JPS6161101B2 - - Google Patents

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JPS6161101B2
JPS6161101B2 JP595878A JP595878A JPS6161101B2 JP S6161101 B2 JPS6161101 B2 JP S6161101B2 JP 595878 A JP595878 A JP 595878A JP 595878 A JP595878 A JP 595878A JP S6161101 B2 JPS6161101 B2 JP S6161101B2
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JP
Japan
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layer
electrophotographic photoreceptor
gas
photoconductive layer
photoconductive
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JP595878A
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Japanese (ja)
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Yutaka Hirai
Toshuki Komatsu
Katsumi Nakagawa
Teruo Misumi
Tadaharu Fukuda
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Canon Inc
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Priority to DE2855718A priority patent/DE2855718C3/en
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Priority to GB7849872A priority patent/GB2013725B/en
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真感光体の製造方法に関す
る。 〔従来の技術〕 従来、電子写真感光体の光導電層を構成する光
導電材料としては、Se、CdS、ZnO等の無機光導
電材料やポリ−N−ビニルカルバゾール
(PVK)、トリニトロフルオレノン(TNF)等の
有機光導電材料(OPC)が一般的に使用されて
いる。 而乍ら、これ等の光導電材料を使用する電子写
真感光体に於いては、未だ諸々の解決され得る可
き点があつて、ある程度の条件緩和をして、個々
の状況に応じて各々適当な電子写真感光体が使用
されているのが実情である。 例えば、Seを光導電層形成材料とする電子写
真感光体は、Se単独では、その分光感度領域が
狭いのでTeやAsを添加して分光感度領域を拡げ
ることが計られている。 而乍ら、この様な、TeやAsを含むSe系光導電
層を有する電子写真感光体は、確かに分光感度領
域は改良されるが、光疲労が大きくなる為に、同
一原稿を連続的に繰返しコピーすると複写画像の
画像濃度の低下やバツクグランドの汚れ(カブ
リ)を生じたり、又、引続き他の原稿をコピーす
ると前の原稿の画像が残像として複写される(ゴ
ースト現像)等の欠点を有している。 而も、Se、殊にAs、Teは人体に対して極めて
有害な物質であるので、製造時に於いて、人体へ
の接触がない様な製造装置を使用する工夫が必要
であつて、装置への資本投下が著しく大きい。更
には、製造後に於いても、光導電層が露呈してい
ると、クリーニング等の処理を受ける際、光導電
層表面は直に摺擦される為に、その一部が削り取
られて、現像剤中に混入したり、複写機内に飛散
したり、複写画像中に混入したりして、人体に接
触する原因を与える結果を生む。 又、Se系光導電層は、その表面がコロナ放電
に、連続的に多数回繰返し晒されると、層の表面
付近が結晶化又は酸化を起して光導電層の電気的
特性の劣化を招く場合が少なくない。或いは又、
光導電層表面が露呈していると、静電潜像の可視
化(現像)に際し、液体現像剤を使用する場合、
その溶剤と接触する為に耐溶剤性(耐液現性)に
優れていることが要求されるが、この点に於い
て、Se系光導電層は必ずしも満足しているとは
断言し難い。 これ等の点を改良する為に、Se系光導電層の
表面を、所謂保護層や電気絶縁層等と称される表
面被覆層で覆うことが提案されている。 而乍ら、これ等の改良に関しても、光導電層と
表面被覆層との接着性、電気的接触性及び表面被
覆層に要求される電気的特性や表面性の点に於い
て充分なる解決が成されているとは云い難いのが
現状である。 又、別にはSe系光導電層は、通常の場合真空
蒸着によつて形成されるので、その為の装置への
著しい資本投下を必要とし且つ所望の光導電特性
を有する光導電層を再現性良く得る為には、蒸着
温度、蒸着基板温度、真空度、蒸着速度、冷却速
度等の各種の製造パラメーターを厳密に調整する
必要がある。更に、表面被覆層は、光導電層表面
に、フイルム状のものを接着剤を介して貼合する
か、又は表面被覆層形成材料を塗布して形成され
る為に、光導電層を形成する装置とは別の装置を
設定する必要がある為設備投資の著しい増大があ
つて、昨今の様な減速経済成長期に於いては甚だ
芳しくない。 又、Se系光導電層は、電子写真感光体の光導
電層としての高暗抵抗を保有する為に、アモルフ
アス状態に形成されるが、Seの結晶化が約65℃
と極めて低い温度で起る為に、製造後の取扱い中
に又は使用中に於ける周囲温度や画像形成プロセ
ス中の他の部材との摺擦による摩擦熱の影響を多
分に受けて結晶化現像を起し、暗抵抗の低下を招
き易いという耐熱性上にも欠点がある。 一方、ZnO、CdS等を光導電層構成材料として
使用する電子写真感光体は、その光導電層が、
ZnOやCdS等の光導電材料粒子を適当な樹脂結着
剤中に均一に分散して形成されている。この所謂
バインダー系光導電層を有する電子写真感光体
は、Se系光導電層を有する電子写真感光体に較
べて製造上に於いて有利であつて、比較的製造コ
ストの低下を計ることが出来る。即ち、バインダ
ー系光導電層は、ZnOやCdSの粒子と適当な樹脂
結着剤とを適当な溶剤を用いて混練して調合した
塗布液を適当な基体上に、ドクターブレード法、
デイツピング法等の塗布方法で塗布した後固化さ
せるだけで形成することが出来るので、Se系光
導電層を有する電子写真感光体に較べ製造装置に
それ程の資本投下をする必要がないばかりか、製
造法自体も簡便且つ容易である。 而乍ら、バインダー系光導電層は、基本的に構
成材料が光導電材料と樹脂結着剤の二成分系であ
るし、且つ光導電材料粒子が樹脂結着剤中に均一
に分散されて形成されている特殊性の為に、光導
電層の電気的及び光導電的特性や物理的化学的特
性を決定するパラメーターが多く、斯かるパラメ
ータを厳密に調整しなければ所望の特性を有する
光導電層を再現性良く形成することが出来ずに歩
留りの低下を招き量産性に欠けるという欠点があ
る。 又、バインダー系光導電層は分散系という特殊
性故に、層全体がポーラスになつており、その為
に湿度依存性が著しく、多湿雰囲気中で使用する
と電気的特性の劣化を来たし、高品質の複写画像
が得られなくなる場合が少なくない。更には、光
導電層のポーラス性は、現像の際の現像剤の層中
への侵入を招来し、離型性、クリーニング性が低
下するばかりか使用不能を招く原因ともなり、殊
に、液体現像剤を使用すると毛管現象による促進
をうけてそのキヤリアー溶剤と共に現像剤が層中
に浸透するので上記の点は著しいものとなるの
で、Se系光導電層の場合と同様に光導電層表面
を表面被覆層で覆うことが必要となる。 而乍ら、この表面被覆層を設ける改良も、光導
電層のポーラス性に起因する光導電層表面の凹凸
性故に、その界面が均一にならず、光導電層と表
面被覆層との接着性および電気的接触性の良好な
状態を得る事が仲々困難であるという欠点が存す
る。 又、CdSを使用する場合には、CdS自体の人体
への影響がある為に、製造時及び使用時に於い
て、人体に接触したり、或いは周囲環境下に飛散
したりすることのない様にする必要がある。ZnO
を使用する場合には、人体に対する影響は殆んど
ないが、ZnOバインダー系光導電層は光感度が低
く分光感度領域が狭い、光疲労が著しい、光応答
性が遅い等の欠点を有している。 又、最近注目されているPVKやTNF等の有機
光導電材料を使用する電子写真感光体に於いて
は、表面が導電処理されたポリエチレンテレフタ
レート等の適当な支持体上にPVKやTNF等の有
機光導電材料の塗膜を形成するだけで光導電層を
形成出来るという製造上に於ける利点及び可撓性
に長けた電子写真感光体が製造出来るという利点
を有するものであるが、他方に於いて、耐湿性、
耐コロナイオン性、クリーニング性に欠け、又、
光感度が低い、分光感度領域が狭く且つ短波長側
に片寄つている等の欠点を有し、極限定された範
囲でしか使途に供されていない。然も、これ等の
有機光導電材料の中には発癌性物質の凝いがある
ものもある等、人体に対して全く無害であるとい
う保証がなされれていない。 この様に、電子写真感光体の光導電層形成材料
として従来から指摘されている光導電材料を使用
した電子写真感光体は、利点と欠点を併せ持つ為
に、ある程度、製造条件及び使用条件を緩和し
て、各々の使途に合う適当な電子写真感光体を
各々に選択して実用に供しているのが現状であ
る。 これ等に対して最近アモルフアスシリコン(以
後「a−Si」と略記する)が研究対象として興味
がもてれはじめている。しかし乍ら、a−Si膜
は、開発初期のころは、その製造法や装置条件に
よつて、その構造が左右される為に種々の電気的
特性・光学的特性を示し、再現性の点に大きな問
題を抱えていた。例えば、初期に於いて、真空蒸
着法やスパツターリング法で形成されたa−Si膜
は、ボイド等の欠陥を多量に含んでいて、その為
に電気的性質も光学的性質も大きく影響を受け、
基礎物性の研究材料としてもそれ程注目されては
いず、応用の為の研究開発もなされなかつた。而
乍ら、アモルフアスではp、n制御が不可能とさ
れていたのが、1976年初頭にアモルフアスとして
初めてa−Siに於して、p−n接合が実現し得る
という報告(Applid Physics Letter;Vol 28、
No.2、15 January 1976)が成されて以来、大き
な関心が集められ、以後、不純物のドーピングに
よつてp−n接合が得られることに加えて結晶性
シリコン(c−Siと略記する)では非常に弱いル
ミネセンスがa−Siでは高効率で観測されるとい
う点から、主として太陽電池への応用に研究開発
力が注がれて来ている。 ところで、これ迄に報告されているa−Si膜
は、太陽電池用として開発されたものであるの
で、その電気的特性・光学的特性の点に於いて、
電子写真感光体の光導電層としては使用し得ない
のが実状である。即ち、太陽電池は、太陽エネル
ギーを電流の形に変換して取り出すので、SN比
が良くて、効率良く電流を取り出すには、a−Si
膜の抵抗は小さくなければならないが、余り抵抗
が少さ過ぎると光感度が低下し、SN比が悪くな
るので、その特性の一つとしての抵抗は105〜108
Ω・cm程度が要求される。 而乍ら、この程度の抵抗(暗抵抗:暗所での抵
抗)を有するa−Si膜は、電子写真感光体の光導
電層としては、余りにも抵抗(暗抵抗)が低く過
ぎて、現在、知られている電子写真法を適用する
のでは全く使用し得ない。 又、電子写真感光体の光導電層形成材料として
は、明抵抗(光照射時の抵抗)が暗抵抗に較べて
2〜4桁程度小さいことが要求されるが、従来、
報告されているa−Si膜では精々2桁程度である
ので、この点に於いても従来のa−Si膜では、そ
の特性を充分に満足し得る光導電層とは成り得な
かつた。 又、別には、これ迄のa−Si膜に関する報告で
は、暗抵抗を増大させると光感度が低下し、例え
ば、暗抵抗が1010Ω・cmでのa−Si膜では、明
抵抗も同程度の値を示すことが示されているが、
この点に於いても、従来のa−Si膜は電子写真感
光体の光導電層とは成り得なかつた。更に、電子
写真感光体の光導電層として要求される上記以外
の他の要件、例えば、静電的特性、耐コロナイオ
ン性、耐溶剤性、耐光疲労性、耐湿性、耐熱性、
耐摩耗性、クリーニング性等の点に於いては、従
来全く未知数であつた。 〔目的〕 本発明は、上記の諸点に鑑み成されたもので製
造時に於いては、装置のクローズドシステム化が
容易に出来るので、人体に対する悪影響を避け得
ることが出来、又、一端製造されたものは使用上
に際し、人体ばかりかその他の生物、更には自然
環境に対して影響がなく無公害であつて、耐熱
性、耐湿性に優れ、電子写真特性が常時安定して
いて、殆んど使用環境に限定を受けない全環境型
であり、耐光疲労、耐コロナイオン性に著しく長
け、繰返し使用に際しても劣化現象を起さない電
子写真感光体の製造方法を提供することを主たる
目的とする。 本発明の他の目的は、濃度が高く、ハーフトー
ンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を
得る事が容易に出来る電子写真感光体の製造方法
を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、光感度が高く且つ
分光感度領域が略々全可視光域を覆つていて広範
囲であつて光応答性も速く、且つ耐摩耗性、クリ
ーニング性、耐溶剤性に優れた電子写真感光体の
製造方法を提供することである。 〔発明の構成〕 本発明は、a−Siに就て電子写真感光体の光導
電層への応用という観点から総括的に鋭意研究検
討を続けた結果a−Siでもある特定の製造条件の
下で作成したa−Siであれば、電子写真感光体の
光導電層形成材料として充分使用し得るばかりで
なく、従来の電子写真感光体の光導電層形成材料
と較べてみても殆んどの点に於いて極めて凌駕し
ていることを見出した点に基いている。 本発明の初期の目的は、層形成用の支持体が配
設され、水素を含む硅素化合物のガスが導入され
ている誘導結合型グロー放電槽内に、真空度10-2
〜3torrの下で、周波数0.2〜30MHz、電力0.1〜
50Wの放電条件で放電を生起し、前記硅素化合物
を分解することにより、50〜350℃の温度範囲内
に維持されている前記支持体上に、0.5〜100Å/
secの層成長速度で、水素を含む、アモルフアス
シリコンから成る光導電層を形成する事によつて
達成される。 本発明に係わる電子写真感光体の最も代表的な
構成例が第1図及び第2図に示される。第1図に
示される電子写真感光体101は、電子写真感光
体用の支持体102、水素を含むアモルフアスシ
リコン(以後「a−Si:H」と略記する)から成
る光導電層103から構成され、光導電層103
は像形成面となる自由表面104を有している。 支持体102としては、導電性でも電気絶縁性
であつても良い。導電性支持体としては、例え
ば、ステンレス、Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、
Ta、V、Ti、Pt、Pd等の金属又はこれ等の合金
が挙げられる。電気絶縁性支持体としては、ポリ
エステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セ
ルローズトリアセテート、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレ
ン、ポリアミド等の合成樹脂のフイルム又はシー
ト、ガラス、セラミツク、紙等が通常使用され
る。これ等の電気絶縁性支持体は、好適には少な
くともその一方の表面を導電処理されるのが望ま
しい。 例えば、ガラスであれば、In2O3、SnO2等でそ
の表面が導電処理され、或いはポリエステルフイ
ルム等の合成樹脂フイルムであれば、Al、Ag、
Pb、Zn、Ni、Au等の金属で真空蒸着処理し、又
は前記金属でラミネート処理して、その表面が導
電処理される。支持体の形状としては、円筒状、
ベルト状、板状等、任意の形状とし得、所望によ
つて、その形状は決定されるが、連続高速複写の
場合には、無端ベルト状又は円筒状とするのが望
ましい。支持体の厚さは、所望通り電子写真感光
体が形成される様に適宜決定されるが、電子写真
感光体として可撓性が要求される場合には、支持
体としての機能が充分発揮される範囲内であれ
ば、可能な限り薄くされる。而乍ら、この様な場
合、支持体の製造上及びその取扱い上、機械的強
度等の点から、通常は、10μ以上とされる。 a−Si系光導電層103は、電子写真特性、中
でも暗抵抗及び光感度が、電子写真感光体の光導
電層に要求される値を満足す可く、例えば、水素
原子(H)を層形成の際に含有させて制御され
る。a−Si系光導電層103へのHの含有方法と
しては、光導電層103を形成する際、装置系内
にSiH4、Si2H6等の化合物又はH2の形で導入した
後、前記の層作成条件下で、それ等の化合物又は
H2をグロー放電分解して、層の成長に併せて含
有させる。 本発明者等の知見によれば、a−Si系光導電層
103中へのHの含有量は、形成されたa−Si層
が電子写真感光体の光導電層として適用され得る
か否かを左右する大きな要因の一つであつて極め
て重要であることが判明している。 本発明に於いて、形成されるa−Si層が電子写
真感光体の光導電層として充分適用させ得る為に
は、a−Si層中に含有されるHの量は好ましくは
10〜40atomic%、より好適には15〜30atomic%
とされるのが望ましい。a−Si層中へのH含有量
が上記の数値範囲に限定される理由の理論的裏付
は今の処、明確にされておらず推論の域を出な
い。而乍ら、数多くの実験結果から、上記数値範
囲外のHの含有量では、例えば、電子写真感光体
の光導電層としては暗抵抗が低く過ぎる、光感度
が極めて低い、又は場合によつては、光感度が殆
んど認められない、光照射によるキヤリアーの増
加が小さい等が認められ、Hの含有量が上記の数
値範囲内にあるのが必要条件であることが裏付け
られている。a−Si層中にHを含有させるには、
例えば、a−Siを形成する出発物質がSiH4
Si2H6等の水素化物を使用する場合には、SiH4
Si2H6等の水素化物が分解してa−Si層が形成さ
れる際、Hは前記の層作成条件下に於いて自動的
に層中に含有されるが、Hの層中への含有を一層
効率良く行なうには、a−Si層を形成する際に、
グロー放電を行なう系内にH2ガスを導入してや
れば良い。 a−Si層中に含有されるHの量を制御するに
は、層形成の際の支持体温度(Ts)、放電条件、
圧力、層成長速度(堆積速度)、Hを含有させる
為に使用される出発物質の装置系内へ導入する量
等々の中から所望に従つていくつかを相互的関連
に基いて選択して制御してやれば良い。更には、
a−Si層を形成した後に、結晶化温度以下で加熱
するのも一つの方法である。 a−Si層は、先にも触れた様に、製造時の不純
物のドーピングによつて真性にし得、又その伝導
型を制御することが出来るので、作成した電子写
真感光体に静電像を形成する際の帯電の極性を
任意に選択し得るという利点を有する。 この利点は、従来の、例えば、Se系光導電層
であると、層を形成する際の、例えば、基板温
度、不純物の種類やそのドーピング量等の製造条
件の如何によつてもp型か又は精々真性型(i
型)が出来る程度であり、而もp型を形成するに
も支持体温度の制御を厳密に行なう必要があると
いうのに較べて遥かに勝つており好都合である。 a−Si層中にドーピングされる不純物として
は、a−Si層をp型にするには、周期律表第族
Aの元素、例えば、B、Al、Ga、In、Tl等が好
適なものとして挙げられ、n型にする場合には、
周期律表第族Aの元素、例えば、N、P、
As、Sb、Bi等が好適なものとして挙げられる。
これ等の不純物は、a−Si層中に含有される量が
ppmオーダーであるので、それ程公害性に注意
を払う必要はないが、出来る限り公害性のないも
のを使用するのが好ましい。この様な観点からす
れば、形成されるa−Si系光導電層の電気的・光
学的特性を加味して、例えば、B、As、P、Sb
等が最適である。 a−Si層中にドーピングされる不純物の量は、
所望される電気的・光学的特性に応じて適宜決定
されるが、周期律表第族Aの不純物の場合に
は、通常10-6〜10-3atomic%、好適には10-5
10-4atomic%、周期律表第族Aの不純物の場合
には、通常10-8〜10-5atomic%、好適には10-8
10-7atomic%とされるのが望ましい。 これ等不純物のa−Si層中へのドーピング方法
は、a−Si層を形成する際に適宜所望に従つて適
当な方法が採用され、具体的には、以降の説明又
は実施例に於いて詳述される。 第1図に示される電子写真感光体の如き、a−
Si系導電層103が自由表面104を有し、該自
由表面104に、静電像形成の為の帯電処理が施
される電子写真感光体に於いては、a−Si系光導
電層103と支持体102との間に、静電像形成
の際の帯電処理時に支持体102側からのキヤリ
アーの注入を阻止する働きのある障壁層を設ける
のが一層好ましいものである。この様な働きのあ
る障壁層を形成する材料としては、選択される支
持体の種類及び形成されるa−Si系光導電層の電
気的特性に応じて適宜選択されて適当なものが使
用される。その様な障壁層形成材料としては、例
えば、Au、Ir、Pt、Rh、Pd、Mo等であり、支持
体としては、例えば、障壁層形成材料がAuの場
合には、Al等が好適なものとして挙げられる。 a−Si系光導電層の層厚としては、所望される
電子写真特性及び使用条件、例えば、可撓性が要
求されるか否か等に応じて適宜決定されるもので
あるが、通常の場合5〜80μ、好適には110〜70
μ、最適には10〜50μとされるのが望ましい。 第1図に示す如き、a−Si系光導電層表面が露
呈している層構成の電子写真感光体に於いては、
a−Si膜の屈折率nが約3.35と比較的大きいの
で、従来の光導電層と較べて、露光の際、光導電
層表面で光反射が起り易く、従つて、光導電層に
吸収される光量の割合が低下し、光損失率が大き
くなる。この光損失率を出来る限り減少させるに
は、a−Si系光導電層上に反射防止層を設けると
良い。 反射防止層の形成材料としては、a−Si系光導
電層に悪影響を与えないこと及び反射防止特性に
優れているという条件の他に、更に電子写真的特
性、例えば、ある程度以上の抵抗を有すること、
液体現像法を採用する場合には、耐溶剤性に優れ
ていること、更には反射防止層を形成する条件内
で、既に形成されているa−Si系光導電層103
の特性を低下させない事等の条件が要求される。 更に又、反射防止を効果的にするには、簡単な
光学的計算から分かる様に反射防止層形成材料
を、その屈折率が、a−Si層の屈折率と空気の屈
折率との間に存る様に選択すると良い。又、その
層厚はλ/4√又は、その(2R+1)倍(但
しRは0.1.2.3………)とすると良いが、反射防止
層自体の光吸収を考えるとλ/4√とするのが
最適である。 (但し、nはa−Si層の屈折率、λは露光光の波
長である。) この様な光学的条件を加味すれば、反射防止層
の層厚は、露光光の波長が略々可視光の波長域に
もあるものとして、50〜100mμとされるのが好
適である。 反射防止層形成材料として有効に使用されるの
としては、例えば、MgF2、Al2O3、ZrO2
TiO2、ZnS、CeO2、CeF2、SiO2、SiO、
Ta2O5、AlF3、3NaF等の無機弗化物や無機酸化
物、或いはポリ塩化ビニル、ポリアミド樹脂、ポ
リイミド樹脂、弗化ビニリデン、メラミン樹脂、
エポキシ樹脂、フエノール樹脂、酢酸セルロース
等の有機化合物が挙げられる。 第1図に示される電子写真感光体101は、a
−Si系光導電層103が自由表面104を有する
構成のものであるが、a−Si系光導電層103表
面上には従来のある種の電子写真感光体の様に、
保護層や電気的絶縁層等の表面被覆層を設けても
良い。その様な表面被覆層を有する電子写真感光
体が第2図に示される。 第2図に示される電子写真感光体201は、a
−Si系光導電層203上に表面被覆層204を有
する点以外は、構成上に於いて、第1図に示され
る電子写真感光体101と本質的に異なるもので
はないが、表面被覆層204に要求される特性
は、適用する電子写真プロセスによつて各々異な
る。即ち、例えば、特公昭42−23910号公報、同
43−24748号公報に記載されている様な電子写真
プロセスを適用するのであれば、表面被覆層20
4は、電気的絶縁性であつて、帯電処理を受けた
際の静電荷保持能が充分あつて、ある程度以上の
厚みがあることが要求されるが、例えば、カール
ソンプロセスの如き電子写真プロセスを適用する
のであれば、静電像形成後の明部の電位は非常に
小さいことが望ましいので表面被覆層204の厚
さとしては非常に薄いことが要求される。表面被
覆層204は、その所望される電気的特性を満足
するのに加えて、a−Si系光導電層に化学的・物
理的に悪影響を与えないこと、a−Si系光導電層
との電気的接触性及び接着性、更には耐湿性、耐
摩耗性、クリーニング性等を考慮して形成され
る。 表面被覆層形成材料として有効に使用されるも
のとして、その代表的なのは、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
ビニルアルコール、ポリスチレン、ポリアミド、
ポリ四弗化エチレン、ポリ三弗化塩化エチレン、
ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、六弗化プ
ロピレン−四弗化エチレンコポリマー、三弗化エ
チレン−弗化ビニリデンコポリマー、ポリブテ
ン、ポリビニルブチラール、ポリウレタン等の合
成樹脂、ジアセテート、トリアセテート等のセル
ロース誘導体等が挙げられる。これ等の合成樹脂
又はセルロース誘導体は、フイルム状とされてa
−Si系光導電層上に貼合されても良く、又、それ
等の塗布液を形成して、a−Si系光導電層203
上に塗布し、膜形成しても良い。表面被覆層の層
厚は、所望される特性に応じて又、使用される材
質によつて適宜決定されるが、通常の場合、0.5
〜70μ程度とされる。殊に表面被覆層が先述した
保護層としての機能が要求される場には、通常の
場合、10μ以下とされ、逆に電気的絶縁層として
の機能が要求される場合には、通常の場合10μ以
上とされる。しかしながら、この保護層と電気絶
縁層とを差別する層厚値は、使用材料及び適用さ
れる電子写真プロセス、電子写真感光体の構造に
よつて、変動するもので、先の10μという値は絶
対的なものではない。 又、この表面被覆層204は、先に述べた如き
反射防止層としての役目も荷わせれば、その機能
が一掃拡大されて効果的となる。 第3図は、本発明の電子写真感光体の製造法を
具現化する為のインダクテイブタイプ(誘導結合
型)グロー放電真空堆積装置の模式的説明図であ
る。 301はグロー放電真空堆積槽であつて、内部
にはa−Si系光導電層を形成する為の基板(支持
体)302が固定部材303に固定されており、
基板302の下部側には、基板302を加熱する
為のヒーター304が設置されている。真空堆積
槽の上部には、高周波電源305と接続されてい
るインダクテイブタイプ(誘導結合型)電極30
6,307が巻かれており、前記高周波電源30
5がONされると前記電極306,307に高周
波が印加されて、真空堆積槽301内にグロー放
電が生起される様になつている。 堆積槽301の上端部には、ガス導入管が接続
されており、ガスボンベ308,309,310
より各々のボンベ内のガスが必要時に堆積槽30
1内に導入される様になつている。311,31
2,313は各々フローメーターであつてガスの
流量を検知する為のメーターであり、又、31
4,315,316は流量調節バルブ、317,
318,319はバルブ、320は補助バルブで
ある。 又、堆積槽301の下端部はメインバルブ32
1を介して排気装置(図示されていない)に接続
されている。322は、堆積槽301内の真空を
破る為のバルブである。323は、ミキシングタ
ンクであつて、使用するガスを、ボンベ308,
309,310から直接堆積槽301に導入する
のではなく、予め所定の割合に混合し、この混合
ガスを堆積槽301に導入する為のタンクであ
る。この様に、一端ミキシングタンク323中に
使用するガスを導入し、所定の割合に混合した
後、ミキシングタンク323よりこの混合ガスを
堆積槽301中に導入してやる方法は、混合割合
の一定した混合ガスが必要時常に堆積槽301に
導入されることになつて極めて有効な方法であ
る。 第3図のグロー放電装置を使用して、基板30
2上に所望特性のa−Si系光導電層を形成するに
は、先ず、所定の清浄化処理を施した基板302
を清浄化面を上面にして固定部材303に固定す
る。 基板302の表面を清浄化する方法は、通常、
実施されている方法、例えば、アルカリ又は酸等
による化学的処理法が採用される。又、ある程度
清浄化した後堆積槽301内の所定位置に設置
し、その上にa−Si系光導電層を形成する前にグ
ロー放電処理を行つても良い。この場合、基板3
02の清浄化処理からa−Si系光導電層形成迄同
一系内で真空を破ることなく行うことが出来るの
で、清浄化した基板面に汚物や不純物が付着する
のを避けることが出来る。 基板302を固定部材303に固定したら、メ
インバルブ321及び補助バルブ320を全開し
て堆積槽301内及びミキシングタンク323の
空気を排気して、真空度10-5torr程度にする。
堆積槽301及びミキシングタンク323内が所
定の真空度に達した後、ヒーター304を点火し
て基板302を加熱し所定温度に達したら、その
温度に保つ。 次に、補助バルブ320を閉じ、ガスボンベ3
08のバルブ317およびガスボンベ309のバ
ルブ318を全開する。ガスボンベ308はAr
ガス等の稀釈ガス用であり、ガスボンベ309
は、a−Siを形成する為の原料ガス用であつて、
例えばSiH4、Si2H6、Si4H10又はそれ等の混合物
質が貯蓄されている。又、ボンベ310は必要に
応じてa−Si系光導電層中に導入する不純物用の
原料ガス用であつてPH3、P2H4、B2H6等が貯蔵
されている。 その後、ガスボンベ308及び309の流量調
節バルブ314,315をフローメーター311
及び312を見乍ら、徐々に開口し、ミキシング
タンク323にボンベ308及びボンベ309よ
り所定のガスを所望の割合で必要な量だけ充填し
て、混合ガス、例えばArとSiH4の混合ガスを作
成する。その後、流量調節バルブ314,315
を閉じ、次いで補助バルブ320を徐々に開口
し、堆積槽301内にミキシングタンク323か
ら混合ガスを導入する。この場合、Arガス等の
稀釈ガスは必ずしも要するものではなく、SiH4
等のa−Si層形成用の原料ガスのみを導入しても
差支えない。稀釈ガスとSiH4等のa−Si層形成用
の原料ガスをミキシングタンク323に導入する
場合、その量的割合は、所望に従つて決定される
が、通常の場合、稀釈ガスに対して原料ガス
10Vol%以上とされる。又、稀釈ガスとしてはAr
ガスの他、Heガスを使用しても良い。この時、
堆積槽301内はメインバルブ321を調節し
て、所定の真空度、通常の場合はa−Si層を形成
する際のガス圧で10-2〜3torrに保たれる。次い
で、堆積槽301外に巻かれたインダクタンスタ
イプの電極306,307に高周波電源305よ
り所定周波数、通常の場合は0.2〜30MHzの高周
波電圧を加えてグロー放電を堆積槽301内に起
すと、例えば、SiH4ガスが分解して、基板30
2上にSiが堆積されてa−Si層が形成される。 形成されるa−Si系光導電層中に不純物を導入
する際には、ボンベ310より不純物生成用のガ
スを、先のミキシングタンク323にガスを充填
する際に、他のガスと同様にミキシングタンク3
23に導入してやれば良い。この場合、流量調節
バルブ316を適当に調節することにより、ボン
ベ310よりのミキシングタンク323への不純
物生成用のガスの導入量を適切に制御することが
出来るので、形成されるa−Si系光導電層中に導
入される不純物の量を任意に制御することが出来
る。 本発明に係わる第3図の装置の様なインダクタ
ンスタイプグロー放電装置において所望の特性を
有するa−Si層が形成されるのに有効とされるグ
ロー放電を得るための高周波電力としては所望に
従つて適宜決定されるものであるが、好適には
0.1〜50W、最適には0.5〜10Wとされるのが望ま
しい。第3図に示されるようなインダクタンスタ
イポグロー放電装置を使用して、a−Si系光導電
層を形成する場合においても、形成されるa−Si
系光導電層の特性は、層成長時の支持体温度およ
び層成長速度に大きく左右されるものである。従
つて、その制御は厳密に行なう必要がある。イン
ダクタンスタイプグロー放電装置を使用する場合
における、前記基板温度、層成長速度の本発明に
おいて好ましいとされている条件は、支持体温度
を通常は50〜350℃、好適には100〜200℃の範囲
とすることによつて、電子写真用光導電層として
有効な特性を有するa−Si系光導電層が形成され
る。さらに基板温度はa−Si層形成時に連続的ま
たは断続時に変化させて所望の特性を得るように
することも出来る。また、層成長速度は通常の場
合0.5〜100Å/sec、好適には1〜50Å/secとさ
れるのが好ましい。以下、実施例によつて本発明
を具体的に説明する。 実施例 1 第3図に示されるグロー放電堆積装置を用いて
以下の様にして電子写真感光体を作成し、画像形
成処理を施して画像出しを行なつた。1%の
NaOHなる溶液を用いて表面処理を行い、充分水
洗いし、乾燥させて表面を清浄化した10cm×10cm
×1mmのアルミニウム基板302を用意してグロ
ー放電堆積槽301内の所定位置にある固定部材
303の所定位置にヒーター304とは約10cm程
度離して堅固に固定した。 次いでメインバルブ321及び補助バルブ32
0を全開して堆積槽301及びミキシングタンク
323内の空気を排気し、約5×10-5Torrの真
空度にした。その後ヒーター304を点火してア
ルミニウム基板302を均一に加熱して150℃に
上昇させ、この温度に保つた。 その後、補助バルブ320を閉じガスボンベ3
08のバルブ317およびガスボンベ309のバ
ルブ318を全開した。次にAr用のガスボンベ
308およびSiH4用のガスボンベ309の流量
調節バルブ314,315をフローメーター31
1及び312を見乍ら徐々に開口し、ミキシング
タンク323にArガスおよびSiHガスを体積比で
Ar:SiH4=10:1の割合で充填した。その後流
量調節バルブ314,315を閉じ、そして補助
バルブ320を徐々に開口し、堆積槽301内に
Arと、SiH4の混合ガスを導入した。この時、メ
インバルブ321を調節して堆積槽301内の真
空度が約0.75torrに保持される様にした。 続いて高周波電源305のスイツチをONにし
てインダクタンスタイプ電極306,307に
13.56MHzの高周波電力を印加してグロー放電を
起し、アルミニウム基板302上にa−Si層を形
成した。この時の高周波の電力は約5Wであつ
た。 又、この時のa−Si層の層成長速度は約3Å/
secであつて、20時間の層形成を行なつた結果、
約20μ厚のa−Si系光導電層が形成された。この
様にして作成した電子写真感光体に暗中において
電源電圧5500Vでコロナ放電をa−Si系光導電
層表面に行ない、次いで15 lux・secの露光量で
画像露光を行なつて、静電像を形成し、該静電像
をカスケード法により荷電されたトナーで現像
して転写紙上に転写・定着したところ解像力が高
く、極めて鮮明な画像が得られた。 実施例 2 実施例1と同様に、第3図に示す装置を用い、
以下の様にして電子写真感光体を作成し、画像形
成処理を施して画像出しを行なつた。 1%のNaOHなる溶液を用いて表面処理を行
い、充分水洗し乾燥させて表面を清浄化した厚さ
1mm、アルミニウム基板302上にa−Si層を形
成した。この時の高周波の電力は5Wであつた。
又、この場合のa−Si層の成長速度は、約4Å/
secにし、15時間層形成を行なつて、アルミニウ
ム基板302上に20μ厚のa−Si層を形成した。
この様にして作成した電子写真感光体を、層形成
終了後、メインバルブ321、補助バルブ320
を閉じ、代りにバルブ322を開いて堆積槽30
1内の真空を破り、外部に取り出した。この電子
写真感光体に、暗中において電源電圧5500Vで
コロナ放電をa−Si系光導電層表面に行ない、次
いで20 lux・secの露光量で画像露光を行なつ
て、静電像を形成し、該静電像をカスケード法に
より荷電されたトナーで現像して転写紙上に転
写・定着したところ極めて鮮明な画像が得られ
た。 この様な画像形成処理を繰返し、前記電子写真
感光体の耐久性に就して試験したところ、1万枚
目の転写紙上に得られた画像も極めて良質であつ
て、一枚目の転写紙上の画像と比べても何等差違
はなく、この電子写真感光体が著しく耐久性に富
んでいることが実証された。尚、クリーニング法
としてはブレードクリーニングを採用し、ブレー
ドはウレタンゴムで成型したものを使用した。 実施例 3 実施例1と同様に、第3図に示す装置を用い、
以下の様にして電子写真感光体を作成し、画像形
成処理を施して画像出しを行なつた。 1%のNaOHなる溶液を用いて表面処理を行
い、充分水洗し乾燥させて表面を清浄化した厚さ
1mm、大きさ10cm×10cmのアルミニウム基板を用
意して、グロー放電堆積槽301内の所定位置に
ある固定部材303の所定位置にヒーター304
とは約10cm程度離して固定した。 次いで、メインバルブ321を全開して堆積槽
301内の空気を排気し、約5×10-5torrの真空
度にした。その後ヒーター304を点火して、ア
ルミニウム基板302を均一に加熱して270℃に
上昇させこの温度に保つた。その後、補助バルブ
320を全開し引続いてボンベ308のバルブ3
17、ボンベ309のバルブ318を全開した
後、流量調節バルブ314及び315を徐々に開
いて、ボンベ308よりArガスを、ボンベ30
9よりSiH4ガスを堆積槽301内に導入した。
この時、メインバルブ321を調節して堆積槽3
01内の真空度が約0.75torrに保持される様にし
た。又、この場合、フローメーター311及び3
12を注視しながら、流量調節バルブ314及び
315を調節して、SiH4ガスの流量がArガスの
流量の10Vol%となる様にした。 次に、ボンベ310のバルブ319を全開し、
その後、流量調節バルブ316を徐々に開いてそ
の流量がSiH4ガスの流量の5×10-3Vol%となる
様に制御し乍ら堆積槽301内にB2H6ガスを導
入した。この時もメインバルブ321を調節して
堆積槽301内の真空度を0.75torrに保持した。 続いて、高周波電源305のスイツチをONに
して、電極306,307に13.56MHzの高周波
電圧を印加してグロー放電を起し、アルミニウム
基板302上にa−Si層を形成した。この時のグ
ロー放電電力は100Wであつた。又、この場合の
a−Si層の成長速度は、約4Å/secで、15時間
の層形成を行つて、アルミニウム基板302上に
約20μ厚のa−Si系光導電層を形成した。この様
にして作成した電子写真感光体を、層形成終了
後、メインバルブ321、補助バルブ320、流
量調節バルブ314,315,316、バルブ3
17,318,319を閉じ、代りにバルブ32
2を開いて堆積槽301内の真空を破り、外部に
取り出した。この電子写真感光体に、暗中に於い
て電源電圧5500Vでコロナ放電をa−Si系光導
電層表面に行い、次いで20 lux・secの露光量で
画像露光を行なつて、静電像を形成し、該静電像
をカスケード法により荷電されたトナーで現像
して転写紙上に転写・定着したところ極めて鮮明
な画像が得られた。 この様な画像形成処理を繰返し、前記電子写真
感光体に施し、この電子写真感光体の耐久性に就
して試験したところ、1万枚目の転写紙上に得ら
れた画像も極めて良質であつて、一枚目の転写紙
上の画像と比べても何等差違はなく、この電子写
真感光体が著しく耐久性に富んでいることが実証
された。尚、クリーニング法としてはブレードク
リーニングを採用し、ブレードはウレタンゴムで
成型したものを使用した。 次に、上記電子写真感光体に就いて、暗中で、
電源電圧6000Vでコロナ放電を施し、次いで20
lux・secの露光量で画像露光を行なつて静電像を
形成した。この静電像をカスケード法により荷
電されたトナーを用いて現像し、次に転写紙上に
転写・定着したところ、極めて鮮明な画像が得ら
れた。 この結果と先の本実施例様で得られた電子写真
感光体は、帯電極性に対する依存性がなく両極性
感光体の特性を具備していることが判つた。 実施例 4 実施例3に於いて、B2H6ガスの流量をSiH4
スの流量の1×10-2vol%になる様に調節した他
は、実施例3と同様にしてアルミニウム基板上に
厚さ約20μのa−Si系光導電層を形成して電子写
真感光体とした。 この電子写真感光体に就て、実施例3と同様の
条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ
コロナ放電を行つて画像形成した方がコロナ
放電を行つて画像形成したよりも、その画質が優
れており、極めて鮮明であつた。 この結果により、本実施例で得られた電子写真
感光体には、帯電極性の依存性が認められた。し
かし、その極性依存性は実施例1で得られた電子
写真感光体とは逆であつた。 実施例 5 実施例1に於いて、基板温度を下記の第1表に
示す様に種々変化させた以外は、実施例1と全く
同様の条件及び手順によつて試料No.〜で示さ
れる電子写真感光体を作成し、実施例3と全く同
様の画像形成条件によつて、転写紙上に画像形成
を行つたところ下記の第1表に示す如き結果を得
た。 第1表に示される結果からも判る様に、本発明
の目的を達成するには、基板温度が50〜350℃の
範囲でa−Si層を形成する必要がある。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor. [Prior Art] Conventionally, photoconductive materials constituting the photoconductive layer of electrophotographic photoreceptors include inorganic photoconductive materials such as Se, CdS, and ZnO, poly-N-vinylcarbazole (PVK), and trinitrofluorenone ( Organic photoconductive materials (OPC) such as TNF) are commonly used. However, in electrophotographic photoreceptors that use these photoconductive materials, there are still various issues that can be resolved, and the conditions may be relaxed to a certain extent, depending on individual circumstances. The reality is that a suitable electrophotographic photoreceptor is used. For example, an electrophotographic photoreceptor using Se as a material for forming a photoconductive layer has a narrow spectral sensitivity range when Se alone is used, so attempts are being made to widen the spectral sensitivity range by adding Te or As. However, although electrophotographic photoreceptors with such Se-based photoconductive layers containing Te and As certainly improve the spectral sensitivity range, optical fatigue increases, so the same original cannot be printed continuously. Repeated copying may cause a decrease in the image density of the copied image and background stains (fogging), and if you continue copying other originals, the image of the previous original may be copied as an afterimage (ghost development). have. However, since Se, especially As and Te, are extremely harmful substances to the human body, it is necessary to devise ways to use manufacturing equipment that does not come into contact with the human body during manufacturing. The capital investment is significantly large. Furthermore, if the photoconductive layer is exposed even after manufacturing, the surface of the photoconductive layer will be directly rubbed during cleaning and other treatments, and a portion of it will be scraped off, preventing development. They may get mixed into agents, be scattered inside copying machines, or be mixed into copied images, resulting in contact with the human body. Furthermore, when the surface of a Se-based photoconductive layer is continuously and repeatedly exposed to corona discharge many times, crystallization or oxidation occurs near the surface of the layer, leading to deterioration of the electrical properties of the photoconductive layer. There are many cases. Or again,
If the surface of the photoconductive layer is exposed, when a liquid developer is used to visualize (develop) the electrostatic latent image,
Since it comes into contact with the solvent, it is required to have excellent solvent resistance (resistance to liquid development), but it is difficult to say with certainty that the Se-based photoconductive layer always satisfies this requirement. In order to improve these points, it has been proposed to cover the surface of the Se-based photoconductive layer with a surface coating layer called a so-called protective layer, electrically insulating layer, or the like. However, with regard to these improvements, there still remains a sufficient solution in terms of adhesion and electrical contact between the photoconductive layer and the surface coating layer, as well as the electrical properties and surface properties required of the surface coating layer. At present, it is difficult to say that this has been achieved. Separately, Se-based photoconductive layers are usually formed by vacuum evaporation, which requires a significant capital investment in equipment, and it is difficult to reproducibly form a photoconductive layer with desired photoconductive properties. In order to obtain good results, it is necessary to strictly adjust various manufacturing parameters such as vapor deposition temperature, vapor deposition substrate temperature, degree of vacuum, vapor deposition rate, and cooling rate. Furthermore, since the surface coating layer is formed by pasting a film-like material on the surface of the photoconductive layer via an adhesive or by applying a surface coating layer forming material, the photoconductive layer is formed. Since it is necessary to set up equipment other than the equipment, there is a significant increase in capital investment, which is extremely unfavorable in the current period of slow economic growth. In addition, the Se-based photoconductive layer is formed in an amorphous state in order to have high dark resistance as a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor, but crystallization of Se occurs at approximately 65°C.
Because crystallization and development occur at extremely low temperatures, crystallization and development are greatly affected by the ambient temperature during handling after manufacture or during use, and by frictional heat due to rubbing with other parts during the image forming process. It also has a drawback in terms of heat resistance, in that it tends to cause a decrease in dark resistance. On the other hand, in electrophotographic photoreceptors that use ZnO, CdS, etc. as photoconductive layer constituent materials, the photoconductive layer is
It is formed by uniformly dispersing photoconductive material particles such as ZnO or CdS in a suitable resin binder. An electrophotographic photoreceptor having this so-called binder-based photoconductive layer is advantageous in manufacturing compared to an electrophotographic photoreceptor having an Se-based photoconductive layer, and can relatively reduce manufacturing costs. . That is, the binder-based photoconductive layer is prepared by applying a coating solution prepared by kneading ZnO or CdS particles and an appropriate resin binder using an appropriate solvent onto an appropriate substrate, using a doctor blade method,
Since it can be formed by simply applying and solidifying it using a coating method such as a dipping method, it is not necessary to invest as much capital in manufacturing equipment as compared to electrophotographic photoreceptors having Se-based photoconductive layers, and it is also easier to manufacture. The method itself is simple and easy. However, the binder-based photoconductive layer is basically a two-component system consisting of a photoconductive material and a resin binder, and the photoconductive material particles are uniformly dispersed in the resin binder. Due to the specific characteristics of the photoconductive layer, there are many parameters that determine the electrical and photoconductive properties as well as the physical and chemical properties of the photoconductive layer. There is a drawback that the conductive layer cannot be formed with good reproducibility, resulting in a decrease in yield and lack of mass productivity. In addition, because the binder-based photoconductive layer is a dispersed system, the entire layer is porous, and as a result, it is highly dependent on humidity, and when used in a humid atmosphere, the electrical properties deteriorate, making it difficult to maintain high quality. In many cases, it becomes impossible to obtain a duplicate image. Furthermore, the porous nature of the photoconductive layer causes developer to enter the layer during development, which not only reduces mold releasability and cleaning properties but also makes it unusable. When a developer is used, the developer permeates into the layer together with its carrier solvent due to capillary action, making the above point significant. It is necessary to cover with a surface coating layer. However, even with this improvement by providing a surface coating layer, the surface of the photoconductive layer is uneven due to the porous nature of the photoconductive layer, so the interface is not uniform and the adhesion between the photoconductive layer and the surface coating layer is poor. Another drawback is that it is difficult to obtain good electrical contact. In addition, when using CdS, since CdS itself has an effect on the human body, care must be taken during manufacturing and use to prevent it from coming into contact with the human body or scattering into the surrounding environment. There is a need to. ZnO
When using ZnO binder-based photoconductive layers, there is almost no effect on the human body, but ZnO binder-based photoconductive layers have drawbacks such as low photosensitivity, narrow spectral sensitivity range, significant optical fatigue, and slow photoresponsiveness. ing. In addition, in electrophotographic photoreceptors that use organic photoconductive materials such as PVK and TNF, which have been attracting attention recently, organic photoconductive materials such as PVK and TNF are placed on a suitable support such as polyethylene terephthalate whose surface has been conductively treated. This method has the advantage in manufacturing that a photoconductive layer can be formed simply by forming a coating film of a photoconductive material, and the advantage that an electrophotographic photoreceptor with excellent flexibility can be manufactured. moisture resistant,
It lacks corona ion resistance and cleaning properties, and
It has drawbacks such as low photosensitivity and a narrow spectral sensitivity range that is biased toward short wavelengths, so it can only be used in a very limited range. However, some of these organic photoconductive materials contain carcinogenic substances, and there is no guarantee that they are completely harmless to the human body. In this way, electrophotographic photoreceptors using photoconductive materials, which have traditionally been pointed out as materials for forming the photoconductive layer of electrophotographic photoreceptors, have both advantages and disadvantages, so manufacturing and usage conditions are relaxed to some extent. At present, an appropriate electrophotographic photoreceptor suitable for each use is selected and put into practical use. In response to these, amorphous silicon (hereinafter abbreviated as "a-Si") has recently begun to attract interest as a research subject. However, in the early stages of development, the a-Si film exhibits various electrical and optical properties as its structure is influenced by its manufacturing method and equipment conditions, and its reproducibility may vary. had a big problem. For example, in the early stages, a-Si films formed by vacuum evaporation or sputtering methods contained many defects such as voids, which greatly affected their electrical and optical properties. received,
It did not receive much attention as a research material for fundamental physical properties, and no research and development was conducted for its application. However, in early 1976, it was reported that p-n junctions could be realized in a-Si for the first time in amorphous amorphous materials (Applied Physics Letter; Vol 28,
No. 2, 15 January 1976), there has been a great deal of interest since then, and since then, in addition to the ability to obtain p-n junctions by doping impurities, crystalline silicon (abbreviated as c-Si) Since very weak luminescence can be observed with high efficiency in a-Si, research and development efforts have been focused mainly on its application to solar cells. By the way, the a-Si films that have been reported so far were developed for use in solar cells, so their electrical and optical properties are
The reality is that it cannot be used as a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor. In other words, solar cells convert solar energy into current and extract it, so in order to have a good signal-to-noise ratio and efficiently extract current, a-Si
The resistance of the film must be small, but if the resistance is too low, the photosensitivity will decrease and the signal-to-noise ratio will deteriorate, so one of its characteristics is resistance of 10 5 to 10 8
Approximately Ω・cm is required. However, the resistance (dark resistance) of an a-Si film with this level of resistance (dark resistance) is too low to be used as a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor, and it is currently not suitable for use as a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor. , it cannot be used at all by applying known electrophotographic methods. Furthermore, as a photoconductive layer forming material for electrophotographic photoreceptors, bright resistance (resistance when irradiated with light) is required to be about 2 to 4 orders of magnitude smaller than dark resistance.
Since the reported a-Si films have a photoconductive layer of about two digits at most, conventional a-Si films have not been able to provide a photoconductive layer that fully satisfies these characteristics. In addition, previous reports on a-Si films have shown that increasing the dark resistance reduces photosensitivity; for example, in an a-Si film with a dark resistance of 10 10 Ωcm, the bright resistance is also the same. Although it has been shown that the value of
In this respect as well, the conventional a-Si film could not serve as a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor. Furthermore, other requirements other than the above required for the photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor, such as electrostatic properties, corona ion resistance, solvent resistance, light fatigue resistance, moisture resistance, heat resistance,
In terms of abrasion resistance, cleanability, etc., these were completely unknown in the past. [Purpose] The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and since it is possible to easily create a closed system for the device at the time of manufacturing, it is possible to avoid adverse effects on the human body, and also to prevent the device from being manufactured once. When used, it is non-polluting and has no effect on the human body, other living things, or the natural environment, has excellent heat resistance and moisture resistance, and has stable electrophotographic properties at all times. The main purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor that is suitable for all environments without being limited by the usage environment, has excellent light fatigue resistance and corona ion resistance, and does not cause deterioration even after repeated use. . Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor that can easily produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Another object of the present invention is to have high photosensitivity, a wide spectral sensitivity range covering almost the entire visible light range, fast photoresponsiveness, and good abrasion resistance, cleaning properties, and solvent resistance. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor that is excellent in terms of quality. [Structure of the Invention] The present invention has been made as a result of intensive research and study on a-Si from the viewpoint of applying it to the photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor. The a-Si prepared by the method can not only be used satisfactorily as a material for forming the photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor, but also has almost the same characteristics as the photoconductive layer forming material of a conventional electrophotographic photoreceptor. This is based on the fact that it has been found to be extremely superior in terms of The initial object of the present invention was to install a vacuum at a degree of vacuum of 10 -2 in an inductively coupled glow discharge tank in which a layer-forming support was disposed and a hydrogen-containing silicon compound gas was introduced.
Under ~3torr, frequency 0.2~30MHz, power 0.1~
By generating a discharge under a 50W discharge condition and decomposing the silicon compound, 0.5-100 Å/
This is achieved by forming a photoconductive layer of amorphous silicon containing hydrogen at a layer growth rate of sec. The most typical structural example of an electrophotographic photoreceptor according to the present invention is shown in FIGS. 1 and 2. The electrophotographic photoreceptor 101 shown in FIG. 1 is composed of a support 102 for the electrophotographic photoreceptor, and a photoconductive layer 103 made of amorphous silicon containing hydrogen (hereinafter abbreviated as "a-Si:H"). and photoconductive layer 103
has a free surface 104 that serves as an imaging surface. The support 102 may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include stainless steel, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb,
Examples include metals such as Ta, V, Ti, Pt, and Pd, and alloys thereof. As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose triacetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. . It is desirable that at least one surface of these electrically insulating supports is electrically conductive treated. For example, if it is glass, its surface is conductive treated with In 2 O 3 or SnO 2 , or if it is a synthetic resin film such as polyester film, it is treated with Al, Ag,
The surface is subjected to conductive treatment by vacuum evaporation treatment with a metal such as Pb, Zn, Ni, or Au, or by lamination treatment with the metal. The shape of the support body is cylindrical,
It can be in any shape, such as a belt or a plate, and its shape is determined as desired, but in the case of continuous high-speed copying, it is preferably in the shape of an endless belt or a cylinder. The thickness of the support is determined as appropriate so that the electrophotographic photoreceptor is formed as desired, but if flexibility is required as an electrophotographic photoreceptor, the thickness of the support may be determined appropriately so that the support functions as a support. It is made as thin as possible within the range. However, in such cases, the thickness is usually set to 10μ or more in view of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc. The a-Si photoconductive layer 103 is made of a hydrogen atom (H) layer so that electrophotographic properties, especially dark resistance and photosensitivity, satisfy the values required for a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor. Controlled by inclusion during formation. As a method for incorporating H into the a-Si photoconductive layer 103, when forming the photoconductive layer 103, after introducing into the device system in the form of a compound such as SiH 4 or Si 2 H 6 or H 2 , Under the above layer forming conditions, such compounds or
H2 is decomposed by glow discharge and incorporated as the layer grows. According to the findings of the present inventors, the H content in the a-Si photoconductive layer 103 determines whether the formed a-Si layer can be applied as a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor. It has been found that this is one of the major factors that influences the In the present invention, in order for the a-Si layer to be formed to be sufficiently applicable as a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor, the amount of H contained in the a-Si layer is preferably
10-40 atomic%, more preferably 15-30 atomic%
It is desirable that this is done. The theoretical basis for why the H content in the a-Si layer is limited to the above-mentioned numerical range has not yet been clarified and remains in the realm of speculation. However, from numerous experimental results, it has been found that if the H content is outside the above numerical range, for example, the dark resistance is too low for the photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor, the photosensitivity is extremely low, or in some cases. It was observed that almost no photosensitivity was observed, and the increase in carrier due to light irradiation was small, supporting that the H content within the above numerical range is a necessary condition. In order to contain H in the a-Si layer,
For example, the starting material for forming a-Si is SiH 4 ,
When using hydrides such as Si 2 H 6 , SiH 4 ,
When a hydride such as Si 2 H 6 is decomposed to form an a-Si layer, H is automatically contained in the layer under the above layer formation conditions. In order to carry out the inclusion even more efficiently, when forming the a-Si layer,
It is sufficient to introduce H 2 gas into the system that performs glow discharge. In order to control the amount of H contained in the a-Si layer, the support temperature (Ts) during layer formation, discharge conditions,
Pressure, layer growth rate (deposition rate), amount of starting material used to contain H introduced into the system, etc. are selected and controlled as desired based on their mutual relationship. Just do it. Furthermore,
One method is to heat the a-Si layer below the crystallization temperature after forming the a-Si layer. As mentioned earlier, the a-Si layer can be made intrinsic by doping with impurities during manufacturing, and its conductivity type can be controlled, so it is possible to form an electrostatic image on the electrophotographic photoreceptor. It has the advantage that the polarity of charging during formation can be arbitrarily selected. This advantage is that a conventional, for example, Se-based photoconductive layer can be p-type or or at best the intrinsic type (i
This method is much more advantageous than the need to strictly control the temperature of the support to form a p-type. In order to make the a-Si layer p-type, suitable impurities to be doped into the a-Si layer include elements of group A of the periodic table, such as B, Al, Ga, In, and Tl. In the case of n-type,
Elements of group A of the periodic table, such as N, P,
Preferred examples include As, Sb, Bi, and the like.
The amount of these impurities contained in the a-Si layer is
Since it is on the order of ppm, there is no need to pay much attention to pollution, but it is preferable to use something that is as non-polluting as possible. From this point of view, considering the electrical and optical properties of the a-Si photoconductive layer to be formed, for example, B, As, P, Sb
etc. is optimal. The amount of impurity doped into the a-Si layer is
It is determined as appropriate depending on the desired electrical and optical properties, but in the case of impurities in group A of the periodic table, it is usually 10 -6 to 10 -3 atomic%, preferably 10 -5 to 10 -3 atomic%.
10 -4 atomic%, in the case of impurities of group A of the periodic table, usually 10 -8 to 10 -5 atomic%, preferably 10 -8 to
It is desirable to set it to 10 -7 atomic%. As for the method of doping these impurities into the a-Si layer, an appropriate method is adopted as desired when forming the a-Si layer, and specifically, in the following explanation or examples, Detailed. A-
In an electrophotographic photoreceptor in which the Si-based conductive layer 103 has a free surface 104 and the free surface 104 is subjected to charging treatment for electrostatic image formation, the a-Si-based photoconductive layer 103 and It is more preferable to provide a barrier layer between the support 102 and the support 102, which functions to prevent carrier injection from the support 102 during charging processing during electrostatic image formation. As a material for forming a barrier layer having such a function, an appropriate material is selected and used depending on the type of support selected and the electrical characteristics of the a-Si photoconductive layer to be formed. Ru. Such barrier layer forming materials include, for example, Au, Ir, Pt, Rh, Pd, Mo, etc., and as the support, for example, when the barrier layer forming material is Au, Al etc. are suitable. It is mentioned as a thing. The layer thickness of the a-Si photoconductive layer is determined as appropriate depending on the desired electrophotographic properties and usage conditions, such as whether flexibility is required, but case 5~80μ, preferably 110~70
μ, preferably 10 to 50 μ. In an electrophotographic photoreceptor having a layer structure in which the surface of the a-Si photoconductive layer is exposed as shown in FIG.
Since the refractive index n of the a-Si film is relatively large at approximately 3.35, light is more likely to be reflected on the surface of the photoconductive layer during exposure compared to conventional photoconductive layers, and therefore light is absorbed by the photoconductive layer. The proportion of the amount of light that is lost decreases, and the light loss rate increases. In order to reduce this optical loss rate as much as possible, it is preferable to provide an antireflection layer on the a-Si photoconductive layer. Materials for forming the antireflection layer must not have any adverse effect on the a-Si photoconductive layer and have excellent antireflection properties, but must also have electrophotographic properties, such as resistance above a certain level. thing,
When employing a liquid development method, the a-Si photoconductive layer 103 that has already been formed must have excellent solvent resistance and meet the conditions for forming an antireflection layer.
Conditions such as not degrading the characteristics of the material are required. Furthermore, in order to make antireflection effective, it is clear from simple optical calculation that the material for forming the antireflection layer should have a refractive index between that of the a-Si layer and that of air. It is best to choose as you see fit. Also, the layer thickness should be λ/4√ or (2R+1) times that value (where R is 0.1.2.3...), but considering the light absorption of the antireflection layer itself, it is better to set it to λ/4√. is optimal. (However, n is the refractive index of the a-Si layer, and λ is the wavelength of the exposure light.) Taking these optical conditions into consideration, the thickness of the antireflection layer is determined so that the wavelength of the exposure light is approximately visible. Since it is also in the wavelength range of light, it is preferably 50 to 100 mμ. For example, MgF 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 ,
TiO 2 , ZnS, CeO 2 , CeF 2 , SiO 2 , SiO,
Inorganic fluorides and inorganic oxides such as Ta 2 O 5 , AlF 3 , 3NaF, or polyvinyl chloride, polyamide resin, polyimide resin, vinylidene fluoride, melamine resin,
Examples include organic compounds such as epoxy resins, phenolic resins, and cellulose acetate. The electrophotographic photoreceptor 101 shown in FIG.
Although the -Si-based photoconductive layer 103 has a free surface 104, on the surface of the a-Si-based photoconductive layer 103, there are
A surface coating layer such as a protective layer or an electrically insulating layer may also be provided. An electrophotographic photoreceptor having such a surface coating layer is shown in FIG. The electrophotographic photoreceptor 201 shown in FIG.
- Except for having the surface coating layer 204 on the Si-based photoconductive layer 203, the structure is not essentially different from the electrophotographic photoreceptor 101 shown in FIG. The characteristics required for each differ depending on the electrophotographic process to be applied. That is, for example, Japanese Patent Publication No. 42-23910,
If an electrophotographic process such as that described in Publication No. 43-24748 is applied, the surface coating layer 20
4 is required to be electrically insulating, to have sufficient ability to retain static charge when subjected to charging treatment, and to be thicker than a certain level. If applied, it is desirable that the potential of the bright area after electrostatic image formation is very small, so the thickness of the surface coating layer 204 is required to be very thin. In addition to satisfying the desired electrical properties, the surface coating layer 204 should not have any adverse chemical or physical effects on the a-Si photoconductive layer, and should not have any harmful effects on the a-Si photoconductive layer. It is formed taking into consideration electrical contact and adhesive properties, as well as moisture resistance, abrasion resistance, and cleaning properties. Typical materials effectively used as surface coating layer forming materials include polyethylene terephthalate, polycarbonate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polystyrene, polyamide,
polytetrafluoroethylene, polytrifluorochloroethylene,
Synthetic resins such as polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, propylene hexafluoride-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene trifluoride-vinylidene fluoride copolymer, polybutene, polyvinyl butyral, polyurethane, cellulose derivatives such as diacetate, triacetate, etc. etc. These synthetic resins or cellulose derivatives are made into a film and a
-Si-based photoconductive layer 203 may be laminated onto the a-Si-based photoconductive layer, or a coating solution thereof may be formed to form a-Si-based photoconductive layer 203.
It may be coated on top to form a film. The layer thickness of the surface coating layer is appropriately determined depending on the desired characteristics and the material used, but is usually 0.5
It is estimated to be about ~70μ. In particular, when the surface coating layer is required to function as the above-mentioned protective layer, it is usually 10μ or less, and conversely, when it is required to function as an electrical insulating layer, it is usually It is considered to be 10μ or more. However, the layer thickness value that distinguishes between the protective layer and the electrically insulating layer varies depending on the materials used, the applied electrophotographic process, and the structure of the electrophotographic photoreceptor, and the above value of 10μ is an absolute value. It's not a typical thing. Furthermore, if this surface coating layer 204 is also given the role of an antireflection layer as described above, its function will be greatly expanded and it will become more effective. FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of an inductive type (inductively coupled type) glow discharge vacuum deposition apparatus for embodying the method of manufacturing an electrophotographic photoreceptor of the present invention. 301 is a glow discharge vacuum deposition tank, inside of which a substrate (support) 302 for forming an a-Si photoconductive layer is fixed to a fixing member 303;
A heater 304 for heating the substrate 302 is installed on the lower side of the substrate 302. At the top of the vacuum deposition tank, an inductive type (inductively coupled) electrode 30 is connected to a high frequency power source 305.
6,307 is wound, and the high frequency power source 30
5 is turned on, a high frequency is applied to the electrodes 306 and 307, and a glow discharge is generated in the vacuum deposition tank 301. A gas introduction pipe is connected to the upper end of the deposition tank 301, and gas cylinders 308, 309, 310
When the gas in each cylinder is needed, it is transferred to the deposition tank 30.
It is expected to be introduced within 1. 311,31
2 and 313 are flow meters for detecting the flow rate of gas, and 31
4,315,316 are flow control valves, 317,
318 and 319 are valves, and 320 is an auxiliary valve. In addition, the lower end of the deposition tank 301 is connected to a main valve 32.
1 to an exhaust system (not shown). 322 is a valve for breaking the vacuum inside the deposition tank 301. 323 is a mixing tank, and the gas to be used is transferred to cylinders 308,
This tank is used to mix gases in a predetermined proportion in advance and introduce this mixed gas into the deposition tank 301, rather than directly introducing the gases from 309 and 310 into the deposition tank 301. In this way, the method of introducing the gas to be used into the mixing tank 323 at one end, mixing it at a predetermined ratio, and then introducing this mixed gas from the mixing tank 323 into the deposition tank 301 is a method that uses a mixed gas with a constant mixing ratio. This is an extremely effective method because it is introduced into the deposition tank 301 whenever necessary. Using the glow discharge device of FIG.
In order to form an a-Si photoconductive layer with desired characteristics on the substrate 302, first, the substrate 302 is subjected to a predetermined cleaning treatment.
is fixed to the fixing member 303 with the cleaned side facing upward. The method for cleaning the surface of the substrate 302 typically includes
A conventional method, for example, a chemical treatment method using an alkali or an acid, is employed. Alternatively, after being cleaned to some extent, it may be placed at a predetermined position in the deposition tank 301, and glow discharge treatment may be performed before forming an a-Si photoconductive layer thereon. In this case, the board 3
Since the cleaning process of 02 to the formation of the a-Si photoconductive layer can be carried out in the same system without breaking the vacuum, it is possible to avoid dirt and impurities from adhering to the cleaned substrate surface. After fixing the substrate 302 to the fixing member 303, the main valve 321 and the auxiliary valve 320 are fully opened to exhaust the air in the deposition tank 301 and the mixing tank 323 to a degree of vacuum of about 10 -5 torr.
After the deposition tank 301 and the mixing tank 323 reach a predetermined degree of vacuum, the heater 304 is ignited to heat the substrate 302, and once the substrate 302 reaches a predetermined temperature, it is maintained at that temperature. Next, close the auxiliary valve 320 and open the gas cylinder 3.
08 valve 317 and gas cylinder 309 valve 318 are fully opened. Gas cylinder 308 is Ar
For diluting gas such as gas, gas cylinder 309
is for raw material gas for forming a-Si,
For example, SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 4 H 10 or a mixture thereof is stored. The cylinder 310 is used for raw material gases for impurities to be introduced into the a-Si photoconductive layer as needed, and stores PH 3 , P 2 H 4 , B 2 H 6 and the like. After that, the flow rate adjustment valves 314 and 315 of the gas cylinders 308 and 309 are connected to the flow meter 311.
and 312, the mixing tank 323 is gradually opened, and the mixing tank 323 is filled with the required amount of predetermined gas from the cylinders 308 and 309 at the desired ratio, and a mixed gas, for example, a mixed gas of Ar and SiH 4 is filled. create. After that, the flow rate adjustment valves 314, 315
is closed, and then the auxiliary valve 320 is gradually opened to introduce the mixed gas from the mixing tank 323 into the deposition tank 301. In this case, dilution gas such as Ar gas is not necessarily required, and SiH 4
There is no problem even if only the raw material gas for forming the a-Si layer, such as, is introduced. When introducing the dilution gas and the raw material gas for forming an a-Si layer such as SiH 4 into the mixing tank 323, the quantitative ratio is determined as desired. gas
It is considered to be 10Vol% or more. Also, as a diluent gas, Ar
In addition to gas, He gas may also be used. At this time,
The interior of the deposition tank 301 is maintained at a predetermined degree of vacuum by adjusting the main valve 321, usually at a gas pressure of 10 -2 to 3 torr when forming the a-Si layer. Next, when a high frequency voltage of a predetermined frequency, usually 0.2 to 30 MHz, is applied from the high frequency power supply 305 to the inductance type electrodes 306 and 307 wound outside the deposition tank 301, a glow discharge is caused inside the deposition tank 301, for example. , SiH 4 gas decomposes and the substrate 30
Si is deposited on 2 to form an a-Si layer. When introducing impurities into the a-Si photoconductive layer to be formed, the gas for impurity generation is mixed from the cylinder 310 in the same way as other gases when filling the mixing tank 323 with the gas. tank 3
It would be good to introduce it on the 23rd. In this case, by appropriately adjusting the flow rate control valve 316, the amount of gas introduced into the mixing tank 323 from the cylinder 310 for impurity generation can be appropriately controlled. The amount of impurities introduced into the conductive layer can be controlled arbitrarily. In an inductance type glow discharge device such as the device shown in FIG. 3 according to the present invention, the high frequency power for obtaining a glow discharge that is effective for forming an a-Si layer having desired characteristics may be set as desired. Although it is determined as appropriate, preferably
It is desirable that the power be 0.1 to 50W, most preferably 0.5 to 10W. Even when forming an a-Si photoconductive layer using an inductance typo glow discharge device as shown in FIG.
The properties of the photoconductive layer depend largely on the support temperature during layer growth and the layer growth rate. Therefore, it is necessary to strictly control it. When using an inductance type glow discharge device, the substrate temperature and layer growth rate are preferably in the range of 50 to 350°C, preferably 100 to 200°C. By doing so, an a-Si photoconductive layer having effective characteristics as a photoconductive layer for electrophotography is formed. Further, the substrate temperature can be changed continuously or intermittently during the formation of the a-Si layer to obtain desired characteristics. Further, the layer growth rate is usually 0.5 to 100 Å/sec, preferably 1 to 50 Å/sec. Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples. Example 1 An electrophotographic photoreceptor was prepared in the following manner using the glow discharge deposition apparatus shown in FIG. 3, and an image was formed by performing an image forming process. 1% of
10cm x 10cm surface treated with NaOH solution, thoroughly washed with water and dried to clean the surface.
An aluminum substrate 302 with a size of 1 mm was prepared and firmly fixed at a predetermined position of a fixing member 303 in a predetermined position in a glow discharge deposition tank 301 at a distance of about 10 cm from a heater 304 . Next, the main valve 321 and the auxiliary valve 32
0 was fully opened to exhaust the air in the deposition tank 301 and the mixing tank 323 to a degree of vacuum of approximately 5×10 −5 Torr. Thereafter, the heater 304 was ignited to uniformly heat the aluminum substrate 302 to 150° C., and this temperature was maintained. After that, close the auxiliary valve 320 and open the gas cylinder 3.
The valve 317 of 08 and the valve 318 of the gas cylinder 309 were fully opened. Next, the flow rate adjustment valves 314 and 315 of the gas cylinder 308 for Ar and the gas cylinder 309 for SiH 4 are connected to the flow meter 31.
1 and 312, the mixing tank 323 is gradually opened and Ar gas and SiH gas are added to the mixing tank 323 in a volume ratio.
It was filled at a ratio of Ar:SiH 4 =10:1. After that, the flow rate adjustment valves 314 and 315 are closed, and the auxiliary valve 320 is gradually opened to allow the flow into the deposition tank 301.
A mixed gas of Ar and SiH 4 was introduced. At this time, the main valve 321 was adjusted so that the degree of vacuum in the deposition tank 301 was maintained at about 0.75 torr. Next, turn on the switch of the high frequency power supply 305 and connect the inductance type electrodes 306 and 307.
A glow discharge was generated by applying high frequency power of 13.56 MHz, and an a-Si layer was formed on the aluminum substrate 302. The high frequency power at this time was approximately 5W. Also, the layer growth rate of the a-Si layer at this time is about 3 Å/
sec, and after 20 hours of layer formation,
An a-Si photoconductive layer having a thickness of about 20 μm was formed. Corona discharge was applied to the surface of the a-Si photoconductive layer of the electrophotographic photoreceptor thus prepared in the dark at a power supply voltage of 5500 V, and then image exposure was performed at an exposure dose of 15 lux·sec to form an electrostatic image. When this electrostatic image was developed with toner charged by a cascade method and transferred and fixed onto a transfer paper, an extremely clear image with high resolution was obtained. Example 2 Similar to Example 1, using the apparatus shown in FIG.
An electrophotographic photoreceptor was prepared in the following manner, and an image was formed by performing an image forming process. An a-Si layer was formed on the aluminum substrate 302 with a thickness of 1 mm, which was surface-treated using a 1% NaOH solution, thoroughly washed with water, and dried to clean the surface. The high frequency power at this time was 5W.
In addition, the growth rate of the a-Si layer in this case is approximately 4 Å/
sec and layer formation was carried out for 15 hours to form a 20 μm thick a-Si layer on the aluminum substrate 302.
After completing the layer formation, the electrophotographic photoreceptor produced in this way is attached to the main valve 321 and the auxiliary valve 320.
is closed, and valve 322 is opened instead to close sedimentation tank 30.
The vacuum inside 1 was broken and it was taken out to the outside. On this electrophotographic photoreceptor, corona discharge was applied to the surface of the a-Si photoconductive layer in the dark at a power supply voltage of 5500 V, and then image exposure was performed at an exposure amount of 20 lux sec to form an electrostatic image. When the electrostatic image was developed with toner charged by the cascade method and transferred and fixed onto transfer paper, an extremely clear image was obtained. When we repeated this image forming process and tested the durability of the electrophotographic photoreceptor, we found that the image obtained on the 10,000th sheet of transfer paper was of extremely good quality, and the image on the first sheet of transfer paper was of very good quality. There was no difference at all when compared with the image of the above image, demonstrating that this electrophotographic photoreceptor is extremely durable. Note that blade cleaning was adopted as the cleaning method, and the blade was molded from urethane rubber. Example 3 Similarly to Example 1, using the apparatus shown in FIG.
An electrophotographic photoreceptor was prepared in the following manner, and an image was formed by performing an image forming process. Prepare an aluminum substrate with a thickness of 1 mm and a size of 10 cm x 10 cm, which has been surface-treated with a 1% NaOH solution, thoroughly washed with water, dried, and cleaned, and placed in a designated area in the glow discharge deposition tank 301. A heater 304 is placed at a predetermined position of the fixed member 303 in the position.
It was fixed at a distance of about 10 cm from the Next, the main valve 321 was fully opened to exhaust the air in the deposition tank 301, resulting in a vacuum level of approximately 5×10 −5 torr. Thereafter, the heater 304 was ignited, and the aluminum substrate 302 was uniformly heated to 270° C. and maintained at this temperature. After that, the auxiliary valve 320 is fully opened, and then the valve 3 of the cylinder 308 is opened.
17. After fully opening the valve 318 of the cylinder 309, gradually open the flow control valves 314 and 315 to supply Ar gas from the cylinder 308 to the cylinder 30.
9, SiH 4 gas was introduced into the deposition tank 301.
At this time, adjust the main valve 321 to
The degree of vacuum inside 01 was maintained at approximately 0.75 torr. Also, in this case, the flow meters 311 and 3
12, the flow control valves 314 and 315 were adjusted so that the flow rate of SiH 4 gas was 10 Vol% of the flow rate of Ar gas. Next, fully open the valve 319 of the cylinder 310,
Thereafter, B 2 H 6 gas was introduced into the deposition tank 301 while the flow rate control valve 316 was gradually opened and the flow rate was controlled to be 5×10 -3 Vol% of the flow rate of the SiH 4 gas. At this time as well, the main valve 321 was adjusted to maintain the degree of vacuum in the deposition tank 301 at 0.75 torr. Subsequently, the switch of the high frequency power supply 305 was turned on, and a high frequency voltage of 13.56 MHz was applied to the electrodes 306 and 307 to cause glow discharge, thereby forming an a-Si layer on the aluminum substrate 302. The glow discharge power at this time was 100W. The growth rate of the a-Si layer in this case was about 4 Å/sec, and the layer was formed for 15 hours to form an a-Si photoconductive layer with a thickness of about 20 μm on the aluminum substrate 302. After completing the layer formation, the electrophotographic photoreceptor produced in this manner is assembled into the main valve 321, the auxiliary valve 320, the flow rate adjustment valves 314, 315, 316, and the valve 3.
17, 318, 319 and replace valve 32.
2 was opened to break the vacuum inside the deposition tank 301 and taken out to the outside. On this electrophotographic photoreceptor, corona discharge was applied to the surface of the a-Si photoconductive layer in the dark with a power supply voltage of 5500 V, and then image exposure was performed with an exposure amount of 20 lux·sec to form an electrostatic image. When this electrostatic image was developed with toner charged by the cascade method and transferred and fixed onto transfer paper, an extremely clear image was obtained. When this image forming process was repeated on the electrophotographic photoreceptor and the durability of the electrophotographic photoreceptor was tested, it was found that the image obtained on the 10,000th sheet of transfer paper was of extremely good quality. Even when compared with the image on the first sheet of transfer paper, there was no difference at all, demonstrating that this electrophotographic photoreceptor is extremely durable. Note that blade cleaning was adopted as the cleaning method, and the blade was molded from urethane rubber. Next, with respect to the electrophotographic photoreceptor, in the dark,
Corona discharge was applied with a power supply voltage of 6000V, then 20
Image exposure was performed with an exposure amount of lux·sec to form an electrostatic image. When this electrostatic image was developed using toner charged by the cascade method and then transferred and fixed onto transfer paper, an extremely clear image was obtained. It was found from this result that the electrophotographic photoreceptor obtained in the above-mentioned example had no dependence on charging polarity and had the characteristics of an amphoteric photoreceptor. Example 4 In Example 3, an aluminum substrate was fabricated in the same manner as in Example 3, except that the flow rate of B 2 H 6 gas was adjusted to 1 × 10 -2 vol% of the flow rate of SiH 4 gas. An a-Si photoconductive layer having a thickness of about 20 μm was formed on the substrate to prepare an electrophotographic photoreceptor. An image was formed on a transfer paper using this electrophotographic photoreceptor under the same conditions and procedures as in Example 3. The image quality was excellent and extremely clear. From this result, it was found that the electrophotographic photoreceptor obtained in this example had charge polarity dependence. However, the polarity dependence was opposite to that of the electrophotographic photoreceptor obtained in Example 1. Example 5 In Example 1, the electrons indicated by sample No. A photographic photoreceptor was prepared, and an image was formed on a transfer paper under exactly the same image forming conditions as in Example 3, and the results shown in Table 1 below were obtained. As can be seen from the results shown in Table 1, in order to achieve the object of the present invention, it is necessary to form the a-Si layer at a substrate temperature in the range of 50 to 350°C.

【表】 実施例 6 実施例3に於いて、基板温度を下記の第2表に
示す様に種々変化させた以外は、実施例3と全く
同様の条件及び手順によつて試料No.〜で示さ
れる電子写真感光体を作成し、実施例3と全く同
様の画像形成条件によつて、転写紙上に画像形成
を行つたところ下記の第2表に示す如き結果を得
た。 第2表に示される結果からも判かる様に、本実
施例の場合に於いても本発明の目的を達成するに
は、基板温度が50〜350℃の範囲でa−Si層を形
成する必要がある。
[Table] Example 6 In Example 3, samples No. ~ were prepared under exactly the same conditions and procedures as in Example 3, except that the substrate temperature was varied as shown in Table 2 below. The electrophotographic photoreceptor shown was prepared and an image was formed on a transfer paper under exactly the same image forming conditions as in Example 3, and the results shown in Table 2 below were obtained. As can be seen from the results shown in Table 2, in order to achieve the object of the present invention even in the case of this example, the a-Si layer must be formed at a substrate temperature in the range of 50 to 350°C. There is a need.

【表】 実施例 7 実施例4に於いて、基板温度を下記の第3表に
示すように種々変化させた以外は、実施例4と全
く同様の条件および手順によつて試料No.〜で
示される電子写真感光体を作成し、実施例4と全
く同様の画像形成条件によつて、転写紙上に画像
形成を行つたところ下記の第3表に示す如き結果
を得た。 第3表に示される結果からも判かる様に、本実
施例の場合に於いても本発明の目的を達成するに
は、基板温度が50〜350℃の範囲でa−Si層を形
成する必要がある。
[Table] Example 7 Sample No. ~ was prepared under the same conditions and procedures as in Example 4, except that the substrate temperature was varied as shown in Table 3 below. The electrophotographic photoreceptor shown was prepared and an image was formed on a transfer paper under exactly the same image forming conditions as in Example 4, and the results shown in Table 3 below were obtained. As can be seen from the results shown in Table 3, in order to achieve the object of the present invention even in the case of this example, the a-Si layer must be formed at a substrate temperature in the range of 50 to 350°C. There is a need.

〔効果〕〔effect〕

上記に於いて詳述した様に本発明によれば製造
時に於いては、装置のクローズドシステム化が容
易に出来るので、人体に対する悪影響を避け得る
ことが出来、又、一旦製造されたものは使用上に
際し、人体ばかりかその他の生物、更には自然環
境に対して影響がなく無公害であつて、耐熱性、
耐湿性に優れ、電子写真特性が常時安定してい
て、ほとんど使用環境に限定を受けない全環境型
であり、耐光疲労、耐コロナイオン性に著しく長
け、繰返し使用に際しても劣化現象を起さない電
子写真感光体を得ることが出来る。 又、本発明によれば、濃度が高く、ハーフトー
ンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を
得る事が容易に出来、光感度が高く且つ分光感度
領域が略々全可視光域を覆つていて広範囲であつ
て光応答性も速く、且つ耐摩耗性、クリーニング
性、耐溶剤性に優れた電子写真感光体を得ること
が出来る。
As detailed above, according to the present invention, it is possible to easily create a closed system for the device at the time of manufacturing, thereby avoiding adverse effects on the human body, and once manufactured, the device can be used as a closed system. In addition, it is non-polluting, has no impact on the human body, other living things, and the natural environment, and is heat resistant.
It has excellent moisture resistance, stable electrophotographic properties at all times, can be used in all environments, and is extremely resistant to light fatigue and corona ions, and does not cause deterioration even after repeated use. An electrophotographic photoreceptor can be obtained. Further, according to the present invention, it is possible to easily obtain high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution, and the photosensitivity is high and the spectral sensitivity range is almost the entire visible light range. It is possible to obtain an electrophotographic photoreceptor that covers a wide range, has fast photoresponsiveness, and has excellent abrasion resistance, cleaning properties, and solvent resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は、本発明に係わる電子写真
感光体の構成の一例を示す模式的構成断面図、第
3図は本発明の電子写真感光体の製造方法を具現
化する為の好適な装置の一例を示す模式的説明図
である。 101,201……電子写真感光体、102,
202……支持体、103,203……光導電
層、204……表面被覆層、104,205……
自由表面、301……堆積槽、305……高周波
電源、323……ミキシングタンク。
1 and 2 are schematic structural sectional views showing an example of the structure of an electrophotographic photoreceptor according to the present invention, and FIG. 3 is a preferred embodiment for embodying the method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to the present invention. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing an example of a device. 101,201...electrophotographic photoreceptor, 102,
202...Support, 103,203...Photoconductive layer, 204...Surface coating layer, 104,205...
Free surface, 301... Deposition tank, 305... High frequency power supply, 323... Mixing tank.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 層形成用の支持体が配設され、水素を含む硅
素化合物のガスが導入されている誘導結合型グロ
ー放電槽内に、真空度10-2〜3torrの下で、周波
数0.2〜30MHz、電力0.1〜50Wの放電条件で放電
を生起し、前記硅素化合物を分解することによ
り、50〜350℃の温度範囲内に維持されている前
記支持体上に、0.5〜100Å/secの層成長速度
で、水素を含む、アモルフアスシリコンから成る
光導電層を形成する事を特徴とする電子写真感光
体の製造方法。 2 前記硅素化合物は、SiH4、Si2H6、Si4H10
中から選択される特許請求の範囲第1項に記載の
電子写真感光体の製造方法。 3 前記光導電層の形成の際に不純物導入用のガ
スを更に導入する特許請求の範囲第1項に記載の
電子写真感光体の製造方法。 4 前記不純物導入用のガスは、PH3、P2H4
B2H6の中から選択される特許請求の範囲第3項
に記載の電子写真感光体の製造方法。 5 前記硅素化合物のガスに加えて、不活性ガス
を導入する特許請求の範囲第1項に記載の電子写
真感光体の製造方法。 6 前記不活性ガスは、Arガス、Heガスのいず
れかである特許請求の範囲第5項に記載の電子写
真感光体の製造方法。 7 前記光導電層の形成の際に水素ガスを更に導
入する特許請求の範囲第1項に記載の電子写真感
光体の製造方法。 8 前記光導電層の形成前に予め支持体表面を放
電に晒す特許請求の範囲第1項に記載の電子写真
感光体の製造方法。
[Claims] 1. Under a vacuum degree of 10 -2 to 3 torr in an inductively coupled glow discharge tank in which a support for layer formation is disposed and a silicon compound gas containing hydrogen is introduced, A discharge of 0.5 to 100 Å / A method for producing an electrophotographic photoreceptor, characterized in that a photoconductive layer made of amorphous silicon containing hydrogen is formed at a layer growth rate of sec. 2. The method of manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the silicon compound is selected from SiH 4 , Si 2 H 6 , and Si 4 H 10 . 3. The method of manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein a gas for introducing impurities is further introduced during the formation of the photoconductive layer. 4 The gas for introducing impurities is PH 3 , P 2 H 4 ,
The method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to claim 3, wherein the electrophotographic photoreceptor is selected from B 2 H 6 . 5. The method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein an inert gas is introduced in addition to the silicon compound gas. 6. The method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to claim 5, wherein the inert gas is either Ar gas or He gas. 7. The method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein hydrogen gas is further introduced during the formation of the photoconductive layer. 8. The method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the surface of the support is exposed to electric discharge before the formation of the photoconductive layer.
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