JPH0481185B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、レーザー光を光源として露光するレ
ーザー光用電子写真感光体に関する。

〔発明の背景〕

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
感光体に露光させるレーザービームプリンターも
出現している。このようなレーザービームプリン
ターに用いられる感光体としては、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感光
層も知られている。これは、前記のものに比べ
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感光層は、
一般に電荷輸送層は光の過性が高く、また、電荷
発生層は膜厚が非常に薄いので、やはり光を透過
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。この現像は、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、従来の機能分離型感
光層をレーザービームプリンターに用いるには、
因離があつた。

〔発明の目的〕

本発明は、前述した光の干渉を防止することが
できるレーザー光用電子写真感光体の提供を目的
とする。

〔発明の概面〕

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。

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覆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
様に粗面化することは非常に困難である。

そこで本発明は、感光層の下に光を乱反射させ
る粗雑な表面性を有する塗膜を得るため、平均粒
径0.5μ未満の微細な粉体と、平均粒径0.5μ以上の
粗大な粉体を樹脂に分散して塗料を作成したもの
である。二種類の粉体を使用する理由は、微細な
粉体で成膜性や分散性や塗料安定性を付与し、粗
大な粉体で塗膜表面を粗雑化させるためである。
このように両者で役目を分担させる方が、材料の
選択の幅を拡げることができる利点がある。

このような塗膜を感光層の下に形成するため、
塗料層自体には、帯電されてはいけない。そのた
め、この塗膜は導電性である必要がある。塗膜を
導電性にするためには、その塗料に導電性粉体を
入れてやれば良い。以後、塗料を導電性塗料、そ
の塗膜を導電層と称する。

すなわち、本発明は、基体上に導電層を介して
電荷発生層および電荷輸送層を有するレーザー光
用電子写真感光体において、該導電層が、平均粒
径0.5μ未満の微細な導電性粉体、平均粒径0.5μ以
上の粗大な非導電性粉体および樹脂とを含有し、
かつ該導電性粉体と非導電性粉体の混合比が重量
比で５：１〜１：３であることを特徴とするレー
ザー光用電子写真感光体である。

上述のように、本発明の特徴は、感光層と基体
の間に平均粒径0.5μ未満の微細粉体と平均粒径
0.5μ以上の粗大粉体を樹脂内に分散して成る導電
性塗料の層を形成して、感光層の下に光を乱反射
させる粗雑な表面性を形成したことにある。本発
明においては、この塗料層を導電性にするため
に、その塗料に導電性粉体が混入される。この導
電性粉体を入れる場合には、平均粒径0.5μ未満の
粉体として、塗料に混合するのが好都合である。
この導電性粉体の比抵抗としては１〜100Ωcmが
好適である。それより大きい場合は、良好な導電
性が得られず、小さい場合には、平均粒径が大き
くなつたり、コスト高になつて不都合である。

このような材料としては、カーボン、酸化アン
チモンを含有する酸化スズ、導電性酸化亜鉛、酸
化アンチモンを含有する酸化スズを被覆した酸化
チタン、酸化インジウム、酸化第二鉄、四三酸化
鉄、などが挙げられる。

平均粒径0.5μ以上の粉体としては、酸化亜鉛、
硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウ
ム、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、クレー、
タルク、長石などが挙げられ、これらの中でも、
特に0.5μ以上で、なるべく粗い粒度のものを使用
する方が好ましい。

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、フエ
ノール樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、
アクリル−メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂が好適
である。

平均粒径0.5μ未満の粉体と0.5μ以上の粉体の混
合比は、重量比で５：１〜１：３であり、両者を
合計した粉体と樹脂の混合比は重量比で１：２〜
５：１程度が好ましい。いずれも、この範囲外で
は、導電性の表面が粗雑でなくなつたり、導電性
に支障が出たりするようになる。導電層の膜厚は
５〜30μ程度である。

この塗料層の上に感光層が形成されるが、感光
層の材料の種類によつて前記層から感光層にフリ
ーキヤリアが注入されることがある。そのような
現像があると感光層の電位減衰が大きくなり、画
像形成が困難になる。そのような場合には、前述
の導電性微粉体を含む層上にさらに導電性微粉体
を含まない第２の樹脂層を下引き層として薄く設
けることによつて、フリーキヤリアの注入を防ぐ
ことができる。この下引き層としては、例えば、
ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテ
ル、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や、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−酢酸ビニルポリマー、ビニルピロリドン−
酢酸ビニルポリマー等の樹脂が挙げられる。これ
らの中では、ポリアミド樹脂とレゾール型のフエ
ノール樹脂が特に優れていた。レゾール型フエノ
ール樹脂は、フエノール化合物とアルデヒド化合
物をアルカリ触媒下で反応させて得られる樹脂
で、熱硬化性樹脂として塗料に用いることができ
る。硬化温度は100〜200℃程度である。

ポリアミド樹脂は、線状のポリアミドが好まし
く、溶液状で塗布できるよう低ないし非結晶性の
共重合ナイロン、および／またはタイプ８−ナイ
ロンが最適である。

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
アクリレート、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。電荷輸送層の層さは５〜20μで
ある。

又、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。

本発明による如く、平均粒径0.5μ未満の導電性
粉体と0.5μ以上の非導電性粉体を樹脂に分散した
導電層を有する感光体は、レーザー光の入射に対
して、導電層が透過光をよく散乱させるので、光
の干渉が全くなく、レーザー光感光体として使用
することができる。

実施例 １ 酸化アンチモン10％を含む酸化スズの粉体（平
均粒径0.1μ、比抵抗4Ωcm）を10部（重量部、以
下同様）、および酸化亜鉛粉体（商品名：亜鉛華
２号、堺化学製）（平均粒径1.0μ）を12部用意し
（１：1.2）アクリル樹脂（商品名：アクリデイツ
クA405、大日本インキ製）14部（固型分５％）
トルエン20部と共に、ボールミルで５時間、分散
した。分散液にメラミン樹脂（商品名：スーパー
ベツカミンL121、大日本インキ製造）５部（固
型分60％）を加えて導電性塗料とした。

これを60φ×300mmのアルミニウムシリンダー
に塗布し、150℃30分間の加熱をして15μ厚の導
電層を形成した。

その上に、ポリアミド樹脂（商品名：アミラン
CM8000、東レ製）４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厚の樹脂下引き層をもうけた。

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）で順次熱濾過して精製した。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、次いでガラスビーズを用いたサンド
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感光体を、−5.8kVコ
ロナ帯電、波長820nmの半導体レーザー光をポリ
ゴンプリブムで偏向させて画像露光、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レーザービーム
プリンター装置に取り付けて画像特性を評価し
た。

本実施例の感光体は良質の画像を得ることがで
きた。これに対し、導電性塗料の作成の際に、酸
化亜鉛粉体として、平均粒径0.4μの製品（商品
名：亜鉛華特号、堺化学製）を使用して、他は同
様にして感光体を形成した場合、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、導電性の表面が平滑になつたため、
レーザー光がここで正反対して干渉を起こしたも
のであつた。

また、本実施例においても酸化スズ粉体と平均
粒径1.0μの酸化亜鉛粉体の混合を、18部：３部
（６：１）にした場合は、やはり干渉が発生した。
次に、５部：20部（１：４）にした場合は、導電
層の導電性が失われて電子写真的特性が低下し画
像濃度の低いものとなつた。

実施例 ２ 酸化アンチモン10％を含む酸化スズを酸化チタ
ンに表面被覆した粉体（平均粒径0.4μ、比抵抗
12Ωcm）10部、硫酸バリウム粉体（商品名：
＃300、堺化学製、平均粒径0.9μ）10部を、一液
性エポキシ樹脂（商品名：U33、アミコンジヤパ
ン製）20部（固型分50％）及びトルエン16部と共
にボールミルで５時間分散して導電性塗料とし
た。この塗料を用いて、実施例１と同様に導電層
を形成して次いで樹脂層、電荷発生層、および電
荷輸送層を形成して感光体とした。この感光体を
用いても、やはり実施例１と同様に良質の画像を
得ることができた。

実施例 ３〜４ 実施例２において、硫酸バリウム粉体に代えて
次の粉体を使用しても、同様な効果を得ることが
できた。

３ 炭酸カルシウム粉体（商品名：白艶華Ａ、
白石工業性、平均粒径1.0μ） ４ 微粉化長石（商品名：Minex10、
INDUSMIN社製、平均粒径2.3μ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体上に導電層を介して電荷発生層および電
   荷輸送層を有するレーザー光用電子写真感光体に
   おいて、該導電層が、平均粒径0.5μ未満の微細な
   導電性粉体、平均粒径0.5μ以上の粗大な非導電性
   粉体および樹脂とを含有し、かつ該導電性粉体と
   非導電性粉体の混合比が重量比で５：１〜１：３
   であることを特徴とするレーザー光用電子写真感
   光体。 ２ 前記導電性粉体の比抵抗が１〜100Ωcmであ
   る特許請求の範囲第１項記載のレーザー光用電子
   写真感光体。 ３ 前記導電性粉体が、酸化アンチモンを含有す
   る酸化スズを被覆した酸化チタン粉体である特許
   請求の範囲第１項記載のレーザー光用電子写真感
   光体。 ４ 前記レーザー光用電子写真感光体が、導電層
   と感光層の間に下引き層を有する特許請求の範囲
   第１項記載のレーザー光用電子写真感光体。