JPS63217383A

JPS63217383A - 現像剤供与部材およびその製造方法

Info

Publication number: JPS63217383A
Application number: JP5179987A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Natsuhara; 敏哉夏原; Mochikiyo Osawa; 大澤　以清
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1987-03-05
Filing date: 1987-03-05
Publication date: 1988-09-09

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】産来よΩ皿里分野本発明は現像剤供与部材、特に、電子写真複写機の現像
器における現像剤供与部材に関する。

送米９挾術カールソン法に代表されるごとく、一般に、電子写真複
写法においては、光導電性を有する感光体上に帯電およ
び露光工程により静電潜像を形成し、その後、トナーと
キャリアとからなる二成分系現像剤あるいはトナーだけ
からなる一成分系現像剤を回転可能な現像剤供与部材周
面に保持し、これを前記静電潜像に接触せしめ、トナー
像として顕偉化する現像工程が用いられる。

従来よりこれらの現像方法における問題点の一つとして
いわゆるカブリ現象があることは周知の事実である。こ
れは静電潜像形成工程において感光体上露光部の電荷が
完全に消滅しない状態で現像を行なうために残留電荷に
よりトナーが静電的に付着し、その結果、複写物が全体
的に汚れた状態を呈する現象をいう。この様な問題を解
決するために、現像バイアス印加法が常用されている。

現像バイアス法とは、現像に際して感光体上の露光部の
有する残留電位と同極性で、かつ、それ以上の直流電圧
もしくは交流を重畳せしめた直流電圧を現像剤供与部材
側に設けた電極に印加すると共に、この電極の対向電極
となるべき前記感光体もしくは感光体を構成するための
一要素である導電性支持体を接地に保フて両者間に電界
を形成せしめ、前記感光体の露光部の有する帯電極性と
印加バイアス電圧極性との反撥作用を利用して、前記露
光部へのトナー付着を防止する方法である。

上述したものは、感光体上に形成された静電層イ９と逆
極性の電荷を持つトナーによって現像動作を行なう正規
現像に関するものであるが、潜像と同極性の電荷を持つ
トナーを使用する反転現像の場合においても、極性ある
いは電位量等に差異はあるものの、同様の手法によりバ
イアス電圧が印加される。この現像バイアス印加法は、
カブリ現象を防止するためには有効な方法ではあるが、
反面それに付随して新たな問題を引き起こす。

例えば、前記現像剤供与部材側Ｎ極および前記感光体側
電極間が電気的にリークした場合、現像バイアスの低減
によるカブリ現象を生じせしめることがある。このよう
な電気的リークの発生要因には幾つかのものが挙げられ
るが、例えば、二成分現像の場合において現像剤のキャ
リアとして７３用される磁性体粒子が感光体層を貫通し
、導電性基板にまで達したような場合に発生する。この
現象は感光体が低硬度な時しばしば発生する。特に、最
近進歩が著しい有機感光体は、硬度が低いため問題とな
る。また、感光体上に往々にして発生ずる感光層のいわ
ゆるピンホール状の欠陥部においても、二成分現像では
キャリアとして常用される磁性体粒子と感光体の導電性
基板とが接触した場合、また、−成分現像では前記現像
剤供与部材側電極と感光体の導電性基板とが直接接触し
た場合に発生する。このような現象に基づくいわゆるバ
イアス落ちは、リークが発生した部分のみならずリーク
発生時に現像剤と感光体が接している部分全体に影響が
及ぶため、実用の複写機においては画像上に帯状のカブ
リが発生し、リーク発生自体はわずかの欠陥部位におけ
る現象であるにもかかわらず画像品位を著しく損なう。

一方、−成分現像の場合においては静電潜像の極性並び
に正規現像か反転現像かの種別に応じて現像前にトナー
を所定の極性に帯電させる必要があり、例えば、トナー
と摩擦帯電序列において隔たっている摩擦帯電ブレード
を使用する方法や、コロナ帯電器によりトナーを帯電さ
せる方法や、バイアス電圧の印加された金属ブレードを
トナーと接触させてトナーに電荷を付与して帯電させる
方法等が考えられている。しカルながら、摩擦帯電ブレ
ード方法はトナーの帯電量が不充分なため高速現像には
適きないとか、充分にトナーを帯電きせるために多数の
摩擦帯電ブレードを配置しなければならないという問題
があった。コロナ放電器による方法は、コロナ帯電時ト
ナーが電界の作用で飛散したり、トナ一層の内部まで充
分に帯電しない等の問題を有していた。また、金属ブレ
ードによる電荷付与方法は、上述の問題は少ないものの
、現像剤供与部材を導電性にして金属ブレードと現像剤
供与部材との間に電位差を形成し、この間を通過するト
ナーを帯電させるため、現像時、現像剤供与部材による
電極効果が効き過ぎてエツジ効果がでないという現象が
生ずる。即ち、−成分トナーを用いる現像においては、
現像剤供与部材上のトナ一層厚は、高々５０μｍである
ため、静電潜像面と現像剤供与部材表面とがトナ一層厚
以下に接近するため極めて大きな電極効果が生じ、従っ
て、階調性が悪く、低濃度原稿の再現性が悪いといった
問題があった。

これらの問題点を解決するために現像剤供与部材に高抵
抗層或は高硬度層を被覆する手法がある。。

即ち、感光体と現像剤供与部材との間に常に一定の抵抗
層を介在きせることによって、前述した如きいわゆるバ
イアス落ち、帯電量不足あるいは過大な電極効果を防止
しようとするものである。

例えば、特開昭５１−６７３０号公報には、エンドレス
部材表面にアルマイト処理による高抵抗層、あるいは、
珪素樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリビニールブチ
ラール（Ａ脂等による被覆層を設けた電子写真複写法に
おける現像方法が開示されている。また、特開昭５５−
４６７６８号公報には、現像剤供与部材に体積固有抵抗
率が１０８Ωｃｍ乃至１１０１５ａのシリコンゴム、ネ
オブレンゴム、ニトリルゴム等による表面層を約５ｍｍ
設けた静電潜像現像装置が開示されている。

しかし、これらの開示に見られるような現像剤供与部材
に樹脂系の高抵抗層或は高硬度層を被覆しただけでは、
樹脂系被覆層の摩擦係数が低いため、現像剤供与部材の
本来の機能としての現像剤の搬送性が確保されず好適な
画像濃度を得ることができない。そこで現像剤供与部材
表面に微小な凹凸を形成し現像剤の担持性能を向上きせ
ることか有効となるが、これらの被覆層に対し従来その
ような微細加工を施す手段並びにそのような微細加工を
施せるような材料はなかった。

■が解決しようとする問題点前述した如きバイアス落ち、帯電量不足あるいは過大な
電極効果による画像品位の低減を解決するために現像剤
供与部材に被覆層を設ける技術において、この被覆層は
相応の高抵抗を有する必要がある。また、この被覆層は
、複写機内での実使用時にしばしば発生する現像剤によ
る汚染あるいは他部材との接触摩耗による傷を発生しな
いように、現像剤との融着性が低くかつ高硬度な材料を
用いる必要がある。また、この疲覆層は、現像剤供与部
材上に設けられた被覆層全域にわたっていわゆる抵抗値
のムラを有さす、さらにこの被覆層と前記感光体との間
のいわゆる現像ギャップを一定に保つために、均質で均
等な膜厚を有する膜でなくてはならない。ざらに、この
ような被覆層を有する現像剤供与部材は充分な現像剤の
搬送性能を備える必要がある。しかしながら、従来技術
は必ずしもこれらの性能を満足するものとはいえず、よ
り高性能な被覆層が必要とされていた。

本発明は、これらの問題点を全て解消すると共に、従来
とは全く材料も製法も異なる被覆層を有する現像剤供与
部材を提供しようとするものである。

ｎ点を　゛するための即ち、本発明の現像剤供与部材は、真空中グロー放電分
解法から生成される弗素含有非晶質炭素膜により被覆さ
れ、かつ、この弗素含有非晶質炭素膜が線条凹凸を有す
ることを特徴とするものである。さらに、本発明の現像
剤供与部材の製造方法は、真空中グロー放電分解法から
生成される弗素含有非晶質炭素膜により被覆する工程と
、この弗素含有非晶質炭素膜に電子ビームを照射して潜
像を形成する工程と、この潜像をプラズマエツチングに
より現像する工程とを含むことを特徴とするものである
。

本発明における弗素含有非晶質炭素膜の作製には、炭化
水素化合物を用いることかでさ゛る。この炭化水素化合
物における相状態は常温常圧において必ずしも気相であ
る必要はなく、加熱或は減圧等により溶融、蒸発、昇華
等を経て気化しうるものであれば、液相でも同相でも使
用可能である。

炭化水素化合物としては、例えば、飽和炭化水素、不飽
和炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、等が用
いられる。

使用可能な炭化水素化合物には種類が多いが、飽和炭化
水素としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブ
タン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナ
ン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テト
ラデカン、ベンタテ゛カン、ヘキサデカン、ヘプタデカ
ン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ヘンエイ
コサン、トコサン、トリコサン、テトラコサン、ペンタ
コサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オクタコサン、
ノナコサン、トリアコンタン、トドリアコンタン、ペン
タトリアコンタン、等のノルマルパラフィン並びに、イ
ソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、イソヘキサン
、ネオヘキサン、２，３−ジメチルブタン、２−メチル
ヘキサン、３−エチルペンタン、２．２−ジメチルペン
タン、２．４−ジメチルペンタン、３，３−ジメチルペ
ンタン、トリブタン、２−メチルへブタン、３−メチル
へブタン、２，２−ジメチルヘキサン、２，２．５−ジ
メチルヘキサン、２．２．３−トリメチルペンタン、２
．２．４−トリメチルペンタン、２，３゜３−トリメチ
ルペンタン、２，３．４−トリメチルペンタン、イソナ
ノン、等のイソパラフィン、等が用いられる。

不飽和炭化水素としては、例えば、エチレン、プロピレ
ン、イソブチレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ペン
テン、２−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メ
チル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、１−ヘキ
セン、テトラメチルエチレン、１−ヘプテン、１−オク
テン、１−ノネン、１−デセン、等のオレフィン、並び
に、アレン、メチルアレン、ブタジェン、ペンタジェン
、ヘキサジエン、シクロペンタジェン、等のジオレフィ
ン、並びに、オシメン、アロシメン、ミルセン、ヘキサ
トリエン、等のトリオレフイン、並びに、アセチレン、
メチルアセチレン、１−ブチ）・、２−ブチン、１−ペ
ンチン、１−ヘキシン、１−ヘプチン、１−オクチン、
１−ノニン、１−デシン、等が用いられる。

脂環式炭化水素としては、例えば、シクロプロパン、シ
クロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロ
へブタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカ
ン、シクロウンデカン、シクロドデカン、シクロトリデ
カン、シクロテトラデカン、シクロペンタデカン、シク
ロテトラデカン、等のシクロパラフィン並びに、シクロ
プロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキ
セン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロノネン
、シクロデセン、等のシクロオレフィン並びに、リモネ
ン、テルビルン、フエランドレン、シルベストレン、ツ
エン、カレン、ピネン、ボルニレン、カンフエン、フェ
ンチェン、シクロウンデカン、トリシクレン、ビサボレ
ン、ジンギベレン、クルクメン、フムレン、カジネンセ
スキベニヘン、セリネン、カリオフィレン、サンタレン
、セドレン、カンホレン、フィロクラテン、ボドカルブ
レン、ミレン、等のテルペン並びに、ステロイド等が用
いられる。

芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン
、キシレン、ヘミメリテン、プソイドクメン、メシチレ
ン、プレニテン、イソジュレン、ジュレン、ペンタメチ
ルベンゼン、ヘキサメチルベンゼン、エチルベンゼン、
プロピルベンゼン、クメン、スチレン、ビフェニル、テ
ルフェニル、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、
ジベンジル、スチルベン、インデン、ナフタリン、テト
ラリン、アントラセン、フェナントレン、等が用いられ
る。

これらの炭化水素化合物の相状態は常温常圧において必
ずしも気体とは限らないが、液体または固体であっても
加熱あるいは減圧等により容易に融解を経て気化でき、
従って本発明における弗素含有非晶質炭素膜を作製する
ための真空中グロー放電分解法にはプラズマＣＶＤ　（
ＣｈｅｍｉｃａＩ　　Ｖａｐｏｒ　　Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）の常法を用いる事が可能である。

本発明における弗素含有非晶質炭素膜には炭化水素化合
物の他に、膜中に弗素原子を添加するために弗素化合物
が使用される。この弗素化合物における相状態は常温常
圧において必ずしも気化である必要はなく、加熱或は減
圧等により溶融、蒸発、昇華等を経て気化しうるもので
あれば、液相でも固相でも使用可能である。弗素化合物
とじては、例えば、弗素、弗化水素、弗化塩素、弗化臭
素、弗化沃素、弗化硫黄、弗化酸素、弗化砒累、弗化硼
素、弗化珪素、弗化水素アンモニウム、弗化水素カリウ
ム、弗化スルフリル、弗化セレン、弗化チオニル、弗化
チオホスホリル、弗化窒紫、弗化テルル、弗化ニオブ、
弗化ニトリル、弗化ニトロシル、弗化シアン、弗化ホス
ホリル、等の無機化合物、あるいは、弗化メチル、弗化
エチル、弗化プロピル、弗化ブチル、弗化アミル、弗化
ヘキシル、弗化ヘプチル、弗化オクチル、弗化ノニル、
弗化デシル、弗化エチレン、弗化ブチレン、弗化ブタジ
ェン、弗化アセチル、弗化ビニリデン、フルオロベンゼ
ン、フルオルスチレン、フルオロホルム、弗化オキサリ
ル、弗化カルボニル、弗化エチリデン、弗化アリル、弗
化クロミル、弗化シアン等の有機化合物が用いられる。

これらの弗素化合物の相状態は常温常圧において必ずし
も気体とは限らないが、液体または固体であっても加熱
あるいは減圧等により容易に融解を経て気化でき、従っ
て本発明における弗累含有非晶質炭素膜を作製するため
の真空中グロー放電分解法にはプラズマＣＶＤの常法を
用いることが可能である。即ち、前記化合物の中から少
なくとも炭素原子と弗素原子が原料ガス中に含まれるよ
うに使用する化合物を選択し、この原料ガスを減圧下で
放電分解し、発生したプラズマ雰囲気中に含まれる活性
中性種あるいは荷電極を基板上に拡散、電気力、あるい
は磁気力等により誘導し、基板上での再結合反応により
固相として堆積させるプラズマＣＶＤ反応から重合生成
される。

これらの化合物ガスは、プラズマＣＶＤ反応における放
電安定性、成膜安定性、あるいは、ガス供給安定性等を
保つために、例えば、水素、ヘリウム、アルゴン、ある
いは、キセノン等のキャリアガスと混合して用いること
ができる。

また、これらの化合物ガスは、作製される弗素含有非晶
質炭素膜の電気的特性を調整するために、例えば、周期
律表第１ＩＩ族に属する原子を含むガス、周期律表第■
族に属する原子を含むガス、アルカリ金属原子を含むガ
ス、あるいは、ハロゲン原子を含むガスと混合して用い
ることができる。

本発明における弗素含有非晶質炭素膜の膜厚は凸部にお
いて、１μｍ乃至２ｍｍ、好ましくは１０μｍ乃至１ｍ
ｍ、最適には１００μｍ乃至５００μｍとすることが好
ましい。膜厚が１μｍより薄いと必要とされる抵抗値が
必ずしも確保されなくなり、また、耐摩耗性が低下し好
ましくない。

膜厚が２ｍｍより厚いと抵抗値が高く成り過ぎ、また、
生産性の面からも好ましくない。また、この弗素含有非
晶質炭素膜の堆積速度は、０．０１μｍ／分乃至５０Ｌ
Ｌｍ／分とすることが好ましい。

堆積速度が０．０１μｍ／分より低いと、生産性の面で
好ましくない。堆積速度が５０Ｌｔｍ／分より高いと弗
素含有非晶質炭素膜の成膜性が低下し、いわゆる荒れた
膜となり基板表面の被覆性が低下し好ましくない。この
弗素含有非晶質炭素膜の膜厚は、成膜時間の調整により
容易に制（卸可能である。また、この弗素含有）１：品
質炭素膜の堆′ＶＩ速度は、使用するプラズマＣＶＤ装
置の形態により制御量の差異はあるが、堆積速度を高く
するには、例えば、前記有機化合物の流量を増やす、印
加電力を大きくする、印加電力の周波数を低くする、基
板温度を低くする等の手段、あるいはこれらの手段の組
合せを用いることにより容易に制御可能である。

また本発明における弗素含有非晶質炭素膜中に含有され
る弗素原子の量は０．１乃至３５原子％、好ましくは２
乃至３ｏ原子％、最適には１ｏ乃至２５原子％とするこ
とが好ましい。弗素原子の含有量が０．１原子％より少
ないと現像剤による汚染あるいは他部材との接触摩耗に
よる傷が発生しやすくなり耐久性の面で好ましくない。

弗素原子の含有量が３５原子％より多いと前述の一成分
現像における帯電量の低下を招き好ましくない。

また、本発明における現像剤供与部材の形状は、製法的
にも実用的にも特に限定を受けるものではなく、例えば
円筒形状あるいはベルト形状等を有することができる。

本発明における弗素含有非晶質炭素膜に設けられた線条
凹凸は、前記原料ガスのうちの少なくとも一つを真空中
グロー放電によりプラズマ重合せしめた弗素含有非晶質
炭素膜に電子ビームを照射して線条潜像を形成する工程
と、この線条潜像をプラズマエツチングにより現像する
工程から形成きれる。

線条潜像の形状は、前記現像剤搬送性能を満足しうるも
のであれば特に限定的ではないが、例えば、直線状、格
子状、螺旋状、多重螺旋状、等を有することができる。

本発明による弗素含有非晶質炭素膜は、電子ビーム描画
により電子ビーム照射部がプラズマエツチングにより凹
部となるいわゆるネガ型エツチング特性を有するが、成
膜後口弗化炭素プラズマ照射を行なうことによりエツチ
ング特性をポジ型に変更することも可能である。この四
弗化炭素プラズマ照射処理時間は、プラズマ条件並びに
弗素含有非晶質炭素膜の膜厚等によりＦＡ整が必要であ
るが、概ね１分乃至３０分程度が適当である。また、四
弗化炭素プラズマ照射は、弗素含有非晶質炭素膜作製に
用いたプラズマＣＶＤ装置をそのまま用いて行なうこと
が可能である。

この弗素含有非晶質炭素膜における四弗化炭素プラズマ
照射によるネガポジ反転の効果は、四弗化炭素プラズマ
により炭素原子或は弗素原子が弗素含有非晶質炭素膜中
に取り込まれたか、または、四弗化炭素プラズマにより
真空装置に常用されるステンレス製部材中の原子がスパ
ッタにより弗素含有非晶質炭素股上面に付着したことに
起因するものと考えられる。

本発明における弗素含有非晶質炭素膜の線条凹凸の形成
方法において、潜像形成工程には、電子ビーム描画の常
法、例えば、ベクタースキャン方式、或は、ラスタース
キャン方式等を用いる。電子ビームには、例えば、ポイ
ント電子ビーム、固定成形電子ビーム、あるいは、可変
成形電子ビーム等を用いることができる。また、本発明
における現像工程には、プラズマによるドライエツチン
グを用いる。

以上のように、本発明においてはウェットプロセスを全
く用いることなく弗素含有非晶質炭素股上に任意の線条
潜像パターンを形成することが可能である。

このようにして作製きれた線条凹凸の深さは、本発明現
像剤供与部材が用いられる現像器の種類によっても差異
があるが、凸部の弗素含有非晶質炭素膜の膜厚に対して
凹部の弗素含有非晶質炭素膜の膜厚が概ねＱ乃至９５％
程度が好ましい。ここで、０％の意味するところは、エ
ツチングにより凹部の弗素含有非晶質炭素膜を完全に除
去することであるが、本発明の一形態に属する。また、
線条凹凸の線幅は、本発明現像剤供与部材が用いられる
現像器の種類によっても差異があるが、四部凸部何れに
おいても概ね５μｍ乃至２ｍｍ程度が好ましい。ここで
、凹部と凸部の線幅ζよ必ずしも等しい必要はない。

次に、本発明について図面を参照しながら説明する。こ
こでは、本発明における現像剤供与部材の形状として円
筒形状を用いて説明するが、他の形状についても同様に
して本発明における現像剤供与部材を得ることができる
。

第１図（ａ）は、本発明における現像剤供与部材の断面
図の一例を示し、図中（１）は現像剤供与部材、（２）
はバイアス印加電極となりうる導電性円筒形部材、（３
）は弗素含有非晶質炭素膜からなる被覆層である。また
第１図（ｂ）、（ｃ）は、本発明の現像剤供与部材の側
面図であり、被覆層に設けられる線条凹凸の例を示して
いる。

第２図は、本発明における現像剤供与部材を搭載した二
成分用現像装置の一例を示し、図中（１１）は現像器、
（１２）は現像剤供与部材、（１３）は現像剤、（１４
）はバイアス印加電源である。

現像剤（１３）中のトナーは、キャリアと混合・攪拌さ
れることによって摩擦帯電され、磁石を内蔵した現像剤
供与部材（１２）上に磁気力によってキャリアとともに
磁気ブラシを形成し現像剤供与部材（１２）の回転によ
って感光体対向面（現像領域）まで移動きれる。

第３図は、本発明における現像剤供与部材を搭載した一
成分用現像装置の一例を示し、図中（２１）は現像器、
　（２２）は現像剤供与部材、・・（２３）は現像剤、
（２４）はバイアス印加電源、（２５）は規制部材であ
る。

現像剤（２３）は現像剤供与部材（２２）の回転に伴っ
て移動し、規制部材（２５）と現像剤供与部材（２２）
との間隙を規制部材（２５）の圧接力に抗して通過する
ときに摩擦帯電される。それと同時に現像剤供与部材（
２２）上にトナー薄層が形成されて、感光体対向面（現
像領域）まで移動される。

第４図は本発明に係わる弗素含有非晶質炭ｆ、ＩＱ形成
用プラズマＣＶＤ装置を示す。この装置は、ドライエツ
チング用としても兼用することができる。図中（７０１
）乃至（７０６）は常温において気相状態にある原料化
合物、ボンバードガス、エツチングガス、およびキャリ
アガスを密封した第１乃至第６タンクで、各々のタンク
は第１乃至第６調節弁（７０７）乃至（７１２）と第１
乃至第６流量制御器（７１３）乃至（７１８）に接続さ
れている。図中（７１９）乃至（７２１）は常温におい
て液相または固相状態にある原料化合物を封入した第１
乃至第３容器で、各々の容器は気化のため第１乃至第３
温調器（７２２）乃至（７２４）により与熱可能であり
、ざらに各々の容器は第７乃至第９調節弁（７２５）乃
至（７２７）と第７乃至第９流量制御器（７２８）乃至
（７３０）に接続されている。これらのガスは混合器（
７３１）で混合された後、主管（７３２）を介して反応
室（７３３）に送り込まれる。途中の配管は、常温にお
いて液相または同相状態にあった原料化合物が気化した
ガスが、途中で凝結しないように、適宜配置された配管
加熱器（７３４）により、与熱可能とされている。反応
室内には接地電極（７３５）と電力印加電極（７３６）
が対向して設置され、各々の電極は電極加熱器（７３７
）により与熱可能とされている。電力印加電極（７３６
）には、高周波電力用整合器（７３８）を介して高周波
電源（７３９）、低周波電力用整合器（７４０）を介し
て低周波電源（７４１）、ローパスフィルタ（７４２）
を介して直流電源（７４３）が接続されており、接続選
択スイッチ（７４４）により周波部の異なる電力が印加
可能とされている。反応室（７３３）内の圧力は圧力制
御弁（７４５）により調整可能であり、反応室（７３３
）内の減圧は、排気系選択弁（７４６）を介して、拡散
ポンプ（７４７）　、油回転ポンプ（７４８）、あるい
は、冷却除外装置（７４９）　、メカニカルブースター
ポンプ（７５０）、油回転ポンプ（７４８）により行な
われる。排ガスについては、ざらに適当な除外装置（７
５３）により安全無害化した後、大気中に排気される。

これら排気系配管についても、常温において液相または
同相状態にあった原料化合物が気化したガスが、途中で
凝結しないように、適宜配置された配管加熱器（７３４
）により、与熱可能とされている。反応室（７３３）も
同様の理由から反応室加熱器（７５１）により与熱可能
とされ、その内部には、接地電極（，７３５）を兼ねた
導電性円筒形部材が基板（７５２）として設置され、内
側には電極加熱器（７３７）が配されている。基板（７
５２）周囲には同じく円筒形状をした電力印加電極（７
３６）が配され、外側には電極加熱器（７３７）が配さ
れている。基板（７５２）は、外部より駆動モータ（７
５４）を用いて自転可能となっている。

第４図に示した本発明に係わる弗素含有非晶質炭素膜形
成用プラズマＣＶＤ装置は、潜像形成のための電子ビー
ム照射装置、並びに、基板の装脱着のための予備室等と
ゲートバルブを介して接続することが可能であり、また
そうすることにより全く真空を破ることなく基板上の弗
素含有非晶質炭素膜に線条凹凸を形成することが可能で
ある。

第４図に示した本発明に係わる弗素含有非晶質炭素膜形
成用プラズマＣＶＤ装置において、反応室は拡散ポンプ
により予め１０−４乃至１Ｏ−６Ｔ。

ｒｒ程度にまで減圧し、真空度の確認と装置内部に吸着
したガスの脱離を行なう。同時に電極加熱器により、電
極並びに基板を所定の温度まで昇温する。次いで、第１
乃至第６タンクおよび第１乃至第３容器から、原料ガス
を適宜第１乃至第９流量制御器を用いて定流量化しなが
ら反応室内に導入し、圧力調節弁により反応室内を一定
の減圧状態に保つ。ガス流量が安定化した後、接続選択
スイッチにより、例えば低周波電源を選択し、電力印加
電極に低周波電力を投入する。両電極間には放電が開始
され、時間と共に基板上に固相の弗素含有非晶質炭素膜
が形成される。反応時間により膜厚を制御し、所定の膜
厚並びにＶ１層構成に達したところで放電を停止し、本
発明現像剤供与部材を得る。次いで、第１乃至第９調節
弁を閉じ、反応室内を充分に排気する。

得られた弗素含有非晶質炭素膜は、本発明によるネガ型
エツチング特性を有する弗素含有非晶質炭素膜として次
の電子ビーム描画工程に供せられる。ここで、電子ビー
ム描画工程においてポジ型エツチング特性が必要とされ
る場合においては、再び弗素含有非晶質炭素膜形成時と
同様の操作により反応室内に第１乃至第６タンクの何れ
かより四弗化炭素ガスを導入し放電を行なえばよい。こ
のように、わずかの操作によりエツチング特性のネガ型
ポジ型を選択し得ることが、本発明弗素含有非晶質炭素
膜の特徴の一つである。

次いで、本発明弗素含有非晶質炭恋膜が形成これた基板
を電子ビーム照射装置に移し、常法により所望の線条パ
ターンを描画し、′？？！！像形成を行なう。

次いで、潜像形成が成された基板を、再び、第４図に示
した本発明に係わる弗素含有非晶質炭素膜形成用プラズ
マＣＶＤ装置に移し、弗素含有非晶質炭素膜形成時と同
様の操作により反応室内に第１乃至第６タンクの何れか
よりエツチングガスを導入し放電を行なう事により現像
を行なう。

これら一連の本発明による現像剤供与部材の形成方法に
より、ウェットプロセスを全く用いる事なく、線条凹凸
を有する弗素含有非晶質炭素膜により被覆された本発明
現像剤供与部材を容易に得る事ができる。

以下、本発明の詳細な説明する。

去旋ガ１弗素含有非晶質炭素膜形成用プラズマＣＶＤ装置を用い
て、第１図に示す現像剤供与部材を作製した。線条凹凸
としては、いわゆる直線状パターンを用いた。

第４図に示す弗素含有非晶質炭素膜形成用プラズマＣＶ
Ｄ装置において、まず、反応室（７３３）の内部を１０
”６Ｔｏｒｒ程度の高真空にした後、第７調節弁（７２
５）を屏放し、第１容器（７１９）よりスチレンガスを
第１温調！　（７２２）温度６５℃の下で、第７流量制
御器（７２８）内へ流入させた。同時に第１および第２
調節弁（７０７および７ｏ８）を解放し、第１および第
２タンク（７０１および７０２）より水素ガスおよび四
弗化炭素ガスを第１および第２流量制御器（７１３およ
び７１４）内へ流入させな。そして流量制御器の目盛を
ＦＡ整して、スチレンガスの流量を１６．８ｓｅｃｍｓ
水素ガスの流量を１００ｓ　ｃ　ｃｍｌおよび、四弗化
炭素ガスの流量を５０ｓ　ｅ　ｃｍとなるように設定し
て、゛主管（７３２）より反応室（７３３）内へ流入し
た。流量が安定した後に、反応室（７３３）内の圧力が
０．２Ｔｏｒｒとなるように圧力調節弁（７４５）を調
整した。

一方、基板（７５２）としては、直径２２×長ざ３３０
ｍｍの円筒形アルミニウム基板を用いて予め７０℃に加
熱しておき、ガス流量および圧力が安定した状態で、予
め接続選択スイッチ（７４４）により接続しておいた低
周波電源（７４１）を投入し、電力印加電極（７３６）
に１４５Ｗａｔｔの電力を周波数５０ＫＨｚの下で印加
して約６０分間プラズマ重合反応を行ない、基板（７５
２）上に厚ざ２００ｕｍの弗素含有非晶質炭素膜を形成
した。成膜完了後は、電力印加を停止し、調節弁を閉じ
、反応室（７３３）内を充分に排気した。

以上のようにして得られた弗素含有非晶質炭素膜につき
元素分析を行なったところ、全構成原子に対し含有きれ
る水素原子の量は３９原子％、弗素原子の量は１０．３
原子％であった。また、ＪＩＳ−に−５４００規格に準
拠して鉛筆硬度を測定したところ７Ｈ以上の硬度を有し
、通常の有機合成反応より得られる重合膜に比べてはる
かに高硬度であった。

次いで、弗素含有非晶質炭素膜が形成された円筒形基板
をゲートバルブを介して、電子ビーム蒸着装置（ＪＥＢ
Ｅ−４８Ｎｏ、４１００６　　日本電子社製）に移し、
電子ビームを１００μｍにフォーカシングし、円筒形基
板の長手方向に走査しながら、一走査毎に円筒形基板を
円周方向に３００μｍずつ回転きせ潜像形成を行なった
。このとき、真空度は２．６Ｘ１０−５Ｔｏｒｒ以下と
した。電子ビーム照射は、電子照射量が１ｍＣ／ｃｍ２
となるまで行なった。次いで、再び基板を第４図に示す
弗素含有非晶質炭素膜形成用プラズマＣＶＤ装置にゲー
トバルブを介して移し、弗素含有非晶質炭素膜形成時と
同様の操作にて、反応室（７３３）内に第６タンク（７
０６）よりエツチングガスとして酸素ガスを導入し、高
周波電源（７３９）より周波数１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を電力印加電極（７３６）に印加し、５０Ｗの電
力で１０分間プラズマエツチングを行ない現像した。得
られた現像剤供与部材の表面を、表面粗ざ計（サーフコ
ム５５０Ａ　東京精密製）にて測定したところ、凸部の
膜厚は１００μｍ、凹部の線幅は約１００μｍ１凸部の
線幅は約２００μｍであり、凹部と凸部との膜厚差は約
１８μｍであった。

得られた現像剤供与部材の性能を評価するために、本実
施例１で得られた現像剤供与部材を搭載した第２図に示
す如さ・二成分用現佇装置を備えたＥＰ４７０Ｚ　（ミ
ノルタカメラ（株）製）を用いて、常用のカールソンプ
ロセス内にて、いわゆるバイアス落ちに関する実写評価
を行なった。感光体としては感光層に意図的にビンポー
ルを設け、その部分の基板を露出させた有機感光体を用
い、現像方式は正規現像とした。

まず、常用のコロナ放電により感光体表面を一７００Ｖ
に帯電した後、感光体全面に露光を行ない表面電位を一
５０Ｖにまで減衰させた。次いで、本実施例１で得られ
た現像剤供与部材を搭載した現像装置により一１５０Ｖ
のバイアス電位を印加しながら感光体表面を現像した後
、トナー像を転写紙上に転写、定着した。感光体の除電
、清掃を行なった後、本プロセスを１０００回繰り返し
た。

この実写評価中、転写紙上には前記電位設定通りトナー
像は形成されず、また、いオっゆるバイアス落ちによる
帯状のカブリも現れなかった。しかし、弗素含有非晶質
炭素膜を設ｃ−ｊない現像剤供与部材について同様の評
価を行なったところ、帯状のカブリが発生した。このこ
とがら、本実施例１による現像剤供与部材がいわゆるバ
イアス落ちを効果的に防止することが確認された。

次に、バイアス電位を一４５０Ｖに変え、反転現体にお
ける１０００回繰り返しめ実写評価を行なった。この実
写評価中、転写紙上には前記電位設定通りいわゆるベタ
黒画体が形成され、また、正規現像におけるカブリに対
応するいわゆる帯状の白抜けも現れな力じた。しかし、
弗素含有非晶質炭素膜を設けない現像剤供与部材につい
て同様の評価を行なったところ、帯状の白抜けが発生し
た。このことから、本実施例１による現像剤供与部材が
いわゆるバイアス落ちを効果的に防止することが確認さ
れた。

得られた現像剤供与部材の性能を評価するために、本実
施例１で得られた現像剤供与部材を搭載した第３図に示
す如き一成分用現像装置を用いて、トナー帯電量に関す
る試験を行なった。　まず、で５秒間回転させた。回転
終了後、この現像剤供与部材上に付着したトナーにつき
帯電量を測定したところ１８μＣ／ｇの帯電量が得られ
た。しかし、弗素含有非晶質炭素膜を設けない現像剤供
与部材について同様の評価を行なったところ、７μＣ／
ｇの帯Ｎ量しか得られなかった。このことから、本実施
例１による現像剤供与部材が一成分現像用トナーを好適
に帯電することが確認された。

得られた現像剤供与部材の性能を評価するために、本実
施例１で得られた現像剤供与部材を搭載した第２図に示
す如き二成分用現像袋てを備えたＥＰ４７０Ｚ（ミノル
タカメラ（株）製）を用いて、常用の複写機内にて耐刷
試験を行なった。Ａ４紙３万枚の耐刷試験後、現像剤供
与部材の表面を観察したところ、弗素含有非晶質炭素膜
のＨり剥離は無く、また、トナー付着、傷の発生等も認
められなかった。しかし、弗素含有非晶質炭素膜を設け
ない現像剤供与部材について同様の評価を行なったとこ
ろ、トナーがいわゆるフィルミング状に付着し、トナー
の搬送性低下による画像濃度の低下が認められた。この
ことから、本実施例１による現像剤供与部材が耐刷性に
優れたものであることが確認された。

また、上記試験中、ベタ黒部の画像濃度は１゜１乃至１
．４であった。しかし、弗素含有非晶質炭素膜は設ける
が、線条凹凸を設けない現像剤供与部材について同様の
試験を行なったところ、ベタ黒部の画像濃度は０．８乃
至１．０であり現像剤搬送性能が低いことによる画像濃
度の低下が認められた。このことから、本実施例１によ
る現像剤供与部材が現像剤搬送性能に優れたものである
ことが確認された。

Ｘ施伝旦弗素含有非晶質炭素膜形成用プラズマＣＶＤ装置を用い
て、第１図に示す現像剤供与部材を作製した。線条凹凸
としては、いわゆる螺旋状パターンを用いた。

第４図に示す弗素含有非晶質炭素膜形成用プラズマＣＶ
Ｄ装置において、まず、反応室（７３３）の内部を１Ｏ
−６Ｔｏｒｒ程度の高真空にした後、第１、第２、およ
び、第３調節弁を力￥放し、第１タンク（７０１）より
水素ガス、第２タンク（７０２）よりブタジェンガス、
および、第３タンク（７０３）より四弗化炭素ガスを第
１、第＊２、および、第３流量制御器（７１３，７１４
、および、７１５）内へ流入きせた。そして流量制御ａ
ｇの目盛を調整して、水素ガスの流量を３００ｓｅｃｍ
、ブタジェンガスの流量を６０ｓｅｃｍ、および、四弗
化炭素ガスの流量を１２０ｓｅｃｍとなるように設定し
て、主管（７３２）より反応室（７３３）内へ流入した
。流量が安定した後に、反応室（７３３）内の圧力が１
．０Ｔｏｒｒとなるように圧力調節弁（７４５）を調整
した。一方、基板（７５２）としては、直径２２×長き
３３０ｍｍの円筒形アルミニウム基板を用いて予め２０
Ｏ℃に加熱しておき、ガス流量および圧力が安定した状
態で、予め接続選択スイッチ（７４４，）により接続し
ておいた低周波電源（７４１）を投入し、電力印加電極
（７３６）に１６０Ｗａｔｔ；の電力を周波数２００Ｋ
Ｈｚの下で印加して約２時間プラズマ重合反応を行ない
、基板（７５２）上に厚き１ｍｍの弗素含有非晶質炭素
膜を形成した。

成膜完了後は、電力印加を停止し、調節弁を閉じ、反応
室（７３３）内を充分に排気した。

以上のようにして得られた弗素含有非晶質炭素膜につき
元素分析を行なったところ、全構成原子に対し含有され
る水素原子の量は４２原子９６、弗素原子の量は２．５
原子％であった。また、ＪＩＳ−に−５４００規格に準
拠して鉛筆硬度を測定したところ７Ｈ以上の硬度を有し
、通常の有機合成反応より得られる重合膜に比べてはる
かに高硬度であった。

次いで、弗素含有非晶質炭素膜が形成された円筒形基板
をゲートバルブを介して、電子ビーム蒸着装置（ＪＥＢ
Ｅ−４８Ｎｏ、４１００６　　日本電子社製）に移し、
電子ビームを２００μｍにフォーカシングし、円筒形基
板を回転させ、電子ビームを基板一回転につき５００ｕ
ｍの割合で基板長手方向に走査しながら潜像形成を行な
った。

このとき、真空度は２．６Ｘ１０−５Ｔｏｒｒ以下とし
た。電子ビーム照射は、電子照射量が１ｍＣ／ｃｍ２と
なるまで行なった。次いで、再び基板を第４図に示す弗
素含有非晶質炭素膜形成用プラズマＣＶＤ装置にゲート
バルブを介して移し、弗素含有非晶質炭素膜形成時と同
様の操作にて、反応室（７３３）内に第６タンク（７０
６）より酸素ガスを導入し、高周波電源（７３９）より
周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を電力印加電極（
７３６）に印加し、２００Ｗの電力で２０分間プラズマ
エツチングを行ない現像した。得られた現像剤供与部材
の表面を、表面粗ざ計（サーフコム５５０Ａ　　東京精
密製）にて測定したところ、凹部の線幅は約２００μｍ
、凸部の線幅は約３００μｍであり、凹部と凸部との膜
厚差は約１００μｍであった。

得られた現像剤供与部材の性能を実施例１と同様にして
評価したところ、−成分用現像装置による帯電量に関す
る試験で１４μＣ／ｇと若干帯電性能の低下が認められ
たが、他は実施例１とほぼ同等の結果が得られた。この
ことから、本実旅例２による現像剤供与部材がいわゆる
バイアス落す、トナー帯電性、耐刷性、並びに、現像剤
搬送性能に優れたものであることが確認された。

兄吸Ω勿里本発明の現像剤供与部材は、バイアス落ち、帯電量不足
あるいは過大な電極効果による画像品位の低減を解決で
き、かつ耐刷性、現像剤搬送性にも優れている。

を示す図面、第２図および第３図は本発明における現像
剤供与部材を搭載した現像装置の一例を示す図面、およ
び、第４図は本発明に係わる弗素含有非晶質炭素膜形成
用プラズマＣＶＤ装置を示す図面である。

鷹　１　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）真空中グロー放電分解法から生成される弗素含有
非晶質炭素膜により被覆され、かつ、この弗素含有非晶
質炭素膜が線条凹凸を有することを特徴とする現像剤供
与部材。
（２）前記弗素含有非晶質炭素膜が四弗化炭素プラズマ
照射処理されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の現像剤供与部材。
（３）真空中グロー放電分解法から生成される弗素含有
非晶質炭素膜により被覆する工程と、この弗素含有非晶
質炭素膜に電子ビームを照射して潜像を形成する工程と
、この潜像をプラズマエッチングにより現像する工程と
を含むことを特徴とする現像剤供与部材の製造方法。