JPH06202363A

JPH06202363A - 電子写真感光体用導電性基体および感光体

Info

Publication number: JPH06202363A
Application number: JP22752193A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Rin; 護臨; Kazuyuki Mito; 和行水戸; Kiyoshi Sekihara; 清関原
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp; Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 1994-07-22
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JP3257177B2

Abstract

(57)【要約】【構成】アルカリ金属の水酸化物並びにアルカリ金属
および／またはアルカリ土類金属の弱酸塩を含有するエ
ッチング剤によるエッチング処理後、陽極酸化処理を施
したアルミニウムまたはアルミニウム合金から成る電子
写真感光体用導電性基体。【効果】レーザプリンタなどの可干渉光を光源として
使用する電子写真プロセスに用いても、モアレ状の画像
濃淡ムラはまったく発生せず非常に良好な画像を得るこ
とができ、またカブリ、黒点、白点のない良好な画像が
得られる。

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用導電性
基体および感光体に関するものである。詳しくは特にレ
ーザプリンタなどの、可干渉光が光源として使用される
電子写真プロセスを用いて画像形成される装置に使用さ
れる電子写真感光体用導電性基体および感光体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術は、即時性、高品質の画像
が得られることなどから、近年では複写機の分野にとど
まらず、各種プリンタの分野でも広く使われ応用されて
きている。電子写真技術の中核となる感光体について
は、その光導電材料としては従来からのセレニウム、ヒ
素−セレニウム合金、硫化カドミニウム、酸化亜鉛やア
モルファスシリコンといった無機系の光導電体から、最
近では有機化合物からなる電荷発生剤、電荷輸送剤が種
々組合わされて構成される有機系感光体が開発され広く
使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの感光体は複写
機やＬＥＤ光を光源として使用するプリンタに搭載し画
像を形成させる場合には良好な画像が得られ特に問題と
なることはないが、レーザなどの可干渉光が光源として
使用される電子写真プロセスに用いた場合には画像にモ
アレ状の濃淡が生じ、良好な画像が形成できないことが
多々有り非常に問題となっている。

【０００４】この原因として以下の事が考えられる。す
なわち照射している光が可干渉光であるため感光体表面
での反射光と、感光体内部からの反射光とで干渉が生じ
る。ここで感光体内部からの反射光としては基体からの
反射光、有機系の電荷発生層、電荷輸送層からなる積層
型感光体や多層からなるアモルファスシリコン感光体等
では各層の界面からの反射光が考えられる。結局この様
な干渉により光の強弱が生じた結果、感光体への光照射
および現像電位が不均一になり、画像上モアレ状の濃淡
ムラとなって現れるものと考えられる。特に中間調の画
像をとった場合、この現象は顕著に現れる。これまでこ
の様な濃淡ムラを改良するため様々な方法が提案されて
いる。例えばアルミニウムからなる基体を黒色アルマイ
ト処理して基体の反射率を低下させる方法（特開昭５９
−１５８号公報）、同様に基体の表面を機械切削により
梨地処理する方法、サンドブラスト処理する方法、エッ
チング処理する方法（特開平１−１８８８６０号公報）
等が知られている。しかしながらこれらの方法では効果
が不充分であったり、処理工程中の基体表面の汚染等が
問題になる場合が有り、より確実で効果的な方法が望ま
れている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等はこの様な課
題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のエッチング剤
によるエッチング処理後、陽極酸化処理された導電性基
体を用いた電子写真感光体が、可干渉光を光源として使
用する電子写真プロセスにおいても濃淡ムラのまったく
出ない良好な画像を形成できることを見出し本発明に到
達した。

【０００６】すなわち本発明の要旨はアルカリ金属の水
酸化物並びにアルカリ金属および／またはアルカリ土類
金属の弱酸塩を含有するエッチング剤によるエッチング
処理後、陽極酸化処理を施したアルミニウムまたはアル
ミニウム合金から成る電子写真感光体用導電性基体、お
よび該導電性基体を用いた電子写真感光体にある。

【０００７】以下本発明を詳細に説明する。本発明の電
子写真感光体用導電性基体はアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金から成る。導電性基体はエッチング剤による
エッチング処理後、陽極酸化処理が施されるが、これら
の処理の前処理として酸、アルカリ、有機溶剤、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
り脱脂処理されることが好ましい。

【０００８】このように脱脂処理された導電性基体は次
に本発明によるエッチング剤によるエッチング処理が施
される。ここで使用されるエッチング剤は、アルカリ金
属の水酸化物並びにアルカリ金属および／またはアルカ
リ土類金属の弱酸塩を有効成分として含む。アルカリ金
属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウムが好ましい。アルカリ金属またはアルカリ土類金属
の弱酸塩は正塩であっても水素塩であってもよく、アル
カリ金属としては、ナトリウム、カリウム等、アルカリ
土類金属としてはマグネシウム、カルシウム等を挙げる
ことができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類
金属の弱酸塩に用いる弱酸としては、炭酸、リン酸、ケ
イ酸等の無機酸、あるいは酢酸、酒石酸、コハク酸等の
有機酸を挙げることができ、特に−ｌｏｇＫａ（Ｋ
ａ：酸としての解離定数）が２以上の酸、中でも３以上
の酸が好ましい。エッチング剤中のアルカリ金属の水酸
化物、並びにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の弱
酸塩の割合は適宜変更できるが、好ましくはそれぞれ６
０〜９０重量％、１０〜３０重量％、さらに好ましくは
それぞれ７０〜８５重量％、１０〜２５重量％である。
その他均一なエッチングを行うための液性改良剤として
界面活性剤、アルカリ金属の塩化物を含んでいてもよ
い。エッチング剤水溶液の濃度、処理温度、処理時間は
適宜選べるが、例えば、濃度としては０．５％〜１０
％、中でも特に０．５％〜５％、処理温度としては４０
℃〜８０℃、中でも特に４０℃〜６０℃、処理時間とし
ては１分間〜１５分間の範囲で行うことが好ましい。ま
たエッチング剤水溶液にそのままアルミニウム基体を浸
漬すると急激にエッチングされてしまうが、これを避け
るため予めエッチング剤水溶液にアルミニウムイオンを
溶解させた後エッチングを行うことが好ましい。この場
合の溶存アルミニウムイオン濃度としては０．１〜２％
に調整することが好ましい。

【０００９】本発明のエッチング剤を用いると、アルカ
リ金属の水酸化物単独の場合より、エッチング程度の制
御が容易になり、適度な粗面を得易くなる。エッチング
処理後の導電性基体表面の粗度が小さすぎると、干渉が
生じやすくなる。逆に大きすぎると、その後の陽極酸化
処理等の処理を経た後も粗面が残り、カブリ等の画像欠
陥が出やすい。従って、エッチング処理後の導電性基体
表面の粗度Ｒ_max（ＪＩＳＢ０６０１−１９７０）
は約２〜約４μｍが好ましい。また後述の陽極酸化処理
等の処理を経た後のもので、しかも光導電層を設ける前
の導電性基体表面のエッチング処理の程度は、粗度Ｒ
_max（ＪＩＳＢ０６０１−１９７０）は０．２〜
１．５μｍとなるように調節することが好ましく、中で
もＲ_maxが０．５〜１μｍとなるのが一層好ましい。

【００１０】この様にしてエッチング処理された導電性
基体は続いて例えば水洗、酸による中和、水洗等の処理
がなされる。次に上記の処理を経て得られた導電性基体
は陽極酸化処理が施される。陽極酸化被膜は通常、例え
ばアルミニウムイオンの溶存したクロム酸、硫酸、シュ
ウ酸、ホウ酸、スルファミン酸等の酸性浴中で陽極酸化
処理されることにより形成されるが、硫酸中での陽極酸
化処理が好ましい。硫酸中での陽極酸化処理の場合、硫
酸濃度は１００〜３００ｇ／１、溶存アルミニウムイオ
ン濃度は２〜１５ｇ／１、液温は１０〜３０℃好ましく
は１０〜２５℃、電解電圧は５〜２０Ｖ、電流密度は
０．５〜２Ａ／ｄｍ² の範囲に設定されるのがよい。陽
極酸化被膜の平均膜厚は通常２０μｍ以下、特に１０μ
ｍ以下で形成されることが好ましい。

【００１１】この様にして形成された陽極酸化被膜は、
低温封孔処理、或いは高温封孔処理が施される。低温封
孔処理の場合の封孔剤としてはフッ化ニッケルが好まし
く、フッ化ニッケル水溶液の濃度は適宜選べるが、３〜
６ｇ／１の範囲内で使用された場合が最も効果的であ
る。また封孔処理をスムーズに進めるために、処理温度
としては２５〜４０℃、好ましくは３０〜３５℃で、ま
たフッ化ニッケル水溶液のｐＨは４．５〜６．５好まし
くは５．５〜６の範囲で処理するのがよい。ｐＨ調節剤
としては、シュウ酸、ホウ酸、蟻酸、酢酸、カセイソー
ダ、酢酸ソーダ、アンモニア水等を用いることができ
る。処理時間は、被膜の平均膜厚１μｍあたり１〜３分
の範囲内で処理するのが好ましい。なお、被膜物性を更
に改良するため、酢酸コバルト、硫酸ニッケル、界面活
性剤等をフッ化ニッケル水溶液に添加しておいてもよ
い。

【００１２】高温封孔処理の場合の封孔剤としては、酢
酸ニッケル、酢酸コバルト、酢酸鉛、酢酸ニッケル−コ
バルト、硝酸バリウム等の金属塩水溶液を用いることが
できるが、特に酢酸ニッケルを用いるのが好ましい。酢
酸ニッケル水溶液を用いる場合の濃度は、３〜２０ｇ／
１の範囲内で使用するのが好ましい。処理温度は通常、
６５〜１００℃、好ましくは８０〜９８℃、また酢酸ニ
ッケル水溶液のｐＨは５〜６好ましくは５．５〜６の範
囲で使用するのがよい。ここでｐＨ調節剤としては、ア
ンモニア水、酢酸ソーダ等を用いることができる。処理
時間は、被膜の平均膜厚１μｍあたり２〜１０分の範囲
で処理するのが好ましい。なおこの場合も被膜物性を改
良するために、酢酸ナトリウム、有機カルボン酸塩、ア
ニオン系、ノニオン系界面活性剤等を酢酸ニッケル水溶
液に添加してもよい。

【００１３】以上の様にして陽極化酸処理および封孔処
理の施された導電性基体は、続いて例えば水洗し、自然
或いは熱風乾燥された後、室温まで冷却され光導電層が
設けられる。また、必要に応じて導電性基体と光導電層
の中間にバリヤー機能と接着機能を有する中間層を設け
てもよい。光導電層としては無機系、有機系いずれも用
いることができる。無機系光導電層としては例えばセレ
ニウム、ヒ素−セレニウム合金、硫化カドミニウム、酸
化亜鉛やアモルファスシリコンを用いることができ、通
常例えば蒸着、スパッタ、塗布等の公知の方法により形
成される。有機系光導電層としては例えば電荷発生層と
電荷輸送層を積層させた積層型感光体、電荷輸送層中に
電荷発生物質を分散させたいわゆる分散型感光体等いず
れも用いることができる。ここで電荷発生層としてはフ
タロシアニンやアゾ顔料等の有機顔料の蒸着膜、あるい
はそれらを樹脂中に分散させたもの等を例えば浸漬、ス
プレー、スパイラル塗布等の通常の方法で膜状にしたも
の等を用いることができる。また電荷輸送層としてはヒ
ドラゾン誘導体、芳香族アミン誘導体等の電荷輸送物質
をバインダー樹脂中に分散させたもの、ポリビニルカル
バゾール等の高分子電荷輸送剤等いずれも用いることが
でき、電荷発生層と同様の方法により作製することがで
きる。さらに電荷発生層として無機系光導電層を、電荷
輸送層として有機系光導電層を用いた複合型光導電層等
も用いることができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に詳
細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下
の実施例に限定されるものではない。

【００１５】（実施例−１）表面を鏡面仕上げした外径
３０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム
シリンダー（材質６０６３）を脱脂剤（商品名ＮＧ−＃
３０、キザイ（株）製）の３０ｇ／１水溶液中で６０
℃、５分間脱脂洗浄を行なった。続いて水洗を行なった
後５０℃に加熱したエッチング剤水溶液〔Ｐ₃ Ｔ６５１
（ヘンケル白水（株）製、組成：水酸化ナトリウム７６
％、炭酸ナトリウム１８％、リン酸ナトリウム３％、塩
化ナトリウム３％）１．２％水溶液にアルミニウム（材
質６０６３）を０．３％溶解させた液〕に４分間浸漬さ
せエッチング処理を行った。続いてすぐに水洗した後７
％硝酸に２５℃で１分間浸漬した。更に水洗後、１８０
ｇ／１の硫酸電解液中（溶存アルミニウムイオン濃度７
ｇ／１）で１．２Ａ／ｄｍ² の電流密度で陽極酸化を行
ない、平均膜厚６μｍの陽極酸化被膜を形成した。次い
で水洗後、酢酸ニッケルを主成分とする高温封孔剤（商
品名トップシールＤＸ−５００、奥野製薬工業（株）
製）の１０ｇ／１水溶液に９５℃で３０分間浸漬し封孔
処理を行なった。続いて超音波をかけながら水洗を行な
った後乾燥した。

【００１６】次にオキシチタニウムフタロシアニン１０
重量部、ポリビニルブチラール（電気化学工業（株）
製、デンカブチラール６０００Ｃ）５重量部に１，２−
ジメトキシエタン５００重量部を加え、サンドグライン
ドミルで粉砕、分散処理を行なった。この分散液に先に
形成した陽極酸化被膜を設けたアルミニウムシリンダー
を浸漬塗布し、乾燥後の膜厚が０．４μｍとなるように
電荷発生層を設けた。

【００１７】次にこのアルミシリンダーを、Ｎ−メチル
カルバゾール−３−カルバルデヒドジフェニルヒドラゾ
ン５６重量部と３，３−ジ（４−メトキシフェニル）ア
クロレインジフェニルヒドラゾン１４重量部、及び４
−（２，２−ジシアノビニル）フェニル−２，４，５−
トリクロロベンゼンスルホネート１．５重量部及びポリ
カーボネート樹脂（三菱化成（株）製、ノバレックス
（商標登録）７０３０Ａ）１００重量部を１，４−ジオ
キサン１０００重量部に溶解させた液に浸漬塗布し、乾
燥後の膜厚が１７μｍとなるように電荷移動層を設け
た。この様にして得られた感光体を感光体Ａとする。

【００１８】（実施例−２）実施例−１において、エッ
チング温度を５６℃にした以外は実施例−１と同様に感
光体Ｂを作製した。

【００１９】（実施例−３）実施例−１において、エッ
チング剤水溶液に溶解させるアルミニウムの濃度を０．
６％にした以外は実施例−１と同様に感光体Ｃを作製し
た。

【００２０】（実施例−４）実施例−１において、エッ
チング温度を５０℃、エッチング剤水溶液の濃度を２．
０％にした以外は実施例−１と同様に感光体Ｄを作製し
た。

【００２１】（実施例−５）実施例−１において、エッ
チング温度を４５℃、エッチング剤水溶液の濃度を３．
０％、エッチング剤水溶液に溶解させるアルミニウムの
濃度を０．６％にした以外は実施例−１と同様に感光体
Ｅを作製した。

【００２２】（実施例−６）実施例−１において、エッ
チング温度を４５℃、エッチング剤水溶液の濃度を３．
０％、エッチング剤水溶液に溶解させるアルミニウムの
濃度を０．９％にした以外は実施例−１と同様に感光体
Ｆを作製した。

【００２３】（実施例−７）実施例−１において、エッ
チング温度を４５℃、エッチング剤水溶液の濃度を４．
０％、エッチング剤水溶液に溶解させるアルミニウムの
濃度を０．６％にした以外は実施例−１と同様に感光体
Ｇを作製した。

【００２４】（実施例−８）実施例−１において、エッ
チング温度を４５℃、エッチング剤水溶液の濃度を４．
０％、エッチング剤水溶液に溶解させるアルミニウムの
濃度を０．９％にした以外は実施例−１と同様に感光体
Ｈを作製した。

【００２５】（比較例−１）表面を鏡面仕上げした外径
３０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム
シリンダー（材質６０６３）上に直接実施例−１と同じ
感光層を設け、比較感光体Ｉを作製した。

【００２６】（比較例−２）実施例−１において、エッ
チング処理を行わないこと以外は実施例−１と同様に比
較感光体Ｊを作製した。

【００２７】（比較例−３）実施例−１において、水酸
化ナトリウム３％水溶液をエッチング剤水溶液として使
用した以外は実施例−１と同様に比較感光体Ｋを作製し
た。

【００２８】（実施例−９）実施例−１において、水酸
化ナトリウム８５％、酢酸ナトリウム１５％から成るエ
ッチング剤を使用した以外は実施例−１と同様に感光体
Ｌを作製した。

【００２９】（実施例−１０）実施例−１において、水
酸化ナトリウム８５％、炭酸水素ナトリウム１５％から
成るエッチング剤を使用した以外は実施例−１と同様に
感光体Ｍを作製した。

【００３０】（実施例−１１）実施例−１において、水
酸化ナトリウム８５％、リン酸二水素ナトリウム１５％
から成るエッチング剤を使用した以外は実施例−１と同
様に感光体Ｎを作製した。

【００３１】（比較例−４）実施例−１において、水酸
化ナトリウム１．０２％水溶液をエッチング剤水溶液と
して使用した以外は実施例−１と同様に比較感光体Ｏを
作製した。

【００３２】実施例−１、９および１０におけるエッチ
ング処理後の導電性基体表面の粗度Ｒ_max（ＪＩＳＢ
０６０１−１９７０）はそれぞれ３．６、２．２およ
び３．８μｍであった。実施例−１における陽極酸化処
理後の導電性基体表面の粗度Ｒ_max（ＪＩＳＢ０６
０１−１９７０）は０．８μｍであった。比較例−３お
よび４におけるエッチング処理後の導電性基体表面の粗
度Ｒ_max（ＪＩＳＢ０６０１−１９７０）はそれぞれ
５．０および４．６であった。

【００３３】次にこれらの感光体を、市販の反転現像方
式のレーザープリンタ（日本電気（株）製、ＰＣ−ＰＲ
１０００）に装着し、各環境下における画像特性を評価
した。その結果、実施例の感光体Ａ〜Ｈ、およびＬ〜Ｎ
ではいずれも５℃／１０％、２５℃／６０％、３５℃／
８５％いずれの環境条件下においてもモアレ状の濃淡ム
ラはまったく見られず白地、黒地画像とも良好な画像が
得られた。それに対して比較例−１の感光体Ｉでは、中
間調の画像において、全面にモアレ状の濃淡ムラが発生
した。比較例−２の感光体Ｊでは、感光体Ｉに比較すれ
ば程度は軽いが、同様の濃淡ムラが発生した。比較例−
３および４の感光体ＫおよびＯでは、モアレ状の濃淡ム
ラは発生しなかったが、白地画像全体に黒点が現われる
カブリ現象が生じ、良好な画像が得られなかった。この
カブリは、エッチングによって表面が荒れすぎたため
に、感光体の帯電の際に導電性基体側からの電荷の注入
が起きる点が生じ、この点が画像上の黒点になったと考
えられる。以上の結果から、本発明の製造法による電子
写真感光体は、非常に優れた性能を有していると判断で
きる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によるエッチング剤を用いると適
度な粗面を有する導電性基体を容易に得ることができ
る。そのため本発明による特定の処理を施した導電性基
体を使用した電子写真感光体は、レーザプリンタなどの
可干渉光を光源として使用する電子写真プロセスに用い
ても、通常の感光体では問題となるモアレ状の画像濃淡
ムラはまったく発生せず非常に良好な画像を得ることが
できる。また基体表面の微小欠陥、過度のエッチング、
汚れ等に起因して発生する画像欠陥も、本発明の処理に
よりほぼ完全に除去されるためカブリ、黒点、白点のな
い良好な画像が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ金属の水酸化物並びにアルカリ
金属および／またはアルカリ土類金属の弱酸塩を含有す
るエッチング剤によるエッチング処理後、陽極酸化処理
を施したアルミニウムまたはアルミニウム合金から成る
電子写真感光体用導電性基体。
【請求項２】請求項１に記載の電子写真感光体用導電
性基体に少なくとも光導電層を設けた電子写真感光体。