JPS59159169A - 像保持部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、静電像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。

静電像またはトナー像は種々のプロセスによって形成さ
れる。そして、静電像またはトナー像が形成される像保
持部材としては電子写真感光体と称せられる光導電層を
有す′る像保持部材と光導電層を有しない像保持部材と
がある。

像保持部材は、通常、支持体とその上にある像保持層か
ら構成される。

電子写真感光体は所定の特性を得るためあるいは適用さ
れる電子写真プロセスの種類に応じて種々の構成をとる
ものである。電子写真感光体の代表的なものとして支持
体上に像保持層として光導電層が形成されている感光体
および像保持層として光導電層とその上の絶縁層との積
層を備えた感光体があシ広く用いられている。支持体と
光導電層から構成される感光体は最も一般的な電子写真
プロセスによる、即ち帯電、画像露光および現像、更に
必要に応じて転写による画像形成に用いられる。また絶
縁層を備えた感光体についてこの絶縁層は光導電層の保
護、感光体の機械的強度の改善、暗減衰特性の改善、ま
たは、特定の電子写真プロセスに適用されるため、等の
目的のために設けられるものである。このような絶縁層
を有する感光体または、絶縁層を有する感光体を用いる
電子写真プロセスの代表的な例は、例えば、米国特許第
２８６００４８号公報、特公昭４１−１６４２９号公報
、特公昭３８−１５４４６号公報、特公昭４６−３７１
３号公報、特公昭４２−２３９１０号公報、特公昭４３
−２４７４８号公報、特公昭４２−１９７４７号公報、
特公昭３６−４１２１号公報などに記載されている。

電子写真感光体には所定の′電子写真プロセスに適用さ
れて、静電像が形成され、この静電像は現像されて可視
化される。

光導１層を有しない像保持部材の代表的な構成は、像保
持層として絶縁層を有するものであり、この像保持部材
の用途の代表的ないくつかは次に説明される。

（１）例えば、特公昭３２−７１１５号公報、特公昭３
２−８２０４号公報、特公昭４３−１５５９号公報に記
載されているように、電子写真感光体の燥返し使用性の
改善の目的で電子写真感光体に形成された静電像を光導
電層を持たない像保持部材に転写して現像を行い、次い
でトナー画像は記録体に転写される。この電子写真プロ
セスに用いられる像保持部材。（２）また、電子写真感
光体に形成された静電像に対応させて光導電層を持たな
い像保持部材に静電像を形成させる他の電子写真プロセ
スとして、例えば、特公昭４５−３０３２０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
るスクリーン状の電子写真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光導
電層を持たない像保持部材にコロナ帯電処理を行なうこ
とによシ、コロナのイオン流を変調させて静電像全光導
電層を持たない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スるプロセ
スが挙げられる。この電子写真プロセスに用いられる像
保持部材。（３）また、他の電子写真プロセスによれば
、電子写真感光体もしくは光導電層を持たない像保持部
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
さらに他の光導電層を持たない像保持部材に転写し、次
いでこの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。この電子写真プロセスに用いられる像保持部
材。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、そのために、三色画像を
正確に位置合せをしながら記録体に転写するよシも、変
形を殆ど生ずることがないような材料で形成できる像保
持部材に三色画像全転写し、これを一度に記録体に転写
した方がより正確に位置合せされたカラー画像が形成さ
れ名。また、複写の高速化に対しても、トナー画像が像
保持部材を経て記録体に転写されることは有効である。

（４）また、他のプロセスとして、多針電極に電気信号
を印加して光導電層を持たない像保持部材表面に、電気
信号に応じた静電像を形成し、これを現像して画像とす
ることができるものである。

電子写真に用いられる像保持部材は、コロナ帯電処理、
現像処理、クリーニング処理などの種々の電気的機械的
衝撃を受けるため、損傷を受は易い。

そして、像保持部材が一度損傷を受けると形成される画
像の画質は著しく低下する。従って、耐電気的耐機械的
衝撃性および電荷保持性等に優れた像保持部材が強く望
まれるのである。しかし乍ら、このような特性に優れた
像保持部材を提供することは従来容易でなかった。

このため従来より、絶縁層を３層構成とし、上部層は絶
縁層表面における耐久性、クリーニング性、電荷保持性
について良好な特性を得、下部層は機械的強度の大きい
硬化性樹脂を用い機械的衝撃による光導電層の圧痕を防
止し保護する。又、中間層は上部層と下部層とを接着す
る接着層の機能を持たせ、全体として１つの絶縁層とし
て機能させることが提案されてきている。

しかし、この方法（Ｃよった場合、生産工程が複雑であ
るため生産管理、および生産設備の面で負担が大きくな
り、このためコスト高となる。

工程数が増すため不良品率が大きくなる。

接着面の数が多いため、機械的衝撃が加えられた場合に
剥離を生じる危検性が高くなる。−等の欠点があげられ
る。

本発明は耐久性に関しては前記３層構成の像保持部材と
同等以上の性能を持ち、かつ生産設備、管理、コスト及
び生産性の点に関して、優れている像保持部材を提供す
ることを主たる目的とするものであり、その要旨とする
ところは、静置像また（はトナー画像を保持する像保持
部材において、像保持部材の表面に有機溶剤可溶型熱可
塑性樹脂を主体として成る上部層並びに有機溶剤可溶型
熱可塑性樹脂及び硬化型樹脂を主体とする下部層の二層
から成シ、下部層に用いられる光硬化型樹脂がアクリル
変性ウレタン樹脂であることを特徴とする像保持部材に
関するものである。

本発明による像保持部材の絶縁層を構成する上部層は、
有機溶剤可溶型熱可塑性樹脂で、表面潤滑性、離型性、
耐湿性等に優れてお９、絶縁層表面における耐久性、ク
リーニング性、電荷保持性について良好な特性を実現す
る。また絶縁層の下部層は溶剤可溶型熱可塑性樹脂とア
クリル変性ウレタン樹脂から形成されており、アクリル
変性ウレタン樹脂成分によって絶縁層全体の機械的強度
を図り、特に機械的衝撃による光導電層の圧痕を防止し
、光導電層を保護する。また、溶剤可溶型熱可塑性樹脂
成分が存在することによって、像保持部材上部層との接
着を強固にし一体化させる効果を有する。溶剤可溶型熱
可塑性樹脂が存在しない場合には上部層と下部層との密
着強度は十分でなく、このため両層間の剥離による感光
体の耐久性を損なうことになるが、アクリル樹脂が存在
することによって密着強度の不良性の問題は完全に解決
され、上部層及び下部層中のアクリル変性ウレタン樹脂
の特徴が感光体の耐久性に有効に寄与する。

像保持部材上層部に用いられる熱可塑性樹脂としては、
７ｊ？リエステル、フェノオキシ、？リスチレン、塩化
ビニル、セルロース、酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共は合体、ポリアクツル酸エステルＩリオレフィン
、酢酸ビニル−アクリル共重合体、熱可塑性ウレタンな
どが好適な例として挙げられる。

上部層には、表面潤滑性金一層良好にするために必要に
応じて潤滑剤さらに必要に応じて潤滑剤を分散させるた
めの界面活性剤を含有させることも有効である。

潤滑剤としては、潤滑作用のある粉体が適宜用いられる
。代表的な潤滑剤としては、ポリエチレン、ポリテトラ
フルオルエチレン、？リエチレンテレ７タｖ−１、ｙｈ
？！り弗化ビニリデン、ポリ塩化ビニ／ｌ／　　ステア
　！ｊ　７　（ｊｌ！金属塩、ツクラフインワックス、
タル卒などの゛実質的に一般溶剤に不溶性のものが挙げ
られる。潤滑剤の粒径は、−欠粒径で１０μ以下、］［
４には５μ以下の範囲のものが良好である。

潤滑剤の添加量は、適宜設定されるが、通常０．５〜９
０重量係重量例は５〜５０重駿チが好適である。

界面活性剤としては、各種のものが用いられてよいが、
特に有効なものはフッ素系界面活性剤である。フッ素系
界面活性剤は、分子中に高度にフッ素化された長鎖アル
キル基を含有する界面活性剤である。フッ素系界面活性
剤の代表的なものとしては、 ０８Ｆ、７ＳＯ２・ＮＲＣＨ２ＣＯＯＫＣ８Ｆ１７Ｓ０
２・ＮＥＬＣＨ２ＣＨ２０（ＣＨ２ＣＨ２０）ｎＨ（ｎ
−５，１０，１５） ０８Ｆ１７Ｓ０２Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２０Ｈ２０Ｈ）２Ｃ８
Ｆ１７ＲＯ（ＣＨ２ＣＨ２０）ｎ Ｃ１６Ｆ３４　（Ｒｏ）ｎｎ　　ｓ〜２０ｃ　１６　Ｆ
　ｓ　４（Ｒ−０）ｎＲｎ　　ｓ〜２０などである。

Ｒｉｄメチル、エチル、プロピル、グチルなどのアルキ
ル基、フェニル、ナフチルなどのアリル基、等を表わす
。

フッ素糸界面活性剤は０５〜５０　重３１　％の範囲、
特には１〜３０ｉｔ％で含まれることが好適である。上
部層の厚さは、適宜設定されるが、通常４０〜２μ、特
には２０〜４μの範囲が好適である。

下部層を形成する熱可塑性樹脂は、ポリエステル、Ｉリ
スチレン、塩化ビニル、セルロース、酢酸ビニル、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、熱可塑性ウレタン、ポ′
り塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−アクリロニトリル
共重合体、ノリビニルブチラール、ポリビニルホルマー
ル、スチレン−アクリロニトリル共重合体、熱可塑性ア
クリロニリルフオン等が適宜使用される。

下部層を形成する光硬化型アクリル変性ウレタン樹脂と
しては重量平均分子量７００〜２０００特には１０００
〜１５００．数平均分子量５００〜１０００、軟化点５
０℃〜７０℃のものが良好である。

熱可塑性樹脂とアクリル変性ウレタン樹脂との混合比は
１０：９０〜６０　：４０特には２０：８０〜５０：５
０が適当である０ ウレタン樹脂は硬度が高くかつ適度な弾性をもっておシ
かつゴム、その他の硬化型の樹脂に対しても優れた接着
性を有しているため絶縁層の下部にある目止層接着性が
良好である。特にゴム系の目止材を用いた場合において
は良好である。

さらに適度な柔軟性を有しているため、硬度の高い硬化
型樹脂に見られるような応力歪による亀裂等が発生しに
くくなる効果を有する。

下部層の厚さは適宜設定されるが、通常５〜４０μ特に
は１０〜２５μの範囲に設定されるのが良好である。

像保持部材が電子写真感光体である場合の最も代表的な
構成は、光導電層が支持体と絶縁層との間にある積層体
である。支持体は、ステンレス、銅、アルミニウム、錫
などの金属板、紙、樹脂フィルムなど任意の材料から形
成される。支持体は必要に応じて省略される。

光導電層は、ｓ　＋　Ｓｓ　ｒ　ＰｂＯｒ及びＳ　、　
Ｓｅ　。

Ｔｅ　％　Ａｌｌ　ｒ　ｓｂ等を有した合金や金属間化
合物等の無機光導電体料を真空蒸着して形成される。ま
たスノクッタリング法による場合、ＺｎＯ、ＣｄＳ　。

ＣｄＳｅ　、ＴｉＯ２等の高融点の光導′准物質を支持
体に付着式ぜて光導電層とすることもできる。また塗布
によシ光導’ｔｆｊ、層を形層する場合１．ｊ？ｌＪビ
ニルカルバソール、アントラセン、フタロシアニン等の
有機光導電材料、及びこれらの色素増感？ルイス酸増感
をしたもの、さらにこれらの絶縁性バインダーとの混合
物を用い得る。またＺｎＯ、ＣｄＳ　。

ＴｉＯ２，ＰｂＯ等の無機光導電体の絶縁性バインダー
との混合物も適する。なお絶縁性のバインダーとしては
、各種樹脂が用いられる。：＃、導電層の、厚さは、使
用する光導電物質の種類や！時性にもよるが一般には、
５〜１００μ、特には１０〜５０μ程度が好適である。

また、像保持部材が光４を層を有していない鳴合の最も
代表的な構成は、支持体上に絶縁層を形成してなるもの
である。

一般に、１象保持部材の保護及び耐久性、暗減衰特性の
改善等を主目的として絶縁層を付設する場合には絶縁層
は比較的薄く設定され、像保持部材を特定の電子写真プ
ロセスに用いる場合に設けられる絶縁層は比較的厚く設
定される。

通常、絶縁層の厚さは、５〜７０μ、特には、１０〜５
０μに設定される。

実施例ｌ Ｃｄ５粉末１００部（重量部、以下同じ）に対し、結着
剤として１２部の塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂
（商品名：　ＶＭＣＨ、ユニオンカーバイド製）を加え
さらにメチルエチルケトンを添加してよく攪拌した後、
４０μギヤツプのロールミル装置で５回通過させ、Ｃｄ
Ｓと結着剤をよく混合し、次にメチルエチルケトンを用
いて粘度を５００センチポイズに調整し、３５ｃｒｒＬ
長のドラムシリンダー状支持体をこの調整液に浸し、５
０　ｍｗ／ｒｎｉｎの速度で引上げた後、８０℃の温度
で２０分間乾燥を行ない、３５μ厚の光導電層を形成さ
せた。さらにこれを、環化ブタノエンゴム（商品名：　
ＣＢＲ−Ｍ、日本合成ゴム製）をシクロヘキサンに溶解
し粘度４０センチポイズに調整した溶液で浸漬塗布し、
８０℃で２０分間乾燥を行ない、膜厚７μｍの層を形成
し目止層とする。

次にこの上に、光硬化型アクリル変性ウレタン樹脂（商
品名：ゾンネ、関西ペイント製）と有機溶剤可溶型熱り
塑性ポリスチレン樹脂（部品名ニスタイロン；旭ダウ（
株）製）とを７０　：３０の重駁比で混合し、硬化剤と
して、ベンゾフェノンを２ξｉｔ部加えてメチルエチル
ケトンで溶解希釈しｋものを、浸漬塗布し、８０℃で１
５分間乾燥した後、８ＫＷ紫外線水銀ランプによυ硬化
させ、１８μ厚さの暎を形成させる。さらにこの上に熱
可−塑性飽和ポリエステル樹脂（商品名：パイロン；東
洋紡製）をメチルエチルケトンとトルエンの混合溶剤に
溶解したものを浸漬塗布し、８０℃で１５分間乾燥させ
１０μ厚の上部層を型成させる。

このようにして製造した感光体を感光体Ａとする。

また感光体Ａを製造する場合において下部層にポリスチ
レン樹脂ケ使用せず、ウレタン樹脂ノミで型成したもの
全感光体Ｂとする。

また感光体Ｂにおいて、上部層と下部層との間に、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（商品名：　ＶＭＣＨ
；ユニオンカーバイド製）と光硬化型アクリル酸エステ
ル樹脂（商品名：アロニクス８０６０　；東亜合成（株
）製）から成る中間層を６μｍの厚さに設けたもの（但
し、下部層の厚さは１２μｍ厚とする）を感光体Ｃとす
る。

これらの感光体Ａ−Ｃに対し、−次■Ｉ）　Ｃ帯電、二
次ＤＣ■除電と同時露光、全面光露光、■トナーによる
乾式現像ウレタンコ８ム製クリーニングブレードによる
クリー主ングの各処理から成る電子写真プロセスをくり
返し耐久性の比較を行なった。

結果は、感光体Ａでは前記成子写真グロセスの１０万回
繰返し使用後においても感光体絶縁層の剥離は生ぜず得
られる画像も鮮明であり、又その他の本発明の目的も全
て充分達せられた。

感光体Ｂでは、電子写真プロセスの１１０００回繰返し
使用で絶縁層上部層の剥離が部分的に生じ、その部分に
おいてトナーの固着やグレードの破損等のトラブルが生
じ、得られる画像は不完全なものとなった。

感光体Ｃに関しては、電子写真プロセスエ〇万回の繰返
し適用後においても、感光体に異常は見覚けられず得ら
れた画像は鮮明であり、感光体Ａと比較した場合、両者
における差は見られなかったＯ 実施例２ 実施例１の感光体Ａ−ＣにおいてＣｄＳ光導電層の代り
に５ｅ−Ｔｅ光導電層を用いて感光体Ａ′〜σを製造し
た。

これらの感光体Ａ′〜σについても感光体Ａ“〜Ｂと同
様な耐久性が認められた。

尚、５ｅ−Ｔｅ光導電層は５ナインＳｅ　−Ｔｅ　（１
，Ｏｗｔ　％）合金２００ｙ−を蒸発皿に計月０１蒸発
源温度３２０℃、基体（Ａｔシリンダー）の温度６８℃
、系内真空度Ｉ　Ｘ　１０””５ｔｏｒｒで４０分間蒸
着を実施し、６５μの膜厚に形成したものを用いた。

実！“イｉ７例３ 実施例■で製造した光導電層の上に次の組成の絶縁贋金
形成して感光体を製造した結果、実施例１と同様な結果
が得られた。

下部層における熱可塑性樹脂 ：飽和ポリエステル樹脂（商品名：・ぐイロン；東洋紡
製） 上部層における熱可塑性樹脂 ：塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体樹脂（商品名：　Ｖ
ＭＣＨユニオンカーバイド製）潤滑剤として？リテトラ
フルオロエチレン樹脂（商品名ルブロンＬ−２、ダイキ
ン工業製） 実施例４ 円筒状アルミニウム支持体（２２０φｘ５００ｍ）上に
、溶剤可溶型熱可塑性アクリル樹脂（商品名ダイヤナー
ル、三菱レイヨン（株）製）３５重陵部と光硬化型ウレ
タン樹脂（商品名ＭＵ−７；東亜ペイント（株）製）６
５重量部を混合してメチルエチルケトンにて希釈し、ベ
ンゾフェノン２重量部加えて、これを浸漬塗布し、８０
℃の温度で１５分間乾燥した後、４ＫＷの高圧水銀ラン
グを、１分間照射して厚さ２４μの塗膜を作シ、これを
下部層とする。この時点でウレタン樹脂が硬化している
ため、この下部層全体として耐溶剤性を有している。こ
のため、この層上にｖＩ′ｆｔ法により上部層を型成し
ても浸されない。

次に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂（商品名パイロン；
東洋紡梨）に潤滑剤として、ポリエチレン（２μ径）ｆ
：分散させたものを、トルエン・メチルエチルケトン８
：２の混合溶剤に溶解した溶液を浸漬塗布し、８０℃で
１５分間乾燥させて１０μ厚の膜厚を形成し、上部層と
する。

この像保持部材を用い、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に静電像を
形成するプロセスにおいて、［有］乾式現像剤及びウレ
タンクリーニンググレード（硬度７０、試料の表面絶縁
層に対する角度３０°、ブレード圧力２．　ＯＫｙ　）
　’ｃ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、摩擦係数が０．９０で像保持部材は円滑
に回転し、画像は良好であった。

１０万枚使用後においてもブレードエラ・ゾ部の摩耗、
破損および像保持部材面の摩擦傷は確認されず、絶縁層
の層間剥離現象も観察されなかった。

又二層塗膜形成で済むため生産性上からも有利に実施で
きた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　静電像またはトナー画像を保持する像保持部材にお
   いて、有機溶剤可溶型熱可塑性樹脂を主体として成る上
   部層と有機溶剤可溶型熱可塑性樹脂及び光硬化型アクリ
   ル変性ウレタン樹脂を主体とする下部層による絶縁層か
   ら成ることを特徴とする像保持部材。 ２　光硬化型アクリル変性ウレタン樹脂が重着平均分子
   １ｉｏｏｏ〜２０００．数平均分子量５００〜１ｏｏｏ
   、軟化点５０℃〜７０℃であシ、熱可塑性樹脂とアクリ
   ル変性ウレタン樹脂の混合比率が１０：９０〜６０：４
   ０の範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の像保持部材。 ３　絶縁層が光導電層上にある特許請求の範囲第１項記
   載の像保持部材。 ４　光導電層と、絶縁層との間に口止層を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の像保持部材。