JPH0656501B2 - オ−バ−コ−ト層を有する感光材料の製造方法 - Google Patents

オ−バ−コ−ト層を有する感光材料の製造方法

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JPH0656501B2
JPH0656501B2 JP60024151A JP2415185A JPH0656501B2 JP H0656501 B2 JPH0656501 B2 JP H0656501B2 JP 60024151 A JP60024151 A JP 60024151A JP 2415185 A JP2415185 A JP 2415185A JP H0656501 B2 JPH0656501 B2 JP H0656501B2
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哲男 京極
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    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、表面保護層としてのオーバーコート層を有す
る感光体の製造方法に関する。
(従来技術) 電子写真複写機の感光体ドラム等に用いる感光材料とし
て、多くの有機、無機光導電性材料が用いられるが、そ
の表面は容易に損傷を受けやすい。感光体は、そのまま
使用すると、表面が損傷する。たとえば、銅フタロシア
ニンを結着樹脂に分散してなる有機感光体においては、
耐摩耗性が低く、物理的強度も低いので、複写に伴い光
導電層が削り取られ膜厚が減少し、感光体の特性劣化を
生じる。また、Se-As感光体においても、表面にキズが
発生し画像上の白スジの原因になっている。したがっ
て、感光体の表面に透明なオーバーコート層を設け、感
光体を保護する必要がある。このオーバーコート層は、
耐久性が高くなければならない。
オーバーコート層の材料としては、SiO2、TiO2、Ta2O5、Al
2O3、Si3N4、SiC、C等の無機化合物や単体が用いられる。
オーバーコート層を無機化合物からなる中間層と樹脂か
らなる保護層とから構成した例もある(特開昭57-30843
号公報、特開昭57−30844号公報)。なお、樹脂
コートは、膜厚が厚くなるうえ均一に被覆することが難
しい。通常膜厚が0.5μm以上になり残留電位が上が
る。(なお、オーバーコート層の厚さは、0.5μm以上
にすると感光体の感度の劣化(透明度が悪くなることが
主原因)が生ずると共に、空気中の湿気を含みやすくな
ることが確認されており、0.5μmが一応の臨界値とな
る。)簡易な被覆法として、ディップ法やスプレー法が
あるが、これらの方法では、0.5μm以下の薄膜を均一
に形成するのは容易でない。
薄膜の膜厚を自由にコントロールできる被覆法として、
真空蒸着法がある。しかし、この方法では、薄膜化は可
能であるが、膜の付着性と硬度の点で耐久性を満足しが
たい。
膜厚制御の可能な他の方法として、プラズマCVD法,
スパッター法,高周波イオンプレーティング法といった
グロー放電を利用したものがある。これらの方法は、付
着粒子を高エネルギー化し、付着性を向上させ、ち密な
オーバーコート層を形成させる(たとえば、特公昭59
−34299号公報)。
粒子のエネルギーは、真空蒸着で1eVとすると、スパッ
ター法では10eV,イオンプレーティング法では数keV
と言われる。したがって、イオンプレーティング法が、
感光体へのオアーバーコート層のような、耐久性の要求
度の高い薄膜の形成には、もっとも有利な方法と言え
る。
(発明が解決すべき問題点) イオンプレーティング法として、一般に高周波イオンプ
レーティングがもっとも良く知られている。この方法
は、蒸発源と基板の間に、高周波用コイルを配置し、真
空下においてグロー放電を起こすようにしたものであ
る。
この方法の問題点は、有機化合物からなる有機感光体等
において感光体層に損傷を与えることである。真空槽内
でのグロー放電により大量の紫外線や可視光(400〜500
nm)が発生し、この波長域に吸収帯を持つ感光層に吸収
され、光メモリや帯電層の破壊といった損傷を与える。
また、感光体層表面の高温化による損傷も発生しやす
い。
また、生産性もよくない。生産性を考えた場合、高周波
用コイルの配置スペースが必要となる。感光体の被覆に
際し自公転治具を使うため、真空槽内へ入れることので
きる感光体の本数に限度があり、生産コストが高価なも
のとなる。
本発明の目的は、耐久性のすぐれたオーバーコート層で
被覆した光導電層を有する感光体材料の製造方法を提供
することである。
(問題点を解決するための手段) 本発明の係るオーバーコート層を有する感光材料の製造
方法は、真空容器の一部にイオン化機構を設け、他の部
分に光導電層を有する感光材料を配置し、無機物単体ま
たは無機化合物を装填した蒸発源を上記のイオン化機構
の近傍に配置し、この蒸発源からの蒸発粒子を上記のイ
オン化機構内の直流電界下でイオン化し、このイオン化
した粒子を上記のイオン化機構と感光材料との間の直流
電界下で加速し、上記の感光材料の光導電層の表面に被
着させることを特徴とする。
(作用) イオン化粒子の生成が真空容器内の狭い空間でなされる
ので、イオン化時の放電が被蒸着体である感光体に悪影
響を与えない。したがって、直流電界下で加速された高
速のイオン化粒子による付着性の強いオーバーコート層
が、感光材料の光導電層を損傷することなく光導電層の
表面に形成できる。また、イオン化機構が蒸発源または
気体導入口の近傍に設けられるので、蒸発粒子と熱電子
との衝突がよく発生してイオン化率が高く、ち密な膜が
形成される。
(実施例) 以下、図面を参照して実施例を説明する。
第1図に、被着装置の断面を示す。円筒状の被着体(感
光体)1である感光体ドラムは、真空容器2内の上部
に、駆動用モータ3にて回転される水平な試料取付軸4
に固定される。被着体1は、被着に際し、駆動用モータ
3により回転させられ、被着が全面に一様になされるよ
うにする。一方、被着体1に被着させる物質は、真空容
器2内の下部に設けられ接地された銅ルツボ5内に収容
され、銅ルツボ5の近傍に設けた電子銃6により高温に
加熱されて蒸発させられる。この時、発生した熱電子が
銅ルツボ5の近傍(2〜25mm)に設けられたイオン
化電極7(電圧源8によって正電圧が印加されてい
る。)に突入する際、蒸発粒子と衝突して該粒子を正帯
電のイオン粒子とする。上記の蒸発粒子は、銅ルツボ5
とイオン化電極7との間に設けられた熱電子放射電極1
4(タングステンフィラメントから成る。)から発生す
る熱電子によってイオン化が促進される。イオン粒子
は、イオン化電極7と、電圧源9によって負電圧が印加
されている被着体1との間に形成された直流電界によっ
て被着体1の方へ加速され、被着体表面に付着する。被
着体表面は、この近傍に配置されたヒーター15によっ
て加熱されているので(感光体に悪影響を与えない温度
に加熱することは勿論である。)、被着表面での膜成長
性が向上する。なお、真空容器2にはガス導入系10が
設けられており、導入ガスとの被着体表面における化学
反応によって膜を形成する場合に用いる。又、上記の熱
電子放射電極14とヒーター15は設けなくても良い。
次に、オーバーコート層の形成について具体的に説明す
る。Al2O3層の被着を次の条件で行った。Al2O3は、銅ル
ツボ5に装填される。電子ビーム:200〜300mA。イオン
化電圧:10V/mm。真空度:〜10-4Torr。蒸着源5と感光
体1との距離:80cm。基板(感光体)電圧:-800V。基
板温度(ヒーター15によって加熱された感光体表面温
度):150℃。熱電子放射電極:9V、60A。第2図
に、オーバーコート層(Al2O3)11を形成したMTB感
光体の断面を示す。MTB感光体は、導電性支持体13
と、その上に形成された光導電層12とからなる。光導
電層12の上に形成されるオーバーコート層11の膜厚
は、被着時間を制御することにより0.5μm以下にす
る。
次に、SiCの薄膜を形成する場合を説明する。銅ルツボ
5にSiを装填し、かつC2H2(アセチレン)ガスをガス導
入系10より真空容器2内に流入させる。SiイオンとC2
H2とが感光体表面上で反応してSiCが形成され、このSiC
が感光体表面に付着する。すなわち、 Si+1/2C2H2→SiC+1/2H2. Siを蒸発してイオン化する条件は、次の通りである。電
子ビーム:400mA。イオン化電圧:10V/mm。C2H2ガスの
量は、3〜5×10-4Torr(真空度)である。なお、蒸発
源と感光体との距離:80cm。基板(感光体)電圧:-800
V。基板温度(ヒーター15によって加熱された感光体
表面温度):150℃。熱電子放射電極:9V、60A。
膜厚は0.5μm以下に制御する。第2図に示したのと同
様なSiCオーバーコート層が形成される。
更に、ダイヤモンド状の結晶構造を有するカーボン(以
下Cと記す。)の薄膜を形成する場合を説明する。ダイ
ヤモンド状C層の被着を次の条件で行なった。Cは銅ル
ツボ5に装填される。電子ビーム:600mA。イオン化電
圧:5V/mm。真空度:〜10-5Torr。蒸発源5と感光体
1との距離:80cm。基板(感光体)電圧:-500V。基板
温度:100℃。熱電子放射電極:9V、60A。膜厚は1μm
以下に制御する。この結果、第2図に示したのと同様な
ダイヤモンド状Cオーバーコート層が形成される。この
オーバーコート層は、結晶構造が八面体結晶となるた
め、非常に硬い層となる。
以上の3種のオーバーコート層を形成した感光体(感光
層厚14μm)の耐摩耗性は大幅に改善された。具体的
には、2万枚複写時での感光層の削れは、従来の高周波
イオンプレーティング法で形成したオーバーコート層の
場合、7μmであったが、本実施例では、0μmに抑え
られた。また、耐刷性は、上記の従来例では、約3万枚
であったが、本実施例では約5万枚であった。また、本
実施例では、電子写真特性もほとんど劣化しなかった。
この耐摩耗性の改善の理由は次のように考えられる。本
実施例の感光体への被着法は、蒸着粒子の高エネルギー
化という点で、イオンプレーティング法に属するもので
あるが、イオン化機構が上記の高周波イオンプレーティ
ング法と異なる。すなわち、蒸発源近傍に直流のイオン
化電極が設けられている。イオン化機構が蒸発源近傍で
あるため、イオン化に必要なガス圧が蒸発物質そのもの
から得られる。(従来は、外部から導入したガスをイオ
ン化して蒸発粒子に衝突させイオン化している。本実施
例では、放電を起こさせるための外部からのガスの導入
が不要になる。)また、イオン化電圧が60〜80V程
度の低電圧で十分であるので、イオン化時の放電現象は
ほとんど見られず、感光体へのダメージはまったく見ら
れない。また、イオン化率が高いため、付着性が強くち
密な膜が形成できた。さらに、イオン化過程で原子、分
子が励起状態にあるため、励起エネルギーが成膜過程で
よりち密な膜構造の形成に寄与する。
また、量産性については、イオン化機構が蒸発源近傍に
限定されるため、真空槽を広く使え、感光体等の自公転
機構を必要とする場合に対しては、高周波イオンプレー
ティング法よりはるかに優れている。
(発明の効果) 本発明に係るオーバーコート層を有する感光材料は、オ
ーバーコート層の付着性、ち密性にすぐれ、耐久性(た
とえば耐刷性)が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、被着装置の断面図である。 第2図は、感光材料の断面図である。 1……被着体、2……真空容器、5……るつぼ、7……
イオン化電極、10……ガス導入系。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空容器の一部にイオン化機構を設け、他
    の部分に光導電層を有する感光材料を配置し、無機物単
    体または無機化合物を装填した蒸発源を上記のイオン化
    機構の近傍に配置し、この蒸発源からの蒸発粒子を上記
    のイオン化機構内の直流電界下でイオン化し、このイオ
    ン化した粒子を上記のイオン化機構と感光材料との間の
    直流電界下で加速し、上記の感光材料の光導電層の表面
    に被着させることを特徴とするオーバーコート層を有す
    る感光材料の製造方法。
  2. 【請求項2】真空容器の一部にイオン化機構を設け、他
    の部分に光導電層を有する感光材料を配置し、無機物単
    体、無機化合物を装填した蒸発源と気体導入口を上記の
    イオン化機構の近傍に配置し、この蒸発源からの蒸発粒
    子を上記のイオン化機構内の直流電界下でイオン化し、
    このイオン化した粒子を上記のイオン化機構と感光材料
    との間の直流電界下で加速し、上記の感光材料の光導電
    層の表面において気体導入口からの気体と反応させて該
    表面に被着させることを特徴とするオーバーコート層を
    有する感光材料の製造方法。
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CN109564927B (zh) * 2016-07-29 2023-06-20 特里纳米克斯股份有限公司 光学传感器和用于光学检测的检测器

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