JPS5818B2 - 像保持部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電像および／またはトナー画像を保持するた
めの像保持部材に関する。

静電記録体は種々の分野に利用される。

主な分野は電子写真についである。

光導電層を有する感光体の表面に形成された静電像は、
通常、トナー原像され、次いで、トナー画像は所定の紙
などの記録体に転写される。

また他の電子写真プロセスにおいでは、例えば、特公昭
３２−７１１５号公報、特公昭３２−８２０４号公報、
特公昭４３−１５５９号公報に記載されているように、
感光体の繰返し使用性の改善の目的で感光体に形成され
た静電像を静電像保持部材に転写してトナー現像を行い
、次いでトナー画像は記録体に転写される。

感光体に形成された静電像を、または感光体に形成され
た静電像に対応させて静電像保持部材に転写または形成
させる他の電子写真プロセスとして、例えば、特公昭４
５−３０３２０号公報、特公昭４８−５０６３号公報、
特開昭５１−３４１号公報などに記載されているように
、多数の微細な開口を有するスクリーン状の感光体に所
定の電子写真プロセスによって静電像を形成し、この静
電像を介して静電像保持部材にコロナ帯電処理を行うこ
とにより、コロナのイオン流を変調させて静電像を静電
像保持部材に形成させて、これをトナー現像して記録体
に転写させて最終画像を形成するプロセスが挙げられる
。

また他の電子写真プロセスによれば、感光体もしくは静
電像保持部材に形成されたトナー画像を直接記録体に転
写しないでトナー画像保持部材から記録体にトナー画像
を転写して定着する。

このプロセスはカラー画像の形成あるいは高速複写に特
に有効である。

記録体は通常、紙、フィルムといった屈曲性に富んだも
のが多く、ために、三色画像を正確に位置合わせをしな
がら記録体に転写するよりも、変形を殆んど生ずること
がないようにできるトナー画像保持部材に三色画像を転
写し、これを一度に記録体に転写した方がより正確に位
置合わせされたカラー画像が形成される。

また、複写の高速化に対しても、トナー画像がトナー画
像保持部材を経て記録体に転写されることは有効である
。

このように、光導電層を備えていない部材であって、静
電像および／またはトナー画像を保持するための像保持
部材は感光体の繰返し使用性の改善、高速複写等の目的
で用いられる。

このような像保持部材は適用される電子写真プロセスに
応じた電気特性が要求されるが、そればかりでなく、耐
久性およびクリーニング性も要求される重要な性質であ
る。

耐久性は像保持部材を繰返し使用する場合に要求される
性質であり、クリーニング性は像保持部材の表面に付着
し、残留するトナーの除去の容易性を決める性質であり
、鮮明な画像の形成、更には、クリーニング手段の損傷
防止に著しく影響を与えるものである。

像保持部材の耐久性、クリーニング性を改善するために
その表面に保護層を付設すること、あるいは、耐久性に
優ねた絶縁層にすることなどが考えられる。

而して本発明は、機械的強度、接着性、表面潤滑性に優
れ、その結果、耐久性およびクリーニング性に優れ、且
つ塗膜形成された絶縁層を備えた像保持部材を提供する
ことを主たる目的とする。

本発明はシランカップリング剤の加水分解生成物を含む
表面層を有することを特徴とする静電像および／または
トナー画像を保持するための像保持部材である。

シランカップリング剤の加水分解生成物は１表面潤滑性
、耐久性、クリーニング性および表面硬度について優れ
た表面層を形成する。

シランカップリング剤は、無機物質と結合するような反
応基、例えばアルコキシ基、シラノール基など、と合成
樹脂等の有機物質と結合するような反応基１例えばビニ
ル基、エポキシ基、メタアクリル基、アミン基などの両
方を分子中に有するシラン化合物である。

シランカップリング剤としては、例えば、ビニルタロロ
シラン、ビニルトリエトキシシランビニルトリメトキシ
シラン、ビニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラ
ン、γ−メタクリルルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリルオキシプロピルトリス（β−メトキ
シエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリメトキシシラン、γ−ダリシドオキ
シプロピルメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノ
エチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−β−（アミノエチル）−γ−アミノプリピルメチルジ
メトキシシラン、Ｎ、Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル
）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシランなどである。

シランカップリング剤の加水分解生成物は、シランカッ
プリング剤の分子中のケイ素原子に結合しているアルコ
キシ基、ハロゲン基、アシル基等の１部又は全部が酸又
はアルコールに置き替わったものである。

シランカップリング剤の加水分解は種々の方法によって
行うことができる。

例えば、シランカップリング剤に無機酸を加えて加水分
解生成物を生成させることができる。

加水分解生成物としては、例えば、メチルシリケート、
エチルシリケート、プロピルシリケート、ブチルシリケ
ート、フェニルシリケートなどのシリケート化合物があ
る。

また、シリケート化合物を用いる場合には、シランカッ
プリング剤と共に用いることも有効である。

また、硬化剤、例えば酢酸、酢酸ナトリウム、酢酸アン
モニウム、ギ酸ナトリウム、などを用いることも好適で
ある。

シランカップリング剤としては、ビニル基、エポキシ基
および／またはアルコキシ基を有するものが好適である
。

特に、シランカップリング剤としては、 などが好適である。

シランカップリング剤の加水分解は、無機酸によるもの
の他、次のような方法によって行ってもよい。

例えば水分を加熱状態で反応させるとか、水分共存で紫
外線照射するとか、カルボン酸、スルホン酸等の有機酸
と作用させてもよい。

表面層は、通常、層形成性の樹脂中にシランカップリン
グ剤の加水分解生成物を含有させて形成される。

シランカップリング剤の加水分解生成物は１０〜７０重
量％の範囲で含まれることが好適である。

表面層の形成成分として、必要に応じて他の成分が含ま
れる。

他の成分として代表的なものは、各種イソシアネート類
、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩、ワックス等である。

脂肪酸アミド又は脂肪酸金属塩は画像濃度の向上に寄与
する。

これらの化合物として、例えば、ステアリン酸アミド、
オレイン酸アミド、ステアリン酸金属塩、オレイン酸金
属塩等が挙げられる。

又、ワックスは層の耐湿性をより向上させる。

ワックスとしては、エチレン系ワックス、パラフィン系
ワックス、等通常のワックスが適宜使用される。

表面層の形成に用いられる樹脂としては、通常の各種の
樹脂が適宜用いられるものである。

例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン
、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、ポリ酢酸ビニール
、アクリル樹脂、ポリカーボネート、シリコン樹脂、弗
素樹脂、エポキシ樹脂等の有機絶縁物、及びそれらの共
重合体や混合物の溶剤型や熱重合体や光重合体型等の材
料を用い得る。

また、表面層をより容易に形成することについて塗布に
よって表面層を形成することに、樹脂フィルムを接着さ
せて表面層とする場合よりも優れている。

また、塗布による場合には、ドラム状の像保持部材につ
いて継ぎ目なしの表面層を形成することができる。

このような点で、硬化性樹脂を用いることは、他の樹脂
に較べてより有効な態様である。

硬化性樹脂は熱、光、電子線等により硬化する樹脂であ
る。

熱硬化の場合には、樹脂の種類によっては室温で十分で
ある。

硬化性樹脂の特に好適なものとして、メラミン樹脂、シ
リコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステ
ル樹脂およびエポキシ樹脂が挙げられる。

本発明において採用される表面層を形成する樹脂は、潤
滑性に優れるばかりでなく、良好な絶縁材料である。

更には、塗膜形成で得られる層の硬度が高いこと、導電
材または絶縁材などに対する接着性も優れている。

また、本発明による表面層は像保持部材の表面摩擦抵抗
が小さいので耐久性に優れた像保持部材を与えると共に
、クリーニング手段の損傷も防止でき、また表面層上の
トナーの成膜防止も図られるものである。

表面層としての適用の代表的な態様は、支持体上に表面
層形成樹脂を塗膜形成して表面層を形成する場合と、支
持体上に他の材料からなる樹脂層が形成されており、こ
の樹脂層上に保護的な層として表面層形成樹脂を塗膜形
成する場合とがある。

表面層形成樹脂によって形成される表面層の厚さは、通
常、２μ〜３５μ、特には２μ〜１８μに設定される。

支持体上に形成される層の全体の厚さとしては６μ以上
が良い。

これらの数値条件は、画像性と電気特性とから導かれる
。

支持体は、導電性でも絶縁性でもよい。

実施例 １ Ａｌ金属シリンダー状支持体（２００φ×５００ｍｍ）
を、光硬化アクリルウレタン樹脂を粘度が９０ＣＰＳと
なる様メチルエチルケトン溶剤で稀釈調製した液に浸し
３０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き上げた後４Ｋｗ水銀ラン
プで５分間照射して硬化させ１０μ厚の絶縁層を形成さ
せた、さらにこの上に引き上げ速度だけを２３ｍｍ／ｍ
ｉｎに変化させて同様の操作をくり返して５μの絶縁層
を層合させ全体で１５μの絶縁層を支持体上に設けた。

この試料をＡとする。

他方のＡｌ金属シリンダー状支持体（２００φ×５００
ｍｍ）にはＡと同様の操作で、まず１０μ厚のアクリル
ウレタン絶縁層を設けた。

更に、この層の上に、光硬化型ウレタン樹脂（商品名：
ゾンネ、関西ペイント製）ビニルトリアセトキシラン、
ブチルシリケートおよび酢酸ナトリウムの混合物（８５
：１２：２：１）を粘度が９０ＣＰＳとなるようにエチ
ルアルコールで希釈した液に支持体を浸して２３ｍｍ／
ｒｎｉｎの速度で引き上げた後、１２０℃で１５分間加
熱した後、４Ｋｗ水銀ランプで５分間照射して硬化させ
５μ厚の絶縁層を層合させた。

この試料をＢとする。

得られた試料Ａ、Ｂを像保持部材として用い、ＣｄＳス
クリーン感光体に形成された静電像によるコロナ放電の
変調で試料Ａ、Ｂに静電像を形成するプロセスにおいて
、■乾式現像剤及びウレタンクリーニングブレード（硬
度７０試料の表面絶縁層に対する角度３００、ブレード
圧力２．０ｋｇ）を用いて、現像、転写およびクリーニ
ングの耐久試験をした結果、試料Ａの摩擦係数は２７０
で摺動音（ブレードと絶縁層間の摩擦音）が激しくドラ
ムの５０回転でブレードエツジ部の摩耗、絶縁層上のク
リーニング傷が顕著に観察されたが、一方試料Ｂに関し
ては摩擦係数が１．０９でシリンダーは円滑に回転し、
画像は良好であった。

４２６００回転後でもブレードエツジ部の摩耗および、
現像剤の融着現象による成膜性等は確認されなかった。

なお、ＣｄＳスクリーン感光体を用いて各試料の潤滑性
を測定したプロセスは次の通りである。

ステンレス製金網（開口巾約５０μ）上にスプレー塗布
をこより３０μ厚の光導電層を耐着させた。

光導電層の組成は、ＣｄＳ粉末（７０重量部）およびシ
リコン樹脂（商品名：ＫＲ−２５５、信越シリコン製）
（３０重量部）で、８０℃で１５分間乾燥された。

次いでスプレー塗布によって光導電層上に１５μ厚の絶
縁層を形成した。

絶縁層は硬化剤（商品名：ＣＲ−１５）を含んだシリコ
ン樹脂（商品名：ＴＳＲ−１４４、東芝シリコン製）か
ら形成されている。

このようにして形成されたスクリーン感光体の表面を＋
４５０Ｖに帯電させ、次いで画像露光、同時ＡＣ除電を
行って、明部が一５０Ｖ暗部が＋２００Ｖの静電像を形
成させた状態でスクリーン感光体のステンレス製金網側
に試料を配置させスクリーン感光体を介して−のコロナ
帯電を行った。

その結果、試料上に形成された静電像をトナー現像し、
約−６ＫＶの転写印加電圧で紙にトナー画像を転写し定
着して可視像を得る。

実施例 ２ Ａｌ金属シリンダー状の支持体（２００φ×５００ｍｍ
）を熱硬化型アクリル樹脂（商品名：パルスラックＮｏ
、２０００、中国塗料槽）を粘度が９０ＣＰＳとなる様
、メチルエチルケトン溶剤で希釈調製した液に浸し、３
０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引上げた後８０℃で３０分間加
熱して、硬化させ、１０μの絶縁層を形成させた。

さらにこの上に引上げを２３ｍｍ／ｍｉｎに変化させて
、同様の操作をくり返して５μの絶縁層を層合させ全体
で１５μの絶縁層を支持体上に設けた。

この試料をＣとする。

他方のＡｌ金属シリンダー支持体上には、Ｃと同様の操
作で、まず１０μ厚の熱硬化型ウレタン絶縁層を設け、
さらにこの層の上に熱硬化型アクリル樹脂（商品名：パ
ルスラックＮｏ、２０００）γ−メタクリルオキシプロ
ピルトリメトキシシラン、プロピルシリケート、酢酸ア
ンモニウムおよび酢酸の混合物（７０：２５：４：０．
５：０．５）を９０ＣＰＳとなるようにメチルアルコー
ル溶剤で稀釈調製した液に浸し２３ｍｍ／ｍｉｎの速度
で引上げた後、１３０℃で３０分間加熱硬化させて５μ
厚の絶縁層を層合させた。

この試料をＤとする。

得られた試料Ｃ、Ｄに対して、実施例１と同様の試験を
実施した結果、試料Ｃの摩擦係数は、２．８０で摺動音
が激しく、シリンダー６０回転で、ブレードエツジ部の
摩耗、絶縁層上のクリーニング不良が観察されたが、一
方試料りに関しては、摩察係数が１．２１でシリンダー
は円滑に回転し、ブレードエツジ部の摩耗、および現像
剤の融着現象による成膜性は認められなかった。

実施例 ３〜１３ 実施例１の試料Ａの製造において、光硬化型ウレタン樹
脂の代りに、次の各実施例に示す成分の混合物を用いて
、必要な加熱および／または光照射の硬化処理を行い試
料を製造した。

その結果、３〜１３の各実施例の場合について製造され
た試料も試料Ｂと同様に、表面潤滑性に優れたものであ
った。

実施例 混合物成分 ３ ウレタン樹脂（商品名：ドアウレタン５００東亜ウ
レタン製）（９０） ビニルクロルシラン（７） フェニルシリケート（３） ４ ポリエステル樹脂（商品名：パルスラック１０００
、中国塗料槽）（４０） ビニルアセトキシシラン（１６） ブチルシリケート （３） 酢酸ナトリウム （１） ウレタン樹脂（商品名：ドアウレタン５００）（４０） ５ ポリエステル樹脂（商品名：バーノックＤ−１６０
、日本ライヒ製）（３０） エポキシ樹脂（商品名：エピコート８２８、シェル製）
（３０） γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（３
５） メチルエチルシリケート（５） ６ アクリルウレタン樹脂（商品名：ラストラゾールＡ
−８０３、日本ライヒ製）（４０）エポキシ樹脂（商品
名：エピコート１００１、シェル製）（４０） ビニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン（１６
） エチルシリケート（２） 酢酸アンモニウムおよび酢酸（各０．５部）７ アクリ
ルウレタン樹脂（商品名：ゾンネ、関西ペイント製）（
３０） ポリエステル樹脂（商品名：デスモヘン８００、日本ポ
リウレタン製）（４０） ビニルクロルシラン（２５） ブチルシリケート（５） ８ ポリエステル樹脂（商品名：０ＤＸ−１０５日本ラ
イヒ製）（９０） Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン（８） エチルシリケート（２） ９ ポリエステル樹脂（商品名：バーノックＤ−２２０
、日本ライヒ製）（８０） ビニルトリエトキシシラン（１６） ブチルシリケート（３） 酢酸ナトリウム（１） １０ 光硬化型エポキシ樹脂（商品名：エピコート８２
８）（９０） ビニルトリアセトキシシラン（８） エチルシリケート（２） １１ 光硬化型不飽和ポリエステル（商品名：ＵＶ−Ｃ
Ｍ−１０２、カシュー製）（８０） γ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン（１７
） ブチルシリケート（３） １２ メラミン樹脂（商品名：Ｄ−１００−２、日本ペ
イント製）（７０） ビニルトリメトキシシラン（２５） フェニルシリケート（５） １３ シリコン樹脂（商品名：Ｘ−１２−９１７、信越
化学製）（６０） ビニルクロルシラン（３４） メチルエチルシリケート（５） 酢酸ナトリウム（０，５） 酢酸（０，５） 尚、上記３〜１３において、カッコ内の数値は重量組成
比を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シランカップリング剤の加水分解生成物を含む表面
   層を有することを特徴とする静電像および／またはトナ
   ー画像を保持するための像保持部材。 ２ 表面層が他の樹脂層上に形成されている特許請求の
   範囲第１項記載の像保持部材。 ３ 表面層がシランカップリング剤の加水分解生成物と
   、硬化主樹脂とを主体として形成されている特許請求の
   範囲第１項記載の像保持部材。