JP2881184B2

JP2881184B2 - 電子写真感光体及びその製造方法

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Publication number: JP2881184B2
Application number: JP20012190A
Authority: JP
Inventors: 美知夫木村; 勝一大田; 一也石田; いづみ相磯; 聰猪狩; 佳子坪井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JPH0486671A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電子写真感光体及びその製造法に関し、詳し
くは、金属基体の裏面に形状記憶樹脂からなる裏打ちシ
ートを密接せしめるようにした電子写真感光体及びその
製造法に関する。

〔従来の技術〕

電子写真感光体（以降「感光体」と称することがあ
る）は従来にあっては円筒状のものが主流として採用さ
れてきていた。しかし、この円筒状感光体の使用では、
その周囲に帯電チャージャー、露光系、現像装置、転写
チャージャー、分離装置、クリーニング装置などを配置
する必要があり、設計の自由度に限りがあるという不都
合を有している。

そうしたことから、近時、設置設計の自由度を拡げる
ためにエンドレスベルト状感光体が多く採用されるよう
になってきている。この種の感光体では、その導電性基
体として樹脂からなるライニング屋上にメッキ、スパッ
タリング、蒸着等の方法で導電性シームレス層を設けて
おり、機械的強度はライニング層に持たせ、金属層を薄
層になるようにしている（特開昭64−13576号公報）。
だが、このものにおいては樹脂のライニング層にシーム
レスベルトとしてのテンション、搬送力が加わることに
なるが、ライニング層のヤング率はニッケル、鉄等の金
属に比べ少なくとも１ケタは小さく、テンション、搬送
力等によりライニング層に伸びが発生する。

従って、このような支持体上に有機感光層を設けた感
光体では、これを繰り返し使用した場合、支持体の伸び
により感光層にクラックが発生し、クラック部分には画
像上に白ポチ等の異常画像が発生してしまうといった現
象の生じることがある。

また、ニッケル、銅、ニッケル・コバルト合金等から
なる無端ベルトは複数本のローラーを用いて駆動されて
いるため、繰り返し使用において無端ベルト裏面に波打
ち状の凹凸模様が発生する。そして、この凹凸模様がハ
ーフトーン画像に発生し、画像欠陥となる（特開昭50−
110644号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は感光層にクラックが発生するのを防止し、ま
た、支持体に波打ち状の凹凸模様が発生するのを防止せ
しめ、良質の画像が得られるようにした電子写真感光体
及びその製造方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電子写真感光体は、金属製エンドレスベルト
状基体表面に直接又は中間層を介して感光層が形成さ
れ、必要に応じてその上に保護層が形成された電子写真
感光体において、前記金属製基体の裏面に形状記憶樹脂
からなる裏打ちシートが密着せしめられてなることを特
徴としている。

本発明の電子写真感光体製造法の１つは下記（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）及び（ｅ）（ａ）金属製エンドレスベルト状基体を筒状にした時そ
の内径とほぼ同程度の外径を有する形状記憶樹脂製エン
ドレスベルト状構造体を約120℃以上の温度で成形する
工程。

（ｂ）前記（ａ）の工程で得られた形状記憶樹脂製構造
体を約40℃又はそれ以下に冷却して形状記憶を行なった
後、60〜90℃に加熱して外力を与え外径が１〜5mm小さ
くなるように変形を行なう工程。

（ｃ）前記（ｂ）の工程で得られた形状記憶樹脂製構造
体を前記金属製基体内に収納する工程。

（ｄ）前記（ｃ）の二重構造物のうちの少なくとも形状
記憶樹脂製構造体を60〜90℃に再加熱し形状記憶回復さ
せて両者を密接させる工程。

（ｅ）前記（ｄ）で得られた形状記憶樹脂製構造体を内
面に密接した金属製基体の表面に、直接又は中間層を介
して感光層を形成し、必要に応じてその感光層上に保護
層を形成する工程、からなることを特徴としている。

本発明の電子写真感光体の製造法の他の一つは、下記
（イ）（ロ）（ハ）（ニ）及び（ホ）（イ）金属製エンドレスベルト状基体の表面に、直接又
は中間層を介して感光層を形成し、必要に応じてその感
光層上に保護層を形成する工程。

（ロ）前記（イ）の工程で得られた表面に少なくとも感
光層を有する金属製基体を筒状にした時、その内径とほ
ぼ同程度の外径を有する形状記憶樹脂製エンドレスベル
ト状構造体を約120℃以上の温度で形成する工程。

（ハ）前記（ロ）の工程で得られた形状記憶樹脂製構造
体を約40℃又はそれ以下に冷却して形状記憶を行なった
後、60〜90℃に加熱して外力を与え外径が１〜5mm小さ
くなるように変形を行なう工程。

（ニ）前記（ハ）の工程で得られた形状記憶樹脂製構造
体を前記表面に少なくとも感光層を有する金属製基体内
に収納する工程。

（ホ）前記（ニ）の二重構造物のうちの少なくとも形状
記憶樹脂製構造体を60〜90℃に再加熱し形状記憶回復さ
せて両者を密接させる工程、からなることを特徴としている。

本発明者らは、金属製基体の裏打ちシートとして形状
記憶樹脂を使用されれば、前記課題が達成できることを
確めた。本発明はこれによりなされたものである。な
お、本発明感光体における感光層、中間層（下引き層）
及び保護層については、従来よりベルト状感光体として
一般に使用されているものと何等相違していない。

以下に、本発明を添付の図面に従がいながら更に詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る感光体を説明するための一例の
概略図であり、１は感光層、２は支持体（金属製基
体）、３は裏打ちシートを表わしている。

感光層１は本発明感光体の性質がフレキシブルである
関係上、従来のものと同様、無機光導電性物質（Cd
S、CdSe、Se、色素増感されてZnOなど）を結着樹脂中に
分散した単層型のもの、有機光導電性物質を用いた単
層型又は電荷発生層（CGL）と電荷輸送層（CTL）との積
層型のもの、等によって形成されている。

支持体２は、例えば特開昭52−36016号公報に記載さ
れているようなシームレスニッケルベルト、電析法によ
り作られたベリリウム、銅などからなるシームレス金属
ベルト、或いは、ステンレス箔等を密接によりエンドレ
スベルト状したものなどが用いられる。ベルト（支持体
２）の厚さは５〜200μｍ、好ましくは15〜50μｍであ
る。

裏打ちシート３は形状記憶樹脂によって形成されてお
り、その厚さは20〜150μｍ好ましくは40〜100μｍくら
いが適当である。

本発明にいう「形状記憶樹脂」は、形状記憶合金と同
様に、変形された樹脂が所定温度以上に加熱されるとも
との形状にもどるという特異な性質を有し、最近注目を
あびている素材の一つである。形状記憶合金に比べて軽
量で廉価であり、形状回復時の変形量が大きいなどの特
徴を有し、成形加工も形状記憶合金より容易にできる。

形状記憶合金が特殊な結晶変態を利用して記憶効果を
発現するのに対し、高分子の架橋またはからみ合いに起
因する形状記憶性はよく知られており、電子線架橋ポリ
エチレンの熱収縮チューブなども利用例の一つである。
また、加硫ゴムは形状記憶ポリマーそのものとみなされ
る。さらに最近、形状記憶樹脂としてポリノルボルネ
ン、架橋トランスポリイソプレンが発表されている。市
販されているものとしては、旭化成工業社製の「アスマ
ー」のごとき熱可塑性形状記憶樹脂があげられる。

本発明感光体においては、既述のように、必要に応じ
て、支持体１上と感光層２との間に中間層（下引き
層）、感光層２上に保護層が設けられてよい。

実際に本発明感光体をつくるには、前記（イ）→
（ロ）→（ハ）→（ニ）→（ホ）の工程によってもよい
が、先に、裏打ちシートを設けないで感光体をつくり、
その後、この感光体の支持体裏面に裏打ちシートを密接
せしめるようにしてもよい。

第２図は支持体２の裏面に形状記憶樹脂製ベルト（裏
打ちシート）３を密着させる過程を表わしたものであ
る。

（ａ′）通常のプラスチック成形方法（押圧、圧縮、射
出成形など）によって形状記憶樹脂製ベルト状構造体31
を成形する。この成形加工は約120℃又はそれ以上の温
度で行なう。なお、この形状記憶樹脂性構造体31の外径
は、支持体２の内径とほぼ同程度になるようにしてお
く。

（ｂ′）形状記憶樹脂構造体31を約40℃又はそれ以下に
冷却して形状記憶を行なう。続いて、60〜90℃の加熱状
態で外力を加えて変形を行なう。この際、変形された形
状記憶樹脂構造体32の外径は支持体２の内径より１〜5m
m程度小さくなるようになされるのが望ましい。

（ｃ′）形状記憶樹脂製構造体32を支持体２内に差しこ
む。

（ｄ′）少なくとも前記（ｃ′）の形状記憶樹脂構造体
32を60〜90℃に加熱し形状記憶回復させ、これにより形
状記憶樹脂製構造体を裏打ちシート３として支持体２裏
面に密着させる。

かくして支持体２裏面に密着せしめられた裏打シート
３は、形状回復温度が約60℃であり、通常の条件（常
温）の保管では変形（自然もどり）は無視しうるもので
ある。

支持体２表面に感光層３を塗工するには浸漬法、スプ
レー法、カーテン法、その他が採用できる。中でも、均
一の厚さの感光層が形成できる点ではスプレー塗工法
（第３図）が有利である。

第３図において、例えばニッケルシームレスベルトで
ある金属製基体はベルト支持具７に取り付けられる。ベ
ルト支持具７は水平に装架された中心軸８のプーリ９に
巻き付けられたベルト10を回動することにより一定方向
に定速で回復する様になっており、この様なベルト支持
具７にスプレーガン11が近接設置されている。スプレー
ガン11は台12をベルト支持具７の長手方向に平行に設置
したねじ等のスキャン装置13に装置し、先端の噴出ノズ
ル14の所にキャリアガスを導入しパイプ15を配管される
と共に塗布液タンク16からの塗布液パイプ17が配管され
て、噴出ノズル14からのキャリアガスの噴射で塗布液を
吸引いて一緒に噴出する様に構成されておりパイプ15に
はガス圧調節弁18が取り付けられている。

金属製シームレスベルト表面への感光液などの塗布は
ベルト支持具７をシームレスベルトを取り付けた状態で
回転し、スキャン装置13でスプレーガンをスキャンしな
がらガス圧調節弁18で調節されたキャリアガスと共に塗
布液タンク16内の塗布液を噴出してシームレスベルトに
吹き付ける事により行なわれる。

〔実施例〕

次に実施例を示す。但し、本発明はこれら実施例に限
定されるものではない。

実施例１酸化チタン（Ａ−100、石原産業社製） 160g アルキッド樹脂（ベッコライトＭ−6404−50−Ｓ大日
本インキ社製） 32g メラミン樹脂（スーパーベッカミンL117−60、大日本
インキ社製） 17.8g メチルエチルケトン（関東化学社製） 101.4g から成る混合物をボールミルポットに取り、ミル部材と
してφ10mmアルミナボールを使用し、24時間ボールミリ
ングした後、さらにメチルエチルケトン155.6gを加えて
１時間ミリングした。

ミリングした後、ミルベースを取り出し、固形分濃度
が15重量％、メチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝
30/70になるようにメチルエチルケトン・シクロヘキサ
ノン混合溶液を加えて希釈し、攪拌して下引き層塗工液
を調製した。

この塗工液をニッケルシームレスベルト（内径約127.
3mm、長さ約303mm、厚さ約30μｍ、ビッカース硬度37
0）に下記のスプレー条件で塗布し、150℃で20分間加熱
乾燥を行なって約３μｍの下引き層を形成した。

（下引き層スプレー条件）スプレー圧力 3kg/cm² スプレーノズル−支持体間距離 100mm 支持体回転数 50rpm スプレーノズルスキャン速度 4mm/s 塗工液吐出量 3.0cc/min スキャン回数２回一方、次の組成から成る混合物をボールミルポットに取りφ10mmのSUS
ボールミルを使用し48時間ボールミリングした後、さら
にシクロヘキサノン300gを加えて１時間ミリングした。
ミリングした後、ミルベースを取り出し固形分濃度が0.
9重量％となるようにシクロヘキサノンを加えて希釈
し、攪拌して電荷発生層形成用塗工液を調製した。

この塗工液を下引き層と同様に下記のスプレー条件で
下引き層上に塗布し、130℃で20分間加熱乾燥を行なっ
て約0.1μｍ厚の電荷発生層を形成した。

（電荷発生層スプレー条件）スプレー圧力 3kg/cm² スプレーノズル−支持体間距離 120mm 支持体回転数 70rpm スプレーノズルスキャン速度 5mm/s 塗工液吐出量 3.8cc/min スキャン回数７回更に、次の組成の電荷輸送層塗工液を調製し、これを電荷発生層上にス
プレー塗布し、160℃で60分間加熱乾燥を行なって約25
μｍ厚の電荷輸送層を形成した。

続いて、形状記憶樹脂（アスマー、旭化成社製）を12
0℃の温度で成形し円筒状シームレスベルト（外径約12
7.35μｍ、長さ約303mm、厚さ約75μｍ）を作成した。
このシームレスベルトを70℃に加温後、長手方向に延伸
し、外径約126mm、長さ約328mm、厚さ約70μｍに変形さ
せた後室温まで冷却した。

この形状記憶樹脂ベルトを上記の感光体の内側に挿入
後、80℃で５分加熱し、ニッケルシームレスベルトに密
着させ裏打ちシートを有した電子写真感光体をつくっ
た。

実施例２形状記憶樹脂を旭化成社製、アスマーからゼオンシュ
イブルＡ−70（日本ゼオン社製）に加えた以外は実施例
１と全く同様にして感光体を作成した。

比較例ニッケルシームレスベルトの裏面に形状記憶樹脂から
成る裏打ちシートを設けなかった以外は実施例１と全く
同様にして感光体を作成した。

実施例1,2及び比較例の感光体を静電式ファクシミリ
（RIFAX 5101S、リコー社製）の改造機を用いて画像評
価を行なった。結果を表−１に示す。

〔発明の効果〕本発明の電子写真感光体又はその製造法によれば、実
施例の記載から明らかなように、所期の目的が充分達成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子写真感光体の一例の概略図で
ある。第２図は導電性基体（金属製エンドレスベルト状
基体）の裏面に形状記憶樹脂製裏打ちシートを密着させ
る方法のための図である。第３図は金属製基体の表面上に感光液などを塗工するた
めのスプレー装置の概略を示した図である。１……感光層２……金属性基体（支持体）３……裏打ちシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者相磯いづみ東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者猪狩聰東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者坪井佳子東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (56)参考文献特開平３−96785（ＪＰ，Ａ) 特開平４−59228（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 5/00 - 5/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製エンドレスベルト状基体表面に直接
又は中間層を介して感光層が形成され、必要に応じてそ
の上に保護層が形成された電子写真感光体において、前
記金属製基体の裏面に形状記憶樹脂からなる裏打ちシー
トが密着せしめられてなることを特徴とする電子写真感
光体。
【請求項２】下記（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）及び（ｅ）
の工程からなる電子写真感光体の製造方法。（ａ）金属製エンドレスベルト状基体を筒状にした時そ
の内径とほぼ同程度の外径を有する形状記憶樹脂製エン
ドレスベルト状構造体を約120℃以上の温度で成形する
工程。（ｂ）前記（ａ）の工程で得られた形状記憶樹脂製構造
体を約40℃又はそれ以下に冷却して形状記憶を行なった
後、60〜90℃に加熱して外力を与え外径が１〜5mm小さ
くなるように変形を行なう工程。（ｃ）前記（ｂ）の工程で得られた形状記憶樹脂製構造
体を前記金属製基体内に収納する工程。（ｄ）前記（ｃ）の二重構造物のうちの少なくとも形状
記憶樹脂製構造体を60〜90℃に再加熱し形状記憶回復さ
せて両者を密接させる工程。（ｅ）前記（ｄ）で得られた形状記憶樹脂製構造体を内
面に密接した金属製基体の表面に、直接又は中間層を介
して感光層を形成し、必要に応じてその感光層上に保護
層を形成する工程。
【請求項３】下記（イ）（ロ）（ハ）（ニ）及び（ホ）
の工程からなる電子写真感光体の製造方法。（イ）金属製エンドレスベルト状基体の表面に、直接又
は中間層を介して感光層を形成し、必要に応じてその感
光層上に保護層を形成する工程。（ロ）前記（イ）の工程で得られた表面に少なくとも感
光層を有する金属製基体を筒状にした時、その内径とほ
ぼ同程度の外径を有する形状記憶樹脂製エンドレスベル
ト状構造体を約120℃以上の温度で形成する工程。（ハ）前記（ロ）の工程で得られた形状記憶樹脂製構造
体を約40℃又はそれ以下に冷却して形状記憶を行なった
後、60〜90℃に加熱して外力を与え外径が１〜5mm小さ
くなるように変形を行なう工程。（ニ）前記（ハ）の工程で得られた形状記憶樹脂製構造
体を前記表面に少なくとも感光層を有する金属製基体内
に収納する工程。（ホ）前記（ニ）の二重構造物のうちの少なくとも形状
記憶樹脂製構造体を60〜90℃に再加熱し形状記憶回復さ
せて両者を密接させる工程。