JPH0954452A - 電子写真用感光体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アルミニウム基板の封孔処理に続く洗浄処理で
耐アルカリ性や洗浄効率の良好な陽極酸化皮膜を調製し
黒点や濃度むら発生の抑えられた電子写真用感光体を得
る。 【構成】アルミニウム基板１を陽極酸化処理したのちに
温和な封孔処理を行い、次いで水蒸気雰囲気中に保持し
たあと洗浄処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体に使用す
るアルミニウム基板の製造方法に係り、特に陽極酸化、
封孔処理後の洗浄容易なアルミニウム基板の製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真の技術は従来から複写機の分野
で発展を遂げ、最近ではレーザプリンターなどにも応用
され、従来のインパクトプリンターとは比較にならない
ほど高画質，高速，静粛性を誇り、急速に広まってい
る。これらの装置で使用される感光体は導電性の基板表
面に光導電層を設けて形成される。光導電層としては、
最近、有機物質を使用したものが主流で、機能分離型の
層構成を示す電子写真用感光体が一般的である。

【０００３】図３は従来の電子写真用感光体を示す断面
図である。アルミニウム基板１の上にアンダーコート層
２、電荷発生層３、電荷輸送層４が順次積層される。ア
ンダーコート層としては、ポリアミドを代表とする有機
樹脂を使用するタイプとアルミニウム基板の表面に陽極
酸化皮膜を形成させるタイプの２種類に分けられるが、
高温高湿環境下で電子写真用感光体を使用する際には後
者の方が信頼性が高く有利である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】陽極酸化処理は一般に
脱脂、水洗、エッチングの工程とそれに続く硫酸による
陽極酸化と陽極酸化後の封孔処理からなる。封孔処理は
アルミニウム基板の汚染を防止し、また洗浄性を向上さ
せる目的等で行われる。その封孔処理方法としては純水
による封孔処理，蒸気による封孔処理，酢酸ニッケルに
よる封孔処理等があるが、酢酸ニッケルによる封孔処理
が簡便な方法として一般的に用いられる。

【０００５】封孔処理された後に感光層を直接塗布する
と、陽極酸化皮膜表面に残存する封孔剤中のイオンや酸
化物（酢酸ニッケルを用いる場合、酸化ニッケルなど）
により、感光体としての電位保持率（暗減衰率）が低下
し、印字品質に悪影響を与える（反転現像方式において
かぶり現象や黒点が発生する。） このために陽極酸化して封孔処理した皮膜の洗浄処理が
行われる。使用する洗浄剤はｐＨ９〜１０のアルカリ系
洗剤が効果的であるが、陽極酸化皮膜の封孔度で左右さ
れる表面状態によって、陽極酸化皮膜の耐アルカリ性が
弱い場合や洗浄性が悪い場合がある。耐アルカリ性が弱
い場合は、陽極酸化皮膜表面が部分的にエッチングさ
れ、感光層を塗布した際の膜厚むらが生じ、印字品質に
反映され、濃度むらの原因となる。また洗浄性が悪い場
合は、表面のイオンや酸化物の除去効率が悪く、黒点等
の印字欠陥の原因となる。

【０００６】陽極酸化皮膜の表面状態を左右する封孔度
は、陽極酸化皮膜のアドミッタンス値（以下Ｙ値と称す
る）を用いて表示することができる。Ｙ値が低いほど陽
極酸化皮膜の耐アルカリ性が良好であるのでＹ値がある
程度低い状態（膜厚２０μｍ換算の測定値で６０μＳ未
満、望ましくは２０μＳ以下）で使用するのが好まし
い。

【０００７】前述の目的のために処理温度または処理時
間等の封孔処理条件を強化することによってＹ値を下げ
ることが行われたが、この場合はＹ値は小さくなるもの
の陽極酸化皮膜表面のイオンや酸化物が増加してイオン
や酸化物の除去効率が悪くなり印字品質が悪くなるとい
う問題があった。この発明は上述の点に鑑みてなされそ
の目的は、陽極酸化皮膜の封孔度を高めるとともに陽極
酸化皮膜表面に付着するイオンや酸化物を少なくするこ
とにより、陽極酸化皮膜表面の耐アルカリ性や洗浄性を
高め、黒点や濃度むらの発生を抑えて印字特性の良好な
電子写真用感光体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よればアルミニウム基板の表面に陽極酸化皮膜を形成し
たのちに有機感光層を積層する電子写真用感光体の製造
方法において、前記陽極酸化皮膜を形成したのちに封孔
度がアドミッタンス値で６０ないし１００μＳとなる封
孔処理を行い、水蒸気雰囲気中に保持して封孔度をアド
ミッタンス値で６０μＳ未満にし次いで洗浄処理するこ
とにより達成される。

【０００９】上述の発明において、水蒸気雰囲気中に保
持する時間Ｄ（ｈ）は、雰囲気温度をＴ〔Ｋ〕、水蒸気
圧および飽和水蒸気圧をそれぞれｐおよびＰとした場合
に、下記（１）式を満足するものとする。

【００１０】

【数２】 Ｔ・Ｄ・ｐ／Ｐ≧３００ ・・・ （１） さらに上述の発明において、封孔処理は酢酸ニッケルま
たは純水による封孔処理であるとすることが有効であ
る。

【００１１】

【作用】温和な封孔処理では陽極酸化皮膜の表面に付着
するイオンや酸化物の量は少ない。封孔処理された陽極
酸化皮膜を水蒸気雰囲気中に保持すると、水分によって
水和反応を起こし、陽極酸化皮膜の表面にイオンや酸化
物が付着することなく、先の温和な封孔処理で得られた
陽極酸化皮膜の封孔度がさらに改善される。

【００１２】式（１）を満足する条件下で水蒸気雰囲気
中に保持するとＹ値が６０μＳ未満の値となる。例えば
酢酸ニッケルまたは純水による封孔処理したあとに水蒸
気雰囲気中に保持すると封孔度の改善が顕著に起こる。

【００１３】

【実施例】次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は陽極酸化皮膜につきアドミッタンス値で６
０ないし１００μＳの封孔処理をしたものの相対湿度３
０％におけるアドミッタンスの水蒸気雰囲気中保持時間
依存性を示す線図である。

【００１４】雰囲気の相対湿度を３０％ＲＨに設定し、
雰囲気温度を５，１０，５０，９０℃の４条件で皮膜の
Ｙ値の推移を測定した。１０℃以上の温度でＹ値の低下
が顕著である。図２は陽極酸化皮膜につきアドミッタン
ス値で６０ないし１００μＳの封孔処理をしたものの雰
囲気温度１０℃におけるアドミッタンスの水蒸気雰囲気
中保持時間依存性を示す線図である。

【００１５】雰囲気温度を１０℃に設定し、相対湿度を
１０，２０，５０，８０％ＲＨの４条件で皮膜のＹ値の
推移を測定した。１０％ＲＨ以上の環境でＹ値の低下が
顕著に認められた。このようにして陽極酸化皮膜の封孔
度を効率的に向上させるには雰囲気温度１０℃以上、相
対湿度１０％ＲＨ以上にすればよい。この環境では少な
くとも１２時間（望ましくは１日以上）保持すれば良
い。

【００１６】雰囲気温度をＴ〔Ｋ〕、水蒸気圧をｐ、飽
和水蒸気圧をＰ、封孔処理完了後の水蒸気雰囲気中の保
持時間をＤ〔ｈ〕とするときに、これらの間には式
（１）の関係が成立する。

【００１７】

【数３】 Ｔ・Ｄ・ｐ／Ｐ≧３００ ・・・ （１） アルミニウム基板を陽極酸化処理する前に、脱脂洗浄す
るのが好ましい。脱脂効果を高めるため、通常は苛性ソ
ーダ等のアルカリによりエッチングを行うが、大きなエ
ッチングピットを生じない酸によるエッチングが好まし
い。

【００１８】陽極酸化は硫酸中での処理で硫酸濃度は１
６０〜２００g/l が最適である。電解中の温度は１８〜
２２℃が良いが、特に２０〜２１℃が好ましい。硫酸中
の溶存アルミ量は１０g/l 以下、望ましくは３〜７g/l
が良い。陽極酸化後にアドミッタンス値で６０ないし１
００μＳの封孔処理を行うためには酢酸ニッケルを用い
るが純水による処理でも良い。封孔処理温度としては６
０〜８０℃が良いが、７０℃程度が最適である。処理時
間は５〜１０分で８〜１０分が好ましい。 実施例１ 切削加工したアルミニウム基板を脱脂剤（アルキレンＦ
３００Ｋ：貴和化学（株）、濃度６０g/l 、温度５０
℃、５分間）を用いて脱脂し純水で洗浄した。脱脂効果
を高めるため、苛性ソーダ（５０g/l 、４０℃、１５
秒）を用いてエッチングを行った。中和処理は硝酸（１
０５g/l 、２３℃、５分）で処理し水洗した。電解処理
は硫酸（１５０g/l ）中において温度２０℃で２０分間
行い水洗した。封孔処理は５g/l の酢酸ニッケル（添加
剤：シーレックスＢ（メルテックス（株）、２g/l ）を
用いて実施した（ｐＨ＝5.8 、６５℃）。封孔処理後に
純水で洗浄し乾燥させアルミニウム基板を複数作製し
た。これら基板のアドミッタンス値をＪＩＳの規定に従
って測定し８９μＳのアドミッタンス値を得た（測定器
Fischer 製アノテスタ）。

【００１９】得られた素管を２時間、５０％ＲＨにおい
て２７８、３０３、３１３Ｋに各々保持しアドミッタン
ス値を測定した。次に得られた素管をアルカリ系洗浄剤
（ＵクリーナーＡＤ６８：上村工業）で洗浄したのち純
水で濯ぎ、６５℃の温純水で乾燥させた。次に電荷発生
層（Ｘ型無金属フタロシアニンを塩化ビニル酢酸ビニル
共重合体に４０重量％の比率で分散させたもの）を塗布
して８０℃の乾燥炉で３０分間乾燥させた。続いて電荷
輸送層（ポリカーボネートとヒドラゾン系材料を混合し
たもの）を塗布し、９０℃の乾燥炉で２時間乾燥させて
感光体を作製した。

【００２０】作製した感光体を画像評価した結果が表１
に示される。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から雰囲気温度が３０３Ｋ以上のとき
にＴ・Ｄ・ｐ／Ｐの値が３００を越えて、Ｙ値が６０μ
Ｓ未満となるとともに黒点や濃度むらの発生率が０とな
っていることがわかる。 実施例２ アルミニウム基板を脱脂剤（ファインクリーナー３１
５：日本パーカライジング（株）、温度５０℃）により
脱脂を行い、水洗して脱脂剤を除去した。その後、ＨＮ
Ｏ₃ によりさらに脱脂を行った。次に電解処理は硫酸中
で、温度を２０℃で２４分間行い純水で洗浄した。封孔
処理は純水を用い、温度は７０℃で８．５分間行った
後、純水で超音波洗浄して熱風乾燥させ、陽極酸化皮膜
を形成させてアルミニウム基板（素管）を１０００本作
製した。これら基板のアドミッタンス値は８８μＳであ
った。得られた素管を３２３°Ｋ、３０％ＲＨで１〜７
時間および２４時間放置し、Ｙ値を測定した。

【００２３】次に得られた素管をアルカリ系洗浄剤（Ｕ
クリーナーＡＤ６８：上村工業）で洗浄したのち純水で
濯ぎ、６５℃の温純水で乾燥させた。次に電荷発生層
（Ｘ型無金属フタロシアニンを塩化ビニル酢酸ビニル共
重合体に４０重量％の比率で分散させたもの）を塗布し
て８０℃の乾燥炉で３０分間乾燥させた。続いて電荷輸
送層（ポリカーボネートとヒドラゾン系材料を混合した
もの）を塗布し、９０℃の乾燥炉で２時間乾燥させて感
光体を作製した。

【００２４】作製した感光体を画像評価した結果が表２
に示される。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２に示すように保持時間が４ｈより大き
い場合にＴ・Ｄ・ｐ／Ｐの値が３００を越えて、Ｙ値が
６０μＳ未満となるとともに黒点や濃度むらの発生率が
０となっていることがわかる。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば所定の条件下で封孔処
理し、次いで水蒸気雰囲気中に保持するので、温和な封
孔処理で得られた封孔度が水蒸気雰囲気処理でさらにそ
の度合が増し、水蒸気雰囲気処理に続く洗浄処理におけ
る耐アルカリ性が向上するとともに、温和な封孔処理で
陽極酸化皮膜表面に付着した少量のイオンや酸化物が、
水蒸気雰囲気処理に続くアルカリ洗浄処理で効率良く除
去されることとなり、黒点や濃度むら発生の抑えられた
電子写真用感光体が得られる。

【００２８】前記した式（１）を満足する条件は水蒸気
雰囲気処理の最適条件であり、封孔度がＹ値で６０μＳ
未満の閾値を達成し、黒点や濃度むらの発生が皆無とな
る。酢酸ニッケル封孔処理したあとに水蒸気雰囲気処理
すると封孔度の改善が顕著に起こり特性の良好な電子写
真用感光体が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】陽極酸化皮膜につきアドミッタンス値で６０な
いし１００μＳの封孔処理をしたものの相対湿度３０％
におけるアドミッタンスの水蒸気雰囲気中保持時間依存
性を示す線図

【図２】陽極酸化皮膜につきアドミッタンス値で６０な
いし１００μＳの封孔処理をしたものの雰囲気温度１０
℃におけるアドミッタンスの水蒸気雰囲気中保持時間依
存性を示す線図

【図３】従来の電子写真用感光体を示す断面図

【符号の説明】

１ アルミニウム基板 ２ アンダーコート層 ３ 電荷発生層 ４ 電荷輸送層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウム基板の表面に陽極酸化皮膜を
   形成したのちに有機感光層を積層する電子写真用感光体
   の製造方法において、前記陽極酸化皮膜を形成したのち
   に封孔度がアドミッタンス値で６０ないし１００μＳと
   なる封孔処理を行い、水蒸気雰囲気中に保持して封孔度
   をアドミッタンス値で６０μＳ未満にし次いで洗浄処理
   することを特徴とする電子写真用感光体の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の製造方法において、水蒸
   気雰囲気中に保持する時間Ｄ（ｈ）は、雰囲気温度をＴ
   〔Ｋ〕、水蒸気圧および飽和水蒸気圧をそれぞれｐおよ
   びＰとした場合に、下記（１）式を満足することを特徴
   とする電子写真用感光体の製造方法。 【数１】 Ｔ・Ｄ・ｐ／Ｐ≧３００ ・・・ （１）
3. 【請求項３】請求項１に記載の製造方法において、封孔
   処理は酢酸ニッケルまたは純水による封孔処理であるこ
   とを特徴とする電子写真用感光体の製造方法。