JPH0734124B2 - 負帯電性電子写真感光体 - Google Patents

負帯電性電子写真感光体

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JPH0734124B2
JPH0734124B2 JP61060683A JP6068386A JPH0734124B2 JP H0734124 B2 JPH0734124 B2 JP H0734124B2 JP 61060683 A JP61060683 A JP 61060683A JP 6068386 A JP6068386 A JP 6068386A JP H0734124 B2 JPH0734124 B2 JP H0734124B2
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oxidation
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哲史 乙村
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、負帯電性電子写真感光体の改良に関する。
[従来技術] 一般にゼログラフィと呼ばれる電子写真法では、金属ま
たは金属皮膜か導電塗料で導電層を設けたガラス、プラ
スチック、紙等の支持体表面に光導電性絶縁層(以下感
光層)を設けた感光体が用いられる。
上記の電極の材料と形態は感光材料の特性や製造方法に
より適宜選ばれる。
Se系又はSi系材料を感光層とする場合、AlかAl合金自身
のドラム状部材が用いられることが多い。
感光層が塗布時に溶液もしくは分散液の形をとる場合に
は支持体はプラスチックフィルム上に金属層を蒸着やス
パッタによって被覆したものが多く用いられる。とりわ
けAlをメタライジング(金属被覆)したポリエチレンテ
レフタレートフィルムは、有機感光体(以下OPCとい
う)の支持基体として広く用いられている。
Alが電極の導電性材料として広く用いられている理由
は、比較的容易にフィルム上に皮膜形成できること、お
よびAlが感光層との界面に一定の整流性を作り易く、電
気特性を損なわずに高い受容電位を得やすいこと、さら
に金属材料として比較的安価であることによる。
OPCの代表的な形態として、電極側に電荷発生層、その
上に電荷輸送層を積層したいわゆる機能分離型のものが
挙げられる。すなわち、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム、Al層、電荷発生層、電荷輸送層の順に積層して
なる構成は、電子写真用のOPCとして、現在最も広く採
用されている形態である。
ところで前記電荷輸送層は一般にポリマー中にトリフェ
ニルアミン系やヒドラゾン系の正孔移動物質を相溶した
ものからなる。有機化合物で実用上有効な電子移動性を
示す材料は見出されていないため、OPCを用いた機能分
離型の電子写真感光体は、通常負帯電で用いられる。
ところが本発明者らは、いくつかの金属がとりわけ負帯
電で用いる感光体の電極として重大な欠点をもつことを
見出した。しかも最も広く用いられているAlにおいて、
その欠点が極めて著しいことを発見した。具体的に述べ
ると、帯電露光の反復で電極を通過する電荷が電極の金
属を徐々に酸化し、その結果、必要な電荷の通過が著し
く阻害されるに至る。この反応は負帯電で用いる場合は
陽極酸化に相当し、電極は酸化物となって、究極的には
絶縁性の薄膜になる。
高価な貴金属を除けば、ほとんどの金属単体が程度の差
はあるものの酸化反応することが避け得ない。
本発明者らは本発明に先立ち、既にハステロイ、インコ
ネル、ニモニック等で代表されるNi基の耐熱合金がOPC
用の電極材料として良好である旨を、特許出願により提
示した。上記耐熱合金は、長期にわたる帯電、露光の反
復によってもほとんど酸化せず、従って、回復不能な残
留電位増加が極めて小さい。先の特許出願の内容にさら
に付加えるならば、Fe基、Co基の耐酸化性、耐熱性、耐
腐食性合金(以下一部を単に耐酸化性と記す)も、Ni基
の耐熱合金とほぼ同様な特性を保証する。
しかし、これらの耐酸化性合金も、感光体にさらに高品
質、高耐久性を望む場合には、導電層の材料として、い
くつかの限界を持つことが明らかとなった。
その第一は耐熱合金が安定してメタリックであるだけ
に、電極とした場合には感光層への電荷の注入が比較的
大きく、特に機能分離タイプでは電荷発生層と電荷輸送
層の組合せによっては、受容電位の低下と暗減衰の増加
が許容し得ぬほど大きいことである。一般に電荷発生層
から電荷輸送層への電荷の注入が容易なほど、電極−電
荷発生層界面の影響を受けやすい。
また、その第二は耐酸化性合金のいずれもが、その組成
上、基体上に薄膜を形成するにはスパッタに依らざるを
得ないため、Alの如き単一の低融点の金属の蒸着より
も、表面欠陥の少ない膜を得難いことにある。
さらにその第三は感光層との接着性の悪さである。低い
接着性は耐酸化性合金特有の欠点ではないが、概してCo
の含有量の高い合金に接着性の低い傾向がある。
[目的] 本発明は優れた基本特性と高い品質安定性を保証し、感
光層との接着性の優れた電子写真感光体を提供すること
にある。
[構成] 上記目的を達成するため、本発明は光透過性基板上に金
属電極、電荷発生層、電荷輸送層を構成した電子写真感
光体において、金属電極が耐酸化性、耐熱性、耐腐食性
のNi基、Fe基、Co基のいずれかの合金よりなり、その表
面に体積固有抵抗が104〜1013Ω・cmの範囲の樹脂層を
有するものであることを特徴とするものである。該樹脂
層は形態上、感光層、電極間の中間に相当している。
耐酸化性、耐熱性、耐腐食性合金は、化学装置や電子管
材料、ジェットエンジンの部品、ダイカストの押出金型
等に利用されている高度に安定した合金材料であり、陽
極酸化等の電気化学的反応に対して高い耐久性を有す
る。かかる材料の特性が電極の酸化に起因する残留電位
の増加を効果的に防止する。
Ni基、Fe基、Co基の耐熱性合金の代表例の商品名、また
は慣用名とその組成を表1に示す。
合金層の上の抵抵抗樹脂層は、耐酸化性合金が本来持つ
比較的高い電荷注入性を抑え、受容電位の低下および暗
減衰の増加を防ぐと共にスパッタで形成された合金層表
面のミクロな欠陥を隠蔽し、さらには感光層と支持体と
の接着性の強化に寄与する。
樹脂層の材料は皮膜形成が可能で、体積固有抵抗が104
〜1013Ω.cmの範囲から選ぶことが望ましく、接着性を
考慮すると、アルコール可溶性のポリアミド樹脂(共重
合ナイロン)、カゼイン、ゼラチン、セルロース系樹
脂、ポリビニルアルコール、フェノール系樹脂、ニトリ
ルゴム、ブチラール樹脂、アルキド樹脂等が使用でき
る。
前記の体積固有抵抗値は、一義的に感光体の特性の優劣
を決めるものではない。樹脂層の抵抗値が製造条件、乾
燥条件、環境条件によって変わるのみならず、抵抗値と
共に電荷移動の速度を決めるところの時定数を成すもう
一方の基本物性値の電気容量が、膜厚と誘電率を主たる
要因として、やはり種々に変わり得るからである。さら
に、固体異相間電荷通過が、オーム則から外れた挙動を
示すことは、整流性として知られている。しかしなが
ら、発明者らの検討によれば、体積固有抵抗が1013Ω.c
mを越える樹脂類は、膜厚を0.2μm程度としても、電荷
の通過を妨げる程度が大きく、実用上残留電位の増加が
許容できない。
これらには、ポリスチレン(体積固有抵抗1017〜10
19Ω.cm)、アクリルニトリル・スチレン共重合体
(同、1015)、アクリルニトリル・ブタジエン共重合体
(同、1013以上)、ポリカーボネート(同、1016
上)、メタクリル酸メチル(同、1015以上)等がある。
但し以上は、樹脂単体での値である。
因みに、前に挙げた望ましい樹脂の体積固有抵抗はおよ
そ次の範囲にある。(実施例に挙げたもの(○)は、成
膜後の実測値である。
○共重合ナイロン 109〜1012Ω.cm ○カゼイン 1010〜1012Ω.cm ゼラチン 1010〜1012Ω.cm エチルセルロース 1012〜1014Ω.cm ○ボリビニルアルコール 108〜1013Ω.cm フェノール樹脂 1010〜1013Ω.cm ニトリルゴム 109〜1011Ω.cm ブチラール樹脂 109〜1010Ω.cm アルキド樹脂 1012〜1014Ω.cm (製法や原材料によって、抵抗の範囲は変わる。上記の
樹脂類でも1013Ω.cmを超えるものとなる場合には、本
発明の用途には適さない) 樹脂層の電気抵抗が金属の電極と同程度となることは一
般にあり得ない。しかし、樹脂層中に抵抗制御剤(例え
ばアニオン系、カチオン系、のイオン性物質)を入れて
より抵抗を下げる場合でも、電荷通過の不均一性を避け
るためには樹脂層はその下の金属電極よりも高い抵抗値
を持つことが望ましい。
安定した性能を得るためには、樹脂の固有抵抗値は104
Ω.cm以上であれば十分である。
本発明の提供する感光体の支持基体は、特に支持基体を
光透過性としたい時に高い利用価値を持つ。なぜなら酸
化による電極の破壊は電極層が薄いほど短期に、かつ徹
底的に進行するため、酸化する金属、即ち貴金属を除く
ほとんどの金属単体は事実上光透過性電極として使用で
きず、かつ金属材料をそのままに電極一感光層間に中間
層を介在させても、それが絶縁層でない限り(その時感
光体として機能しない)、原理的に電極の酸化を避け得
ないからである。
本発明の提供する耐酸化性合金の電極とその上に被覆せ
る低抵抗樹脂層よりなる支持基体を用いることで始め
て、優れた基体特性と高い品質安定性(耐久性)が両立
し、しかも電極層を数百Åとして基体を光透過性とする
ことが弊害なく可能となる。
以下に本発明の詳細を実施例を示して具体的に説明す
る。
実施例1 厚さ75μmのポリエステルフィルム上に、ハステロイC
(Hastelloy C)層をスパッタによって、可視域での平
均透過率(以下単に透過率とする)が30%になるよう形
成した。
その上にポリアミド樹脂(東レ製CM−8000)を4wt%メ
チルアルコール溶液としてブレードコートにより0.4μ
m塗布した。
以上の方法で作成した基板上に、下記の式(I) で示されるビスアゾ顔料をブチラール樹脂中に分散して
なる電荷発生層(顔料/樹脂、重量比2.5/1)をブレー
ドコートで波長580nmにおける透過率が4%となるよう
塗布した。
その上に下記の式(II) で示されるスチリル化合物をポリカーボネート樹脂中に
相溶してなる電荷輸送層(スチリル化合物/樹脂、重量
比9/10)を、同じくブレードコートで20μm塗布した。
(サンプルNo.を1とする) この感光体を川口電機製作所製のペーパーアナライザー
を用いてダイナミック方式で測定した。測定条件は、放
電電流を−24μA、光量を4.5luxとし、帯電−暗減衰−
露光を20、20、30secとして、表(II)に示す特性を得
た。{実施例、比較例の諸特性は全てまとめて表(II)
に示す} 次にこの感光体を同ペーパーアナライザーで光量を45lu
x、露光時放電電流を−9.6μAとし、5時間までの帯
電、露光の反復をし(但し一部は短時間で中断した)、
1時間と5時間後に、前述の測定条件で基体特性を測定
した。
受容電位、暗減衰、残留電位、感度で代表される諸特性
は初期値が優れているのみならず、その経時劣化も軽微
であり、その性能は極めて満足すべきものであった。ま
た接着性も極めて強固であり、リコー製複写機マイリコ
ピーM−10(改造)機による画像出しでは、欠陥の認め
られない優れた画像品質を得た。
比較例1 ポリアミド層を除いた以外は他を実施例1と同じとし
た。(サンプルNo.2とする) 暗減衰の増加に伴う受容電位低下が著しく、不満足な特
性であった。また感光層はセロハンテープで容易に剥離
し、初期画像にも黒ベタ部に白い斑点が多数認められ
た。
比較例2 ハステロイC層を蒸着で形成した透過率30%のAlに代え
た以外は、他を実施例1と同じとした。(サンプルNo.3
とする) 残留電位の増加が大きく、結果は不満足であった。
実施例2 実施例1の電極を透過率20%のディスカロイ(Discalo
y)層とし、樹脂層をアンモニア水溶液として塗布した
カゼインの1μmの層とした。
その他の作成、及び測定の条件は実施例1と同じとし
た。(サンプルNo.4とする) 実施例1とほぼ同様の優れた特性を得た。
実施例3 電極を透過率20%のニブコ(Nivco)層とし、樹脂層を
ポリビニルアルコールの1μmの層とした。その他の作
成、及び測定の条件は実施例1と同じとした。(サンプ
ルNo.5とする) 実施例1とほぼ同様の優れた性能を得た。
以上の実施例、比較例で明らかなように電極層をFe基、
Ni基、Co基等の耐酸化性、耐熱性、耐腐食性合金とし、
その上に低抵抗樹脂層を設けた支持基体を用いること
で、優れた基本特性と電気的、機械的耐久性を有し、か
つ画像品質の優れた感光体を得ることができた。
なお、実施例及び比較例で示した感光体の材料、構成、
製法、評価手段等は、本発明の本質ではなく、従って本
発明の主たる技術を限定するものではない。
[効果] 本発明によれば優れた基本特性に電気的、機械的耐久性
を有し、かつ、画像品質の優れた感光体を得ることがで
きる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光透過性基板上に金属電極、電荷発生層、
    電荷輸送層を構成した電子写真感光体において、金属電
    極が耐酸化性、耐熱性、耐腐食性のNi基、Fe基、Co基の
    いずれかの合金よりなり、その表面に体積固有抵抗が10
    4〜1013Ω・cmの範囲の樹脂層を有するものであること
    を特徴とする負帯電性電子写真感光体。
JP61060683A 1986-03-20 1986-03-20 負帯電性電子写真感光体 Expired - Lifetime JPH0734124B2 (ja)

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