JPH0419752A

JPH0419752A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH0419752A
Application number: JP12480090A
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: 1990-05-15
Filing date: 1990-05-15
Publication date: 1992-01-23

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】［概要コ電子写真方式を応用した複写機、プリンターなどに広く
用いられる電子写真感光体に関し、耐摩耗性を向上させ
、優れた耐刷性を有する電子写真感光体を提供すること
を目的とし、導電性支持体上に少なくとも光導電性感光
層と表面保護層を有する電子写真感光体において、前記
表面保護層を下記構造式（Ｉ）で表される２官能形珪素
化合物と下記構造式（Ｉｆ）で表される３官能形珪素化
合物との混合縮合物で形成するように構成する。

（Ｈ３ＣＯ）一３ｉ−Ａ−８ｉ（ＯＣＨ３（ｎ）（Ａはフェニル基、メチレン基またはエチレン基を表し
、Ｒ，、Ｒ２は同じあるいは異なっていてもよく、メチ
ル基またはビニル基を表す。）［産業上の利用分野コ本発明は、電子写真方式を応用した複写機、プリンター
などに広く用いられる電子写真感光体に関する。

電子写真の一例としては、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。

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。続く露光プロセスでは、レーザー光
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
って感光体上に画像情報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いう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、及び圧力などによって融着させ
ることにより印刷物を得るものである。

前記感光体は、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表面が摩耗する。

したがって、耐摩耗性、耐刷性に優れた感光体の開発が
必要である。

［従来の技術］前記の光導電性を有する感光体として、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
トが高く、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
よるコスト低減か容易であること、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ること、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こと、など
という特長を持つ。

特に、第２図に示すように、電荷発生層１と電荷輸送層
２とを積層した機能分離積層型感光体か注目されている
。ここで、電荷発生層１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２はその表面に帯電を保持すると共に、電荷発生層
１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１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膜にするか、あるいはバインダ樹
脂中に分散させて形成する。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
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。

電荷輸送層２は、キャリア輸送機能を有する電荷輸送物
質をバインダ樹脂中に相溶させて形成する。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、
正孔を輸送する性質を有するヒドラゾンやピラゾリンな
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。

こ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。

なお、第２図中、３は感光層であり、感光層３は電荷発
生層１と電荷輸送層２により構成される。

感光層３は支持体４上に形成される。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような有機感光体は、セレンなど無
機系感光体に比べると耐摩耗性は未だ低く、高い耐刷性
が要求される高速、大型機への適用は困難であるという
問題点があった。すなわち、トナーによる現像、紙との
摩擦、クー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。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、耐摩耗性を向上させ、優れた耐剛性を有す
る電子写真感光体を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するために、本発明は、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有する電子
写真感光体において、前記表面保護層を前記構造式（Ｉ
）で表される２官能形珪素化合物と前記構造式（Ｉ［）
で表される３官能形珪素化合物との混合縮合物で形成し
たものである。

以下、必要に応じて第１図を参照しつつ、本発明を更に
詳細に説明する。

第１図において、１は電荷発生層、２は電荷輸送層、３
は電荷発生層１と電荷輸送層２より構成される光導電性
感光層、４は導電性支持体、５は表面保護層である。

導電性支持体４としては感光体をアースでき得るものな
ら何でもよく、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
ネートとしたもの、絶縁性円筒上に導電性を有する有機
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１を構成する、あるい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、
インンゴ系、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、各種の染料、顔料を使用できるか
、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。フタロシアニンとしては無金属フタロ
シアニン、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１は支持体４上にこれらの電荷発生物質を蒸
着するか、あるいはバインダ樹脂と共に溶媒中に分散さ
せたものを塗布・乾燥させることより形成する。バイン
ダ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
ーンなど各種の樹脂、あるいはカゼインなどの成膜性を
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選択する。

溶媒は用いる電荷発生物質とバインダ樹脂に合わせて選
択するが、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、
酢酸エチルなど各種有機溶媒を単独あるいは混合して用
いることができる。支持体４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がある。膜厚は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２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公知のものなら何
でも良（、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、ピラ
ゾリン誘導体、トリフェニルアミン誘導体などの正孔輸
送性の電荷輸送物質を用いることができる。また、電荷
輸送層２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を用いることも
できる。

電荷輸送層２のバインダ樹脂としてポリエステル、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、ポリスルホンなど公知のものが使
用できる。溶媒は用いるバインダ樹脂などに合わせて電
荷発生層１の塗工に用いたのと同様の物の中から適宜選
択する。塗布方法は電荷発生層１の場合と同様の方法を
用いることができる。膜厚は５〜５０μｍであるが、１
０〜３０μｍとするのが望ましい。

また、感光層３は電荷発生層１と電荷輸送層２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
で行なわれる単層型であっても良い。

導電性支持体４と感光層３の間には、接着性の改良、支
持体表面に平坦化、支持体表面の欠陥被服、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１や電荷輸送層２に用いられる各種バイ
ンダ樹脂やカゼインなどのように成膜性を有する材料単
独、あるいはそれらの中に導電性物質を含有させて抵抗
値を１０１４Ω・ｃｍ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。

表面保護層５はこの感光層３上に前記構造式（Ｉ）、　
　（ＩＩ）で表される珪素化合物の混合縮合物を塗布、
加熱硬化して形成する。本発明に使用される珪素化合物
の混合縮合物は珪素化合物（Ｉ）（ｎ）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（Ｉ）、　　（Ｉ［）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。

珪素化合物（ＩＩ）の混合割合は１０〜８０％の範囲で
自由に選択できるが、好ましくは１０〜４０％である。

溶媒としてはアルコールやセロソルブなどが使用できる
が、感光層の塗布の場合と同様に適宜選択する。また、
珪素化合物（１）（Ｉ［）の他に、加水分解縮合を起こ
し得る他の珪素化合物を加えても良い。さらに、表面強
度の改良などの目的で該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
加剤が含まれても良い。塗布方法は感光層３の場合と同
様の方法を用いることができる。膜厚は好ましくは０．
１〜５μｍであるが、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、より
好ましくは０．５〜２μｍである。

表面保護層５と感光層３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。

［作用］このように、表面保護層５を珪素化合物（１）（ｎ）の
混合縮合物により形成したため、表面強度が改良され、
耐摩耗性を向上させることができる。

その結果、耐刷性に優れた電子写真感光体を得ることが
できる。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

［実施例１］まず、酸化チタンフタロシアニン１部（重量部）、ポリ
エステル１部、クロロホルム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℃で１時間乾燥させて膜
厚約０．３μｍの電荷発生層とした。

次に、下記構造式で表されるヒドラゾン誘導体１部、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、前記電荷発生層上にドクターブレードで塗布し、
７０℃で２時間乾燥させて膜厚的１７μｍの電荷輸送層
を形成した。

次に、下記構造式（ＩＩＩ）で表される珪素化合物７部
、下記構造式（ｒＶ）で表される珪素化合物３部、１規
定塩酸１０部、イソブチルアルコール１００部を混合し
、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℃で１時間硬化させて膜厚的１μ
ｍ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。

（ｍ）（ＨＩ　ＣＯ）　３−３　ｉ　＋Ｓ　ｉ　−（ＯＣＨ３
）　３（ＩＶ）［実施例２］表面保護層として、前記構造式（ＩＩＩ）、　　（ＩＶ
）で表される珪素化合物の代わりに下記構造式（Ｖ）（
Ｖｌ）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。

（８３ＣＯ）　３　　　Ｓｉ　　　（ＣＨ２）　２　　
５（ＴＶ）（ＯＣＨ３［実施例３コ表面保護層として、前記構造式（ＩＩＩ）、　　（ＩＶ
）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３の感光体を得た。

（Ｈ２ＣＯ）　３−３　ｉ÷Ｓｉ　（ＯＣＨ３）３（■
）なお、■〜■中Ｈ３Ｃｏはメトキシ基、ＣＨ３はメチル
基、Ｓｉは珪素、ＣＨ２はメチレン基である。

［比較例］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４種の感光体の耐刷性を調べるために、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。これらの結果を表に示す。

比較例の感光体では、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か見られた。

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、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１〜３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、表かられかるように電位特
性も安定しており、以上のことから、これらの感光体の
耐刷性は５万枚上と判定された。また、鉛筆硬度も３〜
４Ｈと、比較例の鉛筆硬度Ｂに比べて著しく向上してい
た。

［発明の効果］以上説明してきたように、本発明によれば、表面保護層
を構造式（１）で表される珪素化合物と構造式（ｎ）で
表される珪素化合物の加水分解縮合物により形成するよ
うにしたため、表面強度が改良され、耐摩耗性、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図は本発明の構成図、第２図は従来例の構成図である。図中、１・・・電荷発生層、２・・・電荷輸送層、３・・・感光層、４・・・支持体、５・・・表面保護層。

Claims

【特許請求の範囲】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
層を有する電子写真感光体において、前記表面保護層を
下記構造式（ I ）で表される２官能形珪素化合物と下
記構造式（II）で表される３官能形珪素化合物との混合
縮合物で形成することを特徴とする電子写真感光体。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（Ｈ＿３ＣＯ）＿３−Ｓｉ−Ａ−Ｓｉ（ＯＣＨ＿３）＿
３（II）（Ａはフェニル基、メチレン基またはエチレン
基を表し、Ｒ＿１、Ｒ＿２は同じあるいは異なっていて
もよく、メチル基またはビニル基を表す。）