JP2006146227A - フォトレセプタ、方法及び電子写真システム - Google Patents

フォトレセプタ、方法及び電子写真システム Download PDF

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Abstract

【課題】フォトレセプタ各層の劣化に耐えるフォトレセプタ、特に、基材とアンダーコート層間の境界面の完全性を長期間にわたって維持することにより、フォトレセプタの寿命を伸ばし得るフォトレセプタを提供する。
【解決手段】支持層と、耐食層を有するアンダーコート層と、電荷輸送層と、電荷生成層とを順次に備えるフォトレセプタである。
【選択図】なし

Description

開示されるのは、画像形成部材、および画像形成部材を製造する方法である。特に、本明細書に示されるのは、フォトレセプタ、およびフォトレセプタにアンダーコート層を設けることにより、フォトレセプタ／基材境界面の完全性（integrity）の劣化または喪失を防止、または最小限化する方法である。
電子写真用フォトレセプタは電子写真マーキングシステムの内部に使われるデバイスである。電子写真装置では、潜像がレーザまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）バーで書き込まれ、その後トナーで現像される。フォトレセプタは、例えば、感光層を備える。感光層は、電荷輸送層（ＣＴＬ）と電荷生成層（ＣＧＬ）とアンダーコート層（ＵＣＬ）または「ブロック」層と支持基材層または基材とを含む複数の層から構成し得る。また、オーバーコート層（ＯＣＬ）を採用して、電荷輸送層を被覆し、電荷輸送層を保護することにより、フォトレセプタの機械的寿命を、幾つかの例では、同じ製品の被覆していないフォトレセプタの１０倍も延ばすことも可能である。
フォトレセプタデバイスは、長期間にわたって繰り返し使用したり、高温、高相対湿度、急速なサイクル操作のような苛酷なストレス条件に曝したりすると、フォトレセプタ層の完全性が劣化または喪失する。フォトレセプタ層の劣化は、例えば、プリントの黒いスポットとして観察されるが、これらは、電荷の欠損スポットおよびフォトレセプタのサイクル不安定性の結果として生じる。従って、電荷欠損スポット、または黒いスポットに関連するプリント欠陥は、電子写真システムにおける大きな短所であり、原因は通常、それらのスポット箇所のフォトレセプタ層に生じる電気漏洩に帰されている。そのような電気漏洩の源は多種多様であるけれども、電気漏洩は、フォトレセプタのアクティブ３層、すなわち、アンダーコート層と電荷生成層と電荷輸送層との間の各境界面、特にアンダーコート層と基材との間の境界面の劣化に伴って生ずることが多い。劣化により、フォトレセプタを横断する導電路が生じ、その結果として電気漏洩が生じる。劣化を最小限に抑えるには、最も普通に行い得る方法としては、前記アクティブ３層の組成を個々に改良することである。フォトレセプタのコンポーネント層の間の境界の問題はこれまで無視されることが多かったが、それは境界面を調べるのが本質的に難しいからである。
不具合を観察し得るのは、透過電子顕微鏡解析を用いてフォトレセプタ上の電荷欠損スポットに起因するプリントの黒いスポットが基材に認められるときである。
アンダーコート層は、基材からホール、すなわち、正孔が入り込むのを効果的に防止するバリアを提供するのに用いられる。アンダーコート層は、境界面で効率的な電子輸送が可能でなければならず、層の本体では、合板（plywood）的抑制作用がなければならず、異物の混入に対してバリアとならなければならないし、接着特性も優れていなければならない。
米国特許第５，３９７，６６６号明細書
以上、電荷欠損スポットの生成とサイクル安定性の問題は、基材とアンダーコート層との間の境界面の劣化から主として生じる。従って、フォトレセプタ各層の劣化に耐えるフォトレセプタ、特に、基材とアンダーコート層間の境界面の完全性を長期間にわたって維持することにより、フォトレセプタの寿命を伸ばし得るフォトレセプタを生産するニーズが存在する。
本明細書に開示の発明には、以下の態様が含まれる。
基材または支持層と、耐食層（anti-corrosion layer）を備えるアンダーコート層と、電荷輸送層と、電荷生成層とを有するフォトレセプタ。
１層または複数層から構成されるアンダーコート層の少なくとも１層が耐食層であるアンダーコート層をフォトレセプタ基材に被覆するステップを含む方法。
実施の形態には以下がある。
電子写真システムに用いられるフォトレセプタは、基材とアンダーコート層と電荷輸送層と電荷生成層とを有し、アンダーコート層は耐食層を含む。電子写真システムは、レーザ、コロナ、および熱定着器のうちの少なくとも一つを備え得る。
フォトレセプタ基材または支持層は、硬い材質でもよく、可撓性材質でもよく、板状、円筒状またはドラム状、シート状、巻物状、可撓性ウェブ状、エンドレス可撓ベルト状など、多くの相異なる形状で構成し得るし、多種多様の材料から選択し得る。具体的には、電気的に絶縁性、すなわち非導電性の材料、例えば、無機または有機のポリマ材料、例えば、市販のポリマであるマイラー（MYLAR）（登録商標）、チタン含有マイラー（MYLAR）（登録商標）、インジウム錫酸化物のような半導体表面層を有する有機材料の層、またはその上にアルミを処理した層、または導電性材料、例えば、アルミ、アルミ合金、チタン、チタン合金、銅、ヨウ化銅、真鍮、金、ジルコニウム、ニッケル、ステンレス鋼、タングステン、クロム、または他の導電性または絶縁性物質から選択し得る。基材層の厚さは多くの点を考慮して決定されるので、相当に大きな厚さになることがある。例えば、最小厚さが３，０００μｍ超でも基材に顕著な悪影響は生じない。実施の形態では、基材の厚さは、約７５μｍ〜約３００μｍである。
フォトレセプタは、粒子を含有するバインダポリマ樹脂またはフィルムまたは樹脂層と、バナジルフタロシアニン、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ベンズイミダゾールペリレン、非晶質セレン、三方晶系セレン、セレンテルルやセレンテルル砒素やセレン砒素のようなセレン合金、クロロガリウムフタロシアニンなどやこれらの混合物のような感光性顔料とを含む電荷生成層をさらに備える。感光性顔料は、オプションのバインダ、例えば、樹脂バインダに分散し得る。量的には、電荷生成層の重量基準で約０重量％〜約９５重量％、別には約２５重量％〜約６０重量％である。バインダ材を形成する好適なポリマフィルムには、限定されないが、熱可塑性および熱硬化性樹脂、例えば、ポリカーボネート類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリスチレン類、ポリアリールエーテル類、ポリアリールスルホン類、ポリブタジエン類、ポリスルホン類、ポリエーテルスルホン類、ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポリイミド類、ポリメチルペンテン類、ポリフェニレン硫化物類、ポリ酢酸ビニル類、ポリシロキサン類、ポリアクリレート類、ポリビニルアセタール類、アミノ樹脂フェニレン酸化物樹脂類、テレフタール酸樹脂類、フェノキシ樹脂類、エポキシ樹脂類、フェノール樹脂類、ポリスチレン／アクリロニトリルのコーポリマ類、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニルコーポリマ類、アクリレートコーポリマ類、アルキド樹脂類、セルロースフィルム形成材、ポリ（アミドイミド）、スチレン／ブタジエンのコーポリマ類、塩化ビニリデン／塩化ビニルコーポリマ類、酢酸ビニル／塩化ビニリデンのコーポリマ類、スチレンアルキド樹脂類、ポリビニルカルバゾールなど、およびこれらの混合物が含まれる。電荷生成層は顔料を含み得るが、これらの顔料は、多岐にわたる技法、例えば、蒸着、スパッタリング、スプレー、浸漬などの方法で含ませ得る。電荷生成層は、感光性材料が容量基準で約３０％〜約７５％存在するとき、約０．０５μｍ〜約１０μｍの厚さでよく、別には、例えば、約０．２５μｍ〜約２μｍの厚さでよい。
電荷輸送層は、電荷生成層から電荷を輸送する。これは、重合性アリールアミン化合物や関連ポリマのような電気的にアクティブな有機材を含有し得る。具体的には、ポリ（メチルフェニルシリレン）、ポリ（メチルフェニルシリレン／ジメチルシリレンコーポリマ）、ポリ（シクロヘキシルメチルシリレン）、ポリビニルピレン類、ポリ（シアノエチルメチルシリレン）のようなポリシリレン類、および米国特許第６，８００，４１１号に記載のような多官能性アクリレート化合物を含有し得る。電荷輸送層は、また、ホール輸送分子、例えば、トリフェニルメタン、およびアリールアミン類、エナミン類、ヒドラゾン類のような芳香族系アミン化合物などや他の既知の電荷輸送材を含有し得る。例えば、アリールアミン、
Figure 2006146227
 のような化合物では、Ｘは、アルキル基とハロゲン基から成る群から選択され、このアリールアミンは樹脂バインダに分散される。光導電性画像形成部材の一つでは、アリールアミンのアルキル基はメチル基であり、ハロゲン基は塩素であり、樹脂バインダはポリカーボネート類とポリスチレンから成る群から選択され、光導電性画像形成部材の別の一つでは、アリールアミンがＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンである。電荷輸送層は、また、金属フタロシアニン類、または無金属フタロシアニン類、チタニルフタロシアンニン類、ペリレン類、アルキルヒドロキシガリウムフタロシアニン類、ヒドロキシガリウムフタロシアニン類、またはこれらの混合物、またはＶ型ヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有し得る。電荷輸送層の厚さは、約２μｍ〜約１００μｍ、約５μｍ〜約５０μｍ、または約１０μｍ〜約３０μｍで、電荷生成層を形成するのに使用されるのと同じような技法、例えば、スプレー、浸漬、回転、ローラー被覆で形成し得る。電荷輸送層は、電荷輸送材の重量基準で約１０重量％〜約７５重量％、別には、電荷輸送材の重量基準で約３５〜約５０重量％含有し得る。
フォトレセプタは、また、電荷輸送層を主に保護し、耐摩耗性を強化するオーバーコート層を備え得るが、この層の厚さの範囲は、約１μｍ〜約１０μｍ、または約３μｍ〜約７μｍである。オーバーコート層は、熱可塑性有機ポリマまたは無機ポリマのような電気絶縁性または半導体性の材料、例えば、シリコン、シリコン含有芳香族材、ポリエステル樹脂、およびポリエステル／ポリカーボネートコーポリマ樹脂またはポリカーボネート、ポリカーボネート混合物、ポリ酢酸ビニル、およびポリアクリレートのような他のコンポーネントを含む。オーバーコート層の厚さは、例えば、約１μｍ〜約５μｍ、ある種の実施の形態では約２μｍ〜約４μｍ、他の実施の形態では約１μｍ〜約２μｍである。
フォトレセプタのアンダーコート層は、１層または複数層から構成し得るが、少なくとも１層は基材の表面に接触し、少なくとも１層は耐食層を含む。耐食層は多岐にわたる技法で形成し得る。実施の形態では、耐食層は、金属または金属合金の陽極酸化処理された層、例えば、陽極酸化処理された酸化アルミや酸化チタンを含み、これらの層は、硫酸、シュウ酸、クロム酸、リン酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸のような無機酸または有機酸を使う陽極酸化処理技法で形成し得る。アンダーコート層の陽極酸化処理層は、約０．００１μｍ〜約０．１μｍ、または約０．００５μｍ〜約０．０５０μｍ、または約０．０１０μｍ〜約０．０３０μｍの厚さを有し得る。
アンダーコート層を構成する他の層としては、ホールブロック特性を有する層を１層または複数層設け得る。そのようなホールブロック材としては、窒素含有シロキサン類、窒素含有チタン化合物、二酸化チタンや酸化亜鉛のような金属酸化物、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂類、ポリエステル類、ポリシロキサン類、ポリアミド類、ポリウレタン類などのようなポリマなどを含む物質を有する。窒素含有シロキサンと窒素含有チタン化合物としては、トリメトキシシリルプロピルエチレンジアミン、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、イソプロピル−４−アミノベンゼンスルホニルチタネート、ジ（ドデシルベンゼンスルホニル）チタネート、イソプロピル−ジ（４−アミノベンゾイル）イソステアロイルチタネート、イソプロピル−トリ（Ｎ−エチルアミノ）チタネート、イソプロピルトリアンスラニルチタネート、イソプロピル−トリ（Ｎ，Ｎ−ジメチル−エチルアミノ）チタネート、チタン−４−アミノベンゼンスルホネートオキシアセテート、チタン−４−アミノベンゾエートイソステアレートオキシアセテート、γ−アミノブチルメチルジメトキシシラン、およびγ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。ホールブロック層は電荷輸送分子を含んでもよい。また、ホールブロック層は金属酸化物をドープした層であってもよい。
アンダーコート層の１層または複数層は、使用材質のタイプに依存して最大約２μｍの厚さを備え得る。別法としては、例えば、厚さが大きいと、残留電圧が高くなって望ましくなくなることがあるので、アンダーコート層の厚さは、約０．００１μｍ〜約０．５μｍ、または約０．００５μｍ〜約０．３μｍ、または約０．０３μｍ〜約０．０６μｍとし得る。
実施の形態のさらなる一つでは、１層または複数層から構成されるアンダーコート層を電子写真用フォトレセプタに形成または被覆するステップを含む方法が提供される。この場合、アンダーコート層の少なくとも１層は耐食層とされる。耐食層は、様々な技法で、例えば、基材の表面を陽極酸化処理して、例えば、金属酸化物表面を形成したり、基材の表面を不動態化（passivating）したり、または基材の表面を化学処理したりする技法で形成し得る。そのような技法の幾つかを、より詳細に以下に記載する。
図１は実施の形態の説明図である。基材１０が耐食層（ＡＣＬ）１２で被覆され、例えば、陽極酸化処理された金属フィルムが基材１０の上に形成または被覆され、ホールブロック特性を有する層１４が耐食層（ＡＣＬ）１２の上に被覆され、合わせてアンダーコート層（ＵＣＬ）を形成している。基材１０は、アルミ、アルミ合金、またはアルミ以外の導電性または絶縁性の物質で製造し得る。電荷生成層（ＣＧＬ）１６、電荷輸送層（ＣＴＬ）１８、オーバーコート層（ＯＣＬ）２０のようなフォトレセプタの他の層も、図１に示されるフォトレセプタに設けられている。
アルミのような導電性物質では、陽極酸化処理プロセスによって基材の表面の上に耐食層、例えば、陽極酸化処理されたアルミが生成する。基材には様々なサイズとタイプがある。例えば、工業規格６０６３、３００３、６０６１、１Ｑ７０および１０５０のアルミ合金のような市販の基材を、幾つかの相異なるシステムを用い、相異なるプロセスパラメータで操作して陽極酸化処理し得る。実施の形態の一つでは、対向電極、つまり陰極は、チタンメッシュで製造し得るし、基材を保持する装置（fixture）も、チタンで製造し得る。
陽極酸化処理プロセスでは、酸のような電解液が用いられる。具体的には、硫酸、クロム酸、リン酸のような無機酸、およびシュウ酸，スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸のような有機酸が用いられる。電解液は、約５％〜約２０％（ｖ／ｖ）、または約１０％〜約１５％（ｖ／ｖ）の酸、例えば、硫酸を含み、プロセスは、例えば、約０℃〜約３０℃、または約１０℃〜約２０℃の低温で操作し得る。プロセスは、また、安定電圧が得られるまで約５０〜７５ａｍｐ／ｄｍ２の電流密度で、または最高温度で約５分〜約７分、最低温度で約１分〜約１．５分の時間で行い得る。到達電圧は、最高温度にて約１５ボルト、最低温度にて約２２ボルトで安定する。陽極酸化処理後、陽極酸化処理された基材は、脱イオン水を流下しながらすすぎ洗いされる。
陽極酸化処理プロセスは、アルミ基材を、例えば、フォトレセプタ基材と同じ合金または金属であるチタンまたはアルミのような金属で製造されたデバイスと保持するステップと、この基材デバイスを電解液に浸漬するステップとを含んで行い得る。対向電極は、陽極酸化処理される基材から１ｃｍ未満〜約数ｃｍの距離だけ離して電解液中に設置される。例えば、基材がアルミで作られている場合は、対向電極は、例えば、チタンで作られる。アルミ側を陽極とし、一方、対向電極を陰極とする。約１ボルト未満〜約１００ボルト超の電圧が、既定時間、例えば、約１分未満〜約３０分超だけ印加される。陽極酸化処理プロセスの際に電解液を循環する必要は必ずしもないけれども、酸液を循環すれば、均一温度を維持するのに役立つので、均一なアルミ酸化物特性、例えば、均一な厚さ、均一な構造、および均一な誘電特性が、陽極酸化処理層に達成可能である。このシステムの制御は電圧で行ってもよく、電流で行ってもよい。特定の陽極酸化処理プロセスに必要なサイズの直流電源を使用して、必要な電圧と電流を提供し得る。所望の条件、例えば、安定した電圧を得た後、陽極酸化処理されたアルミ基材を電解液から取り出し、脱イオン水ですすぎ洗いする。以降の封止ステップはすすぎ洗いの後に用いることができる。封止ステップは、陽極酸化処理されたデバイスを、例えば、希薄酢酸ニッケルまたは脱イオン水の沸騰浴に浸漬し、沸騰処理の後に該デバイスをすすぎ洗いすることによって行い得る。
陽極酸化処理プロセスにより、アルミ基材使用の場合、金属合金、例えば、アルミ合金の構成成分と不純物が除去されるのでアルミ基材のクリーニングを行い得る。この実施の形態では、陽極条件下で可溶性イオンとなる合金成分、例えば、Ｆｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃｕは、基材表面から約１μｍ〜数μｍという深さまで除去される。他の構成成分、例えば、オイルフィルムも、陽極酸化処理中のデバイスの表面で発生される酸素ガスの作用で除去される。
耐食層を形成するために用いられる陽極酸化処理プロセスにより、ドラムのようなデバイスの表面に高誘電特性を備える層が得られる。次いで、アンダーコート層を構成する残りの層を耐食層のトップに被覆し、その後フォトレセプタの他の層も引き続いて被覆し得る。アンダーコート層で提供される保護に加えて、上記処理プロセスで提供される表面保護の効果を組み合わせることによって、本発明の方法で製造されるデバイスに長期の電気的寿命を賦与することが可能である。
別法としては、アンダーコート層の耐食層は、耐食性溶液で基材表面を被覆することによっても基材に加え得る。この実施の形態では、使用した溶液は、基材に耐食層を形成すると共に、導電性層ともなり得る。この導電性層は、導電性ポリマ層、半導体粒子含有の導電層、輸送分子や電子輸送ポリマのような表面処理粒子を含有するドープ処理ポリマ、または耐食層と基材との境界面および／または耐食層と次のアンダーコート層との境界面に電子を効率的に輸送すると共に基材保護を強化する他の表面修飾剤のような物質を含んで構成し得る。この実施の形態では、耐食層を被覆するに先立って、基材表面を不動態化したり、化学的に処理したりすることが可能である。
別法としては、基材保護は、溶液で基材を被覆してデバイス表面にコーティング層を形成することによっても得られる。この実施の形態では、このコーティング溶液は導電層となり得るコーティング層を形成する。この導電性層は、導電性ポリマ層、半導体粒子含有の導電層、電子輸送分子を含有するドープ処理ポリマ層、正帯電デバイス向けホール輸送分子含有のドープ処理ポリマ層、または輸送分子または電子輸送ポリマのような表面処理粒子を含有するドープ処理ポリマ層を含んで構成し得、または耐食層と基材との境界面および／または耐食層とアンダーコート層／ホールブロック層との境界面に効率的に輸送する他の表面修飾を形成する。電子輸送分子の例としては、例えば、次の化合物が挙げられ、
Figure 2006146227
式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は各々、水素、炭素数１〜４０のアルキル基、炭素数１〜４０のアルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、ナフタレンやアントラセンのような高級芳香族、炭素数６〜４０のアルキルフェニル基、炭素数６〜４０のアルコキシフェニル基、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数６〜３０の置換アリール基とハロゲンから独立的に選択される。この耐食層により、基材保護が強化される。
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
陽極酸化処理基材を２５℃で調製した。これらの実施例ではアルミ基材を使用した。基材を２つの電極に取り付けるにあたって、対向電極、すなわち陰極はチタンメッシュとし、基材保持装置（fixture）もチタン製とした。次に基材を、１５％（ｖ／ｖ）硫酸の電解液に浸漬し、陽極酸化処理プロセスを低い温度、２５，２０，１５，１０，および５℃で行った。陽極酸化処理プロセスは、安定電圧が得られるまで７５ａｍｐ／ｄｍ２の電流密度で行った。安定電圧には、操作約２５℃の最高温度では約５分〜７分間で、運転約５℃の最低温度では約１分〜１．５分間で達した。到達電圧は、最高温度では１５ボルトで安定し、最低温度では２２ボルトで安定した。陽極酸化処理の後、脱イオン水を流下しながら基材をすすぎ洗いした。上記陽極酸化処理条件を用い、温度は５レベル、２５℃，２０℃，１５℃，１０℃，および５℃それぞれで６個の基材を陽極酸化処理した。
基材の陽極酸化処理の後、厚さ約１μｍ〜２μｍの次のアンダーコート層を基材の陽極酸化処理された層に被覆した。この層（ＨｉＴｉ、ＵＣＬ）は、キシレン／ブタノール混合溶媒中の二酸化チタン、フェノール樹脂、ビスフェノールＳ、二酸化珪素を含む物質から、１６０ｍｍ／分のプル速度で浸漬コーティングし、１５分間１６０℃で後硬化した（ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）／ビスフェノールＳの重量比約５２．７／３．６／３４．５／９．２で厚さ３．５μｍ）。重量比２／１のトルエン／ｎ−ブチルアセテート９５ｇ中のＢ型クロロガリウムフタロシアニン（ＰＣ５）３部またはＶ型ヒドロキシガリウムフタロシアニン（ＰＣ７）３部と塩化ビニル／酢酸ビニルコーポリマＶＭＣＨ（登録商標）（Ｍｎ＝２７，０００のビニル樹脂、塩化ビニル約８６重量％／酢酸ビニル約１３重量％／マレイン酸約１重量％、ダウケミカル社から市販）とから形成される電荷生成層（ＣＧＬ）を上記のアンダーコート層の上にコーティングした。次に、この電荷生成層の上に、テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）５５ｇとトルエン２３．５ｇの混合溶液中のＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン８．８部とポリカーボネートのＰＣＺ−４００（ポリ（４，４’−ジヒドロキシ−ジフェニル−１−１−シクロヘキサン）、Ｍｗ＝４０，０００，三菱ガス化学（株）市販）１３．２部とを含む溶液から、電荷輸送層（ＣＴＬ）をコーティングした。上記ＣＴＬを１２０℃で４５分間乾燥した。
比較のため、アンダーコート層を設けないフォトレセプタデバイスを、基材の上にＣＧＬとＣＴＬを直接コーティングすることによって調製した。フォトレセプタの電気性能は、光減衰サイクル（ＰＩＤＣ：Photoinduced discharge cycle）を得るように設定した電気スキャナで測定した。帯電−除電サイクルとその後の帯電露光−除電サイクルとを順次行う場合、露光強度をサイクル的に増加し、一連の光減衰特性カーブを生成し、これから多くの露光強度における光感度と表面電位とを測定した。追加の電気特性は、表面電位を増分して一連の帯電―除電サイクルを行い、電圧対電荷密度のカーブを作成することによって得た。スキャナには、様々な表面電位で一定電圧帯電に設定されたスコロトロン（scorotron）を装備した。デバイスの試験は、７００ボルトの表面電位で行い、露光強度を一連のＮＤ（neutral density）フィルタを調節して増分した。露光源は７８０ｎｍ発光ダイオードを用いた。電子写真シミュレーションは、周囲条件（相対湿度４０％、２２℃）で環境制御された光を通さない室で完了した。データ解析を行い、デバイスの光減衰特性（ＰＩＤＣ）カーブとしてプロットした。同カーブは図２に示される。市販のフォトレセプタとの比較には、ＰＨＡＳＥＲ７７００生産ドラムを用いた。
図２は、代表的デバイスのＰＩＤＣカーブを示す。図２に示されるデバイスはすべて、ＰＨＡＳＥＲ７７００（Ｐ７７００）を除いて、陽極酸化処理されたアルミ基材と標準２４μｍ電荷輸送層とを備えたものであった。デバイス５５０ＳＤは、１．５μｍアンダーコート層（ＨｉＴｉ ＵＣＬ）とＰＣ５電荷生成層（ＰＣ５ＣＧ、●で示す）を備えたものであった。デバイス５５１ＳＤは、ＰＣ５ＣＧを備えたものであったが、アンダーコート層のないものであった（□で示す）。デバイス５５２ＳＤは、１．５μｍＨｉＴｉＵＣＬとＰＣ７ＣＧを備えたものであり（△で示す）、デバイス５５３ＳＤは、ＰＣ７ＣＧは備えたものであったが、ＵＣＬは無いものであった（○で示す）。結果は、一般にアンダーコート層の無いデバイス、例えば、ＰＨＡＳＥＲ７７００には、より高い程度の電荷欠損と暗減衰とが観察されたことを示した。しかし、アンダーコート層を有する陽極酸化処理層を備えているデバイスでは、電気特性は標準デバイスの特性と同様であった。サイクルデータも、陽極酸化処理されたアンダーコート層を備えるデバイスでは安定性が優れていることを示した。
図２に示されるように、ＰＣ５のＣＧＬを用いたときは、ＵＣＬを備えるデバイスにも、備えないデバイスにも、同様な感度と形状が観察された。対照的に、ＰＣ７のＣＧＬについては、ＵＣＬを備えないデバイスでは、１．５μｍＨｉＴｉＵＣＬを備えるデバイスに較べて顕著に感度が低いことが分かった。ＰＣ７ＣＧＬデバイスは、２５７Ｖｃｍ２／ｅｒｇの感度を有し、後者の感度は３３３Ｖｃｍ２／ｅｒｇであるので、追加のアンダーコート層を備えないデバイスでは３０％の相違がある。両デバイス共ＣＧＬに対しては同じプル速度でコーティングしたので、陽極酸化処理された基材上のＰＣ７ＣＧ層が薄くコーティングされた可能性、あるいはＰＣ７ＣＧと基材の間でクエンチング現象、すなわち、発生電荷の再結合が生じた可能性が考えられる。ＰＣ５デバイスで観察された感度変化の欠如は、デバイスのＣＧ層が薄かった可能性を示しているのかも知れない。
下の表１はさらに、２５℃で行われた実験に対し、ＰＨＡＳＥＲ７７００生産ドラムのものを含めて、デバイスの典型的な電気特性を示す。ＣＧ層が薄かった可能性を示しているのかも知れない。
Figure 2006146227
表１は、ＶＬ（２．０）で示される列とＶＬ（４．５）で示される列が、露光エネルギーがそれぞれ２．０と４．５ｅｒｇ／ｃｍ２である場合のデバイスの表面電位であるということを示す。暗減衰速度（ＤＤＲ）は、フォトレセプタの暗減衰が進む速度を示し、ある電荷密度でボルト／秒（Ｖ／ｓ）の単位で測定される。表１に示されているように、データは、追加のアンダーコート層を備えていないデバイス（ＵＣＬなし）は、追加のアンダーコート層（ＨｉＴｉＵＣＬ）またはホールブロック層を備えているデバイスよりも暗減衰速度が大きいことを示している。
電子写真用フォトレセプタの概略断面図である。 既往技術のデバイスに比較し、ホールブロック層と陽極酸化処理層を有するＵＣＬまたは陽極酸化処理層のみを有するＵＣＬを備えるフォトレセプタデバイスの電気特性を示すグラフである。
符号の説明
１０ 基材、１２ 耐食層、１４ ホールブロック特性を有する層、１６ 電荷生成層、１８ 電荷輸送層、２０ オーバーコート層。

Claims (4)

  1. 支持層と、耐食層を有するアンダーコート層と、電荷輸送層と、電荷生成層とを順次に備えることを特徴とするフォトレセプタ。
  2. アンダーコート層をフォトレセプタの基材に被覆するステップを含む方法であって、前記アンダーコート層が１層または複数層から構成され、少なくともその１層が耐食層であることを特徴とする方法。
  3. 請求項１記載のフォトレセプタを備えることを特徴とする電子写真システム。
  4. 請求項１記載のフォトレセプタと、レーザ、コロナ放電器及び熱定着器の中の少なくとも一つと、を備えることを特徴とする電子写真システム。
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