JP5989550B2 - 可とう性画像化部材のための可塑化された湾曲防止背面コーティング - Google Patents
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Description
CTLは、単一層20という観点で特定的に示されているが、その詳細は、2つまたは多くの電荷移動層を有する実施形態に適用される。典型的には、CTL20は、CGL18の上側に適用されるコーティング溶液である。特定の実施形態では、隣接する接地片の層を有するCTLが、CGLの上に配置される。特定の実施形態では、CTL20は、透明な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。このような透明な有機ポリマーおよび非ポリマー材料は、CGL18から光によって発生した正孔または電子の注入を助け、CTL20を通ってこれらの正孔/電子を移動させ、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できる。特定の実施形態では、CTL20は、正孔の移動を助け、CGL18がすり減りまたは化学物質による攻撃を受けないように保護し、それによって、画像化部材の耐用年数を長くする。興味深いことに、CTL20は、実質的に非光伝導性の材料であってもよいが、その場合でも、その下にあるCGL18から光によって発生した正孔の注入を助ける。
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(メチルフェニル)−1,1−ビフェニル−4,4’−ジアミン、
N,N,N’,N’−テトラ−p−トリル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(クロロフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、
N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−p−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−m−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−o−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(4−イソプロピルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(2−エチル−6−メチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(2,5−ジメチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’−ジアミン、
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−クロロフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’−ジアミンが挙げられる。一実施形態では、電荷移動要素は、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(TPD)およびN,N,N’,N’−テトラ−p−トリル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TM−TPD)などである。いくつかの実施形態では、他の既知の電荷移動層要素が選択されてもよく、例えば、米国特許第4,921,773号および第4,464,450号が参考文献であり、これらの開示内容は、本明細書に参考として全体が組み込まれる。
CTLと基材との間の熱による寸法収縮度の不一致をできるだけ小さくするために、TgCTLおよび内部歪みεを低下させるために、CTL20に液体可塑剤を組み込むと、等式(1)にしたがって、首尾よく画像化部材の湾曲が抑制されることがわかった。CTLの組み込みを実行可能な可塑剤の選択は、可塑剤が、(a)250℃を超える沸点を有する高沸点液体であり、(b)CTL材料マトリックスに組み込まれたときに、得られる画像化部材の光電気機能を悪化させないように、ポリマーバインダーおよび電荷移動要素の両方に完全に混和性/適合性であり、(c)調製される可塑化されたCTLの光学的透明度を維持するという事実に基づく。可塑化されたCTLは、米国特許公開第2010−0279219に記載されており、開示内容全体が、本明細書に参考として全体が組み込まれる。
CTL20および接地片の層19の両方に可塑剤を組み込む努力は成功し、ACBCを用いずに画像化部材の湾曲を抑制し、CTLの機械的な疲労による亀裂に対し、寿命を延ばす結果という利点が得られる。とはいえ、基材支持材10(ACBCで保護されていない)が、ゼログラフィーによる画像形成プロセス中に画像化部材のベルト支持モジュールの構成要素に対する滑り接触摩擦にさらされると、通常の機械使用で摩耗による欠陥が初期に発生する。
有機液体可塑剤は、以下の式を有し、
キルであるか、または、R1およびR2が、これらが結合しているエステル基のO原子と、ベンゼ
ン環の一部とともに、ヘテロ環を形成し;R3は、Hまたは−C(O)OR4であり;R4は、C1〜C6アルキルである。特定の実施形態では、R1、R2およびR4は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピルまたはブチルである。
式(1):
非限定的で例示的なスチレンとしては、以下のもの
式(A)
が挙げられ、式中、Rは、H、CH3、CH2CH3、CH=CH2からなる群から選択され、mは0〜3である。
フッ素を含有する有機液体は、湾曲制御のためにCTL/接地片の層の内部応力/歪みの蓄積をなくすための可塑化効果を与え、表面エネルギーを下げる効果を与え、得られるCTL/接地片の層の表面滑り性を高める影響を与える。この同じフッ素を含有する有機液体をACBCに使用してもよい。フッ素−有機液体としては、以下の式を有するフルオロケトンが挙げられ、
(コントロール)
88.2グラムのビスフェノールAポリカーボネート樹脂(三菱化学株式会社製のFPC170)、7.12グラムのVITEL PE−2200コポリエステル(Bostik,Inc.ミドルトン、MAから入手可能)、1,071グラムの塩化メチレンをcarboy容器中で合わせ、固形分8.2パーセントを含むコーティング溶液を作成することによって、湾曲防止背面コーティング(ACBC)を調製した。この容器をしっかりと覆い、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てACBC溶液を生成するまで、ロールミルに約24時間入れた。次いで、標準的な手動でのコーティング手順にしたがって、ACBC溶液を、厚みが3.5ミル(89マイクロメートル)の二軸延伸ポリエチレンナフタラート基材(PEN、KADALEX、DuPont Teijin Filmsから入手可能)に塗布し、強制換気オーブン中、最大温度125℃までで1分間乾燥させ、光学的に透明な乾燥した厚みが17マイクロメートルのACBCを製造した。PENの上側に得られたACBCは、抑制されない状態であれば、自然に1 1/2インチのロール状に曲がってしまい、これをコントロールとして働くように使用した。
上の湾曲防止背面コーティングコントロール例で記載したのと同じ材料、組成を用い、実質的に同じ手順にしたがって、但し、8、10、12および14重量%のフタル酸ジエチル(DEP)可塑剤(それぞれの配合されたACBC層マトリックスの合計重量を基準とする)が、それぞれの湾曲制御性を評価するために、それぞれのACBC配合物に含まれているように、4つの開示したACBC配合物(2a、2b、2cおよび2d)を調製した。可塑剤DEP(Sigma−Aldrich Companyから入手可能)は、沸点が約295℃であり、以下に示す分子式を有する。
厚みが0.02マイクロメートルのチタン層でコーティングされた、厚みが31/2ミル(89マイクロメートル)の二軸延伸ポリエチレンナフタラート基材である基材(PEN、KADALEXとしてDuPont Teijin Filmsから入手可能)を準備し、チタン化されたKADALEX基材と、6.5グラムのガンマアミノプロピルトリエトキシシラン、39.4グラムの蒸留水、2.1グラムの酢酸、752.2グラムの200プルーフ変性アルコール、200グラムのヘプタンの混合物を含有する遮断層溶液とを用いた押出コーティングによって、従来の負に帯電した可とう性電子写真式画像化部材のウェブを調製した。得られる濡れたコーティング層を強制換気オーブン中、135℃で5分間乾燥させ、コーティングから溶媒を除去し、架橋したシラン遮断層を生成させた。得られた遮断層は、エリプソメーターで測定した場合、乾燥時の平均厚みが0.04マイクロメートルであった。
次いで、上の層を全て含む画像化部材ウェブストックを強制換気オーブン中、125℃で3分間かけて流し、CTLと接地片を両方とも同時に乾燥させた。PEN基材支持体のヤング弾性率が5.5×105psi(3.8×104Kg/cm2)であり、熱収縮係数が1.8×10−5/℃であるのと比較して、CTLは、ヤング弾性率が3.5×105psi(2.4×104Kg/cm2)であり、熱収縮係数が6.5×10−5/℃であり、CTLは、PEN基材支持体よりも寸法収縮が約3.6倍大きかった。したがって、画像化部材ウェブは、この時点で抑制されていなければ、上方向に1 1/2インチのチューブ状に曲がってしまうだろう。
上のコントロール画像化部材調製例に記載したのと実際に同じ構造的な形状、同一の材料組成、層の寸法および手順を有するが、CTL、接地片の層およびACBC全てに液体DEP可塑剤を組み込んだ負に帯電した可とう性電子写真式画像化部材ウェブを調製した。本質的に、画像化部材は、以下の点を除き、実際に同じ基材と、導電性接地面と、正孔遮断層と、接着界面層と、CGLと、接地片の層とを含んでいた。
前の開示の画像化部材調製例に記載したのと同じ手順にしたがって、同じ材料を用いて全ての層を作製するが、開示されているACBCの得られる重量を基準として、可塑化されたACBCが、その層マトリックスに5重量%のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)分散物(粒径が0.2マイクロメートル、ZONYL MP1000としてE.I.du Pont de Nemours & companyから入手可能)を含むようにさらに改変した、さらなる可とう性画像化部材ウェブを調製した。この開示内容の可塑化され、PTFEを含有するACBCは、光学的透明度を有し、得られた画像化部材に平坦性を与えた。
上の作業例の開示内容にしたがって調製した3種類の画像化部材ウェブについて、基材に対するそれぞれのACBC接着結合強度を決定し、さらに、画像化部材ウェブコントロール中、従来のACBCに対する機械的な摩擦による耐摩耗性について評価した。
Claims (4)
- 基材と、
前記基材の上に配置された電荷発生層と、
前記電荷発生層の上に配置されかつ第1の液体可塑性剤を備えた電荷移動層と、
前記基材の上に、前記電荷移動層とは反対側に配置された湾曲防止背面コーティングと、
を備え、
前記湾曲防止背面コーティングが、ポリカーボネートと、第2の液体可塑剤とを含む、可とう性画像化部材。 - 前記可とう性画像化部材が、曲率直径が14インチに等しいか、または14インチよりも大きい上側への湾曲をもつ、請求項1に記載の可とう性画像化部材。
- 前記ポリカーボネートの重量平均分子量が、80,000〜250,000である、請求項1に記載の可とう性画像化部材。
- 前記ポリカーボネートが、前記湾曲防止背面コーティングの総重量を基準として、50〜90重量%の量で存在する、請求項1に記載の可とう性画像化部材。
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