JPH0448387B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真感光体に関し、詳しくはレ
ーザービームを像様にライン走査方式の電子写真
プリンタに適した電子写真感光体に関する。 ［従来の技術］ これまでレーザービームをライン走査する方式
の電子写真プリンタは、レーザービームとしてヘ
リウム−カドミウムレーザー、アルゴンレーザー
やヘリウム−ネオンレーザーなどの比較的短波長
のガスレーザーが使用され、しかもそれに用いる
電子写真感光体としては肉厚の感光層を形成する
CdS−バインダー系感光層、電荷移動錯体（IBM
Journal of the Reseach and Development、
1971年１月、P.75〜P.89）が用いられていたの
で、感光層内でレーザービームが多重反射を生じ
ることがなく、従つて実際上画像形成時に干渉縞
模様の画像が現われるこたがなかつた。 ところが、前述のガスレーザーに代つて、装置
を小型化、低コスト化に設計するために近年にな
つて半導体レーザーが使用されるようになつてき
た。この半導体レーザーは一般的に750nm以上の
長波長領域で発振波長を有しているもので、この
ため長波長領域で高感度特性をもつ電子写真感光
体が必要となり、このための電子写真感光体が開
発されてきた。 これまで知られている長波長光（例えば600nm
以上）に感光性をもつ感光体としては、えば銅フ
タロシアニン、アルミニウムクロライドフタロシ
アニンなどのフタロシアニン顔料を含有させた感
光層、とりわけ電荷発生層と電荷輸送層との積層
構造の感光層を有する積層型電子写真感光体ある
いはセレン−テルルフイルムを用いた電子写真感
光体が知られている。 このような長波長光に対して感光性をもつ感光
体をレーザービーム走査方式電子写真プリンタに
取り付けて、レーザービーム露光を行なうと、形
成されたトナー画像には干渉縞模様が現出し、良
好な再生画像が形成できない欠点を有していた。 この理由の１つとしては、例えば長波長レーザ
ーが感光層内で完全に吸収されず、その透過光が
基体表面で正反射し、このため感光層内でレーザ
ービームの多重反射光を生じ、それが感光層表面
の反射光との間で干渉を生じることが原因とされ
ている。 この欠点を解消する方法としては、これまで電
子写真感光体で用いている導電性基体の表面を陽
極酸化法やサンドプラスト法などにより粗面化す
る方法、感光層と基体の間に光吸収層あるいは反
射防止層を用いる方法などにより感光層内で生じ
る多重反射を解消することが提案されてきている
が、実際問題として画像形成時に現出する干渉縞
模様を完全に解消することができるものではなか
つた。特に導電性基体の表面を粗面化する方法で
は均一な粗さをもつ粗面が形成され難く、ある割
合で比較的大きな粗さ部を形成することがある。 このため、この大きな粗さ部が感光層内へのキ
ヤリア注入部として作用し、画像形成時の白ポチ
（あるいは反転現像方式を用いた場合では黒ポチ
となつて現われる）の原因となり、好ましい方法
ではなかつた。しかも、製造上同一ロツト内で均
一な粗面をもつ導電性基体の製造が困難で、改善
すべき手が数多く存在している。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、前述の欠点を解消した新規な
電子写真感光体を提供することにある。さらに本
発明の主な目的は画像形成時に現出する干渉縞模
様と反転現像時の黒斑点の現出を同時に、しかも
完全に解消した電子写真感光体を提供することに
ある。 ［問題転を解決する手段、作用］ 本発明は、表面平滑な導電層上に感光層を有す
る電子写真感光体において、該感光層の表面粗さ
が、基準長さ、2.5mmにおける＋点平均粗さRzで
画像形成に用いられる光源の光波長の1/2以上で
あることを特徴とする電子写真感光体から構成さ
れる。そして、該電子写真感光体が電荷発生層お
よび電荷輸送層を有し、該電荷発生層上に電荷輸
送層が積層されていること、該電子写真感光体が
電荷輸送層および電荷発生層を有し、該電荷輸送
層上に電荷発生層が積層されていること、該電子
写真感光体が電荷輸送層中に電荷発生材を含むこ
と、さらに該電子写真感光体がレーザー光を像露
光用光源とした電子写真法用であることを実施態
様としていることから構成される。 本発明の電子写真感光体は、所謂単層型の感光
層を有する電子写真感光体（以下、単層型感光体
という）であつてもよく、あるいは電荷発生層と
電荷輸送層との２種の層に機能分離した積層構造
の感光層を有する電子写真感光体（以下、積層型
感光体という）であつてもよい。 以下、積層型感光体を例にとつて本発明の構成
例を説明する。 積層型感光体の構成で、レーザー光による電子
写真的画像形成時に発生する干渉縞は、感光体構
成層の積層による界面において隣接する層の屈折
率差から生ずるフレネル反射成分による干渉によ
り入射光量の変化により発生するものである。 即ち、第２図の電子写真感光体に入射する光の
光路を示す説明図に示すように、導電性基体１、
電荷発生層２、電荷輸送層３からなる積層型感光
体において、レーザー光７が感光層へ入射８した
後、感光層と基体の界面および感光層と空気の界
面で反射した光９が入射光７との位相差によつて
干渉縞が発生する様子を示したものである。 第３図は本発明の構成による光の光路を示す説
明図であり、本発明による干渉縞防止の様子を示
したものである。 レーザー光７の入射光８は凹凸により光路が変
化する。また感光層と基体の界面および感光層と
空気の界面で反射した光９の光路も変化する。こ
のため入射光と反射光の光路が異るため、干渉縞
は発生しない。 第４図は後記比較例３による光の光路を示す説
明図であり、感光体の基体側の凹凸による干渉防
止の様子を示したものである。 基本的に干渉防止は、感光体内部の光学的位相
差がレーザー光の1/2波長以下であると干渉成分
が十分に取り除けないため、干渉防止効果が不十
分である。それ故、十分な干渉防止効果を得るた
めに感光体内部の光学的位相即ち界面で形成され
る位相差が光源の光波長（λ）の1/2以上が望ま
しい。界面で形成される位相差は、厳密には隣接
層の屈折率等が若干影響するが、幾何学的な成分
即ち境界面の表面粗さによつて大部分規定される
ものである。 従つて干渉縞防止に必要とする位相差は、例え
ば画像形成用光源の波長λに対して1/2以上の位
相差があれば十分であり、完全に干渉防止の目的
を達成できる。 なお、本発明で使用する表面粗さRzは、例え
ば日本工業規格JIS B0601−1982に規定された表
面粗さであり、基準長さ2.5mmでの＋点平均粗さ
であり、測定はテーラーホブソン社製表面アラサ
計、もしくは小坂研究所製万能表面試験機等で測
定される。 かかる条件下で、効果的な干渉防止が初めて可
能になつたが導電性基体表面を非鏡面にすること
により干渉防止に必要とする位相差を作る方法で
は電子的な欠陥が以上に増加し、得られる画像と
しては干渉縞は認められないが白ポチ、黒ポチの
多数発生した劣悪なものしか得られていない。 導電性基体と感光層との間に電子的欠陥を除去
する目的で絶縁性の樹脂層を設けることが従来公
知であつた。即ち、バリヤー性を有する中間層と
してカゼイン、ポリビニルアルコール、フエノー
ル樹脂、塩素化ゴム、ニトロセルロース、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、ゼラチンなどの樹脂層を0.1〜5μｍ設ける
ことである。しかしながら干渉防止のために導電
性基体表面が鏡面でなく非鏡面である場合には、
均一な膜が形成できず、これらの樹脂層を設けて
もバリヤー層としての機能を十分発揮しえず、得
られる画像の品位は不十分である。 また、上記問題を解決する手段として基体およ
び積層界面を粗面化せずに電荷輸送層中に電荷輸
送層の屈折率と異なる屈折率を有する粉体を混入
して干渉縞を防止することも提案されている。 しかしながら電荷輸送層中に粉体を含有した場
合、著しい特性の低下を引起すことがある。 これに対して、本発明は表面平滑な導電層を有
し、電荷輸送層中に粉体を含まずに電荷輸送層表
面を粗面化して干渉防止手段とするものである。 本発明の電子写真感光体は、例えば第１図に示
すような構成とすることができる。 図中、１は導電性基体であり、導電層４、支持
体５からなり、２は電荷発生層、３は電荷輸送層
であり、電荷輸送層３は粗面６を有する。 本発明で用いる導電性基体１としては、アルミ
ニウム、真鋳、銅、ステンレスなどの金属シリン
ダーを用いることができる。あるいはアルミニウ
ム、酸化錫、酸化インジウムを上述の各種非鏡面
化加工を施したポリエステルなどのプラスチツク
上に蒸着したフイルム、シリンダーなどを用いる
ことができる。あるいは各種導電性、非導電性フ
イルム、シリンダーなどに導電層を設け基体とす
る場合もある。この場合の導電層としては、例え
ばアルミニウム、錫や金などの導電性金属の蒸着
膜または樹脂中に導電性粉体を分散含有させた被
膜を用いることができる。この際に用いる導電性
粉体としてはアルミニウム、錫、銀などの金属粉
体、カーボン粉体や酸化チタン、硫酸バリウム、
酸化亜鉛や酸化錫などの金属酸化物を主体とした
導電性顔料などを挙げることができる。 導電性粉体を分散含有する樹脂は、(1)基体に対
する密着性が強固であること、(2)粉体の分散性が
良好であること、(3)耐溶剤性が十分であることな
どの条件を満たすものであれば使用できるが、特
に硬化性ゴム、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ア
ルキド樹脂、ポリエステル、シリコーン樹脂、ア
クリル−メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂が好適
である。導電性顔料を分散した樹脂の体積抵抗率
は10¹³Ωcm以下、好ましくは10¹²Ωcm以下が適し
ている。そのため塗膜において、導電性顔料は塗
膜中10〜60重量％の割合で含有されていることが
好ましい。 さらに導電層には、シリコーンオイルや各種界
面活性剤などの表面エネルギー低下剤を含有させ
ることができ、これにより塗膜欠陥が小さい均一
塗膜面を得ることができる。導電性粉体を樹脂中
に分散させる方法としてはロールミル、ボールミ
ル、振動ボールミル、アトライター、サンドミ
ル、コロイドミルなどの常法によることができ、
基体がシート状である場合には、ワイヤーバーコ
ート、ブレードコート、ナイフコート、ロールコ
ート、スクリーンコートなどが適しており、基体
が円筒状である場合には浸漬塗布法が適してい
る。導電層は、一般に１〜50μｍ、好ましくは５
〜30μｍ程度の膜厚で被膜形成することができ
る。 なお、導電層を設け基体とする場合にも、導電
層表面は鏡面に形成される。 本発明において必要に応じて導電層と感光層の
中間に、バリヤー機能と接着機能をもつ中間層を
設ける。 本発明は、表面で干渉防止を行なうため、中間
層を設けても干渉防止効果に対する影響は全くな
い。中間層がカゼイン、ポリビニルアルコール、
ニトロセルロース、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、ゼラチン、酸化
アルミニウムなどによつて形成できる。 中間層の膜厚は0.1〜5μｍ、好ましくは0.3〜2μ
ｍが適当である。 本発明における電荷発生層はスーダンレツド、
ダイアンブルー、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ツトRRB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、インドフア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、キナクリドン顔料や特
願昭57−165263号に記載のアズレン化合物、もし
くは、α型、β型、γ型、χ型などの無金属フタ
ロシアニンまたは銅、銀、ベリウム、マグネシウ
ム、カルシウム、亜鉛、カドミウム、バリウム、
水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ラ
ンタン、ネオジウム、サマリウム、ユーロピウ
ム、カドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ツリウム、イツテルピウム、ル
テチウム、チタン、錫、ハフニウム、鉛、トリウ
ム、バナジウム、アンチモン、クロム、モリブデ
ン、ウラン、マンガン、鉄、コバルト、ニツケ
ル、ロジウム、パラジウム、オスミウムおよび白
金などの金属イオンを含む各フタロシアニン錯塩
など乃至はこれらフタロシアニンのフタロシアニ
ン基かハロゲン化物、酸化物などであるフタロシ
アニン顔料の１種もしくは２種以上を電荷発生物
質とし、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニ
ルブチラール、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類、セルロー
スエステルなどの結着剤樹脂にメタノール、エタ
ノールなどのアルコール類、メチルエチルケト
ン、メチルブチルケトンなどのケトン類、メチル
エチルエステル、メチルブチルエステルなどのエ
ステル類、シクロヘキサノンなどの有機溶剤の１
種もしくは２種以上の有機溶剤を用いて、分散し
て形成される。組成は電荷発生物質100重量部に
対し結着剤樹脂20〜300重量部が望ましい。電荷
発生物質を分散させる方法としては、ロールミ
ル、ボールミル、振動ボールミル、アトライタ
ー、サンドミル、コロイドミルなどを用いた常法
による。電荷発生物質の分散時の粒子径は平均粒
子径で0.01〜1.0μｍが望ましい。該分散液をワイ
ヤーバーコート、ブレードコート、ナイフコー
ト、ロールコート、スクリーンコート、スプレー
コート、浸漬塗布などにより塗布を形成し、加熱
乾燥などの常法により有機溶剤を揮発し、電荷発
生層とする。膜厚は0.01〜1.0μｍの範囲が望まし
い。なお、粒子径は、遠心分離型光透過式粒度分
布計（CAPA−500、堀場製作所製）などで測定
される。 次に、電荷輸送層３は、主鎖または側にアント
ラセン、ピレン、フエナンスレン、コロネンなど
の多環芳香族化合物またはインドール、カルバゾ
ール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾ
ール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾ
ール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾー
ルなどの含窒素環式化合物を有する化合物、ヒド
ラゾン化合物などの正孔輸送性物質を成膜性のあ
る樹脂に溶解させて形成される。これは電荷輸送
性物質が一般的に低分子量で、それ自身では成膜
性に乏しいためである。かかる樹脂としてはポリ
カーボネート、ポリメタクリル酸エステル類、ポ
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３の厚さは５〜
30μｍである。 また、前述の電荷発生層２を電荷輸送層３の上
に積層した構造の感光層とすることもできる。 この場合の表面粗さは、電荷輸送層の場合と同
様に、基準長さ2.5mmにおける＋点平均粗さRzで
画像形成に用いられる光源の光波長の1/2以上で
あることが必要である。 また前述の感光層としては、前記の形式のもの
に限らず、例えば前掲のIBM Journal of the
Reseach and Development、1971年１月、P.75
〜P.89に開示されたポリビニルカルバゾールとト
リニトロフルオレノンからなる電荷移動錯体、米
国特許第4315983号公報、米国特許第4327169号公
報などに記載されたピリリウム系化合物を用いる
ことも可能である。 電荷輸送層を粗面化する方法としては、例えば
吹付け塗装において塗料粘度、溶剤バランス、吹
付け条件によつて適度にコントロールすることが
できる。 例えば、塗料粘度、吹付け条件が一定ならば、
溶剤バランスによつて粗面化の状態は異なる。 下層を比較的溶解させにくいような溶剤組成の
場合はレベリング効果が少なく、塗面は粗面化す
る。 下層を溶解し易い溶剤組成の場合はレベリング
効果により平滑な面ができる。 また、下層を溶解させにくい溶剤組成であつて
も、固形分濃度が低く、塗料粘度が低い場合には
レベリング効果により平滑な面ができる。 さらにスプレーガンとドラムの距離によつても
レベリング効果は異なる。 一般にスプレーガンとドラムの距離が近い場合
にはレベリングし易い。 このように粗面化の程度は使用する材料、溶
剤、吹付け条件によつて変化するものであり、一
律に決まるものではない。 また電荷輸送層形成後、適当な研磨手段により
粗面化することも可能である。 以下、実施例によつて本発明を説明する。 実施例 １ 導電性酸化チタン粉末（チタン工業(株)製）100
部（重量部、以下同様）、酸化チタン粉末（堺工
業(株)製）100部、フエノール樹脂（大日本インキ
(株)製、商品名、プライオーフエン）125部をメタ
ノール50部、メチルセロソルブ50部の溶剤に混合
し、次いでボールミルにより６時間分散した。こ
の分散液を60φ×260mmのアルミニウムシリンダ
ー上に浸漬法で塗布し、150℃、30分間熱硬化し、
膜厚20μｍの導電層を設けた。 次ぎに、共重合ナイロン樹脂（東レ(株)製、商品
名、アミランCM8000）10部をメタノール60部、
ブタノール40部の混合液に溶解し、上記中間層に
浸漬塗布して、1μｍのポリアミド樹脂層を設け
た。 次ぎに、ε型銅フタロシアニン（東洋インキ(株)
製）100部、ブチラール樹脂（積水化学(株)製）50
部およびシクロヘキサン1350部を1φガラスビー
ズを用いたサンドミルで20時間分散した。この分
散液にメチルエチルケトン2700部を加え、上記ポ
リアミド樹脂層上に浸漬塗布し、50℃で10分加熱
乾燥して、0.15ｇ／m²の塗布量の電荷発生層を設
けた。 次いで下記構造のヒドラゾン化合物を10部、 下記構造を有する分子量2.5×10⁴のポリカーボ
ネート（三菱ガス化学(株)製）10部を、 シクロヘキサノン90部、テトラヒドロフラン140
部に溶解した。この液を上記電荷発生層上に下記
条件にてスプレー塗布し、110℃で90分の熱風乾
燥を行ない、20μｍ厚の電荷輸送層を形成した。 スプレーガン Ｗ−71−1G（岩田塗装機工業(株)
製） ドラム−スプレーガン距離 250mm 吹付け空気圧力 2.0Kg／cm² ドラム回転数 250RPM ガン下降速度 300mm／min 実施例 ２ 実施例１における電荷輸送層塗料の溶剤である
シクロヘキサノンを120部およびテトラヒドロフ
ランを110部とした他は実施例１と同様にして電
子写真感光体を作成した。 実施例 ３ 実施例１における電荷輸送層塗料の溶剤である
シクロヘキサノンを70部、テトラヒドロフランを
100部とし、さらにモノクロルベンゼン60部を使
用した他は実施例１と同様にして電子写真感光体
を作成した。 比較例 １ 実施例１における電荷輸送層塗料の溶剤である
シクロヘキサンを70部、テトラヒドロフランを60
部とし、さらにモノクロルベンゼン100部を使用
した他は実施例１と同様にして電子写真感光体を
作成した。 比較例 ２ 電荷輸送層塗料の溶剤としてモノクロルベンゼ
ンを60部とし、浸漬塗布したことを除いては、実
施例１と同様に処理して電子写真感光体を作成し
た。 実施例 ４ 実施例１と同様にして中間層までを形成する。 次いで、ε型銅フタロシアニン（東洋インキ(株)
製）２部に、前記ポリカーボネート樹脂10部をシ
クロヘキサノン90部で溶解した液を加え、1φガ
ラスビーズを用いたサンドミルで20時間分散し
た。これに実施例１で用いた同じヒドラゾン化合
物を10部加えて溶解する。 この液を中間層上にスプレー塗布し、110℃で
90分の熱風乾燥を行ない、20μｍ厚の感光層を形
成し、電子写真感光体とした。 実施例 ５ 実施例１と同様にして中間層までを形成する。 次いで実施例１で用いた同じヒドラゾン化合物
を10部およびポリカーボネート樹脂10部をモノク
ロルベンゼンを60部に溶解した。この液を上記中
間層上に浸漬塗布し、100℃、60分の熱風乾燥を
行ない、20μｍ厚の電荷輸送層を形成した。 次に、ε型銅フタロシアニン（東洋インキ(株)
製） １部、前記ポリカーボネート樹脂10部、シクロ
ヘキサノン100部を、1φガラスビーズを用いたサ
ンドミルで20時間分散した。この分散液に上記ヒ
ドラゾン化合物10部を溶解する。 さらに、この分散液にアノン150部を加え、塗
布液とする。 この塗布液を上記電荷輸送層上にガン下降速度
を1200nm／minとしたことを除いては実施例１
と同様の条件にてスプレー塗布し、110℃で90分
の熱風乾燥を行ない、5μｍ厚の電荷輸送層を形
成した。こうして所望の電子写真感光体を得た。 比較例 ３ 実施例１の導電性塗料に10部のブチラール樹脂
（積水化学(株)製、商品名、BM−２）を加えたこ
とを除いては、比較例２と同様に処理して電子写
真感光体を作成した。 上記実施例および比較例で作成した電子写真感
光体について、表面粗さの測定結果および発振波
長778nmの半導体レーザーを備えた反転現像方式
の電子写真プリンターであるキヤノンレーザービ
ームプリンターLBP−CX（キヤノン(株)製）を用
いて評価を行なつた結果を示す。

【表】 ［発明の効果］ 本発明の電子写真感光体は、画像形成時に現出
する干渉縞模様と反転現像時の黒斑点の現出を完
全に消去することができ、均一濃度の画像を形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子写真感光体の１例の断
面図、第２図は、電子写真感光体に入射する光の
光路を示す説明図、第３図は、本発明の構成によ
る光の光路を示す説明図であり、干渉縞防止の様
子を示し、第４図は、比較例３による光の光路を
示す説明図であり、感光体の基体側の凹凸による
干渉防止の様子を示す。 図面中の符号の説明、１……導電性基体、２…
…電荷発生層、３……電荷輸送層、４……導電
層、５……支持体、６……粗面、７……入射レー
ザー光、８……感光体内部への入射光、９……感
光体内部からの反射光。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面平滑な導電層上に感光層を有する電子写
   真感光体において、該感光層の表面粗さが、基準
   長さ、2.5mmにおける＋点平均粗さRzで画像形成
   に用いられる光源の光波長の1/2以上であること
   を特徴とする電子写真感光体。 ２ 電子写真感光体が電荷発生層および電荷輸送
   層を有し、該電荷発生層上に電荷輸送層が積層さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の電子写真感
   光体。 ３ 電子写真感光体が電荷輸送層および電荷発生
   層を有し、該電荷輸送層上に電荷発生層が積層さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の電子写真感
   光体。 ４ 電子写真感光体が電荷輸送層中に電荷発生材
   を含む特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光
   体。 ５ 電子写真感光体がレーザー光を像露光用光源
   とした電子写真法用である特許請求の範囲第１項
   記載の電子写真感光体。