JPH0549233B2 - - Google Patents

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、Se−Te合金、Se−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、２，４，７−トリニトロフル
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き、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け
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
つた。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
ある。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
次帯電→逆極性第２次帯電→像露光或いは第１次
帯電→第２次帯電同時像露光→一様露光などとい
つ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
上の帯電露光を必要とし、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ソンプロセス
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
吸湿によつて導電率が大巾に変動し、乾燥時には
保護層の導電率が下がつ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
導電率が上がつて横方向への電荷の移動が起つて
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
といつ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ず影響を与えるも
のであつた。

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53−3338、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、透過性が損なわれるという欠点があつ
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ある。

したがつて、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
荷の蓄積が少なく、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ある。特
に、優れた光透過性を持つ表面層を有する電子写
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、柱状又は鱗
片状微粒子であつて、短軸に対する長軸の長さの
比が2.0〜20.0の範囲にある金属酸化物微粒子を
分散させることによつて達成できる。

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、ZnO、TiO₂、
SnO₂、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、酸化錫に酸化アンチモンが融着或いは固溶体
になつ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、
CrO₂、Co−γ−Fe₂O₃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、柱状又は鱗片状の形状を有する微粒子からな
るものであつて、長軸と短軸とを有し、その微粒
子の短軸に対する長軸の長さの比が2.0〜20.0の
範囲にあるものである。短軸に対する長軸の長さ
の比が20.0よりも大きいと、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2.0よりも小さいと、
本発明の前記した目的が達成できなくなるので、
短軸に対する長軸の長さの比が上記の範囲にある
ことが必要である。又、長軸の長さは、0.3μｍ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ツプリング剤により
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、アルキツド樹脂、ポリビニルクロライド
樹脂、環化ブタジエンゴム、フツ素樹脂などをあ
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つて異なる
が、通常、結着樹脂100重量部に対して金属酸化
物を５〜100重量部の範囲で用いる。

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あるか
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、したがつて、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
な光導電体でも用いることもできる。例えば、
Se、Se−Te合金、Se−As合金、Se−Sb合金、
Se−Bi合金などの蒸着膜、ポリビニルカルバゾ
ール−２，４，７−トリニトロフルオレノンなど
の有機光導電体層、ａ−Si感光体層、ZnO、CdS
などの無機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着層としての機能を
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、あるいは
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、フツ樹
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、Se、Ｓ、As₂O₃などが
あげられる。中間層は、任意の方法、例えば、塗
装によつて形成され、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、従来の積層
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、本発明における表面層
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つ
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、したがつ
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つたものが要求される。

（実施例） 次に、本発明を実施例によつて説明する。

実施例 １ ポリカーボネート樹脂（帝人化成：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 ELCOM）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。一方、表面
が平滑なアルミニウムパイプ上にAs₂Se₃を60μｍ
の厚さで蒸着して感光層を形成し、その上に酸化
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
散液を塗布し、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
ピー像が得られた。

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の導電性粉末に代える以外
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得た。

実施例 ２ 実施例１における導電性粉末40重量部を、35重
量部に代える以外は、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は比較例における電子写真感光
体を、FX4370複写機（富士ゼロツクス株式会社
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
低いことが分つた。

実施例 ３ ポリカーボネート樹脂100重量部、長軸／短軸
比が５で、長軸が0.2μｍのγ−Fe₂O₃50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
の比較例のものに比べると、若干高かつたが、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、柱状又は鱗
片状微粒子であつて、微粒子の短軸に対する長軸
の長さの比が2.0〜20.0の範囲にあるものを用い
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。したがつて、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が得られるだけでな
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優れた電子写真感
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)特殊なプロ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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、柱状又は鱗片状微粒子を分散し
   てなり、該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電子
   電子写真感光体。 ２ 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。