JP2784291B2 - 電子写真用有機感光体及びその下地処理方法 - 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、レ−ザビ−ムプリン
タの感光ドラム等のように、露光光源としてレーザ等の
可干渉性単色光を用いる形式の電子写真用有機感光体、
及びその下地処理方法に関する。

【０００２】なおこの明細書において、アルミニウムの
語はその合金を含む意味で用いる。

【０００３】

【従来の技術】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。

【０００４】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。

【０００５】ところで、上記の積層型感光体等の有機感
光体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。

【０００６】

【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。

【０００７】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。

【０００８】しかし、支持体表面を均一にして粗面化す
ることは実際上極めて困難であり、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。

【０００９】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−
ザ光のような可干渉性の単色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した有機感光体
を提供することを目的とし、さらにはそのための電子写
真用有機感光体の下地処理方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の１つは電子写真用有機感光体そのものに
係り、光源として可干渉性の単色光が用いられる電子写
真用有機感光体であって、アルミニウム支持体（１）の
表面に、下層および上層からなる２段の硫酸陽極酸化皮
膜（３）（２）が形成されるとともに、下層皮膜（３）
の皮膜密度が上層皮膜（２）の皮膜密度よりも高く設定
され、かつこれら皮膜を介して有機物系材料からなる感
光層（４）が形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１１】他の１つは有機感光体の下地処理方法に係
り、光源として可干渉性の単色光が用いられる電子写真
用有機感光体の下地処理方法であって、アルミニウム支
持体（１）を硫酸浴中で陽極酸化処理することにより、
支持体表面に１段目の硫酸陽極酸化皮膜（２）を形成す
る工程と、次いで、同じく硫酸浴中で処理条件を変えて
陽極酸化処理することにより、支持体表面に前記１段目
の皮膜（２）よりも高い皮膜密度の２段目の硫酸陽極酸
化皮膜（３）を形成する工程とを実施することを特徴と
するものである。

【００１２】上記支持体を構成するアルミニウム材の種
類は特に限定されるものではなく、切削性、強度、硬さ
等を考慮して各種アルミニウム材の中から適宜のものを
選択使用することができる。一般的には、純アルミニウ
ム系、Ａ３０００系、Ａ６０００系等のアルミニウム展
伸材が好適に用いられる。

【００１３】上記アルミニウム支持体に、まず硫酸法に
よる第１段の陽極酸化処理を施して、支持体表面に第１
段目の硫酸皮膜を形成する。ここに、硫酸陽極酸化処理
を施すのは、硫酸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。かかる第１段の硫酸陽極酸化処理の処理条件につ
いては特に規定されることはないが、好ましくは硫酸皮
膜の厚さは３〜２０μｍに設定するのが良い。３μｍ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
となる恐れがあるからである。一方、２０μｍ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
るのみならず、皮膜の孔中のイオンが増加し、画像にノ
イズが生じやすくなるからである。特に好ましくは、５
〜１０μｍの厚さとするのが良い。

【００１４】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。

【００１５】続いて次に、同じく硫酸浴中で第２段の陽
極酸化処理を行う。この第２段の陽極酸化処理により、
図１に示すように、アルミニウム支持体（１）と前記第
１段の硫酸皮膜（２）との間に第２段の硫酸皮膜（３）
が不規則に成長し、第１段の硫酸皮膜（２）は第２段の
硫酸皮膜（３）の表面に被覆された状態となる。而して
この発明では、第２段の硫酸皮膜（下層皮膜）（３）
は、第１段の硫酸皮膜（２）（上層皮膜）よりも皮膜密
度が相対的に高く設定されなければならず、そのために
第２段の陽極酸化処理条件を第１段の条件に対して変え
て行う必要がある。このように、下層皮膜（３）の皮膜
密度が上層皮膜（２）のそれよりも高い復層構造にする
ことにより、支持体表面への入射光あるいは支持体表面
からの反射光を不規則に屈折させて感光層表面の反射光
との干渉を抑制し得るからである。ここに、皮膜密度の
高低は皮膜硬度に対応し、皮膜密度が高くなると硬度も
高くなり、低くなると硬度も低くなるため、皮膜硬度を
調べることで皮膜密度の高低を把握することができる。
好ましくは、下層皮膜（３）の密度を上層皮膜（２）の
それよりもＨｖ（ビッカース硬さ数）換算で１０％以上
高く設定するものとするのが良い。

【００１６】ところで硫酸皮膜の皮膜密度は陽極酸化処
理条件に依存し、電解液の温度が高いと皮膜密度は低く
なり、温度が低いと皮膜密度は高くなる。また、電解電
流密度が低いと皮膜密度も低くなり、電流密度が高いと
皮膜密度も高くなる。従って、下層皮膜（３）の密度を
上層皮膜（２）よりも高くするためには、第２段の硫酸
陽極酸化処理における電解液温度を第１段の処理の温度
よりも低くしたり、あるいは電解電流密度を第１段の処
理よりも高く設定したりすれば良い。特に好ましくは、
第２段の電解液温度を５℃以上低く設定し、あるいは電
流密度を５０％以上高く設定するのが良い。

【００１７】なお、画像安定化のために前記第２段の陽
極酸化処理後に酢酸ニッケル溶液等に浸漬して封孔処理
を実施することも、画像ノイズを減少し得る点で推奨さ
れる。

【００１８】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、有機物系材料からなる感光層（４）
として、例えば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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】

【作用】アルミニウム支持体（１）の表面に、皮膜密度
が相対的に高い下層の硫酸陽極酸化皮膜（３）と皮膜密
度が相対的に低い上層の硫酸陽極酸化皮膜（２）が形成
されているから、支持体表面への入射光あるいは支持体
表面からの反射光が上下硫酸皮膜の界面で不規則に屈折
し、感光層表面の反射光との干渉が抑制される。

【００２５】

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、アルミニウ
ム支持体の表面に、皮膜密度が相対的に高い下層の硫酸
陽極酸化皮膜と皮膜密度が相対的に低い上層の硫酸陽極
酸化皮膜が形成されているから、支持体表面への入射光
あるいは支持体表面からの反射光をこれら硫酸皮膜の界
面において不規則に屈折させることができ、感光層表面
の反射光との干渉を抑制することができる。その結果、
レーザ光の如き可干渉性の単色光で感光体表面を走査し
て静電潜像を記録する方式の有機感光体において、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。もとより、硫酸皮膜の存在によ
り、支持体と感光層との密着性、電荷注入防止性は良好
に確保されたものとなる。

【００２６】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粗面化するも
のではないから、表面帯電位の低下等の問題を派生する
ことなく、レーザ光等の乱反射効果を得ることができ
る。

【００２７】

【実施例】Ａ３００３−Ｈ14の引抜管を４個用意し、こ
れら管材を表面粗さ０．５Ｓに切削したものをアルミニ
ウム支持体として用いた。

【００２８】そして、上記各支持体に前処理を行った。
前処理は脱脂（使用界面活性剤：ＪＣＢ−１２Ａ（日本
シービーケミカル社製）、３０ｇ／ｌ、６５℃×５
分）、水洗（井水、３分）、中和（ＨＮＯ₃ 、１３ｗ／
ｖ％、常温×２分）、水洗（井水、３分）の順次的実施
により行った。

【００２９】次いで、それぞれの支持体につき、表１に
示すように、電解液として濃度１４０ｇ／ｌの硫酸を用
い、処理条件を各種に変えて１段目および２段目の陽極
酸化処理を順次的に行い、厚さ約９μｍの皮膜を得た。
そして、処理後の表面皮膜の硬さを測定したところ、表
１に示すとおりであった。なお、第１段の陽極酸化処理
のみを行った試料１の皮膜硬さはＨｍｖ（２５ｇ）２０
０であった。また、試料２〜１３の第１段目の硫酸皮膜
の硬さもＨｍｖ（２５ｇ）２００程度と推定される。

【００３０】上記の下地処理を終了した後、後処理とし
て２度の水洗（井水、３分）、酢酸ニッケル封孔（酢酸
Ｎｉ５ｇ／ｌ、５０℃×５分）、水洗（井水、３分）及
び湯洗（純水、６０℃、３分）を順次的に行った。

【００３１】上記工程を終了したのち、各アルミニウム
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Ｃ
Ｔ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２０μｍ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、上記感光体をレーザビームプ
リンターに取付け、ドットパターンによる中間調の画像
を出し、干渉縞状のムラの有無と他の画像ノイズ（黒点
など）を評価した。その結果を表１に併せて示す。

【００３３】

【表１】 上記表１の結果から、第１段目の硫酸陽極酸化処理のみ
を行った比較例Ｎｏ１や、下層硫酸皮膜の密度が上層皮
膜の密度よりも低い比較例Ｎｏ２では干渉縞状の濃淡ム
ラを生じる一方、本発明によればこれを抑制できること
がわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電子写真用有機感光体の断面図
である。

【符号の説明】

１…アルミニウム支持体 ２…第１段の硫酸陽極酸化皮膜（上層皮膜） ３…第２段の硫酸陽極酸化皮膜（下層皮膜）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源として可干渉性の単色光が用いられ
   る電子写真用有機感光体であって、 アルミニウム支持体（１）の表面に、下層および上層か
   らなる２段の硫酸陽極酸化皮膜（３）（２）が形成され
   るとともに、下層皮膜（３）の皮膜密度が上層皮膜
   （２）の皮膜密度よりも高く設定され、かつこれら皮膜
   を介して有機物系材料からなる感光層（４）が形成され
   ていることを特徴とする電子写真用有機感光体。
2. 【請求項２】 光源として可干渉性の単色光が用いられ
   る電子写真用有機感光体の下地処理方法であって、 アルミニウム支持体（１）を硫酸浴中で陽極酸化処理す
   ることにより、支持体表面に１段目の硫酸陽極酸化皮膜
   （２）を形成する工程と、 次いで、同じく硫酸浴中で処理条件を変えて陽極酸化処
   理することにより、支持体表面に前記１段目の皮膜
   （２）よりも高い皮膜密度の２段目の硫酸陽極酸化皮膜
   （３）を形成する工程とを実施することを特徴とする電
   子写真用有機感光体の下地処理方法。