JPS59159170A - 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
あり転す。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種の構成をと
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１１）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、雇ち帯電、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、暗減衰特性の数台
、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４．１−１６４２９
号公抄、特公昭３８−１５４４６号公報、特公昭４６−
３７１３号公報、特公昭４２−２３９１．０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１、 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′［ｔ１″５は現像され
て可視化される。

光導電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、この像保持部月
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、電子写真感光体の繰返し使用性の
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Ｉ−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。この成子写真プ
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淳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り、コロナのイオン
流を変調させて静電像を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
て最終画像を形成す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拐。

（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りも、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、トナー画像が像保持部
材を経て記録体に転げ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
１象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。

このため従来よシ、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
機能させることか提案されてきている。

しかし、この方法によった＠会、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犬きくなる。

接着面の数が多いため、機械的衝季が加えられた場合に
剥離を生じる危険性が高くなる。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層十斗１戎の像保持部
材と同等以上の性能を持ち、かつ生産設備、管！１１、
コスト、及び生産性の点に関して、優−当、ている像保
持部椙を提供することを主たる目的とする。

本発明は静電１象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＝ｊ（Ｌ’ｌ脂を主体とする上部層マ１コびに有機溶
剤司浴型熱町塑上部’Ｊ＆および硬化型樹脂を主体とす
る下部層の二層から成り、硬化型樹り旨が熱硬化型不飽
和ポリエステル樹脂であり、その骨格中にテレフタル畝
成分を含有することを特徴とする像保持部材である。

本発明による１象保持部材の絶縁層を構成する上部層は
、有機浴剤可溶型熱可塑性樹脂で、表面潤滑性、Ｍｘａ
性、耐湿性等に優れており、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硬化は熱可塑性樹脂と熱硬化型不
飽和ポリエステル樹１指から形成されており、熱硬化型
不飽和ポリエステル樹脂成分によって絶縁層全体の機械
的強贋金図シ、特に機械的価基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。

熱可塑性樹脂成分が存在しない場合には上部層と下部層
との接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うことになるが、熱可塑性樹脂が
存在することによって接着強度の不良性という問題は完
全に解決され、上部層及び下部層及び下部層に使用した
樹脂の特長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、
ポリエステル、フェノオキ／、ポリスチレン、塩化ビニ
ル、セルロース、酢酸ビニル、塩化ビニル−１イＢＲビ
ニル共玉合体、ポリアクリル収エステル月？リオレフィ
ン、酢酸ビニルニアクリル共重合体、熱可塑性ウレタン
などが挙げられる。

上部層には、表面潤滑性を一層良好にするために必要に
応じて祠滑剤込らに必要に応じて潤滑剤を分散させるだ
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“Ｃは、ポリエチレン、ポリテトラフル
オルエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ弗化
ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ステアリン酸金属塩、／
′Ｐラフインワ、クス、タルク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、特には５μ以下の範囲のものが良好で
ある。（關滑剤の添那量は、適宜設定されるが、通常０
．５〜９０重量％、特には５〜５０重量％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。７ツ素糸界面活
性剤の代表的なものとしては、 Ｃ３Ｆ１，３０２　、ＮＲＣＨ２ＣＯＯＫ。

ＣＢＦ　１７　ＳＯ２、ＮＲＣＨ２ＣＨ２０（ＣＨ２Ｃ
Ｈ２０）ｎＨ（ｎ−５，，０、１５）０８Ｆ１７Ｓ０２
Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２０Ｈ）２０８Ｆ１７ＲＯ（ＣＨ
２ＣＨ２０２０）ｎ０１６Ｆ５４（ＲＯ）ｎ　ｎ−５〜
２ＧＣ１６Ｆ３４（Ｒ−Ｏ）ｎＲｎ−５〜２゜などであ
る。

Ｒはメチル、エチル、ｆロビル・ブ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、等全表わす。

フッ素系界面活性剤は０．５〜５０重量％の範囲、特に
は１〜３０重量％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、等には
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としては、飽和ポリエス
テルフェノオキシ、ポリスチレン１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、
ポリアクリルぽエステル。

ポリオレフィン、　１Ｍ’＋：　酸ビニルーアクリルニ
トリル共重合体、熱可塑性ウレタン、ポリ塩化ビニリデ
ン、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共車台体。

ホリヒニルブチラール、ポリ。ビニルアルコール。

スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン＝アク
リロニトツル＝ブタジェン共重合体、スチレン−アクリ
ルゴム−アクリロニトリル共坩会１本、スチレン−メチ
ルメタアクリレート共重合体、シリコン樹哨、醪すアミ
ド樹哨、等が用いらねる。

下部層を形成する熱硬化型不ｎ５和ポリエステル樹脂は
、フタル酸成分を骨格内に有している樹脂が用いられる
。とくに、フタノ哨肢がテレフタルＩｔりであるものに
、このテレフタルばの構造が対称性に畠んでいるために
結晶性が良い、直釦状である、エステル結合が安定であ
る骨の特徴があるため熱分坤ｒさノ１失１．いため耐熱
性にすぐれる、硬化反応性に富み、架橋密度が大きいた
めに硬度が高い、耐候性にすぐれる電気特性に優れる、
等の特長を有するため適当である。

また１００℃以下で硬化させることができる場合には光
導電層が熱によって影響を受は特性が劣化することはな
い。

用いられる樹脂のモノマー分子歇は通常５０００以下で
あｐ硬化後形成した膜の湿度特性が安定するようにする
ため酸価は２０以下が連番である。

熱可塑性樹脂と熱硬化型不飽和、ｊＥ’　ＩＪエステル
樹脂との好適な混合比率は１０：９０〜７０　：　３０
であり、を時には３０　：　７０〜６０：４０が適当で
ある。下部層の厚さは適宜設定されるが、通常、５〜４
０μｍ％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［６じ
て省略される。

光導′成層は、Ｓ　＋　Ｓｅ　、　ＰｂＯ、及びＳ　＋
　Ｓｅ　ＴＴｅ　、Ａｓ　ｒ　Ｓｂ等を有した合金や金
属間化合物等の無機光々？成材利を真空蒸着して形成さ
れる。またスパッタリング法による場合、ＺｎＯ＋Ｃｄ
Ｓ　＋　ＣｄＳｅ＋ＴｊＯ，等の高Ｉ諷点の光々＝　屯
物質を支持体に付層させて光導′山；１吉とすることも
で°きる。また塗亜により光／、４電ルくを形層する場
合、ポリビニルカルバゾール、アントラセン、フタロシ
アニン等のイｊ機光導電材利、及びこれらの色素増感や
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ゐ。またＺｎＯ＋　ＣｄＳ　＋
　Ｔｉｅ２ｒ　ＰｂＯ等の無機光導電体の絶、ｆ挨性バ
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、光導電層の厚さは、
使用する光導電吻賀の種類や特性にもよるが一般には、
５〜１００μ、！ｔ〕“には１０〜５０μ程度が好適で
ある。−また、隊保持部材が光導′上層を萌していない
場合の最も代ぺ的な構ノ戎は、支持体上に絶縁層を形成
してなるものである。

一般に、像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、
１０〜５０μ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
（部品名：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、４
０μギヤツプのロールミル装置で５回通過させ、ＣｄＳ
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、３５Ｃｒｎ長の
ドラムシリンダー状支持体をこの調朕液に浸し、５０　
ｍ１ｍ　ｉｎの速就で引上げた後、８０℃の温度で２０
分間乾燥を行ない、３５μ厚の光４電層を形成させた。

さらにこれを、環化ゲタツエンゴム（間品名：　ＣＢＲ
−Ｍ。

Ｈ本合成ゴム製）をシクロヘキサンに浴屏し粘度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ｌ」止層と
する。

次にこの上に、翁機浴剤可溶型熱町塑性塩化ビニル−酢
ｐＡビニル共−ば合体樹脂（商品名ＶＹＨＨ：ユニオン
カー・ぐイド製）と、熱硬化型不飽和ポリエステル樹１
［旨（商品名、ユピカＡ：日本ユピヵ１ｌＡｅ製）とを
５０：５０の重量比で混合し、硬化剤として、ツメチル
アニリンとナフテンばコバルト、触媒と（７てメチルエ
チルケトン・ぐ−オキサイドを加え、メチルエチルケト
ンにより溶解希釈し８０センチポイズの粘度に調整した
ものを浸漬塗Ｍｉシ、９０℃の温度で２０分間放置、し
硬化させ、１８μｍ厚の膜を形成させる。さらにこの上
に塩化ビニル−酢ｊ）１２ビニル共り代会体樹脂（商品
名：　ＶＭＣＨ；ユニオンカーバイド製）のメチルエチ
ルケトン浴液に潤滑剤としてポリテトラフルオロエチレ
ン（商品名ニルゾロンｌ７−２ダイキン工業製）の粉末
（ｏ、３Ｊｉｍ径）全屈ｔＪ＋ｉ　ｌ重性Ｍｌ　（７Ｄ
ラー）”　ＦＣ４３０住友スリーエム製）を用いて、サ
ンドミルにより分散混合させた、塗布液を用いて８μｍ
厚の塗布膜を浸漬法により形成させ８０℃で１５分間乾
燥させ上部層とする。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を熱可塑性
樹脂を使用せず、熱硬化型不飽和ポリエステル樹脂のみ
で形成したものを感光体Ｂとする。

また感光体Ｂにおいて上部層と下部、１＠との間に、熱
ｏＪ塑性塩化ビニル＝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
醒エステル樹脂（商品名：アロニクスＭ８０６０：束亜
合成■、ｄ）の６０：４０から成る中間層を６μｍの厚
さに設け（但し下部層の厚さは１２μｍ厚とする）、こ
れを感光体Ｃとする。

これらの感光体Ａ−Ｃに対し、−次■ＤＣ帯電、二次Ｄ
Ｃ除電と同時露光、全面照射、■トナーによる乾式現像
−、ウレタンゴム製クリーニングブレードによるクリー
ニング処理からなる電子写真ノロセスをくり返し、耐久
性の比較を行なった。

結果は、感光体Ａでは前記電子写真プロセスの１０万回
経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
て泥分達せられた。

感光体Ｂば　ｉｉ、ｔ、ｉ、子写真プロセスの６７００
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、ブ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、ｔｂ：子写真プロセスｌＯ万回の
繰返（７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。

実施例２ 実施例１のｊｌへ光体Ａ〜Ｃにおいて、ＣｄＳ光２光電
４蛋 Ｃ′を製造した。

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

尚、Ｓｅ−、Ｔｅ光導電層は、５ナインＳｅ　−　Ｔ。

（ｉ　ｏｗｔ％　）合金２００ｇを蒸発皿に計り取り、
蒸発源温度３２０℃基体（Ａｌシリンダー）の温度６８
℃、系内真空度Ｉ　Ｘ　１　０　’ｔｏｒｒで４０分分
間前を実施し、６５μの膜厚に形成したものを用いた。

実施例３ 円尚状Ａｌ支持体（２２０＋ａ＋φＸ５００ｍＪ上に溶
剤可溶型熱０Ｔ塑性スチレン樹脂（商品名、スタイロン
６６６：旭ダウ■製）を５０重量部と、熱硬化型不飽和
ポリエステル樹脂（商品名、ユピカＢ日本ユピカ製）５
０重量部および硬化剤として、ツメチルアニリンとナフ
テン酸コバルト、触媒としてメチルエチルケトンパーオ
キザイドを加え、メチルエチルケトンによシ１３０セン
チポイズの粘度に溶解希釈したものを浸漬塗布したもの
全９０℃の温度で２０分間放置して硬化させ、厚さ２３
μｍの膜を形成し、これを下部層とする。この時点で熱
硬化型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浸漬法によシ
上部層を形成しても侵されない。

次に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂（商品名：バイロン
２００東洋紡■製）に潤滑剤としてポリエチレンを刀ロ
エテ、トルエンとメチルエチルケトン８０℃で１５分Ｉ
Ｆｉｊ乾燥し、１０μの厚さの膜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、■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．　０　ｋｇ　）を
用いて、現像、転写およびクリーニングの耐久試験をし
た結末、摩擦係数が０、９０で像保持部数は円滑に回転
し、画像は良好であった。９万８千孜匝用後においても
グレードエッソ部の摩耗、破損および像保持部材面のノ
華寿脇は確認されす、絶乃・ま層のツバ間剥離現像も観
察されなかった，、又二層の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】 ｌ　静電像又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ＩＪＩを主体とする上部
   層と重機溶剤可溶型熱可塑性樹脂及び熱硬化型ポリエス
   テル樹脂を主体とする下部層による絶縁層から成ること
   を特徴とする慮保持部材。 ２　熱硬化型ポリエステル樹脂が骨格中にフタル酸Ｊ與
   分を含有しており、モノマー分子量が５０００以下であ
   り、ば１１１１ｉ２０以下、また硬化温度が１００℃以
   下で硬化し、有機溶剤可溶型熱可塑性樹脂と熱硬化型ポ
   リエステル樹脂との混合比率が１０：９０〜６０：４０
   であることを特徴とする特Ｗ！ｆ請求の範囲第１項記載
   の像保持部材。 ３　絶縁層が光褥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　元１４４層と絶縁層の間に目止層を有する特許請求
   の範囲第１項記載の像保持部材、。