Настоящая заявка заявляет приоритеты Японской патентной заявки №2006-022896, поданной 31 января 2006, №2006-022898, поданной 31 января 2006, №2006-022899, поданной 31 января 2006, №2006-022900, поданной 31 января 2006, и № 2007-016221, поданной 26 декабря 2007.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к электрофотографическому светочувствительному элементу, технологическому картриджу и электрофотографическому устройству, которое содержит электрофотографический светочувствительный элемент.
Предшествующий уровень техники
В качестве электрофотографического светочувствительного элемента (далее по тексту просто «светочувствительный элемент») вследствие преимуществ, обусловленных низкими ценами и высокой производительностью стал популярным органический электрофотографический светочувствительный элемент, который имеет подложку и нанесенный на нее светочувствительный слой (органический светочувствительный слой), предусматривающий использование органических материалов в качестве фотопроводящих материалов (таких как материал, генерирующий носитель электрического заряда, и материал, проводящий заряд). В качестве органического электрофотографического светочувствительного элемента превалирующим является элемент, содержащий так называемый светочувствительный слой многослойного типа, который представляет собой светочувствительный слой, состоящий из генерирующего носитель заряда слоя, содержащего генерирующий носитель заряда материал, такой как фотопроводящий краситель или фотопроводящий пигмент, и слой, проводящий заряд, содержащий проводящий заряд материал, такой как фотопроводящий полимер или фотопроводящее низкомолекулярное соединение; слои наложены друг на друга с образованием светочувствительного слоя. Этот слой сочетает такие преимущества, как высокая чувствительность и многообразие при разработке материалов.
Электрографические светочувствительные элементы обычно используются в электрографических процессах получения изображений вместе с проявляющими материалами. Электрическая внешняя сила и механическая внешняя сила прилагаются непосредственно к поверхностям электрофотографических светочувствительных элементов, и вследствие этого возникают многие проблемы.
В качестве недостатка данных электрофотографических светочувствительных элементов можно указать снижение качества изображения, которое вызывается царапинами, образующимися на поверхностях электрофотографического светочувствительного элемента под воздействием внешней силы. Чтобы решить данную проблему, активно изучены возможности улучшения поверхностных слоев электрофотографического светочувствительного элемента. Конкретнее, предприняты попытки улучшить механическую прочность поверхностных слоев, чтобы улучшить продолжительность работы поверхностей светочувствительного элемента за счет снижения образования царапин и износа, возникающих под воздействием внешней силы.
Поликарбонатная смола до настоящего времени широко использовалась в качестве связующей смолы для поверхностных слоев электрофотографических светочувствительных элементов. В последние годы предложено использовать полиарилатную смолу, которая обладает более высокой механической прочностью, чем поликарбонатная смола, чтобы можно было улучшить механическую прочность поверхностных слоев (см., например, выложенную патентную заявку Японии № Н10-039521). Полиарилатная смола представляет собой смолу на основе сложного полиэфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты.
В выложенной патентной заявке Японии № Н02-127652 раскрыт электрофотографический светочувствительный элемент, содержащий в качестве поверхностного слоя отвержденный слой, полученный при использовании отверждаемой смолы в качестве связующей смолы. В выложенных патентных заявках Японии № Н05-216249 и № Н07-072640 также предложен электрофотографический светочувствительный элемент, имеющий в качестве поверхностного слоя проводящий заряд отвержденный слой, образованный в результате отверждения мономеров при их полимеризации под действием тепловой энергии или света; мономерами являются мономер связующей смолы, содержащий углерод-углеродную двойную связь, и мономер, содержащий проводящую заряд функциональную группу и углерод-углеродную двойную связь. В выложенных патентных заявках Японии №2000-066424 и №2000-066425 также раскрыт электрофотографический светочувствительный элемент, содержащий в качестве поверхностно слоя проводящий заряд отвержденный слой, образованный при отверждении соединения в результате его полимеризации под действием энергии электронных лучей; соединение представляет собой дырочное проводящее соединение, содержащее способную к полимеризации функциональную группу в той же молекуле.
Таким образом, за последние годы в качестве способов, посредством которых удается улучшить механическую прочность поверхностей электрофотографических светочувствительных элементов, предложены способы, в которых в поверхностных слоях электрофотографических светочувствительных элементов используется связующая смола, имеющая высокую механическую прочность и в которых поверхностные слои получены как отвержденные слои.
В последнее время также предложен способ, в котором поверхность электрофотографического светочувствительного элемента соответствующим образом загрубляется для улучшения эксплуатационных свойств при очистке поверхности светочувствительного элемента с помощью узла очистки.
В качестве способа загрубления поверхности электрофотографического светочувствительного элемента предлагается способ (см. выложенную Японскую патентную заявку № S53-092133), в котором поверхностная шероховатость (шероховатость периферийной поверхности) электрофотографического светочувствительного элемента регулируется в пределах конкретного интервала, чтобы материалы переноса изображения легко отделялись от поверхности электрофотографического светочувствительного элемента. В этой же выложенной Японской патентной заявке № S53-092133 предложен способ, в котором условия сушки при формировании поверхностного слоя регулируются таким образом, чтобы обеспечить шероховатость поверхности электрофотографического светочувствительного элемента типа апельсиновой корки. В выложенной Японской патентной заявке №S52-026226 раскрыт способ, в котором в поверхностный слой введены частицы для придания шероховатости поверхности электрофотографического светочувствительного элемента. В выложенной Японской патентной заявке № S57-094772 предложен способ, в котором поверхность поверхностного слоя загрублена проволочной щеткой, изготовленной из металла, для придания шероховатости поверхности электрофотографического светочувствительного элемента. В выложенной патентной заявке Японии № Н01-099060 предложен способ, в котором использованы специфическое средство очистки и тонер для придания шероховатости поверхности органического электрофотографического светочувствительного элемента. В этой выложенной патентной заявке Японии № Н01-099060 указано, что могут быть решены проблемы перегиба лезвия очистки и образование зазубрин на его краях, что является весьма сомнительным при использовании в электрофотографическом устройстве, имеющем определенную более высокую скорость переноса изображения.
В выложенной патентной заявке Японии № Н02-139566 раскрыт способ, в котором поверхность поверхностного слоя загрублена пленочным абразивом для придания шероховатости поверхности электрофотографического светочувствительного элемента. В выложенной патентной заявке № Н02-150850 раскрыт способ, в котором осуществляют дробеструйную обработку для придания шероховатости поверхности электрофотографического светочувствительного элемента. Данный способ, однако, неясен с точки зрения деталей поверхностного профиля электрофотографического светочувствительного элемента с повышенной шероховатостью поверхности, полученной данным способом. В международной публикации №2005/93518 раскрыт способ, в котором вышеназванную дробеструйную обработку проводят для придания шероховатости периферийной поверхности электрофотографического светочувствительного элемента, и раскрыт электрофотографический светочувствительный элемент, имеющий заданный профиль с углублениями. В публикации указано, что достигнуты усовершенствования, касающиеся смазанных изображений, имеющих тенденцию образовываться в условиях высоких температур и высокой влажности и переносе тонера. В выложенной патентной заявке Японии №2001-066814 также раскрыт способ, в котором поверхность электрофотографического светочувствительного элемента обработана компрессионным формованием при помощи станка для тиснения, имеющего неровности в форме карманов.
В способах улучшения механической прочности поверхностных слоев электрофотографического светочувствительного элемента, раскрытых в выложенных патентных заявках Японии №Н10-39521, №Н02-127652, №Н05-216249, №Н07-72640, №2000-66424 и №2000-66425, увеличение прочности смолы обуславливает преимущество, связанное с сохранением поверхности от появления царапин. Однако данные способы нельзя назвать достаточными для предупреждения роста царапин, чтобы обеспечить получение высококачественных изображений в течение длительного промежутка времени.
В предложениях, раскрытых в вышеуказанных выложенных патентных заявках Японии № S53-92133, № S52-266226, № S57-94772, № Н01-99060, № Н02-139566 и № Н02-150850 и международной публикации № 2006/93518, улучшение качества очистки достигается обработкой поверхностей электрофотографического светочувствительного элемента. Однако данные предложения нельзя назвать достаточными для предупреждения роста царапин, которые появляются на поверхностях электрофотографического светочувствительного элемента.
В электрофотографическом светочувствительном элементе, раскрытом в вышеназванной выложенной патентной заявке Японии № 2001-066814, обеспечением поверхности светочувствительного элемента мелкими неровностями достигнуто улучшение качества переноса тонера. Это, однако, нельзя назвать достаточным для предупреждения роста царапин, которые появляются на поверхностях электрофотографического светочувствительного элемента.
Краткое изложение существа изобретения
Задачей настоящего изобретения является сохранение поверхности электрофотографического светочувствительного элемента от появления царапин размером, вызывающим снижение качества изображений, и предупреждение роста царапин, благодаря чему электрофотографический светочувствительный элемент может давать хорошие изображения в течение длительного времени, а также создание технологического картриджа для переноса изображения и электрофотографического устройства, которое содержит электрофотографический светочувствительный элемент.
В результате обширных исследований, проведенных по царапинам, образующимся на поверхности светочувствительного элемента, размер которых вызывает ухудшение качества изображения, и по росту таких царапин, было обнаружено, что мелкие вдавленные зоны могут быть расположены таким образом на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента, чтобы обеспечить выполнение некоторых условий, и это может эффективно сохранять поверхность электрофотографического светочувствительного элемента от появления царапин размером, вызывающим ухудшение качества отпечатков, и предупреждать рост царапин.
В частности, согласно настоящему изобретению предложен электрофотографический светочувствительный элемент, содержащий подложку и нанесенный на нее светочувствительный слой, причем
электрофотографический светочувствительный элемент имеет поверхность с множеством вдавленных зон, которые не зависят одна от другой,
каждая из вдавленных зон имеет отверстие на поверхности диаметром по большой оси Rpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и диаметр по малой оси Lpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и расстояние Rdv между самой глубокой частью каждой вдавленной зоны и ее входным отверстием от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше,
при этом поверхность электрофотографического светочувствительного элемента разделена на 4 равных участка в направлении вращения светочувствительного элемента, которые затем разделяют на 25 равных участков в направлении, расположенном под прямыми углами к направлению вращения светочувствительного элемента, с получением в итоге 100 участков А, и в каждом из участков А выделены квадратные участки В с размером каждой стороны 50 мкм и одной стороной, параллельной направлению вращения светочувствительного элемента, и каждый из участков В разделен на равные 500 зон 499 прямыми линиями, параллельными направлению вращения светочувствительного элемента, от 400 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 линий, проходящими через вдавленные зоны в каждом из участков В.
Настоящее изобретение также относится к технологическому картриджу, содержащему вышеназванный электрофотографический светочувствительный элемент, и, по меньшей мере, одно из устройств, выбранных из группы, состоящей из устройства разрядки, устройства проявления и устройства очистки, причем технологический картридж закреплен с возможностью съема на основном корпусе электрофотографического устройства.
Настоящее изобретение также относится к электрофотографическому устройству, содержащему электрофотографический светочувствительный элемент, устройство разрядки, устройство экспонирования, устройство проявления и устройство переноса изображения.
Согласно настоящему изобретению можно сохранить поверхность электрофотографического светочувствительного элемента от появления на ней царапин размером, вызывающим ухудшение качества изображения, и предотвратить рост царапин без использования какого-либо способа повышения механической прочности, и это может обеспечить электрофотографический светочувствительный элемент, который может формировать хорошие отпечатки в течение продолжительного промежутка времени, а также технологический картридж и электрофотографическое устройство, которое включает данный электрофотографический светочувствительный элемент.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1А изображает вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по большой оси Rpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.1В - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по большой оси Rpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.1С - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по большой оси Rpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.1D - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по большой оси Rpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.1E - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по большой оси Rpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.1F - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по большой оси Rpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.1G - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по большой оси Rpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.1H - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по большой оси Rpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.2A - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка на чертеже указывает диаметр по малой оси Lpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.2B - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по малой оси Lpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.2C - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по малой оси Lpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.2D - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по малой оси Lpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.2E - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по малой оси Lpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.2F - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по малой оси Lpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.2G - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по малой оси Lpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.2H - вид сверху формы вдавленной зоны, где двусторонняя стрелка указывает диаметр по малой оси Lpc вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.3А - форму поперечного сечения вдавленной зоны, где двусторонние стрелки указывают диаметр по большой оси Rpc и расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.3В - форму поперечного сечения вдавленной зоны, где двусторонние стрелки указывают диаметр по большой оси Rpc и расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.3D - форму поперечного сечения вдавленной зоны, где двусторонние стрелки указывают диаметр по большой оси Rpc и расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.3E - форму поперечного сечения вдавленной зоны, где двусторонние стрелки указывают диаметр по большой оси Rpc и расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.3F - форму поперечного сечения вдавленной зоны, где двусторонние стрелки указывают диаметр по большой оси Rpc и расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.3G - форму поперечного сечения вдавленной зоны, где двусторонние стрелки указывают диаметр по большой оси Rpc и расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv вдавленной зоны, согласно изобретению;
Фиг.4 - общий вид подложки и фоточувствительного слоя, нанесенного на подложку в электрофотографическом светочувствительном элементе, линия О-Р представляет собой прямую линию, проходящую под прямым углом к направлению вращения светочувствительного элемента на светочувствительном слое, согласно изобретению;
Фиг.5 - схему выделения области А, показана часть областей А, согласно изобретению;
Фиг.6 - схему, показывающую область В, разделенную на 500 равных зон при помощи 499 прямых линий, параллельных направлению вращения светочувствительного элемента, показана часть прямых линий, согласно изобретению;
Фиг.7 - схему прохождения прямых линий в области В через вдавленные зоны согласно изобретению;
Фиг.8 - увеличенное частичное изображение схемы расположения лазерного маскирующего слоя согласно изобретению;
Фиг.9 - схему установки по лазерной обработке поверхности согласно изобретению;
Фиг.10 - увеличенное частичное изображение схемы расположения вдавленных зон на внешней поверхности светочувствительного элемента, полученного согласно настоящему изобретению;
Фиг.11 - схему устройства обработки поверхности под давлением для переноса профиля поверхности с использованием шаблона, служащего профилированным материалом, согласно изобретению;
Фиг.12 - другой пример устройства обработки поверхности под давлением для переноса профиля с использованием шаблона, согласно изобретению;
Фиг.13 - увеличенное частичное изображение поверхности контакта шаблона со светочувствительным элементом, пример поверхностного профиля, согласно изобретению;
Фиг.14 - увеличенное частичное изображение поперечного сечения поверхности контакта шаблона со светочувствительным элементом, пример поверхностного профиля, согласно изобретению;
Фиг.15 - пример конструкции электрофотографического устройства, снабженного технологическим картриджем с электрофотографическим светочувствительным элементом, согласно изобретению;
Фиг.16 - увеличенное частичное изображение схемы расположения рисунка лазерного маскирующего слоя, использованного в примере на фиг.1, согласно изобретению;
Фиг.17 - увеличенное частичное изображение схемы расположения вдавленных зон на наружной поверхности светочувствительного элемента в примере на фиг.1, согласно изобретению;
Фиг.18 - увеличенное частичное изображение контактирующей со светочувствительным элементом поверхности шаблона, использованного в примере на фиг.12, поверхностный профиль, согласно изобретению;
Фиг.19 - увеличенное частичное изображение схемы расположения вдавленных зон на наружной поверхности светочувствительного элемента в примере на фиг.12, согласно изобретению;
Фиг.20 - увеличенное частичное изображение контактирующей со светочувствительным элементом поверхности шаблона, использованного в примере на фиг.13, поверхностный профиль, согласно изобретению;
Фиг.21 - увеличенное частичное изображение схемы расположения вдавленных зон на наружной поверхности светочувствительного элемента в примере на фиг.13, согласно изобретению;
Фиг.22 - увеличенное частичное изображение контактирующей со светочувствительным элементом поверхности шаблона, использованного в сравнительном примере на фиг.1, поверхностный профиль, согласно изобретению;
Фиг.23 - увеличенное частичное изображение схемы расположения вдавленных зон на наружной поверхности светочувствительного элемента в сравнительном примере на фиг.1, согласно изобретению.
Наилучшие варианты осуществления настоящего изобретения
Электрофотографический светочувствительный элемент согласно изобретению представляет собой электрофотографический светочувствительный элемент, содержащий подложку с нанесенным на нее светочувствительным слоем, причем
электрофотографический светочувствительный элемент имеет поверхность, содержащую множество вдавленных зон, которые не зависят одна от другой,
каждая из вдавленных зон имеет поверхностное входное отверстие, имеющее диаметр по большой оси Rpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и диаметр по малой оси Lpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и расстояние Rdv между самой глубокой частью каждой вдавленной зоны и ее входным отверстием от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше;
при этом поверхность электрофотографического светочувствительного элемента разделена на 4 равные области в направлении вращения электрофотографического светочувствительного элемента, которые затем разделяют на 25 равных областей в направлении, расположенном под прямыми углами к направлению вращения светочувствительного элемента, с получением в общем 100 областей А, и в каждой из областей А образуются квадратные области В со стороной 50 мкм каждая и одной из сторон, параллельной направлению вращения светочувствительного элемента, затем каждую из областей В разделяют на 500 равных зон 499 прямыми линиями, параллельными направлению вращения светочувствительного элемента, от 400 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 линий, проходящими через вдавленные зоны в каждой из областей В.
Вдавленные зоны в настоящем изобретении, которые не зависят одна от другой, относятся к вдавленным зонам, которые одинаково расположены отдельно от других вдавленных зон. Вдавленные зоны, образованные на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента, согласно изобретению, могут включать, например, при рассмотрении поверхности светочувствительного элемента: зоны, которые имеют форму, при которой они состоят из прямых линий каждая; зоны, которые имеют форму, при которой они состоят из кривых линий каждая; и зоны, которые имеют форму, при которой они состоят из прямых линий и кривых линий каждая. Форма, при которой они состоят из прямых линий, могут включать, например, треугольники, четырехугольники, пятиугольники и шестиугольники. Форма, которая образована кривыми линиями, может включать, например, окружности и эллипсы. Форма, при которой они образованы прямыми линиями и кривыми линиями, может включать, например, четырехугольники с закругленными углами, шестиугольники с закругленными углами и сектора.
Вдавленные зоны на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента в настоящем изобретении также могут включать при рассмотрении поперечных сечений светочувствительного элемента: зоны, которые имеют форму, при которой каждая из них образована прямыми линиями; зоны, которые имеют форму, при которой каждая из них образована кривыми линиями, и зоны, которые имеют форму, при которой каждая из них образована прямыми линиями и кривыми линиями. Форма, при которой зоны образованы прямыми линиями, может включать, например, треугольники, четырехугольники и пятиугольники. Форма, при которой зоны состоят из кривых линий, может включать, например, неполные окружности и неполные эллипсы. Форма, при которой зоны состоят из прямых линий и кривых линий, может включать, четырехугольники с закругленными углами и сектора.
В качестве конкретных примеров вдавленных зон на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента в настоящем изобретении зоны могут включать вдавленные зоны, показанные на фиг.1А-1Н, фиг.2А-2Н и фиг.3А-3G. Вдавленные зоны поверхности электрофотографического светочувствительного элемента согласно изобретению могут по отдельности иметь различные формы, размеры и глубины. Они также могут все иметь одинаковую форму, размер и глубину. Поверхность электрофотографического светочувствительного элемента может дополнительно быть поверхностью, содержащей комбинацию вдавленных зон, которые по отдельности имеют различные формы, размеры и глубины, и вдавленных зон, которые имеют одинаковую форму, размер и глубину.
Диаметр по большой оси в настоящем изобретении относится к длине прямой линии, которая является самой большой из длин всех прямых, пересекающих входное отверстие каждой вдавленной зоны. В частности, как показано диаметром по большой оси Rpc на фиг.1А-1Н и диаметром по большой оси Rpc на фиг.3А-3G, он относится к длине, определяемой, когда расстояние между двумя прямыми линиями, между которыми расположена вдавленная зона и которые касаются края входного отверстия вдавленной зоны по поверхности, которая окружает входные отверстия вдавленных зон поверхности электрофотографического светочувствительного элемента, является максимальным. Например, когда вдавленная зона имеет на виде сверху форму окружности, то размер по большой оси относится к диаметру. Когда вдавленная зона на виде сверху имеет форму эллипса, то размер по большой оси относится к самому длинному диаметру. Когда вдавленная зона на виде сверху имеет форму четырехугольника, то размер по большой оси относится к самой длинной линии по диагонали из всех диагональных линий.
Диаметр по малой оси в настоящем изобретении относится к отрезку прямой линии, который является самым коротким из всех отрезков прямых линий, пересекающих входное отверстие каждой вдавленной зоны. В частности, размер по малой оси Lpc на фиг.2А-2Н, относится к длине, определяемой, когда расстояние между двумя прямыми линиями, между которыми расположена вдавленная зона и которые касаются края входного отверстия вдавленной зоны по поверхности, которая окружает входные отверстия вдавленных зон поверхности электрофотографического светочувствительного элемента, является минимальным. Например, когда вдавленная зона на виде сверху имеет форму окружности, размер по малой оси относится к диаметру окружности. Когда вдавленная зона на виде сверху имеет форму эллипса, то размер по малой оси относится к самому короткому диаметру.
Расстояние Rdv между самой глубокой частью каждой вдавленной зоны и ее входным отверстием в настоящем изобретении относится, как показано Rdv на фиг.3, к расстоянию между самой глубокой частью каждой вдавленной зоны и ее входным отверстием, т.е. глубине, определяемой по поверхности, которая окружает отверстия вдавленных зон на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента.
Чтобы предохранить электрофотографический светочувствительный элемент от появления царапин на поверхности его светочувствительного слоя размером, вызывающим образование непригодных изображений, и предотвратить рост царапин, вдавленные зоны формируют, по меньшей мере, на поверхности светочувствительного слоя электрофотографического светочувствительного элемента.
Вдавленные зоны расположены таким образом, что поверхность электрофотографического светочувствительного элемента разделена на 4 равные части в направлении вращения светочувствительного элемента, а затем равно разделена на 25 частей в направлении, проходящем под прямыми углами к направлению вращения светочувствительного элемента, с получением в итоге 100 областей А, и в каждой из областей А, выделены квадратные области В с размером стороны 50 мкм каждая и одной стороной, проходящей параллельно направлению вращения светочувствительного элемента, и каждая из областей В разделена на 500 равных зон при помощи 499 прямых линий, параллельных направлению вращения светочувствительного элемента, от 400 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 прямых линий, проходящих через вдавленные зоны каждой из областей В.
Как выделить области А описано при описании фиг.4 и 5. Поверхность светочувствительного слоя 2 электрофотографического светочувствительного элемента (фиг.4) разрезается по прямой линии О-Р, проходящей в направлении под прямым углом к направлению вращения светочувствительного элемента по поверхности светочувствительного слоя, а затем делается развертка и получают то, что показано на фиг.5. Точка O' и точка P' на фиг.5 представляют собой точки, которые расположены рядом с точкой О и точкой Р, соответственно, перед тем, как сделан разрез слоя и его развертка. Четырехугольник O-Р-Р'-O' разделен на 4 равные области в направлении вращения светочувствительного элемента, которые затем разделены на 25 равных областей в направлении, расположенном под прямым углом к направлению вращения светочувствительного элемента, в результате чего можно выделить всего 100 областей А (фиг.5, на фиг.5 сокращенно показана часть областей А).
Области В, образующиеся в полученных таким образом областях А, каждая, разделены в итоге на 500 равных зон 499 прямыми линиями, которые представляют собой прямые линии L1-L499, параллельные направлению вращения светочувствительного элемента, с получением того, что показано на фиг.6. Как показано двусторонними стрелками на фиг.6, расстояние между прямыми линиями составляет 0,1 мкм каждое.
Что касается того, как прямые линии в каждой из областей В проходят через вдавленные зоны, то это описано при рассмотрении фиг.7. Как прямые линии в области В согласно настоящему изобретению проходят через вдавленные зоны 3, конкретно показано положениями (7-а), (7-b) и (7-с) на фиг.7. То, что, в отличие от этого, прямые линии в области В не проходят через какую-либо вдавленную зону, конкретно показано положением (7-d) на фиг.7. В настоящем изобретении, если прямая линия в области В проходит хотя бы через какую-то часть одной или нескольких вдавленных зон, то прямая линия считается прямой линией, проходящей через вдавленную зону(ы).
В электрофотографическом светочувствительном элементе, который отвечает вышеопределенным условиям, можно эффективно сохранять поверхность светочувствительного слоя целой и без царапин размером, вызывающим получение непригодных изображений, и предотвращать рост царапин.
Широко используемые в последние годы электрофотографические светочувствительные элементы могут включать цилиндрические или ленточные электрофотографические светочувствительные элементы. В данных электрофотографических светочувствительных элементах часть или весь процесс последовательного получения изображения от зарядки до проявления, переноса изображения и очистки может осуществляться непрерывно при вращении светочувствительного элемента. Светочувствительный элемент часто используют в том положении, когда он контактирует с узлом зарядки, узлом проявки, узлом переноса изображения и узлом очистки в вышеуказанном процессе формирования изображения.
В том случае, когда светочувствительный элемент и элемент, отличный от светочувствительного элемента, контактируют друг с другом, считается, что на поверхность светочувствительного элемента оказываются различные воздействия в направлении вращения светочувствительного элемента и направлении, расположенном под прямыми углами к направлению вращения светочувствительного элемента, в свете свойств движения, рассматриваемого как вращение. В любом случае, при котором светочувствительный элемент и элемент, отличающийся от светочувствительного элемента, приводятся в движение в случае, когда светочувствительный элемент и элемент, отличный от светочувствительного, вращаются отдельно и независимо, в случае, когда вращается только часть светочувствительного элемента и элемента, отличного от светочувствительного элемента, считается, что большая по величине сила прикладывается к поверхности светочувствительного элемента в направлении вращения светочувствительного элемента, по сравнению с направлением, расположенным под прямыми углами к направлению вращения светочувствительного элемента. Это обусловлено тем, что сила трения в значительной степени действует в направлении вращения в процессе вращения светочувствительного элемента. Данная значительная сила трения воздействует повторно в направлении вращения светочувствительного элемента. Следовательно, там, где на поверхности светочувствительного элемента возникли тонкие царапины, повторно воздействующая сила трения вызывает постепенный рост мелких царапин в направлении вращения светочувствительного элемента до тех пор, пока они не превратятся в большие царапины, проходящие в направлении вращения светочувствительного элемента, которые называют периферическими царапинами. Некоторые большие царапины из таких царапин можно определить визуально на поверхности светочувствительного элемента. Как только на поверхности светочувствительного слоя появились мелкие царапины, и образовавшиеся таким образом царапины стали больше под повторяющимся воздействием силы трения, условия зарядки, проявления, переноса изображения и очистки становятся неравномерными вокруг царапин, образовавшихся на светочувствительном элементе, и ухудшается качество изображения.
Согласно настоящему изобретению электрофотографический светочувствительный элемент имеет на своей поверхности специфические вдавленные зоны. Это не только делает поверхность светочувствительного слоя менее подверженной образованию на ней мелких царапин, но также снижает вероятность разрастания любых образовавшихся мелких царапин до размера, вызывающего получение некачественных изображений, в направлении, параллельном направлению вращения светочувствительного элемента, что предотвращает снижение качества изображения из-за царапин, которые могут расти в направлении вращения светочувствительного элемента. В настоящем документе предложен такой способ. В частности, в электрофотографическом светочувствительном элементе настоящего изобретения, даже если на поверхности светочувствительного элемента имеются мелкие царапины, образовавшиеся в результате контакта с другими элементами, и данные мелкие царапины, образовавшиеся в результате повторного контакта с другими элементами, увеличились в направлении вращения светочувствительного элемента, дальнейший рост царапин прекращается на стадии, где рост царапин достиг вдавленных зон на поверхности светочувствительного элемента, и создаются условия для прекращения роста царапин до размера, вызывающего снижение качества изображения.
Электрофотографический светочувствительный элемент настоящего изобретения имеет на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента множество вдавленных зон, которые не зависят одна от другой и каждая имеет входное отверстие с диаметром по большой оси от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и диаметром по малой оси Lpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и расстоянием от самой глубокой части до входного отверстия Rdv от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше. При наличии данных вдавленных зон, даже если мелкие царапины, образовавшиеся на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента, увеличились в направлении вращения светочувствительного элемента, прекращается рост царапин в тот момент, когда царапины достигают вдавленных зон, и таким образом дальнейший рост царапин прекращается на вдавленных зонах.
Кроме того, в электрофотографическом светочувствительном элементе настоящего изобретения, где поверхность электрофотографического светочувствительного элемента разделена на 4 равные области в направлении вращения светочувствительного элемента, которые затем разделены на равные 25 областей в направлении, расположенном под прямым углом к направлению вращения светочувствительного элемента с образованием в итоге 100 областей А, и в каждой области А имеются квадратные области В со стороной 50 мкм каждая и одной из сторон, параллельной направлению вращения светочувствительного элемента, и каждая область В разделена на 500 равных зон 499 прямыми линиями, параллельными направлению вращения светочувствительного элемента, причем от 400 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 прямых линий проходят через вдавленные зоны в каждой из областей В. Светочувствительный элемент, в котором выполнено данное условие, представляет собой электрофотографический светочувствительный элемент, по всей площади поверхности которого расположены вдавленные зоны с интервалом, где они приостанавливают рост царапин в направлении вращения светочувствительного элемента до размера, вызывающего снижение качества изображения. Таким образом, даже если на поверхности светочувствительного элемента образовались мелкие царапины и данные царапины проходят в направлении вращения светочувствительного элемента, вдавленные зоны располагаются на обоих концах царапин в направлении вращения светочувствительного элемента, а также находятся в промежутках интервала, где они делают невозможным рост царапин в направлении вращения светочувствительного элемента до размера, вызывающего снижение качества изображения, а следовательно, это делает качество изображения менее поврежденным из-за роста царапин.
Вдавленные зоны согласно настоящему изобретению каждая имеет диаметр по большой оси Rpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше, который предпочтительно может составлять от 0,5 мкм или больше до 9,0 мкм или меньше.
Вдавленные зоны согласно настоящему изобретению каждая имеют диаметр по малой оси Lpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше, предпочтительно от 0,4 мкм или больше до 9,0 мкм или меньше.
Вдавленные зоны согласно настоящему изобретению каждая имеют расстояние Rdv между самой глубокой частью каждой вдавленной зоны и входным отверстием (расстояние от самой глубокой части до отверстия Rdv) от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше, предпочтительно от 0,5 мкм или больше до 5,0 мкм или меньше.
Вдавленные зоны согласно настоящему изобретению каждая предпочтительно имеют величину отношения расстояния от самой глубокой части до отверстия Rdv к диаметру по малой оси Rpc, Rdv/Rpc, от 0,1 или больше до 10 или меньше.
Вдавленные зоны согласно настоящему изобретению также могут быть такими, что от 450 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 прямых линий проходят через вдавленные зоны каждой области В. Это более предпочтительно для усиления эффекта подавления роста мелких царапин, образовавшихся на поверхности светочувствительного элемента.
Согласно настоящему изобретению вдавленные зоны на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента могут быть измерены при помощи коммерчески доступного лазерного микроскопа, оптического микроскопа, электронного микроскопа или атомно-силового микроскопа.
В качестве лазерного микроскопа могут быть использованы, например, следующие приборы. Измерительный микроскоп для измерения глубины профиля VK-8550, микроскоп для измерения глубины профиля VK-9000 и микроскоп для измерения глубины профиля VK-9500 (все фирмы Keyence Corporation), система измерения профилей модели SURFACE EXXPLORER SX-520DR (фирмы Ryoka Systems Inc.), растровый конфокальный лазерный микроскоп OLS3000 (фирмы Olympus Corporation), и реально-цветовой конфокальный микроскоп OPTELICE C130 (фирмы Lasertec Corporation).
В качестве оптического микроскопа могут быть использованы, например, следующие приборы. Микроскоп с цифровым отсчетом VHX-500 и цифровой микроскоп VHX-200 (оба фирмы Keyence Corporation) и 3D микроскоп с цифровым отсчетом VC-7700 (фирмы Omron Corporation).
В качестве электронного микроскопа могут быть использованы, например, следующие приборы. 3D обзорный микроскоп реальной поверхности VE-9800 и 3D обзорный микроскоп реальной поверхности VE-8800 (оба фирмы Keyence Corporation), сканирующий электронный микроскоп с системой обычного/переменного давления SEM (фирмы SII Nano Technology Inc.), и сканирующий электронный микроскоп SUPERSCAN SE-550 (фирмы Shimadzu Corporation).
В качестве атомно-силового микроскопа могут быть использованы, например, следующие приборы. Наномасштабный гибридный микроскоп (фирмы Keyence Corporation), сканирующий зондовый микроскоп NanoNavi Station (фирмы SII Nano Technology Inc.) и сканирующий зондовый микроскоп (фирмы Shimadzu Corporation).
При помощи названного выше микроскопа можно измерить диаметр по большой оси Rpc, диаметр по малой оси Lpc и расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv при указанной степени увеличения.
Кроме этого, вдавленные зоны диаметром по большой оси около 1 мкм или меньше можно измерить при помощи лазерного микроскопа и оптического микроскопа. Однако, если требуется повышенная точность измерений, микроскопы желательно использовать для наблюдения и измерения в комбинации с электронным микроскопом.
Далее рассмотрен процесс обработки поверхности электрофотографического светочувствительного элемента согласно настоящему изобретению. Для способов формирования поверхностных профилей нет конкретных ограничений, поскольку они представляют собой способы, которые могут удовлетворять указанным выше требованиям, касающимся вдавленных зон. В качестве примеров процессов обработки поверхности электрофотографического светочувствительного элемента известен способ обработки поверхности электрофотографического светочувствительного элемента лазером, имеющим на своем выходе характеристику ширины импульса 100 нс (наносекунд) или меньше, способ обработки поверхности путем контакта под давлением матрицы с заданным профилем поверхности с поверхностью электрофотографического светочувствительного элемента для осуществления переноса профиля поверхности и способ обработки поверхности путем проведения конденсации на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента в момент формирования на нем поверхностного слоя.
Первым рассмотрен способ обработки поверхности электрофотографического светочувствительного элемента путем облучения лазером, имеющим на выходе характеристики ширины импульса 100 нс (наносекунд) или меньше. В качестве примеров лазеров, использованных в данном способе, можно назвать эксимерный лазер, предусматривающий использование в качестве лазерной активной среды такого газа, как ArF, KrF, XaF или XeCl, фемтосекундный лазер, предусматривающий использование в качестве лазерной активной среды титановый сапфир. Кроме того, лазерный свет в вышеперечисленном лазерном излучении предпочтительно может иметь длину волны 1000 нм или меньше.
Эксимерный лазер представляет собой лазер, который испускает свет по следующим стадиям. Во-первых, используется смешанный газ из инертных газов, таких как Ar, Kr или Хе, и газообразный галоген, такой как F или Cl с высокой энергией разряда, используются электронные пучки или Х-лучи для возбуждения и затем осуществляется объединение указанных элементов. После этого энергия снижается до основного квантового состояния с инициированием диссоциации, в течение которой испускается эксимерный лазерный свет. Газ, использованный в эксимерном лазере, может включать ArF, KrF, XeCl и XeCl, из которых может быть использован любой. В частности, предпочтительным является KrF или ArF.
В способе формирования вдавленных зон используется шаблон, в котором области экранирования лазерного света 4 и области пропускания лазерного света 5 расположены соответствующим образом (фиг.8). Только лазерный свет, прошедший через шаблон, конвергируется линзами, и поверхность электрофотографического светочувствительного элемента облучается этим светом. Это обеспечивает образование вдавленных зон желательной формы и расположения. В этом способе обработки поверхности электрофотографического светочувствительного элемента лазерным излучением обрабатываемая поверхность сразу же и одновременно обрабатывается с формированием большого числа вдавленных зон в определенных областях, независимо от формы или площади вдавленных зон. Поэтому стадию обработки поверхности можно провести за короткий промежуток времени. При лазерном облучении с использованием данного шаблона поверхность электрофотографического светочувствительного элемента обрабатывается по ее площади от нескольких мм2 до нескольких см2 за один раз. При такой лазерной обработке, во-первых, как показано на фиг.9, электрофотографический светочувствительный элемент 9 вращается посредством рабочего вращательного мотора 7. При вращении положение лазерного излучения от светового облучателя эксимерного лазера 6 сдвигается в осевом направлении электрофотографического светочувствительного элемента 9 с помощью рабочего сдвигающего устройства 8. Это обеспечивает образование вдавленных зон с высокой эффективностью по всей площади поверхности электрофотографического светочувствительного элемента.
Указанный способ обработки поверхности электрофотографического светочувствительного элемента лазерным излучением позволяет получить электрофотографический светочувствительный элемент, в котором поверхность содержит множество вдавленных зон, которые не зависят одна от другой и каждая имеет диаметр по большой оси Rpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше, диаметр по малой оси Lpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше, и при этом поверхность электрофотографического светочувствительного элемента разделена на 4 равные области в направлении вращения светочувствительного элемента, которые затем разделены на 25 равных областей в направлении под прямым углом к направлению вращения светочувствительного элемента с получением в итоге 100 областей А, причем в каждой области А выделены квадратные области В со стороной 50 мкм каждая и одной стороной, параллельной направлению вращения светочувствительного элемента, а каждая из областей В разделена на 500 равных зон 499 прямыми линиями, параллельными направлению вращения светочувствительного элемента, от 400 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 прямых линий, проходящих через вдавленные зоны в каждой из областей В.
В том случае, когда поверхность электрофотографического светочувствительного элемента обработана лазерным излучением, расстояние от самой глубокой части до входного отверстия можно регулировать подбором условий изготовления, таких как продолжительность и число циклов лазерного облучения. С точки зрения точности при производстве или производительности в случае, когда поверхность электрофотографического светочувствительного элемента обработана лазерным излучением, вдавленные зоны, сформированные под воздействием однократного излучения, предпочтительно могут иметь расстояние между самой глубокой частью каждой вдавленной зоны и ее входным отверстием от 0,1 мкм или больше до 2,0 мкм или меньше, и более предпочтительно от 0,3 мкм или больше до 1,2 мкм или меньше.
Пример вдавленных зон, которые могут быть получены на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента вышеописанным методом, показан на фиг.10, где показаны полученные области 11 вдавленных зон и образовавшиеся области 10 невдавленных зон. Двусторонняя стрелка указывает периферическое направление электрофотографического светочувствительного элемента. Использование метода обработки поверхности электрофотографического светочувствительного элемента лазерным излучением обеспечивает осуществление обработки поверхности электрофотографического светочувствительного элемента с высокой регулируемостью размера, формы и расположения вдавленных зон, с высокой точностью и высокой степенью свободы.
Далее рассмотрен способ обработки поверхности путем осуществления контакта под давлением матрицы (профилированного материала), имеющей необходимый профиль поверхности, с поверхностью электрофотографического светочувствительного элемента для переноса профиля поверхности.
На фиг.11 представлен схематический вид, показывающий пример обработки поверхности на установке по переносу профиля при контакте под давлением, предусматривающей использование матрицы в качестве несущего профиль материала, используемой в настоящем изобретении. Названная матрица 13 устанавливается в прессующее устройство 12, которое повторно создает давление и снижает его, а после этого матрицу приводят в контакт с электрофотографическим светочувствительным элементом 14 под указанным давлением (показано стрелкой) с переносом профиля поверхности. После этого давление сначала снижают, чтобы обеспечить вращательное движение электрофотографического светочувствительного элемента 14 в направлении, показанном стрелкой, а затем давление вновь повышают для осуществления переноса профиля поверхности. Повторение этого шага обеспечивает формирование указанных вдавленных зон на всей периферической поверхности электрофотографического светочувствительного элемента.
В другом варианте, как показано на фиг.12, матрица 13, имеющая заданный профиль поверхности, по существу, для всей периферической поверхности светочувствительного элемента 14, может быть установлена в прессующее устройство 12 и после этого приведена в контакт со светочувствительным элементом 14 под заданным давлением, в течение которого светочувствительный элемент вращается и движется с образованием заданных вдавленных зон по всей периферической поверхности светочувствительного элемента.
Как другой способ может быть использована листообразная матрица, установленная между валковым прессующим устройством и светочувствительным элементом, обеспечивающая обработку поверхности светочувствительного элемента при прокатке листовой матрицы.
Для эффективного осуществления переноса профиля поверхности матрицу и светочувствительный элемент можно нагреть. Матрица и светочувствительный элемент могут быть нагреты до любой температуры, пока могут формироваться указанные вдавленные зоны настоящего изобретения. Предпочтительно их можно нагреть так, чтобы температура (°С) матрицы в момент переноса профиля поверхности была выше, чем температура стеклования (°С) светочувствительного слоя на подложке. Кроме нагревания матрицы, можно поддерживать температуру (°С) подложки в момент переноса профиля поверхности на величине, которая ниже, чем температура стеклования (°С) светочувствительного слоя. Это является предпочтительным для стабильного формирования вдавленных зон, предназначенных для переноса на поверхность светочувствительного элемента.
Если светочувствительный элемент настоящего изобретения представляет собой светочувствительный элемент, имеющий фотопроводящий слой, матрица и светочувствительный элемент предпочтительно могут быть нагреты таким образом, что температура (°С) матрицы в момент переноса профиля поверхности может быть выше, чем температура стеклования (°С) фотопроводящего слоя на подложке. Кроме нагревания матрицы, температуру (°С) подложки в момент переноса профиля поверхности можно поддерживать ниже, чем температура стеклования (°С) фотопроводящего слоя. Это является предпочтительным для стабильного формирования вдавленных зон, предназначенных для переноса на поверхность электрофотографического светочувствительного элемента.
Материал, размер и профиль поверхности самой матрицы могут быть подобраны соответствующим образом. Материал может включать металлы с тонко обработанной поверхностью и кремниевые пластины, поверхности которых были текстурированы при использовании фоторезиста, и полимерные пленки с тонко диспергированными частицами или полимерные пленки, имеющие указанный тонкий профиль поверхности, которые покрыты металлом. Примеры профилей поверхности матрицы показаны на фиг.13 (частичный увеличенный вид ее контактной поверхности со светочувствительным элементом) и фиг.14 (частичный увеличенный вид поперечного сечения ее контактной поверхности со светочувствительным элементом), где показана подложка 26 матрицы и колонки 27 матрицы.
Между матрицей и прессующим устройством также может быть установлен упругий элемент для обеспечения равномерного распределения давления по светочувствительному элементу.
Рассмотренный выше способ обработки поверхности путем контакта под давлением матрицы, имеющей заданный профиль поверхности, с поверхностью электрофотографического светочувствительного элемента с осуществлением переноса профиля поверхности может обеспечить получение электрофотографического светочувствительного элемента, в котором поверхность содержит множество вдавленных зон, которые не зависят одна от другой и каждая имеет входное отверстие, имеющее диаметр по большой оси Rpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше, диаметр по малой оси Lpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и расстояние от самой глубокой части вдавленной зоны до входного отверстия Rdv от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше, при этом поверхность электрофотографического светочувствительного элемента разделена на 4 равные области в направлении вращения светочувствительного элемента, которые затем разделяют на 25 равных областей в направлении, расположенном под прямым углом к направлению вращения светочувствительного элемента, с получением в итоге 100 областей А, и в каждой области А выделены квадратные области В с размером стороны 50 мкм каждая и одной из сторон, параллельной направлению вращения светочувствительного элемента, и каждая область В разделена на 500 равных зон 499 прямыми линиями, параллельными направлению вращения светочувствительного элемента, от 400 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 линий, проходящими через вдавленные зоны каждой из областей В.
Использование способа обработки поверхности контактом под давлением матрицы, имеющей заданный профиль поверхности, с поверхностью электрофотографического светочувствительного элемента с переносом профиля поверхности обеспечивает обработку поверхности электрофотографического светочувствительного элемента с высокой контролируемостью размера, формы и расположения вдавленных зон, с высокой точностью и высокой степенью свободы.
Далее рассмотрен способ обработки поверхности конденсацией, происходящей на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента в момент формирования его поверхностного слоя. Способ обработки поверхности конденсацией, происходящей на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента в момент формирования его поверхностного слоя, представляет собой способ получения электрофотографического светочувствительного элемента, заключающийся в том, что готовят раствор для нанесения поверхностного слоя, содержащий связующую смолу и конкретный ароматический органический растворитель, причем ароматический органический растворитель содержится в количестве от 50% по массе или больше до 80% по массе или меньше в расчете на общую массу растворителя в растворе для нанесения поверхностного слоя, и на стадии нанесения покрытия получают поверхностный слой, на поверхности которого сформированы вдавленные зоны, независимые одна от другой, причем покрытие получают на основном элементе (элементе, как основания, на котором должен быть сформирован поверхностный слой) при помощи раствора для нанесения покрытия, затем проводят стадию выдерживания основного элемента, на которой выдерживают основной элемент, покрытый раствором для нанесения покрытия, и проводят конденсацию на поверхности основного элемента, покрытого раствором для нанесения покрытия, а после этого проводят стадию сушки, на которой нагревают и сушат основной элемент, на поверхности которого произошла конденсация.
Вышеназванная связующая смола может включать, например, акриловые смолы, стирольные смолы, смолы на основе сложных полиэфиров, поликарбонатные смолы, полиарилатные смолы, полисульфоновые смолы, полифениленоксидные смолы, эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, алкидные смолы и ненасыщенные смолы. В частности, предпочтительными являются полиметилметакрилатные смолы, полистирольные смолы, смолы на основе сополимера стирол-акрилонитрил, поликарбонатные смолы, полиарилатные смолы и диаллилфталатные смолы. Поликарбонатные смолы или полиарилатные смолы являются еще более предпочтительными. Любая из них может быть использована отдельно или в форме смеси или сополимера двух или нескольких типов.
Вышеназванный конкретный ароматический органический растворитель представляет собой растворитель, имеющий низкое сродство к воде. Он может, в частности, включать 1,2-диметилбензол, 1,3-диметилбензол, 1,4-диметилбензол, 1,3,5-триметилбензол и хлорбензол.
Важно, чтобы вышеназванный раствор для нанесения поверхностного слоя содержал ароматический органический растворитель. Раствор для нанесения поверхностного слоя дополнительно может содержать органический растворитель, обладающий высоким сродством к воде, или воду в целях стабильного формирования вдавленных зон. В качестве органического растворителя, обладающего высоким сродством к воде, предпочтительно может быть использован (метилсульфинил)метан (принятое название: диметилсульфоксид), тиолан-1,1-дион (принятое название: сульфолан), N,N- диметилкарбоксиамид, N,N-диэтилкарбоксиамид, диметилацетамид или 1-метилпирролидин-2-он. Любой из данных органических растворителей может содержаться отдельно или может содержаться в виде смеси двух или нескольких из них.
Вышеупомянутая стадия выдержки основного элемента, на котором происходит конденсация на поверхности основного элемента, представляет собой стадию выдерживания основного элемента, покрытого раствором для нанесения поверхностного слоя, в течение некоторого промежутка времени в атмосфере, в которой происходит конденсация на поверхности основного элемента. Конденсация в данном способе обработки поверхности показывает, что на основном элементе, покрытом раствором для нанесения поверхностного слоя, под воздействием воды образуются капли. На условия, при которых происходит конденсация на поверхности основного элемента, влияют относительная влажность атмосферы, в которой должен выдерживаться основной элемент, и условия испарения (например, теплота испарения) растворителя из раствора для нанесения покрытия. Однако раствор для нанесения поверхностного слоя содержит ароматический органический растворитель в количестве 50% по массе или больше в расчете на общую массу растворителя в растворе для нанесения поверхностного слоя. Поэтому условия, при которых происходит конденсация на поверхности основного элемента, в меньшей степени зависят от условий испарения растворителя из раствора для нанесения покрытия и в основном зависят от относительной влажности атмосферы, в которой выдерживается основной элемент. Относительная влажность, при которой происходит конденсация на поверхности основного элемента, может составлять от 40 до 100%. Относительная влажность может дополнительно предпочтительно составлять от 70% или больше. Стадию выдерживания основного элемента проводят в течение времени, необходимого для образования капель в результате конденсации. С точки зрения производительности этот промежуток времени предпочтительно составляет от 1 секунды до 300 секунд и дополнительно предпочтительно составляет приблизительно от 10 секунд до 180 секунд. Относительная влажность важна для стадии выдерживания основного элемента, и данная атмосфера предпочтительно может иметь температуру от 20°С или больше до 80°С или меньше.
На стадии сушки, на которой происходит сушка основного элемента, на котором произошла конденсация, образовавшиеся на поверхности капли во время стадии выдерживания основного элемента могут сформироваться в виде вдавленных зон на поверхности светочувствительного элемента. Чтобы сформировать вдавленные зоны с высокой степенью равномерности, важно, чтобы сушка произошла быстро, а затем тепло было отведено. Температура на стадии сушки предпочтительно может составлять от 100 до 150°С. К времени стадии сушки, на которой происходит нагрев и сушка основного элемента, подвергнутого конденсации, может быть добавлено время для удаления растворителя из раствора для нанесения покрытия, нанесенного на основной элемент, и капель воды, образовавшихся на стадии конденсации. Продолжительность стадии сушки предпочтительно может составлять от 20 до 120 минут и может предпочтительно дополнительно составлять от 40 до 100 минут.
Указанным способом обработки поверхности конденсацией на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента при формировании его поверхностного слоя, на поверхности светочувствительного элемента получают вдавленные зоны, независимые одна от другой. Данный способ обработки поверхности конденсацией на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента при формировании его поверхностного слоя представляет собой способ, при котором капли, образующиеся под воздействием воды, получают при использовании растворителя, обладающего высоким сродством к воде, и связующей смолы с получением вдавленных зон. Вдавленные зоны, образовавшиеся на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента, полученного данным способом, формируются под действием когезионной силы воды, и поэтому они могут по отдельности иметь формы вдавленных зон с высокой степенью равномерности.
Указанный способ является способом, содержащим стадию удаления капель или удаления капель в состоянии, когда капли значительно выросли. Поэтому вдавленные зоны на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента представляют собой вдавленные зоны, сформировавшиеся, например, в виде капель или в форме сот (гексагональной форме). Вдавленные зоны в форме капель относятся к вдавленным зонам, имеющим вид, например, окружности или эллипса при рассмотрении поверхности светочувствительного элемента, и к вдавленным зонам, имеющим вид, например, частичных окружностей или частичных эллипсов при рассмотрении поперечного сечения светочувствительного элемента. Вдавленные зоны в форме сот (гексагональной формы) представляют собой, например, вдавленные зоны, сформировавшиеся в результате самого близкого расположения капель на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента. В частности, они относятся к вдавленным зонам, имеющим вид, например, окружностей, шестиугольников или шестиугольников с закругленными углами при рассмотрении поверхности светочувствительного элемента, и вдавленным зонам, имеющим вид, например, частичных окружностей или квадратных колонн при рассмотрении поперечного сечения электрофотографического светочувствительного элемента.
Таким образом, способ обработки поверхности конденсацией на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента при формировании его поверхностного слоя позволяет получать электрофотографический светочувствительный элемент, на котором поверхность имеет множество вдавленных зон, которые не зависят одна от другой и каждая имеет входное отверстие, имеющее диаметр по большой оси Rpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и диаметр по малой оси Lpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше, причем поверхность электрофотографического светочувствительного элемента разделена на 4 равные области в направлении вращения светочувствительного элемента, которые затем разделяют на 25 равных областей в направлении под прямым углом к направлению вращения светочувствительного элемента, с получением в итоге 100 областей А, и в каждой из областей А располагаются квадратные области В со стороной 50 мкм каждая и одной из сторон, параллельной направлению вращения светочувствительного элемента, и каждая из областей В разделена на 500 равных зон 499 прямыми линиями, параллельными направлению вращения светочувствительного элемента, от 400 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 линий, проходящими через вдавленные зоны в каждой из областей В.
Вышеуказанные вдавленные зоны регулируют путем подбора условий производства в пределах интервала, указанного в вышерассмотренном способе получения. Вдавленные зоны регулируют выбором, например, типа растворителя в растворе для нанесения поверхностного слоя, содержанием растворителя, относительной влажностью на стадии выдерживания основного элемента, временем выдерживания на стадии выдерживания и температурой нагрева и сушки, которые указаны в настоящем описании.
Далее описана конструкция электрофотографического светочувствительного элемента согласно настоящему изобретению.
Электрофотографический светочувствительный элемент настоящего изобретения содержит подложку и органический светочувствительный слой (далее по тексту просто «светочувствительный слой»), нанесенный на подложку. Электрофотографический светочувствительный элемент согласно настоящему изобретению в общем случае может представлять собой цилиндрический органический электрофотографический светочувствительный элемент, в котором светочувствительный слой получен на цилиндрической подложке, которая широко используется, и также может иметь форму ленты или листа.
Светочувствительный слой электрофотографического светочувствительного элемента может представлять собой либо светочувствительный слой однослойного типа, который содержит в одном слое фотопроводящий материал и материал, генерирующий носитель заряда, либо светочувствительный слой многослойного типа (функционально разделенного типа), который разделен на слой, генерирующий носитель заряда и содержащий генерирующий носитель заряд материал, и фотопроводящий слой, содержащий фотопроводящий материал. С точки зрения электрофотографического действия электрофотографический светочувствительный элемент согласно настоящему изобретению предпочтительно может содержать светочувствительный слой многослойного типа. Светочувствительный слой многослойного типа также может быть либо светочувствительным слоем со слоем регулярного типа, в котором генерирующий носитель заряд слой и фотопроводящий слой наложены в заданном порядке со стороны подложки, либо светочувствительным слоем со слоем обратного типа, в котором фотопроводящий слой и генерирующий носитель заряда слой наложены в заданном порядке со стороны подложки. В электрофотографическом светочувствительном элементе согласно настоящему изобретению, где использован светочувствительный слой многослойного типа, он предпочтительно может представлять собой светочувствительный слой с регулярным слоем с точки зрения электрофотографического действия. Генерирующий носитель заряда слой может быть сформирован в виде многослойной структуры, и фотопроводящий слой также может быть сформирован в виде многослойной структуры. Дополнительно на светочувствительный слой может быть нанесен защитный слой для улучшения эксплуатационных качеств.
Подложка электрофотографического светочувствительного элемента предпочтительно может быть электропроводной (электропроводящая подложка). Например, пригодными для использования являются подложки, выполненные из такого металла, как алюминий, сплав алюминия или нержавеющая сталь. В случае алюминия или сплава алюминия пригодными для использования являются ED трубка, EI трубка и те, которые получены разрезанием данных труб, электролитическим композиционным полированием. Электролиз проводят при использовании: i) электрода, обладающего электролитическим действием, и ii) электролитического раствора, а полирование осуществляют при использовании шлифовального камня, обладающего полирующим действием, или влажного или сухого хонингования. Также пригодными для использования являются вышеназванные подложки, выполненные из металла, или подложки, выполненные из смолы (такой как полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, фенольная смола, полипропиленовая или полистирольная смола), и имеющие слои, полученные пленочным формованием с вакуумным нанесением алюминия, сплава алюминия или сплава оксид индия-оксид олова. Также пригодными для использования являются подложки, сформованные из смолы или бумаги, импрегнированной электропроводными частицами, такими как технический углерод, частицы оксида олова, частицы оксида титана или частицы серебра, и подложки, выполненные из термопласта, содержащего электропроводную связующую смолу.
Для предотвращения появления интерференционных полос, вызванных рассеянием лазерного света, поверхность подложки может быть подвергнута гравированию, загрублению поверхности или анодированию алюминием.
Когда поверхность несущего элемента представляет собой слой, нанесенный для придания электропроводности, этот слой может иметь объемное удельное сопротивление от 1×1010 Ω·см или меньше и, в частности, более предпочтительно 1×106 Ω·см или меньше.
Электропроводный слой, предназначенный для предотвращения появления интерференционных полос вследствие рассеяния лазерного света или для покрытия царапин на поверхности несущего элемента, может быть создан между подложкой и промежуточным слоем, описанным ниже, или светочувствительным слоем (генерирующим носитель заряда слоем или фотопроводящим слоем). Этот слой сформирован путем нанесения на подложку жидкой среды для нанесения покрытий, полученной диспергированием электропроводного порошка в подходящей связующей смоле. Данный электропроводный порошок может содержать технический углерод, ацетиленовую сажу; металлические порошки из, например, алюминия, никеля, железа, нихрома, меди, цинка и серебра; и порошкообразные оксиды металлов, такие как электропроводный оксид олова и оксид индия и олова.
Используемая одновременно связующая смола может включать следующие термопластичные смолы: термореактивные смолы или светоотверждаемые смолы, такие как полистирол, сополимер стирол-акрилонитрил, сополимер стирол-бутадиен, сополимер стирол-малеиновый ангидрид, сложный полиэфир, поливинилхлорид, сополимер винилхлорид-винилацетат, поливинилацетат, поливинилиденхлорид, полиарилатные смолы, феноксисмолы, поликарбонаты, смолы на основе ацетата целлюлозы, смолы на основе этилцеллюлозы, поливинилбутираль, поливинилформаль, поливинилтолуол, поли-N-винилкарбазол, акриловые смолы, силиконовые смолы, эпоксидные смолы, меламидные смолы, уретановые смолы, фенольные смолы и алкидные смолы.
Электропроводный слой может быть получен нанесением покрытия из жидкой среды для нанесения покрытий, полученной диспергированием или растворением вышеперечисленных электропроводных порошков и связующей смолы в растворителе простого эфирного типа, таком как тетрагидрофуран или простой диметиловый эфир этиленгликоля, в спиртовом растворителе, таком как метанол, растворителе кетонного типа, таком как метилэтилкетон, или ароматическом углеводородном растворителе, таком как толуол. Электропроводный слой предпочтительно может иметь среднюю толщину от 0,2 мкм или больше до 60 мкм или меньше, более предпочтительно от 0,1 мкм или больше до 35 мкм или меньше, и еще более предпочтительно от 5 мкм или больше до 30 мкм или меньше.
Электропроводный слой с электропроводным пигментом или регулирующим электрическое сопротивление пигментом, диспергированным в нем, имеет тенденцию к увеличению шероховатости поверхности.
Промежуточный слой, имеющий функцию разделительного и адгезионного слоя, также может быть нанесен между подложкой или электропроводным слоем и светочувствительным слоем (слоем, генерирующим носитель заряда, или фотопроводящим слоем). Промежуточный слой получают для, например, улучшения адгезии светочувствительного слоя, улучшения свойств покрытия, уменьшения утекания электрических зарядов в подложку и защиты светочувствительного слоя от электрического пробоя.
Промежуточный слой может быть получен нанесением покрытия из отверждаемой смолы с последующим отверждением смолы с образованием полимерного слоя, или нанесением покрытия на электропроводный слой из жидкой среды, содержащей связующую смолу, для нанесения покрытия в виде промежуточного слоя и сушкой полученного влажного покрытия.
Связующая смола для промежуточного слоя может включать следующие смолы: водорастворимые смолы, такие как поливиниловый спирт, простой поливинилметиловый эфир, полиакриловые кислоты, метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, полиглутаминовую кислоту и казеин; полиамидные смолы, полиимидные смолы, полиамидимидные смолы, смолы на основе полиамидокислоты, меламиновые смолы, эпоксидные смолы, полиуретановые смолы и полиглутаматные смолы. Чтобы эффективно реализовать электрозащитные свойства, а также с точки зрения укрывистости, адгезии, сопротивления воздействию растворителей и электрического сопротивления, связующая смола для промежуточного слоя предпочтительно может представлять собой термопластичную смолу. В частности, предпочтительной является термопластичная полиамидная смола. В качестве полиамидной смолы предпочтительной является низкокристаллический или некристаллический сополимерный найлон, так как способен к нанесению покрытия в состоянии раствора. Промежуточный слой может предпочтительно иметь среднюю толщину от 0,05 мкм или больше до 7 мкм или меньше, и более предпочтительно от 0,1 мкм или больше до 2 мкм или меньше.
В промежуточном слое могут быть диспергированы полупроводящие частицы или может быть введен электронопроводящий материал (электроноакцепторный материал, такой как акцептор), чтобы поток электрических зарядов (носителей) не задерживался в промежуточном слое.
Далее рассмотрен светочувствительный слой согласно настоящему изобретению.
Генерирующий заряд материал, использованный в электрофотографическом светочувствительном элементе настоящего изобретения, может включать следующие материалы: азопигменты, такие как моноазо, диазо и трисазо, фталоцианиновые пигменты, такие как фталоцианины металлов и несодержащие металлы фталоцианины, индиго пигменты, такие как индиго и тиоиндиго, периленовые пигменты, такие как ангидириды периленовой кислоты и имиды периленовой кислоты, пигменты на основе полициклических хинонов, такие как антрахинон и пиренхинон, красители на основе скварилия, соли пирилия и соли триапирилия, трифенилметановые красители, неорганические материалы, такие как селен, селен-теллур и аморфный кремний, хинакридоновые пигменты, пигменты на основе солей азуления, цианиновые красители, ксантеновые красители, хинониминные красители и стириловые красители. Любой из данных генерирующих носитель заряда материалов может быть использован отдельно или может быть использован в комбинации с двумя или несколькими их типами. Из них особенно предпочтительными являются фталоцианины металлов, такие как фталоцианин оксититана, фтаноцианин гидроксигаллия и фталоцианин хлоргаллия, как обладающие высокой чувствительностью.
В случае когда светочувствительный слой представляет собой светочувствительный слой многослойного типа, связующая смола, используемая для получения генерирующего заряд слоя, может включать следующие смолы: поликарбонатные смолы, смолы на основе сложных полиэфиров, полиарилатные смолы, бутиральные смолы, полистирольные смолы, поливинилацетальные смолы, диаллилфталатные смолы, акриловые смолы, метакриловые смолы, винилацетатные смолы, фенольные смолы, силиконовые смолы, полисульфоновые смолы, смолы на основе сополимеров стирол-бутадиен, алкидные смолы, эпоксидные смолы, мочевинные смолы и смолы на основе сополимеров винилхлорид-винилацетат. В частности, предпочтительными являются бутиральные смолы. Любая из них может быть использована отдельно или в виде смеси сополимеров двух или нескольких типов.
Генерирующий заряд слой может быть получен нанесением покрытия из жидкой среды для нанесения покрытия в виде слоя генерирования носителя заряда, полученной диспергированием генерирующего носитель заряда материала в связующей смоле и растворителе и сушкой влажного сформированного покрытия. Слой генерирования носителя заряда также может представлять собой пленку из генерирующего носитель заряда материала, осажденную под вакуумом. В качестве способа диспергирования использован способ, который предусматривает использование гомогенизатора, ультразвуковых волн, шаровой мельницы, песчаной мельницы, мельницы тонкого помола или валковой мельницы. Генерирующий носитель заряда материал и связующая смола предпочтительно могут быть использованы в соотношении от 10:1 до 1:10 мас.ч., и, в частности, более предпочтительно от 3:1 до 1:1 мас.ч.
Растворитель, используемый для получения жидкой среды для нанесения генерирующего заряд слоя, может быть выбран с учетом используемой связующей смолы и растворимости или стабильности дисперсии генерирующего заряд материала. В число органических растворителей могут входить растворители спиртового типа, растворители сульфоксидного типа, растворители кетонного типа, растворители простого эфирного типа, растворители сложного эфирного типа и ароматические углеводородные растворители.
Генерирующий заряд слой предпочтительно может иметь среднюю толщину 5 мкм или меньше и, в частности, более предпочтительно от 0,1 мкм или больше до 2 мкм или меньше.
Сенсибилизатор (активатор), антиоксидант, ультрафиолетовый абсорбер и/или пластификатор, который может быть различных типов, также могут быть необязательно (в некоторых случаях) добавлены в генерирующий заряд слой. Электронопроводящий материал (электроноакцепторный материал, такой как акцептор) также может быть включен в генерирующий заряд слой, чтобы поток электрических зарядов (носителей) не задерживался в генерирующем заряд слое.
Проводящий заряд материал, использованный в электрофотографическом светочувствительном элементе настоящего изобретения, может включать, например, триариламинные соединения, гидразоновые соединения, стириловые соединения, стильбеновые соединения, пиразолиновые соединения, оксазоловые соединения, тиазоловые соединения и триарилметановые соединения. Использован может быть только один из указанных проводящих заряд материалов или могут быть использованы материалы двух или нескольких типов.
Проводящий заряд слой может быть сформирован путем нанесения раствора для нанесения покрытий из проводящего заряд слоя, полученного растворением проводящего заряд материала и связующей смолы в растворителе и сушкой образованного влажного покрытия. Кроме того, вышеперечисленные проводящие заряд материалы, один из которых сам обладает пленкообразующими свойствами, могут быть пленкообразующими сами по себе без использования никакой связующей смолы для получения проводящего заряд слоя.
В том случае, когда светочувствительный (фоточувствительный) слой представляет собой светочувствительный слой многослойного типа, связующая смола, использованная для формирования проводящего заряд слоя, может включать следующие смолы: акриловые смолы, стирольные смолы, смолы на основе сложных полиэфиров, поликарбонатные смолы, полиарилатные смолы, полисульфоновые смолы, полифениленоксидные смолы, эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, алкидные смолы и ненасыщенные смолы. В частности, предпочтительными являются полиметилметакрилатные смолы, полистирольные смолы, смолы на основе сополимера стирол-акрилонитрила, поликарбонатные смолы, полиарилатные смолы и диаллилфталатные смолы. Любая из них может быть использована отдельно или в виде смеси или сополимера двух или нескольких типов.
Проводящий заряд слой может быть сформирован путем нанесения раствора для получения покрытия проводящего заряд слоя, указанный раствор получен растворением проводящего заряд материала и связующей смолы в растворителе и сушкой полученного влажного покрытия. Проводящий заряд материал и связующая смола предпочтительно могут быть в соотношении от 2:1 до 1:2 (мас.ч.).
Растворитель, использованный в растворе для получения покрытия проводящего заряд слоя, может включать растворители кетонного типа, такие как ацетон и метилэтилкетон, растворители сложноэфирного типа, такие как метилацетат и этилацетат, растворители простого эфирного типа, такие как тетрагидрофуран, диоксоран, диметоксиметан и диметоксиэтан, ароматические углеводородные растворители, такие как толуол, ксилол и хлорбензол. Любой из данных растворителей может быть использован отдельно или может быть использован в виде смеси растворителей двух или нескольких типов. Из данных растворителей, с точки зрения способности растворять смолу, предпочтительно использовать растворители простого эфирного типа или ароматические углеводородные растворители.
Проводящий заряд слой предпочтительно может иметь среднюю толщину от 5 мкм или больше до 50 мкм или меньше и, в частности, более предпочтительно от 10 мкм или больше до 35 мкм или меньше.
В проводящий заряд слой необязательно могут быть введены, например, антиоксидант, абсорбер ультрафиолета и/или пластификатор.
Для улучшения эксплуатационных качеств, что является одним из свойств, требуемых от электрофотографического светочувствительного элемента согласно настоящему изобретению, в случае вышерассмотренного светочувствительного слоя с разделенными функциями важен материал, предназначенный для проводящего заряд слоя, служащего поверхностным слоем. Например, известен способ, в котором используется связующая смола, обладающая высокой прочностью, способ, в котором доля проводящего заряд материала, обладающего пластичностью, к связующей смоле подобрана соответствующим образом, и способ, в котором использован высокомолекулярный проводящий заряд материал. Чтобы в большей степени повысить эксплуатационные качества, эффективным подходом для формирования поверхностного слоя является выбор для него смолы отверждаемого типа.
В этом способе поверхностный слой изготовлен из смолы отверждаемого типа, например, проводящий заряд слой может быть выполнен из смолы отверждаемого типа или на проводящем заряд слое может быть сформирован слой из смолы отверждаемого типа как второй проводящий заряд слой или защитный слой. Свойствами, требуемыми для слоя из смолы отверждаемого типа, являются прочность пленки и способность проводить заряд, и данный слой обычно изготавливают из проводящего заряд материала и полимеризуемого или поперечносшиваемого мономера или олигомера.
В этом способе поверхностный слой изготовлен из смолы отверждаемого типа, при этом может быть использовано любое известное проводящее дырки соединение или электронопроводящее соединение в качестве проводящего заряд материала. Материал для синтеза данных соединений может включать материалы для цепочечной полимеризации, содержащие акрилоилоксильную группу или стирольную группу. Он также может включать материалы для присоединительной полимеризации, содержащие гидроксильную группу, алкоксисилильную группу или изоцианатную группу. В частности, с точки зрения электрофотографических свойств, свойств общего назначения, получения материала и производственной стабильности электрофотографического светочувствительного элемента, поверхностный слой которого изготовлен из смолы отверждаемого типа, предпочтительно использовать проводящее дырки соединение в комбинации с материалом для цепочечной полимеризации. Кроме того, особенно предпочтительно, чтобы электрофотографический светочувствительный элемент представлял собой элемент, который имеет поверхностный слой, образованный отверждаемым соединением, содержащим в молекуле и проводящую дырки группу, и акрилоилоксильную группу.
В качестве средств отверждения могут быть использованы любые известные средства, предусматривающие использование тепла, света или излучения.
Такой отвержденный слой, в случае проводящего заряд слоя, предпочтительно может иметь среднюю толщину от 5 мкм или больше до 50 мкм или меньше и более предпочтительно от 10 мкм или больше до 35 мкм или меньше. В случае второго проводящего заряд слоя или защитного слоя средняя толщина предпочтительно может составлять от 0,1 мкм или больше до 20 мкм или меньше, и еще более предпочтительно от 1 мкм или больше до 10 мкм или меньше.
В соответствующие слои электрофотографического светочувствительного элемента настоящего изобретения могут быть введены различные добавки. Добавки могут включать добавки, предупреждающие разрушение, такие как антиоксидант и абсорбер ультрафиолетового цвета, смазочные добавки, такие как частицы смолы, содержащей атомы фтора.
Электрофотографический светочувствительный элемент настоящего изобретения содержит, как рассмотрено выше, специфические вдавленные зоны, по меньшей мере, на поверхности светочувствительного слоя электрофотографического светочувствительного элемента. Вдавленные зоны согласно настоящему изобретению эффективно действуют при нанесении на любой светочувствительный элемент, поверхность которого обладает высокой твердостью, и светочувствительный элемент, поверхность которого обладает низкой твердостью.
Далее рассмотрены технологический картридж и электрофотографическое устройство согласно настоящему изобретению. На фиг.15 представлен пример конструкции электрофотографического устройства, снабженного технологическим картриджем, содержащим электрофотографический светочувствительный элемент настоящего изобретения.
На фиг.15 показан цилиндрический электрофотографический светочувствительный элемент 15, который приводится во вращение вокруг оси 16 в направлении стрелки с заданной окружной скоростью.
Поверхность электрофотографического светочувствительного элемента 15, приведенного во вращение, равномерно электростатически заряжается от положительного до отрицательного заданного потенциала от зарядного устройства (первичного зарядного устройства, как зарядный вал) 17. Затем заряженный таким образом электрофотографический светочувствительный элемент экспонируют светом (экспонирование на свету по изображению) 18 от экспонирующего устройства (не показано) для перкуссионного экспонирования, для экспонирования сканирующим лазером или т.п. При этом на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента 15 последовательно образуются электростатические скрытые изображения, соответствующие заданному изображению.
Образованные таким образом скрытые электростатические изображения на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента 15 проявляются затем тонером, содержащимся в проявителе проявляющего средства 19, и переходит в тонерные изображения. Образованные таким образом тонерные изображения, находящиеся на поверхности электрофотографического светочувствительного элемента 15, последовательно переносятся путем приложения напряжения смещения от узла переноса (например, передающего вала) 20, которые затем последовательно переносятся на передающий материал (например, бумагу) 25, подаваемый со средства подачи передающего материала (не показано) в зону (контактную зону) между электрофотографическим светочувствительным элементом 15 и средством 20 переноса синхронно с вращением электрофотографического светочувствительного элемента 15.
Передающий материал 25, на который переносятся тонерные изображения, отделяется от поверхности электрофотографического светочувствительного элемента 15 и поступает в средство 22 фиксации, где фиксируются тонерные изображения, а затем выходит из устройства в виде материала со сформированным изображением (печать или копия).
Поверхность электрофотографического светочувствительного элемента 15, с которого происходит перенос тонерных изображений, проходит через стадию удаления проявителя (тонера), оставшегося после переноса изображения, через средство 21 очистки (например, лезвия очистки). Таким образом, его поверхность очищается. Поверхность электрофотографического светочувствительного элемента 15 далее подвергается операции разрядки под воздействием предэкспозиционного света (не показано), испускаемого средством предварительного экспонирования (не показано), а затем повторно используется для формирования изображений.
Как показано на фиг.15, если средство 17 зарядки представляет собой контактное средство зарядки, предусматривающее использование, например, зарядного вала, то предварительное экспонирование является необязательным.
Устройство может содержать комбинацию множества компонентов, объединенных в контейнере, таком как технологический картридж, и представляющих собой, например, вышерассмотренный электрофотографический светочувствительный элемент 15, средство 17 зарядки, средство 19 проявления и средство 21 очистки. Данный технологический картридж также может быть установлен съемным образом на основном корпусе электрофотографического устройства, такого как копировальная машина или лазерный печатный принтер. В устройстве, показанном на фиг.15, электрофотографический светочувствительный элемент 15 и средство 17 зарядки, средство 19 проявления и средство 21 очистки совместно установлены с образованием картриджа, представляющего собой технологический картридж 23, съемным образом устанавливаемый на главном корпусе электрофотографического устройства с помощью направляющих средств 24, таких как полозки, расположенных на главном корпусе электрофотографического устройства.
Примеры
Настоящее изобретение ниже поясняется более подробно на конкретных рабочих примерах. В следующих примерах «часть(и)» относятся к «масс.частям».
Пример 1
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Алюминиевый цилиндр диаметром 30 мм и длиной 357,5 мм, поверхность которого была обработана фрезой, использовали как подложку (цилиндрическую подложку).
Затем смесь, состоящую из нижеуказанных компонентов, диспергировали в течение примерно 20 часов на шаровой мельнице с получением жидкой среды для нанесения проводящего слоя.
Порошок состоял из частиц сульфата бария, покрытых слоями оксида олова - 60 частей (торговая марка: PASTRAN PC1; Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.)
оксида титана - 15 частей (торговая марка: TITANIX JR; Tayca Corporation)
фенольной смолы - 43 части (торговая марка: PLYOPHEN J-325; Dainippon Ink & Chemicals, Incorporated; содержание твердой смолы: 60%)
силиконового масла - 0,015 части (торговая марка: SH28PA; Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.)
частиц силиконовой смолы - 3,6 части (торговая марка: TOSPERAL 120; Toshiba Silicone Co., Ltd.)
1-метокси-2-пропанола - 50 частей
метанола - 50 частей.
Полученную таким образом жидкую среду для нанесения проводящего слоя наносили на подложку окунанием с последующим тепловым отверждением в течение 1 часа в термостате при 140°С и получали проводящий слой со средней толщиной 15 мкм на расстоянии 170 мм от верхнего края подложки.
Затем на проводящий слой наносили окунанием раствор для покрытия промежуточного слоя, приготовленный растворением следующих компонентов в смешанном растворителе, состоящем из 400 частей метанола и 200 частей н-бутанола, окунанием и последующей тепловой сушкой в течение 30 минут в термостате при 1000С с получением промежуточного слоя со средней толщиной 0,45 мкм на расстоянии 170 мм от верхнего края подложки.
Сополимерная найлоновая смола - 10 частей (торговая марка: AMILAN CM8000; Toray Industries, Inc.),
смола на основе n-метоксиметилированного найлона-6 - 30 частей (торговая марка: TORESIN EF-30T; Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.).
Затем нижеуказанные компоненты диспергировали в течение 4 часов на песчаной мельнице с использованием стеклянных шариков диаметром 1 мм, а затем добавляли 700 частей этилацетата с получением жидкой среды для нанесения слоя генерирования носителя заряда.
Фталоцианин гидроксигаллия - 20 частей (имеющий ярко выраженные пики на углах Брагга 2θ плюс-минус 0,2°, 7,5°, 9,9°, 16,3°, 18,6°, 25,1° и 28,3° в CuKα-характеристиках дифракции рентгеновских лучей),
кариксареновое соединение, представленное следующей структурной формулой (1) - 0,2 части
Поливинилбутираль - 10 частей (торговая марка: S-LEC BX-1, Sekisui Chemical Co., Ltd.)
Циклогексанон - 600 частей
Вышеописанную жидкую среду для нанесения генерирующего заряд слоя наносили на промежуточный слой окунанием с последующим тепловой сушкой в течение 15 минут в термостате при 80°С с образованием генерирующего заряд слоя средней толщиной 0,17 мкм на расстоянии 170 мм от верхнего края подложки.
Затем нижеуказанные компоненты растворяли в смешанном растворителе, состоящем из 600 частей хлорбензола и 200 частей метилаля для получения раствора для нанесения проводящего заряд слоя. Данный раствор для нанесения проводящего слоя наносили на генерирующий заряд слой окунанием с последующей тепловой сушкой в течение 30 минут в термостате при 1000С с образованием проводящего заряд слоя средней толщиной 15 мкм на расстоянии 170 мм от верхнего края подложки.
Материал, проводящий заряд (материал, проводящий дырки), представленный структурной формулой (2) - 70 частей
Поликарбонатная смола, состоящая из повторяющихся звеньев, представленных следующей структурной формулой (3) - 100 частей (IUPILON Z; Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation; средневязкостный молекулярный вес (Mv): 40000)
Затем 0,5 части смолы, содержащей атомы фтора (торговая марка: GF-300, Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.), растворяли в смешанном растворителе, состоящем из 20 частей 1,1,2,2,3,4-гептафторциклопентан (торговая марка: ZEOROLA H, доступного от Nippon Zeon Co., Ltd.) и 20 частей 1-пропанола.
К раствору, в котором растворяли вышеуказанную смолу, содержащую атомы фтора, добавляли 10 частей порошка тетрафторэтиленовой смолы (торговая марка: LUBRON L-2; Dailin Industries, Ltd.). После этого, раствор, к которому добавляли порошок тетрафторэтиленовой смолы, обрабатывали 4 раза под давлением 600 кгс/см2 в дисперсионной машине высокого давления (торговая марка: MICROFLUIDIZER M-110EH, Microfluidics Inc., USA) для равномерного диспрегирования. Далее раствор, подвергнутый дисперсионной обработке, фильтровали через фильтр из Polyfron (торговая марка: PF-040, Advantec Toyo Kaisha, Ltd.). После этого 90 частей проводящего заряд материала (материала, проводящего дырки), представленного следующей структурной формулой (4):
70 частей 1,1,2,2,3,3,4-гептафторциклопентана и 70 частей 1-пропанола добавляли в дисперсную смесь. Ее фильтровали через фильтр с полифроном (торговая марка: PF-020, Advantec Toyo Kaisha, Ltd.) с получением второго флюида для покрытия для проводящего заряд слоя.
Вторую жидкую среду для нанесения проводящего заряд слоя наносили на полученный сначала проводящий заряд слой в виде покрытия с последующей сушкой в течение 10 минут в атмосфере в термостате при 50°С. После этого полученный слой облучали в течение 1,6 секунды электронным пучком в атмосфере азота и в условиях воздействия напряжения ускорения 150 кВ и тока пучка 3,0 мА во время вращения подложки со скоростью 200 об/мин. После этого в атмосфере азота температуру вокруг подложки повышали с 25 до 125°С в течение 30 секунд для осуществления реакции отверждения вещества, содержащегося в образовавшемся втором проводящем заряд слое. На этой стадии измеряли дозу поглощенных электронных лучей, чтобы определить, что она составила 15 кГр (килогрей). Установили, что концентрация кислорода в атмосфере электронно-лучевого излучения и реакции теплового отверждения составляла 15 млн.ч или меньше. Затем обработанную подобным образом подложку охлаждали естественным образом до 25°С в атмосфере, подвергали тепловой обработке в течение 30 минут в атмосфере в термостате при 100°С с образованием защитного слоя средней толщиной 5 мкм на расстоянии 170 мм от верхнего края подложки. Таким образом получали электрофотографический светочувствительный элемент.
Формирование вдавленных зон эксимерным лазером
На самом высоком поверхностном слое полученного электрофотографического светочувствительного элемента вдавленные зоны формировали при использовании KrF эксимерного лазера (длина волны λ: 248 нм). В данном случае использовали трафарет из кварцевого стекла, который имел конфигурацию, в которой, как показано на фиг.16, круговые зоны пропускания лазерного света 5 диаметром 30 мкм располагались с интервалами 10 мкм. На фиг.16 показана зона 4 экранирования лазерного света. Энергию излучения для эксимерного лазера устанавливали на 0,9 Дж/см3. Облучали область площадью 2 квадратных мм на один цикл облучения. Как показано на фиг.9, обрабатываемый объект вращали, во время которого положение лазерного излучения сдвигалось по оси, и осуществляли облучение.
Изучение полученных вдавленных зон
Профиль поверхности полученного электрофотографического светочувствительного элемента рассматривали при увеличении через лазерный микроскоп (VK-9500, Keyence Corporation) и обнаружили, что вдавленные зоны, имеющие диаметр по большой оси Rpc 8,6 мкм, диаметр по малой оси Lpc 8,6 мкм и расстояние между самой глубокой частью до отверстия Rdv 0,9 мкм, сформировались с расположением, показанном на фиг.17, где показаны зоны 10, на которых не образовались вдавленные зоны, показаны вдавленные зоны 11.
Поверхность электрофотографического светочувствительного элемента разделили на 4 равные области в направлении вращения светочувствительного элемента, затем каждую разделяли на 25 равных областей в направлении под прямым углом к направлению вращения светочувствительного элемента с получением в итоге 100 областей A, и в каждой из 100 областей A выделяли квадратные области B со стороной 50 мкм каждая, и одной из сторон, параллельной направлению вращения светочувствительного элемента. Каждую из областей B делили на 500 равных зон при помощи 499 прямых линий, параллельных направлению вращения светочувствительного элемента, причем все 499 прямых линий проходили через вдавленные зоны во всех областях B, всего в 100 областях.
Полученные результаты приведены в Таблице 1.
Оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент, произведенный описанным выше способом, устанавливали в электрофотографическую копировальную машину GP40 (зарядная система AC-DC), CANON INC., для проведения испытаний следующим образом.
В условиях действия температуры окружающей среды 15°С и относительной влажности 10% устанавливали потенциал таким образом, чтобы потенциал темных областей (Vd) и светлых областей (Vl) электрофотографического светочувствительного элемента составлял -700 В и -150 В соответственно, и регулировали соответствующим образом исходный потенциал электрофотографического светочувствительного элемента.
При указанных выше условиях провели эксплуатационный тест на 5000 листах бумаги формата А4 в двухлистовом периодическом режиме. После эксплуатационного теста поверхность светочувствительного элемента изучали под увеличением на лазерном микроскопе (VK-9500, Keyence Corporation). Результаты ранжировали следующим образом.
А: На площади в 100 мкм2 была замечена одна царапина или меньше длиной 50 мкм или более.
B: На площади в 100 мкм2 просматриваются от 2 или больше до 10 или меньше царапин длиной 50 мкм или больше.
С: На площади в 100 мкм2 просматривается от 11 или больше до 50 или меньше царапин длиной 50 мкм или больше.
D: На площади в 100 мкм2 просматриваются от 51 или больше царапин длиной 50 мкм или больше.
Аналогичным образом проводили эксплуатационный тест светочувствительного элемента, произведенного в таких же условиях, как и вышеуказанный светочувствительный элемент, при подаче 50000 листов бумаги формата А4 в двухлистовом периодическом режиме. В данном случае в качестве испытательной таблицы использовали таблицу, имеющую процент печати 5%.
После проведения эксплуатационного теста при подаче 50000 листов бумаги воспроизводили полутоновые изображения как тестовые изображения для оценки изображений следующим путем.
A: На изображениях не было выявлено никаких дефектных полос в направлении, соответствующем направлению вращения светочувствительного элемента.
В: На изображениях слегка заметны дефектные полосы в направлении, соответствующем направлению вращения светочувствительного элемента.
С: На изображениях четко видно большое число дефектных полос в направлении, соответствующем направлению вращения светочувствительного элемента.
Результаты данного теста представлены в Таблице 1.
Пример 2
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон эксимерным лазером
Вдавленные зоны формировали так же, как и в примере 1, за исключением того, что трафарет, изготовленный из кварцевого стекла, заменили на аналогичный, в котором круговые зоны пропускания лазерного света имели диаметр 9 мкм и промежутки между ними 3 мкм.
Обзор образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профилей поверхности и эксплуатационные тесты проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 3
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон эксимерным лазером
Вдавленные зоны формировали так же, как и в примере 2, за исключением того, что энергию излучения эксимерного лазера изменили до 1,5 Дж/см3.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профилей поверхности и эксплуатационные тесты проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 4
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон эксимерным лазером
Вдавленные зоны формировали так же, как и в примере 1, за исключением того, что трафарет, изготовленный из кварцевого стекла, заменили на аналогичный с круговыми зонами пропускания лазерного света диаметром 6 мкм и промежутками между ними 2 мкм.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профилей поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 5
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
На устройстве, показанном на фиг.12, шаблон для переноса профиля поверхности прижимали под давлением к ранее изготовленному электрофотографическому светочувствительному элементу для переноса профиля поверхности. Трафарет имел в поперечном сечении вид колонн, расположенных как показано на фиг.13 и 14, с диаметром RM 1 мкм и высотой HM 20 мкм. В данном случае температуру электрофотографического светочувствительного элемента и трафарета регулировали таким образом, что температура проводящего заряд слоя в зоне действия давления составляла 110°С, а светочувствительный элемент вращался по окружности, создавая повышенное давление 5 МПа для переноса профиля поверхности.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Профиль поверхности измеряли таким же образом, как и в примере 1, и обнаружили, что вдавленные зоны сформировались с расположением, показанным на фиг.17, где показаны невдавленные участки 10 и вдавленные зоны 11. Результаты измерений профиля поверхности и оценки эксплуатационных свойств, которые проводили таким же образом, как и в примере 1, представлены в Таблице 1.
Пример 6
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли так же, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменили на аналогичный, в котором высота колонок HM составляла 2,4 мкм.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 7
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли таким же образом, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменили на аналогичный, в котором высота колонок HM составляла 1,7 мкм.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профилей поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили таким же образом, как и в примере 1. Результаты приведены в Таблице 1.
Пример 8
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли таким же образом, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменили на аналогичный, в котором высота колонок HM составляла 1,4 мкм.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 9
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли таким же образом, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменили на аналогичный, в котором высота колонок HM составляла 1,4 мкм.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профилей поверхности и эксплуатационные тесты были проведены так же, как и в примере 1. Результаты приведены в Таблице 1.
Пример 10
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Профиль поверхности переносили так же, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменили на аналогичный, в котором диаметр колонок RM составлял 2,5 мкм.
Изучение вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 11
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли так же, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменяли на аналогичный, в котором диаметр колонок RM составлял 2,5 мкм и высота колонок HM составляла 2,0 мкм.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и эксплуатационные тесты проводили таким же образом, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 12
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали так же, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли таким же образом, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменяли на аналогичный, в котором расположение колонок соответствовало расположению, показанному на фиг.18, где показана подложка 26 трафарета и колонки 27 трафарета.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Профиль поверхности измеряли таким же образом, как и в примере 1, и установили, что вдавленные зоны сформировались с расположением, показанным на фиг.19, где показаны невдавленные области 10 и вдавленные зоны 11. Результаты измерений профиля поверхности и оценки эксплуатационных свойств, проведенных так же, как и в примере 1, представлены в Таблице 1.
Пример 13
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли таким же образом, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменили на аналогичный, в котором расположение колонок соответствовало расположению, показанному на фиг.20, где показана подложка 26 трафарета и колонки 27 трафарета.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Профиль поверхности измеряли таким же образом, как и в примере 1, и установили, что вдавленные зоны сформировались с расположением, показанным на фиг.21, где показаны невдавленные области 10 и вдавленные зоны 11. Результаты измерений профиля поверхности и оценки эксплуатационных свойств, проведенных так же, как и в примере 1, представлены в Таблице 1.
Пример 14
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Для получения на подложке проводящего слоя, промежуточного слоя и генерирующего заряд слоя повторили все операции примера 1.
Затем нижеуказанные компоненты растворяли в смешанном растворителе, состоящем из 600 частей хлорбензола и 200 частей метилаля, с получением раствора для нанесения слоя, проводящего заряд слоя. Используя данный раствор для нанесения проводящего заряд слоя, на генерирующем заряд слое окунанием получали сырой слой, проводящий заряд, с последующей тепловой сушкой в термостате при 110°С в течение 30 минут с получением проводящего заряд слоя со средней толщиной 15 мкм на расстоянии в 170 мм от верхнего края подложки.
Проводящий заряд материал (материал, проводящий дырки), представленный формулой (2) - 70 частей;
сополимер типа полиарилатной смолы, представленный следующей структурной формулой (5) - 100 частей;
В формуле каждый из символов m и n представляют отношение (отношение сополимеризации) повторяющихся звеньев в данной смоле. В данной смоле m:n составляет 7:3.
В вышеуказанной полиарилатной смоле молярное отношение звеньев терефталевой к звеньям изофталевой кислоты (звенья терефталевой кислоты:звенья изофталевой кислоты) составляет 50:50. Смола имеет среднюю молекулярную массу (Mw) 130000.
В настоящем изобретении среднемассовая молекулярная масса смолы измеряется следующим образом известным способом.
Исследуемую смолу помещали в тетрагидрофуран и оставляли на несколько часов. Затем при встряхивании исследуемую смолу тщательно смешивали с тетрагидрофураном (до тех пор, пока не исчезала коалесцентная масса исследуемой смолы), которую после этого дополнительно оставляли на 12 или более часов.
Далее то, что проходило через простой фильтр MAISHORIDISK H-25-5, Tosoh Corporation, использовали в качестве образца для измерений методом ГПХ (гельпроникающей хроматографии).
Затем колонки термостатировали в термокамере при 40°С. Через колонки, поддерживаемые при данной температуре, пропускали тетрагидрофуран в качестве растворителя со скоростью 1 мл в минуту, а также впрыскивали в них 10 мкл образца для ГПХ для измерения среднемассовой молекулярной массы исследуемой смолы. Использовали колонки TSKgel SuperHM-M, Tosoh Corporation.
При измерении среднемассовой молекулярной массы исследуемой смолы рассчитывали молекулярно-массовое распределение исследуемой смолы по зависимости между логарифмической величиной на калибровочной кривой, полученной с использованием нескольких видов стандартных образцов монодисперсных полистиролов, и номером отсчета. В качестве стандартных полистирольных образцов для получения калибровочной кривой использовали 10 образцов монодисперсных полистиролов с молекулярными массами 3500, 12000, 40000, 75000, 98000, 120000, 240000, 500000, 800000 и 1800000, Aldrich Chemical Co., Inc. В качестве детектора использовали детектор КП (коэффициента преломления).
Поверхность электрофотографического светочувствительного элемента, полученного описанным выше способом, подвергли обработке таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что трафарет заменяли на аналогичный, в котором высота колонок HM составляла 4,5 мкм.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 15
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изгототавливали таким же образом, как и в примере 14.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли таким же образом, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменяли на аналогичный, в котором высота колонок HM составляла 5,0 мкм.
Изучение вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 16
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Для получения на подложке проводящего слоя, промежуточного слоя, генерирующего заряд слоя и проводящего заряд слоя повторяли все операции примера 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли так же, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменяли на аналогичный, в котором высота колонок HM составляла 2,0 мкм.
Изучение вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств осуществляли таким же образом, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 17
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 16.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли таким же образом, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменяли на аналогичный, в котором высота колонок HM составляла 1,0 мкм.
Изучение вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 18
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли так же, как и в примере 5, за исключением того, что трафарет заменяли на аналогичный, в котором диаметр колонок RM составлял 0,5 мкм и высота колонок HM составляла 2,0 мкм.
Изучение вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 19
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Для получения на подложке проводящего слоя, промежуточного слоя и генерирующего заряд слоя повторяли все операции, что и в примере 1.
Затем 10 частей проводящего заряд материала и имеющего структуру, представленную следующей структурной формулой (2):
и 10 частей поликарбонатной смолы, состоящей из повторяющихся звеньев, представленных следующей структурной формулой (3):
(IUPILON Z400; Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation, средневязкостная молекулярная масса (Mv): 40000) растворяли в смешанном растворителе, состоящем из 65 частей хлорбензола и 35 частей диметоксиметана, с получением раствора для нанесения поверхностного слоя, содержащего проводящий заряд материал. Стадию получения раствора для нанесения поверхностного слоя проводили в условиях относительной влажности 45% и температуры окружающей среды 25°С.
Полученный таким образом раствор для нанесения поверхностного слоя наносили на генерирующий заряд слой окунанием с проведением этапа нанесения покрытия на цилиндрический основной элемент из раствора для нанесения поверхностного слоя. Стадию получения покрытия из раствора для нанесения поверхностного слоя проводили в условиях относительной влажности 45% и температуры окружающей среды 25°С.
Через 60 секунд после завершения стадии нанесения покрытия цилиндрический основной элемент, покрытый раствором для нанесения поверхностного слоя, выдерживали в течение 120 секунд в устройстве для проведения стадии удерживания цилиндрического основного элемента, внутреннюю часть которого предварительно кондиционировали при относительной влажности 70% и температуре окружающей среды 60°С.
Через 60 секунд после завершения стадии удерживания цилиндрического основного элемента, цилиндрический основной элемент помещали в сушку с принудительной циркуляцией воздуха, внутренняя часть которой была предварительно нагрета до 120°С для проведения стадии сушки в течение 60 минут. Таким образом получали электрофотографический светочувствительный элемент.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 20
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента и формирование вдавленных зон конденсацией
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 19, за исключением того, что на стадии удерживания цилиндрического основного элемента изменяли относительную влажность до 70% и температуру окружающей среды до 45°С.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 21
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента и формирование вдавленных зон конденсацией
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 19, за исключением того, что на стадии удерживания цилиндрического основного элемента изменяли относительную влажность до 70% и температуру окружающей среды до 30°С и время удерживания цилиндрического основного элемента до 180 секунд.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 22
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента и формирование вдавленных зон конденсацией
Электрофотографический светочувствительный элемент получен таким же образом, как и в примере 19, за исключением того, что связующую смолу в растворе для нанесения поверхностного слоя заменяли на полиарилатную смолу (среднемассовая молекулярная масса Mw: 120000), содержащую повторяющееся структурное звено, представленное следующей структурной формулой (5):
а смешанный растворитель, состоящий из 65 частей хлорбензола и 35 частей диметоксиметана заменяли на смешанный растворитель, состоящий из 50 частей хлорбензола, 10 частей оксорана и 40 частей диметоксиметана.
В указанной выше полиарилатной смоле молярное отношение структур терефталевой кислоты к структурам изофталевой кислоты (структура терефталевой кислоты:структура изофталевой кислоты) составляло 50:50.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 23
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента и формирование вдавленных зон конденсацией
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 19, за исключением того, что относительную влажность в устройстве для проведения стадии удерживания цилиндрического основного элемента изменяли до 70%, а время удерживания цилиндрического основного элемента, покрытого раствором для нанесения поверхностного слоя, до 80 секунд.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 24
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента и формирование вдавленных зон конденсацией
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 23, за исключением того, что в устройстве для проведения стадии удерживания цилиндрического основного элемента время удерживания цилиндрического основного элемента, покрытого раствором для нанесения поверхностного слоя, изменяли до 60 секунд.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Сравнительный пример 1
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1.
Формирование вдавленных зон переносом профиля тиснением под давлением
Перенос профиля поверхности осуществляли так же, как и в примере 8, за исключением того, что в устройстве, показанном на фиг.12, трафарет заменяли на аналогичный, в котором колонки располагались так, как показано на фиг.22 (диаметр колонки RM составляет 1,0 мкм, а расстояние между колонками DM составляет 1,0 мкм), где показана подложка 26 трафарета и колонки 27 трафарета.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности проводили так же, как и в примере 1, и обнаружили, что вдавленные зоны образовались с расположением, показанным на фиг.23, где показаны образовавшиеся невдавленные области 10 и вдавленные зоны 11. Результаты измерения профиля поверхности и оценки эксплуатационных свойств, проведенных так же, как и в примере 1, приведены в Таблице 1.
Сравнительный пример 2
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1, а поверхность электрофотографического светочувствительного элемента делали шероховатой при помощи пескоструйной обработки, при которой стеклянными шариками со средним размером частиц 35 мкм обстреливали поверхность светочувствительного элемента.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Сравнительный пример 3
Изготовление электрофотографического светочувствительного элемента
Электрофотографический светочувствительный элемент изготавливали таким же образом, как и в примере 1, но поверхность светочувствительного элемента не обрабатывали.
Изучение образованных вдавленных зон и оценка эксплуатационных свойств электрофотографического светочувствительного элемента
Измерение профиля поверхности и оценку эксплуатационных свойств проводили так же, как и в примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Rpc (мкм)
Предложенная группа изобретений относится к электрофотографическому светочувствительному элементу, технологическому картриджу и электрофотографическому устройству, которое содержит электрофотографический светочувствительный элемент. Электрофотографический светочувствительный элемент имеет подложку и светочувствительный слой, светочувствительный элемент имеет поверхность, содержащую множество независимых вдавленных зон, каждая из которых имеет диаметр по большой оси от 0,1 мкм до 10 мкм, диаметр по малой оси от 0,1 мкм до 10 мкм и расстоянием от самой глубокой части до входного отверстия от 0,1 мкм до 10 мкм; при этом поверхность разделена на равные 4 области в направлении вращения, которые затем разделяются на равные 25 областей в направлении, расположенном под прямым углом к направлению вращения, с получением в итоге 100 областей А, и в каждой из них выделены квадратные области В с размером каждой стороны 50 мкм и одной из сторон, параллельной направлению вращения, и каждая из областей В разделена на равные 500 зон 499 прямыми линиями, параллельными направлению вращения, от 400 до 499 линий из 499 прямых линий проходят через вдавленные зоны в каждой из областей В. Указанный светочувствительный элемент входит в состав технологического картриджа и электрофотографического устройства.
Технический результат заключается в сохранении поверхности элемента от появления царапин размером, вызывающим некачественные изображения, обеспечении получения хороших изображений в течение длительного промежутка времени без улучшения механической прочности. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 23 ил.
1. Электрофотографический светочувствительный элемент, содержащий подложку и нанесенный на нее светочувствительный слой, при этом
электрофотографический светочувствительный элемент имеет поверхность, содержащую множество вдавленных зон, которые не зависят одна от другой,
каждая из вдавленных зон имеет входное поверхностное отверстие диаметром по большой оси Rpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и диаметром по малой оси Lpc от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше и расстоянием Rdv между самой глубокой частью каждой вдавленной зоны и ее входным отверстием от 0,1 мкм или больше до 10 мкм или меньше;
причем поверхность электрофотографического светочувствительного элемента разделена на равные 4 области в направлении вращения светочувствительного элемента, которые затем разделяются на равные 25 областей в направлении под прямым углом к направлению вращения светочувствительного элемента с получением в итоге 100 областей А и в каждой из областей А выделены квадратные области В размером каждой стороны 50 мкм и одной из сторон, параллельной направлению вращения светочувствительного элемента, и каждая из областей В разделена на равные 500 зон 499 прямыми линиями, параллельными направлению вращения светочувствительного элемента, от 400 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 линий проходят через вдавленные зоны в каждой из областей В.
2. Электрофотографический светочувствительный элемент по п.1, отличающийся тем, что каждая из вдавленных зон имеет величину отношения расстояния от самой глубокой части до входного отверстия Rdv к диаметру по большой оси Rpc, Rdv/Rpc, от 0,1 или больше до 10 или меньше.
3. Электрофотографический светочувствительный элемент по п.1, отличающийся тем, что расстояние от самой глубокой части до входного отверстия Rdv вдавленных зон составляет от 0,5 мкм или больше до 5,0 мкм или меньше.
4. Электрофотографический светочувствительный элемент по п.1, отличающийся тем, что диаметр отверстия по большой оси Rpc вдавленных зон составляет от 0,5 мкм или больше до 9,0 мкм или меньше.
5. Электрофотографический светочувствительный элемент по п.1, отличающийся тем, что диаметр отверстия по малой оси Lpc вдавленных зон составляет от 0,4 мкм или больше до 9,0 мкм или меньше.
6. Электрофотографический светочувствительный элемент по п.1, отличающийся тем, что от 450 линий или больше до 499 линий или меньше из 499 прямых линий проходят через вдавленные зоны в каждой из областей В.
7. Технологический картридж, содержащий электрофотографический светочувствительный элемент по п.1 и, по меньшей мере, одно из устройств, выбранных из группы, содержащей устройства разрядки, устройства проявления и устройства очистки, при этом технологический картридж прикреплен с возможностью съема к основному корпусу электрофотографического аппарата.
8. Электрофотографическое устройство, содержащее электрофотографический светочувствительный элемент по п.1, устройство разрядки, устройство экспонирования, устройство проявления и устройство переноса изображения.
| Перекатываемый затвор для водоемов | 1922 |
|
SU2001A1 |
| Пломбировальные щипцы | 1923 |
|
SU2006A1 |
| Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
