JPS6059367A - 調整した無定形ケイ素を含む電子写真装置 - 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】 発明の背景 本発明は、一般に、電子写真像形成部（Ａとしての無定
形ケイ素組成物の使用に関する。さらに詳しくは、本発
明は調整した無定形ケイ素からなる光応答性像形成装置
に関する。本発明の一つの実施態様においては、調整し
た無定形ケイ素３．１１成物を含む積層型光応答性装置
を提供する。これらの装置は電子写真像形成システム、
特に、静電写真像形成システムに合体でき、形成された
静電潜像を高品質ですくれた解像性（ｒｅｓｏｌｕｔｉ
ｏｎ）　の像に現像できるものである。

電子写真像形成システム、特に、静電複写システムは周
知であり、従来技術において広く述べられている。これ
らのシステムにおいては、一般に、光応答性または光漕
２電性月料が静電潜像を形成するために選択される。こ
の光受容体は一般に光ｍ電性材料の層を表面に有する４
電性承質よりなり、多くの場合、薄いバリヤ一層を抽質
と光導電性層との間に置き基質からの電荷注入を防くも
ので、この注入は・得られる像の品質に悪影宮をＪｊえ
る。

公知の有用な光導電性月利の例には、無定形センサ、セ
レンテルル、セレンヒ素等のセレン合金がある。さらに
、光応答性像形成性部材として各種の光導電性トップ層
を選択でき、例えば、トリニ（・（コフルオレノンとポ
リヒュルカルパゾールとのコンプレックスである。最点
、帯′上転す層と光発生性層とを含む桔層型イＩ栂光導
電性装置が開示されている。電荷転送層の例は各種のシ
アミン°ζあり、一方光発生性層の例は１リゴナールセ
レン、金属および無金属フタＩＪシアニン、バナジルフ
タロシアニン等である。積層光応答性装置は米国ｌ１ｉ
１１許第４．２　Ｇ　５．　９９０＝υに記載されてお
り、その記載は参考としてそっくり不明に１１１書に合
体するものとする。

先発ｑユ性是質を含む稙層装置を含む光応答性装置を記
載している他の多くの１．＋Ｉ許か存在し、例えば、米
国特許第３．０４１，１６７号は、導電性基質、光導電
性層および電気絶縁性重合体Ｈ料のオーバーコーテイン
グ層を含むオーバーコーテイングされた像形成性部材を
開示する。この部材は、電子写真コピ一方法において、
例えば、該部材を第一極性の静電荷で帯電させ像形成的
に露出して静電潜像を形成することによっ゛ζ利用し、
次いで現像して可視像を形成させ得る。各々の連続する
像形成サイクルの前に、像形成性部材は上記第一の極性
とは極性的に対の第二極性の静電荷で帯電さ・Ｖてもよ
い。第二極性の十分な追加荷電は像形成性部材をクロス
して第２ｔｌｉ＋性の真の電場を創４１ミするように適
用する。同時に、第一・極性の移動外電１ｉｊを光導電
性層内に導電性基質に電位を適用するようにして創生さ
せる。現像して、可視像を形成する像形成電位は光導電
性層とオーバーコーテイング層とをクロスして存在する
。

無定形ケイ素光導電体も公知であり、米国特許第４．．
２６５．９９１号が参照される。この時ε′１には、基
質、バリヤ一層、およびｌＯ〜４０原子％の水素を含み
かつ５〜８０μの厚さを有する無定形ゲイ素の光導電性
トップ層とを含む電子写真感光部材が開示されている。

さらに、この特許はいくつかの無定形ケイ素の製造方法
を記載している。１つの方法におい”Ｃは、電子写真感
光部材を製造しており、チャンバー内に含まれた該部材
を５０〜３５０℃の？ＡＬ　Ｉｉに加熱するごと、水素
原子を含むガスをす中ンハー内に導入すること、ケイ累
化合物が存在するチャンバーの空間内で電気エネルギー
により放電−せしめてガスをイオン化し、次いで電子写
真基質の？７ｉ１度を上げながら放電することにより該
恭ｔグ」二に０．５〜１００オンゲストロース７秒の速
さで無定形ゲイ素を析出させること、それによりあらか
じめ決めた厚さのツ）１（定形ゲイ素層を１４ることを
包合ずろ。ごの１．〒許に記載されている無定形ケイ素
装置は感光体であるけれども、最小回数の像形成サイク
ル、例えば、１０回以下で乏しい解像性で多くの１１１
２落をｆ−ｉする許容できない低品質の像を形成する結
果となる。その後のサイクル、即し、引続＜１０回回収
ＪＨの像形成サイクルの後および１００回の像形成サイ
クルの後では、低品質は像が部分的に脱落するまでに劣
下し続ける。従って、上記特許の）１１（定形ケイ素光
応答性装置は、有用であるりれども、故多くの像形成サ
イクルに用いることのできる商業的装置としてそれを用
いることは容易に達成されるものではない。

また、上記特許は、第４欄、２３行より始まる記載、特
に３２行よりの記載において、反応チャンバー内に１０
容量％以下のシランカスおよび第１１族Ａの元素、ホウ
素、またはＶ△、リンを含むカスを導入することからな
る無定形ケイ素を含む電子写真感光性部Ｈの製造方法も
開示している。

しかも、その第９欄、２６行よりの記載はスノ々ツタリ
ング装置内への水素化ケイ素ガスまたはＢ　２　Ｉｉ　
、、１’ｌ＋３またはその他の４人を開示し、５４行よ
りの記載は無定形ケイ素を１・−−ピンクしてこの基質
にｐ特性をＩｇえるのに用いる不純物として＋ｉ’ａ　
！１．１１律表の第１１１　Ａ族の元素例えばホウ素、
アルミニウム等を示唆し、また無定形ケイ素をトーピン
クしてこの基質にｎ特性を与える不純物として周期律表
の第ＶＡ族元素例えばチ・）素、リン等を示唆して０る
。しかしながら、上記特許には、反応室にシランガス、
リンおよびホウ素を同時に導入して、！ｌ！１整した無
定形ゲ・イ素組成物をｆｒＩるごとに関しての記載はな
い。

１９８２年１１月２１−１に発行されノこ米国特許第４
．３５７，１７９号は高密１度のブ（！（定形ケイ素ま
たはゲルマニウムを含む装置の製造方法を開示しており
、無定形ケイ素に関し′（はｐ−ドーピングまたはｂ　
−ドーピングをリンまたはホウ素のようなトパンＩ−（
＋−−ピンク剤）によりなし得ることを第５（１￥１第
４行より始まる記載Ｑ６°に第５５〜６５行に記載され
ている。

１９８０年１２月２０に発行され）こ米１．１　’Ｉ、
旨′１第４．２３７，１５０号は水素化無定形ケイ素の
調整方法を開示しており、得られる水素化無定形ケイ素
フィルムの先導１に性をＩＨｆ；める目的て、アンモニ
アをシランカスと共に反応室に４９８大するごとを第１
欄、第２０ｆｊよりの記載で示している。

１９８０年１２月２目に発行された米国特ａ′１第４．
２３７．１５１号は最終曲にソランまたは他のカスを昇
温士でかつ特定の減圧条件下で分解することによる水素
化無定形ケイ素基質の調製を開示しており、原子状水素
と原子状ケイ素のガス混合物を得、次いでこの混合物を
加熱しノこタンクステンチューフの外側に置いた抽質」
−（分解し水素化無定形ケイ素のフィルムをその法貨」
二で得ている。第４欄、５８行よりの記載は所望により
通常のドーピングガスをシランに添加できることを開示
している。

１９８２年１０月２６１１に発行された米国特許第４．
．３５６．２４６吋は、ケイ素と水素よりなるずくれた
光導電性を有する非結晶性ケイ素粉末を記載しており、
このわ〕末はある領域中央での吸収ピークに特徴（＝Ｊ
げられる赤外線吸収スペクトルのようなＩｌｈ性を示し
ている（アフストラクトオブテスクロジャー参照）。第
５欄、４２行よりの記載には、水素以外に、他の元素例
えば酸素、フッ素、塩素、臭素、沃素、リンまたはホウ
素を単独または組合の形で無定形ケイ素にその４電性を
調整する目的で含ま−ｔ！得ることを示している。しか
しながら、この特許には、ホウ素およびリンを反応室内
にシランカスと−′ｆ１ｆに尋人して改善された無定形
ケイ素光Ｗ電性装置を１（することからなる調整した無
定形ケイ素の取得に′ついて教示するところはない。

１９８２年１１月３　（ｌ　［１に発行された米国’Ｒ
ｒ許第４，３６１．０３８号は、水素とフッ素によりド
ーピングした）！１（定形ケイ素と炭素系物質とよりな
る光導電性層を含む感光性電子′ｒ３真要素を、第４４
ｒ＋’ｌ　３行よりの記載において間車している。

１９８２年１２月２１Ｌ１に発行された米国！ｌＨ′＋
第４，３６５，０１３号は無定彫り・イ素を水素により
ドーピングするかあるいは各抽不純物てト−ピンクする
ごとにより高度に光導電性をイ；］与できる無定形ゲイ
素層を第２欄４６行よりの記載に開示している。記載さ
れたドーピンク物質はフッ素、塩素、臭素および沃素の
ようなハロゲンを含む（第２欄、第５７行よりの記載）
。

無定形ケイ素の特に半導体刊料として使用するための初
１υｊの調製方法を開示している興味ある他の特許は米
国特許第３．　１．　Ｇ　Ｏ、５２１号、第３．１６０
．５２２号、第３，４９６．０３７月および第３，８９
２，６５０号である。

また、出願中の米国特許用１？−ＱＳＮ　４５Ｇ、９３
５　号には、無定形ケイ素フィルムを調製するだめの装
置および方法を開示しており、例えば、反応室内にシラ
ンガスとリンまたはホウ素のようなトパントとを導入で
きることを開示している。

理解により限定する積りはないか、無定形ケイ素の電子
写真的性能の劣化は、ケイ素装置表面の物理的、化学的
変換例えば摩耗、かき１ｕおよび特に高湿度でのｊｊｊ
ｑ定形ケイ素のコロナ零囲気への露出に対する感応性に
より生ずるものと信している。

この感応性は、露出表面が実質的に無定形ケイ素を含ん
でいる装置の実１際の使用において基本的なｔｂｌｌ限
を与える。この問題は無定形ケイ素を化学的に不働性の
無定形チッ化ケイ素、無定形炭化ケイ素または無定形炭
素の硬質オーバーコーテイング層でカプセル化するごと
により最小にすることができるけれども、そのような装
置は静電像形成系に合体させたとき像の不鮮明さおまひ
数回の像形成サイクル典型的には約１０回以下のサイク
ルでの極めて急速な像劣化等の原因となる。これらのオ
ーバーコーテイング装置においては、像形成操作による
貧弱な像晶賀は、保護オーバーコーテイング層を含まな
いフ１！（定形ケイ素で生ずるような摩耗または光受容
体表面との化学イ′１川によるよりはむしる下層の無定
形ケイ素層の表面４電性の増大により生ずるものである
。この導電性の増大は、周知の金属−絶縁体半導体装置
の電界効果に由来する効果と同様なオーバーコーテイン
グ装置表面に存在する電界により誘起される。誘起され
た表面η電性は光受容体表面に投影された線像または端
末像に伴う電界の外縁電界中で光発生されノコ電荷の外
縁的拡散を生ずる。

無定形ケイ素の電界作用現象の存在は周知であり、この
材料は外部の無定形半導体として、即し、その導電性を
不純物のドーピングによりまた電界により実質的に修正
できる半導体として機ｔｌＦ　１−る一方、カルコゲナ
イｈ　（ＣＩ＋ａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ）系月料のような
他の多くの光受容体＋Ａ　ｉ１４’−１の導電性は不純
物のドーピングによっても電界によってもＦＴ意に修正
し得ない。上記欠点は調整した無定形ケイ素を含有する
本発明の光応答性装置により実質的除去される。さらに
詳しくは、本発明は、例えば電界により生した外縁導電
性の増大を実質的に最小にした水素化無定形ケ・Ｃ素組
酸物を実質的に開示−づる。パ調Ｖ　（Ｃｏｍｐｅｎｓ
ａ　ｔｉｏｎ）　”なる用語は半導体技術において周知
であり、給体型の成分と受体型の成分とを適当な相対濃
度で無定形ケイ素に同時に合体させて調整した材料のぶ
電性を未調４’Ｍ　４４料から実質的に変化させないよ
うにすることを意味する。像の劣化および像の不鮮明さ
は調整した無定形ケイ素組成物からなる光導電性装置−
ζは見られない。

即ち、無定形リイ素と本発明の調整したｊ■Ｈ％定形ケ
イ素組成物とは、実質的に電気的に同じ、即ち、両者は
光応答性であり高電界に帯電し良好なキャリヤー範囲を
有するりれとも、両者は１０回以後の像形成サイクルに
おいてその像形成能力において著しく異なり、無定形ケ
イ素光導電体により形成された像は１１１■述したよう
に急速に劣化する。即ら、改善された光導電性材料、特
に、故多くの像形成サイクルにおいて劣化なしに繰返し
使用できる無定形ケイ素を含む光導電性装置が要求され
続ＬＪている。従ゲこ、無定形ケイ素特に湿気不感性で
ひっかきおよび摩耗由来の電気的現象により悪影響され
ない改善された積層像形成性部側が要求されている。さ
らに、ｙｌｔＩ　９’１．　シた無定形ケイ素組成物を
含む改善された光導電性組成物も要求されており、その
装置は最小回数の処理」−程で調製でき、各層が互いに
十分に接着して繰返しの像形成および印刷システムの連
続使用を可能とするものである。しかも、外部より適用
されノこ電界に対し比較的不感性である調整した無定形
ケイ素組成物を含む光導電性装置も要求されている。ま
た、電子刃具像形成システムに合体するのに使Ｊ１１−
（き、湿気および荷電装置より発生した二２０ナイオン
とに対し非感応性であり、そのため像品質の劣化を起す
ことなしに、特に、形成した像を不ｌｉ１．了明にする
ことなしに実質回数の像形成→）−イクルに亘って使用
できる無定形ゲイ累材料を必要とし７−Ｃいる。さらに
また、比較的純粋でない即ち比較的安価な出発物質、例
えは、シランまたは他の水素化物ガスから製造できる調
整した無定形ケイ素３Ｊ■成物が要求されている。

発明の要約 従って、本発明の目的は」二連した欠点を克服した光応
答性像形成性装置を提供することである。

本発明の別の目的は有用な調整した無定形ケイ素組成物
を提供することにある。

本発明のさらに特別な目的は調整した無定形ケイ素組成
物を含む改善された積層光応答性装置を１１？供するご
とにある。

本発明のさらに別の目的においては、調整した無定形ケ
イ素組成物を含め、単一の積層装置を含む光導電性装置
を提供することであり、該装置は湿気に対してまたコロ
ナ荷電装置から発生したイオンに対して不感性でありそ
のためこれら装置を静電像形成システムで使用して高品
質で多数回の像形成サイクルで優れた解像性の像を１１
）ることを可能にするものである。

本発明のさらに別の１１的においては、種々の量のりん
またはホウ素、または同様な、ｒｌおよびｐタイブトパ
ン１−例えはヒ素また４Ｊナソ素を含む８１！Ｊ整した
無定型ケイ素組成物を含む光応答性像形成装置を提供す
ること−（ある。

本発明のこれらす」的および他の目的はＩＫＩ整した無
定形ケイ素組成物およびこれらの組成物を含む光応答性
装置を提イバするごとにより達成される。

さらに訂しくは、本発明によれは１．ｔｌＡＩ整した無
定形ケイ素組成物の均質層からなる光応答性装置または
光勇電性材料、および電荷−トヤリャー移送層として支
持基質と上記本発明の１ｊｉｌ整した無定形ケイ素組成
物の１・７ブオーハーＪ−ティング層との間にある未調
整無定形ケイ素からなる積層化光罵、容性装置とを提供
する。従って、本発明は調整した無定形ゲイ素ＮＪ１成
物、および例えばチノ化ケイ素、炭化ケイ素、１１１（
定形炭素等の」−バーコーティング層とからなる積層化
光応答性像形成組成物を包含する。

ある特別な実施態様によれば、本発明は（１）支持基質
および（２）調整した無定形ケイ素組成物の順序でなる
光応答性装置に関する。本発明の別の特別な実施態様に
おいＣは、（１１支持基質、（２）未調整無定形ケイ素
、またはホウ素、リンまたは同様な等価の１−パンＩ・
てドーピングした無定形ケイ素からなる電荷キャリヤー
移送層、および（３）調整した無定形ケイ素の順序でな
る光応答性装置を１に供する。

他の重要な実施態様においては、本発明は（１）支持基
質、（２１、Ｊｌ整した無定形ケイ素、および（３）チ
ソ化ケイ素、炭化ケイ素または無定形炭素のオーバーコ
ーチインク層とからなる光応答性装置６ご関する。さら
に、本発明によれは、（１１支ｊｌＪＪ質、（２）未調
整無定形ケイ素、またはホウ素また番：ｔリンでドーピ
ングしたさ）１（定形ケイ素からなるー）”−ヤリャー
移送層、（３）調整した無定形ケイ素、おＪ、び（４）
チソ化ケイ素、炭化ケイ素または無定形炭素の１−ソプ
オーハーコーティング層とからなる光応答性装置を提供
する。後者の装置に関しては、トップオーバーコーテイ
ング層は後述するように部分的に重心性としてもよい。

本発明の光応答性装置は各種像形成システム特に静電像
形成システムに合体することができる。

これらのシステムにおいては、静電潜像を包含する装置
」二に形成さ−１、次いで公知の現像組成物で像を現像
し、続いて像を適当な、２１（質に移行させ、恭賀に像
を任意に永続的に固定さ・ける。本発明の光応答性像形
成装置利は、これらのシステムに使用するとき、湿気条
件およびコ１コナ荷電＆ｉｌｌ酸物から発生ずるコロナ
イオンに不感性であり、使用した光応答性像形成性部＋
Ａをし“乙多くの場合、１００．０００回の像形成ザイ
クルを越え１００万回以上の像形成り′イクルに達する
延長された像形成ザイクルで高解像性の許容できる像を
形成させることが可能である。しかも、本発明の光導電
性像形成部４Ａ’　４Ｊ静電印刷システムの使用に選択
できる。

本発明およびその特長をよりよく理解するために、種々
の好ましい実施態様について以下に詳細に説明する。

土溌浬源か子ましし□λ’ｌ＜か口Ｊ占■第１図におい
て、支持基質１と調整した無定形ケイ素３とかになる本
発明の光応答性装置を例示する。

第２図において、支持基質７、未調整無定形ケイ素、ま
たはホウ素、りんまたは同様な等価の物質でドーピング
した未調整無定形ケイ素からなる電荷担体移動層９、お
よび調製した無定形ケイ素からなるトップオーバーコー
テイング層１１とからなる本発明の光応答性装置を例示
する。

第３図および第４図においては、三積層装置を第３図で
例示し、四積層装置を第４図に例示する。

第３図において、支持基質１５、調製した無定形ケイ素
層１７、および千）化ケイ素、炭化ケイ素または無定形
炭素からなるトップオーツ＼−二１−ティンク層１９と
を例示する。

第４図においては、支持基質２１、未１！、１整フ１１
（定形ケイ素またはホウ素またはりんでドーピングした
未調整無定形ケイ素の担体移動層２３、調整した無定形
ケイ素装置２５、およびチ・）化ケイ素、炭化ケイ素ま
たは無定形炭素からなるトップオーバーコーディング層
２７とを例示する。

第５図においては、」１記した装置および組成物の製造
に用いることのできる装置を例示する。即ち、第５図に
おいて、電気的に絶縁された回転シャフトに固定された
円筒状電極３が例示され、該電極は熱源調整器８と接続
した電線６を有する加熱要素２を含んでいる。円１ｚ」
状）ＪＩ！、ｌ質５が円筒状電極３に末端フランジによ
り固定されている。さらに、電極３と同軸゛Ｃあり、フ
ランジ９およびスリット１０．１１を含む円筒状対向電
極７か示されている。真空室１５はフランジ９川のレセ
プタクル１７と１８を一体化部分とし−Ｃ含め、さらに
真空センサー２３、ゲージ２５、スロットルバルブ２９
を有する真空ポンプ２７を有している。ガス圧容器３４
．３５．３Ｇは各流量調整器３１を経て、マニホールド
１９および真空室１５と連結している。ガス流量調整器
３１はゲージおよびセットポイントボックス３３と電気
出来に接続され該ボックスから読み取る。また、電源が
円筒状電極・３および対向電極７と連結している。

図面に特に例示していないりれども、本発明の範囲内に
おいて、トソブオーハーコーティング層を部分的に電導
性にしている以外は、第３図と第４図に示したような装
置を実質的に等価の光応答性装置も含まれる。即ち、チ
ノ化ケイ素または炭化ケイ素からなる第３図の１９およ
び第４図の２７のオーバーコーテイング層は、これらの
層を非化学量論的組成物ＳｉＮｘ　または５ｉＣｙ　（
式中、Ｘは約１〜約１．３の数であり、ｙは０．７〜約
１．３の数である）か得られるような方法で製造するこ
とにより電導性を伺与する。これらの組成物はトップオ
ーバーコーディング層に高度に絶縁性の化学量論的組成
物よりも高い電導性を伺与する。しかも、本発明には、
第３図および第４図に示された装置と実質的に等価の、
トソブオーハーコーティング層１９と２７が約０．５％
〜約５％のりんまたはホウ素でトーピンクされたチソ化
ケイ素、炭化ケイ素、または無定形炭素からなる光応答
性装置が含まれ、そのＩＳ−ピンクにより絶縁性のオー
ハーニ２−ティング層を部分的に電導性とし像品質の一
層の向上をｏＪ能ならしめる。

図面で示した各光応答性装置の支持基質は不透明または
実質的に透明であり、必要な機械的＋Ｊ　４Ｍ性を有す
る各種の適当な祠オ′」よ幻なる。即し、この基質は本
発明の目的を連成する限り数多くの物質よりなり胃る。

かがる物質の特定の例としては、有機または無イ幾高分
子月料のような絶縁性祠朴１、表面にインシュラムスズ
酸化物のような半型導性表面層を有する４１機または無
機イΔ料の層、例えはアルミニウム、クロム、ニッケル
、心ｕ同、ステンレススチール等の酔・うな導電１’ｌ
　４，１料がある。該ジを質は軟質でも硬質でもよく、
また多くの異なった形状物たとえば、プレート、ｌ’Ｊ
　ｉ：′、ｉ状ドラム、スフ１コール、エン１ζレス軟
質ヘルド等のようなものでよい。好ましいのは、基質は
円面状ドラムまたはエンドレス軟１１ｆ　、＼ルトであ
る。ある場合には、′１４〜に基質がイｊ機爪台体月料
であるときは、占（質背面をカール防止層（アンチカー
ル層）例えは、マクロロン（Ｍ　＋ｌ　ｋ　ｒ　ｏ　Ｉ
　Ｏ１１）とし゛Ｃ商業的に入手できるボリカーボネー
１〜祠料で被覆することが望ましい。

基質はアルミニウム、ステンレススチールまたは酸化し
たニッケル組成物からなることが好ましい。

基質層の厚さは経済性および必要な機械的性質を含む多
くの要因による。従って、例えば、好ましくはアルミニ
ウムまたはステンレススチールスリーブからなる基質層
は約０．０２５ｃｍ〜約０．５ＩＣＩｎ（約０．０１イ
ンチ〜約０．２インチ）の厚さ、好ましくは約１．２７
ｃｍ〜約０．３８ｃｍ（約０．５インチル約０．１５イ
ンチ）の厚さであり得る。１つの特に好ましい実施態様
においては、支持基質は約１ミルから約１０ミル厚さの
酸化されたニッケルよりなる。

例示した光応答性装置の極めて重要な層は調整した無定
形ケイ素３．］Ｉ成物酸物ある。本発明によれは“調整
”は未調整無定形ケイ素組成物１耳こ含まれるりんまた
はホウ素のようなｎり・イブまたはｐタイプＦバントの
電気的性質の対性作用（ｏｐｐｏｓ　ｉ　ｔｅｅｆｆｅ
ｃＬ　）を釣り合わせることを意味する。未ｉ！ｌｉｔ
　整ケイ素物質中のりんおよびボウ素トパントの組合わ
せた存在は、これらの１パントが個々に有する電気的性
質」−の作用を相殺し調整する。本発明の調整した無定
形ケイ素組成物は、例えば、後でもうと詳細に述べるか
反応室Ｇこおよそ等量のジボランガスで１・−ピンクし
たシランカス、およびボスフィンカス、ジボランガスと
チノ’Ｊｒ？：　ｒＥた番、］アンモニアのようなチノ
素含イ１ガス、またはひ素含有ジボランガスとを同時に
導入するごとにより調整できる。本発明の装置の調整の
イ］用範囲は約２５ｐｐｍ１ｉＪ整〜工％３周整または
１００００　Ｂ＋ｐｍ　ａｌｉ１１者であり、このｐ　
ｐｎｌは無定形ケイ素物質中の個々のトリーートパント
原子の川ｉｉ１　？Ｗ度−ζある。調整した無定形ケイ
素材料の使用はｉ！ｔられる光応答性装置を例えは５０
ポル１〜／μの高電界で帯電・ｖしめると同時に装置を
通る電４；Ｊ担体のずくれノごｆ多動・１．１性を維持
する。従って、オーバーコーチインクされた装置を含む
本発明の調整した無定形ケイ素を含り装置は、望みど・
うり湿気不感性であり、Ｉ！ｏ！気および：ｌ　ＩＬＩ
う荷電装置から発生したコロナイオンにより影響されな
い。これらの性質は多数回の１象形成・す′イクルに望
ましく使用でき高品質の不鮮明でない像を数千回の像形
成ザイクルでも形成可能にする光応答性装置を与える。

かくして本発明の調整した無定形ケイ素組成物は光ｎ電
性像形成装置に使用できる材料を堤供し、該材料は所望
の電気的性質と所望の光感応性を有するばかりでなく、
約１０回の像形成ザイクルで不本意に劣化する未調整の
公知の無定形ケイ素材料とは対照的に像の劣化のない実
質回数の像形成り゛イクルで装置を使用可能にする。

無定形ケイ素に約４〜２５ｒ＋Ｉ１ｍのホウ素を単独で
添加することによりそのホール移送特性が改良するが電
荷受容量はわずかに減少することしＪ公知である。しか
しながら、電子はそのようなドーピングした装置を移動
−１ず装置はネカテイゾには光放電てきない。りんを１
１独で無定形ケイ素に合体したときは好ましい状態が生
ずる。しかしながら、対照的に、装置のホール移送特性
を著しく減少し、電子移動特性は増大し、この装置はポ
ジティブには光放電できない。同様に、１１００ｐｐの
ホウ素を単独でｊｇ定形ケ・イ素に添加するごとにより
得られる装置は極めて電層性になり、装置をｊｉ【に極
めて低いポテンシャル、約１ボルト以下に電荷させる。

これに対し、本発明のホウ素及び例えば４００ｐｐｍを
ちょうど越える程度の星のりんの両方を含む無定形の調
整したゲ・イ素（Ａ料からなる光応答性装置または光受
容体は、例えば約５０ポルｉ／μの高電場に荷電さ・け
ることができ所望の担体移送特性を有する。ｍｌ！、１
整した無定形ツノ・・ｆ素の電気的性質は未調整無定形
ケイ素の電気的性質と実質的に同じであるが、これら両
月料Ｇま調整した無定形ケイ素を含む光応答１）１装置
ではこれらの装置か７！＋ｉ：気およびコロナ４；：ｊ
指装置より発？１−シた一ＩＬＪす・イオンとに不感性
であるために装；６の劣化か生し７ノＳい点でその像形
成能力に才ｉい゛（：′ｇしく異なっている。

また、コロｌ−ｏン作用（ｃｏｒｏＬｒｏｎ　１ｎｔｅ
ｒａｃｔｉｏｎ　）に関しての調整したｊＩＨ％定形ケ
、イ素の像形成能力はこれら組成物を含む装置において
またそのオーバーコーテイングされた装置で望ましく改
良されており、この点では潜在的に導電性の表面形成の
除去にあると確信する。しかも、調整した無定形ケイ素
の使用は未調整フｊＩ〜定形ケイ素を含む装置と比較し
て本発明の装置をして実質回数の増大した像形成ザイク
ルでの使用を可能にし、さらに、調整した無定形ケイ素
では、像の品質もすぐれており、像の不鮮明も消失する
が、未調整の無定形ケイ素ではこの像の不鮮明性４Ｊ約
１０回以下の像形成り゛イクルて出はじめる。

第１Ｍおよび第３図に関して、肌１整した１）１（定形
ケイ素層３と１７は約２５ｐｐｍ〜約１重Ｍ％の調整量
好ましくは］　００１）＋１１１１１の８周整量である
。−づ良に、調整した’１ｉｊｊ定形ケイ素層３の厚さ
は約５ミクｌ」〉から約４０ミクｌ、１ン、好ましくは
約１０ミクロンから約２０ミク１コンである。

調整用のドーピング材料としては、一般にホウ素とりん
を使用するが、他のドーピング剤も選択でき、例えば、
チッ素とホウ素または、ひ素とホウ素の組合わせを包含
する。しかも、調整した無定形ケイ素は、バンドギャッ
プ（ｂａｎｄ　ｇａｐ　）を修正し、従ってｎ）られる
静電複写装置の１！ａ放電（ｄａｒｋ　ｄｉｓｃｂａｒ
ｇｃ　）または光応答性を望ましくするために、炭素ま
たはゲルマニウムのような他の月利で合金化しＣもよい
。

第２図および第４図においζは、無定形ケイ素層１１ま
たは２５は約２５ｐｐｍ〜約１％、好ましくは約０．１
％〜約１％の徂で調整されている。

この実施態様ＧこＪ：丹ノる調整し７た１（１１疋形ゲ
イ素層の厚さは約０．５ミクロンから約５ミク１」ンて
あり、好ましくは、調整無定形ケイ素層は約Ｉミク１コ
ン〜約２ミクｌ：Ｉンのｊ７さをイ１”ｊる。この実施
態様にお番Ｊる誹、１整月Ｊ　＋’−ピング月朴１とし
てＧ：Ｆ、−ｆ投に、ホウ素及びりんか選ばれるが、他
の３．１１成物の混合物を本文中で述・＼ているよ・う
に使用てき、ホウ素とチン素、ホウ素とひ素、および他
の等価の４旧′」がある。し７かも、調整層ＬＪ、ハン
ト１−トップを修正し征っζ得られる静電複写装置のＩ
ＩＱ放′屯または光応答性を望ましくする目的で、炭素
またはゲルマニウムのような物質で合金化してもよい。

電荷キャリヤー未調整無定形層、層９および２３は約５
〜約４０ミク１コンの厚さ、好ましくは約１０へ・約２
０ミクロンの厚さである。ごの未ΩｊｊＪ整層は一般に
１０ｐｐｍまでのホウ素またはりんでトーピンクされて
いる。しかしなから、この層は、高水準の層中に不均一
に混合したトパンＩ・を含んでいてもよく、この高水車
のトパン１−は層の底部内表血近くに片寄っているもの
である。従っ”Ｃ１ひ素、チン素等の他の物質をこの未
調整無定形ケイ素層用のドバン１−とじて使用でき、炭
素またＬ：Ｊゲルマニウムを包含する他の３．１１成物
を無定形ケイ素にそ。

金化材料として加えてもよい。

第３図および第４図に関してＩ−ツブ層例えは千）化ケ
イ素、炭化ケイ素または無定形炭素であり得る層１９と
２７のｊ７さは約０．１ミクＩＪン〜約１ミクＤンであ
り、好ましくは、この層は０．　５弯クロンの厚さであ
る。しかも、このトップオーバーコーテイング層をより
導電性とするために、これら層は非化学Ｍ論量のチン化
ケイ素ＳｉＮｘまたは５ｉＣｙ　（式中、Ｘは約１〜約
１３の数であり、ｙは０．７と１．３の間の数である）
からなるように製造された層でありｆｊ）る。従って、
１〜ツブコ一テイング層、即４）、チン化ケイ素、炭化
ケイ素または無定形炭素は、これら］Ａ料を約１重量％
〜約５重量％の、ボスフィン円１１よ２９人手できるり
んまたはシボランカス１１２１１　ｔ、から人手できる
ホウ素で１−一ピンクするごとにより導電性とすること
ができる６トノブ層の層重１ηを１）９人さ−Ｕるごと
により望ｉＥＩ、い像の向」、がｊｉｌられ、またチン
化ケイ素、炭化ケイ素または１１１１定形炭素１−ノブ
コーチインクは装置に追ＪＪＩ＋の硬度を５．えて８１
１４整した無定形ケイ素を含む装置を望ましくノ、ｆい
ひっかきを包含する機械的摩耗より保、ｌ（（する。

第２図および第４図で例示し〕こ本発明の光応答性装置
の１〜ノブ層の増大した層重ｊ！ｌ　ｉ；ｌ、この層の
電界を静電複写像形成・！Ｊ’−（クル間て３ｊりずみ
やかに減少さ一已、かくして存在′づる残留７（（圧を
望めど・うり一定にする。ｉ］ｆ−って、その、ノ、）
な一定残留電圧Ｇ、ｉ、高Ｊ９ｒ像性の像を極めて多数
の像形成リイクルで得ることかできるようになる。

本発明の光応答（’ｌ装置、１メよびぞの中に含まれる
調整した力１（定形ケイ素は第５図に示すような反応室
内にシランカス、ホスフィンのよ・うなリン源およびシ
ボランカスのようなホウ素源を同時に勇−人することに
より、１Ｊ３１製する。さらに”！’に　Ｌ　＜は、こ
の方法は第１の基質電極手段および第２の列間電極手段
を含む受容器を用意−づること、」−記第１電極］二に
円筒状表面を与えること、この円筒状表面を」二記第１
電極内に含まれる力１１熱要素で第１電極手段を軸的に
回転せしめなから力１１熱すること、反応・容器にシラ
ンカスのような）ｙ　”Ｉ”素含イ）カスａＫしホスフ
ィンのようノ、Ｓ′リン含イ１カス、およびシボランの
ようなボウ素含イＪカスを円１３Ｓ］状部（Ａに対Ｕ７
て直角て同時に導入すること、第１電極手段間に電圧を
か（〕ること、第２電極手段に電流を流し、それにより
シランカスを分解し円１に１状表面にリンおよびホウ素
を含む無定形ツノ°イ素を沈着させるごとを包含する。

各カスは反応室に適切な１１１対重で導入して前述した
ような調整基準を得る。即し、例えば、１つの公称、＞
ｑａのｔｏｏｐｐｍ調３１　ｊＨＨｙ定形ろイ素イ、１
１成吻即ら、１１００ｐｐのホウ素および１００ｐ　［
１ｎ＋のリンを含む無定形ゲ・イ素を９！むときは反応
器に約９０　ｐＩｕｎのリンと約１００１＋ｐｍのシボ
ランガスを含むソランガスを同局に導入し、また１１０
０００ｐｐの公称調整！、い１１．を望むときは、１％
のボスフィンおよび１％のジボランガスを含むシランカ
スを反応器に導入する。−・ｊ股に、本明細書で示す無
定形調整ゲイ素＆ｌｌ酸物を含む本発明の光応答性装置
を調製するのに用いることのできる方法および装置は１
９８３年２月１０　Ｅｌに１旧顛した米国出願５Ｎ４５
６，９３５υに開示されており、その記載はずへて参考
として本明細化に合体する。−；股に、ごの米１コ」出
願に開示された装：ｄは第５図に示すように、電気絶縁
゛１１１の回転シャフトに固定された回転可能な円筒状
第１電極十段３、この第１電極手段３内に置かれた放η
・１加熱要素２、接続電線６、中空シャツ！〜の回転ｉ
ｉＪ能な真空フィートスルー４、加熱源８、第１電極■
一段３をその中に含め、第１電極３０月部である末端フ
ランジにより固定された中空トラｌ−基質５、フランジ
９およびスリン１−または垂直スジ１ソ１〜１０と１１
を含む第２中空対向電極手段７、チャンバー■５中にモ
ジュールを備えるためのフランジ９に対する容器１７と
１８を一体化部分とし′（含むチャンバ一手段１５、キ
ャパシディス気圧真菟センサー２３、ケージ２５、スリ
ン１〜ルハルフ２９　ヲＩする真空ポンプ２７、流量調
整器３１、ケージおよびセントポイントボックス３３、
カス圧力容器３４．３５および３６（例えは、圧力容器
３４ばシランガスを含み、圧力容器３５はホスフィンカ
スを含み、３６はシボランガスを含む）、第１電極手段
３と、第２対向電極用の電流源手段３７とからなる。チ
ャンバー１５は原料カス物質のための人１−１手段Ｉ９
おまひ未使用カス源物質のための出口手段２１を含む。

一般に、操作においてチャンバー１５は真空ポンプ２７
で適当な低圧力に減圧される。続いて、容器３４．３５
および３Ｇから出るシランカス、ボスフィンガス、およ
びシボランガスを入口手段１９を通してチャンバー１５
に同時に導入し、ガス流量は流量調整器３１により調整
する。これらのガスは人ｌ」１９に交流方向で導入する
。即ち、ガスは第１電極手段を含む円筒状粘質１５の軸
に対し−（垂直方向に流れる。ガス導入の前に、第１電
極手段はモーターにより回転せしめ、動力を加熱源８に
より放η・ｊ加熱要素２に供給し、同時に電圧を動力源
３７により第１電極手段および第２対向電極手段にかり
る。一般に、十分に動力を加熱源８よりかりて［−ラム
５を約１００°Ｃ〜約３００℃の範囲の？ＸＡ度、りｆ
ましくは約２００°Ｃ〜約２５０℃の湯境に維持する。

チートンバー１５の圧力はスリン１〜ルハルブ２９の位
置によりケージ２５で特定された（直に相当するように
自動的に調整する。第１電極ト段３と第２対向電極手段
７間に生した電界はシランカスを白、＋１（放電によっ
て分ｉｉ’ｉ−ｉシめそれによっ−ζリンおよＯ・ホウ
素を含む無定形ケイ素が第１電極り段３内に含まれる円
筒状手段５表面に均一・な厚さで沈着する。

即ち、暴買上に１ｌｘｌ整した無定形ケイ素組成物を得
る。

反応チャンバーに導入する各カスの流星割合は達成ずべ
き所望■の調整を含む多数の要因による。

即ち、例えば、無定形ケイ素に原子拮準て含まれるホウ
素の量は、シボランとシランの各カスの混合比より計算
するホウ素の量よりも高い２対４の係数である。導入す
るリンの量は効果的に電気的にボランを調整する里であ
り、その最適■は電気装置評価および印刷試験により経
験的に決定する。

即ぢ、ボスフィンガスの流量割合はジボランガスの流量
割合より約１０％低くして記載した所望の調整した光感
応性無定形ケイ素組成物を得るへきことが判明している
。

他の反応パラメーターおよび処理条イノ１は前記米国出
願に詳細に記載されている。

第１．２．３および４図に例示した各装置の調製に関し
ては、これらの装置は以下の方法で調製できる。

第５図に示すような装置を適当−な真空ポンプで減圧し
、マンドレルおよびｌ−ラム基質を加熱する。

シランカスをジポランカスおよびボスフィンカスのよう
な適当なトパントと一緒に流量調整器を介して導入する
。ガス流速か変動しなくなるとずくに、反応チャンバー
内の圧力、即ち、ドラム基質と対向電極間の環状空間の
圧力を真空排気ラインのスＩコツＩ〜ルバルブにより調
整する。圧力が変動しなくなったとき、電圧をドラム基
質と対向電極を含むマン「レルにかける。この電圧は反
応チャンバー内のガスの分解を起ごずのに十分なもので
あり、分解は可視白熱により起こる。白熱放電の処理に
より生じた凝縮核種はドラム基質および対向電極上に沈
着する。沈着処理中、基質温度、ガス流速、総ガス圧お
よびかりた電圧または電流は適当なフィードバックルー
プにより一定しヘルに維持する。例えば１％調整レベル
の調整無定形ケイ素フィルムは、混合物が１％のジボラ
ンガスを含むようジボランガスと予しめ製造業者［１ｎ
ｉｏｎＣａｒｂｉｄｅ社によって混合され、ｔ　００　
Ｓｃｃｍのシランガスを真空チャンバーに導入すること
により製造する。しかも、Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ
社より人手できる１　００ｓｅｃｍのシランガスをホス
フィンと一緒に混合物が１％のボスフィンを含むように
真空チャンバーに導入する。続いて、真空ポンプを真空
チャンバー内のガス混合物の総圧力が２５０ミリメー１
〜ルとなるように作動させる。−１０００ホル１〜の八
ｄ、ｃ、の電圧を基質電極を有するマン１−゛レルにか
り、対向電極を基礎電位に維持する。３時間後、約２０
マイクロメーターの厚さの調整に無定形ケイ素フィルム
を１−ラム基質上に沈着させた。

次いて、電圧を電極および加熱要素から落とし、カス流
を終結させ、空気を真空系へ入れる。続０て、調整した
ｊｊｊＥ定形）Ｊ゛イ素含むトラムを真空チャンバー装
置より取り出す。

他の調整レヘルは、各ガスの相対流用割合を調整するこ
とにより同様な方法で／ｉ−）ることかできる。

千ノ化ケイ素または炭化ケイ素のオーバ−コーテイング
を含む光応答性装置は一般にシランとアンモニアまたは
シランとチ・ノ素の混合物、またはメタンのような炭化
水素カスとシラン混合物の白熱放電沈着により例えば第
５図の装置を用いて調製し、オーバーコーテイングを胡
１整した無定形ケイ素層に沈着させる。無定形炭素はメ
タンガスのような炭化水素を白熱放電装置で使用する以
外は同し方法でオーバーコ−テイングとして沈着させる
。

また、本発明の重要な実施態様においては、調整度が０
シロから１％に増大した、あるいは約０．１ミクロンか
ら約５ミクロンの（ｊ゛法で傾斜増大（・ｊ″法は未調
整ｊｌｉ＜定形ケイ素層から調整無定形ケイ素層に８（
１（定する）した光応答性像形成装置を提供する。

以下、本発明を”［￥定の好ましい実施態様について詳
細に記載するが、以下の実施例は中、に例示のみを意１
図しているごとを即用″Ｊ・・・き（ある。本発明を以
下に記載する利付、条件またはプト２セスパラメーター
に限定する積もりはＺｆい。ずへての部および％は肪に
断らない限り重量心こよる。

失施開上 無定形ケイ素光受容体を第５図ζこ示ずような装置で米
国出願４５Ｇ、９３５号に示した処理条件で製造した。

即ち、長さ４０．　Ｌｃｍ　（１５，８インチ）、外径
８．４印（３、；３インチ）のアルミニウム１−ラム基
質を第５図の真空チャンバー内のマンドレルに挿入し１
０−’ｌ−−ル以下の圧力で２２５℃に真空加熱した。

次いで］ラムとマントレルヲ５ｒｐｍで回転し、続いて
３ｐｐｍのジポランカスで１・−ピングした２　００　
ｓｃｃｍのシランカスを真空チャンバー内に層、入した
。次いで、圧力を２５０ミリト−ルに調整用スリソトル
ハルブで維持した。−１０００ボルトのＡ　ｄ、ｃ、電
圧を電気的に接地した対向電極に対してアルミニウム）
−ラムにかりた。上記電極は内径１２．　２ｃ＋ｎ　（
４，８・インチ）、、］、３３ｃｍ（０，５インチ）の
カス人ｌ」および出し」ス１クノトを有し、長さ４０．
６ｃｍ（１６インチ）であった。

３時間経過後、マンドレルに幻する電圧を落とし、ガス
７メｊを止め、トラムリ′ンブルを室＞１！！ｌに冷却
し、次いで真空チャンバーより取り出した。アルミニウ
ムトラム上に含まれる未ｉ１ｉ、ｉ整先感応性無定形ケ
イ素のｊ￥さは、パーマスコープ（１’ｅｒｍａｓｃｏ
ｐｅ）て測定したとき、２０ミクロンであった。次いで
、この光導電体をセロソクスコーポレーション３１００
として商業的に人手できる静電複写像形成装置に治−人
し、像を２０ポル１−／μの電場（ドラムのくほめ内に
内包さ・Ｕた静電表面電圧プトＪ−ブで測定した）で形
成した。スチレン−１，’ｌ−フチルメククリレート共
共合合体カーボンフラソク粒子よりなるトリ−ｍ−粒子
により現像おまひ紙への像の移行後の像４！：、　Ｅｌ
で観察したときの多くの白点く脱落、減少したＭ　（ｉ
　Ｔｄｉ域、」３よび数回の像形成サイクル後の不ζイ
明さて示されるよ・うに貧弱な画質であった。印刷欠陥
密ｊ度は像形成り゛イクル４１）に急速に増大した。

像解像性のｌｉｄ失の度合は、例えは、ｌｊ＋ｉ：気、
光応答性装置のメｊ命および印刷試験中の席耗星に依存
しているものと思われた。像形成性の著しい改１′９は
上記で製造した装置を調整した無定形ゲ・イ素でオーバ
ーコープインクしノこときに得ら才１．ノこ。これは、
上記未３１！、Ｉ整無定形ケ・イ素移動層の沈ｉ′ｆに
続いて、真空チャンバー内に５００　（ｌ　ｐｐｍのリ
ンで１−−ピングしたシランガスと６０００ｐｐｍのジ
ボランとを同時に導入するごとによりＡＪｉ、Ｉ　３’
ｌ−した）１１（定形ケイ素を沈着させるごとにより達
成した。沈着は２２５℃の温度に３０分間続行し、その
間、アルミニウムト−ラム電圧を一１０００ホ／ｌ／　
ｌ□に維持した。真空チャンバーから得られたトラムを
取り出したあと、２０ポル１〜／μの電場て印刷試験を
行った。像はゼロックスコーポレーション３１００装置
内で形成し、カーホンフラ・７りを含むスチレン−１’
ｌ−フナルアクリシー１〜共重合体からなるトナー粒子
による現像後、像はずくれた品質を有し少なくとも１０
０，０００回までの像形成サイクルで劣化はなく、試験
を終わったとき、この光受容体は約２０％相対湿度から
約８０％の相対湿度までの範囲の相対湿度で老化しなか
った。

失ｌ壓４− 調整した無定形ケイ素の１ワーさ２０ミクにＩンの均質
フィルムを電気形成した厚さ４ミルのニッケル粘質」二
に実施例Ｉの手順を繰返すことにより沈着させたが、こ
の手順は調整した無定形ケイ素を含む装置にのみ適用し
た。アルミニウムトラＪ、恭賀の温度を２３０℃に維持
し一１０００ホルトの負電圧をこの基質にかり、圧力を
１１〜−ルに維持した。５００ｓｅｃｍの水素と、１０
　（ｌ　ｐｐｍのジホランガスおよび９０目＋Ｉｎのホ
スフィンカスでｌ−ピングした５０　ｓｅｃｍのシラン
カスとを含もガス混合物を真空チャンバー内にｍ−人し
た。

アルミニウム、！ル質ト、二次イメンＩｌ″↓呈分光Ａ
））による分析測定により測定したときＩ　［１０ｐｐ
ｍの公称調整どを有するポウ素およびリン含ｆ−１調整
無定形ケイ素ｆｆＪ１成物を沈着さ・Ｕだ。次いでこの
装置を電気的に試験し、印刷試験を行った。電気試験に
おいては、同Ｕ２反応条件で製造した未調整ｊ（１（定
形ケイ素フィルムの放電曲線と実目的に同一・の光誘起
放電曲線を１１１だ。

ゼ１：１ソクスコーボレーンヨン３１　（１０として商
業的に入手ｉｉＪ能な像形成装置−（の印刷試験は、該
装置内に上記で１））た調整無定形））・ｆ素装置を合
１．トさせ２０ポルｌ−／　ｔｔの電場で行い。現（’
ｌ−移、２０％の相対湿度から８０％の相対湿度の範囲
の相対湿度で１００．０ｆＨ１回の像形成・す“イクル
てずくれた解像性の、不鮮明さのない像を１）すだ。

実施例３ 調整した無定形ケイ素を含む光応答性装置を実施例２の
手順を繰返すごとによりｌｉ、１製した。沈着づイクル
終了後、即し、アルミニウムＩ・ラム」−・＼の調整し
た無定形ケ・イ素の沈着終了前に、マン］レルへの電圧
を切り３０ｓｅｃｍのシランガスと１００Ｓ　Ｃ，Ｃ，
ｍのアンモニアを含むガス混合物を反応室に導入した。

２５０ミリメートルの圧力を糾持し、−２５０ポルＩ〜
の電圧をドラム基質にかし」、沈着処理を５分間続りそ
の１４点でドラムへの電圧を再び切った。かくして、ｌ
ｉさ０．３ミクｌ」ンのチノ化ケイ素の層をその前に沈
着さ−１だａｌｌｌｌ整形定形ケイ素層上た。

得られた装置の実施例２のセ電：トノクスコーポレーシ
ョン３１００での試験は、静電プし１−ブで測定したと
き、２０ボルトの光放電後残留電圧を示した。この残留
電圧は２０．００Ｃ１回までの電気操作で一定に残留し
ていた。従って、このオーツー−コーティングした装置
の電気特性は光放電後、千ソ化ケイ素トップ層により生
じた約５００ボルトの帯電容■および約６０ホルトの残
留電圧を含むもので、約２０９６相月湿疫がら約８０％
の相対湿度の湿度に３０ボルト／μを越える電場で不感
性であった。このことはトップ表面の正のコロナ雰囲気
への露出０．１秒後に測定しノコ装置の電荷保持性が試
験中の相対湿度を２０％と８０％の間で変化させた環境
試験室での電気装置試験中に変化しないま＼残留してい
た小火によって明らか一ζあった。これらの試験中、光
放電後の残ｔＹ／　？ｉｌｉ圧に測定し得る変化はなか
った。

得られた装置ｒ：ｊの１−１１刷試験は、１５ボルト／
μて、」二記で調製した装置をゼロックスコーポレーシ
ョン３　］　（］　０装置に合体さ・ｌて実施例２の−
Ｌ順を繰返すことにより行い、１００．０００回の像形
成ザイクルですくれノこ解像性の不ｉＱ、（明さのない
像を得た。・〕れに欠ｌし、同様な光応答性の、ＩＩＩ
　’！Ｅ＋、未調整無定形ケイ素を含め０．（）ミクロ
ンＪａさのチン化ケイ素層を有する実ｈｌｂ例Ｉの光応
答性装置は、セロソクスコーボレーシ」ン：ｌ　ｌ　Ｏ
Ｏ装ｊ９に合体させたとき、１回のコピーザイクルから
始まる不鮮明な像を形成した。

さらに、上記で調製した調整光比、容性装置を、ゼＩコ
ソクスコーボレーシヂ１ンより人手できる（ｉｌＦ　ｌ
ａ用用台合物該装置を激しくこすることによるｊγ耗試
験に供し、（［すられた装置は充放１Ｌ後の帯電容量お
よび残留電圧を含む装置の電気的１）性か変化しなかっ
た点て何ら影響を受りなかった。また、摩耗試験の前後
で装置の静電印刷品質に注１」ずべき変化はなかった。

実施例４ 調整したオーバーコーチインク光応答性装置を実施例１
の手順を繰返すことにより調製した。次いて、チン化ケ
イ素層）Ｖ層を、調整した無定形ケイ素層の上に、チノ
化物沈名に関する実施例３の手順部分を繰返すことによ
り沈着さ・Ｕ′だ。かくして、未調整無定形層、その上
の８１ｉｌＩ整したん１１（定形ケイ素層、およびチン
化ケイ素層のトップコーティングとを含む装置を得た。

次いで、電気試験を得られた装置で実施例３の手順を繰
返ずことにより３５ポルト／′μで行い、光放電後、静
電プローブで測定し”Ｃ６０ポル１−の残留電圧をこの
装置で１１）だ。この残留電圧は２００００凹までの像
形成′す゛イクルで比較的−井に残存していた。

続いて、印刷試験をセしＪノクス１１−ボレーション３
１００コピー装置を用い実施例１の手順を繰返すことに
より行い、目で１現察したとき不鮮明さのないずくれた
画質の像を得た。ごの印刷品質は１００．００（１回の
像形成り°イクルでも劣化せず２０％から８０％の和対
湿爪に亘って一定に残存していた。これに対し、同様な
光応答１ｑの、即ち、０．３ミク１」ン厚のチン化ケイ
素層でオーバー」−ラーイングされた未調整：Ｑｊ４定
形ケーイ素を含む実施例１の光応答性装置は、−ｐｌ、
Ｊソクスニｌ−ボレーション３１００装置に合体さ−ｌ
）ことき、１回のコピーザイクルから出現する不鮮明な
橡を形成した。

さらに、装置を実施例３の＋１１１Ｃ（を繰返すごとに
より摩耗試験を行い、実質的に同（、ｔな結果を４１）
ノこ。

また、装置は、グレー１０のスチールウールで５分間激
しくこすることにより／！ｌｌ＋定したとき、耐ひっか
き性をイ１していた。摩耗試験の後、外見−にあるいは
電気的に観察できる劣化は観られなかった。

失姉］ｉ 光応答性装置を実施例４の手順を繰返すごとにより調製
した、ただし、ガス混合物を未調整無定形ケイ素から調
整無定形ケイ素に変えるとき放電電圧をりＪらなかった
。かくして、当初に８ｐｐｍのシボランカスでドーピン
クされボスフィンを含まないガス混合物はガス流量調整
器を調１ｉｉｉするごとにより３０分間に亘ってこの時
間の終わりのガスが６０００ｐｐｍのジポランと、５０
００　ｐｐｎ＋のボスフィンでド−ピンクされたシラン
からなるように直線的に変化させた。この混合物の沈着
を１５分間続行しその時点てＭ−）１、への電圧を切っ
た。かくして、未調整ｊｊｊＥ定形ゲーイ素と、１ｌＡ
Ｉ整したｊｊｊＥ定形ケ定形ケイ組成的勾配を街だ。こ
の勾配置Ｊ約０．　１ミクロンから約５ミクロンの・１
−法に亘って約０％調整から約０．６％調整であり、そ
の；」法は未調整無定形ゲイ素層から調整無定形ケイ素
層まで延ひている。

二次イオン質量分光器で分析的に測定したとき、未調整
無定形ケ・イ素層と調整した無定形ケイ素層間に傾斜し
た内表面があること、即し、層がもはや形状的に限定さ
れない点を除くと実施例４による光応答性装置を得た。

即し、未調整無定形ケイ素と調整した）１１（定形ケイ
素とからなる２つの層の調整無定形ケイ素の尾は０％の
調１％＋４から（）、６％調整に増大する。

次いで、この装置を実施例３の手順を繰返してチソ化ケ
イ素によりオーバーコーディングした。

次に、電気試験および印刷試験を実施例３の−１・順を
繰返すごとにより行い、光放電後測定した残留電圧は２
５ポル１であり、この測定は（ｑＩ斜山内表面影響を受
りた。この電圧は２００００回の像形成ザイクルで一定
に残存してＧ以：。

実ｈｈ＝　例３に従ってセ１」ソクス」−ボレーション
３］００像形成装置に合体させた後、本装置で得られた
像はずくれた解像性で１００．０００回の像形成勺イク
ルでも不ｊ６’ｌｊ明さのない像であった。

去」１肛 光応答性装置を実施例２の手ｂｔｎを繰返して調製した
。次いで、１％のホスフィンてドーピングした３　０５
ＣＣＴＩ＋のシランカスと１００　ｓｅｃｍのアンモニ
アカスを反応チャンバー内にｍ人した。次いで真空チャ
ンバー内の放電を０．０５ミリアンペア／ｃｍ２の電流
密度で５分間λｙｔリノこ。冷却後、装置を真空チャン
バーより取出して、１００　ｐｐｍ　レヘルの調整を含
むＩＡＩ整した無定形ケイ素からなり、薄いドーピング
した導電性の千ノ化ケイ素層によるオーバーコーテイン
グされノこ装置を得た。

ごの装置を３０ホルト／μの電場で実施例３の手順を繰
返ずことにより試験し、実質的に同し結果を静電ブルー
フで測定したときの残留電圧が１０ポル１〜であった点
て得た。この電圧は２０００（１回の像形成リイクルの
問および２０ン６相対湿度から８０％相対湿度範囲の湿
度条件に亘って一定に残存していた。

次に、印刷試験を２５ホルｌ−／　ｐて実施例３の手順
を繰返すことにより行い、現像後、すくれた解像性の像
を得、印刷品質の劣化は２５　［１００回の像形成サイ
クル後で観察されなかった。

続い゛乙上記で調製した光応答性装置を実施例５の手順
を繰返すごとによりｊ１？［耗および百・１ひつかき性
試験に（Ｊζし７、実質的に同し結果をｉ：Ｉた。

本発明を特定のｌｔｆましい実施態住について記載して
来たりれとも、これに限定するものではない。

むしろ、当業者ならば、本発明の精神おまひ特ｎ′１請
求の範囲内で変形あるいはＩＩにｉ「かなされ得ること
は理解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光応答外装ｊｊｒｌ：の部分的断面略
図である。 第２図４Ｊ本発明の別の光応杭、性装置の部３３的断山
１１１１）シレ１である。 第３図は本発明の他の光Ｉｒｅ＞答１１像形成装置を例
示する。 第４図は本発明に包含される別の光応答性装置の部分的
断面１略図である。 第５図は調整した無定形ケ・イ素組成物を製造するため
の装置およびその関連装：＾°である。 〔図面番列の説明〕 １・・・支持基質、３・・　・調１にしたｊｊｊｌ−）
ｉ４　Ｊ杉ノノ−イ素層、７・・・支持法貨、９・・・
’ｔ！：ｉ、　ｉ’６ｓ　Ｉ↓（４（ｌ多動層、１１　
・・・トップ刊−〕＼−コーチインク゛１倒、１５５．
・支持基質、１７・・・調整した無定形ケイ素層、１９
・・・１−・ノブオーツ＼−コーチインク層、２１・・
・支持基質、２３・・・電狗移動層、２５・・・調整し
た無定形ケイ素層、２７・・・トノフォーバーコーチイ
ンク層。 ｂσ／ ＦＩ６．３ Ｆ／θ２ Ｆ／６４ 第１頁の続き ［株］：発明者　スチーブン　ジエイ　アメリグラマテ
イ力　チェス ［株］１発　明　者　ジョン　シー　ナイフ　アメリウ
イ 力合衆国　ニューヨーク州　１４４４５　イースト　ロ
タ−イースト　ヒラコリー　ストリート　１０９力合衆
国　カリフォルニア州　９４３０６　パロアルトルキー
　ウェイ　４１３９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持基質と、約２５重量ρ【〕ｎ１〜約１重■％の
   ホウ素を含め約２５重量１）ｐｍ〜約１重星％のリンで
   調整した（ｊ（（定形ケイ４．組成物とからなる電子写
   真光応答性装置。 ２、　支（４基質がアルミニラＪ１、スう−ンレススチ
   ール、電気＠危ニッケル、または絶縁性重合体組成物で
   ある特許請求の範囲第１　Ｊｆ↓記１１ｉ１ｉの電子写
   真光応答性装置。 ３、　調整基’＜９が約２５重坦ｐｐｍ〜約１重量％で
   あり、無定形ケイ素層の厚さが約５ミクＩＩＪンから４
   ０ミクロンである時ｎｌ請求の範囲第１項記載の光応答
   性装置。 ４、支持°基質、未１ｊ、Ｉ整無定形ゲイ素よりなる電
   荷キャリア移送層、および約２５重量ｐｐｍ’〜約１重
   里％のリンで調整した約２５重量ｐｐｍ□＼約１重量％
   のホウ素を含む無定形ケイ素からなるオーハーコーテイ
   グ層とよりなる電子写真光応答性装置。 ５、支持基質がアルミ・ニウム、ステンレススチール、
   電気形成ニッケルまたは絶縁性重合体組成物からなる特
   許請求の範囲第４項記載の電子写真光応答性装置。 ６、未調整無定形ケイ素層のｊ７さか約５〜４０ミクｌ
   −１７であり、調整した無定形ケイ素層の厚さが約０．
   ５ミクロン−約５ミクロンである特許請求の範囲第４項
   記載の電子写真光応答性装置。 ７、　未調整フ１（（定形ケイ素がホウ素で１・−ピン
   グされている特δ′１請求の範囲第５項記載の光応答性
   装置。 ８、　ドパン１〜ホウ素が４重ｆ’ｉ　ｐｐｍ〜２１１
   重坦ｐｐｍの星で存在する１：Ｉｒａ’ｌ請求の範囲第
   ６項記載の光応答性装置。 ９、支持粘質、約２５重ｆｆｉｐｐｍ〜約１１（量％の
   リンで調整した約２５重ｆＵ、　ｐｐｍ〜約１重■％の
   ホウ素を含む無定形ケイ素組成物、およびオーツ＼−コ
   ーティングとしてのチン化ケイ素、炭化ケイ素または無
   定形ケイ素とからなる電子写真光応答性装置；あるいは
   支持基質、未調整無定形ケイ素組成物、約２５重量ｐｐ
   ｍ〜約１ｉ星％のリンで調整した約２５重量％〜約１重
   ｈ１％のホウ素を含む調整した無定形ケイ素３：■酸物
   、チン化ケイ素、炭化ケイ素または無定形炭素のトップ
   オーバーコーテイング層からなる電子写真光応答性装置
   。 Ｈ）、　支持基質がアルミニウム、ステンレススヂール
   、電気形成ニッケルまたは絶イ５イ性重合体３．１１成
   物である特許請求の範囲第９項記載の光応答性装置。 １１、未調整無定形ケイ素がホウ素またはリンでドーピ
   ンクされている特許請求の範囲第９項記載の光応答性装
   置。 １２、チン化ケイ素、炭化ケイ素；１已ノこは無定形炭
   素の１−ノブコーティング層か約０．１ミクロン−約１
   ミクロンの１％ｊさてあり、未調整；１！（定形層が約
   ５ミフロン〜約４０ミクし１ンの厚さでアリ、ｊｌＥＩ
   整した無定形ケイ素層が約０．５ミクＩコン〜約５ミク
   ロンの厚さである特許請求の範囲第９項記載の光応答性
   装置。 １３、チン化ケイ素または炭化ケイ素のトップ層を非化
   学■論的組成物ＳｉＮｘまたは５ｉＣｙ　（式中、Ｘは
   １〜約１．３の数、ｙは約０．７〜約１．３の数である
   ）を用いて部分的に導電性にする特許請求の範囲第９項
   記載の光応答性装置。 １４、チン化ケイ素、炭化ケイ素または無定形炭素のト
   ップオーバーコーテイング層を、該層を約０．５重量％
   〜３勺５重量％のリンまたはホウ素でトーピンクするご
   とにより部う）的にλ導電性とする特許請求の範囲第９
   項記載の光応答性装置。 １５、支持基質、未調整無定形ケイ素からなる電荷ギヤ
   リヤ移送層、および約２５ｐｐｍ〜約１％のリンで調整
   した約２５重星ｐｐｍ〜約１重量％のホウ素を含む無定
   形ケイ素からなるＩ−ソプオーハーコーティング層とか
   らなり、その調整が約０．１ミクＩ」ン〜約５ミクロン
   の＼」法で０％調整から１％調整に増大し、上記寸法は
   未調整無定形ゲイ素層から調整無定形ケイ素層に拡大し
   ている光応答性電子写真装置。 １６、支持占（質、約２５重量１１４１１ｎ〜」重量％
   のリンで調整した約２５重ｆｉｌ　ｐｐｍ〜約１重約１
   重重ウ素を含む無定形ケイ素組成物であってその調整が
   約０，１ミク１」ン〜約５ミクロンの］Ｊ法で０％調整
   から１％調整に増大しており、上記Ｎ法は未調整無定形
   ゲイ素層から調整した無定形ケイ素層に拡大している組
   成物、およびオーハーゴ１−ティングとしてチン化ケイ
   素、炭化ケイ素または無定形炭素とからなる光応答Ｉ１
   １電子写真装置；あるいは、支持占（質、末、１ｌＡＩ
   整無定形無定形ケイ素、約２５重量ｐ　［Ｉ　ＩＩ＋−
   約［重１７１％のリンで調整した約２５重量％〜約１重
   量％のホウ素を含む調整した無定形ツノ・イ素３．！ｌ
   成物であってその調整か未調整ｊｊｊＥ定形ケイ素層か
   らＩ！ｌＩ　９７し２だ無定形ケイ素層・・・拡大する
   約０．１ミクロンから約５ミクし１ンの・ｊ法−ζ０％
   調整から１シロ調整に増大している３、１１成物、およ
   びチン化ケイ素、炭化ケイ素または無定形炭素の１〜ソ
   ゾオ一ハーコーテイング層とからなる光応答性装置。 １７、特許請求の範囲第１項の光応答性装置を用意し、
   該装置を像形成的に露出・ｕしめ、得られた像をトナー
   粒子で現像し、次いで像を）ｊ当なシ、（質に移行さ−
   Ｕ、その基質に像を随意に永久に固定させて１０００回
   以上の像形成リーイクルてずくれた品質の高解像性の像
   を（呵ることからなる像形成方法。 １日、特許請求の範囲第４項の光応答性装置を用意し、
   該装置を像形成的に露出−１しめ、得られた像を１〜ナ
   一粒子で現像し、次いで像を適当な基質に移行さ一ロ、
   その基質に像を随意に永久に固定さ−１て１０００回以
   」−０像形成ザイクルてずくれた品質の高解像性の像を
   胃ることからなる像形成方法。 １つ、勅許請求の１・ｉ間第１２項の光応答性装置ｉｉ
   を川石し、該装置を像形成的に露出−けじめ、／ｉ）ら
   れた像をトナー粒子で現像し、次いでイ３′、を適当な
   基質に移行させ、その基質に像を随、はに永久に固定さ
   せて１０００回以上の像形成ザイクルですくれた品質の
   高解像性の像を得ることからなる像形成方法。 ２、特許請求の範囲第１５項の光応答性装置を用意し、
   該装置を像形成的に露出せしめ、得られた像をトナー粒
   子で現像し、次いご像を適当な基質に移行させ、その基
   質に像を随意に永久に固定させて］　０　（１０回収」
   二の像形成リーイクルですくれた品質の高解像＋ｌＵの
   像を１７ることからなる像形成力法。 ２、特許請求の範囲第１６項の光応答性装置を用、ひし
   、該装置を像形成的に昂出已しめ、ｌ）られた像をトナ
   ー粒子で現像し、次いで像を適当な基質に移行さ・Ｕ、
   その基質に像を随意に永久に固定させて１０００回以」
   −０像形成ザイクル−Ｃずくれた品質の高解像性の像を
   １）Ｉるごとからなる像形成方法。 ２２、支持基質、および約２５重量ｉ１　ｐ　Ｉ１１〜
   約１重量％のチッ素で調整した約２５ｊＪ↓ｉｎ　Ｉ）
   ｌ１ｍ〜約１重■％のホウ素を含む１ｊ１（定形ケイ素
   とからなる電子写真光応答性装置。 ２３、支持基質、および約２５重量　ｐｐｍ〜約１重量
   ％のひ素で調整した約２５重星ρｐｍ〜約１重■％のホ
   ウ素を含む無定形ケイ素とからなる電子写真光応答性装
   置。 ２４、支持基質、約２５重ＦＥ　ｐｐｍ〜約１重里％の
   チッ素またはひ素で調整した約２５重Ｒｐｐｍ〜約１重
   量％のホウ素を含む無定形ゲイ素組成物、およびトップ
   コーティングとしての千）化ケイ素、炭化ケイ素または
   無定形炭素からなる電子写真光応答性装置；あるいは支
   Ｊ寺基質、未調整無定形ゲイ素＆Ｊ１成物、約２５爪星
   １１１１７ｎ〜約１重量ン６のチッ素またはひ素−ζ調
   整した約２５重星ｐｐｍ〜約１重量％のホウ素を含む、
   ：Ｉ！、Ｉ整した無定形ゲイ素組成物、およびチノ化ケ
   イ素、炭化ケイ素または無定形炭素のトップオーバーコ
   ーテイング層とからなる電子写真光応答性装置。 ２５、支持基質、未調整無定形ゲイ素からなる電荷キャ
   リヤー移送層、および約２５虫ｍ　ｐｐｍ〜約ｌ　ｍｆ
   ｆ１％のチッ素またはひ素でａｔ！ｌ整した約２５重ｆ
   ｆｉｐｐｍ〜約１重尾％のホウ素を含む無定形ケイ素の
   トップオーバーコーテイング層とからなり、そのｌ＋、
   ］整が未調整無定形ゲイ素層がら調整した無定形ゲイ素
   層へと拡大する約０．１ミク１コンから約５ミクし１ン
   の寸法で０％調整から１％調整に増大する光応答性電子
   写真装置。