JPS6381475A - 感光体 - Google Patents

感光体

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JPS6381475A
JPS6381475A JP22938186A JP22938186A JPS6381475A JP S6381475 A JPS6381475 A JP S6381475A JP 22938186 A JP22938186 A JP 22938186A JP 22938186 A JP22938186 A JP 22938186A JP S6381475 A JPS6381475 A JP S6381475A
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JP
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film
atoms
gas
layer
flow rate
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JP22938186A
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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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Original Assignee
Minolta Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 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。
従米挾術 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き
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、結着材中に分散き
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
であることがら、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。ざらに、アモ
ルファスシリコンは、元来、比胱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?f7r1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き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  Applied  P。
lymer  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
ら作製きれ得る事が、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ー(American
  ChemicalSociety)発行によるプラ
ズマボリマライゼーション(Plasma  Poly
merization)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く101SΩCm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された網
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1013〜10!5Ωcmの高抵抗のプラズマ
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きれている。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されている。
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−3i
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きれている。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
の面から膜厚は2μm以下が好ましいとされてている。
特開昭60−249115号公報には、0.05〜5μ
m程度の無定形成。
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
及ぶとされている。
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−3i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−Si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(Philosophical 
 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きれて
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Bが7決しようとする間I″脣 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酸素原
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すると共に酸素原子を含有してな
る水素化或は弗素化アモルファスシリコンゲルマニウム
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、酸素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すると共に酸素原子を含有し
てなる水素化或は弗素化アモルファスシリコンゲルマニ
ウム膜が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
及び硼素原子のうち少なくとも一方を含有すると共に酸
素原子を含有してなる水素化或は弗素化アモルファスシ
リコンゲルマニウム膜中で発生したキャリアが容易に酸
素原子含有水素化アモルファスカーボン膜中へ注入され
、ざらに、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酸素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、特に少なくとも酸素原子を含有
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
して使用いかつ、燐原子及び硼素原子のうち少なくとも
一方を含有すると共に酸素原子を含有してなる水素(し
或は弗素化アモルファスシリコンゲルマニウムのM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。
1”点を解決するための 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酸素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
生層が燐原子及び硼素原子のうち少なくとも一方を含有
すると共に酸素原子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ゲルマニウム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−Si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
成きれる少なくとも酸素原子を含有して成る水素化アモ
ルファスカーボン膜を設け、がっ、電荷発生層として同
じくグロー放電により生成きれる燐原子及び硼素原子の
うち少なくとも一方を含有すると共に酸素原子を含有し
てなる水素化或は弗素化アモルファスシリコンゲルマニ
ウム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、帯電能、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漬れた光導
電性を有し、しかも従来のアモルファスシリコン感光体
に比べて極めて簿い膜厚で、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、テ
°カン、ウンデカン、トチ゛カン、トリデカン、テトラ
デカン、ベンタテ゛カン、ヘキサコサン、ヘブタテ゛カ
ン、オクタコサン、ノナテ゛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、トドリアコンクン、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−ジメヂルブタン、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−メヂルヘブタン、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、エチレ以プロピレン、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、l−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、シクロペンタン、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Oテ゛
カン、シクロブンテ゛カン、シクロトリデカン、シクロ
トリデカン、シクロトリデカン、シクロペンタジェン、
シクロヘキサテ゛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、シクロデセンチエン、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60原子%含有される。ここで、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ON
H分析を用いる事により知る事がで夛る。
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、圧力を低くする、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
0μm、特に7乃至20μmが適当であり、5Ltm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、50Ltm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5LI。
m以上としてもキャリアはトラップされる事無く輸送き
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
イクロ波等を用いたプラズマ法により生成きれるプラズ
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
くとも酸素原子を添加するために酸素化合物が使用され
る。該酸素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。酸素化合物としては、例
えば、酸素、オゾン、水蒸気、−酸化炭素、二酸化炭素
、亜酸化炭素、等の無機化合物、水酸基(−OH) 、
アルデヒド基(−COH) 、アシル基(RCO−、−
CRO) 、ケトン基(>Co)、エーテル結合(−〇
−)、エステル結合(−Coo−) 、酸素を含む複素
環、等の官能基或は結合を有する有機化合物、等が用い
られる。水酸基を有する有機化合物としでは、例えば、
メタノール、エタノール、プロパツール、ブタノール、
フリルアルコール、フルオロエタノール、フルオロブタ
ノール、フェノール、シクロヘキサノール、ベンジルア
ルコール、フルフリルアルコール、等が用いられる。ア
ルデヒド基を有する有機化合物としては、例えば、ホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオアルデヒド
、ブチルアルデヒド、グリオキサール、アクロレイン、
ベンズアルデヒド、フルフラール、等が用いられる。ア
シル基を有する有機化合物としては、例えば、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、パルミチン酸、ステ
アリン酸、オレイン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸
、安息香酸、トルイル酸、サリチル酸、ケイヒ酸、ナフ
トエ酸、フタル酸、フラン酸、等が用いられる。ケトン
基を有する有機化合物としては、例えば、アセトン、エ
チルメチルケトン、メチルプロピルケトン、ブチルメチ
ルケトン、ビナコロン、ジエチルケトン、メチルビニル
ケトン、メシチルオキシド、メチルへブテノン、シクロ
ブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセ
トフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、バレ
ロフエノン、ジベンジルケトン、アセトナフトン、アセ
トチェノン、アセトフロン、等が用いられる。エーテル
結合を有する有機化合物としては、例えば、メチルエー
テル、エチルエーテル、プロピルエーテル、ブチルエー
テル、アミルエーテル、エチルメチルエーテル、メチル
プロピルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルアミ
ルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルブチルエ
ーテル、エチルアミルエーテル、ビニルエーテル、アリ
ルエーテル、メチルビニルエーテル、メチルフリルエー
テル、エチルビニルエーテル、エチルフリルエーテル、
アニソール、フエネトール、フェニルエーテル、ベンジ
ルエーテル、フェニルベンジルエーテル、ナフチルエー
テル、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化トリメチレ
ン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロビラン、ジオキ
サン、等が用いられる。エステル結合を有する有機化合
物としては、例えば、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プ
ロピル、ギ酸ブチル、ギ酸アミル、酢酸メチル、酢酸エ
チル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピ
オン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロ
ピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸アミル、酪酸
メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、ff3酸ブチル、
酪酸アミル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロ
ピル、吉草酸ブチル、吉草酸アミル、安息香酸メチル、
安息香酸エチル、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸エチル、ケ
イ皮酸プロピル、サリチル酸メチル、サリチル酸エチル
、サリチル酸プロピル、サリチル酸ブチル、サリチル酸
アミル、アントラニル酸メチル、アントラニル酸エチル
、アントラニル酸ブチル、アントラニル酸アミル、フタ
ル酸メチル、フタル酸エチル、フタル酸ブチル、等か用
いられる。酸素を含む複素環化合物としては、フラン、
オキサゾール、フラザン、ビラン、オキサジン、モルホ
リン、ベンゾフラン、バンゾオキサゾール、クロメン、
クロマン、ジベンゾフラン、キサンチン、フェノキサジ
ン、オキソラン、ジオキソラン、オキサチオラン、オキ
サジアジン、ベンゾイソオキサゾール、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酸素原
子の量は、全構成原子に対して7,0原子%以下である
。ここで酸素原子の膜中含有量は、元素分析の常法、例
えばオージェ分析により知る事ができる。酸素原子の量
が7.0原子%より高い場合には、少量の添加では好適
な輸送性を保証していた酸素原子が、膜の高抵抗化を招
く作用を示し、残留電位の上昇を来たす。また、酸素源
ガスの一部のもの、例えば、酸素ガス、オゾンガス、−
酸化炭素ガス等においては、エツチング効果が強く現れ
、その流量を増やす事により酸素原子の膜中への添加量
を増加させようとすると、成膜速度が低下し、ある程度
の膜厚が必要ときれる電荷輸送層の成膜においては不都
合となる。従って、本発明における酸素原子添加量の範
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される酸素原
子の量は、主に、プラズマ反応を行なう反応室への前述
の酸素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。酸素化合物の導入量を増大させれば、
本発明によるa −C膜中への酸素原子の添加量を高く
することが可能であり、逆に酸素化合物の導入量を減少
させれば、本発明によるa −C膜中への酸素原子の添
加量を低くすることが可能である。
本発明においては、a−Si膜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等が用いられる。ざらに、化学的
修飾物質として酸素原子を膜中に含有せしめるための原
料ガスとして、酸素ガス、亜酸化窒素ガス、オゾンガス
、或は、−酸化炭素ガス、等の酸素化合物ガスが用いら
れる。また、ゲルマニウム原子を含有させるために、ゲ
ルマンガスが用いられる。
本発明におけるa−Si膜中に含有されるゲルマニウム
原子の含有量は、シリコン原子とゲルマニウム原子との
総和に対して、30原子%以下が好ましい。ここで、ゲ
ルマニウム原子及びシリコン原子の含有率は、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。ゲ
ルマニウム原子の含有量は、膜形成時に流入するゲルマ
ンガスの流量を増加する事により高くなる。ゲルマニウ
ム原子の含有量が高くなるにつれ本発明感光体の長波長
感度は向上し、短波長領域から長波長領域にまで輻広く
露光源が選択され得るようになり好ましいが、ゲルマニ
ウム原子が30原子%より多く含有されると帯電能の低
下を招くため、過剰の添加は好ましくない。従って、本
発明におけるa−3i膜中に含有されるゲルマニウム原
子の含有量は重要である。
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20000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−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。
本発明において化学的修飾物質として含有される酸素原
子の量は、全構成原子に対して0.001乃至1原子%
である。ここで酸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IMA分析により知る事が
できる。酸素原子の膜中含有量が0.001原子%より
低い場合には、a−3i膜の電気抵抗値が低くなる事か
らa−Si膜にコロナ帯電等による電界がかかりにくく
なり、光励起キャリアが必ず゛しも効率よ<a−C膜中
に注入されなくなり感度の低下を招く。また、帯電能も
低下する。酸素原子の膜中含有量が1原子%より高い場
合には、逆にa−Si膜の電気抵抗値が高くなりすぎる
事から、光励起キャリアの発生効率並びに5動速度が低
下し、感度の低下を招く。従って、本発明における酸素
原子添加量のli!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○NH分析、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−3i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、5umより厚いと、生産性の
面で好ましくない。このa−3i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−CBQ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Ilで飾物質として含有される酸
素原子、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酸素化合物ガス、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。酸素化合物ガス、
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膜中への酸素原子、燐原
子、或は、硼素原子の添加量を高くすることが可能であ
り、逆に酸素化合物ガス、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−5
i膜中への酸素原子、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帯電した
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された静電
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図では、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、最表面が耐湿性に乏しいa−Si
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−Si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FJ (
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
層を設けることもさ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5um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極を基板上に拡散、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)に接続きれている。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流量制都器(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型
(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(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、ざらに適当な除外装
置(753)により安全無害化した後、大気中に排気さ
れる。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(73
3)も同様の理由から反応室加熱器(751)により与
熱可能ときれ、内部に配された電極上に導電性基板(7
52)が設置きれる。第7図において導電性基板(75
2)は接地N極(735)に固定して配ざ。
れているが、電力中加電i (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図における接地型i (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)が配きれ、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i1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
相の膜が形成きれる。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−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
り収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。
火塵A上 本発明に係わる製造装置を用いて、第1図【こ示す如き
、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し)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)より酸素ガスを出力圧1.0Kg/c
m2の下で第3流量制御器(715)内へ流入させた。
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85℃のもと第7流量制御I器(7
28)内へ流入させた。酸素ガスの流量を4secm、
及びミルセンガスの流量を20secmとなるようGこ
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1.5Torr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、縦5
0X横50×厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予
め150℃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35KH
zの下で印加して約2時間40分プラズマ重 。
合反応を行ない、導電性基板(752)上に厚き15μ
m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膜につき有機元素分
析を行なったところ、含有される水素原子の量は炭素原
子と水素原子の!9量に対して47原子%であった。ま
た、オージェ分析より含有きれる酸素原子の量は全構成
原子に対して0.7原子%であった。
電荷発生層形成工程: 次いで、一部タンクを交換し、第1調節弁(7O7)、
第2調節弁(708)、第5調節弁(711)、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)からゲルマンガス、
第5タンク(705)から亜酸化窒素ガス、及び第6タ
ンク(706)からシランガスを、出力圧IKg/cm
2の下で第1、第2、第5、及び第6流量制8g器(7
13,714,717、及び718)内へ流入きせた。
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に希釈されたジボ
ランガスを、出力圧1.5Kg/cm2の下で第4流量
制i11!(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、ゲ
ルマンガスの流量を6secm、亜酸化窒素ガスの流量
を0.013CCm、シランガスの流量を101005
e。
水素ガスで1100ppに希釈されたジボランガスの流
量を10105eとなるように設定し、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0.9Torr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13.56MHzの下で電力印加
電極(736)に45Watt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○NH分析(見場製
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22原子%、硼素原子は10原子ppm
%酸素原子は0.001原子%、ゲルマニウム原子は1
0.1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1!F電時の測定値を括弧内に示すが、
最高帯電電位は一505V (+520V)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33■/μm (34V/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12
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1.3ルツク
ス・秒(1,2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。また、最高帯
電電位に初期帯電した後、半導体レーザー光(発光波長
780nm)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8.5e
rg/cm2(8,3erg/am2)であり、このこ
とから充分な長波長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
^施例旦 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=To r r程度の高真
空にした後、第3調節弁(709)を解放い第3タンク
(703)よ亜酸化窒素ガスを出力圧1.0Kg/Cm
2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)よりスチレンガスを第1温調
器(722)温度30℃のもと第7流量制御器(728
)内へ流入させた。亜酸化窒素ガスの流量を15sca
m、及びスチレンガスの流量を45secmとなるよう
に設定して、途中混合器(731)を介して、主管(7
32)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1.8T
orr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、!50X横50
X厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予め150℃
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130Wattの電力を周波数40KHzの下で印
加して約1時間15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膜につき有機元素分
析を行なったところ、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42原子%であった。また
、オージェ分析より含有きれる酸素原子の量は、全構成
原子に対して、1.9原子%であった。
電荷発生層形成工程: 次いで、一部タンクを交換し、第1調節弁(707)、
第2FI節弁(708)、第5調節弁(711)、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)からゲルマンガス
、第5タンク(705)から亜酸化窒素ガス、及び第6
タンク(706)からシランガスを、出力圧IKg/a
m2の下で第1、第2、第5、及び第6流量制御器(7
13,714,717、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、流入させた。各流量制御器の目
盛を調整して水素ガスの流量を200secm、ゲルマ
ンガスの流量を6 s c am、亜酸化窒素ガスの流
量を3secm1シランガスの流量を101005e、
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
させな。各々の流量が安定した後に、反応室(733)
内の圧力が1.0Torr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、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13.56MHzの下で電力印加電極(73
6)に45Watt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膜につ苦、金属中ONH分析(見場製
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11原子pI)m
N酸素原子は0.31原子%、ゲルマニウム原子は9.
7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さ一性能が得られ
た。ここでは、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最
高帯電電位は一720V (+740V)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47V/μm(48V/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27秒(約28
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2.5ルツク
ス・秒(2,0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、作偉して転写したところ、鮮明な画体が得られた
害旋伝旦 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−’Torr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)より酸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(71
3,714、及び715)内へ流入きせた。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60se
cm、エチレンガスの流量を60secm1及び酸素ガ
スの流量を10105e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2.2Torr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50X横50X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(73
9)を投入し、電力印加電極(736)に150Wat
tの電力を周波数13.56MHzの下で印加して約3
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膜につき有機元素分析
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
分析より含有きれる酸素原子の量は全構成原子に対して
3.0原子%であっ電荷発生層形成工程: 次いで、一部タンクを交換し、第1調節弁(707)、
第2調節弁(708)、第5調節弁(711)、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)からゲルマンガス、
第5タンク(705)から酸素ガス、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、第5、及び第6流量制御器(713,7
14,717、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。
シランガスの流量を101005e、水素ガスで100
 p pmに希釈されたジボランガスの流量を50se
cm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(7
52)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1
3.56MHzの下で電力印加電極(736)に40W
att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、厚さ0.3μmの電荷発生層を得
た。
得られたa−5i膜につき、金属中ONH分析(見場製
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45原子ppm
、酸素原子は1原子%、ゲルマニウム原子は11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
帯電電位は一920V (+840V)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60V/μm(54V/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35秒(約36
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きれた光量は7.2ルツク
ス・秒(4,3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塵遡4 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1O−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)より酸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。
水素ガスの流量を90secm、ブタジェンガスの流量
を70secm、及び酸素ガスの流量を18secm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(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
2.27orr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50X横50
×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100Wa11の電力を周波数500KHz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%15μmのa−Cll!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 −CJiにつき有機元素
分析を行なったところ、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酸素原子の量は全構成原子に対
して4.8原子%であった。
電荷発生層形成工程: 次いで、一部タンクを交換し、第1調筋弁(707)、
第2調節弁(708)、第3.7]節弁(709)、第
5調節弁(711)、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)からゲルマンガス、第3タンク(703)から
四弗化シランガス、第5タンク(705)から亜酸化窒
素ガス、及び第6タンク(706)からシランガスを、
出力圧IKg/am2の下で第1、第2、第3、第5、
及び第6流量制御器(713,714,715,717
、及び718)内へ流入きせた。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
、流入させた。各流量制御器の目盛を調整して水素ガス
の流量を200secm、ゲルマンガスの流量を101
05e。
四弗化シランガスの流量を50secm、亜酸化窒素ガ
スの流量をlsecmsシランガスの流量を50sec
ms水素ガスで1100ppに希釈されたジボランガス
の流量を10105eとなるように設定し、反応室(7
33)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0.9Torrとなるように圧力調節弁(745)を
調整した。一方、a −C膜が形成きれている導電性基
板(752)は、250’C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13.56MH2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−3t膜につき、金属中ONH分析(見場製
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22原子%、硼素原子は10原子ppm
、弗素原子は5原子%、酸素原子は0.1原子%、ゲル
マニウム原子は17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
。2ここでは、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最
高帯電電位は一740V (+770V)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48■/μm(51V/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V’m a x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43秒(
約45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4.8
ルツクス・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
大旅別旦 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)より酸素ガスを各々出力
圧1.0Kg/cm2の下で第1、第2、及び第3流量
制tn!(713,714、笈び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88secm、アセチレンガスの流量を45secm
、及び酸素ガスの流量が24secm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(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2.0Torr
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50X横50×厚3
mm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1
00Wattの電力を周波数4MHzの下で印加して約
4時間40分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膜につき有機元素分
析を行なうたところ、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30原子%、また、オージ
ェ分析より含有される酸素原子の量は全構成原子に対し
て6.1原子%であつ電荷発生層形成工程: 次いで、一部タンクを交換し、第1調節弁(707)、
第2調節弁(708)、第5調節弁(711)、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)からゲルマンガス、
第5タンク(705)から酸素ガス、及び第6タンク(
706)からシランガスを、出力圧IKg/am2の下
で第1、第2、第5、及び第6流量制御器(713,7
14,717、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10ppmに希釈されたホスフィンガス
を、出力圧1.5Kg/am2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200
secm、ゲルマンガスの流量を3secm1酸素ガス
の流量を1.3secm、シランガスの流量を200s
ecm、水素ガスで1100ppに希釈されたホスフィ
ンガスの流量を1105CC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0.9Torrとなるように圧力
調節弁(745)を調整した。一方、a−C1%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35 W all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(見場製
作所袈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%、燐原子は11原子ppm、
酸素原子は0.3原子%ゲルマニウム原子は4.2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
帯電電位は一720V (+930V)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47V/μm(61V/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41秒(約50
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N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5.6ルツク
ス・秒(15,8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 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 昭和61年特許顆第6/−22c/jと7号2、発明の
名称 感光体 3、補正をする者 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/ルタカメラ株式会社代表者
 山鳩英雄。 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酸素原子を含有して
    なる水素化アモルファスカーボン膜であり、かつ、該電
    荷発生層は酸素原子を含有すると共に燐原子及び硼素原
    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
    ァスシリコンゲルマニウム膜或は酸素原子を含有すると
    共に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ゲルマニウム膜であ
    ることを特徴とする感光体。
JP22938186A 1986-09-26 1986-09-26 感光体 Pending JPS6381475A (ja)

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