专利摘要
专利摘要
本发明涉及底涂层形成用涂布液以及具有涂布该涂布液形成的底涂层的电子照相感光体,本发明提供具有高稳定性的底涂层形成用涂布液、长寿命的电子照相感光体、图像形成装置以及电子照相盒。所述电子照相感光体性能高,能在各种使用环境下形成图像品质高的图像,并且不易产生黑点或色点等图像缺陷,所述图像形成装置使用了上述感光体,所述电子照相盒使用了上述的感光体。所述涂布液是电子照相感光体的底涂层形成用涂布液,所述涂布液含有氧化钛粒子和粘合剂树脂,该涂布液中的氧化钛凝聚体二次粒子的体积平均粒径为0.1μm以下,并且累积90%粒径为0.3μm以下。
权利要求
1、一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液,该涂布液含有金属氧化物粒子和粘合剂树脂,其特征在于,所述涂布液中的金属氧化物粒子凝聚体二次粒子的体积平均粒径为0.1μm以下且累积90%粒径为0.3μm以下。
2、一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液,该涂布液含有金属氧化物粒子和粘合剂树脂,其特征在于,该涂布液含有用湿式搅拌球磨机进行分散处理得到的金属氧化物粒子,所述湿式搅拌球磨机包括圆筒形定子、设置在定子一端的浆料供给口、设置在定子另一端的浆料排出口、用于将填充到定子内的介质和从供给口供给的浆料搅拌混合的转子和连结在排出口的叶轮型分离器,所述分离器与转子一体旋转或与转子各自独立地旋转,通过离心力的作用将介质和浆料分离后将浆料从排出口排出,所述湿式搅拌球磨机的特征为,将旋转驱动该分离器的轴的轴心制成与上述排出口相通的中空排出路。
3、一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液,该涂布液含有金属氧化物粒子和粘合剂树脂,其特征在于,该涂布液含有用湿式搅拌球磨机进行分散处理得到的金属氧化物粒子,所述湿式搅拌球磨机包括圆筒形定子、设置在定子一端的浆料供给口、设置在定子另一端的浆料排出口、用于将填充到定子内的介质和从供给口供给的浆料搅拌混合的转子和连结在排出口的叶轮型分离器,所述分离器与转子一体旋转或与转子各自独立地旋转,通过离心力的作用将介质和浆料分离后将浆料从排出口排出,所述湿式搅拌球磨机的特征为,所述分离器包括相对向的两片盘、叶片和支持单元,所述两片盘在相对向的内侧具有叶片的嵌合槽,所述叶片嵌合于嵌合槽并处于两片盘之间,所述支持单元从两侧夹持其间存在有叶片的盘。
4、一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液,其含有粘合剂树脂和折射率为2.0以上的金属氧化物粒子,其特征在于,将该涂布液用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂稀释而得到的稀释液对波长为400nm的光的吸光度和对波长为1000nm的光的吸光度的差为1.0(Abs)以下。
5、一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液,其含有粘合剂树脂和折射率为2.0以下的金属氧化物粒子,其特征在于,将该涂布液用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂稀释而得到的稀释液对波长为400nm的光的吸光度和对波长为1000nm的光的吸光度的差为0.05(Abs)以下。
6、一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液的制造方法,所述制造方法是含有金属氧化物粒子和粘合剂树脂的电子照相感光体的底涂层形成用涂布液的制造方法,其特征在于,作为所述金属氧化物粒子使用以平均粒径为5μm~200μm的分散介质进行了分散的金属氧化物粒子。
7、一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液的制造方法,其特征在于,使用权利要求2所述的湿式搅拌球磨机对金属氧化物粒子进行分散处理。
8、一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液的制造方法,其特征在于,使用权利要求3所述的湿式搅拌球磨机对金属氧化物粒子进行分散处理。
9、一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液的制造方法,其是含有金属氧化物粒子和粘合剂树脂的电子照相感光体底涂层形成用涂布液的制造方法,其特征在于,作为金属化合物粒子使用以平均粒径为5μm~200μm的分散介质进行了分散的金属氧化物粒子,所述分散使用权利要求2或权利要求3所述的湿式搅拌球磨机来进行。
10、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,在将所述底涂层用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂分散而得到的分散液中,金属氧化物凝聚体二次粒子的体积平均粒径为0.1μm以下且累积90%粒径为0.3μm以下。
11、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和折射率为2.0以上的金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,将该底涂层用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂分散而得到的分散液对波长为400nm的光的吸光度和对波长为1000nm的光的吸光度的差为0.3(Abs)以下。
12、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和折射率为2.0以下的金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,将该底涂层用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂分散而得到的分散液对波长为400nm的光的吸光度和对波长为1000nm的光的吸光度的差为0.02(Abs)以下。
13、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和折射率为2.0以上的金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,所述底涂层是以涂布液进行涂布而形成的,所述涂布液具有下述特征:将该涂布液用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂稀释而得到的稀释液对波长为400nm的光的吸光度和对波长为1000nm的光的吸光度的差为1.0(Abs)以下。
14、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和折射率为2.0以下的金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,所述底涂层是以涂布液进行涂布而形成的,所述涂布液具有下述特征:将该涂布液用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂稀释而得到的稀释液对波长为400nm的光的吸光度和对波长为1000nm的光的吸光度的差为0.05(Abs)以下。
15、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,使用光干涉显微镜,利用组合高精度位相位移检测法和干涉条纹的次数计数进行检测的表面凹凸测定装置对所述底涂层表面进行测定,所得到的面内均方根粗度(RMS)的值为10μm~100nm。
16、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,使用光干涉显微镜,利用组合高精度位相位移检测法和干涉条纹的次数计数进行检测的表面凹凸测定装置对所述底涂层表面进行测定,所得到的面内算术平均粗度(Ra)的值为10nm~50nm。
17、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,使用光干涉显微镜,利用组合高精度位相位移检测法和干涉条纹的次数计数进行检测的表面凹凸测定装置对所述底涂层表面进行测定,所得到的面内最大粗度(P-V)的值为100nm~1000nm。
18、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上,该底涂层含有热塑性树脂和金属氧化物粒子且膜厚为6μm以下,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,所述金属氧化物粒子与所述热塑性树脂的重量比例为2以上,并且所述电子照相感光体的绝缘破坏电压为4kV以上。
19、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,所述底涂层通过涂布底涂层形成用涂布液而形成,所述底涂层形成用涂布液含有以平均粒径为5μm~200μm的分散介质进行了分散的金属氧化物粒子。
20、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且含有粘合剂树脂和折射率为2.0以上的金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,将所述底涂层换算为2μm时,所述底涂层对波长为480nm的光的正反射与所述导电性支持体对波长为480nm的光的正反射的比为50%以上。
21、一种电子照相感光体,其具有底涂层和感光层,所述底涂层形成于导电性支持体上且该底涂层含有粘合剂树脂和折射率为2.0以下的金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,将所述底涂层换算为2μm时,所述底涂层对波长为400nm的光的正反射与所述导电性支持体对波长为400nm的光的正反射的比为50%以上。
22、一种图像形成装置,其是以具有电子照相感光体、使所述感光体带电的充电单元、对带电的该感光体进行像曝光以形成静电潜像的像曝光单元、用调色剂对该静电潜像进行显影的显影单元和将调色剂转印到被转印体的转印单元为特征的图像形成装置;该图像形成装置的特征在于,所述感光体是上述权利要求10~21中任一项所述的电子照相感光体。
23、如权利要求22所述的图像形成装置,其特征在于,所述充电单元与所述电子照相感光体接触配置。
24、如权利要求22或23所述的图像形成装置,其特征在于,所述像曝光单元所用的光的波长为350nm~600nm。
25、一种电子照相盒,其是以具有电子照相感光体、使所述感光体带电的充电单元、对带电的该感光体进行像曝光以形成静电潜像的像曝光单元、用调色剂对该静电潜像进行显影的显影单元和将调色剂转印到被转印体的转印单元中的至少一种单元为特征的电子照相盒;该电子照相盒的特征在于,所述感光体是上述权利要求10~21中任一项所述的电子照相感光体。
26、如权利要求25所述的电子照相盒,其特征在于,所述充电单元与所述电子照相感光体接触配置。
说明书
技术领域技术领域
本发明涉及经涂布、干燥形成电子照相感光体的底涂层时所使用的底涂层形成用涂布液的制造方法、在通过涂布由该方法得到的涂布液而形成的底涂层上具有感光层的感光体、使用该感光体的图像形成装置以及使用该感光体的电子照相盒。在经涂布、干燥利用本发明的制造方法得到的底涂层形成用涂布液所形成的底涂层上具有感光层的电子照相感光体能够很好地用于电子照相方式的打印机、传真机和复印机等。
技术背景背景技术
近年来,由于即时性、能获得高品质的图像等方面,电子照相技术不再仅局限在复印机领域而被广泛应用于各种打印机领域。在作为电子照相技术中的核心的感光体方面,开发了使用与无机类光导电材料相比具有无公害、容易制造等优点的有机类光导电材料作为其光导电材料的有机感光体。通常,有机感光体通过在导电性支持体上形成感光层来得到,并且,已知有所谓的分散型感光体和所谓的层积型感光体等,所述分散型感光体具有单层的感光层,其在粘合剂树脂中溶解或分散有光导电性材料;所述层积型感光体具有由至少两层构成的感光层,并且其中层积了含有电荷产生物质的电荷产生层和含有传输电荷的物质的电荷输送层。
有机感光体有时会因感光体使用环境的变化或反复使用引起的电特性等的变化而在通过使用该感光体而形成的图像中出现种种缺陷,为了稳定以形成良好的图像,已知的方法包括在导电性基板和感光层之间设置具有粘合剂树脂和氧化钛粒子的底涂层的方法(例如参见专利文献1)。
从其生产效率高的观点出发,有机感光体所具有的层通常是通过涂布、干燥在各种溶剂中溶解或分散了材料的涂布液来形成的,对于含有氧化钛粒子和粘合剂树脂的底涂层来说,由于氧化钛粒子和粘合剂树脂在底涂层中是以不相容的状态存在的,所以,利用分散有氧化钛粒子的涂布液作为底涂层形成用涂布液进行涂布。以往,这种涂布液通常利用球磨机、砂磨机、行星磨、辊磨等公知的机械粉碎装置经长时间将氧化钛粒子湿式分散到有机溶剂中来制造(例如参加专利文献1)。进而公开了在使用分散介质来分散底涂层形成用涂布液中的氧化钛粒子的情况下,通过使用氧化钛或氧化锆材质的分散介质,能够提供即使在低温低湿条件下反复充电曝光特性也优异的电子照相感光体的技术(例如参见专利文献2)。但是,现有技术中,在图像方面和生产时涂布液的稳定性等各个方面对于形成更高品质的图像的要求存在很多性能上尚不充分之处。
发明内容发明内容
本发明是鉴于上述电子照相技术的背景提出的,其目的是提供具有高稳定性的底涂层形成用涂布液、在种种使用环境下也能形成高图像品质的图像且不易产生黑点或色点等图像缺陷的高性能电子照相感光体、使用了该感光体的图像形成装置以及使用了上述感光体的电子照相盒。
本发明的发明人等对上述课题进行了认真研究,结果发现,通过使用粒径为与通常使用的分散介质的粒径相比为特别小的粒径的分散介质作为用于分散底涂层形成用涂布液中氧化钛粒子的分散介质,能够得到使用时的稳定性优异的底涂层形成用涂布液,并且,具有通过涂布、干燥该涂布液得到的底涂层的电子照相感光体在不同的使用环境中均有良好的电特性,而且使用了该感光体的图像形成装置能形成高品质的图像且极难出现一般认为是由于绝缘破坏等而产生的黑点或色点等图像缺陷,从而完成了本发明。
具体地说,本发明具有下述要点。
(1)一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液,该涂布液含有金属氧化物粒子和粘合剂树脂,其特征在于,所述涂布液中的金属氧化物凝聚体二次粒子的体积平均粒径为0.1μm以下,并且累积90%粒径为0.3μm以下。
(2)一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液和该底涂层形成用涂布液的制造方法,其特征在于,所述含有金属氧化物粒子和粘合剂树脂的电子照相感光体的底涂层形成用涂布液含有用湿式搅拌球磨机进行分散处理得到的金属氧化物粒子;所述湿式搅拌球磨机包括圆筒形定子、设置在定子一端的浆料供给口、设置在定子另一端的浆料排出口、用于将填充到定子内的介质和从供给口供给的浆料搅拌混合的转子和连结在排出口的分离器,所述分离器使用叶轮型分离器,该分离器与转子一体旋转或与转子各自独立地旋转,通过离心力的作用将介质和浆料分离后将浆料从排出口排出,所述湿式搅拌球磨机的特征为,将旋转驱动该分离器的轴的轴心制成与上述排出口相通的中空排出路,或者所述湿式搅拌球磨机的特征为,所述分离器包括相对向的两片盘、叶片和支持单元,所述两片盘在相对向的内侧具有叶片的嵌合槽,所述叶片嵌合于嵌合槽并处于两片盘之间,所述支持单元从两侧夹持其间存在有叶片的盘。
(3)一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液和在导电性支持体上具有涂布该涂布液形成的底涂层的电子照相感光体,所述电子照相感光体的底涂层形成用涂布液含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,其特征在于,金属氧化物粒子的折射率为2.0以上的情况下,将该涂布液用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂稀释而得到的稀释液对波长为400nm的光的吸光度和对波长为1000nm的光的吸光度的差为1.0(Abs)以下,金属氧化物粒子的折射率为2.0以下的情况下,上述差值为0.05(Abs)。
(4)一种电子照相感光体的底涂层形成用涂布液的制造方法和具有通过涂布由该方法制造的底涂层形成用涂布液形成的底涂层的电子照相感光体,所述制造方法是含有金属氧化物粒子和粘合剂树脂的电子照相感光体的底涂层形成用涂布液的制造方法,该制造方法的特征在于,作为所述金属氧化物粒子使用以平均粒径为5μm~200μm的分散介质进行了分散的金属氧化物粒子。
(5)一种电子照相感光体,其在导电性支持体上具有底涂层和感光层,所述底涂层含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,在将所述底涂层用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂分散而得到的分散液中,金属氧化物凝聚体二次粒子的体积平均粒径为0.1μm以下,并且累积90%粒径为0.3μm以下。
(6)一种电子照相感光体,其在导电性支持体上具有底涂层和感光层,所述底涂层含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,金属氧化物粒子的折射率为2.0以上的情况下,将该底涂层用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂分散而得到的分散液对波长为400nm的光的吸光度和对波长为1000nm的光的吸光度的差为0.3(Abs)以下,金属氧化物粒子的折射率为2.0以下的情况下,上述差值为0.02(Abs)以下。
(7)一种电子照相感光体,其在导电性支持体上具有底涂层和感光层,所述底涂层含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,使用光干涉显微镜,利用组合高精度位相位移检测法和干涉条纹的次数计数进行检测的表面凹凸测定装置对所述底涂层表面进行测定,测定得到的面内均方根粗度(RMS)的值为10nm~100nm、面内算术平均粗度(Ra)的值为10nm~50nm、面内最大粗度(P-V)的值为100nm~1000nm。
(8)一种电子照相感光体,其在导电性支持体上具有底涂层和感光层,所述底涂层含有热塑性树脂和金属氧化物粒子且膜厚为6μm以下,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,所述金属氧化物粒子与所述热塑性树脂的重量比例为2以上,并且所述电子照相感光体的绝缘破坏电压为4kV以上。
(9)一种电子照相感光体,其在导电性支持体上具有底涂层和感光层,所述底涂层含有粘合剂树脂和金属氧化物粒子,所述感光层形成于所述底涂层上,该电子照相感光体的特征在于,金属氧化物粒子的折射率为2.0以上的情况下,换算成所述底涂层为2μm时,所述底涂层对波长为480nm的光的正反射与所述导电性支持体对波长为480nm的光的正反射的比为50%以上,金属氧化物粒子的折射率为2.0以下的情况下,换算成所述底涂层为2μm时,所述底涂层对波长为400nm的光的正反射与所述导电性支持体对波长为400nm的光的正反射的比为50%以上。
(10)一种图像形成装置,其特征在于,其具有本发明涉及的电子照相感光体、使所述感光体带电的充电单元、对带电的该感光体进行像曝光以形成静电潜像的像曝光单元、用调色剂对该静电潜像进行显影的显影单元和将调色剂转印到被转印体的转印单元;
以及一种图像形成装置,其特征还在于,所述充电单元与所述电子照相感光体接触配置。
(11)一种图像形成装置,其是以具有本发明涉及的电子照相感光体、对所述感光体带电的充电单元、对带电的该感光体进行像曝光以形成静电潜像的像曝光单元、用调色剂对该静电潜像进行显影的显影单元和将调色剂转印到被转印体的转印单元为特征的图像形成装置,该图像形成装置的特征在于,所述像曝光单元所用的光的波长为350nm~600nm。
(12)一种电子照相盒,其特征在于,其具有本发明涉及的电子照相感光体、使所述感光体带电的充电单元、对带电的该感光体进行像曝光以形成静电潜像的像曝光单元、用调色剂对该静电潜像进行显影的显影单元和将调色剂转印到被转印体的转印单元中的至少一种单元;
以及一种电子照相盒,其特征还在于,所述充电单元与所述电子照相感光体接触配置。
通过本发明,底涂层形成用涂布液形成稳定的状态,能够长期保存和使用,不会出现凝胶化、分散的氧化钛粒子发生沉淀的现象。另外,该涂布液在使用时以粘性为主的物理性质的变化小,连续在支持体上涂布、干燥形成感光层时,所制造的各感光层的膜厚均匀。并且,具有使用通过本发明的方法制造的涂布液形成的底涂层的电子照相感光体在低温低湿条件下也具有稳定的电特性,感光体电特性优异。进而,根据使用了本发明的电子照相感光体的图像形成装置,能形成黑点和色点等图像缺陷极少的良好图像,特别是通过与该电子照相感光体接触配置的充电单元进行充电的图像形成装置能形成黑点和色点等图像缺陷极少的良好的图像。另外,使用本发明的电子照相感光体,利用像曝光单元所使用的光的波长为350nm~600nm的图像形成装置能因初期带电电位和灵敏度高而得到高品质的图像。
产业上的可利用性
本发明的底涂层形成用涂布液的保存稳定性高,能够高效制作高品质的具有涂布该涂布液形成的底涂层的电子照相感光体,该电子照相感光体的耐久稳定性优异,不易发生图像缺陷等,所以利用使用该感光体的图像形成装置,能形成高品质的图像。另外,根据涂布液的制造方法,不仅能高效生产所述底涂层形成用涂布液,还能得到保存稳定性更高的底涂层形成用涂布液,并能得到品质更高的电子照相感光体。因此,能很好地用于使用电子照相感光体的各种领域,例如复印机、打印机、印刷机等领域。
附图说明附图说明
图1说明具有本发明的电子照相感光体的图像形成装置的一个实施方式的要素构成的简图。
图2说明实施例10~24的电子照相感光体中,作为电荷产生物质所使用的氧钛酞菁相对于CuKα特性X射线的粉末X射线衍射光谱图。
图3说明本发明涉及的湿式搅拌球磨机的纵剖面图。
符号说明
1感光体 2充电装置(充电辊)
3曝光装置 4显影装置
5转印装置 6清洁装置
7定影装置 41显影槽
42搅拌器 43供给辊
44显影辊 45制约部件(规制部材)
71上部定影部件(定影辊) 72下部定影部件(定影辊)
73加热装置 T调色剂
P记录纸(纸、介质) 14分离器
15轴 16夹套
17定子 19排出路
21转子 24滑轮
25联轴 26原料浆料的供给口
27筛网支点 28筛网(スクリ一ン)
29产品浆料取出口 31盘
32叶片 35阀体
具体实施方式具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行详细说明,但下述描述的对构成要素的说明是本发明实施方式的代表例,实施时可在不超出本发明主旨的范围内适当变化。
本发明涉及电子照相感光体的底涂层形成用涂布液、该涂布液的制造方法、具有涂布该涂布液形成的底涂层的电子照相感光体、使用该电子照相感光体的图像形成装置以及使用了该电子照相感光体的电子照相盒。本发明涉及的电子照相感光体在导电性支持体上具有底涂层和感光层。本发明涉及的底涂层设置在导电性支持体和感光层之间,其具有下述功能:改善导电性支持体与感光层的粘接性、掩盖导电性支持体的污损或损伤等、防止由于杂质或表面物理性质的不均匀化引起的载流子注入、改善电特性的不均匀性、防止由于反复使用引起的表面电位下降、防止局部表面电位变动(产生图像品质缺陷的原因)等,该底涂层不是表现出光电特性所必须的层。
<底涂层形成用涂布液>
本发明的底涂层形成用涂布液用于形成底涂层,该涂布液含有体积平均粒径为0.1μm以下且累积90%粒径为0.3μm以下的金属氧化物凝聚体二次粒子。
本发明涉及的电子照相感光体的底涂层形成用涂布液中,金属氧化物粒子的一次粒子发生凝聚而形成凝聚体二次粒子。本发明规定的金属氧化物粒子的体积平均粒径以及累积90%粒径是该凝聚体二次粒子涉及的值,以粒子总体积为100%来计算累积曲线时,其累积曲线中累积到50%处的粒径为体积平均粒径(中心径:Median径),累积曲线中累积到90%处的粒径为累积90%粒径。这些值可以通过重量沉降法、光透射粒度分布测定法等公知的方法进行测定。作为一个例子,可以通过粒度分析计(日机装株式会社,商品名マイクロトラツクUPA U150(MODEL9340))等进行测定。
本发明涉及的电子照相感光体的底涂层形成用涂布液的光透射率可以通过熟知的分光光度计(absorption spectrophotometer)进行测定。测定光透射率时的比色皿尺寸、样品浓度等条件根据所使用的金属氧化物粒子的粒径、折射率等物理性质进行改变,通常,调整适当的样品浓度以保证要测定的波长范围(本发明中为400nm~1000nm)不超出检测器的测定范围。本发明中,调整样品浓度使测试液中的金属氧化物粒子的量在0.0075重量%~0.012重量%。用于调整样品浓度的溶剂通常使用作为底涂层形成用涂布液的溶剂而使用的溶剂,但是,如果与底涂层形成用涂布液的溶剂和粘合剂树脂具有相容性、混合时不产生混浊,并且在400nm~1000nm的波长范围不具有大的吸光,则可以使用任意的溶剂。更具体地说,可以使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等醇类;甲苯、二甲苯、四氢呋喃等烃类;丁酮、甲基异丁基酮等酮类。另外,测定时使用的比色皿的大小(光程长)为10mm。所使用的比色皿只要在400nm~1000nm的范围实质上是透明的,则可以使用任意的比色皿,优选使用石英比色皿,特别优选使用样品比色皿和标准比色皿的透射率特性的差在特定范围内的匹配比色皿(マツチドセル)。
<金属氧化物粒子>
通常能用于电子照相感光体的任何金属氧化物粒子也可用作本发明涉及的金属氧化物粒子。作为金属氧化物粒子,更具体可以举出选自由氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化锌、氧化铁等组成的组的含有至少一种金属元素的金属氧化物粒子;钛酸钙、钛酸锶、钛酸钡等含有至少2种金属元素的金属氧化物粒子。这些当中,优选带隙(band gap)为2eV~4eV的金属氧化物粒子。金属氧化物粒子可以仅使用一类粒子,也可以混合至少两类粒子使用。这些金属氧化物粒子中,优选氧化钛、氧化铝、氧化硅或氧化锌,更优选氧化钛或氧化铝,特别优选氧化钛。
作为氧化钛粒子的晶型,可以使用任意形式,如金红石型、锐钛矿型、板钛石(Brookite)、无定型。另外,还可以含有这些结晶状态不同的至少两种结晶状态的氧化钛粒子。
还可以对金属氧化物粒子表面进行种种表面处理。例如,可以利用氧化锡、氧化铝、氧化锑、氧化锆、氧化硅等无机物或硬脂酸、多元醇、有机硅化合物等有机物实施处理。特别是在使用氧化钛粒子的情况下,优选利用有机硅化合物进行表面处理。作为有机硅化合物,通常是二甲基聚硅氧烷或甲基氢聚硅氧烷等硅油;甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等有机硅烷;六甲基二硅氮烷等硅氮烷;乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等硅烷偶联剂等。特别是以下述通式(1)的结构表示的硅烷处理剂由于与金属氧化物粒子的反应性也好而是最佳的处理剂。
式中,R1和R2各自独立地表示烷基,更具体地说,表示甲基或乙基。R3是烷基或烷氧基,更具体地说,表示选自由甲基、乙基、甲氧基以及乙氧基组成的组中的基团。另外,这些经表面处理的粒子的外表面虽然是经这种处理剂处理过的状态,但是该处理之前,还可以用氧化铝、氧化硅或氧化锆等处理剂进行处理。氧化钛粒子可以仅使用一类粒子,也可以至少两类粒子混合使用。
所使用的金属氧化物粒子通常使用平均一次粒径为500nm以下的金属氧化物粒子,优选使用1nm~100nm的金属氧化物粒子,更优选使用5nm~50nm的金属氧化物粒子。该平均一次粒径可通过用透射型电子显微镜(Transmission electron micloscope,以下有时称作TEM)直接观察到的粒子的径的算术平均值来求得。
另外,作为所使用的金属氧化物粒子,可利用具有种种折射率的金属氧化物粒子,可以使用通常能用于电子照相感光体的任意金属氧化物粒子。优选使用折射率为1.4~3.0的金属氧化物粒子。金属氧化物粒子的折射率在各种出版物中有记载,例如,填料活用辞典(フイラ一活用辞典(フイラ一研究会編,大成社,1994))中的记载如下述表1。
表1
作为本发明涉及的金属氧化物粒子中氧化钛粒子的具体商品名,可以举出未实施表面处理的超微粒氧化钛“TTO-55(N)”、实施了Al2O3覆盖处理的超微粒氧化钛“TTO-55(A)”、“TTO-55(B)”、以硬脂酸实施了表面处理的超微粒氧化钛“TTO-55(C)”、以Al2O3和有机硅氧烷实施了表面处理的超微粒氧化钛“TTO-55(S)”、高纯度氧化钛“CR-EL”、硫酸法氧化钛“R-550”、“R-580”、“R-630”、“R-670”、“R-680”、“R-780”、“A-100”、“A-220”、“W-10”、氯法氧化钛“CR-50”、“CR-58”、“CR-60”、“CR-60-2”、“CR-67”、导电性氧化钛“SN-100P”、“SN-100D”、“ET-300W”(以上为石原产业株式会社生产)。另外,以“R-60”、“A-110”、“A-150”等氧化钛为首,还可以举出实施了Al2O3覆盖处理的“SR-1”、“R-GL”、“R-5N”、“R-5N-2”、“R-52N”、“RK-1”、“A-SP”、实施了SiO2、Al2O3覆盖处理的“R-GX”、“R-7E”、实施了ZnO、SiO2、Al2O3覆盖处理的“R-650”、实施了ZrO2、Al2O3覆盖处理的“R-61N”(以上为堺化学工业株式会社生产),另外,除了经SiO2、Al2O3表面处理的“TR-700”、经ZnO、SiO2、Al2O3表面处理的“TR-840”、“TA-500”之外,还可以举出“TA-100”、“TA-200”、“TA-300”等未实施表面处理的氧化钛、以Al2O3实施了表面处理的“TA-400”(以上为富士钛工业株式会社生产)、未实施表面处理的“MT-150W”、“MT-500B”、经SiO2、Al2O3表面处理的“MT-100SA”、“MT-500SA”、经SiO2、Al2O3和有机硅氧烷表面处理的“MT-100SAS”、“MT-500SAS”(テイカ株式会社生产)等。
另外,作为氧化铝粒子的具体商品名,可以举出“Aluminium Oxide C”(日本アエロジル社生产)等。
作为氧化硅粒子的具体商品名,可以举出“200CF”、“R972”(日本アエロジル社生产)、“KEP-30”(日本触媒株式会社生产)等。
作为氧化锡粒子的具体商品名,可以举出“SN-100P”(石原产业株式会社生产)等。
进而,作为氧化锌粒子的具体商品名,可以举出“MZ-305S”(テイカ株式会社生产),但本发明中能够使用的金属氧化物粒子并不限定在这些金属氧化物粒子。
本发明涉及的电子照相感光体的底涂层形成用涂布液中,相对1重量份粘合剂树脂,金属氧化物粒子的用量优选为0.5重量份~4重量份。
金属氧化物粒子的折射率为2.0以上的情况下,金属氧化物粒子的用量优选为1重量份~4重量份,特别优选为2重量份~4重量份。另外,金属氧化物粒子的折射率小于2.0的情况下,优选为0.5重量份~3重量份,特别优选为0.5重量份~2.5重量份。
<粘合剂树脂>
作为本发明涉及的电子照相感光体的底涂层形成用涂布液中使用的粘合剂树脂,只要是可溶于电子照相感光体的底涂层形成用涂布液中通常所使用的有机溶剂且形成后的底涂层不溶于感光层形成用涂布液中所使用的有机溶剂或在其中的溶解度低而实质上不发生混合的物质就没有特别限制。
作为这种粘合剂树脂,例如苯氧基树脂、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、酪蛋白、聚丙烯酸、纤维素类、明胶、淀粉、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酰胺等,这些物质可以单独使用或以与固化剂一起固化后的形式使用。其中,醇可溶性共聚聚酰胺、改性聚酰胺等聚酰胺树脂表现出了良好的分散性和涂布性,所以是优选的。
作为聚酰胺树脂,可以举出例如6-尼龙、66-尼龙、610-尼龙、11-尼龙、12-尼龙等共聚合得到的所谓的共聚尼龙或N-烷氧基甲基改性尼龙、N-烷氧基乙基改性尼龙等将尼龙化学改性后的类型等的醇可溶性尼龙树脂。作为具体的商品名,可以举出例如“CM4000”、“CM8000”(以上为东丽生产)、“F-30K”、“MF-30”、“EF-30T”(以上为ナガセケムテツク株式会社生产)等。
这些聚酰胺树脂中,特别优选使用含有以下述通式(2)表示的二胺作为构成成分的共聚聚酰胺树脂。
通式(2)中,R4~R7各自独立地表示氢原子或有机取代基。m、n各自独立地表示0~4的整数,至少有2个取代基的情况下,这些取代基相互间可以不同。作为R4~R7表示的有机取代基,优选碳原子数为20以下的烃基(可含有杂原子),更优选是甲基、乙基、正丙基、异丙基等烷基;甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基等烷氧基;苯基、萘基、蒽基、芘基等芳基,更优选的是烷基或烷氧基。特别优选的是甲基、乙基。
此外,含有以上述通式(2)表示的二胺作为构成成分的共聚聚酰胺树脂可以举出使例如γ-丁内酰胺、ε-己内酰胺、月桂内酰胺等内酰胺类;1,4-丁二酸、1,12-十二烷二酸、1,20-二十烷二酸等二羧酸类;1,4-丁二胺、1,6-己二胺、1,8-辛二胺、1,12-十二烷二胺等二胺类;哌嗪类等组合而共聚成的二元共聚物、三元共聚物、四元共聚物等。对于其共聚比例没有特别限定,通常上述通式(2)表示的二胺成分为5mol%~40mol%,优选为5mol%~30mol%。
至于共聚聚酰胺的数均分子量,优选为10000~50000,特别优选为15000~35000。数均分子量过小或过大均容易变得不易保持膜的均匀性。对于共聚聚酰胺的制造方法没有特别限制,适于应用通常的聚酰胺的缩聚方法,可以采用熔融聚合法、溶液聚合法、界面聚合法等。另外,聚合时加入乙酸或苯甲酸等一元酸或己胺、苯胺等一元碱作为分子量调节剂也不会带来任何不良影响。
另外,还可以加入以亚磷酸钠、次磷酸钠、亚磷酸、次磷酸或位阻酚为代表的热稳定剂或其他聚合添加剂。本发明中使用的共聚聚酰胺的具体例子如下所示。其中,具体例子中共聚比例表示单体的加料比例(摩尔比例)。
聚酰胺的具体例子
<底涂层形成用涂布液所用的溶剂>
作为本发明的底涂层形成用涂布液中所用的有机溶剂,只要是能溶解本发明涉及的底涂层用粘合剂树脂的有机溶剂,可以使用任何的有机溶剂。具体可以举出甲醇、乙醇、异丙醇或正丙醇等碳原子数为5以下的醇类;氯仿、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳、1,2-二氯丙烷等卤代烃类;二甲基甲酰胺等含氮有机溶剂类;甲苯、二甲苯等芳香烃类,并且可以这些物质任意的组合和任意的比例的混合溶剂的形式使用。另外,即使是本身不能溶解本发明涉及的底涂层的粘合剂树脂的有机溶剂,只要与例如上述的有机溶剂制成混合溶剂从而能溶解该粘合剂树脂,那么这样的有机溶剂也可以使用。通常,使用混合溶剂能减少涂布斑。
本发明的底涂层形成用涂布液中使用的有机溶剂与粘合剂树脂、氧化钛粒子等固体成分的量的比例取决于底涂层形成用涂布液的涂布方法,使用中适当变更成在所应用的涂布方法中能形成均匀的涂膜的比例即可。
<分散方法>
本发明的底涂层形成用涂布液含有金属氧化物粒子,并且该金属氧化物粒子是被分散而存在于涂布液中的。为了使金属氧化物粒子分散到涂布液中,可利用球磨机、砂磨机、行星磨、辊磨等公知的机械粉碎装置以在有机溶剂中进行湿式分散来进行制造,并且优选利用分散介质进行分散。
可以使用公知的任意的分散装置作为利用分散介质进行分散的分散装置进行分散,并可以举出卵石球磨机、球磨机、砂磨机、网磨机(スクリ一ンミル)、隙磨机(ギヤツプミル)、振动磨、混漆器、磨碎机等。其中优选能够循环分散涂布液的分散装置,从分散效率、到达粒径的细度、连续运转的容易程度等方面出发,使用砂磨机、网磨机、隙磨机。砂磨机可以是立式的,也可以是卧式的,砂磨机的盘形状可以是平板型、垂直细杆(ピン)型、水平细杆型等任意形式。
优选使用液循环型的砂磨机,对于包括圆筒形定子、设置在定子一端的浆料供给口、设置在定子另一端的浆料排出口、将填充到定子内的介质和从供给口供给的浆料搅拌混合的细杆、盘或环形转子和连结在排出口的叶轮型分离器的湿式搅拌球磨机,特别优选将旋转驱动该分离器的轴的轴心制成与上述排出口相通的中空排出路。其中所述分离器与转子一体旋转或与转子各自独立地旋转并通过离心力的作用将介质和浆料分离后将浆料从排出口排出。
利用这种湿式搅拌球磨机,通过分离器而与介质分离的浆料被从轴的轴心排出,由于轴心没有离心力的作用,所以浆料以没有动能的状态排出。因此,动能不会无故释放掉,不会无故消耗动力。
这种湿式搅拌球磨机可以是卧式的,但是,为了增大介质的填充率,优选立式的,并且排出口设置在磨的上端。另外,优选分离器也设置在介质填充水平面的上方。将排出口设置在磨上端的情况下,供给口设置在磨的底部。在优选的形式中,供给口由阀座和阀体构成,所述阀体为V形、梯形、或锥形并可升降地嵌合于阀座且能够与阀座边缘线接触,通过在阀座的边缘与V形、梯形或锥形的阀体之间形成介质不能通过的环状缝隙,能够防止介质的落入,但能够供给原料浆料。另外,通过使阀体上升,扩大缝隙,能将介质排出,或者通过使阀体下降,关闭缝隙,能够将磨密封。另外,缝隙是通过阀体和阀座的边缘形成的,所以原料浆料中的粗粒子不易卡入,即使卡入了,也容易上下脱离,不易产生堵塞。
另外,通过振动单元使阀体上下振动时,不仅能使卡入缝隙的粗粒子从缝隙中脱离,而且卡入这种现象本身变得不易发生。并且,通过阀体的振动,在原料浆料上施加了剪切力,能够使粘度下降,增加原料浆料向该缝隙的通过量即增加供给量。作为使阀体振动的振动单元,除了振荡器等机械单元之外,还可以使用用于改变作用在与阀体形成一体的活塞上的压缩空气的压力的单元,例如往复动型压缩机、切换压缩空气的吸气排气的电磁切换阀等。
这种湿式搅拌球磨机中,还优选在底部设置分离介质的筛网和产品浆料的取出口,以使粉碎结束后,能取出磨内残留的产品浆料。
本发明涉及的湿式搅拌球磨机是立式湿式搅拌球磨机,其包括圆筒形的立式定子、设置在定子底部的产品浆料供给口、设置在定子上端的浆料排出口、由定子的上端枢轴支撑的轴(在马达等驱动单元的驱动下旋转)、固定于轴的细杆、盘或环形转子(对填充到定子内的介质和由供给口供给的浆料进行搅拌混合)、设置在排出口附近的分离器(将浆料与介质分离)、设置在支撑定子上端的支承轴的轴承部的机械密封件,其中,在用于嵌合与机械密封件的接合环接触的圆环的环状槽的下侧部形成向下方扩大的锥状凹口。
通过本发明涉及的湿式搅拌球磨机,由于机械密封件在介质和浆料基本不具有动能的轴心部,并且设置在这些物质的液面水平的上方的定子上端,所以能在接合环的密封环与圆环嵌合槽下侧部之间大幅减少介质或浆料的进入。
并且,嵌合圆环的环状槽的下侧部向凹口下方扩大,间隙扩大,所以不易由于浆料或介质的进入而卡入、或因固化引起堵塞,接合环顺利地进行对密封环的跟随,维持机械密封件的功能。另外,嵌合圆环的嵌合槽的下侧部形成截面V形,而不需要整体形成薄壁,所以不会损害强度,也无损于圆环的保持功能。
另外,本发明涉及的湿式搅拌球磨机是下述的湿式搅拌球磨机,其包括圆筒形的定子、设置在定子的一端的浆料供给口、设置在定子的另一端的浆料的排出口、对填充在定子内的介质和由供给口供给的浆料进行搅拌混合的细杆、盘或环形转子、连结在排出口的叶轮型分离器,所述分离器按照与转子成为一体的方式旋转或与转子各自独立地旋转,利用离心力的作用分离成介质和浆料,然后将浆料从排出口排出,所述湿式搅拌球磨机中,所述分离器包括相对向的两片盘、叶片和支持单元,所述两片盘在相对向的内侧具有叶片的嵌合槽,所述叶片嵌合于嵌合槽并处于两片盘之间,所述支持单元从两侧夹持其间存在有叶片的盘,在其优选的形式中,支持单元由形成阶梯轴(段付軸)的轴段和嵌合于轴而压住盘的圆筒状紧固单元构成,通过轴段和紧固单元而从两侧夹住其间存在叶片的盘以支持所述盘。
图3是本发明涉及的湿式搅拌球磨机的纵剖面图。图3中,原料浆料被供给到立式湿式搅拌球磨机,利用该球磨机将原料浆料与介质一同搅拌,原料浆料被粉碎后,利用分离器14分离介质,从轴15的轴心排出,浆料沿返回路径被循环粉碎。
立式湿式搅拌球磨机的细节如图3所示,其包括纵向圆筒形的定子17、轴15、细杆或盘状的转子21、滑轮24、联轴25、分离器14、原料浆料供给口26和筛网28,其中,定子17具有使用于冷却球磨机的冷却水流通的夹套16;轴15位于定子17的轴心,在定子上部可旋转地被枢轴支撑,同时在轴承部具有机械密封件,并且上侧部的轴心形成中空的排出路19;转子21在轴下端部径向突出设置;滑轮24牢固地接在轴的上部,传递驱动力;联轴25安装在轴上端的开口端;分离器14在定子内靠近上部的位置牢固地接在轴15上,用于分离介质;原料浆料供给口26面对轴15的轴端设置在定子的底部;筛网28安装于格子状筛网支点27上,用于分离介质,筛网支点27设置在产品浆料取出口29,产品浆料取出口29设置在偏离定子底部的中心的位置。分离器14包括隔着一定的间隔牢固地设置在轴15上的一对盘31和连接两个盘31的叶片32,由其构成叶轮,分离器14与轴15一同旋转,向进入盘之间的介质和浆料施加离心力,利用其比重差使介质沿径向向外飞散,另一方面,将浆料从轴15的轴心的排出路19排出。原料浆料供给口26包括倒梯形的阀体35和有底圆筒体36,阀体35可升降地嵌合于形成在定子底部的阀座上,有底圆筒体36从定子底部向下突出设置,通过原料浆料的供给将阀体35推高,在阀体35与阀座之间形成环状的间隙,由此将原料浆料供给到球磨机内。
供给原料时,阀体35抵抗送入圆筒体36内的原料浆料的供给压产生的球磨机内的压力而上升,在阀体35和阀座之间形成间隙。
为了消除在间隙的堵塞,阀体35以短周期反复进行上升到上限位置的上下运动,消除卡入。该阀体35可以一直进行振动,也可以在原料浆料中含有大量粗粒子时进行振动,另外,也可以在原料浆料的供给压由于阻塞而升高时,与其联动而进行振动。作为具有这种结构的湿式搅拌球磨机,具体可以举出例如寿工业株式会社生产的超强磨(ウルトラアペツクスミル)。
接着,对原料浆料的粉碎方法进行说明。将介质填充到球磨机的定子17内,通过外部动力驱动,转子21和分离器14被旋转驱动,另一方面,稳定量地向供给口26输送原料浆料,并通过由此在阀座边缘和阀体35之间形成的间隙将原料浆料供给到球磨机内。
通过转子21的旋转,球磨机内的原料浆料与介质被搅拌混合,浆料得以粉碎,另外,通过分离器14的旋转,进入分离器内的介质与浆料由于比重的不同而被分离,比重大的介质沿径向方向飞出,而比重轻的浆料从在轴15的轴心形成的排出路19排出,并返回到原料罐。粉碎进行到某种程度时,适当测定浆料的粒度,如果达到了所需粒度,先停止原料泵,然后停止球磨机的运转,完成粉碎。
使用这种立式湿式搅拌球磨机对金属氧化物粒子进行分散时,优选以填充到球磨机中的介质的填充率为50%~100%进行粉碎,更优选填充率为70%~95%,特别优选为80%~90%。
对于适合用于分散本发明涉及的底涂层形成用涂布液的湿式搅拌球磨机,分离器可以是筛网或间隙机构,但优选为叶轮型分离器,并优选为立式分离器。湿式搅拌球磨机中优选分离器设置在纵向的球磨机的上部,这样,特别是当介质的填充率设定为80%~90%时能最有效进行粉碎并能使分离器位于介质填充水平面的上方,还具有能防止介质被分离器排出的效果。
适于分散本发明涉及的底涂层形成用涂布液的湿式搅拌球磨机的运转条件影响底涂层形成用涂布液中的金属氧化物凝聚体二次粒子的体积平均粒径、底涂层形成用涂布液的稳定性、涂布该涂布液而形成的底涂层的表面形状、具有涂布该涂布液形成的底涂层的电子照相感光体的特性,特别是可以举出底涂层形成用涂布液的供给速度和转子的旋转速度产生的影响大。
底涂层形成用涂布液的供给速度关系到球磨机中底涂层形成用涂布液的滞留时间,所以供给速度受球磨机的容积和其形状的影响,对于常用的定子来说,优选相对球磨机每1升(以下有时简记作L)的容积供给20kg/小时~80kg/小时涂布液,更优选相对球磨机每1L容积供给30kg/小时~70kg/小时。
另外,转子的旋转速度受转子的形状和转子与定子的间隙等参数的影响,对于通常所用的定子和转子,优选转子前端部的圆周速度在5m/秒~20m/秒的范围,更优选在8m/秒~15m/秒的范围,特别优选为10m/秒~12m/秒。
所用的分散介质与底涂层形成用涂布液的容积比通常为0.5~5倍。除了分散介质以外,实施时还可以合用能够在分散后容易被除去的分散助剂。作为分散助剂的粒子,可以举出食盐和芒硝等。
优选在分散溶剂的共存下进行金属氧化物的湿式分散,也可以同时混合粘合剂树脂或各种添加剂。对于该溶剂没有特别限制,如果使用上述底涂层形成用涂布液中所使用的有机溶剂,分散后无需进行溶剂交换等工序,因此优选使用这种有机溶剂。这些溶剂可以任一种单独使用,也可两种以上组合制成混合溶剂使用。
从生产效率的观点出发,相对1重量份作为分散对象的金属氧化物,溶剂的使用量通常为0.1重量份以上,优选为1重量份以上,另外,通常为500重量份以下,优选为100重量份以下。进行分散时,机械分散时的温度可以为溶剂(或混合溶剂)的凝固点以上沸点以下,从制造时的安全性方面出发,通常在10℃~200℃的范围进行分散。
使用分散介质进行分散处理后,优选分离除去该分散介质后进一步进行超声处理。超声处理是对底涂层形成用涂布液施加超声振荡,但对振动频率等没有特别限制,通常,利用频率为10kHz~40kHz、优选15kHz~35kHz的振荡器施加超声振荡。
对于超声振荡器的功率没有特别限制,通常使用100W~5kW的超声振荡器。通常通过小功率的超声振荡器对少量的涂布液进行超声处理比用大功率超声振荡器对大量涂布液进行超声处理的分散效率好,所以,一次处理的底涂层形成用涂布液的量优选为1L~50L,更优选为5L~30L,特别优选为10L~20L。另外,这种情况下的超声振荡器的功率优选为200W~3kW,更优选为300W~2kW,特别优选为500W~1.5kW。
对于对底涂层形成用涂布液施加超声振荡的方法没有特别限制,可以举出将超声振荡器直接浸泡在容纳底涂层形成用涂布液的容器中的方法;使超声振荡器接触容纳底涂层形成用涂布液的容器的外壁的方法;将容纳底涂层形成用涂布液的溶液浸泡在通过超声振荡器施加了振荡的液体中的方法等。这些方法中,优选采用将容纳底涂层形成用涂布液的溶液浸泡在通过超声振荡器施加了振荡的液体中的方法。这种情况下,作为通过超声振荡器施加振荡的液体,可以举出水;甲醇等醇类;甲苯等芳香烃类;硅油等油脂类,从制造上的安全性、成本、清洗性等考虑,优选使用水。将容纳底涂层形成用涂布液的溶液浸泡在通过超声振荡器施加了振荡的液体中的方法中,超声处理的效率根据该液体的温度而变化,所以优选保持该液体的温度恒定。通过外加的超声振荡而施加振荡的液体的温度有时升高,该液体的温度通常为5℃~60℃,优选为10℃~50℃,更优选为15℃~40℃,优选在这样的温度范围进行超声处理。
作为超声处理时容纳底涂层形成用涂布液的容器,只要是通常用于装入用于形成电子照相感光体的感光层的底涂层形成用涂布液的容器,可以是任意的容器,可以举出聚乙烯、聚丙烯等树脂制容器;玻璃制容器;金属制罐。这些之中,优选金属制罐,特别优选使用JIS Z 1602规定的18升金属制罐。这是因为,这样的罐不易被有机溶剂腐蚀,抗冲击性强。
对于底涂层形成用涂布液,为了除去粗大粒子,根据需要底涂层形成用涂布液经过滤后使用。作为这种情况下的过滤介质,可以使用通常用于过滤的纤维素纤维、树脂纤维、玻璃纤维等任何的过滤材料。作为过滤介质的形式,基于过滤面积大则效果好等理由,优选在芯材上缠绕了各种纤维的所谓缠绕过滤器(ワインドフイルタ一)。作为芯材,可以使用现有公知的任意的芯材,并且可以举出不锈钢芯材、聚丙烯等不溶解于底涂层形成用涂布液的树脂制芯材等。
如此制造的底涂层形成用涂布液根据需要在进一步添加粘结剂或种种助剂等后用于形成底涂层。
<分散介质>
本发明中,使用平均粒径为5μm~200μm的分散介质将氧化钛粒子分散到底涂层形成用涂布液中。
分散介质通常制成近正球的形状,所以,可以通过例如JIS Z 8801:2000等记载的筛进行筛分的方法或通过图像解析测定来求得平均粒径,并可通过阿基米德法测定密度。
具体地说,通过以例如(株)ニレコ生产的LUZEX50等为代表的图像解析装置能测定平均粒径和正球度。作为所用的分散介质的平均粒径,通常为5μm~200μm,特别优选为10μm~100μm。通常存在小粒径的分散介质在短时间提供均匀的分散液的倾向,但粒径过小时,分散介质的质量变得过小,不能高效地进行分散。
所使用的分散介质的密度通常为5.5g/cm3以上,优选为5.9g/cm3以上,更优选为6.0g/cm3以上。通常存在使用更高密度的分散介质进行分散能在短时间提供均匀的分散液的倾向。使用分散介质的正球度优选为1.08以下、更优选为1.07以下的分散介质。
在分散介质的材质方面,只要不溶于底涂层形成用涂布液,并且比重比底涂层形成用涂布液大,不与底涂层形成用涂布液反应、不使底涂层形成用涂布液变质,可以使用公知的任何分散介质。作为其例子,可以举出铬球(球轴承用钢球)、碳球(碳钢球)等钢球;不锈钢球;氮化硅球、碳化硅球、氧化锆、氧化铝等陶瓷球;经氮化钛、碳氮化钛等的膜涂覆的球等。这些当中,优选陶瓷球,特别优选氧化锆烧制球。更具体地说,特别优选特许第3400836号公报记载的氧化锆烧制球。
<底涂层形成方法>
利用浸渍涂布、喷雾涂布、喷嘴涂布、螺旋涂布、环式涂布、条形(bar coat)涂布、辊式涂布、刮刀涂布等公知的涂布方法将底涂层形成用涂布液涂布在支持体上,通过干燥形成本发明涉及的底涂层。
作为喷雾涂布法,包括空气喷雾、无空气喷雾、静电空气喷雾、静电无空气喷雾、旋转雾化式静电喷雾、热喷涂、无空气热喷涂等。考虑到得到均匀膜厚的微粒化度、附着效率等,在利用旋转雾化式静电喷雾时可通过再公表平1-805198号公报公开的输送方法即在旋转圆筒状工件的同时无间隔地连续输送的方法来得到电子照相感光体,该电子照相感光体总体上附着效率高,膜厚均匀性优异。
作为螺旋涂布法,包括使用特开昭52-119651号公报公开的注液涂布机或帘式涂布机的方法;特开平1-231966号公报公开的从微小开口部使涂料成条状连续飞行的方法;使用特开平3-193161号公报公开的多喷嘴体的方法等。
采用浸渍涂布法的情况下,一般说来,底涂层形成用涂布液的总固体成分浓度通常为1重量%以上、优选为10重量%以上,并且通常为50重量%以下、优选为35重量%以下,将粘度优选控制在0.1cps以上并优选在100cps以下。
其后将涂布膜干燥,调整干燥温度和时间进行必要且充分的干燥。干燥温度通常在100℃~250℃、优选在110℃~170℃、进一步优选在115℃~140℃的范围。作为干燥方法,可以使用热风干燥机、蒸汽干燥机、红外干燥机以及远红外干燥机。
<电子照相感光体>
对于本发明涉及的电子照相感光体所具有的感光层,在导电性支持体上具有底涂层和感光层,底涂层设置在导电性支持体和感光层之间。感光层的结构可以采用公知能适合电子照相感光体的任何结构。具体地说,可以举出例如单层型感光体、层积型感光体等,所谓单层型感光体具有在粘合剂树脂中溶解或分散了光导电性材料的单层感光层,所述层积型感光体具有至少两层,其中层积了含有电荷产生物质的电荷产生层和含有电荷输送物质的电荷输送层。通常光导电性材料无论是单层型还是层积型,在功能方面表现出同等的性能。
本发明涉及的电子照相感光体所具有的感光层可以是公知的任意形式,综合考虑感光体的机械物理性质、电特性、制造稳定性等,优选层积型感光体,更优选依次在导电性支持体上层积电荷产生层和电荷输送层的层积型感光体。
<导电性支持体>
作为导电性支持体,主要使用例如铝、铝合金、不锈钢、铜、镍等金属材料;添加金属、碳、氧化锡等导电性粉末而赋予了导电性的树脂材料;在表面蒸发沉积或涂布有铝、镍、ITO(铟锡氧化物)等导电性材料的树脂、玻璃或纸等。作为导电性支持体的形态,可以举出例如鼓状、片状、带状等。此外,为了控制导电性和表面特性等或覆盖缺陷,该导电性支持体也可以为在使用了金属材料的导电性支持体上涂布具有适当电阻值的导电性材料而得到的导电性支持体。
使用铝合金等金属材料作为导电性支持体时,可以预先实施阳极氧化处理。而且,实施阳极氧化处理时,优选通过公知的方法来实施封孔处理。
例如,在铬酸、硫酸、草酸、硼酸或氨基磺酸等酸性浴中进行的阳极氧化处理可以形成阳极氧化覆盖膜,并且在硫酸中的阳极氧化处理可以提供更有利的结果。当在硫酸中进行阳极氧化处理时,优选硫酸浓度为100g/L~300g/L,所溶解的铝的浓度为2g/L~15g/L,液体温度为15℃~30℃,电解电压为10V~20V,电流密度为0.5A/dm2~2A/dm2。然而,所述条件并不限于上述条件。
优选对如此形成的阳极氧化覆盖膜进行封孔处理。可以通过已知方法进行封孔处理,例如优选进行将膜浸于含有氟化镍作为主要成分的水溶液中的低温封孔处理,或将膜浸于含有乙酸镍作为主要成分的水溶液中的高温封孔处理。
在上述低温封孔处理的情况中,可以任意选择所用的氟化镍水溶液的浓度,并且当其在3g/L~6g/L的范围内时可以得到更优选的结果。此外,为了平稳地进行封孔处理,可以在下述条件进行处理:处理温度通常为25℃以上,优选为30℃以上,并且通常为40℃以下,优选35℃以下;处理时,氟化镍水溶液的pH通常为4.5以上,优选为5.5以上,并且通常为6.5以下,优选为6.0以下。作为pH调节剂,可以使用草酸、硼酸、甲酸、乙酸、氢氧化钠、乙酸钠或氨水等。关于处理时间,优选为每1μm膜厚处理1分钟~3分钟。此外,为了进一步改善覆盖膜的物理特性,可以将氟化钴、乙酸钴、硫酸镍或表面活性剂等预先添加至氟化镍水溶液中。然后,进行水洗和干燥以完成低温封孔处理。作为上述高温封孔处理的情况下的封孔剂,可以使用诸如乙酸镍、乙酸钴、乙酸铅、乙酸镍钴或硝酸钡等金属盐的水溶液,特别优选使用乙酸镍。在使用乙酸镍水溶液的情况中,浓度优选为5g/L~20g/L。优选的处理温度通常为80℃以上,优选90℃以上,并且通常为100℃以下,优选98℃以下。优选在乙酸镍水溶液的pH为5.0~6.0下进行处理。此处,作为pH调节剂,可以使用氨水或乙酸钠等。处理时间为10分钟以上,优选为15分钟以上。并且在该情况中,为了改善覆盖膜的物理特性,还可以将乙酸钠、有机羧酸、阴离子或非离子表面活性剂等添加至乙酸镍水溶液中。还可以进一步通过实质上不含盐类的高温水或高温水蒸汽进行处理。然后,进行水洗和干燥以完成高温封孔处理。在阳极氧化覆盖膜的平均膜厚厚的情况中,需要更强的封孔条件,如更高浓度的封孔液体和更高温度更长时间的处理。因而,不仅生产性变差而且在覆盖膜表面易于出现诸如污点、污物或粉尘附着等表面缺陷。从该角度考虑,优选以阳极氧化覆盖膜的平均膜厚通常为20μm以下、特别是7μm以下来形成阳极氧化覆盖膜。
支持体表面可以是光滑的,或者通过使用特定的削切方法或进行抛光处理而进行粗面化。此外,也可以是通过在构成支持体的材料中混合具有适宜径粒的粒子而进行粗面化的支持体。另外,为了降低成本,也可以不实施削切处理直接使用拉制管。特别是使用拉制加工、碰撞加工、冲薄加工等非切削铝支持体的情况下,通过处理得到的支持体消除了存在于表面的污渍或异物等附着物、小的损伤等,支持体均一清洁,所以这种情况是优选的。
<底涂层>
可以任意选择底涂层的膜厚,从提高感光体特性和涂布性方面考虑,通常优选该膜厚为0.1μm~20μm。另外,可以在底涂层中添加公知的抗氧化剂等。
本发明涉及的底涂层的表面形状在面内均方根粗度(RMS)、面内算术平均粗度(Ra)、面内最大粗度(P-V)方面具有特征,这些数值是将JIS B0601:2001标准中的均方根高度、算术平均高度、最大高度的基准长度在基准面扩张的数值。于是,使用基准面中的高度方向的值Z(x),面内均方根粗度(RMS)表示Z(x)的均方根,面内算术平均粗度(Ra)表示Z(x)的绝对值的平均值,面内最大粗度(P-V)表示Z(x)的峰顶的最大值和峰谷的最大值的和。本发明涉及的底涂层的面内均方根粗度(RMS)通常在10nm~100nm的范围,优选在20nm~50nm的范围。本发明涉及的底涂层的面内算术平均粗度(Ra)通常在10~50nm的范围,优选在10~50nm的范围。另外,本发明涉及的底涂层的面内最大粗度(P-V)通常在100nm~1000nm的范围,优选在300nm~800nm的范围。
这些表面形状的数值可通过能高精度测定基准面内的凹凸的表面形状分析装置测定,至于通过什么样的表面形状分析装置进行测定则没有限制。其中,优选通过使用光干涉显微镜组合高精度位相位移检测法和干涉条纹次数计数来检测样品表面的凹凸的方法来进行测定,更具体地说,优选使用株式会社菱化システム的Micromap,通过干涉条纹寻址方式以波动模式进行测定。
另外,本发明涉及的电子照相感光体的底涂层在分散于能溶解用于粘结该底涂层的粘合剂树脂的溶剂中制成分散液的情况下,该分散液的透光率表现出特定的物理性质。这种情况下的透光率也可与测定本发明涉及的电子照相感光体的底涂层用涂布液的透光率的情况同样地进行测定。
分散本发明涉及的底涂层而形成分散液时可以如下进行:利用实质上不溶解用于粘结底涂层的粘合剂树脂但能溶解在底涂层上形成的感光层等的溶剂,溶解除去底涂层上的层后,通过将粘结底涂层的粘合剂树脂溶解到溶剂中来形成分散液,作为此时的溶剂,使用在400nm~1000nm的波长范围没有大的吸光的溶剂即可。更具体地说,使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等醇类溶剂,特别是使用甲醇、乙醇和/或1-丙醇。
金属氧化物粒子的折射率为2.0以上的情况下,将本发明涉及的底涂层用重量比为7∶3的甲醇和1-丙醇的混合溶剂进行分散而得到的分散液对波长400nm的光的吸光度和对波长1000nm的光的吸光度的差为0.3(Abs)以下,金属氧化物粒子的折射率为2.0以下的情况下,上述差值为0.02(Abs)以下。更优选的是,金属氧化物粒子的折射率为2.0以上的情况下,上述差值为0.2(Abs)以下,金属氧化物粒子的折射率为2.0以下的情况下,上述差值为0.01(Abs)以下。吸光度的值依赖于所测定的液体的固体成分浓度,所以本发明中优选分散成液体中金属氧化物浓度达到0.003wt%~0.0075wt%的范围。
另外,本发明涉及的电子照相感光体具有的底涂层的正反射率在本发明中显示为特定的值。本发明中的底涂层的正反射率表示导电性支持体上的底涂层相对导电性支持体的正反射率,该反射率根据该底涂层的膜厚的不同而变化,所以本发明中规定正反射率是该底涂层为2μm时的反射率。
本发明涉及的电子照相感光体的底涂层含有的金属氧化物粒子的折射率为2.0以上的情况下,换算成所述底涂层为2μm时,所述底涂层对波长为480nm的光的正反射与所述导电性支持体对波长为480nm的光的正反射的比为50%以上,金属氧化物粒子的折射率为2.0以下的情况下,换算成所述底涂层为2μm时,所述底涂层对波长为400nm的光的正反射与所述导电性支持体对波长为400nm的光的正反射的比为50%以上。此处,在该底涂层含有至少两种折射率为2.0以上的金属氧化物粒子的情况下或者在该底涂层含有至少两种折射率为2.0以下的金属氧化物粒子的情况下,也优选正反射与上述相同。该底涂层同时含有折射率为2.0以上的金属氧化物粒子和折射率为2.0以下的金属氧化物粒子的情况下,与含有折射率为2.0以上的金属氧化物粒子的情况相同,优选换算成所述底涂层为2μm时,所述底涂层对波长为480nm的光的正反射与所述导电性支持体对波长为480nm的光的正反射的比为50%以上。
另一方面,本发明涉及的电子照相感光体中,底涂层的膜厚并不限定为2μm,可以是任意的膜厚。底涂层的膜厚为2μm以外的厚度的情况下,使用形成该电子照相感光体的底涂层时所使用的底涂层用涂布液,在与该电子照相感光体同等的导电性支持体上进行涂布,形成膜厚为2μm的底涂层后,测定该底涂层的正反射率。另外,作为其他方法,包括测定该电子照相感光体的底涂层的正反射率后,将其换算成膜厚为2μm的情况的方法。
下面对其换算方法进行说明。
本发明中,特定的单色光通过底涂层,在导电性支持体上发生正反射后再次通过底涂层而被检测到的情况下,假想所述底涂层为对光的垂直厚度为dL的薄层。
据认为,通过dL后的光的强度减少量-dI与通过层前的光的强度I和dL成比例,其关系可用下式表达(k为常数)。
-dI=kIdL………“(1)
将式(1)变换一下则得到下式(2)。
-dI/I=kdL…………(2)
将式(2)两边分别从I0到I进行积分和从0到L进行积分,则得到下述的式(3)。
log(I0/I)=kL…………(3)
这与溶液体系中被称作Lambert法则的关系相同,并且也可以应用于本发明中关于反射率的测定。
变换式(3)则得到I=I0exp(-kL)………(4),
式(4)体现了入射光到达导电性基体表面之前的变化情况。
另一方面,本发明中的正反射率以入射光对导电性基体的反射光为分母,所以认为管坯表面的反射率R=I1/I0。
于是,根据式(4),到达导电性基体表面的光以反射率R正反射,再次通过光程长L后在底涂层表面射出。换而言之,式(4)变为式(5),
I=I0exp(-kL)R exp(-kL)…(5)
将R=I1/I0带入式(5)后进一步变换,可以得到式(6)的关系式。
I/I1=exp(-2kL)………(6)
其是光对底涂层的反射率相对于光对导电性基体的反射率的值,将其定义为正反射率。
如上所述,在2μm的底涂层中,来回的光程长为4μm,任意的
底涂层形成用涂布液以及具有涂布该涂布液所形成的底涂层的电子照相感光体专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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