專利名稱:光電感光體用底涂層與其形成方法以及光電感光體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是有關(guān)于一種光電感光體,且特別有關(guān)于一種具有特別組成的底涂層的光電感光體。
背景技術(shù):
一般常見的光電感光體的應(yīng)用包括激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等,其顯像原理及過程皆類似,都是利用光電感光體作圖案的擷取、轉(zhuǎn)移與成像,以下就針對(duì)激光打印機(jī)的打印過程作說明。
激光打印機(jī)的打印過程,包括布電(charging)、曝光(exposure)、顯像(development)、轉(zhuǎn)像(transfer)、定影(fusing)、清除(cleaning)及除像(erasure)等七大步驟,且這些步驟在打印過程中是一直連續(xù)且重復(fù)進(jìn)行至打印完畢為止。以下針對(duì)這些步驟作概要地說明。
首先,使用者在應(yīng)用程序中下達(dá)打印指令后,激光打印機(jī)中的光電感光體上就會(huì)充滿負(fù)電荷或正電荷,其中光電感光體如為有機(jī)感光體(organic photoconductor,簡(jiǎn)稱OPC)或感光鼓(OPCdrum);接著再將打印機(jī)處理好的圖像數(shù)據(jù)透過激光照射到光電感光體上,在相對(duì)的位置上曝光;而由于碳粉帶有與光電感光體電性相反的電荷,所以當(dāng)光電感光體快速轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過墨粉盒時(shí),被曝光的部位便會(huì)吸附帶相反電荷的碳粉使圖像顯像;接下來將紙張傳輸進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部并使紙張帶有與碳粉相反的電荷,利用異性相吸的原理使光電感光體上的碳粉轉(zhuǎn)像到紙張上;且為了使碳粉更緊密地附著在紙上,再利用加熱器則以高溫高壓的方式將碳粉定影在紙上,這也是剛打印出來的紙張都有較高溫度的原因;接下來以刮刀將光電感光體上殘留的碳粉清除;最后將靜電去除,使光電感光體表面的電位回復(fù)到初始狀態(tài),以便展開下一個(gè)循環(huán)。
如上所述,在整個(gè)打印中其實(shí)都是以光電感光體為中心周而復(fù)始地動(dòng)作,所以光電感光體可說是整個(gè)打印機(jī)品質(zhì)的指標(biāo)。
圖1為光電感光體100的基本構(gòu)造,包括鋁基材110、底涂層(undercoating layer,簡(jiǎn)稱UCL)120、電荷阻絕層(blockinglayer,簡(jiǎn)稱BL)130、電荷發(fā)生層(charge generation layer,簡(jiǎn)稱CGL)140、電荷傳遞層(charge transfer layer,簡(jiǎn)稱CTL)150與保護(hù)層(protective layer,簡(jiǎn)稱PL)160,其作用原理為激光由多層式光電感光體100上方照射,使電荷發(fā)生層140產(chǎn)生電子空穴對(duì)146,其中電子144由下方導(dǎo)出,而空穴142經(jīng)由電荷傳遞層150傳遞至多層式光電感光體100表面。
目前市場(chǎng)上也有不使用底涂層120的產(chǎn)品,但此時(shí)就需使用表面具有一層陽(yáng)極膜、品質(zhì)較好的鋁基材110,但此類型的多層式光電感光體所需的成本相對(duì)于使用底涂層120的產(chǎn)品成本高很多,并不合乎經(jīng)濟(jì)效益。一般品質(zhì)的鋁基材110表面粗糙度(roughness)較大、缺陷較多且反射率較大,所以在激光成像步驟中會(huì)產(chǎn)生許多不良影響,如分辨率下降、將鋁基材110表面缺陷打印出來等,所以必須多使用一層底涂層120來遮蔽鋁基材110的表面缺陷、改善激光的反射情形,且由于底涂層120具有一定厚度,所以可減少鋁基材110的表面粗糙度對(duì)打印品質(zhì)所造成的負(fù)面影響。
一般而言,底涂層120的主要成分包括接著用的樹脂、溶解樹脂與調(diào)整粘度用的溶劑,用來遮蔽鋁基材110缺陷與減少激光光反射的固體粉末,傳導(dǎo)電子的導(dǎo)電物質(zhì)等。而在制造底涂層120常見到下列問題固體粉末分散度差(美國(guó)專利第6759174號(hào)利用底涂層有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)和粘度來克服),實(shí)際打印品質(zhì)差(美國(guó)專利第4579801號(hào)以酚醛樹脂搭配導(dǎo)電粉末作為底涂層;美國(guó)專利第5017449號(hào)利用一特殊的尼龍樹脂當(dāng)作底涂層樹脂,借以增進(jìn)感光體的電氣性質(zhì);美國(guó)專利第5432034號(hào)利用選用共聚高分子的方法來克服;美國(guó)專利第5556728號(hào)利用三聚氰胺樹脂和芳香族羧基酸的搭配來解決;美國(guó)專利第5532093號(hào)利用含有金屬鎳的電荷阻絕層來克服;美國(guó)專利第5744271號(hào)利用表面處理過的銳鈦型二氧化鈦搭配聚酰胺/正丁基三聚氫胺樹脂來增加打印品質(zhì);美國(guó)專利第6017664號(hào)利用導(dǎo)電高分子/堿金屬鹽搭配樹脂和無機(jī)顏料來解決外界環(huán)境因素對(duì)于打印的影響;美國(guó)專利第5391448號(hào)利用非導(dǎo)電的二氧化鈦粉末搭配聚酰胺樹脂所制成的底涂層來增加打印品質(zhì);美國(guó)專利第5468584號(hào)利用添加含有磷的氧化錫粉末在底涂層中來解決環(huán)境對(duì)打印的影響),粉末遮蔽性不足而無法遮住鋁基材110的表面缺陷或是產(chǎn)生干涉條紋(美國(guó)專利第4518669號(hào)利用在底涂層上再多涂一層聚酰胺樹脂層來改善基材的表面缺陷;美國(guó)專利第5763125號(hào)利用自制基材搭配以不飽和聚脂樹脂/環(huán)氧樹脂/細(xì)微導(dǎo)電粉末三種材料所制成的導(dǎo)電膜來解決;美國(guó)專利第5162185號(hào)利用酸使鋁基材氧化,產(chǎn)生一層陽(yáng)極膜來抑制干涉條紋),導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電度未達(dá)到理想范圍中(美國(guó)專利第4954406號(hào)說明利用熱塑性樹脂和熱固性樹脂當(dāng)作底涂層的樹脂,所制得的感光體可得一適當(dāng)導(dǎo)電值;美國(guó)專利第5484694號(hào)利用氧化錫粉末植入銻的量的多寡來解決;美國(guó)專利第5489496號(hào)利用針狀的二氧化鈦粉末,控制其添加量與直徑/長(zhǎng)度比來達(dá)到所需的導(dǎo)電度;美國(guó)專利第5384190號(hào)利用碳黑(carbon black)加上一導(dǎo)電粉末來達(dá)到底涂層所需的電阻值,并進(jìn)一步克服外界環(huán)境對(duì)打印的影響)等問題,其中導(dǎo)電度若太高,則會(huì)使借由電暈(corona)或布電輪(primary charge roller,簡(jiǎn)稱PCR)等方式的布電(charge acceptance)電壓值過低,若導(dǎo)電度過低,會(huì)使光電感光體100表面殘余電位(residual volt)過高。
業(yè)界急需提出一種可以使光電感光體中的底涂層具有良好的粉末分散度、足夠的遮蔽性與理想的導(dǎo)電度的方法。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的目的之一就是提供一種光電感光體用底涂層與其形成方法以及光電感光體,以解決上述與其它問題。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明提供一種光電感光體用底涂層,包括樹脂;以及多個(gè)固體粉末均勻分散于上述樹脂中,且此固體粉末包括(a)第一粉末與(b)第二粉末與第三粉末之一或兩者,其中第一粉末是為表面包覆導(dǎo)電層的無機(jī)粉末、第二粉末是為表面具硅氧烷修飾(modify)的二氧化硅粉末、第三粉末是為硅氧烷化合物的混合(hybrid)粉末。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該導(dǎo)電層為金屬、金屬氧化物或?qū)щ姼叻肿印?br>
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該金屬是擇自于Sb、Cu、Au、Ag與Ni所組成的族群中。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該金屬氧化物是擇自于SnO2、銦錫氧化物與銻錫氧化物所組成的族群中。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該導(dǎo)電高分子為聚苯胺或聚吡咯。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該無機(jī)粉末為TiO2、ZnO或BaSO4。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該第一粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該第二粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該第二粉末的粒徑范圍為0.1μm~10μm。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該第三粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該第三粉末的粒徑范圍為0.1μm~10μm。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該固體粉末包括該第一粉末與該第二粉末,且其中該第一粉末與該第二粉末的重量比大體為1∶100~100∶1。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該第一粉末與該第二粉末的重量比大體為1∶5~5∶1。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該固體粉末包括該第一粉末與該第三粉末,且其中該第一粉末與該第三粉末的重量比大體為1∶100~100∶1。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該第一粉末與該第三粉末的重量比大體為1∶5~5∶1。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該固體粉末包括該第一粉末、該第二粉末與該第三粉末,且其中該第一粉末的重量與該第二粉末和該第三粉末的重量和之比大體為1∶100~100∶1,該第二粉末與該第三粉末的重量比大體為1∶20~20∶1。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該第一粉末的重量與該第二粉末和該第三粉末的重量和之比大體為1∶5~5∶1。
本發(fā)明所述的光電感光體用底涂層,該第二粉末與該第三粉末的重量比大體為1∶1。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明提供一種形成光電感光體用底涂層的方法,包括提供溶劑;將樹脂溶于上述溶劑中;將多個(gè)固體粉末均勻分散于上述樹脂與上述溶劑中,以形成混合液,且此固體粉末包括(a)第一粉末與(b)第二粉末與第三粉末之一或兩者,其中第一粉末是為表面包覆導(dǎo)電層的無機(jī)粉末、第二粉末是為表面具硅氧烷修飾(modify)的二氧化硅粉末、第三粉末是為硅氧烷化合物的混合(hybrid)粉末;將上述混合液形成于基材上,以形成底涂層。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該導(dǎo)電層為金屬、金屬氧化物或?qū)щ姼叻肿印?br>
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該金屬是擇自于Sb、Cu、Au、Ag與Ni所組成的族群中。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該金屬氧化物是擇自于SnO2、銦錫氧化物與銻錫氧化物所組成的族群中。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該導(dǎo)電高分子為聚苯胺或聚吡咯。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該無機(jī)粉末為TiO2、ZnO或BaSO4。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該第一粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該第二粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該第二粉末的粒徑范圍為0.1μm~10μm。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該第三粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該第三粉末的粒徑范圍為0.1μm~10μm。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該固體粉末與該樹脂的重量比大體為1∶100~1∶1。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該固體粉末與該樹脂的重量比大體為1∶50~1∶2。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該固體粉末包括該第一粉末與該第二粉末,且其中該第一粉末與該第二粉末的重量比大體為1∶100~100∶1。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該第一粉末與該第二粉末的重量比大體為1∶5~5∶1。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該固體粉末包括該第一粉末與該第三粉末,且其中該第一粉末與該第三粉末的重量比大體為1∶100~100∶1。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該第一粉末與該第三粉末的重量比大體為1∶5~5∶1。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該固體粉末包括該第一粉末、該第二粉末與該第三粉末,且其中該第一粉末的重量與該第二粉末和該第三粉末的重量和之比大體為1∶100~100∶1、該第二粉末與該第三粉末的重量比大體為1∶20~20∶1。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該第一粉末的重量與該第二粉末和該第三粉末的重量和之比大體為1∶5~5∶1。
本發(fā)明所述的形成光電感光體用底涂層的方法,該第二粉末與該第三粉末的重量比大體為1∶1。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明提供一種光電感光體,包括基材;底涂層位于上述基材上,此底涂層是為前段所述的光電感光體用底涂層;以及電荷發(fā)生層與電荷傳遞層形成于上述底涂層上。
圖1為一剖面圖,用以說明已知的光電感光體的結(jié)構(gòu);
圖2為一剖面圖,用以說明本發(fā)明一較佳實(shí)施例的光電感光體的結(jié)構(gòu);圖3為一剖面圖,用以說明本發(fā)明一較佳實(shí)施例的粉末結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包括于光電感光體用的底涂層中加入二~三種固體粉末,此三種粉末的化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)如下所述第一粉末是為于表面包覆一導(dǎo)電層的無機(jī)粉末,其結(jié)構(gòu)如圖3所示,即一般所稱的核(core)310殼(shell)320結(jié)構(gòu);此第一粉末的粒徑約為0.01μm~50μm;其中核310的部分包括TiO2、ZnO、BaSO4或碳黑(carbon black)等固體粉末;而外層所涂布的導(dǎo)電層包括金屬、金屬氧化物或?qū)щ姼叻肿?,其中金屬是擇自于Sb、Cu、Au、Ag與Ni所組成的族群中,金屬氧化物是擇自于氧化錫(SnO2)、銦錫氧化物(indium tin oxide,簡(jiǎn)稱ITO)與銻錫氧化物(antimony tin oxide,簡(jiǎn)稱ATO)所組成的族群中,導(dǎo)電高分子為聚苯胺(polyaniline)或聚吡咯(polypyrrole)。
第二粉末是為表面具硅氧烷修飾(modify)的二氧化硅粉末,其粒徑約在0.01μm~50μm之間,較適值為0.1μm~10μm。
第三粉末是為硅氧烷化合物的混合(hybrid)粉末,其粒徑約在0.01μm~50μm之間,較適值為0.1μm~10μm。
而固體粉末的使用可包括使用第一粉末與第二粉末、使用第一粉末與第三粉末、使用第一粉末與第二粉末與第三粉末三種方式,而所添加的較佳比例如下所述若此固體粉末只包括第一粉末與第二粉末,其重量比大體為1∶100~100∶1,較佳范圍為1∶5~5∶1。
若此固體粉末只包括第一粉末與第三粉末,其重量比大體為1∶100~100∶1,較佳范圍為1∶5~5∶1。
若此固體粉末包括第一粉末與第二粉末與第三粉末,則第一粉末與第二粉末、第三粉末總體的重量比大體為1∶100~100∶1,較佳范圍為1∶5~5∶1,且第二粉末與第三粉末的重量比大體為1∶20~20∶1,較佳為1∶1。
第二粉末與第三粉末因其本身的顏色(白色)、折射率、粒徑等特性,因此若搭配已知技術(shù)中所使用的無機(jī)粉末來制成膜,在遮光率上有所幫助;若是單獨(dú)使用第二粉末、第三粉末或是將兩者同時(shí)使用,也具備遮蔽感光體基材表面缺陷的效果。一般來說,粉體粒徑若大于激光的光點(diǎn)大小(spot size),就能使激光產(chǎn)生散射(scatter);粉體粒徑若小于激光的光點(diǎn)大小(spot size),激光則會(huì)穿過粉體,照射在金屬基材上,而金屬基材會(huì)反射激光形成二次成像,這會(huì)在打印輸出結(jié)果上形成干涉條紋(interfere ncefringe),使打印品質(zhì)受到影響。
而當(dāng)?shù)谝环勰┢浜?core)的部分為無機(jī)粉末時(shí),遮光效果好,且外層所包覆的導(dǎo)電層本身也呈不透明,所以對(duì)于感光體基材表面的粗糙度(roughness)與缺陷都能做一很好的修飾與遮蔽。
另外,由于光電感光體本身生成、傳遞等電荷等特性,使得底涂層導(dǎo)電值(conductivity)需在一特定范圍內(nèi)以供使用;若導(dǎo)電性太好,則借由電暈(corona)或布電輪(primary charge roller,簡(jiǎn)稱PCR)等方式的布電(charge acceptance)電壓值會(huì)過低;若導(dǎo)電性太差,會(huì)使得光電感光體表面上的殘余電位(residualvolt)過高,這兩種情形都會(huì)造成打印機(jī)打印上的缺陷。因此,若單獨(dú)使用第一種粉末或是所添加的導(dǎo)電粉末導(dǎo)電性太好,則無法達(dá)到光電感光體應(yīng)有的性質(zhì),但若添加第二粉末與/或第三粉末,與導(dǎo)電粉末一并使用,則能有效的使底涂層的面電阻(ohm/sqr)值維持在一定的范圍(約106~109ohm/sqr),使得光電感光體整體的電氣性質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生布電電壓值過低或是殘余電位過高的情形發(fā)生。
此外,底涂層中所添加的粉末常會(huì)有分散不均的問題而降低光電感光體的品質(zhì),而本發(fā)明所使用的三種粉末皆屬次微米尺度,且是以混合(hybrid)的方式組成,因此會(huì)在膜層中可均勻的分散,且對(duì)于電子的傳遞不會(huì)造成阻礙,也不會(huì)有太大的電阻加成作用,所以可以解決粉末分散度的問題。
所以本發(fā)明所利用的機(jī)能性粉體可促進(jìn)光電感光體的光電特性,使其在面電阻(ohm/sqr)、遮光率、電氣性上皆能大幅提升。
本發(fā)明的形成底涂層的方法是先將樹脂溶于一溶劑中,再將固體粉末均勻分散于上述溶液中,最后再將所得的分散液涂布在基材上,以形成一底涂層。
以下所述的光電感光體用底涂層的形成方法只是其形成方式之一,并非以此為限首先將樹脂與溶劑利用加熱攪拌的方式混合,使樹脂完全溶于溶劑中,其中所使用的樹脂如為聚酯樹脂、聚酰胺、環(huán)氧樹脂與/或三聚氰胺樹脂等,而所使用的溶劑如為甲醇、乙醇等。接著再將上述的固體粉末均勻分散于上述樹脂與上述溶劑中,形成一混合液,且所添加的固體粉末與樹脂的重量比約為1/100~1/1,較佳為1/50~1/2。再將上述混合液形成于基材上,如鋁基材,以形成底涂層,而形成方式可為垂直浸鍍(dipping)等。
本發(fā)明的光電感光體是如圖2所示,在于基底210上形成涂布層220后,再依序形成電荷阻絕層230、電荷發(fā)生層240、電荷傳遞層250與保護(hù)層260等層,且這些層所使用的材料可選自具對(duì)應(yīng)功能的機(jī)能性材料,如電荷阻絕層可為聚酰胺樹脂(polyamide resin)、電荷發(fā)生層可為氧化鈦酞花青(TiOPc)、電荷傳遞層可為腙系化合物(hydrazone)與保護(hù)層可為酚醛樹脂(phenolic resin)。
為使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉出較佳實(shí)施例,作詳細(xì)說明如下實(shí)施例一底涂層溶液配置表1為實(shí)施例一的底涂層溶液的配置表1
首先將兩溶劑與兩樹脂(聚酰胺,購(gòu)自Toray,商品名CM8000;聚酯樹脂,購(gòu)自TOYOBO,商品名VYLON220)依所列出的比例相混合,加熱至60℃且攪拌待樹脂完全溶解;接著加入第一粉末,且以砂磨機(jī)(sand mill)于30℃下進(jìn)行分散6小時(shí);接著再第二粉末與第三粉末加入,進(jìn)行分散4小時(shí),即完成溶液配置。
其中第一粉末是為Ishihara Techno Corp.所生產(chǎn)的ET500W,其核為TiO2,殼層為Sb和SnO2,粒徑分布為200~300nm。
其中第二粉末是為白色粉末,且粒徑約為800nm。
其中第三粉末是為白色粉末,且粒徑約為2μm。
光電感光體的制作以直徑30mm、長(zhǎng)度260.5mm的鋁圓柱作為基材,利用垂直浸鍍(dipping)的方式來鍍膜,以形成第一層的底涂層、第二層的電荷產(chǎn)生層與第三層的電荷傳遞層,所形成的底涂層的涂布膜厚約為3~5μm,且以120℃烘烤1小時(shí),第二層電荷產(chǎn)生層的涂布膜厚約為0.5μm,且以80℃烘烤30分鐘,第三層電荷傳遞層的涂布膜厚約為20μm,且以150℃烘烤1小時(shí)。
感光體與導(dǎo)電膜的性質(zhì)量測(cè)和打印品質(zhì)測(cè)試一、底涂層的電阻值量測(cè)方式如下將底涂層涂布成4cm×4cm且厚度約為15μm的正方形薄膜,烘干后,再以四點(diǎn)探針做量測(cè),求取一平均值。結(jié)果如表12所示。
二、感光體的電氣性質(zhì)的量測(cè)方式如下此是利用“光誘導(dǎo)電位衰減(photo-induced discharging curve簡(jiǎn)稱PIDC)”的方式來測(cè)量,其原理為將感光體的表面以電暈(corona)布電的方式施以一約-690伏特的負(fù)電壓(Vo),在未曝光的情況下維持2秒,使表面電位達(dá)到暗成像電位(dark development potential,Vddp),然后開啟波長(zhǎng)為780nm、能量密度為2μJ/cm2·sec的鹵素?zé)粼?,曝?秒后所達(dá)到的表面電位稱作殘留電位(residualpotential,Vr)。而半衰減能量(half-exposure energy,E1/2)的定義即為將Vddp減至其1/2值所需的光能量,而愈低的E1/2值表示感度愈高。結(jié)果如表13所示。
三、常溫常濕下打印品質(zhì)的測(cè)試方法如下在25℃、相對(duì)濕度55%下利用HP-4300商用激光打印機(jī)來進(jìn)行打印(黑白,45頁(yè)/分鐘),并針對(duì)一般常見的打印缺點(diǎn)如正負(fù)鬼影(ghosting)、黑度(density)、干涉條紋(interference fringe)、分辨率(resolution)等進(jìn)行比對(duì)、探討。結(jié)果如表14所示。
實(shí)施例二本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除粉末比例有所不同,如表2所示表2
實(shí)施例三本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除粉末比例有所不同,如表3所示表3
實(shí)施例四本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除粉末比例有所不同,如表4所示表4
實(shí)施例五本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除粉末比例有所不同,如表5所示表5
實(shí)施例六本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除粉末比例有所不同,如表6所示表6
實(shí)施例七本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除所使用的第一粉末有所不同,是改為Eeonyx Corporation所生產(chǎn)的Eeonomer500F,其核為carbon black,殼層為聚苯胺(polyaniline),粒徑約為40nm。
實(shí)施例八本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除所使用的第一粉末有所不同,是改為Eeonyx Corporation所生產(chǎn)的Eeonomer3002,其核為carbon black,殼層為聚吡咯(polypyrrole),粒徑約為200nm。
實(shí)施例九本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除所使用的聚酯樹脂有所不同,是改為南亞塑料所生產(chǎn)的NPEL-128E環(huán)氧樹脂(epoxy)。
實(shí)施例十本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除所使用的聚酯樹脂有所不同,是改為SOLUTIA Corp.所生產(chǎn)的RESIMENE三聚氰胺樹脂(melamine)。
實(shí)施例十一本實(shí)施例與實(shí)施例四相同,除所使用的第三粉末粒徑有所不同,是改為約5μm(由NIKKO RICA Corp.所生產(chǎn)的MSP-K050)。
實(shí)施例十二本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除所使用的第三粉末粒徑有所不同,是改為約13μm(由NIKKO RICA Corp.所生產(chǎn)的MSP-350)。
實(shí)施例十三本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除樹脂比例有所不同,如表7所示表7
實(shí)施例十四本實(shí)施例與實(shí)施例一相同,除粉末比例有所不同,如表8所示
表8
實(shí)施例十五本實(shí)施例與實(shí)施例四相同,除粉末比例有所不同,如表9所示表9
實(shí)施例十六本實(shí)施例與實(shí)施例三相同,除樹脂比例有所不同,如表10所示表10
比較實(shí)施例一底涂層溶液配置表11為比較實(shí)施例一的底涂層溶液的配置表11
首先將兩溶劑與兩樹脂依所列出的比例相混合,加熱至60℃且攪拌待樹脂完全溶解;接著加入第一粉末,且以砂磨機(jī)(sandmill)于30℃下進(jìn)行分散6小時(shí),即完成溶液配置。
其中第一粉末是為Ishihara Techno Corp.所生產(chǎn)的ET500W,其核為TiO2,殼層為Sb和SnO2,粒徑分布為200~300nm。
此外,光電感光體的制作以及感光體與導(dǎo)電膜的性質(zhì)量測(cè)和打印品質(zhì)測(cè)試皆與實(shí)施例一相同。
比較實(shí)施例二本比較實(shí)施例與比較實(shí)施例一相同,除所使用的第一粉末有所不同,是改為Eeonyx Corporation所生產(chǎn)的Eeonomer500F,其核為carbon black、殼層為聚苯胺(polyaniline)、粒徑約為40nm。
比較實(shí)施例三本比較實(shí)施例與比較實(shí)施例一相同,除所使用的第一粉末有所不同,是改為Ishihara Techno Corp.所生產(chǎn)的FT1000,其核為TiO2,殼層為Sb和SnO2,粒徑分布為D0.13μm、L1.68μm。
比較實(shí)施例四本比較實(shí)施例與比較實(shí)施例一相同,除所使用的第一粉末有所不同,是改為Eeonyx Corporation所生產(chǎn)的Eeonomer3002,其核為carbon black,殼層為聚吡咯(polypyrrole),粒徑約為200nm。
量測(cè)、測(cè)試結(jié)果與討論底涂層的電阻值量測(cè)
表12
于打印機(jī)/復(fù)印機(jī)實(shí)際運(yùn)作上的感光體其理想的電阻值范圍大約落在106~109ohm/sqr.,而由上表的測(cè)試結(jié)果來看,無陽(yáng)極處理的空白鋁基材與有陽(yáng)極處理的空白鋁基材相比因?yàn)槠滗X基材上少了一層陽(yáng)極處理膜,所測(cè)得的電阻值結(jié)果較?。涣硗?,各個(gè)實(shí)施例與比較實(shí)施例所測(cè)得的電阻值結(jié)果皆落在合格的電阻值范圍之內(nèi),惟實(shí)際上理想的感光體其性質(zhì)應(yīng)配合著其它的測(cè)試結(jié)果綜合判斷。
感光體的電氣性質(zhì)的量測(cè)表13
上表中,所列的三種數(shù)據(jù)(V0,Vr,E1/2)為打印機(jī)/復(fù)印機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)激光能量與布電電壓作用于感光體上的動(dòng)作所相對(duì)應(yīng)的值,這三種數(shù)據(jù)若太高或太低,則打印結(jié)果會(huì)有缺陷,概括來說,V0太低,會(huì)導(dǎo)致打印底灰出現(xiàn),Vr太高,會(huì)有俗稱的鬼影產(chǎn)生,E1/2太大,則對(duì)于打印黑度與分辨率等打印品質(zhì)會(huì)有直接的影響。而這三種數(shù)據(jù)的值取決于感光體材料本身的選用適當(dāng)與否。
綜合比較表13電性結(jié)果與下列表14與15實(shí)際打印結(jié)果,比較實(shí)施例一至比較實(shí)施例四因?yàn)樗褂玫墓腆w粉末粒徑太小,因此雖在感度上為0.099~0.1,但實(shí)際打印時(shí)則會(huì)出現(xiàn)干涉條紋,而此種情形在打印一萬頁(yè)之后更為嚴(yán)重。
比較實(shí)施例二至比較實(shí)施例四于第零頁(yè)打印時(shí)分辨率較差,在打印一萬頁(yè)之后則變的極差,至于比較實(shí)施例一的分辨率在經(jīng)過了一萬頁(yè)的打印后,由好變?yōu)椴?,此是因?yàn)樗x用的固體粉末只有導(dǎo)電粉末,并無搭配硅氧烷化合物混合粉末或是以硅氧烷化合物在表面修飾的二氧化硅粉末所致。
在各個(gè)實(shí)施例與比較實(shí)施例的電氣性質(zhì)結(jié)果中,因?yàn)槠涓卸菶1/2皆小于0.12,屬感度較好的,因此黑度(density)值(I.D.value)至少都在1.3以上。
只添加第二粉末的測(cè)試(實(shí)施例五),只添加第三粉末的測(cè)試(實(shí)施例六),將聚酯樹脂替換成三聚氰胺樹脂(melamine)的測(cè)試(實(shí)施例十)與添加長(zhǎng)條狀第一粉末的測(cè)試(比較實(shí)施例三),所得的電性結(jié)果Vr皆等于或大于50,表殘留電位過大,相對(duì)應(yīng)于打印測(cè)試的結(jié)果中,可發(fā)現(xiàn)不論剛開始打印或是打印一萬頁(yè)后,都會(huì)有鬼影(ghosting)的產(chǎn)生。
常溫常濕(溫度25℃,相對(duì)濕度55%)下打印品質(zhì)的測(cè)試
表14
表15
以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例,然其并非用以限定本發(fā)明的范圍,任何熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
附圖中符號(hào)的簡(jiǎn)單說明如下100、200~光電感光體110、210~基材120、220~底涂層130、230~電荷阻絕層140、240~電荷發(fā)生層142~空穴144~電子146~電子空穴對(duì)150、250~電荷傳遞層160、260~保護(hù)層225~固體粉末310~核320~殼層
權(quán)利要求
1.一種光電感光體用底涂層,其特征在于所述光電感光體用底涂層包括一樹脂;以及多個(gè)固體粉末均勻分散于上述樹脂中,且此固體粉末包括一第一粉末;一第二粉末與一第三粉末之一或兩者;其中該第一粉末是為表面包覆一導(dǎo)電層的無機(jī)粉末,該第二粉末是為表面具硅氧烷修飾的二氧化硅粉末,該第三粉末是為硅氧烷化合物的混合粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該導(dǎo)電層為金屬、金屬氧化物或?qū)щ姼叻肿印?br>
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該金屬是擇自于Sb、Cu、Au、Ag與Ni所組成的族群中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該金屬氧化物是擇自于SnO2、銦錫氧化物與銻錫氧化物所組成的族群中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該導(dǎo)電高分子為聚苯胺或聚吡咯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該無機(jī)粉末為TiO2、ZnO或BaSO4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該第一粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該第二粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該第二粉末的粒徑范圍為0.1μm~10μm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該第三粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該第三粉末的粒徑范圍為0.1μm~10μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該固體粉末包括該第一粉末與該第二粉末,且其中該第一粉末與該第二粉末的重量比為1∶100~100∶1。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該第一粉末與該第二粉末的重量比為1∶5~5∶1。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該固體粉末包括該第一粉末與該第三粉末,且其中該第一粉末與該第三粉末的重量比為1∶100~100∶1。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該第一粉末與該第三粉末的重量比為1∶5~5∶1。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該固體粉末包括該第一粉末、該第二粉末與該第三粉末,且其中該第一粉末的重量與該第二粉末和該第三粉末的重量和之比為1∶100~100∶1,該第二粉末與該第三粉末的重量比為1∶20~20∶1。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該第一粉末的重量與該第二粉末和該第三粉末的重量和之比為1∶5~5∶1。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光電感光體用底涂層,其特征在于該第二粉末與該第三粉末的重量比為1∶1。
19.一種形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于所述形成光電感光體用底涂層的方法包括提供一溶劑;將一樹脂溶于上述溶劑中;將多個(gè)固體粉末均勻分散于上述樹脂與上述溶劑中,以形成一混合液,且此固體粉末包括一第一粉末;一第二粉末與一第三粉末之一或兩者;其中該第一粉末是為表面包覆一導(dǎo)電層的無機(jī)粉末,該第二粉末是為表面具硅氧烷修飾的二氧化硅粉末,該第三粉末是為硅氧烷化合物的混合粉末;以及將上述混合液形成于一基材上,以形成一底涂層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該導(dǎo)電層為金屬、金屬氧化物或?qū)щ姼叻肿印?br>
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該金屬是擇自于Sb、Cu、Au、Ag與Ni所組成的族群中。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該金屬氧化物是擇自于SnO2、銦錫氧化物與銻錫氧化物所組成的族群中。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該導(dǎo)電高分子為聚苯胺或聚吡咯。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該無機(jī)粉末為TiO2、ZnO或BaSO4。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該第一粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該第二粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該第二粉末的粒徑范圍為0.1μm~10μm。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該第三粉末的粒徑范圍為0.01μm~50μm。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該第三粉末的粒徑范圍為0.1μm 10μm。
30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該固體粉末與該樹脂的重量比為1∶100~1∶1。
31.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該固體粉末與該樹脂的重量比為1∶50~1∶2。
32.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該固體粉末包括該第一粉末與該第二粉末,且其中該第一粉末與該第二粉末的重量比為1∶100~100∶1。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該第一粉末與該第二粉末的重量比為1∶5~5∶1。
34.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該固體粉末包括該第一粉末與該第三粉末,且其中該第一粉末與該第三粉末的重量比為1∶100~100∶1。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該第一粉末與該第三粉末的重量比為1∶5~5∶1。
36.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該固體粉末包括該第一粉末、該第二粉末與該第三粉末,且其中該第一粉末的重量與該第二粉末和該第三粉末的重量和之比為1∶100~100∶1、該第二粉末與該第三粉末的重量比為1∶20~20∶1。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該第一粉末的重量與該第二粉末和該第三粉末的重量和之比為1∶5~5∶1。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的形成光電感光體用底涂層的方法,其特征在于該第二粉末與該第三粉末的重量比為1∶1。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光電感光體用底涂層與其形成方法以及光電感光體,所述光電感光體用底涂層,包括樹脂;以及多個(gè)固體粉末均勻分散于上述樹脂中,且此固體粉末包括第一粉末;第二粉末與第三粉末之一或兩者;其中第一粉末是為表面包覆導(dǎo)電層的無機(jī)粉末,第二粉末是為表面具硅氧烷修飾的二氧化硅粉末,第三粉末是為硅氧烷化合物的混合粉末。
文檔編號(hào)G03G5/00GK1815373SQ200510005179
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者畢建中, 楊振仁 申請(qǐng)人:光華開發(fā)科技股份有限公司