[发明专利]用以对有机感光鼓铝材做纳米表面修饰的方法及由该方法所制的用于有机感光鼓的铝管

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于OPC鼓铝表面障壁层的纳米表面修 饰的方法；本发明还涉及一种前述方法所制的用于OPC鼓的 铝管。更具体而言，此制法特别适合用于对有优良的与有机光 导体(OPC)的润湿性且不引起细微黑点的铝合金表面，以及对 具有前述表面障壁层的铝管，施行干燥修饰的涂布方法。

背景技术

随着信息、通讯产业及网际网络的发展，对复印机、激光 打印机、传真机及办公室装置的需求有快速增加的倾向。

如此的复印机、打印机及传真装置用到光导体鼓，致而能 将碳转移至纸上来做印刷。此光导体鼓的生产，系使铝合金制 的管子接受镜面加工，然后在管表面施以有机光导体层。此有 机光导体平时为绝缘体，但被光照射时则变成导体。当涂在带 电铝管表面上的有机光导体被激光束照射，仅有被照部份变成 导体，于是通过铝管表面的电荷传导，来改变铝管的带电状态。 由于有机光导体的功效，铝管表面电荷分布变成所要印刷的形 状，致使碳原子附着于光导体鼓鼓，然后转移至纸上。

如此，需在铝表面上形成一绝缘层，使得电荷能够积聚。

用来形成该绝缘层的主要的现有方法包括阳极氧化法。该 阳极氧化法的制法如下：用一高浓度的酸(诸如硫酸)液作为 电解质，铝管作为正极，另一金属作为负极，当施加合适大小 的电压时，在铝管表面形成一Al₂O₃氧化物层。然而，阳极氧 化法的缺点在于：其需使用高浓度的酸液，诸如硫酸溶液，因 而造成环境问题；况且，废水是难以处理的。另一个问题是： 因需用到高电流来形成层膜，故而所花费的光导体鼓制备成本 是过度的。

随着近来的技术发展，印刷装置的分辨率同时有所增高 (如，自600dpi增至2400dpi——dpi指每英时所印刷的点 数)，印刷速度也增高，如此，乃有必要使用最新的高性能感 光鼓。具体而言，为了生产高性能感光鼓，有必要在生产中使 用具有高度平滑的表面的铝管，使得绝缘层能非常均匀地分布 于铝管表面上。然而，纯铝由于可加工性不佳，而在切割后会 有不佳的表面平滑度，所以在铝中常会添加各种合金元素，以 便改良铝的可加工性。

可举一种Al-Mn铝合金为例，该合金含铝及锰，还有附加 的元素诸如铁，以便改良铝的可加工性。由于前述元素的添加， 会有金属合金化合物，诸如Al₆(Mn，Fe)，在铝合金中形成， 而改良合金的可加工性。

然而，该等金属合金化合物有高度可能性会形成为粗糙的 金属合金化合物。当如此的粗糙金属合金化合物在镜面加工期 间座落于表面，彼等将作用为破裂起始位点，在表面上形成破 裂。因此，绝缘层会受损，且产品的表面糙度会显著地减低。 并且，以光导体材料(诸如有机光体材料或非晶硅)在表面上 涂布一光敏膜时，此光导体涂布层可能自破裂位点脱附，如此 则光敏层的形成会受到干扰。甚至，当如此的粗糙的金属合金 化合物对合金表面曝露时，该表面上将发生一电极电位差，致 使所谓的细微黑点形成——在成像测试中，对照其它部位黑点 系呈现黑色者。

在前述阳极氧化处理之外，日本专利特许公告第Hei 9-258469号也公开了一种控制有机光导体层的底涂层厚度的 技术，或一种在铝管之做镜面处理的表面上，伴随树脂施以二 氧化钛，进而形成一绝缘层的技术。然而，上述技术存在以下 问题：其需非常精确的条件及复杂的制程控制，因而增加光导 体鼓的生产成本。

此外，一些研究者提出一种在管表面上涂布以一钻石状碳 (DLC)薄膜(Min-Sun Hwang，Diamond and Related Materials 10(2001))，及一种电浆表面处理制法(D.Manova，Surface & Coating Technology 128-129(2000))。然而，此等方法由于过 高的生产成本、仍难以应用于制程上。

更进而言之，根据前述各种方法而在铝管表面上所形成的 绝缘层大多为氧化物基绝缘层；当其上涂以有机光导体层时， 其与该有机光导体层的润湿性不佳，于是难有薄而均匀的有机 光导体层(特别是，电荷生成层(CGL))形成。当有机光导体 层未形成薄而均匀时，激光束光敏化的程度将会不均匀，以至 难以形成均匀的影像。

发明内容