JPH0784391A - 電子写真感光体用支持体の製造方法および電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アルミニウムまたはアルミニウム合金の基板と
その上に形成された陽極酸化皮膜とからる電子写真感光
体用支持体の優れた製造方法を見いだし、その支持体を
用いて高画質の電子写真感光体を得る。 【構成】アルミニウム合金基板１ａの表面を脱脂洗浄
し、陽極酸化処理を液温約１８℃〜約２１℃の硫酸溶液
を電解液として行って、陽極酸化皮膜１ｂを形成して支
持体１を製造し、その支持体１上に電荷発生層２ａ，電
荷輸送層２ｂを積層した感光層２を塗布形成して電子写
真感光体を作製する。または、アルミニウム合金基板１
ａの表面を脱脂洗浄し、陽極酸化し、封孔処理を液温約
６０℃〜約８０℃の酢酸ニッケル溶液を用いて行い、Ｙ
値が２０μＳ以下の陽極酸化皮膜１ｂを形成して支持体
１を製造し、その支持体１を用いて上記と同様にして電
子写真感光体を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムまたは
アルミニウム合金からなる導電性基板の表面にアルミニ
ウム陽極酸化皮膜を形成されてなる電子写真感光体用支
持体の製造方法およびその支持体を用いた有機材料から
なる感光層を備えた電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真の技術は、従来複写機の分野で
発展してきたが、最近では、レーザプリンタなど複写機
以外の装置にも応用され、従来の装置とは比較にならな
いほどの高画質，高速，静粛性により急速に普及してき
ている。これらの電子写真装置で使用される感光体は、
支持体上に感光層が設けられている。感光層の材料とし
ては、最近有機材料が多用されるようになり、層構成と
しては、図６に示すように、導電性基板１１とその上に
形成された下引き層１２とからなる電子写真感光体用支
持体１上に有機材料からなる電荷発生層２ａ，電荷輸送
層２ｂを順次積層した感光層２を形成した機能分離積層
型構造が一般的である。

【０００３】導電性基板１１としては、通常、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金からなる基板が用いられ
る。下引き層１２としては、ポリアミドを代表とする樹
脂系材料の塗膜を利用する場合と、アルミニウムまたは
アルミニウム合金からなる基板の表面に陽極酸化処理を
施して形成した陽極酸化皮膜を利用する場合とがある
が、高温高湿環境下における信頼性では後者の方が一般
的に優れている。

【０００４】下引き層としてアルミニウム陽極酸化皮膜
を利用する場合、通常、硫酸溶液を電解液とする陽極酸
化処理方法が採られる。すなわち、導電性基板として適
当な形状，表面形状に加工されたアルミニウムまたはア
ルミニウム合金からなる基板の表面を市販の脱脂剤を用
いて脱脂し、水洗後、ＮａＯＨ溶液やＫ０Ｈ溶液などの
アルカリ溶液でエッチングを行って表面をさらに脱脂し
て清浄にし、続いて、硫酸濃度１６０ｇ／リットル〜２
００ｇ／リットルの硫酸溶液を電解液として用い、液温
約１５℃〜約１８℃，電流密度３Ａ／ｄｍ² 〜５Ａ／ｄ
ｍ² で１５分〜２５分陽極酸化を行う。続いて行う封孔
処理では酢酸ニッケル溶液を用いることが多く、約４０
℃〜約６０℃の範囲内の温度に保った酢酸ニッケル溶液
を用いて５分〜１０分封孔処理を行って陽極酸化皮膜を
形成する。

【０００５】このようにして形成された下引き層として
の陽極酸化皮膜上に、有機電荷発生物質を含む塗布液，
あるいは必要に応じてさらに樹脂結着剤を含む塗布液を
塗布して電荷発生層を形成し、その上に有機電荷輸送物
質を含む塗布液，あるいは必要に応じてさらに樹脂結着
剤を含む塗布液を塗布して電荷輸送層を形成して感光体
が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
なアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導電性
基板上に陽極酸化皮膜を形成した支持体を用いた感光体
においては、陽極酸化処理条件，封孔処理条件によって
は、皮膜から電荷発生層への電荷注入が起こり、感光体
の電位保持性能が低下し、特に高湿度環境下で「地かぶ
り」の発生が著しくなるという問題があった。また、陽
極酸化皮膜上には電荷発生層が塗布形成されるが、電荷
発生層はサブミクロンオーダーの膜厚の薄膜とすること
が要求され、陽極酸化皮膜表面性状のばらつきにより塗
布むらが生じて、得られる画像の「濃度むら」の原因と
なるという問題があった。

【０００７】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
のであって、アルミニウムまたはアルミニウム合金から
なる導電性基板上に、適切な電気抵抗を有しかつ表面性
状の均一な陽極酸化皮膜を下引き層として形成して前述
のような「地かぶり」や「濃度むら」を引き起こさない
良好な電子写真感光体用支持体を効率良く製造する方法
を提供することを目的とする。また、そのようにして得
られた支持体を用いることにより、高湿度環境下でも高
画質の画像が得られる電子写真感光体を得ることを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
によれば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からな
る導電性基板の表面を約１８℃から約２１℃の温度範囲
内に保持した硫酸溶液を電解液として陽極酸化し陽極酸
化皮膜を形成して電子写真感光体用支持体とし、その支
持体を用いて電子写真感光体を作製することにより解決
される。

【０００９】また、上記の課題は、アルミニウムまたは
アルミニウム合金からなる導電性基板の表面を陽極酸化
し、続いて約６０℃から約８０℃の温度範囲内に保持し
た酢酸ニッケル溶液を用いて封孔処理を行い、アドミッ
タンス値が２０μＳ以下の陽極酸化皮膜を形成して支持
体とし、その支持体を用いて感光体を作製することによ
り解決される。

【００１０】

【作用】この発明においては、陽極酸化を液温が約１８
℃から約２１℃の温度範囲内に保持された硫酸溶液を電
解液として行うこととする。従来は、１６℃程度以下の
液温で行われていた。低い液温で行う程、表面硬度が高
く，耐食性の良い皮膜が得られ、保護皮膜として適して
いたからである。ところが、本発明者は、感光体用支持
体の場合には、低液温で皮膜を形成した支持体では電位
保持性能が悪く、高液温で形成するほど電位保持性能が
向上するという性質があり、少なくとも約１８℃以上の
液温とすることが好ましいことを見出した。一方、陽極
酸化が良好に行われるためには電解液に溶存アルミニウ
ムが含まれていることが必要とされ、１ｇ／リットルな
いし１０ｇ／リットルのアルミニウムが溶存しているこ
とが望ましく、３ｇ／リットルないし７ｇ／リットルの
範囲内がより望ましい。１０ｇ／リットルを超えて多量
に含まれるとアルミニウムが皮膜表面に付着するという
不具合が発生してくるので好ましくない。ところが、液
温が約２２℃以上と高くなると、陽極酸化時に電解液中
へのアルミニウムの溶解量が多くなり、溶存アルミニウ
ム量が１０ｇ／リットルを超えないようにするためには
電解液を頻繁に新しく取り替えることが必要となり、工
程管理が難しくなるという問題が生じてくる。液温を約
１８℃から約２１℃の範囲内とすることによりこのよう
な問題を解消することができる。電解液の硫酸濃度は１
６０ｇ／リットルないし２００ｇ／リットルの範囲内が
好適である。

【００１１】また、封孔処理は、液温約６０℃から約８
０℃の範囲内に保持された酢酸ニッケル溶液を用いて行
う。液温が約６０℃を超えると、封孔の程度を示すアド
ミッタンス値が２０μＳ以下と良好な封孔度が得られ、
そのような支持体を用いることにより電位保持性能が高
い感光体を得ることができる。また、高い液温で封孔処
理するほど陽極酸化皮膜の表面は均質となり、そのよう
な支持体を用いることにより「濃度むら」の少ない画像
の感光体を得ることができる。一方、あまり高温となる
と工程管理，液管理が難しくなるので、液温は約６０℃
から約８０℃の範囲内とすればよい。封孔処理液の酢酸
ニッケル濃度は約６ｇ／リットルが好適であり、処理時
間は５分〜１０分が好ましく、より好ましくは８分〜１
０分である。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図１は、この発明に係わる感光体の一実施例の模式的断
面図で、導電性基板としてのアルミニウム合金基板１ａ
上に下引き層としての陽極酸化皮膜１ｂが設けられた支
持体１上に有機材料の塗布膜からなる電荷発生層２ａ，
電荷輸送層２ｂが順次積層された感光層２が設けらた構
成のものである。

【００１３】実施例１ アルミニウム合金（ＪＩＳ ６０６３材）からなる導電
性基板を、脱脂剤（日本パーカーラィジィング（株）
製；ファインクリーナー３１５）を用いて液温５０℃で
脱脂を行い、水洗して脱脂剤を除去する。続いて、濃度
１５％の硝酸溶液を用いるエッチングによりさらに充分
に脱脂洗浄を行い、純水洗浄を行って表面を清浄にし
た。この基板に、陽極酸化処理を行う。電解液は濃度１
５０ｇ／リットルの硫酸溶液を用い、電解液中の溶存ア
ルミニウムの量は３ｇ／リットル〜７ｇ／リットルとし
た。液温を１５℃，２０℃，２２℃と変え、約５Ａ／ｄ
ｍ² で２４分間陽極酸化処理を行い、純水で洗浄した。
続いて、濃度６ｇ／リットルの酢酸ニッケル溶液を用
い、液温７０℃で８．５分間封孔処理を行い、純水で洗
浄し、乾燥して、感光体用の支持体とした。

【００１４】このようにして得られた３種類の支持体上
に、それぞれ、Ｘ型無金属フタロシアニンと塩化ビニル
酢酸ビニル共重合体を１対１の比率で分散，溶解した塗
布液を塗布して膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成し、
続いてポリカーボネート樹脂とヒドラゾン系材料を１対
１の比率で溶解した塗布液を塗布して膜厚２０μｍの電
荷輸送層を形成して、図１に示した構成の感光体を作製
した。

【００１５】これらの感光体について、帯電５秒後の電
位保持率Ｖ_K5（％）および波長７８０ｎｍの単色光を露
光したときの半減衰露光量Ｅ_1/2 （μＪ／ｃｍ² ）を測
定した。陽極酸化時の液温をパラメータとして、Ｖ_K5と
Ｅ_1/2 との関係を図２に示す。図２に見られるように、
半減衰露光量Ｅ_1/2 が同じ場合、陽極酸化時の液温が高
いほど電位保持率は高くなっている。また、これらの感
光体についてそれぞれ画像出しを行ったところ、陽極酸
化時の液温が高いほど「地かぶり」は減少した。

【００１６】しかしながら、陽極酸化時の液温が高くな
るにつれて基板からのアルミニウムの溶解量が多くな
り、処理時間とともに電解液中の溶存アルミニウムの量
が増えてきて１０ｇ／リットルを超え、皮膜表面にアル
ミニウムが析出してくる不具合が発生してくる。液温２
２℃ではアルミニウムの溶解量が多く、溶存アルミニウ
ム量を１０ｇ／リットル以下に抑えるためには電解液を
頻繁に新しくしなければならなくなり、工程管理が困難
であった。

【００１７】以上の結果より、陽極酸化時の液温は約１
８℃から約２１℃の範囲内が望ましいことが判る。 実施例２ アルミニウム合金（ＪＩＳ ６０６３材）からなる導電
性基板を、脱脂剤（奥野製薬（株）製；アルクリーン１
６０）を用いて脱脂を行い、水洗して脱脂剤を除去す
る。続いて、濃度１５％の硝酸溶液を用いるエッチング
によりさらに充分に脱脂洗浄を行い、純水洗浄を行って
表面を清浄にした。この基板に、実施例１における陽極
酸化の液温を２０℃一定としたこと以外は、実施例１と
同様にして陽極酸化を行った。続いて、濃度６ｇ／リッ
トルの酢酸ニッケル溶液を用い、液温を４０℃，５０
℃，６０℃，７０℃，８０℃と変えて８．５分間封孔処
理を行い、純水で洗浄し、乾燥して、封孔処理液温の異
なる５種類の感光体用の支持体を作製した。

【００１８】このようにして得られた５種類の支持体上
に、それぞれ、実施例１と同様にして電荷発生層および
電荷輸送層を形成して、図１に示した構成の感光体を作
製した。これらの感光体について、帯電５秒後の電位保
持率Ｖ_K5（％），波長７８０ｎｍの単色光を露光したと
きの半減衰露光量Ｅ_1/2 （μＪ／ｃｍ² ）および波長７
８０ｎｍの単色光を１０μＪ／ｃｍ² 露光したときの残
留電位Ｖ_r （Ｖ）をそれぞれ測定した。封孔処理時の液
温をパラメータとして、Ｖ_K5とＥ_1/2 との関係を図３
に、Ｖ_r とＥ_1/2 との関係を図４に示す。

【００１９】図３および図４に見られるように、半減衰
露光量Ｅ_1/2 が同じ場合、封孔処理時の液温が高いほど
電位保持率Ｖ_K5は高くなり、また、残留電位Ｖ_r も低く
なっている。これらの感光体について画像出しを行った
ところ、封孔処理時の液温が高いほど「地かぶり」は減
少した。また、これらの感光体で得られた画像について
「濃度むら」不良の発生率を調べたところ、表１に示す
結果が得られ、封孔処理時の液温が高いほど不良の発生
率が低いことが判った。表１には、各感光体の感光体表
面内の色の色差（明度）を示すＬ値のばらつきの評価結
果を併せて示してある。封孔処理液温が高くなるにつれ
て陽極酸化皮膜表面がより均質でばらつきが少なくな
り、感光層がよりむらなく塗布形成され、その結果、Ｌ
値のばらつきを示すσは小さくなっている。Ｌ値のばら
つきと画像の「濃度むら」不良の発生率とよく一致して
いる。

【００２０】

【表１】

【００２１】また、これらの支持体の陽極酸化皮膜の封
孔度をフィッシャー社製の非破壊式アルマイト封孔度試
験装置アノテストで評価した。その結果を図５に示す。
図５（ａ）は陽極酸化皮膜のアドミッタンスＹと封孔処
理液温との関係を示す線図，図５（ｂ）は陽極酸化皮膜
のロスファクターｄ（皮膜の抵抗Ｒと容量Ｘ_c との比）
と封孔処理液温との関係を示す線図である。図５におい
て、○印は試験液注入後２分の時の値，●印は試験液注
入後８０分の時の値である。

【００２２】図５（ａ）よりアドミッタンスＹは封孔処
理液温６０℃以上においては２０μＳ以下であり試験液
注入後経過時間による変動も少なく良好な封孔度を示し
ている。また、図５（ｂ）のロスファクターｄも封孔処
理液温６０℃以上では小さく同様に封孔度が良いことを
示している。なお、上述の各例においては、導電性基板
としてアルミニウム合金６０６３を用いたが、これに限
定されるものではなく、純アルミニウム，６０００系合
金，３０００系合金など切削性，強度，硬さなどを考慮
して適宜選択使用できる。

【００２３】また、陽極酸化処理の前に行う脱脂洗浄に
おいて、通常行われているＫＯＨやＮａＯＨなどのアル
カリエッチングに代えて硝酸エッチングを行っている。
これにより導電性基板表面のエッチピットの発生が少な
くなり、「黒点」欠陥の少ない画像の得られる感光体が
得られた。

【００２４】

【発明の効果】この発明によれば、アルミニウムまたは
アルミニウム合金からなる基板の表面に約１８℃から約
２１℃の温度範囲内に保持した硫酸溶液を電解液として
陽極酸化処理を行うこととする。または、アルミニウム
またはアルミニウム合金からなる導電性基板の表面を陽
極酸化し、続いて約６０℃から約８０℃の温度範囲内に
保持した酢酸ニッケル溶液を用いて封孔処理を行い、封
孔度を示すアドミッタンス値が２０μＳ以下の陽極酸化
皮膜を形成することとする。このような製造方法を採る
ことにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金から
なる導電性基板上に、適切な電気抵抗を有しかつ表面性
状の均一な陽極酸化皮膜を下引き層として形成すること
ができ、このようにして得られた支持体上に、有機材料
からなる電荷発生層，電荷輸送層を順次塗布形成して感
光層を形成することにより、高湿度環境下でも「地かぶ
り」の発生が少なく、また、「濃度むら」の発生も少な
く、優れた画質の画像が得られる電子写真感光体を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる感光体の一実施例の模式的断
面図

【図２】陽極酸化液温をパラメータとして、電位保持率
と半減衰露光量との関係を示す線図

【図３】封孔処理液温をパラメータとして、電位保持率
と半減衰露光量との関係を示す線図

【図４】封孔処理液温をパラメータとして、残留電位と
半減衰露光量との関係を示す線図

【図５】封孔処理液温と封孔度との関係を示す線図で、
図５（ａ）は封孔処理液温と陽極酸化皮膜のＹ値との関
係を示す線図、図５（ｂ）は封孔処理液温と陽極酸化皮
膜のｄ値との関係を示す線図

【図６】従来の感光体の一例の模式的断面図

【符号の説明】

１ 支持体 １ａ アルミニウム合金基板 １ｂ 陽極酸化皮膜 ２ 感光層 ２ａ 電荷発生層 ２ｂ 電荷輸送層 １１ 導電性基板 １２ 下引き層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウムまたはアルミニウム合金から
   なる導電性基板の表面を約１８℃から約２１℃の温度範
   囲内に保持した硫酸溶液を電解液として陽極酸化してア
   ルミニウム陽極酸化皮膜を形成することを特徴する電子
   写真感光体用支持体の製造方法。
2. 【請求項２】アルミニウムまたはアルミニウム合金から
   なる導電性基板の表面を陽極酸化し、続いて約６０℃か
   ら約８０℃の温度範囲内に保持した酢酸ニッケル溶液を
   用いて封孔処理を行い、封孔度を示すアドミッタンス値
   が２０μＳ以下の陽極酸化皮膜を形成することを特徴と
   する電子写真感光体用支持体の製造方法。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の方法で製造された
   支持体を用いたことを特徴とする電子写真感光体。