JPS62223758A

JPS62223758A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPS62223758A
Application number: JP6600586A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Hisamura; 久村　正文
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1987-10-01
Also published as: JPH0549219B2

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する。

また本発明は画像形成時の像露光光源としてレーザー光
を使用する電子写真法に適用できる電子写真感光体に関
する。

［従来の技術］これまでセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機
光導電体を感光成分として利用した電子写真感光体は公
知である。

一方、特定の有機化合物が光導電性を示すことが発見さ
れてから、数多くの有機光導電体が開発されてきた。例
えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアン
トラセン等の有機光導電性ポリマー、カルバゾール、ア
ントラセン、ピラゾリン類、オキサジアゾール類、ヒド
ラゾン類、ボリアリールアルカン類等の低分子の有機光
導電体やフタロシアニン顔料、アゾ顔料、シアニン顔料
、多環卆ノン顔料、ペリレン系顔料、インジゴ染料、チ
オインジゴ染料あるいはスクエアリック酸メチン染料等
の有機顔料や染料が知られている。

特に、光導電性を有する有機顔料や染料は、無機材料に
比べて合成が容易で、しかも適当な波長域に光導電性を
示す化合物を選釈できるバリエーションが拡大されたこ
となどから、数多くの光導電性有機顔料や染料が提案さ
れている。

例えば米国特許第４１２３２７０号明細書、同第４２４
７６１４号明細書、同第４２５１６１３号明細書、同第
４２５１β１４号明細書、同第４２５６８２１号明細書
、同第４２６０６７２号明細書、同第４２６８５９６号
明細書、同第４２７８７４７号明細書、同第４２９３６
２８号明細書等に開示されたように電荷発生層と電荷輸
送層に機能分離した感光層における電荷発生物質として
“光導電性を示すジスアゾ顔料を用いた電子写真感光体
等が知られている。

従来、レーザーに代表される可干渉光を光源とする電子
写真方式プリンターの感光体に用いられるレーザーとし
ては、ヘリウム−カドミ、アルゴン、ヘリウム−ネオン
などのガスレーザーが用いられてきたが、最近、小型、
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
７５０１ｍ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困難であった。

そのため感光波長領域を比較的自由に選らべる電荷発生
層と電荷輸送層との積層型感光体が、半導体レーザープ
リンター用感光体として注目されてきている。

ｆＪ！［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くするために０．１〜５ｊＬ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紀トー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
ことに起因している。

電荷輸送層は、静電荷の受容と自由電荷の輸送の役割を
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５〜３０ルである。

このような感光体を用い、レーザープリンターでレーザ
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、ペタ画像の場合、干
渉縞状の濃度むらが現われた。この原因は、電荷発生層
が前述の如く薄層て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
の反射光との干渉が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、従来例の電子写真感光体およ
びこれにレーザーを入射したときの感光体内部でのレー
ザー光の経路を示す第２図のよう“に導電性支持体ｌの
上に、電荷発生層２°と電荷輸送層３が薄層された構成
になっている。

この積層型感光体にレーザー光７（発振波長は半導体レ
ーザーで約７８０ｎｍ、ヘリウム−ネオンレーザ−で約
６３０ｎｍ）が入射した場合、感光体内部への入射レー
ザー光８が導電性支持体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９との干渉が生ずる。

電荷発生層２′と電荷輸送層３との積層の屈折率をｎ、
厚さをｄ、レーザー光の波長をλとすると、ｎｄが入／
２の整数倍のときは、反射光の強度が極大、即ち電荷輸
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、即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０．２ＪＬ以上の厚みむらは避け
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の厚みむら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光の吸収量゛の場所むらが生じ、
それかへ夕画像の濃度の干渉縞状のむらとなって現われ
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むらの幅が変わり、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ぜし
めることにより干渉縞状の濃度むらの発生を防止してい
た。

しかしながら、このよう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、特に基体およびｆｉｔ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により干渉縞状の儂
度むら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、作用コ本発明は導電性
支持体上に電荷発生層及び電荷輸。

退居を積層してなる電子写真感光体において、電荷発生
層中にシリコーン樹脂を含有することを特徴とする電子
写真感光体から構成され、特に像露光用光源としてレー
ザー光を使用した電子写真法に適用するに適した電子写
真感光体をその実施態様として包含するものである。

本発明を図面に沿って具体的に説明する。

第１図は、本発明の電子写真感光体の構成例およびレー
ザー光を入射したときの感光体内部でのレーザー光の経
路を示す、第２図は、従来例の電子写真感光体およびレ
ーザー光を入射したときの感光体内部でのレーザー光の
経路を示す。

符号１は導電性支持体、２はシリコーン樹脂微粉床入電
荷発生層、２°は電荷発生層、３は電荷輸送層、４は支
持体、５は導電層、６はシリコーン樹脂微粉末、７は入
射レーザー光、８は感光体内部への入射レーザー光、９
は導電性支持体表面゛での反射光、１０はシリコーン樹
脂微粉床入電荷発生層で拡散されたレーザー光を示す。

本発明の電子写真感光体は、第１図に示すように導電性
支持体１の上にシリコーン樹脂微粉末大電荷発生層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４上に導電層５を有する積層
構造から成るものである。

支持体４の導電性、非導電性は冊わない。

例えば導電性の支持体としてはアルミニウムシリンダー
、アルミシートまた非導電性の支持体としてはポリマー
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、金属などのコンポジット素材などからなるも
のである。

導電Ｒ５については、導電性顔料粉末および必要に応じ
て表面凹凸形成用粒子を分散する樹脂は、基体に対する
密着性が強固であること、粉体の分散性が良好であるこ
と、耐溶剤性が充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
、エポキシ樹゛脂、アルキド樹脂、ポリエステル、シリ
コーン樹脂、アクリル−メラミン樹脂などの熱硬化性樹
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、１０１３Ω
ｃｍ以下、好ましくは１０１２Ωｃｍ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。

分散は、ロールミル、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。

塗布は、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、
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。

シリコーン樹脂微粉床入電荷発生層２は、その主体であ
る電荷発生層として、スーダンレッド、グイアンプル−
、ジェナスグリーンＢなどのアゾ顔料、アルゴールイエ
ロー、ピレンキノン、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、チオインジゴなどのインジゴ
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、アルミニウム
クロライドフタロシアニンなどのフタロシアニン顔料、
キナクリドン顔料などの電荷発生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、ポリビニルピロ
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性樹脂に分散して形成
される。

本発明は上記電荷発生層中にシリコーン樹脂微粉末６を
含有することを特徴としている。

シリコーン樹脂微粉末の特徴として、（ｉ）無機系微粉
末よりも比重が小さい、（ｉｆ　）有機系微粉末よりも
耐熱性が優れている、（ｉｉｉ　）有機系の溶剤に不溶
である、（Ｉｖ　）撥水性が優れている、（Ｖ）潤滑性
が優れているなどが挙げられる。

本発明においては、シリコーン樹脂微粉末の粒“径（平
均粒径）は４ル以下、特に０．２〜２．０ルが適当であ
る。

２色を超えると電荷発生層のあれが大きくなり、干渉縞
状の濃度むらはなくなるが、解像力は落ちてしまうなど
画像欠陥の原因となる。

２ル以下では特に問題はない。

０．２°〜４ルの粒子径は光散乱性に優れ、可干渉光の
干渉防止効果が特に著しくレーザープリンター用電子写
真感光体にとって望ましいものである。

また、混入量としては電荷発生層に用いられる結着性樹
脂に対して２〜２０重量％混入させる。

２重量％未満では、電荷発生層中またはその導電層、電
荷輸送層との界面でのレーザーの拡散効果が落ちるため
、干渉縞が防ぎきれず、２０重量％を超えると粒径が２
ＪＬを超えた場合と同様な症状になってしまう。

混入方法としてはプロペラ攪拌機あるいはサンドミルな
どにおいて充分に混入分散させる。

電荷発生層２は、シリコーン樹脂微粉末を一分散含有さ
せたことにより、感光層中へ入射したレーザー光８およ
び入射して導電性支持体の表面で反射したレーザー光９
は、電荷発生層と電荷輸送層の界面および電荷発生層中
で拡散されるため（シリコーン樹脂微粉末大電荷発生層
で拡散されたレーザー光１０）、干渉されず１画像上で
干渉縞による濃度むらがみられなくなる。

電荷輸送層３は、主鎖または側鎖にアントラセン、ピレ
ン、フェナントレン、コロネンなどの多環芳香族化合物
またはインドール、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
ドラゾン化合物などの電荷輸送性物質を成膜性のある樹
脂に溶解また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。

電荷輸送層の厚さは５〜２０ルが好ましい。

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−アクリル酸コポリマー、ポリアミド
（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、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。下引層の厚さは０．１〜５ＪＬ、好ましくは０
．５〜３ルが適当である。

［実施例］実施例１導電性酸化チタン粉末（チタン株製）１００部（重量部
、以下同様）、酸化チタン粉末（堺工業株製）１００部
、フェノール樹脂（商品名ブライオーフェン、大日本イ
ンキ輛製）１２５部をメタノール５０部、メチルセロソ
ルブ５０部の溶剤に混合し、次いでボールミルにより６
時間にわたり分散した。

この分散液を、６０φＸ２６０ｍｍのアルミニウムシリ
ンダー上に浸漬法で塗布し、１５０℃で“３０分間に亘
って熱硬化し、膜厚２０ルの導電層を設けた。この導電
層上の表面粗さは１．５ルであった。

次に共重合ナイロン（商品名アミランＣＭ８０００、東
し■製）１０部をメタノール６０部、ブタノール４０部
の混合液に溶解し、上記導電層上に浸漬塗布して１ル厚
のポリアミド層（下引層）を設けた。

次にε型銅フタロシアニン（東洋インキ株製）１００部
、ブチラール樹脂（ａ水化学補装）５０部、シクロヘキ
サン１３５０部およびシリコーン樹脂微粉末（商品名Ｘ
Ｃ９９−５０１、東芝シリコーン■製）平均粒径２ルを
ブチラール樹脂に対して１０部加えて、１．０ｍｍφガ
ラスピーズを用いたサンドミルで２０時間分散した。こ
の分散液にメチルエチルケトン２７００部を加え、上記
ポリアミド層上に浸漬塗布し、８０℃で３０分間加熱乾
燥して、５ル厚の電荷発生層を設けた。

およびスチレン−メタクリル酸メチル共重合体（商品名
ＭＳ２００、製鉄化学■製）１５部をトルエン８０部に
溶解した。この液を上記電荷発生層上に塗布して１００
’０で１時間の熱風乾燥をして１６ル厚の電荷輸送層を
設けた。

作成した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７８０ｎｍ、出力５ｍＷ）を
有し、コロナ帯電器（帯電は負極性）、現像器、転写帯
電器、クリーナーを備、えたレーザープリンター実験機
に付けて、画像出しを行なった。その結果、ベタ画像部
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。

実施例２実施例１と同様な方法で、導電層、下引層を塗布し、そ
の上に、実施例１と同じ電荷発生層組成物中にシリコー
ン樹脂微粉末（商品名ＸＣ９９−３０１、東芝シリコー
ン■製）平均粒径４ルのものをボールミルなどで粉砕し
、平均粒径０．５ルとしたもの５部を加え、実施例１と
同様な方法で分散した液を塗布して、８０°Ｃで３０分
間乾乾燥て、４ル厚の電荷発生層を設け、更にこの上に
、実施例１と同じ電荷輸送層を設けて電子写真感光体を
作成した。

この感光体を、実施例１と同様な方法で、画像出しを行
なった結果、ベタ画像部の画像濃度が均一であり、また
ライン画像は、実施例１に比べやや優れていた。

比較例１電荷発生層においては、シリコーン樹脂を除いた他は、
実施例１と同様にして導電層、下引層、電荷発生層、電
荷輸送層の順に積層して、比較用感光ドラムを作成した
。

この比較用感光体を前記と同一のレーザープリンター実
験機に付けて画像を出したところ、ライン画像は問題な
いが、ベタ画像部に干渉による濃淡むらを発生した。

比較例２電荷発生層中に、平均粒径０．８川の酸化亜鉛゛粉末を
加え、塗布後の膜厚を４ルとした他は、実施例１と同様
に導電層、下引層、電荷発生層、電荷輸送層の順で積層
して、比較用感光ドラムを作成した。

この感光体を実施例１と同様な方法で１画像出しを行な
った結果、ベタ画像部において、干渉による濃度むらは
見られないが、電荷発生層中に酸化亜鉛を混入したこと
により電荷が電荷発生層より電荷輸送層へ注入し難くな
るためか、感度低下が生じ、画像が薄くなってしまった
。

［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
渉縞状の濃度むらが生ぜず、鮮明な電子写真が得られる
。

かかる効果は、特に、可干渉光、とりわけレーザー光を
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、縁り返し耐久後の画像濃度低下、
感光ドラムへのトナー融着、ピンホールの発生が起こら
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子写真感光体の構成例およびレー
ザー光を入射したときの感光体内部でのレーザー光の経
路を示す、第２図は、従来例の電子写真感光体およびレ
ーザー光を入射したときの感光体内部でのレーザー光の
経路を示す。符号１は導電性支持体、２はシリコーン樹脂微粉火入電
荷発生層、２′は電荷発生層、３は電荷輸送層、４は支
持体、５は導電層、６はシリコーン樹脂微粉末、７は入
射レーザー光、８は感光体内部への入射レーザー光、９
は導電性支持体表面での反射光、１０はシリコーン樹脂
微粉末大電荷発生層で拡散されたレーザー光を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層を積
層してなる電子写真感光体において、電荷発生層中にシ
リコーン樹脂を含有することを特徴とする電子写真感光
体。
（２）電子写真感光体が像露光用光源としてレーザー光
を使用した電子写真法に適用される特許請求の範囲第１
項記載の電子写真感光体。