JPH03200154A - 電子写真用感光体 - 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］ 本発明は電子写真用感光体に関し、更に詳しくは耐久性
に富み、耐環境性に優れた電子写真用感光体に関する。

［従来の技術］ 電子写真用の光導電層として有機化合物光導電層が利用
されている。電荷発生層を支持体側、電荷移ｆ７１層を
表面側へ設けた有機光導電層は、保護層を兼ねた電荷移
動層が表面を厚く覆っているためしレン、セレンテルル
化合物からなる光導電層と比べ、耐久性に優れたものと
考えられている。

しかし、プリンター、複写機等の高速可動化が進むにつ
れ、クリーニング機構等が強力化され、帯電性の劣え、
傷の発生を招き、また、負帯電時のコロナ放電により発
生ブるオゾン、あるいは、転写による紙粉の付着により
表面液の劣化を生じ画像品質が悪くなる。

これらを改善するため、まず、光Ｓ電層の上にさらに、
透明保護層を設けて耐久性を向上させる方法が提案され
ている。この保護層形成に使用されるものには、おイポ
リウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエ
チレンなどの高分子材料がある。

また、透明保護層の材料としてシランカップリング剤の
加水分解物も報告されているが、この技術では、メチル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−
グリシドキシＩロビルトリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、デトラエトキシシランな
どの単独または２種以上を、酸またはアルカリ触媒の添
加として加水分解し、これを、光導電層に塗布、乾燥し
て保１層を形成されている（特公昭５８−３２２３）。

また、保護層に含フツ素シランカップリング剤を含有さ
せる方法も最近提案されている（特開昭６ｌ−２０５９
５０）。

この方法では、熱ＨｉＪ塑性樹脂、硬化型樹脂にフッ素
化合物、フッ素シランカップリング剤を添加混合して保
護層とするものである。

更に保護層として、■ボキシシラン化合物、アルキルア
ルコキシ化合物及びアミノシラン化合物からなる組成物
の無触媒加水分解物を含むものも、最近水弁１＾により
発明されている（特開平１−２００３６６）　　。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記ポリウレタン、ポリエステル、ポリ
カーボネート、ポリエチレンなどの材料は耐久性におい
て充分とはいえず、特にこの種の透明保護層を設けた感
光体は湿度および湿度が変化すると画像にその影響が現
われて鮮明な安定した画像が得られないという欠点があ
る。

また、シランカップリング剤の加水分解物の場合は、保
護層の形成に当り通常上述のような触媒を加えて加水分
解反応を進行させるのが一般的であるが、このため、保
護層の固有抵抗値を低下させでしまい高温度、高湿度下
では像流れを生じて鮮明な画像が得られなくなるという
欠点があるとともに、従来、報告されているシランカッ
プリング剤を使用しての触媒の未添加では十分な硬度を
持った保護層が得られないという問題があった。

触媒を添加することなしに加水分解反応を進行させ、比
較的′ｎａ温（１００℃付近）で硬化し十分な硬度を持
つｌζ保′ｆ！！層を得ることも可能であるが、この場
合は例えばセレン感光体では結晶化の促進が茗しいため
感光体の性能を低下させる原因となる。従って、保護層
の硬化温度の調節も、感光体の性能を保持するためにま
たｉｌｌであり、いずれにしても困難な問題があったの
である。

そして、最後の本発明者の発明による無触媒加水分解物
を用いるものについても、撥水性や耐薬品性の点で若干
ながら問題が指摘されてきている。

本発明は、このような従来ないし先行技術の問題貞を少
しでｂ　ＩＪＦ除し、必要な表面硬度を保ちつつ撥水性
、耐薬品性をも改善するため、有機光導電層の上に特定
化学構造の保護層を設（プた電子η算用感光体を提供し
ようとするものである。

［課題を解決するだめの手段１ そして、本発明者らは、有機光８１電体表面の低１ネル
ギー化、表面強度から検討を重ねた結果、電気的に影響
を与えることのない特定の化学組成のパーフロロアルキ
ル基で表面を低エネルギー化し、この°ノッ素入シラン
カップリング剤の混入による表面強度の低下を３ないし
４官能性の基をもつアルキルアルコキシシラン化合物で
補強し、十分な硬度をもった低エネルギー表面保護層を
熱硬化性の醇化膜で形成させたのである。

すなわち、本発明の電子写真用感光体は、導電性支持体
上に有機光導電層を設置′ｊ１この有機光導ｉ′Ｉｌｆ
層の上に、 （イ）下記Ａ群から選ばれた少なくとも１種のエボギシ
シラン化合物、 （ロ）下記８群から選ばれた少なくとも１種のアルキル
アルコキシシラン化合物、 （ハ）下記Ｃ群から選ばれた少なくとも１種のパーフロ
ロアルキルシラン化合物、 及び （ニ）下配り群から選ばれた少なくとも１種のアミノシ
ラン化合物、 を主成分として含む組成物から生成される保護層を設は
平たものである、 耶（Ｒ’　）。Ｓｉ　（ＯＲ）４−ｎ （Ｊ：ＣＦ３　　（ＣＦ２　）ｎ２　（ｃＨ２）２　　
（Ｒ）、１ＳＲ２ ［）３丁：　＋１２　Ｎ　ＲＳｔ　Ｒ３Ｒ２ （ＯＲ）３−ｎｌ、 ４２　Ｎ−１＜　　　−Ｎト＋−１＜”但し、上記−船
人において、１）１は炭素数６以下の直鎖もしくは分岐
アルキルまたは Ｃ１１２ＣＩ−１＝ＣＩ−ＣＨ２Ｃ１１２−であり、Ｒ
２は炭素数４以下の直鎖または分岐アルキル基であり、
Ｒ３は炭素数４以下の直鎖または分岐アルキル基である
かＯＲ”°基であり、Ｒ３’は炭素数４以下の直鎖また
は分岐アルキル基であり、Ｒ４は炭素数８以下の直鎖ま
たは分岐アルキル基であり、Ｒ５は炭素数２から４まで
の直鎖または分岐アルキル基であり、ｎは１以下の整数
であり、ｎ　は２以下の整数であり、ｎ２は９以下の整
数である。

本発明の感光体は、導電性支持体上に有機先導電層を設
けその上更に上記保７Ｍｌ！１を設けるものであるが、
特に有機光８Ｉ電層を単層としないでこれを電荷発生層
と電荷移動層とにわけ、第１図のように導電性支持体上
に電荷発生層、電荷移動層、保ｒＪ層の順に積層するも
の及びこのうち電荷発生層と電荷移動層の１ａ層順序だ
けを逆に覆るものなどかある。

便宜上、第１図の実施態様に沿って説明を１ずめるが、
この感光体は、ｌｌｉ性のアルミニウム、銅、ステンレ
ス鋼などの金属性の導電性支持体１の上に電荷発生層２
として金属フタロシアニン、アゾ系色素などの有機顔料
が使用され、この電荷発生層と支持材との間に酸化アル
ミニウムなどの金属酸化物やポリウレタン、セル臼−ス
なとの高バゾール、ビリビニリデン、などの高分子物質
やヒドラゾン誘導体、オキリシール誘導体、などの物質
が使用され、これらはポリメチルメタクリレ−ト、ポリ
カーボネート、ポリエステルなどの接着用材料と複合化
して層を形成させてもよい。

用いられる方法は、ＤＩＰ法、スピンナ法、スプレー法
、ラングミュアプロジェクト法等がある。

その場合に使用されるシラン化合物を主成分とする組成
物は、熱硬化性であり、その化合物の例と好ましい混合
組成割合を示すと以下のとおりである゛。

前記−船人で表わされる化合物として例えば、Ａ　８Ｙ
については、β−グリシドーヤシエチルブロビルジブロ
ボキシシラン、β−グリシドキシエチルブロビルジブト
キシシラン、γ−グリシドギシ１チルブ日ビルジメトキ
シシラン、γ−グリシド１ジエチルプロピルジェトキシ
シラン、γ−グリシド１シエヂルプロビルジブロキシシ
ラン、γ−グリシドー１−シエヂルブロビルジブトキシ
シランなどがある。

Ｂ６丁については、モノメチルトリメトキシシラン、モ
ノメチルトリエトキシシラン、モノ１チルトリメトキシ
シラン、モノエチルトリエトキシシラン、テトラメトキ
シシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロポキシシ
ラン、テトラブトキシシランなどがある。

なお、８群の化合物としてｎ≦１以下のものが用いられ
るのは、前にも述べたように次の０群のフッ素入りシラ
ンカップリング剤の配合による表面硬度の低下を防ぐた
めであるが、これに、ｎが３〜１のフルキルフルコキシ
シラン化合物も適宜加えて用いることができる。その例
としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジェト
キシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジェ
トキシシランなどがある。

次に０群の化合物としては、 γ、Ｔ、γ−トリフ口ロプ口ビルトリメトキシシフン ＣＦ３（Ｃ１１２）２Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３）３、ヘプタ
フロロベンプルトリメトキシシランＣ］：３（ＣＦ２）
２（Ｃ１１□）２Ｓ１（ＯＣ１１３）３、ノナフロロヘ
キシルトリメトキシシランＣＦ３（Ｃｌ：２）３（ＣＩ
□）２Ｓ　ｉ　（ＯＣ＋＋３＞３、トリデカフロＯオク
チルトリメトキシシランＣＦ３（Ｃ１１２）、（ＣＨ２
）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ヘプタデカフロロデシルトリ
メトキシシランＣＦ３（Ｃｒ２）７（ＣＩ−１２＞、、
　Ｓ　ｒ　（ＯＣ＋−１３＞３、トリフロ１］プロピル
トリエトキシシランＣ「３（ＣＩ４□＞　２３　ｌ　（
ＯＣ２Ｈ５）　３、ノナフロロヘキシルトリエトキシシ
ランＣＦ３（ＣＦ２）３（ＣＩ−１２＞、、　Ｓ　ｉ　
（ＱＣ２ＩＩ５）３、ヘンエイコサフロロドデシルトリ
メトキシシランＣＦ３（ＣＦ２＞９（Ｃ１ｌ、、　）２
　Ｓ　ｉ　（ＱＣ２Ｉｔ５）３、ＣＦ３　　（ＣＦ１２
　）２　　Ｓ　　ｉ　　（ＯＣＨ３）２　、ヘブタデカ
フロロデシルメチルジメｉ〜キシシランＣＦ３（Ｃ「２
）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）２、ノ ４ナフロ口ペンタノイルオキシプ口ビルトリメトキシシ
ラン Ｃ「３　（Ｃ［二、）３Ｃ○０（Ｃ）１２）３Ｓｉ　（
（）Ｃ１１３）３、ペンタＹカノロロ Ａクタノイルオキシブロビル ｉ−リメトキシシラン Ｃｌ５（ＣＩ−２＞６　Ｃｏｏ　（ＣＩＩ２　）　３　
Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３）３、ツノ−ノロ［］ペンタノイル
チオプロピルトリメトキシシラン Ｃ）−３（Ｃ「２）３ＣＯ８（Ｃ１１２）３Ｓｉ（ＯＣ
Ｉ」３）３、ペンタデカフ１コロ オクチルアミドプロピルトリ メ１〜キシシラン ＣＩ−’３　（（〕Ｆ２）６ＣＯＮＨ（ＣＩ２　）３　
Ｓ　ｉ　（ＯＣＬＩ３　）３、ヘプタデカフロロデシル
チオエチルトリメトキシシラン ＣＩ−３　（Ｃ［２　）７　くＣＨ２　）２　Ｓ　（Ｃ
（］２　）２　Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３　）３　、４１どが
用いられる。

Ｄ酊については、アミノメチルトリメトキシシラン、ア
ミンメチルトリエトキシシラン、アミノメチルブロボギ
シシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノ
プロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリブト
キシシラン、Ｎ−βアミノエチル−γーアミノプロピル
トリメ１〜キシシランなどがある。そして、その組成割
合としるが、触媒としてＨＣｌ２、ｌ」ｃｊ！０４等の
強酸を０、０１〜０．１容量部用いても良く、さらに水
１〜６容量部を加えて加水分解を行い、有機溶媒を加え
て加水分解物の濃度を調整する。

ただし、加水分解が瞬時に終了する組成では１〜６容量
部のアルコール等の有機溶媒を水とｌｌ１合後に加えて
加水分解を行い、加水分解で使用した同一の有機溶媒を
加えて濃度を調節する。

加水分解時あるいは加水分解後に添加する有機溶媒とし
ては親水性のものが好ましく、メタノール、エタノール
、プロパツール、ジオキサン、メチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブなどが使用可能である。これらの有機溶媒
の全添加楢は５０〜３００容嬶部が好ましい。この有機
溶媒を加えた溶液を有機化合物光導電層の上に塗布し加
熱硬化さける。加熱硬化させる温度は５０℃〜１００℃
の範凹で硬化が可能である。

本発明では、前述した５種類以上ものシラン化合物を必
要に応じて触媒と有機溶媒を含む水で各科のシラン化合
物同志が化学問論的に脱水重合し、強固なへ分子層を形
成するのである。

本弁明により形成される保護層によって、有機系感光体
には次のような利点がある。

（１）　　有機系感光体において、負帯電によるオゾン
雰囲気中で表面が劣化し画像ボケが発生ずる。しかるに
、表面に保護層を設けると感光体表面の劣化がなく、解
像度の低下がない。

（２）　　ブレードクリーニング等で研摩されると、そ
の痕は、画像上にスジとして現れる。この場合、表面に
保護層をもうけると帯電圧の部分的な変化し起こらず、
何ら影響を受けない感光体を得ることが可能て゛ある。

また、本発明の保護層のＩＦＪ厚は０．３へ・２μｍが
好ましい。

［実施例］ 以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが
、本発明は、その要旨を越えない限り以下の実施例に限
定されるものでない。

実施例１ β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）ニブルトリメ
トキシシラン４．８容量部、ジメチルジメトキシシラン
２、４容量部、テトラメトキシシラン２．４容量部、γ
，γ．ｒートリフロロプロピルトリメトキシシラン２．
４容量部、γ−・アミノプロピルトリニドキシシラン１
．２容量部及びＨＣｊ！０．１容量部を混合し、これに
水１．２容吊容量タノール１．２容量部を加えて、室温
にて激しく攪拌し加水分解反応を進行させ、ついでこれ
にエタノール５０容埴部加え一Ｃ保護層形成用塗布液を
ｖｊ４％ｌした。次にアルミニウム支持体上にイｉ機化
合物を設けた公知の電子写真用感光体上に前記保′３層
形成塗布液を塗布しこれを１００℃２時間加熱し、透明
な耐摩耗性保″ａ層を形成させた。

この保蟲層のｐλさ−ま１．０μｍであった。

保護層の感光体に対する接着性を、セロハンテープで剥
離試験した結果、全くはく離した部分は認められなかっ
た。また、鉛筆硬度法により保護層の硬度を調べ８）１
であった。次に、公知の方法で帯電、露光、減像、転写
およびクリーニングからなる電子写真法に適用した結果
、通常の保′ｆ１層を設【」でいない感光体は、６万枚
で白スジ、黒スジが発生してしまうが、本発明の感光体
は、１２万枚の複写複画像の乱れもなく良質な画質のコ
ピーがｖＩられた。

実施例２ γ−グリシドキシプロビルトリエトキシシラン２．４容
間部、メチルトリメトキシシラン６．６容ｗ部、トリメ
チルメトキシシラン２．４容量部、Ｎ−（β−アミノエ
エチ）γ−アミノプロピルトリメ１−キシシラン１．２
容量部及びγ、γ、Ｔ−トリノロロプロビルトリエトキ
シシラン１．２容ｆｉ部を混合し、これに水１，２容吊
容量加えただちにエタノール５０容間部加えて保護層形
成用塗布液を調製した。アルミニウム支持体上に有機化
合物を設けた公知の電子写真用感光体上に前記の保５層
形成塗布液を塗布し、これを８０℃１０時間加熱し、透
明な耐摩耗性保護層を形成させた。

この保５を層の厚さは０．８μｍであった。

帯電、除電を行ないオゾン雰囲気中で放置した結果、保
２！層を設けていない感光体は連続８時間で画像に乱れ
が発生したが、本発明の感光体は、４８時間でも画像に
何の乱れもなく良質なコピーが術られた。

また、鉛筆硬度法により保護層のｒ＆］立を調ベア１−
１Ｃあった。次に、実施例１と同様に電子写真法に適用
した結果、１０万枚の複写後も画像の乱れもなく良好な
画質のコピーが得られた。

比較例１ β−（３，４−■ボキシシクロヘキシル）■チルトリメ
トキシシラン４．８容吊部、ジメチルジメトキシシラン
２．４容量部、γ、γ、γ、トリフロ【コブロビルトリ
メ１〜キシシラン２．４容量部、γ−７ミノブロビルト
リエトキシシラン１．２容量６部、これに水１，２容量
部を加えて、ついでこれにエタノール５０容徴部加えて
保護層形成用塗布液を調製した。次に、アルミニウム支
持体上にｆｊｆｊ！化合物を設けた公知の電子写真用感
光体上に前記保３廟形成塗布液を塗布し、これを１００
℃２時聞加熱し透明な保護層を形成させた。この保護層
の１１ノさは１，０μｍであった。

保冷層の感光体に対する接着性をセロハンテープで剥離
試験した結果、全くはく離した部分は認められなかった
。また、鉛筆硬度法により保護層の硬度を調べ３１−（
であった。次に、公知の方法で帯’＋ｂ　％露光、減像
、転写およびクリーニングからなる電子写真法に適用し
た結果、上記保護層を設けた感光体１よ、８万枚で、黒
スジが発生した。

［発明の効果］　　　　　　　　　　　　　　　　　４
前にも述べ、実施例からもわかるように、本発明にＪ、
って形成される保２！層によって、得られるイ’Ｔ　Ｒ
系感光体には次のような効果及び利点がある。

（１）　　従来のイ１機系感光体では、負帯電によるオ
ゾン雰囲気中で表面が劣化し画像ボクが発生するが、本
発明の表面保護層を設Ｇプることにより感光体表面の劣
化及び、解像度の低五が防げる。

（２）　　グレードクリーニング等で研摩した場合、従
来その痕は、画像上にスジとして現われたが、本発明の
表面保護層を設ｋｊることにより帯電圧の部分的な変化
を防ぎ、このクリーニングの１ｌａＷを伺ら受けない感
光体を得ることが可能である。

したがって、本発明は、オゾン等による表面劣化、紙と
の摩擦、クリーニング部材による摩耗を防ぎ、高解像力
を維持させるというすぐれた効果を奏するのである。

そして、本発明の感光体は、高温多？１ｌｌＴ−におけ
る連続複写に十分耐えるしのであって極めて有用である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実席態様を示す断面図である。図
において１はＳ電性支持体、２．３は有機化合物からな
り、２は電荷発生層、３は電荷移動層、４は保護層であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性支持体上に有機光導電層を設け、この有機
   光導電層の上に、 （イ）下記Ａ群から選ばれた少なくとも１種のエポキシ
   シラン化合物、 （ロ）下記Ｂ群から選ばれた少なくとも１極のアルキル
   アルコキシシラン化合物、 （ハ）下記Ｃ群から選ばれた少なくとも１種のパーフロ
   ロアルキルシラン化合物、 及び （ニ）下記Ｄ群から選ばれた少なくとも１種のアミノシ
   ラン化合物、 を主成分として含む組成物から生成される保護層を設け
   てなる電子写真用感光体、 Ａ群：▲数式、化学式、表等があります▼ Ｂ群；（Ｒ＾４）＿ｎＳｉ（ＯＲ＾４）＿４＿−＿ｎＣ
   群；ＣＦ＿３（ＣＦ＿２）＿ｎ＿＿２（ＣＨ＿２）＿２
   （Ｒ＾４）＿ｎ＿＿１Ｓｉ（ＯＲ＾４）＿３＿−＿ｎ＿
   ＿１、Ｄ群；▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、上記一般式において、Ｒ＾１は炭素数６以下の直
   鎖もしくは分岐アルキルまたは −ＣＨ＿２ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−であり、Ｒ
   ＾２は炭素数４以下の直鎖または分岐アルキル基であり
   、Ｒ＾３は炭素数４以下の直鎖または分岐アルキル基で
   あるかＯＲ＾３＾′基であり、Ｒ＾３＾′は炭素数４以
   下の直鎖または分岐アルキル基であり、Ｒ＾４は炭素数
   ８以下の直鎖または分岐アルキル基であり、Ｒ＾５は炭
   素数２から４までの直鎖または分岐アルキル基であり、
   ｎは１以下の整数であり、ｎ＿１は２以下の整数であり
   、ｎ＿２は９以下の整数である。
2. （２）保護層がＡ群のエポキシシラン化合物２〜１０容
   量部、Ｂ群のアルキルアルコキシシラン化合物２〜１０
   容量部、Ｃ群のパーフロロアルキルシラン化合物２〜１
   ０容量部、Ｄ群のアミノシラン化合物０．５〜２容量部
   及び水１〜６容量部を含む組成物から生成されるもので
   ある請求項１記載の電子写真用感光体。