JP2582793B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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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、電子写真複写機、プリンター、エレクトロ
ファックス等に用いられる電子写真感光体に関するもの
である。
[従来の技術] 従来から、導電性支持体上に光導電性顔料及びバイン
ダー樹脂からなる感光層を設けた電子写真感光体は、塗
布で製造できるため、広く使用されている。バインダー
樹脂としては、材料の入手が容易になった為、共重合が
容易である為、あるいは容易に用途にあった樹脂が得ら
れる為等により、アクリル樹脂が多く用いられている。
本発明のバインダー樹脂も、アクリル系樹脂に属する。
一般に、アクリル樹脂は、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、スチレン、n−ブチ
ル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレ
ート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートやn−
オクチル(メタ)アクリレート等の共重合体であり、機
械的強度、帯電電位、柔軟性および光感度、残留電位等
のバランスのよい共重合比を選んでいる。しかし、どう
しても顔料樹脂分散系の感光体では、表面強度は弱く、
こすれなどに弱く地汚れやベタ濃度不足になりやすかっ
た。
表面強度を向上させるために、特公昭55−6217号公報
や、特開昭59−40654号公報では、酸化亜鉛の微粒子の
ほかに30〜50μm径の酸化亜鉛の大粒子、あるいはある
種の樹脂で被覆した酸化亜鉛粒子を混入させ、感光体表
面に突起を設けることにより、突起物に選択的に圧力が
かかる様にし、感光体自体の摩耗を防止し地汚れや画像
流れを防止できる様にした感光体が記載されている。し
かし、この方法では、数10〜100μmの突起が存在する
ため50μm以下の微細なパターンの再現は困難であっ
た。
更に特開昭58−127932号公報では、バインダー樹脂を
光硬化型にし、感光液塗布後光照射し、表面の機械的強
度を向上させた感光体が開示されている。しかし、光導
電性顔料は光を吸収するため、感光層全体を硬化させる
には強力な光源が必要で、工程が増えるだけでなく、表
面のみが硬化し内部が未硬化になる傾向があり、十分な
機械的強度が得にくかった。
また、特開昭54−147838号公報では、(メタ)アクリ
ル系樹脂とエポキシ樹脂をブレンドしてバインダー樹脂
とした感光体が開示されている。これは、ある程度効果
はあるものの電子写真特性を維持させるための主成分が
アクリル樹脂であるために、通常使用されている塗布機
の乾燥ゾーンのみでは効果は不十分であった このような欠点を解決するため、バインダー樹脂とし
てアクリル系モノマー組成物にラジカル重合可能な有機
酸、エポキシ基を含有する(メタ)アクリル酸エステル
およびアクリルアミドを導入した樹脂を導入し、良好な
結果を与えることが確認されている。しかし、この樹脂
は、低温低湿や中温中湿では、良好な特性を示すが、高
温高湿で電子写真特性、特に受容電位と暗減衰が低下す
るという欠点があった。
[発明の目的] 本発明者らは、以上のような欠点を解消すべく電子写
真感光体の組成に着目し鋭意研究を重ねた結果、本発明
に至ったものである。
本発明の目的は、機械的強度が高く、良好な画像を得
ることができ、かつ高温高湿においても電子写真特性の
低下の少ない電子写真感光体を供給することである。
[発明の概要] 本発明は、導電性支持体上に、光導電性顔料およびバ
インダー樹脂を含有する感光層を有する電子写真感光体
において、バインダー樹脂として、少なくとも(A)ア
クリルアミド、(B)エポキシ基を含む(メタ)アクリ
ル酸エステル、(C)イタコン酸、を含むアクリル系共
重合体であることを特徴とする電子写真感光体である。
[発明の詳述] 以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に、酸化
亜鉛を含む光導電性顔料等とバインダー樹脂を含有する
感光層を設けたものであるが、まずそれぞれの材料につ
いて説明し、次に作製の方法について述べる。
本発明に用いられる導電性支持体は、アルミニウム、
しんちゅう、銅、ステンレスのような金属板あるいは金
属シート、プラスチックシートの上にアルミニウム、ク
ロム、パラジウム、金属酸化物などを真空蒸着したも
の、プラスチック板や紙などに導電処理したもの、およ
び金属酸化物の板あるいはシートなどが使用できる。
光導電性顔料としては、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化チ
タン、硫化カドミウム、フタロシアニン顔料、ビスアゾ
顔料等の単独あるいは、組み合わせたものが適用でき
る。また、色素により分光増感した光導電性顔料も使用
できる。
バインダー樹脂は、以下に述べる特殊なアクリル樹脂
を用いる。すなわち(A)アクリルアミド、(B)エポ
キシ基を含む(メタ)アクリル酸エステル、(C)イタ
コン酸を含むアクリル系共重合体である。エポキシ基を
含む(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)ア
クリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸エポキシステ
アリル、(メタ)アクリル酸(3、4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチル、(メタ)アクリル酸グリシドキシ等
が、挙げられる。又、イタコン酸はラジカル重合可能な
有機酸のうち二塩基の一種である。
本発明者等はイタコン酸が高温高湿時の特性を特に向
上させるものであることを見出した。
バインダー樹脂としては上記のほかに、機械的強度、
帯電電位保持、柔軟性、光感度、低残留電位等のため
に、共重合の相手として、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸−n−
プロピル、(メタ)アクリル酸−i−プロピル、(メ
タ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリ
ル酸ドデシル等を共重合させることが好ましい。
次に、上述した構成のアクリル系重合体の共重合比に
ついて説明する。まず、アクリルアミドは、印刷適性の
向上と、熱硬化の促進の効果をもつが、多すぎると、高
湿度での電子写真特性が劣化し、少なすぎると、熱硬化
しにくくなり機械的強度が劣化したり、印刷適性が悪く
なるために、0.5〜10wt%が適し、好ましくは、2〜8wt
%である。エポキシ基を含む(メタ)アクリル酸エステ
ルは、熱硬化の主剤で、少なすぎると、熱硬化しにくく
なり機械的強度が劣化し、多すぎると未反応物が残り経
時変化の原因になるため、0.1〜10wt%が適し、好まし
くは1〜7wt%である。またイタコン酸は、少なすぎる
と熱硬化しにくくなり、多すぎると電子写真特性が劣化
するため、0.1〜5wt%が適し、好ましくは、0.3〜3wt%
である。共重合の相手の量は特に制限はないが、Tgが0
〜50℃になるように調節することが好ましい。
この共重合体は、容易に製造することができる。すな
わち、該当する複数のモノマーを、アゾビスイソブチロ
ニトリルあるいは過酸化ベンゾイル等の反応開始剤の存
在下で、芳香族炭化水素、ケトン、エステル、セロソル
ブ等の有機溶媒を使用して溶液重合すればよい。
次に本発明の電子写真感光体の作製の方法について述
べる。まず、感光層形成用の組成物として、酸化亜鉛ま
たは/および他の光導電性顔料、バインダー樹脂及び溶
媒を混練して作成する。次に、この塗液を導電性支持体
上に塗布して感光層を設け、本発明の電子写真感光体を
得ることができる。混液の混練方法は、ボールミル、ペ
イントシェーカー、超音波ホモジナイザー、サンドミル
等が適用できる。塗布に際しては、アプリケーター、ス
プレーコーター、バーコーター、ディップコーター、ド
クターブレード等が使用できる。塗液塗布後に乾燥を行
うが、この際100℃以上の熱風で、40秒以上加熱するこ
とが好ましい。
組成比としては、機械的強度および電子写真特性を保
持するためバインダー樹脂は、5〜50wt%、光導電性顔
料は、40〜85wt%が好適である。
このようにして得られた電子写真感光体を用いて画像
を形成せしめるには、通常の電子写真方式によって行う
ことができる。すなわち、暗所において全面に帯電し、
画像状に露光し静電潜像を作り、ついで湿式あるいは乾
式現像でトナー画像が得られる。必要により転写あるい
は定着を行う。
[作用] 本発明は、バインダー樹脂として、電子写真特性のバ
ランスのとれたアククリル系モノマー組成物に反応性の
エポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステル、イタ
コン酸およびアクリルアミドの3成分の反応性の基を共
重合させた樹脂を用いることが特徴である。すなわち、
単に電子写真特性のバランスのとれたアククリル系モノ
マー組成物では、熱可塑性であり巻圧や積み重ねて長時
間放置すると塑性変形し、局部的に感光体の機能が破壊
されていたが、本発明では、反応性基の存在のために、
電子写真感光体作製時の乾燥程度の加熱で硬化し、それ
以降の熱や圧力に対しては変形しない。アクリルアミド
は、熱硬化反応の促進剤として働くらしく、アクリルア
ミドの存在により、はじめて乾燥程度の加熱で硬化する
ものである。イタコン酸はラジカル重合可能な有機酸の
一種であり、加熱によりアクリルアミド、エポキシ基と
ともに、硬化反応に関与するが、それだけでなく特にイ
タコン酸は、共重合の際均一に組み込まれる性質があ
り、そのために、耐湿潤性があがり高温高湿での電子写
真特性を向上させる働きがあるため、高温高湿にやや弱
いアクリルアミドが存在しても、受容電位、暗減衰とも
低下はほとんどない。また、表面の凹凸ではなく、バイ
ンダー樹脂自体の硬化による機械的強度の向上であるた
め、細線の再現等の画質は良好となる。
[実施例] 以下、実施例により、本発明を詳細に説明する。
(実施例1) 下記の配合比でモノマー、溶剤および反応開始剤を混
合し、窒素雰囲気中で撹拌、加熱しバインダー樹脂を合
成した。
アクリル酸n−ブチル 46 g メタクリル酸メチル 46 g メタクリル酸グリシジル 1 g アクリルアミド 5 g *イタコン酸 2 g 2−ブタノン 100 g 過酸化ベンゾイル 0.2g 有機酸として、次の化合物を用いた。
ローズベンガル0.5gをエタノール50gに希釈し、酸化
亜鉛(堺化学社製SAZEX2000)20gをモホジナイザーにて
分散し放置後水で洗浄し、乾燥し増感した酸化亜鉛を得
た。バインダー樹脂溶液(50wt%)、増感した酸化亜
鉛、およびメチルエチルケトンをそれぞれ10g、20g、50
gをガラスビーズ120gとともにマヨネーズ瓶にいれ、ペ
イントシェーカー(レッドデビル社製)で2時間分散し
塗液を精製した。
次に、導電処理した110g/m2の紙の表面に、目止めと
して水溶性アクリル樹脂を塗布し、さらに上記塗液を乾
燥膜厚が10μmになるように塗布し、140℃のオーブン
中で5分間乾燥し電子写真感光体を得た。
この電子写真感光体の電子写真特性を、20℃65%RH
(中温中湿)、および30℃80%RH(高温高湿)雰囲気下
でエレクトロスタティックペーパーアナライザー8100
(川口電機社製)にて、測定した。
測定は、STATIC−1、コロナ電位−5kV露光は500nm単
色光で2μW/cm2で行った。結果を次表に示した。
以上のように、イタコン酸を含有する系では、高温高
湿での電子写真特性の劣化が少ない。
また、ブロッキングテスターにて5.0kg/cm2の圧力
で、表面と裏面が接触するように圧着し、30℃、50%RH
の環境下で24時間放置したときの表面の変化を観察し圧
痕のできやすさをみたが2種類のサンプルとも良好であ
った。
また、クロムメッキした金属片に分銅をのせ、100g/c
m2にし感光体表面を10cm/Secの速度ですべらせ、感光体
表面を観察したが、こすれの跡は、2種類のサンプルと
もほとんどなかった。
(比較例1) メタクリル酸メチル50g、アクリル酸n−ブチル50g、
2−ブタノン100g、および過酸化ベンゾイル0.2gから、
実施例1と同様の方法で共重合体サンプル3を作製し
た。
サンプル1とサンプル3をそれぞれバインダー樹脂と
して、バインダー樹脂溶液(50wt%)、ローズベンガル
を吸着させた酸化亜鉛、およびメチルエチルケトン、そ
れぞれ10g、20g、50gを用いて実施例1と同様の方法で
塗液を調製し電子写真感光体(ア)(イ)を得た。
(ア)(イ)に対し圧痕のできやすさ、およびこすれ
強度をみたが、本発明の(ア)では、良好であったが、
(イ)では圧痕試験においては、圧力のかかった部分に
50〜300μm径の潰れが数多くみられた。またこすれの
試験においても、こすれ跡も多かった。また両感光体の
一部に対し、70℃に調温したアイロンによりこすりつけ
た。
この電子写真感光体を用いて酸化亜鉛版用製版機PM−
40(岩崎通信機社製)およびエレファクス用現像剤によ
って、製版した。その結果両者とも良好な製版画像が得
られた。
さらに、市販のエッチ液(リョービ印刷機社製#300
0)を装着した、市販の軽オフセット印刷機(リョービ
印刷機社製AD−80)で、自動エッチングにより印刷テス
トを行った。
その結果(ア)では最初から良好な印刷物が得られた
が(イ)では、20枚目ぐらいから良好な印刷物が得られ
た。また、(ア)では、アイロンの跡はでなかったが、
(イ)では、アイロンの跡が印刷汚れとなってでた。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の電子写真感光体は、そ
の表面の機械的強度が高く、製造時、運搬時、保存時あ
るいは使用時の、こすれ、圧力や巻圧に対して強くな
る。また、高温高湿での電子写真特性の劣化が、著しく
改善される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 享 静岡県静岡市用宗巴町3−1 株式会社 巴川製紙所加工紙工場内 (72)発明者 岩井 真明 静岡県静岡市用宗巴町3−1 株式会社 巴川製紙所加工紙工場内 審査官 深津 弘 (56)参考文献 特開 昭57−16455(JP,A) 特開 昭48−3934(JP,A) 特開 昭63−199359(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性支持体上に、光導電性顔料およびバ
    インダー樹脂を含有する感光層を有する電子写真感光体
    において、バインダー樹脂として、少なくとも(A)ア
    クリルアミド、(B)エポキシ基を含む(メタ)アクリ
    ル酸エステル、(C)イタコン酸、を含むアクリル系共
    重合体であることを特徴とする電子写真感光体。
  2. 【請求項2】バインダー樹脂が(A)アクリルアミドを
    0.1〜10wt%、(B)エポキシ基を含む(メタ)アクリ
    ル酸エステルを0.1〜10wt%、(C)イタコン酸を0.1〜
    5wt%含む共重合体であることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の電子写真感光体。
  3. 【請求項3】(B)エポキシ基を含む(メタ)アクリル
    酸エステルが、メタクリル酸グリシジルであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の電子
    写真感光体。
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