JPS5888754A - 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、静電像葦たけ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九′４電層
會有する像保持部材と光導電層を南しない像保持部材と
があ歩兵雌〇像保持部材は、通常、支持体とその土にめ
る像保持層から構成される。

電子写真感光体はＤｒ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０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１ｆｌ！
３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２４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、画像路光および
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いれる
ため、等の目的のために設けられるものである。

このような絶縁層盆有する感光体または、絶縁）−合有
する感光体葡用いる１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３８−１５４４６４２−１
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１５ｒ定の１子写真プロセスに適用
されて、静電像が形成され、この静電像は埃像妊れて可
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＃電像を光導
＝ｒｔｉｉを持たない像保持部材に転写して現像７行い
、次いでトナーｌ［ｌＩＩ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・（２Ｊま
た、電子写真感光体に形成された＃電像に対応させて光
導電層を持たない像保持部材に靜′ｖＩＬ像を形成させ
る他の電子写真プロセスとして、例えは、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ｈ電像を形成し、こ
の静電像金倉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、コロナのイオン流全変
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ｉピ録体に転写式せて最
終画像？形成するプロセスが挙けられる。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全直
接日己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１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冨んだものが多く
、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、変形を殆と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。この電子
写真プロセスに用いられる像保持部材、θ゛と・・であ
４゜ 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と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０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扛た像保持部材を提供することは
従来容易でなかった。

しかし本発明は、耐久性に優れた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、有機浴剤可溶型スチレ
ン官有アクリル重合体および硬化性樹脂を主体として成
る中間層並びに硬化性樹脂を主体として成る下部層の三
層から成る絶縁層を有することを特徴とする像保持部材
である。

本発明による像保持部材の絶縁層を構成する上部層は、
有機溶剤ｉ３Ｊｍ３Ｊ可塑性樹脂で、表面潤滑性、離型
性、耐湿性などに優れており、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、硬化性樹脂から形
成され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、有機溶剤可溶型スチレン官有アクリル重合体と
硬化性樹脂から形成される中間層は、上部層と下部層を
強固に一体化させる効果を有し、全体として、耐久性に
優れた感光体を提供し得るものである。特に、本発明に
おいて中間層の作用は顕著であシ、感光体の良好な特性
に寄与する。上部層と下部層とを直接積層させた場合に
両層の密着強度は十分でなく、このため両層間の剥離に
感光体の耐久性を損うことになるが、熱可塑性重合体と
硬化性樹脂との混在層である中間層を介在させることに
よって、密着強度の不良性の問題は完全に解決され、上
部層と下部層の特長が感光体の耐久性に有効に寄与する
。上部層の形成に用いられる熱可塑性ｌ！ｆ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、セルローンなどが挙けられる。

中間層に用いられる熱可塑性重合体としては、スチレン
を共重合成分として含有するアクリル重合体が用いられ
る。これは中間層に併用される硬化性樹脂との相浴性に
優れており、樹脂として安定性に優れているためである
。特に相溶性が悪いとそれぞれの樹脂が分離し、（１）
光学的なａ曲性が失なわれること、（２）下部層と上部
層の密着効果が低下することなとの点で特性的に中間層
としての機能を十分に発揮することができない。

スチレン官有アクリル重合体としては、スチレンと、メ
チルアクリレート、メチルメタアクリレート、ブナルア
クリレート、メタメチルブチルアクリレートなどのアク
リレートとの共重合体、菫たは、スチレンとアクリレー
トにさらにエチレン、ブチレン等のオレフィン系モノマ
ーを共重合成分として含む重合体などが用いられる。ス
チレン含有アクリル重合体の分子量は数１０００以上で
あれば特に制限なく目的とする特性に合わせ構成モノマ
ーの成分、および分子量を選択する。

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
弗化ビニリデン。

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イく６性のもの
が挙けられる。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扛た一Ｅｉｃ
鎖アルキル基をざ有する界面活性剤である０フッ素系界
面活性剤の代表的なものとしては、 ０８に’、７８０．−　ＮＲＯＨ，０（ＪＯＫ。

０、Ｆ、７Ｓｏ、　−ＮＲＯＨ２０Ｈ，Ｕ　（０Ｈ２０
Ｈ２０）　ｎＨ０８Ｆ１，５０２１’Ｊ（０）（、Ｏ）
１，０１４，０ｌ−Ｉ）、　　”””１０”５）０　、
Ｆ　、７ＲＯ（０）１．Ｃ１−１，Ｏ）　ｎＨＯ，、Ｆ
、、　（ＲＯ）　ｎＨｎ＝　５〜２００．６Ｆ３．（Ｒ
Ｏ）ｎＲｎ＝５〜２０などである。

几はメチル、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。

フッ素糸界面活性剤は０．５〜５０貞ｔｅｓの範囲、轡
には１〜３０憲Ｊｔｑｂで含ま扛ることが好適である。

上部Ｉ＠の厚では、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。

中間層および下部層を形成する硬化性樹脂は熱、光、電
子線等により硬化する樹脂である。熱硬化の場合には、
樹脂の種類によって室温で十分である。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Ｐよひエポキシ樹脂、メラミン樹脂、シ
リコーン樹脂等が挙げられる。

中間層は熱可塑性樹脂および硬化性樹脂を生体として形
成されるが、両樹脂の混合比は、上部層と下部層との接
着強度、上部層を塗膜形成する場合に用いる浴剤に対す
る耐溶剤性、両樹脂の相浴性などを考慮して適宜設定さ
れるものであるが、熱可塑性樹脂：硬化性樹脂の混合比
（宣量比）は、通常、８：２〜０．５　：　９．５　、
特には、７：３〜１：９の範囲が好適であるＯ 中間層の厚さは適宜設定されるが、通常３５〜１μの範
囲が好適でめる０中間層の形成に用いられる熱可塑性樹
脂および硬化性樹脂は上部層および下部層に用いられる
ものと同種であっても異種であってもよい。下部層の厚
さも適宜設定されるが、通常２０〜２μ、特には１５〜
４μの範囲に設定されるのが良好である。

塗布によって絶縁層を形成することは絶縁フィルムを接
着させて絶縁層とする場合よりも優れている。また、塗
布による場合には、ドラム状の像保持部材について継き
目なしの絶縁層を形成することができる０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める積層体である。支持
体は、ステンレス、銅、アルミニウム、錫などの金属板
１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、Ｓｅ、ｆ’ｂｏ、及び８　、　Ｓｅ　
、　Ｔｅ　。

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、ＺｎＯ、ＯｄＳ　。

０ｄ８ｅ　、　’ｒｉｂ２等の高融点の光導電物質全支
持体に付層させて光導′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有機光導
電材料、及びこれらの色素増感やルイス酸増感ケしたも
の、さらにこれらのＰ３縁性バインダーとの混合物を用
い得る。また、ＺｎＯ、ＯｄＳ　、　’ｌ’ｉｏ２．　
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、各褌樹
脂が用いられる。光導電層の厚さは、使用する光得電物
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。ｅ、ｍ層と光導電
層との間に他の樹脂層が介在されてもよい。このような
他の樹脂層として、特に有効なものとして、カルボキシ
ル基、スルホン酸基等の酸基を有する樹脂層が挙けられ
る、例えば、酢酸ビニルーアクリル酸コポリマー、塩化
ビニル−σｌｌ：酸ビニルーアクリル酸ターポリマー、
エチレン−アクリルばコポリマー、スチレン−アクリル
酸コポリマー、ブタジェン−アクリル酸コポリマー、α
、ωポリブタジェンジカルボン酸、ｌＩ酸ビニル−エチ
レンスルホン酸コホリマー、スチレン−エチレンスルホ
ン酸コホリマー等でめる。

こ扛らの＋ｍ　ＢＷはアルカリで中相することにより、
水に可溶又は微細な粒子としての分散が一般に可能であ
る。

この＠合アルカリとして揮発性の、例えば、アンモニア
、メチルアミン、ジメチルアミン。

トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、ト
リエチルアミン等を用いて、塗布して樹脂層全形成した
後に、揮発性アルカリ性物實の沸点温度以上に加熱して
、完全にアルカリを除去して得るものであり、光４電贋
が耐有ａ浴剤性に劣る場合に有効である。

また、像保持部材が九尋菫１＠全Ｍしていない場合の最
も代表的な構成は、支持体上にｆＩ！３緘１−音形成し
てなるものでめる。

一般に、像保持部材の保膿及び耐久性、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１ ０ｄＳ粉末１００部（重量部、以下同じ）に対し、結着
剤として１５部の硬化性塊化ブタジェンゴム（商品名Ｕ
ＢＪＨ本合成ゴム製）および１部のシ′アゾ硬化剤を添
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、（ＪｄＳと結着剤をよく混合し、次
にトルエン俗剤ケ用いて粘度を８ｏ　ｏ　ＯＰＳに調整
し、３ＯｃＩｒＬ長のＭドラム支持体をこの調整液に浸
し、３０ｍｒｔｒ／ｍｉｎの速度で引上げた後、１５０
’Ｏで３０分間熱処理を施こして硬化させ膜厚５０μの
光４１１Ｌ層を形成させた。さらにこの層上に光硬化型
アクリル酸エステル樹脂（商品名：アロエックス８０Ｇ
０束亜合成化学製）を浸漬法で塗膜形成し１５　ｔｔ厚
の上部層を設け、４ｋＷ水銀ラングで２分照射して硬化
させた後、さらにこの層上に中間層として、スチレン系
アクリル重合体（商品名ニアクリペースＯＭＺ−１＋藤
倉化成）と光硬化型アクリル酸エステル樹脂（部品名：
アロニツクスＭ−８０６０束亜合成）を樹脂固形分比で
４二６に混合し、メチルエチルケトンで粘度４００ＰＳ
に調整し、浸漬法で９μ厚の塗布膜厚を形成部せ、４ｋ
Ｗ水銀灯ランプで５分間照射し硬化させ中間層とした。

次いで、塩ビー酢ビ共重合体（商品名：　ＶＭＯ）Ｉ　
）のメチルエチルケトン溶液に潤滑剤としてポリテトラ
フルオルエチレン（商品名ニルブロンＬ−２．ダイキン
工業製）の粉末（粒径０．３μ）を界面活性剤（商品名
：ＦＯ−４３１住友３Ｍ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７μ厚の塗布ｍを浸漬法
で形成させ、７５　’０　、１０分間乾燥させて、上部
層を設ける。このようにして製造した感光体を感光体■
とする。

また、感光体■を製造する場合において、上部層につい
て潤滑剤および界面活性剤全添加しないで上部層を形成
して製造した感光体を感光体１とする。

また、感光体■を製造する場合において、中間層を形成
しないで製造した感光体（但し、下部層の厚さを２８μ
とした）を感光体Ｉとする。

これらの感光体！〜夏に対し、−次■ＤＣ帝−ド（硬度
７０、絶縁層面に対する角度３０℃、ブレード荷重２．
　Ｏ稽）によるクリーニング処理からなる電子写真プロ
セスで、感光体■〜夏の耐久性を測定した結果、感光体
１については電子写真プロセスの１ｅ万回の繰返し適用
後においても感光体の絶縁層の剥離が生ぜ゛ず、形成さ
れる１ＩＪ１１１＃も鮮明であった。筐た感光体璽につ
いては、電子写真プロセスの６万回の繰返し適用後にお
いても絶縁層の剥離は生じなかったが絶縁層表面に条線
状の傷が生じ、これに因るカプリが形成される画像に生
じた。また感光体璽については、電子写真プロセスの３
，０００回の繰返し適用後において絶縁層の上部層が部
分的に剥離τ し、その部分においてトナーが付着し形成され△ る画像が極めて不鮮明になった。

実施例２ 実施例１の感光体１−１において、ＯｄＳ光導電層の代
りに５ｅ−Ｔｅ光導電層を用いて感光体■〜■に対応し
て感光体Ｉ′〜ｌ′を製造した。これらの感光体Ｉ′〜
■′についても感光体■〜夏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　（１０ｗｔ％）合金２００１１
を蒸発皿に計りと９、蒸発源温度３２０’Ｏ，基体（Ａ
／ドラム）温度６８°Ｃ１系内真空度ｌＸｌ０　ｔｏｒ
ｒで４０分間蒸着を実施し、６５μの膜厚に形成された
。

実施例３〜４ 実施例１で製造した光導電層の上に次の谷実節制に示す
組成の絶縁層を形成して各々感光体全製造した結果、各
々、中間層を設けないで製造された感光体に較べて耐久
性について５倍以上の改善が認められた。

実施例３゜ 下部層：光硬化型エポキシアクリル樹脂（商品名：ユニ
ディックＶ−５５０２、大日本インキン 中間層：スチレン系アクリル重合体（商品名ニアクリベ
ースＯＭＺ−２２、藤倉化成）と光硬化型アクリルウレ
タン樹脂（商 品名：ゾンネ、関西ペイント） 重量混合比（３ニア） 上部層：線状ポリエステル樹脂（商品名：バイ口−２０
０）潤滑剤、ポリテトラフ ルオルエチレン（商品名ニルブロン −２，ダイキン工業製） 実施例−４゜ 下部層：光硬化型アクリル酸エステル樹脂（商品名：ア
ロ二ツクスＭ−８０３０。

東亜合成） 中間層：スチレン系アクリル重合体（商品名：サンＶ、
クス５ＡＮ−０、三菱モンサント）と光硬化型エポキシ
アクリル側 重量混合比（６：４） 上部層：ポリエーテル樹脂（商品名工ＰＫＩ（Ｈ。

ユニオンカーバイド製）潤滑剤：ポ リエチレン（２μ径） 界面ａ　性Ａｌｌ　’　Ｏｓ　Ｆ　＋ｔ　５ＯｔＮ’Ｑ
Ｈａ　ＯＨ６０Ｈ２０（ＯＨ，ＯＨ，０）　、ｏ、Ｈ 実施例５゜ Ａ／ドラム支持体上（２ｏＯφＸ５００ｉｍ）　　に揮
化ポリブタジェン樹脂（商品名二〇ＢＲ，日本合成ゴム
）を粘度９００ＰＳとなるようにトルエンで希釈し、浸
漬塗布で膜厚５μの塗膜を形成後４ｋＷ水銀灯を５分間
照射し硬化δせ下部層を形成した。さらにこの上にスチ
レン系アクリル重合体（商品名ニアクリベースＯＭｔ−
２２、藤倉化成）と光硬化型アクリル酸エステル側脂（
商品名：アロニツクスＭ−８０３０、東亜合成）とを重
量比（３ニア）に混合したものをメチルエナルクトンで
粘度６００ＰＳに希釈し、塗布、光硬化し、膜厚５μの
中間ノｖＩ＋形成した。その上に、塩ビー酢ピ共重合体
衝脂（商品名：　ＶＭＯＨ）　８０部、ポリテトラフル
オルエチレン（商品名ニルプロンＬ−２，０，３μ径）
２０部、および界面活性剤（商品名：　ＦＯ−４３１）
　０．２部（重量）の分散液を塗布して５μ厚の上部層
を形成して像保持部材を製造した０この像保持部材を用
い、ＯｄＳ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　＃　）を用いて、現像、転写および
り９　＋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
。１５万回転後でもブレードエツジ部の摩耗および、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。

なお、Ｏｄ８スクリーン感光体を用いて像保持部材の耐
久性を測定したプロセスは次の通９である。ステンレス
製金網（開口巾約５０μ）上にスプレー塗布により３−
Ｏμ厚の光導電層を耐着させた０光碑電層の組成は、Ｏ
ｄＳ粉末（７０重量部）およびシリコン側脂（商品名工
に几−２５５、信越シリコン製）（３０重量部）で、８
０℃ぜ で１５分間乾燥さ程だ。次いでスプレー塗布によって光
導電層上に１５μ厚の絶縁層を形成した０絶縁層は硬化
剤（商品名：０Ｒ−１５）を含んだシリコン樹脂（商品
名：　ＴＡＲ−１４４，東芝シリコン製）から形成され
ている。

出願人　　キャノン株式会社 総〃色μｊ

Claims (1)

【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、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、有機溶剤可溶型スチＶン含
   有アクリル重合体および硬化性樹脂を主体として成る中
   間層並びに硬化性樹脂を主体として成る下部層の三層か
   ら成る絶縁層を有することを特徴とする像保持部材。