JPH0822132A - 積層型電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層型電子写真感光体を用いたプリンタなど
の反転現像プロセスにおいて、白背景部に発生する黒点
ノイズをなくすことを目的とする。 【構成】 硫酸を主成分とする電解液と有機酸を主成分
とする電解液で、順次処理された陽極酸化皮膜を有する
導電性支持体を、ｐＨが７≦ｐＨ≦１２の界面活性剤に
よる洗浄を施した後、電荷発生層を塗工法にて形成する
積層型電子写真感光体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は導電性支持体上に、少な
くとも電荷発生層と電荷輸送層を具備した積層型電子写
真感光体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真感光体として、成膜の容
易性、安価、無公害などの長所を有する有機光導電性物
質を用いた感光体が実用化されている。特に、導電性支
持体上に電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した積層型
有機感光体は、その構成により特性の向上がはかられ、
半導体レーザーなどを光源に用いた、プリンタ、普通紙
ファックスなどに数多く利用されている。

【０００３】しかし、レーザ光が可干渉性の単色光であ
るため、感光層を透過した光の支持体表面での反射光
と、感光層表面での反射光とが干渉を起こすことがあ
り、ベタ画像（とくに、中間調）の場合、干渉縞状の濃
淡むらが現れるという問題があった。この問題を解決す
るために、特開平５−１８８６２０号公報には、有機酸
による陽極酸化処理が開示されている。

【０００４】この方法は硫酸処理で形成した陽極酸化支
持体を、再度有機酸によって陽極酸化処理するものであ
る。この処理によって、陽極酸化被膜中に発色性の粗面
化した界面が形成される。発色性の粗面化界面によっ
て、感光体支持体表面からの反射光を拡散させ、さらに
は発色層によって反射光を吸収し、干渉縞を対策するも
のである。この方法は、干渉縞を防止できるだけでな
く、感光体支持体表面に陽極酸化被膜が形成されている
ので、電荷発生層と支持体表面との付着性がよく均一な
電子写真特性の感光体を得ることができる特徴を有して
いる。

【０００５】しかし、上記処理をした支持体の上に電荷
発生層、電荷輸送層を順次積層して感光体としたときの
課題は、白地背景部に黒点ノイズが発生しやすいことで
あった。

【０００６】プリンタ、普通紙ファックスなどに使用し
ている電子写真プロセスのほとんどが反転現像プロセス
である。反転現像プロセスは、半導体レーザーなどの光
照射により電位が低下した部分に、感光体とは逆極性に
帯電したトナーを付着させる現像プロセスである。反転
現像プロセスは、非露光部が白地となるため、感光体の
欠陥による局所的な帯電不良部が、白地背景部に黒点ノ
イズとして現像される。したがって、反転現像プロセス
に使用する感光体は、局所的な帯電不良部を極力除去し
たものとすることが必要となる。

【０００７】局所的な帯電不良は、コロナ放電などによ
る帯電過程における導電性支持体と感光層の界面での電
荷の注入により表面電荷を中和させるためにおこる。反
転現像における黒点防止対策として、アルミニウム支持
体の硫酸などによる陽極酸化処理法が考案され、特開昭
６３−１７９３６５号公報に反転現像用電子写真感光体
が開示されている。さらに、導電性支持体の洗浄方法に
ついても提案がなされ、特開平１−１３１５７１号公報
には、水酸化ナトリウム水溶液を用いた処理方法が、特
開平５−２０４１７３号公報には、界面活性剤、純水、
有機溶剤の組み合せによる洗浄方法が開示されている。

【０００８】そこで、上記有機酸による陽極酸化被膜の
洗浄方法として、特開平１−１３１５７１、特開平５−
２０４１７３等に記載されている洗浄方法を試みたが、
従来洗浄法では、黒点ノイズを完全には除去することは
できなかった。有機酸による陽極酸化被膜中には、レー
ザ光を拡散反射させるために、通常の陽極酸化被膜より
は粗面化された界面が存在する。この界面に、黒点の原
因となる残留イオンが存在しやすいためであることが分
かった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定の陽極
酸化被膜を形成した導電性支持体を用いた積層型の電子
写真感光体において、反転現像プロセス時における白地
背景部の黒点ノイズと、レーザ露光によって発生する干
渉縞による濃度むらとを解決する積層型電子写真感光体
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで前記問題点に鑑
み、本発明の積層型電子写真感光体は、導電性支持体上
に、少なくとも電荷発生層、電荷輸送層の順に積層して
なる積層型電子写真感光体で、硫酸を主成分とする電解
液と有機酸を主成分とする電解液で順次処理された陽極
酸化被膜を有する導電性支持体を、ｐＨが７≦ｐＨ≦１
２である界面活性剤による洗浄を施した後、電荷発生層
を浸漬塗工法にて形成することを特徴とする積層型電子
写真感光体である。さらに、前記電荷発生層中の電荷発
生物質が無金属フタロシアニン顔料、または、オキソチ
タニウムフタロシアニン顔料であることを特徴とする積
層型電子写真感光体である。

【００１１】

【作用】本発明の積層型電子写真感光体は、陽極酸化被
膜を有する導電性支持体をｐＨが７≦ｐＨ≦１２である
界面活性剤で洗浄して、陽極酸化被膜中に存在していた
残留イオンを除去して後、電荷発生層、電荷輸送層を順
次積層して感光体としている。したがって、本発明の積
層型電子写真感光体は、反転現像の白地背景部の黒点ノ
イズの発生を防止できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の積層型電子写真感光体につい
て詳細に説明する。

【００１３】本発明の積層型電子写真感光体の導電性支
持体は、アルミニウム合金からなる円筒状ドラムであ
る。前記アルミニウム合金の種類は特に限定されること
なく、加工性、強度などを考慮して各種アルミニウム合
金の中から選択使用することができる。特に、純アルミ
ニウム系、Ａ３０００系、Ａ６０００系などのアルミニ
ウム展伸材が好適に用いられる。

【００１４】前記導電性支持体に形成される陽極酸化被
膜は、硫酸による陽極酸化処理と有機酸による陽極酸化
処理を順次行うものである。硫酸による陽極酸化処理
は、一般にアルマイト処理と言われる陽極酸化処理であ
り、３〜２０μｍの膜厚の被膜を施すもので、電荷注入
防止効果を得るためには、７±２μｍ程度に管理される
のが好ましい。硫酸濃度、電解液の温度、電流電圧など
の条件は、通常の条件下で行われるものである。また、
陽極酸化処理前に、溶剤、酸、アルカリによる脱脂、エ
ッチングなどの前処理を施しても良い。

【００１５】次に行う有機酸による陽極酸化処理は、陽
極酸化被膜を形成できる有機酸であれば種類を問わない
が、特に、フェノールスルホン酸、スルホフタル酸、ス
ルホサリチル酸、クレゾールスルホン酸などの有機スル
ホン酸系の電解液による陽極酸化被膜が好ましい。ま
た、陽極酸化被膜の生成効率を増すために硫酸を少量加
えても良い。有機酸による陽極酸化処理によって、アル
ミニュウム支持体の表面に、厚さ０．１〜３μｍの陽極
酸化被膜と、厚さ３〜２０μｍの硫酸陽極酸化被膜とが
順次的に形成され、しかも有機処理被膜と硫酸処理被膜
との界面が一様な粗面化状態となっている。

【００１６】さらに、有機酸処理によって、硫酸の残留
イオンが有機酸イオンに置換するとともに、有機物であ
るがために親和性を有する油分を処理中に脱脂する効果
を合わせ持つ。有機酸処理時の有機酸濃度、電解液の温
度、電流電圧などの条件は特に限定されるものではな
い。また、有機酸陽極酸化処理後に、酢酸ニッケルなど
の封孔助剤を用い封孔処理を施しても良い。

【００１７】以上のように陽極酸化被膜を形成した導電
性支持体を、電荷発生層形成前に、ｐＨが７≦ｐＨ≦１
２の界面活性剤にて洗浄する。前記界面活性剤は、イオ
ン系あるいは非イオン系の界面活性剤でも、ｐＨが所定
の範囲内であれば良く、溶解性や浸透湿潤性の向上のた
めに各種添加剤によりｐＨが範囲内になるものでも良
い。しかし、電解液の硫酸残留イオンと同様、Ｎａ⁺、
Ｋ⁺イオンなどの残留イオンが黒点を発生させるため、
Ｎａ⁺、Ｋ⁺イオンなどを多量に含む界面活性剤溶液は好
ましくない。

【００１８】このように陽極酸化処理、洗浄処理された
導電性支持体上に、電荷発生層を形成する。電荷発生層
中の電荷発生物質としては、フタロシアニン顔料、アゾ
顔料、ペリレン顔料などの有機顔料の中でフタロシアニ
ン顔料が好ましく、特に、無金属フタロシアニン、オキ
ソチタニウムフタロシアニンが好適に用いられる。フタ
ロシアニン顔料は、同質異晶の材料として知られている
が、ここで用いられる無金属フタロシアニンは、Ｘ型、
τ型などの熱中間型の結晶型が好ましく、オキソチタニ
ウムフタロシアニンは、α型、β型などの安定、準安定
型の結晶型が好ましい。また、電荷発生層を形成するた
めのバインダー樹脂、塗料化溶剤は、前記フタロシアニ
ン顔料を良好に分散するものが好ましく、バインダー樹
脂としては、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、
ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリ
ル樹脂、または、これらの樹脂の共重合体が良い。

【００１９】また、塗料化溶剤としては、アルコール
類、環状エーテル類、ケトン類、エステル類などが良
い。電荷発生層は、前記の各材料によって調製された塗
料から浸漬塗工法によって導電性支持体上に形成され
る。導電性支持体上に電荷発生層を形成する場合、特
に、浸漬塗工法が好ましい。スプレー塗工法によると、
導電性支持体と電荷発生層の界面の状態が、浸漬塗工法
とは変わるため黒点が多発することがある。電荷発生層
は、構成重量比で２０％以上の電荷発生物質を含有し、
乾燥後膜厚で０．１〜２μｍに形成されるのが好まし
い。

【００２０】さらに、前記導電性支持体上に形成された
電荷発生層上に、浸漬塗工法などの塗工法により電荷輸
送層を形成する。電荷輸送層中の電荷輸送物質は、フタ
ロシアニン顔料との光電変換能力の高いヒドラゾン誘導
体、ピラゾリン誘導体、オキサゾール誘導体、テトラフ
ェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、
スチルベン誘導体などの電子供与性物質を用いることが
できる。また、電荷輸送層を形成するためのバインダー
樹脂としては、電荷輸送物質との相溶性を有し、機械的
強度にも優れたポリカーボネート、ポリエステル、アク
リル樹脂などが好ましく、塗料化溶剤としては、これら
の樹脂を溶解できるハロゲン系炭化水素、環状エーテ
ル、芳香族炭化水素などを用いることができる。電荷輸
送層は、構成重量比で２０％以上の電荷輸送物質を含有
し、乾燥後膜厚で１０〜３０μｍに形成されるのが好ま
しい。また、導電性支持体上に、電荷発生層、電荷輸送
層だけでなく、導電性支持体上に接着層を設け、電荷発
生層、電荷輸送層を順に形成してもよく、導電性支持体
上に、電荷発生層、電荷輸送層を順に形成し、電荷輸送
層上に保護層を設けても良い。

【００２１】以下、本発明の具体的実施例を示すが、本
発明は、以下の実施例に示す組み合せに限定されるもの
ではない。

【００２２】（実施例１）径３０ｍｍ、長さ３０１．５
ｍｍのＡ３００３−Ｈ１４のアルミニウム引抜管を表面
あらさ０．５ｓに切削し、以下の(1)〜(5)の工程によっ
てアルミニウム素管を作成し、(6)〜(7)によって塗料を
準備した。 (1)アルミニウム管の洗浄 ジクロルメタンによる洗浄と水酸化ナトリウム水溶液に
よる脱脂処理。 (2)硫酸陽極酸化被膜処理 硫酸１４０ｇ／ｌ、２０℃、１Ａ／デシ平方メートル×
２０分の条件。

【００２３】得られた陽極酸化被膜の膜厚は６μｍであ
った。 (3)有機酸陽極酸化被膜処理 スルホフタル酸１００ｇ／ｌｋと硫酸５ｇ／ｌを含む電
解液で、２０℃、２Ａ／ｄデシ平方メートル×２分の条
件。

【００２４】得られた陽極酸化被膜の膜厚は１μｍであ
った。 (4)洗浄および封孔処理 ２度の水洗後、酢酸ニッケルによる封孔処理を行った
後、再度イオン交換水による洗浄を２回した。 (5)界面活性剤による洗浄、乾燥 ｐＨ１２の界面活性剤水溶液中（株式会社ソニックフェ
ロー社製商品名ＳＥ−１２５）にて５分の超音波洗浄、
イオン交換水にて５分の超音波洗浄、イオン交換水にて
５分×２回のリンス洗浄を行い、乾燥した。 (6)電荷発生層用塗料の調整 電荷発生層用塗料は、τ型無金属フタロシアニン３重量
部（東洋インキ製造株式会社製商品名リオフォトンＴＰ
Ｈ−２７８）、ポリビニルブチラール樹脂２重量部（積
水化学工業株式会社製商品名エスレックＢＬ−１）、２
−ブタノール１２０重量部を超音波ホモジナイザーにて
分散し、５μｍのフィルターにて加圧濾過して用いた。
塗料の固形分濃度は、４％に調整した。 (7)電荷輸送層用塗料の調整 電荷輸送層用塗料は、ヒドラゾン誘導体１重量部（株式
会社アナン製商品名ＣＴＣ−１９１）、フェニルブタジ
エン誘導体１重量部（株式会社アナン製商品名Ｔ−４０
５）、ポリカーボネート２重量部（三菱瓦斯化学工業株
式会社製商品名ユーピロンＺ−３００）をジクロルメタ
ン１４重量部に溶解し、１μｍのフィルターにて加圧濾
過した。

【００２５】上記(5)で準備したアルミニウム素管を電
荷発生層用塗料に浸漬し、８０ｍｍ／分の引き上げ速度
で電荷発生層を塗布した。乾燥後の電荷発生層の膜厚
は、０．３μｍである。電荷発生層をよく乾燥後、電荷
輸送層用塗料に浸漬し、１００ｍｍ／分の引き上げ速度
にて電荷輸送層を形成した。乾燥後の感光層の膜厚は、
２５μｍであった。

【００２６】このようにして得られた積層型電子写真感
光体を市販のレーザービームプリンタ（九州松下電器株
式会社製商品名ＫＸ−Ｐ４６２０）に装着して、画像評
価を行った。画像ノイズを評価するために、パターンジ
ェネレータより、（ａ）白背景（レーザ露光なし）、
（ｂ）黒べた（全面露光）、（ｃ）中間調（１ドットラ
イン横線のｏｎ／ｏｆｆ交番模様）を出力した。

【００２７】（ａ）は感光体の局部的な帯電不良部をチ
ェックするパターンであり、局部的な帯電不良部は、黒
点ノイズとして検出される。（ｂ）パターンでは電荷発
生層の塗布の均一性（はじきによる塗布抜け）が、白点
ノイズとして検出される。また、（ｃ）パターンではレ
ーザ光の干渉の程度が、縞模様の濃淡として検出され
る。実施例１の感光体ドラムは（ａ）〜（ｃ）すべてに
均一な画像であった。

【００２８】（実施例２）実施例１の工程(5)で使用す
る界面活性剤のｐＨが８（花王株式会社製商品名クリン
スルーＬＣ−８７０）である以外は実施例１と同一条件
にて作成した積層型電子写真感光体で、実施例１と同一
の画像評価を行った結果、実施例１と同様に良好な画像
を得ることができた。

【００２９】（実施例３）実施例１の工程(6)で使用す
る電荷発生物質が、α型オキソチタニウムフタロシアニ
ンである以外は実施例１と同一条件にて作成した積層型
電子写真感光体で、実施例１と同一の画像評価を行った
結果、実施例１と同様に良好な画像を得ることができ
た。

【００３０】（比較例１）界面活性剤を使用しない比較
例として、実施例１の工程(5)をイオン交換水（ｐＨ
６）による超音波洗浄と、イオン交換水によるリンス洗
浄のみで行い、それ以外は実施例１と同一条件にて積層
型電子写真感光体を作製した。実施例１と同一の画像評
価を行った結果、（ａ）パターンについてのみ黒点ノイ
ズが発生したが、（ｂ）、（ｃ）パターンは良好な画像
であった。

【００３１】（比較例２）界面活性剤を使用しないが、
ｐＨが７≦ｐＨ≦１２のときの比較例として、実施例１
の工程(5)を界面活性剤を使用しないで、代わりに水酸
化ナトリウム水溶液（ｐＨ１２）にて行い、それ以外は
実施例１と同一条件にて積層型電子写真感光体を作製し
た。実施例１と同一の画像評価を行った結果、（ａ）パ
ターンについて全面に小さなかぶり状の黒点ノイズが発
生したが、（ｂ）、（ｃ）パターンは良好な画像であっ
た。

【００３２】以上の結果をまとめて（表１）に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】以上の結果を考察する。 (1)電荷発生層のはじきによる白点は、すべての場合に
発生していない。したがって、どの洗浄法によっても陽
極酸化被膜表面と、電荷発生層用塗料との濡れ性は、均
一であり、陽極酸化被膜の表面の汚れは取り除かれてい
たと考えられる。 (2)レーザ光の干渉による干渉縞状の濃度むらは、すべ
ての場合に発生していない。したがって、どの洗浄法に
よっても有機酸によって形成された粗面化された界面の
状態には変化がないものと考えられる。 (3)洗浄法による差が顕著なのは、白背景部の黒点ノイ
ズである。黒点ノイズの原因は、導電性支持体と電荷発
生層との界面における電荷注入箇所の存在である。この
電荷注入箇所は、本発明に係わる洗浄方法によってのみ
除去できるものと考えられる。

【００３５】なお、所定ｐＨの界面活性剤による洗浄工
程は、電荷発生層を塗工する直前に行うことが好まし
い。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の積層型電
子写真感光体は、陽極酸化被膜を有する導電性支持体を
ｐＨが７≦ｐＨ≦１２である界面活性剤で洗浄して、陽
極酸化被膜中に存在していた電荷注入箇所を除去して
後、電荷発生層、電荷輸送層を順次積層して感光体とし
ている。したがって、本発明の積層型電子写真感光体
は、反転現像の背景部の黒点ノイズの発生を防止でき
る。

【００３７】また、本発明の積層型電子写真感光体は、
陽極酸化被膜中に発足性の粗面化界面を有する。したが
って、感光体表面からの反射光と、導電性支持体からの
反射光とが干渉することがないので、レーザ露光時の干
渉縞状の濃度ムラを防止することができる。

【００３８】さらに、有機酸による陽極酸化処理時と前
記界面活性剤による洗浄時に支持体に表面に残存する油
脂成分を除去している。このために、導電性支持体の上
に電荷発生層塗料を均一に付着させることができる。し
たがって、本発明の積層型電子写真感光体は、感光体全
面が均一な感光特性を有するのでむらのない画像を得る
ことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 雅行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大出 雅章 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性支持体上に、少なくとも電荷発生
   層、電荷輸送層の順に積層してなる積層型電子写真感光
   体において、陽極酸化被膜を有する導電性支持体をｐＨ
   が７≦ｐＨ≦１２である界面活性剤による洗浄を施した
   後、電荷発生層を浸漬塗工法にて形成することを特徴と
   する積層型電子写真感光体。
2. 【請求項２】前記電荷発生層を形成する導電性支持体の
   陽極酸化被膜が、硫酸を主成分とする電解液と有機酸を
   主成分とする電解液にて、順次処理された請求項１に記
   載の積層型電子写真感光体。
3. 【請求項３】前記電荷発生層中の電荷発生物質が、無金
   属フタロシアニン顔料である請求項２に記載の積層型電
   子写真感光体。
4. 【請求項４】前記電荷発生層中の電荷発生物質が、オキ
   ソチタニウムフタロシアニン顔料である請求項２に記載
   の積層型電子写真感光体。