JPS5997152A - 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するものである。

電子写真感光体は所定の特徴を得るためあるいは適用さ
れる電子写真プロセスの種類に応じて棟々の構成葡とる
ものである。電子写真感光体の代表的なものとして基体
上に感光層が形成されている感光体および感光層とその
上の絶縁層との積層を備えた感光体があり広く用いられ
ている。基体と感光層から構成される感光体は最も一般
的な電子写真プロセスによる、即ち帯電、画像露光およ
び現像、更に必要に応じて転写による画像形成に用いら
れる。また絶縁層を備えた感光体についてこの絶縁層は
感光層の保護、感光体の機椋的強度の改善、暗減衰特性
の改善、または、特定の電子写真プロセスに適用される
ため、等の目的のために設けられるものである。このよ
うな絶縁層を有する感光体または、絶縁層を有する感光
体を用いる電子写真プロセスの代表的な例は、例えば、
米国特許第２８６００４８号公報、特公昭４１−１６４
２９号公報、特公昭３８−１５４４６号公報、特公昭４
６−３７１３号公報、特公昭４２−２３９１０号公報、
特公昭４３−２４７４８号公報、特公昭４２−１９７４
７号公報、特公昭３６−４１２１号公報などに記載され
ている。

電子写真感光体には所定の電子写真プロセスに適用され
て、静電像が形成され、この静電像は現像されて可視化
される。

ところで電子写真感光体の基体としては、機械的な強度
と導電性を備えていれば良く、従来よりアルミニウム、
銅、亜鉛、すす、金、ステンレス、真ちゅう、パラジウ
ム、Ｉナジウム、クロム、チタンなどの金属またはとれ
らの金属を蒸着またはラミネートしたプラスチックシー
ト等が用いられている。

基体の形状は、シート状にしたものより、円筒状にした
方が、シートを巻き付けてドラムにする方よシも小型に
できるのでより好ましい。

しかし、前述の如き金属を円筒状に成型することは、電
子写真感光体の製造コストを上昇させることになシ、ま
た、感光層を電荷発生層と電荷輸送層に機能分離した構
造をもつ電子写真感光体では、電荷発生層を基体に接し
て薄い被膜で形成されているため、電子写真特性が基体
の表面性に大きく影響を受けてしまう。このため、この
様な電子写真感光体に用いる基体は、精密な表面研摩処
理を施す必要があった。

ところで、プラスチックは、金属に較べ安価で円筒状な
どの形に成型することができ、しかもプラスチック成型
品は金属に救べ表面性が良いので、研摩処理全省略する
ことができる利点がある。

しかし、プラスチックは単独で成型すると、基体として
の機械的強度、耐衝撃性、寸法安定性、熱変形性などの
点で満足されない。而して本発明はプラスチックを利用
した基であるが機械的強度、耐衝撃性、寸法安定性、熱
変形性などの点について優れた特性を有する基体を用い
た電子写真感光体を提供することを主たる目的とする。

本発明による電子写真感光体はチタン酸カリウムファイ
バーが充填されたプラスチックよ多形成された基体上に
感光層を有することを特徴とするものである。

チタン酸カリウムファイバーは、Ｋ、０・ｎＴｉｏｔ（
ｎは１以上）で示される組成のチタン酸カリウムの単結
晶繊維（ウィスカー）でおる。

電子写真感光体の基体として、チタン酸カリウムファイ
バーを充填したプラスチックを用いると、まず、ガラス
繊維に比較してチタン酸カリウムファイバーは１１５０
〜１／１００の大きさであるから、非常に平滑な表面が
得られる。また、成形性が良くなるから、薄肉化するこ
ともでき、基体の小型化、＠量化に役立つ。さらに、薄
肉化してもそりが少く、寸法安定性が良い特徴もおシ、
基体として有効に用いることができる。

プラスチックは導電性がないため、基体として用いるた
め、導電性を付与する必要がある。

そのため金属の蒸着という方法もある。

しかしこれはコストが高く、工程も多くて時間がかかる
ので、好ましくはプラスチック中に導電性があって安価
なカーボン粉体などを充填するのが好適である。すなわ
ち、チタン酸カリウムファイバーとカーボン粉体などを
充填させることによシ、強度と導電性を満足させること
ができる。

なお、カーボン粉体はフリーキャリアを注入する性質が
あるため、特に感光層を電荷発生層と電荷輸送層に機能
分離した構造を有する電子写真感光体の基体に用いると
暗減衰が大きくなることがある。

このような基体の上に感光層を直接に形成すると、感光
層の特性が十分に発揮されない場合が多く、特に感光層
が塗布によって形成される場合に顕著である。そのため
、キャリア注入性を防ぐために、バリア層、または下引
き層と呼ばれる樹脂層を形成することが有効である。バ
リア層には、基体との密着性、感光層に対する塗布性、
耐溶剤性、電気的特性等を考慮すると、ポリアミド樹脂
が最適である。

本発明について更に詳しく説明すると、まずチタン酸カ
リウムファイバーは、白色針状結晶で、平均繊維長は１
０〜２０μ、繊維径０．２〜０．５μ、比重３．１〜３
．３、融点１３００〜１３５０℃などの特性である。プ
ラスチックに対する混合量は１５〜４０重量％程度であ
る。

プラスチック材料としては、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリフエニレン
オキシド、ポリサルホン、ポＩＪ　７１Ｊレート、ポリ
フェニレンスルフィド、等の熱可塑性樹脂、フェノール
樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、メラミン−フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂等の熱硬化樹脂等が用いられる。基
体の耐熱性を考慮すると、熱硬化樹脂の方が好都合であ
る。

カーボン粉体を充填させる場合にはプラスチックは、体
１ａ電気抵抗率を１０６０・ｍ以下、好ましくは１０４
Ω・α以下としたものが適しており、またカーボン粉末
の含有量を５重量％以上、好ましくは１５重量％以上と
することが適している。

カーボン粉体としては、カーボンブラック、グラファイ
トなどを用いることができ、その粒子サイズは約０．０
５μ〜２．５μが適当である。

次に、カーボン粉体を添加した場合に、バリア層に用い
られるポリアミド樹脂は、紛状のポリアミドであシ、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種以上のナイロンの原料を混合して共重合によ
シ得ることができる。

ナイロンの原料としては、例えばナイロン６の原料であ
るカプロラクタムないし６−アミノカプロン酸、ナイロ
ン６６、ナイロン６１０の原料であるヘキサメチレンジ
アミンとアジピン酸、セバシン酸などのジカルボン酸、
ナイロン１１の原料である１１−７ミノウンデカン酸、
ナイロン１２の原料であるＷ−ラウロラクタムないし１
２−アミノドデカン酸などが挙げられる。

ポリアミド樹脂の組成は、結晶性・溶剤に対する溶解性
、被膜の特性に影響するものであるが、かかる性質は本
発明のｉ的とするところではない。

ポリアミド樹脂は、メタノール、エタノール等のアルコ
ールに溶解させるが、溶液安定性のために、トルエン、
キシレン、等の芳香族炭化水素を加えることもある。塗
布厚は０．３〜２μ程度が好適である。

この下引き層の上に塗布される感光層は、色素増感され
た酸化亜鉛、硫化カドミウム、ポリビニルカルバゾール
、フタロシアニン顔料、アゾ顔料などの光導電物質を必
要に応じて結着剤と共に塗料化して塗布形成される。特
に有機光導電物質を用いる場合、露光によシミ荷担体を
発生する電荷発生層と、発生した電荷担体を輸送する能
力を持つ電荷輸送層の組み合わせからなる感光層を用い
る時に、有効である。

電荷発生層は、スーダンレッド、ダイアンブルー、ジエ
ナスグリーンＢなどのアゾ顔料、アルゴールイエロー、
ピノンキノン、インダンスレンブリリアントバイオレッ
トＲＲＰ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顔料、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、キナクリドン顔料等の電荷発生物質を１、ポリエス
テル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル
、セルロースエステル類、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、ヒドロキシプロ
ピルメチルセルロース、ポリアクリレート類などの結漸
剤樹脂に分散して形成される。

電荷発生層は電荷輸送層の上部または下部に設けられ、
その厚さは０．０１〜２μ好ましくは０．０５〜１μ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、フェナントレン、コロネンナト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、イソオ
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
アゾールなどの含窒素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全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、ポリメ
タクリル酸エステル類、ボリアリレート、ポリスチレン
、ポリエステル、スチレンー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。

感光層は、上記した外、硫化カドミウム、酸化亜鉛、セ
レン化カドミウム等を結着剤と共に基体に塗布して形成
されてもよいし、Ｓｅ、Ｓｉ。

５ｅ−Ｔｅなどを基体に蒸着させて形成してもよい。

絶縁層を備えた感光体については、絶縁層の形成に用い
られる樹脂として、通常の各種の樹脂が適宜用いられる
ものである。例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポ
リフロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、ポリ
酢酸ビニール、アクリル樹脂、ポリカーボネート、シリ
コン樹脂、弗素樹脂、エポキシ樹脂等である。

通常絶縁層の厚さは０．１〜１００μ、特には０．１〜
５０μに設定される。

実施例１ フェノール樹脂に充填材としてチタン酸カリウムファイ
バー２０重量％、カーボンブラック２０血蛍％を加えて
混練りし、内径７５ｆｉ、外径８０冒、長さ３００簡の
円筒状に成型し、これを基体とした。基体としての強度
、寸法安定性、表面平滑性、耐衝撃性、耐熱性などは十
分であった。

一方、ナイロン６／６６／６１０／１２の共重合ナイロ
ンであるポリアミド樹脂を用意し、この１０部（重量部
、以下同様）をメタノール８０部に加え、５０℃にて加
熱溶解した。さめてからトルエン３０部を加えた。この
液を上記基体に浸漬法で塗布し、１００℃１０分間の熱
風乾燥して１μ厚の下引層を設けた。

次に下記構造式のジスアゾ顔料を１ｅ部酢酸酪酸セルロ
ース樹脂（商品名：　ＣＡＢ−３８１：イーストマン化
学展）６部およびシクロヘキサノン６０部を１φ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、０．１ｆ／ｍ”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 およびポリスチレン樹脂（商品名：ダイヤレツクスＨＦ
−５５：三菱モンサンド化成製）１０部をモノクロルベ
ンゼン６０部に溶解させた。これを電荷発生層上に塗布
し、１００℃で１時間熱風乾燥して１５μ厚の電荷輸送
層を形成した。

電荷輸送層の上からクロスハツチ法で密着性を調べると
１００　／　１ｏｏであシ剥離はなかった。

剥離試験をしていない電子写真感光体を、−５，６ＫＶ
コロナ帯電、画像露光、乾式トナー現像、普通紙へのト
ナー転写、ウレタンゴムブレード（硬度７０°、圧力１
０　ｇＷ／ｃＩｎ＋感光体に対する角度２０°）による
クリーニング工程等を有する電子写真複写機に取シ付け
てコピー画像を見たところ、非常に良好な画像が得られ
た。

実施例２ ポリブチレンテレフタレート樹脂にチタン酸カリウムフ
ァイバー３０重量％、カーボンブラック２２重量％を加
えて混線シし、実施例１と同様の寸法に成型した。

この基体を用いて、実施例１と同様のポリアミド樹脂層
、感光層を塗布形成しても、やはシ良好なる感光体が得
られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　チタン酸カリウムファイバーが充填されたプ
   ラスチックよシ形成された基体上に感光層を有すること
   を特徴とする電子写真感光体。