JPH0619174A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＰＰＣ複写機、レーザープリンター、デジタ
ル複写機等に用いられる電子写真感光体で、繰り返し使
用による感度低下あるいは残留電位上昇の欠陥がなく、
又、製作に費用がかからず、汚染のない迅速で、かつ簡
単な方法によって製作し得る感光体を提供する。 【構成】 アルミニウム支持体上に、中間層、光導電層
の順に積層した電子写真感光体において、アルミニウム
支持体表面にアルミニウムヒドロキシオキサイド層を形
成し、中間層は、無機顔料（Ｐ）と結着剤樹脂（Ｒ）と
の比が体積比でＰ／Ｒ＝１／１〜３／１である電子写真
感光体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＰＰＣ複写機、レーザ
ープリンター、デジタル複写機等に用いられる電子写真
感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、帯電性の向上、感光層と支持体の
接着性の向上、支持体表面欠陥の隠ぺい等の為に支持体
と感光層との間に中間層を設けることが提案されてい
る。このような中間層に要求される特性の一つとして、
繰り返し使用した場合においても感光体特性に悪影響を
与えないことが挙げられる。しかしながら、このような
特性は単一の樹脂からなる中間層を用いただけでは達成
することが困難である。この為該中間層に導電性ポリマ
ーをブレンドさせたもの（特開昭５８−９５７４４
号）、導電性粉末を中間層の構成樹脂中に分散させたも
の（特開昭５８−９３０６３号）等が提案されている。

【０００３】しかし、これらの発明では、繰り返し使用
すると、感度低下あるいは残留電位上昇等が生じ、また
環境が変動するとその感光体特性が低下するという難点
がある。

【０００４】また、基体表面の不均一性を改善する他の
手段の一つとして、アルミニウム基体に陽極酸化処理を
施こし、アルマイト被膜を設けることも知られている。
しかし、この方法では、アルミニウムを陽極化する為の
特別な浴および技術を必要とし、その結果時間及び費用
がかかり、また酸を使うことによる水汚染問題も引きお
こす。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、繰返し使用
による感度低下あるいは残留電位上昇の欠陥がなく、
又、製作に費用がかからず、汚染のない迅速でかつ簡単
な方法によって製作に得る電子写真感光体を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、費用がかから
ず、汚染のない迅速でかつ簡単な方法によって形成でき
るアルミニウムヒドロキシオキサイド層をアルミニウム
支持体表面上に設け、さらにその上に無機顔料（Ｐ）と
結着剤樹脂（Ｒ）との比率が体積比でＰ／Ｒ＝１／１〜
３／１の範囲である中間層を設けることにより、環境依
存性がなく、繰返し使用しても感光体特性が安定し、黒
点、白点等の画像欠陥を発生させない電子写真感光体で
ある。

【０００７】導電性支持体と感光層の間に無機顔料を分
散した中間層を設けることは知られているが、無機顔料
（Ｐ）と結着剤樹脂（Ｒ）との比率Ｐ／Ｒを体積比で１
以上にすると感光体の特性は湿度依存性が小さくなり、
更に光感度が向上することがわかった。しかしながら感
光体を繰り返し使用するとその特性は劣化し、特に帯電
性が低下してくる。

【０００８】しかし、アルミニウム支持体上にアルミニ
ウムヒドロキシオキサイド層を形成し、その上にＰ／Ｒ
が体積比で１／１〜３／１の範囲の中間層を設けると、
感光体の湿度依存性が小さく、かつ繰り返し使用しても
帯電性が低下せず、鮮明な画像を提供できる感光体とな
る。

【０００９】本発明で使用するアルミニウム支持体は、
上述のように表面にアルミニウムヒドロキシオキサイド
層を形成したものである。アルミニウムヒドロキシオキ
サイド層は、アルミニウムを１００℃以上の純水よりな
るスチームで処理する方法やＰＨ４以上の水あるいは純
水に浸漬処理する方法などで形成できる。しかしハライ
ドイオン（とりわけ塩素イオン）を含有する場合は、孔
食を生じる為好ましくない。純水としては、イオン交換
水や蒸留水が望ましく、抵抗が１×１０⁵Ω・ｃｍ以
上、好ましくは１×１０⁶Ω・ｃｍ以上のものが好適に
使用される。また純水にＰＨを調整する為に適当量の水
酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等を
添加することも効果を示す。また純水中に適当量のアル
ミン酸ナトリウムを添加することも効果的である。アル
ミニウムヒドロキシオキサイド層は、処理温度処理時
間、溶存イオンなどの影響で層厚が変わるが、本発明に
おける層厚は、１０００Å以上５μｍ以下が好ましい。
１０００Å未満の場合、繰り返し使用すると帯電性が低
下し、また５μｍを超えると残留電位上昇が大きくな
り、画像上問題となる。

【００１０】また、不純物としてＺｎは、アルミニウム
ヒドロキシオキサイド層の均一な膜形成に悪影響を与え
るので、含有量が少ない方が好ましい。特に５．０％以
上では、アルミニウムヒドロキシオキサイド層が不均一
となり、繰り返し使用により、局部的な電荷のリークが
生じやすく、その結果、画像欠陥（反転現像の場合地肌
汚れ）を引きおこす危険性が高くなる。そのためＺｎ含
有量は５．０％以下が好ましい。

【００１１】次に中間層について説明する。

【００１２】中間層に用いる無機顔料は、一般に用いら
れている顔料でよいが、可視光及び近赤外光に吸収のほ
とんどない白色又はこれに近いものが感光体の高感度化
を考えた時に望ましい。例えば酸化チタン、亜鉛華、硫
化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料、アルミナ、シリ
カ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体積顔料等であ
り、特にレーザー光のような可干渉光で画像の書き込み
を行なうレーザープリンター等に用いる感光体の場合
は、モアレの発生を防止する為に屈折率の大きい白色顔
料を用いる方が良い。

【００１３】以上無機顔料の中でも特に酸化チタンを本
発明の中間層に使用すると感光体特性の環境依存性が小
さく好ましい。

【００１４】また本発明に用いる結着剤樹脂としては、
適宜のものを用いることができる。しかし、その上に感
光層を溶剤で塗布することを考え合わせると、一般の有
機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂が望ましい。このよ
うな樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、
ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイ
ロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性
樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の
三次元網目構造を形成する硬化型樹脂などが挙げられ
る。中間層の膜厚は、０．１〜５０μｍ程度が良く、特
に好ましくは０．３〜２０μｍである。

【００１５】本発明において中間層の無機顔料（Ｐ）と
結着樹脂（Ｒ）との比率（Ｐ／Ｒ）は、体積比で１／１
〜３／１の範囲に保持する必要がある。中間層のＰ／Ｒ
比が１／１未満であると、中間層はバインダーの特性に
左右され、特に温湿度の変化で感光体特性が変化する。
例えば低湿時に残留電位が大となり高湿時には帯電性が
低下する。また３／１をこえると中間層は層中に空間が
多くなり空気がたまる。これが電荷輸送層の塗布、乾燥
時に気泡となり塗膜欠陥を生じる。

【００１６】本発明に用いる光導電層としては（１）電
子供与性化合物と電子受容性化合物との組合せにより電
荷移動錯体を形成したもの（ＵＳＰ３４８４２３７に記
載）、（２）有機光導電体に染料を添加して増感したも
の（特公昭４８−２５６５８号公報に記載）、（３）正
孔あるいは電子活性マトリックスに顔料を分散したもの
（特開昭４７−３０３２８号、特開昭４７−１８５４５
号などの公報に記載）、（４）電荷発生層と電荷輸送層
とに機能分離したもの（特開昭４９−１０５５３７号公
報に記載）、（５）染料および樹脂からなる共晶錯体を
主成分とするもの（特開昭４７−１０７８５公報に記
載）、（６）電荷移動錯体中に有機顔料ないしは無機電
荷発生材料を添加したもの（特開昭４９−９１６４８号
公報に記載）など従来から知られている有機光導電体の
いずれで形成されてもかまわない、しかし、これらの中
でも特に（４）のタイプの積層型感光体は高感度であ
り、かつ、機能に合わせて多様に材料が選択できる等か
ら有利である。

【００１７】電荷発生層はアゾ系顔料、フタロシアニン
系顔料、スクエアリック顔料、インジゴ系顔料、ペリレ
ン系顔料、セレン粉末、セレン合金粉末、アモルファス
シリコン粉末、酸化亜鉛粉末、硫化カドミウム粉末のご
とき電荷発生物質をポリエステル、ポリカーボネート、
ポリビニルブチラール、アクリル樹脂などの結着樹脂溶
液中に分散し、これを中間層上に塗工することにより形
成される。電荷発生層の厚さは０．０１〜２μｍ程度が
適当である。

【００１８】電荷輸送層はα−フェニルスチルベン化合
物（特開昭５８−１９８０４３号公報に記載）、ヒドラ
ゾン化合物（特開昭５５−４６７６０号公報に記載）な
どの電荷輸送性物質を成膜性のある樹脂例えばポリエス
テル、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリメタクリ
ル酸エステル類、ポリスチレンなどに溶解させ、これを
電荷発生層上に厚さ１０〜３０μｍ程度に塗工すればよ
い。ここで成膜性樹脂が用いられるのは、電荷輸送性物
質が一般に低分子量でそれ自身では製膜性に乏しいため
である。

【００１９】また、電荷発生層と電荷輸送層との積層層
との積層順を逆にして、正帯電用の感光体とすることも
できる。

【００２０】かくして製造された感光体は繰り返し使用
に適しており、必要であれば、感光層表面に従来と同様
な保護層を設けることが可能である。

【００２１】

【実施例】次に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説
明する。

【００２２】実施例１〜６、比較例１ 使用したアルミニウムシリンダー（外径８０ｍｍ、長さ
３６０ｍｍ）のＺｎ含有量及び表面に形成したアルミニ
ウムヒドロキシオキサイド層の厚さを表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】アルミニウムオキサイド層は、９０℃に維
持したイオン交換水中に浸漬することにより形成し、浸
漬時間を変えることにより、アルミニウムヒドロキシオ
キサイド層の厚さを変えた。

【００２５】比較例１はイオン交換水中に浸漬せず、ア
ルミニウムヒドロキシオキサイド層を形成しない。

【００２６】アルキッド樹脂｛ベッコゾール１３０７−
６０ＥＬ（固型分６０ｗｔ％）、大日本インキ化学
（株）製｝１５重量部、メラミン樹脂｛スーパーベッカ
ミンＧ−８２１−６０（固型分６０ｗｔ％）大日本イン
キ化学（株）製｝１０重量部をメチルエチルケトン５０
重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末｛タイペークＣ
Ｒ−ＥＬ石原産業（株）製｝９０重量部を加え、ボール
ミルで１２時間分散し、中間層用塗布液を作成した。こ
れを上記支持体上に塗布し、１４０℃で２０分間乾燥
し、厚さ２μｍの中間層を形成した。本中間層の樹脂
は、比重１．４、また酸化チタンは比重４．２であるた
め、Ｐ／Ｒ比は、体積比で２／１となる。

【００２７】次にブチラール樹脂｛エスレックＢＬＳ、
積水化学製｝５重量部をシクロヘキサノン１５０重量部
に溶解し、これに下記構造式（１）のトリスアゾ顔料１
０重量部を加えボールミルにて４８時間分散した。

【００２８】

【化１】

【００２９】更にシクロヘキサノン２１０重量部を加え
３時間分散を行なった。これを固形分が１．５ｗｔ％に
なるように撹拌しながら、シクロヘキサノンで希釈し
た。

【００３０】このようにして得られた電荷発生層用塗布
液を前記中間層上に浸漬塗布し、１２０℃、５分間乾燥
を行ない厚さ約０．２μｍの電荷発生層を形成した。

【００３１】次に下記構造式（２）の電荷輸送物質８重
量部、ポリカーボネート樹脂｛パンライトＫ−１３０
０、帝人化成社製｝１０重量部、シリコンオイル｛ＫＦ
−５０、信越化学工業社製｝０．００２重量部を塩化メ
チレン８５重量部に溶解した。

【００３２】

【化２】

【００３３】このようにして得られた電荷輸送層用塗布
液を前記電荷発生層上に浸漬塗布し、１３０℃、１５分
間乾燥し、厚さ２５μｍの電荷輸送層を形成し、電子写
真用感光体を作成した。

【００３４】実施例７ 中間層の酸化チタン粉末の代りに硫化亜鉛粉末（比重
４．０、島久製薬社製）を９８．６重量部使用し、Ｐ／
Ｒ＝２．３／１とした以外は実施例３と全く同様にして
電子写真感光体を作成した。

【００３５】以上得られた感光体を複写機｛イマジオ３
２０、（株）リコー製｝に搭載して、５万枚コピーを
し、初期画像と、５万枚コピー後の画像品質を評価し
た。

【００３６】また初期画像コピー前と５万枚コピー後に
現像位置に表面電位計を取り付け露光部と非露光部の表
面電位を測定した。評価結果を表２に示す。測定環境は
２０℃、５０％ＲＨである。

【００３７】

【表２】

【００３８】実施例８、９、１０比較例２、３ アルコール可溶性共重合ナイロン（アミランＣＭ−８０
００、東レ社製（比重１．１）１１重量部を２００重量
部のメタノール溶解し、これに酸化チタン（ＴＡ−３０
０、富士チタン社製）（比重３．９）を下記表３に示し
た通りそれぞれ加え、ボールミルにて１２時間分散を行
なって中間層用塗布液を得た。

【００３９】

【表３】

【００４０】外径４０ｍｍ、長さ２５０ｍｍのアルミニ
ウムシリンダー（Ｚｎ０．１％以下）を８０℃に維持し
たイオン交換水中に浸漬し、表面に３．０μｍのアルミ
ニウムヒドロキシオキサイド層を形成し、そして上記中
間層用塗布液に浸漬塗布し、１１５℃で５分間乾燥し、
厚さ３．０μｍの中間層を設けた。

【００４１】つぎにブチラール樹脂（エスレックＢＬ
Ｓ、積水化学社製）３重量部をシクロヘキサノン１５０
重量部に溶解し、これに下記構造式（３）のビスアゾ顔
料６重量部を加え、ボールミルで４８時間分散を行なっ
た後、さらにシクロヘキサノン２１０重量部を加え、１
２時間分散した。

【００４２】

【化３】

【００４３】これを容器に取り、固形分１ｗｔ％になる
ようにさらにシクロヘキサノンを添加し、電荷発生層用
塗布液を得た。

【００４４】これを、前記中間層上に浸漬塗布し、１２
０℃で５分間乾燥し、厚さ約０．３μｍの電荷発生層を
設けた。

【００４５】更に下記構造式（４）の電荷輸送物質８重
量部、

【００４６】

【化４】

【００４７】ポリカーボネート樹脂（パンライトＫ−１
３００、帝人化成社製）１０重量部、シリコンオイル
（ＫＦ−５０、信越化学工業社製）０．００２重量部を
９０重量部の塩化メチレン８５重量部に溶解した。

【００４８】このようにして得られた電荷輸送用塗布液
を前記電荷発生層上に浸漬塗布し、１３０℃、１５分間
乾燥を行なって厚さ２７μｍの電荷輸送層を形成し、電
子写真用感光体を作成した。

【００４９】このようにして得られた感光体は図１に示
す装置にて、感光体特性の測定を行なった。

【００５０】測定は、帯電１０秒、暗減衰１０秒、光減
衰１５秒の条件で行ない。

【００５１】（１）帯電電位（Ｖ）：帯電１０秒後の電
位 （２）電位保持率（Ｄ）＝暗減衰１０秒後の電位／帯電
１０秒後の電位 （３）感度（Ｓ）：露光後電位が１／２に低下するに必
要な露光量 と定義する。また、感光体はレーザープリンター（ＰＣ
−ＬＡＳＥＲ−６０００、（株）リコー製）のレーザー
光による書き込み光学系を複写機用のハロゲンランプと
レンズを用いた光学系に改造し、８万回転の疲労を与え
る量の画像コピーを行ない、再度感光体特性の測定を行
なった。比較例３は、感光体作成時（ＣＴＬ塗布時）に
気泡が生じたので、特性評価は行わなかった。

【００５２】結果を表４に示す。

【００５３】

【表４】

【００５４】

【発明の効果】本発明感光体は、繰り返し使用しても感
光体特性が安定し、また画像欠陥も発生させないもので
あり、又製作に費用がかからず、汚染のない迅速でかつ
簡単な方法によって製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明感光体の特性の測定に用いた装置の説明
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム支持体上に、中間層、光導
   電層の順に積層した電子写真感光体において、前記アル
   ミニウム支持体表面にアルミニウムヒドロキシオキサイ
   ド層を形成し、前記中間層は無機顔料（Ｐ）と結着剤樹
   脂（Ｒ）との比率が体積比でＰ／Ｒ＝１／１〜３／１の
   範囲であることを特徴とする電子写真感光体。