JPS6295545A - 光導電部材用基体の製法 - 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、金属体を、電気乃至電子デ・バイスの構成部
材、特に電子写真感光体等の光導電部材の基体として好
適に利用できるようにする、該金属体の表面処理方法に
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、だ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で所望
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Ｓｉ　−Ａｌ−Ｆｅ系、Ｆｅ　−Ａ７系
、ＴｉＢ２等の金属間化合物、Ａｌ　、Ｍｌ　、　Ｔｉ
　、　Ｓｉ　。

Ｆｅの酸化物等が介在してしまったり、Ｈ２による空孔
が存在してしまうことの他、結晶方位の異る近隣Ａ１組
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”ｘｍＨｆ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人程度厚の酸化
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
それを使用して製造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シして、画像
に欠陥をもたらすところとなシ、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単結晶材料
で光受容層を形成する場合には顕著である。

〔発明の目的〕 本発明の主たる目的は、上述の従来の加工方式に基因す
る各種の物理的問題点及び基体表面に酸化膜が形成され
てしまう問題点を排除して金属体を表面加工し、電気乃
至電子デバイスの構成部材、特に電子写真感光体等用に
至適な基体を製造する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、前述の方法により得られた基体を
使用し、その加工表面に所望の光受容層を形成せしめて
、電気的、光学的、光導電的特性が実質的に常時安定し
ておシ、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際しても劣化現
象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留電位が全く又
は殆んど観測されない、必要に応じて水素原子（Ｈ）又
は／及びン・ロゲン原子（Ｘ）を含有するアモルファス
シリコンａ　−Ｓｉ　（Ｈ，Ｘ　）で構成された光受容
層を有する光受容部材を製造するに適した基体（支持体
）の製造方法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
光体等用の基体（支持体）について至適な表面形状を有
し、且つ上述の従来の表面加工方式によシもたらされる
ような問題のないものとすべく鋭意研究を重ねた結果、
剛体真球を使用してそれらを所定の金属体の表面に落下
せしめると、例えば金属体がアルミ合金である場合、該
合金組織中に何らの金属間化合物、金属酸化物等の介在
、そして空孔の存在がなく、且つまた粒界段差といった
表面欠陥の生起もなくして該金属体の表面を好ましい表
面形状にすることができ、その表面加工を長鎖状炭化水
素を含有する液体の存在下で行うと、常圧条件下であっ
ても酸化膜の生成は起らず、かくして得られる支持体の
加工表面にグロー放電法によシ主としてａ−８ｉ（Ｈ，
Ｘ）で構成される光受容層を形成せしめると、形成され
る光受容層は均一にして均質なものとなシ、そしてその
光受容部材は、使用にあってその光受容層を通過した光
が層界面、支持体表面で反射し、それらが干渉するとこ
ろとなって、形成される画像についてそれが縞模様にな
ることを効率的に防止し、出力される画像を極めて優れ
た質のものにするものである知見を得、該知見に基づい
て本発明を完成せしめた。

即ち、本発明は、支持体表面を、ポリブテンを含有する
液体（以下、「表面被覆液」という。）で被覆した状態
で、剛体真球又は凹凸表面形状の剛体球を所定の高さか
ら落下させることによシ処理することを骨子とする電気
乃至電子デバイス、特に電子写真感光体等用に至適な支
持体を製造する方法に関するものである。

本発明の方法において使用される支持体は、導電性のも
のであっても、或いは電気絶縁性のものであってもよい
。

導電性支持体としては、例えば、ＮｉＣｒ、ステンレス
、ＡｌＸＣｒＸＭｏ、、　ＡｕＸＮｂＸＴａＸＶ、　Ｔ
ｉ、　Ｐｔ。

ｐｂ等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
／、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシ
ート、ガラス、セラミック、紙等が挙げられる。これ等
の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方の
表面を導電処理し２、該導電処理された表面側に光受容
層を設けるのが望ましい。

例えば、ガラスであれば、その表面に、ＮｉＣｒ。

Ａ４　Ｃｒ、　Ｍｏ、　ＡＢ　’Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ
、　Ｖ、　　Ｔｉ、　Ｐｔ、　Ｐｄ。

■ｎ２０３、　ＳｎＯ２、ＩＴＯ（Ｉ　ｎ２０３＋　５
ｎＯ２）等カラ成る薄膜を設けることによって導電性を
付与し、或いはポリエステルフィルム等の合成樹脂フィ
ルムであれば、Ｎ１ＣｒＸｋｌ、　ＡｇＸＰｂ、　Ｚｎ
、、　Ｎｉ、Ａｕ。

Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｉ　ｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｖ、　Ｔ
ｌ、　Ｐｔ等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着
、スパッタリング等でその表面に設け、又は前記金属で
その表面をラミネート処理して、その表面に導電性を付
与する。支持体の形状は、円筒状、ベルト状、板状等任
意の形状であることができるが、用途、所望によって、
その形状は適宜に決めることのできるものである。例え
ば、光受容部材を電子写真用像形成部材として使用する
のであれば、連続高速複写の場合には、無端ベルト状又
は円筒状とするのが重重しい。支持体の厚さは、所望通
りの光受容部材を形成しうる様に適宜決定するが、光受
容部材として可撓性が要求される場合には、支持体とし
ての機能が充分発揮される範囲内で可能な限り薄くする
ことができる。

しかしながら、支持体の製造上及び取扱い上、機械的強
度等の点から、通常は、１０μ以上とされる。

また本発明の方法において、前述の支持体表面を処理、
即ち該表面に所望の凹凸形状を形成せしめるについて用
いる剛体真球又は凹凸表面形状の剛体球としては、例え
ばステンレス、アルミニウム、鋼鉄、ニッケル、真鍮等
の金属、セラミックまたはプラスチック製の各種剛体球
を挙げることができる。これらの中、ステンレス製及び
鋼鉄製の剛体球が、耐久性、コスト等を含めた綜合的見
地からして好ましい。そしてそうした球体の硬度は、支
持体の硬度より高くても、或いは低くてもよいが、該球
体を繰り返し使用する場合には、支持体の硬度よりも高
いもっであることが望ましい。

また本発明の方法において、前述の支持体表面に、前述
の剛体球を使用して所望の凹凸形状を形成せしめる際に
使用する、表面被覆液については、いずれにしても支持
体表面を万遍なく一様にそして出来得る限り薄く被覆し
、そこに形成される被覆膜は可及的速やかに固化し、固
化膜は洗浄操作によりムラを残さず洗去されると同時に
支持体表面が何らの乾燥ムラ（ダレ）も残すことなく給
体クリーンの状態に乾燥されることが要求される。こう
したことから、前記表面被覆液は、（イ）低粘度液体で
あること、（ロ）除電作用を有すること、（ハ）コーテ
ィング作用を有すること、に）形成される被覆膜（コー
ト）が容易に洗去され得るものであること、（ホ）被覆
膜（コート）洗去後加工表面がそこに何らの乾燥ムラも
残さずして給体クリーンの状態に乾燥されること、の（
イ）乃至（ホ）の条件を満足するものであることが必要
とされる。

したがって表面被覆液としては、長鎖状炭化水素を適当
な有機溶媒に溶解して得たものが一般に使用される。

そして前記長鎖状炭化水素については、代表的なものと
してポリブテンが挙げられる。ポリブテンの中で好しい
ものは下記の一般式で表わされるものである。即ち、 但し、式中のｎは、３乃至４０の整数を表わす。前記一
般式で表わされるポリブテンの中、ｎが３乃至２０であ
るものが特に好ましいもの′：ｃある。

なお、前記ポリブテンの中には、それ自身前記（イ）乃
至（ホ）の条件を満足するものがあり、その場合にあっ
ては、表面被覆液は実質的に該ポリブテンからなるもの
であることができる。

前記有機溶媒は、前記長鎖状炭化水素（ポリブテン）を
溶解して、前記（イ）乃至（ホ）の条件を満たす表面被
覆液を与える類のものならば何れのものであってもよく
、それらの例として、エーテル、ヘプタン、トルエン、
トリクロロエチレン、トリクロロエタン、等を挙げるこ
とができる。

しかしこれら有機溶媒の中、トリクロロエタンは以下の
理由から最も好ましいものである。

即ち、トリクロロエタンは、前記ポリブテンを極めて効
率的に溶解し、得られる液体は程よい粘度のものであっ
て、極めて展性に富み、支持体表面をムラなく一様にし
かも極めて薄い膜を形成して覆い、その薄膜は落下する
剛体球による支持体表面への球状痕跡窪み形成に支障を
与えず、そして前記球状痕跡窪み形成後に前記薄膜の速
やかな固化をもたらし、更にそれを固化膜の洗浄操作に
使用すると、該固化膜は速やかに支持体の加工表面から
溶離して洗去され、露呈される支持体の加工表面は何ら
の洗浄ムラを残すことなく給体クリーンの状態に乾燥さ
れる。

そして、トリクロロエタンに前記ポリブテンを溶解して
なる表面被覆液は、両物質の液構成割合が重要であり、
トリクロロエタンに対し前記ポリブテンを１＝４〜４：
１の範囲にするのが通常であるが、１：１であるのが最
も好ましい。

ところで本発明の方法によシ表面加工された支持体は、
剛体真球を使用した場合について説明するに、第１図に
示すような表面形状のものである。即ち、第１（Ａ）図
に示す例は、支持体１０１の表面１０２の異なる部位に
向けて、はソ同−径の複数の球体１０３　、１０３・・
・を、はソ同一の高さより規則的に落下せしめて、前記
支持体の表面にはソ同一の曲率（Ｒ）及びはゾ同一の幅
の複数の球状痕跡窪み１０４　、１０４・・・を互に重
複し合うように万遍なく生ぜせしめて規則的に凹凸形状
を形成せしめてなる支持体についてのものでちる。なお
この場合にあっては、互に重複する窪み１０４　、１０
４・・・を形成せしめるについては、球体１０３　、１
０３・・・の支持体表面１０２への衝突時期が互にずれ
るようにそれらを落下せしめる必要のあることはいうま
でもない。

第１の）図に示す例は、支持体１０１の表面１０２に向
けて異なる径を有する二種類の複数の球体１０３　、１
０３・・・及び１０３’　、　１０．￥・・・をはソ同
一の高さか、又は異る高さから落下せしめて、前記支持
体の表面に曲率と幅のそれぞれが異る二種類の球状痕跡
窪み１０４　、１０４・・・及び１０４’、　　１０４
’・・・を互に重複し合うように万遍なく生ぜしめて不
規則に凹凸形状を形成せしめてなる支持体についてのも
のである。

更に、第１Ｃ）図〔支持体表面の正面図（上）および断
面図（下）〕に示す例は、支持体１０１の表面１０２に
向けて、はソ同−径の複数の球体１０４．１０４・・・
をはソ同一の高さより不規則に落下せしめ、前記支持体
の表面にはソ同−径及びはソ同−幅の複数の窪み１０４
　、１０４・・・を互に重複し合うように万遍なく生ぜ
しめて不規則に凹凸形状を形成せしめてなる支持体につ
いてのものである。

そして前記第１（５）乃至０図に図示の球状痕跡窪み形
状表面を有する支持体は、本発明の方法により製造され
るものであるが、第１（８）乃至ＬＣ）図においては簡
略のため、表面被覆液についての説明を省略した。

ここで本発明の方法の内容を、第２乃至第３図の模式図
を用いて説明するが、本発明の方法はこれらにより限定
されるものではない。

なお、第２乃至３図は、理解を容易にする之め目的的に
支持体の一部を拡大した模式図である。

第２図において、２０１は回転式支持体保持手段上に設
置した円筒形支持体、２０２は支持体表面、２０３は剛
体球、２０４は球状痕跡窪み、２０５は表面被覆液供給
手段、２０６は表面被覆液〔ポリブテン＋トリクロロエ
タン（１：　１　）　〕、２０６’は表面被覆液膜をそ
れぞれ示す。

第２図に図示の方法においては、表面被覆液は、落下す
る剛体球２０３に向けて上方から例えばノズル等の液体
供給手段２０５を介してスキャツタ若しくはスプレィし
て剛体球２０３の表面全体が表面被覆液で覆われるよう
にする。表面被復液は不図示のタンクから２５４１手段
（図示せず）を介して液体供給手段２０５に送られる。

供給された表面被覆液は、剛体球２０３の表面に付着す
る他、下方に落下して支持体２０１の表面に到達して該
表面上で該表面全体を覆って薄い液膜を形成する。その
余シの表面被覆液は下方に落下して不図示の載皿に溜り
、該載皿からパイプ手段（図示せず）を介して前記タン
クに循環される。

剛体球２０３ば、例えばポツパ一式又は回転式の球体供
給手段（図示せず）を介して表面被覆液供給手段２０５
の下方空間位置であって、支持体２０１の表面２０２か
ら所定の高さ仙）の位置に投出される。剛球体２０３は
スキャツタされる表面被覆液２０６でその表面を被覆さ
れながら回転している支持体２０１の表面２０２上に落
下して陥没し、そこに剛球体２０３の経（Ｒ）に相応の
経（Ｒ’）と幅（Ｄ）を有する球状痕跡窪み２０４が形
成される。その剛球体２０３は、支持体が回転している
ここから、その後は下方に落下し、図示しない剛球鉢受
はメツンユ皿で受けとめられ、そこで剛球体表面上の表
面被覆液は、その一部又は全部がメツシュ皿のメツシュ
を通って下方に位置する液膜中に落下し、剛球体は図示
しない運搬手段、例えばパケットコンベアで前記球体供
給手段に循環される。

かくして得られる、球状痕跡窪みが重複して万遍なく形
成された表面を有し、該表面が表面被覆液の液膜で覆わ
れている支持体は、前記液膜中の溶媒（トリクロロエタ
ン）を気化させて液膜を固化せしめる雰囲気に置かれる
。

第３図に図示の方法は、第２図に図示の方法の変形であ
って、表面被覆液供給を剛球体供給位置の下方で行うよ
うにした形式のものである。

第３図において、３０１は回転式支持体保持手段上に設
置した円筒形支持体、３０２は支持体表面、３０３は剛
球体、３０４は球状痕跡窪み、３０５は表面被覆液体供
給手段、３０６は表面被覆液〔ポリブテン＋トリクロロ
エタン（１：１）〕、３０６′は表面被覆液膜をそれぞ
れ示す。

第３図に示す方法においては、剛球体３０３を落下せし
めるに先立って、支持体３０１の表面３０２に表面被覆
液をその供給手段３０５を介してスキャンタ若しくはス
プレィして該表面全体を薄い液膜で覆うようにする。

本発明の方法は、第２乃至３図に示す以外の適宜形式に
よっても実施することが勿論可能であり、その１例とし
て、第２図の方法にあって、表面被覆液の供給を、その
だめの特定の供給手段を介することなくして、剛球体の
供給手段、例えばポツパーから剛球体と共に供給するよ
うにしてもよい。

上述のいずれの方法においても、剛球体の供給は、それ
らが支持体表面の全面に万遍なく衝突して該表面には平
面部分を残すことなく球状痕跡窪みが形成されるように
行うことが重要であり、そのために支持体の回転は、落
下する剛球体の支持体表面への到達状況に合わせて適宜
調節する必要のあることはいうまでもない。また、使用
する剛球体のサイズ及び重量についても、使用する支持
体の材質、所望する痕跡窪み形状に見合ったものを選択
して使用することはいうまでもない。

本発明の方法は常圧、常温下条件で行うことができるが
、剛球体の支持体表面への衝突を強くする意味から真空
条件下で行うのが好ましい。

ところで、本発明の方法によυ得られる液膜の固化され
たいわゆる固化膜を痕跡窪み形状の表面上に有する支持
体は、使用に供する迄その表面は外気から完全に遮断さ
れて保持できる。

したがって、支持体がアルミ合金系の材質のものであっ
ても、その表面には酸化膜が形成される等の問題の生ず
る機会は全くない。

そしてその使用に際しては、溶媒洗浄処理にかけて、固
化膜を溶離し、表面を絶対クリーンの状態に乾燥した後
、成膜（光受容層形成）装置（図示せず）に搬入される
。

なお、前述したように、本発明の方法にあっては、トリ
クロロエタンを表面被覆液に存在せしめた場合、本発明
の効果は特に顕著であシ、そして、洗浄に際してトリク
ロロエタンヲ洗液に使用すると、固化膜の溶離が極めて
効率的に行え且つ表面の乾燥が全く乾燥ムラを残すこと
なく極めて効率的に行え、乾燥表面は給体クリーンの状
態のものになる。

かくして得た、球状痕跡窪み形状表面の支持体上に、グ
ロー放電法によりａ−３ｉ（Ｈ，Ｘ）〔但し、Ｘはハロ
ゲン原子を表わす。〕で構成される膜を形成し、本発明
の方法におけるような表面被覆液を使用しない方法によ
り得た球状痕跡窪み形状表面の支持体上に前記と同様に
して同様の膜を形成して、両者を画像露光装置を用い波
長７８０ｎｍ、スポット径８０μｍのレーザーを照射し
て画像露光を行い現像、転写を行って画像を得、得られ
た画像の干渉縞の発生状況を観察したところ、前者のも
のが顕著に優れていることがわかった。

【図面の簡単な説明】

第１（８）乃至１０図は、本発明の方法により形成され
る、支持体表面の凹凸形状を説明するための模式図であ
る。第２乃至３図は、本発明Ｓ〕方法を説明するだめの
模式図である。 第２乃至３図について、 ２０１　、３０１・・・支持体、２０２　、３０２・・
・支持体表面、２０３　、３０３・・・剛球体、２０４
　、３０４・・・球状痕跡窪み、２０５　、３０５・・
・表面被覆液供給手段、２０６　、３０６・・・表面被
覆液、２０６’　、　３０６’・・・表面被覆液膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体表面を、ポリブテンを含有する液体で被覆し
   た状態にし、そこに剛球体を所定の高さから落下せしめ
   て、前記基体表面に球状痕跡窪み形状を形成せしめるこ
   とを特徴とする、光導電部材用基体の製法。
2. （２）ポリブテンを含有する液体が、トリクロロエタン
   を含有するものである、特許請求の範囲（１）項に記載
   の光導電部材用基体の製法。