JPS59191066A - 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だめの像
保持部材に関する。

静′ｗＬ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
とがあシます。

像保持部材は、通常、支持体とその上にちる像保持層か
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捕々の構成をとる
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１ヱ、画像露光および
現像、更に心安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
導電層の保級、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２１１１６００４８号公報、特公昭４
１−１６４２９号公報、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。

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。

光導電層を有しない像保持部材の代表的な構成は、像保
持ノー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。

（り例えば、特公昭３２−７１１５号公報、特公昭５２
−８２０４号公報、特公昭４３−１５５９号公報に記載
されているように、電子写真感光体め繰返し使用性の改
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
層を持たない徴保持部材に転写して現’＋！Ｊ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７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
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＠　終Ｉａｍ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
は高速複写に特に廟効である。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、変形を殆ん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
記録体に転写しだ方がよシ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、絶縁層を三ノ曽構成とし、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、下部層は機槍的強度の大き
い硬化性樹脂を用い機械的＠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、この方法によった場合、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夛、
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
剥離を生じる危険性が高くなる、等の欠点があけられる
。

本発明は耐久性に関しては前記三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。

本発明は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、像保持部材の表面層が、有機浴剤可溶型熱可
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
熱可塑性樹脂および硬化性樹脂を主体として成る下部層
の二層から成る絶縁層であシ、下部層に用いられる有機
溶剤可溶型熱可塑性樹脂が飽和ポリエステル樹脂である
ことを特徴とする像保持部材である。

本発明による像保持部材の絶縁Ｊ※を構成する上部層は
、有機溶剤可溶型熱可塑性＠脂で、表面潤滑性、離型性
、耐湿性等に浚れており、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性樹脂と飽和ポリエス
テル樹脂から形成されてお）、硬化性樹脂成分によって
絶縁層全体の機械的強度を図シ、特に機械的衝撃による
光導電層の圧痕を防止し、光導電層を保瞠する。

また本発明で特に用いられているポリエステル樹脂は下
部層中に存在することによって像保持部材上層部との接
着を強固にし一体化させる効果を冶する。線状飽和ポリ
エステル樹脂が存在しない場合には上部層と下部Ｎとの
密に強度は十分でなく、このだめ接着強度不良の問題は
完全に解決される。

像保持部材上層部に用いられる熱可塑性樹力旨としては
、ポリエステル、フェノキシ、ポリスチレン、塩化ビニ
ル、セルロース、ｆｆ＋１１２ビニル、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリオレ
フィン、酢酸ビニル−アクリル共重合体、熱可塑性ウレ
タンなどが羊けられる。

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、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
弗化ビニリチン、ポリ塩化ビニル、ステアリン酸金属塩
、パラフィンワックス、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、−次粒
径で１０μ以下、特には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．
５〜９０重量％、特には５〜５０重ｔ％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糸界面活性剤である。フッ素糸
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、 ＣＦ　　Ｓｏ　　、ＮＲＣＨＣ００Ｋ ８１７２　　　　　　　　２１ Ｃ８Ｆ、、５ｏ２Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ｉｎ２０Ｈ）　２Ｃ
８Ｆ、、ＲＯ（ＣＨ２ＣＨ２０）　ｎＣ１６Ｆ３４（Ｒ
Ｏ）ｎｎ＝５〜２０ ０１６Ｂ　３４（Ｒ７０）　ｎＲｎ＝５〜２０などであ
る。

Ｒはメチル、エチル、プロピル、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、等を表わす。

フッ素系界面活性剤は０．５〜ｓｏｂ＜景％の範囲、特
には１〜６０Ｍ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、特に
は２０−４μの範囲が好適である。

下部層を形成する硬化性樹脂は、熱、光、電子線等によ
シ硬化する樹脂である。熱硬化性樹脂の場合には、樹脂
の種類によっては室温で十分に硬化させることが可能で
ある。硬化性樹脂の特に好適なものとして、アクリル樹
脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂およびエポ
キシ樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる
。

又下部層を形成する飽和ポリエステル樹脂は平均分子量
が１００００〜３００００、特には１５０００〜２５０
００が好適であシ、ガラス転移点はＯ℃〜９０℃、軟化
点９０℃〜２００℃の範囲が好ましい。硬化型樹脂と飽
和ポリエステル樹脂との混合比率（重量比）が９９：１
〜４０：６０、特には１０：９０〜１５０：４０の範囲
が好適である。

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、Ｅ！、Ｓｅ、ＰｂＯ，及びＳ、Ｓｅ、Ｔｅ
、Ａｓ。

ｓｂ等を有した合金や金属間化合？Ｉ等の無機光導電材
料を真空蒸着して形成される。またスパッタリフｆ法に
よる場合、ＺｎＯ、ＣｄＳ　、　ＣｄＳｅ　、　、Ｔｉ
ｅ□等の高融点の光導電物質を支持体に付着させて光４
電層とするとともできる。また塗布によシ光導電層を形
成する場合、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有機光導電材料、及びこれらの色素
増感やルイス散増感をしたもの、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，ＰＩ）Ｏ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。光導電層の厚さは、使用す
る光導電物質の種類や特性にもよるが一般には、５〜１
００μ、特には１０〜５０μ程度が好適である。また、
像保持部材が光導電層を有していない場合の最も代表的
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、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１０〜５０
μに設定される。

実施例　１ ＣａＳ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
らにメチルエテルケトンを添加してよく撹拌した後、４
０μギヤツプのロールミル装置で５回通過させ、ＣａＳ
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センチボイズにＬｌ’＝’Ｍし、３５ｃ
ｒＩＬ長のドラムシリンダー状支持体をこの調整液に浸
し、５０渭７１１／ｍ　ｉｎの速度で引上けた後、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、環化ブタジェンゴム（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酸エステル樹脂（商品名
：アロニクス８０６０；東亜合成化学製）と、分子量約
２力の有機溶剤可溶型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）とを７０：３０の
比率で混合し重合開始剤として２エテルアントラキノン
を３加え、メチルエテルケトン／トルエンニガの混合溶
媒で溶解希釈し、７５センチボイズの粘度としたものを
浸漬塗布し、８　ｋＷ紫外線水銀ランプによシ硬化させ
、１８μ厚の膜を形成させる。さらＫこの上に塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体樹脂（商品名、ＶＹＨＨ：ユニ
オンカーバイド製）のメチルエテルケトン溶液に潤滑剤
としてポリテトラフルオロエチレン（商品名、ルブロン
Ｌ−２、ダイキン工業製）の粉末（−次粒径０．３μｍ
）を界面活性剤、（商品名、フロラードＦＣ４３１、住
友駐製）を用いて、ボールミルポットで分散させた塗布
液を用いて７μｍ厚の塗布膜を浸漬法によ多形成させ、
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。

比較例　Ｉ 感光体Ａにおいて、下部層を飽和ポリエステル樹脂を使
用せず、光硬化型樹脂（藺品名、アロニクス８０６０、
東亜合成化学製）のみで形成したものを感光体Ｂとする
。

これらの感光体Ａ、Ｂ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では前記電子写真プロセスの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った。

感光体Ｂでは、電子写真プロセスの８５００回繰返し使
用で絶ｆｊｔ、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、皆られる画像は不完全なものとなった。

実施例　２ 実施例１の感光体Ａにおいて、ＣｄＳ光導電層の代シに
Ｓθ−Ｔｅ光導電層を用いて感光体Ａ′を製造した。

比較例　■ 比較例■の感光体Ｂにおいて、ＣｄＳ光導電層の代シＫ
Ｓθ−Ｔｅ光導゛電層を用いて感光体Ｂ′を製造した。

これらの感光体Ａ’、Ｂ’についても感光体Ａ、Ｂと同
様の耐久性の差異が認められた。

尚５ｅ−Ｔｅ光導電層は、５ナイｙ　５ｅ−Ｔｏ　（１
０Ｑｔ％）合金２００ｇを蒸発皿に計り取り、蒸発源温
度５２０℃基体（Ａｌシリンダー）の温度６８℃、系内
真空度Ｉ　Ｘ　１　ｏ−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。

実施例 Ａｌシリンダー（２２０φＸ５００ｉｍ）上に分子量約
２万の溶剤可溶型熱可塑性飽和ポリエステル樹脂（商品
名：エステルレジン２０；東洋紡製）４０重量部と光硬
化型アクリル変性エポキシ４ケ・１脂（商品名：ユニデ
ィックＶ５５０１　；大日本インキ製）６０部および硬
化剤として２工テルアントラキノン６部を混合し、メチ
ルエテルケトンによシ１３０センチボイズの粘度に希釈
したものを浸漬塗布し、８０℃の温度で１５分間乾燥後
４　ｋＷの高圧水銀ランプを１分間照射して厚さ２５μ
の塗膜を作シこれを下部層とする。

この時点で光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。

こめため、この層上に浸漬法によシ上部１曽を形成して
も侵されない。

次に塩化ビニル−師畝ビニル樹脂（曲品名二ＶＭＣＨ；
ユニオンカーバイド％　）　８０部、ポリテトラフルオ
ロエチレン（商品名ニルブロンＬ−２；ダイキン工業製
、０．３μ径）２０部、及び界面活性剤（商品名：　Ｆ
Ｃ−４３１；住友スリーエム製）２部をメチルエテルケ
トン溶液とし、ボールミルで分散した後浸漬塗布によシ
塗布し、８０℃で１５分乾燥し、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、Ｃ（１１３スクリ一ン感光体に
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
タンクリーニングブレード（硬度７０、試料の表面絶縁
層に対する角度３０°、ブレード圧力２．０１部ｇ　）
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、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。

この像保持部材は約１０万枚使用後においてもブレード
エツジ部の摩耗、破損及び像保持部祠面の摩擦傷は確認
されず絶縁層の層間剥離現像も観察されなかった。

出願人　キャノン株式会社

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ｍ脂主体として成る上
   部層と有機溶剤可溶型熱可塑性飽和ポリエステル樹脂及
   び硬化性樹脂を主体とする下部層とからなる絶縁層を有
   するととを特徴とする像保持部材。 （２）飽和ポリエステル樹脂の分子量が１００００〜３
   ００００、硬化型樹脂と、飽和ポリエステル樹脂との混
   合比率が９９：１〜４０：６０で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。 （５）絶縁層が光導電層上にある特許請求の範囲第（１
   ）項記載の像保持部制。