JPH01219754A - 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］ この発明は、電子写真等に使用する感光体に係り、導電
性支持体−ヒに少なくとも光導電層と表面保護層とが積
層されてなる感光体に関するものである。

［従来技術及びその問題点コ 従来より、電子写真等に使用する感光体においては、光
導電層を構成する光導電性材料として、セレン、硫化カ
ドミウム、酸化亜鉛、アモルファスシリコン等の無機系
の光導電性材料や、ポリビニルカルバゾール、フタロシ
アニン、トリニトロフルオレイン、ビスアゾ顔料。

ヒドラゾン等の有機系の光導電性材料が一般に使用され
ていた。

しかし、光導電層に上記のような無機系あるいは有機系
のいずれの光導電性材料を用いたものであっても、この
ような光導電層が感光体の表面に露呈している場合には
、この感光体を長期にわたって反復使用すると、光導電
層の表面が様々な影響を受け、その特性が次第に劣化す
るという問題があった。

例えば、感光体を帯電させるなめに、光導電層の表面に
おいてコロナチャージャ等による放電を何度も繰り返し
て行った場合、この時に発生するオゾンや窒素酸化物に
よって、光導電層の表面付近が結晶化し、また酸化され
たりして感光体の基本的特性である電荷保持能力や感度
等が低下するという問題があった。

また、転写後に光導電層の表面に付着している残留トナ
ーを、光導電層表面と摺擦するファ−ブラシやブレード
クリーナーで除去するクリーニング工程等の処理工程に
おいて、光導電層表面が損傷したり、光導電層が次第に
削り収られて薄くなり、光導電層の機能が劣化する等の
問題があった。特に、光導電層表面を圧接するブレード
クリーナーを用いたときには、トナーが光導電層面に埋
め込まれるという所謂フィルミング現象が生じ、感光体
の寿命を一層低下させるという問題があった。

そこで、これらの問題を改善するため、従来より、光導
電層の表面にいわゆる保護層や電気絶縁層と称される表
面保護層を設けることが行われてきた。

ここで、このような表面保護層を設けるにあたっては、
感光体における残留電位が上昇しないようにするため、
通常、その体積抵抗率が１０９〜１０１３Ω・Ωになる
ように調整することが必要となる。

このため、従来においては、このような表面保護層とし
て、−ｆｆｌに、特開昭５７−１２８３４４号公報等に
示されるように、バインダー樹脂中に酸化スズ−酸化ア
ンチモン等の金属酸化物からなる金属系フィラーを含有
させた膜を光導電層Ｅに形成するようにしていた。

しかし、このように酸化スズ−酸化アンチモンに代表さ
れる通常１０５Ω・Ω以下の比抵抗をもつ金属酸化物の
フィラーを含有させて表面保護層の体積抵抗率を１０９
〜１０１３Ω・ｃｍに調整する場合、含有させるフィラ
ー景のコントロールが難しく、適当な体積抵抗率をもつ
表面保護層の形成が非常に困難であり、残留電位の上昇
をまねきやすく、一方、残留電位を低くするためにその
膜厚を薄くすると、表面保護層として充分に機能できな
いという問題もあった。

また、このような従来の表面保護層は、耐摩耗性、耐湿
性、耐オゾン性等の点においも充分ではなく、感光体を
長期にわたって反復使用した場合には、この表面保護層
が次第に削り取られて薄くなる等により、表面保護層の
機能、ひいては感光体の機能が低下するという問題もあ
った。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであ
り、表面保護層として体積抵抗率の調整が容易で、かつ
耐摩耗性、耐湿性、耐オゾン性等の点においても優れた
ものを感光体表面に設け、電子写真特性全般、特に経つ
返し安定性等に優れた感光体を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ この発明においては、導電性支持体上に少なくとも光導
電層と表面保護層とが積層されてなる感光体において、
表面保護層を形成するにあたり、アルミナゾルを塗布し
、これを焼成して表面保護層を設けるようにしたのであ
る。

ここで使用する導電性支持体としては、一般に用いられ
ているものであればよく、例えば、アルミニウムやアル
ミニウム合金等で構成されたドラム状や板状のもの等、
各種のものを使用することができる。

そして、この導電性支持体上に形成する光導電層につい
ても、従来より一般に行われている方法で光導電層を形
成することができ、この光導電層に使用する光導電性材
料も、前記のような無機系あるいは有機系のいずれの光
導電性材料をも使用することができる。さらに、この光
導電層における機能を分離させ、この光導電層を、電荷
発生層と電荷輸送層とが積層された積層型のものにする
ことも可能である。

なお、光導電層に使用する光導電性材料については、コ
ロナ放電等の際に発生するオゾン等による感度の低下を
抑制するため、三酸化ニセレン、セレン−テルル、各非
晶質セレン等のセレン系物質を用いることが好ましい。

次に、光導電層上に表面保護層を形成するにあたっては
、アルミナゾルを、水や水−アルコール混合液等で必要
に応じて希釈し、デイピング法、スプレー法、スピナー
法、ブレード法。

ローラー法、マイヤーバー法等の様々なコーティング法
を用いて光導電層上に塗布し７た後、これを高温下で乾
燥させて水酸化アルミニウムや酸化アルミニウム等のア
ルミニウム化合物の重合粒子を析出させるようにする。

ここで使用するアルミニウムゾルとしては、適当な粒径
のコロイドからなるアルミナ水和物（ベーマイト系）を
適量含み、（ＡＩ−０）の重合粒子が酸性陰イオンを安
定剤として分散している乳白色の粘性のある液体を用い
るようにする。なお、このアルミナ水和物のコロイド粒
径については、安定な水分散状態が維持されるように、
その粒径が１０〜１０００人のものを用いるようにする
ことが望ましい。また、このアルミナ水和物の量につい
ては、余り少ないと表面保護層として充分に機能せず、
一方、この量が多すぎると、コロイド溶液の安定性が悪
くなって沈降しやすくなると共に、表面保護層における
残留電位の上昇を招くおそれもあるため、好ましくは５
〜２０重量％程度にする。

そして、このようなアルミニウムゾルを光導電層上に塗
布した後、これを乾燥させる場合には、ゾル状態からゲ
ル状態に変化させるため、１００℃以上の高温で行うが
、光導電層の特性を変化させない範囲の温度で行うよう
にすることが必要である。

また、この表面保護層の膜厚については、、余り薄くす
るとクリーニング等によって簡単に摩耗するおそれがあ
り、一方、これを厚くし過ぎると残留電位の蓄積・上昇
をまねくおそれがあるため、その膜厚を０．５〜５μｍ
程度にすることが好ましい。

なお、このような表面保護層において、その体積抵抗率
を調整するため、必要に応じて導電性フィラーを添加す
ることも可能であり、この導電性フィラーとしては、例
えば、酸化スズ。

酸化亜鉛、酸化インジウノ＼、酸化チタン、鉄粉末等を
使用することができる。また、これ以外に、その体積抵
抗率を調整するため、水酸基。

アミン基、カルボキシル基等の極性基を有する有機高分
子単体を添加したり、４級アンモニウム塩、リン酸エス
テル系等の界面活性剤を添加することも可能である。

［作用］ このように導電性支持体上に少なくとも光導電層と表面
保護層とが積層されてなる感光体において、表面保護層
を形成するにあたり、アルミナゾルを塗布し、これを焼
成すると、平滑で耐摩耗性に優れると共に、耐湿性や耐
オゾン性にも優れた微粒アルミナ被膜からなる表面保護
層が得られるようになる。

また、この表面保護層においては、その体積抵抗率の調
整が容易に行え、残留電位の上昇も容易に抑制できるよ
うになる。

さらに、この表面保護層の形成に使用するアルミナゾル
は水分散液であるため、薄膜化や平滑化の処理が可能で
あると共に、その取り扱いも容易であり、表面保護層の
形成が簡単に行えるようになる。

［実施例］ 次に、この発明の具体的な実施例について説明すると共
に、比較例を挙げてこの発明の実施例に係る感光体が優
れていることを明らかにする。

実」１倒」− この実施例では、第１図に示すように、導電性支持体と
して、中心に回転軸（１ａ）を持つ円筒上のアルミニウ
ム管（１）を使用するようにした。

そして、アルミニウム管（１）の表面に光導電層（２）
を形成するにあっては、公知の真空蒸着装置を使用し、
アモルファス・セレン化ヒ素を真空蒸着法によってこの
アルミニウム管（１）の表面に蒸発・被着させて光導電
層（２）を形成した。なお、この光導電層（２）の形成
は、スパッタリング法、イオンブレーティング法その他
の一般に知られたＰＶＤ法によって行うことも可能であ
る。

次に、この光導電層（２）上に表面保護層（３〉を形成
するにあたっては、アルミナゾルとしてその粒子形状が
１０００人×１００人のアルミナ水和物粒子を７重量％
含む羽毛状アルミナゾル（日産化学■製ニアルミナシル
ー２００）を用い、これをメタノールに希釈して粘度が
２０ＣＰＳになった塗工液を調製した。

そして、この塗工液をティピング法によって光導電層（
２）上に塗布した後、恒温槽中において１６０℃で３時
間乾燥させ、平均膜厚が２μｍになった表面保護層（３
）を形成し、アルミニウム管（１）の表面に、光導電層
（２）と表面保護層（３）とが積層された感光体（４）
を得た。

なお、上記のようにして形成した表面保護層（３）の体
積抵抗率は、１０１３Ω・Ω程度になっていた。

実施例２− この実施例においても、上記実施例１の場合と同様にし
て、アルミニウム管（１）の表面に光導電層（２）を形
成するようにした。

そして、この光導電層（２〉上に、表面保護層（３）を
形成するにあたってけ、アルミナ水和物を５重量％含む
アルミナゾルく用研ファインケミカル■製：アルミナク
リアゾール）を用い、このアルミナゾルに対して、導電
性フィラーとして酸化スズ−酸化アンチモン固溶体（三
菱金属■製：Ｔ−１）を５重量％の割合で添加し、これ
らを公知の方法で分散させた後、これをスプレー法で光
導電層（２）−ヒに塗布した。

その後は、上記実施例１の場合と同様に、これを恒温槽
中において、１６０℃で３時間乾燥させ、平均膜厚が３
．５μｍの表面保護層（３）を形成した。なお、このよ
うにして形成された表面保護層（３）の体積抵抗率は、
１０１工Ω・ａｍ程度になっていた。

監１蝕 この比較例においても、■記の各実施例と同様にして、
アルミニウム管（１）の表面に光導電層（２）を形成し
た。

そして、この比較例においては、上記の光導電層（２）
上に表面保護層（３）を形成するにあたり、ポリカーホ
ネイト樹脂１００重量部と、粒径が０．１μｍの酸化ス
ズ−酸化アンチモン混合物（三菱金属（轡製：Ｔ−１＞
４０重量部と、トリクロロエフ２１０重量部とを粉砕・
分散させた後、これを用いて光導電層（２）の表面に膜
厚２μｍの表面保護７Ｎ（３＞を形成した。このように
して形成した表面保護層（３）の体積抵抗率は、ＩＱＩ
　１Ω・ｃｍｍ変度なっていた。

なお、この比較例のものにおいては、低抵抗フィラーに
よって表面保護層の表面平滑性が悪くなり、その体積抵
抗率の調整も困難であった。またこのため、帯電させた
場合における表面保護層の電荷保持性が悪く、光導電層
に電荷が注入して、解像度か悪くなりやすいものであっ
た。

次に、上記のようにして形成した実施例１゜２及び比較
例の各感光体を複写機に実装し、正コロナ放電−露光一
現像一転写・分離−イレースからなる通常の電子写真プ
ロセスを行うようにした。

そして、各感光体について、コピー枚数０の時と、１０
万枚コピー後における帯電位、残留電位１画質をそれぞ
れ測定すると共に、１０万枚コピー後における表面保護
層の膜厚減少量を測定し、その結果を下記の第１表にま
とめて示した。なお、同表中において、画質については
良好な場合を○、やや低下した場合をΔ、不良な場合を
×で示した。

第１表 この結果から明らかなように、この発明の実施例に係る
各感光体は、比較例の感光体のように、１０万枚コピー
後に残留電位が著しく増加したり、画質が低下するとい
うことがなく、またクリーニング等によってその表面保
護層が削れて薄くなるということもない。

この結果、この発明の実施例に係る各感光体は、長く使
用した場合においても、その特性が変化することがなく
、長期にわたって安定した画像が得られるようになる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係る感光体においては
、光導電層の上に表面保護層を形成するにあたり、アル
ミナゾルを塗布し、これを焼成して表面保護層を形成す
るようにしたため、その体積抵抗率の調整が容易に行え
、残留電位の上昇を容易に抑制できるようになると共に
、耐摩耗性、耐湿性及び耐オゾン性等にも優れた表面保
護層が得られるようになった。

この結果、この発明に係る感光体は、電子写真特性全最
に優れ、特に、−長く使用した場合においても、その特
性か変化することがなく、長期にわたって安定した画像
が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の実施例及び比較例の感光
体の斜視図及び断面図である。 （１）・・・アルミニウム管（導電性支持体）（２）・
・・光導電層　　　（３）・・・表面保護層（４）・・
・感光体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、導電性支持体上に少なくとも光導電層と表面保護層
   とが積層されてなる感光体において、上記表面保護層が
   、アルミナゾルを塗布し、これを焼成して形成したもの
   からなることを特徴とする感光体。