【手続補正書】
【提出日】平成20年9月4日(2008.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非単結晶材料からなる層を含む負帯電用電子写真感光体の製造方法において、
第１ステップとして、排気手段に接続され、原料ガス供給手段を備えた真空気密可能な成膜炉内に導電性の表面を有する円筒状基体を設置し、原料ガスを高周波電力により分解し、該基体上に、非単結晶材料からなる光導電層を有する第１の層を堆積する工程と、
第２ステップとして、前記第１の層を積層した基体を一旦成膜炉から取り出す工程と、
第３ステップとして、前記第１ステップにおいて積層された前記第１の層表面の突起に対して、少なくともその頭頂部を除去する工程と、
第４ステップとして、排気手段と原料ガス供給手段を備えた真空気密可能な成膜炉内に前記第３ステップの工程を終えた基体を設置し、周期表第13族元素を含むガスと、水素、アルゴン及びヘリウムから選ばれる少なくとも一つからなる希釈ガスと、で前記第１の層表面をプラズマ処理する工程と、
第５ステップとして、原料ガスを高周波電力により分解し、前記第１の層上に非単結晶材料からなる表面保護層としての第２の層を積層させる工程
を有することを特徴とする負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】
前記第１の層が、前記光導電層よりも表面側に、珪素と周期表第13族元素を含む上部阻止層を更に有し、該光導電層の形成工程の後に、該上部阻止層の形成工程を有することを特徴とする請求項１に記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
前記上部阻止層が炭素、珪素及び周期表第13族元素を含む非単結晶材料からなり、前記第２の層が、炭素、珪素を含む非単結晶材料からなる請求項２に記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項４】
前記第１の層が、前記光導電層よりも表面側に、珪素と周期表第13族元素を含む上部阻止層と、珪素を含む非単結晶材料からなり、該第１の層の最表面を形成する保護層と、を更に有し、該光導電層の形成工程の後に、該上部阻止層の形成工程と、該保護層の形成工程を有することを特徴とする請求項１に記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項５】
前記上部阻止層が炭素、珪素及び周期表第13族元素を含む非単結晶材料からなり、前記保護層が炭素及び珪素を含む非単結晶材料からなり、前記第２の層が炭素及び珪素を含む非単結晶材料からなる請求項４に記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項６】
前記上部阻止層を構成する珪素に対する炭素の組成比が、表面側に向かって増加していることを特徴とする請求項３または５に記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項７】
前記第２の層が炭素原子を母材とする非単結晶材料からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項８】
前記上部阻止層に含まれる、構成元素の総数に対する周期表第13族元素の含有量が100原子ppｍ以上、30000原子ppｍ以下であることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項９】
前記第４ステップにおいて、導入される全ガス流量中の周期表第13族元素の含有量が、2.0×10-4 ｍol％以上、2.0×10-2ｍol％以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項１０】
前記第４ステップにおける周期表第13族元素を含むガスが、Ｂ2Ｈ6ガスであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項１１】
前記第３ステップにおける頭頂部の除去を研磨加工により行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項１２】
前記第３ステップにおいて、前記第４ステップに進む前に前記第１の層の表面を水と接触させる処理が施されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の負帯電用電子写真感光体の製造方法。
【請求項１３】
導電性の表面を有する円筒状基体上に、非単結晶材料からなる光導電層と、炭素、珪素を含む非単結晶材料からなる上部阻止層及び保護層を含む第１の層と、前記第１の層上に非単結晶材料からなる表面保護層としての第２の層を積層させた電子写真感光体において、第１の層内の異常成長部が第２の層まで達しておらず、第１の層と第２の層との界面領域に周期表第13族元素の含有量分布がピークを有することを特徴とする負帯電用電子写真感光体。
【請求項１４】
前記上部阻止層を構成する珪素に対する炭素の組成比が、表面側に向かって増加していることを特徴とする請求項１３に記載の負帯電用電子写真感光体。
【請求項１５】
前記第１の層と第２の層との界面領域における周期表第13族元素の含有量分布のピークが、5.0×1017個/cｍ3以上、1.0×1021個/cｍ3以下であることを特徴とする請求項１３または１４に記載の負帯電用電子写真感光体。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載の負帯電用電子写真感光体を用いた電子写真装置。
【請求項１７】
前記電子写真装置の帯電手段が、接触帯電手段からなることを特徴とする請求項１６に記載の電子写真装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
すなわち、非単結晶材料からなる層を含む負帯電用電子写真感光体の製造方法において、
第１ステップとして、排気手段に接続され、原料ガス供給手段を備えた真空気密可能な成膜炉内に導電性の表面を有する円筒状基体を設置し、原料ガスを高周波電力により分解し、該基体上に、非単結晶材料からなる光導電層を有する第１の層を堆積する工程と、
第２ステップとして、前記第１の層を積層した基体を一旦成膜炉から取り出す工程と、
第３ステップとして、前記第１ステップにおいて積層された前記第１の層表面の突起に対して、少なくともその頭頂部を除去する工程と、
第４ステップとして、排気手段と原料ガス供給手段を備えた真空気密可能な成膜炉内に前記第３ステップの工程を終えた基体を設置し、周期表第13族元素を含むガスと、水素、アルゴン及びヘリウムから選ばれる少なくとも一つからなる希釈ガスと、で前記第１の層表面をプラズマ処理する工程と、
第５ステップとして、原料ガスを高周波電力により分解し、前記第１の層上に非単結晶材料からなる表面保護層としての第２の層を積層させる工程
を有することを特徴とする負帯電用電子写真感光体の製造方法に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
《本発明に係わるa-Ｓi感光体》
図３に本発明に係わる負帯電用電子写真感光体の一例を、図８に本発明の負帯電用電子写真感光体における周期表第13族元素(ホウ素原子)の含有量分布を、図９に本発明の上部阻止層を構成する珪素に対する炭素の組成比の変化の様子を示す模式図を示す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
また、本発明に関わる感光体は、図３に示すように、第１の層内の異常成長部が、第２の層まで達しておらず、また、図９に示すように、上部阻止層(406)を構成する珪素に対する炭素の組成比が、表面側に向かって増加しており、且つ図８に示すように、第１の層と第２の層との界面領域(413)に周期表第13族元素の含有量分布がピークを有していることを特徴とする。また、前記ピークは、5.0×1017個/cｍ3以上、1.0×1021個/cｍ3以下であることが画像欠陥低減及び電気的特性上、好ましい。この値は、例えばＳIＭＳ(２次イオン質量分析)等の組成分析装置を用いることで得られ、ここでは、界面領域のピーク値である為、他の構成元素との割合としてではなく、絶対値を表示している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
《本発明に係わる基体の形状及び材質》
図３に示す基体(401)の形状は電子写真感光体の駆動方式などに応じた所望のものとしてよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
《本発明に係わる第１の層》
図３に示す第１の層(402)としては、本発明ではシリコン原子を母体とし、更に水素原子及び/又はハロゲン原子を含む非単結晶材料(「a-Ｓi(Ｈ,Ｘ)」と略記する)で構成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
また、前記上部阻止層(406)は光導電層(405)側から保護層(407)に向かって、上部阻止層(406)を構成する珪素に対する炭素の組成比を、図９に示すように、表面側に向かって増加させることが電位ムラの点からより好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
《本発明に係わる第２の層》
図３に示す本発明に関わる第２の層(403)は、第１の層(402)が形成された後に一旦放電を止めて成膜炉から取り出し、第１の層表面の突起に対してその頭頂部の除去を施し、前記プラズマ処理を行った後に積層される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
また、表面保護層(408)は前記光導電層(405)と同様にプラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によって作成可能であるが、プラズマＣＶＤ法を用いて作成した膜は特に高品質の膜が得られるため好ましい。原料としてＳi供給源はＳiＨ4、Ｓi2Ｈ6、Ｓi3Ｈ8、Ｓi4Ｈ10等のガス状態の水素化珪素(シラン類)、またはガス化し得る水素化珪素(シラン類)を原料ガスとして用いられ、層作製時の取り扱い易さ、Ｓi供給効率の良さ等の点でＳiＨ4、Ｓi2Ｈ6が好ましいものとして挙げられる。また、表面保護層はシリコン原子を母体とし、少なくとも炭素原子、珪素原子を含んだ炭化珪素層や炭素原子を母材とする非単結晶材料、例えばa-Ｃ(Ｈ)が好ましい。この際の炭素供給源としては、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ2Ｈ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10、等が原料ガスとして用いられ、Ｃ供給効率の良さ等の点でＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ2Ｈ6が好ましいものとして挙げられる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
《本発明に係わるa-Ｓi感光体成膜装置》
図４は、高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の成膜装置の一例を模式的に示した図である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
以下、図４の装置を用いた電子写真感光体の形成方法手順の一例について説明する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
《本発明に係わる表面研磨装置》
図５に、本発明の負帯電用電子写真用感光体の製造工程において、突起の頭頂部の除去加工を行う際に利用される表面研磨装置の一例を示す。図５に示す表面研磨装置の構成例において、加工対象物「円筒状の基体上の堆積膜表面」(600)は、その表面にa-Ｓiからなる第１の層が堆積された円筒状の基体であり、弾性支持機構(620)に取り付けられる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
図５に示す装置において、弾性支持機構(620)は、例えば、空気圧ホルダーが利用され、具体的には、ブリヂストン社製空気圧式ホルダー(商品名:エアピッカー、型番:Ｐ045ＴＣＡ×820)が用いられている。加圧弾性ローラー(630)は、研磨テープ(631)を巻回して、加工対象物(600)の表面に押圧させる。研磨テープ(631)は、送り出しロール(632)から供給され、巻き取りロール(633)に回収される。その送り出し速度は、定量送り出しロール(634)とキャプスタンローラ(635)により調整され、また、その張力も調整されている。研磨テープ(631)には、通常ラッピングテープと呼ばれるものが好適に利用される。a-Ｓi光導電層または上部阻止層または保護層の表面を加工する際、ラッピングテープには、砥粒としてはＳiＣ、Ａl2Ｏ3、Ｆe2Ｏ3などが用いられる。具体的には、富士フイルム社製ラッピングテープＬＴ-Ｃ2000を用いた。加圧弾性ローラー(630)は、そのローラー部は、ネオプレンゴム、シリコンゴムなどの材質からなり、ＪIＳ規格(ＪIＳ Ｋ 6253 Ｎ法)によるゴム硬度20〜80の範囲、より好ましくはゴム硬度30〜40の範囲とされている。また、ローラー部形状は、長手方向において、中央部の直径が両端部の直径より若干太いものが好ましく、例えば、両者の直径差が0.0〜0.6ｍｍの範囲、より好ましくは、0.2〜0.4ｍｍの範囲となる形状が好適である。加圧弾性ローラー(630)は、回転する加工対象物「円筒状基体上の堆積膜表面」(600)に対して、加圧圧力0.05ＭＰa〜0.2ＭＰaの範囲で加圧しながら、研磨テープ(631)、例えば、上記のラッピングテープを送り堆積膜表面の研磨をおこなう。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
《本発明に係わる水洗浄装置》
本発明に用いられる水洗浄装置の一例を図６に示す。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
図６に示す処理装置は、処理部(702)と被処理部材搬送機構(703)よりなっている。処理部(702)は、被処理部材投入台(711)、被処理部材洗浄槽(721)、純水接触槽(731)、乾燥槽(741)、被処理部材搬出台(751)よりなっている。洗浄槽(721)、純水接触槽(731)とも液の温度を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付いている。搬送機構(703)は、搬送レール(765)と搬送アーム(761)よりなり、搬送アーム(761)は、レール(765)上を移動する移動機構(762)、基体(701)を保持するチャッキング機構(763)及びチャッキング機構(763)を上下させるためのエアーシリンダー(764)よりなっている。投入台(711)上に置かれた基体(701)は、搬送機構(703)により洗浄槽(721)に搬送される。洗浄槽(721)中の界面活性剤水溶液によりなる洗浄液(722)中で超音波処理されることにより表面に付着している油及び粉体の洗浄が行なわれる。次に基体(701)は、搬送機構(703)により純水接触槽(731)へ運ばれ、25℃の温度に保たれた抵抗率175kΩ・ｍ(17.5ＭΩ・cｍ)の純水をノズル(732)から4.9ＭＰaの圧力で吹き付けられる。純水接触工程の終わった基体(701)は搬送機構(703)により乾燥槽(741)へ移動され、ノズル(742)から高温の高圧空気を吹き付けられ乾燥される。乾燥工程の終了した基体(701)は、搬送機構(703)により搬出台(751)に運ばれる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
《本発明に係わる電子写真装置》
本発明の負帯電用電子写真感光体を用いた電子写真装置の一例を図７に示す。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
図７は電子写真装置の画像形成プロセスの一例を示す概略図であって、感光体(801)が回転して複写操作を行う。感光体(801)の周辺には、磁気ブラシ注入帯電器(803)、現像器(804)、転写紙供給系(805)、転写帯電器(806(a))、分離帯電器(806(b))、クリーニングユニット(807)、搬送系(808)、除電光源(809)等が配設されている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
(実施例１)
図４に示すＲＦプラズマＣＶＤ方式のa-Ｓi感光体成膜装置を用いて、外径80ｍｍのＡl製基体に表１に示した条件で、第１の層として少なくとも非単結晶材料からなる下部阻止層と、少なくとも非単結晶材料からなる光導電層を積層した。その後、前記第１の層を積層した基体を成膜炉から一旦取り出し大気に晒した後、前記第１の層表面の突起に対して、少なくともその頭頂部の除去を図る研磨加工を施し、前記第１の層の表面を水と接触させる処理を行い、その後、成膜炉内に前記第１の層を積層した基体を設置し、第２の層を積層する前に表２に示されるＢ量(導入される全ガス流量中のホウ素原子の含有量)を、Ｂ2Ｈ6ガス(2850ppｍ/Ｈ2)の流量を表３に示すように変化させたプラズマ処理を行い、次いで、第２の層を表１に示した条件で積層した負帯電用電子写真感光体を作製した。このようにして作成した負帯電用電子写真感光体を帯電能について下記の手法で評価を行った。その結果を表３に示す。表中に示すように、Ｂ量1.0×10-4〜3.0×10-2[ｍol％]に対して、実施例1-1〜1-8とした。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
(実施例７〜11)
実施例４の手順において、第１の層として積層する上部阻止層を、構成する珪素に対する組成比を、層厚方向で図９に示すような変化をさせて積層する点のみ変更した、表10〜表14に示す条件で、実施例７〜11の負帯電用電子写真感光体を作製し、コスト、密着性、研磨傷、帯電能、画像欠陥、電位ムラについて下記の手法で評価を行った。その結果を表18に示す。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６０】
【図１】電子写真感光体の突起の一例を示す模式的断面図
【図２】第１の層表面を研磨加工した後の本発明の電子写真感光体の突起の一例を示す模式的断面図
【図３】本発明の負帯電用電子写真感光体の一例を示す模式的断面図
【図４】ＲＦプラズマＣＶＤ方式のa-Ｓi感光体成膜装置の模式的断面図
【図５】本発明に用いた表面研磨装置の模式的断面図
【図６】本発明に用いた水洗浄装置の模式的断面図
【図７】本発明の電子写真装置の一例を示す模式的断面図
【図８】本発明の負帯電用電子写真感光体における周期表第13族元素(ホウ素原子)の含有量分布を示す模式図
【図９】本発明の上部阻止層を構成する珪素に対する炭素の組成比の変化の様子を示す模式図
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006085158.tif 000001
【図２】
2006085158.tif 000002
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006085158.tif 000007
【図８】
2006085158.tif 000008
【図９】
2006085158.tif 000009