JPH0315855A - 電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、普通紙複写機，光プリンタ，ファクシミリ
などの電子写真応用装置に用いられるもので、アルミニ
ウムを主成分とする材料からなる導電性基体上に有機材
料からなる電荷発生層と電荷輸送層とを備えた電子写真
用感光体に関する。

〔従来の技術〕

従来、電子写真用感光体（以下、単に感光体とも称する
）に用いられる光導電性物質としては、Ｓｅ，　ＣｄＳ
，　２ｎＯなどの無機系の物質が多く用いられてきた。

しかし、これらの無機系の物質を感光体に用いた場合、
耐熱性，耐久性，毒性などの点で要求される性能を必ず
しも満足してはいない。近年、これら無機系の光導電性
物質にかわって、有機系の光導電性物質が注目されてき
ている。有機材料を用いた場合、可とう性，熱安定性．
膜形成性，光透過性などに優れ、特に製造コストを低く
することができるなど利点が多いが、暗抵抗，光感度の
点で劣るという欠点があった。そこで、膜形成性の利点
を生かして、感光体を、主として光受容時の電荷発生に
寄与する層と、主として暗所での表面電荷の保持と光受
容時の電荷輸送に寄与する層などに機能分離した層の積
層として形或し、それぞれ各層の機能に適した材料を選
択して使用し、全体として電子写真特性の向上を図るこ
とにより、有機材料を用いた感光体の実用化が進められ
ている。

このような有機感光体には、画像形或に際して、表面に
正電荷を帯電させて使用するものと、負電？を帯電させ
て使用するものとの二種類がある。

負帯電型の感光体の層構戒は一般に第７図の模式的断面
図に示すとおりで、導電性基体１上に電荷発生層２■電
荷輸送層３を積層したものである。

露光により電荷発生層２に発生する電荷のう．ち、一般
に移動度は正孔の方が電子より大きい。次のプロセスで
電荷輸送層３を走行するのは正孔である。

第７図に示した負帯電型の感光体では、導電性基体１と
電荷発生層２との界面で、電荷発生層２に含まれる電荷
発生剤の微細な顔料あるいは染料が導電性基体に接触す
る状態が生じ、電界がかかった場合、接触部で基体から
の電荷の注入が生じ、その部位に対応する表面電荷がキ
ャンセルされ、得られた画像に欠陥が生じる（ポジーボ
ジ現像の場合白抜け欠陥、ネガーポジ現像の場合黒点欠
陥〉。また、電荷発生層は電荷輸送層にくらべ誘電率が
高いので、負帯電型の感光体では基体からの電荷が注入
されやすく、暗減衰率も大きくなりがちである。

このような欠点を除くために、通常、導電性基体の表面
に電荷注入阻止層を設けることが提案されている。例え
ば、特開昭５８−３０７５７号公報には導電性基体上に
ポリアミド樹脂を含有する層を設けることが開示され、
また、特開昭５８−９５７４４号公報には導電性基体上
にポリアミド樹脂と導電性ポリマーとを含有する層を設
けることが開示されている。

導電性基体がアルミニウム，アルミニウム合金などアル
ミニウムを主成分とする材料からなる場合には、比抵抗
が１０’Ω−ｃｍ以上で、かつ、温度が６０℃以上であ
る水中に基体を浸漬して基体表面に電荷注入阻止層を形
戒する方法（特開昭５８−１４８４１号公報）、基体表
面にアルマイト（陽極酸化）処理を施してアルマイト層
を形成した感光体（特開昭６３−１１６１６２号公報）
が提案されている。

また、アルマイト層を限定して、バリア層の厚みが１０
０人〜１０００人．　多孔質層の厚みが１μｍ　−１５
μｍのアルマイト層を有する感光体（特開昭６３−１１
６１６０）　、アルマイト層が１，！ｊｍ−１５μｍの
厚さで、かつ、アルマイト層に含まれる酸化アルミニウ
ムの結晶性酸化アルミニウムと無定形酸化アルミニウム
とのモル比が５０〜ｌ５００である感光体（特開昭６３
−１１６１６１号公報）、アルマイト処理後酢酸ニッケ
ル法により封孔処理を施されたアルマイト層を有する感
光体く特開昭６３−１１６１６３号公報）、膜厚１〜１
５μｍで、かつ、不純物としてマグネシウムをＩＯ重量
％未満．鉄を２００ｐｐｍ未満．銅をｌ重量％未満，シ
リコンを１重量％未満含有するアルマイト層を有する感
光体く特開昭６３−１１６１６４号公報〉、アルマイト
層上にさらに下引き層を設けた感光体〈特開昭６３−１
１６１６５号公報〉が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、負帯電型の有機感光体において、電荷注
入阻止層として上述のような絶縁層を基体と電荷発生層
との界面に設けても暗減衰特性が常には充分改善されず
画像上にポジーボジ現像の場合濃度低下が発生し、ネガ
ーポジ現像の場合地かぶりが発生することがあった。ま
た、その他の電気特性，特に繰り返し特性が悪化する場
合があり、安定して良質な画像が得られず、さらに改善
された電荷注入阻止層の開発が望まれていた。

この発明が解決しようとする課題は、上述の問題点を解
消して、電気特性．画像特性の良好な負帯電型の有機感
光体を提供することにある。

〔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、アルミニウムを主成
分とする材料からなる導電性基体上に有機材料からなる
電荷発生層と電荷輸送層とを備えた感光体において、導
電性基体表面にアルマイト膜が形戒されており、この膜
が熱刺激電流測定法による測定において熱刺激電流のピ
ークが検出されない膜である感光体とすることによって
解決される。また、前記アルマイト膜の表面をＸ線光電
子分光法（ＥＳＣＡ）で分析したとき、ロＨの結合エネ
ルギー５３２．　６ｅＶの強度ピーク０｝１　（５３２
，　６ｅＶ）とＭ２０，の結合エネルギー５３１．　６
ｅＶの強度ピークＡ１２０−　（５３１．　６ｅＶ）と
の比叶（５３２．　６ｅＶ）／八ＬＩＬ　（５３１．　
６ｅＶ）の値が０．５以上である感光体とすることによ
って解決される。

さらにまた、前記アルマイト膜の表面をＸ線光電子分光
法（ＥＳＣＡ）で分析したとき、Ａ１の結合エネルギー
７２．　６ｅＶの強度ピークＡｌｌ　（７２，　６ｅＶ
）とＡｌ，０，の結合エネルギー？４．　７ｅＶの強度
ピークＡＡ’　２　０　３（７４．７ｅＶ）との比Ａｎ
＜１２．　６ｅＶ）／＾（ｋ’ｓ　（７４，　７ｅＶ）
　（Ｄ値が３．２以下である感光体とすることによって
解決される。

〔作用〕

感光体においては、電荷の走行を阻害するトラップが多
い場合には、その電気特性．特に繰り返し特性が悪い。

熱刺激電流測定法によれば、トラップの量を評価するこ
とができ、トラップが多い場合には熱刺激電流のピーク
として検出される。

導電性基体上に設けられたアルマイト膜を熱１ｉ１１　
１電流測定法で評価し、熱刺激電流のピークの検出され
ないアルマイトｇを有する基体を用いると、トラップの
少ない電荷注入阻止層を有することになり、繰り返し特
性が良好で良質な画像が安定して得られる感光体となる
。

また、アルマイト膜の表面をＥＳＣＡで分析して、前述
のような膜表面の化学的状態の限定された膜を有する基
体を用いると、暗減衰特性が改善され、画像上に、濃度
低下，地かぶりの発生しない感光体を得ることができる
。

〔実施例〕

第１図は、この発明に係わる感光体の模式的断面図で、
アルミニウム合金からなる導電性基体１上に電荷注入阻
止層としてアルマイト膜４が形成されており、その上に
有機材料からなる電荷発生層２．電荷輸送層３が順次形
成されたものである。

また、第２図はアルマイト膜の一般的構造を示す模式的
断面図で、アルミニウム合金からなる導電性基体ｌ上に
バリア層４１，多孔質層４２，封孔処理で形成されたベ
ーマイト層４３からなるアルマイト膜４が形成されてい
る。

所定の寸法および表面粗さに加工したアルミニウム合金
管を十分脱脂洗浄したのち、硫酸を電解液としてアルマ
イト処理（陽極酸化処理）を施し、続いて封孔処理を行
ってアルマイト膜を形成した。

封孔処理は酢酸ニッケル法および沸騰純水法で処理時間
を変えて行った。

これら種々の封孔処理を施されたアルマイト膜を熱刺激
電流法で評価し、熱刺激電流のピークの有無を調べた。

つづいて、これらアルマイト膜の形或されたアルミニウ
ム合金管上に、Ｘ型無金属フタ口シアニンをポリエステ
ル樹脂に分散させた液を浸漬法で塗布，乾燥して膜厚０
，５μｍの電荷発生層を形成し、その上にヒドラゾン系
化合物とポリカーボネート樹脂とを塩化メチレンに溶解
した液を浸漬法で塗布，　乾燥して膜厚ｌ８μｍの電荷
輸送層を形成して感光体とした。

このようにして得られた感光体について、帯電位の繰り
返し特性を測定した。その結果を第１表に示す。繰り返
し特性ΔＶは帯電位が−６００Ｖで安定する設定条件で
行った電位繰り返し測定の１回目と２回目との帯電位の
差である。

第　　１ 表 第１表より、熱刺激電流のピークの有無により繰り返し
特性ΔＶが左右されることは明らかである。

実用上、ΔＶは３０Ｖ以内であることが必要であり、熱
刺激電流のピークが無いことが必要であることが判る。

上述の例では、アルマイト処理の電解液として硫酸を用
いたが、これに限られるものではなく、通常用いられる
クロム酸，しゅう酸，りん酸，有機酸，あるいはこれら
の混酸などを用いた場合にも同様の結果が得られた。ま
た、封孔処理も沸騰純水法．酢酸ニッケル法に限られる
ものではなく、蒸気法，重クロム酸法，けい酸ナトリウ
ム法などでも同様の結果が得られた。

次に、アルマイト膜の表面の化学的状態と画像との関係
を調べた。アルミニウム合金管上に通常の方法で種々の
アルマイト膜を形成し、その表面の化学的状態をＥＳＣ
Ａで分析し、アルマイト膜の封孔状態を示すＡｎ，　Ａ
１２０，，　ＯＨの状態を調べた。

つづいて、アルマイト膜の形或されたアルミニウム合金
管上に有機材料からなる電荷発生層，電荷輸送層を順次
形成して感光体とした。

このようにして得られた感光体について画像出し試験を
行った。その結果、ＥＳＣ八におけるＤＨの結合エネル
ギー５３２．　６ｅＶの強度ピーク旧１（５３２．　６
ｅＶ）とＡＩ２０　３　の結合エネルギー５３１．　６
ｅＶの強度ピークＡＪ２０３　（５３１．　６ｅＶ）と
の比ＯＨ　（５３２．　６ｅＶ）／ＡＪ２ｏ，　（５３
１．　６ｅＶ）の値と画像の地かぶり濃度との間に第３
図に示す関係があった。地かぶり濃度は実用上０．１２
以下であることが必要とされ、第３図より０｝１　（５
３２．　６ｅＶ）／　Ａｌｔ’ｓ　（５３１．　６ｅＶ
）の値が０．５以上であればよいことが判る。また、Ｍ
の結合エネルギー７２．　６ｅＶの強度ピークＡｌ（１
２．　６ｅＶ）とＡ１２０ｓ　（Ｄ結合エネルギー？４
．７ｅＶの強度ピーク／’Ｊ！＊Ｏｓ　（７４．　７ｅ
Ｖ）との比Ａｌ　（７２．　６ｅＶ）　／　Ａ１２０ｓ
　（７４．　７ｅＶ）　（Ｄ値と画像の地かぶり濃度と
の間には第４図に示す関係があった。第４図より、＾ｌ
　（７２，　６ｅＶ）／　Ｍ２０−　（７４．　７ｅＶ
）の値を３．２以下とすることによっても、画像の地か
ぶり濃度を０．１２以下とすることが可能なことが判る
。

なお、第５図はＥＳＣＡで調べた強度ピークＤＨ（５３
２．　６ｅＶ）　．強度ピーク＾ｌ２０３（５３１．　
６ｅＶ）の一例を示す線図であり、第６図は同じく強度
ピークＭ（７２．　６ｅＶ），強度ピークＡｌ−Ｏｓ　
（７４．　７ｅＶ）　（Ｄ一例を示す線図である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、アルミニウムを主戊分とする材科か
らなる導電性基体上に有機材料からなる電荷発生層と電
荷輸送層とを備えた感光体において、基体表面に、熱刺
激電流のピークが検知されないアルマイト膜、またはＥ
ＳＣＡによる調査で特定の化学的状態の表面であるアル
マイト膜が設けられた講成の感光体とする。このように
限定されたアルマイト膜を導電性基体と電荷発生層との
間に電荷注入阻止層として介在させることにより、電気
特性，画像特性の良好な負帯電型の有機感光体が得られ
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる感光体の模式的断面図、第２
図はアルマイト膜の一般的構造を示す模式的断面図、第
３ｙ！Ｊはアルマイト膜の［ＩＨ　（５３２．　６ｅＶ
）／Δ１２０３　（５３１．　６ｅＶ）の値と画像の地
かぶり濃度との関係を示す線図、第４図はアルマイト膜
のＭ（７２．　６ｅＶ）／　ＡＡ’２０ｓ　（７４．　
７ｅＶ）の値と画像の地かフリ濃度との関係を示す線図
、第５図はＥＳＣＡで調べた強度ピーク１１｝１　（５
３２．　６ｅＶ）．強度ピークＡｌ　ｚ　Ｄ　３（５３
１．　６ｅＶ）の一例を示す線図、第６図はＥＳＣＡで
調べた強度ピークＭ　（７２．　６ｅＶ）　，強度ピー
クＡｌ２０，（７４．　７ｅＶ）の一例を示す線図、第
７図は負帯電型の有機感光体の従来例の模式的断面図で
ある。 ｌ 導電性基体、 ２ 電荷発生層、 ３ Ｍ荷輸 送層、 ４ アルマイ ト膜。 ＯＨ（５３２、６ｅＶ）／Ａ１２０３（５３１，６ｅＶ
）第３図 ＡＩ＜７２．６ｅＶ）／ＡｌｚＯ３（７４．７ｅＶ）第
４図 第 １ 図 第 ２ 図 結合エネルギー（ｅＶ） 第５図 結合エネルギー（ｅＶ） 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）アルミニウムを主成分とする材料からなる導電性基
   体上に有機材料からなる電荷発生層と電荷輸送層とを備
   えた電子写真用感光体において、導電性基体表面に形成
   されるアルマイト膜が、熱刺激電流測定法による測定に
   おいて熱刺激電流のピークが検出されない膜であること
   を特徴とする電子写真用感光体。 ２）アルミニウムを主成分とする材料からなる導電性基
   体上に有機材料からなる電荷発生層と電荷輸送層とを備
   えた電子写真用感光体において、導電性基体表面に形成
   されるアルマイト膜が、この膜の表面をＸ線光電子分光
   法（ＥＳＣＡ）で分析したとき、ＯＨの結合エネルギー
   ５３２．６ｅＶの強度ピークＯＨ（５３２．６ｅＶ）と
   Ａｌ＿２Ｏ＿３の結合エネルギー５３１．６ｅＶの強度
   ピークＡｌ＿２Ｏ＿３（５３１．６ｅＶ）との比ＯＨ（
   ５３２．６ｅＶ）／Ａｌ＿２Ｏ＿３（５３１．６ｅＶ）
   の値が０．５以上となる膜であることを特徴とする電子
   写真用感光体。 ３）アルミニウムを主成分とする材料からなる導電性基
   体上に有機材料からなる電荷発生層と電荷輸送層とを備
   えた電子写真用感光体において、導電性基体表面に形成
   されるアルマイト膜が、この膜の表面をＸ線光電子分光
   法（ＥＳＣＡ）で分析したとき、Ａｌの結合エネルギー
   ７２．６ｅＶの強度ピークＡｌ（７２．６ｅＶ）とＡｌ
   ＿２Ｏ＿３の結合エネルギー７４．７ｅＶの強度ピーク
   Ａｌ＿２Ｏ＿３（７４．７ｅＶ）との比Ａｌ（７２．６
   ｅＶ）／Ａｌ＿２Ｏ＿３（７４．７ｅＶ）の値が３．２
   以下にされた膜であることを特徴とする電子写真用感光
   体。