JPH0462577B2 - - 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、特にレーザ
ープリンター用電子写真感光体に関するものであ
る。

［従来技術］ 従来、レーザーに代表される可干渉光を光源と
する電子写真方式プリンターの感光体としては、
セレン，セレン系合金，硫体カドミウム樹脂分散
系，ポリビニルカルバゾールとトリニトロフルオ
レノンとの電荷移動錯体などが用いられてきた。
またレーザーとしてはヘリウム−カドミウム，ア
ルゴン，ヘリウム−ネオンなどのガスレーザーが
用いられてきたが、最近小型，低コストで直接変
調が可能な半導体レーザーが用いられるようにな
つた。しかし半導体レーザーは発光波長が750nm
以上のものが多く、以上のような感光体は、その
波長領域で光感度が低く、使用が困難であつた。
このため感光波長領域を比較的自由に選べる電荷
発生層と電荷輸送層との積層型感光体が、半導体
レーザープリンター用感光体して注目されてきて
いる。

積層型感光体の発荷発生層は、光を吸収して自
由電荷を発生させる役割をもち、その厚さは発生
したホト・キヤリアの飛程を短かくするために
0.1〜5μmと薄いのが通例である。このことは、
入射光量の大部分が電荷発生層で吸収されて多く
のホト・キヤリアを生成すること、さらには発生
したホト・キヤリアを再結合や捕獲により失活す
ることなく電荷輸送層に注入する必要があること
に起因している。電荷輸送層は、静電荷の受容と
自由電荷の輸送の役割をもち、像形成光をほとん
ど吸収しないものを用い、その厚さは通例５〜
30μmである。このような積層型感光体を用い、
レーザープリンターでレーザー光をライン走査し
て画像を出してみると、文字などのライン画像で
は問題にならないが、ベタ画像の場合、干渉縞状
の濃度ムラが現われた。この原因は、電荷発生層
が前述の如く薄層で形成されているために、この
層で吸収される光量が制限され、そのために電荷
発生層を通過した光が基板表面で反射し、この反
射光と光導電層に入射した入射光との干渉を生じ
たものによると考えられる。積層型電子写真感光
体は、第２図のように金属の導電性支持体１の上
に、電荷発生層２と電荷輸送層３とが積層された
構成になつている。この積層型感光体にレーザー
光６（発振波長は半導体レーザーで約780nm、ヘ
リウム−ネオンレーザーで約630nm）が入射した
場合、電荷輸送層３に侵入した侵入光７と、この
侵入光７が金属の導電性支持体１の表面で反射さ
れた電荷輸送層３の表面から出てくる反射光８と
の干渉が生ずる。電荷発生層２と電荷輸送層３と
の積層の屈折率をｎ、厚さをｄ、レーザー光の波
長をλとすると、ndがλ／２の整数倍のときは、
反射光の強度が極大、すなわち電荷輸送層の内部
へ入つていく光の強度が極小（エネルギー保存則
による）、ndがλ／４の奇数倍のときは反射光が
極小、すなわち内部へ入つていく光が極大とな
る。ところで、ｄには製造上0.2μm以上の厚みム
ラは避けられない。一方、レーザー光は単色性が
よく、コヒーレントなため、ｄの厚みムラに対応
して前記の干渉条件が変化し、電荷発生層でのレ
ーザー光の吸収量の場所ムラが生じ、それがベタ
画像の濃度の干渉縞状のムラとなつて現われると
考えられる。なお通常の複写機では、光源が単色
光でないため、波長によつて干渉縞状の濃度ムラ
の幅が変わり、平均化されて見えなくなる。

従来、レーザー光を用いる電子写真法において
は例えば、基体の反射面、下地層や感光層の積層
界面における表面状態を粗じし凹凸を設けて反射
光に位相差を生ぜしめることにより干渉縞状の濃
度ムラの発生を防止していた。しかし乍らこの様
な粗面化方法は積層型感光体の場合凹凸面上に形
成される感光層が均一にならず、従つて画像欠陥
や写真特性を著しく低下させる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は前述の従来技術の欠点を解消し
た電子写真感光体、とくに基体及び積層界面を粗
面化することなくレーザー光を拡散させることに
より干渉縞状の濃度ムラの発生を防止したレーザ
ープリンター用電子写真感光体を提供することに
ある。

［問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明は、像露光光源がレーザー光であ
る電子写真法に用いられる、導電性支持体、電荷
発生層、および正孔輸送性物質および樹脂を少な
くとも含有する電荷輸送層をこの順に有する電子
写真感光体において、該電荷輸送層が、該電荷輸
送層の屈折率との差が0.01以上である屈折率を有
する粉体を含有することを特徴とする電子写真感
光体である。

以下本発明を図面に沿つて説明する。

電子写真感光体は第１図に示すように導電性支
持体１の上に電荷発生層２と電荷輸送層３とから
なる感光層が積層されている。

導電性支持体１は、支持体５上に導電層４を有
する積層構造から成るものである。支持体５の導
電性非導電性は問わない。たとえば導電性の支持
体５としてはアルミシリンダー，アルミシートま
た非導電性の支持体５としては、ポリマーフイル
ムあるいはポリマーシリンダー、もしくは紙、プ
ラスチツク、金属等のコンポジツト素材などから
なるものである。

導電性顔料粉末、及び必要に応じて表面凹凸形
成用粒子を分散する樹脂は、(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，ポリウレタン樹脂，エポキシ樹脂，ア
ルキド樹脂，ポリエステル樹脂，シリコーン樹
脂，アクリル−メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂が
好適である。導電性粉末を分散した脂の体積抵抗
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、導電性粉末
は塗膜中１〜60重量％の割合で含有されているこ
とが好ましい。分散には、ロールミル，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。塗布には基体がシート状で
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。

さらに電荷発生層２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RRP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，チオインジゴ等のインジゴ顔料、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、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、キナクドリン顔料等の電荷発生性物質
を、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分散して形成される。
その厚さは0.01〜1μm，好ましくは0.05〜0.5μm
程度である。

また、電荷輸送層３は主鎖又は側鎖にアントラ
セン，ピレン，フエナントレン，コロネンなどの
多環芳香族化合物又はインドール，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
ゾン化合物等の正孔輸送性物質を成膜性のある樹
脂に溶解又は分散させた塗工液を塗布、乾燥させ
ることにより形成される。電荷輸送層３の厚さは
５〜20μmが好ましい。

本発明においては上記電荷輸送層３中に該電荷
輸送層、即ち、正孔輸送性物質および脂脂を少な
くとも含有している層の屈折率との差が0.01以上
であるような屈折率を粉体を更に混入させること
が特徴である。かかる粉体としては、例えば、ア
ルミナ（Al₂O₃：屈折率1.77）、シリカ（SiO₂：屈
折率1.54）、酸化チタン（TiO₂：屈折率2.7）、酸
化亜鉛（ZnO：屈折率2.03）、酸化セリウム
（CeO₂：屈折率2.6）、ポリ弗化ビニリデン
（PVClF）、酸化第二鉄（Fe₂O₃：屈折率2.94）、
硫化亜鉛（ZnS：屈折率2.37）、ヨウ化カリウム
（KI：屈折率1.67）、酸化マグネシウム（Mg₂O：
屈折率1.74）、硫化カドミウム（CdS：撹拌2.51）、
ポリ塩化ビニリデン（PVdCl：屈折率1.60〜
1.63）、テフロン粉末（屈折率1.4）アクリロニト
リル（屈折率1.39）、安息香酸（同1.51）、硫酸銅
（同1.36），ブチラール樹脂粉末、塩化マグネシウ
ム、炭酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化カ
リウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化
銀、硫酸ニツケル、チオシアン酸アンモニウムな
どの粉体が挙げられ、また体質顔料の中でアスベ
スチン（Ca−Mg−Silicalate）、クレー、カオリ
ン、陶土−酸性白土−磁土（珪酸アルミニウム）、
ケイ藻土、胡粉（CaCO₃）、石膏（CaSO₄・
2H₂O）、タルク−滑石粉（3MgO・4SiO₂・
H₂O）、バライト（BaSO₄）、マイカ粉（Al₂O₃・
K₂O・SiO₂）など、白色顔料ではアンチモン白
（Sb₂O₃）、リトポン・オル亜鉛華（ZnS＋
BaSO₄）、黒色顔料としてカーボンブラツク、ガ
ス黒、鉄黒、黒酸化鉄、黒鉛、石墨、二酸化マン
ガン、クロム黒、赤色顔料とて赤色酸化鉄、べん
がら、鉄丹、トルイジン赤など、黄色顔料でチタ
ン黄、黄土、オーカーなど、緑色顔料では酸化ク
ロム、コバルトクロム緑、青色顔料では群青、ウ
ルトラマリン、コバルト青、紫色顔料として紫酸
化鉄、マルス紫など、その他Al粉、ステンレス
スチール粉、ガラスフリツトなどもある。

また有機顔料の中でアゾ系、トリフエニルメタ
ン系、キノリン系、アントラキノン系、フタロシ
アニン系などの顔料が挙げられる。

粒径（平均粒子径）の好ましい範囲は0.01〜
10μm、特には0.1〜1μmが適当である。

本発明によれば、電荷輸送層中に上記の粉体を
好ましくは0.1〜10重量％混入させる。その配合
方法としては前述の正孔輸送性物質を成膜性樹脂
に溶解させた後、上記粉体を混入させて、たとえ
ばプロペラ撹拌機あるいはサンドミルにて充分に
分散させる。

成膜性樹脂としては、例えばポリメタクリル酸
メチル（屈折率約1.4），ポリスチレン（同1.6），
ポリエステル（同1.5）、スチレン−メタクリル酸
メチル共重合樹脂（同1.5）等が挙げられる。前
述した正孔輸送性物質の屈折率は約1.4〜1.5であ
り、電荷輸送層の屈折率は添加される成膜用樹脂
の屈折率に支配される。

本発明においては、正孔輸送性物質および樹脂
を少なくとも含有している電荷輸送層の屈折率
と、前述の粉体の屈折率の差は0.01以上である
が、特には0.11以上であることが好ましい。

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下引層を
設ける。下引層は、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
６，６、ナイロン６，10、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。

下引層の膜厚は、0.1〜5μm、好ましくは0.5〜
3μmが適当である。

実施例 １ 導電性酸化チタン粉末（チタン工業製）100重
量部、酸化チタン粉末（界工業製）100重量部、
フエノール樹脂（大日本インキ社製、プライオー
フエン）125重量部をメタノール50重量部、メチ
ルセロソルブ50重量部の溶剤に混合し次いでボー
ルミルにより６時間にわたり分散した。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分間に亘つて熱硬化し、
膜厚20μmの導電層をもうけた。この導電層上の
表面粗さは1.5μmであつた。

次に、共重合ナイロン脂脂（商品名：アミラン
CM8000、東レ製）10部（重量部、以下同様）を
メタノール60部、ブタノール40部の混合液に溶解
し、上記中間層上に浸漬塗布して、1μm厚のポリ
アミド樹脂層をもうけた。

次にε型銅フタロシアニン（東洋インキ製）
100重量部、ブチラール樹脂（積水化学製）50重
量部およびシクロヘキサン1350重量部を1φガラ
スビーズを用いたサンドミル装置で20時間分散
た。この分散液にメチルエチルケトン2700重量部
を加え、上記ポリアミド樹脂脂層上に浸漬塗布し
80℃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、下記構造式のヒドラゾン化合物を10部 およびスチレン−メタクリル酸メチル共重合樹
脂（商品名：MS200：製鉄化学(株)）15部をトル
エン０部に溶解た。この時の固形分の屈折率は
1.54であつた。この液にアルミナ粉末（屈折率
1.77）（粒径1μm）を１部加えてサンドミル分散
機にて１時間分散した。この液を上記電荷発生層
上に塗布して100℃で１時間の熱風乾燥をして、
16μm厚の電荷輸送層を形成した。

この積層型感光ドラムを、ガリウム−アルミ−
ヒ素半導体レーザー（発光波長780nm，出力
5mW）を有するレーザープリンタ実験機（帯電
は負極性）、につけて画像出しをおこなつた。そ
の結果、ベタ画像部の画像濃度が均一でライン画
像もシヤープな画像が得られた。

比較例 １ 実施例１と全く同じ方法で導電層、下引層、電
荷発生層を塗布したのち、電荷輸送層においては
アルミナ粉末を除き塗布をして比較用感光ドラム
を作成した。

この比較用感光ドラムを前記と同一のレーザー
プリンター実験機につけて画像を出たところ、ラ
イン画像は題ないが、ベタ画像部に干渉による濃
淡ムラを発生した。

［発明の効果］ 本発明の電子写真感光体によれば、像露光・現
像後の干渉縞状の濃度ムラが生ぜず、鮮明な電子
写真が得られる。この様な効果は、特に、可干渉
光とりわけレーザーを像露光用光源とて用いる場
合に顕著であり、レーザープリンター用電子写真
感光体として極めて有利に応用することができ
る。しかし感光体の基体や感光層の積層界面を粗
面化するなどの方法によらず表面状態は平滑であ
るので欠陥が極めて少ない。従つて画質が向上し
繰返し耐久後のピンホールの発生が起らない。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真感光体の断面図、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
図である。 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、３′
……粉末入り電荷輸送層、６……入射レーザー
光、７……感光体内部への入射光、８……導電性
基体の表面での反射光、９……粉末入り電荷輸送
層で拡散されたレーザー光。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 像露光光源がレーザー光である電子写真法に
   用いられる、導電性支持体、電荷発生層、および
   正孔輸送性物質および樹脂を少なくと含有する電
   荷輸送層をこの順に有する電子写真感光体におい
   て、該電荷輸送層が、該電荷輸送層の屈折率との
   差が0.01以上である屈折率を有する粉体を含有す
   ることを特徴とする電子写真感光体。