JP2009009130A - 像形成部材 - Google Patents

Abstract

【課題】像形成層とは反対側の基材の側に亀裂防止バッキング層を含む、耐久性が向上した像形成部材を提供する。
【解決手段】像形成部材の裏面の層が、表面の像形成層に対して優れた亀裂抵抗を与える。亀裂防止バッキング層は、テープ又はコーティングのようなラミネートされた粘着剤にすることができる。亀裂防止バッキング層が裏面にあるため、像形成部材の電気的特性には影響を及ぼさない。機能が、改善された引っかき抵抗に制限されるオーバーコート層を用いることもできる。
【選択図】図２

Description

本開示は、一般に、電子写真式像形成部材に関する。より具体的には、本開示は、耐久性が向上した像形成部材に関する。特に、像形成部材は、像形成層とは反対側の基材の側に亀裂防止バッキング層を含む。

電子式写真の技術では、導電層の上に光導電性の絶縁層を含んだ像形成部材又はプレートは、最初に光導電性の絶縁層の表面を均一に静電的に帯電することによって画像化される。

オーバーコート層の所望の特性を向上させることができるように、オーバーコート層に必要な要件を少なくすることのできるバッキング層が求められている。

種々の実施形態において開示されるのは、基材の裏面に用いられたときに、像形成部材に亀裂抵抗を与える組成物である。基材の裏面にコーティングが配置されるので、この組成物は、像形成部材の電気的特性を妨げない。従って、基材の表面の最外露出層の機械的性能が、像形成層の電気的特性から分離される。

実施形態は、基材と、その上の像形成層と、像形成層とは反対側の基材の側に配置された亀裂防止バッキング層とを含む像形成部材を含み、亀裂防止バッキング層は、ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、アクリル、紙、キャンバス、及びシリコーン材料から成る群から選択されるバッキング材料を含む。

実施形態は、基材と、該基材の表面上の像形成層と、該基材の裏面に配置された亀裂防止バッキング層とを有する像形成部材をさらに含み、亀裂防止バッキング層は、シリコーン・コーティングを含む。

実施形態はまた、（ａ）基材と、該基材の第１の側にある像形成層と、ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、アクリル、紙、キャンバス、及びシリコーン材料から成る群から選択されるバッキング材料を含む、該基材の第２の側にある亀裂防止バッキング層とを含む、その上に静電潜像を受け取るための感光体部材と、（ｂ）静電潜像を現像して、感光体部材上に現像された像を形成するための現像コンポーネントと、（ｃ）現像された画像を感光体部材から別の部材又はコピー基材に転写するための転写コンポーネントと、（ｄ）現像された像を他の部材又はコピー基材に定着させるための定着部材とを含む。

より良い理解のために、添付の図面を参照することができる。
本開示は、亀裂防止バッキング層を有する光導電性像形成部材に関する。実施形態においては、亀裂防止バッキング層は、ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、アクリル、紙、キャンバス、及びシリコーンから成る群から選択されるバッキング材料を含む。幾つかの実施形態においては、バッキング材料はシリコーンである。他の実施形態において、接着層は、像形成部材のバッキング層と基材との間に配置される。

図１を参照すると、典型的な静電写真式の複製装置においては、コピーされるオリジナルの光画像が、感光部材上に静電潜像の形態で記録され、その後、一般にトナーと呼ばれる検電器の熱可塑性樹脂粒子を塗布することによって潜像が可視化される。具体的には、電源装置１１から電圧が供給される帯電器１２を用いることによって、感光体１０の表面が帯電される。次いで、感光体が、光学系又はレーザ及び発光ダイオードのような画像入力装置１３からの光に画像方向に露光されて、その上に静電潜像を形成する。一般に、静電潜像は、現像コンポーネント１４からの現像剤混合物をそれに接触させることによって現像される。現像は、磁気ブラシ、パウダークラウド、又は他の周知の現像法を使用して行うことができる。

トナー粒子が光導電性面上に付着された後、画像構成においては、それらは、圧力転写又は静電転写とすることができる転写コンポーネント１５によってコピーシート１６に転写される。実施形態においては、現像された画像は、中間転写部材に転写し、その後、紙のようなコピー基材に転写するか、又はコピー基材に直接転写することが可能である。

現像された画像の転写が完了した後、コピーシート１６が、図１に定着及び加圧ロールとして示されている定着ステーション１９に進み、そこで、コピーシート１６を定着部材２０と加圧部材２１との間に送ることにより、現像された画像がコピーシート１６に定着され、それにより恒久的な画像が形成される。定着は、定着ベルトのような他の定着部材を加圧ローラと加圧接触させること、定着ローラを加圧ベルト又は他の類似のシステムと接触させることによって達成することができる。転写後の感光体１０は、清掃ステーション１７に前進し、そこで、ブレード２２（図１に示されるような）、ブラシ又は他のクリーニング装置を用いることによって、感光体１０上に残ったあらゆるトナーが清掃される。装置のアーキテクチャが、感光体ドラムを参照して図１に示されるが、可撓性の像形成部材ベルトを用いる適切な改変により、同じアーキテクチャが用いられる。

本開示の像形成部材の例示的な実施形態が、図２に説明される。基材３２は、導電性層３０を有する。随意的な正孔ブロッキング層３４、及び、随意的な接着層３６を適用することもできる。電荷発生層３８が、随意的な接着層３６と電荷輸送層４０との間に配置される。随意的な接地ストリップ層４１が、電荷発生層３８に作動的に接続され、電荷輸送層４０が導電性層３０に作動的に接続される。電荷輸送層４０の上に、随意的なオーバーコート層４２を配置してもよい。本開示の亀裂防止バッキング層３３が、基材３２の裏面に配置される。カール防止バック層３５を、像形成層とは反対側である裏面に適用することもできる。像形成層が位置する側を像形成部材の表面と見なすことができる。亀裂防止バッキング層３３は、カール防止バック層３５に対して裏面のどこに配置してもよい。言い換えれば、亀裂防止バッキング層３３は、カール防止バック層３５と基材３２との間にあってもよく、又はカール防止バック層３５の上に被覆してもよい。特定の実施形態においては、亀裂防止バッキング層は、基材３２の裏面の最外層である。

実施形態においては、亀裂防止バッキング層は、ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、アクリル、紙、キャンバス、及びシリコーン材料から成る群から選択されるバッキング材料を含む。こうした材料は、一般に化学的耐性があり、よって感光体の環境に適している。

幾つかの実施形態において、亀裂防止バッキング層は、シリコーン材料である。ポリマー材料は、溶剤中に溶解され、基材の裏面に適用されるコーティング液を形成する。一般に、シラン及びシロキサンなどのいずれかのシリコーン含有ポリマーが、適切な亀裂防止バッキング層を形成することができる。実施形態において、シリコーン材料は、少なくとも１つのシロキサン及び少なくとも１つのシランを含む。

１つの実施形態において、シリコーン材料は、ジメチルメチルフェニルメトキシシロキサン及びメチルトリメトキシシランを含む。こうした分散液は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（登録商標）の１−２６２０分散液、又は１−２５７７分散液として入手可能である。Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社から入手可能な製品仕様によると、１−２６２０分散液は、１５重量パーセント〜４０重量パーセントのトルエン、１０重量パーセント〜３０重量パーセントのキシレン、及び３重量パーセント〜７重量パーセントのエチルベンゼン中に、６０重量パーセントを上回るジメチルメチルフェニルメトキシシロキサン及び約３重量パーセント〜約７重量パーセントのメチルトリメトキシシランを含む。１−２５７７分散液は、同量のシロキサン及びシランを有するが、溶剤としてトルエンだけを使用する。乾燥時、亀裂防止バッキング層は、亀裂防止バッキング層の乾燥重量に基づいて、９０重量パーセントを上回るジメチルメチルフェニルメトキシシロキサン、及び約４重量パーセント〜約１０重量パーセントのメチルトリメトキシシランを含む。

別の実施形態において、シリコーン材料は、ジメチルメチルヒドロゲンシロキサンを含む。こうした分散液は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（登録商標）のＱ１−４０１０分散液又は１−４１０５分散液として入手可能である。Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社から入手可能な製品仕様によると、これらの分散液は、分散液の重量に基づいて、それぞれ約５．０重量パーセント〜約１０．０重量パーセント及び約１０．０重量パーセント〜約３０．０重量パーセントのジメチルメチルヒドロゲンシロキサン（ポリ（ジメチルシロキサン−コ−メチルヒドロシロキサン）としても知られる）を含む。乾燥時、亀裂防止バッキング層は、約１００重量パーセントのジメチルメチルヒドロゲンシロキサンである。

別の実施形態において、シリコーン材料は、トリメトキシシリル末端ジメチルシロキサン、メチルトリメトキシシラン、及びアミノプロピルグリシドキシプロピルトリメトキシシランを含む。乾燥時、亀裂防止バッキング層は、亀裂防止バッキング層の乾燥重量に基づいて、約６３重量パーセント〜約９７重量パーセントのトリメトキシシリル末端ジメチルシロキサン、約２重量パーセント〜約３３重量パーセントのメチルトリメトキシシラン、及びゼロ重量パーセント〜約７重量パーセントのアミノプロピルグリシドキシプロピルトリメトキシシランを含む。この亀裂防止層を適用するのに適した１つの分散液は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（登録商標）の３−１７５３分散液である。Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社から入手可能な製品仕様によると、３−１７５３分散液は、分散液の重量に基づいて、６０重量パーセントを上回るトリメトキシシリル末端ジメチルシロキサン、約３重量パーセント〜約７重量パーセントのメチルトリメトキシシラン、約１重量パーセント〜約５重量パーセントのアミノプロピルグリシドキシプロピルトリメトキシシラン、及び約１重量パーセント〜約５重量パーセントのジイソプロポキシジ（エトキシアセトアセチル）チタネートを含む。別の好ましい分散液は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（登録商標）の３−１７６５分散液である。Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社から入手可能な製品仕様によると、３−１７６５分散液は、分散液の重量に基づいて、６０重量パーセントを上回るトリメトキシシリル末端ジメチルシロキサン、約１０重量パーセント〜約３０重量パーセントのメチルトリメトキシシラン、約７重量パーセント〜約１３重量パーセントのオクタメチルシクロテトラシロキサン、約１重量パーセント〜約５重量パーセントのデカメチルシクロペンタシロキサン、約１重量パーセント〜約５重量パーセントのジイソプロポキシジ（エトキシアセトアセチル）チタネート、１重量パーセント未満のアミノプロピルグリシドキシプロピルトリメトキシシラン、１重量パーセント未満のビニルトリメトキシシラン、１重量パーセント未満のメチルアルコール、及び１重量パーセント未満のジメチルジメトキシシランを含む。

幾つかの実施形態において、バッキング層に適用するために使用されるコーティング溶液は、約５０センチポアズ〜約２０，０００センチポアズ、又は約１００センチポアズ〜約５００センチポイズの粘度を有することができる。

他の実施形態において、像形成部材は、バッキング層と基材との間の、基材の裏面に配置された接着層をさらに含むことができる。接着層は、シリコーン、ゴム、アクリル等から成る群から選択される接着材料を含むことができる。

接着層を含む実施形態において、バッキング層及び接着層は、ラミネート接着剤として一緒に適用することができる。例えば、市販のテープは、通常、バッキング及び接着剤を含む。例示的な市販のテープは、ビニルテープ、マスキングテープ、又は電気テープとすることができる。これらの種類のテープは、種々の特徴によって識別される。ビニルテープは、ビニルのバッキング及び接着剤を含む。マスキングテープは、紙のバッキング及び接着剤を含む。マスキングテープの接着剤は、一般に、長期間にわたる粘着を提供しない、すなわち、１ヶ月未満の一時的期間だけテープを適用すべきである。マスキングテープの一般的な使用は、隣接する表面が塗装される場合に表面を保護するためのものである。マスキングテープの接着剤は、きれいに除去されるように選択される。電気テープは、ビニルのバッキング及び接着剤を含む。電気テープのバッキングは、非導電性、すなわち絶縁性にしてもよいが、亀裂抵抗のためには、この特性は必要とされない。バッキングはまた、弾性特性を有する、すなわち引張方向に可逆性の弾性伸びを有することもできる。電気テープの接着剤は、数ヶ月又は数年のオーダーの長期間にわたる粘着を提供する。電気テープの接着剤は、必ずしもきれいに除去されない。電気テープの接着剤は、電気テープ・バッキングに優先的に接着するように、すなわちテープが適用される表面ではなく、バッキングに接着するように選択することもできる。これらの種類のテープは、相互排他的なものではなく、例えば、テープは、ビニルテープ及び電気テープとすることができる。

接着層を含む実施形態において、バッキング材料は、ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、アクリル、紙、及びキャンバスから成る群から選択され、接着材料は、シリコーン、ゴム、及びアクリルから成る群から選択される。特定の実施形態において、ラミネート接着剤は、３Ｍ社（商標）のＶｉｎｙｌ４７１である。このコンフォーマルな粘着テープは、ビニル・バッキング及びゴム接着剤を有する。ビニルのバッキングは、透明であっても、又は有色のものであってもよい。３Ｍ社から入手可能な製品仕様によると、透明なＶｉｎｙｌ４７１テープは、次の代表的特性、すなわち４．１ミル（０．１０ｍｍ）のバッキング厚さ、５．４ミル（０．１４ｍｍ）の全厚、１６ポンド／インチの引張り強度、１８０％の破壊伸び、及び４℃から７７℃までの有効温度範囲を有する。３Ｍ社は、様々な色のビニルテープを提供しているが、本開示において色は重要でないことに留意すべきである。ラミネート接着剤の１つ又はそれ以上の層を用いることができる。実施形態においては、２層又は３層が用いられる。

亀裂防止バッキング層は、約２×１０¹³オーム・センチメート〜約３×１０¹⁵オーム・センチメートルの体積抵抗率を有することができる。体積抵抗率は、材料が電流の流れにどれだけよく抵抗するかの尺度である。

亀裂防止バッキング層は、高い耐摩耗抵抗を有することもできる。バッキング層における高い磨耗抵抗は、画像形成機械において基材とローラとの間で衝突したときに像形成層に亀裂を生じさせるばらばらの粒子の形成を防止することによって、像形成層における亀裂抵抗を増大させる。実施形態において、バッキング層は、キロサイクル当たりゼロから約３０ナノメートル、又はキロサイクルあたりゼロから約５ナノメートルの磨耗率を有する。

亀裂防止バッキング層の厚さは、約５ミクロンから約２００ミクロンまで、又は約１０ミクロンから約１５０ミクロンまで変化し得る。Ｖｉｎｙｌ４７１のラミネート接着剤は、約１４ミクロンの全厚を有する。
必要に応じて、像形成部材の裏側に多数の亀裂防止バッキング層を適用することができる。特に、１つ又はそれ以上のラミネート接着層を適用することもできる。

亀裂防止バッキング層は、カール防止特性を有することができる。各々の層が異なる熱収縮係数を有するため、又は乾燥プロセス中の収縮のため、感光体内にカールが生じる。特に、電荷輸送層４０は、通常、基材３２よりも高い収縮係数を有する。像形成部材を形成する際、電荷輸送層は、溶液から形成され、次に加熱されるか、さもなければ乾燥される。不一致の結果として、像形成部材が高い乾燥温度から周囲温度に冷却されるとき、高い収縮係数により像形成部材がカールする。カール防止バック層３５が、基材を平坦にするために適用される。

亀裂防止バッキング層は、像形成層（すなわち、電荷発生層及び電荷輸送層）の亀裂抵抗を高めるので、像形成部材の表面の最外露出層に、亀裂抵抗を与える必要はない。従って、電荷輸送層又はオーバーコート層の組成を最適化し、引っかき傷に対する抵抗を高めることができる。例えば、アクリルポリオール・バインダ、メラミン−ホルムアルデヒド硬化剤、及びジヒドロキシビフェニルアミンの組成から形成されるオーバーコート層は、優れた引っかき抵抗を有するが、亀裂抵抗を欠く。Ｙｕ Ｑｉ他による、２００６年１月１３日に出願された米国特許出願第１１／２７５，５４６号に開示されているこうしたオーバーコート層を、本開示の亀裂防止バッキング層と併せて用いることができる。こうしたオーバーコート層は、（ｉ）ヒドロキシル含有ポリマー（ポリエステル及びアクリルポリオール）、（ｉｉ）メラミン−ホルムアルデヒド硬化剤、及び（ｉｉｉ）正孔輸送材料だけから構成してもよい。オーバーコート層内の補助バインダの存在は、亀裂抵抗の改善と関連するが、電気的性能は劣っている。本開示の亀裂防止バッキング層を含む像形成部材においては、補助バインダを必要としないことがある。

基材３２は、不透明のものであっても、又は実質的に透明のものであってもよく、要求される機械的特性をもつあらゆる適切な材料を含むことができる。従って、基材は、無機又は有機組成物のような非導電性又は導電性材料の層を含むことができる。薄いウェブにしたときに可撓性を有する、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン等を含む種々の樹脂を、非導電性材料として用いることができる。導電性の基材は、例えば、アルミニウム、ニッケル、鋼、銅等といったいずれかの金属、又は炭素、金属粉末等導電性物質で充填された前述のようなポリマー材料、或いは有機導電性材料とすることができる。電気絶縁性又は導電性の基材は、エンドレス可動ベルト、ウェブ、シート等の形態にすることができる。

基材の厚さは、強度及び所望の経済的な考慮事項を含む多数の要因によって決まる。可撓性ベルトは、例えば、約２５０マイクロメートルのような実質的厚さとしてもよく、又は最終的な電子写真式装置に悪影響がなければ、例えば、５０マイクロメータ未満の最小厚さとしてもよい。

基材が導電性ではない実施形態においては、その表面は、導電性コーティング３０によって導電性にすることができる。導電性コーティングの厚さは、光学的透明度、所望の可撓性度、及び経済的要因に応じて、実質的に幅広い範囲にわたって変化させることができる。従って、可撓性の光反応像形成装置においては、導電性コーティングの厚さは、約２０オングストロームから約７５０オングストロームまで、又は導電性、可撓性、及び光透過性の最適な組み合わせのために、約１００オングストロームから約２００オングストロームまでであることがより好ましい。可撓性導電性コーティングは、例えば、真空蒸着技術又は電着といったあらゆる適切なコーティング技術によって基材上に形成された導電性金属層とすることができる。典型的な金属は、アルミニウム、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、バナジウム及びハフニウム、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、タングステン、モリブデンなどを含む。

随意的な正孔ブロッキング層３４を、基材に適用することができる。隣接する光導電性層と下にある基材の導電性面との間の正孔に対する電子障壁を形成できる、あらゆる適切な通常のブロッキング層を用いることができる。

随意的な接着剤層３６を、正孔ブロッキング層に適用することができる。任意の適切な接着剤層を用いることができ、こうした接着剤層材料は、当技術分野において周知である。典型的な接着剤層の材料は、例えば、ポリエステル、ポリウレタン等を含む。約０．０５マイクロメートル（５００オングストローム）から約０．３マイクロメートル（３，０００オングストローム）までの接着剤層厚さのときに、満足のいく結果を達成することができる。接着剤層コーティング混合物を電荷ブロッキング層に適用するための通常の技術には、噴霧、浸漬コーティング、ロールコーティング、ワイヤ巻きロッドコーティング、グラビアコーティング、バードアプリケータコーティング等がある。付着されたコーティングの乾燥は、オーブン乾燥、赤外線照射乾燥、空気乾燥等を含むあらゆる適切な通常の技術によって行うことができる。

少なくとも１つの電子写真式像形成層が、接着剤層、正孔ブロッキング層、又は基材上に形成される。電子写真式像形成層は、当技術分野において周知の電荷発生機能及び電荷輸送機能の両方を果たす単一の層としてもよく、又は、別個の電荷発生層３８及び電荷輸送層４０といった多数の層を含んでもよい。

電荷発生（光発生とも呼ばれる）層は、セレンのアモルファス・フィルム、セレンとヒ素、テルル、ゲルマニウム等の合金、水素化アモルファス・シリコン、並びに、真空蒸着又は蒸着によって製造されたシリコンとゲルマニウム、炭素、酸素、窒素等の化合物からなるものとすることができる。電荷発生層はまた、フィルム形成ポリマー・バインダ中に分散され、溶媒コーティング技術によって製造された、結晶性セレンの無機顔料及びその合金、ＩＩ−ＶＩ族化合物、及びキナクリドンのような有機顔料、ジブロモアンタントロン顔料のような多環顔料、ペリレン及びペリノンジアミン、多核芳香族キノン、ビス−、トリス−、及びテトラキスアゾ基を含むアゾ顔料等を含むものとすることができる。

例示的な有機光電導性電荷発生材料は、スダンレッド、ダイアンブルー、ヤーヌスグリーンＢなどのアゾ顔料、アルゴールイエロー、ピレンキノン、インダスレンブリリアントバイオレットＲＲＰなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレンビスイミド顔料、インディゴ、チオインディゴなどのインディゴ顔料、インドファーストオレンジトナーなど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、アルミノクロロフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニンなどのフタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、又はアズレン化合物を含む。適切な無機光導性電荷発生材料は、例えば、硫化カドミウム、スルホセレン化カドミウム、セレン化カドミウム、セレン化カドミウム、結晶質セレン、非晶質セレン、酸化鉛その他のカルコゲニドを含む。本開示の実施形態には例えば、セレンヒ素、セレンテルルヒ素、及びセレンテルルを含むセレン合金が含有される。

フタロシアニンが、赤外線露出システムを使用するレーザプリンタに用いるための光発生材料として用いられてきた。低コスト半導体レーザダイオード露光装置に露出される感光体においては、赤外線に対する感受性が要求される。フタロシアニンの吸収スペクトル及び光感光性は、化合物の中心金属原子に依存する。オキシバナジウムフタロシアニン、クロロアルミニウムフタロシアニン、銅フタロシアニン、オキシチタンフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、マグネシウムフタロシアニン、及びメタルフリーフタロシアニンを含む多くの金属フタロシアニンが報告されている。フタロシアニンは、多くの結晶形態で存在し、光発生に対する大きい影響をもつ。

電荷発生（光発生）バインダ層のマトリックスとしてあらゆる適切なポリマーフィルム形成バインダ材料を用いることができる。典型的なポリマーフィルム形成材料には、例えば、その開示内容の全てを引用によりここに組み入れる米国特許第３，１２１，００６号において説明されたものを含む。従って、典型的な有機ポリマーフィルム形成バインダは、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアリルエーテル、ポリアリルスルホン、ポリブタジエン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ酢酸ビニル、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、アミノ樹脂、フェニレンオキシド樹脂、テレフタル酸樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリスチレン及びアクリロニトリルコポリマー、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル及び酢酸ビニルコポリマー、アクリレートコポリマー、アルキド樹脂、セルロースフィルムフォーマ、ポリ（アミドイミド）、スチレン−ブタジエンコポリマー、塩化ビニリデン−塩化ビニルコポリマー、酢酸ビニル−塩化ビニリデンコポリマー、スチレンアルキド樹脂、ポリビニルカルバゾール等といった熱可塑性及び熱硬化性樹脂を含む。これらのポリマーは、ブロック、ランダム又は交互コポリマーとすることができる。

光発生組成物又は顔料は、樹脂バインダ組成物中に様々の量で存在する。しかしながら、通常は、約５体積パーセントから約９０体積パーセントまでの光発生顔料が、樹脂バインダの約１０体積パーセントから約９５体積パーセントまで分散される。実施形態においては、約２０体積パーセントから約３０体積パーセントまでの光発生顔料が、樹脂バインダ組成物の約７０体積パーセントから約８０体積パーセントまで分散されることが好ましい。一実施形態においては、約８体積パーセントの光発生顔料が、樹脂バインダの約９２体積パーセントまで分散される。光発生層はまた、真空昇華によって形成することもでき、その場合バインダは存在しない。

あらゆる適切な通常の技術を用いて混合し、その後、光発生層にコーティング混合液を適用することができる。典型的な適用技術には、噴霧、浸漬コーティング、ロールコーティング、ワイヤ巻きロッドコーティング、真空昇華等がある。幾つかの用途においては、光発生層は、ドット又はラインパターンで形成することができる。溶剤被フィルム層の溶剤の除去は、オーブン乾燥、赤外線照射乾燥、空気乾燥等といった適切な通常の技術によって行うことができる。

感光性像形成部材を製造する際、電荷発生材料（ＣＧＭ）又は顔料（ここでは「顔料」及び「電荷発生材料」という用語は区別なく用いられる）及び電荷輸送材料（ＣＴＭ）は、ＣＧＭ及びＣＴＭが異なる層にあるラミネート型構成、又は、ＣＧＭ及びＣＴＭがバインダ樹脂に沿って同じ層にある単一層構成のいずれかで、基材表面の上に付着させることができる。導電性層の上に電荷発生層及び電荷輸送層を適用することによって、感光体を準備することができる。実施形態においては、電荷発生層及び電荷輸送層をいかなる順序で適用してもよい。

電荷輸送材料は、光励起された正孔の注入をサポートし、又は光導電性材料から電子を輸送し、有機層を通るこれらの正孔又は電子の輸送を可能にして表面電荷を選択的に分散させることができる有機ポリマー、又は非ポリマー材料を含む。例証となる電荷輸送材料は、例えば、主鎖又は側鎖にアントラセン、ピレン、フェナントレン、コロネンなどの多環式芳香環か、又はインドール、カルバゾール、オキサゾール、イソキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾールなどの窒素含有ヘテロ環を有する化合物と、ヒドラゾン化合物とから選択された正孔輸送材料を含むことができる。典型的な正孔輸送材料は、アリールアミン、カルバゾール、Ｎ−エチルカルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−フェニルカルバゾール、テトラフェニルピレン、１−メチルピレン、ペリレン、クリセン、アントラセン、テトラフェン、２−フェニルナフタレン、アゾピレン、１−エチルピレン、アセチルピレン、２，３−ベンゾクリセン、２，４−ベンゾピレン、１，４−ブロモピレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリ（ビニルピレン）、ポリ（−ビニルテトラフェン）、ポリ（ビニルテトラセン）及びポリ（ビニルペリレン）などの電子供与物質を含む。

正孔輸送成分として選択されるアリールアミンは、次の化学式の分子を含み、

絶縁性が高く透明なポリマー・バインダ中に分散されることが好ましく、ここで、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は、アルキル及びハロゲンから、特にＣＩ及びＣＨ₃から成る群から選択されるそれらの置換基から独立して選択される。

特定のアリールアミンの例は、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（アルキルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル等から成る群から選択される）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（ハロフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）（ここで、ハロ置換基は、好ましくはクロロ置換基である）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−（１、１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン、及びＮ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ｐ−テルフェニル）−４，４’’−ジアミンである。他の周知の電荷輸送層分子は、例えば、これらの開示の全体が引用によりここに組み入れられる参考文献米国特許第４，９２１，７７３号及び第４，４６４，４５０号から選択することができる。

適切な電子輸送材料は、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−フルオレノン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリデン、テトラシアノピレン及びジニトロアントラキノン、ビフェニルキノン及びフェニルキノンなどの電子受容体を含む。

電荷輸送層において、所望の機械的特性を有する任意の適切な不活性樹脂バインダを用いることができる。塩化メチレン中で溶解する典型的な不活性樹脂バインダは、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリスルホンなどを含む。分子量は、約２０，０００から約１，５００，０００まで変化し得る。しかしながら、電荷輸送層の樹脂バインダは、本開示のオーバーコート層を適用するために用いられる溶剤中で溶解すべきではない。

適切な技術を用いて、電荷輸送層及び電荷発生層を適用することができる。典型的な適用技術は、噴霧、浸漬コーティング、ロールコーティング、ワイヤ巻きロッドコーティング、真空コーティング等を含む。堆積されたコーティングの乾燥は、オーブン乾燥、赤外線照射乾燥、空気乾燥等などの任意の適切な従来技術によって行うことができる。

一般に、各電荷発生層の厚さは、約０．１マイクロメートル〜約３マイクロメートルであり、輸送層の厚さは、約５マイクロメートル〜約１００マイクロメートルであるが、これらの範囲外の厚さを用いることもできる。必要とされる電荷量が捕捉され、所望の電圧が得られるように、電荷輸送層に隣接した電荷発生層の厚さを選択する。次に、所望の厚さは、電荷輸送層に隣接した電荷発生層を通過する電荷量によって制御される。一般に、電荷発生層に対する電荷輸送層の厚さの割合は、約２：１から２００：１まで、場合によっては最大４００：１に保持されることが好ましい。

オーバーコート層４２を用いて、像形成部材の表面に付加的な引っかき抵抗を与えることができる。オーバーコート層は、当技術分野において周知である。一般に、オーバーコート層は、電荷輸送層を機械的磨耗及び汚染化学物質に曝されることから保護する役割を果たす。しかしながら、とりわけ重要なのは、オーバーコート層が、一般に、高い亀裂抵抗及び高い引っかき抵抗を提供するように作製されるという事実である。述べられたように、本開示の亀裂防止バッキング層は、最外露出層（すなわち、電荷輸送層又はオーバーコート層）の組成が亀裂抵抗をもたらす必要がないことを示すが、比較的高い引っかき抵抗をもたらすように作製することも可能である。特定の実施形態において、オーバーコート層は、改善された引っかき抵抗だけをもたらす。

オーバーコート層の厚さは、所望の通りに選択することができる。オーバーコート層が厚すぎる場合には、像形成部材のバックグラウンド電位が増大する（すなわち、電気的特性に悪影響を受ける）。厚さの上限値も、オーバーコート層を形成するのに用いられるポリマー材料及び／又はパリマー材料の分子量によって決まる。乾燥したオーバーコート層の厚さは、約０．５μｍから約１０μｍまでとすることができる。他の実施形態においては、乾燥したオーバーコート層は、約１．０μｍから約５μｍまでの厚さを有する。

平坦にするために、基材支持部３２の裏面（光導電性層を支持する側とは反対側）に随意的なカール防止バック・コーティング３５を適用することができる。カール防止バック・コーティングは、いずれかの電気絶縁性又は僅かに導電性の有機フィルム形成ポリマーを含むことができ、これは、通常、電荷輸送層ポリマー・バインダに用いられるのと同じポリマーである。約７マイクロメートル〜約３０マイクロメートルの厚さのカール防止バック・コーティングが、カールのバランスをとり、像形成部材を平坦にするのに十分に適していることが分かっている。

電子写真式像形成部材はまた、随意的な接地ストリップ層４１を含むこともできる。接地ストリップ層は、例えば、フィルム形成バインダ中に分散された導電性粒子を含み、電子写真式像形成プロセス中の電気的連続性のために、電荷輸送層４０、電荷発生層３８、及び導電性層３０に作動可能に接続するべく、感光体の一方の端に適用することができる。接地ストリップ層は、いずれかの適切なフィルム形成ポリマー・バインダ及び導電性粒子を含有することができる。典型的な接地ストリップ材料は、この開示の全体が引用によりここに組み入れられる米国特許第４、６６４、９９５号に列挙されるものを含む。接地ストリップ層４１は、約７マイクロメートル〜約４２マイクロメートルの厚さ、より特定的には約１４マイクロメートル〜約２３マイクロメートルの厚さを有することができる。

調製された像形成部材を、その後は活性化電磁放射への画像様式の前に均一な帯電を利用する任意の適切な従来の電子写真式像形成プロセスにおいて使用することができる。電子写真式部材の像形成面が静電荷で均一に帯電され、活性化電磁放射に画像様式で露光される場合、従来のポジ又は反転現像技術を用いて、この開示の電子写真式像形成部材の像形成面上にマーキング材料像を形成することができる。従って、適切な電気的バイアスを印加し、適切な電荷極性を有するトナーを選択することによって、この開示の電子写真式部材の像形成面上の帯電領域又は放電領域内にトナー像を形成することができる。

本開示の像形成部材は、像形成及び印刷の方法において用いることができる。この方法は、像形成部材上に静電潜像を発生させることを含む。次いで、潜像がトナー組成物により現像され、紙のような適切な基材に転写され、その基材に画像が恒久的に定着される。像形成、特にデジタルを含む乾式電子写真式像形成及び印刷プロセスもまた、本開示により包含される。より特定的には、この開発の層状光導電性像形成部材は、例えば、電子写真式像形成プロセス、特に、帯電された潜像が適切な電荷極性のトナー組成物により見えるようにされる乾式電子写真式像形成及び印刷プロセスを含む、多くの異なる周知の像形成及び印刷プロセスのために選択することができる。さらに、本開示の像形成部材は、カラー乾式電子写真の用途、特に高速カラーコピー及び印刷プロセスにおいて有用であり、実施形態において、この部材は、例えば、約５００ナノメートル〜約９００ナノメートル、特に約６５０ナノメートル〜約８５０ナノメートルの波長領域において敏感であり、従ってダイオード・レーザを光源として選択することができる。

ここに述べられる全ての特許及び出願は、その全体が引用により本明細書に特定的に且つ全体的に組み入れられる。
以下の実施例は、本明細書の実施形態をさらに画定し説明する。特に明記されない限り、全ての部及び百分率は重量による。

ラミネートされた亀裂防止バッキング層
マスキングテープ、キャンバステープ、及び電気テープを集めて、ベルト感光体ストリップの裏面に適用し、亀裂防止バッキング層を形成した。この対照は、カール防止層又は亀裂防止バッキング層を用いないストリップであった（このストリップは、全ての実施例に対する対照として用いられた）。次に、各々のストリップは、標準的な機械操作手順の下で、標準的な機械において印刷試験された。

３つのストリップの像が撮影され、６００ｄｐｉの市販のＵＭＡＸ文書スキャナの線画（モノ）設定を用いてデジタル化された。トリローラ内で応力が加えられたストリップの領域を覆うように、〜１インチ×〜２．５インチの関心ある矩形領域が選択された。その領域の黒色スポットは、市販のスポット計数ソフトウェア（ＮＩ Ｖｉｓｉｏｎ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ ７．１）によってカウントされたが、単一のピクセル・スポットは、バックグラウンド・ノイズのようなノイズ、電荷欠損スポット、及び他の非亀裂関連欠陥の結果として生じ得るので、１ピクセルより大きい面積を有するスポットだけがカウントされた。黒色スポットの数は、亀裂の数に対応していた。結果は正規化されたので、対照には、１００の値が与えられた。結果が、表１に示される。
表１

電気テープ（３Ｍ社（商標）のビニル４７１）が、最良の亀裂抵抗を与えることが分かった。電気テープは、対照に比べて亀裂が５分の１であった。

次に、電気テープの１、２又は３層が、標準的なベルト感光体ストリップの裏面に適用された。さらに、２つの感光体ストリップが準備され、その各々が、引張方向に伸張することによって圧縮応力が与えられた電気テープの１層を有していた。対照は、亀裂防止バッキング層を有していないストリップであった。各々のストリップは、トリローラ固定具を通され、次に印刷試験され、上述のようにカウントされた。結果が、表２に示される。
表２

テープに圧縮応力を与えることは、感光体ストリップの亀裂抵抗にほとんど影響を与えなかった。

溶液で被覆された亀裂防止バッキング層
Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（登録商標）の１−２６２０コンフォーマル・ポリマー分散液を標準的なベルト感光体ストリップの裏面に適用し、亀裂防止バッキング層を形成した。ストリップは、４つの異なる厚さ、すなわち６ミクロン、３５ミクロン、７０ミクロン及び１５０ミクロンを有していた。各々のストリップは、トリローラ固定器を通され、次に印刷試験され、上述のようにカウントされた。結果が、表３に示される。
表３

印刷は、裏面上のコーティングが優れた亀裂抵抗をもたらしたことを示した。６μｍにおいてさえ、対照と比べて少なくとも１０分の１の亀裂しかなかった。

カール防止層及び亀裂防止バッキング層
Ｍａｋｒｏｌｏｎ（登録商標）を感光体ストリップの裏面に適用し、２０μｍの厚さのカール防止層を形成した。Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（登録商標）の１−２６２０コンフォーマル・ポリマー分散液を別の感光体ストリップの裏面に適用し、２０μｍの厚さの亀裂防止バッキング層を形成した。各々のストリップは、トリローラ固定器を通され、次に印試験され、上述のようにカウントされた。結果が、表４に示される。
表４

亀裂防止バッキング層は、カール防止層よりも亀裂が１桁少なく、対照よりも亀裂が２桁少なかった

磨耗率の比較
実施例２における４つのストリップのバッキング層の磨耗量が測定された。磨耗は、測定不能であり、無視できるものと考えられた。４つの対照ストリップが、１０，０００サイクルのトリローラ固定器を通され、磨耗量が測定された。対照ストリップは、１０，０００サイクルによって、３００ナノメートルから９００ナノメートルまでの範囲の磨耗があった。

感光体部材を用いる、一般的な静電写真式装置を示す図である。 本開示の像形成部材の種々の層を示す図である。

符号の説明

１０：感光体
１４：現像コンポーネント
１５：転写コンポーネント
１６：コピーシート
１７：清掃ステーション
１９：定着ステーション
３０：導電性層
３２：基材
３３：亀裂防止バッキング層
３４：正孔ブロッキング層
３５：カール防止バック層
３６：接着層
３８：電荷発生層
４０：電荷輸送層
４１：接地ストリップ層

Claims (3)

1. 基材と、前記基材上の像形成層と、前記像形成層とは反対側の該基材の側に配置された亀裂防止バッキング層とを備え、前記亀裂防止バッキング層は、ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、アクリル、紙、キャンバス、及びシリコーンから成る群から選択されるバッキング材料を含むことを特徴とする像形成部材。
2. 基材と、前記基材の表面上の像形成層と、該基材の裏面に配置された亀裂防止バッキング層とを備え、前記亀裂防止バッキング層は、シリコーン・コーティングを含むことを特徴とする像形成部材。
3. 記録媒体上に像を形成するための像形成装置であって、
   ａ．基材と、前記基材の第１の側にある像形成層と、ビニル、ポリエチレン、ポリイミド、アクリル、紙、キャンバス、及びシリコーン材料から成る群から選択されるバッキング材料を含む該基材の第２の側の亀裂バッキング層とを有する亀裂防止バッキング層とを含む、上に静電潜像を受け取るための感光体部材と、
   ｂ．前記静電潜像を現像して、前記感光体部材上に現像された像を形成するための現像コンポーネントと、
   ｃ．前記現像された画像を前記感光体部材から別の部材又はコピー基材に転写するための転写コンポーネントと、
   ｄ．前記現像された像を前記他の部材又は前記コピー基材に定着させるための定着部材と、
   を備えることを特徴とする像形成装置。

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