JPH06337534A - 電子写真感光体の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基体端部の形状によりａ−Ｓｉ成膜後の端部
の変形を補正すると共に、膜剥離による成膜欠陥の発生
も防止する電子写真感光体の製法を提供する。 【構成】 ３ｍｍ乃至１０ｍｍの幅の全周に亘って−
０．１度乃至−２．０度の傾斜を有する第１のテーパー
面１７と、その第１のテーパー面１７より短い幅に亘っ
て１．０度乃至３．０度の傾斜を有する第２のテーパー
面１８とが、その端部より順次形成されたアルミニウム
製筒状基体１に、グロ−放電プラズマＣＶＤ法によりａ
−Ｓｉ膜を成膜形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体の製法に
関するものであり、特にアモルファスシリコン感光体用
基体の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、アモルファスシリコン系光導電層
を有する電子写真感光体が、その優れた光感度特性や高
い耐久性により、複写機や電子写真方式プリンタなどの
電子写真装置における市場を拡大しつつある。

【０００３】このアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓ
ｉと略す）感光体の製作においては、通常はアルミニウ
ムなどの金属からなる導電性のドラム状基体の周面に、
グロー放電プラズマＣＶＤ法によりａ−Ｓｉ系光導電層
を成膜する。

【０００４】そのようなａ−Ｓｉ感光体の層構成の例を
図３に、また、図４にその成膜に用いられるグロー放電
分解装置の構成を示す。図３におけるａ−Ｓｉ感光体
は、導電性基体１の上にキャリア注入阻止層２と第１の
ａ−Ｓｉ系光導電層３と第２のａ−Ｓｉ系光導電層４と
表面層５とを順次積層した構成としている。図４に示し
たグロー放電分解装置６においては、７は円筒状の金属
製反応炉、８は感光体ドラム装着用の筒状の導電性基体
支持体、９は基体加熱用ヒーター、１０はａ−Ｓｉの成
膜に用いられる筒状のグロー放電用電極板であり、この
電極板１０にはガス噴出口１１が形成されており、そし
て、１２は反応炉内部へガスを導入するためのガス導入
口、１３はグロー放電に晒されたガスの残余ガスを排気
するためのガス排出口であり、１４は基体支持体８とグ
ロー放電用電極板１０の間でグロー放電を発生させるた
めの高周波電源である。また、この反応炉７は円筒体７
ａと、蓋体７ｂと、底体７ｃとからなり、そして、円筒
体７ａと蓋体７ｂとの間、並びに円筒体７ａと底体７ｃ
との間にはそれぞれ絶縁性のリング７ｄを設けており、
これによって高周波電源１４の一方の端子は円筒体７ａ
を介してグロー放電用電極板１０と導通しており、他方
の端子は蓋体７ｂや底体７ｃを介して基体支持体８と導
通し、接地されている。また、蓋体７ｂの上に付設した
モーター１５により回転軸１６を介して基体支持体８が
回転駆動され、これに伴って基体１も回転する。

【０００５】このグロー放電分解装置６を用いてａ−Ｓ
ｉ感光体ドラムを作製する場合には、ａ−Ｓｉ成膜用の
ドラム状基体１を基体支持体８に装着し、ａ−Ｓｉ生成
用ガスをガス導入口１２より反応炉内部へ導入し、この
ガスをガス噴出口１１を介して基体表面へ向けて噴出
し、更にヒーター９によって基体を所要の温度に設定す
るとともに、高周波電源１４より高周波電力を供給して
基体支持体８と電極板１０との間でグロー放電を発生さ
せ、更に基体１を回転させることによって基体１の周面
にａ−Ｓｉ膜を成膜する。

【０００６】また、このようにして作製されたａ−Ｓｉ
感光体ドラムを電子写真装置で使用する際には、ドラム
表面上に安定してトナー像を形成するために、トナーを
供給する現像器のスリーブと感光体との間隔を、常に一
定に保持する必要がある。そのように現像器を位置決め
するためには、現像器側にコロを設けて感光体の端部に
当接させる方法が、一般的な方法として採用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】ａ−Ｓｉ感光体は優
れた電子写真特性を有しているが、他の感光体材料に比
較して帯電性にやや劣る傾向があることより、高い帯電
電位を得るためにａ−Ｓｉ光導電層の膜厚を厚くするこ
とが行なわれ、これに伴って基体にかかる膜応力が大き
くなり、特に基体の両端部がその応力によって収縮し
て、基体の端部に向かって直径が減少する方向に変形す
るという問題点があった。これに対して、従来の成膜前
の基体の表面加工においては、基体端部の直径は中央部
と同一に設定されており、成膜による端部直径の収縮は
補正されることがなかった。そのために、膜厚を厚くし
たａ−Ｓｉ感光体を用いると、収縮した端部に現像器の
コロが当たるため、現像器の位置決めの精度が悪化し、
濃度ムラなどの画像品質の低下を招くという問題点があ
った。

【０００８】また本発明者らが、上記のような端部の収
縮を補正する目的で、基体の表面加工時に基体中央部か
ら端部に向かって直径が大きくなるように単純なテーパ
ー面を形成し、成膜によって端部が収縮した後の直径が
中央部とほぼ等しくなるようにして成膜を行なったとこ
ろ、基体円筒面とテーパー面との接合部に生じた段差よ
りａ−Ｓｉ膜が剥離して、光導電層中に成膜欠陥を発生
させるという問題点があることが判った。

【０００９】本発明は、上記の問題点を基体加工の改良
により解決したもので、特に基体端部の形状により、ａ
−Ｓｉ成膜後の端部の変形を補正すると共に、膜剥離に
よる成膜欠陥の発生も防止した、電子写真感光体の製法
を提供することを目的としたものである。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】本発明の電子写真感光
体の製法は、３ｍｍ乃至１０ｍｍの幅の全周に亘って−
０．１度乃至−２．０度の傾斜を有する第１のテーパー
面と、その第１のテーパー面より短い幅に亘って１．０
度乃至３．０度の傾斜を有する第２のテーパー面とが、
その端部より順次形成されたアルミニウム製筒状基体
に、グロ−放電プラズマＣＶＤ法によりアモルファスシ
リコン膜を成膜形成したことを特徴とするものである。

【００１１】図１に、本発明の第１のテーパー面と第２
のテーパー面を形成した、アルミニウムあるいはその合
金からなる筒状基体の端部形状を示す。同図中の（ａ）
はグロ−放電プラズマＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ系膜の成
膜前の筒状基体の端部形状を示し、（ｂ）は成膜後の筒
状基体の端部形状を示している。同図において１７は第
１のテーパー面（以下、Ａ面という）であり、１８は第
２のテーパー面（以下、Ｂ面という）である。

【００１２】図１（ａ）に示したように、Ａ面１７は、
筒状基体１の端部より中央に向かって−０．１〜−２．
０度の傾斜で直径が減少するように、軸方向に３〜１０
ｍｍの長さで形成される。またＢ面１８は、Ａ面１７に
連続して、中央に向かって１．０〜３．０度の傾斜で直
径が増大するように、軸方向に３〜１０ｍｍの長さで形
成される。そしてＡ面１７の軸方向の長さは、Ｂ面１８
の長さより長く形成される。Ｂ面１８の最終の直径は、
感光体として使用する際に画像が形成される表面とな
る、筒状基体１の被画像形成部の直径すなわち外径に等
しくなるように、連続的に形成されるが、Ａ面１７の端
部の直径は、必ずしも筒状基体１の上記被画像形成部の
直径と一致していなくてもよい。

【００１３】

【作用】図１（ａ）のようにＡ面１７とＢ面１８の２つ
のテーパー面が順次形成された基体端部は、グロ−放電
プラズマＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ系膜の成膜後、ａ−Ｓ
ｉ系膜の膜応力によって図１（ｂ）に示すように収縮す
る。そのため、Ａ面１７の端部すなわち直径の大きい部
分が収縮して、直径の小さい部分と直径がほぼ等しくな
り、Ａ面１７は一定の直径を持つ円筒形状となる。従っ
て、この成膜後のＡ面１７に電子写真装置の現像器のコ
ロを当接させることにより、ドラムへのコロの接触が安
定し、現像器のスリーブとドラムとの間隔を一定に保持
して位置決めすることができる。また同様にして、電子
写真装置側の各プロセス機器の位置決めにも利用するこ
とができる。このように、収縮後のＡ面１７は、電子写
真装置側の各プロセス機器の位置決めに利用できればよ
いので、その直径は必ずしも筒状基体１の被画像形成部
の直径と一致していなくてもよい。

【００１４】また、Ａ面１７と筒状基体１の被画像形成
部との間に、連続した面としてＢ面１８を形成したこと
により、筒状基体１の外周面に段差形状を生じなくなっ
たので、基体円筒面とテーパー面との接合部に生じた段
差よりａ−Ｓｉ膜が剥離して光導電層中に成膜欠陥を発
生させることもなくなった。従って、ａ−Ｓｉ光導電層
の膜厚を厚くしてａ−Ｓｉ感光体ドラムを作製しても、
成膜欠陥に起因する画像欠陥の増加を抑制でき、優れた
画像品質のａ−Ｓｉ感光体ドラムを得ることができた。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を具体的に示す。 〔例１〕直径１００ｍｍ、長さ３６４ｍｍ、肉厚４ｍｍ
のアルミニウム製筒状基体に対して、まず端部から５ｍ
ｍまでの内周面に２ｍｍの深さのインロー加工を施し、
その部分の肉厚を２ｍｍとした。次に、基体外周面の端
部から中央に向けて、−１．１度の傾斜を持つＡ面を７
ｍｍの長さで形成し、続けて中央に向けて３．０度の傾
斜を持つＢ面を４ｍｍの長さで形成して、基体の被画像
形成部と連続するテーパー面を形成した。そして、基体
の被画像形成部を鏡面状態に仕上げ加工し、図４のグロ
−放電分解装置６にセットして、表１の成膜条件で、図
３に示す層構成のａ−Ｓｉ感光体ドラムＡを作製した。

【００１６】

【表１】

【００１７】このａ−Ｓｉ感光体ドラムＡの端部から２
ｍｍから９ｍｍの直径を、レーザースキャンマイクロメ
ーターを用いて測定し、端部形状の状態を調べた。測定
結果を図２に示す。図２は、横軸にドラム基体端部から
の距離ｘをとり、縦軸にドラム基体の直径ｄをとって測
定結果をプロットした線図であり、ａ−Ｓｉ感光体ドラ
ムＡの結果は同図中Ａで示す。図中のＬは、電子写真装
置の中で現像器のコロが当接する位置を示しており、本
実験では２〜６ｍｍの設定であった。

【００１８】図２のＡより分かるように、ａ−Ｓｉ感光
体ドラムＡの成膜後のＡ面はほぼ円筒形状となってお
り、コロの当接位置範囲内（端部より２〜６ｍｍ）での
直径差は、０．０３ｍｍと小さなものであった。このド
ラムＡを電子写真装置にセットして画像評価したとこ
ろ、現像器のコロの当接が安定しており、画像濃度のム
ラや解像力のムラのない良好な画像が得られた。また、
Ａ面およびＢ面と基体中央部は、連続した面となって段
差がついておらず、ａ−Ｓｉ膜の剥離や、それに起因す
る光導電層中の成膜欠陥も見られなかった。

【００１９】〔例２〕〔例１〕と同じ直径１００ｍｍ、
長さ３６４ｍｍ、肉厚４ｍｍのアルミニウム製筒状基体
に対して、まず端部から５ｍｍまでの内周面に２ｍｍの
深さのインロー加工を施し、その部分の肉厚を２ｍｍと
した。次に、基体外周面の端部にテーパー面を形成せず
に基体の被画像形成部を鏡面状態に仕上げ加工し、図４
のグロ−放電分解装置６にセットして、表１の成膜条件
で、図３に示す層構成のａ−Ｓｉ感光体ドラムＢを作製
した。

【００２０】このａ−Ｓｉ感光体ドラムＢの端部から２
ｍｍから９ｍｍの直径を、〔例１〕と同様に測定し、端
部形状の状態を調べた。測定結果を図２のＢに示す。こ
れより分かるように、ａ−Ｓｉ感光体ドラムＢの成膜後
の端部は、端部に向かって直径が小さくなっており、コ
ロの当接位置範囲内（端部より２〜６ｍｍ）での直径差
は、０．２２ｍｍとドラムＡに比べて大きなものであっ
た。そのため、このドラムＢを電子写真装置にセットし
て画像評価したところ、現像器のコロの当接が不安定な
ため、画像濃度のムラや解像力のムラを生じていた。

【００２１】〔例３〕〔例１〕と同様にａ−Ｓｉ感光体
ドラムを作製するに当たって、基体外周面の端部から中
央に向けて、−１．１度の傾斜を持つＡ面のみを７ｍｍ
の長さで形成し、基体の被画像形成部と連続するテーパ
ー面として、Ｂ面を形成しない基体とした。そして、基
体の被画像形成部を鏡面状態に仕上げ加工し、図４のグ
ロ−放電分解装置６にセットして、表１の成膜条件で、
図３に示す層構成のａ−Ｓｉ感光体ドラムＣを作製し
た。

【００２２】このａ−Ｓｉ感光体ドラムＣの端部から２
ｍｍから９ｍｍの直径を、〔例１〕と同様に測定し、端
部形状の状態を調べたところ、コロの当接位置範囲内
（端部より２〜６ｍｍ）での直径差は、例１と同様に
０．０３ｍｍと小さなものであった。しかし、Ａ面と基
体中央部との接合部に段差が生じているため、段差部す
なわちテーパー端部でのａ−Ｓｉ膜の剥離が発生してお
り、それに起因する光導電層中の成膜欠陥も見られたた
め、画像評価においてその成膜欠陥による画像欠陥が発
生し、不良な結果であった。

【００２３】〔例４〕〔例１〕と同様にしてａ−Ｓｉ感
光体ドラムを作製するに当たって、Ａ面とＢ面の傾斜お
よび長さを表２に示すように変化させて、ａ−Ｓｉ感光
体ドラムＤ〜Ｌを作製した。そして、〔例１〕と同様に
端部の直径を測定し、それらの結果も表２にまとめた。
測定結果は、コロの当接位置範囲内（端部より２〜６ｍ
ｍ）での直径差で示し、０．０５ｍｍ以下を良好として
○で表わし、それを越えるものは不良として×で表わし
た。

【００２４】

【表２】

【００２５】表２より分かるように、Ａ面の傾斜が−
０．１〜−２．０度で長さが３〜１０ｍｍであり、Ｂ面
の傾斜が１．０〜３．０度で長さが３〜１０ｍｍであっ
て、Ａ面の長さがＢ面の長さより長い場合に、良好な結
果となった。

【００２６】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体の製法により、
特に基体端部の形状をＡ面とＢ面の２つのテーパー面と
することによって、ａ−Ｓｉ膜の成膜による基体端部の
収縮による変形を補正でき、寸法精度の良好なａ−Ｓｉ
感光体ドラムを提供することができた。すなわち、成膜
後の基体端部が収縮によってテーパー状となるのを補正
し、端部においても寸法精度の良好な円筒面が得られ
た。従って、この円筒面に電子写真装置の現像器などの
コロを当接させることにより、プロセス側の機器の位置
決めが安定して行なえる。また、端部の形状を連続した
テーパー面とすることにより接合部での段差をなくし、
段差部で生じる膜剥離を抑制して，成膜欠陥の発生も抑
制することができた。さらに本発明の製法においては、
上記補正について、成膜前の基体加工で対応でき、製造
上簡便に採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】筒状基体の端部形状を示す図である。

【図２】成膜後の筒状基体の端部における直径の変化を
示す線図である。

【図３】ａ−Ｓｉ感光体の層構成を示す断面図である。

【図４】グロ−放電分解装置の構成を示す概略図であ
る。

【符号の説明】 １・・・筒状基体 ３・・・第１のａ−Ｓｉ系光導電層 ６・・・グロ−放電分解装置 １７・・第１のテーパー面 １８・・第２のテーパー面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３ｍｍ乃至１０ｍｍの幅の全周に亘って
   −０．１度乃至−２．０度の傾斜を有する第１のテーパ
   ー面と、該第１のテーパー面より短い幅に亘って１．０
   度乃至３．０度の傾斜を有する第２のテーパー面とが、
   その端部より順次形成されたアルミニウム製筒状基体
   に、グロー放電プラズマＣＶＤ法によりアモルファスシ
   リコン膜を成膜形成したことを特徴とする電子写真感光
   体の製法。