JPH0151184B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真感光体に関し、詳しくは端
部からの膜剥離の発生を防止した新規な電子写真
感光体を提供することにある。

電子写真感光体は、光導電性物質を基体の上に
蒸着法、スパツタリング法あるいはイオンプレー
テイング法などの方法で被膜形成させて得るかあ
るいはバインダとして樹脂類を含有させた光導電
性組成物を浸漬塗布法、マイヤーバー塗布法、ビ
ード塗布法やカーテン塗布法などの塗布法によつ
て被膜形成させて得ることができる。これらの方
法のなかで、特に塗布法を用いた感光体の製造法
は、他の方法を用いたものに較べ製造が容易で、
しかも高生産性、低コストや製造均一性を得るこ
とができるなどの利点を有している。

ところで、電子写真感光体（感光ドラムなど）
は、通常帯電工程−露光工程−現像工程−転写工
程−クリーニング工程−除電露光工程からなる電
子写真プロセスに従つて電子写真複写機内で処理
される。電子写真複写機内では感光ドラムの表面
が前述の電子写真プロセスを実施するいくつかの
装置と接触し、その装置によつて擦られる工程が
採用されている。例えば、クリーニング装置とし
てブレードクリーニング装置やブラシクリーニン
グ装置を用いた場合では、ブレード部やブラシ部
が感光ドラムの表面に接触しており、感光ドラム
の回転又は移動に従つてその表面をブレードやブ
ラシで擦ることによつて感光ドラム上のトナーを
クリーニングする工程が完了する。又、転写工程
では、現像されたトナー像を紙などの被転写体に
転写する際、その被転写体が感光ドラムの表面と
接触しながら、送り出されていく方法が採用され
ている。又、現像ローラの両端部にスペーサーを
設けた現像装置を用いた場合では、そのスペーサ
ーが感光ドラムに接触しており、コピー画像を得
る度毎に感光ドラムがスペーサーによつて擦られ
る。

この様な電子写真プロセスは、電子写真複写機
内で繰り返し実施され、その度毎に感光ドラムの
表面はクリーニング装置や被転写体などによつて
擦られている。

本発明者によるこれまでに行なつた実験によれ
ば、前述の如き電子写真複写機に用いた感光ドラ
ムは、繰り返し使用を増大するに従つてその端部
から感光層の膜剥離を生じ、しかもその膜剥離し
た個所から感光層にひび割れを生じていることが
判明し、これが前述の電子写真プロセスにおける
感光ドラムの表面とクリーニング装置、現像ロー
ラに取り付けたスペーサーや被転写体との擦りに
原因していることが見い出された。特に、感光ド
ラムとして塗布法を用いて形成した電荷発生層と
電荷輸送層からなる積層構造を有する感光層が形
成された場合に著しく現われている。

この種の電子写真感光体には、導電性基体と電
荷発生層の間との接着力を向上させるために、中
間層（下引層）が設けられているが、この様な中
間層を設けた場合であつても電荷発生層と電荷輸
送層がその端部から膜剥離を生じ、又ひび割れが
感光層全面に亘つて生じる様になる。そのため
に、この種の電子写真感光体を前述の如き電子写
真複写機に装填し、繰り返しコピー画像を形成す
ると、500枚目付近からコピー画像の両端部でそ
の画質が著しく低下する様になつていた。

従つて、本発明の目的は、端部からの感光層の
膜剥離とひび割れを防止した新規な電子写真感光
体を提供することにある。

本発明の別の目的は、電子写真プロセスの繰り
返し使用に適した電子写真感光体を提供すること
にある。

本発明の別の目的は、スペーサーを取り付けた
現像ローラ、ブレードクリーニング装置、ブラシ
クリーニング装置や転写装置などによる接触工程
を備えた電子写真複写機に適した電子写真感光体
を提供することにある。

本発明の別の目的は、被転写体にトナー像を転
写する工程を有する電子写真複写機に適した電子
写真感光体を提供することにある。

本発明の別の目的は、端部からの感光層の膜剥
離を生じない高感度な電子写真感光体を提供する
ことにある。

本発明のかかる目的は、導電性基体と感光層の
間に中間層を有する電子写真感光体において、前
記感光層の端部が前記中間層の端部より内側に形
成されており、前記中間層の端部表面は自由表面
である電子写真感光体によつて達成される。

以下、本発明を図面に従つて説明する。

本発明の好ましい具体例では、感光層１３は色
素増感された酸化亜鉛、セレン粉体、無定形シリ
コン粉体、ポリビニルカルバゾール、フタロシア
ニン顔料、オキサジアゾール顔料等を必要に応じ
て結着剤樹脂と共に塗布形成される。

また、有機光導電物質を用いる場合、特性の向
上のための効果的な方法として、感光層１３を露
光により電荷担体を発生する電荷発生層１４と、
発生した電荷担体を移動させる能力を持つ電荷輸
送層１５からなる積層構造によつて形成すること
ができる。

電荷発生層１４は、スーダンレツド、ダイアン
ブルー、ジエナスグリーンＢなどのアゾ顔料、ア
ルゴールイエロー、ピレンキノン、インダンスレ
ンブリリアントバイオレツトRRPなどのキノン
顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジ
ゴ、チオインジゴ等のインジゴ顔料、インドフア
ーストオレンジトナーなどのビスベンゾイミダゾ
ール顔料、銅フタロシアニンなどのフタロシアニ
ン顔料、キナクリドン顔料、ピリリウム系染料等
の電荷発生物質を、ポリエステル、ポリスチレ
ン、ポリ酢酸ビニル、アクリル、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、セル
ロースエステル類などの結着剤樹脂に分散して形
成される。また、蒸着などによつて形成すること
もできる。電荷発生層１４の厚さは0.05〜0.2μ程
度である。

また、電荷輸送層１５は主鎖又は側鎖にアント
ラセン、ピレン、フエナントレン、コロネンなど
の多環芳香族化合物又はインドール、カルバゾー
ル、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾー
ル、イミダゾール、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、トリアゾール
などの含窒素環式化合物を有する化合物、ヒドラ
ゾン化合物、等の正孔輸送性物質を成膜性のある
樹脂に溶解させて形成される。これは電荷輸送性
物質が一般的に低分子量で、それ自身では成膜性
に乏しいためである。そのような樹脂としては、
ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレ
ン、ポリメタクリル酸エステル類、スチレン−メ
タクリル酸メチルコポリマー、ポリエステル、ス
チレン−アクリロニトリルコポリマー、ポリサル
ホン等が挙げられる。電荷輸送層１５の厚さは５
〜20μ程度である。

本発明で用いる中間層１２は、少なくとも１つ
の樹脂被覆層で形成される。この中間層１２は、
ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテ
ル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、エチルセル
ロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル
酸コポリマー、カゼイン、ゼラチンやポリアミド
などによつて形成することができる。中間層１２
を２つの樹脂被覆層で形成される場合、基体の上
に形成される第１の樹脂被覆層１６は、主に基体
表面の欠陥を被覆することが主な目的で設けら
れ、このため膜厚を厚くすることが望ましい。こ
の場合、樹脂単独被覆層では、残留電位が発生す
るので、導電性物質を含有させて、さらにこの第
１の樹脂被覆層１６の抵抗を下げることが好まし
い。導電性物質としては、アルミニウム、銅、
銀、金、ニツケル等の金属の微粉体やカーボン、
酸化チタン、酸化スズなどの粉体が挙げられる。

前述の第１の樹脂被覆層１６の上には、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポ
リ−Ｎ−ビニルイミダゾール、エチルセルロー
ス、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コ
ポリマー、カゼイン、ゼラチンやポリアミド等に
よる第２の樹脂被覆層１７を形成することができ
る。

第１図ａに示す電子写真感光体は、導電性基体
１１の上に形成した中間層１２の端部１２ａと１
２a′より感光層１３の端部１３ａと１３a′が内側
に形成されている。第１図ｂに示す電子写真感光
体は、中間層１２の上に電荷発生層１４と電荷輸
送層１５からなる積層構造を有する感光層１３が
形成されており、それぞれ電荷輸送層１５の端部
１５ａと１５a′が電荷発生層１４の端部１４ａと
１４a′より内側に形成され、この電荷発生層１４
の端部１４ａと１４a′が中間層１２の端部１２ａ
と１２a′より内側に形成されている。又、第１図
ｃに示す電子写真感光体でも、中間層１２が第１
の樹脂被覆層１６と第２の樹脂被覆層１７からな
る積層構造を有し、この第２の樹脂被覆層１７の
端部１７ａと１７a′が第１の樹脂被覆層１６の端
部１６ａと１６a′より内側に形成されている。

この様に、電子写真感光体の上部層の端部を下
部層の端部より内側に形成することによつて、こ
の感光体をブレードクリーニング装置やブラシク
リーニング装置などの接触工程を備えた電子写真
複写機の感光体部にセツトし、電子写真プロセス
を２回以上、好ましくは2000回〜5000回程度繰り
返し実施しても、前述の上部層の端部からの膜剥
離とひび割れは生じることはない。

前述の中間層１２の端部１２ａ又１２a′と感光
層１３の端部１３ａ又は１３a′の間隔は、できる
だけ短い方が好ましいが、それは必要とされる塗
膜面の大きさによつて決めることができる。端部
１２ａ又は１２a′と端部１３ａ又は１３a′の間隔
は、１mm〜10mmとすることができ、好ましくは２
mm〜５mm程度が適当である。又、前述の端部１２
ａ，１２a′、１４ａ，１４a′と１５ａ，１５a′の
それぞれの間隔および端部１６ａ，１６a′、１７
ａ，１７a′、１４ａ，１４a′と１５ａ，１５a′の
それぞれの間隔も前記と同様で、一般に制限され
る事項ではないが１mm〜10mmとすることができ、
好ましくは２mm〜５mm程度が適当である。

本発明の電子写真感光体は、導電性基体１１が
シート形状を有している場合ではスプレー塗布
法、ローラ塗布法、カーテン塗布法、ビード塗布
法あるいはマイヤーバー塗布法などの方法で塗膜
形成させて製造することができる。例えばローラ
塗布法で塗膜を形成する際、上部層となる塗膜を
形成する時に用いるローラの幅を下部層を形成し
た時に用いたローラの幅より短かくすれば、上部
層の端部を下部層の端部より内側に形成すること
ができる。この際に用いるシート状導電性基体１
１としては、アルミニウム、銀、酸化インジウ
ム、酸化錫などを蒸着したプラスチツク（ポリエ
チレンテレフタレートなど）シートが適してい
る。

又、導電性基体１１が円筒状導電性基体の場合
では浸漬塗布法が適している。

浸漬塗布法は、例えば第２図に示す浸漬塗布装
置によつて行なうことができる。

第２図において、２１は塗布液槽、２２は塗布
液、１１は基体、２３は基体１１の固定部材、２
４は駆動軸、２５は駆動モータ、２６は昇降ネジ
部材、２７は通気管、２８は空気室を表わしてい
る。第２図に示す装置を用いて、浸漬塗布するに
は基体１１を駆動軸２６に取り付けられた固定部
材２３に装着した後に、モータ２５を作動させて
駆動軸２４を下降させることによつて基体１１を
塗布液２２の中に浸漬させる。この際、基体１１
の上端部が密ぺいされていると、基体１１の内部
の気圧は、蒸気圧の分だけ加算されて大気圧より
大きくなり、このため泡を発生し、形成塗膜に悪
影響を与えることから、加算された圧力の分だけ
の空気を通気管２７を通して基体１１の外部（空
気室２８）に排気することによつて、前述の泡の
発生を防止することができる。

しかる後に、駆動軸２４が上昇できる様にモー
タ２６を作動させ、基体１１を塗布液２２からの
引き上げに応じて基体１１の上には塗膜が形成さ
れる。

前述の浸漬塗布装置を用いて本発明の電子写真
感光体を製造する際には、塗布液２２に浸漬する
基体１１の高さを調節することによつて、すなわ
ち、第２回目の浸漬塗布工程で浸漬する基体１１
の高さを第１回目の浸漬塗布工程で浸漬する基体
１１の高さより低くすることによつて、被膜形成
された上部層の端部を下部層の端部より内側に形
成することができる。この方法を数回繰り返すこ
とによつて、所望とする層数の積層構造体を調製
することができる。この際、塗布液２２の表面と
基体１１の境界部で塗布液２２の表面張力による
もり上がりを生じるために、基体１１を浸漬する
高さの調節は単に機械的寸法のみならず、塗布液
２２の液面でのもり上がりを考離して基体１１の
浸漬する高さを調節することが望ましいことであ
る。

又、前述の方法の他の方法としては、第２回目
の浸漬塗布工程終了後、第１回目の浸漬塗布工程
によつて形成した被膜に対して非溶解性の有機溶
剤を用いて第２回目の浸漬塗布工程によつて形成
した被膜を、その端部が下部層の端部より内側に
なる様に一部除去する方法も用いることができ
る。この方法を数回繰り返すことによつて、所望
とする層数の積層構造体を調製することができ、
又前述した基体の高さを調節する方法と組合せて
実施することもできる。

この様な浸漬塗布法で用いる導電性基体１１と
しては、円筒状アルミニウムが適している。

以上のようにして、塗膜の端部を前述の如く、
その下の塗布上部層の端部を下部層の端部より内
側になる様にして製造された電子写真感光体は、
電子写真複写機内で繰り返し電子写真プロセスを
実施してもその塗膜が端部から剥離を生ずること
がなく、耐久性をより向上させることができるよ
うになつた。

以下、本発明を実施例に従つて説明する。

実施例 １ 共重合ナイロン樹脂（商品名；アミラン
CM8000；東レ(株)製）４部（重量部、以下同様）
および８−ナイロン樹脂（商品名；トレジン
EF30T；帝国化学(株)製）４部をメタノール60部
とブタノール30部から成る溶液に溶解した。基体
として上部が閉塞し、下部が開放した形状の60φ
×260mmのアルミニウムシリンダーを用意した。
このアルミニウムシリンダーを最大表面粗さが
0.3μとなる様に鏡面加工した。この基体に、上記
塗布液を第２図に示されているような浸漬塗布装
置にて塗布した。

この装置において、基体の上方部から５mmの所
まで浸漬した後、基体を引き上げて塗布すること
によつて塗膜を形成した。次いで基体の下方部か
ら５mmの所までの塗膜をメタノールをしみ込ませ
たウエスで拭き取つた。その後、基体を60℃の温
度で10分間に亘つて加熱乾燥して、0.8μ厚の下引
層を形成した。

次に、下記構造式のジスアゾ顔料を10部、 酢酸酪酸セルロース樹脂（商品名：CAB−381；
イーストマン化学製）６部およびシクロヘキサノ
ン60部を1φガラスビーズを用いたサンドミル装
置で20時間分散した。この分散液にメチルエチル
ケトン（MEK）100部を加えて、塗布液として、
第２図に示す塗布装置に注入した。下引層を形成
した基体に、その基体の上方部から６mmの所まで
前記と同様に浸漬塗布した。次いで基体の下方部
から６mmの所までの塗膜をMEKをしみ込ませた
ウエスで拭き取つた。この基体を100℃の温度で
10分間に亘つて加熱乾燥して、0.08ｇ/m²の塗布
量の電荷発生層を形成した。この電荷発生層の上
下端部は、それぞれ先に形成した下引層の上下端
部より１mm内側に形成されていた。

次いで、下記構造式のヒドラゾン化合物を10部 およびスチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂
（商品名；MS−200；新日鉄化学(株)製）15部をト
ルエン100部に溶解して塗布液とした。これを第
２図に示す塗布装置に注入し、電荷発生層を塗布
した基体に、上方部から７mmの所まで前記と同様
に浸漬塗布した。基体の下方部から７mmの所まで
の塗膜をトルエンをしみ込ませたウエスで拭き取
つた。これを100℃の温度で40分間にわたり、熱
風乾燥して、16μの電荷輸送層を形成した。この
電荷輸送層の上下端部はそれぞれ先に形成した電
荷発生層の上下端部より１mm内側に形成されてい
た。

このようにして製造した感光ドラムを−5.6KV
コロナ帯電工程、画像露光工程、乾式トナーとス
ペーサーを有する現像ローラを備えた現像工程、
普通紙へのトナー転写工程、ウレタンゴムブレー
ド（硬度70゜、圧力10ｇw/cm、感光体に対する角
度20゜）によるクリーニング工程および除電露光
工程を有する電子写真複写機に取り付けた。

この電子写真複写機を用いて感光ドラムの耐久
試験を行なつたところ、2000枚目のコピーを得た
時でも感光体に形成した電荷発生層と電荷輸送層
は、その両端で剥離を生じていないことが判明
し、又得られたコピー画像は良好な画質を有して
いた。

比較例 １ 実施例１の感光ドラムに用いた下引層を形成す
る際、下引層を基体の上方部および下方部からそ
れぞれ10mmの所にその端部を形成したほかは、実
施例１と同様の方法で感光ドラムを作成した。こ
の結果、電荷発生層の上下端部は下引層の上下端
部より４mmだけ外側に形成されていた。

この感光ドラムを実施例１で用いた方法と同様
の方法で耐久試験を行なつたところ、500枚目の
コピーを得た時に、端部に形成されていた電荷発
生層と電荷輸送層が基体から剥離を生じているこ
とが認められた。さらに、耐久試験を続けて2000
枚目までコピーを得たところ、電荷発生層と電荷
輸送層の基体からの剥離が500枚目のコピーの時
より内側に拡大されており、大概電荷発生層と電
荷輸送層が下引層の端部から1/4程度まで内側に
完全な剥離を生じており、しかも残された領域で
もひび割を生じていた。従つて、この時に得られ
たコピーは転写紙の両端から内側の1/3程度の部
分でしか画像が得られておらず、又得られたコピ
ー画像も良好な画質を有していなかつた。

実施例 ２ 鏡面加工を施していない最大表面粗さが8μと
なつているほかは、実施例１で用いたものと同様
の基体を用いた。まず、この基体の表面の粗さを
被覆するため、下記の導電性粉体を分散した塗料
層を形成した。この塗料層は酸化チタン粉体（チ
タン工業(株)製）10部、酸化スズ粉体（三菱金属(株)
製）７部、アクリル樹脂（商品名；アクリデイツ
クA405、大日本インキ(株)製）16部、メラミン樹
脂（商品名；スーパーベツカミンL121、大日本
インキ(株)製）４部およびトルエン20部をボールミ
ルにて６時間に亘つて分散した分散液を塗布液と
して、第２図に示す塗布装置で基体をその基体の
上方部から２mmの所まで浸漬した後、引き上げて
塗布することによつて形成された。

次いで、基体の下方部から２mmの所までの塗料
層をトルエンをしみ込ませたウエスで拭き取つ
た。次に160℃の温度で30分間に亘つて加熱して
硬化させ、20μ厚の導電層を形成した。この上
に、実施例１と全く同様の方法で下引層、電荷発
生層、および電荷輸送層を形成して感光ドラムを
製造した。

この感光ドラムを実施例１で用いた方法と同様
の方法で耐久試験を行なつたところ塗膜には剥離
を生じることはなく、しかも良質のコピー画像を
得ることができた。

実施例 ３ 基体として実施例１と同様のアルミニウムシリ
ンダーを用意し、この基体の上にカゼインのアン
モニア水溶液（カゼイン11.2ｇ、28％アンモニア
水１ｇ、水222ml）を第２図に示す浸漬塗布装置
にて塗布した。この際、基体の上方部から５mmの
所まで浸漬した後、基体を引き上げて塗布するこ
とによつて塗膜を形成した。次いで、基体の下方
部から５mmの所までの塗膜をアンモニア水（28％
アンモニア水１ｇ、水222ml）をしみ込ませたウ
エスで拭き取つた。その後、加熱乾燥して1.0μ厚
の下引層を形成した。

次に、Ｎ−エチルフエノチアジン−３−アルデ
ヒド−N′，N′−ジフエニルヒドラゾン５ｇとポ
リビニルカルバゾール（分子量30万）５ｇをテト
ラヒドロフラン70mlに溶解した液にＢ型銅フタロ
シアニン1.0ｇを添加し、ボールミルで分散した
分散液を調製した。

この分散液を第２図に示す塗布装置に注入し
た。先に形成した下引層を有する基体に、その基
体の上方部から６mmの所まで前記と同様に浸漬塗
布することによつて塗膜を形成した。次いで、基
体の下方部から６mmの所までの塗膜をテトラヒド
ロフランをしみ込ませたウエスで拭き取つた。そ
の後、加熱乾燥することによつて10μ厚の感光層
を形成した。この結果、感光層の上下端部は下引
層の上下端部よりそれぞれ１mm内側に形成され
た。

この感光ドラムを実施例１で用いた方法と同様
の方法で耐久試験を行なつたところ、塗膜には剥
離を生じることはなく、しかも良質のコピー画像
を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、第１図ｂおよび第１図ｃは、本発明
の電子写真感光体の断面図である。第２図は、本
発明の電子写真感光体を製造する際に用いた塗布
装置の模式的断面図である。 １１…導電性基体、１２…中間層、１２ａ，１
２a′…中間層の端部、１３…感光層、１３ａ，１
３a′…感光層の端部、１４…電荷発生層、１４
ａ，１４a′…電荷発生層の端部、１５…電荷輸送
層、１５ａ，１５a′…電荷輸送層の端部、１６…
第１の樹脂被覆層、１６ａ，１６a′…第１の樹脂
被覆層の端部、１７…第２の樹脂被覆層、１７
ａ，１７a′…第２の樹脂被覆層の端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電性基体と感光層の間に中間層を有する電
   子写真感光体において、前記感光層の端部が前記
   中間層の端部より内側に形成されており、前記中
   間層の端部表面は自由表面であることを特徴とす
   る電子写真感光体。 ２ 前記感光層が電荷発生層と電荷輸送層からな
   る積層構造を有する特許請求の範囲第１項記載の
   電子写真感光体。 ３ 前記感光層が電荷発生層とその上に形成した
   電荷輸送層からなる積層構造を有する特許請求の
   範囲第２項記載の電子写真感光体。 ４ 前記電荷輸送層の端部が前記電荷発生層の端
   部より内側に形成されている特許請求の範囲第３
   項記載の電子写真感光体。 ５ 前記中間層が下引層である特許請求の範囲第
   １項記載の電子写真感光体。 ６ 前記中間層が導電性物質を含有した第１の樹
   脂被覆層と第２の樹脂被覆層を有する特許請求の
   範囲第１項記載の電子写真感光体。 ７ 前記中間層が導電性物質を含有した第１の樹
   脂被覆層とその上に形成した第２の樹脂被覆層を
   有する特許請求の範囲第６項記載の電子写真感光
   体。 ８ 前記第２の樹脂被覆層の端部が前記第１の樹
   脂被覆層の端部より内側に形成されている特許請
   求の範囲第７項記載の電子写真感光体。 ９ 前記導電性物質が銅粉体、銀粉体、金粉体、
   ニツケル粉体、アルミニウム粉体、カーボン粉
   体、酸化錫粉体、又は酸化チタン粉体である特許
   請求の範囲６項記載の電子写真感光体。 １０ 前記導電性基体が円筒状導電性基体である
   特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 １１ 前記導電性基体が円筒状アルミニウムであ
   る特許請求の範囲第１０項記載の電子写真感光
   体。 １２ 前記導電性基体がシート状導電性基体であ
   る特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 １３ 前記導電性基体がアルミニウムを蒸着した
   プラスチツクシートである特許請求の範囲第１２
   項記載の電子写真感光体。