(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基層と光導電層とを有する光導電体を供給する工程と；
曲げによる応力以外の実質的な外部応力を該光導電体に加えること無しに、該光導電層が外側に面するように該光導電体を曲げる工程と；
前記曲げられた光導電体を加熱処理する工程と；
前記光導電体が所定の半径で曲げられた状態で前記曲げられた光導電体を冷えるようにする工程と；
前記光導電体が冷えた後、前記所定の半径より大きな半径を有するドラムに前記光導電体を搭載する工程と；
を具備する、光導電体を処理し、搭載する方法。
【請求項２】
基層と光導電層とを有する長い光導電体シートを設ける工程と；
該光導電層が外側に面するように曲げられた光導電体シートの曲形状の連続した部分を、該曲げられた光導電体を加熱処理する加熱部に連続的に供給する工程と；
前記曲げられた光導電体を冷却する工程と、
を具備する、光導電体を処理する方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法によって光導電体を提供する工程と；
前記光導電体が冷えた後に、該光導電体を支持部材に搭載する工程と；
を具備する、光導電体を処理し、搭載する方法。
【請求項４】
前記光導電体を搭載する工程は、該光導電体をドラム上に載置する工程を具備する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記光導電体は、所定の半径で曲げられた上体で冷やされ、かつ、前記ドラムは前記所定の半径より大きい半径を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
曲げによる応力以外の実質的な外部応力が該導電体に加わらずに、前記光導電体が前記加熱部に供給される、請求項２乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記光導電体は有機光導電体である、前記請求項１乃至６のいずれかに記載された方法。
【請求項８】
前記光導電層における応力が解放される温度である光導電層の応力解放温度より高い温度に前記光導電体を加熱する、前記請求項１乃至７のいずれかに記載された方法。
【請求項９】
前記基層における応力が解放されない温度に前記光導電体を加熱する、前記請求項１乃至８のいずれかに記載された方法。
【請求項１０】
前記基層における応力が解放される温度に前記光導電体を加熱する、前記請求項１乃至８のいずれかに記載された方法。
【請求項１１】
前記光導電体を冷却する工程は、対流によって前記光導電層が冷えるようにする工程を具備する、前記請求項１乃至１０のいずれかに記載された方法。
【請求項１２】
前記光導電体を冷却する工程は、前記光導電層を冷却流体に接触させる工程を具備する、前記請求項１乃至１１のいずれかに記載された方法。
【請求項１３】
前記冷却流体はガスである、請求項１２に記載された方法。
【請求項１４】
前記光導電層が、曲げられた状態で前記光導電層の応力解放温度より低い温度に冷えるようにする、前記請求項１乃至１３のいずれかに記載された方法。
【請求項１５】
前記光導電層はガラス転移温度を有する電荷移送層を具備する、前記請求項１乃至１４のいずれかに記載された方法。
【請求項１６】
前記光導電層の応力解放温度は、該光導電層を構成する電荷移送層のガラス転移温度であって、前記光導電層は曲げられた状態において前記ガラス転移温度より高い温度に加熱され、その後曲げられたままの状態で前記温度より低い温度に冷える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
該光導電体を熱水乃至温水に接触させることにより、前記光導電体を加熱する、前記請求項１乃至１６のいずれかに記載された方法。
【請求項１８】
該光導電体を蒸気に接触させることにより、前記光導電体を加熱する、前記請求項１乃至１６のいずれかに記載された方法。
【請求項１９】
前記光導電層は８０℃以上の温度に加熱される、前記請求項１乃至１８のいずれかに記載された方法。
【請求項２０】
前記光導電層は９０℃以上の温度に加熱される、請求項１９に記載された方法。
【請求項２１】
前記光導電層は９２℃に加熱される、請求項２０に記載された方法。
【請求項２２】
前記光導電層は９５℃以上の温度に加熱される、請求項２０に記載された方法。
【請求項２３】
前記光導電層から曲がりを取り除く前に、光導電層が４０℃に冷えるようにする、前記請求項１乃至２２のいずれかに記載された方法。
【請求項２４】
前記曲がりは、５ｍｍより大きい半径を有する、前記請求項１乃至２３のいずれかに記載された方法。
【請求項２５】
前記曲がりは、７乃至３０ｍｍの間の半径を有する、前記請求項１乃至２４のいずれかに記載された方法。
【請求項２６】
前記曲がりは、８乃至１１ｍｍの間の半径を有する、前記請求項１乃至２５のいずれかに記載された方法。
【請求項２７】
前記光導電体は連続したシートのような形状であり、曲げられた状態で加熱部にまず送られ、該加熱部において加熱され、その後曲げられたままの状態で冷却部に送られ、該冷却部で冷却される、前記請求項１乃至２６のいずれかに記載された方法。
【請求項２８】
該加熱工程及び冷却工程において、前記光導電体は支持部材によって裏面支持されていない、前記請求項１乃至２７のいずれかに記載された方法。
【請求項２９】
前記請求項１乃至２８記載の方法にしたがって処理された、有機光導電体。
【請求項３０】
請求項１乃至３のいずれか、もしくはその従属請求項のいずれかに記載の方法にしたがって処理され搭載される有機光導電体を用いて静電像を形成する工程と；
前記静電像を液トナーを用いて現像して現像を形成する工程と；
該像を最終基体に転写する工程と、
を具備する画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、概略的には光導電体に関し、より詳しくは有機光導電体及びその処理方法に関する。
発明の背景
さまざまな種類の光導電体が知られている。多くの光導電体は、液トナー電子写真印刷に用いられるタイプの有機溶媒による影響を受け易い。これらの光導電体には、該溶媒に溶解してしまうものや、応力が加わったとき、とりわけ張力が加わったときに、それらに晒された結果として割れてしまうものを含む。
当該技術分野では、有機光導電体に保護被覆を設けることが知られている。これらの被覆の例は米国特許第４，８９１，２９０号や米国特許第４，８９４，３０４号に示されている。
米国特許第４，４９７，５６６号には、光導電体における張力を解放するために有機光導電体を加熱し、その後結像システムにおいてその光導電体を使用する直前に該光導電体を冷却するシステムが記載されている。この米国特許に記載された方法においては、処理の全般を通じて光導電体に張力がかかっており、該張力は加熱処理後裏層によって取り除かれる。この解決方法は、像形成処理の一部として加熱処理を行わなければならないので、実際的ではない。
米国特許第５，３７６，４９１号（その記載内容は引用することによって本願に組み入れられる）には、機械的応力下で液トナーとともに使用される場合クラッキング（ひび割れ、裂け目）が生じ易い有機光導電体の処理に関する２つの方法が記載されている。これらの方法の一つは、光導電層を柔らかくするための、光導電体の化学的処理を含み、２番目の方法は光導電層に圧縮圧力を誘起するものである。使用時において、光導電体はドラムに巻き付けられており、圧縮力がかかった状態になり、クラッキングは生じない。
光導電体の加熱処理に関する他の方法論は、光導電体に張力をかけることによるものであり、像形成処理において該光導電体を用いる前に、光導電体が冷却するようにし、その後応力が取り除かれることによって、応力が光導電層において解放されるように光導電体を加熱処理する。
R.C.U.YU,"Heat Shrinkage of Photoreceptor Belt onto a Drum",Xerox Disclosure Jounal,Vol.20,No.2,1 March 1995-30 April 1995には、後の使用のための、ドラム上に熱収縮して設けられる光受領体によるシステムが記載されている。
発明の要旨
本発明は、液トナー電子写真印刷において用いられるタイプの有機溶媒が存在する、応力がかかる環境下においてクラッキングに対する耐性を有する、改良された光導電体を提供する。
本発明において、基層と光導電層からなる光導電体は、該光導電層が外側に面するような曲面構成とされている。この状態において、該光導電体に応力をかけることなく、光導電体の応力を解放する熱処理を該光導電層に行う。応力が解放された後、該光導電体は曲面構成のままで、その応力解放温度以下の温度に冷やされたり、あるいは冷えたりする。
この処理の結果として、該光導電体は平らになった場合、あるいは該光導電体のストレスが解放され温度が下がったときの曲率半径より大きな曲率半径で曲げられている場合において、クラッキングに一層耐性を示すような固有圧縮力（built-in compression）が生ずる。
本発明の好ましい実施態様の一つにおいては、基層においては応力解放は行われない。すなわち、加熱処理における加熱温度は、基層の応力解放温度より低い。応力解放及び、さらに重要な冷却が行われる際の光導電体の曲がりの半径は、それが設けられているドラムの半径より小さい。
本発明の好ましい実施態様の一つによれば：
基層と光導電層とを有する光導電体、好ましくは有機光導電体を供給する工程と；
曲げによる応力以外の実質的な外部応力を該光導電体に加えること無しに、該光導電層が外側に面するように該光導電体を曲げる工程と；
好ましくは該光導電層における応力が解放される温度である光導電層の応力解放温度より高い温度に、前記曲げられた光導電体を加熱する工程と；
前記曲がった光導電体を冷却する工程と、
を具備する、光導電体を処理する方法
が提供される。
さらに、本発明の好ましい実施態様の一つによれば：
基層と光導電層とを有する長い光導電体シートを供給する工程と；
曲構成の光導電体シートの連続した部分を、該曲げられた光導電体を加熱処理する加熱部に連続的に供給する工程と；
前記曲げられた光導電体を冷却する工程と、
を具備する、光導電体を処理する方法
が提供される。
本発明の一つの実施形態においては、該基層の圧力が解放されない温度に該光導電体が加熱される。あるいは、該基層の応力が開放される温度に該光導電体が加熱される。
本発明のある実施形態においては、前記曲がった光導電体を冷却する工程は、対流によって該曲げられた光導電体が冷えるようにする工程からなる。本発明の一つの実施形態においては、前記光導電層を冷却流体に接触させる工程を具備し、該冷却流体はガスからなるもので良い。
本発明のある実施形態においては、曲状態において前記光導電層の応力解放温度より低い温度に前記光導電層が冷えるようにする。好ましくは、前記光導電層の応力解放温度は、該光導電層中の電荷移送層（charge transport layer）のガラス転移温度であって、前記光導電層は曲状態において前記ガラス転移温度より高い温度に加熱され、その後曲げられたままの状態で前記温度より低い温度に冷える。
好ましくは、前記光導電層はガラス転移温度を有する電荷移送層からなる。
本発明のある好ましい実施形態においては、該光導電体を熱水／温水に接触させることにより、前記光導電体を加熱する。本発明の別の好ましい実施形態においては、該光導電体を蒸気に接触させることにより、前記光導電体を加熱する。好ましくは、前記光導電層は８０℃以上の温度に加熱され、より好ましくは９０℃以上且つ９５℃以下であり、さらに好ましくは９２℃近傍である。別の態様では、８０℃未満あるいは９５℃を超える温度に加熱されても良い。クラックを防止するために光導電体が処理される時間は、加熱温度が高くなるにつれて短くなることは理解されよう。ある実施例においては、８０℃においては処理時間は８分必要であり、また９０℃においては１分必要である。
好ましくは、光導電層から曲がりを取り除く前に、光導電層が４０℃に冷えるようにする。
好ましくは、前記曲がりは、光導電体が設けられるドラムの半径より実質的に小さい半径を有する。好ましくは、該半径は約５ｍｍ以上であり、より好ましくはおおよそ７ｍｍから３０ｍｍの間であり、おおよそ７，８ｍｍ、あるいは１１，１２ｍｍである。
本発明の好ましい実施態様では、前記光導電体は連続したシートのような形状であり、曲がった状態で加熱部にまず送られる。該加熱部において加熱され、その後冷却部に送られ、該冷却部で曲げられた状態で冷却される。本発明の好ましい実施態様では、該加熱部及び冷却部において、いかなる支持部材によっても裏面支持されていない。
さらに、本発明の好ましい実施態様によれば、上記処理方法にしたがって処理される有機光導電体が提供される。
さらに、本発明の好ましい実施態様によれば、上記処理方法にしたがって処理された有機光導電体をドラム上に配置する工程と；前記有機光導電体上に静電像を形成する工程と；前記静電像を液トナーを用いて現像して現像を形成する工程と；該像を最終基体に転写する工程と、からなる画像形成方法、が提供される。
【図面の簡単な説明】
本発明は、以下の図面を参照して以下の詳細な記載からより詳しく理解される。
図１は、本発明の好ましい実施態様による有機光導電体シートの簡略概略図である。
図２は、本発明の好ましい実施態様による第１図の光導電体を処理する方法の詳細図である。
好ましい実施例の詳細な記載
図１は、液トナーによる画像形成に有用な、好ましい有機光導電体シートを図示する。このシート状光導電体は、液トナー技術において有用であり、そのようなシートをドラムに載置するシステムに有用である。かかるシステムにおいては、一般的に、未処理の光導電体は、液トナーとともに使用される場合、とりわけ「イソパール」（Isopar: EXXON）のような炭化水素キャリア液を用いた液トナーとともに使用される場合、クラッキングが生じ易い。そのようなシステムの一例が前記米国特許第５，３７６，４９１号、および前記米国特許第５，５０８，７９０号、イスラエル国特許出願第１１７９５０号に示されている。これらの記載内容は、参照することによって本願に組み入れられる。しかし、これらのシステムは本願発明にかかる光導電体とともに用いることのできるシステムの例示に過ぎない。
図１に示すように、本件発明の好ましい実施態様による有機光導電体シート１００は、商標名「マイラ（Mylar）」で市販されているようなアルミニウム化されたポリエチレン・テレフタレート（Aluminized Polyethylene Telephthalate）で一般的に形成される基層１０２を具備する。該基層の厚さは好ましくは約８０ミクロンで、融点は２５０℃である。
該基層１０２上には副層１０４が配置され、該副層１０４は一般的にはポリエステル、トルエンスルホンアミド−ホルムアルデヒド樹脂、およびポリアミドから形成され、約０．２ミクロンの厚さである。該副層１０４上には電荷生成層１０６が配置され、該電荷生成層１０６は一般的にはヒドロキシスクアリリウム染料（Hydroxysquarylium Dye）およびトルエンスルホンアミド樹脂から形成され、約０．３ミクロンの厚さである。
該電荷生成層１０６上には電荷移送層１０８が配置され、該電荷移送層１０８は典型的には、ポリエステル、ポリカーボネート、黄色染料（Yellow Dye）、４−［Ｎ，Ｎ−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および微量のポリシロキサンからなり、約１８ミクロンの厚さである。該電荷移送層１０８および電荷生成層１０６は、ともに上述の光導電層を構成する。
ここまで述べた有機光導電体は、IBM Corporationから商品名「Emerald」で市販されている。本発明の実施態様によれば、図２に示すように、IBM Corporationから購入できるような光導電体は、以下に詳細に記載するアニール処理を施される。
光導電体シート１００は、１対の入口側供給ガイドローラ１２０を通って供給されて、光導電層が外側になるように曲げられ、１対の出口側供給ガイドローラ１２２を通って戻される。図２に示されるように、好ましくは、送り込み及び送り出しは、送り込み及び送り出しの両方に関与するミドル・ローラを含む３個のローラによって行われる。これらのローラは、前記光導電体を連続した状態で供給すること及びこれらローラ間の処理領域において光導電体の曲げを行うこと、という二重の機能を果たすものである。
光導電体１００がローラ１２０を通過した後、加熱部１２４で加熱される。本発明の好ましい実施態様においては、熱水／温水（あるいは、蒸気）がパイプ１２８の孔またはスロット１２６から光導電層上に吹き付けられる。光導電層は冷却部１３０において、好ましくは強制冷却によって冷却される。冷却部１３０では、光導電層が曲げられた上体で、該光導電層に当てるための冷えた空気乃至他の流体が作られる。
好ましくは、該光導電体は、約２５０℃である基層１０２の応力解放温度と約４５℃である電荷移送層１０８のガラス転移温度の中間の温度に加熱される。
すなわち、本発明の好ましい実施態様においては、該光導電層は加熱部において少なくとも４５℃で加熱され、また、冷却部においてその温度未満の温度に冷やされる。光導電層の応力解放を確実にするためには、加熱部において約９０℃乃至１００℃で加熱するのが好ましい。ただし、これより低い温度あるいはこれより高い温度も利用可能である。光導電層は、曲げが除かれる前に、好ましくは４０℃あるいはそれ以下に冷やされる。
このような温度においては基層の応力解放は起こらないが、一般に不都合である場合には基層の応力解放は本発明では必要ない。ただし、基層において応力解放が起こる温度に光導電体を加熱することは可能であり、本発明の技術的範囲内の事項である。
本発明において、光導電体が前記二組のローラ１２０と１２２の間を移送される間、重大な全体的な応力が該光導電体に加わることはない。しかし、加熱及び冷却が光導電体が曲げられた状態で起こるので、シートが平らになった場合あるいは図２の装置における曲げの半径より実質的に大きな半径を有するドラムに用いられる場合、光導電層の固有圧縮がもたらされる。とくに、冷却が行われたときより大きな半径を有するドラム上に用いられる液トナーシステムにおいて該光導電体が用いられる場合、加熱部及び冷却部における１０ｍｍの曲げ半径は光導電層の十分な圧縮を提供し、該層のクラッキングを有効に防止する。
本発明は加熱され且つ冷却される、裏面支持されていない光受領体について提供されるが、実質的な全体の張力が光受領体に加えられない限りにおいて、裏面支持ローラの使用もまた本発明の技術的範囲内の事項である。
一つの例示的実施例において、「Emerald 2」光受領体が１．２±０．４ｃｍ／ｓｅｃの速さで加熱部１２４を通過する際、スチーム又は水が用いられて光受領層を約９５℃に加熱する。この加熱の間、裏面層はあまり加熱されることはなく、冷却部１３０における冷気で十分に光導電層をガラス転移温度より低い温度に冷却することができる。しかし、より高い温度、あるいはより速い速度が採用される場合、光導電層を冷却するために冷却液を用いるような、より積極的な冷却方法を採用する必要があるかもしれない。より低い温度、あるいはより遅い速度が採用される場合は、対流冷却で足りるかもしれない。クラックを防止するために光導電体が処理される時間は、加熱温度が高くなるにつれて短くなることは理解されよう。ある実施例においては、８０℃においては処理時間は８分必要であり、また９０℃においては１分必要である。
上記に述べた方法による処理の後、光導電体１００の電荷移送層１０８は圧縮がかかった状態で応力が残る。一方、基層１０２は張力がかかった状態で応力が残留する。光導電体１００がドラムに搭載され、外部張力を受けると、電荷移送層１０８は圧縮されるか、あるいは相対的に応力がかからない。したがって、液トナー電子写真印刷環境において一般的である「Isopar」のような有機溶媒に晒される結果生ずるようなクラッキングやその他の欠陥をより少なくする事ができる。
たとえば、上述のようなアニール処理の施されていない有機光導電体１００は、液トナーコピー機においておおよそ５００コピーサイクル後にクラックが生じている。これと対照的に、上述のように処理された有機光導電体１００は多くのコピーサイクルの後もクラックを生じなかった。
本件発明は上記に特に図示したり、記載された形態に制限するものではないことは、いわゆる当業者に理解されるものである。本件発明の技術的範囲は以下の請求の範囲によってのみ規定される。
【図１】
0003756526.tif 000002
【図２】
0003756526.tif 000003