JPS62206559A - 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、導電性塁板上に
感光層として３ｅ、３ｅ−Ｔｉ合金、３、ｅ−ＡＳ合金
などを蒸着して形成したもの、シラン誘導体のプラズマ
ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法などにより形成したａ−３ｉ層を
有するもの、或いは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のような有機光導電体又は
ツク「１シアニンなどの顔料を樹脂中に分散させた層を
有する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
帯電同時像露光→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回の複写
工程において、２回以上の帯電工程を必要とし、このた
め装置のＰ！雉化とそれに伴なう特性の不安定さやコス
ト高を生じる。一方、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半導電性保護層かある。この
検感層１．１絶縁性を低くして検感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ぎた方法は導電性化合物を保護層に
添加するものである。（例えば、特開昭５７−１２８３
４４号、特開昭６０−２８６６３号） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような導電性化合物を含Ｔ−Ｔす
る表面層を持つ従来の電子写真感光体は、繰返し使用に
よりタルク、ＮＯｘ、水分等が表面に付６し、電荷の移
動が起って画像にボケを生じる等の問題がある。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
されたもである。

したがって、本発明は、前記のカールソンプ「１セスに
用いる改良され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電荷の蓄積がなく
、低湿度から高湿度まで変化する環境条件下でも安定で
あり、更に好ましい光学的性質及び充分な機械的強度を
持ら、かつ感光体上の傷がプリントアウトすることを防
止又は制ｉ１Ｌ、［・ナーヤ紙粉等の付着又は堆積など
による像のボケ、黒点などの画質上の欠陥を防止ないし
制御し、繰返し使用に耐える長寿命の電子写真感光体を
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 本発明者等は、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂のうちで
も特にメチルシリコーン樹脂、フルオロアルキル化フッ
素樹脂及びフッ素系オリゴマー化合物含有樹脂を表面層
を構成する樹脂成分として用いると上記の問題点が解決
されることを見出だし、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の上記目的は、支持体上に光５部電層
と表面層を有する電子写真感光体において、表面層にメ
チルシリコーン樹脂、フルオロアルキル化フッ素樹脂及
びフッ素系オリゴマー化合物含有樹脂から選択される少
なくとも１種の高撥水性樹脂を含有させることによって
達成される。

本発明の電子写真感光体は、例えば第１図に示される構
造を有するが、その表面層１に含有させる高撥水性樹脂
は、水との接触角か８０°以上、特に１００’以上のも
のが好ましい。高撥水性樹脂としでは、（１）メチルシ
リコーン樹脂、（２）フルオロアルキル化フッ素樹脂及
び（３）フッ素系オリゴマー化合物含有樹脂から選択さ
れる少なくとも１種が用いられる。

メチルシリコーン樹脂は、ジメチルボリシロキザンを主
成分とする常温で液状の樹脂であり、本分の存在下、常
温で脱水縮合により硬化して網状の三次元構造となる性
質を有する。このメチルシリコーン樹脂においては、メ
チル其の１部を伯のアルキル基又は芳香族基で置換して
もよく、芳香族基で置換したものは塗布性が良好で好ま
しい。

このメチルシリコーン樹脂により形成６れた皮膜は機械
的強度の大きさ、耐熱性、絶縁性、耐水性の優れたもの
でおり、その皮膜表面は、優れた撥水効果を示し、又、
湿分を吸収してもすぐに放出し、特性回復が速いという
特徴を有する。

また、フルオロアルキル化フッ素樹脂は、主鎖の炭素原
子がフッ素化された構造のフッ素樹脂とは異なり、フル
オロアルキル基か側鎖として存在する熱硬化性の樹脂で
あって、フルオロオレフインとヒドロキシアルキルビニ
ルエーテルとの交互重合体と、イソシアネート系あるい
はメラミン系の硬化剤とからなるものである。このフル
オロアルキル化フッ素樹脂は、溶剤可溶型のものである
ため塗工性に優れ、スプレー、ディップ等の任意の方法
で塗４５することができる。また成膜性も良好で、塗布
により形成された表面層は２０ないし１５０°Ｃの範囲
の加熱温度で硬化処理される。そして、得られた電子写
真感光体は、従来公知のフッ素樹脂を用いて得られたも
のに比して、繰返し使用後の像のにじみやぼけの発生が
抑制できるという特徴を有している。

更に、フッ素系オリゴマー化合物含有樹脂は、フッ素系
オリゴマー化合物が添加された樹脂であって、添加され
るフッ素系オリゴマー化合物は、直鎖のパーフルオロア
ルキル基を側鎖に持ち、分子ｆｆ１３０００〜１０００
０程度のものであり、例えば、パーフルオロアルキル基
を有するアクリレートと他の二重結合金有七ツマ−との
共重合によって得られる。一般にパーフルオロアルキル
基は疎水性及び疎油性の性質を付与するので、混合すぺ
ぎ樹脂との相溶性をもたせるためには、共単量体として
、混合すｌ＼き樹脂と相溶性のあるものか１ｑられるよ
うなものを選択してフッ素系オリゴマーを合成する。

フッ素系オリゴマーは、保謁層を構成する樹脂当り０．
１〜１０重母％好ましくは、０．１〜１．０重量％の呈
で添加される。

フッ素系オリゴマーが添加される樹脂としては、可視光
に対して実質上透明で、電気絶縁性、機械的強度、接着
性に優れたものか望ましく、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、シリコーン樹脂等があげられる。これらのものは
単独でも又は二種以上の混合物として使用することがで
きる。

上記のような樹脂と相溶性を持つフッ素系オリゴマー化
合物が添加されると、樹脂側に親油基を、表面にパーフ
ルオロアルキル基を向けて配列することになる。パーフ
ルオロアルキル基は表面エネルギーが非常に低いため、
樹脂の表面にＣＦ３−基が高密度に配向すると、パーフ
ルオロアルキル基の持つ次のような特徴を樹脂に付与で
きる。

（１）撥水、撥油性、汚れ付着防止 （２）摩擦係数の低下 （３）防湿性向上 （４）非粘着性及び離型性 このフッ素系オリゴマー化合物は選択的に樹脂の表面に
出るため少量の添加量で有効でおり、樹脂当り０．１〜
１ｏａｍ％の添加量、好ましくは０．１〜１．０重量％
程度の添加で樹脂の表面を完全にＣＦ３−で覆うことが
できる。そのため、樹脂の持つ特性を失わずに表面のみ
の改質が可能となる。

又、フッ素系オリゴマー化合物は樹脂に添加・形成後に
摩擦などによって表面が削られた場合でも、時間ととも
に樹脂内部から表面に移行する性質を有するため、長期
耐久性に優れるという利点を有する。

本発明の電子写真感光体においては、表面Ｂ１に、金属
または金属酸化物を添加して表面層の体積抵抗及び沿面
抵抗を所望の値に設定することができる。表面層は、体
積抵１１０１１０ｍ以下、好ましくは１０１０〜１０１
１０ｍ、沿面抵抗１０１２０ｍ以上でおることが望まし
く、一般には、金属又は金属酸化物を１５〜７５重量％
添加することにより達成される。

添加する金属または金属酸化物粉末は、平均粒径０．３
μ以下であるのが望ましい。なぜならば、平均粒径がそ
れ以上であると光の錯乱が大きくて透明度が悪くなり、
感光体の感度低下を来たしたり保護層の表面粗度を悪化
し、クリーニング不良を起こしたり、沿面抵抗を小さく
し、像のにじみ、ボケを起こしたりするからである。

金属または金属酸化物粉末としてはＳ＊、Ｃ１Ｇｅ、ｚ
ｎｏ、ＴｉＯ２，５００２、ＩｎＯ２等を使用すること
かでき、粉体の電気抵抗が１０１１ΩＣｍ以下でおるな
らば各元素はどのような割合で含まれていてもよい。

本発明において、表面層の膜厚は１〜３０μｍの範囲が
適当でおる。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。

本発明の電子写真感光体に於ける支持体４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めげられる。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３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、３ｅ
−ＡＳ合金、３ｅ−ｓｂ金合金３ｅ−３重合金などの蒸
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１図と電荷輸送層を
積層したものなどを使用フることができる。

本発明においては、必要に応じて保８層と光導電層との
間に中間層を設け、密着性、ブ［１ツギング性や電荷保
持性等の改善を図ってもよい。中間層２は、膜厚１μ以
下であることか望ましい。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おる。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１クレタン樹脂、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、Ｓｅ、Ｓ、Ａｓ２
Ｏ３などがあげられる。

実施例 次に、本発明を実施例及び比較例によって説明する。

実施例１ 膜厚６０μのＡｓ２Ｓｅ２の蒸着膜を有する基体の蒸着
膜上にジルコニウムテトラキスアセチルアセ］・ネート
３重足部、γ−アクリロキシプロピルトリメトギシシラ
ン（３８Ｍ５０３、信越化学＠製）１重量部及び、ｎ−
ブタノール４０重量部からなる塗液を浸漬により塗布し
、１５０℃で２時間加熱して膜厚０．２μの中間層を形
成した。

一方、メチルシリコーン樹脂（ＫＲ２５１１，信越化学
（■製（不揮発分））５０重量部、酸化スズ粉末（Ｓ−
１、三菱金属社製）１０重量部、キシレン２０重接部を
ステンレスボールミルにて１８時間分散混合し、得られ
た分散液に主２シン２５重塑部を加えて塗液を調整した
。これを上記の中間層の上に３μの膜厚になるようにス
プレーコートし、１００℃で３０分間屹燥処理を加え、
表面に保護層を有する電子写真感光体を得た。

形成された保護層は実質的に透明であった。得られた電
子写真感光体を複写機ＦＸ４３７０Ｍ／Ｃ（富士ゼロッ
クス株製）に装着し、帯電、像露光、現像、転写、クリ
ーニングの工程を繰り返したところ、解像度５．Ｏ，Ｑ
　ｐ／ｍｍの良好な画像が得られた。５００００枚の複
写後においても画像はまだ良好であった。

比較例１ 膜厚６０μのＡｓ２Ｓｅ２のＭ＠膜の上に、実施例１と
同じ方法で膜厚０．２μの中間層を形成した。

次に、ポリウレタン樹脂クリヤーベース（レタン＃４０
００、関西ペイント（体製）５０徂ｆｆ１部、シンナー
（エタンシンナー、関西ペイント（体製）１０重モ部、
醸化スズ粉末（Ｓ−１、三菱金属（）ル′ｔＡ）１５重
置部、をステンレスボールミルにて１８時間分散混合し
た。１ｑられた分散液にイソシアネート硬化剤（レタン
硬化剤、関西ペイント（ｉ１製）７重を部、シンナー（
レタンシンナー、関西ペイント０製）９０＠量部を加え
塗液を調整した。

これを上記の中間層の上に、３μの膜厚になるようにス
プレーコートし、１００℃で３０分間加熱処理を加え、
表面に保護層を有する電子写真感光体を得た。

この感光体を実施例１におけると同様に、複゛Ｇ殿４３
７０Ｍ／Ｃに装着し、帯電、像露光、現像、転写、クリ
ーニングの工程を繰り返したところ、最初は、解像度５
，０４１　ｐ／ｍｍの良好な画像を示していたが、５０
０００枚の複写を行ったところ像のにじみ、ボケを生じ
た。

実施例２ ６０μ厚のＡｓ２Ｓｅ２の蒸着膜の上に、ジルコニウム
テトラキスアセチルアセトネート３重量部、γ−アクリ
ロキシプロピルトリメトキシミラン（３８Ｍ５０３、信
越化学（ＩＩ製）１重量部、ｎ−ブタノール４０重層部
からなる塗液を浸漬塗布し、１５０℃２時間加熱して０
．２μ厚の中間層を形成した。次に、フルオロアルキル
化フッ素樹脂（ＬＦ−８００、旭硝子■製）５０重組部
、酸化スズ粉末（Ｓ−１、三菱金属社製＞２０重量部、
キシレン１１量部をステンレスボールミルにて１８時間
分散混合した。この分散液にイソシアネート硬化剤（Ｌ
Ｆ−８００硬化剤、旭硝子仔聯製）を２０重量部、キシ
レン８０重量部及びＭＩＢＫ２０重量部加え、塗液を調
整した。これを上記の中間層の上に３μの厚さにスプレ
ーコートし、４５°Ｃから１３５℃に１．５時間（昇温
速度１．０’Ｃ／′分）をかけて昇温し、表面に保護層
を有する電子写真感光体を１ｑた。

この保否層は実質的に透明であった。この感光体を複写
機ＦＸ４３７０Ｍ／Ｃに菰右し、帯電、象露“光、現象
、転写、クリーニング６、除電の行程を繰り返したとこ
ろ、解像度５．Ｏ，Ｑ　ｐ／ｍｍの良好な画像を得、５
００００枚の複写後においても画像はまだ良好であった
。

比較例２ 実施例２の結る剤樹脂にフッ素化アルキルか付加されて
いないフッ素樹脂（ＬＦ−２００，１１！１田子（休￥
Ｉ）を用い、同様な方法で、表面に保証層を　−有する
電子写真感光体を得た。

この感光体を、実施例１と同様に、４３７０Ｍ／Ｃに装
着して画像をとったところ、最初は、解像度５．０ρＩ
）　／　ｍ　ｒｎの良好な画像を示していたが、５００
００枚の複写を行ったところ像のにじみ、ボケを生じた
。

実施例３ アルミパイプ上に設けたＡ　Ｓ　２　Ｓ　ｅ　３合金蒸
着膜（膜厚６０μｍ）の上に、ジルコニウムテトラブト
キサイド（ＺＡ６０、松木父商社製）１重量部、γ−ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン（３８Ｍ５０３
、信越化学！ｔｌｌｕ）１重量部、ｎ−ブタノール２０
手量部からなる溶液を浸ａ塗布し、４０℃にて２時間乾
燥して膜厚０．５μｍの中間層を形成した。一方、ポリ
ウレタン樹脂１００重量部、溶剤４５重量部、平均粒径
０．３μ以下のＳｎＯ２・Ｉｎ２Ｏ３からなる粉末５０
重量部およびフッ素系オリゴ−マー化合物（サーフロン
Ｓ〜３８２、旭硝子キ体製）１壬徂部をステンレスボー
ルミルに入れ分散混合して塗液を得た。

この塗液を上記の中間層の上に塗布し乾燥させ、厚さ約
３μｍの保護層を有する感光体を得た。この感光体を用
いて複写機ＦＸ４３７０で複写したところ、良好な画像
が連続して得られ又、３５°Ｃ８０％Ｒ）−１の高温高
湿環境における５００００コピーの繰り返し使用後も画
像の劣化は見られなかった。

比較例３ アクリルポリオール（レタン、関西ベイン１１体製＞１
００手量部、溶剤（レタンシンナー、関西ペイントｉｆ
１％＞４５重量部、平均粒径Ｑ、３！１ｍ以下のＳｎＯ
２・Ｉｎ２Ｏ３からなる粉末５０重組部をステンレスボ
ールミルに入れ分散混合した後、これに溶剤２８０ｆｆ
ｉ１部加えて希釈し、これに硬化剤１４．５重量部を加
えて塗液を１ｑた。この塗液を、実施例３におけると同
様な方法で得た０、５μｍ厚の中間層をもつＡ　Ｓ　２
　Ｓ　ｅ　３合金感光体上に塗布し、乾燥させて、厚さ
約３μｍの保護層を有する感光体を得た。この保護層を
持つ感光体に対し、実施例３と同様なテストを行ったと
ころ、良好な複写画像か得られたが、高温高湿環境下で
繰り返し使用すると、５００００コピーあたりから画像
のボケやヌク°を生じた。

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
層がメチルシリコーン樹脂、フルオロアルキル化フッ素
樹脂及びフッ素系オリゴマー化合物含有樹脂から選択さ
れる少なくとも１種の高撥水性樹脂を含有するので、他
のシリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂を用いたものに比
して、防汚性、非粘着性、１行水性、撥油性において優
れ、トナーヤ紙粉の付着ないし堆積等に起因すると推定
される黒点、像の滲み、ぼけ等の画質の欠陥の発生が制
御され、又耐久性も優れているため長庁命化が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子写真感光体の構造を示す概略断
面図でおる。 １・・・透明表面層、２・・・中間層、３・・・光導電
層、４・・・支持体。 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　洞部　剛 １：透明表面層 ２：中間層 ３：光導電層 ４：支持体 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に光導電層と表面層とを積層してなる電
   子写真感光体において、表面層がメチルシリコーン樹脂
   、フルオロアルキル化フッ素樹脂及びフッ素系オリゴマ
   ー化合物含有樹脂から選択される少なくとも１種の高撥
   水性樹脂を含有することを特徴とする電子写真感光体。
2. （２）表面層に金属又は金属酸化物が含まれている特許
   請求の範囲第１項に記載の電子写真感光体。