JPH02132454A - 像形成部材の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アモルファスシリコンを主体とする像形成部
材の製造方法、殊に像形成部材の表面の改質方法に関す
る。

〔従来の技術〕

固体撮像装置、あるいは像形成分野における電子写真用
像形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する
光導電材料としては、高感度で、ＳＮ比［光電流（Ｉｐ
）　／　（Ｉｄ）　］が高く、照射する電磁波のスペク
トル特性にマッチングした吸収スペクトル特性を有する
こと、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有すること、
使用時において人体に対して無公害であること、更には
固体撮像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特性が要求される。殊に、
事務器としてオフィスで使用される電子写真装置内に組
込まれる電子写真用像形成部材の場合には、上記の使用
時における無公害性は重要な点である。

このような観点に立脚して最近注目されている光導電材
料に、水素（ｌ｛）やハロゲン原子（×）等の一価の元
素でダングリングボンドが修飾されたアモルファスシリ
コン（以後ａ−Ｓｉ　（Ｈ．Ｘ）と表記する）があり、
例えば独国公開第２７４６９６７号公報、同第２８５５
７１８号公報には電子写真用像形成部材への応用が、ま
た、独国公開第２９３３４１１号公報には光電変換読取
装置への応用がそれぞれ記載されており、その優れた光
導電性、対擦性、耐熱性および大面積化が比較的容易で
あることから電子写真用像形成部材への応用が期待され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ａ−Ｓｉ　（Ｈ，Ｘ）を電子写真の感光
体として使用する場合、既存の感光体、例えばセレン系
感光体、ＧｄＳ系感光体、有機系感光体等に比べると、
画像欠陥の発生原因となる膜特性の制御が難かしく、感
光体の製造歩留りが低くなりやすいことか最大の欠点と
してあげられる。これは、ａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）の半導体
的性格に負うところが大で、基板の構成材料あるいはそ
の汚れ、さらには膜作成中に混入する不純物成分等の悪
影響に対して極めて敏感であるというａ−Ｓｔ（Ｈ，Ｘ
）の構造敏感な性質に起因するところが大きい。

ここで、感光体の製造歩留りの低下の最大原因となる画
像欠陥についてより詳しく説明すると、画像欠陥の形態
は現像プロセスにより変化するが、通常は画像上に黒い
汚点あるいは白いヌケとなクて表われる場合が多い。こ
れらが表われるときは、画像欠陥に対応する感光体ドラ
ム上に何らかの形状的な所見が見られることが多い。本
発明者の検討によれば、その主なものは支持体まで貫通
するいわゆるビンホールであることが確認されている。

ビンホールが存在すると、通常の現像法では一次帯電の
際に電荷か素通りしてしまい、画像に白ヌケが生じ、反
転現像では黒い汚点となフて表われ、いずれの場合にも
画像の美観を著しく損ねる結果となる。

製造歩留り低下の別の原因としては、感光部材表面の凹
凸があげられる。凹凸は一般の蒸着膜では大なり小なり
観察されるもので、通常はそれ自体で電気特性の異常が
認められる等の問題が生じることは少ない。しかしなが
ら、ａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）の場合は応々にして他の特性要
因に波及的な悪影響を及ぼすことが多く、またその硬度
が高いためにクリーニングブレードを摩耗し、長時間の
ランニングではクリーニング不良を誘発する等の問題を
生ずることから、やはり不良感光体ドラムとして扱われ
る。

従来、この種の欠点は、製造条件を制御して解決すると
いう考えのもとに対処されることが多く、例えば支持板
を例にとれば、材質としては高純度のものを使用し、そ
の表面は超高精度旋盤を使用して最高レベルの平滑度に
仕上げ、更にイオンボンバード等の特殊な洗浄法を用い
ることにより、可能な限り″清浄な支持板″を得るとい
う努力が払われてきた。また、製膜条件についても、超
高純度の原料ガスを使用し、きわめて低速度で堆積を実
施する等、やはり純度が高くかつ整備された構造の膜を
得るということに最大の努力が払われてきた。

しかしながら、このような対処は、一つの現象に対して
は非常に効果的である反面、生産性の低下を招くという
問題があった。

（課題を解決するための手段〕 本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ａ−Ｓｉ
感光体に関し、画質低下の原因となるピンホール部分あ
るいは凹凸部分に対して、光導電性を有しかつ塗布等の
手段によって簡易に堆積若しくは充填できる物質を埋め
込むことによって、画質低下が軽減でき、感光部材の不
良品発生率を大幅に抑制することができることを見い出
したことにより完成されたものである。

本発明の像形成部材の製造方法は、支持板−ヒに非晶質
ケイ素を主成分とするアモルファスシリコン光導電層が
積層されてなる像形成部材に対して、該アモルファスシ
リコン層の表面上に光導電性を有する被覆層を積層し、
次いで該被覆層部分を研磨して平滑化されたアモルファ
スシリコン層を露出させることを特徴とする。

〔作用〕

本発明に用いる原材料としてのａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）光導
電層が積層されてなる像形成部材は、従来公知の各種方
法により、各種の支持板上に各種の組成を有するａ−Ｓ
ｔが形成されたどのような像形成部材を用いてもよい。

本発明の方法は、このａ−Ｓｔ（Ｈ，Ｘ）光導電性層が
積層されてなる像形成部材上に、まず光導電性を有する
材料により被覆層を形成する。

被覆層を形成する材料としては、光導電性を有するもの
であればどのようなものでも使用できるが、ａ−Ｓｉ（
Ｈ．Ｘ）光導電性層上の画質低下の原因となるピンホー
ル部分あるいは凹凸部分に対して、塗布等の簡易な手段
によフて埋め込むことができるものであることが必要で
ある。

かかる光導電性材料の具体例としては、例えばａ−Ｓｉ
，　Ｓｅ，　Ｔｅや八Ｓを含むＳｅ素材料、ＣｄＳ，　
ＺｎＯなどの材料を粉末状にしたもの、ＰＶＫ，　ＰＶ
Ｋ／ＴＮＦ，銅フタ口シアニン、アントラセン系化合物
、アミン置換体、アゾ置換体、アズレニウム化合物など
が挙げらる。これら光導電性材料は、通常は、塩化ビニ
ル重合体、酢酸ビニル重合体及びこれらの共重合体、シ
リコン樹脂、ボリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポ
リビニル酢酸樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリ
エステル樹脂等の樹脂バインダーに混合して用いられる
が、もちろん単独で使用してもよい。通常は、光導電性
材料を塗布等の簡易な手段で積層しやすいようにアセト
ン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、ヘキサ
ン、キシレン、ホルムアミド、エタノール、イソプロビ
ルアルコール、等の希釈溶剤で粘度を調整して使用する
ことができる。

本発明における被覆層の形成方法は、何ら限定されるも
のではないが、簡易に実施できることから溶剤で粘度の
調整された光導電性材料を塗布法により積層するのが好
ましい。しかしながら、もちろん吹付法、溶射法、蒸着
法等の方法により積層してもよい。

被覆層の厚みは、原材料としての像形成部材上のａ−Ｓ
ｔ　（ｌ｛，Ｘ）光導電層の表面状態によっても変化す
るが、通常は０．１〜１００μ銀程度とするのが適当で
ある。被覆層は、最終的には大部分が研磨により除去さ
れるので、基本的には研磨後にａ−Ｓｉ　（１１，Ｘ）
光導電層の表面に凹部が表われない厚みを有せばよい。

次いで、このようにして被覆層が積層されたａ−Ｓｉ（
Ｈ，Ｘ）光導電層を研磨し、平滑化されたａ−Ｓｉ（Ｈ
，Ｘ）光導電性層を露出させる。すなわち、凹部やビン
ホールを有していたａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）先導電層のこれ
ら四部やピンホールが被覆層で平滑に埋められた状態に
なるまでａ−Ｓｉ光導電層の表面を研磨する。

このａ−Ｓｉ光導電層の研磨平滑化操作には、バフ研磨
、各種砥粒を用いたラッピング等の手段が採用できる。

通常は、平滑化されたａ−Ｓｉ光導電層表面の表面粗さ
としては、０．旧〜０．ＩＳ程度に仕上げるのがよい。

支持体としては、導電性でも電気絶縁性であっても良い
。導電性支持体としては、例えば、ＮｉＣｒ，ステンレ
ス，Ａｊ！　，　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、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリブ
ロビレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ボリ
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、紙等が通常使用される。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
の表面を導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。

例えば、ガラスであれば、その表面に、ＮｉＣｒ，ＡＡ
　，　Ｃｒ，　Ｍｏ，　Ａｕ，　Ｉｒ，　Ｎｂ，　Ｔａ
，　Ｖ　，　Ｔｉ，　Ｐｔ，Ｐｂ，　Ｉｎ２０３　，Ｓ
ｎ０２　，ＩＴＯ　（Ｉｎ２０３　＋Ｓｎ０２）等から
成る薄膜を設けることによって導電性が付与され、或い
はポリエステルフィルム等の合成樹脂フィノレムであれ
ば、ＮｉＣｒ，八１，八ｇ，　Ｐｂ，　Ｚｎ，Ｎｉ，　
Ａｕ，　Ｃｒ，　Ｍｏ，　Ｉｒ，　Ｎｂ，　Ｔａ，　　
Ｖ，　Ｔｉ，　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
電性が付与される。支持体としては、円筒状、ベルト状
、板状等、任意の形状とし得、所望によって、その形状
は決定されるが、例えば、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、蒸着ベル
ト状又は円筒状とするのが望ましい。支持体の厚さは、
所望通りの光導電部材が形成される様に適宜決定される
が、光導電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あれば可能
な限り薄くされる。而乍ら、この様な場合支持体の製造
上及び取扱い上、機械的強度等の点から、通常は、１０
μ以上とされる。

〔発明の効果〕

ａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）製の像形成部材においては、表面に
ビンホールや凹凸部分があると、これが画質低下の原因
となる。しかしながら、本発明によれば、このような欠
陥のあるａ−Ｓｉ　（Ｈ，Ｘ）製の像形成部材に対して
、光導電性を有しかつ塗布等の手段によって簡易に堆積
若しくは充填できる物質を積層し、次いで研磨すること
により、この光導電性物質を該当部分に埋め込まれたも
のを製造することができる。かかる表面改質処理がなさ
れた像形成部材によれば、長期にわたってこれを用いて
得られる画質の低下が防止でき、像形成部材の不良品発
生率を大幅に抑制することが可能となった。

実施例１ グロー放電分解法により層製のシリンダー上に第１表に
した製造条件に従い、ａ−Ｓｉ（１１，Ｘ）の非品質層
を形成した。得られた感光体ドラムを電子写真装置にセ
ットして、Ａ３サイズの用紙を用い、通常の条件により
黒べ夕の画像出しを行った。

次に、この感光体ドラムをポリビニルカルバゾール（Ｐ
ＶＫ）　　１００重量部をクロロホルム４００重量部中
に均一に分散混合させたスラリー中に浸漬し、引き上げ
た後電気炉中で１００℃、１０分間加熱乾燥させ、更に
その後第１図のような研磨装置１００上にセットし、シ
リンダー１０１　と略同曲率を有するピッチプレート１
０２を用いて、酸化セリウムの研磨剤を補給しなからａ
−Ｓｉ表面かほぼ全面にわたって露出する迄研磨した。

このような処理を施した感光体ドラムを再度電子写真装
置にセットして、前記と同じ条件のもとに画像出しを行
い、両者の画像を比較したところ、未処理のものにおい
ては約１５個の白抜けが認められたのに対し、処理後の
ものにおいては２個に減少し、しかもその白抜けは極め
て軽微なものに変化していた。

次に、電子写真装置上のオリジナルチャートを解像力判
定用のものに換え、適正条件下画像出しを行ったところ
、極めて解像度の高い画像が選られた。更に、上記複写
工程を十万回繰り返した後に再度解像力につき評価した
が、依然として良好な画質が保たれていた。

実施例２〜４ 実施例１と同様な方法でａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）の感光体ド
ラムを作製し、被覆層に用いるスラリーの処方を第２表
のように変えたことを除いては実施例１と全く同様な処
理を実施し、像形成部材を作製した。

また、画像評価についても実施例１と同様にして実施し
たが、実施例２の像形成部材については初期画像は実施
例１と同等であったが、十万回の耐久試験後においては
白抜けの若干の増加が認められた。一方、実施例３及び
４の像形成部材については実施例１と略同等の良好な結
果を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いる研磨装置の概略図である
。 １００・・・研磨装置 １０１・・・シリンダー １０２・・・ピッチプレート 特許出願人　　キヤノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）支持板上に非晶質ケイ素を主成分とするアモルファ
   スシリコン光導電層が積層されてなる像形成部材に対し
   て、該アモルファスシリコン層の表面上に光導電性を有
   する被覆層を積層し、次いで該被覆層部分を研磨して平
   滑化されたアモルファスシリコン層を露出させることを
   特徴とする像形成部材の製造方法。