JPH0650404B2 - 像保持部材 - Google Patents

像保持部材

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JPH0650404B2
JPH0650404B2 JP15242885A JP15242885A JPH0650404B2 JP H0650404 B2 JPH0650404 B2 JP H0650404B2 JP 15242885 A JP15242885 A JP 15242885A JP 15242885 A JP15242885 A JP 15242885A JP H0650404 B2 JPH0650404 B2 JP H0650404B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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
持部材の改良に関する。
〔従来の技術〕
静電像またはトナー画像は種々の電子写真プロセスによ
って形成される。形成された画像を保持する像保持部材
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。
電子写真感光体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。電子写真感光体の代表的なも
のとして支持体上に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絶縁層との積層を備
えた感光体があり、広く用いられている。
電子写真感光体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。しかしてこのような像保持部材の表面層は電子
写真プロセスにおける種々の処理、例えば帯電、露光、
現像、転写、クリーニングなどの電気的機械的処理に付
される。そこで感光体を繰返し使用するためには表面層
がこれらの処理に対する強い耐久性を有することが肝要
である。とくに高湿下の環境における耐久性を満足する
表面層は得がたいのが現状である。具体的には繰返しの
使用により転写紙の紙粉等が表面層上に付着し、それが
高湿下の水分とコロナ放電時に発生するオゾンとによる
相互作用で表面層上に低抵抗物の薄層が形成される。こ
のような状態で形成された静電像を顕像化すると得られ
た画像は低抵抗物の層が形成された部分だけ流れたよう
に見える現象(以後画像流れと称する)が生ずる。
このような高湿下での耐久性を向上させるためには、表
面層を疎水化することが有効である。その手段として
は、例えばフッ素系オリゴマーやフッ素系界面活性剤等
の一般的な塗膜表面改質剤やテフロン等の粉末を分散さ
せる方法がある。
しかしながら、一般的な表面改質剤は添加される塗工液
の成分との相溶性に乏しいため、長期使用の間に表面層
の上に移行、ないし滲み出してくるので効果の持続性に
問題があった。また表面層自体が光導電層を形成してい
る場合、表面改質剤が光導電性物質との相溶性に乏し
く、さらに光生成によるキャリヤーの移動に対してトラ
ップとなり易く、繰返し電子写真プロセスにより残留電
荷が増大していく傾向があった。一方テフロン粉末など
を分散させた表面層においては分散性不良、透明性低
下、キャリヤのトラップなどの問題を生じていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は上記の様な問題点を解消し、透明で疎水
性にすぐれた表面層を有する像保持部材を提供すること
にある。
本発明の別の目的はくり返し電子写真プロセスにおいて
残留電荷の蓄積がなく常に高品位の画像が得られる像保
持部材を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち、本発明は、静電像またはトナー画像を保持す
る表面層を有する像保持部材において、表面層が、フッ
素原子を側鎖に有する重合性モノマーと、分子鎖の片末
端に重合性の二重結合を有する官能基を有し、且つ該重
合性モノマーと重合後に表面層形成用のバインダー樹脂
と親和性を有するマクロモノマーを共重合することによ
り得られるフッ素系クシ型グラフトポリマーを含有する
(但し、ポリカーボネート系樹脂を同時に含有すること
を除く)ことを特徴とする像保持部材である。
以下、本発明を詳細に説明する、 本発明にかかる像保持部材の表面層の構成成分として用
いられるフッ素原子を側鎖に有する重合性モノマーを構
成成分として有するグラフトポリマー(以下フッ素系ク
シ型グラフトポリマーと称す)は、フッ素原子を側鎖に
有する重合性モノマー(以下フッ素系重合性モノマーと
称す)にマクロモノマー、例えば各分子鎖の片末端に重
合性の二重結合を有する官能基を有する分子量が1000か
ら10000程度の比較的低分子量のポリマーからなるマク
ロモノマーを共重合して得られるものであり、フッ素系
重合体の幹にマクロモノマーの重合体が枝状に繋がった
構造を有している。
上記マクロモノマーには、該フッ素系クシ型グラフトポ
リマーが配合される表面層を構成する主材(例えばバイ
ンダー樹脂)と親和性のあるものが選択され、例えばア
クリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類あるいは
スチレン化合物等の重合体や共重合体等が用いられる。
一方、フッ素系重合性モノマーとしては、以下の様な側
鎖にフッ素原子を有する重合性モノマーの1種あるいは
2種以上が用いられるが、何らこれらに限定されるもの
ではない。
〔式中R1は水素原子またはメチル基を表わす。R2は水
素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニ
トリル基を表し、その数種類の組み合せでも良い。nは
1以上の整数、mは1〜5の整数、kは0〜4の整数を
表わし、m+k=5である。〕 フッ素系クシ型グラフトポリマー中におけるフッ素系モ
ノマー残基の含有量はフッ素系クシ型グラフトポリマー
中5〜90重量%が好ましく、10〜70重量%がさら
に好ましい。フッ素系モノマー残基の含有量が5重量%
未満であると、疎水化の改質効果は充分に発揮できず、
又、フッ素系モノマー残基の含有量が90重量%を超え
るとマクロモノマーとの溶解性が悪くなる。
本発明におけるフッ素系クシ型グラフトポリマーはかか
る構造を有しているので表面層形成用のバインダー樹脂
を含有する塗工液に対する相溶性がすぐれており、従っ
て得られる塗膜は良好な透明性を有し、且つ従来の表面
改質剤の如き表面層上への移行ないし滲み出しをおこす
ことなく、効果の持続性を有するものであり、またフッ
素含有の枝の部分は界面移行性が優れているので少量の
添加により表面の改質が達成される。更にこの添加剤を
表面層に含有させてもくり返し電子写真プロセスによる
残留電荷の蓄積がなく安定した帯電特性が得られる。こ
れは、上述のようにフッ素系クシ型グラフトポリマーの
界面移行性のため、光導電層のパルク中には実質的には
該グラフトポリマーは存在せず、光キャリアの輸送をな
んら妨げることがなく、且つトラップの形成もないから
である。フッ素系クシ型グラフトポリマーの添加量は表
面層の固形分重量に対して0.01〜10重量%が適当
であり、特に0.05〜5重量%が好ましい。添加量が
0.01重量%未満では充分な表面改質効果が得られ
ず、一方10重量%を越えるとグラフトポリマーが塗膜
表面だけでなくパルク中にも存在するようになるため表
面層の主成分である樹脂や光導電性物質との相溶性の問
題から白化をひきおこしたり、繰返し電子写真プロセス
を行ったとき残留電荷の蓄積が生じてくる。
フッ素系クシ型グラフトポリマーを含有せる表面層の形
態としては(1)表面層自体が光導電層である場合は光導
電性ポリマー又は光導電性粉末をバインダー樹脂中に分
散もしくは溶解させた塗工液を塗布、乾燥することによ
り形成される;また(2)表面層が光導電層上に形成され
る場合、(a)表面層が比較的薄膜(0.0〜10μ程
度)であり像形成プロセスが上記(1)と同一であるも
の、及び(b)表面層が比較的厚い膜(10〜50μ程
度)であり、像形成プロセスが上記(1)と異なるもの;
などがあげられる。上記のいづれの場合も、表面層の形
成のため用いられる組成物を溶剤に分散もしくは溶解さ
せた液に前記フッ素系クシ型グラフトポリマーを添加
し、得られた塗工液を適当な基体上あるいは光導電層上
に塗布し乾燥することにより像保持部材が得られる。こ
こで表面層形成用組成物に含まれるバインダー樹脂や光
導電性物質などは当該分野で通常用いられる既知のもの
が使用できる。
〔実施例〕
以下実施例により本発明を更に説明する。
実施例1 電子写真用酸化亜鉛粉体100部(重量部、以下同
様)、色素としてローズベンガル0.5部、メタノール
5部、トルエン100部をボールミルにてよく分散した
後、吸収口過により溶剤を除いた。こうして染色増感さ
れた酸化亜鉛に結着剤としてブチラール樹脂(商品名BM
-1、積水化学製)20部、ブロックイソシアネート20
部、硬化剤としてトリエタノールアミン0.4部、溶剤
としてメチルエチルケトン50部、エタノール20部を
加え、再びボールミルにてよく分散して光導電性塗料を
得た。これを下引き処理を施した80φ×300mmのア
ルミニウムシリンダーに浸漬塗布し、120℃、30分
の加熱硬化により25μの感光層を形成した。
次にアクリル変性シリコン樹脂(商品名KR-3093信越
シリコン製)100部をトルエン1500部に溶解した液に
導電性TiO2(商品名ECT-62チタン工業製)100部をボ
ールミルにてよく分散し、保護層塗布液を得た。さらに
この塗布液に、幹がポリフルオロアクリレート(CH2=C
HCOOCH2CH2CnF2n+1重合体n=8,10,12,14の
混合物)で、枝が分子量5000のポリメチルメタクリレー
トより成なる分子量80000、フルオロアクリレート含量
50重量%のフッ素系クシ型グラフトポリマーを固形分
として4部加えた。この溶液を上記感光層上に塗布し、
100℃20分間熱風乾燥して2μの保護層を形成し
た。これを試料1とする。
比較のためフッ素系クシ型グラフトポリマーを添加しな
いものを試料1と同様にして作成した。
これを試料2とする。
これらの試料に対して−5.5kVコロナ帯電、画像露光、
乾式トナー現像、普通紙へのトナー転写、ウレタンゴム
ブレードによるクリーニングからなる電子写真プロセス
にて耐久性評価を行った。その結果を表1に示す。なお
評価環境は32.5℃、RH90%である。
実施例2 CdS粉体100部(重量部、以下同じ)と結着剤として
ジアリルフタレート樹脂(商品名・ダイソーダップ、大
阪曹達(株)製)15部、および過酸化ベンゾイル0.5
部をMEK に溶かし、ロールミル装置でよく混合して光導
電性塗料とした。これを80×300mmのAlシリンダーに
浸漬法で塗布し、110℃10分間で硬化させ、40μ
厚の光導電層とした。次にこの上に過酸化ベンゾイル3
重量%を含むジアリルフタレート樹脂(同上)液を塗布
し、110℃10分間で硬化させ、10μ厚の樹脂層を
もうけた。
次いで、ウレタンアクリレート樹脂(商品名:ゾンネ、
関西ペイント社製)を塗布し紫外線を照射して硬化さ
せ、10μ厚の層を設けた。
更に、ポリサルホン樹脂(商品名ユーデルP-1700UCC
社製)10部をモノクロルベンゼン50部とMEK 20部
に溶解し、これに幹がポリフルオロアクリレート(CH2
=CHCOOCH2CH2CnF2n+1重合体n=8,10,12,14
の混合物)で枝が分子量5000のポリスチレンよりなる分
子量120000フルオロアクリレート含量30重量%のフッ
素系クシ型グラフトポリマーを固形分として0.2部加
えた。この液を上記層上に塗布し100℃20分乾燥して
5μの表面層を形成した。これを試料3とする。比較の
ため、フッ素系クシ型グラフトポリマーを添加しないも
のを試料3と同様にして作成した。これを試料4とす
る。
こうして得られた試料に対し、一次+6kVコロナ帯電、
二次ACコロナ帯電、同時画像露光、全面光照射、乾式
トナー現像、普通紙への転写、ウレタンゴムブレードに
よるクリーニングからなる電子写真プロセスにて耐久性
評価を行った。その結果を表2に示す。なお評価環境は
32.5℃、RH90%である。
実施例3 ニュージーランド産ラクチックカゼインを10部(重量
部、以下同様)計りとり、水90部に分散させた後、ア
ンモニア水1部を加えて溶解させた。一方、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース樹脂(商品名:メトローズ60
SH50、信越化学製)3部を水20部に溶解させ、次いで
両者を混合して下引き層の塗布液を作った。
この液を80φ×300mmのAlシリンダーに浸漬法で塗布
し、80℃で10分間乾燥させ、2μ厚の下引き層を形
成した。
次に下記構造式のジスアゾ顔料を10部 酢酸酪酸セルロース樹脂(商品名:CAB-381;イースト
マン化学製)6部およびシクロヘキサノン60部を1φ
ガラスビーズを用いたサンドミル装置で20時間分散し
た。この分散液にメチルエチルケトン100部を加え
て、上記下引層上に浸漬塗布し、100℃で10分間の
加熱乾燥をして、0.1g/m2の塗布量の電荷発生層
をもうけた。
次いで、下記構造式のヒドラゾン化合物を10部 及びメチルメタクリレート-スチレン共重合体樹脂(商
品名MS-600新日鉄化学製)10部をモノクロルベンゼン
55部に溶解した。この液に実施例1で用いたフッ素系
クシ型グラフトポリマーを0.1部加えた。これを上記
電荷発生層上に塗布し、100℃、1時間熱風乾燥して
16μ厚の電荷輸送層を形成した。これを試料5とす
る。比較のためフッ素系クシ型グラフトポリマーを加え
ない試料を同様に作成し、これを試料6とする。
こうして得られた試料を−5.6kVコロナ帯電、画像露
光、乾式トナー現像、普通紙へのトナー転写、ウレタン
ゴムブレードによるクリーニングからなる電子写真プロ
セスにて耐久性評価を行った。その結果を表3に示す。
なお評価環境は32.5℃RH90%である。
実施例4 ニュージーランド産ラクチックカゼインを10部(重量
部、以下同様)計りとり、水90部に分散させた後、ア
ンモニア水1部を加えて溶解させた。一方、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース樹脂(商品名:メトローズ60
SH50、信越化学製)3部を水20部に溶解させ、次いで
両者を混合して下引き層の塗布液を作った。
この液を80φ×300mmのアルミニウムシリンダーに
浸漬法で塗布し、80℃で10分間乾燥させ、10μ厚
の下引き層を形成した。
次いで下記構造式のピラゾリン化合物を12部、ポリサ
ルホン樹脂 (商品名:ユーデルP-1700UCC製)10部をモノクロル
ベンゼン52部に溶解した。この液を上記下引き層上に
浸漬塗布し、100℃、1時間の乾燥をして16μの電
荷輸送層を形成した。
次に下記構造式のビスアゾ顔料を10部 ポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBM-S
、積水化学(株)製)30部および酢酸ブチル30部を
1φガラスビーズを用いたサンドミル装置で20時間分
散した。この分散液に、実施例2で用いたフッ素系クシ
型グラフトポリマーを0.4部加えた。これを上記電荷
輸送層上に塗布し、80℃、20分乾燥して2μの電荷
発生層を形成した。これを試料7とする。
比較のためにフッ素系クシ型グラフトポリマーを加えな
いものを試料7と同様に作成した。これを試料8とす
る。
こうして得られた試料を+5.6kVコロナ帯電、画像露
光、乾式トナー現像、普通紙へのトナー転写、ウレタン
ゴムブレードによるクリーニングからなる電子写真プロ
セスにて耐久性評価を行った。その結果を表4に示す。
なお評価環境は32.5℃、RH90%である。
一方、上記試料の表面層の撥水性を調べるため、水に対
する接触角の測定を行った。
なお接触角の測定条件としては、10〜30℃、20〜
80%RHの空気雰囲気を標準とする。
ここで接触角とは、像保持部材表面に純水約0.001
mlを置き、この際に形成された水滴と表面と空気の接触
点から、水滴表面に対して接線を引き、この接線と前記
表面とのなす角を意味する。本発明においては協和科学
株式会社製の協和接触角計CA-DS型を用い10〜30
℃、20〜80%RHの空気雰囲気下で液滴調整器にて約
0.001mlの純水を静かに試料面に置き30秒後接触角を
測定した。
これらの結果を表5に示す。
〔発明の効果〕 以上から明らかな如く、本発明によれば、表面層を構成
する成分として特定のフッ素系クシ型グラフトポリマー
を配合することにより、従来にない撥水性に優れ、高温
高湿の環境下でも安定して高品位の画像が得られる像保
持部材を提供することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】静電像またはトナー画像を保持する表面層
    を有する像保持部材において、表面層が、フッ素原子を
    側鎖に有する重合性モノマーと、分子鎖の片末端に重合
    性の二重結合を有する官能基を有し、且つ該重合性モノ
    マーと重合後に表面層形成用のバインダー樹脂と親和性
    を有するマクロモノマーを共重合することにより得られ
    るフッ素系クシ型グラフトポリマーを含有する(但し、
    ポリカーボネート系樹脂を同時に含有することを除く)
    ことを特徴とする像保持部材。
  2. 【請求項2】表面層の固形分重量に対して上記グラフト
    ポリマーが0.01〜10重量%である特許請求の範囲
    第1項記載の像保持部材。
  3. 【請求項3】表面層が光導電層上に形成されてなる特許
    請求の範囲第1項及び第2項記載の像保持部材。
  4. 【請求項4】表面層が光導電層である特許請求の範囲第
    1項及び第2項記載の像保持部材。
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高分子学会発行「高分子」1982年11月号,第988〜992頁

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