JPS61160752A - 電子写真感光体 - Google Patents
電子写真感光体Info
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- JPS61160752A JPS61160752A JP174585A JP174585A JPS61160752A JP S61160752 A JPS61160752 A JP S61160752A JP 174585 A JP174585 A JP 174585A JP 174585 A JP174585 A JP 174585A JP S61160752 A JPS61160752 A JP S61160752A
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- Japan
- Prior art keywords
- surface protective
- protective layer
- layer
- peak intensity
- photoreceptor
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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。
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〕
本発明は電子写真感光体に関する。
従来電子写真感光体として、例えはアモルファスセレン
またはアモルファスセレンにひ素、テルル、アンテモな
どの不純物をドープした光導電材料を用いた感光体、あ
るいは酸化亜鉛や硫化カドミウムなどの光導電材料を樹
脂バインダに分散させて用いた感光体などが使用されて
いる。しかしながらこれらの感光体は温度、湿度などの
雰囲気安定性1機械的強度、環境汚染性の点で問題があ
るO 近年、光導電材料としてアモルファスシリコン(a−8
i)を用いることによってこれら従来の電子写真感光体
の欠点を解消する技術が種々提案されている0蒸着ある
いはスパッタリングによって作製されたa −S iは
暗比抵抗が10’Qcszと低く、また光導重度が極め
て小さいので電子写真感光体用の光導電材料としては望
ましくない。これは、このような製法で作製したa−8
tではsi −st結合が切れたいわゆるダングリング
ボンドが生成しており、この欠陥に起因してエネルギー
・ギャップ内に多くの局在準位が存在する。このため暗
所においても熱励起キャリアのホッピング伝導が生じて
暗比抵抗が小さく、また露光時には光励起キャリアが局
在準位に捕獲されるために光導電性が悪いのである。
またはアモルファスセレンにひ素、テルル、アンテモな
どの不純物をドープした光導電材料を用いた感光体、あ
るいは酸化亜鉛や硫化カドミウムなどの光導電材料を樹
脂バインダに分散させて用いた感光体などが使用されて
いる。しかしながらこれらの感光体は温度、湿度などの
雰囲気安定性1機械的強度、環境汚染性の点で問題があ
るO 近年、光導電材料としてアモルファスシリコン(a−8
i)を用いることによってこれら従来の電子写真感光体
の欠点を解消する技術が種々提案されている0蒸着ある
いはスパッタリングによって作製されたa −S iは
暗比抵抗が10’Qcszと低く、また光導重度が極め
て小さいので電子写真感光体用の光導電材料としては望
ましくない。これは、このような製法で作製したa−8
tではsi −st結合が切れたいわゆるダングリング
ボンドが生成しており、この欠陥に起因してエネルギー
・ギャップ内に多くの局在準位が存在する。このため暗
所においても熱励起キャリアのホッピング伝導が生じて
暗比抵抗が小さく、また露光時には光励起キャリアが局
在準位に捕獲されるために光導電性が悪いのである。
これに対してシランガス(SiH4)のグロー放電分解
によって作製したアモルファス水素化シリコン(&−8
i:H)では上記欠陥を水素原子頓で補償しStにHを
結合させることによってダングリングボンドの数を大幅
に低減できるので、光導電性が非常に良好にな#)P型
およびN型の価電子制御も可能となったが、暗比抵抗値
は高々108〜1090備であって電子写真感光体とし
て必要な1012Ω個以上の比抵抗値に対してはまだ低
い◇従ってこのようなa−81:Hからなる感光体は表
面電位の暗減衰速度が大きく初期帯電位が低い。
によって作製したアモルファス水素化シリコン(&−8
i:H)では上記欠陥を水素原子頓で補償しStにHを
結合させることによってダングリングボンドの数を大幅
に低減できるので、光導電性が非常に良好にな#)P型
およびN型の価電子制御も可能となったが、暗比抵抗値
は高々108〜1090備であって電子写真感光体とし
て必要な1012Ω個以上の比抵抗値に対してはまだ低
い◇従ってこのようなa−81:Hからなる感光体は表
面電位の暗減衰速度が大きく初期帯電位が低い。
そこでこのよりなa−81:Hに電荷保持能を付与する
ため前述の価電子制御が可能なことに着目し、はう素を
適当量ドープすることによ#)W#比抵抗を1012Ω
口以上まで高めて、カールソン方式による複写プロセス
に適用することを可能にしている@このようなa Si
*Hを表面とする感光体は初期的には良好な複写画像が
得られるものの、長期間大気中あるいは高湿中に保存し
ておいた後複写した場合しばしば画像不良を発生するこ
とがある。
ため前述の価電子制御が可能なことに着目し、はう素を
適当量ドープすることによ#)W#比抵抗を1012Ω
口以上まで高めて、カールソン方式による複写プロセス
に適用することを可能にしている@このようなa Si
*Hを表面とする感光体は初期的には良好な複写画像が
得られるものの、長期間大気中あるいは高湿中に保存し
ておいた後複写した場合しばしば画像不良を発生するこ
とがある。
また多数回複写を繰返すとしだいに画像ぼけを生じてく
ることもわかっている。このような劣化した感光体は特
に高温雰囲気中で複写した場合湿度が高いほど画像ぼけ
を発生しやすく、また複写回数が増すと画像ぼけを生じ
始める臨界湿度はしだいに下がる傾向があることが確か
められている。
ることもわかっている。このような劣化した感光体は特
に高温雰囲気中で複写した場合湿度が高いほど画像ぼけ
を発生しやすく、また複写回数が増すと画像ぼけを生じ
始める臨界湿度はしだいに下がる傾向があることが確か
められている。
上述のごと(、a−8i:Hを表面とする感光体は長期
にわたって大気や湿気にさらされることによシ、あるい
は複写プロセスにおけるコロナ放電すどで生じる化学種
(オゾン、S!1素酸化物1発生期酸素など)によシ感
光体最表面が影響を受けやすく、何らかの化学的変質に
よって画像不良を発生するものと考えられているが、そ
の劣化のメカニズムについてはこれまでにまだ十分な検
討はなされていない。このような画像不良の発生を防止
し耐刷性を向上するために、感光体の表面に保護層を設
けて化学的安定化を図る方法が試みられている。例え′
ば表面保護層としてアモルファス炭化水素化シリ’ 7
(a Sf −、l G1−z : H,0(x(
1)あるいはアモルファス窒化水素化シリコン(a
5izN1−エ: H,0<x<1) ′t−設けるこ
とによって感光体表面層の複写プロセスあるいは環境雰
囲気による劣化を防ぐ方法が知られている〜(特開昭5
7−115559号公報など入しかし表面保護層中の炭
素濃度あるいは窒素濃度を適当な値に選ぺば感光体の耐
刷性をかな夛改良することはできるが、高湿度雰囲気中
での耐湿性までは維持することができず、数万枚複写を
繰返した後では相対湿度60%台の雰囲気での複写で画
像ぼけが発生する。さらに保護機能を高めようとして例
えば炭素量を多くすると残留電位が増大するなど他の特
性上の問題が生じる。
にわたって大気や湿気にさらされることによシ、あるい
は複写プロセスにおけるコロナ放電すどで生じる化学種
(オゾン、S!1素酸化物1発生期酸素など)によシ感
光体最表面が影響を受けやすく、何らかの化学的変質に
よって画像不良を発生するものと考えられているが、そ
の劣化のメカニズムについてはこれまでにまだ十分な検
討はなされていない。このような画像不良の発生を防止
し耐刷性を向上するために、感光体の表面に保護層を設
けて化学的安定化を図る方法が試みられている。例え′
ば表面保護層としてアモルファス炭化水素化シリ’ 7
(a Sf −、l G1−z : H,0(x(
1)あるいはアモルファス窒化水素化シリコン(a
5izN1−エ: H,0<x<1) ′t−設けるこ
とによって感光体表面層の複写プロセスあるいは環境雰
囲気による劣化を防ぐ方法が知られている〜(特開昭5
7−115559号公報など入しかし表面保護層中の炭
素濃度あるいは窒素濃度を適当な値に選ぺば感光体の耐
刷性をかな夛改良することはできるが、高湿度雰囲気中
での耐湿性までは維持することができず、数万枚複写を
繰返した後では相対湿度60%台の雰囲気での複写で画
像ぼけが発生する。さらに保護機能を高めようとして例
えば炭素量を多くすると残留電位が増大するなど他の特
性上の問題が生じる。
従って感光体特性を良好に維持しながら、これらの表面
保護層を設けて感光体の耐刷性、耐湿性を大幅に向上す
ることはできない状況にある。
保護層を設けて感光体の耐刷性、耐湿性を大幅に向上す
ることはできない状況にある。
本発明の目的は、上述の問題点を解消して長期保存およ
び繰返し使用に際して特性劣化現象を起こさず、高湿雰
囲気中においても複写画像不良などの特性の低下がほと
んどみられない、感光体として特性が常時安定していて
使用環境にほとんど制約を受けない、耐久性、耐刷性、
耐湿性に優れた電子写真感光体を提供することにある◇
〔発明の要点〕 本発明は、上記諸問題を解決すべく成されたもので、ア
モルファスシリコン材料について電子写真感光体に使用
される光導電体としての適用性とその災用性という観点
から総括的に研究検討を続けた結果、アモルファス水素
化シリコンから構成される光導電層上に特定の表面保護
層を設けた層構成に設計され作製された感光体は、実用
上十分使用し得るばかシでな〈従来の感光体と較べてみ
てもほとんどの点において凌駕しており、著しく優れた
特性、耐刷性、耐壌境性を有していることを見出した点
に基づいている〇 すなわち、本発明の目的は導電性支持体上にシリコンを
主体とし水素を含むアモルファス材料からなる光導電層
と該光導電層上に積層されたシリコン、炭素および酸素
を主体とし水素を含むアモルファス材料からなる表面保
護層とを少なくとも有する電子写真感光体において、前
記表面保護層の赤外線吸収スペクトルの108031の
ピーク強度工lと860 cm−”のピーク強度I2と
の比11/I2の値が0.5ないし1.4であるように
することによって達成される。
び繰返し使用に際して特性劣化現象を起こさず、高湿雰
囲気中においても複写画像不良などの特性の低下がほと
んどみられない、感光体として特性が常時安定していて
使用環境にほとんど制約を受けない、耐久性、耐刷性、
耐湿性に優れた電子写真感光体を提供することにある◇
〔発明の要点〕 本発明は、上記諸問題を解決すべく成されたもので、ア
モルファスシリコン材料について電子写真感光体に使用
される光導電体としての適用性とその災用性という観点
から総括的に研究検討を続けた結果、アモルファス水素
化シリコンから構成される光導電層上に特定の表面保護
層を設けた層構成に設計され作製された感光体は、実用
上十分使用し得るばかシでな〈従来の感光体と較べてみ
てもほとんどの点において凌駕しており、著しく優れた
特性、耐刷性、耐壌境性を有していることを見出した点
に基づいている〇 すなわち、本発明の目的は導電性支持体上にシリコンを
主体とし水素を含むアモルファス材料からなる光導電層
と該光導電層上に積層されたシリコン、炭素および酸素
を主体とし水素を含むアモルファス材料からなる表面保
護層とを少なくとも有する電子写真感光体において、前
記表面保護層の赤外線吸収スペクトルの108031の
ピーク強度工lと860 cm−”のピーク強度I2と
の比11/I2の値が0.5ないし1.4であるように
することによって達成される。
以下図を参照しながら本発明の実施例について説明する
。
。
第1図は本発明の感光体の一つの実施例を示す断面図で
あって、導電性支持体1の上にブロッキング層2.光導
電層31表面保護層4が順次積層されてなる。
あって、導電性支持体1の上にブロッキング層2.光導
電層31表面保護層4が順次積層されてなる。
次にこれら各層の構成および機能について説明ススチー
ルなどの金属あるいはガラスまたは樹脂シートに導電処
理がなされたものからなるシート状または円筒状のもの
で感光体の電極であると同時に層2,3.4の支持体と
なっている0支持体1上にアモルファス水素化シリコン
(a−81:H)からなるブロッキング層2が設けられ
る。この層2は暗所において、電極である支持体から光
導電層側への電荷担体(キャリア)の注入を阻止し感光
体の表面帯電電位の向上、暗減衰の低減に役立つ。
ルなどの金属あるいはガラスまたは樹脂シートに導電処
理がなされたものからなるシート状または円筒状のもの
で感光体の電極であると同時に層2,3.4の支持体と
なっている0支持体1上にアモルファス水素化シリコン
(a−81:H)からなるブロッキング層2が設けられ
る。この層2は暗所において、電極である支持体から光
導電層側への電荷担体(キャリア)の注入を阻止し感光
体の表面帯電電位の向上、暗減衰の低減に役立つ。
層2にはキャリアの注入阻止能をもたすために適当な不
純物がドーピングされている。例えば感光体を正帯電し
て使用する場合にはほう素を1100pp以上ドーピン
グすることによりP型化して負電荷の注入を阻止できる
ようにする。また高抵抗にして注入阻止能を高めるため
に炭素または窒素を添加してもよい。その厚みは0.0
05Jm〜0,5μmの範囲が望ましい。
純物がドーピングされている。例えば感光体を正帯電し
て使用する場合にはほう素を1100pp以上ドーピン
グすることによりP型化して負電荷の注入を阻止できる
ようにする。また高抵抗にして注入阻止能を高めるため
に炭素または窒素を添加してもよい。その厚みは0.0
05Jm〜0,5μmの範囲が望ましい。
光導電層3はJL Sl:Hからなり、感光体の中枢
的な機能を果す層であって、暗所では高比抵抗で表面帯
電電位を保持し、光照射時には光を受容してキャリアを
発生し、発生したキャリアを輸送する機能を有する0従
って層3は暗比抵抗が大きく、かつ光受容時のキャリア
発生能、キャリア輸送能の良好なことが必要であυa−
8tのダングリングボンドをHで補償することが不可欠
であって、そのときのHの含有率は5〜30原子優に制
御されることが望ましい。またa−81: Hは前述の
とおり不純物のドーピングによシその導電型の制御が可
能であるが、光導電層3として使用する場合にはその要
望される電気的、光学的特性をみたすためにasi:H
に周期律表第16族の元素例えば#1う素を0.lpp
m〜5ppmドープすることが望ましい。
的な機能を果す層であって、暗所では高比抵抗で表面帯
電電位を保持し、光照射時には光を受容してキャリアを
発生し、発生したキャリアを輸送する機能を有する0従
って層3は暗比抵抗が大きく、かつ光受容時のキャリア
発生能、キャリア輸送能の良好なことが必要であυa−
8tのダングリングボンドをHで補償することが不可欠
であって、そのときのHの含有率は5〜30原子優に制
御されることが望ましい。またa−81: Hは前述の
とおり不純物のドーピングによシその導電型の制御が可
能であるが、光導電層3として使用する場合にはその要
望される電気的、光学的特性をみたすためにasi:H
に周期律表第16族の元素例えば#1う素を0.lpp
m〜5ppmドープすることが望ましい。
層の浮みは5μm〜60μmであることが好ましい。
また層3の高比抵抗化、帯電能向上のために必要に応じ
てa−8t:Hに適量の炭素あるいは窒素またFi酸素
を導入してもよい。
てa−8t:Hに適量の炭素あるいは窒素またFi酸素
を導入してもよい。
水素と酸素を含むアモルファスふっ素化炭化シリ:+7
(a 811−zCx : O: F : H,xは
Oから1′v1での値を取シ得る)からなる表面保護層
4は光導電層3に積層されて、感光体の耐刷性の向上、
耐環境性の維持(熱、湿気、コロナ放電で生成される化
学種、その他の雰囲気の影響防止)1表面歪電電位の改
善、長期にわたる電位特性の保持などの機能を必要とす
る。
(a 811−zCx : O: F : H,xは
Oから1′v1での値を取シ得る)からなる表面保護層
4は光導電層3に積層されて、感光体の耐刷性の向上、
耐環境性の維持(熱、湿気、コロナ放電で生成される化
学種、その他の雰囲気の影響防止)1表面歪電電位の改
善、長期にわたる電位特性の保持などの機能を必要とす
る。
感光体に照射される光は光導電層に到達することが必要
であシ、したがって光導電層の光入射側に積層される表
面保護層は光を透過させねばならない。そのためには表
面保護層の組成においてC/S i比を0.5から1.
5とすることが望ましい。
であシ、したがって光導電層の光入射側に積層される表
面保護層は光を透過させねばならない。そのためには表
面保護層の組成においてC/S i比を0.5から1.
5とすることが望ましい。
すなわちC/S l≧0.5とすれば層の光学的エネル
ギーギャップがほぼ2.2eV以上とな夛、可視光およ
び赤外光に対して光学的に透明になシはとんどの照射光
は光導電層に到達することになる。逆にC/S i <
0.5であると一部分の光は表面保護層に吸収され、
感光体の光感度が低下する。またC/St比が1,5を
超えると絶縁物にちかくな9感光体の残留電位が増大す
るので好ましくない0さらにC/ S i比が0.5か
ら1.5の間であると化学的に安定であって保護層とし
ての機能を十分備えることになる。
ギーギャップがほぼ2.2eV以上とな夛、可視光およ
び赤外光に対して光学的に透明になシはとんどの照射光
は光導電層に到達することになる。逆にC/S i <
0.5であると一部分の光は表面保護層に吸収され、
感光体の光感度が低下する。またC/St比が1,5を
超えると絶縁物にちかくな9感光体の残留電位が増大す
るので好ましくない0さらにC/ S i比が0.5か
ら1.5の間であると化学的に安定であって保護層とし
ての機能を十分備えることになる。
表面保護層4中のふっ素は耐刷性および耐湿性を向上さ
せるために導入されるものであって、その含有量は5〜
20原子チの範囲に制御されることが必要である05原
子チより少なか場合には耐刷性、耐湿性向上がみられず
高湿下において画像不良が発生する。20原子チより多
くなると感光体特性が悪化するのでよくない0ふっ素を
適量導入すると感光体最表面の表面エネルギーが下がシ
挽水性が高くなるため湿気を吸着しにくくな夛、湿度に
よる悪影醤を防止することができる。また表面保護層4
は水素を含有することが必要である。
せるために導入されるものであって、その含有量は5〜
20原子チの範囲に制御されることが必要である05原
子チより少なか場合には耐刷性、耐湿性向上がみられず
高湿下において画像不良が発生する。20原子チより多
くなると感光体特性が悪化するのでよくない0ふっ素を
適量導入すると感光体最表面の表面エネルギーが下がシ
挽水性が高くなるため湿気を吸着しにくくな夛、湿度に
よる悪影醤を防止することができる。また表面保護層4
は水素を含有することが必要である。
水素を含有しない場合には感光体の電荷保持性能が実用
的なものとならないからである。このため水素含有量は
20〜50原子チが望ましい。
的なものとならないからである。このため水素含有量は
20〜50原子チが望ましい。
本発明者等は前述のような組成の表面保護層を有する感
光体について、その表面保護層の赤外線吸収スペクトル
の1080 trtr−’のピーク強度と860m−’
のピーク強度との比と感光体の耐湿性、耐刷性との間に
密接な関係のあることを見いだし九〇第2図は本発明に
よる代表的な表面保護層の赤外線吸収スペクトルである
o 1080c!PRのヒーク強度工、と860(:I
I−”のピーク強度I2は簡易法として図のように、実
線で示された零レベルと各波数における透過率の差で表
わされる0実際の零レベルは干渉から、破線で示された
ような曲線になるはずであるが、ここでは簡易法として
直線で近似した0膜厚を適正に選ぶことによって干渉は
かな)低減するので11と12の比の値で論じる場合、
実際にはそれほど大きな差は生じない。
光体について、その表面保護層の赤外線吸収スペクトル
の1080 trtr−’のピーク強度と860m−’
のピーク強度との比と感光体の耐湿性、耐刷性との間に
密接な関係のあることを見いだし九〇第2図は本発明に
よる代表的な表面保護層の赤外線吸収スペクトルである
o 1080c!PRのヒーク強度工、と860(:I
I−”のピーク強度I2は簡易法として図のように、実
線で示された零レベルと各波数における透過率の差で表
わされる0実際の零レベルは干渉から、破線で示された
ような曲線になるはずであるが、ここでは簡易法として
直線で近似した0膜厚を適正に選ぶことによって干渉は
かな)低減するので11と12の比の値で論じる場合、
実際にはそれほど大きな差は生じない。
1080m’のピークはシリコン(S1)と酸素(0)
の結合によるものであるが、実際の膜中にSt、O以外
の元素(例えば、炭素C)、フッ素い、水素0等)が含
まれていると、その組成によっては約105105O’
から約1100cm−1まで変化して現われる。第2図
では約1070 cts−”に現われている。また、8
60tym−’のピークはSlとCとの結合によるピー
クとStとFとの結合によるピークとの重ね合わせと考
えられるが同様の理由で約8203−1から約900c
r11−’までの範囲に現われる。
の結合によるものであるが、実際の膜中にSt、O以外
の元素(例えば、炭素C)、フッ素い、水素0等)が含
まれていると、その組成によっては約105105O’
から約1100cm−1まで変化して現われる。第2図
では約1070 cts−”に現われている。また、8
60tym−’のピークはSlとCとの結合によるピー
クとStとFとの結合によるピークとの重ね合わせと考
えられるが同様の理由で約8203−1から約900c
r11−’までの範囲に現われる。
表面保護層は、II/I2の値が0.5ないし1.4で
あることが望ましい。このような表面保護層を有する感
光体は10万枚コピーの後も良質の画像が得られ、しか
も80チ以上の高湿雰囲気中でも画像・特性ともほとん
ど変化しないことが確かめられた。
あることが望ましい。このような表面保護層を有する感
光体は10万枚コピーの後も良質の画像が得られ、しか
も80チ以上の高湿雰囲気中でも画像・特性ともほとん
ど変化しないことが確かめられた。
一方、ピーク強度比I 、/I 2が0.5以下の場合
、すなわちSiと00結合が適性範囲よシも少ない時の
表面保護層は不安定となシ繰シ返し使用した場合帯電が
変動した)、画像ぼけの生じる臨界湿反の低下によシ耐
刷性・耐湿度性が悪くなる。また、ピーク強度比Il/
I2が1.4以上でSiとOの結合が過剰に存在する表
面保護層を有する感光体の場合は最初から画像はけが生
じる。
、すなわちSiと00結合が適性範囲よシも少ない時の
表面保護層は不安定となシ繰シ返し使用した場合帯電が
変動した)、画像ぼけの生じる臨界湿反の低下によシ耐
刷性・耐湿度性が悪くなる。また、ピーク強度比Il/
I2が1.4以上でSiとOの結合が過剰に存在する表
面保護層を有する感光体の場合は最初から画像はけが生
じる。
次に前記の感光体のグロー放電分解法による製造装置お
よび製造方法を第3図により説明する。
よび製造方法を第3図により説明する。
この装置11の真空槽12内の支持体保持部14に導電
性支持体13が固定されヒーター15で支持体13を所
定の温度に加熱できるようになっている。支持体13の
外側に高周波電極17が配置され支持体13との間にグ
ロー放電が生じうるようになっている。高周波電極17
も支持体13と同様にヒーター18で加熱できる構造と
なっている。21〜37は各パルプ、41は5ta4な
どガス状シリコン化合物の供給源、42はCF4 +C
2F6 +C3F8.CHF3などの70ンガスの供給
源、43はSiF4の供給源、44はCH4* C2H
4などの炭化水素の供給源、45はB2H6などドーピ
ングガスの供給源、46は02の供給源、47はH2の
供給源である。
性支持体13が固定されヒーター15で支持体13を所
定の温度に加熱できるようになっている。支持体13の
外側に高周波電極17が配置され支持体13との間にグ
ロー放電が生じうるようになっている。高周波電極17
も支持体13と同様にヒーター18で加熱できる構造と
なっている。21〜37は各パルプ、41は5ta4な
どガス状シリコン化合物の供給源、42はCF4 +C
2F6 +C3F8.CHF3などの70ンガスの供給
源、43はSiF4の供給源、44はCH4* C2H
4などの炭化水素の供給源、45はB2H6などドーピ
ングガスの供給源、46は02の供給源、47はH2の
供給源である。
このグロー放電装置において、まず支持体である例えば
アルミニウム円筒基体を表面を例えばトリクロールエチ
レンで洗浄し清浄化した後真空槽12内の支持体保持部
14に固着し、槽内が1O−6Torr程度の真空にな
るように真空排気系に接続されたパルプ37を開いて排
気しかつアルきニウム円筒基体を例えば120℃〜35
0℃内のある所定の温度に加熱保持する。次いでパルプ
21,28.35を操作して5IH4またはガス状シリ
コン化合物を、パルプ25.32を操作して不純物とし
て周期律表IA族元素のガス状化合物1例えばB2H,
(I(2またはHeなどで稀釈し九もの)を真空槽12
内へ導入し、パルプ21.28,25,32.35およ
び37をそれぞれ調節して例えば0.1〜5Torrの
圧力になるようにし、その反応圧下で高周波電源16に
よシ高周波電圧(周波数は例えば13.56MIIz)
を印加する。
アルミニウム円筒基体を表面を例えばトリクロールエチ
レンで洗浄し清浄化した後真空槽12内の支持体保持部
14に固着し、槽内が1O−6Torr程度の真空にな
るように真空排気系に接続されたパルプ37を開いて排
気しかつアルきニウム円筒基体を例えば120℃〜35
0℃内のある所定の温度に加熱保持する。次いでパルプ
21,28.35を操作して5IH4またはガス状シリ
コン化合物を、パルプ25.32を操作して不純物とし
て周期律表IA族元素のガス状化合物1例えばB2H,
(I(2またはHeなどで稀釈し九もの)を真空槽12
内へ導入し、パルプ21.28,25,32.35およ
び37をそれぞれ調節して例えば0.1〜5Torrの
圧力になるようにし、その反応圧下で高周波電源16に
よシ高周波電圧(周波数は例えば13.56MIIz)
を印加する。
このようにして上記反応ガスをグロー放電分解しブロッ
キング層2.光導電層3を連続して支持体上に堆積させ
る◎その際添加する不純物ガス例えはB2で稀釈したB
2H6の濃度あるいは流量を適宜調整することによっ
て所望のドーピング量を得ることができる。ブロッキン
グ層として成膜する場合には例えば5i)I4に対して
B2H6が1100pp以上の濃度となるように添加さ
れる。また光導電層として成膜する場合には例えばSi
H4に対してB2H6が0.1〜5 ppmKなるよう
ICB2H,をB2で低濃度に稀釈した9流量を調節し
たシして成膜される。
キング層2.光導電層3を連続して支持体上に堆積させ
る◎その際添加する不純物ガス例えはB2で稀釈したB
2H6の濃度あるいは流量を適宜調整することによっ
て所望のドーピング量を得ることができる。ブロッキン
グ層として成膜する場合には例えば5i)I4に対して
B2H6が1100pp以上の濃度となるように添加さ
れる。また光導電層として成膜する場合には例えばSi
H4に対してB2H6が0.1〜5 ppmKなるよう
ICB2H,をB2で低濃度に稀釈した9流量を調節し
たシして成膜される。
不純物の添加量を最適化することにより光導電性の向上
とともにその高抵抗化も図ることができる。
とともにその高抵抗化も図ることができる。
さらに表面保論層4を堆積させるには、5iH4jSI
F4,512H6などのガス状シリコン化合物に加えて
、パルプ22.29を操作してCF4 * CHF3
、 C2B6などのフロンガスを、またパルプ24.3
1を操作してCH4# C2H4* C2H2などの炭
化水素を、さらにパルプ26,33により02を真空槽
内に導入グロー放電分解すればよい。その際シリコン化
合物、炭化水素、ふっ素化合物および酸素の流蓋比、支
持体温度、放′wlt電力、反応ガス圧などを調整する
ことにより、また成膜時間を適切に選ぶことによって、
所望のピーク強度比I□/I 2を有する表面保護層を
成膜することができる。ま九場合によシ例えばB2H6
などの不純物を添加することKよルミ気的特性の改善を
図ることも可能である。さらに上記表面保護層中の構成
元素の組成比あるいは不純物のドーピング量は供給され
る原料ガスの流量あるいは放電重力の・制御によって任
意に変えることができることにより表面保護層の膜厚方
向の組成比に分布をつけ、保護層としての特性をよりい
っそう改善でき、光導電層との電気的性質のマツチング
を図ることが可能となり、感光体特性を向上することが
できる。
F4,512H6などのガス状シリコン化合物に加えて
、パルプ22.29を操作してCF4 * CHF3
、 C2B6などのフロンガスを、またパルプ24.3
1を操作してCH4# C2H4* C2H2などの炭
化水素を、さらにパルプ26,33により02を真空槽
内に導入グロー放電分解すればよい。その際シリコン化
合物、炭化水素、ふっ素化合物および酸素の流蓋比、支
持体温度、放′wlt電力、反応ガス圧などを調整する
ことにより、また成膜時間を適切に選ぶことによって、
所望のピーク強度比I□/I 2を有する表面保護層を
成膜することができる。ま九場合によシ例えばB2H6
などの不純物を添加することKよルミ気的特性の改善を
図ることも可能である。さらに上記表面保護層中の構成
元素の組成比あるいは不純物のドーピング量は供給され
る原料ガスの流量あるいは放電重力の・制御によって任
意に変えることができることにより表面保護層の膜厚方
向の組成比に分布をつけ、保護層としての特性をよりい
っそう改善でき、光導電層との電気的性質のマツチング
を図ることが可能となり、感光体特性を向上することが
できる。
次に具体的な実施例について述べる。
実施例1
トリクロルエチレンで脱脂洗浄したアルミニウム円筒基
体を、第2図のグロー放電装置内にセットシ、次の条件
で厚さ0.2μmのブロッキング層を形成し丸。
体を、第2図のグロー放電装置内にセットシ、次の条件
で厚さ0.2μmのブロッキング層を形成し丸。
5iH4(100%)流量 250
ac/分B2H6(5000ppm 、 B2ベース
)流it 20ec7分真空檜ガス圧
0.5Torr高周波電力及び周波数 50
W、 13.56Mh支持体温度 20
0℃ 成膜時間 lO分 次に放電を停止して、B2 H6(5000ppm、
B2ペース)の供給を止め下記の条件(他は上記と同様
)でグロー放電を行い、厚さ25μmの光導電層を形成
した。
ac/分B2H6(5000ppm 、 B2ベース
)流it 20ec7分真空檜ガス圧
0.5Torr高周波電力及び周波数 50
W、 13.56Mh支持体温度 20
0℃ 成膜時間 lO分 次に放電を停止して、B2 H6(5000ppm、
B2ペース)の供給を止め下記の条件(他は上記と同様
)でグロー放電を行い、厚さ25μmの光導電層を形成
した。
5iH4(1001)流量 200cc/分
B 2 Ha (20p pm # H2ベース)流i
t 10cc/分真空槽ガス圧 1.2
Torr高周波電力 200W 成膜時間 3時間 さらに再び放電を停止後、ガス流量を下記のように調整
してグロー放電を行い厚さ0.6μmの表面保護層を形
成した0 8iH,(100%)流11’ 40a
c/分CF、 (100%)流量 40cc
/’分02(10%、Heベース)5cc/分真空槽ガ
ス圧 0.7Torr高周波電力及び成膜
時間 50W、 2分150W、15分 上記グロー放電を行う際には所定のガス流量及びガス圧
に保持した後、高周波電力を50Wにして2分間維持し
てから、放電を継続しつつ150Wに調整しさらに15
分間放電を続は表面保護層全体を成膜した。
B 2 Ha (20p pm # H2ベース)流i
t 10cc/分真空槽ガス圧 1.2
Torr高周波電力 200W 成膜時間 3時間 さらに再び放電を停止後、ガス流量を下記のように調整
してグロー放電を行い厚さ0.6μmの表面保護層を形
成した0 8iH,(100%)流11’ 40a
c/分CF、 (100%)流量 40cc
/’分02(10%、Heベース)5cc/分真空槽ガ
ス圧 0.7Torr高周波電力及び成膜
時間 50W、 2分150W、15分 上記グロー放電を行う際には所定のガス流量及びガス圧
に保持した後、高周波電力を50Wにして2分間維持し
てから、放電を継続しつつ150Wに調整しさらに15
分間放電を続は表面保護層全体を成膜した。
このとき、表面保護層のみをシリコンウェハ上に堆積さ
せたものを同時に作製し、赤外線吸収スペクトル測定の
ための試料とした。この感光体の電子写真特性の測定結
果を表−1に示す。ここに感光体を暗所で+6.0 k
Vのコロナ放電で帯電したときの初期の値を初期帯電位
とし、続いてコロナ放電を中止して1秒間暗所保持した
ときの帯電位を初期帯電位で除した比率を保持率とし、
さらに続いて0.51uxのハロゲン光を照射し帯電を
初期帯電位の1/2に減衰させる光量を半減衰露光量と
し、2 lux・seaの光量を受けたときの帯電位を
残留電位とする。
せたものを同時に作製し、赤外線吸収スペクトル測定の
ための試料とした。この感光体の電子写真特性の測定結
果を表−1に示す。ここに感光体を暗所で+6.0 k
Vのコロナ放電で帯電したときの初期の値を初期帯電位
とし、続いてコロナ放電を中止して1秒間暗所保持した
ときの帯電位を初期帯電位で除した比率を保持率とし、
さらに続いて0.51uxのハロゲン光を照射し帯電を
初期帯電位の1/2に減衰させる光量を半減衰露光量と
し、2 lux・seaの光量を受けたときの帯電位を
残留電位とする。
表−1
この感光体に+6kVのコロナ放電によシ正帯電し、1
lux seeの光量で像露光を行つ九。そして現像
剤(トナーとキャリアを含む)を用いて磁気ブラシ現像
法で現像し紙に転写・定着したところ、画像濃度が高く
かぶりのない鮮明な画像が得られた。
lux seeの光量で像露光を行つ九。そして現像
剤(トナーとキャリアを含む)を用いて磁気ブラシ現像
法で現像し紙に転写・定着したところ、画像濃度が高く
かぶりのない鮮明な画像が得られた。
この感光体につき上記画像テストを繰9返して行いコピ
一枚数lO万枚までの耐刷試験を実施した後、温度30
℃に於ける高湿度雰囲気において湿度を段階的に上昇さ
せ、画像テストを行ったところ、相対湿度(RH) 8
3 %の状態に於ても画像赤子けは発生せず鮮明な画像
が得られ、耐刷テストによる劣化はみられなかった。こ
の試験結果を表−2に示した0 表−2 ここで◎は極めて良好な画像が得られたことを示す◇さ
らにこの感光体について耐刷試験10万枚後の電子写真
特性を測定した。その結果を表−3に示す。耐刷試験前
の表−1の数値と比較してほとんど差はみられない。
一枚数lO万枚までの耐刷試験を実施した後、温度30
℃に於ける高湿度雰囲気において湿度を段階的に上昇さ
せ、画像テストを行ったところ、相対湿度(RH) 8
3 %の状態に於ても画像赤子けは発生せず鮮明な画像
が得られ、耐刷テストによる劣化はみられなかった。こ
の試験結果を表−2に示した0 表−2 ここで◎は極めて良好な画像が得られたことを示す◇さ
らにこの感光体について耐刷試験10万枚後の電子写真
特性を測定した。その結果を表−3に示す。耐刷試験前
の表−1の数値と比較してほとんど差はみられない。
表−3
この感光体の表面保護層のみをシリコンウェハー上に堆
積させた試料の赤外吸収スペクトルを調べた結果、ピー
ク強度比11/I2は1.1であった。
積させた試料の赤外吸収スペクトルを調べた結果、ピー
ク強度比11/I2は1.1であった。
実施例2
実施例1と同様の方法で成膜するに際し、特に表面保護
層の成膜条件のうちOF、ガスの流量を変化させ、ピー
ク強度比I 1/I 2の異なった表面保護層を有する
感光体を製造し、実施例1で述べた如く画像テストを行
って、耐刷性、耐湿性を調べたところ表−4に示すよう
な結果(コピー経歴10万枚、湿度80%)が得られた
。
層の成膜条件のうちOF、ガスの流量を変化させ、ピー
ク強度比I 1/I 2の異なった表面保護層を有する
感光体を製造し、実施例1で述べた如く画像テストを行
って、耐刷性、耐湿性を調べたところ表−4に示すよう
な結果(コピー経歴10万枚、湿度80%)が得られた
。
表−4
ここで◎は極めて良好な画像、Oは実用上問題ない画像
、Δは実用上やや問題のある画像が得られたことを示す
。
、Δは実用上やや問題のある画像が得られたことを示す
。
実施例3
実施例1と同じ条件でブロッキング層、光導電層を成膜
し表面保護層の条件のみを次のようにして成膜した。
し表面保護層の条件のみを次のようにして成膜した。
5iH4(100チ)流ft 40cc/
分C2H4(100チ)流量 60cc/分0
□(10%、Heベース)流量 5cc/分真空
槽ガス圧 017Torr高周波電力及び
成膜時間 50W、2分150W、15分 この時同時に作製した試料による赤外線吸収スペクトル
のピーク強度比は0.9であった。さらに実施例2と同
様に上記条件のうちC2H4流量のみを変化させてピー
ク強度比の異なる表面保護層を有する感光体を製造し、
実施例1で述べた如く画像テストを行って耐刷性、耐湿
性を駒べたところ表−5に示すような結果(:ffビー
経歴10万枚、湿度80%)が得られた。
分C2H4(100チ)流量 60cc/分0
□(10%、Heベース)流量 5cc/分真空
槽ガス圧 017Torr高周波電力及び
成膜時間 50W、2分150W、15分 この時同時に作製した試料による赤外線吸収スペクトル
のピーク強度比は0.9であった。さらに実施例2と同
様に上記条件のうちC2H4流量のみを変化させてピー
ク強度比の異なる表面保護層を有する感光体を製造し、
実施例1で述べた如く画像テストを行って耐刷性、耐湿
性を駒べたところ表−5に示すような結果(:ffビー
経歴10万枚、湿度80%)が得られた。
表−5
ここで×は実用上不適癌な画像が得られたことを示す。
実施例1から実施例3までの結果からピーク強度比II
/I2が0.5から1.4の範囲にあるような赤外線吸
収スペクトルを持つ表面保護層を有する感光体は耐刷性
、耐湿性にすぐれてお)10万枚コピー後でも実用上問
題のない画像を与えるのである。
/I2が0.5から1.4の範囲にあるような赤外線吸
収スペクトルを持つ表面保護層を有する感光体は耐刷性
、耐湿性にすぐれてお)10万枚コピー後でも実用上問
題のない画像を与えるのである。
すなわち、膜中のSiと結合しているOとStと結合し
ているCおよびFとの割合が適当な範囲にあれば表面保
護層が安定化し光導電層を保護し、電子写真特性の劣化
を防ぐことができる。このとき、表面保護層にSt、C
,0,Hが含まれていれば実用上問題ない画像が得られ
るのであるが表4と表5との比較かられかるようKさら
にFが含まれればより良好な感光体が得られる。
ているCおよびFとの割合が適当な範囲にあれば表面保
護層が安定化し光導電層を保護し、電子写真特性の劣化
を防ぐことができる。このとき、表面保護層にSt、C
,0,Hが含まれていれば実用上問題ない画像が得られ
るのであるが表4と表5との比較かられかるようKさら
にFが含まれればより良好な感光体が得られる。
本発明によれば、感光体の表面保護層として、その赤外
線吸収スペクトルにおける1081080c11のピー
ク強度工□と860crf1”のピーク強度■2との比
が適正な値を持つ膜を用いることにより複写プロセスに
おけるコロナ放電によって発生するオゾンや窒素酸化物
などの酸化性雰囲気にさらされたり、現像・クリーニン
グ・転写などの各工程での表面接触を受けても感光体特
性が変化せず、繰シ返し使用時の光導電層の劣化、保存
中の経時変化が少なく、耐刷性および耐湿性の優れた感
光体が得られることにな9、その効果は極めて大きい。
線吸収スペクトルにおける1081080c11のピー
ク強度工□と860crf1”のピーク強度■2との比
が適正な値を持つ膜を用いることにより複写プロセスに
おけるコロナ放電によって発生するオゾンや窒素酸化物
などの酸化性雰囲気にさらされたり、現像・クリーニン
グ・転写などの各工程での表面接触を受けても感光体特
性が変化せず、繰シ返し使用時の光導電層の劣化、保存
中の経時変化が少なく、耐刷性および耐湿性の優れた感
光体が得られることにな9、その効果は極めて大きい。
第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は本発明の
一実施例の表面保護膜の赤外線吸収スペクトルのピーク
強度を示す線図、第3図は本発明の感光体を製造可能な
装置の一例の系統図である。 1・・・・・・導電性支持体、2・・・・・・ブロッキ
ング層、3・・・・・・光導電層、4・・・・・・表面
保護層。 わ 才 t 図 ブ贋敏 (cwt−’う 才 2 図 第3図
一実施例の表面保護膜の赤外線吸収スペクトルのピーク
強度を示す線図、第3図は本発明の感光体を製造可能な
装置の一例の系統図である。 1・・・・・・導電性支持体、2・・・・・・ブロッキ
ング層、3・・・・・・光導電層、4・・・・・・表面
保護層。 わ 才 t 図 ブ贋敏 (cwt−’う 才 2 図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)導電性支持体上にシリコンを主体とし水素を含むア
モルファス材料からなる光導電層と該光導電層上に積層
されたシリコン、炭素を主体とし水素を含むアモルファ
ス材料からなる表面保護層とを少なくとも有する電子写
真感光体において、前記表面保護層の赤外線吸収スペク
トルの1080cm^−^1のピーク強度I_1と86
0cm^−^1のピーク強度I_2との比I_1/I_
2が0.5ないし1.4であることを特徴とする電子写
真感光体。 2)特許請求の範囲第1項記載の感光体において、表面
保護層がふつ素を含むことを特徴とする電子写真感光体
。 3)特許請求の範囲第1項記載の感光体において、光導
電層が酸素を含むことを特徴とする電子写真感光体。 4)特許請求の範囲第1項記載の感光体において、光導
電層がほう素を含むことを特徴とする電子写真感光体。 5)特許請求の範囲第1項記載の感光体において、導電
性支持体と光導電層との間にブロッキング層が設けられ
ていることを特徴とする電子写真感光体。 6)特許請求の範囲第5項記載の感光体において、ブロ
ッキング層がシリコンを主体とし水素とほう素を含むア
モルファス材料からなることを特徴とする電子写真感光
体。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP174585A JPS61160752A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 電子写真感光体 |
DE19863600419 DE3600419A1 (de) | 1985-01-09 | 1986-01-09 | Elektrofotografisches lichtempfindliches element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP174585A JPS61160752A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 電子写真感光体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61160752A true JPS61160752A (ja) | 1986-07-21 |
Family
ID=11510098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP174585A Pending JPS61160752A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61160752A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007171662A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Kyocera Mita Corp | 電子写真感光体 |
US10391907B2 (en) | 2015-08-04 | 2019-08-27 | Ts Tech Co., Ltd. | Headrest support device |
-
1985
- 1985-01-09 JP JP174585A patent/JPS61160752A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007171662A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Kyocera Mita Corp | 電子写真感光体 |
JP4694961B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2011-06-08 | 京セラミタ株式会社 | 電子写真感光体 |
US10391907B2 (en) | 2015-08-04 | 2019-08-27 | Ts Tech Co., Ltd. | Headrest support device |
US10821867B2 (en) | 2015-08-04 | 2020-11-03 | Ts Tech Co., Ltd. | Headrest support device |
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