JP2636276B2

JP2636276B2 - 感光体

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Publication number: JP2636276B2
Application number: JP62281789A
Authority: JP
Inventors: 秀昭植田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JPH01123247A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、導電性支持体上に下引き層と光導電層を有
する感光体に関するものである。

［従来技術とその問題点］電子写真装置等に使用する感光体としては、一般的に
導電性支持体上に光導電層を形成したもの、あるいはこ
の光導電層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能的に分離
させ、これらを導電性支持体上に積層したもの等が広く
知られている。

そして、このような感光体においては、導電性支持体
と光導電層の接着性の改善、光導電層の塗工性の向上、
導電性支持体の保護、導電性支持体上の欠陥の被覆、工
導電層の電気的破壊に対する保護、導電性支持体から光
導電層への電荷注入の抑制等が要求される。

このため、従来より導電性支持体と光導電層間に下引
き層を設けることが行われ、例えば、特開昭58−30757
号公報や特開昭58−95744号公報においては、感光体に
ポリイミド樹脂を用いた下引き層を形成することが示さ
れている。

ここで、このような下引き層については、電子写真感
光体に用いる上で種々の特性が必要とされ、まず第一に
電気的特性として、電子写真特性に影響を与えないよう
に、電気抵抗が低いことが要求される。すなわち、下引
き層の電気抵抗が高いと、放電後においても下引き層に
帯電電位が残り、いわゆる残留電位が高くなって画像に
かぶりが発生するためである。従って、下引き層を電気
抵抗の高い樹脂だけで構成すると、残留電位が上昇し、
画像にかぶりを生じるという弊害がある。

また、下引き層においては、その電気抵抗が外部の環
境の変化、特に大気中の湿度の変化によって影響を受け
ないことも必要である。例えば、低湿度で電気抵抗が上
昇するというような場合には、上記と同様に残留電位が
上昇して画像にかぶりを生ずるようになる。

さらに、下引き層には上記のような特性の他にも、い
ろいろな特性が要求されるため、従来のように、下引き
層を単一樹脂だけで形成した場合には、良好なものが得
難いという問題があった。

また、このような下引き層において、その電気抵抗を
低くするため、下引き層となる樹脂層の膜厚を非常に薄
くしたり、必要に応じて、ニッケル、銅、銀等の金属粉
等からなる導電性粉末を樹脂に分散させることが行われ
ている。

しかし、下引き層となる樹脂層の膜厚を薄くすると、
下引き層としての他の性能が充分に果たされなくなると
いう欠点を有しており、一方金属粉等を分散させた場合
には、金属粒子が荒いため、下引き層の表面性が低下す
る等の欠点があった。

［発明の目的］この発明は、導電性支持体と光導電層間に下引き層を
設けた感光体において、上記のような従来の感光体にお
ける欠点を解消せんとしてなされたものであり、下引き
層として、電気的特性や表面平滑性等の特性に優れたも
のを用いるようにし、電子写真特性全般に優れた感光体
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る感光体においては、導電性支持体上に
少なくとも＜炭化ケイ素微粉末をバインダー樹脂中に分
散させてなる下引き層と、光導電層とが形成するように
したのである。

このように、炭化ケイ素微粉末をバインダー樹脂中に
分散させてなる下引き層設けると、この下引き層に含有
される炭化ケイ素微粉末が導電性を持つため、この下引
き層の体積抵抗率が低くなり、残留電位を上昇させるこ
となく、下引き層の膜厚を厚くさせることができ、導電
性支持体の表面を充分に保護できるようになると共に、
導電性支持体の表面における欠陥を被覆し、その表面を
平滑に仕上げることができるようになる。

また、このような下引き層の形成により、導電性支持
体から光導電層へのキャリアの注入が抑制されるよにな
り、反転現像を行うリーダープリンターやレーザプリン
ター等で特に問題となる、白紙部における黒斑点の発生
が有効に防止されるようになる。

さらに、レーザー光のような可干渉光を用いる電子写
真装置において、このような下引き層が形成された感光
体を用いた場合、感光体に入射されたレーザー光が、こ
の下引き層の表面で若干乱反射されるようになり、反射
光と入射光とが干渉を起こして画像に干渉縞状のムラが
生じるということもなくなる。

ここで、上記のように炭化ケイ素微粉末をバインダー
樹脂中に分散された下引き層を導電性支持体上に形成す
るにあたっては、炭化ケイ素を微粉化させ、これを下引
き層を構成する結着樹脂溶液に分散させ、この分散液を
導電性支持体上に塗布して形成する。

また、下引き層に含有させる炭化ケイ素微粉末として
は、導電性のよいβ結晶型の微粉末を使用することが好
ましく、また下引き層を平滑に形成するため、好ましく
はその平均粒径が１μｍ以下のもの、より好ましくは0.
01〜0.5μｍのものを使用する。

また、下引き層に含有させる炭化ケイ素微粉末の量
は、その含有量が20重量％以下では一般に下引き層の体
積抵抗率が充分に低下せず、残留電位の上昇を招くおそ
れがある一方、80重量％以上では下引き層が均質に形成
されず、画像欠損を起こす可能性があるため、好ましく
はその含有量が20〜80重量％になるようにする。さらに
好ましくは、炭化ケイ素微粉末を含有させた下引き層の
体積抵抗率が10⁶〜10¹²Ω・cmとなるようにする。

なお、下引き層の体積抵抗率を制御するため、含有さ
せる炭化ケイ素の一部を熱処理して電気抵抗の高い二酸
化ケイ素に変化させ、これを併用させるようにすること
も可能である。

また、この下引き層の膜厚については、これが薄すぎ
ると下引き層としての所望の効果が得られなく一方、厚
すぎると下引き層の電気抵抗が高くなって残留電位が蓄
積されるため、好ましくは１〜30μｍ、より好ましくは
５〜25μｍ程度の膜厚にする。

一方、下引き層を構成する樹脂としては、従来より公
知のポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテ
ル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、エチルセルロー
ス、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマ
ー、カゼイン、ゼラチン、ポリアミド等を用いることに
加え、一般的なポリエステル樹脂、アクリル樹脂、酢酸
ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、ポリビニル
ブチラール樹脂等の熱可塑性樹脂、またアルキッド樹
脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリ
コーン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂のいずれ
のものを使用してもよく、導電性支持体との密着性や分
散性等を考慮して適宜選択して使用する。なお、これら
の中でも、特に、アクリル−メラミン樹脂、ウレタン樹
脂等が接着性、塗工性の点でより好ましい。

次に、このような樹脂の溶液に、前記のような炭化ケ
イ素微粉末を分散させて導電性支持体上に塗布する場合
には、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、
スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ワ
イヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、
ローラーコーティング法、カーテンコーティング法等の
コーティング法を用いて行うことができる。

そして、このようにして導電性支持体上に塗布した分
散液を乾燥させて、炭化ケイ素が含有された下引き層を
形成する。

また、この下引き層には、必要に応じて、酸化亜鉛、
酸化カルイウム、酸化バリウム、酸化チタン、酸化ケン
素、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭
酸マグネシウム等の非導電性の白色粉体を添加してもよ
い。このように非導電性の白色粉体を添加すると、下引
き層における光の反射率が高まり、感光体の感度が向上
するようになる。

一方、このような下引き層を形成する導電性支持体に
は、銅、アルミニウム、銀、鉄、ニッケル等の箔ないし
は板をシート状又はドラム状にしたものや、これらの金
属をプラスチックフィルム等に真空蒸着、無電解メッキ
等によって付着させたもの、あるいは導電性ポリマー、
酸化インジウム、酸化スズなどの導電性化合物の層を同
じく紙あるいはプラスチックフィルムなどの支持体上に
塗布もしくは蒸着によって形成したもの等を使用する。

次に、上記の下引き層の上に形成する光導電層には、
一般に使用されている任意のものを用いることができ、
例えば、Se,CdS等の無機光導電性材料を蒸着させたもの
や、CdS,ZnO,TiO₂等の導電性粉末を絶縁性バインダー樹
脂中に分散させて塗布したものや、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性
材料をそのまま、あるいは絶縁性バインダー樹脂と混合
させて塗布したもの等を用いることができ、さらに、光
導電層の機能を分離させて電荷発生層と電荷輸送層とを
積層させた機能分離型のものであってもよい。

なお、このように下引き層上に光導電層を形成する前
に、キャリアーの注入をより確実に防止するため、下引
き層上に中間層を設けることが好ましい。この中間層と
しては、ポリビニルアルコール，ポリビニルブタラー
ル，ポリビニルメチルエーテル，ポリアクリル酸類，カ
ゼイン，澱粉，ゼラチン，メチルセルロース，エチルセ
ルロース，ポリグルタミン酸等の水溶性樹脂や、ポリイ
ミド，ポリアミド，エポキシ樹脂，ポリ−Ｎ−ビニルイ
ミダゾール，ポリウレタン等の樹脂からなる薄膜を下引
き層上に形成する。

また、光導電層を保護する等のために、光導電層の表
面に保護層を設けてもよい。

［発明の効果］以上のように、この発明に係る感光体においては、導
電性支持体上に炭化ケイ素微粉末をバインダー樹脂中に
分散させてなる下引き層を形成し、下引き層中における
炭化ケイ素によって下引き層の体積抵抗率を低下させる
ようにしたため、残留電位の上昇によってかぶりが発生
するということもなく、良好な画像が得られるようにな
った。

また、このように下引き層の体積抵抗率が低くなるた
め、その膜厚をかなりの自由度をもって設定することが
でき、導電性支持体の表面を充分に保護できると共に、
導電性支持体の表面における欠陥を被覆し、その表面を
平滑に仕上げることができるようになる。

また、この下引き層によって、導電性支持体から光導
電層へのキャリアの注入が抑制され、反転現像を行うリ
ーダープリンターやレーザプリンター等で特に問題とな
る、白紙部における黒斑点の発生等が抑制されるように
なった。

さらに、レーザー光のような可干渉光を使用する電子
写真装置に用いた場合には、レーザー光等がこの下引き
層の表面で若干乱反射され、反射光と入射光との干渉に
よる干渉縞の発生が抑制され、高品質な画像が得られる
ようになった。

［実施例］次に、この発明の具体的な実施例について説明すると
共に、比較例を挙げてこの発明の実施例のものが優れて
いることを明らかにする。

実施例１この実施例においては、導電性支持体としてアルミニ
ウムドラムを使用するようにした。

次に、熱硬化性アクリル樹脂アクリディックA405（大
日本インキ（株）製）10重量部と、１μｍ以下に微粒子
化させたβ型のランダムな炭化ケイ素３重量部とを、ト
ルエン100重量部に分散させ、この分散液を上記のアル
ミニウムドラム上に約３μｍになるように塗布し、乾燥
させて炭化ケイ素を含有する下引き層を形成した。

そして、この下引き層上に、電荷発生材料としてτ型
無金属フタロシアニンを用いた電荷発生層を形成するよ
うにした。この電荷発生層の形成にあたっては、上記の
τ型無金属フタロシアニン１重量部と、ポリエステル樹
脂バイロン200（東洋紡績（株）製）１重量部と、シク
ロヘキサノン100重量部とをボールミルポットに入れて2
4時間分散させ、この分散液を上記下引き層の上に塗布
し、乾燥させて膜厚が0.3μｍの電荷発生層を形成し
た。

次に、この電荷発生層上に電荷輸送層を形成するにあ
たっては、電荷輸送材料として下記の化学式Ｉに示すブ
タジエン化合物を用いるようにした。

そして、上記ブタジエン化合物10重量部と、ポリカー
ボネート樹脂パンライトＫ−1300（帝人化成（株）製）
10重量部とを、テトラヒドロフラン180重量部からなる
溶媒に溶解させ、この溶液を上記電荷発生層上に塗布
し、乾燥させて膜厚15μｍの電荷輸送層を形成した。

このようにして、アルミニウムドラム上に、炭化ケイ
素を含有する下引き層と電荷発生層と電荷輸送層とが積
層された機能分離型積層感光体を作製した。

実施例２この実施例においても、導電性支持体としてアルミニ
ウムドラムを使用した。

そして、ポリスチレン樹脂ダイヤレックス307（三菱
モンサント化成（株）製）10重量部と、１μｍ以下に微
粒子化させたβ型のランダムな炭化ケイ素４重量部と
を、トルエン100重量部に分散させ、この分散液を上記
のアルミニウムドラム上に約５μｍになるように塗布
し、これを乾燥させて炭化ケイ素を含有する下引き層を
形成した。

次に、銅フタロシアニン50重量部と、テトラニトロ銅
フロシアニン0.2重量部とを、98％濃硫酸500重量部に加
えて充分撹拌しながら溶解させ、これを水5000重量部に
加え、銅フタロシアニンとテトラニトロ銅シアニンの光
導電性材料組成物を析出させた後、これを濾過、水洗
し、減圧下120℃で乾燥させた。

このようにして得られた光導電性材料組成物15重量部
と、ポリエステル樹脂20重量部と、ポリカーボネート樹
脂20重量部と、Ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒドフ
ェニルヒドラゾン20重量部とを、テトラヒドロフラン10
0重量部とともにボールミルポットに入れ、これらを48
時間混練して光導電性塗料を調整した。

そして、この光導電性塗料を上記の下引き層上に塗布
し乾燥させて、下引き層上に膜厚15μｍの光導電層が形
成された感光体を作製した。

実施例３この実施例においても、導電性支持体にアルミニウム
ドラムを使用し、熱硬化性アクリル樹脂アクリディック
Ａ−405（大日本インキ（株）製）10重量部と、炭化ケ
イ素６重量部と、酸化亜鉛４重量部とをトルエン150重
量部とともに分散させ、この分散液を上記アルミニウム
ドラム上に約10μｍになるように塗布し、これを乾燥さ
せて炭化ケイ素を含有する下引き層を形成した。

次に、この下引き層上に電荷発生層を形成するにあた
り、電荷発生材料として、下記の化学式IIに示されるジ
スアゾ顔料を用いた。

そして、このジスアゾ顔料１重量部と、ポリエステル
樹脂バイロン200（東洋紡積（株）製）１重量部と、シ
クロヘキサン100重量部とをボールミルポットに入れて2
4時間分散させ、この分散液を上記下引き層の上に0.5μ
ｍとなるように塗布し、乾燥させて電荷発生層を形成し
た。

次に、この電荷発生層上に電荷輸送層を形成するにあ
たっては、電荷輸送材料として下記の化学式IIIに示す
ヒドラゾン化合物を用いるようにした。

そして、上記ヒドラゾン化合物10重量部と、ポリカー
ボネート樹脂パンライトＫ−1300（帝人化成（株）製）
10重量部とを、テトラヒドロフラン180重量部からなる
溶媒に溶解させ、この溶液を上記電荷発生層上に塗布
し、乾燥させて膜厚18μｍの電荷輸送層を形成した。

実施例４この実施例では、上記実施例３の感光体において下引
き層と電荷発生層の間に中間層を形成するようにした。

この中間層の形成にあたっては、共重合ナイロンCM80
00（東レ（株）製）５重量部を、メタノール５重量部と
ｎ−ブタノール50重量部とからなる混合溶媒に溶解さ
せ、この溶液を下引き層上に塗布し、膜厚0.5μｍの中
間層を形成した。

なお、中間層を形成した点を除けば、それ以外は実施
例３のものと全く同様にして積層感光体を作製した。

比較例１比較例１では、下引き層を設けず、それ以外は実施例
１のものと全く同様にして感光体を作製した。

比較例２比較例２では、下引き層に炭化ケイ素を含有させない
ようにし、それ以外は実施例１のものと全く同様にして
感光体を作製した。

比較例３比較例３では、下引き層を形成するにあたって、共重
合ナイロンCM8000（東レ（株）製）５重量部を、メタノ
ール50重量部とｎ−ブタノール50重量部とからなる混合
溶媒に溶解させ、これをアルミニウムトラム上に0.5μ
ｍ塗布し、乾燥させて下引き層を形成するようにした。
なお、これ以外は実施例１のものと全く同様にして感光
体を作製した。

以上のようにして得た実施例１〜４及び比較例１〜３
の各感光体を、ミノルタ（株）製の粉像転写型電子写真
複写機470Zの感光体として組み込み、実施例1,3,4及び
比較例１〜３の各感光体については、−6KVのコロナ放
電で帯電させ、また実施例２の感光体については、＋6K
Vのコロナ放電で帯電させ、各感光体における初期表面
電位V₀、初期表面電位V₀を1/2にするのに必要な半減露
光量E 1/2（1x・sec）、暗中に１秒間放置した場合にお
ける初期表面電位V₀の暗減衰率DDR₁（％）及び各感光体
を用いて複写したときの画像品質を調べた。

この結果を、下記の第１表に示した。なお、画像品質
については、良好である場合を○、問題がある場合を×
で同表に示した。

次に、実施例1,3及び比較例１〜３の感光体について
は、各感光体の初期表面電位V₀を−750Vにする一方、現
像バイアスVbを−500Vに設定して反転現像を行い、画像
上の白紙部での黒斑点及び黒ベタ部での白斑点を測定し
た。

この結果を、下記の第２表に示した。なお、同表にお
いて、○は良好であること、×は問題があること、××
は非常に悪いことを示す。

この結果から明らかなように、実施例1,3の感光体を
使用した場合には、比較例１〜３の感光体を使用した場
合に比べ、反転現像時における白紙部での黒斑点及び黒
ベタ部での白斑点の発生が少なくなり、高品質の画像が
得られるようになった。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に少なくとも、炭化ケイ素
微粉末をバインダー樹脂中に分散させてなる下引き層
と、光導電層とが形成されてなることを特徴とする感光
体。
【請求項２】上記炭化ケイ素がβ型の結晶を有し、その
粒径が１μｍ以下である特許請求の範囲第１項記載の感
光体。