JP2013125272A - 運搬装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の耐用年数を高め、感光層を保護し、性能を高めるため、オーバコート層が使用されているが、オーバコート層は、ＬＣＭ（側方電荷移動）が劣り、トルクが大きく、十分な保護を提供しないため、ＬＣＭ保護を強化して、感光体の寿命を伸ばす運搬部材を提供する。
【解決手段】画像形成装置に使用するための運搬部材は、支持部材と、支持部材上に配置されたエラストマーマトリックスを含む層とを備える。エラストマーマトリックスは、パラフィン油と２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールとの混合物が分散されている。
【選択図】なし

Description

本開示は、一般には、画像化部材、感光体および光伝導体等の表面への抗酸化材料の運搬に関する。

電子写真または電子写真印刷において、典型的には感光体として知られる電荷保持面を静電帯電させ、次いで原画像の光パターンに露光して、それに従って表面を選択的に放電させる。感光体上の得られた帯電部および放電部のパターンは、原画像に合致した潜像として知られる静電荷パターンを形成する。潜像は、それを、トナーとして知られる微細な静電誘引可能な粉末と接触させることによって現像される。トナーは、感光体表面の静電荷によって画像部上に保持される。このようにして、複写または印刷される原物の光画像に合致したトナー画像が生成される。次いで、トナー画像を基材または支持部材（例えば紙）に直接、または中間転写部材の使用を介して転写し、画像をそれに固定して、複写または印刷される画像の永久的な記録物を形成してもよい。現像に続いて、電荷保持面に残された過剰のトナーを表面から一掃する。この方法は、原物からの光レンズ複写、またはラスターアウトプットスキャナ（ＲＯＳ）等による電子的に生成もしくは記憶された原物の印刷に有用であり、帯電した表面を様々な方法で画像様に放電させることができる。

記載の電子写真複写方法は、周知であり、原稿の光レンズ複写に広く使用されている。例えば、電荷が、電子的に生成または記憶された画像に応答して電化保持面に堆積するデジタルレーザ印刷および複写などの他の電子写真印刷用途でも同様の方法が存在する。

感光体の表面を帯電させるために、米国特許第４，３８７，９８０号明細書および米国特許第７，５８０，６５５号明細書に開示されているような接触式帯電デバイスが使用されてきた。「バイアス帯電ロール」（ＢＣＲ）とも呼ばれる接触式帯電デバイスは、ＤＣ電圧に、ＤＣ電圧のレベルの２倍以上のＡＣ電圧が重畳された電源からの電圧が供給される導電性部材を含む。帯電デバイスは、帯電される部材である画像担持部材（感光体）表面に接触する。画像担持部材の外面の接触部が帯電される。接触式帯電デバイスは、画像担持部材を所定の電位に帯電させる。

電子写真用感光体をいくつかの形で提供することができる。例えば、感光体は、単一材料（例えば、ガラス状セレン）の均一層であってもよく、または、光伝導層と別の材料とを含有するコンポジット層であってもよい。それに加え、感光体を層状にしてもよい。多層感光体または多層画像化部材には、少なくとも層が２つあり、基材と、導電層と、場合によりアンダーコート層（時に、「電荷遮断層」または「正孔遮断層」と呼ばれる）と、場合により接着層と、光発生層（時に、「電荷発生層」、「電荷を発生する層」または「電荷発生剤の層」と呼ばれる）と、電荷輸送層と、場合によりオーバーコーティング層とを、可とう性ベルト形態または硬いドラム構造のいずれかで備えていてもよい。この多層構造では、感光体の活性層は、電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）である。これらの層間の電荷輸送を高めると、感光体の性能が高まる。多層可とう性感光体部材は、感光体を望ましい平坦な状態にするために、基材の裏側かつ電気的に活性な層とは反対側にアンチカール層を備えていてもよい。

また、感光体の耐用年数をさらに高めるために、感光体を保護し、性能（例えば、耐摩耗性）を高めるためにオーバーコート層が使用されていた。しかし、これらのオーバーコートは、ＬＣＭ（側方電荷移動）が非常に劣り、トルクが大きい。加えて、感光体上のオーバーコート層は、スコロトロン誘発ＬＣＭに対する十分な保護を提供しない。

特定の手法は、運搬ローラを使用して、機能性材料を感光体材料の表面に連続的に運搬することを含み、米国公開出願第２０１１／００３３７９８号明細書、ならびに事件整理番号第２０１１０３９１号、第２０１１０３９０号およびＵＳＳＮ１３／２７９，９８１号に記載されている。機能性材料は、サイクル毎に補充される極めて薄い疎水性低表面エネルギー層を生成する。

しかし、スコロトロン生成ＬＣＭには依然として問題がある。スコロトロン耐電システムにおけるＬＣＭ保護をさらに強化して、感光体（Ｐ／Ｒ）寿命を伸ばすことで、システムコストの低減を図る必要性がある。

画像形成装置に使用するための運搬部材を本明細書に開示する。運搬部材は、支持部材と、支持部材上に配置されたエラストマーマトリックスを含む層とを備える。エラストマーマトリックスは、その中で、パラフィン油と２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールとの混合物が分散されている。

画像形成装置に使用するための運搬部材を本明細書に開示する。運搬部材は、支持部材と、支持部材上に配置されたエラストマーマトリックスを含む層とを備える。エラストマーマトリックスは、機能性組成物が分散されている。機能性組成物は、液体潤滑剤と、機能性材料に可溶である抗酸化剤とを備える。

その上に静電潜像を現像するための電化保持面を有する画像化部材を備える画像形成装置を本明細書に開示する。画像化部材は、任意の支持基材と、基材上に配置された１つまたは複数の光伝導層とを備える。スコロトロン帯電ユニットは、画像化部材の表面を帯電させる。液体潤滑剤と抗酸化剤とを備える機能性材料の層を画像化部材の表面に塗布する運搬ユニットが、画像化部材の表面と接触して設けられる。

図１は、本発明の実施形態にかかるドラム形状の画像化部材の断面図である。 図２は、本発明の実施形態にかかるベルト形状の画像化部材の断面図である。 図３は、本発明の実施形態にかかる運搬部材を実装したシステムの断面図である。 図４は、本発明の実施形態にかかる運搬部材を実装したシステムの代替例の断面図である。 図５は、本発明の実施形態にかかる運搬部材を実装したシステムの断面図である。 図６は、本発明の実施形態にかかる運搬部材の側面図である。 図７は、本発明の実施形態にかかる運搬部材の断面図である。

運搬ローラに注入される機能性材料であって、トルクおよびスコロトロン誘発ＬＣＭをそれぞれ低減させる疎水性材料および抗酸化剤を含む機能性材料を本明細書に開示する。機能性材料は、極めて薄い液体層として感光体の表面に連続的に運搬される。この向上した機能性材料は、ＢＣＲおよびスコロトロンシステムの両方を含むすべてのタイプのゼログラフィーエンジンにわたって画像品質の向上をもたらす。

長寿命の感光体（Ｐ／Ｒ）は、有意なコスト低減を可能にする。一般に、Ｐ／Ｒ寿命の拡張は、耐摩耗性オーバーコートで達成される。しかし、耐摩耗性オーバーコートは、Ａゾーン欠損（高湿度で生じる印刷欠陥）の増大を招く。たいていの有機感光体材料は、Ａゾーン欠損を抑制するために、２ｎｍ／Ｋサイクル（スコロトロン帯電システム）または約５ｎｍ／Ｋサイクルから約１０ｎｍ／Ｋサイクル（ＢＣＲ帯電システム）の最小摩耗速度を必要とする。加えて、耐摩耗性オーバーコートは、モーターの故障および（印刷物におけるトナーのストリーキングをもたらす）ブレード損傷をもたらすＢＣＲ（バイアス帯電ローラ）帯電システムにおけるトルクシステムの故障を引き起こす。

図１は、ドラム形状を有する多層電子写真用画像化部材または感光体の例示的な実施形態である。さらに、基材は、円筒形構造であってもよい。図からわかるであろうが、例示的な画像化部材は、硬い支持基材１０と、導電性接地面１２と、アンダーコート層１４と、電荷発生層１８と、電荷輸送層２０とを備えている。場合により、電荷輸送層２０の上に配置されたオーバーコート層３２が含まれていてもよい。基材１０は、金属、金属アロイ、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、およびこれらの混合物からなる群から選択される材料で構成されていてもよい。また、基材１０は、金属、ポリマー、ガラス、セラミック、および木材からなる群から選択される材料を含んでいてもよい。

電荷発生層１８および電荷輸送層２０は、本明細書に記載の画像化層を２つの別個層として形成する。この図に示されているものの代わりに、電荷発生層１８が電荷輸送層２０の上部に配置されていてもよい。あるいは、これらの層の機能的要素を単一の層に統合してもよいことが理解されるだろう。

図２は、本発明の実施形態にかかる、ベルト構造を有する画像化部材または感光体を示す。示されているように、このベルト構造は、アンチカール裏側コーティング１と、支持基材１０と、導電性接地面１２と、アンダーコート層１４と、接着層１６と、電荷発生層１８と電荷輸送層２０とで提供されている。場合により、オーバーコート層３２および接地片１９も含まれていてもよい。ベルト形状を有する例示的な感光体が、米国特許第５，０６９，９９３号明細書に開示されている。

上述のように、電子写真用画像化部材は、一般的に、少なくとも基材層と、基材の上に配置された画像化層と、場合により、画像化層の上に配置されたオーバーコート層とを備えている。さらなる実施形態では、画像化層は、基材の上に配置された電荷発生層と、電荷発生層の上に配置された電荷輸送層とを備えている。他の実施形態では、アンダーコート層が含まれていてもよく、アンダーコート層は、一般的に、基材と画像化層の間に置かれるが、これらの層の間にさらなる層が存在し、置かれていてもよい。画像化部材は、特定の実施形態では、アンチカール裏側コーティング層も含んでいてもよい。電子写真式画像化プロセスでこの画像化部材を使用することができ、まず、導電層の上に光伝導性絶縁層を含む電子写真用平板、ドラム、ベルトなど（画像化部材または感光体）の表面を均一に静電的に帯電させる。次いで、画像化部材に所定のパターンの活性化電磁放射線（例えば、光）をあてる。この放射線は、静電潜像を残しながら、光伝導性絶縁層の照射された領域にある電荷を選択的に消失させる。次いで、この静電潜像を現像し、光伝導性絶縁層の表面に、極性が同じまたは反対の帯電粒子を堆積させることによって可視化画像を作成してもよい。次いで、得られた可視化画像を画像化部材から直接的または間接的に（例えば、転写部材または他の部材によって）印刷基材（例えば、透明物または紙）に転写してもよい。再利用可能な画像化部材を用いると、画像化プロセスを多数回繰り返すことができる。

一般的な印刷品質の問題は、これらの感光体層の品質および相互作用に強く依存する。例えば、感光体を接触帯電器および化学重合によって得られるトナー（重合トナー）と併用すると、接触帯電によって生じる放電生成物または洗浄工程後に残った重合トナーによって感光体表面が汚染されることによって画質が悪化する恐れがある。さらに、繰り返し何度も使用することによって、感光体の最外層が、各サイクル中の画像化のために感光体を洗浄および／または調製するために用いられる他の機械のサブシステム要素との間に高い摩擦を生じる。機械のサブシステム要素に対し、繰り返し周期的な機械同士の相互作用が生じると、感光体は、最外側の有機感光体層表面が摩擦によってひどく摩耗し、感光体の有用寿命がかなり短くなってしまうことがある。最終的に、生じた摩耗が感光体の性能を悪化させ、それにより画質も悪化する。別の種類の一般的な画像の欠陥は、感光体のどこかに電荷が蓄積することによって生じると考えられる。結果的に、連続的な画像が印刷されると、その蓄積された電荷が、その時点の印刷画像の画像密度を変えてしまい、すでに印刷された画像があらわれてしまう。ゼログラフィープロセスでは、転写ステーションからの空間的にばらつきのある量の正電荷が、感光体表面上に存在する。このばらつきがかなり大きくなると、それ自体が次のゼログラフィーサイクルで画像電位のばらつきとしてあらわれ、欠陥として出力されることになる。

感光体の寿命を伸ばすための従来からあるアプローチは、耐摩耗性のオーバーコート層を塗布することである。バイアス帯電ローラ（ＢＣＲ）による帯電システムの場合、オーバーコート層は、Ａゾーンでの欠損（すなわち、Ａゾーン：２８℃、８５％ＲＨで生じる画像の欠陥）と感光体の摩耗速度との二律背反を招く。例えば、ほとんどの有機光伝導体（ＯＰＣ）材料の設定は、Ａゾーンでの欠損を抑制するために、ある程度の摩耗速度を必要とするため、感光体の寿命が制限される。しかし、本発明の実施形態は、画像欠損の減少などの感光体の画質を維持しながら、感光体の摩耗速度を低下させることを実証した。本発明の実施形態は、ＢＣＲ帯電システムの両方にとって、顕著に寿命の長い感光体技術を提供する。

スコロトロン帯電システムでは、コロナ生成装置が、光伝導体を帯電させるためのコロナ電流を生成する。該装置は、接地受け板付きコロナ生成ワイヤ（単数または複数）を含む。スコロトロンは、均一な負電位で光伝導体を帯電させるために使用される。

画像化デバイス、典型的には感光体の表面に機能性材料を運搬させる運搬デバイスおよびシステムを本明細書に開示する。運搬ローラは、単層または多層を含み得る。運搬ローラは、機能性材料のためのリザーバとして機能するリザーバ層を含む。機能性材料の運搬を制御するように機能する任意の外層を含めることができる。リザーバ層の孔は、官能性材料が充填される。任意の外層は、リザーバ層からの機能性材料の拡散の抑制を促進する。運搬装置は、機能性材料の超薄膜を感光体の表面に直接的または間接的に塗布することで、ｉ）Ｐ／Ｒとクリーニングブレードとの間のトルクを低減し、ｉｉ）Ａゾーン欠損の除去を促進し、ｉｉｉ）スコロトロン生成ＬＣＭを低減し、ｉ）、ｉｉ）およびｉｉｉ）のいずれもが画質を向上させる。

外層は、運搬ローラ上に設けられる場合は、リザーバ層（孔が約１ミクロンから約５０ミクロンであるか、または孔が約８ミクロンから約２０ミクロンであるか、または孔が約１０ミクロンから約１７ミクロンである）より小さな孔（約１μｍ未満、または約５００ｎｍ未満、または約３００ｎｍ未満）を有する。リザーバ層の孔は、官能性材料が充填される。外層の孔がより小さくなると、リザーバ層からの機能性材料の拡散が抑制される。二重層ローラは、機能性材料の超薄膜を感光体の表面に直接的または間接的に塗布することで、ｉ）Ｐ／Ｒとクリーニングブレードとの間のトルクを低減し、ｉｉ）Ａゾーン欠損を無くし、ｉ）およびｉｉ）のいずれもが画質を向上させる。

本発明の実施形態は、機能性材料の層を感光体表面に直接、または帯電ローラを介して運搬するための運搬装置およびシステムを採用する。機能性材料は、感光体表面に塗布され、潤滑剤、および／または水分および表面汚染物に対する障壁として作用し、例えばＡゾーン環境などの高湿度条件でのゼログラフィー性能を向上させる。この極めて薄い層は、ナノスケールまたは分子レベルで提供されてもよい。

ある実施形態では、機能性材料を感光体上に連続的に運搬して、潤滑剤および抗酸化剤の極めて薄い層を形成する。潤滑剤は、クリーニングブレードと感光体表面との摩擦、または感光体表面と他の関連する要素との接触界面における摩擦を低減することにより機械のサブシステム要素を保護する。この潤滑剤は、生じるトルクおよび振動をさらに減らし、その結果、アクチュエーターおよび関与する伝送機構によって、感光体または他の関連する要素をなめらかに移動させることができる。抗酸化剤は、スコロトロンコロナから感光体を保護することによって側方電荷移動（ＬＣＭ）を低減する。したがって、潤滑剤および抗酸化剤は、上述の理由で悪くなりかねない印刷画質を高め、さらに、これらの要素を保護し、耐用年数を伸ばす。

ある実施形態では、機能性材料を感光体上に運搬するための運搬部材を含む画像形成装置を提供する。この装置は、典型的には、画像化部材と、画像化部材の表面に接触して配置された帯電ローラを含む帯電ユニットと、帯電ローラの表面に接触して配置された運搬ユニットとを備え、運搬ユニットは、帯電ローラの表面に機能性材料の層を塗布し、次いで帯電ローラは、画像化部材の表面に機能性材料の層を塗布する。ある実施形態では、運搬ローラは、画像化部材の表面に機能性材料を直接運搬する。

図３〜図４は、本発明の実施形態にかかる運搬部材を示す。図３には、ＢＣＲ帯電システムの中の画像形成装置が示されている。示されているように、画像形成装置は、感光体３４と、ＢＣＲ３６と、運搬部材３８とを備えている。運搬部材３８は、感光体３４と接しており、感光体３４の表面に機能性材料の極めて薄い層を運ぶ。その後、電子写真の複写プロセスを始めるため、感光体３４は、ＢＣＲ３６によって実質的に均一に帯電する。次いで、帯電した感光体を光像にさらし、光受容性部材（示していない）の上に静電潜像が作られる。次に、この潜像をトナー現像器４０によって可視化画像へと現像する。その後、現像したトナー画像を、感光体部材から記録媒体を介して複写紙またはある種の他の画像支持基材に転写し、元々の書類（示していない）の複製を製造するために、画像が永久的に固定されてもよい。次いで、連続的な画像化サイクルの準備段階として、感光体表面は、一般的に、クリーナー４２で洗浄され、その上の残留する現像材料が取り除かれる。

代替的な構造において、図４に示されるように、運搬部材３８は、ＢＣＲ３６と接触して、機能性材料の極めて薄い層をＢＣＲ３６の表面上に運搬する。ＢＣＲ３６は、次に、機能性材料を感光体３４の表面上に転写する。運搬部材は、様々な構造および位置でゼログラフィー印刷システムに統合されてもよい。わかるであろうが、オーバーコートされた感光体ドラム３４が回転するに従って、機能性材料が含浸された運搬部材３８は、接触拡散により、機能性材料をオーバーコートされた感光体３４の表面（図３）またはＢＣＲの表面（図４）に運搬する。例えば、その中に配置された機能性材料は、運搬部材３８の表面に拡散することができる。先の実施形態と同様に、電子写真の複写プロセスを始めるため、感光体３４は、ＢＣＲ３６によって実質的に均一に帯電する。次いで、帯電した感光体を光像にさらし、光受容性部材（示していない）の上に静電潜像が作られる。次に、この潜像をトナー現像器４０によって可視化画像へと現像する。その後、現像したトナー画像を、感光体部材から記録媒体を介して複写紙またはある種の他の画像支持基材に転写し、元々の書類（示していない）の複製を製造するために、画像が永久的に固定されてもよい。次いで、連続的な画像化サイクルの準備段階として、感光体表面は、一般的に、クリーナー４２で洗浄され、残った現像材料が取り除かれる。

別の構造では、図５に示されるように、スコロトロン帯電システムの中の画像形成装置が例示される。示されているように、画像形成装置は、感光体３４と、スコロトロン３５と、運搬部材３８とを備えている。運搬部材３８は、感光体３４と接しており、感光体３４の表面に機能性材料の極めて薄い層を運ぶ。その後、電子写真の複写プロセスを始めるため、感光体３４は、スコロトロン３５によって実質的に均一に帯電する。次いで、帯電した感光体を光像にさらし、光受容性部材（示していない）の上に静電潜像が作られる。次に、この潜像をトナー現像器４０によって可視化画像へと現像する。その後、現像したトナー画像を、感光体部材から記録媒体を介して複写紙またはある種の他の画像支持基材に転写し、元々の書類（示していない）の複製を製造するために、画像が永久的に固定されてもよい。次いで、連続的な画像化サイクルの準備段階として、感光体表面は、一般的に、クリーナー４２で洗浄され、残った現像材料が取り除かれる。

図６は、本発明の実施形態にかかる運搬部材３８を示す。図７は、図６に示される運搬部材の断面図である。運搬部材３８は、リザーバ層４１および外層４４を含む二重層を備える。リザーバ層４１は、約５ミクロンから約２５ミクロンのサイズを有する孔４３を有するエラストマーマトリックスを備える。孔４３は、機能性材料を含む。リザーバ層４１は、支持部材４６の周囲に配置される。外層４４は、リザーバ層４１の上に配置される。外層４４は、１μｍ未満のサイズを有する孔４５を含むエラストマー材料である。ある実施形態では、外層は任意である。

ある実施形態では、支持部材４６は、ステンレス製の棒である。支持部材４６は、さらに、金属、金属アロイ、プラスチック、セラミック、ガラス、およびこれらの混合物からなる群から選択される材料を含んでいてもよい。

支持部材４６の直径およびリザーバ層４１の厚みは、用途ニーズに応じて異なっていてもよい。特定の実施形態では、支持部材は、直径が約３ｍｍ〜約１０ｍｍである。特定の実施形態では、リザーバ層は、厚みが約２０μｍ〜約１００ｍｍである。

本発明の実施形態において、リザーバ層４１の孔４３内に含まれる機能性材料を外層４４の表面に運搬する。機能性材料を画像化部材の表面に、直接的に（図３）、またはＢＣＲ表面への転写を介して間接的に（図４）転写する。本発明の実施形態によって製造された運搬部材は、ＢＣＲ／感光体の表面に機能性材料の極めて薄い層を連続的に供給するのに十分な量の機能性材料を含むことが示されている。

ある実施形態では、機能性材料は、液体疎水性材料と抗酸化剤との両方を備える。機能性材料は、液体潤滑剤と、該液体に可溶である抗酸化剤とを備える。機能性材料は、極めて薄い表面層として連続的に塗布されるため、抗酸化剤は、十分なコロナ保護を提供するために少なくとも１０重量パーセントの機能性材料を備える必要がある。

溶解性、およびパラフィン油への高い充填率を示す抗酸化剤は、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールであった。パラフィン油における２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールの最大充填率は、約５０重量パーセントである。

ある実施形態では、運搬ローラのリザーバ層４１は、シリコーン、ポリウレタン、ポリエステル、フルオロ−シリコーン、ポリオレフィン、フルオロエラストマー、合成ゴム、天然ゴムおよびそれらの混合物からなる群から選択されるポリマーで構成されていてもよい。

ある実施形態では、運搬ローラの外層は、ポリシロキサン、シリコーン、ポリウレタン、ポリエステル、フルオロ−シリコーン、ポリオレフィン、フルオロエラストマー、合成ゴム、天然ゴム、およびこれらの混合物からなる群から選択されるポリマーである。

ある実施形態では、リザーバ層は、鋳型の使用によって支持部材の周囲に成型されたエラストマー材料である。その後、エラストマーマトリックスを硬化させる。リザーバ層に、パラフィンおよび２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどの機能性材料を含浸させる。硬化後、機能性材料を含むエラストマーマトリックスを鋳型から取り出す。

外層を運搬ローラ上で使用する場合は、架橋可能なエラストマーポリマーを混合し、次いで鋳型を使用することによって混合物をリザーバ層上で成形することによって、外層を作製する。次いで、エラストマー材料を硬化させて、運搬部材を形成する。

特定の実施形態では、リザーバ層は、パラフィン油に溶解した２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールを含み、パラフィン溶液はｓシリコーンマトリックスに分散され、支持部材の周囲に成形される。ｉ）２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールをパラフィンに溶解させ、ｉｉ）溶液を架橋可能なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）に混入させ、次いでｉｉｉ）鋳型を使用することによって混合物を支持部材上にキャストすることによって、リザーバ層（シリコーン中パラフィンおよび２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）を作製する。その後、ＰＤＭＳを硬化させる。硬化後、ＰＤＭＳがコーティングされた棒を鋳型から取り出す。あるいは、硬化したＰＤＭＳを（パラフィンおよび２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどの）機能性材料の溶液に浸漬することによって、リザーバ層を含浸させることができる。任意の外層を必要とする場合は、架橋可能なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を混合し、次いで鋳型を使用することによって混合物をリザーバ層上にキャストすることによって、外層を作製する。ある実施形態では、液体の架橋可能なＰＤＭＳを２成分系（すなわち、基剤および硬化剤）から調製する。さらなる実施形態では、基剤と硬化剤は、リザーバ層および外層の両方において、約５０：１〜２：１、または約２０：１〜約５：１の重量比で存在する。ある実施形態では、機能性材料とリザーバ層４２のエラストマー材料との重量比は、約１：１０から約１：１、または約１：８から約１：１．５、または約１：７から約１：２の重量比である。

運搬部材は、ロール中に存在していてもよいし、ウェブのような他の構造を有していてもよい。リザーバ層および外層の厚さを変えてもよい。例えば、リザーバ層は、約２０μｍから約１００ｍｍ、または約１ｍｍから約３０ｍｍ、または約２ｍｍから約２０ｍｍである。外層の厚さは、約０．１ミクロンから約１ｍｍ、または約０．２ミクロンから約０．９ｍｍ、または約０．３ミクロンから約０．０７ｍｍである。運搬部材は、円、棒状、長円形、正方形、三角形、多角形、およびこれらの混合物からなる群から選択される形状を有する凹凸を含む表面パターンを有していてもよい。

ある実施形態では、感光体表面に運ばれる機能性材料の量は、感光体の性能特性を保持するのに十分な量でなければならない。機能性材料は、感光体表面に種々の量で存在してもよく、例えば、分子レベルで、または約０．１μｇ／ｋサイクル／ｃｍ^２〜約１０ｍｇ／ｋサイクル／ｃｍ^２、または約０．１５μｇ／ｋサイクル／ｃｍ^２〜約５００μｇ／ｋサイクル／ｃｍ^２、約０．２ｍｇ／ｋサイクル／ｃｍ^２〜約２００μｇ／ｋサイクル／ｃｍ^２の量で存在してもよい。本発明の実施形態は、外層を含まない感光体と比較して、摩耗速度および焼き付きの両方が低減された感光体を提供する。

以下に、光伝導体の実施形態について記載する。

オーバーコート層
例えば、場合により、オーバーコート層３２の上に画像化部材の他の層が含まれていてもよい。任意要素のオーバーコート層３２は、所望な場合、画像化部材表面を保護し、耐引っかき性を高めるために電荷輸送層２０の上に配置されてもよい。ある実施形態では、オーバーコート層３２は、約０．１マイクロメートルから約１５マイクロメートル、または約１マイクロメートルから約１０マイクロメートル、あるいは特定の実施形態では約３マイクロメートルから約１０マイクロメートルの範囲の厚さを有していてもよい。これらのオーバーコート層は、典型的には、電荷輸送要素と、任意の有機ポリマーまたは無機ポリマーとを備える。これらのオーバーコート層は、熱可塑性有機ポリマー、または熱硬化性樹脂、および紫外線もしくは電子ビーム架橋樹脂等の架橋ポリマーを含んでいてもよい。オーバーコート層は、酸化アルミニウムおよびシリカを含む金属酸化物などの粒状添加剤、または低表面エネルギーポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびそれらの組合せをさらに含んでいてもよい。

基材
感光体支持基材１０は、不透明であってもよく、または実質的に透明であってもよく、必須の機械特性を有する任意の適切な有機材料または無機材料を含んでいてもよい。基材全体が導電性表面と同じ材料を含んでいてもよく、または、導電性表面は、単に基材のコーティングであってもよい。任意の適切な導電性材料、例えば、金属または金属アロイを使用してもよい。導電性材料としては、銅、真鍮、ニッケル、亜鉛、クロム、ステンレス鋼、導電性プラスチックおよびゴム、アルミニウム、半透明性アルミニウム、鋼、カドミウム、銀、金、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、バナジウム、ハフニウム、チタン、ニッケル、ニオブ、ステンレス鋼、クロム、タングステン、モリブデン、その中に好適な材料を含めることによって、または材料に導電性を付与するのに十分な水分を存在させるための多湿雰囲気中での調湿を介して導電性が付与された紙、インジウム、錫、ならびに酸化錫および酸化インジウム錫を含む金属酸化物等が挙げられる。それは、単一の金属化合物、あるいは異なる金属および／または酸化物の二重層であり得る。

接地面
導電性接地面１２は、例えば、真空蒸着技術のような任意の適切なコーティング技術によって基材１０の上に形成されてもよい導電性金属層であってもよい。金属としては、アルミニウム、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、バナジウム、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、および他の導電性基質、およびこれらの混合物が挙げられる。導電層は、厚みが、電子写真用導電性部材にとって望ましい光学的透明性および可とう性に依存して、実質的に広い範囲にわたって変わってもよい。したがって、可とう性光応答性画像化デバイスの場合、導電層の厚みは、導電性、可とう性、光透過性の最適な組合せのために、少なくとも約２０オングストローム、または約７５０オングストローム以下、または少なくとも約５０オングストローム、または約２００オングストローム以下であってもよい。

正孔遮断層
導電性接地面層を堆積させた後、正孔遮断層１４をその上に塗布してもよい。正に帯電した感光体のための電子遮蔽層によって、正孔が感光体の画像化表面から導電層の方に移動することができる。負に帯電した感光体の場合、導電層から反対側の光伝導層に正孔が注入されるのを防ぐための障壁を作成することができる任意の適切な正孔遮断層を利用してもよい。正孔遮断層は、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、ポリアミドおよびポリウレタンなどのポリマーを含んでいてもよく、またはトリメトキシシリルプロピレンジアミン、加水分解トリメトキシシリルプロピルエチレンジアミン、Ｎ−ベータ−（アミノエチル）ガンマ−アミノ−プロピルトリメトキシシラン、イソプロピル４−アミノベンゼンスルホニル、ジ（ドデシルベンゼンスルホニル）チタネート、イソプロピルジ（４−アミノベンゾイル）イソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−エチルアミノ−エチルアミノ）チタネート、イソプロピルトリアントラニルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミノ）チタネート、チタニウム−４−アミノベンゼンスルホネートオキシアセテート、チタニウム４−アミノベンゾエートイソステアレートオキシアセテート、［Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_４］ＣＨ_３Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_２、（ガンマ−アミノブチル）メチルジエトキシシランおよび［Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_３］ＣＨ_３Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_２（ガンマ−アミノプロピル）メチルジエトキシシランなどの窒素含有シロキサンもしくは窒素含有チタン化合物であってもよい。

アンダーコート層の一般的な実施形態は、金属酸化物および樹脂バインダーを含んでいてもよい。本明細書における実施形態に使用することができる金属酸化物としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化モリブデンおよびそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。アンダーコート層バインダー材料としては、例えば、ポリエステル、Ｍｏｒｔｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社のＭＯＲ−ＥＳＴＥＲ４９，０００、Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｕｂｂｅｒ社のＶＩＴＥＬ ＰＥ−１００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２００ＤおよびＶＩＴＥＬ ＰＥ−２２２、ＡＭＯＣＯ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社のＡＲＤＥＬなどのポリアリレート、ＡＭＯＣＯ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社のポリスルホン、およびポリウレタン等を挙げることができる。

電荷発生層
その後、電荷発生層１８をアンダーコート層１４に塗布してもよい。電荷を発生する／光伝導性材料を含む任意の適切な電荷発生バインダー（粒子の形態であり、膜形成バインダー中に分散していてもよい、例えば、不活性樹脂）を利用してもよい。電荷を発生する材料の例としては、例えば、無機光伝導性材料、例えば、非晶質セレニウム、三方晶セレニウム、ならびにセレニウム−テルル、セレニウム−テルル−ヒ素、ヒ化セレニウムおよびそれらの混合物から選択されるセレニウム合金、ならびに様々なフタロシアニン顔料、例えば、Ｘ型の無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン、例えば、バナジルフタロシアニンおよび銅フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、チタニルフタロシアニン、キナクリドン、ジブロモアンタントロン顔料、ベンズイミダゾールペリレン、置換２，４−ジアミノ−トリアジン、多核芳香族キノンおよびエンズイミダゾールペリレン等を含む有機光伝導性材料、ならびに膜形成ポリマーバインダーに分散されたそれらの混合物が挙げられる。セレニウム、セレニウム合金およびベンズイミダゾールペリレン等、ならびにそれらの混合物を連続的な均一の電荷発生層として形成してもよい。ベンズイミダゾールペリレン組成物は、周知であり、例えば米国特許第４，５８７，１８９号明細書に記載されている。光伝導層が電荷発生層の特性を増強または低下させる場合には、多電荷発生層を使用してもよい。望まれる場合は、当該技術分野で既知の他の好適な電荷発生材料を利用してもよい。選択される電荷発生材料は、静電潜像を形成するための電子写真画像化法における画像状放射線露光工程を通じて、約４００〜約９００ｎｍの波長を有する活性化放射線に感応性であるべきである。例えば、ヒドロキシガリウムフタロシアニンは、約３７０〜約９５０ナノメートルの波長の光を吸収する。例えば米国特許第３，１２１，００６号明細書に記載されているものを含む任意の好適な不活性樹脂材料を電荷発生層１８におけるバインダーとして採用してもよい。

電荷輸送層
ドラム感光体では、電荷輸送層は、同じ組成物の単一層を含む。この場合、電荷輸送層について、単一層２０の観点で特定的に述べているが、この詳細を二重の電荷輸送層を有する実施形態に適用することも可能であろう。その後、電荷輸送層２０を電荷発生層１８の上に塗布し、電荷発生層１８から光によって発生した正孔または電子の注入を助けることが可能で、電荷輸送層を介し、この正孔／電子を輸送し、画像化部材表面の表面電荷を選択的に放電させることが可能な任意の適切な透明有機ポリマーまたは非ポリマー材料を含んでいてもよい。一実施形態では、電荷輸送層２０は、正孔を輸送するのに役立つだけではなく、電荷発生層１８を引っかき傷または化学物質による攻撃から守るのにも役立ち、したがって、画像化部材の耐用年数を延ばすだろう。電荷輸送層２０は、実質的に光伝導性材料であってもよいが、電荷発生層１８から光によって発生した正孔を注入するのにも役立つ材料であってもよい。
接着層

任意の個別の接着性界面層を、例えばフレキシブルウェブ構造などの特定の構造で設けてもよい。図１に示す実施形態では、界面層は、遮蔽層１４と電荷発生層１８との間に位置しているだろう。界面層は、コポリエステル樹脂を含んでいてもよい。界面層に利用してもよい例示的なポリエステル樹脂としては、Ｔｏｙｏｔａ Ｈｓｕｔｓｕ Ｉｎｃ．から市販されているＡＲＤＥＬ ＰＯＬＹＡＲＹＬＡＴＥ（Ｕ−１００）、いずれもＢｏｓｔｉｋからのＶＩＴＥＬ ＰＥ−１００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２００ＤおよびＶＩＴＥＬ ＰＥ−２２２などのポリアイレートポリビニルブチラール、Ｒｏｈｍ Ｈａｓｓからの４９０００ポリエステルおよびポリビニルブチラールが挙げられる。接着性界面層を正孔遮断層１４に直接塗布することができる。したがって、ある実施形態における接着性界面層は、真下の正孔遮断層１４および真上の電荷発生層１８の双方と直接連続的に接触することで、接着接合を強化して結合を確保する。さらに他の実施形態では、接着性界面層が全面的に省略される。

接地片
接地片は、膜形成ポリマーバインダーと、導電性粒子とを含んでいていてもよい。導電性接地片層１９に任意の適切な導電性粒子を使用してもよい。接地片１９は、米国特許第４，６６４，９９５号明細書に列挙されているものを含む材料を備えていてもよい。導電性粒子としては、カーボンブラック、グラファイト、銅、銀、金、ニッケル、タンタル、クロム、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、インジウムおよび酸化錫等が挙げられる。導電性粒子は、任意の好適な形状を有していてもよい。形状としては、不規則形状、粒状、球状、楕円状、立方体状、片状および糸状等を挙げることができる。導電性粒子は、過度に不規則な外表面を有する導電性接地片層を回避するために、導電性接地片層の厚さより小さい粒径を有するべきである。約１０マイクロメートル未満の平均粒径であると、一般に、乾燥された接地片層の外表面における導電性粒子の過度の突出が回避され、乾燥された接地片層のマトリックス全体を通じて粒子が比較的均一に分散される。接地片に使用される導電性粒子の濃度は、利用される具体的な導電性粒子の導電性などの要因に依存する。

アンチカール裏側コーティング層
アンチカール裏側コーティング１は、絶縁性またはわずかに半導体性の有機ポリマーまたは無機ポリマーを含んでいてもよい。アンチカール裏側コーティングは、平坦さおよび／または耐引っかき性を付与する。

金属被覆されたマイラー基材を用意し、ＨＯＧａＰｃ／ポリ（炭酸ビスフェノール−Ｚ）光発生層を基材に機械塗装した。５０重量パーセントのＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミンと、三菱瓦斯化学株式会社から入手可能な６０ｋＤ〜７０ｋＤの分子量のＰＣＡ樹脂である５０重量パーセントのＦＰＣ−０１７０とを琥珀色のガラスボトルに導入することによって電荷輸送層（ＣＴＬ）を作製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解させて、１５重量パーセントの固形分を含む溶液を形成した。得られた溶液を光発生層上に塗布して、（１２０℃で１分間）乾燥した状態で３０μｍの厚さを有する層を形成した。このデバイスをすべての実施例に対する感光体として使用した。このデバイスを試験のためにベアアルミニウムの直径６０ｍｍのドラム上に取りつけた。

比較例１：ＰＤＭＳおよびパラフィン油を備える複合運搬ローラを、以下の手順によって作製した。架橋可能なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）ベースと硬化剤（Ｓｙｌｇａｒｄ１８４、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社）とを１０：１の質量比で混合した。それらの要素を一緒に撹拌した。ＰＤＭＳとパラフィン油との比が２：１になるように、この混合物にパラフィン油を添加した。この混合物を、粘性混合物が得られるまで一緒に撹拌した。この混合物を円筒状の鋳型に注入し、１時間にわたって脱気した。残った鋳型を集め、ＰＤＭＳ：パラフィン混合物を実験用強制通風炉にて６０℃で３時間硬化させた。運搬ローラを鋳型から取り出し、印刷試験のためにＣＲＵに組み込んだ。

実施例１〜４：ＰＤＭＳおよびパラフィン油を備える複合運搬ローラを、以下のようにして作製した。架橋可能なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）ベースと硬化剤（Ｓｙｌｇａｒｄ１８４、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社）とを１０：１の質量比で一緒に混合した。それらの要素を一緒に撹拌した。ＰＤＭＳとパラフィン油／２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール溶液との比が２：１になるように、パラフィン油に２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールを溶解させた溶液（２〜５０パーセントｗ／ｗ）をこの混合物に添加した。抗酸化剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）を、ＰＤＭＳに添加する前に、パラフィン油に溶解させた。パラフィンおよび２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールの重量パーセントに基づいたことなる２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール充填率［１０％、２０％、３０％、５０％］で４つのローラを作製した。この混合物を、粘性混合物が得られるまで一緒に撹拌した。この混合物を円筒状の鋳型に注入し、１時間にわたって脱気した。残った鋳型を集め、ＰＤＭＳ：パラフィン／２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール混合物を実験用強制通風炉にて６０℃で３時間硬化させた。運搬ローラを鋳型から取り出し、印刷試験のためにＣＲＵに組み込んだ。

ゼロックスＤＣ２５２プリンタブラックステーションを使用して印刷試験を行った。ブラックステーションは、スコロトロンを介して帯電する。試験を加速するために、ハイパーモードテスト器具を使用して、サンプルを１５０００までのサイクルにわたってコロナに露光した。クリーニングブレードをＣＲＵから取り除いて、表面摩耗を防止するとともに、ＬＣＭをさらに増強した。

標準的なＬＣＭ５ラインビット重量試験パターンを３つのコロナ露光間隔［０時間、５０００サイクル、１５０００サイクル］で印刷した。

ＨＭＴにおける５０００サイクルにわたるコロナへの露光後に可視のビットラインの数を示す印刷試験結果を表１に示す。明らかに、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール抗酸化剤を含めると、機能性材料のＬＣＭ抵抗性が有意に向上する。

対照サンプル（パラフィンなし）についてのコロナ露光前、５０００のＨＭＴサイクルの後および１５０００のＨＴＭサイクルの後のビットライン印刷を示す印刷試験を比較例（パラフィンのみ）および実施例１〜４（パラフィンおよび２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール抗酸化剤）として示す。２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールを含めると、スコロトロンにより発生するコロナ誘発ＬＣＭに対する抵抗性が有意に高められる。

Claims (4)

1. 画像形成装置に使用するための運搬部材であって、支持部材と、支持部材上に配置されたエラストマーマトリックスを含む層とを備え、エラストマーマトリックスは、パラフィン油と２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールとの混合物が分散された運搬部材。
2. 前記エラストマーマトリックスが、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリフルオロシロキサン、ポリオレフィン、フルオロエラストマー、合成ゴム、天然ゴム、およびこれらの混合物からなる群から選択されるポリマーを含む請求項１に記載の運搬部材。
3. 画像形成装置に使用するための運搬部材であって、支持部材と、支持部材上に配置されたエラストマーマトリックスを含む層とを備え、エラストマーマトリックスは、機能性組成物が分散され、機能性組成物は、液体潤滑剤と、機能性材料に可溶である抗酸化剤とを含む運搬部材。
4. その上に静電潜像を現像するための電荷保持面を有する画像化部材を備える画像形成装置であって、画像化部材は、任意の支持基材と、該基材上に配置された１つまたは複数の光伝導層と、画像化部材の表面に電荷を供給するためのスコロトロン帯電ユニットと、画像化部材の表面に接触して配置された運搬ユニットとを含み、運搬ユニットは、パラフィン油を含む液体潤滑剤と、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールを含む抗酸化剤との層を画像化部材の表面に塗布する画像形成装置。

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