JPH04269760A - 電子写真感光体及びその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粗面化処理を施した導
電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体及びその
製造方法に関し、詳しくはレーザービームを像様にライ
ン走査する方式の電子写真プリンタに適した電子写真感
光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザービームをライン走査する
方式の電子写真プリンタは、レーザービームとして、ヘ
リウム−カドミウムレーザー、アルゴンレーザー、ヘリ
ウム−ネオンレーザー等の比較的短波長のガスレーザー
が使用され、しかもそれに用いる電子写真感光体として
は、肉厚の感光層を形成するＣｄＳ−バインダー系感光
層、電荷移動錯体（ＩＢＭ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔ
ｈｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅ
ｎｔ　、　１９７１　年１月、ｐ．７５〜ｐ．８９）が
用いられていたので、感光層内でレーザービームが多重
反射を生じることがなく、したがって、実際上、画像形
成時に干渉縞模様の画像が現れることはなかった。とこ
ろが、前述のガスレーザーに代わって、装置が小形化、
低コスト化されるように設計するために、近年になって
半導体レーザーが使用されるようになってきた。この半
導体レーザーは、一般的に７５０ｎｍ以上の長波長領域
で発振波長を有しているもので、そのため長波長領域で
高感度特性を持つ電子写真感光体が必要となり、そのた
めの電子写真感光体が開発されてきた。

【０００３】これまで知られている長波長光（例えば６
００ｎｍ以上）に感光性を持つ感光体としては、例えば
銅フタロシアニン、アルミニウムクロライドフタロシア
ニン等のフタロシアニン顔料を含有させた感光層、とり
わけ、電荷発生層と電荷輸送層とよりなる積層構造の感
光層を有する積層型電子写真感光体、或いは、セレン−
テルルフィルムを用いた電子写真感光体が知られている
。この様な長波長光に対して感光性を持つ感光体をレー
ザービーム走査方式の電子写真プリンタに取り付けて、
レーザービーム露光を行うと、形成されたトナー画像に
は干渉縞模様が現出し、良好な再生画像が形成できない
という欠点を有している。その理由の１つとしては、例
えば、長波長レーザーが感光層内で完全に吸収されず、
その透過光が支持体或いは感光層の積層界面で正反射し
、そのため感光層内でレーザービームの多重反射光を生
じ、それが感光層表面の反射光との間で干渉を生じるこ
とが原因とされている。

【０００４】この欠点を解消する方法としては、これま
で、特開昭５８−１６２９７５号、同５９−７４５６７
号、同６０−７９３６０号、同６０−１１２０４９号、
同６１−４２６６３号、同６２−１８６２７０号、及び
特開平１−３１６７５２号公報などに記載されているよ
うに、電子写真感光体で使用している導電性支持体の表
面を、サンドペーパーやバフ加工法或いはバイトによる
切削法等により粗面化する方法、或いは、特開昭５８−
１７１０５号、同５９−１５８号、同５９−２０４０４
８号、同６０−８６５５０号公報等に記載されているよ
うに、感光層と支持体の間に光吸収層或いは反射防止層
を設ける方法等により、感光層内で生じる多重反射を解
消することが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法によると、支持体表面上に突起、へこみ、傷など
様々な欠陥が生じ、均一な粗さを持つ粗面が形成され難
く、感光層が支持体に直接接触することにより、或いは
また、支持体表面に汚れや異物が存在することにより、
種々の画像欠陥が生じ、高品質の画像が得られなかった
。この問題を解決するために、支持体表面に有機高分子
材料を主成分とする中間層を設けることも行われている
が、繰り返し使用している間に、感光層中のイオン性物
質と支持体を構成する金属の間で化学反応による電荷注
入部が生じ、白斑点（反転現像方式では黒斑点となる）
が生じてしまうという欠点があった。一方、特開平２−
７０７０号公報には、アルミニウム支持体を陽極酸化す
ることにより、種々の画質欠陥を改善できることが記載
されているが、この方法では、干渉縞模様の発生を充分
に抑止することはできない。

【０００６】以上のように、干渉縞模様の発生防止と同
時に、画質欠陥の現出を防止することは極めて困難であ
り、上記従来の技術では実現することができない大きな
問題となっていた。したがって、本発明の目的は、干渉
縞模様の発生を防止し、同時に、画質欠陥のない、しか
も繰り返し使用時にも高画質を維持することができる電
子写真感光体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、導電性支持体表面をラセン状或いはランダム
な粗面に加工した後、金属酸化膜を設けることにより、
均質で清浄な表面を有する導電性支持体が得られ、干渉
縞模様と初期画質欠陥の発生しない電子写真感光体が得
られること、また、繰り返し使用した際に、黒斑点、白
斑点等の画質欠陥を防止できることを見出だし、本発明
を完成するに至った。即ち、本発明は、導電性支持体上
に感光層を設けてなる電子写真感光体において、該導電
性支持体表面が、凹凸を有する粗面であり、かつ、金属
酸化膜からなることを特徴とする。本発明の電子写真感
光体は、導電性支持体上に感光層形成用塗布液を塗布す
ることによって電子写真感光体を製造するに際し、導電
性支持体表面を粗面化し、次いで酸化処理を施した後、
感光層形成用塗布液を塗布することによって製造するこ
とができる。

【０００８】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の電子写真感光体において、導電性支持体としては
、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、チタン等の金属
及び合金のドラム状、シート状、ベルト状などのものが
使用できる。また、プラスチック、紙等の支持体を、下
記に示すような粗面化処理を施した後、その表面にアル
ミニウム、チタン等の金属及びその合金を真空蒸着法に
よって被覆形成させたものを用いることもできる。

【０００９】支持体の粗面化処理法としては、切削加工
により、表面切削する方法、回転砥石を圧接する方法、
サンドペーパー加工法、バフ加工法、乾式ブラスト加工
法、湿式ブラスト加工法、エッチング法等があげられる
が、所望の粗度が得られやすいこと、安定性、加工時間
、作業性等の点から、切削加工による方法、及び乾式ま
たは湿式ブラスト加工法が好ましい。切削加工による方
法の場合、例えば、Ｖ字形状の切刃を有するバイトを用
い、フライス盤、旋盤等の切削加工機械によって、円筒
状支持体を回転させながら、規則的に所定方向に移動さ
せることにより、所望のピッチでラセン状に凹凸を形成
させる。この場合は、所望の粗度を容易に得ることがで
きるので好ましい。また、湿式ブラスト処理は、水など
の液体に粉末状の研磨剤を懸濁させ、高速度で支持体表
面に吹き付けて粗面化する方法であるが、その場合、表
面粗さは、吹き付け圧力、速度、研磨剤の量、種類、形
状、大きさ、硬度、比重及び懸濁濃度等により制御する
ことができる。同様に、乾式ブラスト処理は、研磨剤を
エアーにより高速度で支持体表面に吹き付けて粗面化す
る方法であり、湿式処理と同様に、表面粗さを制御する
ことができる。なお、湿式または乾式処理に用いる研磨
剤としては、炭化ケイ素、アルミナ、鉄、ガラスビーズ
等の粒子を用いることができる。

【００１０】本発明において、導電性支持体表面は金属
酸化膜からなるが、金属酸化膜は、例えば、アルミニウ
ム支持体の場合には、クロム酸、硫酸、シュウ酸、燐酸
等の酸性液中で陽極酸化によって形成される陽極酸化膜
であるのが好ましい。この金属酸化膜は、化学的不動態
として作用して、感光層中のイオン性物質が移動し、支
持体金属との化学反応による局所的な電荷注入部が生じ
るのを防止するものと考えられる。金属酸化膜の厚さは
、０．０１μｍ以上で有ることが必要である。厚さが０
．０１μｍよりも薄くなると、画質向上効果が十分でな
くなり、白斑点、黒斑点が生じるようになる。

【００１１】上記のようにして形成された金属酸化膜は
、皮膜の安定性を高めるために、例えば、主成分として
酢酸ニッケルを含有する水溶液中に浸漬させる高温封孔
処理や沸騰水封孔処理等の封孔処理を施すことが望まし
い。アルミニウムの酸化膜は、上記の外にも、アルミニ
ウムを熱湯中または水蒸気中で処理することによって形
成することもできる。

【００１２】以上のようにして粗面化した表面に金属酸
化膜が形成された導電性支持体の上には、感光層が設け
られるが、感光層としては、無機系、有機系等各種のも
のが使用できる。本発明においては、支持体上に下引き
層（中間層）を設け、その上に電荷発生層及び電荷輸送
層よりなる積層型の感光層を設けた場合が、最も効果が
あるので好ましい。

【００１３】下引き層は、公知の樹脂を用いて形成され
る。下引き層の膜厚は、０．０５〜１０μｍ、特に０．
１〜２μｍの範囲に設定するのが好ましい。感光層が電
荷発生層及び電荷輸送層よりなる積層型の場合、それら
のいずれが下引き層の上に設けられてもよい。

【００１４】電荷発生層は、電荷発生材料を結着樹脂に
分散させてなるもので、電荷発生材料としては、公知の
ものが使用される。例えば、クロロダイアンブルー等の
アゾ染料、アントアントロン、ピレンキノン等のキノン
顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料
、、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、銅フ
タロシアニン、バナジルフタロシアニン等のフタロシア
ニン顔料、アズレニウム塩、スクエアリウム顔料、キナ
クリドン顔料等が使用できる。電荷発生層の結着樹脂と
しては、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂
、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、フェノール樹脂等、公知の材料が使用される。 電荷発生層は、電荷発生材料をこれら結着樹脂の溶液中
に含有させ、例えば、下引き層の上に塗布することによ
って形成される。分散に用いる溶剤としては、メタノー
ル、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、
ベンジルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン、酢酸メチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メ
チレンクロライド、クロロホルム等、通常使用される有
機溶剤が使用できる。電荷発生層の膜厚は、一般に０．
１〜５μｍ、好ましくは０．２〜２μｍの範囲が適当で
ある。

【００１５】電荷輸送層は、電荷輸送材料を結着樹脂に
分散させてなるものであって、電荷輸送材料としては、
例えば、アントラセン、ピレン、フェナントレンなどの
多環芳香族化合物、またはインドール、カルバゾール、
イミダゾール等の含窒素複素環を有する化合物、ピラゾ
リン化合物、ヒドラゾン化合物、トリフェニルメタン化
合物、トリフェニルアミン化合物、エナミン化合物、ス
チルベン化合物等が使用できる。また、結着樹脂として
は、成膜性のある樹脂ならば如何なるものであってもよ
く、例えば、ポリエステル樹脂、ポリサルホン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート等が用
いられる。電荷輸送層は、これら結着樹脂を溶剤に溶解
し、これに上記電荷輸送材料を加えて得た溶液を、膜厚
が５〜３０μｍになるように塗布することによって形成
される。溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素、アセトン、２−ブタノン等のケト
ン類、塩化メチレン、モノクロロベンゼン、クロロホル
ム等のハロゲン化炭化水素、テトラヒドロフラン、エチ
ルエーテル等の通常使用される有機溶剤を用いることが
できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 実施例１ １ｍｍ厚×４０ｍｍφ×３１０ｍｍのアルミニウムパイ
プを用意し、これに精密旋盤を用い、ダイヤモンドバイ
トによる鏡面切削加工を行い、表面を平均粗さＲａ０．
０４μｍの平滑面に仕上げた。このアルミニウムパイプ
を、図１に示される湿式ブラスト装置によって粗面化処
理を行った。図１において、１は支持体、２はポンプ、
３はガン、４は空気導入管、５は処理容器である。湿式
ブラスト加工は、研磨剤（グリーンデンシック（ＧＣ＃
４００）：昭和電工社製）１０ｋｇを水４０リットルに
懸濁させ、それをポンプ２で６リットル／分の流量でガ
ン３に送液しながら、所定の圧縮空気圧で、吹き付け速
度６０ｍ／ｓｅｃの条件でアルミニウムパイプに吹き付
けた。ガンは４０ｃｍ／分でアルミニウムパイプの軸方
向に移動させ、一方、アルミニウムパイプは１００ｒｐ
ｍで回転させた。上記のようにして湿式ブラスト加工を
施すことにより、アルミニウムパイプ表面に、ランダム
な凹凸を有する粗面が形成された。このアルミニウムパ
イプを、５％硝酸に２分間浸漬した。次に、水洗後、１
５％の硫酸中で、１．２Ａ／ｄｍ２　の電流で陽極酸化
処理を行い、５μｍの厚さの酸化膜を形成した。さらに
水洗後、２％酢酸ニッケル水溶液に９０℃で１５分間浸
漬し、封孔処理を行った後、水洗し、乾燥した。

【００１７】以上のようにして、粗面化された表面にア
ルミニウム酸化膜が形成されたアルミニウムパイプに、
共重合ナイロン樹脂（ＣＭ８０００、東レ（株）製）の
メタノール／ブタノール溶液を、リング塗布機によって
塗布し、膜厚０．７μｍの下引き層を障壁層として形成
した。次いで、３部のバナジルフタロシアニンをポリエ
ステル樹脂（ＰＥ１００、グッドイヤーケミカル社製）
の１０％シクロヘキサノン溶液７０部に分散した。分散
操作は、１０ｍｍφボールを用いて、混合物をボールミ
ルで２時間混合することによって行った。これに２−ブ
タノン１０部を加えて塗布液とし、上記下引き層の上に
リング塗布機で塗布して、膜厚０．４μｍの電荷発生層
を形成した。形成された電荷発生層の上に、電荷輸送層
を形成した。すなわち、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ
′−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１−ビフェニ
ル］−４，４′−ジアミン４部を電荷輸送材料とし、ポ
リカーボネートＺ樹脂６部と共にモノクロロベンゼン４
０部に溶解させ、得られた溶液を浸漬塗布装置によって
、１１ｃｍ／分の引上げ速度で塗布した。１１０℃で１
時間乾燥して、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成し、電
子写真感光体を得た。

【００１８】実施例２ 実施例１における湿式ブラスト加工の代わりに、乾式ブ
ラスト加工によりランダムな凹凸を有する粗面を形成し
た以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製
した。なお、乾式ブラスト加工は、次の様にして行った
。研磨剤としてグリーンデンシック（ＧＣ＃２４０：昭
和電工社製）を用い、３ｋｇ／ｃｍ２　の圧縮空気で、
吹き付け速度５０ｍ／ｓｅｃでアルミニウムパイプに吹
き付けた。ガンは５０ｃｍ／分の速度で、アルミニウム
パイプの軸方向に移動させ、一方、アルミニウムパイプ
は１００ｒｐｍの速度で回転させて粗面化処理を行った
。

【００１９】実施例３ 実施例１において、支持体について、切削加工の後、湿
式ブラスト加工を行う代わりに、ダイヤモンドバイトを
用いた旋盤により、ラセン状の凹凸を有する粗面を形成
した。図２はその状態を説明するものであって、（ａ）
は支持体の斜視図、（ｂ）はその部分拡大断面図である
。この切削は、次の加工条件の範囲で行った。すなわち
、 ドラム回転数：２００〜４００ｒｐｍ バイト送り速度：０．２〜０．３ｍ／分上記の粗面化処
理以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製
した。

【００２０】実施例４ 実施例１の陽極酸化処理により酸化膜を形成させる代わ
りに、アルミニウムパイプを沸騰水中に１５分間浸漬し
て、厚さ０．１μｍの酸化膜を形成した以外は、実施例
１と同様にして電子写真感光体を作製した。

【００２１】比較例１ 実施例１における陽極酸化処理を行わなかった以外は、
実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。

【００２２】比較例２ 実施例２における陽極酸化処理を行わなかった以外は、
実施例２と同様にして電子写真感光体を作製した。

【００２３】比較例３ 実施例３における陽極酸化処理を行わなかった以外は、
実施例３と同様にして電子写真感光体を作製した。

【００２４】比較例４ 実施例４において、アルミニウムパイプを沸騰水中に１
分間浸漬して、厚さ０．００５μｍの酸化膜を形成した
以外は、実施例４と同様にして電子写真感光体を作製し
た。

【００２５】比較例５ 実施例１において、アルミニウムパイプの粗面化処理を
行わなかった以外は、実施例１と同様にして電子写真感
光体を作製した。

【００２６】比較例６ 実施例４において、アルミニウムパイプの粗面化処理を
行わなかった以外は、実施例４と同様にして電子写真感
光体を作製した。

【００２７】上記の様にして得られた実施例１〜４及び
比較例１〜６の電子写真感光体をレーザービームプリン
ター（ＸＰ−１１、富士ゼロックス社製）に取り付け、
出力画像を調べた。初期画質及び３万枚プリント後の画
質を表１に示す。また、実施例１〜４及び比較例１〜６
のアルミニウムパイプ表面の表面粗さを測定した結果を
表１及び表２に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、導電性支持
体として、均質な粗面で、しかも局所的な突起、へこみ
、傷や汚れのない表面を有するものを用いるから、干渉
縞及び黒斑点、白斑点等の画質欠陥のない高解像度で高
品質の画像を得ることができる。さらにまた、導電性支
持体表面が金属酸化膜で覆われていることにより、高温
、高湿下を含めた広い環境下で繰り返し使用しても、画
質欠陥のない高品質の画像を維持できるという利点があ
る。したがって、本発明の電子写真感光体は、レーザー
ビームを像様にライン走査する方式の電子写真プリンタ
に適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において使用する湿式ブラスト装置の概
略構成図である。

【図２】実施例３で使用したラセン状凹凸粗面を有する
アルミニウムパイプの斜視図及びその部分拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１　　支持体 ２　　ポンプ ３　　ガン ４　　空気導入管 ５　　処理容器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電性支持体上に感光層を設けてなる
   電子写真感光体において、該導電性支持体表面が、凹凸
   を有する粗面であり、かつ、金属酸化膜からなることを
   特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】　　導電性支持体が、表面を粗面化処理し
   た後、酸化処理を施したものである請求項１に記載の電
   子写真感光体。
3. 【請求項３】　　金属酸化膜が、膜厚０．０１μｍ以上
   のアルミニウム酸化膜である請求項１に記載の電子写真
   感光体。
4. 【請求項４】　　粗面化処理が、湿式または乾式ブラス
   ト加工によって行われたものである請求項１に記載の電
   子写真感光体。
5. 【請求項５】　　粗面化処理が、ラセン状に凹凸を形成
   させる加工である請求項１に記載の電子写真感光体。
6. 【請求項６】　　導電性支持体上に感光層形成用塗布液
   を塗布することによって電子写真感光体を製造するに際
   し、導電性支持体表面を粗面化し、次いで酸化処理を施
   した後、感光層形成用塗布液を塗布することを特徴とす
   る電子写真感光体の製造方法。