JPH01295262A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子写真Ｗｉｌｔに用いる感光体に関する
。

〔従来の技術〕

従来の電子写真装置に用いる感光体は、ａ　−３ｅ（ア
モルファスセレン）系、　ＣｃｌＳ、　ＺｎＯ，ａ　−
３ｉ系悪感光と有機怒光体（ｏｒｇａｎｉｃ　ｐｈｏｔ
ｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ。

以下ｏｐｃと略称する）などに概略分類され、種々のも
のが知られているが、公害衛生上あるいは信頼性等の問
題から、最近は機械的強度に優れ高信頼性のａ−５ｉ系
の感光体と、低コストで感光体設計の自由度の大きいｏ
ｐｃが、その代表的なものとなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ａ　−３ｉ系の感光体については、現在
の技術では高価な設備を必要とし、しかも成膜速度が遅
いため生産性が悪く、他の感光体に比べ高コストである
という欠点がある。また一方、ＯＰＣについては機械的
ストレスやオゾン等との化学反応により劣化し、他の感
光体に比べ耐久性が劣るという欠点があり、未だ充分な
改善がなされていない。

本発明は、従来の電子写真感光体の上記問題点を解決す
るためになされたもので、従来の感光体に比べ、無公害
、高信頼性、低コストで、感光体設計の自由度が大きく
、しかも機械的強度に優れた高耐久性の電子写真感光体
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、支持体と、該支持体上に積層さ
れた導電層と、該導電層上に積層され、その細孔に電子
写真感光材料を充填した多孔質絶縁層とで電子写真感光
体を構成するものである。

このように構成した電子写真感光体においては、多孔質
絶縁層の機械的強度により、充填する感光材料の性能を
損なうことなく耐久性及び信頬性を向上させることがで
き、しかも感光材料を細孔に充填して構成するものであ
るので、低コストで感光体設計の自由度の広い電子写真
感光体を容易に得ることが可能となる。

〔実施例〕

ます本発明に係る電子写真感光体の構成の概要を、第１
図に示す模式図に基づいて説明する。図において、１は
支持体で、２は該支持体１上に配置された導電層であり
、これらは形状、材質等が特定なものに限定されること
はなく、電子写真感光体を形成する上で、最適な条件に
適応するように選択すればよい。支持体の材質を例示す
ると、ガラス、プラスチック、紙、アルミニウム等の金
属などがあり、導電層してはアルミニウム蒸着被膜や酸
化ずず被膜がよ（用いられる。４は金属酸化物被膜や有
機絶縁体薄膜などからなる障壁層３を介して前記導電層
２上に配置された、細孔５を有する多孔質絶縁層である
。この多孔質絶縁層４の重要なファクタは機械的強度、
耐摩耗性並びに細孔５の分布及び形状である。すなわち
多孔質絶縁層４には、高耐久性、高信頬性を実現するた
めに高い硬度が要求され、且つ細孔は高密度に分布して
支持体１に対して垂直でストレート直径も大きくて感光
材料の充填に通した形状が要求され、例えば多孔質セラ
ミックスや多孔質アルマイトなどが用いられる。６は多
孔質絶縁層４の細孔５に充填された感光材料である。こ
の感光材料６としては従来の種々の感光材料が使用でき
るが、感光体の設計の自由度の広さから、特にＯＰＣが
好ましい。

上記多孔質絶縁層４の更に詳細な構成について述べると
、硬度は４５０Ｈｖ（ビッカース硬度：荷重５０ｇ）以
上で、体積抵抗率は１０９〜１０１１Ω’　ｃｍであり
、細孔５の直径は０．０５μｍ以上で面積比は３０％以
上とする必要がある。すなわち多孔質絶縁層４の硬度が
４５０Ｈｖ未満ではＡｓｚＳｅ：＋感光体と同程度の耐
久性が得られなくなり、また体積抵抗率が１０９　Ω・
釧未満では帯電電位が低く、１０１１Ω・ｃｍを越える
と残留電位が高くなり、いずれの場合も充分な電位コン
トラストが得られな（なる。また細孔５の直径が０．０
５μｍ未満では、感光材料の充填が不完全となり、細孔
５に空隙ができ電荷の移動を阻害するため、残留電位の
蓄積や感度の低下現象が現れる。また細孔の面積比が３
０％未満では充填された感光材料本来の感度が得られず
、また残留電位が高くなる。したがって、多孔質絶縁層
４は上記のように構成する必要がある。

なお細孔５の直径の上限は、使用トナーの粒径との関係
で設定される。すなわち細孔の直径が１・す−０粒径よ
り大になると、、トナーが細孔に充填された感光材料に
影響を与える可能性が生ずる。

したがって粒径が１μｍ程度のトナーを使用する場合に
は、細孔５の直径はおよそ１μｍ以下に設定される。ま
た細孔の面積比の上限は、多孔質絶縁層の材料の強度に
基づいて設定される。例えば多孔質アルマイトを用いる
場合には５０〜６０％までは十分その強度が保持できる
ので、上限は７０％程度に設定される。

次に本発明に係る感光材料を充填した多孔質絶縁層を備
えた電子写真感光体の具体的な実施例について説明する
。

（第１実施例） Ｊ　Ｉ　Ｓ規格Ａ−６０６３のアルミニウム材を用いて
形成したドラムを用意し、該ドラム表面を鏡面加工した
のち、トリクロールエチレンに浸漬し、次いでその蒸気
により洗浄する。次いでこれを化学研摩するために、Ｈ
　３Ｐ　Ｏ　ａに５％濃度のＨ　Ｎ　Ｏ　３を加えて液
温１００〜１１０°Ｃに調整した化学研摩液を作成し、
これに前記アルミニウムドラムを３０秒間浸漬したのち
水洗してスマット除去処理を行う。

次いでＮａＯＨ水溶液で微かに化学エツチングを施し、
ＨＮ　０３水溶液で中和し水洗後に、予め調整されたア
ルミニウム陽極酸化浴により多孔質アルマイト被膜を形
成する。アルミニウム陽極酸化条件は下記のように設定
した。

浴組成　：Ｈ２Ｃ２０４５重量％ Ｈ２ＳＯ４０，５重量％ 浴温：２５±２　”Ｃ 電流密度：２Ａ／ｄｍ２ 処理時間：１５分 生成膜厚：１５μｍ 生成膜硬度：４５０１（ｖ 生成膜体積抵抗率：　１．５　Ｘｌ０Ｉ０Ω・ｃｍ細孔
直径：００５μｍ 細孔面積比：４０％ 次いで、１２０°Ｃで６０分間真空乾燥して細孔中の水
分子の吸着を除去する。

一方、感光材料としてＰＶＫ　（ポリビニルカルバゾー
ル’）Ｓｇ／ｌ、ＴＮＦ　（１−リニトロフルオレノン
）４．ｇ＃！組成のＴＨＦ（テトラヒドロフラン）？８
液を準備し、上記陽極酸化処理したドラムを浸漬して２
０〜６０分間放置したのち、徐々に真空度］、　Ｘ　１
０−　’Ｔｏｒｒまで排気し、そのまま大気圧になるま
で放置すると表面は自然乾燥される。次いで１２０°Ｃ
で２時間の熱処理をすることにより、第１実施例の電子
写真感光体の製作を完了させる。

次にアルミニウム陽極酸化条件を第１表のように変更し
た他は第１実施例と同様に処理して比較例（１）〜（８
）を製作した。

第　　１　　表 更に、アルミニウム陽極酸化処理工程前までを、第１実
施例と同様に処理した後、ＰＶＫ２０ｇ／ＣＴＮＦ１６
ｇ／ｆｆ組成のＴ　ＨＦ溶液を製作し、これに陽極酸化
処理を行わないアルミニウムドラムを浸漬して乾燥後の
厚さが１０μｍとなるように塗布したのち、１２０°Ｃ
で２時間熱処理を行って多孔質絶縁層のない参照例（１
）の感光体を作成した。

（第２実施例） アルミニウムドラムに対してアルミニウム陽極酸化処理
を第１実施例と同様に施したのち、Ｓｅ○２３５ｇ／Ｌ
　　ＨｇＳ○４２ｇ／βの液温２５±２°Ｃの溶液中で
、陽極材料をカーボンとして、印加電圧１５■で処理時
間を５分とした二次電解を行い、細孔底部に約０．５μ
ｍのＳｅを析出させ、充分に水洗後、温度１２０℃で真
空乾燥して吸着水分子を除去する。

次いで、ＰＶＫ５ｗｔ％のＴＨＦ？容液中に２０〜３０
分浸漬したのち、第１実施例と同様な方法で処理してＰ
ＶＫを充填した。次いでこれを２３０°Ｃで加熱し、６
０℃に調整されたシリコンオイル中で急冷して第２実施
例の電子写真感光体を作成した。

この第２実施例の感光体と対比させるため、アルミニウ
ム陽極酸化処理工程前までを第１実施例と同様に処理し
たのち、ａ−５ｅを約０．５μｍ真空蒸着し、次いで乾
燥後の膜厚が１０μｍとなるようにＰＶＫ２０ｇ／Ａの
ＴＨＦｉ液を塗布し乾燥させて、第２実施例に対応させ
た多孔質絶縁層のない参照例（２）の感光体を作成した
。

以上のようにして作成した実施例、比較例及び参照例を
、第２図に示す電子写真特性試験装置を用いて、電子写
真特性を測定した結果を第２表に示す。

なお第２図において、１１は被試験感光体ドラム、１２
は該感光体ドラム１１を帯電させるためのコロナ帯電器
、１３は帯電した感光体ドラム表面の電位を測定するた
めの透過型表面電位計、１４は該透過型表面電位計１３
を通して感光体ドラム１１を露光するための露光光源、
１５は露光後の感光体ドラム１１の除電を行う除電用光
源、１６は除電後の感光体ドラム１１の残留電位を測定
するための表面電位計である。

第２表 但し、Ｖ、、　　　：第１回目の試験時の初期帯電電位
（Ｖ） ＴＩ／□−１：第１回目の試験時における帯電電位の光
照射による半減時 間　（Ｉｕχ°５ｅＣ） ＶＲ；残留電位（Ｖ） ＶＯ−２：第５００回目の試験時の初期帯電電位（Ｖ） ＴＩ／２−２　　：第５００回目の試験時における帯電
電位の光照射による半減 時間（ｌｕｘ−ｓｅｃ） 上記第２表かられかるように、比較例［１，）、　＋２
１゜（４）、（５）は硬度は比較的高いけれども残留電
位が高く、一方比較例（３）、　＋６＋、　（７＋、　
（８］は残留電位は低いけれども硬度が不充分である。

これに対して本発明の第１及び第２実施例の感光体は、
硬質アルマイト被膜の機械的強度を持ちながら参照例（
１，１，［２１として示した標準試料とほぼ同等の電子
写真特性を示し、感光体としての充分な機能を存してい
ることが確認された。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば多孔質絶縁
層の機械的強度をもちながら、該多孔質絶縁層に充填す
る感光材料の性能が損なわれることなく発揮することが
でき、したがって特に感光体設計の自由度の広いｏｐｃ
を充填感光材料として用いた場合、従来の耐久性に関す
る欠点が改善され、その長所はそのまま維持されるので
、高信顧性、長寿命で低コストの電子写真感光体を得る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電子写真感光体を模式的に示す
概略断面図、第２図は、電子写真感光体の特性試験装置
を示す図である。 図においては、１は支持体、２は導電層、３は障壁層、
４は多孔質絶縁層、５は細孔、６は感光材料を示す。 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体と、該支持体上に積層された導電層と、該導
   電層上に積層され、その細孔に電子写真感光材料を充填
   した多孔質絶縁層とを備えていることを特徴とする電子
   写真感光体。 ２、前記多孔質絶縁層は、硬度が４５０Ｈｖ以上、体積
   抵抗率が１０＾９〜１０＾１＾１Ω・ｃｍであり、細孔
   の直径は０．０５μｍ以上で、その面積比は３０％以上
   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
   。