JPH0675209B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真感光体に関するものである。特に特定
の処理が施された陽極酸化被膜を使用する電子写真感光
体に関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真方式を利用した画像形成システムは、広く複写
分野に応用され、そのシステムに使用される感光体とし
て、無機系、有機系の種々のすぐれた感光体が開発され
ている。

一方、最近はデイジタル信号データ処理システムが進歩
普及し、これらデータを印字出力する、いわゆるプリン
ターの機能も向上が望まれており、この分野への電子写
真方式の印字システムの利用が検討され実用化されてい
る。即ち電気信号のデータをレーザースキャナー、LED
アレイ、あるいは液晶シャッターなどの手段によって、
光信号に変換し、感光体へ照射し、感光体上に潜像を形
成し、トナー現像によって可視化し、画像を得るプロセ
スであり、光プリンターとも呼ばれている。この方式は
従来のインパクト式に比べ極めて印字スピードが早く、
かつ騒音もなく、高品位な印字が可能であることから急
激に普及しつつある。

この様な光プリンターに使用する感光体として、Se,CdS
などの無機系の光導電体、ポリビニルカルバゾールとト
リニトロフルオレノンの電荷移動錯体などの有機系の感
光体などが使用されてきたが、感光波長域の選択容易性
に優れ、特に半導体レーザーの出力波長域である近赤外
域で感度をもたせることの比較的容易な有機光導電体が
極めて適しており、種々の材料が開発されている。特に
電荷発生層及び電荷移動層よりなる積層型の有機光導電
体は、有機化合物の種類の豊富さを十分生かせるもの
で、高感度、高耐刷力の感光体が得られておりまた安全
性の面でも無公害な材料を選択できる点においても極め
て有用である。

なお光プリンターでの画像形成方法としては、光の有効
利用あるいは解像力を上げる目的から、光を照射した部
分にトナーを付着させ画像を形成する、反転現像方式を
採用することが多い。反転現像方式においては暗電位部
が白地となり、明電位部が黒地部（画線部）になるが、
このシステムにおいては感光体上に欠陥等による局所的
帯電不良が存在すると、白地への黒点あるいは多数存在
すると地かぶりのような現像となり、著るしい画像不良
となって現われる。

この様な局所的帯電不良は正規現像において使用した場
合には何ら問題を引き起すことのないレベルであって
も、反転現像においては画像不良となり易く、しかも従
来より得られている積層感光体では程度の差こそあれ、
黒点、かぶりに問題をもっていることが判った。

この問題の原因即ち局所的帯電不良には種々の原因が考
えられるが、電極である導電性支持体と感光層の間で、
電荷の注入が局所的に起り帯電電位が上がらないものと
考えられる。これを改善するために導電性支持体と感光
層の間にブロッキング層を設けることが行なわれてい
る。

この様なブロッキング層として酸化アルミニウム、水酸
化アルミニウムなどの無機層、ポリビニルアルコール、
カゼイン、カゼインナトリウム、ポリビニルピロリド
ン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプ
ン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミドなどの樹脂
層が使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これら従来のブロッキング層を有する感
光体を反転現像方式のプロセスで使用すると、黒点を完
全になくすことは難しく、特に高湿度の環境条件下で地
かぶりが著しくなる。更に低湿下でくり返し使用した場
合には、黒地電位が著しく上昇してしまい、実用に耐え
られないものであることが多く、より一層の改善が望ま
れている。

これまでに知られているブロッキング層の中では、アル
ミニウム基板上に設けてなる封孔処理を施した陽極酸化
被膜が、比較的電気特性の環境依存性が小さく、良好な
特性を示すが、反転現像方式のプロセスで使用した場
合、特に高温・高湿下においてしみ状あるいは流れ模様
等の画像欠陥が顕著に現われ実用に耐えるものを得るこ
とは相当難しいのが現状である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、以上の様な、特に反転現像方式のプロセ
スで使用される、陽極酸化被膜を有するアルミニウム基
板を使用した電子写真感光体の地かぶり、微小黒点等の
問題を解決すべく鋭意検討した結果、陽極酸化被膜の形
成工程においてアルミニウム基板を陽極酸化処理後、特
定の後処理を行なった基体を用いることにより、高湿下
を含めた広い環境条件下で、地かぶりその他の画像欠陥
がなく、良好な特性を有する感光体が得られることを見
い出し、本発明に到達した。

すなわち本発明の要旨は、陽極酸化被膜を有するアルミ
ニウム基体上に感光層を設けてなる電子写真感光体にお
いて該陽極酸化被膜が封孔処理を施され、次いで80℃以
上の熱水中で浸漬処理された被膜であることを特徴とす
る電子写真感光体に存する。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明において基体として用いるアルミニウムは、本発
明の用途に適したものであれば、純粋なアルミニウムに
限られずアルミニウム合金も使用し得る。

本発明で用いられるアルミニウム基体は、陽極酸化処理
を施す前に、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。

陽極酸化被膜は通常、例えばクロム酸、硫酸、シュウ
酸、ホウ酸、スルファミン酸などの酸性浴中で、陽極酸
化処理することにより形成されるが、硫酸中での陽極酸
化処理が最も良好な結果を与える。硫酸中での陽極酸化
の場合、硫酸濃度は100〜300g/l、溶存アルミニウム濃
度は２〜15g/l、液温は15〜30℃、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良い。
陽極酸化被膜の平均膜厚は通常20μｍ以下、特に７μｍ
以下で形成されることが好ましい。

このようにして形成された陽極酸化被膜は、封孔処理が
施される。

封孔処理は通常行なわれる方法でよく、好ましくは主成
分としてフッ化ニッケルを含有する水溶液中に浸漬させ
る低温封孔処理、あるいはたとえば主成分として酢酸ニ
ッケルを含有する水溶液中に浸漬させる高温封孔処理が
例として挙げられる。

上記低温封孔処理の場合に使用されるフッ化ニッケル水
溶液の濃度は適宜選べるが、３〜6g/l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℃とし、フッ化ニッケ
ル水溶液のpHは4.5〜6.5、好ましくは5.5〜6.0の範囲で
処理するのが良い。pH調節剤としては、シュウ酸、ホウ
酸、ギ酸、酢酸、水酸化ナトリウム、酢酸ナトリウム、
アンモニア水等を用いることができる。処理時間は、被
膜の膜厚１μｍ当り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フッ化コバルト、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。

前記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/lの
範囲内で使用するのが好ましい。処理温度は65〜100
℃、好ましくは80〜98℃で、又酢酸ニッケル水溶液のpH
は5.0〜6.0の範囲で処理するのが良い。ここでpH調節剤
としてはアンモニア水、酢酸ナトリウム等を用いること
ができる。処理時間は10分以上が好ましく、特に20分以
上処理するのが好ましい。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
加しても良い。

以上の様にして形成された封孔処理の施された陽極酸化
被膜は、通常続いて水洗された後、本発明による熱水浸
漬処理が施される。

熱水浸漬処理条件としては80℃以上、好ましくは90℃以
上の熱水中で通常５分間以上、好ましくは７分から30分
程度の浸漬処理が行なわれることが好ましい。

陽極酸化被膜は、そのまま使用すると、多孔質であるた
めに耐候性に乏しく、腐食等が生じるため、通常はそれ
らの孔を封じる処理、すなわち封孔処理が施される。こ
の封孔処理は、前出のような重金属塩水溶液を用いた場
合が、他の水蒸気封孔などと比較し、生産上有利で効果
的である反面、被膜表面に重金属塩やその他の異物が固
着しやすいという欠点がある。

それに対して本発明の製造法においては、封孔処理後、
温水浸漬処理をすることにより、そういった固着物を溶
出除去できることと更に80℃以上という高温処理である
ため封孔促進効果があることがわかった。

従って通常の封孔処理に続き、温水浸漬処理を行なうこ
とにより、封孔処理条件を温和にすることができると共
に十分封孔がなされた、清浄な陽極酸化被膜を得ること
ができる。尚、本発明で用いる熱水は必ずしも純水であ
る必要はなく、本発明で奏する効果を損なわない程度
に、アルコール等の水溶性溶剤を混合してもよい。

以上の様にして形成された陽極酸化被膜上に設けられる
感光層としては、無機系、有機系の各種光導電層が使用
できるが、電荷発生層、電荷移動層よりなる積層型光導
電体を用いた場合が極めて有用である。

この場合の電荷発生層としては、Se及びその合金、ヒ素
−セレン、硫化カドミニウム等の無機光導電体；フタロ
シアニン、アゾ色素、キナクリドン、多環キノン等の各
種有機顔料が使用できる。特に無金属フタロシアニン、
銅、塩化インジウム、塩化ガリウム、スズ、オキシチタ
ニウム、亜鉛、バナジウムなどの金属又はその酸化物；
塩化物の配位したフタロシアニン類、モノアゾ、ビスア
ゾ、トリスアゾ、ポリアゾ類などのアゾ顔料が好まし
い。

電荷発生層はこれらの物質の均一層として、あるいはバ
インダー樹脂中にこれらの物質が微粒子として分散した
状態で形成されることが一般的である。ここで使用され
るバインダー樹脂としては、フェノキシ、エポキシ、ポ
リエステル、アクリル、ポリビニルブチラール、ポリカ
ーボネート樹脂などが例として挙げられる。膜厚として
は通常0.1〜１μｍ、好ましくは0.15〜0.6μｍが好適で
ある。

電荷移動層に用いる電荷移動材料としては、ポリビニ
ル、カルバゾール、ポリビニルピレン、ポリアセナフチ
レン等の高分子化合物、又は各種ピラゾリン誘導体、オ
キサゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導
体などの低分子化合物が使用できる。これらの電荷移動
材料とともに必要に応じてバインダー樹脂が配合され
る。好ましいバインダー樹脂としては、ポリメチルメタ
クリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのビニ
ル重合体及びその共重合体、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂などが
挙げられ、またこれらの部分的架橋硬化物も使用され
る。

また電荷移動層には、必要に応じて、酸化防止剤、増感
剤などの各種添加剤を含んでいても良い。電荷移動層の
膜厚は通常10〜40μｍ、好ましくは13〜25μｍの厚みで
使用されるのがよい。

以上の如く得られた本発明の電子写真感光体は、反転現
像方式等の電子写真システムに使用することができる。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本
発明はその要旨をこえない限り、以下の実施例に限定さ
れるものではない。

実施例および比較例 表面を鏡面仕上げした肉厚1mmのアルミニウムシリンダ
ーを脱脂剤NG−＃30（キザイ（株）製）の30g/l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、７％硝酸に25℃で１分間浸漬した。更に水洗
後、180g/lの硫酸電解液中（溶存アルミニウム濃度7g/
l）で1.2A/dm²の電流密度で陽極酸化を行ない平均膜厚
８μｍ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
シーリングＺ（花見化学（株）製）の7g/l水溶液に、95
℃で24分間浸漬し封孔処理を行なった。

続いて水洗を行なった後、95℃の純水湯浴に12分間浸漬
し温水処理を行なった。

一方、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（積水化学工業社製、商品名エスレッ
クBH−３）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0.4
μｍとなるように電荷発生層を設けた。

次にこのアルミニウムシリンダーを、次に示すヒドラゾ
ン化合物56重量部と 次に示すヒドラゾン化合物14重量部、 シアノ化合物を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 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ドラムを感光体Ａとする。

比較のため95℃、12分間の温水処理を行なわずに封孔処
理後水洗、乾燥した以外はすべて感光体Ａの製造と同様
に行ない、感光体Ｂを作成した。

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、感光体Ａでは、（１）５℃、10％RH、（２）
25℃、60％RH、（３）35℃、85％RH、いずれの環境条件
下においても白地、黒地画像共良好な画像が得られた
が、感光体Ｂでは、35℃、湿度85％の環境条件下におい
て白地画像にしみ状の画像欠陥が多数現われ、良好な画
像は得られなかった。

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、すぐれた性能を有していると判断できる。

〔発明の効果〕

本発明の電子写真感光体は、高湿下を含めた広い環境条
件下で画像欠陥のない良好な特性を示し、反転現像方式
の電子写真プロセスにも好適に用いることができる。従
って、本発明は工業的に極めて有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極酸化被膜を有するアルミニウム基体上
   に感光層を設けてなる電子写真感光体において、該陽極
   酸化被膜が封孔処理を施され、次いで80℃以上の熱水中
   で浸漬処理された被膜であることを特徴とする電子写真
   感光体。