一种有机光导鼓及其制备方法和应用与流程

专利2026-07-14  12


本发明涉及成像设备,更具体地,涉及一种有机光导鼓及其制备方法和应用。


背景技术:

1、有机光导鼓(organic photoconductor,简称opc,也称感光鼓)是激光打印机和复印机中用于形成图像的核心组件之一,其主要功能是将激光或光的图像信息转化为电荷图像,并最终转印到纸张上形成可见的图像或文字。有机光导鼓是一种利用光电导效应材料制成的鼓状装置,简言之,其是具有三层涂膜(依次是阻挡层、发生层、传导层)的铝管。阻挡层厚度一般为1.5-2.5μm,发生层的吸光度一般为0.2-0.3,传导层(也称电荷传导层)厚度一般为15-30μm。其中,传导层通常位于有机光导鼓的最外层,其结构和组成对整个有机光导鼓的性能有着重要影响。典型的传导层由高分子有机材料制成,具有良好的电荷传输能力,同时也具有一定的机械强度和耐磨性。

2、但是,目前的传导层还存在一些缺点:一是耐磨性有限,传导层在打印过程中需要与刮板、显影辊等部件频繁接触,容易受到机械磨损,导致传导层表面损坏,从而影响打印质量;二是化学稳定性差,一些传导层材料可能在长时间使用过程中发生化学降解或反应,导致性能下降。

3、因此,亟需开发一种包含良好的耐磨性和化学稳定性的传导层的有机光导鼓,进而更好地应用于制备激光打印机和复印机等设备中,提高打印质量。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种有机光导鼓及其制备方法和应用。本发明提供的有机光导鼓的传导层用涂料,由其制得的传导层耐磨性强,在上机测试中,经过长时间的连续使用后,依然保持涂层表面的低损耗性(例如打印页数高达30000页时,损失百分比仅为5.31%),同时防氧化分裂性能优异,在长时间的保存过程中,传导层抗氧化,不产生裂纹,至少可稳定保存72h,化学稳定性优异。

2、本发明的第一方面提供一种有机光导鼓的传导层用涂料。

3、具体地,一种有机光导鼓的传导层用涂料,包括如下原料组分:

4、质量比为0.81:1:(0.1-0.15)的空穴传输材料、聚碳酸酯、聚硅氮烷。

5、空穴传输材料主要负责传输发生层产生的载流子。聚碳酸酯作为一种粘合剂,并起到保护涂层的作用。聚硅氮烷为一种液体,其官能团主要为甲基,还含有si-nh-si键,因此在室温下即可固化,也可高温固化,固化中主要涉及的反应为si-nh-si键的水解和氧化,同时si-nh-si键和聚碳酸酯的-oh容易反应,并能与基材形成良好结合力,树脂固化之后形成三维交联结构,赋予材料良好的力学性能。本发明通过在有机光导鼓的传导层引入聚硅氮烷,大大地提高了有机光导鼓的传导层的耐磨性,使其不易降解氧化分裂,显著提高了有机光导鼓的整体性能和使用寿命,提升了打印质量,降低了维护成本。另外,聚碳酸酯和聚硅氮烷之间的用量配比关系对传导层的性能影响大,当这两者以特定配比使用时,有机光导鼓在使用寿命测试中表现出最佳的稳定性、低磨损率,并保持长久的抗氧化、防裂化品质。

6、聚硅氮烷的固化过程涉及的反应如下:(1)水解反应:在室温下,聚硅氮烷中的si-nh-si键与空气中的水分发生水解反应,生成氨和含有si-oh基团的化合物;(2)氧化反应:生成的si-oh基团进一步与空气中的氧气反应,形成更稳定的si-o-si键;(3)三维交联结构的形成:si-o-si键的形成使得聚硅氮烷分子之间交联,最终形成稳定的三维网络结构。

7、优选地,所述空穴传输材料为n,n'-二苯基-n,n'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺和/或4-(2,2-二苯基乙烯基)-n,n-二对甲苯基苯胺。

8、优选地,所述有机光导鼓的传导层用涂料,包括如下原料组分:

9、质量比为0.81:1:0.1、0.81:1:0.11、0.81:1:0.12、0.81:1:0.13、0.81:1:0.14或0.81:1:0.15的空穴传输材料、聚碳酸酯、聚硅氮烷。

10、优选地,所述聚硅氮烷为安徽艾约塔硅油有限公司生产的型号为iota 9150聚硅氮烷。

11、本发明的第二方面提供一种有机光导鼓的传导层用涂料的制备方法。

12、一种有机光导鼓的传导层用涂料的制备方法,包括如下步骤:

13、将空穴传输材料、聚碳酸酯、聚硅氮烷和溶剂混合,得到所述有机光导鼓的传导层用涂料。

14、优选地,所述混合的温度40-60℃,和/或,所述混合的时间为4-6h。

15、优选地,所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、二氧六环中的至少一种。

16、优选地,将传导层涂料经过过滤塔去除杂质。除去杂质,可以保证传导层表面的均匀性。

17、本发明的第三方面提供一种有机光导鼓。

18、一种有机光导鼓,包括依次层叠设置的基体、阻挡层、发生层和传导层,所述传导层采用所述有机光导鼓的传导层用涂料制得。

19、优选地,所述阻挡层的制备原料包括二氧化钛和尼龙树脂。

20、进一步优选地,所述阻挡层的制备原料包括质量比为1:(0.6-1)的二氧化钛和尼龙树脂。

21、更优选地,所述阻挡层的制备原料包括质量比为1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9或1:1的二氧化钛和尼龙树脂。

22、优选地,所述尼龙树脂为尼龙66。

23、进一步优选地,所述尼龙树脂为日本东丽公司生产的型号为cm8000的尼龙66。

24、优选地,所述发生层的制备原料包括氧钛酞菁和聚乙烯醇缩丁醛。

25、进一步优选地,所述发生层的制备原料包括质量比为1:(0.2-0.6)的氧钛酞菁和聚乙烯醇缩丁醛。

26、进一步优选地,所述发生层的制备原料包括质量比为1:(0.3-0.55)的氧钛酞菁和聚乙烯醇缩丁醛。

27、更优选地,所述发生层的制备原料包括质量比为1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55的氧钛酞菁和聚乙烯醇缩丁醛。

28、优选地,所述阻挡层的厚度为1.5-2.5μm,和/或,所述传导层的厚度为15-30μm。

29、优选地,所述发生层的吸光度为0.2-0.3。

30、优选地,所述基体为铝管。

31、本发明的第四方面提供一种有机光导鼓的制备方法。

32、一种有机光导鼓的制备方法,包括如下步骤:

33、在基体表面涂布阻挡层涂料并进行第一固化,得到阻挡层,在阻挡层表面涂布发生层涂料并进行第二固化,得到发生层,在发生层表面涂布传导层涂料并进行第三固化,得到传导层,制得所述有机光导鼓。

34、优选地,所述第一固化的温度为100-250℃,和/或,所述第一固化的时间为1-20min。

35、优选地,所述第二固化的温度为100-250℃,和/或,所述第二固化的时间为1-20min。

36、优选地,所述第三固化的温度为100-250℃,和/或,所述第三固化的时间为1-20min。

37、本发明传导层涂料可实现快速烘烤固化,减少环境对涂层的污染。

38、本发明的第五方面提供一种有机光导鼓的应用。

39、一种有机光导鼓在制备打印机、复印机、照相机中的应用。

40、相对于现有技术,本发明的有益效果如下:

41、本发明提供的有机光导鼓的传导层用涂料包括特定配比的空穴传输材料、聚碳酸酯、聚硅氮烷,有助于提高传导层的力学性能和化学稳定性,进一步采用涂料制备有机光导鼓的传导层,能够在长时间连续上机打印测试中保持涂层表面的低磨损率(例如打印页数高达30000页时,损失百分比仅为5.31%),同时,在长时间保存过程中,有机光导鼓的表面涂层降解和氧化分裂显著减少,至少可稳定保存72h,提高打印质量。


技术特征:

1.一种有机光导鼓的传导层用涂料,其特征在于,包括如下原料组分:

2.根据权利要求1所述的有机光导鼓的传导层用涂料,其特征在于,包括如下原料组分:

3.根据权利要求1或2所述的有机光导鼓的传导层用涂料,其特征在于,所述聚硅氮烷为安徽艾约塔硅油有限公司生产的型号为iota 9150聚硅氮烷。

4.权利要求1-3任一项所述的有机光导鼓的传导层用涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合的温度40-60℃,和/或,所述混合的时间为4-6h。

6.一种有机光导鼓,其特征在于,包括依次层叠设置的基体、阻挡层、发生层和传导层,所述传导层采用权利要求1-3任一项所述的有机光导鼓的传导层用涂料制得。

7.根据权利要求6所述的有机光导鼓,其特征在于,所述阻挡层的制备原料包括二氧化钛和尼龙树脂。

8.根据权利要求6所述的有机光导鼓,其特征在于,所述发生层的制备原料包括氧钛酞菁和聚乙烯醇缩丁醛。

9.权利要求6-8任一项所述的有机光导鼓的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

10.权利要求6-8任一项所述的有机光导鼓在制备打印机、复印机、照相机中的应用。


技术总结
本发明属于成像设备技术领域,提供了一种有机光导鼓及其制备方法和应用。本发明提供的有机光导鼓的传导层用涂料包括特定配比的空穴传输材料、聚碳酸酯、聚硅氮烷,有助于提高传导层的力学性能和化学稳定性,进一步由涂料制得的有机光导鼓,能够在长时间连续上机打印测试中,保持涂层表面的低磨损率,同时,在长时间保存过程中,有机光导鼓的表面涂层降解和氧化分裂显著减少,提高打印质量。

技术研发人员:谢锦楼,林日彬
受保护的技术使用者:珠海横界科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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