JP2014182198A - 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シート状の導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体に於いて、シート面内に感光層未塗布領域を有し、該感光層未塗布領域が、該感光層の塗布幅を規制することによって作製されることを特徴とする電子写真感光体。
【選択図】なし
Description
有機系の光導電材料を用いた感光体としては、光導電性微粉末をバインダー樹脂中に分散させたいわゆる分散型感光体、電荷発生層および電荷輸送層を積層した積層型感光体が知られている。積層型感光体は、それぞれ効率の高い電荷発生物質、および電荷輸送物質を組み合わせることにより高感度な感光体が得られること、材料選択範囲が広く安全性の高い感光体が得られること、また感光層を塗布により容易に形成可能で生産性が高く、コスト面でも有利なことから感光体の主流であり、鋭意開発され実用化されている。
また、アルミニウムチューブを基体とした感光体の場合は、基体の任意の場所からアース(接地)を取ることができるのに対し、シート状感光体の場合は絶縁性フィルムにアルミニウム層を蒸着したもの等、基体がバルクとして導電体ではない場合が多いため、感光層の一部分を未塗布領域として、接地部分を確保することが必要な場合が多い(例えば特許文献3参照)。
ない、良好な画像特性を示す電子写真感光体を提供することであり、シート状の導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体を製造するに於いて、シート面内に感光層未塗布領域を作成する場合、溶剤を用いずに未塗布領域を作成する製造方法を提供することにある。
すなわち本発明の要旨は、以下(1)〜(8)に存する。
(1) シート状の導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体に於いて、シート面内に感光層未塗布領域を有し、該感光層未塗布領域が、該感光層の塗布幅を規制することによって作製されることを特徴とする電子写真感光体。
(2) 該感光層が少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を含み、電荷発生層の未塗布域と電荷輸送層の未塗布領域それぞれの端部をなす際線同士の距離が2mm以下であることを特徴とする、(1)に記載の電子写真感光体。
(3) 該電荷輸送層の未塗布領域の方が該電荷発生層の未塗布領域よりも小さいことを特徴とする、(1)又は(2)に記載の電子写真感光体。
(4) シート面内に、絶縁部分を有することを特徴とする、(1)乃至(3)のいずれかに記載の電子写真感光体。
(5)シート状の導電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層を有する電子写真感光体であって、該電荷輸送層の未塗布領域の方が該電荷発生層の未塗布領域よりも小さいことを特徴とする電子写真感光体。
(6)該電荷発生層の未塗布域と該電荷輸送層の未塗布領域それぞれの端部をなす際線同士の距離が2mm以下であることを特徴とする(5)に記載の電子写真感光体。
(7)(1)乃至(6)のいずれかに記載の電子写真感光体を搭載した画像形成装置。
(8) シート状の導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体の製造方法に於いて、シート面内に感光層未塗布領域を有し、該感光層未塗布領域が、該感光層の塗布幅を規制することによって作製されることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
本発明の電子写真感光体は、シート状の導電性支持体を有し、そのシート面内に感光層及び感光層の未塗布領域を有する。該感光層の未塗布領域は、該感光層の塗布幅を規制することによって作製される。塗布幅を規制するとは、シート状の導電性支持体上に感光層を塗布する際、感光層が塗布されるべき幅が設定されて塗布されることを言う。て感光層を剥離除去する工程がない分、簡便であり、感光層と未塗布領域との境界で際が毛羽立つ
ことがなく、層の剥離が起きにくい。
本発明の導電性支持体としては、樹脂や紙、その中でも二軸延伸フィルムに金属層を積層したものが好ましく、二軸延伸フィルムの材質としては、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート等の線状ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられるが、機械的強度、寸法安定性等の点から線状ポリエステル樹脂、特にポリエチレンテレフタラートが好ましい。なお、フィルムの厚みは通常30〜150μmであり、好ましくは50〜120μm、更に好ましくは70〜100μmである。
。
支持体表面は、平滑であっても良いし、樹脂製膜時に粒径の大きな粒子を混合すること等によって、粗面化されていても良い。
導電性支持体と感光層との間には、接着性・ブロッキング性等の改善のため、下引き層を設けても良い。
下引き層としては、樹脂、樹脂に金属酸化物等の粒子を分散したものなどが用いられる。下引き層に用いる金属酸化物粒子の例としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄等の1種の金属元素を含む金属酸化物粒子、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等の複数の金属元素を含む金属酸化物粒子が挙げられる。一種類の粒子のみを用いても良いし複数の種類の粒子を混合して用いても良い。これらの金属酸化物粒子の中で、酸化チタンおよび酸化アルミニウムが好ましく、導電性支持体の導電層が薄膜の場合は特に酸化アルミニウムが好ましい。酸化アルミニウム粒子は、その表面に、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化珪素等の無機物、又はステアリン酸、ポリオール、シリコーン等の有機物による処理を施されていても良い。酸化アルミニウム粒子の結晶型は問わない。
下引き層は、金属酸化物粒子をバインダー樹脂に分散した形で形成するのが望ましい。下引き層に用いられるバインダー樹脂としては、フェノキシ、エポキシ、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等が単独あるいは硬化剤とともに硬化した形で使用できるが、中でも、アルコール可溶性の共重合ポリアミド、変性ポリアミド等は良好な分散性、塗布性を示し好ましい。
下引き層の膜厚は、任意に選ぶことができるが、感光体特性および塗布性から0.1μmから25μmが好ましい。また下引き層には、公知の酸化防止剤等を添加しても良い。
導電性支持体上に形成された感光層としては、電荷発生物質と電荷輸送物質が同一層に存在し、バインダー樹脂中に分散された単層構造のものであっても、もしくは電荷発生物質がバインダー中に分散された電荷発生層と電荷輸送物質がバインダー樹脂中に分散された電荷輸送層とに機能分離された積層構造のもののいずれであってもよい。
ととなり、密着性が向上する効果が得られる。電荷発生層は脆いため、表面に出ていると削れカスとなってしまう懸念があるとの観点から、電荷発生層は電荷輸送層で覆われていること、つまり、該電荷輸送層の未塗布領域の方が該電荷発生層の未塗布領域よりも小さいことが更に好ましい。この場合には、感光層の塗布幅を規制することによって作製されたものでなくても良い。例えば、電荷発生層を塗布・乾燥後、溶剤を用いて未塗布域を作成し、その上から電荷輸送層を規制して塗布したり、電荷輸送層を塗布・乾燥後、溶剤を用いて未塗布域を作成することができる。
本発明の電子写真感光体が積層型感光体である場合、その電荷発生層に使用される電荷発生材料としては例えばセレニウム及びその合金、硫化カドミウム、その他無機系光導電材料、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、キナクリドン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、アントアントロン顔料、ベンズイミダゾール顔料などの有機顔料等各種光導電材料が使用でき、特に有機顔料、更にフタロシアニン顔料、アゾ顔料が好ましい。これらの微粒子をたとえばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテルなどの各種バインダー樹脂で結着した形で使用される。この場合の使用比率はバインダー樹脂100重量部に対して30から500重量部の範囲より使用され、その膜厚は通常0.1μmから1μm、好ましくは0.15μmから0.6μmが好適である。
。D型は、CuKα線を用いた粉末X線回折において、回折角2θ±0.2゜が27.3゜に明瞭なピークを示すことを特徴とする結晶型である。フタロシアニン化合物は単一の化合物のもののみを用いても良いし、いくつかの混合状態でも良い。ここでのフタロシアニン化合物ないしは結晶状態に置ける混合状態として、それぞれの構成要素を後から混合して用いても良いし、合成、顔料化、結晶化等のフタロシアニン化合物の製造・処理工程において混合状態を生じせしめたものでも良い。このような処理としては、酸ペースト処理・磨砕処理・溶剤処理等が知られている。
積層型感光体の電荷輸送層は、電荷輸送物質を含有するとともに、通常はバインダー樹脂と、必要に応じて使用されるその他の成分とを含有する。このような電荷輸送層は、具体的には、例えば電荷輸送物質等とバインダー樹脂とを溶剤に溶解又は分散して塗布液を作製し、これを電荷発生層上に(下引き層を設ける場合は下引き層上に)塗布、乾燥して得ることができる。
電子吸引性物質、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンゾフラン誘導体等の複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体及びこれらの化合物の複数種が結合したもの、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等の電子供与性物質等が挙げられる。これらの中でも、カルバゾール誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体、及びこれらの化合物の複数種が結合したものが好ましい。これらの電荷輸送物質は、何れか1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせで併用しても良い。
また膜厚は一般に5〜50μm、好ましくは10〜45μmがよい。なお電荷輸送層には、成膜性、可とう性、塗布性などを向上させるために周知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤などの添加物を含有させてもよい。
分散型感光層の場合には、上記のような配合比の電荷輸送媒体中に、前出の電荷発生物質が分散される。
その場合の電荷発生物質の粒子径は充分小さいことが必要であり、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.5μm以下で使用される。感光層内に分散される電荷発生物質の
量は少なすぎると充分な感度が得られず、多すぎると帯電性の低下、感度の低下などの弊害があり、例えば好ましくは0.5〜50重量%の範囲で、より好ましくは1〜20重量%の範囲で使用される。
また、感光体表面の摩擦抵抗や、摩耗を軽減する目的で、表面の層にはフッ素系樹脂、シリコーン樹脂等を含んでいても良い。また、これらの樹脂からなる粒子や無機化合物の粒子を含んでいても良い。
感光層の膜厚は、以下の方法で測定することができる。塗布された感光体シートに於いて、塗布の開始部分やあるいは塗布の端部を用いて、まず、支持体の厚みを計測する。つまり、感光層を溶解することのできる溶剤(一般には塗布に際し用いた溶剤)を用いて、感光層を剥離する。このとき、もし下引き層がある場合は、下引き層を溶解しない溶剤であることが必要である。単層型感光体の場合は感光層がそのまま剥離され、電荷発生層と電荷輸送層が積層された二層型感光体の場合は二層ともが剥離される。この剥離された部分は、導電性支持体(下引き層を有する場合は下引き層を含む)の厚みとして検知できる。
すなわち、単層型感光体の場合は感光層そのものの厚み、積層型感光体の場合は二層分の厚みを以て感光層の厚みと定義される。
なお、測定は、例えばデジタル電子マイクロメータ(アンリツ株式会社製K351C
型)により直径2mmの測定子を用いて測定することができるが、この他のいかなる公知の膜厚測定法を用いてもよい。
本実施の形態が適用される電子写真感光体の製造方法は特に限定されないが、通常、これらの感光体を構成する各層は、シート状電子写真感光体の感光層形成方法として公知な、ダイコート法、リバースコート法、グラビアコート法、バーコート法等により支持体上に塗布して形成される。
塗布後の感光体は、塗布膜の溶剤が実質的に蒸発除去されるまで乾燥工程に付される。乾燥方法としては、従前公知で行なわれている方法を適用することができ、例えば加熱ローラー、熱風乾燥機、上記乾燥機、赤外線乾燥機及び/又は遠赤外線乾燥機等によって行なわれ、乾燥温度は、通常60〜140℃の範囲で実施される。
を経て、例えば、その両端部を超音波融着等公知の方法によって接合してエンドレスベルトとして使用される他、そのままドラムに巻き付けて使用される。ドラムに巻き付ける場合、細巻きにしたロールをドラム内部に保持して巻き出す形を取ることもあれば、1枚のシートを巻き付けることもある。
いずれの形状の場合も、接地のために導電層を設けることがあるが、本発明に於いては、感光体シート面内に導電層の代わりに剥き出しの感光層の未塗布領域を有する。この未塗布領域は、通常、シート面内の端部に形成される。
次に、本発明の電子写真感光体を用いた画像形成装置の実施の形態について、装置の要部構成を示す図1を用いて説明する。但し、実施の形態は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変形して実施することができる。
図1に示すように、画像形成装置は、電子写真感光体1,帯電装置2,露光装置3及び現像装置4を備えて構成され、更に、必要に応じて転写装置5,クリーニング装置6及び定着装置(図示せず)が設けられる。
帯電装置2は、電子写真感光体1を帯電させるもので、電子写真感光体1の表面を所定電位に均一帯電させる。図1では帯電装置2の一例としてコロナ放電型の帯電装置(コロトロン)を示しているが、他にもスコロトロン等のコロナ帯電装置、帯電ローラや帯電ブラシ等の接触型帯電装置などがよく用いられる。
トナーの種類は任意であり、粉状トナーのほか、懸濁重合法や乳化重合法などを用いた
重合トナー等を用いることができるだけでなく、軽印刷機では液体トナーを使用することもできる。特に、重合トナーを用いる場合には径が4〜8μm程度の小粒径のものが好ましく、また、トナーの粒子の形状も球形に近いものからポテト上の球形から外れたものまで様々に使用することができる。重合トナーは、帯電均一性、転写性に優れ、高画質化に好適に用いられる。液体トナーは径を1〜3μmとすることができ、さらに高精細な画像出力に適している。
記録紙P上に転写されたトナーは、定着器を通過する際、トナーが溶融状態まで熱加熱され、通過後冷却されて記録紙P上にトナーが定着される。
以上のように構成された電子写真装置では、次のようにして画像の記録が行なわれる。即ち、まず感光体1の表面(感光面)が、帯電装置2によって所定の電位(例えば−600V)に帯電される。この際、直流電圧により帯電させても良く、直流電圧に交流電圧を重畳させて帯電させてもよい。
現像ローラー4に担持された帯電トナーが感光体1の表面に接触すると、静電潜像に対応するトナー像が感光体1の感光面に形成される。そしてこのトナー像は、転写装置5によって記録紙Pに転写される。この後、転写されずに感光体1の感光面に残留しているトナーが、クリーニング装置6で除去される。
なお、画像形成装置は、上述した構成に加え、例えば除電工程を行なうことができる構成としても良い。除電工程は、電子写真感光体に露光を行なうことで電子写真感光体の除電を行なう工程であり、除電装置としては、蛍光灯、LED等が使用される。また除電工程で用いる光は、強度としては露光光の3倍以上の露光エネルギーを有する光である場合が多い。
[実施例]
幅が650mmであり、膜中にシリカ粒子を含有させることで表面が粗面化(Ra=0.1μm)された厚み75μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタラートフィルムの表面に70nmの厚さでアルミニウム蒸着膜を設け、巻き取り、長さ3000mのロールとした。アルミニウム層の蒸着時、片側にマスキング処理を施し、アルミニウムのない部分を55mm幅で作製した。
UCL/CGL/CTLいずれも塗布幅規制をせず、650mmのほぼ全幅に対し、実施例と同じ方法で塗布を行なった。さらにそのロール状シートを、連続式の断裁機を用いて353mm×584mmのサイズに切り出し、感光体シートを得た。さらにこのシートの両端から、アセトン及びエタノールを用いて、感光層をアルミニウム未蒸着側は29mmの幅で、アルミニウム蒸着側は16mmの幅で除去した。このようにして、比較例の電子写真感光体を得た。
製造した6種類の感光体シートについて以下の実機試験を行なった。
市販の軽印刷機ヒューレットパッカード社製TurboStreamに感光体シートを装着し、耐久性評価を行なった。装着に於いては、機内のアルミニウムドラムに感光体シートを巻き付け、両端の未塗布領域を重ね合わせてドラム上に感光体シートを保持した。片側のアルミニウム層が存在しないことで、静電気によって容易に重ね合わせることができた。
その結果、塗布時に未塗布領域を作成した実施例1〜5の感光体では、端部から電荷輸送層(CTL)が剥がれるようなことは起こっておらず、良好な状態を維持していた。ただし電荷発生層(CGL)の方が幅広く塗布されている実施例1及び実施例5では、CGLの削れカスが発生しており、継続的な使用に於いては画像欠陥となる可能性が示唆された。
2 帯電装置(帯電ローラ)
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
P 記録紙
Claims (8)
- シート状の導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体に於いて、シート面内に感光層未塗布領域を有し、該感光層未塗布領域が、該感光層の塗布幅を規制することによって作製されることを特徴とする電子写真感光体。
- 該感光層が少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を含み、電荷発生層の未塗布域と電荷輸送層の未塗布領域それぞれの端部をなす際線同士の距離が2mm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の電子写真感光体。
- 該電荷輸送層の未塗布領域の方が該電荷発生層の未塗布領域よりも小さいことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体。
- シート面内に、絶縁部分を有することを特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- シート状の導電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層を有する電子写真感光体であって、該電荷輸送層の未塗布領域の方が該電荷発生層の未塗布領域よりも小さいことを特徴とする電子写真感光体。
- 該電荷発生層の未塗布域と該電荷輸送層の未塗布領域それぞれの端部をなす際線同士の距離が2mm以下であることを特徴とする請求項5に記載の電子写真感光体。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の電子写真感光体を搭載した画像形成装置。
- シート状の導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体の製造方法に於いて、シート面内に感光層未塗布領域を有し、該感光層未塗布領域が、該感光層の塗布幅を規制することによって作製されることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
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