JPS63159862A - 無定形ホウ素を用いた静電写真用画像形成部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一般的には水素化およびハロゲン化無定形ホウ
素を静電写真用画像形成部材として使用することに関す
る。より詳しくは、本発明は光導電性を有する水素化無
定形ホウ素からなる（積層部材も含む）光応答性画像形
成部材に関する。本発明の一態様においては、約１．０
〜約３電子ボルトのバンドギャップと約５原子％〜約３
０原子％の水素含量を有する無定形ホウ素からなる光導
電性画像形成部材が提供される。また、本発明の範囲に
は支持基体上に配置された光導電性を有する水素化無定
形ホウ素からなり、さらにオーバーコート層を有してい
る積層光導電性画像形成部材も包含される。さらに、本
発明によれば、水素化無定形ホウ素と光）４電性水素化
無定形ケイ素からなる画像形成部材が提供される。また
、本発明の別のＢＩｉによれば、光導電性無定形ホウ素
は後で詳述するように勾配をもって画像形成部材中に存
在する。上気画像形成部材は静電写真画像形成方法に特
に有効であり；さらに、成る構成においては、本発明の
画像形成部材はゼログラフィー印刷システム用に選択す
ることができる。

静電写真画像形成システム、特にゼログラフィー画像形
成方法は従来広く開示されている。一般に、これ等方法
においては、静電潜像を形成するために光導電性材料が
選択される。光受容体は表面上に光導性材料の層を有す
る導電性基体から構成されることができ、多くの場合、
両者の間には薄いバリヤ層が設けられており、それによ
って、得られる画像の品質に悪影響を与えることがある
基体からの電荷注入が防止されている。有効な既知の光
導電性材料の例はセレン、セレン・テルルやセレン・ヒ
素のようなセレン合金、等々である。

また、様々な有機光導電性材料例えば、トリニドＯフル
オレノンとポリビニルカルバゾール体が画像形成部材と
して選択されることができる。

最近では、アリールアミン正孔輸送分子と光発生層とを
有する積層有機光応答性デバイスが開示されている（例
えば、米国特許第４．２６５．９９０号参照、その開示
は全体的に参考のために本願明細１中に組み入れられる
）。

また、無定形ケイ素光導電体も知られている（例えば、
米国特許第４．２６５．９９１号および第４．２２５．
２２２号参照）。′９９１号特許には、基体と、水素１
０〜４０原子％を含有し厚さ５〜８０μを有する無定形
ケイ素の光導電性オーバ一層とからなる電子写真用感光
性部材が開示されている。さらに、この特許には、無定
形ケイ素を製造する方法が記載されている。製法の一態
様においては、チャンバー内に存在する部材を５０℃〜
３５０℃の温度に加熱し、チャンバーへケイ素原子と水
素原子を有するガスを導入し、電気エネルギーによって
チャンバー内に電気放電させてガスをイオン化し、そこ
で電気放電を利用することによって０．５〜１００人／
秒の速度で基体上に無定形ケイ素が付着されることによ
って予め定められた厚さの無定形ケイ素光導電性層を得
ることから成る方法によって電子写真用感光性部材が製
造される。この特許に記載されている無定形ケイ素デバ
イスは感光性であるが、例えば１。

０００回未満のわずかな数の画像形成サイクルの後でも
、多数の扱けを伴った低解像度の許容できない低品質画
像を生じる。それ以上のサイクル数では、即ち、連続１
．０００回の画像形成サイクル後には、そして１０．０
００回の画像形成サイクルの後には、画質は悪化し続け
てついにはしばしば画像が部分的に削除されるにまで到
る。

また、同時係属出願には、無定形ケイ素からなる光導電
性材料が説明されている。従って、例えば、補償された
無定形ケイ素組成物を含有する電子写真デバイス（　［
ｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ
ｓＣｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ＣＯＩＥ）ＯｎＳａｔ１３ｄ
　Ａ＋ｔ＋ｏｒｏｈｏｕｓ　ＳｉｌｉｃｏｎＣｏｍｐｏ
ｓｉｔｉｏｎｓ）と題する同時係属米国出願箱６９５、
９９０号（その開示は全体的に参考のために本願用ｍｉ
ｓ中に組み入れられる）には、支持基体と、重量でホウ
素約２５１）Ｉ）１〜約１％を含有し実質的に等量の燐
によって補償された無定形水素化ケイ素組成物からなる
画像形成部材が開示されている。ざらに、オーバーコー
トされた無定形ケイ素組成物を含有する電子写真デバイ
ス （ＥＩｅＣｔｒｏｌ）ｈｏｔ００ｒａＤｈ＋ｃ　Ｄｅｖ
ｉｃｅｓ　Ｃ０ｎｔａｉｎｉｎ（１０ｖｅｒｃｏａｔｅ
ｄ　Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　５ｉｌｉｃｏｎ　Ｃｏｍｐｏ
ｓｉｔｉｏｎｓ　）と題する同時係属出願米国特許第４
．５４４，６１７号（その開示は全体的に参考のために
本願明細書中に組み入れられる）には、支持基体と、無
定形ケイ素層と、ドープされた無定形ケイ素からなる捕
獲層と、トップオーバーコート層とからなる画像形成部
材が記載されている。さらに、無定形ケイ素の異質電子
写真画像形成部材 （１ｌｅｔ（！ｒｏ（ｌｅｎｅＯＬＩｓ　ＥｌｅＣｔｒ
ＯｐｈＯｔＯ（ｌｒａｐｈｉｃ　ＩｍａｇｉｎｇＭｅｍ
ｂｅｒｓ　ｏｆ＾ｍｏｒｐｈｏｕｓ　５ｉｌｉｃｏ口）
と題する同時係属出願米国特許第４．６１３．５５６号
（その開示は全体的に参考のために本願明りＩｌ書中に
組み入れられる）には、水素化無定形ケイ素光発生組成
物と、プラズマ付着酸化ケイ素の電荷輸送層とからなる
画像形成部材が記載されている。さらに、後者の同時係
属出願には、酸化ケイ素電荷輸送層と光発生層との間の
界面遷移勾配が開示されている。

さらに、無定形炭素を有する電子写真画像形成部材（Ｅ
ｌｅｃｔｏｐｈｏｔｏｏｒａｐｈｉｃ　Ｉｍａｏｉｎａ
　ＭｅｌｂｅｒｓＷｉｔｈ　Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　Ｃａ
ｒｂｏｎ　）と題する同時係属出願米国特許第７５１．
８２０号（その開示は全体的に参考のために本願明細書
中に組み入れられる）には、水素化無定形炭素またはハ
ロゲン化無定形炭素からなる光応答性画像形成部材が記
載されている。特に、上記同時係属出願の教示によれば
、支持基体と、それと接触している約０．５〜約５電子
ボルトのバンドギャップを有する水素化無定形炭素また
はハロゲン化無定形炭素とからなる光応答性画像形成部
材が説明されている。

無定形ケイ素画像形成部祠を開示しているその他の代表
的な先行技術は、例えば、米国特許第４゜３５７．１７
９号（高密瓜無定形ケイ素またはゲルマニウムを含有す
る画像形成部材の製造方法に関する）：米国特許第４．
２３７．５０１号（反応チャンバーにアンモニアを導入
する水素化無定形ケイ素製造方法を開示している）；米
国特許第４．３５９．５１４号；第４．４０４．０７６
号；第４，４０３，０２６号；第４．３９７．９３３号
：第４１６．９６２号：第’１．４２３．１３３号：第
４６１．８”１９号；第４．４９０，４５３号；第４，
２３７．１５１号；第４，３５６．２４６号；ｇＳ４．
３６１．６３８号：第４．３６５゜０１３号：第３．１
６０．５２１号：第３，１６０．５２２号；第３．４９
６．０３７号：第４．３９４．４２６号；および第３．
８９２．６５０号でである。

補償された部材も含めて上記の無定形ケイ素光応答性画
像形成部材はそれ等の意図する目的には適するかも知れ
ないが、新規な画像形成部材は依然必要とされている。

また、悪化することなく多数回の画像形成サイクルに連
続使用することができる改迫された光Ｓ電性材料が必要
とされている。

さらに、不感湿性であり、しかも引っ掻きゃ磨滅によっ
て生じる電気的Ｔ？ｅ！！ｔによる悪影費を受けない水
素化無定形ホウ素からなる改善された光応答性画像形成
部材が必要とされている。さらに、最小数の加工工程に
よって製造することができ、しかも層が互いに十分接着
していて操り返し画像形成および印刷プロセスに連続使
用することを可能にするように水素化無定形ホウ素から
なる改善された光導電性画像形成部材が必要とされてい
る。

さらに、静電写真画像形成方法に組み込むのに選択され
ることができ、湿度および帯電装置によって生じたコロ
ナイオンに対して不感性であるので画質の劣化を生じる
ことなくかなりの数の画像形成サイクルにわたって使用
することができ、しかもそれから構成された部材が他の
望ましい特性も有しているようなハロゲン化無定形ホウ
素光Ｓ電性物質が依然必要とされている。加えて、水素
化無定形ホウ素を輸送層として選択することができ、さ
らに無定形ケイ素のような光発生物質を包含している、
光応答性画像形成部材が必要とされている。さらに、そ
の表面が水素化無定形ケイ素よりも化学的に安定である
と思われる光応答性画像形成部材が必要とされている。

また、水素化無定形ケイ素画像形成１部材の製造に使用
されているシランまたはジシランよりも化学的に安定で
あるシボロンガスを選択できる、光応答性画像形成部材
の製造を可能にする比較的危険でない方法が必要とされ
ている。

発明の概要 従って、本発明は上記欠点のいくつかを克服する光応答
性画像形成部材を提供することである。

さらに、本発明の目的は水素化無定形ホウ素からなる光
導電性画像形成部材を提供することである。

さらに、本発明の男の目的は光発生層としての無定形ホ
ウ素と電荷輸送成分を用いた積層光応答性画像形成部材
を提供することである。

ざらに、本発明の別の目的は水素化無定形ホウ素を電荷
輸送物質として用いた積層光応答性画像形成部材を提供
することである。

さらに、本発明の目的は例えばＷ％電的な画像形成およ
び印刷方法での使用を可能にする、光導電性を有する水
素化無定形ホウ素およびハロゲン化無定形ホウ素を提供
することにある。

さらに、本発明の別の目的は約１．０〜約３電子ボルト
のバンドギャップを有する水素化無定形ホウ素を用いた
光応答性画像形成部材を提供することである。

さらに、本発明の別の目的は１．０〜約３電子ボルトの
バンドギャップを有りる水素化無定形ホウ素が勾配をも
って存在する光応答性画像形成部部材を提供することで
ある。

さらに、本発明の別の目的は燐やケイ素やヒ素や窒素な
どのｎ型および／またはｐ’ｕドーパントを有する水素
化無定形ホウ素からなる光導電性画像形成部材にある。

さらに、本発明の目的はオーバーコート層を有する画像
形成部材としての水素化無定形ホウ素またはハロゲン化
無定形ホウ素の提供にある。

また、本発明によれば、窒化ケイ素、炭化ケイ素、およ
び無定形炭素などの、米国特許第４，５４４．６１７号
（その開示は全体に参考のために本願明細書中に組み入
れられる）に説明されているようなオーバーコート層を
有する水素化またはハロゲン化無定形ホウ素光１１１体
が提供される。

さらに、本発明によれば、場合によっては赤外スペクト
ル領域に感光性にすることができるゲルマニウムのよう
な物質をドープされていてもよい水素化無定形ホウ素か
らなる積層光応答性画像形成部材が提供される。

さらに、本発明の目的は、光導電性を有する水素化また
はハロゲン化無定形ホウ素を成分として含有している光
導電性部材を使用した画像形成方法；および水素化無定
形ホウ素物質をＷＪ造するための方法および装置を提供
することである。

本発明のこれ等およびその他の目的は水素化無定形ホウ
素からなる光導電体の提供によって達成される。特に、
本発明によれば、光導電性を有する水素化またはハロゲ
ン化無定形ホウ素からなる光応答性画像形成部材が提供
される。本発明の一員体的態様においては、約１．０〜
約３電子ボルトのバンドギャップを有する水素化または
ハロゲン化無定形ホウ素からなる画像形成部材が提供さ
れる。

本発明の別の具体的な光応答性画像形成部材は支持基体
と、その上に設けられた約１．０〜約２．５電子ボルト
の゛バンドギャップを有する水素化無定形ホウ素からな
る。さらに、本発明の別の態様においては、支持基体と
、それに接触している１、４〜２電子ボルトのバンドギ
ャップを有する水素化無定形ホウ素からなる層と、場合
によってはトップオーバーコート層〈この層は一部＃電
性にされていてもよい）とからなる光応答性画像形成部
材が提供される。

さらに、本発明の範囲には、水素化無定形ケイ素のよう
な光発生層と；それに接触して電荷輸送層としての水素
化またはハロゲン化無定形ホウ素とからなる光応答性画
像形成部材も包含される。

この態様に関しては、無定形ホウ素電荷輸送成分は支持
鵡体と光発生層との間に配置されることができるし：ま
たは別法として、支持基体と無定形ホウ素電荷輸送層と
の間に光発生層が配置されてもよい。これ等画像形成部
材はその上に保護オーバーコート層を含有していてもよ
い。

ざらに、本発明の範囲には、光発生層（例えば水素化無
定形ケイ素）と；水素化またはハロゲン化無定形ホウ素
の電荷輸送層とニオ−バーコードとしての、プラズマ付
着窒化ケイ素やプラズマ付着炭化ケイ素や無定形炭素な
どの様々な既知組成物とからなる光応答性画像形成部材
が包含される。

本発明の光応答性または光導電性部材は、例えば、静電
潜像を形成した後に現像し、次いでその現Ｉｆ＆像を適
切な基体へ転写し、場合によってはその像をそこに永久
的に定着させるような、様々な画像形成装置に組み込む
ことができる。ここに説明されているような水素化また
はハロゲン化無定形ホウ素からなり光導電性を有する光
応答性画像形成部材は前記装置に組み込まれたときに例
えば大きな数の（例えば、ｉｏ、ｏｏｏ回の）画像形成
サイクルでの使用を可能にすることによって示される望
ましい性質を有する。さらに、特定の構成における本発
明の光導電性画像形成部材はゼログラフィー印刷方法（
例えば、部材が赤外スペクトル領域に感光性である成分
を含有しているもの）に使用するために選択されること
ができる。加えて、本発明の光応答性画像形成部材は画
像を可視化するのに液体現像方法が選択されている画像
形成装置に組み込むことができる。

好ましい態様 第１図には、支持基体１と；厚さが約５〜約２５μであ
り、光導電性を有する水素化無定形ホウ素から構成され
ている光発生／電荷輸送層３とからなる本発明の光応答
性画像形成部材が示されている。この態様においては、
水素化無定形ホウ素は好ましくは約２電子ポル１−のバ
ンドギャップを有している。

第２図には、支持基体１１と：厚さが約５〜約２５μで
あり、約１〜約３．０電子ボルト（好ましくは、２電子
ボルト）のバンドギャップを有する水素化無定形ホウ素
からなる光発生層／電荷輸送層１２とからなり；場合に
よっては、厚さが約２００　ｎｉｌ〜約１μであり、例
えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素、または２〜４電子ボル
トのバンドギャップを有する水素化無定形炭素からなる
トップオーバーコート層をざらに有していてもよい本発
明の光応答性画像形成部材が示されている。

第３図には、支持基体２１と：１〜３電子ボルトのバン
ドギャップを有する厚さ約５〜約２５μの水素化無定形
ホウ素からなる光導電層であって、水素が支持基体のす
ぐ近くでは０％の間で、そして光導電層の間の界面では
約３０％の量にまで増加する、好ましくは５％水素から
１５％水素、の勾配で存在する光導電層２３と：厚さ約
２００ｎｍ〜１μｍの最上面の保護オーバーコート層２
５とからなる本発明の光応答性画像形成部材が示されて
いる。

第４図には、層が第１図〜第３図のものと実質的に類似
しており、支持基体３１と：厚さ約０．１μ〜１μの水
素化無定形ケイ素光導電層３３と；水素化無定形ホウ素
の電荷輸送層３５と一場合によってはさらにオーバーコ
ート３７（例えば、プラズマ付着窒化ケイ素、炭化ケイ
素、または無定形炭素からなる）とからなる本発明の光
応答性画像形成部材が示されている。代わりに、第４図
の画像形成部材は、水素化無定形ケイ素と支持基体との
間に水素化無定形ホウ素からなる電荷輸送層が配置され
ることもＩＩＪ能である。

第５図には、支持基体４１と：水素化無定形ホウ素から
なる電荷輸送層４３と一水素化無定形ケイ素などの光発
生顔料からなる光発生層４５と；例えば、窒化ケイ素（
好ましくは過剰のケイ素を有する、即ら非化学量論的窒
化ケイ素）、炭化ケイ素、および水素化無定形炭素から
なる群から選択された成分などのオーバーコート層５０
とからなる本発明の光応答性または光３４電性部材が示
されている。さらに、上記画像形成部材のいくつかにつ
いては、例えば水素化無定形ケイ素からなる光発生層に
は、得られる部材を赤外波長エネルギーに対して応答性
にすることができる各種物質を添加することができる。

従って、例えば、光発生性水素化無定形ケイ素層にｔま
約４０原子％までのゲルマニウムを添加できる。

第１図〜第５図の画像形成部材を参照してさらに説明す
ると、オーバーコート層（窒化ケイ素または炭化ケイ素
から成っていてもよい）は非化学量論的組成Ｓ　ｉ　Ｎ
　　Ｓ　’　Ｃｙ　　（但し、Ｘは約１〜約１．３の数
であり、ｙは０．７〜約１．３の数である）が得られる
ように形成されることによって導電性にされてもよい［
米国特許第４．５４４゜６１７号（その開示は全体的に
参考のために本願用［１ｍ、に組み入れられる）参照］
。さらに、本発明には、約０．５〜約５％の燐またはホ
ウ素をドープされた窒化ケイ素、炭化ケイ素、または無
定形炭素からなるトップオーバーコート層を有する旨説
明されているものと実質的に均等な光応答性画像形成部
材も包含され、このドーピングはオーバーコートを一部
導電性にして画質をさらに向上させることができる。ま
た、水素化無定形炭素またはハロゲン化無定形ケイ素層
はその中にｐまたはｎ型の様々なドーパントを含有する
ことができる。これ等ドーパン・１・は例えば１１）Ｉ
）ＩＳ〜約１．０００１）０１１の吊を存在する。

本発明の画像形成部材、特に図面に示されている画像形
成部材については、水素化無定形ホウ素の代わりとして
ハロゲン化無定形ホウ素を選択することができる。ハロ
ゲン化成分の例はフッ素および塩素である。また、本発
明の目的が達成される限り成る種の非水素化無定形ホウ
素も有効であろう。

ここに示されている光応答性デバイスの各々についての
支持基体は不透明であってもよいし又は実質的に透明で
あってもよく、必要な機械的性質を有する様々な適する
材料から構成される。従って、固体は本発明の目的が達
成される限り多数の物質から構成され得る。基体の具体
例は無機または有機の重合体組成物のような絶縁性材料
；インジウム錫酸化物のような半導°電性表面層を有す
る有機または無機材料の層二または、例えばアルミニウ
ム、クロム、ニッケル、黄銅、ステンレス鋼などのよう
な導電性材料である。基体は可撓性であってもよいし又
は剛性であってもよく、例えばプレートや円筒ドラムや
スクロールや可撓性無端ベルトなどを含む多数の様々な
１ｆｉ３ｉＴｈをもつことができる。好ましくは、基体
は円筒ドラムまたは可撓性無端ベルトの形態である。場
合によっては、特に基体が有機重合体材料である場合に
は、基体の背面に例えばマクロロンの名で市販されてい
るポリカーボネート材のようなカール防止層をコートす
ることが望ましい。

さらに、基体層の厚さは経済的要因や要求される機械的
性質を含めて多数の因子に依存する。従って、例えば、
この層は約０．０１インチ（２５４μ）〜約０．２イン
チ（５，０８０μ）の厚さであることができる。好まし
くは約０．０５インチ（１，２７０μ）〜約０．１５イ
ンチ（３，８１０μ）の厚さを有する。−態様において
は、支持基体は約１ミル〜約１０ミルの厚さの酸化ニッ
ケルからなる。

本発明の画像形成部材の一つの重要な成分は水素化また
はハロゲン化無定形ホウ素である。従って、本発明に有
効であり、光発生特性および正孔輸送特性を有するとこ
ろの、約５〜約３０原子％水素を有する水素化無定形ホ
ウ素：および約５〜３０原子％のハロゲンを有するハロ
ゲン化無定形ホーク索は例えば、ジボランとアルゴンの
ような不活性ガスとの混合ガス中でのｄｃグロー放電分
解と純粋ホウ素のスパッタリングを組み合わせた混成技
術によって得ることができる。この成分はまた、ジボラ
ンのｒｆグ〇−放電分解によっても生成することができ
る。また、コントロールされた水素化はプロセス中に分
子または原子の水素を聯入することによって達成するこ
とができる。本発明に有効な水素化またはハロゲン化無
定形ホウ素は公知のグロー散電分解法によっても製造す
ることができる。また、赤外線に対して感光性である光
応答性画像形成部材が望まれる態様においては、約１〜
約２電子ボルトのバンドギャップを有する水素化無定形
ホウ素が提供される。

従って、具体的には、光導電性を有する水素化またはハ
ロゲン化無定形ホウ素はジボランガスのグロー／ｊ５［
電またはプラズマ付着によって製造できる。−具体的態
様における製造方法は第一基体電極手段と対向電極手段
を有する容器を用意し；第−電極手段上に円筒表面を設
け；第−電橋手段を回転させながら第−電橋手段内に含
有されている加熱手段によって円筒表面を加熱し一円筒
部材に対して直角の角度でジボランガスのような無定形
ホウ素源を反応容器内へ導入し；第−電橋手段との間に
電圧を印加し：そして第二電極手段に電流を流して、ジ
ボランガスを分解して円筒表面上に約１．０〜約３′ｒ
ｉ子ボルトのバンドギャップを有する水素化無定形ホウ
素の付着を生じさせるものである。ジボランガスは無定
形ホウ素光ＩＩ電竹物質を提供するために反応チャンバ
ー内を通って流される。例えば、約１００　ｓｅｃｍ〜
約１．０００３ＣＣＩのメタンまたはエタンガスが反応
チャンバーを通って流れる。上記ガスは高周波−（ｒｆ
）または直流（ｄ　ｃ　）電場の作用によって分解され
ることができ、それによって縮合性Ｔｉ１ｉｌｔ基を生
じる。

これ等遊離基は電極の表面上で再結合して光導電性無定
形ホウ素フィルムの形成を可能にさせる。

さらに、水素またはハロゲン含量は電極に伝えられる電
力台：選択されたガスの流量；前駆体ガス（単数または
複数）の組成二分解時の選択圧力；およびその他の類似
反応パラメーターを含めて様様なプロセス条件によって
コントロールされ得る。

ざらに、高い電力、高い基体温度、および低い圧力など
プロセスパラメーターを注意深く選択することによって
、比較的少ない水素含量で低いバンドギャップを有する
無定形ホウ化を得ることができる。しかながら、一般に
、無定形ホウ素は本発明の目的が達成される限り水素約
５原子％〜約３０＠子％またはそれ以上を含有する。

本発明の光応答性画像形成部材を製造するのに有効な方
法およびＨ置は米国特許第４．４６６゜３８０号（その
開示は全体的に参考のために本願明細層に組み入れられ
る）に具体的に開示されている。一般に、この特許に開
示されている装置は電気絶縁性回転軸上に固定された回
転円筒第一電極手段３と；第一電極手段３内に位置する
ラジアント加熱素子２と；接続ワイヤ６と；中空軸回転
可能真空フィードスルー４と：加熱源８と：第一電極手
段３を収容している中空ドラム基体５（このドラム基体
は第一電極手段３の部分であるエンドフランジによって
固定されている）と；フランジを有する第二中空対向電
極手段７と；スリットまたは垂直スロット１０および１
１と：チャンバー１５内にモジュールを装着するための
フランジ９のための受け１７および１８を一体部分とし
て有している容器またはチャンバ一手段１５と；容量型
真空センサー２３；ゲージ２５と：スロットルバルブ２
９を有する真空ポンプ２７と；マスフローコントローラ
ー３１と；ゲージおよびセットポイントボックス３３と
；ガス圧容器３４．３５、および３６（例えば；例えば
メタンガスの圧力容器３４：ホスフィンガスの圧力容器
３５；および例えばジボランガスの圧力容器３６）と：
第一電極手段のための電源手段３７と；第二対向電極手
段７とからなる。チャンバー１５はガス源材料のための
人口１９と未使用ガス源材料のための出口２１を有して
いる。一般に、操作において゛は、チャンバー１５は真
空ポンプ２７によって適切な低圧にまで排気される。次
いで、例えば、容器３６からのジボランガスは入口１９
からチャンバー１５内へ導入されるが、そのガス流量は
マスフローコントローラー３１によってコントロールさ
れる。

このガスは横切る方向に入口１９から導入される、即ち
、ガスは第一電極手段３上に収容されている円筒固体１
５の軸に垂直方向に流れる。このガスの導入に先だって
、第一電極手段はモーターによって回転させられ、ラジ
アント加熱要素２には加熱源８によってパワーが供給さ
れ、その間、電源３７によって第１電極手段と第二対向
電極手段には電圧が印加される。一般に、加熱源８から
はドラム５を約り００℃〜約３００℃範囲の４度、好ま
しくは約２００℃〜２５０℃の温度に維持するのに十分
なパワーが供給される。チャンバー１５の圧力はゲージ
２５で特定された設定に対応するようにスロットルバル
ブ２９によって自動的に調節される。第一電極手段３と
第二対向電極手段７との間に生じた電場がジボランガス
をグロー放電によって分解させ、それによって水素約５
〜約３０原子％を含有する無定形ホウ素が第一電極手段
３上に収容されている円筒手段５の表面に均一厚さで付
着する。

好ましい一態様においては、１．０〜３電位ボルトのバ
ンドギャップを有する水素化無定形ホウ素光Ｓ電性成分
は米国特許第４．４６６．３８０号（その開示は全体的
に参考のために本願明細書に組み入れられる）に説明さ
れている詳細に従って２００　／　ｓｃｃｍの流山でジ
ボランまたはデカボランガスを反応チャンバーに導入す
ることによって製造することができる。より詳しくは、
選択された反応チャンバーを室温に維持し、そして回転
円筒電極に高周波パワー１００ワツトを印加してガスを
発光させ：そして７５０ミリトルの圧力で一部分解させ
る。このプロセスを約３時間続行し、そして対向電極と
円筒ドラムの上に付着したそれぞれ陽極フィルムと陰極
フィルムをチャンバーから取り出す。これ等フィルムの
バンドギャップを光学的方法によって測定すると、陽極
フィルムと陰極フィルムとでは性質がかなり異なってい
る。

例えば、陽極フィルムは約３電子ボルトのバンドギＡ７
ツブを有しているのに対し、水素化無定形ホウ素の陰極
フィルムは１電子ボルトのバンドギャップを有している
。

窒化ケイ素または炭化ケイ素のオーバーコートもまた米
国特許第４，５４４．６１７号に記載されている％Ｍで
シランとアンモニアもしくは窒素ガスとの混合物、また
はシランとメタンのような炭化水素ガスとの混合物のグ
ローｔｌＩ電付着によって製造することができる。無定
形炭素はグロー放電用にメタンのような炭化水素を選択
すること以外は同様の方法でオーバーコートとして付着
される。

本発明の水素化無定形光導電性ホウ素を生成するために
選択されることができる具体例は例えばジボランＢ　Ｈ
１トリボラン８３Ｆ」８、デカボロ ランＢ１０”１４などである。さらに、これ等ガスの混
合物（例えば、ジボランガス約５〜約９０容量％とデカ
ボランガス約９５〜約１０容憬％）も選択できる。ここ
に特に挙げられていないその他のガスも本発明の目的が
達成される限り選択可能である。

光導電性水素化無定形ホウ素はまた米国特許第４．３７
６．６８８号および第４．４１６．７５５号（それ等の
開示は全体的に参考のために本願明細書に組み入れられ
る）に説明されているようにして製造することもできる
。特に、これ等特許には、チャンバー内に収容されてい
るスパッタリングターゲットにプラズマからのイオンビ
ームを向けて加速するための手段を有している、基体上
に無定形ケイ素フィルムを作製する方法が開示されてＪ
３す、そのチャンバーはスパッタリングターゲラＩ〜に
比べて低いスパッタリング効率を有するシールド手段も
含有している。シールド手段は漂遊イオンビームと真空
ヂャンバー表面との間に位；６する。特に、水素化無定
形ホウ素を生成するためのイオンビーム法は水素ガスの
プラズマを発生させ：プラズマのイオンビームを減圧下
の真空チャンバー内に存在するホウ素スパッタリングタ
ーゲットに向けて加速しニホウ素シールドによって真空
表面を漂遊イオンビームから遮ることによって、プラズ
マによる真空チャンバー表面のスパッタリングを最小に
しニホウ素のターゲットをイオンビームでスパッタリン
グし：そしてスパッタされたターゲット材料を、プラズ
マ発生工程およびスパッタリング工程から物理的に隔離
されている基体上に無定形ホウ素のフィルムとして集め
ることを包含する。

別法として、水素化またはハロゲン化無定形ホウ素光１
！電性物質およびその画像形成部材は４体を一方の電極
上に取り付け、ホウ素源からなるターゲットを第二の電
極上に置いて行うスパッタリング技術によっても製造す
ることができる。これ等’ｉｆｆ極は高圧電源に接続さ
れており、そして電極間にガス（アルゴンと水素の混合
物であってもよい）が導入されて、グロー放電またはプ
ラズマを開始させ維持させることを可能にする媒体が提
供される。グロー放電は、ホウ素ターゲットをたたいて
運動力の転写によって主に中性のターゲット原子を飛び
出させるイオンを提供する。飛び出したターゲット原子
は次いで基体電極上に薄膜として凝縮する。また、グロ
ー放電は水素を活性化させることによって水素がホウ素
源と反応して付着無定形ホウ素フィルム中に導入される
ようにする作用も果す。この活性化水素もやはり無定形
ホウ素のダングリングボンドに配位する。その他の製造
方法は公知のｒｆ’スパッタリング法やｄｃスパッタリ
ング法などである。さらに、光導電性無定形ホウ素を用
いた本発明の画像形成部材を得るためには直接イオンビ
ーム付着を選択することもできる。直接イオンビーム付
着のために選択される付着装置はイオンビームスパッタ
ー付着法に使用されたものと実質的に同じようなもので
ある。一つの主要な相違点はプラズマイオン銃において
不活性ガス／水素混合物ではなくジヒドロボロンまたは
フルオロボロンを選択することにある。

本発明の光応答性画像形成部材を参考にさらに説明する
と、光発生体／電荷輸送層は約１〜約２５μの厚さを有
するものである；しかしながら、本発明の目的が達成さ
れる限りその伯の厚さが選択されてもよい。また、水素
約１０〜約４０原子％の水素化無定形ケイ素のような光
発生層が選択される場合のこれ等部材については、この
層は約０．５〜約５μの厚さを有するものである。ざら
に、本発明の光応答性画像形成部材が光発生層と、ここ
に示されている水素化無定形ホウ素を電荷輸送層として
有している場合には、輸送層は約１〜約２５μの厚さを
有するものである。また、選択されるオーバーコートは
約２００　ｎｍ〜約１μの厚さを有するものである。

次に、本発明を具体的にその好ましい実施例によって更
に詳しく説明するが、これ等実施例は単なる例示である
と云うことが理解されよう。本発明はこれ等実施例中に
引用されている材料、条件、またはプロセスパラメータ
ーに限定されるものではない。部および％は別に指定さ
れていない限り重量による。

実施例１ 水素化無定形ホウ素光受容体は米国特許第４゜４６６．
３８０号（その開示は全体に参考のために本願明細書中
に組み入れられている）に示されている装置およびブＯ
セス条件によって製造することができる。圧力１０−４
トル未満の該特許の真空チャンバー内のマンドレル上に
外径３．３インチ、長さ１５インチのアルミニウムドラ
ム基体を装着した。それから、ドラムおよびマンドレル
を５回転／分で回転させ、次いで２００　ｓｅｃ＋ｅの
ジボランガスを真空チャンバーに導入した。圧力は適切
なスロットルバルブによって１００ミリトルに維持した
。それから、直径４．８インチ、ガス流入および流出ス
ロット０．５インチ幅、および長さ約１６インチを有す
る電気的に接地された対向電極を基準にして−１，００
０ボルトのｄ、ｃ、電圧をアルミニウムドラムに印加し
た。３時間後、マンドレルの電圧を切断し、ガス流を停
止した。その後、その得られたドラムを真空チャンバー
から取り出した。こうして、岸さ約５ミルのアルミニウ
ムと、厚さ約１５μの水素化無定形ホウ素層からなる画
像形成部材が得られた。

得られた光応答性画像形成部材をゼロックス・コーポレ
ーション３１００Ｒの名で市販されている電子写真画像
形成装置に組み込み、２０ボルト／μの電場で画像を形
成した。それから、これ等画像はスチレンｎ−ブチルメ
タクリレート共重合体９０重量％とカーボンブラック粒
子１０重量％とからなるトナー組成物で現像できた。

実施例２ 以下の点を除いて実施例１の手順を繰り返すことによっ
て光応答性画像形成部材を作製した。まず、反応チャン
バーにシランガスを導入することによって、アルミニウ
ムドラム上にまず水素化無定形ケイ素が厚さ約０．５μ
で付着された。（米国特許第４，４６６．３８０号参照
、その開示は上記の通り全体的に参考のために本願明細
書中に組み入れられている）。次いで、１トルで、無定
形ケイ素上に０．０１ワツト／　ｃｒｓ　２のパワーレ
ベルで水素化（２５原子％水素）無定形ホウ素が厚さ２
５μで付着された。合わけたガス流量は５０ｏ　ｓｃｃ
ｍであった。約２時間で無定形水素化ホウ素層が形成さ
れた。

得られた光応答性画像形成部材をゼロックス・コーポレ
ーション３１００’の名で市販されている電子写真画像
形成装置に組み込み、２０ボルト／μの電場で画像形成
した。これ等画像はスチレンｎ−ブチルメタクリレート
共重合体とカーボンブラック粒子からなるトナー組成物
によって現像できた。

実施例３ 以下の点を除いて実施例１の手順を繰り返すことによっ
て光応答性画像形成部材を作製した。ジボラン１重量％
を含有するデカボランガス２００ｓｅｃｍが真空チャン
バーに導入され、圧力は１００ミリトルではなく２００
ミリトルに維持された。

また、−１，０００ボルトのｄ、　ｃ、　電圧の代わり
に、０゜０１ワツト／ａＲ２の高周波電圧が選択された
。

得られた光応答性画像形成部材をゼロックス・コーポレ
ーション３１００’の名で市販されている電子写真画像
形成装置に組み込み、２０ボルト／μの電場で画像形成
した。

これ等画像はスチレンｎ−ブチルメタクリレート９０重
量％とカーボランラック１０重罎％からなるトナー組成
物によって現像できた。

実施例４ ジボランとアルゴンガスの混合物を添加したこと以外が
実施例３の手順を繰り返すことによって光応答性画像形
成部材を作製した。

また、本願明細書中に説明されている、特に、上記の同
時係属米国出願および米国特許（それ等の開示は全体的
に参考のために本願明細書に組み入れられている）に説
明されているプロセスパラメーターに従って、水素化無
定形ケイ素の光発生層と、水素化無定形ホウ素の電荷輸
送層とを有する光応答性画像形成部材も製造することが
できた。

同様に、窒化ケイ素、炭化ケイ素、または無定形炭素の
オーバーコート層を有する画像形成部材は例えば米国特
許第４，５４４．６１７号（その開示は全体的に参考の
ために本願明細書に組み入れられる）の記載に従って作
製できた。

本発明を具体的な好ましい実施例によって記載したが、
本発明はこれ等に限定されるものではなく、本発明の思
想の範囲内および特許請求の範囲内にある様々な変形お
よび変更が可能であることが当業名には認識されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光応答性画像形成部材の部分概略断面
図であり； 第２図は本発明の別の光応答性画像形成部材の部分概略
断面図であり； 第３図は本発明の光応答性画像形成部材のさらに別の態
様を図示しており；そして 第４図および第５図は本発明の範囲に包含されるさらに
別の光応答性画像形成部材の部分概略断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）約０．１〜約３．０電子ボルトのバンドギャップ
   を有する水素化無定形ホウ素、またはハロゲン化無定形
   ホウ素からなる光応答性画像形成部材。 （２）ハロゲン化無定形ホウ素が約１．０〜約３電子ボ
   ルトのバンドギャップ有する、特許請求の範囲第１項の
   光応答性画像形成部材。 （３）水素化無定形ホウ素とハロゲン化無定形ホウ素の
   混合物が選択される、特許請求の範囲第１項の光応答性
   画像形成部材。 （４）さらに、支持基体を包含する、特許請求の範囲第
   １項の光応答性画像形成部材。 （５）支持基体と、それと接触して約１．０〜約３電子
   ボルトのバンドギャップを有する水素化および／または
   ハロゲン化無定形ホウ素を包含する、特許請求の範囲第
   ４項の光応答性画像形成部材。 （６）水素化無定形ホウ素が約１．４〜約３電子ボルト
   のバンドギャップを有する、特許請求の範囲第５項の光
   応答性画像形成部材。 （７）支持基体がアルミニウムである、特許請求の範囲
   第５項の光応答性画像形成部材。（８）無定形ホウ素は
   ホウ素原子を結合している単結合８０重量％とホウ素原
   子を結合している二重結合２０重量％の比率を有する、
   特許請求の範囲第５項の光応答性画像形成部材。 （９）支持基体と、水素化無定形ホウ素およびハロゲン
   化無定形ホウ素からなる群から選択された無定形ホウ素
   と、保護オーバーコート層からなる光応答性画像形成部
   材。 （１０）無定形ホウ素が約１．０〜約３電子ボルトのバ
   ンドギャップを有するものである、特許請求の範囲第９
   項の光応答性画像形成部材。 （１１）オーバーコート層が無定形炭素からなる、特許
   請求の範囲第９項の光応答性画像形成部材。 （１２）オーバーコート層が窒化ケイ素または炭化ケイ
   素である、特許請求の範囲第９項の光応答性画像形成部
   材。 （１３）支持基体と無定形ホウ素とオーバーコート層か
   らなり、無定形ホウ素は支持基体から無定形ホウ素光導
   電層とオーバーコート層との間に位置する界面へ向かつ
   て水素が約１０原子％から約３０原子％の遷移勾配をも
   つて存在している、光応答性画像形成部材。（１４）無
   定形ホウ素が約１．０〜約３電子ボルトのバンドギャッ
   プを有するものである、特許請求の範囲第１３項の光応
   答性画像形成部材。 （１５）オーバーコートが窒化ケイ素、炭化ケイ素、ま
   たは無定形炭素からなる、特許請求の範囲第１３項の光
   応答性画像形成部材。 （１６）１．０〜約３電子ボルトのバンドギャップを有
   する水素化無定形ホウ素と、それに接触している水素化
   無定形ケイ素の光発生層とからなる光応答性画像形成部
   材。 （１７）さらに、支持基体を有する、特許請求の範囲第
   １６項の光応答性画像形成部材。（１８）無定形ホウ素
   が２電子ボルトのバンドギャップを有する、特許請求の
   範囲第１６項の光応答性画像形成部材。 （１９）光発生層が無定形水素化ケイ素／ゲルマニウム
   合金からなる、特許請求の範囲第１６項の光応答性画像
   形成部材。 （２０）光発生層が燐またはホウ素をドープされている
   、特許請求の範囲第１６項の光応答性画像形成部材。 （２１）無定形ケイ素光発生層が支持基体と無定形ホウ
   素層との間に位置している、特許請求の範囲第１６項の
   光応答性画像形成部材。 （２２）無定形ホウ素層が無定形ケイ素光発生層と支持
   基体との間に位置し、そして部材がさらにオーバーコー
   ト層を上に有している、特許請求の範囲１６項の光応答
   性画像形成部材。 （２３）水素が約１原子％〜約３０原子％の量で存在す
   る、特許請求の範囲第１項の光応答性画像形成部材。 （２４）支持基体と、光発生層と、１．０〜約３電子ボ
   ルトのバンドギャップを有する水素化またはハロゲン化
   無定形ホウ素からなる電荷輸送層とからなる、光応答性
   画像形成部材。 （２５）支持基体と、光発生層と、約１．０〜約３電子
   ボルトのバンドギャップを有する無定形ホウ素の厚さ約
   ５〜約２５μの電荷輸送層とからなる、光応答性画像形
   成部材。 （２６）オーバーコート層が窒化ケイ素、炭化ケイ素、
   および無定形炭素からなる群から選択される、特許請求
   の範囲第２５項の光応答性画像形成部材。 （２７）光発生層が水素化無定形ケイ素である、特許請
   求の範囲第２５項の光応答性画像形成部材。 （２８）水素が約５原子％〜約３０原子％の量で存在す
   る、特許請求の範囲第２５項の光応答性画像形成部材。 （２９）水素が約５原子％〜約３０原子％の量で存在す
   る、特許請求の範囲第３項の光応答性画像形成部材。 （３０）水素が約５原子％〜約３０原子％の量で存在す
   る、特許請求の範囲第４項の光応答性画像形成部材。 （３１）水素が約５原子％〜約３０原子％の量で存在す
   る、特許請求の範囲第５項の光応答性画像形成部材。 （３２）特許請求の範囲第１項の光応答性画像形成部材
   上に静電潜像を形成し；次いで、この像を現像し；そし
   てこの現像された像を適切な基体へ転写することから成
   る画像形成方法。 （３３）光応答性画像形成部材が約１．０〜約３電子ボ
   ルトのバンドギャップを有するフッ素化無定形ホウ素か
   らなる、特許請求の範囲第３２項の画像形成方法。 （３４）光応答性画像形成部材が無定形水素化ホウ素と
   無定形ハロゲン化ホウ素の混合物からなる、特許請求の
   範囲第３２項の画像形成方法。 （３５）画像形成部材が支持基体と、それと接触してい
   る約１．４〜約３電子ボルトのバンドギャップを有する
   水素化および／またはフッ素化無定形ホウ素からなる、
   特許請求の範囲第３２項の画像形成方法。 （３６）画像形成部材には、さらに無定形ケイ素の光発
   生層が包含されている、特許請求の範囲第３２項の画像
   形成方法。 （３７）選択された支持基体がアルミニウムである、特
   許請求の範囲第３２項の画像形成方法。