JPH02144551A - 電子写真感光体 - 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］ 本発明は電子写真感光体に関し、特に機械的強度、表面
潤滑性、耐湿性、画像性に優れた高耐久電子写真感光体
に関する。

［従来の技術］ 電子写真感光体には、適用される電子写真プロセスに応
じた所定の感度、電気特性、光学特性を備えていること
が要求されるが、さらに、繰り返し使用される感光体に
おいては、その感光体の表面層、即ち支持体より最も離
隔する層にはコロナ帯電、トナー現像、紙への転写、ク
リーニング処理などの電気的、機械的外力が直接に加え
られるため、それらに対する耐久性が要求される。

具体的には摺擦による表面の摩耗や傷の発生、また高湿
下においてコロナ帯電時に発生するオゾンによる表面の
劣化などに対する耐久性が要求されている。

一方、トナー現像、クリーニングの繰り返しによる表面
層へのトナーの付着の問題もあり、これに対しては表面
層のクリーニング性を向上することが求められている。

上記のような表面層に要求される特性を満たすために種
々の方法が提案されている。

その一つとして、含フッ素樹脂粉体の固体潤滑剤を分散
させた樹脂層を表面に設けることが効果的である。

含フッ素樹脂粉体を分散させた樹脂層を設けることによ
り、傷５表面クリーニング性、摩耗などにおける耐久性
を向上させ、また感光体表面の撥水性、離型性を向上さ
せるための高湿下での表面劣化の防止に対しても有効で
ある。

また、表面に保護層として設けた場合、オゾンにより劣
化を受けやすい電荷輸送材料や電荷発生材料が表面より
離隔され、さらに耐久性が向上する。

この含フッ素樹脂粉体を樹脂中に分散する際。

粉体をそのまま樹脂中に混合した場合、完全には均一に
分散されず、また含フッ素樹脂粉体そのものも凝集して
粗大粒子を多数含有しているため。

形成された塗膜は不均一なものとなり、また粗大粒子の
ため、ピンホールなどの画像欠陥やブレード破損などの
機械への悪影響が発生する。

そのため含フッ素樹脂粉体を樹脂中に分散する際には何
らかの機械的粉砕手段を用いて粒径を細かくしながら分
散しなければならない０機械的粉砕手段としては種々の
方法があるが、この場合量も優れている方法はサンドミ
ル、ボールミル、アトライター、レッドデビルなどのポ
ールやビーズなどメディアの剪断応力による粉砕法であ
る。

他の方法、例えばロールミルではロールのギャップが粗
大粒子を十分に粉砕できるほど小さくできず、またホモ
ジナイザーのような粉砕機では全ての粗大粒子に対して
粉砕効果を与えることができず、粗大粒子を完全には粉
砕できないという欠点があるため不適当である。

さて、前記のサンドミルを始めとする含フッ素樹脂粉体
に適した分散方法で分散を行なった場合、含フッ素樹脂
粉体は粉砕され２問題を起さない程度に小さくなるが、
粉砕に用いたメディアの摩耗粉や破片が混入するように
なる。

この摩耗粉や破片が多量に混入した場合、電位特性や画
像特性に悪影響を与え、また摩耗粉の量の増加に従って
分散されている含フッ素樹脂粉体の分散安定性が阻害さ
れるため凝集した粗大粒子を生じ、また塗膜の不均一を
生じるために、さらに画像特性および耐久特性、さらに
は高温高湿条件下での画像特性、耐久特性を悪化させる
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、摺擦による表面の摩耗や傷の発生に対
して耐久性を有し、前述した欠点を解消するような電子
写真感光体を提供すること、高湿下において安定で高品
位な画像の得られる電子写真感光体を提供すること、表
面の塗膜むらやピンホールがなく、かつ、縁り返し電子
写真プロセスにおいて残留電位の蓄積がなく、常に安定
して高品位の画像の得られる電子写真感光体を提供する
ことである。

［課題を解決する手段１作用］ 本発明者は、含フッ素樹脂粉体を表面層形成用塗料に添
加した後に、何らかの粉砕手段を用いて粉砕し、その結
果として、この含フッ素樹脂粉体の分散平均粒径が１．
ｏｐｍで、かつ、粒径２　、　Ｏｇｍ以上のものの量が
重量換算で全体の２０重量％未満となるように人為的に
操作することによって、前記欠点を解消した電子写真感
光体を供給することが可能であることを見い出し本発明
に到達した。

即ち、本発明は、導電性支持体上に感光層を有する電子
写真感光体において、該感光体の表面層が潤滑剤として
含フッ素樹脂粉体を分散含有し、かつ、この含フッ素樹
脂粉体の分散平均粒径が１．０ＪＬｍ以下で２．０棒間
以上のものの量が重量換算で全体の２０重量％未満であ
ることを特徴とする電子写真感光体から構成される。

本発明において用いる潤滑剤としての含フッ素樹脂粉体
としては、四フフ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、
六フッ化エチレンプロピ１／ン、フッ化ビニル、フッ化
ビニリデン、二フフ化塩化エチレンまたはトリフルオロ
プロピルメチルジクロルシランなどの重合体あるいはこ
れらの共重合体あるいは塩化ビニルとの共重合体の粉体
などが適宜用いられる。その中でも、特に、四フッ化エ
チレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が好ましい。

樹脂の分子量や粉体の粒径は形成する塗膜の均一性に影
響を与えない範囲において選択される。

分散される含フッ素樹脂粉体の含有量は、分散される分
散液中の全固形分に対して重量分率で１〜５０重量％が
適当である。

分散に用いるバインダー樹脂は成膜性のある高分子であ
ればよいが、単独でもある程度の硬さを有すること、キ
ャリア輸送を妨害しないことなどの点から、ポリメタク
リル酸エステル、ポリカー・ボネート、ボリアリレート
、ポリエステル、ポリサルホン、ポリスチレン、スチレ
ン−メタクリル酸エステルコポリマーなどが好ましい。

本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に感光層を
有する。感光層の形態は公知のいかなる形態を取ってい
てもかまわないが、電荷発生層と電荷輸送層を積層１７
た機能分離型の感光層が特に好ましい。

電荷発生層は、電荷発生物質を適当な溶剤中でバインダ
ー・樹脂と共に分散した塗布液を、導電性支持体上に公
知の方法によって塗布することによって形成することが
できる。

その膜厚は、例えば５４ｍ好ましくは０．１〜ＩｐＬｍ
の薄膜層とすることが望ましい。

電荷発生物質としては、ビリリウム、チアピリリウム系
染料、フタロシアニン系顔料、アンドアントロン顔料、
ジベンズピレンキノン顔料、ビラントロン顔料、アゾ系
顔料、インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノ
シアニン、キノシアニンなどが挙げられる。

この際用いられるバインダー樹脂は、広範な絶縁性樹脂
あるいは有機光導電性ポリマーから選択されるが、ポリ
ビニルブチラール、ポリビニルベンザール、ボリアリレ
ート、ポリカーボネート、ポリエステル、フェノキシ樹
脂、セルロース系樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタンな
どが好ましくその使用量は電荷発生層中の含有率で８０
重量％以下、好ましくは４０重量％以下である。

また使用する溶剤は前記の樹脂を溶解し、後述の電荷輸
送層や下引層を溶解しないものから選択することが好ま
しい。

具体的には、テトラヒドロフラン、１．４−ジオキサン
などのエーテル類、シクロヘキサノン、メチルエチルケ
トンなどのケトン類、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミドな
どのアミド類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル
類、トルエン、キシレン、クロロベンゼンなどの芳香族
類、メタノール、エタノール、２−プロパツールなどの
アルコール類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロル
エチレン、四塩化炭素、トリクロルエチレンなどの脂肪
族ハロゲン化炭化水素類など挙げられる。

電荷輸送層は電荷発生層のとまたは下に積層され、電界
の存在下電荷発生層から電荷キャリアを受取り、これを
輸送する機能を有している。

電荷輸送層は電荷輸送物質を必要に応じて適当なバイン
ダー樹脂と共に溶剤中に溶解し塗布することによって形
成され、その膜厚は一般的には５〜４０　Ｉｔ　ｍであ
るが１５〜３０μｍが好ましい。

電荷輸送物質は電子輸送性物質と正孔輸送性物質があり
、ｉｔ電子輸送性物質しては、例えば２゜４．７−ドリ
ニトロフルオレノン、２，４，５゜７−チトラニトロフ
ルオレノン、クロラニル、テトラシアノキノジメタンな
どの電子吸引性物質やこれら電子吸引性物質を高分子化
し、たものなどが挙げられる。

正孔輸送性物質としてはピレン、アントラセンなどの多
環芳香族化合物、カルバゾール系、インドール系、イミ
ダゾール系、オギサゾール系、チアゾール系、オキサジ
アゾール系、ピラゾール系ピラゾリン系、チアジアゾー
ル系、トリアゾール系化合物などの複素環化合物、Ｐ−
ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ、Ｎ−ジフェニル
ヒドラゾン、Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチ
リデン−９−エチルカルバゾールなどのヒドラゾン系化
合物、α−フェニル−４’−Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ
スチルベン、５−　［４−（ジーＰ−トリルアミノ）ベ
ンジリデン］・−５Ｈ−ジベンゾ［ａ　、ｄｌシクロヘ
プテンなどのスチリル系化合物、ベンジジン系化合物、
トリアリールメタン系化合物、トリフェニルアミンある
いは、これらの化合物から慮る基を主鎖または側鎖に有
するポリマー（例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、
ポリビニルアントラセンなど）が挙げられる。

これらの有機電荷輸送物質の他にセレン、セレン−テル
ル、アモルファスシリコン、硫化カドミウムなどの無機
材料も用いることができる。

また、これらの電荷輸送物質は１種または２種以上組合
せて用いることができる。

電荷輸送物質が成膜性を有していないときには適当なバ
インダーを用いることができる。具体的には、アクリル
樹脂、ボリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレンコポリ
マー、ポリアクリルアミド、ポリアミド、塩素化ゴムな
どの絶縁性樹脂あるいはポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール
、ポリビニルアントラセンなどの有機光導電性ポリマー
などが挙げられる。

感光層が形成される導電性支持体としては１例えばアル
ミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、チタン、ニ
ッケルなどが用いられる。

またこうした金属あるいは合金を、真空蒸着法によって
被膜形成したプラスチック（例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレ
ート、アクリル樹脂など）や、導電性粒子（例えばカー
ボンブラック、銀粒子など）を適当なバインダー樹脂と
共にプラスチックまたは前記導電性支持体上に被覆した
支持体あるいは導電性粒子をプラスチックや紙に含浸し
た支持体などを用いることができる。

導電性支持体と感光層の中間に、バリヤー機能と接Ｍ機
能をもつ下引層を設けることもできる。

下引層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセル
ロース、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイ
ロン６１０、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイ
ロンなど）、ポリウレタン、酸化アルミニウムなどによ
って形成できる。

下引層の膜厚は５ｇｍ以下、好ましくは０．１〜３７ｔ
ｍが適当である。

本発明の別の具体例として、電荷発生物質と電荷輸送物
質を同一層に含有させた電子写真感光体を挙げることが
できる。この際、電荷輸送物質としてポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾールとトリニトロフルオレノンからなる電荷移
動錯体を用いることもできる。

なお、感光層の上には保護層を設けることもできる。

この例の電子写真感光体は、電荷発生物質と電荷移動錯
体を適当な樹脂溶液中に分散させた液を塗布乾燥して形
成することができる。

本発明において、含フッ素樹脂粉体は、前記電子写真感
光体において、その表面層に前記特定要件を満足する状
態において分散含有されている。

本発明において、含フッ樹脂粉体をバインダー樹脂溶液
に分散する手段としては、ホモジナイザボールミル、振
動ボールミル、サンドミルアトライター、ロールミルな
どの分散手段が適用できる。

分散は、有機溶剤にバインダー樹脂を溶解しこれに含フ
ッ素樹脂粉体を必要量混合し、前記分散手段にて分散し
、得られた分散液中に電荷輸送物質や電荷発生物質を混
合すればよい。

電荷発生物質が顔料である場合は、別途、電荷発生物質
のみの分散液を調製すればよく、また、条件が許容すれ
ば、含フッ素樹脂粉体と同時に分散を行なってもよい。

この溶液を塗布する際には、例えば、浸漬コーティング
法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング
法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、
カーテンコーティング法などのコーティング法を適用す
ることができ、乾燥は、１０〜２００℃、好ましくは２
０〜１５０℃の範囲で５分〜５時間、好ましくはｌＯ分
〜２時間の送風乾燥または静止乾燥を適用することがで
きる。

塗工朝帰後の感光層の膜厚は５〜３０ｇｍ程度である。

以下、実施例において本発明をさらに具体的に説明する
。

［実施例］ 実施例１ 直径８０ｍｍφ、長さ３６０ｍｍのアルミシリング−か
らなる導電性支持体上に６−６　、６−６．１０−１２
四元ナイロン共重合体の５％メタノール溶液を浸漬塗布
し、ミルｍ厚の下引層を設けた。

次に、下記構造式のジスアゾ顔料を１０部（重置部、以
下同様）、 ポリビニルブチラール（積水化学工業鈎製）８部および
シクロヘキサノン５０部を１ｍｍφガラスピーズを用い
たサンドミルで２０時間分散した。

この分散液にメチルエチルケトン７０〜１２０部（適宜
）を加えて下引層上に塗布し、膜厚０゜１５ｇｍの電荷
発生層を形成した。

次に、ポリメチルメタクリレート１０部、含フッ素樹脂
粉体としてポリ四フッ化エチレン粉体（走査型電子顕微
鏡による平均−次粒径０．３１Ｌｍ）５部をシクロへキ
サノン４５部、シクロヘキサン１５部と共にステンレス
製ボールミルで所定時間分散し、得られた分散液に電荷
輸送物質とじてのヒドラゾン化合物１０部を溶解した。

この溶液を先に形成した電荷発生層上に塗布し１１０℃
で１時間熱風乾燥して、１９Ｊｉ、ｍの電荷輸送層を形
成した。

この際ボールミルによる分散時間を変化させて分散状態
の異なる分散液を用意し、その分散液の数だけ電荷輸送
層形成用塗料をｙＪ製し、電子写真感光体も同じ数だけ
作成した。

次に、これらの電子写真感光体を、乾式普通紙複写機（
キャノン■製、ＮＰ−３７２５）に設置し、３２．５℃
、８５％ＲＨの雰囲気中で負コロナ帯電１画像露光、乾
式トナーによる現像、普通紙へのトナー転写、ゴムブレ
ードによるクリーニングおよび残留電位を除去するため
の強震光からなる電子写真プロセスにより５，０００枚
の通紙画像出し耐久を行なって耐久初期および耐久後の
画像の比較を行なった。

各試料に用いた含フッ素樹脂粉体分散液の分散時間、分
散平均粒径、粒径２．０ルｍ以上の粒子の重量分率およ
びそれぞれの分散時間における感光体試料のハーフトー
ン画像において耐久前後で直径０．３ｐ、ｍφを超える
大きさの画像欠陥の個数を調査した。結果を示す。

１０　　　　　２．９７　　　　　　　　７７２０　　
　　　　２．３３　　　　　　　　　６８３０　　　　
　　１．６０　　　　　　　　　４１３５　　　　　　
１．３５　　　　　　　　　２９４０　　　　　　１．
０９　　　　　　　　　２２４５　　　　　　０．９５
　　　　　　　　　１８５０　　　　　　０．７３　　
　　　　　　　　　９５５　　　　　　０．５９　　　
　　　　　　　　３６０　　　　　　０．５１　　　　
　　　　　　　１［分散平均粒径および粒子量の測定は
遠心式自動粒度分布測定装置（ＣＡＰＡ５００、堀場製
作所■製）による〕 （欠陥数はＡ４画像１枚中の数） 上記の結果から、分散平均粒径が１．ＯｊＬｍ、粒径２
．Ｏ棒間以上の粒子が２０ｗｔ％の前後で画像欠陥の発
生する様子が変化している。

即ち、分散平均粒径が１．０ｐ、ａｘより大きく、粒径
ｚ、ｏＩＬｍ　　以上のものが２０ｗｔ％を超えている
ものは、画像欠陥の発生数が多く、また、耐久による増
加数も多いが１分散平均粒径１．。

７部ｍ以下、粒径２．０ｇｍ以上のものが２０ｗｔ％未
渦の場合には、画像欠陥は少なく、また、耐久による欠
陥の増加も少ない。

実施例２ 実施例１において含フッ素樹脂粉体としてポリ四フッ化
エチレン粉体に代えて、ポリフッ化ビニリデン粉体を用
いる他は、実施例１と全く同様にして電子写真感光体を
作成し、同様に評価した。

その結果、実施例１の場合と同様に、分散平均粒径１．
Ｏｐｍ以下、粒径２．０ルｍ以上のものが２０ｗｔ％未
溝の場合には、欠陥のない良好な画像が得られた。

実施例３ 外径８０ｍｍφ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムシリン
ダーを導電性支持体とし、この上に、ポリアミド（商品
名アミランＣＭ−８０００、東し補装）５％メタノール
溶液を浸漬塗布し、ｉｇｍ厚の下引層を設けた。

次に、平均−次粒径０．３μｍのポリ四フッ化エチ１／
ン粉体８部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート８部
をシクロヘキサノン５６部に加えて混合し、１ｍｍφの
ガラスピーズを加えてガラス瓶に封入し、レッドデビル
にて分散した。

この際、分散時間を３０分〜１０時間までの段階におい
て、それぞれ時間を異ならせた分散液を用意した。

次に、下記構造式のジスアゾ顔料２部と、ビスフェノー
ルＺ型ポリカーボネートをクロロベンゼン６０部に加え
、これをサンドミルにて４０時間分散し、さらに下記構
造式の 電荷輸送物質１２部を加えて溶解した。

さらに、この溶液に前記含フッ素樹脂粉体分散液２７部
を加えてよく混合した。

この調製液を下引層上に浸漬塗布し、１２０℃で熱風乾
燥し、２０部ｍ　　の感光層を形成した。

なを、含フッ素樹脂粉体分散液を調製する際に前記分散
時間を変化させ、それぞれの分散時間ごとに、それに対
応して、それぞれの電子写真感光体を作成した。

次に、これらの電子写真感光体を、乾式普通紙複写機（
前出）に設置し、３２．５℃、８５％ＲＨの雰囲気中で
負コロナ帯電、画像露光、乾式トナーによる現像、普通
紙へのトナー転写、ゴムブレードによるクリーニングお
よび残留電位を除去するための強震光からなる電子写真
プロセスにより５，０００枚の通紙画像出し耐久を行な
い、実施例１と同様にして耐久前後の画像の評価を行な
った・ また、各々の含フッ素樹脂粉体分散液の分散平均粒径と
粒径の分布状態を測定し、分散時間、画像欠陥および粒
度分布についての相関関係を調査した。結果を示すや ５　ｌ　　　　　　　　　　７８ ６　　　　　　　　０．４５　　　　　　　　　　　８
７　　　　　　　　０．４１　　　　　　　　　　　５
８　　　　　　　　０．３５　　　　　　　　　　　１
９　　　　　　　　０．３３　　　　　　　　　　　０
１０　　　　　　　０．３３　　　　　　　　　　０［
分散平均粒径および粒子量の測定は遠心式自動粒度分布
測定装置（ＣＡＰＡ５００、堀場製作所輛製）による］ （欠陥数はＡ４画像１枚中の数） 以上の結果から、実施例１と同様に１分散平均粒径１．
Ｏｇ、ｍ以上、粒径２．０ルｍ以上のものが２０ｗｔ％
を超えているものでは、画像欠陥の発生数が多く、分散
平均粒径１．Ｏｇｍ以下１粒径２．０７ｚ、ｍ以上のも
のが２０ｗｔ％未膚のものでは、画像欠陥の発生は少な
いことが分る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体に
   おいて、該感光体の表面層が潤滑剤として含フッ素樹脂
   粉体を分散含有し、かつ、この含フッ素樹脂粉体の分散
   平均粒径が１．０μｍ以下で２．０棒間以上のものの量
   が重量換算で全体の２０重量％未満であることを特徴と
   する電子写真感光体。