JPH05158273A - 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シ
リコーンと活性水素含有変性シリコーンとの反応体を含
有することを特徴とする電子写真感光体、並びにエポキ
シ変性シリコーン及び活性水素含有変性シリコーンを含
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、上記の反応体を含
有する極めて均質で平滑な表面層を有する。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電荷輸送層にシリコーン樹脂（オイ
ル）、又はシリコーン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５７−６４２４３号公報、特開
昭６０−２５６１４６号公報、特開昭６１−９５３５８
号公報、特開昭６１−１３２９５４号公報、特開昭６１
−２１９０４７号公報）。しかしながら、シリコーンオ
イルを添加する方法は初期的には摩擦抵抗が低下し、耐
久性に良い方向であるが、耐刷試験を行なうとシリコー
ンの遊離が生じ、シリコーンの量が低下するにしたがっ
て、反対に機械的摩耗性は悪化するという欠点を有す
る。更にシリコーン含有ポリマーを添加する方法では、
感度も若干低下し、或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、従来のシリコーン含有ポ
リマー等を含む有機感光体は帯電特性に問題があり、更
に種々の環境下における電気特性にも問題があり、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
のシリコーン樹脂等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シリコーンと活性水素含有変
性シリコーンとの反応体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シリコーン及び活性
水素含有変性シリコーン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ずれであってもよい。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
シリコーンと活性水素含有変性シリコーンとの反応体を
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シリコーンと活性水素含有
変性シリコーンとの反応体を含有している。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シリコー
ン及び活性水素含有変性シリコーンを含有させる。

【０００９】本発明に用いられるエポキシ変性シリコー
ンとしては、例えばエポキシ変性ジメチルポリシロキサ
ン、エポキシ変性フェニルメチルポリシロキサン、エポ
キシ変性ジフェニルポリシロキサン等が挙げられ、商品
としてはＫＦ１００Ｔ、ＫＦ１０１、ＫＦ１０２、ＫＦ
１０３、Ｘ−２２−１６３Ｂ、Ｘ−２２−１６９Ｂ、Ｘ
−２２−１７３Ｂ（信越化学工業（株）製）等がある。
このうち好ましくは、ＫＦ１００Ｔ、ＫＦ１０２、Ｘ−
２２−１６９Ｂ、Ｘ−２２−１６３Ｂ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変性シリ
コーンとしては、例えばアルコール変性ジメチルポリシ
ロキサン、アルコール変性フェニルメチルポリシロキサ
ン、アルコール変性ジフェニルポリシロキサン（商品
名：ＫＦ６００２、Ｘ−２２−１６０ＡＳ、Ｘ−２２−
４０１５等（信越化学工業（株）製）等のアルコール変
性シリコーン；アミノ変性ジメチルポリシロキサン、ア
ミノ変性フェニルメチルポリシロキサン、アミノ変性ジ
フェニルポリシロキサン（商品名：ＫＦ３９３、ＫＦ８
５８、ＫＦ８５９、ＫＦ８６０、ＫＦ８６１、ＫＦ８６
７、ＫＦ８６４、ＫＦ８６５、ＫＦ８６８、ＫＦ８６
９、ＫＦ８８０、ＫＦ８００２、ＫＦ８００４、ＫＦ８
００３、ＫＦ８００５、Ｘ−２２−１６１ＡＳ、Ｘ−２
２−１６１Ｂ等（信越化学工業（株）製）等のアミノ変
性シリコーン；メルカプト変性ジメチルポリシロキサ
ン、メルカプト変性フェニルメチルポリシロキサン、メ
ルカプト変性ジフェニルポリシロキサン（商品名：Ｘ−
２２−９８０、Ｘ−２２−１６７Ｂ等（信越化学工業
（株）製）等のメルカプト変性シリコーン；カルボキシ
ル変性ジメチルポリシロキサン、カルボキシル変性フェ
ニルメチルポリシロキサン、カルボキシル変性ジフェニ
ルポリシロキサン（商品名：Ｘ−２２−３７０１Ｅ、Ｘ
−２２−３７１０、Ｘ−２２−１６２Ａ等（信越化学工
業（株）製）等のカルボキシル変性シリコーンが挙げら
れる。このうち特にエポキシ基との反応性の点からアミ
ノ変性シリコーン及びメルカプト変性シリコーン等が好
ましく用いられ、更に好ましくはアミノ変性シリコーン
が用いられる。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。

【００１１】エポキシ変性シリコーンと活性水素含有変
性シリコーンの混合当量比は、３０：７０〜７０：３０
であり、エポキシ変性シリコーンと活性水素含有変性シ
リコーンとの当量比がこの範囲より小さくても大きくて
も反応体が十分な分子量に生長せず、十分な強度が発現
しない為、耐久性の著しい向上が認められない。エポキ
シ変性シリコーンと活性水素含有変性シリコーンの反応
により生成する反応体の含有量は表面層中、通常０．０
１〜１０重量％であり、好ましくは０．０５〜５重量％
である。この反応体の含有量が０．０１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、１
０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。

【００１２】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。

【００１３】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あげられる。

【００１４】電荷発生層が表面層となる場合は、塗工法
が用いられ、前記の電荷発生物質等を含む塗液に前記の
エポキシ変性シリコーン及び活性水素含有変性シリコー
ンが添加され表面層用塗液が調製される。このとき例え
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、及びフェノール樹脂の
ような活性水素含有結着剤を用いることにより、エポキ
シ変性シリコーンとの反応生成物を表面層に含有させて
もよい。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、ここで作製される
電荷発生層の膜厚は０．０５〜２μｍ程度である。

【００１５】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、例えばブタジエン誘導
体、ヒドラゾン誘導体、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
誘導体等を挙げられる。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。

【００１６】電荷輸送層が表面層となる場合は、塗工法
が用いられ、前記の電荷輸送物質等を含む塗液に前記の
エポキシ変性シリコーン及び活性水素含有変性シリコー
ンが添加され表面層用塗液が調製される。このとき例え
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、及びフェノール樹脂の
ような活性水素含有結着剤を用いることにより、エポキ
シ変性シリコーンとの反応生成物を表面層に含有させて
もよい。また溶剤は、電荷発生層を溶解せず、電荷輸送
物質及び結着剤を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３０：７０〜７０：３０で有り、電荷輸送層
の膜厚は１０〜３０μｍ程度である。

【００１７】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、エポキシ変性シリコーン、
活性水素含有変性シリコーン、及び溶剤を用いて表面層
用塗液を調製し、塗工法等により本発明の電子写真感光
体を作製する。このとき、各成分の種類、並びに電荷発
生物質及び電荷輸送物質と結着剤の重量比等の各成分の
使用量は積層型の場合と同様である。なお、得られる感
光層の膜厚は１０〜３０μｍである。

【００１８】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において、
塗液塗布後の乾燥時にエポキシ変性シリコーンと活性水
素含有変性シリコーン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シリコーンと活性水素含
有変性シリコーンとの反応体を含有させることができ
る。このように本発明ではシリコーンが遊離していない
ため感光体の機械的摩耗性が改善され、また常にシリコ
ーンが表面層に一定量存在しているため帯電特性等も改
善される。

【００１９】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。

【００２０】

【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。

【００２１】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、エポキシ変性シリコーン（信越化学工
業（株）製、Ｘ−２２−１６９Ｂ）０．１重量部、アミ
ノ変性シリコーン（信越化学工業（株）製、ＫＦ−８６
７）０．１重量部、及び１，２−ジクロロエタン１６８
重量部からなる表面層用塗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２０μｍ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。

【００２２】実施例２ 実施例１において、電荷輸送層作製時にエポキシ変性シ
リコーンを１重量部、アミノ変性シリコーンを１重量部
に添加量をそれぞれ変更して塗液を調製し、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３ 実施例１において、電荷輸送層作製時にエポキシ変性シ
リコーンとして信越化学工業（株）製，Ｘ−２２−１６
３Ｂを０．４重量部、メルカプト変性シリコーンとして
信越化学工業（株）製，Ｘ−２２−９８０を０．４５重
量部をそれぞれ変更使用して塗液を調製し、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。

【００２４】実施例４ 実施例１において、電荷輸送層がエポキシ変性シリコー
ン（信越化学工業（株）製、Ｘ−２２−１６３Ｂ）０．
４重量部、アルコール変性シリコーン（信越化学工業
（株）製、ＫＦ６００２）０．３５重量部及びヒドラゾ
ン系電荷輸送材（アナン（株）製、ＣＴＣ−１９１）２
０重量部からなり、電荷発生層上に浸漬塗布した後、１
２０℃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。

【００２５】実施例５ 実施例１において、電荷発生物質を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（特開平２−２７９７６７号公報の合成例に準じて
合成）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。

【００２６】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シ
リコーン及びアミノ変性シリコーンを添加しないこと以
外は実施例１と同様にして積層型感光体を作製した。

【００２７】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シ
リコーン及びアミノ変性シリコーンを添加する替わり
に、シリコーングラフトポリマー（東亜合成化学工業
（株）製、ＧＳ−３０）０．４重量部を添加する以外は
実施例１と同様にして積層型感光体を作製した。

【００２８】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５００００
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。

【００２９】

【表１】

【００３０】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シリコーンと
活性水素含有変性シリコーンとの反応体を含有するた
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のように変性シリコーンを含有しない場
合や、比較例２のように従来のシリコーン樹脂を含有す
る場合は、シリコーン樹脂の相分離等により、共に耐摩
耗性が劣り、また画像濃度の低下、帯電特性の低下、並
びに残留電位の上昇が見られた。

【００３１】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
画像欠陥、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。

【００３２】

【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シリコーンと活性水素含有変性
シリコーンとの反応体を含有しており、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
性及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 (2)

【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
   変性シリコーンと活性水素含有変性シリコーンとの反応
   体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】 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、エポキシ変性シリコーン及び
   活性水素含有変性シリコーン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。