JPS62250460A - 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、カールソンプロセスとして知られる電子写真
方式において用いる、支持体上に光導電性層と表面層を
設けてなる電子写真感光体に関する。

従来の技術 従来用いられている電子写真感光体は、導電性基板上に
感光層としてＳｅ、５ｅ−Ｔｉ合金、３ｅ−ＡＳ合金な
どを蒸着して形成したもの、或いはポリビニルカルバゾ
ール ニトロフルオレノンのような有機光導電体などを塗布し
たものが代表的なものである。しかしこれ等はいずれも
感光体を繰返し使用するとぎ、転写紙の剥離或いは残留
トナーのクリーニングなどで損傷を受は易く、又感光層
が摩耗し易く、特性劣化以前の比較的早い時期に感光体
を交換しなければならなかった。この点を改良する為に
感光体表面に表面層を設けることが知られている。この
表面層の一つは比較的電気絶縁性の高い材料からなる絶
縁層でおる。この絶縁層は膜厚を厚くでき、又機械的強
度の高いものを選び得る利点を有するが、この様な感光
体を繰返し使用するためには、例えば第１久帯電→逆極
性第２次帯電→像露光或いは第１次帯電−第２次帯電量
時像露光→一様露光などといった特殊な潜像形成プロセ
スを必要とし、又これ等のプロセスは１個の複写工程に
おいて、２個以上の帯電工程を必要とし、このため装置
の複雑化とそれに伴なう特性の不安定さやコスト高を生
じる。又前記の特殊な潜像形成プロセスを必要とせず、
帯電→像露光のいわゆるカール９ンプロセスを用い得る
表面層としての保護層がある。この保護層は低絶縁化し
て保護層表面或いは内部への電荷の蓄積を防ぐ必要があ
る。これまで使用されてきた方法は第４級アンモニウム
塩などを保護層に添加するものであるが、これ等の材料
は、一般に吸湿によって導電率が大巾に変動し、屹燥時
には保護層の導電率が下がって電荷が蓄積するため、画
像にカブリが生じ、また高温時には必要以上に導電率が
上がって横方向への電荷の移動か起って画像にボケを生
じる。更に従来の保護層はカールソンプロセスに用いる
ためには、膜厚が数μ以下といった比較的薄いものでな
ければならず、機械的強度の点で満足し難いものであり
、又低絶縁化のために加えられる物質により保護層が着
色し、感光体の分光感度に好ましからざる影響を与える
ものであった。

結着樹脂中に導電性粉末を分散することにより導電性を
調整して保護層を得る試みは、例えば特開昭５３−３３
３８、同５３−４４０２８号で知られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記公報に記載の場合において、カーボ
ンや金属を分散した場合には光の吸収が強く、透明性を
維持しながら導電性を上げることは困難である。又酸化
亜鉛や酸化チタンのように可視光に吸収を持たない粒子
を分散した場合、光の吸収はなくとも、屈折率の不均一
性のため、膜を透過した光は強く分散し、濁りを呈する
ほか、導電性も充分ではない。一方、金属酸化物微粉末
を樹脂中にかなり多量に入れて導電性を改善させると、
透過性か損なわれるという欠点があった。

本発明は、従来の技術における上記の問題点に鑑みてな
されたものでおる。

したがって、本発明は、カールソンプロセスに用いる改
良させた表面層を有する電子写真感光体に関するもので
あり、繰返し使用したときにも電荷の蓄積か少なく、低
湿度から高湿度まで変化する環境条件下でも、安定に作
動する電子写真感光体を提供することを目的とするもの
でおる。特に、優れた光透過性を持つ表面層を有する電
気写真感光体を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明の上記目的は、支持体上に光導電性層と表面層を
有する電子写真感光体において、表面層の結着樹脂中に
金属酸化物の楕円状、柱状又は燐片状微粒子を分散させ
ることによって達成できる。

本発明において、結着樹脂中に分散させる微粉状の上記
金属酸化物は、それが導電性を有するものであれば、特
に限定されるものではなく、非磁性金属酸化物及び磁性
金属酸化物のいずれのものを用いることもできる。

非磁性金属酸化物の例としては、ＺｎＱ、Ｔ　ｉ０２、
Ｓ　ｎ　Ｏ２、ＩｎＯ２、ＢｉＯ２、等があげられるが
、酸化錫系の粉末が好ましい。酸化錫系の粉末の例とし
ては、敢化錫に酸化アンチモンが融看或いは固溶体にな
って含まれている微粉末があげられる。酸化錫に含まれ
る不純物の量は、０．００１％〜３０％の範囲で選択す
ることができ、微粉末の暗抵抗を低くするように選ばれ
る。

磁性金属酸化物の例としては、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＣｒＯ
２、Ｃｏ−７’−Ｆｅ２０３等があげられる。

本発明において、これ等金属酸化物は、楕円体状、柱状
又は燐片状の形状を有する微粒子からなるものであって
、長袖と短軸とを有するものである。短軸に対する長軸
の長さの比が余りに大きいと、微粉末の製造が困難にな
ると共に、塗工時の安定性が悪くなり、一方、短軸に対
する長軸の比が小さいと、本発明の前記した目的が達成
できなくなるので、本発明においては、短軸に対する長
軸の長さの比が２．０〜２０．０の範囲にあることが望
ましい。又、長袖の長さは、ｂ、３μｍ以下、好ましく
は０．１５μｍ以下のものを用いると、光透過性がより
優れた表面層が形成されることになるので好ましい。

上記金属酸化物の微粒子は、そのまま結着樹脂に分散す
ることができるが、分散性を向上させるために、界面活
性剤或いはカップリング剤により表面処理を施してもよ
い。

本発明における表面層に使用できる結着樹脂としては、
可視光に対し透明で、電気絶縁性、機械的強度、接着性
に優れたものが望ましく、例えば、ポリエステル樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、
シリコーン樹脂、アルキッド樹脂、ポリビニルクロライ
ド樹脂、環化ブクジエンゴム、フッ素樹脂などをあげる
ことができる。又、表面層の耐溶剤性が要求される場合
には、硬化性樹脂を用いることが望ましい。

表面層における結着樹脂と金属酸化物の微粒子との組成
比は、材料の組み合わせによって異なるが、通常、結着
樹脂１００重量部に対して金属酸化物を５〜１００重指
部の範囲で用いる。

本発明において、表面層の膜厚は１〜３０μｍの範囲が
適当である。しかしながら、光による電荷担体の生成は
、光導電層で行われるもので必るから、表面層は、光導
電層が感光する光の波長領域に対して、実質的に透明で
なければならない。

本発明において、金属酸化物として、磁性の微粉末を用
いる場合には、塗工時に磁場を加えて磁性金属酸化物の
微粉末を長軸が表面層中で垂直に並ぶように配向させる
のが好ましい。この配向処理により、表面層の電気伝導
を垂直に偏らせることができ、したがって、繰返し使用
する場合の電位安定性が優れるばかりでなく、表面層中
での光の散乱が少なくなるため、光透過性の優れたもの
となる。

本発明の電子写真感光体に於ける支持体としては、公知
のものが使用できる。例えば、アルミニウム、ステンレ
ススチールなどの導電性支持体、及びポリエチレンテレ
フタレート、ポリカーボネートなどの合成樹脂よりなる
絶縁性支持体等があげられる。絶縁性支持体を使用する
場合には、光導電層を設ける面に導電処理を施すことが
望ましい。

本発明の電子写真感光体における光導電層としては、公
知の種々のものが使用でき、機械的強度が低く、通常の
電子写真方式では用い得ないように光導電体でも用いる
こともできる。例えば、Ｓｅ、５ｅ−Ｔｅ合金、５ｅ−
Ａｓ合金、５ｅ−ｓｂ金合金５ｅ−Ｂｉ金合金どの蒸着
膜、ポリビニルカルバゾール−２，４，７−ドリニトロ
フルオレノンなどの有機光導電体層、ａ−３ｉ悪感光層
、ＺｎＯ，ＣｄＳなどの＠＠光導電体を結着樹脂中に分
散した感光層、或いは、電荷発生層と電荷輸送層を積層
したものなどを使用することができる。

本発明の電子写真感光体においては、接着性あるいは電
荷保持性などの改善をはかるために、必要に応じて、表
面層と光導電層との間に、中間層を設けてもよい。中間
層は、少なくとも低絶縁層である表面層よりも高抵抗で
なければならない。

又、中間層は、電荷注入阻止層としての役割のほかに、
光導電層と表面層の接＠層としての機能を持たせること
もできる。中間層に適する材料には、高分子化合物を主
成分とするもの、おるいは無機化合物を主成分とするも
のがある。高分子化合物の例としては、エポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂
、硝化綿、塩化ビニリデン樹脂、シリコン樹脂、フッ樹
脂などがあげられ、無機化合物の例としては、酸化ジル
コニウム、シリカ、３ｅ、ｓ、Ａ３２０３などがあげら
れる。中間層は、任意の方法、例えば、塗装によって形
成され、その厚さは、任意に設定されるが、３μｍ以下
、特に１μｍ以下が好ましい。

なお、本発明の電子写真感光体は、従来の＠層型感光体
として知られている導電性支持体上に光導電層を設け、
その上に絶縁層を設けた感光体とは、基本的に異なる。

すなわち本発明の電子写真感光体においては、電荷パタ
ーンは導電性表面層・光導電層界面と導電性支持体との
間に形成される。これに対して、従来の表面に絶縁層を
有する感光体では、電荷パターンは絶縁層を介してその
上下に形成される。又、本発明にあける表面層は、帯電
電荷がその表面から表面層・光導電層界面に注入されね
ばならないが、絶縁層が存在する積層型感光体において
は、電荷が表面に止どまっていなければならず、更に、
明部と暗部とで十分な電位差が生じるよう、光導電層に
比して、薄い膜厚を有するものでなければならず、した
がって、層の機能及び界面の性質において本願発明にお
けるものとは異なったものが要求される。

実施例 次に、本発明を実施例によって説明する。

実施例１ ポリカーボネート樹脂（奇人化成：パンライト）１００
重量部、長軸／短軸比が４で、長軸が０．５μｍ以下の
酸化錫を主成分とする導電性粉末（触媒化成工業　ＥＬ
ＣＯＭ＞４０重量部及びモノクロルベンゼン３００重量
部をアトライターに入れ、１時間混合分散させ、分散液
を得た。−万、表面か平滑なアルミニウムパイプ上にＡ
Ｓ２８５３を６０μｍの厚さで蒸着して感光層を形成し
、その上に醸化ジルコニウム−ブチルアルコール混合系
を加熱して酸化ジルコニウムからなる厚さ０．２μｍの
電荷保持層を設けた。この電荷保持層の上に、上記の分
散液を塗４５Ｌ、、乾燥して、厚さ７μｍの表面層を形
成させ、電子写真感光体を得た。この電子写真感光体を
用いて画像形成をしたところ、良好なコピー像か得られ
た。

比較例 実施例１における導電性粉末を、酸化錫を主成分とする
粒径０．１５μｍの導電性粉末にかえる以外は実施例１
と同様にして厚さ７μｍの表面層を有する電子写真感光
体を１ｑだ。

実施例２ 実施例１における導電性粉末４０重量部を、３５重量部
にかえる以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を
得た。この電子写真感光体を用いて画像形成をしたとこ
ろ、良好なコピー像が得られた。

実施例１及び２及び比較例における電子写真感光体を、
ＦＸ４３７０複写機（富士ゼロックス株式会社製）に装
着し、５００サイクル目の残留電位を測定したところ、
以下の結果が得られた。

残留電位 実施例１　　３９ｖ 実施例２　　４６ｖ 比較例　　　　５３Ｖ 上記の結果から、実施例１の電子写真感光体は、比較例
のものに比して、残留電位が著しく低く、又、導電性粉
末の量を減少して得られた実施例２のものでも、比較例
のものよりも残留電位が低いことが分った。

実施例３ ポリカーボネート樹脂１００＠母部、長軸／短軸比が５
で、長軸が０．２μｍの７”−Ｆｅ２０３５０重量部及
びモノクロルベンゼン２００重量部をボールミルに入れ
、４０時間分散させて分散液を得た。この分散液を、実
施例１におけると同様にして形成された電荷保持層の上
に浸漬塗布し、表面層に対して垂直方向の磁場をドラム
表面にかけた後、乾燥して、膜厚５μｍの表面層を有す
る電子写真感光体を得た。この電子写真感光体の残留電
位は、上記の比較例のらのに比べると、若干高かったが
、膜の光透過性はよく、感度が約１０％上昇した。この
ものを用いて画像形成をしたところ、良好なコピーが得
られた。

発明の効果 本発明の電子写真感光体においては、上記のように表面
層に金属酸化物の楕円体状、柱状又は燐片状微粒子を用
いるから、従来の球状の微粒子を用いるものに比して、
少ない金属酸化物含量で、表面層の導電度を上げること
ができ、かつ残留電位も少ないという優れた効果を生じ
る。したがって、本発明によれば、保護層として望まし
い体積抵抗値を持つ表面層を有する電子写真感光体か）
昇られるだけでなく、球状の微粒子を使用した場合に比
べて、繰返し使用した場合の電位安定性に（ホ）れた電
子写真感光体を得ることができる。

更に、本発明の電子写真感光体は、従来公知のものと比
較して以下のような数々の利点を有する。

すなわち、（１）特殊なプ［１セスを用いることなく潜
像形成ができる。（２）繰返し使用しても残留電荷の蓄
積及び上昇がほとんど生じない。（３）温度及び湿度の
影響を受けにくい。（４）表面層の膜厚を比較的厚くす
ることができる。（５）光導電層の感光性に実質に影響
を及ぼさない。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に光導電性層と表面層を有する電子写真
   感光体において、表面層が結着樹脂中に金属酸化物の楕
   円状、柱状又は燐片状微粒子を分散してなることを特徴
   とする電子電子写真感光体。
2. （２）該金属酸化物の微粒子の短軸に対する長軸の長さ
   の比が２．０〜２０．０の範囲にあることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の電子写真感光体。
3. （３）該金属酸化物が磁性粉であり、磁場方向に配向さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の電子写真感光体