JPS63221354A - 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】 〔技術分野〕 本発明は電子写真感光体に関し、詳しくは。

円筒状支持体を非金属製のものとし、この上に導電層、
感光層を設けたタイプの電子写真感光体に関する。

〔従来技術〕

電子写真感光体は、一般に、円筒状支持体上に導電層、
必要に応じての中間層、更に光導電層（感光層）が順次
積層されたものからなっている。

ところで近時、有機光導電性物質を用いた有機感光体が
広く使用され、また支持体もアルミニウム等金属から低
価格の、非金属゛（プラスチック、紙など）へと移行し
つつある。これは従来の無機感光体であるＳｅ、ａ−５
ｉなどの製造工程で蒸着、グロー放電などの手法を取ら
ず、生産性に優れていること、 Ｓｅ、ａ−８ｉ系などの感光体は支持体が耐熱性を有し
材料を選択しなければならないこと。

有機感光体は１００〜１３０℃の耐熱性でよく支持体材
料がさほど限定されないこと等のためである。

こうしたことから１円筒状支持体（円筒状基体）には非
金属材料即ちプラスチックパイプ、紙管など比較的安価
な素材が採用され、その上に導電塗料を塗工し、更に感
光層を設けた電子写真感光体が実用化されている。もつ
とも、前記の非金属材料に導電剤を含有させたものを電
子写真感光体用導電性支持体として使用し、この導電性
支持体上に、中間層を介して又は介することなく、感光
層を設けるという考え方が採られている。

いずれにしても、このようにして製造される電子写真感
光体における非金属円筒状支持体は長尺であっても軽量
であることから、複写機などに内蔵したときの機械重量
の軽量化に有利である。非金属材料は一般に導電性が低
く、１０１２Ω以上の抵抗を示す、感光体での支持体と
して使用される場合は、感光体上の電位をリークする為
、支持体（基体）は１０“Ω以下望ましくは１０’Ω以
下の抵抗値にせねばならない。非金属支持体をこれらの
抵抗値にするには、非金属支持体中にカーボン、ＳｎＯ
，Ｉｎｋ、、　ＡＱ　、　Ｆｅ、　Ｃｕ、カーボン繊維
などを１０〜２０重量％の割合で練り込み、成形加工し
ている。しかし、この方法ではコストの上昇、重量が大
きくなるなどの不都合が生じてしまう、加えて、非金属
支持体上に抵抗値１０５Ω程度の導電層を設け、この上
に光導電層（感光層）を設けた電子写真感光体では、感
光体の非アース側（即ち、導電層の一方端をアース側に
とったところと、他端の非アース側のところ）に地汚れ
が往々にして見受けられるといった欠陥がある。

〔目　　的〕

本発明は上記の≦仁き不都合ないし欠陥が生じることな
く、非金属円筒状基体上に導電層、さらにその上に感光
層（光導電層）を設けてなり、低製造コスト化の図られ
、かつ、常に良質のコピーが得られる電子写真感光体を
提供するものである。

〔構　　成〕

本発明の電子写真感光体は、非金属円筒状支持体上に少
なくとも導電層及び光導電層を積層した電子写真感光体
において、前記導電層がそのアース取り側から離れるに
従って膜厚を増加させてなることを特徴としたものであ
る。

ちなみに、本発明者らは非金属円筒状支持体を用いた電
子写真感光体について多くの検討を行なった結果、導電
層の厚さに勾配をもたらせること、具体的にはアース取
り側を薄くしその反対側を厚くなるように連続的に又は
段階的に（好ましくは連続的に）厚さに傾斜をもたらせ
るようにすれば、前記の不都合等が解消しうろことを確
めた。なお、これは非金属支持体ドラムが長いため、こ
れまでのように均一の厚さの導電層では、アース取り側
と反対側の方においてリーク電位が低くなっているため
と考えられる。本発明はこうした認識に基づいてなされ
たものである。

以下に本発明をさらに詳細に説明すると、本発明で使用
される円筒状支持体は非金属例えば各種プラスチック、
紙管なとで形成されるが、好ましくはフェノール樹脂製
のものである。

フェノール樹脂製円筒状支持体は押出成形法により二次
加工しなくても、感光体に適した支持体（パイプ）とし
ての厚み（例えば０．５〜５ｍｍ）、真円度（例えば５
〜５０μｍ）、真直度（例えば１０〜５０ｐｎ＋）、表
面粗度（例えば１μｍＲｚ以下）などの寸法１表面性な
どで安定したものとして′製造することができる。また
、一般に電子写真感光体における支持体は耐熱性（１５
０℃以上）や耐薬品性（ケトン系溶剤、ハロゲン系溶剤
などに侵されない）にすぐれていなければならないが。

フェノール樹脂製のものは特にそうした点で有利である
。

導電層はカーボン、ｓｎｏ、ＩｎＯ，ｔｓｂ２０ｇ又は
Ｔｉｅ。

にＳｎＯ、Ｉｎｋ、　、　Ｓｂ、　０．ドープしたもの
、ＡＱやＣｕなどの金属粉末などを樹脂とともに塗料化
したものを塗工して形成され、これら、導電性粉末の粒
界をとおして電位のリークをなすものである。

導電性は導電性粉末を多量に入れることで向上するが表
面性、接着性の面から１０２〜１０６Ωの範囲の抵抗値
にされるのが適当である。但し、このような導電層は膜
厚依存性が高く、薄膜であると導電性が低く、また厚膜
になると導電性が向上する傾向がある。

先に触れたように１本発明感光体はドラムの長手方向に
導電層の厚みを変化させることによって、長手方向に抵
抗値の変化をつけている。

この導電層の厚さは、アース側（アース取り部）の膜厚
をｄ□とし、その反対側の膜厚をｄ２とした場合はｄ工
／ｄ、が１／４０−１／１未満の範囲にあるのが望まし
い。また、この導電層の抵抗値は、アース側の抵抗値を
Ｒ工とし、その反対値の抵抗値をＲ２とした場合、Ｒ−
／　Ｒ＊が１／１より以上１０００００／１以下の範囲
にあるのが望ましい。

実際にこのような条件を充たす導電層を非金属円筒状支
持体上に形成するには、前記のカーボン粉末、金属粉末
（前記のドープ又はノンドープの金属酸化物粉末を含む
）等をアクリルポリオール樹脂、アルキッド樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル、ポリビニルブチラール樹脂な
どに分散後、イソシアネート、メラミンを添加し、これ
を成膜時硬化させて導電層を設けるか、前記のカーボン
粉末等をポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ
エチレンオキサイドなどに分散して塗工液をつくり、こ
れを非金属円筒状基体上に塗布乾燥させて導電層を設け
るようにすればよい。塗工手段としては浸漬法、スプレ
ー法、ノズルコート、ロールコート、スクリーン印刷な
どがあげられる。

導電層の膜厚はアース側（ｄ□）が０．２〜１０μｍ好
ましくは１−１０μ履くらいであり、反対側（ｄ２）が
１０〜４０μ票好ましくは１０〜３０μ■くらし１であ
る。

また、導電層の抵抗値はアース側（Ｒ１）で１０’Ω以
下好ましくは１０５Ω以下であり、反対側（Ｒ２）で１
０５Ω以下好ましくは１０１Ω以下である。

感光層は単層でも機能分離型でもよく、単層の場合はＺ
ｎＯ１好ましくは有機電荷発生顔料などが使用され、ま
た機能分離型の場合は電荷発生層及び電荷移動層で形成
される。

有機電荷発生顔料は例えばシーアイピグメントブルー２
５（カラーインデックスＣｌ２１１８０）、シーアイピ
グメントレッド４１（ＣＩ２１２０Ｇ）、シーアイアシ
ッドレッド５２（ＣＩ４５１０Ｑ）、シーアイベ−シッ
クレッド３　（ＩＪ４５２１０）、カルバゾール骨格を
有するアゾ顔料（特開昭５３−９５０３３号公報に記載
）、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ顔料（特開昭
５３−１３３４４５号公報に記載）、トリフェニルアミ
ン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５３−１３２３４７号
公報に記載）、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔
料（特開昭５４−１７２８号公報に記載）、オキサジア
ゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−１２７４２
号公報に記載）、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料（
特開昭５４−２２８３４号公報に記載）、ビススチルベ
ン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−１７７３３号公
報に記載）、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有する
アゾ顔料（特開昭５４−２１２９号公報に記載）、ジス
チリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４
−１４９６７号公報に記載）などのアゾ系顔料；例えば
シーアイピグメントブルー１６（ＣＩ７４１０Ｇ）など
のフタロシアニン系顔料；例えばシーアイバットブラウ
ン５　（ＣＩ７３４１Ｇ）、シーアイバットダイ（ＣＩ
７３０３Ｇ）などのインジゴ系顔料；アルゴス゛カーレ
ットＢ（バイエル社製）、インダスレンスカーレットＲ
（バイエル社製）などのペリレン系顔料、スタエリック
染料などが挙げられる。

電荷発生層はこれら電荷発生顔料をＴＨＦ、シクロヘキ
サノン、ジオキサン、ジクロルエタンなどの溶媒ととも
にボールミル、アトライター、サンドミルなどの方法で
粉砕分散し調製された塗工液により形成される。

電荷移動層にはα−フェニルスチルベン化合物°（特開
昭５８−１９Ｊ１０４３号公報に記載）、ビドラゾン化
合物（特開昭５５−４６７６０号公報に記載）などが使
用される。

単層感光体は前記電荷発生顔料と電荷移動層と成膜性樹
脂との混合物で１０〜３０μ■程度の膜厚を設ける。成
膜性樹脂としてはポリエステル。

ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸エ
ステル、ポリスチレンなどが挙げられる。

機能分離型感光体は、゛前記電荷発生層上に前記電荷移
動層を成膜性樹脂とともに混合したものを電荷移動層と
して形成される。

なお、これまでのように必要に応じて感光層表面に保護
層を、導電層と感光層との間に中間層（例えば樹脂層、
白色顔料層など）を設けてよいことは勿論である。

以下に本発明を実施例を示す。ここでの部、％はともに
重量基準である。

実施例１ 導電性カーボンブラック（ライオン社製ケッチェンブラ
ック）２０ｇ、アクリルポリオール（大日本インキ化学
社製アクリディックＡ−４６０−６０）２５０ｇ、ブチ
ル化メラミン（大日本インキ社製スーパーベッカミンＬ
−１２１−６０）８０ｇ、　ＭＥＫ　（メチルエチルケ
トン）２００ｇをボールミルで７２時間粉砕、分散し、
さらにＭＥＫ２００ｇを加え再度２時間分散し塗工液（
導電層形成液）とした。これを外径８０ｍ＋ｏ、内径７
０ｍ＋ｓ、長さ９８０ｍｍのフェノールパイプ（非金属
円筒状基体）に浸漬法で塗工した。

塗工は、初期引き上げ速度２　ｍｉｄ／ｓｅｅから連続
的に引き上げ速度を増加させ最終速度ｉｏａｍ／ｓｅｃ
にしてフェノールパイプ上に前記塗工液を塗布し、１３
０℃で４０分間乾燥して、硬化させた。

フェノールパイプ上部の膜厚は約２μｍ、下部は約２０
μｍで連続的にかわっていた。上部導電層の抵抗値は４
Ｘ１０’Ω、下部導電層の抵抗値は３Ｘ１０”Ωであっ
た。

一方、 ポリアミド樹脂（東し社製ＣＭ−８０００）　　　２　
ｇメタノール　　　　　　　　　　　　５０ｇからなる
混合物をボールミルで１２時間分散し、白色顔料層形成
液（中間層形成液）を調製した。

この液を浸漬法で前記導電層上に塗工し、乾燥後の膜厚
が約５μ鳳の白色顔料層を設けた。

次いで。

フラン　　　　　　　　　　　　　２００ｇからなる混
合物を分散し、更にこれをフラン：ＭＥ！に＝１：１の
混合溶媒でレットダウンし電荷発生層塗工液とし、この
塗工液を用いて前記白色顔料層上に浸漬塗工して厚さ約
０．２μｍの電荷発生層を設けた。続いて ポリカーボネート（今人社製Ｃ−１４００）　　　２８
０部シリコンオイル（信越化学＠Ｋ　Ｆ　−５０）　　
　０．５部からなる混合物をテトラヒドロフラン１７０
０部に溶解し、この液を上記電荷発生層上に浸漬法で塗
布し、１２０℃で３０分間乾燥し、約２０μｍ厚の電荷
移動層を設けて積層型電子写真感光体を作製した。

比較例１ 実施例１と同様にフェノールパイプ上に導電塗料を塗工
した。但し塗工方法は、実施例１と違い、塗工速度をか
えず２　ａｒｍ／ｓｅｅの速度で引き上げ、１３０℃で
４０分乾燥硬化させた。導電層の膜厚は上部、下部とも
約２μ−であり、また抵抗値は、上部、下部とも４Ｘ１
０’Ωであった。

その後、白色顔料層、感光層を実施例１と同様に設けて
比較の電子写真感光体を作製した。

実施例２ 導電性ＴｉＯ□顔料（三菱金属社製Ｔ−１）２００ｇ、
アルキッド樹脂（大日本インキ化学社製ＥＲ−３０６０
、固形分６０％）　３００ｇ、ブチル化メラミン（大日
本インキ化学社製Ｌ−１２５−６０、固形分６０％）　
９０ｇ、ＭＥＫ２００ｇをボールミルで３６時間粉砕１
分散した後、さらにＭＥＫ２０Ｇｇを加え再度２時間分
散して導電層形成液を調製した。これを外径８０ｍｍ、
内径７０ｍ１１．長さ９８０ｍｍ＋のフェノールパイプ
に浸漬法で初期速度２　ａｍ／ｓｅｅから連続的に引き
上げ速度を変え、最終速度１０ｍｍ／ｓｅｅにしてフェ
ノールパイプに塗布し、１３０℃で４０分間乾燥硬化さ
せた。導電層のフェノールパイプ上部の膜厚は約４μｍ
、下部の膜厚は約２５μｍで連続的に膜厚が厚くなって
いた。上部導電層の抵抗値は２Ｘ１０５Ω、下部導電層
の抵抗値は７Ｘ１０”Ωであった。

次いで、この上にポリアミド樹脂（東し社製ＣＭ−８０
００）の４％メタノール−ブタノール溶液を浸漬法で塗
工し、１２０℃で１０分間乾燥し約０．５μＩ厚の中間
層を設けた。続いて、実施例１と同様にして電荷発生層
、電荷移動層を設は電子写真感光体を作製した。

比較例２ 実施例２と同様にフェノールパイプ上に導電塗料を塗工
した。但し、塗工方法は実施例２と違い、塗工速度を変
えず２　ｍｍ／ｓｅａで塗布し、乾燥硬化を１３０℃で
４０分間行なった。導電層の膜厚は上部、下部とも約４
μｍであった。その後、中間層及び感光層を実施例２と
同様に設けて比較の電子写真感光体を得た。

実施例１及び２、比較例１及び２の４種の感光体を−６
ＫＶスコロトロン方式コロナ帯電、ハロゲンランプ画像
露光、乾式トナー現像、普通紙へのトナー転写、ウレタ
ンゴムブレードによるクリーニング工程を有する電子写
真複写機に取り付は電子写真特性を評価した。結果は表
−１のとおりであった。

表−１ 注１）ｖｏは暗部電位、ＶＬは明部電位である。

注２）上部、下部は導電層の引き上げ塗工の際の位置関
係である。

表−１から明らかなように１０００枚の耐刷試験を示す
実施例１及び２のＶＤ、　ｖＬは変化がみられず、比較
例１及び２はｖｏ、ｖＬが上昇した。

また、画像は実施例１及び２とも鮮明画像が得られたが
、比較例１及び２では下部（アース側とは反対側のとこ
ろ）で地汚れが発生した。

〔効　　果〕

本発明感光体の使用によれば、アース側とその反対側の
導電層の膜厚及び抵抗値を変化させることで地汚れのな
い鮮明画像が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非金属円筒状基体上に少なくとも導電層及び光導電
   層を設けた電子写真感光体において、前記導電層がその
   アース取り側から離れるに従って膜厚を増加させてなる
   ことを特徴とする電子写真感光体。 ２、前記導電層のアース取り部の膜厚をｄ＿１とし、そ
   こから離れた導電層の最大の膜厚を ｄ＿２としたとき、ｄ＿１／ｄ＿２の比率が１／４０〜
   １／１未満である特許請求の範囲第１項記載の電子写真
   感光体。 ３、前記導電層のアース取り部の抵抗値をＲ＿１とし、
   そこから離れた最大の膜厚を有する導電層部の抵抗値を
   Ｒ＿２としたとき、Ｒ＿１／Ｒ＿２の比率が１／１より
   以上１０００００／１以下である特許請求の範囲第１項
   記載の電子写真感光体。