JPH05158271A - 電子写真感光体及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】導電性基体上に感光層を設けた電子写真感光体
において、該電子写真感光体の表面層が、エポキシ変性
フルオロアルキル化合物と活性水素含有結着剤との反応
生成物を含有することを特徴とする電子写真感光体、並
びにエポキシ変性フルオロアルキル化合物及び活性水素
含有結着剤を含有してなる表面層用塗液を塗布し、乾燥
時に反応硬化させて表面層を形成することを特徴とする
電子写真感光体の製造法。 【効果】本発明の電子写真感光体は、上記の反応生成物
を含有し、反応硬化時に極めて均質で平滑な表面層が形
成される。このため従来の感光体とは異なり、感度低下
並びに残留電位の上昇もなく、帯電特性並びに機械的摩
耗性を大幅に改善出来、従って環境安定性およびクリー
ニング性に優れた高耐久性の電子写真感光体を得ること
が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体に関し、
更に詳しくはクリーニング性に優れるとともに環境安定
性にも優れた高耐久性の電子写真感光体及びその製造法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真感光体の光導電材料
としてセレン、α−シリコン、酸化亜鉛等の無機光導電
材料が感度、耐久性の面から主として用いられてきた。
しかしながら、これら無機材料は有害物質であったり、
生産性が劣るために高コストなものとなると云う欠点を
有している。このため、無公害であり、塗工による大量
生産により低コスト化が容易な有機感光体の開発が、近
年盛んに行なわれている。その中でも感光層が電荷発生
層と電荷輸送層とに機能が分離した積層型感光体が感
度、耐久性の面から現在主流になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの有機感
光体は、無公害、低コスト等の利点を有するものの、そ
の感度、環境安定性、及び耐久性に問題が残されてお
り、中でも特に環境安定性、および耐久性に優れた有機
感光体の出現が当業界では強く望まれている。更に、近
年の高画質化の要求は、トナーを小粒径化させる傾向に
あり、これに対応した感光体の高クリーニング性が要求
されてきている。

【０００４】これらの欠点を解決する方法として、感光
体表面に設けられた感光層にフッ素含有ポリマーを含有
させる方法が提案されている（特開昭５２−３７０４６
号公報、特開昭５３−１３３４４３号公報、特開昭６２
−５５６６３号公報）。しかしながら、これらの方法は
フッ素含有ポリマーが結着剤との相溶性に劣るためフッ
素含有ポリマーが遊離し耐刷試験を行なうと機械的摩耗
性は悪化し、感度も若干低下し、あるいは残留電位が上
昇するという欠点を有している。このように、従来のフ
ッ素含有ポリマーを含む有機感光体は、帯電特性および
種々の環境下における電気特性に問題があり、その改善
が当業界では強く望まれている。

【０００５】以上のように、有機感光体においては、環
境安定性、耐久性等に問題が残されているとともに、高
クリーニング性が要求されているにもかかわらず、従来
のフッ素含有ポリマーを含有させる方法では、未だ満足
できるものが得られていないのが実情である。本発明の
目的は、まさにこの点にあり、かかる課題を解決するも
のとして、使用時に感度低下並びに残留電位の上昇がな
く、帯電特性、機械的摩耗性、及びクリーニング性が大
幅に改善された、更に環境安定性にも優れる高耐久性の
電子写真感光体およびその製造法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成す
るに至った。即ち、本発明の要旨は、導電性基体上に感
光層を設けた電子写真感光体において、該電子写真感光
体の表面層が、エポキシ変性フルオロアルキル化合物と
活性水素含有結着剤との反応生成物を含有することを特
徴とする電子写真感光体、並びにエポキシ変性フルオロ
アルキル化合物及び活性水素含有結着剤を含有してなる
表面層用塗液を塗布し、乾燥時に反応硬化させて表面層
を形成することを特徴とする電子写真感光体の製造法に
関する。

【０００７】本発明の電子写真感光体は、導電性基体上
に感光層が設けられたものであり、導電性基体として
は、例えばアルミニウム、ニッケル、ステンレス等の金
属、又はポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート等のフィルムに金属をコーティングしたも
のが用いられる。感光層は、一般に電荷発生物質、電荷
輸送物質（電荷輸送材）、及び結着剤からなり、本発明
においては、それらが同一層を形成する単層型、または
電荷発生物質を含む電荷発生層と電荷輸送物質を含む電
荷輸送層からなる積層型のいづれであってもよい。ま
た、積層型感光体の場合には導電性基体の上に電荷発生
層、電荷輸送層の順で積層された感光体、または導電性
基体の上に電荷輸送層、電荷発生層の順で積層された感
光体のいずれであってもよい。

【０００８】本発明において表面層とは、エポキシ変性
フルオロアルキル化合物／活性水素含有結着剤の反応生
成物を含有する層であって、感光体の表面に設けられた
層をいう。従って、単層型感光体の場合は感光層が表面
層であり、又、積層型感光体の場合には電荷発生層若し
くは電荷輸送層のうち、いずれか表面に設けられた層が
表面層であり、それがエポキシ変性フルオロアルキル化
合物／活性水素含有結着剤の反応生成物を含有してい
る。その手段として本発明では、表面層用塗液にエポキ
シ変性フルオロアルキル化合物及び活性水素含有結着剤
を含有させる。

【０００９】本発明に用いられるエポキシ変性フルオロ
アルキル化合物としては、例えば３−パーフルオロヘキ
シル−１，２−エポキシプロパン、３−パーフルオロオ
クチル−１，２−エポキシプロパン、３−パーフルオロ
デシル−１，２−エポキシプロパン、３−（パーフルオ
ロ−５−メチルヘキシル）−１，２−エポキシプロパ
ン、３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−１，
２−エポキシプロパン、３−（パーフルオロ−９−メチ
ルデシル）−１，２−エポキシプロパン、３−（２，
２，３，３−テトラフルオロプロポキシ）−１，２−エ
ポキシプロパン、３−（１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフル
オロペンチロキシ）−１，２−エポキシプロパン、３−
（１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチロキシ）−
１，２−エポキシプロパン、３−（１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ−
ヘキサデカフルオロノニロキシ）−１，２−エポキシプ
ロパン、３−（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−トリデカフル
オロオクチロキシ）−１，２−エポキシプロパン（商品
名：Ｏシリーズ、ダイキン工業（株））等が挙げられ
る。このうち好ましくは、パーフルオロアルキル−１，
２−エポキシプロパン等である。またこれらは単独で、
若しくは２種以上を混合して用いることができる。

【００１０】本発明に用いられる活性水素含有結着剤と
しては、例えばポリカーボネート、ポリエステル、ポリ
スルホン、ポリアリレート、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリビニル
ブチラール、ポリビニルアルコール等を挙げることがで
きる。これらのうち、特にエポキシ基との反応性の点、
及び得られる表面層の機械的物性の点からポリカーボネ
ート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアリレート、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が好ましく用いられ
る。また、これらは単独で、若しくは２種以上を混合し
て用いることができ、さらに通常用いられている結着剤
との併用も可能である。エポキシ変性フルオロアルキル
化合物の含有量としては活性水素含有結着剤に対して
０．０５〜１０重量％で有り、好ましくは０．１〜５重
量％である。エポキシ変性フルオロアルキル化合物が
０．０５重量％より少ないときは耐摩耗性が悪く、耐久
性に劣るものとなり、反対に１０重量％より多いときに
は感度低下を招くため好ましくない。

【００１１】本発明に使用される電荷発生物質として
は、特に限定されることはなく、例えばセレン、アモル
ファスシリコン、アモルファスシリコンカーバイト等の
無機材料、並びにアゾ顔料、ペリレン顔料、キノン顔
料、無金属フタロシアニン顔料、金属フタロシアニン顔
料、スクアリリウム顔料、ピロールピロール顔料等の有
機材料が用いられる。このうち低毒性およびデバイス設
計の容易性のため有機材料が好適に使用される。

【００１２】積層型の場合、電荷発生層は蒸着、ＣＶ
Ｄ、及び塗工により作製され、電荷発生物質が有機材料
の場合には塗工により電荷発生層を形成するのが望まし
い。具体的には、主に電荷発生物質、結着剤を溶剤に分
散、溶解させ、それを塗布、乾燥させる。塗工法を用い
る場合、その手段としては特に限定されることはなく、
例えばディップコーター、バーコーター、カレンダーコ
ーター、グラビアコーター、スピンコーター等を適宜使
用することができ、また、電着塗工、スプレー塗工等も
可能である。また結着剤としては、例えばポリエステ
ル、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリビニルブチ
ラール、ポリ塩化ビニル−酢酸ビニル、ポリカーボネー
ト、ポリスルホン、ポリアリレート、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂等が用いられる。溶剤としては、例えばベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤；ジクロ
ロエタン、クロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン
系溶剤；酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル系溶
剤；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン
系溶剤；ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル
系溶剤；エタノール、ブタノール等のアルコール系溶
剤；ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が
挙げられる。

【００１３】電荷発生層が表面層となる場合は、塗工法
が用いられ、前記のエポキシ変性フルオロアルキル化合
物が塗液に添加されるとともに結着剤の主剤として活性
水素含有結着剤が用いられる。ここで活性水素含有結着
剤としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリス
ルホン、ポリアリレート、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂等が好ましく用いられる。このとき、活性水素含有結
着剤の使用量は、作製される電荷発生層重量に対して通
常２０〜７０重量％、好ましくは３０〜６０重量％であ
る。２０重量％より少量であると機械的強度が低下し、
耐久性に劣るものとなり、７０重量％より多いと感度が
低下する。また溶剤としては、活性水素含有結着剤が溶
解するものであれば特に限定されることはない。いずれ
の場合も、電荷発生物質と結着剤の重量比は３０：７０
〜８０：２０で有り、これにより作製される電荷発生層
の膜厚は０．０５〜２μｍ程度である。

【００１４】本発明に使用される電荷輸送物質として
は、特に限定されることなく、例えばヒドラゾン誘導
体、ブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ス
チルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサジアゾール
誘導体等を挙げることが出来る。積層型の場合、電荷輸
送層は電荷発生層と同様にして、主に電荷輸送物質、結
着剤及び溶剤を用いて作製され、結着剤としてはポリカ
ーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリアク
リレート、ポリスチレン−アクリレート、ポリエステ
ル、ポリスルホン、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ウレタン樹脂等が用いられる。

【００１５】電荷輸送層が表面層となる場合は、塗工法
が用いられ、前記のエポキシ変性フルオロアルキル化合
物が塗液に添加されるとともに結着剤の主剤として活性
水素含有結着剤が用いられる。ここで活性水素含有結着
剤としては、例えばポリカーボネート、ポリエステル、
ポリスルホン、ポリアリレート、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂等が好ましく用いられる。このとき、活性水素
含有結着剤の使用量は、作製される電荷輸送層重量に対
して通常３０〜７０重量％、好ましくは３５〜６５重量
％である。３０重量％より少量であると機械的強度が低
下し、耐久性に劣るものとなり、７０重量％より多いと
感度が低下する。また溶剤としては、活性水素含有結着
剤が溶解するものであれば特に限定されることはない。
いずれの場合も、電荷輸送物質と結着剤との重量比は３
０：７０〜７０：３０で有り、電荷輸送層の膜厚は１０
〜３０μｍ程度である。

【００１６】単層型感光体の場合は、前記の電荷発生物
質、電荷輸送物質、結着剤、エポキシ変性フルオロアル
キル化合物、活性水素含有結着剤、及び溶剤を用いて、
塗工法等により作製される。各成分の種類、使用量等は
積層型と同様である。

【００１７】以上のようにして、本発明の電子写真感光
体は作製されるが、本発明では表面層の作製時におい
て、塗液塗布後の乾燥時にエポキシ変性フルオロアルキ
ル化合物と活性水素含有結着剤との反応硬化を起こさせ
る。これにより、表面層にエポキシ変性フルオロアルキ
ル化合物と活性水素含有結着剤との反応生成物を含有さ
せることができる。このように本発明ではフルオロアル
キル基が結着剤に結合されるため感光体の機械的摩耗性
が改善され、またフッ素化合物が遊離しないため帯電特
性等も改善される。

【００１８】反応硬化時の反応条件（乾燥条件）として
は、反応温度が、通常５０〜１５０℃である。５０℃よ
り低温であると反応に長時間を要し好ましくなく、また
１５０℃より高温であると感光体材料の劣化の原因とな
り好ましくない。反応時間は通常３０分以上である。３
０分未満であると反応が不十分となり好ましくない。ま
た本発明では、更に導電性基体と感光層との間に必要に
応じて下引き層、接着層等を設けてもよい。本発明の電
子写真感光体の使用は、通常の電子写真感光体と同様に
帯電、露光、現象等のプロセスにより行うことができ
る。

【００１９】

【実施例】以下実施例、比較例を挙げて本発明を説明す
るが、本発明はこれらの実施例により何等限定されるも
のではない。

【００２０】実施例１ アルミニウムドラム（外径；４０ｍｍφ、長さ３１８ｍ
ｍ）上にアルコール可溶性ポリアミド（東レ（株）製、
アミランＣＭ８０００）１０重量部とメタノール／ブタ
ノール（７／３）１９０重量部からなる溶液を浸漬塗布
し、１００℃で３０分間乾燥して、膜厚０．６μｍの下
引き層を形成した。次いで、Ｘ型無金属フタロシアニン
（大日本インキ化学工業（株）製、８１２０Ｂ）７重量
部、ポリビニルブチラール（積水化学工業（株）製、エ
スレックＢＭ−１）７重量部、及びシクロヘキサノン３
３６重量部からなる混合物をボールミルにて分散して分
散液を得た。この分散液を下引き層の上に浸漬塗布し、
１００℃で３０分間乾燥して、膜厚０．５μｍの電荷発
生層を形成した。次にポリカーボネート（三菱瓦斯化学
工業（株）製、ユーピロンＥ−２０００）２０重量部、
ブタジエン系電荷輸送材（アナン（株）製、Ｔ−４０
５）２０重量部、３−パーフルオロヘキシル−１，２−
エポキシプロパン（ダイキン工業（株）製、Ｏ−１０
６）０．２重量部、及び１，２−ジクロロエタン１６８
重量部からなる溶液を上記電荷発生層上に浸漬塗布し、
１００℃で３０分間乾燥して反応硬化させ、膜厚２０μ
ｍの電荷輸送層を表面層として形成して積層型感光体を
作製した。

【００２１】実施例２ 実施例１において、電荷輸送層がブタジエン系電荷輸送
材と３−パーフルオロオクチル−１，２−エポキシプロ
パン（ダイキン工業（株）製、Ｏ−１０８）０．４重量
部とポリアリレート（ユニチカ（株）製、Ｕポリマー：
Ｕ−１００）２０重量部からなり、電荷発生層上に浸漬
塗布した後、１２０℃で２時間乾燥して反応硬化させ、
膜厚２０μｍの電荷輸送層を表面層として形成する以外
は実施例１と同様にして積層型感光体を作製した。

【００２２】実施例３ 実施例１において、電荷輸送層がブタジエン系電荷輸送
材と３−（パーフルオロ−７−メチルオクチル）−１，
２−エポキシプロパン（ダイキン工業（株）製、Ｏ−２
０６）１重量部とポリエステル（東洋紡（株）製、バイ
ロン：Ｖ−２００）２０重量部とからなり、電荷発生層
上に浸漬塗布した後、１２０℃で２時間乾燥して反応硬
化させ、膜厚２０μｍの電荷輸送層を表面層として形成
する以外は実施例１と同様にして積層型感光体を作製し
た。

【００２３】実施例４ 実施例１において、電荷輸送層が３−（１Ｈ，１Ｈ，９
Ｈ−ヘキサデカフルオロノニロキシ）−１，２−エポキ
シプロパン（ダイキン工業（株）製、Ｏ−３０８）０．
４重量部とエポキシ樹脂（旭化成（株）製、ＡＥＲ−６
６４）２５重量部とイミダゾール（四国化成工業（株）
製、キュアゾール２ＭＺ−ＯＫ）０．２５重量部とヒド
ラゾン系電荷輸送材（アナン（株）製、ＣＴＣ−１９
１）２５重量部からなり、電荷発生層上に浸漬塗布した
後、１２０℃で２時間乾燥して反応硬化させ、膜厚２０
μｍの電荷輸送層を表面層として形成する以外は実施例
１と同様にして積層型感光体を作製した。

【００２４】実施例５ 実施例１において、電荷発生材をＸ型無金属フタロシア
ニンからオキシチタニルフタロシアニンに変更し、更に
電荷輸送材をブタジエン化合物からトリスチリル化合物
（１，２，４−トリス（β−（ｐ−Ｎ，Ｎジフェニルア
ミノスチリル））ベンゼン）に変更する以外は実施例１
と同様にして積層型感光体を作製した。

【００２５】比較例１ 実施例１において、電荷輸送層作製時にエポキシ変性フ
ルオロアルキル化合物を添加しないこと以外は同様にし
て積層型感光体を作製した。

【００２６】比較例２ 実施例１において、電荷輸送層作製時にエポキシ変性フ
ルオロアルキル化合物の替わりに、フッ素含有ポリマー
（日本油脂（株）製、モディパーＦ２１０）０．４重量
部を添加する以外は同様にして積層型感光体を作製し
た。

【００２７】試験例１ 実施例１〜５および比較例１〜２で作製された感光体を
反転現像方式のレーザープリンターに装着し、２０℃、
６５％相対湿度（Ｒ．Ｈ．）の条件にて複写を５０００
０回繰り返して、得られた画像における欠陥の有無、帯
電の安定性、及び摩耗性について評価した。その結果を
表１に示した。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１の結果が示すように、実施例１〜５の
電子写真感光体は、表面層にエポキシ変性フルオロアル
キル化合物と活性水素含有結着剤との反応生成物を含有
するため、耐摩耗性に優れ、画像濃度の低下並びに残留
電位の上昇もほとんど見られなかった。これらの性能
は、感光体のクリーニング性の良さを示唆するものであ
る。これに対し比較例１のように該反応生成物を含有し
ない場合や、比較例２のように従来のフッ素含有ポリマ
ーを含有する場合は、フッ素含有ポリマーの相分離等に
より、共に耐摩耗性が劣り、また画像濃度の低下、帯電
の不安定性、並びに残留電位の上昇が見られた。

【００３０】試験例２ 温度、湿度を１０℃、３５％Ｒ．Ｈ．、及び３５℃、８
５％Ｒ．Ｈ．に変えて他は試験例１と同様にして環境安
定性試験を行った。その結果、実施例１〜５の電子写真
感光体は、いずれの条件下においても試験例１と同様に
画像濃度の低下は観察されず、また帯電の安定性、及び
耐摩耗性も良好であった。これに対して、比較例１〜２
の電子写真感光体は、試験例１と同様に画像濃度の低下
並びに帯電性の不安定性が認められた。

【００３１】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、以上のよう
に表面層にエポキシ変性フルオロアルキル化合物と活性
水素含有結着剤との反応生成物を含有しており、しかも
この硬化反応が塗工・乾燥時に行なわれるため、極めて
均質で平滑な表面層が形成される。このため従来の感光
体とは異なり、感度低下並びに残留電位の上昇もなく、
帯電特性並びに機械的摩耗性を大幅に改善出来、従って
環境安定性およびクリーニング性に優れた高耐久性の電
子写真感光体を得ることが出来る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性基体上に感光層を設けた電子写真
   感光体において、該電子写真感光体の表面層が、エポキ
   シ変性フルオロアルキル化合物と活性水素含有結着剤と
   の反応生成物を含有することを特徴とする電子写真感光
   体。
2. 【請求項２】 活性水素含有結着剤がポリカーボネー
   ト、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアリレート、エ
   ポキシ樹脂、及びフェノール樹脂からなる群から選ばれ
   る少なくとも一種である請求項１記載の電子写真感光
   体。
3. 【請求項３】 導電性基体上に感光層を設けた電子写真
   感光体の製造法において、エポキシ変性フルオロアルキ
   ル化合物及び活性水素含有結着剤を含有してなる表面層
   用塗液を塗布し、乾燥時に反応硬化させて表面層を形成
   することを特徴とする電子写真感光体の製造法。