JPH0782242B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真感光体に関するものである。詳しくは
陽極酸化処理を施した非切削アルミニウム基体を用いた
電子写真感光体に関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真技術は、即時性、高品質の画像が得られること
から、近年では複写機の分野にとどまらず、各種プリン
ターの分野でも広く使われている。

電子写真技術の中核となる感光体については、その光導
電材料として、従来よりセレニウム、ヒ素−セレニウム
合金、硫化カドミニウム、酸化亜鉛等の無機系光導電性
物質が使用されていたが、最近では無公害で、成膜性、
生産性が有利な有機光導電性物質が種々開発されてい
る。

有機系感光体の中でも、電荷発生層及び電荷輸送層を積
層した、いわゆる積層型感光体が、高感度かつ高寿命と
いうことで実用に供せられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般にこの様な感光層は導電性基体上に設けられるが、
その表面に異物の付着、汚れ、微細な穴等の欠陥が存在
すると、それらに起因する画像欠陥がコピー画像上に現
われてくる場合がある。

特に積層型感光体の場合、電荷発生層は通常厚さ１μｍ
以下で設けられることが多いため、その塗布性は敏感に
基体表面の影響を受け、ポチやスジ状の塗布欠陥が生じ
やすくなる。こういった塗布欠陥を極力少なくするため
には、塗布液の基体に対する濡れ性を良くすることや、
十分清浄で均一な基体表面を用いることが必要である。

一般に基体として用いられる材料としてはアルミニウ
ム、鉄、ステンレス、銅、亜鉛、ニッケル、導電化処理
したプラスチック、ガラス等が挙げられるが、それらの
中では比較的安価で軽量で加工性がよく、電気特性を損
なわないアルミニウムが広く使用されている。

通常アルミニウムをドラム状の基体として用いる場合
は、アルミニウムビュレットをポートホール法、マンド
レル法等により、押出し管に加工し、続いて所定の肉
厚、外型寸法のドラムとするため、引抜き加工、インパ
クト加工、しごき加工等を行なうことにより作ることが
できる。

しかし、例えば押出し加工は通常高温・高圧下で行なわ
れるため、アルミニウムドラムの表面が荒れたり、冷却
時に異種金属の析出が生じるなど、この様な非切削加工
だけでは、ドラム表面に様々な欠陥ができてしまい、満
足なものを作ることは難しい。そのため、更に表面切削
を行なったり、場合によってはドラム表面に他の導電層
を設けたりして使用しているのが現状であるが、この様
な二次的な処理は製造コストが大幅に上がったり、また
これらのドラムも、まだ実用上十分な程度の均一な表面
を有しているとは言えない。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明者らは、非切削アルミニウム基体を用い
て、より均一で欠陥の少ない基体表面を得るために、鋭
意検討した結果、引抜き加工、インパクト加工、しごき
加工等の非切削加工により作成した非切削アルミニウム
管に直接陽極酸化処理を施し、アルミ表面に陽極酸化被
膜を形成させることにより、当初表面に存在した汚れや
異物等の付着物、小さな傷等がなくなり、均一で清浄な
基体が得られることがわかり、本発明に到達した。

すなわち、本発明の要旨は、アルミニウム基体上に、光
導電層を設けてなる電子写真感光体において、該アルミ
ニウム基体が非切削アルミニウム基体を陽極酸化処理し
たものであることを特徴とする電子写真感光体に存す
る。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の電子写真感光体において光導電層は陽極酸化処
理を施した非切削アルミニウム基体上に設けられる。

非切削アルミニウム基体は前述のような引抜き加工、イ
ンパクト加工、しごき加工等の非切削加工により所望の
形状として得られる。

非切削アルミニウム基体は、陽極酸化処理を施す前に、
酸、アルカリ、有機溶剤、界面活性剤、エマルジョン、
電解などの各種脱脂洗浄方法により脱脂処理されること
が好ましい。

陽極酸化処理は通常、たとえばクロム酸、硫酸、しゅう
酸、リン酸、ホウ酸、スルファミン酸などの酸性浴中で
行なわれるが、硫酸中での陽極酸化処理が最も良好な結
果を与える。硫酸中での陽極酸化の場合、硫酸濃度は50
〜400g/、溶存アルミ濃度は２〜20g/、液温は10〜4
0℃、電解電圧は５〜30V、電流密度は0.5〜2A/dm²の範
囲内に設定されるのが良い。

また陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常20μｍ以下、特に
10μｍ以下で形成されることが好ましい。

この様にして形成された陽極酸化被膜は、被膜の安全性
を高めるため、たとえば主成分としてフッ化ニッケルを
含有する水溶液中に浸漬させる低温封孔処理、あるいは
たと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その他蒸気封孔、沸騰水封
孔等の封孔処理を施すことが好ましい。

低温封孔処理の場合に使用されるフッ化ニッケル水溶液
の濃度は適宜選べるが、２〜10g/の範囲内で使用され
た場合が最も効果的である。また封孔処理をスムーズに
進めるために、処理温度としては15〜40℃、好ましくは
25〜35℃で、フッ化ニッケル水溶液のpHは4.5〜6.5、好
ましくは5.5〜6.0の範囲内で処理するのが良い。この場
合、pH調節剤としてシュウ酸、ホウ酸、ギ酸、酢酸、水
酸化ナトリウム、酢酸ナトリウム、アンモニア水等を用
いることができる。処理時間は被膜の膜厚１μｍ当たり
１〜３分の範囲内で処理するのが好ましい。被膜物性を
更に改良するため、フッ化コバルト、酢酸コバルト、硫
酸ニッケル、界面活性剤等をフッ化ニッケル水溶液に添
加しておいてもよい。次いで水洗、乾燥して低温封孔処
理を終える。

前記高温封孔処理の場合の封孔剤としては、酢酸ニッケ
ル、酢酸コバルト、酢酸鉛、酢酸ニッケル−コバルト、
硝酸バリウム等の金属塩水溶液を用いることができる
が、特に酢酸ニッケルを用いるのが好ましい。

酢酸ニッケル水溶液を用いる場合の濃度は３〜20g/の
範囲内で使用するのが好ましい。処理温度は65〜100
℃、好ましくは80〜98℃で、酢酸ニッケル水溶液のpHは
5.0〜6.5の範囲で処理するのが良い。ここでpH調節剤と
してアンモニア水、酢酸ナトリウム等を用いることがで
きる。

処理時間は10分以上、好ましくは20分以上処理するのが
良い。この場合も被膜物性を改良するために酢酸ナトリ
ウム、有機カルボン酸塩、アニオン系、ノニオン系界面
活性剤等を酢酸ニッケル水溶液に添加しても良い。次い
で水洗、乾燥して高温封孔処理を終える。

以上の様にして形成された陽極酸化被膜上に光導電層が
設けられるが、陽極酸化被膜と光導電層との間に公知の
下引きが設けられても良い。下引き材料としてはポリビ
ニルアルコール、カゼイン、カゼインナトリウム、ポリ
ビニルピロリドン、ポリアクリル酸、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、フェノール樹脂等が挙げられる。下引き層の膜圧
は５μｍ以下が好ましく、特に２μｍ以下で設けられる
ことが好ましい。

以上の様にして形成された基板上に設けられる光導電層
としては、無機系、有機系の各種光導電層が使用できる
が、電荷発生層、電荷移動層よりなる積層型光導電層を
用いた場合が極めて有用である。

電荷発性層に用いる光導電体としては、セレン及びその
合金、砒素−セレン、硫化カドミニウム、酸化亜鉛その
他の無機光導電体、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、ゴンズイミダゾ
ー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。

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
ンダー中に微粒子分散した状態で形成される。ここで使
用されるバインダー樹脂としてはポリビニルブチラー
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、メチルセルロース、ポリカーボネート
樹脂などが挙げられる。バインダー樹脂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。

前記電荷移動層中に用いる電荷移動材料としては、ポリ
ビニルカルバゾール、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、オキサゾール誘導体、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が使用できる。これらの電
荷移動材料と共に必要に応じてバインダー樹脂が配合さ
れる。

好ましいバインダー樹脂としては、ポリメチルメタクリ
レート、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、ポリカーボネート、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
リコーン樹脂などが挙げられ、またこれらの部分的架橋
硬化物も使用される。上記電荷移動材料を、バインダー
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。

また電荷移動層には、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よい。

電荷移動層の膜厚は通常10〜40μｍ、好ましくは10〜25
μｍの厚みで使用される。

なお、光導電層の他の例として、バインダー樹脂と上記
電荷移動材料からなる結合剤中に、前記の如き光導電体
粒子を分散させてなる分散型光導電層がある。この場合
には、光導電体と電荷移動材料の合計の含有量は、バイ
ンダー樹脂100重量部に対して、20〜200重量部が好まし
く、特に40〜150重量部が好ましい。

〔発明の効果〕

以上の如く得られる本発明による電子写真感光体は、そ
のままでは表面に汚れや突起、傷、窪み等が数多く存在
し、使用できないような非切削アルミニウム基体を、陽
極酸化処理を施すことによって、それらの欠陥を除去
し、清浄で表面均一性に優れたものとなっている。また
陽極酸化処理は、大量の処理が可能なため、コスト的に
も優利である。

更に本発明によって得られた電子写真感光体を、市販の
複写機や、基体の欠陥がより厳しく画像に出やすい反転
現像方式のプロセスを含む電子写真システムにおいて使
用しても、高湿下を含めた広い環境条件下で、かぶりや
その他の画像欠陥が極めて少ない良好な画像が得られ
る。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本
発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定さ
れるものではない。

実施例および比較例 アルミニウム押出し管を、しごき加工により、肉厚1mm
のアルミニウムシリンダーを作製した。このアルミシリ
ンダーの最大表面粗さを測定したところ0.5μｍであっ
た。

次にこのアルミニウムシリンダーを脱脂剤NG−＃30（キ
ザイ（株）製）の30g/水溶液中で60℃,5分間脱脂洗浄
を行なった。続いて水洗を行なった後７％硝酸に25℃で
１分間浸漬した。更に水洗後、180g/の硫酸電解液中
（溶存アルミニウム濃度7g/）で、1.0A/dm²の電流密
度で陽極酸化を行ない、平均膜厚６μｍの陽極酸化被膜
を形成した。次いで水洗後、酢酸ニッケルを主成分とす
る高温封孔剤トップシールDX−500（奥野製薬工業
（株）製）の10g/の水溶液に90℃で20分間浸漬し封孔
処理を行なった。続いて水洗を行なった後、95℃の純水
熱水浴に10分間浸漬した後、取り出し乾燥した。

一方、オキシチタニウムフタロシアニン10重量部、ポリ
ビニルブチラール（積水化学工業社製、エスレックBH−
３）５重量部に1,2−ジメトキシエタン500重量部を加
え、サンドグラインドミルで粉砕・分散処理を行なっ
た。

この分散液に、先に形成した陽極酸化被膜を設けたアル
ミニウムシリンダーを浸漬塗布し、乾燥後の膜厚が0.4
μｍとなるように電荷発生層を設けた。

次にこのアルミニウムシリンダーを次に示すヒドラゾン
化合物56重量部と 次に示すヒドラゾン化合物14重量部 次に示すシアノ化合物1.5重量部 パラ−3,5−ジ（ターシャリーブチル）ヒドロキシトル
エン８重量部及びポリカーボネート樹脂（三菱化成
（株）製、ノバレックス（登録商標）7025A）100重量部
を1,4−ジオキサン1000重量部に溶解させた溶液に浸漬
塗布し、乾燥後の膜厚が17μｍとなるように電荷移動層
を設けた。

この様にして得られたドラムを感光体Ａとする。

感光体Ａの製作と同様にアルミニウム押出し管をしごき
加工により、肉厚1mmのアルミニウムシリンダーを作製
した。次にこのアルミニウムシリンダーをトリクレンに
より脱脂洗浄を行ない、後は感光体Ａと同様に電荷発生
層及び電荷移動層を順次設けた。

この様にして得られたドラムを比較感光体Ｂとする。

次にこれらの感光体を、市販の複写機に装着し画像特性
を評価した。

その結果、感光体Ａでは白地、黒地、中間調の画像共良
好な画像が得られたが、比較感光体Ｂでは特に中間調の
画像において画像欠陥が多数見られた。これらの画像欠
陥のいくつかの感光体上での対応部を分析したところ、
電荷発生層の塗布欠陥であることがわかった。

更にその欠陥部分のアルミニウム表面を詳細に走査型電
子顕微鏡、Ｘ線マイクロアナライザー等で分析したとこ
ろ、アルミニウムシリンダー加工時にできたと思われる
微小なくぼみや異種金属の結晶粒が集中している部分で
あることがわかった。

以上の結果から、本発明の電子写真感光体は、比較例と
比べ、非常に優れた性能を有していることがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウム基体上に、光導電層を設けて
   なる電子写真感光体において、該アルミニウム基体が非
   切削アルミニウム基体を陽極酸化処理したものであるこ
   とを特徴とする電子写真感光体。