JPS6381450A - 感光体 - Google Patents

感光体

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JPS6381450A
JPS6381450A JP22935686A JP22935686A JPS6381450A JP S6381450 A JPS6381450 A JP S6381450A JP 22935686 A JP22935686 A JP 22935686A JP 22935686 A JP22935686 A JP 22935686A JP S6381450 A JPS6381450 A JP S6381450A
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JP
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film
atoms
gas
photoreceptor
flow rate
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JP22935686A
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English (en)
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Shuji Iino
修司 飯野
Mochikiyo Osawa
大澤 以清
Hideo Yasutomi
英雄 保富
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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    • 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
    • G03G5/08285Carbon-based
    • 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
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    • G03G5/0433Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure all layers being inorganic

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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】 産呈上囚利里北野 本発明は、電荷発生層と電荷輸送層とを有する感光体に
関する。
従来技術 カールソン法の発明以来、電子写真の応用分野は著しい
発展を続け、電子写真用感光体にも゛様々な材料が開発
され実用化されてきた。
従来用いられて来た電子写真感光体材料の主なものとし
ては、非晶質セレン、セレン砒素、セレンテルル、硫化
カドミウム、酸化亜鉛、アモルファスシリコン等の無機
物質、ポリビニルカルバゾール、金属フタロシアニン、
ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン顔料、トリフ
ェニルメタン化合物、トリフェニルアミン化合物、ヒド
ラゾン化合物、スチリル化合物、ピラゾリン化合物、オ
キサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、等の有機
物質が挙げられる。また、その構成形態としては、これ
らの物質を単体で用いる単層型構成、結着材中に分散さ
せて用いるバインダー型構成、機能別に電荷発生層と電
荷輸送層とを設ける積層型構成等が挙げられる。
しかしながら、従来用いられて来た電子写真感光体材料
にはそれぞれ欠点があった。その一つとして人体への有
害性が挙げられるが、前述したアモルファスシリコンを
除く無機物質においては、何れも好ましくない性質を持
つものであった。また、電子写真感光体が実際に複写機
内で用いられるためには、帯電、露光、現像、転写、除
電、清掃等の苛酷な環境条件に曝された場合においても
、常に安定な性能を維持している必要があるが、前述し
た有機物質においては、何れも耐久性に乏しく、性能面
での不安定要素が多かった。
このような欠点を解消すべく、近年、有害性を改善し耐
久性に富んだ材料として、グロー放電法により生成され
るアモルファスシリコンの電子写真感光体への応用が進
んで来ている。しかし、アモルファスシリコンは、原料
としてシランガスを多量に必要とする反面、高価なガス
であることから、出来上がった電子写真感光体も従来の
感光体に比べ大幅に高価なものとなる。また、成膜速度
が遅く、成膜時間の増大に伴い爆発性を有するシラン未
分解生成物を粉塵状に発生する等、生産上の不都合も多
い。また、この粉塵が製造時に感光層中に混入した場合
には、画像品質に著しく悪影響を及ぼす。さらに、アモ
ルファスシリコンは、元来、比誘電率が高いため帯電性
能が低く、複写機内で所定の表面電位に帯電するために
は膜厚を厚くする必要があり、高価なアモルファスシリ
コン膜を長時間堆積させなくてはならない。
ところでアモルファスカーボン膜自体は、プラズマ有機
重合膜として古くより知られており、例えばジエン(M
、5hen)及びベル(A、T。
Be1l)により、1973年発行ののジャーナル・オ
ブ・アプライド・ポリマー・サイエンス(Journa
 l  of  App I ied  P。
Iymer  5cience)第17巻の第885頁
乃至第892頁において、あらゆる有機化合物のガスか
ら作製され得る事が、また、同著者により、1979年
のアメリカンケミカルソサエティ  (America
、n  ChemicalSociety)発行による
プラズマボリマライゼーション(Plasma  Po
lymerization)の中でもその成膜性が論じ
られている。
しかしながら従来の方法で作製したプラズマ有機重合膜
は絶縁性を前提とした用途に限って用いられ、即ちそれ
らの膜は通常のポリエチレン膜の如<1016ΩCm程
度の比抵抗を有する絶縁膜と考えられ、或は、少なくと
もそのような膜であるとの認識のもとに用いられていた
。実際に電子写真感光体への用途にしても同様の認識か
ら、保護層、接着層、ブロッキング層もしくは絶縁層に
限られており、所謂アンダーコート層もしくはオーバー
コート層としてしか用いられていなかった。
例えば、特開昭59−28161号公報には、基板上に
ブロッキング層及び接着層としてプラズマ重合きれた網
目構造を有する高分子層を設け、その上にアモルファス
シリコン層を設けた感光体が開示されている。特開昭5
9−38753号公報には、基板上にブロッキング層及
び接着層として酸素と窒素と炭化水素の混合ガスから生
成される1013〜1015Ωcmの窩抵抗のプラズマ
重合膜を10人〜100人設けた上にアモルファスシリ
コン層を設けた感光体が開示されている。特開昭59−
136742号公報には、アルミ基板上に設けたアモル
ファスシリコン層内へ光照射時にアルミ原子が拡散する
のを防止するための保護層として1〜5μm程度の炭素
膜を基板表面に形成せしめた感光体が開示きれている。
特開昭60−63541号公報には、アルミ基板とその
上に設けたアモルファスシリコン層との接着性を改善す
るために、接着層として200人〜2μmのダイヤモン
ド状炭素膜を中間に設けた感光体が開示され、残留電荷
の面から膜厚は2μm以下が好ましいとされている。
これらの開示は、何れも基板とアモルファスシリコン層
との間に、所謂アンダーコート層を設けた発明であり、
電荷輸送性についての開示は全くなく、また、a−Si
の有する前記した本質的問題を解決するものではない。
また、例えば、特開昭50−20728号公報には、ポ
リビニルカルバゾール−セレン系感光体の表面に保護層
としてグロー放電重合によるポリマー膜を0.1〜1μ
m設けた感光体が開示されている。特開昭59−214
859号公報には、アモルファスシリコン感光体の表面
に保護層として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させて5μm程度の膜を形成さ
せる技術が開示されている。特開昭60−61761号
公報には、表面保護層として、500人〜2μmのダイ
ヤモンド状炭素薄膜を設けた感光体が開示され、透光性
の面から膜厚ば2μm以下が好ましいときれてている。
特開昭60−249115号公報には、o、05〜5μ
m程度の無定形炭素または硬質炭素膜を表面保護層とし
て用いる技術が開示され、膜厚が5μmを越えると感光
体活性に悪影響が及ぶときれている。
これらの開示は、何れも感光体表面に所謂オーバーコー
ト層を設けた発明であり、電荷輸送性についての開示は
全くなく、また、a−siの有する前記した本質的問題
を解決するものではない。
また、特開昭51−46130号公報には、ポリビニル
カルバゾール系電子写真感光体の表面にグロー放電重合
を行なって0.001〜3μmのポリマー膜を形成せし
めた電子写真感光板が開示されているが、電荷輸送性に
ついては全く言及されていないし、a−3iの持つ前記
した本質的問題を解決するものではない。
一方、アモルファスシリコン膜については、スピア(W
、E、5pear)及びレコンバ(P。
G、LeComber)により1976年発行のフィロ
ソフィカル・マガジン(Phil○5ophical 
 Magazine)第33巻の第935頁乃至第94
9頁において、極性制御が可能な材料である事が報じら
れて以来、種々の光電デバイスへの応用が試みられて来
た。感光体への応用に関しては、例えば、特開昭56−
62254号公報、特開昭57−119356号公報、
特開昭57−177147号公報、特開昭57−119
357号公報、特開昭57−177149号公報、特開
昭57−119357号公報、特開昭57−17714
6号公報、特開昭57−177148号公報、特開昭5
7−174448号公報、特開昭57−174449号
公報、特開昭57−174450号公報、等に、炭素原
子を含有したアモルファスシリコン感光体が開示されて
いるが、何れもアモルファスシリコンの光導電性を炭素
原子により調整する事を目的としたものであり、また、
アモルファスシリコン自体厚い膜を必要としている。
発明が解決しようとする間”点 以上のように、従来、電子写真感光体に用いられている
プラズマ有機重合膜は所謂アンダーコート層もしくはオ
ーバーコート層として使用きれていたが、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
が絶縁性で有るとの判断にたって用いられている。従っ
てその膜厚も高々5μm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、残留電位の
発生に関して事実上問題にならずに済む程度の薄い膜で
しか用いられていない。また、従来、電子写真に用いら
れているアモルファスシリコン膜は所謂厚膜で使用され
ており、価格或は生産性等に、不都合な点が多い。
本発明者らは、アモルファスカーボン膜の電子写真感光
体への応用を検討しているうちに、本来絶縁性であると
考えられていた水素化アモルファスカーボン膜が膜中に
ハロゲン原子を含有せしめる事により、燐原子及び硼素
原子のうち少なくとも一方を含有してなる水素化或は弗
素化アモルファスシリコン膜との積層においては電荷輸
送性を有し、容易に好適な電子写真特性を示し始める事
を見出した。その理論的解釈には本発明者においても不
明確な点が多く詳細に亙り言及はできないが、ハロゲン
原子含有水素化アモルファスカーボン膜中に捕捉されて
いる比較的不安定なエネルギー状態の電子、例えばπ電
子、不対電子、残存フリーラジカル等が形成するバンド
構造が、燐原子及び硼素原子のうち少なくとも一方を含
有してなる水素化或は弗素化アモルファスシリコン膜か
形成するバンド構造と電導帯もしくは荷電子帯において
近似したエネルギー準位を有するため、燐原子及び′@
素原子のうち少なくとも一方を含有してなる水素化或は
弗素化アモルファスシリコン膜中で発生したキャリアが
容易にハロゲン原子含有水素化アモルファスカーボン膜
中へ注入され、さらに、このキャリアは前述の比較的不
安定なエネルギー状態の電子の作用によりハロゲン原子
含有水素化アモルファスカーボン膜中を好適に走行し得
るためと推定される。
本発明はその新たな知見を利用することにより、アモル
ファスシリコン感光体の持つ前述の如き本質的問題点を
全て解消し、また従来とは全く使用目的も特性も異なる
、有機プラズマ重合膜、特に少なくともハロゲン原子を
含有してなる水素化アモルファスカーボン膜を電荷輸送
層として使用し、かつ、燐原子及び硼素原子のうち少な
くとも一方を含有してなる水素化或は弗素化アモルファ
スシリコンの薄膜を電荷発生層として使用した感光体を
提供する事を目的とする。
問題点を解′するための手段 即ち、本発明は、電荷発生層と電荷輸送層とを有する機
能分離型感光体において、該電荷輸送層がプラズマ重合
反応から生成される少なくともハロゲン原子を含有する
水素化アモルファスカーボン膜であり、かつ、該電荷発
生層が燐原子及び硼素原子のうち少なくとも一方を含有
してなる水素化或は弗素化アモルファスシリコン膜であ
ることを特徴とする感光体に関する(以下、本発明によ
る電荷輸送層をa−C膜及び電荷発生層をa−5i膜と
称する)。
本発明は、従来のアモルファスシリコン感光体において
は、電荷発生層として優れた機能を有するアモルファス
シリコンを、電荷発生能が無くても電荷輸送能ざえあれ
ば済む電荷輸送層としても併用していたため発生してい
たこれらの問題点を解決すべく成されたものである。
即ち、本発明は、電荷輸送層としてグロー放電により生
成される少なくともハロゲン原子を含有してなる水素化
アモルファスカーボン膜を設け、かつ、電荷発生層とし
て同じくグロー放電により生成される燐原子及び@素原
子のうち少なくとも一方を含有してなる水素化或は弗素
化アモルファスシリコン膜を設けた事を特徴とする機能
分離型感光体に関する。該電荷輸送層は、可視光もしく
は半導体レーザー光付近の波長の光に対しては明確なる
光導電性は有ざないが、好適な輸送性を有し、ざらに、
市電能、耐久性、耐候性、耐環境汚染性等の電子写真感
光体性能に優れ、しかも透光性にも優れるため、機能分
離型感光体としての積層構造を形成する場合においても
極めて高い自由度が得られるものである。また、該電荷
発生層は、可視光もしくは半導体レーザー光付近の波長
の光に対して優れた光導電性を有し、しかも従来のアモ
ルファスシリコン感光体に比べて極めて薄い膜厚で、そ
の機能を活かす事ができるものである。
本発明においては、a −C膜を形成するために有機化
合物ガス、特に炭化水素ガスが用いられる。
該炭化水素における相状態は常温常圧において必ずしも
気相である必要はなく、加熱或は減圧等により溶融、蒸
発、昇華等を経て気化しうるものであれば、液相でも固
相でも使用可能である。
使用可能な炭化水素には種類が多いが、飽和炭化水素と
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、トリテ゛カン、テトラデ
カン、ベンタテ゛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、トリアコンタン、トドリアコンタン、ペンタト
リアコンタン、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−ジメチルブタン、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−ジメチルペンタン、3.3−ジメチルペンタ
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−トリメチルペンタン、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。不飽和炭化水
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、1−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、1−ヘキセン、テトラ
メチルエチレン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノ
ネン、1−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、ペンタジェン、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、アロオシメン、ミルセン、ヘキサトリエン、
等のトリオレフイン、並びに、アセチレン、ブタジイン
、1゜3−ペンタジイン、2.4−へキサジイン、メチ
ルアセチレン、1−ブチン、2−ブチン、1−ペンチン
、1−ヘキシン、1−ヘプチン、1−オクチン、1−ノ
ニン、1−デシン、等が用いられる。
脂環式炭化水素としては、例えば、シクロプロパン、シ
クロブタン、シクロベンクン、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、シクロトリデ
カン、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、シクロノネン
、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、ボルニレン、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、ビサボレ
ン、ジンギベレン、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、カンホレン、フィロクラテ゛ン、ボドカル
ブレン、ミレン、等のテルペン並びに、ステロイド等か
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、プロピルベンゼン、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、インデン、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。
ざらに、炭化水素以外でも、例えば、アルコール類、ケ
トン類、エーテル類、エステル類、等炭素と成りうる化
合物であれば使用可能である。
本発明におけるa −C膜中に含まれる水素原子の量は
グロー放電を用いるというその製造面から必然的に定ま
るが、炭素原子と水素原子の総量に対して、概ね30乃
至6o原子%含有される。ここて、炭素原子並びに水素
原子の膜中含有量は、有機元素分析の常法、例えばeN
H分析を用いる事により知る事ができる。
本発明におけるa −C膜中に含まれる水素原子の量は
、成膜装置の形態並びに成膜時の条件により変化するが
、例えば、基板温度を高くする、圧力を低(する、原料
炭化水素ガスの希釈率を低くする、印加電力を高くする
、交番電界の周波数を低くする、交番電界に重畳せしめ
た直流電界強度を高くする、等の手段、或は、これらの
組合せ操作は、含有水素量を低くする効果を有する。
本発明における電荷輸送層としてのa −C膜の膜厚は
、通常の電子写真プロセスで用いるためには、5乃至5
0um、特に7乃至20μmが適当であり、5μmより
薄いと、帯電電位が低いため充分な複写画像濃度を得る
事ができない。また、50L1mより厚いと、生産性の
面で好ましくない。
このa−C膜は、高透光性、高暗抵抗を有するとともに
電荷輸送性に富み、膜厚を上記の様に5μm以上として
もキャリアはトラップされる事無く輸送され明減衰に寄
与する事が可能である。
本発明における原料気体からa −C膜を形成する過程
としては、原料気体が、直流、低周波、高周波、或はマ
イクロ彼等を用いたプラズマ法により生成されるプラズ
マ状態を経て形成される方法が最も好ましいが、その他
にも、イオン化蒸着法、或はイオンビーム蒸着法等によ
り生成されるイオン状態を経て形成されてもよいし、真
空蒸着法、或はスパッタリング法等により生成される中
性粒子から形成されてもよいし、ざらには、これらの組
み合わせにより形成されてもよい。
本発明においては炭化水素の他に、a −C膜中に少な
くともハロゲン原子を添加するためにハロゲン化合物が
使用される。ここでハロゲン原子とは、弗素原子、塩素
原子、臭素原子、及び沃素原子をいう。該ハロゲン化合
物における相状態は常温常圧において必ずしも気相であ
る必要はなく、加熱或は減圧等により溶融、蒸発、昇華
等を経て気化しうるものであれば、液相でも固相でも使
用。
可能である。ハロゲン化合物としては、例えば、弗素、
塩素、臭素、沃素、弗化水素、弗化塩素、弗化臭素、弗
化沃素、塩化水素、塩化臭素、塩化沃素、臭化水素、臭
化沃素、沃化水素、等の無機化合物、ハロゲン化アルキ
ル、ハロゲン化アリール、ハロゲ化スチレン、ハロゲン
化ポリメチレン、ハロホルム、等の有機化合物が用いら
れる。ハロゲン化アルキルとしては、例えば、フッ化メ
チル、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、フッ化
エチル、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化エチル、フッ
化プロピル、塩化プロピル、臭化プロピル、ヨウ化プロ
ピル、フッ化ブチル、塩化ブチル、臭化ブチル、ヨウ化
ブチル、フッ化アミル、塩化アミル、臭化アミル、ヨウ
化アミル、フッ化ヘキシル、塩化ヘキシル、臭化ヘキシ
ル、ヨウ化ヘキシル、フッ化へブチル、塩化へブチル、
臭化へブチル、ヨウ化へブチル、フッ化オクチル、塩化
オクチル、臭化オクチル、ヨウ化オクチル、フッ化ノニ
ル、塩化ノニル、臭化ノニル、ヨウ化ノニル、フッ化デ
シル、塩化デシル、臭化デシル、ヨウ化デシル、等が用
いられる。ハロゲン化アリールとしては、例えば、フル
オルベンゼン、クロルベンゼン、ブロムベンゼン、ヨー
ドベンゼン、クロルトルエン、ブロムトルエン、クロル
ナフタリン、ブロムナフタリン、等が用いられる。ハロ
ゲン化スチレンとしては、例えば、クロルスチレン、ブ
ロムスチレン、ヨードスチレン、フルオルスチレン、等
が用いられる。ハロゲン化ポリメチレンとしては、例え
ば、塩化メチレン、臭化メチレン、ヨウ化メチレン、塩
化エチレン、臭化エチレン、ヨウ化エチレン、塩化トリ
メチレン、臭化トリメチレン、ヨウ化トリメチレン、ジ
塩化ブタン、ジ臭化ブタン、ショウ化ブタン、ジ塩化ペ
ンタン、ジ臭化ペンタン、ショウ化ペンタン、ジ塩化ヘ
キサン、ジ臭化ヘキサン、ショウ化ヘキサン、ジ塩化へ
ブタン、ジ臭化へブタン、ショウ化へブタン、ジ塩化オ
クタン、ジ臭化オクタン、ショウ化オクタン、ジ塩化ノ
ナン、ジ臭化ノナン、ジ塩化デカン、ジヨウ化デカン、
等か用いられる。ハロホルムとしては、例えば、フルオ
ロホルム、クロロホルム、ブロモホルム、ヨードホルム
、等が用いられる。
本発明において化学的修飾物質として含有されるハロゲ
ン原子の量は、全構成原子に対して0゜1乃至2:、5
原子%である。ここで、膜中に含有されるハロゲン原子
の量は、元素分析の常法、例えばオージェ分析により知
る事ができる。ハロゲン原子の量が0.1原子%より低
い場合には、必ずしも好適な電荷輸送性が保証されず、
感度低下もしくは残留電位の発生等を生じ易くなり、ま
た、経時的感度安定性も保証されなくなる。ハロゲン原
子の量が25原子%より高い場合には、適量の添加では
好適な電荷輸送性と残留電位発生防止を保証していたハ
ロゲン原子が、逆に、帯電能の低下、ざらには経時後の
暗抵抗を低くする作用を示し、数カ月単位の保管中に電
荷保持能の低下を招く。また、必ずしも成膜性が保証さ
れなくなり、膜の剥離、油状化もしくは粉体化を招く。
従って、本発明におけるハロゲン原子添加量の範囲は重
要である。
本発明において化学的修飾物質として含有きれるハロゲ
ン原子の量は、主に、プラズマ反応を行なう反応室への
前述のハロゲン化合物の導入量を増減することにより制
御することが可能である。
ハロゲン化合物の導入量を増大させれば、本発明による
a−C膜中へのハロゲン原子の添加量を高くすることが
可能であり、逆にハロゲン化合物の導入量を減少きせれ
ば、本発明によるa −C膜中へのハロゲン原子の添加
量を低くすることが可能である。
本発明においては、a−siiを形成するためにシラン
ガス、ジシランガス、或は、弗化シランガスが用いられ
る。また、化学的修飾物質として燐原子或は硼素原子を
膜中に含有せしめるための原料ガスとして、ホスフィン
ガス或はジボランガスが用いられる。
本発明において化学的修飾物質として含有される燐原子
或は硼素原子の量は、全構成原子に対して20000原
子ppm以下である。ここで燐原子或は硼素原子の膜中
含有量は、元素分析の常法、例えばオージェ分析或はI
MA分析により知る事ができる。燐原子或は硼素原子の
膜中含有量が2oooo原子ppmより高い場合には、
少量の添加では好適な輸送性、或は、極性制御効果を保
証していた燐原子或は硼素原子が、逆に膜の低抵抗化を
招く作用を示し、帯電能の低下を来たす。従って、本発
明における燐原子或は硼素原子添加量の範囲は重要であ
る。
本発明におけるa−Si膜中に含まれる水素原子或は弗
素原子の量はグロー放電を用いるというその製造面から
必然的に定まるが、シリコン原子と水素原子或はシリコ
ン原子と弗素原子の総量に対して、概ね10乃至35原
子%含有される。ここで、水素原子或は弗素原子の膜中
含有量は、元素分析の常法、例えば金属中ONH分析÷
恰1装、オージェ分析等を 用いる事により知る事ができる。
本発明における電荷発生層としてのa−Si膜の膜厚は
、通常の電子写真プロセスで用いるためには、0.1乃
至5μmが適当であり、0.1μmより薄いと、光吸収
が不十分となり充分な電荷発生が行なわれなくなり、感
度の低下を招く。また、5μmより厚いと、生産性の面
で好ましくない。このa−Si膜は電荷発生能に富み、
ざらに、本発明の最も特徴とするところのa−C膜との
積層構成において効率よ<a−C膜中に発生キャリアを
注入せしめ、好適な明減衰に寄与する事が可能である。
本発明における原料気体からa−3i膜を形成する過程
は、a−C膜を形成する場合と同様にして行なわれる。
本発明において化学的修飾物質として含有される燐原子
或は硼素原子の量は、主に、プラズマ反応を行なう反応
室への前述のホスフィンガス或はジボランガスの導入量
を増減することにより制御することが可能である。ホス
フィンガス或はジボランガスの導入量を増大させれば、
本発明によるa−3i膜中への燐原子或は硼素原子の添
加量を寓くすることが可能であり、逆にホスフィンガス
或はジボランガスの導入量を減少させれば、本発明によ
るa−Si膜中への燐原子或は硼素原子の添加量を低く
することが可能である。
本発明における感光体は、電荷発生層と電荷輸送層から
成る機能分離型の構成とするのが最適で、該電荷発生層
と該電荷輸送層の積層構成は、必要に応じて適宜選択す
ることが可能である。
第1図は、その一形態として、導電性基板(1)上に電
荷輸送層(2)と電荷発生層(3)を順次積層してなる
構成を示したものである。第2図は、別の一形態として
、導電性基板(1)上に電荷発生層(3)と電荷輸送層
(2)を順次積層してなる構成を示したものである。第
3図は、別の一形態として、導電性基板(1)上に、電
荷輸送層(2)と電荷発生層(3)と電荷輸送層(2)
を順次積層してなる構成を示したものである。
感光体表面を、例えばコロナ帯電器等により正畢電した
後、画像露光して使用する場合においては、第1図では
電荷発生層(3)で発生した正孔が電荷輸送層(2)中
を導電性基板(1)に向は走行し、第2図では電荷発生
層(3)で発生した電子が電荷輸送層(2)中を感光体
表面に向は走行し、第3図では電荷発生層(3)で発生
した正孔が導電性基板側の電荷輸送層(2)中を導電性
基板(1)に向は走行すると共に、同時に電荷発生層(
3)で発生した電子が表面側の電荷輸送層(2)中を感
光体表面に向は走行し、好適な明減衰に保証きれた静電
潜像の形成が行なわれる。反対に感光体表面を負帯電し
た後、画像露光して使用する場合においては、電子と正
孔の挙動を入れ代えて、キャリアーの走行性を解すれば
よい。第2図及び第3国では、画像露光用の照射光が電
荷輸送層中を通過する事になるが、本発明による電荷輸
送層は透光性に優れることから、好適な潜像形成を行な
うことが可能である。
第4図は、ざらなる一形態として、導電性基板(1)上
に電荷輸送層(2)と電荷発生層(3)と表面保護層(
4)を順次積層してなる構成を示したものである。即ち
第1図の形態に表面保護層を設けた形態に相当するが、
第1図の形態では、最表面が#4湿性に乏しいa−3i
膜で有ることから、多くの場合実用上の対湿度安定性を
確保する′ために表面保護層を設けることが好ましい。
第2図及び第3図の構成の場合、最表面が耐久性に優れ
たa−C膜であるため表面保護層を設けなくてもよいが
、例えば現像剤の付着による感光体表面の汚れを防止す
るような、複写機内の各種エレメントに対する整合性を
調整する目的から、表面保護層を設けることもざらなる
一形態と成りうる。
第5図は、ざらなる一形態として、導電性基板(1)上
に中間層(5)と電荷発生層(3)と電荷輸送層(2)
を順次積層してなる構成を示したものである。即ち第2
図の形態に中間層を設けた形態に相当するが、第2図の
形態では、導電性基板との接合面がa−3i膜である事
から、多くの場合接着性及び注入阻止効果を確保するた
めに中間層を設ける事が好ましい。第1図及び第3図の
構成の場合、導電性基板との接合面が、接着性及び注入
阻止効果に優れた、本発明による電荷輸送層であるため
、中間層を設けなくてもよいが、例えば導電性基板の前
処理方法のような、感光層形成以前の製造工程との整合
性を調整する目的から、中間層を設けることもざらなる
一形態と成りうる。
第6図は、ざらなる一形態として、導電性基板(1)上
に中間層(5)と電荷輸送層(2)と電荷発生層(3)
と表面保護層(4)を順次積層してなる構成を示したも
のである。即ち第1図の形態に中間層と表面保護層を設
けた形態に相当する。
中間層と表面保護層の設置理由は前述と同様であり、従
って第2図及び第3図の構成において中間層と表面保護
層を設けることもざらなる一形態と成りうる。
本発明において中間層と表面保護層は、材料的にも、製
法的にも、特に限定を受けるものではなく所定の目的が
達せられるものであれば、適宜選択することが可能であ
る。本発明によるa−C膜を用いてもよい。但し、用い
る材料が、例えば従来例で述べた如き絶縁性材料である
場合には、残留電位発生の防止のため膜厚は5μm以下
に留める必要がある。
本発明による感光体の電荷輸送層は、気相状態の分子を
減圧下で放電分解い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積させる、所謂プラズマ重合反応か
ら生成される事が好ましい。
第7図は本発明に係わる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
原料化合物及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(722)〜(724)により与
熱可能であり、ざ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(7
28)〜(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。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。反応室内には接地電極(735)と電力印加電極(
736)が対向して設置され、各々の電極は電極加熱器
(737)により与熱可能とされている。電力印加電極
(736)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(740
)を介して低周波電源(741)、ローバスフィルタ(
742)を介して直流型! (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(733)内の圧
力は圧力制御弁(745)により調整可能であり、反応
室(733)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
) 、或は、冷却除外装置(749) 、メカニカルブ
ースター。
ポンプ(750)、油回転ポンプ(748)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(7
53)に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も、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。反応室(733)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。第7図において導電性基板(752)は
接地電極(735)に固定して配きれているが、電力印
加電極(736)に固定して配されてもよく、ざらに双
方に配されてもよい。
第8図は本発明に係わる感光体の製造装置の別の一形態
を示し、反応室(833)内部の形態以外は、第7図に
示した本発明に係わる感光体の製造装置と同様であり、
付記された番号は、700番台のものを800番台に置
き換えて解すればよい。第8図において、反応室(83
3)内部には、第7図における接地電極(735)を兼
ねた円筒形の導電性基板(852)が設置され、内側に
は電極加熱器(837)が配されている。導電性基板(
852)周囲には同じく円筒形状をした電力印加電極(
836)が配され、外側には電極加熱器(837)が配
されている。導電性基板(852)は、外部より駆動モ
ータ(854)を用いて自転可能となっている。
感光体製造に供する反応室は、拡散ポンプにより予め1
0−4乃至1O−6Torr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なう。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。導電性基板に
は、前述の如き感光体構成の中から所望の構成を得るた
めに、必要であれば、予めアンダーコート層或は電荷発
生層を設けて置いてもよい。アンダーコート層或は電荷
発生層の設置には、本装置を用いてもよいし別装置を用
いてもよい。次いで、第1乃至第6タンク及び第1乃至
第3容器から、原料ガスを適宜第1乃至第9流量制御器
を用いて定流量化しながら反応室内に導入し、圧力調節
弁により反応室内を一定の減圧状態に保つ。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。a−3i膜或はa−C膜は、原料ガ
スを代える事により任意に形成可能である。放電を一旦
停止し、原料ガス組成を変更した後、再び放電を再開す
れば異なる組成の膜を積層する事ができる。また、放電
を持続させながら原料ガス流量だけを徐々に代え、異な
る組成の膜を勾配を持たせながら積層する事も可能であ
る。
反応時間により膜厚を制御し、所定の膜厚並びに積層構
成に達したところで放電を停止し、本発明による感光体
を得る。次いで、第1乃至第9調節弁を閉じ、反応室内
を充分に排気する。ここで所望の感光体構成が得られる
場合には反応室内の真空を破り、反応室より本発明によ
る感光体を取り出す。更に所望の感光体構成において、
電荷発生層或はオーバーコート層が必要とされる場合に
は、そのまま本装置を用いるか、或は同様に一旦真空を
破り取り出して別装置に移してこれらの層を設け、本発
明による感光体を得る。
以下実施例を挙げながら、本発明を説明する。
実施例1 本発明に係わる製造装置を用いて、第1図に示す如き、
導電性基板、電荷輸送層、電荷発生層をこの順に設けた
本発明感光体を作製した。
電荷輸送層形成工程: 第7図に示すグロー放電分解装置において、まず、反応
装置(733)の内部を10−6Torr程度の高真空
にした後、第1、第2、及び第3調節弁(707,70
8、及び709)を解放し、第1タンク(701)より
水素ガス、第2タンク(702)よりブタジェンガス、
及び第3タンク(703)より四塩化炭素ガスを各々出
力圧1゜○Kg/cm2の下で第1、第2、及び第3流
量制御器(713,714、及び715)内へ流入させ
た。水素ガスの流量を60secm、ブタジェンガスの
流量を60sccm、及び四塩化炭素ガスの流量を30
secmとなるように設定して、途中混合器(731)
を介して、主!(732)より反応室(733)内へ流
入した。各々の流量が安定した後に、反応室(733)
内の圧力が2゜○Torrとなるように圧力調節弁(7
45)を調整した。一方、導電性基板(752)として
は、樅50×横50X厚3mmのアルミニウム基板を用
いて、予め120℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力
が安定した状態で、予め接続選択スイッチ(744)に
より接続しておいた低周波電源(741)を投入し、電
力印加電極(736)に120Wattの電力を周波数
300KHzの下で印加して約30分間プラズマ重合反
応を行ない、導電性基板(752)上に厚き15μmの
a−C膜を電荷輸送層として形成した。成膜完了後は、
電力印加を停止し、調節弁を閉じ、反応室(733)内
を充分に排気した。
以上のようにして得られたa−C膜につき金属中○NH
分析(板場製作所製EMGA−1300)を行なったと
ころ、含有される水素原子の量は炭素原子と水素原子の
総量に対して55原子%、また、オージェ分析より含有
されるハロゲン原子、即ち、塩素原子の量は全構成原子
に対して5.9原子%であった。
電荷発生層形成工程: 次いで、第1調節弁(707) 、及び第6調節弁(7
12)を解放し、第1タンク(701)から水素ガス、
及び第6タンク(706)からシランガスを、出力圧I
Kg/cm2の下で第1、及び第6流量制御器(713
、及び718)内へ流入させな。同時に、第4調節弁(
710)を解放し、第4タンク(704)より水素ガス
で1100ppに希釈されたジポランガスを、出力圧1
.5Kg/cm2の下で第4流量制御器(716)内へ
、流入させな。各流量制御器の目盛を調整して水素ガス
の流量を200sccrr+、シランガスの流量を10
1005e、水素ガスで100 p pmに希釈きれた
ジボランガスの流量を10105eに設定し、反応室(
733)内に流入きせた。各々の流量が安定した後に、
反応室(733)内の圧力が0.8Torrとなるよう
に圧力調節弁(745)を調整した。一方、a−C膜が
形成されている導電性基板(752)は、250℃に加
熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した状態で、高周
波電源(739)より周波数13.56MHzの下で電
力印加電極(736)に35Wattの電力を印加し、
グロー放電を発生させた。この放電を5分間行ない、厚
ざ0.3μmの電荷発生層を得た。
得られたa−3i膜につき、金属中ONH分析(板場製
作所製EMGA−1300) 、オージェ分析、及びI
MA分析を行なったところ、含有される水素原子は全構
成原子に対して18原子%、硼素原子は10原子ppm
であった。
特性: 得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で負帯
電並びに正帯電で用いたところ次の如き性能が得られた
。ここでは、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最高
帯電電位は一600V (+590V)で有り、即ち、
全感光体膜厚が15゜3μmであることから1μm当り
の帯電能は39V/μm (39V/μm)と極めて高
く、このことから充分な帯電性能を有する事が理解され
た。
また、暗中にてVmaxからVmaxの90%の表面電
位にまで暗減衰するのに要した時間は約15秒(約16
秒)であり、このことから充分な電荷保持性能を有する
事が理解された。また、最高帯電電位に初期帯電した後
、白色光を用いて最高帯電電位の20%の表面電位にま
で明減衰きせたところ必要ときれた光量は1.4ルツク
ス・秒(1,5ルツクス・秒)であり、このことから充
分な光感度性能を有する事が理解された。
以上より、本例に示した本発明による感光体は、感光体
として優れた性能を有するものである事が理解される。
また、この感光体に対して常用のカールソンプロセスの
中で、作像して転写したところ、鮮明な画像が得られた
X施週旦 本発明に係わる製造装置を用いて、第1図に示。
す如き、導電性基板、電荷輸送層、電荷発生層をこの順
に設けた本発明感光体を作製した。
電荷輸送層形成工程: 第7図に示すグロー放電分解装置に8いて、まず、反応
装置(733)の内部を1O−6Torr程度の高真空
にした後、第3調節弁(709)を解放し、第3タンク
(703)より四塩化炭素ガスを出力圧1.0Kg/c
m2の下で第3流量制御器(715)内へ流入させな。
同時に、第1容器(719)よりミルセンガスを第1温
調器(722)温度30℃のもと第7流量制御器(72
8)内へ流入させな。四塩化炭素ガスの流量を25sc
cm、及びミルセンガスの流量を15secmとなるよ
うに設定して、途中混合器(731)を介して、主、’
!’(732)より反応室(733)内へ流入した。各
々の流量が安定した後に、反応室(733)内の圧力が
1.5Torrとなるように圧力調節弁(745)を調
整した。一方、導電性基板(752)としては、樅50
×横50×厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予め
200℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した
状態で、予め接続選択スイッチ(744)に↓り接続し
ておいた低周波電源(741)を投入し、電力印加電極
(736)に170Wattの電力を周波数35KHz
の下で印加して約1時間20分プラズマ重合反応を行な
い、導電性基板(752)上に厚ざ15μmのa−C膜
を電荷輸送層として形成した。成膜完了後は、電力印加
を停止し、調節弁を閉じ、反応室(733)内を充分に
排気した。
以上のようにして得られたa −C膜につき金属中ON
H分析(板場製作所製EMGA−1300)を行なった
ところ、含有される水素原子の量は炭素原子と水素原子
の総量に対して47原子%であった。また、オージェ分
析より含有されるハロゲン原子、即ち、塩素原子の量は
全構成原子に対して13.4原子%であった。
電荷発生層形成工程: 次いで、第1調節弁(707) 、第2調節弁(708
)、及び第6調節弁(712)を解放し、第1タンク(
701)から水素ガス、第2タンク(702)から四弗
化シランガス、及び第6タンク(706)からシランガ
スを、出力圧IKg/cm2の下で第1、第2、及び第
6流量制御器(713,714、及び718)内へ流入
きせな。同時に、第4調節弁(710)を解放し、第4
タンク(704)より水素ガスで1100ppに希釈さ
れたジボランガスを、出力圧1.5Kg/cm2の下で
第4流量制御器(716)内へ、流入きせた。各流量制
御器の目盛を調整して水素ガスの流量を200secm
、四弗化シランガスの流量を50secm、シランガス
の流量を50secm。
水素ガスで1100ppに希釈されたジボランガスの流
量を101005eに設定し、反応室(733)内に流
入させた。各々の流量が安定した後に、反応室(733
)内の圧力が0.8Torrとなるように圧力調節弁(
745)を調整した。
一方、a−σ膜が形成きれている導電性基板(752)
は、230℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定
した状態で、高周波電源(739)より周波数13.5
6MHzの下で電力印加電極(736)に35Watt
の電力を印加し、グロー放電を発生させた。この放電を
5分間行ない、厚き0.3μmの電荷発生層を得た。
得られたa−Si膜につき、金属中ONH分析(板場製
作所製EMGA−1300) 、オージェ分析、及びI
MA分析を行なったところ、含有される水素原子は全構
成原子に対して21原子%、硼素原子は100原子pp
m、弗素原子は5原子%であった。
特性: 得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で負帯
電並びに正帯電で用いたところ次の如き性能が得られた
。ここでは、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最高
帯電電位は一550V (+380V)で有り、即ち、
全感光体膜厚が15゜3μmであることがら°1μm当
りの帯電能は36V/μm(25V/μm)と極めて高
く、このことから充分な帯電性能を有する事が理解され
た。
また、暗中にてVmaxからVmaxの90%の表面電
位にまで暗減衰するのに要した時間は約13秒(約8秒
)であり、このことから充分な電荷保持性能を有する事
が理解された。また、最高帯電電位に初期帯電した後、
白色光を用いて最高帯電電位の20%の表面電位にまで
明減衰させたところ必要とされた光景は1.2ルツクス
・秒(3゜9ルツクス・秒)であり、このことから充分
な光感度性能を有する事が理解された。
以上より、本例に示した本発明による感光体は、感光体
として優れた性能を有するものである事が理解される。
また、この感光体に対して常用のカールソンプロセスの
中で、作像して転写したところ、鮮明な画像が得られた
X旅伝旦 本発明に係わる製造装置を用いて、第1図に示す如き、
導電性基板、電荷輸送層、電荷発生層をこの順に設けた
本発明感光体を作製した。
電荷輸送層形成工程: 第7図に示すグロー放電分解装置において、まず、反応
装置(733)の内部を10”6To r r程度の高
真空にした後、第1、第2、及び第3調節弁(707,
708、及び709)を解放し、第1タンク(701)
より水素ガス、第2タンク(702)よりアセチレンガ
ス、及び第3タンク(703)より四弗化炭素ガスを各
々出力圧1゜0Kg/am2の下で第1、第2、及び第
3流量制御器(713,714、及び715)内へ流入
させた。そして各流量制御器の目盛を調整して、水素ガ
スの流量を120secm、アセチレンガスの流量を3
5secm、及び四弗化炭素ガスの流量が7secmと
なるように設定して、途中混合器(731)を介して、
主!(732)より反応室(733)内へ流入した。各
々の流量が安定した後に、反応室(733)内の圧力が
2.OT。
rrとなるように圧力調節弁(745)を調整した。一
方、導電性基板(752)としては、!50×横50X
厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予め200℃に
加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した状態で、予
め接続選択スイッチ(744)により接続しておいた高
周波電源(739)を投入し、電力印加電極(736)
に200Wattの電力を周波数13.56MHzの下
で印加して約5時間プラズマ重合反応を行ない、導電性
基板(752)上に厚き15μmのa −C膜を電荷輸
送層として形成した。成膜完了後は、電力印加を停止し
、FAWJ弁を閉じ、反応室(733)内を充分に排気
した。
以上のようにして得られたa −C膜につき金属中○N
H分析(板場製作所製EMGA−1300)を行なった
ところ、含有される水素原子の量は炭素原子と水素原子
の総量に対して3o原子%、また、オージェ分析より含
有されるハロゲン原子、即ち、弗素原子の量は全構成原
子に対して0.9原子%であった。
電荷発生層形成工程: 次いで、第1調節弁(707) 、及び第6調節弁(7
12)を解放し、第1タンク(701)から水素ガス、
及び第6タンク(706)からシランガスを、出力圧I
Kg/cm2の下で第1、及び第6流量制御器(713
、及び718)内へ流入させた。同時に、第4調節弁(
710)を解放し、第4タンク(704)より水素ガス
で1100p11)に希釈きれたジボランガスを、出力
圧1.5Kg/cm2の下で第4流量制御器(716)
内へ、流入させな。各流量制御器の目盛を調整して水素
ガスの流量を200secm、シランガスの流量を10
01005e水素ガスで100 p pmに希釈された
ジボランガスの流量を100 s c amに設定し、
反応室(733)内に流入させた。各々の流量が安定し
た後に、反応室(733)内の圧力が0.8Torrと
なるように圧力調節弁(745)を調整した。一方、a
−C膜が形成されている導電性基板(752)は、25
0℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した状態
で、高周波電源(739)より周波数13.56MHz
の下で電力印加型ff1i<736)に35Wattの
電力を印加し、グロー放電を発生させた。この放電を5
分間行ない、厚き0.3μmの電荷発生層を得た。
得られたa−3i膜につき、金属中ONH分析(板場製
作所袈EMGA−1300)、オージェ分析、及びIM
A分析を行なったところ、含有される水素原子は全構成
原子に対して15原子%、硼素原子は100原子ppm
であった。
特性: 得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で負棗
電並びに正帯電で用いたところ次の如き性能が得られた
。ここでは、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最高
帯電電位は一950V (+875V)で有り、即ち、
全感光体膜厚が15゜3μmであることから1μm当り
の帯電能は62■/μm(57V/μm)と極めて高く
、このことから充分な帯電性能を有する事が理解きれた
また、暗中にてVmaxからVmaxの90%の表面電
位にまで暗減衰するのに要した時間は約40秒(約35
秒)であり、このことから充分な電荷保持性能を有する
事が理解された。また、最高帯電電位に初期帯電した後
、白色光を用いて最高帯電電位の20%の表面電位にま
で明減衰させたとこる必要とされた光量は10.5ルツ
クス・秒(2,9ルツクス・秒)であり、このことから
充分な光感度性能を有する事が理解された。
以上より、本例に示した本発明による感光体は、感光体
として優れた性能を有するものである事が理解される。
また、この感光体に対して常用のカールソンプロセスの
中で、作像して転写したところ、鮮明な画像が得られた
去旅豊丘 本発明に係わる製造装置を用いて、第1図に示す如き、
導電性基板、電荷輸送層、電荷発生層をこの順に設けた
本発明感光体を作製した。
電荷輸送層形成工程: 第7図に示すグロー放電分解装置において、まず、反応
装置(733)の内部を10−6To r r程度の高
真空にした後、第1、第2、及び第3(707,708
、及び709)を解放し、第1タンク(701)より水
素ガス、第2タンク(702)よりエチレンガス、及び
第3タンク(703)より四弗化炭素ガスを各々出力圧
1.0Kg/cm2の下で第1、第2、及び第3流量制
御器(713,714、及び715)内へ流入させた。
そして各流量制御器の目盛を調整して、水素ガスの流量
を60secm、エチレンガスの流量を60secm、
及び四弗化炭素ガスの流量を30secmとなるように
設定して、途中混合器(731)を介して、主管(73
2)より反応室(733)内へ流入した。各々の流量が
安定した後に、反応室(733)内の圧力が1.5To
rrとなるように圧力調節弁(745)を調整した。一
方、導電性基板(752)としては、樅50×横50×
厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予め250℃に
加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した状態で、予
め接続選択スイッチ(744)により接続しておいた高
周波電源(739)を投入し、電力印加電極(736)
に200Wattの電力を周波数13.56MHzの下
で印加して約10時間プラズマ重合反応を行ない、導電
性基板(752)上に厚き15μmのa −C膜を電荷
輸送層として形成した。成膜完了後は、電力印加を停止
し、調節弁を閉じ、反応室(733)内を充分に排気し
た。
以上のようにして得られたa−C膜につき金属中ONH
分析(板場製作所製EMGA−1300)を行なったと
ころ、含有きれる水素原子の量は炭素原子と水素原子の
総量に対して39原子%、また、オージェ分析より含有
されるハロゲン原子、即ち、弗素原子の量は全構成原子
に対して1.8原子%であった。
電荷発生層形成工程: 次いで、第1調節弁(707)、第2調節弁(708)
、及び第6調節弁(712)を解放し、第1タンク(7
01)から水素ガス、第2タンク(702)から四弗化
シランガス、及び第6タンク(706)からシランガス
を、出力圧IKg/cm2の下で第1、第2、及び第6
流量制瀕器(713,714、及び718)内へ流入さ
せな。同時に、第4調節弁(710)を解放し、第4タ
ンク(704)より水素ガスで1100ppに希釈され
たホスフィンガスを、出力圧1.5Kg/cm2の下で
第4流量制御器(716)内へ、流入させた。各流量制
御器の目盛を調整して水素ガスの流量を200secm
、四弗化シランガスの流量を70sccmsシランガス
の流量を50SCCm1水素ガスで1100ppに希釈
されたホスフィンガスの流量を10105eに設定し、
反応室(733)内に流入させた。各々の流量が安定し
た後に、反応室(733)内の圧力が0.8T。
rrとなるように圧力調節弁(745)を調整した。一
方、a−C膜が形成されている導電性基板(752)は
、240℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定し
た状態で、高周波電源(739)より周波数13.56
MHzの下で電力印加電極(736)に40Wattの
電力を印加し、グロー放電を発生させた。この放電を5
分間行ない、厚き0.3μmの電荷発生層を得た。
得られたa−Si膜につき、金属中ONH分析(板場製
作所製EMGA  1300) 、オージェ分析、及び
IMA分析を行なったところ、含有される水素原子は全
構成原子に対して26原子%、燐原子は15原子ppm
、弗素原子は5.6原子%であった。
特性: 得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で負帯
電並びに正帯電で用いたところ次の如き性能が得られた
。ここでは、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最高
帯電電位は一860V (+950V)で有り、即ち、
全感光体膜厚が15゜3μmであることから1μm当り
の帯電能は56V/μm (62V/μm)と極めて高
く、このことから充分な帯電性能を有する事が理解され
た。
また、暗中にてVmaxからVmaxの90%の表面電
位にまで暗減衰するのに要した時間は約26秒(約41
秒)であり、このことから充分な電荷保持性能を有する
事が理解された。また、最高帯電電位に初期帯電した後
、白色光を用いて最高帯電電位の20%の表面電位にま
で明減衰きせたところ必要とされた光量は2.○ルック
ス・秒(4,5ルツクス・秒)であり、このことから充
分な光感度性能を有する事が理解きれた。
以上より、本例に示した本発明による感光体は、感光体
として優れた性能を有するものである事が理解される。
また、この感光体に対して常用のカールソンプロセスの
中で、作像して転写したところ、鮮明な画像が得られた
大旅例旦 本発明に係わる製造装置を用いて、第1図に示す如き、
導電性基板、電荷輸送層、電荷発生層をこの順に設けた
本発明感光体を作製した。
電荷輸送層形成工程: 第7図に示すグロー放電分解装置において、まず、反応
装置(733)の内部を10−6To r r程度の高
真空にした後、第3調節弁(709)を解放し、第3タ
ンク(703)よ四弗化炭素ガスを出力圧1.0Kg/
cm2の下で第3流量制御器(715)内へ流入させた
。同時に、第1容器(719)よりスチレンガスを第1
温調器(722)温度52℃のもと第7流量制御器(7
28)内へ流入させた。四弗化炭素ガスの流量を25s
ecm、及びスチレンガスの流量を38secmとなる
ように設定して、途中混合器(731)を介して、主管
(732)より反応室(73’3)内へ流入した。各々
の流量が安定した後に、反応室(733)内の圧力が1
.2Torrとなるように圧力調節弁(745)を調整
した。一方、導電性基板(752)としては、樅50×
横50×厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予め2
00℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した状
態で、予め接続選択スイッチ(744,)により接続し
ておいた低周波電源(741)を投入し、電力印加電極
(736)に150Wattの電力を周波数60KHz
の下で印加して約2時開平プラズマ重合反応を行ない、
導電性基板(752)上に厚ざ15μmのa−C膜を電
荷輸送層として形成した。成膜完了後は、電力印加を停
止し、調節弁を閉じ、反応室(733)内を充分に排気
した。
以上のようにして得られたa −C膜につき金属中ON
H分析(板場製作所製EMGA−1300)を行なった
ところ、含有される水素原子の量は炭素原子と水素原子
の総量に対して43原子%であった。また、オージェ分
析より含有されるハロゲン原子、即ち、弗素原子の量は
、全構成原子に対して、21原子%であった。
電荷発生層形成工程: 次いで、第1調節弁(707)、第2調節弁(708)
、及び第6調節弁(712)を解放し、第1タンク(7
01)から水素ガス、第2タンク(702)から四弗化
シランガス、及び第6タンク(706)からシランガス
を、出力圧IKg/cm2の下で第1、第2、及び第6
流量IIJ御器(713,714、及び718)内へ流
入させた。同時に、第4調節弁(710)を解放し、第
4タンク(704)より水素ガスで1100ppに希釈
されたホスフィンガスを、出力圧1.5Kg/cm2の
下で第4流量制御器(7’16)内へ、流入きせた。各
流量制御語の目盛を調整して水素ガスの流量を250s
ecm、四弗化シランガスの流量を50secm、シラ
ンガスの流量を50s e cm1水素ガスで1100
ppに希釈されたホスフィンガスの流量を101005
eに設定し、反応室(733)内に流入させた。各々の
流量が安定した後に、反応室(733)内の圧力が1.
OT。
rrとなるように圧力調節弁(745)を調整した。一
方、a−C膜が形成されている導電性基板(752)は
、230℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定し
た状態で、高周波電源(739)より周波数13.56
MHzの下で電力印加型i (736)に40Watt
の電力を印加し、グロー放電を発生させた。この放電を
5分間行ない、厚き0.3μmの電荷発生層を得た。
得られたa−3i膜につき、金属中ONH分析(板場製
作所製EMGA−1300) 、オージェ分析、及びI
MA分析を行なったところ、含有されろ水素原子は全構
成原子に対して22原子%、燐原子は108原子ppm
、弗素原子は5原子%であった。
特性: 得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で負帯
電並びに正帯電で用いたところ次の如き性能が得られた
。ここでは、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最高
帯電電位は一260V (+460V)で有り、即ち、
全感光体膜厚が15゜3μmであることから1μm当り
の帯電能は17V/μm (30V/μm)と極めて高
く、このことから充分な帯電性能を有する事が理解きれ
た。
また、暗中にてVmaxからVmaxの90%の表面電
位にまで暗減衰するのに要した時間は約5秒(約11秒
)であり、このことから充分な電荷保持性能を有する事
が理解きれた。また、最高帯電電位に初期帯電した後、
白色光を用いて最高帯電電位の20%の表面電位にまで
明減衰きせたとこる必要とされた光量は5ルツクス・秒
(20ルツクス・秒)であり、このことから実用上問題
のない光感度性能を有する事が理解された。
以上より、本例に示した本発明による感光体は、感光体
として優れた性能を有するものである事が理解される。
また、この感光体に対して常用のカールソンプロセスの
中で、作像して転写したところ、鮮明な画像が得られた
去施勇旦 本発明に係わる製造装置を用いて、第1図に示す如き、
導電性基板、電荷輸送層、電荷発生層をこの順に設けた
本発明感光体を作製した。
電荷輸送層形成工程: 実施例]と同様にして本発明による電荷輸送層を形成し
た。
電荷発生層形成工程; 次いで、第1調節弁(707)、第2調節弁(708)
、及び第6調節弁(712)を解放し、第1タンク(7
01)から水素ガス、第2タンク(702)から四弗化
シランガス、及び第6タンク(706)からシランガス
を、出力圧IKg/cm2の下で第1、第2、及び第6
流量制御器(713.714、及び718)内へ流入さ
せな。同時に、第4調節弁(710)を解放し、第4タ
ンク(704)より水素ガスで1100ppに希釈され
たジポランガスを、出力圧1.5Kg/cm2の下で第
4流量制御器(716)内へ、流入させた。各流量制御
器の目盛を調整して水素ガスの流量を200secm、
四弗化シランガスの流量を50sccm1シランガスの
流量を503CCm。
水素ガスで1100ppに希釈されたジボランガスの流
量を10105eに設定し、反応室(733)内に流入
させた。各々の流量が安定した後に、反応室(733)
内の圧力が0.8Torrとなるように圧力調節弁(7
45)を調整した。一方、a−C膜が形成されている導
電性基板(752)は、230℃に加熱しておき、ガス
流量及び圧力が安定した状態で、高周波電源(739)
より周波数13.56MHzの下で電力印加電極(73
6)に35Wattの電力を印加し、グロー放電を発生
きせな。この放電を5分間行ない、厚ざ0゜3μmの電
荷発生層を得た。
得られたa−3i膜につき、金属中ONH分析(板場製
作所製EMGA−1300) 、オージェ分析、及びI
MA分析を行なったところ、含有される水素原子は全構
成原子に対して24原子%、硼素原子は13原子ppm
%弗素原子は5原子%であった。
特性: 得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で負帯
電並びに正帯電で用いたところ次の如き性能が得られた
。ここでは、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最高
帯電電位は一660V (+660V)で有り、即ち、
全感光体膜厚が15゜3μmであることから1μm当り
の帯電能は43■/μm (43V/μm)と極めて高
く、このことから充分な帯電性能を有する事が理解され
た。
また、暗中にてVmaXからVmaxの90%の表面電
位にまで暗減衰するのに要した時間は約13秒(約14
秒)であり、このことから充分な電荷保持性能を有する
事が理解された。まJこ、最高帯電電位に初期帯電した
後、白色光を用いて最高帯電電位の20%の表面電位に
まで明減衰させたとこる必要とされた光量は1.8ルツ
クス・秒(1,9ルツクス・秒)であり、このことがら
充分な光感度性能を有する事が理解された。
以上より、本例に示した本発明による感光体は、感光体
として優れた性能を有するものである事が理解される。
また、この感光体に対して常用のカールソンプロセスの
中で、作像して転写したところ、鮮明な画像が得られた
去光倒ユ 本発明に係わる製造装置を用いて、第1図に示す如き、
導電性基板、電荷輸送層、電荷発生層をこの順に設けた
本発明感光体を作製した。
電荷輸送層形成工程: 実施例2と同様にして本発明による感光体の電荷輸送層
を形成した。
電荷発生層形成工程: 次いで、第1調節弁(707) 、及び第6調節弁(7
12)を解放し、第1タンク(701)から水素ガス、
及び第6タンク(706)からシランガスを、出力圧I
Kg/cm2の下で第1、及び第6流量制御器(713
、及び718)内へ流入させた。同時に、第4調節弁(
710)を解放し、第4タンク(704)より水素ガス
で1100ppに希釈されたホスフィンガスを、出力圧
1.5Kg/cm2の下で第4流量制御器(716)内
へ、流入させた。各流量制御器の目盛を調整して水素ガ
スの流量を200secm、シランガスの流量を101
005e水素ガスで1100ppに希釈されたホスフィ
ンガスの流量を10105eに設定し、反応室(733
)内に流入させた。各々の流量が安定した後に、反応室
(733)内の圧力が0.8Torrとなるように圧力
調節弁(745)を調整した。一方、a −C膜が形成
されている導電性基板(752)は、250℃に加熱し
ておき、ガス流量及び圧力が安定した状態で、高周波電
源(739)より周波数13.56MHzの下で電力印
加電極(736)に40Wattの電力を印加し、グロ
ー放電を発生させな。この放電を5分間行ない、厚き0
.3μmの電荷発生層を得た。
得られたa−3i膜につき、金属中ONH分析(板場製
作所製EMGA−1300) 1.t−ジ工分析、及び
IMA分析を行なったところ、含有される水素原子は全
構成原子に対して18原子%、燐原子は12原子ppm
であった。
特性: 得られた感光体を常用のカールソンプロセスの 。
中で負帯電並びに正帯電で用いたところ次の如き性能が
得られた。ここでは、正帯電時のff1ll定値を括弧
内に示すが、最高帯電電位は一340V (+505V
)で有り、即ち、全感光体膜厚が15゜3μmであるこ
とから1μm当りの帯電能は22■/μm (33V/
μm)と極めて高く、このことから充分な帯電性能を有
する事が理解された。
また、暗中にてVmaxからVmaxの90%の表面電
位にまで暗減衰するのに要した時間は約10秒(約14
秒)であり、このことから充分な電荷保持性能を有する
事が理解された。また、最高帯電電位に初期帯電した後
、白色光を用いて最高帯電電位の20%の表面電位にま
で明減衰させたところ必要とされた光量は3.1ルツク
ス・秒(7,○ルックス・秒)であり、このことから充
分な光感度性能を有する事が理解された。
以上より、本例に示した本発明による感光体は、感光体
として優れた性能を有するものである事が理解される。
また、この感光体に対して常用のカールソンプロセスの
中で、作像して転写したところ、鮮明な画像が得られた
去旅然旦 本発明に係わる製造装置を用いて、第1図に示す如き、
導電性基板、電荷輸送層、電荷発生層をこの順に設けた
本発明感光体を作製した。
電荷輸送層形成工程: 実施例4と同様にして本発明による感光体の電荷輸送層
を形成した。
電荷発生層形成工程: 次いで、第1調筋弁(707)、及び第6調節弁(71
2)を解放し、第1タンク(701)から水素ガス、及
び第6タンク(706)からシランガスを、出力圧IK
g/cm2の下で第1、及び第6流量制御器(713、
及び718)内へ流入させた。同時に、第4調節弁(7
10)を解放し、第4タンク(704)より水素ガスで
1100ppに希釈されたホスフィンガスを、出力圧1
.5Kg/cm2の下で第4流量制御器(716)内へ
、流入させな。各流量制瀕器の目盛を調整して水素ガス
の流量を200secm、シランガスの流量を1010
05e、水素ガスで1100ppに希釈されたホスフィ
ンガスの流量を101005eに設定し、反応室(73
3)内に流入させた。各々の流量が安定した後に、反応
室(733)内の圧力が0.8Torrとなるように圧
力調節弁(745)を調整した。一方、a−C膜が形成
されている導電性基板(752)は、200℃に加熱し
ておき、ガス流量及び圧力が安定した状態で、高周波電
源(739)より周波数13.56MHzの下で電力印
加電極(736)に55Wattの電力を印加し、グロ
ー放電を発生きせた。この放電を5分間行ない、厚ざ0
.3μmの電荷発生層を得た。
得られたa−Si膜につき、金属中ONH分析(板場製
作所製EMGA−1300)、オージェ分析、及びIM
A分析を行なったところ、含有きれる水素原子は全構成
原子に対して20原子%、燐原子は115原子ppmで
あった。
特性: 得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で負帯
電並びに正帯電で用いたところ次の如き性能が得られた
。ここでは、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最高
帯電電位は一670V (+955V)で有り、即ち、
全感光体膜厚が15゜3μmであることから1μm当り
の帯電能は44V/μm(62V/μm)と極めて高く
、このことから充分な帯電性能を有する事が理解された
また、暗中にてVmaxからVmaxの90%の表面電
位にまで暗減衰するのに要した時間は約25秒(約42
秒)であり、このことから充分な電荷保持性能を有する
事か理解された。また、最高帯電電位に初期帯電した後
、白色光を用いて最高帯電電位の20%の表面電位にま
で明減衰させたとこる必要とされた光量は1.4ルツク
ス・秒(5,9ルツクス・秒)であり、このことから充
分な光感度性能を有する事が理解きれた。
以上より、本例に示した本発明による感光体は、感光体
として優れた性能を有するものである事が理解される。
また、この感光体に対して常用のカールソンプロセスの
中で、作像して転写したところ、。
鮮明な画像が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は本発明感光体の構成を示す図面、第
7図乃至第8図は本発明に係わる感光体の製造装置を示
す図面である。 出願人 ミノルタカメラ株式会社 第1図  第2図 第3図  第4図 第5図  第6図 手続補正書 昭和62年10月21日 昭和61年特許願第6/−λ2’f351.号2、発明
の名称 感光体 3、 l正をする者 事件との関係  出願人 住所 大阪市東区安土町2丁目30番地 大阪国際ビル
名称 (607)   ミノルタカメラ株式会社自発補
正 5、補正の対象 図面 6、補正の内容 図面第8図を「訂正第8図」の通り補正します。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電荷発生層と電荷輸送層とを有する機能分離型感光体に
    おいて、該電荷輸送層は少なくともハロゲン原子を含有
    してなる水素化アモルファスカーボン膜であり、かつ、
    該電荷発生層は燐原子及び硼素原子のうち少なくとも一
    方を含有してなる水素化アモルファスシリコン膜或は燐
    原子及び硼素原子のうち少なくとも一方を含有してなる
    弗素化アモルファスシリコン膜であることを特徴とする
    感光体。
JP22935686A 1986-09-26 1986-09-26 感光体 Pending JPS6381450A (ja)

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