JPH04282682A - 電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドラム状又は無端ベル
ト状の導電性基体表面に感光層を有して、連続循環駆動
で使用される電子写真用感光部材（電子写真感光体）の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体は、それが適用される作
像機の仕様やプロセスに応じて、材料、構成、形態に関
しての設計がなされる。電子写真感光体の主たる機能を
担う光導電性物質としては、セレン、セレン・砒素合金
、酸化亜鉛等の無機材料と、ポリビニルカルバゾール、
アントラセン、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレ
ン顔料等の有機材料とが知られている。最近は、種々の
利点を持った新種の有機材料を用いた感光体いわゆるＯ
ＰＣの研究開発及びその利用がますます盛んになってい
る。

【０００３】ＯＰＣの感光層は、通常、結着剤と呼ばれ
る樹脂材料と有機顔料、有機染料、電子供与体、電子受
容体等から選ばれたいくつかの材料とを多くは有機溶剤
中に分散または相溶し、こうして調製した液を導電性基
体表面に塗布し、乾燥して形成される。積層型感光体の
ように、塗布工程、乾燥工程が複数回なされることも稀
ではない。

【０００４】感光体の導電性基体としては、代表的には
Ａｌドラムの如き剛体と、ポリエチレンテレフタレート
の如き支持体シートに金属を蒸着した柔軟なシートとが
ある。前者、後者ともそれぞれ長所、短所を有している
が、殊に、後者は■感光体を無端ベルト状とすることで
機械設計のレイアウト上の自由度が広がる、■複写機内
で無端ベルトの一部が平面を成す構成とすれば閃光（フ
ラッシュ）露光の採用により高速複写が可能となる、■
基体を光透過性にすれば裏面からの効率の良い光除電が
できる、さらに■軽量で量産性に優れ使用後の廃棄も容
易である、等の数多くの利点を有している。従って、と
りわけ、シート状のＯＰＣのさらなる改良は強く望まれ
ている。

【０００５】前述したように、ＯＰＣの多くは、有機光
導電体及び結着剤樹脂を主成分とした溶液又は分散液（
感光層形成液）を導電性基体上に塗布、乾燥して形成さ
れる。一般に、感光層形成液は乾燥に伴って体積収縮す
る。従って、導電性基体が柔軟なシート部材であれば、
ＯＰＣシートは乾燥後に感光層を凹面にして彎曲（カー
リング）する。感光体のカーリングは画像形成に障害を
及ぼすのみならず、裁断・接合等の加工時に寸法精度の
低下を招きやすい。

【０００６】カーリングは機械に実装した後にも問題に
なる。感光体ベルトは通常複数のローラーに掛けて駆動
されるが、特にローラー軸間の長い部分で、感光体ベル
トすなわちシート状ＯＰＣの少なくとも一方の端部が反
り上がりやすくなる傾向がある。この端部（周縁）の反
り上がりは、たとえその部分が有効画像幅の外側であっ
ても、帯電、転写、クリーニング等の部材との接触から
、感光体破損のきっかけを作りやすく、かつ、感光体ベ
ルトの装脱着の作業性を著しく悪化させる。

【０００７】もっとも、このベルト状感光体のカーリン
グに対する有効な防止対策として、裏面コート層を設け
ること（基体の裏面にコート層を形成すること）が既に
知られている。具体的には、基体の裏面に、ポリカーボ
ネート、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリメチルメ
タアクリレート、ポリエステル、ポリウレタン等を基体
の表面側の感光層のほぼ樹脂結着剤相当量の膜厚に塗布
することでカーリングを防止しようとするものである。 裏面コート層は、その収縮が表面感光層のそれと拮抗す
ることでカーリングを相殺する。裏面コート層に強度、
接着性、耐摩耗性、耐スクラッチ性などを付与し、また
、摩擦の制御等の目的で、有機又は無機のフィラーを添
加する技術も知られている。裏面コート層は複層であっ
てもかまわない。

【０００８】シート状導電性基体を用いたベルト状感光
体の一般的な形態についてさらにつけ加えると、それは
、ベルトの少なくとも一方の端部に電気的接地のための
導電帯を持っていることである。通常、導電帯はカーボ
ン、グラファイト等を含有した導電性塗料を塗布、乾燥
して形成される。

【０００９】ところで、ベルト状感光体の製造では、接
合に先立って、原反より必要サイズが機械的に裁断され
る。前記から容易に推察しうるように、結局、多くの場
合、導電性基体、感光層、導電帯、裏面コート層など異
なる材料組成の積層部分が切断されることになる。そし
て、このベルト感光体を製造した際、ほぼ例外なく、そ
の感光体の周辺の端部に、金属板の切断における所謂“
バリ”に相当するような微細な傷様の切断端面が認めら
れる。

【００１０】本発明者は、ベルト状感光体について研究
を行なう過程で、前記傷様の切断端面は積層材の機械的
裁断によった場合に限って引き起こされることを確めた
。そして、ベルト状感光体は、そうした好ましくない切
断端面を有していると、そこから破損のきっかけになる
数多くの微細な剥離を生じさせることをつきとめた（図
３）。

【００１１】かかる因果関係をより判りやすく説明すれ
ば次のとおりである。即ち、各積層材組成の材料力学的
な特性、すなわち、破損強度、弾性率、層間の接着性等
の差が裁断部（結局はベルト状感光部材の端部）に微細
な剥離を作る。基体からの感光層、導電帯、及び裏面コ
ート層の微細な剥離は、それ自身ではなく、それが感光
部材の破損に至る大きな剥離のきっかけとなるために、
感光部材の耐久性と信頼性を著しくそこねることに由来
している。加えて、裏面コート層の端部の剥離は、ベル
ト内部に配置される機構との接触、摺擦を避けられず、
感光部材の装脱着時に、極めて大きな障害となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、端面からの
微細な層剥離発生のない、すなわち、機械的耐久性及び
信頼性を有する新規な電子写真用感光体を提供すること
である。とりわけ本発明は、柔軟な基体の表・裏面に、
感光層、裏面コート層、必要により導電帯等を塗布して
いたり、無端ベルト状に加工して使用する電子写真用感
光体の上記に関わる改良にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真用感光
体は、周縁の少なくとも一方がレーザで切断加工されて
いることを特徴としている。レーザーによる種々の材料
の切断加工は、すでに工業的に、広範囲に利用されてい
る。その利点は、高精度と高速性、さらには、コンピュ
ーター制御により、極めて複雑な形状の加工が可能なこ
とにある。しかるに、本発明におけるレーザーの利用は
、単に、従来の一般的なレーザーによる切断加工の応用
の範疇に留まるものではない。精度、生産量、形状に関
して言えば、感光部材の製造においては、レーザー切断
加工機の能力を必ずしも必要としない。本発明は、レー
ザー切断での切断部の熱溶融を積層感光部材（特にベル
ト状感光部材）の端面の剥離を防止すべく、裁断と同時
に融着に利用せんとするものである。

【００１４】以下に本発明を添付の図面に従がいながら
さらに詳細に説明する。

【００１５】図１の（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る感
光体の周辺端部の形態を示したもので、（ｂ）は（ａ）
のＢ部拡大図である。ここでは、導電性基体１上に形成
された塗工層２，２’（導電性基体１の表裏面に設けら
れる感光層、下引き層、裏面コート層などすべての層を
２，２’として表わしてある。）は導電性基体１から剥
離することがないことを表わしている。

【００１６】本発明の感光体においては、レーザー切断
は、この用途には通常炭酸ガス（ＣＯ２）レーザーを用
いるが、熱作用による被加工部材の溶融、蒸発を利用す
る。従って、切断部はほぼ瞬時に熱溶融して冷却固化す
る。本発明者は、この作用が積層感光部材の端部を封着
し、剥離防止に極めて効果的に作用することを確めてい
る。

【００１７】本発明感光体では、周辺端部全体の切断を
レーザーによるべきことを主張しない。しかし、特にサ
イズの大きいベルト状感光部材では、走行の安定性と画
像品質のために高い寸法精度が必要で、その場合には、
全体部をレーザーにより裁断することが望ましい。

【００１８】レーザーの発振形式は、本発明の主旨と直
接関わらないが、発振出力と波長から、ＣＯ２レーザー
が好適である。更に具体的には、出力が０．１〜１．５
ｋＷの範囲の直流グロー放電励起式高速軸流形のＣＯ２
レーザーが最も好適である。比較的高出力のレーザーは
、金属板をも容易に切断しえる。レーザー切断は、ポリ
エチレンテレフタレートで代表されるポリマーシートを
基材とする感光部材のみならず、金属薄膜基体を用いる
感光部材の端部加工に応用されても、良好な効果が得ら
れる。とりわけ、ＮｉまたはＮｉ合金のシームレスベル
トを基体とする感光部材の端部の切断にも極めて好適で
ある。その場合（金属基体であるから、通常は、接地用
導電帯での被覆は不要）、感光層塗工後のトリミングと
同時に、端部は基体に対して強固に融着されたものとな
り、機械的ハザードに対して高い耐久性が得られる。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の詳細を実施例で具体的に説
明する。 実施例１ まず、感光部材の原反の製造例の１つをあげる。厚さ約
１００μｍ、幅約５５０ｍｍのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムの片面に、ポリアリレート樹脂（商品名：
Ｕ４０１５、ユニチカ社製）１０重量部をテトラヒドロ
フラン９０重量部に溶解した液を、乾燥膜厚が約１２μ
ｍに成るように連続ローラー塗工液で塗布し、カーリン
グ防止層とした。ただし、中心位置合わせで、カーリン
グ防止層の塗工幅は４９０ｍｍとした。（以下、感光層
の塗工も全て同塗工機によった。）

【００２０】この基体のカーリング防止層とは異なる片
面のほぼ全幅に、Ｈａｙｎｅｓ　　Ｓｔｅｌｌｉｔｅ社
製造のＮｉ基耐酸化性合金　　Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ　　
Ｃと同等組成（Ｎｉ５６％，Ｍｏ１７％，Ｃｒ１６．５
％，Ｆｅ５％，Ｗ４．２％，その他微量のＳｉ，Ｍｎ等
）の合金ターゲットを用いて、マグネトロンスパッタに
より可視域での平均透過率が３０％になるように半透明
電極（導電層）を形成した。

【００２１】次いで、電極表面にポリアミド樹脂（商品
名：ＣＭ−８０００、東レ社製）のメチルアルコール１
０、水２、ブチルアルコール１（重量比）の混合溶媒に
よる６％溶液を乾燥膜厚が約０．７μｍになるように塗
布し、１１５℃で１０分乾燥して下引層とした。

【００２２】次に、〔化１〕で示されるビスアゾ顔料を
２．５重量部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：Ｘ
ＹＨＬ、ユニオンカーバイド社製）１重量部に９７重量
部のテドラヒドロフランを加えて７２時間ボールミリン
グし、さらにシクロヘキサノンを加えて２倍に稀釈した
液を前記下引層の上に、波長５８３ｎｍでの透過率が６
％の付着量になるよう塗布し、１３０℃で１０分乾燥し
て電荷発生層とした。

【００２３】

【化１】

【００２４】さらに、この電荷発生層の上に、〔化２〕
で示されるスチルベン系電荷移動剤を９重量部、ポリカ
ーボネート樹脂（商品名：Ｃ−１４００、帝人化成社製
）１０重量部をテトラヒドロフラン７６重量部に溶解し
、レベリング剤としてシリコンオイル（商品名：ＫＦ−
５０、信越化学社製）を０．００２重量部加えた液を、
塗工幅４６０ｍｍ、乾燥膜厚が約２８μｍになるよう塗
布し、１１５℃で１５分乾燥して電荷輸送層を形成し、
ベルト状感光部材の原反とした。

【００２５】

【化２】

【００２６】後に述べる無端ベルトへの加工に先立って
、感光層の両塗布端に約０．５ｍｍ重なる形に、幅２０
ｍｍ、乾燥膜厚約１２μｍに接地用の導電帯を印刷した
。なお、導電性塗料には、カーボンブラック２．８重量
％、グラファイト４．７重量％を含有するポリエステル
樹脂１４重量％のテトラヒドロフラン溶液を用いた。

【００２７】このようにしてつくられた原反の寸法は、
市販の高速普通紙複写紙（リコー社製ＦＴ−９１００）
−但し実験用に一部改造した−に適合させた。なお、裁
断はレーザーによるか又は打ち抜きにより、接合は高周
波溶着によった。裏面カーリング防止層は、塗工時の自
然塗工であり、機械的加工を経ていない。裏面コート層
端部の基体への密着性が良好で、装脱着時の摺擦に対し
て十分な対破損抵抗を示し、裏面コート層の剥離は発生
しなかった（図１）。

【００２８】実施例２ 上記原反をレーザー裁断機で短辺４８０ｍｍ、長辺１２
００ｍｍの矩形に裁断した。ただし、レーザーは直流グ
ロー放電励起式の高速軸流形ＣＯ２レーザーを使用し、
ピーク出力０．２ｋＷ、周波数１５ｋＨｚ、切断速度１
５０ｍｍ／ｓｅｃとして、切断部は窒素雰囲気とした。 感光部材のベルト端部となる部分（長辺）では、導電帯
、感光層（接着層を含め三層）、電極、裏面コート層の
全てが、瞬時に切断される。裁断部、すなわち、感光部
材端部は感光層、導電帯、裏面コート層のいずれもが強
固に溶融固着して微細な剥離はなく、走行、装脱着にお
いて何のトラブルも発生せず、耐久性、信頼性ともに極
めて優れた感光部材であった。

【００２９】比較例１ 上記原反を鋼の刃（ブレード）を配置した金型、及びそ
の専用のプレスを用いて、感光部材を打抜き裁断した。 この裁断方法では、特に裏面コート層の端部に微細な剥
離が発生した。複数のベルトで装脱着を繰り返したとこ
ろ、頻繁に上記剥離部分がローラ端部とひっかかり、周
到な注意にもかかわらず、半数以上の裏面コート層が致
命的な破損に至った。

【００３０】比較例２ 厚さ約３０μｍ、周長２５０ｍｍのチューブ状Ｎｉシー
ムレス状基体上に、実施例１のベルト状感光部材と基本
的に同じ主材料組成、層構成の感光層を複数回の浸漬塗
工法により形成して感光体をつくった。但し、具体的な
加工においては、感光層形成前に、基体をあらかじめ仕
上がり寸法に機械的に切断し、浸漬塗工時の下部５ｍｍ
の保持部材でマスキングをし、上部塗布端は基体上部よ
り約５ｍｍ下側として、両端部に非塗布部を設けた〔図
２の（ａ）〕。

【００３１】比較例３ 具体的な加工において、仕上がり寸法より長い基体を用
いて、基体全体が浸漬するように塗工し、感光層形成後
、ダイヤモンドカッターで両端の不要部分を切断した以
外は比較例２と同様にして感光体をつくった（図２の（
ｂ）〕。

【００３２】比較例４ 具体的な加工において、感光層形成前に基体をあらかじ
め仕上がり寸法に機械的に切断し、保持治具で基体の両
端に基体表面が滑らかに続く形に延長部分を設けて、両
端治具部と基体の全体が浸漬するように塗工し、感光層
を形成した以外は比較例２と同様にして感光体をつくっ
た。治具から取外し後の加工はしなかった〔図２の（ｃ
）〕。

【００３３】実施例３ 具体的な加工において、不要部分をレーザーにより切断
した以外は比較例２と同様にして感光体をつくった。た
だし、レーザーは実施例１と同じ直流グロー放電励起式
の高速軸流形ＣＯ２レーザーを使用し、ピーク出力０．
２ｋＷ、周波数１５ｋＨｚ、切断速度５０ｍｍ／ｓｅｃ
として、切断部は通常の空気雰囲気とした〔図２の（ｄ
）〕。

【００３４】

【００３５】以上の実施例、比較例から明らかなように
、レーザーを用いた感光部材端部の裁断、切断加工によ
り、感光層、または裏面コート層の剥離が防止でき、感
光部材の耐久性を著しく高めることができる。

【００３６】なお、実施例で示したレーザー切断装置の
仕様、様式、条件等は、記載内容に限定されるものでは
ない。また、感光部材の材料、構成、形態、様式、条件
等は、記載内容に限定されるものではない。また、感光
部材の材料、構成、形態、製造方法、及び、作像装置の
機構、方式等は本発明の本質ではなく、従って、本発明
の技術を限定するものではない。さらに、本発明は、感
光部材、製造装置及び作像装置の要素に従来任意になさ
れてきた材料上、製造上、機構上、工程上などの種々の
付加的技術をなんら特定するものではない。

【００３７】

【発明の効果】本発明の電子写真用感光部材は、周辺の
端部の少なくとも一方の側が、レーザーで切断加工され
ており、該部分では、感光部材の層構成要求が強固に溶
融一体化しているため容易に剥離せず、極めて高い機械
的耐久性を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施例１で得られた本発明の感光体の
端部の状態を表わした図である。 （ｂ）は前記（ａ）のＢ部の拡大図である。

【図２】（ａ）は比較例２で得られた感光体の端部の状
態を表わした図である。 （ｂ）は比較例３で得られた感光体の端部の状態を表わ
した図である。 （ｃ）は比較例４で得られた感光体の端部の状態を表わ
した図である。 （ｄ）は実施例３で得られた感光体の端部の状態を表わ
した図である。

【図３】シート状感光部材（シート状感光材料）の機械
的裁断による端部の微細な剥離の様子を表わした図であ
る。

【符号の説明】

１　　導電性基体 ２，２’　　塗工層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電性基体上に感光層を設けたもので
   あって、周縁の少なくとも一方がレーザーで切断加工さ
   れてなることを特徴とする電子写真用感光体。
2. 【請求項２】　　前記導電性基体における導電層を支持
   する部材が無端ベルト状の柔軟なプラスチックシートで
   ある請求項１記載の電子写真用感光体。
3. 【請求項３】　　前記導電性基体における導電層が柔軟
   な金属薄膜である請求項１記載の電子写真用感光体。
4. 【請求項４】　　前記感光層とは反対側の導電性裏面に
   裏面コートを設けた請求項１記載の電子写真用感光体。
5. 【請求項５】　　前記感光層がその構成要素として、結
   着樹脂中に光電的に活性な材料を分散ないし相溶せしめ
   たもので一層以上からなる請求項１記載の電子写真用感
   光体。