JPS5938751A - 電子写真用感光体 - 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】 この発明は、光導電性物質−樹脂混合系の電子写真用感
光体に関する。

粉末状の光導電性物質を結着用の樹脂中に分散し溶剤を
用いて混練した電子写真用感光体は、ゼログラフィー感
光板の製造が容易でかつ安価なことから多用されている
。光導電物質としてたとえば硫化カドミウム（ＣｄＳ　
　）を有機樹脂に混練した感光体を導電性支持体に塗布
して光導電層を形成する。

現用の感光板では、光導電層の表面に数−１μＩ１１厚
の樹脂絶縁層を形成し、支持体／光導電層／絶縁層から
なる三層構造としている。表面の絶縁層は、機械的ある
いは電子写真的な特性の劣化を防ぐための保護層である
が、この保護層のためにいわゆるカールソン式複写プロ
セスの適用が不可能である。このことから、複写プロセ
スが複雑化し、複写装置として著しく高価格なものとな
っている。

低価格の装置を実現するため、カールソン式複写プロセ
スを適用できるように表面絶縁層のない支持体／光導電
層の二層構造を採用しようとしても、この構造の感光板
では複写プロセスを繰返しているうちに機械的あるいは
電子写真的な特性の劣化が著しく、実用に供し得ない。

そこで、光導電層の表面保護２強度向上のためのみの目
的で、ごく薄い絶縁層（１〜２ＩＩｍ以下）を形成した
カールソンプロセスの適用可能な感光板が提案されてい
る。しかし、残留電位の増加をきたし高品質の複写画像
が得られない。

光導電層の機械的な特性劣化を防止するには、技術的に
、上述の如き極薄の保護膜を形成する以外に、結着用の
樹脂の混合割合を大幅に増加させることが考えられる。

しかしながら、一般に、樹脂割合を増加させると残留電
位が大きく上昇するとともに光感度が著しく低下する。

このように、低価格のためにカールソン方式を採用する
には、光感度等の電気・光物性的な特性を高く保持しな
がら耐摩耗性等の機械的強度を向上させねばならないと
いう相対立する問題があった。

この発明は、この対立する問題を課題として考究の末に
なされたものであって、結着用樹脂の混合割合を多くし
てもある範囲内では一定の高感度な電子写真的特性を保
ちうる結着用樹脂を新規（こ見い出した点に存する。

即ち、本発明は、光導電性物質を結着用の樹脂中に分散
してなる電子写真用感光体において、前記結着用樹脂が
比較的低分子量で、自己加熱架橋性を有する（メタ）ア
クリル系共重合体からなることを基本的な特徴としてい
る。

前記（メタ）アクリル系共重合体はプレポリマーであっ
てその分子量が数平均分子量で４０００〜８０００、か
つ重量平均分子量で１００００〜３００００であるもの
が好ましい。分子量がここに示した範囲よりも大きくて
も小さくても粉末状の光導電性物質に対する分散性が悪
くなるからである。

また、前記（メタ）アクリル系共重合体グレポリマーが
自己加熱架橋性を有することは均一に架橋させるために
必須であり、これによって均一な性能を備える電子写真
用感光体が得られる。そして、自己架橋することは外部
の変化たとえば温度、湿度による影響を受けにくくする
。これに対し、例えばメチロールメラミンやポリイソシ
アネート等の架橋剤を用いるものでは均一な架橋が達成
されず、所望の電子写真特性が得られない。

前記感光体の組成は、光導電性物質の１重量部に対しく
メタ）アクリル系共重合体が０４〜１，０の範囲の重量
部に選ぶのが好ましい。この範囲内で樹脂比を増減して
も光感度、残留電位ともに所望の特性から逸脱せず、ひ
つかき強度、摩耗強度も充分に確保できる。逆に、樹脂
比が１０を越えると光感度および残留電位の特性が急激
に劣化する。０４以下となると、多数回のカールソンプ
ロセスによりひつかき強度の劣化が現出する。

最も好ましい組成は、光導電性物質１重量部に対し、（
メタ）アクリル系共重合体が０．５重量部である。光導
電層の電気的および光電気的特Ｖ１がほぼ極大を呈する
からである。

前記（メタ）アクリル系共重合体は、メチロール化（メ
タ）アクリルアマイドのアルキルエーテル（以下、「Ｍ
Ａ」と略記する）、（メタ）アクリル酸、および前記Ｍ
　Ａに共重合可能な単量体を共重合させて得られるプレ
ポリマーである。

その配合割合は、ＭＡ：２〜３０Ｗｔ　　％、（メタ）
アクリル酸：０５〜５ｗｔ　％、ＭＡに共重合可能な単
量体＝９７９〜６５ｗ【　％の範囲内とする。好ましく
は、ＭＡ：１０〜２ｏｗＬ％、（メタ）アクリル酸二０
５〜２０ｗ【　％、ＭＡに共重合可能な単量体：８９．
５〜７８ｗ【％の範囲で配合する。ここで、ＭＡに共重
合可能な単量体とは、重合性を有するα−β不飽和基を
もった単量体でスチレン又はスチレンのアルキル誘導体
や（メタ）アクリル酸のアルキルエステルなどである０
、ここにいうアルキル基はメチル又はエチル基が好まし
く、エチル基より大きい基であると樹脂としては柔かく
なり性能上問題がある。

なお、ＭＡに共重合可能な単量体のうち、その総、量の
うち約１０％以下の割合で次のような重合性単量体を共
重合させるようにしてもよい。すなわち、■（メタ）ア
クリル酸のアルキルエステルで、アルキル基の炭素数が
３以上のもの、■−官能性（メタ）アクリル酸誘導体、
例えば２ヒドロキ／エチル、ジメチルアミンエチル（メ
タ）アクリル酸等、０２〜３％以下の共重合可能な（メ
タ）アクリル酸の多官能性モノマー、例えば、エチレン
グリコールジ（メタ）アクリル酸、ポリエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリル酸等である。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例 （１）プレポリマーの合成 メタクリル酸　　　　　　　　　　　＋１１ｗＬ％メチ
ルメタクリレート　　　　　　　３９Ｗ【％スチレン　
　　　　　　　　　　　　３５Ｗ（％ヒドロキシエチル
メタクリレート　　　５ｗＬ％ブトキン化メチロールア
クリルアマイド　　４０Ｗ【％ただし、上記ブトキシ化
メチルテ少７久リルアマイドは、フリノール／キジロー
ル（重量比３　’１）混合溶剤の５０％溶液である。

上記のモノマーを余計配合し、これに公知の重合開始剤
アゾジイソブチロニトリル を加え、攪拌溶解する。

これとは別に、窒素置換した攪拌・還流装置伺反応容器
に、ブタノール／キシレン／トルエン／メチルセロソル
ブ（重量比１：１：１＝１）からなる混合溶剤を適量入
れ、内容物の温度を７０〜８０℃に調整しながら、重合
開始剤入りのモノマーを滴下ロートを用い約３時間かけ
て滴下した。

内容物の発熱を抑え、反応温度を８０℃に制御しながら
２時間反応させた。

このようにして得られた低分子量の（メタ）アクリル系
共重合体（プレポリマー）は、重合率９９５％，酸価５
，平均分子量１５０００　、数平均分子量が５０００で
あった。

なお、有機溶媒は、混合溶媒としたが、トルエン、キジ
ロール、酢酸工ｔル，メチルエチルケトン、メチルセル
ソルブ、ブタノール、イングロピルアルコールの単独で
あってもよく、又はこれらの所定割合の混合物であって
もよい。

（２）感光体塗布液の調整 光導電性物質として平均粒径１〜５μｍの硫化ツノドミ
ウム（　ＣｄＳ）の粉末を用いる。

ＣｄＳ　粉末１００重量部に対し、前記（１）で得られ
た共重合体プレポリマーを、不揮発分５０％に調整後固
形分でそれぞれ３０．５０及び７０重量部の三つの配合
割合に調製し、それぞれに適当量のｌ・ルエンを粘度調
整用に添加し超音波分散装置を用い約５分間混合分散し
た。こうして光導電層形成用の三種の分散液を調製した
。

（３）感光板の作成及び特性評価 前記（２）で得られた分散液を、厚さ０．１ｍｍのアル
ミニウム基板上に浸漬法により塗布し、充分乾燥後、１
８０℃で３０分間熱処理を施し、熱硬化させた。熱硬化
後の膜厚がいずれも４０μｍの光導電層を形成して、電
子写真用感光板Ａ，Ｂ及びＣを作成した。得られた感光
板のいずれの光導電層表面も、表面粗さが２μｍ以下で
あり極めて平滑性に優れていた。また、静的な機械強度
も充分であった。

各々の感光板Ａ，Ｂ及びＣにコロナ帯電により一５００
ｖの帯電電位■０を与え、初期電位ｖＯに対しこれが１
１５の電位に減衰するの番こ要する露光量Ｅ　　　を測
定した。その結果を第１表に１５ 示す。

第１表 ξの測定結果から判るように、光感度，残留電位ともに
、結着用樹脂の重量比が０．３〜０７の範囲内では樹脂
比が増減しても悪い特性を示さない。

しかし、樹脂比が１０を越えるとこれらの特性は急に劣
化する。なお、特注には極大域が存在し、感光板Ｂすな
わち樹脂比が０５（この近傍を含む）のところで極大と
なる。

また、感光板を複写装置にセットし、カールソン式複写
プロセスを繰り返し、３０，０００回後の電子写真特性
を測定した。その結果、感光板へでは複写紙（コピー）
にスクラッチ状の傷が発生しかつ約１０％の帯電能の劣
化が認められた。しかし、感光板ＢおよびＣにおいては
、帯電能の変化。

残留電位の上昇等も認められず、画質も良好で３０．０
００回後にも拘らず機械的強度も充分であった。

比較例 上記実施例と同様に、光導電性物質として平均粒径１〜
５μｍｎのＣｄＳ　粉末を用い、結着用樹脂として市販
の反応性架橋剤（メチロールメラミンやポリイソシアネ
ートなど）によって架橋されるアクリル樹脂を用いる。

上記ＣｄＳ　　粉末１００重に適当量の酢酸ブチルを粘
度調整用に添加し実施例と同様の方法で分散液を調製し
た。

得られた分散液を０．１　ｒａｈ厚のアルミニウム基板
上に浸漬法により塗布し、１６０℃で２０分の熱処理で
硬化させた。実施例と同じく膜厚がそれぞれ４０μ■ｌ
の光導電層を設けた電子写真感光板１）。

ＥおよびＦを作製した。実施例と全く同様の特性評価試
験を行ったところ、第２表に示すように、樹脂比が増加
すると急激な光感度の低下と残留電位の上昇がみられた
。

第２表 また、通常のカールソン式複写プロセスで画像出しを行
ったところ、感光板Ｆは下地の汚れた複写画像しか得ら
れなかった。前記実施例と同様に３０．０００回後の電
子写真特性を調べたところ、感光板りおよび１！、に関
し、いずれも１０〜１５％の帯電能の劣化が認められた
。また、感光板りについては、光導電層表面に多数のス
クラッチ（ひっかき傷）が発生していた。

この比較例から判るように、反応性架橋剤にょ合 って架橋される単なる（メタ）アクリル樹脂共煕体グレ
ポリマーよりも、実施例に掲げた加熱自己合 架橋型のアクリル系共竪グレボリマーの方が性能的に均
一でカールソン式電子写真用感光体として優れているこ
とが証明される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導電性物質を結着用の樹脂中に分散してなる電
   子写真用感光体において、 前記結着用樹脂が比較的低分子量で自己加熱架橋性を有
   する（メタ）アクリル系共重合体からなることを特徴と
   する電子写真用感光体。
2. （２）前記（メタ）アクリル系共重合体の分子量は、数
   平均分子量が４０００ないし８０００で１重量平均分子
   量が１００００ないし３００００である特許請求の範囲
   第（１）項記載の電子写真用感光体。
3. （３）前記光導電性物質の１重量部に対し前記（メタ）
   アクリル系共重合体が０．４ないし１ｏの範囲記載 の成る値の重量部とした特許請求の範囲第＋２１　％の
   電子写真用感光体。
4. （４）前記（メタ）アクリル系共重合体は、メチロール
   化（メタ）アクリルアマイドのアルキルエーテル、（メ
   タ）アクリル酸及び前記メチロール化（メタ）アクリル
   アマイドのアルキルエーテルに共重合可能な単量体を共
   重合させたものである特許請求の範囲第（２）項記載の
   電子写真用感光体。