JP2862314B2 - 電子写真用感光部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、感光体表面が無端ループ状であって、少な
くともその片端部に導電性塗料を塗布してなる接地用導
電帯を有する電子写真用感光部材の改良に関する。

［従来の技術］ 電子写真感光体において、電気特性の改良、耐久性の
向上、基体表面の欠陥の隠蔽、等の目的で基体表面に下
引層（以下UL）を設けることは既に公知である。ULの材
料としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラ
ール、メチルセルロース、ニトロセルロース、ポリアミ
ド、ポリエステル、カゼイン、ゼラチン、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、
アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリル−
ブタジエン共重合体等が知られている。

ULには、例えば、Al、Ag、酸化スズ、酸化アンチモン
等の導電性粉体、または、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化チ
タン、等の白色顔料、または、炭素、各種金属粉、有機
顔料、等の光吸収性顔料の一種以上、を分散することも
おこなわれる。

表面に導電性を付与した絶縁性の部材、例えば、表面
に金属を蒸着した高分子フィルム等を基体に用いた感光
体では、通常、感光部材の少なくとも一端部に基体表面
の電極と電気的に導通可能な形で導電性塗料が塗布さ
れ、その表面を通して、電気的接地、いわゆるアースが
なされる。

ULを有する感光体では、ULが導電性塗料と電極とのい
わゆるオーミックな導通を妨げなければ、ULを介したま
ま導電性塗料を塗布してもよいが、電気的接触は当然UL
のない方が確実である。しかし、導電性塗料の下側でUL
の存在を避けることにはいくつかの問題がある。電気的
な接触に関して言えば、ULと感光層の塗布端の多少のズ
レはその妨げにならない。ところが、ULの有無は感光層
の接着性に差異を与える。従って、ULが感光層の内側に
あっても、外側、すなわち、導電帯下の一部分、にあっ
ても、特定の部分で層の剥離が起こりやすくなって、耐
久性に欠けたものとなる。具体的に従来の状況を第１図
を用いて説明する。

ULと感光層と導電帯の端部での位置関係は第１図
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の四通りにつきる。

（ａ）は、ULが感光層の内側にある場合。

（ｂ）は、感光層ULの端部が一致する場合。

（ｃ）は、ULが感光層より僅かに外側に出る場合。

（ｄ）は、ULが導電層の下側全幅に存在する場合。

である。

（ａ）の時、下のULを欠いた感光層の部分（図のイ）
の接着性が悪いため、線状に感光層の剥離が生じ易い。
（ｂ）は導電帯の接着性が充分ならば、部分的な剥離は
生じない。ただし、積層する層の塗布端を完全に一致さ
せることは、製造上極めて困難である。又、実情は、導
電塗料は導電性の粉体や固体潤滑剤等を多量に含むた
め、接着性に関しては不充分なものが多い。（ｃ）は導
電帯の接着性の不安に関して、（ｂ）と共通している。
更に導電帯下のULの有無（図イ、ロ部）で接着性に差が
でる。局所的な接着性の差は、対剥離強度に関しての信
頼性を低くする。（ｄ）は接着強度に関しては最良であ
る。又、ULを基体全幅に塗布した後感光層を必要な幅だ
け塗布すればよいから、端部の位置精度に関しての考慮
は不要である。しかし、前述したように、導電塗料と電
極との電気的な接触に関しては最も不確実である。感光
体の接地が不充分であると、感光体の帯電電位が接触抵
抗で分圧された形になり、光減衰に、露光とは無関係は
電位減衰が低電位部に付随する。それは実質的に高速露
光時の感度低下となる。

以上に述べた事情から明らかなように、端部に接地用
の導電帯を設けた感光体において、導電体の耐久性と確
実な接地はいまだに両立していない。高い信頼性を得る
ために、その解決は重要かつ必須な事項である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、確実な電気的接触と耐久性を兼ね具
えた接地用導電帯を有し、かつ量産性に優れた新規な電
子写真感光部材を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的は、導電性塗料がULと相溶し合う界面を形
成するような感光部材で達成された。

通常、接地用導電塗料は、樹脂と粉体を溶媒中に溶
解、分散して作られる。その構成材料を具体的に示す。

樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニル
エーテル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセター
ル、ポリアクリルニトリル、ポリメチルメタアクリレー
ト、ポリアミド、フェノキシ樹脂、ポリスチレン、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、アクリル−スチレン共重
合体、アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ
エステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、フェノ
ール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタ
ン、ニトロセルロース、アセチルセルロース、メチルセ
ルロース、アセチルブチルセルロース、カゼイン、アラ
ビアゴム、ゼラチン等がある。

樹脂中に分散する固形粉体としては、導電性を与える
ものとして、グラファイト、無定形炭素、Al、Ag、等の
金属粉、酸化スズ、酸化インジウム、等の金属酸化物、
潤滑性を与えるものとして、二硫化モリブテン、ポリフ
ッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ステアリン酸亜
鉛等がある。

溶剤は、結着剤の樹脂、粉体に応じて、アルコール
類、エステル類、ケトン類、ハロゲン化炭化水素類、ア
ミン類、等から適宜選択できる。

なお、感光層と支持基体の材料及び構成は本発明の主
旨とは無関係で、その選択は任意であるが、現在、総合
的に最も優れた性能が得られ、かつ本発明の特徴を最大
に活用し得る、積層・機能分散型の有機感光体（OP
C）、すなわち、感光層が電荷発生層と電荷輸送層から
なるOPC、を例に、以下その材料例を挙げる。

OPCの基体としては、まず金属、とりわけAlがAl合金
のドラムがある。絶縁性の表面にAl、Ni、Ti、Cr、Co、
Ｗ、Pt、Pd、Ｖ等の金属、又はニクロム、ハステロイ等
の合金、又は酸化スズ、酸化アンチモン等の導電性酸化
物等を、スパッタ、蒸着、CVD等の手段で形成して成る
ドラム、又はシートも基体として用いられる。表面にAl
を蒸着したポリエチレンテレフタレートのフィルムは、
OPC用の基体として今日工業的規模で生産されている。

機能分離型OPCの電荷発生材料としては、フタロシア
ニン系顔料、ジスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、スク
アリック塩顔料、アズレニウム塩顔料、アンスアンサン
スロン系顔料、ペリレン系顔料、Se、Se合金、Cd化合物
等がある。

これらの顔料を分散する結着剤樹脂としては、ポリス
チレン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリアリレ
ート、ポリカーボネート、スチレン−ブタジエン共重合
体、アクリルニトリル−スチレン共重合体、スチレン−
無水マレイン酸共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、酢酸セルロ
ース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、ポリ
ビニルホルマール、ポリビニルアセタール、フェノキシ
樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹脂、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、アルキド
樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂がある。

これらの溶剤には、ベンゼン、トルエン、キシレン、
塩化メチレン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、
ジクロロベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエ
チルケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロ
ヘキサノン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等が
あり、単独で、又は混合して用いる事ができる。

電荷輸送層に用いられる電荷移動剤としては、オキサ
ゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール
誘導体、トリフェニルアミン誘導体、スチリルピラゾリ
ン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ポリ−Ｎ−
カルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリル
エチルグルタメート及びその誘導体、９−（ｐ−ジエチ
ルアミノスチリル）アントラセン、1,1−ビス−（４−
ジベンジルアミノフェニル）プロパン、ピレン−ホルム
アルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、
ポリビニルフェナントレン等の電子供与性物質が挙げら
れる。

電荷輸送層の結着剤樹脂としては、ポリカーボネー
ト、ポリアリレート、ポリスチレン、スチレン−ブタジ
エン共重合体、アクリルニトリル−スチレン共重合体、
スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、
酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラ
ール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、
フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、メラミ
ン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹
脂、アルキド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げ
られる。

この時の溶剤として、テトラヒドロフラン、シクロヘ
キサノン、ジクロロエタン、塩化メチレン、トルエン、
モノクロロベンゼン等が使用できる。

本発明の骨子はULと電荷発生層と電荷輸送層の結着剤
樹脂材料の溶解性に関しての特性を勘案して、導電塗料
の処方を決めることにある。すなわち、本発明の感光部
材の導電塗料の溶剤は、電荷輸送層と電荷発生層の結着
剤樹脂に対しては、不活性か溶解性、ULの樹脂に対して
は、膨潤作用を含めた意味での弱い溶解性を持つように
選ばれる。この選択により、導電帯とULとの界面に相溶
層が形成され、その結果、いわゆるアンカー効果により
強固な接着性と充分に良好な電気的コンタクトが達成さ
れる。

［実施例］ 以下に、本発明の具体的態様を実施例で説明する。な
お、感光体の支持基体は長尺のフィルムで、塗布は連続
塗布機によっている。

（感光体の作成） 厚さ100μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
表面に、電極層として、マグネトロンスパッタにより、
Ni基耐熱性合金ハステロイＣを、可視域での平均透過率
が35％相当の膜厚に形成した。

電極上に、下引き層としてポリアミド樹脂（商品名:C
M−8000,東レ社製）のメチルアルコール８％溶液を、乾
燥膜厚が0.7μｍとなるように塗布し、115℃で10分乾燥
した。

ついで、下記式（１）のビスアゾ顔料2.5重量部 及びポリビニルブチラール（商品名:XYHL,ユニオンカー
バイト社製）１重量部を97重量部のテトラヒドロフラン
に加え、72時間ボールミリングし、更にシクロヘキサノ
ンを加えて２倍に希釈した。この液を前記ハステロイ電
極形成基体の上に波長583nmでの透過率が12％相当の付
着量になるように塗布し、85℃で５分間乾燥して電荷発
生層を設けた。

この、電荷発生層の上に、下記式（２）のα−フェニ
ルスチルベン系電荷移動剤９重量部 及びポリカーボネート（商品名:C−1400,帝人化成社
製）10重量部をテトラヒドロフラン76重量部に溶解し、
更にレベリング剤として、シリコンオイル（商品名KF−
50信越化学社製）0.002重量部を加えた液を、乾燥膜厚
が28μｍになるように塗布し、115℃で15分乾燥して本
発明を実施する感光部材とした。

この感光部材では、電極層とULが支持基体の全幅に形
成され、端部において電荷発生層はやや内側、電荷輸送
量は更にそれよりも約2mm内側に塗布されている。

実施例１ 次に示す組成の導電塗料を調製した。

テトラヒドロフラン： 72.5 重量部 メチルアルコール： 10.0 重量部 カーボンブラック： 2.30重量部 グラファイト： 3.83重量部 ポリエステル： 11.37重量部 この塗料を、電荷輸送層の両塗布端の外側に、2mm幅
で重なるように位置整合させて、凡そ15mm幅に塗布し
た。ただし、乾燥後膜厚12μｍとした。塗工後、導電帯
の仕上がり幅が12mmとなるサイズに裁断した。

この感光体を、感光層が外側になるループにして、導
電体形成のない二端部を高周波融着接合し、無端ベルト
状の感光部材を作成した。第２図に導電帯部の断面を示
す。

上記無端ベルト（ただし、幅450mm、周長1200mmに加
工）を、35mm径の駆動ローラーと25mm径の従動ローラー
を備えた駆動試験装置に装着し、張力40g/cm、ベルトの
走行線速400mm/秒の条件で耐久性の確認をした。なお、
ベルト両端の導電帯表面には、ステンレススチールの極
細ワイヤよりなるブラシを摺接させて導電帯にかかる機
械的ハザードの状況を実機に類似させた。

導電帯と電極層との電気的接触の程度は、二つのブラ
シ間の電気抵抗を測ることにより評価できる。この感光
部材の導電帯間の電気抵抗は、25℃、60％RHの環境（以
下、常温湿）で7kΩ（1cm幅）、85℃、15％RHの環境
（以下、低温湿）では12kΩ（同）であった。

連続して15万回転の駆動をしたが、導電帯部に、割
れ、剥離等の損傷は見られなかった。又、駆動試験後も
電気抵抗の変化はなく、従って、導電帯・電極間の剥離
も起こっていことが判った。

又、ベルト感光体使用の複写機に準じて作られた、駆
動部、スコロトロンの帯電器、キセノン閃光ランプの露
光部、電位測定部を持った試験器で、電気特性の測定を
した。低温湿環境でこの感光体を800Vまで帯電し、100
μｓの露光で電位の光減衰を観測したところ、一定の光
量以上でほぼゼロまでの減衰を確認した。

比較例１ 次に示す組成の導電塗料を調製した。

テトラヒドロフラン： 82.5 重量部 カーボンブラック： 2.30重量部 グラファイト： 3.83重量部 ポリエステル： 11.37重量部 この導電塗料を実施例−１と同じ方法で評価した。な
お、この導電塗料は感光部材に用いているUL（ポリアミ
ド層）に対して全く不活性である。

駆動試験では約６万回転で導電帯の一部に微細な割れ
と、それをきっかけとした微小な剥離が発生した。

電気抵抗は常温湿で38kΩ、低温湿で92kΩであった
が、駆動試験後二点間の測定では測定可能な限界を越え
ていた。

実施例と同様に、低温湿環境でこの感光体を800Vまで
帯電し、100μｓの露光で電位の光減衰を観測したとこ
ろ、露光終了後、光強度を高めても低減出来ない、約13
0Vからの、秒のオーダの電位減衰が観測された。

実施例２ 次に示す組成の導電塗料を調製した。

テトラヒドロフラン： 57.2 重量部 エチルセロソルブ： 22.3 重量部 イオン交換水： 3.0 重量部 カーボンブラック： 2.30重量部 グラファイト： 3.83重量部 ポリエステル： 11.37重量部 この導電塗料を実施例１と同じ方法で評価したとこ
ろ、実施例１と同様の電気的、機械的性能が確認でき
た。なお、この導電塗料中のエチロセロソルブと水は、
感光部材に用いているULに対して相乗的な膨潤作用をす
る。

実施例３ 先の実施例、比較例で用いたポリアミド（CM−8000）
のULを、カゼイン4wt％、アンモニア2wt％の水溶液で塗
布した乾燥膜厚1.2μｍのカゼイン層に変え、他の材
料、構成、製造方法を同じとして感光体を作成した。

導電塗料としては、次の液を調製した。

テトラヒドロフラン： 45.5重量部 シクロヘキサノン： 30.0重量部 イオン交換水： 8.5重量部 カーボンブラック： 3.2重量部 グラファイト： 2.5重量部 ポリアリレート： 10.3重量部 この導電塗料を実施例１と同じ方法で評価し、実施例
１と同様の電気的、機械的性能を確認した。言うまでも
なく、導電塗料に添加した水は、カゼインに対して溶解
性を持っている。

比較例２ 実施例３と同じ感光体に、実施例３の導電塗料よりイ
オン交換水を取り除いた処方の導電塗料で導電帯を形成
して感光部材を作成し、前記と同じ方法での評価をし
た。特に導電帯とUL間の電気的接触が不充分で、低温湿
環境での閃光（点灯 100μｓ）露光では、露光終了
後、光強度を高めても低減出来ない、約180Vからの秒の
オーダの電位減衰が観測された。

なお、本発明は、ここに示した、材料、構成、製造方
法、条件、実施手段等に限定されるものではない。又、
本発明は、感光部材、作像装置、作像方法、製造装置、
製造方法の要素に従来任意になされていた、材料上、機
構上、工程上、製造上等の種々の付加的技術をなんら特
定するものではない。

［発明の効果］ 本発明により、機械的耐久性が高く、かつ、電気的特
性が良好な、即ち、極めて総合的信頼性の高い、感光部
材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は、従来の表面に電極層を有する
絶縁体のシートを基体とし、端部に接地用導電帯を設け
た感光部材の端部導電帯付近の断面図である。 第２図は、本発明における同断面図である。 1,21……導電層、2,22……感光層、3,23……下引層、4,
24……電極、5,25……支持体、26……相溶層。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基本的に、少なくとも、表面が導電性であ
   る基体、下引層、光導電層よりなり、両端もしくは片端
   部に、導電性塗料を塗布してなる接地用導電帯を有する
   無端ループ状電子写真用感光部材において、該導電性塗
   料層が下引層と相溶しあう界面を成していることを特徴
   とする電子写真用感光部材。