JP2619162B2

JP2619162B2 - 電子写真用感光体の下地処理方法

Info

Publication number: JP2619162B2
Application number: JP24207591A
Authority: JP
Inventors: 雅章大出
Original assignee: 昭和アルミニウム株式会社
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JPH0580566A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静電複写機やレ−ザ
ビ−ムプリンタの感光ドラム等に用いられる電子写真用
感光体の下地処理方法、特に感光層が電荷発生層と電荷
輸送層を有するものからなる積層型感光体に好適な下地
処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】一般に、電子写真用感光体
は、アルミニウム又はその合金からなる導電性支持体に
感光層が被覆されたものに構成されるが、かかる感光層
として、セレン等の無機系光導電材料に代えて有機物系
材料を用いた有機感光体（いわゆるＯＰＣ感光体）が、
成膜性、軽量性、低価格性等の面で優れているところか
ら用いられるようになっている。

【０００３】そして、有機感光体の機能、特性をさらに
向上させるために、近時、感光層を電荷発生層（ＣＧ
Ｌ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）を有するものに構成した積
層型と称される有機感光体が提供されている。

【０００４】ところで、上記の積層型感光体等を用いて
デジタル画像情報を記録する方法として、レ−ザビ−ム
プリンタ（ＬＢＰ）の場合のように、レ−ザ光で感光体
表面を光学的に走査することにより静電潜像を記録する
ものがある。この際のレ−ザとして、一般に半導体レ−
ザ（発光波長６５０〜８２０ｎｍ程度）が使用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、レ−ザ光が可
干渉性の単色光であるが故に、感光層を透過した光の支
持体表面での反射光と、感光層表面での反射光とが干渉
を起こすことがあり、ベタ画像（特に中間調）の場合、
干渉縞状の濃淡ムラが現れるという問題があった。こ
のため、露光時に導電性支持体表面に到達した入射光を
乱反射させて、支持体表面からの反射光を減少させる目
的で、液体ホ−ニング法（特開昭５０−９８３２７
号）、超仕上げ法（特公昭５０−２７４９６号）等によ
り、支持体表面を粗面化する試みがなされている。

【０００６】しかし、実際上支持体表面を均一にして粗
面化することは極めて困難であり、大きなうねりや局部
的な凹凸が発生するため、表面帯電位が低下する等の問
題を生じ、実用的ではなかった。

【０００７】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてな
されたものであって、電子写真用感光体において、レ−
ザ光により静電潜像を記録する際の、干渉による画像の
濃淡ムラを防止することを目的とし、そのための電子写
真用感光体の下地処理方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、Ｃｕ：０．０５〜４．０ｗｔ％を含有
するアルミニウム合金支持体を、蓚酸電解液中で陽極酸
化処理して表面に厚さ１〜３０μｍの蓚酸陽極酸化皮膜
を形成する第１工程と、次いで処理電圧を前記第１陽極
酸化処理工程における電圧の６０％以下の値に急激に降
下させたのち、定電圧にて陽極酸化処理する第２工程と
を実施することを特徴とする電子写真用感光体の下地処
理方法を要旨とするものである。

【０００９】上記支持体を構成するアルミニウムとして
は、Ｃｕ：０．０５〜４．０ｗｔ％を含有する例えばＡ
１１００、Ａ３００３、Ａ６０６１、Ａ６Ｎ０１合金等
を用いる。ここに、Ｃｕを必須成分とする理由は、Ｃｕ
の金属間化合物が陽極酸化皮膜の微小欠陥を造り、後述
する定電圧電解工程の電流回復の仮定で、その欠陥を起
点として膜が溶解して、微小な凹凸を形成するからであ
る。しかし、０．０５ｗｔ％未満ではその効果に乏し
い。一方４．０ｗｔ％を超える含有量では微小欠陥が多
すぎるため、あちらこちららで同時に膜が溶解する結
果、微小な凹凸が形成されない（粗面が消失してしま
う）欠点を派生する。

【００１０】上記アルミニウム合金支持体に陽極酸化処
理を施すのは、陽極酸化皮膜によって感光層と支持体と
の密着性を付与するとともに電荷注入防止性を向上する
ためである。この陽極酸化処理は、図１に示すように、
その電解処理条件を変えた前後２段の蓚酸法により行
う。まず、第１工程の蓚酸陽極酸化処理について説明す
ると、この処理は１〜３０μｍの厚さの蓚酸陽極酸化皮
膜が得られるまで通常の条件で実施するものである。蓚
酸陽極酸化皮膜の厚さが１〜３０μｍに規定されるの
は、１μｍ未満では感光層との密着性や電荷注入防止性
等に劣るものとなるからである。一方、３０μｍを超え
てもこれら効果の格別な増大を期待し得ず、むしろ処理
エネルギ−や処理時間の増大による生産性の低下原因と
なるとともに、次の第２工程において支持体表面の十分
な粗面化を得られないからである。特に好ましくは３〜
１５μｍ程度の厚さを確保するのが良い。第１工程にお
ける好適な電解処理条件を示すと、蓚酸濃度：１〜５ｗ
ｔ％、液温：１５〜３０℃、電流密度：１．５Ａ／ｄｍ
²程度である。電解処理は交流、直流あるいは交直重畳
流いずれでも良く、また定電圧電解、定電流電解いずれ
でも良い。

【００１１】第２工程の蓚酸陽極酸化処理は、同一電解
液中で処理電圧を第１蓚酸陽極酸化処理の電圧（Ｅ_１）
から急激に降下させたのち定電圧（Ｅ_２）にて電解処理
するものである。降下後の電圧は第１陽極酸化処理にお
ける電圧の６０％以下の値とする。具体的には５〜３５
Ｖ程度の電圧とするのが望ましい。このように、処理電
圧を第１陽極酸化処理の電圧から急激に降下させた状態
で電解処理するのは次の理由からである。

【００１２】即ち、電圧を急激に降下させた状態では、
電流（Ｉ_２）は図１に示すように即座には流れず、数秒
〜数分後徐々に流れ始め、さらにしばらくして定常状態
に達する。この現象は回復現象と呼ばれているが、かか
る現象により、陽極酸化皮膜が形成される一方で、アル
ミニウム合金支持体が皮膜との界面において均一一様に
粗面化されるものと推測され、ひいては表面帯電位の低
下を招くことなく、支持体表面に到達した入射光を乱反
射させて感光層表面の反射光との干渉をなくしうるから
である。しかし、この第２陽極酸化処理における電圧が
５Ｖ未満では上記の電流回復効果が少ないため、アルミ
ニウム下地面の粗面化が進まず、入射光の乱反射効果に
乏しいものとなるおそれがある。一方、処理電圧が３５
Ｖを超えると、皮膜が急速に生成して下地粗面が消失し
てしまう危険がある。

【００１３】また、電圧の降下は連続的に行うものとし
ても良く、あるいは第１処理工程における通電を一旦停
止し、第２処理工程の始めに再び所定電圧に印加するも
のとしても良い。第２処理工程における電解処理も交
流、直流あるいは交直重畳流いずれであっても良い。ま
た、第２処理工程における電解時間は特に限定されない
が、アルミニウム合金支持体の粗面化を一層効果的に実
現するために１０〜３０分程度の範囲とするのが好まし
いなお、上記の第１陽極酸化処理前に、要すればアルミ
ニウム支持体に脱脂、水洗、エッチング等の前処理を施
すものとしても良い。また、画像安定化のために第２陽
極酸化処理後に酢酸ニッケル溶液等に浸漬して適宜封孔
処理を実施しても良い。

【００１４】なお、以上のような下地処理の施された導
電性支持体には、続いて、電荷発生層と電荷輸送層を有
する積層型感光層を被覆形成する。かかる感光層の材料
は、従来から知られているものを適宜用いれば良い。例
えば、電荷発生層に用いる光導電体としては、フタロシ
アニン、アゾ、キナクリドン、多環キノン、ペリレン、
インジゴ、ベンズイミダゾ−ルなどの各種有機顔料を使
用することができる。なかでも、無金属フタロシアニ
ン、銅、塩化インジウム、塩化ガリウム、スズ、オキシ
チタニウム、亜鉛、バナジウムなどの金属、又はその酸
化物、塩化物の配位したフタロシアニン類、モノアゾ、
ビスアゾ、トリスアゾ、ポリアゾ類などのアゾ顔料が好
ましい。

【００１５】電荷発生層はこれらの物質の均一層として
あるいはバインダ−中に微粒子分散した状態で形成され
る。ここで使用されるバインダ−樹脂としてはポリビニ
ルブチラ−ル、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸
ビニル、ポリ塩化ビニル、メチルセルロ−ス、ポリカ−
ボネ−ト樹脂などを挙げうる。バインダ−樹脂１００重
量部中、上記光導電体を２０〜３００重量部含有させる
ことが好ましく、特に３０〜１５０重量部が好ましい。
この様な電荷発生層の膜厚は通常５μｍ以下、好ましく
は０．０１〜１μｍが適当である。

【００１６】前記電荷輸送層中に用いる電荷輸送材料と
しては、ポリビニルカルバゾ−ル、ポリビニルピレン、
ポリアセナフチレンなどの高分子化合物又は、各種ピラ
ゾリン誘導体、オキサゾ−ル誘導体、ヒドラゾン誘導
体、スチルベン誘導体などの低分子化合物を使用でき
る。これらの電荷輸送材料と共に必要に応じてバインダ
−樹脂が配合される。

【００１７】好ましいバインダ−樹脂としては、ポリメ
チルメタクリレ−ト、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルな
どのビニル重合体及びその共重合体、ポリカ−ボネ−
ト、ポリエステル、ポリサルホン、フェノキシ樹脂、エ
ポキシ樹脂、シリコン樹脂などを挙げうる。またこれら
の部分的架橋硬化物も使用される。上記電荷輸送材料
を、バインダ−樹脂１００重量部中に３０〜２００重量
部、特に５０〜１５０重量部含有させることが好まし
い。

【００１８】また電荷輸送層には、必要に応じて酸化防
止剤、増感剤などの各種添加剤を含んでいても良い。

【００１９】電荷輸送層の膜厚は通常１０〜４０μｍ、
好ましくは１０〜２５μｍの厚みで使用される。

【００２０】

【作用】Ｃｕ：０．０５〜４．０ｗｔ％を含有するアル
ミニウム合金支持体を、蓚酸電解液中で陽極酸化処理し
て表面に厚さ１〜３０μｍの蓚酸陽極酸化皮膜を形成す
るから、支持体と感光層との密着性、電荷注入防止性が
向上する。加えて、上記の第１陽極酸化処理工程に次い
で、該処理工程の電圧の６０％以下の値に急激に降下さ
せたのち、定電圧にて第２陽極酸化処理工程を実施する
から、支持体のアルミニウム下地面が均一一様に粗面化
され、感光層を透過して支持体表面に到達したレーザ光
が該支持体表面で乱反射される。

【００２１】

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、Ｃｕ：０．
０５〜４．０ｗｔ％を含有するアルミニウム合金支持体
を、蓚酸電解液中で陽極酸化処理して表面に厚さ１〜３
０μｍの蓚酸陽極酸化皮膜を形成するから、支持体と感
光層との密着性、電荷注入防止性を向上しうる。加え
て、上記の第１陽極酸化処理工程に次いで、該処理工程
の電圧の６０％以下の値に急激に降下させたのち、定電
圧にて第２陽極酸化処理工程を実施するから、支持体の
アルミニウム下地面を均一一様に粗面化することができ
る。従って、感光層を透過して支持体表面に到達したレ
ーザ光を該支持体表面で乱反射させることができるか
ら、レーザ光で感光体表面を走査して静電潜像を記録す
る方式の感光体において、支持体表面からの反射光と感
光層表面での反射光との干渉に起因して生じていたベタ
画像（特に中間調）の干渉縞状の濃淡ムラの発生を抑制
することができ、画像品質を向上することができる。

【００２２】しかも、従来の液体ホーニング法や超仕上
げ法と異なり、アルミニウム支持体表面を局部的な凹凸
やうねりを生じることなく均一一様に粗面化することが
できるから、表面帯電位の低下等の問題を派生すること
なく、レーザ光の乱反射効果を得ることができる。

【００２３】

【実施例】Ａ６０６３合金をベースとしてＣｕ添加量を
表１のように各種に変えた６個のアルミニウム合金管を
用意し、これら管材の表面を切削加工によりＲｚ：約１
μｍに仕上げたものをアルミニウム支持体として用い
た。

【００２４】そして、上記各支持体に前処理を行った。
前処理は脱脂（界面活性剤、６５℃×１０分）、水洗
（流水、１分）、苛性洗浄（Ｎａ０Ｈ、１０ｇ／ｌ、３
０℃×３０秒）、水洗（流水、１分）、中和（ＨＮ
Ｏ₃、１３ｗ／ｖ％、常温×５分）、水洗（流水、５
分）の順次的実施により行った。

【００２５】次いで、Ｎｏ２の支持体については、下地
処理として常法に従う硫酸陽極酸化処理を実施した。得
られた硫酸陽極酸化皮膜の厚さは８．３μｍであった。
また、Ｎｏ３〜６の支持体については、下地処理として
前後２段の蓚酸陽極酸化処理を行った。即ち、まず蓚
酸：２ｗｔ％の蓚酸電解液（液温３５℃）を用いて、電
流密度１．５Ａ／ｄｍ²×時間２０分の条件で第１工程
の直流電解処理を行い、表１に示す厚さの蓚酸陽極酸化
皮膜を形成した。次に、一旦通電を停止した後、同一浴
中で２５Ｖの定電圧にて１５分間第２工程の直流電解処
理を行った。また、Ｎｏ１の支持体については下地処理
を行わなかった。

【００２６】上記の各下地処理を終了した後、後処理と
して水洗（流水、５分）、酢酸ニッケル（３ｇ／ｌ、５
０℃×１０分）への浸漬による改質封孔処理、水洗（流
水、５分）、乾燥を順次的に実施した。

【００２７】上記工程を終了したアルミニウム支持体の
表面を目視観察したところ、表１のとおりであった。

【００２８】次に、各支持体表面に電荷発生層と電荷輸
送層とを有する感光層を以下のようにして被覆形成し
た。即ち、ＣＧＬ層は、無金属フタロシアニンをテトラ
ヒドロフランにて４％に希釈して、膜厚が約０．５μｍ
になるように塗工し乾燥して形成した。次に、ＣＴ剤
（ヒドラゾン化合物）とＣＴ樹脂（ポリカーボネート）
を１：２の比率で塩化メチレンに溶解して、膜厚が約２
０μｍになるように塗工し乾燥してＣＴＬ層とした。

【００２９】上記により得た各種感光体につき、画像試
験を行った。画像試験は画像露光装置を用い、波長７８
０ｎｍのレーザを照射して画像露光を行った後、現像、
転写を行い、得られた画像の干渉縞の発生状況を調べる
ことにより行った。その結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】上記結果から、本発明によれば、下地外観が不透明であ
ってアルミニウム支持体表面が粗面化されていることが
わかり、また画像試験においても干渉縞状の濃淡ムラが
抑制されていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明で実施される蓚酸陽極酸化処理の一例
としての電解電圧と電流の経時変化を示すグラフであ
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃｕ：０．０５〜４．０ｗｔ％を含有す
るアルミニウム合金支持体を、蓚酸電解液中で陽極酸化
処理して表面に厚さ１〜３０μｍの蓚酸陽極酸化皮膜を
形成する第１工程と、次いで処理電圧を前記第１陽極酸化処理工程における電
圧の６０％以下の値に急激に降下させたのち、定電圧に
て陽極酸化処理する第２工程とを実施することを特徴と
する電子写真用感光体の下地処理方法。