JP2889918B2 - シームレス電子写真感光体導電性基板 - Google Patents

シームレス電子写真感光体導電性基板

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JP2889918B2 JP1055653A JP5565389A JP2889918B2 JP 2889918 B2 JP2889918 B2 JP 2889918B2 JP 1055653 A JP1055653 A JP 1055653A JP 5565389 A JP5565389 A JP 5565389A JP 2889918 B2 JP2889918 B2 JP 2889918B2
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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導電性基板に関し、特に継ぎ
目の無いベルト状に形成されたシームレス電子写真感光
体導電性基板に関するものである。
[従来の技術] 電子写真感光体は、形状で分けると、ドラム状のもの
と、ベルト状のものとに分けることができる。本発明
は、ベルト状感光体導電性基板に関するものである。
ベルト状感光体導電性基板は、従来、アルミニウムを
蒸着したポリエチレンテレフタレートフィルム等が用い
られ、これらからなる感光体は、このフィルム上に感光
層を形成した後、フィルムの両端を張り合わせて、ベル
ト状の感光体フィルムを作製していた。
しかしながら、このようにして作製した感光体では、
張り合わせたときのシーム(つなぎ目)部分が、光導電
性を示さないため、シーム部分には画像信号がのらない
ように、感光体ベルトの駆動を制御する必要があり、そ
のため、感光体ベルトの駆動部分が複雑になり、また、
感光体の使用位置が固定化され、感光体の寿命も短くな
るという問題点がある。
また、以上のような問題点を解決するため、電鋳ニッ
ケルを用いたシームレス導電性基板などが提案されてい
るが、基板が金属であることから賦形性、可撓性に乏し
く実用性に問題がある。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、従来のベルト状感光体導電性基板のシーム
レス化の問題を一挙に解決しようというものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、ベルト状感光体の基板の素材として、特定
の熱可塑性組成物を用いることにより、インフレーショ
ン成形法によってシームのないベルト状基板を作製する
ことに成功したものである。
すなわち、本発明は、ポリカーボネート又はポリメチ
ルメタクリレート70〜97重量%及びポリエステル樹脂30
〜3重量%からなる樹脂組成物100重量部に対し、BET比
表面積500m2/g以上の導電性カーボンブラックを3〜20
重量部配合してなる、引張強度6kg/mm2以上、引張伸び
0〜20%、かつ、体積固有抵抗103Ω・cm未満の導電性
熱可塑性樹脂組成物をインフレーション成形法によりチ
ューブ状に成形して得られたことを特徴とするシームレ
ス電子写真感光体導電性基板である。
[発明の具体的説明] 構成成分 本発明は熱可塑性樹脂及び該熱可塑性樹脂と相溶性を
有する熱可塑性重合体及び導電性カーボンブラックによ
って構成される導電性熱可塑性樹脂を特定の成形法によ
り成形するものである。
熱可塑性樹脂 本発明で使用する熱可塑性樹脂はポリカーボネート
(特に芳香族ポリカーボネート)又はポリメチルメタク
リレートであり、その引張強さが6kg/mm2以上、好まし
くは7〜9kg/mm2、引張伸びが1〜150%、好ましくは1
〜100%のものである。この引張伸びは、他成分、特に
カーボンブラックの配合及び成形時の延伸状態により変
化し、必ずしも本発明の製品基板の数値を示すものでは
ない。
熱可塑性重合体 本発明で上記熱可塑性樹脂に配合される熱可塑性重合
体は、前記熱可塑性樹脂と完全に相溶しないが層剥離を
起こさない程度の相溶性をもつものが使用される。相溶
性の目安としては分子構造がよく似ているもの、あるい
は分子構造の中に同様の構造ユニットを持つものがあ
る。また溶解性パラメーターの値が比較的近似している
ものを選択してもよい。
具体的にはPETやPBT等のポリアルキレンテレフタレー
ト、ポリエステルエラストマーのように主査にエステル
結合を持つポリエステル樹脂である。また相溶化剤を少
量使用して、相溶性を向上させ、層剥離を防止してもよ
い。
前記熱可塑性樹脂に配合された上記熱可塑性重合体は
完全には相溶せず、網目状構造又は海島構造等の分散状
態を示す。
マトリクスと分散相を形成する分散状態において、海
島構造の場合はマトリクス中の分散相の粒径は特に限定
されないが、層剥離の観点から、10μm以下が好まし
く、とりわけ、5μm以下が好ましい。しかし、導電性
の観点からは、網目状構造がさらに好ましい。
なお、当該分散状態は二種類の重合体だけで形成され
る必要はなく、カーボンブラックが添加された状態にお
いて、形成されればよい。
配合されたカーボンブラックは、マトリクスに比べ分
散相を形成する重合体との親和性がより高く、当該分散
状態はカーボンブラック粒子による導電経路の形成に大
きく関与しており、本発明において二種類の重合体の相
溶性は重要である。
導電性カーボンブラック 本発明で使用するカーボンブラックは、N2吸着による
BET式比表面積が500m2/g以上、特に600m2/g以上のもの
が少量の添加量で組成物に必要な導電性を付与できるの
で好ましい。
とりわけ、ファーネスブラックのXCF(Extra Conduct
ive Furnace)、SCF(Super Conductive Furnace)、CF
(Conductive Furnace)及びSAF(Super Abrasion Furn
ace)は中でも好ましい。XCFとしてはケッチェンブラッ
クインターナショナル社の「ケッチェンブラックEC」、
Cabot社の「バルカンXC−72」等があり、SCFとしてはCa
bot社の「バルカンSC」、「バルカンP」やDegussa社の
「コーラックスL」等があり、CFとしてはCabot社の
「バルカンC」、Coloumbian社の「コンダクテックスS
C」等があり、また、SAFとしては旭カーボン社の「旭#
90」、三菱化成工業社の「ダイヤブラックA」やCabot
社の「バルカン9」等がある。これらは併用してもよ
い。またアセチレンブラック等の他のカーボンブラック
を半量を超えない範囲で、かつ、配合後のN2吸着による
BET式比表面積が500m2/g以上ならば使用することができ
る。
補助資材 本発明における導電性熱可塑性樹脂組成物は、特に本
発明の目的を阻害しない限り、熱可塑性樹脂組成物が含
み得る他の各種の補助資材を含むことができる。具体的
には、例えば酸化防止剤、滑剤、離型剤その他がある。
組成 当該樹脂組成物の組成は熱可塑性樹脂70〜97重量%及
び該熱可塑性樹脂とは混合時に層剥離を起こさない相溶
性を有する熱可塑性重合体30〜3重量%の樹脂組成物10
0重量部に対し、導電性カーボンブラックを3〜20重量
部、好ましくは3.5〜18重量部配合してなるものであ
る。
なお、上記配合割合に関して、樹脂組成物の配合割合
が上記範囲をはずれた場合、カーボンブラック粒子の分
散が悪くなり、樹脂組成物の導電率が低くなるため、感
光体導電性基板として使用できなくなる。
一方、カーボンブラックに関しては、上記範囲より少
ない場合、導電率が低くなり、感光体導電性基板として
使用できなくなる。又、上記範囲より多い場合、樹脂組
成物の成形性が悪くなり、インフレーション成形が不可
能になる。
配合方法 配合すべき熱可塑性樹脂、熱可塑性重合体及び導電性
カーボンブラック等は、ドライブレンドでそのまま成形
してもよいが、通常は溶融混練法、すなわち一軸押出
機、二軸押出機、ロール、バンバリーなどを適用してペ
レットにすることができる。
この製造の際、各成分の含有水分については十分制御
する必要がある。各成分の含有水分量はそれぞれ0.5重
量%以下、好ましくは0.2重量%以下、特に1000ppm以下
がよい。この範囲を超えた場合はフィルム外観に悪影響
が及ぶ場合がある。また、製造後の組成物の保管時にも
水分に注意する必要があり、組成物自体の含有水分量を
0.5重量%以下に制御するのがよい。そのため、必要に
応じて熱風乾燥又は減圧乾燥等の手段が採用される。
導電性熱可塑性樹脂 本発明で得られる導電性熱可塑性樹脂組成物は、イン
フレーション成形に好適な成形加工性を持つ。本発明に
おいて感光体基板として用いるためには、インフレーシ
ョン成形されたフィルムの引張り強さが6kg/mm2以上、
好ましくは7kg/mm2以上、引張り伸び0〜20%、好まし
くは1〜10%、特に好ましくは2〜5%で、かつ体積固
有抵抗率が103Ω・cm未満、好ましくは102Ω・cm未満の
高導電性を有することが必要であり、これらの特性を有
しないものは、感光体として鮮明な画像が得られない欠
点がある。
成形法 本発明は、前記導電性熱可塑性樹脂を、チューブ状フ
ィルムの製造方法、具体的には、インフレーション成形
法により、直径と厚みの均一なシームレス電子写真感光
体導電性基板に成形される。
本発明のシームレス電子写真感光体用の導電性基板と
しては、成形時に折り目を生じないことが好ましく、そ
のための成形法として特に好まし方法が特願昭63−5544
5号明細書に記載されている。すなわち、押出機に装着
した環状ダイより押出されたチューブ状導電性樹脂フィ
ルムを、その内側に供給圧力と供給量とを制御した気体
を連続的に供給・排除させながら冷却マンドレルに接触
させて冷却固化させ、チューブ状態を維持したままで連
続して引取る方法により、折り目のない、直径と厚みの
均一なシームレス電子写真感光体導電性基板とすること
ができる。
電子写真感光体の調製 感光層は、現在知られている負帯電用の電子写真感光
層が適用可能である。
本発明の実施例においては、電子写真感光体は機能分
離型を用いたが、本発明はこれらの感光層によって限定
されるものではなく、感光層の有無に拘らず、シームレ
スなベルト状の導電性基板として有効な任意の利用をも
包含するものである。
[実施例] 以下の実施例及び比較例において、各種の評価は以下
の方法によって行なった。
成形加工性の評価方法 導電性熱可塑性樹脂組成物の成形加工性の評価は、成
形加工性の一つの指標である流れ性の評価をM.F.R.を測
定することにより行なった。導電性熱可塑性樹脂組成物
に使用される熱可塑性樹脂それぞれに適切な測定温度で
荷重2.16kgの条件で測定を行なった。
機械的強度の評価方法 得られた導電性熱可塑性樹脂組成物の機械的強度の測
定は、JIS K−6758に準拠し、降伏点における引張り強
さ及び伸びを測定した。
電子写真感光体の調製 本発明の実施例では電子写真感光体は機能分離型を用
いた。
電荷発生剤は、アシッドベースト法により処理した無
金属フタロシアニンを用い、電荷移動剤は、p−ジエチ
ルアミノベンズアルデヒド−(ジフェニルヒドラゾン)
を用いた。
成膜性樹脂として、ポリカーボネート(三菱瓦斯化学
(株)社製ユーピロンE−2000)を、電荷発生剤/ポリ
カーボネート1対1の割合で用いた。
感光体は、当該導電性熱可塑性樹脂組成物をシームレ
スベルト成形機により作成した導電性ベルト上に電荷発
生層を厚さ1μmに成膜し、その上にさらに電荷移動層
を厚さ30μmに成膜することにより得た。
電子写真特性測定法 得られた電子写真感光体の電子写真特性は以下に示す
方法で測定を行なった。
スタティック方式で−6kVの電圧でコロナ帯電し、暗
所に10秒間保持して初期表面電位を、表面電位計(トレ
ック社製、モデル362A)を用いて測定した後、キセノン
ランプ光をモノクロメーターを用いて780nmに分光した
単色光を感光体に照射した。そしてその表面電位が1/2
に減衰するまでの時間(秒)を求め光感度(cm2/mJ)を
算出した。
実施例1 メルトフローレートが4.6g/10分(280℃、2.16kg)の
ポリカーボネート94重量%と、メルトフローレートが4.
32g/10分(230℃、2.16kg)のポリブチレンテレフタレ
ート6重量%からなる樹脂組成物(この組成物において
層分離は見られない)100重量部に対し、比表面積800m2
/gのケッチェンブラック11重量部を二軸押出機を用いて
混練造粒した。
得られたペレットをチューブ状に成形するには、特願
昭63−55445号明細書に記載されている装置を用いた。
すなわち、押出機に装着した環状ダイには同一軸線上に
支持管棒が固定され、この支持管棒に冷却マンドレルが
同心状に固設されており、支持棒には押出チューブの内
圧を制御する気体連続供給・排出管及び冷却マンドレル
内の熱媒体循環パイプが付設されている。また、環状ダ
イと冷却マンドレルとの間には押出チューブを外部より
冷風により冷却する冷却リングが同心に配設されてい
る。
環状ダイより280℃で下方に押出されたチューブ状導
電性樹脂フィルムは、外周辺を冷却リングから吹き出す
冷気により冷却されると共に、その内側に供給圧力と供
給量とを制御したエアーを連続的に供給・排除すること
により内圧を一定に保たれて冷却マンドレルに接触して
冷却固化し、冷却マンドレルの下方にチューブの内外に
配設されたニップロールによってチューブ状態を維持し
たままで連続して引取られ、シームレスベルトに成形さ
れた。得られたシームレスベルトの導電性能を測定し
た。
また、得られた導電性シームレスベルト上に感光層を
成膜し、電子写真特性を評価した。
また、得られた感光体の画像出力評価を行なった結
果、鮮明な画像が得られた。
比較例1 実施例1においてケッチェンブラックを用いる代わり
に比表面積が240m2/gのカーボンブラックを同量用いた
以外は実施例1と全く同様にしてシームレス電子写真感
光体導電性基板を作成し、実施例1と同様の評価を行な
った。
比較例2 実施例1においてケッチェンブラックの配合量を25重
量部とした以外は、実施例1と同様にしてシームレス電
子写真感光体導電性基板を作成し、実施例1と同様の評
価を行なった。
比較例3 実施例1においてポリカーボネートの配合量を65重量
%、ポリブチレンテレフタレートの配合量を35重量%と
した以外は、実施例1と全く同様にしてシームレス電子
写真感光体導電性基板を作成し、実施例1と同様の評価
を行なった。
結果 得られた結果を実施例、比較例ともに第1表に示す。
[発明の効果] 本発明のシームレス電子写真感光体導電性基板は、特
定の樹脂配合に導電性カーボンブラックを配合した組成
物を、インフレーション成形することによりベルト状感
光体の課題であるシームをなくすことに成功したもの
で、感光体の耐久性を増すとともに、画像出力スピード
を上げることを可能にしたものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 5/14 102 G03G 5/14 102A //(C08L 69/00 67:00) (C08L 33/12 67:00) (72)発明者 堀江 真司 三重県四日市市東邦町1番地 三菱油化 株式会社新素材研究所内 (72)発明者 今村 五士 三重県四日市市東邦町1番地 三菱油化 株式会社新素材研究所内 (56)参考文献 特開 平2−196854(JP,A) 特開 昭63−188153(JP,A) 特開 平2−97966(JP,A) 特開 昭62−297353(JP,A) 特開 昭62−185743(JP,A) 実開 昭61−24749(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 1/00 - 101/14 C08K 3/00 - 5/59 G03G 5/10 - 5/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリカーボネート又はポリメチルメタクリ
    レート70〜97重量%及びポリエステル樹脂30〜3重量%
    からなる樹脂組成物100重量部に対し、BET比表面積500m
    2/g以上の導電性カーボンブラックを3〜20重量部配合
    してなる、引張強度6kg/mm2以上、引張伸び0〜20%、
    かつ、体積固有抵抗103Ω・cm未満の導電性熱可塑性樹
    脂組成物をインフレーション成形法によりチューブ状に
    成形して得られたことを特徴とするシームレス電子写真
    感光体導電性基板。
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