JPH024272A - 電子写真用感光体 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、電子写真用感光体、さらに詳しくは結着樹脂
中に金属酸化物粉末を分散した表面保護層を有する電子
写真用感光体に関する。

［従来技術］ 従来、電子写真用感光体としては、導電性支持体上にセ
レンないしセレン合金を主体とする光導電層を設けたも
の、酸化亜鉛、酸化カドミウムなどの無機光導電材料を
バインダー中に分散させたもの、ポリ−Ｎ−ビニルカル
バゾールとトリニトロフルオレノン どの有機光導電材料を用いたもの及び非晶質シリコンを
用いたもの等が一般に知られている。

これらの感光体に対して長時間高画質を保つ信頼性の要
求が年々高まっている。しかし光導電層が露出している
場合、帯電過程のコロナ放電による損傷と複写プロセス
で受ける他部材との接触による物理的あるいは化学的な
損傷が感光体の寿命を損うものであった。

このような欠点を解消する方法として感光体表面に保護
層を設ける技術が知られている。具体的には感光層の表
面に有機フィルムを設ける方法（特公昭３８−１５４４
６）　、無機酸化物を設ける方法（特公昭４３−１４５
１７）　、接着層を設・げた後絶縁層を積層する方法（
特公昭４３−２７５９１）　、あるいはプラズマＣＶＤ
法・光ＣＶＤ法等によってａ−Ｓｉ層、ａ−Ｓｉ　：Ｎ
：Ｈ層、ａ−Ｓｉ：０：Ｈ層等を積層する方法（特開昭
５７−１７９８５９、特開昭５９−５８４３７）が開示
されている。

しかしながら保護層が電子写真的に高抵抗（１０目Ω・
印以上）になると、残留電位の増大、繰返時の蓄積など
が問題となり、実用上好ましくない。

上記欠点を補う技術として保護層を光導電層とする方法
（特公昭４８−３８４２７、特公昭４３−１６１９８、
特公昭４９−１０２５８、ＵＳＰ−２９０１３４８）　
、保護層中に色素やルイス酸に代表される移動剤を添加
する方法（特公昭４４−８３４、特開昭５３−１３３４
４４）、或いは金属や金属酸化物微粒子の添加により保
ｊ層の抵抗を制御する方法（特開昭５３−３３３８）等
が提案されている。

しかし、このような場合には保護層による光の吸収が生
じ光導電層へ到達する光量が減少するため結果として電
子写真用感光体の感度が低ドするという問題が生じる。

この様な観点から特開昭５７−３０８４６に開示されて
いるように平均粒径０．３μｍ以下の金属酸化物微粒子
を抵抗制御剤として表面保護層中に分散させることによ
り、可視光に対して実質的に透明にする方法がある。こ
の表面保護層を持った電子写真用感光体は感度低下も少
なく、表面保護層の機械的強度も増し、耐久性が向上す
る。しかしながら長時間使用した場合、高湿あるいは急
激な湿度変化の下では金属酸化物表面に付否した窒素化
合物が原因で画像流れを生じる。また連続複写において
は表面保護層中に電荷が蓄積され、画像上に徐々に地肌
汚れが目立つ様になる等の欠点を有することが判明した
。

［目的］ 本発明は、こうした実情に鑑み長期間使用した場合であ
っても環境の変化に影響されることなく、安定して画像
流れや地肌汚れのない良好な画像を得ることができる信
頼性の高い電子写真用感光体を提供することを目的とす
るものである。

［構成］ 本発明の電子写真用感光体は導電性支持体上に光導電層
、表面保護層を順次積層した電子写真用感光体において
、表面保護層が金属酸化物粉末を結着樹脂中に分散した
層からなり、かつ金属酸化物粉末の平均粒径が０．４〜
２．０μｍの範囲にあることを特徴としている。

本発明者らは種々検討した結果、結着樹脂中に金属酸化
物粉末を分散した表面保護層を有する電子写真用感光体
においては、金属酸化物の平均粒径が表面保護層内の電
荷の蓄積性に大きく影響を与え、更に、その平均粒径の
選択により長期の使用に際して何首する像流れ原因物質
の付ム量が制御できることを見出し本発明に到達した。

本発明に係わる金属酸化物粉末としてはＺｎＯｓ　Ｔ　
Ｉ　Ｏ２、Ｓ　ｎ　Ｏ２、Ｉ　ｎ　２０３　、Ｓ　ｂ　
）０、金白’５ｎ０２　、Ｉｎ２０ｓ含有ＳｎＯ□、Ｖ
、Ｏ６、Ｍｏｂ、　、Ｎ１ｐｓ　ＣｕＯ等の粉末が例示
できる。これらの金属酸化物は２種以上混合してもかま
わない。

本発明に係わる表面保護層の結着樹脂としては可視光に
対して実質上透明で、電気絶縁性、強度、接着性に優れ
たものが望ましい。例えばポリスチレン、Ｍ　Ｍ　Ａ　
、　ｎ　−Ｂ　Ｍ　Ａ　、ポリアミド、ポリエステル、
ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリビニルホルマー
ル、ポリシリコーン、ポリビニルアセクール、ポリビニ
ルブチラール、エチルセルロース、メラミン樹脂及びそ
れらの共重合体、混合物などが用いられる。

表面保護層中には接石性、平滑性などを向上させる目的
で種々添加剤を加えてもかまわない。

表面保護層の比抵抗は１０９〜１０Ｉ３Ω・ｃｍ　。

好ましくは１０１０〜１０′２Ω・印であり、選択する
樹脂、金属酸化物粉末及びその平均粒径との組み合わせ
により、樹脂と金属酸化物粉末の最適な混合重量比は異
なる。

本発明の表面保護層を形成するには金属酸化物粉末を結
着樹脂中にボールミル或いはビーズミル等の方法で分散
し、これを光導電層上に塗布、乾燥することにより形成
することができる。

金属酸化物粉末の平均粒径は分散時間、ビーズ径等を変
えることにより０．４〜２μｍさらに好ましくは０．５
〜１．８μｍの範囲内で任意に制御できる。表面保護層
の膜厚は１０μｍ以下が好ましく表面保護層膜の透過率
、強度の点から２〜６μｍがより好ましい。

本発明に係わる光導電層の構成材料としてはＳｅ、又は
Ｓ　ｅ　＝　Ｔ　ｅ　、　Ａ　Ｓ　２　Ｓ　ｅ　３等の
Ｓｅ系合金；ＺｎＯ，ＣｄＳ、ＣｄＳｅ等のｎ−ｖｔ族
化合物の粒子を樹脂に分散させた系；ポリビニルカルバ
ゾール、アントラセンなどの有機光導電材料；アモルフ
ァスＳｉ等が用いられる。

形成方法としては使用材料によって蒸着、スパッタリン
グ、塗布などの方法が適宜選択される。

光導電層の構成は特に制約されず単相であっても或いは
前記光導電材料を主成分とする電荷発生層とドナー又は
アクセプターを主成分とする電荷輸送層との積層であっ
てもよい。厚さは単層型光導電層の場合は３〜１００μ
ｍ１積層型光導電層の場合は電荷発生層については０．
０５〜３μｍ１電荷輸送層については３〜１００μｍの
範囲が適当である。

さらに表面保護層と光導電層との間に接着性を高めるた
めの接青層、電荷注入を阻止するための電気的バリアー
層、表面保護層形成液中の溶剤により有機系光導電層が
侵されることを防ぐ耐溶剤層を設けてもよい。

本発明に係わる導電性支持体としてはＡｔ。

Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｕ等の金属又は合金；ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチック又
はガラス等の絶縁性基板上にＡ　Ｉ、Ａｇ５Ａｕ等の金
属膜又はＩｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の金属酸化物膜を設け
たちの；導電処理紙等が例示できる。形状は特に制約さ
れないが、通常は板状、ドラム状又はベルト状である。

以下に本発明を実施例によって説明する。

実施例　１ ８０ｍｍφＸ３４０ｍｍ　（長さ）のＡＩドラム支持体
を真空蒸着装置内にセットし、またこの装置の蒸着源ボ
ートにＡｓ２Ｓｅ、合金を入れ、真空度３Ｘ１０−６Ｔ
ｏｒｒ、支持体温度２００℃、ボート温度４５０℃の条
件で蒸着を行い、支持体上に６０μｍ厚の光導電層を形
成した。次にこの上に、ａ）アルコキシ基含有ポリシロ
キサンとｂ）水酸基含有ポリシロキサンと、Ｃ）炭素原
子に結合したアミノ基、イミノ基又はニトリル基を少な
くとも１個及びアルコキシ基が２〜３個結合した珪素原
子を有する有機珪素化合物とを主成分とするシリコーン
樹脂Ａ（トーレシリコーン社製ＡＹ４２−４４０）と前
記ａ）、ｂ）及びＣ）の成分比が異なるシリコーン樹脂
Ｂ（トーレシリコーン社製ＡＹ４２−４４１）との等量
（重量）混合物のりグロイン溶液を塗布し、１２０℃で
１時間乾燥して０゜１５μｍ厚の電気的バリアー層を形
成した。次にスチレン−メタクリル酸〜アクリル酸〜Ｎ
−メチロールアクリルアミド共重合体の４０ｗｔ％トル
エン〜ブタノール（９：１比）溶液３０！ｆｉ量部と抵
抗制御剤ＳｎＯ２（三菱金属社製Ｓ−１）１８重量部と
適量のトルエン−ブタノール（９：１比）混合溶媒とを
ボールミルで９６時間分散し、これを電気的バリアー層
上に塗布し、１３０℃で３０分間乾燥を行い４μｍ厚の
表面保護層を形成して電子写真用感光体を作製した。こ
のときの表面保護層形成液中の５ｎ０２の平均粒径を堀
場製作所製ｃａｐａ５００で測定したところ０．５０μ
ｍであった。

実施例　２ 抵抗制御剤Ｓ　ｎ　０２量を１３，５重量部として、ボ
ールミル分散時間を２４時間とした他は実施例１と全く
同様にして電子写真用感光体を作製した。このときの表
面保護層形成液中のＳｎＯ２の平均粒径は１．５６μｍ
であった。

比較例　１ 抵抗制御剤５ｎＯｚ、Ｗを２０．４重量部として、ボー
ルミル分散からビーズ径０，５μｍのビーズミル分散に
代え、分散時間を２４時間とした他は実施例と全く同様
にして電子写真用感光体を作製した。このときの表面保
護層形成液中のＳ　ｎ　Ｏ２の下均粒径は０，１７μｍ
であった。

比較例　２ 抵抗制御剤５ｎ０２！ｉ１を２３．３重量部とした他は
比較例１と全く同様にして電子写真用感光体を作製した
。このときの表面保護層形成液中のＳ　ｎ　Ｏ２の平均
粒径は０．１８μｍであった。

比較例　３ ボールミル分散時間を１２０時間とした他は実施例１と
全く同様にして電子写真用感光体を作製した。このとき
の表面保護層形成液中のＳｎＯ２の平均粒径は０．３３
μｍであった。

比較例　４ 抵抗制御剤Ｓ　ｎ　Ｏ２Ｑｈを９．８車量部としてボー
ルミル分散からスターラー撹拌に代え撹拌時間を４８時
間とした他は実施例１と全く同様にして電子写真用感光
体を作製した。このときの表面保護層形成液中の５ｎ０
２の平均粒径は３．０４μｍであった。

比較例５ 抵抗制御剤Ｓｎ０２ｍを１１．５重量部としボールミル
分散時間を６時間とした他は実施例１と全く同様にして
電子写真用感光体を作製した。この時の表面保護層形成
液中のＳｎＯ２の平均粒径は２．１３μであった。

以上のようにして得られた電子写真用感光体について常
温常圧での初期の画像特性（解像度、地肌汚れ）と静電
特性（残留電位）、更に１０００００枚複写後の常温常
湿及び高温高温での画像特性（解像度）を評価した結果
を表−１に示す。

表−１評価結果 露先ｉｎ、５μｖ／ｃｍ’　　（タングステンランプ使
用）残留電位　　：露先後１５秒後の表面電位表−１よ
り明らかな様に、長期使用後の解像力低下及び残留電位
による地肌汚れはＳｎＯ２の平均粒径に依存しているこ
とが判る。

ＳｎＯ２の平均粒径が０．２μｍ以下と非常に微細なも
のは初期において地肌汚れ、解像力を共に満足するＳｎ
Ｏ２添加量が存在しない。

更にＳｎＯ２の総表面積が非常に大きいため像流れ原因
物質の付着量が多く長期使用後の高温高湿環境下では全
く解像しない。平均粒径が０゜３３μｍのものは長期使
用後の高温高湿環境下での解像力低下はかなり緩和され
るが、実使用に耐え得るものではない。逆にＳ　ｎ　Ｏ
２の平均粒径が３．０４μｍと極端に大きなものは長期
使用後の高温高湿環境下での解像力低下はなくなるもの
の、凝集５ｎ０２の存在及び表面保護層の表面性が原因
で地肌汚れを引き起こしてしまう。平均粒径が２，１３
μのものは凝集５ｎ０２及び表面保護層の表面粗さに起
因する地肌汚れは緩和されるが実使用に耐え得るもので
はない。

これに対して本発明品である実施例１及び２の電子写真
用感光体は、長期間安定した高画質を示す信頼性の高い
ものであることが判る。

［効果］ 以上説明したように、本発明の構成による電子写真用感
光体は、長期使用後の高温高湿環境下にあっても画像品
質の低下をきたすことがなく、信頼性の極めて高い感光
体である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性支持体上に光導電層、表面保護層を順次積層した
   電子写真用感光体において、表面保護層が金属酸化物粉
   末を結着樹脂中に分散した層からなり、かつ金属酸化物
   粉末の平均粒径が０．４〜２．０μｍの範囲にあること
   を特徴とする電子写真用感光体。