JP2976441B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JP2976441B2 JP1159176A JP15917689A JP2976441B2 JP 2976441 B2 JP2976441 B2 JP 2976441B2 JP 1159176 A JP1159176 A JP 1159176A JP 15917689 A JP15917689 A JP 15917689A JP 2976441 B2 JP2976441 B2 JP 2976441B2
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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関するものである。詳しく
は、特定の下引き層を使用した電子写真感光体に関する
ものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕
電子写真技術は、即時性、高品質の画像が得られるこ
となどから、近年では複写機の分野にとどまらず、各種
プリンターの分野でも広く使われ応用されてきている。
電子写真技術の中核となる感光体については、その光導
電材料として従来からのセレン、ヒ素−セレン合金、硫
化カドミウム、酸化亜鉛といった無機系の光導電体か
ら、最近では、無公害で成膜が容易、製造が容易である
等の利点を有する有機系の光導電材料を使用した感光体
が開発されている。
有機系感光体の中でも電荷発生層、及び電荷移動層を
積層した、いわゆる積層型感光体が考案され、研究の主
流となっている。積層型感光体は、それぞれ効率の高い
電荷発生物質、及び電荷移動物質を組合せることにより
高感度な感光体が得られること、材料の選択範囲が広く
安全性の高い感光体が得られること、また塗布の生産性
が高く比較的コスト面でも有利なことから、感光体の主
流になる可能性も高く鋭意開発されている。一般に電子
写真感光体はアルミニウム等の導電性基体上にこの様な
感光層を設けて形成されるが、実際の電子写真プロセス
で使用する上で基体表面が及ぼす影響は非常に大きい。
たとえば基体表面に存在する汚れや異物の付着、傷など
は多かれ少なかれ電気特性に影響を及ぼし結果的に画像
欠陥として現れる。この様な基体表面の欠陥をなるべく
除去するためには感光体のコストアップにつながる切削
加工や鏡面研磨などの二次加工および精密な洗浄が必要
となる。一方この様な工程を経ず均一で清浄な基体表面
を得る手段として基体と感光層の間に下引き層を設ける
ことが公知の技術として知られている。
下引き層としては、例えばアルミニウム陽極酸化被
膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等の無機
層、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロ
リドン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デ
ンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等の有
機層が知られている。
ところで、下引層に要求される特性としてはまず第一
に電気特性が挙げられる。すなわち電子写真特性に影響
を及ぼさないことが必要である。このためには電気抵抗
がある程度以上低いこと、電気抵抗が外部環境の変化に
たいして極端に変化しないことが必要である。また感光
層に対してキャリアーの注入性がないことも必要であ
る。感光層に対しキャリアーの注入性のある下引き層を
用いると帯電電位を減少させ、結果的に画像のコントラ
ストを低下させたり、カブリの原因となる。更に感光体
の電気特性を阻害しない範囲で、基体表面の様々な欠陥
を被覆するため、なるべくその膜厚が厚くできることも
必要である。この様な要求特性に対し、これまで知られ
ているたとえば上記に示した下引き層は必ずしも満足し
ていないのが現状である。
〔課題を解決するための手段〕
そこで本発明者らは上記の下引き層の要求特性を満足
できる下引き材料について鋭意検討した結果、特定の酸
化アルミニウム粒子を含有させた下引き層が非常に効果
的であり、かつ生産性よく下引き層を設けることができ
ることを見出し本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は導電性基体上に、少なくと
も下引き層及び感光層を有する電子写真感光体におい
て、該下引き層が、アルコール可溶性の共重合ポリアミ
ドもしくは変性ポリアミド中に一次粒子の平均粒径が10
〜50nmの酸化アルミニウム粒子が分散したものであり、
該酸化アルミニウム粒子は塩化アルミニウムを火焔加水
分解により得られたものであることを特徴とする電子写
真感光体にある。
(作 用) 以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の感光体は導電性基体上に設けられる。導電性
基体としては、例えばアルミニウム、ステンレス鋼、
銅、ニッケル等の金属材料、表面にアルミニウム、銅、
パラジウム、酸化すず、酸化インジウム等の導電性層を
設けたポリエステルフィルム、紙、ガラス等の絶縁性基
体が使用される。なかでもアルミニウム等の金属のエン
ドレスパイプが好ましい基体である。
導電性基体と感光層の間に本発明の下引き層が設けら
れる。
本発明における下引き層は、一次粒子の平均粒径が10
から50nmの酸化アルミニウム粒子を適当なバインダー中
に分散した形で設けられる。
この様な酸化アルミニウム粒子は、例えば無水塩化ア
ルミニウムを火焔加水分解することによりデルタ型の酸
化アルミニウムとして製造することができる(Angew.Ch
em.72,744(1960)参照)。
バインダーとしては感光体の性能を劣化させず、酸化
アルミニウム粒子を均一に分散せしめ得るものであり、
アルコール可溶性の共重合ポリアミドもしくは変性ポリ
アミドである。バインダーに対する酸化アルコール粒子
の添加比は任意に選べるが10%から400%の範囲で使用
することが、分散液の保存安定性、塗布性の面で望まし
い。下引き層の膜厚は0.1μmから20μm、好ましくは
0.1μmから10μmの範囲で使用されるのが最も効果的
である。つぎのこの様な下引き層の上に感光層が設けら
れるが感光層は、積層型及び分散型のいずれであっても
よいが、積層型の場合に、特に本発明の効果が顕著であ
る。
積層型感光体の場合、その電荷発生層に使用される電
荷発生材料としてはたとえばセレニウム、及びその合
金、硫化カドミウム、その他無機系光導電材料、フタロ
シアニン顔料、アゾ顔料、キナクリドン顔料、インジゴ
顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、アントアントロ
ン顔料、ベンズイミダゾール顔料などの有機顔料等各種
光導電材料が使用でき、これらの微粒子をたとえばポリ
エステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸
エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、
ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリ
ビニルプロピオナール、ポリビニルブチラール、フェノ
キシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエ
ステル、セルロースエーテルなどの各種バインダー樹脂
で結着した形で使用される。この場合の使用比率はバイ
ンダー樹脂100重量部に対して30から500重量部の範囲よ
り使用され、その膜厚は通常0.1μmから1μm好まし
くは0.15μmから0.6μmが好適である。
電荷移動層の電荷移動材料としてはたとえば2,4,7−
トリニトロフルオレノン、テトラシアノキノジメタンな
どの電子吸引性物質、カルバゾール、インドール、イミ
ダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾー
ル、ピラゾリン、チアジアゾール、などの複素環化合
物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン
誘導体、スチルベン誘導体、或いはこれらの化合物から
なる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体などの電子供
与性物質が挙げられる。これらの電荷移動材料とともに
必要に応じてバインダー樹脂が配合される。好ましいバ
インダー樹脂としてはたとえばポリメチルメタクリレー
ト、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、
及びその共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、
ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミ
ド、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂等が挙げら
れ、またこれらの部分的架橋硬化物も使用できる。また
電荷移動層には、必要に応じて酸化防止剤、増感剤等の
各種添加剤を含んでいてもよい。電荷移動層の膜厚は10
〜30μm、好ましくは13〜25μmの厚みで使用されるの
がよい。
分散型の場合、前述の電荷発生材料及び電荷移動材料
をたとえばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、
ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、
ポリエステル、ポリカーボネート等のバインダー樹脂で
結着した形で使用される。この場合バインダー樹脂100
重量部に対して電荷発生材料は1から50重量部、電荷移
動材料は30から150重量部の範囲より使用されるのが好
ましい。また膜厚は通常5から50μm、好ましくは10か
ら30μmが好適である。また必要に応じて酸化防止剤、
増感剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
〔実施例〕
以下本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明
するがこれらに限定するものではない。
製造例−1 6/6,6/12(組成比30/36/34wt%)共重合ナイロンの10
%混合アルコール(メタノール/n−プロパノール=70/3
0)溶液に、予め超音波により分散した酸化アルミニウ
ム(日本アエロジル(株)製、アルミニウムオキサイド
−C、一次粒子平均径20nm)の混合アルコール分散液
(固形分10wt%)を混合し、更に超音波で分散処理を行
ない、全固形分10wt%の下引き層塗布液を調製した。こ
の塗布液の分散安定性を調べるため粘度の経時変化を測
定したところ、1カ月経過後においてもまったく粘度変
化は見られなかった。次にこの下引き層塗布液に表面を
鏡面仕上げした肉厚1mm、外径50mm、長さ250mmのアルミ
シリンダーを浸漬し、引上げることにより乾燥後の膜厚
が1.0μmとなるように下引き層を設けた。
次にオキシチタニウムフタロシアニン10重量部、ポリ
ビニルブチラール(積水化学工業(株)製、エスレック
BH−3)5重量物に1,2−ジメトキシエタン500重量部を
加え、サンドグラインドミルで粉砕、分散処理を行なっ
た。この分散液に先に下引き層を設けたアルミシリンダ
ーを浸漬塗布し、乾燥後の膜厚が0.4μmとなるように
電荷発生層を設けた。
次にこのアルミシリンダーを、次に示すヒドラゾン化
合物56重量部と 次に示すヒドラゾン化合物14重量部、 及び下記のシアノ化合物1.5重量部 及びポリカーボネート樹脂(三菱化成(株)製ノバレッ
クス7030A)100重量部を1.4−ジオキサン1000重量部に
溶解させた液に浸漬塗布し、乾燥後の膜厚が17μmとな
るように電荷移動層を設けた。この様にして得られたド
ラムを感光体Aとする。
製造例−2 フェノキシ樹脂10重量部、トリレンジイソシアナート
1重量部を1,2−ジメトキシエタン200重量部に溶解した
液に、製造例−1と同じ酸化アルミニウム粒子40重量部
を加え、超音波により分散処理を行ない下引き層塗布液
を調製した。この下引き層塗布液に製造例−1に示した
アルミニウムシリンダーを浸漬し、乾燥後の膜厚が0.4
μmとなるように引上げた後、140℃で30分間乾燥し下
引き層を設けた。このアルミニウムシリンダー上に製造
例−1と同じ感光層を浸漬塗布により形成した。この様
にして得られたドラムを感光体Bとする。
比較製造例−1 製造例−1と同じ共重合ナイロンの混合アルコール溶
液を塗布して乾燥後の膜厚が1.0μmとなる様に下引き
層を設けた以外は製造例−1と同様にして感光層を設
け、感光体Cを作製した。
実施例−1、2および比較例−1 感光体A〜Cを感光体特性測定機に装着し、各環境条
件下周速63mm/secで帯電(25℃、60%RH下でコロトロン
で−700Vになるように設定)、露光(波長780nmの光を
1.7μJ/cm2照射)のサイクルを500回繰返した時の暗電
位及び明電位の変動を測定した結果を表1に示す。この
結果から本発明の感光体A及びBは特に低温、低湿下に
おいて繰返し使用しても明電位の上昇がほとんどなく、
安定した電気特性を示すことがわかる。
次に、これらの感光体を市販の半導体レーザプリンタ
(反転現像方式)に装着し、上記の各環境条件下でプリ
ントを行ない、画像評価を行なった。その結果、本発明
の感光体A、Bはそれぞれ各環境条件において良好なプ
リント画層が得られたが、比較例の感光体Cは、5℃、
15%RHの条件において、充分な黒地画像濃度が得られな
かった。
実施例−3及び比較例−3 肉厚が1mm、外径30mm、長さが250mmで表面の最大粗さ
が1.5μmのアルミシリンダーを製造例−1と同じ下引
き層塗布液に浸漬し、引上げることにより乾燥後の膜厚
が3.0μmとなるように下引き層を設けた。次に示すビ
スアゾ顔料を10重量部、ポリビニルブチラール(積水化
学工業(株)製、エスレックBH−3)5重量部およびフ
ェノキシ樹脂(ユニオンカーバイト社製、PKHH)5重量
部に1,2−ジメトキシエタン500重量部を加え、サンドグ
ラインドミルで粉砕、分散処理を行なった。
この分散液に先に下引き層を設けたアルミシリンダー
を浸漬塗布し、乾燥後の膜厚が0.4μmとなるように電
荷発生層を設けた。
次にこのアルミシリンダーを次に示すヒドラゾン化合
物80重量部と 次に示すヒドラゾン化合物20重量部 及び下記のシアノ化合物1.5重量部 及びポリカーボネート樹脂(三菱化成(株)製ノバレッ
クス7030A)100重量部を1.4−ジオキサン1000重量部に
溶解させた液に浸漬塗布し、乾燥後の膜厚が20μmとな
るように電荷移動層を設けた。この様にして得られたド
ラムを感光体Xとする。また同じアルミニウムシリンダ
ーを用いて、下引き層を設けずに上記と同様の感光層を
形成し感光体Yを作製した。次にこれらの感光体X、Y
を市販の複写機に塔載し画像評価を行なった。その結果
を表−2に示すが下引き層を設けていない感光体Yでは
特に中間調の画像をとった場合、アルミニウムシリンダ
ー表面の欠陥に由来すると思われる黒線が多数発生した
が、本発明の感光体Xではいずれの画像においても良好
な画像が得られた。
以上の結果から、本発明の電子写真感光体は非常に優
れた性能を有していると判断できる。
〔発明の効果〕
本発明における酸化アルミニウム粒子を分散した下引
き層用の液は、分散安定性に優れるため分散液の管理が
容易であり非常に生産性よく基体に塗布することができ
る。また下引き層の電気抵抗の湿度依存性が小さいた
め、低温低湿下において繰返し使用しても残留電位の蓄
積がほとんどなく、安定した電気特性を示す。特に反転
現像でその効果は顕著である。更にあまり表面精度の良
くない基体を用いても表面欠陥を十分被覆できるため、
最終的に感光体の製造コストを下げることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−73353(JP,A) 特開 昭59−160150(JP,A) 特開 平1−280769(JP,A) 特開 平2−5067(JP,A) 特開 平2−275468(JP,A) 特開 平2−67565(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 5/14 101

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性基体上に、少なくとも下引き層及び
    感光層を有する電子写真感光体において、該下引き層
    が、アルコール可溶性の共重合ポリアミドもしくは変性
    ポリアミド中に一次粒子の平均粒径が10〜50nmの酸化ア
    ルミニウム粒子が分散したものであり、該酸化アルミニ
    ウム粒子は塩化アルミニウムを火焔加水分解により得ら
    れたものであることを特徴とする電子写真感光体。
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