JP2675035B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JP2675035B2 JP62332984A JP33298487A JP2675035B2 JP 2675035 B2 JP2675035 B2 JP 2675035B2 JP 62332984 A JP62332984 A JP 62332984A JP 33298487 A JP33298487 A JP 33298487A JP 2675035 B2 JP2675035 B2 JP 2675035B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは、特定の
表面保護層を設けた電子写真用感光体に関する。 〔従来技術〕 電子写真用感光体としては、(a)導電性支持体上に
セレンないしセレン合金を主体とする感光層を設けたも
の、(b)酸化亜鉛、酸化カドミウムなどの無機光導電
材料をバインダー(結着樹脂)中に分散させたもの、
(c)ポリ−N−ビニルカルバゾールとトリニトロフル
オレノン、あるいは、アゾ顔料などの有機光導電材料を
用いたもの、(d)非晶質シリコンを用いたもの、等が
一般的に知られている。 これらの感光体に対して長時間高画質を維持する信頼
性の要求が年々高まっている。だが、光導電層が露出し
ている場合、帯電過程のコロナ放電による損傷と複写プ
ロセスで受ける他部材との接触による物理的あるいは化
学的な損傷が感光体の寿命を損なうという欠点がであっ
た。 このような欠点を解消する方法として感光体表面に保
護層を設ける技術が知られている。具体的には、感光層
の表面に有機フィルムを設ける方法、無機酸化物を設け
る方法、接着層を設けた後絶縁層を積層する方法、或い
はプラズマCVD法・光CVD法等によってa−Si層、a−S
i:N:H層、a−Si:O:H層等を積層する方法(特開昭57−1
79859号、特開昭59−58437号などの公報)が提案されて
いる。しかしながら、保護層が電子写真的に高抵抗(10
14Ω・cm以上)になると残留電位の増大、更に繰り返し
時の際の残留電位の一層の蓄積等が問題となり、実用上
好ましくない。 かかる問題点を補う技術として、保護層を光導電層と
する方法(USP 2901348)、保護層中に色素やルイス酸
に代表される移動材を添加する方法(特開昭53−133444
号公報)、或いは、金属や金属酸化物微粒子の添加によ
り保護層の抵抗を制御する方法(特開昭53−3338号公
報)等が提案されている。だが、このような場合には保
護層による光の吸収が生じ感光層へ到達する光量が減少
するため、結果として、感光体の感度が低下するという
新たな問題(所謂「フィルター効果」と称されるもの)
が生じている。 また、特開昭57−30846号公報に提案されているよう
に、平均粒径0.3μm以下の金属酸化物を抵抗制御剤と
して保護層中に分散させることにより、可視光に対し実
質的に透明とする方法が知られている。 こうした保護層を有した感光体は感度低下も少なく、
保護層の機械的強度も増し耐久性が向上する。しかし、
この種の感光体は長期使用した場合、高湿時あるいは急
激な湿度変化の環境下で画像流れを生ずるという欠点を
もっているのが実情である。 〔目的〕 本発明の目的は、前記従来の欠点を解消し高感度、高
帯電性、高画質でなおかつ高耐久性のある(耐摩耗性に
富んだ)電子写真用感光体を提供するものである。本発
明の他の目的は、耐環境性に富み、更にはトナーフィル
ミング、材料汚染等の影響を受けにくい電子写真用感光
体を提供するものである。 〔構成〕 本発明は導電性支持体上に感光層及び表面保護層を順
次積層した電子写真用感光体において、前記表面保護層
は金属酸化物微粉末を結着樹脂中に分散した層からな
り、その保護層中に於ける金属酸化物微粉末の割合が表
面より約1μmの深さまでの上層にあっては1〜40重量
%であり、それより下層にあっては20〜70重量%であ
り、かつ、相対的に上層の金属酸化物微粉末の重量割合
の方が下層の金属酸化物微粉末の重量割合より小さくな
っていることを特徴としている。 ちなみに、本発明者らは前記課題を解決するために鋭
意研究を重ねてきた結果、表面保護層中に金属酸化物を
含有させるが、その含有のさせ方によっては前記目的が
充分達成しうることも確めた。本発明はそれに基いてな
されたものである。 以下に、本発明を添付の図面に従がいながらさらに詳
細に説明する。図面(第1図)において、1は導電性支
持体、2は感光層(光導電層)、3は表面保護層であ
る。なお必要に応じて、導電性支持体1と感光層2との
間には下引き層が、また、感光層2と表面保護層3との
間には中間層が設けられていてもかまわない。 本発明感光体の各層の材料、組成、機能等について説
明を加えれば次のとおりである。ただし、導電性支持体
1にあっては通常、電子写真感光体で用いられる支持体
は全て使用でき、表面を処理(酸化処理、エッチング
等)したものも使用できる。即ち、導電性支持体1とし
ては、導電体そのもの、あるいは、絶縁体を導電処理し
たものが用いられ、たとえば、ステンレス、Al、Ni、F
e、Mo、Cu、Ti、Auなどの金属あるいは合金;ポリエス
テル、ポリカーボネート、ポリイミドポリアミド、ポリ
プロピレン、ガラスなどの絶縁性基体上にAl、Ag、Au、
Pb、Cuなどの金属あるいはIn2O3、SnO2などの導電材料
の薄膜を蒸着などの方法で形成したもの;導電処理した
紙;導電性高分子フィルム等が例示できる。導電性支持
体の形状は特に問われず、板状、ドラム状、エンドレス
ベルト状などであってよい。中でも、強度、加工性、経
済性等の点でAl合金のドラム状支持体が好適である。 光導電層2としては、アモルファスシリコン系(a−
Si系)、a−Si−N系,a−Si−C系;SeあるいはSeとTe,
Asなどとの合金;ZnO,CdS,CdSe等の無機粒子を結着樹脂
中に分散したもの;ポリビニルカルバゾール、トリニト
ロフルオレノン、チアピリリウム塩とポリカーボネート
との共晶錯体等の有機感光材料が用いられる。この感光
層は単層体でも、電荷発生層と電荷輸送層との積層ある
いは吸収波長域の異なる感光層の積層等の二層以上の積
層体であってもよい。なお、感光層2の厚さは単層型で
は10〜100μm好ましくは20〜70μm、積層型では電荷
発生層が500Å〜2μm、電荷輸送層が5〜50μmが適
当である。 表面保護層3は、前記のとおり、金属酸化物微粉末を
結着樹脂に分散したものからなるが、その表面保護層
(0.5〜10μm厚好ましくは1〜5μm厚)中における
金属酸化物微粉末は、表面(自由表面)から約1μmの
深さまでの範囲(上層)においては1〜40重量%好まし
くは20〜30重量%であり、それより光導電層2寄りの下
層においては20〜70重量%好ましくは40〜60重量%であ
り、かつ、前記上層における金属酸化物微粉末の重量割
合が下層における金属酸化物微粉末の重量割合よりも小
さくなっている。 ここでの金属酸化物微粉末としては、酸化スズ、酸化
亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、
酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化スズ、スズ
をドープした酸化インジウム等の微粉末を用いることが
できる。これら金属酸化物微粉末は、2種以上混合して
も構わない。金属酸化物微粉末の平均粒径は0.3μm以
下好ましくは、0.1μm以下にあることが保護層の透過
率の点から好ましい。 本発明に用いられる結着樹脂としては、シリコーン樹
脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹
脂等が例示できる。 本発明に於いて保護層3は前述のような金属酸化物微
粉末及び結着樹脂を適当な溶媒に溶解又は分散させた溶
液を光導電層上に塗布し、乾燥することにより得ること
ができる。 なお、保護層3中には分散性、接着性あるいは平滑性
を向上させることを意図して種々の添加剤が適当量加え
られてもよい。更には、保護層3と光導電層2との間に
は、密着性を高めるための接着層や、電荷注入を阻止す
るための電気的バリアー層が設けられてもよい。 かくして製造された電子写真感光体は、乾式及び湿式
複写機に使用できるだけでなく、NIP(ノンインパクト
プリンター)にも適用可能である。 次に、実施例及び比較例を示す。ここでの部、%はと
もに重量基準である。 比較例1 アルミニウム素管(80mmφ×340mmL)を前処理(洗
浄)を施した後、真空蒸着装置内にセットし、As2Se3
金を支持体上の膜厚が約60μmになるように下記条件で
抵抗加熱蒸着を行ない光導電層を形成した。 (蒸着条件) 真空度 3×10-6Torr 支持体温度 200℃ ボート温度 450℃ この光導電層上にシリコーン樹脂(東レシリコーン社
製 AY42−441)のリグロイン溶液を乾燥後約0.2μmの
厚さになるように塗布し中間層を形成した。 更に、この中間層上にスチレン−メタクリレート−ア
クリル酸−N−メチロールアクリルアミド共重合樹脂液
(固形分40%)100部と酸化スズ(平均粒径約0.15μ
m)10部とを適当量な溶媒を加え、ボールミルにて100
時間分散した分散液を浸漬塗布し、120℃で30分間乾燥
し、約5μm厚の保護層を形成し比較の電子写真感光体
をつくった。 比較例2 保護層中の酸化スズの割合を下記のように変えた以外
は比較例1と全く同様にして比較の電子写真感光体をつ
くった。 (保護層形成液) スチレン−メタクリレート−アクリル酸−N−メチロー
ルアクリルアミド共重合樹脂液(固形分40%) 100部 酸化スズ微粉末(平均粒径約0.15μm) 60部 比較例3 比較例1と同様、支持体上に光導電層、中間層を積層
したものを用意した。この中間層上に下記の保護層形成
液1を比較例1と同様に分散、塗布乾燥して約4μm厚
の保護層(下層)を設け、更に、この上に下記の保護層
形成液2を比較例1と同様に分散、塗布乾燥して約1μ
m厚の保護層(上層)を設け、全体として約5μm厚の
保護層を形成した比較の電子写真感光体をつくった。 (保護層形成液1) スチレン−メタクリレート−アクリル酸−N−メチロー
ルアクリルアミド共重合樹脂液(固形分40%) 100部 酸化スズ微粉末(平均粒径約0.15μm) 60部 (保護層形成液2) スチレン−メタクリレート−アクリル酸−N−メチロー
ルアクリルアミド共重合樹脂液(固形分40%) 100部 酸化スズ微粉末(平均粒径約0.15μm) 40部 実施例1 前記保護層形成液2を下記のもの(保護層形成液3)
に変えた以外は比較例3と全く同様にして電子写真感光
体をつくった。 (保護層形成液3) スチレン−メタクリレート−アクリル酸−N−メチロー
ルアクリルアミド共重合樹脂液(固形分40%) 100部 酸化スズ微粉末(平均粒径約0.15μm) 10部 実施例2 前記保護層形成液2を下記のもの(保護層形成液3)
に変えた以外は比較例3と全く同様にして電子写真感光
体をつくった。 (保護層形成液4) スチレン−メタクリレート−アクリル酸−N−メチロー
ルアクリルアミド共重合樹脂液(固形分40%) 100部 酸化スズ微粉末(平均粒径約0.15μm) 27部 比較例4 前記保護層形成液2を下記のもの(保護層形成液5)
に変えた以外は比較例3と全く同様にして電子写真感光
体をつくった。 (保護層形成液5) スチレン−メタクリレート−アクリル酸−N−メチロー
ルアクリルアミド共重合樹脂液(固形分40%) 100部 酸化スズ微粉末(平均粒径約0.15μm) 93部 このようにして製造した比較電子写真感光体比較例1,
2,3及び4と本発明の電子写真感光体(実施例1及び
2)の各種特性を評価した。 まず、コロナ放電電圧6KV、露光量12μw/cm2の条件で
帯電、露光を行ない電子写真特性を評価し、露光後30秒
後の残留電位を測定した。次に、カールソン方式を用い
た電子写真複写機を用いて30℃、90%RHの環境下で複写
枚数100000枚の画像テストを行ない解像力を評価した。
これらの結果をまとめて表−1に示す。 表−1より、本発明感光体は残留電位の増加並びに解
像力の低下を引き起こすことがなく、良好な電子写真特
性を示すことがわかる。 〔効果〕 本発明によれば、長期の使用に際し、高湿時あるいは
急激な湿度変化で生じる画像流れを防止でき、信頼性の
高い電子写真感光体が得られる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係る電子写真用感光体の代表的な一例
の断面図である。 1……導電性支持体、2……感光層 3……表面保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大嶋 孝一 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 小島 成人 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 納所 伸二 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭59−223442(JP,A)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.導電性支持体上に感光層及び表面保護層を順次積層
    した感光体において、前記表面保護層は金属酸化物微粉
    末を結着樹脂中に分散した層からなり、その保護層中に
    於ける金属酸化物微粉末の割合が表面より約1μmの深
    さまでの上層にあっては1〜40重量%であり、それより
    下層にあっては20〜70重量%であり、かつ、相対的には
    上層の金属酸化物微粉末の重量割合の方が下層のそれよ
    りも小さくなっていることを特徴とする電子写真用感光
    体。
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