Электрофотографический светочувствительный элемент, технологический картридж и электрофотографическое устройство
Изобретение относится к электрофотографическому светочувствительному элементу. Элемент включает подложку (101), связующий подслой (102), сформированный на подложке, и светочувствительный слой (103), сформированный на связующем подслое. При этом связующий подслой включает частицы оксида металла и соединение, представленное формулой (1)
где каждый из радикалов R1-R10 независимо представляет собой атом водорода, атом галогена, гидроксильную группу, алкильную группу, алкоксильную группу или аминогруппу, по меньшей мере три из радикалов R1-R10 представляют собой гидроксильные группы и X1 представляет собой карбонильную группу или дикарбонильную группу. Содержание соединения, представленного формулой (1), в связующем подслое составляет не менее 0,05% масс. и не более 4% масс. относительно общей массы частиц оксида металла в связующем подслое. Также предложены технологический картридж и электрофотографическое устройство. Изобретение позволяет подавить деградацию качества изображения, обусловленную явлением повторного изображения. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл., 26 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к электрофотографическому светочувствительному элементу, технологическому картриджу и электрофотографическому устройству.
Уровень техники
[0002] В качестве электрофотографических светочувствительных элементов для электрофотографических устройств используется электрофотографический светочувствительный элемент, включающий подложку, связующий подслой, сформированный на подложке, и светочувствительный слой, сформированный на связующем подслое и содержащий органическое генерирующее заряд вещество и органическое переносящее заряд вещество. Связующий подслой исполняет функцию запирания заряда и тем самым подавляет инжекцию заряда из подложки в светочувствительный слой. Таким образом, подавляется образование дефектов изображения, таких как черные пятна.
[0003] В последнее время применяются генерирующие заряд вещества, имеющие более высокую чувствительность. Однако такое повышение чувствительности генерирующих заряд веществ приводит к увеличению количества генерируемого заряда. В результате заряд легко остается в светочувствительном слое, чем создает проблему в том, что легко формируются повторные изображения (блуждающие блики). Более конкретно, в итоговом изображении легко возникает так называемое «позитивное повторное изображение», то есть явление, при котором плотность изображения повышается только в области, облученной светом при предыдущем обороте, или так называемое «негативное повторное изображение», то есть явление, при котором плотность изображения снижается только в области, облученной светом при предыдущем обороте.
[0004] Японская выложенная заявка № 2006-221094 раскрывает способ, в котором связующий подслой включает оксид металла и соединение, имеющее антрахиноновую структуру, для подавления такого явления повторного изображения.
[0005] В последнее время, с возрастанием числа электрофотографических устройств, создающих цветные изображения, для таких электрофотографических устройств потребовались более высокая скорость и более высокое качество изображения, и для электрофотографических светочувствительных элементов также понадобились повышенные технические характеристики. Например, деградация качества изображения, обусловленная явлением повторного изображения, должна быть подавлена в разнообразных средах.
[0006] Однако способ, раскрытый в Японской выложенной заявке № 2006-221094, оставляет потенциал для усовершенствования, поскольку деградация качества изображения, вызванная явлением повторного изображения, подавляется в недостаточной степени.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Настоящее изобретение предоставляет электрофотографический светочувствительный элемент, в котором деградация качества изображения, обусловленная явлением повторного изображения, подавляется при повторном применении светочувствительного элемента. Настоящее изобретение также предоставляет технологический картридж и электрофотографическое устройство, в каждом из которых используется электрофотографический светочувствительный элемент.
[0008] В одном аспекте настоящего изобретения электрофотографический светочувствительный элемент включает подложку, связующий подслой, сформированный на подложке, и светочувствительный слой, сформированный на связующем подслое. Связующий подслой включает частицы оксида металла и соединение, представленное следующей формулой (1).
[0009] В формуле (1) каждый из радикалов R1-R10 независимо представляет атом водорода, атом галогена, гидроксильную группу, алкильную группу, алкоксильную группу или аминогруппу. По меньшей мере один из радикалов R1-R10 представляет аминогруппу или гидроксильную группу. Х1 представляет карбонильную группу или дикарбонильную группу.
[0010] В еще одном аспекте настоящего изобретения технологический картридж, который может быть съемно присоединен к основному корпусу электрофотографического устройства, поддерживает в собранном состоянии описанный выше электрофотографический светочувствительный элемент и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из заряжающего устройства, проявляющего устройства, переносящего устройства и очищающего устройства.
[0011] В еще одном аспекте настоящего изобретения электрофотографическое устройство включает вышеописанный электрофотографический светочувствительный элемент, заряжающее устройство, экспонирующее устройство, проявляющее устройство и переносящее устройство.
[0012] Настоящее изобретение может предоставлять электрофотографический светочувствительный элемент, в котором деградация качества изображения, обусловленная явлением повторного изображения, подавляется в разнообразных средах. Настоящее изобретение также предоставляет технологический картридж и электрофотографическое устройство, в каждом из которых используется электрофотографический светочувствительный элемент.
[0013] Дополнительные признаки настоящего изобретения станут понятными из нижеследующего описания примерных вариантов осуществления со ссылками сопроводительных чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах:
[0014] Фиг.1 изображает схематический вид, показывающий пример электрофотографического устройства, которое включает технологический картридж, включающий электрофотографический светочувствительный элемент, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0015] Фиг.2 изображает пример слоистой структуры электрофотографического светочувствительного элемента, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0016] Фиг.3 изображает диаграмму для описания печати для оценки повторного изображения, причем печать используют, когда оценивают повторное изображение;
[0017] Фиг.4 изображает диаграмму для описания одноточечного изображения в виде шахматной доски.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0018] В одном варианте осуществления настоящего изобретения связующий подслой электрофотографического светочувствительного элемента включает частицы оксида металла и соединение, представленное нижеследующей формулой (1).
[0019] В формуле (1) каждый из радикалов R1-R10 независимо представляет атом водорода, атом галогена, гидроксильную группу, алкильную группу, алкоксильную группу или аминогруппу. По меньшей мере один из радикалов R1-R10 представляет аминогруппу или гидроксильную группу. Х1 представляет карбонильную группу или дикарбонильную группу.
[0020] Авторы настоящего изобретения предполагают, что причина того, почему явление повторного изображения подавляется добавлением в связующий подслой частиц оксида металла и соединения, представленного выше формулой (1), заключается в следующем.
[0021] Считается, что частицы оксида металла, содержащиеся в связующем подслое, легко окисляются после повторного использования светочувствительного элемента, и тем самым количество заряда (электронов), принимаемых из светочувствительного слоя, уменьшается, и легко возникает явление повторного изображения.
[0022] Соединение, представленное формулой (1), представляет собой соединение бензофенонового ряда, имеющее аминогруппу или гидроксильную группу. Соединение, представленное формулой (1), представляется имеющим высокий дипольный момент и легко акцептирующим заряд благодаря своей бензофеноновой структуре. Структура, представленная формулой (1), может обеспечивать взаимодействие между соединением, представленным формулой (1), и частицами оксида металла, приводя к образованию комплекса с внутримолекулярным переносом заряда. Как представляется, в связующем подслое образуется комплекс с внутримолекулярным переносом заряда из представленного формулой (1) соединения и частиц оксида металла, благодаря чему подавляется окисление частиц оксида металла, и заряд (электроны) легко принимается. Таким образом, представляется, что электроны беспрепятственно поступают из светочувствительного слоя (генерирующего заряд слоя), и электроны без помех передаются и принимаются среди частиц оксида металла в результате оттягивания электронов из частиц оксида металла, чем подавляется формирование повторных изображений.
[0023] В Японской выложенной заявке № 58-017450 показано, что бензофеноновое соединение добавляют в связующий подслой, чтобы подавить деградацию переносящего заряд соединения, обусловленную ультрафиолетовым излучением. Однако представляется, что в способе Японской выложенной заявки № 58-017450 частицы оксида металла не содержатся в связующем подслое, и тем самым отсутствует взаимодействие между частицами оксида металла и бензофеноновым соединением, вследствие чего не обеспечивается достаточно высокая чувствительность.
[0024] Ниже описаны конкретные примеры соединений, представленных формулой (1), но настоящее изобретение этим не ограничивается.
[0025] В соединениях, представленных формулой (1), по меньшей мере три из групп R1-R10 в качестве заместителей могут представлять собой гидроксильные группы в плане взаимодействия с частицами оксида металла. Кроме того, по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из соединений, представленных формулами (1-1), (1-4), (1-12), (1-22) и (1-25), может быть использовано для подавления явления повторного изображения при повторяющемся применении.
[0026] Содержание соединения, представленного формулой (1), в связующем подслое может составлять не менее 0,05% масс. и не более 4% масс. относительно общей массы частиц оксида металла в связующем подслое. Когда содержание составляет не менее 0,05% масс., соединение, представленной формулой (1), и частицы оксида металла в достаточной степени взаимодействуют между собой, чем обеспечивается превосходный эффект подавления явления повторного изображения. Когда содержание составляет не более 4% масс., подавляется взаимодействие между соединениями, представленными формулой (1), чем достигается превосходный эффект подавления явления повторного изображения.
[0027] В одном варианте осуществления настоящего изобретения связующий подслой включает частицы оксида металла, соединение, представленной формулой (1), и, кроме того, полимерное связующее средство. Примеры полимерного связующего средства включают акриловую смолу, аллильную смолу, алкидную смолу, этилцеллюлозную смолу, сополимеры этилена и акриловой кислоты, эпоксидную смолу, казеиновую смолу, силиконовую смолу, желатиновую смолу, фенольную смолу, бутиральную смолу, полиакрилатную смолу, полиацетальную смолу, полиамид-имидную смолу, полиамидную смолу, смолу на основе полиаллилового простого эфира, полиимидную смолу, полиуретановую смолу, сложнополиэфирную смолу, полиэтиленовую смолу, поликарбонатную смолу, полистирольную смолу, полисульфоновую смолу, смолу на основе поливинилового спирта, полибутадиеновую смолу и полипропиленовую смолу. Из них может быть использована, в частности, полиуретановая смола.
[0028] Содержание полимерного связующего средства в связующем подслое может составлять 10% масс. или более и 50% масс. или менее, относительно массы частиц оксида металла. Когда содержание составляет 10% масс. или более и 50% масс. или менее, достигается высокая однородность связующего подслоя.
[0029] В одном варианте осуществления настоящего изобретения частицы оксида металла, содержащиеся в связующем подслое, могут представлять собой частицы, содержащие оксид титана, оксид цинка, оксид олова, оксид циркония или оксид алюминия, и в частности, могут представлять собой частицы, содержащие оксид титана или оксид цинка. Частицы оксида металла могут представлять собой частицы оксида металла, поверхность которых обработана реагентом для поверхностной обработки, таким как силановый сшивающий реагент.
[0030] Электрофотографический светочувствительный элемент согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает, например, подложку 101, связующий подслой 102, размещенный на подложке 101, и светочувствительный слой 103, расположенный на связующем подслое 102, как показано на фиг.2.
[0031] Светочувствительный слой может представлять собой однослойный светочувствительный слой, который содержит генерирующее заряд вещество и переносящее заряд вещество, или многослойный (функционально-разделенный) светочувствительный слой, который включает генерирующий заряд слой, содержащий генерирующее заряд вещество, и переносящий заряд слой, содержащий переносящее заряд вещество. В одном варианте осуществления настоящего изобретения может быть использован функционально разделенный (многослойный) светочувствительный слой, который включает генерирующий заряд слой и переносящий заряд слой, сформированный на генерирующем заряд слое. На светочувствительном слое может быть дополнительно сформирован защитный слой.
Подложка
[0032] Подложка, применяемая в одном варианте осуществления настоящего изобретения, представляет собой подложку, имеющую электрическую проводимость (электропроводную подложку), выполненную, например, из металла или сплава, такого как алюминий, нержавеющая сталь, медь, никель или цинк. Подложка из алюминия или алюминиевого сплава может представлять собой трубку типа ED, трубку типа EI или подложку, изготовленную путем резки, электрохимического механического полирования (электролизом, выполняемым с использованием электродов и раствора электролита, которые обеспечивают электролитическое действие, и полированием, выполняемым с помощью точильного камня, который выполняет полирующее действие), или мокрого или сухого хонингования трубки типов ED- или EI. Металлическая подложка или полимерная подложка может быть покрыта тонкой пленкой, выполненной из электропроводного материала, такого как алюминий, алюминиевый сплав, или сплав оксида индия и оксида олова. Подложка может иметь цилиндрическую форму или форму ленты, и в частности, может иметь цилиндрическую форму.
[0033] Поверхность подложки может быть подвергнута обработке резанием, обработке для создания шероховатой поверхности или обработке анодированием для подавления интерференционных полос, обусловленных рассеянием лазерных лучей.
[0034] Между подложкой и связующим подслоем может быть сформирован электропроводный слой для подавления интерференционных полос, обусловленных рассеянием лазерных лучей, или для покрытия царапин, образовавшихся на подложке. Электропроводный слой может быть сформирован на стадиях, при которых наносят раствор для нанесения электропроводного слоя, приготовленный диспергированием технического углерода и проводящих частиц вместе с полимерным связующим средством и растворителем, и высушивают (проводят термическое отверждение) раствор для нанесения электропроводного слоя при нагревании.
[0035] Примеры полимерного связующего средства, используемого для электропроводного слоя, включают сложнополиэфирную смолу, поликарбонатную смолу, смолу на основе поливинилбутираля, акриловую смолу, силиконовую смолу, эпоксидную смолу, меламиновую смолу, уретановую смолу, фенольную смолу и алкидную смолу.
[0036] Примеры растворителя для покровного раствора, формирующего электропроводный слой, включают растворители на основе простых эфиров, спиртовые растворители, растворители на основе кетонов и растворители на основе ароматических углеводородов. Толщина электропроводного слоя предпочтительно составляет от 5 до 40 мкм и особенно предпочтительно от 10 до 30 мкм.
Связующий подслой
[0037] Связующий подслой формируют между подложкой или электропроводным слоем и светочувствительным слоем (генерирующим заряд слоем).
[0038] Связующий подслой может быть сформирован на стадиях, при которых готовят раствор для нанесения связующего подслоя, содержащий частицы оксида металла, соединение, представленное формулой (1), и полимерное связующее средство, формируют покрытие из раствора для нанесения связующего подслоя и высушивают покрытие при нагревании. Раствор для нанесения связующего подслоя может быть приготовлен способом, в котором раствор, включающий растворенное в нем полимерное связующее средство, добавляют к жидкой дисперсии, полученной диспергированием частиц оксида металла и соединения, представленного формулой (1), вместе с растворителем, и затем полученную смесь подвергают диспергирующей обработке. Диспергирование может быть выполнено с помощью гомогенизатора, ультразвукового диспергатора, шаровой мельницы, песчаной мельницы, валковой мельницы, вибрационной мельницы, истирателя или жидкостного диспергатора на основе столкновения высокоскоростных потоков.
[0039] Примеры растворителя, используемого в растворе для нанесения связующего подслоя, включают органические растворители, такие как спиртовые растворители, сульфоксидные растворители, растворители на основе кетонов, растворители на основе простых эфиров, сложноэфирные растворители, растворители на основе галогенированных алифатических углеводородов, и ароматические соединения.
[0040] Связующий подслой может дополнительно включать тонкодисперсные частицы органического полимера и выравнивающий агент.
[0041] Толщина связующего подслоя предпочтительно составляет 0,5 мкм или более и 30 мкм или менее и более предпочтительно 1 мкм или более и 25 мкм или менее.
Светочувствительный слой
[0042] На связующем подслое формируют светочувствительный слой (генерирующий заряд слой, переносящий заряд слой).
[0043] Примеры генерирующего заряд вещества, используемого в одном варианте осуществления настоящего изобретения, включают азопигменты, фталоцианиновые пигменты, индигоидные пигменты, периленовые пигменты, полициклические хиноновые пигменты, скварилиевые красители, тиапирилиевые соли, трифенилметановые красители, хинакридоновые пигменты, пигменты на основе солей азуления, цианиновые красители, антантроновые пигменты, пирантроновые пигменты, ксантеновые красители, хинониминные красители и стириловые красители. Эти генерирующие заряд вещества могут быть использованы по отдельности или в комбинации двух или более. Из этих генерирующих заряд веществ могут быть применены фталоцианиновые пигменты и азопигменты, и в частности, по соображениям чувствительности могут быть использованы фталоцианиновые пигменты.
[0044] Среди фталоцианиновых пигментов, в частности, высокую эффективность в генерировании заряда проявляют фталоцианиновые комплексы с оксидом титана, фталоцианиновые комплексы с хлоридом галлия и фталоцианиновые комплексы с гидроксидом галлия. Из фталоцианиновых комплексов с гидроксидом галлия с точки зрения чувствительности может быть использован кристаллический фталоцианин гидроксида галлия, имеющий интенсивные рефлексы рентгеновской дифракции с Брэгговскими углами 2Θ 7,4°±0,3° и 28,2°±0,3° при использовании характеристического CuKα-излучения.
[0045] Примеры полимерного связующего средства, применяемого в генерирующем заряд слое многослойного светочувствительного слоя, включают акриловую смолу, аллильную смолу, алкидную смолу, эпоксидную смолу, смолу на основе диаллилфталата, бутадиен-стирольные сополимеры, бутиральную смолу, смолу на основе бензилиденовых производных, полиакрилатную смолу, полиацетальную смолу, полиамид-имидную смолу, полиамидную смолу, смолу на основе полиаллилового простого эфира, полиарилатную смолу, полиимидную смолу, полиуретановую смолу, сложнополиэфирную смолу, полиэтиленовую смолу, поликарбонатную смолу, полистирольную смолу, полисульфоновую смолу, поливинилацетальную смолу, полибутадиеновую смолу, полипропиленовую смолу, метакриловую смолу, мочевинную смолу, сополимеры винилхлорида и винилацетата, винилацетатную смолу и винилхлоридную смолу. Из них может быть использована, в частности, бутиральная смола. Эти полимерные связующие средства могут быть применены по отдельности или в комбинации двух или более, в виде смеси или сополимера.
[0046] Генерирующий заряд слой может быть сформирован на стадиях, на которых наносят раствор для нанесения генерирующего заряд слоя, приготовленный диспергированием генерирующего заряд вещества вместе с полимерным связующим средством и растворителем, и высушивают раствор для нанесения генерирующего заряд слоя. Генерирующий заряд слой также может представлять собой образованную испарением пленку из генерирующего заряд вещества.
[0047] Содержание генерирующего заряд вещества может составлять 0,3 масс.ч. или более, и 10 масс.ч. или менее, относительно 1 масс.ч. полимерного связующего средства.
[0048] Примеры растворителя, используемого в растворе для нанесения генерирующего заряд слоя, включают спиртовые растворители, сульфоксидные растворители, растворители на основе кетонов, растворители на основе простых эфиров, сложноэфирные растворители, растворители на основе галогенированных алифатических углеводородов и ароматические соединения. Толщина генерирующего заряд слоя предпочтительно составляет 0,01 мкм или более и 5 мкм или менее и более предпочтительно 0,1 мкм или более и 2 мкм или менее. Генерирующий заряд слой необязательно может содержать разнообразные добавочные агенты, такие как сенсибилизатор, антиоксидант, поглотитель ультрафиолетового излучения и пластификатор.
[0049] В электрофотографическом светочувствительном элементе, включающем многослойный светочувствительный слой, на генерирующем заряд слое формируют переносящий заряд слой.
[0050] Примеры переносящего заряд вещества, используемого в одном варианте осуществления настоящего изобретения, включают триарилметановые соединения, гидразонные производные, стирильные соединения, стильбеновые соединения и бутадиеновые соединения. Эти переносящие заряд соединения могут быть использованы по отдельности или в комбинации двух или более. Из них по соображениям достижения высокой подвижности заряда могут быть применены триарилметановые соединения.
[0051] Примеры полимерного связующего средства, применяемого в переносящем заряд слое многослойного светочувствительного слоя, включают акриловую смолу, акрилонитрильную смолу, аллильную смолу, алкидную смолу, эпоксидную смолу, силиконовую смолу, фенольную смолу, феноксидную смолу, полиакриламидную смолу, полиамид-имидную смолу, полиамидную смолу, смолу на основе полиаллилового простого эфира, полиарилатную смолу, полиимидную смолу, полиуретановую смолу, сложнополиэфирную смолу, полиэтиленовую смолу, поликарбонатную смолу, полисульфоновую смолу, полифениленоксидную смолу, полибутадиеновую смолу, полипропиленвую смолу и метакриловую смолу. Из них могут быть применены полиарилатная смола и поликарбонатная смола. Эти полимерные связующие средства могут быть использованы по отдельности или в комбинации двух или более, в виде смеси или сополимера.
[0052] Переносящий заряд слой может быть сформирован на стадиях, на которых наносят раствор для нанесения переносящего заряд слоя, приготовленный растворением переносящего заряд вещества и полимерного связующего средства в растворителе, и высушивают раствор для нанесения переносящего заряд слоя. Содержание переносящего заряд вещества в переносящем заряд слое может составлять 0,3 масс.ч. или более, и 10 масс.ч. или менее, относительно 1 масс.ч. полимерного связующего средства. Температура высушивания предпочтительно составляет 60°С или более и 150°С или менее и более предпочтительно 80°С или более и 120°С или менее, для подавления образования трещин в переносящем заряд слое. Продолжительность высушивания может составлять 10 минут или более и 60 минут или менее.
[0053] Примеры растворителя, применяемого в растворе для нанесения переносящего заряд слоя, включают спиртовые растворители, сульфоксидные растворители, растворители на основе кетонов, растворители на основе простых эфиров, сложноэфирные растворители, растворители на основе галогенированных алифатических углеводородов и растворители на основе ароматических углеводородов.
[0054] В случае, когда переносящий заряд слой электрофотографического светочувствительного элемента имеет однослойную структуру, толщина переносящего заряд слоя предпочтительно составляет 5 мкм или более и 40 мкм или менее и более предпочтительно 8 мкм или более и 30 мкм или менее. В случае, когда переносящий заряд слой имеет многослойную структуру, толщина переносящего заряд слоя на стороне подложки может составлять 5 мкм или более и 30 мкм или менее, и толщина переносящего заряд слоя на стороне поверхности может составлять 1 мкм или более и 10 мкм или менее.
[0055] Переносящий заряд слой необязательно может содержать разнообразные добавочные агенты, такие как антиоксидант, поглотитель ультрафиолетового излучения и пластификатор.
[0056] В одном варианте осуществления настоящего изобретения на светочувствительном слое (генерирующем заряд слое) может быть сформирован защитный слой (второй переносящий заряд слой), чтобы защищать светочувствительный слой и улучшить сопротивление истиранию и облегчить очистку.
[0057] Защитный слой может быть сформирован на стадиях, на которых наносят раствор для нанесения защитного слоя, полученный растворением полимерного связующего средства в органическом растворителе, и высушивают раствор для нанесения защитного слоя. Примеры полимера, применяемого для защитного слоя, включают смолу на основе поливинилбутираля, сложнополиэфирную смолу, поликарбонатную смолу, полиамидную смолу, полиимидную смолу, полиарилатную смолу, полиуретановую смолу, бутадиен-стирольные сополимеры, сополимеры стирола и акриловой кислоты и акрилонитрил-стирольные сополимеры.
[0058] Для обеспечения подвижности заряда в защитном слое, защитный слой может быть сформирован отверждением мономерного или полимерного переносящего заряд вещества, имеющего способность переносить заряд, используя реакцию сшивания. В частности, защитный слой может представлять собой слой, отвержденный путем полимеризации или сшивания переносящего заряд соединения, имеющего способную к цепной полимеризации функциональную группу. Примеры способной к цепной полимеризации функциональной группы включают акрильную группу, метакрильную группу, алкоксисилильную группу и эпоксидную группу. Примеры реакции отверждения включают радикальную полимеризацию, ионную полимеризацию, термическую полимеризацию, фотополимеризацию, радиационную полимеризацию (полимеризацию под действием электронного пучка), плазменно-химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и фото-CVD.
[0059] Толщина защитного слоя предпочтительно составляет 0,5 мкм или более и 10 мкм или менее и более предпочтительно 1 мкм или более и 7 мкм или менее. Защитный слой необязательно может содержать электропроводные частицы или тому подобные.
[0060] Самый наружный слой (переносящий заряд слой или защитный слой) электрофотографического светочувствительного элемента может содержать смазочное средство, такое как силиконовое масло, воск, частицы фторсодержащего полимера, например, частицы политетрафторэтилена, частицы кремнезема, частицы оксида алюминия или нитрид бора.
[0061] Покровный раствор для каждого из слоев может быть нанесен погружением (покрытие окунанием), покрытием путем распыления, покрытием методом центрифугирования, покрытием с использованием дозирующего стержня Мейера с проволочной обмоткой, ракельным покрытием или тому подобным.
Электрофотографическое устройство
[0062] Фиг.1 представляет схематический вид электрофотографического устройства, которое содержит технологический картридж, включающий электрофотографический светочувствительный элемент согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
[0063] На фиг.1 цилиндрический электрофотографический светочувствительный элемент 1 вращается вокруг вала 2 с предварительно заданной окружной скоростью по направлению, указанному стрелкой. Во время вращения поверхность электрофотографического светочувствительного элемента 1 равномерно заряжается с приложением предварительно заданного отрицательного потенциала при помощи заряжающего устройства 3 (первого заряжающего устройства, такого как заряжающий ролик). Затем электрофотографический светочувствительный элемент 1 подвергается облучению экспонирующим светом 4 с модуляцией интенсивности (экспонирующим светом для создания изображения), который излучается экспонирующим устройством (не показано), таким как щелевое экспонирующее устройство или сканирующее лазерное экспонирующее устройство, согласно последовательным во времени электрическим цифровым сигналам с надлежащей информацией об изображении. Таким образом, на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента 1 последовательно формируются электростатические скрытые изображения, соответствующие намеченным изображениям.
[0064] Электростатические скрытые изображения, сформированные на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента 1, подвергаются проявлению с обращением посредством тонера, содержащегося в проявителе проявляющего устройства 5, и становятся видимыми как тонерные изображения. Тонерные изображения, сформированные на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента 1, последовательно переносятся на приемную подложку Р (например, бумагу) при приложении напряжения смещения к переносящему устройству 6 (например, переносящему валику). Приемная подложка Р, поступающая из блока подачи приемной подложки (не показан) согласованно с вращением электрофотографического светочувствительного элемента 1, направляется в зазор (контактный участок) между электрофотографическим светочувствительным элементом 1 и переносящим устройством 6. Напряжение смещения, имеющее полярность, которая противоположна полярности электрического заряда тонера, подводят к переносящему устройству 6 от источника напряжения смещения (не показано).
[0065] Приемная подложка Р, на которую было перенесено тонерное изображение, затем отделяется от поверхности электрофотографического светочувствительного элемента 1 и направляется в фиксирующее устройство 8. После того как тонерные изображения зафиксированы, приемная подложка Р выходит из электрофотографического устройства в виде изделия со сформированным изображением (такого как распечатанный или скопированный экземпляр).
[0066] После того как тонерные изображения были перенесены, поверхность электрофотографического светочувствительного элемента 1 очищается путем удаления неперенесенного проявителя (остатков тонера) с помощью очищающего устройства 7 (например, очищающего лезвия). Электростатическое электричество удаляют предварительной экспозицией светом (не показано) из предэкспонирующего устройства (не показано), и затем электрофотографический светочувствительный элемент 1 повторно используют для формирования изображения. В случае, когда заряжающее устройство 3 представляет собой контактное заряжающее устройство, такое как заряжающий ролик, как показано на фиг.1, потребность в предварительном экспонировании является необязательной.
[0067] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, многочисленные компоненты, выбранные из электрофотографического светочувствительного элемента 1, заряжающего устройства 3, проявляющего устройства 5, переносящего устройства 6 и очищающего устройства 7, могут быть встроены в контейнер и удерживаются в собранном состоянии с образованием технологического картриджа. Технологический картридж может быть съемно закреплен в основном корпусе электрофотографического устройства, такого как копировальный аппарат или лазерный принтер. На фиг.1 электрофотографический светочувствительный элемент 1 и заряжающее устройство 3, проявляющее устройство 5 и очищающее устройство 7 могут удерживаться в собранном состоянии с образованием технологического картриджа 9, который съемно закрепляют в основном корпусе электрофотографического устройства с использованием направляющего блока 10, такого как направляющие салазки основного корпуса.
[0068] Например, в случае, когда электрофотографическое устройство представляет собой копировальный аппарат или принтер, экспонирующий свет 4 представляет собой свет, отраженный от оригинала, или свет, прошедший через него. В альтернативном варианте, экспонирующий свет 4 представляет собой свет, падающий при сканировании лазерным пучком сообразно сигналам, в которые преобразовано считываемое оригинальное изображение, или же при перемещении светодиодной (LED) матрицы или матрицы жидкокристаллических затворов.
ПРИМЕРЫ
[0069] Настоящее изобретение теперь будет дополнительно подробно описано на основе конкретного Примера, но не ограничивается им. В ПРИМЕРАХ «часть» означает «масс. часть».
Пример 1
[0070] В качестве подложки (электропроводной подложки) использовали алюминиевый цилиндр, имеющий диаметр 30 мм и длину 357,5 мм.
[0071] Затем 100 частей частиц оксида цинка (удельная площадь поверхности: 19 м2/г, удельное электрическое сопротивление порошка: 4,7×106 Ом·см), служащих в качестве оксида металла, смешивали с 500 частями толуола при перемешивании, и к смеси добавляли 0,8 частей силанового сшивающего реагента (номенклатурное наименование соединения: N-2-(аминоэтил)-3-аминопропилметилдиметоксисилан, торговое наименование: КВМ 602, производства фирмы Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), и проводили перемешивание в течение шести часов. Затем толуол отгоняли при пониженном давлении, и выполняли высушивание при нагревании при температуре 130°С в течение шести часов с образованием поверхностно обработанных частиц оксида цинка.
[0072] Затем 15 частей бутиральной смолы (торговое наименование: ВМ-1, производства фирмы Sekisui Chemical Co., Ltd.), служащей в качестве полиольной смолы, и 15 частей блокированного изоцианата (торговое наименование: Sumidur 3175, производства фирмы Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) растворяли в смешанном растворе из 73,5 частей метилэтилкетона и 73,5 частей 1-бутанола. К этому раствору добавляли 80,64 частей поверхностно-обработанных частиц оксида цинка и 0,8 частей соединения, представленного вышеуказанной формулой (1-1) (производства фирмы TOKYO CHEMICAL INDUSTRY Co., Ltd.). Смесь диспергировали при температуре 23±3°С в течение трех часов с использованием песчаной мельницы, в которой использовали стеклянные бусинки, имеющие диаметр 0,8 мм. После диспергирования к смеси добавляли 0,01 частей силиконового масла (торговое наименование: SH28PA, производства фирмы Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) и 5,6 частей частиц сшитого полиметилметакрилата (РММА) (торговое наименование: TECK POLYMER SSX-102, производства фирмы Sekisui Chemical Co., Ltd., средний размер первичных частиц: 2,5 мкм), и перемешивали для получения раствора для нанесения связующего подслоя.
[0073] Раствор для нанесения связующего подслоя наносили на подложку методом покрытия погружением, и полученный слой сушили нагреванием при температуре 160°С в течение 40 минут с образованием связующего подслоя, имеющего толщину 18 мкм.
[0074] Затем к раствору, полученному растворением 2 частей поливинилбутиральной смолы (торговое наименование: S-LEC BX-1, производства фирмы Sekisui Chemical Co., Ltd.) в 100 частях циклогексанона, добавляли 4 части кристаллического фталоцианинового комплекса гидроксида галлия (генерирующего заряд вещества), имеющего интенсивные рефлексы рентгеновской дифракции с Брэгговскими углами 2θ ±0,2° при 7,4° и 28,1° при использовании характеристического CuKα-излучения, и 0,04 части соединения, представленного нижеприведенной структурной формулой (А). Затем смесь диспергировали при температуре 23±3°С в течение одного часа с использованием песчаной мельницы, в которой использовали стеклянные бусинки, имеющие диаметр 1 мм. После диспергирования к смеси добавляли 100 частей этилацетата, и тем самым получали раствор для нанесения генерирующего заряд слоя. Раствор для нанесения генерирующего заряд слоя наносили на связующий подслой методом покрытия погружением, и полученный слой сушили при температуре 90°С в течение 10 минут с образованием генерирующего заряд слоя, имеющего толщину 0,21 мкм.
[0075] Затем 50 частей соединения (переносящего заряд вещества), представленного нижеприведенной структурной формулой (В), 50 частей соединения (переносящего заряд вещества), представленного нижеприведенной структурной формулой (С), и 100 частей поликарбонатной смолы (торговое наименование: Iupilon Z400, производства фирмы MITSUBISHI GAS CHEMICAL Company, Inc.) растворяли в растворителе, смешанном из 650 частей хлорбензола и 150 частей диметоксиметана, для получения раствора для нанесения переносящего заряд слоя. Раствор для нанесения переносящего заряд слоя, который выдерживали в течение одного дня после того, как раствор стал однородным, наносили на генерирующий заряд слой методом покрытия погружением, и полученный слой сушили при температуре 110°С в течение 60 минут с образованием переносящего заряд слоя (первого переносящего заряд слоя), имеющего толщину 18 мкм.
[0076] Затем 36 частей соединения (переносящего заряд вещества, имеющего акрильную группу, которая представляет собой способную к цепной полимеризации функциональную группу), представленного нижеприведенной структурной формулой (D), 4 части тонкодисперсного порошка политетрафторэтиленовой смолы (LUBRON L-2, производства фирмы DAIKIN INDUSTRIES, LTD) и 60 частей н-пропанола смешивали и диспергировали с использованием кавитационного диспергатора сверхвысокого давления для получения раствора для нанесения защитного слоя.
[0077] Раствор для нанесения защитного слоя наносили на переносящий заряд слой методом покрытия погружением, и полученный слой сушили при температуре 50°С в течение 5 минут. Высушенный слой затем подвергали отверждению путем облучения электронным пучком в атмосфере азота при ускоряющем напряжении 70 кВ с поглощенной дозой 8000 Грей (Gy) в течение 1,6 секунды во время вращения цилиндра. Слой подвергали тепловой обработке в атмосфере азота в течение трех минут в условиях, при которых температура слоя составляла 120°С. Процессы от облучения электронным пучком до трехминутной тепловой обработки были выполнены при концентрации кислорода 20 ч/млн. Затем слой подвергали тепловой обработке на воздухе в течение 30 минут в условиях, при которых температура слоя составляла 100°С, в результате чего был получен защитный слой (второй переносящий заряд слой), имеющий толщину 5 мкм.
[0078] Соответственно этому, был получен электрофотографический светочувствительный элемент. Электрофотографический светочувствительный элемент включал подложку, связующий подслой, генерирующий заряд слой, переносящий заряд слой (первый переносящий заряд слой) и защитный слой (второй переносящий заряд слой) в указанном порядке.
Примеры 2-21
[0079] Электрофотографический светочувствительный элемент получали таким же способом, как в Примере 1, за тем исключением, что тип частиц оксида металла, использованного в растворе для нанесения связующего подслоя, изменяли на типы, перечисленные в Таблице 1, и тип и содержание соединения, представленного формулой (1), изменяли на типы и уровни содержания, указанные в Таблице 1.
| Таблица 1 | |||
| Пример | Частицы оксида металла | Соединение, представленное формулой (1) | |
| Соединение примера | Содержание (частей) | ||
| 1 | Частицы оксида цинка | (1-1) | 1 |
| 2 | Частицы оксида цинка | (1-1) | 0,02 |
| 3 | Частицы оксида цинка | (1-1) | 0,05 |
| 4 | Частицы оксида цинка | (1-1) | 0,2 |
| 5 | Частицы оксида цинка | (1-1) | 4 |
| 6 | Частицы оксида цинка | (1-1) | 6 |
| 7 | Частицы оксида цинка | (1-4) | 2 |
| 8 | Частицы оксида цинка | (1-2) | 0,05 |
| 9 | Частицы оксида цинка | (1-2) | 2 |
| 10 | Частицы оксида титана | (1-16) | 0,05 |
| 11 | Частицы оксида титана | (1-16) | 2 |
| 12 | Частицы оксида цинка | (1-3) | 2 |
| 13 | Частицы оксида титана | (1-1) | 1 |
| 14 | Частицы оксида цинка | (1-14) | 1 |
| 15 | Частицы оксида титана | (1-12) | 1 |
| 16 | Частицы оксида цинка | (1-12) | 0,2 |
| 17 | Частицы оксида цинка | (1-12) | 4 |
| 18 | Частицы оксида цинка | (1-5) | 2 |
| 19 | Частицы оксида цинка | (1-9) | 2 |
| 20 | Частицы оксида титана | (1-8) | 2 |
| 21 | Частицы оксида цинка | (1-25) | 1 |
[0080] Использованные частицы оксида титана имели удельную площадь поверхности 20,5 м2/г и удельное электрическое сопротивление порошка 6,0×105 Ом·см.
Сравнительный пример 1
[0081] Электрофотографический светочувствительный элемент получали таким же способом, как в Примере 1, за тем исключением, что не использовали соединение, представленное формулой (1-1).
Сравнительный пример 2
[0082] Электрофотографический светочувствительный элемент получали таким же способом, как в Примере 1, за тем исключением, что соединение, представленное формулой (1-1), заменяли на соединение, представленное нижеприведенной формулой (Е-1).
Сравнительный пример 3
[0083] Электрофотографический светочувствительный элемент получали таким же способом, как в Примере 1, за тем исключением, что соединение, представленное формулой (1-1), заменяли на соединение, представленное нижеприведенной формулой (Е-2).
Сравнительный пример 4
[0084] Электрофотографический светочувствительный элемент получали таким же способом, как в Примере 1, за тем исключением, что не использовали частицы оксида цинка.
Сравнительный пример 5
[0085] Электрофотографический светочувствительный элемент получали таким же способом, как в Примере 1, за тем исключением, что соединение, представленное формулой (1-1), не использовали в связующем подслое, но применяли 4 части соединения, представленного формулой (1-1), в переносящем заряд слое.
Оценка
[0086] Электрофотографические светочувствительные элементы в Примерах 1-21 и Сравнительных примерах 1-5 оценивали следующим образом в отношении потенциала освещенной области, и проводили оценку повторного изображения при повторяющемся применении электрофотографических светочувствительных элементов.
Оценка повторных изображений
[0087] В качестве электрофотографического устройства для оценки использовали копировальный аппарат imageRUNNER iR-ADV C5051, изготовленный по заказу фирмой CANON KABUSHIKI KAISHA.
[0088] Электрофотографический копировальный аппарат и каждый из электрофотографических светочувствительных элементов оставляли выдерживаться в среде с низкой температурой и низкой влажностью при температуре 15°С и 10%-ной относительной влажности (RH) в течение трех дней. Затем интенсивность лазерного излучения и приложенное напряжение отрегулировали так, что исходный потенциал освещенной области был установлен на -150 В, и исходный потенциал затемненной области был установлен на -750 В, и проводили оценку повторного изображения. Затем выполняли печать 2000 листов в той же среде. Оценку повторного изображения непосредственно после печати 2000 листов и оценку повторного изображения через 15 часов после печати 2000 листов выполняли в одинаковых условиях интенсивности лазерного излучения. Результаты показаны в Таблице 2.
[0089] При печати, для которой использовали электрофотографический светочувствительный элемент, линию, имеющую ширину 0,5 мм, пропечатывали с интервалами 10 мм в вертикальном направлении в прерывистом режиме, в котором могут быть напечатаны четыре листа в минуту.
[0090] Оценку повторного изображения выполняли следующим образом. После завершения печати 2000 листов проводили печать для оценки повторного изображения, и на всем листе печатали белое изображение. Ниже описана печать для оценки повторного изображения. Как показано в фиг.3, по белому фону (белому изображению) были пропечатаны четырехугольные сплошные изображения на верхней части изображения, и затем было пропечатано одноточечное изображение в виде шахматной доски. Одноточечное изображение в виде шахматной доски на фиг.3 представляет собой рисунок изображения, показанный на фиг.4. Участки, обозначенные как «повторное изображение» на фиг.3, представляют собой участки повторного изображения, использованные для оценки того, возникают ли повторные изображения, обусловленные сплошными изображениями. Когда появляются повторные изображения, они возникают на участках, называемыми «повторными изображениями» на фиг.3.
[0091] Отбор образцов для оценки повторных изображений проводили в режиме F5 (промежуточная плотность) и режиме F9 (низкая плотность) (режим, в котором повторные изображения являются более видимыми) интенсивности проявления в электрофотографическом устройстве для оценки. Повторные изображения были оценены визуальным обследованием на основе следующих критериев. В настоящем изобретении Категории 1 и 2 представляли собой уровни, на которых были получены преимущественные эффекты согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. В частности, Категорию 1 оценивали как превосходный уровень. Категории 3, 4 и 5 рассматривали как уровни, на которых преимущественные эффекты согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения не достигались.
Категория 1: повторные изображения не видны в обоих режимах
Категория 2: повторные изображения едва различимы в одном из режимов
Категория 3: повторные изображения едва различимы в обоих режимах
Категория 4: повторные изображения различимы в обоих режимах
Категория 5: повторные изображения отчетливо различимы в обоих режимах
| Таблица 2 | |||
| Оценка повторных изображений | |||
| Исходная | Непосредственно после печати 2000 листов | Спустя 15 часов после печати 2000 листов | |
| Пример 1 | 1 | 1 | 1 |
| Пример 2 | 1 | 2 | 2 |
| Пример 3 | 1 | 1 | 1 |
| Пример 4 | 1 | 1 | 1 |
| Пример 5 | 1 | 1 | 1 |
| Пример 6 | 1 | 2 | 1 |
| Пример 7 | 1 | 1 | 1 |
| Пример 8 | 1 | 2 | 2 |
| Пример 9 | 1 | 2 | 1 |
| Пример 10 | 2 | 2 | 2 |
| Пример 11 | 1 | 2 | 2 |
| Пример 12 | 1 | 2 | 1 |
| Пример 13 | 1 | 1 | 1 |
| Пример 14 | 1 | 2 | 2 |
| Пример 15 | 1 | 1 | 1 |
| Пример 16 | 1 | 1 | 1 |
| Пример 17 | 1 | 2 | 1 |
| Пример 18 | 1 | 2 | 2 |
| Пример 19 | 1 | 2 | 1 |
| Пример 20 | 1 | 2 | 1 |
| Пример 21 | 1 | 1 | 1 |
| Сравнительный пример 1 | 3 | 5 | 4 |
| Сравнительный пример 2 | 4 | 5 | 4 |
| Сравнительный пример 3 | 2 | 3 | 3 |
| Сравнительный пример 4 | Оценка оказалась невозможной вследствие недостаточной чувствительности | ||
| Сравнительный пример 5 | 4 | 5 | 4 |
[0092] В то время как настоящее изобретение было описано со ссылкой на примерные варианты осуществления, должно быть понятно, что изобретение не ограничивается раскрытыми примерными вариантами осуществления. Патентная формула должна соответствовать самой расширенной интерпретации, чтобы охватывать все модификации и эквивалентные структуры и функции.
1. Электрофотографический светочувствительный элемент, включающий:
подложку (101);
связующий подслой (102), сформированный на подложке, и
светочувствительный слой (103), сформированный на связующем подслое,
при этом связующий подслой включает частицы оксида металла и соединение, представленное нижеследующей формулой (1), и
содержание соединения, представленного формулой (1), в связующем подслое составляет не менее 0,05% масс. и не более 4% масс. относительно общей массы частиц оксида металла в связующем подслое,
при этом в формуле (1)
каждый из радикалов R1-R10 независимо представляет собой атом водорода, атом галогена, гидроксильную группу, алкильную группу, алкоксильную группу или аминогруппу,
по меньшей мере три из радикалов R1-R10 представляют собой гидроксильные группы, и
X1 представляет собой карбонильную группу или дикарбонильную группу.
2. Электрофотографический светочувствительный элемент по п.1,
в котором частицы оксида металла представляют собой частицы, включающие по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из оксида титана и оксида цинка.
3. Электрофотографический светочувствительный элемент по п.1,
в котором связующий подслой дополнительно включает полимерное связующее средство.
4. Электрофотографический светочувствительный элемент по п.3,
в котором полимерное связующее средство представляет собой полиуретановую смолу.
5. Технологический картридж, съемно присоединяемый к основному корпусу электрофотографического устройства, причем технологический картридж удерживает в собранном состоянии:
электрофотографический светочувствительный элемент по п.1 и
по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из заряжающего устройства, проявляющего устройства, переносящего устройства и очищающего устройства.
6. Электрофотографическое устройство, содержащее:
электрофотографический светочувствительный элемент по п.1;
заряжающее устройство;
экспонирующее устройство;
проявляющее устройство и
переносящее устройство.
