JPS59191067A - 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
あります。

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勾７
輌を備えだ感光体があり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５Ｂ−１５４４６号公報、特
公昭４６−３７１３号公報、特公昭４２−２３９１０号
公報、特公昭４３−２４７４８号公報、特公昭４２−１
９７４７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５２−７１１５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４５−５０５２０号公報、特
公昭４８−５０６３号公報、！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、副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
止し保務する。又、中間層は上部層と下部層とを接着す
る接看層の機能を持たせ、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、生産工程が詑 複雑であるため生成管理、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
剥離を生じる危険性が高くなる。等の欠点が挙げられる
。

本発明は耐久性に関しては前記３Ｎ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
二層から成り、下層部に用いられる有機溶剤可溶型樹脂
がポリビニルブチラール樹脂である事を特徴とする像保
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ポリビニルブチ
ラール樹脂から形成されており、硬化性樹脂成分によっ
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
、ポリビニルプチラー／Ｉ／樹脂成分が存在することに
よって、像保持部材上層部との接着を強固にし一体化さ
せる効果を有する。ポリビニルプチラー／ｌ／樹脂が存
在しない場合には、上部層と下部層との接着強度は十分
でなくとのため両層間の剥離による感光体の耐久性を損
うことになるがポリビニルブチラール樹脂が、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
る。

ポリビニルブチラール樹脂は他の熱可塑性樹脂に対する
相溶性および接着性が、他の熱可塑性樹脂に比較して優
れているこのため硬化型樹脂と混合する際の混合量を少
なくした場合でも十分な接着力を得ることができる。ま
たポリビニルブチラール樹脂の混合量を少なくできるた
め混合による硬化型樹脂の機械的強度の低下を小さくお
さえることができ、接着性耐久性ともに十分に満足でき
る下部層を得ることができる。

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、フェノオキシ、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−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
応じて潤滑剤さらに必要に応じて閥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う 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、ポリエチレンテレツクレート、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。潤滑剤の添加葉は、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。フッ素系界面活性
剤の代表的なものとしては、 ０８Ｆ、、ＳＯ２，ＮＲＣＨ２ＣＯＯＫ。

０８Ｆ、アＳ０２．ＮＲＣＨ２ＣＨ２０（ＣＨ２ＣＨ２
Ｏ）ｎＨ（ｎ−５，１０，１５） ０８Ｆ４，８０２Ｎ（Ｃ）Ｔ２０Ｈ２０Ｈ２０Ｈ）２０
８Ｆ１７ＲＯ（ＣＨ２ＣＨ２０）ｎ Ｃ１６％ａ　（”）ｎ　　ｎ−５−２０Ｃ１６Ｆｙ　（
Ｒ’）ｎ”　ｎ−５〜２０などである。

Ｒｉ、ｉ　メチル、エチル、プロピル、ブナＡ／などの
アルキル基、フェニル、ナフチルなとの゛１リル基、 等を表わす。

フッ素系界面活性剤は０．５〜５０重量襲の範囲、特に
は１〜６０重蓋チ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、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。

下層部に用いられるポリビニルブチラール樹脂ハ、ポリ
ビニルアルコールにブチルアルデヒドを反応させて製造
したもので、次のような構造を有している。

Ａ　、ｍ、ｎはそれぞれ正の艶数であり、これらの比に
よって、ブチラール基、水酸基、アセチル基の含有量が
決まる。

これらの含有量は、ブチラール基が６０〜８Ｏｍｏｉ係
、残留アセチル基７　ｍｏｌ　％以下、水酸基含有量８
〜４０　ｍｏ７％が適当であり、重合度は１００〜４０
００、特には２００〜２５００が適当である。軟化点は
１００℃〜２９０℃、特には１１０℃〜２６０℃が適当
である。またポリビニルブチラール樹脂と硬化型樹脂と
の混合比（重量）は通常１：９９〜６０：４０．特には
１０：９０〜４０　：６０の範囲が好適である。

ポリビニルブチラール樹脂が少ないと層間接着性の低下
、硬化型樹脂が少ないと機械的強度の低下が見られる。

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、ｓθ、　ｐｂｏ及びｓ、ｓθ、Ｔθ、
Ａｓ、Ｓｂ等を有した合金や金属間化合物等の無機光導
電材料を真空蒸着して形成される。またスパッタリング
法による場合、ｚｎＯｒ　ＣｄＳ＋　ＣａＳ　ｅ　＋　
Ｔ　ｉ　Ｏ２等の高融点の光導電物質を支持体に付着さ
せて光導電層とすることもできる。また塗布により光導
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
、ｃ（ＩＳ、　Ｔ　ｉ　０２　、　Ｐｂ。

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、５〜１００μ、特には１０
〜５０μ程度が好適である。捷だ、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、像保持部材の保設及び耐久性、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 ＣｄＳ粉末１００部（Ｍ材部、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：　ＶＭＯＨ、ユニオンカーバイド製）を加え、
きらにメチルエチルケトンを添加してよく撹拌した彼、
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センチボイズに調整し、６５ｃｆｎ長
のシリンダー状アルミニウム支持体をとの潤整液に浸し
５ｏｘｒｎ／ｍｉｎ速度で引き上げた後、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、環化ブタジェンゴム（商品名二〇ＢＲ−
Ｍ、日本合成ゴム■製）をシクロヘキサンに浴解し、粘
度、４０センチボイズに調整した溶液で浸漬塗布し、８
０℃で２０分間乾燥を行ない、膜厚７μｍの層を形成し
、口止層とする。

次にこの上に、光硬化型アクリル眩エステル樹脂（商品
名：アロニクス８０６０、東亜合成化学■製）と有機溶
剤ブチラール基含有量約７０ｍｏ形条の可溶型ポリビニ
ルブチラール樹脂（商品名、　ＢＬ−２、種水化学工業
■製）とを７０：６０の比率で混合し、硬化剤としてベ
ンゾフェノンを２加えてメチルエチルケトンで溶解希釈
し７０センチポイズの粘度としたものを浸種塗布し８　
ｋＷ紫外綜水銀ランプにより硬化させ１８μ厚の膜を形
成させる。さらにこの上に塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体樹脂（商品名：　ＶＭＯＨ。

ユニオンカーバイド製）のメチルエチルケトン溶液に潤
滑剤としてポリテトラフルオロエチレン（商品名ニルプ
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Ｉｔ’０４
３０　、住人６Ｍ製）を用いて、ボールミ）ｖ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。

まだ感光体Ａを製造する場合において、下部層をポリビ
ニルブチラール樹脂を使用せず、光硬化型樹脂（商品名
：アロニクス８０（５０，東亜合成化学展）のみで形成
したものを感光体Ｂ。

また感光体Ｂにおいて上部層と下部層との間にポリビニ
ルブチラール樹脂（商品名：ＢＬ−２゜種水化学工業■
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、東亜合成化学■製）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とし
た）これを感光体Ｃとする。Ａ　、　０に対し一次■Ｄ
ｏ帯電、二次ＤＣ除電と同時露光、全面照射、■トナー
による乾式現像、ウレタンゴム艮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、電子写真プロセス１０万回の繰返
し適用後においても、感光体に異常は見受けられず得ら
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の感光体Ａ　、　Ｃにおいてｃ、１ｓ光導電層
の代りにＢｅ−Ｔｅ光導電層を用いて感光体Ａ′〜Ｃ′
を製造した。

これらの感光体Ａ′〜Ｃ′についても感光体Ａ〜Ｃと同
様な、耐久性の差異が認められた。

同、Ｂｅ−Ｔｅ光導電層は５ナイフ５ｅ−Ｔｅ（１０ω
ｔチ）合金２００ｇを蒸発皿に計り取り、蒸発源温度６
２０℃基体（人形シリンダー）の温度６８℃、系内真空
度Ｉ　Ｘ　１０　”−５ｔｏｒｒで４０分間蒸着し、６
５μの膜厚に形成したものを用いた。

実施例６ ＡＪドラム支持体（２２０φ×５００　ｒｒａｎ　）上
にブチラール基含有量的７０　ｍｏ１％の溶剤可溶型熱
可塑性ポリビニルブチラール樹脂（商品名：デンカプチ
ラールナ６０００−Ｃ，電気化学製）４０重量部と光硬
化型アクリル変性エポキシ樹脂（商品名：ユニデイツク
Ｖ５５０１；大日本インキ■製）６０重量部および重合
開始剤としてベンゾフェノン２部を混合し、エタノール
／インプロピルアルコ−＃２　：　１の混合溶剤により
１２０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ｆ　４　ｋＷ高圧水銀ラ
ンプを、１分間照射し厚さ２５μｍの塗膜を形成しこれ
を下部層とする。この時点で光硬化樹脂が硬化している
ため、この下部層全体としては耐溶剤性を有している。

このためこの層上に、浸漬法により上層部を形成しても
侵されない。

次に塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂（商品名：ＶＭＯＨ；
ユニオンカーバイド製）８０部、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、０
．６μ径）２０部及び界面活性剤（商品名：　ＦＯ−４
５１：住人スリーエム製）２部をメチルエチルケトン溶
液とし、ボールミルで分散した後浸漬塗布により塗布し
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、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２．０に＋ｉ）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
保持部数は円滑に同転し、画像は良好であった。９万８
千枚使用後においてもブレードエツジ部の摩耗、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
剥離現像も観察されなかった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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ブチラール樹脂及び硬
   化性樹脂を主体とする下部層による絶縁層を有すること
   を特徴とする像保持部材。
2. （２）有機溶剤可溶型熱可塑性ブチラール側月貧がブチ
   ラール基含有量６０　ｍｏ１％〜８０　ｍｏ／！、％で
   あり、硬化型樹脂とブチラール樹脂との混合比率が°９
   ９：１〜４０：６０である特許請求の範囲第（１）項記
   載の像保持部材。
3. （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。