JPS61163345A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真感光体に関し、特にレーザープリン
ター用電子写真感光体に関するものである。

〔従来技術〕

従来、レーザーに代表される可干渉光を光源とする電子
写真方式プリンタの感光体としては、セレン、セレン系
合金、硫化カドミニウム樹脂分散系ｔ　／　ＩＪ　ヒニ
ルカルハソールトトリニトロフルオレノンとの電荷移動
錯体などが用いられてきた。

またレーザーとしてはヘリウム−カドミ、アルゴン、ヘ
リウム−ネオンなどのｆスレーザーが用いられてきたが
、最近小屋、低コストで直接変調が可能な半導体レーザ
ーが用いられるようになった。

しかし半導体レーザーは発光波長が７５０　ｎｍ以上の
ものが多く、以上のような感光体は、その波長領域で光
感度が低く、使用が回能であった。そのため感光波長領
域を比較的自由に選べる電荷発生層と電荷輸送層との積
層型感光体が、半導体レーザープリンタ用感光体として
注目されてきている。

積層型感光体の電荷発生層は、光を吸収して自由電荷を
発生させる役割をもち、その厚さは発生したホト・キャ
リアの飛程を短かくするために０．１〜５μｍと薄いの
が通例である。このことは、入射光量の大部分が電荷発
生層で吸収されて多くのホト・キャリアを生成すること
、さらには発生したホト・キャリ゛アを再結合や捕獲に
より失活することなく電荷輸送層に注入する必要がある
ことに帰因している。電荷輸送層は、静電荷の受容と自
由電荷の輸送の役割ｔ−もち、像形成光をほとんど吸収
しないものを用い、その厚さは通例５〜３０μｍである
。このような積層型感光体を用い、レーザープリンタで
レーザー光をライン走査して　。

画像を出してみると、文字などのライン画像では問題に
ならないが、ベタ画像の場合、干渉縞状の濃度ムラが現
われた。この原因は、電荷発生層が前述の如く薄層で形
成されているために、この層で吸収される光量が制限さ
れ、そのために電荷発生層を通過した光が基板表面で反
射し、この反射光と光導電層表面での反射光との干渉を
生じたものによると考えられる。積層型電子写真感光体
は、第２図のように金属の導電性支持体１の上に、電荷
発生層２と電荷輸送層３とが積層された構成になってい
る。この積層型感光体にレーザー光６（発振波長は半導
体レーザーで約７８０　ｎｍ、ヘリウム−ネオンレーザ
−で約６３０ｎｍ）が入射した場合、電荷輸送層３に侵
入した侵入光７と、この侵入光７が金属の導電性支持体
１の表面で反射され電荷輸送層３の表面から出てくる反
射光８との干渉が生ずる。電荷発生層２と電荷輸送層３
との積層の屈折率ｅｎｓ厚さをｄル−デー光の波長をλ
とすると、　ｎｄがλ／２の整数倍のときは、反射光の
強度が極大、すなわち電荷輸送層の内部へ入っていく光
の強度が極小（エネルギー保存則による）、ｎｄがλ／
４の奇数倍のときは反射光が極小、すなわち内部へ入っ
ていく光が極大となる。ところで、ｄには製造上０．２
μｍ以上の厚みムラは避けられない。一方、レーザー光
は単色性がよく、コヒーレントなため、ｄの厚みムラに
対応して前記の干渉条件が変化し、電荷発生層でのレー
ザー元の吸収量の場所ムラが生じ、それがペタ画像の濃
度の干渉縞状のムラとなって現われると考えられる。な
お通常の複写機では、光源が単色光でないため、波長に
よって干渉縞状の濃度ムラの幅が変わり、平均化されて
見えなくなる。

従来、レーザー光を用いる電子写真法においては例えば
、基体の反射面、下地層や感光層の積層界面における表
面状態を粗にし凹凸を設けて反射光に位相差を生せしめ
ることによプ干渉縞状の濃度ムラの発生を防止していた
。しかし乍らこの様な粗面化方法は積層型感光体の場合
凹凸面上に形成される感光層が均一にならず、従って画
像欠陥や写真特性を著しく低下させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は前述の従来技術の欠点を解消した電子写
真感光体、とくに基体及び積層界面を粗面化することな
くレーザー光を拡散させることＫより干渉縞状の濃度ム
ラの発生を防止したレーザープリンター用電子写真感光
体を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に従って導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送
層を積層してなる電子写真感光体くおいて該電荷輸送層
中に電荷輸送層の屈折率と異なる屈折率を有する粉体を
混入したことを特徴とする電子写真感光体が提供される
。

以下本発明を図面に沿って説明する。

電子写真感光体は第１図に示すように導電性支持体１の
上に電荷発生層２と電荷輸送層３とからなる感光層が積
層されている。

導電性支持体１は、支持体５上に導電層４１ｃ有する積
層構造から成るものである。支持体５の導電性非導電性
は問わない。たとえば導電性の支持体５としてはアルミ
シリンダー、アルミシートまた非導電性の支持体５とし
ては、ポリマーフィルムあるいはポリマーシリンダー、
もしくは紙、プラスチック、金属等のコンポジット素材
などからなるものである。

導電性顔料粉末、及び必要に応じて表面凹凸形成用粒子
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、特に、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
。導電性粉末を分散した樹脂の体積抵抗率は１０１３０
婉下、好ましくは１ｏ１２Ωの以下が適している。その
ため、塗膜において、導電性粉末は塗膜中１０〜６０重
量−の割合で含有されていることが好ましい。分散には
、ロールミン、振動Ｍ−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。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、ブレー
ドコート、ナイフコート、ロールコートｌスｌｌ’）−
７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。

さらに電荷発生層２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、アルコ０−ルイ
エロー、ピレンキノ／Ｉインタ／スレンプリリア／トバ
イオレットＲＲＰなどのキノン顔料、キノシアニン顔料
、イリレ／顔料、インジブ、チオインジゴ等のインジゴ
顔料、インドファーストオレ／ノトナーなどのビスベン
ゾイミダゾール顔Ｒ１銅フタロシアニン、アルミニウム
クロライド−フタロシアニンなどの７タロシアニン顔料
、キナクドリン類料等の電荷発生性物質を、ポリエステ
ル、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、　／　ＩＪ
ビニルピロリドン、メチルセルロース。

ポリアクリル酸エステル類、セルロースエステルなどの
結着剤樹脂に分散して形成される。その厚さは０．０１
〜１μ、好ましくは０．０５〜０．５μ程度である。

また、電荷輸送層３は主鎖又は側鎖にアットラセン、ピ
レン、７エナントレン、コロネンなどの多環芳香族化合
物又はインドール、カルノ９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、オキサノアゾール。

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
孔輸送性物質を成膜性のある樹脂に溶解又は分散させた
塗工液を塗布、乾燥させることにより形成される。電荷
輸送層３の厚さは５〜２０μが好ましい。

本発明においては上記電荷輸送層３中に電荷輸送層の屈
折率と異なる屈折率を有する粉体を混入させることが特
徴である。かかる粉体としては、例えば、アルミナ（ｋ
ｔ２ｏ５Ｈ屈折率１．７７　）、シリカ（５１０２ｅ屈
折率１．５４）　、酸化チタｙ　（ＴｉＯ２：屈折率２
、７　）　、酸化亜鉛（ＺｎＯ：屈折率２．０３）、酸
化セリウム（Ｃ６０２：屈折率２．６）、ポリ弗化ビニ
リゾｙ　（ＰＶＣｌＦ　）、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ２：
屈折率２．９４）、硫化亜鉛（ＺｎＳ　：屈折率２．３
７）、ヨウ化カリウム（ＫＩ：屈折率１．６７　）　、
酸化マグネジｆ）ム（Ｍｇｚｏ　：屈折率１．７４　）
　、硫化カドミウム（ＣｄＳ　：屈折率２．５１）、ポ
リ塩化ビニリデン（ＰＶｄＣ屈折率１．６０〜１．６３
）、テフロ７粉末（屈折率１．４）、アクリロニトリル
（屈折率１．３９）、安息香酸（同１．５１　）　、硫
酸鋼（同１．３６　）、ツチラール樹脂粉末、塩化マグ
ネシウム、炭酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化カ
リウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化銀、硫
酸二。

ケル、チオシアン酸アンモニウムなどの粉体が挙げられ
、また体質顔料の中でアスベスチン（Ｃ＆−Ｍｇ　−５
ｉｌｉｃａｌａｔｏ　）、クレー、カオリン、−土一酸
性白土一磁±（珪酸アルミニウム）、ケイ藻土、胡粉（
ＣａＣＯ３）　、５胃（ＣａＳＯ４・２ＨｚＯ）タルク
−滑石粉（３ＭｇＯ−４８１０□−Ｈ２Ｏ）　、パライ
ト（Ｂａ５Ｏａ　）、マイカ粉（Ａｔ２０３・Ｋ２Ｏ−
８ＩＯ□）など、白色顔料ではアンチモン白（Ｓｂ２０
３）、リドテン・オル亜鉛華（ＺｎＳ　十Ｂａ５Ｏ４）
　、黒色顔料としてカーボンブラック、ガス黒、鉄黒、
黒酸化鉄、黒鉛１石墨、二酸化マンガン、クロム黒、赤
色顔料として赤色酸化鉄、べんがら、鉄丹、トルイジン
赤など、黄色顔料でチタン黄、黄土、オーカーなど、緑
色顔料では酸化クロム、コバルトクロム緑、青色顔料で
は群青、ウルトラマリン、コバルト青、紫色顔料として
紫酸化鉄、マルス紫など、その他ＡＬ粉、ステンレスス
チール粉、ガラスフリットなどもある。

また有機顔料の中でアゾ系、トリフェニルメタン系、キ
ノリン系、アントラキノン系、フタロシアニン系などの
顔料が挙げられる。

粒径（平均粒子径）の好ましい範囲は０．０１μ〜１０
μ、特には０．１μ〜１μが適当である。

本発明によれば、電荷輸送層中に上記の粉体を好ましく
は０．１〜１０重量％混入させる。その配合方法として
は前述の正孔輸送性物質を成膜性樹脂に溶解させた後、
上記粉体を混入させて、たとえばプロペラ攪拌機あるい
はサンドミルにて充分に分散させる。

成膜性樹脂としては、例えばポリメタクリル酸メチル（
屈折本釣１．４）、ポリスチレン（同１．６）、ポリエ
ステル（同１．５、スチレン−メタクリル酸メチル共重
合樹脂（同１．５）等が挙げられる。前述した正孔輸送
性物質の屈折率は約１．４〜１．５であり、電荷輸送層
の屈折率は添加される成膜用樹脂の屈折率に支配される
。

電荷輸送層の」折率と前述の粉体の屈折率との差は、大
きい程好ましいが、一般的には０．３〜３、好ましくは
０．５〜１．５である。

本発明において必要に応じて導電層と感光層の中間に、
バリヤー機能と接着機能をもつ下引層を設ける。下引層
は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロー
ス、エチレン−７／　ＩＪル酸コポリマー、ポリアミド
（ナイロン６、ナイロン６．６、ナイロン６．１０、共
重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロンなど）、ポ
リウレタン、ゼラチン、酸化アルミニウムなどによって
形成できる。

下引層の膜厚は、０．１ミクロン〜５ミクロン、好まし
くは０．５ミクロン〜３ミクロンが適当である。

実施例１ 導電性酸化チタン粉末（チタン工業製）１００重量部、
酸化チタン粉末（堺工業製）１００重量部、フェノール
樹脂（大日本インキ社製、プライオー７エン）１２５重
量部をメタノール５０！ｉ部、メチルセロノル２５０重
量部の溶剤に混合し次いでゾールミルにより６時間にわ
たり分散した。

この分散液を６０φＸ２６０ｍのアルミニウムシリンダ
ー上に浸漬法で塗布し、１５０℃３０分間に亘って熱硬
化し、膜厚２０μの導電層をもうけた。この導電層上の
表面粗さは１．５μｍでδつだ。

次に、共重合ナイロン樹脂（商品名：アミランＣＭ８０
００、東し製）１０部（重量部、以下同様）１５−メタ
ノール６０部、ブタノール４０部の混合液に溶解し、上
記中間層上に浸漬塗布して、１μ厚のポリアミド樹脂層
をもうけた。

次にｅ型銅フタロシアニン（東洋インキ製）１００重量
部、ブチラール樹脂（積木化学製）５０重量部およびシ
クロヘキサン１３５０重量部を１φガラスピーズを用い
たサンドミル装置で２００時間分散た。この分散液にメ
チルエチルケトン２７００重量部を加え、上記ポリアミ
ド樹脂層上に浸漬塗布し５０℃で１０分加熱乾燥して、
０、１５　ｆ／ｍ２の塗布量の電荷発生層を設けた。

次いで、下記構造式のヒドラゾン化合物ｔｌ。

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：ＭＳ２００：製鉄化学（株）１５部をトルエン８０
部に溶解した。この時の固凰分の屈折率は１．５４であ
った。この液にアルミナ粉末（屈折率１．７７　）　（
粒径１μ）を１部加えてす／ドミル分散機にて１時間分
散した。この液を上記電荷発生層上に塗布して１００℃
で１時間の熱風乾燥をして、１６μ厚の電荷輸送層を形
成した。

この積層型感光ドラムを、ガリウムーアルミーヒ素半導
体レーザー（発光波長７８０　ｎｍ　、出力５ｍｙ）を
有するレーザープリンタ実験機（帯電は負極性）、につ
けて画像出しをおこなった。その結果、ペタ画像部の画
像濃度が均一でライン画像もシャープな画像が得られた
。

比較例１ 実施例１と全く同じ方法で導電層、下引層、電荷発生層
を塗布したのち、電荷輸送層においてはアルミナ粉末を
除き塗布をして比較用感光ドラムを作成した・ この比較用感光ドラムを前記と同一のレーザープリンタ
ー実験機につけて画像を出したところ、ライン画像は問
題ないが、ペタ画像部に干渉による濃淡ムラを発生した
。

実施例−２ 実施例−１と同じ方法で導電層、下引層、電荷発生層を
塗布し、その上に実施例−１と同じ電荷輸送層組成物で
はあるがアルミナ粉末（粒径１μ）の替わ５　Ｋ　５ｔ
ｏ２粉末（屈折率１．５４、粒径０．５　ｔｔ　）′ｔ
−１部加えてプロペラ攪拌機で３０分間攪拌し分散させ
た。

そしてこの液を塗布し電子写真感光体を形成した後、実
施例−１と同様の方法で画像出しを行なった所ペタ画像
の濃度が均一でライン画像もシープな画像が得られた。

比較例−２ 実施例−２の電荷輸送層において５ｉｏ２粉末を除き全
く同じ方法で電子写真感光体を形成した。

更に実施例−１と同様の方法で画像を形成した所ライン
画像は問題とならないが、ベタ画像部には干渉による縞
模様があられれた。

〔発明の効果〕

本発明の電子写真感光体によれば、像露光・現像後の干
渉縞状の濃度ムラが生ぜず、鮮・明な電子写真が得られ
る。この様な効果は、特に、可干渉光とりわけレーザー
を像露光用光源として用いる場合に顕著であり、レーザ
ープリンター用電子写真感光体として極めて有利に応用
することができる。しかも感光体の基体や感光層の積層
界面を粗面化するなどの方法によらず表面状態は平滑で
あるので欠陥が極めて少ない。従って画質が向上し繰返
し耐久後のピンホールの発生が起らない。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真感光体の断面図、第２図は電子写真感
光体く入射する光の光路を示す説明図、第３図は本発明
の構成による光の光路を示す説明図である。 １・・・導電性基体、２・・・電荷発生層、３・・・電
荷輸送層、４・・・導電層、５・・・支持体、３′・・
・粉末大電荷輸送層、６・・・入射レーザー光、７・・
・感光体内部への入射光、８・・・導電性基体の表面で
の反射光、９・・・粉末入り電荷輸送層で拡散されたレ
ーザー光代理人　弁理士　山　下　積　平 手続補正書印釦 昭和６０年１２月２８日 特許庁長官　　宇　　賀　　道　　部　　殿ｌ　事件の
表示 昭和６０年特許願第３９８５号 ２　発明の名称 電子写真感光体 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　（１００）　　キャノン株式会社４　代理人　
　〒１０５ 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６　補正の内容 （１）　　明細書１１頁下から９行目の「・・・０．３
〜３、」を「・・・０．０１以上、」とする。 （２）　明細書１１頁下から８行目の「・・・０．５〜
１．５・・・」を「・・・０．１１以上・・・」とする
。 （３）　明細書１５頁２行目の「・・・５ｉ０２粉末（
屈折率１．５４・・・」を「・・・酸化セリウム粉末（
屈折率２，６・・・」とする。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送層を積層
   してなる電子写真感光体において該電荷輸送層中に電荷
   輸送層の屈折率と異なる屈折率を有する粉体を混入した
   ことを特徴とする電子写真感光体。
2. （２）像露光用光源としてレーザー光を用いる電子写真
   法に用いられる特許請求の範囲第１項の電子写真感光体
   。