專利名稱：電子照相光電導(dǎo)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子照相裝置(如打印機(jī)和復(fù)印機(jī))的電子照相光電導(dǎo)體(也簡稱為光電導(dǎo)體)。具體涉及對(duì)含有機(jī)材料作為主要組分的光敏層的材料組分進(jìn)行改進(jìn)。
光電導(dǎo)體的基本結(jié)構(gòu)由導(dǎo)電基片和具有光敏作用疊合在基片上的光敏層組成。近年來，出于材料選擇的靈活性、高的導(dǎo)電率和安全上的考慮，積極研究和開發(fā)了使用有機(jī)物質(zhì)作為產(chǎn)生電荷和轉(zhuǎn)移電荷的功能組分的有機(jī)光電導(dǎo)體，并且這種光電導(dǎo)體已經(jīng)用于復(fù)印件和打印機(jī)上。
要求光電導(dǎo)體具有在黑暗中保持表面電荷，受光后產(chǎn)生電荷并轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的電荷的功能。已知的光電導(dǎo)體包括集這些功能于一層光敏層中的所謂的單層型光電導(dǎo)體，以及帶有主要受光產(chǎn)生電荷的電荷產(chǎn)生層和用于在黑暗中保持表面電荷并且受光轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的電荷的電荷轉(zhuǎn)移層的所謂功能獨(dú)立疊層型光電導(dǎo)體。
近來，主要采用的是這種功能獨(dú)立疊層型光電導(dǎo)體，它包括電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層疊合而成的光敏層，所述電荷產(chǎn)生層是含有溶解和分散在有機(jī)溶劑中的有機(jī)顏料的電荷產(chǎn)生材料以及粘合劑樹脂形成的涂料液涂覆形成的，所述電荷轉(zhuǎn)移層是含溶解和分散在有機(jī)溶劑中的有機(jī)低分子量化合物的電荷轉(zhuǎn)移材料和粘合劑樹脂形成的涂料液涂覆而成的。
但是，目前使用的有機(jī)光電導(dǎo)體不能使光電導(dǎo)體具有所需的所有特征。具體地說，在帶電和光輻照后具有高殘留電位的光電導(dǎo)體會(huì)使圖象質(zhì)量下降，從而造成復(fù)印機(jī)或打印機(jī)層次和分辨率下降的問題。
據(jù)認(rèn)為產(chǎn)生殘留電位機(jī)理如下當(dāng)使光電導(dǎo)體帶電并使其受光輻照時(shí)，光電導(dǎo)體表面的電荷減少并且厚度方向的電場下降，這意味著電荷轉(zhuǎn)移能力下降。因此電荷積聚在電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層之間的界面上并積聚在電荷轉(zhuǎn)移層中，從而不能徹底消除表面電荷。因此，保留在光電導(dǎo)體表面上的電荷產(chǎn)生殘留電位。
因此本發(fā)明的目的是提供一種光電導(dǎo)體，它具有低的殘留電位并能防止圖象質(zhì)量下降，從而產(chǎn)生優(yōu)良的圖象。
針對(duì)上述機(jī)理本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過大量研究來解決上述問題，發(fā)現(xiàn)在電荷轉(zhuǎn)移層上存在特殊的吸電子化合物能消除電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層之間界面上以及在電荷轉(zhuǎn)移層中的殘留電位，從而降低殘留電位。本發(fā)明就是在該發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成的。
解決上述問題的本發(fā)明光電導(dǎo)體包括導(dǎo)電基片和在該導(dǎo)電基片上的光敏層，所述光敏層包括下式(Ⅰ)表示的化合物 其中，各個(gè)R1和R2各自表示任選地具有取代基的芳族烴基、任選地具有取代基的脂族烴基、或者用式(Ⅰa)表示的多環(huán)芳環(huán)、或者也用式(Ⅰa)表示的雜環(huán)，所述取代基選自羥基、氰基、硝基、鹵原子，式(Ⅰ)中X表示單鍵、O、CO或COO。式(Ⅰa)中Y表示用于形成多環(huán)芳環(huán)或雜環(huán)的殘基。 較好的是，本發(fā)明光電導(dǎo)體包括含有依次疊合的電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層的光敏層，所述電荷轉(zhuǎn)移層含有式(Ⅰ)表示的化合物。
較好的是，所述脂族烴基的碳原子數(shù)為1-10。
下面參照具體實(shí)例說明本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明光電導(dǎo)體基本結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的剖面圖。
圖1光電導(dǎo)體是一種帶負(fù)電荷的功能獨(dú)立的疊層型光電導(dǎo)體，它包括導(dǎo)電基片1，底涂層2、由依次疊合的電荷產(chǎn)生層4和電荷轉(zhuǎn)移層5組成的光敏層3。盡管參照疊層型光電導(dǎo)體的例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本發(fā)明不限于該例子的描述。
導(dǎo)電基片1作為光電導(dǎo)體的電極，還作為構(gòu)成光電導(dǎo)體的其它層的支承體?；?可具有圓柱形、平面形或薄膜形的形狀，并可由金屬或合金(如鋁、不銹鋼或鎳)或者經(jīng)表面處理以便具有適當(dāng)導(dǎo)電性的玻璃或樹脂制成。
可根據(jù)需要形成由樹脂作為主要組分或者氧化物薄膜(如耐酸鋁)的層制成的底涂層2，以控制由導(dǎo)電基片注入光敏層中的電荷，掩蓋基片的表面缺陷并改進(jìn)光敏層與基片之間的粘合性。作為底涂層的樹脂材料可選自絕緣聚合物，如酪蛋白、聚乙烯醇、聚酰胺、蜜胺、纖維素，以及導(dǎo)電聚合物，如聚噻吩、聚吡咯或聚苯胺，以及適合與這些聚合物混合在一起的材料。底涂層還可含有金屬氧化物，如二氧化鈦或氧化鋅。
用于受光產(chǎn)生電荷的電荷產(chǎn)生層4是在真空中沉積作為電荷產(chǎn)生材料的有機(jī)光電導(dǎo)物質(zhì)，或者涂覆電荷產(chǎn)生材料的粉末分散在樹脂粘合劑中形成的涂料液而制得的。要求電荷產(chǎn)生層高效地產(chǎn)生電荷并具有良好的將產(chǎn)生的電荷注入電荷轉(zhuǎn)移層5的能力。也就是說，要求電荷的注射與電場無關(guān)，并且即使在低電場下也能注射電荷。電荷產(chǎn)生材料可選自由式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-6)表示的酞菁化合物、由式(Ⅱ-7)-(Ⅱ-24)表示的偶氮化合物，由式(Ⅱ-25)-(Ⅱ-32)表示的二苯并芘二酮(anthanthron)化合物和這些化合物的衍生物。用于電荷產(chǎn)生層的樹脂粘合劑可選自聚酯樹脂、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇乙?；铱s醛、聚乙烯醇縮丙醛(propional)、聚乙烯醇縮丁醛、苯氧基樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、纖維素酯、纖維素醚和這些材料合適的混合物。
在電荷產(chǎn)生層中電荷產(chǎn)生材料相對(duì)于樹脂粘合劑量的含量為每10重量份樹脂粘合劑5-500重量份，較好10-100重量份。電荷產(chǎn)生層的膜厚度取決于電荷產(chǎn)生材料的吸光系數(shù)，一般控制在不超過5微米，較好不超過1微米。 電荷轉(zhuǎn)移層5包括電荷轉(zhuǎn)移材料、樹脂粘合劑和本發(fā)明通式(Ⅰ)表示的化合物。由式(Ⅰ)表示的化合物的具體例子由式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-26)表示 電荷轉(zhuǎn)移材料可選自腙化合物、丁二烯化合物、二元胺化合物、吲哚化合物、二氫吲哚化合物、茋化合物、二茋(distilbene)化合物以及這些化合物的任何合適的混合物。這些電荷轉(zhuǎn)移材料的具體例子可參見式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-12)。用于電荷轉(zhuǎn)移層的粘合劑樹脂可選自聚碳酸酯樹脂(如雙酚A型、雙酚Z型或雙酚A-聯(lián)苯(bisphenyl)共聚物)、聚苯乙烯樹脂、聚亞苯基樹脂和這些物質(zhì)的任何合適的混合物。這些粘合劑樹脂的具體例子可參見式(Ⅳ-1)-(Ⅳ-7)。電荷轉(zhuǎn)移層中電荷轉(zhuǎn)移材料相對(duì)粘合劑樹脂量的含量為每100重量份樹脂粘合劑2-80重量份，較好為3-70重量份。電荷轉(zhuǎn)移層的膜厚較好為3-50微米，更好為15-40微米，以保持實(shí)際有效的表面電位。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明將式(Ⅰ)的化合物加入電荷轉(zhuǎn)移層時(shí)，該化合物的含量通常控制在每100重量份的電荷轉(zhuǎn)移材料0.1-10重量份，較好為0.2-1.0重量份。在光敏層是由單一層組成的單層型光電導(dǎo)體的情況下，式(Ⅰ)化合物的含量控制在按光敏層固體總含量計(jì)1-50重量％，較好為5-20重量％。
底涂層2或電荷轉(zhuǎn)移層5還可含有添加劑，如用于改進(jìn)抗環(huán)境影響的化學(xué)穩(wěn)定性和抗光危害的穩(wěn)定性的抗氧劑和紫外光吸收劑。這種添加劑的具體例子可參見式(Ⅴ-1)-(Ⅴ-45)。當(dāng)將添加劑加入電荷轉(zhuǎn)移層時(shí)，按100重量份電荷轉(zhuǎn)移材料計(jì)其含量為0.01-10重量份，較好為0.01-0.5重量份。 光敏層還可含有硅油或碳氟化合物油，以改進(jìn)形成的膜的平整性或潤滑性。
另外，根據(jù)需要可形成表面保護(hù)層(圖1中未顯示)以改進(jìn)抗環(huán)境氣體的化學(xué)穩(wěn)定性并提高機(jī)械強(qiáng)度。表面保護(hù)層是由具有化學(xué)穩(wěn)定性和抗機(jī)械應(yīng)力的耐久性的材料制成的，并要求以最小損失透射電荷產(chǎn)生層感受到的光。
本發(fā)明單層型光電導(dǎo)體中光敏層需要含有通式(Ⅰ)表示的化合物以及電荷產(chǎn)生材料和電荷轉(zhuǎn)移材料。但是，可以與上述疊層型光電導(dǎo)體相似的方式適當(dāng)?shù)剡x用單層型光電導(dǎo)體各層的其它材料和結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例下面將參照本發(fā)明的實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
實(shí)施例1制造有機(jī)光電導(dǎo)體以評(píng)價(jià)電子照相特性。
首先，通過涂料液的蘸涂并在100℃干燥30分鐘，在作為導(dǎo)電基片的鋁圓柱體的外表面上形成厚約3微米的底涂層。用于底涂層的涂料液是將5重量份醇溶性尼龍(CM 8000，購自Toray Industries Co.,Ltd)和5重量份經(jīng)氨基硅烷處理的二氧化鈦細(xì)粒溶解和分散在90重量份甲醇中制得的。
通過蘸涂涂料液并在80℃干燥30分鐘在該底涂層上形成厚約0.3微米的電荷產(chǎn)生層。作為電荷產(chǎn)生層的涂料液是將1重量份式(Ⅱ-1)的無金屬酞菁(電荷產(chǎn)生材料)和1.5重量份聚乙烯醇縮丁醛樹脂(S-LEC KS-1,Sekisui ChemicalCo.,Ltd制)(樹脂粘合劑)溶解并分散在60重量份二氯甲烷中制得的。
通過涂覆涂料液并在90℃干燥60分鐘在電荷產(chǎn)生層上形成厚約17微米的電荷轉(zhuǎn)移層。用于電荷轉(zhuǎn)移層的涂料液是將80重量份式(Ⅲ-11)表示的茋化合物(電荷轉(zhuǎn)移材料)、120重量份式(Ⅵ)的聚碳酸酯樹脂(樹脂粘合劑)和0.5重量份式(Ⅰ-1)的羧酸酯和適量的式(Ⅴ-32)表示的抗氧劑溶解在600重量份二氯甲烷中制得的。 實(shí)施例2用與實(shí)施例1相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例2中用化合物(Ⅰ-2)代替實(shí)施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
實(shí)施例3用與實(shí)施例1相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例3中用化合物(Ⅰ-4)代替實(shí)施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
實(shí)施例4用與實(shí)施例1相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例4中用化合物(Ⅰ-6)代替實(shí)施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
實(shí)施例5用與實(shí)施例1相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例5中用化合物(Ⅰ-7)代替實(shí)施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
實(shí)施例6用與實(shí)施例1相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例6中用化合物(Ⅰ-8)代替實(shí)施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
實(shí)施列7用與實(shí)施例1相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例7中用式(Ⅲ-8)的二元胺化合物代替實(shí)施例1中使用的電荷轉(zhuǎn)移材料。
實(shí)施例8用與實(shí)施例7相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例8中用化合物(Ⅰ-2)代替實(shí)施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
實(shí)施例9用與實(shí)施例7相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例9中用化合物(Ⅰ-4)代替實(shí)施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
實(shí)施例10用與實(shí)施例7相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例10中用化合物(Ⅰ-6)代替實(shí)施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
實(shí)施例11用與實(shí)施例7相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例11中用化合物(Ⅰ-7)代替實(shí)施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
實(shí)施例12用與實(shí)施例7相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在實(shí)施例12中用化合物(Ⅰ-8)代替實(shí)施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
比較例1用與實(shí)施例1相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在比較例1中不使用實(shí)施例1中使用的化合物(Ⅰ-1)。
比較例2用與實(shí)施例7相同的方法制得有機(jī)光電導(dǎo)體，但是在比較例2中不使用實(shí)施例7中使用的化合物(Ⅰ-1)。
光電導(dǎo)體的評(píng)價(jià)用下列方法評(píng)價(jià)各實(shí)施例和比較例試樣的電子照相特性。
在旋轉(zhuǎn)光電導(dǎo)鼓的同時(shí)在黑暗中使其帶電至-650V。在帶電并停止旋轉(zhuǎn)后5秒測定電荷保持率Vk5。接著，連續(xù)照射該鼓表面并測定表面電位由-600V降至-300V過程中輻照的光能量，記為靈敏度E1/2，并將表面電位由-600V降至-100V過程中輻照的光能量記為靈敏度E100。同時(shí)，測定輻照光能量為2.5μJ/cm2時(shí)的表面電位，作為殘余電位Vr2.5。測定結(jié)果列于表1。
表1
由表1可見，與不含通式(Ⅰ)化合物的比較例1相比，本發(fā)明在電荷轉(zhuǎn)移層中含通式(Ⅰ)化合物的實(shí)施例1-6有效地降低了殘留電位。同樣，與不含式(Ⅰ)化合物的比較例2相比，本發(fā)明含該化合物的實(shí)施例7-12降低了殘留電位。
上述實(shí)施例例舉了使用酞菁化合物并用于激光打印機(jī)的光電導(dǎo)體。除了上述類型的光電導(dǎo)體以外，還確認(rèn)當(dāng)將式(Ⅰ)化合物加至電荷轉(zhuǎn)移層后，用于類似的復(fù)印機(jī)的光電導(dǎo)體、數(shù)碼復(fù)印機(jī)的光電導(dǎo)體和傳真機(jī)的光電導(dǎo)體中的殘留電位也得到有效地下降。
如上所述，本發(fā)明提供一種有機(jī)光電導(dǎo)體，它能有效地降低殘留電位，從而得到優(yōu)良的圖象質(zhì)量。
權(quán)利要求
1．一種電子照相光電導(dǎo)體，它包括導(dǎo)電基片；和在該導(dǎo)電基片上的光敏層，所述光敏層包括下式(Ⅰ)表示的化合物 其中，各個(gè)R1和R2各自選自任選地具有取代基的芳族烴基、任選地具有取代基的脂族烴基、用式(Ⅰa)表示的多環(huán)芳環(huán)、和用式(Ⅰa)表示的雜環(huán)基團(tuán)，式(Ⅰa)中Y表示用于形成多環(huán)芳環(huán)或雜環(huán)的殘基，所述取代基選自羥基、氰基、硝基和鹵原子，式(Ⅰ)中X選自單鍵、O、CO或COO，
2．如權(quán)利要求1所述的電子照相光電導(dǎo)體，其特征在于所述光敏層包括疊合在所述導(dǎo)電基片上的電荷產(chǎn)生層，以及疊合在所述電荷產(chǎn)生層上的電荷轉(zhuǎn)移層，所述電荷轉(zhuǎn)移層含有式(Ⅰ)表示的化合物。
全文摘要
一種電子照相光電導(dǎo)體,在帶電并光線輻照以后,它表現(xiàn)出低的殘留電位,有助于形成高質(zhì)量圖象。它包括導(dǎo)電基片和在基片上的光敏層,光敏層包括式(Ⅰ)化合物。其中,R
文檔編號(hào)G03G5/047GK1312491SQ0111121
公開日2001年9月12日 申請(qǐng)日期2001年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月7日
發(fā)明者竹嶋基浩, 鍋田修 申請(qǐng)人:富士電機(jī)影像器材有限公司