JPS6382457A - 感光体 - Google Patents

感光体

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JPS6382457A
JPS6382457A JP22942986A JP22942986A JPS6382457A JP S6382457 A JPS6382457 A JP S6382457A JP 22942986 A JP22942986 A JP 22942986A JP 22942986 A JP22942986 A JP 22942986A JP S6382457 A JPS6382457 A JP S6382457A
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JP
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gas
film
atoms
photoreceptor
flow rate
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JP22942986A
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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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    • 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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    • G03G5/043Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure
    • 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χ上Ω刊■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。
従米侠街 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
れ実用化きれてきた。
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。ざらに、アモ
ルファスシリコンは、元来、比訪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 l ied  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フて用いられ、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1013〜10I5Ωcm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−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程度の膜を形成き
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以下が好ましいときれてている。
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きれ、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−s+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(PhilosophicaI 
 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57−11
9357号公報、特開昭57−177149号公報、特
開昭57−119357号公報、特開昭57−1771
46号公報、特開昭57−177148号公報、特開昭
57−174448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。
Uが ′ しようとする 1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きれ
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燐原子
及び硼素原子のうち少なくとも一方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
すると共に炭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、燐原子及び硼素
原子のうち少なくとも一方を含有せしめた水素化アモル
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炭素原子
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
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炭素原
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
ン膜中で発生したキャリアが容易に燐原子及び硼素原子
のうち少なくとも一方を含有せしめた水素化アモルファ
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
燐原子及び硼素原子のうち少なくとも一方を含有せしめ
た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すると共に炭素原子
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
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。   ′ 丁、Φを °するための P 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炭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模膜であるこ
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 −3i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きれたものである。
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
燐原子及び硼素原子のうち少なくとも一方を含有すると
共に炭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
有きないが、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
かす事かで伊るものである。
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、l−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−ヘキサジイン、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、シクロヘキセン、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、テルピノレン、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
プレン、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、エーテル顕、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 −CFi、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3
0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 −C膜中に含まれる水素原子の皿は
、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
0 μm N特に7乃至20um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、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、窩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、或ハマ
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、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
くとも硼素原子或は燐原子を添加するための原料として
、硼素化合物或は燐化合物が用いられる。該硼素化合物
或は燐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。硼素化合物或は燐化合物とし
ては、例えば、ジボラン、ホスフィン等が用いられる。
本発明において化学的修飾物質として含有される硼素原
子或は燐原子の量は、全構成原子に対して20000原
子ppm%以下である。ここで、硼素原子或は燐原子の
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可能である。硼素原子或は
燐原子を含まない場合には、好適な輸送性が確保きれず
、さらに、成膜後の経時劣化を招きやすくなる。一方、
硼素原子或は燐原子の量が20000原子ppmを越え
る場合には、少量の添加では好適な輸送性を保証してい
た硼素原子或は燐原子が、逆に膜の低抵抗化を招く作用
を示し、帯電能が低下してしまう。従って、本発明にお
ける硼素原子或は燐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硼素原
子或は燐原子原子の量は、主に、プラズマ反応を行なう
反応室への前述の硼素化合物或は燐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。硼素化合
物或は燐化合物の導入量を増大させれば、本発明による
a −C膜中への硼素原子或は燐原子の添加量を高くす
ることが可能であり、逆に硼素化合物或は燐化合物の導
入量を減少させれば、本発明によるa−C膜中への硼素
原子或は燐原子の添加量を低くすることが可能である。
本発明ニおいては、a  S s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炭素原子を膜中に含有せしめるため
の原料ガスとして、メタン、エタン、エチレン、アセチ
レン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブタジェン、ブ
タジイン、ブテン、−酸化炭素、或は、二酸化炭素等の
炭素化合物ガスが用いられる。
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。
本発明において化学的修飾物質として含有される炭素原
子の量は、全構成原子に対して0.001乃至5原子%
である。ここで炭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。炭素原子の膜中含有量がo、ooi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−3i膜にコロナ帯電等による電界がかかりにく(
な゛す、光励起キャリアが必ずしも効率よくa−C膜中
に注入されなくなり感度の低下を招(。また、帯電能も
低下する。炭素原子の膜中含有量が5原子%より高い場
合には、a−Si膜の電気抵抗値が高くなり過ぎ、光励
起キャリアの発生効率の低下及びキャリアの易動速度の
低下により、感度低下を招く。従って、本発明における
炭素原子添加量の範囲は重要である。
本発明におけるa−3i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ONH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−5i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−CI’A
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炭素原
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炭素化合物ガス、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
より刷部することが可能である。炭素化合物ガス、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膜中への炭素原子、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、
逆に炭素化合物ガス、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−Si膜
中への炭素原子、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N(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)を順次接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idW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番少なくてもよいが
、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、さ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N(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すしい。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、さ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vI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−CM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電種を基板上に拡散、電気力
、あるいは磁気力等により語感し、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l’1M (71
3) 〜(718) ニ接続されている。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)〜(72
4)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(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(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)により与熱可能ときれている。
電力印加電極(736)には、高周波電力用整合器(7
38)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(73
3)内の圧力は圧力制罪弁(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(7
46)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Lよ、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(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
配されているが、電力印加電極(736)に固定して配
されてもよく、ざらに双方に配きれてもよい。
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きれ
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流量制罪器
を用いて定流量化しながら反応室内に導入し、圧力調箇
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−St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。
害旅健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1頃に設け
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調節弁(707)、及び第4調節弁(7
10)を解放し、第1タンク(701)より水素ガス、
及び第4タンク(704)より水素ガスで0.16%に
希釈したジポランガスを各々出力圧1.0Kg/cm2
の下で第1、及び第4流量制御器(713、及び716
)内へ流入させた。同時に、第1容!(719)よりス
チレンガスを第1温調器(722)温度35℃のもと第
7流量制御器(728)内へ流入させた。
各流量制御器を用いて、水素ガスの流量を40secm
、水素ガスで0.16%に希釈したジボランガスの流量
を10105e、及びスチレンガスの流量を40sec
mとなるように設定して、途中混合器(731)を介し
て、主v(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、縦
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30K
Hzの下で印加して約1時間30分プラズマ重合反応を
行ない、導電性基板(752)上に厚さ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−CH3I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47原子%であった。ま
た、IMA分析より含有きれる硼素原子の量は全構成原
子に対して98原子ppm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た後、第1調節弁(707
)、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5タ
ンク(705)からメタンガス、及び第6タンク(70
6)からシランガスを、出力圧IKg/cm2の下で第
1、第5、及び第6流量制御器(713,717、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11
00ppに希釈されたジボランガスを、出力圧1.5K
g/cm2の下で第4流量制御器(716)内へ、流入
させた。各流量制御JJMの目盛を調整して水素ガスの
流量を200secm、メタンガスの流量を0.01s
ecm1シランガスの流量を1001005e水素ガス
で1100ppに希釈されたジボランガスの流量を10
105e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0.8Torr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t[(73
9)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、厚き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(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20原子%、硼素原子は8原子ppm5
炭素原子は0.001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
帯電電位は一730V (+540V)で有り、即ち、
全感光体膜厚が15゜3umであることから1μm当り
の帯電能は48V/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18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
で明減衰させたところ必要とされた光量は1.8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。
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1調節弁(707)、第2調節弁(7
08)、及び第4調節弁(710)を解放し、第1タン
ク(701)より水素ガス、第2タンク(702)から
エチレンガス、及び第4タンク(704)より水素ガス
で601)pmに希釈したジボランガスを各々出力圧1
.0Kg/cm2の下で第1、第2、及び第4流量制御
器(713,714、及び716)内へ流入させた。各
流量制(ip器を用いて、水素ガスの流量を60scC
m%水素ガスで60ppmに希釈したジボランガスの流
量を20sccms及びエチレンガスの流量を60sc
、cm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1.8Torrとなるように圧力調節弁(74
5)を調整した。一方、導電性基板(752)としては
、樅50Xm50x厚3mmのアルミニウム基板を用い
て、予め220℃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150Wattの電力を周波数1
3.56MHzの下で印加して約9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 −Cn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41原子%であった。また
、IMA分析より含有される―素原子の量は全構成原子
に対して21原子ppm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た後、第1調節弁(707
)、第5調節弁(711)、及び第6:A動弁(712
)を解放し、第1タンク(701)から水素ガス、第5
タンク(705)からエタンガス、及び第6タンク(7
06)からシランガスを、出力圧IKg/cm2の下で
第1、第5、及び第6流量制御器(713,717、及
び718)内へ流入させた。同時に、第4調節弁(71
0)を解放し、第4タンク(704)より水素ガスで1
100ppに希釈きれたジボランガスを、出力圧1.5
Kg/cm2の下で第4流量制御器(716)内へ、流
入させた。各流量制(II器の目盛を調整して水素ガス
の流量を200secm、エタンガスの流量を3scc
m、シランガスの流量を101005e、水素ガスで1
100ppに希釈されたジボランガスの流量を1010
5e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0
09Torr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、240’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13.56MHzの下で電力印加電極(736)に4
5Watt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11原子ppm
、炭素原子は0.3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
帯電電位は一740V (+710V)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48V/μm (46V/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18秒(約17
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
で明減衰させたところ必要とされた光量は1.6ルツク
ス・秒(2,1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
X旅最旦 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
値U(733)の内部を1O−6Torr程度の高真空
にした後、第1調節弁(707)、第2FA節弁(70
8)、及び第4調節弁(710)を解放し、第1タンク
(701)より水素ガス、第2タンク(702)からブ
タジェンガス、及び第4タンク(704)より水素ガス
で1.2%に希釈したジボランガスを各々出力圧1.0
Kg/cm2の下で第1、第2、及び第4流量制御器(
713,714、及び716)内へ流入させた。各流量
制御器を用いて、水素ガスの流量を60secms水素
ガスで1.2%に希釈したジボランガスの流量を9se
cm、及びブタジェンガスの流量を60secm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.
1Torr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
50X厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予め17
0℃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(7
36)に130Wattの電力を周波数400KHzの
下で印加して約40分間プラズマ重合反応を行ない、導
電性基板(752)上に厚さ15μmのa−Cv!。
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−CPA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56原子%であった。また
、IMA分析より含有される硼素原子の量は全構成原子
に対して900原子ppm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た後、第1調血弁(707
)、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5タ
ンク(705)からメタンガス、及び第6タンク(70
6)からシランガスを、出力圧IKg/am2の下で第
1、第5、及び第6流量制御器(713,717、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11
00ppに希釈されたジボランガスを、出力圧1 、5
 K g / 0m2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、メタンガスの流量を10
s105eシランガスの流量を1001005e水素ガ
スで1100ppに希釈されたジボランガスの流量を1
01005e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の電力を印加いグロー放電を発生きせ
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) 、オージ二分析、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95原子pI)
ms炭素原子は1.0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dII定値を括弧内に示すが、
最高帯電電位は一690V (+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45V/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22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2.2ルツク
ス・秒(2,5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
去旅凹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調節弁(707)、第2調節弁(708
) 、及び第4調節弁(710)を解放し、第1タンク
(701)より水素ガス、第2タンク(702)からア
セチレンガス、及び第4タンク(704)より水素ガス
で4500ppmに希釈したジボランガスを各々出力圧
1.0Kg/cm2の下で第1、第2、及び第4流量制
扉器(713,714、及び716)内へ流入きせた。
各流量制御器を用いて、水素ガスの流量を10105s
e、水素ガスで4500ppmに希釈したジボランガス
の流量を80secm、及びアセチレンガスの流量を4
5secm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5
0×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150Wattの電力を周波数13゜5
6MHz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)上に厚さ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34原子%であった。また、
IMA分析より含有される硼素原子の量は全構成原子に
対して8000原子ppmであった0 電荷発生層形成工程: 次いで、一部タンクを交換した後、第1調節弁(707
) 、第3調節弁(709)、第5調節弁(711L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3タンク(703)から四弗化シラ
ンガス、第5タンク(705)から四弗化炭素ガス、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、第3、第5、及び第6流量tI
JtII器(713,715,717、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200 
s CCm %四弗化シランガスの流量を50secm
、四弗化炭素ガスの流量をO,lsecm、シランガス
の流量を50sCCm、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0.9T
orrとなるように圧力調節弁(745)を調整した。
一方、a−CM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、厚さ0.3μmの電荷発生層を得た。
得られたa−5t膜につき、金属中0N)f分析(板場
製作所製EMGA−1300) 、オージェ分析、及び
IMA分析を行なワたところ、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11原子pp
m、弗素原子は4.8原子%、炭素原子は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、正帯電時の測定値を括弧内に示すが、最高
帯電電位は一920V (+580V)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(38V/μm)と極めて窩く
、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
で明減衰させたところ必要とされた光量は3.6ルツク
ス・秒(1,3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
寡流込旦 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調節弁(707)、第2調節弁(7
08) 、及び第4調節弁(710)を解放し、第1タ
ンク(701)より水素ガス、第2タンク(702)か
らブタジインガス、及び第4タンク(704)より水素
ガスで12%に希釈したジボランガスを各々出力圧1.
0Kg/cm2の下で第1、第2、及び第4流量制御器
(713,714、及び716)内へ流入させた。各流
量制郊器を用いて、水素ガスの流量を60secm1水
素ガスで12%に希釈したジボランガスの流量を20s
ecms及びブタジインガスの流量を60secm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
.9T。
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5Ox横50X
厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予め220℃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160Wattの電力を周波数400KHzの下で印
加して約45分間プラズマ重合反応を行ない、導電性基
板(752)上に厚さ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−CM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40原子%であった。また、
IMA分析より含有される硼素原子の量は全構成原子に
対して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た後、第1調節弁′(70
7) 、第5ms弁(711)、及び第6調節弁(71
2)を解放し、第4タンク(701)から水素ガス、第
5タンク(705)からメタンガス、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5、及び第6流量制御器(713,717、
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
10ppm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、メタンガスの流量を3secm
、シランガスの流量を200secms水素ガスで11
00ppに希釈されたホスフィンガスの流量を1010
5e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(7
52)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1
3.56MHzの下で電力印加電極(736)に35W
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−St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%、燐原子は12原子ppm%
炭素原子は0.3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
帯電電位は一960V (+445V)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63■/μm(29V/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32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
事が理解才れな。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5.2ルツク
ス・秒(2,1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
X旅且旦 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ffi (733)の内部を10−6To r r程
度の高真空にした後、第1調節弁(707)、及び第4
調節弁(710)を解放し、第1タンク(701)より
水素ガス、及び第4タンク(704)より水素ガスで2
000ppmに希釈したホスフィンガスを各々出力圧1
.0Kg/cm2の下で第1、及び第4流量制御器(7
13、及び716)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℃のもと第7流量制御器(728)内へ流入させ
た。各流量制御器を用いて、水素ガスの流量を20se
cm、水素ガスで2000ppmに希釈したホスフィン
ガスの流量を30secm1及びミルセンガスの流量を
20secmとなるように設定して、途中混合器(73
1)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1.2Torr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5
0X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40KH
zの下で印加して約3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。
成膜完了機は、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
子と水素原子の総量に対して43原子%であった。また
、IMA分析より含有される燐原子の量は全構成原子に
対して290原子ppmであった。
電荷発生層形成工程: 次いで、実施例1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
帯電電位は一550V (+680V)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36V/μm (44V/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13秒(約18
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1.3ルツク
ス・秒(3,3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M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
【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3図 第5図 第2図 第4図 第6図 手続補正書 昭和62年10月21日

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カーボン
    膜であり、かつ、該電荷発生層は炭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膜或は炭素原子を含
    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膜であるこ
    とを特徴とする感光体。
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