JPS6381480A - 感光体 - Google Patents

感光体

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JPS6381480A
JPS6381480A JP22938686A JP22938686A JPS6381480A JP S6381480 A JPS6381480 A JP S6381480A JP 22938686 A JP22938686 A JP 22938686A JP 22938686 A JP22938686 A JP 22938686A JP S6381480 A JPS6381480 A JP S6381480A
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JP
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film
gas
layer
photoreceptor
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JP22938686A
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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
Original Assignee
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
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    • G03G5/0433Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure all layers being inorganic
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
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    • 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
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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。
従米役術 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ト1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、セレン砒景、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、スヂリル化合物、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購成、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
。ざらに、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Ml自イ本は、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<10”Qcm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、所謂アンダーコード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
成きれる1013〜1015Ωcm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−r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6〇−63541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−セレン系想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
−〔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、0.05〜5
μm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(、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−Stの持つ前記
した木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
ソフイカル・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、狸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−
62264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Jりい膜を必要としている。
σが”° しようと る rり 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
考えられていた水毒化アモルファスカーボン秋がアルカ
リ金属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ゲルマニウム膜との猜層におい
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
、アルカリ金属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
を含有してなる水素化或は弗景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アルカリ
金腐原子含有水紫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アルカリ金属原子含有水
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
と打り定きれる。
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
ともアルカリ金属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ゲルマニウムの薄膜
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。
間;点を解?!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アルカリ金属原子を含有
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−3fJI51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きえあれ
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アルカリ金属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、さらに、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猜層構造を形成す
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−)ジメチルペンタン、イソプシン、
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、l−ヘプテン、l−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、シクロデカ
ン、シクロウンデカン、シクロウンデカン、シクロウン
デカン、シクロテトラテ。
カン、シクロペンタジェン、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
、ヘミメンテン、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
、メチルベン、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、等炭票と成りうる化
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!9ffi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ONH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−CM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(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
直流電界強度を高ズする、等の手段、或は、これらの組
合せ操作は、含有水紮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膜の膜厚ば
、通常の電子写真プロセスで用いるためには、5乃至5
0μm1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
事かで苦ない。また、50μm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5Lim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
イクロ波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、或番tイオンビーム蒸着法等に
より生成きれるイオン状態を経て形成きれてもよいし、
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、さらには、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
くともアルカリ金属原子を添加するためにアルカリ金属
化合物が使用される。ここでアルカリ金属原子とは、リ
チウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子、ルビジウ
ム原子、及びセシウム原子を云う。該アルカリ金属化合
物ガスにおける相状態は常温常圧において必ずしも気相
で有る必要はなく、また、むしろ気相状態の化合物は少
ないため、加熱或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、液相でも固相でも使用可
能である。アルカリ金属化合物としては、例えば、金属
アルコラード、金属アクリル酸、金属メタクリル酸、或
は、金属フタロシアニン等を用いる事ができる。
本発明において化学的修飾物質として含有されるアルカ
リ金属原子の量は、全構成原子に対して0.1乃至10
原子%、好適には0.3乃至5原子%である。ここでア
ルカリ金属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かで伊る。アルカリ金属原
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。アルカリ金属原子の量が10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アルカリ金属原子が、逆
に、帯電能の低下を招く。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き
易くなる。
従って、本発明におけるアルカリ金属原子の添加量範囲
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アルカ
リ金属原子の量は、主に、プラズマ反応を行なう反応室
への前述のアルカリ金属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。アルカリ金属化合物
の導入量を増大きせれば、本発明によるa−CTa中へ
のアルカリ金属原子の添加量を高くすることが可能であ
り、逆にアルカリ金属化合物の導入量を減少させれば、
本発明によるa−C膜中へのアルカリ金属原子の添加量
な低くすることが可能である。
本発明においては、a−3i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@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。また、ゲルマニウ
ム原子を含有きせるために、ゲルマンガスが用いられる
本発明におけるa−3ill*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30Fr!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 −Si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−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
T: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−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−Sir!、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−Si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@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郡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きせれば、
本発明によるa−Si膜中への燐原子或は硼素原子の添
加量を高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−3i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Vi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J!1(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F3(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像1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
静電旧作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、さ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−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膜であるため表面像り便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ねを防止する
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′Iri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、さらなる一形態として、導電性基板(1ン上
に中間N(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[1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重側を基板上に拡散、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きせる、所謂プラズマ重合反応
から生成きれる事が好ましい。
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4fl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(70
7)〜(712)と第1乃至第6流ff1jl、IJ卯
器(713)〜(718)に接続されている。図中(7
19)〜(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(72!:5)〜(727)と第7乃
至第9流量制譚器(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。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(73
5)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)により与熱可能ときれ
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(74,0)を介して低周波電源(74
1)、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きれている。
反応室(733)内の圧力は圧力制御用弁(745)に
より調整可能であり、反応室(733)内の減圧は、排
気系進択弁(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両相状態にあった原
料化合物が気化したガスが、途中で凝結しないように、
適宜配置きれた配管加熱器(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)が設置きれる。第7
図において導電性基板(752)は接地電極(735)
に固定して配されているが、電力中加電41(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′f#台
に若き換えて屑すればよ。
い。第8図において、反応室(833)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)が設置きれ、内側にはM極論熱器(83
7)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17(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10=Torr稈度にまで減圧し、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、TL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f!l
J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、接続還択スイッチにより、例えば
高周波電源を遭択し、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−Si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
、放電を持続ざすながら原料ガス流量だけを徐々に代え
、異なる組成のII々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9i7IWJ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。
大旋伝上 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偵設けた
本発明感光体を作製した。
電荷すn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1gfJ節弁(707)を解放し、第1
タンク(701)より水素ガスを出力圧1.0Kg/a
m2の下で第1流量制御器(713)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48℃のもとて第7流量制御器(7
28)内へ、及び第2容器(720)よりカリウムメタ
クリレート(K−MA)ガスを第2温調器(723)温
度270℃のもとて第8流量制御器(729)内へ流入
させた。水素ガスの流量を10105e、ミルセンガス
の流量を14secm、及びカリウムメタクリレートガ
スの流量を5secmとなるように設定して、途中混合
器(731)を介して、主ff (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1.2Torr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50x150x厚3mmのアル
ミニウム基板を用いて、予め170℃に加熱しておさ、
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(74
1)を投入し、電力印加電極(736)に118Wat
tの電力を周波数50KHzの下で印加して約2時間4
0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
行なったところ、含有される水素原子の皿は炭素原子と
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アルカリ金属原子、即ち、カ
リウム原子の量は全構成原子に対して0.25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)からゲルマンガス、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
、及び第6流量制御11(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、流入させな。各
流量制御I器の目盛を調整して水素ガスの流量を200
secm1ゲルマンガスの流量を63CCm、シランガ
スの流量を101005e。
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
入とせな。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13.5
6MHzの下で電力印加1tfl(?:3G)に40W
att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20原子%、燐原子は11原子I’ 9
m%ゲルマニウム原子は10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
帯電電位は一510V(+780V)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33V/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21秒(約38
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、RgRFffl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2.8
ルツクス・秒(6,1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
実施グ旦 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1O−6Torr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)よりアセチレンガス、及び第
1容器(719)よりリチウムターシャリ−ブチラード
ガスを、水素ガス及びアセチレンガスにおいては各々出
力圧1.0Kg/cm2の下で、リチウムターシャリ−
ブチラードガスにおいては第1温調器(722)温度1
50℃のもとで、それぞれ第1、第2、及び第7流量制
御器(713,714、及び728)。
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80secm、アセチレンガスの流
量を40sccrrb及びリチウムターシャリ−ブチラ
ードガスの流量を6secmとなるように設定して、途
中混合器(731)を介して、主’f(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1.3Torr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50xta50X/¥3m
mのアルミニウム基板を用いて、予め190℃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層
′FA(739)を投入し、電力印加電極(736)に
210Wattの電力を周波数13.56MHzの下で
印加して約4時間30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 −CH2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禦
原子と水素原子の総量に対して32原子%、また、オー
ジェ分析より含有きれるアルカリ金属原子、即ち、リチ
ウム原子の量は全構成原子に対して1.2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1N節弁(7o7)、
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)がらゲルマンガス、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、及び第6流量制御器(713,714、及び7
18)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1゜○
ppm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31!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
 Cm %シランガスの流量を101005e、水素ガ
スで1100ppに希釈きれたジボランガスの流量を1
0105e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1.0Torr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13.56MHz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○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、含有きれる水素原子は全構
成原子に対して18原子%、@素原子は10原子ppm
、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
帯電電位は一390V (+380V)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26V/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8秒(約9秒)
であり、このことから充分な電荷保特性能を有する事が
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きれた光量は1.フルックス・
秒(1゜6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78
0nm)を用いて最高帯電電位の2096!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?、9e
rg/am2(7,5erg/cmりであり、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きれる。
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施ガ旦 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、及び第2調節弁(707、及び7
08)を解放し、第1タンク(701)より水素ガス、
及び第2タンク(702)よりブタジインガスを各々出
力圧1.0Kg/cm2の下で第1、及び第2流量制御
器(713、及び714)内へ流入させた。同時に、第
7調節弁(725)を解放し、第1容赫(719)より
リチウムターシャリ−ブチラードガスを第1温調器(7
22)温度180℃のもとで第7流量制御器(728)
内へ流入させた。水素ガスの流量を70secm、ブタ
ジインガスの流量を40scCm、及びリチウムターシ
ャリ−ブチラードガスの流量を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゜2T
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、樅50x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
高周波電源(739)を投入し、電力印加電極(736
)に120Wattの電力を周波数13.56MHzの
下で印加して約20分間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
析を行なうたところ、含有きれる水素原子の量は炭素原
子と水素原子のP3量に対して55原子%、また、オー
ジェ分析より含有されるアルカリ金属原子、即ち、リチ
ウム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2F1節弁(708)、第3調節弁(7o9)、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、第3タンク(702)からゲルマンガス、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、第3、及び第6流量制御器(
713,714,715、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、ゲルマンガスの流
量を6secm、シランガスの流量を50secm。
及び水素ガスで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−Si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24原子%、硼素原子は1o原子ppm
、弗素原子は5原子%、ゲルマニウム原子は10.5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
帯電電位は一540V (+550V)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35V/μm (36V/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1.5ルツク
ス・秒(1,4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
780 nm)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8.6
erg/cm2(7,9erg/cm2)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きれる。
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
害茹倒ユ 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: 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、及び第2調節弁(707、及び7
08)を解放し、第1タンク(701)より水素ガス、
及び第2タンク(702)よりブタジェンガスを各々出
力圧1.0Kg/cm2の下で第1、及び第2流量制御
器(713、及び714)内へ流入させた。同時に、第
7調節弁(725)を解放し、第1容器(719)より
カリウムメタクリレート(K−MA)ガスを第1温調!
 (722)温度300℃のもとで第7流量制御器(7
28)内へ流入させた。水素ガスの流量を50secm
、ブタジェンガスの流量を505CCm、及びカリウム
メタクリレートガスの流量を8secm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.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、樅50 Xi50
 X43mm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(73
6)に150Wattの電力を周波数500KHzの下
で印加して約25分間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−(JJ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アルカリ金属原子、即ち、カリウ
ム原子の量は全構成原子に対して3.2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2調節弁(708)、第3調節弁(709)、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、第3タンク(703)からゲルマンガス、及び第6
タンク(706)からシランガスを、出力圧IKg/c
m2の下で第1、第2、第3、及び第6流量制湘器(7
13,714,715、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、ゲルマ
ンガスの流量を6secm、四弗化シランガスの流量を
50sccrrbシランガスの流量を50secm。
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、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13.5
6MHzの下で電力印加Ti極(736)に40Wat
t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、金ヱ中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、含有きれる水素原子は全構
成原子に対して26原子%、燐原子は13原子ppm5
弗素原子は5.6原子%、ゲルマニウム原子は9.8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
帯電電位は一360V (+530V)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24■/μm(35V/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6秒(約10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
明減衰きせたとこる必要とされた光量は1.8ルツクス
・秒(4゜1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きれる。
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
実施例5 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調節弁(701)を解放し、第1タ
ンク(701)より水素ガスを出力圧1.0Kg/cm
2の下で第1流量制御器(713)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30℃のもと第7流量制御器(728
)内へ、第2容器(720)よりリチウムターシャリ−
ブチラードガスを第2温調器(723)温度260℃の
もと第8流量制卯器(729)内へ流入させた。
水素ガスの流量を10s e cm、スチレンガスの流
量を36secms及びリチウムターシャリ−ブチラー
ドガスの流量を22secm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5
0X横50X厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予
め100℃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90Wattの電力を周波数20KHz
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)上に厚き15μmのa−CM
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44原子%であった。また
、オージェ分析より含有されるアルカリ金属原子、即ち
、リチウム原子の量は、全構成原子に対して、6.1原
子%であった。
電荷発生層形成工程: 次いで、実施例3と同様にして本発明による感光体の電
荷発生層を形成した。
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
帯電電位は一300V (+310V)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19V/μm (20V/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Bfi減哀するのに要した時間は約5秒(約4
秒)であり、このことから実用上問題のない電荷保持性
能を有する事が理解された。また、最高帯N電位に初l
4JJWI電した後、白色光を用いて最高帯電電位の2
0%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(4,6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t
:。
【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WI第1./−22733に号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#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アルカリ金属原子を
    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ゲル
    マニウム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ゲルマニ
    ウム膜であることを特徴とする感光体。
JP22938686A 1986-09-26 1986-09-26 感光体 Pending JPS6381480A (ja)

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