JP2003535374A - ポリシロキサンとポリビニルブチラールとのブレンドを備えた光導電体 - Google Patents
ポリシロキサンとポリビニルブチラールとのブレンドを備えた光導電体Info
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Abstract
Description
、本発明は、電気的特性と製造効率を向上させるポリマーのブレンドである電荷
発生ポリマーバインダに関する。
極酸化された層又はバリアー層と、電荷発生層(CGL)と、電荷移動層(CT
L)とを備える。電荷発生層は、バインダ層中に分散された顔料から作られる。
ルオ(Luo)らの米国特許第6,033,816号(特許‘816)は、CG
Lバインダ層としてポリマーのブレンドを用いたこのような光導電体の実例であ
る。
の接着を改善するのに役立つ。しかしながら、用いられるポリマーバインダのタ
イプに依存して、光受容体の感度は影響を受ける。CGL分散体又は溶液のバイ
ンダとして典型的に用いられるポリマーは、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リカーボネート及びポリアクリレートのような様々な樹脂でブレンドされたポリ
ビニルブチラールである。このようなポリマーは、電子写真特性に対して不活性
である。しかしながら、幾つかの場合に、ポリマーはCGLの感度(感度とは、
光源、典型的にはレーザビームに露光された際に、ドラム上に帯電された電気ポ
テンシャルの放電の程度である)を増加させる。光導電体の感度における改善の
必要性は、この光導電体を用いた画像プロセス速度に結び付けられる。速度が増
加し、かつ、レーザの光学パワーが一定に保たれるときには、次第に少なくなる
エネルギーが帯電した光導電体に供給される。
度の性能を期待されるプリンタでは、非常に短時間の間隔における光導電体の帯
電と放電が必要である。このような1分当たり35頁に必要とされる時間枠は、
50〜80msのオーダーの露光から現像への時間に関係する。したがって、接
着や疲労のような他の特性を損なうことなく電子写真特性を改善するシステムを
明らかにするために、生長ニーズが存在する。
切る均一な印刷密度を有することの要求は、ドラムの端部から端部及びその周囲
において光導電体が低変動を有することを必要とする。電気的性能の均一性は、
コーティングの均一性及び分散の均等性に結び付けられる。
続しないように分散体が特性を変化させる場合は、各ドラムのコストは増加する
。分散体が工程間において蓄えられない場合にも、コスト増加は現実に起こる。
現在の分散システムは、このような目的を満たすための十分な貯蔵寿命又は電気
的な均一性を有しておらず、例外的な電気的特性、分散安定性及び電気的均一性
を提供することができるシステムのニーズを置き去りにしている。
ポリシロキサン、特定的には、ポリ(メチル−フェニル)シロキサン(PMPS
i)、ポリ(ジメチル−ジフェニル)シロキサン又はポリジメチルポリシロキサ
ンの完全な混合物から成るCGLバインダ樹脂は、優れた電気特性と、ならびに
、矛盾のない経済的なコーティング結果を提供する。
ムドラムである。このようなドラムは、中間的な抵抗率の外面を備えた導電性基
板を提供する。同様に、CTLは、ポリカーボネート及び25重量%〜40重量
%のN,N‘−ジフェニル−N,N‘−ジ(3−トリル)−p−ベンジジン(T
PD)又は30重量%〜40重量%のp−(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(DEH)又は一般にアリールアミン又はヒドラゾン、及
びこれらの混合物のようなバインダ樹脂を含む標準的なブレンドであってよい。
マー又は樹脂を使用する。フェノール樹脂はポリヒドロキシスチレン(PHS)
である。下記の表は、g/モルにおける数平均(Mn)及び重量平均(Mw)分
子量、多分散値、ならびに、温度Cにおけるガラス転移温度(Tg)を示す。も
ちろん、異なる分子量と多分散値が、本発明により望まれる物理的特性及び他の
特性全体に依存して使用される。
ポリ(メチル−フェニル)シロキサン及び45重量部のTypeIVオキソチタ
ニウムフタロシアニンの完全な混合物によってコーティングされている。次に、
この層の上に外側層として電荷移動層がコーティングされる。
カンパニー(Sekisui Chemical Co.)のBX−55Zである。特許‘816の構造
式によって示されるように、ポリビニルブチラールは、ポリマー主鎖における3
つの炭素と、この3つの炭素における外側の2つに結合する酸素と、他の全ての
元素である水素とを備えた3つの炭素と2つの酸素の環状構造を有する。ポリビ
ニルブチラールはまた、エチレンアルコール基とエチレンアセテート基を有する
。
ってよく、下記実施態様のポリシロキサン(ダウコーニング710Fluidで
ある)は、商業的な純度を備えた標準的なポリシロキサンである。ポリシロキサ
ンの主鎖は、珪素原子と酸素原子とによって交互に構成される。鎖中の各珪素原
子は、2つの置換基を有する。ポリ(メチル−フェニル)シロキサンは、各珪素
に1つのメチル基と1つのフェニル基を有する。ポリ(ジメチル−ジフェニル)
シロキサンは、鎖中の各珪素に2つのメチル基と2つのフェニル基を有し、ジメ
チル基とジフェニル基の数はほぼ同じで、分布はランダムである。ポリジメチル
ポリシロキサンは、鎖中の各珪素に2つのメチル基を有する。
インダの全てがポリビニルブチラールであることを除いて他は全部同じであるド
ラムとの比較のために試験した。これは、15%減少した暗衰微と42%低下し
た放電電圧を示した。
ビニルブチラール、ポリ(メチル−フェニル)シロキサン及びポリヒドロキシス
チレン(特定的には、TriQuestLP)から成る55重量部のブレンドで
あって、50重量部のポリビニルブチラール、45重量部のポリシロキサン及び
5重量部のポリヒドロキシスチレン(50/45/5)から成るブレンドを、C
GL混合物が含有すること以外は、実施例1のような光導電性ドラムを形成した
。
ドロキシル置換基で付加重合された簡単なスチレンである。ポリヒドロキシスチ
レンはフェノール樹脂である。フェノール樹脂は、ポリビニルブチラールを含む
バインダブレンドの電気的特性を向上させることが知られているが、フェノール
樹脂の他の効果、特定的には電気的疲労によって多量の使用が不可能になる。1
0,000印刷後に全黒頁が白となる程にこの効果は大きい。これは、放電残留
の大きな変化によって引起される。
ル樹脂の量を減少することは、得られる光導電体の電気的性能を安定化する。本
発明によって、ポリビニルブチラールとポリシロキサンでブレンドされたフェノ
ール樹脂は、バインダ樹脂の全重量の1〜20重量%以下、より好ましくは2〜
10重量%とすべきである。
ラールであること以外は同じドラムと比較した。
た。
特性は、30%改善された。ポリシロキサンのパーセントを増加させ、かつ、ポ
リヒドロキシスチレンのパーセントを減少させることにより、これらの放電電気
特性が改善される。
5であることが見出された。
47重量部のポリシロキサン及び3重量部のポリヒドロキシスチレンから成り、
電荷移動層が、30重量%のTPDと70重量%のポリカーボネートA(MAK
ROLON−5208)を含有する。また、ドラムは、CGLの全重量の35、
45及び55重量%の濃度に顔料を変化させて作られる。これらを、45重量%
の顔料と55重量%のポリビニルブチラールを有する以外は同じドラムと比較し
、下記の結果を得た。
の分散に対して10%、45%の分散に対して20%、55%の分散に対して2
7%改善された。
5%の分散に対して10%、45%の分散に対して36%、55%の分散に対し
て25%改善された。
ルデヒド(ジフェニルヒドラゾン)(DEH)であること以外は、実施例3を繰
り返し、下記の結果を得た。
の分散に対して16%、45%の分散に対して24%、55%の分散に対して3
0%減少した。
いて見られなかった。
も、特性に殆ど変化が見られなかった。しかしながら、これは、限定された範囲
内の選択特性に最終製品が設計されることを許容する。
及びポリヒドロキシスチレンの重量部がそれぞれ50、45及び5(50/45
/5)のバインダ比率を有するもの、45重量部の顔料と、ポリビニルブチラー
ル、ポリシロキサン及びポリヒドロキシスチレンの重量部がそれぞれ86、7及
び7(86/7/7)のバインダ比率を有するもの、CGL全重量の55重量部
の顔料と、ポリビニルブチラール、ポリシロキサン及びポリヒドロキシスチレン
の重量部がそれぞれ50、45及び5(50/45/5)のバインダ比率を有す
るもの、CGL全重量の55重量部の顔料と、ポリビニルブチラール、ポリシロ
キサン及びポリヒドロキシスチレンの重量部がそれぞれ86、7及び7(86/
7/7)、90、3及び7(90/3/7)、92、1及び7(92/1/7)
の様々のバインダ比率を有するもの以外は、ドラムは実施例2と同じである。
/3/7及び92/1/7比率のいずれかを含有する光導電体の性能は、非常に
類似している。全てのドラムは、類似したコーティング品質を示した。
が、3つのポリマーバインダを含有する溶液に対して測定され、この溶液からキ
ャストされ100℃で20分間乾燥された薄いフィルムと比較された。分子量は
、ポリスチレン・スタンダードを用いたGet Permeation Chr
omatography(GPC)によって決定された。ガラス転移温度も決定
された。溶液とフィルムの分子量における大きな差異は見られなかった。全ての
GPCクロマトグラムは、バイモデル及びトリモデルの分布を有していた。
きである。フィルム試料のTgは、ポリビニルブチラールのそれと類似しており
、反応が何も生起しなかったことを示している。
反応による認知可能な相違がないことが、赤外線透過スペクトルから明らかであ
る。架橋反応によってヒドロキシ基のような官能基に対する透過パーセントが低
下するが、これは観察されなかった。
験を行なった。架橋又は膨潤した物質は観察されなかった。
していないようである。
述のことから明らかであり、かつ、上述のことに基づいて将来開発されるであろ
う。
%の量である、請求項3又は請求項4のいずれか一項に記載の光導電性部材。
ンである、請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載の光導電性部材。
ニン顔料と、ポリビニルブチラールと、メチル又はフェニルポリシロキサンと、
フェノール樹脂との完全な混合物を含み、前記ポリビニルブチラールと、前記ポ
リシロキサンと、前記フェノール樹脂とは前記顔料のバインダであり、前記フェ
ノール樹脂の重量は、前記ポリビニルブチラールと、前記ポリシロキサンと、前
記フェノール樹脂との全重量の1〜20重量%の範囲である電荷発生層と、を含
む光導電性部材。
シロキサンが約45重量部であり、前記フェノール樹脂が約5重量部である、請 求項7又は請求項8 に記載の光導電性部材。
も1重量%の量である、請求項7〜請求項11のいずれか一項に記載の光導電性
部材。
である、請求項7〜請求項12のいずれか一項に記載の光導電性部材。
サンである、請求項11〜請求項13のいずれか一項に記載の光導電性部材。
Claims (47)
- 【請求項1】 導電性基板と、該基板上の電荷発生層であって、フタロシア
ニン顔料と、ポリビニルブチラールと、メチル又はフェニルポリシロキサンとの
完全な混合物を含み、前記ポリビニルブチラールと前記ポリシロキサンは前記顔
料のバインダである電荷発生層と、を含む光導電性部材。 - 【請求項2】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)シロキサ
ン、ポリ(ジメチル−ジフェニル)シロキサン及びポリジメチルポリシロキサン
から成る群から選択される、請求項1に記載の光導電性部材。 - 【請求項3】 前記ポリポリシロキサンが、前記バインダの全重量の少なく
とも10重量%の量である、請求項2に記載の光導電性部材。 - 【請求項4】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニンで
ある、請求項1に記載の光導電性部材。 - 【請求項5】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニンで
ある、請求項2に記載の光導電性部材。 - 【請求項6】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニンで
ある、請求項3に記載の光導電性部材。 - 【請求項7】 前記ポリシロキサンが、前記バインダの全重量の約50重量
%の量である、請求項6に記載の光導電性部材。 - 【請求項8】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)ポリシロ
キサンである、請求項6に記載の光導電性部材。 - 【請求項9】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)ポリシロ
キサンである、請求項7に記載の光導電性部材。 - 【請求項10】 導電性基板と、該基板上の電荷発生層であって、フタロシ
アニン顔料と、ポリビニルブチラールと、メチル又はフェニルポリシロキサンと
、フェノール樹脂との完全な混合物を含み、前記ポリビニルブチラールと、前記
ポリシロキサンと、前記フェノキシ樹脂とは前記顔料のバインダであり、前記フ
ェノール樹脂の重量は、前記ポリビニルブチラールと、前記ポリシロキサンと、
前記フェノール樹脂との全重量の1〜20重量%の範囲である電荷発生層と、を
含む光導電性部材。 - 【請求項11】 前記フェノール樹脂の重量範囲が2〜7重量%である、請
求項10に記載の光導電性部材。 - 【請求項12】 前記ポリビニルブチラールが約55重量部であり、前記ポ
リシロキサンが約45重量部であり、前記フェノール樹脂が約5重量部である、
請求項11に記載の光導電性部材。 - 【請求項13】 前記フェノール樹脂がポリヒドロキシスチレンである、請
求項10に記載の光導電性部材。 - 【請求項14】 前記フェノール樹脂がポリヒドロキシスチレンである、請
求項11に記載の光導電性部材。 - 【請求項15】 前記フェノール樹脂がポリヒドロキシスチレンである、請
求項12に記載の光導電性部材。 - 【請求項16】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)ポリシ
ロキサン、ポリ(ジメチル−ジフェニル)ポリシロキサン及びポリジメチルシロ
キサンから成る群から選択される、請求項10に記載の光導電性部材。 - 【請求項17】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)シロキ
サン、ポリ(ジメチル−ジフェニル)シロキサン及びポリジメチルシロキサンか
ら成る群から選択される、請求項11に記載の光導電性部材。 - 【請求項18】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)シロキ
サン、ポリ(ジメチル−ジフェニル)シロキサン及びポリジメチルシロキサンか
ら成る群から選択される、請求項12に記載の光導電性部材。 - 【請求項19】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)シロキ
サン、ポリ(ジメチル−ジフェニル)シロキサン及びポリジメチルシロキサンか
ら成る群から選択される、請求項13に記載の光導電性部材。 - 【請求項20】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)シロキ
サン、ポリ(ジメチル−ジフェニル)シロキサン及びポリジメチルシロキサンか
ら成る群から選択される、請求項14に記載の光導電性部材。 - 【請求項21】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)シロキ
サン、ポリ(ジメチル−ジフェニル)シロキサン及びポリジメチルシロキサンか
ら成る群から選択される、請求項15に記載の光導電性部材。 - 【請求項22】 前記ポリシロキサンが、前記バインダの全重量の少なくと
も1重量%の量である、請求項21に記載の光導電性部材。 - 【請求項23】 前記ポリシロキサンが、前記バインダの全重量の少なくと
も1重量%の量である、請求項16に記載の光導電性部材。 - 【請求項24】 前記ポリシロキサンが、前記バインダの全重量の少なくと
も1重量%の量である、請求項17に記載の光導電性部材。 - 【請求項25】 前記ポリシロキサンが、前記バインダの全重量の少なくと
も1重量%の量である、請求項18に記載の光導電性部材。 - 【請求項26】 前記ポリシロキサンが、前記バインダの全重量の少なくと
も1重量%の量である、請求項19に記載の光導電性部材。 - 【請求項27】 前記ポリシロキサンが、前記バインダの全重量の少なくと
も1重量%の量である、請求項20に記載の光導電性部材。 - 【請求項28】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項10に記載の光導電性部材。 - 【請求項29】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項11に記載の光導電性部材。 - 【請求項30】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項12に記載の光導電性部材。 - 【請求項31】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項13に記載の光導電性部材。 - 【請求項32】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項14に記載の光導電性部材。 - 【請求項33】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項15に記載の光導電性部材。 - 【請求項34】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項16に記載の光導電性部材。 - 【請求項35】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項17に記載の光導電性部材。 - 【請求項36】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項18に記載の光導電性部材。 - 【請求項37】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項19に記載の光導電性部材。 - 【請求項38】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項20に記載の光導電性部材。 - 【請求項39】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項21に記載の光導電性部材。 - 【請求項40】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項22に記載の光導電性部材。 - 【請求項41】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項23に記載の光導電性部材。 - 【請求項42】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項24に記載の光導電性部材。 - 【請求項43】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項25に記載の光導電性部材。 - 【請求項44】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項26に記載の光導電性部材。 - 【請求項45】 前記顔料がTypeIVオキソチタニウムフタロシアニン
である、請求項27に記載の光導電性部材。 - 【請求項46】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)シロキ
サンである、請求項27に記載の光導電性部材。 - 【請求項47】 前記ポリシロキサンが、ポリ(メチル−フェニル)シロキ
サンである、請求項21に記載の光導電性部材。
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