JPH01167762A - 表面加工されたレーザー用電子写真感光体の構成部材の製造法 - 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、金属体を表面加工して、レーザー用電子写真
感光体に至適な基体を製造する方法に関する。

【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、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−Ａｊ系、
Ｔ　ｉ　Ｂ　ｚ等の金属間化合物、Ａｊ。

Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｓ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
位の異なる近隣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、１（Ｉ”ｉｍＨｇ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単結晶材料
で光受容層を形成する場合には顕著である。

上記従来技術の問題点を解決するために、本願発明者ら
が提案した方法として、特開昭６２−１７３０３１号公
報に記載された方法があげられる。

該公報に記載された方法は、円筒形基体部材回転保持手
段上に、円筒形基体部材を載置し、その外部の外周上の
位置に、所定間隔を保って配設されていて、それぞれが
表面に、前記基体部材の表面に凹凸形状の形成をもたら
す雄型を所定状態に配列して有する回転円筒であって、
各回転円筒の表面の前記雄型が、全ての回転円筒が前記
円筒形基体部材表面に面圧接してその表面に平面を余す
ことなく前記雄型形状の痕跡富みを形成し、それら形成
される痕跡窪みの全てを異心のものとするように配列さ
れているものを、前記円筒形基体部材保持手段上の基体
部材の表面に圧接しながら回転せしめることを骨子とす
る電子乃至電デイバイス、特に電子写真感光体用に至適
な支持体を製造する方法を提供するものである。

しかしながら、該公報における発明は、前記問題点の解
決策として極めて有効であるが、その用途をレーザーを
像露光源とした電子写真用像形成部材に限定した場合に
は、画像上での干渉縞模様発生という面において未だ不
十分な要素を残しているというのが現状である。特に昨
今のように、更なる高品質画像を求める市場からの要求
が強（なってきている状況の中にあっては干、　　渉縞
模様の発生を像形成部材側で抑えていく努力が前にも増
して要求されてきているのが現状である。

（発明の目的〕 本発明の主たる目的は、前記特開昭６２−１７３０３１
公報の改良に係り、該公報における好適な作用に加えて
更に改良された干渉縞防止効果を有する電子写真感光体
用基体部材の製造方法を提供することにある。

すなわち、本発明の主たる目的は、金属組織中に金属間
化合物、金属酸化物等の介在物が全くなく、空孔の介在
もな（、かつまた、粒界段差といった表面欠陥のない基
体部材を提供し、同時に、該基体上に電子写真用感光層
を形成しレーザー用電子写真用光受容部材とした場合に
、干渉防止効果の点で極めてすぐれた性能を有し、極め
て高品質の画像を得ることのできる電子写真感光体用基
体部材を提供することにある。

〔発明の構成・効果〕

本発明者らは、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彫
加工方式により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０、下記のごとき知見を得た。すな
わち、中心に基体用部材保持回転円筒を有し、その周囲
に、斜面部分では略連続的な曲線であるが、凸部頂上の
一点においては不連続な曲線を形づくるように形成され
た擬似円錐状の凹凸を有しており、それを基体用部材表
面に圧接した場合核表面に相似形の反転形状を持つ痕跡
富みの形成をもたらすような特定の表面形状の雄型を表
面に有する回転円筒が一定間隔を保って３本配設された
装置を使用し、前記基体部材保持回転円筒上に、アルミ
合金製の円筒形基体用部材であってその表面を平滑化し
ついで直ちに有機溶媒ｃ主としてトリクロルエタン）で
該加工表面を洗浄したものを嵌装着し、前記３本の回転
円筒をそれらの雄型表面を前記円筒形基体用部材の表面
に強圧接しながら回転せしめたところ、前記基体用部材
の表面は、平面を余すことなく所定形状の痕跡富みの形
成されたものとなり、こうして加工された凹凸形状の表
面には、特開昭６２−１７３０３１の開示されている効
果と同様その金属組織中に何らの金属間化合物、金属酸
（１，物等の介在、モ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のないことが判り、そ
してこの表面加工して得た円筒形基体の表面°にグロー
放電法により、主としてａ−５ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成され
る光受容層を形成せしめたところ、形成される光受容層
は均一にして均賞なものとなり、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極
めて効率的に防止し、出力された画像を昨今の高画質の
要求に照らしてみても十分にその要求を満たす極めて優
れた品質のものにするものであることが判明した。

本発明は、該知見に基づき更に研究を重ねた結果完成せ
しめたものであり、その骨子とするところは、回転保持
手段上に、基体用部材を載置し、その外部の外周位置か
ら、それぞれが表面に前記基体用部材の表面に凹凸形状
の形成をもたらす雄型を所定状態に配列して有していて
、所定間隔を保って配設された複数の回転円筒を、前記
基体用部材表面に圧接し、該圧接条件下で前記回転保持
手段及び前記回転円筒の全てを駆動手段を介して回転せ
しめる基体用部材の表面加工方法において、基体用部材
に前記凹凸形状をもたらす雄型の個々の凸部がその斜面
においてはある一定の曲率を有した連続的な曲線をなし
、斜面が収斂する凸部頂上の一点においては不連続な曲
線を形づくるように形成されていることを特徴とする、
レーザーを像形成用光源に用いた電子写真感光体用基体
部材の製造法にある。

そして、本発明の方法により製造される、表面にむらな
く特定形状の痕跡富みを有する支持体は、金属組織中に
金属間化合物、金属酸化物等の介在は全くなく、そして
空孔の介在もなく、且つまた粒界段差といった表面欠陥
のないものであると同時に前記支持体上に電子写真用光
受容層を形成し、レーザー用電子写真光受容部材として
用いた場合、それは干渉防止効果の点で極めて優れた性
能を有したものとなり、時代の要求にマツチした極めて
高品質な画像を与えるものとなる。

ところで本発明の方法は、し１ずれの種類の支持体用部
材についても適用てき、したがってそ°れら支持体用部
材は、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
、ＡＩ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ。

Ｖ、Ｔｉ、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、
：／、ポリカニボネート、ヤ１，０−ユ、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ｉ電処理し、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。

ＡＩｌ、　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ａｕ、　　Ｉ　ｒ、　Ｎｂ
、　Ｔ−ａ、　Ｖ。

Ｔ、ｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｎｔＯｌ、Ｓｎｏｗ　、Ｉ’Ｔ
Ｏ（Ｉｎ’ｘＯｓ　＋ＳｎＯ＊　）等から成る薄膜を設
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、ＮｉＣｒ、Ａ
ｊ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ａｕ。

Ｃｒ、　Ｍｏ、　　Ｉ　ｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｖ、　
Ｔ１１．　　Ｐ　ｔ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０例えば、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に
は、無端ベルト状又は円筒状とするのが望ましい、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匣内で
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。

以下、本発明の方法を、図面を用いて詳しく説明するが
、本発明はこれにより限定されるものではない、第１図
は、本発明の方法を実施するについて使用する好ましい
装置の一例を模式的に示すものであり、第２（Ａ）乃至
（Ｃ）図は、基体用部材の表面への痕跡富み形成用の回
転円筒による痕跡窪みの形成過程の説明図である。又、
第３（Ａ）乃至（Ｂ）図は本発明のポイントである特定
の凹凸形状を有する雄型表面の平面図及び断面図である
。

第１図に図示の装置は、ハウジング部分を省略していて
、１０１は、図示しない土壁と下壁に回転可能に軸支さ
れた回転輪１０１’に中心固定された基体保持円筒であ
る。１０・２は、基体保持円筒１０１の表面に載置固定
した円筒形基体部材である。１０３，１０４．１０５は
、前記円筒形基体部材表面への痕跡窪み形成用の、鉄、
ＳＵＳ。

黄銅、ニッケル等の金属製高硬質の回転円筒であり、該
回転円筒はそれぞれ、土壁と下壁に回転可能に軸支され
た（このところ図示せず）、回°転軸１０３’、１０４
’、１０５’に中心固定串れている。そして回転軸１０
３′乃至１０５′のそれぞれの、土壁及び下壁での軸支
部分は、土壁及び下壁に設けられた摺動溝に回転軸の先
端が前後方向に摺動自在に嵌合され、且つ該シャフトの
先端部分には外部の摺動調節手段位置調節アームが連結
されていて、これにより該回転軸の位置を調節すること
により痕跡富み形成用の回転円筒の円筒形基体部材表面
に対する押圧度が任意に調節できるようにされている（
このところ図示せず）。

基体保持円筒１０１、痕跡窪み、形成用の回転円筒１０
３乃至１０５は、いづれも回転されるものであるところ
、それらの回転は、基体保持円筒１０１か又は、回転円
筒１０３乃至１０４の−乃至それ以上、或いはこれら全
ての円筒を図示しない駆動手段により行われる。該駆動
手段によるそ達手段を介して駆動手段に連結されている
（このところ図示せず）、なお、前記駆動伝達手段がシ
ャフトである場合、該シャフトを前述の位置調節アーム
を兼ねるようにすることができる。

回転円筒１０３乃至１０５の表面は、それら回転円筒表
面を基体部材表面に押圧した場合、該基体部材表面に所
定の痕跡富みが形成されるような雄型を配列して有して
いる。そして、本発明の方法により製造される好ましい
表面加工基体は、基体部材の表面に平面を余すことなく
所定の形状を有する痕跡富みが形成されてなるものであ
ることから、回転円筒１０３乃至１０５の表面における
雄型は特定配列形態のものであることが必要とされる。

ところで、第１図に図示の例では回転円筒の数は３本に
なっているが、本発明の方法においてはそれを３本にし
なければならない必然性はなく、場合によりそれが２本
であっても、或い番よ３本以上であってもよい、したが
って、回転円筒の数は、装置の中心に設置される基体部
材の表面に所定の形状を有する痕跡窪みが平面を余すこ
となく万遍なく形成されるぺ（決められるものであるが
、その際当然のことながら回転円筒の径、基体保持円筒
上の基体部材の径或いは大きさ等の諸事項が関係すると
ころとなる。

第１図に図示の例の場合、回転円筒の数は１０３乃至１
０５の３本であるが、この場合は、基体保持円筒１０１
上の基体部材が円筒状のもの（１０２）であって、それ
ら回転円筒の表面の該円筒状基体部材表面への押圧によ
りそこに形成される痕跡窪みが、第２図に示すように、
回転円筒１０３によっては（Ａ）のようになり、回転円
筒１０４によっては（Ｂ）のようになり、そして回転円
筒１０５によっては（Ｃ）のようになるような雄型配列
を回転円筒１０３乃至１０５がそれぞれ有しているもの
である。

そして、回転円筒表面における雄型は模式的には第３図
に図示のように平面図では第３（、Ａ）図の配列状態を
なし、断面図では第３（Ｂ）図の形状をなしているもの
である。特に本発明では、第３（Ｂ）図に類型化した様
な断面形状を持たせることが特に重要である。第３（Ｂ
）図は凸部を形成する擬似円錐底面の直径における断面
図であり、３は凹部の最深部、ｂは頂部をそれぞれ示す
０本発明においては本図で示されるように１つの凸部を
形成する斜面が他の部分では略連続的な曲線を形づくる
一方す点の一点において不連続となるように凸部を形成
することが非常に重要なポイントとなる。このような凸
部形状の類まれなる干渉防止作用の本質は定かではない
が、入射光の光路長の単位水平距離当りの変化量の関係
か又は、この上に形成される光受容部材の成長機構を修
飾するためか、さらにはこれらの複合効果によるものな
のか、いずれにしても干渉環の閉じ込め効果が増加する
のは明らかで、干渉縞模様の微小、分散化が促進され、
マクロ画像の平均化がなされるためと推測される。上記
のような効果を奏する凸部形状としては、前記第３　（
Ｂ）図に示した基本パターンの他、第４（Ａ）図に示し
た様な逆凹凸のもの、第４（Ｂ）図に示した様な正逆凹
凸を組み合せたものなどか好適な一例としてあげられる
。このような凹凸形状の寸法因子としては、擬似円錐底
部直径（第３（Ｂ）図Ｌ）は、なるべく小さい方が良い
が、３００１１ｍ以下であれば、実質的に干渉縞の閉じ
込め領域が目で識別できないため十分である。凸部斜面
及び頂部はそれぞれできるだけ急しゅんで尖っているの
が干渉縞防止作用に対しては効果的だが、あまり突出が
強すぎると画像欠陥その他の遠因になるため好ましくな
く、また突出か弱すぎても作用が落ちるため、実用的に
は擬似円錐底部直径に対して１１５００〜１１５（第３
（Ｂ）図ｈ／Ｌの関係）程度とするのが好ましい、又、
第３（Ａ）図はＩＩ位円錐底部を真円形として示したが
、頂部を有し、本発明のクレームを満たす内容であれば
、だ円形、又は雲形のような不定形であってもさしつか
えない。

上記のような凹凸形状を有する雄型はレジストを形成す
るエツチング法、雌型をあらかじめ切削加工し、その雌
型からの圧着形成法、電ゆう法等により容易に作成でき
る。

本発明の方法は、特定の雄型配列を表面に有する回転円
筒を複数本選択し、押圧操作にあっては各回転円筒の押
圧度を調節し、更に基体保持円筒を含めた関係する円筒
の回転速度を調節するなどして所望の各種の表面加工基
体の製造を可能にするものであり、上述説明のとおりレ
ーザー用電子写真法における感光体ドラム用の基体の製
造に適するものである。

本発明の方法において使用する表面加工用基体部材とし
ては、前述したところのものがいずれも採用できるが、
それが例えばアルミ合金製等の高清浄度表面のものであ
る場合、そうしたものは超高真空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
うことから、そうしたものを基体部材にして本発明の方
法を実施する場合については、円筒状基体保持手段１０
１上に載置固定する際に、下記の一般式：％式％） （但し、ｎは３乃至４０の整数を表す、）で表されるポ
リブテンまたはそれをトリクロルエタンで代表される頬
の有機溶媒に溶解したものを、該基体部材の表面に被覆
しておくか、又は載置固定の段階から押圧操作段階にわ
たって該基体部材表面に供給してやり、それによりその
表面の周囲気体との接触を遮断し、その結果上述の表面
変化を表面に与えることなく所望杖態に表面加工された
基体部材を得ることができる。

本発明の方法の操作は一般的には次のようにして行われ
る。即ち、先づ円筒状基体部材を用意し、その外表面を
例えば旋盤等の手段で平滑化する。

前記部材がアルミ合金製のものである場合には該平滑化
処理の際上述のポリブテン液を介在せしめることができ
る。

かくして得られる表面の平滑化された円筒状基体を、基
体保持円筒１０１上に載置固定１０２する。一方、該円
筒状基体の規模に応じてその表面への痕跡窪み形成に適
した特定の雄型配列表面を有する回転円筒３本を選んで
装置にセソ）　１０３゜１０４．１０５する。そうした
ところで該３本の回転円筒を円筒状基体表面に接触させ
、そうしたところで駆動手段と押圧手段を作動させ、そ
の際前記３本の抑圧度をそれぞれ変化させる。かくして
所定回転数操作後、前記駆動手段と押圧手段の作動を停
止し、回転円筒１０３乃至１０４を円筒状基体１０２か
ら引き離し、表面加工された円筒状基体を取り出す。

なお、円筒状基体が、前述したアルミ合金製等のもので
ある場合、その系への導入から押圧操作終了時まで、前
述のポリブテン液を該基体の表面に供給するようにして
もよい。

以上のように操作する本発明の方法によると、レーザー
用電子写真感光体に至適な基体を効率的に、そして容易
に製造することができる。

〔実施例〕

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

１、ｌ 旋盤を用いＩＯＲバイトを使用して送り速度０、０７６
　ｖｓｍ／ｒ、ｅ、ｖ、、主回転数２６２　Ｏｒ、ｐ、
ｍ、で円筒状アルミ基体部材の表面を平滑化して長さ（
Ｌ）３５８鶴で径（Ｒ）８０鶴の円筒状基体用部材を２
本作成し、直ちにトリクロルエタン超音波洗浄、次いで
同蒸気洗浄を行って得たものを第１図に図示の２台の装
置のそれぞれの基体保持円筒１０１上に載置固定し、一
方回転円筒１０３乃至１０５として一方は第５（Ａ）図
のような凹凸形状を持つ雄型のもの、もう一方はＲ−φ
０．２５ｍの球状雄型のものでそれぞれ第２（Ａ）図（
１０３）。

第２（Ｂ）図（１０４）、第２（Ｃ）図（１０５）の回
転円筒を形成したものを使用した。

そしてそれぞれの装置の回転円筒１０３乃至１０５の、
円筒状基体１０２の表面への抑圧度を、線圧で１０．０
　ｋｇ／ｃｍ”にし、円筒状基体１０２の回転速度を２
ｒ、ｐ、ｗａ、にして押圧手段及び駆動手段を作動して
３時間操作した。しかる後操作を停止し、それぞれの円
筒状基体を系外に取り出し、その表面を光学顕微鏡で観
察したところ、共に平面を余すことなく万遍なく痕跡富
みが形成されていることが判った。これらをグロー放電
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。

得られた２本の感光体ドラムをキャノンレーザー＝ｒヒ
フＮＰ　９０３０ニセフ）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わかった。

最後にオリジナル原稿を干渉縞をもっとも敏感に検出で
きる反射濃度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、本発明の凹凸形状を表面に持つドラ
ムの方は干渉縞がほとんど識別できなかったのに対し、
球状の凹凸形状を表面に持つドラムの方は、軽微ではあ
るが、目ではっきり識別できる程度の干渉縞が観察され
た。

ス崖班又 雄型の凹凸形状を第５（Ｂ）図のように変えた以外は実
施例１と同様にして円筒状表面前基体を得、同様の表面
観察、画像評価を行ったが、いずれの項目についても実
施例１と同等の良好な結果を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施するについて使用する装
置の一例を模式的に示すものである。第２（Ａ）乃至（
Ｃ）図は、基体用部材表面への痕跡窪み形成用の回転円
筒による痕跡窪みの形成過程の説明図である。 第３（Ａ）乃至（Ｂ）図は本発明において使用する雄型
表面に形成される特定の凹凸形状及びその配列を説明す
るための図である。第４（Ａ）乃至（Ｂ）図は本発明の
凹凸形状の代表的な変形例の説明図である。第５（Ａ）
乃至（Ｂ）図は本発明の実施例に用いた雄型表面に形成
された凹凸の具体的形状、寸法の説明図である。 第１図について、１０１・・・基体用部材保持回転円筒
、１０１′・・・回転軸、１０２・・・基体用部材、１
０３．１０４，１０５・・・回転円筒、１０３’。 １０４’、１０５’　・・・回転軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転、保持手段上に、基体用部材を載置し、その外部の
   外周位置から、それぞれが表面に前記基体用部材の表面
   に凹凸形状の形成をもたらす雄型を所定状態に配列して
   有していて、所定間隔を保って配設された複数の回転円
   筒を、前記基体用部材表面に圧接し、該圧接条件下で前
   記回転保持手段及び前記回転円筒の全てを駆動手段を介
   して回転せしめる基体用部材の表面加工方法において、
   基体用部材に前記凹凸形状をもたらす雄型の個々の凸部
   がその斜面においてはある一定の曲率を有した連続的な
   曲線をなし、斜面が収斂する凸部頂上の一点においては
   不連続な曲線を形づくるように形成されていることを特
   徴とする、レーザーを像形成用光源に用いた電子写真感
   光体用基体部材の製造法。