JPH0990658A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 陽極酸化皮膜を有する基体を用いた電子写真
感光体において，帯電と露光を繰り返しても帯電性が低
下しない電子写真感光体を提供する。 【構成】 陽極酸化皮膜を有するアルミニウム基体上に
感光層を設けた電子写真感光体において，前記陽極酸化
皮膜がポリアルキレングリコールまたはその誘導体で封
孔処理されている。

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関し，
特に，陽極酸化皮膜を有する基体を用いた電子写真感光
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，電子写真感光体は，高帯電性およ
び高耐久性を与えるため，様様な試みがなされてきた。
その一つに高感度の電荷発生層中へ帯電時に導電性基体
側から帯電電荷とは逆極性の電荷が注入されるのを防止
するため基体と感光層との間に陽極酸化皮膜からなるブ
ロッキング層を設けることが提案されている。

【０００３】しかし，このアルミニウムの多孔質陽極酸
化皮膜は皮膜自体に無数の微細孔が開いているため，そ
のままでは耐湿性や耐環境安定性が低いため帯電性およ
び耐久性に劣るという欠点を有する。

【０００４】そのため，陽極酸化皮膜に対して，通常，
封孔処理が行われる。封孔処理法としては，沸騰水加圧
蒸気により封孔する水和封孔法，金属塩を含む熱水によ
り封孔する金属塩封孔法等，また，有機物を塗布したり
する有機物封孔法，無機質をプラズマＣＶＤ法により封
孔する無機質封孔処理方法(特開平５−２１０２４５号
公報)等がある。

【０００５】前記金属塩封孔処理法としてはフッ化ニッ
ケルを主成分とする封孔剤により封孔する方法(特公平
６−７５２０８号公報)，また，有機封孔法としては陽
極酸化皮膜形成後ポリテトラフルオロエチレンを含浸す
る方法(特開昭６−１９３１５７号公報)等も知られてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし，上述した従来
技術のうち，水和封孔法と金属塩封孔法は高温で処理す
るため封孔浴の安定性が悪く，陽極酸化皮膜の表面に粉
ふきが生じて欠陥が生じやすい。他方，有機物封孔処理
法にてポリテトラフルオロエチレンを含浸させた場合に
も帯電性が低く，かつ，表面硬度が十分ではない上，陽
極酸化皮膜との付着性が悪いため耐久性に劣る等の問題
があった。

【０００７】また，フッ化ニッケルを主成分とする低温
封孔剤による封孔処理方法は処理直後の耐食性が悪いた
め陽極酸化皮膜表面が劣化しやすく耐久性に問題が生
じ，安定するには数時間から数日間を要する等の問題が
あった。

【０００８】本発明は，上述問題点に鑑みてなされたも
のであって，陽極酸化皮膜を有する基体上に感光層を設
けた電子写真感光体において，帯電と露光を繰り返して
も帯電性が低下しない電子写真感光体を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
ついて検討した結果，アルミニウムの多孔質陽極酸化皮
膜をポリアルキレングリコールまたはその誘導体で封孔
することにより解決できることを見い出し本発明に至っ
た。すなわち，本発明によれば，第一に，陽極酸化皮膜
を有するアルミニウム基体上に感光層を設けた電子写真
感光体において，該陽極酸化皮膜がポリアルキレングリ
コールまたはその誘導体で封孔処理されていることを特
徴とする電子写真感光体が提供される。

【００１０】第二に，上記第一に記載した電子写真感光
体において，前記誘導体がポリアルキレングリコールジ
エステルであることを特徴とする電子写真感光体が提供
される。

【００１１】第三に，上記第一に記載した電子写真感光
体において，前記誘導体がポリアルキレングリコールモ
ノエーテルであることを特徴とする電子写真感光体が提
供される。

【００１２】まず，本発明において良好な陽極酸化アル
ミニウム皮膜を得るためのアルミニウム材料としては，
純Ａｌ系の材料の他にＡＬ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ，
Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ，Ａｌ−Ｍｎ，Ａｌ−Ｃｕ−Ｎｉ，Ａ
ｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｃｕ−Ｚｎ，Ａｌ−Ｃｕ
−Ｓｉ，Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系等のアルミニウム合金材料
の中から選択して使用することができる。上記アルミニ
ウム材料は陽極酸化処理を施す前に酸，アルカリ，有機
溶媒，界面活性剤，エマルジョン，電解などの各種脱脂
洗浄方法による脱脂処理を行うことが望ましい。

【００１３】陽極酸化皮膜は，通常，例えばクロム酸，
硫酸，シュウ酸，スルファミン酸，ベンゼンスルホン酸
等の酸性浴中で陽極酸化処理することにより形成され
る。この場合，直流，交流いずれでもよいが，電圧は２
〜１６０Ｖ，電流密度は０．１〜５Ａ／ｄｍ2，液温１
０〜４０℃のものが好ましい。このように形成された陽
極酸化皮膜をポリアルキレングリコールもしくはその誘
導体を主成分とする水溶液中に浸漬することにより封孔
処理が施される。この場合の濃度は１〜５０ｇ／ｌが効
果がある。また，液温が６０℃以上の方が好ましい。形
成させる封孔処理陽極酸化皮膜の厚さは０．５〜２０μ
ｍが好ましい。

【００１４】次に封孔処理剤として用いられるポリアル
キレングリコールまたはその誘導体としては次のような
ものが挙げられる。ただし，これらに限定されるもので
はない。

【００１５】まず，ポリアルキレグリコールとしては，
ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコール，
ポリブチレングリコールなどがあり，また，エチレング
リコールとｉ−プロピレングリコールの共重合体等が有
効である。この場合，ポリエチレングリコールとしては
分子量６０〜５０００００００，好ましくは２００〜５
００００のものが，ポリプロピレングリコールとしては
分子量７０〜１００００，好ましくは５００〜５０００
のものが，また，ポリブチレングリコールとしては分子
量９０〜４０００，好ましくは９０〜３０００のもの
が，エチレングリコールとｉ−プロピレングリコールと
の共重合体としては分子量２００〜１０００００，好ま
しくは５００〜５００００が使用される。

【００１６】また，ポリアルキレングリコールの誘導体
としては，そのエステル，エーテルなどが好ましい。ポ
リアルキレングリコールのモノまたはジエステルは次の
一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で示される。

【００１７】

【化１】

【００１８】式中，ｍ＝２〜４，ｎ＝１〜３０（平均付
加モル数），Ｒ1，Ｒ2は炭素数１３０のアルキル基また
はアルケニル基を示す。例えば，モノステアリン酸ポリ
エチレングリコール，モノオレイン酸ポリエチレングリ
コール，ジステアリン酸ポリエチレングリコール，ジラ
ウリン酸ポリエチレングリコール，ジオレイン酸グリコ
ールなどが挙げられる。また，ポリアルキレングリコー
ルモノエーテルは下記式（ＩＩＩ）で表される。

【００１９】

【化２】

【００２０】式中，ｍ＝２〜４，Ｒは炭素数１〜３のア
ルキル基，好ましくは炭素数１０〜２０のアルキル基，
置換もしくは無置換のアリール基，好ましくは炭素数１
〜２０のアルキル基置換フェニル基を，ｎは平均付加モ
ル数を示し，１以上好ましくは１〜１００の実数を表
す。

【００２１】例えば，ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル，ポリオキシエチレンラウリルエーテル，ポ
リオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなとが挙げ
られる。

【００２２】以上に挙げたようなポリアルキレングリコ
ールまたはその誘導体は単独または数種組み合わせて使
用することができる。

【００２３】これら封孔処理剤により封孔処理を行うに
は，例えば，ポリアルキレングリコールを水に溶解して
封孔処理液を作製する。このときの濃度は１〜５０ｇ／
ｌ，好ましくは３〜１０ｇ／ｌとする。この封孔処理液
中に先に作製した陽極酸化皮膜を有するアルミニウム基
体を浸漬する。処理液の加温は２０〜１００℃，好まし
くは７０〜９０℃，処理液への浸漬時間は２〜３０分
間，好ましくは５〜１０分とする。このような浸漬処理
により封孔が行われ，次いで，水，純水またはアルコー
ル等の液に浸漬，あるいは超音波をかけた前記液中に浸
漬して洗浄し乾燥することにより処理は完了する。

【００２４】次に感光層は以下のように形成される。本
発明における感光層は単層型，積層型いずれでもよい
が，一般的な積層型により説明する。

【００２５】積層型感光層における電荷発生層は画像露
光によって電荷を発生分離させることを目的とする層で
ある。電荷発生物質としては有機系顔料，結晶セレン，
またはセレン化ヒ素を用いることができる。有機系顔料
としては，フタロシアニン系顔料，ジスアゾ顔料，トリ
スアゾ顔料，ペリレン系顔料，スクアリック塩系顔料，
アズレニウム塩系顔料，キノン系縮合多環化合物等があ
る。

【００２６】これらの有機系顔料は，樹脂中でまたは樹
脂無しで有機溶媒を加えてボールミル，サンドミル，三
本ロール，アトライター，超音波法等の方法で分散して
用いる。これら有機系顔料を分散する樹脂（結着剤）と
しては，例えばポリアミド，ポリウレタン，ポリエステ
ル，エポキシ樹脂，ポリカーボネート，ポリエーテルな
どの縮合系樹脂並びにポリスチレン，ポリアクリレー
ト，ポリメタクリレート，ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾー
ル，ポリビニルブチラール，スチレン−ブタジエン共重
合体，スチレン−アクリロニトリル共重合体等の重合体
および共重合体が挙げられ，絶縁性と接着性が要求され
る。

【００２７】封孔処理層上への電荷発生層の形成は，ス
プレー塗工法，浸漬塗工法，ブレード塗工法等により成
膜し，５０〜２００℃で乾燥または硬化して膜厚０．０
５μｍ乃至数μｍの電荷発生層を形成する。有機系顔料
の含有量は６０乃至１００重量％が好ましい。

【００２８】結晶セレンまたはセレン化ヒ素合金の粉末
を用いた場合は，電荷移動性結着剤および／電荷移動性
有機化合物と併用される。このような電荷移動性物質と
してはポリビニルカルバゾールおよびその誘導体（例え
ばカルバゾール骨格に塩素，臭素などのハロゲン，メチ
ル基，アミノ基等の置換基を有するもの），ポリビニル
ピレン，オキサジアゾール，ピラゾリン，ヒドラゾン，
ジアリールメタン，α−フェニルスチルベン，トリフェ
ニルアミンなどの窒素含有化合物およびジアリールメタ
ン系化合物等があるが，特にポリビニルカルバゾールお
よびその誘導体が好ましい。

【００２９】また，これらの物質を混合して用いてもよ
い。混合して用いる場合もポリビニルカルバゾールおよ
びその誘導体に他の電荷移動性有機化合物を添加するの
が好ましい。また，接着性，可撓性等を向上させる目的
で必要に応じて有機系顔料と併用して用いた結着剤樹脂
が使用できる。この種の電荷発生物質の含有量は層全体
の３０〜９０重量％が適当である。

【００３０】電荷発生層の上に設けられる電荷移動層
は，帯電電荷をその表面に保持させ，また，露光により
電荷発生層で発生分散した電荷を移動させて保持してい
た帯電電荷と結合させることを目的とする層である。帯
電電荷を保持させる目的達成のために電気抵抗が高いこ
とが要求され，また，保持した帯電電荷で高い表面電位
を得る目的を達成するためには，誘電率が小さく，か
つ，電荷移動性がよいことが要求される。これらの要件
を満足させるべく，有機電荷移動物質を有効成分として
含有する有機電荷移動層が用いられる。

【００３１】有機電荷移動物質としては，例えば，ポリ
−Ｎ−ビニルカルバゾール系化合物，ピラゾリン系化合
物，α−フェニルスチルベン系化合物，ヒドラゾン系化
合物，ジアリールメタン系化合物，トリフェニルアミン
系化合物，ジビニルベンゼン系化合物，フルオレン系化
合物，アントラセン系化合物，ジアミノカルバゾール系
化合物など従来知られている化合物を用いることができ
る。

【００３２】ポリビニルカルバゾール等の重合体以外の
これら有機電荷移動物質は，前述の電荷発生層の結着剤
として示したものと同様の樹脂へ配合して用いられる。
ただし，電荷発生層で使用される樹脂と電荷移動層で使
用される樹脂とが同じである必要はない。また，これら
には必要に応じて可塑剤が配合される。こうした可塑剤
としては，例えば，ハロゲン化パラフィン，ジメチルナ
フタレン，ジブチルフタレート，ジオクチルフタレー
ト，トリクレジルホスフェート等やポリエステル等の重
合体および共重合体などが挙げられる。

【００３３】電荷移動物質と上記結合剤樹脂と（成膜時
のレベリング剤としての）シリコーン油とを有機溶媒に
溶解して，中間層および電荷発生層と同様の方法で成膜
および乾燥して膜厚５μｍ乃至１００μｍの電荷移動層
を電荷発生層上に形成する。電荷移動物質と樹脂結合剤
の比は，２／８乃至８／２重量比であって，樹脂結合剤
に対するシリコーン油量は０．００１重量％乃至１重量
％である。

【００３４】

【実施例】以下に実施例よりさらに具体的に説明する。
文中で示す部は重量基準である。

【００３５】〔実施例１〕アルミニウム板を蒸留水超音
波洗浄を行った。次いで，電解質溶液として１５％の硫
酸溶液を用いて，液温２０℃にて電流密度１Ａ／ｄｍ2
の電流密度で陽極酸化を行い，５μｍの陽極酸化皮膜を
形成し，水洗し，乾燥させた。次に，ポリエチレングリ
コール（デュポン社製テラタンＴ２９００）４ｇを水１
００ｇに溶解して封孔処理用溶液を作成した。この封孔
処理用溶液に先に作成した陽極酸化皮膜を７０℃，１０
分間浸漬し封孔処理を行い，水洗し乾燥させた。この封
孔処理したサンプルをＥＰＭＡよる分析を行った結果，
孔の開口部のみアルミニウムは検出されなかったが，そ
れ以外の陽極酸化皮膜表面にはアルミニウムが検出され
た。

【００３６】（電荷発生層用塗工液）４００ｇのシクロ
ヘキサノンと２５ｇの下記化１に示すアゾ顔料（顔料Ｎ
Ｏ．１）と４０ｇのボリビニルブチラール樹脂（積水化
学社製エスレックスＢＭ−３）を投入して４８時間ボー
ルミリングして混合した。さらに，４００ｇのシクロヘ
キサノンを加えて２４時間混合した後，取り出した分散
液８００ｇを撹拌しながら，メチルエチルケトン８００
ｇを加え電荷発生層用塗工液とした。

【００３７】

【化３】

【００３８】 （電荷移動層用塗工液） α−フェニルスチルベン系電荷移動物質（下記化２） １０部

【００３９】

【化４】

【００４０】 ポリカーボネート樹脂（帝人社製Ｋ１３００） １０部 シリコーン油（信越シリコーン社製ＫＦ５０） ０．０００２部 テトラヒドラフラン ８０部

【００４１】ポリエチレングリコールで封孔処理を行っ
た陽極酸化皮膜の上に，上記電荷発生層用塗工液をブレ
ード塗工し，１２０℃，１０分間乾燥し，膜厚０．１μ
ｍの電荷発生層を形成した。次いで，さらに，その上に
電荷移動層用塗工液をブレード塗工し，１２０℃，２０
分間乾燥して膜厚２０μｍの電荷移動層を形成し電子写
真用感光体を作製した。

【００４２】〔実施例２〕実施例１において，ポリアル
キレングリコールジエステル（三洋化成社製イオネット
ＤＳ３００）４ｇ／水１００ｇを封孔処理用溶液として
７０℃，１０分間封孔処理を行った以外は実施例１と同
様にして電子写真感光体を作製した。

【００４３】〔実施例３〕実施例１において，ボリアル
キレングリコールモノエーテル（三洋化成社製エマルミ
ンＬ３８０）４ｇ／水１００ｇを封孔処理用溶液として
６０℃，１０分間封孔処理を行った以外は実施例１と同
様にして電子写真感光体を作製した。

【００４４】〔実施例４〕実施例１において，ポリアル
キレングリコール／ｉ−プロピレングリコール共重合体
（三洋化成社製ニューポールＰＥ６８）４ｇ／水１００
ｇを封孔処理用溶液として７０℃，１０分間封孔処理を
行った以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作
製した。

【００４５】〔比較例１〕実施例１において，実施例１
の条件で陽極酸化処理のみ行い，封孔処理を行わなかっ
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。

【００４６】〔比較例２〕実施例１において，純水中で
８０℃，３０分間浸漬し封孔処理を行った以外は実施例
１と同様にして電子写真感光体を作製した。

【００４７】〔比較例３〕実施例１において，酢酸ニッ
ケル溶液中で９０℃，１０分間浸漬し封孔処理を行った
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。

【００４８】〔比較例４〕ポリエチレングリコール４重
量部（デュポン社製テラタンＴ２９００），ナイロン樹
脂４重量部（東レ社製ＣＭ８０００），メタノール６０
重量部，ブタノール３２重量部を混合した液をアルミニ
ウム板に塗工し，１２０℃，１０分間加熱乾燥を行って
膜厚１μｍの中間層を形成し，次いで実施例１と同様に
して電荷発生層，電荷輸送層を設け電子写真感光体を作
製した。

【００４９】〔比較例５〕実施例１において陽極酸化お
よび封孔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。

【００５０】以上のようにして作製した電子写真感光体
を静電特性測定装置（川口電気社製ＥＰＡ−８１００）
を使用して以下のように静電特性を評価した。−６ＫＶ
のコロナ帯電を２０秒間行い，次いで１０秒間暗減衰さ
せ５１ｕｘのタングステン光を照射した。このときの帯
電開始１秒後の表面電位をＶ1（Ｖ），タングステン光
を１０秒間照射させたときの表面電位Ｖｒ（Ｖ）を測定
した。

【００５１】次に，−８００Ｖに帯電させ５１ｕｘのタ
ングステン光を照射してこの表面電位が−４００Ｖにな
るのに必要な露光量Ｅを測定した。また，このあと−６
００Ｖ，−８μＡにて３時間疲労後，同様な測定を行っ
た。その結果を表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】表１から実施例の感光体は疲労後も帯電特
性がほとんど劣化していないこと，これに対して酢酸ニ
ッケルで封孔処理した基体を用いた比較例のものは疲労
後の帯電特性が悪化すること，また，ポリエチレングリ
コールの中間層を設けたものと比較しても実施例のもの
の方が疲労後の帯電特性が明らかに優れていることが分
かる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように陽極酸化処理したアルミニ
ウムの基体をポリアルキレングリコールまたはその誘導
体で封孔処理する本発明の構成によれば，繰り返し後の
帯電特性が優れた電子写真感光体が得られるというメリ
ットがある。

【００５５】また，本発明の感光体がポリアルキレング
リコールの中間層を設けた従来の感光体と比べ繰り返し
後の帯電特性が明らかに優れているというメリットがあ
る。

【化１】

【化２】

【化３】

【化４】

【表１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極酸化皮膜を有するアルミニウム基体
   上に感光層を設けた電子写真感光体において，前記該陽
   極酸化皮膜がポリアルキレングリコールまたはその誘導
   体で封孔処理されていることを特徴とする電子写真感光
   体。
2. 【請求項２】 前記誘導体がポリアルキレングリコール
   ジエステルであることを特徴とする請求項１記載の電子
   写真感光体。
3. 【請求項３】 前記誘導体がポリアルキレングリコール
   モノエーテルであることを特徴とする請求項１記載の電
   子写真感光体。