥的接觸充電單元的情況下，不需要預曝光。在本發明中，選自電子照相感光構件1、充電單元3、顯影單元5、轉印單元6和清潔單元7的兩個以上組件可以容納在一個容器中從而一體化為處理盒。將處理盒可拆卸地安裝至電子照相設備主體例如復印機和激光束打印機。在圖4中，將電子照相感光構件1、充電單元3、顯影單元5和清潔單元7 —體化地支承以構成處理盒9，所述處理盒9使用電子照相設備主體的導向單元10(軌道等)而可拆卸地安裝于電子照相設備的主體上。注意， 作為清潔單元7，通常使用清潔刮板，然而，也可使用毛刷、磁刷等。下文中，將參照具體實施例進一步詳細地描述本發明，然而，所述實施例不應解釋為限定本發明的范圍。注意，在以下實施例和比較例中，術語“份”是指“質量份”，“Mw”是指“重均分子量(Mw)，，和“Mv”是指“粘均分子量(Mv) ”。實施例1將具有直徑84mm和長度370. Omm的表面已進行表面切削處理的鋁圓筒體用作支承體(圓筒狀導電性支承體)。接著，將作為導電性顆粒的6. 6份用缺氧型(oxygen-deficient)氧化錫涂布的氧化鈦顆粒(粉體電阻率80Ω ^m;用缺氧型氧化錫的覆蓋率(質量比)50質量％)、 作為粘結劑樹脂的5. 5份酚醛樹脂(商品名PLYHOFEN J-325 ；由Dainippon Ink and Chemicals Industries Co.，Ltd.生產；樹脂固成分60質量％ )和作為溶劑的5. 9份甲氧基丙醇投入使用Imm直徑玻璃珠的砂磨機中分散3小時，從而制備分散液。在分散液中， 加入作為表面粗糙化材料的0. 5份硅酮樹脂顆粒(商品名T0SPEARL 120 ；由GE Toshiba Silicones Co. , Ltd.生產；平均粒徑2μπι)和作為流平劑的0. 001份硅油(商品名 SH28PA;由Dow Corning Toray Co.，Ltd.生產)并攪拌，從而制備導電層涂布液。將該導電層涂布液浸涂在支承體上，接著在140°C下干燥并熱固化30分鐘，從而形成具有厚度15 μ m 的導電層。注意，該厚度為在距離支承體涂層頂部130mm位置處測量的平均厚度，并同樣適用于以下描述中。接著，將4份N-甲氧基甲基化尼龍樹脂(商品名T0RESIN EF-30T ；由Teikoku Chemical Industries Co. ,Ltd.生產)和 2份共聚物尼龍樹脂(AMILAN CM 8000 ；由 Toray Industries, Inc.生產)溶解在65份甲醇/30份正丁醇的混合溶劑中，從而制備底涂層涂布液。將該底涂層涂布液浸涂在導電層上，接著在100°C下干燥10分鐘，從而形成具有 0.5μπι厚度的底涂層。接著，將10份在CuKa X射線衍射中在布拉格角(2 θ 士 0.2° )為7.5°、9.9°、 16.3°、18.6°、25. Γ和28. 3°處具有強峰的晶形的羥基鎵酞菁晶體、5份聚乙烯醇縮丁醛(商品名由ESLEC BX-LSekisui Chemical Co.，Ltd.生產)和250份環己酮投入使用具有Imm直徑玻璃珠的砂磨機中，然后分散1小時，接著向其中加入250份乙酸乙酯，從而制備電荷產生層涂布液。將該電荷產生層涂布液浸涂在底涂層上，接著在100°C下干燥10分鐘，從而形成具有0. 16 μ m厚度的電荷產生層。接著，將75份具有由下式(2-2)表示的重復結構單元的聚碳酸酯(Mv :20，000，商品名 JUPILON Z200，由 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.生產)和 75 份由下式 (3-1)表示的化合物(電荷輸送材料)溶解在500份一氯苯/100份二甲氧基甲烷的混合溶
劑中，從而制備電荷輸送層涂布液。
H3C
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H3C將該電荷輸送層涂布液浸涂在電荷產生層上，接著在120°C下干燥1小時，從而形成具有15 μ m厚度的電荷輸送層。接著，將15份具有由上式(2-2)表示的重復結構單元的聚碳酸酯(Mv :20，000，商品名IUPILON Z200,由 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.生產)溶解在 500 份一氯苯/100份二甲氧基甲烷的混合溶劑中，從而制備表面保護層涂布液。該聚碳酸酯為不具有提供電荷輸送性能的結構的樹脂。將該表面保護層涂布液噴涂在電荷輸送層上，接著在 120°C下干燥1小時，從而形成具有1. 5μπι厚度的表面保護層。接著，使用KrF準分子激光器(波長λ = 248nm,脈沖寬度=17ns)在表面保護層中形成多個通孔。在通孔形成時，使用具有其中將如圖5所示的具有最大直徑為75 μ m 的正六棱柱狀激光束透過部以25 μ m的間隔(相對間隔25 μ m)排列的圖案的石英玻璃掩模。來自KrF準分子激光器的激光束的照射能量為0. 9J/cm2,每次發射激光束的激光束照射區域為1. 4mm見方(1. 96mm2)。在圖5中，黑色部分為激光束屏蔽部，白色部分為激光束透過部。圖6示出用于形成通孔的激光加工裝置的示意性結構。在圖6中，在使電子照相感光構件61旋轉和將轉分子激光照射裝置(KrF準分子激光器)62的激光束照射位置63 沿電子照相感光構件61的軸向移動的同時，在電子照相感光構件61的表面上進行激光束照射，從而在表面保護層中形成多個通孔。注意，激光加工裝置裝配有工件移動裝置64和工件旋轉電機65。以上述方式，生產其中在支承體上順次形成導電層、底涂層、電荷產生層、電荷輸送層和表面保護層，并且在表面保護層中形成多個通孔的電子照相感光構件。以上述方式觀察生產的電子照相感光構件表面。這里，在三個不同的點進行觀察， 在觀察點中獲得基本上相同的結果(同樣適用于以下實施例中)。在觀察時，確認如圖7所示的各自具有最大直徑A為15 μ m和深度為1. 5 μ m的正六棱柱狀通孔以5 μ m的間隔(相對間隔5μπι)形成于表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m時，2個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每IOOym見方存在15個以上的通孔。評價將生產的電子照相感光構件安裝在由包括掃描曝光型曝光裝置、具有由Canon Inc.制造的半導體激光器(商品名iRC6800)的電子照相復印機改造的復印機中，并如下進行評價。調整曝光裝置以從其施加至電子照相感光構件表面的曝光光束光斑具有40 μ m 的最小直徑和50 μ m的最大直徑。將該復印機改造以使所述電子照相感光構件負帶電。圖像品質在常溫/常濕環境(23°C /50RH% )下，設定輸出分辨率為600dpi和輸出線-間隔圖像(line-space image)(—條線(細線)-一間隔圖像)和半色調圖像。目視觀察這些輸出圖像以評價其整個圖像品質。此外，將這些輸出圖像通過光學顯微鏡以100倍放大倍率捕獲，并評價線和半色調的再現性。注意，輸出圖像的圖像品質基于以下標準評價。圖像品質的評價結果示于表1中。A 在線圖像中未觀察到線中斷部分、不均勻和圖像濃度的差異，此外，在半色調圖像中未觀察到不規則半色調點排列和圖像濃度的差異，因此，輸出圖像是非常清楚的。B:輸出圖像幾乎是清楚的，但在小部分線中觀察到線中斷部分和不均勻。C:在一部分線中或作為整個線圖像中觀察到線中斷部分、不均勻和圖像濃度的差異。在一部分半色調或作為整個半色調圖像中觀察到不規則半色調點排列和圖像濃度的差異，因此，輸出圖像是不清楚的。運行性能在每5秒間歇地輸出10張A4尺寸紙的間歇輸出條件下，進行使用A4尺寸紙張的圖像輸出運行性能試驗。作為試驗圖表，使用具有5%打印率的圖表，條件是在10張間歇輸出中，僅在1張上打印試驗圖表，并且在剩余的9張上打印實心白色圖像。注意，通過使用激光顯微鏡(VK-9500，由Keyence Corporation制造)觀察每打印100張后的電子照相感光構件表面直至表面保護層磨損并消失來進行圖像輸出運行性能試驗。將在該試驗中輸出的紙張總數目定義為運行性能。結果示于表1中。電荷輸送性能電荷輸送層和表面保護層的電荷移動度(電荷輸送性能)如上所述測量。作為測量的結果，求得電荷輸送層的電荷移動度為5X10-6cm2/V · s。不能測量表面保護層的電荷移動度，這是因為值太小(表面保護層不具有電荷輸送性能)。此外，在其他實施例和比較例中求得同樣的值。實施例2除了使用具有不同圖案的石英玻璃掩模代替用于實施例1中的石英玻璃掩模之夕卜，以與實施例1中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有15 μ m最大直徑和1. 5 μ m深度的正六棱柱狀通孔以Iym的間隔(相對間隔lym)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m 時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每 IOOym見方存在35個以上的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。 評價結果示于表1中。實施例3除了使用具有不同圖案的石英玻璃掩模代替用于實施例1中的石英玻璃掩模之夕卜，以與實施例1中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有 ο μ m最大直徑和1. 5 μ m深度的正六棱柱狀通孔以3μπι的間隔(相對間隔3μπι)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m 時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每 IOOym見方存在35個以上的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。 評價結果示于表1中。實施例4除了使用具有不同圖案的石英玻璃掩模代替用于實施例1中的石英玻璃掩模之夕卜，以與實施例1中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有5 μ m最大直徑和1. 5 μ m深度的正六棱柱狀通孔以2μπι的間隔(相對間隔2μπι)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m 時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每 IOOym見方存在35個以上的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。 評價結果示于表1中。實施例5除了使用具有不同圖案的石英玻璃掩模代替用于實施例1中的石英玻璃掩模之夕卜，以與實施例1中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有1 μ m最大直徑和1. 5 μ m深度的正六棱柱狀通孔以Iym的間隔(相對間隔lym)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m 時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每 IOOym見方存在35個以上的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。 評價結果示于表1中。實施例6除了將表面保護層厚度改變至0. 1 μ m，和來自KrF準分子激光器的激光束的照射能量改變至0. lj/cm2以外，以與實施例5相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有Iym最大直徑和 0. Iym深度的正六棱柱狀通孔以Ιμπι的間隔(相對間隔lym)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m 和其最大直徑為50 μ m時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每100 μ m見方存在35個以上的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。評價結果示于表1中。實施例7除了使用具有不同形狀的石英玻璃掩模代替用于實施例2中的石英玻璃掩模之夕卜，以與實施例2中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有16 μ m最大直徑和1. 5 μ m深度的正六棱柱狀通孔以Iym的間隔(相對間隔lym)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m 時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每 IOOym見方存在35個以上的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。 評價結果示于表1中。實施例8除了將表面保護層厚度改變至0. 1 μ m，和來自KrF準分子激光器的激光束的照射能量改變至0. lj/cm2以外，以與實施例7相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有16μπι最大直徑和 0. Iym深度的正六棱柱狀通孔以Ιμπι的間隔(相對間隔lym)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m 和其最大直徑為50μπι時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每100 μ m見方存在35個以上的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。評價結果示于表1中。實施例9除了使用具有不同圖案的石英玻璃掩模代替用于實施例7中的石英玻璃掩模之夕卜，以與實施例7中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有20 μ m最大直徑和1. 5 μ m深度的正六棱柱狀通孔以Iym的間隔(相對間隔lym)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m 時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每 IOOym見方存在35個以上的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。 評價結果示于表1中。實施例10除了使用具有不同圖案的石英玻璃掩模代替用于實施例8中的石英玻璃掩模之夕卜，以與實施例8中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有20 μ m最大直徑和0. 1 μ m深度的正六棱柱狀通孔以Iym的間隔(相對間隔lym)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m 時，5個以上的通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每 IOOym見方存在35個以上的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。 評價結果示于表1中。實施例11至16除了調整各電子照相感光構件以致由此施加至電子照相感光構件表面的曝光光束的光斑具有50 μ m的最小直徑和60 μ m的最大直徑以外，分別以與實施例5_10中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式各自評價生產的電子照相感光構件。評價結果示于表1中。比較例1除了在表面保護層中不形成通孔以外，以與實施例1中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。評價結果示于表1中。比較例2除了使用具有不同圖案的石英玻璃掩模代替用于實施例1中的石英玻璃掩模之夕卜，以與實施例1中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有50 μ m最大直徑和1. 5 μ m深度的正六棱柱狀通孔以50μπι的間隔(相對間隔50μπι)形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m 時，僅至多1個通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每 IOOym見方存在7個以下的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。評價結果示于表1中。比較例3除了使用具有不同圖案的石英玻璃掩模代替用于實施例1中的石英玻璃掩模之夕卜，以與實施例1中相同的方式生產電子照相感光構件。以與實施例1中相同的方式觀察生產的電子照相感光構件表面，并確認各自具有2 μ m直徑和1. 5 μ m深度的圓柱形通孔以 42 μ m的中心間隙形成在表面保護層中。該圖案形狀為當將曝光光束施加至電子照相感光構件表面以致光束光斑的最小直徑為40 μ m和其最大直徑為50 μ m時，僅至多1個通孔包括在曝光光束光斑中的形狀。此外，表面保護層的圖像形成區域中每100 μ m見方存在7個以下的通孔。以與實施例1相同的方式評價該電子照相感光構件。評價結果示于表1中。實施例17以與實施例1中相同的方式，在支承體上順次形成導電層、底涂層、電荷產生層和電荷輸送層。接著，將625份一氯苯、1，455份二甲氧基甲烷、25份三甘醇、25份四氫糠醇和85 份具有由下式(2-1)表示的重復單元的多芳基化合物(芳族聚酯，Mw 120, 000 ；對苯二甲酸結構與間苯二甲酸結構的摩爾比50 50)混合以溶解多芳基化合物，從而制備表面保護層涂布液。
權利要求
1.一種電子照相設備，其包括電子照相感光構件，所述電子照相感光構件包括支承體、在所述支承體上形成的包含電荷產生材料的電荷產生層、在所述電荷產生層上形成的包含電荷輸送材料的電荷輸送層和在所述電荷輸送層上形成的表面保護層；和曝光裝置，所述曝光裝置基于圖像信息用曝光光束照射所述電子照相感光構件的表面，從而在所述電子照相感光構件的表面上形成靜電潛像，其中所述表面保護層包括不具有提供電荷輸送性能的結構的材料并具有從所述表面保護層正面側至所述電荷輸送層側貫通的多個通孔，所述表面保護層的厚度為0. 1 μ m以上至1. 5μπι以下，和其中，當將所述電子照相感光構件的表面用所述曝光光束照射時，2個以上的所述通孔包括在曝光光束光斑中。
2.根據權利要求1所述的電子照相設備，其中，當將所述電子照相感光構件的表面用所述曝光光束照射時，至少5個所述通孔包括在所述曝光光束光斑中。
3.根據權利要求1和2任一項所述的電子照相感光構件，其中所述通孔的最大直徑 A[ym]和所述曝光光束光斑的最小直徑Β[ μ m]滿足由以下表達式(1)表示的關系.1 彡 A彡 BX0.4 (1)。
全文摘要
提供一種電子照相設備，其包括包括表面保護層的電子照相感光構件和曝光裝置，所述曝光裝置用曝光光束照射所述電子照相感光構件的表面，從而在所述電子照相感光構件表面上形成靜電潛像，其中所述表面保護層包括不具有提供電荷輸送性能的結構的材料并具有從表面保護層正面側至電荷輸送層側貫通的多個通孔，以及所述表面保護層的厚度為0.1μm以上至1.5μm以下，和其中當將所述電子照相感光構件表面用所述曝光光束照射時，2個以上的所述通孔包括在曝光光束光斑中。
文檔編號G03G21/00GK102483593SQ20108003812
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月27日 優先權日2009年8月31日
發明者大地敦, 大垣晴信, 川井康裕, 村井潮, 植松弘規, 高橋孝治 申請人:佳能株式會社