JPH04258962A - 電子写真用感光体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表面保護層を有する電子
写真用感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真感光体としては、導電性
支持体上にセレンないしセレン合金を主体とする光導電
層を設けたもの、酸化亜鉛、酸化カドミウムなどの無機
光導電材料をバインダー中に分散させたもの、ポリ−Ｎ
−ビニルカルバゾールとトリニトロフルオレノンあるい
はアゾ顔料などの有機光導電材料を用いたもの及び非晶
質シリコンを用いたもの等が一般に知られている。

【０００３】これらの感光体に対して、長時間高画質を
保つ信頼性の要求が年々高まっている。しかし光導電層
が露出している場合、帯電過程のコロナ放電による損傷
と複写プロセスで受ける他部材との接触による物理的あ
るいは化学的な損傷が感光体の寿命を損うものであった
。このような欠点を解消する方法として感光体表面に保
護層を設ける技術が知られている。具体的には感光層の
表面に有機フィルムを設ける方法（特公昭３８−１５４
４６）、無機酸化物を設ける方法（特公昭４３−１４５
１７）、接着層を設けた後、絶縁層を積層する方法（特
公昭４３−２７５９１）、あるいはプラズマＣＶＤ法・
光ＣＶＤ法等によってａ−Ｓｉ層、ａ−Ｓｉ：Ｎ：Ｈ層
、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈ層等を積層する方法（特開昭５７−
１７９８５９、特開昭５９−５８４３７）が開示されて
いる。

【０００４】しかしながら、保護層が電子写真的に高抵
抗（１０１４Ω・ｃｍ以上）になると、残留電位の増大
、繰返時の蓄積などが問題となり、実用上好ましくない
。 上記欠点を補う技術として保護層を光導電層とする方法
（特公昭４８−３８４２７、特公昭４３−１６１９８、
特公昭４９−１０２５８、ＵＳＰ−２９０１３４８）、
保護層中に色素やルイス酸に代表される移動剤を添加す
る方法（特公昭４４−８３４、特開昭５３−１３３４４
４）、或いは金属や金属酸化物微粒子の添加により保護
層の抵抗を制御する方法（特開昭５３−３３３８）等が
提案されている。

【０００５】しかし、このような場合には保護層による
光の吸収が生じ光導電層へ到達する光量が減少するため
、結果として電子写真用感光体の感度が低下するという
問題が生じる。このような観点から特開昭５７−３０８
４６に開示されているような平均粒径０．３μｍ以下の
金属酸化物微粒子を抵抗制御剤として表面保護層中に分
散させることにより、可視光に対して実質的に透明にす
る方法がある。この表面保護層を持った電子写真用感光
体は感度低下も少なく、表面保護層の機械的強度が増し
耐久性が向上する。しかしながら長期の使用に際し、分
離爪あるいはブレード等の当接部により保護層が摩耗し
たり、保護層にキズが生じ、画像上白スジが発生すると
いう問題を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした実情
に鑑み、高い機械的強度をそなえ長期に渡って品質の高
い画像を安定して形成しうる電子写真用感光体を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、導電性
支持体上に光導電層及び金属あるいは金属酸化物微粉末
を結着樹脂中に分散した表面保護層を順次積層した電子
写真用感光体において、前記結着樹脂が硬化性ポリオー
ルポリウレタン樹脂からなり、原材料中のイソシアネー
ト基と水酸基との比が０．８≦ＮＣＯ／ＯＨ≦２である
ことを特徴とする電子写真用感光体が提供される。

【０００８】すなわち、本発明者らは鋭意検討した結果
、電子写真用感光体において、金属あるいは金属酸化物
微粉末を結着樹脂中に分散した表面保護層の該結着樹脂
として、活性水素成分としてのポリオールと多価イソシ
アネート硬化剤からなる硬化性ポリオールポリウレタン
樹脂であって、この原材料中のイソシアネート基と水酸
基との比が ０．８≦ＮＣＯ／ＯＨ≦２ のものを用いた場合、該硬化性ポリオールポリウレタン
樹脂を乾燥硬化して得られる表面保護層は表面硬度、機
械的強度が高く、耐摩耗性に優れ、長期にわたって品質
の高い画像を安定して形成しうるという本発明の所期の
目的を達成し得る。一方原材料中のイソシアネート基と
水酸基との比がＮＣＯ／ＯＨ＜０．８のものを使用した
場合は、保護層の機械的耐久性が劣化し、実用に適さず
、イソシアネート基と水酸基との比がＮＣＯ／ＯＨ＞２
のものを使用した場合は、感光体の残留電位が増大する
。また、ポリオール以外の活性水素成分を使用した場合
は、例えば活性水素としてアミノ基を持った樹脂では反
応性が早く、液の安定性に問題があり、活性水素として
カルボン酸を有する樹脂では反応性が乏しく十分な架橋
密度が得られない欠点があり、ポリウレタン樹脂以外の
結着樹脂を用いた場合は、耐摩耗性が劣化するという欠
点がある。

【０００９】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明に用いられる金属あるいは金属酸化物微粉末としては
銅、スズ、アルミニウム、インジウム等の金属あるいは
酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸
化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした
酸化スズ、スズをドープした酸化インジウム等の金属酸
化物を用いることができる。これらの金属あるいは金属
酸化物微粉末は２種以上混合してもかまわない。これら
微粉末の平均粒径は０．５μｍ以下好ましくは０．２μ
ｍ以下にあることが保護層の透過率の点から好ましい。

【００１０】本発明において用いられる結着樹脂を構成
する硬化性ポリオールポリウレタン樹脂とは、活性水素
成分であるポリオールと、硬化剤である多価イソシアネ
ートとを組み合わせたものである。本発明で用いられる
ポリオールとしては、ポリアルキレンオキシド等のポリ
オーテルポリオール、末端に水酸基を有する脂肪族ポリ
エステル等のポリエステルポリオール、ヒドロキシアル
キルメタクリレート共重合体等のアクリル系ポリマーポ
リオール、エポキシ樹脂等のエポキシポリオール、フッ
素含有ポリオール、等公知のものが使用できる。本発明
で用いられる硬化剤の多価イソシアネートとしては、ト
ルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族イソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）
、ＨＤＩ−トリメチロールプロパンアダクト体、ＨＤＩ
−イソシアヌレート体、ＨＤＩ−ビウレット体等の脂肪
族イソシアネート等公知のものが使用できる。

【００１１】本発明の表面保護層を形成するには金属あ
るいは金属酸化物微粉末を前記ポリオール溶液中にボー
ルミルあるいはビーズミル等の方法で分散し、次にこの
分散液にたいし前記硬化剤を加え、これを光導電層上に
浸漬塗工、スプレー塗工等の方法で塗布し、乾燥硬化さ
せれば良い。

【００１２】本発明に用いられる光導電層としてはＳｅ
、Ｓｅ−Ｔｅ、Ａｓ２Ｓｅ３等のＳｅ合金、ＺｎＯ、Ｃ
ｄＳ、ＣｄＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物の粒子を樹脂に
分散させたもの、ポリビニルカルバゾール等の有機光導
電材料あるいはａ−Ｓｉ等が用いられる。光導電層の構
成は特に制約がなく、単層でも電荷発生層と電荷輸送層
の積層であってもかまわない。さらに保護層と光導電層
との間に導着性を高めるための接着層や電荷注入を阻止
するための電気的バリアー層を設けてもよい。

【００１３】導電性支持体としては導電体あるいは導電
処理をした絶縁体が用いられる。たとえばＡｌ、Ｎｉ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｕなどの金属あるいは合金、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラス等の絶縁性
基体上にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属あるいはＩｎ２Ｏ３
、ＳｎＯ２等の導電材料の薄膜を形成したもの、導電処
理をした紙等が例示できる。また導電性支持体の形状は
特に制約はなく、必要に応じて板状、ドラム状、ベルト
状のものが用いられる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例に従って説明する。 実施例１ ８０ｍｍφ×３４０ｍｍ（長さ）のＡｌドラル支持体を
真空蒸着装置内にセットし、またこの装置の蒸着源ボー
ドにＡｓ２Ｓｅ３合金を入れ、真空度３／１０６Ｔｏｒ
ｒ、支持体温度２００℃、ボート温度４５０℃の条件で
蒸着を行い、支持体上に６０μｍ厚の光導電層を形成し
た。次にこの上に、ａ）アルコキシ基含有ポリシロキサ
ンとｂ）水酸基含有ポリシロキサンとｃ）炭素原子に結
合したアミノ基、イミノ基又はニトリル基を少なくとも
１個及びアルコキシ基が２〜３個結合した珪素原子を有
する有機珪素化合物とを主成分とするシリコーン樹脂Ａ
（トーレシリコーン社製ＡＹ４２−４４０）と前記ａ）
、ｂ）及びｃ）の成分比が異なるシリコーン樹脂Ｂ（ト
ーレシリコーン社製ＡＹ４２−４４１）との等量（重量
）混合物のリグロイン溶液をスプレー塗布し、１２０℃
で１時間乾燥して０．１５μｍ厚の電気的バリアー層（
中間層）を形成した。次にＳｔ−ＭＭＡ−２−ＨＥＭＡ
共重合体（ＯＨ含有量３．９２ｗｔ％）の２０ｗｔ％酢
酸２−エトキシエチル／メチルイソブチルケトン溶液３
０重量部と抵抗制御剤ＳｎＯ２１４重量部とをボールミ
ルで１２０時間分散後ヘキサメチレンジイソシアネート
のＴＭＰアダクト体（ＮＣＯ含有量１２．９ｗｔ％）３
重量部を加えこれを電気的バリアー層（中間層）上にス
プレー塗布し、１３０℃で１時間の乾燥を行い５μｍ厚
の表面保護層を形成しＮＣＯ／ＯＨ比が０．８の電子写
真用感光体を作製した。

【００１５】実施例２ 前記イソシアネートを２．７３重量部に変えた他は実施
例１と全く同様にしてＮＣＯ／ＯＨ比が１．５電子写真
用感光体を作製した。

【００１６】実施例３ 前記イソシアネートを３．６５重量部に変えた他は実施
例１と全く同様にしてＮＣＯ／ＯＨ比が２．０電子写真
用感光体を作製した。

【００１７】比較例１ 前記イソシアネートを１．０９重量部に変えた他は実施
例１と全く同様にしてＮＣＯ／ＯＨ比が０．６電子写真
用感光体を作製した。

【００１８】比較例２ 前記イソシアネートを４．０１重量部に変えた他は実施
例１と同様にしてＮＣＯ／ＯＨ比が２．２電子写真用感
光体を作製した。

【００１９】このようにして得られた表面保護層を有す
る電子写真用感光体を（株）リコー社製ＦＴ−６５５０
に装着し１０万枚の画像テストを行い、１０万枚後の表
面保護層の膜厚を測定し初期の膜厚との差より保護層の
機械的強度を評価した。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１から明らかなように、硬化性ポリオー
ルポリウレタン樹脂の原材料中の水酸基とイソシアネー
ト基の比が０．８≦ＮＣＯ／ＯＨ≦２の範囲の場合、１
０万枚後の保護膜の摩耗量は小さいと供に残留電位は小
さく良好な画像が得られた。一方ＮＣＯ／ＯＨ比が０．
８より小さい場合は、摩耗膜厚が著しく大きく１０万枚
後画像上に白スジが多数発生した。またＮＣＯ／ＯＨ比
が２．０より大きい場合は、残留電位が大きく地汚れ画
像が発生した。この結果より本発明は長期の使用に際し
機械的強度の高い感光体であることがわかる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば高い表面硬度及び耐摩耗
性を有し、残留電位が小さい表面保護層を備えた電子写
真用感光体が得られ、該感光体は長期にわたって品質の
高い画像を安定して形成できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電性支持体上に光導電層及び金属あ
   るいは金属酸化物微粉末を結着樹脂中に分散した表面保
   護層を順次積層した電子写真用感光体において、前記結
   着樹脂が硬化性ポリオールポリウレタン樹脂からなり、
   原材料中のイソシアネート基と水酸基との比が０．８≦
   ＮＣＯ／ＯＨ≦２であることを特徴とする電子写真用感
   光体。