JPH0915887A

JPH0915887A - 電子写真用有機感光体

Info

Publication number: JPH0915887A
Application number: JP16214095A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ikeda; 豊池田
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】無切削の導電性基体表面を用いても環境による
変動が少なく、常に良好な画質が安定して得られる電子
写真用有機感光体を提供する。【構成】アルミニウム、またはアルミニウム合金からな
る無切削基体１の表面に有機感光層６を設けてなる電子
写真用有機感光体において、前記基体と有機感光層との
間に、陽極酸化皮膜２および酸化チタンを含有するポリ
アミド樹脂を主成分とする中間層３を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子写真感光体に関
し、詳しくは無切削基体使用において、陽極酸化皮膜上
に中間層を備え、電気特性、画像品質が優れ、且つ安定
している電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】カールソンの発明に始まる電子写真装置
に用いられる電子写真感光体（以下、単に感光体とも称
する）は、従来、セレン合金、酸化亜鉛、硫化カドミウ
ムなどの無機系の光導電性材料を使用したものが主流で
あった。しかしながら、最近では無毒性、成膜性、軽量
性、低価格などの点から、有機系の光導電性材料を使用
した感光体の開発が盛んに進められている。なかでも、
光を受容して荷電キャリアを発生させる電荷発生層と発
生した荷電キャリアを移動させる電荷移動層とに分け
た、いわゆる機能分離積層型の有機系感光体は、各層を
それぞれの層の機能に最適な材料で形成して組み合わせ
ることにより、感度を大幅に向上させることができる、
露光々の波長に応じてその分光感度を高めることができ
るなど利点が多く、開発の主流となり、実用化が進めら
れて、複写機、プリンタ、ファックスなどの電子写真装
置に使用されてきている。

【０００３】現在実用化されている有機系感光体の主流
は電荷発生層と電荷輸送層とからなる機能分離型感光体
である。このような感光体は、導電性基体上に有機系の
電荷発生剤を昇華、または蒸着して、或いは有機系の電
荷発生剤をバインダーと共に有機溶媒に分散、溶解した
塗液を塗布、乾燥して電荷発生層を形成し、引き続きそ
の上に電荷移動剤をバインダーと共に有機溶媒に溶解し
た塗液を塗布、乾燥して電荷移動層を形成して作製され
る。基本的には、このような層構成で画像形成のための
感光体としての基本性能を発揮させることができる。し
かし、実用的には欠陥のない良好な画像を得ることが重
要であり、しかも繰り返し長期間使用された時も良好な
画質が維持されることが要求される。そのためには、均
質で欠陥のない膜質の感光層を形成すること、感光体の
電気特性が優れていることが要求され、また、長期間使
用しても膜質、電気特性が悪化せず、安定していること
が要求される。

【０００４】電荷発生層は光を吸収して荷電キャリアを
発生するが、発生した荷電キャリアは再結合して消滅し
たりトラップされたりすることはなく、速やかに移動し
て導電性基体や電荷移動層に注入されることが必要であ
る。このために、電荷発生層はできるだけ薄い膜とする
ことが望ましく、現在実用化されている感光体において
は、通常サブミクロンオーダの膜厚の電荷発生層が形成
されている。電荷発生層はこのような薄膜であるため
に、導電性基体表面の汚れ、形状や性状の不均一、粗さ
はそのまま電荷発生層の成膜ムラになって現れ、その結
果、得られる画像に白抜け、黒点、濃度ムラなどの画像
欠陥が発生するという問題が生じる。

【０００５】導電性基体としては、一般にアルミニウム
合金の引き抜き管であり、切削研磨などを施して平滑化
した表面が用いられるが、基体の表面粗さのばらつき、
表面の汚れ、合金成分として含まれる金属の析出物の量
と大きさのばらつきや表面の酸化の度合いのばらつきな
どにより、その表面に形成される電荷発生層に成膜ムラ
が発生し、得られる画像の品質に大きな影響を及ぼす。
このような成膜ムラの発生を避けるために、また、別途
要求される導電性基体から正孔の注入による感光体の電
荷保持特性の低下を防止するブロッキング効果を得るた
めに、導電性基体の表面に低電気抵抗のＮ型の樹脂から
なる中間層を設けることが行われてきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような目的の中間
層に使用される樹脂としては、ポリアミド樹脂が知られ
ている。この樹脂は常温常湿下においては十分にブロッ
キング層としての機能を果たす事ができるが、吸水率が
高いために高湿の下においては画像上にカブリ、微小黒
点を発生することがある。

【０００７】さらに、最近感光体のコストダウンが強く
要望されており、比較的加工度の低いアルミニウム基体
の使用が注目されている。従来の切削加工基体と比較す
ると表面粗さがＲｍａｘで１μｍから５μｍと大きい上
に表面欠陥も多く、中間層により導電性基体の表面の影
響をを完全に無くすためには０．５μｍ以上、場合によ
っては１μｍ以上の膜厚が必要であり、このような厚さ
のポリアミド樹脂層は高抵抗であり残留電位の上昇要因
となる。

【０００８】このような膜厚の層としても電気抵抗が低
く、周囲の環境の変化に対しても電気抵抗の変化が少な
く、中間層として好適な材料はいくつか提案されてい
る。ポリアミド樹脂の化学構造を特定するものとして、
特開平２−１９３１５２号公報、特開平３−２８８１５
７号公報、特開平４−３１８７０号公報などが知られて
おり、また、ポリアミド樹脂に添加剤を加えて環境の変
化に対する電気抵抗の変化を抑制する効果を期待するも
のとして、特公平２−５９４５８号公報、特開平３−１
５０５７２号公報、特開平２−５３０７０号公報などが
知られている。また、ポリアミド樹脂と他の樹脂とを混
合して用いて電気抵抗を調整し、環境の変化による影響
を弱める効果を期待するものとして、特開平３−１４５
６５２号公報、特開平３−８１７７８号公報、特開平２
−２８１２６２号公報などが知られている。しかし、こ
れらの方法も使用する主材料がポリアミド樹脂であり、
湿度の影響を避けることはできない。例えば、反転現像
方式では高湿度下では、カブリ、微小黒点が発生する。

【０００９】この発明は上述の点に鑑みてなされ、その
目的は無切削の導電性基体表面を用いても環境による変
動が少なく、常に良好な画質が安定して得られる電子写
真用有機感光体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、アルミニウム、またはアルミニウム
合金からなる無切削基体の表面に有機感光層を設けてな
る電子写真用有機感光体において、前記基体と有機感光
層との間に、陽極酸化皮膜および酸化チタンを含有する
ポリアミド樹脂を主成分とする中間層を介在させるもの
とする。

【００１１】前記中間層の膜厚は１μｍないし５μｍの
範囲にあると良い。前記陽極酸化皮膜の膜厚は１μｍな
いし５μｍの範囲にあると良い。前記無切削基体の最大
表面粗さ（Ｒｍａｘ）は５μｍ以下とすると良い。

【００１２】

【作用】本発明によれば、アルミニウム、またはアルミ
ニウム合金からなる無切削基体の表面に有機感光層を設
けてなる電子写真用有機感光体において、前記基体と有
機感光層との間に、陽極酸化皮膜および酸化チタンを含
有するポリアミド樹脂を介在させるものとした。そのた
め、中間層に使用するポリアミド樹脂としてはナイロン
６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナ
イロン１２、及びこれらの共重ナイロン、またＮ−メト
キシメチル化ナイロン等が挙げられる。これらの樹脂中
に絶縁性の酸化チタンを含有させることにより低抵抗化
することができるので、残留電位を高くせずに厚膜化が
可能であり、中間層上の薄い電荷発生層が基体表面の欠
陥の影響を受けないようにすることができる。

【００１３】中間層の膜厚が１μｍ以下では基体表面の
欠陥の影響を受けるし、５μｍ以上では抵抗が高過ぎて
残留電位が高くなる。絶縁性の酸化チタンを含有するこ
とによってポリアミド樹脂が低抵抗化する機構は判然と
しないが、分散させる酸化チタンの含有量は樹脂に対し
て５重量％以下では低抵抗化は不十分であり、３５重量
％以上では塗液の粘性が高くなり均一に塗布できなくな
る。

【００１４】酸化チタンを含有してもポリアミド樹脂の
吸湿性は変わらず上述の中間層だけでは、環境に対して
安定した画像品質を得ることはできず、特に高温高湿環
境下でのかぶり、微小黒点の発生は免れないが、本発明
ではアルミニウム基体と中間層との間に吸湿性のない陽
極酸化皮膜を形成しているので、高温高湿の影響を受け
ない。

【００１５】

【実施例】図１は本発明に係る機能分離型有機感光体の
要部断面図である。本実施例に用いた無切削基体１とし
て、外径３０mm、内径２８mm、長さ２６０mm、最大表面
粗さ（Ｒｍａｘ）が５．０μｍのアルミニウム管を用
い、その表面に１〜７μｍの硫酸処理による陽極酸化被
膜２を形成し、その上に中間層３を形成し、さらに、電
荷発生層４、電荷移動層５の順に感光層６を積層した。

【００１６】この発明は、機能分離積層型感光体におい
て特に有効であり、電荷発生層４はフタロシアニン系顔
料、アントアントロン顔料、ペリレン顔料、アゾ顔料、
ジスアゾ顔料などの顔料を適当なバインダー樹脂を溶解
した溶液中に分散した塗液を上述の中間層３上に塗布し
乾燥して、膜厚０．１〜１μｍの塗膜として形成され、
その上にエナミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル
化合物、アミン系化合物をこれらの化合物と相溶性のあ
るバインダー樹脂、例えば、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、ポリスチレン、スチレンアクリレートなどと共
に適当な溶媒に溶解した塗液を塗布した後乾燥して、膜
厚５〜３５μｍの電荷移動層５が形成される。

【００１７】中間層の形成は次のように行った。ポリア
ミド樹脂は東レ (株) 製のＣＭ８０００またはダイセル
・ヒュルス製Ｔ１７１とした。ポリアミド樹脂に混入さ
せる酸化チタンは石原産業 (株) 製のＴＴＯ−５５
（Ｓ）とした。上記のポリアミド樹脂１００重両部と酸
化チタン２０重両部とメタノール（全重量に対し３０重
量％）を混合し塗液を調合し、先に用意したアルミニウ
ム管の表面に塗布し、８０℃、０．５時間加熱し、厚み
０．５〜７μｍの中間層を作製した。陽極酸化被膜の
膜厚と中間層の組成および膜厚を表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】感光層の形成は次のように行った。前記の
中間層を設けた各アルミニウム管の円筒面に、Ｘ型無金
属フタロシアニン（大日本インキ化学工業 (株) 製、商
品名ファーストゲーンブルー８１２０Ｂ）１重量部、
塩ビ系共重合樹脂（日本ゼオン (株) 製、商品名ＭＲ
−１１０）１重量部を１００重量部のメチレンクロライ
ドと共にペイントシェーカーで分散して作製した塗液を
浸漬塗布し、乾燥厚み０．２μｍの電荷発生層を形成し
た。続いてこの上に、ポリカーボネート樹脂（三菱ガス
化学 (株) 製、商品名ユーピロンＰＣＺ−３００）１
０重量部、Ｎ，Ｎ−ジエチルアルミベンズアルテヒドジ
フェニルヒドラゾン４重量部をテトラヒドロフラン９６
重量部に溶解した塗液を浸漬塗布し、乾燥厚み２０μｍ
の電荷移動層を形成して、実施例１〜１０および比較例
ａ〜ｊの各感光体を作製した。

【００２０】このようにして作製した感光体について、
電気特性および画像特性を試験した。図２は電気特性試
験機の断面模式図である。作製した感光体１０を図示し
ない回転軸に取り付け、矢印方向に周速６０mm／秒で回
転させながらコロトロン帯電器Ｃにより−６００Ｖに帯
電し、露光光源Ｘを有するプローブＰの無露光時の電位
をもって暗部電位Ｖ₀とする。回転を停止し、５秒間暗
所に放置した時の電位保持率Ｖ_K5（％）を求め、続い
て、波長７８０nm、放射照度２μw/cm²の光を露光し、
０．２秒後の電位をもって明部電位Ｖ_iとする。更に、
１．５秒露光後の電位をもって残留電位Ｖ_rとする。次
に除電光源Ｒから赤色フィルタＦを介して約５８０ｎｍ
以下の波長をカットした除電光を照射する。このような
帯電、露光、除電を１サイクルとするプロセスを１万回
繰り返し、初期（１回目）と１万回繰り返し後の感光体
特性を測定した。その結果を表２に示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】表２から次のことが判る。中間層に酸化チ
タンを含んでいないか（比較例ｋ、ｌ）、または陽極酸
化被膜の膜厚が厚い（比較例ｅ、ｆ）、または中間層膜
厚が厚い（比較例ｃ、ｄ）感光体は初期から残留電位が
高く、繰り返し特性においても悪化する傾向がある。次
にこれらの感光体をレーザービームプリンタ（ヒューレ
ットパッカード社製、レーザージェットIII）に装着し
て、常温常湿環境（温度２５℃、相対湿度５０％）、高
温高湿環境（温度３５℃、相対湿度８５％）において、
各条件につきＡ４紙１００枚について画像評価を行っ
た。その結果を表３に示す。評価については、良好を
◎、やや良好を○、微弱確認を△、確認を×として４段
階評価で表した。

【００２３】

【表３】

【００２４】表３に示すように、実施例の感光体は画質
が良好であり、高温高湿環境下においても、かぶり、微
小黒点の発生は認められない。比較例ｃ〜ｆについて
は、初期画像特性については良好な結果であるが、前記
載の繰り返し特性において残留電位が増大するものであ
る。

【００２５】

【発明の効果】この発明によれば、無切削基体上に比較
的薄い陽極酸化皮膜を設け、更に前記酸化チタンを分散
させた共重合ポリアミド樹脂よりなる中間層を比較的厚
く形成するので、表面の粗い無切削基体を用いても中間
層の表面は平滑となり、薄い電荷発生層に成膜ムラを生
じさせず、その結果安価で表面の粗い無切削基板の使用
ができる。更に、従来からの課題であったポリアミド樹
脂の高温高湿環境下における画像欠陥（かぶり、微小黒
点）については陽極酸化皮膜を設けることによって対策
することができ、電気特性、並びに良質の画像品質が安
定している感光体を得ることができる。特にその優れた
ブロッキング性により、反転現像を利用したレーザープ
リンタなどで従来から問題となっていた微小黒点の発生
を有効に阻止することができ、得られる効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る機能分離型感光体の要部断面図

【図２】感光体の電気特性試験機の断面模式図

【符号の説明】

１導電性基体２陽極酸化皮膜３中間層４電荷発生層５電荷移動層６感光層１０感光体Ｘ露光々源Ｐ電位測定プローブＣコロトロン帯電器Ｆ除電用赤外フィルタＲ除電光源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム、またはアルミニウム合金か
らなる無切削基体の表面に有機感光層を設けてなる電子
写真用有機感光体において、前記基体と有機感光層との
間に、陽極酸化皮膜および酸化チタンを含有するポリア
ミド樹脂を主成分とする中間層を介在させることを特徴
とする電子写真用有機感光体。
【請求項２】請求項１に記載の電子写真用有機感光体に
おいて、中間層の膜厚は１μｍないし５μｍの範囲にあ
ることを特徴とする電子写真用有機感光体。
【請求項３】請求項１ないし２に記載の電子写真用有機
感光体において、陽極酸化皮膜の膜厚は１μｍないし５
μｍの範囲にあることを特徴とする電子写真用有機感光
体。
【請求項４】請求項１ないし２に記載の電子写真用有機
感光体において、前記無切削基体の最大表面粗さ（Ｒｍ
ａｘ）は５μｍ以下とすることを特徴とする電子写真用
有機感光体。