JPS62238569A - 感光体 - Google Patents
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- 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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08278—Depositing methods
-
- 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
- G03G5/08285—Carbon-based
Landscapes
- 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】
産業上の利用分野
本発明は感光体、特に電子写真感光体に関する。
従来技術 ゛
近年、感光体、特に電子写真用感光体にプラズマ化学蒸
着法(以下、P−CVD法という)により作製されたア
モルファスシリコン(以下、a−Siと略す)が採用さ
れるに至っている。
着法(以下、P−CVD法という)により作製されたア
モルファスシリコン(以下、a−Siと略す)が採用さ
れるに至っている。
a −S i感光体は種々の優れた特性を有する。しか
しa−Siは比誘電率εが12程度と大きいため、感光
体として充分な表面電位を得るためには、本質的に最低
25μm程度の膜厚が必要であるという問題がある。a
−Si感光体は、P−CVD法においては膜の堆積速度
が遅いため作製に長時間を要し、さらに均質な膜のa−
Siを得ることが作製時間が長くなる程難しくなる。そ
の結果、a −S i感光体は白斑点ノイズ等の画像欠
陥が発生する確率が高く、さらに原料費が高いという欠
点等がある。
しa−Siは比誘電率εが12程度と大きいため、感光
体として充分な表面電位を得るためには、本質的に最低
25μm程度の膜厚が必要であるという問題がある。a
−Si感光体は、P−CVD法においては膜の堆積速度
が遅いため作製に長時間を要し、さらに均質な膜のa−
Siを得ることが作製時間が長くなる程難しくなる。そ
の結果、a −S i感光体は白斑点ノイズ等の画像欠
陥が発生する確率が高く、さらに原料費が高いという欠
点等がある。
上記の欠点を改良するための種々の試みがなされている
が、本質的に膜厚をこれより薄くすることは好ましくな
い。
が、本質的に膜厚をこれより薄くすることは好ましくな
い。
一方、a −S i感光体は基板とa−9iとの密着性
、さらに耐コロナ性、耐環境性あるいは耐薬品性が悪い
といった欠点も存在する。
、さらに耐コロナ性、耐環境性あるいは耐薬品性が悪い
といった欠点も存在する。
そのような問題点を解消するため有機プラズマ重合膜を
a−9i感光体のオーバーコート層あるいはアンダーコ
ート層として設ける事が提案されている。前者の例は、
例えば特開昭60−61761号公報、特開昭59−2
14859号公報、特開昭51−46130号公報ある
いは特開昭50−20728号公報等が知られており、
後者の例は、例えば特開昭60−63541号公報、特
開昭59−136742号公報、特開昭59−2816
1号公報あるいは特開昭59−38753号公報等が知
られている。
a−9i感光体のオーバーコート層あるいはアンダーコ
ート層として設ける事が提案されている。前者の例は、
例えば特開昭60−61761号公報、特開昭59−2
14859号公報、特開昭51−46130号公報ある
いは特開昭50−20728号公報等が知られており、
後者の例は、例えば特開昭60−63541号公報、特
開昭59−136742号公報、特開昭59−2816
1号公報あるいは特開昭59−38753号公報等が知
られている。
その他プラズマ重合法を使用したものとして、例えば特
開昭59−148326号公報、特開昭56−604.
47号公報あるいは特開昭53−120527号公報等
が知られている。
開昭59−148326号公報、特開昭56−604.
47号公報あるいは特開昭53−120527号公報等
が知られている。
有機プラズマ重合膜はエチレンガス、ベンゼン、芳香族
シラン等のあらゆる種類の有機化合物のガスから作製で
きること(例えばニー、ティ、ベル(A、T、Be1l
)、エム、ツエン(M、 5hen)ら、ジャーナル
オブ アプライド ポリマー サイエンス(Jouna
l of Applied Polymer
5cience)、第17巻、885−892頁(19
73年)等)が知られているが、従来の方法で作製した
有機プラズマ重合膜は絶縁性を前提とした用途に限って
用いられている。従って、それらの膜は通常のポリエチ
レン膜のごと<10189Cπ程度の電気抵抗を有する
絶縁膜と考えられ、あるいは少なくともその様な膜であ
るとの認識のもとに用いられていた。
シラン等のあらゆる種類の有機化合物のガスから作製で
きること(例えばニー、ティ、ベル(A、T、Be1l
)、エム、ツエン(M、 5hen)ら、ジャーナル
オブ アプライド ポリマー サイエンス(Jouna
l of Applied Polymer
5cience)、第17巻、885−892頁(19
73年)等)が知られているが、従来の方法で作製した
有機プラズマ重合膜は絶縁性を前提とした用途に限って
用いられている。従って、それらの膜は通常のポリエチ
レン膜のごと<10189Cπ程度の電気抵抗を有する
絶縁膜と考えられ、あるいは少なくともその様な膜であ
るとの認識のもとに用いられていた。
特開昭60−61761号公報記載の技術は、500人
〜2μmのダイヤモンド状炭素絶縁膜を表面保護層とし
て被覆した感光体を開示している。
〜2μmのダイヤモンド状炭素絶縁膜を表面保護層とし
て被覆した感光体を開示している。
この炭素簿膜はa−Si感光体の耐コロナ放電および機
械的強度を改良するためのものである。重合膜は非常に
薄く、電荷はトンネル効果により膜中を移動し、膜自体
電荷輸送能を必要としない。また、有機プラズマ重合膜
のキャリアー輸送性に関しては一切記載がないし、a−
Siの持つ前記した本質的問題を解決するものでない。
械的強度を改良するためのものである。重合膜は非常に
薄く、電荷はトンネル効果により膜中を移動し、膜自体
電荷輸送能を必要としない。また、有機プラズマ重合膜
のキャリアー輸送性に関しては一切記載がないし、a−
Siの持つ前記した本質的問題を解決するものでない。
特開昭59−214859号公報には、スチレンやアセ
チレン等の有機炭化水素モノマーをプラズマ重合により
厚さ5μm程度の有機透明膜のオーバーコート層として
被膜する技術が開示されているが、その層はa−Si感
光体の画像流れの防止および剥離、耐久性、ピンホール
、生産効率を改良するものである。有機プラズマ重合膜
のキャリアー輸送性に関しては一切記載がないし、a−
3tの持つ前記した本質的問題を解決するものでない。
チレン等の有機炭化水素モノマーをプラズマ重合により
厚さ5μm程度の有機透明膜のオーバーコート層として
被膜する技術が開示されているが、その層はa−Si感
光体の画像流れの防止および剥離、耐久性、ピンホール
、生産効率を改良するものである。有機プラズマ重合膜
のキャリアー輸送性に関しては一切記載がないし、a−
3tの持つ前記した本質的問題を解決するものでない。
特開昭51−46130号公報には、N−ビニルカルバ
ゾールをグロー放電により、表面に厚さ3〜Q、001
μmの有機プラズマ重合膜として形成した感光体を開示
している。この技術は、正帯電でしか使用できなかった
ポリ−N−ビニルカルバゾール系感光体を両極性帯電で
使用可能にすることを目的とする。この膜は0.001
〜3μmと非常に薄く、オーバーコート的に使用される
。
ゾールをグロー放電により、表面に厚さ3〜Q、001
μmの有機プラズマ重合膜として形成した感光体を開示
している。この技術は、正帯電でしか使用できなかった
ポリ−N−ビニルカルバゾール系感光体を両極性帯電で
使用可能にすることを目的とする。この膜は0.001
〜3μmと非常に薄く、オーバーコート的に使用される
。
重合膜は非常に薄く、電荷輸送能を必要としないものと
考えられる。また、重合膜のキャリアー輸送性に関して
は一切記載がないし、a−Siの持つ前記した木質的問
題を解決するものでない。
考えられる。また、重合膜のキャリアー輸送性に関して
は一切記載がないし、a−Siの持つ前記した木質的問
題を解決するものでない。
特開昭50−20728号公報には、基板上に増感層、
有機光導電性電気絶縁体とを順次積層し、さらにその上
に厚さ0.1−1μmのグロー放電重合膜を形成する技
術が開示されているが、この膜は湿式現像に耐えるよう
に表面を保護する目的のものであり、オーバーコート的
に使用される。
有機光導電性電気絶縁体とを順次積層し、さらにその上
に厚さ0.1−1μmのグロー放電重合膜を形成する技
術が開示されているが、この膜は湿式現像に耐えるよう
に表面を保護する目的のものであり、オーバーコート的
に使用される。
重合膜は非常に薄く、電荷輸送層として使われているも
のではない。重合膜のキャリアー輸送性に関しては一切
記載がないし、a−Siの持つ前記した本質的問題を解
決するものでない。
のではない。重合膜のキャリアー輸送性に関しては一切
記載がないし、a−Siの持つ前記した本質的問題を解
決するものでない。
特開昭60−63541号公報は、a −S iのアン
ダーコート層に200人〜2μmのダイヤモンド状有機
プラズマ重合膜を使用した感光体について開示している
が、その有機プラズマ重合膜は基板とa−Siの密着性
を改善する目的のものである。
ダーコート層に200人〜2μmのダイヤモンド状有機
プラズマ重合膜を使用した感光体について開示している
が、その有機プラズマ重合膜は基板とa−Siの密着性
を改善する目的のものである。
重合膜は非常に薄くてよく、電荷はトンネル効果により
膜中を移動し、膜自体は電荷輸送能を必要、とじない。
膜中を移動し、膜自体は電荷輸送能を必要、とじない。
また、有機プラズマ重合膜のキャリアー輸送性に関して
は一切記載がないし、a −S iの持つ前記した本質
的問題を解決するものでない。
は一切記載がないし、a −S iの持つ前記した本質
的問題を解決するものでない。
特開昭59−136742号公報には、基板上に約5μ
mの有機プラズマ重合膜、シリコン膜を順次形成する半
導体装置が開示されている。しかし、その有機プラズマ
重合膜は、基板であるアルミニラムのa−Siへの拡散
を防止する目的のものであるが、その作製法、膜質等に
関しては一切記載がない。また、有機プラズマ重合膜の
キャリアー輸送性に関しても一切記載がないし、a −
S iの持つ前記した本質的問題を解決するものでない
。
mの有機プラズマ重合膜、シリコン膜を順次形成する半
導体装置が開示されている。しかし、その有機プラズマ
重合膜は、基板であるアルミニラムのa−Siへの拡散
を防止する目的のものであるが、その作製法、膜質等に
関しては一切記載がない。また、有機プラズマ重合膜の
キャリアー輸送性に関しても一切記載がないし、a −
S iの持つ前記した本質的問題を解決するものでない
。
特開昭59−28161号公報には、基板上に有機プラ
ズマ重合膜、a−9iを順次形成した感光体が開示され
ている。有機プラズマ重合膜は、その絶縁性を利用した
アンダーコート層でありブロッキング層、接着層あるい
は剥離防止層として機能するものである。重合膜は非常
に薄くてよい(5μm1好ましくは1μm以下)。薄膜
であれば不充分な電荷輸送能であってら、表面電位(残
留電位)の上昇の問題は生じない。繰り返し使用により
アンダーコート部での電界が上昇し、それによるキャリ
アの通過が大きくなること(トンネル効果)で、残留電
位の上昇が低く抑えられるという現象があるからである
。従って本件の重合膜はアンダーコート層として使えて
も、キャリア輸送層としては使えない。
ズマ重合膜、a−9iを順次形成した感光体が開示され
ている。有機プラズマ重合膜は、その絶縁性を利用した
アンダーコート層でありブロッキング層、接着層あるい
は剥離防止層として機能するものである。重合膜は非常
に薄くてよい(5μm1好ましくは1μm以下)。薄膜
であれば不充分な電荷輸送能であってら、表面電位(残
留電位)の上昇の問題は生じない。繰り返し使用により
アンダーコート部での電界が上昇し、それによるキャリ
アの通過が大きくなること(トンネル効果)で、残留電
位の上昇が低く抑えられるという現象があるからである
。従って本件の重合膜はアンダーコート層として使えて
も、キャリア輸送層としては使えない。
また、有機プラズマ重合膜のキャリアー輸送性に関して
は一切記載がないし、a−9iの持つ前記した本質的問
題を解決するものでない。
は一切記載がないし、a−9iの持つ前記した本質的問
題を解決するものでない。
特開昭59−38753号公報には酸素、窒素および炭
化水素の混合ガスからプラズマ重合により10−100
人の有機プラズマ重合薄膜を形成し、その上にa−Si
層を成膜する技術が開示されている。有機プラズマ重合
膜は、他の有機高分子に比べて熱劣化がなく、また、絶
縁性を利用したアンダーコート層でありブロッキング層
あるいは剥離防止層として機能するものである。重合膜
は非常に薄くてよく、電荷はトンネル効果により膜中を
移動し、膜自体は電荷輸送能を必要としない。
化水素の混合ガスからプラズマ重合により10−100
人の有機プラズマ重合薄膜を形成し、その上にa−Si
層を成膜する技術が開示されている。有機プラズマ重合
膜は、他の有機高分子に比べて熱劣化がなく、また、絶
縁性を利用したアンダーコート層でありブロッキング層
あるいは剥離防止層として機能するものである。重合膜
は非常に薄くてよく、電荷はトンネル効果により膜中を
移動し、膜自体は電荷輸送能を必要としない。
また、有機プラズマ重合膜のキャリアー輸送性に関して
は一切記載がないし、a−9iの持つ前記した木質的問
題を解決するしのでない。
は一切記載がないし、a−9iの持つ前記した木質的問
題を解決するしのでない。
特開昭59−148326号公報は、ガスを予備分解、
予備重合することを特徴とするp−cvDR膜製造方法
を開示するが、実施例はSi系の物質を利用したものの
みが例示されているに過ぎな特開昭56−60447号
公報は、有機化合物とハロゲン化合物混合物の蒸気をプ
ラズマ重合し、有機光導電性膜を形成する方法を開示す
る。この技術は、ハロゲン導入プラズマ重合膜が近赤外
域(0,8〜3.0μm)に高感度を有することを示し
ているが、その膜は近赤外線センサーへの応用を目的と
するものであり、本願のように電子写真感光体への使用
を目的にするものでなく、また感光体に使用できるか否
かについては触れられていない。
予備重合することを特徴とするp−cvDR膜製造方法
を開示するが、実施例はSi系の物質を利用したものの
みが例示されているに過ぎな特開昭56−60447号
公報は、有機化合物とハロゲン化合物混合物の蒸気をプ
ラズマ重合し、有機光導電性膜を形成する方法を開示す
る。この技術は、ハロゲン導入プラズマ重合膜が近赤外
域(0,8〜3.0μm)に高感度を有することを示し
ているが、その膜は近赤外線センサーへの応用を目的と
するものであり、本願のように電子写真感光体への使用
を目的にするものでなく、また感光体に使用できるか否
かについては触れられていない。
特開昭53−120527号公報は、ポジ型放射線感応
材料層を炭化水素およびハロゲン化水素のプラズマ重合
法で形成する方法か開示されている。本件はポジ型レジ
スト材料を電子線、X線、λ線あるいはα線により架橋
させ作製する方法であり、電子写真感光体への使用を目
的とするものでない。
材料層を炭化水素およびハロゲン化水素のプラズマ重合
法で形成する方法か開示されている。本件はポジ型レジ
スト材料を電子線、X線、λ線あるいはα線により架橋
させ作製する方法であり、電子写真感光体への使用を目
的とするものでない。
発明が解決しようとする問題点
以上のように、従来、rfA先体に用いられている有機
重合膜はアンダーコート層あるいはオーバーコート層と
して使用されていたが、それらはキャリアの輸送機能を
必要としない膜であって、有機重合膜が絶縁性であると
の判断にたって用いられている。従ってその厚さも高々
5μ次程度の極めて薄い膜としてしか用いられず、キャ
リアはトンネル効果で膜中を通過するか、トンネル効果
が期待できない場合には、実用上の残留電位としては問
題にならないですむ程度の薄い膜でしか用いられない。
重合膜はアンダーコート層あるいはオーバーコート層と
して使用されていたが、それらはキャリアの輸送機能を
必要としない膜であって、有機重合膜が絶縁性であると
の判断にたって用いられている。従ってその厚さも高々
5μ次程度の極めて薄い膜としてしか用いられず、キャ
リアはトンネル効果で膜中を通過するか、トンネル効果
が期待できない場合には、実用上の残留電位としては問
題にならないですむ程度の薄い膜でしか用いられない。
本発明者らは、有機重合膜のa−Si感光体への応用を
検討しているうちに、本来絶縁性であると考えられてい
た有機重合膜が、ある特定の結合様式で存在する炭素原
子(例えば、炭素−炭素二重結合、第四炭素等)の含有
割合が異なると、電気抵抗も変化し、ある割合になると
電荷輸送性を示し始める事を見出だした。
検討しているうちに、本来絶縁性であると考えられてい
た有機重合膜が、ある特定の結合様式で存在する炭素原
子(例えば、炭素−炭素二重結合、第四炭素等)の含有
割合が異なると、電気抵抗も変化し、ある割合になると
電荷輸送性を示し始める事を見出だした。
本発明はその新たな知見をを利用することにより、従来
のa−9i感光体の持つ問題点、すなわちa−5iの膜
厚、製造時間、製造コスト等における問題点等をすべて
解消し、また従来とは全く使用目的も、特性ら異なる有
機重合膜、特に有機プラズマ重合膜を使用した感光体お
よびその製造方法を堤供することを目的とする。
のa−9i感光体の持つ問題点、すなわちa−5iの膜
厚、製造時間、製造コスト等における問題点等をすべて
解消し、また従来とは全く使用目的も、特性ら異なる有
機重合膜、特に有機プラズマ重合膜を使用した感光体お
よびその製造方法を堤供することを目的とする。
問題点を解決するだめの手段
すなわち、本発明は電荷発生層(3)と電荷輸送層(2
)とを有する機能分離型感光体において、電荷輸送層(
2)が水素を含む非晶質炭素膜で、その化学構造におい
て水素と結合していない炭素のうち、不飽和結合を有す
る炭素数N1と不飽和結合を有しない炭素′lIN 2
の比N、:N、がl:20ないしl:0.5であること
を特徴とする感光体に関する。 本発明感光体は少なく
とも電荷発生層と電荷輸送層から構成される。
)とを有する機能分離型感光体において、電荷輸送層(
2)が水素を含む非晶質炭素膜で、その化学構造におい
て水素と結合していない炭素のうち、不飽和結合を有す
る炭素数N1と不飽和結合を有しない炭素′lIN 2
の比N、:N、がl:20ないしl:0.5であること
を特徴とする感光体に関する。 本発明感光体は少なく
とも電荷発生層と電荷輸送層から構成される。
電荷輸送層は、水素を含有する非晶質炭素膜(以下、a
−C膜という)である。水素含有炭素膜中の水素含量は
、20〜67、好ましくは40〜67、特に45〜65
含量されることが望ましい。a −C膜中に含有される
水素の量が20より少ないと好適な輸送性が得られず、
67より多いと膜質の劣化、成膜製の低下をきたす。
−C膜という)である。水素含有炭素膜中の水素含量は
、20〜67、好ましくは40〜67、特に45〜65
含量されることが望ましい。a −C膜中に含有される
水素の量が20より少ないと好適な輸送性が得られず、
67より多いと膜質の劣化、成膜製の低下をきたす。
本発明感光体の特徴は、電荷輸送層としてa−C膜を設
け、さらにそのa−C膜中に含有される炭素で、水素と
結合していない炭素の内、不飽和結合を有する炭素数N
、と不飽和結合を有しない炭素数N2の比N、:N、が
1:20ないしI :0.5であることにある。
け、さらにそのa−C膜中に含有される炭素で、水素と
結合していない炭素の内、不飽和結合を有する炭素数N
、と不飽和結合を有しない炭素数N2の比N、:N、が
1:20ないしI :0.5であることにある。
本発明のa−C膜中には、種々の結合様式をした炭素原
子、例えば単結合(フリーラジカル)、二重結合あるい
は三重結合等が存在し、更にそれらは水素原子が結合し
ているものあるいは水素原子が結合していないものとし
て存在する。
子、例えば単結合(フリーラジカル)、二重結合あるい
は三重結合等が存在し、更にそれらは水素原子が結合し
ているものあるいは水素原子が結合していないものとし
て存在する。
本発明のa−C膜中における炭素原子が、水素と結合し
ていない炭素であり、かつ不飽和結合を有する炭素ある
いは不飽和結合を有しない炭素であることおよびそれら
の数は、赤外吸収スペクトル、プロトンによる核磁気共
鳴(’H−NMR)あるいは!3Cによる核磁気共鳴(
13C−NMR)等を測定することにより識別すること
ができる。
ていない炭素であり、かつ不飽和結合を有する炭素ある
いは不飽和結合を有しない炭素であることおよびそれら
の数は、赤外吸収スペクトル、プロトンによる核磁気共
鳴(’H−NMR)あるいは!3Cによる核磁気共鳴(
13C−NMR)等を測定することにより識別すること
ができる。
本発明において不飽和結合というのは炭素−炭素二重結
合および/または炭素−炭素三重結合ををいう。
合および/または炭素−炭素三重結合ををいう。
本発明においては水素と結合していない炭素の内、不飽
和結合を有する炭素数N1と不飽和結合を有しない炭素
数N2の比N、:N、が1:20ないし1:0.5であ
ることが重要である。
和結合を有する炭素数N1と不飽和結合を有しない炭素
数N2の比N、:N、が1:20ないし1:0.5であ
ることが重要である。
本発明のa−C膜は、N、の値を1としたときN。
の値が05〜20、より好ましくは1〜10、特に1.
5〜5であるとき電荷輸送層として適しており、20よ
り大きいと好適な輸送性が得られず、そのような膜が電
荷輸送層に用いられた感光体は光感度がなく、キャリア
の注入あるいは輸送能力が非常に悪いものとなる。0.
5より小さいと、膜中の炭素の不飽和結合手(例えば、
二重結合手)が過剰となり、さらにそれがキャリアーの
輸送性を妨げろトラップサイトとなり、そのような膜を
電荷輸送層に用いた感光体は充分な帯電電位を得ろこと
ができないばかりか、帯電、露光の繰り返しで残留電位
が上昇する等、静電特性の弊”1nhO−ヒl”@1(
)ljNl−IT11古NnC;ff1L−n)l−A
はじめて比抵抗り月0目Ωcm程度以上となり、キャリ
アの移動度が10− ’cm”/ (v−sec)以上
となり、良好な電荷輸送機能が得られる。
5〜5であるとき電荷輸送層として適しており、20よ
り大きいと好適な輸送性が得られず、そのような膜が電
荷輸送層に用いられた感光体は光感度がなく、キャリア
の注入あるいは輸送能力が非常に悪いものとなる。0.
5より小さいと、膜中の炭素の不飽和結合手(例えば、
二重結合手)が過剰となり、さらにそれがキャリアーの
輸送性を妨げろトラップサイトとなり、そのような膜を
電荷輸送層に用いた感光体は充分な帯電電位を得ろこと
ができないばかりか、帯電、露光の繰り返しで残留電位
が上昇する等、静電特性の弊”1nhO−ヒl”@1(
)ljNl−IT11古NnC;ff1L−n)l−A
はじめて比抵抗り月0目Ωcm程度以上となり、キャリ
アの移動度が10− ’cm”/ (v−sec)以上
となり、良好な電荷輸送機能が得られる。
本発明によるa−C膜中には種々の結合様式をした炭素
原子が存在するが、それらの全炭素原子数は、膜の組成
分析と比重から求められる。すなわち、a−CIliO
CとI]の組成分析比がCXHY(X+y=Bで、膜の
比重がW(g/cmっであると、膜l cm’中の全炭
素原子数Ccは下式〔[]:[式中Ccは全炭素数、W
は比重、Xおよびyは炭素および水素の組成分析比、A
はアボガドロ数(個/not)を表す。コに従い得るこ
とができる。本発明においては水素と結合していない炭
素の数が、全炭素数に対して5〜65%である膜が望ま
しい。
原子が存在するが、それらの全炭素原子数は、膜の組成
分析と比重から求められる。すなわち、a−CIliO
CとI]の組成分析比がCXHY(X+y=Bで、膜の
比重がW(g/cmっであると、膜l cm’中の全炭
素原子数Ccは下式〔[]:[式中Ccは全炭素数、W
は比重、Xおよびyは炭素および水素の組成分析比、A
はアボガドロ数(個/not)を表す。コに従い得るこ
とができる。本発明においては水素と結合していない炭
素の数が、全炭素数に対して5〜65%である膜が望ま
しい。
a−C層の厚さは5〜50H+、特に7〜30μmが適
当であり、5μmより薄いと帯電能が低く充分な複写画
像濃度を得ることができない。50μmより厚いと生産
性の点で好ましくない。このa−C層は透光性、高暗抵
抗を有するとともに電荷輸送性に富み、膜厚を上記のよ
うに5μm以上としてし電荷)・ラップを生じることな
くキャリアを輸送する。
当であり、5μmより薄いと帯電能が低く充分な複写画
像濃度を得ることができない。50μmより厚いと生産
性の点で好ましくない。このa−C層は透光性、高暗抵
抗を有するとともに電荷輸送性に富み、膜厚を上記のよ
うに5μm以上としてし電荷)・ラップを生じることな
くキャリアを輸送する。
a−C層を形成するための有機化合物としては、必ずし
も気相である必要はなく、加熱或いは減圧等により溶融
、蒸発、昇華等を経て気化し得るものであれば、液相で
ら固相でも使用可能である。
も気相である必要はなく、加熱或いは減圧等により溶融
、蒸発、昇華等を経て気化し得るものであれば、液相で
ら固相でも使用可能である。
該炭化水素としては、例えば、メタン列炭化水素、エチ
レン列炭化水素、アセチレン列炭化水素、脂環式炭化水
素、芳香族炭化水素、等が用いられる。
レン列炭化水素、アセチレン列炭化水素、脂環式炭化水
素、芳香族炭化水素、等が用いられる。
メタン列炭化水素としては、例えば、メタン、エタン、
プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリ
デカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、
ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン
、ヘンエイコサン、トコサン、トリコサン、テトラコサ
ン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オク
タコサン、ノナコサン、トリアコサン、トドリアコサン
、ペンタトリアクンクン、等のノルマルパラフィン並び
に、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、イソヘ
キサン、ネオヘキサン、2.3−ツメチルブタン、2−
メチルヘキサン、3−エチルペンタン、2,2−ジメチ
ルペンタン、2.4−ジメチルペンクン、3.3−ジメ
チルペンクン、トリブタン、2−メチルへブタン、3−
メチルへブタン、2.2−ジメチルヘキサン、2.2.
5−ジメチルヘキサン、2,2.3−1リメチルペンク
ン、2,2.4−トリメチルペンタン、2.3.3−ト
リメチルペンタン、2,3.4−トリメチルペンタン、
イソナノン、等のイソパラフィン、等が用、いられる。
プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリ
デカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、
ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン
、ヘンエイコサン、トコサン、トリコサン、テトラコサ
ン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オク
タコサン、ノナコサン、トリアコサン、トドリアコサン
、ペンタトリアクンクン、等のノルマルパラフィン並び
に、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、イソヘ
キサン、ネオヘキサン、2.3−ツメチルブタン、2−
メチルヘキサン、3−エチルペンタン、2,2−ジメチ
ルペンタン、2.4−ジメチルペンクン、3.3−ジメ
チルペンクン、トリブタン、2−メチルへブタン、3−
メチルへブタン、2.2−ジメチルヘキサン、2.2.
5−ジメチルヘキサン、2,2.3−1リメチルペンク
ン、2,2.4−トリメチルペンタン、2.3.3−ト
リメチルペンタン、2,3.4−トリメチルペンタン、
イソナノン、等のイソパラフィン、等が用、いられる。
エチレン列炭化水素としては、例えば、エチレン、プロ
ピレン、イソブチレン、1−ブテン、2−ブテン、■−
ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3
−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、■−
ヘキセン、テトラメチルエチレン、l−ヘプテン、1−
オクテン、l−ノネン、■−デセン、等のオレフィン並
びに、アレン、メチルアレン、ブタジェン、ペンタノエ
ン、ヘキサジエン、シクロペンタジェン、等のジオレフ
ィン並びに、オシメン、アロオンメン、ミルセン、ヘキ
サトリエン、等のトリオレフイン、等が用い〜られる。
ピレン、イソブチレン、1−ブテン、2−ブテン、■−
ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3
−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、■−
ヘキセン、テトラメチルエチレン、l−ヘプテン、1−
オクテン、l−ノネン、■−デセン、等のオレフィン並
びに、アレン、メチルアレン、ブタジェン、ペンタノエ
ン、ヘキサジエン、シクロペンタジェン、等のジオレフ
ィン並びに、オシメン、アロオンメン、ミルセン、ヘキ
サトリエン、等のトリオレフイン、等が用い〜られる。
アセチレン列炭化水素としては、例えば、アセチレン、
メチルアセチレン、■−ブヂン、2−ブチン、■−ペン
チン、l−ヘキシン、■−ヘプチン、1−オクチン、l
−ノニン、l−デシン等が用いられる。
メチルアセチレン、■−ブヂン、2−ブチン、■−ペン
チン、l−ヘキシン、■−ヘプチン、1−オクチン、l
−ノニン、l−デシン等が用いられる。
指環式炭化水素としては、例えば、シクロプロパン、ツ
クロブタン、シクロペンクン、シクロヘキサン、シクロ
へブタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカ
ン、シクロウンデカン、シクロドデカン、ノクロトリデ
力、ンシクロテトラデカン、シクロペンタデカン、シク
ロヘキサデカン、等のシクロパラフィン並びに、シクロ
プロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキ
セン、シクロヘプテン、シクロオクテン−シクロノナン
、シクロデセン、等のシクロオレフィン並びに、リモネ
ン、テルビルン、フエランドレン、シルベストレン、ツ
エン、カレン、ピネン、ボルニジン、カンフエン、フエ
ンチェン、シクロウンデカン、トリシクレン、ビサボジ
ン、ジンギベジン、クルクメン、フムレン、カジネンセ
スキベニヘン、セリネン、カリオフィレン、サンタレン
、セドレン、カンホジン、フィロクラテン、ボドヵルプ
レン、ミジン、等のテルペン並びに、ステロイド等が用
いられる。
クロブタン、シクロペンクン、シクロヘキサン、シクロ
へブタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカ
ン、シクロウンデカン、シクロドデカン、ノクロトリデ
力、ンシクロテトラデカン、シクロペンタデカン、シク
ロヘキサデカン、等のシクロパラフィン並びに、シクロ
プロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキ
セン、シクロヘプテン、シクロオクテン−シクロノナン
、シクロデセン、等のシクロオレフィン並びに、リモネ
ン、テルビルン、フエランドレン、シルベストレン、ツ
エン、カレン、ピネン、ボルニジン、カンフエン、フエ
ンチェン、シクロウンデカン、トリシクレン、ビサボジ
ン、ジンギベジン、クルクメン、フムレン、カジネンセ
スキベニヘン、セリネン、カリオフィレン、サンタレン
、セドレン、カンホジン、フィロクラテン、ボドヵルプ
レン、ミジン、等のテルペン並びに、ステロイド等が用
いられる。
芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン
、キシレン、ヘミメリテン、プソイドクメン、メシチレ
ン、プレニテン、イソジュレン、ジュレン、ペンタメチ
ルベンゼン、ヘキサメチルベンゼン、エチルベンゼン、
プロビルヘンゼン、クメン、スチレン、ビフェニル、テ
ルフェニル、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、
ジベンジル、スチルベン、イソテン、ナフタリン、テト
ラリン、アントラセン、フェナントレン、等が用いられ
る。
、キシレン、ヘミメリテン、プソイドクメン、メシチレ
ン、プレニテン、イソジュレン、ジュレン、ペンタメチ
ルベンゼン、ヘキサメチルベンゼン、エチルベンゼン、
プロビルヘンゼン、クメン、スチレン、ビフェニル、テ
ルフェニル、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、
ジベンジル、スチルベン、イソテン、ナフタリン、テト
ラリン、アントラセン、フェナントレン、等が用いられ
る。
本発明においてa−C膜を形成させる場合、上記有機化
合物を2種類以上の混合気体で使用してもよい。a−C
膜は各種共重合体(ブロック共重合体、ブラット共重合
体等)が多く形成され、硬度および付着性が向上する。
合物を2種類以上の混合気体で使用してもよい。a−C
膜は各種共重合体(ブロック共重合体、ブラット共重合
体等)が多く形成され、硬度および付着性が向上する。
また、アルカン系炭化水素(CnH2n+ 2)を使用
すると、ビッカース硬度2000以上、電気抵抗!09
Ωcmのダイヤモンド状超硬質の、所謂i−C膜も形成
させることができる。ただし、この場合のプラズマ条件
は高温、低圧、高パワーが必要で、更に基板に直流バイ
アスを印加する必要らある。
すると、ビッカース硬度2000以上、電気抵抗!09
Ωcmのダイヤモンド状超硬質の、所謂i−C膜も形成
させることができる。ただし、この場合のプラズマ条件
は高温、低圧、高パワーが必要で、更に基板に直流バイ
アスを印加する必要らある。
キャリアガスとしてはH2やAr 、 Ne 、 He
等の不活性カスが適当である。
等の不活性カスが適当である。
本発明においては、aC膜の形成には、直流、高周波あ
るいは低周波やマイクロ波プラズマ法等の種々のプラズ
マを去を使用しすることができる。
るいは低周波やマイクロ波プラズマ法等の種々のプラズ
マを去を使用しすることができる。
あるいは後述されているが、電磁波(X線、レーザー光
等)や上記プラズマとの併用も可能である。
等)や上記プラズマとの併用も可能である。
それらの重合法の選択により、同一のモノマーでも、色
々異なった特性を有するi−C膜を得ることができる。
々異なった特性を有するi−C膜を得ることができる。
たとえば、低周波プラズマ法(周波数が数十ト1 z〜
数百K I(z程度)を使用すると高硬度のa−C膜を
得ることができろ。本発明においてa−C膜を形成させ
ろ際重要なことは、水素と結合していない炭素の内、不
飽和結合を有する炭素数N1と不飽和結合を有しない炭
素数N、の比N + : N tがl:20ないしl:
0.5となるように形成することである。また、電荷発
生層を高周波プラズマまたはP−CVD法により形成す
る場合には、a−C膜も同様の方法で成膜したほうが、
製造装置コスト、工程の省力化につながり好ましい。
数百K I(z程度)を使用すると高硬度のa−C膜を
得ることができろ。本発明においてa−C膜を形成させ
ろ際重要なことは、水素と結合していない炭素の内、不
飽和結合を有する炭素数N1と不飽和結合を有しない炭
素数N、の比N + : N tがl:20ないしl:
0.5となるように形成することである。また、電荷発
生層を高周波プラズマまたはP−CVD法により形成す
る場合には、a−C膜も同様の方法で成膜したほうが、
製造装置コスト、工程の省力化につながり好ましい。
本発明感光体の電荷発生層は特に限定的ではなく、アモ
ルファスシリコン(a−Si)膜(特性を変えろため種
々の異種元素、例えば[−[、C,O,S、N、P、B
、ハロゲン、Ge等を含んでいてもよく、また多層構造
であってもよい)、Se膜、5e−As膜、S e−T
e膜、CdS膜、銅フタロシアニン、酸化亜鉛等の無
機物質および/またはビスアゾ系顔料、トリアリールメ
タン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサ
ンチン系染料、ンア二ン系色素、スチリル系色素、ピリ
リウム系染料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、イン
ジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビス
ベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スク
アリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機物質
を含有する樹脂膜等が例示される。
ルファスシリコン(a−Si)膜(特性を変えろため種
々の異種元素、例えば[−[、C,O,S、N、P、B
、ハロゲン、Ge等を含んでいてもよく、また多層構造
であってもよい)、Se膜、5e−As膜、S e−T
e膜、CdS膜、銅フタロシアニン、酸化亜鉛等の無
機物質および/またはビスアゾ系顔料、トリアリールメ
タン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサ
ンチン系染料、ンア二ン系色素、スチリル系色素、ピリ
リウム系染料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、イン
ジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビス
ベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スク
アリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機物質
を含有する樹脂膜等が例示される。
これ以外にも、光を吸収し極めて高い効率で電荷担体を
発生する材料であれば、いずれの材料であっても使用す
ることができる。
発生する材料であれば、いずれの材料であっても使用す
ることができる。
電荷発生層は公知の方法、例えば上記物質の粉体を適当
な樹脂に分散させ成膜する方法を使用して設けてもよく
、本発明において電荷輸送層をプラズマ法で形成する場
合には、電荷発生層も同様の方法で成膜したほうが、製
造装置コスト、工程の省力化につながり好ましい。また
電荷発生層を公知の方法で設ける場合には上記物質の粉
体の表面をあらかじめプラズマ重合により薄膜コーティ
ング処理し成膜した有機物質を使用することも有効であ
る。例えば、樹脂中にこれらを分散する場イト1.−1
+*17Fi−+L+1−L−プAhhbJfhA4は
1LI札り、耐溶剤性を加味させ、変質を防止する等の
手段が考えられる。
な樹脂に分散させ成膜する方法を使用して設けてもよく
、本発明において電荷輸送層をプラズマ法で形成する場
合には、電荷発生層も同様の方法で成膜したほうが、製
造装置コスト、工程の省力化につながり好ましい。また
電荷発生層を公知の方法で設ける場合には上記物質の粉
体の表面をあらかじめプラズマ重合により薄膜コーティ
ング処理し成膜した有機物質を使用することも有効であ
る。例えば、樹脂中にこれらを分散する場イト1.−1
+*17Fi−+L+1−L−プAhhbJfhA4は
1LI札り、耐溶剤性を加味させ、変質を防止する等の
手段が考えられる。
電荷発生層は、感光体のどの位置に設けてもよく、たと
えば最上層、最下層、中間層いずれに設けてもよい。膜
厚は素材の種類、特にその分光吸収特性、露光光源、目
的等にもよるか、一般に550nmの光に対して90%
以上の吸収が得られるように設定される。a−Siの場
合で0.1〜3μmである。
えば最上層、最下層、中間層いずれに設けてもよい。膜
厚は素材の種類、特にその分光吸収特性、露光光源、目
的等にもよるか、一般に550nmの光に対して90%
以上の吸収が得られるように設定される。a−Siの場
合で0.1〜3μmである。
本発明においては、a−C電荷輸送層の帯電特性を調節
するために、炭素または水素以外のへテロ原子を混入さ
せてもよい。例えば、正孔の輸送特性をさらに向上させ
るために、周期律表第■族原子、あるいはハロゲン原子
を混入してもよい。
するために、炭素または水素以外のへテロ原子を混入さ
せてもよい。例えば、正孔の輸送特性をさらに向上させ
るために、周期律表第■族原子、あるいはハロゲン原子
を混入してもよい。
電子の輸送特性をさらに向上させるために、周期律表第
V族原子あるいはアルカリ金属原子を混入してもよい。
V族原子あるいはアルカリ金属原子を混入してもよい。
正負両キャリアの輸送特性を更に向上させるために、S
i、 Ge、アルカリ土類金属、カルコゲン原子を混入
してもよい。
i、 Ge、アルカリ土類金属、カルコゲン原子を混入
してもよい。
これらの原子は複数用いてもよいし、目的により、電荷
輸送層内で、特定の位置だけに混入してもよいし濃度分
布等を有してもよいが、いずれの場合においてら重要な
ことは、該プラズマ重合膜中に不飽和結合を有する炭素
数と不飽和結合を有しない炭素数の比が1=20〜に0
.5であるように形成することである。
輸送層内で、特定の位置だけに混入してもよいし濃度分
布等を有してもよいが、いずれの場合においてら重要な
ことは、該プラズマ重合膜中に不飽和結合を有する炭素
数と不飽和結合を有しない炭素数の比が1=20〜に0
.5であるように形成することである。
第1図から第12図は本発明感光体の一態様を示す模式
的断面図である。図中、(1)は基板、(2)は電荷輸
送層としてのa−C膜、(3)は電荷発生層を示してい
る。第1図に示す態様の感光体において、例えば十帯電
し続いて画像露光すると、電荷発生層(3)でチャージ
キャリアが発生し電子は表面電荷を中和する。一方、正
孔はa−C膜(2)の優れた電荷輸送性に保証されて基
板(1)側へ輸送される。第1図の感光体を一帯電で用
いるときは、上記と反対にa−C膜(2)中を電子が輸
送される。
的断面図である。図中、(1)は基板、(2)は電荷輸
送層としてのa−C膜、(3)は電荷発生層を示してい
る。第1図に示す態様の感光体において、例えば十帯電
し続いて画像露光すると、電荷発生層(3)でチャージ
キャリアが発生し電子は表面電荷を中和する。一方、正
孔はa−C膜(2)の優れた電荷輸送性に保証されて基
板(1)側へ輸送される。第1図の感光体を一帯電で用
いるときは、上記と反対にa−C膜(2)中を電子が輸
送される。
第2図の感光体はa−C膜(2)を最上層として用いた
例で、十帯電で用いるときは、a−C膜(2)中を電子
が一帯電で用いるときはa−C膜中を正孔が輸送されろ
。
例で、十帯電で用いるときは、a−C膜(2)中を電子
が一帯電で用いるときはa−C膜中を正孔が輸送されろ
。
第3図に示す感光体は、基板(1)上に電荷輸送層(2
)を有し、電荷発生層(3)が該電荷輸送層(2)にサ
ンドイッチされるように設けられた例である。
)を有し、電荷発生層(3)が該電荷輸送層(2)にサ
ンドイッチされるように設けられた例である。
第4図〜第6図に示す感光体は、第1図〜第3図におい
て示した感光体においてさらにオーバーコート層(4)
として厚さ0,01〜5μmの表面保護層を設けた例で
、感光体が使用されるシステムおよび環境に応じて電荷
発生層(3)あるいは電荷輸送層a−C膜(2)の保護
と初期表面電位の向上を図ったものである。表面保護層
は公知の物質を用いればよく、本発明においては、有機
プラズマ重合によって設けることが製造工程の面等から
望ましい。本発明a−C膜を使用してもよい。この保護
層(4)にも必要によりペテロ原子を混入してもよい。
て示した感光体においてさらにオーバーコート層(4)
として厚さ0,01〜5μmの表面保護層を設けた例で
、感光体が使用されるシステムおよび環境に応じて電荷
発生層(3)あるいは電荷輸送層a−C膜(2)の保護
と初期表面電位の向上を図ったものである。表面保護層
は公知の物質を用いればよく、本発明においては、有機
プラズマ重合によって設けることが製造工程の面等から
望ましい。本発明a−C膜を使用してもよい。この保護
層(4)にも必要によりペテロ原子を混入してもよい。
第7〜9図に示す感光体は、第1図〜第3図において示
した感光体においてさらにアンダーコート層(5)とし
て厚さ0.OI〜5μlの接着層、あるいは障壁層を設
けた例で、用いる基板(1)またはその処理方法に応じ
て、接着性または注入防止効果を図ったものである。ア
ンダーコート層は公知の材料を用いればよく、この場合
も有機プラズマ重合法によって設けることが望ましい。
した感光体においてさらにアンダーコート層(5)とし
て厚さ0.OI〜5μlの接着層、あるいは障壁層を設
けた例で、用いる基板(1)またはその処理方法に応じ
て、接着性または注入防止効果を図ったものである。ア
ンダーコート層は公知の材料を用いればよく、この場合
も有機プラズマ重合法によって設けることが望ましい。
本発明によるa−C膜を用いてらよい。更に第7〜9図
の感光体に第4〜6図で示したオーバーコート層(4)
を設けてもよい(第10図〜第12図)。
の感光体に第4〜6図で示したオーバーコート層(4)
を設けてもよい(第10図〜第12図)。
SbH3等が例示される。
本発明感光体においては、第2図、第3図、第8図ある
いは第9図のごと< a −C膜が最表面になりうろ構
成の場合、そのa−C膜にさらに酸素、水素、不活性ガ
スやドライエツチング用ガス(例えば、ハロゲン化炭素
)、あるいは窒素等のプラズマを照射して、表面改質を
行うことも可能である。そうすることにより感光体の耐
湿性、耐摩耗性および帯電能をさらに向上させろことが
できる。
いは第9図のごと< a −C膜が最表面になりうろ構
成の場合、そのa−C膜にさらに酸素、水素、不活性ガ
スやドライエツチング用ガス(例えば、ハロゲン化炭素
)、あるいは窒素等のプラズマを照射して、表面改質を
行うことも可能である。そうすることにより感光体の耐
湿性、耐摩耗性および帯電能をさらに向上させろことが
できる。
本発明感光体は電荷発生層と電荷輸送層とを有する。従
ってこれを製造するには少なくとも二工程を必要とする
。電荷発生層として、例えばグロー放電分解装置を用い
て形成したa−Si層を用いるときは、同一の真空装置
を用いてプラズマ重合を行なうことが可能であり、従っ
てa−CM、荷輸送層や表面保護層、バリア一層等はプ
ラズマ重合法により行なうのが特に好ましい。
ってこれを製造するには少なくとも二工程を必要とする
。電荷発生層として、例えばグロー放電分解装置を用い
て形成したa−Si層を用いるときは、同一の真空装置
を用いてプラズマ重合を行なうことが可能であり、従っ
てa−CM、荷輸送層や表面保護層、バリア一層等はプ
ラズマ重合法により行なうのが特に好ましい。
本発明による電子写真感光体の電荷輸送層は、気相状態
の分子を減圧下で放電分解し、発生したプラズマ雰囲気
中に含まれる活性中性種あるいは荷電種を基板上に拡散
、電気力、あるいは磁気力等により誘導し、基板上での
再結合反応により固相として堆債させろ、所謂プラズマ
重合反応から生成される。
の分子を減圧下で放電分解し、発生したプラズマ雰囲気
中に含まれる活性中性種あるいは荷電種を基板上に拡散
、電気力、あるいは磁気力等により誘導し、基板上での
再結合反応により固相として堆債させろ、所謂プラズマ
重合反応から生成される。
第13図は本発明に係る感光体の製造装置で容量結合型
プラズマCVD装置を示す。電荷輸送層としてプラズマ
重合ポリエヂジン膜を何する感光体を例にとり、その製
造法を第13図を用いて説明する。
プラズマCVD装置を示す。電荷輸送層としてプラズマ
重合ポリエヂジン膜を何する感光体を例にとり、その製
造法を第13図を用いて説明する。
第13図は本発明に係わる電子写真感光体の製造装置を
示し、図中(701)〜(706)は常温において気相
状態にある原料化合物およびキャリアガスを密封した第
1乃至第6タンクで、各々のタンクは第1乃至第6調節
弁(707)〜(712)と第1乃至第6流量制御器(
713)〜(718)に接続されている。
示し、図中(701)〜(706)は常温において気相
状態にある原料化合物およびキャリアガスを密封した第
1乃至第6タンクで、各々のタンクは第1乃至第6調節
弁(707)〜(712)と第1乃至第6流量制御器(
713)〜(718)に接続されている。
図中(719)〜(721)は常温において液相または
固相状態にある原料化合物を封入した第1乃至第3容器
で、各々の容器は気化のため第1乃至第3温調器(72
2)〜(724)により温調可能、例えば、常温〜15
0℃、あるいは−50℃〜常温であり、さらに各々の容
器は第7乃至第9調節弁(725)〜(727)と第7
乃至第9流量制御器(728)〜(730)に接続され
ている。
固相状態にある原料化合物を封入した第1乃至第3容器
で、各々の容器は気化のため第1乃至第3温調器(72
2)〜(724)により温調可能、例えば、常温〜15
0℃、あるいは−50℃〜常温であり、さらに各々の容
器は第7乃至第9調節弁(725)〜(727)と第7
乃至第9流量制御器(728)〜(730)に接続され
ている。
これらのガスは混合器(731)で混合された後、主管
(732)を介して反応室(733)に送り込まれる。
(732)を介して反応室(733)に送り込まれる。
途中の配管は、常温において液相または固相状態にあっ
た原料化合物が気化したガスが、途中で凝結しないよう
に、適宜配置された配管加熱器(734)により、与熱
可能とされている。
た原料化合物が気化したガスが、途中で凝結しないよう
に、適宜配置された配管加熱器(734)により、与熱
可能とされている。
反応室内には接地電極(735)と電力印加電極(73
6)が対向して設置され、各々の電極は電極加熱W(7
37)により与熱可能とされている。
6)が対向して設置され、各々の電極は電極加熱W(7
37)により与熱可能とされている。
電力印加電極には、高周波電力用整合器(738)を介
して高周波電源(739)、低周波電力用整合器(74
0)を介して低周波電源(741)、ローパスフィルタ
(742)を介して直流電源(743)が接続されてお
り、接続選択スイッチ(744)により周波数の異なる
電力が印加可能とされている。
して高周波電源(739)、低周波電力用整合器(74
0)を介して低周波電源(741)、ローパスフィルタ
(742)を介して直流電源(743)が接続されてお
り、接続選択スイッチ(744)により周波数の異なる
電力が印加可能とされている。
反応室内の圧力は圧力制御弁(745)により調整可能
であり、反応室内の減圧は、排気系選択弁(746)を
介して、拡散ポンプ(747)、油回転ポンプ(748
)、あるいは冷却除外装置(749)、メカニカルブー
スターポンプ(75’O)、油回転ポンプにより行なわ
れる。
であり、反応室内の減圧は、排気系選択弁(746)を
介して、拡散ポンプ(747)、油回転ポンプ(748
)、あるいは冷却除外装置(749)、メカニカルブー
スターポンプ(75’O)、油回転ポンプにより行なわ
れる。
排ガスについては、さらに適当な除外装置(753)に
より安全無害化した後、大気中に排気される。
より安全無害化した後、大気中に排気される。
これら排気系配管については、常温において液相または
固相状態にあった原料化合物が気化したガスが、途中で
凝結しないように、適宜配置された配管加熱器により、
与熱可能とされている。
固相状態にあった原料化合物が気化したガスが、途中で
凝結しないように、適宜配置された配管加熱器により、
与熱可能とされている。
反応室も同様の理由から反応室加熱器(751)により
与熱可能とされ、内部に配された電極上に導電性基板(
752)が設置される。
与熱可能とされ、内部に配された電極上に導電性基板(
752)が設置される。
第13図に於いて導電性基板は接地電極に固定して配さ
れているが、電力印加電極に固定して配されてもよく、
更に双方に配されてもよい。
れているが、電力印加電極に固定して配されてもよく、
更に双方に配されてもよい。
感光体製造に供する反応室は、拡散ポンプにより予め1
0−′乃至10−6程度にまで減圧し、真空度の確認と
装置内部に吸着したガスの脱着を行う。
0−′乃至10−6程度にまで減圧し、真空度の確認と
装置内部に吸着したガスの脱着を行う。
同時に電極加熱器により、電極並びに電極に固定して配
された導電性基板を所定の温度まで昇温する。
された導電性基板を所定の温度まで昇温する。
次いで、第1乃至第6タンクおよび第1乃至第3容器か
ら原料ガスを第1乃至第9流爪制御器を用いて定流m化
しながら反応室に導入し、圧力調筋光にトr Fつ宏由
九−中小d丁−に能r−IQ−。
ら原料ガスを第1乃至第9流爪制御器を用いて定流m化
しながら反応室に導入し、圧力調筋光にトr Fつ宏由
九−中小d丁−に能r−IQ−。
ガス流量が安定化した後、接続選択スイッチにより、例
えば高周波電源を選択し、電力印加電極により高周波電
力を投入する。
えば高周波電源を選択し、電力印加電極により高周波電
力を投入する。
両電極間には放電が開始され、時間と共に基板上に固相
の膜が形成される。
の膜が形成される。
以上の構成において、例えば第1図に示した感光体を製
造する場合、反応槽(733)を一定の真空状態として
から、例えばガスライン(732)を介して第1タンク
(701)よりC,H,ガス、第2タンク(702)よ
りキャリアガスとしてH2ガスを供給する。
造する場合、反応槽(733)を一定の真空状態として
から、例えばガスライン(732)を介して第1タンク
(701)よりC,H,ガス、第2タンク(702)よ
りキャリアガスとしてH2ガスを供給する。
一方、高周波電源(739)より上部電極板(736)
に10watts−1kwattsの電力を印加し両電
極板間にブラ・ズマ放電を起こし、予め加熱されたAQ
基板(752)上に厚さ5〜50μmのa−C電荷輸送
層(2)を形成する。この電荷輸送層は本発明により生
成したa−C膜中の水素と結合していない炭素のうち、
不飽和結合を有する炭素数N1と不飽和結合を有しない
炭素数N2の比N、:N2がI:20ないし1:0.5
である。この比は他の製造条件にも依存するが直流電圧
源(743)からIOV〜IKVのバイアス電圧を印加
することにより制御できる。即ち、水素と結合していな
い炭素で不飽和結合を有する炭素数はバイアス電圧を高
くすることによって減少し、a−C膜自体の硬度を高く
することができる。こうして形成されたa−C電荷輸送
層は透光性、暗抵抗に優れ、チャージキャリアの輸送性
に著しく優れている。尚、この層に、例えば第4タンク
(704)より821(、ガス、または第5タンク(7
05)よりPH3ガスを導入してP、N型に制御して電
荷輸送性を一層高めても良い。
に10watts−1kwattsの電力を印加し両電
極板間にブラ・ズマ放電を起こし、予め加熱されたAQ
基板(752)上に厚さ5〜50μmのa−C電荷輸送
層(2)を形成する。この電荷輸送層は本発明により生
成したa−C膜中の水素と結合していない炭素のうち、
不飽和結合を有する炭素数N1と不飽和結合を有しない
炭素数N2の比N、:N2がI:20ないし1:0.5
である。この比は他の製造条件にも依存するが直流電圧
源(743)からIOV〜IKVのバイアス電圧を印加
することにより制御できる。即ち、水素と結合していな
い炭素で不飽和結合を有する炭素数はバイアス電圧を高
くすることによって減少し、a−C膜自体の硬度を高く
することができる。こうして形成されたa−C電荷輸送
層は透光性、暗抵抗に優れ、チャージキャリアの輸送性
に著しく優れている。尚、この層に、例えば第4タンク
(704)より821(、ガス、または第5タンク(7
05)よりPH3ガスを導入してP、N型に制御して電
荷輸送性を一層高めても良い。
次に電荷発生層(3)は、第2及び第3タンク(702
)、(703)よりH3、SiH,ガスを導入すること
によりa−3iを母体とする層として形成される。
)、(703)よりH3、SiH,ガスを導入すること
によりa−3iを母体とする層として形成される。
また、電荷輸送層形成のため反応槽(733)へ導入す
る化合物か液体状の物質であるときは、先述の方法でガ
スを反応槽(733)へ導入し、プラズマ重合させれば
よい。
る化合物か液体状の物質であるときは、先述の方法でガ
スを反応槽(733)へ導入し、プラズマ重合させれば
よい。
また沸点の高い有機化合物からa−C膜を形成する場合
は、基板上にあらかじめそれらの物質を塗布しておき、
次に真空槽中でキャリアーガス等のプラズマを照射して
、重合を開始させてもよい(所謂プラズマ重合法)。
は、基板上にあらかじめそれらの物質を塗布しておき、
次に真空槽中でキャリアーガス等のプラズマを照射して
、重合を開始させてもよい(所謂プラズマ重合法)。
本発明におけるa−C膜形成プラズマ重合法は、さらに
レザービーム、紫外線、X線あるいは電子線等の電磁波
を単独で、あるいは補助的に照射し、a−C膜を形成す
ること(光アシスト法)や磁界、バイアス直流電界のア
シストも有効である。光アシスト法は、a−C膜の堆積
速度を向上させ、製造時間をさらに短縮させたい場合や
、a−C膜の高度を上昇させたい場合に有効である。
レザービーム、紫外線、X線あるいは電子線等の電磁波
を単独で、あるいは補助的に照射し、a−C膜を形成す
ること(光アシスト法)や磁界、バイアス直流電界のア
シストも有効である。光アシスト法は、a−C膜の堆積
速度を向上させ、製造時間をさらに短縮させたい場合や
、a−C膜の高度を上昇させたい場合に有効である。
以下、実施例を挙げ、本発明を説明する。
実施例1
(I)電荷輸送層(a−C層の形成)
第13図に示すグロー放電分解装置において、まず、反
応槽(73a)の内部をI O−8Torr程度の高真
空にした後、第1および第2バルブ(707)およヒ(
70g)を開放し、第1タンク(701)よりc2H4
ガス、第2タンク(702)よりH,ガスを出力圧ゲー
ジI Kg/Cl112の下でマスフローコントローラ
(713)および(714)内へ流入させた。そして、
各マスフローコントローラの目盛を調整して、C2H4
の流量を30sccm、 Hzを65sccmとなるよ
うに設定して反応槽(733)内へ流入した。夫々の流
mが安定した後に、反応槽(733)の内圧が0.5T
orrとなるように調整した。一方、導電性基板(75
2)としては、2X50X50mmのアルミニウム板を
用いて250℃に予じめ加熱しておき、各ガス流量が安
定し、内圧が安定した状態で高周波電源(739)を投
入し上部電極板(736)にI 00 wattsの電
力(周波数13 、56 MI(z)を印加して約4時
間プラズマ重合を行ない、導電性基板(752)上に、
厚さ約6μmのプラズマ重合エチレン膜からなる電荷輸
送層を形成した。
応槽(73a)の内部をI O−8Torr程度の高真
空にした後、第1および第2バルブ(707)およヒ(
70g)を開放し、第1タンク(701)よりc2H4
ガス、第2タンク(702)よりH,ガスを出力圧ゲー
ジI Kg/Cl112の下でマスフローコントローラ
(713)および(714)内へ流入させた。そして、
各マスフローコントローラの目盛を調整して、C2H4
の流量を30sccm、 Hzを65sccmとなるよ
うに設定して反応槽(733)内へ流入した。夫々の流
mが安定した後に、反応槽(733)の内圧が0.5T
orrとなるように調整した。一方、導電性基板(75
2)としては、2X50X50mmのアルミニウム板を
用いて250℃に予じめ加熱しておき、各ガス流量が安
定し、内圧が安定した状態で高周波電源(739)を投
入し上部電極板(736)にI 00 wattsの電
力(周波数13 、56 MI(z)を印加して約4時
間プラズマ重合を行ない、導電性基板(752)上に、
厚さ約6μmのプラズマ重合エチレン膜からなる電荷輸
送層を形成した。
以上のようにして得られたプラズマ重合エチレン膜をフ
ーリエ変換赤外分光(パーキンエルマー社製)、13C
−NMR装置(日本電子社製固体NMR)および’ H
−N M R装置(日本電子社製固体NMR)等で測定
し14分析したところ、プラズマ重合エチレン膜の化学
構造においては水素と結合していない炭素のうち、不飽
和結合を有する炭素rlIN +と不飽和結合を有しな
い炭素数N、の比N1;N2は1:4.56であった。
ーリエ変換赤外分光(パーキンエルマー社製)、13C
−NMR装置(日本電子社製固体NMR)および’ H
−N M R装置(日本電子社製固体NMR)等で測定
し14分析したところ、プラズマ重合エチレン膜の化学
構造においては水素と結合していない炭素のうち、不飽
和結合を有する炭素rlIN +と不飽和結合を有しな
い炭素数N、の比N1;N2は1:4.56であった。
またその膜の電気抵抗を測定したところ、暗抵抗が約1
.5X10”0cm以下であり、明暗抵抗比が10’〜
10’以上であった。本発明プラズマ重合エチレン膜は
電子写真感光体として十分使用できることが判った。
.5X10”0cm以下であり、明暗抵抗比が10’〜
10’以上であった。本発明プラズマ重合エチレン膜は
電子写真感光体として十分使用できることが判った。
(II)電荷発生層(a −S i層の形成)基板(1
)上にプラズマ重合エチレン膜を(I)の過程により形
成後、高周波電源(739)からの電力印加を一次停止
し、反応槽の内部を真空にした。
)上にプラズマ重合エチレン膜を(I)の過程により形
成後、高周波電源(739)からの電力印加を一次停止
し、反応槽の内部を真空にした。
第3および第2バルブ(709)および(708)を開
放し、第3タンク(703)よりSiH,ガス、第2タ
ンク(702)からH,ガスを出力圧ゲージIKg/c
m2の下でマスフローコントローラ(715)および(
714)内へ流入させた。各マスフローコントローラの
目盛を調整して、S+Haの流量を90 sccm、
H2の流量を2LOscc+++に設定し、反応槽に流
入させた。
放し、第3タンク(703)よりSiH,ガス、第2タ
ンク(702)からH,ガスを出力圧ゲージIKg/c
m2の下でマスフローコントローラ(715)および(
714)内へ流入させた。各マスフローコントローラの
目盛を調整して、S+Haの流量を90 sccm、
H2の流量を2LOscc+++に設定し、反応槽に流
入させた。
夫々の流量が安定した後に、反応槽(733)の内圧か
1 、 OTorrとなるよう調整した。
1 、 OTorrとなるよう調整した。
ガス流量が安定し、内圧が安定した状態で高周波源(7
39)を投入し、電極板(736)に30Wの電力(周
波数13.56MH2)を印加してグロー放電を発生さ
せた。このグロー放電を10分間行ない厚さ1μmのa
−9i:H電荷発生層を形成させた。
39)を投入し、電極板(736)に30Wの電力(周
波数13.56MH2)を印加してグロー放電を発生さ
せた。このグロー放電を10分間行ない厚さ1μmのa
−9i:H電荷発生層を形成させた。
(■)(感光体の性能評価)
工程(I)および(II)により、電荷発生層、a −
Si層をAe基板上に順次積層した感光体の性能評価を
実施した。評価は第14図に示した感光体テスターを使
用し、帯電能および感4度について行った。 作製した
感光体試料(35)をスキャニングテーブル(37)に
載置し、シールドカバー(36)で固定した。スキャニ
ングテーブル(37)を帯電領域(52)に移動し、+
7.7KVの直流高電圧(40)により供給される高電
圧をチャージャー(42)に印加し、試料(35)の表
面にコロナ放電を行った。次ぎにスキャニングテーブル
(37)を放電領域(51)に移動した。コロナ帯電さ
れた試料の表面電位は透明電極(48)により感知され
、表面電位メーター(49)でその値を読み取られ、レ
コーダー(50)に出力される。
Si層をAe基板上に順次積層した感光体の性能評価を
実施した。評価は第14図に示した感光体テスターを使
用し、帯電能および感4度について行った。 作製した
感光体試料(35)をスキャニングテーブル(37)に
載置し、シールドカバー(36)で固定した。スキャニ
ングテーブル(37)を帯電領域(52)に移動し、+
7.7KVの直流高電圧(40)により供給される高電
圧をチャージャー(42)に印加し、試料(35)の表
面にコロナ放電を行った。次ぎにスキャニングテーブル
(37)を放電領域(51)に移動した。コロナ帯電さ
れた試料の表面電位は透明電極(48)により感知され
、表面電位メーター(49)でその値を読み取られ、レ
コーダー(50)に出力される。
本発明感光体は良好な帯電能を示した。
次に、シャッター(47)を開き、鏡(44)で反射し
たハロゲンランプ(43)光を帯電している試料(35
)の表面に照射した。照射は透明電極(48)を通じて
行なわれ、照射による表面電位の変化はレコーダー (
50)に出力されるとともに、その時、流れた電流は光
電流モニター(38)に検知される。本発明感光体は、
初期表面電位(Vo)= −490voltのときの半
減露光量E 1/2が約0.81uX−5ecであった
。
たハロゲンランプ(43)光を帯電している試料(35
)の表面に照射した。照射は透明電極(48)を通じて
行なわれ、照射による表面電位の変化はレコーダー (
50)に出力されるとともに、その時、流れた電流は光
電流モニター(38)に検知される。本発明感光体は、
初期表面電位(Vo)= −490voltのときの半
減露光量E 1/2が約0.81uX−5ecであった
。
さらに実験例1と同じ要領で、感光体ドラムを作製し、
ミノルタカメラ(昧)製複写機(E P −650Z)
で実写試験を行ったところ、良好な画像が得られた(な
おこの際、電力250W、C2H。
ミノルタカメラ(昧)製複写機(E P −650Z)
で実写試験を行ったところ、良好な画像が得られた(な
おこの際、電力250W、C2H。
、 300sccm、 H,650secm、他は平
板の場合と同じであった)。さらに、電荷発生層は、電
力250W、 Sin、 180secm、 Ht5
Q Osccm。
板の場合と同じであった)。さらに、電荷発生層は、電
力250W、 Sin、 180secm、 Ht5
Q Osccm。
他は平板の場合と同じであった。
また、ドラム型感光体テスター(図示せず)で複写プロ
セスのシュミレーシジンを行ったところ、帯電チャージ
−露光照射−転写・除電チャージ−除電イレーサ光照射
を50に回の繰り返し後も、安定した静電特性が得られ
た。
セスのシュミレーシジンを行ったところ、帯電チャージ
−露光照射−転写・除電チャージ−除電イレーサ光照射
を50に回の繰り返し後も、安定した静電特性が得られ
た。
比較例1
実施例1の工程(1)で作製された本発明によるプラズ
マ重合エチレン膜の代わりに、低密度ポリエチレン膜を
有機重合の常法により作製し、その上に工程(It)を
施した。なお、上記ポリエチレン膜は上述の水素と結合
していない炭素の数が全炭素数に対して5〜65%とい
う節回からはずれており、約I%であった。従って、N
I: N 2は不明であるか、初期の前提事項を満足
していないもにであった。得られた積層膜は、その電気
抵抗が約1016Ωcmであり、絶縁体であった。性能
評価(III)を行ったところ、感光体は光感度がなく
、すぐチャージアップし、電子写真には使用できないも
のであった。本発明のプラズマ重合エチレン膜の優位性
が認められた。
マ重合エチレン膜の代わりに、低密度ポリエチレン膜を
有機重合の常法により作製し、その上に工程(It)を
施した。なお、上記ポリエチレン膜は上述の水素と結合
していない炭素の数が全炭素数に対して5〜65%とい
う節回からはずれており、約I%であった。従って、N
I: N 2は不明であるか、初期の前提事項を満足
していないもにであった。得られた積層膜は、その電気
抵抗が約1016Ωcmであり、絶縁体であった。性能
評価(III)を行ったところ、感光体は光感度がなく
、すぐチャージアップし、電子写真には使用できないも
のであった。本発明のプラズマ重合エチレン膜の優位性
が認められた。
比較例2
実施例1で使用した装置を用い、プラズマ重合条件等の
種々の条件を変えて、プラズマ重合エチレン膜を作成し
たいった場合、膜中のN l:N!の値が!、05以下
のものは殆んど作成不能で、十分な電荷輸送機能を示さ
ない。
種々の条件を変えて、プラズマ重合エチレン膜を作成し
たいった場合、膜中のN l:N!の値が!、05以下
のものは殆んど作成不能で、十分な電荷輸送機能を示さ
ない。
なお、以下、実施例・比較例ともに平板でのみ作製し静
電特性・画像特性を調べた。
電特性・画像特性を調べた。
実施例2
(1) 第13図に示すグロー放電分解装置において
、まず、反応室(La3)の内部を10− QTorr
程度の高真空にした後、第1および第2調整弁(707
)および(70g)を開放し、第1タンク(701)よ
りCd(*ガス、第2タンク(702)よりH2ガスを
出力圧ゲージIKg/cm’の下でマスフローコントロ
ーラ(7H)および(714)内へ流入させた。そして
、各マスフローコントローラの目盛を調整して、C2H
tO流潰を60secm、 Htを8 ’Osccmと
なるように設定して反応室(733)内へ流入した。夫
々の流量が安定した後に、反応室(733)の内圧が0
゜s’rorrとなるように調整した。一方、導電性基
板(752)としては、2x50X50mmのアルミニ
ウム板を用いて200℃に予じめ加熱しておき、各ガス
流mが安定し、内圧が安定した状態で高周波電源(73
9)を投入し電力印加電極(736)に85wattS
の電力(周波数13.56MH2)を印加して約1゜2
時間プラズマ重合を行ない、導電性基板(752)上に
、厚さ約10μmの電荷輸送層を形成した。この膜中の
N 1: N xは約40:60、即ち、1:1.5で
あった。
、まず、反応室(La3)の内部を10− QTorr
程度の高真空にした後、第1および第2調整弁(707
)および(70g)を開放し、第1タンク(701)よ
りCd(*ガス、第2タンク(702)よりH2ガスを
出力圧ゲージIKg/cm’の下でマスフローコントロ
ーラ(7H)および(714)内へ流入させた。そして
、各マスフローコントローラの目盛を調整して、C2H
tO流潰を60secm、 Htを8 ’Osccmと
なるように設定して反応室(733)内へ流入した。夫
々の流量が安定した後に、反応室(733)の内圧が0
゜s’rorrとなるように調整した。一方、導電性基
板(752)としては、2x50X50mmのアルミニ
ウム板を用いて200℃に予じめ加熱しておき、各ガス
流mが安定し、内圧が安定した状態で高周波電源(73
9)を投入し電力印加電極(736)に85wattS
の電力(周波数13.56MH2)を印加して約1゜2
時間プラズマ重合を行ない、導電性基板(752)上に
、厚さ約10μmの電荷輸送層を形成した。この膜中の
N 1: N xは約40:60、即ち、1:1.5で
あった。
(n) 高周波電源(739)からの電力印加を一次
停止し、反応室の内部を真空にした。
停止し、反応室の内部を真空にした。
第4および第2調整弁(71G)および(708)を開
放し、第4タンク(704)よりSiH,ガス、第2タ
ンク(702)からH,ガスを出力圧ゲージIKg/c
m”の下でマスフローコントローラ(716)および(
714)内へ流入させた。各マスフローコントローラの
目盛を調整して、SiH,の流量を90sccm、 H
zの流量を210secmに設定し、反応室に流入させ
た。夫々の流量が安定した後に、反応室(733)の内
圧カ月、0Torrとなるよう調整した。
放し、第4タンク(704)よりSiH,ガス、第2タ
ンク(702)からH,ガスを出力圧ゲージIKg/c
m”の下でマスフローコントローラ(716)および(
714)内へ流入させた。各マスフローコントローラの
目盛を調整して、SiH,の流量を90sccm、 H
zの流量を210secmに設定し、反応室に流入させ
た。夫々の流量が安定した後に、反応室(733)の内
圧カ月、0Torrとなるよう調整した。
ガス流量が安定し、内圧が安定した状態で高周波電源(
739)を投入し、電力印加電極(736)に30Wの
電力(周波数13.56MH2)を印加してグロー放電
を発生させた。このグロー放電を10分間行ない厚さ1
μmのa−Si:H電荷発生層を形成させた。
739)を投入し、電力印加電極(736)に30Wの
電力(周波数13.56MH2)を印加してグロー放電
を発生させた。このグロー放電を10分間行ない厚さ1
μmのa−Si:H電荷発生層を形成させた。
得られた感光体は初期表面電位(VO)=−460vo
ltのときの半減露光””1/2は0 、57!LIX
−secであった。また、この感光体に対して作像し
て転写したところ、鮮明な画像が得られた。
ltのときの半減露光””1/2は0 、57!LIX
−secであった。また、この感光体に対して作像し
て転写したところ、鮮明な画像が得られた。
実施例3
(I) 第13図に示すグロー放電分解装置において
、まず、反応室(733)の内部を10− ” Tor
r程度の高真空にした後、第1ないし第3調整弁(70
7)ないしく709)を開放し、第1タンク(701)
よりCt H4ガス、第2タンク(702)よりcH4
ガス、第3タンク(703)よりH,ガスを出力圧ゲー
ジIKg/cm”の下でマスフローコントローラ(71
3)ないしく715)内へ流入させた。そして、各マス
フローコントローラの目盛を調整して、Ct H4の流
量を45SCCIII% CH4をl 00SCCII
I、 H2を120 secmとなるように設定して反
応室(733)内へ流入した。
、まず、反応室(733)の内部を10− ” Tor
r程度の高真空にした後、第1ないし第3調整弁(70
7)ないしく709)を開放し、第1タンク(701)
よりCt H4ガス、第2タンク(702)よりcH4
ガス、第3タンク(703)よりH,ガスを出力圧ゲー
ジIKg/cm”の下でマスフローコントローラ(71
3)ないしく715)内へ流入させた。そして、各マス
フローコントローラの目盛を調整して、Ct H4の流
量を45SCCIII% CH4をl 00SCCII
I、 H2を120 secmとなるように設定して反
応室(733)内へ流入した。
夫々の流量が安定した後に、反応室(73K)の内圧が
1 、 Otorrとなるように調整した。一方、導電
性基板(752)としては、2x50x50關のアルミ
ニウム板を用いて250℃に予じめ加熱しておき、各ガ
ス流量が安定し、内圧が安定した状態で高周波電源(7
39)を投入し、電力印加型[!(736)に、25
Q wattsの電力(周波数13.56MHz)を印
加して約6時間プラズマ重合を行ない、厚さ約5゜6μ
mの電荷輸送層を形成した。
1 、 Otorrとなるように調整した。一方、導電
性基板(752)としては、2x50x50關のアルミ
ニウム板を用いて250℃に予じめ加熱しておき、各ガ
ス流量が安定し、内圧が安定した状態で高周波電源(7
39)を投入し、電力印加型[!(736)に、25
Q wattsの電力(周波数13.56MHz)を印
加して約6時間プラズマ重合を行ない、厚さ約5゜6μ
mの電荷輸送層を形成した。
この膜中のN、:N、は10:90、即ち、!:9であ
った。その上に実施例2の(II)で示した電荷発生層
を形成した感光体を得た。この感光体は、Vo= −5
20volt、 El/2= [,41ux−secで
あった。また作像、転写したところ鮮明な画像が得られ
た。
った。その上に実施例2の(II)で示した電荷発生層
を形成した感光体を得た。この感光体は、Vo= −5
20volt、 El/2= [,41ux−secで
あった。また作像、転写したところ鮮明な画像が得られ
た。
比較例3
実施例1において工程(I )(a −0層の形成)を
省略し、工程(II)と同一条件で膜厚6μmのa−S
t:0層を形成せしめ、a−9t:H感光体をa! t
= − 得られた感光体は初期表面電位(Vo)=−100Vで
半減露光量El/2は2.7 1ux−secであり、
十極性では充分な帯電能を示さず、良好な作像は行えな
かった。
省略し、工程(II)と同一条件で膜厚6μmのa−S
t:0層を形成せしめ、a−9t:H感光体をa! t
= − 得られた感光体は初期表面電位(Vo)=−100Vで
半減露光量El/2は2.7 1ux−secであり、
十極性では充分な帯電能を示さず、良好な作像は行えな
かった。
本発明による電荷輸送層が帯電能の向上に著しく寄与し
、かつ好適な輸送性を有する事が理解された。
、かつ好適な輸送性を有する事が理解された。
実施例4
(1) 第13図に示すグロー放電分解装置において
、まず、反応室(733)の内部をI O”−’ To
rr程度の高真空にした後、第1ないし第3調整弁(7
07)ないしく709)を開放し、第1タンク(701
)よりC2H,ガス、第2タンク(702)よりCH,
ガス、第3タンク(703)よりH,ガスを出力圧ゲー
ジIKg/Cm″の下でマスフローコントローラ(7H
)ないしく715)内へ流入させた。そして、各マスフ
ローコントローラの目盛を調整して、Ct H−の流量
を55 sccm、 CH4を60sccm、 H2を
1005ccn+となるように設定して反応室(733
)内へ流入した。
、まず、反応室(733)の内部をI O”−’ To
rr程度の高真空にした後、第1ないし第3調整弁(7
07)ないしく709)を開放し、第1タンク(701
)よりC2H,ガス、第2タンク(702)よりCH,
ガス、第3タンク(703)よりH,ガスを出力圧ゲー
ジIKg/Cm″の下でマスフローコントローラ(7H
)ないしく715)内へ流入させた。そして、各マスフ
ローコントローラの目盛を調整して、Ct H−の流量
を55 sccm、 CH4を60sccm、 H2を
1005ccn+となるように設定して反応室(733
)内へ流入した。
夫々の流量が安定した後に、反応室(733)の内圧が
1 、5 torrとなるように調整した。一方、導電
性基@(752)としては、2X50X50mmのアル
ミニウム板を用いて250°Cに予じめ加熱しておき、
各ガス流量が安定し、内圧が安定した状態で高周波電源
(739)を投入し、電力印加電極(736)に、20
0 wattsの電力(周波数13.56MH2)を印
加して約5時間プラズマ重合を行ない、厚さ約5μmの
電荷輸送層を形成した。
1 、5 torrとなるように調整した。一方、導電
性基@(752)としては、2X50X50mmのアル
ミニウム板を用いて250°Cに予じめ加熱しておき、
各ガス流量が安定し、内圧が安定した状態で高周波電源
(739)を投入し、電力印加電極(736)に、20
0 wattsの電力(周波数13.56MH2)を印
加して約5時間プラズマ重合を行ない、厚さ約5μmの
電荷輸送層を形成した。
この膜中のN l: N 2は約44:56、即ち、1
゜■、27であった。
゜■、27であった。
その上に実施例2の(II)で示した電荷発生層を形成
した感光体を得た。この感光体はV、=−500vol
t%El/2=約1.21ux−secであった。また
、作像、転写したところ鮮明な画像が得られた。
した感光体を得た。この感光体はV、=−500vol
t%El/2=約1.21ux−secであった。また
、作像、転写したところ鮮明な画像が得られた。
実施例5
(1) 第13図に示すグロー放電分解装置において
、まず、反応室(733)の内部をI O−BTorr
程度の高真空にした後、第1および第2調整弁(707
)ないしく708)を開放し、第1タンク(701)よ
りCI−(4ガス、第2タンク(702)よりH,ガス
を出力圧ゲージIKg/cm2の下でマスフローコント
ローラ(7[3)および(714)内へ流入させた。そ
して、各マスフローコントローラの目盛を調整して、C
H,の流量を90secm、 H2を150secmと
なるように設定して反応室(733)内へ流入した。夫
々の流mが安定した後に、反応室(733)の内圧が0
.+3 torrとなるように調整した。一方、導電性
基板(7,52)としては、2X50X50xmのアル
ミニウム板を用いて350℃に予じめ加熱しておき、各
ガス流量が安定し、内圧が安定した状態で高周波電源(
739)を投入し、電力印加電極(736)に、360
wattsの電力(周波数13.56MHz)を印加
して約12時間プラズマ重合を行ない、導電性基板(7
52)上に厚さ約6.5μmの電荷輸送層を形成した。
、まず、反応室(733)の内部をI O−BTorr
程度の高真空にした後、第1および第2調整弁(707
)ないしく708)を開放し、第1タンク(701)よ
りCI−(4ガス、第2タンク(702)よりH,ガス
を出力圧ゲージIKg/cm2の下でマスフローコント
ローラ(7[3)および(714)内へ流入させた。そ
して、各マスフローコントローラの目盛を調整して、C
H,の流量を90secm、 H2を150secmと
なるように設定して反応室(733)内へ流入した。夫
々の流mが安定した後に、反応室(733)の内圧が0
.+3 torrとなるように調整した。一方、導電性
基板(7,52)としては、2X50X50xmのアル
ミニウム板を用いて350℃に予じめ加熱しておき、各
ガス流量が安定し、内圧が安定した状態で高周波電源(
739)を投入し、電力印加電極(736)に、360
wattsの電力(周波数13.56MHz)を印加
して約12時間プラズマ重合を行ない、導電性基板(7
52)上に厚さ約6.5μmの電荷輸送層を形成した。
この膜中のN r : N tは5:95、即ち、l:
19であった。その上に実施例2の(II)で示した電
荷発生層を形成した感光体を得た。この感光体は、Vo
=−560voltSEl/2= 2.81ux−se
aであった。また作像、転写したところ鮮明な画像が得
られた。
19であった。その上に実施例2の(II)で示した電
荷発生層を形成した感光体を得た。この感光体は、Vo
=−560voltSEl/2= 2.81ux−se
aであった。また作像、転写したところ鮮明な画像が得
られた。
実施例6
(I)第13図に示すグロー放電分解装置において、ま
ず、反応室(733)の内部を10− aTotr程度
の高真空にした後、第6および第7調整弁(712)お
よび(725)を開放し、第6タンク(706)よHe
ガス、第1容器(719)よりスチレンガスをマスフロ
ーコントローラ(718)および(728)内へ流入さ
せた。第1容器(719)は第1加熱器(722)によ
り約20°Cに加熱した状態で用いた。そして、各マス
フローコントローラの目盛を調整して、スチレン(CI
lH8)の流量を50 secm、 Heを30sec
mとなるように設定して反応室(733)内へ流入した
。夫々の流電が安定した後に、反応室(733)の内圧
が0 、5 Torrとなるように調整した。一方、導
電性基板(752)としては、3x50X50mmのア
ルミニウム板を用いて150℃に予じめ加熱しておき、
各ガス流量が安定し、内圧が安定した状態で低周波電源
(741)を投入し電力印加電極(736)に150w
attsの電力(周波数30KI−Iz)を印加して約
40分プラズマ重合を行ない、導電性基板(752)上
に、厚さ約8μmの電荷輸送層を形成した。
ず、反応室(733)の内部を10− aTotr程度
の高真空にした後、第6および第7調整弁(712)お
よび(725)を開放し、第6タンク(706)よHe
ガス、第1容器(719)よりスチレンガスをマスフロ
ーコントローラ(718)および(728)内へ流入さ
せた。第1容器(719)は第1加熱器(722)によ
り約20°Cに加熱した状態で用いた。そして、各マス
フローコントローラの目盛を調整して、スチレン(CI
lH8)の流量を50 secm、 Heを30sec
mとなるように設定して反応室(733)内へ流入した
。夫々の流電が安定した後に、反応室(733)の内圧
が0 、5 Torrとなるように調整した。一方、導
電性基板(752)としては、3x50X50mmのア
ルミニウム板を用いて150℃に予じめ加熱しておき、
各ガス流量が安定し、内圧が安定した状態で低周波電源
(741)を投入し電力印加電極(736)に150w
attsの電力(周波数30KI−Iz)を印加して約
40分プラズマ重合を行ない、導電性基板(752)上
に、厚さ約8μmの電荷輸送層を形成した。
この膜中のN + : N 2は63:37、即ち、l
:0゜59であった。その上に実施例2の(n)で示し
た電荷発生層を形成した感光体を得た。この感光体は、
Va= −650volt、 El/2= 2.91u
x−seaであった。また作像、転写したところ鮮明な
画像が得られた。
:0゜59であった。その上に実施例2の(n)で示し
た電荷発生層を形成した感光体を得た。この感光体は、
Va= −650volt、 El/2= 2.91u
x−seaであった。また作像、転写したところ鮮明な
画像が得られた。
発明の効果
本発明による有機プラズマ重合膜を電荷輸送層に有する
感光体は電荷輸送性、帯電能に優れ、膜厚が薄くても充
分な表面電位を得ることができ、かつ良好な画像を得る
ことができろ。本発明に従えば、電荷発生層にa −S
iを使用する場合、従来のa−Si感光体では達成す
ることのできなかった薄膜の感光体を得ることができる
。
感光体は電荷輸送性、帯電能に優れ、膜厚が薄くても充
分な表面電位を得ることができ、かつ良好な画像を得る
ことができろ。本発明に従えば、電荷発生層にa −S
iを使用する場合、従来のa−Si感光体では達成す
ることのできなかった薄膜の感光体を得ることができる
。
本発明感光体はその原料が安価であり、必要な各層が同
一の槽内で成膜できるとともに、膜厚が薄くてよいので
、製造コストか安く、かつ製造時間が短くて済む。 本
発明による存機プラズマ重金膜は、薄膜に形成してもピ
ンホールが生じにく、均質に形成することができるので
、薄膜化が容易である。さらに耐コロナ性、耐酸性、耐
湿性、耐熱性、トナーの離型性および剛直性にも優れて
いるので、表面保護層として使用すると感光体の耐久性
が向上する。
一の槽内で成膜できるとともに、膜厚が薄くてよいので
、製造コストか安く、かつ製造時間が短くて済む。 本
発明による存機プラズマ重金膜は、薄膜に形成してもピ
ンホールが生じにく、均質に形成することができるので
、薄膜化が容易である。さらに耐コロナ性、耐酸性、耐
湿性、耐熱性、トナーの離型性および剛直性にも優れて
いるので、表面保護層として使用すると感光体の耐久性
が向上する。
第1図から第12図は本発明感光体の模式的断面図を示
す。 第13図は感光体製造装置を示す概略図である。 第14図は感光体テスターを示す概略図である。 図中の記号は以下の通りである。 (1)・・・基板 (2)・・・電荷輸送層(a
−0層)(3)・・・電荷発生層 (4)・・・オーバ
ーコート層(5)・・・アンダーコート層 (701)〜(706)・・・タンク (707)〜(712)及び(725)〜(727)・
・・調節弁(713)〜(718)及び(728)〜(
730)・・・マスフローコントローラー (719)〜(721)・・・容器(732)・・・主
管(733)・・・反応室 (735)・・・接地
電極(736)・・・電力印加用電極 (739)・・・高周波電源 (741)・・・低周波
電源(743)・・・直流電圧源 (747)〜(750)・・・真空ポンプ(752)・
・・導電性基板 (35)・・・試料、 (36)・・・シール
ドカバー(37)・・・スキャニングテーブル (38)・・・光電流モニター(39)・・・スイッチ
(40)・・・直流高電圧 (41)・・・総電流モ
ニター(42)・・・チャージャー (43)・・・ハロゲンランプ(44)・・・鏡(45
)・・・コールドフィルター (46)・・NDフィルター (47)・・・シャッター (48)・・・透明電極
(49)・・・表面電位メーター (50)・・・レコーダー (51)・・・放電領域
(52)・・・帯電領域 1112 第2図 1111 第57 第7: 箒87 何10ワ 窩11フ 第3図 WE6図 第S= 第12−
す。 第13図は感光体製造装置を示す概略図である。 第14図は感光体テスターを示す概略図である。 図中の記号は以下の通りである。 (1)・・・基板 (2)・・・電荷輸送層(a
−0層)(3)・・・電荷発生層 (4)・・・オーバ
ーコート層(5)・・・アンダーコート層 (701)〜(706)・・・タンク (707)〜(712)及び(725)〜(727)・
・・調節弁(713)〜(718)及び(728)〜(
730)・・・マスフローコントローラー (719)〜(721)・・・容器(732)・・・主
管(733)・・・反応室 (735)・・・接地
電極(736)・・・電力印加用電極 (739)・・・高周波電源 (741)・・・低周波
電源(743)・・・直流電圧源 (747)〜(750)・・・真空ポンプ(752)・
・・導電性基板 (35)・・・試料、 (36)・・・シール
ドカバー(37)・・・スキャニングテーブル (38)・・・光電流モニター(39)・・・スイッチ
(40)・・・直流高電圧 (41)・・・総電流モ
ニター(42)・・・チャージャー (43)・・・ハロゲンランプ(44)・・・鏡(45
)・・・コールドフィルター (46)・・NDフィルター (47)・・・シャッター (48)・・・透明電極
(49)・・・表面電位メーター (50)・・・レコーダー (51)・・・放電領域
(52)・・・帯電領域 1112 第2図 1111 第57 第7: 箒87 何10ワ 窩11フ 第3図 WE6図 第S= 第12−
Claims (1)
- 1、電荷発生層(3)と電荷輸送層(2)とを有する機
能分離型感光体において、電荷輸送層(2)が水素を含
む非晶質炭素膜で、その化学構造において水素と結合し
ていない炭素のうち、不飽和結合を有する炭素数N_1
と不飽和結合を有しない炭素数N_2の比N_1:N_
2が1:20ないし1:0.5であることを特徴とする
感光体。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8312886A JPS62238569A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 感光体 |
EP87105273A EP0241032A3 (en) | 1986-04-09 | 1987-04-09 | Photosensitive member composed of charge transporting layer and charge generating layer |
US07/382,015 US4939054A (en) | 1986-04-09 | 1989-07-18 | Photosensitive member composed of amorphous carbon charge transporting layer and charge generating layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8312886A JPS62238569A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 感光体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62238569A true JPS62238569A (ja) | 1987-10-19 |
Family
ID=13793560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8312886A Pending JPS62238569A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 感光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62238569A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01163751A (ja) * | 1986-09-26 | 1989-06-28 | Canon Inc | 電子写真用感光体 |
-
1986
- 1986-04-09 JP JP8312886A patent/JPS62238569A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01163751A (ja) * | 1986-09-26 | 1989-06-28 | Canon Inc | 電子写真用感光体 |
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