JPS62173031A - 表面加工された、電気乃至電子デバイス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、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−Ａｌ−Ｆｅ系、Ｆｅ　−Ａｌ系、
ＴｉＢ２等の金属間化合物、ＡＡ＋、　Ｍｇ、　Ｔｉ、
Ｓｉ、　Ｆｅ　の酸化物等が介在してしまったシ、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つた表面欠陥が
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、１．０＝　ｍｍＨｇといつだ超高真空の下
でも、その表面は活性であるためＫ、〜３０　Ｘ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（ｄ、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
電的特性が不均一々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
ており、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／及びハロゲン原子（Ｘ）を含有するアモルファスシ
リコンａ−ｓｌ（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、中心に
基体用部材保持回転円筒を有し、その周囲にそれぞれが
一定の曲率（Ｒ）を有していて、それを基体用部材表面
に圧接した場合該表面に痕跡窪みの形成をもたらす雄型
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、その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（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窪み
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、その金属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２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ととが判り、
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−８ｉ（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、該知見に基づき更に研究
を重ねて本発明を完成せしめた。即ち本発明は、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窪みを
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気乃至電子アノζ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を提供
するものである。

そして、本発明の方法によＩ）製造される、表面にむら
なく球状痕跡窪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。

ところで本発明の方法は、いずれの種類の支持体用部材
についても適用でき、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、Ｎｉ　Ｏｒ、ステンレ
ス、Ａｌ、　Ｏｒ、　Ｍｏ、　Ａｕ、　Ｎｂ、　Ｔａ、
■、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、ｒ　ＩＪエステル、ポリエ
チレン、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
、ぼりスチレン、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、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、Ｎｉ０ｒ、ＡＡ
、　Ｏｒ、　Ｍｏ、　Ａｕ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ１
Ｖ、Ｔｉ、　Ｐｔ、　Ｐｄ。

■ｎ２０３．５ｎ０２、■Ｔｏ　（工ｎ２０３＋　５ｎ
０２　）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２　＋）エステルフィルム等の合成樹脂
フィルムであれば、ＮｉＣ！ｒ、　Ａｌ、　Ａｇ、　Ｐ
ｂ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、Ａｕ。

Ｏｒ、　Ｍｏ、Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｖ、　Ｔｌ、
　Ｐｔ等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、ス
・Ｑツ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
とするのが望捷しい。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シ薄くすることがで
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。

本発明の方法の内容を、必要に応じ図面を用いて、以下
に説明する。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（Ｂ）図は、回転円筒の表面に所定
状態に配列された、基体表面に痕跡窪みを形成する゛だ
めの、球状雄型の配列状態を説明するだめの図であり、
そして第３（Ａ）乃至（０）図は、基体用部材の表面へ
の球状痕跡窪み形成用の回転円筒による球状痕跡窪みの
形成過程の説明図である。

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ば、図示しない土壁と下壁に回転可能に軸支さ
れた回転軸１０１′に中心固定された基体保持円筒であ
る。１０２は、基体保持円筒１０１の表面に載置固定し
だ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球状痕跡窪み形成用の、鉄
、ＳυＳ、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′に中心固定されている。

そして回転軸１０３′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一１〇− 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球状
痕跡窪み形成用の回転円筒の円筒形基体部材表面に対す
る抑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、球状痕跡窪み形成用の回転円筒１
．０３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１．０１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れら円筒を回転せしめるについては
、回転をもたらす円筒の回転軸がシャフト或いはその他
の駆動伝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１．０５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
所定の球状痕跡窪みが形成されるような球状雄型を配列
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
すことなく所定の曲率を有する球状痕跡窪みが形成され
て々るものであることから、回転円筒１０３乃至１０５
の表面における球状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（こよりそれが２
本であっても、或いは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
材の表面に所定の曲率を有する球状痕跡窪みが平面を余
すことなく万遍なく形成されるべく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１．０３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球状痕跡窪みが、第３図に示
すように、回転円筒】０３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
な球状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球状雄型は、模式的には
第２図に図示のように正面図では第２（Ａ）図の配列状
態をなし、側面図では第２（Ｂ）図の配列形態をなして
いるものであり、これら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
着成形法、電ゆう法等により容易に作成できる。

本発明の方法は、特定の球状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
の抑圧度を調節し、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　　ゝ製造を可能にするものであるが、本発明
の方法は特に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。

なお図示してはいないが、回転円筒表面の雄型は球状で
なく、楕円球状等適宜の各種のものであることもでき、
いずれの場合にあっても製造される表面加工基体は、所
望の痕跡窪みを万遍なく有する所望の表面のものになる
。

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　Ｘ程度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１
．０１上に載置固定する際に、下記の一般式。

（但し、ｎは３乃至４０の整数を表わす。）で表わされ
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
る類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シ、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状態に表面加工さ
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
ブチ／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球状痕跡窪み形成
に適した球状雄型配列表面を有する回転円筒３本を選ん
で装置にセット１０３．１０４．１０５する。そうした
ととるで該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シ出す。

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抑圧操作終了時まで、前
述のホＩＪ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、電気乃至
電子デバイスの構成部材、特に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。

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。

実施例１ 旋盤を用い１．ＯＲバイトを使用して送り速度０．０７
６　ｍｍ　／　ｒ、　ｅ、ｖ、、主回転数２６２０　ｒ
、　ｐ、ｍ、で円筒状アルミ基体部材の表面を平滑化し
て長さくＬ）３５８ｍｍで径（Ｒ）　８０　ｍｍの円筒
状基体用部材を作成し、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−って得たものを基体保持
円筒１０１上に載置固定し、一方回転円１ｉＪ１ｏ３乃
至１０５としてＲ＝０．２５＋ｎｍの球状雄型の、第３
（Ａ）図の配列表面の回転円筒（１０３）、第３（Ｂ）
図の配列表面の回転円筒（１０４）及び第３（Ｃ）図の
配列表面の回転円筒（１０５）を使用した。

そして回転円筒１０３乃至１０４の円筒状基体１０２の
表面への抑圧度を、それぞれ線圧で１１．。

ｉ＜ｇ／　Ｃ７ｒＬ、１０．０　ｋｌｉＪ／ｃｎＬ、９
．０ｋｇ／ｃｍにし、円筒状基体１０２の回転速度を２
　ｒ、ｐ、ｍ、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、円筒状基体を
系外に取シ出し、その表面を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、平面を余すことなく万遍に球状痕跡窪みが形成され
ていることが判った。これ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
写真感光体ドラトムを製造した。

表 原料ガス　流ｉ（ｓｃａＭ）　　電力（Ｗ）　　層厚（
μｍ）Ｂ、Ｈ６０，３ 得られた感光体ドラムをキャノンレーザーコピアＮＰ　
９０３０にセットし、波長７８０ｎｍ、スポット径８０
μｍ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、得られた画像について観察したとこ
ろ、干渉縞の発生はほとんどみられない擾れた画像であ
ることがわかった。

実施例２ 球状雄型をＲ＝０．７５のものにし、回転円筒１０３乃
至１０５の抑圧度をそれぞれ線圧で、１５．０ｋｇ／ｍ
、　　ｘ４．、ｏ　ｋｇ　７鑞、１３．０に、９７１に
した以外は、実施例１と同様にして、円筒状表面加工基
体を得た。その表面を光学顕微鏡で観察したところ、平
面を余すことなく万遍に球状痕跡窪みが形成されている
ことが判った。

これに、実施例１と同様にして成膜を行って、電子写真
感光体ドラムを製造し、画像を形成してその評価を行っ
たところ、実施例１の場合と同様優れたものであった。

【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（Ｂ）図は、本発明において使用する、
表面に球状雄型を所定状態に配列して有する回転円筒の
、基体用部材表面への球状痕跡窪み形成用の表面におけ
る前記球状雄型の配列状態の説明図である。第３（Ａ）
乃至（Ｃ）図は、基体用部材表面への痕跡窪み形成用の
回転円筒による球状痕跡窪みの形成過程の説明図である
。 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、１０３．１０４．１
０５・・・回転円筒、１０３′、１０４′、１０５′・
・・回転軸第１図 第２Ａ図 第２Ｂ図 第３図 （Ａ）　　　　（Ｂ）　　　　（Ｃ） 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６１年特許願第１１．０４７号 ２、発明の名称 表面加工された、電気乃至電子デバイスの構成部材の製
造法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　所　　東京都太田区下丸子３丁目３０番２号名称　
（ｉｏｏ）キャノン株式会社 ４、代理人 住　所　　東京都千代田区麹町３丁目１２番地６麹町グ
リーンビル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、所定間隔を保つ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ことを特徴とする、表面加工さ
   れた電気乃至電子デバイス構成部材の製造法。
2. （２）前記電子デバイス構成部材が電子写真感光体用基
   体である特許請求の範囲（１）項に記載の製造法。