JP2006163394A - 多層型フォトレセプタ - Google Patents

Abstract

【課題】フォトレセプタ用下地層に適した素材を提供し、下地層の性能改善及び寿命延長を通じフォトレセプタ寿命を延長する。
【解決手段】基材１２の上に下地層１４を形成し下地層１４の上に画像形成層１６を形成する。支持用の基材１２は例えば可撓性のある基材とする。下地層１４を非孔質陽極酸化アルミニウム層を含む層とし、そのインピーダンスを約５０ｋΩ未満又は約２０〜約５０ｋΩの範囲内とする。非孔質陽極酸化アルミニウム層は、有機酸を約０．２５〜約５％（ｗ／ｖ）含有する電解液内にて約２〜約２０°Ｃの温度及び約５〜約２４Ｖの電圧でアルミニウムを陽極酸化すること等により形成できる。単層の下地層１４に代え、一層の非孔質陽極酸化アルミニウム層及び一層又は複数層の付随層を副層として含む多層型の下地層を形成してもよい。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態（以下簡略化のため「本発明」と略記）は、一般に電子写真プロセスに用いられるフォトレセプタ等の画像形成部材（imaging member）に関し、より詳細には多層型画像形成部材乃至フォトレセプタに関する。ここでいう「多層型」（multilayered）とは、基材（substrate）を覆うように下地層（undercoat layer）を対面重畳して設けた構造のことである。本発明における下地層は、少なくとも、非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層（non-porous anodized aluminium barrier layer）を含むものである。

電子写真プロセスにおいては、電荷保持面即ちフォトコンダクタ、フォトレセプタ等の画像形成面を静電帯電させ、次いでそれを原本の光像にさらして当該光像に従い部位選択的に放電させる。それによって、電荷保持面上には、帯電エリア及び放電エリアからなり原本と精度よく対応している静電帯電パターン即ち静電潜像が形成される。この静電潜像を現像するため、次いで、微細分割されており静電吸着可能なパウダ即ちトナーを当該静電潜像に接触させる。接触したトナーは電荷保持面上の静電荷により画像エリア上に保持されるため、複製対象原本の光像と精度よく一致したトナー像が形成されることとなる。次いで、形成されたトナー像を紙等の媒体に転写し固着させる。こうしたプロセスによって、複製対象原本の永久的記録物を作成することができる。なお、現像を含むプロセスの終了後は、電荷保持面上に残っている余分なトナーを清掃により除去する。

こうした在来プロセスは、原本をレンズにより光学的に複写する用途であれ、また電子的に生成された原本や電子的に蓄積されていた原本に基づき印刷を行う用途であれ、画像情報に従い帯電面から放電させる用途であればどのような用途でも有用なものである。また、原本画像に従い電荷保持基材上に電荷を堆積させるイオンプロジェクション装置においても、同様のことが成り立つ。

電子写真用画像形成部材としては、多層型フォトレセプタが広く知られている。多層型フォトレセプタは、支持手段たる基材、導電層、電荷阻止層、接着層、電荷発生層（charge generating layer）、電荷輸送層（charge transport layer）及び（何層かの）保護外装層から構成される（但し導電層、電荷阻止層、接着層及び保護外装層は必須なものではない）。また、フォトレセプタ等の画像形成部材は、様々な形態乃至形状、例えば可撓性のあるベルトや堅固なドラムといった形態乃至形状とすることができる。

多層型画像形成部材例えば多層型フォトレセプタにおいては、しばしば、基材と（何層かの）画像形成層例えば感光層（photosensitive layer）との間に、下地層が設けられる。その目的は、そのフォトレセプタの物理的特性、電気的特性又はその双方を補強乃至増強することにある。例えば、フォトレセプタの絶縁破壊強度や導電率を増強する、基材対感光層間機械的接着強度を高める、フォトレセプタのサイクル安定性を改善する等の目的で、下地層が使用されることがある。また、下地層に電荷阻止能力を与えておけば、例えば、導電層から下地層を挟みその隣にある（何層かの）感光層例えば光導電層（photoconductive layer）へとホールが注入されることを、防ぐこともできる。

更に、下地層を用いて光拡散性合板欠陥を防止することもできる。まず、多層型フォトレセプタとコヒーレント光源とを併用した場合、合板効果（plywood effect）或いは干渉縞効果（intereference fringe effect）として知られる効果により、印刷品質上の欠陥が生じることがある。この印刷欠陥は一群の明部及び暗部を含む合板表面模様状乃至干渉縞状のパターンとして現れるものであり、多層型フォトレセプタの大部分に広がる界面にてコヒーレント光が反射したときに発生する。使用しているフォトレセプタが有機フォトレセプタである場合、こうした効果即ち合板効果は、一般に、空気と電荷輸送層との間の界面即ちフォトレセプタ頂面での反射や、下地層乃至電荷阻止層と基材との間の界面即ち基材表面での反射によって、もたらされる。この効果は、電荷輸送層表面又は基材表面にて生じる反射を弱め又はなくすことによって、排除することができる。

また、大抵の多層型フォトレセプタにおける下地層は樹脂層である。この樹脂層は、通常、アセチルアセトンジルコニウムトリブトキシド（acetyl acetone zirconium tributoxide）、ガンマアミノプロピルトリエトキシシラン（gamma amino propyltriethoxysilane）、カゼイン（casein）、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol）、ニトロセルロース（nitro cellulose）、エチレンアクリル酸共重合体（ethylene acrylic acid copolymer）、ポリアミド（polyamide）、ポリウレタン（polyurethane）、ゼラチン（gelatin）等の素材やその混合物によって形成される。ポリアミドの例としては、ナイロン（nylon）６、ナイロン６１５、ナイロン６１０、共重合化ナイロン（copolymerized nylon）、アルコキシメントール化ナイロン（alcoxy mentholated nylon）等を示すことができる（なお「ナイロン」は商標である）。

米国特許第４２６５９９０号明細書 米国特許第４２９８６９７号明細書 米国特許第４３３８３９０号明細書 米国特許第４４６４４５０号明細書 米国特許第４５６０６３５号明細書 米国特許第４９２１７６９号明細書 米国特許第４９２１７７３号明細書

しかしながら、樹脂によって下地層を形成すると、ときとして、環境サイクル安定性（environmental cyclic stability）が貧弱になる。これは、樹脂の体積抵抗率がイオン伝導度に強く依存しておりまた温度や湿度等の条件に強く影響されるからである。加えて、従来から下地層内には光拡散粒子（light scattering particles）が入れられていたが、光拡散粒子として好適に使用できる素材は限られている。即ち、粒径、密度及び粒子分散安定性の面では適当範囲に入るけれどもその屈折率が下地層内バインダ樹脂の屈折率に近すぎるポリマ素材が多い。光拡散粒子の屈折率がバインダ樹脂の屈折率に近いと、光拡散の度合いが、印刷物に対する合板効果をなくせるほどにはならない。

そのため、画像形成装置内に組み込まれるフォトレセプタにてその下地層として使用するのに適した素材を実現すること、またそれによって有益な特性をもたらし画像形成部材の性能を改善することが、望まれている。更に、フォトレセプタの寿命延長に寄与し得る特性を備えたフォトレセプタ用下地層を実現することも望まれている。加えて、下地層の耐腐食性の改善、硬度の向上、（例えば絶縁破壊強度等の）誘電体特性の均一化等を達成し、それによりフォトレセプタ寿命を延長することも望まれている。

本発明の一実施形態に係るフォトレセプタは、基材、少なくとも一層の画像形成層、並びに基材と画像形成層との間に配置された下地層を有する。更に、この下地層を、非孔質陽極酸化アルミニウム層を含みそのインピーダンスが約５０ｋΩ未満の層とする。

本発明の他の実施形態に係るフォトレセプタは、基材、基材上に配置された非孔質障壁層、並びに少なくとも一層の画像形成層を有する。非孔質障壁層は陽極酸化アルミニウムを含み、そのインピーダンスが約２０〜約５０ｋΩであり、且つ本フォトレセプタにおける下地層として機能する層とする。

本発明の更に他の実施形態に係るフォトレセプタ製造方法は、基材を準備するステップと、非孔質陽極酸化アルミニウム素材を含む下地層を基材上に少なくとも一層形成するステップと、画像形成部材を下地層上に形成するステップと、を有する。非孔質陽極酸化アルミニウム素材による層は、そのインピーダンスが約５０ｋΩ以下になるよう、有機酸を約０．２５〜約５％（ｗ／ｖ）含有する電解液内にて約２〜約２０°Ｃの温度及び約５〜約２４Ｖの電圧でアルミニウム又はアルミニウム合金を陽極酸化することにより形成する。

本発明の更なる実施形態に係るフォトレセプタは、基材、基材に面した下地層、並びに少なくとも一層の画像形成層を有する。更に、その下地層を、その副層として、一層の非孔質陽極酸化アルミニウム層と、下地素材を含み非孔質陽極酸化アルミニウム層に面した一層又は複数層の付随層（additional layer）とを含む層体系とする。

以下、本発明の好適な実施形態に関し説明する。以下説明する各実施形態は、電子写真プロセス用に適するフォトレセプタとして本発明を実施した場合の構成であり、少なくとも一層の基材、下地層及び画像形成層を有している。その下地層は、そのインピーダンスが約５０ｋΩ以下の一層の非孔質陽極酸化アルミニウム層を有している。この一層の非孔質陽極酸化アルミニウム層は、それ単独で下地層として用いることもできるし、また複数の副層を有する多層型下地層の一部として用いることもできる。多層型下地層とする場合は、副層として、この非孔質陽極酸化アルミニウム層の他に、他種下地素材を含む付随層を何層か設けることもできる。こうした非孔質陽極酸化アルミニウム層を使用することによって、フォトレセプタ寿命実効長が長くなる。

図１に、本発明の第１実施形態に係るフォトレセプタを示す。このフォトレセプタ１０は、基材１２、基材１２に面する下地層１４、並びに下地層１４に面する画像形成層１６を有している。この実施形態における下地層１４は単層構造であり、後に説明する非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層として実現されている。

図２に、本発明の第２実施形態に係るフォトレセプタを示す。このフォトレセプタ２０は、基材２２、下地層２４及び画像形成層３０を有している。この実施形態における下地層２４は多層構造であり複数の副層を有している。下地層２４の副層としては、後に説明する非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層２６一層と、付随下地層２８とが設けられている。

基材を形成する素材は、フォトレセプタ基材用に適していればどのような素材でもよい。例えば、基材に非導電素材による層が含まれていても導電素材による層が含まれていてもよく、その素材が無機組成物であっても有機組成物であってもよい。基材は可撓性でもシームレスでもリジッド（堅固）でもよく、またその形状や構成は様々な異なった形状乃至構成とすることができる。例えば、平板状、シート状、巻物状、エンドレス可撓性ベルト状、織布状、円筒状、ドラム状等とすることができる。基材は不透明でも実質透明でもよく、所要機械特性を実現できる多様な好適素材の何れを用いて形成してもよい。

例えば、可撓性のある有機ポリマ素材等によってシームレスで可撓性のあるベルト状の基材を形成する場合、基材背面を従来と同様に抗縮層で被覆するとよい。

基材形成に非導電素材を使用する場合、その非導電素材としては各種の樹脂を使用できる。使用可能な樹脂としては例えばポリエステル（polyester）、ポリカーボネート（polycarbonate）、ポリアミド、ポリウレタンその他の系統の樹脂がある。例えば、二軸延伸ポリエステル（biaxially oriented polyester）は好適な基材組成素材である。二軸延伸ポリエステルはMYLAR、MELINEX、HOSTAPHAN等の商品名で市販されており、これらは順にE.I.DuPont deNemours and Company、DuPont Teijin Films U.S.、Mitsubishi Polymer Film GmbHから入手できる。なお、MYLAR及びMELINEXはDuPont Teijin Films U.S.の登録商標であり、HOSTAPHANはHoechst A.G.の登録商標である。他にも、TEDLAR、MARLEX、RYTON、KAPTON等のポリマ素材が基材組成素材として好適である。TEDLARはE.I.DuPont deNemours and Companyから入手できるポリビニルフルオライド（polyvinyl fluoride）素材であり、MARLEXはPhillips Petroleum Companyから入手できるポリエチレン（polyethylene）及びポリプロピレン（polypropylene）素材であり、RYTONはChevron Phillips Petroleum Companyから入手可能なポリフェニリンスルフィド（polyphenyline sulfide）素材であり、KAPTONはE.I.DuPont deNemours and Companyから入手可能なポリイミド（polyimide）素材である。なお、TEDLAR及びKAPTONはE.I.DuPont deNemours and Companyの登録商標であり、MARLEX及びRYTONはChevron Phillips Chemical Company L.P.の登録商標である。

非導電素材使用時には、基材の導電層として機能させる導電接地面をその非導電素材上に設ける必要がある。使用する導電接地面は基材の上側に導電素材を配置することによって形成する。それに適する素材としては、例えば、アルミニウム、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、バナジウム、ハフニウム、チタン、ニッケル、ステンレススチール、クロム、タングステン、モリブデン、銅等や、その混合物及び合金がある。

この導電接地面は様々な被覆手法により好適に形成することができる。例えば、溶液コーティング、気相成長、スパッタリング等が好適な被覆手法である。

導電接地面の厚みは、光導電部材に対し求められる透明性及び可撓性を実現できる限り、どのような厚みとすることもできる。可撓性を有する感光性画像形成デバイス用の導電接地面として望ましい厚みは、例えば、約２０〜約７５０オングストロームの範囲内である（但し１オングストロームは０．１ｎｍ）。導電率、可撓性及び光透過性を良くするには、更に進んで、導電接地面の厚みを約５０〜約２００オングストロームの範囲内とするとよい。但し、導電接地面を不透明にする実施形態もあろう。

基材を導電素材から形成する場合も、適切である限りどのような導電素材をも使用できる。好適な導電素材としては、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロム、真鍮、金、ステンレススチール、カーボンブラック、グラファイト等といった金属のフレーク、パウダ、ファイバ等や、バインダ樹脂内に金属酸化物、硫化物、珪化物等を入れたものや、第四アンモニウム組成物（quaternary ammonium composition）や、導電性ポリマ例えばポリアセチレン（polyacetylene）及びその熱分解若しくは分子ドーピング生成物や、電荷移動錯体や、ポリフェニルシラン（polyphenyl silane）及びその分子ドーピング生成物等がある。こうした基材によって例えば堅固で不透明な導電性基材例えばアルミニウムドラムを被覆しフォトレセプタとしてもよいし、ドラム自体を導電性プラスチック等の導電部材としてもよい。

基材の厚みに関しては特に制限がなく、所望の機械特性、経済性又はその双方を勘案して例えば約６５〜約１５０μｍの範囲内で決めればよい。可撓性を良好にすると共に小径ローラ周りでのサイクル時に発生する表面曲げ応力を最小にしたいのであれば、基材の厚みを約７５〜約１２５μｍにするとよかろう。可撓性のあるベルトにて使用する基材の厚みはやや厚め例えば２００μｍ超の厚みとするとよい。もし、最終的に得られる光導電デバイスに対してそれを損なう効果が特に働かないと仮定してよいのなら、例えば５０μｍ未満という最小限の厚みにすることもできる。ドラム使用時には、求められる堅固さが得られるような厚み、通常は約１〜約６ｍｍの範囲内の厚みとする。

一般に、基材上の層形成面は、形成された層が強力に接着することとなるよう清掃しておくとよい。基材表面清掃方法として好適なのは、その基材層の表面をプラズマ放電、イオン射突等にさらすといった方法であるが、他の方法例えば溶剤清掃等も使用できる。

本発明の好適な実施形態に係るフォトレセプタにおいては、基材層上に下地層を設ける。実施形態における下地層は、非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層を少なくとも一層含む層である。本願でいうところの「非孔質」とは、その全長及び全厚に亘り障壁層に実質的に孔がないことを指している。更に、この陽極酸化アルミニウム下地層は単層の非孔質層とする。

非孔質陽極酸化アルミニウム層は、純粋なアルミニウムからでもアルミニウム合金からでも、フォトレセプタ内部の下地層に適したものとなるよう形成することができる。即ち、本願にて陽極酸化アルミニウム層に関していうところの「アルミニウム」には、純粋なアルミニウムもアルミニウム合金も包含される。アルミニウム合金を使用して陽極酸化アルミニウム層を形成する場合、合金形成相手の金属の種類はどのようなものでもまた何個でもよく、こうした点についてはいかなる意味でも限定する必要がない。合金形成相手として適する金属としては、マグネシウム、珪素、マンガン、銅、亜鉛等がある。使用に適したアルミニウム合金としては、本件技術分野における習熟者（いわゆる当業者）であれば理解できるように、例えば、１０５０、６０６３、Ａ４０Ｓ等といった種類のアルミニウム合金がある。

非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層のインピーダンスは、実施に当たり、例えば約５０ｋΩ以下とし、或いは約２０〜約５０ｋΩの範囲内とする。非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層における残留電圧は約１００Ｖ以下とする。

非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層の厚みは、例えば約１０〜約５０オングストロームの範囲内としてもよいし、或いは約１０又は１５〜約４０オングストロームの範囲内としてもよいし、更には約２０〜約３０オングストロームの範囲内としてもよい。特に理論的な条件付けがあるわけではないが、下地層を薄くすればこの障壁層の残留電圧を安定化できサイクル安定性を良好化できるものと考えられる。

非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層は、基材上に当該非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層を形成するのに適したプロセスであれば、どのようなプロセスによっても形成することができる。プロセスの一例としては、アルミニウムを含有する素材を基材上に配置して陽極酸化（或いは陽極化成。本願中は同様）を実施する、というプロセスがある。陽極酸化の際にはこうしてアルミニウム層を添着した基材を電解液漕内に配置する。漕内の電解液は約０．２５〜約０．５％（ｗ／ｖ）有機酸を含有する液とする。有機酸として好適に使用できるものには例えば蓚酸、クエン酸等があるが、これらに限られるものでもない。アルミニウム層が添着されている基材は直流電源の正端子に接続する。これによりこの基材は陽極となる。また、陽極酸化漕内には漕内の電解液に対して不活性な陰極も入れる。陰極は概ねどのような導電体でどのような形状に構成してもよいが、例えば炭素、鉛、ニッケル、ステンレススチール等による平板、ロッド等とすればよかろう。陰極は直流電源の負端子に接続する。すると両電極間に電解液を介して電流が流れる。電気分解は定電流法か定電圧法で行い、陽極酸化電圧は例えば約５〜約２４Ｖの範囲内とし、電解液の温度は約２〜約２０°Ｃの範囲内とする。上述した条件下であれば、単層の非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層を得ることができる。

単層の非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層は、図１に示した通り、それ単独で下地層として使用することができる。単一固体非孔質層であるため、この障壁層については、大抵の陽極酸化プロセスにて必須とされる工程であるシーリング工程が不要である。

また、この単層の非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層をその副層のうち一つとする多層型下地層を形成してもよい。図２に示したのは多層型下地層の一例である。多層型下地層内で使用する際には、例えば、非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層が基材に面して位置し更にこれに面して一層又は複数層の付随下地層が位置するように形成する。付随下地層を設けることによって、フォトレセプタの機械的特性や電気的特性を加味増強すること等ができる。付随下地層及びこれを含む多層型下地層を形成する素材についてはどのような意味でも限定する必要がなく、フォトレセプタ内下地層に適する素材であればどのような素材を含んでいてもよい。

また、画像形成層とは、電荷発生素材（charge generating materal:ＣＧＭ）、電荷輸送素材（charge transport material:ＣＴＭ）又はその双方を含む層若しくは層の集まりをいう。

実施形態に係るフォトレセプタにおいては、ＣＧＭに適した素材であればどのような素材でもＣＧＭとして使用することができる。ＣＧＭにはｎ型及びｐ型があり、本発明の実施にはどちらも使用できる。

ｎ型ＣＧＭにより形成された層では、主として電子が輸送される。使用できるｎ型ＣＧＭの典型例としては、ジブロモアントアントロン（dibromoanthanthrone）、ベンゾイミダールペリレン（benzimidazole perylene）、酸化亜鉛、二酸化チタン、アゾ化合物（azo compound）例えばchlorodiane Blueやビスアゾ顔料（bisazo pigment）、置換２，４−ジブロモトリアジン（substituted 2,4-dibromotriazine）、多環式芳香族キノン（polynuclear aromatic quinone）、硫化亜鉛等がある。

ｐ型ＣＧＭにより形成された層ではホールが輸送される。ｐ型ＣＧＭとして使用できる有機顔料の典型例としては、メタルフリーフタロシアニン（metal-free phthalocyanine）、チタンフタロシアニン（titanyl phtalocyanine）、ガリウムフタロシアニン（gallium phthalocyanine）、ヒドロキシガリウムフタロシアニン（hydroxy gallium phtalocyanine）、クロロガリウムフタロシアニン（chlorogallium phthalocyanine）、銅フタロシアニン（copper phthalocyanine）等がある。

光導電性を有しＣＧＭとして使用できる有機素材としては、例えば、Sudan Red、Dian Blue、Janus Green B等のアゾ顔料や、Algol Yellow、Pyrene Quinone、Indanthrene Brilliant Violet RRP等のキノン顔料や、キノシアニン（quinocyanine）顔料や、ベンゾイミダールペリレン等のペリレン顔料や、インジゴ（indigo）、チオインジゴ（thioindigo）等のインジゴ顔料や、Indofast Orange等のビスベンゾイミダール（bisbenzoimidazole）顔料や、銅フタロシアニン、アルミノクロロフタロシアニン（aluminochloro-phtalocyanine）、ヒドロキシガリウムフタロシアニン等のフタロシアニン顔料や、キナクリドン（quinacridone）顔料や、アズレン（azulene）化合物等がある。光導電性を有しＣＧＭに適する無機素材としては、例えば、硫化カドミウム（cadium sulfide）、スルホセレン化カドミウム（cadmium sulfoselenide）、セレン化カドミウム、結晶質セレン、非晶質セレン、酸化鉛その他のカルコゲニド（chalcogenide）がある。本発明には、その実施形態として、セレンヒ素、セレンテルルヒ素、セレンテルル等のセレン合金を用いた実施形態も包含される。

電荷発生層内には、好適なものである限りどのような不活性樹脂バインダ素材でも入れることができる。この有機樹脂バインダの典型例としては、ポリカーボネート、アクリラートポリマ（acrylate polymer）、メタクリラートポリマ（methacrylate polymer）、ビニルポリマ（vinyl polymer）、セルロースポリマ（cellulose polymer）、ポリエステル、ポリシロキサン（polysiloxane）、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ（epoxy）、ポリビニルアセタール（polyvinylacetal）等がある。

良好な分散性を持たせ被覆用組成物として好適に使用できるようにするには、ＣＧＭを溶剤と併用すればよい。溶剤として用い得るのは、例えば、シクロヘキサノン（cyclohexanone）、メチルエチルケトン（methyl ethyl ketone）、テトラヒドロフラン（tetrahydrofuran）、アルキルアセタート（alkyl acetate）及びそれらの混合物がある。アルキルアセタートとしては、例えばブチルアセタート（butyl acetate）やアミルアセタート（amyl acetate）のようにそのアルキル基内に３〜５個の炭素原子があるものを使用できる。組成物に占める溶剤の量は、組成物重量に対して例えば約７０〜９８重量％の範囲内とする。

組成物に占めるＣＧＭの量は、溶剤を含めた組成物重量に対する比で例えば約０．５〜約３０％の範囲内とする。また、乾燥時における光導電被覆内光導電性粒子（即ちＣＧＭ粒子）分散量は、使用する光導電性顔料粒子の種類によっていくらか変わる。例えば、チタンフタロシアニン、メタルフリーフタロシアニン等のフタロシアニン系有機顔料を使用して満足のいく結果を得るには、乾燥時光導電被覆内フタロシアニン顔料総量が乾燥時光導電被覆総重量に対して約３０〜約９０重量％の範囲内となるようにすればよい。光導電特性が被覆面積１ｃｍ²当たり顔料密度（相対量）の影響を受けるため、光導電被覆層の乾燥時厚みを厚めにしたいのであれば顔料ローディングは低めにした方がよく、薄めにしたいのであれば高めにした方がよかろう。

一般に、その平均粒径が約０．６μｍ未満の光導電粒子（photoconductive particles）を用い、光導電被覆をディップコーティングにより形成すると、満足がいく結果が得られる。その平均粒径が０．４μｍ未満の光導電粒子を用いればなお良い結果が得られる。また、光導電粒子の粒径は、分散先である光導電被覆の乾燥時厚みより小さくするのが望ましい。

電荷発生層におけるＣＧＭ対バインダの重量比は、例えば約ＣＧＭ３０：バインダ７０〜約ＣＧＭ７０：バインダ３０の範囲の値を採り得る。その例としては、約ＣＧＭ４０：バインダ４０〜約ＣＧＭ５０：バインダ５０という値も採り得る。

電荷発生層（光導電層とも称される層）及び光輸送層から構成される多層型フォトレセプタに関し満足な結果が得られるのは、例えば、光導電層の乾燥時被覆厚みが約０．１〜約１０μｍの範囲内にあるときである。好ましくは、光導電層の厚みが約０．２〜約４μｍの範囲内になるようにする。但し、こうした厚みは顔料ローディングにも依存しているから、薄い光導電被覆を得たければそれが可能になるように顔料ローディングを高めにする。なお、ここで示した数値範囲外の厚みを選択して本発明の実施形態に係る光導電層を実現するようにしてもよい。

被覆組成物のバインダ及び溶剤内に光導電粒子を分散させるには、適切な方法である限りあらゆる方法を使用することができる。分散方法の典型例としては、ボールミリング、ロールミリング、垂直アトリタ（attritor）内ミリング、サンドミリング等がある。ボールロールミル使用時のミリング時間は典型的には約４〜約６日の範囲内である。

また、ＣＴＭとして使用できる有機のポリマ又は非ポリマ素材は、例えば、光導電素材にて光励起され注入されてくるホール又は電子を受け止めて輸送することができ、自層を介したホール又は電子の輸送を通じて表面電荷を部位選択的に消散させる（逃がす）ことが可能な素材である。

電荷輸送層内には、好適なものである限り種類を問わず、不活性樹脂バインダ素材を入れることができる。この不活性樹脂バインダの典型例としては、塩化メチレン（methylene chloride）に溶けるもの、例えばポリカーボネート樹脂、ポリビニルカルバゾール（polyvinylcarbazole）、ポリエステル、ポリアリレート（polyarylate）、ポリスチレン（polystyrene）、ポリアクリラート（polyacrylate）、ポリエーテル（polyether）、ポリスルホン（polysulfone）等がある。その分子量は例えば約２００００〜約１５０００００の範囲内とする。

電荷輸送層内におけるＣＴＭ対バインダの重量比は、例えば約ＣＴＭ３０：バインダ７０〜約ＣＴＭ７０：バインダ３０の範囲内の値を採り得る。その例としては、約ＣＴＭ４０：バインダ６０〜ＣＴＭ６０：バインダ４０という値を採ることもできる。

下地層上に電荷輸送層及び電荷発生層を形成する手法としては、適切な手法である限りどのような手法でも用いることができる。使用できる手法の典型例としては、ディップコーティング、ロールコーティング、スプレイコーティング、ロータリアトマイザ等がある。こうした被覆手法によれば、広範囲な濃度乃至密度の固体層を形成できる。

また、これ以外に数層を付加的に形成した形態で本願記載の多層型フォトレセプタを実施することができる。例えば抗縮層、接着層、外装層等である。

本願に記載した素材及びプロセスを使用すれば、更に、バインダ、ＣＧＭ及びＣＴＭを含み画像形成層が一層のフォトレセプタをも製造することができる。一層の画像形成層用の分散液乃至分散系中の固体成分量は、例えば、分散液乃至分散系重量に対して約２〜約３０重量％の範囲内とすればよい。

単一の画像形成層に電荷発生層の機能と電荷輸送層の機能とを併有させる場合、その画像形成層内における成分比率は、例えば、ＣＧＭが約５〜約４０重量％、ＣＴＭが約２０〜約６０重量％、バインダがその残りという比率にする。

本実施形態に係るフォトレセプタには、フォトレセプタ内で使用するのに好適である限り、更に別の層を含めることができる。例えば、電荷発生層乃至電荷輸送層上に何層かの外装層を有するフォトレセプタとすることができる。

本発明の実施形態に係るフォトレセプタ乃至画像形成部材は、好適である限りあらゆるプロセスにて使用することができる。例えば、複写、複製、印刷、ファックス等のプロセスである。こうした画像形成プロセスは、通常、画像形成部材を均一荷電する動作、画像構成に対応した活性化輻射にこの画像形成部材を露出して静電潜像を形成する動作、静電吸着可能なマーキング素材によりこの潜像を現像してマーキング素材画像を形成する動作、並びにそのマーキング素材画像を適当な媒体へと転写する動作を含むものである。転写したマーキング素材画像をその媒体に固着させる動作や転写したマーキング素材画像を別の媒体へと再転写する動作等も含めることもできる。

静電吸着可能なマーキング素材は周知のものであり、例えば、熱可塑性樹脂、着色剤例えば顔料、電荷外添材（charge additives）、表面外添材（surface additives）等を含んでいる。マーキング素材の典型例としては、特許文献２、３、５等に開示されているものを挙げることができる。なお、これらの特許文献による開示を、この参照を以て本願に繰り入れることとする。

活性化輻射を発する装置は、適切なものである限りどのような装置としてもよい。例えば、白熱光源、画像バー、レーザ等とすることができる。また、画像形成部材上における静電潜像の極性は正でも負でもよい。輻射が入射してくるとまず画像形成用の顔料がその輻射を吸収して電子及びホールを発生させる。このとき、画像形成部材が負に帯電していれば、発生したホールが画像形成面に輸送されて負電荷が中性化される一方電子が基材に輸送されて光放電が生じ、正に帯電していれば、発生した電子が画像形成面に輸送されて正電荷を中性化する一方ホールが基材に輸送されて光放電が生じる。ホール及び電子を輸送する分子の分量を適切に設定すれば、双極性輸送も実現できる。即ち、正にも負にも均一帯電できしかる後光放電を行える画像形成部材も、実現することができる。

下地層の各種特性乃至性質を試験するため、非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層を下地層として用いるデバイスを製作してみた。障壁層の形成条件は、水の中に１％（ｗ／ｖ）の濃度でクエン酸を入れた電解液中で、電解液温度１５°Ｃ、陽極酸化電圧範囲１２〜２４Ｖにてアルミニウムを陽極酸化する、という条件とした。

こうして製作したデバイスについて、その下地層の各種特性乃至性質を試験してみたところ、非孔質陽極酸化アルミニウム下地層を設けることで残留電圧が安定になるという結果が得られた。より詳細には、残留電圧は１００Ｖ未満で一定であった。更に、製作したデバイスはサイクル安定性が顕著に良好でありサイクルアップやサイクルダウンは観測されなかった。そして、製作したデバイスの実効寿命が、非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層を下地層として用いていないデバイスの実効寿命の５０％を上回るという結果も得られた。

本発明の第１実施形態に係るフォトレセプタの模式的断面図である。 本発明の第２実施形態に係るフォトレセプタの模式的断面図である。

符号の説明

１０，２０ フォトレセプタ、１２，２２ 基材、１４，２４ 下地層、１６，３０ 画像形成層、２６ 非孔質陽極酸化アルミニウム障壁層、２８ 付随下地層。

Claims (4)

1. 基材、画像形成層、並びに基材と画像形成層との間に配置された下地層を有し、
   下地層が、非孔質陽極酸化アルミニウム層を含みそのインピーダンスが約５０ｋΩ以下の層であるフォトレセプタ。
2. 基材、基材上に配置された非孔質障壁層、並びに画像形成層を有し、
   非孔質障壁層が、陽極酸化アルミニウムを含み、そのインピーダンスが約２０〜約５０ｋΩであり、且つ本フォトレセプタにおける下地層として機能する層であるフォトレセプタ。
3. 基材を準備するステップと、非孔質陽極酸化アルミニウム層を含む下地層を基材上に形成するステップと、画像形成部材を下地層上に形成するステップと、を有し、
   非孔質陽極酸化アルミニウム層を、そのインピーダンスが約５０ｋΩ以下になるよう、有機酸を約０．２５〜約５％（ｗ／ｖ）含有する電解液内にて約２〜約２０°Ｃの温度及び約５〜約２４Ｖの電圧でアルミニウムを陽極酸化することにより形成するフォトレセプタ製造方法。
4. 可撓性のある支持用の基材、基材に面しており複数の副層を含む下地層、並びに画像形成層を有し、
   下地層が、一層の非孔質陽極酸化アルミニウム層と、下地素材を含み非孔質陽極酸化アルミニウム層に面した一層又は複数層の付随層とを、副層として含む層体系であるフォトレセプタ。

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