| 【発明の名称】 |
電子写真感光体 |
| 【発明者】 |
【氏名】布施 昌宏
【氏名】高橋 寛昭
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| 【要約】 |
【課題】エンドレスベルト状、特にシームレス状の電子写真感光体において、従来同様の電気特性および画像を有する電子写真感光体を簡易かつ安価に得、電子写真感光体を薄く成形し、繰り返し使用しても画像むらが出にくく、安価かつ画像特性の申し分ないフルカラー用の複写機およびフルカラー用のプリンターを得る。
【解決手段】少なくとも導電性基体と感光層から成るエンドレスベルト状の電子写真感光体において、前記導電性基体がステンレスであることを特徴とする電子写真感光体。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも導電性基体と感光層から成るエンドレスベルト状の電子写真感光体において、前記導電性基体がステンレスからなることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】 ステンレスがオーステナイト系のステンレス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。
【請求項３】 導電性基体の抵抗値が、５μΩｍ〜９０μΩｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】 導電性基体の熱伝導率が、０Ｗｍ-1Ｋ-1〜６０Ｗｍ-1Ｋ-1であることを特徴とする請求項１〜３に記載の電子写真感光体。
【請求項５】 電子写真感光体が、継ぎ目のないシームレスベルト状の電子写真感光体であることを特徴とする請求項１〜４に記載の電子写真感光体。
【請求項６】 導電性基体の厚さが５μｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項１〜５に記載の電子写真感光体。
【請求項７】 請求項１〜６に記載の電子写真感光体を用いたことを特徴とするフルカラー用の複写機又はフルカラー用のプリンター。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性基体がステンレスからなり、特にフルカラー用複写機等に有効に用いられる安価かつ電気特性に優れたエンドレスベルト状の電子写真感光体に関する。また、当該電子写真感光体を用いたフルカラー用の複写機又はフルカラー用のプリンター等の電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フルカラー用の複写機やプリンターは、複数の色彩のトナーを使用するため、かとう性があり、配置の自由度が大きく、画像領域の広いベルト状の感光体が使用されている。このベルト状感光体としては、エンドレスベルト状の電子写真感光体が用いられている。エンドレスベルト状電子写真感光体としては、例えば、特開１０−１１１５７９号公報に記載されているように樹脂上に金属層を蒸着し、感光層を塗布した後シート状感光体の両端を超音波融着により接合したものがあった。このような通常のエンドレスベルト状の電子写真感光体では継ぎ目部分が存在するため、継ぎ目部分から感光層がはがれる、または、非画像領域面積分の周長がさらに必要である等の問題があった。かかる問題を解決するため、継ぎ目のないシームレスベルト状の電子写真感光体が開発された。そのようなシームレスベルト状の電子写真感光体としては、例えばニッケル箔を用いたシームレスベルト状の電子写真感光体があった（特開平６−８９０４２号公報等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ニッケル箔を用いた場合、工程が複雑であり、材料コストが高く、費用がかかると言った問題点がある。また、ニッケル箔を用いたシームレスベルトを導電性基体として用いた電子写真感光体では、ニッケルの固有抵抗値が約９５μΩｍと比較的大きいため、ある程度ニッケル箔を厚くしなければならないという問題点がある。さらに、ニッケル箔を用いたシームレスベルトを導電性基体として用いた電子写真感光体では、シームレスベルトを電子写真装置に装着して繰り返し使用した際、シームレスベルトを架設するローラとシームレスベルトが摺動する際に摩擦熱が生じ、その摩擦熱が、導電性基体の上に設けられている感光層にまで到達し、感光層の温度むらが画像むらを引き起こすという問題点がある。本発明は、上記問題点のうち少なくとも一つをを解決することを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、導電性基体としてステンレスを用いることにより上記課題が解決されることを見いだした。すなわち、本発明は、少なくとも導電性基体と感光層から成るエンドレスベルト状の電子写真感光体において、前記導電性基体がステンレスであることを特徴とする電子写真感光体である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明の電子写真感光体は、少なくとも導電性基体と感光層を有する。感光層は、単層型と電荷発生層及び電荷移動層からなる積層型がある。特に限定されるものではないが、このうち積層型が感度等の観点より望ましい。導電性基体と感光層の間には、中間層があっても良い。中間層としては、下引き層や、金属酸化物層があげられる。また、感光層の表面には、耐刷性等の観点から保護層が設けられていても良い。
【０００６】本発明の電子写真感光体は、エンドレスベルト状の電子写真感光体である。エンドレスベルト状の電子写真感光体のうち、特にシームレスベルト状の電子写真感光体が好ましい。本明細書において、エンドレスベルト状電子写真感光体とは、例えば、特開平３−１９１３７８号公報に記載されているような継ぎ目のあるベルト状の電子写真感光体を意味し、シームレスベルト状の電子写真感光体とは、前記継ぎ目の無いベルト状の電子写真感光体を意味する。継ぎ目のあるエンドレス状の電子写真感光体では、その継ぎ目部分から感光層が剥離するため寿命が短くなる等の問題点がある。継ぎ目のないシームレスベルト状の電子写真感光体ではかかる問題が起こらないため好ましい。
【０００７】継ぎ目のあるエンドレス状の電子写真感光体に用いられる導電性基体の製造方法としては、特に限定されるものではなく、公知の製造方法を用いることができる。シームレスベルト状の電子写真感光体の導電性基体は、特に限定されるものではないが、一体成形されることが好ましい。
【０００８】また、エンドレスベルト状又は、シームレスベルト状の電子写真感光体は、両端にリブを設けることが望ましい。これによりベルトの蛇行を効果的に防止できる。
【０００９】エンドレスベルト状又は、シームレスベルト状の電子写真感光体は、特にフルカラー用の複写機又はフルカラー用のプリンターに好適に用いることができる。特に、本発明のシームレスベルト状の電子写真感光体は、エンドレスベルトに比べて小径にすることが可能であるため、電子写真感光体を架設するローラが小径の場合に、特に好適に用いることが可能となる。
【００１０】導電性基体は、ステンレスからなる。特にシームレス状の導電性基体は、ステンレスを用いることにより、例えば電鋳法によるニッケル箔を用いる場合等よりも安価かつ容易に製造できる。また、導電性基体にステンレスを用いることにより量産が可能となる。
【００１１】導電性基体に用いられるステンレスとしては、特に限定されるものではなく、公知のステンレスを用いることができる。たとえば、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３３０１、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７などのオーステナイト系、ＳＵＳ３２９などのオーステナイトフェライト系、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４３６、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４４７などのフェライト系、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４２０などのマルテンサイト系、ＳＵＳ６３１などの析出硬化系のものがあげられる。これらのうち、加工性、耐クリープ性等の観点からはオーステナイト系ステンレスがより好ましい。特に、オーステナイト系ステンレスは、加工性が良いために、ニッケル箔等を用いてシームレスベルトを製造するよりも、簡易な方法でシームレスベルトを得ることが可能となる。
【００１２】導電性基体の抵抗値（抵抗率）としては、５μΩｍ〜９０μΩｍであれば、導電性基体を薄く成形することが可能となり好ましい。導電性基体の抵抗値は、５μΩｍ〜８０μΩｍであればより好ましく、７０μΩｍ〜７５μΩｍであれば特に好ましい。導電性基体の抵抗値が、比較的小さければ、導電性基体を薄く成形することが可能となり望ましいからである。これは、導電性基体をうすくし、抵抗が高くなった場合に、基材材質にむらがあると部分的にアースが不完全となり、感光体の表面電位が変化し、画像むらの原因となるからである。これは、電子写真装置においては、露光により電荷発生層において発生した電子が、アースに逃れる際に、導電性基体の長手方向に進むため、導電性基体の抵抗値が高ければ基材抵抗値のむらが、画像へ影響しやすいできることによる。
【００１３】導電性基体の熱伝導率としては、０Ｗｍ-1Ｋ-1〜６０Ｗｍ-1Ｋ-1であることが好ましく、０Ｗｍ-1Ｋ-1〜３０Ｗｍ-1Ｋ-1であればより好ましく、０Ｗｍ-1Ｋ-1〜２０Ｗｍ-1Ｋ-1でれば特に好ましい。エンドレスベルト状の電子写真感光体を電子写真装置に装着して繰り返し使用した際、電子写真感光体を架設するローラと電子写真感光体が摺動する際に摩擦熱が生じる。このように導電性基体の熱伝導率が比較的低ければ、その摩擦熱が、導電性基体の上に設けられている感光層に到達し、感光体表面に温度むらが生ずる。この温度むらが、感光体の帯電電位や露光電位に影響するので、画像むらの原因となるという問題が起こりにくいからである。
【００１４】導電性基体の厚さは、成形し易さ、強度、かとう性の観点から、５μｍから２００μｍが好ましく、２０μｍから７０μｍであればより好ましく、３５μｍから６０μｍであれば特に好ましい。
【００１５】導電性基体の周の長さは、用いる複写機等により定まるが、通常９０ｍｍから４５０ｍｍの範囲で用いられる。電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する塗布液、具体的には、単層型感光層の場合には、電荷発生物質、電荷輸送物質、およびそれらの結着用樹脂を溶剤に溶解または分散させた塗布液、電荷発生層と電荷輸送層との積層型感光層の場合には、電荷発生物質とその結着用樹脂を溶剤に溶解または分散させた塗布液と、電荷輸送物質とその結着用樹脂を溶剤に溶解または分散させた塗布液とをそれぞれ調製し、公知の浸漬塗布法、スプレー塗布法などにより塗布し、加熱ローラー、熱風乾燥器、蒸気乾燥器、赤外線乾燥器、および遠赤外線乾燥器等で乾燥することにより形成される。
【００１６】その際、単層型感光層用の場合、および積層型感光層における電荷輸送層用の場合には、前記塗布液または分散液の固形分濃度は４０重量％以下、好ましくは１０〜３５重量％、粘度は５０〜３００ｃｐｓとし、乾燥後の厚みは１０〜４０μｍである。また、積層型感光層における電荷発生層用の場合には、前記塗布液または分散液の固形分濃度は１５重量％以下、好ましくは１〜１０重量％、粘度は０．１〜１０ｃｐｓとし、乾燥後の厚みは０．１〜１μｍとされる。また、塗布液または分散液の乾燥温度は、通常６０〜１４０℃の範囲とする。
【００１７】なお、前記電荷発生物質としては、例えば、スーダンレッド、ダイアンブルー、ジェナスグリーンＢ等のアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アルゴールイエロー、ピレンキノン等のキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、インドファーストオレンジトナー等のビスベンゾイミダゾール顔料、チタニルフタロシアニン、銅フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ピリリウム塩、アズレニウム塩等が挙げられ、前記電荷輸送物質としては、例えば、主鎖または側鎖に、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン等の多環式芳香族化合物の骨格、または、インドール、カルバゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラゾリン、トリアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール等の含窒素環式化合物の骨格を有する化合物、およびヒドラゾン化合物等が挙げられる。
【００１８】また、前記結着用樹脂としては、ポリカーボネート、線状ポリエステル、ポリアクリレート、ポリスチレン、スチレン、アクリレート共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリサルホン、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、セルロースエステル、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００１９】また、前記溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノン、２，４−ペンタジオン、３−オキソブタン酸メチル、シクロヘキサノン等のケトン系、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート等のエステル系、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アニール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル系、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、モノクロロベンゼン等の塩素化炭化水素系、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン等の含窒素化合物系、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤系等が挙げられる。
【００２０】なお、導電性支持体と電荷発生層との間には、通常使用されるようなバリアー層を形成することができる。バリアー層としては、ナイロン、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン、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、ポリイミド等を用いることができる。また、必要に応じて酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機粒子を含有してもよい。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について記載するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）厚さ５０μｍのＳＵＳ３０４からなるステンレスシートの端部を溶接し、幅２６６．５ｍｍ、周長４００ｍｍのエンドレスベルト状の導電性基体を得た。この導電性基体の抵抗率を測定したところ７２μΩｍであった。また、この導電性基体の熱伝導率を測定したところ１５Ｗｍ-1Ｋ-1であった。この導電性基体上に、後述する下引き層塗布液、電荷発生層塗布液、電荷輸送層塗布液を順次塗布、乾燥し各層を形成した。それぞれの層の膜厚は、下引き層が０．５μｍ、電荷発生層が１．０μｍ、電荷輸送層が１８μｍであった。このようにして得られたエンドレスベルト状の電子写真感光体をフルカラー用プリンター（テクトロニクス社製ＰＨＡＳＥＲ５６０）に搭載し、画像を評価した。また、エンドレスベルト状の電子写真感光体の電気特性を後述する電気特性測定法により測定した。それらの結果を表１に示す。
下引き層塗布液アルミナ（アエロジル社製：商品名 アルミナ−Ｃ） ０．４８ｋｇメタノール １．６７ｋｇｎ−プロパノール ３．８５ｋｇを混合した。
この混合液に超音波分散処理を施した後、下記構造式を有するポリアミド溶液と混合し下引き層塗布液を得た。得られた下引き層塗布液の溶媒組成は、メタノール：ｎ−プロパノール＝７：３であった。また、アルミナ：ポリアミド＝１：１であった。下引き層溶液中の固形分濃度は８重量％であった。
【００２２】
【化１】
【００２３】電荷発生層用塗布液電荷発生物質として、Ｘ線回折スペクトルのブラッグ角（２θ・０．２°）２７．３°に最大回折ピークを有し７．４°および２４．２°に回折ピークを示す結晶型オキシチタニウムフタロシアニンを用い、その１０重量部を２００重量部の４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノンに加え、サンドグラインドミルにて粉砕、分散処理して得られた分散液を、ポリビニルブチラール樹脂（デンカ社製、「＃６０００Ｃ」）の５重量％ジメトキシエタン溶液１００重量部とフェノキシ樹脂（ユニオンカーバイド社製、「ＰＨＫＫ」）の５重量％ジメトキシエタン溶液１００重量部との混合溶液に加え、固形分濃度４重量％とした塗布液。
電荷輸送層用塗布液電荷輸送物質として、次記構造のヒドラゾン化合物（Ａ）と（Ｂ）とを用い、【００２４】
【化２】
【００２５】同化合物（Ａ）５６重量部、（Ｂ）１４重量部、およびポリカーボネート樹脂（三菱化学社製、「ノバレックス７０３０Ａ」）１００重量部を１，４−ジオキサン１０００重量部に溶解させた塗布液。
【００２６】＜電気特性測定法＞ベルト状感光体を切り開いた後、アルミニウム素管（外径８０ｍｍ）表面に貼り付け、２５℃、湿度５０％の環境下で除電器と帯電器との角度を２４°、帯電器と露光位置との角度を２６°、露光位置と明部電位測定ブローブとの角度を６９°に設定し、感光体を周速９６ｍｍ／秒で回転させ、露光しないときの表面電位が６００Ｖとなるようにスコロトロン帯電条件を設定した。この条件で、３００Ｖに光減衰させるのに必要な半減露光量（Ｅ1/2）２．８μＪ／ｃｍ2の７８０ｎｍの光を露光した際の電位（明部電位）（ＶL）、残留電位（Ｖr）および暗所下での５秒後電位保持率（暗減衰）（ＤＤＲ）を測定した。
【００２７】（実施例２）厚さ５０μｍのＳＵＳ３０４からなるステンレスのシームレスベルトを購入し、導電性基体とした。この導電性基体の抵抗率を測定したところ７２μΩｍであった。また、この導電性基体の熱伝導率を測定したところ１５Ｗｍ-1Ｋ-1であった。導電性基体以外は、実施例１と同様にして、シームレスベルト状の電子写真感光体を得、実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
（比較例１）導電性基体として、厚さ７５μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムの表面に厚さ７００オングストロームのアルミ蒸着層を設けたものを用いた以外は、実施例１と同様にしてエンドレスベルト状の電子写真感光体を得、実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【効果】以上より、本発明によれば、エンドレスベルト状、特にシームレス状の電子写真感光体において、従来同様の電気特性および画像を有する電子写真感光体を簡易かつ安価に得ることが可能となるという効果、電子写真感光体を薄く成形できるという効果、電子写真感光体を繰り返し使用しても画像むらが出にくいという効果、かかる電子写真感光体を用いることで、安価かつ画像特性の申し分ないフルカラー用の複写機およびフルカラー用のプリンターを得ることが可能となるという効果のうち少なくとも一つを達成することが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５９６８
【氏名又は名称】三菱化学株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１７日（２０００．３．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０３９９７
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 曉司
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６５０３８（Ｐ２００１−２６５０３８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７５２２５（Ｐ２０００−７５２２５） |
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