JPH027057B2 - - 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関する。 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、現像液トナー像を転写紙に転写し、次い
で定着して複写物を得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、また潜像の除電が困難であると
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μｍ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。しかしながら、この保護層で
は、金属酸化物微粉末の量が多くなると導電性が
上がつて残留電位が低下しかつ耐摩耗性が大きく
なるものの、透明性及び感光体との接着性に問題
がある。逆に金属酸化物微粉末の量が少なくなる
と透明性及び感光体との接着性の点に優れるもの
の、耐摩耗性が小さくなり、また導電性の低下の
ために残留電位が高くなつたり、カブリ等の画質
劣化の問題が生じる。従つて、従来の保護層では
金属酸化物微粉末の量を制御することが難しく、
未だ満足な結果を得られていない。 発明の目的 本発明の目的は、残留電位、耐摩耗性、透明
性、感光体との接着性の点に優れた保護層を設け
ることにより、カブリ等の画質劣化のないコピー
を作成することができる電子写真用感光体を提供
することである。 発明の構成 本発明の目的は、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、前記保護層の膜厚が10μｍ
以内であり、保護層中における金属酸化物微粉末
の割合が、表面より1μｍ以内の上層において40
〜70重量％であり、それより下層において10〜60
重量％であり、かつ上層における金属酸化物微粉
末の割合が下層における金属酸化物微粉末の割合
よりも大きいことを特徴とする電子写真用感光体
により達成される。 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。こ
れら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。２種以上混合した場合は固溶体ま
たは融着体の形をとる。 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；珪素を主体
とする非晶質物質；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
ニルカルバソール／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、
アルミニウ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
ネート等の合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 本発明による電子写真用感光体では、保護層中
における金属酸化物微粉末の割合すなわち濃度が
その上層と下層において相違しかつ上層における
濃度が下層における濃度よりも大きくなつている
ので、表面における耐摩耗性に優れている。一
方、感光層すなわち光導電層又は中間層等の他の
層に隣接する下層では結着樹脂の占める割合が比
較的大きいので接着性が良い。さらに金属酸化物
微粉末濃度の大きな上層の厚さは、保護層全体の
厚さに比べて比較的薄いので透明性の点にも優れ
ており、解像力も高く、保護層のない感光体に比
較しても光感度の低下を制御できる。また残留電
位及びカブリの問題については、保護層全体にお
けける金属酸化物微粉末濃度にも関係するが、上
層における濃度と下層における濃度との差を小さ
くすることによつて満足できる結果が得られる。 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60μｍ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（アセトルアセトネート）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、及び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0.5μｍ厚の
中間層を設けたた。さらにその上に、ポリウレタ
ン60重量部と酸化スズ／酸化アンチモン微粉末40
重量部と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
剤を適量加えたものを塗布し乾燥させた。このよ
うにして保護層約10μｍを設けた感光体を得た。 この感光体について帯電々位測定や光感度の減
少率の測定、コピーテスト等を行つたところ、表
１に示すような結果を得た。表１を参照すると、
残留電位の値が比較的高く、その環境変動巾等に
も問題があつた。また接着性、カブリの点でもや
や不満がある。 (ii) 比較例 ２ 比較例１と同様に、中間層までを設けたものの
上に、ポリウレタン30重量部と酸化スズ／酸化ア
ンチモン微粉末70重量部とを比較例１の場合と同
様に分散、塗布、乾燥させ、保護層約10μｍを設
けた感光体を得た。 この感光体を比較例１と同様に評価したとこ
ろ、表１の結果を得た。表１を参照すると、残留
電位の値及び環境変動巾は比較例１に比べ約1/3
に減少したが、透明性及び接着性に多少問題があ
る。しかし、カブリ（背景部の汚れ）について
は、比較例１の場合より大巾に改善され、良好な
結果が得られた。 (iii) 比較例 ３ 比較例１と同様に、中間層までを設けたものの
上に、ポリウレタン90重量部と酸化スズ／酸化ア
ンチモン微粉末10重量部とを比較例１の場合と同
様に分散、塗布、乾燥させ、保護層約10μｍを設
けた感光体を得た。 この感光体を比較例１と同様に評価したとこ
ろ、表１の結果を得た。表１を参照すると、透明
性に於ては良好な結果を得たものの残留電位の値
及びその環境変動巾等において若干の不都合が現
われた。また、カブリを生じやすくなつている。 (iv) 比較例 ４ 比較例１と同様に、中間層までを設けたものの
上に、ポリウレタン90重量部と酸化スズ／酸化ア
ンチモン微粉末10重量部とを比較例１の場合と同
様に分散、塗布し、約9μｍの保護層を設け、こ
の上にさらに、ポリウレタン30重量部と酸化ス
ズ／酸化アンチモン微粉末70重量部とを比較例１
の場合と同様に分散、塗布し、約1μｍの保護層
を設け、乾燥させ、全体として保護層約10μｍを
設けた感光体を得た。 この感光体を比較例１と同様に評価したところ
表１の結果を得た。表１を参照すると、比較例３
を比べ透明性はほとんど変化せず、耐摩耗性やカ
ブリは非常に向上している。又残留電位にも効果
がみられるが、表１に示したごとく10℃15％RH
での残留電位は依然高いものであつた。 (v) 実施例 １ 比較例１と同様に、中間層までを設けたものの
上に、ポリウレタン60重量部と酸化スズ／酸化ア
ンチモン微粉末40重量部とを比較例１の場合と同
様に分散、塗布し、約9μｍの保護層を設け、こ
の上にさらに、ポリウレタン35重量部と酸化ス
ズ／酸化アンチモン微粉末65重量部とを比較例１
の場合と同様に分散、塗布し、約1μｍの保護層
を設け、乾燥させ、全体として保護層約10μｍを
設けた感光体を得た。 この感光体を比較例１と同様に評価したところ
表１の結果を得た。表１を参照すると、比較例１
と比べ接着性、透明性は変化せず、残留電位、カ
ブリに大巾な改善がみられた。 (vi) 実施例 ２ 比較例１と同様に、中間層までを設けたものの
上に、ポリウレタン50重量部と酸化スズ／酸化ア
ンチモン微粉末50重量部とを比較例１の場合と同
様に分散、塗布し、約9μｍの保護層を設け、こ
の上にさらに、ポリウレタン35重量部と酸化ス
ズ／酸化アンチモン微粉末65重量部とを比較例１
の場合と同様に分散、塗布し、約1μｍの保護層
を設け、乾燥させ、全体として保護層約10μｍを
設けた感光体を得た。 この感光体を先の例と同様に評価したところ、
表１の結果を得た。表１を参照すると、他の性能
をほとんど損うことなく、残留電位の値及びその
環境変動巾は非常に小さなものとなつた。 (vii) 比較例 ５ 比較例１と同様に、中間層までを設けたものの
上に、ポリウレタン90重量部と酸化スズ／酸化ア
ンチモン微粉末10重量部とを比較例１の場合と同
様に分散、塗布し、約9μｍの保護層を設け、こ
の上にさらに、ポリウレタン80重量部と酸化ス
ズ／酸化アンチモン微粉末20重量部とを比較例１
の場合と同様に分散、塗布し、約1μｍの保護層
を設け、乾燥させ、全体として保護層約10μｍを
設けた感光体を得た。 この感光体を先の例と同様に評価したところ、
表１の結果を得た。表１を参照すると、比較例３
に比べ実質的に同等の透明性を持ち、残留電位、
耐摩耗性、カブリに良好な効果がみられるが、表
１に示したごとく10℃15％RH、30℃85％RHで
の残留電位は依然高いものであつた。

【表】 この表において、残留電位とは、この感光体に
コロナ帯電後十分な光を照射した後の電位で保護
層の残留電位が大部分である。RHは相対湿度を
示すものである。減感率とはこの保護層を設ける
ことにより、光感度がどの程度減少するかを示す
ものである。接着性とは、この保護層部分に故意
に傷を付け、セロハンテープで剥離しようとする
とき、全く取れないもの（〇）、傷の部分の付近
の保護層が多少取れるもの（△）、容易にとれる
もの（×）で示す。耐摩耗性については、ブレー
ド・クリーニング付きの複写機内で20万枚以上の
コピーを作成した後に1μｍ以下、0.5μｍ以上の摩
耗がみられたものを（〇）、0.5μｍ未満の摩耗で
ある場合には（◎）で示した。 このように、本発明においては、従来の性能を
損うことなく、残留電位、接着性、耐摩耗性及び
カブリ等に対して良好な性能が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、前記保護層の膜厚が10μｍ以内であり、保
   護層中における金属酸化物微粉末の割合が、表面
   より1μｍ以内の上層において40〜70重量％であ
   り、それより下層において10〜60重量％であり、
   かつ上層における金属酸化物微粉末の割合が下層
   における金属酸化物微粉末の割合よりも大きいこ
   とを特徴とする電子写真用感光体。