JPH01123245A - 有機積層型感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、基体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送
層を設けた有機積層型感光体に関するものである。

［従来技術とその問題点コ 従来、電子写真装置等に使用される感光体としては、光
導電層を形成する感光材料として、セレン、酸化亜鉛、
酸化チタン、硫化カドミウム等の無機系光導電性材料、
あるいは有機系光導電性材料が用いられていた。

しかし、上記の無機系光導電性材料は、一般に毒性が強
いものが多く、また耐湿性等にも問題があり、数多くの
欠点を有していた。

一方、有機系光導電性材料を用いた場合は、成膜性、軽
量性、価格の点で優れているが、未だ十分な感度が得ら
れず、また耐久性及び環境変化に対する安定性等の点で
問題があった。

このため、近年においては、電荷の発生と電荷の輸送と
いう機能を分離させた積層感光体が提案され、有機系光
導電性材料を使用した従来の感光体の欠点が大幅に改良
された結果、有機系光導電性材料を用いた感光体が実用
化され、急速な進歩を遂げつつある。

このような積層型感光体は、−ｍにアルミニウム、アル
ミニウム合金、銅等の導電性基体上に電荷発生層と電荷
輸送層を順次積層した構成を有している。

そして、これらの積層型感光体においては、電荷保持性
、高感度、繰り返し安定性、耐絶縁破壊性、耐摩耗性、
耐久性、耐湿性、転写性、クリーニング性、保存安定性
などの基本的な条件を満足することが要求され、さらに
近年においては、レーザープリンター用としても使用す
ることから、反転現象時においても高い画像信頼性や、
繰り返し安定性を持つことが要求されるようになった。

ここで、従来の積層型感光体、特に樹脂に顔料を分散さ
せた分散膜によって電荷発生層を形成したものにおいて
は、電荷発生層の基体への接着性や塗工性、基体からの
電荷注入等の色々な点で問題があった。

このような問題は、導電性基体自体による問題も大きく
、基体上の欠陥、電荷注入性、接着性の改善が必要とな
った。

また、導電性基体にＡ３００３合金等のＡｌ−Ｍｎ系や
Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ系のものを使用した従来の有機積層型
感光体を、リーダープリンターやレーザープリンターに
用い、反転現像法により画像を形成した場合には、導電
性基体界面での部分放電や導電性基体からの電荷の注入
により、黒ベタ部における白斑点や、白紙部における微
小な黒斑点の発生が問題となった。

このような問題に対する対策として、特開昭５８−３０
７５７号公報や特開昭５８−９５７４４号公報において
は、導電性基体上に下引き層を形成するようにした感光
体が、また特開昭５８−１４８４１号公報、特開昭５９
−４１３６０号公報及び特開昭６１−１４０９４７号公
報においては、導電性基体として使用するアルミニウム
支持体をアルマイト処理した感光体が提案されている。

ここで、上記のように導電性基体上に下引き層を形成す
る場合、下引き層にはいろいろな特性が要求され、例え
ば、下引き層の電気抵抗が高いと、放電後においても下
引き層に電位が残り、いわゆる残留電位が高くなって画
像にカブリが発生するため、電気抵抗が低いこと等が条
件とされる。

しかし、特開昭５８−３０７５７号、特開昭５８−９５
７４４号に示されている下引き層は、その電気抵抗が外
部の環境変化、特に大気中の湿度の変化により大きな影
響を受け、低湿度になるとカブリが生じたりするという
問題があった。

このため、下引き層を形成する樹脂膜の膜厚を非常に薄
くしたり、必要に応じて金属粉°等の導電性粉末を樹脂
に分散させて、その電気抵抗を低くすることが行われて
いるが、樹脂層の膜厚を薄くすることは、下引き層とし
ての性能が十分でなくなる欠点を有しており、一方、金
属粉を分散させた下引き層では、金属粒子が荒いため、
下引き層の表面性が低下する欠点があった。

さらに、このような積層型感光体の場合、レーザープリ
ンターに用いて反転現象させた際に白紙部に発生する微
小な黒斑点を抑制するのにはあまり効果的ではなかった
。

一方、アルミニウム支持体をアルマイト処理した導電性
基体の場合には、アルマイト処理のなめにコストが高く
なると共に、この処理によって基体に不純物等が混入し
、白紙部に黒斑点が発生する等、画像に悪影響を及ぼす
という問題があった。

また、特開昭５９−１９３４６３号公報、特開昭６０−
２８６６２号公報、特開昭５９−２１２８４５号公報等
においては、鉄、マンガン、マグネシウム等の不純物を
含有させたアルミニウム基体に、ケイ素原子を母体とす
る非晶質材料を含有する光導電層を形成した感光体が示
されている。

しかし、ここに示された感光体は、ケイ素原子を母体と
する非晶質材料をプラズマＣＶＤ等の方法で作製して、
アルミニウム基体の表面に光導電層を形成するものであ
るため、基体と光導電層との付着性が悪く、また基体表
面の微小な凹凸によって白筋状の画像ノイズが発生した
り、光の干渉現象によって現像ノイズが非常に発生しや
すい等の問題があった。

このため、この感光体においては、アルミニウム基体に
高純度のものを使用しなければならず、コストが高く付
くと共にその切削性も悪くなり、またその表面を粗面化
させたりする必要があり、さらに高温、高真空等の条件
に対して安定な材料を用いなければならない等の問題も
あった。

この発明は、上記のような事情に鑑み、アルミニウム基
体上に電荷発生層と電荷輸送層を順次積層した有機積層
型感光体において、アルミニウム基体の特性を改善し、
切削加工性や電荷発生層の接着性に加え、電荷保持性等
の電子写真特性金膜に優れた感光体を提供することを目
的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］この発明は、
アルミニウム基体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送
層とが形成されてなる有機積層型感光体において、上記
アルミニウム基体にケイ素を０．０５〜１重量％、鉄を
０．３重量％以下、マグネシウムを０．４〜５重量％含
有すると共に、その他の含有金属の合計量が１．５重量
％以下になったアルミニウム合金で構成されたものを用
いるようにしたのである。

このように、アルミニウム基体にケイ素等を混入させた
アルミニウム合金を用いると、アルミニウム基体から電
荷発生層等へのキャリアの注入に対する障壁が高くなり
、キャリアの注入による帯電能の低下等が防止される。

また、上記のようなアルミニウム合金で構成されたアル
ミニウム基体を用いることにより、反転現像を行うリー
ダープリンターやレーザープリンター等で特に問題とな
る黒斑点の発生が抑制されるようになる。

さらに、ケイ素やマグネシウムを混入させることによっ
て、アルミニウム基体の切削加工性が向上される。

ここで、アルミニウム基体に混入させるケイ素の量を０
．０５〜１重量％とじたのは、０．０５重量％より少な
いとアルミニウム基体の強度および加工性が低下する一
方、１重量％より多いと反転現象時の黒斑点の原因とな
るなめである。

また、アルミニウム基体中におけるマグネシウムの量を
０．４〜５重量％とじたのは、０．４重量％より少ない
と切削加工性が低下し、アルミニウム基体の界面に凹凸
を生じて部分放電の原因となる一方、５重量％よりも多
いと耐食性が不足すると共に暗減衰の増大等の原因とな
るためである。

また、アルミニウム基体中における鉄の量を０．３重量
％以下としたのは、鉄を多く含むと、鉄がアルミニウム
と固溶し難く、部分放電の原因となるためである。

さらに、他の含有金属の合計量が１．５重量％以下にな
るようにしたのは、銅やマンガン等が多く混入した場合
、アルミニウム基体からの電荷注入が生じ易くなるため
である。

そして、このようなアルミニウム基体は通常の方法によ
って製造される。例えば、上記の成分からなるアルミニ
ウム合金で構成されたシリンダーを、前方熱間押出や後
方熱間押出で、また熱間の代わりに冷間等の方法によっ
て形成した後、ダイヤモンドバイトで鏡面切削、あるい
は多角バイトによる粗面切削、あるいはコンパウンド、
パフ等による粗面化処理することにより得られる。なお
、このようなアルミニウム基体にアルマイト処理やエツ
チング処理等の表面処理をしてもよく、特にアルマイト
処理をすることにより良好な特性を示す、ようになる。

そして、このようなアルミニウム基体上に電荷発生層と
電荷輸送層とを形成して、この発明に係る有機積層型感
光体を得る。

ここで、電荷発生層を形成する場合においては、電荷発
生材料として、ビスアゾ顔料、トリアリールメタン系染
料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンチン系
染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系
染料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔
料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイ
ミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウ
ム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機物質を使用す
ることができる。なお、これ以外のものであっても、光
を吸収し、極めて高い効率で電荷担体を発生する材料で
あれば、どのような材料であっても使用することができ
る。

そして、適当な結着樹脂を適切な溶剤に溶解させたもの
に、上記のような電荷発生材料を結着樹脂１００重量部
に対して１０〜２００重量部の割合で加え、これをボー
ルミル、振動ミル、サンドミル、ロールミル等で分散さ
せ、この溶液を上記アルミニウム基体の表面に０．１〜
１μｍ塗布し、乾燥させて電荷発生層を形成する。

また、電荷輸送層を形成するにあたっては、ピラゾリン
、トリフェニルメタン、オキサジアゾール、カルバゾー
ル、ヒドラゾン、スチリル。

イミダゾール等の誘導体からなる電子供与性物質や、ト
リニトロフルオレノン、テトラニトロキサントン、テト
ラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン等の電子
受容性物質等のように電荷輸送性のある物質を、成膜性
のある樹脂と共に溶解させて５〜３０μｍ塗布し、乾燥
させて形成する。

ここで、電荷発生層等の形成に使用する結着樹脂として
は、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用
することができ、適当な結着樹脂としては、特にこれら
に限定されるものではないが、例えば、飽和ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（ア
イオノマー）、スチレン−ブタジェンブロック共重合体
、ボリアリレート１ポリカーボネート、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、セルロースエステル、ポリイミド、
スチロール樹脂等の熱可塑性結着剤、エポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミ
ン樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、熱硬化性アク
リル樹脂等の熱硬化結着剤、光硬化性樹脂、ポリ−Ｎ−
ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルア
ントラセン等の光導電性樹脂等がある。

そして、これらは単独で、または組み合わせて使用する
ことができる。なお、これら電気絶縁性樹脂は、単独で
測定してｌＸ１０１２Ω・Ω以上の体積抵抗率を有する
ことが望ましい、より好ましいものとしてはポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂である。

また、このような結着樹脂とともにハロゲン化パラフィ
ン、ポリ塩化ビフェニル、ジメチルナフタレン、ジブチ
ルフタレート、０−ターフェニル等の可塑剤、クロラニ
ル、テトラシアノエチレン、２，４．７−ドリニトロー
９−フルオレノン、５．６−ジシアツベンゾキノン、テ
トラシアノキノジメタン、テトラクロル無水フタル酸、
３．５−ジニトロ安息香酸等の電子吸引性増感剤、メチ
ルバイオレット、ローダミンＢ、シアニン染料、ビリリ
ウム塩、チアピリリウム塩等の増感剤を使用してもよい
。

更に、この発明に係る有機積層型感光体においては、必
要に応じて接着層や中間層や表面保護層を設けてもよい
。

中間層に用いる材料としては、ポリイミド、ポリアミド
、ニトロセルロース、ポリビニルブチラール、ポリビニ
ルアルコール等のポリマーをそのまま、または酸化スズ
や酸化インジウムなどの低抵抗化合物を分散させたもの
、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ケイ素などの蒸着
膜等が適当である。なお、この中間層はその膜厚が１μ
ｍ以下であることが望ましい。

また、表面保護層に用いる材料としては、アクリル樹脂
、ボリアリール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン
樹脂等のポリマーをそのまま、または酸化スズや酸化イ
ンジウムなどの低抵抗化合物を分散させたもの等が適当
である。

また、有機プラズマ重合膜も使用でき、この有機プラズ
マ重合膜には、必要に応じて酸素、窒素、ハロゲン、周
期律表の第■族、第Ｖ族原子を含めることも可能である
。

なお、表面保護層の膜厚は、５μｍ以下が望ましい。

［発明の効果コ このように、この発明に係る有機積層型感光体において
は、電荷発生層や電荷輸送層が′ｌＲ層されるアルミニ
ウム基体に、ケイ素を０．０５〜１重景％重量を０．３
重量％以下、マグネシウムを０．４〜５重景重量有する
と共に、その他の含有金属の合計量が１．５重量％以下
になったアルミニウム合金で構成されたものを用いるよ
うにしたため、アルミニウム基体に対する電荷発生層の
接着性や塗工性が改善され、アルミニウム基体の界面て
の部分放電も少なくなり、またアルミニウム基体からの
電荷注入も抑制されるようになり、反転現像時における
、白紙部で問題となる黒斑点の発生がおさえられ、良好
な電子写真特性が得られるようになった。

［実施例］ 次に、この発明の具体的な実施例について説明すると共
に、比較例を挙げてこの発明の実施例のものが優れてい
ることを明らかにする。

ここで、各実施例及び各比較例において、有機積層型感
光体におけるアルミニウム基体を切削加工によって製造
するにあたり、江黒鉄工所製の８ｙ密切削用旋盤を用い
、これに先端角１５５゛の多角バイトを、アルミニウム
基体用シリンダーの中心角に対して一２０°の負のすく
い角を持つようにセットした。

そして、この旋盤の回転軸フランジに、各アルミニウム
基体用のアルミニウム合金製シリンダーをチエツクさせ
、旋盤に付設したノズルからの白灯油を噴霧させると共
に同じく旋盤に付設したノズルで切り粉の吸引しながら
、上記の多角バイトにより、周速度６５０ｍ／ｍｉｎ、
送り速度０．０２ｍｍ／ｒｅｖの切削条件で各アルミニ
ウム合金製シリンダーを切削加工し、外径が８０ｎ＋ｍ
になった各アルミニウム基体を製造するようにした。

１克１Ｌ−工 実施例１，２のものにおいてはそれぞれ、そのアルミニ
ウム基体として、上記のように切削加工して製造された
アルミニウム基体が、下記の第１表に示すような成分か
らなるものを使用した。

第１表 そして、これらの各アルミニウム基体の表面に、先ず、
ポリアミド樹脂（エルバミド８０６１デュポン社製）の
１％メタノール溶液を塗布し、乾燥させて帆１μｍの中
間層を形成した。

次いで、この中間層上に電荷発生層を形成するにあたっ
て、電荷発生材料としてτ型態金属フタロ゛シアニンを
用い、このτ型無金属フタロシアニン０．４５重量部と
、ポリスチレン樹脂（分子量４０，０００）　ｏｉｌｓ
重量部とを、シクロへキサノン５０重量部の溶媒に加え
、これらをサンドグラインダーによって分散させ、この
分散液を上記中間層上に乾燥膜厚が０．２ｇ／ｍ２とな
るように塗布し、これを乾燥させて中間層上に電荷発生
層を形成した。

次に、このようにして形成された電荷発生層の上に電荷
輸送層を形成するにあたっては、電荷輸送材料として下
記の化学式Ｉに示すスチリル化合物を用いた。

そして、このスチリル化合物１０重量部と、ポリカーボ
ネート樹脂（Ｋ　−１３００：余人化成製）１０重量部
とを、１．４−ジオキン１００重量部に溶解させ、この
溶液を乾燥膜厚が２０μｍになるようにして電荷発生層
上に塗布し、乾燥させて電荷輸送層を形成し、実施例１
，２の積層型感光体をそれぞれ作製しな。

比重ｆｌご」− 上記実施例１，２のものと比較するため、比較例１〜３
においてはそれぞれ、そのアルミニウム基体として、下
記の第２表に示すような成分からなるものを使用した。

第２表 そして、このようなアルミニウム基体を用いるようにし
た点以外は、上記実施例１，２の場合と同様にして、中
間層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、比較例１〜３
の積層型感光体をそれぞれ作製した。

次に、このようにして作製された実施例１゜２及び比較
例１〜３の各積層型感光体を、ミノルタカメラ■製の複
写機Ｅｐ−４７０２に使用し、コロナ帯電させて、各感
光体における初期表面電位Ｖ０を一７５０Ｖにし、各感
光体において初期表面電位Ｖ０を１７２にするのに必要
な半減露光量Ｅ　１／２　（１ｘ−ｓｅｅ　）と、５秒
間暗中に放置した場合における初期表面電位の暗減衰率
ＤＤＲ５（％）とを測定した。また、各感光体における
初期表面電位Ｖ０を一７５０Ｖにする一方、現像バイヤ
ス電圧ｖｂを−５００Ｖにして、反転現像させた場合に
おける画像上の白紙部での黒斑点と、黒ベタ部での白斑
点について評価した。さらに、実施例１．２及び比較例
１〜３において使用した各アルミニウム基体の切削時に
おける加工性や、塗工時における樹脂等の塗布性につい
ても評価しな。

これらの結果を、下記の第３表にまとめて示した。なお
、同表において、反転現像時の白紙部での黒斑点、黒ベ
タ部での白斑点、切削時の加工性及び塗工時の塗布性に
ついては、良好な場合を○、実用上問題がない場合を△
、問題がある場合を×で表した。

（以下余白） 第３表 同表に示すように、実施例１，２のものは、比較例のも
のに比べて、反転現像時における白紙部での黒斑点や、
黒ベタ部での白斑点が少なくなり、また切削時の加工性
や塗工時の塗布性も良好であった。

犬１」［１ご」一 実施例３〜５のものにおいては、そのアルミニウム基体
として、下記の第４表に示すような成分からなるものを
使用した。

策４ｆＥ そして、実施例３，４のものについては、これらのアル
ミニウム基体を、硫酸１５ｖｏ１％を含む液温２０±１
℃の電解溶に漬けて、これらのアルミニウム基体の表面
にアルマイト層を形成した。このアルマイト層は、バリ
アー層が約２００人で、多孔質層が７μｍであった。そ
の後、これらのアルミニウム基体を酢酸ニッケル水溶液
（濃度７重量％）中において５０℃で処理し、アルミニ
ウム基体に封孔処理を施した。

一方、実施例５のものについては、上記のようなアルマ
イト処理を行わずに、そのアルミニウム基体そのまま使
用しな。

次に、これらのアルミニウム基体上に電荷発主層を形成
するにあたり、電荷発生材料として下記の化学式■で示
されるジスアゾ化合物を用いた。

そして、このジスアゾ化合物０．４５重量部と、ポリエ
ステル樹脂（バイロン２００東洋紡■製）０．４５重量
部とを、シクロへキサノン５０重量部の溶媒に加え、こ
れらをサンドグラインダーによって分散させた。次いで
、この分散液を上記の各アルミニウム基体上に、乾燥膜
厚が０．３ｇ／ｍ”となるように塗布した後、これを乾
燥させて電荷発生層を形成した。

次に、このようにして形成された電荷発生層上に電荷輸
送層を設けるにあたり、電荷輸送材料としては、前記実
施例１，２のものにおいて使用したのと同じ、下記に示
すスチリル化合物を使用した。

そして、このスチリル化合物１０重量部と、ボリアリレ
ート樹脂（Ｕ−１００：ユニチカ■製）１０重量部とを
、ＴＨＦ１００重量部に溶解させ、この溶液を乾燥膜厚
が２０μｍになるようにして上記電荷発生層上に塗布し
、乾燥させて電荷輸送層を形成し、実施例３〜５の積層
型感光体をそれぞれ作製した。

雌東匠先 上記実施例３〜５のものと比較するため、比較例４にお
いては、前記比較例３において使用したアルミニウム基
体を使用し、それ以外は上記実施例５と全く同様にして
積層型感光体を作製した。

次に、このようにして作製された実施ｒＩＡ３〜５及び
比較例４の各積層型感光体を、ミノルタカメラ畑製の複
写機Ｅｐ−４７０２に使用し、前記の場合と同様にして
、各感光体における半減露光量Ｅ　１／２　（ｌｘ−ｓ
ｅｃ　）　、暗減衰率ＤＤＲ２（％）を測定すると共に
、反転現像時における白紙部での黒斑点、黒ベタ部での
白斑点、また切削時における加工性、塗工時における樹
脂等の塗布性について評価した。

これらの結果を、下記の第５表にまとめて示しな。なお
、反転現像時の白紙部での黒斑点。

黒ベタ部での白斑点、切削時の加工性及び塗工時の塗布
性については、前回の時と同様に、良好な場合をＯ１実
用上問題がない場合をΔ、問題がある場合を×で表しな
。

（以下余白） 箸！ 今回の結果においても、同表に示すように、実施例のも
のが、比較例のものに比べて、反転現像時における白紙
部での黒斑点や、黒ベタ部での白斑点が少なくなってい
た。

また今回の結果では、実施例のものにおける半減露光量
及び暗減衰率が、比較例のものに比べて全般的に低くな
っており、感度や電荷保持能も比較例のものより優れて
いた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アルミニウム基体上に少なくとも電荷発生層と電荷
   輸送層とが形成されてなる有機積層型感光体において、
   上記アルミニウム基体がケイ素を０．０５〜１重量％、
   鉄を０．３重量％以下、マグネシウムを０．４〜５重量
   ％含有すると共に、その他の含有金属の合計量が１．５
   重量％以下になったアルミニウム合金で構成されてなる
   ことを特徴とする有機積層型感光体。