JPH0549235B2

JPH0549235B2 -

Info

Publication number: JPH0549235B2
Application number: JP61138184A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Hongo; Kazuaki Aoki; Masaharu Shirai; Sadao Okano; Hideaki Kakiuchi; Yasuharu Endo
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1993-07-23
Also published as: JPS62295066A

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、詳しく言えば、
カールソンプロセスとして知られる電子写真方式
において用いる導電性支持体上に光導電層と表面
保護層を順次設けた電子写真感光体に関するもの
である。

〔従来の技術〕従来、用いられている電子写真用感光体は、導
電性基板上に感光層としてSe、Se−Te合金、Se
−As合金等を蒸着して形成したもの、シラン誘
導体のプラズマCVDや光CVD等により形成した
ａ−Si、あるいはPVK（ポリビニルカルバゾー
ル）−TNF（２，４，７−トリニトロフルオレノ
ン）のような有機光導電体またはフタロシアニン
などの顔料を樹脂中に分散させたものが代表的な
ものである。しかし、これらはいずれも感光体を
繰り返し使用するとき、転写紙の剥離あるいは残
留トナーのクリーニング等で損傷を受け易く、ま
た感光層が磨耗し易く、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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この点を改良するため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、また、機械的
強度の高いものを選び得る利点を有するが、この
種の感光体を繰り返し使用するためには、例えば
第一次帯電→逆極性第二次帯電→像露光あるいは
第一次帯電→第二次帯電同時像露光→一様露光等
といつた特殊な潜像形成プロセスを必要とし、ま
たこれらのプロセスは一回の複写の工程におい
て、二回以上の帯電工程を必要とし、このため装
置の複雑化とそれに伴う特性の不安定さやコスト
高を生じる。一方、前述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
ソンプロセスで用い得る表面層として半導電性保
護層がある。この保護層は絶縁性を低くして、保
護層表面、あるいは内部への電荷の蓄積を防ぐ必
要がある。これまで採用されて来た方法は第四級
アンモニウム塩等を保護層に添加するものである
が、これらの材料は一般に吸湿によつて導電率が
大幅に変動し、乾燥時には保護層の導電性が下が
つて電荷が蓄積するため画像にカブリを生じ、ま
た高湿時には必要以上に導電性が上がつて沿面方
向への電荷の移動が起こり、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、また絶縁性を低くするために加
える物質によつて保護層が着色し、感光体の分光
感度に好ましからざる影響を与えたり、分散性の
不良により表面性が悪化しクリーニング不良を引
き起こしたりする。

従つて、本発明の目的は前述のカールソンプロ
セスに用いる、保護層を有する従来の感光体の欠
点を解消し、繰返し使用時に電荷蓄積がなく、変
化する環境条件にも安定であり、更に好ましい光
学的性質を有し十分な機械的強度を持ち、かつ感
光体上の傷がプリントアウトされることを防止あ
るいは抑制し、表面が平滑で好ましいクリーニン
グ性を有し、トナーや紙粉等の付着あるいは堆積
等による像のボケ、黒点等の画質上の欠陥を防止
あるいは抑制し、繰り返し使用に耐える長寿命感
光体を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、実質的
に絶縁性の結着樹脂からなる保護層中に、撥水剤
によつて表面処理した平均粒径が0.3μ以下の導電
性または半導電性の金属あるいは金属酸化物の微
粉末を分散することによつて、使用時の膜厚にお
いて保護層を実質的に透明に保ちつつ、その導電
性を向上させることができ、耐湿性、耐久性、ク
リーニング性に優れた感光体を得ることができる
ことを見出し本発明を完成した。

すなわち、本発明は支持体上に光導電性と保護
層を順次積層してなる電子写真感光体において、
保護層が結着樹脂中にシリコーン系撥水剤により
表面処理した平均粒径が0.3μ以下の金属微粉末ま
たは金属酸化物微粉末を分散してなることを特徴
とする電子写真用感光体を提供したものである。

本発明の保護層に使用できる結着樹脂として
は、可視光に対して実質上透明で、電気絶縁性、
機械的強度、密着性に優れたものが望ましい。そ
のような結着樹脂としては例えばポリエステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹
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、ポリ塩化ビニル樹
脂、塩化ブタジエンゴム、フツ素樹脂、メラミン
樹脂等を挙げることができる。これらの樹脂は単
独でもしくは２種以上の混合物として用いること
ができる。保護層の溶剤耐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。

本発明で使用する金属又は金属酸化物としては
体積固有抵抗率が10¹¹Ω・cm以下で平均粒径が
0.3μ以下のものであれば任意の金属あるいは金属
酸化物粉末を用いることができる。例としては
金、銀、アルミニウム、鉄、銅、ニツケル、ケイ
素、ゲルマニウム等の金属、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化インジウム、
酸化アンチモン等の金属酸化物をあげることがで
きる。この場合数種の金属の金属および金属酸化
物を混合して用いることもできる。

本発明において、前記の金属あるいは金属酸化
物の表面処理を行う撥水剤としては、例えばシラ
ンカツプリング剤やシリコーン系撥水剤として用
いられるケイ素化物がある。

シランカツプリング剤の具体例としては、以下
の化合物がある。

１） γ−アミノプロピルトリエトキシシラン H₂NC₃H₆Si（OC₂H₅）₃ ２） γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシ
シラン３）ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラ
ン CH₂＝CHSi（OC₂H₄OCH₃）₃ ４） γ−クロロプロピルトリエトキシシラン ClC₃H₆Si（OCH₃）₃ ５）Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン H₂NC₂H₄NHC₃H₆Si（OCH₃）₃ ６）Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルメチルジメトキシシランまたシリコーン系撥水剤としては、例えば信越
化学工業(株)社製のKC−89がある。これはオイル
状のメチルメトキシシリコーンであり、水と反応
してメタノールを揮発しながら硬化し撥水性を有
する皮膜を形成する性質を有するものである。他
に同様のシリコーン系撥水剤としては、Polon
Ａ、KC−88、Polon Ｃ等（信越化学工業(株)社
製）がある。

撥水剤による金属または金属酸化物粉末の表面
処理は、多量の可溶性溶剤に撥水剤を溶解し、そ
の中に金属又は金属酸化物粉末を混ぜ攪拌し、充
分攪拌した後溶剤を留去し乾燥することにより行
なわれる。

例えば、シランカツプリング剤による処理を行
なう場合には一般に溶剤として水が用いられる。

使用するシランカツプリング剤の量は、金属又
は金属酸化物粉末に対し0.1〜10重量％程度、好
ましくは0.1〜3.0重量％程度が適当である。これ
は0.1重量％以下では効果がなく、3.0重量％以上
では逆に分散性の低下を引き起こすためである。

アミノシラン系以外のシランカツプリング剤は
酢酸濃度0.01〜0.1重量％の水溶液に溶解させて
使用する。

シランカツプリング剤の効果を充分に引き出す
ためには、使用する結着樹脂や金属又は金属酸化
物の種類に応じて適当な品種の選択を行ない、シ
ランカツプリング剤の至適量を所望の性能に応じ
て定めることが必要である。

またシリコーン撥水剤を使用する場合、可溶性
の溶剤に溶かして10％程度に稀釈し、この溶液
100部に対して処理する金属又は金属酸化物粉末
１〜200部を混合することにより処理を行う。こ
こで使用する溶剤としては、トルエン、キシレ
ン、トリクレン、四塩化炭素、工業用ガソリン、
エステル類、ケトン類、メタノール、エタノール
等がある。工業用ガソリンを使用する場合、溶液
100部に対して硬化触媒10部を混合して使用する。

本発明においては、特にシリコーン系撥水剤が
好ましく用いられる。

これらの撥水剤による処理を行なつた金属また
は金属酸化物粉末は、表面に有機質の被膜が形成
され、その結果、以下のような性能が付与され
る。

１撥水性に優れること。

２離型性が良好となること。

３分散性が向上すること。

４耐熱性、耐候性に優れること。

保護層の結着樹脂と撥水剤処理した金属または
金属酸化物の組成比は材料の組合せによつて異な
るが、結着樹脂100重量部に対して表面処理した
金属又は金属酸化物を５〜500重量部の範囲で用
いる。保護層の膜厚は必要に応じ１〜30μの間に
設定することができる。

シランカツプリング剤あるいはシリコーン等の
撥水剤により処理した金属あるいは金属酸化物は
熱的及び化学的に安定であり、これを保護層に分
散することにより、保護層には以下のような性能
が付与される。

１）防湿性の向上、２）表面平滑性の向上、３）非粘着性及び離型性、４）耐久性の向上、また、環境変化により特性に影響を受けること
が少なくなる。

本発明においては電荷担体の光生成は光導電性
層で行なうものであるから、保護層は光導電性層
が感光性を有する光の波長領域に対し実質的に透
明でなくてはならない。

また本発明の感光体では、必要に応じて保護層
と光導電性層の間に中間層を設け接着性や電荷保
持特性の改善をはかつてもよい。そのときの中間
層の膜厚は1μ以下であることが望ましい。

表面保護層の塗布にはバーコーター、アプリケ
ーター、スプレーコーター、ドクターブレード、
デイツブコーターなどが用いられる。

〔発明の効果〕

本発明による電子写真用感光体は従来のものと
比較すると以下のような利点を有する。

１）保護層表面へのゴミ、紙粉等の付着を防止
できる。

２）クリーニング性が向上する。

３）変化する環境条件下でも良好な複写画像が
得られる。

４）機械的強度の高い保護層を提供できる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を比較例と対比しながら説
明する。

比較例１アルミ製パイプ上に設けたAs₂Se₃合金蒸着膜
（60μ厚）の上に、ジルコニウムテトラブトキサ
イド（松本交商社製、ZA60）１重量部、γ−ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化
学社製、KBM503）１重量部、ｎ−ブタノール
20重量部からなる溶液を浸漬塗布し、40℃にて２
時間乾燥して0.5μ厚の中間層を設けた感光体を作
成した。次いでこの上にアクリルポリオール（関
西ペイント社製、レタン4000）100重量部、溶剤
（関西ペイント社製、レタンシンナー）45重量部、
SnO₂85重量部およびSb₂O₃15重量部からなる微
粉末（平均粒径0.3μ以下）50重量部をステンレス
ボールミルに入れ50時間分散混合した後これに溶
剤280重量部加えて希釈し、これに硬化剤として
ヘキサメチレンジイソシアネート（ビユーレツト
タイプ）（関西ペイント社製、レタン硬化剤）
14.5重量部を加えた溶液を塗布し、乾燥させ、厚
さ約3μの保護層を有する感光体を得た。

この感光体を普通紙複写機（富士ゼロツクス社
製FX−5870）に組み込み、常法に従つて複写テ
ストを行なつたところ、良好な複写画像が得られ
たが、30℃ 90％RHの高温高湿環境下で繰り返
し使用したところ50000コピーあたりから画像の
ボケやヌケを生じた。

比較例２シランカツプリング剤としてγーメタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社
製、KBM−503）を、また、金属酸化物として
酸化スズ（三菱金属社製、Ｓ−１）を用い、以下
の要領で感光体を作成した。

上記シランカツプリング剤を処理する酸化スズ
に対して１重量％となるように上記シランカツプ
リング剤を水に重量比で約１／100となるように
添加し、さらに酢酸を水に対し0.1重量％添加し
てシランカツプリング溶液を調整した。この溶液
を酸化スズに対して10倍量以上加えてボールミル
で約50時間分散し、続いて120℃のオーブン中で
約２時間乾燥させ、ブレンダーで細かく粉砕して
シランカツプリング剤が表面被覆された粉末状の
酸化スズを得た。

一方、比較例と同様の方法で得た0.5μ厚の中間
層を持つAs₂Se₃合金感光体上に、アクリルポリ
オール100重量部、溶剤45重量部と上記シアンカ
ツプリング剤処理した酸化スズ微粉末50重量部を
ステンレスボールミルに入れ分散混合した後、比
較例１と同様の方法で調液、塗布、乾燥し厚さ約
3μ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、比較例と同様にして複写テ
ストを行なつたところ、良好な画像が連続して得
られ、また30℃、90％RHの環境における50000
コピーの繰り返し使用後も画像の劣化は見られ
ず、解像度4.6ｐ／mmの良好な画像が得られた。
しかし、10℃、30％RHの環境で、10000コピー
の繰り返し使用により、バツクグラウンドにカブ
リを生じた。

実施例シリコーン撥水剤（信越化学工業社製、KC−
89） 10重量部エタノール 90重量部を常温下で約30分間攪拌混合して処理溶液を調整
した。この溶液70部と金属酸化物として酸化スズ
20部をボールミルで約50時間分散し、続いて180
℃のオーブン中で約１時間乾燥させ、ブレンダー
で細かく粉砕してシリコーン撥水剤が表面被覆さ
れた粉末状の酸化スズを得た。

この酸化スズを用いて比較例２と同様の方法で
電子写真用感光体を形成した。この感光体に対し
て比較例１と同様のテストを行なつたところ良好
な画像が得られ、30℃、90％RHの環境下におけ
る、50000コピー後の画像においても劣化は見ら
れず、また10℃、30％RHの環境における、
10000コピーの繰り返し使用によつても劣化は見
られなかつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１支持体上に光導電性と保護層を順次積層して
なる電子写真感光体において、保護層が結着樹脂
中にシリコーン系撥水剤により表面処理した平均
粒径が0.3μ以下の金属微粉末または金属酸化物微
粉末を分散してなることを特徴とする電子写真用
感光体。