JP2602933B2

JP2602933B2 - 電子写真用感光体

Info

Publication number: JP2602933B2
Application number: JP63305104A
Authority: JP
Inventors: 稔熊倉; 光広吉留; 勝若田部; 正弘堀込; 和彦島
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JPH02150857A; US4997738A

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開し、更に詳しくは表面
が著しく撥水性に富み、耐機械的摩耗性を備えた電子写
真用感光体に関するものである。

［従来の技術］電子写真用感光体には所定の感度、電気的特性、光学
特性を持つていることと、さらに耐摩耗性及びクリーニ
ング性が要求される。感光体はトナーによる現像、紙と
の摩擦、クリーニング部材による摩擦などによつて表面
がキズつき易いため、まず耐摩耗性が重要である。他
方、クリーニング性は、感光体の表面に付着し、残留す
るトナー、紙粉の除去の容易性を決める性質であり、特
に高温下での像流れ等を改善し、鮮明な画像の形成のた
めに必要である。

この像流れ現象は、高湿度環境下において感光体表面
が親水性で水を吸着し易い傾向の膜、或いはコロナ放電
によるイオンの表面吸着、転写による紙粉の付着によ
り、感光体の表面抵抗が著しく低下した場合等に発生す
る。

通常の帯電、露光プロセスを経た感光体表面は、明
部、暗部で表面電位差が生じるが、前記した親水性の感
光体表面の場合は、この境界部で電荷が高い領域から低
い領域へ向つて横方向へ流れてしまい、境界部の電位が
平均化し、明確な境界部が画像に再現されず、結果とし
て像ボケ、像流れが生じるのである。

従来使用されている無機及び有機感光体表面は耐摩耗
性、クリーニング性の点において問題があるため、保護
層を設ける様々の方法が提案されている。

保護層の材料としてシランカツプリング剤の加水分解
物が報告されている。この技術では、メチルトリメトキ
シシラン、ビニルロロシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシランなどアルコキシ基、アミノ基、メ
タアクリル基などを有するシラン化合物が使用されてい
る。

また、保護層に含フツ素シランカツプリング剤を含有
させる方法も最近提案されている（特開昭61−20595
0）。

この方法では、熱可塑性樹脂、硬化型樹脂にフツ素化
合物、フツ素シランカツプリング剤を添加混合して保護
層とするものである。

［解決しようとする課題］従来特許において、保護層にシランカツプリング剤の
加水分解物を用いた方法では、耐摩耗性はあるがクリー
ニング性に乏しく、また、含フツ素シランカツプリング
剤を用いた方法では、樹脂自体の硬度も低く、フツ素シ
ランカツプリング剤が単にブレンドされているだけで反
応していないために、クリーニング性は若干向上するも
のの逆に耐摩耗性に問題が出ている。

本発明は、かかる従来技術の問題点を排除して著しい
耐摩耗性、クリーニング性に更に撥水性を付与させるべ
く、特定の化学構造の保護層を持つた電子写真用感光体
を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］すなわち、本発明者らは、感光体表面を耐摩耗性と同
時に著しいエネルギー表面状態すなわち撥水性にするこ
とにより、クリーニング性を向上させるべく、検討を重
ねた結果、保護層を特定の化学構造すなわち均質な化学
組成のパーフロロアルキル基を持つポリシロキサンから
なる層にすることにより、従来の問題点を解決すること
ができたのである。

その構成は、導電性支持体上に、光導電体及び絶縁保
護層を設けた電子写真感光体において、該保護層がパー
フロロアルキル基を含有するポリシロキサンからなる層
であることを特徴とするものである。

本発明の感光体には、例えば導電性のアルミニウム、
銅、ステンレス銅などの金属性の支持体または表面にア
ルミニウム、パナジウムなどの薄膜層を持つ高分子樹脂
の絶縁材料からなる支持体が使用される。

導電性支持体上の光導電層にはセレン、セレンテルル
化合物、セレンヒ素化合物、硫化カドミウム、アモルフ
アスシリコンなどの無機光導電体のほか、有機光導電体
も用いることができる。光導電体においては、電荷発生
層の上に電荷移動層を積層した感光体或いは電荷移動層
の上に電荷発生層を積層させてもよく、該電荷発生層に
例えば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体との間に、酸化ア
ルミニウムなどの金属酸化物やポリウレタン、セルロー
スなどの高分子材料などを使用したバリヤー層を設けて
もよい。電荷移動層の材料としてはポリビニルカルバゾ
ール、ポリビニリデンなどの高分子物質やヒドラゾン誘
導体、オキサゾ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ート、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。

これら光導電層の上にパーフロロアルキル基を持つポ
リシロキサンからなる層を保護層として形成させる。本
発明のパーフロロアルキル基を持つポリシロキサンから
なる層は、撥水性の著しいパーフロロアルキルシランカ
ツプリング剤の加水分解物及びパーフロロアルキルシラ
ンカツプリング剤とシランカツプリング剤との混合加水
分解物の脱水縮合によって形成させることができる。

パーフロロアルキルシランカツプリング剤としては、 CF₃（CH₂）₂Si（OCH₃）_３、CF₃（CF₂）_２（CH₂）₂Si（O
CH₃）_３、CF₃（CF₂）_３（CH₂）₂Si（OCH₃）、CF3CF₂）
_５（CH₂）₂Si（OCH₃）_３、CF₃（CF₂）_７（CH₂）₂Si（OC
H₃）、CF₃（CH₂）₂Si（OC₂H₅）_３、CF₃（CF₂）_３（C
H₂）₂Si（OC₂H₅）_３、CF₃（CF₂）_９（CH₂）₂Si（OCH₃）
_３、 CF₃（CF₂）₃COO（CH₂）₃Si（OCH₃）_３、CF₃（CF₂）₆COO
（CH₂）₃Si（OCH₂）_３、CF₃（CF₂）₃COS（CH₂）₃Si（OC
H₃）_３、CF₃（CF₂）₆CONH（CH₂）₃Si（OCH₃）_３、CF
₃（CF₂）_７（CH₂）₂S（CH₂）₂Si（OCH₃）_３、などのパーフロロアルキルメトキシシラン、パーフロロ
アルキルエトキシシランなどがある。パーフロロアルキ
ルシランカツプリング剤と一緒に使用されるシランカツ
プリング剤としては、 CH₃Si（OCH₃）_３、（CH₃）₂Si（OCH₃）_２、CH₃Si（OC₂H
₅）_３、（CH₃）₂Si（OC₂H₅）_２、C₂H₅Si（OCH₃）_３、
（C₂H₅）₂Si（OCH₃）_２、C₂H₅Si（OC₂H₅）_３、（C₂H₅）
₂Si（OC₂H₅）_２、H₂NCH₂Si（OCH₃）_３、H₂NCH₂Si（OC₂H
₅）_３、H₂NCH₂Si（OC₃H₇）_３、H₂NC₃H₆Si（OCH₃）_３、H
₂NC₃H₆Si（OC₂H₅）_３、H₂NC₃H₆Si（OC₄H₉）_３、H₂NC₂H₄
NHC₃H₆Si（OCH₃）_３、などのエポキシシラン、アルキル
シラン、アミノシラン、ビニールシランである。

本発明には、パーフロロアルキルシランカツプリング
剤の単独加水分解による方法とシランカツプリング剤と
の混合加水分解の方法とがある。加水分解工程ではパー
フロアルキルシランカツプリング剤及びシランカツプリ
ング剤が、シラノール基を持つた化合物であるが、それ
を加熱して脱水結合させることにより、長鎖のポリシロ
キサンからなる層になる。シリケート構造体は、その組
成が下層から表面層まで均質なパーフロロアルキル鎖を
持つているため、感光体表面は離型性、撥水性に優れた
状態を保つことになる。そのため、転写後の残留トナー
の他に転写紙の紙粉、コロナ帯電などによる感光体の付
着物のクリーニング性が著しく向上し、なおかつ、耐摩
耗性に対して著しい効果があることが判明したのであ
る。

本発明では、保護膜中に含有されるパーフロロアルキ
ルシラカツプリング剤の効果が期待できる添加量として
は１〜100重量％が好ましい。0.5重量％以下であると、
本発明の効果が十分発揮されない。

また、本発明の保護層の膜厚は、0.1〜３μｍ、好ま
しくは、0.3〜２μｍが適当である。

［実施例］以下、実施例によつ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超えない限りその実施例に限定
されるものではない。

実施例１ γ，γ，γ−トリフロロプロピルトリメトキシシラン
20容量部、水５容量部、これに１容量部の塩酸を添加
し、攪拌しながら加水分解反応を進行させる。ついでこ
れにメタノール75容量部を加え濃度を調整した。次にア
ルミニウム支持体上にセレン蒸着層を設けた公知の感光
体上に上記の溶液を塗布し、これを50℃24時間加熱し、
保護層を形成させた。この保護層の鉛筆硬度は6Hであつ
た。この保護層の厚さは１μｍであつた。

次に公知の方法で帯電、露光、現像、転写及びクリー
ニングから成る電子写真法に適用した結果、高温高湿下
で本発明の感光体は、12万枚後でも像流れなどの画像の
乱れもなく、良好な画質が得られ、十分繰返し使用でき
る状態であつた。

実施例２ γ−グリシドキシエチルプロピルジプロキシラン５容
量部、アミノメチルトリメトキシシラン10容量部、1H,1
H,2H,2H−パーフロロオクチルトリメトキシシラン５容
量部、水５容量部の混合物を攪拌しながら加水分解反応
させた。反応後エタノール100容量部を加えて溶液を調
整した。

アルミニウム支持体上にセレン蒸着層を設けた公知の
感光体上に上記の溶液を塗布し、これを50℃24時間加熱
し保護層を形成させた。この保護層の鉛筆硬度による硬
度は8Hであつた。またこの保護層の厚さは1.5μｍであ
つた。公知の電子写真法に適用した結果、高温高湿下で
本発明の感光体は、８万枚後でも像流れなどの画像の乱
れもなく、良好な画質のものが得られた。

実施例３ γ−グリシドキシエチルプロピルジエトキシシラン35
容量部、モノメチルトリエトキシシラン12容量部、アミ
ノメチルトリプロポキシシラン12容量部、γ，γ，γ−
トリフロロプロピルトリエトキシシラン６容量部、水10
容量部の混合物を攪拌しながら加水分解反応させた。反
応後エタノール170容量部を加えて溶液を調整した。

アルミニウム支持体上に設けたSe感光体上に上記の溶
液を塗布し、これを50℃24時間加熱し、加水分解反応し
た保護層を形成させた。この保護層の鉛筆硬度は8Hであ
つた、また、この保護層の厚さは１μｍであつた。この
感光体を公知の電子写真法に適用した結果、実施例
（１）と同様の結果が得られた。

比較例１ポリメチルメタクリレート（PMMA）40容量部をテトラ
ヒドロフラン（THF）100容量部でよく攪拌しながら溶解
させた。これにγ，γ，γ−トリフロロプロピルトリメ
トキシシラン10容量部を加えてよく混合し、溶液を調整
した。アルミニウム支持体上にSe蒸着層を設けた公知の
感光体上に上記の溶液を塗布しこれを50℃で30分間加熱
し透明な１μｍの保護層を形成させた（この反応では、
加水分解による縮重合反応は起きていない）。この感光
体を公知の電子写真法に適用した結果、１万枚の複写後
感光体表面にキズが入りキズが入つた部分が画像上黒ス
ジとなつて現れた。また初期問題の無かつた白地の部分
も１万枚後カブリとなつて現れた。

比較例２ β−（3,4エポキシシクロヘキシル）エチルトリメト
キシシラン30容量部、Ｎ−Ｂ（アミノエチル）γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン30容量部、パーフルオロ
アルキル基を有するアクリレート樹脂（商品名Ｓ−382
旭硝子）３容量部、水５容量部の混合物を攪拌しながら
加水分解反応させた。反応後、イソピルアルコール100
容量部を加えて溶液を調整した。

アルミニウム支持体上にSe蒸着層を設けた公知の感光
体上に上記の溶液を塗布し、これを50℃24時間加熱し厚
さ1.5μｍの保護層を形成させた。この感光体を公知の
電子写真法に適用した結果、画像上、初期から画像にか
すれが生じた。

比較例３ β−グリシドキシエチルプロピルジブトキシシラン10
容量部、モノエチルトリエトキシシラン10容量部、アミ
ノプロピルトリエトキシシラン10容量部を混合し、これ
に水10容量部を加えて攪拌し、加水分解反応させた。つ
いでこれにメタノール100容量部加えて保護層形成用塗
布液を調整した。

次にアルミニウム支持体上にセレン蒸着層を設けた公
知の電子写真用感光体に上記溶液を塗布し、これを50℃
24時間加熱し、保護層を形成させた。鉛筆硬度法により
保護層の硬度を調べ8Hであつた。またこの保護層の厚さ
は0.8μｍであつた。

次に公知の方法で帯電露光、現像、転写及びクリーニ
ングからなる電子写真法に適用した結果、５万枚の複写
後、温度35℃、湿度80％下で、像流れが始まつた。

［発明の効果］本発明は、以上の如く光導電層上に均質な化学構造の
パーフロロアルキル基を持つポリシロキサンからなる層
を保護層として形成させることにより、感光体表面が低
エネルギー表面状態、すなわち離型性、撥水性の状態を
保ち、電子写真プロセスによる残留トナー、転写紙の紙
粉等の感光体への付着物に対するクリーニング性を著し
く向上させ、その結果定温定湿から高温高湿までの対環
境性、繰り返し使用による紙と摩擦、クリーニング部材
による摩耗を防ぎ、像流れなどの画像の乱れもない高解
像力、高品質な感光体を提供する優れた効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若田部勝山梨県甲府市宮原町1014 山梨電子工業株式会社内 (72)発明者堀込正弘山梨県甲府市宮原町1014 山梨電子工業株式会社内 (72)発明者島和彦山梨県甲府市宮原町1014 山梨電子工業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−205950（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−95953（ＪＰ，Ａ) 特開平１−306857（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−37563（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−275274（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−208056（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−95358（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に光導電体層及び絶縁保護
層を設けた電子写真用感光体において、該保護層がパー
フロロアルキル基を含有するポリシロキサンからなる層
であることを特徴とする電子写真用感光体。