JPS61266567A - 保護膜成造方法 - 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、電子写真感光体のオーバーコート膜等の他、
各種デバイス用の保護膜の作製方法に関する。

（従来の技術および発明の解決すべき問題点）電子写真
または電子写真プリンタに使用する有機感光体には、銅
フタロシアニン（とヒドラゾン系電荷輪材）をバインダ
樹脂中に分散せしめたものがある。

この有機感光体の一つの問題点は、（もちろん、これ以
外の無機・有機顔染料をバインダー中に分散せしめた単
層感光体や、電荷発生層と電荷輸送層をそれぞれ形成し
て成る機能分離型積層感光体も同様であるが、）複写を
繰返すと、クリーナー、現像剤、紙との接触により、感
光体が物理的ストレスを受け、削られたり、キズを受け
たりすることである。

そこで、感光体層の上に保護膜を作製する必要がある。

この保護膜は、硬く、接着性が良く、ピンホールや凹凸
がなく、かつ、透光性（可視吸収がないこと）の良いこ
とが望ましい。

そこで、従来から種々の方法で保護膜が作製されている
が、これらの方法には、種々の欠点もある。たとえば、
スプレー法では、膜質がスプレー条件に大きく依存し、
乾燥ムラや、焼付は時に溶剤が飛びピンホールが出来易
い。ディップ、リング方式では、塗膜の均一性がない。

スパック蒸着法では、絶縁物のスパッタができないし、
真空蒸着法では、熱分解工程が必要である。イオンブレ
ーティング法やクラスタイオンビーム法では、膜が高温
になる。プラズマＣＶＤ法では、高い基板温度（２００
〜３００℃）が必要である。光ＣＶＤ法では、材料と励
起光の波長とのマツチングが困難である。

本発明の目的は、良質の保護膜を作製できる保護膜成造
法を搗供することである。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明に係る保護膜成造方法は、保護膜を被着すべき物
体を、反応槽内の一対の電極の一方に接して、または、
両電極の間かあるいは直接電極として配置し、反応槽内
にモノマーガスを導入し、両電極に高周波電界を印加す
ることにより、上記の物体の保護膜として、上記のモノ
マーガスのプラズマ重合膜を成膜することを特徴とする
。

（作　用） プラズマ重合による膜は、次のような特徴を有する。（
１）均一に、かつ、ピンホールのない薄膜がどんな固体
表面にも低温で形成できる。（２）非晶質あるいは高度
に架橋、分枝した分子からなり、溶媒には不溶で、熱的
に安定であり、接着性が良く硬度もある程度硬い。（３
）特異な重合機構をもつので、重合可能構造をもたない
分子やモノマーでも放電条件次第で、単に混合して反応
さ仕るだけで共重合する。本発明は、このプラズマ重合
膜の特徴を生かして、保護膜を被着するものである。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に概略を示すような装置において、プレート状感
光体２にプラズマ重合により保護膜が形成される。パイ
レックスガラス製のペルジャー４とステンレス製の台６
とで構成される真空槽（反応槽）８の中に、電極ｔｏ、
＋２を並行に配置し、一方の電極１０に、プレート状感
光体２の基板を固定する。

プラズマ重合のためのモノマーガスは、バルブｖ２から
真空槽８内に供給される。真空槽８は、まず、バルブｖ
３を開き、　ロータリポンプで約１０−３Ｔｏｒｒ以上
に排気される。次に、バルブＶ２を開き、モノマーガス
をコンマ数Ｔｏｒｒ〜数Ｔ。

ｒｒの真空度になるまで流入させる。閉管法の場合には
、このまま、バルブｖ２を閉じ、また、開管法の場合に
は、その時のガス圧を維持できるようにモノマーガスを
流す。

両電極１０．１２には、マツチングボックス１４を介し
てＲＦ電源１６が接続されている。さらに、第２図に示
すように、電流モニター１８と電源用ダイオード２０．
２０が接続される。放電に際しては、電流モニター１８
の指示値を放電電流とする。両電極１０．１２に高周波
（たとえば、数ｋＨｚ−１３、５６ＭＨｚ）の電界を印
加すると、グロー放電によるプラズマが両電極１０．１
２間に発生し、導入したモノマーはプラズマ重合を行い
、プレート状感光体２の表面を重合膜で被膜する。

次に、プラズマ重合について具体的に説明する。

試料として用いたプレート状感光体２は、アルマイト処
理を施したアルミニウム基板上に、α型銅フタロシアニ
ン（東洋インキ製）とｎ−エチルカルバゾール−３−ア
ルデヒドメチルフェニルヒドラゾンとを熱硬化性アクリ
ル酸で結着した有機感光体である。感光体２は単層であ
り、膜厚は約１５μｍ程度であり、面積は２ｘ　５　ｃ
ｍ’である。なお、感光体２の表面を研磨すると、接着
性は向上する。

保護膜形成用のモノマーとしては、スチレン２２を用い
た。スチレン２２は、ガラス容器中にあり、ドライアイ
スで冷されたアルコール２４で冷される。これは、スチ
レン２２が真空下で沸騰するので（１気圧で沸点は１４
５．２℃）、冷却して、沸騰を抑えるためである。バル
ブＶ２を開き、冷却されたモノマーを真空槽８内に導入
する。なお、バルブＶ２の後に液体窒素のトラップ２６
を設け、排気物が排気系へ流出しないようにする。

放電条件は、次の通りである。放電パワー密度は（５〜
１５０　）ｘ　１０−”　（Ｗ／ｃｍ’）で電極１２と
感光体２との距離は０．５〜５　ｃｍ、放電時間は、数
十秒〜数分である。

高周波電界を印加すると、第３図に示すように両電極間
に点描で示すプラズマ２８が発生し、スチレン重合膜が
感光体２を被覆するように成膜される。なお、グロー放
電により生じた電子やイオンによるシースが両極間にＤ
Ｃ的電界を形成する（密度の差による）ので、電極１０
．１２のどちらかを接地すべきかにより成膜速度や膜質
（色相、硬度、重合度、電気抵抗、表面粗さ等）が大き
く異なってくる。また、モノマ一種、気相中のラジカル
やイオンの種類、モノマーの蒸気圧、基板温度、周波数
、電極一基板距離、放電電流や流量（開管法の場合）も
、成膜速度に大きく影響する。これらの因子とプラズマ
重合との関係は、明確でない場合が多い。実験により、
これらの条件を定める。

モノマ一種としては、スチレン以外にも、重合しやすい
ものが用いられる（たとえば、添付の表を参照）。一般
に、プラズマ重合法の場合、気化できるほとんどの有機
物は重合を行う。しかし、重合膜はある程度の硬度を必
要とする。また、感光体の保護膜としては、可視光の吸
収の少ないものが好ましい。そこで、たとえば、ブタジ
ェン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチルなどが好
ましい。特に、ブタン重合膜やフッ素高分子は、摩耗性
、硬度にすぐれている。

なお更に、高硬度膜が要求される場合は、メタンやエチ
レンガス等で被蒸着物を高温（２００６Ｃ〜８００℃程
度）に加熱してグロー放電を行うと凝ダイヤモンド膜（
いわゆる１−ｃ）が形成され非常に硬いオーバーコート
膜が出来る。ただしこの場合は、基板材、感光材が著し
く限られる。

本実施例（銅フタロシアニン感光体にスチレンプラズマ
重合膜で被覆）の場合、被覆層の接着性が良く、実機で
実写しても白・黒斑点やその他のノイズがほとんど無く
、繰返し使用しても被覆膜は破損しないので、感光体を
保護できる。被覆を施しても、感光体の分光感度、白色
光感度、暗減衰、帯電能等の静電特性や実写による画像
特性はほとんど変化しない。

また、ドライプロセスであるので、乾燥、焼付は等の被
覆後の後処理が不要である。

表　モノマ一種 アクリル酸 アクリルアミド アゾビスイソブチロニトリル アクリロニトリル ブタジェン 過酸化ベンゾイル ジ−ｔ−ブチルペルオキシオキザラートジーｔ−ブチル
ペルオキシド ジシクロへキンルカルボジイミド ノクミルペルオキシド ジビニルベンゼン エチレンオキシド ヘキサメヂレンジイソシアナート イソブチルビニルエーテル イソプレン アクリル酸メチル メタクリル酸 メタクリロニトリル フルオロカルボン酸 フルオロアクリル酸 テトラフルオロエチレン、 無水マレイン酸、 メチレンビス（４−フェニルイソシアナート）メタクリ
ル酸メチル メチルスチレン（α−メチレンスチレン）Ｎ−カルボキ
ン−α−アミノ酸無水物 アクリル酸イソプロビル フェニルビニルケＩ・ン スチレン ２．４−）リレンジイソシアナート （２，４−ジイソシアナ）・トルエン）Ｓ４ 以上に説明した例では、プレート状の感光体２に被覆膜
を形成した。ドラム状の感光体３０の場合は、たとえば
、真空蒸着部分を第４図に示すようにすればよい。プラ
ズマ重合の際には、感光体３０は、モーター３２で回転
される。また、平行な平板電極の間に感光体３０を配置
してもよい。

また、プラズマ重合の際に電極１２側にも重合膜（絶縁
物）が形成される。したがって、・膜厚が増加するにし
たがって放電状態が変化し、表面に蓄積した電荷により
部分的に異常放電が起こりやすくなる。特に、放電周波
数が数ＭＨｚ以下の場合は顕著に起こる。そこで、電極
１２についても、たとえば第５図（ａ）〜（Ｃ）に示す
ように、円筒化することにより安定な成膜を行うことが
できる。（なお、電極１２側の膜厚がある程度以上にな
る場合も上記の現象が発生する。この場合、この現象の
発生までに成膜を完成させる。）第５図（ａ）に示す場
合は、電極１２としてドラム型電極３４を設け、回転さ
せる。第５図（ｂ）に示す場合は、無端ベルト型電極３
６を設け、回転させる。第５図（Ｃ）は、同心円の円筒
型電極３８を設ける。

本発明に係るプラズマ重合膜は、単に感光体の（物理的
、電気的）保護膜としてだけではなく、大面積センサー
等の各種のデバイスの保護膜としても利用できる。

光（＠気）メモリーディスク、オーディオディスク、ビ
デオディスク等のディスク状の記録デバイスの保護膜ま
たは、静電容量方式のビデオ用、文書画像ファイル用デ
ィスクの絶縁層を作製する場合などには、第６図に示す
ように、ディスク状の電極４０をディスク状の記録デバ
イス４２に対向して配置して、モーター４４．４６によ
り相互に回転させればよい。（ただし、基板に導電性が
ない場合には、直接アースを取れないので、プラズマ部
２８に電気的に浮いた状態で設置し、いわゆる間接プラ
ズマ重合法を利用する。ただしこの場合は放電周波数を
数ＭＨｚ以上の方が良い。）（発明の効果） 本発明により、被着物の形状（ドラム状、プレート状、
ディスク状等）に関係なく、また、被着物の導電性の有
無に関係なく、均一でありピンホールのない保護膜を作
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、プラズマ重合装置の概略を示す断面図である
。 第２図は、電源の回路図である。 第３図は、プラズマ重合装置の部分斜視図であ第４図は
、感光体ドラム用のプラズマ重合装置の部分断面図であ
る。 第５図（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、電極を回転させる
方式のプラズマ重合装置の部分斜視図である。 第６図は、ディスク状被着物用のプラズマ重合装置の斜
視図である。 ２・・・感光体、８・・・真空槽、１０．１２・・・電
極、Ｉ６・・・ＲＦ電源、　　　２２・・・スチレン、
２８・・・プラズマ層、　３ｏ・・・感光体、ｖ２・・
・モノマー導入用バルブ。 特許出願人　　　ミノルタカメラ株式会社代　　理　　
人　弁理士　前出　葆　ほか２名！１１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）保護膜を被着すべき物体を、反応槽内の一対の電
   極の一方に接して、または、両電極の間、または直接電
   極として配置し、 反応槽内にモノマーガスを導入し、両電極に高周波電界
   を印加することにより、 上記の物体の保護膜として、上記のモノマーガスのプラ
   ズマ重合膜を成膜することを特徴とする保護膜成造方法
   。