JPS6382465A - 感光体 - Google Patents

感光体

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JPS6382465A
JPS6382465A JP22943786A JP22943786A JPS6382465A JP S6382465 A JPS6382465 A JP S6382465A JP 22943786 A JP22943786 A JP 22943786A JP 22943786 A JP22943786 A JP 22943786A JP S6382465 A JPS6382465 A JP S6382465A
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JP
Japan
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atoms
gas
film
flow rate
photoreceptor
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Application number
JP22943786A
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English (en)
Inventor
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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Publication date
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Publication of JPS6382465A publication Critical patent/JPS6382465A/ja
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    • GPHYSICS
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    • 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
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • 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
    • 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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    • G03G5/08Photoconductive 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
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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】 産主上Ω邪月分野 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き
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、ビラプリン化合物、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、比誘電率が窩いため帯電
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。
Be l l)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(Jour
nal  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  (America
n  ChemicalSociety)発行によるプ
ラズマボリマライゼーション(Plasma  Pol
ymerization)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<1018Ωcm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
成きれる1013〜1015Ωam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きれ、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−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。
Q、1,6Comber)により1976年発行のフイ
ロソフィカル・マガジン(Philosophical
  Magazine)第33巻の第935頁乃至第9
49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が解ゝしようとする “ 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
子とアルカリ金属原子とを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、酸素原子とアルカリ金属原子とを含有
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とアルカリ金属
原子と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、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酸素原子とアル
カリ金属原子と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、特に酸素原子とアルカリ金属原
子と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。
”キを 2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少なくとも酸素原子とアルカリ金属
原子と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−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さえあれ
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とアルカリ金属原子とを含
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さないが、
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ニペンチン、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、シフa
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、ピサボレ
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、デシン、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、ブンイドクメン
、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−CN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
子の膜中含有型は、有機元素分析の常法、例えばCNH
分析を用いる事により知る事ができる。
本発明におけるa7C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50
um、特に7乃至20am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、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、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
(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ては、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、バルミチン酸、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、酪酸ブチル、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、等が用い
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、ピラン、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、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。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
度の膜厚が必要とさ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、液相でも同相でも使用可
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ができる。アルカリ金属原
子の量がO0l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
きれなくなり、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きれるアルカ
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−5i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、例えばオージエ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窩くなる。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幅広く
露光源が選択き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。従ワて、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きれる燐原子
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!II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−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1o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−3illは電荷発生能に富み
、さらに、本発明の最も特徴とするところのa−CII
5i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−CM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−3t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WJ(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、好適な明滅衰に保証きれた静
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−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さらなる一形
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、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(739L低周波電力用整合器(740)
を介して低周波電源(741Lローパスフイルタ(74
2)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
力制御弁(745)により調整可能であり、反応室(7
33)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
(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(7
34)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(75
2)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、さら
に双方に配されてもよい。
第8図は本発明に係わる電子写真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°80
0番台に置き換えて解すればよい。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(7
35)を兼ねた円筒形の導電性基板(852)が設置き
れ、内側には電極加熱器(837)が配きれている。
導電性基板(852)周囲には同じく円周形状をした電
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10−’Torr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−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。
去施劃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)よりアセチレンガス、
及び第3タンク(703)より二酸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。同時に、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220
℃のもとで第8流量制御器(729)内へ流入させた。
各々の流量制御器の目盛を調整して、水素ガスの流量を
200secm、アセチレンガスの流量を50secm
、、二酸化炭素ガスの流量を10s105e及びリチウ
ムターシャリ−ブチラードガスの流量を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
2.0Torr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
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、電力中加電1
(736)に220Wattの電力を周波数13.56
MHzの下で印加して約2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
性なつたところ、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33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3.4原子%であ
った。また、酸素原子の含有量は、全構成原子に対して
0.9原子%であフた。
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(70
6)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6sccmq
シランガスの流量を1008 CCm s水素ガスでi
ooppm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、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1) 
9mN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
帯電電位は一500V (+480V)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(31V/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12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きれた光量は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8.9e
rg/cm2(7,7erg/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(713,714、及び715)内へ流入させた。
同時に、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290
℃のもとで第8流量制御器(729)内へ流入させた。
各々の流量制御器の目盛を調整して、水素ガスの流量を
703 CCm sエチレンガスの流量を70secm
1酸素ガスの流量を4S CCm N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2.2T。
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230℃に
加熱してお苦、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22OWatt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)上に厚ざ15μmのa−C膜を電荷輸送
層として形成した。成膜完了少は、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
性なったところ、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43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0.6原子%であ
った。また、酸素原子の含有量は、全構成原子に対して
1.1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200sec
m、ゲルマンガスの流量を68 CCmsシランガスの
流量を1001005e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13.5
6MHz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、厚さ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20原子%、燐原子は11原子pPms
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
帯電電位は一400V (+600V)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 (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10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
で明減衰させたところ必要とされた光量は1.1ルツク
ス・秒(2,3ルツクス・秒)であり、このことから充
分な光感度硅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
実施性旦 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
同時に、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!(723)温度170℃の
もとで第8流量制御器(729)内へ流入させた。各々
の流量制御器の目盛を調整して、水素ガスの流量を70
secm、ブタジェンガスの流量を70secm、酸素
ガスの流量を4scCm、及びリチウムターシャリ−ブ
チラードガスの流量を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2.2Torr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、1Z50X横50×厚3
mm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1
50Wattの電力を周波数600KHz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−C膜につぎ有機元素分析
性なったところ、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53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1.7原子%であ
った。また、酸素原子の含有量は、全構成原子に対して
0.8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(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/c
m2の下で第1、第2、第3、及び第6流量制御器(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6 s c Cms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13.56MHz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−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10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
帯電電位は一550V (+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36■/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14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1.6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
実施例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、電荷発生層をこの頭に設けた
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)よりブタジインガス、
及び第3タンク(703)より酸素ガスを各々出力圧1
.0Kg/cm1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。
同時に、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260
℃のもとで第8流量制御器(729)内へ流入させた。
各々の流量制御器の目盛を調整して、水素ガスの流量を
120secmsブタジインガスの流量を50secm
、酸素ガスの流量を6secms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2.2Torr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50×厚3mmの
アルミニウム基板を用いて、予め230℃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170W
attの電力を周波数800KHz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(7
52)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−σ膜につき有機元素分析
性なったところ、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、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0.9原子%であ
7た。また、酸素原子の含有量は、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、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fR@御器(
713,714,715、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200secm1ゲル
マンガスの流量を6secms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に希釈き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、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26原子%、燐原子は13原子ppm、
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、正帯電時のり11定値を括弧内に示すが、
最高帯電電位は一590V (+860V)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40V/μm(56V/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19秒(約30
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きれた光量は2.3ルツク
ス・秒(5,0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
^旅例互 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3調節弁(707、及び7
09)を解放し、第1タンク(701)より水素ガス、
及び第3タンク(703)より酸素ガスを各々出力圧1
.0Kg/am2の下で第1、及び第3流量制御器(7
13、及び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40℃のもとで第7流量制御器(728)内へ、並び
に、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170℃のもと
で第8流量制御器(729)内へ流入させた。各々の流
量側aII器の目盛を調整して、水素ガスの流量を70
8 CCm %スチレンガスの流量を40secm、酸
素ガスの流量を10s105e及びリチウムターシャリ
−ブチラードガスの流量を8secmとなるように設定
して、途中R合N (731) を介して、主v(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2゜2To
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、!50X横50×
厚3mmのアルミニウム基板を用いて、予め90℃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120KHz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−C’B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1.7原子%で
あった。また、酸素原子の含有量は、全構成原子に対し
て2.1原子%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
帯電電位は一430V (+490V)で有り、即ち、
全感光体膜厚が1563amであることから1μm当り
の帯電能は28V/μm (32V/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8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2o%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1.5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7
80nm)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10.4e
rg/cm2(7,6erg/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、該電荷輸送層は少なくとも酸素原子とアルカリ
    金属原子と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。
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