JPH11184129A

JPH11184129A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH11184129A
Application number: JP35477097A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kuwana; 康弘桑名; Yukito Matsuda; 幸人松田
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】繰り返し使用時に発生する下引き層と感光層
の間の「めくれ」による画像欠陥をを防止し、品質の安
定な画像を提供する。【解決手段】導電性支持体上に下引き層、感光層を順
次積層してなる電子写真感光体において、当該下引き層
がポリアミド樹脂中に有機顔料、及び、ロジン化合物を
含有させてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体に
関し、特には画像形成装置において、電子写真感光体に
接触する接触部材に対する耐久性を向上させ、かつ、画
像品質の安定した電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真感光体としては、有機材
料を用いた電子写真感光体が用いられてきたが、その主
流は、導電性支持体上に電荷発生剤を樹脂中に分散させ
た電荷発生層と、電荷輸送剤を樹脂中に分散させた電荷
輸送層とを、順次積層した積層型電子写真感光体であ
る。

【０００３】一般に電子写真感光体を用いた画像形成プ
ロセスは、電子写真感光体への帯電、露光による潜像形
成、トナーを用いた現像、感光体から紙等への転写、ク
リーニングブレードによる転写されなかったトナーの除
去、除電の工程から成っている。

【０００４】一方、電子写真感光体の耐久性を決定する
主な要因として、トナーによる現像、紙との摩擦、クリ
ーニング部材との摩耗等、電子写真感光体と接触部材と
の間での摩耗に起因するものが挙げられ、これら実用上
の負荷による摩擦や表面傷の発生が実用上の耐久性を決
定づけている。

【０００５】近年の画像形成装置の動向として、従来か
らのクリーニングブレードやトナーによる摩耗以外に
も、帯電ローラ、帯電ブラシ、再生紙等の接触部材の使
用により、電子写真感光体の摩耗要因が増加する傾向に
あり、また、画像形成プロセスの高速化にともない、電
子写真感光体の上記の接触部材に対する耐久性が、電子
写真感光体の寿命を決定づける大きな要因となってきて
いる。

【０００６】このようなことから、電子写真感光体やそ
の周辺部材を改良した耐摩耗対策が考えられているが、
電子写真感光体に関しては、電子写真感光体の表面層、
例えば、積層型電子写真感光体の場合は、電荷輸送層に
耐摩耗性の向上した樹脂を使用する、あるいは、電荷輸
送層中に摩擦係数を低減させる添加剤を混入し、接触部
材との摩擦抵抗を下げる、または、感光層の上に表面層
を形成し、直接感光層に接触部材が接触しないようにす
る、等により電子写真感光体の耐摩耗性を向上させるこ
とが必要である。

【０００７】ところで、電子写真感光体の導電性支持体
には、一般に円筒状の金属素管が用いられ、特にアルミ
ニウムが頻繁に用いられているが、素管上に直接電荷発
生層を設けた場合、素管に起因する画像欠陥が発生する
ため、画像欠陥防止用に下引き層が用いられている。

【０００８】このような下引き層に関する技術として、
繰り返し使用時の残留電位上昇防止、局所的な帯電不良
の防止、感度の安定化、支持体の影響をなくす、干渉縞
の防止、層の均一化、低湿化での感度維持、画像欠陥の
防止、画像品質の安定、等の目的で下引き層に顔料を含
有させるといるという技術があり、例えば、酸化チタ
ン、及び酸化スズを用いた特開平５−３１３３９８、無
機顔料とアルミニウムオキサイドを組み合わせた特開平
６−３５２１８、無機顔料、有機金属化合物、シランカ
ップリング剤を組み合わせた特開平７−２７１０７８、
非導電性酸化チタン、ポリアミド、ポリビニルアセター
ルを組み合わせた特開平９−６２０２１、電子輸送性顔
料と反応性の有機金属化合物を組み合わせた特開平８−
１４６６３９、電子輸送性顔料とポリビニルアセター
ル、及びメラミン樹脂を組み合わせた特開平９−１２７
７１６、特定のビスアゾ顔料を用いた特開平９−２２１
３５、等が挙げられる。

【０００９】しかしながら、このような下引き層のある
電子写真感光体では、電子写真感光体表面層の耐摩耗性
を向上させたとしても、下引き層とその上に形成される
層との間で、繰り返し使用している間に「めくれ」と呼
ばれる層間剥離現象がおこり、画像欠陥が発生するとい
う問題を有していた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、下引き層の
改良により、繰り返し使用しても「めくれ」による画像
欠陥が発生せず、かつ、画像品質の安定な電子写真感光
体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、本発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明は、導電性支持体上に下
引き層、感光層を順次積層してなる電子写真感光体にお
いて、当該下引き層がポリアミド樹脂中に有機顔料、及
び、ロジン化合物を含有することを特徴とするものであ
る。

【００１３】当該下引き層中の有機顔料の含有率は、重
量比率で５〜５０重量％であることが好ましく、さら
に、ロジン化合物の含有量が有機顔料の重量に対して
０．４〜２重量％の範囲にあることが好ましい。

【００１４】以下、本発明の電子写真感光体を詳細に説
明する。

【００１５】本発明の電子写真感光体において、下引き
層の樹脂中に分散される有機顔料としては、例えば、フ
タロシアニン顔料、アゾ顔料、ジスアゾ顔料、キナクリ
ドン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、アンザン
スロン顔料、ペリレン顔料、多環キノン系顔料、ジオキ
サジン顔料、ジケトピロロピロール顔料、等の有機顔料
が挙げられるが、特に、ペリレン顔料が好ましい。

【００１６】下引き層に用いられる樹脂としては、例え
ば、ポリアミド、ポリビニルアセタール、ポリビニルア
ルコール、メチルセルロース、ニトロセルロース、ポリ
エステル、カゼイン、ゼラチン、セラック、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ニトリルゴム、ア
クリル−スチレン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体、等が用いられるが、特にポリアミドが好まし
く、中でもアルコール可溶性のポリアミドが好ましく、
上記樹脂は溶剤に溶解させて用いる。

【００１７】顔料と樹脂の比率については、本発明の電
子写真感光体に用いる下引き層の場合、「めくれ」に対
する効果を得るためには、下引き層中の顔料の重量比率
が５重量％以上が好ましく、画像欠陥、特に黒点の発生
を防止するためには、５０重量％以下が好ましく、１０
〜３０重量％が特に好ましい。

【００１８】また、本発明の電子写真感光体に用いられ
るロジン化合物は、ガムロジン、ウッドロジン、トール
ロジン等の天然ロジン、これら天然ロジンを重合したも
の、及び、これらのエステル類が挙げられる。

【００１９】上記ロジン化合物の有機顔料の重量に対す
る含有量は、画像上の欠陥、特に黒点の発生を防止する
ために、ロジン化合物の比率が０．４重量％以上が好ま
しく、連続印字中に導電性支持体からの感光層の剥がれ
を防止するために、２重量％以下が好ましく、０．６〜
１．５重量％が特に好ましい。

【００２０】本発明の電子写真感光体の下引き層用の塗
布液に用いられる溶剤としては、例えば、ジクロロメタ
ン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロ
エタン、トリクロロエチレン等の脂肪族塩素系炭化水
素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級脂
肪族アルコール、フェノール、ベンジルアルコール等の
芳香族アルコール、テトラヒドロフラン、アニソール等
のエーテル類が挙げられる。

【００２１】本発明の電子写真感光体の下引き層用の塗
布液の作製方法は、まず、練肉には通常３本ロールのよ
うなロールミルを用い、有機顔料、ロジン化合物、及
び、樹脂からなる固形物を得る。

【００２２】練肉時間は、短い場合は練肉が不十分で、
粗大な顔料が残るため、通常、５分程度であるが、５分
以上になっても特に差し支えない。

【００２３】次に固形物中の樹脂を溶解できる溶剤を用
いて分散を行うが、このとき用いる装置としては、通
常、サンドミル、サンドグラインダー、パールミル、等
のビーズミルを用いるが、ボールミル、アトライター、
振動ミル、ホモジナイザー等を用いてもよい。

【００２４】このようにして得られた分散液を、樹脂を
含む溶液で希釈することにより下引き層用の塗布液が得
られる。

【００２５】本発明の電子写真感光体の下引き層の膜厚
は、通常０．２〜１０μｍで用いられるが、電子写真特
性上０．５〜５μｍが好ましい。

【００２６】

【発明の形態】本発明の電子写真感光体は、導電性支持
体上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を順次積層し
た構造のもの、または、下引き層、電荷輸送層、電荷発
生層を順次積層した構造のもの、あるいは導電性支持体
上に下引き層、感光層を順次積層した構造のもの、のい
ずれの構造であっても良い。

【００２７】導電性支持体としては、例えば、円筒状の
アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材
料、表面にアルミニウム、銅、酸化すず、酸化インジウ
ム等の導電性層を設けたベルト状のポリエステルフィル
ム、等が挙げられる。

【００２８】感光層に用いる樹脂としては、例えば、ポ
リ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリメタクリル酸エステル、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチルビニルエーテル、ポリビニルアセタール
等のビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリカーボネ
ート、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリウレタン、フェノキシ樹脂、エ
ポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ケイ素樹脂等が挙げられる
が、これら以外の樹脂を使用してもよい。また、上記樹
脂のうち１種類あるいは２種類以上を混合して使用する
こともできる。

【００２９】本発明の電子写真感光体の感光層は、塗布
液を塗布した後、乾燥することによりえられるが、塗布
液を作製する際に用いる溶剤としては、例えば、トルエ
ン、キシレン、ミネラルスピッツ等の脂肪族及び芳香族
炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキ
サノン等のケトン、ジクロロメタン、トリクロロエタ
ン、クロロベンゼン等の塩素系炭化水素、メタノール、
エタノール、プロパノール、ブタノール、シクロヘキサ
ノール、メチルセロソルブ等の脂肪族アルコール、テト
ラヒドロフラン、アニソール、ジオキサン等のエーテ
ル等が挙げられるが、これら以外の溶剤を使用してもよ
い。

【００３０】電荷発生剤としては、例えば、セレン及び
その合金、硫化カドミウム、酸化亜鉛、その他の無機化
合物、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、キナクリドン顔
料、多環キノン系顔料、ピリリウム塩、チアピリリウム
塩、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、アンザンスロン
顔料、シアニン、スクアリウム塩、等吸収波長に対して
電荷発生機能を有する各顔料、染料が使用される。中で
もフタロシアニン顔料が好ましく、特にはオキシチタニ
ウムフタロシアニン顔料が好ましい。

【００３１】感光層が電荷発生層と電荷輸送層から成る
積層型電子写真感光体の場合は、上記電荷発生剤を上記
感光層に用いる樹脂中に上記の溶剤を用いて、溶解もし
くは分散して得られる塗布液を塗布乾燥することによ
り、電荷発生層を設けることができる。

【００３２】その際、電荷発生剤と樹脂との比率は、重
量比で１：２〜３：１が好ましく、特には１：１〜２：
１が好ましい。電荷発生層の膜厚は通常０．０５〜２μ
ｍであるが、特には０．１〜１μｍが好ましい。

【００３３】電荷輸送剤としては、正孔輸送剤として
は、例えば、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合
物、アリールアミン系化合物、ブタジエン系化合物、等
の黄色低分子化合物が使用される。電子輸送剤として
は、例えば、フルオレノン系化合物、ベンゾキノン系化
合物、ナフトキノン系化合物、等が使用される。

【００３４】積層型電子写真感光体の場合は、例えば、
負帯電型の反転現像用であれば、正孔輸送剤を正孔輸送
剤と相溶性がよく、かつ、塗布乾燥後、正孔輸送剤が結
晶化したり、相分離したりしない上記記載中の樹脂を使
用して電荷輸送層を設けることができるが、機械的強
度、耐刷性、電気特性の観点からポリカーボネートを使
用するのが好ましい。

【００３５】また、電荷輸送層の電荷輸送剤と樹脂との
比率は、重量比で４：１０〜２：１が好ましく、特には
５：１０〜１：１が好ましい。電荷輸送層の膜厚は、通
常１０〜４０μｍであるが、特には２０〜３５μｍが好
ましい。

【００３６】感光層が電荷発生剤と電荷輸送剤から成る
単層型電子写真感光体の場合は、上記電荷発生剤、及
び、電荷輸送剤を上記感光層に用いる樹脂中に上記の溶
剤を用いて溶解、または分散して得られる塗布液を塗布
乾燥することにより感光層を設けることができる。

【００３７】その際、電荷発生剤の比率は、塗布液中の
固形分に占める割合でみると、感度、電荷保持能、及
び、電荷輸送能の観点から、２．５〜５重量％が好まし
い。

【００３８】また、電荷輸送剤は正孔輸送剤、及び、電
子輸送剤共に用いるが、その比率は、塗布液中の固形分
に占める割合でみると、２０〜６０重量％が好ましく、
電荷輸送剤の中で正孔輸送剤と電子輸送剤との比率は、
重量比で５：９５〜９５：５が好ましく、中でも１０：
９０〜９０：１０が好ましい。

【００３９】また、感光層の膜厚は、通常５〜５０μｍ
が好ましく、１５〜４０μｍが特に好ましい。

【００４０】なお、添加剤については、電子写真特性、
つまり、電気特性、画像特性、及び、耐刷性を損なわな
い限り、どのような種類のものを添加してもかまわな
い。

【００４１】

【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更
に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。尚、実施例中「部」とあるのは
「重量部」を表す。

【００４２】（実施例１）図１の赤外スペクトルを示す
ロジン化合物０．１４７部を含む下記構造式

【００４３】

【化１】

【００４４】のペリレン顔料２１部（ロジン化合物の含
有量は０．７％）、及び、ポリアミド樹脂（商品名「ア
ミランＣＭ−８０００」東レ（株）製）９部をメタノー
ル７０部及びトルエン３０部からなる溶剤に浸し、６０
゜Ｃで３０分加温した後、３本ロールを用いて５分間練
肉して固形物を得た。

【００４５】得られた固形物１５部をメタノール６０
部、トルエン２０部、１−ブタノール５部からなる溶剤
を用いてサンドグラインダーで１時間分散して分散液を
得た。

【００４６】得られた分散液７部を上記のポリアミド樹
脂６部及びメタノール６１部、トルエン１３部、１−ブ
タノール１３部からなる樹脂溶液と混合して下引き層用
の塗布液を得た。

【００４７】次にα型チタニルフタロシアニン１．６
部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名「エスレックＢ
Ｈ−３」積水化学（株）社製）０．８部をジクロロメタ
ン３９部、トリクロロエタン５８．６部からなる溶剤を
用いてサンドミルで１時間分散し電荷発生層用の塗布液
を得た。

【００４８】次に、下記構造式

【化２】

【００４９】で表される電荷輸送剤４．８部、及び、下
記構造式

【００５０】

【化３】

【００５１】で表される電荷輸送剤１．２部、及び、ポ
リカーボネート樹脂（商品名「パンライトＣ−１４０
０」帝人化成（株）製）１２部を、ジクロロメタン５８
部及びトリクロロエタン２４部からなる溶剤に溶解さ
せ、電荷輸送層用の塗布液を得た。

【００５２】これらの塗布液を用いて外径３０ｍｍ、長
さ２６２ｍｍのアルミニウムドラムに、それぞれ下引き
層用の塗布液、電荷発生層用の塗布液、電荷輸送層用の
塗布液の順に浸漬塗布乾燥し、膜厚が下引き層１．０μ
ｍ（下引き層中の顔料の重量比率は１０．４％）、電荷
発生層０．２μｍ、電荷輸送層２５μｍの電子写真感光
体を得た（下引き層中の顔料の重量比率は１０．４
％）。

【００５３】（実施例２）実施例１において分散液７部
を５０部に変えた以外は、実施例１と同様にして、電子
写真感光体を得た（下引き層中の顔料の重量比率は３
８．９％）。

【００５４】（実施例３）実施例１において分散液７部
を４部に変えた以外は、実施例１と同様にして、電子写
真感光体を得た（下引き層中の顔料の重量比率は６．４
％）。

【００５５】（実施例４）実施例１においてロジン化合
物が０．３５７部（ロジン化合物の含有量は１．７％）
であること以外は、実施例１と同様にして電子写真感光
体を得た。

【００５６】（実施例５）実施例１において、ペリレン
顔料を、下記構造式

【００５７】

【化４】

【００５８】で表されるペリレン顔料にした以外は、実
施例１と同様にして電子写真感光体を得た。

【００５９】（実施例６）実施例１において、ペリレン
顔料を、下記構造式

【００６０】

【化５】

【００６１】で表されるジブロモアンザンスロンにした
以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を得た。

【００６２】（比較例１）外径３０ｍｍ、長さ２６２ｍ
ｍのアルミニウムドラムにポリアミド樹脂（商品名「ア
ミランＣＭ−８０００」東レ（株）社製）７部、メタノ
ール６６部、トルエン１３部、１−ブタノール１３部か
らなる下引き層用の塗布液を浸漬塗布乾燥し、膜厚１．
０μｍの下引き層を形成した。以下、電荷発生層、電荷
輸送層は実施例１と同様にして電子写真感光体を得た。

【００６３】（比較例２）実施例１においてロジン化合
物が含まれていないこと以外は、実施例１と同様にして
電子写真感光体を得た。

【００６４】（比較例３）外径３０ｍｍ、長さ２６２ｍ
ｍのアルミニウムドラムに実施例１で用いたロジン化
合物０．０５部、ポリアミド樹脂（商品名「アミランＣ
Ｍ−８０００」東レ（株）社製）７部、メタノール６６
部、トルエン１３部、１−ブタノール１３部からなる下
引き層用の塗布液を浸漬塗布乾燥し、膜厚１．０μｍの
下引き層を形成した。以下、電荷発生層、電荷輸送層は
実施例１と同様にして電子写真感光体を得た。

【００６５】（「めくれ」試験）各実施例及び各比較例
の電子写真感光体を用い、「めくれ」試験を行った。
「めくれ」試験は、ＪＩＳ５４００「塗膜用鉛筆引っか
き試験」に準じた方法で行った。

【００６６】ただし、鉛筆の代わりに直径８ｍｍ、長さ
１００ｍｍのステンレス棒（ＳＵＳ３０４）を用い、電
子写真感光体に対して図２に示すように接触させて試験
を行った。

【００６７】なお、このステンレス棒に２．０ｋｇの重
りを加え、この全荷重を電子写真感光体との接触部にか
けて、移動範囲３０ｍｍ、移動速度１０ｍｍ／ｓｅｃの
条件で、５秒おきに同じ位置を５回擦り、これを１試験
とした。

【００６８】この時、電子写真感光体に「めくれ」が生
じた時点での回数を評価値とした。例えば、１試験（擦
り回数５回）行っても、電子写真感光体の「めくれ」が
無かった場合の評価値を６、１試験中擦り回数５回目で
「めくれ」が生じた場合の評価値を５、１試験中擦り回
数４回目で「めくれ」が生じた場合の評価値を４、等と
した。

【００６９】すなわち、この試験法によれば、評価値が
大きい程、耐「めくれ」性があることになる。なお、
「めくれ」の有無は目視にて確認した。

【００７０】また、各実施例及び各比較例では、各条件
でそれぞれ１０本の電子写真感光体を作製し、各電子写
真感光体に対して１試験を行い、平均を求めることによ
り耐「めくれ」性を評価した。

【００７１】（連続印字試験）連続印字試験は、市販の
レーザープリンタ（商品名「レーザージェットＩＩＩＳ
ｉ」ヒューレットパッカード（株）社製）に、実施例１
及び比較例１〜３の電子写真感光体を装着し、Ａ４で全
体の画像濃度が５％になるような印字パターンを用いて
２万枚連続的に印字を行った。

【００７２】このとき、電子写真感光体の「めくれ」に
よる画像欠陥が発生したか否かによって評価を行った。
なお、初期画像の評価に関しては上記のレーザープリン
タを使用し、初期の状態から画像欠陥の発生したもの
は、連続印字試験を行わなかった。

【００７３】これらの試験結果を表１にまとめて示す。

【００７４】

【表１】

【００７５】表１から、本発明による電子写真感光体
が、比較例１〜３の電子写真感光体と比較して、耐「め
くれ」性、画像特性、ともに優れていることがわかる。

【００７６】即ち、下引き層に有機顔料、及び、ロジン
化合物を含有していない、従来の下引き層を用いた比較
例１の電子写真感光体は、連続印字試験において１万枚
付近で「めくれ」が発生し、本発明の電子写真感光体と
比較して耐久性に劣っていた。

【００７７】また、下引き層に有機顔料は含有している
ものの、ロジン化合物を含有していない比較例２の電子
写真感光体は、初期画像において黒点の発生がみられ、
本発明の電子写真感光体と比較して画像品質に劣ってい
た。

【００７８】さらに、下引き層にロジン化合物は含有し
ているものの、有機顔料を含有していない比較例３の電
子写真感光体は、連続印字試験において８千枚付近で
「めくれ」が発生し、本発明の電子写真感光体と比較し
て耐久性に劣っていた。

【００７９】なお、各実施例に用いた下引き層用の塗布
液では、数日放置した後においても沈殿が見られなかっ
たことから、分散安定性も優れていることがわかった。

【００８０】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、繰り返し使
用しても「めくれ」による画像欠陥が発生せず、品質の
安定した画像を得ることができる。

【００８１】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に用いたロジン化合物の赤外スペク
トルである。

【図２】「めくれ」試験の概略図である。

【符号の説明】

１・・・ステンレス棒２・・・電子写真感光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に下引き層、感光層を順
次積層してなる電子写真感光体において、該下引き層が
ポリアミド樹脂中に有機顔料、及び、ロジン化合物を含
有させてなることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】該下引き層中の有機顔料の含有率が、重
量比率で５〜５０重量％であることを特徴とする請求項
１記載の電子写真感光体。
【請求項３】該下引き層中のロジン化合物の含有量
が、有機顔料の重量に対して０．４〜２重量％の範囲で
あることを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真感
光体。