JPS62142767A - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents

電子写真感光体の製造方法

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JPS62142767A
JPS62142767A JP28623985A JP28623985A JPS62142767A JP S62142767 A JPS62142767 A JP S62142767A JP 28623985 A JP28623985 A JP 28623985A JP 28623985 A JP28623985 A JP 28623985A JP S62142767 A JPS62142767 A JP S62142767A
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JP
Japan
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film
power supply
positive
support
photoreceptor
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Pending
Application number
JP28623985A
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English (en)
Inventor
Hisashi Hayakawa
尚志 早川
Yoshimi Kojima
小島 義己
Hideo Nojima
秀雄 野島
Noboru Ebara
江原 襄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication of JPS62142767A publication Critical patent/JPS62142767A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive 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
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08278Depositing methods

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 木゛発明は、アモルファスシリコンを用いた電子写真感
光体の特性向上を可能にした電子写真感光体の製造方法
に関するものである。
〈従来の技術〉 現在実用化されている電子写真感光体は、アモルファス
セレン(a−3e)やアモルファス砒素セレン(a−A
s2Se3)等のセレン系H’H,硫化カドミウム粉末
?灯機樹脂中に分散した樹脂分散型材料、有機系材料等
に大きく分けることができる。しかし、これらいずれの
材料も公害等の理由から、代替材料の開発が望まれ、近
年では上記感光体材料に代ってアモルファスシリコン(
以下、a−5iという)が注目を集めている。
a−3iは、従来の電子写真感光体材料と異なり無公害
であり、且つ、高い光感度?有し、さらにビッカース強
度が1500〜2000 kg−藺−2と非常に硬い等
、多くの優れた特性を有しているため、理想的な感光体
材料と考えられている。“電子写真感光体材料は、基本
的に高い帯電保持能と高い光感度の両者を兼ね備えてい
ることが要求される。a−5iの高い光感度(優れた光
導上特性)全有効に使用するために、現在では表面及び
基板側VC7I!気的ブロッキング層分設けて帯電の保
持を図る構造が一般的となってhる。このようにしてa
−3iを用いて電子写真感光体として良好な基本的特性
を得ることができ、一部実用に供されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、a−5i全用いた電子写真感光体は、最
終的な特性において未だ不充分であり、改善すべき問題
点が存在する。
その一つはコピー上に現れる白斑である。これまでの電
子写真感光体の場合、コピー上の白斑(以下、画像白斑
という)は、通常絶縁破壊によるものと考えられる。し
かしながら、a−5iの場合、絶縁破壊によるものの他
に、膜の異常成長が原因となる画像白斑が存在する。こ
の膜の異常成長は成膜途中のイオン・ダメージ、及び基
板(Aノドラム)上の微少な異物が原因となって基板か
ら起り膜の表面ではイボ状の突起となってrる。このよ
うな膜の異常成長によるイボ状突起は感光体として使用
初期に、あるいは繰り返し使用後に画像白斑となって現
れてくる。電子写真の場合、一部分でも画像白斑が存在
すれば実使用上問題であるため、感光体の膜の異常成長
により、感光体膜にイボ状突起が生じないようにするこ
とが非常に重要である。また、この膜の異常成長はこれ
までの他の感光体材料にはみられないa−3i独特のも
のであるため、a−5i電子写真感光体の実用化におい
て取組まねばならない最も重要な課題であると考えられ
る。
現在では、膜の異常成長を少なくするために、基板表面
の清浄化及び成膜反応室内の清浄化全行ない、極力異常
成長の原因となる異物を除去することで対策を行ってい
るが、必ずしも充分とは言えない。
また、通常a−5iは、原料ガスとしてモノシラン(S
iH,’)ガスを用い、容量結合型のプラズマCVD装
置を用いる場合、アノード側(電力供給電極と反対側、
即ちアース側)に基板を置き、比較的低い供給電力で作
製している。このように低い供給電力で作製する理由は
、高い供給電力で作製すると成膜を支配するラジカルの
量も増加するが、正に帯電したイオン等も増加し、プラ
ズマのダメージにより、膜質の低下が生じ、極端な場合
には膜の異常成長にも繋がるためである。その結果、低
い供給電力で作製することになるが、この場合、成膜速
度も小さくなり感光体のように、数10μmの厚膜を必
要とする場合では、作製に多大な時間が力弓1り量産技
術上からも好り、 <ない。
末完#1は、上記諸点に鑑みて成されたものであり、a
−5i膜の成膜方法を検討することにより膜の異常成長
をおさえ、感光体の信頼性の向上を図すた新規な′電子
写真感光体の製造方法を提供することを目的としたもの
である。
く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため、大発明は導電性支持体上に
アモルファスシリコンを主成分とする光導電層をプラズ
マCVD法によって形成するようVCなした電子写真感
光体の製造方法において、原料ガスとしてジシラン(S
i2H,、)ガスを用い、上記の導′1匡性支持体をR
、F 、電力供給電極とすると共に、このR,F、’l
1fi力供給電極とした導電性支持体に正の直流バイア
ス電位を重畳してなるように構成している。
即ち、大発明では、容量結合型のプラズマCVD装置を
用い、導電性支持体をR,F、電力供給電画とし、かつ
、この″成極に、アースに対して正の直流バイアス電位
を印加し、ジシラン(Si2H6)ガスのグロー放電分
解によってa−5i悪感光を作製するようにしている。
く作 用〉 上記した従来のSiH4による成膜速度の欠点を克服す
るために、大発明においては原料ガスとして高速成膜か
可能なジシラン(Si2Hs )ガスを用い、かつ、成
膜乞支配するラジカルの飛来が多いと考えられるR、F
、?li極側(カソード側)IC導電性支持体を配置し
た。ここで、供給電力を高める等、最適条件を見出した
結果、従来の製造方法に比して約10倍の成膜速度が得
られた。
また、支持体(基体)を置いたR、 F、 71!極側
(カソード側)は負の自己バイアスがかかっており、正
イオンの同突が激しく、膜質の低下、つまリ、膜の異常
成長か顕著になってしまうことが考えられるが、大発明
においては、この負の自己バイアスケ相殺するように、
R,F、電極に正の直流バイアス直位を印加した。この
ようにして、Si2H6で高速成膜の得られる作製条件
、即ち高い供給電力で成膜を行った結果、5iHaの場
合に比べ、約10倍の成膜速度が得られたのみならず異
常成長の全く無い膜の成長を成し得た。
〈実施例〉 次に具体的に実施例をあげて大発明の詳細な説明する。
@1図は未発明により作製されるa−3i電子写真感光
体の構造例を示す模式図である。
@1図において、夏は基板、2は基板側電気的ブロッキ
ング層、3は光導電層、4は表面ブロッキング層であり
、この表面ブロッキング層4は表面保護層の機能を持ち
、a−3iに窒素又は炭素を添加したバンドギャップの
大きい膜を用い、その膜厚は、0.005〜0.1μm
である。基板側ブロッキング層2は基板lからの電荷の
注入を阻止するために、a−8lにホウ素又はリンを添
加した膜厚l〜3μmの層を用いる場合と、バンドギャ
ップの大きいa−5iNまたはa−3iCを用いる場合
がある。バンドギャップの大きいa−5iNま之はa−
3iCを基板側ブロッキング層2として用いる場合は、
0.005〜0.1μmの厚さとする。a−5if主体
とする光導電層3は、窒素。
リン、ホウ素を適宜添加し、それらの濃度分布は電子写
真特性を向上させるようVC最適化される。
実施例1 第2図は、未発明を実施するに際して用いられる製造装
置の構成例を示す模式図であり、11はカソード側とし
て配置された導電性支持体(AIドラム)、12は接地
された真空チャンバ、13はガス導入口、14は正の直
流バイアス電源、15はマツチングボックス、■6は電
力供k 用RF電源(13,56MHz )であり、光
導電層3を形成する主成分のa−3iは、ガス導入口よ
り導入されるジシランガス(Si2Hg)のグロー放電
分解により(プラズマCVD法により)作製する。製作
装置は第2図に示したように容量結合型を用い、光導電
層3を堆積させるための基板(Afflドラム)ll’
に電力供給電極とし、かつ、この基板11には正の直流
バイアス電源14により負の自己バイアスを打ち消すた
めの正の直流バイアス電位を重畳し、電力供給用RF電
源(13,56MHz16から与えられる電力をインピ
ーダンス整合回路15全通して印那する。また基板11
に対向して接地電極を設けており、真空チャンバ12が
この役目をなしている。反応性ガスとしてジシランガス
を主成分とするガスはマスフローコントローラー全通し
て流ff1k制御しながら反応室12へ導入する。反応
室12内に設置された基板11は200〜250℃に保
持される。
この光導電層の成膜条件全次表に示す。
このSKI、て作製した感光体の特性音まとめると次表
の通りである。
この感光体を複写機に装着し、実写試験全行った結果、
非常に鮮明で良好な1ル1質を得た。またハ−フトーン
原稿で画像白斑の評価を行った結果、コピー上に白斑は
全く見られなかった。
比較例 上記の実施例と特性を比較するため、以下の条件で従来
の技術により光導電層を作製した。尚、木比較例におけ
る先導五層以外は、上記実施例と同じ条件で作製した。
この条件は、基板を接地電位とし、5iHak原料ガス
とした場合に、最適化を行ったものである。この様にし
て作製した感光体の電気特性は、上記の実施例とほぼ同
じであった。ただし、成膜速度については、大発明のそ
れに比して約H8と小さく、しかも複写機に装管して実
写試験を行った結果、コピー上に微小な白斑が見られ、
満足する特性ではなかった。
実施例2 光導″FLi3kRF1!力密度をパラメータとして0
.3〜2(W/(至)2)と変化させ、その他は上記の
実施例と同様の条件で作製した。このようにして作製し
た光導電層を有するa  Si感光体を評価した結果、
電気特性において高電力で作製した方が良好であった。
ただし、あまり高電力にしすぎると、膜のハクリが生じ
るので、作製条件として良好な電力範囲が存在する。
その結果を次に示す。
従って、RF電力密度は0.6〜I、 7 W/c−2
で成膜することが望ましいう なお、大発明は上記実施例に限定されるものではなく)
、種々の変形が可能であることは言うまでもない。また
、上記実施例における正のDCノイイアスの値は未発1
月を限定するものではなく、用いる製造装置の形状、そ
の池の条件により、種々異なる値となることは言う捷で
もない。要はR,F。
”+(f、カ供給′准極に生ずる負の自己バイアステ相
殺する大きさの正のDCバイアス電位の値となすことが
好適である。
〈発明の効果〉 以上のように、未発明によれば、a −S i感光体の
光導電層を、導電性支持体kR,F、i力供給電極とし
、かつ゛、この電極−で正のDCバイアスを印加し、ジ
シラン(Si2Hs)ガスの高電力によるグロー放電分
解により作製することによって、成膜速度が著しく大き
くなり、かつ、異常成長等の欠陥の少ない均一な膜を形
成することができ、その結果としてコピー面上の白斑の
少ないa−5i悪感光を安価に安定して供給することが
出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は未発明にしたがって作製される電子写真感光体
の構造例を示す模式図、第2図は未発明を実施するに際
して用いられる製造装置の構成例を示す模式図である。 1:2i1.板、2:基板側ブロッキング層、3:光導
電層、4:表面ブロッキング層、ll:導電性支持体(
ドラム・カソード)、12:真空チャンバ(アース)、
13:ガス導入口、14;正の直流バイアス電源、15
:マッチングボ・ノクス、16:電力供給用RF電源(
13,56MHz )。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、導電性支持体上にアモルファスシリコンを主成分と
    する光導電層をプラズマCVD法によって形成するよう
    になした電子写真感光体の製造方法において、 原料ガスとしてジシラン(Si_2H_6)ガスを用い
    、 上記導電性支持体をR.F.電力供給電極とすると共に
    該R.F.電力供給電極とした上記導電性支持体に正の
    直流バイアス電位を重畳してなることを特徴とする電子
    写真感光体の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0196659A (ja) * 1987-10-08 1989-04-14 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体の製造方法
DE112009004581T5 (de) 2009-03-04 2012-09-06 Fuji Electric Co., Ltd Schichtherstellungsverfahren und Schichtherstellungsvorrichtung
JP2019024090A (ja) * 2013-11-06 2019-02-14 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Dcバイアス変調による、粒子発生抑制装置

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