JPH03269540A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はデジタルＰＰＣ複写機、レーザプリンタ等に有
用な電子写真感光体に関する。

［従来の技術］ 導電性支持体上に感光層を設けた電子写真感光体、特に
感光層が電荷移動層と電荷発生層からなる機能分離型電
子写真感光体において従来から高帯電性、高感度性及び
低残留電位性を付与するために中間層を設けることが提
案されてきた。

この中間層に要求される特性の一つとしてレーザ光源を
用いた場合の光干渉防止効果が有り、この効用として特
開昭６０−１８６８５０及び特開昭６０＝２５０１５３
には中間層表面性の規定が、特開昭６０１８９７４７に
は光沢性に関しての規定が開示しである。しかし、表面
性及び表面粗さの規定は干渉縞防止の二次的効用であり
、光学的効果との相関がとれてはしめてその効用が有効
となる。

又、干渉縞の売上は中間層膜厚、酸化チタン粒径、含有
率、結着剤樹脂、屈折率等の条件によって影響を受ける
可能性がある（特開昭６ｌ−３６７５５）。光沢性に関
する開示も広範な属性を規定しているのみで光学的挙動
の見地からの提案ではない。

更に特開昭６２−１８７３５８には光沢性を数値化表現
したものとしてＢＯ°鏡面光沢度の規定が開示しである
が、光干渉防止効果の確認までには至っておらず、鏡面
光沢度自体も拡散反射の補正の有無によって値が著しく
変化してしまう。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は以上の事情に鑑み、中間層表面の光学的特性を
改良することにより、レーザ光源を用いた場合でも感光
体の画像出力時に光干渉縞の発生しない電子写真感光体
を得ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の電子写真感光体は導電性支持体上に中間層及び
感光層を、特に電荷発生層と電荷移動層からなる積層型
感光層をｎ次設けた電子写真感光体において、前記中間
層が酸化チタン粒子からなる拡散フィラーを含有し、表
面における４０°対比光沢度を０．２５０以上としたこ
とを特徴とするものである。

ここでいう４０″対比光沢度とは光束の入射角を４０″
とした時の鏡面反射あるいは反射光の輝度最大の方向と
、他の特定方向の反射光束の比で表すものであり、反射
を受ける方向によりθ０対比光沢度と呼ばれている。

詳しくは中間層表面の平均面に垂直な入射面において、
光束の入射角を４０°とした時の反射角Ｏ″における拡
散反射光束Ｉ。と反１・ｊ角４００近傍における正反射
光束１４０の比ｌ。／１４０で表す。換言すれば干渉を
抑制する最大拡散反射成分と干渉の誘因となる最大正反
射成分の比となる。

前述した積層型感光体、特に中間層に酸化チタンを分散
させた感光体では、中間層表面における正反射成分が主
因となって光干渉縞を発生させ、画像品質低下の問題を
巻き起こしている。

特にこの傾向は光源としてコヒーレンスの高いレーザ光
源を使用した場合顕著となっている。

すなわち酸化チタンを分散させた中間層及び電荷発生層
、電荷移動層内 光体においては感光体表面に投射されたレーザ光は一部
が感光体に吸引され、残りは反Ｊ１１される。すなわち
電荷移動層は波長７８０ｎｓ近傍のレーザ光に対しては
透過性が高く、表面性もよいのでその反射は正反射成分
と屈折入射光からなるフレネルの法則に従い、同様に電
荷発生層−中間層の界面にあたる中間層表面でもフレネ
ルの法則に従う正反射成分が発生する。

これに対して電荷移動層−電荷発生層界面、電荷発生層
内、中間層内部ではランバートの余弦法則によって近似
的に記述される拡散反射成分が発生する。

電荷移動層−電荷発生層界面での拡散反射光は電荷移動
層表面から層内に屈折入射した光束が電荷発生層の顔料
表面で乱反射し、再び電荷移動層内を通過して塗膜外に
出てくる光となる。

電荷発生層内での拡散反身・１光は電荷移動層内を透過
し、更に電荷発生層において光束が顔料層の内部に侵入
し、多数の顔料粒子内で透過したり、顔料による波長の
選択反射、選択吸収、屈折、散乱を繰り返した後、塗膜
の外に出てくる光となる。

中間層での拡散反射光は電荷移動層、電荷発生層を透過
し中間層内部において酸化チタン粒子により拡散反射を
起こし再び塗膜外に出てくる光である。

この際導電性支持体からの反射は中間層に酸化チタン粒
子が含有されていない場合は、その光束の多くが支持体
表面まで到達し、切削加工等により形成される表面微細
構造により回折を起こし、電荷発生順、電荷移動層を透
過したのち再び塗膜外へ出る。

中間層が酸化チタン粒子を含有する場合は酸化チタン粒
子の効果で支持体表面での反射が隠蔽されるので、支持
体表面独特の光輝性の強い、直進性のある光束は塗膜外
には出てこない。

以上の知見により中間層に酸化チタンを含有する感光体
にコヒーレンスの高いレーザ光を人々・１して発生する
光干渉縞は主に中間層表面の正反Ｉ・ｌ成分（電？。１
発生層への再突入光）の挙動に起因するものと思われる
（電殉発生層でのレザ光の吸収ムラが画像の濃度の干渉
縞状ムラとなって現れる）。これは感光体表面に拡散レ
ーザ光を照射し、電荷移動層表面での正反射光と中間層
表面の正反射光（塗膜外へ出た光）を利用して干渉縞を
目視観察した結果からも間接的に推察される。すなわち
、中間層の正反射成分を低減させるか、拡散反射成分を
増加させることにより光干渉縞の発生を抑制できる（拡
散反射光の干渉抑制効果は特開昭６２−２９９８５８等
にも開示）。

そのためには具体的に中間層表面を荒らすなどして正反
射成分を減少させることが必要となるが、この場合（１
）酸化チタン粒径、（２〉中間層膜厚、（３〉結着剤樹
脂屈折率、（４〉支持体表面粗さ、（５）酸化チタン含
有率（粒径・含有率の効果は特開昭６２−１８７３等に
開示）、（６）酸化チタン分散状態、（７）塗工条件等
が一定の条件を満足していることが必要である。もちろ
ん、他の諸条件が正反射成分低減、拡散反射成分増大の
不可欠の因子となる場合もある。

しかしながら、この場合これらの諸条件のいくつかが好
ましいものであっても、中間層表面の光学的特性が不十
分であった場合には光干渉縞の発生を許すことになる。

光干渉縞を利用できる中間層表面の光学的特性に関して
は、物理的には属性を数値化することが望ましく、これ
を管理することにより安定な品質で大量生産が可能なレ
ーザ用電子写真感光体を供給することが可能となる。

以上の考え方から中間層表面の光学的特性と画像出力時
の光干渉縞の発生の状況との関係を調査した。その結果
、鏡面反射或いは反射光の輝度最大の方向と拡散反射最
大の方向の反射光束の比で表す対比光沢度をＩ。／１４
０とした場合、 １０／Ｉ４０≧０．２５０ の光学的特性を満足する中間層表面においては画像出力
時に光干渉縞が発生しないことが確認された。

例えば任意の条件の下で酸化チタンの分散時間を変化さ
せた特の４０°対比光沢度の測定結果を第２図に示す。

第２図の横軸はミリング肋間、縦軸は４０″対比光沢度
Ｉ。／１４０である。

第２図にプロットした点Ａ−Ｃの感光体では光干渉縞は
発生しなかった。

次に本発明で用いられる各構成材料について説明する。

導電性支持体は（１）電電ＧＩと逆極性の電電を支持体
側にイ」（給することを目的とする層であって、中間層
及び感光層の成膜条件に耐えられる材料が使用される。

これら利料の例としてはＡＩ、Ｎｉ、ＳＵＳなどの金属
、絶縁性支持体（ポリエステル、ポイミド、フェノール
樹脂等）上に金属を蒸着したものが挙げられる。

中間層は光拡散性を有する酸化チタン粒子を含むもので
、酸化チタンとしては、屈折率が大きく、化学的にも物
理的にも安定であり、支持体の隠蔽力が大きく、白色度
の大きなものが望ましい。酸化チタンにはルチル型、ア
ナタース型があるが、このいずれでも使用できる。

結着剤樹脂としては、その上に感光層を塗布することを
考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂
が好ましい。このことからポリビニルアルコール、カゼ
イン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重
合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン等のアルコー
ルｉ’ｉＪ溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ア
クリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂等の映化性
樹脂を用いることができる。

光干渉縞防止の見地からは屈折率の大きな粘着剤樹脂を
選ぶことが好ましい。ただし支持体の隠蔽力を堆すには
酸化チタン屈折率ｎ２（−２，５）結着剤樹脂屈折率ｎ
　＋　　（−１，４〜１．８）の比、ｎ　２　／　ｎ　
＋の値が大きい程、酸化チタン表面で反射される光の瓜
が大きくなり隠蔽力が１曽すので、その組合せには検討
を要する。

又、酸化チタン粒径、含右率、分散状態によって拡散反
射状態が変わるので、これらの因子の設定にも検討が必
要である。

特に粒径に関してはレーザ光、波長によって拡散反射最
大となる平均粒子系が変化するので注意を要する。粒径
が小さくなり過ぎた場合は、回折による光の透過が起こ
り、透明性（正反射成分）が増す。

電荷発生層はアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、スク
エアリック顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、セ
レン粉末、セレン合金粉末、アモルファスシリコン粉末
、酸化亜鉛粉末、硫化カドミウム粉末のごとき電荷発生
物質をポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルブ
チラール、アクリル樹脂などの結着樹脂溶液中に分散し
、これを中間層上に塗工することにより形成される。電
荷発生層の厚さは０，０１〜２μ重くらいが適当である
。

電荷輸送層はα−フェニルスチルベン化合物（特開昭５
８−１９８０４３号公報に記載）、ヒドラゾン化合物（
特開昭５５−４［１７８０号公報に記載）などの電荷輸
送性物質を成膜性のある樹脂、例えばポリエステル、ポ
リサルホン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸エス
テル類、ポリスチレンなどに溶解させ、これを電荷発生
層上に厚さ１０〜３０μ鱈程度に塗工すればよい。ここ
で成膜性樹脂が用いられるのは、電荷輸送性物質が一般
に低分子量でそれ自身では成膜性に乏しいためである。

［実施例］ 以下に本発明を実施例によって説明する。

実施例１ オイルフリーアルキッド樹脂ベラコライトＭ１３４０１
　（固型分５０ｖｔ％［大日本インキ化学■製］３０重
量部、メラミン樹脂スーパーベッカミンＧ−８２１（固
型分ｅｏｖｔ％）［大日本インキ化学■製］　１０重量
部、トルエン８０重量部、酸化チタンＴ＾−３００［富
士チタン■製１１４６重量部をボールミルで２４時間分
散し、中間層用塗工液を作製した。

これを直径８０１１１１１１％長さ　３４０ｍａ＋、表
面粗さＲ，、、：０．２μｍのＡＩ切削ドラム面に浸漬
塗工し、１３０℃で３０分間乾燥し、厚さ　２μ岱の中
間層を形成した。

こうして得られた中間層を第１図に示した装置にて光学
的特性のδ１１定を行った。

この時の４０″対比光沢度は０．３９４であった。

比較例１ 実施例１において酸化チタンのミリング時間を１６８峙
間とし、酸化チタン平均粒径を変えた以外は実施例１と
同様に中間層を形成し、第１図に示した装置にて光学的
特性を測定した。

この時の４０＠対比光沢度は０．１０５であった。

比較例２ 実施例１において中間層厚さを１μ園に変えた以外は実
施例１と同様の条件で中間層を形成した。この時の４０
″対比光沢度は０．２１１であった。

実施例２ 実施例１においてＡＩ切削ドラム表面粗さＲ＝、ｘ−１
μｍと嚢えた以外は実施例１と同様に中間層を形成した
。この時の４０°対比光沢度は　０．２５５であった。

比較例３ 実施ＰＩ　２で酸化チタンのミリング時間を１６８時間
とし、塗工引上げ速度を変えて中間層膜厚を５μｍとし
た以外は実施例２と同様にして中間層を形成した。この
時の４０°対比光沢度は０．２０１であった。

次にポリエステル樹脂パイロン２００［東洋紡績■製］
５虫量部をシクロヘキサノン　１５０重量２Ｈ５ のトリスアゾ顔料１０重量部を加え、ボールミルにて４
８時間分散し、史にシクロへキサノン　２１０重量部を
加え、３時間分散を行った。

これを容器に取り出し固型分が１．５重量％になるよう
に、撹拌しながらシクロヘキサノンで希釈した。こうし
て得られた電荷発生層川塗工液を前記中間層上に浸漬塗
布し　１２０℃で５分間乾燥を行い厚さ約０．２μｍの
電荷発生層を形成し　を二　。

次に下記構造の電り１発生物質 を８重量部、ポリカーボネート樹脂（密入化成社製パン
ライトＣ−１４００）　１０重量部、シリコンオイル（
信越化学工業製ＫＦ−５０）　　０．００２重量部を塩
化メチレン８５重量部に溶角ｑし、こうして得られた電
荷移動層用塗布液を前記電荷発生層上に浸漬塗工で塗布
し、１２０℃で１５分間乾燥し、厚さ２０μ量電荷移動
層を形成し、感光体を作成した。

実施例３ 実施例１及び実施例２の各感光体をデジタルＰＰＣ（リ
コー社製ＩＭＡＧＩＯ−４２０Ｆ　）にセットし、ハー
フトーン画像のコピーを行ったところ、光干渉縞の発生
しないきれいなハーフトーン画像が得られた。

次に比較例１及び比較例２及び比較例３の各感光体を同
様にセットし、ハーフトーン画像のコピーを行ったとこ
ろ、実施例１及び実施例２では発生しなかった光干渉縞
が観察された。

［発明の効果］ 以上説明したように中間層が酸化チタン等を含む該ψ間
層表面の４０″対比光汎度が０．２５０以上である電子
写真感光体であれば、コヒーレンスの高い光束を露光光
源として使用した場合でも中間調画像出力ｎ、′ｆに光
干渉縞は発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は対比光沢度を説明する図、第２図は中間層材料
の酸化チタンの分散時間を変化させたときの４０＠対比
光沢度の測定結果を示す図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性支持体上に中間層及び電子写真感光層を順次設け
   た電子写真感光体において、前記中間層が酸化チタンを
   含有し、表面における４０゜対比光沢度が０．２５０以
   上であることを特徴とする電子写真感光体。