JPH03155558A

JPH03155558A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH03155558A
Application number: JP29412289A
Authority: JP
Inventors: Michiko Ogata; 緒方　道子; Koji Tsukamoto; 浩司塚本; Tsuneo Watanuki; 恒夫綿貫
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1991-07-03

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】（発明の概要〕導電性支持体上に少なくとも光導電性感光層とＲ１及び
Ｒ″はそれぞれ独立に炭素数１〜３のアルキル基、ビニ
ル基もしくは炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ｎは
１〜３の整数である）で表わされる珪素化合物の縮合物
により構成する。

〔産業上の利用分野］本発明は電子写真感光体に関し、更に詳しくは導電性支
持体上に少なくとも光導電性感光層と表面保護層を配し
て成る電子写真感光体に関する。

本発明の電子写真感光体は、電子写真方式を応用した複
写機、プリンターなどに広（適用することができる。

（従来の技術）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
般的な方法としてあげられる。これらの各工程のうち、
帯電は、光導電性を有する感光体の表面に正または負の
均一静電荷を施す工程であり、続（露光工程では、例え
ばレーザー光などを照射して感光体の特定部分の表面電
荷を消去することによって感光体上に画像情報に対応し
た静電潜像を形成する。次に、現像工程でこの静電潜像
をトナーと呼ばれる粉体インクによって静電的に現像す
ることにより、感光体上にトナーによる可視像を形成し
、最後に、転写および定着工程で前記トナー像を記録紙
上に静電的に転写し、熱、光又は圧力などによって融着
させることにより所望の印刷物が得られることはよく知
られている通りである。

前記の光導電性を有する感光体として、従来はセレン系
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、機械的摩耗に強く、高速・
大型機に適しているという特長を有する反面、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
め回収する必要があることなどの理由によりコストが高
（、メインテナンスフリーの小型・低価格機への適用が
困難であるという問題点を有していた。

無機感光体に代わるものとして開発されてきたのが有機
感光体である。これは塗布法によって製造できるため量
産によるコスト低減が容易であること、セレンなどの無
機物を用いる無機感光体に比べて材料選択範囲が広いた
め有害性の無い化合物を選ぶことができ、ユーザ廃棄に
よるメインテナンスフリー化も可能であるなどという特
長を持つ。

特に、電荷発生層と電荷輸送層とを積層した機能分離積
層型感光体（第１図参照）が注目されている。ここで、
電荷発生層は入射光を吸収して電子・正孔ベア（キャリ
アペア）を発生させる機能を有し、電荷輸送層はその表
面に帯電を保持すると共に、電荷発生層で発生したキャ
リアの片方を感光体表面まで輸送して静電潜像を形成さ
せる機能を持つ。電荷発生層は、光を吸収してキャリア
ペアを発生させる電荷発生物質を蒸着）１りにするか、
あるいはバインダー樹脂中に分散させて成膜形成する。

電荷発生物質としてはアゾ系顔料やフタロシアニンなど
が知られており、バインダー樹脂としてはポリエステル
やポリビニルブチラールなどが用いられている。電荷ｑ
＠送層は、キャリア輸送能を有する電荷輸送物質をバイ
ンダー樹脂中に相溶させて積層する。電荷輸送物質とし
ては電子を輸送する性質を持つトリニトロフルオレノン
やクロラニルなどの電子輸送性電荷輸送物質と、正札を
輸送する性質を存するヒドラジノやピラゾリンなどの正
孔輸送性電荷輸送物質があり、バインダー樹脂としては
ポリカーボネートやスチレン−アクリルなどが使用され
る。

二のように感光体の機能を二つの層に分離することによ
り、それぞれの機能に最適な化合物をほぼ独立に選択す
ることができ、感度、分光特性、機械的耐摩耗性などの
緒特性を向上させることができる。

［発明が解決しようとする課題］しかし、前記した有機系感光体もセレンなと従来の無機
系感光体に比べると、耐摩耗性は未だ低く、高い耐剛性
が要求される高速、大型機への適用は困難であった。す
なわち、トナーによる現像、紙との摩擦、クリーニング
時の摩擦などによって感光体表面が摩耗し、さらには表
面に多数の傷が発生するため、その適用範囲は低速、小
型機に限られているのが現状である。通常、ブレードク
リーニング方式のプロセスの場合は、１万枚程度の印刷
を行うと感光体表面が数μｍ摩耗し帯電能が低下すると
共に、表面に多数の傷が発生する。これらが印字品位を
低下させることになるため、感光体の交換を余儀無くさ
せる。

従って、本発明は、表面強度が改良され、耐剛性に優れ
た電子写真感光体を堤供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に従えば、導電性支持体上に少なくとも光導電性
感光層および表面保護層を有する電子写真感光体、にお
いて、該表面保護層が下記式ＣＩ）で示される珪素化合
物の縮合物を含有して成る。

ｙｐ　　　　Ｒ３（式中、Ｒ１は＋ＣＨ，−ｈ又は←ζＤ←を示し、Ｒ２
及びＲ３はそれぞれ独立に炭素数１〜３のアルキル基、
ビニル基もしくは炭素数１〜３のアルコキシ基を表し、
ｎ＝１〜３である。）本発明における導電性支持体とし
ては感光体を接地でき得るものであれば特に限定はな（
、各種金属円筒、導電性を施した樹脂や紙などの円筒、
絶縁性円筒表面に金属を蒸着あるいはラミネートしたも
の、絶縁性円筒上に導電性を存する有機薄膜を施したも
の、および上記と同様の構成を有するフィルムなどを用
いることができる。

電荷発生層を構成する、又は電荷発生層に含有される、
電荷発生物質としては、アゾ系、フタロシアニン系、イ
ンジゴ系、ペリレン系、スクアリリウム系、キノン系、
ピリリウム系などの各種の染料や顔料を使用することが
できるが、特にフタロシアニン系顔料を用いると良好な
感度を得ることができる。フタロシアニン系顔料として
は無金属フタロシアニンや、銅フタロシアニン、塩化ア
ルミニウムフタロシアニン、チタニルフタロシアニン、
バナジルフタロシアニン、インジウムフタロシアニンな
ど各種の金属フタロシアニンを用いることができる。電
荷発生層は支持体上にこれらの電荷発生物質を蒸着する
か、又はバインダー樹脂と共に溶媒中に分散させたもの
を塗布・乾燥させることにより形成することができる。

これに用いるバインダー樹脂としては、ポリエステル、
ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリア
ミド、エポキシ、シリコーンなどの各種樹脂、又はカゼ
インなとの成膜性を有する各種有機化合物を用いること
ができ、下地への密着性や電荷発生物質の分散性などを
考慮して適宜選択することができる。溶媒は用いる電荷
発生物質とバインダー樹脂に合わせて選択するが、例え
ばテトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール、エタ
ノール、ヘキサン、エーテル、ジクロルメタン、ジクロ
ルエタン、ベンゼン、トルエン、クロルベンゼン、キシ
レン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、酢酸エチ
ルなどの各種有機溶媒を単独又は混合して用いることが
できる。支持体への塗布方法としては浸漬コート、スプ
レーコート、ワイヤーバーコード、ドクターブレードコ
ートなど、従来の一般的方法によることができる。膜厚
は一般には０．０１〜３μｍ程度であるが、１μｍ以下
とするのが望ましい。

電荷輸送層は、電荷輸送物質をバインダ樹脂に溶解させ
て形成する。電荷輸送物質としては従来公知の任意のも
のを使用することができ、例えば、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物質、
ヒドラゾン誘導体、ビラプリン誘導体、トリフヱニルア
ミン誘導体などの正札輸送性の電荷輸送物質などを用い
ることができる。また、電荷輸送層としてはそれ自身で
成膜性と電荷輸送能を有するポリビニルカルバゾールな
どのポリマーを用いることもできる。電荷輸送層のバイ
ンダー樹脂としてはポリエステル、ポリカーボネート、
ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、アクリル−スチ
レンコポリマー、ポリスルホンなどの一般的なものを使
用することができる。溶媒は用いるバインダー樹脂など
に合わせて電荷発生層の塗工に用いたのと同様のものの
中から適宜選択する。塗布方法は電荷発生層の場合と同
様の方法を用いることができる。膜厚は一般には５〜５
０１Ｍであるが、１０〜３０卿とするのが望ましい。

また、感光層は電荷発生層と電荷輸送層の積層順序が反
対でも良く、さらには電荷の発生と輸送が単層中で行わ
れる単層型であっても良い。

導電性支持体と感光層の間には、接着性の改良、支持体
表面の平坦化、支持体表面の欠陥被覆、ホットキャリア
の注入制御、帯電受容性や帯電保持率の改良などの目的
で下引層を設けても良い。下引層の構成材料としては、
電荷発生層や電荷輸送層に用いられる各種バインダー樹
脂やカゼインなどのように成膜性を有する材料単独、又
はそれらの中に導電性物質を含存させて抵抗値を１０１
４Ω・Ｃ以下に調整したものなどを用いることができる
。

下引層の抵抗値を調整するための導電性物質としては、
各種金属粉、導電性金属酸化物粉、カーボンなど、導電
性を有するものなら何でもよい。

本発明において使用する表面保護層は、前記感光層上に
構造式（１）で表される珪素化合物の縮合物を塗布、加
熱硬化して形成する。本発明に使用される珪素化合物の
縮合物は珪素化合物（１）と純水または塩酸、硫酸など
の酸触媒を含んだ酸性水を混合し、加水分解縮合させる
ことによって容易に得ることができるが、適当な溶媒に
珪素化合物（１）を溶解したのち、純水または酸性水を
加えて加水分解縮合させることも可能である。溶媒とし
ては例えばアルコールやセロソルブなどが使用でき、感
光層の塗布の場合と同様に広範囲の溶媒の中から適宜選
択する。また、珪素化合物（Ｈに加えて、加水分解縮合
を起こし得る他の珪素化合物（例えば、メチルトリメト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリ
メトキシシラン、テトラメトキシシランなど）を加えて
も良い、さらに、表面強度の改良などの目的で本発明の
熱硬化性シリコーン樹脂に加えて、ポリエステル、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリアミド
、エポキシのような樹脂や、コロイダルシリカのような
フィラー成分および公知の各種添加剤（例えば、接着促
進剤、ぬれ改良剤、紫外線吸収剤、可塑剤、安定剤、酸
化防止剤、消泡剤、滑剤など）が含まれても良い。塗布
方法は感光層の場合と同様の方法を用いることができる
。膜厚は、薄いと表面強度が十分でなく、また、厚すぎ
ると解像力や印字品位が低下するので、好ましくは０．
１〜５趨であり、より好ましくは０．５〜２陶である。

表面保護層と感光層の間には、密着性の改良、感光層表
面の平坦化などの目的で接着層を設けても良い。接着層
の構成材料としては、電荷発生層や電荷輸送層に用いら
れる各種バインダー樹脂やカゼインなどのように成膜性
を有するものなどを用いることができる。

本発明によれば、前記したような構成により表面強度が
改良され、耐剛性に優れた電子写真感光体が得られるが
、その作用については以下の実施例に基づいて述べる。

［実施例］以下、実施例に従って、本発明を更に具体的に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことはいうまでもない。なお、以下の例において「部
」は型理部である。

尖旌±土酸化チタンフタロシアニン１部、ポリエステル１部、及
びテトラヒドロフラン３８部を硬質ガラスポールと硬質
ガラスポットを用いて２４時間分散混合したものをアル
ミ蒸着ポリエステルフィルムのアルミ面上にドクターブ
レードで塗布し、１００°Ｃで１時間乾燥させて膜厚的
０．３　ｔｍの電荷発生層とした。

下記構造式で表されるヒドラゾン誘導体１部及びポリカ
ーボネート１部をテトラヒドロフラン１０部に溶解させ
、前記電荷発生層にドクターブレードで塗布し、７０°
Ｃで２時間乾燥させて膜厚的１７Ｉ！ｍの電荷輸送層を
形成した。

下記構造式（ＩＩ）で表される珪素化合物１０部、１規
定塩酸１０部及び、イソブチルアルコール１００部を混
合して部分縮合させたものを前記電荷輸送層上にドクタ
ーブレードで塗布し、７０°Ｃで１時間硬化させて膜厚
約１陶の表面保護層を形成した。

こうして実施例１の感光体を得た。

表面保護層として、前記構造式（Ｉｔ）で表される珪素
化合物の代わりに、下記構造式（［［）で表される珪素
化合物を用いた以外は、実施例１と全く同様にして実施
例２の感光体を得た。

表面保護層として、構造式（ｆｌ）で表される珪素化合
物の代わりに、下記構造式（ＩＶ）で表される珪素化合
物を用いた以外は、実施例１と全く同様にして実施例３
の感光体を得た。

ス五〇生先表面保護層として、前記式（ＩＩ）で表される珪素化合
物の代わりに、下記構造式（Ｖ）で表される珪素化合物
を用いた以外は、実施例１と全く同様にして実施例４の
感光体を得た。

表面保護層として、構造式（ｎ）で表される珪素化合物
の代わりに、下記構造式（ＶＴ）で表される珪素化合物
を用いた以外は、実施例１と全（同様にして実施例５の
感光体を得た。

０ＣＲ５ＱＣ）Ｉｚ表面保護層として、構造式（１１）で表される珪素化合
物の代わりに、下記構造式（■）で表される珪素化合物
を用いた以外は、実施例工と全く同様にして実施例６の
感光体を得た。

表面保護層として、構造式（ｎ）で表される珪素化合物
の代わりに、下記構造式（■）で表される珪素化合物を
用いた以外は、実施例１と全く同様にして実施例７の感
光体を得た。

０ＣＲ３０ＣＨ３ス新１１１表面保護層として、構造式（ｎ）で表される珪素化合物
の代わりに、下記構造式（ＩＸ）で表される珪素化合物
を用いた以外は、実施例１と全く同様にして実施例日の
感光体を得た。

０ＣＨａ　　　　　　　ＯＣＩ＋３此ｌｄＬ上実施例１において表面保護層を形成していない感光体を
比較例の感光体とした。

上記９種の感光体の耐剛性を調べるために、ブレードク
リーニング方式のプリンタにこれらの感光体を取りつけ
、５万枚の印刷試験を行うと共に、電位特性の測定を行
った。また、感光体の表面硬度を調べるために、表面の
鉛筆硬度を測定した。

これらの結果を第１表に示す。

比較例１の感光体では、約１万枚の印刷で感光体表面に
多数の傷および表面層の摩耗が見られた。

また、印刷には感光体の傷によるすし状のパターンが発
生し、白紙部の汚れも見え始めた。さらに、第１表から
れかるように、電位特性も初期に比べて大きく変動して
いた。以上のことから、この感光体の耐刷性は１万枚程
度と判定された。

実施例１〜８の感光体では、５万枚の印刷を行った後も
感光体表面には傷が全く見られず、印刷も良好な印字品
位を保持していた。さらに、第１表かられかるように電
位特性も安定していた。以上のことから、これらの感光
体の耐刷性は５万枚上と判定した。また、鉛筆硬度も４
Ｈと、比較例１の鉛筆硬度已に比べて著しく向上してい
た。

［発明の効果］前記した通り、表面保護層に構造式（１）で表される珪
素化合物の加水分解縮合物を少なくとも組成分とした表
面保護層を形成することにより、表面強度が改良され、
耐刷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図は機能分離積層型感光体の構成の一例を示す断面
図であり、第２図は本発明の感光体の構成の一例の断面
図である。１・・・感光層、　　　　　　２・・・電荷輸送層、３
・・・電荷発生層、　　　　４・・・支持体、５・・・
表面保護層。 ■ｏ　：非露光部の電位 ■ｒ　：露光部の電位１・・・感光層２・・・電荷輸送層３・・・電荷発生層４・・・支持体５・・・表面保護層

Claims

【特許請求の範囲】１、導電性支持体上に少なくとも光導電性感光層と表面
保護層を配して成る電子写真感光体において、該表面保
護層が下記式（ I ）： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、Ｒ＾１は■ＣＨ＿２■＿ｎ又は▲数式、化学式
、表等があります▼を示し、Ｒ＾２及びＲ＾３はそれぞ
れ独立に炭素数１〜３のアルキル基、ビニル基もしくは
炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ｎは１〜３の整数
である）で表わされる珪素化合物の縮合物を含有して成
る電子写真感光体。