JPH10177267A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JPH10177267A
JPH10177267A JP8336693A JP33669396A JPH10177267A JP H10177267 A JPH10177267 A JP H10177267A JP 8336693 A JP8336693 A JP 8336693A JP 33669396 A JP33669396 A JP 33669396A JP H10177267 A JPH10177267 A JP H10177267A
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inorganic pigment
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Shinjiro Suzuki
信二郎 鈴木
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可干渉光を光源とする場合でも、干渉縞およ
び画像欠陥が無く、極めて良好な画像が得られる電子写
真用感光体を提供する。 【解決手段】 導電性基体及び感光層の間に中間層を設
けた電子写真用感光体において、該中間層が異なる平均
粒子径を持つ2種類以上の無機顔料を含み、そのうち少
なくとも1種類の無機顔料の一次粒子径が0.1μm以
下であり、少なくとも1種類の無機顔料の一次粒子径が
0.1〜1.0μmであり、0.1〜1.0μmの一次
粒子径である無機顔料が該中間層中に10重量%以上含
有されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可干渉光を光源と
する電子写真応用機器に搭載される積層型有機感光体に
おいて、干渉縞および画像欠陥の無い良好な画像を得る
ことのできる電子写真用感光体に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機、プリンター、ファックスなどの
カールソン法を用いた電子写真応用装置に用いられる電
子写真用感光体は、従来、セレン、セレン合金、酸化亜
鉛、硫化カドミウムなどの無機系の光導電性材料を使用
したものが多かった。最近では、無公害性、成膜性、軽
量性などの利点を活かし、有機系の光導電性材料を使用
した感光体の開発が盛んに進められている。中でも、電
荷発生層及び電荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離
型有機感光体は各層をそれぞれの機能に最適な材料で形
成することにより、感度を大幅に向上することができ、
また、希望する露光光の波長に応じた分光感度を設定で
きるなど利点が多く、感光体の主流になっている。
【0003】現在実用化されている機能分離型有機感光
体の多くは導電性基体の上に電荷発生層、電荷輸送層を
この順に積層したものである。このような感光体は電荷
発生剤をバインダーと共に溶媒に分散、溶解した塗液を
塗布、乾燥して、電荷発生層を形成し、引続きその上に
電荷輸送剤をバインダーと共に溶媒に溶解した塗布液を
塗布、乾燥して電荷輸送層を形成して作製される。
【0004】このように基体上に直接電荷発生層、電荷
輸送層を積層しても、感光体としての基本的な性能は得
ることができる。しかしながら、電荷発生層は光を吸収
して発生する電荷キャリアを速やかに基体及び電荷輸送
層中へ注入させるために、一般に0.5μm以下と極め
て薄く、従って基体表面に傷や汚れ、付着物等がある
と、ピンホールや膜ムラなどの膜欠陥を生じ、画像上の
黒点や濃度ムラ等の画像不良の原因となる。また、基体
と電荷発生層との間における電荷注入防止性が十分でな
いため、基体から注入される正孔によって、感光体の電
荷保持率が低下し、白紙上に地カブリが発生する問題が
生じる。
【0005】このような電荷発生層の成膜ムラや基体か
らの正孔注入による画像欠陥を解消するために、導電性
基体と感光層の間に樹脂から成る中間層を設けることが
知られている。
【0006】中間層に使用される樹脂としては、溶剤可
溶性ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルブ
チラール、カゼインなどが知られている。これらの樹脂
を用いた中間層は、場合によっては極めて薄い膜、例え
ば0.1μm以下の薄膜でも充分にその機能を果たすこ
とができる。しかし、他の目的、即ち、導電性基体の表
面欠陥や表面の汚れを被覆し、電荷発生層の成膜ムラを
なくすためには0.5μm以上の膜厚が必要であり、基
体の表面粗さ、汚染の状態によっては、1μm以上の膜
厚が必要とされる。
【0007】ところが、この様な厚膜の中間層を形成す
ると、電荷発生層で発生したキャリアの注入性が悪くな
り、繰り返し使用した時の残留電位の上昇を生じ、印字
濃度の低下などの画像欠陥が生じる。また、使用される
環境変化に対し電気特性が大幅に変動し、特に高温高湿
環境下で使用した場合、中間層が吸水した水分の解離に
よって電気抵抗が大きく変動し、画像白紙上に地カブリ
を生じる問題がある。
【0008】そこで、このような膜厚でありながら、層
としても電気抵抗が低く、周囲の環境の変化に対しても
電気抵抗の変動が少ない中間層の材料として、従来から
種々の材料が提案されている。例えば、溶剤可溶性ポリ
アミド樹脂については、化学構造が特定されているもの
として特開平2−193152号公報、特開平3−28
8157号公報、特開平4−31870号公報などに記
載されたものが知られており、また、ポリアミド樹脂に
添加剤を加えて環境に対する電気抵抗の変化を抑制する
ものとして、特開平2−59458号公報、特開平3−
81778号公報、特開平2−281262号公報など
に記載されたものが知られている。さらに、ポリアミド
樹脂と他の樹脂とを混合して電気抵抗を調整し、環境の
影響を抑制するものとして、特開平3−145652号
公報、特開平3−81778号公報、特開平2−281
262号公報などに記載されたものが知られている。
【0009】その他の材料として、セルロース誘導体を
用いる例(特開平2−238459号公報)、ポリエー
テルウレタンを用いる例(特開平2−115858号公
報、特開平2−280170号公報)、ポリビニルピロ
リドンを用いる例(特開平2−105349号公報)、
ポリグリコールエーテルを用いる例(特開平2−798
59号公報)などが報告されている。
【0010】この様な中間層をレーザービームプリンタ
ーに用いる場合には、感光層の屈折率と膜厚及び光源波
長によって生ずる干渉模様の画像不良を防ぐ必要があ
る。この様な目的のため、一般に中間層に無機顔料フィ
ラーを添加することが提案されており、例えば、微粒子
状酸化アルミニウムを添加すること(特開平3−245
58号公報)、アクリルメラミン中に多量のルチル型酸
化チタンを配合すること(特開平2−67565号公
報)が提案されている。また、フィラーの分散性及び電
気特性の向上から、純度99%以上のアナターゼ型酸化
チタンを用いた厚さ2〜10μmの中間層が提案され、
さらに分散性及び低抵抗の点から、ルチル型酸化チタン
よりアナターゼ型酸化チタンの方が好ましいこと(特開
平4−172361号公報)などが提案されている。な
お、特開昭60−144754号公報では、平均粒径
0.2〜0.6μmの粗粉成分と平均粒径0.1μm以
下の微粉成分からなる導電性微粉末と結着樹脂とによる
中間層が提案されているが、可干渉光に対する干渉縞の
発生の防止については不十分であった。
【0011】
【本発明が解決しようとする課題】上述したように、従
来、導電性基体と感光層の間に設ける中間層として様々
なものが提案されているが、レーザー光のような可干渉
光を光源とする電子写真応用機器に搭載されるような積
層型有機感光体において、干渉縞および画像欠陥が無
く、より良好な画像が得られるものが今日強く望まれて
いる。
【0012】そこで本発明の目的は、可干渉光を光源と
する場合でも、干渉縞および画像欠陥が無く、極めて良
好な画像が得られる電子写真用感光体を提供することに
ある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の電子写真用感光
体は、導電性基体及び感光層の間に中間層を設けた電子
写真用感光体において、該中間層が異なる平均粒子径を
持つ2種類以上の無機顔料を含み、そのうち少なくとも
1種類の無機顔料の一次粒子径が0.1μm以下であ
り、少なくとも1種類の無機顔料の一次粒子径が0.1
〜1.0μmであり、0.1〜1.0μmの一次粒子径
である無機顔料が該中間層中に10重量%以上含有され
ていることを特徴とするものである。
【0014】好ましくは、前記0.1μm以下の一次粒
子径を有する無機顔料の中間層における添加量が5重量
%以上であり、かつ前記0.1μm以下の一次粒子径を
有する無機顔料と前記0.1〜1.0μmの一次粒子径
を有する無機顔料との中間層における合計添加量が15
〜90重量%であり、さらに好ましくは前記合計添加量
が30〜80重量%である。
【0015】レーザー光のような可干渉光により画像書
き込みを行う場合、従来の電子写真用感光体の中間層に
おいては入射した光が基板に反射し、干渉縞を生じる場
合がある。これは導電性基体の表面が中間層により十分
隠蔽されていないために生じる。一般的に光散乱が最大
となる粒子径は、その光の波長の1/2程度であるた
め、一次粒子径が0.1〜1.0μm、好ましくは0.
2〜0.5μmの無機顔料を10重量%以上中間層に含
有させることにより十分な光散乱作用が得られ、干渉縞
の無い電子写真用感光体が得られる。また、一次粒子径
が0.1μm以下、好ましくは0.01〜0.1μmの
無機顔料を含有させることにより導電性基体表面の欠陥
部を十分に被覆し、かつ中間層の表面の平滑性を得るこ
とができる。これにより電荷の注入性に優れた電子写真
用感光体が得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明における電子写真用感光体
の中間層は、導電性基体との接着性を向上させるため
や、電荷発生層を中間層上に設ける場合に要求される、
中間層の溶剤に対する耐性を向上させるため、結着樹脂
が用いられる。結着樹脂成分として用いられる樹脂とし
ては、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビ
ニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルケタール系樹
脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、グアナ
ミン樹脂、フラン樹脂のような樹脂が挙げられる。好ま
しくは、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ
る。
【0017】一方、このような中間層を有する電子写真
用感光体をレーザービームプリンタに用いる場合は、感
光層の屈折率と膜厚及び光源波長によって生ずる干渉模
様の画像不良を防ぐ必要がある。この目的のため、本発
明においては中間層に無機顔料フィラーを添加する。こ
のような顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜
鉛、アルミナ、シリカ等が挙げられる。特に、レーザー
光のような可干渉光で画像の書込みを行うレーザープリ
ンタを用いる場合には、干渉縞の発生を防止するために
屈折率の大きい白色顔料を用いることが好ましい。一般
的に光散乱が最大となる粒子径は、その光の波長の1/
2程度であるため、このような目的に使用される無機顔
料の少なくとも1種類の一次粒子の平均粒子径は0.1
〜1.0μmであり、好ましくは0.2〜0.5μmが
必要である。また、導電性基体表面の反射光を十分に隠
蔽するために、かかる一次粒子径0.1〜1.0μmの
無機顔料の添加量は10重量%以上である必要がある。
【0018】また、導電性基体の表面の欠陥を十分に被
覆し、中間層表面を平滑にするため、中間層に含有させ
る無機顔料の少なくとも1種類の一次粒子の平均粒子径
は0.1μm以下、好ましくは0.01〜0.1μmで
ある。
【0019】前記0.1μm以下の一次粒子径を有する
無機顔料の中間層における添加量が5重量%以上で、か
つ前記0.1μm以下の一次粒子径を有する無機顔料と
前記0.1〜1.0μmの一次粒子径を有する無機顔料
との中間層における合計添加量が15〜90重量%であ
ることが好ましく、さらに好ましくは前記合計添加量は
30〜80重量%である。
【0020】また、本発明で中間層に用いられる結着樹
脂の添加量としては、無機顔料の総重量部を100重量
部とすると、5〜999重量部とすることが好ましい。
【0021】かかる中間層の膜厚としては、成膜時の塗
膜の均一性を考慮して、0.3〜30μmが好ましい。
【0022】中間層の成膜にあたり、無機顔料はペイン
トシェーカー、ロールミル、ボールミル、アトライタ
ー、サンドグラインダー等で分散媒中に分散させること
ができる。
【0023】これらの組み合わせで得られた組成物を導
電性基体上に設ける方法としては、該組成物の希薄溶液
を塗布する方法が挙げられる。塗布する方法としては、
浸漬法、ドクターブレード、バーコーター、ロール転写
法、スプレー法等の公知の方法が用いられるが、円筒状
の導電性基体への塗布は浸漬法が特に好ましい。
【0024】本発明においては導電性基体としては、公
知のアルミニウム合金であるJIS3003系、JIS
5000系、JIS6000系等のもの、その他の金
属、導電性を賦与した樹脂、フィルム、紙等を適用する
ことができる。
【0025】これらの導電性基体はアルミニウムの押し
出し加工、引き抜き加工、或いは樹脂の射出形成により
所定の寸法精度に仕上げられる。この導電性基体の表面
は、必要に応じて、ダイヤモンドバイト等による切削加
工等より適当な表面粗さに仕上げることができる。また
は、必要により切削加工を施さないことも可能である。
その後は、引き抜き加工、或いは切削加工に用いられた
切削油等を除去し、清浄な電性基体表面を得るために洗
浄が施される。この際、従来のトリクレン、フロン等の
塩素系有機溶剤から弱アルカリ性洗剤等の水系洗浄が用
いられている。
【0026】本発明の電子写真用感光体においては、上
述の中間層の上に電荷発生層が形成される。電荷発生材
料はとしては、光源の波長に光感度を有する材料であれ
ば、特に制限を受けるものではないが、例えば、フタロ
シアニン顔料、アゾ顔料、キナクリドン顔料、インジゴ
顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、アントアントロ
ン顔料、ベンゾイミダゾール顔料等の有機顔料導電材を
使用することができ、これらの材料を、例えば、ポリエ
ステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリメタクリル酸
エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチ
ラール樹脂、フェノキシ樹脂、等の各種バインダー樹脂
に分散或いは溶解させて使用される。この場合の混合比
率は、バインダー樹脂100重量部に対して30〜50
0重量部で使用され、その膜厚は通常0.1〜0.6μ
mが好ましい。
【0027】前記電荷発生層上に積層される電荷輸送層
としては、例えば、エナミン系化合物、スチリル系化合
物、アミン系化合物、ブタジエン系化合物等の電荷輸送
材料を、これらと相溶性の良い樹脂、例えば、ポリエス
テル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸エ
ステル樹脂、ポリスチレン樹脂等とともに溶液とし、乾
燥膜厚10〜40μmで塗布する。また、必要に応じ
て、酸化防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤などを添
加することができる。
【0028】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこの実施例により何等制限されるもので
はない。無機顔料粒子の調製 四塩化チタンを原料として試作した酸化チタンを分級
し、一次粒子径0.01〜0.1μmの酸化チタンA、
一次粒子径0.1〜1μmの酸化チタンB、一次粒子径
1〜5μmの酸化チタンCを作製した。なお、酸化チタ
ンの一次粒子径は、走査型電子顕微鏡により撮影した写
真の粒子径を計測し、その平均値とした。
【0029】実施例1 外径30mm、長さ255mmのアルミニウム導電性基
体上に中間層として、メラミン樹脂(商品名:ユーバン
2020、三井東圧化学(株)製)10重量部をメタノ
ール50重量部と塩化メチレン50重量部の混合液に溶
解し、これに酸化チタンAを10重量部及び酸化チタン
Bを10重量部加え、作製した液を塗布し、140℃で
15分間乾燥を行い、10μmの中間層を形成した。
【0030】次に、前述の中間層上に、X型フタロシア
ニン2重量部とテトラヒドロフランに溶解したポリビニ
ルブチラール樹脂溶液98重量部を混合し、ボールミル
処理で30時間分散した後、中間層上にディッピング塗
工で塗布し、100℃で10分間乾燥を行い、電荷発生
層とした。
【0031】次に、ヒドラゾン化合物(商品名:CTC
191、亜南香料(株)製)10重量部とポリカーボネ
ート(商品名:L−1225、帝人化成(株)製)10
重量部をジクロロメタン80重量部に均一に溶解し、こ
れを前記電荷発生層上に同様の方法で塗布後、100℃
で30分乾燥して膜厚20μmの電荷輸送層を設け、感
光体を作製した。
【0032】実施例2 実施例1において、メラミン樹脂に代わり、ナイロン樹
脂(商品名:CM4000、東レ(株)製)を使用した
以外は実施例1と同様にして感光体を作製した。
【0033】実施例3 実施例1において、酸化チタンAの代わりに酸化チタン
E(商品名:TTO−55、石原産業(株)製、一次粒
子径0.02〜0.05μm)を加えた以外は実施例1
と同様にして感光体を作製した。
【0034】実施例4 実施例1において、酸化チタンBの代わりに酸化チタン
F(商品名:TA−300、富士チタン(株)製、一次
粒子径0.3μm)を加えた以外は実施例1と同様にし
て感光体を作製した。
【0035】比較例1 実施例1において、酸化チタンAを添加せずに中間層用
塗布液を作製し、これを用いて中間層とした以外は、実
施例1と同様にして感光体を作製した。
【0036】比較例2 実施例1において、酸化チタンBを添加せずに中間層用
塗布液を作製し、これを用いて中間層とした以外は、実
施例1と同様にして感光体を作製した。
【0037】比較例3 実施例1において、酸化チタンAの代わりに酸化チタン
Cを加えた以外は実施例1と同様にして感光体を作製し
た。
【0038】比較例4 実施例1において、酸化チタンBの代わりに酸化チタン
Cを加えた以外は、実施例1と同様にして感光体を作製
した。
【0039】以上のように作製した感光体をレーザービ
ームプリンタに搭載して、25℃・50%RHの環境
下、10℃・20%RHの低湿低温環境下、及び30℃
・90%RHの高温高湿環境下で印字テストを行った結
果、並びに各環境下で5万枚の連続印字を実施したとき
の印字結果を夫々下記の表1〜3に示す。
【0040】
【表1】 注)温度:25℃、相対湿度:50%RH(濃度:マク
ベス濃度計による測定値、以下も同様である)
【0041】
【表2】 注)温度:10℃、相対湿度:20%RH
【0042】
【表3】 注)温度:30℃、相対湿度:90%RH
【0043】表1〜3から明らかなように、実施例1〜
4の感光体は、低温低湿、常温、高温高湿の環境下で干
渉縞の発生、黒点の発生、印字濃度の低下が無く良好な
画質であり、繰り返し使用した場合にも画像欠陥の発生
は無かった。
【0044】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の電子
写真用感光体によれば、可干渉光を光源とする場合で
も、干渉縞および画像欠陥が無く、極めて良好な画像を
得ることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性基体及び感光層の間に中間層を設
    けた電子写真用感光体において、該中間層が異なる平均
    粒子径を持つ2種類以上の無機顔料を含み、そのうち少
    なくとも1種類の無機顔料の一次粒子径が0.1μm以
    下であり、少なくとも1種類の無機顔料の一次粒子径が
    0.1〜1.0μmであり、0.1〜1.0μmの一次
    粒子径である無機顔料が該中間層中に10重量%以上含
    有されていることを特徴とする電子写真用感光体。
  2. 【請求項2】 前記0.1μm以下の一次粒子径を有す
    る無機顔料の中間層における添加量が5重量%以上であ
    り、かつ前記0.1μm以下の一次粒子径を有する無機
    顔料と前記0.1〜1.0μmの一次粒子径を有する無
    機顔料との中間層における合計添加量が15〜90重量
    %である請求項1記載の電子写真用感光体。
  3. 【請求項3】 前記合計添加量が30〜80重量%であ
    る請求項2記載の電子写真用感光体。
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