JP2978775B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真用感光体に
関し、特に複写機，プリンタ，ファクシミリなどの電子
写真プロセスによる画像形式に用いられる電子写真用感
光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真用感光体は導電
性支持体上に光導電層を設けた構造になっているが、光
導電層の導電性支持体への密着性の向上，或は帯電性の
向上を目的として、光導電層と導電性支持体の間に中間
層を形成している。この中間層の材質としては、ポリビ
ニルアルコール，カゼイン，ポリビニルピロリドン，セ
ルロース類，ゼラチン，デンプン，ポリウレタン，ポリ
イミド，ポリアミド等の樹脂層や、アルミニウムまたは
アルミニウム合金の陽極酸化皮膜が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
中間層に樹脂層を使用した場合、その電気抵抗が外部の
環境の変化、特に湿度の変化により影響を受け、帯電位
の低下を発生させる。これを防ぐために樹脂層の膜厚を
厚くすると残留電位が増加するという問題がある。

【０００４】また、中間層にアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の陽極酸化皮膜を使用した場合においても、
皮膜表面の孔を塞ぐために通常行われる水蒸気封孔，沸
騰水封孔，金属塩封孔等の封孔処理では上記問題を完全
に解決はできていない。

【０００５】これらの対策として特殊な封孔処理を施し
た陽極酸化皮膜を中間層として使用した感光体が提案さ
れている。しかしながら、たとえば、特開昭６３−２１
４７５９号公報で公報によれば、フッ化ニッケルを主成
分とした封孔剤による低温封孔処理では耐食性が悪いと
いう欠陥を有している。また、特開平３−１０９５６８
号公報によれば、遷移金属の酸化物を孔の内壁に吸着さ
せているが、陽極酸化皮膜を中間層ではなく光導電層の
一部である電荷輸送層として使用している。さらに、特
開平５−２１０２４５号公報によれば、孔の開口端を窒
化ケイ素，炭化ケイ素等の無機質皮膜で塞ぐことによっ
て帯電性を良好にしているが、金属酸化物の記述はな
い。その上、前記無機質皮膜を使用したときの電子写真
用感光体としての光導電層との密着性についても何ら触
れられていない。

【０００６】また、特開昭６１−１９７９６号公報によ
れば、孔中に金属酸化物を沈着・充填することによる陽
極酸化皮膜の強化方法を開示しているが、電子写真用感
光体としての電気特性および密着性との関連については
記載がない。

【０００７】本発明の目的は、電荷発生層との密着性を
良好にしつつ、低温低湿環境から高温高湿環境まで帯電
性に優れ残留電位の少ない積層型の電子写真用感光体を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真用感光
体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成る基
体と、前記基体上に形成され微細孔に金属酸化物を充填
した陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上に形成された
電荷発生層と、前記電荷発生層上に形成された電荷輸送
層とを有して構成される。

【０００９】また、本発明の電子写真用感光体におい
て、前記金属酸化物は酸化インジウム，酸化マンガン，
酸化チタン，酸化亜鉛，酸化カドミウム，酸化スズ，酸
化クロム，酸化タングステン，酸化モリブデン，または
チタン酸ストロンチウムであることを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明の電子写真用感光体におい
て、前記陽極酸化皮膜の膜厚は２〜３０μｍであること
を特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１２】図１は本発明の実施の一形態を示す説明図
である。同図において、本発明による電子写真用感光体
は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成る基体
５と、前記基体上に形成され微細孔に金属酸化物４を充
填した陽極酸化皮膜３と、前記陽極酸化皮膜上に形成さ
れた電荷発生層２と、前記電荷発生層上に形成された電
荷輸送層１とを有する。

【００１３】すなわち、本発明の電子写真用感光体は、
特定の陽極酸化被膜を有するアルミニウムの基体上に光
導電層が設けられる。基体に用いられるアルミニウムは
純Ａｌ系の材料の他にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｍｎ
系等のアルミニウム合金も使用できる。

【００１４】アルミニウムの基体は、陽極酸化処理を施
す前にアルキレン等の有機溶剤や界面活性剤，乳化脱脂
法等で脱脂処理し、さらにエッチングすることが好まし
い。

【００１５】陽極酸化皮膜は公知の方法、例えば硫酸，
しゅう酸，クロム酸，ホウ酸等の酸性浴中で陽極酸化処
理することによって形成することができるが、硫酸中で
の陽極酸化が好ましい。硫酸中での陽極酸化処理の場
合、硫酸濃度は１００〜２００ｇ／ｌ，アルミイオン濃
度１〜１０ｇ／ｌ，液温２０℃前後，電解電圧は約２０
Ｖで行うのが望ましいが、これに限られるものではな
い。

【００１６】形成された陽極酸化皮膜は金属酸化物で封
孔処理を施すが、材料としては酸化インジウム，酸化マ
ンガン，酸化チタン，酸化亜鉛，酸化カドミウム，酸化
スズ，酸化クロム，酸化タングステン，酸化モリブデ
ン，チタン酸ストロンチウムが望ましい。

【００１７】金属酸化物は電解法，真空蒸着法，スパッ
タリング法，プラズマＣＶＤ法，イオンプレーティング
法，クラスターイオンビーム蒸着法等によって形成する
ことができる。

【００１８】このようにして封孔処理された陽極酸化皮
膜は必要に応じて純水による洗浄等の措置が取られ、乾
燥を行う。

【００１９】次に、この陽極酸化皮膜上に電荷発生層を
設ける。

【００２０】電荷発生層は、電荷発生材料を樹脂に分散
した樹脂層、あるいは、さらにこの樹脂層に電荷移動材
料を混合したものなどで構成される。

【００２１】電荷発生材料としては、各種フタロシアニ
ン顔料，アゾ顔料，ジスアゾ顔料，インジゴ顔料，キナ
クリドン顔料等の公知の材料が用いられる。また、これ
らの電荷発生材料は、１種または２種以上組み合わせて
使う事もできる。

【００２２】電荷発生層を形成する樹脂としては、ポリ
塩化ビニル，ポリ酢酸ビニル，ポリエステル，塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体，ポリビニルブチラール，ポリ
スチレン，ポリカーボネート，アクリル樹脂，フェノー
ル樹脂等が用いられる。これらの樹脂は単独、または混
合して用いられる。

【００２３】これらの樹脂により電荷発生層を形成する
際に用いられる塗布液の溶剤としては、トルエン，塩化
メチレン，モノクロルベンゼン，メチルアルコール，エ
チルアルコール，酢酸エチル，テトラヒドロフラン，シ
クロヘキサン等がある。これらの溶剤も単独，または混
合して用いられる。

【００２４】電荷発生層の膜厚は電荷輸送層を積層して
用いる場合には０．０５〜５μｍ、好ましくは０．１〜
２μｍ程度が適当である。電荷発生層単独で用いる場合
には、１０〜３０μｍ、好ましくは１５〜２０μｍが適
当である。

【００２５】電荷発生層を形成する塗布液を製造する際
に、電荷発生材料を塗布液中に分散させる方法として
は、ボールミル，サンドミル，ホモミキサー，ディスパ
ーザー，マイクロナイザー，超音波等の公知の方法が利
用できる。

【００２６】電荷輸送層は、電荷移動材料を樹脂に相溶
させて形成される。

【００２７】電荷移動材料は、電子移動物質と正孔移動
物質がある。電子移動物質としては、クロルアニル，ブ
ロモアニル，テトラシアノエチレン，テトラシアノキノ
ジメタン，２・４・７−トリニトロ−９−フロオレノ
ン，２・４・５・７−テトラニトロ−９−フルオレノン
等の電子吸引物質やこれらを高分子化したもの等があ
る。

【００２８】正孔移動物質としては、ピレン，Ｎ−エチ
ルカルバゾール，Ｎ−イソプロピルカルバゾール，Ｎ−
メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９
−エチルカルバゾール，Ｎ・Ｎ−ジフェニルヒドラジノ
−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール，Ｎ・Ｎ−
ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチル
フェノチアジン，ｐ−ジエルアミノベンズアルデヒド−
Ｎ・Ｎ−ジフェニルヒドラゾン，ｐ−ジエルチルアミノ
ベンズアルデヒド−Ｎ−α−ナフチル−Ｎ−フェニルヒ
ドラゾン等のヒドラゾン類、２・５−ビス（ｐ−ジエチ
ルアミノフェニル）−１・３・４−オキサジアゾール，
１−フェニル−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−
５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン，１−
［キノリル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリ
ル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリ
ン，１−［ピリジル（３）］−３−（ｐ−ジエチルアミ
ノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピ
ラゾリン等のピラゾリン類、トリアリールメタン化合
物，オキサジアゾール系化合物，チアゾール系化合物，
トリフェニルアミン，ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等
があり、これら公知の電荷移動材料を１種または２種以
上組み合わせて用いる事ができる。

【００２９】電荷輸送層の樹脂としては、ポリスチレ
ン，ケトン樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル，ポリ
カーボネート，ポリビニルブチラール，ポリビニルホル
マール，ポリアクリルアミド，ポリアミド等が用いられ
る。これらの樹脂は単独、または混合して用いられる。
また、これら樹脂に通常用いられる各種添加剤、例え
ば、紫外線吸収剤や酸化防止剤等を適宜添加することが
できる。

【００３０】これらの樹脂により電荷輸送層を形成する
際の塗布液の溶剤としては、テトラヒドロフラン，ジオ
キサン，シクロヘキサン，トルエン，ジクロルエタン，
塩化メチレン，モノクロルベンゼン等が使用できる。こ
れらの溶剤も単独、または混合して使用できる。電荷輸
送層の膜厚は５〜４０μｍ、好ましくは１５〜２５μｍ
程度が適当である。

【００３１】塗布液を用いて感光層を形成する場合の塗
布方法は、スピンコーター，アプリケーター，スプレー
コーター，バーコーター，浸漬コーター，ドクターブレ
ード等の公知の手法が用いられる。塗布された感光層は
熱風，赤外線などにより加熱して乾燥させる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。

【００３３】（実施例１）Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系のアルミ
ニウム合金からなる直径８０ｍｍ，肉厚１．２５ｍｍの
鏡面仕上した円筒状のパイプを有機溶剤で脱脂洗浄し、
エッチングを行った。そして、水洗後、電解質溶液とし
て１５０ｇ／ｌの硫酸を用い、液温を２０℃に維持しな
がら、直流電圧２０Ｖで３０分間陽極酸化を行い平均膜
厚約１５μｍの陽極酸化皮膜を形成した。

【００３４】次に上記陽極酸化皮膜を形成したアルミニ
ウムパイプを液温２０℃のチタン酸アンモニウム０．１
ｗｔ％水溶液中で５分間電解処理した。

【００３５】その後、純水洗浄を行い、乾燥を行った。

【００３６】一方、チタニルフタロシアニン２部（重量
部、以下同様）、ポリビニルブチラール２部をテトラヒ
ドロフラン１００部と共にボールミルで２４時間分散し
た。

【００３７】この分散液に先の放置後の陽極酸化皮膜を
設けたアルミニウム基体を浸漬塗工した後、加熱乾燥し
て約０．２μｍの電化発生層を形成した。

【００３８】次に、下記の式（１）で示される電荷移動
物質２０部とポリカーボネート樹脂（Ｚ−２００，三菱
瓦斬化学製）２０部を塩化メチレン１００部に溶解した
塗布液を電荷発生層上に浸漬塗工した後、加熱乾燥して
約２０μｍの電荷輸送層を形成して電子写真用感光体を
作製した。

【００３９】

【００４０】このようにして得られた電子写真用感光体
をＮＥＣ製ページプリンタに搭載して１０℃，３０％Ｒ
Ｈ環境、２５℃，５０％ＲＨ環境、および３５℃，８０
％ＲＨ環境下で電気特性の評価を行った。その結果すべ
ての環境下において高い帯電性を示し、残留電位は非常
に少ないレベルであった。また、陽極酸化皮膜と電荷発
生層の密着性は良好であった。

【００４１】（実施例２）陽極酸化皮膜を形成したアル
ミニウムパイプを洗浄後、封孔処理として液温２０℃の
クロム酸アンモニウム０．１ｗｔ％水溶液中で５分間電
解処理した以外は実施例１と同様な方法で作成した電子
写真用感光体について、実施例と同様な評価を行った。
その結果すべての環境下において高い帯電性を示し、残
留電位は非常に少ないレベルであった。また、陽極酸化
皮膜と電荷発生層の密着性は良好であった。

【００４２】（実施例３）陽極酸化皮膜を形成したアル
ミニウムパイプを洗浄後、封孔処理として液温２０℃の
タングステン酸アンモニウム０．１ｗｔ％水溶液中で５
分間電解処理した以外は実施例１と同様な方法で作成し
た電子写真用感光体について、実施例１と同様な評価を
行った。その結果すべての環境下において高い帯電性を
示し、残留電位は非常に少ないレベルであった。また、
陽極酸化皮膜と電荷発生層の密着性は良好であった。

【００４３】（実施例４）陽極酸化皮膜を形成したアル
ミニウムパイプを洗浄後、封孔処理として液温２０℃の
モリブデン酸アンモニウム０．１ｗｔ％水溶液中で５分
間電解処理した以外は実施例１と同様な方法で作製した
電子写真用感光体について、実施例１と同様な評価を行
った。その結果すべての環境下において高い帯電性を示
し、残留電位は非常に少ないレベルであった。また、陽
極酸化皮膜と電荷発生層の密着性は良好であった。

【００４４】（実施例５）陽極酸化被膜を形成したアル
ミニウムパイプを洗浄乾燥後、封孔処理としてプラズマ
ＣＶＤ法により微細孔中にチタン酸ストロンチウムを充
填した。その後、実施例１と同様にして順次電荷発生層
および電荷輸送層を形成し電子写真用感光体を作製し、
実施例１と同様な評価を行った。その結果すべての環境
下において高い帯電性を示し、残留電位は非常に少ない
レベルであった。また、陽極酸化皮膜と電荷発生層の密
着性は良好であった。

【００４５】（実施例６）陽極酸化皮膜を形成したアル
ミニウムパイプを洗浄乾燥後、封孔処理としてプラズマ
ＣＶＤ法により微細孔中に酸化インジウムを充填した。
その後、実施例１と同様にして順次電荷発生層および電
荷輸送層を形成し電子写真用感光体を作製し、実施例１
と同様な評価を行った。その結果すべての環境下におい
て高い帯電性を示し、残留電位は非常に少ないレベルで
あった。また、陽極酸化皮膜と電荷発生層の密着性は良
好であった。

【００４６】（実施例７）陽極酸化皮膜を形成したアル
ミニウムパイプを洗浄乾燥後、封孔処理としてプラズマ
ＣＶＤ法により微細孔中に酸化マンガンを充填した。そ
の後、実施例１と同様にして順次電荷発生層および電荷
輸送層を形成し電子写真用感光体を作製し、実施例１と
同様な評価を行った。その結果すべての環境下において
高い帯電性を示し、残留電位は非常に少ないレベルであ
った。また、陽極酸化皮膜と電荷発生層の密着性は良好
であった。

【００４７】（実施例８）陽極酸化皮膜を形成したアル
ミニウムパイプを洗浄乾燥後、封孔処理としてプラズマ
ＣＶＤ法により微細孔中に酸化亜鉛を充填した。その
後、実施例１と同様にして順次電荷発生層および電荷輸
送層を形成し電子写真用感光体を作製し、実施例１と同
様な評価を行った。その結果すべての環境下において高
い帯電性を示し、残留電位は非常に少ないレベルであっ
た。また、陽極酸化皮膜と電荷発生層の密着性は良好で
あった。

【００４８】（実施例９）陽極酸化皮膜を形成したアル
ミニウムパイプを洗浄乾燥後、封孔処理としてプラズマ
ＣＶＤ法により微細孔中に酸化カドミウムを充填した。
その後、実施例１と同様にして順次電荷発生層および電
荷輸送層を形成し電子写真用感光体を作製し、実施例と
同様な評価を行った。その結果すべての環境下において
高い帯電性を示し、残留電位は非常に少ないレベルであ
った。また、陽極酸化皮膜と電荷発生層の密着性は良好
であった。

【００４９】（実施例１０）陽極酸化皮膜を形成したア
ルミニウムパイプを洗浄乾燥後、封孔処理としてプラズ
マＣＶＤ法により微細孔中に酸化スズを充填した。その
後、実施例１と同様にして順次電荷発生層および電荷輸
送層を形成し電子写真用感光体を作製し、実施例１と同
様な評価を行った。その結果すべての環境下において高
い帯電性を示し、残留電位は非常に少ないレベルであっ
た。また、陽極酸化皮膜と電荷発生層の密着性は良好で
あった。

【００５０】（実施例１１）陽極酸化皮膜の膜厚を約２
μｍとした以外は実施例１と同様な方法で電子写真用感
光体を作製し、同様な方法で評価を行った、その結果、
３５℃，８０％ＲＨ環境下においてやや帯電位の低下が
観られたが、その他の環境下においては高い帯電性を示
し、残留電位は非常に少ないレベルであった。また、陽
極酸化皮膜と電荷発生層の密着性は良好であった。

【００５１】（実施例１２）陽極酸化皮膜の膜厚を約３
０μｍとした以外は実施例１と同様な方法で電子写真用
感光体を作製し、同様な方法で評価を行った。その結
果、１０℃，３０ＲＨ環境下において残留電位の上昇が
僅かに観られたが、その他の環境下においては高い帯電
性を示し、残留電位は非常に少ないレベルであった。ま
た、陽極酸化皮膜と電荷発生層の密着性は良好であっ
た。

【００５２】（比較例１）陽極酸化皮膜を形成したアル
ミニウムパイプを水洗いした後、封孔処理として酢酸ニ
ッケルを主成分とする封孔剤の６ｇ／ｌ，９０℃の水溶
液に５分間真浸漬し、純水で洗浄および乾燥を行った以
外は実施例１と同様にして電子写真用感光体を作製し、
同様な方法で評価を行った。その結果、陽極酸化皮膜と
電荷発生層の密着性および残留電位については良好であ
ったが、３５℃，８０％ＲＨ環境下において著しい帯電
位の減少が観られた。

【００５３】（比較例２）陽極酸化皮膜を形成したアル
ミニウムパイプを水洗した後、封孔処理として沸騰純水
中に１０分間浸漬し、その後純水で洗浄および乾燥を行
った以外は実施例１と同様にして電子写真用感光体を作
製し、同様な方法で評価を行った。その結果、陽極酸化
皮膜と電荷発生層の密着性および残留電位については良
好であったが、３５℃，８０％ＲＨ環境下において著し
い帯電位の減少が見られた。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
陽極酸化皮膜を有するアルミニウムまたはアルミニウム
合金の基体上に電荷発生層と電荷輸送層が順次積層され
た積層型の電子写真用感光体において、陽極酸化皮膜の
微細孔中に金属酸化物を充填させたので、電荷発生層と
の密着性を良好としつつ、低温低湿環境から高温高湿環
境まで安定した高い帯電性を有し、かつ残留電位の少な
い電子写真用感光体が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真用感光体の模式的断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 電荷輸送層 ２ 電荷発生層 ３ 陽極酸化皮膜 ４ 金属酸化物 ５ 基体

Claims (1)

(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
   ら成る基体と、前記基体上に形成され微細孔に金属酸化
   物を充填した陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上に形
   成された電荷発生層と、前記電荷発生層上に形成された
   電荷輸送層とを有し、前記金属酸化物は酸化インジウ
   ム，酸化マンガン，酸化チタン，酸化亜鉛，酸化カドミ
   ウム，酸化スズ，酸化タングステン，酸化モリブデン，
   またはチタン酸ストロンチウムであることを特徴とする
   電子写真用感光体。