JPH01185553A - 表面加工されたレーザー用電子写真感光体用基体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、レーザー光を露光光源とする電子写真感光体
に好適な電子写真感光体用基体に関する。

〔従来技術の説明〕

電子写真感光体等の光導電部材の基体（支持体）として
、板状、円筒状、無端ベルト状等の形状の金属体が用い
られるところ、それら金属体は用途に適した表面形状を
有していることが要求され、ためにそれら金属体の表面
には各種切削加工乃至研摩加工が施される。

そして前記金属体として、アルミ合金が至適なものとし
て一般に使用され、その表面に前述の加工を施して所望
表面のものにし、該表面上に用途に応じた光受容層が形
成される。

ところが従来の切削加工方式乃至研摩加工方式によると
、合金組織中に５ｉ−Ａｊ！−Ｆｅ系、Ｆｅ−Ａ１’系
、Ｔ　ｉ　Ｂ　！等の金属間化合物、ＡＩ。

Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅの酸化物等が介在してしまった
り、Ｈ！による空孔が存在してしまうことの他、結晶方
位の異なる近隣Ａｌ＆Ｉｌ織間で生起する粒界段差とい
った表面欠陥が生起することがある。

また、アルミ合金を基体に適用する場合極めて高清浄度
表面のものが使用されるところ、そうした表面状態のア
ルミ合金は、１０−’ｍＨｇといった超高真空の下でも
、その表面は活性であるために、〜３０人程皮厚の酸化
膜が形成されてしまう。

こうした問題のあるところで従来の切削加工方式又は研
摩加工方式により表面加工して得られる基体は、結局は
それを使用して製遺される光導電部材の機能に各種の問
題や欠陥を惹起するところとなる。

即ち、例えばそれが電子写真感光体である場合、基体上
に形成される光受容層が均一性、均質性に乏しいものに
なってしまったり、電気的、光学的、または／及び光導
電的特性が不均一なものになってしまったりして、画像
に欠陥をもたらすところとなり、結局は実用に価しない
ものになってしまうことが往々にしである。そしてこの
点は、シリコン又はシリコンを主体とする非晶質材料で
光受容層を形成する場合には特に顕著である。

即ち特に、レーザー光等の可干渉性の単色光を光源とし
た電子写真方式の場合、電子写真感光体の光受容層の膜
厚に微小なものであっても不均一なところが存在する場
合それが原因で著しい干渉が発生する。この干渉現象は
形成される画像において所謂干渉縞模様となって現れ画
像不良をもたらすところとなる。特に諧調性の高い中間
調の画像を形成する場合には、致命的欠陥となる。

こうした問題点を解決する方法として、特開昭６０−１
６８１５６号公報、また特開昭６１−２３１５６１号公
報により提案がなされている。

これらの提案は、前記問題点の解決策として有効ではあ
るものの、レーザー光を像露光光源とする電子写真方式
の画像形成部材についてみると、画像上での干渉縞発生
防止の観点からすると未だ不十分な要素を残しているの
が実状である。そして特に、掻めて高品質の画像を求め
る要求が最近強くなって来ているところ、こうした要求
に応えて干渉縞模様の発生を効率的に抑え得る画像形成
部材の早期提供が望まれている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、レーザー光等の可干渉光を露光光源と
した電子写真方式において、干渉縞防止効果に優れた電
子写真感光体用基体を提供することにある。

〔発明の構成、効果〕

本発明者らは、電気乃至電子デバイス、特に電子写真感
光体用基体について、従来の表面形状及び加工方式によ
りもたらされる上述の問題を排除して上述の要求に応え
て上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、表面に
複数本の周期的溝形状を有し且つ、複数の球状痕跡窪み
による凹凸を有している電子写真感光体用基体を使用す
ることにより目的が達成できる知見を得た。

本発明は該知見に基づいて完成に至ったものであり、そ
の骨子は、複数本の周期的溝形状を有し、且つ？ｊ［数
の球状痕跡窪みによる凹凸を有するように表面加工され
た表面を有することを特徴とする電子写真感光体用基体
にある。

かくなる構成の本発明の電子写真感光用の表面加工基体
は、概略、電子写真感光体用基体表面に複数の溝形成加
工を施し、次いで所定の球状痕跡窪みを形成することに
より得られる。

以下に本発明の内容を図面を用いて詳細に説明する。本
発明による表面加工基体の作成について述べるに、先ず
、電子写真感光体用基体を用意し、その表面に複数の溝
形成を施す、このところは機械的に行われるが、一般に
円筒状基体の場合、旋盤加工手段により行うのが好まし
い、施される溝形状については、旋盤加工条件、すなわ
ち、バイト形状、回転数、送り速度等を適宜調整して所
望のものにする。好ましい溝形状は第１　（Ａ）図乃至
第１　（Ｄ）図に示す類のものである。第１（Ａ）図に
示す場合には、■字型バイトにより溝形状が逆ｖ字型線
状突起の周期的配列を成している。また第１　（Ｂ）図
乃至第１　（Ｄ）図の場合は、切削用バイト刃先形状が
２つの曲線が収斂する形状の切削用バイトを使用するこ
とにより得られる溝状形状のものである。即ち第１　（
Ｂ）図乃至第１　（Ｄ）図に示す溝形状は、溝の斜面に
おいては、溝の深さ方向に連続的な曲線を成す一方、斜
面が収斂する凸部及び凹部の稜においては不連続な曲線
を形成している形状のものである。

以上の表面に複数本の周期的溝形状を有している基体は
、そのままで電子写真感光体用基体として十分に使用可
能なものである。しかしながら前述した様にレーザー光
光源とし且つ、高品位の高諧調の画像を望む場合、即ち
本発明の目的を達成する点からは十分ではない。

したがって以上のように加工の施された表面について、
さらに複数の球状痕跡窪みの形成が成される。こうした
球状痕跡窪みの好ましい形状は、第２（Ａ）図乃至第２
（Ｄ）図に示す類の断面を有するものである。即ち、第
２（Ａ）図の場合、はぼ同一の曲率、半径を有する真球
状痕跡窪みである。第２　（Ｂ）図の場合、はぼ同一の
曲率、半径を有する真珠痕跡窪みを有し、且つその冨み
内に更に微小な凹凸が形成されている球状痕跡窪みのも
のである。第２（Ｃ）図乃至第２　（Ｄ）図の場合、そ
の斜面においては連続的な曲線を成す一方斜面が収斂す
る凹部頂点の１点においては不連続な曲線を形成してい
る球状痕跡窪みの好ましい例である。

以上の球状痕跡富みを基体の表面に形成するについては
、特開昭６１−２３１５６１号公報に示された剛体球体
を自然落下法により基体表面に落下衝突させて球状痕跡
富みを形成する方法、特開昭６２−１７３０３１号公報
に示された凹凸形状の形成をもたらす円筒状雄型を回転
させながら基体に圧接し、球状痕跡窪みを形成させる方
法、特開昭６２−１７０９６９号公報に示された基体と
同曲率の内表面を有し、凹凸形状の形成をもたらす雄型
と加圧プレートにより形成させる方法等いずれの方法を
介して行ってもよい。

ところで、基体表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸の
みを形成した表面加工基体は、上述の複数本の周期的溝
形状を有さなくても、そのまま電子写真感光体用基体と
して十分使用に価するものであるが、上述した様にレー
ザー光光源としかつ高品位の高諧調の画像を望む場合に
おいては必ずしも十分ではない。且つまた、上述の溝形
成については、溝形成されたままの表面加工基体では、
それを使用して作成される感光体について、ある程度干
渉縞防止効果が得られるものの、凸部稜において基体材
料の粒界、空孔、異物等による表面欠陥が顕在しやすい
。しかしながら上述の球状痕跡窪みによる凹凸をさらに
形成することにより表面欠陥を消滅させかつ、干渉縞防
止効果を著しく向上させる。球状痕跡窪みによる凹凸の
干渉縞防止効果は、上述の溝形成が無い場合は窪みによ
る凹凸の密度の適正範囲が極めて狭い場合があるが本発
明における溝形成の後に球状痕跡窪みによる凹凸を形成
させる場合においては溝形状との相乗作用により掻めて
広範囲の密度範囲において、干渉防止効果が著しい。

以上のようにして構成してなる本発明の、複数本の周期
的溝形状を有し且つ複数の球状痕跡窪みによる凹凸を有
する加工表面を有する基体は、その表面に光受容層を形
成してなる電子写真怒光体を、干渉縞の発生が著しく防
止され、且つ画像欠陥のない高品質の高諧調画像を与え
るものとし、したがって該感光体はレーザー光を露光光
源とする高速電子写真システムに好適なものとする。

本発明を構成する寸法因子としては第１の構成である溝
形状において溝巾（Ｌ）はなるべく小さい方が良いが３
００μ以下であれば良い。また、Ｌと溝深さ（ｈ）との
関係は、ｈ／Ｌ−１１５００〜１１５程度が好ましい、
第２の構成である球状痕跡窪みは、直径（Ｒ）は１０μ
〜５（ｔｏμが好ましく、Ｒと深さ（ｄ）との関係は、
ｄ／Ｒ−１１５００〜１／１０程度が好ましい。

本発明における基体用部材としては、導電性特に金属材
料が好ましい０例えばＮｉＣｒ、ステンレス、Ａｊ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ。

Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属又はこれらの合
金が挙げられる。特に加工性、コスト等よりＡＩ又はｊ
１合金が最も好ましい材料である。

基体用部材の形状は連続高速複写電子写真用像形成部材
として使用する場合円筒状のシリンダー形状が好ましく
、厚さはｌ１ｌａ上支障がない限りにおいて薄肉化可能
である。しかしながら基体用部材の製造上及び取扱い上
、機械的強度等の点から通常は１００μ以上とされる。

本発明の表面加工基体を使して作成される光導電部材に
ついては、例えば、該基体の加工表面上に有機光導電体
から成る感光層を設ける場合、この感光層を電荷発生層
と電荷輸送層とに機能分離させることができる。また、
これら感光層と該基体との間には、例えば感光層から該
基体へのキャリア注入を阻止するためや感光層と該基体
との接着性を改良するために、例えば有機樹脂から成る
中間層を設けることができる。電荷発生層は、例えば、
従来公知のアゾ顔料、キノン顔料、キノシアニン顔料、
ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール
顔料、キナクドリン顔料、特開昭５７−１６５２６３号
に記載されたアズレン化合物、無金属フタロシアニン顔
料（ｍｅｔａｌｆｒｅｅｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ
　）　、金属イオンを含むフタロシアニン顔料等の１種
もしくは２種以上を電荷発生物質とし、ポリエステル、
ポリスチレン、ポリビニールブチラール、ポリビニール
ピロリドン、メチルセルロース、ポリアクリル酸エステ
ル類、セルロースエステルなどの結着剤樹脂中に有機溶
剤を用いてに分散し、塗布して形成される０組成は、例
えば電荷発生物’ＩｔｌＯＯ重量部に対して、結着側樹
脂２０〜３００重量部とされる。電荷発生層の層厚は、
０．０１〜１．０．１１ｍの範囲が望ましい。

また、電荷輸送層は、例えば主鎖又は側鎖にアントセラ
ン、ピレン、フェナントレン、コロネンなどの多環芳香
族化合物、又はインドール、オキサゾール、イソオキサ
ゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキ
サジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾ
ールなどの含窒素環式化合物ををする化合物、ヒドラゾ
ン化合物等の正孔輸送物質をポリカーボネート、ポリメ
タクリル酸エステル類、ボリアリレート、ポリスチレン
、ポリエステル、ポリサルホン、スチレン−７クリロニ
トリルコボリマー、スチレン−メタクリル酸メチルコポ
リマーなどの結着剤樹脂中に有機溶剤を用いて分散し、
塗布して形成される。

電荷輸送層の厚みは、５〜２０μｍとされる。

又、前記電荷主層と電荷輸送層とを積層させる場合、層
順は任意であり、例えば前記基体側から、電荷発生層、
電荷輸送層の順で積層させることができるし、あるいは
、これとは逆の層順とすることもできる。

又、前述の感光層としては、以上に限らず、例えば、Ｉ
　ＢＭ　　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒｅ５ｅａ
ｒｃｈ　ａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　＋　　１９７
１年１月、ｐｐ７５〜８９に開示されたポリビニールカ
ルバゾールとトリニトロフルオレノンからなる！荷移動
錯体、米国特許第４３９５１８３号、同第４３２７１６
９号公報などに記載されたピリリウム系化合物を用いた
感光層、あるいはよく知られている酸化亜鉛、硫化カド
ミウムなどの無機光導電物質を樹脂中に分散含有させた
感光層や、セレン、セレン−テルルなどの澤着フィルム
、あるいはケイ素原子を含む非晶質材料から成る膜体等
を使用することも可能である。

このうち、感光層としてケイ素原子を含む非晶質材料か
ら成る膜体を用いた光導電部材は、前述した様な本発明
に係る加工表面を有する基体上に、例えば電荷注入阻止
層、感光層（光導電層）、及び表面保護層を順次積層し
た構成を存する。

ｉｓ電荷注入阻止層、例えば水素原子及び／又はハロケ
ン原子ヲ含有するアモルファスシリコン（ａ−３ｉ）で
構成されると共に、伝導性を支配する物質として、通常
半導体の不純物として用いられる周期率表第■族乃至は
第■族に属する元素の原子が含有される。電荷注入阻止
層の層厚は、好ましくは０．０１〜１０μｍ１より好適
には０．０５〜８μｍ１最適には０．０７〜５μｍとさ
れるのが望ましい。

電荷注入阻止層の代わりに、例えばＡｌｔｏｓ。

Ｓ　ｊｏｇ　、　Ｓ　ｉｓ　Ｎａ　、ポリカーボネート
等の電気絶縁材料から成る障壁層を設けてもよいし、あ
るいは電荷注入阻止層と障壁層とを併用することもでき
る。

感光層は、例えば水素原子とハロゲン原子を含有するａ
−３ｉで構成され、所望により電荷注入阻止層に用いる
のとは別種の伝導性を支配する物質が含有される。感光
層の層厚は、好ましくは１〜１００μｍ、より好適には
１〜８０μｍ、最適には２〜５０μｍとされるのが望ま
しい。

表面保護層は、例えば５ｉＣｘ、ＳｉＮｘ等で構成され
、層厚は、好ましくは０．０１〜１０μｍ、より好適に
は０．０２〜５μｍ、最適には０．０４〜５μｍとされ
るのが望ましい。

本発明において、ａ−３ｉで構成される光導電層等を形
成するには、例えばグロー放電法、スパッタリング法、
あるいはイオンブレーティング法等の従来公知の種々の
放電現象を用する真空堆積法が適用される。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明の方法を更に詳細に説明す
るが本発明はこれにより限定されるものではない。

〔実施例１．比較例１〕 円筒状アルミニウム合金製シリンダー（外径８０ｍ、長
さ３５８鶴、厚さ５ｆｉ）の表面加工を高速回転旋盤を
使用しダイヤモンド切削バイトにて実施した。この表面
加工済シリンダーの表面溝形状は第３図（Ａ）に示す。

さらに、このシリンダーの表面に球状痕跡窪みによる凹
凸を形成させるために、直径０．３　ｆｉのＳＵＳステ
ンレス製剛体真珠を使用し、自然落下法にて表面加工し
た。この表面加工済シリンダーの表面形状を第３　（Ｂ
）図に示す、この本発明によるシリンダーに対し、第３
（Ａ）図　で終了させた。すなわち溝形状のみのシリン
ダー及び溝形状加工なしでただ直径０．３關のＳＵＳス
テンレス製剛体真球による球状痕跡窪みによる凹凸加工
のみのシリンダー第３（Ｃ）図の２種類を比較用とした
。

この様にして得られた円筒状表面加工済シリンダーをグ
ロー放電法の成膜室に導入し、その上に、下表に記載の
条件で成膜を行い、電子写真感光体ドラムを製造した。

表 得られた２本の感光体ドラムをキャノンレーザーコピア
ＮＰ９０３０にセントし、波長７８０ｎｍ、スポット径
８０μｍのレーザーを用いた通常の条件下で、オリジナ
ル原稿にキャノンＮＡ−７テストチヤートを用いて画像
露光を行い、現像、転写を行って画像を得、得られた画
像について観察したところ、ともに干渉縞の発生のまっ
たくみられない優れた画像であることがわかった。

次に、オリジナル原稿を白黒の銀塩写真のものに変えて
同様に行ったところ、こちらについても干渉縞が共に識
別できない程度の優れた画像であることが分かった。

最後にオリジナル原稿を干渉縞を最も敏感に検出出来る
反射濃度０．３のハーフトーンベタ画像に変えて同様に
行ったところ本発明である第３（Ｂ）図゛に示した表面
形状を存するドラムは干渉縞、黒ポチ状欠陥共に全く存
在せず一方比較例である第３（Ａ）・図の溝加工のみ及
び第３（Ｃ）１図の球状痕跡窪みのみのドラムの場合、
軽微ではあるが干渉縞が観察され且つ、第３（Ａ）図　
の溝加工のみのドラムでは若干の黒ポチ状画像欠陥も発
生した。この様に本発明による電子写真感光体は掻めて
優れた画像性を有することが判明した。

〔発明の効果〕

本発明による表面加工基体用部材を光導電部材の支持体
として用いることにより、成膜の均一性、電気的、光学
的乃至は光導電的特性の均一性に優れた光導電部材が得
られ、特に電子写真感光体用基体として用いた場合、画
像欠陥が少な（、高品質の画像、特にレーザー光等の可
干渉光を用いた場合には、干渉縞のない優れた画像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１　（Ａ）図乃至第１　　（Ｄ）図は、本発明の基体
表面を構成する表面溝形状の断面図の例であり、第２（
Ａ）図乃至第２（Ｄ）図は、本発明の基体を構成する球
状痕跡窪み凹凸形状の断面図の例であり、そして第３（
Ａ）ｒｇＪ乃至第３（Ｃ）図は、本発明の実施例で使用
したシリンダー表面形状の断面略図である。 第１図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の周期的溝形状と複数の球状痕跡窪みによ
   る凹凸とで構成された表面形状を有することを特徴とす
   る電子写真感光体用基体。
2. （２）前記周期的溝形状が逆Ｖ字型線状突起によって形
   成されている特許請求の範囲第１項に記載の電子写真感
   光体用基体。
3. （３）前記周期的溝形状が溝を形成する斜面においては
   連続的な曲線を成す一方、斜面が収斂する凸部及び凹部
   稜においては不連続な曲線を形成している特許請求の範
   囲第１項に記載の電子写真感光体用基体。
4. （４）前記球状痕跡窪みによる凹凸がほぼ同一の曲率及
   び幅の窪みにより形成されている特許請求の範囲第１項
   記載の電子写真感光体用基体。
5. （５）前記球状痕跡窪みによる凹凸がその窪み内に更に
   微小な凹凸を有する特許請求の範囲第１項記載の電子写
   真感光体用基体。
6. （６）前記球状痕跡窪みによる凹凸がその斜面において
   は、連続的な曲線を成す一方、斜面が収斂する凹部頂点
   の１点においては不連続な曲線を形成している特許請求
   の範囲第１項記載の電子写真感光体用基体。
7. （７）前記電子写真感光体用基体が円筒状金属体である
   特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体用基体。