JPH0331260B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、電子写真感光体に関し、特にレーザ
ープリンター用電子写真感光体に関するものであ
る。

〔従来技術〕

これまで、レーザービームをライン走査する方
式の電子写真プリンタは、レーザービームとして
ヘリウム−カドミウムレーザー、アルゴンレーザ
ーやヘリウム−ネオンレーザーなどの比較的短波
長のガスレーザーが使用され、しかもそれに用い
る電子写真感光体としては肉厚の感光層を形成す
るCdS−バインダ系感光層、電荷移動錯体（IBM
Journal of the Reseach and Develop−ment、
1971年１月、P.75〜P.89）が用いられていたの
で、感光層内でレーザービームが多重反射を生じ
ることがなく、従つて実際上画像形成時に干渉縞
模様の画像が現われることがなかつた。

ところが、前述のガスレーザーに代つて、装置
を小型化、低コスト化に設計するために近年にな
つて半導体レーザーが使用される様になつて来
た。この半導体レーザーは一般的に750nm以上の
長波長領域で発振波長を有しているもので、この
ため長波長領域で高感度特性をもつ電子写真感光
体が必要となり、このための電子写真感光体が開
発されて来た。

これまで知られている長波長光（例えば600nm
以上）に感光性をもつ感光体としては、例えば銅
フタロシアニン、アルミニウムクロライドフタロ
シアニンなどのフタロシアニン顔料を含有させた
電荷発生層と電荷輸送層の積層構造を有する積層
型電子写真感光体あるいはセレン−テルルフイル
ムを用いた電子写真感光体が知られている。

この様な長波長光に対して感光性をもつ感光体
をレーザービーム走査方式電子写真プリンタに取
り付けて、レーザービーム露光を行なうと、形成
されたトナー画像には干渉縞模様が現出し、良好
な再生画像が形成できない欠点を有していた。こ
の理由の１つとしては、例えば長波長レーザーが
感光層内で完全に吸収されず、その透過光が基体
表面で正反射し、このため感光層内でレーザービ
ームの多重反射光を生じ、それが感光層表面の反
射光との間で干渉を生じることが原因とされてい
る。

この欠点を解消する方法としては、これまで電
子写真感光体で用いている導電性基体の表面を陽
極酸化法やサンドブラスト法などにより粗面化す
る方法、感光層と基体の間に光吸収層あるいは反
射防止層を用いる方法などにより感光層内で生じ
る多重反射を解消することが提案されて来ている
が、実際問題として画像形成時に現出する干渉縞
模様を完全に解消することができるものではなか
つた。特に、導電性基体の表面をサンドブラスト
法により粗面化する方法では画像形成時に現出す
る干渉縞模様を完全に解消するに十分でなおかつ
均一な粗さをもつ粗面が形成され難く、ある割合
で比較的大きな粗さ部を形成することがある。こ
のためこの大きな粗さ部が感光層内へのキヤリア
注入部として作用し、画像形成時の白ポチ（ある
いは反転現像方式を用いた場合では黒ポチとなつ
て現われる）の原因となり、好ましい方法ではな
かつた。しかも、製造上同一ロツト内で均一な粗
面をもつ導電性基体の製造が困難で、改善すべき
点が数多く存在している。又、光吸収層あるいは
反射防止層を用いる方法についても十分に干渉縞
模様を解消することができず、しかも製造上コス
トが上昇するなどの欠点を有している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述の従来技術の欠点を解消
した電子写真感光体及びその製造法を提供するこ
とにある。

本発明の別の目的は、干渉縞状の濃度ムラの発
生を防止したレーザープリンター用電子写真感光
体及びその製造法を提供することにある。

上記目的は下記の改良： 導電性支持体上に、互いに非相溶性の２種の樹
脂液を混合して得た混液を塗布してミクロ相分離
した塗膜を形成し、しかる後に、前記２種の樹脂
のうち一方を溶解除去して、残存樹脂により、像
露光用光源の半波長分以上の平均面粗さを有する
光拡散反射面の下引層を形成し、その上に感光層
を有することを特徴とする電子写真感光体 によつて達成される。

すなわち、前記下引層の平均面粗さをλ／２以
上、具体的には0.5μm以上とすることによつて、
進入光に位相差を持たせることが有効であり、こ
れにより、像露光・現像後の電子写真における干
渉縞模様の発生も防止され、前述した従来技術の
欠点が全て解消される。

本明細書に記載の「平均表面粗さ」は小坂研究
所製の万能表面形状測定器「SE−3C」により測
定した値を指称する。

〔実施態様〕

第１図と第２図は、電子写真感光体に同干渉光
としてレーザービームを照射した際の態様を模式
的に表わしている。第１図は、従来の電子写真感
光体を用いた際の例で、第２図は本発明の電子写
真感光体を用いた例である。

第１図では、電子写真感光体の感光層３にレー
ザービームI₁を照射すると、感光層３の表面で反
射光R₁を生じ、さらにレーザービームI₁は感光層
３の内部を透過したレーザービームI₂が導電性支
持体１の表面まで到達し、ここで反射光R₂を生
じる。この時、R₁とR₂の間で干渉を起こし、し
かも、反射光R₂が感光層３の内部で多重反射を
起こすため画像形成時には干渉縞模様となつて現
出していた。

これに対し、第２図に示す本発明の実施態様に
おいては、導電性支持体１と感光層３の間に下引
層２が形成されているが、下引層２の表面は粗面
化加工されて粗面４が形成されている。すなわ
ち、像露光時に入射される光線I₁は、感光層３の
表面で反射光R₁を生じる一方、感光層３の内部
に透過光I₂となつて粗面４の表面で拡散反射光R₃
を生じる。この拡散反射光R₃は、透過光I₂がさら
に下引層２の内部を透過し、導電性支持体１の表
面で反射され、その反射光が再び粗面４で生じた
拡散光が含まれている。この拡散反射光R₃は、
入射光I₁の強度に対して50％以上、好ましくは60
％以上の割合の強度をもつことによつて、画像形
成時に現出する干渉縞模様を解消することができ
る程度に、反射光R₂と拡散反射光R₃との間の干
渉を抑制することができる。

入射光I₁の強度に対して50％以上、好ましくは
60％以上の割合の強度を持つ拡散反射光R₃を作
り出すには、下引層２の粗面４をλ／２（λ：入射 光I₁の波長）以上、具体的には平均表面粗さで
0.5μm以上、好ましくは0.6μm〜30μmの範囲の表
面粗さに設定しておくことが必要である。

拡散反射光R₃の入射光I₁に対する強度の割合が
50％以下である場合には、画像形成時の現出する
干渉縞模様を十分に解消することができない。

又、粗面４の平均表面粗さを30μm超とすると、
特に繰り返し使用後の画像形成時において、白ポ
チ（白斑点）又は黒ポチ（黒斑点）が現出し易く
なる結果、良質のコピー画像が得られにくくなる
という問題を生ずる。

本発明の好ましい実施態様においては、下引層
２に形成した粗面４は、いわゆるミクロ相分離現
象を利用するものが好ましく、具体的には相溶性
のない、あるいは非常に小さい相溶性の２つの樹
脂液を混合し、導電性支持体上に塗布し、乾燥
後、一方の樹脂を選択的に溶解する溶剤でもつて
溶解処理することにより、導電性支持体上に任意
の大きさ及び密度の表面凹凸を有する下引層１２
を設層することができる。本方法によれば、粗面
１６を構成する凹凸の大きさは塗膜の厚さ、密度
は２種の樹脂液の混合比でコントロールすること
が可能であり、またコスト的にも有利である。

粗面４をもつ下引層２を構成する樹脂の組合せ
としては、(1)相溶性が小さいこと。(2)残存樹脂の
導電性支持体への密着性が良いこと。(3)感光層１
５等上の塗布層の溶剤に対して残存樹脂の耐溶剤
性が良いこと。(4)残存樹脂の電気抵抗が体積抵抗
で10¹³Ω・cm程度以下であること、などの点が挙
げられる。

以上の条件を満足する具体的な樹脂の組合せと
しては、フエノール樹脂とポリアミド系樹脂との
組合せ、エポキシ樹脂とセルロース系樹脂との組
合せなどがあり、混合比率としては必要とする凹
凸の大きさ、密度によつて異なるが残存樹脂に対
して、溶解除去する樹脂の割合は５％〜30％程度
が好ましく、膜厚としては0.3μm〜10μm程度が
適当である。

この光拡散反射性の粗面４をもつ下引層２は基
体との導電性を保つため体積抵抗10¹³Ω・cm以下
のフエノール樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹
脂、セルロース系樹脂などよりなり、例えば前述
の形成方法によつて設層される。すなわち、例え
ばフエノール樹脂とポリアミド樹脂とをアルコー
ル系溶媒に溶解し混合するとフエノール樹脂溶液
中にポリアミド樹脂液が直径１〜3μ程度の液滴
として分散した樹脂液が得られ、この樹脂液を導
電性支持体１上に塗布し、乾燥・硬化後、熱アル
コール系溶媒に浸漬すると、ポリアミド樹脂のみ
が溶解・除去され導電性支持体１上には約1μm程
度の凹凸を有するフエノール樹脂硬化物の塗膜が
得られる。この様にして下引層２の表面４がレー
ザーのλ／２以上の表面粗さとされる。

又、本発明では、下引層２と感光層３の間に別
の下引層（図示せず）を設けることもでき、例え
ばカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセル
ロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリ
アミド（ナイロン６、ナイロン66、ナイロン610、
共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロンな
ど）、ポリウレタン、ゼラチンなどによつて形成
できる。この層の膜厚は、0.1μm〜5μm、好まし
くは0.5μm〜3μmが適当である。

本発明の好ましい具体例では、感光層３は電荷
発生層と電荷輸送層からなる積層構造の感光層と
することができる。

本発明における電荷発生層は、スーダンレツ
ド、ダイアンブルー、ジエナスグリーンＢなどの
アゾ顔料、アルゴールイエロー、ピレンキノン、
インダンスレンブリリアントバイオレツトRRP
などのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン
顔料、インジゴ、チオインジゴ等のインジゴ顔
料、インドフアーストオレンジトナーなどのビス
ベンゾイミダゾール顔料、銅フタロシアニン、ア
ルミクロル−フタロシアニンなどのフタロシアニ
ン顔料、キナクリドン顔料や特願昭57−165263号
に記載のアズレン化合物から選ばれた電荷発生性
物質を、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニ
ルブチラール、ポリビニルピロリドン、メチルセ
ルロース、ポリアクリル酸エステル類、セルロー
スエステルなどの結着剤樹脂に分散して形成され
る。その厚さは0.01〜1μm、好ましくは0.05〜
0.5μm程度である。

また、電荷輸送層は主鎖又は側鎖にアントラセ
ン、ピレン、フエナントレン、コロネンなどの多
環芳香族化合物又はインドール、カルバゾール、
オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、
イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、
ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾールなど
の含窒素環式化合物を有する化合物、ヒドラゾン
化合物等の正孔輸送性物質を成膜性のある樹脂に
溶解させて形成される。これは電荷輸送性物質が
一般的に低分子量で、それ自身では成膜性に乏し
いためである。そのような樹脂としては、ポリカ
ーボネート、ポリメタクリル酸エステル類、ポリ
アリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ
サルホン、スチレン−アクリロニトリルコポリマ
ー、スチレン−メタクリル酸メチルコポリマー等
が挙げられる。

電荷輸送層の厚さは５〜20μmである。又、前
述の電荷発生層を電荷輸送層の上に積層した構造
の感光層３とすることができる。

又、前述の感光層３としては前述の形式のもの
に限らず、例えば前掲のIBM Journal of the
Research and Develop−ment、1971年１月、
P.75〜P.89に開示されたポリビニルカルバゾール
とトリニトロフルオレノンからなる電荷移動錯
体、米国特許第4315983号公報、米国特許第
4327169号公報などに記載されたピリリウム系化
合物を用いた感光層あるいはよく知られている酸
化亜鉛や硫化カドミニウムなどの無機光導電性物
質を樹脂中に分散含有させた感光層やセレン、セ
レン−テルルなどの蒸着フイルムを使用すること
も可能である。

導電性支持体１１としては、アルミニウム、
銅、ステンレス鋼などの金属、あるいは金属を蒸
着したプラスチツクなどが適当である。

本発明の電子写真感光体は、比較的長波長（例
えば750nm以上）の半導体レーザーを使用した電
子写真方式プリンタに使用することができるが、
その他のレーザービーム例えばヘリウム−ネオン
レーザー、ヘリウム−カドミウムレーザーやアル
ゴンレーザーなどを用いた電子写真方式プリンタ
にも適している。本発明は、この様なレーザービ
ームなどの可干渉光を光源として使用した際に従
来の方法で現出していた画像形成時の干渉縞模様
を完全に解消することができる他に、黒ポチ（黒
斑点）をも有効に解消することができる利点を有
している。

すなわち、一般にレーザービームを使用した電
子写真方式プリンタは、電子写真感光体を帯電し
た後にレーザービームを画像信号に応じたポジ像
様スキヤン露光（イメージスキヤン露光）を与え
てバツクイメージに静電潜像を形成し、次いでこ
の静電潜像がもつている極性と同一極性のトナー
を有する現像剤を静電潜像面に与えることにより
イメージスキヤンされたポジ像様露光部にトナー
を付着させる反転現像方式が採用されているが、
この反転現像方式の場合では形成画像中に黒斑点
状の不要トナー付着が生じていた。これは、前述
した様にサンドブラスト法により形成した粗面で
は小さい高さの突起体から大きい高さの突起体の
間の分布状態が大きく、均一な粗面が形成され
ず、このため不必要に大きい突起部から電荷発生
層中にキヤリアが注入され、帯電時には突起部か
ら注入されたキヤリアが帯電電荷と静電気的に中
和され、電気的には既に像露光された状態とな
り、トナー現像時にはトナーの付着を惹き起し、
これが黒斑点を形成する原因となつている。

これに対して、本発明の電子写真感光体では前
述した様に前述した粗面をもつ下引層は、キヤリ
ア注入部がなく前述の如き反射現像方式を採用し
ても全く黒斑点が現われない。この点については
下述の実施例で詳述する。勿論、本発明では前述
の反転現像方式に限らず、各種の現像法、例えば
カスケード現像法、磁気ブラシ現像法、パウダー
クラウド現像法、ジヤンピング現像法や液体現像
法などを採用することもできる。

以下、本発明を実施例に従つて説明する。

実施例 １ フエノール樹脂メタノール溶液（固型分60％：
大日本インキ社製プライオーフエン5010）100重
量部に共重合ポリアミド樹脂メタノール溶液（固
型分10％：東レ(株)製アミランCM−8000）100重
量部、パラトルエンスルホン酸メタノール溶液
（固型分50％）12重量部を添加し、充分に混合・
撹拌した。その後、この混合液を60φ×258mmの
アルミニウムシリンダー上に浸漬法で塗布し、
100℃で20分間乾燥・硬化し5μの膜厚の塗膜を形
成した。このシリンダーを50℃に加温したメタノ
ール中に５分間浸漬すると、塗膜中のポリアミド
成分が溶解・除去され、平均表面粗さが1μm程度
の凹凸を有するフエノール樹脂塗布面のみがシリ
ンダー上に残り、下引き層が形成された。このシ
リンダーの反射特性を測定したところ、全光拡散
反射率は66％であつた。この際、平均表面粗さ
は、小坂研究所製の万能表面形状測定器「SE−
3C」により、又入射光の強度に対する全拡散反
射光の強度の割合（全光拡散反射率）は、日本分
光(株)製の「Uvidec−505」により測定した。

次に、低脂肪カゼイン（ニユージーランド産）
水溶液を同じく浸漬塗布し、1μm厚のカゼイン樹
脂層を設けた。

次にε型銅フタロシアニン（東洋インキ社製）
100重量部、ブチラール樹脂（積水化学(株)製）50
重量部およびシクロヘキサノン1350重量部を1φ
ガラスビーズを用いたサンドミル装置で20時間分
散した。この分散液にメチルエチルケトン2700重
量部を加え、上記ポリアミド樹脂層上に浸漬塗布
し50℃で10分加熱乾燥して0.15ｇ／m²の塗布量の
電荷発生層を設けた。

次いで、下記構造式のヒドラゾン化合物を10部 およびスチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂
（商品名：MS200；製鉄化学(株)製）15部をトルエ
ン80部に溶解した。この液を上記電荷発生層上に
塗布して100℃で１時間の熱風乾燥をして、16μm
厚の電荷輸送層を形成した。

この様にして作成した電子写真感光体を発振波
長778nmの半導体レーザーを備えた反転現像方式
の電子写真方式プリンタ〔商品名：キヤノンレー
ザービームプリンタLBP−CX（キヤノン(株)製）
に装填した後に、全面にラインスキヤンを行ない
全面が黒色トナー像となる画像を形成したとこ
ろ、この全黒色画像中には干渉縞模様が全く現わ
れていなかつた。

次に、レーザービームを文字信号に従つてライ
ンスキヤンし、画像として文字を形成させる操作
を温度15℃で相対湿度10％の条件下で2000回繰り
返して、2000枚目のコピー文字画像を取り出し
た。このコピー文字画像中の直径0.2mm以上の大
きさをもつ黒斑点（黒ポチ）の数を測定したとこ
ろ、全く黒斑点は見い出せなかつた。

比較例 １ 比較実験として、実施例１の電子写真感光体を
作成した際に使用したフエノール樹脂層の使用を
省略したほかは、前述の実施例１と全く同様の方
法で電子写真感光体を作成した。

この比較用電子写真感光体を実施例１で用いた
レーザービームプリンタに取り付けて、同様の測
定を行なつたところ、全面黒色画像中には明瞭な
干渉縞が形成されていた。

比較例 ２ 実施例１で用いたアルミシリンダーと同様のも
のをサンドブラスト法によりその表面を粗面化し
た。次に、この粗面化されたアルミニウムシリン
ダーの表面に実施例１で用いたフエノール樹脂層
を省略して、直接1μmのカゼイン層を設けた。こ
の表面を小坂研究所の万能表面形状測定器（SE
−3C）で測定したが、この時の平均表面粗さ
2μm程度であつた。次に日本分光(株)製の
「Uvidec−505」により入射光の強度に対する全
光拡散反射率を測定したところ、46％であつた。

このカゼイン層の上に実施例１と同様の感光層
を設けた比較用電子写真感光体を実施例１で用い
たレーザービームプリンタに取り付けて、同様の
測定を行なつたところ、全面黒色画像中には明瞭
な干渉縞が形成されていた。

比較例 ３ 実施例１で用いたアルミニウムシリンダーと同
様のものを用意し、この表面を平均表面粗さが
32μmとなる様にサンドラスト加工し、その上に
実施例１で用いたフエノール樹脂層を省略して、
直接1μmのカゼイン層を設けた。この表面の入射
光に対する全光拡散反射率を実施例１と同様の方
法で測定したところ、68％であつた。

このカゼイン層の上に実施例１と同様の感光層
を設けた比較用電子写真感光体を実施例１で用い
たレーザービームプリンターに取り付けて、同様
の測定を行なつたところ、全面黒色画像中には干
渉縞は観察されなかつたが、2000枚目のコピー文
字画像中には10cm²当りに直径0.2mm以上の黒斑点
が約30個形成されており、極めて見にくい画像で
あつた。

実施例 ２ 微粒子酸化亜鉛〔商品名：Sazex2000（堺化学
(株)製）10ｇ、アクリル系樹脂〔商品名：ダイヤナ
ールLR009（三菱レーヨン(株)製〕４ｇ、トルエン
10ｇと下記構造式のアズレニウム化合物10mgをボ
ールミル中で十分に混合して感光層用塗布液を調
製した。

アズレニウム化合物（特願昭57−165263号に記
載のもの） この感光層用塗布液を乾燥後の膜厚が21μmと
なる様に、実施例１で用いた電荷発生層と電荷輸
送層からなる積層構造の感光層に代えて設けたほ
か、実施例１と同様の方法で電子写真感光体を調
整した。

この電子示真感光体を実施例１で使用したレー
ザービームプリンター（但し、帯電が正極性とな
る様に帯電器とトナーを変更した）に取り付け
て、同様の測定を行なつたところ、全面黒色画像
中には干渉縞模様がなく、しかも2000枚目の文字
コピー中には直径0.2mm以上の黒斑点が全く見い
出せず、極めて良好な画像であることが判明し
た。

実施例 ３ 実施例１で用いたフエノール樹脂メタノール溶
液と共重合ポリアミド樹脂メタノール溶液の混合
液のうちフエノール樹脂メタノール溶液を50重量
部とし、共重合ポリアミド樹脂メタノール溶液を
150重量部とした他は、実施例１と同様の方法で
フエノール樹脂層を形成した。

この表面の平均表面粗さを実施例１と同様の方
法で測定したところ、8μmであつた。さらに、入
射光に対する全光拡散反射率を実施例１と同様の
方法で測定したところ、78％であつた。

さらに、前述のフエノール樹脂層の上に実施例
１と同様のカゼイン層と感光層を設けて電子写真
感光体を作成し、実施例１と同様の方法で測定し
たところ全面黒色画像を形成した際には画像中に
干渉縞模様は全く現出していなかつた。又、2000
枚目の文字画像を取り出して黒斑点の有無を観察
したところ、文字画像中には黒斑点が全く存在し
ていなかつた。

〔発明の効果〕

本発明の電子写真感光体によれば、像露光・現
像後の干渉縞状の濃度ムラが生ぜず、鮮明な電子
写真が得られる。この様な効果は、特に、可干渉
光とりわけレーザーを像露光用光源として用いる
場合に顕著であり、レーザープリンター用電子写
真感光体として極めて有利に応用されることとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の電子写真感光体の断面図であ
る。第２図は本発明の電子写真感光体に入射する
光の光路を示す説明図である。 １……導電性支持体、２……下引層、３……感
光層、４……粗面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電性支持体上に、互いに非相溶性の２種の
   樹脂液を混合して得た混液を塗布してミクロ相分
   離した塗膜を形成し、しかる後に、前記２種の樹
   脂のうち一方を溶解除去して、残存樹脂により、
   像露光用光源の半波長分以上の平均面粗さを有す
   る光拡散反射面の下引層を形成し、その上に感光
   層を有することを特徴とする電子写真感光体。 ２ 下引層が像露光用光源からの光源の強度に対
   し50％以上の割合の強度で光拡散反射を生じさせ
   る特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 ３ 下引層が像露光用光源からの光線の強度に対
   し65％以上の割合の強度で光拡散反射を生じさせ
   る特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 ４ 下引層の平均面粗さが0.5μm以上である特許
   請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。