JP2705945B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JP2705945B2 JP63152225A JP15222588A JP2705945B2 JP 2705945 B2 JP2705945 B2 JP 2705945B2 JP 63152225 A JP63152225 A JP 63152225A JP 15222588 A JP15222588 A JP 15222588A JP 2705945 B2 JP2705945 B2 JP 2705945B2
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孝一 大嶋
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    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [従来分野] 本発明は、電子写真用感光体、さらに詳しくは結着樹
脂中に金属酸化物粉末を分散した表面保護層を有する電
子写真用感光体に関する。
[従来技術] 従来、電子写真用感光体としては、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光導電層を設けた
もの、酸化亜鉛、酸化カドミウムなどの無機光導電材料
をバインダー中に分散させたもの、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及び非晶質シリコン
を用いたもの等が一般に知られている。
これらの感光体に対して長時間高画質を保つ信頼性の
要求が年々高まっている。しかし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うものであった。
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
表面に有機フイルムを設ける方法(特公昭38−1544
6)、無機酸化物を設ける方法(特公昭43−14517)、接
着層を設けた後絶縁層を積層する方法(特公昭43−2759
1)、あるいはプラズマCVD法・光CVD法等によってa−S
i層、a−Si:N:H層、a−Si:O:H層等の積層する方法
(特開昭57−179859、特開昭59−58437)が開示されて
いる。
しかしながら保護層が電子写真的に高抵抗(1014Ω・
cm以上)になると、残留電位の増大、繰返時の蓄積など
が問題となり、実用上好ましくない。
上記欠点を補う技術として保護層を光導電層とする方
法(特公昭48−38427、特公昭43−16198、特公昭49−10
258、USP−2901348)、保護層中に色素やルイス酸に代
表される移動剤を添加する方法(特公昭44−834、特開
昭53−133444)、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)
等が提案されている。
しかし、このような場合には保護層による光の吸収が
生じ光導電層へ到達する光量が減少するため結果として
電子写真用感光体の感度が低下するという問題が生じ
る。
この様な観点から特開昭57−30846に開示されている
ように平均粒径0.3μm以下の金属酸化物微粒子を抵抗
制御剤として表面保護層中に分散させることにより、可
視光に対して実質的に透明にする方法がある。この表面
保護層を持った電子写真感光体は感度低下も少なく、表
面保護層の機械的強度も増し、耐久性が向上する。しか
しながら長時間使用した場合、高湿あるいは急激な湿度
変化の下では金属酸化物表面に付着した窒素化合物が原
因で画像流れを生じる。また連続複写においては表面保
護層中に電荷が蓄積され、画像上に徐々に地肌汚れが目
立つ様になる等の欠点を有することが判明した。
[目的] 本発明は、こうした実情に鑑み長期間使用した場合で
あっても環境の変化に影響されることなく、安定して画
像流れや地肌汚れのない良好な画像を得ることができる
信頼性の高い電子写真用感光体を提供することを目的と
するものである。
[構成] 本発明の電子写真用感光体は導電性支持体上に光導電
層、表面保護層を順次積層した電子写真用感光体におい
て、表面保護層が金属酸化物粉末を結着樹脂中に分散し
た層からなり、かつ金属酸化物粉末の平均粒径が0.4〜
2.0μmの範囲にあることを特徴としている。
本発明者らは種々検討した結果、結着樹脂中に金属酸
化物粉末を分散した表面保護層を有する電子写真用感光
体においては、金属酸化物の平均粒径が表面保護層内の
電荷の蓄積性に大きく影響を与え、更に、その平均粒径
の選択により長期の使用に際して付着する像流れ原因物
質の付着量が制御できることを見出し本発明に到達し
た。
本発明に係わる金属酸化物粉末としてはZnO、TiO2、S
nO2、In2O3、Sb3O2含有SnO2、In2O3含有SnO2、V2O5、Mo
O3、NiO、CuO等の粉末が例示できる。これらの金属酸化
物は2種以上混合してもかまわない。
本発明に係わる表面保護層の結着樹脂としては可視光
に対して実質上透明で、電気絶縁性、強度、接着性に優
れたものが望ましい。例えばポリスチレン、MMA、n−B
MA、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカ
ーボネート、ポリビニルホルマール、ポリシリコーン、
ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、エチル
セルロース、メラミン樹脂及びそれらの共重合体、混合
物などが用いられる。
表面保護層中には接着性、平滑性などを向上させる目
的で種々添加剤を加えてもかまわない。
表面保護層の比抵抗は109〜1013Ω・cm、好ましくは1
010〜1012Ω・cmであり、選択する樹脂、金属酸化物粉
末及びその平均粒径との組み合わせにより、樹脂と金属
酸化物粉末の最適な混合重量比は異なる。
本発明の表面保護層を形成するには金属酸化物粉末を
結着樹脂中にボールミル或いはビーズミル等の方法で分
散し、これを光導電層上に塗布、乾燥することにより形
成することができる。金属酸化物粉末の平均粒径は分散
時間、ビーズ径等を変えることにより0.4〜2μmさら
に好ましくは0.5〜1.8μmの範囲内で任意に制御でき
る。表面保護層の膜厚は10μm以下が好ましく表面保護
層膜の透過率、強度の点から2〜6μmがより好まし
い。
本発明に係わる光導電層の構成材料としてはSe、又は
Se〜Te、As2Se3等のSe系合金;ZnO,CdS,CdSe等のII−VI
族化合物の粒子を樹脂に分散させた系;ポリビニルカル
バゾール、アントラセンなどの有機光導電材料;アモル
ファスSi等が用いられる。形成方法としては使用材料に
よって蒸着、スパッタリング、塗布などの方法が適宜選
択される。光導電層の構成は特に制約されず単相であっ
ても或いは前記導電材料を主成分とする電荷発生層とド
ナー又はアクセプターを主成分とする電荷輸送層との積
層であってもよい。厚さは単層型光導電層の場合は3〜
100μm、積層型光導電層の場合は電荷発生層について
は0.05〜3μm、電荷輸送層については3〜100μmの
範囲が適当である。
さらに表面保護層と光導電層との間に接着性を高める
ための接着層、電荷注入を阻止するための電気的バリア
ー層、表面保護層形成液中の溶剤により有機系光導電層
が侵されることを防ぐ耐溶剤層を設けてもよい。
本発明に係わる導電性支持体としてはAl、Ni、Fe、C
u、Au等の金属又は合金;ポリエステル、ポリカーボネ
ート、ポリイミド等のプラスチック又はガラス等の絶縁
性基板上にAl、Ag、Au等の金属膜又はIn2O3、SnO2等の
金属酸化物膜を設けたもの;導電処理紙等が例示でき
る。形状は特に制約されないが、通常は板状、ドラム状
又はベルト状である。
以下に本発明を実施例によって説明する。
実施例 1 80mmφ×340mm(長さ)のAlドラム支持体を真空蒸着
装置内にセットし、またこの装置の蒸着源ボートにAs2S
e3合金を入れ、真空度3×10-6Torr、支持体温度200
℃、ボート温度450℃の条件で蒸着を行い、支持体上に6
0μm厚の光導電層を形成した。次にこの上に、a)ア
ルコキシ基含有ポリシロキサンとb)水酸基含有ポリシ
ロキサンと、c)炭素原子に結合したアミノ基、イミノ
基又はニトリル基を少なくとも1個及びアルコキシ基が
2〜3個結合した珪素原子を有する有機珪素化合物とを
主成分とするシリコーン樹脂A(トーレシリコーン社製
AY42−440)と前記a),b)及びc)の成分比が異なる
シリコーン樹脂B(トーレシリコーン社製AY42−441)
との等量(重量)混合物のリグロイン溶液を塗布し、12
0℃で1時間乾燥して0.15μm厚の電気的バリアー層を
形成した。次にスチレン〜メタクリル酸〜アクリル酸〜
N−メチロールアクリルアミド共重合体の40wt%トルエ
ン〜ブタノール(9:1比)溶液30重量部と抵抗制御剤SnO
2(三菱金属社製S−1)18重量部と適量のトルエン〜
ブタノール(9:1比)混合溶媒とをボールミルで96時間
分散し、これを電気的バリアー層上に塗布し、130℃で3
0分間乾燥を行い4μm厚の表面保護層を形成して電子
写真用感光体を作製した。このときの表面保護層形成液
中のSnO2の平均粒径を堀場製作所製capa500で測定した
ところ0.50μmであった。
実施例 2 抵抗制御剤SnO2量を13.5重量部として、ボールミル分
散時間を24時間とした他は実施例1と全く同様にして電
子写真用感光体を作製した。このときの表面保護層形成
中のSnO2の平均粒径は1.56μmであった。
比較例 1 抵抗制御剤SnO2量を20.4重量部として、ボールミル分
散からビーズ径0.5μmのビーズミル分散に代え、分散
時間を24時間とした他は実施例と全く同様にして電子写
真用感光体を作製した。このときの表面保護層形成液中
のSnO2の平均粒径は0.17μmであった。
比較例 2 抵抗制御剤SnO2量を23.3重量部とした他は比較例1と
全く同様にして電子写真用感光体を作製した。このとき
の表面保護層形成液中のSnO2の平均粒径は0.18μmであ
った。
比較例 3 ボールミル分散時間を120時間とした他は実施例1と
全く同様にして電子写真用感光体を作製した。このとき
の表面保護層形成液中のSnO2の平均粒径は0.33μmであ
った。
比較例 4 抵抗制御剤SnO2量を9.8重量部としてボールミル分散
からスターラー撹拌に代え撹拌時間を48時間とした他は
実施例1と全く同様にして電子写真用感光体を作製し
た。このときの表面保護層形成中のSnO2の平均粒径は3.
04μmであった。
比較例5 抵抗制御剤SnO2量を11.5重量部としてボールミル分散
時間を6時間とした他は実施例1と全く同様にして電子
写真用感光体を作製した。この時の表面保護層形成中の
SnO2の平均粒径は2.13μmであった。
以上のようにして得られた電子写真用感光体について
常温常湿での初期の画像特性(解像度、地肌汚れ)と静
電特性(残留電位)、更に100000枚複写後の常温常湿及
び高温高湿での画像特性(解像度)を評価した結果を表
−1に示す。
表−1より明らかな様に、長期使用後の解像力低下及
び残留電位による地肌汚れはSnO2の平均粒径に依存して
いることが判る。
SnO2の平均粒径が0.2μm以下と非常に微細なものは
初期において地肌汚れ、解像力を共に満足するSnO2添加
量が存在しない。更にSnO2の総表面積が非常に大きいた
め像流れ原因物質の付着量が多く長期使用後の高温高湿
環境下では全く解像しない。平均粒径が0.33μmのもの
は長期使用後の高温高湿環境下での解像力低下はかなり
総和されるが、実使用に耐え得るものではない。逆にSn
O2の平均粒径が3.04μmと極端に大きなものは長期使用
後の高温高湿環境下での解像力低下はなくなるものの、
凝集SnO2の存在及び表面保護層の表面性が原因で地肌汚
れを引き起こしてしまう。平均粒径が2.13μのものは凝
集SnO2及び表面保護層の表面粗さに起因する地肌汚れは
総和されるが実使用に耐え得るものではない。
これに対して本発明品である実施例1及び2の電子写
真用感光体は、長期間安定した高画質を示す信頼性の高
いものであることが判る。
[効果] 以上説明したように、本発明の構成による電子写真用
感光体は、長期使用後の高温高湿環境下にあっても画像
品質の低下をきたすことがなく、信頼性の極めて高い感
光体である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 六反園 節 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 (56)参考文献 特開 昭60−115944(JP,A) 特開 昭64−42658(JP,A) 特開 平1−170951(JP,A) 特開 昭64−10255(JP,A) 特開 昭64−10260(JP,A) 特開 昭63−254463(JP,A) 特開 昭64−11265(JP,A) 特開 昭57−30846(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性支持体上に光導電層、表面保護層を
    順次積層した電子写真用感光体において、表面保護層が
    金属酸化物粉末を結着樹脂中に分散した層からなり、か
    つ金属酸化物粉末の平均粒径が0.4〜2.0μmの範囲にあ
    ることを特徴とする電子写真用感光体。
JP63152225A 1988-06-22 1988-06-22 電子写真用感光体 Expired - Lifetime JP2705945B2 (ja)

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JPS6410260A (en) * 1987-07-03 1989-01-13 Fuji Xerox Co Ltd Electrophotographic sensitive body
JPS6410255A (en) * 1987-07-03 1989-01-13 Fuji Xerox Co Ltd Electrophotographic sensitive body
JPS6411265A (en) * 1987-07-06 1989-01-13 Fuji Xerox Co Ltd Electrophotographic sensitive body
JPS6442658A (en) * 1987-08-10 1989-02-14 Fuji Xerox Co Ltd Electrophotographic sensitive body
JPH01170951A (ja) * 1987-12-25 1989-07-06 Konica Corp 感光体

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