JPH0321958A - 静電潜像担持体 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、非単結晶シリコンを主戒分とする静″Ｊ：Ｌ
潜像担持本に関する。

（口〉　従来の技術 通常この種の担持体は、米国特許第４．　６８１，　８
２６号明細書及び図面に開示された如＜Ａｌを主成分と
する導電性の円筒形をなす支持体表面に非晶質シリコン
（以下ａ−Ｓｉと言う）を主我分とする尤導電層を積層
して形戒される。ａ−Ｓｉを主成分ヒする光導電層はＳ
ｅ，ＣｄＳを主成分とする口米の先導１層と比較して、
耐熱性、耐摩耗性に富み、無公害である等の利点を有し
ている。ａ−Ｓｉ光導電層を静電潜像担持体に用いる場
合、現像フロセスに必要なだけの帯電量を得るために十
分な膜厚に戊膜する必要がある。また、その際、支持体
から上記光導電層に流れ込む注入電荷を阻止する目的で
，ｔ荷注入阻止層を、また、付）された表面電荷が担持
体表面から光導電層へ注入する二とを防止する目的で表
面層が適宜設けられるっ 近年、複写機の高速、高画質化が進むに従いａ−Ｓｉ静
電潜像担持体のさらなる高性能化が求められ、より高い
帯電能、光感度が必要となってきた。光感度を向上させ
る手段として、光導電層のキャリア移動度を向上させる
方法がある。このキャリア移動度を向上させる戎膜方法
の一つとして反応温度の高温化がある。しかし、応温度
を高くＬた場合、導電性基板からａ−Ｓｉ＠へのＡ　Ｉ
の拡歇が起こりやすくなり、帯電特性の低下をもたらす
という問題点がある。

《ハ）発明が解決しようとする課題 光導電層形或時の反応温度を高くする場合、前記のよう
Ｏこ、基板からのＡｌの拡散が生じる。本発明は、光導
電層の高温形成という優れた製法を生かし、かつ導電性
基板からのＡｌの拡散を防止することを解決せんとする
ものである。

（二）課題を解決するための手段 本発明は前記課題を解決するために、導電性表面を有す
る支持体上に、ａ−Ｓｉｔ荷注入阻止層、ａ−Ｓｉ光導
電層をこの順序で積層するに当り，支持体と阻止層との
間にＡｌ、０、Ｎ元素よりなるＡ１拡牧防止層を形成す
ることにより、支持体からａ−Ｓｉ阻止層へのＡｌの拡
散を防止する１二とを特徴とする。

（ホ）作用 前記の如く、支持体とａ−Ｓｉ阻止層界面にＡ１拡敢防
止層を形或することにより、支持体からのＡｌの阻止層
への拡牧を防止し、キャリア注入阻止能力の低Ｆを防ぐ
ことができ、キャリア移動度の大きい光導電層を形威し
得る。

（へ）実施例 第１図は本発明静電潜像担持体の基本構戊である。同図
において、（１）は導電性表面を有する支持体、（２）
は前記支持体（１）の表面に形威されたＡ＋：Ｏ：Ｎよ
りなるＡｌ拡散防止＠（３）は前，ｓｅＡ＋拡散防止層
（２）表面に形成されたａ−５１を主吠分とする電荷注
入阻止層、（４）は前記レ１ｌ止層（′３）表面に形我
されたａ−Ｓｉを主成分とする光導電層、（５）は前記
光導電層（４）表面にＵｔされた表面保護層である。

また、第１図中（２）のＡｌ拡散防止層は、嘆１￥１（
１Å〜１００００人、好ましくは５０〜１０００人に形
成され、膜中酸素ｉ！度は、１−６０ａｔｏｍｉｃ％，
好ましくは５　〜５０ａｔｏｍｉｃ％に、膜中窒素濃度
は、１〜５０ａｔＱｍｉＣ％、好ましくは５〜４０ａｔ
ｏｍｉｃ％に設定される。

次に、第２図に示された製造装置に基づいて本発明静電
潜像担持体の具体的実施例ｌ、及び２について説明する
。

ｌ実施例１） 原料ガスが導入される密封容器（６）内に中空円筒ヒの
放ｉｔ極（７）を配置したプラズマＣｖＤ装置を利用し
、このＣＶＤ装置の放ｉｔ極（７）内部に導電性の支持
体（ｌ）を同・ｃ１的に設置する。このように支持体（
１）を密封容器Ｇ）内に回転自在に装填した後、前記密
封容器（６ノ内をロータリーポンプ（８）及びメカニカ
ルブースターボンブ（９）を稼働させてＩＸＩＯ−＠気
圧程度まで減圧排気する。そして、上記支持体ｆ１（を
モーターを介して回転させつつ支持体１）の内部に挿入
されているヒーター（図示せず）によって２５０〜４０
０℃程度まで昇温加熱する。

ここで、密封容器（６）内にＯ，ガス及びＮ，ガスを導
入して、ガス圧を１×１０−Ｓ気圧程度に保持する。二
〇時、０，ガスとＮ，ガスの流量比（０．＼１１　を０
．１〜１、５、好ましくは０．３〜０．７となるように
マスフローコントロラー（１０）により設定制御する。

この状態にて周波数が１３．　５６ＭＨｚの高周波電力
を高周波電源（１１）から放電電極（７）を高周波電位
とし、支持体（１）をアース電位として０．１〜Ｖ．／
’Ｃｍ”以上の高周波電力を印加して上記支持体（１）
と枚電電極（７）との間にプラズマを／１：．起させ、
前記Ｏ，ガス及びＮ１ガスを一定時間分解させ、．Ａ　
Ｉ支持体（１）表面に本発明の特徴である、Ａｌ．Ｏ．
Ｎ元素よりなるＡ１拡敗防士層（２）を１０＝　１００
００人形成する。

次に、密封容ｉＳ（６）内の残留ガスを俳気すべ＜Ｉｔ
ｊ”気圧程度まで減圧する。そして、ＳｉＨ．ガス及び
Ｈ　．ガスをベースとするＢ，Ｈ．ガス、Ｈ．ガスを導
人してガス圧をＩＸＩＯ−”気圧程度に保持する。この
時Ｂ．Ｈ．ガスのＳｉＨ，ガスに対する混合比を約数１
＜１０−数１０００ｐｐｍ，　Ｈ　！ガスの希釈率（Ｓ
ｉＨｆ７　（ＳｉＨ１＋Ｈ＊））を０．１以上にマスフ
ローコントローラー（１１））により設定制御する。こ
の状態にて高円波電源（１１）から周波数１３．　５６
Ｍ｝ｌｚの高周波電力を印加して一定時間プラズマを生
起させ、ｉＶ？ｉ記ＳｉＨ，，’７ス等の原料ガスを一
定時間分解させ、Ａｌ拡散防止層（２）の表面に膜厚１
〜５μｍのトＩＩ止層（３）を形成する。

前記附ＩＥ層形或後、密封容番（６）内の残留ガスを排
気すべ＜１０−’気圧程度まで減圧する。そしテＳ　＋
　Ｈ　，ｆｆス、Ｈ，ガス、Ｈ，ガスをベースと＝たＢ
，Ｈ．ガスを樽入する。全回の反応においてはガス圧は
ＩＸＨＩ−’気圧程度に保持され、水素希釈率Ｈｔ／Ｉ
．ｓｉＩ｛．＋ｒ−ｉｔ））は０．１以ｈ，Ｂ．｝４，
ガス流量比：Ｂ，ｔｌ，．−’　（ＳｉＨ，＋Ｂ＋Ｈｓ
４　）は０．０１−　Ｉ（Ｊ（１１３Ｉ）ｍ、好ましく
は０．　Ｏｌ−　１０ｐｐｍになるように一？スフロー
コントローラー（１ｏ）により設定制御される。この状
態にて高周波電源（１１）がら周波数１３．　５６ＭＨ
ｚの高円波電力を印加して、一定時間プラズマを生起さ
→ｔ、前記Ｓ＋Ｈ＋ガス等の原科ガスを一定時間分解さ
せ、前記阻止層（３）上に膜厚１〜５０μｍの光導電層
（４）を形或する。

前記光４電層形成後、密封容器（６）内の残留ガスを徘
気すべ＜１１）−’気圧程度まで減圧する。そしてＳｉ
Ｈ．ガス、ＣＨ，ガス、Ｈ，ガスを導入する、今１ｉｌ
＋の反応においてガス１王はＩＸＩＯ−’気圧程度に保
持され、水素希釈率（Ｈ　，／　（　Ｓ　ｉＨ　，＋　
ＣＨ．．）は『）．】以−ヒ、Ｃ　Ｈ　４ガス流量比（
ＣＩ４ｌ／Ｓ＋　Ｈ　ｔ　＋　Ｃ　Ｈ　ｔ　））は０．
２〜０．９になるようにマス７ローコントローラー（Ｉ
Ｏ）により設定制御される。この状態にて高闇波電：原
（１１）から周波数１う　５ ６＼Ｉｆｉｚｎ高闇波電力を印加して〜定時間プラス′
マを′ｔ二起させ、ｉｊｊ記Ｓｉｒ｛＋ガス等の原料ガ
スを一定時間分解させ、前記光導電層上に膜＋１０．Ｃ
Ｉ１〜５ｌＩｍの表面層（５）を形成する。

其施例２） 原科ガスが導入される密封容器（６）内に中空円筒」，
の放＠電極（７）を配置したプラズマＣ■Ｄ装置を利用
し、このＣ　Ｖ　Ｄ装置の放電ｔ極（７）内部に導電性
の支持体（１）を同心的に設置する。このように支持体
（１）を密封容謬（６）内に回転自在に装填した後、前
記密封容器（６）内をロータリーポンプ（８）及びメカ
ニカルブースターボンプ（９）を稼働させてＩＸＨＩ−
’気圧程度まで減圧排気する。そして，上記支持体｛′
１）をモーターを介して回転させつつ支持体１｝の内部
に挿入されているヒーター（図示せず）によって２５１
）〜４００℃程度まで昇温加熱する。

ここで、密封容器内にＮｔＯガスを導入して、ガスｒＥ
をＩＸＩ（１−’気圧程度に保持する。この状態にて闇
波数が１３．　５６＼ＩＨｚの高周波電力を高周波電源
（１１Ｉから放ｔ電極（．７）を高周波電位とし、支持
体（１）をアースｔ拉として０．　Ｉ　Ｗ　７／Ｃｍ貢
以上の高周波電力を印加して上記支持体（１）と放ｉｔ
ｔｆｉｃ７）との間にプラズマを生起させ、前記Ｎ，０
ガスを一定時間分解させ、Ａｌ支持体（１）表面に本発
明の特徴である、Ａｌ：ｌ）：Ｎ元素よりなる、へｌ拡
ｎｋ防止層（２）を１０〜１０　０　０　０λ形或する
。

次に、密封容器（６）内の残留ヴスを排気すべ＜　】ｎ
”ｘ圧程度まで減圧する。そして、ＳｉＨ，ガス及びＩ
Ｉ．ガスをベースとするＢ，Ｈ，ガス、Ｈ，ガスを導入
してガス圧をＩＸＩＯ−’気圧程度に保持する。この時
Ｂ　ｔ　Ｈ　ｓガスのＳｉＨ．ガスに対する混合比を約
数ｌＯＯ〜数１０００１３Ｉｌｍ．　Ｈ　ｒガスの希釈
率（ｓｉＨ　＋．　’　Ｉ　Ｓ　ｉＨ　＊＋　Ｈ　ｚ）
　）を０．１以上に７スフローコントローラー（ＩＯ）
により設定制御する。この状態にて高周波電源（１１）
から周波ＦＣ１３．　５６＼１１１ｚの高周波電力を印
和して一定時間プラズマを生起させ、前記Ｓ　ｉ　Ｈ　
．ガス等の原科ガスを一定時間分解させ、Ａ｝拡散防止
層（２）の表面に膜厚１〜５＋Ｉｍの附Ｉ１二＠（３）
を形戒する。

前記阻止層形成後、密封容器（６）内の残留ガＺを徘気
すべ＜　１０−’気圧程度まで減圧する。そしてＳ　ｉ
　Ｈ　．．ｆｆス、Ｈ，ガス、Ｈ，ガスをベースとした
Ｂ　＋　１１　ｔガスを導入する。今回の反応において
はガスｎはＩＸＩ（１−’気圧程度に保持され、水素希
釈率（　Ｈ　ｔｙ’　ｌ′Ｓ　ｉＨ　＋十Ｈ　ｌ）　）
は０．１以上、Ｂ．Ｈ６ガスＡ９比（ＢｔＨｇ／′（Ｓ
ｉＨ．＋Ｂ．Ｈ，））はＵ，（＋１−Ｉ　ｉｌＯｐｐ（
１、好ましくはり．　Ｏｌ−　１０ｐｐｍになるように
マスフローコントローラー（１０）により設定制御され
る。この状態にて高周波電源（１１）から周波Ｆ１　１
３．　５６ＭＨｚの高周波電力を印加して、一定時間プ
ラズマを１起させ、前記ＳｉＨ．ガス等の原料ガスを−
．一定時間分解させ、前記阻止層（３）上に膜厚〜５０
＊ｍの光導電層（４）を形成する。

６：１記光導電層形成後、密封容器（６）内の残留ブス
を排気すべ＜　１０−”気圧程度まで減匡する。そして
Ｓ＋Ｈ＋ガス、ＮＨ．７’７ス、Ｈ，ガス、必要に応じ
て１］２ガスをベースとしたＢ　．　Ｈ　，ガスを導入
する。今１ｉ１力反応においてガス圧はＩ．ＸＩＯ−’
気圧程度に保持され、水素希釈率（　Ｈ　ｒ　／’　（
　Ｓｒ　ｋｌ　＋　＋　ＣＩＴ　，　’　１　！：ｕ，
　１以上、ＣＨ．ガス流量比（ＣＨ４．．／（ＳｉＨ，
＋Ｃ１１＋））は０．２　〜０．９，　Ｂ．Ｈｇガス流
量比　ｔ　　Ｂ　ｔＨ　ａ，”　　（　　Ｓ　ｉＨ　４
＋　　Ｂ　ｒＨ　ａ）　　）　４０．０１〜Ｉｏ（ｌｌ
）Ｉ）ｍになるようにマスフローコントローラー（１０
′により設定制御される。この状態にて高周波電源（１
】）から周波Ｆｉｌ３。５６．〜ＩＨＺの高周波電力を
印加して一定時間プラズマを生起させ、前記ＳｉＨ．ガ
ス等の原料ガスを一定時間分解させ、前記光導電層上に
膜厚０．０１〜５μｍの表面層（５）を形成する。

ここで、本発明の特徴である、Ａｌ拡散防止層舎含むａ
−Ｓｉ静電潜像担持体の或膜条件、及び比較力ため、Ａ
　Ｉ拡散防止層を含まないａ−Ｓｉ静電潜像担持体の戊
膜条件のうち、或膜温度、反応ガス流量、および膜厚に
つぃてをサンプルＸｏ．Ｉ〜４に関して、表ｌ、及び２
にまとめる。

ζ・お、表１にＡｌ拡散防止層の反応条件、表２（：ａ
−Ｓｉ壱の反応条件をまとめる。ａ−Ｓｉ層の反Ｉ，フ
条件は、反応温度を除いて、サンプルＮｏ．１〜１全て
共涌である。

表］　　　［．Ａｌ拡散防止層反応条件ｊＥ以下余臼コ 表２　［ａ−Ｓｉ層反応条件コ叶，７◆Ｓｏ．　１〜４
共通表３ 表３はサンプルＮｏ．１〜４の実施例及プ比較例につい
て、帯電特性、光感度の違いを比較した結果をまとめた
ものである。Ａｌ拡散防止層（２）を設ける本発明実施
例のサンプルＮｏ．３及び４は，そｉｔを設けない比較
例サンプルぎ０．１及び３に比較して帯電特性の低下を
もたらすこと無く低温形成に比べて高い光感度を有する
静電潜像担持体が得られたことを示している。

尚、実施例１及び２におけるＡｌ拡散防止層、ａ−Ｓｉ
感光層をプラズマ処理にて形處する場合につき説明した
が、何らこれに限るものではなく、例えば，イオンプレ
ーティング法、反応性スバソタリング法を用いてもよい
。

（ト）発明の効果 以上の説明がら明らがな如く、Ａｌ合金、純Ａｌ等のＡ
ｌを主成分とする導電性支持体上に中間層としてＡ１、
０．Ｎ元素より成るのＡ１拡散防止層を形吠し、その上
にａ−．Ｓｉを主成分とする感光層を積層することによ
り、ａ−Ｓｉ膜形成時において、阻止層・＼のＡ１拡散
を防止し、Ａｌ拡敗にょるＧＩｉ　＋｝．層のキャリア
注入阻止能の低下を防ぐことができる。従って、光感度
を向上させるために、ａ−Ｓｉ感光層を高温で形或した
場合においても、安定した惜電持性を保持することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明静ｔ潜ｆｔ担持体の基本購或を示す模
式的断面図、第２図はプラズマＣ　Ｖ　Ｄ装置８７′）
模式図、そそれぞれ示している。 （１）・・・支持体、（２）・・・Ａｌｗ．散防止層、
（３）・・・電荷注入阻止層、（４）・・・光導電層，
（５）・・・表面層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ａｌ合金、純Ａｌ等のＡｌを主成分とする 導電性支持体上に、非晶質シリコンを主成分とする電荷
   注入阻止層、光導電層、及び非晶質窒化シリコンまたは
   非晶質炭化シリコンを主成分とする表面層を積層した静
   電潜像担持体であって、前記支持体と前記電荷注入阻止
   層との間に、中間層としてＡｌ、Ｏ、Ｎ元素より成る膜
   厚１０Å〜１００００ÅのＡｌ拡散防止層を形成するこ
   とを特徴とする静電潜像担持体。