JP2003345042A

JP2003345042A - 電子写真感光体、及び該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置

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Publication number: JP2003345042A
Application number: JP2002157574A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Kimura; 知裕木村; Kunihiko Sekido; 邦彦関戸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】形成された感光層の皮膜にムラがないため、
画像ムラが発生しない電子写真感光体、及び該電子写真
感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置
を提供する。【解決手段】基体上に感光層を有する電子写真感光体
において、該基体がアルミニウムまたはアルミニウム合
金からなり、該基体の感光層側の表面にアルミニウム酸
化物を含有する層を有し、かつ該基体表面上に、感光層
用塗布液を用いて浸漬法により該感光層を形成する際
に、該基体を該感光層用塗布液より高い温度に加温した
状態で該感光層用塗布液に浸漬したことを特徴とする電
子写真感光体、及び該電子写真感光体を有するプロセス
カートリッジ及び電子写真装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真感光体、及
び該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び
電子写真装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体は、基本的には帯電及び
光を用いた露光により潜像を形成する感光層と、その感
光層を設けるための基体からなっている。

【０００３】電子写真感光体は適用される電子写真プロ
セスに応じた感度、電気特性及び光学的特性を備えてい
ることが要求される。

【０００４】また、その画像に画像欠陥がないことが要
求される。

【０００５】更に、いずれの環境においてもその特性が
十分に保持され発揮されるような環境安定性を有してい
ることが要求される。

【０００６】画像欠陥の代表的なものとしては、画像ス
ジ、白地部分に出る黒点、黒字部分に出る白点、白地部
分での地カブリ、あるいはデジタル複写機やレーザープ
リンター等の単一波長の光源を使用して露光を行う方式
の場合に感光体の膜厚ムラ等の要因によって発生する干
渉縞等がある。

【０００７】従って、感光体を作製する場合には、これ
らの画像欠陥が発生しないようにあらかじめ何らかの対
策を施しておく必要がある。

【０００８】上記のような画像欠陥が発生する場合に、
大きな影響を与える要因として基体の表面の状態が挙げ
られる。

【０００９】感光体の基体は、通常そのままでは必ずし
も感光体として最適な表面状態を有しておらず、そのた
め表面状態に起因する問題が発生することも多い。

【００１０】この問題を解決するために、従来より例え
ば、特開平１１−２２３９５８号公報及び特開２０００
−１６２８０６２に記載されているような基体表面にノ
ンクロメート化成処理による化成皮膜を形成する方法、
あるいは特開平２−７０７０号公報及び特開平５−３４
９６４号公報等に記載されているようなアルミニウム基
体の表面に陽極酸化処理による酸化アルミニウム層を形
成する方法、また特開昭５４−１２７３３号公報及び特
開昭５７−６２０５６号公報等に記載されているような
アルミニウム基体の表面にクロメート処理によるクロメ
ート化成皮膜を形成する方法、あるいは特開昭５８−１
４８４１号公報及び特開昭６４−２９８５２号公報等に
記載されているようなアルミニウム基体の表面にベーマ
イト皮膜を形成する方法、あるいは特開昭５７−２９０
５１号公報に記載されているようなアルミニウム基体の
表面を高温により強制的に酸化させて基体表面に酸化皮
膜を形成する方法等の解決法が考えられてきた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】これらの表面処理は、
その処理により基体表面に形成された皮膜が、基体表面
から感光層へ部分的に電荷が注入してその特性や画像に
ムラを生じさせるのを防ぎ、特性や画像を良化させるこ
とを目的としている。

【００１２】上記の問題を解決するために検討が行われ
た結果、電子写真感光体に使用されるアルミニウムまた
はアルミニウム合金の基体の表面に化成処理を行って、
これによる化成皮膜を形成する、即ち電気的外力を用い
ることなく基体と特定の金属元素を有する酸性水溶液と
の化学反応によって基体上に特定の組成を有する不溶性
の皮膜を形成することが、電子写真感光体用基体として
の優れた性能に加えてコスト及び環境への悪影響が極め
て小さく、非常に有効な手段であることが見出された。

【００１３】但し、化成処理による化成皮膜は電子写真
感光体用基体の表面としては優れた特性を示すが、実際
に化成処理を行った基体上に感光層を形成する際に、感
光層用塗布液中に基体を浸漬した後にこれを引き上げる
ことによって感光層を形成する浸漬法等の方法を用いた
場合、塗布液と化成皮膜とのなじみが十分でなく、形成
した感光層の皮膜にムラが生じてしまうことがある。

【００１４】特に、積層型の感光体において電荷発生層
が基体上に直接塗布される場合に、この電荷発生層用塗
布液は多くの場合顔料分散系のものであり、更に電荷発
生層の膜厚は一般に０．０１〜１μｍ程度と薄いため、
また更に固形分濃度が低く流動性が高いため、皮膜にム
ラが生じ易い。

【００１５】従って、形成された電荷発生層の皮膜にム
ラが生じ、これが画像ムラの原因となる可能性が高い。

【００１６】電荷輸送層や下引層等を、化成処理を行っ
た基体上に直接塗布する場合でも、その膜厚が薄い場合
には同様の問題が生じ易い。

【００１７】従って、本発明の目的は、形成された感光
層の皮膜にムラがないため、画像ムラが発生しない電子
写真感光体、及び該電子写真感光体を有するプロセスカ
ートリッジ及び電子写真装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに検討を行った結果、これらの基体を浸漬法により塗
布する際に、基体を加温した後に塗布液に浸漬して感光
層を浸漬法により塗布することにより、均一に感光層を
形成することが可能であることを見出した。

【００１９】即ち、基体上に感光層を有する電子写真感
光体において、該基体がアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金からなり、該基体の感光層側の表面にアルミニウ
ム酸化物を含有する層を有し、かつ該基体表面上に、感
光層用塗布液を用いて浸漬法により該感光層を形成する
際に、該基体を該感光層用塗布液より高い温度に加温し
た状態で該感光層用塗布液に浸漬したことを特徴とする
電子写真感光体である。

【００２０】また、本発明は、上記電子写真感光体を有
するプロセスカートリッジ及び電子写真装置である。

【００２１】

【発明の実施の形態】化成処理を行った基体に感光層を
塗布する際には、基体は感光層用塗布液より高い温度に
加温されて感光層用塗布液中に浸漬されるが、この際の
基体の温度は感光層用塗布液の温度よりも４℃以上高く
することが好ましい。

【００２２】実用的な基体温度としては、塗布液に使用
する溶剤の種類にもよるが、０℃から８０℃の範囲が好
ましい。

【００２３】基体を加温する方法としては、加熱炉中で
熱風を吹き付ける、基体が円筒状の場合には内面に熱風
を通す、温水に浸漬する、赤外線により加熱する、円筒
内部に電気ヒーターを挿入しこれにより加熱する、また
高周波誘導により加熱する等の方法があり、場合によっ
ては感光層を塗布する前の基体を洗浄した後乾燥加熱を
兼ねることも可能である。

【００２４】好ましくは、基体の温度を感光層用塗布液
の温度より４℃以上高くすることによって基体と塗布液
とのなじみが良くなるため、塗膜にムラが生じにくくな
る。

【００２５】これは、基体を加温しておくことによっ
て、基体と塗布液との接触面において塗布液の粘度が微
妙に変化することや、基体が塗布液の表面から出て行く
際に、表面の粘度や溶剤の比率あるいは固形分量が微妙
に変化するためであると推測される。

【００２６】加温した化成処理後の基体上に塗工する塗
布液に使用する溶剤としては、塗布液中に使用している
バインダー樹脂を溶解するものであれば特に限定は受け
ないが、例えばケトン系、環状ケトン系、エステル系、
エーテル系、環状エーテル系、ハロゲン系、芳香族系、
ハロゲン化芳香族系、アルコール系及び脂肪族系等の溶
剤が用いられる。

【００２７】これらの溶剤は単独で用いられることもあ
るが、通常は比較的低沸点のものと比較的高沸点のもの
との組合わせで用いることが多い。

【００２８】例えば、シクロヘキサノンと酢酸エチル、
シクロヘキサノンとメチルエチルケトン、シクロヘキサ
ノンとテトラヒドロフランの組合わせや、モノクロルベ
ンゼンとジクロロメタン、モノクロルベンゼンとジメト
キシメタン、モノクロルベンゼンとテトラヒドロフラン
の組合わせや、ブタノールとメタノールの組合わせ等が
挙げられる。

【００２９】本発明における電子写真感光体用基体の表
面のアルミニウム酸化物を含有する層としては、前記の
ようにノンクロメート化成処理膜や陽極酸化皮膜、クロ
メート化成処理膜、ベーマイト皮膜、高温酸化皮膜等が
あるが、これらの中で安全性が高く、環境を汚染せずか
つ電子写真感光体用基体として特に優れているものとし
ては、ノンクロメート化成処理膜及び陽極酸化皮膜が挙
げられる。

【００３０】次に、本発明におけるノンクロメート化成
処理膜について説明する。

【００３１】電子写真感光体用基体のノンクロメート化
成処理は、基体表面を、チタニウムまたはジルコニウム
の化合物を酸性水溶液に溶解させた溶液（化成処理液）
に接触させることにより、基体上に特定組成の皮膜を形
成するものである。

【００３２】チタニウム化合物としては、チタニウムフ
ッ化水素酸及びそのナトリウム塩、カリウム塩、アンモ
ニウム塩及び硫酸チタニウム等が挙げられ、ジルコニウ
ム化合物としては、ジルコンフッ化水素酸、ジルコンフ
ッ化カリウム及びジルコニウム硫酸塩等が挙げられる
が、チタニウムまたはジルコニウムの化合物としてはフ
ッ素化合物であることが好ましい。

【００３３】化成処理液中のチタニウムまたはジルコニ
ウムの化合物の添加量は、金属の量で０．０１ｇ〜２ｇ
／リットルの範囲が好ましい。

【００３４】また、化成処理液中のフッ素イオンの量
は、０.０１〜１０ｇ／リットルの範囲が好ましく、こ
の範囲では基体表面のエッチングが適度に起こり均一な
皮膜を生成し易い。

【００３５】化成処理液は、最終的にアンモニアや水酸
化ナトリウムあるいは重炭酸アンモニウム等によりＰＨ
１．０〜５．５の範囲に調整することが好ましい。

【００３６】ＰＨ１．０未満では、エッチング反応が激
しいため良好な皮膜になりにくく、ＰＨ５．５を超える
と、皮膜の生成速度が遅くなり薄い皮膜しか得られにく
いため本発明の顕著な効果が得られにくい。

【００３７】反応が安定して行われるという観点から
は、化成処理液を３０〜９０℃に加温して用いることが
好ましい。

【００３８】基体に化成処理液を接触させる方法として
は、浸漬法及びスプレーによる噴霧法等が用いられ、い
ずれの方法でも良好な特性の表面が得られるが、生産効
率の点で浸漬法が好ましい。

【００３９】このようにして化成処理を行った後の基体
は、最終的に洗浄し、乾燥させてから使用される。

【００４０】チタニウムまたはジルコニウムの含有量
は、アルミニウムの含有量に対して４〜１００ａｔｍ％
の範囲が好ましい。

【００４１】基体表面のチタニウムまたはジルコニウム
の含有量は、オージェ電子分光法によって測定し、基体
の最表面から深さ５ｎｍまでの範囲におけるものとす
る。

【００４２】基体表面に生成するチタニウムまたはジル
コニウムを含有する部分の化成処理膜の総膜厚は、１μ
ｍ以下、５ｎｍ（５×１０^-3μｍ）以上であることが好
ましい。

【００４３】膜厚が１μｍを超えると、電荷が逃げにく
くなり過ぎるため、残留電位が上昇したり、ゴーストが
発生し易くなったりする。一方、５ｎｍに満たないと、
本発明の顕著な効果を得にくくなる。

【００４４】化成処理液は、耐蝕性や塗膜の密着性の点
で、酸性溶液の酸性分がリン酸、リン酸塩、有機リン
酸、有機リン酸塩、タンニンまたはタンニン酸であるこ
とが好ましい。

【００４５】リン酸またはリン酸塩の酸性水溶液には、
リン酸、そのナトリウム塩、カリウム塩やアンモニウム
塩を基本成分として、それにピロリン酸、トリポリリン
酸、ヘキサメタリン酸、及びそれらのナトリウム塩やカ
リウム塩といったアルカリ金属塩の縮合りん酸塩、また
はフィチン酸、ニトロジエタノールエチレンホスホン
酸、２−ヒドロオキシエチルメタアルキル−１−アシッ
ドホスホン酸、２−エチルヘキシルアシッドホスホン酸
及びエタン−１−ヒドロオキシ−１，１−ジホスホン酸
等の有機リン酸化合物を使用することも可能である。

【００４６】リン酸またはリン酸化合物の使用濃度とし
ては、リン酸基イオンに換算して０．０５〜５０ｇ／リ
ットルの範囲が好ましい。この範囲においては均一で良
好な化成処理膜が得られ、また化成処理液の安定性も良
好である。

【００４７】化成処理液には、上記リン酸化合物の代わ
りにタンニンまたはタンニン酸を使用することも可能で
ある。

【００４８】タンニンまたはタンニン酸としては、ケプ
ラチョ、デプジト、支那産タンニン酸、トルコ産タンニ
ン酸、ハマメリタンニン酸、ケプリン酸、スマックタン
ニン、五倍子タンニン及びエラーグ酸タンニン等が挙げ
られる。

【００４９】使用されるタンニンまたはタンニン酸の濃
度は、０．１〜１０ｇ／リットルの範囲が好ましい。

【００５０】また、この液には、フッ酸及びそのアルカ
リ塩、またホウフッ酸、ケイフッ酸、チタニウムフッ化
水素酸、ジルコニウムフッ化水素酸、及びそれらのアル
カリ塩も必要に応じ添加される。

【００５１】これらはアルミニウム及びアルミニウム合
金基体に化成処理を行う際に表面のエッチングを行うた
めのものである。

【００５２】また、上記の理由からこの基体表面の化成
処理膜中には、リン及びフッ素が含有されていることが
好ましい。

【００５３】また、アルミニウムまたはアルミニウム合
金に一連の化成処理を行う際に、前処理工程として酸ま
たはアルカリあるいは酸とアルカリの両方を用いてエッ
チング処理を行うことも有効である。

【００５４】このエッチング処理は、基体の表面に存在
する汚れや油分を取り除くと共に基体の表面に存在して
いる酸化皮膜をいったん取り除き、エッチング後の化成
処理による化成処理膜の生成を容易にしてその性能を更
に向上させる効果を持っている。

【００５５】更、このエッチング処理の他の効果として
は、次のことが考えられる。即ち、アルミニウム及びア
ルミニウム合金中には添加物としてあるいは不純物とし
て種々の金属が含有されており、これがアルミニウムと
金属間化合物として共晶体を作り、その微少な固まりが
島状に点在している。

【００５６】この金属間化合物は、当然のことながら基
体表面にも存在しており、化成処理を行った場合に、こ
の金属間化合物が存在する部分において化成処理膜の生
成が十分に行われず皮膜の欠陥となり、画像特性に悪影
響を与えることが考えられる。

【００５７】従って、化成処理を行う前にこの金属間化
合物の晶出物をあらかじめ前処理によって除去しておく
ことによって、均一な欠陥のない化成処理膜を基体表面
に形成することができ、化成処理の効果を一層強力なも
のにでき、更に優秀な画像特性の電子写真感光体を得る
ことができる。

【００５８】本発明における前処理のエッチングに用い
る酸としては、通常のアルミニウムの脱脂やエッチング
に使用される酸、例えば硫酸、硝酸、フッ酸及び塩酸等
が挙げられる。

【００５９】これらの酸の中では、アルミニウム酸化皮
膜や金属間化合物を選択的に良く溶解し、アルミニウム
の部分に関してはあまり溶解しない性質を持つ硫酸が好
ましい。

【００６０】また、本発明における前処理のエッチング
に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、珪酸ナ
トリウム及びリン酸ナトリウム等が挙げられる。

【００６１】これらのアルカリは単独または複数を組み
合わせて用いられる。

【００６２】これらのアルカリの中では、水酸化ナトリ
ウムが最もエッチング力が強いため好ましい。アルカリ
でエッチングを行った場合に、基体に使用するアルミニ
ウム合金の種類によってはスマットと呼ばれる粉状の残
さが発生することがあるため、このときは更に酸に浸漬
することによってスマットを除去する必要がある。この
スマットの除去には硝酸及び硫酸等が使用される。

【００６３】次に、本発明における陽極酸化皮膜につい
て説明する。

【００６４】陽極酸化処理は一般に行われている陽極酸
化処理と同様の方法で行われ、電解質液中で基体を陽極
として電界をかけて行われる。

【００６５】使用される電解質としては、硫酸、蓚酸、
クロム酸、ホウ酸、あるいはスルホサリチル酸及びスル
ホフタル酸等の有機スルホン酸やマレイン酸等が用いら
れる。

【００６６】電解処理は交流、直流あるいは交流と直流
の重畳した電流のいずれで行ってもよく、また定電圧電
解あるいは定電流電解のいずれでもよい。

【００６７】更に、一度、一種類の電解質で電解して皮
膜を形成した後、他の種類の電解質を用いて再度電解処
理を行って、異なった性質の陽極酸化皮膜の積層構造と
してもよい。

【００６８】陽極酸化皮膜の厚さは、使用される電解質
の種類にもよるが、１００ｎｍから３０μｍ程度が好ま
しい。

【００６９】また、陽極酸化皮膜は仕上げ処理として封
孔処理が行われることが多い。

【００７０】封孔処理は熱水や酢酸ニッケル溶液に浸漬
するかあるいは水蒸気にさらすことによって皮膜表面に
ある微小な穴をふさぐものであり、画像や電位特性の安
定化に効果があるものである。

【００７１】本発明におけるアルミニウム及びアルミニ
ウム合金は、主成分がアルミニウムであれば特に限定さ
れるものでなく、純アルミニウム及びＡｌ−Ｍｎ系、Ａ
ｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｍｇ
−Ｓｉ系及びＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系等のアルミニウム合金
が挙げられる。

【００７２】より具体的には、ＪＩＳ規格におけるＡ６
０６３材等の６０００系アルミニウム合金や、Ａ３００
３材等の３０００系アルミニウム合金、Ａ５０５２材等
の５０００系アルミニウム合金、あるいはＡ１０５０材
及びＡ１１００材等の１０００系アルミニウム合金等が
挙げられる。

【００７３】形状も特に限定されないが、ドラム状であ
ることが好ましい。

【００７４】次に、本発明に用いる電子写真感光体の感
光層について説明する。

【００７５】感光層の構成は、電荷発生材料と電荷輸送
材料の両方を含有する一つの層を導電性基体上に有する
単層型、または電荷発生材料を含有する電荷発生層と電
荷輸送材料を含有する電荷輸送層を導電性基体上に積層
した積層型がある。

【００７６】以下に積層型の電子写真感光体について説
明する。積層型の電子写真感光体の構成としては、導電
性基体上に電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層し
たものと、逆に電荷輸送層及び電荷発生層の順に積層し
たものがある。

【００７７】積層型電子写真感光体の電荷輸送層は、主
鎖または側鎖にビフェニレン、アントラセン、ピレン及
びフェナントレン等の構造を有する多環芳香族化合物；
インドール、カルバゾール、オキサジアゾール及びピラ
ゾリン等の含窒素環化合物；ヒドラゾン化合物及びスチ
リル化合物等の電荷輸送材料を成膜性を有する樹脂に溶
解させた塗布液を用いて形成される。

【００７８】このような成膜性を有する樹脂としては、
ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ
メタクリル酸エステル及びポリアリレート等が挙げられ
る。

【００７９】電荷輸送層の膜厚は、５〜５０μｍである
ことが好ましく、１０〜３０μｍであることがより好ま
しい。

【００８０】積層型電子写真感光体の電荷発生層は、ス
ーダンレッド及びダイアンブルー等のアゾ顔料；ピレ
ン、キノン及びアントアントロン等のキノン顔料；キノ
シアニン顔料；ペリレン顔料；インディゴ顔料及びフタ
ロシアニン顔料等の電荷発生材料をポリビニルブチラー
ル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル及びアクリル等の樹
脂に分散させた塗布液を塗工することによって形成す
る。

【００８１】このような電荷発生層の膜厚は、５μｍ以
下であることが好ましく、０．０１〜３μｍであること
がより好ましい。

【００８２】本発明においては、基体と感光層の中間に
バリヤー機能と接着機能を有する下引層を設けることが
できる。

【００８３】下引層はカゼイン、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、アルコール可溶性ポリアミド、ポリウレタン及びゼ
ラチン等によって形成できる。

【００８４】下引層の膜厚は、０．１〜３μｍであるこ
とが好ましい。

【００８５】以上に挙げた各層を形成するための塗布液
には、前記の溶剤等を使用することが有効である。

【００８６】また、感光層の表面に傷や摩耗等の機械的
な損傷を防止する意味で保護層を設けることも可能であ
る。

【００８７】保護層を構成する材料としては、例えばポ
リエステル、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリス
チレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミ
ド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリイミドアミド、
ポリサルホン、ポリアクリルエーテル、ポリアセター
ル、フェノール、アクリル、シリコーン、エポキシ、ユ
リア、アリル、アルキッド、ブチラール及びフォスファ
ゼン等の樹脂、またアクリル変性エポキシ、アクリル変
性ウレタン及びアクリル変性ポリエステル樹脂等の熱硬
化型樹脂や光硬化型樹脂、及び各種の電子線硬化型樹脂
等が用いられる。

【００８８】保護層の膜厚としては、０．２〜１０μｍ
であることが好ましい。

【００８９】以上の各層に用いられる樹脂中には、クリ
ーニング性や耐摩耗性等の改善のために、ポリ四フッ化
エチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ素系グラフトポ
リマー、シリコーン系グラフトポリマー、フッ素系ブロ
ックポリマー、シリコーン系ブロックポリマー及びシリ
コーン系オイル等の潤滑剤を含有させてもよい。

【００９０】また、保護層の抵抗制御の目的で、導電性
酸化スズ及び導電性酸化チタニウム等の導電性粉体を分
散させてもよい。

【００９１】更に、耐候性を向上させる目的で、酸化防
止剤等の添加物を加えてもよい。

【００９２】図１に本発明の電子写真感光体を有するプ
ロセスカートリッジを設置した電子写真装置の概略構成
を示す。

【００９３】図において、１はドラム状の本発明の電子
写真感光体であり、軸２を中心に矢印方向に所定の周速
度で回転駆動される。

【００９４】感光体１は回転過程において一次帯電手段
３によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を
受け、次いでスリット露光やレーザービーム走査露光等
の露光手段（不図示）からの画像露光４を受ける。

【００９５】こうして感光体１の周面に静電潜像が順次
形成されていく。

【００９６】形成された静電潜像は次いで現像手段５に
よりトナー現像され、現像されたトナー像は不図示の給
紙部から感光体１と転写手段６との間に感光体１の回転
と同期して取り出され給紙された転写材７に転写手段６
により順次転写されていく。

【００９７】像転写を受けた転写材７は感光体面から分
離されて定着手段８へ導入されて像定着を受けることに
より複写物（コピー）として装置外へプリントアウトさ
れる。

【００９８】像転写後の感光体１の表面はクリーニング
手段９によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化
され、更に前露光手段（不図示）からの前露光１０によ
り除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。

【００９９】なお、一次帯電手段３が帯電ローラー等を
用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必
要ではない。

【０１００】本発明においては、上述の電子写真感光体
１、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段
９等の構成要素のうち複数のものをプロセスカートリッ
ジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリ
ッジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写真
装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。

【０１０１】例えば、一次帯電手段３、現像手段５及び
クリーニング手段９の少なくとも一つを感光体１と共に
一体に支持してカートリッジ化して、装置本体のレール
１２等の案内手段を用いて装置本体に着脱自在なプロセ
スカートリッジ１１とすることができる。

【０１０２】また、画像露光４は電子写真装置が複写機
やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過
光、あるいはセンサーで原稿を読み取り、信号化し、こ
の信号に従って行われるレーザービームの走査、ＬＥＤ
アレイの駆動及び液晶シャッターアレイの駆動等により
照射される光である。

【０１０３】本発明の電子写真感光体は電子写真複写機
に利用するのみならず、レーザービームプリンター、Ｌ
ＥＤプリンター、ＣＲＴプリンター、液晶プリンター及
びレーザー製版等電子写真応用分野にも広く用いること
ができる。

【０１０４】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。実施
例中、部は「質量部」を示す。

【０１０５】（実施例１）アルミニウム合金ＪＩＳ規格
Ａ３００３材をポートホール押し出し法によりパイプ状
にし、更にダイスによる引き抜き加工を行うことによ
り、外径２９．９２φｍｍ、内径２８．５φｍｍのＥＤ
管（引き抜き管）とし、これを長さ２６０．５ｍｍにカ
ットし、円筒状基体とした。

【０１０６】この基体を界面活性剤により脱脂洗浄した
後、前処理として６０℃に加熱した２０％硫酸溶液に３
分間揺動しながら浸漬することによって表面のエッチン
グ処理を行った。

【０１０７】次に、酸成分として有機リン酸のフィチン
酸、及び金属の塩としてチタニウムフッ化水素酸及びチ
タンフッ化アンモニウムを含有するノンクロメート化成
処理液（商品名：パルコート３７５３、日本パーカライ
ジング株式会社製、ｐＨ３．８）を４２℃の温度に保
ち、この処理液中に上記のエッチングしたアルミニウム
基体を浸漬し、２分間化成処理を行った後純水で洗浄
し、自然乾燥させた。

【０１０８】このとき生成した化成処理膜の膜厚は８０
ｎｍであった。

【０１０９】次に、Ｖ型ヒドロオキシガリウムフタロシ
アニン顔料７部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：
ＢＸ−１、積水化学工業株式会社製）２部及びシクロヘ
キサノン３４部からなる混合液をサンドミルで８時間分
散した後、酢酸エチル６０部を加えて電荷発生層用塗布
液を調製した。

【０１１０】この塗布液の液温を２０℃に保ちながら循
環し、上記の化成処理を行った円筒状基体を熱風乾燥炉
中で加熱し、この塗布液に２秒間浸漬した後、等速で引
き上げることによって電荷発生層を形成した。電荷発生
層の皮膜について、基体温度を２０℃から６０℃までの
間で振って、その塗工状態を検討した。

【０１１１】次に、下記構造式で示されるトリアリール
アミン化合物５０部及びビスフェノールＺ型ポリカーボ
ネート樹脂５０部をモノクロルベンゼン４００部に溶解
した溶液を前記の各基体温度で塗工した電荷発生層上に
浸漬法により塗布し、１１０℃の雰囲気中で１時間加熱
乾燥して膜厚が３０μｍの電荷輸送層を形成し、電子写
真感光体を作製した。

【０１１２】

【化１】

【０１１３】これらの感光体にについて市販のレーザー
ビームプリンターを使用し、暗部電位が−７００Ｖ、明
部電位が−１４０Ｖとなる設定条件で反転現像を行って
ハーフトーン画像を出し、電荷発生層皮膜ムラ及びハー
フトーン画像と基体温度との比較を行った。

【０１１４】その結果を表１に示す。

【０１１５】

【表１】

【０１１６】次に、塗布液の温度が１６℃から６０℃ま
での場合について、基体の温度が何℃であればムラが発
生しないかの最低基体温度を調べた結果、表２のように
なった。

【０１１７】

【表２】

【０１１８】これらのことより、基体の加温は、化成処
理を行ったアルミニウム基体上への塗工の際にムラのな
い皮膜を形成するためには有効であることが確認され
た。

【０１１９】（実施例２）アルミニウム合金ＪＩＳ規格
Ａ６０６３材をポートホール押出し法により外径３０．
２φｍｍ、内径２８．５φｍｍのパイプ状にし、これを
長さ２６０．５ｍｍにカットし、更にこの外径をダイヤ
モンド燒結バイトにより切削加工を行うことにより、外
径２９．９２φｍｍ、内径２８．５φｍｍの円筒状基体
とした。

【０１２０】次に、この基体に酸成分としてタンニン酸
及び金属としてジルコニウムを含有する化成処理剤（商
品名：パルコート３７５６、日本パーカライジング株式
会社製）を使用して化成処理を行い、基体表面に化成処
理膜を形成した。得られた化成処理膜の厚さは１００ｎ
ｍであった。

【０１２１】次に、オキシチタニウムフタロシアニン顔
料４部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：ＢＸ−
１、積水化学工業株式会社製）２部及びシクロヘキサノ
ン３４部からなる混合液をサンドミルで８時間分散した
後、テトラヒドロフラン６０部を加えて電荷発生層用塗
布液を調製した。

【０１２２】この塗布液の液温を２３℃に保ちながら、
上記の化成処理を行った円筒状基体に電荷発生層を形成
した以外は、実施例１と同様の検討を行ったところ、実
施例１と同様の結果となった。

【０１２３】（実施例３）アルミニウム合金ＪＩＳ規格
Ａ１０５０材を円盤状に加工し、この円盤をパンチ加工
によりカップ状に成形し、更にこの外側にしごき加工を
行うことにより外径２９．９２φｍｍ、内径２８．５φ
ｍｍにし、この両端をカットして長さ２６０．５ｍｍの
ＤＩ管円筒状基体とした。

【０１２４】次に、この基体に対して酸成分としてリン
酸及び金属としてジルコニウムを含有する化成処理剤
（商品名：アロジンＮ４０５、日本パーカライジング株
式会社製）を用いて化成処理を行い、感光体用基体とし
た。

【０１２５】この基体に対して実施例１と同様の検討を
行ったところ、同様に良好な結果を得た。

【０１２６】次に、実施例１〜３の化成処理を行った円
筒状基体に対して、最表面から基体の深さ方向にアルゴ
ンイオンエッチングを行いながら走査型オージェ電子分
光分析装置を用いて元素分析を行ったところ、主な構成
元素として実施例１の基体表面からはアルミニウム、チ
タニウム及び酸素が検出された。

【０１２７】また、実施例２及び３の基体表面からはア
ルミニウム、ジルコニウム及び酸素が検出された。

【０１２８】表３に元素組成の例として、実施例１、２
及び３の基体最表面及び表面から深さ５ｎｍの部分にお
けるアルミニウムの元素数を１００としたときの各元素
の比率を示す。

【０１２９】

【表３】

【０１３０】この結果から、これらの基体の表面の化成
処理膜は、アルミニウム酸化物にチタニウムまたはジル
コニウムが取り込まれているものであることがわかる。

【０１３１】また、分析の結果、その他の含まれる元素
として窒素、フッ素及びリン等が検出された。

【０１３２】これらの元素は、化成処理を行う際に、処
理液中のリン酸やフッ素化合物に含まれていたものが化
成処理膜の中に取り込まれたものと考えられる。

【０１３３】（実施例４）実施例１のエッチング処理及
び化成処理前のアルミニウム基体に対して、硫酸を電解
質として陽極酸化処理を行った後、酢酸ニッケル溶液に
浸漬して厚さ７μｍの陽極酸化皮膜を形成し、この基体
を純水で洗浄した後乾燥し、感光体用基体とした。

【０１３４】次に、実施例１で使用した電荷発生層用塗
布液を１５℃に保ちながら、この塗布液に上記陽極酸化
皮膜を有する基体を１５℃から６０℃までの間で加温し
た状態で浸漬法により塗布し、乾燥して膜厚が０．１μ
ｍの電荷発生層を形成した。

【０１３５】次に、この上に実施例１と同様にして膜厚
が２５μｍの電荷輸送層を形成した後、画像出しを行っ
た。

【０１３６】基体温度が１５℃から６０℃までのそれぞ
れの温度において、電荷輸送層皮膜の状態、及びハーフ
トーン画像における濃度ムラの状態を確認したところ、
表４のようになった。

【０１３７】

【表４】

【０１３８】（実施例５）実施例２の化成処理前のアル
ミニウム基体に対して、３質量％の蓚酸を液温２５℃と
した状態で電流密度１．５Ａ／ｄｍ²の条件で電解した
後、酢酸ニッケル溶液に浸漬して封孔処理を行い、純水
で洗浄後乾燥して約４μｍ厚の陽極酸化皮膜を形成し
た。

【０１３９】この基体に対して実施例２と同様の検討を
行ったところ、同様に良好な結果を得た。

【０１４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基体表面にアルミニウム酸化物を含有する層を有する基
体上に、浸漬法により感光層を形成する際に、感光層の
皮膜にムラを発生することなく塗工することが可能とな
り、画像特性に優れた電子写真感光体、及び該電子写真
感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置
を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体を有するプロセスカー
トリッジを有する電子写真装置の例を示す図である。

【図２】本発明の電子写真感光体が有するアルミニウム
基体表面のうち、表面にノンクロメート化成処理皮膜を
有するものの表面組成の分析結果の一例である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に感光層を有する電子写真感光体
において、該基体がアルミニウムまたはアルミニウム合
金からなり、該基体の感光層側の表面にアルミニウム酸
化物を含有する層を有し、かつ該基体表面上に、感光層
用塗布液を用いて浸漬法により該感光層を形成する際
に、該基体を該感光層用塗布液より高い温度に加温した
状態で該感光層用塗布液に浸漬したことを特徴とする電
子写真感光体。
【請求項２】加温された基体の温度が、感光層用塗布
液の温度より４℃以上高い請求項１記載の電子写真感光
体。
【請求項３】アルミニウム酸化物を含有する層が、チ
タニウムまたはジルコニウムの化合物を含有する酸性水
溶液でノンクロメート化成処理を行って形成した化成処
理膜である請求項１または２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】アルミニウム酸化物を含有する層が、陽
極酸化皮膜である請求項１または２に記載の電子写真感
光体。
【請求項５】感光層が電荷発生層及び電荷輸送層をこ
の順に有する請求項１ないし４のいずれかに記載の電子
写真感光体。
【請求項６】電荷発生層が電荷発生材料としてガリウ
ムフタロシアニンを含有する請求項５記載の電子写真感
光体。
【請求項７】電荷発生層が電荷発生材料としてオキシ
チタニウムフタロシアニンを含有する請求項５記載の電
子写真感光体。
【請求項８】アルミニウム酸化物を含有する層が、フ
ッ素化合物を含有する請求項１ないし７のいずれかに記
載の電子写真感光体。
【請求項９】酸性水溶液が、酸性分としてリン酸、リ
ン酸塩、有機リン酸、有機リン酸塩、タンニン及びタン
ニン酸からなる群より選択される少なくとも一つの化合
物を含有する請求項３記載の電子写真感光体。
【請求項１０】有機リン酸がフィチン酸である請求項
９記載の電子写真感光体。
【請求項１１】基体の表面に化成処理を行うに当たっ
て、前処理として硫酸によるエッチング処理を行う請求
項３記載の電子写真感光体。
【請求項１２】基体の感光層側の表面が、アルミニウ
ム、酸素及びチタニウム、またはアルミニウム、酸素及
びジルコニウムを含有する請求項３記載の電子写真感光
体。
【請求項１３】基体の感光層側の表面におけるチタニ
ウムまたはジルコニウムの含有量が、アルミニウムの含
有量に対して４〜１００ａｔｍ％の範囲にある請求項１
２記載の電子写真感光体。
【請求項１４】基体の感光層側の表面が、リン及びフ
ッ素を含有する請求項１２記載の電子写真感光体。
【請求項１５】請求項１ないし１４のいずれかに記載
の電子写真感光体、及び帯電手段、現像手段及びクリー
ニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一つの手
段を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１６】請求項１ないし１４のいずれかに記載
の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び
転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。