JPH055351B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は導電性支持体上に少なくとも下引き層
および感光層を有する電子写真感光体に関する。

また、本発明は像形成時の入射光に可干渉光を
用いる電子写真感光体に関する。

［従来の技術］ これまで、セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛
などの無機光導電体を感光体成分として利用した
電子写真感光体は公知である。

一方、特定の有機化合物が光導電性を示すこと
が発見されてから数多くの有機光導電体が開発さ
れてきた。例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾー
ルポリビニルアントラセンなどの有機光導電性ポ
リマー、カルバゾール、、アントラセン、ピラゾ
リン類、オキサゾール類、ヒドラゾン類、ポリア
リールアルカン類などの低分子の有機光導電体や
フタロシアニン顔料、アゾ顔料、シアニン染料、
多環キノン顔料、ペリレン系顔料、インジゴ染
料、チオインジゴ染料あるいはスグエアリツク酸
メチン染料などの有機顔料や染料が知られてい
る。

特に光導電性を有する有機顔料や染料は無機材
料に比べて合成が容易で、しかも適当な波長域に
光導電性を示す化合物を選択できるバリエーシヨ
ンが拡大されたことなどから数多くの光導電性有
機顔料や染料が提案されている。例えば米国特許
第4123270号明細書、同第4247614号明細書、同第
4251613号明細書、同第4251614号明細書、同第
4256821号明細書、同第4260672号明細書、同第
4268596号明細書、同第4278747号明細書、同第
4293628号明細書に開示されたように、電荷発生
層と電荷輸送層に機能分離した感光層における電
荷発生物質として光導電性を示すジスアゾ顔料を
用いた電子写真感光体などが知られている。

また、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、硫化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振波長が750nm以
上ののが多く、上記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。そのた
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として注目されてきてい
る。

積層型感光体の電荷発生層は、光を吸収して自
由電荷を発生させる役割を持ち、その厚さは、発
生したホト・キヤリアの飛程を短くするために
0.5〜5μ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
の役割を持ち、像形成光を殆ど吸収しないものを
用い、その厚さは通例は５〜30μ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、干渉縞状の濃度むらが
現われた。この原因は、電荷発生層が前述のよう
に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
過した光が導電性支持体表面で反射し、この反射
光と導電層表面での反射光との干渉を生じたこと
によるものと考えられる。

積層型電子写真感光体は、従来の電子写真感光
体の断面図を表わす第２図に示すように、導電性
支持体６の上に、電荷発生層４と電荷輸送層５と
が積層された構成になつている。

従来の電子写真感光体に入射する光の光路を説
明する第３図に示すように、積層型感光体にレー
ザー光７（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５に侵入した感光体
内部への入射光８と、この入射光８が導電性支持
体６の表面で反射され、電荷輸送層５の表面から
出てくる導電性支持体表面での反射光９との干渉
が生ずる。

電荷発生層と電荷輸送層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、即ち、電荷輸送層の内部へ入つてゆく光
の強度が極小（エネルギー保存則による）、ndが
λ／４の寄数倍のときは、反射光が極小、即ち、
内部へ入つてゆく光が極大となる。

ところで、ｄには製造上0.2μ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
場所むらが生じ、それがベタ画像の濃淡の干渉縞
状のむら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むらの幅が変
わり、平均化されて見えなくなる。

従来、レーザーを用いる電子写真法において
は、例えば導電性支持体の反射面、下引き層や感
光層の積層界面における表面状態を粗にし凹凸を
設けて、反射光に位相差を生じさせることによ
り、干渉縞状の濃度むらの発生を防止していた。

しかしながら、このような粗面化方法は、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、従つて画像欠陥や電子写真特性を
著しく低下させる。

上記問題点の改善のため、導電性支持体を表面
加工することなく、塗料を塗布して、その表面性
を向上させることが行なわれている。

上記塗料としては、(1)電気抵抗が低くて、特性
上残留電荷が蓄積しないこと、(2)電子写真特性に
悪影響を及びさないこと、(3)導電性支持体にかか
る接着性が十分にあること、(4)その上に塗布され
る塗料に対する耐溶剤性が十分であることなどの
条件が挙げられる。

従来、下引き層を形成する材料としては、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、
ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、エチルセルロー
ス、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コ
ポリマー、カゼイン、ゼラチン、ポリアミドなど
が知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解
決した電子写真感光体を提供することである。

即ち、導電性支持体を表面加加工することな
く、導電性支持体に塗料を塗布してその表面性を
向上させた電子写真感光体を提供することであ
る。

さらに、簡単な方法で画像形成光の可干渉を取
り除き、干渉により発生する濃淡むらの発生を防
止するレーザープリンター用電子写真感光体を提
供することである。

［問題点を解決する手段、作用］ 即ち、本発明は、導電性支持体上に少なくとも
下引き層、電荷発生層および電荷輸送層を有する
電子写真感光体において、下引き層が平均粒径
5μ以下のシリコーン樹脂微粉末および結着剤樹
脂からなり、かつ該シリコーン樹脂微粉末が下引
き層中に分散含有されていることを特徴とする電
子写真感光体である。

本発明の電子写真感光体は、第１図に示すよう
に、導電性支持体６の上にシリコーン樹脂微粉末
を混入した下引き層３を設け、その上に電荷発生
層４と電荷輸送層５とからなる感光層が積層され
ている。

導電性支持体６は、支持体１の上に導電層２を
有する積層構造からなり、支持体１の導電性、非
導電性は問わない。なお、支持体１が導電性であ
れば導電層２は積層しない場合がある。

導電性の支持体１としては、例えばアルミシリ
ンダー、アルミシートまたは非導電性の支持体１
としては、例えばポリマーフイルム、ポリマーシ
リンダー、紙プラスチツク、金属などのコンポジ
ツト素材などが挙げられる。

導電性顔料粉末およ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)導電性支持体６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、エポキシ樹
脂、アルキド樹脂、ポリエステル、シリコーン樹
脂、アクリル−メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂
が好適である。導電性粉末を分散した樹脂の体積
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
10〜60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。塗布は、導電性支持体６がシート状で
ある場合にはワイヤーコート、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、導電性支持体６が円筒状であ
る場合には浸漬塗布法が適している。

下引き層３に用いられる樹脂としては、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−Ｎ−ビニルイミダゾール、エチルセル
ロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル
酸コポリマー、カゼイン、ゼラチン、ポリアミ
ド、フエノール樹脂、ブチラール樹脂、ポリウレ
タン、ポリアクリロニトリルなどが挙げられ、特
にポリアミド、フエノール樹脂、さらにフエノー
ル樹脂にブチラール樹脂を添加したものが適して
いる。

本発明の電子写真感光体は、下引き層中にシリ
コーン樹脂微粉末を混入している。

シリコーン樹脂微粉末の特徴として、(1)撥水性
が優れている、(2)潤滑性が優れている、(3)無機系
微粉末よりも比重が小さい、(4)有機系微粉末より
耐熱性が優れている、(5)有機系の溶剤に不溶であ
る、などが挙げられる。

下引き層３には、上記シリコーン樹脂微粉末を
好ましくは下引き層全重量に対して10〜20重量％
混入している。

その配合方法としては、前述の下引き層に用い
られる樹脂中にシリコーン樹脂微粉末を混入させ
て、例えばプロペラ撹拌機あるいはサンドミルな
どで十分に分散させる。

下引き層にシリコーン樹脂微粉末を混入、分散
することにより、導電性支持体６の表面で反射し
たレーザー光９は、下引き層３中で拡散され、入
射してきたレーザー光７に対して干渉されず、画
像上で干渉縞による濃度むらが見られなくなる。
本発明において用いるシリコーン樹脂微粉末の粒
径（平均粒径）は、であり、特に0.1〜2μの範囲
が好ましい。5μを越えると、下引き層の面が粗
くなり、下引き層の上に後述する電荷発生層を設
けるわけであるが、その電荷発生層の面が粗くな
り、画像欠陥の原因となる。0.1μに満たないと、
下引き層中でのレーザー光の拡散効果が落ちるた
め、干渉縞による濃度むらを防ぎきれない場合が
ある。

下引き層の膜厚としては、0.1〜10μ、好ましく
は0.3〜6μの範囲が適当である。

0.1に満たないと場合、シリコーン樹脂部粉末
を混入された下引き層は、むらになりやすく、下
引き層上に設けられる電荷発生層も膜厚が薄いた
め、そのむらを拾いやすく、画像欠陥の原因とな
りやすい。10μを越えても特性の面では特に問題
はないが、シリコーン樹脂微粉末を下引き層全重
量に対して20重量％を越えて混入しないと効果が
現れにくく、下引き層に用いられる樹脂のコスト
およびシリコーン樹脂微粉末のコストが高くつ
き、あまり好ましくない。

従つて、本発明におけるより好ましい下引き層
３の条件として、膜厚は0.1〜6μの範囲内、混入
するシリコーン樹脂微粉末の平均粒径は0.1〜2μ、
混入量は下引き層全重量に対して10〜20重量％で
あることが挙げられる。

また、本発明は、第１図に示されているよう
に、下引き層の中に分散含有されているシリコー
ン樹脂微粉末がレーザー光を拡散するものであ
り、非常に平滑な表面を有する下引き層を得るこ
とができる。そのためには当然、シリコーン樹脂
微粉末の粒径が少なくとも下引き層の膜厚よりも
小さいことが必要である。

上記下引き層３の上に設ける電荷発生層４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、チオインジゴな
どのインジゴ顔料、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
アニンなでのフタロシアニン顔料、キナクリドン
顔料などの電荷発生物質を、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
に分散した塗工液を塗布、乾燥させることによつ
て形成される。その膜厚は0.01〜1μ、好ましくは
0.5〜0.5μ程度である。

電荷輸送層５は、主鎖または側鎖に、アントラ
セン、ピレン、フエナンスレン、コロネンなどの
多環芳香族化合物またはインドール、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、ピラリゾン、チアジアゾール、トリアゾール
などの含窒素環化合物を有する化合物、ヒドラゾ
ン化合物などの電荷輸送層質を成膜性のある樹脂
に溶解または分散させた塗工液を塗布、乾燥させ
ることによつて形成される。その膜厚は５〜20μ
程度である。

［実施例］ 実施例 １ 導電性酸化チタン粉末（チタン工業(株)製）100
部、重量部、以下同様）、酸化チタン粉末（堺工
業(株)製）100部、フエノール樹脂（商品名プライ
オーフエン、インキ(株)製）125部を、メタノール
50部とメチルセロソルブ50部の溶剤に混合し、次
いでボールミルにより６時間に亘り分散した。こ
の分散液を60φ×260mmのアルミニウムシリンダ
ー上に浸漬塗布法で塗布し、150℃、30分間熱硬
化し、膜厚20μの導電層を設けた。

次に、共重合ナイロン（商品名アミランCM−
8000、東レ(株)製）20部をメタノール60部、ブタノ
ール40部の混合液に溶解した。この共重合ナイロ
ンを溶解した液中に、共重合ナイロンに対して、
予め平均粒径0.3μに粉砕されたシリコーン樹脂微
粉末（使用した商品としては、XC99−501平均粒
径2μ、東芝シリコーン(株)製）を15重量％混入、
プロペラ撹拌機で２時間分散した。この液を上記
導電層上に塗布して50℃、20分間熱風乾燥をし
て、3μ厚の下引き層を形成した。

次に、ε型銅フタロシアニン（インキ(株)製）を
100部、ブチラール樹脂（積水化学(株)製）50部お
よびシクロヘキサン1350部を1φガラスビーズを
用いたサンドミル装置で20時間分散した。この分
散液にメチルエチルケトン2700部と加え、上記下
引き層上に浸漬塗布し50℃、10分刊加熱乾燥し
て、0.15ｇ／m²の塗布料の電荷発生層を設けた。

次いで、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド
−Ｎ−β−ナフチル−Ｎ−フエニルヒドラゾンを
10およびスチレン−メタクリル酸メチルコポリマ
ー（商品名MS200、製鉄化学(株)製）15部をトル
エン80部に溶解した。この液を上記電荷発生層上
に塗布して100℃、１時間熱風乾燥をして16μ厚
の電荷輸送層を形成した。

こうして作成した積層型感光体をガリウム−ア
ルミーヒ素半導体レーザー（発振波長780nm出力
5mW）を有し、コロナ帯電器（帯電は負極性）、
現像器、転写帯電器、クリーナーを備えたレーザ
ープリンター実験機につけて画像出しを行なつ
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。

実施例 ２ 実施例１と同様な方法で導電層を塗布し、その
上にフエノール樹脂（商品名プライオーフエンＪ
−325、大日本インキ(株)製）20部、ブチラール樹
脂（商品名エススレツクＢ、BH−３、積水化学
(株)製）５部をメタノール60部およびブタノール30
部の混合液に溶解した。この液中に、フエノール
樹脂およびブチラール樹脂混合に対して、予め平
均粒径1μに粉砕されたシリコーン樹脂微粉末
（使用した商品としては、XC99−301平均粒径
4μ、東芝シリコーン(株)製）を12重量％混入し、
ボールミルで２時間分散した。この液を上記導電
層上に塗布して150℃、30分間熱風乾燥をして5μ
厚の下引き層を形成した。

以下、電荷発生層および電荷輸送層について
は、実施例１と同様のものを用いて形成した。

この電子写真感光体を実施例１と同様の方法で
画像出しを行なつた結果、ベタ画像部の画像濃度
が均一であつた。ライン画像は、実施例１に比べ
やや落ちるがシヤープな画像が得られた。

比較例 １ 下引き層においてシリコーン樹脂微粉末を除い
た他は、実施例１と全くじ方法で導電層、下引き
層、電荷発生層、電荷輸送層を塗布し、比較用感
光体を作成した。

この比較用感光体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したところ、ライ
ン画像は問題がないが、ベタ画像部に干渉による
濃淡むらを発生した。

比較例 ２ 下引き層においてはシリコーン樹脂微粉末に代
え酸化亜鉛粉末（平均粒径2μ）を実施例１に用
いた樹脂中に10重量％混入し、塗工した後、50℃
で20分間、熱風乾燥をして5μ厚の下引き層を実
施例１と同じ導電層上に設けた。さらに、この下
引き層の上に実施例１と同様に電荷発生層および
電荷輸送層を設け、比較用感光体を作成した。

この比較用感光体を実施例１と同様な方法で画
出しを行なつた結果、ベタ画像部において干渉に
よる濃度むらは見られないが、この感光体により
連続画出し耐久を500枚連続で行なつたところ、
ピンホールによる黒ポチが現われた。

［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むらが生ぜず、鮮明な電子
写真が得られる。このような効果は、特に可干渉
光とりわけレーザーを像露光用光源として用いる
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。しかも感光体の導電性支持体や感光層の積層
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、耐久後の画像濃度低下、ピンホー
ルの発生が起こらない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子写真感光体の断面図お
よび入射する光の光路を示す説明図、第２図は、
従来の電子写真感光体の断面図、第３図は、従来
の電子写真感光体に入射する光の光路を示す説明
図である。 上記各図面中の符号１は支持体、２は導電層、
３はシリコーン樹脂微粉末入下引き層、３′は下
引き層、４は電荷発生層、５は電荷輸送層、６は
導電性支持体（１の支持体が導電性であれば、２
の導電層は積層しない場合がある）、７は入射レ
ーザー光、８は感光体内部への入射光、９は導電
性支持体表面での反射光、１０は下引き層３で拡
散されたレーザー光を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電性支持体上に少なくとも下引き層、電荷
   発生層および電荷輸送層を有する電子写真感光体
   において、下引き層が平均粒径5μ以下のシリコ
   ーン樹脂微粉末および結着剤樹脂からなり、かつ
   該シリコーン樹脂微粉末が下引き層中に分散含有
   されていることを特徴とする電子写真感光体。 ２ 下引き層の膜厚が0.1〜10μの範囲である特許
   請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 ３ 電子写真感光体が像露光光源としてレーザー
   を用いる電子写真法に適用される特許請求の範囲
   第１項記載の電子写真感光体。