JP2668985B2 - 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、粗面化処理を施した基体の上に感光層を形
成した電子写真感光体に関し、詳しくは、レーザービー
ムを像様にライン走査する方式の電子写真プリンタに適
した電子写真感光体に関する。

従来の技術 従来、レーザービームをライン走査する方式の電子写
真プリンタは、レーザービームとして、ヘリウム−カド
ミウムレーザー、アルゴンレーザー、ヘリウム−ネオン
レーザー等の比較的短波長のガスレーザーが使用され、
しかもそれに用いる電子写真感光体としては、肉厚の感
光層を形成するCdS−バインダ系感光層、電荷移動錯体
（IBM Journal of the Research and Development、197
1年１月、p.75〜p.89）が用いられていたので、感光層
内でレーザービームが多重反射を生じることがなく、し
たがって実際上、画像形成時に干渉縞模様の画像が現れ
ることはなかった。

ところが、前述のガスレーザーに代わって、装置を小
型化、低コスト化されるように設計するために、近年に
なって半導体レーザーが使用されるようになってきた。
この半導体レーザーは、一般的に750nm以上の長波長領
域で発振波長を有しているもので、このため長波長領域
で高感度特性を持つ電子写真感光体が必要となり、その
為の電子写真感光体が開発されてきた。

これまで知られている長波長光（例えば600nm以上）
に感光性を持つ感光体としては、例えば銅フタロシアニ
ン、アルミニウムクロライドフタロシアニン等のフタロ
シアニン顔料を含有させた感光層、とりわけ電荷発生層
と電荷輸送層との積層構造の感光層を有する積層型電子
写真感光体、或いはセレン−テルルフィルムを用いた電
子写真感光体が知られている。

この様な長波長光に対して感光性を持つ感光体をレー
ザービーム走査方式電子写真プリンタに取り付けて、レ
ーザービーム露光を行なうと、形成されたトナー画像に
は干渉縞模様が現出し、良好な再生画像が形成できない
欠点を有している。この理由の１つとしては、例えば、
長波長レーザーが感光層内で完全に吸収されず、その透
明光が基体表面で正反射し、そのため感光層内でレーザ
ービームの多重反射光を生じ、それが感光層表面の反射
光との間で干渉を生じることが原因とされている。

この欠点を解消する方法としては、これまで、特開昭
58−162975号、同60−79360号、同60−112049号、同61
−42663号、同62−186270号公報等に記載されているよ
うに、電子写真感光体で使用している導電性基体の表面
を陽極酸化法やバフ加工法等により粗面化する方法、或
いは、特開昭58−17105号、同59−158号、同59−204048
号、同60−86550号公報等に記載されているように、感
光層と基体の間に光吸収層或いは反射防止層を用いる方
法などにより感光層内で生じる多重反射を解消すること
が提案されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来提案された方法は、実際問題
として画像形成時に現出する干渉縞模様を完全に解消す
ることができるものではなかった。特に、導電性基体の
表面を粗面化する方法の場合は、均一な粗さを持つ粗面
が形成され難く、ある割合で比較的大きな粗さの部分を
形成することがあった。このため、その大きな粗さの部
分が、感光層内へキャリア注入部として作用し、画像形
成時の白斑点（或いは反転現像方式を用いた場合には各
斑点となって現れる）の原因となり、好ましい方法では
なかった。即ち、干渉縞模様の発生防止のみに注意すれ
ば、種々の解決策はあるが、干渉縞模様の発生と同時に
黒斑点、白斑点の画像上への現出を防止することは極め
て困難であり、上記の方法では実現できない、大きな問
題の一つとなっていた。しかも、導電性基体の表面を粗
面化する方法の場合には、製造上同一ロット内で均一な
粗面を持つ導電性基体の製造が困難であり、改善すべき
点が数多く存在している。

尚、特開昭51−58954号公報には、ホーニング加工に
より、導電性基体を粗面化すること、及び特開昭59−12
8553号公報には、特定の表面処理材によって粗面化する
ことが記載されているが、これ等は、基体と感光層の密
着性を向上させることを目的としているものであって、
上記干渉縞模様の現出を防止できるものではなかった。

また、光吸収層或いは反射防止層を用いる方法につい
ても、十分に干渉縞模様を解消することができず、しか
も製造上コストが上昇するなどの欠点を有している。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点に
鑑みてなされたものである。

したがって、本発明の目的は、上記従来の技術におけ
る問題点を解消した新規な電子写真感光体及びその製造
方法を提供することにある。

更に本発明の目的は、画像形成時に現出する干渉縞模
様と、画像形成時の白斑点又は反転現像時の黒斑点の現
出を、同時にしかも完全に解消した電子写真感光体及び
その製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、電子写真感光体基板の処理方法
を提供することにある。

課題を解決するための手段 光の干渉は、基体表面でのレーザービーム光の正反射
が原因となるから、この反射をなくせばよいわけである
が、そのためには、まず、基体表面に黒色の塗料を塗布
して反射を防ぐ方法が考えられる。しかしながらその場
合、黒色の塗膜の表面に光沢性があるので、やはり光は
正反射され、干渉を完全に防止することはできなかっ
た。そこで、本発明者等は、光を効果的に乱反射させて
干渉を防止することに着目したのである。

本発明者等は、検討の結果、画像形成時に現出する干
渉縞模様を解消するに必要な程度に基体の表面を粗面化
すると、かえって粗面の程度に応じて画像形成時に白斑
点（反射現像方式を用いた場合では黒斑点となって現れ
る）の数が増大し、非常に不良なコピーとなっていた
が、基体の表面を、炭化ケイ素質系研磨剤を用いて粗面
化すると、上記白斑点又は黒斑点が画像形成時に発生せ
ず、同時に干渉縞模様の現出も防止することができるこ
とを見出だし、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の電子写真感光体は、累積百分率（％）
による50％粒径が５〜55μｍであり、かさ比重が0.75〜
1.6g/ccである炭化ケイ素質系研磨剤を用いて、吹き付
け速度20〜75m/secで湿式ホーニング処理した基体の上
に感光層を形成したことを特徴とする。

本発明の電子写真感光体基板の処理法は、累積百分率
（％）による50％粒径が５〜55μｍであり、かさ比重が
0.75〜1.6g/ccである炭化ケイ素質系研磨剤を、吹き付
け速度20〜75m/secで基板表面に吹き付けて、湿式ホー
ニング処理を行なうことを特徴とする。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の電子写真感光体において、基体としては、ア
ルミニウム、銅、鉄、ニッケル、亜鉛等、金属及び合金
のドラム、シート等が使用される。

本発明においては、これ等基体の表面が粗面化される
が、粗面化は、湿式ホーニング処理によって行われる。
基体の表面を粗面化する方法としては、表面切削の精度
を調節する方法、回転砥石を圧接する方法、陽極酸化処
理法、エッチング法、サンドペーパー加工法、湿式ホー
ニング処理法、サンドブラスト加工法、バフ加工法等が
あげられるが、これ等の中で、湿式ホーニング処理法
が、加工時間が短くて済むこと、作業が簡単であるこ
と、所望の表面粗度が得られやすいこと、安定性がある
こと等の理由により、好ましい方法である。本発明にお
いては、この湿式ホーニング処理法を使用し、特定の性
質を有する研磨剤を使用し、特定の吹き付け速度で吹き
付け処理することにより、均一な梨地面を形成するもの
である。

湿式ホーニング処理は、水等の液体に粉末状の研磨剤
を懸濁させ、高速度で基体表面に吹き付けて粗面化する
方法であるが、その場合、表面粗度は、吹き付け圧力、
速度、研磨時の量、種類、形状、大きさ、硬度、比重、
及び懸濁濃度等により制御することができる。本発明に
おいては、上記の湿式ホーニング処理に際して、研磨剤
として、累積百分率（％）による50％粒径が５〜55μｍ
であり、かさ比重が0.75〜1.6g/ccである炭化ケイ素質
系のものを使用する。

炭化ケイ素質系研磨剤は、その粒径として、累積百分
率（％）による50％粒径（JIS R6002の方法による）が
５〜55μｍであることが必要である。上記粒径が５μｍ
よりも小さいと、十分な梨地面が得られず、また、55μ
ｍよりも大きいと、必要以上に基体表面が研削され、画
質欠陥が生じる。

更に、炭化ケイ素質研磨剤は、かさ比重（JIS R61260
の方法による）0.75〜1.6g/ccであることが必要であ
る。かさ比重が0.75g/ccよりも低い場合は、研磨剤粒子
の長短径比が大きくなり、針状粒子の占める割合が大き
くなり過ぎ、研磨剤の機械的強度が低くなって初期の湿
式ホーニング処理の安定性に欠け、かつ、基体表面への
付着或いは突入研磨剤量が増加し、画像欠陥が生じ易く
なる。また、かさ比重が1.6g/ccよりも大きくなると、
十分な梨地面が得られず、光沢度の高い表面となりやす
く、やはり好適ではない。

炭化ケイ素質系研磨剤は、主成分がSiCであり、そし
て緑色のものと、黒色ないし灰色のものの２種類のもの
が市販されているが、本発明においては、それ等のいず
れのものでも好適に使用できる。

尚、湿式ホーニング処理に用いる研磨剤としては、鋳
鋼、鋳鉄、ガラスビーズ等の小球や粉砕片の使用も考え
られるが、鋳鋼、鋳鉄を使用して湿式ホーニング処理を
施すと、これ等が基体表面に不純物として残り易く、基
体からの注入サイトとなり、画質欠陥を生じることにな
り、好ましくない。また、ガラスビーズを使用すると、
ガラスビーズは極めて真球に近い形状を有しているの
で、処理後の表面の凹部がクレーター状の丸みのあるも
のとなる。そのため、処理後の表面が半光沢の滑らかな
面になり、同じ表面粗度を有する場合でも、光沢度が高
く、干渉縞模様が発生し易くなるので好ましくない。

本発明においては、研磨剤として、上記の様な炭化ケ
イ素質系のものを使用し、吹き付け速度20〜75m/secで
基板表面に吹き付けて粗面化を行なうことが必要であ
る。吹き付け速度は、噴射スプレーガンと基体表面の距
離、及び圧縮空気圧、ノズル口径等によって規定される
ものであるが、吹き付け速度が20m/secよりも低いと、
十分な梨地面が得られず、また、75m/secよりも高い
と、前記したようにミクロ的に梨地面にむらが発生し、
均一な梨地面が得られず、白斑点、黒斑点が画像上に現
れる。

上記のように粗面化された基体の上には、所望により
下引層が設けられ、その上に感光層が形成される。

下引層は公知の樹脂を用いて形成される。下引層の膜
厚は0.05μｍ〜10μｍ、特に0.1μｍ〜２μｍの範囲で
設定するのが好ましい。

下引層の上には感光層が形成される。感光層が電荷発
生層と電荷輸送層との積層構造の場合、それらのいずれ
かが下引層の上に設けられてもよい。

電荷発生層は、電荷発生材料を結着樹脂に分散させて
なり、電荷発生材料としては公知のものが使用される。
例えば、クロロダイアンブルー等のアゾ染料、アントア
ントロン、ピレンキノン等のキノン顔料、キノシアニン
顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、インジゴ顔料、ビ
スベンゾイミダゾール顔料、銅フタロシアニン、バナジ
ルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料、アズレニウ
ム塩、スクエアリウム顔料、キナクリドン顔料等が使用
できる。

電荷発生層の結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、
ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレ
ート樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂等公
知の材料が使用される。

電荷発生層は、電荷発生材料をこれ等結着樹脂の溶液
中に含有させ、下引層の上に塗布することによって形成
される。分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタ
ノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジン
アルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ア
セトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸
メチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンク
ロライド、クロロホルム等、通常使用される有機溶剤が
使用される。

電荷発生層の膜厚は一般に0.1〜５μｍ、好ましくは
0.2〜2.0μｍが適当である。

電荷輸送層は、電荷輸送材料を結着樹脂に分散させて
なるものであって、電荷輸送材料としては、例えば、ア
ントラセン、ピレン、フェナントレン等の多環芳香族化
合物、または、インドール、カルバゾール、イミダゾー
ル等の含窒素複素環を有する化合物、ピラゾリン化合
物、ヒドラゾン化合物、トリフェニルメタン化合物、ト
リフェニルアミン化合物、エナミン化合物、スチルベン
化合物等が使用できる。又、結着樹脂としては、成膜性
のある樹脂ならば如何なるものであってもよく、例え
ば、ポリエステル、ポリサルホン、ポリカーボネート、
ポリメチルメタクリレート等が用いられる。

電荷輸送層は、これ等の結着樹脂を溶剤に溶解し、こ
れに上記電荷輸送材料を加えて得た溶液を、膜厚が５μ
ｍ〜30μｍになるように塗布することによって形成され
る。溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素、アセトン、２−ブタノン等のケトン
類、塩化メチレン、モノクロロベンゼン、クロロホルム
等のハロゲン化炭化水素テトラヒドロフラン、エチルエ
ーテル等の通常使用される有機溶剤を使用することがで
きる。

実施例 以下、本発明を実施例によって説明する。

実施例１〜４及び比較例１〜９ 1mm厚×40mmφ×310mmのアルミニウムパイプを用意
し、これにダイヤモンドバイトを用いた鏡面旋盤により
切削加工を行ない、表面をRa0.04μｍの平滑面に仕上げ
た。このアルミニウムパイプを第１図に示される液体ホ
ーニング装置により粗面化処理を行なった。第１図にお
いて、１は基体、２はポンプ、３はガン、４は空気導入
管、５は処理容器である。液体ホーニング処理は、第１
表に示す研磨剤10kgを水40に懸濁させ、それをポンプ
２で６／分の流量でガン３に送液しながら、所定の圧
縮空気圧で、第１表に示す吹き付け速度でアルミニウム
パイプに吹き付けた。ガンは40cm/分でアルミニウムパ
イプの軸方向に移動させ、一方、アルミニウムパイプは
100rpmで回転させた。

尚、使用した研磨剤、及びそれに相当する市販品は次
の通りであった。

実施例１ 昭和電工（株）製：グリーンデンシック（GC＃400）。

実施例２ 昭和電工（株）製：グリーンデンシック（GC＃1500）。

実施例３ 昭和電工（株）製：デンシック（Ｃ＃280）。

実施例４ 昭和電工（株）製：デンシック（Ｃ＃700）。

比較例１ 昭和電工（株）製：グリーンデンシック（GC＃4000）。

比較例２ 昭和電工（株）製：グリーンデンシック（GC＃240）。

比較例３ 昭和電工（株）製：グリーンデンシック（GC＃240）を
調整して、百分率での50％粒径を52.5μｍにしたもの。

比較例４ 比較例１の研磨剤と同一組成であるが、平均粒径８μ
ｍ、かさ比重0.69g/ccの研磨剤。

比較例５及び６ 実施例１と同一の研磨剤。

比較例７ 溶融ジルコンを主成分とする研磨剤。

比較例８ 窒化鋼を主成分とする研磨剤。

比較例９ ガラスビーズ。（不二精機製作所製：フジブライト） 上記のようにして湿式ホーニング処理を施したアルミ
ニウムパイプに、各々共重合ナイロン樹脂（CM8000、東
レ（株）製）のメタノール／ブタノール溶液を、リング
塗布器によって塗布し、膜厚0.7μｍの下引層を障壁層
として形成した。

次いで３部のバナジルフタロシアニンをポリエステル
樹脂（PE100、グッドイヤーケミカル社製）の10％シク
ロヘキサノン溶液70部に分散した。分散操作は10mmφボ
ールを用いて、混合物をボールミルで２時間混合するこ
とによって行なった。これに２−ブタノン10部を加えて
塗布液とし、上記障壁層上にリング塗布機で塗布して、
膜厚0.4μｍの電荷発生層を形成した。

形成された電荷発生層の上に、電荷輸送層を形成し
た。即ち、N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス（３−メチ
ルフェニル）−［1,1−ビフェニル］−4,4′−ジアミン
４部を電荷輸送材料とし、ポリカーボネートＺ樹脂６部
と共にモノクロロベンゼン40部に溶解させ、得られた溶
液を浸漬塗布装置によって11cm/分の引上げ速度で塗布
した。110℃で１時間乾燥して、膜厚20μｍの電荷輸送
層を形成し、電子写真感光体を得た。

得られた電子写真感光体を400dpiのドット密度のレー
ザープリンター（LBP）に取り付けた。このLBPの出力画
像を調べたところ、第１表に示す結果が得られた。即
ち、実施例１〜４の場合には、干渉縞模様及び白斑点、
黒斑点等の画像欠陥は見られなかった。また、画像2000
枚の出力試験を行なっても何等異常は発生しなかった。

これに対して、比較例の場合は、次のような結果が得
られた。即ち、比較例１の場合は、累積百分率50％粒径
が小さいので、十分な梨地面が得られず、画像に干渉縞
模様が発生した。

比較例２の場合は、画像に干渉縞模様の発生はなかっ
たが、種々の画像欠陥（黒斑点、白斑点、しみ状ディフ
ェクト）が発生した。

比較例３の場合はが、かさ比重が高いため梨地面を得
ることができず、画像欠陥が発生した。

比較例４の場合は、研磨剤の寿命が短く、初期の画像
のみならず、連続湿式ホーニング処理を行なううちに、
更に干渉縞模様が発生した。

比較例５の場合は、干渉縞模様が画像上に発生した。

比較例６の場合は、干渉縞模様の発生はなかったが、
多数の黒斑点が画像上に現れた。

比較例７及び８の場合には、画像に干渉縞模様の発生
はなかったが、多数の画像欠陥（黒斑点、白斑点、しみ
状ディフェクト）が発生した。

比較例９の場合には、基体表面に十分な梨地面が得ら
れず、干渉縞模様が発生した。

発明の効果 本発明においては、基体の表面を上記のように湿式ホ
ーニング処理して粗面化するから、基体表面には、表面
粗さの平均値が十分に大きく、かつ、表面粗さの分布の
幅が小さい表面状態を有する均一な梨地面が形成され
る。したがって、この基体を使用して形成された電子写
真感光体は、半導体レーザー等のレーザービーム光によ
って画像形成を行なった場合、干渉縞模様及び黒斑点、
白斑点等の画像欠陥のない良好な画像を形成する。した
がって、本発明の電子写真感光体は、レーザー光を利用
する電子写真複写装置、特に、レーザービームを像様に
ライン走査する方式の電子写真プリンタに好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明において使用する湿式ホーニング装置
の概略構成図である。 １……基体、２……ポンプ、３……ガン、４……空気導
入管、５……処理容器。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】累積百分率（％）による50％粒径が５〜55
   μｍであり、かさ比重が0.75〜1.6g/ccである炭化ケイ
   素質系研磨剤を用いて、吹き付け速度20〜75m/secで湿
   式ホーニング処理した基体の上に感光層を形成したこと
   を特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】累積百分率（％）による50％粒径が５〜55
   μｍであり、かさ比重が0.75〜1.6g/ccである炭化ケイ
   素質系研磨剤を、吹き付け速度20〜75m/secで基体表面
   に吹き付けて、湿式ホーニング処理を行なうことを特徴
   とする電子写真感光体基体の処理方法。
3. 【請求項３】累積百分率（％）による50％粒径が５〜55
   μｍであり、かさ比重が0.75〜1.6g/ccである炭化ケイ
   素質系研磨剤を、吹き付け速度20〜75m/secで基体表面
   に吹き付けて湿式ホーニング処理を行ない、粗面化され
   た基体表面に感光層塗布液を塗布して感光層を形成する
   ことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。