JP2619163B2 - 電子写真用感光体の下地処理方法 - Google Patents

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、硫酸電解液中で陽極酸
化処理してその表面に硫酸陽極酸化皮膜を形成する第１
工程と、次いで、蓚酸電解液中で陽極酸化処理してさら
に蓚酸陽極酸化皮膜を形成する第２工程と、次いで処理
電圧を前記第２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、同一蓚酸電解液中で
定電圧にて陽極酸化処理する第３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過程で、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Ｃｕ金属間化合物
による陽極酸化皮膜の微小欠陥が多すぎるため、あちら
こちらで同時に膜が溶解する結果、微小な凹凸が形成し
ない（粗面が消失してしまう）欠点を派生する。

【００１０】次に、処理工程について説明すると、上記
アルミニウム合金支持体には第１〜第３工程からなる陽
極酸化処理を実施する。まず、第１工程の陽極酸化処理
は、硫酸法による処理であるが、ここに、硫酸陽極酸化
処理を施すのは、硫酸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。硫酸陽極酸化処理条件については特
に規定されないが、硫酸陽極酸化皮膜の厚さはこれを１
〜３０μｍに規定するのが良い。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虞があ
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。特に好まし
くは、３〜１５μｍ程度の厚さを確保するのが良い。

【００１１】なお、上記陽極酸化処理前に、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。

【００１２】次いで、第２、第３工程の陽極酸化処理を
施すが、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２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１〜１０μｍ程度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１μｍ未満では第３工程での膜の
再溶解の際に、十分な凹凸を確保しえない恐れがあるか
らである。一方、１０μｍ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
３工程において支持体表面の十分な粗面化を得られない
危険があるからである。特に好ましくは２〜６μｍ程度
の厚さを確保するのが良い。第２工程における好適な電
解処理条件を示すと、蓚酸濃度：１〜５ｗｔ％、液温：
１５〜３０℃、電流密度：１．５Ａ／ｄｍ² 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。

【００１３】第３工程の蓚酸陽極酸化処理は、第２工程
と同一電解液中で処理電圧を第２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５〜３５Ｖ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２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。

【００１４】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硫酸陽極酸化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３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３５Ｖ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。

【００１５】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２処理工程における通電を一旦停
止し、第３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３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３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、画像安定化のために第３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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】

【作用】Ｃｕ：０．０５〜４．０ｗｔ％を含有するアル
ミニウム合金支持体を、硫酸電解液中で第１陽極酸化処
理して表面に厚さ１〜３０μｍの硫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陽極酸化処理後、蓚
酸電解液中で陽極酸化処理してさらに厚さ１〜１０μｍ
の蓚酸陽極酸化皮膜を形成する第２工程と、次いで該処
理工程の電圧から６０％以下の値に急激に降下させたの
ち、定電圧にて第３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。

【００２３】

【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、硫酸電解液中で第１陽極酸化処理して表面に硫酸陽
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
陽極酸化処理後、蓚酸電解液中で陽極酸化処理してさら
に蓚酸陽極酸化皮膜を形成する第２工程と、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３陽極酸化処理工程を実施するから、
アルミニウム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。

【００２４】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。

【００２５】

【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７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。

【００２６】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。

【００２７】次いで、Ｎｏ２の支持体については、下地
処理としてまず硫酸：１４ｗ／ｖ％の硫酸電解液（液温
２０℃）を用いて、電流密度１Ａ／ｄｍ² （直流）×時
間３０分の条件で、またＮｏ３、５〜７の各支持体につ
いては電流密度１Ａ／ｄｍ²（直流）×時間２０分の条
件で硫酸法による第１の直流陽極酸化処理を実施した。

【００２８】また、Ｎｏ３、５〜７の支持体について
は、さらに前後２段の第２、第３工程の蓚酸陽極酸化処
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５分の条件で第２工程の直流電解処理を行った次
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３工程の直流電解処理を行った。また、
Ｎｏ４の支持体については上記第１工程を行わず、第２
工程の直流電解処理を電流密度１．５Ａ／ｄｍ² ×時間
２０分の条件で行ったのち、同一浴中で２５Ｖの定電圧
にて１５分間第３工程の直流電解処理を行った。以上に
より得られた陽極酸化被膜の厚さは表１のとおりであっ
た。また、Ｎｏ１の支持体については下地処理を行わな
かった。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】

【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 (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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、硫酸電解液中で陽極酸化
   処理してその表面に硫酸陽極酸化皮膜を形成する第１工
   程と、 次いで、蓚酸電解液中で陽極酸化処理してさらに蓚酸陽
   極酸化皮膜を形成する第２工程と、 次いで処理電圧を前記第２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、同一蓚酸
   電解液中で定電圧にて陽極酸化処理する第３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。