JPH0469784B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電子写真感光体に関し、詳しくは、基
体と感光層の間にベナードセル構造を有する導電
層を設けた電子写真感光体に関する。 電子写真感光体は、通常は光画像を複写する電
子写真複写機に用いられるものであるが、近年、
電気信号による画像情報をハードコピーとして出
力するために、レーザー光を電気信号で変調して
電子写真感光体に露光させるレーザービームプリ
ンター（通称LBP）も出現している。このよう
なLBPに用いられる電子写真感光体は、光源が
半導体レーザーであるため、波長が700〜850nm
の赤外線に感光することが必要である。この用途
に供するため、従来は、ヒ素とテルルを含むセレ
ンや、インジウムや銅等をドープした硫化カドミ
ウム等の感光体が用いられていた。そのほか、銅
フタロシアニン顔料を含む電荷発生層と、正孔輸
送物質を含む電荷輸送層を組み合わせた機能分離
型電子写真感光体も知られている。これは、前者
のものに比べて、無公害性、高生産性、品質の安
定性、低コスト、などの点で優れているものであ
る。 ところが、このような機能分離型の電子写真感
光体における感光層は、一般に電荷輸送層は光の
透過性が高く、また、電荷発生層は膜厚が非常に
薄いので、やはり光は透過しやすい。そのため、
感光層に露光された入射光は、その一部が感光層
を通過して基体にも到達する。ここで、基体が鏡
面であると、基体表面で光が反射して、再び感光
層にはね返り、入射光との間でいわゆる光の干渉
が起こる。この現象は、入射光の位相がよく揃つ
ているレーザー光である場合には特に強く現れ、
干渉による複雑な縞模様が画像に発生する。この
ため、従来の機能分離型電子写真感光体をLBP
に用いるには、困難があつた。 本発明は、前述した光の干渉を防止することが
できる電子写真感光体の提供を目的とする。 光の干渉は、基体表面でのレーザー光の正反射
が原因であるから、この反射をなくすればよいわ
けである。そのためには、まず、基体表面に黒色
の塗料を塗布して反射を防ぐ方法がある。しかし
この方法でも、黒色の塗膜の表面に光沢性がある
ので、やはり光は正反射されるため、干渉を完全
に防止することはできなかつた。 そこで本発明者らは、光を効果的に乱反射させ
て干渉を防止することに着目して、光を乱反射さ
せる塗膜を完成したものである。すなわち本発明
は、基体と感光層の間に、最長部の長さが300μ
以下であるベナードセル構造を有する導電層を有
することを特徴とする電子写真感光体である。 光を乱反射させるためには、基体、あるいは基
体の上に形成された塗料被膜の表面を粗雑にすれ
ばよいわけであるが、粗雑にすることは、画像欠
陥を生じるおそれがあり、さらに、その粗さを一
様にして粗面化することは非常に困難である。そ
こで本発明は、塗料の塗膜が塗布直後の乾燥工程
において、顔料の対流によつて、塗膜の表面が小
区画に区分される現象を利用して、電子写真感光
体に適用したものである。このような小区画は、
通常、ベナードセル（Benard Cells）と称され
る。（共立出版(株)刊T.C.Patton著、植木憲二監訳
「塗料の流動と顔料分散」（1971年）P.346参照。） 塗膜が小区画に区分されることは、一般の塗料
では防止すべき事柄であろうが、本発明において
は、これを積極的に利用するものである。ベナー
ドセルを起こさせる要因としては粒度分布が広い
顔料を用いる、表面張力が大きい溶剤および／ま
たは樹脂を用いる、膜厚を厚めに設定する、顔料
と樹脂の比率を選ぶことにより、塗料のチキリト
ロピー性を低くする、顔料の分散を適度なところ
に選定して行う等が挙げられる。これらを組み合
わせることによつてベナードセルを発生させるこ
とができるが、本発明はその方法または処方につ
いて限定するものではない。 ベナードセルは通常、六角形の小区画になる
が、その大きさは、本発明においては300μ以下
である。すなわち300μより長いと光が反射する
際に正反射する成分が多くなつて干渉を起こすお
それがある。このようなベナードセルの例を、塗
膜表面の拡大写真によつて図面に示した。 本発明に用いる顔料は、塗料膜厚を厚めに設定
しそれでも塗膜に電荷が蓄積しないように電気抵
抗を下げるため、導電性の顔料であることが好ま
しい。導電性の顔料としては、アルミニウム、ニ
ツケル、銅、銀、金等の金属粉体、カーボン、酸
化アンチモンを含有する酸化スズ粉体、導電性で
ない顔料に酸化アンチモンを含有する酸化スズを
被覆した顔料、等が挙げられる。また、これらの
顔料と併用して導電性でない顔料を混合すること
も有効である。 これらの顔料の分散に用いる表面張力の大きい
溶剤としては、例えば、２−メトキシエタノー
ル、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタ
ノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、
ジエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙
げられる。同じく樹脂としては、ポリエステル樹
脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合樹脂等の熱可塑性樹脂又はア
ルキド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポ
キシ樹脂、シリコーン樹脂、フエノール樹脂等の
熱硬化性樹脂のいずれでも良く、基体との密着性
や顔料の分散性などを考慮して選択される。これ
らの中でも、耐溶剤性の点から見て、熱硬化性樹
脂の方がより好ましい。顔料と樹脂の比率は塗膜
の電気抵抗、ベナードセルの発生のしやすさ、な
どによつて選定される。比率は、顔料の比重、樹
脂の比重がそれぞれ異るので、限定はできない。
導電層の膜厚は５〜30μが好ましい。 導電層と感光層の間に導電性顔料を含有しない
樹脂層をもうけることもできる。特に電荷発生層
の膜厚が極めて薄いので、塗布性改善、浸み込み
防止、乾燥性改善、電子写真特性の向上などのた
めに前述の下引き層上に導電粉体を含有していな
い樹脂層をもうけることは非常に効果的である。
このような樹脂としては、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリド
ン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸類、
メチルセルロース、エチルセルロース、ポリグル
タミン酸、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等の水
溶性樹脂、ポリアミド樹脂、フエノール樹脂、ポ
リビニルホルマール、ポリウレタンエラストマ
ー、アルキド樹脂、エチレン−酢酸ビニルコポリ
マー、ビニルピロリドン−酢酸ビニルコポリマー
等の樹脂が挙げられる。 電荷発生層に用いられる顔料としては、銅フタ
ロシアニンが最適であるが、このほか半導体レー
ザー光に感光する顔料であれば使用することがで
きる。電荷発生層はこの顔料を、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〜
1μ、好ましくは0.05〜0.5μ程度である。 また、電荷輸送層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。そのような樹脂としては、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等
が挙げられる。電荷輸送層の厚さは５〜20μであ
る。 又、本発明は基体として広範な導電性のものか
ら選択することができる。具体的には、アルミニ
ウム、黄銅、ステンレス、ニツケルなどの金属を
シートや円筒状に成形したり、あるいはプラスチ
ツクや紙に蒸着したり、ラミネートしたものが挙
げられる。 本発明のベナードセル構造を有する導電層を形
成してその上に感光層を形成した電子写真感光体
は、レーザー光で露光しても光の干渉を起こすこ
とがないので、LBPにも有効に使用することが
できる。 実施例 １ 導電性顔料として酸化スズの粉体（商品名：Ｔ
−10、三菱金属製）Ｓ部（重量部、以下同様）、
非導電性顔料として、酸化チタン粉体（商品面：
R310、堺化学工業製）Ｔ部を用意した。樹脂と
して一液性エポキシ樹脂（商品名：U33、アミコ
ンジヤパン製）2B部（固型分Ｂ部）を用いこれ
らにトルエン30部を加えてボールミルで６時間に
わたり分散した。それらの割合いを以下の表に示
す。

【表】 これらの分散液を塗料として、浸漬塗布方法に
よつて80φ×300mmのアルミニウムシリンダーの
表面に、乾燥膜厚20μとなるように塗布した。塗
膜を風乾後160℃で30分間加熱して硬化させて、
導電層を形成した。 これらの上に、ポリアミド樹脂（商品名：アミ
ランCM8000、東レ製）２部および８−ナイロン
樹脂（商品名：トレジンEF30T、帝国化学製）
２部をメタノール50部、トルエン45部から成る溶
液に溶解させた塗液を浸漬塗布して、0.7μ厚の樹
脂層をもうけた。 次にβ型銅フタロシアニン顔料（東洋インキ(株)
製）を水、エタノールおよびメチルエチルケトン
（MEK）で順次熱過して精製した。この顔料10
部、アルコール可溶性フエノール樹脂（商品名：
プライオーフエン5010、大日本インキ(株)製、固型
分58％）10重量部およびエタノール150重量部を
よく混合し、次いでガラスビースを用いたサンド
ミル装置で１時間分散した。これにより顔料は平
均0.1μ以下の非常に細かい粒子となつた。この液
を上記下引き層上に塗布し、100℃で10分間乾燥
することによつて0.2μ厚の電荷発生層を形成させ
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、新日鉄化学製）15部をトルエ
ン90部に溶解させて塗布液とし電荷発生層上に浸
漬塗布した。10分間の放置の後、100℃で１時間
加熱乾燥して、16μ厚の電荷輸送層を形成した。 このようにして製造した電子写真感光体を、−
5.8kVコロナ帯電、波長820nmの半導体レーザー
光による画像露光、正帯電トナーによる現像、普
通紙へのトナー転写、クリーニング処理等のよう
な工程を有するLBP装置に取り付けて電子写真
特性を評価した。実施例１の感光体は、良質の画
像を得ることができた。導電層の表面を顕微鏡で
観察すると図面に示すような小区画が見られ、ベ
ナードセル構造を確認できた。 これに対して、導電層の配合が比較例１の場合
は、小区画は発生したが、その小区画の最長部の
長さが300μを越えていた。この感光体の画像を
見たところ、細かい模様が発生しており、画質は
劣つていた。 比較例２の場合は、導電層の表面に小区画は見
られず光沢性のきれいな表面であつた。この感光
体の画像を見ると、画像全面にわたつて複雑な縞
模様が発生していた。これは導電層の表面が光沢
性であるため、レーザー光がこの面で正反射して
干渉を起こしたものである。 また、比較例３として実施例１の導電層の塗料
をさらにトルエンで稀釈して塗布し、導電層の厚
さを10μとした。こうすると導電層表面には小区
画は発生しなかつた。これは膜厚を薄くすること
により、塗膜内での顔料の対流が起こりにくくな
つたためである。この場合もこの感光体の画像は
干渉による縞模様が見られた。 以上のように、導電層の表面に最長部の長さが
300μ以下の小区画が発生している場合に、良質
な画像が得られた。 実施例 ２ カーボン粉体を分散した塗料（商品名：ドータ
イトXC−46、藤倉化成製、固型分60％、カーボ
ン成分50％）100部に酸化チタン粉体（商品面：
KR460チタン工業製）15部とアクリル樹脂（商
品名：アクリデイツクＡ−405大日本インキ製）
５部を加えてボールミルで５時間分散した。 この分散液をトルエンで稀釈して塗料とし、
80φ×300mmのアルミニウムシリンダーに浸漬塗
布した。170℃で30分間加熱して硬化させ、20μ
厚の導電層を形成した。この導電層の表面は実施
例１と同じく、小区画の最長部が300μ以下のベ
ナードセルが見られた。 この上に、実施例１と同様に、ポリアミド樹脂
層、電荷発生層、電荷輸送層を形成して電子写真
感光体とした。画像をとつて見ると良質の画質で
あつた。 これに対し、カーボン塗料に酸化チタンを加え
ないでそのまま塗布した導電層を形成した場合、
小区画は発生しなかつた。そのため画像には干渉
による縞模様が見られた。 実施例 ３ 実施例２で使用した酸化チタン粉体のかわりに
酸化亜鉛粉体（商品名：亜鉛華３号、堺化学製）
を使用して導電層を形成してもやはり表面にベナ
ードセルが発生した。 実施例 ４ 酸化スズの粉体３部、酸化チタン粉体13部、一
液性エポキシ樹脂８部（固型分４部）を用い、こ
れに表面張力の大きい溶剤として２−メトキシエ
タノール30部を加え、ボールミルで６時間にわた
り分散した。この分散液を塗料として、浸漬塗布
方法によつて、80φ×300mmのアルミニウムシリ
ンダーの表面に、乾燥膜厚20μとなるように塗布
した。塗膜を風乾後160℃で30分間加熱して硬化
させ導電層を形成した。この導電層の表面は、実
施例１と同じく300μ以下の小区画に区分された
ベナードセル構造が観察された。 この上に実施例１と同様にポリアミド樹脂層、
電荷発生層、電荷輸送層を形成して電子写真感光
体とした。画像をとつて見ると良質の画像であつ
た。 実施例 ５ 実施例４において使用した２−メトキシエタノ
ールに代えジエチレングリコールモノメチルエー
テルを使用した他は同様に処理して電子写真感光
体を得た。 導電層はベナードセル構造を有することが観察
された。画像をとつて見ると良質の画像を得られ
た。

【図面の簡単な説明】

写真は、導電層の塗膜の構造の顕微鏡写真であ
つて、ベナードセル構造を示すものであり、７mm
で100μの倍率としたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基体と感光層の間に、最長部の長さが300μ
   以下であるベナードセル構造を有する導電層を有
   することを特徴とする電子写真感光体。