JPH023171B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真用感光体、特に表面層として
結着樹脂中に金属酸化物微粉末を分散した保護層
を有する電子写真用感光体に感する。

従来技術 電子写真用感光体は、一般にSeあるいはSe合
金の蒸着膜、ZnOあるいはCdS等の無機粒子やア
ゾ顔料、シアニン顔料等の有機顔料を結着樹脂中
に分散した塗布膜等の感光層を支持体上に設けて
なるものであり、帯電及び露光により静電潜像を
形成し、現像後トナー像を転写紙に転写し、次い
で定着して複写物を売る電子写真複写方法に用い
られるものである。

このような感光層が表面に露出した感光体は取
扱い中に表面に傷を生じたり、あるいはトナーの
目づまりを生じたりして、感光体の寿命をそこな
うものであつた。そこで従来この欠点を解消する
ため、感光体表面に感光層とは異なる表面層を設
ける試みがなされた。表面層としては、１つには
絶縁層が用いられ、他のものとして保護層が用い
られている。前者の絶縁層は電気絶縁性の樹脂等
の膜を感光体表面に設けたものであり、一次帯電
→逆極性二次帯電→像露光あるいは一次帯電→逆
極性二次帯電同時像露光→一様露光の工程により
静電潜像が形成される。この絶縁層を有する感光
体は絶縁層を厚くでき、又機械的強度を高くでき
るという利点を有するものの、潜像形成工程が特
殊なものとなり、また潜像の除雪が困難であると
いう欠点を有する。

一方保護層は、このような特殊な潜像形成工程
を必要とせず、帯電→像露光のいわゆるカールソ
ン方式を用い得る表面層である。このため、保護
層は低絶縁化して保護層表面あるいは内部への電
荷の蓄積を防ぐ必要がある。しかしながら導電性
が高過ぎると横方向への電荷の移動が起こつて画
像にボケを生じる。逆に導電性が低過ぎると電荷
が蓄積するため画像にカブリを生じる。したがつ
て保護層の導電性は適当な値に制御されなければ
ならず、かつその導電性は温度、湿度等の外的影
響に対して安定なものでなければならない。さら
にカールソン方式で用いるためには、保護層の膜
厚は数μ以下といつた比較的薄いものであつてか
つ機械的強度の点で満足できるものでなければな
らない。また低絶縁化のために加えられる物質に
より保護層が着色し、感光体の分光感度に好まし
からざる影響を与えるものであつてはならない。

このような観点から、従来の保護層としては、
結着樹脂中に金属酸化物微粉末を分散したものが
用いられている。本発明者等は先にこのような保
護層として結着樹脂中にその粒径分布が粒径5μ
ｍ以上のものが５重量％以下で粒径0.03μｍ以下
のものが20重量％以下である金属酸化物微粉末を
分散したものを有する電子写真感光体について特
許出願を行なつた。しかしながら、この粒径分布
の場合には、金属酸化物微粉末の結着樹脂に対す
る割合を40重量％未満とすると、この感光体を用
いて複写を繰返した場合に複写物の背景部が汚れ
やすいという欠点が見出された。一方金属酸化物
微粉末の結着樹脂に対する割合を40重量％以上に
すると透明性に欠け、結果として感光体感度の低
下を引き起こし、また保護層の表面平滑性が甚し
く悪化し、使用に耐えないものとなる。

このように、従来の酸化物微粉末含有保護層を
有する感光体では、酸化物微粉末の結着樹脂に対
する重量百分率の許容範囲が狭く実用性に乏しか
つた。

発明の目的 本発明の目的は、保護層における酸化物微粉末
の結着樹脂に対する重量百分率の許容範囲が大き
く、実用性に富む電子写真用感光体を提供するこ
とである。

さらに本発明の別の目的は、高い機械的強度を
もち、あらゆる湿度範囲で適切な電気抵抗値を有
し、透明性及び表面の平滑性にすぐれた保護層を
有する電子写真用感光体を提供することである。

発明の構成 本発明は、表面層として結着樹脂中に金属酸化
物微粉末を分散した保護層を有する電子写真用感
光体において、金属酸化物微粉末の粒径分布が粒
径1μｍ以上のもの１重量％以下であり、粒径0.3μ
ｍ以下のもの50重量％以上であることを特徴とし
ている。

金属酸化物微粉末は、上述のような粒径分布を
有するとともにその平均粒径が0.05から0.3μｍの
範囲として用いるのがよい。また上述のような粒
径分布の限定は次の理由によるものである。すな
わち粒径1μｍ以上の粒子を１重量％以上含む粒
径分布、あるいは粒径0.3μｍ以下の粒子を50重量
％未満含む粒径分布の場合には、金属酸化物微粉
末の保護層に対する割合が40重量％以上となる
と、保護層表面に微細な凹凸を生じ清掃困難とな
る、すなわちクリーニング性が低下するとともに
保護層の透明性が低下する。一方、金属酸化物微
粉末の保護層に対する割合が40重量％未満の場合
には保護層の表面平滑性と透明性は良好であるが
感光体の残留電位が高くなる。このように金属酸
化物微粉末の保護層に対する割合が40重量％に限
定されるという欠点があるからである。

金属酸化物微粉末の粒径分布を、粒径1μｍ以
上のもの１重量％以下、粒径0.3μｍ以下のもの50
重量％以上とした場合、その微粉末の保護層中の
割合は40〜90重量％とすることがよく、40〜70重
量％とすればさらによい結果が得られる。

誘電性金属酸化物微粉末としては、酸化亜鉛、
酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化イ
ンジウム、酸化ビスマス、スズをドーブした酸化
インジウム、アンチモンをドーブした酸化スズ、
酸化ジルコニウム等の微粉末を用いることができ
るが、特に酸化スズと酸化アンチモンとを同一粒
子中に含有する微粉末が最良の結果をもたらす。
即ち、保護層は機械的強度のみならず高度な電気
抵抗性あるいは透明性が要求されるものであり、
この酸化スズと酸化アンチモンとを同一粒子中に
含有する微粉末（以下、酸化スズ／酸化アンチモ
ン微粉末と略記する。）は電気抵抗の制御が行な
いやすく、又透明なものが得やすいという特長を
有する。尚、ここで同一粒子中に含有する微粉末
とは、具体的には固溶体あるいは融着体を意味す
る。これら導電性金属酸化物微粉末は１種もしく
は２種以上混合して用いる。

保護層に用いる結着樹脂としては、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリ塩化ビニル、セルロース、フツ素樹脂、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、アルキツド樹脂、塩ビ−酢ビ共重合体樹脂等
の市販の樹脂を用いることができる。

保護層中に分散性、接着性あるいは平滑性を向
上させる為、種々の添加剤を加えても良い。

保護層は、結着樹脂中に金属酸化物微粉末を分
散した溶液を塗布するか、あるいはその溶液をフ
イルム状にした後接着するかして感光層上に形成
する。

本発明に用いることのできる感光層としては、
SeあるいはSeとTe、As等との合金；ZnO、
CdS、CdS Se等の無機光導電体を結着樹脂中に
分散したもの；ポリビニルカルバゾール／２，
４，７−トリニトロ−９−フルオレノン等の有機
感光材料の層である。

この感光層は単層でも電荷発生層と電荷輸送層
との積層あるいは吸収波長域の異なる感光層の積
層等の２層以上の積層であつても良い。

保護層と感光層の間には中間層を設けても良
い。この中間層としては、保護層と感光層との密
着性を高める接着層や帯電電荷を保護層と感光層
との界面に止める為のバリヤー層がある。このバ
リヤー層としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル、
ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、シリコーン樹
脂、フツ素樹脂等の各種有機高分子化合物；ある
いは、トリメタルモノメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタ
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシ
ランカツプリング剤；チタンテトラブトキシド、
アルミニユームトリプロポキシド、ジルコニウム
テトラブトキシ等の金属アルコキシド；チタンア
セチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセ
トネート等の金属アセチルアセトン錯体を材料と
して用いることができる。この中間層の厚さは
0.01−10μｍが好ましい。

感光層の支持体としては、アルミニウム、ニツ
ケル、ステンレス等の金属、導電膜を有するプラ
スチツクシートあるいはガラス、導電化処理した
紙等を用いることができる。

発明の効果 本発明では、保護層における金属酸化物微粉末
の粒径分布を、粒径1μｍの以上のもの１重量％
以下、粒径0.3μｍのもの50重量％以上としたので
金属酸化物微粉末の保護層における割合をたとえ
ば40〜90重量％のように大きな範囲とすることが
でき、実用性が向上するとともに、高い機械的強
度をもち、あらゆる湿度範囲で適切な電気抵抗値
を有し、透明性及び表面の平滑性にすぐれた保護
層が得られる。結果として、高解像度、高クリー
ニング性、長寿命等の特性を備え、かつ低残留電
位で感度低下の小さな感光体を得ることができ
る。さらにこの感光体によつて背景部に汚れのな
いコピーを得ることができる。

実施例 以下、比較例と実施例により本発明を具体的に
説明する。

(i) 比較例１ アルミパイプ上にAs₂Se₃を約60μの膜厚で真空
蒸着し、さらにその上にジイソプロポキシチタン
ビス（アセチルアセトネート）２重量部、γ−ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン１重量部
およびｎ−ブタノール20重量部からなる溶液を塗
布し、100℃にて２時間乾燥して0.6μｍ厚の中間
層を設け、さらにその上にポリアクリルウレタン
45重量部（固型分）と粒径1μ以上のもの約10重
量％含み粒径0.3μ以下のものを30重量％含む酸化
スズ／酸化アンチモン微粉末50重量部をセロソル
ブアセテートと酢酸ブチルとともにボールミルに
入れて分散させ、これに硬化剤を５重量部（固型
分）加えたものを塗布し、乾燥させた。このよう
にして約10μｍ厚の保護層を設けた感光体は、表
面に光沢がなく、微細な凹凸を持つているが、電
気特性は初期電位960V、残留電位40Vで安定し
ていた。しかし、コピーテストによると解像力は
4.5ｐ／mm程度であつた。又、プレード・クリ
ーニング装置を持つ複写機では、保護層表面付近
の粗大粒子によりプレード端部が傷つけられ、ま
た、表面の凹凸のためクリーニングがうまくでき
なかつた。

(ii) 実施例１ 粒径0.3μｍ以下のものを60重量％含みかつ粒径
1μｍ以上の粒子を実質的には含まない酸化ス
ズ／酸化アンチモン微粉末を用いた以外は、比較
例１と同じ材料、同じ手順により感光体上に10μ
ｍの保護層を設けた。この感光体の初期電位は
970V、残留電位は50Vで安定しており、表面平
滑性も良く、解像力は７ｐ／mmであり、100000
枚のコピー作成後でもクリーニング不良その他の
欠陥はみられなかつた。又30℃相対湿度（RH）
85％の環境下でも初期電位980V、残留電位45V
で安定しており、画質に変化はみられなかつた。

また背景部は全ての環境下で地汚れがなく奇麗
なコピーが得られた。

(iii) 比較例２ 保護層中の微粉末の割合を30重量部とした以外
は、実施例１と同じ粉末、同じ手順により感光体
上に5μｍの保護層を設けたところ、表面性、透
明性は良好で、クリーニング性に優れ、解像力は
７ｐ／mmであつた。しかしながら全環境下で、
特に低湿下で地汚れがひどく満足な複写物を得る
ことが出来なかつた。

(iv) 実施例２ 保護層中の微粉末の割合を45重量部とした以外
は比較例２と同じ手順により感光体上に5μｍの
保護層を設けたところ、表面平滑性は良好でクリ
ーニング性に優れ、また透明性も良好で解像力は
７ｐ／mmであつた。この感光体を用い全環境下
でコピー試験を繰り返ししたところ、初期電位は
960±10V、残留電位は30±10Vで安定しており、
画質に変化はみられずまた背景部は全ての環境下
で地汚れが見られなかつた。

(v) 比較例３ 粒径0.3μｍ以下のものを70重量％含み、かつ粒
径1μｍ以上の粒子を１重量％以下で実質的には
含まない酸化スズ／酸化アンチモン微粉末を用
い、保護層中の微粉末の割合を95重量％とした以
外実施例２と同じ粉末、同じ手順で感光体上に
1μｍの保護層を設けたところ、表面平滑性、透
明性が不良であり、クリーニング性に劣り使用に
耐えないものであつた。

(vi) 実施例３ 保護層中の微粉末の割合を85重量％とした以
外、比較例３と同じ手順で保護層を設けたところ
表面平滑性、透明性はほぼ良好でありクリーニン
グ性に問題は見られなかつた。

このような、金属酸化微粉末の結着樹脂に対す
る割合が40〜90重量％の範囲内にあつても、該微
粉末の粒径分布が比較的粗大粒子側にある場合に
は、透明性が低下して解像度が低下するととも
に、クリーニング性も低下する。一方、金属酸化
物微粉末の粒径分布が粒径1μｍ以上のもの１重
量％以下でかつ粒径0.3μｍ以下のもの50重量％で
あるとしても、金属酸化物微粉末の結着樹脂に対
する割合で40重量％以下であれば、コピーの地汚
れがひどくなる。また90重量％以上であれば表面
平滑性、透明性が不良となりクリーニング性が低
下する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面層として結着樹脂中に金属酸化物微粉末
   を分散した保護層を有する電子写真用感光体にお
   いて、金属酸化物微粉末の粒径分布が粒径1μｍ
   以上のもの１重量％以下であり、粒径0.3μｍ以下
   のもの50重量％以上であることを特徴とする電子
   写真用感光体。 ２ 前記金属酸化物微粉末の保護層における割合
   が40〜90重量％であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の電子写真用感光体。 ３ 前記金属酸化物微粉末の各粒子は酸化スズと
   酸化アンチモンとを含有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の電子写真用
   感光体。