JPH0269763A - 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】 〔概要〕 電子写真等に使用する有機感光体に関し、印字欠陥がな
く、耐湿性と密着性の優れた感光体を得ることを目的と
し、 導電性支持体上に中間層、電荷発生層、電荷輸送層の順
に積層して構成される機能分離形の感光体において、中
間層がシロキサン鎖の中にシラノール基を含むシリコー
ン化合物を主構成材として電子写真感光体を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は中間層を改良した電子写真感光体に関する。

電子写真感光体は電子写真方式を応用した複写機、プリ
ンタなどに広く使用されている。

電子写真の一例として、帯電、露光、現像、転写および
定着の各工程の繰り返しによって印刷物を得る方法が一
般的である。

こ＼で、帯電は光導電性を有する感光体の表面に正また
は負の均一静電荷を施し、続く露光プロセスではレーザ
光などを照射して特定部分の表面電荷を消去することに
よって感光体上に対応した静電潜像を形成する。

次に、この潜像をトナーと云う粉体インクによって静電
的に現像して感光体の上にトナーによる可視像を形成す
る。

最後に、このトナー像を記録紙上に静電的に転写し、熱
、光および圧力などにより融着させることにより印刷物
を得るものである。

記録が完成している。

か＼る電子写真プロセスにおいて、静電潜像を形成する
感光体として従来の無機感光体に代わって有機感光体が
使用されるようになった。

本発明は有機感光体の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

光導電性を有する感光体としてセレン（Ｓｅ）系に代表
される無機感光体が広く使用されていた。

この無機感光体は感度が高い上に耐摩耗性に優れ、高速
・大型機に適していると云う特徴を有する反面、真空蒸
着法で製造しなければならないこと、人体に有害である
ために回収する必要があることなどの理由からコストが
高く、保守を必要としない小型・低価格機への適用が困
難であった。

か＼る無機感光体に代わるものとして開発されたのが有
機感光体である。

これは塗布法によって製造できるために量産によるコス
ト低減が容易であること、Ｓｅなどの無機物を用いる無
機感光体に較べて無害な化合物を選ぶことができ、ユー
ザ廃棄も可能であるなどの特徴があり、低価格化が可能
である。

また、有機感光材料の感光性能は一般に無機感光材料に
較べて遜色があるが、電荷の発生と電荷の輸送とを分離
した機能分離形の感光体が開発されたことにより感度の
大幅な向上が可能になり、電子写真感光体として実用化
が進められている。

この場合、電子写真用の有機感光体はアルミニウム（Ａ
１）金属などからなる導電性支持体の上に電荷発生層、
電荷輸送層と積層形成して感光体が形成され゛ている。

然し、実用的な見地からは導電性支持体上に感光層を直
接に形成しただけでは満足な性能は得られにくい。

すなわち、コロナ放電等による帯電の際に容易に放電破
壊を起こしてピンホールを生じたり、導電性支持体から
電荷の注入を受は易く、それによって印字欠陥を生じ易
いと云う問題があり、また導電性支持体にある僅かの欠
陥や汚れによって電荷発生層の膜厚不均一や塗布むらが
生じ易い。

この対策として第１図に示すように導電性支持体１と電
荷発生層２との間に特定の樹脂からなる中間層３を設け
、この電荷発生層２の上に電荷輸送Ｎ４を作り、これに
より感光体５を構成する方法が知られている。

然し、中間層３の形成に使用する樹脂として電荷発生層
２の形成に用いる溶媒に溶は易い樹脂を使用すると、中
間層３と電荷発生層２とが混合して特性が劣化したり、
塗布ムラができるなどの不都合を生ずる。

また、エポキシ、アクリル、フェノール樹脂など熱硬化
性樹脂を使用することにより難溶解性の中間層３を形成
できるが、このように絶縁性の非常によい樹脂を使用す
ると、露光に際して残留電位が著しく上昇し、印刷濃度
が低下すると云う問題がある。

さて、電荷発生層２は入射光を吸収して電子と正孔との
対（キャリアペア）を発生する機能をもち、また電荷輸
送層４はこの表面に帯電器により生じた負あるいは正の
帯電を保持すると共に電荷発生層２で発生した正孔或い
は電子を帯電電荷による電界、で表面まで輸送して中和
させ、静電潜像を形成する機能をもっている。

こ−で、電荷発生層２は電荷発生物質をバインダ樹脂中
に分散させて形成されているが、電荷を発生させる電荷
発生物質としては、フタロシアニン系、アブ系、スクア
リリウム系などの染顔料が使用でき、特に無金属ないし
金属フタロシアニン化合物は適している。

一方、バインダ樹脂としてはポリエステル、エポキシ、
シリコーンなど各種の樹脂を用いることができ、これら
は密着性や電荷発生物質の分散性などを考慮して選択さ
れる。

また、塗膜形成のために使用する溶媒としてはテトラヒ
ドロフラン、メタノール、エタノールなどがあり、電荷
発生層２を構成するバインダ樹脂に合わせて選択し使用
されている。

次に、電荷輸送層４はキャリア輸送能を有する電荷輸送
物質をバインダ樹脂中に相溶して形成されているが、電
荷輸送物質としては電子を輸送する性質をもつトリニト
ロフルオレノン、クロラニル、ブロマニルなどの電子輸
送性電荷輸送物質と、正孔を輸送するヒドラゾン、トリ
アリールアミン。

スチルベンなどの正孔輸送物質があり、バインダ樹脂と
してはポリカーボネート、ポリエステル。

エポキシなど公知のものが使用でき、溶媒としては使用
するバインダ樹脂に合わせ、テトラヒドロフラン、トル
エン、ジクロロメタン、メチルセロソルブなどの有機溶
媒を単独あるいは混合して使用することができる。

さて、上記のように機能分離積層形をとる感光体５は導
電性支持体ｌの上に中間層３．電荷発生層２．！荷輸送
層４と分離積層して形成されているが、先に記したよう
に中間層３としてエポキシ樹脂やフェノール樹脂などの
ように絶縁性の非常に良い樹脂を使用する場合には残留
電位が著しく上昇し、印刷濃度が低下すると云う問題が
ある。

一方、メチルセルロース、カゼイン、ポリビニルアルコ
ールなどは溶媒に溶けにく＼、またフタロシアニン化合
物を使用する電荷発生層２との整合性が優れているが、
耐湿性が不充分であって、吸湿によって密着性が低下し
たり、感度が低下することが問題である。

〔発明が解決しようとする課題〕

有機感光体は機能分離積層形の構造をとり、特に導電性
支持体ｌと電荷発生層２との間に絶縁性の中間Ｎ３を設
けることにより印字性能を安定化することができるが、
エポキシ樹脂のように溶剤に溶けにく＼、絶縁性の優れ
た樹脂を使用する場合には残留゛電位が著しく上昇し、
印刷濃度が低下すると云う問題がある。

またメチルセルローズなど電荷発生層と整合性のよい材
料を使用すると耐湿性が不充分なために吸湿により密着
性が低下したり、感度が低下することが問題である。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は導電性支持体上に中間層、電荷発生層、電
荷輸送層の順に積層してなる有機感光体において、中間
層をシロキサン鎖の中にシラノール基を含むシリコーン
化合物で形成し導電性支持体上に膜形成してなる電子写
真感光体の使用により解決することができる。

〔作用〕

中間層の必要条件は、 ■　適当な絶縁抵抗値を備えていること、■　導電性支
持体との密着性が優れていること、■　電荷発生層との
整合性のよいこと、である。

すなわち、中間層としてエポキシ樹脂、フェノール樹脂
など熱硬化性で絶縁抵抗値の高い樹脂を使用すると、導
電性支持体との密着性は良いが、電荷発生層で生じた電
荷が抜けないために残留電位の上昇が起こり、印刷濃度
が低下してしまう。

また、エチルセルロース、メチルセルロースのような膜
は電荷発生層との整合性はよいが、吸湿性がある材料を
使用すると、吸湿により導電性支持体との密着性が低下
し、また感度の低下が生ずる。

そごで、本発明は中間層の構成材料としてシリコーン系
の帯電防止剤を用い、また導電性支持体との密着性を向
上するためにＡＡ製の導電性支持体として所謂るアルマ
イト処理を施したものを使用するものである。

こ＼で、帯電防止剤としては表面抵抗が約１０１０Ω、
帯電防止剤自体の体積抵抗が１０７Ωｃｍ以下の材料す
なわち、絶縁抵抗値が比較的少ない材料で且つ、帯電°
により受ける障害が少ない樹脂或いは繊維が用いられて
おり、非イオン性ポリマー、陰イオン性ポリマー、陽イ
オン性ポリマーなど各種の材料が用いられている。

然し、摩擦、洗滌や経時変化により帯電防止効果が減少
したり、消滅したりするものが多い。

本発明は数多い帯電防止剤の内、安定性の見地からシリ
コン（Ｓｉ）にＯＨ基が付属したシラノール基を５ｉ−
０−５ｉ−０のシロキサン鎖の中に備えたシリコーン化
合物からなる帯電防止剤を使用するものであって、か＼
る帯電防止剤は既に市販されている。

次に、中間層の導電性支持体への密着性を向上するため
に行う酸化皮膜形成処理（通称′フルマイト処理）法と
してはＡ１からなるｌ性支持体を蓚酸、硫酸、硫酸など
の溶液に浸漬し、これを陽極として電解酸化し、厚さが
２０μｍ以下の多孔性の酸化皮膜を形成するものである
。

か＼る酸化膜は、その後、水蒸気の加圧処理を施して部
分的に封口処理を行ったものでもよいが、このように導
電性支持体の表面を多孔質の酸化皮膜形成処理を行うこ
とにより中間層の密着性が向上し、また中間層の膜厚は
０．５μｍ以下でも足りるようになる。

〔実施例〕

実施例： 蓚酸を電解液としてＡｌよりなる導電性支持体の上に膜
厚が約５μｍの酸化皮膜を形成した。

この導電性支持体の上にコルコート社製のシロキサン系
帯電防止塗料であるＮ−１０３Ｘを塗布し、２時間に亙
って自然乾燥させて膜厚が０．２μｍの中間層を形成し
た。

次に、 銅フタロシアニン　　　　　　・・・　１重量部ポリエ
ステル　　　　　　　　・・・　１　〃テトラヒドロフ
ラン　　　　　・・・　２０〃を硬質ガラスポールと硬
質ガラスポットを用いて２４時間に亙って分散混合した
ものを中間層の上に浸漬塗布し、１００℃で１時間に亙
って乾燥させて膜厚が０．５μｍの電荷発生層を形成し
た。

次に、 ヒドラゾン誘導体（第２図参照）・・・１重量部ポリカ
ーボネート　　　　　　　・・・１　〃をテトラヒドロ
フラン８部に溶解させ、これを電荷発生層上に浸漬塗布
し、７０℃で２時間に亙って乾燥させて膜厚が約１５μ
ｍの電荷輸送層を形成することにより感光体が完成した
。

比較例１： Ａ１よりなる導電性支持体の上に酸化皮膜と中間層を形
成しない以外は実施例と同様にして感光体を作った。

比較例２： 実施例の中間層の代わりに、 メチルセルロース３重量部を、 純水　　　　　　　　　　　　・・・　８０重量部メタ
ノール　　　　　　　　　・・・　２０〃の混合液に溶
解し、これを用いて中間層を形成した以外は実施例と同
様にして電子写真感光体を得た。

結果二　上記３種類の感光体をレーザプリンタに搭載し
て印刷試験を行ったところ、実施例および比較例２の感
光体では鮮明な印刷結果を得ることができたが、比較例
１の感光体では多数の印字欠陥が発生した。

また、実施例と比較例２の感光体について５０℃。

９０％Ｒ１１の条件に５日間に亙って放置する耐湿試験
を行った結果、実施例の感光体では良好な密着性を維持
していたが、比較例２の感光体ではＡｌよりなる導電性
支持体と感光層との間で中間層の吸湿に起因する剥離を
生じた。

また、・印字試験の結果、実施例の感光体では耐湿試験
前と較べて変化が見られなかったが、比較例２の感光体
では濃度低下と画像ぼけの発生が見られた。

〔発明の効果〕

以上記したようにシロキサン系帯電防止塗料を塗布して
なるシリコーン化合物を中間層として使用することによ
り、印字欠陥がなく、耐湿性と密着性に優れた電子写真
感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は機能分離形感光体の断面図、 第２図は使用したヒドラゾン誘導体の構造式、である。 図において、 １は導電性支持体、　　　　２は電荷発生層、３は中間
層、 ５は感光体、 である。 ４は電荷輸送層、 方洩負ヒ分離形衷九体の峙面図 第１図 イ史出したヒドラゾシ誘導イ本の肩へ盪−民第

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電性支持体上に中間層、電荷発生層、電荷輸送層の順
   に積層して構成される機能分離形の感光体において、 前記中間層がシロキサン鎖の中にシラノール基を含むシ
   リコーン化合物を主構成材としてなることを特徴とする
   電子写真感光体。