Электрофотографический фоточувствительный элемент, технологический картридж и электрофотографическое устройство, и способ изготовления электрофотографического фоточувствительного элемента

Электрофотографический фоточувствительный элемент, технологический картридж и электрофотографическое устройство, и способ изготовления электрофотографического фоточувствительного элемента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к электрофотографическому фоточувствительному элементу, технологическому картриджу и электрофотографическому устройству, которые оба включают данный электрофотографический фоточувствительный элемент, и способу изготовления электрофотографического фоточувствительного элемента.

Уровень техники

Электрофотографический фоточувствительный элемент с применением органического фотопроводящего материала (органического электрофотографического фоточувствительного элемента) интенсивно исследовали и разрабатывали в последние годы.

Электрофотографический фоточувствительный элемент в основном включает основу и фоточувствительный слой, сформированный на основе. Фактически, однако, различные слои располагают во многих случаях между основой и фоточувствительным слоем с целью, например, покрывания дефектов поверхности основы, защиты фоточувствительного слоя от электрического разрушения, улучшения поляризуемости и улучшения способности к блокированию инжекции зарядов от основы к фоточувствительному слою.

Из слоев, располагаемых между основой и фоточувствительным слоем, слой, содержащий частицы оксида металла, известен как слой, предоставляемый с целью покрывания дефектов поверхности основы. Слой, содержащий частицы оксида металла, обычно обладает высокой электропроводностью (например, объемным удельным сопротивлением от 1,0×10⁸ Ом·см до 5,0×10¹² Ом·см) по сравнению с ее величиной для слоя, не содержащего частицы оксида металла, и даже если толщина слоя увеличена, возрастание остаточного потенциала во время формирования изображения затруднено. Поэтому, слой, содержащий частицы оксида металла, легко покрывает дефекты поверхности основы. Когда такой слой, обладающий высокой электропроводностью (далее в данном документе называемый как «электропроводный слой»), предоставлен между основой и фоточувствительным слоем, чтобы покрывать дефекты поверхности основы, допустимый интервал дефектов поверхности основы увеличен. В результате, допустимый интервал используемой основы увеличивается. Соответственно, предоставляется преимущество в улучшении производительности электрофотографического фоточувствительного элемента.

Патентный документ 1 описывает технологию, включающую использование частиц оксида олова, легированного фосфором, в промежуточном слое между основой и фотопроводящим слоем. Кроме того, Патентный документ 2 описывает технологию, включающую использование частиц оксида олова, легированных вольфрамом, в защитном слое на фоточувствительном слое. Кроме того, Патентный документ 3 описывает технологию, включающую использование частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, обедненным кислородом, в электропроводном слое между основой и фоточувствительным слоем. Кроме того, Патентный документ 4 описывает технологию, включающую использование частиц сульфата бария, покрытых оксидом олова в промежуточном слое между основой и фоточувствительным слоем.

Список ссылок

Патентные документы

Патентный документ 1: Выложенная заявка на патент Японии № H06-222600

Патентный документ 2: Выложенная заявка на патент Японии № 2003-316059

Патентный документ 3: Выложенная заявка на патент Японии № 2007-47736

Патентный документ 4: Выложенная заявка на патент Японии № H06-208238

Сущность изобретения

Техническая проблема

Однако в результате исследований, проведенных авторами данного изобретения, было найдено, что, когда изображения формируются повторяющимся образом в окружающей среде с низкой температурой и низкой влажностью, с применением электрофотографического фоточувствительного элемента, в котором используется слой, содержащий частицы оксида металла, в качестве электропроводного слоя, возможна утечка в электрофотографическом фоточувствительном элементе. Утечка относится к феномену, в котором пробой изоляции происходит в локальной части электрофотографического фоточувствительного элемента, и избыточный ток протекает через данную локальную часть. Когда происходит утечка, электрофотографический фоточувствительный элемент не может быть заряжен в достаточной степени, что приводит к дефектам изображения, таким как черные пятна, белые поперечные полоски и черные поперечные полоски.

Данное изобретение направлено на предоставление электрофотографического фоточувствительного элемента, в котором затруднено возникновение утечки, даже когда в электрофотографическом фоточувствительном элементе используется слой, содержащий частицы оксида металла, в качестве электропроводного слоя, технологического картриджа и электрофотографического устройства, которые оба включают данный электрофотографический фоточувствительный элемент, и способа изготовления электрофотографического фоточувствительного элемента.

Решение проблемы

В соответствии с одним аспектом данного изобретения, предоставляется электрофотографический фоточувствительный элемент, содержащий: цилиндрическую основу; электропроводный слой, включающий связующий материал и частицы оксида металла, сформированный на цилиндрической основе; и фоточувствительный слой, сформированный на электропроводном слое, в котором частицы оксида металла являются частицами оксида титана, покрытыми оксидом олова, легированным гетероэлементом; когда абсолютную величину максимального тока, протекающего через электропроводный слой, в случае выполнения испытания с непрерывным приложением напряжения -1,0 кВ, включающего лишь напряжение постоянного тока, к электропроводному слою, обозначают как Ia [мкА], и абсолютную величину тока, протекающего через электропроводный слой, в случае, когда степень уменьшения за одну минуту величины тока, протекающего через электропроводный слой, достигает 1% или менее в первый раз, обозначают как Ib [мкА], Ia и Ib удовлетворяют указанным ниже соотношениям (i) и (ii); и

Ia≤6000 (i); и

10≤Ib (ii),

объемное удельное сопротивление электропроводного слоя перед выполнением испытания составляет от 1,0×10⁸ Ом·см до 5,0×10¹² Ом·см.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения, предоставляется технологический картридж, присоединяемый с возможностью отделения к основному корпусу электрофотографического устройства, при этом технологический картридж интегрированным образом поддерживает: вышеописанный электрофотографический фоточувствительный элемент; и по меньшей мере один прибор, выбранный из группы, состоящей из прибора для зарядки, прибора для проявления, прибора для перемещения и прибора для очистки.

В соответствии с еще одним аспектом данного изобретения, предоставляется электрофотографическое устройство, содержащее: вышеописанный электрофотографический фоточувствительный элемент, прибор для зарядки, прибор для экспонирования, прибор для проявления и прибор для перемещения.

В соответствии с еще одним аспектом данного изобретения, предоставляется способ изготовления электрофотографического фоточувствительного элемента, данный способ включает: этап формирования электропроводного слоя с объемным удельным сопротивлением от 1,0×10⁸ Ом·см или более до 5,0×10¹² Ом·см или менее на цилиндрической основе; и этап формирования фоточувствительного слоя на электропроводном слое, в котором этап формирования электропроводного слоя включает: приготовление жидкого материала покрытия для формирования электропроводного слоя посредством применения: растворителя, связующего материала и частиц оксида металла с удельным сопротивлением порошка от 1,0×10³ Ом·см до 1,0×10⁵ Ом·см, и формирование электропроводного слоя посредством применения жидкого материала покрытия для формирования электропроводного слоя; массовое отношение (P/B) частиц оксида металла (P) к связующему материалу (B) в жидком материале покрытия для формирования электропроводного слоя составляет от 1,5/1,0 до 3,5/1,0; и частицы оксида металла являются частицами оксида титана, покрытыми оксидом олова, легированным фосфором.

Преимущества данного изобретения

В соответствии с данным изобретением, возможно предоставление электрофотографического фоточувствительного элемента, в котором затруднено возникновение утечки, даже когда в электрофотографическом фоточувствительном элементе используется слой, содержащий частицы оксида металла, в качестве электропроводного слоя, технологического картриджа и электрофотографического устройства, которые оба включают данный электрофотографический фоточувствительный элемент, и способа изготовления электрофотографического фоточувствительного элемента.

Другие особенности данного изобретения станут очевидными из представленного ниже описания типичных вариантов осуществления со ссылками на приложенные чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид, иллюстрирующий пример схематической конфигурации электрофотографического устройства, включающего технологический картридж, имеющий электрофотографический фоточувствительный элемент.

Фиг.2 представляет собой вид (вид сверху), иллюстрирующий способ измерения объемного удельного сопротивления электропроводного слоя.

Фиг.3 представляет собой вид (вид в поперечном разрезе), иллюстрирующий способ измерения объемного удельного сопротивления электропроводного слоя.

Фиг.4 представляет собой вид, иллюстрирующий пример установки для определения сопротивления воздействию иглы.

Фиг.5 представляет собой вид, иллюстрирующий испытание с непрерывным приложением напряжения -1,0 кВ, включающего лишь компонент постоянного тока, к электропроводному слою.

Фиг.6 представляет собой вид, иллюстрирующий схематическую конфигурацию электропроводного валка.

Фиг.7 представляет собой вид, иллюстрирующий способ измерения сопротивления электропроводного валка.

Фиг.8 представляет собой вид, иллюстрирующий Ia [мкА] и Ib [мкА].

Осуществление изобретения

Электрофотографический фоточувствительный элемент по данному изобретению включает цилиндрическую основу (далее в данном документе также называемую просто как «основа»), электропроводный слой, сформированный на цилиндрической основе, и фоточувствительный слой, сформированный на электропроводном слое. Фоточувствительный слой может быть единственным фоточувствительным слоем, содержащим материал, генерирующий заряды, и материал, переносящий заряды, в единственном слое, или может быть ламинированным фоточувствительным слоем, в котором наслоены один на другой слой для генерации зарядов, содержащий материал, генерирующий заряды, и слой для переноса зарядов, содержащий материал, переносящий заряды. Кроме того, в случае необходимости, промежуточный слой может быть предоставлен между электропроводным слоем и фоточувствительным слоем, сформированным на цилиндрической основе.

Основа является предпочтительно электропроводной (электропроводная основа), и может быть использована основа, изготовленная из такого металла, как алюминий, алюминиевый сплав и нержавеющая сталь. В случае применения алюминия или алюминиевого сплава, может быть использована алюминиевая труба, изготовленная способом производства, включающим экструзию и волочение, или алюминиевая труба, изготовленная способом производства, включающим экструзию и вытяжку с утонением. Такая алюминиевая труба предоставляет удовлетворительную точность размеров и чистоту поверхности без резки поверхности и является, соответственно, выгодной также с точки зрения затрат. Однако на необработанной поверхности алюминиевой трубы возможны выступающие дефекты в виде задиров. Соответственно, является особенно эффективным предоставление электропроводного слоя.

В данном изобретении, с целью покрывания дефектов поверхности основы, электропроводный слой, имеющий объемное удельное сопротивление от 1,0×10⁸ Ом·см или более до 5,0×10¹² Ом·см или менее, предоставляют на основе. Следует заметить, что в случае выполнения испытания с непрерывным приложением напряжения постоянного тока, описанного далее, объемное удельное сопротивление электропроводного слоя относится к объемной удельной электропроводности, измеренной перед тем, как выполнено испытание с непрерывным приложением напряжения постоянного тока. Когда слой, имеющий объемное удельное сопротивление, превышающее 5,0×10¹² Ом·см, предоставляют на основе в качестве слоя для покрывания дефектов поверхности основы, поток зарядов подвержен прерыванию во время формирования изображения, и остаточный потенциал склонен увеличиваться. С другой стороны, когда объемное удельное сопротивление электропроводного слоя составляет менее чем 1,0×10⁸ Ом·см, количество зарядов, протекающих через электропроводный слой, чрезмерно возрастает, и возможна утечка.

Способ измерения объемного удельного сопротивления проводящего слоя электрофотографического фоточувствительного элемента описан при ссылках на Фиг.2 и 3. Фиг.2 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий способ измерения объемного удельного сопротивления электропроводного слоя, и Фиг.3 представляет собой вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий способ измерения объемного удельного сопротивления электропроводного слоя.

Объемное удельное сопротивление электропроводного слоя измеряют в окружающей среде с нормальной температурой и нормальной влажностью (23°C/50% относительной влажности (RH)). Медную ленту 203 (тип №1181, производства компании Sumitomo 3M Limited) прикрепляют к поверхности электропроводного слоя 202 и используют в качестве электрода на стороне передней поверхности электропроводного слоя 202. Затем основу 201 используют в качестве электрода на тыльной стороне электропроводного слоя 202. Источник питания 206 для приложения электрического напряжения между медной лентой 203 и основой 201 и токоизмерительный прибор 207 для измерения тока, протекающего между медной лентой 203 и основой 201, устанавливают соответствующим образом. Кроме того, для того, чтобы приложить электрическое напряжение к медной ленте 203, медную проволоку 204 размещают на медной ленте 203, и медную ленту 205, аналогичную медной ленте 203, закрепляют поверх медной проволоки 204 таким образом, что медная проволока 204 не выступает к медной ленте 203, посредством чего медную проволоку 204 закрепляют на медной ленте 203. Напряжение прикладывают к медной ленте 203 через медную проволоку 204.

Когда величину фонового тока, полученную в случае, когда напряжение не приложено между медной лентой 203 и основой 201, обозначают как I₀ [A], величину тока, полученную в случае, когда прикладывают напряжение -1 В, включающее лишь напряжение постоянного тока (компонент постоянного тока), обозначают как I [А], толщину электропроводного слоя 202 обозначают как d [см], и площадь электрода (медной ленты 203) на стороне передней поверхности электропроводного слоя 202 обозначают как S [см²], величину, представленную приведенным ниже математическим выражением (1), определяют как объемное удельное сопротивление ρ [Ом·см] электропроводного слоя 202.

ρ=1/(I-I₀)×S/d [Ом·см] (1)

В этом измерении, измеряют очень малую величину тока 1×10^-6 А или менее по абсолютной величине, и, соответственно, предпочтительно использовать прибор, способный измерять малый ток, в качестве токоизмерительного прибора 207. Примером такого прибора является измеритель пА (торговое наименование: 4140B) производства компании Hewlett-Packard Japan, Ltd.

Следует заметить, что объемное удельное сопротивление электропроводного слоя, измеренное в состоянии, в котором лишь электропроводный слой сформирован на основе, является по существу таким же, что и объемное удельное сопротивление, измеренное в состоянии, в котором каждый слой (например, фоточувствительный слой) на электропроводном слое отделен от электрофотографического фоточувствительного элемента, чтобы оставить лишь электропроводный слой на основе.

Электропроводный слой может быть сформирован с применением жидкого материала покрытия для формирования электропроводного слоя, приготовленного при использовании растворителя, связующего материала и частиц оксида металла. Кроме того, в данном изобретении, в качестве частиц оксида металла, используют частицы оксида титана, покрытые оксидом олова, легированным гетероэлементом (далее в данном документе также называемые как «частицы оксида титана, покрытые оксидом олова»). Из частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, легированным гетероэлементом, предпочтительно используют частицы оксида титана (TiO₂), покрытые оксидом олова (SnO₂), легированным фосфором (P).

Жидкий материал покрытия для формирования электропроводного слоя может быть приготовлен посредством диспергирования частиц оксида металла (частиц оксида титана, покрытых оксидом олова) в растворителе вместе со связующим материалом. В качестве способа диспергирования, используют, например, способы с применением вибромиксера для краски, песчаной мельницы, шаровой мельницы и высокоскоростного диспергатора со столкновением с жидкостью. Электропроводный слой может быть сформирован посредством покрывания основы жидким материалом покрытия для формирования электропроводного слоя, приготовленного, как указано выше, и сушки и/или отверждения покровной пленки из жидкого материала покрытия для формирования электропроводного слоя.

Кроме того, с точки зрения улучшения сопротивления утечке и сдерживания увеличения остаточного потенциала, когда абсолютную величину максимального тока, протекающего через электропроводный слой, в случае выполнения испытания с непрерывным приложением напряжения -1,0 кВ, включающего лишь напряжение постоянного тока (компонент постоянного тока), к электропроводному слою (также называемого как «испытание с непрерывным приложением напряжения постоянного тока») обозначают как Ia [мкА], и абсолютную величину тока, протекающего через электропроводный слой, в случае, когда степень уменьшения за минуту величины тока, протекающего через электропроводный слой, достигает 1% или менее в первый раз, обозначают как Ib [мкА], предпочтительно, чтобы Ia и Ib удовлетворяли указанным ниже соотношениям (i) и (ii). Подробности испытания с непрерывным приложением напряжения постоянного тока описаны далее.

Ia≤6000 (i)

10≤Ib (ii)

Далее в данном документе, Ia, абсолютная величина максимального тока, также называется как «максимальная величина тока Ia», и Ib, абсолютная величина тока, также называется как «величина тока Ib».

Когда величина максимального тока Ia, протекающего через электропроводный слой, превышает 6000 мкА, сопротивление утечке электрофотографического фоточувствительного элемента склонно уменьшаться. Полагают, что, в электропроводном слое, в котором величина максимального тока Ia превышает 6000 мкА, чрезмерный ток склонен протекать локальным образом, и возможен пробой изоляции, который вызывает утечку. Для того, чтобы дополнительно увеличить сопротивление утечке, предпочтительно, чтобы величина максимального тока Ia составляла 5000 мкА или менее (Ia≤5000 (iii)).

С другой стороны, когда величина тока Ib, протекающего через электропроводный слой, составляет менее чем 10 мкА, остаточный потенциал электрофотографического фоточувствительного элемента во время формирования изображения склонен увеличиваться. Полагают, что поток зарядов подвержен прерыванию, вызывая увеличение остаточного потенциала в электропроводном слое, в котором величина тока Ib составляет менее чем 10 мкА. Для того, чтобы дополнительно сдерживать увеличение остаточного потенциала, предпочтительно, чтобы величина тока Ib составляла 20 мкА или более (20≤Ib (iv)).

Кроме того, с точки зрения улучшения сопротивления утечке и регулирования величины максимального тока Ia до 6000 мкА или менее, предпочтительно, чтобы удельное сопротивление порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, используемых в качестве частиц оксида металла в электропроводном слое, составляло 1,0×10³ Ом·см или более.

Когда удельное сопротивление порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, составляет менее чем 1,0×10³ Ом·см, сопротивление утечке электрофотографического фоточувствительного элемента склонно уменьшаться. Это, вероятно, обусловлено тем, что состояние проводящих путей в электропроводном слое, образованном частицами оксида титана, покрытых оксидом олова, варьируется в зависимости от удельного сопротивления порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова. Когда удельное сопротивление порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, составляет менее чем 1,0×10³ Ом·см, количество зарядов, протекающих через каждую частицу оксида титана, покрытую оксидом олова, имеет тенденцию к увеличению. С другой стороны, когда удельное сопротивление порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, составляет 1,0×10³ Ом·см или более, количество зарядов, протекающих через каждую частицу оксида титана, покрытую оксидом олова, имеет тенденцию к уменьшению. Более конкретно, полагают, что, независимо от того, является ли электропроводный слой слоем, сформированным при использовании частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, удельное сопротивление порошка которых составляет менее чем 1,0×10³ Ом·см, или слоем, сформированным при использовании частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, удельное сопротивление порошка которых составляет 1,0×10³ Ом·см или более, когда величины объемного удельного сопротивления обоих электропроводных слоев являются одинаковыми, общее количество зарядов, протекающих через один из электропроводных слоев, является таким же, что и для другого электропроводного слоя. Когда общее количество зарядов, протекающих через электропроводный слой, является одинаковым, количество зарядов, протекающих через каждую частицу оксида титана, покрытую оксидом олова, различается между частицами оксида титана, покрытыми оксидом олова, для которых удельное сопротивление порошка составляет менее чем 1,0×10³ Ом·см, и частицами оксида титана, покрытых оксидом олова, для которых удельное сопротивление порошка составляет 1,0×10³ Ом·см или более.

Это означает, что число проводящих путей в электропроводном слое различается между электропроводным слоем, сформированным при использовании частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, удельное сопротивление порошка которых составляет менее чем 1,0×10³ Ом·см, и электропроводным слоем, сформированным при использовании частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, удельное сопротивление порошка которых составляет 1,0×10³ Ом·см или более. Более конкретно, предполагают, что число проводящих путей в электропроводном слое больше в электропроводном слое, сформированном при использовании частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, удельное сопротивление порошка которых составляет 1,0×10³ Ом·см или более, чем в электропроводном слое, сформированным при использовании частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, удельное сопротивление порошка которых составляет менее чем 1,0×10³ Ом·см.

Соответственно, полагают, что в случае формирования электропроводного слоя при использовании частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, удельное сопротивление порошка которых составляет 1,0×10³ Ом·см или более, количество зарядов, протекающих в расчете на один проводящий путь в электропроводном слое, становится сравнительно небольшим, и предотвращается протекание избыточного тока локальным образом в каждом из проводящих путей, что приводит к увеличению сопротивления утечке электрофотографического фоточувствительного элемента. Для того, чтобы дополнительно увеличить сопротивление утечке, предпочтительно, чтобы удельное сопротивление порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, используемых в качестве частиц оксида металла в электропроводном слое, составляло 3,0×10³ Ом·см или более.

Кроме того, с точки зрения сдерживания увеличения остаточного потенциала и регулирования величины тока Ib до 10 мкА или более, предпочтительно, чтобы удельное сопротивление порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, используемых в качестве частиц оксида металла в электропроводном слое составляло 1,0×10⁵ Ом·см или менее.

Когда удельное сопротивление порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, превышает 1,0×10⁵ Ом·см, остаточный потенциал электрофотографического фоточувствительного элемента склонен увеличиваться во время формирования изображения. Кроме того, затрудняется регулирование объемного удельного сопротивления электропроводного слоя до 5,0×10¹² Ом·см или менее. Для того, чтобы дополнительно сдерживать увеличение остаточного потенциала, предпочтительно, чтобы удельное сопротивление порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, используемых в качестве частиц оксида металла в электропроводном слое, составляло 5,0×10⁴ Ом·см или менее.

По этим причинам, удельное сопротивление порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, используемых в качестве частиц оксида металла в электропроводном слое составляет предпочтительно до 1,0×10³ Ом·см или более до 1,0×10⁵ Ом·см или менее, более предпочтительно от 3,0×10³ Ом·см или более до 5,0×10⁴ Ом·см или менее.

Частицы оксида титана, покрытые оксидом олова, не только оказывают влияние на улучшение сопротивления утечке электрофотографического фоточувствительного элемента, но также в значительной степени сдерживают увеличение остаточного потенциала во время формирования изображения по сравнению с частицами оксида титана (TiO₂), покрытыми оксидом олова (SnO₂), обедненным кислородом, (далее в данном документе, также называемые как «частицы оксида титана, покрытые оксидом олова, обедненным кислородом»). Причиной, почему частицы оксида титана, покрытые оксидом олова, оказывают значительное влияние на улучшения сопротивления утечке, считается следующее. А именно, электропроводный слой при использовании частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, в качестве частиц оксида металла имеет малую величину максимального тока Ia и высокое сопротивление давлению по сравнению с электропроводным слоем с применением частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, обедненным кислородом. Кроме того, причиной, почему частицы оксида титана, покрытые оксидом олова, обладают значительным эффектом сдерживания увеличения остаточного потенциала во время формирования изображения, считается следующее. А именно, частицы оксида титана, покрытые оксидом олова, обедненным кислородом, окисляются в присутствии кислорода, что устраняет места, обедненные кислородом, в оксиде олова (SnO₂), сопротивление частиц возрастает, и поток зарядов в электропроводном слое подвержен прерыванию, в то время как в частицах оксида титана, покрытых оксидом олова, трудно вызвать такой феномен.

Предпочтительно, чтобы доля (покрытия) оксида олова (SnO₂) в частицах оксида титана, покрытых оксидом олова, составляла от 10-60% по массе. Для того, чтобы регулировать долю покрытия оксида олова (SnO₂), необходимо смешивать исходный оловосодержащий материал, требующийся для образования оксида олова (SnO₂) при изготовлении частиц оксида титана, покрытых оксидом олова. Например, в случае применения хлорида олова (SnCl₄) в качестве исходного оловосодержащего материала, необходимо смешивать хлорид олова, принимая во внимание количество оксида олова (SnO₂), образуемого из хлорида олова (SnCl₄). Следует заметить, что доля покрытия в этом случае представляет собой величину, рассчитанную из массы оксида олова (SnO₂) по отношению к общей массе оксида олова (SnO₂) и оксида титана (TiO₂) без учета массы гетероэлемента (например, фосфора (P)) которым легирован оксид олова (SnO₂). Когда доля покрытия оксида олова (SnO₂) составляет менее чем 10% по массе, затрудняется регулирование удельного сопротивления порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, до 1,0×10⁵ Ом·см или менее. Когда доля покрытия составляет более чем 60% по массе, покрытие из оксида олова (SnO₂) на частицах оксида титана (TiO₂) склонно быть неравномерным, влечет за собой высокие затраты и затрудняет регулирование удельного сопротивления порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, до 1,0×10³ Ом·см или более.

Кроме того, предпочтительно, чтобы количество гетероэлемента (например, фосфора (P)), которым легирован оксид олова (SnO₂), составляло от 0,1 до 10% по массе по отношению к оксиду олова (SnO₂) (массе, не включающей гетероэлемент (например, фосфор (P)). Когда количество гетероэлемента (например, фосфора (P)), которым легирован оксид олова (SnO₂), составляет менее чем 0,1% по массе, затрудняется регулирование удельного сопротивления порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, до 1,0×10⁵ Ом·см или менее. Когда количество гетероэлемента (например, фосфора (P)), которым легирован оксид олова (SnO₂), составляет более чем 10% по массе, кристалличность оксида олова (SnO₂) уменьшается, и затрудняется регулирование удельного сопротивления порошка частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, до 1,0×10³ Ом·см или более (1,0×10⁵ Ом·см или менее). Обычно, меньшее удельное сопротивление порошка данных частиц может быть достигнуто посредством легирования оксида олова (SnO₂) с применением гетероэлемента (например, фосфора (P)), чем в случае легирования без применения гетероэлемента.

Следует заметить, что способ изготовления частиц оксида титана, покрытых оксидом олова (SnO₂), легированным фосфором (P), также описано в выложенных заявках на патент Японии №№ H06-207118 и 2004-349167.

Способом измерения удельного сопротивления порошка частиц оксида металла, таких как частицы оксида титана, покрытые оксидом олова, является следующий.

Удельное сопротивление порошка частиц оксида металла измеряют в окружающей среде с нормальной температурой и нормальной влажностью (23°C/50% относительной влажности (RH)). В данном изобретении прибор для измерения сопротивления (торговое наименование: Loresta GP) производства компании Mitsubishi Chemical Corporation используют в качестве измерительного прибора. Измеряемые частицы оксида металла таблетировали при давлении 500 кг/см², чтобы получить образец для измерений в форме таблетки. Прикладываемое напряжение составляет 100 В.

В данном изобретении, причиной, почему частицы оксида титана, покрытые оксидом олова, имеющие сердцевину частиц (частицу оксида титана (TiO₂)), используют в качестве частиц оксида металла в электропроводном слое, является улучшение диспергируемости частиц оксида металла в жидком материале покрытия для формирования электропроводного слоя. В случае применения частиц, сформированных лишь из оксида олова (SnO₂) легированного гетероэлементом (например, фосфором (P)), диаметр каждой из частиц оксида металла в жидком материале покрытия для формирования электропроводного слоя склонен увеличиваться, и вследствие этого выступающие дефекты в виде сыпи могут возникать на поверхности электропроводного слоя, сопротивление утечке может уменьшаться, и стабильность жидкого материала покрытия для формирования электропроводного слоя может уменьшаться.

Кроме того, причинами, почему частицы оксида титана (TiO₂) используют в качестве сердцевины частиц, являются следующие. А именно, частицы оксида титана могут легко увеличивать сопротивление утечке и могут легко покрывать дефекты поверхности основы, поскольку такие частицы обладают низкой прозрачностью в качестве частиц оксида металла. В противоположность этому, например, в случае применения частиц сульфата бария в качестве сердцевины частиц, количество зарядов, протекающих через электропроводный слой, склонен увеличиваться, что затрудняет увеличение сопротивления утечке. Кроме того, частицы сульфата бария обладают высокой прозрачностью в качестве частиц оксида металла, и, соответственно, может потребоваться отдельный материал для покрывания дефектов поверхности основы.

Кроме того, причиной, почему частицы оксида титана (TiO₂), покрытые оксидом олова (SnO₂), легированным гетероэлементом (например, фосфором (P)), используют вместо непокрытых частиц оксида титана (TiO₂) в качестве частиц оксида металла, является то, что в непокрытых частицах оксида титана (TiO₂) поток зарядов подвержен прерыванию во время формирования изображения, и остаточный потенциал склонен увеличиваться.

Примеры связующего материала, используемого для приготовления жидкого материала покрытия для формирования электропроводного слоя, включают смолы, такие как фенольная смола, полиуретан, полиамид, полиимид, полиамид-имид, поливиниацеталь, эпоксидная смола, акриловая смола, меламиновая смола и полиэфирная смола. Эти смолы могут быть использованы в отдельности или в комбинации двух или более их видов. Кроме того, из таких смол, с точки зрения, например, подавления миграции (переноса) в другой слой, способности прилипания к основе, диспергируемости и стабильности дисперсии частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, и устойчивости к растворителям после формирования слоя, предпочтительной является отверждаемая смола, и более предпочтительной является термоотверждающаяся смола. Кроме того, из термоотверждающихся смол термоотверждающаяся фенольная смола и термоотверждающийся полиуретан являются предпочтительными. В случае применения термоотверждающейся смолы в качестве связующего материала в электропроводном слое, связующий материал, содержащийся в жидком материале покрытия для формирования электропроводного слоя, является мономером и/или олигомером термоотверждающейся смолы.

Примеры растворителя, используемого для жидкого материала покрытия для формирования электропроводного слоя, включают, например, спирты, такие как метанол, этанол и изопропанол, кетоны, такие как ацетон, метилэтилкетон и циклогексанон, эфиры, такие как тетрагидрофуран, диоксан, монометиловый эфир этиленгликоля и монометиловый эфир пропиленгликоля, сложные эфиры, такие как метилацетат и этилацетат, и ароматические углеводороды, такие как толуол и ксилол.

Кроме того, в данном изобретении, предпочтительно, чтобы массовое отношение (P/B) частиц оксида металла (частиц оксида титана, покрытых оксидом олова) (P) к связующему материалу (B) в жидком материале покрытия для формирования электропроводного слоя составляло от 1,5/1,0 или более до 3,5/1,0 или менее. Когда массовое отношение (P/B) составляет менее чем 1,5/1,0, поток зарядов подвержен прерыванию при формировании изображения, и остаточный потенциал, склонен увеличиваться. Кроме того, затрудняется регулирование объемного удельного сопротивления электропроводного слоя до 5,0×10¹² Ом·см или менее. Когда массовое отношение (P/B) составляет более чем 3,5/1,0, затрудняется регулирование объемного удельного сопротивления электропроводного слоя до 1,0×10⁸ Ом·см или более. Кроме того, затрудняется связывание частиц оксида металла (частиц оксида титана, покрытых оксидом олова), возможно образование трещин в электропроводном слое, и затруднено увеличение сопротивления утечке.

С точки зрения покрывания дефектов поверхности основы, толщина электропроводного слоя составляет предпочтительно от 10 мкм или более до 40 мкм или менее, более предпочтительно от 15 мкм или более до 35 мкм или менее. Следует заметить, что, в данном изобретении, в качестве прибора для измерения толщины каждого слоя электрофотографического фоточувствительного элемента, включающего электропроводный слой, был использован FISCHERSCOPE MS производства компании Fischer Instruments K.K.

Кроме того, средний диаметр частиц оксида титана, покрытых оксидом олова, в жидком материале покрытия для формирования электропроводного слоя составляет предпочтительно от 0,10 мкм или более до 0,45 мкм или менее, более предпочтительно от 0,15 мкм или более до 0,40 мкм или менее. Когда средний диаметр частиц составляет менее чем 0,10 мкм, частицы оксида титана, покрытые оксидом олова, агрегируют снова, после того как жидкий материал покрытия для формирования электропроводного слоя приготовлен, стабильность жидкого материала покрытия для фор