JPS645699B2

JPS645699B2 -

Info

Publication number: JPS645699B2
Application number: JP14303880A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Iwai; Eiichiro Kashima
Original assignee: TOMOEGAWA PAPER Manufacturing Ltd
Current assignee: TOMOEGAWA PAPER Manufacturing Ltd
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1989-01-31
Also published as: JPS5767939A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子写真用の新規な感光体の製造方
法に関し、更に詳細には酸化亜鉛を用いた転写型
感光体の製造方法に関するものでその目的は、感
度、解像力、階調性、クリーニング特性、反復使
用における寿命等の特性を格段に向上させること
にある。更に本発明の他の目的は、感光体の新規
な層構成及び酸化亜鉛を結着剤を用いずに分散し
てなる光導電層を提供するものである。

従来、転写方式の電子写真複写に供される光導
電性感光体としては、セレン、セレン化カドミウ
ム、硫化カドミウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、また
は、ポリビニルカルバゾールなどの光導電材料を
主体としたものが開発され、実用化されており、
特に最近は安全で安価に使用できる酸化亜鉛系の
転写マスターを使用した複写システムが広く普及
している。

一般に、転写方式の感光体においては、帯電、
露光により静電潜像を形成し、カスケード法、フ
アーブラシ法、またはマグネツトブラシ法などの
周知の現像法により現像剤でこの静電潜像をトナ
ー画像とし、この画像を紙などの基体に転写して
熱または圧力により定着する。

本発明は上記の転写方式に用いる電子写真のう
ちで、光導電材料として酸化亜鉛を用いた感光体
の製造方法であり、従来、酸化亜鉛感光体の欠点
とされた感度、寿命、クリーニング特性、カブ
リ、表面強度、などを大巾に改善した感光体の製
造方法である。

すなわち本発明は、導電性支持体上に熱変形温
度が80℃〜200℃の樹脂を塗工するか、又は樹脂
フイルムを貼り合せ、その上に光導電体又は処理
した光導電体を主成物とする塗液を塗工した後乾
燥し、しかる後加熱、加圧処理したことを特徴と
する電子写真用感光体の製造方法である。

次に本発明の感光体を製造する方法を詳細に説
明する。

紙やポリエチレン、エチレン共重合体、ポリプ
ロピレン、ポリエステル、アイオノマーなどのプ
ラスチツクフイルムとアルミニウム、亜鉛などの
金属との貼り合せ品や紙にアニオン性あるいはカ
チオン性の高分子電解質あるいはカーボンなどの
低抵抗層を設けたシート状又は円筒の導電性支持
体または、アルミニウム、亜鉛、銅などより成る
円筒の上に熱変形温度が80℃〜200℃の樹脂の１
種又は混合物を設ける。この種の樹脂としては、
例えばスチレン樹脂、スチレン共重合体、アクリ
ル樹脂、炭化水素樹脂、フエノール樹脂、ポリエ
ステル樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、
酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、アルキツド樹脂、アイ
オノマー樹脂、セルロース系樹脂、などの熱可塑
性樹脂又は熱硬化性樹脂であつても加熱加圧前は
熱可塑性の樹脂が使用できる。これらの樹脂の中
の選択基準は、強度、メモリー、トナーとの親和
性の有無、帯電々位、暗減衰、光減衰、ガラス転
移温度など、要求に応じて樹脂の種類、混合比を
決める。熱変形温度が80℃以下の樹脂は、塗工後
乾燥中に熱溶融して所望の塗工層が得られず、又
熱変形温度が200℃以上の樹脂では200℃以上の温
度で加圧処理しなければ表面の平滑性が得られ
ず、この場合には増感染料が変質する。

前記樹脂の重量は、シート状支持体、円筒状支
持体共約20ｇ／m²以下が好ましい。この樹脂層に
は必要に応じて顔料や可塑剤を加えてもよい。

この樹脂層の上に、光導電性を有する酸化亜鉛
に増感染料を加え、溶剤中で分散して得た塗液を
塗工するかまたは増感染料で先染めした酸化亜鉛
を溶剤に分散して得た塗液を塗工したのち乾燥す
る。

増感染料としては、前記ローズベンガルやメチ
レンブルー、エオシン、などの公知の各種染料の
ほか、酸無水物、ルイス酸、などが使用できる。
使用する溶媒は水、アルコール、ケトン、などの
極性溶媒が好ましいが、特に規制はない。酸化亜
鉛の分散性を良くするために、使用する溶媒に分
散剤や前記の樹脂を少量加えることができる。

酸化亜鉛の分散方法は、酸化亜鉛に溶媒、増感
染料を加えホモジナイザー、ボールミルなどによ
り分散するが、分散剤、あるいは結着剤を少量加
えて行なつても良い。分散した酸化亜鉛塗料を樹
脂層の上に通常の方法で塗布する。塗布重量は特
に規制はないが、下層の樹脂層の重量を勘案して
決める。塗布後の乾燥はいかなる方法でも良く、
従来から心配されている急激な乾燥方法を用いて
も表面層に樹脂膜をつくることはなくパンクも生
じない。

次に、塗布された光導電体の上を熱圧ロールな
どにより、加熱しながら加圧処理する。加熱温度
は用いた樹脂のガラス転移点以上、200℃以下で、
圧力は線圧で60Kg／cm以上が望ましい。この熱圧
処理によつて酸化亜鉛は下層の樹脂層中に均一に
埋め込まれ、溶融した樹脂は酸化亜鉛を結合し、
表面が平滑で、感度、クリーニング特性が良く、
長寿命の感光体が得られる。

このようにして得られた感光体シート又はドラ
ムは、そのままで使用可能であるが、必要に応じ
て表面塗布をしても良く感光体表面が平滑である
ため、薄い被覆膜を均一に作ることができる。

上記で得られた本発明の感光体は、従来の酸化
亜鉛感光体と比べて以下の如き利点を有する。

(1) 酸化亜鉛の結着用樹脂を自由に選択できる。
転写型の感光体はくり返して使用するため、メ
モリー効果が問題となる。メモリーの大きさ、
回復の速さは結着剤である樹脂の構造により影
響が大きい。樹脂中に酸化亜鉛と親和性の強い
基、例えば―OH、―COOH、―NH₂、などが
含まれているとメモリーは大きくなる。メモリ
ー効果を除くには酸化亜鉛と親和性の小さい樹
脂、例えばポリスチレン、シリコーン樹脂を用
いればよいが、この場合には表面強度のある良
好な感光体はできないので、実際にはある程度
のメモリーは無視して感光体を製造しているの
が実状である。

また、強度は十分であつても、酸化亜鉛とう
まく分散出来ない樹脂あるいは良溶媒のない樹
脂があり、例えばポリスチレン、ポリビニルア
ルコール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポ
リプロピレンなども従来は単独で酸化亜鉛の結
着剤として使用するのは不適当であつた。

本発明では上記の問題がないので、特に現像
剤のトナーとの親和性を考慮して樹脂を選択す
ることが可能であるため、画像濃度をあげてト
ナーの物理的な付着、あるいは分子間力による
付着などを少なくすることができ、カブリがな
く、濃度の高い複写画像が得られ、さらに強度
も十分な感光体を得ることができる。

(2) 塩化亜鉛の分散時に結着剤を入れなくてもよ
い。

従来は、酸化亜鉛の分散時に結着剤、増感染
料などを加えた状態で分散を行なつていたが、
この場合には結着剤が先に酸化亜鉛に吸着して
増感染料が酸化亜鉛に吸着しにくくなつたり、
あるいは増感染料が結着剤に吸着したりした
が、本発明では酸化亜鉛と増感染料のみ、ある
いはごく少量の樹脂を用いて分散を行なうの
で、増感染料の酸化亜鉛への吸着効果が良くな
る。また、でき上つた感光体の表面は酸化亜鉛
が多く、下層ほど樹脂が多くなる構成になるた
めに、帯電々位は高く、残留電位は低く、また
光減衰速度が早い。

(3) 使用する溶剤が限定されない。

従来の酸化亜鉛染料は溶剤として、結着剤に
対して良溶剤であるトルエンや酢酸エステルあ
るいはケトンなどを使用していたが、これらの
溶剤はローズベンガルなどの増感色素に対して
は貧溶剤であるため、染料が析出して酸化亜鉛
への吸着効果が悪くなるのが大きな欠点であつ
た。酸化亜鉛へ効率よく染料を吸着させるため
には、水やアルコールあるいは水―アルコール
の混合溶剤を用いるのが最もよく、また、この
場合に酸化亜鉛の分散も極めて良いことがわか
つていたが使用する結着剤により溶剤が限定さ
れていた。本発明では任意の溶媒を用いること
が出来るので、染料の吸着性、酸化亜鉛の分散
性の良い溶剤を用いて感光体を製造することが
出来る。

(4) 酸化亜鉛の分散条件が限定されない。

従来、酸化亜鉛の分散は、酸化亜鉛に増感染
料、溶剤、樹脂溶液を混合して、ボールミル、
デイスパーミル、サンドグラインダー、超音波
分散機などにより、強力に行なつていた。この
ような強力な分散では酸化亜鉛の結晶自身にひ
ずみが生じ帯電の立上がりが遅くなり、また飽
和電位も低くなつたが、電子写真特性を満たす
樹脂の良溶剤は染料に対して貧溶剤であり酸化
亜鉛とのヌレも悪いことから、酸化亜鉛をこま
かく均一に分散し、増感染料を酸化亜鉛に吸着
させ実用性のある感光体表面の平滑性や塗膜強
度を得るためには強力な分散条件が必要であつ
た。しかるに、本発明では酸化亜鉛に分散剤を
ごく少量加える程度で、任意の溶剤中で分散が
可能であるため、分散は速やかに均一に行な
え、しかもゆるやかな分散条件でよい。

(5) 感光層塗工後の乾燥条件の制約がない。

従来は、感光層の乾燥速度が速い場合には感
光層表面に結着剤樹脂の被膜が形成され、感光
層の下層に比べて上層が樹脂過剰になり、表面
にパンクを生じることもあつた。このような、
上層に樹脂が多い感光体は、飽和電位は高くな
るが、残留電位も高く、光減衰速度も遅いた
め、カブリを生じやすく実用性に乏しいものと
なるので、乾燥速度をおとしゆるやかな条件を
選ぶのが普通であつた。一方、本発明では結着
剤を含まないか、または極めて少量であるため
に、表面の乾燥ムラを生じない範囲であれば、
強力乾燥でも良い。

(6) 中間の絶縁層が不要である。

直接方式に使用する一回限りの酸化亜鉛感光
体では、導電性支持体の上に感光層を設けたも
ので良いが、くり返して使用する転写型の酸化
亜鉛感光体では、反復使用中に表面の弱点部に
コロナ電流が集中して自斑状の画像が現われ
る。このため、導電性支持体と感光層の中間に
カゼイン、ポリビニルアルコール、などの誘導
率の大きい水溶性絶縁層を設け、電流の集中を
防いでいるのが普通である。ところが、これら
の水溶性絶縁層は、その上の感光層との接着性
が悪く、感光層の耐久性に問題が生じたが、本
発明では前に述べた如く、下層に樹脂層が出来
ているために、中間層は不要となり、従来欠点
とされた中間層との接着性の問題が全くなくな
り、耐久性も著るしく向上したものである。

(7) 反復使用に対して長寿命で、電気特性が良
い。

従来の製造方法による酸化亜鉛感光体は、顕
微鏡写真で見ると表面に酸化亜鉛の粒子が露出
しており、しかも空隙の多いものであつた。従
つて、トナーのクリーニングが不十分であり、
トナーの残留がさけられなかつた。また、コロ
ナ放電による帯電時に発生するオゾンが比表面
積が大きく、空隙の多い感光体の内部に浸入
し、感光材料を劣化させ、電荷保持力を低下さ
せることになつた。本発明では、表面が平滑で
空隙がないか、あつても極めて少ないために、
トナーのクリーニング性が良好で、残留トナー
がなくなる。また空隙も極めて少ないためにオ
ゾンの浸入がなく感光材料の劣化が少ない。さ
らに感光体の断面を見ると、下層に樹脂が多
く、上層に行くに従つて酸化亜鉛が多くなる理
想的な構造となつている。このため、飽和電位
は高く、残留電位が低くく、光減衰速度が早い
という好ましい電気特性を有するものである。
さらに、従来、感光体と転写紙との同期のズレ
によつて生じる感光体表面のキズもなく耐久性
も向上する。

以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１厚さ75μのポリエチレンテレフタレート・フイ
ルム上にアルミ箔を貼り合せ、その上にポリスチ
レン（三菱モンサント化成社製、ダイヤレツク
ス）の10％トルエン溶液をワイヤーバーにて塗布
し、乾燥した。乾燥塗布重量は３ｇ／m²であつ
た。

更に、その上に下記配合でホモジナイザーにて
３分間分散した酸化亜鉛分散液をワイヤーバーに
て塗布し、通常の方法で乾燥した。

酸化亜鉛（堺化学社、サゼツクス＃4000）
200ｇローズベンガル（８％メタノール溶液）５ｇポリビニルブチラール（電気化学工業社、デ
ンカブチラール＃3000−２）１ｇエチルアルコール 250ｇ乾燥塗布重量は35ｇ／m²であつた。

次に、熱カレンダーにより線圧150Kg／cm、温
度130℃にてヒートプレスして、感光体を作製し
た。

この感光体の表面平滑度は、王研式平滑度計に
て測定したところ、5000秒以上を示し、鏡面状で
あつた。感光体の電位特性は、−6KVで荷電した
ところ、飽和電位410Vであり感度は半減露光量
4lux・sec.であつた。

この感光体を転写型複写機にセツトして、複写
をすり返したところ5000枚の良好な複写が得られ
た。この時の感光体は、まだ表面にキズはなく、
増感染料の退色もほとんどなく、更にトナーの付
着によるフイルミングも見られなかつた。

実施例２厚さ75μのポリエステルフイルムの上に厚さ
10μのアルミ箔、厚さ12μのポリエチレンフイル
ムを順に貼り合せ、その上に下記配合でホモジナ
イザーにて３分間分散した酸化亜鉛分散液をワイ
ヤーバーにて塗布し乾燥した。乾燥塗布重量は40
ｇ／m²であつた。

酸化亜鉛（ニユージヤージー社、Photox80）
200ｇローズベンガル（８％メタノール溶液）５ｇアクリル樹脂（三菱レーヨン社、FR898、40
％溶液）２ｇトルエン 250ｇ次に、感光面にポリエステルフイルムを重ね熱
カレンダーにより線圧250Kg／cm、温度120℃にて
ヒートプレスして、感光体を作製した。

この感光体も、実施例１と同様に良好な特性を
示した。

実施例３ ECR―34（Dow chem.社）を含浸した120ｇ／
m²の導電紙の上に厚さ15μにポリプロピレン樹脂
をラミネートした。この上に、下記配合で分散し
た液をワイヤーバーにて塗布し乾燥した。

乾燥塗布重量は40ｇ／m²であつた。

酸化亜鉛（白水化学社＃２） 200ｇローズベンガル（８％メタノール溶液）４ｇローダミン（８％メタノール溶液）４ｇ分散剤（トーレシリコーンDC11PA）１ｇトルエン 200ｇ次に、実施例１と同様にヒートプレスして感光
体を作製した。実施例１と同様良好な結果を示し
た。

実施例４カーボン塗料を塗布して導電性を与えた直径
80φのフエノール樹脂の筒表面に、塩化ビニル―
酢酸ビニル共重合体樹脂（電気化学工業社、デン
カビニル21K）の10％溶液を乾燥塗布量が５ｇ／
m²となるよう塗布した。この上に実施例１の配合
の酸化亜鉛分散液をドラム塗工機にて塗布し乾燥
した。

乾燥塗布重量は35ｇ／m²であつた。次に熱カレ
ンダーにセツトしてドラム表面をヒートプレスし
て円筒の感光体を作製した。

この感光体は複写機にセツトして、くり返し複
写を行なつたところ、１万回の複写が可能であつ
た。

Claims

【特許請求の範囲】

１導電性支持体上に熱変形温度が80℃〜200℃
の樹脂を塗工、又は樹脂フイルムをはり合わせ、
その上に光導電体又は処理した光導電体を主成分
とする塗液を塗工した後乾燥し、しかる後、加熱
加圧処理したことを特徴とする電子写真用感光体
の製造方法。