JP5667532B2 - 帯電防止性で、滑りやすい湾曲防止背面コーティング - Google Patents

Description

本明細書で開示される実施形態は、一般的に、特定のポリマーブレンドを含む湾曲防止背面コーティングを備えるように調製された、可とう性の改良された電子写真式画像形成ベルトに関し、このポリマーブレンドは、帯電防止性ポリマーと、表面エネルギーの小さなポリカーボネートとを含み、これによって、（１）接触摩擦を減らし、画像形成ベルトを動かしやすくするために、表面エネルギーを下げる効果を与え、（２）作業場所で、通常の画像形成ベルト操作条件で、摩擦帯電が蓄積するのを止めるために、帯電防止性を付与する。

現行の有機ベルト感光体では、感光体の上部のＣＴＬコーティングによって引き起こされる残留応力のバランスをとり、湾曲しないようにするために、湾曲防止背面コーティング層を用いる。それに加え、ＡＣＢＣ層は、光学的に適切な透過率を有しているべきであり（例えば、透明）、その結果、感光体を背面から消去することができる。湾曲防止背面コーティング層のための既存の配合物は、画像形成装置を使用している間、湾曲防止背面コーティング層に摩擦帯電が発生してしまうような低い伝導率を有している。この摩擦帯電によって、画像形成装置中の抗力が増え、モーターの負荷が増え、湾曲防止背面コーティング層の摩耗が増える。上述の層の摩擦帯電をなくすために、さらなる要素（例えば、活性な反対電荷のデバイス）または添加剤（例えば、伝導性薬剤）を用いている。しかし、これらの選択肢は、費用がかさみ、さらなる要素を含むことで複雑化するか、または、画像形成体を背面から消去するのに適した光学的透明度を有さないＡＣＢＣ分散物を生じてしまうような添加物を含むため、望ましくない。したがって、上述の問題を被らない改良されたＡＣＢＣが必要とされている。

本明細書に示されている実施形態によれば、可とう性基板と；この基板の第１の面に配置されている、少なくとも１つの画像形成層と；この少なくとも１つの画像形成層とは反対の側にある、基板の第２の面に配置されている、湾曲防止背面コーティングとを備える可とう性電子写真式画像形成体が提供され、この湾曲防止背面コーティングが、帯電防止性ポリマーと、表面エネルギーの小さなポリカーボネートとを含み、その中にコポリエステル接着促進剤を含むようなポリマーブレンドを含んでおり、この表面エネルギーの小さなポリカーボネートが、２個のセグメントに分かれたブロックを含むＡ−Ｂ型ジブロックコポリマーであり、第１のセグメントブロック（Ａ）が、

であり、式中、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）繰り返し単位ｘが、約１０〜約７０であり、ｙが、約１〜約１５であり、第２のセグメントブロック（Ｂ）が、

からなる群から選択され、式中、ｚが、約５０〜約４００である。

図１は、本開示の実施形態にしたがって調製された、湾曲防止背面コーティング層（ＡＣＢＣ）配合物を備える、可とう性ベルト形状をした多層電子写真式画像形成体の断面図である。

従来の負に帯電した可とう性多層電子写真式画像形成体は、上部の一番外側に、露出したＣＴＬを有しており、底部に、露出したＡＣＢＣ層を有しており、その状態が図に示されている。基板１０は、任意要素の電気伝導層１２を備えている。任意要素の正孔遮蔽層１４を、電気伝導層１２の上に塗布し、次いで、その上に任意要素の接着層１６を塗布することができる。電荷発生層（ＣＧＬ）１８は、層１６、１４、１２、１０の上側にあるが、上部の一番外側にあるＣＴＬ２０よりは下にある。任意要素のアース板層１９は、ＣＧＬ１８およびＣＴＬ２０を電気伝導層１２に動作可能に接続しており、電気を導通させるために備えられている。ＡＣＢＣ層１は、通常は、基板１０の面に塗布されるべき最後の層であり、画像形成体を平面にするために、電気的に活性な層と反対側にある。

ＣＴＬは、ＣＧＬにコーティングされる一番外側の上部層であり、溶液コーティングによって塗布されるため、その後、濡れた状態で塗布されたＣＴＬコーティングを約１２０℃の高温で乾燥させ、最終的に、コーティングされた感光体を、約２５℃の周囲の室温まで冷却する。したがって、数千フィートのコーティングされた多層感光体材料の画像形成体ウェブストックの製造が、ＣＴＬコーティングに仕上げ溶液を塗布した後の乾燥／冷却プロセス中に行なわれる場合、動きを抑制するものがなければ、自然と上方向に曲がり、ロール状になってしまうだろう。このように上方向に曲がるのは、ＣＴＬと基板支持体とで熱収縮率が違うからである。典型的な感光デバイス中のＣＴＬは、可とう性基板支持体よりも熱収縮係数が約３．７倍大きいため、ＣＴＬは、最終的に感光ウェブストックが周囲の室温まで冷めると、可とう性基板支持体よりも大きく寸法が縮んでしまう。ＣＴＬコーティングが終了した後に、感光ウェブストックが曲がってしまうのは、加熱／冷却サイクルおよび処理工程の結果である。上方向に曲がってしまう現象が発生するのは、以下の機構によって説明することができる。（１）濡れた状態で塗布された電荷移動層を有するウェブストックを高温で乾燥させ、この濡れたＣＴＬコーティングが、１２０℃の高温で乾燥させている間に溶媒が失われるが、１２０℃で、ＣＴＬは、溶媒を失った後に、粘性の流動性液体のままであるときに、寸法が縮む。この物質のガラス転移点（Ｔｇ）は８５℃であるため、ＣＴＬは、すべての溶媒が失われた後に、調節しなおし、内部応力を開放し、寸法安定性を維持するように流動すると思われ；（２）粘性液体状態のＣＴＬをさらに冷却し、ガラス転移点（Ｔｇ）である８５℃に到達すると、このＴｇで、ＣＴＬは粘性液体から固体層に変化するため、ＣＴＬは即座に固化し、その下にあるＣＧＬに付着し；（３）感光ウェブの固体ＣＴＬを最終的に８５℃から２５℃の周囲室温まで冷却すると、可とう性基板支持体よりも寸法の熱圧縮形数が約３．７倍大きいため、可とう性基板支持体よりも大きく縮む。このように寸法圧縮度が異なることによって、ＣＴＬに引張ひずみが蓄積し、そのために、この時点で、感光ウェブが上方向に引っ張られ、曲がってしまう。この時点で動きを抑制するものがなければ、感光ウェブストック（厚み２９マイクロメートルのＣＴＬと、３ １／２ ｍｉｌのポリエチレンナフタレート基板とを有する）は、自然に１ １／２インチのロール状に曲がってしまうだろう。この曲がりを打ち消すために、可とう性基板支持体のうち、ＣＴＬを備えている側とは反対側の背面にＡＣＢＣが塗布され、感光ウェブストックが望ましい平面性を保つ。

曲がり制御のために塗布されたＡＣＢＣは、感光体表面に残る残留電圧を、電子写真式画像形成プロセス中に、ベルトの背面から光を照射して消すことができるように、光学的に適切な透過率（例えば、透明）を有している必要がある。ＡＣＢＣ層用の既存の配合物は、非伝導性ポリマーが配合されているため、ＡＣＢＣ層に、画像形成装置の使用中に、ベルト支持モジュール要素に対する摩擦相互作用によって、摩擦による帯電が蓄積し、画像形成装置の抗力が増し、モーターへの負荷が大きくなり、ＡＣＢＣ層の摩耗が強くなる。また、このとき、通常の機械でベルトが機能する条件では、感光ベルトが回転する動きが遅くなってしまうほどに、摩擦による帯電が蓄積する。さらなる機械要素（例えば、活性な反対電荷のデバイス）を用い、層が摩擦によって帯電しないようにするか、または帯電しにくくする。しかし、さらなる要素を使用すると、費用がかさみ、感光体の機能を望ましくない程度まで複雑にしてしまうこともある。

または、ＡＣＢＣ層にカーボンブラック分散物のような伝導性薬剤を入れ、摩擦による電荷が外に出ないように、代替的なＡＣＢＣの組成を変更した。残念なことに、これらの分散物は、それほど安定ではなく、コーティング溶液にカーボンブラック粒子が浮いてしまうという問題が生じており、分散物を過剰に混合する必要があり、そうすると、伝導性が下がってしまう。さらに、ＡＣＢＣ層でカーボンブラック分散物を使いすぎると、別の問題が生じ、摩擦による帯電を有効になくすのに必要な伝導性を達成するには、高レベルの粒子分散物を用いる必要がある。それにもかかわらず、添加量が多くなると、ほぼ常に不透明な層が生じてしまうというだけではなく、光学的に、感光ベルトを背面から有効に消去するのに適さなくなり、他の有害な影響が出てしまうことが多いことがわかっている。したがって、これらの欠点をもたない新規の目新しいＡＣＢＣ配合物を作製することが必要である。

本開示では、実施形態は、一般的に、可とう性の改良された静電複写式画像形成体に関し、特に、可とう性の、多層構造の電子写真式画像形成体または感光体に関し、本開示のＡＣＢＣは、２つの異なるフィルムを形成する熱可塑性材料をブレンドしたポリマーによって作られ、片方の熱可塑性材料は、帯電防止特性を付与し、他方は、表面接触を低下させるために、表面エネルギーを下げる効果を付与する。本発明の実施形態および本開示の方法にしたがって調製され、得られたＡＣＢＣは、良好な光学的透明度を有しており、さらに、画像形成体の平坦性に影響を与える湾曲防止性を制御する性質を有している。これらの実施形態では、熱可塑性材料の１つは、ポリエステル単位、ポリカーボネート単位、ポリエチレングリコール単位からなる帯電防止性コポリマーを含んでいる。第２の熱可塑性材料は、ビスフェノールポリカーボネートブロック（Ｂ）のセグメントが、ポリジメチルシロキサンブロック（Ａ）のセグメントに線形に結合したものからなるＡ−Ｂ型のジブロックコポリマーであり、これにより、ＡＣＢＣの表面エネルギーが低くなり、滑りやすくなる。

可とう性感光ベルトを用いる電子写真式再現装置またはデジタル印刷装置では、光感受性部材の上に、光像を静電潜像の形態で記録し、次いで、現像混合物を塗布することによって、この潜像を目に見えるようにする。中にトナー粒子を含む現像剤を、静電潜像と接触させ、電荷保持性の表面を有する感光ベルトの上に画像を現像する。次いで、現像されたトナー画像は、転写体によって画像が移動し、複写用出力基板（例えば、紙）に転写されてもよい。

再び図を参照すると、負に帯電した可とう性の、ベルト形状を備える多層構造の電子写真式画像形成体の実施形態が示されている。見ればわかるように、ベルト形状曲がり防止性背面コーティング（ＡＣＢＣ）１と、支持基板１０と、伝導性アース面１２と、アンダーコート層１４と、接着層１６と、電荷発生層（ＣＧＬ）１８と、電荷移動層（ＣＴＬ）２０とを備えている。任意要素のオーバーコート層３２、アース板１９も含まれていてもよい。ＣＧＬ１８と、負に帯電した画像形成体のＣＴＬ２０の形成は、ここでは２個の別個の層を有するように図に記載され、示されているが、それでも、これらの層の機能的要素が交互に合わされていてもよく、単一層になるように配合されてもよいことが理解されるであろう。しかし、ＣＧＬ１８は、ＣＴＬ２０の上部に配置されてもよく、その場合には、したがって、画像形成体は、正に帯電した部材に変換される。

感光材の支持基板１０は、不透明であってもよく、実質的に透明であってもよく、必要な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。基板全体が、電気伝導性表面と同じ材料を含んでいてもよく、または、電気伝導性表面は、単に、基板のコーティングであってもよい。例えば、金属または金属アロイのような任意の適切な電気伝導性材料を用いてもよい。

基板１０は、例えば、平板状、円筒形、ドラム状、巻物状、末端のない可とう性ベルトなどの多くの異なる形状を複数有していてもよい。図に示されるように、基板がベルトの形態である場合、ベルトは、つなぎ目があってもよく、つなぎ目がなくてもよい。他の実施形態では、本明細書の感光材は、剛性であり、ドラム形状である。

可とう性ベルトの基板１０の厚みは、柔軟性、機械的性能、経済的な考慮事項を含む多くの因子によって変わる。この実施形態の可とう性支持基板１０の厚みは、最適な機械的機能のために、約１．０〜約７．０ｍｉｌ、または約２．０〜約５．０ｍｉｌであってもよい。

電気伝導性アース面１２は、電気伝導性金属層であってもよく、この層は、例えば、任意の適切なコーティング技術（例えば、真空蒸着技術）によって、基板１０に形成されていてもよい。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、および他の伝導性物質、およびこれらの混合物が挙げられる。伝導層は、電子写真用伝導体にとって望ましい光学的透明度および柔軟性に依存して、厚みが実質的に広範囲に変化してもよい。したがって、可とう性感光性画像形成デバイスの場合、伝導層の厚みは、電気伝導性、柔軟性、光透過率の最適な組み合わせのために、少なくとも約２０オングストロームであってもよく、約７５０オングストローム以下であってもよく、少なくとも約５０オングストロームであってもよく、または、約２００オングストローム以下であってもよい。

電気伝導性アース平面層１２を堆積させた後、正孔遮蔽層１４を電気伝導性アース平面層１２に塗布してもよい。正に帯電した感光材のための電子遮蔽層は、正孔が、感光材の画像形成表面から伝導層に移動することは可能である。負に帯電した感光材の場合、正孔が伝導層から反対側の光伝導層に入り込むのを防ぐ障壁を形成することが可能な、任意の適切な正孔遮蔽層を利用してもよい。

図に示されている実施形態では、界面層１６は、遮蔽層１４とＣＧＬ１８との間に位置していてもよい。界面層は、コポリエステル樹脂を含んでいてもよい。接着界面層を正孔遮蔽層１４に直接塗布してもよい。したがって、いくつかの実施形態の接着界面層は、接着による結合性を高め、結合部を与えるように、その下にある正孔遮蔽層１４と、その上にある電荷発生層１８の両方に連続的に直接接触していてもよい。さらに他の実施形態では、接着界面層は、まったく含まれない。

接着界面層は、乾燥後の厚みが、少なくとも約０．０１マイクロメートル、または約９００マイクロメートル以下であってもよい。いくつかの実施形態では、乾燥時の厚みは、約０．０３マイクロメートル〜約１マイクロメートルである。

アース板層１９は、フィルムを形成するポリマーバインダーと、電気伝導性粒子とを含んでいてもよい。電気伝導性アース板層１９で、任意の適切な電気伝導性粒子が用いられてもよい。電気伝導性粒子としては、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、酸化インジウムスズなどが挙げられる。電気伝導性粒子は、任意の適切な形状を有していてもよい。形状としては、不規則な形、粒状、球状、楕円形、立方体、フレーク状、繊維状などが挙げられる。アース板層は、厚みが、少なくとも約７マイクロメートル、または約４２マイクロメートル以下、または少なくとも約１４マイクロメートル、または約２７マイクロメートル以下であってもよい。

その後、ＣＧＬ１８を、アンダーコート層１４に塗布してもよい。電荷発生／光伝導性材料を含み、粒子の形態であってもよく、フィルムを形成するバインダー（例えば、不活性樹脂）に分散した形態であってもよい、任意の適切な電荷発生バインダーを利用してもよい。

電荷発生材料は、樹脂系バインダー組成物中に種々の量で存在してもよい。一般的に、少なくとも約５容積％、または約９０容積％以下の電荷発生材料は、樹脂系バインダーの少なくとも約９５容積％、または約１０容積％以下に分散し、より特定的には、少なくとも約２０容積％、または約６０容積％以下の電荷発生材料は、樹脂系バインダー組成物の少なくとも約８０容積％、または約４０容積％以下に分散する。

特定の実施形態では、ＣＧＬ１８は、厚みが、少なくとも約０．１μｍ、または約２μｍ以下、または少なくとも約０．２μｍ、または約１μｍ以下であってもよい。

ＣＴＬを、単一層２０の観点で特定的に述べているが、この詳細を、二重の電荷移動層を有する実施形態に適用してもよいだろう。その後、ＣＴＬ２０をＣＧＬ１８に塗布し、光によって生成した正孔または電子がＣＧＬ１８から注入されるのを後押しし、正孔／電子が電荷移動層を通って、画像形成体表面に移動させ、表面電荷を選択的に放電することができるような、任意の適切な、透明有機ポリマーまたは非ポリマー系材料を含んでいてもよい。一実施形態では、ＣＴＬ２０は、正孔を移動させるだけではなく、電荷発生層１８を剥離または化学物質による攻撃から守る役目があり、したがって、画像形成体の耐用年数を延ばす場合がある。ＣＴＬ２０は、実質的に非光伝導性材料であってもよいが、光によって発生した正孔がＣＧＬ１８から注入されるのを後押しする材料であってもよい。

ＣＴＬ２０は、電気的に不活性なポリマー系材料（例えば、ポリカーボネートバインダー）に溶解するか、または分子レベルで分散し、固体溶液を形成し、それによってこの材料を電気的に活性にするような添加剤として有用な、任意の適切な電荷移動成分または活性化する化合物を含んでいてもよい。ＣＴＬに複数の電荷移動化合物が含まれていてもよく、この層の厚みは、一般的に、約５〜約７５マイクロメートルである。

画像形成体の他の層としては、例えば、任意要素のオーバーコート層３２を備えていてもよい。任意要素のオーバーコート層３２は、所望な場合、画像形成体表面を保護し、剥離耐性を高めるために、電荷移動層２０の上側に位置していてもよい。したがって、典型的なオーバーコート層は、硬質で耐摩耗性のポリマー系材料から作られる。いくつかの実施形態では、オーバーコート層３２は、厚みが、約０．１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの範囲であってもよく、約１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの範囲であってもよい。これらのオーバーコート層は、電気絶縁性またはわずかに半導体性の熱可塑性有機ポリマーまたは無機ポリマーを含んでいてもよい。

電荷移動層のコーティングプロセスが終わったと同時に、感光ウェブが自然に上方向に曲がるため、ＡＣＢＣ１は、この曲がる方向と反対向きに作用し、平坦にするように、基板の裏側に塗布されている必要がある。ＡＣＢＣ１は、電気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。ＡＣＢＣは、平坦性および／または耐剥離性を付与する。典型的なＡＣＢＣ１は、可とう性基板１０のうち、画像形成層の反対側にある裏側に形成されてもよい。ＡＣＢＣは、従来から、フィルムを形成する樹脂バインダーと、接着促進添加剤とを含んでいてもよい。樹脂バインダーは、上に記載したＣＴＬのバインダーと同じ樹脂であってもよい。フィルムを形成する樹脂の例は、ポリアクリレート、ポリスチレン、ビスフェノールポリカーボネート、ポリ（４，４’−イソプロピリデンジフェニルカーボネート）、４，４’−シクロヘキシリデンジフェニルポリカーボネートなどが挙げられる。添加剤として用いられる接着促進剤としては、４９，０００樹脂（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ）、Ｖｉｔｅｌ ＰＥ−１００、Ｖｉｔｅｌ ＰＥ−２００、Ｖｉｔｅｌ ＰＥ−３０７（Ｇｏｏｄｙｅａｒ）などが挙げられる。通常は、ＡＣＢＣの合計重量を基準として、添加するために約１〜約１５重量％の接着促進剤が選択される。

ＡＣＢＣの熱係数は重要であり、感光デバイスを平坦にするために、光活性層の熱係数とあっているべきである。この実施形態では、本開示の配合物にしたがって調製されたＡＣＢＣは、帯電防止性ポリマーが、表面エネルギーの小さなポリカーボネートとブレンドされたもので構成されるポリマーブレンド４０であり、さらに、コポリエステル接着促進剤３６は、機械を動かしている間に、消去する光の波長において、少なくとも８０％光学透明度を与える。したがって、本発明の実施形態のＡＣＢＣは、望ましい静電気散逸能を有しており、耐用年数を延ばすための高い耐摩耗性を有し、合理的な光学的な透明度を有していることが好ましい。本発明の実施形態のＡＣＢＣは、さらに、表面潤滑性も有しており、表面の接触摩擦を減らし、動的な画像形成ベルトが回転する間に、滑りによる摩擦から誘発される摩擦静電気の蓄積が最小になる。

開示されているＡＣＢＣ層１は、従来のＡＣＢＣと関連があるすべての課題に対する解決策を与える。上述のように、ポリマーがブレンドされた革新的なＡＣＢＣ材料マトリックスは、（１）コポリマーの分子鎖にポリエステル単位、ポリカーボネート単位、ポリエチレングリコール単位を含む、ポリエステル／ポリカーボネート／ポリエチレングリコールの比率が約６２／３３／６の、フィルムを形成する熱可塑性帯電防止性コポリマーと、（２）表面接触摩擦を減らす（例えば、剥離／摩耗／引っ掻き耐性を高める）表面潤滑性、同様に、良好な光学的透明性が得られるように選択された、フィルムを形成する表面エネルギーの小さな新しいポリマー成分とを含む。

帯電防止性コポリマーＳＴＡＴ−ＬＯＹ ６３０００ ＣＴＣは、Ｓａｂｉｃ Ｉｎｎｏｖａｔｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手可能な、市販のあらかじめ混合された樹脂である。この樹脂は、分子鎖が、ポリエステル単位、ポリカーボネート単位、ポリエチレングリコール単位からなる、フィルムを形成する熱可塑性材料である。ＳＴＡＴ−ＬＯＹ。この混合したポリマーの核磁気共鳴（ＮＭＲ）分析は、約６２部のポリエステル（ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、および１，４−シクロヘキサンジメタノールのｔｒａｎｓ／ｃｉｓ混合物によって作られる）、３３部のビスフェノールＡポリカーボネート（ＰＣＡ）、少なくとも６部のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の混合物であることを示していた。

本開示のＡＣＢＣ用途のために選択される、フィルムを形成する表面エネルギーの小さな新規ポリマーは、表面エネルギーの小さなポリカーボネートである。このポリマーは、基本的に、ビスフェノールＡポリカーボネートから、主鎖ポリカーボネート骨格にポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）セグメントを含むように誘導体化されるか、または改変されたビスフェノールＡポリカーボネートである。したがって、表面エネルギーの小さなポリマーを、２個のセグメントに分かれたブロック、つまり、以下の式で示されるＰＤＭＳ含有ブロック（Ａ）と、ビスフェノールＡブロック（Ｂ）ポリカーボネート骨格を有するＡ−Ｂ型ジブロックコポリマーと定義してもよく

式中、ｘは、ジメチルシロキサン（ＤＭＳ）繰り返し単位の数であり、約１０〜約７０の範囲であり；ｙは、表面エネルギーの小さなポリカーボネートの分子量の約２〜約１０重量％に基づいて算出した約１〜約１５のＰＤＭＳ含有ブロック（Ａ）セグメントの繰り返しの数であり；ｚは、ブロック（Ｂ）において、ポリ（４，４’−イソプロピリデンジフェニルカーボネート）鎖のビスフェノールＡポリカーボネートの繰り返し数であり、表面エネルギーの小さなポリカーボネートの約１５，０００〜約１３０，０００の分子量から決定され、５０〜４００の値が得られる。したがって、表面エネルギーの小さなビスフェノールＡポリカーボネートのＡ−Ｂ型ジブロックコポリマー構造を、以下の式（Ｉ）によって一般的にあらわしてもよい。

ＡＣＢＣ配合物で使用する、表面エネルギーの小さなポリカーボネートは、分子量が、少なくとも１５，０００であるが、好ましくは、溶解度および粘性を考慮し、約２０，０００〜約１３０，０００であるべきである。

さらなる実施形態では、本開示の湾曲防止背面コーティング層の配合で使用する表面エネルギーの小さな新規ポリカーボネートは、上述のものに代えて、式（Ｉ）のポリカーボネート主鎖のブロック（Ｂ）セグメントを改変することによって簡便に誘導され／得られるいくつかの変数の１つであってもよく、これにより、以下に示すさらなる構造を与えてもよい。

本質的に、上述のすべての表面エネルギーの小さなポリカーボネートは、繰り返し単位ｘが約１０〜約７０であり、ｙが約１〜約１５であり、ｚが約５０〜約４００であるジメチルシロキサン（ＤＭＳ）を含んでいる。

特定の実施形態では、上述の表面エネルギーの小さなポリカーボネートは、繰り返し単位ｘが約１０〜約７０であり、ｙが約１〜約１５であり、表面エネルギーの小さなポリカーボネートの合計分子量の約２〜約１０重量％であり、ｚは、約５０〜約４００であり、前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートの合計分子量のうち、約１５，０００〜約１３０，０００の分子量を有するようなジメチルシロキサン（ＤＭＳ）を含んでいる。

特定の実施形態では、表面エネルギーの小さなポリカーボネートは、ＰＤＭＳ含有ブロック（Ａ）セグメントを約４〜約６重量％含む。表面エネルギーの小さなポリマーは、分子量が約２０，０００〜約２００，０００である。特定の実施形態では、このポリマーは、分子量が約２５，０００〜約１３０，０００であり、適切な画像形成層コーティング用途のために、溶媒への溶解度、良好なコーティング溶液粘度の制御に影響を与える。ポリカーボネート骨格におけるＰＤＭＳ含有ブロック（Ａ）の存在は、配合されたＡＣＢＣの表面エネルギーを実際に下げるため、表面潤滑性が増し、表面接触摩擦の低下に影響を及ぼす。

まとめると、図は、実施形態にかかる、ベルト形状を備える画像形成体を示す。この実施形態では、ＡＣＢＣ１は、２つのフィルムを形成する熱可塑性材料からなるように配合された接着促進剤３６と、ポリマーブレンド４０とを含む。特定の実施形態では、ポリマーブレンド４０は、フィルムを形成する表面エネルギーの小さなポリカーボネートと、分子鎖にポリエステル単位、ポリカーボネート単位、ポリエチレングリコール単位を含むフィルムを形成する帯電防止性コポリマーとをブレンドしたものである。いくつかの実施形態では、接着促進剤３６は、得られたＡＣＢＣ層１の合計重量を基準として、約１〜約１５重量％、または約４〜約８重量％の量で存在する。他の実施形態では、ポリマーブレンド４０は、得られたＡＣＢＣ層１の合計重量を基準として、約９９〜約８５重量％、または約９６〜約９２重量％の量で存在する。さらなる実施形態では、ＰＴＦＥ、シリカまたは金属酸化物の粒子分散物を本発明の実施形態に組み込み、本開示のＡＣＢＣ層の耐摩耗性を高めてもよい。

この実施形態は、帯電防止性であり、表面が潤滑性で接触摩擦が低く、場合により、適切に透明なＡＣＢＣ層を提供する。もっと重要なことに、この実施形態のＡＣＢＣ配合物は、約６．０×１０^１２〜約８．０×１０^１２ｏｈｍ／ｓｑの表面抵抗率を与えることがわかっており、この値は、標準的なＡＣＢＣコントロールの１×１０^１４ｏｈｍｓ／ｓｑよりも低い。また、約８５％の光透過率を有しており、これにより、放射光によって画像形成ベルトが背後から良好に消去される。それに加え、調製されたＡＣＢＣ１は、基板１０に対して優れた接着結合強度を有しており、同じコーティング層厚を有する従来のポリカーボネートＡＣＢＣと等価な湾曲防止を制御する効果を与えることもわかっている。

それに加え、ベルト形状を用いる本実施形態の電子写真式画像形成体で、ＣＴＬは、ポリマーバインダーに対する移動分子の比率が同じであるか、または異なる二重経路のＣＴＬ（二重層のＣＴＬ）から構成されるように、再び設計されてもよい。これらの実施形態では、湾曲を効果的に制御するために、厚みが３〜５ｍｉｌの可とう性二軸配向したポリエチレンテレフタレート（またはポリエチレンナフタレート）基板を用い、厚みが約１２〜約３６マイクロメートルの単経路ＣＴＬまたは二重経路ＣＴＬでコーティングされ、対応するＡＣＢＣの厚みが、約９．０〜約３３．０マイクロメートルの電子写真式画像形成体が必要である。

（コントール例）

厚み３．５ｍｉｌ（８９μｍ）を有する二軸延伸したポリエチレンナフタレート基板（ＰＥＮ、ＫＡＤＡＬＥＸとしてＤｕＰｏｎｔ Ｔｅｉｊｉｎ Ｆｉｌｍｓ．から入手可能）の厚み０．０２μｍのチタン層をコーティングした基板を与えることによって、可とう性電子写真式画像形成ウェブを調製した。チタン化したＫＡＤＡＬＥＸ基板は、６．５ｇのγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、３９．４ｇの蒸留水、２．０８ｇの酢酸、７５２．２ｇの２００ｐｒｏｏｆの変性アルコールおよび２００ｇのヘプタンの混合物を含むブロッキング層溶液でコーティングされた押出成形品であった。次いで、この濡れた状態のコーティング層を、強制排気式乾燥器で、１３５℃で５分間乾燥させ、コーティングから溶媒を除去し、架橋したシランブロッキング層が生成した。得られたブロッキング層は、乾燥時の平均厚みが、エリプソメーターを用いて測定した場合、０．０４μｍであった。

次いで、テトラヒドロフラン／モノクロロ−ベンゼン／塩化メチレンが重量比で８：１：１の溶媒混合物中の溶媒の合計重量を基準として、０．１６重量％のＡＲＤＥＬポリアリレート（重量平均分子量が約５４，０００であり、Ｔｏｙｏｔａ Ｈｓｕｓｈｕ，Ｉｎｃ．から入手可能である）を含むコーティング溶液を用い、接着界面層を押出コーティングによってブロッキング層に塗布した。強制換気式乾燥器中、接着界面層を１２５℃で１分間乾燥させた。得られた接着界面層は、乾燥時の厚みが約０．０２μｍであった。

その後、接着界面層を電荷発生層の上にコーティングした。０．４５ｇのＩＵＰＩＬＯＮ ２００、ポリ（４，４’−ジフェニル）−１，１’−シクロヘキサンカーボネートのポリカーボネート（ＰＣ−ｚ ２００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、５０ｍＬのテトラヒドロフランを４オンスのガラス瓶に加えることによって、電荷発生層の分散物を調製した。２．４ｇのヒドロキシガリウムフタロシアニンＶ型および３００ｇの直径１／８インチ（３．２ｍｍ）のステンレス鋼のショットを上述の溶液に加えた。次いで、この混合物を、ボールミルに約２０〜約２４時間置いた。次いで、重量平均分子量が２０，０００（ＰＣ−ｚ ２００）の２．２５ｇのポリ（４，４’−ジフェニル−１，１’−シクロヘキサンカーボネート）を、４６．１ｇのテトラヒドロフランに溶解し、次いでヒドロキシガリウムフタロシアニンスラリーに加えた。次いで、このスラリーをシェーカーに入れ、１０分間放置した。その後、押出用途のプロセスによって、得られたスラリーを接着界面上にコーティングし、濡れたときの厚みが０．２５ｍｉｌの層を生成する層を形成した。しかし、ブロッキング層および接着層を有する基板ウェブストックの片方の縁にそった、幅が約１０ｍｍの試験片を、後で塗布されるアース板層によって十分な電気接続が促進されるように、電荷発生層によってコーティングされないように意図的に残しておいた。ポリ（４，４’−ジフェニル）−１，１’−シクロヘキサンカーボネート、テトラヒドロフランおよびヒドロキシガリウムフタロシアニンで構成された電荷発生層を、強制換気式乾燥器中、１２５℃で２分間乾燥させ、厚みが０．４μｍの乾燥した電荷発生層を得た。

このコーティングされたウェブストックを、コーティング材料を同時に押し出すことによって、電荷移動層（ＣＴＬ）およびアース板層で同時にコーティングした。褐色ガラス瓶に、重量比で１：１（またはそれぞれ５０重量％）の熱可塑性ビスフェノールＡポリカーボネート（ＦＰＣ ０１７０、分子量は約１２０，０００であり、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている）、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’−ジアミンの電荷移動化合物を入れることによって、ＣＴＬを調製した。得られた混合物を溶解し、塩化メチレン中、１５重量％の固体を得た。この溶液を、押出によって電荷発生層に塗布し、強制換気下で乾燥させ、コーティングを形成し、ジアミン電荷移動化合物とＦＰＣ０１７０ビスフェノールＡポリカーボネートバインダーを重量比５０：５０で含む、厚み２９μｍの乾燥したＣＴＬを与えた。

電荷発生層によってコーティングされないまま残した幅約１０ｍｍの接着層の試験片を、同時押出プロセス中に、アース板層でコーティングした。２３．８１ｇ、固形分の合計重量の７．８７％のポリカーボネート樹脂（ＦＰＣ ０１７０、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）、塩化メチレン３３２ｇをカーボーイ容器中で混合することによって、アース板層のコーティング混合物を調製した。この容器にしっかりと蓋をし、ポリカーボネートが塩化メチレンに溶解するまで、ロールミルに約２４時間入れた。得られた溶液を、グラファイトが９．４１重量部、エチルセルロースが２．８７重量部、溶媒が８７．７重量部のグラファイト分散物（固形分が１２．３重量％）約９３．８９ｇ（Ａｃｈｅｓｏｎ Ｇｒａｐｈｉｔｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ＲＷ２２７９０、Ａｃｈｅｓｏｎ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）とともに、水で冷却したジャケット付き容器中、分散物が過剰に加熱されてしまったり、溶媒が失われたりしないように高剪断ブレードで分散させつつ、１５〜３０分間混合した。次いで、得られた分散物を濾過し、塩化メチレンを用いて粘度を調節した。このアース板層のコーティング混合物を、同時押出によってＣＴＬとともに電子写真式画像形成ウェブに塗布し、乾燥時の厚みが約１９μｍの電気伝導性アース板層を形成した。

上の層をすべて含む画像形成ウェブストックを、強制換気式乾燥機で、１２５℃で３分間流し、ＣＴＬとアース板を両方とも同時に乾燥させた。画像形成ウェブは、この時点で制限がない場合には、上に向かって１ １／２インチの管状に丸まっているであろう。

画像形成体の曲がりを制御するために、８８．２ｇのＦＰＣ０１７０ビスフェノールＡポリカーボネート樹脂、７．１２ｇのＶＩＴＥＬ ＰＥ−２００コポリエステル接着促進剤（Ｂｏｓｔｉｋ，Ｉｎｃ．、Ｗａｕｗａｔｏｓａ、Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎから入手可能）、９．７ｇのＰＴＦＥ粒子、１，０７１ｇの塩化メチレンをカーボーイ容器中で混合し、固形分を８．９％含むコーティング溶液を得ることによって湾曲防止背面コーティングを調製した。この容器にしっかりと蓋をし、ポリカーボネートおよびポリエステルが塩化メチレンに溶解し、湾曲防止背面コーティング溶液が得られるまで、ロールミルに約２４時間入れた。次いで、湾曲防止背面コーティング溶液を、押出コーティングによって、電子写真式画像形成ウェブの裏面（電荷発生層およびＣＴＬと反対の面）に塗布し、強制換気乾燥機中、最大温度１２５℃で３分間乾燥させ、画像形成体を平坦にする、厚みが１７μｍの乾燥した湾曲防止背面コーティング（ＡＣＢＣ）を得た。このようにして得た可とう性画像形成体をコントロールとして使用した。

（開示例）

次いで、コントロール例に記載したのと実際に同じ手順にしたがい、同じ物質組成を用い、但し、各画像形成ウェブ中のＡＣＢＣを、帯電防止性ポリマー、表面エネルギーの小さなポリカーボネートのポリマーブレンドからなる革新的な配合物と置き換えることによって、３種類の可とう性画像形成ウェブを調製し、この３種類の重量比は、それぞれ開示Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩのように、９５：５、９０：１０、７５：２５であった。

帯電防止性ポリマー材料は、あらかじめ混合されたポリマーであり、ＳＡＢＩＣ ＩＮＮＯＶＡＴＩＶＥ ＰＬＡＳＴＩＣＳからＳＴＡＴ−ＬＯＹ ６３０００ＣＴとして入手可能であり、静電気散逸能を与えた。この混合されたポリマーのＮＭＲ分析から、６２部のポリエステル（ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸および１，４−シクロヘキサンジメタノールのｔｒａｎｓ／ｃｉｓ混合物によって作られた）、３３部のポリカーボネート−Ａ、少なくとも６部のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の混合物であることが示された。したがって、独立して、以下のものから構成される。

この開示の画像形成体において、ポリマーブレンドされたＡＣＢＣはそれぞれ、表面エネルギーの小さな改変されたポリカーボネートを含んでおり、このポリカーボネートは、ポリ（４，４’−イソプロピリデンジフェニルカーボネート）のビスフェノールＡポリカーボネートを、ポリマー骨格に少量のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含み、ＡＣＢＣに滑り性を付与するように改変することによって作られるＡ−Ｂ型ジブロックコポリマーであった。表面エネルギーの小さなＡ−Ｂ型ジブロックコポリマーを使用し、このコポリマーは、Ｓａｂｉｃ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手可能な市販の材料であり、以下の式（Ｉ）に記載の分子構造を有しており、

式中、約２５，０００の分子量を有し、表面エネルギーが低いＡ−Ｂジブロックコポリマーの場合、繰り返し単位ｘは約５０であり、ｙは約９であり、ｚは約１２０である。

配合されたＡＣＢＣは、厚みが約１７マイクロメートルであり、８重量％のＶｉｔｅｌ ＰＥ−２００接着促進剤（Ｂｏｓｔｉｋ Ｉｎｃ．、Ｗａｕｗａｔｏｓａ、Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎから得られる）も、ＡＣＢＣに加えられていた。このようにして得られた調製された可とう性画像形成ウェブは、コントロール画像形成体に匹敵する平坦な形状を有していた。

（物理的／機械的な測定および伝導率の測定）

表面エネルギーの小さなＡ−Ｂ型ジブロックコポリマーが組み込まれたＡＣＢＣの表面エネルギー、滑り時の接触摩擦係数、表面滑り性を決定し、コントロール例の標準的なＡＣＢＣから得られた結果と比較した。表面エネルギーは、液体接触角の測定値によって決定され、滑り時の接触摩擦は、ステンレス鋼表面に対して試験され、表面滑り性（接着性と逆）を、１８０^ｏ ３Ｍ接着テープ剥離試験法によって行ない、表面抵抗率は、ＨｉＲｅｓｔａ計を用いて１０００ボルトで測定した。得られた試験結果を以下の表１にまとめて列挙している。

上の表のデータは、滑りやすいように調製されたＡＣＢＣ（表面エネルギーの小さなポリマーが組み込まれたもの）が、標準的なＡＣＢＣコントロールと比較した場合に、表面エネルギーを下げ、滑り性を与えるとともに、接触摩擦を低下させる（ＰＴＦＥ分散物が存在しない場合でも）といった顕著な向上がみられることを示している。バッカーバーに対して滑らせる動きについて試験した場合、革新的なＡＣＢＣは、対応するコントロールＡＣＢＣと比べて、耐摩耗性が１．５倍まで上がっていることがわかった。非常に重要なことだが、本開示にしたがって配合され、調製されたすべてのＡＣＢＣが、標準的なＡＣＢＣコントロールよりも約２桁低い表面抵抗率を有することがわかった。

さらに、本発明の伝導性の／滑りやすいＡＣＢＣも、対応するコントロールＡＣＢＣと比較した場合、ＰＥＮ基板に対して同等の接着結合強度を有しており、ほぼ同等の光学透明性を有していた。

（画像形成ベルトによる機械回転試験）

重量比７５：２５の帯電防止性ポリマーおよびＡ−Ｂジブロックコポリマーのポリマーブレンドを含む、革新的なＡＣＢＣ配合物の調製された可とう性画像形成ウェブを、コントロールＡＣＢＣ画像形成ウェブとともにシートに切断し、超音波溶接プロセスによって画像形成ベルトへと変換した。次いで、このベルトを、摩擦帯電の蓄積を評価するために、Ｎｕｅｖｅｒａ機で動的に回転試験を行った。上述のようにして得られたそれぞれのＰ／ＲベルトのＡＣＢＣにおいて、摩擦電位の蓄積についてＥＳＶデバイスを用いて決定すると、標準的なＡＣＢＣコントロールベルトは、約１８０ボルトで摩擦帯電がすばやく蓄積したが、本開示のＡＣＢＣでは、動的なベルト回転試験をさらに延長した後でも、摩擦帯電の蓄積はわずか約６０ボルトであった。この結果から、摩擦帯電の約６７％低下が示されており、このことは、本開示にしたがって配合されたＡＣＢＣ表面の滑り性によって、滑り時の接触摩擦が低下し、ＡＣＢＣからの摩擦帯電が有効に減らされることを示していた。

Claims (10)

1. 可とう性電子写真式画像形成体であって、
   可とう性基板と；
   前記基板の第１の面に配置されている、少なくとも１つの画像形成層と；
   前記少なくとも１つの画像形成層とは反対の側にある、前記基板の第２の面に配置されている、湾曲防止背面コーティングとを備え、この湾曲防止背面コーティングが、帯電防止性ポリマーと、表面エネルギーの小さなポリカーボネートとのポリマーブレンドを含み、
   前記帯電防止性ポリマーが、ポリエステル単位、ポリカーボネート単位、およびポリエチレングリコール単位とを含む熱可塑性コポリマーであり、
   前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートが、２個のセグメントに分かれたブロックを含むＡ−Ｂ型ジブロックコポリマーであり、第１のセグメントブロック（Ａ）が、
   であり、式中、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）繰り返し単位ｘが、１０〜７０であり、ｙが、１〜１５であり、第２のセグメントブロック（Ｂ）が、
   からなる群から選択され、式中、ｚが、５０〜４００である、可とう性電子写真式画像形成体。
2. 表面エネルギーの小さな前記Ａ−Ｂ型ジブロックコポリマーが、
   であり、式中、ｘは、１１〜７０であり、ｙは、１〜１５であり、前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートの合計分子量の２〜１０重量％であり、ｚは、５０〜４００であり、前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートの合計分子量が、１５，０００〜１３０，０００の分子量である、請求項１に記載の画像形成体。
3. 前記帯電防止性ポリマー：表面エネルギーの小さな前記Ａ−Ｂ型ジブロックコポリマーの比率が、前記湾曲防止背面コーティング層の合計重量を基準として、９５：５〜９０：１０である、請求項１または請求項２に記載の画像形成体。
4. 前記湾曲防止背面コーティング層が、前記湾曲防止背面コーティングの合計重量を基準として１〜１５重量％の量で存在するコポリエステル接着促進剤をさらに含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成体。
5. 表面エネルギーの小さな前記Ａ−Ｂ型ジブロックコポリマーが、前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートの合計分子量を基準として、４〜６重量％のポリジメチルシロキサン繰り返し単位をブロック（Ａ）セグメント中に含む、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成体。
6. 前記湾曲防止背面コーティングが、前記湾曲防止背面コーティング層の合計重量を基準として、２〜１０重量％の量で存在する有機フィラーまたは無機フィラーをさらに含む、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成体。
7. 前記湾曲防止背面コーティングの摩擦帯電の蓄積が、前記ポリマーブレンドを含まない湾曲防止背面コーティングを有する画像形成体と比較した場合に、１８０ボルト〜６０ボルト減る、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成体。
8. 前記湾曲防止背面コーティングの電気抵抗率が、前記ポリマーブレンドを含まない湾曲防止背面コーティングを有する画像形成体と比較して、２桁減少している、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成体。
9. 前記湾曲防止背面コーティング層の摩擦係数が、金属表面を滑らせる作用に対し、０．３である、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成体。
10. 記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置であって、
    （ａ）静電潜像を受け入れるための電荷保持性表面を有し、
    可とう性基板と、
    前記基板の第１の面に配置されている、少なくとも１つの画像形成層と、
    前記少なくとも１つの画像形成層とは反対の側にある、前記基板の第２の面に配置されている、湾曲防止背面コーティングとを備え、この湾曲防止背面コーティングが、帯電防止性ポリマーと、表面エネルギーの小さなポリカーボネートとのポリマーブレンドを含み、
    前記帯電防止性ポリマーが、ポリエステル単位、ポリカーボネート単位、およびポリエチレングリコール単位とを含む熱可塑性コポリマーであり、
    前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートが、２個のセグメントに分かれたブロックを含むＡ−Ｂ型ジブロックコポリマーであり、第１のセグメントブロック（Ａ）が、
    であり、式中、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）繰り返し単位ｘが、１０〜７０であり、ｙが、１〜１５であり、第２のセグメントブロック（Ｂ）が、
    からなる群から選択され、式中、ｚが、５０〜４００である、可とう性画像形成体と；
    （ｂ）前記電荷保持性表面に現像材料を塗布し、前記静電潜像を現像し、前記電荷保持性表面に現像した画像を形成するための現像要素と；
    （ｃ）前記電荷保持性表面から複写基板へと前記現像した画像を転写するための転写要素と；
    （ｄ）前記複写基板に前記現像した画像を定着させるための定着要素とを備える、画像形成装置。