JPH0215064B2

JPH0215064B2 -

Info

Publication number: JPH0215064B2
Application number: JP58082252A
Authority: JP
Inventors: Juichi Yashiki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1990-04-10
Also published as: JPS59208556A; US4571371A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電子写真感光体に関し、特に改良され
た導電層を有する電子写真感光体に関するもので
ある。

電子写真感光体は、基本的には基体と感光層か
ら構成されている。しかしながら、基体が紙やプ
ラスチツクのような絶縁性のものである場合、電
荷を流すために導電性の被膜を基体上にもうけな
ければならない。また、基体が、アルミニウム、
銅、真ちゆう、ステンレス等の金属である場合、
導電性の被膜を形成する必要はないが、感光層の
塗工性向上、感光層の電気的破壊に対する保護、
基体表面の欠陥の被覆などのために、塗布層を形
成することが有効である。この塗布層は、静電気
的に十分に低い抵抗でなければならないから、や
はり導電性の被膜でなくてはならない。

以上のような導電性の被膜は通常は導電層と呼
ばれている。この導電層は、塩化リチウム、塩化
ナトリウム等の電解質をポリビニルアルコール、
メチルセルロース等の水溶性樹脂に溶解させたも
のや、高分子第４級アンモニウム塩および高分子
スルホン酸塩等の高分子電解質などを用いること
が知られている。ところが、これらの導電層は低
湿度の環境下では抵抗が上昇し、そのために電子
写真感光体の導電層としては用いられ難いもので
あつた。また、基体表面の欠陥を被覆するために
導電層を形成する場合には、導電層の膜厚を厚く
する必要があり、そのためにも導電層の抵抗を低
くすることが必要となつている。

導電層は、単一の樹脂のみでは得難いものであ
るため、通常導電性の粉体を樹脂に分散して用い
る方法がある。導電性粉体としては、ニツケル、
銅、銀、アルミニウム等の金属粉体、酸化鉄、酸
化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム等の金
属酸化物粉体やカーボン粉体等が用いられてい
る。このような導電性粉体を樹脂に分散した導電
性塗料は、粉体の分散系であるため、塗膜形成さ
れた表面がどうしても荒れたり、粗面化したりす
る欠点を有している。

ところが、導電層の表面は電子写真感光体の画
質に大きく寄与するものであるので、非常にきれ
いで平滑な面が要求されている。

しかし、前述したとおり従来の導電層はその表
面性に欠点を有しているため、これを用いた電子
写真感光体は良質のコピー画像を得ることができ
ない問題点を有している。

従つて、本発明の目的は良好な平面性を有する
導電層を用い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、良好な画質をもつコピー
を形成できる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、低コストで製造できる電
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、基体と感光層の間に導
電性物質、結着剤樹脂およびレベリング剤を含有
する導電層において前記レベリング剤が前記導電
層を形成する分散液の不揮発分に対して0.001〜
１重量％の範囲で含有されている導電層を有する
ことを特徴とする電子写真感光体によつて達成さ
れる。

本発明で用いるレベリング剤としては、特にシ
リコーン系レベリング剤が好ましいものの１つで
ある。

すなわち、本発明者は、数々の実験のなかから
分散系塗料の塗膜が顔料（導電性粉体）の存在に
より、色むら、色別れ、ゆず肌や顔料浮き等の塗
工上の欠陥を生じやすく、また顔料凝集による面
荒れを生じさせていたが、これらの欠陥がシリコ
ーン系レベリング剤を導電層中に添加することに
より防止できることを見い出した。これは、シリ
コーン系レベリング剤を導電性塗料に添加するこ
とにより、この塗料の表面張力が下げられ、この
ために塗工上の欠陥が生じにくくなるものと思わ
れる。

本発明で用いるシリコーン系レベリング剤は次
の一般式で示される構造を有している。

このようなシリコーン系レベリング剤として代
表的なものは、ＲがＨのジメチルポリシロキサン
で、Ｒは官能基（例えば、メチル、エチル、プロ
ピルなどのアルキル、メチルアリル、エチルアリ
ルなどのアルキルアリル、グライコール、ヒドロ
キシ、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチルなど
のヒドロキシアルキルやアミノなど）で変性させ
たものとして、アルキル変性シリコーン、アルキ
ルアリル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリ
コーン、グライコール変性シリコーン、アルコー
ル変性シリコーン、アミン変性シリコーン、等で
ある。ｎおよびｍは正の整数である。

シリコーン系レベリング剤としては、分子量が
200〜10万、特には、1000〜１万のものが好適で
ある。また、添加量は導電性塗料の不揮発分に対
して、0.001〜１重量％が好適である。この添加
量が0.001重量％以下の場合では初期の効果が得
られず、また１重量％以上の場合では、導電層の
上に下述の感光層や接着層を重ね塗りすることが
困難になるおそれがある。

導電層は、導電性物質として導電性粉体が好ま
しく含有されることができる。

導電性粉体としては、前述したとおり例えばニ
ツケル、銅、銀、アルミニウムなどの金属粉体、
酸化鉄、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジ
ウムなどの金属酸化物粉体のカーボン粉体などを
用いることができる。この導電性粉体は、0.01〜
1μの粒子サイズを有していることが好ましく、
又層中での含有量は10〜90重量％、好ましくは40
〜80重量％が適している。

導電性粉体を分散する樹脂は、(1)基体に対する
密着性が強固であること、(2)粉体の分散性が良好
であること、(3)耐溶剤性が十分であること、など
の条件を満たすものであれば使用できるが、特
に、硬化性ゴム、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコー
ン樹脂、アクリル―メラミン樹脂等の熱硬化性樹
脂が好適である。導電層の体積抵抗率は10¹³Ωcm
以下、好ましく10¹²Ωcm以下が適しており、その
ような値になるように、配合比が選定される。な
お、抵抗率が十分に低い場合には、導電性でない
顔料を併用添加することも可能である。それらの
例としては、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシ
ウム、アルミナ、炭酸バリウムや硫酸バリウム等
が挙げられる。これらは、塗料の白色度を増した
り、塗料をコストダウンすることに有効である。
顔料の分散には、ロールミル、ボールミル、振動
ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイ
ドミルなどの常法によることができる。塗布には
基体がシート状である場合には、ワイヤーバーコ
ート、ブレードコート、ナフトコート、ロールコ
ート、スクリーンコートなどが適しており、基体
が円筒状である場合には、浸漬塗布法が適してい
る。

塗膜の膜厚は、基体の表面粗さによつて変えら
れ、平滑性が得られる膜厚が選定されるが、少く
とも基体表面の最大粗さの２倍以上であることが
望ましい。導電層の上に直接に感光層を塗布する
と、感光材料が導電層の微細孔の中に浸み込んだ
り、埋没してしまつたり、あるいは導電性粉体と
感光材料の相互作用によつて感光特性が変化する
ことがある。そのため、導電層の上に、導電性粉
体を含まない樹脂層（接着層）をもうけることが
好ましい。そのような樹脂としては、例えば、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテ
ル、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリド
ン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸類、
メチルセルロース、エチルセルロース、ポリグル
タミン酸、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等の水
溶性樹脂、ポリアミド樹脂、フエノール樹脂、ポ
リビニルホルマール、ポリウレタンエラストマ
ー、アルキド樹脂、エチレン―酢酸ビニルコポリ
マー、ビニルピロリドン―酢酸ビニルコポリマー
等の樹脂が挙げられる。本発明者の実験の結果で
はポリアミド樹脂が最適であつた。ポリアミド樹
脂は線状のポリアミドであり、いわゆるナイロン
および共重合ナイロンで代表される。本発明で
は、溶液状態で基体の上に塗布することが適して
いるので、低ないし非結晶のものが好ましい。か
かる樹脂は、２種以上のナイロンの原料を混合し
て共重合により得ることができる。または、ナイ
ロンのアミド基にホルマリンとアルコールを作用
させた、いわゆるタイプ８ナイロンも有効であ
る。ポリアミド樹脂層の膜厚は、0.3〜2μ程度に
塗布される。

この上に感光層が形成される。感光層は、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、ポリアミドカルバゾール、フタロシアニ
ン顔料、オキサジアゾーン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、露光により電荷
担体を発生する電荷発生層と、発生した電荷担体
を移動させる能力を持つ電荷輸送層を組み合わせ
ることもある。

電荷発生層は、スーダンレツド、ダイアンブル
ーなどのアゾ顔料、アルゴールイエロー、ピレン
キノンなどのキノン顔料、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。電荷発生層の厚さ
は0.05〜0.2μ程度である。

また、電荷輸送層は鎖又は側鎖にアントラセ
ン、ピレン、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
荷輸送層の厚さは５〜20μ程度である。

本発明で用いる基体としては、基体自身が導電
性をもつもの、例えばアルミニウム、アルミニウ
ム合金、銅などを用いることができ、又真空蒸着
法によつて金属の被膜が形成されている層を有す
るプラスチツク、あるいは導電性粉体をプラスチ
ツク基体や紙基体に分散、含浸したものなどを用
いることができ、又その形状はシート状、プレー
ト状あるいは円筒状であつても差し支えない。

本発明の電子写真感光体は、非常に平滑な導電
層を有しているので、基体自体が導電性でなくて
も良い。または基体の表面が粗くても良いので、
基体加工にかけるコストを大幅に低下させること
ができた。

以下、本発明を実施例に従つて説明する。

実施例１酸化チタン粉体（堺化学(株)製）８部（重量部、
以下同様）、酸化スズ粉体（三菱金属(株)製）８部、
一液性エポキシ樹脂（商品名：U33、アミコンジ
ヤパン製）16部（固型分濃度50％）およびトルエ
ン30部をボールミルにて６時間にわたり分散し
た。

一方、基体として、外径60mmのアルミニウムパ
イプを260mmに切断して用いた。このパイプは押
し出し形成によつて製造されたものであり、部分
的に微少なキズや突起があるものであつた。この
表面に上記分散液を浸漬法で塗布して、170℃で
加熱硬化して20μ厚の導電層を形成した。

ところが表面を観察すると、基体に突起があつ
た部分は、それを中心に導電層がはじいていた。
また、塗膜全面にわたり、ゆず肌のような小さな
うねりが見られた。

これに対して、上記分散液に対し、0.024部の
アクリル変性シリコーン（商品名；DC3PA，東
レシリコーン(株)製）を添加した塗料を用意し、同
様の基体に塗布した。すると、この場合には、は
じきもうねりもなく、非常にきれいな導電層が得
られた。

次に、共重合ナイロン樹脂（商品名；
CM8000，東レ(株)製）１部、タイプ８ナイロン樹
脂（商品名：EF30T，帝国化学(株)製）１部をメ
タノール10部、トルエン８部に溶解した。これを
導電層上に塗布して、0.5μ厚のポリアミド樹脂層
（接着層）をもうけた。

次に、電子写真用酸化亜鉛粉体（白水化学製）
50部をローズベンガル0.2部（商品名：N164，大
日本インキ(株)製）0.5部、メタノール５部、ｎ―
ヘプタン50部から成る溶液に添加して、ホモジナ
イザーにて20分間の分散をした。これを吸引ろ過
して取り出し、80℃でよく乾燥して色素増感酸化
亜鉛を得た。

この酸化亜鉛30部にアクリル樹脂（商品名：ア
クリベースCMZ―20、藤倉化成製、固型分40％）
12部、トルエン45部を加え、４時間にわたり、ボ
ールミルで分散した。分散液を上記下引き層上に
塗布して22μ厚の感光層をもうけ、80℃でよく乾
燥させた。次にこの上に、重量平均分子量約12
万、ガラス転移温度約90℃のアクリル樹脂エマル
ジヨン（商品名：アロンHD―11、東亜合成化学
製）を水で稀釈し、感光層上に塗布し、70℃熱風
乾燥し、4μ厚の保護層をもうけた。

この感光体を−5.5KV帯電、画像露光、乾式ト
ナー現像、普通紙への転写、次いで厚さ１mm、硬
度70゜のウレタンゴムブレードを角度30゜、圧力４
ｇｗ／cmで押し当てるブレードクリーニングされ
る複写機に用いた。

コピー画像をとつて見ると、シリコーンを加え
た導電層を有する感光体の場合は非常に良好な画
質であつたのに対し、シリコーンを加えなかつた
それの場合は、白斑点やまだら模様が目立つ画像
であつた。

実施例２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。これに、ポリエーテル変性シリコーン（商
品名；KP301、信越化学(株)製）0.03部を添加し
た。

この塗料を実施例１と同様のシリンダーに塗布
し、150℃、30分で硬化させ、20μ厚の導電層を
形成した。この上に、実施例１と同じポリアミド
樹脂層を形成した。

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100部を加えて、上記下引層上に浸漬塗布
し、100℃で10分間の加熱乾燥をして、0.1ｇ／m³
の塗布量の電荷発生層をもうけた。

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、製鉄化学(株)製）12部をトル
エン70部に溶解し、電荷発生層上に塗布して100
℃で60分間の乾燥をして16μ厚の電荷輸送層を形
成した。

こうして製造した電子写真感光体を複写機に取
り付けたところ、良質のコピー画像が得られた。

実施例３〜５前記実施例１で用いたアクリル変性シリコーン
に代えて、グライコール変性シリコーン（商品
名；SH28PA，東レシリコーン(株)製）―実施例３
―、アルコール変性シリコーン（商品名；
SF8427，東レシリコーン(株)製）―実施例４―お
よびアルキルアリル変性シリコーン（商品名；
SH230，東レシリコーン(株)製）―実施例５―をそ
れぞれ用いたほかは、実施例１と同様の方法で電
子写真感光体を作成した。この各実施例の電子写
真感光体と同様の方法で複写機に取り付けてコピ
ー画像を形成したところ、良質のコピー画像を得
ることができた。

Claims

【特許請求の範囲】１基体と感光層の間に導電性物質、結着剤樹脂
およびレベリング剤を含有する導電層において前
記レベリング剤が前記導電層を形成する分散液の
不揮発分に対して0.001〜１重量％の範囲で含有
されている導電層を有することを特徴とする電子
写真感光体。２前記レベリング剤がシリコーン系化合物であ
る特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。３前記レベリング剤が下記一般式(1)で表わされ
るシリコーン系化合物である特許請求の範囲第２
項記載の電子写真感光体。一般式（式中、Ｒは水素原子、アルキル基、アルキル
アリル基、グライコール基、ヒドロキシアルキル
基、ヒドロキシ基又はアミノ基を表わす。ｎおよ
びｍは、正の整数である。）４前記レベリング剤がジメチルポリシロキサ
ン、アルキル変性シリコーン、アルキルアリル変
性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、グ
ライコール変性シリコーン、アルコール変性シリ
コーン又はアミン変性シリコーンである特許請求
の範囲第３項記載の電子写真感光体。５前記導電層が10¹³Ωcm以下の体積抵抗率を有
する特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光
体。６前記導電性物質が導電性粉体である特許請求
の範囲第１項記載の電子写真感光体。７前記導電性物質がニツケル、銅、銀、アルミ
ニウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、酸化
インジウムおよびカーボンからなる群から少なく
とも１種を選択した導電性粉体である特許請求の
範囲第６項記載の電子写真感光体。８前記導電層が非導電性顔料を含有している特
許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。９前記非導電性顔料が酸化亜鉛、酸化チタン、
炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、炭酸バリウ
ムおよび硫酸バリウムからなる群から少なくとも
１種を選択した非導電性顔料である特許請求の範
囲第８項記載の電子写真感光体。１０基体と感光層の間に導電性物質、結着剤樹
脂およびレベリング剤を含有する導電層と接着層
において、前記レベリング剤が前記導電層を形成
する分散液の不揮発成分に対して0.001〜１重量
％の範囲で含有されている導電層を有することを
特徴とする電子写真感光体。１１前記レベリング剤がシリコーン系化合物で
ある特許請求の範囲第１０項記載の電子写真感光
体。１２前記レベリング剤が下記一般式(1)で表わさ
れるシリコーン系化合物である特許請求の範囲第
１１項記載の電子写真感光体。一般式（式中、Ｒは水素原子、アルキル基、アルキル
アリル基、グライコール基、ヒドロキシアルキル
基、ヒドロキシ基又はアミノ基を表わす。ｎおよ
びｍは、正の整数である。）１３前記レベリング剤がジメチルポリシロキサ
ン、アルキル変性シリコーン、アルキルアリル変
性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、グ
ライコール変性シリコーン、アルコール変性シリ
コーン又はアミン変性シリコーンである特許請求
の範囲第１２項記載の電子写真感光体。１４前記導電層が10¹³Ωcm以下の体積抵抗率を
有する特許請求の範囲第１０項記載の電子写真感
光体。１５前記導電性物質が導電性粉体である特許請
求の範囲第１０項記載の電子写真感光体。１６前記導電性物質がニツケル、銅、銀、アル
ミニウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、酸
化インジウムおよびカーボンからなる群から少な
くとも１種を選択した導電性粉体である特許請求
の範囲第１５項記載の電子写真感光体。１７前記導電層が非導電性顔料を含有している
特許請求の範囲第１０項記載の電子写真感光体。１８前記非導電性顔料が酸化亜鉛、酸化チタ
ン、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、炭酸バ
リウムおよび硫酸バリウムからなる群から少なく
とも１種を選択した非導電性顔料である特許請求
の範囲第１７項記載の電子写真感光体。１９前記接着層が前記導電層と感光層の間に配
置された特許請求の範囲第１０項記載の電子写真
感光体。２０前記接着層がポリアミド樹脂を有する被膜
である特許請求の範囲第１９項記載の電子写真感
光体。