(57)【要約】【課題】高湿潤状態でも摩耗や画像ながれが少なくなることを改良する。【解決手段】光導電部材にヒーリング剤を移送する移送部材が、基板と、基板に配置された弾力性外層と、を備え、弾力性外層の表面が、周期的に配列された刻目または突起のアレイから成るパターンを有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導電部材にヒーリング剤を移送する移送部材が、
基板と、基板に配置された弾力性外層と、を備え、
弾力性外層の表面が、周期的に配列された刻目または突起のアレイから成るパターンを有するものであることを特徴とする移送部材。
【請求項２】
請求項１に記載の移送部材において、
弾力性外層が、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリエステル、フルオロシリコーン、およびこれらの混合物から成る群から選択される弾力性材料から成ることを特徴とする移送部材。
【請求項３】
.
請求項１に記載の移送部材において、前記刻目の各々が、約０．５ｎｍ〜約１０μｍの深さを有し、前記突起の各々が、約０．５ｎｍ〜約１０μｍの高さを有することを特徴とする移送部材。
【請求項４】
光導電部材にヒーリング剤を移送する方法が、
ホルダに収められたある量のヒーリング剤を供給するステップと、
ヒーリング剤の移送を容易にするための移送部材を提供するステップであって、前記移送部材が、基板と基板に配置された弾力性外層とを備え、弾力性外層の表面は、周期的に配列された刻目または突起のアレイから成るパターンを有するものであるステップと、
ヒーリング剤を移送部材に適用するステップと、
光導電部材の表面に移送部材を接触させることによって、ヒーリング剤が、移送部材から光導電部材の表面に転送され、光導電部材の表面に外層を形成するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施の形態は、一般に、デジタル装置を含む電子写真装置に使用される画像形成装置部材とコンポーネントに有用な層に関する。特に、実施の形態は、画像形成部材表面上に成膜された極めて薄い外層を有する改良された電子写真画像形成部材に関し、外層には、湿分および／または表面汚染物に対してバリアとして作用するヒーリング剤が含まれるものである。改良された画像形成部材は、高湿潤状態でも摩耗や画像ながれが少なくなるなどの改良された電子写真特性を示す。実施の形態は、改良された電子写真画像形成部材を作製する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光受容器は、電子写真特性と耐久性において、特に、接触−帯電システム（接触帯電器）の帯電器またはクリーニングブレードのようなクリーニング装置と組み合わせて使用するときは、必ずしも十分ではない。さらに、光受容器が、接触帯電器と化学重合（重合トナー）で得られたトナーを組み合わせて使用するとき、画質は、光受容器の表面が接触帯電で生成された放電生成物または転写ステップ後にも残存している重合トナーによって汚染されて悪化する恐れがある。その上、放電生成物または残存トナーを光受容器の表面から除去するためにクリーニングブレードを使用すると、光受容器の表面とクリーニングブレードの間に摩擦と摩耗が生じ、光受容器の表面が損傷を受け、クリーニングブレードが壊れたり、クリーニングブレードが曲がったりし易くなる。このサイクルが反復すると、光受容器の最も外側は、各サイクル間にクリーニング操作や画像形成のために光受容器を準備したりするのに使用する他の器械サブシステム部品と接触して苛酷な摩擦を受ける。器械サブシステム部品に反復性機械相互作用が繰り返し加わると、光受容器ベルトは、最も外側の有機光受容器層の表面で厳しい摩擦による摩耗が生ずるので、光受容器の有用寿命が大幅に短縮し得る。最終的に、生じた摩耗により、光受容器の性能が損なわれ、画質が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，３８７，９８０号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６６０，９６１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２１５，８３９号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９５８，６３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、電子写真再生における改良されたプリント品質を求める需要は、ますます増大しており、光受容器に蓄積する電荷を最小限に抑えたり、この発生を皆無にしたりする方法の発見のような性能向上に対するニーズは、引き続いて存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に示される態様に基づけば、基板と基板に配置された弾力性外層を含む光導電部材にヒーリング剤を移送する移送部材が提供されるが、弾力性外層の表面は、周期的に配列された刻目または突起のアレイから成るパターンを有するものである。
【０００６】
他の一つの実施の形態では、ヒーリング剤を光導電部材に移送する方法が提供される。この方法は、ホルダに収められたある量のヒーリング剤を供給するステップと、ヒーリング剤の移送を容易にするための移送部材を提供するステップであって、移送部材が、基板と基板に配置された弾力性外層を含み、弾力性外層の表面は、周期的に配列された刻目または突起のアレイから成るパターンを有するものであるステップと、ヒーリング剤を移送部材に適用するステップと、光導電部材の表面に移送部材を接触させることによって、ヒーリング剤が、移送部材から光導電部材の表面に転送され、光導電部材の表面に外層を形成するステップとから成る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態に基づくドラム構造の画像形成部材の断面図である。
【図２】本実施の形態に基づくベルト構造の画像形成部材の断面図である。
【図３】本実施の形態に基づいて画像形成部材の外層を作製する方法を示す図である。
【図４】従来の画像形成部材と本実施の形態に基づく画像形成部材との間のプリント性能の差を示すプリント試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の実施の形態は、一般に、湿分および／または表面汚染物に対してバリアとして作用するヒーリング剤を含んで画像形成部材表面上に成膜された極めて薄い外層を有する改良された電子写真画像形成部材に関する。外層は、そのような外層を有する画像形成部材に対して改良された電子写真特性を賦与する。改良された特性としては、例えば、改良された耐摩耗性、低摩擦性、および高湿潤状態においても少ない画像ながれが挙げられる。実施の形態は、また、改良された電子写真画像形成部材を作製する方法にも関する。
【０００９】
図１は、ドラム構造を有する多層の電子写真画像形成部材の実施の形態の例である。基板は、さらにシリンダ構造でも差し支えない。図で見られるように、例示的画像形成部材は、堅い支持基板１０、導電性下地層１２、下塗り層１４、電荷発生層１８、および電荷輸送層２０を備える。堅い基板は、金属、合金、アルミニウム、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、バナジウム、ハフニウム、チタニウム、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、タングステン、モリブデン、およびこれらの混合物から成る群から選択される材料で製造し得る。また、基板は、金属、重合体、ガラス、セラミック、および木から成る群から選択される材料で作製し得る。
【００１０】
電荷発生層１８と電荷輸送層２０は、本明細書では２つの相異なる層として示される画像形成層を形成する。また、図に示されているものの別の形では、電荷発生層は、電荷輸送層の上に配置し得る。理解されることであるが、これらの層の機能的コンポーネントは、別法では、単一層の中に含ませることもし得る。
【００１１】
図２は、実施の形態に基づくベルト構造を有する画像形成部材を示す。図示のように、ベルト構造には、カール防止裏打被覆層１、支持基板１０、導電性下地層１２、下塗り層１４、接着剤層１６、電荷発生層１８、および電荷輸送層２０が設けられている。また、任意選択の上塗り層３２と下地ストリップ１９も、設け得る。
【００１２】
上で議論されたように、電子写真画像形成部材は、一般に、少なくとも基板層、基板上に配置された画像形成層、および画像形成層上に配置された任意選択の上塗り層を備える。更なる実施の形態では、画像形成層は、基板上に配置された電荷発生層と電荷発生層上に配置された電荷輸送層を備える。他の実施の形態では、下塗り層を備え得て、一般に、基板と画像形成層の間に位置されるが、追加の層も存在させ得て、これらの層の間に位置される。また、画像形成部材は、ある種の実施の形態ではカール防止被覆層を備え得る。画像形成部材は、電子写真の画像形成プロセスに使用し得る。導電層の上に光導電性絶縁層を備える電子写真プレート、ドラム、ベルトまたは同様のもの（画像形成部材、または光受容器）の表面が、最初に均一に帯電される。次いで、画像形成部材が、光のようなアクティブ電磁放射線のパターンに曝される。放射線は、静電潜像を後に残しながら、光導電性絶縁層の露光領域上の電荷を選択的に消散する。この静電潜像は、次いで、同じまたは反対の極性荷電粒子を光導電性絶縁層の表面に蒸着することによって可視画像を形成するように現像し得る。得られた可視画像は、次に、画像形成部材から直接または間接的（転写部材または他の部材によって）プリント基板、例えば、ＯＨＰ透明用紙や普通紙に転写し得る。この画像形成プロセスは、画像形成部材を再利用することで、何回も繰り返し得る。
【００１３】
本実施の形態では、湿分と表面汚染物に対してバリアとして作用するヒーリング剤の極めて薄い層を画像形成部材表面上に移送する移送部材が採用され、例えば、Ａゾーンのような高湿分状態における電子写真性能が向上する。
【００１４】
長寿命の光受容器を使用すると、運転コスト削減が格段に可能になる。光受容器寿命延長に対する従来のアプローチは、耐摩耗性を有する上塗り層を適用することである。このアプローチはスコロトロン（Scorotron）帯電方式には有効であるが、他のシステムでは欠点が生ずる。バイアス電荷ローラ（ＢＣＲ）帯電方式に対しては、上塗り層は、Ａゾーン画像ながれと光受容器摩耗速度の間にトレードオフ関係を有する。例えば、大抵の有機光導電体（ＯＰＣ）材料セットは、Ａゾーン画像ながれを抑圧するには、５〜８ｎｍ／キロサイクルの最低摩耗速度とする必要がある。その結果、上塗り被覆された光受容器の寿命は、約１００万サイクルに限定される。しかし、本実施の形態では、摩耗速度も画像ながれも両方とも減少することが示される。本実施の形態では、３００万サイクル以上の寿命目標を有するＢＣＲ帯電システムに対する光受容器技術が提供される。
【００１５】
実施の形態では、ヒーリング剤を連続的に移送することによって、光受容器表面上にヒーリング剤を制御して移送し、湿分と表面汚染物に対するバリアとして作用する極めて薄いナノスケールの層を提供し、高湿分状態（Ａゾーン）における電子写真性能を向上させる方法が提供される。事前に行われたメカニズムの研究から、Ａゾーン画像ながれは、多くの発生因によって引き起こされることが示されている。具体的には、ＢＣＲで高エネルギー帯電が行われると、光受容器の表面に親水性化学種（例えば、ＯＨ、−ＣＯＯＨ）が生成し、湿潤環境では親水性光受容器の表面に水分が物理的に吸収され、吸収された水分層とトナー汚染物が原因で光受容器の表面導電率が増加する。したがって、これらの問題に対処するために、本実施の形態は、ヒーリング剤の極めて薄い層を制御して移送する方法を開示するものである。このようにすれば、ヒーリング剤を直接的に光受容器の表面に連続的に適用し得るので、光受容器の摩耗速度を低下させるとともにＡゾーン画像ながれをも防止可能となる。
【００１６】
ヒーリング剤は、装置の使用寿命期間中に発生する損傷を部分的に修理する能力を有する材料である。通常、どのようなエンジニアリング材料であれ、ある種の特性は、時間の経過につれて、環境条件または疲労のため、または運転中に被った損傷のために低下するものである。そのような損傷は、多くは顕微鏡スケールであり、定期点検と修理によって、運転上の不具合が生じる恐れのある損傷へと成長することを回避する必要がある。ヒーリング剤を使用すれば、マイクロ損傷に対応することによってこの劣化に対処可能となる。ヒーリング剤としては、触媒作用を有する粒子またはマイクロカプセルを包含している一種の潤滑剤、または有機単量体または重合体を使用することができ、固体状のものはもちろん液体ベースのヒーリング剤も含まれるが、これらに限定されない。ヒーリング剤は、液状でも、ワックス状でも、またはゲル状でもよい。
【００１７】
特定の実施の形態では、移送部材３４は、基板と基板上に配置された弾力性外層３２とを含む。弾力性外層の表面には、周期的に配列された刻目または突起のアレイから成るパターンが備えられる。弾力性外層は、約０．５ｎｍ〜約１０μｍ、または約１ｎｍ〜約５μｍ、または約１ｎｍ〜約２μｍの厚さを有し得る。ロールからロールへ移送する方法を使用することによって、機械の全寿命期間にわたって光受容器表面にヒーリング剤を連続的に移送し得る。そのような実施の形態では、弾力性外層３２が、ロール３４に装着され、ロール３４には、スポンジまたは他の同様な構造を通じて連続的にヒーリング剤源が供給される。そうすると、今度は、弾力性外層のロール３４は、光受容器の表面に連続的に接触し、ヒーリング剤の極めて薄い層が上塗り層の上に適用される。ヒーリング剤は、特定の実施の形態では、疎水性、または疎油性材料とし得る。例えば、触媒作用を有する粒子またはマイクロカプセルを含むアルキルアルコキシシラン、有機単量体または重合体、および同様のものを含む疎水性、または疎油性材料を使用すると、Ａゾーン画像ながれや他のプリント欠陥が劇的に減少する。そのような実施の形態では、Ａゾーン画像ながれが皆無となり、同時に良好な電気性能も維持されることが実証された。その上、移送されるヒーリング剤の量は、弾力性外層に設けられるパターンの密度によって制御し得る。弾力性外層に設けられるパターンの密度が高ければ高いほど、移送ヒーリング剤の量が、より少なく吸収され、従って、より少なく光受容器に適用される。
【００１８】
図３には、光受容器の外層を形成する方法が示される。図示のように、同方法は、例えば、移送部材３４をヒーリング剤３６の移送のために提供するステップを含む。移送部材または弾力性外層３２の製作は、ｎｍまたはμｍスケールのパターンを基板上にプリントし、マスターパターンを作成し、弾力性材料をマスターパターン上で硬化し、弾力性外層３２を形成することによって行われる。そのような製作方法は、２００９年７月２０日に出願された、キム（Kim）らの共同所有で、同時係属中の米国特許出願第１２／５０６，１９４号、および２００９年７月２０日に出願された、キム（Kim）らの共同所有で、同時係属中の米国特許出願第１２／５０６，１７５号に開示されているので、開示された全文を本明細書中に参考として引用する。ヒーリング剤３６は、特定の実施の形態では、スポンジ３８で移送部材３４に連続的に適用される。基板、基板の上に配置された画像形成層、および画像形成層の上に配置された上塗り層を含む光受容器４０が提供され、ヒーリング剤３６が移送部材３４から光受容器４０の表面、例えば、上塗り層の表面に移送される。弾力性外層３２が、上塗り層の表面に接触し、同表面上に外層４２を形成する。外層４２を有する光受容器は、外層なしの光受容器と比べて、摩耗速度も低く、ゴースト現象も少ない特性を示す。
【００１９】
弾力性外層３２は、実施の形態では、規則的なパターンが賦与された表面を備える。さらに、この表面パターンは、弾力性外層の表面に周期的配列の刻目または突起のアレイから構成される。実施の形態では、表面パターンは、約３ｎｍ〜約１２μｍ、または約１０ｎｍ〜約５μｍ、または約５０ｎｍ〜５μｍの深さを有する周期的配列の刻目または突起のアレイを備え得る。実施の形態では、表面パターンは、約３ｎｍ〜約１００μｍ、または約１０ｎｍ〜約１００μｍの直径を有する周期的配列の刻目または突起のアレイを備え得る。他の実施の形態では、周期的配列の刻目のアレイは、約３ｎｍ〜約５００μｍ、または約１０ｎｍ〜約１００μｍの中心間距離を有する。表面パターンは、周期的配列の刻目で、刻目が互いに等距離にあり、光受容器の上塗り層の表面全体にわたって均一に配列され、光受容器の表面に均一なパターンを形成するものを含み得る。周期的配列の刻目は、円、ロッド、正方形、三角形、多角形、それらの混合物、および同様のものの形でよい。別法のパターンとしては、周期的または非周期的配列の孔のアレイ、二次元結晶６角パターン、長方形アレイのパターン、または準結晶様アレイのパターンがある。
【００２０】
さらに、表面パターンが、周期的配列の突起または隆起のアレイから成るときは、これらの隆起は、同様に、円、ロッド、正方形、三角形、多角形、それらの混合物、および同様のものの形でよい。寸法は、刻目に対して議論されたものと同じでよいが、深さの寸法は、逆に、高さの寸法に変えることになる。その結果、突起は、約３ｎｍ〜約１２μｍ、または約１０ｎｍ〜約５μｍ、または約５０ｎｍ〜５μｍの高さを有し得る。突起を作製する方法は、同様に、刻目について議論したものと同じステップとなるだろうが、マスターパターンの形（例えば、刻目または突起）と弾力性外層の形は、従って、向きが逆になるだろう。
【００２１】
マスターパターンに使用される基板は、ポリエチレンテレフタレート、シリコン、ガラス、マイラー（ＭＹＬＡＲ）、プラスチック、それらの混合物、および同様のものから成る群から選択し得る。弾力性材料は、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリエステル、およびそれらの混合物から成る群から選択し得る。図３では、外層を形成するための、弾力性外層を上塗り層の表面に接触する方法は、ロールからロールへの構成で実施されるが、また、他の既知の方法も適切になることもあり、例えば、ウェブ処理またはリールからリールへの処理方法がそうである。
【００２２】
更なる実施の形態においては、本明細書に開示された方法で作製される光受容器が提供される。例えば、基板、基板の上に配置された画像形成層、および画像形成層の上に配置された上塗り層を含む光受容器が提供され、その際に、外層は、ヒーリング剤を上塗り層の表面に移送することによって形成され、さらに、該光受容器は、外層なしの光受容器と比べて、摩耗速度も低く、ゴースト現象も少ない特性を示す。上で議論されたように、ヒーリング剤の上塗り層の表面への移送は、ヒーリング剤が適用された弾力性外層を、上塗り層の表面と接触させることによって行われる。実施の形態では、外層を、上塗り層に適用する代わりに直接的に画像形成層に適用することもできる。実施の形態では、弾力性外層は、規則的パターンの表面から成るし、さらに、表面パターンは、弾力性外層に周期的配列の刻目または突起のアレイから成る。本実施の形態では、潤滑剤が、外層の中に外層の重量基準で約０〜約５０質量％、外層の重量基準で約０〜約３０質量％、または外層の重量基準で約０〜約２５質量％の量で存在し得る。実施の形態では、潤滑剤の材料は、パラフィン、アルキルアルコキシルシラン、触媒作用の粒子またはマイクロカプセルを含む有機単量体、触媒作用の粒子またはマイクロカプセルを含む有機重合体、およびそれらの混合物から成る群からを選択し得る。
【００２３】
実施の形態では、光受容器の表面に移送されるヒーリング剤は、１×１０−７〜１×１０−２ｍｇ／平方インチの量で存在する。外層は、約０．５ｎｍ〜約１０μｍ、または約１ｎｍ〜約５μｍ、または約１ｎｍ〜約２μｍの厚さを有し得る。本実施の形態は、外層なしの光受容器と比べて、摩耗速度も低く、しかもゴースト現象も少ない両特性を示す光受容器を提供する。
【００２４】
上塗り層：
他の画像形成部材としては、例えば、任意選択の上塗り層３２を含み得る。任意選択の上塗り層３２は、所望ならば、電荷輸送層２０の上に配置して、耐摩耗性向上はもちろんのこと、画像形成部材表面をも保護し得る。実施の形態では、上塗り層３２は、約０．１μｍ〜約１０μｍまたは約１μｍ〜約１０μｍまたは特定の実施の形態では、約３μｍの範囲の厚さを有し得る。これらの上塗り層は、電気的に絶縁性、またはわずかに半導体性熱可塑性の有機重合体または無機高分子を含み得る。例えば、上塗り層は、樹脂に粒子の添加剤を含む分散物から作製し得る。上塗り層用の好適な粒子添加剤としては、酸化アルミニウムを含む金属酸化物、シリカまたは低い表面エネルギーのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む非金属酸化物、またはこれらの組み合わせが挙げられる。上塗り層は、連続した、少なくとも約０．５μｍ、または１０μｍ以下の厚さを有し、更なる実施の形態では、少なくとも約２μｍ、または６μｍ以下の厚さを有し得る。
【００２５】
基板：
光受容器の支持基板１０は、不透明性、または実質的に透明性のものでよく、必要な機械的性質を有するどのような好適な有機または無機の材料からも作製し得る。基板全体は、導電性表面のものと同じ材料から作製することもできるし、導電性表面が、単に基板に被覆したものからも得られる。好適な導電性材料としては、例えば、金属または合金を使用し得る。単一の金属化合物でも、または相異なる金属および／または酸化物の二層も使用可能である。
【００２６】
基板１０は、また、全部が導電性材料からも処方し得るし、または絶縁性材料、例えば、無機材料または有機重合体材料、例えば、デュポンから市販の二軸配列ポリエチレンテレフタレートであるマイラー（ｍｙｌａＲ）（登録商標）、またはカレデクス（ＫＡＬＥＤＥＸ）（登録商標）２０００として利用可能なポリエチレンナフタレートとし、導電性チタンまたはチタン／ジルコン被覆から成る下地面層１２を付けたもの、別法として半導体性表層を有する有機または無機の材料の層とすることもできる。支持基板の厚さは、極めて多くの要素、例えば、機械的性能や経済面考慮事項に依存する。
【００２７】
基板１０は、多くの数の相異なる形、例えば、平板、円筒、ドラム、巻物、エンドレス可撓ベルト、および同様のものから構成し得る。基板が図２に示されているベルトの形のケースでは、ベルトは、継ぎ目ありでも、または継ぎ目なしでもよい。実施の形態では、本明細書に記載の光受容器は、ドラム構造である。
【００２８】
基板１０の厚さは、極めて多くの要素、例えば、柔軟性、機械的性能、および経済面の考慮事項に依存する。本実施の形態の支持基板１０の厚さは、少なくとも約５００μｍ、または約３，０００μｍ以下、あるいは少なくとも約７５０μｍ、または約２，５００μｍ以下とし得る。
【００２９】
下地面：
導電性下地層１２は、導電性金属層であり、例えば、基板１０上にどのような好適な被覆技術、例えば、真空蒸着技法でも形成し得る。導電層は相当程度広範囲にわたって厚さを変え得るが、それは、光導電性部材に所望される光学透明性や柔軟性に依存する。従って、柔軟性のある画像形成装置に関しては、導電層の厚さは、導電率、柔軟性、および光透過率の最適な組み合わせにするには、少なくとも約２０Å、または約７５０のÅ以下、または少なくとも約５０Å、または約２００Åとし得る。
【００３０】
金属層を形成するのに採用される技法のいかんにかかわらず、金属酸化物の薄い層が、空気に曝すことによって、ほとんどの金属の外層に形成される。従って、金属層をオーバレイする他の層を「隣接」層として特性化するときは、これらのオーバレイする隣接層は、実際に、酸化可能金属層の外表に形成された薄い金属酸化物層とし得るという意味である。一般に、背部消去露出に対しては、少なくとも約１５％の導電層光透明性が望ましい。導電層は、必ずしも金属に限定される必要はない。導電層の他の例としては、波長約４，０００Å〜約９，０００Åの間の波長を有する光に対する透明層としては導電性インジウムスズ酸化物、または不透明な導電層としては、重合体結着剤中に分散された導電性カーボンブラックのような材料の組み合わせを挙げ得る。
【００３１】
ホール阻止層：
導電性下地層を堆積した後、ホール阻止層１４を導電性下地層に適用し得る。正に帯電された光受容器に対する電子阻止層を用いると、ホールを、光受容器の画像形成表面から導電層に向かって移動させることが可能になる。負に帯電した光受容器に対しては、バリアを形成して導電層から反対側の光導電層へのホール注入を防止し得るどのような好適なホール阻止層も利用し得る。ホール阻止層としては、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリウレタン、および同様のもののような重合体を挙げ得るが、含窒素シロキサンまたは含窒素チタン化合物でもよい。
【００３２】
下塗り層の一般的実施の形態としては、金属酸化物と樹脂結着剤から成るものを挙げ得る。
【００３３】
ホール阻止層は、連続で、約０．５μｍ未満の厚さを有するものでなければならない。より大きい厚さであると、高残留電圧となり、望ましくないからである。約０．００５μｍ〜約０．３μｍのホール阻止層が使用される。露出ステップ後の電荷中和が容易に行われ、最適な電気的性能が達成されるからである。約０．０３μｍ〜約０．０６μｍの厚さが、ホール阻止層に使用され、最適な電気的挙動が得られる。ホール阻止層の適用は、どのような好適な従来の技法、例えば、スプレー、浸漬被覆、ドローバー被覆、グラビア被覆、シルクスクリーニング、空気ナイフ被覆、リバースロール被覆、真空蒸着、化学処理、および同様のもので行い得る。薄層を得るのに便宜上、ホール阻止層は、薄い溶液の形で適用し、被膜の堆積後の溶媒除去は、従来の技法、例えば、真空、加熱および同様のもので行い得る。一般に、ホール阻止層の材料：溶媒の重量比は、約０．０５：１００〜約０．５：１００が、スプレー被覆に対して満足な値である。
【００３４】
電荷発生層：
その後に、電荷発生層１８を下塗り層１４に適用し得る。どのような好適な電荷発生／光導電剤用の結着剤も、使用し得るが、結着剤としては、粒子の形で皮膜形成性結着剤、例えば、不活性樹脂に分散されたものとし得る。マルチ電荷発生層組成物も使用し得るが、その場合は、光導電性層によって、電荷発生層の特性が向上したり、低下したりする。所望ならば、当技術分野に既知の他の好適な電荷発生剤も利用し得る。選択された電荷発生剤は、電子写真画像形成プロセスで行われる画像放射線露光ステップ間に約４００〜約９００ｎｍの波長を有する活性放射線に感光し、静電潜像を形成しなければならない。例えば、ヒドロキシガリウムフタロシアニンは、約３７０〜約９５０ｎｍの波長の光を吸収する。
【００３５】
電荷発生層１８の結着剤としては、どのような好適な不活性樹脂材も使用し得る。
【００３６】
電荷発生剤は、様々な量で樹脂様結着剤組成物に存在し得る。一般に、少なくとも約５容積％、または約９０容量％以下の電荷発生剤が、少なくとも約９５容積％、または約１０容積％以下の樹脂様結着剤に分散される。より具体的には、少なくとも約２０容積％、または約６０容量％以下の電荷発生剤が、少なくとも約８０容積％、または約４０容積％以下の樹脂様結着剤に分散される。
【００３７】
特定の実施の形態では、電荷発生層１８は、少なくとも約０．１μｍ、または約２μｍ以下、あるいは少なくとも約０．２μｍ、または約１μｍ以下の厚さを有し得る。これらの実施の形態は、クロロガリウムフタロシアニンまたはヒドロキシガリウムフタロシアニンまたはそれらの混合物で構成し得る。一般に、電荷発生剤と樹脂様結着剤とを含む電荷発生層１８は、乾燥状態で、少なくとも約０．１μｍ、または約５μｍ以下、例えば、約０．２μｍ〜約３μｍの厚さの範囲である。一般に、電荷発生層の厚さは、結着剤含有量に関連する。一般に、結着剤組成物の含有量が高ければ高いほど、電荷発生層は厚くなる。
【００３８】
電荷輸送層：
ドラム光受容器では、電荷輸送層は、同じ組成の単一層から成る。そういうものだから、電荷輸送層は、特に単一層２０として議論されるが、また、その詳細は二層の電荷輸送層を有する実施の形態にも適用される。電荷輸送層２０は、その後、電荷発生層１８の上に適用される。電荷輸送層２０は、電荷発生層１８からの感光されたホールまたは電子の注入をサポート可能で、さらに電荷輸送層を通してこれらのホール／電子の輸送を行って画像形成部材の表面上の表面電荷を選択的に放電するのを可能とするどのような好適な透明有機重合体または非重合体材料も含み得る。実施の形態の一つでは、電荷輸送層２０は、ホールを輸送するのに役立つのみでなく、電荷発生層１８を摩耗または化学的侵食から保護し、したがって、画像形成部材の寿命を伸ばし得るものである。電荷輸送層２０は、実質的に非光導電性材料とし得るが、電荷発生層１８で生じた感光されホールの注入をサポートする層であることが必須である。
【００３９】
層２０は、通常、電子写真画像形成部材が使用される領域の波長領域では透明である。そのようにすれば、露出が行われたとき、入射された放射線の大部分が下層の電荷発生層１８に確実に利用されるようになる。電荷輸送層は、電子写真で有用な光の波長、例えば、４００〜９００ｎｍに露出されるとき、優れた光学的透明性を示し、光吸収は無視し得る程度で、電荷発生は皆無となるようにすべきである。光受容器が、透明な基板１０と、透明または部分的に透明な導電層１２とを使用して調製されるケースでは、画像毎の露出や消去は、基板の背面から通過する光を用いて、基板１０を通過して行い得る。このケースでは、層２０の材料は、電荷発生層１８が基板と電荷輸送層２０の間でサンドイッチ状に配置されているならば、使用の波長範囲の光を必ずしも伝える必要はない。電荷発生層１８に関連して使用される電荷輸送層２０は、電荷輸送層上に帯電した静電電荷が、照射光がなければ伝導されないという程度には、絶縁体である。電荷輸送層２０は、電荷が放電プロセスの際に通過するとき、最小量の電荷のみを捕捉すべきである。
【００４０】
電荷輸送層２０は、電気的に不活性な重合体材料、例えば、ポリカーボネート結着剤中に溶解された、あるいは分子的に分散された添加物として有用で、固溶体を形成することによってこの材料を電気的に活性にする、どのような好適な電荷輸送コンポーネントまたは活性化合物をも含み得る。「溶解された」とは、例えば、小分子が重合体の中に溶解され、均一相を形成して溶液が形成されることを称し、実施の形態で、分子的に分散された、とは、例えば、重合体の中に分散された電荷輸送分子を称するが、この場合、小分子は分子スケールでは重合体の中に分散されている。電荷輸送コンポーネントは、フィルム形成性重合体材料に添加し得る。このフィルム形成性重合体材料は、電荷発生層で生じた感光されたホールの注入をサポート不可能であり、従ってこれらのホールを輸送することが不可能なものである。このコンポーネントを添加すると、電荷発生層１８で生じた感光されたホールの注入をサポート可能であり、従って、電気的に不活性な重合体材料は、これらのホールを電荷輸送層２０経由で輸送することが可能な材料に変換される。高移動度の電荷輸送コンポーネントは、有機化合物の小分子を含み得る。これらの小分子は協同して、分子の間に電荷を輸送し、最終的には電荷輸送層の表面まで電荷を輸送する。具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、他のアリールアミン、例えば、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＭ−ＴＰＤ）、および同様のものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４１】
多くの電荷輸送化合物を、電荷輸送層に含ませ得る。電荷輸送層は、一般に、約５〜約７５μｍ、より具体的には、約１５〜約４０μｍの厚さである。
【００４２】
重合体結着剤の具体的な例としては、ポリカーボネート、ポリアリーレイト、アクリレート重合体、ビニル重合体、セルロース重合体、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ（シクロオレフィン）、エポキシ、およびこれらのランダムまたは交互共重合体が挙げられる。実施の形態では、電荷輸送層、例えば、ホール輸送層は、少なくとも約１０μｍ、または約４０μｍ以下の厚さを有する。
【００４３】
複数の電荷輸送層、または少なくとも一つの電荷輸送層に選択的に取り入れられ、例えば、横方向電荷移動（ＬＣＭ）抵抗を改良し得るコンポーネントまたは材料としては、障害（ヒンダード）フェノール系酸化防止剤、および同様なものが挙げられる。少なくとも一つの電荷輸送層に含まれる酸化防止剤の質量％は、約０〜約２０、約１〜約１０、または約３〜約８質量％である。
【００４４】
さらに、ベルト構造を使用する本実施の形態では、電荷輸送層は、同じまたは相異なるか輸送分子比で単一パス電荷輸送層または二パス電荷輸送層（または二層型電荷輸送層）から成り得る。これらの実施の形態では、二層型電荷輸送層は約１０μｍ〜約４０μｍの全厚みを有する。他の実施の形態では、二層型電荷輸送層の各層は、２μｍ〜約２０μｍの個々の厚さを有し得る。さらに、電荷輸送層は、光受容器の最上層として使用し、電荷輸送層と上塗り層のインタフェースで生成し得る結晶を抑制するようにも構成し得る。別の実施の形態では、電荷輸送層は、第一パス電荷輸送層として使用し、第一パスと第二パス層との間に起こり得る微結晶を抑制するようにも構成し得る。
【００４５】
どのような好適で従来の技法も、電荷輸送層混合物を形成し、その後支持基板層に適用するのに利用し得る。電荷輸送層は、一回の被覆ステップでも複数回の被覆ステップでも形成し得る。浸漬被覆、リング被覆、スプレー、グラビアまたは他のドラム被覆法も使用し得る。
【００４６】
堆積された被覆の乾燥は、どのような好適な従来の技法、例えば、オーブン乾燥、赤外線放射乾燥、空気乾燥、および同様の乾燥方法で行い得る。乾燥後の電荷輸送層の厚さは、最適な光電子的および機械的結果を得るには約１０μｍ〜約４０μｍ、または約１２μｍ〜約３６μｍである。別の実施の形態では、厚さは、約１４μｍ〜約３６μｍである。
【００４７】
接着剤層：
任意選択の別々の接着インタフェース層を、ある種の構成、例えば、可撓性ウェブ構造に設け得る。図１に示される実施の形態では、このインタフェース層は、ホール阻止層１４と電荷発生層１８との間に位置する。このインタフェース層は、共重合ポリエステル樹脂を含み得る。接着インタフェース層は、ホール阻止層１４に直接適用し得る。したがって、実施の形態では接着インタフェース層は、下層のホール阻止層１４と上層の電荷発生層１８の双方に直接的に隣接して接触し、接着力を高め、良好な結合を提供する。さらに他の実施の形態では、接着インタフェース層は、完全に省略される。
【００４８】
接着インタフェース層の厚さは、乾燥の後に少なくとも約０．０１μｍ、または約９００μｍとし得る。実施の形態では、乾燥後の厚さは、約０．０３μｍ〜約１μｍである。
【００４９】
下地ストリップ：
下地ストリップ１９は、フィルム形成性重合体結着剤と導電性粒子とから成り得る。どのような好適な導電性粒子も、導電性下地ストリップ層１９に使用し得る。使用電導性粒子は、どのような好適な形のものでもよい。形状としては、不規則状、粒状、球状、楕円状、立方体状、薄片状、フィラメント状、および同様のものを含み得る。導電性粒子は、導電性下地ストリップ層の厚さより小さい粒子径を有しなければならない。導電性下地ストリップ層が、過度に不規則な外表面を持つことを避けるためである。平均粒径約１０μｍ未満ならば、一般に、乾燥された下地ストリップの外表面で導電性粒子の過度の突出を回避し、乾燥下地ストリップ層のマトリクス全体を通じて粒子の比較的均一な分散が確実に得られる。下地ストリップに使用される導電性粒子の濃度は、使用される特定導電性粒子の導電率のような諸要素に依存する。
【００５０】
下地ストリップ層の厚さは、少なくとも約７μｍ、または約４２μｍ以下、または少なくとも約１４μｍ、または約２７μｍ以下とし得る。
【００５１】
カール防止裏打被膜層：
カール防止裏打被覆層１は、電気絶縁性、またはわずかに半導体性の有機重合体または無機重合体から成り得る。カール防止裏打被膜を使用すると、平坦性および／または耐摩耗性が得られる。
【００５２】
カール防止裏打被覆膜１は、基板１０の背面側で、画像形成層の反対側に形成し得る。カール防止裏打被覆膜は、フィルム形成性樹脂結着剤と接着添加物とから成り得る。この樹脂結着剤は、上記の電荷輸送層の樹脂結着剤と同じ樹脂でよい。通常、約１〜約１５質量％の接着促進剤が、フィルム形成性樹脂添加物として選択される。カール防止裏打被覆膜の厚さは、少なくとも約３μｍ、または約３５μｍ以下、または約１４μｍである。
【実施例１】
【００５３】
実施例１：
フォトマスクを、ドットインクジェット式プリンタを使用して透明基板上に作製した。マスターパターンを、写真製版でシリコンウェハー上に作製した。プリントされたドットパターンは、刻目のアレイから成り、各刻目の直径は４０μｍで、刻目の中心間距離は、１００μｍであった。ファーストＳＵ−８樹脂（マサチューセッツ州ニュートンのマイクロケム（MicroChem）から入手可能）をシリコンウェハー上にスピン被覆した。ＳＵ−８フィルムを、３０分間６５℃でプレ露出加熱した。ドット印刷された透明フォトマスクを、ＳＵ−８フィルムに接触し、３分間ＵＶ光（３２５ｎｍ）１００ｍＷに露出した。次いでＳＵ−８フィルムを、３０分間６５℃でポスト露光加熱した。ＳＵ−８フィルムを、ＳＵ−８現像溶媒で湿式エッチングし、その後、イソプロパノールで洗浄してマスターパターンを得た。マスターパターンは、柔軟なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）材料をマスターパターンに付けて硬化することによって、複製した。形成された弾力性外層は、突起のアレイから成り、マスターパターンの刻目に対応していた。弾力性外層の各突起の高さは、１０μｍであった。しかし、上に述べたように、マスターパターンまたは弾力性外層の設計は、大きさもいろいろであることはもちろん、多岐にわたる形状、例えば、円、ロッド、正方形、楕円形、三角形、多角形、これらの混合物、および同様のものを備え得る。
【００５４】
電子写真用光受容器を、以下の方法で作製した。ジルコニウム化合物（商標：Orgatics  ＺＣ５４０）１００部、シラン化合物（商標：Ａ１１０、日本ユニカー社製造）１０部、イソプロパノール溶液４００部、およびブタノール２００部分から成る下塗り層のコーティング溶液を調製した。このコーティング溶液を、ホーニング処理済み円筒状アルミニウム（Ａｌ）基板に浸漬コーティング法で適用し、１５０℃で１０分間乾燥し、０．１μｍのフィルム厚さを有する下塗り層を形成した。
【００５５】
厚さ０．５μｍの電荷発生層を、ｎ−ブチルアセテート４７５部中に、タイプＶヒドロキシガリウムフタロシアニン（１２部）と、アルキルヒドロキシガリウムフタロシアニン（３部）と、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ダウケミカルから入手可能なＶＭＣＨ（Ｍｎ＝２７，０００、塩化ビニル約８６質量％、酢酸ビニル約１３質量％、およびマレイン酸約１質量％）（１０部）とを含む分散液を使用して下塗り層の上に浸漬被覆した。
【００５６】
その後に、厚さ２５μｍの電荷輸送層（ＣＴＬ）を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５４６部とモノクロロベンゼン２３４部の混合物の中に、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（８２．３部）、オルドリッチからの２，６−ジ−tert−ブチル−メチルフェノール２．１部、および三菱ガス化学株式会社から入手可能なポリカーボネートであるＰＣＺ−４００［ポリ（４，４’−ジヒドロキシ−ジフェニル−１−１−シクロヘキサン）、Ｍｗ＝４０，０００］（１２３．５部）を含む溶液を使用して電荷発生層の上に浸漬被覆した。ＣＴＬは、６０分間１１５℃で乾燥した。
【００５７】
上塗り層の処方物は、ＪＯＮＣＲＹＬ５８７（ウィスコンシン州スタートバント(Sturtevant)のＢＡＳＦ社から入手可能）４．３５％と、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−ヒドロキシフェニル）−ターフェニル−ジアミン（ＤＨＴＥＲ）５．８５％と、ＣＹＭＥＬ３０３（ニュージャージー州ウッドランドパークのサイテック社（Cytec Industries, Inc.）から入手可能）６．１５％と、ＮＡＣＵＲＥ  ＸＰ−３５７（コネチカット州ノーウォークのカインド社（Kind Industries, Inc.）から入手可能）０．１６％と、ＳＩＬＣＬＥＡＮ３７００（韓国、慶北のシリテックス精製社（Silitex Purification Inc.）０．１６％と、ＤＯＷＡＮＯＬ  ＰＭグリコールエーテル（ミシガン州ミッドランドのダウケミカル社）８３．３３％であった。同溶液は、光受容器の表面に、具体的には、電荷輸送層上にカップ被覆技法を使用して塗布した。
【００５８】
サンプル２組を調製した。対照標準のサンプル領域（非移送領域）が一つと潤滑剤を移送したサンプル領域が一つであった。ヒーリング剤としては、商用グレード潤滑剤（例えば、スーパー含浸剤ＤＹＮＡ４２１０、ヘプタン溶媒中に１０〜２０％アルキルアルコキシシラン）（カナダのオンタリオ州ダイナメトロ社（DYNA Metro Inc.）から入手可能）を使用し、これを柔軟な弾力性外層を使用して、上塗りされた光受容器の半分部分に移送した。次に、ドラムを２４時間にわたってＡゾーン状態に調質し、Ａゾーン（２８℃、相対湿度８５％）状態でプリント試験を行い、画質、特にハーフトーンと画像ながれとについて評価を行った。プリント試験は、多様な画像試験パターンを用いてカラーマシンで行った。
【００５９】
デモンストレーションと比較実験のため、各ドラムは、ドラムの半分については、外層上に薄い潤滑剤を移送した。潤滑剤は、ＤＹＮＡ４２１０を含ませた弾力性外層を使用して、光受容器の上半分に移送した。様々なハーフトーン正方形片と中央ハーフトーン領域を使用する１ページ印刷テストをＡゾーン状態で行った。上側に示されるパターンは、光受容器ドラムの潤滑剤移送済みの半分を用いて電子写真法で現像されたもので、下側に示されるパターンは、光受容器ドラムの潤滑剤非移送の半分を用いて電子写真法で現像されたものである。結果は、図４に示されるが上側半分（移送済み）５０については画質が劇的に改良され、画像ながれが皆無で、筋の発生がゼロで、不均一性も見られないことが明確に示されている。対照的に、下側半分（非移送）５２については、著しい画像流れが示されている。
【００６０】
総括すると、本発明は、光受容器の表面にヒーリング剤の制御された移送を行うに当たって、ヒーリング剤の薄い層を転送することによって行う方法を提供するものである。この開示された方法を用いると、摩耗速度と画像流れが格段に減少する光受容器が得られる。
【符号の説明】
【００６１】
１  カール防止裏打被膜層、１０  支持基板、１２  導電性下地層、１４  下塗り層またはホール阻止層、１６  接着剤層、１８  電荷発生層、１９  下地ストリップ、２０  電荷輸送層、３２  上塗り層または弾力性外層、３４  移送部材またはロール、３６  ヒーリング剤、３８  スポンジ、４０  光受容器、４２  外層、５０  ヒーリング剤移送済みドラム、５２  ヒーリング剤非移送ドラム。
【図１】
2011039512.tif 000002
【図２】
2011039512.tif 000003
【図３】
2011039512.tif 000004
【図４】
2011039512.tif 000005