JPH03121457A

JPH03121457A - 電子写真感光体用塗料およびそれを用いた電子写真感光体塗膜の形成方法

Info

Publication number: JPH03121457A
Application number: JP2188489A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Tanaka; 成人田中; Takashi Tanaka; 隆司田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-14
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1991-05-23
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: US5284729A; DE4022319A1; JP3015074B2; DE4022319C2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、揮発性レベリング剤を含有する電子写真感光
体用塗料および電子写真感光体塗膜の形成方法に関する
。

〔従来の技術〕

従来より、電子写真感光体の感光層は、塗布により形成
されるものと蒸着により形成されるものとに大別される
。特に、コストが安価である無公害性である材料が多種
多様にわたり、その合成も比較的容易であるなどの利点
を有し、これまでも幅広い検討がなされてきた有機化合
物を含有する電子写真感光体の感光層においては、塗布
系のものが非常に多い。感光層用の塗料としては、通常
、有機光導電物質などの有機化合物をバインダー樹脂中
に分散したものが用いられるが、このような感光層用塗
料を用いて電子写真感光体を製造するときは、塗料中の
溶剤を除去するために、塗布後、加熱乾燥するのが一般
的である。

これは感光層に限らず、感光層と導電性支持体との間に
必要に応じて設けられる導電層や下引層、更には表面保
護層などについても同様である。

塗布方法としては、マイヤーバーコーティング法、ブレ
ードコーティング法、ナイフコーテイング法、ロールコ
ーティング法、スクリーンコーティング法、ディッピン
グコーティング法、スプレーコーティング法、ビームコ
ーティング法などが挙げられる。

これらの塗布方法により形成された塗膜はオレンジピー
ル、ピンホール、泡などの欠陥を有することがあり、特
に顔料分散系の塗料においては、さらに色わかれ、浮き
、ヘコミなどの表面欠陥が生じ易く、これら欠陥は画像
ムラ、画像白ポチ、画像黒ポチの原因となる。かかる欠
陥を防止するために、アニオン、カチオン、ノニオン系
界面活性剤、フッ素化ポリオレフィン、ポリビニルブチ
ラール、ポリアクリレート、シリコーンオイルなどのレ
ベリング剤を塗料中に極く少量添加することが知られて
いる。

一方、電子写真感光体用塗料に用いられる物質には、耐
熱性に優れていないものもあり、高温での長時間の乾燥
を行うと熱により劣化し、電子写真特性に悪影響を及ぼ
すこともある。そのため通常の乾燥は、２００°Ｃ以下
、１時間程度で行われることが多く、この場合、例えば
平均分子量１万〜１０万の高分子シリコーンオイルは除
去されずに塗膜中に残留してしまっていた。

〔発明が解決しようとしている問題点〕一方、電子写真
感光体は光により発生したキャリヤーが感光層を移動す
ることによって画像形成を行うものであり、電気的バリ
ヤーやトラップなどキャリヤーの動きを妨げるものが存
在すると、メモリー、残留電位上昇、耐久性劣化など電
子写真特性を悪化させる要因となる。

そのため、塗料レベリング剤を使用することで表面欠陥
のない塗膜を得られたとしても、塗膜中に残留するレベ
リング剤により電子写真特性を悪化させることがあり、
レベリング剤の種類、使用量の点で著しい制約があった
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、塗膜平滑性を有し、かつ繰り返し使用
に際しても良好な電子写真特性を有する電子写真感光体
を形成する電子写真感光体用塗料および電子写真感光体
塗膜の形成の形成方法を提供することにある。

［問題を解決するための手段］即ち本発明は、揮発性レベリング剤を含有することを特
徴とする電子写真感光体用塗料および揮発性レベリング
剤を含有する電子写真感光体用塗料を塗布し、加熱乾燥
させることによりレベリング剤を揮発させて塗膜形成す
ることを特徴とする電子写真感光体塗膜の形成方法であ
る。

本発明に用いられるレベリング剤は、多量に使用した場
合でも塗膜形成時にはレベリング剤が蒸発して完全に除
去されるか、少なくとも残留電位の上昇など電子写真特
性を悪化させることはない程度には除去される。

しかも塗料中の溶剤蒸発時にはレベリング剤の表面張力
低下作用が発現されるので、塗料中の対流現象は抑制さ
れ、表面欠陥のない均一な塗膜が得られる。

本発明に用いられる揮発性レベリング剤としては、沸点
が３００℃以下の揮発性レベリング剤が好ましい。

また、本発明に用いられる揮発性レベリング剤としては
重量平均分子量１，０００以下、特には重量平均分子Ｎ
６００以下の揮発性レベリング剤が好ましい。

また、本発明に用いられる揮発性レベリング剤はシロキ
サン構造を有するシリコーンオイルであることが好まし
く、特には下記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される
ことが好ましい。

一般式（Ｉ）一般式（Ｉｆ）但し、式中、Ｒ１〜Ｒ１０はメチル基、エチル基などの
アルキル基、フェニルなどのアリール基またはメトキシ
基、エトキシ基などのアルコキシ基を示し、これらの基
は他の置換基やハロゲン原子などで置換されていてもよ
く、ｍ、ｎは整数を示す。

これらの中でもＲ１−Ｒ１゜はメチル、エチル、メトキ
シ、エトキシから選ばれた基であって、ｍは２〜４の整
数、ｎは４〜６の整数であることが特に好ましい。

本発明に用いられる揮発性シリコーンオイルの具体的構
造式を以下に例示する。

（０）例示化合物（１）例示化合物（２）例示化合物（３）沸点２２７°Ｃ例示化合物（４）例示化合物（５）例示化合物（６）なお、レベリング効果は分子量が大きいほど強く現れる
が、それに伴い揮発性は小さくなっていく。

この点で同一分子量でも揮発性が大きい一般式（２）で
示したような環状シリコーンオイルは有利である。

また、本発明に用いられる揮発性レベリング剤は分子量
が小さいものでも添加量を多くすることができるので、
十分なレベリング剤効果を発揮するものである。

本発明に用いられる揮発性レベリング剤は、電子写真感
光体用の塗料の全てに対し有効であり、好ましくは電荷
発生層用塗料や導電層用塗料などの顔料分散系電子写真
感光体用塗料に対し、・特に効果的である。

使用方法としては、通常のレベリング斉１の如く塗料調
合時でもあるいは塗料調製後の後添加のどちらでも良（
、電子写真感光体用塗料に対するレベリング剤の添加量
は、電子写真感光体塗膜形成材料に対して０．０５〜３
ｗｔ％、特には０．１−１ｗｔ％の範囲が好ましい。

本発明における電子写真感光体用塗料を加熱乾燥させる
条件としては２００℃以下、１時間以内、特には５０〜
１５０℃、５分〜１時間の範囲が好ましい。

次に、本発明の電子写真感光体用塗料を用いて製造する
電子写真感光体について説明する。

導電性支持体としてはアルミニウム、しんちゅう、ステ
ンレスなどを円筒や箔に成型したものや、紙、プラスチ
ックなどにアルミニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、
酸化インジウムなどを蒸着またはラミネートしたものが
用いられる。

また、導電性支持体の上に導電性支持体の傷、欠陥をカ
バーするため、あるいは支持体からのキャリヤ注入を阻
止するため導電層を設けることがある。導電層はアルミ
ニウム、銀、金、ニッケル、銅などの金属粉、カーボン
粉体、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウムなど
の導電性物質をフェノール樹脂、ポリウレタン、エポキ
シ樹脂、アルキッド樹脂などの樹脂に適当な溶剤ととも
に分散させた導電層用塗料を塗布し、加熱乾燥すること
により形成することができる。導電層の膜厚は１０〜５
０μｍ１特には１５〜４０μｍの範囲が好ましい。

上記のような導電性支持体あるいは導電層と感光層との
間にはバリヤー機能と接着機能を有する下引き層を形成
することができる。

下引き層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセ
ルローズ、エチレン−アクリル酸コポリマーポリアミド
（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、共重合
ナイロン、アルコキシメチル化ナイロンなど）、ポリウ
レタンなどを適当な溶剤に溶解させた下引き履用塗料を
塗布し、加熱乾燥することにより形成することができる
。

下引き層の膜厚は０．１〜５μｍ１特には０．３〜３μ
ｍの範囲が好ましい。

なお、下引き層はその機能を発揮するためには１０’Ω
ｃｍ以上であることが好ましい。

感光層は感光層用塗料を塗布し、加熱乾燥することによ
り形成することができる。

また、感光層は電荷発生層と電荷輸送層の積層型であっ
ても、単一層型であってもよい。

積層型の場合、電荷発生層はスーダンレッド、グイアン
プル−、ジエナスグリーンＢなどのアゾ顔料、アルゴー
ルイエロー、ピレンキノン、インダンスレンブリリアン
トバイオレットＲＲＰ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、チオインジゴなどのイ
ンジゴ顔料、インドファ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、キナクリドン顔料などの電荷発生物
質をポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、
ポリビニルブチラール、ポリアミド、アクリル樹脂、ボ
リアリレート、ポリビニルピロリドン、メチルセルロー
ス、ポリアクリル酸エステル、セルロースエステル系樹
脂などの結着剤樹脂に適当な溶剤とともに分散して調製
された電荷発生層用塗料を塗布し、加熱乾燥することに
よりて形成することができる。電荷発生層の膜厚は０．
０１〜１μｍ１特には０．０５〜０．５μｍの範囲が好
ましい。

電荷輸送層はヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、ス
チリル化合物、カルバゾール化合物、トリアリールアミ
ン化合物などの電荷輸送物質を後述のような結着剤樹脂
に適当な溶剤とともに分散させて調製された電荷輸送層
用塗料を塗布し、加熱乾燥することによりて形成するこ
とができる。

結着剤樹脂としてはポリカーボネート、ポリメタクリル
酸エステル、ポリアミド、ボリアリレート、ポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリサルホン、スチレン−アクリロ
ニトリルコポリマー、スチレン−メタクリル酸メチルコ
ポリマーなどが挙げられる。電荷輸送層の膜厚は５〜３
０μｍ１特には１０〜２０μｍの範囲が好ましい。

また、感光層が単一層型の場合、電荷発生物質と電荷輸
送物質を前述のような結着剤樹脂に適当な溶剤とともに
分散させて調製した単一感光層用塗料を塗布し、加熱乾
燥することにより形成することができる。

また、色素、顔料、有機電荷輸送物質などは一般に紫外
線、オゾン、オイルなどによる汚れ、金属に切粉などに
弱いので、必要に応じて保護層を形成する。保護層は、
その上に静電潜像を形成するために表面抵抗率は１０１
１Ωｃｍ以上とすることが望ましい。

保護層はポリビニルブチラール、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ナイロン
、ポリイミド、ボリアリレート、ポリウレタン、スチレ
ン−ブタジェンコポリマー、スチレン−アクリル酸コポ
リマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマーなどの
樹脂を適当の溶剤に溶解し、た保護層用塗料を感光層表
面に塗布し、加熱乾燥して形成することができる。膜厚
は０．０５〜２０μｍの範囲で適宜に定めるものとし、
導電性粒子や紫外線吸収剤などを含ませてもよい。

表面保護層に、あるいは表面保護層を有しない感光体で
は感光層表面に潤滑性を出すためのＰＴＦＥ。

ＰＦＡ、ＰＶＤＦなどのフッ素樹脂粉、ＭｏＳ２　、　
ＷＳ２　。

ＢＮなどの固体潤滑剤あるいは被覆強度を出すためのＡ
ｆ２０３．ＴｉＯ□、５ｉ０２などを分散することもで
きる。

なお、導電層や電荷発生層は蒸着により形成することも
できる。

電子写真感光体用塗料に用いることのできる溶剤として
は、メタノール、エタノール、インプロパツールなどの
アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノンなどのケトン類、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類、
ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチ
ルエーテルなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル
などのエステル類、クロロホルム、塩化メチレン、ジク
ロルエチレン、四塩化炭素、トリクロルエチレンなどの
脂肪族ハロゲン化炭化水素類あるいはベンゼン、トルエ
ン、キシレン、リグロイン、クロロベンゼン、ジクロロ
ベンゼンなどの芳香族類などが挙げられる。

電子写真感光体用塗料の塗布方法は、特に制限されるこ
とはない。

なお、必要に応じて、塗布された塗料を室温における指
触乾燥後に加熱乾燥してもよい。

実施例１表面アルミナ処理した酸化チタン１１０部（重量部、以
下同様）、表面に５ｂ２０３処理した酸化チタン１１０
部、フェノール樹脂１００部（固型分として）、メタノ
ール６８部、メチルセロソルブ６８部、揮発性レベリン
グ剤として例示化合物（４）の環状シリコーンオイル（
分子量２９６）を０．３２部を加えたサンドミルで２時
間分散し、導電性塗料を得た。

この塗料を粘度１５０ｃｐｓにするためにメタノールと
メチルセロソルブで希釈した。

次に、この塗料をφ８０　ｍ　ｍ　、長さ３６０　ｍ　
ｍのアルミシリンダーの表面に浸漬塗布し、１４０°Ｃ
で３０分間加熱乾燥して２０μｍの導電層を形成した。

導電層の上に、ポリアミド（共重合ナイロン）１０部を
メタノール６０部、ブタノール４０部の混合溶剤に溶解
した塗布液を浸漬塗布して１μｍの下引き層を形成した
。

次に、構造式のジスアゾ顔料を１０部、酢酸酪酸セルロース樹脂６部
およびシクロへキサノン６０部をｌφガラスピーズを用
いたサンドミル装置で２００時間分散た。

この分散液にメチルエチルケトン１００部を加えて、上
記下引き層上に浸漬塗布し、ｌ　００　’Ｃで１０分間
の加熱乾燥をして０．１μｍ厚の電荷発生層を形成した
。

次いで構造式のヒドラゾン化合物を１０部、ポリメチルメタクリレー
ト１５部をジクロルメタン８０部に溶解した。この液を
上記電荷発生層上に塗布して１００°Ｃで１時間加熱熱
風乾燥を行い２０μｍ厚の電荷輸送層を形成し、電子写
真感光体を製造した。これを感光体Ｉとする。

比較例１実施例１における導電層用塗料中に用いた例示化合物（
４）に代え、平均分子量１万のシリコーンオイル（直鎖
ポリメチルシロキサン）を０．０３部用い、他は実施例
１と同様にして電子写真感光体を製造した。これを感光
体２とする。

なお、このシリコーンオイルは塗料の加熱乾燥工程では
蒸発しないものである。

実施例２実施例１と同一の材料を用いて、塗布方法としてスプレ
ーコーティング法を採用し、他は同様にして電子写真感
光体を製造した。

これを感光体３とする。

比較例２比較例１と同一の材料を用いて、塗布方法としてスプレ
ーコーティング法を採用し、他は同様にして電子写真感
光体を製造した。

これを感光体４とする。

感光体１〜４について、それぞれ電子写真特性を測定し
ながら、複写機（ＮＰ３５２５、キャノン（株制）によ
る５万枚の耐久テストを行ったところ、以下の結果を得
た。ｖｏは暗部電位、ｖＬは明部電位を示す。

初　　　　期１　　　　６４０　　　　１８０　　　　　なし２　　
　　６６０　　　　１７０　　　　　なし３　　　　６
５０　　　　１８０　　　　　なし４　　　　６４０　
　　　１８０　　　　　なし５万枚耐久後感光体　　　Ｖ。　　　ｖＬ　　　画像カブリ　　　ｖ
Ｌ上昇量１　　　　　５９０　　　　２００　　　　　
な　　　し　　　　　　　　２０２　　　　　　６１０
　　　　　２５０　　　　　　　あ　　　　リ　　　　
　　　　　　　８０３　　　　　６００　　　　２１０
　　　　　な　　　し　　　　　　　　３０４　　　　
　　５８０　　　　　２８０　　　　　　　あ　　　　
リ　　　　　　　　　１００実施例３実施例１における導電層用塗料中に用いた例示化合物（
４）に代え、別の揮発性レベリング剤である例示化合物
（５）（分子量３７０）を０．３２部用い、他は実施例
１と同様にして電子写真感光体を製造した。これを感光
体５とする。

実施例４実施例１における導電層用塗料中に用いた例示化合物（
４）に代え、別の揮発性レベリング剤である例示化合物
（２）（分子量３８４）を０．３２部用い、他は実施例
１と同様にして電子写真感光体を作成した。これを感光
体６とする。

実施例５実施例１と同様に電荷発生層まで形成した後、構造式のヒドラゾン化合物を１０部、ポリメチルメタクリレー
ト１５部、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＥＦ）粉を２部
、揮発性レベリング剤として例示化合物（６）（分子量
４４４）　０．０５部をクロロベンゼン６０部で１φガ
ラスピーズを用いたサンドミルで４時間ＰＴＥＦを分散
した塗料を電荷発生層上に浸漬塗布して１００℃で１時
間加熱熱風乾燥を行い２０μｍ厚の電荷輸送層を形成し
、電子写真感光体を製造した。これを感光体７とする。

比較例３実施例５における揮発性レベリング剤の例示化合物（６
）の化合物に代え、平均分子量１万のシリコーンオイル
（変性ポリメチルシロキサン）０．０１部を用い、他は
実施例５と同様にして電子写真感光体を製造した。これ
を感光体８とする。

感光体５〜８について、感光体１〜４に対する評価と同
様の評価を行ったところ、次の結果を得た。

感光体ＶＤ５０３０７０９０初期７０６０１０５０５万枚耐久後 ■Ｌ　　　画像カブリなしなしなしあり ■Ｌ上昇量比較例４各溶剤の量を２倍とし、塗布方法をビーム塗布とした以
外は比較例１と同様にして感光体ｉｏを作製した。

感光体９および１０について、感光体１〜４に行ったも
のと同様の評価を行ったところ次の結果を得た。

初　　　　期８０９０３０２０００００４０５０実施例６各溶剤の蛍を２倍とし、塗布方法をビーム塗布とした以
外は実施例１と同様にして感光体９を作製した。

０感光体０ＶＤ１０３０６０８０５０６０５万枚耐久後 ■Ｌ　　　画像カブリ８０７０なあしりなしあり ■Ｌ上昇量０１０〔発明の効果〕本発明の電子写真感光体用塗料は、電子写真感光体用塗
料に揮発性レベリング剤を用いることで塗工時の表面欠
陥を防止し、表面平滑な塗膜を得ることができる。

また、本発明の電子写真感光体塗膜の形成方法により、
塗膜形成時に塗料中に存在する揮発性レベリング剤は、
通常の溶剤乾燥条件下において除去することができ、画
像特性、電子写真特性が共に優れた電子写真感光体を製
造するために顕著な効果を奏する。

７５

Claims

【特許請求の範囲】

（１）揮発性レベリング剤を含有することを特徴とする
電子写真感光体用塗料。
（２）揮発性レベリング剤の沸点が３００℃以下である
請求項１記載の電子写真感光体用塗料。
（３）揮発性レベリング剤は分子量１，０００以下のシ
ロキサン構造を有するシリコーンオイルである請求項１
または２記載の電子写真感光体用塗料。
（４）揮発性レベリング剤を含有する電子写真感光体用
塗料を塗布し、加熱乾燥させることによりレベリング剤
を揮発させて塗膜形成することを特徴とする電子写真感
光体塗膜の形成方法。