JPS59208556A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真感光体に関し、特に改良された導電層
を有する電子写真感光体に関するものである。

電子写真感光体は、基本的には基体と感光層から構成さ
−れている。しかしながら、基体が紙やプラスチックの
ような絶縁性のものである場合、電荷を流すために導電
性の被膜を基体上にもうけなければならない。また、基
体が、アルミニウム、銅、真ちゅう、ステンレス等の金
属である場合、導電性の被膜を形成する必要はないが、
感光層の塗工性向上、感光層の電気的破壊に対する保護
、基体表面の欠陥の被覆などのために、塗布層を形成す
ることが有効である。

この塗布層は、静軍気的に十分に低い抵抗でなければな
らないから、やはり導電性の被膜でなくてはならない。

以上のような導電性の被膜は通常は導を層と呼ばれてい
る。この導電層は、塩化リチウム、塩化ナトリウム等の
電解質をポリビニルアルコール、メチルセルロース等の
水溶性樹脂に溶解させたものや、高分子第４級アンモニ
ウム塩および高分子スルホン酸塩等の高分子電解質など
を用いることが知られている。ところが、これらの導電
１−は低湿度の環境下では抵抗が上昇し、そのだめに電
子写真感光体の導電層としては用いられ難いものであっ
た。また、基体表面の欠陥を被覆するために導゛亀層を
形成する場合には、る○ 導′醒層は、単一の樹脂のみでは得難いものであるため
、通常導電性の粉体を樹脂に分散して用いる方法がある
。導電性粉体としては、ニッケル、銅、銀、アルミニウ
ム等の金属粉体、酸化鉄、酸化スズ、酸化アンチモン、
酸化インジウム等の金属酸化物粉体やカーボン粉体等が
用いられている。このような導電性粉体を樹脂に分散し
た導電性塗料は、粉体の分散系であるため、塗膜形成さ
れた表面がどうしても荒れたり、粗面化したりする欠点
を有している。

ところが、導電層の表向は電子写真感光体の画質に大き
く寄与するものであるので、非常にきれいで平滑な面が
要求されている。

しかし、削述したとおり従来の導電層はその表面性に欠
点を有しているため、これを用いた電子写真感光体は良
質のコピー画像を得ることができない問題点を有してい
る。

従って、本発明の目的は良好な平面性を有する導電層を
用いた電子写真感光体を提供することにある。

本発明の別の目的は、良好な画質をもつコピ供 −を形成できる電子写真感光体を提亀することにある。

本発明の別の目的は、低コストで製造できる電子写真感
光体を提供することにある。

本発明のかかる目的は、基体と感光層の間に導電性物質
、結着剤樹脂およびレベリング剤を含有する導電層を有
する電子写真感光体によって達成される。

本発明で用いるレベリング剤としては、特にシリコーン
系レベリング剤が好ま１〜いものの１つである。

すなわち、本発明者は、数々の実験のなかから分散系塗
料の塗膜が顔料（導電性粉体）の存在により、色むら、
色別れ、ゆず肌や顔料浮き等の塗エーヒの欠陥を生じや
すく、また顔料凝集による而荒れを生じさせていたが、
これらの欠陥がシリコーン系レベリング剤を導電層中に
添加することにより防止できることを見い出した。

これは、シリコーン系レベリング剤を導電性塗料に添加
することにより、この塗料の表面張力が下げられ、この
ために塗工上の欠陥が生じにくくなるものと思われる。

本発明で用いるシリコーン系レベリング剤は次の一般式
で示される構造を有している。

このようなシリコーン系レベリング剤として代表的なも
のは、ＲがＨのジメチルポリシロキサンで、Ｒを官能基
（例えば、メチル、エチル、プロピルなどのアルキル、
メチルアリル、エチルアリルなどのアルキルアリル、グ
ライコール、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、ヒドロキ
シエチルなどのヒドロキシアルキルやアミノなど）で変
性させたものとして、アルキル変性シリコーン、アルキ
ルアリル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン
、グライコール変性シリコーン、アルコール変性シリコ
ーン、アミン変性シリコーン、等である。ｎおよびｍは
正の整数である。

シリコーン系レベリング剤としては、分子楡が２００〜
１０万、特には、１０００〜１万のものが好適である。

また、添加量は導電性塗料の不揮発分に対１−て、０．
００１−１重駄％が好適である。この添加量が０．００
１ｉｉ値％以下の場合では初期の効果が得られず、また
１重量に以上の場合では、導電層の上に下達の感光層や
接着層を重ね塗りすることが困難になるおそれがある。

導電層は、導電性物質として導電性粉体が好ましく含有
されることができる。

導電性粉体としては、前述したとおり例えばニッケル、
銅、銀、アルミニウムなどの金属粉体、酸化鉄、酸化ス
ズ、酸化アンチモン、酸化インジウムなどの金属酸化物
粉体やカーボン粉体などを用いることができる。この導
電性粉体は、０．０１−１μの粒子サイズを有している
ことが好ましく、又層中での含有址は１０〜９０重量％
、好ましくは４０〜８０重蓋％が適している。

導電性粉体を分散する樹脂は、（１）基体に対する密着
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、％Ｋ、硬化性ゴム、
ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ポリ
エステル樹脂、シリコーン樹脂、アクリル−メラミン樹
脂等の熱硬化性樹脂が好適である。導電層の体積抵抗率
は１０１３Ω（１）以下、好ましくは１０１２Ω側以下
が適しており、そのような値になるように、配合比が選
定される。なお、抵抗率が十分に低い場合には、導電性
でない顔料を併用添加することも可能である。それらの
例としては、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、
アルミナ、炭酸バリウムや硫酸バリウム等が挙げられる
。これらは、塗料の白色度を増したり、塗料をコストダ
ウンすることに有効である。顔料の分散には、ロールミ
ル、ボールミル、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ことができる。

塗布には基体がシート状である場合には、ワイヤーバー
コード、フレードコート、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、基体が円筒状で
ある場合には、浸漬塗布法が適している。

塗膜の膜厚は、基体の表面粗さによって変えられ、平滑
性が得られる膜厚が選定されるが、少くとも基体表面の
最大粗さの２倍以上であることが望ましい。導電層の上
に直接に感光層を塗布すると、感光材料が導電層の微細
孔の中に没 浸み込んだり、埋請してしまったり、あるいは導電性粉
体と感光材料の相互作用によって感光特性が変化するこ
とがある。そのため、導電層の上に、導電性粉体を含ま
ない樹脂層（接着層）をもうけることが好ましい。その
ような樹脂としては、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、ポリビニルピリジン、ポリ
ビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリ
ル酸類、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリグ
ルタミン酸、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等の水溶性
樹脂、ポリアミド樹脂、フｘノール樹脂ｋ　ホリビニル
ホルマール、ポリウレタンエラストマー、アルキド樹脂
、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ビニルピロリドン
−酢酸ビニルコポリマー等の樹脂が挙げられる。本発明
者の実験の結果ではポリアミド樹脂が最適であった。ポ
リアミド樹脂は線状のポリアミドであり、いわゆるナイ
ロンおよび共重合ナイロンで代表される。本発明では、
溶液状態で基体の上に塗布することが適しているので、
低ないし非結晶のものが好ましい。かかる樹脂は、２′
４＊以上のナイロンの原料を混合して共重合により得る
ことができる。または、ナイロンのアミド基にホルマリ
ンとアルコールを作用させた、いわゆるタイプ８ナイロ
ンも有効である。

ポリアミド樹脂層の膜厚は、０．３〜２μ程度に塗布さ
れる。

この上に感光層が形成される。感光層は、色素増感され
た酸化亜鉛、セレン粉体、無定形シリコン粉体、ポリビ
ニルカルバゾール、フタロシアニン顔料、オキサジアゾ
ール順相等を必要に応じて結着剤樹脂と共に塗布形成さ
れる〇また、有機光４電物質を用いる場合、特性の向−
ヒのだめの効果的な方法として、露光により電荷担体を
発生する電荷発生層と、発生した電荷担体を移動させる
能力を持つ電荷輸送層を組み合わせることもある。

電荷発生層は、スーダンレッド、ダイアンブルーなどの
アゾ顔料、アルゴールイエロー、ピレンキノンなどのキ
ノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ
、チオインジゴ等のインジゴ順相、インドファーストオ
レンジトナーなどのビスベンゾイミダゾール顔料、銅フ
タロシアニンなどのフタロシアニン顔料、キナクリドン
顔料、ビＩＪ　ＩＪウム系染料等の電荷発生物質を、ポ
リエステル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル
、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、ヒドロキシグロビルメチルセルロース、
セルロースエステル類などの結着剤樹脂に分散して形成
される。また、蒸着などによって形成することもできる
。電荷発生層の厚さは０．０５〜０２μ程度である。

また、′電荷輸送層は主鎖又は側鎖にアントラセン、ピ
レン、コロネンなどの多環芳香族化合物又はインドール
、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チ
アゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾー
ル、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾールなどの
含皇累環式化合物を有する化合物、ヒドラゾン化合物等
の正孔輸送性物質を成膜性のある樹脂に溶解させて形成
される。これは電荷輸送性物質が一般的に低分子量で、
それ自身では成膜性に乏しいためである。そのような樹
脂としては、ポリカーボネート、ボリアリレート、ポリ
スチレン、ポリメタクリル酸エステル類、スチレン−メ
タクリル酸メチルコポリマー、ポリエステル、スチレン
−アクリロニトリルコポリマー、ポリサルホン等が挙げ
られる。電荷輸送層の厚さは５〜２０μ程度である。

本発明で用いる基体としては、基体自身が導電性をもつ
もの、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅など
を用いることができ、又真空蒸着法によって金属の被膜
が形成されている層を有するプラスチック、あるいは導
電性粉体をプラスチック基体や紙基体に分散、含浸した
ものなどを用いることができ、又その形状はシート状、
プレート状あるいは円筒状であっても差し支えない。

本発明の電子写真感光体は、非常に平滑な導電層を有し
ているので、基体自体が導電性でなくても良い。または
基体の表面が粗くても良いので、基体加工釦かけるコス
トを大幅に低下させることができた。

以下、本発明を実施例に従って説明する。

実施例１ 酸化チタン粉体（堺化学■製）８部（重量部、以下同様
）、酸化スズ粉体（三菱金属（掬製）８部、−液性エポ
キシ樹脂（商品名：Ｕ３３、アミコンジャパン製）　１
６部（固型分濃度５０％）およびトルエン３０部をボー
ルミルにて６時間にわたり分散した。

一方、基体として、外径６０ｍｍのアルミニウムパイプ
を２６０圏に切断して用いた。このパイプは押し出し成
形によって製造されたものであり、部分的に微少なキズ
や突起があるものであった。この表面に上記分散液をＶ
漬法で塗布して、１７０℃で加熱硬化して２０μ厚の導
電層を形成した。

ところが表面を礪察すると、基体に突起があった部分は
、それを中心に導電層がはじいていた。また、塗膜全面
にわたり、ゆず肌のような小さなうねりが見られた。

これに対して、上記分散液に対し、０．０２４部のアク
リル変性シリコーン（商品名；ＤＣ３ＰＡ。

東しシリコーン■Ｍ）を添加した塗料を用意し、同様の
基体に塗布した。すると、この場合には、はじきもうね
りもなく、非常にきれいな導電層が得られた。

次に、共重合ナイロン樹脂（商品名；　０Ｍ８０００　
。

東し■製）１部、タイプ８ナイロン樹脂（商品名：　ｇ
Ｆ３０Ｔ、帝国化学■製）１部をメタノー層（接着１−
）をもうけた。

次に、電子写真用酸化唾鉛粉体（白水化学製）５０部を
ローズベンガル０．２部（商品名：Ｎ１．６４゜大日本
インキ■ｆｉ）０．５部、メタノール５部、ｎ−ヘプタ
ン５０部から成る溶液に添加して、ホモジナイザーにて
２０分間の分散をした。これを吸引ろ過して取り出し、
８０℃でよく乾燥して色素増感酸化亜鉛を得た０ この酸化亜鉛３０部にアクリル樹脂（商品名ニアクリベ
ースＣＭＺ−２０，藤首化成製、固型分４０％）１２部
、トルエン４５部を加え、４時間にわたり、ボールミル
で分散した。分散液を上記下引き層上に塗布して２２μ
厚の感光層をもうけ、８０℃でよく乾燥させた。次にこ
の上に、重量」Ｌ均分予電約１２万、ガラス転移温度約
９０℃のアクリル樹脂エマルジョン（商品名ニアロンＨ
１）−１１、東原合成化学製）を水で稀釈し、感光層−
Ｆに塗布し、７０℃熱風乾燥し、４μ厚の保護層をもう
けた。

この感光体を−５，５ＫＶ帯電、画像露光、乾式トナー
現像、普通紙への転写、次いで厚さ１端、硬度７０°の
ウレタンゴムブレードを角度３０、圧力４７Ｗ／（１）
で押し当てるブレードクリーニングされる複写機に用い
た。

コピー画像をとって見ると、シリコーンを加えた４亀層
を有する感光体の場合は非常に良好な画質であったのに
対し、シリコーンを加えなかったそれの場合は、白斑点
やまだら模様が目立つｌ１１］１像であった。

実施例２ 酸化チタン粉体（チタン工業ｅ巾製）１０部、酸化スズ
粉体（三菱金＠■装）７部、アクリル樹脂（商品名ニア
クリディックＡ４０５、大日本インキ■製）１６部、メ
ラミン樹脂（商品名ニス−パーベッカミンＬ１２１．　
大日本インキ＠Ｈ）４部およびトルエン２０部をボール
ミルにて６時間に亘って分散した。これに、ポリエーテ
ル変性シリコーン（商品名；ＫＰ３０１．信越化学■製
）００３部を添加した。

この塗料を実施例１と同様のシリンダーに塗布し、１５
０℃、３０分で硬化させ、２０μ厚の導電層を形成した
。この上に、実施例１と同じポリアミド樹脂層を形成し
た。

次に下記構造式のジスアゾ顔料を１０部酢酸酪酸セルロ
ース樹脂（商品名：　ＣＡＢ−３８１：イーストマン化
学製）６部およびシクロヘキサノン６０部をｌφガラス
ピ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１００部を加えて、上記
下引層上に浸漬塗布し、１００℃で１０分間の加熱乾燥
をして、０．１Ｓ’７７７１″の塗布量の電荷発生層を
もうけた。

次いで、下記構造式のヒドラゾン化合物を１０部 およびスチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂（商品
名：ＭＳ−２００，１！！鉄化学（＋＠製）１２部をト
ルエン７０部に溶解し、電荷発生層上に塗布して１００
℃で６０分間の乾燥をして１６μ厚の電荷輸送層を形成
した。

こうして製造した電子写真感光体を複写機に取り付けた
ところ、良質のコピー画像が得られたＯ 実施例３〜５ 前記実施例１で用いたアクリル変性シリコーンに代えて
、グライコール変性シリコーン（商品名；　５Ｈ２３Ｐ
Ａ、　　東しシリコーン■製）一実施例３−、アルコー
ル変性シリコーン（商品名；　５Ｆ８４２７　、束レシ
リコーン・、掬製）一実施例４−およびアルキルアリル
変性シリコーン（商品名；８１（２３０，東しシリコー
ン■製）−実施例５−をそれぞれ用いたほかは、実施例
１と同様の方法で電子写真１１＆光体を作成した。この
各実施例の電子写真感光体と同様の方法で複写機に取り
付けてコピー画像を形成したところ、良質のコピー画１
象をイ４４ることができた。

＝４５１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）基体と感光層の間に導電性物質、結着剤樹脂およ
   びレベリング剤を含有する導電層を有することを特徴と
   する電子写真感光体。 （２）前記レベリング剤がシリコーン系化合物である特
   許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 （３）　　前記レベリング剤が下記一般式（１）で表わ
   されるシリコーン系化合物である特許請求の範囲第２項
   記載の電子写真感光体。 一般式 （式中、Ｒは水素原子、アルキル基、アルキルアリル基
   、グライコール基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシ
   基又はアミン基を表わす。ｎおよびｍは、正の整数であ
   る。）（４）　　前記レベリング剤がジメチルポリシロ
   キサン、アルキル変性シリコーン、アルキルアリル変性
   シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、グライコー
   ル変性シリコーン、アルコ−、”ｆ性シリコーン又はア
   ミン変性シリコーンである特許請求の範囲第３項記載の
   電子写真感光体。 （５）　　前記レベリング剤が導電層を形成する分数液
   の不揮発成分に対して０．００１〜１重鍍％の範囲で含
   有されている特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光
   体。 （６）前記導電層が１０１３Ω側以下の体積抵抗率を有
   する特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 （７１前６己４市性物質が導電性粉体である特許請求の
   範囲第１項記載の電子写真感光体。 （８）　　前記導電性物質がニッケル、銅、銀、アルミ
   ニウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジ
   ウムおよびカーボンからなる群から少なくとも１ｆｉｌ
   ｉを選択した導電性粉体である特許請求の範囲第７項記
   載の電子写真感光体。 （９）　　前記尊重゛、層が非導電性顔料を含有してい
   る特許請求の範囲第１項記載の′電子写真感光体。 ００）　　前６己非４定性顔料が酸化亜鉛、酸化チタン
   、炭ｒＩｌ１２カルシウム、酸化アルミニウム、炭酸バ
   リウムおよび硫酸バリウムからなる群から少なくともｌ
   　４’ＩＩＩを選択した非導電性顔料である特許請求の
   範囲第９項記載の′電子写真感光体。 ０１）基体と感光層の間に導電性物質、結着剤樹脂およ
   びレベリング剤を含有する導電層と接着層を有すること
   を特徴とする電子写真感光体。 ０り　前記レベリング剤がシリコーン系化合物である特
   許請求の範囲第１１項記載の電子写真感光体。 （ｌ■　ＭｉＪ記レベリング剤が下記一般式（１）で表
   わされるシリコーン系化合物である特許請求の範囲第１
   ２項記載の電子写真感光体。 一般式 （式中、Ｒは水素原子、アルキル基、アルキルアリル基
   、グライコール基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシ
   基又はアミノ基を表わす。ｎおよびｍは、正の整数であ
   る。）（１４）　　ｎｆｆ　ｇ＋−レベリング剤がジメ
   チルポリシロキサン、アルキル変性シリコーン、アルキ
   ルアリル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン
   、グライコール変性シリコーン、アルコール変性シリコ
   ーン又はアミン変性シリコーンである特許請求の範囲第
   １３項記載の電子写真感光体。 Ｑ５１　　ｆｊｉＪ記レベリング剤が導電層を形成する
   分散液の不揮発成分に対して０．００１〜１重量％の範
   囲で含有されている特許請求の範囲第１１項記載の電子
   写真感光体。 （Ｉ６）　　前記導電層が１０１３Ω（１）以下の体積
   抵抗率を有する特許請求の範囲第１１項記載の電子写真
   感光体。 （Ｉ７）前記導電性物質が導電性粉体である特許請求の
   範囲第１１項ｄｒ２載の電子写Ｊｔｈｃ感光体。 （１樽　　前記導電性物質がニッケル、鋼、銀、アルミ
   ニウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジ
   ウムおよびカーボンからなる群から少なくとも１種を選
   択した導電性粉体である特許請求の範囲第１７項日ピ載
   の電子写真感光体。 ＯＩ　　前記導電層が非導電性顔料を含有している特許
   請求の範囲第１１項記載の電子写真感光体０ （２０）前記非導電性顔料が酸化亜鉛、酸化チタン、炭
   酸バリウム、酸化アルミニウム、炭酸バリウムおよび硫
   酸バリウムからなる群から少なくとも１種を選択した非
   導電性顔料である特許請求の範囲第１９項記載の電子写
   真感光体。 す１）　前記接着層が前記導電層と感光層の間に配置さ
   れた特許請求の範囲第１１項記載の電子写真感光体。 １２り　前記接着層がポリアミド樹脂を有する被膜であ
   る特許請求の範囲第２１項記載の電子写真感光体。