JP2668992B2

JP2668992B2 - 電子写真用感光体

Info

Publication number: JP2668992B2
Application number: JP25592388A
Authority: JP
Inventors: 正和飯島; 雄一矢敷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1997-10-27
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JPH02103557A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電子写真感光体に感し、特に、導電性支持
体と感光層の間に中間層を有し、耐湿性に優れた電子写
真感光体に関する。

従来の技術従来、電子写真感光体の感光層には、セレン、硫化カ
ドミウム、酸化亜鉛等の無機質の光導電性物質が広く用
いられていた。近年、有機系の光導電性物質を感光層に
用いる研究が進み、その幾つかが実用化されている。有
機系の光導電性物質は、無機系のものに比して軽量、成
膜性の良さ、製造性の良さ、安全性等の利点を有する。

これ等有機系の光導電性物質を用いた電子写真感光体
の形態には、結着樹脂中に光導電性物質を、必要に応じ
増感材となる色素と共に添加分散させた分散型単層感光
体と、電荷の発生と移動をそれぞれ別の物質によって行
なわせる機能分離型感光体がある。更に、機能分離型感
光体には、結着樹脂中に電荷発生材料を主成分とする電
荷発生層と電荷移動性材料を主成分とする電荷輸送層と
を積層してなる積層型感光体がある。

上記の感光体は、塗布によって製造されるが、導電性
支持体と感光層の密着性の改良、感光層の塗工性の向
上、導電性支持体の欠陥の被覆等のために、導電性支持
体と感光層との間に、中間層を設けることが有効であ
り、その材料として、従来種々のものが提案されてい
る。例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロピ
ドン、ポリビニルピリジン、セルロースエーテル類、セ
ルロースエステル類、ポリアミド、ポリウレタン、カゼ
イン、ゼラチン、ポリグルタミン酸、澱粉、スターチア
セテート、アミノ澱粉、ポリアクリル酸、ポリアクリル
アミド等が知られている。中でも特開昭56−21129号公
報に記載されているタイプ８−ナイロンや、特開昭52−
7242号公報に記載されている共重合ナイロンをはじめと
するポリアミド系樹脂は、金属との密着性、上塗り層で
ある感光層に対する耐溶剤性、塗布液の安定性等の点で
好ましい。

発明が解決しようとする課題しかしながら、ポリアミド系樹脂を中間層に用いた場
合、上記の点で有効であるが、中間層は感光性ではな
く、しかも導電性でもないので、中間層を設けることに
よって電荷が残留し、残留電位が上昇して、感光体の感
光特性に悪影響を与えることがある。特にこの影響は、
低湿度環境下において著しくなる傾向があった。即ち、
感光体の感光特性は、一般に、通常環境下で設計される
ものであり、ある程度中間層が吸湿している状態にある
が、それが低湿度環境下におかれると、水分が乾燥し、
中間層の抵抗が高くなって感光特性が変動する。また、
逆に、高湿度環境下に置かれた場合には、中間層の吸湿
量が多くなり、導電性基体が腐食されて電子写真感光体
としての寿命が短くなってしまうという問題があった。

本発明は、中間層として、ポリアミド系樹脂を用いた
場合における、上記の様な問題を持たない電子写真感光
体を提供することを目的としてなされたものである。

課題を解決するための手段本発明者等は、検討の結果、上記のような低湿度環境
下における感光体特性の変動は、中間層の中に、イオン
性の化合物や低分子量成分、例えば、樹脂の重合の際の
重合触媒や反応中間物又は不純物として混入してくるイ
オン性化合物、特に、重合不十分なために残留するモノ
マーやオリゴマー等の分子量500以下の成分が含まれて
いると、大きくなる傾向があり、また、高湿度環境下に
おける吸湿量の増大は、イオン性化合物が含まれている
ことによってもたらされることを見出だし、本発明を完
成するに至った。

即ち、本発明は、導電性支持体と感光層との間に中間
層に有する電子写真感光体において、該中間層として、
分子量が500以下の成分及び／又はイオン性化合物を除
去したポリアミド樹脂を使用することを特徴とする。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の電子写真感光体においては、導電性支持体上
に、分子量が500以下の成分及び／又はイオン性化合物
を除去したポリアミド樹脂よりなる中間層が設けられ
る。

ポリアミド樹脂には、樹脂の合成過程における不純物
或いは未反応成分として、分子量500以下の成分やイオ
ン性化合物が、通常0.05〜３％の範囲で含まれている。

分子量500以下の成分としては、シクロヘキシルアミ
ン、ヘキサメチレンテトラミン、トリエチレンテトラミ
ン等のアミン化合物、高級アルコール類、それ等のホル
ムアルデヒドとの縮合物等があげられ、それ等はいずれ
も吸湿性のものである。一方、イオン性化合物として
は、Na、Ｋ、Ca、Fe、Al、Mg、Mn等の塩があげられ、そ
れ等の湿度の影響により低抵抗化するものであり、また
吸湿した場合に金属を腐触しやすい物質である。

本発明において、分子量が500以下の成分及び／又は
イオン性化合物を除去したポリアミド樹脂とは、上記の
ような分子量が500以下の成分及び／又はイオン性化合
物の含有量（以下、不純物濃度という）が、樹脂分に対
して0.04％以下であることを意味する。また、イオン性
化合物は、樹脂の灰分が0.02％以下になるようにするこ
とが好ましい。

ポリアミド樹脂から、分子量が500以下の成分及び／
又はイオン性化合物を除去する方法としては、例えば、
ポリアミド樹脂を高温で熱処理して、低分子成分を揮発
させる方法、ポリアミド樹脂を溶媒に溶解させた後、水
等のようなポリアミド樹脂の非溶媒に滴下して、沈澱析
出させ、回収する方法、ポリアミド樹脂の溶液をイオン
交換樹脂により処理する方法等をあげることができる。

中間層は、分式量が500以下の成分及び／又はイオン
性化合物を除去したポリアミド樹脂を、適当な溶媒に溶
解させ、導電性支持体上に塗布することによって形成さ
れる。中間層の膜厚は0.05〜２μｍ程度に設定される。

本発明において、ポリアミド樹脂としては、平均分子
量5000〜50000の範囲のものが使用されるが、使用する
ことのできるポリアミド系樹脂としては、例えば、タイ
プ８−ナイロン、３元共重合ナイロン、４元共重合ナイ
ロン、11系特殊共重合ナイロンがあげられる。

また、これ等のポリアミド系樹脂の溶液を得るために
使用される溶剤としては、例えば、メタノール、エタノ
ール、ブタノール等のアルコール類があげられ、またそ
れ等と併用して、水、トルエン、キシレン等の溶剤が用
いられる。

本発明において、導電性支持体としては、アルミニウ
ム、銅、ステンレス鋼等の金属製ドラム及びシート、プ
ラスチックフィルム及び紙等に、アルミニウム等の金属
箔をラミネートしたもの、または、アルミニウムや金等
を蒸着したもの等、導電処理したものがあげられる。

これ等導電性支持体上に形成された中間層の上には、
感光層が形成される。感光層は単層構造でも、また、電
荷発生層と電荷輸送層とに機能分離された積層構造のも
のでもよい。

これ等の感光層は、公知の材料によって形成される。
例えば、感光層を無機粉体を用いて形成する場合には、
CdS、ZnO、TiO₂、Se、CdSe等の粉体を必要に応じて増感
色素と共に結着樹脂の溶液に分散させ、塗布することに
よって形成すればよい。結着樹脂としては、周知のも
の、例えば、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエ
ステル、ポリビニルブチラール、メタクリル酸エステル
重合体又は共重合体、酢酸ビニル共重合体又は共重合
体、セルロースエステル又はエーテル、ポリブタジエ
ン、ポリウレタン、エポキシ樹脂等が用いられる。

また、感光層を有機系の材料を用いて形成する場合に
は、金属フタロシアニン及び無金属フタロシアニン顔
料；ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料；スク
エアリウム化合物；アズレニウム化合物；ペリレン系顔
料；インジゴ顔料；キナクリドン顔料；アントアントロ
ン、臭素化アントアントロン、ピランスロン、フラバン
スロン等の多環キノン類；シアニン色素；キサンテン染
料；ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールとトリニトロフルオ
レノン等からなる電荷移動錯体；ピリリウム染料とポリ
カーボネート樹脂からなる共晶錯体等を、結着樹脂及び
必要に応じて電荷輸送材料と共に、分散、塗布すること
によって形成すればよい。

感光層が単層構造の場合、層厚は５〜25μｍの範囲が
好ましい。

感光層が積層構造の場合には、上記の材料を用いて、
膜厚0.05〜５μｍの電荷発生層を形成し、その上に電荷
輸送層を形成すればよい。

電荷輸送層は、電荷輸送材料を結着樹脂に分散させて
なるものであって、電荷輸送材料としては、例えば、ア
ントラセン、ピレン、フェナントレン等の多環芳香族化
合物、または、インドール、カルバゾール、インミダゾ
ール等の含窒素複素環を有する化合物、ピラゾリン化合
物、ヒドラゾン化合物、トリフェニルメタン化合物、ト
リフェニルアミン化合物、エナミン化合物、スチルベン
化合物等が使用できる。又、結着樹脂としては、成膜性
のある樹脂ならば如何なるものであってもよく、例え
ば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステ
ル、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、ポリスルホン、ポリメタクリル酸エステル、スチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体等があげられる。こ
れ等の中ではポリカーボネートの一種であるポリカーボ
ネートＺが好適である。

尚、電荷発生層と電荷輸送層は、上記の順序とは逆の
順序で形成されていてもよい。

作用電子写真感光体においては湿度の影響により特性が変
動したり、或いは導電性支持体の金属の腐触を引き起こ
すのは、主として、中間層を構成するポリアミド樹脂に
含まれる分子量が500以下の成分及びイオン性化合物に
起因する。本発明の電子写真感光体においては、これ等
分子量が500以下の成分及び／又はイオン性化合物がポ
リアミド樹脂から除去されているから、その電子写真感
光体は、湿度の影響によって、特性が大きく変動するこ
とがない。また高湿度においても、導電性支持体の金属
を腐触することがなくなる。

実施例以下、本発明を実施例及び比較例によって説明する。
なお、「部」は「重量部」を意味する。

実施例１〜３及び比較例ポリアミド樹脂Ａタイプ８ナイロン（商品名：トレジンEF30T1、帝国化
学（株）製）１部を、60℃のメタノール５部に溶解し、
この溶液を蒸留水45部に少量ずつ滴下し、タイプ８ナイ
ロンを徐々に析出させた。析出したナイロンを分離し、
70〜80℃で乾燥し、再沈澱処理されたナイロンを得た。
このナイロンの不純物濃度は0.04％であり、また灰分は
0.02％であった。

ポリアミド樹脂Ｂ上記のナイロンを更に１回、上記と同様にして再沈澱
処理を行なった。得られたナイロンの不純物濃度は0.02
％であり、また灰分は0.015％であった。

ポリアミド樹脂Ｃタイプ８ナイロン１部を50℃のメタノール10部に溶解
し、得られた溶液をメタノールで膨潤させた非水用イオ
ン交換樹脂（商品名：アンバーリストXN−1004、オルガ
ノ（株）製）50部からなるカラムに滴下速度0.5ml/sec
で通過させた後、溶媒を除去して、イオン交換樹脂処理
されないナイロンを得た。得られたナイロンの不純物濃
度は0.014％であり、また灰分は0.012％であった。

上記ポリアミド樹脂Ａ〜Ｃのそれぞれ８部を、メタノ
ール50部に溶解し、ｎ−ブタノール42部を加えて、３種
類の塗布液を調製した。基体として、84mmφ×310mmの
アルミニウムパイプ（材質3003:Fe0.5〜0.7％、Mn1.0〜
1.5％含有）を用意した。このアルミニウムパイプの上
に上記塗布液を塗布し、110で乾燥して膜厚1.0μｍの中
間層を形成した。

次に、ジブロモアントアントロン顔料８部とポリビニ
ルブチラール樹脂（商品名:BM−１、積水化学（株）
製）１重量部を、シクロヘキサノン19部に添加混合し、
サンドミル装置で、顔料を分散させた。得られた分散液
を、それぞれ３種の中間層の上に塗布し、100℃で10分
間乾燥して、膜厚0.9μｍの電荷発生層を形成した。

次に、この電荷発生層の上に電荷輸送層を形成して、
電子写真感光体（実施例１〜３）を作成した。すなわ
ち、N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス（３−メチルフェ
ニル）−［1,1−ビフェニル］−4,4′−ジアミン４部を
電荷輸送材料とし、ポリカーボネートＺ樹脂６部と共に
モノクロロベンゼン40部に溶解させ、得られた溶液を浸
漬塗布法によって塗布し、110℃で１時間乾燥して、厚
さ20μｍの電荷輸送層を形成した。

一方、比較のために、再沈澱処理をしないナイロンを
用いた以外は、上記と同様にして電子写真感光体（比較
例）を作成した。その場合、使用したナイロンの不純物
濃度は1.2％であり、また灰分は0.5％であった。

この様にして形成された電子写真感光体に対して、−
5.5KVのコロントロン帯電器で帯電し（Ａ）、１秒後に
9.0ergs/cm²の白色光を照射して放電を行ない（Ｂ）、
更に３秒後に50ergs/cm²の緑色光を照射して除電を行な
う（Ｃ）というプロセスによって、各部の電位を測定し
た。（Ａ）の電位は高いほど、感光体の受容電位が高い
ので，コントラストを高くとることができ、（Ｂ）の電
位は低いほど高感度であり、（Ｃ）の電位は低いほど残
留電荷が少ない感光体といえる。これ等の電位を、15℃
で10％RH、25℃で60％RH、及び30℃で85％RHの環境下に
おいて測定した。それ等の結果を第１表に示す。

以上の結果から明らかなように、ポリアミド樹脂の再
沈澱処理を行なった本発明の実施例の場合は、再沈澱処
理を行なわなかった比較例の場合に比して、電位の変動
が少ない。また、再沈澱処理を２回行なって不純物濃度
をより低くした場合（実施例２）及びイオン交換樹脂に
よって処理した場合（実施例３）は、実施例１の場合よ
りも電位の変動は少なくなった。

次に、30℃で85％RHの環境下で、前記の帯電〜露光の
プロセスを各電子写真感光体ごとに、５万回行なった。
その後、電子写真感光体を観察したところ、実施例１〜
３の場合は何等変化が認められなかったのに対し、比較
例の場合は、微小な突起部が無数に発生しているのが観
察された。その突起部を分析したところ、アルミニウム
パイプよりなる基体表面が盛り上がっており、その盛り
上がった部分から鉄が検出された。この盛り上がった部
分は、アルミニウムパイプの材質中に含有されている鉄
の部分が、高湿度下で帯電、放電が繰り返されることに
より腐触して形成されたものと考えられる。

尚、各電子写真感光体の画質を調べたところ、比較例
の場合においては、ベタ黒画像部に白点が生じており、
画像欠陥となっていたのに対して、実施例１〜３の場合
には、いずれの電子写真感光体もその画質に異常が認め
られなかった。

発明の効果本発明の電子写真感光体は、上記のように中間層とし
て、分子量が500以下の成分及び／又はイオン性化合物
を除去したポリアミド樹脂を使用するから、感光特性の
湿度依存性が小さくなり、また、導電性支持体の金属の
腐触が減少する。したがってまた、電子写真感光体を長
期間にわたって使用することが可能になる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−139740（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−118163（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−97360（ＪＰ，Ａ) 特開平１−200365（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−144657（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−168157（ＪＰ，Ａ) 特公昭44−6394（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体と感光層との間に中間層を有
する電子写真感光体において、該中間層として、分子量
が500以下の成分及び／又はイオン性化合物を除去した
ポリアミド樹脂を使用することを特徴とする電子写真用
感光体。
【請求項２】ポリアミド樹脂の灰分が0.02％以下である
請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】ポリアミド樹脂が、その溶液をポリアミド
樹脂の非溶媒に滴下して沈澱析出させたものである請求
項１記載の電子写真感光体。
【請求項４】ポリアミド樹脂が、その溶液をイオン交換
樹脂により処理して得られたものである請求項１記載の
電子写真感光体。