JP2787051B2 - 電子写真感光体用基体およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はレーザ光などの可干渉光を露光に用いる電
子写真応用機器に搭載される有機電子写真感光体の導電
性基体およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

PPCやノンインパクトプリンター（NIP）に代表される
電子写真応用機器は、OA機器市場の伸展に支えられて大
幅な技術革新を遂げた。これらの機器に用いられる感光
体についても、感光材料としてセレンやその合金などの
ような無機系材料を用いるものにかわり、有機系材料を
用いるものが主流となりつつある。

感光材料が積層される導電性基体は、セレン系感光体
の場合は表面が平滑に機械加工されたアルミニウムある
いはアルミニウム合金が用いられることが多いが、有機
感光体の場合にはセレン系で使用されるものと同等の基
体の他に、基体からの電荷注入を制限するため基体表面
に薄い絶縁層を設けたものもよく用いられる。これは感
光体を搭載する装置側の条件、特に現像部に用いられる
方式に大きく依存しており、俗に1.5成分と呼ばれる，
一成分系トナーにキャリアを加えて用いる現像システム
で使用される感光体には不可欠なものとなっている。

この絶縁膜には有機系材料や無機系材料など種々のも
のが用いられる。基体素材にはアルミニウムあるいはア
ルミニウム合金が多用されるが、その場合には絶縁膜と
してアルミニウムの陽極酸化膜を用いることが公知であ
り皮膜形成条件などに関して種々の特許が公告，公開さ
れている。例えば、特開昭62−49618号公報，特開昭58
−44525号公報，特開昭58−100138号公報，特開昭59−7
8354号公報，特開昭59−158号公報，特開昭59−157652
号公報，特開昭61−140947号公報，特開昭61−198243号
公報，特開昭61−198244号公報，特開昭61−198245号公
報，特開昭61−198246号公報，特開昭63−116160号公
報，特開昭61−116161号公報，特開昭63−116162号公
報，特開昭63−116163号公報，特開昭63−116164号公
報，特開昭63−179365号公報，特開昭63−214759号公
報，特開昭63−298250号公報，特開昭63−311260号公
報，特開昭63−311261号公報，特開昭63−311262号公
報，特開昭63−314555号公報，特開昭63−316060号公
報，特開平１−29852号公報、特開平１−79754号公報，
特開平１−79755号公報，特開平１−108550号公報，特
開平１−108551号公報，特開平１−114852号公報，特開
平１−114853号公報，特開平１−114854号公報，特開平
１−114855号公報，特開平１−116557号公報，特開平１
−131571号公報，特開平１−138564号公報，特開平１−
188860号公報，特開平１−244469号公報，特開平１−27
4157号公報，特開平１−274157号公報，特開平１−2807
68号公報，特開平１−288862号公報，特開平１−312553
号公報，特開平１−312554号公報，特開平２−5068号公
報、特開平２−7070号公報などがある。これらは全て、
種々の成膜条件により成膜された陽極酸化膜をそのま
ま、もしくはその上に何らかの層を積層して用いるもの
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

アルミニウムの陽極酸化皮膜成膜条件のうち、電解時
の液温や電流の調整および封孔剤の選択により可視光に
透明な陽極酸化皮膜が生成される。このよう膜は封孔後
の最表面が微視的に見て非常に平滑となる。これは、塗
布法を用いて製造する有機系感光体にとっては非常に有
利である。すなわち、浸漬塗布法によって形成される膜
の均一性は、基体の表面が均一であればあるほど向上す
るからである。しかしながら、この特徴はレーザーダイ
オード（LD）を光源として用いるノンインパクトプリン
ター用の感光体においては障害となる。陽極酸化膜の表
面が非常に平滑であるため、波長の揃った単色光である
LD光は陽極酸化膜の表面とその底面とで反射し、それぞ
れの反射光が干渉を起こして画像上に濃淡パターンが繰
り返される縞状の濃淡ムラを生じるという問題が発生す
る。調査の結果、このムラは陽極酸化皮膜の膜厚ムラに
対応することが判明した。さらに、繰り返される濃淡縞
パターンは陽極酸化皮膜の膜厚差が約0.4μｍで１本発
生することも判明した。すなわち、濃淡縞パターンを無
くすためには陽極酸化膜の膜厚偏差を0.4μｍ以下にす
れば良いのであるが、これは陽極酸化膜成膜における工
程能力をはるかに超えるものである。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたものであっ
て、塗工性を損なうことなく、かつLD光のような可干渉
光を露光に用いる電子写真応用機器に搭載される電子写
真感光体に用いても光干渉に起因する濃淡縞パターンを
防ぐことができる電子写真感光体用基体およびその好適
な製造方法を提供することを解決しようとする課題とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は、この発明によれば、アルミニウムまた
はアルミニウム合金からなる基体の表面に陽極酸化皮膜
を形成してなる電子写真感光体用基体において、前記陽
極酸化皮膜の表面がテープポリッシュ法により連続的に
微細に粗面化されている電子写真感光体用基体とするこ
とによって解決される。陽極酸化皮膜表面は中心線平均
粗さRaが0.04μｍ以上0.08μｍ以下の範囲内に連続的に
微細に粗面化されていると好適である。

このような粗面はアルミニウムまたはアルミニウムか
らなる基体の表面に形成された陽極酸化皮膜の表面をテ
ープポリッシュ法で連続的に粗面化することにより得る
ことができる。砥粒平均粒径９μｍ以上15μｍ以下の研
磨テープと研削油を用いてテープポリッシュを行うと適
切に微細に粗面化を行うことができ好適である。

〔作用〕

第１図は、この発明による基体を用いた感光体に可干
渉光，例えばLD光が入射したときの基体での反射の状態
を示す説明図、第２図は従来の基体を用いた感光体に可
干渉光が入射したときの基体での反射の状態を示す説明
図である。

第２図において、アルミニウム基体２の表面に陽極酸
化皮膜3bを形成してなる基体1b上に設けられている感光
層４を透過して基体1bに入射してくる入射光100,200は
平滑な陽極酸化皮膜3b表面とアルミニウム基体２の表面
とで反射して、それぞれ反射光101,102および201,202と
なる。入射光100,200の入射位置の陽極酸化皮膜３の膜
厚をそれぞれd₁,d₂とすると反射光101と反射光102との
間には2d₁の光路差，反射光201と反射光202との間には2
d₂の光路差があり位相差が生じ、反射光101と反射光10
2,反射光201と反射光202とがそれぞれ干渉することにな
り、光路差に応じてこれらの反射光が強め合ったり弱め
合ったりすることになる。従って、陽極酸化膜３に膜厚
偏差があると、反射光が強め合うところと弱め合うとこ
ろとが生じ、これらの反射光が感光層に入射していくこ
とにより感光層でのキャリア発生に強弱が生じ画像上に
縞状の濃淡ムラが発生する。

この発明による基体を用いた感光体の場合には、第１
図に示すように、陽極酸化皮膜表面3aが粗面化されてい
るために、入射光10,入射光20の陽極酸化皮膜表面3aで
の反射光11,反射光21は散乱光となり、陽極酸化皮膜３
を通ってアルミニウム基体２の表面で反射してくる反射
光12,反射光22と干渉することはなくなり、陽極酸化皮
膜３に第２図の場合と同様の膜厚偏差があっても画像上
に縞状の濃淡ムラが発生することはなくなる。陽極酸化
皮膜表面の粗面化は極く微細（中心線平均粗さRaが0.04
μｍ以上0.08μｍ以下の範囲である程度）であるため
に、その上に感光層を塗布形成する際の塗布性は平滑な
陽極酸化皮膜表面の場合と比べてほとんど変わらない。

このような陽極酸化皮膜表面の粗面化は種々検討した
結果、研磨テープによるテープポリッシュ法が有効であ
ることが判った。特に、砥粒平均粒径９μｍ以上15μｍ
以下の研磨テープと研削油を用いてテープポリッシュを
行うと好適である。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について詳細に説明する。

まず、アルミニウム合金円筒の表面に陽極酸化皮膜を
形成して円筒状基体を作製し、その陽極酸化皮膜表面粗
面化の方法として下記の方法に着目してその適用性につ
いて検討した。

A.砥石研削法 円筒状基体を回転させ、その表面に振動させた砥石を
押しあてる。

B.液体ホーニング法 円筒状基体を回転させ、研磨剤を分散させた液をノズ
ルよりその表面に吹きつける。

C.サンドペーパー法 サンドペーパーを円筒状回転体に巻きつけ、それを回
転している円筒状基体の表面に押しあてる。

D.テープポリッシュ法 円筒状基体を回転させ、その表面に研磨テープを少し
ずつ送りながら押しあてる。

E.エッチングレス法 陽極酸化皮膜形成後、表面処理としてアルカリエッチ
ング工程があるが、これを省き、皮膜表面の粗さをその
まま残す。

検討結果を第１表に示す。

第１表の結果より、アルミニウム合金円筒の表面に陽
極酸化皮膜を形成し、その表面をテープポリッシュ法，
エッチングレス法で粗面とした基体を用い、その上に感
光層を形成して感光体を作製し、陽極酸化皮膜表面粗度
（Ra），感光層塗布性と画像の良否とを調べた。

まず、テープポリッシュ法について、その条件を第２
表に示すように変えて、基体を作製し、その上に感光層
を形成して感光体を作製した。そのときの検討結果を第
２表に示す。研磨テープは住友スリーエム（株）製ラッ
ピングフィルムを用いた。第２表中研磨テープの項には
その研磨テープNo.を示す。また、研削油としては出光
製のダフニーカットHS−５を用いたが、第２表中の研削
油の項にはその使用の有無を示した。また表面粗度（R
a）はランクテーラーポンプ社製タリサーフ６で測定し
た値である。また、画像評価は光干渉に起因する縞状の
濃淡ムラについてだけではなく、テープポリッシュによ
る傷，研磨屑などによる画像欠陥も対象とした。

次に、エッチングレス法について、陽極酸化皮膜形成
後にエッチングを行わなかった基体を用いて作製した実
施例11の感光体と、従来と同様にエッチングを行った比
較例２の感光体とについての検討結果を第３表に示す。

第３表の結果より、エッチングレス法で作製した基体
では良好な画像の得られる感光体が作製できないことが
判る。

第２表より、基体表面の陽極酸化皮膜表面の粗面化法
としてはテープポリッシュ法が有効であることが判る。
砥粒平均粒径９μｍ以上15μｍ以下の研磨テープを用い
研削油を併用して陽極酸化皮膜表面の粗面化を行えば
（実施例3,5,7）、塗布性，画像共に良好な結果が得ら
れる。陽極酸化皮膜の表面粗度はRaで0.04μｍ以上0.08
μｍ以下の範囲内で良好な画像が得られる。Ra＜0.04μ
ｍの範囲では、基体表面が平滑すぎて画像に光干渉によ
る縞状の濃淡ムラが発生し、Ra＜0.08μｍの範囲では、
基体表面に研磨傷が生じ、画像上にそれに対応する傷状
模様が発生するようになる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、アルミニウムまたはアルミニウム
合金からなる基体表面に陽極酸化皮膜を形成してなる電
子写真感光体用基体の陽極酸化皮膜表面をテープポリッ
シュ法により粗面化して、連続的に微細に粗れた粗面と
する。このような基体はその表面に塗工性良く感光層を
塗布形成することができ、かつ、得られた感光体はLD光
のような可干渉光を露光に用いる電子写真応用機器に搭
載した場合でも、基体表面の反射により起こる光干渉に
起因する画像上の縞状の濃淡ムラは発生せず良好な画像
を得ることができる。基体表面の陽極酸化皮膜表面粗度
はRaで0.04μｍ以上0.08μｍ以下の範囲内にすると好適
である。そのためには陽極酸化皮膜表面を砥粒平均粒径
９μｍ以下15μｍ以下の範囲内の研磨テープと研削油を
用いてテープポリッシュを行うことが有効である。

この発明による基体は基体表面の陽極酸化皮膜表面で
光を乱反射させることにより基体に起因する光干渉を防
ぐ。従って従来のように陽極酸化皮膜の膜厚偏差を少な
くおさえる必要性がなくなり、陽極酸化膜成膜の条件制
御が容易となる利点も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による基体を用いた感光体の基体での
光反射の状態を示す説明図、第２図は従来の基体を用い
た感光体の基体での光反射の状態を示す説明図である。 1a,1b……基体,2……アルミニウム基体、３……陽極酸
化皮膜、3a,3b……陽極酸化皮膜表面、４……感光層。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウムまたはアルミニウム合金から
   なる基体の表面に陽極酸化皮膜を形成してなる電子写真
   感光体用基体において、 前記陽極酸化皮膜の表面がテープポリッシュ法により連
   続的に微細に粗面化されており、 該テープポリッシュ法は、砥粒平均粒径９μｍ以上15μ
   ｍ以下の研磨テープと研剤油を用いるものであることを
   特徴とする電子写真感光体用基体。
2. 【請求項２】陽極酸化皮膜表面の中心線平均粗さRaが0.
   04μｍ以上0.08μｍ以下の範囲内であることを特徴とす
   る請求項１記載の電子写真感光体用基体。
3. 【請求項３】アルミニウムまたはアルミニウム合金から
   なる基体の表面に陽極酸化皮膜を形成してなる電子写真
   感光体用基体の製造方法において、 前記陽極酸化皮膜の表面をテープポリッシュ法により連
   続的に粗面化する工程を含み、 該テープポリッシュ法は、砥粒平均粒径９μｍ以上15μ
   ｍ以下の研磨テープと研剤油を用いるものであることを
   特徴とする電子写真感光体用基体の製造方法。