JPH0619172A - 光受容部材及びその製造方法 - Google Patents
光受容部材及びその製造方法Info
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- JPH0619172A JPH0619172A JP4172213A JP17221392A JPH0619172A JP H0619172 A JPH0619172 A JP H0619172A JP 4172213 A JP4172213 A JP 4172213A JP 17221392 A JP17221392 A JP 17221392A JP H0619172 A JPH0619172 A JP H0619172A
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- Japan
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- layer
- atoms
- electrophotographic photosensitive
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 感光体の表面の曇りが無く、帯電能むら、ハ
ーフトーンむら等の電位特性むらにすぐれ、かつ環境の
変化に強く高耐久性の電子写真感光体を無公害で安定し
て作製することのできる方法を提供する。 【構成】 切削した導電性基体101を、水122によ
り洗浄を行なった後に、純水に接する工程131を行な
い、プラズマCVD法により炭素原子の含有量が下部に
多く分布した非単結晶SiCからなる光導電層、さらに
珪素原子、水素原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子か
らなる表面層を設けることを特徴とする電子写真感光体
の作製方法。
ーフトーンむら等の電位特性むらにすぐれ、かつ環境の
変化に強く高耐久性の電子写真感光体を無公害で安定し
て作製することのできる方法を提供する。 【構成】 切削した導電性基体101を、水122によ
り洗浄を行なった後に、純水に接する工程131を行な
い、プラズマCVD法により炭素原子の含有量が下部に
多く分布した非単結晶SiCからなる光導電層、さらに
珪素原子、水素原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子か
らなる表面層を設けることを特徴とする電子写真感光体
の作製方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性基体上にシリコ
ンを母体とする光受容部層を形成した電子写真感光体等
の光受容部材及びその製造方法に関する。本発明は、電
子写真複写機、レーザービームプリンター、LEDプリ
ンター、液晶プリンター、レーザー製版機等、電子写真
技術応用分野に広く用いることができる電子写真感光体
の製造方法に関する。
ンを母体とする光受容部層を形成した電子写真感光体等
の光受容部材及びその製造方法に関する。本発明は、電
子写真複写機、レーザービームプリンター、LEDプリ
ンター、液晶プリンター、レーザー製版機等、電子写真
技術応用分野に広く用いることができる電子写真感光体
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真感光体に用いるものとし
て、非単結晶堆積膜、例えば水素および(または)ハロ
ゲン(例えばフッ素、塩素等)で補償されたアモルファ
スシリコン等のアモルファス堆積膜が提案され、その幾
つかは実用に付されている。こうした堆積膜の形成方法
として従来、スパッタリング法、熱により原料ガスを分
解する方法(熱CVD法)、光により原料ガスを分解す
る方法(光CVD法)、プラズマにより原料ガスを分解
する方法(プラズマCVD法)等、多数の方法が知られ
ている。中でも、プラズマCVD法、すなわち、原料ガ
スを直流、高周波またはマイクロ波グロー放電等によっ
て分解し、基体上に薄膜状の堆積膜を形成する方法は、
電子写真用アモルファスシリコン堆積膜の形成方法に最
適であり、現在実用化が非常に進んでいる。こうした例
が例えば特開昭54−86341公報に記載されてい
る。このアモルファスシリコン感光体は、無公害であ
り、高画質、高耐久といった特徴があり、現在実用に付
されているアモルファスシリコン感光体も、十分にその
特徴を現わしているものである。しかしながら、アモル
ファスシリコン感光体が今後、ますます普及していくた
めにはさらにコストダウン、さらに電気特性のアップ、
さらに高耐久が望まれている。また、近年では地球規模
の環境汚染が問題になってきており、環境汚染につなが
る物はもちろんのこと製造段階での使用についても早急
に改善しなければならなくなっている。アモルファスシ
リコン感光体自身は無公害であるがそれを製造する段階
において感光体の基体部分であるシリンダーの洗浄か
ら、製造後の梱包までこうした点から再検討をおこなう
必要が生じてきている。
て、非単結晶堆積膜、例えば水素および(または)ハロ
ゲン(例えばフッ素、塩素等)で補償されたアモルファ
スシリコン等のアモルファス堆積膜が提案され、その幾
つかは実用に付されている。こうした堆積膜の形成方法
として従来、スパッタリング法、熱により原料ガスを分
解する方法(熱CVD法)、光により原料ガスを分解す
る方法(光CVD法)、プラズマにより原料ガスを分解
する方法(プラズマCVD法)等、多数の方法が知られ
ている。中でも、プラズマCVD法、すなわち、原料ガ
スを直流、高周波またはマイクロ波グロー放電等によっ
て分解し、基体上に薄膜状の堆積膜を形成する方法は、
電子写真用アモルファスシリコン堆積膜の形成方法に最
適であり、現在実用化が非常に進んでいる。こうした例
が例えば特開昭54−86341公報に記載されてい
る。このアモルファスシリコン感光体は、無公害であ
り、高画質、高耐久といった特徴があり、現在実用に付
されているアモルファスシリコン感光体も、十分にその
特徴を現わしているものである。しかしながら、アモル
ファスシリコン感光体が今後、ますます普及していくた
めにはさらにコストダウン、さらに電気特性のアップ、
さらに高耐久が望まれている。また、近年では地球規模
の環境汚染が問題になってきており、環境汚染につなが
る物はもちろんのこと製造段階での使用についても早急
に改善しなければならなくなっている。アモルファスシ
リコン感光体自身は無公害であるがそれを製造する段階
において感光体の基体部分であるシリンダーの洗浄か
ら、製造後の梱包までこうした点から再検討をおこなう
必要が生じてきている。
【0003】アモルファスシリコン感光体を作製する
際、膜を作製する前の基体の洗浄については、従来から
注意が必要であることが知られている。アモルファスシ
リコン感光体を堆積するための基体としては、帯電、露
光、現像、転写、クリーニングといった電子写真プロセ
スに耐え、また画質を落とさないように常に位置精度を
高く保つため、金属を使用する場合が多い。そのため、
特に加工性、寸法安定性などの優れているアルミニウム
合金が広く採用されている。一般にこれら基体の加工時
には、切削油等の油系物質を使い旋盤加工される。その
ため、加工後の基体には必ず油系物質の残査があり、さ
らには加工時の切削粉、空気中の粉塵等が付着してい
る。洗浄が不十分でこれらの残査が残っていると、欠陥
の無い均一な堆積膜が形成できなかったり十分な電気特
性が得られず、特に長時間使ったとき画像不良を引き起
こしてしまうといった問題点が知られている。従って、
電子写真感光体を製造する際には、細心の注意を払い基
体を十分に洗浄することが必要である。こうした中で、
例えば特開昭61−171798号公報には電子写真感
光体の基体の加工方法に関する技術が記載されている。
該公報には、特定の成分による切削油を使用し、基体を
切削する事により良好な品質のアモルファスシリコン等
の電子写真感光体を得る技術が開示されている。また該
公報中には切削後、基体をトリエタン(トリクロルエタ
ン:C2 H3 Cl3 )で洗浄することが記載されてい
る。このような方法により洗浄された基体を用いて作製
された感光体はある程度の特性が得られ、特に大きな問
題もなく現在広く使用されるようになっているがトリク
ロルエタンの様な有機溶剤は、人体のみならず地域環境
に悪影響を与えることから、その使用を避けなければな
らないものである。
際、膜を作製する前の基体の洗浄については、従来から
注意が必要であることが知られている。アモルファスシ
リコン感光体を堆積するための基体としては、帯電、露
光、現像、転写、クリーニングといった電子写真プロセ
スに耐え、また画質を落とさないように常に位置精度を
高く保つため、金属を使用する場合が多い。そのため、
特に加工性、寸法安定性などの優れているアルミニウム
合金が広く採用されている。一般にこれら基体の加工時
には、切削油等の油系物質を使い旋盤加工される。その
ため、加工後の基体には必ず油系物質の残査があり、さ
らには加工時の切削粉、空気中の粉塵等が付着してい
る。洗浄が不十分でこれらの残査が残っていると、欠陥
の無い均一な堆積膜が形成できなかったり十分な電気特
性が得られず、特に長時間使ったとき画像不良を引き起
こしてしまうといった問題点が知られている。従って、
電子写真感光体を製造する際には、細心の注意を払い基
体を十分に洗浄することが必要である。こうした中で、
例えば特開昭61−171798号公報には電子写真感
光体の基体の加工方法に関する技術が記載されている。
該公報には、特定の成分による切削油を使用し、基体を
切削する事により良好な品質のアモルファスシリコン等
の電子写真感光体を得る技術が開示されている。また該
公報中には切削後、基体をトリエタン(トリクロルエタ
ン:C2 H3 Cl3 )で洗浄することが記載されてい
る。このような方法により洗浄された基体を用いて作製
された感光体はある程度の特性が得られ、特に大きな問
題もなく現在広く使用されるようになっているがトリク
ロルエタンの様な有機溶剤は、人体のみならず地域環境
に悪影響を与えることから、その使用を避けなければな
らないものである。
【0004】この問題を解決すべく、近年では前述の洗
浄に替わって水系による基体の洗浄方法がいくつか提案
されている。例えば、特開昭63−264764号公報
には、水ジェットにより基体表面を粗面化する技術が開
示されている。また、特開平1−130159号公報に
は、水ジェットにより電子写真用の基体を洗浄する技術
が開示されている。該公報には感光体の例として、セレ
ン、有機光導電体と同時にアモルファスシリコンが挙げ
られており、アモルファスシリコン感光体にも、当技術
が応用できることが示唆されている。しかしながら該公
報には実際におこなった時の問題点について、特にプラ
ズマCVD法特有の問題点については全く触れられてい
ないのが実状である。また一方、アモルファスシリコン
感光体の高品質化の検討も層構成の検討をおこなうこと
により着実に進歩している。特開昭54−145540
号公報には、炭素を化学修飾物質として0.1〜30原
子%含むアモルファスシリコンを電子写真感光体の光導
電層として使用することにより、暗抵抗が高く、光感度
の良好な優れた電子写真特性を示すことが示されてい
る。また、特開昭57−119357号公報には、アモ
ルファスシリコン中に炭素原子を基体側に多く分布させ
ることによってすぐれた特性の電子写真感光体が得られ
ることが開示されている。こうした技術により、電子写
真感光体の性能は改善されてきているがまだまだ改善の
余地が残っているのが現状である。
浄に替わって水系による基体の洗浄方法がいくつか提案
されている。例えば、特開昭63−264764号公報
には、水ジェットにより基体表面を粗面化する技術が開
示されている。また、特開平1−130159号公報に
は、水ジェットにより電子写真用の基体を洗浄する技術
が開示されている。該公報には感光体の例として、セレ
ン、有機光導電体と同時にアモルファスシリコンが挙げ
られており、アモルファスシリコン感光体にも、当技術
が応用できることが示唆されている。しかしながら該公
報には実際におこなった時の問題点について、特にプラ
ズマCVD法特有の問題点については全く触れられてい
ないのが実状である。また一方、アモルファスシリコン
感光体の高品質化の検討も層構成の検討をおこなうこと
により着実に進歩している。特開昭54−145540
号公報には、炭素を化学修飾物質として0.1〜30原
子%含むアモルファスシリコンを電子写真感光体の光導
電層として使用することにより、暗抵抗が高く、光感度
の良好な優れた電子写真特性を示すことが示されてい
る。また、特開昭57−119357号公報には、アモ
ルファスシリコン中に炭素原子を基体側に多く分布させ
ることによってすぐれた特性の電子写真感光体が得られ
ることが開示されている。こうした技術により、電子写
真感光体の性能は改善されてきているがまだまだ改善の
余地が残っているのが現状である。
【0005】こうした状況のなかで高画質、高耐久、無
公害といった点から従来持っている問題点を次に列挙す
る。まず第1にポチと呼ばれる黒点状あるいは白点状の
画像欠陥の低減は大きく望まれている問題点の1つであ
る。現在では、高画質の要求から従来あまり問題にされ
なかった微小な大きさのポチの低減までが望まれるよう
になってきている。このポチの原因についての解析も日
々進んでおり、いくつかの知見が得られるようになって
いる。ポチの原因はほとんどがアモルファスシリコン膜
を堆積している時に発生するダスト等が原因である球状
突起と呼ばれる異常成長によるものである。さらにそれ
以外に耐久を続けていくにしたがって増えてくる耐久ポ
チというものもあり、これはトナーの飛散や紙粉が分離
帯電器へ混入することが原因である。こうしたいくつか
の原因から起こる画像欠陥を減らすために感光体を製造
する者としては、堆積膜形成装置内のクリーン度のアッ
プを計り、画像欠陥の原因となる球状突起の核の発生を
抑えることはもちろんのこと堆積膜を形成する方法の改
良や製法面からアモルファスシリコン感光体の耐圧のア
ップ等の対策をおこなっていかなければならない。更に
電子写真感光体が転写紙やクリーニングブレードと摩擦
することによって、比較的大きな球状突起が何度もコピ
ーをとっているうちに欠落して画像上のポチになること
もわかってきている。このポチの減少は球状突起の減少
と同時に感光体の電気的耐圧性を向上させて絶縁破壊を
発生しにくくすることはリークポチの防止のために効果
がある。
公害といった点から従来持っている問題点を次に列挙す
る。まず第1にポチと呼ばれる黒点状あるいは白点状の
画像欠陥の低減は大きく望まれている問題点の1つであ
る。現在では、高画質の要求から従来あまり問題にされ
なかった微小な大きさのポチの低減までが望まれるよう
になってきている。このポチの原因についての解析も日
々進んでおり、いくつかの知見が得られるようになって
いる。ポチの原因はほとんどがアモルファスシリコン膜
を堆積している時に発生するダスト等が原因である球状
突起と呼ばれる異常成長によるものである。さらにそれ
以外に耐久を続けていくにしたがって増えてくる耐久ポ
チというものもあり、これはトナーの飛散や紙粉が分離
帯電器へ混入することが原因である。こうしたいくつか
の原因から起こる画像欠陥を減らすために感光体を製造
する者としては、堆積膜形成装置内のクリーン度のアッ
プを計り、画像欠陥の原因となる球状突起の核の発生を
抑えることはもちろんのこと堆積膜を形成する方法の改
良や製法面からアモルファスシリコン感光体の耐圧のア
ップ等の対策をおこなっていかなければならない。更に
電子写真感光体が転写紙やクリーニングブレードと摩擦
することによって、比較的大きな球状突起が何度もコピ
ーをとっているうちに欠落して画像上のポチになること
もわかってきている。このポチの減少は球状突起の減少
と同時に感光体の電気的耐圧性を向上させて絶縁破壊を
発生しにくくすることはリークポチの防止のために効果
がある。
【0006】さらに近年では、地球環境の保護の一環と
して電子写真の分野においても再生紙の使用が増加して
いるが、再生紙は製紙行程での添加物や紙粉の発塵が、
従来の新紙にくらべて多い。例えば古新聞等の漂白剤と
して使用される白土等の添加剤(表面処理剤)として使
用されているロジン等が感光体の表面に付着してトナー
の融着や画像流れを引き起こしやすくなる等の問題が認
識されるようになっている。そのため再生紙の品質改良
と同時に電子写真感光体表面のさらなる改良がもとめら
れるようになっている。また、近年の電子写真複写機に
は、より高画質、高機能が望まれていることから写真な
どのハーフトーンを含む原稿を忠実に再現できることも
必要不可欠になっている。そのため電子写真感光体に
は、特にハーフトーンのむらの低減が切望されている。
特に近年普及してきたフルカラー複写機においては、こ
のむらは色の微妙なむらとなり、視覚的に明らかなもの
となるため、大きな問題となっている。またさらには電
子写真感光体には高画質、高感度を維持し、あらゆる環
境下で大幅に耐久性能を伸ばすことが望まれている。ア
モルファスシリコン感光体の最も得意とするこの耐久特
性は、複写機本体の寿命がくるまで交換する必要がない
ことから、感光体を消耗品と見るのではなく、複写機の
部品の1部とみなし、感光体の交換といったメンテナン
スから開放される可能性が見え始めている。そこで、更
なる新製品には複写機本体と同レベルの、もしくはそれ
以上の耐久性を要求されるようになってきており、耐久
性も更に大幅に伸ばすことが望まれている。こうした要
求のなかで従来では高帯電能と画像流れの防止を高いレ
ベルで両立し、あらゆる環境下での耐久性を大幅に伸ば
すことが難しく、まだ不十分であった。
して電子写真の分野においても再生紙の使用が増加して
いるが、再生紙は製紙行程での添加物や紙粉の発塵が、
従来の新紙にくらべて多い。例えば古新聞等の漂白剤と
して使用される白土等の添加剤(表面処理剤)として使
用されているロジン等が感光体の表面に付着してトナー
の融着や画像流れを引き起こしやすくなる等の問題が認
識されるようになっている。そのため再生紙の品質改良
と同時に電子写真感光体表面のさらなる改良がもとめら
れるようになっている。また、近年の電子写真複写機に
は、より高画質、高機能が望まれていることから写真な
どのハーフトーンを含む原稿を忠実に再現できることも
必要不可欠になっている。そのため電子写真感光体に
は、特にハーフトーンのむらの低減が切望されている。
特に近年普及してきたフルカラー複写機においては、こ
のむらは色の微妙なむらとなり、視覚的に明らかなもの
となるため、大きな問題となっている。またさらには電
子写真感光体には高画質、高感度を維持し、あらゆる環
境下で大幅に耐久性能を伸ばすことが望まれている。ア
モルファスシリコン感光体の最も得意とするこの耐久特
性は、複写機本体の寿命がくるまで交換する必要がない
ことから、感光体を消耗品と見るのではなく、複写機の
部品の1部とみなし、感光体の交換といったメンテナン
スから開放される可能性が見え始めている。そこで、更
なる新製品には複写機本体と同レベルの、もしくはそれ
以上の耐久性を要求されるようになってきており、耐久
性も更に大幅に伸ばすことが望まれている。こうした要
求のなかで従来では高帯電能と画像流れの防止を高いレ
ベルで両立し、あらゆる環境下での耐久性を大幅に伸ば
すことが難しく、まだ不十分であった。
【0007】また高い電気特性、画像特性等を維持し、
再現性よく安定して連続的に感光体を製造することに関
してもまだまだ改善が望まれている。こうした観点での
技術が例えば特開平2−197574に開示されてい
る。該公報にはマイクロ波プラズマCVD法によりアモ
ルファスシリコン感光体を連続して製造するために基体
を投入して真空雰囲気にするための容器、マイクロ波プ
ラズマCVD法により感光体を作製するための反応容
器、できあがった感光体を真空中でゆっくり冷却するた
めの冷却容器とから構成した、感光体の連続作製のシス
テムが開示されている。こうしたシステムを用い、繰り
返して連続的に感光体を製造することが可能になった
が、何度も連続して製造するに従って反応容器には次第
に堆積膜が付着していき、画像欠陥の原因となるダスト
を発生しやすくなる。そのため例えば数カ月ごとに定期
的に反応容器を大気にもどして堆積した膜の除去を行わ
なければならない。反応容器内を大気にさらし清掃をお
こなった後には、残存の空気や湿気等が残り、直後の堆
積膜形成において不純物としての酸素原子、窒素原子の
含有量が増え、特性に影響を与え、特性が安定しないと
いった問題点も残存していた。こうしたさまざまな問題
点について導電性基体の洗浄の工程から電子写真感光体
を製造する工程まですべてを見直し、画像特性、安定製
造のトータルの検討が必要になっているのが現状であ
る。また、従来、デジタル画像情報を画像として記録す
る方法として、デジタル画像情報に応じて変調したレー
ザー光で光受容部材を光学的に走査することにより静電
潜像を形成し、次いで該静電潜像を現像するか、さらに
必要に応じて転写、定着などの処理を行って、画像を記
録する方法が知られている。中でも電子写真法による画
像形成法では、レーザーとして、小型で安価なHe−N
eレーザーあるいは半導体レーザー(通常は650〜8
20nmの発光波長を有する)を使用して像記録を行う
のが一般的である。
再現性よく安定して連続的に感光体を製造することに関
してもまだまだ改善が望まれている。こうした観点での
技術が例えば特開平2−197574に開示されてい
る。該公報にはマイクロ波プラズマCVD法によりアモ
ルファスシリコン感光体を連続して製造するために基体
を投入して真空雰囲気にするための容器、マイクロ波プ
ラズマCVD法により感光体を作製するための反応容
器、できあがった感光体を真空中でゆっくり冷却するた
めの冷却容器とから構成した、感光体の連続作製のシス
テムが開示されている。こうしたシステムを用い、繰り
返して連続的に感光体を製造することが可能になった
が、何度も連続して製造するに従って反応容器には次第
に堆積膜が付着していき、画像欠陥の原因となるダスト
を発生しやすくなる。そのため例えば数カ月ごとに定期
的に反応容器を大気にもどして堆積した膜の除去を行わ
なければならない。反応容器内を大気にさらし清掃をお
こなった後には、残存の空気や湿気等が残り、直後の堆
積膜形成において不純物としての酸素原子、窒素原子の
含有量が増え、特性に影響を与え、特性が安定しないと
いった問題点も残存していた。こうしたさまざまな問題
点について導電性基体の洗浄の工程から電子写真感光体
を製造する工程まですべてを見直し、画像特性、安定製
造のトータルの検討が必要になっているのが現状であ
る。また、従来、デジタル画像情報を画像として記録す
る方法として、デジタル画像情報に応じて変調したレー
ザー光で光受容部材を光学的に走査することにより静電
潜像を形成し、次いで該静電潜像を現像するか、さらに
必要に応じて転写、定着などの処理を行って、画像を記
録する方法が知られている。中でも電子写真法による画
像形成法では、レーザーとして、小型で安価なHe−N
eレーザーあるいは半導体レーザー(通常は650〜8
20nmの発光波長を有する)を使用して像記録を行う
のが一般的である。
【0008】しかし、電子写真プロセスに半導体レーザ
ーを用いる場合には、従来より後述する問題点が存在し
た。電子写真用の光受容部材としては、Se感光体、O
PC(有機感光体)、CdS感光体、ZnO感光体など
が実用化されているが、半導体レーザーを用いる場合に
適した電子写真用の光受容部材としては、その光感度領
域整合性が他の種類の光受容部材と比較して優れている
ことに加えて、ビッカース硬度が高く、公害の問題が少
ないなどの点から評価され、たとえば特開昭54−86
341号公報や特開昭56−83746号公報に見られ
るようなシリコン原子を母材とした非晶質材料(以下、
「a−Si」と略記する。)からなる光受容部材が注目
されている。しかしながら、前記光受容部材について
は、光受容層を単層構成のa−Si層とすると、その高
光感度を保持しつつ、電子写真用として要求される10
12Ωcm以上の暗抵抗を確保するには、水素原子やハロ
ゲン原子、あるいはこれらに加えてホウ素原子やリン原
子などの光受容層の伝導性を制御可能な原子を特定の量
範囲で層中に制御された形で構造的結合をもった状態で
含有させる必要がある。そのために、層形成にあたって
各種条件を厳密にコントロールすることが要求されるな
ど、光受容部材の設計についての許容度にかなりの制約
がある。これに対して、そうした設計上の許容度の問題
をある程度低暗抵抗であっても、その高光感度を有効に
利用できるようにするなどして改善する提案がなされて
いる。すなわち、たとえば特開昭54−121743号
公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−41
72号公報にそれぞれ開示してあるように、光受容層
を、伝導性の異なる層を積層した2層以上の層構成とし
て、光受容層内部に空乏層を形成したり、あるいは特開
昭57−52178号公報、特開昭57−52179号
公報、特開昭57−52180号公報、特開昭57−5
8159号公報、特開昭57−58160号公報、特開
昭57−58161号公報にそれぞれ開示してあるよう
に、支持体と光受容層の間、および/または光受容層の
上部表面に障壁層を設けた多層構造としたりして、見か
け上の暗抵抗を高めた光受容部材が提案されている。
ーを用いる場合には、従来より後述する問題点が存在し
た。電子写真用の光受容部材としては、Se感光体、O
PC(有機感光体)、CdS感光体、ZnO感光体など
が実用化されているが、半導体レーザーを用いる場合に
適した電子写真用の光受容部材としては、その光感度領
域整合性が他の種類の光受容部材と比較して優れている
ことに加えて、ビッカース硬度が高く、公害の問題が少
ないなどの点から評価され、たとえば特開昭54−86
341号公報や特開昭56−83746号公報に見られ
るようなシリコン原子を母材とした非晶質材料(以下、
「a−Si」と略記する。)からなる光受容部材が注目
されている。しかしながら、前記光受容部材について
は、光受容層を単層構成のa−Si層とすると、その高
光感度を保持しつつ、電子写真用として要求される10
12Ωcm以上の暗抵抗を確保するには、水素原子やハロ
ゲン原子、あるいはこれらに加えてホウ素原子やリン原
子などの光受容層の伝導性を制御可能な原子を特定の量
範囲で層中に制御された形で構造的結合をもった状態で
含有させる必要がある。そのために、層形成にあたって
各種条件を厳密にコントロールすることが要求されるな
ど、光受容部材の設計についての許容度にかなりの制約
がある。これに対して、そうした設計上の許容度の問題
をある程度低暗抵抗であっても、その高光感度を有効に
利用できるようにするなどして改善する提案がなされて
いる。すなわち、たとえば特開昭54−121743号
公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−41
72号公報にそれぞれ開示してあるように、光受容層
を、伝導性の異なる層を積層した2層以上の層構成とし
て、光受容層内部に空乏層を形成したり、あるいは特開
昭57−52178号公報、特開昭57−52179号
公報、特開昭57−52180号公報、特開昭57−5
8159号公報、特開昭57−58160号公報、特開
昭57−58161号公報にそれぞれ開示してあるよう
に、支持体と光受容層の間、および/または光受容層の
上部表面に障壁層を設けた多層構造としたりして、見か
け上の暗抵抗を高めた光受容部材が提案されている。
【0009】ところがそうした光受容層が多層構造を有
する光受容部材は、各層の層厚にはばらつきがあり、こ
れを用いてレーザー記録を行う場合、レーザー光が可干
渉性の単色光であるので、光受容層のレーザー光照射側
自由表面、光受容層を構成する各層および支持体と光受
容層との層界面(以下、この自由表面および層界面の両
者を併せた意味で「界面」と称する。)より反射してく
る反射光の各々が干渉を起こしてしまうことがしばしば
ある。この干渉現象は、形成される可視画像において、
干渉縞模様となって現れ、画像不良の原因となる。特
に、諧調性の高い中間調の画像を形成する場合において
は、識別性の著しく劣った粗画像を与えるところとな
る。また重要な点として、使用する半導体レーザー光の
波長領域が長波長になるにつれて、光受容層における該
半導体レーザー光の吸収が減少してくるので、前記界面
での反射が増大する結果、前記干渉現象が顕著になると
いう問題がある。すなわち、たとえば2もしくはそれ以
上の層(多層)構成のものにおいては、それらの各層に
ついて干渉現象が起こり、それぞれの干渉が相乗的に作
用しあって、干渉縞模様を呈するところとなり、それが
そのまま転写部材に影響し、該転写部材上に前記干渉縞
模様に対応した干渉縞が転写、定着され可視画像に現出
して不良画像をもたらしてしまうといった問題がある。
こうした問題を解決する対策として、以下に示すような
方法などが提案されている。 (1)支持体表面をダイヤモンド切削して、該支持体表
面に±500 〜±10000 の凹凸を設けることに
より、光散乱面を形成する方法(たとえば、特開昭58
−162975号公報)。 (2)アルミニウム支持体表面を黒色アルマイト処理
し、または、樹脂中にカーボン、着色顔料、染料を分散
することにより、光吸収層を設ける方法(たとえば、特
開昭57−165845号公報)。 (3)アルミニウム支持体表面を梨地状のアルマイト処
理したり、サンドブラストにより砂目状の微細凹凸を設
けることにより、支持体表面に光散乱反射防止層を設け
る方法(たとえば、特開昭57−16554号公報)。
する光受容部材は、各層の層厚にはばらつきがあり、こ
れを用いてレーザー記録を行う場合、レーザー光が可干
渉性の単色光であるので、光受容層のレーザー光照射側
自由表面、光受容層を構成する各層および支持体と光受
容層との層界面(以下、この自由表面および層界面の両
者を併せた意味で「界面」と称する。)より反射してく
る反射光の各々が干渉を起こしてしまうことがしばしば
ある。この干渉現象は、形成される可視画像において、
干渉縞模様となって現れ、画像不良の原因となる。特
に、諧調性の高い中間調の画像を形成する場合において
は、識別性の著しく劣った粗画像を与えるところとな
る。また重要な点として、使用する半導体レーザー光の
波長領域が長波長になるにつれて、光受容層における該
半導体レーザー光の吸収が減少してくるので、前記界面
での反射が増大する結果、前記干渉現象が顕著になると
いう問題がある。すなわち、たとえば2もしくはそれ以
上の層(多層)構成のものにおいては、それらの各層に
ついて干渉現象が起こり、それぞれの干渉が相乗的に作
用しあって、干渉縞模様を呈するところとなり、それが
そのまま転写部材に影響し、該転写部材上に前記干渉縞
模様に対応した干渉縞が転写、定着され可視画像に現出
して不良画像をもたらしてしまうといった問題がある。
こうした問題を解決する対策として、以下に示すような
方法などが提案されている。 (1)支持体表面をダイヤモンド切削して、該支持体表
面に±500 〜±10000 の凹凸を設けることに
より、光散乱面を形成する方法(たとえば、特開昭58
−162975号公報)。 (2)アルミニウム支持体表面を黒色アルマイト処理
し、または、樹脂中にカーボン、着色顔料、染料を分散
することにより、光吸収層を設ける方法(たとえば、特
開昭57−165845号公報)。 (3)アルミニウム支持体表面を梨地状のアルマイト処
理したり、サンドブラストにより砂目状の微細凹凸を設
けることにより、支持体表面に光散乱反射防止層を設け
る方法(たとえば、特開昭57−16554号公報)。
【0010】これらの提案方法は、一応の結果はもたら
すものの、画像上に現出する干渉縞模様を完全に解消す
るに十分なものではない。すなわち、上記(1)の方法
については、支持体表面に特定の粗さの凹凸を多数設け
ていて、それにより光散乱効果による干渉縞模様の現出
が一応それなりに抑制はされるものの、光散乱としては
依然として正反射光成分が残存するため、該正反射光に
よる干渉縞模様が残存してしまうことに加えて、支持体
表面での光散乱効果によりレーザー光の照射スポットに
広がりを生じ、実質的な解像度低下をきたしてしまう。
上記(2)の方法については、黒色アルマイト処理では
完全吸収は不可能であり、支持体表面での反射光は残存
してしまう。また、着色顔料分散樹脂層を設ける場合
は、a−Si層を形成する際に基板の加熱が必要である
ため、樹脂層より脱気現象が生じ、形成される光受容部
層の層品質が著しく低下すること、樹脂層がa−Si層
形成の際のプラズマによってダメージを受けて、本来の
吸収機能を低減させるとともに、表面状態の悪化による
その後のa−Si層の形成に悪影響を与えることなどの
問題点を有する。上記(3)の方法については、たとえ
ば入射光についてみれば、光受容層の表面でその一部が
反射されて反射光となり、残りは光受容層の内部に進入
して透過光となる。透過光は、支持体の表面において、
その一部は光散乱されて拡散光となり、残りが正反射さ
れて反射光となり、その一部が出射光となって外部に出
てはいくが、出射光は反射光と干渉する成分であって、
いずれにしろ残留するため依然として干渉縞模様が完全
に消失はしない。
すものの、画像上に現出する干渉縞模様を完全に解消す
るに十分なものではない。すなわち、上記(1)の方法
については、支持体表面に特定の粗さの凹凸を多数設け
ていて、それにより光散乱効果による干渉縞模様の現出
が一応それなりに抑制はされるものの、光散乱としては
依然として正反射光成分が残存するため、該正反射光に
よる干渉縞模様が残存してしまうことに加えて、支持体
表面での光散乱効果によりレーザー光の照射スポットに
広がりを生じ、実質的な解像度低下をきたしてしまう。
上記(2)の方法については、黒色アルマイト処理では
完全吸収は不可能であり、支持体表面での反射光は残存
してしまう。また、着色顔料分散樹脂層を設ける場合
は、a−Si層を形成する際に基板の加熱が必要である
ため、樹脂層より脱気現象が生じ、形成される光受容部
層の層品質が著しく低下すること、樹脂層がa−Si層
形成の際のプラズマによってダメージを受けて、本来の
吸収機能を低減させるとともに、表面状態の悪化による
その後のa−Si層の形成に悪影響を与えることなどの
問題点を有する。上記(3)の方法については、たとえ
ば入射光についてみれば、光受容層の表面でその一部が
反射されて反射光となり、残りは光受容層の内部に進入
して透過光となる。透過光は、支持体の表面において、
その一部は光散乱されて拡散光となり、残りが正反射さ
れて反射光となり、その一部が出射光となって外部に出
てはいくが、出射光は反射光と干渉する成分であって、
いずれにしろ残留するため依然として干渉縞模様が完全
に消失はしない。
【0011】ところで、干渉を防止するについて、上記
(1)〜(3)の方法の他にも、光受容層内部での多重
反射が起こらないように、支持体表面の拡散性を増加さ
せる試みもあるが、そうしたところでかえって光受容層
内で光が拡散してハレーションを生じてしまい、結局は
解像度が低下してしまう。特に、多層構成の光受容部材
においては、拡散性を上げるために支持体表面を不規則
的に荒らしても、表面層での反射光、第一層と第二層と
の界面での反射光、以下各界面での反射光および支持体
表面での正反射光の各々が干渉して、光受容部材の各層
厚に従った干渉縞模様が生じる。したがって、多層構成
の光受容部材においては、支持体表面を不規則に荒らす
ことでは、干渉縞を完全に防止することは不可能であ
る。たとえば、サンドブラストなどの方法によって支持
体表面を不規則に荒らす場合は、その粗面度がロット間
において、ばらつきが多く、かつ同一ロットにおいても
粗面度に不均一があって、製造管理上問題がある。さら
に、比較的大きな突起がランダムに形成される機会が多
く、それらの大きな突起が光受容層の局所的ブレークダ
ウンをもたらしてしまう。また、これに対して、表面を
単に規則的に荒らしたところで、通常、支持体の表面の
凹凸形状に沿って、光受容層が堆積するため、支持体表
面の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾斜面とが平行に
なり、その部分では入射光は明部、暗部をもたらすとこ
ろとなり、また、光受容層全体では光受容層の膜厚の不
均一性があるため明暗の縞模様が現れてしまう。したが
って、支持体表面を規則的に荒らしただけでは、干渉縞
模様の発生を完全に防ぐことはできない。
(1)〜(3)の方法の他にも、光受容層内部での多重
反射が起こらないように、支持体表面の拡散性を増加さ
せる試みもあるが、そうしたところでかえって光受容層
内で光が拡散してハレーションを生じてしまい、結局は
解像度が低下してしまう。特に、多層構成の光受容部材
においては、拡散性を上げるために支持体表面を不規則
的に荒らしても、表面層での反射光、第一層と第二層と
の界面での反射光、以下各界面での反射光および支持体
表面での正反射光の各々が干渉して、光受容部材の各層
厚に従った干渉縞模様が生じる。したがって、多層構成
の光受容部材においては、支持体表面を不規則に荒らす
ことでは、干渉縞を完全に防止することは不可能であ
る。たとえば、サンドブラストなどの方法によって支持
体表面を不規則に荒らす場合は、その粗面度がロット間
において、ばらつきが多く、かつ同一ロットにおいても
粗面度に不均一があって、製造管理上問題がある。さら
に、比較的大きな突起がランダムに形成される機会が多
く、それらの大きな突起が光受容層の局所的ブレークダ
ウンをもたらしてしまう。また、これに対して、表面を
単に規則的に荒らしたところで、通常、支持体の表面の
凹凸形状に沿って、光受容層が堆積するため、支持体表
面の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾斜面とが平行に
なり、その部分では入射光は明部、暗部をもたらすとこ
ろとなり、また、光受容層全体では光受容層の膜厚の不
均一性があるため明暗の縞模様が現れてしまう。したが
って、支持体表面を規則的に荒らしただけでは、干渉縞
模様の発生を完全に防ぐことはできない。
【0012】さらに、前述の表面を規則的に荒らした支
持体上に多層構成の光受容層を堆積させた場合にも、支
持体表面での正反射光と、光受容層面での反射光との干
渉の他に、各層間の界面での反射光による干渉が加わる
ため、一層構成の光受容部材の干渉縞模様発現度合いよ
り一層複雑となる。これらの問題を解決する手段の一つ
が特開昭61−231561号公報、特開昭62−69
272号公報および特開昭62−69273号公報にそ
れぞれ開示されている。該各公報に開示してある技術
は、概要、ほぼ同一の径の剛体球を一定の高さから支持
体表面に落下させることにより、支持体の表面に複数の
ほぼ同一の幅と曲率の球状の窪み(以下、「ディンプ
ル」と称する。)を設けることにより、支持体表面に入
射した光の反射光の干渉によって生じる干渉縞を各々の
ディンプル内に、いわゆるニュートンリング現象に相当
するシュアリングを発生させ、光受容部材全体に発生す
る干渉縞を分散させることによって光受容部材における
干渉縞の発生を防止するものである。これによって、干
渉縞の問題は、ほぼ解決され、特に可干渉性の単色光で
あるレーザー光を光源として用いた場合にも、干渉現象
による形成画像における干渉縞模様の現出を顕著に防止
し、極めて良質な可視画像を形成することが可能となっ
た。しかし、特開昭61−231561号公報、特開昭
62−69272号公報および特開昭62−69273
号公報にそれぞれ開示されている光受容部材では、さら
なる高性能化、量産時におけるコストの削減、あるい
は、いわゆるエコロジー問題(すなわち環境問題)まで
含めて考慮すると、まだ以下に示す解決すべき問題点が
残存している。
持体上に多層構成の光受容層を堆積させた場合にも、支
持体表面での正反射光と、光受容層面での反射光との干
渉の他に、各層間の界面での反射光による干渉が加わる
ため、一層構成の光受容部材の干渉縞模様発現度合いよ
り一層複雑となる。これらの問題を解決する手段の一つ
が特開昭61−231561号公報、特開昭62−69
272号公報および特開昭62−69273号公報にそ
れぞれ開示されている。該各公報に開示してある技術
は、概要、ほぼ同一の径の剛体球を一定の高さから支持
体表面に落下させることにより、支持体の表面に複数の
ほぼ同一の幅と曲率の球状の窪み(以下、「ディンプ
ル」と称する。)を設けることにより、支持体表面に入
射した光の反射光の干渉によって生じる干渉縞を各々の
ディンプル内に、いわゆるニュートンリング現象に相当
するシュアリングを発生させ、光受容部材全体に発生す
る干渉縞を分散させることによって光受容部材における
干渉縞の発生を防止するものである。これによって、干
渉縞の問題は、ほぼ解決され、特に可干渉性の単色光で
あるレーザー光を光源として用いた場合にも、干渉現象
による形成画像における干渉縞模様の現出を顕著に防止
し、極めて良質な可視画像を形成することが可能となっ
た。しかし、特開昭61−231561号公報、特開昭
62−69272号公報および特開昭62−69273
号公報にそれぞれ開示されている光受容部材では、さら
なる高性能化、量産時におけるコストの削減、あるい
は、いわゆるエコロジー問題(すなわち環境問題)まで
含めて考慮すると、まだ以下に示す解決すべき問題点が
残存している。
【0013】第1に、電子写真用光受容部材に要求され
る性能は、年々その基準が厳しくなっており、現在の基
準における均一性、高精細度などの画像品質を満たすこ
とは困難になりつつある。また、より画像の解像度を上
げるために、使用するトナーを微粒子化した場合、ある
いは、支持体の径および厚さを変化させた場合、さら
に、使用するレーザーの波長を変えた場合、その条件に
最適な前記ディンプルの幅、曲率半径などは異なるた
め、使用する剛体球の径あるいは硬度などを変化させな
ければならず、従来の技術では対応が困難となり、コス
トの上昇を招く。第2に、前記ディンプルを形成する剛
体球が金属である場合には、剛体球と支持体が衝突した
際に切粉が発生し、これによって支持体の表面性が損な
われる場合がある。特に、量産時に繰り返し長時間使用
されると、剛体球の品質が劣化するため、使用時間が経
過するに従って前記の問題はより顕著なものとなる。第
3に、アモルファスシリコンの特性を充分に発現するに
は、支持体表面は清浄に処理することが必須であり、し
たがって、量産時には、支持体表面に前記球状窪みを設
ける工程の前後に、支持体の切削工程あるいは洗浄工程
が必須である。したがって、支持体上にa−Si光受容
層を形成する前に、このように前処理が多数存在するこ
とは、製造コストを増大させてしまう。さらに、前述の
切削工程では、その潤滑性を向上させるために切削油が
用いられるが、この切削油を支持体表面から除去するた
めに、従来の洗浄工程では、主に有機溶剤が使用され
る。しかし、この有機溶剤の使用は環境汚染の原因とな
っており、早急にその解決が望まれている。
る性能は、年々その基準が厳しくなっており、現在の基
準における均一性、高精細度などの画像品質を満たすこ
とは困難になりつつある。また、より画像の解像度を上
げるために、使用するトナーを微粒子化した場合、ある
いは、支持体の径および厚さを変化させた場合、さら
に、使用するレーザーの波長を変えた場合、その条件に
最適な前記ディンプルの幅、曲率半径などは異なるた
め、使用する剛体球の径あるいは硬度などを変化させな
ければならず、従来の技術では対応が困難となり、コス
トの上昇を招く。第2に、前記ディンプルを形成する剛
体球が金属である場合には、剛体球と支持体が衝突した
際に切粉が発生し、これによって支持体の表面性が損な
われる場合がある。特に、量産時に繰り返し長時間使用
されると、剛体球の品質が劣化するため、使用時間が経
過するに従って前記の問題はより顕著なものとなる。第
3に、アモルファスシリコンの特性を充分に発現するに
は、支持体表面は清浄に処理することが必須であり、し
たがって、量産時には、支持体表面に前記球状窪みを設
ける工程の前後に、支持体の切削工程あるいは洗浄工程
が必須である。したがって、支持体上にa−Si光受容
層を形成する前に、このように前処理が多数存在するこ
とは、製造コストを増大させてしまう。さらに、前述の
切削工程では、その潤滑性を向上させるために切削油が
用いられるが、この切削油を支持体表面から除去するた
めに、従来の洗浄工程では、主に有機溶剤が使用され
る。しかし、この有機溶剤の使用は環境汚染の原因とな
っており、早急にその解決が望まれている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
み成されたものであって、上述のごときシリコン原子を
母体とする材料で構成された従来の光受容層を有する電
子写真感光体における諸問題を解決し、電気特性が非常
に優れ、画像欠陥を非常に低減した感光体を安価に歩留
まり良く供給することを目的とするものである。すなわ
ち、本発明の主たる目的は、有機溶剤を製造工程で用い
ず、環境保全にすぐれ、しかも製造した電子写真感光体
の外観不良での歩留まりを大幅に改善し、画像欠陥、ハ
ーフトーンむら等の特性に特に優れ、使用環境を選ばな
い感光体を低コストで製造する方法を提供するものであ
る。本発明の他の目的は、導電性基体上に設けられる層
と導電性基体との間や積層される層の各層間における密
着性に優れ、均一で品質の高いシリコン原子を母体とす
る材料で構成された光受容層を有する電子写真感光体を
提供することにある。本発明のさらに他の目的は、電子
写真感光体として適用させた場合、静電像形成のための
帯電処理の際の電荷保持能力が充分であり、ハーフトー
ンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品質画像を容易に
得ることができる、通常の電子写真法がきわめて有効に
適用され得る優れた電子写真特性を示す、シリコン原子
を母体とする材料で構成された光受容層を有する電子写
真感光体を製造する方法を提供することにある。また、
本発明の目的は、上述のごとき従来の光受容部材におけ
る諸問題を克服して、主としてa−Siで構成された光
受容層を有する光受容部材を各種要求を満たすものにす
ることである。すなわち、電気的、光学的、光導電的特
性が使用環境にほとんど依存することなく実質的に常時
安定しており、耐光疲労性に優れ、繰り返しの使用に際
しても劣化現象を起こさず、耐久性、耐湿性に優れ、残
留電位がまったくまたはほとんど観測されなく、製造工
程が簡略化でき、作成条件も容易に調整でき、さらに、
環境汚染の問題に対しても、有効なa−Siで構成され
た光受容層を有する光受容部材およびその作成方法を提
供することにある。
み成されたものであって、上述のごときシリコン原子を
母体とする材料で構成された従来の光受容層を有する電
子写真感光体における諸問題を解決し、電気特性が非常
に優れ、画像欠陥を非常に低減した感光体を安価に歩留
まり良く供給することを目的とするものである。すなわ
ち、本発明の主たる目的は、有機溶剤を製造工程で用い
ず、環境保全にすぐれ、しかも製造した電子写真感光体
の外観不良での歩留まりを大幅に改善し、画像欠陥、ハ
ーフトーンむら等の特性に特に優れ、使用環境を選ばな
い感光体を低コストで製造する方法を提供するものであ
る。本発明の他の目的は、導電性基体上に設けられる層
と導電性基体との間や積層される層の各層間における密
着性に優れ、均一で品質の高いシリコン原子を母体とす
る材料で構成された光受容層を有する電子写真感光体を
提供することにある。本発明のさらに他の目的は、電子
写真感光体として適用させた場合、静電像形成のための
帯電処理の際の電荷保持能力が充分であり、ハーフトー
ンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品質画像を容易に
得ることができる、通常の電子写真法がきわめて有効に
適用され得る優れた電子写真特性を示す、シリコン原子
を母体とする材料で構成された光受容層を有する電子写
真感光体を製造する方法を提供することにある。また、
本発明の目的は、上述のごとき従来の光受容部材におけ
る諸問題を克服して、主としてa−Siで構成された光
受容層を有する光受容部材を各種要求を満たすものにす
ることである。すなわち、電気的、光学的、光導電的特
性が使用環境にほとんど依存することなく実質的に常時
安定しており、耐光疲労性に優れ、繰り返しの使用に際
しても劣化現象を起こさず、耐久性、耐湿性に優れ、残
留電位がまったくまたはほとんど観測されなく、製造工
程が簡略化でき、作成条件も容易に調整でき、さらに、
環境汚染の問題に対しても、有効なa−Siで構成され
た光受容層を有する光受容部材およびその作成方法を提
供することにある。
【0015】本発明の別の目的は、支持体上に設けられ
る層と支持体との間や積層される層の各層間における密
着性に優れ、構造配列的に厳密で安定的であり、層品質
の高い、a−Siで構成された光受容層を有する光受容
部材およびその作成方法を提供することにある。本発明
のさらに他の目的は、可干渉性単色光を用いる画像形成
に適し、長期の繰り返し使用にあっても、干渉縞模様と
反転現象時の色むらの現出がなく、かつ画像欠陥や画像
のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明に
でてかつ解像度の高い、高品質画像を得ることのできる
a−Siで構成された光受容層を有する光受容部材およ
びその作成方法を提供することにある。
る層と支持体との間や積層される層の各層間における密
着性に優れ、構造配列的に厳密で安定的であり、層品質
の高い、a−Siで構成された光受容層を有する光受容
部材およびその作成方法を提供することにある。本発明
のさらに他の目的は、可干渉性単色光を用いる画像形成
に適し、長期の繰り返し使用にあっても、干渉縞模様と
反転現象時の色むらの現出がなく、かつ画像欠陥や画像
のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明に
でてかつ解像度の高い、高品質画像を得ることのできる
a−Siで構成された光受容層を有する光受容部材およ
びその作成方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の堆
積膜形成方法における上述の問題点を克服すべく、生産
性とコストダウンの点、また環境保護の立場から鋭意検
討をおこなった結果、達成できたものである。本発明は
該知見に基づいて完成せしめたものであり、その骨子と
するところを述べれば、第1の発明は、導電性基体の表
面を所定の精度で切削する工程、切削後の基体表面を水
で洗浄する工程、該導電性基体の表面を純水に接触させ
る工程、そして該導電性基体上に、シリコン原子を母体
とする非単結晶材料で構成された光導電層および表面層
からなる光受容部層を形成する工程を備えた電子写真感
光体の製造方法であって、前記表面層中に炭素原子、水
素原子、酸素原子および窒素原子を含有し、かつ前記光
導電層中に全層に渡って炭素原子および水素原子を含有
し、該炭素原子の含有量が膜厚方向に不均一に分布し、
かつ前記導電性基体側で高く分布している光受容層を例
えばマイクロ波プラズマ、あるいは高周波プラズマ等の
プラズマCVD法により導電性基体上に形成することを
特徴としている。第2の発明は、導電性基体の表面を所
定の精度で切削する工程、切削後の基体表面を水で洗浄
する工程、該導電性基体の表面を純水に接触させる工
程、そして該導電性基体上に、シリコン原子を母体とす
る非単結晶材料で構成された光導電層および表面層から
なる光受容部層を形成する工程を備えた電子写真感光体
の製造方法であって、前記光導電層中に全層に渡って炭
素原子、水素原子、ハロゲン原子、および酸素原子を含
有し、該炭素原子の含有量が膜厚方向に不均一に分布
し、かつ前記導電性基体側で高く分布しており、前記表
面層中に炭素原子、水素原子を含有している光受容層を
プラズマCVD法により導電性基体上に形成することを
特徴としている。
積膜形成方法における上述の問題点を克服すべく、生産
性とコストダウンの点、また環境保護の立場から鋭意検
討をおこなった結果、達成できたものである。本発明は
該知見に基づいて完成せしめたものであり、その骨子と
するところを述べれば、第1の発明は、導電性基体の表
面を所定の精度で切削する工程、切削後の基体表面を水
で洗浄する工程、該導電性基体の表面を純水に接触させ
る工程、そして該導電性基体上に、シリコン原子を母体
とする非単結晶材料で構成された光導電層および表面層
からなる光受容部層を形成する工程を備えた電子写真感
光体の製造方法であって、前記表面層中に炭素原子、水
素原子、酸素原子および窒素原子を含有し、かつ前記光
導電層中に全層に渡って炭素原子および水素原子を含有
し、該炭素原子の含有量が膜厚方向に不均一に分布し、
かつ前記導電性基体側で高く分布している光受容層を例
えばマイクロ波プラズマ、あるいは高周波プラズマ等の
プラズマCVD法により導電性基体上に形成することを
特徴としている。第2の発明は、導電性基体の表面を所
定の精度で切削する工程、切削後の基体表面を水で洗浄
する工程、該導電性基体の表面を純水に接触させる工
程、そして該導電性基体上に、シリコン原子を母体とす
る非単結晶材料で構成された光導電層および表面層から
なる光受容部層を形成する工程を備えた電子写真感光体
の製造方法であって、前記光導電層中に全層に渡って炭
素原子、水素原子、ハロゲン原子、および酸素原子を含
有し、該炭素原子の含有量が膜厚方向に不均一に分布
し、かつ前記導電性基体側で高く分布しており、前記表
面層中に炭素原子、水素原子を含有している光受容層を
プラズマCVD法により導電性基体上に形成することを
特徴としている。
【0017】第3の発明は、導電性基体の表面を所定の
精度で切削する工程、切削後の基体表面を水で洗浄する
工程、該導電性基体の表面を純水に接触させる工程、そ
して該導電性基体上に、シリコン原子を母体とする非単
結晶材料で構成された光導電層および表面層からなる光
受容部層を形成する工程を備えた電子写真感光体の製造
方法であって、前記表面層中に炭素原子、水素原子およ
び周期律表第III 族元素を含有し、かつ前記光導電層中
に全層に渡って炭素原子および水素原子を含有し、該炭
素原子の含有量が膜厚方向に不均一に分布し、かつ前記
導電性基体側で高く分布している光受容層を例えばマイ
クロ波プラズマ、あるいは高周波プラズマ等のプラズマ
CVD法により導電性基体上に形成することを特徴とし
ている。第4の発明は、導電性基体の表面を所定の精度
で切削する工程、切削後の基体表面を水で洗浄する工
程、洗浄した基体表面を純水に接触させて基体表面を清
浄化する工程、清浄化した基体表面に、炭素原子および
水素原子を含有すると共に前記炭素原子の含有量が層厚
方向に不均一かつ前記導電性基体側において高く分布し
てなるシリコン原子と炭素を母体とする非単結晶材料で
構成された第1の光導電層をプラズマCVD法により形
成する工程、前記形成した第1の光導電層上にシリコン
原子を母体とする第2の光導電層をプラズマCVD法に
より形成する工程、前記形成した第2の光導電層上にシ
リコン原子を母体とし、炭素原子、水素原子および周期
律表第III 族元素を含有した表面層をプラズマCVD法
により形成する工程を有することを特徴としている。第
5の発明は、導電性基体の表面を所定の精度で切削する
工程、切削後の基体表面を水で洗浄する工程、洗浄した
基体表面を純水に接触させて基体表面を清浄化する工
程、清浄化した基体表面に、炭素原子および水素原子を
含有すると共に前記炭素原子の含有量が層厚方向に不均
一かつ前記導電性基体側において高く分布してなるシリ
コン原子と炭素を母体とする非単結晶材料で構成された
第1の光導電層をプラズマCVD法により形成する工
程、前記形成した第1の光導電層上にシリコン原子を母
体とする第2の光導電層をプラズマCVD法により形成
する工程、前記形成した第2の光導電層上にシリコン原
子を母体とし、炭素原子、水素原子、酸素原子、および
窒素原子を含有した表面層をプラズマCVD法により形
成する工程を有することを特徴としている。
精度で切削する工程、切削後の基体表面を水で洗浄する
工程、該導電性基体の表面を純水に接触させる工程、そ
して該導電性基体上に、シリコン原子を母体とする非単
結晶材料で構成された光導電層および表面層からなる光
受容部層を形成する工程を備えた電子写真感光体の製造
方法であって、前記表面層中に炭素原子、水素原子およ
び周期律表第III 族元素を含有し、かつ前記光導電層中
に全層に渡って炭素原子および水素原子を含有し、該炭
素原子の含有量が膜厚方向に不均一に分布し、かつ前記
導電性基体側で高く分布している光受容層を例えばマイ
クロ波プラズマ、あるいは高周波プラズマ等のプラズマ
CVD法により導電性基体上に形成することを特徴とし
ている。第4の発明は、導電性基体の表面を所定の精度
で切削する工程、切削後の基体表面を水で洗浄する工
程、洗浄した基体表面を純水に接触させて基体表面を清
浄化する工程、清浄化した基体表面に、炭素原子および
水素原子を含有すると共に前記炭素原子の含有量が層厚
方向に不均一かつ前記導電性基体側において高く分布し
てなるシリコン原子と炭素を母体とする非単結晶材料で
構成された第1の光導電層をプラズマCVD法により形
成する工程、前記形成した第1の光導電層上にシリコン
原子を母体とする第2の光導電層をプラズマCVD法に
より形成する工程、前記形成した第2の光導電層上にシ
リコン原子を母体とし、炭素原子、水素原子および周期
律表第III 族元素を含有した表面層をプラズマCVD法
により形成する工程を有することを特徴としている。第
5の発明は、導電性基体の表面を所定の精度で切削する
工程、切削後の基体表面を水で洗浄する工程、洗浄した
基体表面を純水に接触させて基体表面を清浄化する工
程、清浄化した基体表面に、炭素原子および水素原子を
含有すると共に前記炭素原子の含有量が層厚方向に不均
一かつ前記導電性基体側において高く分布してなるシリ
コン原子と炭素を母体とする非単結晶材料で構成された
第1の光導電層をプラズマCVD法により形成する工
程、前記形成した第1の光導電層上にシリコン原子を母
体とする第2の光導電層をプラズマCVD法により形成
する工程、前記形成した第2の光導電層上にシリコン原
子を母体とし、炭素原子、水素原子、酸素原子、および
窒素原子を含有した表面層をプラズマCVD法により形
成する工程を有することを特徴としている。
【0018】第6の発明の光受容部材は、支持体と、支
持体上に形成された多層構成の光受容層とを含み、前記
支持体の表面が、複数の球状の氷の粒子を自然落下また
は加圧噴射させ、該複数の球状の氷の粒子を前記支持体
の表面に衝突させて得られた複数の痕跡窪みによる凹凸
を有している。ここで、前記複数の痕跡窪みによる凹凸
が、ほぼ同一の曲率半径の球状痕跡窪みによる凹凸であ
ってもよい。前記複数の痕跡窪みによる凹凸が、ほぼ同
一の曲率半径およびほぼ同一の幅の球状痕跡窪みによる
凹凸であってもよい。前記複数の痕跡窪みによる凹凸
が、ほぼ同一大きさの複数の球状の氷の粒子をほぼ同一
の高さから自然落下またはほぼ同一の圧力で加圧噴射さ
せ、該複数の球状の氷の粒子を前記支持体の表面に衝突
させて得られたものであってもよい。前記複数の球状の
氷の粒子が、気相中で純水を霧状に分散させ、該分散さ
れた純水を冷却手段によって凍結させて作製されたもの
であってもよい。前記痕跡窪みの幅が、500μm以下
であってもよい。前記球状の氷の粒子の径が、10μm
〜10mmであってもよい。前記支持体が金属体であっ
てもよい。第7の発明の光受容部材作成方法は、支持体
と、支持体上に形成された多層構成の光受容層とを含む
光受容部材を作成する光受容部材作成方法において、複
数の球状の氷の粒子を自然落下または加圧噴射させ、該
複数の球状の氷の粒子を前記支持体の表面に衝突させ
て、該支持体の表面に複数の痕跡窪みによる凹凸を形成
する凹凸形成工程と、前記支持体上に前記光受容層を形
成する光受容層形成工程とを含む。
持体上に形成された多層構成の光受容層とを含み、前記
支持体の表面が、複数の球状の氷の粒子を自然落下また
は加圧噴射させ、該複数の球状の氷の粒子を前記支持体
の表面に衝突させて得られた複数の痕跡窪みによる凹凸
を有している。ここで、前記複数の痕跡窪みによる凹凸
が、ほぼ同一の曲率半径の球状痕跡窪みによる凹凸であ
ってもよい。前記複数の痕跡窪みによる凹凸が、ほぼ同
一の曲率半径およびほぼ同一の幅の球状痕跡窪みによる
凹凸であってもよい。前記複数の痕跡窪みによる凹凸
が、ほぼ同一大きさの複数の球状の氷の粒子をほぼ同一
の高さから自然落下またはほぼ同一の圧力で加圧噴射さ
せ、該複数の球状の氷の粒子を前記支持体の表面に衝突
させて得られたものであってもよい。前記複数の球状の
氷の粒子が、気相中で純水を霧状に分散させ、該分散さ
れた純水を冷却手段によって凍結させて作製されたもの
であってもよい。前記痕跡窪みの幅が、500μm以下
であってもよい。前記球状の氷の粒子の径が、10μm
〜10mmであってもよい。前記支持体が金属体であっ
てもよい。第7の発明の光受容部材作成方法は、支持体
と、支持体上に形成された多層構成の光受容層とを含む
光受容部材を作成する光受容部材作成方法において、複
数の球状の氷の粒子を自然落下または加圧噴射させ、該
複数の球状の氷の粒子を前記支持体の表面に衝突させ
て、該支持体の表面に複数の痕跡窪みによる凹凸を形成
する凹凸形成工程と、前記支持体上に前記光受容層を形
成する光受容層形成工程とを含む。
【0019】ここで、前記凹凸形成工程が、ほぼ同一大
きさの複数の球状の氷の粒子をほぼ同一の高さから自然
落下またはほぼ同一の圧力で加圧噴射させ、該複数の球
状の氷の粒子を前記支持体の表面に衝突させてもよい。
前記凹凸形成工程が、気相中で純水を霧状に分散させた
のち、該分散された純水を冷却手段によって凍結させ
て、前記複数の球状の氷の粒子を作製する製氷工程を含
んでもよい。前記痕跡窪みの幅が500μm以下となる
ように、前記複数の球状の氷の粒子の自然落下の落下距
離または加圧噴射の圧力を設定してもよい。前記凹凸形
成工程が、前記支持体の洗浄を行う支持体洗浄工程を兼
ねてもよい前記球状の氷の粒子の径が、10μm〜10
mmであってもよい。前記支持体が金属体であってもよ
い。以下、本発明を詳細に説明する。 (第1の発明)以下、アルミニウム合金製シリンダーを
導電性基体として、図5(a)に示す第1の本発明の電
子写真感光体の製造方法により電子写真感光体を実際に
形成する手順の一例を、図1に示す導電性基体の前処理
装置、および図2(a)、2(b)に示すマイクロ波C
VD法による堆積膜形成装置を用いて説明する。精密切
削用のエアダンパー付旋盤(PNEUMO PRECL
SION INC.製)に、ダイヤモンドバイト(商品
名:ミラクルバイト、東京ダイヤモンド製)を、シリン
ダー中心角に対して5°の角のすくい角を得るようにセ
ットする。次に、この旋盤の回転フランジに、基体を真
空チャックし、付設したノズルから白燈油噴霧、同じく
付設した真空ノズルから切り粉の吸引を併用しつつ、周
速1000m/min、送り速度0.01mm/Rの条
件で外形が108mmとなるように鏡面切削を施す。切
削が終了した基体は、基体前処理装置により基体表面の
処理を行う。図1に示す基体前処理装置は、処理部10
2と基体搬送機構103よりなっている。処理部102
は、基体投入台111、基体洗浄槽121、純水接触槽
131、乾燥槽141、基体搬出台151よりなってい
る。洗浄槽121、純水接触槽131とも液の温度を一
定に保つための温度調節装置(図示せず)が付いてい
る。搬送機構103は、搬送レール165と搬送アーム
161よりなり、搬送アーム161は、レール165上
を移動する移動機構162、導電性基体101を保持す
るチャッキング機構163およびチャッキング機構16
3を上下させるためのエアーシリンダー164よりなっ
ている。切削後、投入台111上に置かれた導電性基体
101は、搬送機構103により洗浄槽121に搬送さ
れる。洗浄槽121中の界面活性剤水溶液122中で超
音波処理されることにより表面に付着している切削油お
よび切り粉の洗浄が行なわれる。次に導電性基体101
は、搬送機構103により純水接触槽131へ運ばれ、
25℃の温度に保たれた抵抗率17.5MΩ−cmの純
水をノズル132から50kg・f/cm2 の圧力で吹
き付けられる。純水接触工程の終わった導電性基体10
1は搬送機構103により乾燥槽141へ移動され、ノ
ズル142から高温の高圧空気を吹き付けられ乾燥され
る。乾燥工程の終了した導電性基体101は、搬送機構
103により搬出台151に運ばれる。
きさの複数の球状の氷の粒子をほぼ同一の高さから自然
落下またはほぼ同一の圧力で加圧噴射させ、該複数の球
状の氷の粒子を前記支持体の表面に衝突させてもよい。
前記凹凸形成工程が、気相中で純水を霧状に分散させた
のち、該分散された純水を冷却手段によって凍結させ
て、前記複数の球状の氷の粒子を作製する製氷工程を含
んでもよい。前記痕跡窪みの幅が500μm以下となる
ように、前記複数の球状の氷の粒子の自然落下の落下距
離または加圧噴射の圧力を設定してもよい。前記凹凸形
成工程が、前記支持体の洗浄を行う支持体洗浄工程を兼
ねてもよい前記球状の氷の粒子の径が、10μm〜10
mmであってもよい。前記支持体が金属体であってもよ
い。以下、本発明を詳細に説明する。 (第1の発明)以下、アルミニウム合金製シリンダーを
導電性基体として、図5(a)に示す第1の本発明の電
子写真感光体の製造方法により電子写真感光体を実際に
形成する手順の一例を、図1に示す導電性基体の前処理
装置、および図2(a)、2(b)に示すマイクロ波C
VD法による堆積膜形成装置を用いて説明する。精密切
削用のエアダンパー付旋盤(PNEUMO PRECL
SION INC.製)に、ダイヤモンドバイト(商品
名:ミラクルバイト、東京ダイヤモンド製)を、シリン
ダー中心角に対して5°の角のすくい角を得るようにセ
ットする。次に、この旋盤の回転フランジに、基体を真
空チャックし、付設したノズルから白燈油噴霧、同じく
付設した真空ノズルから切り粉の吸引を併用しつつ、周
速1000m/min、送り速度0.01mm/Rの条
件で外形が108mmとなるように鏡面切削を施す。切
削が終了した基体は、基体前処理装置により基体表面の
処理を行う。図1に示す基体前処理装置は、処理部10
2と基体搬送機構103よりなっている。処理部102
は、基体投入台111、基体洗浄槽121、純水接触槽
131、乾燥槽141、基体搬出台151よりなってい
る。洗浄槽121、純水接触槽131とも液の温度を一
定に保つための温度調節装置(図示せず)が付いてい
る。搬送機構103は、搬送レール165と搬送アーム
161よりなり、搬送アーム161は、レール165上
を移動する移動機構162、導電性基体101を保持す
るチャッキング機構163およびチャッキング機構16
3を上下させるためのエアーシリンダー164よりなっ
ている。切削後、投入台111上に置かれた導電性基体
101は、搬送機構103により洗浄槽121に搬送さ
れる。洗浄槽121中の界面活性剤水溶液122中で超
音波処理されることにより表面に付着している切削油お
よび切り粉の洗浄が行なわれる。次に導電性基体101
は、搬送機構103により純水接触槽131へ運ばれ、
25℃の温度に保たれた抵抗率17.5MΩ−cmの純
水をノズル132から50kg・f/cm2 の圧力で吹
き付けられる。純水接触工程の終わった導電性基体10
1は搬送機構103により乾燥槽141へ移動され、ノ
ズル142から高温の高圧空気を吹き付けられ乾燥され
る。乾燥工程の終了した導電性基体101は、搬送機構
103により搬出台151に運ばれる。
【0020】次にこれらの切削加工および前処理の終了
した導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示
すマイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜
の形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした
堆積膜を形成する。図2(a)、および図2(b)にお
いて、201は反応容器であり、真空気密化構造を成し
ている。また、202は、マイクロ波電力を反応容器2
01内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよ
うな材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス
等)で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。20
3はマイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイク
ロ波電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容
器に挿入された円筒形の部分からなっている。導波管2
03はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター
(図示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接
続されている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を
保持するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密
封止されている。204は、一端が反応容器201に開
口し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気
管である。206は導電性基体205により囲まれた放
電空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流
電圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であ
り、電極212に電気的に接続されている。こうした堆
積膜形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下の
ようにして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排
気管204を介して、反応容器201を排気し、反応容
器201内の圧力を1×10-7Torr以下に調整す
る。ついでヒーター207により、基体205の温度を
所定の温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示の
ガス導入手段を介して、アモルファスシリコンの原料ガ
スとしてシランガス、ドーピングガスとしてジボランガ
ス、希釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応容
器201内に導入される。それと同時併行的にマイクロ
波電源(図示せず)により周波数2.45GHzのマイ
クロ波を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓20
2を介して反応容器201内に導入する。更に放電空間
206中のバイアス電極212に電気的に接続された直
流電源211によりバイアス電極212に基体205に
対して直流電圧を印加する。かくして導電性基体205
により囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイ
クロ波のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイ
アス電極212と基体205の間の電界により定常的に
導電性基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体2
05表面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体2
05が設置された回転軸209をモーター210により
回転させ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回
りに回転させることにより、導電性基体205全周に渡
って均一に堆積膜層を形成する。
した導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示
すマイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜
の形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした
堆積膜を形成する。図2(a)、および図2(b)にお
いて、201は反応容器であり、真空気密化構造を成し
ている。また、202は、マイクロ波電力を反応容器2
01内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよ
うな材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス
等)で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。20
3はマイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイク
ロ波電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容
器に挿入された円筒形の部分からなっている。導波管2
03はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター
(図示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接
続されている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を
保持するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密
封止されている。204は、一端が反応容器201に開
口し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気
管である。206は導電性基体205により囲まれた放
電空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流
電圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であ
り、電極212に電気的に接続されている。こうした堆
積膜形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下の
ようにして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排
気管204を介して、反応容器201を排気し、反応容
器201内の圧力を1×10-7Torr以下に調整す
る。ついでヒーター207により、基体205の温度を
所定の温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示の
ガス導入手段を介して、アモルファスシリコンの原料ガ
スとしてシランガス、ドーピングガスとしてジボランガ
ス、希釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応容
器201内に導入される。それと同時併行的にマイクロ
波電源(図示せず)により周波数2.45GHzのマイ
クロ波を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓20
2を介して反応容器201内に導入する。更に放電空間
206中のバイアス電極212に電気的に接続された直
流電源211によりバイアス電極212に基体205に
対して直流電圧を印加する。かくして導電性基体205
により囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイ
クロ波のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイ
アス電極212と基体205の間の電界により定常的に
導電性基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体2
05表面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体2
05が設置された回転軸209をモーター210により
回転させ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回
りに回転させることにより、導電性基体205全周に渡
って均一に堆積膜層を形成する。
【0021】こうした製造装置により例えば表2に示さ
れるような条件により本発明の必須要件である光導電
層、表面層からなる光受容部材を作製することができ
る。こうした手順に従って、連続して電子写真感光体の
作製が効率よくおこなわれるものである。本発明におい
て、洗浄工程に使用される洗浄液は、水または水に界面
活性剤を添加したものが望ましい。またその水質は、い
ずれでも可能である。また洗浄工程で用いられる界面活
性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非
イオン界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混
合したもの等、いずれのものでも可能である。またトリ
ポリリン酸ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は
有効である。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度
は、高すぎると導電性基体表面に酸化膜が発生してしま
い、堆積膜の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗
浄効果が小さく、さらに本発明の効果が充分得られな
い。この為、水の温度としては、10℃以上、90℃以
下、好ましくは20℃以上、75℃以下、最適には30
℃以上、55℃以下が本発明には適している。本発明に
おいて洗浄工程に超音波を用いることは本発明の効果を
十分に出す上で重要である。超音波の周波数は、好まし
くは100Hz以上、10MHz以下、更に好ましくは
1kHz以上、5MHz以下、最適には10kHz以上
100kHz以下が効果的である。超音波の出力は、好
ましくは10W以上、100kW以下、更に好ましくは
100W以上、10kW以下効果的である。
れるような条件により本発明の必須要件である光導電
層、表面層からなる光受容部材を作製することができ
る。こうした手順に従って、連続して電子写真感光体の
作製が効率よくおこなわれるものである。本発明におい
て、洗浄工程に使用される洗浄液は、水または水に界面
活性剤を添加したものが望ましい。またその水質は、い
ずれでも可能である。また洗浄工程で用いられる界面活
性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非
イオン界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混
合したもの等、いずれのものでも可能である。またトリ
ポリリン酸ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は
有効である。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度
は、高すぎると導電性基体表面に酸化膜が発生してしま
い、堆積膜の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗
浄効果が小さく、さらに本発明の効果が充分得られな
い。この為、水の温度としては、10℃以上、90℃以
下、好ましくは20℃以上、75℃以下、最適には30
℃以上、55℃以下が本発明には適している。本発明に
おいて洗浄工程に超音波を用いることは本発明の効果を
十分に出す上で重要である。超音波の周波数は、好まし
くは100Hz以上、10MHz以下、更に好ましくは
1kHz以上、5MHz以下、最適には10kHz以上
100kHz以下が効果的である。超音波の出力は、好
ましくは10W以上、100kW以下、更に好ましくは
100W以上、10kW以下効果的である。
【0022】本発明の純水接触工程に使用される水の水
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の低効率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、200kg・f/cm2 以下、最適
には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/cm
2 以下が本発明には適している。但し、本発明における
圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方セ
ンチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は9806
6.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法に
は、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付ける
方法、または、ポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の低効率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、200kg・f/cm2 以下、最適
には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/cm
2 以下が本発明には適している。但し、本発明における
圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方セ
ンチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は9806
6.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法に
は、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付ける
方法、または、ポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
【0023】本発明の純水の流量としては、発明の効果
と、経済性から、導電性基体1本当り1リットル/mi
n以上、200リットル/min以下、好ましくは2リ
ットル/min以上、100リットル/min以下、最
適には5リットル/min以上、50リットル/min
以下が本発明には適している。本発明の純水の温度は、
高すぎると導電性基体上に酸化膜が発生してしまい堆積
膜の剥れ等の原因となる、さらに本発明の効果が充分に
得られない。また、低すぎるとやはり本発明の効果が充
分得られない。この為、純水の温度としては、5℃以
上、90℃以下、好ましくは10℃以上、55℃以下、
最適には15℃以上、40℃以下が本発明には適してい
る。水接触処理の処理時間は、長すぎると導電性基体上
に酸化膜が発生してしまい、短すぎると本発明の効果が
小さいため、10秒以上、30分以下、好ましくは20
秒以上、20分以下、最適には30秒以上、10分以下
が本発明には適している。本発明において、堆積膜形成
時の基体表面の酸化皮膜等の影響を取り除くために、堆
積膜形成の直前に基体表面の切削を行なうことは重要な
ことである。切削から水接触処理までの時間は、長すぎ
ると基体表面に再び酸化膜が発生してしまい、短すぎる
と工程が安定しないため、1分以上、16時間以下、好
ましくは2分以上、8時間以下、最適には3分以上、4
時間以下が本発明には適している。水接触処理から堆積
膜形成装置へ投入までの時間は、長すぎると本発明の効
果が小さくなってしまい、短すぎると工程が安定しない
ため、1分以上、8時間以下、好ましくは2分以上、4
時間以下、最適には3分以上、2時間以下が本発明には
適している。
と、経済性から、導電性基体1本当り1リットル/mi
n以上、200リットル/min以下、好ましくは2リ
ットル/min以上、100リットル/min以下、最
適には5リットル/min以上、50リットル/min
以下が本発明には適している。本発明の純水の温度は、
高すぎると導電性基体上に酸化膜が発生してしまい堆積
膜の剥れ等の原因となる、さらに本発明の効果が充分に
得られない。また、低すぎるとやはり本発明の効果が充
分得られない。この為、純水の温度としては、5℃以
上、90℃以下、好ましくは10℃以上、55℃以下、
最適には15℃以上、40℃以下が本発明には適してい
る。水接触処理の処理時間は、長すぎると導電性基体上
に酸化膜が発生してしまい、短すぎると本発明の効果が
小さいため、10秒以上、30分以下、好ましくは20
秒以上、20分以下、最適には30秒以上、10分以下
が本発明には適している。本発明において、堆積膜形成
時の基体表面の酸化皮膜等の影響を取り除くために、堆
積膜形成の直前に基体表面の切削を行なうことは重要な
ことである。切削から水接触処理までの時間は、長すぎ
ると基体表面に再び酸化膜が発生してしまい、短すぎる
と工程が安定しないため、1分以上、16時間以下、好
ましくは2分以上、8時間以下、最適には3分以上、4
時間以下が本発明には適している。水接触処理から堆積
膜形成装置へ投入までの時間は、長すぎると本発明の効
果が小さくなってしまい、短すぎると工程が安定しない
ため、1分以上、8時間以下、好ましくは2分以上、4
時間以下、最適には3分以上、2時間以下が本発明には
適している。
【0024】本発明で用いられる導電性基体としては、
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル,ポリエチレン,ポリカーボネート,セルロース
アセテート,ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミックス等の電気絶縁性導電性基体の
少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した
基体も用いることができるものであるが、機械的強度等
から金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の
精度で切削した後、表面の形状について加工をおこなっ
ても有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を
用いて像記録を行う場合には、可視画像において現われ
る干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性
基体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設け
られる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同6
0−178457号公報、同60−225854号公報
等に記載された公知の方法により作製される。又、レー
ザー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による
画像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に
複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル,ポリエチレン,ポリカーボネート,セルロース
アセテート,ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミックス等の電気絶縁性導電性基体の
少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した
基体も用いることができるものであるが、機械的強度等
から金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の
精度で切削した後、表面の形状について加工をおこなっ
ても有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を
用いて像記録を行う場合には、可視画像において現われ
る干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性
基体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設け
られる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同6
0−178457号公報、同60−225854号公報
等に記載された公知の方法により作製される。又、レー
ザー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による
画像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に
複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
【0025】本発明における光導電層は、導電性基体側
より、構成要素としてシリコン原子、炭素原子および水
素原子を含む非単結晶炭化シリコン(以下nc−Si
C:Hと略す。)から成る光導電層により構成され、所
望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発生特性、電
荷輸送特性を有する。前記光導電層に含有される炭素原
子は分布を成し、該分布が前記導電性基体の表面に各々
平行な面内では実質的に均一であり、層の厚み方向には
不均一であって、膜厚方向の各点において前記導電性基
体側の含有率が高く、前記表面層側の含有率が低く分布
している。炭素原子の含有量としては、前記導電性基体
の設けてある側の表面又は表面近傍で0.5以下であれ
ば前述の導電性基体との密着性向上および、電荷の注入
阻止の機能が悪化し、さらに静電容量の減少による帯電
能向上の効果が無くなる。また50%以上では残留電位
が発生してしまう。このため、実用的には0.5〜50
原子%、好ましくは1〜40原子%であり、最適には1
〜30原子%とされるのが好ましい。また、本発明にお
いて光導電層中に水素原子が含有されることが必要であ
るが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質
の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させる
ために必須不可欠であるからである。特に炭素原子が含
有された場合、その膜質を維持するために、より多くの
水素原子が必要となるため、炭素含有量にしたがって含
有される水素量が調整されることが望ましい。よって、
導電性基体表面の水素原子の含有量は望ましくは1〜4
0原子%、より好ましくは5〜35原子%、最適には1
0〜30原子%とされるのが好ましい。
より、構成要素としてシリコン原子、炭素原子および水
素原子を含む非単結晶炭化シリコン(以下nc−Si
C:Hと略す。)から成る光導電層により構成され、所
望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発生特性、電
荷輸送特性を有する。前記光導電層に含有される炭素原
子は分布を成し、該分布が前記導電性基体の表面に各々
平行な面内では実質的に均一であり、層の厚み方向には
不均一であって、膜厚方向の各点において前記導電性基
体側の含有率が高く、前記表面層側の含有率が低く分布
している。炭素原子の含有量としては、前記導電性基体
の設けてある側の表面又は表面近傍で0.5以下であれ
ば前述の導電性基体との密着性向上および、電荷の注入
阻止の機能が悪化し、さらに静電容量の減少による帯電
能向上の効果が無くなる。また50%以上では残留電位
が発生してしまう。このため、実用的には0.5〜50
原子%、好ましくは1〜40原子%であり、最適には1
〜30原子%とされるのが好ましい。また、本発明にお
いて光導電層中に水素原子が含有されることが必要であ
るが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質
の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させる
ために必須不可欠であるからである。特に炭素原子が含
有された場合、その膜質を維持するために、より多くの
水素原子が必要となるため、炭素含有量にしたがって含
有される水素量が調整されることが望ましい。よって、
導電性基体表面の水素原子の含有量は望ましくは1〜4
0原子%、より好ましくは5〜35原子%、最適には1
0〜30原子%とされるのが好ましい。
【0026】本発明において、光導電層は真空堆積膜形
成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パ
ラメーターの数値条件が設定されて作製される。具体的
には、グロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法
またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、ある
いは直流放電CVD法等)によって形成することができ
る。その中でも工業的にはマイクロ波グロー放電法、お
よび高周波グロー放電法が最適である。グロー放電法に
よってnc−SiC:H光導電層を形成するには、基本
的にはシリコン原子(Si)を供給し得るシリコン供給
用の原料ガスと、炭素原子(C)を供給し得るC供給用
の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の
原料ガスとを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望の
ガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起
させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の導
電性基体表面上にnc−SiC:Hからなる層を形成す
ればよい。本発明において使用されるシリコン供給用ガ
スとなり得る物質としては、SiH4 ,Si2 H6 ,S
i3 H8 ,Si4 H10等のガス状態の、またはガス化し
得る水素化シリコン(シラン類)が有効に使用されるも
のとして挙げられ、更に層作製時の取り扱い易さ、シリ
コン供給効率の良さ等の点でSiH4 ,Si2 H6が好
ましいものとして挙げられる。また、これらのシリコン
原子供給用の原料ガスを必要に応じてH2 ,He,A
r,Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。本発
明において、炭素原子導入用の原料物質となり得るもの
としては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望
ましい。
成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パ
ラメーターの数値条件が設定されて作製される。具体的
には、グロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法
またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、ある
いは直流放電CVD法等)によって形成することができ
る。その中でも工業的にはマイクロ波グロー放電法、お
よび高周波グロー放電法が最適である。グロー放電法に
よってnc−SiC:H光導電層を形成するには、基本
的にはシリコン原子(Si)を供給し得るシリコン供給
用の原料ガスと、炭素原子(C)を供給し得るC供給用
の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の
原料ガスとを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望の
ガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起
させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の導
電性基体表面上にnc−SiC:Hからなる層を形成す
ればよい。本発明において使用されるシリコン供給用ガ
スとなり得る物質としては、SiH4 ,Si2 H6 ,S
i3 H8 ,Si4 H10等のガス状態の、またはガス化し
得る水素化シリコン(シラン類)が有効に使用されるも
のとして挙げられ、更に層作製時の取り扱い易さ、シリ
コン供給効率の良さ等の点でSiH4 ,Si2 H6が好
ましいものとして挙げられる。また、これらのシリコン
原子供給用の原料ガスを必要に応じてH2 ,He,A
r,Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。本発
明において、炭素原子導入用の原料物質となり得るもの
としては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望
ましい。
【0027】炭素原子(C)導入用の原料ガスになり得
るものとして有効に使用される出発物質は、CとHとを
構成原子とする、例えば炭素数1〜5の飽和炭化水素、
炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2〜3のア
セチレン系炭化水素等が挙げられる。具体的には、飽和
炭化水素としては、メタン(CH4 ),エタン(C2H6
),プロパン(C3 H8 ),n−ブタン(n−C4 H
10),ペンタン(C5H12),エチレン系炭化水素とし
ては、エチレン(C2 H4 ),プロピレン(C 3 H
6 ),ブテン−1(C4 H8 ),ブテン−2(C4 H
8 ),イソブチレン(C4 H8 ),ペンテン(C5
H10),アセチレン系炭化水素としては、アセチレン
(C2 H2 ),メチルアセチレン(C3 H4 ),ブチン
(C4 H6 )等が挙げられる。また、SiとCとを構成
原子とする原料ガスとしては、Si(CH3 )4 ,Si
(C2 H5 )4 等のケイ化アルキルを挙げることができ
る。水素原子を光導電層中に構造的に導入するには、上
記の他にH2 、あるいはSiH4 ,Si2 H6 ,Si3
H8 ,Si4 H10等の水素化シリコンとシリコン原子を
供給するためのシリコンまたはシリコン化合物とを反応
容器中に共存させて放電を生起させることでも行なうこ
とができる。光導電層中に含有される水素原子の量を制
御するには、例えば導電性基体の温度、水素原子を含有
させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入す
る量、放電電力等を制御すればよい。本発明において光
導電層にハロゲン原子を含有させることは特に有効であ
る。本発明において光導電層に含有されるハロゲン原子
は、炭素原子、水素原子の凝集を抑制し、バンドギャッ
プ中の局在準位密度を低減させるため、ゴーストを改善
し、層品質の均一性の向上に効果を発揮する。ハロゲン
原子が1原子ppmより少ないと、ハロゲン原子による
ゴーストの改善効果が十分発揮されず、また95原子p
pmを越えると逆に膜質が低下し、ゴースト現象を生じ
るようになってしまう。したがって、ハロゲン原子の含
有量は実用的には1〜95原子ppm、より好ましくは
3〜80原子ppm、最適には5〜50原子ppmとさ
れるのが好ましい。特に光導電層に前述のごとき範囲で
炭素原子を含有せしめたときに、ハロゲン原子の含有量
を上記した範囲に設定することにより、光導電特性、画
像特性および耐久性が著しく向上することが実験により
確かめられた。
るものとして有効に使用される出発物質は、CとHとを
構成原子とする、例えば炭素数1〜5の飽和炭化水素、
炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2〜3のア
セチレン系炭化水素等が挙げられる。具体的には、飽和
炭化水素としては、メタン(CH4 ),エタン(C2H6
),プロパン(C3 H8 ),n−ブタン(n−C4 H
10),ペンタン(C5H12),エチレン系炭化水素とし
ては、エチレン(C2 H4 ),プロピレン(C 3 H
6 ),ブテン−1(C4 H8 ),ブテン−2(C4 H
8 ),イソブチレン(C4 H8 ),ペンテン(C5
H10),アセチレン系炭化水素としては、アセチレン
(C2 H2 ),メチルアセチレン(C3 H4 ),ブチン
(C4 H6 )等が挙げられる。また、SiとCとを構成
原子とする原料ガスとしては、Si(CH3 )4 ,Si
(C2 H5 )4 等のケイ化アルキルを挙げることができ
る。水素原子を光導電層中に構造的に導入するには、上
記の他にH2 、あるいはSiH4 ,Si2 H6 ,Si3
H8 ,Si4 H10等の水素化シリコンとシリコン原子を
供給するためのシリコンまたはシリコン化合物とを反応
容器中に共存させて放電を生起させることでも行なうこ
とができる。光導電層中に含有される水素原子の量を制
御するには、例えば導電性基体の温度、水素原子を含有
させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入す
る量、放電電力等を制御すればよい。本発明において光
導電層にハロゲン原子を含有させることは特に有効であ
る。本発明において光導電層に含有されるハロゲン原子
は、炭素原子、水素原子の凝集を抑制し、バンドギャッ
プ中の局在準位密度を低減させるため、ゴーストを改善
し、層品質の均一性の向上に効果を発揮する。ハロゲン
原子が1原子ppmより少ないと、ハロゲン原子による
ゴーストの改善効果が十分発揮されず、また95原子p
pmを越えると逆に膜質が低下し、ゴースト現象を生じ
るようになってしまう。したがって、ハロゲン原子の含
有量は実用的には1〜95原子ppm、より好ましくは
3〜80原子ppm、最適には5〜50原子ppmとさ
れるのが好ましい。特に光導電層に前述のごとき範囲で
炭素原子を含有せしめたときに、ハロゲン原子の含有量
を上記した範囲に設定することにより、光導電特性、画
像特性および耐久性が著しく向上することが実験により
確かめられた。
【0028】さらに加えて、含有するハロゲン原子を基
体近傍から光導電層の上部に向かって徐々に多くなるよ
うに分布させることは、本発明にとって有効である。ハ
ロゲン原子を層厚方向に不均一に分布させることによっ
て炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴い基体
側と表面層側との間に発生する内部応力の変化を緩和す
るため、堆積膜中の欠陥が減少し膜質が向上する。その
結果、光受容部材の使用環境の温度変化に従って光受容
部材の特性が変化する、いわゆる温度特性を向上させる
ことが可能になり帯電能およびコピー間の画像濃度むら
等の電子写真特性が改善される。こうしたハロゲン原子
としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素があるが、好ま
しくはフッ素、塩素がよく、より好ましくは、フッ素が
よい。こうしたフッ素原子を層中に含有させるために供
給用ガスとして有効なのは、たとえばフッ素ガス、フッ
素化物、フッ素をふくむハロゲン化合物、フッ素で置換
されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るフ
ッ素化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリ
コン原子とフッ素原子とを構成要素とするガス状のまた
はガス化し得る、フッ素原子を含む水素化シリコン化合
物も有効なものとして挙げることができる。本発明に於
て好適に使用し得るフッ素化合物としては、具体的には
F2,BrF,ClF,ClF3 ,BrF3 ,BrF
5 ,IF3 ,IF7 等のハロゲン化合物を挙げることが
できる。フッ素原子を含むシリコン化合物、いわゆるフ
ッ素原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的に
は、たとえばSiF4 ,Si2 F6 等のフッ化シリコン
が好ましいものとして挙げることができる。このような
フッ素原子を含むシリコン化合物を採用してグロー放電
等によって本発明の特徴的な電子写真用光受容部材を形
成する場合には、シリコン供給用ガスとしての水素化シ
リコンガスを使用しなくても、所定の支持体上にフッ素
原子を含む非単晶シリコンからなる光導電層を形成する
ことができるが、形成される光導電層中に導入される水
素原子の導入割合の制御を一層容易になるようにするた
めに、これらのガスに更に水素ガスまたは水素原子を含
むシリコン化合物のガスも所望量混合して層形成するこ
とが好ましい。又、各ガスは単独種のみでなく所定の混
合比で複数種混合しても差し支えないものである。本発
明においては、フッ素原子供給用ガスとして上記された
フッ化物あるいはフッ素を含むシリコン化合物が有効な
ものとして使用されるものであるが、そのほかに、H
F,SiH3 F,SiH2 F2 ,SiHF3 等のフッ素
置換水素化シリコン、等々のガス状態のあるいはガス化
し得る物質も有効な光導電層形成用の原料物質として挙
げることが出来る。これらの物質の内、水素原子を含む
フッ素化物は、光導電層形成の際に層中にフッ素原子の
導入と同時に、電気的あるいは光電的特性の制御にきわ
めて有効な水素原子も導入されるので、本発明において
は好適なフッ素原子供給用ガスとして使用される。
体近傍から光導電層の上部に向かって徐々に多くなるよ
うに分布させることは、本発明にとって有効である。ハ
ロゲン原子を層厚方向に不均一に分布させることによっ
て炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴い基体
側と表面層側との間に発生する内部応力の変化を緩和す
るため、堆積膜中の欠陥が減少し膜質が向上する。その
結果、光受容部材の使用環境の温度変化に従って光受容
部材の特性が変化する、いわゆる温度特性を向上させる
ことが可能になり帯電能およびコピー間の画像濃度むら
等の電子写真特性が改善される。こうしたハロゲン原子
としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素があるが、好ま
しくはフッ素、塩素がよく、より好ましくは、フッ素が
よい。こうしたフッ素原子を層中に含有させるために供
給用ガスとして有効なのは、たとえばフッ素ガス、フッ
素化物、フッ素をふくむハロゲン化合物、フッ素で置換
されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るフ
ッ素化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリ
コン原子とフッ素原子とを構成要素とするガス状のまた
はガス化し得る、フッ素原子を含む水素化シリコン化合
物も有効なものとして挙げることができる。本発明に於
て好適に使用し得るフッ素化合物としては、具体的には
F2,BrF,ClF,ClF3 ,BrF3 ,BrF
5 ,IF3 ,IF7 等のハロゲン化合物を挙げることが
できる。フッ素原子を含むシリコン化合物、いわゆるフ
ッ素原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的に
は、たとえばSiF4 ,Si2 F6 等のフッ化シリコン
が好ましいものとして挙げることができる。このような
フッ素原子を含むシリコン化合物を採用してグロー放電
等によって本発明の特徴的な電子写真用光受容部材を形
成する場合には、シリコン供給用ガスとしての水素化シ
リコンガスを使用しなくても、所定の支持体上にフッ素
原子を含む非単晶シリコンからなる光導電層を形成する
ことができるが、形成される光導電層中に導入される水
素原子の導入割合の制御を一層容易になるようにするた
めに、これらのガスに更に水素ガスまたは水素原子を含
むシリコン化合物のガスも所望量混合して層形成するこ
とが好ましい。又、各ガスは単独種のみでなく所定の混
合比で複数種混合しても差し支えないものである。本発
明においては、フッ素原子供給用ガスとして上記された
フッ化物あるいはフッ素を含むシリコン化合物が有効な
ものとして使用されるものであるが、そのほかに、H
F,SiH3 F,SiH2 F2 ,SiHF3 等のフッ素
置換水素化シリコン、等々のガス状態のあるいはガス化
し得る物質も有効な光導電層形成用の原料物質として挙
げることが出来る。これらの物質の内、水素原子を含む
フッ素化物は、光導電層形成の際に層中にフッ素原子の
導入と同時に、電気的あるいは光電的特性の制御にきわ
めて有効な水素原子も導入されるので、本発明において
は好適なフッ素原子供給用ガスとして使用される。
【0029】本発明において光導電層にハロゲン原子に
加えて酸素原子を含有することも有効である。この場
合、ハロゲン原子との相乗作用により堆積膜の内部応力
を緩和して膜の構造欠陥を抑制する。このために光導電
層中でのキャリアの走行性が改善され、電位シフトが減
少する。こうした酸素原子の含有量としては上記ハロゲ
ン原子含有量の範囲内において10〜5000原子pp
mの範囲が好ましい。さらに本発明にとって光導電層中
に含有される酸素原子を基体側から表面層側に向かって
多くなるように分布させることは好ましいことである。
この時堆積膜中の内部応力を効果的に緩和して膜の構造
欠陥を抑制するため光導電層中でのキャリアの走行性が
改善され電位シフト等の表面電位特性がさらに改善され
る。本発明において光導電層に酸素原子を含有させる為
の原料ガスとしては、酸素(O2 ),一酸化炭素(C
O),二酸化炭素(CO2 ),一酸化窒素(NO),二
酸化窒素(NO2 ),酸化二窒素(N2 O)を微量含ん
だ希釈ガスを原料ガスに加えることが効果的である。さ
らに本発明においては、光導電層には必要に応じて伝導
性を制御する原子(M)を含有させることが好ましい。
伝導性を制御する原子は、光導電層中に万偏なく均一に
分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向
には不均一な分布状態で含有している部分があってもよ
い。前記の伝導性を制御する原子(M)としては、半導
体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、
p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する原子(以
後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝導特性を
与える周期律表V族に属する原子(以後「第V族原子」
と略記する)を用いることができる。
加えて酸素原子を含有することも有効である。この場
合、ハロゲン原子との相乗作用により堆積膜の内部応力
を緩和して膜の構造欠陥を抑制する。このために光導電
層中でのキャリアの走行性が改善され、電位シフトが減
少する。こうした酸素原子の含有量としては上記ハロゲ
ン原子含有量の範囲内において10〜5000原子pp
mの範囲が好ましい。さらに本発明にとって光導電層中
に含有される酸素原子を基体側から表面層側に向かって
多くなるように分布させることは好ましいことである。
この時堆積膜中の内部応力を効果的に緩和して膜の構造
欠陥を抑制するため光導電層中でのキャリアの走行性が
改善され電位シフト等の表面電位特性がさらに改善され
る。本発明において光導電層に酸素原子を含有させる為
の原料ガスとしては、酸素(O2 ),一酸化炭素(C
O),二酸化炭素(CO2 ),一酸化窒素(NO),二
酸化窒素(NO2 ),酸化二窒素(N2 O)を微量含ん
だ希釈ガスを原料ガスに加えることが効果的である。さ
らに本発明においては、光導電層には必要に応じて伝導
性を制御する原子(M)を含有させることが好ましい。
伝導性を制御する原子は、光導電層中に万偏なく均一に
分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向
には不均一な分布状態で含有している部分があってもよ
い。前記の伝導性を制御する原子(M)としては、半導
体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、
p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する原子(以
後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝導特性を
与える周期律表V族に属する原子(以後「第V族原子」
と略記する)を用いることができる。
【0030】第III 族原子としては、具体的には、ホウ
素(B),アルミニウム(Al),ガリウム(Ga),
イソジウム(In),タリウム(Tl)等があり、特に
B,Al,Gaが好適である。第V族原子としては、具
体的には燐(P),砒素(As),アンチモン(S
b),ビスマス(Bi)等があり、特にP,Asが好適
である。光導電層に含有される伝導性を制御する原子
(M)の含有量としては、好ましくは1×10-3〜5×
104 原子ppm、より好ましくは1×10-2〜1×1
0 4 原子ppm、最適には1×10-1〜5×103 原子
ppmとされるのが望ましい。特に、光導電層において
炭素原子(C)の含有量が1×103 原子ppm以下の
場合は、光導電層に含有される原子(M)の含有量とし
ては好ましくは1×10-3〜1×103 原子ppmとさ
れるのが望ましく、炭素原子(C)の含有量が1×10
3 原子ppmを越える場合は、原子(M)の含有量とし
ては、好ましくは1×10-1〜5×104 原子ppmと
されるのが望ましい。光導電層中に、伝導性を制御する
原子、たとえば、第III 族原子あるいは第V族原子を構
造的に導入するには、層形成の際に、第III 族原子導入
用の原料物質あるいは第V族原子導入用の原料物質をガ
ス状態で反応容器中に、光導電層を形成するための他の
ガスとともに導入してやればよい。第III 族原子導入用
の原料物質あるいは第V族原子導入用の原料物質となり
得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なく
とも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用され
るのが望ましい。そのような第III 族原子導入用の原料
物質として具体的には、ホウ素原子導入用としては、B
2 H6 ,B4 H10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H 10,B
6 H12,B6 H14等の水素化ホウ素、BF3 ,BCl
3 ,BBr3 等のハロゲン化ホウ素等が挙げられる。こ
の他、AlCl3 ,GaCl3 ,Ga(CH 3 )3 ,I
nCl3 ,TlCl3 等も挙げることができる。
素(B),アルミニウム(Al),ガリウム(Ga),
イソジウム(In),タリウム(Tl)等があり、特に
B,Al,Gaが好適である。第V族原子としては、具
体的には燐(P),砒素(As),アンチモン(S
b),ビスマス(Bi)等があり、特にP,Asが好適
である。光導電層に含有される伝導性を制御する原子
(M)の含有量としては、好ましくは1×10-3〜5×
104 原子ppm、より好ましくは1×10-2〜1×1
0 4 原子ppm、最適には1×10-1〜5×103 原子
ppmとされるのが望ましい。特に、光導電層において
炭素原子(C)の含有量が1×103 原子ppm以下の
場合は、光導電層に含有される原子(M)の含有量とし
ては好ましくは1×10-3〜1×103 原子ppmとさ
れるのが望ましく、炭素原子(C)の含有量が1×10
3 原子ppmを越える場合は、原子(M)の含有量とし
ては、好ましくは1×10-1〜5×104 原子ppmと
されるのが望ましい。光導電層中に、伝導性を制御する
原子、たとえば、第III 族原子あるいは第V族原子を構
造的に導入するには、層形成の際に、第III 族原子導入
用の原料物質あるいは第V族原子導入用の原料物質をガ
ス状態で反応容器中に、光導電層を形成するための他の
ガスとともに導入してやればよい。第III 族原子導入用
の原料物質あるいは第V族原子導入用の原料物質となり
得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なく
とも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用され
るのが望ましい。そのような第III 族原子導入用の原料
物質として具体的には、ホウ素原子導入用としては、B
2 H6 ,B4 H10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H 10,B
6 H12,B6 H14等の水素化ホウ素、BF3 ,BCl
3 ,BBr3 等のハロゲン化ホウ素等が挙げられる。こ
の他、AlCl3 ,GaCl3 ,Ga(CH 3 )3 ,I
nCl3 ,TlCl3 等も挙げることができる。
【0031】第V族原子導入用の原料物質として本発明
において、有効に使用されるのは、燐原子導入用として
は、PH3 ,P2 H4 ,等の水素化燐、PH4 I,PF
3 ,PF5 ,PCl3 ,PCl5 ,PBr3 ,PBr
5 ,PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 ,AsF3 ,AsCl3 ,AsBr3 ,As
F5,SbH3 ,SbF3 ,SbF5 ,SbCl3 ,S
bCl5 ,BiH3 ,BiCl3 ,BiBr3 等も第V
族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げること
ができる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用
の原料物質を必要に応じてH2 ,He,Ar,Ne等の
ガスにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光
受容部材の光導電層には、周期律表第Ia族,IIa族,
VIa族,VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含
有してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均
一に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏
無く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布
する状態で含有している部分があってもよい。しかしな
がら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行
な面内方向においては、均一な分布で万偏無く含有され
ていることが、面内方向における特性の均一化を図る点
からも必要である。第Ia族原子としては、具体的に
は、リチウム(Li),ナトリウム(Na),カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リウム(Be),マグネシウム(Mg),カルシウム
(Ca),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
において、有効に使用されるのは、燐原子導入用として
は、PH3 ,P2 H4 ,等の水素化燐、PH4 I,PF
3 ,PF5 ,PCl3 ,PCl5 ,PBr3 ,PBr
5 ,PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 ,AsF3 ,AsCl3 ,AsBr3 ,As
F5,SbH3 ,SbF3 ,SbF5 ,SbCl3 ,S
bCl5 ,BiH3 ,BiCl3 ,BiBr3 等も第V
族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げること
ができる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用
の原料物質を必要に応じてH2 ,He,Ar,Ne等の
ガスにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光
受容部材の光導電層には、周期律表第Ia族,IIa族,
VIa族,VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含
有してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均
一に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏
無く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布
する状態で含有している部分があってもよい。しかしな
がら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行
な面内方向においては、均一な分布で万偏無く含有され
ていることが、面内方向における特性の均一化を図る点
からも必要である。第Ia族原子としては、具体的に
は、リチウム(Li),ナトリウム(Na),カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リウム(Be),マグネシウム(Mg),カルシウム
(Ca),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
【0032】また、第VIa族原子としては具体的には、
クロム(Cr),モリブデン(Mo),タングステン
(W)を挙げることができ、第VIII族原子としては、鉄
(Fe),コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を挙
げることができる。本発明において、光導電層の層厚は
所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等
の点から適宜所望にしたがって決定され、光導電層につ
いては、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10
〜40μm、最適には20〜30μmとされるのが望ま
しい。本発明の目的を達成し得る特性を有するnc−S
iC(H)から成る光導電層を形成するには、導電性基
体の温度、反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適
宜設定する必要がある。導電性基体の温度(Ts)は、
層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常
の場合、好ましくは20〜500℃、より好ましくは5
0〜480℃、最適には100〜450℃とするのが望
ましい。本発明における表面層は、構成要素としてシリ
コン原子と炭素原子、水素原子、酸素原子および窒素原
子を含有する非単結晶材料で構成される。本発明におけ
る表面層には光導電層中に含有されるような伝導性を制
御する物質は実質的には含有されない。該表面層に含有
される炭素原子は該層中に万偏なく均一に分布されても
良いし、あるいは層厚方向に万偏なく含有されてはいる
が、不均一に分布する状態で含有している部分があって
もよい。しかしながら、いずれの場合にも導電性基体の
表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく
含有されていることが、面内方向における特性の均一化
をはかる点からも必要である。
クロム(Cr),モリブデン(Mo),タングステン
(W)を挙げることができ、第VIII族原子としては、鉄
(Fe),コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を挙
げることができる。本発明において、光導電層の層厚は
所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等
の点から適宜所望にしたがって決定され、光導電層につ
いては、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10
〜40μm、最適には20〜30μmとされるのが望ま
しい。本発明の目的を達成し得る特性を有するnc−S
iC(H)から成る光導電層を形成するには、導電性基
体の温度、反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適
宜設定する必要がある。導電性基体の温度(Ts)は、
層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常
の場合、好ましくは20〜500℃、より好ましくは5
0〜480℃、最適には100〜450℃とするのが望
ましい。本発明における表面層は、構成要素としてシリ
コン原子と炭素原子、水素原子、酸素原子および窒素原
子を含有する非単結晶材料で構成される。本発明におけ
る表面層には光導電層中に含有されるような伝導性を制
御する物質は実質的には含有されない。該表面層に含有
される炭素原子は該層中に万偏なく均一に分布されても
良いし、あるいは層厚方向に万偏なく含有されてはいる
が、不均一に分布する状態で含有している部分があって
もよい。しかしながら、いずれの場合にも導電性基体の
表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく
含有されていることが、面内方向における特性の均一化
をはかる点からも必要である。
【0033】本発明における表面層の全層領域に含有さ
れる炭素原子、酸素原子、および窒素原子は、高暗抵抗
化、高硬度化等の効果を奏する。該表面層中に含有され
る上記3原子の含有量の合計は、(炭素原子+酸素原子
+窒素原子)/(シリコン原子+炭素原子+酸素原子+
窒素原子)の値で好適には40〜90原子%、より好適
には45〜85原子%、最適には50〜80原子%とさ
れるのが望ましい。本発明における効果をよりいっそう
発揮するためには、酸素原子、窒素原子の含有量は共に
10原子%以下が好ましい。また、本発明における表面
層に含有される水素原子、酸素原子および窒素原子はn
c−SiC:H内に存在する末結合手を補償し膜質の向
上に効果を奏し、光導電層と表面層の界面にトラップさ
れるキャリアを減少させるため、画像流れを改善する。
また、表面層中に酸素原子および窒素原子を含有する事
により表面層と光導電層との界面の密着性が向上し、さ
らに表面層自身の構造を変化させる事が可能になり、電
子写真感光体の表面性、耐圧、光導電層および導電性基
体であるアルミシリンダーの保護機能等が向上し、電子
写真感光体の耐久性を優れた電気特性を維持したままで
飛躍的に向上させる事ができる。すなわち、連続して大
量に画像形成を行ってもクリーニングブレードや分離爪
へのダメージが少なく、クリーニング性および転写紙の
分離性も良好になる。従って、画像形成装置としての耐
久性を飛躍的に向上する事ができる。さらに誘電率の低
下により高電圧に対する耐久性も向上するため、光受容
部材の一部が絶縁破壊する事によって起こる「リークポ
チ」がさらに発生しにくくなる。
れる炭素原子、酸素原子、および窒素原子は、高暗抵抗
化、高硬度化等の効果を奏する。該表面層中に含有され
る上記3原子の含有量の合計は、(炭素原子+酸素原子
+窒素原子)/(シリコン原子+炭素原子+酸素原子+
窒素原子)の値で好適には40〜90原子%、より好適
には45〜85原子%、最適には50〜80原子%とさ
れるのが望ましい。本発明における効果をよりいっそう
発揮するためには、酸素原子、窒素原子の含有量は共に
10原子%以下が好ましい。また、本発明における表面
層に含有される水素原子、酸素原子および窒素原子はn
c−SiC:H内に存在する末結合手を補償し膜質の向
上に効果を奏し、光導電層と表面層の界面にトラップさ
れるキャリアを減少させるため、画像流れを改善する。
また、表面層中に酸素原子および窒素原子を含有する事
により表面層と光導電層との界面の密着性が向上し、さ
らに表面層自身の構造を変化させる事が可能になり、電
子写真感光体の表面性、耐圧、光導電層および導電性基
体であるアルミシリンダーの保護機能等が向上し、電子
写真感光体の耐久性を優れた電気特性を維持したままで
飛躍的に向上させる事ができる。すなわち、連続して大
量に画像形成を行ってもクリーニングブレードや分離爪
へのダメージが少なく、クリーニング性および転写紙の
分離性も良好になる。従って、画像形成装置としての耐
久性を飛躍的に向上する事ができる。さらに誘電率の低
下により高電圧に対する耐久性も向上するため、光受容
部材の一部が絶縁破壊する事によって起こる「リークポ
チ」がさらに発生しにくくなる。
【0034】さらに本発明の表面層にハロゲン原子をさ
らに含有することも有効である。該表面層に含有された
ハロゲン原子は撥水性を向上させるので、水蒸気の吸着
による高湿流れをも減少し、電子写真感光体の電気特性
をさらに改善する。該表面層中に含有されるハロゲン原
子は20原子%以下であり、さらに水素原子とハロゲン
原子の含有量の和は好適には30〜70原子%、より好
適には35〜65原子%、最適には40〜60原子%と
するのが望ましい。本発明においてnc−SiC:Hで
構成される表面層を形成するには、前述の光導電層を形
成する方法と同様の真空堆積法が採用される。本発明に
おいて表面層を形成するにおいて使用されるシリコン供
給用ガスおよび炭素原子(C)導入用の原料ガスになり
得るものは、先に挙げた光導電層を形成するときと同じ
ものが使用可能である。本発明において表面層に酸素原
子および窒素原子を含有させる為の導入ガスとしては、
酸素原子用としては酸素(O2 ),一酸化炭素(C
O),二酸化炭素(CO2 ),窒素原子用としては窒素
(N2 ),アンモニア(NH3 )などが挙げられる。ま
た酸素および窒素原子を同時に含有するものとして一酸
化窒素(NO),二酸化窒素(NO2 ),酸化二窒素
(N2 O)が好ましいものである。さらに本発明におい
て表面層に、周期律表第Ia族,IIa族,VIa族,VIII
族から選ばれる少なくとも1種の元素を含有してもよ
い。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均一に分布さ
れてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏無く含有さ
れてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布する状態で
含有している部分があってもよい。しかしながら、いず
れの場合においても導電性基体の表面と平行な面内方向
においては、均一な分布で万偏無く含有されていること
が、面内方向における特性の均一化を図る点からも必要
である。
らに含有することも有効である。該表面層に含有された
ハロゲン原子は撥水性を向上させるので、水蒸気の吸着
による高湿流れをも減少し、電子写真感光体の電気特性
をさらに改善する。該表面層中に含有されるハロゲン原
子は20原子%以下であり、さらに水素原子とハロゲン
原子の含有量の和は好適には30〜70原子%、より好
適には35〜65原子%、最適には40〜60原子%と
するのが望ましい。本発明においてnc−SiC:Hで
構成される表面層を形成するには、前述の光導電層を形
成する方法と同様の真空堆積法が採用される。本発明に
おいて表面層を形成するにおいて使用されるシリコン供
給用ガスおよび炭素原子(C)導入用の原料ガスになり
得るものは、先に挙げた光導電層を形成するときと同じ
ものが使用可能である。本発明において表面層に酸素原
子および窒素原子を含有させる為の導入ガスとしては、
酸素原子用としては酸素(O2 ),一酸化炭素(C
O),二酸化炭素(CO2 ),窒素原子用としては窒素
(N2 ),アンモニア(NH3 )などが挙げられる。ま
た酸素および窒素原子を同時に含有するものとして一酸
化窒素(NO),二酸化窒素(NO2 ),酸化二窒素
(N2 O)が好ましいものである。さらに本発明におい
て表面層に、周期律表第Ia族,IIa族,VIa族,VIII
族から選ばれる少なくとも1種の元素を含有してもよ
い。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均一に分布さ
れてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏無く含有さ
れてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布する状態で
含有している部分があってもよい。しかしながら、いず
れの場合においても導電性基体の表面と平行な面内方向
においては、均一な分布で万偏無く含有されていること
が、面内方向における特性の均一化を図る点からも必要
である。
【0035】第Ia族原子としては、具体的には、リチ
ウム(Li),ナトリウム(Na),カリウム(K)を
挙げることができ、第IIa族原子としては、ベリリウム
(Be),マグネシウム(Mg),カルシウム(C
a),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)等を
挙げることができる。また、第VIa族原子としては具体
的には、クロム(Cr),モリブデン(Mo),タング
ステン(W)等を挙げることができ、第VIII族原子とし
ては、鉄(Fe),コバルト(Co),ニッケル(N
i)等を挙げることができる。本発明において、表面層
の層厚は所望の電子写真特性が得られること、および経
済的効果等の点から好ましくは0.01〜30μm、よ
り好ましくは0.05〜20μm、最適には0.1〜1
0μmとされるのが望ましい。本発明の目的を達成し得
る特性を有する表面層を形成する場合には、導電性基体
の温度、ガス圧が前記表面層の特性を左右する重要な要
因である。導電性基体温度は適宜最適範囲が選択される
が、好ましくは20〜500℃、より好ましくは50〜
480℃、最適には100〜450℃とするのが望まし
い。反応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択される
が、好ましくは1×10-5〜10Torr、より好まし
くは5×10-5〜3Torr、最適には1×10-4〜1
Torrとするのが望ましい。本発明においては、表面
層を形成するための導電性基体温度、ガス圧の望ましい
数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの
層作製ファクターは通常は独立的に別々に決められるも
のではなく、所望の特性を有する表面層を形成すべく相
互的且つ有機的関連性に基づいて各層作製ファクターの
最適値を決めるのが望ましい。
ウム(Li),ナトリウム(Na),カリウム(K)を
挙げることができ、第IIa族原子としては、ベリリウム
(Be),マグネシウム(Mg),カルシウム(C
a),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)等を
挙げることができる。また、第VIa族原子としては具体
的には、クロム(Cr),モリブデン(Mo),タング
ステン(W)等を挙げることができ、第VIII族原子とし
ては、鉄(Fe),コバルト(Co),ニッケル(N
i)等を挙げることができる。本発明において、表面層
の層厚は所望の電子写真特性が得られること、および経
済的効果等の点から好ましくは0.01〜30μm、よ
り好ましくは0.05〜20μm、最適には0.1〜1
0μmとされるのが望ましい。本発明の目的を達成し得
る特性を有する表面層を形成する場合には、導電性基体
の温度、ガス圧が前記表面層の特性を左右する重要な要
因である。導電性基体温度は適宜最適範囲が選択される
が、好ましくは20〜500℃、より好ましくは50〜
480℃、最適には100〜450℃とするのが望まし
い。反応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択される
が、好ましくは1×10-5〜10Torr、より好まし
くは5×10-5〜3Torr、最適には1×10-4〜1
Torrとするのが望ましい。本発明においては、表面
層を形成するための導電性基体温度、ガス圧の望ましい
数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの
層作製ファクターは通常は独立的に別々に決められるも
のではなく、所望の特性を有する表面層を形成すべく相
互的且つ有機的関連性に基づいて各層作製ファクターの
最適値を決めるのが望ましい。
【0036】本発明の光受容部材においては、光導電層
と表面層との間に、組成を連続的に変化させた層領域を
設けてもよい。該層領域を設けることにより各層間での
密着性をより向上させることができる。さらに本発明の
光受容部材においては、光導電層の前記導電性基体側
に、少なくともアルミニウム原子、シリコン原子、炭素
原子および水素原子が層厚方向に不均一な分布状態で含
有する層領域を有することが望ましい。本発明におい
て、プラズマを発生させるエネルギーは、DC、高周
波、マイクロ波等いずれでも可能であるが、特に、プラ
ズマの発生のエネルギーにマイクロ波または高周波を用
いた場合、本発明の効果がより顕著なものとなる。本発
明において、プラズマ発生のためにマイクロ波を用いる
場合、マイクロ波電力は、放電を発生させることができ
ればいずれでも良いが、100W以上、10kW以下、
好ましくは500W以上、4kW以下が本発明を実施す
るに当たり適当である。以下、本発明を、実施例を用い
て具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定
されるものではない。 〈実施例1および比較例1〉 実施例1 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、表1に示す条件に
より基体表面の前処理を行なった。但し、本実施例では
界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニルフェ
ニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。このよう
に前処理を行なったアルミシリンダー上に、さきに詳述
した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光体の製
造装置を用い、高周波グロー放電法により表2に示す作
製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例では、光
導電層中の炭素含有量の変化パターンを図7のように変
化させるために、光導電層の形成時に導入するCH4 の
流量をリニアに変化させた。この時の光導電層の基体と
の界面での炭素含有量は、約10原子%となるようにし
た。なお、炭素含有量の測定には、ラザフォード後方散
乱法による元素分析で行なった。
と表面層との間に、組成を連続的に変化させた層領域を
設けてもよい。該層領域を設けることにより各層間での
密着性をより向上させることができる。さらに本発明の
光受容部材においては、光導電層の前記導電性基体側
に、少なくともアルミニウム原子、シリコン原子、炭素
原子および水素原子が層厚方向に不均一な分布状態で含
有する層領域を有することが望ましい。本発明におい
て、プラズマを発生させるエネルギーは、DC、高周
波、マイクロ波等いずれでも可能であるが、特に、プラ
ズマの発生のエネルギーにマイクロ波または高周波を用
いた場合、本発明の効果がより顕著なものとなる。本発
明において、プラズマ発生のためにマイクロ波を用いる
場合、マイクロ波電力は、放電を発生させることができ
ればいずれでも良いが、100W以上、10kW以下、
好ましくは500W以上、4kW以下が本発明を実施す
るに当たり適当である。以下、本発明を、実施例を用い
て具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定
されるものではない。 〈実施例1および比較例1〉 実施例1 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、表1に示す条件に
より基体表面の前処理を行なった。但し、本実施例では
界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニルフェ
ニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。このよう
に前処理を行なったアルミシリンダー上に、さきに詳述
した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光体の製
造装置を用い、高周波グロー放電法により表2に示す作
製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例では、光
導電層中の炭素含有量の変化パターンを図7のように変
化させるために、光導電層の形成時に導入するCH4 の
流量をリニアに変化させた。この時の光導電層の基体と
の界面での炭素含有量は、約10原子%となるようにし
た。なお、炭素含有量の測定には、ラザフォード後方散
乱法による元素分析で行なった。
【0037】作製した電子写真感光体をまず目視により
表面層を評価し、その後キャノン製複写機NP−755
0を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電能、
感度、残留電位等、電子写真特性および耐久後の画像特
性について以下の評価を行なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。 ◎は曇り無し ○は一部曇りあり △は部分的に、数カ所曇りがあり ×は全面に曇りがある。 帯電能・感度・残留電位 帯電能…電子写真感光体を実験装置に設置し、帯電器に
+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表面電
位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定する。 感度…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯電さ
せる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセノンラ
ンプ光源を用い、フィルターを用いて550nm以下の
波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電位計に
より電子写真感光体の明部表面電位を測定する。明部表
面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、この時
の露光量をもって感度とする。 残留電位…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯
電させる。そして直ちに一定光量の比較的強い光を照射
する。光像はキセノンランプ光源を用い、フィルターを
用いて550nm以下の波長域の光を除いた光を照射し
た。この時、表面電位計により電子写真感光体の明部表
面電位を測定する。 白ポチ・ハーフトーンむら…電子写真感光体を、キャ
ノン社製複写機NP−7550を実験用に改造した複写
機にいれ、通常の電子写真プロセスにより転写し紙面上
に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を行なっ
た。
表面層を評価し、その後キャノン製複写機NP−755
0を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電能、
感度、残留電位等、電子写真特性および耐久後の画像特
性について以下の評価を行なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。 ◎は曇り無し ○は一部曇りあり △は部分的に、数カ所曇りがあり ×は全面に曇りがある。 帯電能・感度・残留電位 帯電能…電子写真感光体を実験装置に設置し、帯電器に
+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表面電
位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定する。 感度…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯電さ
せる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセノンラ
ンプ光源を用い、フィルターを用いて550nm以下の
波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電位計に
より電子写真感光体の明部表面電位を測定する。明部表
面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、この時
の露光量をもって感度とする。 残留電位…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯
電させる。そして直ちに一定光量の比較的強い光を照射
する。光像はキセノンランプ光源を用い、フィルターを
用いて550nm以下の波長域の光を除いた光を照射し
た。この時、表面電位計により電子写真感光体の明部表
面電位を測定する。 白ポチ・ハーフトーンむら…電子写真感光体を、キャ
ノン社製複写機NP−7550を実験用に改造した複写
機にいれ、通常の電子写真プロセスにより転写し紙面上
に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を行なっ
た。
【0038】白ポチ…キャノン製全面黒チャート(部品
番号:FY9−9073)を原稿台に置きコピーしたと
きに得られたコピー画像の同一面積内にある直径0.2
mm以下の白ポチについて、その数を数えた。 ハーフトーンむら…キャノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.05mmの円形の領
域を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画
像濃度のばらつきを評価した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 耐久後の画像特性…作製した電子写真感光体をキャノ
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
装置に設置し350万枚相当の加速耐久試験を行なっ
た。そして、画像特性について以下の評価を行なった。 画像流れ…白地に全面文字よりなるキャノン製テストチ
ャート(部品番号:FY9−9058)を原稿台に置き
通常の露光量の2倍の露光量で照射しコピーをとる。得
られたコピー画像を観察し、画像上の細線が途切れずに
つながっているか評価した。但しこの時画像上でむらが
ある時は、全画像領域で評価し一番悪い部分の結果を示
した。
番号:FY9−9073)を原稿台に置きコピーしたと
きに得られたコピー画像の同一面積内にある直径0.2
mm以下の白ポチについて、その数を数えた。 ハーフトーンむら…キャノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.05mmの円形の領
域を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画
像濃度のばらつきを評価した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 耐久後の画像特性…作製した電子写真感光体をキャノ
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
装置に設置し350万枚相当の加速耐久試験を行なっ
た。そして、画像特性について以下の評価を行なった。 画像流れ…白地に全面文字よりなるキャノン製テストチ
ャート(部品番号:FY9−9058)を原稿台に置き
通常の露光量の2倍の露光量で照射しコピーをとる。得
られたコピー画像を観察し、画像上の細線が途切れずに
つながっているか評価した。但しこの時画像上でむらが
ある時は、全画像領域で評価し一番悪い部分の結果を示
した。
【0039】◎は良好 ○は一部途切れあり △は途切れは多いが文字として認識でき、実用上問題な
い 黒ポチ…白紙を原稿台に置きコピーしたときに得られた
コピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下の黒
い画像欠陥について、その数を数えた。それぞれについ
て、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 これらの結果を表3に示す。 比較例1 実施例1と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により表4の条件で基体表面の処理
を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、処理槽
302と基体搬送機構303よりなっている。処理槽3
02は、基体投入台311、基体洗浄槽321、基体搬
出台351よりなっている。洗浄槽321は液の温度を
一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付いてい
る。搬送機構303は、搬送レール365と搬送アーム
361よりなり、搬送アーム361は、レール365上
を移動する移動機構362、基体301を保持するチャ
ッキング機構363、およびこのチャッキング機構36
3を上下させるためのエアーシリンダー364よりなっ
ている。
い 黒ポチ…白紙を原稿台に置きコピーしたときに得られた
コピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下の黒
い画像欠陥について、その数を数えた。それぞれについ
て、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 これらの結果を表3に示す。 比較例1 実施例1と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により表4の条件で基体表面の処理
を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、処理槽
302と基体搬送機構303よりなっている。処理槽3
02は、基体投入台311、基体洗浄槽321、基体搬
出台351よりなっている。洗浄槽321は液の温度を
一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付いてい
る。搬送機構303は、搬送レール365と搬送アーム
361よりなり、搬送アーム361は、レール365上
を移動する移動機構362、基体301を保持するチャ
ッキング機構363、およびこのチャッキング機構36
3を上下させるためのエアーシリンダー364よりなっ
ている。
【0040】切削後、投入台上311に置かれた基体3
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油および切り粉を除去するための洗浄が行な
われる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により
搬出台351に運ばれる。このようにして従来の基体の
前処理を行った基体に実施例1と同様にして、表5に示
す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の3層
構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を作製し
た。得られた電子写真感光体の評価は実施例1と同様に
行ない、実施例1の結果と合せて表3に示す。表3より
明らかなように本発明の方法によれば、感度が向上し、
なおかつ残留電位が低く抑えられている。そして特に感
光体の表面の曇り、およびハーフトーンむらに関してす
ぐれた特性を示していることがわかる。さらに、本発明
によれば350万枚という耐久後においても画像上なん
の支障もないことがわかる。 〈実施例2および比較例2〉 実施例2 図1に示す基体表面処理装置により実施例1と同様の基
体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)
に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グ
ロー放電法により、表6に示す条件により電子写真感光
体を作製した。作製した電子写真感光体は実施例1と同
様の評価を行なった。その結果実施例1とまったく同様
の結果が得られた。 比較例2 図3に示す基体表面処理装置により比較例1と同様の基
体の前処理を行なった導電性基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表7に示す条件で基体、電荷
輸送層、電荷発生層、表面層の3層構成の、いわゆる機
能分離型電子写真感光体を作製した。得られた電子写真
感光体の評価は実施例2と同様に行なった。その結果、
比較例2とまったく同様の結果が得られた。 〈実施例3および比較例3〉 実施例3 図1に示す基体表面処理装置により実施例1と同様の前
処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体の
製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、高
周波グロー放電法により表8に示す作製条件で電子写真
感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含
有量の変化パターンを図8,図9に示すように変化させ
るために、光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を
変化させ、2種類の感光体を作製した。いずれのパター
ンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有量は、
約10原子%となるようにした。なお、炭素含有量の測
定にはラザフォード後方散乱法による元素分析により標
準サンプルの検量線を作製し、標準サンプルと作製した
サンプルをオージェ分光法によるシグナル強度から絶対
量を求めた。
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油および切り粉を除去するための洗浄が行な
われる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により
搬出台351に運ばれる。このようにして従来の基体の
前処理を行った基体に実施例1と同様にして、表5に示
す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の3層
構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を作製し
た。得られた電子写真感光体の評価は実施例1と同様に
行ない、実施例1の結果と合せて表3に示す。表3より
明らかなように本発明の方法によれば、感度が向上し、
なおかつ残留電位が低く抑えられている。そして特に感
光体の表面の曇り、およびハーフトーンむらに関してす
ぐれた特性を示していることがわかる。さらに、本発明
によれば350万枚という耐久後においても画像上なん
の支障もないことがわかる。 〈実施例2および比較例2〉 実施例2 図1に示す基体表面処理装置により実施例1と同様の基
体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)
に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グ
ロー放電法により、表6に示す条件により電子写真感光
体を作製した。作製した電子写真感光体は実施例1と同
様の評価を行なった。その結果実施例1とまったく同様
の結果が得られた。 比較例2 図3に示す基体表面処理装置により比較例1と同様の基
体の前処理を行なった導電性基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表7に示す条件で基体、電荷
輸送層、電荷発生層、表面層の3層構成の、いわゆる機
能分離型電子写真感光体を作製した。得られた電子写真
感光体の評価は実施例2と同様に行なった。その結果、
比較例2とまったく同様の結果が得られた。 〈実施例3および比較例3〉 実施例3 図1に示す基体表面処理装置により実施例1と同様の前
処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体の
製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、高
周波グロー放電法により表8に示す作製条件で電子写真
感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含
有量の変化パターンを図8,図9に示すように変化させ
るために、光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を
変化させ、2種類の感光体を作製した。いずれのパター
ンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有量は、
約10原子%となるようにした。なお、炭素含有量の測
定にはラザフォード後方散乱法による元素分析により標
準サンプルの検量線を作製し、標準サンプルと作製した
サンプルをオージェ分光法によるシグナル強度から絶対
量を求めた。
【0041】作製した電子写真感光体の表面の曇りを目
視により判断しキャノン製複写機NP−7550を実験
用に改造した電子写真装置に設置し、感度、残留電位、
白ポチ、ハーフトーンむらについて実施例1と同様の方
法で評価した。その後、加速耐久試験装置により350
万枚相当の評価を行ない、画像流れ、黒ポチの評価実施
例1と同様に行ないその結果を表9に示す。 比較例3 比較例1と同様に前処理を行なった基体上に、実施例3
と同様にして、図10、図11を示す炭素含有量パター
ンで電子写真感光体を作製し、実施例3と同様の評価を
行なった。そしてその結果を表9に、実施例3の評価結
果とあわせて示す。表9より、本発明の光導電層の炭素
量変化パターンでは比較例3の結果に比べて初期特性、
耐久後の画像特性のいずれも良好な結果が得られている
ことがわかる。 〈実施例4および比較例4〉 実施例4 図1に示す基体表面処理装置により、実施例1と同様の
前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー
放電法を用いる以外は実施例3と同様にして、表10に
示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で
は、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図8,図
9のように変化させるために、光導電層の形成時に導入
するCH 4 の流量を変化させた。いずれのパターンにお
いても光導電層の基体側表面での炭素含有量は、約10
原子%となるようにした。なお、炭素含有量の測定には
ラザフォード後方散乱法による元素分析で行なった。作
製した電子写真感光体は実施例3とまったく同様の結果
が得られた。 比較例4 図3に示す基体表面処理装置により、比較例1と同様に
前処理を行なった基体上に、実施例4と同様にして、図
10、図11に示す炭素含有量パターンで電子写真感光
体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例4と同
様の評価を行なったところ、比較例3とまったく同様の
結果が得られた。 〈実施例5〉図1に示す基体表面処理装置により、実施
例1と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示す電
子写真感光体の製造装置を用い、さきに詳述した手順に
したがって、高周波グロー放電法により表2に示す作製
条件で電子写真感光体を作製した。本実施例では、光導
電層中の炭素含有量の変化パターンは図7を用い、基体
側表面の炭素含有量を光導電層の形成時に導入するCH
4 の流量を変えることにより変化させた。そして光導電
層の基体側表面での炭素含有量は、ラザフォード後方散
乱法による元素分析で同定した。
視により判断しキャノン製複写機NP−7550を実験
用に改造した電子写真装置に設置し、感度、残留電位、
白ポチ、ハーフトーンむらについて実施例1と同様の方
法で評価した。その後、加速耐久試験装置により350
万枚相当の評価を行ない、画像流れ、黒ポチの評価実施
例1と同様に行ないその結果を表9に示す。 比較例3 比較例1と同様に前処理を行なった基体上に、実施例3
と同様にして、図10、図11を示す炭素含有量パター
ンで電子写真感光体を作製し、実施例3と同様の評価を
行なった。そしてその結果を表9に、実施例3の評価結
果とあわせて示す。表9より、本発明の光導電層の炭素
量変化パターンでは比較例3の結果に比べて初期特性、
耐久後の画像特性のいずれも良好な結果が得られている
ことがわかる。 〈実施例4および比較例4〉 実施例4 図1に示す基体表面処理装置により、実施例1と同様の
前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー
放電法を用いる以外は実施例3と同様にして、表10に
示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で
は、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図8,図
9のように変化させるために、光導電層の形成時に導入
するCH 4 の流量を変化させた。いずれのパターンにお
いても光導電層の基体側表面での炭素含有量は、約10
原子%となるようにした。なお、炭素含有量の測定には
ラザフォード後方散乱法による元素分析で行なった。作
製した電子写真感光体は実施例3とまったく同様の結果
が得られた。 比較例4 図3に示す基体表面処理装置により、比較例1と同様に
前処理を行なった基体上に、実施例4と同様にして、図
10、図11に示す炭素含有量パターンで電子写真感光
体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例4と同
様の評価を行なったところ、比較例3とまったく同様の
結果が得られた。 〈実施例5〉図1に示す基体表面処理装置により、実施
例1と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示す電
子写真感光体の製造装置を用い、さきに詳述した手順に
したがって、高周波グロー放電法により表2に示す作製
条件で電子写真感光体を作製した。本実施例では、光導
電層中の炭素含有量の変化パターンは図7を用い、基体
側表面の炭素含有量を光導電層の形成時に導入するCH
4 の流量を変えることにより変化させた。そして光導電
層の基体側表面での炭素含有量は、ラザフォード後方散
乱法による元素分析で同定した。
【0042】作製した電子写真感光体の表面の曇りおよ
び球状突起の発生数、更にキャノン製複写機NP−75
50を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電
能、感度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら等の電
子写真特性および350万枚相当の耐久後の画像性の評
価を行なった。各項目は、以下の方法で評価した。 表面の曇り 実施例1と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 ○は80〜60% △は100〜80% 残留電位 実施例1と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら 白ポチ・ハーフトーンむら…実施例1と同様にして評価
した。 このようにして得られた結果をまとめて表11に示す。
この結果から、光導電層の基体側表面の炭素量として
は、0.5〜50原子%で特性の向上が見られ、さらに
1〜30原子%できわめて良好な結果が得られている。 〈実施例6〉図1に示す基体表面処理装置により実施例
1と同様の前処理を行なった基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さきに
詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロー放電法に
より、表6に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実施例では、光導電層中の炭素含有量の変化パタ
ーンは図7を用い、基体側表面の炭素含有量を光導電層
の形成時に導入するCH 4 の流量を各感光体ごとに変え
ることにより変化させた。
び球状突起の発生数、更にキャノン製複写機NP−75
50を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電
能、感度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら等の電
子写真特性および350万枚相当の耐久後の画像性の評
価を行なった。各項目は、以下の方法で評価した。 表面の曇り 実施例1と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 ○は80〜60% △は100〜80% 残留電位 実施例1と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら 白ポチ・ハーフトーンむら…実施例1と同様にして評価
した。 このようにして得られた結果をまとめて表11に示す。
この結果から、光導電層の基体側表面の炭素量として
は、0.5〜50原子%で特性の向上が見られ、さらに
1〜30原子%できわめて良好な結果が得られている。 〈実施例6〉図1に示す基体表面処理装置により実施例
1と同様の前処理を行なった基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さきに
詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロー放電法に
より、表6に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実施例では、光導電層中の炭素含有量の変化パタ
ーンは図7を用い、基体側表面の炭素含有量を光導電層
の形成時に導入するCH 4 の流量を各感光体ごとに変え
ることにより変化させた。
【0043】そして、実施例5と同様にして評価した結
果、表11とまったく同じ結果が得られた。 〈実施例7〉実施例1と同様の前処理を行った基体上
に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さき
に詳述した手順にしたがって、高周波グロー放電法によ
り表12に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。
本実施例では、光導電層中のフッ素含有量を図13に示
すように変化させるために、光導電層の形成時に導入す
るSiF4 の流量を変化させた。そして、光導電層中の
フッ素含有量は、SIMS(CAMECA IMS−3
F)による元素分析で行なったところ基体近傍で3a
t.ppm、表面層近傍で40at.ppmであった。 (I)作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP
−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
加速耐久試験を行なう前の白ポチ、ハーフトーンむら、
ゴースト等の電子写真特性について評価を行なった。各
項目は、実施例1および実施例5と同様の方法で評価し
た。なお、ゴーストに関しては以下のように評価した。 ゴースト…キャノン製ゴーストテストチャート(部品番
号:FY9−9040)に反射濃度1.1、¢5mmの
黒丸を貼付けたものを原稿台の画像先端部に置き、その
上に、キャノン製中間調チャートを重ねておいた際のコ
ピー画像において中間調コピー上に認められるゴースト
チャートの¢5mmの反射濃度と中間調部分の反射濃度
との差を測定した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 を表わしている。
果、表11とまったく同じ結果が得られた。 〈実施例7〉実施例1と同様の前処理を行った基体上
に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さき
に詳述した手順にしたがって、高周波グロー放電法によ
り表12に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。
本実施例では、光導電層中のフッ素含有量を図13に示
すように変化させるために、光導電層の形成時に導入す
るSiF4 の流量を変化させた。そして、光導電層中の
フッ素含有量は、SIMS(CAMECA IMS−3
F)による元素分析で行なったところ基体近傍で3a
t.ppm、表面層近傍で40at.ppmであった。 (I)作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP
−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
加速耐久試験を行なう前の白ポチ、ハーフトーンむら、
ゴースト等の電子写真特性について評価を行なった。各
項目は、実施例1および実施例5と同様の方法で評価し
た。なお、ゴーストに関しては以下のように評価した。 ゴースト…キャノン製ゴーストテストチャート(部品番
号:FY9−9040)に反射濃度1.1、¢5mmの
黒丸を貼付けたものを原稿台の画像先端部に置き、その
上に、キャノン製中間調チャートを重ねておいた際のコ
ピー画像において中間調コピー上に認められるゴースト
チャートの¢5mmの反射濃度と中間調部分の反射濃度
との差を測定した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 を表わしている。
【0044】この結果を表13にまとめて示す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキャノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し350万枚相当の加速耐久試験を行なった。そし
て、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真
特性の評価を(I)と同様に行なった。その結果を表1
4にまとめて示す。表13および表14の結果から、光
導電層中のフッ素含有量が95原子ppm以下の範囲に
設定することで画像特性および耐久性に関しても非常に
すぐれた電子写真感光体を作製することが可能であるこ
とが示された。 〈実施例8〉図1に示す基体表面処理装置により、実施
例1と同様の前処理を行なった基体上に、図2(a),
2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイ
クロ波グロー放電法により実施例7と同様に、表15に
示す作製条件で電子写真感光体を作製した。そして作製
した電子写真感光体を実施例7と同じ手順で評価をし
た。その結果は表13および表14と全く同様であっ
た。 〈実施例9〉図1に示す基体表面処理装置により、実施
例1と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示す電
子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電法に
より表16の作製条件で電子写真感光体を作製した。本
実験では、表面層に含有される炭素量を変化させるよう
に、表面層形成時に導入するCH4 の流量を変化させ
た。
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し350万枚相当の加速耐久試験を行なった。そし
て、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真
特性の評価を(I)と同様に行なった。その結果を表1
4にまとめて示す。表13および表14の結果から、光
導電層中のフッ素含有量が95原子ppm以下の範囲に
設定することで画像特性および耐久性に関しても非常に
すぐれた電子写真感光体を作製することが可能であるこ
とが示された。 〈実施例8〉図1に示す基体表面処理装置により、実施
例1と同様の前処理を行なった基体上に、図2(a),
2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイ
クロ波グロー放電法により実施例7と同様に、表15に
示す作製条件で電子写真感光体を作製した。そして作製
した電子写真感光体を実施例7と同じ手順で評価をし
た。その結果は表13および表14と全く同様であっ
た。 〈実施例9〉図1に示す基体表面処理装置により、実施
例1と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示す電
子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電法に
より表16の作製条件で電子写真感光体を作製した。本
実験では、表面層に含有される炭素量を変化させるよう
に、表面層形成時に導入するCH4 の流量を変化させ
た。
【0045】作製した電子写真感光体をキャノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、350万
枚相当の加速耐久試験後の画像評価を以下に示す方法で
行なった。 帯電能…実施例1と同様に行なった。 残留電位…実施例1と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表17に示す。表より明らかなように、炭
素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に著しい
改善が見られる。 〈実施例10〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例1と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例9と同様に、
表18に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本
実験では表面層に含有される炭素量を変化させるよう
に、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化させた。
作製した電子写真感光体は実施例9と同じ手順で評価し
た。その結果、表17と全く同様の結果が得られた。 〈実施例11〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例1と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示す
電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電法
により表19の作製条件で電子写真感光体を作製した。
本実験では、表面層に含有される水素原子量およびフッ
素原子量を変化させるように、表面層形成時に導入する
H2 および/またはSiF4 の流量を変化させた。
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、350万
枚相当の加速耐久試験後の画像評価を以下に示す方法で
行なった。 帯電能…実施例1と同様に行なった。 残留電位…実施例1と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表17に示す。表より明らかなように、炭
素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に著しい
改善が見られる。 〈実施例10〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例1と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例9と同様に、
表18に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本
実験では表面層に含有される炭素量を変化させるよう
に、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化させた。
作製した電子写真感光体は実施例9と同じ手順で評価し
た。その結果、表17と全く同様の結果が得られた。 〈実施例11〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例1と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示す
電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電法
により表19の作製条件で電子写真感光体を作製した。
本実験では、表面層に含有される水素原子量およびフッ
素原子量を変化させるように、表面層形成時に導入する
H2 および/またはSiF4 の流量を変化させた。
【0046】作製した電子写真感光体をキャノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、残留電位・感度・画像流れの3項目について評価
を行った。 残留電位…実施例1と同様に行なった。 感度…実施例1と同様に行なった。 得られた結果を表20に示す。表20より明らかなよう
に、表面層中の、水素含有量とフッ素含有量の和を30
〜70原子%とし、かつフッ素の含有量を20原子%以
下の範囲とすることによって、残留電位、感度のいずれ
も良好な結果が得られ、さらに強露光での画像流れが大
幅に抑制できることがわかった。 〈実施例12〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例1と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例10と同様
に、表21に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。なお、He流量は、H2 流量とあわせて2000s
ccmと、一定になるように変化させ、内圧を一定に保
った。作製した電子写真感光体は実施例10と同じ手順
で評価した。その結果、表20と全く同様の結果が得ら
れた。 〈実施例13〉図1に示す基体表面処理装置により、表
22に示す条件により、実施例1と同様の前処理を行な
った基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真感
光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法により
表23に示す条件で電子写真感光体を作製した。本実施
例では光導電層中のフッ素の含有量を図12〜15に示
す分布形になるようにSiF4 /SiH4 の値が10〜
50ppmの範囲内で流量をなめらかに変化させ、4種
類の電子写真感光体を作製した。また、フッ素を含有し
ないこと以外は同条件で電子写真感光体も作製した。以
上の5種類の電子写真感光体について以下の評価を行な
った。
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、残留電位・感度・画像流れの3項目について評価
を行った。 残留電位…実施例1と同様に行なった。 感度…実施例1と同様に行なった。 得られた結果を表20に示す。表20より明らかなよう
に、表面層中の、水素含有量とフッ素含有量の和を30
〜70原子%とし、かつフッ素の含有量を20原子%以
下の範囲とすることによって、残留電位、感度のいずれ
も良好な結果が得られ、さらに強露光での画像流れが大
幅に抑制できることがわかった。 〈実施例12〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例1と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例10と同様
に、表21に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。なお、He流量は、H2 流量とあわせて2000s
ccmと、一定になるように変化させ、内圧を一定に保
った。作製した電子写真感光体は実施例10と同じ手順
で評価した。その結果、表20と全く同様の結果が得ら
れた。 〈実施例13〉図1に示す基体表面処理装置により、表
22に示す条件により、実施例1と同様の前処理を行な
った基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真感
光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法により
表23に示す条件で電子写真感光体を作製した。本実施
例では光導電層中のフッ素の含有量を図12〜15に示
す分布形になるようにSiF4 /SiH4 の値が10〜
50ppmの範囲内で流量をなめらかに変化させ、4種
類の電子写真感光体を作製した。また、フッ素を含有し
ないこと以外は同条件で電子写真感光体も作製した。以
上の5種類の電子写真感光体について以下の評価を行な
った。
【0047】表面の曇り、帯電能、感度、残留電位、白
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例1と同様の
評価 温度特性…作製した電子写真感光体をキャノン社製複写
機NP−7550を実験用に改造した複写機にいれ、電
子写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、帯
電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行な
い、表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光
体の表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近
似し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の
単位であらわす。 ◎は非常に優れている。 ○は優れている。 △は実用上問題ない。 ×実用的ではない。 以上の結果を表24に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合におい
て、ゴースト、温度特性まで含め、電子写真特性が改善
されていることがわかる。 〈実施例14〉図1に示す基体表面処理装置により、表
22に示す条件により、実施例1と同様の前処理を行な
った基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真感
光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法により
表25に示す条件で電子写真感光体を作製した。なお本
実施例では光導電層中のフッ素の含有量を一定とし、酸
素の含有量を図16〜19に示す分布形になるようにC
O2 /SiH4 の値が10〜50ppmの範囲内で流量
をなめらかに変化させ、4種類の電子写真感光体を作製
した。また、酸素を含有しないこと以外は同条件で電子
写真感光体も作製した。以上の5種類の電子写真感光体
について以下の評価を行なった。
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例1と同様の
評価 温度特性…作製した電子写真感光体をキャノン社製複写
機NP−7550を実験用に改造した複写機にいれ、電
子写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、帯
電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行な
い、表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光
体の表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近
似し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の
単位であらわす。 ◎は非常に優れている。 ○は優れている。 △は実用上問題ない。 ×実用的ではない。 以上の結果を表24に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合におい
て、ゴースト、温度特性まで含め、電子写真特性が改善
されていることがわかる。 〈実施例14〉図1に示す基体表面処理装置により、表
22に示す条件により、実施例1と同様の前処理を行な
った基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真感
光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法により
表25に示す条件で電子写真感光体を作製した。なお本
実施例では光導電層中のフッ素の含有量を一定とし、酸
素の含有量を図16〜19に示す分布形になるようにC
O2 /SiH4 の値が10〜50ppmの範囲内で流量
をなめらかに変化させ、4種類の電子写真感光体を作製
した。また、酸素を含有しないこと以外は同条件で電子
写真感光体も作製した。以上の5種類の電子写真感光体
について以下の評価を行なった。
【0048】表面の曇り、帯電能、感度、残留電位、白
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例13と同様
の評価 電位シフト…電子写真感光体を実験装置に設置して帯電
器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電をおこな
い、表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を
測定する。この時帯電器に電圧を印加した直後の暗部表
面電位をVd0とし、2分経過後の暗部表面電位をVd と
する。そして、Vd0とVd との差をもって電位シフト量
とする。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表26に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも酸素原子を含有した場合において、
温度特性、電位シフトまで含め、電子写真特性が改善さ
れていることがわかる。
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例13と同様
の評価 電位シフト…電子写真感光体を実験装置に設置して帯電
器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電をおこな
い、表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を
測定する。この時帯電器に電圧を印加した直後の暗部表
面電位をVd0とし、2分経過後の暗部表面電位をVd と
する。そして、Vd0とVd との差をもって電位シフト量
とする。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表26に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも酸素原子を含有した場合において、
温度特性、電位シフトまで含め、電子写真特性が改善さ
れていることがわかる。
【0049】
【表1】
【0050】
【表2】
【0051】
【表3】
【0052】
【表4】
【0053】
【表5】
【0054】
【表6】
【0055】
【表7】
【0056】
【表8】
【0057】
【表9】
【0058】
【表10】
【0059】
【表11】
【0060】
【表12】
【0061】
【表13】
【0062】
【表14】
【0063】
【表15】
【0064】
【表16】
【0065】
【表17】
【0066】
【表18】
【0067】
【表19】
【0068】
【表20】
【0069】
【表21】
【0070】
【表22】
【0071】
【表23】
【0072】
【表24】
【0073】
【表25】
【0074】
【表26】 (第2の発明)以下、アルミニウム合金製シリンダーを
導電性基体として、第2の本発明の電子写真感光体の製
造方法により図5(a),(b)に示す構成の電子写真
感光体を実際に形成する手順の一例を、図1に示す導電
性基体の前処理装置、及び図2(a),(b)に示すマ
イクロ波CVD法による堆積膜形成装置を用いて説明す
る。
導電性基体として、第2の本発明の電子写真感光体の製
造方法により図5(a),(b)に示す構成の電子写真
感光体を実際に形成する手順の一例を、図1に示す導電
性基体の前処理装置、及び図2(a),(b)に示すマ
イクロ波CVD法による堆積膜形成装置を用いて説明す
る。
【0075】図1において、精密切削用のエアダンパー
付旋盤(PNEUMO PRECLSION INC.
製)に、ダイヤモンドバイト(商品名:ミラクルバイ
ト、東京ダイヤモンド製)を、シリンダー中心角に対し
て5°の角のすくい角を得るようにセットする。次に、
この旋盤の回転フランジに、基体を真空チャックし、付
設したノズルから白燈油噴霧、同じく付設した真空ノズ
ルから切り粉の吸引を併用しつつ、周速1000m/m
in、送り速度0.01mm/Rの条件で外形が108
mmとなるように鏡面切削を施す。切削が終了した基体
は、基体前処理装置により基体表面の処理を行う。図1
に示す基体前処理装置は、処理部102と基体搬送機構
103よりなっている。処理部102は、基体投入台1
11、基体洗浄槽121、純水接触槽131、乾燥槽1
41、基体搬出台151よりなっている。洗浄槽12
1、純水層接触槽131とも液の温度を一定に保つため
の温度調節装置(図示せず)が付いている。搬送機構1
03は、搬送レール165と搬送アーム161よりな
り、搬送アーム161は、レール165上を移動する移
動機構162、導電性基体101を保持するチャッキン
グ機構163及びチャッキング機構163を上下させる
ためのエアーシリンダー164よりなっている。切削
後、投入台111上に置かれた導電性基体101は、搬
送機構103により洗浄槽121に搬送される。洗浄槽
121中の界面活性剤水溶液122中で超音波処理され
ることにより表面に付着している切削油及び切り粉の洗
浄が行なわれる。次に導電性基体101は、搬送機構1
03により純水接触槽131へ運ばれ、25℃の温度に
保たれた抵抗率17.5MΩ−cmの純水をノズル13
2から50kg・f/cm2 の圧力で吹き付けられる。
純水接触工程の終わった導電性基体101は搬送機構1
03により乾燥槽141へ移動され、ノズル142から
高温の高圧空気を吹き付けられ乾燥される。乾燥工程の
終了した導電性基体101は、搬送機構103により搬
出台151に運ばれる。
付旋盤(PNEUMO PRECLSION INC.
製)に、ダイヤモンドバイト(商品名:ミラクルバイ
ト、東京ダイヤモンド製)を、シリンダー中心角に対し
て5°の角のすくい角を得るようにセットする。次に、
この旋盤の回転フランジに、基体を真空チャックし、付
設したノズルから白燈油噴霧、同じく付設した真空ノズ
ルから切り粉の吸引を併用しつつ、周速1000m/m
in、送り速度0.01mm/Rの条件で外形が108
mmとなるように鏡面切削を施す。切削が終了した基体
は、基体前処理装置により基体表面の処理を行う。図1
に示す基体前処理装置は、処理部102と基体搬送機構
103よりなっている。処理部102は、基体投入台1
11、基体洗浄槽121、純水接触槽131、乾燥槽1
41、基体搬出台151よりなっている。洗浄槽12
1、純水層接触槽131とも液の温度を一定に保つため
の温度調節装置(図示せず)が付いている。搬送機構1
03は、搬送レール165と搬送アーム161よりな
り、搬送アーム161は、レール165上を移動する移
動機構162、導電性基体101を保持するチャッキン
グ機構163及びチャッキング機構163を上下させる
ためのエアーシリンダー164よりなっている。切削
後、投入台111上に置かれた導電性基体101は、搬
送機構103により洗浄槽121に搬送される。洗浄槽
121中の界面活性剤水溶液122中で超音波処理され
ることにより表面に付着している切削油及び切り粉の洗
浄が行なわれる。次に導電性基体101は、搬送機構1
03により純水接触槽131へ運ばれ、25℃の温度に
保たれた抵抗率17.5MΩ−cmの純水をノズル13
2から50kg・f/cm2 の圧力で吹き付けられる。
純水接触工程の終わった導電性基体101は搬送機構1
03により乾燥槽141へ移動され、ノズル142から
高温の高圧空気を吹き付けられ乾燥される。乾燥工程の
終了した導電性基体101は、搬送機構103により搬
出台151に運ばれる。
【0076】次にこれらの切削加工及び前処理の終了し
た導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示す
マイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜の
形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした堆
積膜を形成する。図2(a),及び図2(b)におい
て、201は反応容器であり、真空気密化構造を成して
いる。また、202は、マイクロ波電力を反応容器20
1内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよう
な材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス等)
で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。203は
マイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイクロ波
電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容器に
挿入された円筒形の部分からなっている。導波管203
はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター(図
示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接続さ
れている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を保持
するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密封止
されている。204は、一端が反応容器201に開口
し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気管
である。206は導電性基体205により囲まれた放電
空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流電
圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であり、
電極212に電気的に接続されている。こうした堆積膜
形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下のよう
にして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排気管
204を介して、反応容器201を排気し、反応容器2
01内の圧力を1×10-7Torr以下に調整する。つ
いでヒーター207により、基体205の温度を所定の
温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示のガス導
入手段を介して、アモルファスシリコンの原料ガスとし
てシランガス、ドーピングガスとしてジボランガス、希
釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応容器20
1内に導入される。それと同時併行的にマイクロ波電源
(図示せず)により周波数2.45GHzのマイクロ波
を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓202を介
して反応容器201内に導入する。更に放電空間206
中のバイアス電極212に電気的に接続された直流電源
211によりバイアス電極212に基体205に対して
直流電圧を印加する。かくして導電性基体205により
囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイクロ波
のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイアス電
極212と基体205の間の電界により定常的に導電性
基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体205表
面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体205が
設置された回転軸209をモーター210により回転さ
せ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回りに回
転させることにより、導電性基体205全周に渡って均
一に堆積膜層を形成する。
た導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示す
マイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜の
形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした堆
積膜を形成する。図2(a),及び図2(b)におい
て、201は反応容器であり、真空気密化構造を成して
いる。また、202は、マイクロ波電力を反応容器20
1内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよう
な材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス等)
で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。203は
マイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイクロ波
電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容器に
挿入された円筒形の部分からなっている。導波管203
はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター(図
示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接続さ
れている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を保持
するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密封止
されている。204は、一端が反応容器201に開口
し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気管
である。206は導電性基体205により囲まれた放電
空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流電
圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であり、
電極212に電気的に接続されている。こうした堆積膜
形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下のよう
にして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排気管
204を介して、反応容器201を排気し、反応容器2
01内の圧力を1×10-7Torr以下に調整する。つ
いでヒーター207により、基体205の温度を所定の
温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示のガス導
入手段を介して、アモルファスシリコンの原料ガスとし
てシランガス、ドーピングガスとしてジボランガス、希
釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応容器20
1内に導入される。それと同時併行的にマイクロ波電源
(図示せず)により周波数2.45GHzのマイクロ波
を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓202を介
して反応容器201内に導入する。更に放電空間206
中のバイアス電極212に電気的に接続された直流電源
211によりバイアス電極212に基体205に対して
直流電圧を印加する。かくして導電性基体205により
囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイクロ波
のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイアス電
極212と基体205の間の電界により定常的に導電性
基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体205表
面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体205が
設置された回転軸209をモーター210により回転さ
せ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回りに回
転させることにより、導電性基体205全周に渡って均
一に堆積膜層を形成する。
【0077】こうした製造装置により例えば表6に示さ
れるような条件により本発明の必須要件である光導電
層、表面層からなる光受容部材を作製することができ
る。こうした手順に従って、連続して電子写真感光体の
作製が効率よくおこなわれるものである。本発明におい
て、洗浄工程に使用される洗浄液は、水または水に界面
活性剤を添加したものが望ましい。またその水質は、い
ずれでも可能である。また洗浄工程で用いられる界面活
性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非
イオン界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混
合したもの等、いずれのものでも可能である。またトリ
ポリリン酸ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は
有効である。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度
は、高すぎると導電性基体表面に酸化膜が発生してしま
い、堆積膜の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗
浄効果が小さく、さらに本発明の効果が充分得られな
い。この為、水の温度としては、10℃以上、90℃以
下、好ましくは20℃以上、75℃以下、最適には30
℃以上、55℃以下が本発明には適している。本発明に
おいて洗浄工程に超音波を用いることは本発明の効果を
十分に出す上で重要である。超音波の周波数は、好まし
くは100Hz以上、10MHz以下、更に好ましくは
1kHz以上、5MHz以下、最適には10kHz以上
100kHz以下が効果的である。超音波の出力は、好
ましくは10W以上、100kW以下、更に好ましくは
100W以上、10kW以下が効果的である。
れるような条件により本発明の必須要件である光導電
層、表面層からなる光受容部材を作製することができ
る。こうした手順に従って、連続して電子写真感光体の
作製が効率よくおこなわれるものである。本発明におい
て、洗浄工程に使用される洗浄液は、水または水に界面
活性剤を添加したものが望ましい。またその水質は、い
ずれでも可能である。また洗浄工程で用いられる界面活
性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非
イオン界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混
合したもの等、いずれのものでも可能である。またトリ
ポリリン酸ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は
有効である。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度
は、高すぎると導電性基体表面に酸化膜が発生してしま
い、堆積膜の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗
浄効果が小さく、さらに本発明の効果が充分得られな
い。この為、水の温度としては、10℃以上、90℃以
下、好ましくは20℃以上、75℃以下、最適には30
℃以上、55℃以下が本発明には適している。本発明に
おいて洗浄工程に超音波を用いることは本発明の効果を
十分に出す上で重要である。超音波の周波数は、好まし
くは100Hz以上、10MHz以下、更に好ましくは
1kHz以上、5MHz以下、最適には10kHz以上
100kHz以下が効果的である。超音波の出力は、好
ましくは10W以上、100kW以下、更に好ましくは
100W以上、10kW以下が効果的である。
【0078】本発明の純水接触工程に使用される水の水
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の抵抗率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、200kg・f/cm2 以下、最適
には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/cm
2 以下が本発明には適している。但し、本発明における
圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方セ
ンチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は9806
6.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法に
は、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付ける
方法、または、ポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の抵抗率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、200kg・f/cm2 以下、最適
には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/cm
2 以下が本発明には適している。但し、本発明における
圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方セ
ンチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は9806
6.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法に
は、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付ける
方法、または、ポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
【0079】本発明の純水の流量としては、発明の効果
と、経済性から、導電性基体1本当り1リットル/mi
n以上、200リットル/min以下、好ましくは2リ
ットル/min以上、100リットル/min以下、最
適には5リットル/min以上、50リットル/min
以下が本発明には適している。本発明の純水の温度は、
高すぎると導電性基体上に酸化膜が発生してしまい堆積
膜の剥れ等の原因となり、本発明の効果が充分に得られ
ない。また、低すぎるとやはり本発明の効果が充分得ら
れない。この為、純水の温度としては、5℃以上、90
℃以下、好ましくは10℃以上、55℃以下、最適には
15℃以上、40℃以下が本発明には適している。水接
触処理の処理時間は、長すぎると導電性基体上に酸化膜
が発生してしまい、短かすぎると本発明の効果が小さい
ため、10秒以上、30分以下、好ましくは20秒以
上、20分以下、最適には30秒以上、10分以下が本
発明には適している。本発明において、堆積膜形成時の
基体表面の酸化皮膜等の影響を取り除くために、堆積膜
形成の直前に基体表面の切削を行なうことは重要なこと
である。切削から水接触処理までの時間は、長すぎると
基体表面に再び酸化膜ができてしまい、短かすぎると工
程が安定しないため、好ましくは1分以上、16時間以
下、より好ましくは2分以上、8時間以下、最適には3
分以上、4時間以下が本発明には適している。水接触処
理から堆積膜形成装置へ投入までの時間は、長すぎると
本発明の効果が小さくなってしまい、短かすぎると工程
が安定しないため、好ましくは1分以上、8時間以下、
より好ましくは2分以上、4時間以下、最適には3分以
上2時間以下が本発明には適している。
と、経済性から、導電性基体1本当り1リットル/mi
n以上、200リットル/min以下、好ましくは2リ
ットル/min以上、100リットル/min以下、最
適には5リットル/min以上、50リットル/min
以下が本発明には適している。本発明の純水の温度は、
高すぎると導電性基体上に酸化膜が発生してしまい堆積
膜の剥れ等の原因となり、本発明の効果が充分に得られ
ない。また、低すぎるとやはり本発明の効果が充分得ら
れない。この為、純水の温度としては、5℃以上、90
℃以下、好ましくは10℃以上、55℃以下、最適には
15℃以上、40℃以下が本発明には適している。水接
触処理の処理時間は、長すぎると導電性基体上に酸化膜
が発生してしまい、短かすぎると本発明の効果が小さい
ため、10秒以上、30分以下、好ましくは20秒以
上、20分以下、最適には30秒以上、10分以下が本
発明には適している。本発明において、堆積膜形成時の
基体表面の酸化皮膜等の影響を取り除くために、堆積膜
形成の直前に基体表面の切削を行なうことは重要なこと
である。切削から水接触処理までの時間は、長すぎると
基体表面に再び酸化膜ができてしまい、短かすぎると工
程が安定しないため、好ましくは1分以上、16時間以
下、より好ましくは2分以上、8時間以下、最適には3
分以上、4時間以下が本発明には適している。水接触処
理から堆積膜形成装置へ投入までの時間は、長すぎると
本発明の効果が小さくなってしまい、短かすぎると工程
が安定しないため、好ましくは1分以上、8時間以下、
より好ましくは2分以上、4時間以下、最適には3分以
上2時間以下が本発明には適している。
【0080】本発明で用いられる導電性基体としては、
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル,ポリエチレン,ポリカーボネート,セルロース
アセテート,ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミックス等の電気絶縁性導電性基体の
少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した
基体も用いることができるものであるが、機械的強度等
から金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の
精度で切削した後、表面の形状について加工をおこなっ
ても有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を
用いて像記録を行う場合には、可視画像において現われ
る干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性
基体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設け
られる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同6
0−178457号公報、同60−225854号公報
等に記載された公知の方法により作製される。又、レー
ザー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による
画像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に
複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル,ポリエチレン,ポリカーボネート,セルロース
アセテート,ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミックス等の電気絶縁性導電性基体の
少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した
基体も用いることができるものであるが、機械的強度等
から金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の
精度で切削した後、表面の形状について加工をおこなっ
ても有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を
用いて像記録を行う場合には、可視画像において現われ
る干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性
基体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設け
られる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同6
0−178457号公報、同60−225854号公報
等に記載された公知の方法により作製される。又、レー
ザー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による
画像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に
複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
【0081】本発明における光導電層は、導電性基体側
より、構成要素としてシリコン原子と炭素原子、水素原
子を含むnc−SiC(H)から成る光導電層により構
成され、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発
生特性、電荷輸送特性を有する。前記光導電層に含有さ
れる炭素原子は分布を成し、該分布が前記導電性基体の
表面に各々平行な面内では実質的に均一であり、層の厚
み方向には不均一であって、膜厚方向の各点において前
記導電性基体側の含有率が高く、前記表面層側の含有率
が低く分布している。炭素原子の含有量としては、前記
導電性基体の設けてある側の表面又は表面近傍で0.5
%以下であれば前述の導電性基体との密着性向上及び、
電荷の注入阻止の機能が悪化し、さらに静電容量の減少
による帯電能向上の効果が無くなる。また50%以上で
は残留電位が発生してしまう。このため、実用的には
0.5〜50原子%、好ましくは1〜40原子%であ
り、最適には1〜30原子%とされるのが好ましい。ま
た、本発明において光導電層中に水素原子が含有される
ことが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を
補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特
性を向上させるために必須不可欠であるからである。特
に炭素原子が含有された場合、その膜質を維持するため
に、より多くの水素原子が必要となるため、炭素原子の
含有量にしたがって含有される水素量が調整されること
が望ましい。よって、導電性基体表面の水素原子の含有
量は好ましくは1〜40原子%、より好ましくは5〜3
5原子%、最適には10〜30原子%とされるのが望ま
しい。本発明において、光導電層に含有されるハロゲン
原子としては、フッ素、塩素臭素、ヨウ素等があるが、
好ましくはフッ素が望ましい。本発明に含有されるハロ
ゲン原子は光導電層に含有される炭素原子、水素原子の
凝集を抑制し、バンドギャップ中の局在準位密度を低減
させるため、ゴーストを改善し、品質の均一性の向上に
効果を発揮する。ハロゲン原子の含有量が1原子ppm
より少ないと、フッ素原子によるゴーストの改善の効果
が充分でなく、また95原子ppmを越えると逆に膜質
が低下し、ゴースト現象を生じるようになる。従って、
光導電層中に含有されるハロゲン原子は実用的には1〜
95原子ppm、より好ましくは3〜80原子ppm、
最適には5〜50原子ppmとされるのが望ましい。特
に光導電層に前述のごとき範囲で炭素原子を含有せしめ
た時に、ハロゲン原子の含有量を上記した範囲に設定す
ることにより、光導電特性、画像特性、および耐久特性
が著しく向上することが実験により確認された。
より、構成要素としてシリコン原子と炭素原子、水素原
子を含むnc−SiC(H)から成る光導電層により構
成され、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発
生特性、電荷輸送特性を有する。前記光導電層に含有さ
れる炭素原子は分布を成し、該分布が前記導電性基体の
表面に各々平行な面内では実質的に均一であり、層の厚
み方向には不均一であって、膜厚方向の各点において前
記導電性基体側の含有率が高く、前記表面層側の含有率
が低く分布している。炭素原子の含有量としては、前記
導電性基体の設けてある側の表面又は表面近傍で0.5
%以下であれば前述の導電性基体との密着性向上及び、
電荷の注入阻止の機能が悪化し、さらに静電容量の減少
による帯電能向上の効果が無くなる。また50%以上で
は残留電位が発生してしまう。このため、実用的には
0.5〜50原子%、好ましくは1〜40原子%であ
り、最適には1〜30原子%とされるのが好ましい。ま
た、本発明において光導電層中に水素原子が含有される
ことが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を
補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特
性を向上させるために必須不可欠であるからである。特
に炭素原子が含有された場合、その膜質を維持するため
に、より多くの水素原子が必要となるため、炭素原子の
含有量にしたがって含有される水素量が調整されること
が望ましい。よって、導電性基体表面の水素原子の含有
量は好ましくは1〜40原子%、より好ましくは5〜3
5原子%、最適には10〜30原子%とされるのが望ま
しい。本発明において、光導電層に含有されるハロゲン
原子としては、フッ素、塩素臭素、ヨウ素等があるが、
好ましくはフッ素が望ましい。本発明に含有されるハロ
ゲン原子は光導電層に含有される炭素原子、水素原子の
凝集を抑制し、バンドギャップ中の局在準位密度を低減
させるため、ゴーストを改善し、品質の均一性の向上に
効果を発揮する。ハロゲン原子の含有量が1原子ppm
より少ないと、フッ素原子によるゴーストの改善の効果
が充分でなく、また95原子ppmを越えると逆に膜質
が低下し、ゴースト現象を生じるようになる。従って、
光導電層中に含有されるハロゲン原子は実用的には1〜
95原子ppm、より好ましくは3〜80原子ppm、
最適には5〜50原子ppmとされるのが望ましい。特
に光導電層に前述のごとき範囲で炭素原子を含有せしめ
た時に、ハロゲン原子の含有量を上記した範囲に設定す
ることにより、光導電特性、画像特性、および耐久特性
が著しく向上することが実験により確認された。
【0082】さらに加えて、本発明においては、光導電
層中に含有されるハロゲン原子を層厚方向に不均一で、
かつ基板側で多くなるように分布させることによって、
炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴い発生す
る内部応力を緩和する働きがあるため好ましい。さら
に、本発明の必須条件である酸素原子の含有によってハ
ロゲン原子との相乗効果により光導電層中の内部応力を
より効果的に緩和し光導電層中でのキャリアの走行性が
改善されるため、ゴースト、電位シフトといった特性も
大幅に改善される。本発明の光導電層中の酸素原子の含
有量は特に炭素原子、ハロゲン原子と微妙な相乗効果が
あり、好ましくは10〜5000原子ppmとされるの
が望ましい。酸素原子の含有量が10原子ppmより少
ない場合、膜の密着性の向上、および異常成長の発生の
抑制を充分に達成することができず、その結果画像欠陥
が増える。また酸素原子の含有量が5000原子ppm
を越えると電子写真の高速化に充分に対応するための電
気的特性が充分ではなくなる。さらに本発明において
は、少なくともnc−SiC光導電層中に含有される酸
素原子を層厚方向に不均一に分布させることにより、堆
積膜の内部応力をさらに効果的に緩和でき、膜の構造欠
陥を大幅に抑制できる。このため、特に長期間使用し続
けることによる光導電層の劣化を抑制するため長期間耐
久後の感度、残留電位、電位シフト等の電子写真特性の
劣化を大幅に減少することができる。本発明において、
光導電層は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得
られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定さ
れて作製されるものであるが、具体的には、グロー放電
法(低周波CVD法、高周波CVD法またはマイクロ波
CVD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電CV
D法等)がよい。グロー放電法によってnc−SiC:
H光導電層を形成するには、基本的にはシリコン原子
(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、炭素原
子(C)を供給し得るC供給用の原料ガスと、水素原子
(H)を供給し得るH供給用の原料ガスとを、内部が減
圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該
反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の
位置に設置されてある所定の導電性基体表面上にnc−
SiC:Hからなる層を形成すればよい。
層中に含有されるハロゲン原子を層厚方向に不均一で、
かつ基板側で多くなるように分布させることによって、
炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴い発生す
る内部応力を緩和する働きがあるため好ましい。さら
に、本発明の必須条件である酸素原子の含有によってハ
ロゲン原子との相乗効果により光導電層中の内部応力を
より効果的に緩和し光導電層中でのキャリアの走行性が
改善されるため、ゴースト、電位シフトといった特性も
大幅に改善される。本発明の光導電層中の酸素原子の含
有量は特に炭素原子、ハロゲン原子と微妙な相乗効果が
あり、好ましくは10〜5000原子ppmとされるの
が望ましい。酸素原子の含有量が10原子ppmより少
ない場合、膜の密着性の向上、および異常成長の発生の
抑制を充分に達成することができず、その結果画像欠陥
が増える。また酸素原子の含有量が5000原子ppm
を越えると電子写真の高速化に充分に対応するための電
気的特性が充分ではなくなる。さらに本発明において
は、少なくともnc−SiC光導電層中に含有される酸
素原子を層厚方向に不均一に分布させることにより、堆
積膜の内部応力をさらに効果的に緩和でき、膜の構造欠
陥を大幅に抑制できる。このため、特に長期間使用し続
けることによる光導電層の劣化を抑制するため長期間耐
久後の感度、残留電位、電位シフト等の電子写真特性の
劣化を大幅に減少することができる。本発明において、
光導電層は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得
られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定さ
れて作製されるものであるが、具体的には、グロー放電
法(低周波CVD法、高周波CVD法またはマイクロ波
CVD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電CV
D法等)がよい。グロー放電法によってnc−SiC:
H光導電層を形成するには、基本的にはシリコン原子
(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、炭素原
子(C)を供給し得るC供給用の原料ガスと、水素原子
(H)を供給し得るH供給用の原料ガスとを、内部が減
圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該
反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の
位置に設置されてある所定の導電性基体表面上にnc−
SiC:Hからなる層を形成すればよい。
【0083】本発明において使用されるSi供給用ガス
となり得る物質としては、SiH4,Si2 H6 ,Si3
H8 ,Si4 H10等のガス状態の、またはガス化し得
る水素化珪素(シラン類)が有効に使用されるものとし
て挙げられ、更に層作製時の取り扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点でSiH4 ,Si2 H6 が好ましいもの
として挙げられる。また、これらのSi供給用の原料ガ
スを必要に応じてH2,He,Ar,Ne等のガスによ
り希釈して使用してもよい。本発明において、炭素原子
導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧で
ガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス
化し得るものが採用されるのが望ましい。炭素原子
(C)導入用の原料ガスになり得るものとして有効に使
用される出発物質は、CとHとを構成原子とする、例え
ば炭素数1〜5の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレ
ン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素等
が挙げられる。具体的には、飽和炭化水素としては、メ
タン(CH4 ),エタン(C2 H6 ),プロパン(C3
H8 ),n−ブタン(n−C4 H10),ペンタン(C5
H12),エチレン系炭化水素としては、エチレン(C2
H4 ),プロピレン(C3 H6),ブテン−1(C4 H8
),ブテン−2(C4 H8 ),イソブチレン(C4 H 8
),ペンテン(C5 H10),アセチレン系炭化水素と
しては、アセチレン(C 2 H2 ),メチルアセチレン
(C3 H4 ),ブチン(C4 H6 )等が挙げられる。
となり得る物質としては、SiH4,Si2 H6 ,Si3
H8 ,Si4 H10等のガス状態の、またはガス化し得
る水素化珪素(シラン類)が有効に使用されるものとし
て挙げられ、更に層作製時の取り扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点でSiH4 ,Si2 H6 が好ましいもの
として挙げられる。また、これらのSi供給用の原料ガ
スを必要に応じてH2,He,Ar,Ne等のガスによ
り希釈して使用してもよい。本発明において、炭素原子
導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧で
ガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス
化し得るものが採用されるのが望ましい。炭素原子
(C)導入用の原料ガスになり得るものとして有効に使
用される出発物質は、CとHとを構成原子とする、例え
ば炭素数1〜5の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレ
ン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素等
が挙げられる。具体的には、飽和炭化水素としては、メ
タン(CH4 ),エタン(C2 H6 ),プロパン(C3
H8 ),n−ブタン(n−C4 H10),ペンタン(C5
H12),エチレン系炭化水素としては、エチレン(C2
H4 ),プロピレン(C3 H6),ブテン−1(C4 H8
),ブテン−2(C4 H8 ),イソブチレン(C4 H 8
),ペンテン(C5 H10),アセチレン系炭化水素と
しては、アセチレン(C 2 H2 ),メチルアセチレン
(C3 H4 ),ブチン(C4 H6 )等が挙げられる。
【0084】また、SiとCとを構成原子とする原料ガ
スとしては、Si(CH3 )4 ,Si(C2 H5 )4 等
のケイ化アルキルを挙げることができる。水素原子を光
導電層中に構造的に導入するには、上記の他にH2 、あ
るいはSiH4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H10
等の水素化珪素とSiを供給するためのシリコンまたは
シリコン化合物とを反応容器中に共存させて放電を生起
させることでも行なうことができる。本発明において使
用されるハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨ
ウ素等があるが好ましくはフッ素が望ましい。本発明に
好適に使用し得るフッ素原子供給用ガスとしては具体的
にはHF,F2 ,BrF,ClF,ClF3 ,BrF
3 ,BrF5 ,IF3 ,IF7 等のハロゲン化合物をあ
げることができる。また、フッ素原子を含む珪素化合
物、いわゆるフッ素原子で置換されたシラン誘導体とし
ては、具体的には、SiF4 ,Si2 F6 等のフッ化珪
素が好ましいものとして挙げることができ、さらにSi
H3 F,SiH2 F2 ,SiHF4 等のフッ素置換水素
化珪素も有効な原料ガスとして挙げることができる。光
導電層中に含有される水素原子の量を制御するには、上
記のような原料ガスの選択の他に、例えば導電性基体の
温度、水素原子を含有させるために使用される原料物質
の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよ
い。さらに本発明においては、光導電層には必要に応じ
て伝導性を制御する原子(M)を含有させることが好ま
しい。伝導性を制御する原子は、光導電層中に万偏なく
均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層
厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があっ
てもよい。
スとしては、Si(CH3 )4 ,Si(C2 H5 )4 等
のケイ化アルキルを挙げることができる。水素原子を光
導電層中に構造的に導入するには、上記の他にH2 、あ
るいはSiH4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H10
等の水素化珪素とSiを供給するためのシリコンまたは
シリコン化合物とを反応容器中に共存させて放電を生起
させることでも行なうことができる。本発明において使
用されるハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨ
ウ素等があるが好ましくはフッ素が望ましい。本発明に
好適に使用し得るフッ素原子供給用ガスとしては具体的
にはHF,F2 ,BrF,ClF,ClF3 ,BrF
3 ,BrF5 ,IF3 ,IF7 等のハロゲン化合物をあ
げることができる。また、フッ素原子を含む珪素化合
物、いわゆるフッ素原子で置換されたシラン誘導体とし
ては、具体的には、SiF4 ,Si2 F6 等のフッ化珪
素が好ましいものとして挙げることができ、さらにSi
H3 F,SiH2 F2 ,SiHF4 等のフッ素置換水素
化珪素も有効な原料ガスとして挙げることができる。光
導電層中に含有される水素原子の量を制御するには、上
記のような原料ガスの選択の他に、例えば導電性基体の
温度、水素原子を含有させるために使用される原料物質
の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよ
い。さらに本発明においては、光導電層には必要に応じ
て伝導性を制御する原子(M)を含有させることが好ま
しい。伝導性を制御する原子は、光導電層中に万偏なく
均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層
厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があっ
てもよい。
【0085】前記の伝導性を制御する原子としては、半
導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する原子
(以後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝導特
性を与える周期律表V族に属する原子(以後「第V族原
子」と略記する)を用いることができる。第III 族原子
としては、具体的には、硼素(B),アルミニウム(A
l),ガリウム(Ga),インジウム(In),タリウ
ム(Tl)等があり、特にB,Al,Gaが好適であ
る。第V族原子としては、具体的には燐(P),砒素
(As),アンチモン(Sb),ビスマス(Bi)等が
あり、特にP,Asが好適である。光導電層に含有され
る伝導性を制御する原子(M)の含有量としては、好ま
しくは1×10-3〜5×104 原子ppm、より好まし
くは1×10-2〜1×10 4 原子ppm、最適には1×
10-1〜5×103 原子ppmとされるのが望ましい。
特に、光導電層において炭素原子(C)の含有量が1×
103 原子ppm以下の場合は、光導電層に含有される
原子(M)の含有量としては好ましくは1×10-3〜1
×103 原子ppmとされるのが望ましく、炭素原子
(C)の含有量が1×103 原子ppmを越える場合
は、原子(M)の含有量としては、好ましくは1×10
-1〜5×104 原子ppmとされるのが望ましい。光導
電層中に、伝導性を制御する原子、例えば、第III 族原
子あるいは第V族原子を構造的に導入するには、層形成
の際に、第III 族原子導入用の原料物質あるいは第V族
原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、光導
電層を形成するための他のガスとともに導入してやれば
よい。第III 族原子導入用の原料物質あるいは第V族原
子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧
でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガ
ス化し得るものが採用されるのが望ましい。そのような
第III 族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素
原子導入用としては、B2 H6 ,B4 H10,B5 H9 ,
B5 H11,B6 H10,B6 H12,B6 H14等の水素化硼
素、BF3 ,BCl3 ,BBr3 等のハロゲン化硼素等
が挙げられる。この他、AlCl3 ,GaCl3 ,Ga
(CH3 )3 ,InCl3 ,TlCl3 等も挙げること
ができる。
導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する原子
(以後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝導特
性を与える周期律表V族に属する原子(以後「第V族原
子」と略記する)を用いることができる。第III 族原子
としては、具体的には、硼素(B),アルミニウム(A
l),ガリウム(Ga),インジウム(In),タリウ
ム(Tl)等があり、特にB,Al,Gaが好適であ
る。第V族原子としては、具体的には燐(P),砒素
(As),アンチモン(Sb),ビスマス(Bi)等が
あり、特にP,Asが好適である。光導電層に含有され
る伝導性を制御する原子(M)の含有量としては、好ま
しくは1×10-3〜5×104 原子ppm、より好まし
くは1×10-2〜1×10 4 原子ppm、最適には1×
10-1〜5×103 原子ppmとされるのが望ましい。
特に、光導電層において炭素原子(C)の含有量が1×
103 原子ppm以下の場合は、光導電層に含有される
原子(M)の含有量としては好ましくは1×10-3〜1
×103 原子ppmとされるのが望ましく、炭素原子
(C)の含有量が1×103 原子ppmを越える場合
は、原子(M)の含有量としては、好ましくは1×10
-1〜5×104 原子ppmとされるのが望ましい。光導
電層中に、伝導性を制御する原子、例えば、第III 族原
子あるいは第V族原子を構造的に導入するには、層形成
の際に、第III 族原子導入用の原料物質あるいは第V族
原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、光導
電層を形成するための他のガスとともに導入してやれば
よい。第III 族原子導入用の原料物質あるいは第V族原
子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧
でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガ
ス化し得るものが採用されるのが望ましい。そのような
第III 族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素
原子導入用としては、B2 H6 ,B4 H10,B5 H9 ,
B5 H11,B6 H10,B6 H12,B6 H14等の水素化硼
素、BF3 ,BCl3 ,BBr3 等のハロゲン化硼素等
が挙げられる。この他、AlCl3 ,GaCl3 ,Ga
(CH3 )3 ,InCl3 ,TlCl3 等も挙げること
ができる。
【0086】第V族原子導入用の原料物質として本発明
において、有効に使用されるのは、燐原子導入用として
は、PH3 ,P2 H4 ,等の水素化燐、PH4 I,PF
3 ,PF5 ,PCl3 ,PCl5 ,PBr3 ,PBr
5 ,PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 ,AsF3 ,AsCl3 ,AsBr3 ,As
F5,SbH3 ,SbF3 ,SbF5 ,SbCl3 ,S
bCl5 ,BiH3 ,BiCl3 ,BiBr3 等も第V
族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げること
ができる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用
の原料物質を必要に応じてH2 ,He,Ar,Ne等の
ガスにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光
受容部材の光導電層には、周期律表第Ia族,IIa族,
VIa族,VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含
有してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均
一に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏
無く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布
する状態で含有している部分があってもよい。しかしな
がら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行
な面内方向においては、均一な分布で万偏無く含有され
ていることが、面内方向における特性の均一化を図る点
からも必要である。第Ia族原子としては、具体的に
は、リチウム(Li),ナトリウム(Na),カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リリウム(Be),マグネシウム(Mg),カルシウム
(Ca),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
において、有効に使用されるのは、燐原子導入用として
は、PH3 ,P2 H4 ,等の水素化燐、PH4 I,PF
3 ,PF5 ,PCl3 ,PCl5 ,PBr3 ,PBr
5 ,PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 ,AsF3 ,AsCl3 ,AsBr3 ,As
F5,SbH3 ,SbF3 ,SbF5 ,SbCl3 ,S
bCl5 ,BiH3 ,BiCl3 ,BiBr3 等も第V
族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げること
ができる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用
の原料物質を必要に応じてH2 ,He,Ar,Ne等の
ガスにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光
受容部材の光導電層には、周期律表第Ia族,IIa族,
VIa族,VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含
有してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均
一に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏
無く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布
する状態で含有している部分があってもよい。しかしな
がら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行
な面内方向においては、均一な分布で万偏無く含有され
ていることが、面内方向における特性の均一化を図る点
からも必要である。第Ia族原子としては、具体的に
は、リチウム(Li),ナトリウム(Na),カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リリウム(Be),マグネシウム(Mg),カルシウム
(Ca),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
【0087】また、第VIa族原子としては具体的には、
クロム(Cr),モリブデン(Mo),タングステン
(W)等を挙げることができ、第VIII族原子としては、
鉄(Fe),コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を
挙げることができる。本発明において、光導電層の層厚
は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等
の点から適宜所望にしたがって決定され、光導電層につ
いては、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10
〜40μm、最適には20〜30μmとされるのが望ま
しい。本発明の目的を達成し得る特性を有するnc−S
iC(H)から成る光導電層を形成するには、導電性基
体の温度、反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適
宜設定する必要がある。本発明では、光導電層と表面層
の間に、珪素原子を母体とし、水素原子または、および
ハロゲン原子からなり、実質的に炭素原子が0原子%で
ある第2の光導電層を設けた場合、特に本発明は有効で
ある。かかる第2の光導電層は長波長の光の吸収を高め
感度を向上させるために、また、帯電極性と逆極性のキ
ャリアの走行性が上記の光導電層よりよいことからゴー
ストを軽減する目的のために設けられる。本発明におい
て、第2の光導電層は真空堆積膜形成方法によって、所
望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条
件が設定されて作製される。具体的には、グロー放電法
(低周波CVD法、高周波CVD法またはマイクロ波C
VD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電CVD
法等)によって形成することができる。グロー放電法に
よってnc−Si:H光導電層を形成するには、基本的
にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原
料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料
ガスとを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス
状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起さ
せ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の導電
性基体表面上にnc−Si:Hからなる層を形成すれば
よい。本発明において、第2の光導電層の層厚は所望の
電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から
適宜所望にしたがって決定され、光導電層については、
好ましくは0.5〜15μm、より好ましくは1〜10
μm、最適には1〜5μmとされるのが望ましい。
クロム(Cr),モリブデン(Mo),タングステン
(W)等を挙げることができ、第VIII族原子としては、
鉄(Fe),コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を
挙げることができる。本発明において、光導電層の層厚
は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等
の点から適宜所望にしたがって決定され、光導電層につ
いては、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10
〜40μm、最適には20〜30μmとされるのが望ま
しい。本発明の目的を達成し得る特性を有するnc−S
iC(H)から成る光導電層を形成するには、導電性基
体の温度、反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適
宜設定する必要がある。本発明では、光導電層と表面層
の間に、珪素原子を母体とし、水素原子または、および
ハロゲン原子からなり、実質的に炭素原子が0原子%で
ある第2の光導電層を設けた場合、特に本発明は有効で
ある。かかる第2の光導電層は長波長の光の吸収を高め
感度を向上させるために、また、帯電極性と逆極性のキ
ャリアの走行性が上記の光導電層よりよいことからゴー
ストを軽減する目的のために設けられる。本発明におい
て、第2の光導電層は真空堆積膜形成方法によって、所
望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条
件が設定されて作製される。具体的には、グロー放電法
(低周波CVD法、高周波CVD法またはマイクロ波C
VD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電CVD
法等)によって形成することができる。グロー放電法に
よってnc−Si:H光導電層を形成するには、基本的
にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原
料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料
ガスとを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス
状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起さ
せ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の導電
性基体表面上にnc−Si:Hからなる層を形成すれば
よい。本発明において、第2の光導電層の層厚は所望の
電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から
適宜所望にしたがって決定され、光導電層については、
好ましくは0.5〜15μm、より好ましくは1〜10
μm、最適には1〜5μmとされるのが望ましい。
【0088】本発明で用いられる導電性基体の膜堆積時
の温度(Ts)は、層設計にしたがって適宜最適範囲が
選択されるが、通常の場合、好ましくは20〜500
℃、より好ましくは50〜480℃、最適には100〜
450℃とするのが望ましい。本発明の光受容部材にお
いては、光導電層と表面層との間に、組成を連続的に変
化させた層領域を設けてもよい。該層領域を設けること
により各層間での密着性をより向上させることができ
る。さらに本発明の光受容部材においては、光導電層の
前記導電性基体側に、少なくともアルミニウム原子、シ
リコン原子、炭素原子および水素原子が層厚方向に不均
一な分布状態で含有する層領域を有することが望まし
い。本発明における表面層は、構成要素としてシリコン
原子と炭素原子、水素原子およびハロゲン原子とを含有
する非単結晶材料で構成される。表面層には光導電層中
に含有されるような伝導性を制御する物質は実質的に含
有されない。該表面層に含有される炭素原子は該層中に
万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向
には万偏なく含有されてはいるが、不均一に分布する状
態で含有している部分があってもよい。しかしながら、
いずれの場合にも導電性基体の表面と平行面内方向にお
いては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方
向における特性の均一化をはかる点からも必要である。
本発明における表面層の全層領域に含有される炭素原子
は、高暗抵抗化、高硬度化等の効果を奏する。表面層中
に含有される炭素原子の含有量は、好適には40〜90
原子%、より好適には45−85原子%、最適には50
〜80原子%とされるのが望ましい。
の温度(Ts)は、層設計にしたがって適宜最適範囲が
選択されるが、通常の場合、好ましくは20〜500
℃、より好ましくは50〜480℃、最適には100〜
450℃とするのが望ましい。本発明の光受容部材にお
いては、光導電層と表面層との間に、組成を連続的に変
化させた層領域を設けてもよい。該層領域を設けること
により各層間での密着性をより向上させることができ
る。さらに本発明の光受容部材においては、光導電層の
前記導電性基体側に、少なくともアルミニウム原子、シ
リコン原子、炭素原子および水素原子が層厚方向に不均
一な分布状態で含有する層領域を有することが望まし
い。本発明における表面層は、構成要素としてシリコン
原子と炭素原子、水素原子およびハロゲン原子とを含有
する非単結晶材料で構成される。表面層には光導電層中
に含有されるような伝導性を制御する物質は実質的に含
有されない。該表面層に含有される炭素原子は該層中に
万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向
には万偏なく含有されてはいるが、不均一に分布する状
態で含有している部分があってもよい。しかしながら、
いずれの場合にも導電性基体の表面と平行面内方向にお
いては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方
向における特性の均一化をはかる点からも必要である。
本発明における表面層の全層領域に含有される炭素原子
は、高暗抵抗化、高硬度化等の効果を奏する。表面層中
に含有される炭素原子の含有量は、好適には40〜90
原子%、より好適には45−85原子%、最適には50
〜80原子%とされるのが望ましい。
【0089】また、本発明における表面層に含有される
水素原子およびハロゲン原子はnc−SiC(H,X)
内に存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏
し、光導電層と表面層の界面にトラップされるキャリア
ーを減少させるため、画像流れを改善する。さらにハロ
ゲン原子は表面層の撥水性を向上させるので、水蒸気の
吸着による高湿流れをも減少させる。表面層中のハロゲ
ン原子の含有量は20原子%以下であり、さらに水素原
子とハロゲン原子の含有量の和は好適には30〜70原
子%、より好適には35〜65原子%、最適には40〜
60原子%とするのが望ましい。さらに本発明において
表面層に、周期律表第Ia族,IIa族,VIa族,VIII族
から選ばれる少なくとも1種の元素を含有してもよい。
前記元素は前記光導電層中に万偏無く均一に分布されて
もよいし、あるいは該光導電層中に万偏無く含有されて
はいるが、層厚方向に対し不均一に分布する状態で含有
している部分があってもよい。しかしながら、いずれの
場合においても導電性基体の表面と平行な面内方向にお
いては、均一な分布で万偏無く含有されていることが、
面内方向における特性の均一化を図る点からも必要であ
る。第Ia族原子としては、具体的には、リチウム(L
i),ナトリウム(Na),カリウム(K)を挙げるこ
とができ、第IIa族原子としては、ベリリウム(B
e),マグネシウム(Mg),カルシウム(Ca),ス
トロンチウム(Sr),バリウム(Ba)等を挙げるこ
とができる。また、第VIa族原子としては具体的には、
クロム(Cr),モリブデン(Mo),タングステン
(W)等を挙げることができ、第VIII族原子としては、
鉄(Fe),コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を
挙げることができる。
水素原子およびハロゲン原子はnc−SiC(H,X)
内に存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏
し、光導電層と表面層の界面にトラップされるキャリア
ーを減少させるため、画像流れを改善する。さらにハロ
ゲン原子は表面層の撥水性を向上させるので、水蒸気の
吸着による高湿流れをも減少させる。表面層中のハロゲ
ン原子の含有量は20原子%以下であり、さらに水素原
子とハロゲン原子の含有量の和は好適には30〜70原
子%、より好適には35〜65原子%、最適には40〜
60原子%とするのが望ましい。さらに本発明において
表面層に、周期律表第Ia族,IIa族,VIa族,VIII族
から選ばれる少なくとも1種の元素を含有してもよい。
前記元素は前記光導電層中に万偏無く均一に分布されて
もよいし、あるいは該光導電層中に万偏無く含有されて
はいるが、層厚方向に対し不均一に分布する状態で含有
している部分があってもよい。しかしながら、いずれの
場合においても導電性基体の表面と平行な面内方向にお
いては、均一な分布で万偏無く含有されていることが、
面内方向における特性の均一化を図る点からも必要であ
る。第Ia族原子としては、具体的には、リチウム(L
i),ナトリウム(Na),カリウム(K)を挙げるこ
とができ、第IIa族原子としては、ベリリウム(B
e),マグネシウム(Mg),カルシウム(Ca),ス
トロンチウム(Sr),バリウム(Ba)等を挙げるこ
とができる。また、第VIa族原子としては具体的には、
クロム(Cr),モリブデン(Mo),タングステン
(W)等を挙げることができ、第VIII族原子としては、
鉄(Fe),コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を
挙げることができる。
【0090】本発明において、表面層の層厚は所望の電
子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から
好ましくは0.01〜30μm、より好ましくは0.0
5〜20μm、最適には0.1〜10μmとされるのが
望ましい。本発明においてnc−SiC(H,X)で構
成される表面層を形成するには、前述の光導電層を形成
する方法と同様の真空堆積法が採用される。本発明の目
的を達成し得る特性を有する表面層を形成する場合に
は、導電性基体の温度、ガス圧が前記表面層の特性を左
右する重要な要因である。導電性基体温度は適宜最適範
囲が選択されるが、好ましくは20〜500℃、より好
ましくは50〜480℃、最適には100〜450℃と
するのが望ましい。反応容器内のガス圧も適宜最適範囲
が選択されるが、好ましくは1×10-5〜10Tor
r、より好ましくは5×10-5〜3Torr、最適には
1×10-4〜1Torrとするのが望ましい。本発明に
おいては、表面層を形成するための導電性基体温度、ガ
ス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられ
るが、これらの層作製ファクターは通常は独立的に別々
に決められるものではなく、所望の特性を有する表面層
を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各層作
製ファクターの最適値を決めるのが望ましい。本発明に
おいて、プラズマを発生させるエネルギーは、DC、高
周波、マイクロ波等いずれでも可能であるが、特に、プ
ラズマの発生のエネルギーにマイクロ波を用いた場合、
吸着した水分にマイクロ波が吸収され界面の変化がより
顕著なものとなるため、本発明の効果がより顕著なもの
となる。
子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から
好ましくは0.01〜30μm、より好ましくは0.0
5〜20μm、最適には0.1〜10μmとされるのが
望ましい。本発明においてnc−SiC(H,X)で構
成される表面層を形成するには、前述の光導電層を形成
する方法と同様の真空堆積法が採用される。本発明の目
的を達成し得る特性を有する表面層を形成する場合に
は、導電性基体の温度、ガス圧が前記表面層の特性を左
右する重要な要因である。導電性基体温度は適宜最適範
囲が選択されるが、好ましくは20〜500℃、より好
ましくは50〜480℃、最適には100〜450℃と
するのが望ましい。反応容器内のガス圧も適宜最適範囲
が選択されるが、好ましくは1×10-5〜10Tor
r、より好ましくは5×10-5〜3Torr、最適には
1×10-4〜1Torrとするのが望ましい。本発明に
おいては、表面層を形成するための導電性基体温度、ガ
ス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられ
るが、これらの層作製ファクターは通常は独立的に別々
に決められるものではなく、所望の特性を有する表面層
を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各層作
製ファクターの最適値を決めるのが望ましい。本発明に
おいて、プラズマを発生させるエネルギーは、DC、高
周波、マイクロ波等いずれでも可能であるが、特に、プ
ラズマの発生のエネルギーにマイクロ波を用いた場合、
吸着した水分にマイクロ波が吸収され界面の変化がより
顕著なものとなるため、本発明の効果がより顕著なもの
となる。
【0091】本発明において、プラズマ発生のためにマ
イクロ波を用いる場合、マイクロ波電力は、放電を発生
させることができればいずれでも良いが、100W以
上、10kW以下、好ましくは500W以上、4kW以
下が本発明を実施するに当たり適当である。本発明は、
いずれの電子写真感光体製造方法にも適用が可能である
が、特に、放電空間を囲むように基体を設け、少なくと
も基体の一端側から導波管によりマイクロ波を導入する
構成により堆積膜を形成する場合大きな効果がある。以
下、本発明の効果を、実施例を用いて具体的に説明する
が、本発明はこれらにより何ら限定されるものではな
い。 〈実施例15,実施例16および比較例5〉 実施例15 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、表27に示す条件
により基体表面の前処理を行なった。但し、本実施例で
は界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニルフ
ェニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。このよ
うに前処理を行なったアルミシリンダー上に、さきに詳
述した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光体の
製造装置を用い、高周波グロー放電法により表28に示
す作製条件で図5(a)に示す層構成の電子写真感光体
を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有量の
変化パターンを図20のように変化させるために、光導
電層の形成時に導入するCH4 の流量をリニアに変化さ
せた。この時の光導電層の基体との界面での炭素含有量
は、約30原子%となるようにした。なお、炭素含有量
の測定には、ラザフォード後方散乱法による元素分析に
より標準サンプルの検量線を作製し、標準サンプルと作
製したサンプルをオージェ分光法によるシグナル強度の
比から絶対量を求めた。
イクロ波を用いる場合、マイクロ波電力は、放電を発生
させることができればいずれでも良いが、100W以
上、10kW以下、好ましくは500W以上、4kW以
下が本発明を実施するに当たり適当である。本発明は、
いずれの電子写真感光体製造方法にも適用が可能である
が、特に、放電空間を囲むように基体を設け、少なくと
も基体の一端側から導波管によりマイクロ波を導入する
構成により堆積膜を形成する場合大きな効果がある。以
下、本発明の効果を、実施例を用いて具体的に説明する
が、本発明はこれらにより何ら限定されるものではな
い。 〈実施例15,実施例16および比較例5〉 実施例15 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、表27に示す条件
により基体表面の前処理を行なった。但し、本実施例で
は界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニルフ
ェニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。このよ
うに前処理を行なったアルミシリンダー上に、さきに詳
述した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光体の
製造装置を用い、高周波グロー放電法により表28に示
す作製条件で図5(a)に示す層構成の電子写真感光体
を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有量の
変化パターンを図20のように変化させるために、光導
電層の形成時に導入するCH4 の流量をリニアに変化さ
せた。この時の光導電層の基体との界面での炭素含有量
は、約30原子%となるようにした。なお、炭素含有量
の測定には、ラザフォード後方散乱法による元素分析に
より標準サンプルの検量線を作製し、標準サンプルと作
製したサンプルをオージェ分光法によるシグナル強度の
比から絶対量を求めた。
【0092】作製した電子写真感光体をまず目視により
表面層を評価し、その後キャノン製複写機NP6650
を実験用に改造した電子写真装置に設置し、電子写真特
性について以下の項目の評価を行なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。 ◎は曇り無し ○は一部曇りあり △は部分的に、数カ所曇りがあり ×は全面に曇りがある。 帯電能・感度・残留電位・電位シフト 帯電能…電子写真感光体を実験装置に設置し、帯電器に
+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表面電
位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定する。 感度…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯電さ
せる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセノンラ
ンプ光源を用い、フィルターを用いて550nm以下の
波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電位計に
より電子写真感光体の明部表面電位を測定する。明部表
面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、この時
の露光量をもって感度とする。 残留電位…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯
電させる。そして直ちに一定光量の比較的強い光を照射
する。光像はキセノンランプ光源を用い、フィルターを
用いて550nm以下の波長域の光を除いた光を照射し
た。この時、表面電位計により電子写真感光体の明部表
面電位を測定する。
表面層を評価し、その後キャノン製複写機NP6650
を実験用に改造した電子写真装置に設置し、電子写真特
性について以下の項目の評価を行なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。 ◎は曇り無し ○は一部曇りあり △は部分的に、数カ所曇りがあり ×は全面に曇りがある。 帯電能・感度・残留電位・電位シフト 帯電能…電子写真感光体を実験装置に設置し、帯電器に
+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表面電
位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定する。 感度…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯電さ
せる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセノンラ
ンプ光源を用い、フィルターを用いて550nm以下の
波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電位計に
より電子写真感光体の明部表面電位を測定する。明部表
面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、この時
の露光量をもって感度とする。 残留電位…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯
電させる。そして直ちに一定光量の比較的強い光を照射
する。光像はキセノンランプ光源を用い、フィルターを
用いて550nm以下の波長域の光を除いた光を照射し
た。この時、表面電位計により電子写真感光体の明部表
面電位を測定する。
【0093】電位シフト…電子写真感光体を実験装置に
設置して帯電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯
電をおこない、表面電位計により電子写真感光体の暗部
表面電位を測定する。この時帯電器に電圧を印加した直
後の暗部表面電位をVd0とし、2分経過後の暗部表面電
位をVd とする。そして、Vd0とVd との差をもって電
位シフト量とする。 白ポチ・ハーフトーンむら・ゴースト…電子写真感光
体を、キャノン社製複写機NP6650を実験用に改造
した複写機にいれ通常の電子写真プロセスにより転写し
紙面上に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を
行なった。 白ポチ…キャノン製全面黒チャート(部品番号:FY9
−9073)を原稿台に置きコピーしたときに得られた
コピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下の白
ポチについて、その数を数えた。 ハーフトーンむら…キャノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.05mmの円形の領
域を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画
像濃度のばらつきを評価した。 ゴースト…キャノン製ゴーストテストチャート(部品番
号:FY9−9040)に反射濃度1.1、¢5mmの
黒丸をはりつけたものを原稿台の画像先端部に置き、そ
の上にキャノン製中間調チャートを重ねておいた際のコ
ピー画像において中間調コピー上に認められるゴースト
チャートの¢5mmの反射濃度と中間調部分の反射濃度
との差を測定した。
設置して帯電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯
電をおこない、表面電位計により電子写真感光体の暗部
表面電位を測定する。この時帯電器に電圧を印加した直
後の暗部表面電位をVd0とし、2分経過後の暗部表面電
位をVd とする。そして、Vd0とVd との差をもって電
位シフト量とする。 白ポチ・ハーフトーンむら・ゴースト…電子写真感光
体を、キャノン社製複写機NP6650を実験用に改造
した複写機にいれ通常の電子写真プロセスにより転写し
紙面上に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を
行なった。 白ポチ…キャノン製全面黒チャート(部品番号:FY9
−9073)を原稿台に置きコピーしたときに得られた
コピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下の白
ポチについて、その数を数えた。 ハーフトーンむら…キャノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.05mmの円形の領
域を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画
像濃度のばらつきを評価した。 ゴースト…キャノン製ゴーストテストチャート(部品番
号:FY9−9040)に反射濃度1.1、¢5mmの
黒丸をはりつけたものを原稿台の画像先端部に置き、そ
の上にキャノン製中間調チャートを重ねておいた際のコ
ピー画像において中間調コピー上に認められるゴースト
チャートの¢5mmの反射濃度と中間調部分の反射濃度
との差を測定した。
【0094】それぞれについて、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 これらの結果を表29に示す。 実施例16 図1に示す基体表面処理装置により実施例15と同様の
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、高周波グロー放電法により、表30
に示す作製条件で図5(b)に示す層構成の電子写真感
光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有
量の変化パターンを図20に示すように変化させるため
に、光導電層の形成時に導入するCH4 の流量をリニア
に変化させ、電子写真感光体を作製した。光導電層の基
体側表面での炭素含有量は、約30原子%となるように
初期のCH4 の流量を調整した。なお、炭素含有量の測
定にはラザフォード後方散乱法による元素分析により標
準サンプルの検量線を作製し、標準サンプルと作製した
サンプルをオージェ分光法によるシグナル強度から絶対
量を求めた。作製した電子写真感光体を実施例15と同
様の評価を行なった。その結果を表29に実施例15の
結果と合わせて示す。 比較例5 実施例15と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により表31の条件で基体表面の処
理を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、処理
槽302と基体搬送機構303よりなっている。処理槽
302は、基体投入台311、基体洗浄槽321、基体
搬出台351よりなっている。洗浄槽321は液の温度
を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付いて
いる。搬送機構303は、搬送レール365と搬送アー
ム361よりなり、搬送アーム361は、レール365
上を移動する移動機構362、基体301を保持するチ
ャッキング機構363、及びこのチャッキング機構36
3を上下させるためのエアーシリンダー364よりなっ
ている。
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、高周波グロー放電法により、表30
に示す作製条件で図5(b)に示す層構成の電子写真感
光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有
量の変化パターンを図20に示すように変化させるため
に、光導電層の形成時に導入するCH4 の流量をリニア
に変化させ、電子写真感光体を作製した。光導電層の基
体側表面での炭素含有量は、約30原子%となるように
初期のCH4 の流量を調整した。なお、炭素含有量の測
定にはラザフォード後方散乱法による元素分析により標
準サンプルの検量線を作製し、標準サンプルと作製した
サンプルをオージェ分光法によるシグナル強度から絶対
量を求めた。作製した電子写真感光体を実施例15と同
様の評価を行なった。その結果を表29に実施例15の
結果と合わせて示す。 比較例5 実施例15と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により表31の条件で基体表面の処
理を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、処理
槽302と基体搬送機構303よりなっている。処理槽
302は、基体投入台311、基体洗浄槽321、基体
搬出台351よりなっている。洗浄槽321は液の温度
を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付いて
いる。搬送機構303は、搬送レール365と搬送アー
ム361よりなり、搬送アーム361は、レール365
上を移動する移動機構362、基体301を保持するチ
ャッキング機構363、及びこのチャッキング機構36
3を上下させるためのエアーシリンダー364よりなっ
ている。
【0095】切削後、投入台上311に置かれた基体3
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油及び切り粉を除去するための洗浄が行なわ
れる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により搬
出台351に運ばれる。このようにして従来の基体の前
処理を行った基体に実施例15と同様にして、表32に
示す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の3
層構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を作製し
た。得られた電子写真感光体の評価は実施例15と同様
に行ない、実施例15,実施例16の結果と合せて表2
9に示す。表29より明らかなように本発明の方法によ
れば、感度が向上し、なおかつ残留電位が低く抑えられ
ている。さらに特に感光体の表面の曇り、電位シフト、
ハーフトーンむら、ゴーストに関してすぐれた特性を示
していることがわかる。また実施例15,実施例16よ
り、第2の光導電層を設けることにより他の特性を損な
うこともなく感度がよくなっていることがわかる。 〈実施例17,実施例18および比較例6〉 実施例17 図1に示す基体表面処理装置により実施例15と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表33に示す条件で電子写真
感光体を作製した。作製した電子写真感光体は実施例1
と同様の評価を行なった。その結果、実施例15とまっ
たく同様の結果が得られた。 実施例18 図1に示す基体表面処理装置により実施例15と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表34に示す条件で電子写真
感光体を作製した。作製した電子写真感光体は実施例1
5と同様の評価を行なった。その結果、実施例16とま
ったく同様の結果が得られた。 比較例6 図3に示す基体表面処理装置により比較例5と同様の基
体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)
に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グ
ロー放電法により、表35に示す条件で基体、電荷輸送
層、電荷発生層、表面層の3層構成の、いわゆる機能分
離型電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光
体の評価は実施例16と同様に行なった。その結果、比
較例5とまったく同様の結果が得られた。 〈実施例19および比較例7〉 実施例19 図1に示す基体表面処理装置により実施例15と同様の
前処理を行った基体上に、図4に示す電子写真感光体の
製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、高
周波グロー放電法により表36に示す作製条件で電子写
真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素
含有量の変化パターンを図21,図22に示すように変
化させるために、光導電層の形成時に導入するCH4 の
流量を変化させ、2種類の感光体を作製した。いずれの
パターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有
量は、約30原子%となるようにした。なお、炭素原子
の含有量は実施例15と同様の方法で行なった。
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油及び切り粉を除去するための洗浄が行なわ
れる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により搬
出台351に運ばれる。このようにして従来の基体の前
処理を行った基体に実施例15と同様にして、表32に
示す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の3
層構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を作製し
た。得られた電子写真感光体の評価は実施例15と同様
に行ない、実施例15,実施例16の結果と合せて表2
9に示す。表29より明らかなように本発明の方法によ
れば、感度が向上し、なおかつ残留電位が低く抑えられ
ている。さらに特に感光体の表面の曇り、電位シフト、
ハーフトーンむら、ゴーストに関してすぐれた特性を示
していることがわかる。また実施例15,実施例16よ
り、第2の光導電層を設けることにより他の特性を損な
うこともなく感度がよくなっていることがわかる。 〈実施例17,実施例18および比較例6〉 実施例17 図1に示す基体表面処理装置により実施例15と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表33に示す条件で電子写真
感光体を作製した。作製した電子写真感光体は実施例1
と同様の評価を行なった。その結果、実施例15とまっ
たく同様の結果が得られた。 実施例18 図1に示す基体表面処理装置により実施例15と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表34に示す条件で電子写真
感光体を作製した。作製した電子写真感光体は実施例1
5と同様の評価を行なった。その結果、実施例16とま
ったく同様の結果が得られた。 比較例6 図3に示す基体表面処理装置により比較例5と同様の基
体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)
に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グ
ロー放電法により、表35に示す条件で基体、電荷輸送
層、電荷発生層、表面層の3層構成の、いわゆる機能分
離型電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光
体の評価は実施例16と同様に行なった。その結果、比
較例5とまったく同様の結果が得られた。 〈実施例19および比較例7〉 実施例19 図1に示す基体表面処理装置により実施例15と同様の
前処理を行った基体上に、図4に示す電子写真感光体の
製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、高
周波グロー放電法により表36に示す作製条件で電子写
真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素
含有量の変化パターンを図21,図22に示すように変
化させるために、光導電層の形成時に導入するCH4 の
流量を変化させ、2種類の感光体を作製した。いずれの
パターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有
量は、約30原子%となるようにした。なお、炭素原子
の含有量は実施例15と同様の方法で行なった。
【0096】作製した電子写真感光体の表面の曇り、及
びキャノン製複写機NP6650を実験用に改造した電
子写真装置に設置し、帯電能、感度、残留電位等につい
て実施例15と同様の方法で評価した。その結果を表3
7に示す。 比較例7 比較例5と同様に前処理を行った基体上に、実施例19
と同様にして、図23、図24に示す炭素含有量パター
ンで電子写真感光体を作製し、実施例19と同様の評価
を行なった。そして、その結果を表37に、実施例19
の評価結果とあわせて示す。本発明によるところの光導
電層の炭素量変化パターンでは比較例7の結果に比べて
特に表面の曇り、感度、残留電位ハーフトーンむらにつ
いて良好な結果が得られていることがわかる。 〈実施例20および比較例8〉 実施例20 図1に示す基体表面処理装置により、実施例1と同様の
前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー
放電法を用いる以外は実施例19と同様にして、表38
に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例
では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図2
1,22のように変化させるために、光導電層の形成時
に導入するCH4 の流量を変化させた。いずれのパター
ンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有量は、
約30原子%となるようにした。作製した電子写真感光
体は実施例19とまったく同様の結果が得られた。 比較例8 図3に示す基体表面処理装置により、比較例5と同様に
前処理を行なった基体上に、実施例20と同様にして、
図23,24に示す炭素含有量パターンで電子写真感光
体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例20と
同様の評価を行なったところ、比較例7とまったく同様
の結果が得られた。 実施例21 図1に示す基体表面処理装置により実施例15と同様の
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、
高周波グロー放電法により表30に示す作製条件で電子
写真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭
素含有量の変化パターンを図20を用い、基体側表面の
炭素含有量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量
を変えることにより変化させ、そして光導電層の基体側
表面での炭素含有量は、ラザフォード後方散乱法による
元素分析で同定した。
びキャノン製複写機NP6650を実験用に改造した電
子写真装置に設置し、帯電能、感度、残留電位等につい
て実施例15と同様の方法で評価した。その結果を表3
7に示す。 比較例7 比較例5と同様に前処理を行った基体上に、実施例19
と同様にして、図23、図24に示す炭素含有量パター
ンで電子写真感光体を作製し、実施例19と同様の評価
を行なった。そして、その結果を表37に、実施例19
の評価結果とあわせて示す。本発明によるところの光導
電層の炭素量変化パターンでは比較例7の結果に比べて
特に表面の曇り、感度、残留電位ハーフトーンむらにつ
いて良好な結果が得られていることがわかる。 〈実施例20および比較例8〉 実施例20 図1に示す基体表面処理装置により、実施例1と同様の
前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー
放電法を用いる以外は実施例19と同様にして、表38
に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例
では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図2
1,22のように変化させるために、光導電層の形成時
に導入するCH4 の流量を変化させた。いずれのパター
ンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有量は、
約30原子%となるようにした。作製した電子写真感光
体は実施例19とまったく同様の結果が得られた。 比較例8 図3に示す基体表面処理装置により、比較例5と同様に
前処理を行なった基体上に、実施例20と同様にして、
図23,24に示す炭素含有量パターンで電子写真感光
体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例20と
同様の評価を行なったところ、比較例7とまったく同様
の結果が得られた。 実施例21 図1に示す基体表面処理装置により実施例15と同様の
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、
高周波グロー放電法により表30に示す作製条件で電子
写真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭
素含有量の変化パターンを図20を用い、基体側表面の
炭素含有量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量
を変えることにより変化させ、そして光導電層の基体側
表面での炭素含有量は、ラザフォード後方散乱法による
元素分析で同定した。
【0097】作製した電子写真感光体の表面の曇り及び
球状突起の発生数、更にキャノン製複写機NP6650
を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電能、感
度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等
の電子写真特性および画像性の評価を行なった。各項目
は、以下の方法で評価した。 表面の曇り 実施例15と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 ○は80〜60% △は100〜80% 帯電能・感度・残留電位・電位シフト 実施例1と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら・ゴースト 実施例1と同様にして評価した。このようにして得られ
た結果をまとめて表39に示す。この結果から、光導電
層の基体側表面の炭素量としては、0.5〜50原料%
で特性の向上が見られ、さらに1〜30原子%できわめ
て良好な結果が得られている。 〈実施例22〉図1に示す基体表面処理装置により実施
例15と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、さきに詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロ
ー放電法により、表34に示す作製条件で電子写真感光
体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有量
の変化パターンを図20を用い、基体側表面の炭素含有
量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を各感光
体ごとに変えることにより変化させた。そして、実施例
21と同様にして評価した結果、表26とまったく同じ
結果が得られた。 〈実施例23および実施例24〉 実施例23 実施例15と同様の前処理を行った基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により表40に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実施例では、光導電層中の酸素含有量は、一定
になるようにし、フッ素原子の含有量を図25に示す分
布で、その含有量が変わるように原料ガスであるSiF
4 の仕込量を変えた。そしてできた電子写真感光体の光
導電層中のフッ素原子の含有量はSIMS(CAMEC
A IMS−3F)による元素分析により行なった。酸
素原子含有量は同様の測定を行なったところ約50pp
mで一定であった。 (I)作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP
6650を実験用に改造した電子写真装置に設置し、ま
ず実施例15と同様の方法で電位シフトを測定し、そし
て画像による評価として加速耐久試験を行なう前の白ポ
チ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性につ
いて実施例15と同様の方法で評価を行なった。この結
果を表41にまとめて示す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキャノン製複写
機NP6650を実験用に改造した電子写真装置に設置
し300万枚相当の加速耐久試験を行なった。そして、
白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性
の評価を(I)と同様に行なった。その結果を表42に
まとめて示す。
球状突起の発生数、更にキャノン製複写機NP6650
を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電能、感
度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等
の電子写真特性および画像性の評価を行なった。各項目
は、以下の方法で評価した。 表面の曇り 実施例15と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 ○は80〜60% △は100〜80% 帯電能・感度・残留電位・電位シフト 実施例1と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら・ゴースト 実施例1と同様にして評価した。このようにして得られ
た結果をまとめて表39に示す。この結果から、光導電
層の基体側表面の炭素量としては、0.5〜50原料%
で特性の向上が見られ、さらに1〜30原子%できわめ
て良好な結果が得られている。 〈実施例22〉図1に示す基体表面処理装置により実施
例15と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、さきに詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロ
ー放電法により、表34に示す作製条件で電子写真感光
体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有量
の変化パターンを図20を用い、基体側表面の炭素含有
量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を各感光
体ごとに変えることにより変化させた。そして、実施例
21と同様にして評価した結果、表26とまったく同じ
結果が得られた。 〈実施例23および実施例24〉 実施例23 実施例15と同様の前処理を行った基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により表40に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実施例では、光導電層中の酸素含有量は、一定
になるようにし、フッ素原子の含有量を図25に示す分
布で、その含有量が変わるように原料ガスであるSiF
4 の仕込量を変えた。そしてできた電子写真感光体の光
導電層中のフッ素原子の含有量はSIMS(CAMEC
A IMS−3F)による元素分析により行なった。酸
素原子含有量は同様の測定を行なったところ約50pp
mで一定であった。 (I)作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP
6650を実験用に改造した電子写真装置に設置し、ま
ず実施例15と同様の方法で電位シフトを測定し、そし
て画像による評価として加速耐久試験を行なう前の白ポ
チ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性につ
いて実施例15と同様の方法で評価を行なった。この結
果を表41にまとめて示す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキャノン製複写
機NP6650を実験用に改造した電子写真装置に設置
し300万枚相当の加速耐久試験を行なった。そして、
白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性
の評価を(I)と同様に行なった。その結果を表42に
まとめて示す。
【0098】表41および表42の結果から、光導電層
中のフッ素原子の含有量が95原子ppm以下の範囲に
設定することで画像特性および耐久性に関しても非常に
すぐれた電子写真感光体を作製することが可能であるこ
とが示された。 〈実施例24〉実施例15と同様の前処理を行った基体
上に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、高
周波グロー放電法により表43に示す作製条件で電子写
真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中のフッ
素原子の含有量は、一定になるようにし、酸素原子の含
有量が変わるように原料ガスであるCO2 の仕込量を変
えた。そしてできた電子写真感光体の光導電層中の酸素
原子の含有量はSIMS(CAMECA IMS−3
F)による元素分析で行なった。フッ素原子の含有量は
同様の測定を行なったところどの電子写真感光体におい
ても約20ppmで一定であった。 (I)作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP
6650を実験用に改造した電子写真装置に設置し、ま
ず実施例15と同様の方法で電位シフトを測定し、そし
て画像による評価として加速耐久試験を行なう前の白ポ
チ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性につ
いて実施例15と同様の方法で評価を行なった。この結
果を表44にまとめて示す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキャノン製複写
機NP6650を実験用に改造した電子写真装置に設置
し300万枚相当の加速耐久試験を行なった。そして、
白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性
の評価を(I)と同様に行なった。その結果を表45に
まとめて示す。
中のフッ素原子の含有量が95原子ppm以下の範囲に
設定することで画像特性および耐久性に関しても非常に
すぐれた電子写真感光体を作製することが可能であるこ
とが示された。 〈実施例24〉実施例15と同様の前処理を行った基体
上に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、高
周波グロー放電法により表43に示す作製条件で電子写
真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中のフッ
素原子の含有量は、一定になるようにし、酸素原子の含
有量が変わるように原料ガスであるCO2 の仕込量を変
えた。そしてできた電子写真感光体の光導電層中の酸素
原子の含有量はSIMS(CAMECA IMS−3
F)による元素分析で行なった。フッ素原子の含有量は
同様の測定を行なったところどの電子写真感光体におい
ても約20ppmで一定であった。 (I)作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP
6650を実験用に改造した電子写真装置に設置し、ま
ず実施例15と同様の方法で電位シフトを測定し、そし
て画像による評価として加速耐久試験を行なう前の白ポ
チ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性につ
いて実施例15と同様の方法で評価を行なった。この結
果を表44にまとめて示す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキャノン製複写
機NP6650を実験用に改造した電子写真装置に設置
し300万枚相当の加速耐久試験を行なった。そして、
白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性
の評価を(I)と同様に行なった。その結果を表45に
まとめて示す。
【0099】表44および表45の結果から、光導電層
中の酸素原子の含有量が5000原子ppm以下の範囲
に設定することで電位シフト、画像特性および耐久性に
関しても非常にすぐれた電子写真感光体を作製すること
が可能であることが示された。さらに実施例23および
実施例24の結果より、光導電層中のフッ素原子と酸素
原子は特定の含有量の範囲に入ることで他の特性を損な
うこと無く電位シフトが大幅に改善されることも明らか
になった。 〈実施例25および実施例26〉 実施例25 図1に示す基体表面処理装置により、実施例15と同様
の前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に
示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロ
ー放電法により、表46に示す作製条件で電子写真感光
体を作製した。そして作製した電子写真感光体を実施例
23と同じ手順で評価をした。その結果は表41および
表42と全く同様であった。 実施例26 図1に示す基体表面処理装置により、実施例1と同様の
前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー
放電法により、表47に示す作製条件でCO2 の流量の
み、いろいろ変え、電子写真感光体を作製した。そして
作製した電子写真感光体を実施例24と同じ手順で評価
をした。また電子写真感光体の光導電層中の酸素原子の
含有量をSIMS測定によりおこなった。その結果は表
44および表45と全く同様であった。
中の酸素原子の含有量が5000原子ppm以下の範囲
に設定することで電位シフト、画像特性および耐久性に
関しても非常にすぐれた電子写真感光体を作製すること
が可能であることが示された。さらに実施例23および
実施例24の結果より、光導電層中のフッ素原子と酸素
原子は特定の含有量の範囲に入ることで他の特性を損な
うこと無く電位シフトが大幅に改善されることも明らか
になった。 〈実施例25および実施例26〉 実施例25 図1に示す基体表面処理装置により、実施例15と同様
の前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に
示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロ
ー放電法により、表46に示す作製条件で電子写真感光
体を作製した。そして作製した電子写真感光体を実施例
23と同じ手順で評価をした。その結果は表41および
表42と全く同様であった。 実施例26 図1に示す基体表面処理装置により、実施例1と同様の
前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー
放電法により、表47に示す作製条件でCO2 の流量の
み、いろいろ変え、電子写真感光体を作製した。そして
作製した電子写真感光体を実施例24と同じ手順で評価
をした。また電子写真感光体の光導電層中の酸素原子の
含有量をSIMS測定によりおこなった。その結果は表
44および表45と全く同様であった。
【0100】実施例25および実施例26よりマイクロ
波放電CVD法でも高周波放電CVD法と同様の結果が
得られることがわかった。 〈実施例27〉図15に示す基体表面処理装置により、
実施例15と同様の前処理を行なった基体上に、図4に
示す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放
電法により表48の作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実験では、表面層に含有される炭素量を変化させ
るように、表面層形成時に導入するCH4 の流量を変化
させた。作製した電子写真感光体をキャノン製複写機N
P6650を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、300万枚相当
の加速耐久試験後の画像評価を以下に示す方法で行なっ
た。 帯電能…実施例15と同様に行なった。 残留電位…実施例15と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表49に示す。表より明らかなように、炭
素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に著しい
改善が見られる。 〈実施例28〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例15と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例27同様に、
表50に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本
実験では表面層に含有される炭素量を変化させるよう
に、表面層形成時に導入するC2 H4 流量を変化させ
た。
波放電CVD法でも高周波放電CVD法と同様の結果が
得られることがわかった。 〈実施例27〉図15に示す基体表面処理装置により、
実施例15と同様の前処理を行なった基体上に、図4に
示す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放
電法により表48の作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実験では、表面層に含有される炭素量を変化させ
るように、表面層形成時に導入するCH4 の流量を変化
させた。作製した電子写真感光体をキャノン製複写機N
P6650を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、300万枚相当
の加速耐久試験後の画像評価を以下に示す方法で行なっ
た。 帯電能…実施例15と同様に行なった。 残留電位…実施例15と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表49に示す。表より明らかなように、炭
素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に著しい
改善が見られる。 〈実施例28〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例15と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例27同様に、
表50に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本
実験では表面層に含有される炭素量を変化させるよう
に、表面層形成時に導入するC2 H4 流量を変化させ
た。
【0101】作製した電子写真感光体は実施例27と同
じ手順で評価した。その結果、表49と全く同様の結果
が得られた。 〈実施例29〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例15と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により表51の作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実験では、表面層に含有される水素原子量および
フッ素原子量を変化させるように、表面層形成時に導入
するH2 および/またはSiF4 の流量を変化させた。
作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP665
0を実験用に改造した電子写真装置に設置し、残留電位
・感度・画像流れの3項目について評価を行った。 残留電位…実施例15と同様に行なった。 感度…実施例15と同様に行なった。 画像流れ…白地に全面文字よりなるキャノン製テストチ
ャート(部品番号:FY9−9058)を原稿台に置き
通常の露光量の2倍の露光量で照射しコピーをとる。得
られたコピー画像を観察し、画像上の細線が途切れずに
つながっているか評価した。但しこの時画像上でむらが
ある時は、全画像領域で評価し一番悪い部分の結果を示
した。 ◎…良好 ○…一部途切れあり △…途切れは多いが文字として認識でき、実用上問題な
い 得られた結果を表52に示す。表52より明らかなよう
に、表面層中の、水素含有量とフッ素含有量の和を30
〜70原子%とし、かつフッ素の含有量を20原子%以
下の範囲とすることによって、残留電位、感度のいずれ
も良好な結果が得られ、さらに強露光での画像流れが大
幅に抑制できることがわかった。 〈実施例30〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例15と同様に前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例24と同様
に、表53に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。なお、He流量は、H2 流量とあわせて2000s
ccmと、一定になるように変化させ、内圧を一定に保
った。作製した電子写真感光体は実施例29と同じ手順
で評価した。その結果、表54と全く同様の結果が得ら
れた。 〈実施例31〉図1に示す基体表面処理装置により、表
54に示す条件により、実施例15と同様の前処理を行
なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真
感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法によ
り表54に示す条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では光導電層中のフッ素の含有量を図25〜28に
示す分布形になるようにSiF4 /SiH4 の値が10
〜50ppmの範囲内で流量をなめらかに変化させ、4
種類の電子写真感光体を作製した。また、フッ素を含有
しないこと以外は同条件で電子写真感光体も作製した。
また、酸素原子の含有量は5つの電子感光体とも約45
0原子ppmで一定であった。以上の5種類の電子写真
感光体について以下の評価を行なった。
じ手順で評価した。その結果、表49と全く同様の結果
が得られた。 〈実施例29〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例15と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により表51の作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実験では、表面層に含有される水素原子量および
フッ素原子量を変化させるように、表面層形成時に導入
するH2 および/またはSiF4 の流量を変化させた。
作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP665
0を実験用に改造した電子写真装置に設置し、残留電位
・感度・画像流れの3項目について評価を行った。 残留電位…実施例15と同様に行なった。 感度…実施例15と同様に行なった。 画像流れ…白地に全面文字よりなるキャノン製テストチ
ャート(部品番号:FY9−9058)を原稿台に置き
通常の露光量の2倍の露光量で照射しコピーをとる。得
られたコピー画像を観察し、画像上の細線が途切れずに
つながっているか評価した。但しこの時画像上でむらが
ある時は、全画像領域で評価し一番悪い部分の結果を示
した。 ◎…良好 ○…一部途切れあり △…途切れは多いが文字として認識でき、実用上問題な
い 得られた結果を表52に示す。表52より明らかなよう
に、表面層中の、水素含有量とフッ素含有量の和を30
〜70原子%とし、かつフッ素の含有量を20原子%以
下の範囲とすることによって、残留電位、感度のいずれ
も良好な結果が得られ、さらに強露光での画像流れが大
幅に抑制できることがわかった。 〈実施例30〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例15と同様に前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例24と同様
に、表53に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。なお、He流量は、H2 流量とあわせて2000s
ccmと、一定になるように変化させ、内圧を一定に保
った。作製した電子写真感光体は実施例29と同じ手順
で評価した。その結果、表54と全く同様の結果が得ら
れた。 〈実施例31〉図1に示す基体表面処理装置により、表
54に示す条件により、実施例15と同様の前処理を行
なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真
感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法によ
り表54に示す条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では光導電層中のフッ素の含有量を図25〜28に
示す分布形になるようにSiF4 /SiH4 の値が10
〜50ppmの範囲内で流量をなめらかに変化させ、4
種類の電子写真感光体を作製した。また、フッ素を含有
しないこと以外は同条件で電子写真感光体も作製した。
また、酸素原子の含有量は5つの電子感光体とも約45
0原子ppmで一定であった。以上の5種類の電子写真
感光体について以下の評価を行なった。
【0102】表面の曇り、帯電能、感度、残留電位、電
位シフト、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施
例1と同様の評価 温度特性…作製した電子写真感光体をキャノン社製複写
機NP6650を実験用に改造した複写機にいれ、電子
写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、帯電
器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行ない、
表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光体の
表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近似
し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の単
位であらわす。 ◎非常に優れている。 ○優れている。 △実用上問題ない。 ×実用的ではない。 以上の結果を表56に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合におい
て、ゴースト、温度特性まで含め、すべての電子写真特
性が改善されていることがわかる。 〈実施例32〉図1に示す基体表面処理装置により、表
54に示す条件により、実施例15と同様の前処理を行
なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真
感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法によ
り表57に示す条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では光導電層中のフッ素の含有量を図26に示す分
布形になるようにSiF4 /SiH4 の値が10〜50
ppmの範囲内で流量をリニアに変化させた。そして光
導電層中の酸素原子の含有では図29,31で示す分布
になるようにCO2 /SiH4 の値を変化させていっ
た。以上の3種類の電子写真感光体を実施例31と同様
の評価をおこなった。
位シフト、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施
例1と同様の評価 温度特性…作製した電子写真感光体をキャノン社製複写
機NP6650を実験用に改造した複写機にいれ、電子
写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、帯電
器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行ない、
表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光体の
表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近似
し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の単
位であらわす。 ◎非常に優れている。 ○優れている。 △実用上問題ない。 ×実用的ではない。 以上の結果を表56に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合におい
て、ゴースト、温度特性まで含め、すべての電子写真特
性が改善されていることがわかる。 〈実施例32〉図1に示す基体表面処理装置により、表
54に示す条件により、実施例15と同様の前処理を行
なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真
感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法によ
り表57に示す条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では光導電層中のフッ素の含有量を図26に示す分
布形になるようにSiF4 /SiH4 の値が10〜50
ppmの範囲内で流量をリニアに変化させた。そして光
導電層中の酸素原子の含有では図29,31で示す分布
になるようにCO2 /SiH4 の値を変化させていっ
た。以上の3種類の電子写真感光体を実施例31と同様
の評価をおこなった。
【0103】以上の結果を表58に示す。表より、光導
電層中にフッ素、酸素を含有し、しかも膜厚方向に分布
させた場合において、電位シフト、感度、ゴースト、温
度特性まで含め、すべての電子写真特性が改善されてい
ることがわかる。 〈実施例33および比較例9〉 実施例33 図32に電子写真感光体の連続製造システムを示す。図
において、加熱容器1901、反応容器1902、冷却
容器1903、真空搬送容器1904から成り、真空搬
送容器はレール1921により移動する。そして、上下
への移動によってゲートバルブを介して基体を移動する
ことができる。またそれぞれの容器、ゲートバルブには
バルブをはさみ、ロータリーポンプ等の真空装置につな
がっている。この電子写真感光体の製造システムによ
り、まず反応容器内を大気にさらし十分に清掃を行なっ
た後に表33に示す作製条件で連続して電子写真感光体
の作製を行なった。できた電子写真感光体をキャノン製
複写機NP6650を実験用に改造した複写装置に設置
して以下の評価を行なった。 VD :+7kV、1000μAの条件でコロナ帯電し、
電子写真感光体の表面を正帯電し、現像器位置での表面
電位を測定し、その値をVDとする。 VL :+7kV、1000μAの条件でコロナ帯電し、
電子写真感光体の表面を正帯電し、光量0.7lux.
secのハロゲンランプを照射する。その後、現像器位
置での表面電位を測定しその値をVL とする。
電層中にフッ素、酸素を含有し、しかも膜厚方向に分布
させた場合において、電位シフト、感度、ゴースト、温
度特性まで含め、すべての電子写真特性が改善されてい
ることがわかる。 〈実施例33および比較例9〉 実施例33 図32に電子写真感光体の連続製造システムを示す。図
において、加熱容器1901、反応容器1902、冷却
容器1903、真空搬送容器1904から成り、真空搬
送容器はレール1921により移動する。そして、上下
への移動によってゲートバルブを介して基体を移動する
ことができる。またそれぞれの容器、ゲートバルブには
バルブをはさみ、ロータリーポンプ等の真空装置につな
がっている。この電子写真感光体の製造システムによ
り、まず反応容器内を大気にさらし十分に清掃を行なっ
た後に表33に示す作製条件で連続して電子写真感光体
の作製を行なった。できた電子写真感光体をキャノン製
複写機NP6650を実験用に改造した複写装置に設置
して以下の評価を行なった。 VD :+7kV、1000μAの条件でコロナ帯電し、
電子写真感光体の表面を正帯電し、現像器位置での表面
電位を測定し、その値をVDとする。 VL :+7kV、1000μAの条件でコロナ帯電し、
電子写真感光体の表面を正帯電し、光量0.7lux.
secのハロゲンランプを照射する。その後、現像器位
置での表面電位を測定しその値をVL とする。
【0104】以上の測定を連続的に10回作製した電子
写真感光体について評価を行ない、その結果を図33に
示す。 比較例9 実施例33と同様の電子写真感光体の製造システムによ
り、まず反応容器内を大気にさらし十分に清掃を行なっ
た後に表59に示す作製条件で連続して電子写真感光体
の作製を行なった。できた電子写真感光体をキャノン製
複写機NP6650を実験用に改造した複写装置に設置
して実施例33と同様の評価を行ない、図34に示す。
図33、図34より、反応容器を大気にさらして、十分
に清掃を行なった直後においても本発明による製造方法
では、安定した特性が得られていることがわかる。さら
に本発明の方法で得られた電子写真感光体のほうが電位
シフト等の特性もすぐれていた。
写真感光体について評価を行ない、その結果を図33に
示す。 比較例9 実施例33と同様の電子写真感光体の製造システムによ
り、まず反応容器内を大気にさらし十分に清掃を行なっ
た後に表59に示す作製条件で連続して電子写真感光体
の作製を行なった。できた電子写真感光体をキャノン製
複写機NP6650を実験用に改造した複写装置に設置
して実施例33と同様の評価を行ない、図34に示す。
図33、図34より、反応容器を大気にさらして、十分
に清掃を行なった直後においても本発明による製造方法
では、安定した特性が得られていることがわかる。さら
に本発明の方法で得られた電子写真感光体のほうが電位
シフト等の特性もすぐれていた。
【0105】
【表27】
【0106】
【表28】
【0107】
【表29】
【0108】
【表30】
【0109】
【表31】
【0110】
【表32】
【0111】
【表33】
【0112】
【表34】
【0113】
【表35】
【0114】
【表36】
【0115】
【表37】
【0116】
【表38】
【0117】
【表39】
【0118】
【表40】
【0119】
【表41】
【0120】
【表42】
【0121】
【表43】
【0122】
【表44】
【0123】
【表45】
【0124】
【表46】
【0125】
【表47】
【0126】
【表48】
【0127】
【表49】
【0128】
【表50】
【0129】
【表51】
【0130】
【表52】
【0131】
【表53】
【0132】
【表54】
【0133】
【表55】
【0134】
【表56】
【0135】
【表57】
【0136】
【表58】
【0137】
【表59】 (第3の発明)以下、アルミニウム合金製シリンダーを
導電性基体として、本発明の電子写真感光体の製造方法
により図5(a)にその構成を示す電子写真感光体を実
際に形成する手順の一例を、図1に示す導電性基体の前
処理装置、および図2(a)、2(b)に示すマイクロ
波CVD法による堆積膜形成装置を用いて説明する。精
密切削用のエアダンパー付旋盤(PNEUMO PRE
CLSION INC.製)に、ダイヤモンドバイト
(商品名:ミラクルバイト、東京ダイヤモンド製)を、
シリンダー中心角に対して5°の角のすくい角を得るよ
うにセットする。次に、この旋盤の回転フランジに、基
体を真空チャックし、付設したノズルから白燈油噴霧、
同じく付設した真空ノズルから切り粉の吸引を併用しつ
つ、周速1000m/min、送り速度0.01mm/
Rの条件で外形が108mmとなるように鏡面切削を施
す。切削が終了した基体は、基体前処理装置により基体
表面の処理を行う。図1に示す基体前処理装置は、処理
部102と基体搬送機構103よりなっている。処理部
102は、基体投入台111、基体洗浄槽121、純水
接触槽131、乾燥槽141、基体搬出台151よりな
っている。洗浄槽121、純水接触槽131とも液の温
度を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付い
ている。搬送機構103は、搬送レール165と搬送ア
ーム161よりなり、搬送アーム161は、レール16
5上を移動する移動機構162、導電性基体101を保
持するチャッキング機構163およびチャッキング機構
163を上下させるためのエアーシリンダー164より
なっている。切削後、投入台111上に置かれた導電性
基体101は、搬送機構103により洗浄槽121に搬
送される。洗浄槽121中の界面活性剤水溶液122中
で超音波処理されることにより表面に付着している切削
油および切り粉の洗浄が行なわれる。次に導電性基体1
01は、搬送機構103により純水接触槽131へ運ば
れ、25℃の温度に保たれた抵抗率17.5MΩ−cm
の純水をノズル132から50kg・f/cm2 の圧力
で吹き付けられる。純水接触工程の終わった導電性基体
101は搬送機構103により乾燥槽141へ移動さ
れ、ノズル142から高温の高圧空気を吹き付けられ乾
燥される。乾燥工程の終了した導電性基体101は、搬
送機構103により搬出台151に運ばれる。
導電性基体として、本発明の電子写真感光体の製造方法
により図5(a)にその構成を示す電子写真感光体を実
際に形成する手順の一例を、図1に示す導電性基体の前
処理装置、および図2(a)、2(b)に示すマイクロ
波CVD法による堆積膜形成装置を用いて説明する。精
密切削用のエアダンパー付旋盤(PNEUMO PRE
CLSION INC.製)に、ダイヤモンドバイト
(商品名:ミラクルバイト、東京ダイヤモンド製)を、
シリンダー中心角に対して5°の角のすくい角を得るよ
うにセットする。次に、この旋盤の回転フランジに、基
体を真空チャックし、付設したノズルから白燈油噴霧、
同じく付設した真空ノズルから切り粉の吸引を併用しつ
つ、周速1000m/min、送り速度0.01mm/
Rの条件で外形が108mmとなるように鏡面切削を施
す。切削が終了した基体は、基体前処理装置により基体
表面の処理を行う。図1に示す基体前処理装置は、処理
部102と基体搬送機構103よりなっている。処理部
102は、基体投入台111、基体洗浄槽121、純水
接触槽131、乾燥槽141、基体搬出台151よりな
っている。洗浄槽121、純水接触槽131とも液の温
度を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付い
ている。搬送機構103は、搬送レール165と搬送ア
ーム161よりなり、搬送アーム161は、レール16
5上を移動する移動機構162、導電性基体101を保
持するチャッキング機構163およびチャッキング機構
163を上下させるためのエアーシリンダー164より
なっている。切削後、投入台111上に置かれた導電性
基体101は、搬送機構103により洗浄槽121に搬
送される。洗浄槽121中の界面活性剤水溶液122中
で超音波処理されることにより表面に付着している切削
油および切り粉の洗浄が行なわれる。次に導電性基体1
01は、搬送機構103により純水接触槽131へ運ば
れ、25℃の温度に保たれた抵抗率17.5MΩ−cm
の純水をノズル132から50kg・f/cm2 の圧力
で吹き付けられる。純水接触工程の終わった導電性基体
101は搬送機構103により乾燥槽141へ移動さ
れ、ノズル142から高温の高圧空気を吹き付けられ乾
燥される。乾燥工程の終了した導電性基体101は、搬
送機構103により搬出台151に運ばれる。
【0138】次にこれらの切削加工および前処理の終了
した導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示
すマイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜
の形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした
堆積膜を形成する。図2(a)、および図2(b)にお
いて、201は反応容器であり、真空気密化構造を成し
ている。また、202は、マイクロ波電力を反応容器2
01内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよ
うな材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス
等)で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。20
3はマイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイク
ロ波電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容
器に挿入された円筒形の部分からなっている。導波管2
03はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター
(図示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接
続されている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を
保持するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密
封止されている。204は、一端が反応容器201に開
口し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気
管である。206は導電性基体205により囲まれた放
電空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流
電圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であ
り、電極212に電気的に接続されている。こうした堆
積膜形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下の
ようにして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排
気管204を介して、反応容器201を排気し、反応容
器201内の圧力を1×10-7Torr以下に調整す
る。ついでヒーター207により、基体205の温度を
所定の温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示の
ガス導入手段を介して、アモルファスシリコンの原料ガ
スとしてシランガス、ドーピングガスとしてジボランガ
ス、希釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応容
器201内に導入される。それと同時併行的にマイクロ
波電源(図示せず)により周波数2.45GHzのマイ
クロ波を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓20
2を介して反応容器201内に導入する。更に放電空間
206中のバイアス電極212に電気的に接続された直
流電源211によりバイアス電極212に基体205に
対して直流電圧を印加する。かくして導電性基体205
により囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイ
クロ波のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイ
アス電極212と基体205の間の電界により定常的に
導電性基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体2
05表面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体2
05が設置された回転軸209をモーター210により
回転させ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回
りに回転させることにより、導電性基体205全周に渡
って均一に堆積膜層を形成する。
した導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示
すマイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜
の形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした
堆積膜を形成する。図2(a)、および図2(b)にお
いて、201は反応容器であり、真空気密化構造を成し
ている。また、202は、マイクロ波電力を反応容器2
01内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよ
うな材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス
等)で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。20
3はマイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイク
ロ波電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容
器に挿入された円筒形の部分からなっている。導波管2
03はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター
(図示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接
続されている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を
保持するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密
封止されている。204は、一端が反応容器201に開
口し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気
管である。206は導電性基体205により囲まれた放
電空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流
電圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であ
り、電極212に電気的に接続されている。こうした堆
積膜形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下の
ようにして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排
気管204を介して、反応容器201を排気し、反応容
器201内の圧力を1×10-7Torr以下に調整す
る。ついでヒーター207により、基体205の温度を
所定の温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示の
ガス導入手段を介して、アモルファスシリコンの原料ガ
スとしてシランガス、ドーピングガスとしてジボランガ
ス、希釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応容
器201内に導入される。それと同時併行的にマイクロ
波電源(図示せず)により周波数2.45GHzのマイ
クロ波を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓20
2を介して反応容器201内に導入する。更に放電空間
206中のバイアス電極212に電気的に接続された直
流電源211によりバイアス電極212に基体205に
対して直流電圧を印加する。かくして導電性基体205
により囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイ
クロ波のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイ
アス電極212と基体205の間の電界により定常的に
導電性基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体2
05表面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体2
05が設置された回転軸209をモーター210により
回転させ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回
りに回転させることにより、導電性基体205全周に渡
って均一に堆積膜層を形成する。
【0139】こうした製造装置により例えば表2に示さ
れるような条件により本発明の必須要件である光導電
層、表面層からなる光受容部材を作製することができ
る。こうした手順に従って、連続して電子写真感光体の
作製が効率よくおこなわれるものである。本発明におい
て、洗浄工程に使用される洗浄液は、水または水に界面
活性剤を添加したものが望ましい。またその水質は、い
ずれでも可能である。また洗浄工程で用いられる界面活
性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非
イオン界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混
合したもの等、いずれのものでも可能である。またトリ
ポリリン酸ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は
有効である。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度
は、高すぎると導電性基体表面に酸化膜が発生してしま
い、堆積膜の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗
浄効果が小さく、さらに本発明の効果が充分得られな
い。この為、水の温度としては、10℃以上、90℃以
下、好ましくは20℃以上、75℃以下、最適には30
℃以上、55℃以下が本発明には適している。本発明に
おいて洗浄工程に超音波を用いることは本発明の効果を
十分に出す上で重要である。超音波の周波数は、好まし
くは100Hz以上、10MHz以下、更に好ましくは
1kHz以上、5MHz以下、最適には10kHz以上
100kHz以下が効果的である。超音波の出力は、好
ましくは10W以上、100kW以下、更に好ましくは
100W以上、10kW以下効果的である。
れるような条件により本発明の必須要件である光導電
層、表面層からなる光受容部材を作製することができ
る。こうした手順に従って、連続して電子写真感光体の
作製が効率よくおこなわれるものである。本発明におい
て、洗浄工程に使用される洗浄液は、水または水に界面
活性剤を添加したものが望ましい。またその水質は、い
ずれでも可能である。また洗浄工程で用いられる界面活
性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非
イオン界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混
合したもの等、いずれのものでも可能である。またトリ
ポリリン酸ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は
有効である。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度
は、高すぎると導電性基体表面に酸化膜が発生してしま
い、堆積膜の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗
浄効果が小さく、さらに本発明の効果が充分得られな
い。この為、水の温度としては、10℃以上、90℃以
下、好ましくは20℃以上、75℃以下、最適には30
℃以上、55℃以下が本発明には適している。本発明に
おいて洗浄工程に超音波を用いることは本発明の効果を
十分に出す上で重要である。超音波の周波数は、好まし
くは100Hz以上、10MHz以下、更に好ましくは
1kHz以上、5MHz以下、最適には10kHz以上
100kHz以下が効果的である。超音波の出力は、好
ましくは10W以上、100kW以下、更に好ましくは
100W以上、10kW以下効果的である。
【0140】本発明の純水接触工程に使用される水の水
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の抵抗率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、200kg・f/cm2 以下、最適
には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/cm
2 以下が本発明には適している。但し、本発明における
圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方セ
ンチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は9806
6.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法に
は、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付ける
方法、または、ポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の抵抗率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、200kg・f/cm2 以下、最適
には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/cm
2 以下が本発明には適している。但し、本発明における
圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方セ
ンチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は9806
6.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法に
は、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付ける
方法、または、ポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
【0141】本発明の純水の流量としては、発明の効果
と、経済性から、導電性基体1本当たり1リットル/m
in以上、200リットル/min以下、好ましくは2
リットル/min以上、100リットル/min以下、
最適には5リットル/min以上、50リットル/mi
n以下が本発明には適している。本発明の純水の温度
は、高すぎると導電性基体上に酸化膜が発生してしまい
堆積膜の剥れ等の原因となる、さらに本発明の効果が充
分に得られない。また、低すぎるとやはり本発明の効果
が充分得られない。この為、純水の温度としては、5℃
以上、90℃以下、好ましくは10℃以上、55℃以
下、最適には15℃以上、40℃以下が本発明には適し
ている。水接触処理の処理時間は、長すぎると導電性基
体上に酸化膜が発生してしまい、短すぎると本発明の効
果が小さいため、10秒以上、30分以下、好ましくは
20秒以上、20分以下、最適には30秒以上、10分
以下が本発明には適している。本発明において、堆積膜
形成時の基体表面の酸化皮膜等の影響を取り除くため
に、堆積膜形成の直前に基体表面の切削を行なうことは
重要なことである。切削から水接触処理までの時間は、
長すぎると基体表面に再び酸化膜が発生してしまい、短
すぎると工程が安定しないため、1分以上、16時間以
下、好ましくは2分以上、8時間以下、最適には3分以
上、4時間以下が本発明には適している。水接触処理か
ら堆積膜形成装置へ投入までの時間は、長すぎると本発
明の効果が小さくなってしまい、短すぎると工程が安定
しないため、1分以上、8時間以下、好ましくは2分以
上、4時間以下、最適には3分以上2時間以下が本発明
には適している。
と、経済性から、導電性基体1本当たり1リットル/m
in以上、200リットル/min以下、好ましくは2
リットル/min以上、100リットル/min以下、
最適には5リットル/min以上、50リットル/mi
n以下が本発明には適している。本発明の純水の温度
は、高すぎると導電性基体上に酸化膜が発生してしまい
堆積膜の剥れ等の原因となる、さらに本発明の効果が充
分に得られない。また、低すぎるとやはり本発明の効果
が充分得られない。この為、純水の温度としては、5℃
以上、90℃以下、好ましくは10℃以上、55℃以
下、最適には15℃以上、40℃以下が本発明には適し
ている。水接触処理の処理時間は、長すぎると導電性基
体上に酸化膜が発生してしまい、短すぎると本発明の効
果が小さいため、10秒以上、30分以下、好ましくは
20秒以上、20分以下、最適には30秒以上、10分
以下が本発明には適している。本発明において、堆積膜
形成時の基体表面の酸化皮膜等の影響を取り除くため
に、堆積膜形成の直前に基体表面の切削を行なうことは
重要なことである。切削から水接触処理までの時間は、
長すぎると基体表面に再び酸化膜が発生してしまい、短
すぎると工程が安定しないため、1分以上、16時間以
下、好ましくは2分以上、8時間以下、最適には3分以
上、4時間以下が本発明には適している。水接触処理か
ら堆積膜形成装置へ投入までの時間は、長すぎると本発
明の効果が小さくなってしまい、短すぎると工程が安定
しないため、1分以上、8時間以下、好ましくは2分以
上、4時間以下、最適には3分以上2時間以下が本発明
には適している。
【0142】本発明で用いられる導電性基体としては、
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル,ポリエチレン,ポリカーボネート,セルロース
アセテート,ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミックス等の電気絶縁性導電性基体の
少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した
基体も用いることができるものであるが、機械的強度等
から金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の
精度で切削した後、表面の形状について加工をおこなっ
ても有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を
用いて像記録を行う場合には、可視画像において現われ
る干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性
基体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設け
られる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同6
0−178457号公報、同60−225854号公報
等に記載された公知の方法により作製される。又、レー
ザー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による
画像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に
複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル,ポリエチレン,ポリカーボネート,セルロース
アセテート,ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミックス等の電気絶縁性導電性基体の
少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した
基体も用いることができるものであるが、機械的強度等
から金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の
精度で切削した後、表面の形状について加工をおこなっ
ても有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を
用いて像記録を行う場合には、可視画像において現われ
る干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性
基体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設け
られる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同6
0−178457号公報、同60−225854号公報
等に記載された公知の方法により作製される。又、レー
ザー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による
画像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に
複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
【0143】本発明における光導電層は、導電性基体側
より、構成要素としてシリコン原子、炭素原子および水
素原子を含む非単結晶炭化シリコン(以下nc−Si
C:Hと略す。)から成る光導電層により構成され、所
望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発生特性、電
荷輸送特性を有する。前記光導電層に含有される炭素原
子は分布を成し、該分布が前記導電性基体の表面に各々
平行な面内では実質的に均一であり、層の厚み方向には
不均一であって、膜厚方向の各点において前記導電性基
体側の含有率が高く、前記表面層側の含有率が低く分布
している。炭素原子の含有量としては、前記導電性基体
の設けてある側の表面又は表面近傍で0.5%以下であ
れば前述の導電性基体との密着性向上および、電荷の注
入阻止の機能が悪化し、さらに静電容量の減少による帯
電能向上の効果が無くなる。また50%以上では残留電
位が発生してしまう。このため、実用的には0.5〜5
0原子%、好ましくは1〜40原子%であり、最適には
1〜30原子%とされるのが好ましい。また、本発明に
おいて光導電層中に水素原子が含有されることが必要で
あるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品
質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させ
るために必須不可欠であるからである。特に炭素原子が
含有された場合、その膜質を維持するために、より多く
の水素原子が必要となるため、炭素含有量にしたがって
含有される水素量が調整されることが望ましい。よっ
て、導電性基体表面の水素原子の含有量は望ましくは1
〜40原子%、より好ましくは5〜35原子%、最適に
は10〜30原子%とされるのが好ましい。
より、構成要素としてシリコン原子、炭素原子および水
素原子を含む非単結晶炭化シリコン(以下nc−Si
C:Hと略す。)から成る光導電層により構成され、所
望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発生特性、電
荷輸送特性を有する。前記光導電層に含有される炭素原
子は分布を成し、該分布が前記導電性基体の表面に各々
平行な面内では実質的に均一であり、層の厚み方向には
不均一であって、膜厚方向の各点において前記導電性基
体側の含有率が高く、前記表面層側の含有率が低く分布
している。炭素原子の含有量としては、前記導電性基体
の設けてある側の表面又は表面近傍で0.5%以下であ
れば前述の導電性基体との密着性向上および、電荷の注
入阻止の機能が悪化し、さらに静電容量の減少による帯
電能向上の効果が無くなる。また50%以上では残留電
位が発生してしまう。このため、実用的には0.5〜5
0原子%、好ましくは1〜40原子%であり、最適には
1〜30原子%とされるのが好ましい。また、本発明に
おいて光導電層中に水素原子が含有されることが必要で
あるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品
質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させ
るために必須不可欠であるからである。特に炭素原子が
含有された場合、その膜質を維持するために、より多く
の水素原子が必要となるため、炭素含有量にしたがって
含有される水素量が調整されることが望ましい。よっ
て、導電性基体表面の水素原子の含有量は望ましくは1
〜40原子%、より好ましくは5〜35原子%、最適に
は10〜30原子%とされるのが好ましい。
【0144】本発明において、光導電層は真空堆積膜形
成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パ
ラメーターの数値条件が設定されて作製される。具体的
には、グロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法
またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、ある
いは直流放電CVD法等)によって形成することができ
る。その中でも工業的にはマイクロ波グロー放電法、お
よび高周波グロー放電法が最適である。グロー放電法に
よってnc−SiC:H光導電層を形成するには、基本
的にはシリコン原子(Si)を供給し得るシリコン供給
用の原料ガスと、炭素原子(C)を供給し得るC供給用
の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の
原料ガスとを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望の
ガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起
させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の導
電性基体表面上にnc−SiC:Hからなる層を形成す
ればよい。本発明において使用されるシリコン供給用ガ
スとなり得る物質としては、SiH4 ,Si2 H6 ,S
i3 H8 ,Si4 H10等のガス状態の、またはガス化し
得る水素化シリコン(シラン類)が有効に使用されるも
のとして挙げられ、更に層作製時の取り扱い易さ、シリ
コン供給効率の良さ等の点でSiH4 ,Si2 H6が好
ましいものとして挙げられる。また、これらのシリコン
原子供給用の原料ガスを必要に応じてH2 ,He,A
r,Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。本発
明において、炭素原子導入用の原料物質となり得るもの
としては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望
ましい。
成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パ
ラメーターの数値条件が設定されて作製される。具体的
には、グロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法
またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、ある
いは直流放電CVD法等)によって形成することができ
る。その中でも工業的にはマイクロ波グロー放電法、お
よび高周波グロー放電法が最適である。グロー放電法に
よってnc−SiC:H光導電層を形成するには、基本
的にはシリコン原子(Si)を供給し得るシリコン供給
用の原料ガスと、炭素原子(C)を供給し得るC供給用
の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の
原料ガスとを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望の
ガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起
させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の導
電性基体表面上にnc−SiC:Hからなる層を形成す
ればよい。本発明において使用されるシリコン供給用ガ
スとなり得る物質としては、SiH4 ,Si2 H6 ,S
i3 H8 ,Si4 H10等のガス状態の、またはガス化し
得る水素化シリコン(シラン類)が有効に使用されるも
のとして挙げられ、更に層作製時の取り扱い易さ、シリ
コン供給効率の良さ等の点でSiH4 ,Si2 H6が好
ましいものとして挙げられる。また、これらのシリコン
原子供給用の原料ガスを必要に応じてH2 ,He,A
r,Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。本発
明において、炭素原子導入用の原料物質となり得るもの
としては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望
ましい。
【0145】炭素原子(C)導入用の原料ガスになり得
るものとして有効に使用される出発物質は、CとHとを
構成原子とする、例えば炭素数1〜5の飽和炭化水素、
炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2〜3のア
セチレン系炭化水素等が挙げられる。具体的には、飽和
炭化水素としては、メタン(CH4 ),エタン(C2H6
),プロパン(C3 H8 ),n−ブタン(n−C4 H
10),ペンタン(C5H12),エチレン系炭化水素とし
ては、エチレン(C2 H4 ),プロピレン(C 3 H
6 ),ブテン−1(C4 H8 ),ブテン−2(C4 H
8 ),イソブチレン(C4 H8 ),ペンテン(C5
H10),アセチレン系炭化水素としては、アセチレン
(C2 H2 ),メチルアセチレン(C3 H4 ),ブチン
(C4 H6 )等が挙げられる。また、SiとCとを構成
原子とする原料ガスとしては、Si(CH3 )4 ,Si
(C2 H5 )4 等のケイ化アルキルを挙げることができ
る。水素原子を光導電層中に構造的に導入するには、上
記の他にH2 、あるいはSiH4 ,Si2 H6 ,Si3
H8 ,Si4 H10等の水素化シリコンとシリコン原子を
供給するためのシリコンまたはシリコン化合物とを反応
容器中に共存させて放電を生起させることでも行なうこ
とができる。光導電層中に含有される水素原子の量を制
御するには、例えば導電性基体の温度、水素原子を含有
させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入す
る量、放電電力等を制御すればよい。本発明において光
導電層にハロゲン原子を含有させることは特に有効であ
る。本発明において光導電層に含有されるハロゲン原子
は、炭素原子、水素原子の凝集を抑制し、バンドギャッ
プ中の局在準位密度を低減させるため、ゴーストを改善
し、層品質の均一性の向上に効果を発揮する。ハロゲン
原子が1原子ppmより少ないと、ハロゲン原子による
ゴーストの改善効果が十分発揮されず、また95原子p
pmを越えると逆に膜質が低下し、ゴースト現象を生じ
るようになってしまう。したがって、ハロゲン原子の含
有量は実用的には1〜95原子ppm、より好ましくは
3〜80原子ppm、最適には5〜50原子ppmとさ
れるのが好ましい。特に光導電層に前述のごとき範囲で
炭素原子を含有せしめたときに、ハロゲン原子の含有量
を上記した範囲に設定することにより、光導電特性、画
像特性および耐久性が著しく向上することが実験により
確かめられた。
るものとして有効に使用される出発物質は、CとHとを
構成原子とする、例えば炭素数1〜5の飽和炭化水素、
炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2〜3のア
セチレン系炭化水素等が挙げられる。具体的には、飽和
炭化水素としては、メタン(CH4 ),エタン(C2H6
),プロパン(C3 H8 ),n−ブタン(n−C4 H
10),ペンタン(C5H12),エチレン系炭化水素とし
ては、エチレン(C2 H4 ),プロピレン(C 3 H
6 ),ブテン−1(C4 H8 ),ブテン−2(C4 H
8 ),イソブチレン(C4 H8 ),ペンテン(C5
H10),アセチレン系炭化水素としては、アセチレン
(C2 H2 ),メチルアセチレン(C3 H4 ),ブチン
(C4 H6 )等が挙げられる。また、SiとCとを構成
原子とする原料ガスとしては、Si(CH3 )4 ,Si
(C2 H5 )4 等のケイ化アルキルを挙げることができ
る。水素原子を光導電層中に構造的に導入するには、上
記の他にH2 、あるいはSiH4 ,Si2 H6 ,Si3
H8 ,Si4 H10等の水素化シリコンとシリコン原子を
供給するためのシリコンまたはシリコン化合物とを反応
容器中に共存させて放電を生起させることでも行なうこ
とができる。光導電層中に含有される水素原子の量を制
御するには、例えば導電性基体の温度、水素原子を含有
させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入す
る量、放電電力等を制御すればよい。本発明において光
導電層にハロゲン原子を含有させることは特に有効であ
る。本発明において光導電層に含有されるハロゲン原子
は、炭素原子、水素原子の凝集を抑制し、バンドギャッ
プ中の局在準位密度を低減させるため、ゴーストを改善
し、層品質の均一性の向上に効果を発揮する。ハロゲン
原子が1原子ppmより少ないと、ハロゲン原子による
ゴーストの改善効果が十分発揮されず、また95原子p
pmを越えると逆に膜質が低下し、ゴースト現象を生じ
るようになってしまう。したがって、ハロゲン原子の含
有量は実用的には1〜95原子ppm、より好ましくは
3〜80原子ppm、最適には5〜50原子ppmとさ
れるのが好ましい。特に光導電層に前述のごとき範囲で
炭素原子を含有せしめたときに、ハロゲン原子の含有量
を上記した範囲に設定することにより、光導電特性、画
像特性および耐久性が著しく向上することが実験により
確かめられた。
【0146】さらに加えて、含有するハロゲン原子を基
体近傍から光導電層の上部に向かって徐々に多くなるよ
うに分布させることは、本発明にとって有効である。ハ
ロゲン原子を層厚方向に不均一に分布させることによっ
て炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴い基体
側と表面層側との間に発生する内部応力の変化を緩和す
るため、堆積膜中の欠陥が減少し膜質が向上する。その
結果、光受容部材の使用環境の温度変化に従って光受容
部材の特性が変化する、いわゆる温度特性を向上させる
ことが可能になり帯電能およびコピー間の画像濃度むら
等の電子写真特性が改善される。こうしたハロゲン原子
としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素があるが、好ま
しくはフッ素、塩素がよく、より好ましくは、フッ素が
よい。こうしたフッ素原子を層中に含有させるために供
給用ガスとして有効なのは、たとえばフッ素ガス、フッ
素化物、フッ素をふくむハロゲン化合物、フッ素で置換
されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るフ
ッ素化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリ
コン原子とフッ素原子とを構成要素とするガス状のまた
はガス化し得る、フッ素原子を含む水素化シリコン化合
物も有効なものとして挙げることができる。本発明に於
て好適に使用し得るフッ素化合物としては、具体的には
F2,BrF,ClF,ClF3 ,BrF3 ,BrF
5 ,IF3 ,IF7 等のハロゲン化合物を挙げることが
できる。フッ素原子を含むシリコン化合物、いわゆるフ
ッ素原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的に
は、たとえばSiF4 ,Si2 F6 等のフッ化シリコン
が好ましいものとして挙げることができる。このような
フッ素原子を含むシリコン化合物を採用してグロー放電
等によって本発明の特徴的な電子写真用光受容部材を形
成する場合には、シリコン供給用ガスとしての水素化シ
リコンガスを使用しなくても、所定の支持体上にフッ素
原子を含む非単結晶シリコンからなる光導電層を形成す
ることができるが、形成される光導電層中に導入される
水素原子の導入割合の制御を一層容易になるようにする
ために、これらのガスに更に水素ガスまたは水素原子を
含むシリコン化合物のガスも所望量混合して層形成する
ことが好ましい。又、各ガスは単独種のみでなく所定の
混合比で複数種混合しても差し支えないものである。本
発明においては、フッ素原子供給用ガスとして上記され
たフッ化物あるいはフッ素を含むシリコン化合物が有効
なものとして使用されるものであるが、そのほかに、H
F,SiH3 F,SiH2 F2 ,SiHF3 等のフッ素
置換水素化シリコン、等々のガス状態のあるいはガス化
し得る物質も有効な光導電層形成用の原料物質として挙
げることが出来る。これらの物質の内、水素原子を含む
フッ素化物は、光導電層形成の際に層中にフッ素原子の
導入と同時に、電気的あるいは光電的特性の制御にきわ
めて有効な水素原子も導入されるので、本発明において
は好適なフッ素原子供給用ガスとして使用される。
体近傍から光導電層の上部に向かって徐々に多くなるよ
うに分布させることは、本発明にとって有効である。ハ
ロゲン原子を層厚方向に不均一に分布させることによっ
て炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴い基体
側と表面層側との間に発生する内部応力の変化を緩和す
るため、堆積膜中の欠陥が減少し膜質が向上する。その
結果、光受容部材の使用環境の温度変化に従って光受容
部材の特性が変化する、いわゆる温度特性を向上させる
ことが可能になり帯電能およびコピー間の画像濃度むら
等の電子写真特性が改善される。こうしたハロゲン原子
としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素があるが、好ま
しくはフッ素、塩素がよく、より好ましくは、フッ素が
よい。こうしたフッ素原子を層中に含有させるために供
給用ガスとして有効なのは、たとえばフッ素ガス、フッ
素化物、フッ素をふくむハロゲン化合物、フッ素で置換
されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るフ
ッ素化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリ
コン原子とフッ素原子とを構成要素とするガス状のまた
はガス化し得る、フッ素原子を含む水素化シリコン化合
物も有効なものとして挙げることができる。本発明に於
て好適に使用し得るフッ素化合物としては、具体的には
F2,BrF,ClF,ClF3 ,BrF3 ,BrF
5 ,IF3 ,IF7 等のハロゲン化合物を挙げることが
できる。フッ素原子を含むシリコン化合物、いわゆるフ
ッ素原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的に
は、たとえばSiF4 ,Si2 F6 等のフッ化シリコン
が好ましいものとして挙げることができる。このような
フッ素原子を含むシリコン化合物を採用してグロー放電
等によって本発明の特徴的な電子写真用光受容部材を形
成する場合には、シリコン供給用ガスとしての水素化シ
リコンガスを使用しなくても、所定の支持体上にフッ素
原子を含む非単結晶シリコンからなる光導電層を形成す
ることができるが、形成される光導電層中に導入される
水素原子の導入割合の制御を一層容易になるようにする
ために、これらのガスに更に水素ガスまたは水素原子を
含むシリコン化合物のガスも所望量混合して層形成する
ことが好ましい。又、各ガスは単独種のみでなく所定の
混合比で複数種混合しても差し支えないものである。本
発明においては、フッ素原子供給用ガスとして上記され
たフッ化物あるいはフッ素を含むシリコン化合物が有効
なものとして使用されるものであるが、そのほかに、H
F,SiH3 F,SiH2 F2 ,SiHF3 等のフッ素
置換水素化シリコン、等々のガス状態のあるいはガス化
し得る物質も有効な光導電層形成用の原料物質として挙
げることが出来る。これらの物質の内、水素原子を含む
フッ素化物は、光導電層形成の際に層中にフッ素原子の
導入と同時に、電気的あるいは光電的特性の制御にきわ
めて有効な水素原子も導入されるので、本発明において
は好適なフッ素原子供給用ガスとして使用される。
【0147】本発明において光導電層にハロゲン原子に
加えて酸素原子を含有することも有効である。この場
合、ハロゲン原子との相乗作用により堆積膜の内部応力
を緩和して膜の構造欠陥を抑制する。このために光導電
層中でのキャリアの走行性が改善され、電位シフトが減
少する。こうした酸素原子の含有量としては上記ハロゲ
ン原子含有量の範囲内において10〜5000原子pp
mの範囲が好ましい。さらに本発明にとって光導電層中
に含有される酸素原子を基体側から表面層側に向かって
多くなるように分布させることは好ましいことである。
この時堆積膜中の内部応力を効果的に緩和して膜の構造
欠陥を抑制するため光導電層中でのキャリアの走行性が
改善され電位シフト等の表面電位特性がさらに改善され
る。本発明において光導電層に酸素原子を含有させる為
の原料ガスとしては、酸素(O2 ),一酸化炭素(C
O),二酸化炭素(CO2 ),一酸化窒素(NO),二
酸化窒素(NO2 ),酸化二窒素(N2 O)を微量含ん
だ希釈ガスを原料ガスに加えることが効果的である。さ
らに本発明においては、光導電層には必要に応じて伝導
性を制御する原子(M)を含有させることが好ましい。
伝導性を制御する原子は、光導電層中に万偏なく均一に
分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向
には不均一な分布状態で含有している部分があってもよ
い。前記の伝導性を制御する原子(M)としては、半導
体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、
p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する原子(以
後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝導特性を
与える周期律表V族に属する原子(以後「第V族原子」
と略記する)を用いることができる。
加えて酸素原子を含有することも有効である。この場
合、ハロゲン原子との相乗作用により堆積膜の内部応力
を緩和して膜の構造欠陥を抑制する。このために光導電
層中でのキャリアの走行性が改善され、電位シフトが減
少する。こうした酸素原子の含有量としては上記ハロゲ
ン原子含有量の範囲内において10〜5000原子pp
mの範囲が好ましい。さらに本発明にとって光導電層中
に含有される酸素原子を基体側から表面層側に向かって
多くなるように分布させることは好ましいことである。
この時堆積膜中の内部応力を効果的に緩和して膜の構造
欠陥を抑制するため光導電層中でのキャリアの走行性が
改善され電位シフト等の表面電位特性がさらに改善され
る。本発明において光導電層に酸素原子を含有させる為
の原料ガスとしては、酸素(O2 ),一酸化炭素(C
O),二酸化炭素(CO2 ),一酸化窒素(NO),二
酸化窒素(NO2 ),酸化二窒素(N2 O)を微量含ん
だ希釈ガスを原料ガスに加えることが効果的である。さ
らに本発明においては、光導電層には必要に応じて伝導
性を制御する原子(M)を含有させることが好ましい。
伝導性を制御する原子は、光導電層中に万偏なく均一に
分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向
には不均一な分布状態で含有している部分があってもよ
い。前記の伝導性を制御する原子(M)としては、半導
体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、
p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する原子(以
後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝導特性を
与える周期律表V族に属する原子(以後「第V族原子」
と略記する)を用いることができる。
【0148】第III 族原子としては、具体的には、ホウ
素(B),アルミニウム(Al),ガリウム(Ga),
インジウム(In),タリウム(Tl)等があり、特に
B,Al,Gaが好適である。第V族原子としては、具
体的には燐(P),砒素(As),アンチモン(S
b),ビスマス(Bi)等があり、特にP,Asが好適
である。光導電層に含有される伝導性を制御する原子
(M)の含有量としては、好ましくは1×10-3〜5×
104 原子ppm、より好ましくは1×10-2〜1×1
0 4 原子ppm、最適には1×10-1〜5×103 原子
ppmとされるのが望ましい。特に、光導電層において
炭素原子(C)の含有量が1×103 原子ppm以下の
場合は、光導電層に含有される原子(M)の含有量とし
ては好ましくは1×10-3〜1×103 原子ppmとさ
れるのが望ましく、炭素原子(C)の含有量が1×10
3 原子ppmを越える場合は、原子(M)の含有量とし
ては、好ましくは1×10-1〜5×104 原子ppmと
されるのが望ましい。光導電層中に、伝導性を制御する
原子、たとえば、第III 族原子あるいは第V族原子を構
造的に導入するには、層形成の際に、第III 族原子導入
用の原料物質あるいは第V族原子導入用の原料物質をガ
ス状態で反応容器中に、光導電層を形成するための他の
ガスとともに導入してやればよい。第III 族原子導入用
の原料物質あるいは第V族原子導入用の原料物質となり
得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なく
とも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用され
るのが望ましい。そのような第III 族原子導入用の原料
物質として具体的には、ホウ素原子導入用としては、B
2 H6 ,B4 H10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H 10,B
6 H12,B6 H14等の水素化ホウ素、BF3 ,BCl
3 ,BBr3 等のハロゲン化ホウ素等が挙げられる。こ
の他、AlCl3 ,GaCl3 ,Ga(CH 3 )3 ,I
nCl3 ,TlCl3 等も挙げることができる。
素(B),アルミニウム(Al),ガリウム(Ga),
インジウム(In),タリウム(Tl)等があり、特に
B,Al,Gaが好適である。第V族原子としては、具
体的には燐(P),砒素(As),アンチモン(S
b),ビスマス(Bi)等があり、特にP,Asが好適
である。光導電層に含有される伝導性を制御する原子
(M)の含有量としては、好ましくは1×10-3〜5×
104 原子ppm、より好ましくは1×10-2〜1×1
0 4 原子ppm、最適には1×10-1〜5×103 原子
ppmとされるのが望ましい。特に、光導電層において
炭素原子(C)の含有量が1×103 原子ppm以下の
場合は、光導電層に含有される原子(M)の含有量とし
ては好ましくは1×10-3〜1×103 原子ppmとさ
れるのが望ましく、炭素原子(C)の含有量が1×10
3 原子ppmを越える場合は、原子(M)の含有量とし
ては、好ましくは1×10-1〜5×104 原子ppmと
されるのが望ましい。光導電層中に、伝導性を制御する
原子、たとえば、第III 族原子あるいは第V族原子を構
造的に導入するには、層形成の際に、第III 族原子導入
用の原料物質あるいは第V族原子導入用の原料物質をガ
ス状態で反応容器中に、光導電層を形成するための他の
ガスとともに導入してやればよい。第III 族原子導入用
の原料物質あるいは第V族原子導入用の原料物質となり
得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なく
とも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用され
るのが望ましい。そのような第III 族原子導入用の原料
物質として具体的には、ホウ素原子導入用としては、B
2 H6 ,B4 H10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H 10,B
6 H12,B6 H14等の水素化ホウ素、BF3 ,BCl
3 ,BBr3 等のハロゲン化ホウ素等が挙げられる。こ
の他、AlCl3 ,GaCl3 ,Ga(CH 3 )3 ,I
nCl3 ,TlCl3 等も挙げることができる。
【0149】第V族原子導入用の原料物質として本発明
において、有効に使用されるのは、燐原子導入用として
は、PH3 ,P2 H4 ,等の水素化燐、PH4 I,PF
3 ,PF5 ,PCl3 ,PCl5 ,PBr3 ,PBr
5 ,PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 ,AsF3 ,AsCl3 ,AsBr3 ,As
F5,SbH3 ,SbF3 ,SbF5 ,SbCl3 ,S
bCl5 ,BiH3 ,BiCl3 ,BiBr3 等も第V
族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げること
ができる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用
の原料物質を必要に応じてH2 ,He,Ar,Ne等の
ガスにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光
受容部材の光導電層には、周期律表第Ia族,IIa族,
VIa族,VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含
有してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均
一に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏
無く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布
する状態で含有している部分があってもよい。しかしな
がら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行
な面内方向におては、均一な分布で万偏無く含有されて
いることが、面内方向における特性の均一化を図る点か
らも必要である。第Ia族原子としては、具体的には、
リチウム(Li),ナトリウム(Na),カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リウム(Be),マグネシウム(Mg),カルシウム
(Ca),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
において、有効に使用されるのは、燐原子導入用として
は、PH3 ,P2 H4 ,等の水素化燐、PH4 I,PF
3 ,PF5 ,PCl3 ,PCl5 ,PBr3 ,PBr
5 ,PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 ,AsF3 ,AsCl3 ,AsBr3 ,As
F5,SbH3 ,SbF3 ,SbF5 ,SbCl3 ,S
bCl5 ,BiH3 ,BiCl3 ,BiBr3 等も第V
族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げること
ができる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用
の原料物質を必要に応じてH2 ,He,Ar,Ne等の
ガスにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光
受容部材の光導電層には、周期律表第Ia族,IIa族,
VIa族,VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含
有してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均
一に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏
無く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布
する状態で含有している部分があってもよい。しかしな
がら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行
な面内方向におては、均一な分布で万偏無く含有されて
いることが、面内方向における特性の均一化を図る点か
らも必要である。第Ia族原子としては、具体的には、
リチウム(Li),ナトリウム(Na),カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リウム(Be),マグネシウム(Mg),カルシウム
(Ca),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
【0150】また、第VIa族原子としては具体的には、
クロム(Cr),モリブデン(Mo),タングステン
(W)を挙げることができ、第VIII族原子としては、鉄
(Fe),コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を挙
げることができる。本発明において、光導電層の層厚は
所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の
点から適宜所望にしたがって決定され、光導電層につい
ては、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜
40μm、最適には20〜30μmとされるのが望まし
い。本発明の目的を達成し得る特性を有するnc−Si
C(H)から成る光導電層を形成するには、導電性基体
の温度、反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜
設定する必要がある。導電性基体の温度(Ts)は、層
設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の
場合、好ましくは20〜500℃、より好ましくは50
〜480℃、最適には100〜450℃とするのが望ま
しい。本発明における表面層は、構成要素としてシリコ
ン原子と炭素原子、水素原子および周期律表第III 族を
含有する非単結晶材料で構成される。本発明の作製方法
の表面層により電気的耐圧性を飛躍的に向上さすことが
でき、その結果、膜の異常成長である球状突起がある程
度存在してもそれが画像欠陥として発現することをある
程度改善することができる。また、耐圧時において電子
写真プロセスの中で分離帯電器が異常放電を起こしても
電子写真感光体の表面が絶縁破壊されることなくいわゆ
るリークポチの発生を極めて少なくすることができる。
クロム(Cr),モリブデン(Mo),タングステン
(W)を挙げることができ、第VIII族原子としては、鉄
(Fe),コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を挙
げることができる。本発明において、光導電層の層厚は
所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の
点から適宜所望にしたがって決定され、光導電層につい
ては、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜
40μm、最適には20〜30μmとされるのが望まし
い。本発明の目的を達成し得る特性を有するnc−Si
C(H)から成る光導電層を形成するには、導電性基体
の温度、反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜
設定する必要がある。導電性基体の温度(Ts)は、層
設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の
場合、好ましくは20〜500℃、より好ましくは50
〜480℃、最適には100〜450℃とするのが望ま
しい。本発明における表面層は、構成要素としてシリコ
ン原子と炭素原子、水素原子および周期律表第III 族を
含有する非単結晶材料で構成される。本発明の作製方法
の表面層により電気的耐圧性を飛躍的に向上さすことが
でき、その結果、膜の異常成長である球状突起がある程
度存在してもそれが画像欠陥として発現することをある
程度改善することができる。また、耐圧時において電子
写真プロセスの中で分離帯電器が異常放電を起こしても
電子写真感光体の表面が絶縁破壊されることなくいわゆ
るリークポチの発生を極めて少なくすることができる。
【0151】また、本発明の表面層に含有される炭素原
子は該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、ある
いは層厚方向に不均一に分布する状態で含有している部
分があってもよい。しかしながら不均一に分布させる場
には該光導電層から最表面に向かって増加するように分
布されることが好ましい。本発明における表面層の全層
領域に含有される炭素原子の含有量は、高暗抵抗化、高
硬度化等の効果を奏するため炭素原子/(シリコン原子
+炭素原子)の値で好適には40〜90原子%、より好
適には45〜85原子%、最適には50〜80原子%と
されるのが望ましい。そして本発明における効果を発揮
するためには、含有する周期律表第III 族元素が1×1
05 原子ppm以下であることが必要である。さらに本
発明の表面層にハロゲン原子をさらに含有することも有
効である。該表面層に含有されたハロゲン原子は撥水性
を向上させるので、水蒸気の吸着による高湿流れをも減
少し、電子写真感光体の電気特性をさらに改善する。該
表面層中に含有されるハロゲン原子は20原子%以下で
あり、さらに水素原子とハロゲン原子の含有量の和は好
適には30〜70原子%、より好適には35〜65原子
%、最適には40〜60原子%とするのが望ましい。本
発明において表面層にさらに、酸素原子または窒素原子
を含有することは有効である。該表面層に含有される酸
素原子または、/および窒素原子の量としては好ましく
は1×10-4〜30原子%、より好ましくは5×10-4
〜25原子%、最適には1×10-3〜20原子%とする
のが望ましい。表面層に含有される酸素原子および/ま
たは窒素原子はnc−SiC:H内に存在する未結合手
を補償し膜質の向上に効果を奏し、光導電層と表面層の
界面にトラップされるキャリアを減少させるため、画像
流れを改善する。また、表面層中に酸素原子および窒素
原子を含有する事により表面層と光導電層との界面の密
着性が向上し、さらに表面層自身の構造を変化させる事
が可能になり、電子写真感光体の表面性、耐圧、光導電
層および導電性基体であるアルミシリンダーの保護機能
等が向上し、電子写真感光体の耐久性を優れた電気特性
を維持したままで飛躍的に向上させる事ができる。
子は該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、ある
いは層厚方向に不均一に分布する状態で含有している部
分があってもよい。しかしながら不均一に分布させる場
には該光導電層から最表面に向かって増加するように分
布されることが好ましい。本発明における表面層の全層
領域に含有される炭素原子の含有量は、高暗抵抗化、高
硬度化等の効果を奏するため炭素原子/(シリコン原子
+炭素原子)の値で好適には40〜90原子%、より好
適には45〜85原子%、最適には50〜80原子%と
されるのが望ましい。そして本発明における効果を発揮
するためには、含有する周期律表第III 族元素が1×1
05 原子ppm以下であることが必要である。さらに本
発明の表面層にハロゲン原子をさらに含有することも有
効である。該表面層に含有されたハロゲン原子は撥水性
を向上させるので、水蒸気の吸着による高湿流れをも減
少し、電子写真感光体の電気特性をさらに改善する。該
表面層中に含有されるハロゲン原子は20原子%以下で
あり、さらに水素原子とハロゲン原子の含有量の和は好
適には30〜70原子%、より好適には35〜65原子
%、最適には40〜60原子%とするのが望ましい。本
発明において表面層にさらに、酸素原子または窒素原子
を含有することは有効である。該表面層に含有される酸
素原子または、/および窒素原子の量としては好ましく
は1×10-4〜30原子%、より好ましくは5×10-4
〜25原子%、最適には1×10-3〜20原子%とする
のが望ましい。表面層に含有される酸素原子および/ま
たは窒素原子はnc−SiC:H内に存在する未結合手
を補償し膜質の向上に効果を奏し、光導電層と表面層の
界面にトラップされるキャリアを減少させるため、画像
流れを改善する。また、表面層中に酸素原子および窒素
原子を含有する事により表面層と光導電層との界面の密
着性が向上し、さらに表面層自身の構造を変化させる事
が可能になり、電子写真感光体の表面性、耐圧、光導電
層および導電性基体であるアルミシリンダーの保護機能
等が向上し、電子写真感光体の耐久性を優れた電気特性
を維持したままで飛躍的に向上させる事ができる。
【0152】すなわち、連続して大量に画像形成を行っ
てもクリーニングブレードや分離爪へのダメージが少な
く、クリーニング性および転写紙の分離性も良好にあ
る。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的に向
上する事ができる。さらに誘電率の低下により高電圧に
対する耐久性も向上するため、光受容部材の一部が絶縁
破壊する事によって起こる「リークポチ」がさらに発生
しにくくなる。さらに、再生紙を使用する場合において
は、本発明の方法によるシリコン原子、水素原子、ハロ
ゲン原子、周期律表第III 族元素、さらに酸素原子およ
び/または窒素原子を含有した表面層によれば表面高度
が向上し、耐環境特性が向上するために、再生紙のロジ
ン等のサイズ剤が電子写真感光体表面に付着することを
防止し、長期の使用におけるトナーの融着や画像流れを
無くすることに効果を発揮する。本発明においてnc−
SiC:Hで構成される表面層を形成するには、前述の
光導電層を形成する方法と同様の真空堆積法が採用され
る。本発明において表面層を形成するにおいて使用され
るシリコン供給用ガスおよび炭素原子(C)導入用の原
料ガスになり得るものは、先に挙げた光導電層を形成す
るときと同じものが使用可能である。本発明において表
面層に周期律表第III 族を含有するために使用される原
料ガスになり得るものとしては、先に挙げた光導電層を
形成するときと同じものが使用可能である。本発明にお
いて表面層に酸素原子および窒素原子を含有させる為の
導入ガスとしては、酸素原子用としては酸素(O2 ),
一酸化炭素(CO),二酸化炭素(CO2 )、窒素原子
用としては窒素(N2 ),アンモニア(NH3 )などが
挙げられる。また酸素および窒素原子を同時に含有する
ものとして一酸化窒素(NO),二酸化窒素(NO
2 ),酸化二窒素(N2 O)が好ましいものである。
てもクリーニングブレードや分離爪へのダメージが少な
く、クリーニング性および転写紙の分離性も良好にあ
る。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的に向
上する事ができる。さらに誘電率の低下により高電圧に
対する耐久性も向上するため、光受容部材の一部が絶縁
破壊する事によって起こる「リークポチ」がさらに発生
しにくくなる。さらに、再生紙を使用する場合において
は、本発明の方法によるシリコン原子、水素原子、ハロ
ゲン原子、周期律表第III 族元素、さらに酸素原子およ
び/または窒素原子を含有した表面層によれば表面高度
が向上し、耐環境特性が向上するために、再生紙のロジ
ン等のサイズ剤が電子写真感光体表面に付着することを
防止し、長期の使用におけるトナーの融着や画像流れを
無くすることに効果を発揮する。本発明においてnc−
SiC:Hで構成される表面層を形成するには、前述の
光導電層を形成する方法と同様の真空堆積法が採用され
る。本発明において表面層を形成するにおいて使用され
るシリコン供給用ガスおよび炭素原子(C)導入用の原
料ガスになり得るものは、先に挙げた光導電層を形成す
るときと同じものが使用可能である。本発明において表
面層に周期律表第III 族を含有するために使用される原
料ガスになり得るものとしては、先に挙げた光導電層を
形成するときと同じものが使用可能である。本発明にお
いて表面層に酸素原子および窒素原子を含有させる為の
導入ガスとしては、酸素原子用としては酸素(O2 ),
一酸化炭素(CO),二酸化炭素(CO2 )、窒素原子
用としては窒素(N2 ),アンモニア(NH3 )などが
挙げられる。また酸素および窒素原子を同時に含有する
ものとして一酸化窒素(NO),二酸化窒素(NO
2 ),酸化二窒素(N2 O)が好ましいものである。
【0153】さらに本発明において表面層に、周期律表
第Ia族,IIa族,VIa属,VIII族から選ばれる少なく
とも1種の元素を含有してもよい。前記元素は前記光導
電層中に万偏無く均一に分布されてもよいし、あるいは
該光導電層中に万偏無く含有されてはいるが、層厚方向
に対し不均一に分布する状態で含有している部分があっ
てもよい。しかしながら、いずれの場合においても導電
性基体の表面と平行な面内方向においては、均一な分布
で万偏無く含有されていることが、面内方向における特
性の均一化を図る点からも必要である。第Ia族原子と
しては、具体的には、リチウム(Li),ナトリウム
(Na),カリウム(K)を挙げることができ、第IIa
族原子としては、ベリリウム(Be),マグネシウム
(Mg),カルシウム(Ca),ストロンチウム(S
r),バリウム(Ba)等を挙げることができる。ま
た、第VIa族原子としては具体的には、クロム(C
r),モリブデン(Mo),タングステン(W)等を挙
げることができ、第VIII族原子としては、鉄(Fe),
コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を挙げることが
できる。本発明において、表面層の層厚は所望の電子写
真特性が得られること、および経済的効果等の点から好
ましくは0.01〜30μm、より好ましくは0.05
〜20μm、最適には0.1〜10μmとされるのが望
ましい。本発明の目的を達成し得る特性を有する表面層
を形成する場合には、導電性基体の温度、ガス圧が前記
表面層の特性を左右する重要な要因である。導電性基体
温度は適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは20〜
500℃、より好ましくは50〜480℃、最適には1
00〜450℃とするのが望ましい。
第Ia族,IIa族,VIa属,VIII族から選ばれる少なく
とも1種の元素を含有してもよい。前記元素は前記光導
電層中に万偏無く均一に分布されてもよいし、あるいは
該光導電層中に万偏無く含有されてはいるが、層厚方向
に対し不均一に分布する状態で含有している部分があっ
てもよい。しかしながら、いずれの場合においても導電
性基体の表面と平行な面内方向においては、均一な分布
で万偏無く含有されていることが、面内方向における特
性の均一化を図る点からも必要である。第Ia族原子と
しては、具体的には、リチウム(Li),ナトリウム
(Na),カリウム(K)を挙げることができ、第IIa
族原子としては、ベリリウム(Be),マグネシウム
(Mg),カルシウム(Ca),ストロンチウム(S
r),バリウム(Ba)等を挙げることができる。ま
た、第VIa族原子としては具体的には、クロム(C
r),モリブデン(Mo),タングステン(W)等を挙
げることができ、第VIII族原子としては、鉄(Fe),
コバルト(Co),ニッケル(Ni)等を挙げることが
できる。本発明において、表面層の層厚は所望の電子写
真特性が得られること、および経済的効果等の点から好
ましくは0.01〜30μm、より好ましくは0.05
〜20μm、最適には0.1〜10μmとされるのが望
ましい。本発明の目的を達成し得る特性を有する表面層
を形成する場合には、導電性基体の温度、ガス圧が前記
表面層の特性を左右する重要な要因である。導電性基体
温度は適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは20〜
500℃、より好ましくは50〜480℃、最適には1
00〜450℃とするのが望ましい。
【0154】反応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択
されるが、好ましくは1×10-5〜10Torr、より
好ましくは5×10-5〜3Torr、最適には1×10
-4〜1Torrとするのが望ましい。本発明において
は、表面層を形成するための導電性基体温度、ガス圧の
望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、
これらの層作製ファクターは通常は独立的に別々に決め
られるものではなく、所望の特性を有する表面層を形成
すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各層作製ファ
クターの最適値を決めるのが望ましい。本発明の光受容
部材においては、光導電層と表面層との間に、組成を連
続的に変化させた層領域を設けてもよい。該層領域を設
けることにより各層間での密着性をより向上させること
ができる。さらに本発明の光受容部材においては、光導
電層の前記導電性基体側に、少なくともアルミニウム原
子、シリコン原子、炭素原子および水素原子が層厚方向
に不均一な分布状態で含有する層領域を有することが望
ましい。本発明において、プラズマを発生させるエネル
ギーは、DC、高周波、マイクロ波等いずれでも可能で
あるが、特に、プラズマの発生のエネルギーにマイクロ
波または高周波を用いた場合、本発明の効果がより顕著
なものとなる。本発明において、プラズマ発生のために
マイクロ波を用いる場合、マイクロ波電力は、放電を発
生させることができればいずれでも良いが、100W以
上、10kW以下、好ましくは500W以上、4kW以
下が本発明を実施するに当たり適当である。
されるが、好ましくは1×10-5〜10Torr、より
好ましくは5×10-5〜3Torr、最適には1×10
-4〜1Torrとするのが望ましい。本発明において
は、表面層を形成するための導電性基体温度、ガス圧の
望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、
これらの層作製ファクターは通常は独立的に別々に決め
られるものではなく、所望の特性を有する表面層を形成
すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各層作製ファ
クターの最適値を決めるのが望ましい。本発明の光受容
部材においては、光導電層と表面層との間に、組成を連
続的に変化させた層領域を設けてもよい。該層領域を設
けることにより各層間での密着性をより向上させること
ができる。さらに本発明の光受容部材においては、光導
電層の前記導電性基体側に、少なくともアルミニウム原
子、シリコン原子、炭素原子および水素原子が層厚方向
に不均一な分布状態で含有する層領域を有することが望
ましい。本発明において、プラズマを発生させるエネル
ギーは、DC、高周波、マイクロ波等いずれでも可能で
あるが、特に、プラズマの発生のエネルギーにマイクロ
波または高周波を用いた場合、本発明の効果がより顕著
なものとなる。本発明において、プラズマ発生のために
マイクロ波を用いる場合、マイクロ波電力は、放電を発
生させることができればいずれでも良いが、100W以
上、10kW以下、好ましくは500W以上、4kW以
下が本発明を実施するに当たり適当である。
【0155】以下、本発明の効果を、実施例を用いて具
体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定され
るものではない。 〈実施例34および比較例10〉 実施例34 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、表60に示す条件
により基体表面の前処理を行なった。但し、本実施例で
は界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニルフ
ェニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。このよ
うに前処理を行なったアルミシリンダー上に、さきに詳
述した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光体の
製造装置を用い、高周波グロー放電法により表61に示
す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で
は、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図35の
ように変化させるために、光導電層の形成時に導入する
CH4 の流量をリニアに変化させた。この時の光導電層
の基体との界面での炭素含有量は、約10原子%となる
ようにした。なお、炭素含有量の測定には、ラザフォー
ド後方散乱法による元素分析で行なった。作製した電子
写真感光体をまず目視により表面層を評価し、その後キ
ャノン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子
写真装置に設置し、帯電能、感度、残留電位等、電子写
真特性および耐久後の画像特性について以下の評価を行
なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。
体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定され
るものではない。 〈実施例34および比較例10〉 実施例34 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、表60に示す条件
により基体表面の前処理を行なった。但し、本実施例で
は界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニルフ
ェニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。このよ
うに前処理を行なったアルミシリンダー上に、さきに詳
述した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光体の
製造装置を用い、高周波グロー放電法により表61に示
す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で
は、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図35の
ように変化させるために、光導電層の形成時に導入する
CH4 の流量をリニアに変化させた。この時の光導電層
の基体との界面での炭素含有量は、約10原子%となる
ようにした。なお、炭素含有量の測定には、ラザフォー
ド後方散乱法による元素分析で行なった。作製した電子
写真感光体をまず目視により表面層を評価し、その後キ
ャノン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子
写真装置に設置し、帯電能、感度、残留電位等、電子写
真特性および耐久後の画像特性について以下の評価を行
なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。
【0156】◎は曇り無し ○は一部曇りあり △は部分的に、数カ所曇りがあり ×は全面に曇りがある。 帯電能・感度・残留電位 帯電能…電子写真感光体を実験装置に設置し、帯電器に
+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表面電
位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定する。 感度…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯電さ
せる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセノンラ
ンプ光源を用い、フィルターを用いて550nm以下の
波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電位計に
より電子写真感光体の明部表面電位を測定する。明部表
面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、この時
の露光量をもって感度とする。 残留電位…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯
電させる。そして直ちに一定光量の比較的強い光を照射
する。光像はキセノンランプ光源を用い、フィルターを
用いて550nm以下の波長域の光を除いた光を照射す
る。この時、表面電位計により電子写真感光体の明部表
面電位を測定する。 白ポチ・ハーフトーンむら…電子写真感光体を、キャ
ノン社製複写機NP−7550を実験用に改造した複写
機にいれ、通常の電子写真プロセスにより転写し紙面上
に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を行なっ
た。
+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表面電
位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定する。 感度…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯電さ
せる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセノンラ
ンプ光源を用い、フィルターを用いて550nm以下の
波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電位計に
より電子写真感光体の明部表面電位を測定する。明部表
面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、この時
の露光量をもって感度とする。 残留電位…電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に帯
電させる。そして直ちに一定光量の比較的強い光を照射
する。光像はキセノンランプ光源を用い、フィルターを
用いて550nm以下の波長域の光を除いた光を照射す
る。この時、表面電位計により電子写真感光体の明部表
面電位を測定する。 白ポチ・ハーフトーンむら…電子写真感光体を、キャ
ノン社製複写機NP−7550を実験用に改造した複写
機にいれ、通常の電子写真プロセスにより転写し紙面上
に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を行なっ
た。
【0157】白ポチ…キャノン製全面黒チャート(部品
番号:FY9−9073)を原稿台に置きコピーしたと
きに得られたコピー画像の同一面積内にある直径0.2
mm以下の白ポチについて、その数を数えた。 ハーフトーンむら…キャノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.05mmの円形の領
域を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画
像濃度のばらつきを評価した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 再生紙による耐久後の画像特性…作製した電子写真感
光体をキャノン製複写機NP−7550を実験用に改造
した電子写真装置に設置し再生紙を用い300万枚の耐
久試験を行なった。そして、画像特性について以下の評
価を行なった。 画像流れ…白地に全面文字よりなるキャノン製テストチ
ャート(部品番号:FY9−9058)を原稿台に置き
通常の露光量の2倍の露光量で照射しコピーをとる。得
られたコピー画像を観察し、画像上の細線が途切れずに
つながっているか評価した。但しこの時画像上でむらが
ある時は、全画像領域で評価し一番悪い部分の結果を示
した。
番号:FY9−9073)を原稿台に置きコピーしたと
きに得られたコピー画像の同一面積内にある直径0.2
mm以下の白ポチについて、その数を数えた。 ハーフトーンむら…キャノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.05mmの円形の領
域を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画
像濃度のばらつきを評価した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 再生紙による耐久後の画像特性…作製した電子写真感
光体をキャノン製複写機NP−7550を実験用に改造
した電子写真装置に設置し再生紙を用い300万枚の耐
久試験を行なった。そして、画像特性について以下の評
価を行なった。 画像流れ…白地に全面文字よりなるキャノン製テストチ
ャート(部品番号:FY9−9058)を原稿台に置き
通常の露光量の2倍の露光量で照射しコピーをとる。得
られたコピー画像を観察し、画像上の細線が途切れずに
つながっているか評価した。但しこの時画像上でむらが
ある時は、全画像領域で評価し一番悪い部分の結果を示
した。
【0158】◎は良好 ○は一部途切れあり △は途切れは多いが文字として認識でき、実用上問題な
い 黒ポチ…白紙を原稿台に置きコピーしたときに得られた
コピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下の黒
い画像欠陥について、その数を数えた。それぞれについ
て、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 これらの結果を表62に示す。 比較例10 実施例34と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により表63の条件で基体表面の処
理を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、処理
槽302と基体搬送機構303よりなっている。処理槽
302は、基体投入台311、基体洗浄槽321、基体
搬出台351よりなっている。洗浄槽321は液の温度
を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付いて
いる。搬送機構303は、搬送レール365と搬送アー
ム361よりなり、搬送アーム361は、レール365
上を移動する移動機構362、基体301を保持するチ
ャッキング機構363、およびこのチャッキング機構3
63を上下させるためのエアーシリンダー364よりな
っている。
い 黒ポチ…白紙を原稿台に置きコピーしたときに得られた
コピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下の黒
い画像欠陥について、その数を数えた。それぞれについ
て、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 これらの結果を表62に示す。 比較例10 実施例34と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により表63の条件で基体表面の処
理を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、処理
槽302と基体搬送機構303よりなっている。処理槽
302は、基体投入台311、基体洗浄槽321、基体
搬出台351よりなっている。洗浄槽321は液の温度
を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付いて
いる。搬送機構303は、搬送レール365と搬送アー
ム361よりなり、搬送アーム361は、レール365
上を移動する移動機構362、基体301を保持するチ
ャッキング機構363、およびこのチャッキング機構3
63を上下させるためのエアーシリンダー364よりな
っている。
【0159】切削後、投入台上311に置かれた基体3
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油および切り粉を除去するための洗浄が行な
われる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により
搬出台351に運ばれる。このようにして従来の基体の
前処理を行った基体に実施例34と同様にして、表64
に示す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の
3層構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を作製
した。得られた電子写真感光体の評価は実施例34と同
様に行ない、実施例34の結果と合せて表62に示す。
表62より明らかなように本発明の方法によれば、感度
が向上し、なおかつ残留電位が低く抑えられている。そ
して特に感光体の表面の曇り、およびハーフトーンむ
ら、および再生紙による耐久特性に関してすぐれた特性
を示していることがわかる。さらに、本発明によれば3
00万枚という耐久後においても画像上なんの支障もな
いことがわかる。 〈実施例35および比較例11〉 実施例35 図1に示す基体表面処理装置により実施例34と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表65に示す条件により電子
写真感光体を作製した。作製した電子写真感光体は実施
例34と同様の評価を行なった。その結果実施例34と
まったく同様の結果が得られた。 比較例11 図3に示す基体表面処理装置により比較例10と同様の
前処理を行なった導電性基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表66に示す条件で基体、電
荷輸送層、電荷発生層、表面層の3層構成の、いわゆる
機能分離型電子写真感光体を作製した。得られた電子写
真感光体の評価は実施例35と同様に行なった。その結
果、比較例11とまったく同様の結果が得られた。 〈実施例36および比較例12〉 実施例36 図1に示す基体表面処理装置により実施例34と同様の
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、
高周波グロー放電法により表67に示す作製条件で電子
写真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭
素含有量の変化パターンを図36,図37に示すように
変化させるために、光導電層の形成時に導入するCH4
の流量を変化させ、2種類の感光体を作製した。いずれ
のパターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含
有量は、約10原子%となるようにした。なお、炭素含
有量の測定にはラザフォード後方散乱法による元素分析
により標準サンプルの検量線を作製し、標準サンプルと
作製したサンプルをオージェ分光法によるシグナル強度
から絶対量を求めた。
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油および切り粉を除去するための洗浄が行な
われる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により
搬出台351に運ばれる。このようにして従来の基体の
前処理を行った基体に実施例34と同様にして、表64
に示す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の
3層構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を作製
した。得られた電子写真感光体の評価は実施例34と同
様に行ない、実施例34の結果と合せて表62に示す。
表62より明らかなように本発明の方法によれば、感度
が向上し、なおかつ残留電位が低く抑えられている。そ
して特に感光体の表面の曇り、およびハーフトーンむ
ら、および再生紙による耐久特性に関してすぐれた特性
を示していることがわかる。さらに、本発明によれば3
00万枚という耐久後においても画像上なんの支障もな
いことがわかる。 〈実施例35および比較例11〉 実施例35 図1に示す基体表面処理装置により実施例34と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表65に示す条件により電子
写真感光体を作製した。作製した電子写真感光体は実施
例34と同様の評価を行なった。その結果実施例34と
まったく同様の結果が得られた。 比較例11 図3に示す基体表面処理装置により比較例10と同様の
前処理を行なった導電性基体上に、図2(a),2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、表66に示す条件で基体、電
荷輸送層、電荷発生層、表面層の3層構成の、いわゆる
機能分離型電子写真感光体を作製した。得られた電子写
真感光体の評価は実施例35と同様に行なった。その結
果、比較例11とまったく同様の結果が得られた。 〈実施例36および比較例12〉 実施例36 図1に示す基体表面処理装置により実施例34と同様の
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、
高周波グロー放電法により表67に示す作製条件で電子
写真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭
素含有量の変化パターンを図36,図37に示すように
変化させるために、光導電層の形成時に導入するCH4
の流量を変化させ、2種類の感光体を作製した。いずれ
のパターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含
有量は、約10原子%となるようにした。なお、炭素含
有量の測定にはラザフォード後方散乱法による元素分析
により標準サンプルの検量線を作製し、標準サンプルと
作製したサンプルをオージェ分光法によるシグナル強度
から絶対量を求めた。
【0160】作製した電子写真感光体の表面の曇りを目
視により判断しキャノン製複写機NP−7550を実験
用に改造した電子写真装置に設置し、感度、残留電位、
白ポチ、ハーフトーンむらについて実施例34と同様の
方法で評価した。その後、キャノン製再生複写用紙を用
いてNP−7550改造機において300万枚の耐久の
評価を行ない、画像流れ、黒ポチの評価を実施例34と
同様に行ない、その結果を表68に示す。 比較例12 比較例10と同様に前処理を行なった基体上に、実施例
36と同様にして、図38、図39を示す炭素含有量パ
ターンで電子写真感光体を作製し、実施例36と同様の
評価を行なった。そしてその結果を表68に、実施例3
6の評価結果とあわせて示す。表68より、本発明の光
導電層の炭素量変化パターンでは比較例12の結果に比
べて初期特性、耐久後の画像特性のいずれも良好な結果
が得られていることがわかる。 〈実施例37および比較例13〉 実施例37 図1に示す基体表面処理装置により、実施例34と同様
の前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に
示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロ
ー放電法を用いる以外は実施例36と同様にして、表6
9に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施
例では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図3
6図37に示すように変化させるために、光導電層の形
成時に導入するCH4 の流量を変化させた。いずれのパ
ターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有量
は、約10原子%となるようにした。なお、炭素含有量
の測定にはラザフォード後方散乱法による元素分析で行
なった。作製した電子写真感光体は実施例36とまった
く同様の結果が得られた。 比較例13 図3に示す基体処理装置により、比較例10と同様に前
処理を行なった基体上に、実施例37と同様にして、図
38、図39に示す炭素含有量パターンで電子写真感光
体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例37と
同様の評価を行なったところ、比較例12とまったく同
様の結果が得られた。 〈実施例38〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、さきに詳述した手
順にしたがって、高周波グロー放電法により表61に示
す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で
は、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図35を
用い、基体側表面の炭素含有量を光導電層の形成時に導
入するCH4 の流量を変えることにより変化させた。そ
して光導電層の基体側表面での炭素含有量は、ラザフォ
ード後方散乱法による元素分析で同定した。
視により判断しキャノン製複写機NP−7550を実験
用に改造した電子写真装置に設置し、感度、残留電位、
白ポチ、ハーフトーンむらについて実施例34と同様の
方法で評価した。その後、キャノン製再生複写用紙を用
いてNP−7550改造機において300万枚の耐久の
評価を行ない、画像流れ、黒ポチの評価を実施例34と
同様に行ない、その結果を表68に示す。 比較例12 比較例10と同様に前処理を行なった基体上に、実施例
36と同様にして、図38、図39を示す炭素含有量パ
ターンで電子写真感光体を作製し、実施例36と同様の
評価を行なった。そしてその結果を表68に、実施例3
6の評価結果とあわせて示す。表68より、本発明の光
導電層の炭素量変化パターンでは比較例12の結果に比
べて初期特性、耐久後の画像特性のいずれも良好な結果
が得られていることがわかる。 〈実施例37および比較例13〉 実施例37 図1に示す基体表面処理装置により、実施例34と同様
の前処理を行なった基体上に、図2(a),2(b)に
示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロ
ー放電法を用いる以外は実施例36と同様にして、表6
9に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施
例では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図3
6図37に示すように変化させるために、光導電層の形
成時に導入するCH4 の流量を変化させた。いずれのパ
ターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有量
は、約10原子%となるようにした。なお、炭素含有量
の測定にはラザフォード後方散乱法による元素分析で行
なった。作製した電子写真感光体は実施例36とまった
く同様の結果が得られた。 比較例13 図3に示す基体処理装置により、比較例10と同様に前
処理を行なった基体上に、実施例37と同様にして、図
38、図39に示す炭素含有量パターンで電子写真感光
体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例37と
同様の評価を行なったところ、比較例12とまったく同
様の結果が得られた。 〈実施例38〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、さきに詳述した手
順にしたがって、高周波グロー放電法により表61に示
す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で
は、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図35を
用い、基体側表面の炭素含有量を光導電層の形成時に導
入するCH4 の流量を変えることにより変化させた。そ
して光導電層の基体側表面での炭素含有量は、ラザフォ
ード後方散乱法による元素分析で同定した。
【0161】作製した電子写真感光体の表面の曇りおよ
び球状突起の発生数、更にキャノン製複写機NP−75
50を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電
能、感度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら等の電
子写真特性および再生紙による300万枚耐久後の画像
性の評価を行なった。各項目は、以下の方法で行った。 表面の曇り 実施例34と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 ○は80〜60% △は100〜80% 残留電位 実施例34と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら 白ポチ・ハーフトーンむら…実施例34と同様にして評
価した。 このようにして得られた結果をまとめて表70に示す。
この結果から、光導電層の基体側表面の炭素量として
は、0.5〜50原子%で特性の向上が見られ、さらに
1〜30原子%できわめて良好な結果が得られている。 〈実施例39〉図1に示す基体表面処理装置により実施
例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、さきに詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロ
ー放電法により、表65に示す作製条件で電子写真感光
体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有量
の変化パターンを図35を用い、基体側表面の炭素含有
量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を各感光
体ごとに変えることにより変化させた。
び球状突起の発生数、更にキャノン製複写機NP−75
50を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電
能、感度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら等の電
子写真特性および再生紙による300万枚耐久後の画像
性の評価を行なった。各項目は、以下の方法で行った。 表面の曇り 実施例34と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 ○は80〜60% △は100〜80% 残留電位 実施例34と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら 白ポチ・ハーフトーンむら…実施例34と同様にして評
価した。 このようにして得られた結果をまとめて表70に示す。
この結果から、光導電層の基体側表面の炭素量として
は、0.5〜50原子%で特性の向上が見られ、さらに
1〜30原子%できわめて良好な結果が得られている。 〈実施例39〉図1に示す基体表面処理装置により実施
例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、さきに詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロ
ー放電法により、表65に示す作製条件で電子写真感光
体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有量
の変化パターンを図35を用い、基体側表面の炭素含有
量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を各感光
体ごとに変えることにより変化させた。
【0162】そして、実施例38と同様にして評価した
結果、表70とまったく同じ結果が得られた。 〈実施例40〉実施例34と同様の前処理を行った基体
上に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さ
きに詳述した手順にしたがって、高周波グロー放電法に
より表71に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実施例では、光導電層中のフッ素含有量を図41
に示すように変化させるために、光導電層の形成時に導
入するSiF4 の流量を変化させた。そして、光導電層
中のフッ素含有量は、SIMS(CAMECA IMS
−3F)による元素分析で行なったところ基体近傍で3
at.ppm、表面層近傍で40at.ppmであっ
た。 (I)作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP
−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
加速耐久試験を行なう前の白ポチ、ハーフトーンむら、
ゴースト等の電子写真特性について評価を行なった。各
項目は、実施例34および実施例38と同様の方法で評
価した。なお、ゴーストに関しては以下のように評価し
た。 ゴースト…キャノン製ゴーストテストチャート(部品番
号:FY9−9040)に反射濃度1.1、¢5mmの
黒丸を貼付けたものを原稿台の画像先端部に置き、その
上に、キャノン製中間調チャートを重ねておいた際のコ
ピー画像において中間調コピー上に認められるゴースト
チャートの¢5mmの反射濃度と中間調部分の反射濃度
との差を測定した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 を表わしている。
結果、表70とまったく同じ結果が得られた。 〈実施例40〉実施例34と同様の前処理を行った基体
上に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さ
きに詳述した手順にしたがって、高周波グロー放電法に
より表71に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実施例では、光導電層中のフッ素含有量を図41
に示すように変化させるために、光導電層の形成時に導
入するSiF4 の流量を変化させた。そして、光導電層
中のフッ素含有量は、SIMS(CAMECA IMS
−3F)による元素分析で行なったところ基体近傍で3
at.ppm、表面層近傍で40at.ppmであっ
た。 (I)作製した電子写真感光体をキャノン製複写機NP
−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
加速耐久試験を行なう前の白ポチ、ハーフトーンむら、
ゴースト等の電子写真特性について評価を行なった。各
項目は、実施例34および実施例38と同様の方法で評
価した。なお、ゴーストに関しては以下のように評価し
た。 ゴースト…キャノン製ゴーストテストチャート(部品番
号:FY9−9040)に反射濃度1.1、¢5mmの
黒丸を貼付けたものを原稿台の画像先端部に置き、その
上に、キャノン製中間調チャートを重ねておいた際のコ
ピー画像において中間調コピー上に認められるゴースト
チャートの¢5mmの反射濃度と中間調部分の反射濃度
との差を測定した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 を表わしている。
【0163】この結果を表72にまとめて示す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキャノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し再生紙を用いて300万枚の耐久試験を行なった。
そして、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子
写真特性の評価を(I)と同様に行なった。その結果を
表73にまとめて示す。表72および表73の結果か
ら、光導電層中のフッ素含有量が95原子ppm以下の
範囲に設定することで画像特性および耐久性に関しても
非常にすぐれた電子写真感光体を作製することが可能で
あることが示された。 〈実施例41〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例40と同様
に、表74に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。そして作製した電子写真感光体を実施例40と同じ
手順で評価をした。その結果は表72および表73と全
く同様であった。 〈実施例42〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により表75の作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させる
ように、表面層形成時に導入するCH4 の流量を変化さ
せた。
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し再生紙を用いて300万枚の耐久試験を行なった。
そして、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子
写真特性の評価を(I)と同様に行なった。その結果を
表73にまとめて示す。表72および表73の結果か
ら、光導電層中のフッ素含有量が95原子ppm以下の
範囲に設定することで画像特性および耐久性に関しても
非常にすぐれた電子写真感光体を作製することが可能で
あることが示された。 〈実施例41〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例40と同様
に、表74に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。そして作製した電子写真感光体を実施例40と同じ
手順で評価をした。その結果は表72および表73と全
く同様であった。 〈実施例42〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により表75の作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させる
ように、表面層形成時に導入するCH4 の流量を変化さ
せた。
【0164】作製した電子写真感光体をキャノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、再生紙を
用いた300万枚の耐久試験後の画像評価を以下に示す
方法で行なった。 帯電能…実施例34と同様に行なった。 残留電位…実施例34と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表76に示す。表より明らかなように、炭
素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に著しい
改善が見られる。 〈実施例43〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例42と同様
に、表46に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させる
ように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化させ
た。作製した電子写真感光体は実施例42と同じ手順で
評価した。その結果、表76と全く同様の結果が得られ
た。 〈実施例44〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により表78の作製条件で
電子写真感光体を作製した。本実験では、作製した電子
写真感光体の表面層に含有される窒素原子、酸素原子、
ホウ素原子についてSIMSによる定量を行なったとこ
ろ窒素原子、酸素原子は数十ppmであり、ホウ素原子
は数mmpであった。
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、再生紙を
用いた300万枚の耐久試験後の画像評価を以下に示す
方法で行なった。 帯電能…実施例34と同様に行なった。 残留電位…実施例34と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表76に示す。表より明らかなように、炭
素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に著しい
改善が見られる。 〈実施例43〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例42と同様
に、表46に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させる
ように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化させ
た。作製した電子写真感光体は実施例42と同じ手順で
評価した。その結果、表76と全く同様の結果が得られ
た。 〈実施例44〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により表78の作製条件で
電子写真感光体を作製した。本実験では、作製した電子
写真感光体の表面層に含有される窒素原子、酸素原子、
ホウ素原子についてSIMSによる定量を行なったとこ
ろ窒素原子、酸素原子は数十ppmであり、ホウ素原子
は数mmpであった。
【0165】こうして作製した電子写真感光体をキャノ
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
複写装置に設置して再生紙を用いて300万枚の耐久後
の画像について目視により評価を行なった。その結果、
画像流れ、白ポチの増加もなく非常に良好な結果を得
た。 〈実施例45〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により表79に示す作製条
件で電子写真感光体を作製した。なお、本実施例では表
面層においてCH4 流量を変化することにより表面層中
での炭素原子含有量を最表面で最大になるように層厚方
向に分布させた。このとき表面層中のホウ素、窒素、酸
素原子の含有量も徐々に増えるように原料ガスの流量を
変化させた。こうして作製した電子写真感光体をキャノ
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
複写装置に設置して再生紙を用いて300万枚の耐久後
の画像について目視により評価を行なった。その結果、
画像流れ、白ポチの増加もなく非常に良好な結果を得
た。 〈実施例46〉図1に示す基体表面処理装置により、表
80に示す条件により、実施例34と同様の前処理を行
なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真
感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法によ
り表81に示す条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では光導電層中のフッ素の含有量を図40〜43に
示す分布形になるようにSiF4 /SiH4 の値が10
〜50ppmの範囲内で流量をなめらかに変化させ、4
種類の電子写真感光体を作製した。また、フッ素を含有
しないこと以外は同条件で電子写真感光体も作製した。
以上の5種類の電子写真感光体について以下の評価を行
なった。
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
複写装置に設置して再生紙を用いて300万枚の耐久後
の画像について目視により評価を行なった。その結果、
画像流れ、白ポチの増加もなく非常に良好な結果を得
た。 〈実施例45〉図1に示す基体表面処理装置により、実
施例34と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により表79に示す作製条
件で電子写真感光体を作製した。なお、本実施例では表
面層においてCH4 流量を変化することにより表面層中
での炭素原子含有量を最表面で最大になるように層厚方
向に分布させた。このとき表面層中のホウ素、窒素、酸
素原子の含有量も徐々に増えるように原料ガスの流量を
変化させた。こうして作製した電子写真感光体をキャノ
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
複写装置に設置して再生紙を用いて300万枚の耐久後
の画像について目視により評価を行なった。その結果、
画像流れ、白ポチの増加もなく非常に良好な結果を得
た。 〈実施例46〉図1に示す基体表面処理装置により、表
80に示す条件により、実施例34と同様の前処理を行
なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真
感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法によ
り表81に示す条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では光導電層中のフッ素の含有量を図40〜43に
示す分布形になるようにSiF4 /SiH4 の値が10
〜50ppmの範囲内で流量をなめらかに変化させ、4
種類の電子写真感光体を作製した。また、フッ素を含有
しないこと以外は同条件で電子写真感光体も作製した。
以上の5種類の電子写真感光体について以下の評価を行
なった。
【0166】表面の曇り、帯電能、感度、残留電位、白
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例34と同様
の評価 温度特性…作製した電子写真感光体をキャノン社製複写
機NP−7550を実験用に改造した複写機にいれ、電
子写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、帯
電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行な
い、表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光
体の表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近
似し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の
単位であらわす。 ◎非常に優れている。 ○優れている。 △実用上問題ない。 ×実用的ではない。 以上の結果を表82に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合におい
て、ゴースト、温度特性まで含め、電子写真特性が改善
されていることがわかる。 〈実施例47〉図1に示す基体表面処理装置により、表
81に示す条件により、実施例34と同様の前処理を行
なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真
感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法によ
り表83に示す条件で電子写真感光体を作製した。なお
本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を一定とし、
酸素の含有量を図44〜47に示す分布形になるように
CO2 /SiH4 の値が10〜50ppmの範囲内で流
量をなめらかに変化させ、4種類の電子写真感光体を作
製した。また、酸素を含有しないこと以外は同条件で電
子写真感光体も作製した。以上の5種類の電子写真感光
体について以下の評価を行なった。
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例34と同様
の評価 温度特性…作製した電子写真感光体をキャノン社製複写
機NP−7550を実験用に改造した複写機にいれ、電
子写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、帯
電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行な
い、表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光
体の表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近
似し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の
単位であらわす。 ◎非常に優れている。 ○優れている。 △実用上問題ない。 ×実用的ではない。 以上の結果を表82に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合におい
て、ゴースト、温度特性まで含め、電子写真特性が改善
されていることがわかる。 〈実施例47〉図1に示す基体表面処理装置により、表
81に示す条件により、実施例34と同様の前処理を行
なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子写真
感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法によ
り表83に示す条件で電子写真感光体を作製した。なお
本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を一定とし、
酸素の含有量を図44〜47に示す分布形になるように
CO2 /SiH4 の値が10〜50ppmの範囲内で流
量をなめらかに変化させ、4種類の電子写真感光体を作
製した。また、酸素を含有しないこと以外は同条件で電
子写真感光体も作製した。以上の5種類の電子写真感光
体について以下の評価を行なった。
【0167】表面の曇り、帯電能、感度、残留電位、白
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト、温度特性…実施例
46と同様の評価 電位シフト…電子写真感光体を実験装置に設置して帯電
器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電をおこな
い、表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を
測定する。この時帯電器に電圧を印加した直後の暗部表
面電位をVd0とし、2分経過後の暗部表面電位をVd と
する。そして、Vd0とVd との差をもって電位シフト量
とする。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表84に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも酸素原子を含有した場合において、
電位シフトの特性が改善されていることがわかる。
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト、温度特性…実施例
46と同様の評価 電位シフト…電子写真感光体を実験装置に設置して帯電
器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電をおこな
い、表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を
測定する。この時帯電器に電圧を印加した直後の暗部表
面電位をVd0とし、2分経過後の暗部表面電位をVd と
する。そして、Vd0とVd との差をもって電位シフト量
とする。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を表84に示す。表より、光導電層中にフッ
素を含有し、しかも酸素原子を含有した場合において、
電位シフトの特性が改善されていることがわかる。
【0168】
【表60】
【0169】
【表61】
【0170】
【表62】
【0171】
【表63】
【0172】
【表64】
【0173】
【表65】
【0174】
【表66】
【0175】
【表67】
【0176】
【表68】
【0177】
【表69】
【0178】
【表70】
【0179】
【表71】
【0180】
【表72】
【0181】
【表73】
【0182】
【表74】
【0183】
【表75】
【0184】
【表76】
【0185】
【表77】
【0186】
【表78】
【0187】
【表79】
【0188】
【表80】
【0189】
【表81】
【0190】
【表82】
【0191】
【表83】
【0192】
【表84】 (第4の発明)以下、アルミニウム合金製シリンダーを
導電性基体として、本発明の電子写真感光体の製造方法
により図5(b)に示す構成の電子写真感光体を実際に
形成する手順の一例を、図1に示す導電性基体の前処理
装置、および図2(a)、2(b)に示すマイクロ波C
VD法による堆積膜形成装置を用いて説明する。
導電性基体として、本発明の電子写真感光体の製造方法
により図5(b)に示す構成の電子写真感光体を実際に
形成する手順の一例を、図1に示す導電性基体の前処理
装置、および図2(a)、2(b)に示すマイクロ波C
VD法による堆積膜形成装置を用いて説明する。
【0193】精密切削用のエアダンパー付旋盤(PNE
UMO PRECLSION INC.製)に、ダイヤ
モンドバイト(商品名:ミラクルバイト、東京ダイヤモ
ンド製)を、シリンダー中心角に対して5°の角のすく
い角を得るようにセットする。次に、この旋盤の回転フ
ランジに、基体を真空チャックし、付設したノズルから
白燈油噴霧、同じく付設した真空ノズルから切り粉の吸
引を併用しつつ、周速1000m/min、送り速度
0.01mm/Rの条件で外形が108mmとなるよう
に鏡面切削を施す。切削が終了した基体は、基体前処理
装置により基体表面の処理を行う。図1に示す基体前処
理装置は、処理部102と基体搬送機構103よりなっ
ている。処理部102は、基体投入台111、基体洗浄
槽121、純水接触槽131、乾燥槽141、基体搬出
台151よりなっている。洗浄槽121、純水接触槽1
31とも液の温度を一定に保つための温度調節装置(図
示せず)が付いている。搬送機構103は、搬送レール
165と搬送アーム161よりなり、搬送アーム161
は、レール165上を移動する移動機構162、導電性
基体101を保持するチャッキング機構163およびチ
ャッキング機構163を上下させるためのエアーシリン
ダー164よりなっている。切削後、投入台111上に
置かれた導電性基体101は、搬送機構103により洗
浄槽121に搬送される。洗浄槽121中の界面活性剤
水溶液122中で超音波処理されることにより表面に付
着している切削油および切り粉の洗浄が行なわれる。次
に導電性基体101は、搬送機構103により純水接触
槽131へ運ばれ、25℃の温度に保たれた抵抗率1
7.5MΩ−cmの純水をノズル132から50kg・
f/cm2 の圧力で吹き付けられる。純水接触工程の終
わった導電性基体101は搬送機構103により乾燥槽
141へ移動され、ノズル142から高温の高圧空気を
吹き付けられ乾燥される。乾燥工程の終了した導電性基
体101は、搬送機構103により搬出台151に運ば
れる。
UMO PRECLSION INC.製)に、ダイヤ
モンドバイト(商品名:ミラクルバイト、東京ダイヤモ
ンド製)を、シリンダー中心角に対して5°の角のすく
い角を得るようにセットする。次に、この旋盤の回転フ
ランジに、基体を真空チャックし、付設したノズルから
白燈油噴霧、同じく付設した真空ノズルから切り粉の吸
引を併用しつつ、周速1000m/min、送り速度
0.01mm/Rの条件で外形が108mmとなるよう
に鏡面切削を施す。切削が終了した基体は、基体前処理
装置により基体表面の処理を行う。図1に示す基体前処
理装置は、処理部102と基体搬送機構103よりなっ
ている。処理部102は、基体投入台111、基体洗浄
槽121、純水接触槽131、乾燥槽141、基体搬出
台151よりなっている。洗浄槽121、純水接触槽1
31とも液の温度を一定に保つための温度調節装置(図
示せず)が付いている。搬送機構103は、搬送レール
165と搬送アーム161よりなり、搬送アーム161
は、レール165上を移動する移動機構162、導電性
基体101を保持するチャッキング機構163およびチ
ャッキング機構163を上下させるためのエアーシリン
ダー164よりなっている。切削後、投入台111上に
置かれた導電性基体101は、搬送機構103により洗
浄槽121に搬送される。洗浄槽121中の界面活性剤
水溶液122中で超音波処理されることにより表面に付
着している切削油および切り粉の洗浄が行なわれる。次
に導電性基体101は、搬送機構103により純水接触
槽131へ運ばれ、25℃の温度に保たれた抵抗率1
7.5MΩ−cmの純水をノズル132から50kg・
f/cm2 の圧力で吹き付けられる。純水接触工程の終
わった導電性基体101は搬送機構103により乾燥槽
141へ移動され、ノズル142から高温の高圧空気を
吹き付けられ乾燥される。乾燥工程の終了した導電性基
体101は、搬送機構103により搬出台151に運ば
れる。
【0194】次にこれらの切削加工および前処理の終了
した導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示
すマイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜
の形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした
堆積膜を形成する。図2(a)、および図2(b)にお
いて、201は反応容器であり、真空気密化構造を成し
ている。また、202は、マイクロ波電力を反応容器2
01内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよ
うな材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス
等)で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。20
3はマイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイク
ロ波電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容
器に挿入された円筒形の部分からなっている。導波管2
03はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター
(図示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接
続されている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を
保持するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密
封止されている。204は、一端が反応容器201に開
口し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気
管である。206は導電性基体205により囲まれた放
電空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流
電圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であ
り、電極212に電気的に接続されている。こうした堆
積膜形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下の
ようにして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排
気管204を介して、反応容器201を排気し、反応容
器201内の圧力を1×10-7Torr以下に調整す
る。ついでヒーター207により、基体205の温度を
所定の温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示の
ガス導入手段を介して、アモルファスシリコの原料ガス
としてシランガス、ドーピングガスとしてジボランガ
ス、希釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応器
201内に導入される。それと同時併行的にマイクロ波
電源(図示せず)により周波数2.45GHzのマイク
ロ波を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓202
を介して反応容器201内に導入する。更に放電空間2
06中のバイアス電極212に電気的に接続された直流
電源211によりバイアス電極212に基体205に対
して直流電圧を印加する。かくして導電性基体205に
より囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイク
ロ波のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイア
ス電極212と基体205の間の電界により定常的に導
電性基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体20
5表面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体20
5が設置された回転軸209をモーター210により回
転させ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回り
に回転させることにより、導電性基体205全周に渡っ
て均一に堆積膜層を形成する。
した導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示
すマイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜
の形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした
堆積膜を形成する。図2(a)、および図2(b)にお
いて、201は反応容器であり、真空気密化構造を成し
ている。また、202は、マイクロ波電力を反応容器2
01内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよ
うな材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス
等)で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。20
3はマイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイク
ロ波電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容
器に挿入された円筒形の部分からなっている。導波管2
03はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター
(図示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接
続されている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を
保持するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密
封止されている。204は、一端が反応容器201に開
口し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気
管である。206は導電性基体205により囲まれた放
電空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流
電圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であ
り、電極212に電気的に接続されている。こうした堆
積膜形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下の
ようにして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排
気管204を介して、反応容器201を排気し、反応容
器201内の圧力を1×10-7Torr以下に調整す
る。ついでヒーター207により、基体205の温度を
所定の温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示の
ガス導入手段を介して、アモルファスシリコの原料ガス
としてシランガス、ドーピングガスとしてジボランガ
ス、希釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応器
201内に導入される。それと同時併行的にマイクロ波
電源(図示せず)により周波数2.45GHzのマイク
ロ波を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓202
を介して反応容器201内に導入する。更に放電空間2
06中のバイアス電極212に電気的に接続された直流
電源211によりバイアス電極212に基体205に対
して直流電圧を印加する。かくして導電性基体205に
より囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイク
ロ波のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイア
ス電極212と基体205の間の電界により定常的に導
電性基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体20
5表面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体20
5が設置された回転軸209をモーター210により回
転させ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回り
に回転させることにより、導電性基体205全周に渡っ
て均一に堆積膜層を形成する。
【0195】こうした製造装置により例えば第86表に
示されるような条件により本発明の必須要件である光導
電層、表面層からなる光受容部材を作製することができ
る。こうした手順に従って、連続して電子写真感光体の
作製が効率よくおこなわれるものである。本発明におい
て、洗浄工程に使用される洗浄液は、水または水に界面
活性剤を添加したものが望ましい。またその水質は、い
ずれでも可能である。また洗浄工程で用いられる界面活
性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非
イオン界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混
合したもの等、いずれのものでも可能である。またトリ
ポリリン酸ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は
有効である。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度
は、高すぎると導電性基体表面に酸化膜が発生してしま
い、堆積膜の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗
浄効果が小さく、さらに本発明の効果が充分得られな
い。この為、水の温度としては、10℃以上、90℃以
下、好ましくは20℃以上、75℃以下、最適には30
℃以上、55℃以下が本発明には適している。本発明に
おいて洗浄工程に超音波を用いることは本発明の効果を
十分に出す上で重要である。超音波の周波数は、好まし
くは100Hz以上、10MHz以下、更に好ましくは
1kHz以上、5MHz以下、最適には10kHz以上
100kHz以下が効果的である。超音波の出力は、好
ましくは10W以上、100kW以下、更に好ましくは
100W以上、10kW以下効果的である。
示されるような条件により本発明の必須要件である光導
電層、表面層からなる光受容部材を作製することができ
る。こうした手順に従って、連続して電子写真感光体の
作製が効率よくおこなわれるものである。本発明におい
て、洗浄工程に使用される洗浄液は、水または水に界面
活性剤を添加したものが望ましい。またその水質は、い
ずれでも可能である。また洗浄工程で用いられる界面活
性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非
イオン界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混
合したもの等、いずれのものでも可能である。またトリ
ポリリン酸ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は
有効である。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度
は、高すぎると導電性基体表面に酸化膜が発生してしま
い、堆積膜の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗
浄効果が小さく、さらに本発明の効果が充分得られな
い。この為、水の温度としては、10℃以上、90℃以
下、好ましくは20℃以上、75℃以下、最適には30
℃以上、55℃以下が本発明には適している。本発明に
おいて洗浄工程に超音波を用いることは本発明の効果を
十分に出す上で重要である。超音波の周波数は、好まし
くは100Hz以上、10MHz以下、更に好ましくは
1kHz以上、5MHz以下、最適には10kHz以上
100kHz以下が効果的である。超音波の出力は、好
ましくは10W以上、100kW以下、更に好ましくは
100W以上、10kW以下効果的である。
【0196】本発明の純水接触工程に使用される水の水
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の抵抗率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、200kg・f/cm2 以下、最適
には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/cm
2 以下が本発明には適している。但し、本発明における
圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方セ
ンチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は9806
6.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法に
は、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付ける
方法、または、ポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の抵抗率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、200kg・f/cm2 以下、最適
には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/cm
2 以下が本発明には適している。但し、本発明における
圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方セ
ンチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は9806
6.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法に
は、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付ける
方法、または、ポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
【0197】本発明の純水の流量としては、発明の効果
と、経済性から、導電性基体1本当り1リットル/mi
n以上、200リットル/min以下、好ましくは2リ
ットル/min以上、100リットル/min以下、最
適には5リットル/min以上、50リットル/min
以下が本発明には適している。本発明の純水の温度は、
高すぎると導電性基体上に酸化膜が発生してしまい堆積
膜の剥れ等の原因となる、さらに本発明の効果が充分に
得られない。また、低すぎるとやはり本発明の効果が充
分得られない。この為、純水の温度としては、5℃以
上、90℃以下、好ましくは10℃以上、55℃以下、
最適には15℃以上、40℃以下が本発明には適してい
る。水接触処理の処理時間は、長すぎると導電性基体上
に酸化膜が発生してしまい、短すぎると本発明の効果が
小さいため、10秒以上、30分以下、好ましくは20
秒以上、20分以下、最適には30秒以上、10分以下
が本発明には適している。本発明において、堆積膜形成
時の基体表面の酸化皮膜等の影響を取り除くために、堆
積膜形成の直前に基体表面の切削を行なうことは重要な
ことである。切削から水接触処理までの時間は、長すぎ
ると基体表面に再び酸化膜が発生してしまい、短すぎる
と工程が安定しないため、1分以上、16時間以下、好
ましくは2分以上、8時間以下、最適には3分以上、4
時間以下が本発明には適している。水接触処理から堆積
膜形成装置へ投入までの時間は、長すぎると本発明の効
果が小さくなってしまい、短すぎると工程が安定しない
ため、1分以上、8時間以下、好ましくは2分以上、4
時間以下、最適には3分以上、2時間以下が本発明には
適している。
と、経済性から、導電性基体1本当り1リットル/mi
n以上、200リットル/min以下、好ましくは2リ
ットル/min以上、100リットル/min以下、最
適には5リットル/min以上、50リットル/min
以下が本発明には適している。本発明の純水の温度は、
高すぎると導電性基体上に酸化膜が発生してしまい堆積
膜の剥れ等の原因となる、さらに本発明の効果が充分に
得られない。また、低すぎるとやはり本発明の効果が充
分得られない。この為、純水の温度としては、5℃以
上、90℃以下、好ましくは10℃以上、55℃以下、
最適には15℃以上、40℃以下が本発明には適してい
る。水接触処理の処理時間は、長すぎると導電性基体上
に酸化膜が発生してしまい、短すぎると本発明の効果が
小さいため、10秒以上、30分以下、好ましくは20
秒以上、20分以下、最適には30秒以上、10分以下
が本発明には適している。本発明において、堆積膜形成
時の基体表面の酸化皮膜等の影響を取り除くために、堆
積膜形成の直前に基体表面の切削を行なうことは重要な
ことである。切削から水接触処理までの時間は、長すぎ
ると基体表面に再び酸化膜が発生してしまい、短すぎる
と工程が安定しないため、1分以上、16時間以下、好
ましくは2分以上、8時間以下、最適には3分以上、4
時間以下が本発明には適している。水接触処理から堆積
膜形成装置へ投入までの時間は、長すぎると本発明の効
果が小さくなってしまい、短すぎると工程が安定しない
ため、1分以上、8時間以下、好ましくは2分以上、4
時間以下、最適には3分以上、2時間以下が本発明には
適している。
【0198】本発明で用いられる導電性基体としては、
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロース
アセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミック等の電気絶縁性導電性基体の少
なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した基
体も用いることができるものであるが、機械的強度等か
ら金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の精
度で切削した後、表面の形状について加工をおこなって
も有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を用
いて像記録を行う場合には、可視画像において現われる
干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性基
体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設けら
れる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同60
−178457号公報、同60−225854号公報等
に記載された公知の方法により作製される。又、レーザ
ー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による画
像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に複
数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロース
アセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミック等の電気絶縁性導電性基体の少
なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した基
体も用いることができるものであるが、機械的強度等か
ら金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の精
度で切削した後、表面の形状について加工をおこなって
も有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を用
いて像記録を行う場合には、可視画像において現われる
干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性基
体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設けら
れる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同60
−178457号公報、同60−225854号公報等
に記載された公知の方法により作製される。又、レーザ
ー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による画
像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に複
数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
【0199】本発明における第1の光導電層は、導電性
基体側より、構成要素としてシリコン原子と炭素原子、
水素原子を含むnc−SiC(H)から成る光導電層に
より構成され、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、
電荷発生特性、電荷輸送特性を有する。前記光導電層に
含有される炭素原子は分布を成し、該分布が前記導電性
基体の表面に各々平行な面内では実質的に均一であり、
層の厚み方向には不均一であって、膜厚方向の各点にお
いて前記導電性基体側の含有率が高く、前記表面層側の
含有率が低く分布している。炭素原子の含有量として
は、前記導電性基体の設けてある側の表面又は表面近傍
で0.5%以下であれば前述の導電性基体との密着性向
上及び、電荷の注入阻止の機能が悪化し、さらに静電容
量の減少による帯電能向上の効果が無くなる。また50
%以上では残留電位が発生してしまう。このため、実用
的には0.5〜50原子%、好ましくは1〜40原子%
であり、最適には1〜30原子%とされるのが好まし
い。また、本発明において光導電層中に水素原子が含有
されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結
合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷
保持特性を向上させるために必須不可欠であるからであ
る。特に炭素原子が含有された場合、その膜質を維持す
るために、より多くの水素原子が必要となるため、炭素
含有量にしたがって含有される水素量が調整されること
が望ましい。よって、導電性基体表面の水素原子の含有
量は望ましくは1〜40原子%、より好ましくは5〜3
5原子%、最適には10〜30原子%とされるのが好ま
しい。本発明において、第1の光導電層は真空堆積膜形
成方法によって、所望の特性が得られるように適宜成膜
パラメーターの数値条件が設定されて作製される。具体
的には、グロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD
法またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あ
るいは直流放電CVD法等)によって形成することがで
きる。グロー放電法によってnc−SiC:H光導電層
を形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供
給し得るSi供給用の原料ガスと、炭素原子(C)を供
給し得るC供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給
し得るH供給用の原料ガスとを、内部が減圧にし得る反
応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内に
グロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置さ
れてある所定の導電性基体表面上にnc−SiC:Hか
らなる層を形成すればよい。
基体側より、構成要素としてシリコン原子と炭素原子、
水素原子を含むnc−SiC(H)から成る光導電層に
より構成され、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、
電荷発生特性、電荷輸送特性を有する。前記光導電層に
含有される炭素原子は分布を成し、該分布が前記導電性
基体の表面に各々平行な面内では実質的に均一であり、
層の厚み方向には不均一であって、膜厚方向の各点にお
いて前記導電性基体側の含有率が高く、前記表面層側の
含有率が低く分布している。炭素原子の含有量として
は、前記導電性基体の設けてある側の表面又は表面近傍
で0.5%以下であれば前述の導電性基体との密着性向
上及び、電荷の注入阻止の機能が悪化し、さらに静電容
量の減少による帯電能向上の効果が無くなる。また50
%以上では残留電位が発生してしまう。このため、実用
的には0.5〜50原子%、好ましくは1〜40原子%
であり、最適には1〜30原子%とされるのが好まし
い。また、本発明において光導電層中に水素原子が含有
されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結
合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷
保持特性を向上させるために必須不可欠であるからであ
る。特に炭素原子が含有された場合、その膜質を維持す
るために、より多くの水素原子が必要となるため、炭素
含有量にしたがって含有される水素量が調整されること
が望ましい。よって、導電性基体表面の水素原子の含有
量は望ましくは1〜40原子%、より好ましくは5〜3
5原子%、最適には10〜30原子%とされるのが好ま
しい。本発明において、第1の光導電層は真空堆積膜形
成方法によって、所望の特性が得られるように適宜成膜
パラメーターの数値条件が設定されて作製される。具体
的には、グロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD
法またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あ
るいは直流放電CVD法等)によって形成することがで
きる。グロー放電法によってnc−SiC:H光導電層
を形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供
給し得るSi供給用の原料ガスと、炭素原子(C)を供
給し得るC供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給
し得るH供給用の原料ガスとを、内部が減圧にし得る反
応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内に
グロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置さ
れてある所定の導電性基体表面上にnc−SiC:Hか
らなる層を形成すればよい。
【0200】本発明において、第1の光導電層中の炭素
含有量を徐徐に変えるには炭素原子を供給し得る原料ガ
スを徐徐に減らしていくことにより達成できる。本発明
において、第1の光導電層の層厚は所望の電子写真特性
が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にし
たがって決定され、第1の光導電層の膜厚については、
好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜40μ
m、最適には20〜30μmとされるのが望ましい。本
発明において第2の光導電層は、構成要素としてシリコ
ン原子と水素原子を含むnc−SiC:Hから成り、所
望の光導電特性、特に電荷発生特性、電荷輸送特性を有
する。本発明の第2の光導電層は、長波長の光の吸収を
高め感度を向上さすために、また、帯電極性と逆極性の
キャリアの走行性が第1の光導電層より良いことから、
特にゴーストを軽減する目的のために設けられる。本発
明において、第2の光導電層は第1の光導電層と同様の
方法により形成することができる。グロー放電法によっ
てnc−Si:H光導電層を形成するには、基本的には
シリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガ
スと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガス
とを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態
に導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あ
らかじめ所定の位置に設置されてある所定の導電性基体
表面上にnc−Si:Hからなる層を形成すればよい。
本発明において、第2の光導電層の層厚は所望の電子写
真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所
望にしたがって決定され、第2の光導電層については、
好ましくは0.5〜15μm、より好ましくは1〜10
μm、最適には1〜5μmとされるのが望ましい。
含有量を徐徐に変えるには炭素原子を供給し得る原料ガ
スを徐徐に減らしていくことにより達成できる。本発明
において、第1の光導電層の層厚は所望の電子写真特性
が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にし
たがって決定され、第1の光導電層の膜厚については、
好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜40μ
m、最適には20〜30μmとされるのが望ましい。本
発明において第2の光導電層は、構成要素としてシリコ
ン原子と水素原子を含むnc−SiC:Hから成り、所
望の光導電特性、特に電荷発生特性、電荷輸送特性を有
する。本発明の第2の光導電層は、長波長の光の吸収を
高め感度を向上さすために、また、帯電極性と逆極性の
キャリアの走行性が第1の光導電層より良いことから、
特にゴーストを軽減する目的のために設けられる。本発
明において、第2の光導電層は第1の光導電層と同様の
方法により形成することができる。グロー放電法によっ
てnc−Si:H光導電層を形成するには、基本的には
シリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガ
スと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガス
とを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態
に導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あ
らかじめ所定の位置に設置されてある所定の導電性基体
表面上にnc−Si:Hからなる層を形成すればよい。
本発明において、第2の光導電層の層厚は所望の電子写
真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所
望にしたがって決定され、第2の光導電層については、
好ましくは0.5〜15μm、より好ましくは1〜10
μm、最適には1〜5μmとされるのが望ましい。
【0201】本発明の第1および第2の光導電層を作製
するために使用されるSi供給用ガスとなり得る物質と
しては、SiH4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H
10等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素(シ
ラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、更に
層作製時の取り扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点で
SiH4 ,Si2 H6 が好ましいものとして挙げられ
る。また、これらのSi供給用の原料ガスを必要に応じ
てH2 ,He,Ar,Ne等のガスにより希釈して使用
してもよい。本発明において、炭素原子導入用の原料物
質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまた
は、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るもの
が採用されるのが望ましい。炭素原子(C)導入用の原
料ガスになり得るものとして有効に使用される出発物質
は、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1〜5の
飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭
素数2〜3のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。具
体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH 4 )、
エタン(C2 H6 )、プロパン(C3 H8 )、n−ブタ
ン(n−C4 H10)、ペンタン(C5 H12)、エチレン
系炭化水素としては、エチレン(C2 H4)、プロピレ
ン(C3 H6 )、ブテン−1(C4 H8 )、ブテン−2
(C4 H8)、イソブチレン(C4 H8 )、ペンテン
(C5 H10)、アセチレン系炭化水素としては、アセチ
レン(C2 H2 )、メチルアセチレン(C3 H4 )、ブ
チン(C4 H6 )等が挙げられる。また、SiとCとを
構成原子とする原料ガスとしては、Si(CH3 )4 、
Si(C2 H5 )4 等のケイ化アルキルを挙げることが
できる。
するために使用されるSi供給用ガスとなり得る物質と
しては、SiH4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H
10等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素(シ
ラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、更に
層作製時の取り扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点で
SiH4 ,Si2 H6 が好ましいものとして挙げられ
る。また、これらのSi供給用の原料ガスを必要に応じ
てH2 ,He,Ar,Ne等のガスにより希釈して使用
してもよい。本発明において、炭素原子導入用の原料物
質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまた
は、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るもの
が採用されるのが望ましい。炭素原子(C)導入用の原
料ガスになり得るものとして有効に使用される出発物質
は、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1〜5の
飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭
素数2〜3のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。具
体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH 4 )、
エタン(C2 H6 )、プロパン(C3 H8 )、n−ブタ
ン(n−C4 H10)、ペンタン(C5 H12)、エチレン
系炭化水素としては、エチレン(C2 H4)、プロピレ
ン(C3 H6 )、ブテン−1(C4 H8 )、ブテン−2
(C4 H8)、イソブチレン(C4 H8 )、ペンテン
(C5 H10)、アセチレン系炭化水素としては、アセチ
レン(C2 H2 )、メチルアセチレン(C3 H4 )、ブ
チン(C4 H6 )等が挙げられる。また、SiとCとを
構成原子とする原料ガスとしては、Si(CH3 )4 、
Si(C2 H5 )4 等のケイ化アルキルを挙げることが
できる。
【0202】水素原子を第1および第2の光導電層中に
構造的に導入するには、上記の他にH2 、あるいはSi
H4 、Si2 H6 、Si3 H8 、Si4 H10等の水素化
珪素とSiを供給するためのシリコンまたはシリコン化
合物とを反応容器中に共存させて放電を生起させること
でも行うことができる。第1および第2の光導電層中に
含有される水素原子の量を制御するには、例えば導電性
基体の温度、水素原子を含有させるために使用される原
料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御す
ればよい。本発明において第1の光導電層にハロゲン原
子を含有させることは特に有効である。本発明において
第1の光導電層に含有されるハロゲン原子は、炭素原
子、水素原子の凝集を抑制し、バンドギャップ中の局在
準位密度を低減させるため、ゴーストを改善し、層品質
の均一性の向上に効果を発揮する。ハロゲン原子が1原
子ppmより少ないと、ハロゲン原子によるゴーストの
改善効果が十分発揮されず、また95原子ppmを越え
ると逆に膜質が低下し、ゴースト現象を生じるようにな
ってしまう。したがって、ハロゲン原子の含有量は実用
的には1〜95原子ppm、より好ましくは3〜80原
子ppm、最適には5〜50原子ppmとされるのが好
ましい。特に第1の光導電層に前述のごとき範囲で炭素
原子を含有せしめたときに、ハロゲン原子の含有量を上
記した範囲に設定することにより、光導電特性、画像特
性および耐久性が著しく向上することが実験により確か
められた。さらに加えて、含有するハロゲン原子を基体
近傍から第2の光導電層近傍に向かって徐々に多くなる
ように分布させることは、本発明にとって特に有効であ
る。ハロゲン原子を層厚方向に不均一に分布させること
によって炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴
い基体側と表面層側との間に発生する内部応力の変化を
緩和するため、堆積膜中の欠陥が減少し膜質が向上す
る。その結果、電子写真感光体の使用環境の温度変化に
従って特性が変化する、いわゆる温度特性を向上させる
ことが可能になり帯電能およびコピー間の画像濃度むら
等の電子写真特性が改善される。
構造的に導入するには、上記の他にH2 、あるいはSi
H4 、Si2 H6 、Si3 H8 、Si4 H10等の水素化
珪素とSiを供給するためのシリコンまたはシリコン化
合物とを反応容器中に共存させて放電を生起させること
でも行うことができる。第1および第2の光導電層中に
含有される水素原子の量を制御するには、例えば導電性
基体の温度、水素原子を含有させるために使用される原
料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御す
ればよい。本発明において第1の光導電層にハロゲン原
子を含有させることは特に有効である。本発明において
第1の光導電層に含有されるハロゲン原子は、炭素原
子、水素原子の凝集を抑制し、バンドギャップ中の局在
準位密度を低減させるため、ゴーストを改善し、層品質
の均一性の向上に効果を発揮する。ハロゲン原子が1原
子ppmより少ないと、ハロゲン原子によるゴーストの
改善効果が十分発揮されず、また95原子ppmを越え
ると逆に膜質が低下し、ゴースト現象を生じるようにな
ってしまう。したがって、ハロゲン原子の含有量は実用
的には1〜95原子ppm、より好ましくは3〜80原
子ppm、最適には5〜50原子ppmとされるのが好
ましい。特に第1の光導電層に前述のごとき範囲で炭素
原子を含有せしめたときに、ハロゲン原子の含有量を上
記した範囲に設定することにより、光導電特性、画像特
性および耐久性が著しく向上することが実験により確か
められた。さらに加えて、含有するハロゲン原子を基体
近傍から第2の光導電層近傍に向かって徐々に多くなる
ように分布させることは、本発明にとって特に有効であ
る。ハロゲン原子を層厚方向に不均一に分布させること
によって炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴
い基体側と表面層側との間に発生する内部応力の変化を
緩和するため、堆積膜中の欠陥が減少し膜質が向上す
る。その結果、電子写真感光体の使用環境の温度変化に
従って特性が変化する、いわゆる温度特性を向上させる
ことが可能になり帯電能およびコピー間の画像濃度むら
等の電子写真特性が改善される。
【0203】こうしたハロゲン原子としては、フッ素、
塩素、臭素、ヨウ素があるが、好ましくはフッ素、塩素
がよく、より好ましくは、フッ素がよい。こうしたフッ
素原子を層中に含有させるために供給用ガスとして有効
なのは、たとえばフッ素ガス、フッ素化物、フッ素をふ
くむハロゲン化合物、フッ素で置換されたシラン誘導体
等のガス状のまたはガス化し得るフッ素化合物が好まし
く挙げられる。また、さらにはシリコン原子とフッ素原
子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、フ
ッ素原子を含む水素化シリコン化合物も有効なものとし
て挙げることができる。本発明において好適に使用し得
るフッ素化合物としては、具体的にはF 2 、BrF、C
lF、ClF3 、BrF3 、BrF5 、IF3 、IF7
等のハロゲン化合物を挙げることができる。フッ素原子
を含むシリコン化合物、いわゆるフッ素原子で置換され
たシラン誘導体としては、具体的には、たとえばSiF
4、Si2 F6 等のフッ化シリコンが好ましいものとし
て挙げることができる。このようなフッ素原子を含むシ
リコン化合物を採用してグロー放電等にって本発明の特
徴的な電子写真用光受容部材を形成する場合には、シリ
コン供給用ガスとしての水素化シリコンガスを使用しな
くても、所定の基体上にフッ素原子を含む非単結晶シリ
コンからなる光導電層を形成することができるが、形成
される光導電層中に導入される水素原子の導入割合の制
御を一層容易になるようにするために、これらのガスに
更に水素ガスまたは水素原子を含むシリコン化合物のガ
スも所望量混合して層形成することが好ましい。又、各
ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合して
も差し支えないものである。本発明においては、フッ素
原子供給用ガスとして上記されたフッ化物あるいはフッ
素を含むシリコン化合物が有効なものとして使用される
ものであるが、そのほかに、HF、SiH3 F、SiH
2 F2 、SiHF3 等のフッ素置換水素化シリコン、等
々のガス状態のあるいはガス化し得る物質も有効な光導
電層形成用の原料物質として挙げることが出来る。これ
らの物質の内、水素原子を含むフッ素化合物は、光導電
層形成の際に層中にフッ素原子の導入と同時に、電気的
あるいは光電的特性の制御にきわめて有効な水素原子も
導入されるので、本発明においては好適なフッ素原子供
給用ガスとして使用される。
塩素、臭素、ヨウ素があるが、好ましくはフッ素、塩素
がよく、より好ましくは、フッ素がよい。こうしたフッ
素原子を層中に含有させるために供給用ガスとして有効
なのは、たとえばフッ素ガス、フッ素化物、フッ素をふ
くむハロゲン化合物、フッ素で置換されたシラン誘導体
等のガス状のまたはガス化し得るフッ素化合物が好まし
く挙げられる。また、さらにはシリコン原子とフッ素原
子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、フ
ッ素原子を含む水素化シリコン化合物も有効なものとし
て挙げることができる。本発明において好適に使用し得
るフッ素化合物としては、具体的にはF 2 、BrF、C
lF、ClF3 、BrF3 、BrF5 、IF3 、IF7
等のハロゲン化合物を挙げることができる。フッ素原子
を含むシリコン化合物、いわゆるフッ素原子で置換され
たシラン誘導体としては、具体的には、たとえばSiF
4、Si2 F6 等のフッ化シリコンが好ましいものとし
て挙げることができる。このようなフッ素原子を含むシ
リコン化合物を採用してグロー放電等にって本発明の特
徴的な電子写真用光受容部材を形成する場合には、シリ
コン供給用ガスとしての水素化シリコンガスを使用しな
くても、所定の基体上にフッ素原子を含む非単結晶シリ
コンからなる光導電層を形成することができるが、形成
される光導電層中に導入される水素原子の導入割合の制
御を一層容易になるようにするために、これらのガスに
更に水素ガスまたは水素原子を含むシリコン化合物のガ
スも所望量混合して層形成することが好ましい。又、各
ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合して
も差し支えないものである。本発明においては、フッ素
原子供給用ガスとして上記されたフッ化物あるいはフッ
素を含むシリコン化合物が有効なものとして使用される
ものであるが、そのほかに、HF、SiH3 F、SiH
2 F2 、SiHF3 等のフッ素置換水素化シリコン、等
々のガス状態のあるいはガス化し得る物質も有効な光導
電層形成用の原料物質として挙げることが出来る。これ
らの物質の内、水素原子を含むフッ素化合物は、光導電
層形成の際に層中にフッ素原子の導入と同時に、電気的
あるいは光電的特性の制御にきわめて有効な水素原子も
導入されるので、本発明においては好適なフッ素原子供
給用ガスとして使用される。
【0204】本発明において第1の光導電層にハロゲン
原子に加えて酸素原子を含有することも有効である。こ
の場合、ハロゲン原子との相乗作用により堆積膜の内部
応力を緩和して膜の構造欠陥を抑制する。このために光
導電層中でのキャリアの走行性が改善され、電位シフト
が減少する。こうした酸素原子の含有量としては上記ハ
ロゲン原子含有量の範囲内において10〜5000原子
ppmの範囲が好ましい。さらに本発明にとって光導電
層中に含有される酸素原子を基体側から表面層側に向か
って多くなるように分布させることはさらに好ましいこ
とである。この時堆積膜中の内部応力を効果的に緩和し
て膜の構造欠陥を抑制するため光導電層中でのキャリア
の走行性が改善され電位シフト等の表面電位特性がさら
に改善される。本発明において第1の光導電層に酸素原
子を含有させる為の原料ガスとしては、酸素(O2 )、
一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2 )、一酸化窒
素(NO)、二酸化窒素(NO2 )、酸化二窒素(N2
O)を微量含んだ希釈ガスを原料ガスに加えることが効
果的である。さらに本発明においては、第1および第2
の光導電層には必要に応じて伝導性を制御する原子
(M)を含有させることが好ましい。伝導性を制御する
原子は、第1および第2の光導電層中に万偏なく均一に
分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向
には不均一な分布状態で含有している部分があってもよ
い。
原子に加えて酸素原子を含有することも有効である。こ
の場合、ハロゲン原子との相乗作用により堆積膜の内部
応力を緩和して膜の構造欠陥を抑制する。このために光
導電層中でのキャリアの走行性が改善され、電位シフト
が減少する。こうした酸素原子の含有量としては上記ハ
ロゲン原子含有量の範囲内において10〜5000原子
ppmの範囲が好ましい。さらに本発明にとって光導電
層中に含有される酸素原子を基体側から表面層側に向か
って多くなるように分布させることはさらに好ましいこ
とである。この時堆積膜中の内部応力を効果的に緩和し
て膜の構造欠陥を抑制するため光導電層中でのキャリア
の走行性が改善され電位シフト等の表面電位特性がさら
に改善される。本発明において第1の光導電層に酸素原
子を含有させる為の原料ガスとしては、酸素(O2 )、
一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2 )、一酸化窒
素(NO)、二酸化窒素(NO2 )、酸化二窒素(N2
O)を微量含んだ希釈ガスを原料ガスに加えることが効
果的である。さらに本発明においては、第1および第2
の光導電層には必要に応じて伝導性を制御する原子
(M)を含有させることが好ましい。伝導性を制御する
原子は、第1および第2の光導電層中に万偏なく均一に
分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向
には不均一な分布状態で含有している部分があってもよ
い。
【0205】前記の伝導性を制御する原子(M)として
は、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げること
ができ、p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する
原子(以後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝
導特性を与える周期律表V族に属する原子(以後「第V
族原子」と略記する)を用いることができる。第III 族
原子としては、具体的には、ホウ素(B)アルミニウム
(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タ
リウム(Tl)等があり、特にB、Al、Gaが好適で
ある。第V族原子としては、具体的には燐(P)、砒素
(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)等が
あり、特にP、Asが好適である。光導電層に含有され
る伝導性を制御する原子(M)の含有量としては、好ま
しくは1×10-3〜5×104 原子ppm、より好まし
くは1×10-2〜1×10 4 原子ppm、最適には1×
10-1〜5×103 原子ppmとされるのが望ましい。
特に、第1の光導電層において炭素原子(C)の含有量
が1×103 原子ppm以下の場合は、光導電層に含有
される原子(M)の含有量としては好ましくは1×10
-3〜1×103 原子ppmとされるのが望ましく、炭素
原子(C)の含有量が1×103 原子ppmを越える場
合は、原子(M)の含有量としては、好ましくは1×1
0-1〜5×104 原子ppmとされるのが望ましい。光
導電層中に、伝導性を制御する原子、たとえば、第III
族原子あるいは第V族原子を構造的に導入するには、層
形成の際に、第III 族原子導入用の原料物質あるいは第
V族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、
光導電層を形成するための他のガスとともに導入してや
ればよい。第III 族原子導入用の原料物質あるいは第V
族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温
常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易
にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。そのよ
うな第III 族原子導入用の原料物質として具体的には、
ホウ素原子導入用としては、B2 H6 、B4 H10、B5
H9 、B5 H11、B6 H 10、B6 H12、B6 H14等の水
素化ホウ素、BF3 、BCl3 、BBr3 等のハロゲン
化ホウ素等が挙げられる。この他、AlCl3 、GaC
l3 、Ga(CH 3 )3 、InCl3 、TlCl3 等も
挙げることができる。
は、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げること
ができ、p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する
原子(以後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝
導特性を与える周期律表V族に属する原子(以後「第V
族原子」と略記する)を用いることができる。第III 族
原子としては、具体的には、ホウ素(B)アルミニウム
(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タ
リウム(Tl)等があり、特にB、Al、Gaが好適で
ある。第V族原子としては、具体的には燐(P)、砒素
(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)等が
あり、特にP、Asが好適である。光導電層に含有され
る伝導性を制御する原子(M)の含有量としては、好ま
しくは1×10-3〜5×104 原子ppm、より好まし
くは1×10-2〜1×10 4 原子ppm、最適には1×
10-1〜5×103 原子ppmとされるのが望ましい。
特に、第1の光導電層において炭素原子(C)の含有量
が1×103 原子ppm以下の場合は、光導電層に含有
される原子(M)の含有量としては好ましくは1×10
-3〜1×103 原子ppmとされるのが望ましく、炭素
原子(C)の含有量が1×103 原子ppmを越える場
合は、原子(M)の含有量としては、好ましくは1×1
0-1〜5×104 原子ppmとされるのが望ましい。光
導電層中に、伝導性を制御する原子、たとえば、第III
族原子あるいは第V族原子を構造的に導入するには、層
形成の際に、第III 族原子導入用の原料物質あるいは第
V族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、
光導電層を形成するための他のガスとともに導入してや
ればよい。第III 族原子導入用の原料物質あるいは第V
族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温
常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易
にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。そのよ
うな第III 族原子導入用の原料物質として具体的には、
ホウ素原子導入用としては、B2 H6 、B4 H10、B5
H9 、B5 H11、B6 H 10、B6 H12、B6 H14等の水
素化ホウ素、BF3 、BCl3 、BBr3 等のハロゲン
化ホウ素等が挙げられる。この他、AlCl3 、GaC
l3 、Ga(CH 3 )3 、InCl3 、TlCl3 等も
挙げることができる。
【0206】第V族原子導入用の原料物質として本発明
において、有効に使用されるものは、燐原子導入用とし
ては、PH3 、P2 H4 等の水素化燐、PH4 I、PF
3 、PF5 、PCl3 、PCl5 、PBr3 、PBr
5 、PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 、AsF3 、AsCl3 、AsBr3 、As
F5、SbH3 、SbF3 、SbF5 、SbCl3 、S
bCl5 、BiH3 、BiCl3 、BiBr3 等も第V
族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げること
ができる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用
の原料物質を必要に応じてH2 、He、Ar、Ne等の
ガスにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光
受容部材の光導電層には、周期律表第Ia族、IIa族、
VIa族、VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含
有してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均
一に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏
無く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布
する状態で含有している部分があってもよい。しかしな
がら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行
な面内方向においては、均一な分布で万偏無く含有され
ていることが、面内方向における特性の均一化を図る点
からも必要である。第Ia族原子としては、具体的に
は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム
(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
において、有効に使用されるものは、燐原子導入用とし
ては、PH3 、P2 H4 等の水素化燐、PH4 I、PF
3 、PF5 、PCl3 、PCl5 、PBr3 、PBr
5 、PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 、AsF3 、AsCl3 、AsBr3 、As
F5、SbH3 、SbF3 、SbF5 、SbCl3 、S
bCl5 、BiH3 、BiCl3 、BiBr3 等も第V
族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げること
ができる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用
の原料物質を必要に応じてH2 、He、Ar、Ne等の
ガスにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光
受容部材の光導電層には、周期律表第Ia族、IIa族、
VIa族、VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含
有してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均
一に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏
無く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布
する状態で含有している部分があってもよい。しかしな
がら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行
な面内方向においては、均一な分布で万偏無く含有され
ていることが、面内方向における特性の均一化を図る点
からも必要である。第Ia族原子としては、具体的に
は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム
(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
【0207】また、第VIa族原子としては、具体的に
は、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステ
ン(W)等を挙げることができ、第VIII族原子として
は、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)
等を挙げることができる。本発明の目的を達成し得る特
性を有するnc−SiC(H)から成る光導電層を形成
するには、導電性基体の温度、反応容器内のガス圧を所
望にしたがって、適宜設定する必要がある。導電性基体
の温度(Ts)は、層設計にしたがって適宜最適範囲が
選択されるが、通常の場合、好ましくは20〜500
℃、より好ましくは50〜480℃、最適には100〜
450℃とするのが望ましい。本発明における表面層
は、構成要素としてシリコン原子と炭素原子、水素原子
および周期律表第III 族を含有する非単結晶材料で構成
される。本発明の作製方法の表面層により電気的耐圧性
を飛躍的に向上さすことができ、その結果、膜の異常成
長である球状突起がある程度存在してもそれが画像欠陥
として発現することをある程度改善することができる。
また、耐圧時において電子写真プロセスの中で分離帯電
器が異常放電を起こしても電子写真感光体の表面が絶縁
破壊されることなくいわゆるリークポチの発生を極めて
少なくすることができる。また、本発明の表面層に含有
される炭素原子は該層中に万偏なく均一に分布されても
良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含
有している部分があってもよい。しかしながら不均一に
分布させる場合には該光導電層から最表面に向かって増
加するように分布されることが好ましい。
は、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステ
ン(W)等を挙げることができ、第VIII族原子として
は、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)
等を挙げることができる。本発明の目的を達成し得る特
性を有するnc−SiC(H)から成る光導電層を形成
するには、導電性基体の温度、反応容器内のガス圧を所
望にしたがって、適宜設定する必要がある。導電性基体
の温度(Ts)は、層設計にしたがって適宜最適範囲が
選択されるが、通常の場合、好ましくは20〜500
℃、より好ましくは50〜480℃、最適には100〜
450℃とするのが望ましい。本発明における表面層
は、構成要素としてシリコン原子と炭素原子、水素原子
および周期律表第III 族を含有する非単結晶材料で構成
される。本発明の作製方法の表面層により電気的耐圧性
を飛躍的に向上さすことができ、その結果、膜の異常成
長である球状突起がある程度存在してもそれが画像欠陥
として発現することをある程度改善することができる。
また、耐圧時において電子写真プロセスの中で分離帯電
器が異常放電を起こしても電子写真感光体の表面が絶縁
破壊されることなくいわゆるリークポチの発生を極めて
少なくすることができる。また、本発明の表面層に含有
される炭素原子は該層中に万偏なく均一に分布されても
良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含
有している部分があってもよい。しかしながら不均一に
分布させる場合には該光導電層から最表面に向かって増
加するように分布されることが好ましい。
【0208】本発明における表面層の全層領域に含有さ
れる炭素原子の含有量は、高暗抵抗化、高硬度化等の効
果を奏するため炭素原子/(シリコン原子+炭素原子)
の値で好適には40〜90原子%、より好適には45〜
85原子%、最適には50〜80原子%とされるのが望
ましい。そして本発明における効果を発揮するために
は、含有する周期律第III 属元素が1×105 原子pp
m以下であることが必要である。さらに本発明の表面層
にハロゲン原子をさらに含有することも有効である。該
表面層に含有されたハロゲン原子は撥水性を向上させる
ので、水蒸気の吸着による高湿流れをも減少し、電子写
真感光体の電気特性をさらに改善する。該表面層中に含
有されるハロゲン原子は20原子%以下であり、さらに
水素原子とハロゲン原子の含有量の和は好適には30〜
70原子%、より好適には35〜65原子%、最適には
40〜60原子%とするのが望ましい。本発明において
表面層にさらに、酸素原子または窒素原子を含有するこ
とは有効である。該表面層に含有される酸素原子および
/または窒素原子の量としては好ましくは1×10-4〜
30原子%、より好ましくは5×10-4〜25原子%、
最適には1×10-3〜20原子%とするのが望ましい。
表面層に含有される酸素原子および/または窒素原子は
nc−SiC:H内に存在する未結合手を補償し膜質の
向上に効果を奏し、光導電層と表面層の界面にトラップ
されるキャリアを減少させるため、画像流れを改善す
る。また、表面層中に酸素原子および窒素原子を含有す
る事により表面層と光導電層との界面の密着性が向上
し、さらに表面層自身の構造を変化させる事が可能にな
り、電子写真感光体の表面性、耐圧、光導電層および導
電性基体であるアルミシリンダーの保護機能等が向上
し、電子写真感光体の耐久性を優れた電気特性を維持し
たままで飛躍的に向上させる事ができる。
れる炭素原子の含有量は、高暗抵抗化、高硬度化等の効
果を奏するため炭素原子/(シリコン原子+炭素原子)
の値で好適には40〜90原子%、より好適には45〜
85原子%、最適には50〜80原子%とされるのが望
ましい。そして本発明における効果を発揮するために
は、含有する周期律第III 属元素が1×105 原子pp
m以下であることが必要である。さらに本発明の表面層
にハロゲン原子をさらに含有することも有効である。該
表面層に含有されたハロゲン原子は撥水性を向上させる
ので、水蒸気の吸着による高湿流れをも減少し、電子写
真感光体の電気特性をさらに改善する。該表面層中に含
有されるハロゲン原子は20原子%以下であり、さらに
水素原子とハロゲン原子の含有量の和は好適には30〜
70原子%、より好適には35〜65原子%、最適には
40〜60原子%とするのが望ましい。本発明において
表面層にさらに、酸素原子または窒素原子を含有するこ
とは有効である。該表面層に含有される酸素原子および
/または窒素原子の量としては好ましくは1×10-4〜
30原子%、より好ましくは5×10-4〜25原子%、
最適には1×10-3〜20原子%とするのが望ましい。
表面層に含有される酸素原子および/または窒素原子は
nc−SiC:H内に存在する未結合手を補償し膜質の
向上に効果を奏し、光導電層と表面層の界面にトラップ
されるキャリアを減少させるため、画像流れを改善す
る。また、表面層中に酸素原子および窒素原子を含有す
る事により表面層と光導電層との界面の密着性が向上
し、さらに表面層自身の構造を変化させる事が可能にな
り、電子写真感光体の表面性、耐圧、光導電層および導
電性基体であるアルミシリンダーの保護機能等が向上
し、電子写真感光体の耐久性を優れた電気特性を維持し
たままで飛躍的に向上させる事ができる。
【0209】すなわち、連続して大量に画像形成を行っ
てもクリーニングブレードや分離爪へのダメージが少な
く、クリーニング性および転写紙の分離性も良好にな
る。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的に向
上する事ができる。さらに誘電率の低下により高電圧に
対する耐久性も向上するため、光受容部材の一部が絶縁
破壊する事によって起こる「リークポチ」がさらに発生
しにくくなる。さらに、再生紙を使用する場合において
は、本発明の方法によるシリコン原子、水素原子、ハロ
ゲン原子、周期律第III 属元素、さらに酸素原子および
/または窒素原子を含有した表面層によれば表面高度が
向上し、耐環境特性が向上するために、再生紙のロジン
等のサイズ剤が電子写真感光体表面に付着することを防
止し、長期の使用におけるトナーの融着や画像流れを無
くすことに効果を発揮する。本発明においてnc−Si
C:Hで構成される表面層を形成するには、前述の光導
電層を形成する方法と同様の真空堆積法が採用される。
本発明において表面層を形成するにおいて使用されるシ
リコン供給用ガスおよび炭素原子(C)導入用の原料ガ
スになり得るものは、先に挙げた光導電層を形成すると
きと同じものが使用可能である。本発明において表面層
に周期律表第III 属を含有するために使用される原料ガ
スになり得るものとしては、先に挙げた光導電層を形成
するときと同じものが使用可能である。さらに本発明に
おいて表面層に、周期律表第Ia族、IIa族、VIa族、
VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含有しても
よい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均一に分布
されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏無く含有
されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布する状態
で含有している部分があってもよい。しかしながら、い
ずれの場合においても導電性基体の表面と平行な面内方
向においては、均一な分布で万偏無く含有されているこ
とが、面内方向における特性の均一化を図る点からも必
要である。
てもクリーニングブレードや分離爪へのダメージが少な
く、クリーニング性および転写紙の分離性も良好にな
る。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的に向
上する事ができる。さらに誘電率の低下により高電圧に
対する耐久性も向上するため、光受容部材の一部が絶縁
破壊する事によって起こる「リークポチ」がさらに発生
しにくくなる。さらに、再生紙を使用する場合において
は、本発明の方法によるシリコン原子、水素原子、ハロ
ゲン原子、周期律第III 属元素、さらに酸素原子および
/または窒素原子を含有した表面層によれば表面高度が
向上し、耐環境特性が向上するために、再生紙のロジン
等のサイズ剤が電子写真感光体表面に付着することを防
止し、長期の使用におけるトナーの融着や画像流れを無
くすことに効果を発揮する。本発明においてnc−Si
C:Hで構成される表面層を形成するには、前述の光導
電層を形成する方法と同様の真空堆積法が採用される。
本発明において表面層を形成するにおいて使用されるシ
リコン供給用ガスおよび炭素原子(C)導入用の原料ガ
スになり得るものは、先に挙げた光導電層を形成すると
きと同じものが使用可能である。本発明において表面層
に周期律表第III 属を含有するために使用される原料ガ
スになり得るものとしては、先に挙げた光導電層を形成
するときと同じものが使用可能である。さらに本発明に
おいて表面層に、周期律表第Ia族、IIa族、VIa族、
VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含有しても
よい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均一に分布
されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏無く含有
されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布する状態
で含有している部分があってもよい。しかしながら、い
ずれの場合においても導電性基体の表面と平行な面内方
向においては、均一な分布で万偏無く含有されているこ
とが、面内方向における特性の均一化を図る点からも必
要である。
【0210】第Ia族原子としては、具体的には、リチ
ウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)を
挙げることができ、第IIa族原子としては、ベリリウム
(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(C
a)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)等を
挙げることができる。また、第VIa族原子としては、具
体的には、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タン
グステン(W)等を挙げることができ、第VIII族原子と
しては、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(N
i)等を挙げることができる。本発明において、表面層
の層厚は所望の電子写真特性が得られること、および経
済的効果等の点から好ましくは0.01〜30μm、よ
り好ましくは0.05〜20μm、最適には0.1〜1
0μmとされるのが望ましい。本発明の目的を達成し得
る特性を有する表面層を形成する場合には、導電性基体
の温度、ガス圧が前記表面層の特性を左右する重要な要
因である。導電性基体温度は適宜最適範囲が選択される
が、好ましくは20〜500℃、より好ましくは50〜
480℃、最適には100〜450℃とするのが望まし
い。反応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択される
が、好ましくは1×10-5〜10Torr、より好まし
くは5×10-5〜3Torr、最適には1×10-4〜1
Torrとするのが望ましい。本発明においては、表面
層を形成するための導電性基体温度、ガス圧の望ましい
数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの
層作製ファクターは通常は独立的に別々に決められるも
のではなく、所望の特性を有する表面層を形成すべく相
互的且つ有機的関連性に基づいて各層作製ファクターの
最適値を決めるのが望ましい。
ウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)を
挙げることができ、第IIa族原子としては、ベリリウム
(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(C
a)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)等を
挙げることができる。また、第VIa族原子としては、具
体的には、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タン
グステン(W)等を挙げることができ、第VIII族原子と
しては、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(N
i)等を挙げることができる。本発明において、表面層
の層厚は所望の電子写真特性が得られること、および経
済的効果等の点から好ましくは0.01〜30μm、よ
り好ましくは0.05〜20μm、最適には0.1〜1
0μmとされるのが望ましい。本発明の目的を達成し得
る特性を有する表面層を形成する場合には、導電性基体
の温度、ガス圧が前記表面層の特性を左右する重要な要
因である。導電性基体温度は適宜最適範囲が選択される
が、好ましくは20〜500℃、より好ましくは50〜
480℃、最適には100〜450℃とするのが望まし
い。反応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択される
が、好ましくは1×10-5〜10Torr、より好まし
くは5×10-5〜3Torr、最適には1×10-4〜1
Torrとするのが望ましい。本発明においては、表面
層を形成するための導電性基体温度、ガス圧の望ましい
数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの
層作製ファクターは通常は独立的に別々に決められるも
のではなく、所望の特性を有する表面層を形成すべく相
互的且つ有機的関連性に基づいて各層作製ファクターの
最適値を決めるのが望ましい。
【0211】本発明の光受容部材においては、光導電層
と表面層との間に、組成を連続的に変化させた層領域を
設けてもよい。該層領域を設けることにより各層間での
密着性をより向上させることができる。さらに本発明の
光受容部材においては、光導電層の前記導電性基体側
に、少なくともアルミニウム原子、シリコン原子、炭素
原子および水素原子が層厚方向に不均一な分布状態で含
有する層領域を有することが望ましい。本発明におい
て、プラズマを発生させるエネルギーは、DC、高周
波、マイクロ波等いずれでも可能であるが、特に、プラ
ズマの発生のエネルギーにマイクロ波または高周波を用
いた場合、本発明の効果がより顕著なものとなる。本発
明において、プラズマ発生のためにマイクロ波を用いる
場合、マイクロ波電力は、放電を発生させることができ
ればいずれでも良いが、100W以上、10kW以下、
好ましくは500W以上、4kW以下が本発明を実施す
るに当たり適当である。以下、本発明の効果を、実施例
を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらにより何
ら限定されるものではない。 <実施例48および比較例14>実施例48 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、第85表に示す条
件により基体表面の前処理を行なった。但し、本実施例
では界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニル
フェニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。この
ように前処理を行なったアルミシリンダー上に、さきに
詳述した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、高周波グロー放電法により第86表
に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例
では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図48
のように変化させるために、光導電層の形成時に導入す
るCH4 の流量をリニアに変化させた。この時の光導電
層の基体との界面での炭素含有量は、約10原子%とな
るようにした。なお、炭素含有量の測定にはラザフォー
ド後方散乱法による元素分析で行なった。
と表面層との間に、組成を連続的に変化させた層領域を
設けてもよい。該層領域を設けることにより各層間での
密着性をより向上させることができる。さらに本発明の
光受容部材においては、光導電層の前記導電性基体側
に、少なくともアルミニウム原子、シリコン原子、炭素
原子および水素原子が層厚方向に不均一な分布状態で含
有する層領域を有することが望ましい。本発明におい
て、プラズマを発生させるエネルギーは、DC、高周
波、マイクロ波等いずれでも可能であるが、特に、プラ
ズマの発生のエネルギーにマイクロ波または高周波を用
いた場合、本発明の効果がより顕著なものとなる。本発
明において、プラズマ発生のためにマイクロ波を用いる
場合、マイクロ波電力は、放電を発生させることができ
ればいずれでも良いが、100W以上、10kW以下、
好ましくは500W以上、4kW以下が本発明を実施す
るに当たり適当である。以下、本発明の効果を、実施例
を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらにより何
ら限定されるものではない。 <実施例48および比較例14>実施例48 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、第85表に示す条
件により基体表面の前処理を行なった。但し、本実施例
では界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニル
フェニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。この
ように前処理を行なったアルミシリンダー上に、さきに
詳述した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、高周波グロー放電法により第86表
に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例
では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図48
のように変化させるために、光導電層の形成時に導入す
るCH4 の流量をリニアに変化させた。この時の光導電
層の基体との界面での炭素含有量は、約10原子%とな
るようにした。なお、炭素含有量の測定にはラザフォー
ド後方散乱法による元素分析で行なった。
【0212】作製した電子写真感光体をまず目視により
表面性を評価し、その後キヤノン製複写機NP−755
0を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電能、
感度、残留電位等、電子写真特性および耐久後の画像特
性について以下の評価を行なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。 ◎は曇り無し 〇は一部曇りあり △は部分的に、数カ所曇りがあり ×は全面に曇りがある。 帯電能・感度・残留電位 帯電能………電子写真感光体を実験装置に設置し、帯電
器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表
面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定す
る。 感 度………電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に
帯電させる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセ
ノンランプ光源を用い、フィルターを用いて550nm
以下の波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電
位計により電子写真感光体の明部表面電位を測定する。
明部表面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、
この時の露光量をもって感度とする。
表面性を評価し、その後キヤノン製複写機NP−755
0を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電能、
感度、残留電位等、電子写真特性および耐久後の画像特
性について以下の評価を行なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。 ◎は曇り無し 〇は一部曇りあり △は部分的に、数カ所曇りがあり ×は全面に曇りがある。 帯電能・感度・残留電位 帯電能………電子写真感光体を実験装置に設置し、帯電
器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表
面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定す
る。 感 度………電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に
帯電させる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセ
ノンランプ光源を用い、フィルターを用いて550nm
以下の波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電
位計により電子写真感光体の明部表面電位を測定する。
明部表面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、
この時の露光量をもって感度とする。
【0213】残留電位……電子写真感光体を、一定の暗
部表面電位に帯電させる。そして直ちに一定光量の比較
的強い光を照射する。光像はキセノンランプ光源を用
い、フィルターを用いて550nm以下の波長域の光を
除いた光を照射した。この時、表面電位計により電子写
真感光体の明部表面電位を測定する。 白ポチ・ハーフトーンむら…電子写真感光体を、キヤ
ノン社製複写機NP−7550を実験用に改造した複写
機にいれ、通常の電子写真プロセスにより転写し紙面上
に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を行なっ
た。 白ポチ………キヤノン製全面黒チャート(部品番号:F
Y9−9073)を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下
の白ポチについて、その数を数えた。 ハーフトーンむら…キヤノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.5mmの円形の領域
を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画像
濃度のばらつきを評価した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 再生紙による耐久…作製した電子写真感光体を、キヤ
ノン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写
真装置に設置し再生紙を用い、300万枚の耐久試験を
行なった。そして、画像特性について以下の評価を行な
った。
部表面電位に帯電させる。そして直ちに一定光量の比較
的強い光を照射する。光像はキセノンランプ光源を用
い、フィルターを用いて550nm以下の波長域の光を
除いた光を照射した。この時、表面電位計により電子写
真感光体の明部表面電位を測定する。 白ポチ・ハーフトーンむら…電子写真感光体を、キヤ
ノン社製複写機NP−7550を実験用に改造した複写
機にいれ、通常の電子写真プロセスにより転写し紙面上
に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を行なっ
た。 白ポチ………キヤノン製全面黒チャート(部品番号:F
Y9−9073)を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下
の白ポチについて、その数を数えた。 ハーフトーンむら…キヤノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.5mmの円形の領域
を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画像
濃度のばらつきを評価した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 再生紙による耐久…作製した電子写真感光体を、キヤ
ノン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写
真装置に設置し再生紙を用い、300万枚の耐久試験を
行なった。そして、画像特性について以下の評価を行な
った。
【0214】画像流れ……白地に全面文字よりなるキヤ
ノン製テストチャート(部品番号:FY9−9058)
を原稿台に置き通常の露光量の2倍の露光量で照射しコ
ピーをとる。得られたコピー画像を観察し、画像上の細
線が途切れずにつながっているか評価した。但しこの時
画像上でむらがある時は、全画像領域で評価し一番悪い
部分の結果を示した。 ◎…良好 〇…一部途切れあり。 △…途切れは多いが文字として認識でき、実用上問題な
い。 黒ポチ………白紙を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像上の同一面積内にある直径0.2mm以
下の黒い画像欠陥について、その数を数えた。それぞれ
について、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 これらの結果を第87表に示す。比較例14 実施例48と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により第88表の条件で基体表面の
処理を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、処
理槽302と基体搬送機構303よりなっている。処理
槽302は、基体投入台311、基体洗浄槽321、基
体搬出台351よりなっている。洗浄槽321は液の温
度を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付い
ている。搬送機構303は、搬送レール365と搬送ア
ーム361よりなり、搬送アーム361は、レール36
5上を移動する移動機構362、基体301を保持する
チャッキング機構363、およびチャッキング機構36
3を上下させるためのエアーシリンダー364よりなっ
ている。
ノン製テストチャート(部品番号:FY9−9058)
を原稿台に置き通常の露光量の2倍の露光量で照射しコ
ピーをとる。得られたコピー画像を観察し、画像上の細
線が途切れずにつながっているか評価した。但しこの時
画像上でむらがある時は、全画像領域で評価し一番悪い
部分の結果を示した。 ◎…良好 〇…一部途切れあり。 △…途切れは多いが文字として認識でき、実用上問題な
い。 黒ポチ………白紙を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像上の同一面積内にある直径0.2mm以
下の黒い画像欠陥について、その数を数えた。それぞれ
について、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 これらの結果を第87表に示す。比較例14 実施例48と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により第88表の条件で基体表面の
処理を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、処
理槽302と基体搬送機構303よりなっている。処理
槽302は、基体投入台311、基体洗浄槽321、基
体搬出台351よりなっている。洗浄槽321は液の温
度を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付い
ている。搬送機構303は、搬送レール365と搬送ア
ーム361よりなり、搬送アーム361は、レール36
5上を移動する移動機構362、基体301を保持する
チャッキング機構363、およびチャッキング機構36
3を上下させるためのエアーシリンダー364よりなっ
ている。
【0215】切削後、投入台311上に置かれた基体3
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油および切り粉を除去するための洗浄が行な
われる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により
搬出台351へ運ばれる。このようにして従来の基体の
前処理を行った基体に実施例48と同様にして、第89
表に示す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層
の3層構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を作
製した。得られた電子写真感光体の評価は実施例48と
同様に行ない、実施例48の結果と合せて第87表に示
す。第87表より明らかなように本発明の方法によれ
ば、感度が向上し、なおかつ残留電位が低く抑えられて
いる。そして特に感光体の表面の曇り、ハーフトーンむ
ら、および再生紙による耐久特性に関してすぐれた特性
を示していることがわかる。特に、本発明によれば再生
紙を用い300万枚という耐久後においても画像上なん
の支障もないことがわかる。 <実施例49および比較例15>実施例49 図1に示す基体表面処理装置により実施例48と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a)、2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、第90表に示す条件により電
子写真感光体を作製した。作製した電子写真感光体は実
施例48と同様の評価を行なった。その結果実施例48
とまったく同様の結果が得られた。比較例15 図3に示す基体表面処理装置により比較例14と同様の
前処理を行なった導電性基体上に、図2(a)、2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により第91表に示す条件で基体、電
荷輸送層、電荷発生層、表面層の3層構成の、いわゆる
機能分離型電子写真感光体を作製した。得られた電子写
真感光体の評価は実施例49と同様に行なった。その結
果、比較例15とまったく同様の結果が得られた。 <実施例50および比較例16>実施例50 図1に示す基体表面処理装置により実施例48と同様の
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、
高周波グロー放電法により第92表に示す作製条件で電
子写真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の
炭素含有量の変化パータンを図49、図50に示すよう
に変化させるために、光導電層の形成時に導入するCH
4 の流量を変化させ、2種類の感光体を作製した。いず
れのパターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素
含有量は、約10原子%となるようにした。なお、炭素
含有量の測定にはラザーフォード後方散乱法による元素
分析により標準サンプルの検量線を作製し、標準サンプ
ルと作製したサンプルをオージェ分光法によるシグナル
強度から絶対量を求めた。
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油および切り粉を除去するための洗浄が行な
われる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により
搬出台351へ運ばれる。このようにして従来の基体の
前処理を行った基体に実施例48と同様にして、第89
表に示す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層
の3層構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を作
製した。得られた電子写真感光体の評価は実施例48と
同様に行ない、実施例48の結果と合せて第87表に示
す。第87表より明らかなように本発明の方法によれ
ば、感度が向上し、なおかつ残留電位が低く抑えられて
いる。そして特に感光体の表面の曇り、ハーフトーンむ
ら、および再生紙による耐久特性に関してすぐれた特性
を示していることがわかる。特に、本発明によれば再生
紙を用い300万枚という耐久後においても画像上なん
の支障もないことがわかる。 <実施例49および比較例15>実施例49 図1に示す基体表面処理装置により実施例48と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a)、2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、第90表に示す条件により電
子写真感光体を作製した。作製した電子写真感光体は実
施例48と同様の評価を行なった。その結果実施例48
とまったく同様の結果が得られた。比較例15 図3に示す基体表面処理装置により比較例14と同様の
前処理を行なった導電性基体上に、図2(a)、2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により第91表に示す条件で基体、電
荷輸送層、電荷発生層、表面層の3層構成の、いわゆる
機能分離型電子写真感光体を作製した。得られた電子写
真感光体の評価は実施例49と同様に行なった。その結
果、比較例15とまったく同様の結果が得られた。 <実施例50および比較例16>実施例50 図1に示す基体表面処理装置により実施例48と同様の
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、
高周波グロー放電法により第92表に示す作製条件で電
子写真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の
炭素含有量の変化パータンを図49、図50に示すよう
に変化させるために、光導電層の形成時に導入するCH
4 の流量を変化させ、2種類の感光体を作製した。いず
れのパターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素
含有量は、約10原子%となるようにした。なお、炭素
含有量の測定にはラザーフォード後方散乱法による元素
分析により標準サンプルの検量線を作製し、標準サンプ
ルと作製したサンプルをオージェ分光法によるシグナル
強度から絶対量を求めた。
【0216】作製した電子写真感光体の表面の曇りを目
視により判断しキヤノン製複写機NP−7550を実験
用に改造した電子写真装置に設置し、感度、残留電位、
白ポチ、ハーフトーンむらについて実施例48と同様の
方法で評価した。その後、キヤノン製再生複写用紙を用
いてNP−7550改造機において300万枚の耐久評
価を行ない、画像流れ、黒ポチの評価を実施例48と同
様に行ない、その結果を第93表に示す。比較例16 比較例14と同様に前処理を行なった基体上に、実施例
50と同様にして、図51、図52に示す炭素含有量パ
ターンで電子写真感光体を作製し、実施例50と同様の
評価を行なった。そしてその結果を第93表に、実施例
50の評価結果とあわせて示す。第93表より、本発明
の光導電層の炭素量変化パータンでは比較例16の結果
に比べて初期特性、耐久後の画像特性のいずれも良好な
結果が得られていることがわかる。 <実施例51および比較例17>実施例51 図1に示す基体表面処理装置により、実施例48と同様
の前処理を行なった基体上に、図2(a)、2(b)に
示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロ
ー放電法を用いる以外は実施例50と同様にして、第9
4表に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では、光導電層中の炭素含有量の変化パータンを図
49、図50に示すように変化させるために、光導電層
の形成時に導入するCH4 の流量を変化させた。いずれ
のパターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含
有量は、約10原子%となるようにした。なお、炭素含
有量の測定にはラザフォード後方散乱法による元素分析
で行なった。作製した電子写真感光体は実施例50とま
ったく同様の結果が得られた。比較例17 図3に示す基体表面処理装置により、比較例14と同様
の前処理を行なった基体上に、実施例51と同様にし
て、図51、図52に示す炭素含有量パターンで電子写
真感光体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例
51と同様の評価を行なったところ、比較例16とまっ
たく同様の結果が得られた。 <実施例52>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、さきに詳述した手
順にしたがって、高周波グロー放電法により第86表に
示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で
は、光導電層中の炭素含有量の変化パータンを図48を
用い、基体側表面の炭素含有量を光導電層の形成時に導
入するCH4 の流量を変えることにより変化させた。そ
して光導電層の基体側表面での炭素含有量は、ラザフォ
ード後方散乱法による元素分析で同定した。
視により判断しキヤノン製複写機NP−7550を実験
用に改造した電子写真装置に設置し、感度、残留電位、
白ポチ、ハーフトーンむらについて実施例48と同様の
方法で評価した。その後、キヤノン製再生複写用紙を用
いてNP−7550改造機において300万枚の耐久評
価を行ない、画像流れ、黒ポチの評価を実施例48と同
様に行ない、その結果を第93表に示す。比較例16 比較例14と同様に前処理を行なった基体上に、実施例
50と同様にして、図51、図52に示す炭素含有量パ
ターンで電子写真感光体を作製し、実施例50と同様の
評価を行なった。そしてその結果を第93表に、実施例
50の評価結果とあわせて示す。第93表より、本発明
の光導電層の炭素量変化パータンでは比較例16の結果
に比べて初期特性、耐久後の画像特性のいずれも良好な
結果が得られていることがわかる。 <実施例51および比較例17>実施例51 図1に示す基体表面処理装置により、実施例48と同様
の前処理を行なった基体上に、図2(a)、2(b)に
示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロ
ー放電法を用いる以外は実施例50と同様にして、第9
4表に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では、光導電層中の炭素含有量の変化パータンを図
49、図50に示すように変化させるために、光導電層
の形成時に導入するCH4 の流量を変化させた。いずれ
のパターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含
有量は、約10原子%となるようにした。なお、炭素含
有量の測定にはラザフォード後方散乱法による元素分析
で行なった。作製した電子写真感光体は実施例50とま
ったく同様の結果が得られた。比較例17 図3に示す基体表面処理装置により、比較例14と同様
の前処理を行なった基体上に、実施例51と同様にし
て、図51、図52に示す炭素含有量パターンで電子写
真感光体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例
51と同様の評価を行なったところ、比較例16とまっ
たく同様の結果が得られた。 <実施例52>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、さきに詳述した手
順にしたがって、高周波グロー放電法により第86表に
示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で
は、光導電層中の炭素含有量の変化パータンを図48を
用い、基体側表面の炭素含有量を光導電層の形成時に導
入するCH4 の流量を変えることにより変化させた。そ
して光導電層の基体側表面での炭素含有量は、ラザフォ
ード後方散乱法による元素分析で同定した。
【0217】作製した電子写真感光体の表面の曇りおよ
び球状突起の発生数、更にキヤノン製複写機NP−75
50を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電
能、感度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら等の電
子写真特性および再生紙による300万枚耐久後の画像
性の評価を行なった。各項目は、以下の方法で行なっ
た。 表面の曇り 実施例48と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 〇は80〜60% △は100〜80% 残留電位 実施例48と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら 白ポチ・ハーフトーンむら…実施例48と同様にして評
価した。 このようにして得られた結果をまとめて第95表に示
す。この結果から、光導電層の基体側表面の炭素量とし
ては、0.5〜50原子%で特性の向上が見られ、さら
に1〜30原子%できわめて良好な結果が得られてい
る。 <実施例53>図1に示す基体表面処理装置により実施
例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、さきに詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロ
ー放電法により、第90表に示す作製条件で電子写真感
光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有
量の変化パータンは図48を用い、基体側表面の炭素含
有量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を各感
光体ごとに変えることにより変化させた。そして、実施
例52と同様にして評価した結果、第95表とまったく
同じ結果が得られた。 <実施例54>実施例48と同様の前処理を行った基体
上に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さ
きに詳述した手順にしたがって、高周波グロー放電法に
より第96表に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実施例では、光導電層中のフッ素含有量を図54
に示すように変化させるために、光導電層の形成時に導
入するSiF4 の流量を変化させた。そして、光導電層
中のフッ素含有量は、SIMS(CAMECA IMS
−3F)による元素分析で行なったところ基体近傍で3
at.ppm、表面層近傍で40at.ppmであっ
た。 (I)作製した電子写真感光体をキヤノン製複写機NP
−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
加速耐久試験を行なう前の白ポチ、ハーフトーンむら、
ゴースト等の電子写真特性について評価を行なった。各
項目は、実施例1および実施例52と同様の方法で評価
した。なお、ゴーストに関しては以下のように評価し
た。
び球状突起の発生数、更にキヤノン製複写機NP−75
50を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電
能、感度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら等の電
子写真特性および再生紙による300万枚耐久後の画像
性の評価を行なった。各項目は、以下の方法で行なっ
た。 表面の曇り 実施例48と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 〇は80〜60% △は100〜80% 残留電位 実施例48と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら 白ポチ・ハーフトーンむら…実施例48と同様にして評
価した。 このようにして得られた結果をまとめて第95表に示
す。この結果から、光導電層の基体側表面の炭素量とし
ては、0.5〜50原子%で特性の向上が見られ、さら
に1〜30原子%できわめて良好な結果が得られてい
る。 <実施例53>図1に示す基体表面処理装置により実施
例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、さきに詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロ
ー放電法により、第90表に示す作製条件で電子写真感
光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含有
量の変化パータンは図48を用い、基体側表面の炭素含
有量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を各感
光体ごとに変えることにより変化させた。そして、実施
例52と同様にして評価した結果、第95表とまったく
同じ結果が得られた。 <実施例54>実施例48と同様の前処理を行った基体
上に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さ
きに詳述した手順にしたがって、高周波グロー放電法に
より第96表に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。本実施例では、光導電層中のフッ素含有量を図54
に示すように変化させるために、光導電層の形成時に導
入するSiF4 の流量を変化させた。そして、光導電層
中のフッ素含有量は、SIMS(CAMECA IMS
−3F)による元素分析で行なったところ基体近傍で3
at.ppm、表面層近傍で40at.ppmであっ
た。 (I)作製した電子写真感光体をキヤノン製複写機NP
−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
加速耐久試験を行なう前の白ポチ、ハーフトーンむら、
ゴースト等の電子写真特性について評価を行なった。各
項目は、実施例1および実施例52と同様の方法で評価
した。なお、ゴーストに関しては以下のように評価し
た。
【0218】ゴースト…キヤノン製ゴーストテストチャ
ート(部品番号:FY9−9040)に反射濃度1.
1、¢5mmの黒丸を貼付けたものを原稿台の画像先端
部に置き、その上に、キヤノン製中間調チャートを重ね
ておいた際のコピー画像において中間調コピー上に認め
られるゴーストチャートの¢5mmの反射濃度と中間部
分の反射濃度との差を測定した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題 ×は「実用上問題 を表わしている。この結果を第97表にまとめて示す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキヤノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し再生紙を用いて300万枚の耐久試験を行なった。
そして、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子
写真特性の評価を(I)と同様に行なった。その結果を
第98表にまとめて示す。第97表および第98表の結
果から、光導電層中のフッ素含有量が95原子ppm以
下の範囲に設定することで画像特性および耐久性に関し
ても非常にすぐれた電子写真感光体を作製することが可
能であることが示された。 <実施例55>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例54と同様
に、第99表に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。そして作製した電子写真感光体を実施例54と同じ
手順で評価した。その結果は第97表および第98表と
全く同様であった。 <実施例56>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により第100表の作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させ
るように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化さ
せた。
ート(部品番号:FY9−9040)に反射濃度1.
1、¢5mmの黒丸を貼付けたものを原稿台の画像先端
部に置き、その上に、キヤノン製中間調チャートを重ね
ておいた際のコピー画像において中間調コピー上に認め
られるゴーストチャートの¢5mmの反射濃度と中間部
分の反射濃度との差を測定した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題 ×は「実用上問題 を表わしている。この結果を第97表にまとめて示す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキヤノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し再生紙を用いて300万枚の耐久試験を行なった。
そして、白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子
写真特性の評価を(I)と同様に行なった。その結果を
第98表にまとめて示す。第97表および第98表の結
果から、光導電層中のフッ素含有量が95原子ppm以
下の範囲に設定することで画像特性および耐久性に関し
ても非常にすぐれた電子写真感光体を作製することが可
能であることが示された。 <実施例55>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例54と同様
に、第99表に示す作製条件で電子写真感光体を作製し
た。そして作製した電子写真感光体を実施例54と同じ
手順で評価した。その結果は第97表および第98表と
全く同様であった。 <実施例56>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により第100表の作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させ
るように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化さ
せた。
【0219】作製した電子写真感光体をキヤノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、再生紙を
用いた300万枚耐久試験後の画像評価を以下に示す方
法で行なった。 帯電能………実施例48と同様に行なった。 残留電位……実施例48と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を第101表に示す。表より明らかなよう
に、炭素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に
著しい改善が見られる。 <実施例57>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例56と同様
に、第102表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させ
るように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化さ
せた。作製した電子写真感光体を実施例56と同じ手順
で評価した。その結果、第101表と全く同様の結果が
得られた。 <実施例58>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により第103表の作製条
件で電子写真感光体を作製した。本実験で作製した電子
写真感光体の表面層に含有される窒素原子、酸素原子、
ホウ素原子についてSIMSによる定量を行なったとこ
ろ窒素原子、酸素原子は数十ppmであり、ホウ素原子
は数pmmであった。
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、再生紙を
用いた300万枚耐久試験後の画像評価を以下に示す方
法で行なった。 帯電能………実施例48と同様に行なった。 残留電位……実施例48と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を第101表に示す。表より明らかなよう
に、炭素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に
著しい改善が見られる。 <実施例57>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例56と同様
に、第102表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させ
るように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化さ
せた。作製した電子写真感光体を実施例56と同じ手順
で評価した。その結果、第101表と全く同様の結果が
得られた。 <実施例58>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により第103表の作製条
件で電子写真感光体を作製した。本実験で作製した電子
写真感光体の表面層に含有される窒素原子、酸素原子、
ホウ素原子についてSIMSによる定量を行なったとこ
ろ窒素原子、酸素原子は数十ppmであり、ホウ素原子
は数pmmであった。
【0220】こうして作製した電子写真感光体をキヤノ
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
複写装置に設置して再生紙を用いて300万枚の耐久後
の画像について目視により評価を行なった。その結果、
画像流れ、白ポチの増加もなく非常に良好な結果を得
た。 <実施例59>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により、第104表に示す
作製条件で電子写真感光体を作製した。なお、本実施例
では表面層においてCH4 流量を変化することにより表
面層中での炭素原子含有量を最表面で最大になるように
層厚方向に分布させた。このとき表面層中のホウ素、窒
素、酸素原子の含有量も徐徐に増えるように原料ガスの
流量を変化させた。こうして作製した電子写真感光体を
キヤノン製複写機NP−7550を実験用に改造した電
子写真複写装置に設置して再生紙を用いて300万枚の
耐久後の画像について目視により評価を行なった。その
結果、画像流れ、白ポチの増加もなく非常に良好な結果
を得た。 <実施例60>図1に示す基体表面処理装置により、第
105表に示す条件により、実施例48と同様の前処理
を行なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子
写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法
により、第106表に示す条件で電子写真感光体を作製
した。本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を図5
3〜56に示す分布形になるようにSiF4 /SiH4
の値が10〜50ppmの範囲内で流量をなめらかに変
化させ、4種類の電子写真感光体を作製した。また、フ
ッ素を含有しないこと以外は同条件で電子写真感光体も
作製した。以上の5種類の電子写真感光体について以下
の評価を行なった。
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
複写装置に設置して再生紙を用いて300万枚の耐久後
の画像について目視により評価を行なった。その結果、
画像流れ、白ポチの増加もなく非常に良好な結果を得
た。 <実施例59>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例48と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a),2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により、第104表に示す
作製条件で電子写真感光体を作製した。なお、本実施例
では表面層においてCH4 流量を変化することにより表
面層中での炭素原子含有量を最表面で最大になるように
層厚方向に分布させた。このとき表面層中のホウ素、窒
素、酸素原子の含有量も徐徐に増えるように原料ガスの
流量を変化させた。こうして作製した電子写真感光体を
キヤノン製複写機NP−7550を実験用に改造した電
子写真複写装置に設置して再生紙を用いて300万枚の
耐久後の画像について目視により評価を行なった。その
結果、画像流れ、白ポチの増加もなく非常に良好な結果
を得た。 <実施例60>図1に示す基体表面処理装置により、第
105表に示す条件により、実施例48と同様の前処理
を行なった基体上に、図2(a),2(b)に示す電子
写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法
により、第106表に示す条件で電子写真感光体を作製
した。本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を図5
3〜56に示す分布形になるようにSiF4 /SiH4
の値が10〜50ppmの範囲内で流量をなめらかに変
化させ、4種類の電子写真感光体を作製した。また、フ
ッ素を含有しないこと以外は同条件で電子写真感光体も
作製した。以上の5種類の電子写真感光体について以下
の評価を行なった。
【0221】表面の曇り、帯電能、感度、残留電位、白
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例1と同様の
評価 温度特性……作製した電子写真感光体をキヤノン社製複
写機NP−7550を実験用に改造した複写機にいれ、
電子写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、
帯電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行な
い、表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光
体の表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近
似し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の
単位であらわす。 ◎…非常に優れている。 〇…優れている。 △…実用上問題ない。 ×…実用的ではない。 以上の結果を第107表に示す。表より、光導電層中に
フッ素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合にお
いて、ゴースト、温度特性まで含め、電子写真特性が改
善されていることがわかる。 <実施例61>図1に示す基体表面処理装置により、第
106表に示す条件により、実施例48と同様の前処理
を行なった基体上に、図2(a)、2(b)に示す電子
写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法
により、第108表に示す条件で電子写真感光体を作製
した。なお本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を
一定とし、酸素の含有量を図57〜図60に示す分布形
になるようにCO2 /SiH4 の値が10〜50ppm
の範囲内で流量をなめらかに変化させ、4種類の電子写
真感光体を作製した。また、酸素を含有しないこと以外
は同条件で電子写真感光体も作製した。以上の5種類の
電子写真感光体について以下の評価を行なった。
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例1と同様の
評価 温度特性……作製した電子写真感光体をキヤノン社製複
写機NP−7550を実験用に改造した複写機にいれ、
電子写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、
帯電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行な
い、表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光
体の表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近
似し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の
単位であらわす。 ◎…非常に優れている。 〇…優れている。 △…実用上問題ない。 ×…実用的ではない。 以上の結果を第107表に示す。表より、光導電層中に
フッ素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合にお
いて、ゴースト、温度特性まで含め、電子写真特性が改
善されていることがわかる。 <実施例61>図1に示す基体表面処理装置により、第
106表に示す条件により、実施例48と同様の前処理
を行なった基体上に、図2(a)、2(b)に示す電子
写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法
により、第108表に示す条件で電子写真感光体を作製
した。なお本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を
一定とし、酸素の含有量を図57〜図60に示す分布形
になるようにCO2 /SiH4 の値が10〜50ppm
の範囲内で流量をなめらかに変化させ、4種類の電子写
真感光体を作製した。また、酸素を含有しないこと以外
は同条件で電子写真感光体も作製した。以上の5種類の
電子写真感光体について以下の評価を行なった。
【0222】表面の曇り、帯電能、感度、残留電位、白
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト、温度特性…実施例
60と同様の評価 電位シフト…電子写真感光体を実験装置に設置して帯電
器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電をおこない、
表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定
する。この時帯電器に電圧を印加した直後の暗部表面電
位Vd0とし、2分経過後の暗部表面電位をVd とする。
そして、Vd0とVd との差をもって電位シフト量とす
る。 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を第109表に示す。表より、光導電層中に
フッ素を含有し、しかも酸素原子を含有した場合におい
て、位シフトの特性まで改善されていることがわかる。
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト、温度特性…実施例
60と同様の評価 電位シフト…電子写真感光体を実験装置に設置して帯電
器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電をおこない、
表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定
する。この時帯電器に電圧を印加した直後の暗部表面電
位Vd0とし、2分経過後の暗部表面電位をVd とする。
そして、Vd0とVd との差をもって電位シフト量とす
る。 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を第109表に示す。表より、光導電層中に
フッ素を含有し、しかも酸素原子を含有した場合におい
て、位シフトの特性まで改善されていることがわかる。
【0223】
【表85】
【0224】
【表86】
【0225】
【表87】
【0226】
【表88】
【0227】
【表89】
【0228】
【表90】
【0229】
【表91】
【0230】
【表92】
【0231】
【表93】
【0232】
【表94】
【0233】
【表95】
【0234】
【表96】
【0235】
【表97】
【0236】
【表98】
【0237】
【表99】
【0238】
【表100】
【0239】
【表101】
【0240】
【表102】
【0241】
【表103】
【0242】
【表104】
【0243】
【表105】
【0244】
【表106】
【0245】
【表107】
【0246】
【表108】
【0247】
【表109】
【0248】(第5の発明)以下、アルミニウム合金製
シリンダーを導電性基体として、本発明の電子写真感光
体の製造方法により図5(b)に示す構成の電子写真感
光体を実際に形成する手順の一例を、図1に示す導電性
基体の前処理装置、および図2(a)、2(b)に示す
マイクロ波CVD法による堆積膜形成装置を用いて説明
する。図1において、精密切削用のエアダンパー付旋盤
(PNEUMO PRECLSION INC.製)
に、ダイヤモンドバイト(商品名:ミラクルバイト、東
京ダイヤモンド製)を、シリンダー中心角に対して5°
の角のすくい角を得るようにセットする。次に、この旋
盤の回転フランジに、基体を真空チャックし、付設した
ノズルから白燈油噴霧、同じく付設した真空ノズルから
切り粉の吸引を併用しつつ、周速1000m/min、
送り速度0.01mm/Rの条件で外形が108mmと
なるように鏡面切削を施す。切削が終了した基体は、基
体前処理装置により基体表面の処理を行う。図1に示す
基体前処理装置は、処理部102と基体搬送機構103
よりなっている。処理部102は、基体投入台111、
基体洗浄槽121、純水接触槽131、乾燥槽141、
基体搬出台151よりなっている。洗浄槽121、純水
接触槽131とも液の温度を一定に保つための温度調節
装置(図示せず)が付いている。搬送機構103は、搬
送レール165と搬送アーム161よりなり、搬送アー
ム161は、レール165上を移動する移動機構16
2、導電性基体101を保持するチャッキング機構16
3およびチャッキング機構163を上下させるためのエ
アーシリンダー164よりなっている。切削後、投入台
111上に置かれた導電性基体101は、搬送機構10
3により洗浄槽121に搬送される。洗浄槽121中の
界面活性剤水溶液122中で超音波処理されることによ
り表面に付着している切削油および切り粉の洗浄が行な
われる。次に導電性基体101は、搬送機構103によ
り純水接触槽131へ運ばれ、25℃の温度に保たれた
抵抗率17.5MΩ−cmの純水をノズル132から5
0kg・f/cm2 の圧力で吹き付けられる。純水接触
工程の終わった導電性基体101は搬送機構103によ
り乾燥槽141へ移動され、ノズル142から高温の高
圧空気を吹き付けられ乾燥される。乾燥工程の終了した
導電性基体101は、搬送機構103により搬出台15
1に運ばれる。
シリンダーを導電性基体として、本発明の電子写真感光
体の製造方法により図5(b)に示す構成の電子写真感
光体を実際に形成する手順の一例を、図1に示す導電性
基体の前処理装置、および図2(a)、2(b)に示す
マイクロ波CVD法による堆積膜形成装置を用いて説明
する。図1において、精密切削用のエアダンパー付旋盤
(PNEUMO PRECLSION INC.製)
に、ダイヤモンドバイト(商品名:ミラクルバイト、東
京ダイヤモンド製)を、シリンダー中心角に対して5°
の角のすくい角を得るようにセットする。次に、この旋
盤の回転フランジに、基体を真空チャックし、付設した
ノズルから白燈油噴霧、同じく付設した真空ノズルから
切り粉の吸引を併用しつつ、周速1000m/min、
送り速度0.01mm/Rの条件で外形が108mmと
なるように鏡面切削を施す。切削が終了した基体は、基
体前処理装置により基体表面の処理を行う。図1に示す
基体前処理装置は、処理部102と基体搬送機構103
よりなっている。処理部102は、基体投入台111、
基体洗浄槽121、純水接触槽131、乾燥槽141、
基体搬出台151よりなっている。洗浄槽121、純水
接触槽131とも液の温度を一定に保つための温度調節
装置(図示せず)が付いている。搬送機構103は、搬
送レール165と搬送アーム161よりなり、搬送アー
ム161は、レール165上を移動する移動機構16
2、導電性基体101を保持するチャッキング機構16
3およびチャッキング機構163を上下させるためのエ
アーシリンダー164よりなっている。切削後、投入台
111上に置かれた導電性基体101は、搬送機構10
3により洗浄槽121に搬送される。洗浄槽121中の
界面活性剤水溶液122中で超音波処理されることによ
り表面に付着している切削油および切り粉の洗浄が行な
われる。次に導電性基体101は、搬送機構103によ
り純水接触槽131へ運ばれ、25℃の温度に保たれた
抵抗率17.5MΩ−cmの純水をノズル132から5
0kg・f/cm2 の圧力で吹き付けられる。純水接触
工程の終わった導電性基体101は搬送機構103によ
り乾燥槽141へ移動され、ノズル142から高温の高
圧空気を吹き付けられ乾燥される。乾燥工程の終了した
導電性基体101は、搬送機構103により搬出台15
1に運ばれる。
【0249】次にこれらの切削加工および前処理の終了
した導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示
すマイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜
の形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした
堆積膜を形成する。図2(a)、および図2(b)にお
いて、201は反応容器であり、真空気密化構造を成し
ている。また、202は、マイクロ波電力を反応容器2
01内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよ
うな材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス
等)で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。20
3はマイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイク
ロ波電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容
器に挿入された円筒形の部分からなっている。導波管2
03はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター
(図示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接
続されている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を
保持するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密
封止されている。204は、一端が反応容器201に開
口し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気
管である。206は導電性基体205により囲まれた放
電空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流
電圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であ
り、電極212に電気的に接続されている。こうした堆
積膜形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下の
ようにして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排
気管204を介して、反応容器201を排気し、反応容
器201内の圧力を1×10-7Torr以下に調整す
る。ついでヒーター207により、基体205の温度を
所定の温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示の
ガス導入手段を介して、アモルファスシリコンの原料ガ
スとしてシランガス、ドーピングガスとしてジボランガ
ス、希釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応容
器201内に導入される。それと同時併行的にマイクロ
波電源(図示せず)により周波数2.45GHzのマイ
クロ波を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓20
2を介して反応容器201内に導入する。更に放電空間
206中のバイアス電極212に電気的に接続された直
流電源211によりバイアス電極212に基体205に
対して直流電圧を印加する。かくして導電性基体205
により囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイ
クロ波のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイ
アス電極212と基体205の間の電界により定常的に
導電性基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体2
05表面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体2
05が設置された回転軸209をモーター210により
回転させ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回
りに回転させることにより、導電性基体205全周に渡
って均一に堆積膜層を形成する。
した導電性基体表面に図2(a)および図2(b)に示
すマイクロ波プラズマCVD法による光導電部材堆積膜
の形成装置により、アモルファスシリコンを主体とした
堆積膜を形成する。図2(a)、および図2(b)にお
いて、201は反応容器であり、真空気密化構造を成し
ている。また、202は、マイクロ波電力を反応容器2
01内に効率よく透過し、かつ真空気密を保持し得るよ
うな材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミックス
等)で形成されたマイクロ波導入誘電体窓である。20
3はマイクロ波電力の伝送を行う導波管であり、マイク
ロ波電源から反応容器近傍までの矩形の部分と、反応容
器に挿入された円筒形の部分からなっている。導波管2
03はスタブチューナー(図示せず)、アイソレーター
(図示せず)とともにマイクロ波電源(図示せず)に接
続されている。誘電体窓202は反応容器内の雰囲気を
保持するために導波管203の円筒形の部分内壁に気密
封止されている。204は、一端が反応容器201に開
口し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気
管である。206は導電性基体205により囲まれた放
電空間を示す。電源211はバイアス電極212に直流
電圧を印加するための直流電源(バイアス電源)であ
り、電極212に電気的に接続されている。こうした堆
積膜形成装置を使用した電子写真感光体の製造は以下の
ようにして行う。まず真空ポンプ(図示せず)により排
気管204を介して、反応容器201を排気し、反応容
器201内の圧力を1×10-7Torr以下に調整す
る。ついでヒーター207により、基体205の温度を
所定の温度に加熱保持する。そこで原料ガスを不図示の
ガス導入手段を介して、アモルファスシリコンの原料ガ
スとしてシランガス、ドーピングガスとしてジボランガ
ス、希釈ガスとしてヘリウムガス等の原料ガスが反応容
器201内に導入される。それと同時併行的にマイクロ
波電源(図示せず)により周波数2.45GHzのマイ
クロ波を発生させ、導波管203を通じ、誘電体窓20
2を介して反応容器201内に導入する。更に放電空間
206中のバイアス電極212に電気的に接続された直
流電源211によりバイアス電極212に基体205に
対して直流電圧を印加する。かくして導電性基体205
により囲まれた放電空間206に於て、原料ガスはマイ
クロ波のエネルギーにより励起されて解離し、更にバイ
アス電極212と基体205の間の電界により定常的に
導電性基体205上にイオン衝撃を受けながら、基体2
05表面に堆積膜が形成される。この時、導電性基体2
05が設置された回転軸209をモーター210により
回転させ、導電性基体205を基体母線方向中心軸の回
りに回転させることにより、導電性基体205全周に渡
って均一に堆積膜層を形成する。
【0250】こうした製造装置により例えば第111表
に示されるような条件により本発明の必須要件である第
1の光導電層、第2の光導電層、および表面層からなる
電子写真感光体を作製することができる。次に本発明に
おいて、詳細に説明する。本発明において、洗浄工程に
使用される洗浄液は、水または水に界面活性剤を添加し
たものが望ましい。そしてその水質は、いずれでも可能
である。また洗浄工程で用いられる界面活性剤は、陰イ
オン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活
性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混合したもの
等、いずれのものでも可能である。またトリポリリン酸
ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は有効であ
る。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度は、高すぎ
ると導電性基体表面に酸化膜が発生してしまい、堆積膜
の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗浄効果が小
さく、さらに本発明の効果が充分得られない。この為、
水の温度としては、10℃以上、90℃以下、好ましく
は20℃以上、75℃以下、最適には30℃以上、55
℃以下が本発明には適している。本発明において洗浄工
程に超音波を用いることは本発明の効果を十分に出す上
で好ましい。超音波の周波数は、好ましくは100Hz
以上、10MHz以下、更に好ましくは1kHz以上、
5MHz以下、最適には10kHz以上、100kHz
以下が効果的である。超音波の出力は、好ましくは10
W以上、100kW以下、更に好ましくは100W以
上、10kW以下効果的である。
に示されるような条件により本発明の必須要件である第
1の光導電層、第2の光導電層、および表面層からなる
電子写真感光体を作製することができる。次に本発明に
おいて、詳細に説明する。本発明において、洗浄工程に
使用される洗浄液は、水または水に界面活性剤を添加し
たものが望ましい。そしてその水質は、いずれでも可能
である。また洗浄工程で用いられる界面活性剤は、陰イ
オン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活
性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混合したもの
等、いずれのものでも可能である。またトリポリリン酸
ナトリウム等の添加剤を添加しても本発明は有効であ
る。本発明の洗浄工程で用いられる水の温度は、高すぎ
ると導電性基体表面に酸化膜が発生してしまい、堆積膜
の剥れ等の原因となる。また、低すぎると洗浄効果が小
さく、さらに本発明の効果が充分得られない。この為、
水の温度としては、10℃以上、90℃以下、好ましく
は20℃以上、75℃以下、最適には30℃以上、55
℃以下が本発明には適している。本発明において洗浄工
程に超音波を用いることは本発明の効果を十分に出す上
で好ましい。超音波の周波数は、好ましくは100Hz
以上、10MHz以下、更に好ましくは1kHz以上、
5MHz以下、最適には10kHz以上、100kHz
以下が効果的である。超音波の出力は、好ましくは10
W以上、100kW以下、更に好ましくは100W以
上、10kW以下効果的である。
【0251】本発明の純水接触工程に使用される水の水
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の抵抗率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、、200kg・f/cm2 以下、最
適には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/c
m2 以下が本発明には適している。但し、本発明におけ
る圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方
センチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は980
66.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法
には、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付け
る方法、またはポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
質は、非常に重要であり半導体グレードの純水、特に超
LSIグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温
25℃の時の抵抗率として、1MΩ−cm以上、好まし
くは4MΩ−cm以上、最適には10MΩ−cm以上が
本発明には適している。微粒子量としては、0.2μm
以上が1ミリリットル中に100000個以下、好まし
くは10000個以下、最適には1000個以下が本発
明には適している。微生物量としては、総生菌数が1ミ
リリットル中に1000個以下、好ましくは100個以
下、最適には10個以下が本発明には適している。有機
物量(TOC)は、1リットル中に100mg以下、好
ましくは10mg以下、最適には2mg以下が本発明に
は適している。上記の水質の水を得る方法としては、活
性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆
浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数
組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望
ましい。導電性基体表面に純水を接触させるときは、水
圧を掛けて吹き付けることが望ましい。吹き付ける際の
水の圧力は、弱すぎると本発明の効果が小さいものとな
り、強すぎると得られた電子写真感光体の画像上、特に
ハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生してしま
う。この為、水の圧力としては、2kg・f/cm 2 以
上、300kg・f/cm2 以下、好ましくは10kg
・f/cm2 以上、、200kg・f/cm2 以下、最
適には20kg・f/cm2 以上、150kg・f/c
m2 以下が本発明には適している。但し、本発明におけ
る圧力単位kg・f/cm2 は、重力キログラム毎平方
センチメートルを意味し、1kg・f/cm2 は980
66.5Paと等しい。本発明の純水を吹き付ける方法
には、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付け
る方法、またはポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズ
ルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法
等がある。
【0252】本発明の純水の流量としては、発明の効果
と、経済性から、導電性基体1本当り1リットル/mi
n以上、200リットル/min以下、好ましくは2リ
ットル/min以上、100リットル/min以下、最
適には5リットル/min以上、50リットル/min
以下が適している。本発明の純水の温度は、高すぎると
導電性基体上に酸化膜が発生してしまい堆積膜の剥れ等
の原因となる、さらに本発明の効果が充分に得られな
い。また、低すぎるとやはり本発明の効果が充分得られ
ない。この為、純水の温度としては、5℃以上、90℃
以下、好ましくは10℃以上、55℃以下、最適には1
5℃以上、40℃以下が本発明には適している。水接触
処理の処理時間は、長すぎると導電性基体上に酸化膜が
発生してしまい、短すぎると本発明の効果が小さいた
め、10秒以上、30分以下、好ましくは20秒以上、
20分以下、最適には30秒以上、10分以下が本発明
には適している。本発明において、堆積膜形成時の基体
表面の酸化皮膜等の影響を取り除くために、堆積膜形成
の直前に基体表面の切削を行なうことは重要なことであ
る。切削から水接触処理までの時間は、長すぎると基体
表面に再び酸化膜が発生してしまい、短すぎると工程が
安定しないため、1分以上、16時間以下、好ましくは
2分以上、8時間以下、最適には3分以上、4時間以下
が本発明には適している。水接触処理から堆積膜形成装
置へ投入までの時間は、長すぎると本発明の効果が小さ
くなってしまい、短すぎると工程が安定しないため、1
分以上、8時間以下、好ましくは2分以上、4時間以
下、最適には3分以上、2時間以下が本発明には適して
いる。
と、経済性から、導電性基体1本当り1リットル/mi
n以上、200リットル/min以下、好ましくは2リ
ットル/min以上、100リットル/min以下、最
適には5リットル/min以上、50リットル/min
以下が適している。本発明の純水の温度は、高すぎると
導電性基体上に酸化膜が発生してしまい堆積膜の剥れ等
の原因となる、さらに本発明の効果が充分に得られな
い。また、低すぎるとやはり本発明の効果が充分得られ
ない。この為、純水の温度としては、5℃以上、90℃
以下、好ましくは10℃以上、55℃以下、最適には1
5℃以上、40℃以下が本発明には適している。水接触
処理の処理時間は、長すぎると導電性基体上に酸化膜が
発生してしまい、短すぎると本発明の効果が小さいた
め、10秒以上、30分以下、好ましくは20秒以上、
20分以下、最適には30秒以上、10分以下が本発明
には適している。本発明において、堆積膜形成時の基体
表面の酸化皮膜等の影響を取り除くために、堆積膜形成
の直前に基体表面の切削を行なうことは重要なことであ
る。切削から水接触処理までの時間は、長すぎると基体
表面に再び酸化膜が発生してしまい、短すぎると工程が
安定しないため、1分以上、16時間以下、好ましくは
2分以上、8時間以下、最適には3分以上、4時間以下
が本発明には適している。水接触処理から堆積膜形成装
置へ投入までの時間は、長すぎると本発明の効果が小さ
くなってしまい、短すぎると工程が安定しないため、1
分以上、8時間以下、好ましくは2分以上、4時間以
下、最適には3分以上、2時間以下が本発明には適して
いる。
【0253】本発明で用いられる導電性基体としては、
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロース
アセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミック等の電気絶縁性導電性基体の少
なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した基
体も用いることができるものであるが、機械的強度等か
ら金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の精
度で切削した後、表面の形状について加工をおこなって
も有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を用
いて像記録を行う場合には、可視画像において現われる
干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性基
体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設けら
れる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同60
−178457号公報、同60−225854号公報等
に記載された公知の方法により作製される。又、レーザ
ー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による画
像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に複
数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
例えば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,
V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロース
アセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミック等の電気絶縁性導電性基体の少
なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した基
体も用いることができるものであるが、機械的強度等か
ら金属が好ましい。本発明では、導電性基体を所定の精
度で切削した後、表面の形状について加工をおこなって
も有効である。例えばレーザー光などの可干渉性光を用
いて像記録を行う場合には、可視画像において現われる
干渉縞模様による画像不良を解消するために、導電性基
体表面に凹凸を設けてもよい。導電性基体表面に設けら
れる凹凸は、特開昭60−168156号公報、同60
−178457号公報、同60−225854号公報等
に記載された公知の方法により作製される。又、レーザ
ー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による画
像不良を解消する別の方法として、導電性基体表面に複
数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即
ち、導電性基体の表面が電子写真用感光体に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。導電性基体表面に設
けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61
−231561号公報に記載された公知の方法により作
製される。
【0254】本発明における第1の光導電層は、導電性
基体側より、構成要素としてシリコン原子と炭素原子、
水素原子を含むnc−SiC(H)から成る光導電層に
より構成され、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、
電荷発生特性、電荷輸送特性を有する。前記光導電層に
含有される炭素原子は分布を成し、該分布が前記導電性
基体の表面に各々平行な面内では実質的に均一であり、
層の厚み方向には不均一であって、膜厚方向の各点にお
いて前記導電性基体側の含有率が高く、前記表面層側の
含有率が低く分布している。炭素原子の含有量として
は、前記導電性基体の設けてある側の表面又は表面近傍
で0.5%以下であれば前述の導電性基体との密着性向
上及び、電荷の注入阻止の機能が悪化し、さらに静電容
量の減少による帯電能向上の効果が無くなる。また50
%以上では残留電位が発生してしまう。このため、実用
的には0.5〜50原子%、好ましくは1〜40原子%
であり、最適には1〜30原子%とされるのが好まし
い。また、本発明において光導電層中に水素原子が含有
されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結
合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷
保持特性を向上させるために必須不可欠であるからであ
る。特に炭素原子が含有された場合、その膜質を維持す
るために、より多くの水素原子が必要となるため、炭素
含有量にしたがって含有される水素量が調整されること
が望ましい。よって、導電性基体表面の水素原子の含有
量は望ましくは1〜40原子%、より好ましくは5〜3
5原子%、最適には10〜30原子%とされるのが好ま
しい。本発明において、第1の光導電層は真空堆積膜形
成方法によって、所望の特性が得られるように適宜成膜
パラメーターの数値条件が設定されて作製される。具体
的には、グロー放電報(低周波CVD法、高周波CVD
法またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あ
るいは直流放電CVD法等)によって形成することがで
きる。グロー放電法によってnc−SiC:H光導電層
を形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供
給し得るSi供給用の原料ガスと、炭素原子(C)を供
給し得るC供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給
し得るH供給用の原料ガスとを、内部が減圧にし得る反
応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内に
グロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置さ
れてある所定の導電性基体表面上にnc−SiC:Hか
らなる層を形成すればよい。
基体側より、構成要素としてシリコン原子と炭素原子、
水素原子を含むnc−SiC(H)から成る光導電層に
より構成され、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、
電荷発生特性、電荷輸送特性を有する。前記光導電層に
含有される炭素原子は分布を成し、該分布が前記導電性
基体の表面に各々平行な面内では実質的に均一であり、
層の厚み方向には不均一であって、膜厚方向の各点にお
いて前記導電性基体側の含有率が高く、前記表面層側の
含有率が低く分布している。炭素原子の含有量として
は、前記導電性基体の設けてある側の表面又は表面近傍
で0.5%以下であれば前述の導電性基体との密着性向
上及び、電荷の注入阻止の機能が悪化し、さらに静電容
量の減少による帯電能向上の効果が無くなる。また50
%以上では残留電位が発生してしまう。このため、実用
的には0.5〜50原子%、好ましくは1〜40原子%
であり、最適には1〜30原子%とされるのが好まし
い。また、本発明において光導電層中に水素原子が含有
されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結
合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷
保持特性を向上させるために必須不可欠であるからであ
る。特に炭素原子が含有された場合、その膜質を維持す
るために、より多くの水素原子が必要となるため、炭素
含有量にしたがって含有される水素量が調整されること
が望ましい。よって、導電性基体表面の水素原子の含有
量は望ましくは1〜40原子%、より好ましくは5〜3
5原子%、最適には10〜30原子%とされるのが好ま
しい。本発明において、第1の光導電層は真空堆積膜形
成方法によって、所望の特性が得られるように適宜成膜
パラメーターの数値条件が設定されて作製される。具体
的には、グロー放電報(低周波CVD法、高周波CVD
法またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あ
るいは直流放電CVD法等)によって形成することがで
きる。グロー放電法によってnc−SiC:H光導電層
を形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供
給し得るSi供給用の原料ガスと、炭素原子(C)を供
給し得るC供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給
し得るH供給用の原料ガスとを、内部が減圧にし得る反
応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内に
グロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置さ
れてある所定の導電性基体表面上にnc−SiC:Hか
らなる層を形成すればよい。
【0255】本発明において、第1の光導電層中の炭素
含有量を徐徐に変えるには炭素原子を供給し得る原料ガ
スを徐徐に減らしていくことにより達成できる。本発明
において、第1の光導電層の層厚は所望の電子写真特性
が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にし
たがって決定され、第1の光導電層の膜厚については、
好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜40μ
m、最適には20〜30μmとされるのが望ましい。本
発明において第2の光導電層は、構成要素としてシリコ
ン原子と水素原子を含むnc−Si:Hから成り、所望
の光導電特性、特に電荷発生特性、電荷輸送特性を有す
る。本発明の第2の光導電層は、長波長の光の吸収を高
め感度を向上さすために、また、帯電極性と逆極性のキ
ャリアの走光性が第1の光導電層より良いことから、特
にゴーストを軽減する目的のために設けられる。本発明
において、第2の光導電層は第1の光導電層と同様の方
法により形成することができる。グロー放電法によって
nc−Si:H光導電層を形成するには、基本的にはシ
リコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガス
と、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスと
を、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で
導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あら
かじめ所定の位置に設置されてある所定の導電性基体表
面上にnc−Si:Hからなる層を形成すればよい。本
発明において、第2の光導電層の層厚は所望の電子写真
特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望
にしたがって決定され、第2の光導電層については、好
ましくは0.5〜15μm、より好ましくは1〜10μ
m、最適には1〜5μmとされるのが望ましい。
含有量を徐徐に変えるには炭素原子を供給し得る原料ガ
スを徐徐に減らしていくことにより達成できる。本発明
において、第1の光導電層の層厚は所望の電子写真特性
が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にし
たがって決定され、第1の光導電層の膜厚については、
好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜40μ
m、最適には20〜30μmとされるのが望ましい。本
発明において第2の光導電層は、構成要素としてシリコ
ン原子と水素原子を含むnc−Si:Hから成り、所望
の光導電特性、特に電荷発生特性、電荷輸送特性を有す
る。本発明の第2の光導電層は、長波長の光の吸収を高
め感度を向上さすために、また、帯電極性と逆極性のキ
ャリアの走光性が第1の光導電層より良いことから、特
にゴーストを軽減する目的のために設けられる。本発明
において、第2の光導電層は第1の光導電層と同様の方
法により形成することができる。グロー放電法によって
nc−Si:H光導電層を形成するには、基本的にはシ
リコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガス
と、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスと
を、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で
導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あら
かじめ所定の位置に設置されてある所定の導電性基体表
面上にnc−Si:Hからなる層を形成すればよい。本
発明において、第2の光導電層の層厚は所望の電子写真
特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望
にしたがって決定され、第2の光導電層については、好
ましくは0.5〜15μm、より好ましくは1〜10μ
m、最適には1〜5μmとされるのが望ましい。
【0256】本発明の第1および第2の光導電層を作製
するために使用されるSi供給用ガスとなり得る物質と
しては、SiH4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H
10,等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素
(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、
更に層作製時の取り扱い易さ、Si供給効率の良さ等の
点でSiH4 ,Si2 H6 が好ましいものとして挙げら
れる。また、これらのSi供給用の原料ガスを必要に応
じてH2 ,He,Ar,Ne等のガスにより希釈して使
用してもよい。本発明において、炭素原子導入用の原料
物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまた
は、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るもの
が採用されるのが望ましい。炭素原子(C)導入用の原
料ガスになり得るものとして有効に使用される出発物質
は、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1〜5の
飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭
素数2〜3のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。具
体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH 4 )、
エタン(C2 H6 )、プロパン(C3 H8 )、n−ブタ
ン(n−C4 H10)、ペンタン(C5 H12)、エチレン
系炭化水素としては、エチレン(C2 H4)、プロピレ
ン(C3 H6 )、ブテン−1(C4 H8 )、ブテン−2
(C4 H8)、イソブチレン(C4 H8 )、ペンテン
(C5 H10)、アセチレン系炭化水素としては、アセチ
レン(C2 H2 )、メチルアセチレン(C3 H4 )、ブ
チン(C4 H6 )等が挙げられる。また、SiとCとを
構成原子とする原料ガスとしては、Si(CH3 )4 、
Si(C2 H5 )4 等のケイ化アルキルを挙げることが
できる。
するために使用されるSi供給用ガスとなり得る物質と
しては、SiH4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H
10,等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素
(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、
更に層作製時の取り扱い易さ、Si供給効率の良さ等の
点でSiH4 ,Si2 H6 が好ましいものとして挙げら
れる。また、これらのSi供給用の原料ガスを必要に応
じてH2 ,He,Ar,Ne等のガスにより希釈して使
用してもよい。本発明において、炭素原子導入用の原料
物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまた
は、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るもの
が採用されるのが望ましい。炭素原子(C)導入用の原
料ガスになり得るものとして有効に使用される出発物質
は、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1〜5の
飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭
素数2〜3のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。具
体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH 4 )、
エタン(C2 H6 )、プロパン(C3 H8 )、n−ブタ
ン(n−C4 H10)、ペンタン(C5 H12)、エチレン
系炭化水素としては、エチレン(C2 H4)、プロピレ
ン(C3 H6 )、ブテン−1(C4 H8 )、ブテン−2
(C4 H8)、イソブチレン(C4 H8 )、ペンテン
(C5 H10)、アセチレン系炭化水素としては、アセチ
レン(C2 H2 )、メチルアセチレン(C3 H4 )、ブ
チン(C4 H6 )等が挙げられる。また、SiとCとを
構成原子とする原料ガスとしては、Si(CH3 )4 、
Si(C2 H5 )4 等のケイ化アルキルを挙げることが
できる。
【0257】水素原子を第1および第2の光導電層中に
構造的に導入するには、上記の他にH2 、あるいはSi
H4 、Si2 H6 、Si3 H8 、Si4 H10等の水素化
珪素とSiを供給するためのシリコンまたはシリコン化
合物とを反応容器中に共存させて放電を生起させること
でも行うことができる。第1および第2の光導電層中に
含有される水素原子の量を制御するには、例えば導電性
基体の温度、水素原子を含有させるために使用される原
料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御す
ればよい。本発明において第1の光導電層にハロゲン原
子を含有させることは特に有効である。本発明において
第1の光導電層に含有されるハロゲン原子は、炭素原
子、水素原子の凝集を抑制し、バンドギャップ中の局在
準位密度を低減させるため、ゴーストを改善し、層品質
の均一性の向上に効果を発揮する。ハロゲン原子が1原
子ppmより少ないと、ハロゲン原子によるゴーストの
改善効果が十分発揮されず、また95原子ppmを越え
ると逆に膜質が低下し、ゴースト現象を生じるようにな
ってしまう。したがって、ハロゲン原子の含有量は実用
的には1〜95原子ppm、より好ましくは3〜80原
子ppm、最適には5〜50原子ppmとされるのが好
ましい。特に第1の光導電層に前述のごとき範囲で炭素
原子を含有せしめたときに、ハロゲン原子の含有量を上
記した範囲に設定することにより、光導電特性、画像特
性および耐久性が著しく向上することが実験により確か
められた。さらに加えて、含有するハロゲン原子を基体
近傍から第2の光導電層近傍に向かって徐々に多くなる
ように分布させることは、本発明にとって特に有効であ
る。ハロゲン原子を層厚方向に不均一に分布させること
によって炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴
い基体側と表面層側との間に発生する内部応力の変化を
緩和するため、堆積膜中の欠陥が減少し膜質が向上す
る。その結果、電子写真感光体の使用環境の温度変化に
従って特性が変化する、いわゆる温度特性を向上させる
ことが可能になり帯電能およびコピー間の画像濃度むら
等の電子写真特性が改善される。
構造的に導入するには、上記の他にH2 、あるいはSi
H4 、Si2 H6 、Si3 H8 、Si4 H10等の水素化
珪素とSiを供給するためのシリコンまたはシリコン化
合物とを反応容器中に共存させて放電を生起させること
でも行うことができる。第1および第2の光導電層中に
含有される水素原子の量を制御するには、例えば導電性
基体の温度、水素原子を含有させるために使用される原
料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御す
ればよい。本発明において第1の光導電層にハロゲン原
子を含有させることは特に有効である。本発明において
第1の光導電層に含有されるハロゲン原子は、炭素原
子、水素原子の凝集を抑制し、バンドギャップ中の局在
準位密度を低減させるため、ゴーストを改善し、層品質
の均一性の向上に効果を発揮する。ハロゲン原子が1原
子ppmより少ないと、ハロゲン原子によるゴーストの
改善効果が十分発揮されず、また95原子ppmを越え
ると逆に膜質が低下し、ゴースト現象を生じるようにな
ってしまう。したがって、ハロゲン原子の含有量は実用
的には1〜95原子ppm、より好ましくは3〜80原
子ppm、最適には5〜50原子ppmとされるのが好
ましい。特に第1の光導電層に前述のごとき範囲で炭素
原子を含有せしめたときに、ハロゲン原子の含有量を上
記した範囲に設定することにより、光導電特性、画像特
性および耐久性が著しく向上することが実験により確か
められた。さらに加えて、含有するハロゲン原子を基体
近傍から第2の光導電層近傍に向かって徐々に多くなる
ように分布させることは、本発明にとって特に有効であ
る。ハロゲン原子を層厚方向に不均一に分布させること
によって炭素原子の含有量が層厚方向に変化するのに伴
い基体側と表面層側との間に発生する内部応力の変化を
緩和するため、堆積膜中の欠陥が減少し膜質が向上す
る。その結果、電子写真感光体の使用環境の温度変化に
従って特性が変化する、いわゆる温度特性を向上させる
ことが可能になり帯電能およびコピー間の画像濃度むら
等の電子写真特性が改善される。
【0258】こうしたハロゲン原子としては、フッ素、
塩素、臭素、ヨウ素があるが、好ましくはフッ素、塩素
がよく、より好ましくは、フッ素がよい。こうしたフッ
素原子を層中に含有させるために供給用ガスとして有効
なのは、たとえばフッ素ガス、フッ素化物、フッ素をふ
くむハロゲン化合物、フッ素で置換されたシラン誘導体
等のガス状のまたはガス化し得るフッ素化合物が好まし
く挙げられる。また、さらにはシリコン原子とフッ素原
子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、フ
ッ素原子を含む水素化シリコン化合物も有効なものとし
て挙げることができる。本発明において好適に使用し得
るフッ素化合物としては、具体的にはF 2 、BrF、C
lF、ClF3 、BrF3 、BrF5 、IF3 、IF7
等のハロゲン化合物を挙げることができる。フッ素原子
を含むシリコン化合物、いわゆるフッ素原子で置換され
たシラン誘導体としては、具体的には、たとえばSiF
4、Si2 F6 等のフッ化シリコンが好ましいものとし
て挙げることができる。このようなフッ素原子を含むシ
リコン化合物を採用してグロー放電等によって本発明の
特徴的な電子写真用光受容部材を形成する場合には、シ
リコン供給用ガスとしての水素化シリコンガスを使用し
なくても、所定の基体上にフッ素原子を含む非単晶シリ
コンからなる光導電層を形成することができるが、形成
される光導電層中に導入される水素原子の導入割合の制
御を一層容易になるようにするために、これらのガスに
更に水素ガスまたは水素原子を含むシリコン化合物のガ
スも所望量混合して層形成することが好ましい。又、各
ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合して
も差し支えないものである。本発明においては、フッ素
原子供給用ガスとして上記されたフッ化物あるいはフッ
素を含むシリコン化合物が有効なものとして使用される
ものであるが、そのほかに、HF、SiH3 F、SiH
2 F2 、SiHF3 等のフッ素置換水素化シリコン、等
々のガス状態のあるいはガス化し得る物質も有効な光導
電層形成用の原料物質として挙げることが出来る。これ
らの物質の内、水素原子を含むフッ素化物は、光導電層
形成の際に層中にフッ素原子の導入と同時に、電気的あ
るいは光電的特性の制御にきわめて有効な水素原子も導
入されるので、本発明においては好適なフッ素原子供給
用ガスとして使用される。
塩素、臭素、ヨウ素があるが、好ましくはフッ素、塩素
がよく、より好ましくは、フッ素がよい。こうしたフッ
素原子を層中に含有させるために供給用ガスとして有効
なのは、たとえばフッ素ガス、フッ素化物、フッ素をふ
くむハロゲン化合物、フッ素で置換されたシラン誘導体
等のガス状のまたはガス化し得るフッ素化合物が好まし
く挙げられる。また、さらにはシリコン原子とフッ素原
子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、フ
ッ素原子を含む水素化シリコン化合物も有効なものとし
て挙げることができる。本発明において好適に使用し得
るフッ素化合物としては、具体的にはF 2 、BrF、C
lF、ClF3 、BrF3 、BrF5 、IF3 、IF7
等のハロゲン化合物を挙げることができる。フッ素原子
を含むシリコン化合物、いわゆるフッ素原子で置換され
たシラン誘導体としては、具体的には、たとえばSiF
4、Si2 F6 等のフッ化シリコンが好ましいものとし
て挙げることができる。このようなフッ素原子を含むシ
リコン化合物を採用してグロー放電等によって本発明の
特徴的な電子写真用光受容部材を形成する場合には、シ
リコン供給用ガスとしての水素化シリコンガスを使用し
なくても、所定の基体上にフッ素原子を含む非単晶シリ
コンからなる光導電層を形成することができるが、形成
される光導電層中に導入される水素原子の導入割合の制
御を一層容易になるようにするために、これらのガスに
更に水素ガスまたは水素原子を含むシリコン化合物のガ
スも所望量混合して層形成することが好ましい。又、各
ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合して
も差し支えないものである。本発明においては、フッ素
原子供給用ガスとして上記されたフッ化物あるいはフッ
素を含むシリコン化合物が有効なものとして使用される
ものであるが、そのほかに、HF、SiH3 F、SiH
2 F2 、SiHF3 等のフッ素置換水素化シリコン、等
々のガス状態のあるいはガス化し得る物質も有効な光導
電層形成用の原料物質として挙げることが出来る。これ
らの物質の内、水素原子を含むフッ素化物は、光導電層
形成の際に層中にフッ素原子の導入と同時に、電気的あ
るいは光電的特性の制御にきわめて有効な水素原子も導
入されるので、本発明においては好適なフッ素原子供給
用ガスとして使用される。
【0259】本発明において第1の光導電層にハロゲン
原子に加えて酸素原子を含有することも有効である。こ
の場合、ハロゲン原子との相乗作用により堆積膜の内部
応力を緩和して膜の構造欠陥を抑制する。このために光
導電層中でのキャリアの走行光性が改善され、電位シフ
トが減少する。こうした酸素原子の含有量としては上記
ハロゲン原子含有量の範囲内において10〜5000原
子ppmの範囲が好ましい。さらに本発明にとって光導
電層中に含有される酸素原子を基体側から表面層側に向
かって多くなるように分布させることはさらに好ましい
ことである。この時堆積膜中の内部応力を効果的に緩和
して膜の構造欠陥を抑制するため光導電層中でのキャリ
アの走行性が改善され電位シフト等の表面電位特性がさ
らに改善される。本発明において第1の光導電層に酸素
原子を含有させる為の原料ガスとしては、酸素(O
2 )、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2 )、一
酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2 )、酸化二窒素
(N2 O)を微量含んだ希釈ガスを原料ガスに加えるこ
とが効果的である。さらに本発明においては、第1およ
び第2の光導電層には必要に応じて伝導性を制御する原
子(M)を含有させることが好ましい。伝導性を制御す
る原子は、第1および第2の光導電層中に万偏なく均一
に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方
向には不均一な分布状態で含有している部分があっても
よい。
原子に加えて酸素原子を含有することも有効である。こ
の場合、ハロゲン原子との相乗作用により堆積膜の内部
応力を緩和して膜の構造欠陥を抑制する。このために光
導電層中でのキャリアの走行光性が改善され、電位シフ
トが減少する。こうした酸素原子の含有量としては上記
ハロゲン原子含有量の範囲内において10〜5000原
子ppmの範囲が好ましい。さらに本発明にとって光導
電層中に含有される酸素原子を基体側から表面層側に向
かって多くなるように分布させることはさらに好ましい
ことである。この時堆積膜中の内部応力を効果的に緩和
して膜の構造欠陥を抑制するため光導電層中でのキャリ
アの走行性が改善され電位シフト等の表面電位特性がさ
らに改善される。本発明において第1の光導電層に酸素
原子を含有させる為の原料ガスとしては、酸素(O
2 )、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2 )、一
酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2 )、酸化二窒素
(N2 O)を微量含んだ希釈ガスを原料ガスに加えるこ
とが効果的である。さらに本発明においては、第1およ
び第2の光導電層には必要に応じて伝導性を制御する原
子(M)を含有させることが好ましい。伝導性を制御す
る原子は、第1および第2の光導電層中に万偏なく均一
に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方
向には不均一な分布状態で含有している部分があっても
よい。
【0260】前記の伝導性を制御する原子(M)として
は、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げること
ができ、p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する
原子(以後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝
導特性を与える周期律表V族に属する原子(以後「第V
族原子」と略記する)を用いることができる。第III 族
原子としては、具体的には、ホウ素(B)、アルミニウ
ム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、
タリウム(Tl)等があり、特にB、Al、Gaが好適
である。第V族原子としては、具体的には燐(P)、砒
素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)等
があり、特にP、Asが好適である。光導電層に含有さ
れる伝導性を制御する原子(M)の含有量としては、好
ましくは1×10-3〜5×104 原子ppm、より好ま
しくは1×10-2〜1×10 4 原子ppm、最適には1
×10-1〜5×103 原子ppmとされるのが望まし
い。特に、第1の光導電層において炭素原子(C)の含
有量が1×103 原子ppm以下の場合は、光導電層に
含有される原子(M)の含有量としては好ましくは1×
10-3〜1×103 原子ppmとされるのが望ましく、
炭素原子(C)の含有量が1×103 原子ppmを越え
る場合は、原子(M)の含有量としては、好ましくは1
×10-1〜5×104 原子ppmとされるのが望まし
い。光導電層中に、伝導性を制御する原子、たとえば、
第III 族原子あるいは第V族原子を構造的に導入するに
は、層形成の際に、第III 族原子導入用の原料物質ある
いは第V族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器
中に、光導電層を形成するための他のガスとともに導入
してやればよい。第III 族原子導入用の原料物質あるい
は第V族原子導入用の原料物質となり得るものとして
は、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件
下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望まし
い。そのような第III 族原子導入用の原料物質として具
体的には、ホウ素原子導入用としては、B2 H6 、B4
H10、B5 H9 、B5 H11、B6 H 10、B6 H12、B6
H14等の水素化ホウ素、BF3 、BCl3 、BBr3 等
のハロゲン化ホウ素等が挙げられる。この他、AlCl
3 、GaCl3 、Ga(CH 3 )3 、InCl3 、Tl
Cl3 等も挙げることができる。
は、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げること
ができ、p型伝導特性を与える周期律表III 族に属する
原子(以後「第III 族原子」と略記する)またはn型伝
導特性を与える周期律表V族に属する原子(以後「第V
族原子」と略記する)を用いることができる。第III 族
原子としては、具体的には、ホウ素(B)、アルミニウ
ム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、
タリウム(Tl)等があり、特にB、Al、Gaが好適
である。第V族原子としては、具体的には燐(P)、砒
素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)等
があり、特にP、Asが好適である。光導電層に含有さ
れる伝導性を制御する原子(M)の含有量としては、好
ましくは1×10-3〜5×104 原子ppm、より好ま
しくは1×10-2〜1×10 4 原子ppm、最適には1
×10-1〜5×103 原子ppmとされるのが望まし
い。特に、第1の光導電層において炭素原子(C)の含
有量が1×103 原子ppm以下の場合は、光導電層に
含有される原子(M)の含有量としては好ましくは1×
10-3〜1×103 原子ppmとされるのが望ましく、
炭素原子(C)の含有量が1×103 原子ppmを越え
る場合は、原子(M)の含有量としては、好ましくは1
×10-1〜5×104 原子ppmとされるのが望まし
い。光導電層中に、伝導性を制御する原子、たとえば、
第III 族原子あるいは第V族原子を構造的に導入するに
は、層形成の際に、第III 族原子導入用の原料物質ある
いは第V族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器
中に、光導電層を形成するための他のガスとともに導入
してやればよい。第III 族原子導入用の原料物質あるい
は第V族原子導入用の原料物質となり得るものとして
は、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件
下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望まし
い。そのような第III 族原子導入用の原料物質として具
体的には、ホウ素原子導入用としては、B2 H6 、B4
H10、B5 H9 、B5 H11、B6 H 10、B6 H12、B6
H14等の水素化ホウ素、BF3 、BCl3 、BBr3 等
のハロゲン化ホウ素等が挙げられる。この他、AlCl
3 、GaCl3 、Ga(CH 3 )3 、InCl3 、Tl
Cl3 等も挙げることができる。
【0261】第V族原子導入用の原料物質として本発明
において、有効に使用されるのは、燐原子導入用として
は、PH3 、P2 H4 等の水素化燐、PH4 I、PF
3 、PF5 、PCl3 、PCl5 、PBr3 、PBr
5 、PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 、AsF3 、AsCl3 、AsBr3 、AsF
5 、SbH3 、SbF3 、SbF5 、SbCl3 、Sb
Cl5 、BiH3 、BiCl 3 、BiBr3 等も第V族
原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げることが
できる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用の
原料物質を必要に応じてH2 、He、Ar、Ne等のガ
スにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光受
容部材の光導電層には、周期律表第Ia族、IIa族、VI
a族、VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含有
してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均一
に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏無
く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布す
る状態で含有している部分があってもよい。しかしなが
ら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行な
面内方向においては、均一な分布で万偏無く含有されて
いることが、面内方向における特性の均一化を図る点か
らも必要である。第Ia族原子としては、具体的には、
リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム
(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
において、有効に使用されるのは、燐原子導入用として
は、PH3 、P2 H4 等の水素化燐、PH4 I、PF
3 、PF5 、PCl3 、PCl5 、PBr3 、PBr
5 、PI3 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、A
sH3 、AsF3 、AsCl3 、AsBr3 、AsF
5 、SbH3 、SbF3 、SbF5 、SbCl3 、Sb
Cl5 、BiH3 、BiCl 3 、BiBr3 等も第V族
原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げることが
できる。また、これらの伝導性を制御する原子導入用の
原料物質を必要に応じてH2 、He、Ar、Ne等のガ
スにより希釈して使用してもよい。さらに本発明の光受
容部材の光導電層には、周期律表第Ia族、IIa族、VI
a族、VIII族から選ばれる少なくとも1種の元素を含有
してもよい。前記元素は前記光導電層中に万偏無く均一
に分布されてもよいし、あるいは該光導電層中に万偏無
く含有されてはいるが、層厚方向に対し不均一に分布す
る状態で含有している部分があってもよい。しかしなが
ら、いずれの場合においても導電性基体の表面と平行な
面内方向においては、均一な分布で万偏無く含有されて
いることが、面内方向における特性の均一化を図る点か
らも必要である。第Ia族原子としては、具体的には、
リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム
(K)を挙げることができ、第IIa族原子としては、ベ
リリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム
(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)
等を挙げることができる。
【0262】また、第VIa族原子としては具体的には、
クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン
(W)等を挙げることができ、第VIII族原子としては、
鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)等を
挙げることができる。本発明の目的を達成し得る特性を
有するnc−SiC(H)から成る光導電層を形成する
には、導電性基体の温度、反応容器内のガス圧を所望に
したがって、適宜設定する必要がある。導電性基体の温
度(Ts)は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択
されるが、通常の場合、好ましくは20〜500℃、よ
り好ましくは50〜480℃、最適には100〜450
℃とするのが望ましい。本発明における表面層は、構成
要素としてシリコン原子と炭素原子、水素原子、酸素原
子および窒素原子を含有する非単結晶材料で構成され
る。本発明における表面層には光導電層中に含有される
ような伝導性を制御する物質は実質的には含有されな
い。該表面層に含有される炭素原子は該層中に万偏なく
均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万偏
なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有
している部分があってもよい。しかしながら、いずれの
場合にも導電性基体の表面と平行面内方向においては、
均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向におけ
る特性の均一化をはかる点からも必要である。本発明に
おける表面層の全層領域に含有される炭素原子、酸素原
子、および窒素原子は、高暗抵抗化、高硬度化等の効果
を奏する。該表面層中に含有される上記3原子の含有量
の合計は、(炭素原子+酸素原子+窒素原子)/(シリ
コン原子+炭素原子+酸素原子+窒素原子)の値で好適
には40〜90原子%、より好適には45〜85原子
%、最適には50〜80原子%とされるのが望ましい。
本発明における効果をよりいっそう発揮するためには、
酸素原子、窒素原子の含有量は共に10原子%以下が好
ましい。
クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン
(W)等を挙げることができ、第VIII族原子としては、
鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)等を
挙げることができる。本発明の目的を達成し得る特性を
有するnc−SiC(H)から成る光導電層を形成する
には、導電性基体の温度、反応容器内のガス圧を所望に
したがって、適宜設定する必要がある。導電性基体の温
度(Ts)は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択
されるが、通常の場合、好ましくは20〜500℃、よ
り好ましくは50〜480℃、最適には100〜450
℃とするのが望ましい。本発明における表面層は、構成
要素としてシリコン原子と炭素原子、水素原子、酸素原
子および窒素原子を含有する非単結晶材料で構成され
る。本発明における表面層には光導電層中に含有される
ような伝導性を制御する物質は実質的には含有されな
い。該表面層に含有される炭素原子は該層中に万偏なく
均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万偏
なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有
している部分があってもよい。しかしながら、いずれの
場合にも導電性基体の表面と平行面内方向においては、
均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向におけ
る特性の均一化をはかる点からも必要である。本発明に
おける表面層の全層領域に含有される炭素原子、酸素原
子、および窒素原子は、高暗抵抗化、高硬度化等の効果
を奏する。該表面層中に含有される上記3原子の含有量
の合計は、(炭素原子+酸素原子+窒素原子)/(シリ
コン原子+炭素原子+酸素原子+窒素原子)の値で好適
には40〜90原子%、より好適には45〜85原子
%、最適には50〜80原子%とされるのが望ましい。
本発明における効果をよりいっそう発揮するためには、
酸素原子、窒素原子の含有量は共に10原子%以下が好
ましい。
【0263】また、本発明における表面層に含有される
水素原子、酸素原子および窒素原子はnc−SiC:H
内に存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏
し、光導電層と表面層の界面にトラップされるキャリア
を減少させるため、画像流れを改善する。また、表面層
中に酸素原子および窒素原子を含有する事により表面層
と光導電層との界面の密着性が向上し、さらに表面層自
身の構造を変化させる事が可能になり、電子写真感光体
の表面性、耐圧、光導電層および導電性基体であるアル
ミシリンダーの保護機能等が向上し、電子写真感光体の
耐久性を優れた電気特性を維持したままで飛躍的に向上
させる事ができる。すなわち、連続して大量に画像形成
を行ってもクリーニングブレードや分離爪へのダメージ
が少なく、クリーニング性および転写紙の分離性も良好
になる。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的
に向上する事ができる。さらに誘電率の低下により高電
圧に対する耐久性も向上するため、光受容部材の一部が
絶縁破壊する事によって起こる「リークポチ」がさらに
発生しにくくなる。さらに本発明の表面層にハロゲン原
子をさらに含有することも有効である。該表面層に含有
されたハロゲン原子は撥水性を向上させるので、水蒸気
の吸着による高湿流れをも減少し、電子写真感光体の電
気特性をさらに改善する。該表面層中に含有されるハロ
ゲン原子は20原子%以下であり、さらに水素原子とハ
ロゲン原子の含有量の和は表面層中のすべての原子の和
に対して好適には30〜70原子%、より好適には35
〜65原子%、最適には40〜60原子%とするのが望
ましい。
水素原子、酸素原子および窒素原子はnc−SiC:H
内に存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏
し、光導電層と表面層の界面にトラップされるキャリア
を減少させるため、画像流れを改善する。また、表面層
中に酸素原子および窒素原子を含有する事により表面層
と光導電層との界面の密着性が向上し、さらに表面層自
身の構造を変化させる事が可能になり、電子写真感光体
の表面性、耐圧、光導電層および導電性基体であるアル
ミシリンダーの保護機能等が向上し、電子写真感光体の
耐久性を優れた電気特性を維持したままで飛躍的に向上
させる事ができる。すなわち、連続して大量に画像形成
を行ってもクリーニングブレードや分離爪へのダメージ
が少なく、クリーニング性および転写紙の分離性も良好
になる。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的
に向上する事ができる。さらに誘電率の低下により高電
圧に対する耐久性も向上するため、光受容部材の一部が
絶縁破壊する事によって起こる「リークポチ」がさらに
発生しにくくなる。さらに本発明の表面層にハロゲン原
子をさらに含有することも有効である。該表面層に含有
されたハロゲン原子は撥水性を向上させるので、水蒸気
の吸着による高湿流れをも減少し、電子写真感光体の電
気特性をさらに改善する。該表面層中に含有されるハロ
ゲン原子は20原子%以下であり、さらに水素原子とハ
ロゲン原子の含有量の和は表面層中のすべての原子の和
に対して好適には30〜70原子%、より好適には35
〜65原子%、最適には40〜60原子%とするのが望
ましい。
【0264】本発明においてnc−SiC:Hで構成さ
れる表面層を形成するには、前述の光導電層を形成する
方法と同様の真空堆積法が採用される。本発明において
表面層を形成するにおいて使用されるシリコン供給用ガ
スおよび炭素原子(C)導入用の原料ガスになり得るも
のは、先に挙げた光導電層を形成するときと同じものが
使用可能である。本発明において表面層に酸素原子およ
び窒素原子を含有させる為の導入ガスとしては、酸素原
子用としては酸素(O2 )、一酸化炭素(CO)、二酸
化炭素(CO2 )、窒素原子用としては窒素(N2 )
アンモニア(NH3 )などが挙げられる。また酸素およ
び窒素原子を同時に含有するものとして一酸化窒素(N
O)、二酸化窒素(NO2 )、酸化二窒素(N2 O)が
好ましいものである。さらに本発明において表面層に、
周期律表第Ia族、IIa族、VIa族、VIII族から選ばれ
る少なくとも1種の元素を含有してもよい。前記元素は
前記光導電層中に万偏無く均一に分布されてもよいし、
あるいは該光導電層中に万偏無く含有されてはいるが、
層厚方向に対し不均一に分布する状態で含有している部
分があってもよい。しかしながら、いずれの場合におい
ても導電性基体の表面と平行な面内方向においては、均
一な分布で万偏無く含有されていることが、面内方向に
おける特性の均一化を図る点からも必要である。第Ia
族原子としては、具体的には、リチウム(Li)、ナト
リウム(Na)、カリウム(K)を挙げることができ、
第IIa族原子としては、ベリリウム(Be)、マグネシ
ウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム
(Sr)、バリウム(Ba)等を挙げることができる。
れる表面層を形成するには、前述の光導電層を形成する
方法と同様の真空堆積法が採用される。本発明において
表面層を形成するにおいて使用されるシリコン供給用ガ
スおよび炭素原子(C)導入用の原料ガスになり得るも
のは、先に挙げた光導電層を形成するときと同じものが
使用可能である。本発明において表面層に酸素原子およ
び窒素原子を含有させる為の導入ガスとしては、酸素原
子用としては酸素(O2 )、一酸化炭素(CO)、二酸
化炭素(CO2 )、窒素原子用としては窒素(N2 )
アンモニア(NH3 )などが挙げられる。また酸素およ
び窒素原子を同時に含有するものとして一酸化窒素(N
O)、二酸化窒素(NO2 )、酸化二窒素(N2 O)が
好ましいものである。さらに本発明において表面層に、
周期律表第Ia族、IIa族、VIa族、VIII族から選ばれ
る少なくとも1種の元素を含有してもよい。前記元素は
前記光導電層中に万偏無く均一に分布されてもよいし、
あるいは該光導電層中に万偏無く含有されてはいるが、
層厚方向に対し不均一に分布する状態で含有している部
分があってもよい。しかしながら、いずれの場合におい
ても導電性基体の表面と平行な面内方向においては、均
一な分布で万偏無く含有されていることが、面内方向に
おける特性の均一化を図る点からも必要である。第Ia
族原子としては、具体的には、リチウム(Li)、ナト
リウム(Na)、カリウム(K)を挙げることができ、
第IIa族原子としては、ベリリウム(Be)、マグネシ
ウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム
(Sr)、バリウム(Ba)等を挙げることができる。
【0265】また、第VIa族原子としては具体的には、
クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン
(W)等を挙げることができ、第VIII族原子としては、
鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)等を
挙げることができる。本発明において、表面層の層厚は
所望の電子写真特性が得られること、および経済的効果
等の点から好ましくは0.01〜30μm、より好まし
くは0.05〜20μm、最適には0.1〜10μmと
されるのが望ましい。本発明の目的を達成し得る特性を
有する表面層を形成する場合には、導電性基体の温度、
ガス圧が前記表面層の特性を左右する重要な要因であ
る。導電性基体温度は適宜最適範囲が選択されるが、好
ましくは20〜500℃、より好ましくは50〜480
℃、最適には100〜450℃とするのが望ましい。反
応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択されるが、好ま
しくは1×10-5〜10Torr、より好ましくは5×
10-5〜3Torr、最適には1×10-4〜1Torr
とするのが望ましい。本発明においては、表面層を形成
するための導電性基体温度、ガス圧の望ましい数値範囲
として前記した範囲が挙げられるが、これらの層作製フ
ァクターは通常は独立的に別々に決められるものではな
く、所望の特性を有する表面層を形成すべく相互的且つ
有機的関連性に基づいて各層作製ファクターの最適値を
決めるのが望ましい。本発明の光受容部材においては、
光導電層と表面層との間に、組成を連続的に変化させた
層領域を設けてもよい。該層領域を設けることにより各
層間での密着性をより向上させることができる。
クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン
(W)等を挙げることができ、第VIII族原子としては、
鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)等を
挙げることができる。本発明において、表面層の層厚は
所望の電子写真特性が得られること、および経済的効果
等の点から好ましくは0.01〜30μm、より好まし
くは0.05〜20μm、最適には0.1〜10μmと
されるのが望ましい。本発明の目的を達成し得る特性を
有する表面層を形成する場合には、導電性基体の温度、
ガス圧が前記表面層の特性を左右する重要な要因であ
る。導電性基体温度は適宜最適範囲が選択されるが、好
ましくは20〜500℃、より好ましくは50〜480
℃、最適には100〜450℃とするのが望ましい。反
応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択されるが、好ま
しくは1×10-5〜10Torr、より好ましくは5×
10-5〜3Torr、最適には1×10-4〜1Torr
とするのが望ましい。本発明においては、表面層を形成
するための導電性基体温度、ガス圧の望ましい数値範囲
として前記した範囲が挙げられるが、これらの層作製フ
ァクターは通常は独立的に別々に決められるものではな
く、所望の特性を有する表面層を形成すべく相互的且つ
有機的関連性に基づいて各層作製ファクターの最適値を
決めるのが望ましい。本発明の光受容部材においては、
光導電層と表面層との間に、組成を連続的に変化させた
層領域を設けてもよい。該層領域を設けることにより各
層間での密着性をより向上させることができる。
【0266】さらに本発明の光受容部材においては、光
導電層の前記導電性基体側に、少なくともアルミニウム
原子、シリコン原子、炭素原子および水素原子が層厚方
向に不均一な分布状態で含有する層領域を有することが
望ましい。本発明において、プラズマを発生させるエネ
ルギーは、DC、高周波、マイクロ波等いずれでも可能
であるが、特に、プラズマの発生のエネルギーにマイク
ロ波または高周波を用いた場合、本発明の効果がより顕
著なものとなる。本発明において、プラズマ発生のため
にマイクロ波を用いる場合、マイクロ波電力は、放電を
発生させることができればいずれでも良いが、100W
以上、10kW以下、好ましくは500W以上、4kW
以下が本発明を実施するに当たり適当である。以下、本
発明の効果を、実施例を用いて具体的に説明するが、本
発明はこれらにより何ら限定されるものではない。 <実施例62および比較例18>実施例62 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、第110表に示す
条件により基体表面の前処理を行なった。但し、本実施
例では界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニ
ルフェニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。こ
のように前処理を行なったアルミシリンダー上に、さき
に詳述した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光
体の製造装置を用い、高周波グロー放電法により第11
1表に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図
61のように変化させるために、光導電層の形成時に導
入するCH4 の流量をリニアに変化させた。この時の光
導電層の基体との界面での炭素含有量は、約10原子%
となるようにした。なお、炭素含有量の測定にはラザフ
ォード後方散乱法による元素分析で行なった。
導電層の前記導電性基体側に、少なくともアルミニウム
原子、シリコン原子、炭素原子および水素原子が層厚方
向に不均一な分布状態で含有する層領域を有することが
望ましい。本発明において、プラズマを発生させるエネ
ルギーは、DC、高周波、マイクロ波等いずれでも可能
であるが、特に、プラズマの発生のエネルギーにマイク
ロ波または高周波を用いた場合、本発明の効果がより顕
著なものとなる。本発明において、プラズマ発生のため
にマイクロ波を用いる場合、マイクロ波電力は、放電を
発生させることができればいずれでも良いが、100W
以上、10kW以下、好ましくは500W以上、4kW
以下が本発明を実施するに当たり適当である。以下、本
発明の効果を、実施例を用いて具体的に説明するが、本
発明はこれらにより何ら限定されるものではない。 <実施例62および比較例18>実施例62 純度99.5%のアルミニウムよりなる直径108m
m、長さ358mm、肉厚5mmの円筒状基体を、前述
の本発明による電子写真感光体の製造方法の手順の一例
と同様の手順で表面の切削を行い、切削工程終了15分
後に図1に示す表面処理装置により、第110表に示す
条件により基体表面の前処理を行なった。但し、本実施
例では界面活性剤としてはポリエチレングリコールノニ
ルフェニルエーテルを1wt%水溶液として用いた。こ
のように前処理を行なったアルミシリンダー上に、さき
に詳述した手順にしたがって、図4に示す電子写真感光
体の製造装置を用い、高周波グロー放電法により第11
1表に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図
61のように変化させるために、光導電層の形成時に導
入するCH4 の流量をリニアに変化させた。この時の光
導電層の基体との界面での炭素含有量は、約10原子%
となるようにした。なお、炭素含有量の測定にはラザフ
ォード後方散乱法による元素分析で行なった。
【0267】作製した電子写真感光体をまず目視により
表面性を評価し、その後キヤノン製複写機NP−755
0を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電能、
感度、残留電位等、電子写真特性および耐久後の画像特
性について以下の評価を行なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。 ◎は曇り無し 〇は一部曇りあり △は部分的に、数カ所曇りがあり ×は全面に曇りがある。 帯電能・感度・残留電位 帯電能………電子写真感光体を実験装置に設置し、帯電
器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表
面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定す
る。 感 度………電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に
帯電させる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセ
ノンランプ光源を用い、フィルターを用いて550nm
以下の波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電
位計により電子写真感光体の明部表面電位を測定する。
明部表面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、
この時の露光量をもって感度とする。
表面性を評価し、その後キヤノン製複写機NP−755
0を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電能、
感度、残留電位等、電子写真特性および耐久後の画像特
性について以下の評価を行なった。 表面の曇り 作製した電子写真感光体を、目視により表面の曇りの程
度の検査を行なった。 ◎は曇り無し 〇は一部曇りあり △は部分的に、数カ所曇りがあり ×は全面に曇りがある。 帯電能・感度・残留電位 帯電能………電子写真感光体を実験装置に設置し、帯電
器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、表
面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定す
る。 感 度………電子写真感光体を、一定の暗部表面電位に
帯電させる。そして直ちに光像を照射する。光像はキセ
ノンランプ光源を用い、フィルターを用いて550nm
以下の波長域の光を除いた光を照射する。この時表面電
位計により電子写真感光体の明部表面電位を測定する。
明部表面電位が所定の電位になるよう露光量を調整し、
この時の露光量をもって感度とする。
【0268】残留電位……電子写真感光体を、一定の暗
部表面電位に帯電させる。そして直ちに一定光量の比較
的強い光を照射する。光像はキセノンランプ光源を用
い、フィルターを用いて550nm以下の波長域の光を
除いた光を照射した。この時、表面電位計により電子写
真感光体の明部表面電位を測定する。 白ポチ・ハーフトーンむら…電子写真感光体を、キヤ
ノン社製複写機NP−7550を実験用に改造した複写
機にいれ、通常の電子写真プロセスにより転写し紙面上
に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を行なっ
た。 白ポチ………キヤノン製全面黒チャート(部品番号:F
Y9−9073)を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下
の白ポチについて、その数を数えた。 ハーフトームむら…キヤノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.05mmの円形の領
域を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画
像濃度のばらつきを評価した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 耐久後の画像特性…作製した電子写真感光体をキヤノ
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
装置に設置し350万枚相当の加速耐久試験を行なっ
た。そして、画像特性について以下の評価を行なった。
部表面電位に帯電させる。そして直ちに一定光量の比較
的強い光を照射する。光像はキセノンランプ光源を用
い、フィルターを用いて550nm以下の波長域の光を
除いた光を照射した。この時、表面電位計により電子写
真感光体の明部表面電位を測定する。 白ポチ・ハーフトーンむら…電子写真感光体を、キヤ
ノン社製複写機NP−7550を実験用に改造した複写
機にいれ、通常の電子写真プロセスにより転写し紙面上
に画像を形成し、下記の手順により画像の評価を行なっ
た。 白ポチ………キヤノン製全面黒チャート(部品番号:F
Y9−9073)を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下
の白ポチについて、その数を数えた。 ハーフトームむら…キヤノン製中間調チャート(部品番
号:FY9−9042)を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径0.05mmの円形の領
域を1単位として100点の画像濃度を測定し、その画
像濃度のばらつきを評価した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 耐久後の画像特性…作製した電子写真感光体をキヤノ
ン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写真
装置に設置し350万枚相当の加速耐久試験を行なっ
た。そして、画像特性について以下の評価を行なった。
【0269】画像流れ……白地に全面文字よりなるキヤ
ノン製テストチャート(部品番号:FY9−9058)
を原稿台に置き通常の露光量の2倍の露光量で照射しコ
ピーをとる。得られたコピー画像を観察し、画像上の細
線が途切れずにつながっているか評価した。但しこの時
画像上でむらがある時は、全画像領域で評価し一番悪い
部分の結果を示した。 ◎…良好 〇…一部途切れあり。 △…途切れは多いが文字として認識でき、実用上問題な
い。 黒ポチ………白紙を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下
の黒い画像欠陥について、その数を数えた。それぞれに
ついて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 これらの結果を第112表に示す。比較例18 実施例62と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により第113表の条件で基体表面
の処理を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、
処理槽302と基体搬送機構303よりなっている。処
理槽302は、基体投入台311、基体洗浄槽321、
基体搬出台351よりなっている。洗浄槽321は液の
温度を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付
いている。搬送機構303は、搬送レール365と搬送
アーム361よりなり、搬送アーム361は、レール3
65上を移動する移動機構362、基体301を保持す
るチャッキング機構363、およびこのチャッキング機
構363を上下させるためのエアーシリンダー364よ
りなっている。
ノン製テストチャート(部品番号:FY9−9058)
を原稿台に置き通常の露光量の2倍の露光量で照射しコ
ピーをとる。得られたコピー画像を観察し、画像上の細
線が途切れずにつながっているか評価した。但しこの時
画像上でむらがある時は、全画像領域で評価し一番悪い
部分の結果を示した。 ◎…良好 〇…一部途切れあり。 △…途切れは多いが文字として認識でき、実用上問題な
い。 黒ポチ………白紙を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以下
の黒い画像欠陥について、その数を数えた。それぞれに
ついて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 これらの結果を第112表に示す。比較例18 実施例62と同様の導電性基体を同様の手順で切削を行
い、切削が終了した導電性基体は、図3に示す従来の導
電性基体の洗浄装置により第113表の条件で基体表面
の処理を行った。図3に示す導電性基体の洗浄装置は、
処理槽302と基体搬送機構303よりなっている。処
理槽302は、基体投入台311、基体洗浄槽321、
基体搬出台351よりなっている。洗浄槽321は液の
温度を一定に保つための温度調節装置(図示せず)が付
いている。搬送機構303は、搬送レール365と搬送
アーム361よりなり、搬送アーム361は、レール3
65上を移動する移動機構362、基体301を保持す
るチャッキング機構363、およびこのチャッキング機
構363を上下させるためのエアーシリンダー364よ
りなっている。
【0270】切削後、投入台上311に置かれた基体3
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油および切り粉を除去するための洗浄が行な
われる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により
搬出台351に運ばれる。このようにして従来の基体の
前処理を行った基体に実施例62と同様にして、第11
4表に示す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面
層の3層構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を
作製した。得られた電子写真感光体の評価は実施例62
と同様に行ない、実施例62の結果と合せて第112表
に示す。第112表より明らかなように本発明の方法に
よれば、感度が向上し、なおかつ残留電位が低く抑えら
れている。そして特に感光体の表面の曇り、およびハー
フトーンむらに関してすぐれた特性を示していることが
わかる。さらに、本発明によれば350万枚という耐久
後においても画像上なんの支障もないことがわかる。 <実施例63および比較例19>実施例63 図1に示す基体表面処理装置により実施例62と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a)、2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、第115表に示す条件により
電子写真感光体を作製した。作製した電子写真感光体は
実施例62と同様の評価を行なった。その結果実施例6
2とまったく同様の結果が得られた。比較例19 図3に示す基体表面処理装置により比較例18と同様の
前処理を行なった導電性基体上に、図2(a)、2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、第116表に示す条件で基
体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の3層構成の、い
わゆる機能分離型電子写真感光体を作製した。得られた
電子写真感光体の評価は実施例63と同様に行なった。
その結果、比較例19とまったく同様の結果が得られ
た。 <実施例64および比較例20>実施例64 図1に示す基体表面処理装置により実施例62と同様の
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、
高周波グロー放電法により第117表に示す作製条件で
電子写真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中
の炭素含有量の変化パターンを図62、図63に示すよ
うに変化させるために、光導電層の形成時に導入するC
H4 の流量を変化させ、2種類の感光体を作製した。い
ずれのパターンにおいても光導電層の基体側表面での炭
素含有量は、約10原子%となるようにした。なお、炭
素含有量の測定にはラザフォード後方散乱法による元素
分析により標準サンプルの検量線を作製し、標準サンプ
ルと作製したサンプルをオージェ分光法によるシグナル
強度から絶対量を求めた。
01は、搬送機構303により洗浄槽321に搬送され
る。洗浄槽321中のトリクロルエタン(商品名:エタ
ーナVG 旭化成工業社製)322により表面に付着し
ている切削油および切り粉を除去するための洗浄が行な
われる。洗浄後、基体301は、搬送機構303により
搬出台351に運ばれる。このようにして従来の基体の
前処理を行った基体に実施例62と同様にして、第11
4表に示す条件で基体、電荷輸送層、電荷発生層、表面
層の3層構成の、いわゆる機能分離型電子写真感光体を
作製した。得られた電子写真感光体の評価は実施例62
と同様に行ない、実施例62の結果と合せて第112表
に示す。第112表より明らかなように本発明の方法に
よれば、感度が向上し、なおかつ残留電位が低く抑えら
れている。そして特に感光体の表面の曇り、およびハー
フトーンむらに関してすぐれた特性を示していることが
わかる。さらに、本発明によれば350万枚という耐久
後においても画像上なんの支障もないことがわかる。 <実施例63および比較例19>実施例63 図1に示す基体表面処理装置により実施例62と同様の
基体の前処理を行なった基体上に、図2(a)、2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、第115表に示す条件により
電子写真感光体を作製した。作製した電子写真感光体は
実施例62と同様の評価を行なった。その結果実施例6
2とまったく同様の結果が得られた。比較例19 図3に示す基体表面処理装置により比較例18と同様の
前処理を行なった導電性基体上に、図2(a)、2
(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用い、マイク
ロ波グロー放電法により、第116表に示す条件で基
体、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の3層構成の、い
わゆる機能分離型電子写真感光体を作製した。得られた
電子写真感光体の評価は実施例63と同様に行なった。
その結果、比較例19とまったく同様の結果が得られ
た。 <実施例64および比較例20>実施例64 図1に示す基体表面処理装置により実施例62と同様の
前処理を行なった基体上に、図4に示す電子写真感光体
の製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがって、
高周波グロー放電法により第117表に示す作製条件で
電子写真感光体を作製した。本実施例では、光導電層中
の炭素含有量の変化パターンを図62、図63に示すよ
うに変化させるために、光導電層の形成時に導入するC
H4 の流量を変化させ、2種類の感光体を作製した。い
ずれのパターンにおいても光導電層の基体側表面での炭
素含有量は、約10原子%となるようにした。なお、炭
素含有量の測定にはラザフォード後方散乱法による元素
分析により標準サンプルの検量線を作製し、標準サンプ
ルと作製したサンプルをオージェ分光法によるシグナル
強度から絶対量を求めた。
【0271】作製した電子写真感光体の表面の曇りを目
視により判断しキヤノン製複写機NP−7550を実験
用に改造した電子写真装置に設置し、感度、残留電位、
白ポチ、ハーフトーンむらについて実施例62と同様の
方法で評価した。その後、加速耐久試験装置により35
0万枚相当の評価を行ない、画像流れ、黒ポチの評価は
実施例62と同様に行ないその結果を第118表に示
す。比較例20 比較例18と同様に前処理を行なった基体上に、実施例
64と同様にして、図64、図65に示す炭素含有量パ
ターンで電子写真感光体を作製し、実施例64と同様の
評価を行なった。そしてその結果を第118表に、実施
例64の評価結果とあわせて示す。第118表より、本
発明の光導電層の炭素量変化パターンでは比較例20の
結果に比べて初期特性、耐久後の画像特性のいずれも良
好な結果が得られていることがわかる。 <実施例65および比較例21>実施例65 図1に示す基体表面処理装置により、実施例62と同様
の前処理を行った基体上に、図2(a)、2(b)に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー
放電法を用いる以外は実施例64と同様にして、第11
9表に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図
62、図63のように変化させるために、光導電層の形
成時に導入するCH4 の流量を変化させた。いずれのパ
ターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有量
は、約10原子%となるようにした。なお、炭素含有量
の測定にはラザフォード後方散乱法による元素分析で行
なった。作製した電子写真感光体は実施例64とまった
く同様の結果が得られた。比較例21 図3に示す基体表面処理装置により、比較例18と同様
に前処理を行なった基体上に、実施例65と同様にし
て、図64、図65に示す炭素含有量パターンで電子写
真感光体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例
65と同様の評価を行なったところ、比較例20とまっ
たく同様の結果が得られた。 <実施例66>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、さきに詳述した手
順にしたがって、高周波グロー放電法により第111表
に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例
では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンは図61
を用い、基体側表面の炭素含有量を光導電層の形成時に
導入するCH4 の流量を変えることにより変化させた。
そして光導電層の基体側表面での炭素含有量は、ラザフ
ォード後方散乱法による元素分析で同定した。
視により判断しキヤノン製複写機NP−7550を実験
用に改造した電子写真装置に設置し、感度、残留電位、
白ポチ、ハーフトーンむらについて実施例62と同様の
方法で評価した。その後、加速耐久試験装置により35
0万枚相当の評価を行ない、画像流れ、黒ポチの評価は
実施例62と同様に行ないその結果を第118表に示
す。比較例20 比較例18と同様に前処理を行なった基体上に、実施例
64と同様にして、図64、図65に示す炭素含有量パ
ターンで電子写真感光体を作製し、実施例64と同様の
評価を行なった。そしてその結果を第118表に、実施
例64の評価結果とあわせて示す。第118表より、本
発明の光導電層の炭素量変化パターンでは比較例20の
結果に比べて初期特性、耐久後の画像特性のいずれも良
好な結果が得られていることがわかる。 <実施例65および比較例21>実施例65 図1に示す基体表面処理装置により、実施例62と同様
の前処理を行った基体上に、図2(a)、2(b)に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー
放電法を用いる以外は実施例64と同様にして、第11
9表に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実
施例では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンを図
62、図63のように変化させるために、光導電層の形
成時に導入するCH4 の流量を変化させた。いずれのパ
ターンにおいても光導電層の基体側表面での炭素含有量
は、約10原子%となるようにした。なお、炭素含有量
の測定にはラザフォード後方散乱法による元素分析で行
なった。作製した電子写真感光体は実施例64とまった
く同様の結果が得られた。比較例21 図3に示す基体表面処理装置により、比較例18と同様
に前処理を行なった基体上に、実施例65と同様にし
て、図64、図65に示す炭素含有量パターンで電子写
真感光体を作製した。得られた電子写真感光体を実施例
65と同様の評価を行なったところ、比較例20とまっ
たく同様の結果が得られた。 <実施例66>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、さきに詳述した手
順にしたがって、高周波グロー放電法により第111表
に示す作製条件で電子写真感光体を作製した。本実施例
では、光導電層中の炭素含有量の変化パターンは図61
を用い、基体側表面の炭素含有量を光導電層の形成時に
導入するCH4 の流量を変えることにより変化させた。
そして光導電層の基体側表面での炭素含有量は、ラザフ
ォード後方散乱法による元素分析で同定した。
【0272】作製した電子写真感光体の表面の曇りおよ
び球状突起の発生数、更にキヤノン製複写機NP−75
50を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電
能、感度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら等の電
子写真特性および350万枚相当の耐久後の画像性の評
価を行なった。各項目は、以下の方法で評価した。 表面の曇り 実施例62と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 〇は80〜60% △は100〜80% 残留電位 実施例62と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら 白ポチ・ハーフトーンむら…実施例62と同様にして評
価した。 このようにして得られた結果をまとめて第120表に示
す。この結果から、光導電層の基体側表面の炭素量とし
ては、0.5〜50原子%で特性の向上が見られ、さら
に1〜30原子%できわめて良好な結果が得られてい
る。 <実施例67>図1に示す基体表面処理装置により実施
例62と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a)、2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、さきに詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロ
ー放電法により、第115表に示す作製条件で電子写真
感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含
有量の変化パターンは図61を用い、基体側表面の炭素
含有量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を各
感光体ごとに変えることにより変化させた。そして、実
施例66と同様にして評価した結果、第120表とまっ
たく同じ結果が得られた。 <実施例68>実施例62と同様の前処理を行った基体
上に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さ
きに詳述した手順にしたがって、高周波グロー放電法に
より第121表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実施例では、光導電層中のフッ素含有量を図6
6に示すように変化させるために、光導電層の形成時に
導入するSiF4 の流量を変化させた。そして、光導電
層中のフッ素含有量は、SIMS(CAMECA IM
S−3F)による元素分析で行なったところ基体近傍で
3at.ppm、表面層近傍で40at.ppmであっ
た。 (I)作製した電子写真感光体をキヤノン製複写機NP
−8580を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
加速耐久試験を行なう前の白ポチ、ハーフトームむら、
ゴースト等の電子写真特性について評価を行なった。各
項目は、実施例62および実施例66と同様の方法で評
価した。なお、ゴーストに関しては以下のように評価し
た。
び球状突起の発生数、更にキヤノン製複写機NP−75
50を実験用に改造した電子写真装置に設置し、帯電
能、感度、残留電位、白ポチ、ハーフトーンむら等の電
子写真特性および350万枚相当の耐久後の画像性の評
価を行なった。各項目は、以下の方法で評価した。 表面の曇り 実施例62と同様にして評価した。 球状突起の数 作製した電子写真感光体の表面全域を光学顕微鏡で観察
し、100cm2 の面積内での直径20μm以上の球状
突起の個数を調べた。各電子写真感光体について結果を
出し、最も球状突起の数の多かったものを100%とし
て相対比較をした。その結果を以下のように分類した。 ◎は60%未満 〇は80〜60% △は100〜80% 残留電位 実施例62と同様にして評価した。 白ポチ・ハーフトーンむら 白ポチ・ハーフトーンむら…実施例62と同様にして評
価した。 このようにして得られた結果をまとめて第120表に示
す。この結果から、光導電層の基体側表面の炭素量とし
ては、0.5〜50原子%で特性の向上が見られ、さら
に1〜30原子%できわめて良好な結果が得られてい
る。 <実施例67>図1に示す基体表面処理装置により実施
例62と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a)、2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、さきに詳述した手順にしたがって、マイクロ波グロ
ー放電法により、第115表に示す作製条件で電子写真
感光体を作製した。本実施例では、光導電層中の炭素含
有量の変化パターンは図61を用い、基体側表面の炭素
含有量を光導電層の形成時に導入するCH4 の流量を各
感光体ごとに変えることにより変化させた。そして、実
施例66と同様にして評価した結果、第120表とまっ
たく同じ結果が得られた。 <実施例68>実施例62と同様の前処理を行った基体
上に、図4に示す電子写真感光体の製造装置を用い、さ
きに詳述した手順にしたがって、高周波グロー放電法に
より第121表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実施例では、光導電層中のフッ素含有量を図6
6に示すように変化させるために、光導電層の形成時に
導入するSiF4 の流量を変化させた。そして、光導電
層中のフッ素含有量は、SIMS(CAMECA IM
S−3F)による元素分析で行なったところ基体近傍で
3at.ppm、表面層近傍で40at.ppmであっ
た。 (I)作製した電子写真感光体をキヤノン製複写機NP
−8580を実験用に改造した電子写真装置に設置し、
加速耐久試験を行なう前の白ポチ、ハーフトームむら、
ゴースト等の電子写真特性について評価を行なった。各
項目は、実施例62および実施例66と同様の方法で評
価した。なお、ゴーストに関しては以下のように評価し
た。
【0273】ゴースト…キヤノン製ゴーストテストチャ
ート(部品番号:FY9−9040)に反射濃度1.
1、¢5mmの黒丸を貼付けたものを原稿台の画像先端
部に置き、その上に、キヤノン製中間調チャートを重ね
ておいた際のコピー画像において中間調コピー上に認め
られるゴーストチャートの¢5mmの反射濃度と中間調
部分の反射濃度との差を測定した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 を表わしている。この結果を第122表にまとめて示
す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキヤノン製複写機
NP−8580を実験用に改造した電子写真装置に設置
し350万枚相当の加速耐久試験を行なった。そして、
白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性
の評価を(I)と同様に行なった。その結果を第123
表にまとめて示す。第122表および第123表の結果
から、光導電層中のフッ素含有量が95原子ppm以下
の範囲に設定することで画像特性および耐久性に関して
も非常にすぐれた電子写真感光体を作製することが可能
であることが示された。 <実施例69>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a)、2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例68と同様
に、第124表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。そして作製した電子写真感光体を実施例68と同
じ手順で評価した。その結果は第122表および第12
3表と全く同様であった。 <実施例70>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により第125表の作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層にに含有される炭素量を変化さ
せるように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化
させた。
ート(部品番号:FY9−9040)に反射濃度1.
1、¢5mmの黒丸を貼付けたものを原稿台の画像先端
部に置き、その上に、キヤノン製中間調チャートを重ね
ておいた際のコピー画像において中間調コピー上に認め
られるゴーストチャートの¢5mmの反射濃度と中間調
部分の反射濃度との差を測定した。それぞれについて、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 を表わしている。この結果を第122表にまとめて示
す。 (II)次に、作製した電子写真感光体をキヤノン製複写機
NP−8580を実験用に改造した電子写真装置に設置
し350万枚相当の加速耐久試験を行なった。そして、
白ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト等の電子写真特性
の評価を(I)と同様に行なった。その結果を第123
表にまとめて示す。第122表および第123表の結果
から、光導電層中のフッ素含有量が95原子ppm以下
の範囲に設定することで画像特性および耐久性に関して
も非常にすぐれた電子写真感光体を作製することが可能
であることが示された。 <実施例69>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a)、2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例68と同様
に、第124表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。そして作製した電子写真感光体を実施例68と同
じ手順で評価した。その結果は第122表および第12
3表と全く同様であった。 <実施例70>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により第125表の作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層にに含有される炭素量を変化さ
せるように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化
させた。
【0274】作製した電子写真感光体をキヤノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置して、帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、350
万枚相当の加速耐久試験後の画像評価を以下に示す方法
で行なった。 帯電能………実施例62と同様に行なった。 残留電位……実施例62と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を第126表に示す。表より明らかなよう
に、炭素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に
著しい改善が見られる。 <実施例71>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a)、2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例70と同様
に、第127表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させ
るように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化さ
せた。作製した電子写真感光体は実施例9と同じ手順で
評価した。その結果、第126表と全く同様の結果が得
られた。 <実施例72>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により第128表の作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層に含有される水素原子量および
フッ素原子量を変化させるように、表面層形成時に導入
するH2 および/またはSiF4 の流量を変化させた。
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置して、帯電能、残留電位、耐久前の画像評価、350
万枚相当の加速耐久試験後の画像評価を以下に示す方法
で行なった。 帯電能………実施例62と同様に行なった。 残留電位……実施例62と同様に行なった。 耐久後の画像評価…白ポチ、擦傷それぞれについて5段
階の限度見本を作製し、評価結果の合計を次の4段階に
分類した。 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を第126表に示す。表より明らかなよう
に、炭素含有量が40〜90原子%で帯電能、耐久性に
著しい改善が見られる。 <実施例71>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a)、2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例70と同様
に、第127表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層に含有される炭素量を変化させ
るように、表面層形成時に導入するCH4 流量を変化さ
せた。作製した電子写真感光体は実施例9と同じ手順で
評価した。その結果、第126表と全く同様の結果が得
られた。 <実施例72>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図4に示
す電子写真感光体の製造装置を用い、高周波グロー放電
法により第128表の作製条件で電子写真感光体を作製
した。本実験では表面層に含有される水素原子量および
フッ素原子量を変化させるように、表面層形成時に導入
するH2 および/またはSiF4 の流量を変化させた。
【0275】作製した電子写真感光体をキヤノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、残留電位・感度・画像流れの3項目について評価
を行なった。 残留電位……実施例62と同様に行なった。 感 度………実施例62と同様に行なった。 得られた結果を第129表に示す。第129表より明ら
かなように、表面層中の、水素含有量とフッ素含有量の
和を30〜70原子%とし、かつフッ素の含有量を20
原子%以下の範囲とすることによって、残留電位、感度
のいずれも良好な結果が得られ、さらに強露光での画像
流れが大幅に抑制できることがわかった。 <実施例73>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a)、2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例71と同様
に、第130表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。なお、He流量は、H2 流量とあわせて2000
sccmと、一定になるように変化させ、内圧を一定に
保った。作製した電子写真感光体は実施例71と同じ手
順で評価した。その結果、第129表と全く同様の結果
が得られた。 <実施例74>図1に示す基体表面処理装置により、第
131表に示す条件により、実施例62と同様の前処理
を行なった基体上に、図2(a)、2(b)に示す電子
写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法
により第132表に示す条件で電子写真感光体を作製し
た。本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を図66
〜図69に示す分布形になるようにSiF4 /SiH4
の値が10〜50ppmの範囲内で流量をなめらかに変
化させ、4種類の電子写真感光体を作製した。また、フ
ッ素を含有しないこと以外は同条件で電子写真感光体も
作製した。以上の5種類の電子写真感光体について以下
の評価を行なった。
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置し、残留電位・感度・画像流れの3項目について評価
を行なった。 残留電位……実施例62と同様に行なった。 感 度………実施例62と同様に行なった。 得られた結果を第129表に示す。第129表より明ら
かなように、表面層中の、水素含有量とフッ素含有量の
和を30〜70原子%とし、かつフッ素の含有量を20
原子%以下の範囲とすることによって、残留電位、感度
のいずれも良好な結果が得られ、さらに強露光での画像
流れが大幅に抑制できることがわかった。 <実施例73>図1に示す基体表面処理装置により、実
施例62と同様の前処理を行なった基体上に、図2
(a)、2(b)に示す電子写真感光体の製造装置を用
い、マイクロ波グロー放電法により実施例71と同様
に、第130表に示す作製条件で電子写真感光体を作製
した。なお、He流量は、H2 流量とあわせて2000
sccmと、一定になるように変化させ、内圧を一定に
保った。作製した電子写真感光体は実施例71と同じ手
順で評価した。その結果、第129表と全く同様の結果
が得られた。 <実施例74>図1に示す基体表面処理装置により、第
131表に示す条件により、実施例62と同様の前処理
を行なった基体上に、図2(a)、2(b)に示す電子
写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法
により第132表に示す条件で電子写真感光体を作製し
た。本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を図66
〜図69に示す分布形になるようにSiF4 /SiH4
の値が10〜50ppmの範囲内で流量をなめらかに変
化させ、4種類の電子写真感光体を作製した。また、フ
ッ素を含有しないこと以外は同条件で電子写真感光体も
作製した。以上の5種類の電子写真感光体について以下
の評価を行なった。
【0276】表面の曇り、帯電能、感度、残留電位、白
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例62と同様
の評価 温度特性……作製した電子写真感光体をキヤノン社製複
写機NP8580を実験用に改造した複写機にいれ、電
子写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、帯
電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行な
い、表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光
体の表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近
似し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の
単位であらわす。 ◎…非常に優れている。 〇…優れている △…実用上問題ない ×…実用的ではない 以上の結果を第133表に示す。表より、光導電層中に
フッ素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合にお
いて、ゴースト、温度特性まで含め、電子写真特性が改
善されていることがわかる。 <実施例75>図1に示す基体表面処理装置により、第
131表に示す条件により、実施例62と同様の前処理
を行なった基体上に、図2(a)、2(b)に示す電子
写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法
により第132表に示す条件で電子写真感光体を作製し
た。なお本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を一
定とし、酸素の含有量を図70〜図73に示す分布形に
なるようにCO2 /SiH4 の値が10〜50ppmの
範囲内で流量をなめらかに変化させ、4種類の電子写真
感光体を作製した。また、酸素を含有しないこと以外は
同条件で電子写真感光体も作製した。以上の5種類の電
子写真感光体について以下の評価を行なった。
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト…実施例62と同様
の評価 温度特性……作製した電子写真感光体をキヤノン社製複
写機NP8580を実験用に改造した複写機にいれ、電
子写真感光体の表面温度を30〜45℃まで変化し、帯
電器に+6kVの高電圧を印加し、コロナ帯電を行な
い、表面電位計により暗部の表面電位を測定する。感光
体の表面温度に対する暗部の表面温度の変化を直線で近
似し、その傾きを「温度特性」とし、[V/deg]の
単位であらわす。 ◎…非常に優れている。 〇…優れている △…実用上問題ない ×…実用的ではない 以上の結果を第133表に示す。表より、光導電層中に
フッ素を含有し、しかも膜厚方向に分布させた場合にお
いて、ゴースト、温度特性まで含め、電子写真特性が改
善されていることがわかる。 <実施例75>図1に示す基体表面処理装置により、第
131表に示す条件により、実施例62と同様の前処理
を行なった基体上に、図2(a)、2(b)に示す電子
写真感光体の製造装置を用い、マイクロ波グロー放電法
により第132表に示す条件で電子写真感光体を作製し
た。なお本実施例では光導電層中のフッ素の含有量を一
定とし、酸素の含有量を図70〜図73に示す分布形に
なるようにCO2 /SiH4 の値が10〜50ppmの
範囲内で流量をなめらかに変化させ、4種類の電子写真
感光体を作製した。また、酸素を含有しないこと以外は
同条件で電子写真感光体も作製した。以上の5種類の電
子写真感光体について以下の評価を行なった。
【0277】表面の曇り、帯電能、感度、残留電位、白
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト、温度特性…実施例
74と同様の評価 電位シフト…電子写真感光体を実験装置に設置して帯電
器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電をおこない、
表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定
する。この時帯電器に電圧を印加した直後の暗部表面電
位をVd0とし、2分経過後の暗部表面電位をVdとす
る。そして、Vd0とVd との差をもって電位シフト量と
する。 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を第135表に示す。表より、光導電層中に
フッ素を含有し、しかも酸素原子を含有した場合におい
て、電位シフトの特性に関して効果があることがわか
る。
ポチ、ハーフトーンむら、ゴースト、温度特性…実施例
74と同様の評価 電位シフト…電子写真感光体を実験装置に設置して帯電
器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電をおこない、
表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定
する。この時帯電器に電圧を印加した直後の暗部表面電
位をVd0とし、2分経過後の暗部表面電位をVdとす
る。そして、Vd0とVd との差をもって電位シフト量と
する。 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」 以上の結果を第135表に示す。表より、光導電層中に
フッ素を含有し、しかも酸素原子を含有した場合におい
て、電位シフトの特性に関して効果があることがわか
る。
【0278】
【表110】
【0279】
【表111】
【0280】
【表112】
【0281】
【表113】
【0282】
【表114】
【0283】
【表115】
【0284】
【表116】
【0285】
【表117】
【0286】
【表118】
【0287】
【表119】
【0288】
【表120】
【0289】
【表121】
【0290】
【表122】
【0291】
【表123】
【0292】
【表124】
【0293】
【表125】
【0294】
【表126】
【0295】
【表127】
【0296】
【表128】
【0297】
【表129】
【0298】
【表130】
【0299】
【表131】
【0300】
【表132】
【0301】
【表133】
【0302】
【表134】
【0303】
【表135】
【0304】(第6,7の発明)本発明の光受容部材
は、支持体の表面が、複数の球状の氷の粒子を自然落下
または加圧噴射させ、複数の球状の氷の粒子を支持体の
表面に衝突させて得られた複数の痕跡窪みによる凹凸を
有していることにより、多層構成の光受容層の各層界面
からの反射光と光受容部材の表面からの反射光とはそれ
ぞれ反射方向が異なるため、いわゆるニュートンリング
現象に相当するシェアリング干渉が生起し、干渉縞は痕
跡窪み内で分散される。本発明の光受容部材作成方法
は、複数の球状の氷の粒子を自然落下または加圧噴射さ
せ、複数の球状の氷の粒子を支持体の表面に衝突させ
て、支持体の表面に複数の痕跡窪みによる凹凸を形成す
る凹凸形成工程を有することにより、氷の粒子の径を自
由に変えて痕跡窪みの形状を変化させることができるた
め、種々の作成条件にも容易に対応することができる。
また、支持体の表面上の油脂などの汚れがあっても、油
脂は氷の粒子により冷却され硬化収縮されるとともに、
氷の粒子により砕かれてはじき飛ばされてしまうため、
凹凸形成工程時に支持体の表面を清浄することができ
る。
は、支持体の表面が、複数の球状の氷の粒子を自然落下
または加圧噴射させ、複数の球状の氷の粒子を支持体の
表面に衝突させて得られた複数の痕跡窪みによる凹凸を
有していることにより、多層構成の光受容層の各層界面
からの反射光と光受容部材の表面からの反射光とはそれ
ぞれ反射方向が異なるため、いわゆるニュートンリング
現象に相当するシェアリング干渉が生起し、干渉縞は痕
跡窪み内で分散される。本発明の光受容部材作成方法
は、複数の球状の氷の粒子を自然落下または加圧噴射さ
せ、複数の球状の氷の粒子を支持体の表面に衝突させ
て、支持体の表面に複数の痕跡窪みによる凹凸を形成す
る凹凸形成工程を有することにより、氷の粒子の径を自
由に変えて痕跡窪みの形状を変化させることができるた
め、種々の作成条件にも容易に対応することができる。
また、支持体の表面上の油脂などの汚れがあっても、油
脂は氷の粒子により冷却され硬化収縮されるとともに、
氷の粒子により砕かれてはじき飛ばされてしまうため、
凹凸形成工程時に支持体の表面を清浄することができ
る。
【0305】
【実施例】図1は、本発明の光受容部材の一実施例を示
す断面図である。光受容部材1100は、支持体110
1と、支持体1101上に形成された光受容層1102
(光導電層)とを含み、支持体1101の表面が、複数
の球状の氷の粒子を自然落下させ、複数の氷の粒子を支
持体1101の表面に衝突させて得られた複数の球状痕
跡窪み(ディンプル)による凹凸を有するものである。
なお、光受容層1102は、支持体1101上に前記凹
凸の傾斜面に沿って順次形成された第1の層11021
および第2の層11022 からなり、第2の層1102
2 の表面は、自由表面1103になっている。次に、支
持体1101の表面の形状および前記凹凸の好ましい形
成方法の一例について、図77および図78を参照して
詳しく説明する。図77は、支持体1101の表面に凹
凸を形成する一方法を示す模式図である。図77に示し
た方法では、支持体1101の表面11011 より所定
の高さhの位置から球状の氷の粒子1403を自然落下
させて、氷の粒子1403を支持体1101の表面11
011 に衝突させることにより、ディンプル1404を
形成する。そして、ほぼ同一径Rの球状の氷の粒子14
03を複数個用い、それらを同一の高さhから同時ある
いは逐次落下させることにより、ほぼ同一の曲率半径R
および同一幅Dを有する複数のディンプル1404を支
持体1101の表面11011 に形成する。
す断面図である。光受容部材1100は、支持体110
1と、支持体1101上に形成された光受容層1102
(光導電層)とを含み、支持体1101の表面が、複数
の球状の氷の粒子を自然落下させ、複数の氷の粒子を支
持体1101の表面に衝突させて得られた複数の球状痕
跡窪み(ディンプル)による凹凸を有するものである。
なお、光受容層1102は、支持体1101上に前記凹
凸の傾斜面に沿って順次形成された第1の層11021
および第2の層11022 からなり、第2の層1102
2 の表面は、自由表面1103になっている。次に、支
持体1101の表面の形状および前記凹凸の好ましい形
成方法の一例について、図77および図78を参照して
詳しく説明する。図77は、支持体1101の表面に凹
凸を形成する一方法を示す模式図である。図77に示し
た方法では、支持体1101の表面11011 より所定
の高さhの位置から球状の氷の粒子1403を自然落下
させて、氷の粒子1403を支持体1101の表面11
011 に衝突させることにより、ディンプル1404を
形成する。そして、ほぼ同一径Rの球状の氷の粒子14
03を複数個用い、それらを同一の高さhから同時ある
いは逐次落下させることにより、ほぼ同一の曲率半径R
および同一幅Dを有する複数のディンプル1404を支
持体1101の表面11011 に形成する。
【0306】図78(A)〜(D)はそれぞれ、図77
に示した方法により複数のディンプルによる凹凸が表面
に形成された支持体の典型例を示すものである。図78
(A)に示す典型例では、支持体1501の表面150
11 の異なる部位に、ほぼ同一の径の複数の球状の氷の
粒子1503をほぼ同一の高さより規則的に自然落下さ
せて、複数の氷の粒子1503を支持体1501の表面
1501 1 に衝突させることにより、ほぼ同一の曲率お
よびほぼ同一の幅の複数のディンプル1504を互いに
重複し合うように密に生じさせて、規則的に凹凸を形成
したものである。なお、互いに重複するディンプル15
04を形成するには、支持体1501の表面15011
への氷の粒子1503の衝突時期が互いにずれるよう
に、複数の氷の粒子1503を自然落下させて、各氷の
粒子1503を支持体1501の表面15011 に衝突
させる必要があることは言うまでもない。図78(B)
に示す典型例では、径が異なる2種類の球状の氷の粒子
1503 1 ,15032 をほぼ同一の高さから自然落下
させて、各氷の粒子15031 ,15032 を支持体1
501の表面15011 に衝突させることにより、曲率
および幅が異なる2種類のディンプル15041 ,15
042 を交互にかつ互いに重複し合うように密に生じさ
せて、高さが不規則な凹凸を支持体1501の表面15
011 に形成したものである。図78(C)および
(D)に示す典型例では、支持体1501の表面150
1 1 に、ほぼ同一の径の複数の球場の氷の粒子1503
をほぼ同一の高さより不規則に自然落下させ、各氷の粒
子1503を支持体1501の表面15011 に衝突さ
せることにより、ほぼ同一の曲率および複数種の幅を有
するディンプル1504を互いに重複し合うように生じ
させて、不規則な凹凸を支持体の表面15011 に形成
したものである。
に示した方法により複数のディンプルによる凹凸が表面
に形成された支持体の典型例を示すものである。図78
(A)に示す典型例では、支持体1501の表面150
11 の異なる部位に、ほぼ同一の径の複数の球状の氷の
粒子1503をほぼ同一の高さより規則的に自然落下さ
せて、複数の氷の粒子1503を支持体1501の表面
1501 1 に衝突させることにより、ほぼ同一の曲率お
よびほぼ同一の幅の複数のディンプル1504を互いに
重複し合うように密に生じさせて、規則的に凹凸を形成
したものである。なお、互いに重複するディンプル15
04を形成するには、支持体1501の表面15011
への氷の粒子1503の衝突時期が互いにずれるよう
に、複数の氷の粒子1503を自然落下させて、各氷の
粒子1503を支持体1501の表面15011 に衝突
させる必要があることは言うまでもない。図78(B)
に示す典型例では、径が異なる2種類の球状の氷の粒子
1503 1 ,15032 をほぼ同一の高さから自然落下
させて、各氷の粒子15031 ,15032 を支持体1
501の表面15011 に衝突させることにより、曲率
および幅が異なる2種類のディンプル15041 ,15
042 を交互にかつ互いに重複し合うように密に生じさ
せて、高さが不規則な凹凸を支持体1501の表面15
011 に形成したものである。図78(C)および
(D)に示す典型例では、支持体1501の表面150
1 1 に、ほぼ同一の径の複数の球場の氷の粒子1503
をほぼ同一の高さより不規則に自然落下させ、各氷の粒
子1503を支持体1501の表面15011 に衝突さ
せることにより、ほぼ同一の曲率および複数種の幅を有
するディンプル1504を互いに重複し合うように生じ
させて、不規則な凹凸を支持体の表面15011 に形成
したものである。
【0307】以上のように、複数の球状の氷の粒子を自
然落下させ、複数の球状の氷の粒子を支持体の表面に衝
突させることにより、ディンプルによる凹凸を支持体の
表面に形成することが可能である。また、図77に示し
た方法では、球状の氷の粒子を用いてディンプルによる
凹凸を形成しているため、凹凸の形成と同時に支持体の
洗浄が可能であるという大きな特徴がある。すなわち、
支持体の表面上の油脂などの汚れは、球状の氷の粒子に
より冷却され硬化収縮される。このとき、油脂は、支持
体との収縮率の違いによって剥離され易くなり、さら
に、球状の氷の粒子により砕かれてはじき飛ばされるこ
とにより、除去される。したがって、洗浄雰囲気を必要
とする半導体デバイス製造工程においては洗浄工程が不
可欠であるため、図77に示した方法は、洗浄工程も兼
ねていることから、半導体デバイス製造工程の簡略化と
いう面からも非常に有利である。図77に示した方法で
は、複数の球状の氷の粒子を自然落下させて、複数の氷
の粒子を支持体の表面に衝突させることにより、ディン
プルによる凹凸を支持体の表面に形成したが、複数の球
状の氷の粒子を自然落下させる代わりに、複数の球状の
氷の粒子を加圧噴射してもよい。球状の氷の粒子の径、
自然落下させる際の高さ、加圧噴射させる際の圧力、球
状の氷の粒子と支持体の表面の硬度、自然落下または加
圧噴射させて支持体の表面に衝突させる球状の氷の粒子
の量などの諸条件を適宜選択することにより、支持体の
表面に所望の曲率半径および幅を有する複数のディンプ
ルを所定の密度で形成することができる。すなわち、上
記諸条件を選択することにより、支持体の表面に形成さ
れる凹凸の高さやピッチを目的に応じて自在に調整する
ことが可能となり、表面に所望の凹凸を有する支持体を
得ることができる。また、使用する球状の氷の粒子は絶
えず新鮮な粒子が使用されるため、従来の金属性の剛体
球のように長期間の使用に伴う劣化がまったくないため
に、支持体の表面に形成されるディンプルを品質および
形状について再現性良く繰り返し形成することが可能と
なり、ディンプル形成工程に由来する不良品の発生率も
減少可能となり、製品の歩留まりも向上する。したがっ
て、球状の氷の粒子を支持体の表面に衝突させることに
よってディンプルを支持体の表面に形成することによ
り、従来の問題をすべて解決し、所望の形状の凹凸を表
面に備えかつ半導体デバイスとして要求される十分に清
浄な表面を備えた支持体を効率的かつ簡便に作成するこ
とができる。
然落下させ、複数の球状の氷の粒子を支持体の表面に衝
突させることにより、ディンプルによる凹凸を支持体の
表面に形成することが可能である。また、図77に示し
た方法では、球状の氷の粒子を用いてディンプルによる
凹凸を形成しているため、凹凸の形成と同時に支持体の
洗浄が可能であるという大きな特徴がある。すなわち、
支持体の表面上の油脂などの汚れは、球状の氷の粒子に
より冷却され硬化収縮される。このとき、油脂は、支持
体との収縮率の違いによって剥離され易くなり、さら
に、球状の氷の粒子により砕かれてはじき飛ばされるこ
とにより、除去される。したがって、洗浄雰囲気を必要
とする半導体デバイス製造工程においては洗浄工程が不
可欠であるため、図77に示した方法は、洗浄工程も兼
ねていることから、半導体デバイス製造工程の簡略化と
いう面からも非常に有利である。図77に示した方法で
は、複数の球状の氷の粒子を自然落下させて、複数の氷
の粒子を支持体の表面に衝突させることにより、ディン
プルによる凹凸を支持体の表面に形成したが、複数の球
状の氷の粒子を自然落下させる代わりに、複数の球状の
氷の粒子を加圧噴射してもよい。球状の氷の粒子の径、
自然落下させる際の高さ、加圧噴射させる際の圧力、球
状の氷の粒子と支持体の表面の硬度、自然落下または加
圧噴射させて支持体の表面に衝突させる球状の氷の粒子
の量などの諸条件を適宜選択することにより、支持体の
表面に所望の曲率半径および幅を有する複数のディンプ
ルを所定の密度で形成することができる。すなわち、上
記諸条件を選択することにより、支持体の表面に形成さ
れる凹凸の高さやピッチを目的に応じて自在に調整する
ことが可能となり、表面に所望の凹凸を有する支持体を
得ることができる。また、使用する球状の氷の粒子は絶
えず新鮮な粒子が使用されるため、従来の金属性の剛体
球のように長期間の使用に伴う劣化がまったくないため
に、支持体の表面に形成されるディンプルを品質および
形状について再現性良く繰り返し形成することが可能と
なり、ディンプル形成工程に由来する不良品の発生率も
減少可能となり、製品の歩留まりも向上する。したがっ
て、球状の氷の粒子を支持体の表面に衝突させることに
よってディンプルを支持体の表面に形成することによ
り、従来の問題をすべて解決し、所望の形状の凹凸を表
面に備えかつ半導体デバイスとして要求される十分に清
浄な表面を備えた支持体を効率的かつ簡便に作成するこ
とができる。
【0308】次に、本発明による光受容部材を電子写真
用光受容部材として用いる場合に、支持体の表面に凹凸
を形成するための製造装置の一例について、図79を参
照して説明する。この製造装置は、回転軸1602を中
心として図示矢印方向に回転する、支持体作成用のアル
ミニウムシリンダー1601と、アルミニウムシリンダ
ー1601に向けて複数の球状の氷の粒子1605を加
圧噴射する噴射手段1603と、氷の粒子1605を加
圧するための加圧用気体を噴射手段1603に供給する
加圧用気体ボンベ1604と、氷の粒子1605を作製
して噴射手段1603に供給する製氷器1606と、気
相中に純水を霧状に分散させるスプレーノズル1607
と、スプレーノズル1607で分散された純水を凍結さ
せる、製氷時に製氷器1606内の上部に導入される冷
却手段1608と、スプレーノズル1607に純水を供
給する純水タンク1609と、純水タンク1609に純
水加圧用気体を供給する純水加圧用気体ボンベ1610
と、純水タンク1609に純水を供給する純水供給用配
管1611とからなる。ここで、アルミニウムシリンダ
ー1601は、表面が適宜の平滑度を有するように予め
仕上げられていてもよい。また、アルミニウムシリンダ
ー1601は、回転軸1602によって軸芯のまわりで
回転可能に軸支されており、モーターなどの適宜の駆動
手段(不図示)で駆動される。アルミニウムシリンダー
1601の回転速度は、形成するディンプルの密度およ
び球状の氷の粒子1605の供給量などを考慮して適宜
に決定され、制御される。
用光受容部材として用いる場合に、支持体の表面に凹凸
を形成するための製造装置の一例について、図79を参
照して説明する。この製造装置は、回転軸1602を中
心として図示矢印方向に回転する、支持体作成用のアル
ミニウムシリンダー1601と、アルミニウムシリンダ
ー1601に向けて複数の球状の氷の粒子1605を加
圧噴射する噴射手段1603と、氷の粒子1605を加
圧するための加圧用気体を噴射手段1603に供給する
加圧用気体ボンベ1604と、氷の粒子1605を作製
して噴射手段1603に供給する製氷器1606と、気
相中に純水を霧状に分散させるスプレーノズル1607
と、スプレーノズル1607で分散された純水を凍結さ
せる、製氷時に製氷器1606内の上部に導入される冷
却手段1608と、スプレーノズル1607に純水を供
給する純水タンク1609と、純水タンク1609に純
水加圧用気体を供給する純水加圧用気体ボンベ1610
と、純水タンク1609に純水を供給する純水供給用配
管1611とからなる。ここで、アルミニウムシリンダ
ー1601は、表面が適宜の平滑度を有するように予め
仕上げられていてもよい。また、アルミニウムシリンダ
ー1601は、回転軸1602によって軸芯のまわりで
回転可能に軸支されており、モーターなどの適宜の駆動
手段(不図示)で駆動される。アルミニウムシリンダー
1601の回転速度は、形成するディンプルの密度およ
び球状の氷の粒子1605の供給量などを考慮して適宜
に決定され、制御される。
【0309】球状の氷の粒子1605による支持体の表
面の処理および洗浄は、以下のようにして行われる。純
水が純水供給用配管1611を介して純水タンク(不図
示)から純水タンク1609に導入される。続いて、純
水加圧用気体ボンベ1610から送られてくる純水加圧
用気体によって純水タンク1609内の純水が加圧され
て製氷器1606内に導入されるが、純水はスプレーノ
ズル1607で霧状にされたのち、製氷器1606内に
導入された冷却手段1608によって凍結されて氷の粒
子1605とされる。このとき、球状の氷の粒子160
5を得るためには、導入する純水の流量および流速、ス
プレーノズル1607の形状、冷却温度などを制御する
必要がある。さらに、氷の粒子1605のサイズも同様
に、導入する純水の流量、流速などを制御して調整す
る。このようにして得られた球状の氷の粒子1605
は、噴射手段1603内で加圧用気体1604により加
圧されるとともに、噴射手段1603によりアルミニウ
ムシリンダー1601に向けて加圧噴射される。噴射手
段1603により加圧噴射された氷の粒子1605は、
アルミニウムシリンダー1601の表面に衝突し、ディ
ンプルを形成すると同時にアルミニウムシリンダー16
01の表面の洗浄を行う。なお、冷却手段1608とし
ては、たとえば液体窒素などが望ましい。また、純水と
しては、特に半導体グレードの純水、最適には超LSI
グレードの超純水が望ましい。具体的には、水温25℃
のときの抵抗率が1MΩ−cm以上、好ましくは10M
Ω−cm以上、最適には16MΩ−cm以上のものが適
している。純水内の微粒子量としては、0.2μm以上
の微粒子が1ミリリットル中に500個以下、好ましく
は100個以下、最適には50個以下であることが適し
ている。純水内の微生物量としては、総生菌数が1ミリ
リットル中に10個以下、好ましくは1個以下、最適に
は0.1個以下であることが適している。純水内の有機
物量(TOC)としては、1リットル中に1mg以下、
好ましくは0.2mg以下、最適には0.1mg以下で
あることが適している。このような純水を得る方法とし
ては、活性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾
過法、逆浸漬法、紫外線殺菌法などがあるが、これらの
方法を複数組み合わせて用い、要求される水質まで高め
ることが望ましい。
面の処理および洗浄は、以下のようにして行われる。純
水が純水供給用配管1611を介して純水タンク(不図
示)から純水タンク1609に導入される。続いて、純
水加圧用気体ボンベ1610から送られてくる純水加圧
用気体によって純水タンク1609内の純水が加圧され
て製氷器1606内に導入されるが、純水はスプレーノ
ズル1607で霧状にされたのち、製氷器1606内に
導入された冷却手段1608によって凍結されて氷の粒
子1605とされる。このとき、球状の氷の粒子160
5を得るためには、導入する純水の流量および流速、ス
プレーノズル1607の形状、冷却温度などを制御する
必要がある。さらに、氷の粒子1605のサイズも同様
に、導入する純水の流量、流速などを制御して調整す
る。このようにして得られた球状の氷の粒子1605
は、噴射手段1603内で加圧用気体1604により加
圧されるとともに、噴射手段1603によりアルミニウ
ムシリンダー1601に向けて加圧噴射される。噴射手
段1603により加圧噴射された氷の粒子1605は、
アルミニウムシリンダー1601の表面に衝突し、ディ
ンプルを形成すると同時にアルミニウムシリンダー16
01の表面の洗浄を行う。なお、冷却手段1608とし
ては、たとえば液体窒素などが望ましい。また、純水と
しては、特に半導体グレードの純水、最適には超LSI
グレードの超純水が望ましい。具体的には、水温25℃
のときの抵抗率が1MΩ−cm以上、好ましくは10M
Ω−cm以上、最適には16MΩ−cm以上のものが適
している。純水内の微粒子量としては、0.2μm以上
の微粒子が1ミリリットル中に500個以下、好ましく
は100個以下、最適には50個以下であることが適し
ている。純水内の微生物量としては、総生菌数が1ミリ
リットル中に10個以下、好ましくは1個以下、最適に
は0.1個以下であることが適している。純水内の有機
物量(TOC)としては、1リットル中に1mg以下、
好ましくは0.2mg以下、最適には0.1mg以下で
あることが適している。このような純水を得る方法とし
ては、活性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾
過法、逆浸漬法、紫外線殺菌法などがあるが、これらの
方法を複数組み合わせて用い、要求される水質まで高め
ることが望ましい。
【0310】アルミニウムシリンダー1601の表面に
衝突させる球状の氷の粒子1605に求められる粒径と
しては、10μm以上10mm以下、好ましくは20μ
m以上7mm以下、最適には30μm以上5mm以下で
あるのがよい。さらに、氷の粒子1605の真円度とし
ては、粒子の直径が直角2方向においてその長さの差が
20%以内、好ましくは10%以内、最適には5%以内
であるのがよい。以上の説明では、球状の氷の粒子16
05は純水を気相中で冷却することによって得たが、球
状の氷の粒子の作製方法として他の方法を用いた場合も
有効である。たとえば、比較的大きい氷を粉砕して、さ
らに加熱処理または機械的な処理などによって角をなく
すことにより球状の粒子にする方法や、純水を球状の型
に導入して冷却することにより球状の粒子にする方法な
どが挙げられる。次に、図74に示した光受容部材11
00において干渉縞模様の問題が解決できる理由を、図
75および図76を用いて説明する。図75は、表面を
規則的に荒らした支持体上に、多層構成の光受容層を堆
積させた従来の光受容部材の一部を拡大して示した図で
ある。支持体(不図示)の表面を切削加工などの手段に
より単に規則的に荒らしただけの場合には、通常、支持
体の表面の凹凸に沿って光受容層が形成されるため、支
持体の表面の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾斜面と
は平行関係をなすものとなる。したがって、光受容層が
第1の層13021 と第2の層13022 との二つの層
からなる多層構成のものである図3に示すような光受容
部材1300においては、第1の層13021 と第2の
層13022 との界面1304および自由表面1303
が平行関係にあるため、界面1304での反射光r1 と
自由表面1303での反射光r2 とは方向が一致し、第
2の層13022 の層厚に応じた干渉縞が生じる。
衝突させる球状の氷の粒子1605に求められる粒径と
しては、10μm以上10mm以下、好ましくは20μ
m以上7mm以下、最適には30μm以上5mm以下で
あるのがよい。さらに、氷の粒子1605の真円度とし
ては、粒子の直径が直角2方向においてその長さの差が
20%以内、好ましくは10%以内、最適には5%以内
であるのがよい。以上の説明では、球状の氷の粒子16
05は純水を気相中で冷却することによって得たが、球
状の氷の粒子の作製方法として他の方法を用いた場合も
有効である。たとえば、比較的大きい氷を粉砕して、さ
らに加熱処理または機械的な処理などによって角をなく
すことにより球状の粒子にする方法や、純水を球状の型
に導入して冷却することにより球状の粒子にする方法な
どが挙げられる。次に、図74に示した光受容部材11
00において干渉縞模様の問題が解決できる理由を、図
75および図76を用いて説明する。図75は、表面を
規則的に荒らした支持体上に、多層構成の光受容層を堆
積させた従来の光受容部材の一部を拡大して示した図で
ある。支持体(不図示)の表面を切削加工などの手段に
より単に規則的に荒らしただけの場合には、通常、支持
体の表面の凹凸に沿って光受容層が形成されるため、支
持体の表面の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾斜面と
は平行関係をなすものとなる。したがって、光受容層が
第1の層13021 と第2の層13022 との二つの層
からなる多層構成のものである図3に示すような光受容
部材1300においては、第1の層13021 と第2の
層13022 との界面1304および自由表面1303
が平行関係にあるため、界面1304での反射光r1 と
自由表面1303での反射光r2 とは方向が一致し、第
2の層13022 の層厚に応じた干渉縞が生じる。
【0311】図76は、図1に示した光受容部材110
0の一部を拡大した図である。本発明による光受容部材
1100では、複数の微小なディンプルによる凹凸が支
持体1101の表面に形成され、該凹凸に沿って光受容
層1102が堆積されるため、光受容層1102が第1
の層11021 と第2の層11022 との二層からなる
多層構成の光受容部材1100にあっては、第1の層1
1021 と第2の層11022 との界面1104および
自由表面1103にも、ディンプルによる凹凸が形成さ
れる。界面1104に形成されるディンプルの曲率半径
をR1 および自由表面1103に形成されるディンプル
の曲率半径をR2 とするとR1 ≠R2 となるため、界面
1104での反射光r1 と自由表面1103での反射光
r 2 とはそれぞれ異なる反射角度θ1 ,θ2 (θ1 ≠θ
2 )を有するので、反射方向が異なる。また、図76に
示した各長さL1 ,L2 ,L3 によりL1 +L2 −L3
で表される2つの反射光r1 ,r2 の波長のずれも一定
とはならずに変化するため、いわゆるニュートンリング
現象に相当するシェアリング干渉が生起し、干渉縞はデ
ィンプル内で分散される。これにより、光受容部材11
00を介して現出される画像は、ミクロ的には干渉縞が
仮に現出していたとしても、それらは視覚的には認識で
きない程度のものとなる。したがって、図74に示した
ような表面形状を有する支持体1101の上に、多層構
成の光受容層1102を形成してなる光受容部材110
0では、光受容層1102を通過した光が層界面および
支持体の表面で反射して、各反射光が干渉することによ
り、画像が縞模様となることを効率的に防止することが
できるため、優れた画像を形成し得る。
0の一部を拡大した図である。本発明による光受容部材
1100では、複数の微小なディンプルによる凹凸が支
持体1101の表面に形成され、該凹凸に沿って光受容
層1102が堆積されるため、光受容層1102が第1
の層11021 と第2の層11022 との二層からなる
多層構成の光受容部材1100にあっては、第1の層1
1021 と第2の層11022 との界面1104および
自由表面1103にも、ディンプルによる凹凸が形成さ
れる。界面1104に形成されるディンプルの曲率半径
をR1 および自由表面1103に形成されるディンプル
の曲率半径をR2 とするとR1 ≠R2 となるため、界面
1104での反射光r1 と自由表面1103での反射光
r 2 とはそれぞれ異なる反射角度θ1 ,θ2 (θ1 ≠θ
2 )を有するので、反射方向が異なる。また、図76に
示した各長さL1 ,L2 ,L3 によりL1 +L2 −L3
で表される2つの反射光r1 ,r2 の波長のずれも一定
とはならずに変化するため、いわゆるニュートンリング
現象に相当するシェアリング干渉が生起し、干渉縞はデ
ィンプル内で分散される。これにより、光受容部材11
00を介して現出される画像は、ミクロ的には干渉縞が
仮に現出していたとしても、それらは視覚的には認識で
きない程度のものとなる。したがって、図74に示した
ような表面形状を有する支持体1101の上に、多層構
成の光受容層1102を形成してなる光受容部材110
0では、光受容層1102を通過した光が層界面および
支持体の表面で反射して、各反射光が干渉することによ
り、画像が縞模様となることを効率的に防止することが
できるため、優れた画像を形成し得る。
【0312】支持体1101の表面に形成される、ディ
ンプルによる凹凸の曲率半径Rおよび幅Dは、本発明に
よる光受容部材1100における干渉縞の発生を防止す
る作用効果を効率的に達成するための重要な要因であ
る。従来の光受容部材では、 X≦D/R (1) で表される定数Xを近似的に0.035としてディンプ
ルの条件を設定して、各ディンプル内にシェアリング干
渉によるニュートンリングを0.5本以上存在させるこ
とにより、それなりの効果をあげていた。しかし、実際
は、定数Xの値は光受容層の屈折率n、層厚d、入射す
るレーザーの波長λに存在するため、さらに高精度で高
品質の画像を最小限のコストで得るには、幅Dの値、曲
率半径Rの値および幅Dと曲率半径Rとの比D/Rを、
使用するレーザー光の波長、トナーの粒径、シリンダー
の形状などの条件により最適値(観光体によっても異な
る)にそれぞれ設定する必要が生じた。発明者らは、従
来のディンプル加工よりもさらに効果的にディンプルの
機能を発現させるには、感光体の使用条件によってディ
ンプル加工の条件を制御することが重要であることを発
見した。すなわち、使用するトナーを微粒子化した場
合、支持体の径および厚さを変化させた場合および使用
するレーザーの波長を変えた場合で、各条件に最適なデ
ィンプルの幅Dおよび曲率半径Rなどは異なるため、使
用する剛体球の径あるいは支持体に衝突させる強度など
を変化させなければならない。具体的には、ディンプル
による凹凸の幅Dは、大きすぎるとディンプル内の干渉
縞が視覚的に認識されるため、大きくとも500μm程
度、好ましくは200μm以下、より好ましくは100
μm以下とするのが望ましい。また、曲率半径Rに関し
てはトナーの粒径、レーザーの波長および製造コストな
どにより、各光受容部材により最適値は変化する。たと
えば微粒子トナーを使用する場合は、そのクリーニング
性を考慮すると、支持体の表面性には、ディンプル内に
干渉縞を分散させる能力を備えた範囲でより平滑性が高
いことが求められる。すなわち、前述の条件より幅Dの
値を500μm以内と限定すれば、曲率半径Rは可能な
限り大きい方が望ましい。これに対して、支持体の径が
小径である場合、または支持体の厚さが薄い場合は、曲
率半径Rの大きな剛体球により支持体の表面の加工を行
うと、支持体自体がダメージを受けるため好ましくな
い。
ンプルによる凹凸の曲率半径Rおよび幅Dは、本発明に
よる光受容部材1100における干渉縞の発生を防止す
る作用効果を効率的に達成するための重要な要因であ
る。従来の光受容部材では、 X≦D/R (1) で表される定数Xを近似的に0.035としてディンプ
ルの条件を設定して、各ディンプル内にシェアリング干
渉によるニュートンリングを0.5本以上存在させるこ
とにより、それなりの効果をあげていた。しかし、実際
は、定数Xの値は光受容層の屈折率n、層厚d、入射す
るレーザーの波長λに存在するため、さらに高精度で高
品質の画像を最小限のコストで得るには、幅Dの値、曲
率半径Rの値および幅Dと曲率半径Rとの比D/Rを、
使用するレーザー光の波長、トナーの粒径、シリンダー
の形状などの条件により最適値(観光体によっても異な
る)にそれぞれ設定する必要が生じた。発明者らは、従
来のディンプル加工よりもさらに効果的にディンプルの
機能を発現させるには、感光体の使用条件によってディ
ンプル加工の条件を制御することが重要であることを発
見した。すなわち、使用するトナーを微粒子化した場
合、支持体の径および厚さを変化させた場合および使用
するレーザーの波長を変えた場合で、各条件に最適なデ
ィンプルの幅Dおよび曲率半径Rなどは異なるため、使
用する剛体球の径あるいは支持体に衝突させる強度など
を変化させなければならない。具体的には、ディンプル
による凹凸の幅Dは、大きすぎるとディンプル内の干渉
縞が視覚的に認識されるため、大きくとも500μm程
度、好ましくは200μm以下、より好ましくは100
μm以下とするのが望ましい。また、曲率半径Rに関し
てはトナーの粒径、レーザーの波長および製造コストな
どにより、各光受容部材により最適値は変化する。たと
えば微粒子トナーを使用する場合は、そのクリーニング
性を考慮すると、支持体の表面性には、ディンプル内に
干渉縞を分散させる能力を備えた範囲でより平滑性が高
いことが求められる。すなわち、前述の条件より幅Dの
値を500μm以内と限定すれば、曲率半径Rは可能な
限り大きい方が望ましい。これに対して、支持体の径が
小径である場合、または支持体の厚さが薄い場合は、曲
率半径Rの大きな剛体球により支持体の表面の加工を行
うと、支持体自体がダメージを受けるため好ましくな
い。
【0313】その他の具体例として、たとえば複写機の
下位機種(すなわち、低速機種)には、そのコストの制
限により長波長のレーザーが使用されるが、レーザーの
波長が長波長となればディンプル形状が干渉現象防止の
効果を発現するためには、短波長の場合に比較し光学的
距離の大きなものが必要となる(すなわち、比D/Rが
より大きい値を必要とする)。また、入射するレーザー
光の波長が長波長になるにつれて光受容層の屈折率も小
さくなるため、やはり比D/Rはより大きな値が必要と
なる。しかし、幅Dの大きさは前述のように限定される
ため、曲率半径Rを相対的に小さくする必要がある。曲
率半径Rを小さくするには、支持体に衝突させる球状の
粒子の径を小さくすることが必須となるが、以上の条件
で必要とされるような径の小さな金属剛体球は、加工が
困難であり、製造コストが非常に高いものとなる。さら
に、径の小さな金属剛体球は、取扱いが困難なため作業
性が低下し、径の大きな剛体球に比較して耐久性が低い
ため頻繁な交換が必要とされるため、コストアップの要
因となるとともに、径の小さな金属剛体球は、真円度な
どの精度が低く、これを用いて加工した支持体の品質、
歩留まりは低いものとなってしまう。これに対して、複
写機の上位機種(すなわち、高速機種)では、プロセス
スピードが速いため、感度を上げる目的で感光層の吸収
係数が大きな比較的短波長レーザーを使用することが必
要であり、コスト的にも可能である。短波長レーザーを
使用することにより、支持体の加工には粒径の比較的大
きな剛体球を使用できる。したがって、このように複写
機の種類によって求められる支持体の加工条件も異な
り、必然的に従来の金属剛体球を用いたディンプル加工
では、用途に合わせて金属剛体球を使い分けなければな
らず、工程が複雑となり、さらにコストの上昇につなが
る。これに対して、本発明による光受容部材では、金属
剛体球の代わりに氷の粒子を使用するため、その径は純
水の流量または冷却手段を適宜調整することによって自
由に変化させることが可能であり、さらに、氷の粒子を
支持体の表面に衝突させる圧力も可変であるため、それ
ぞれの要求を満たすディンプルを特別な操作を用いるこ
となく形成できる。
下位機種(すなわち、低速機種)には、そのコストの制
限により長波長のレーザーが使用されるが、レーザーの
波長が長波長となればディンプル形状が干渉現象防止の
効果を発現するためには、短波長の場合に比較し光学的
距離の大きなものが必要となる(すなわち、比D/Rが
より大きい値を必要とする)。また、入射するレーザー
光の波長が長波長になるにつれて光受容層の屈折率も小
さくなるため、やはり比D/Rはより大きな値が必要と
なる。しかし、幅Dの大きさは前述のように限定される
ため、曲率半径Rを相対的に小さくする必要がある。曲
率半径Rを小さくするには、支持体に衝突させる球状の
粒子の径を小さくすることが必須となるが、以上の条件
で必要とされるような径の小さな金属剛体球は、加工が
困難であり、製造コストが非常に高いものとなる。さら
に、径の小さな金属剛体球は、取扱いが困難なため作業
性が低下し、径の大きな剛体球に比較して耐久性が低い
ため頻繁な交換が必要とされるため、コストアップの要
因となるとともに、径の小さな金属剛体球は、真円度な
どの精度が低く、これを用いて加工した支持体の品質、
歩留まりは低いものとなってしまう。これに対して、複
写機の上位機種(すなわち、高速機種)では、プロセス
スピードが速いため、感度を上げる目的で感光層の吸収
係数が大きな比較的短波長レーザーを使用することが必
要であり、コスト的にも可能である。短波長レーザーを
使用することにより、支持体の加工には粒径の比較的大
きな剛体球を使用できる。したがって、このように複写
機の種類によって求められる支持体の加工条件も異な
り、必然的に従来の金属剛体球を用いたディンプル加工
では、用途に合わせて金属剛体球を使い分けなければな
らず、工程が複雑となり、さらにコストの上昇につなが
る。これに対して、本発明による光受容部材では、金属
剛体球の代わりに氷の粒子を使用するため、その径は純
水の流量または冷却手段を適宜調整することによって自
由に変化させることが可能であり、さらに、氷の粒子を
支持体の表面に衝突させる圧力も可変であるため、それ
ぞれの要求を満たすディンプルを特別な操作を用いるこ
となく形成できる。
【0314】本発明による光受容層の作成については、
本発明の前述の目的を効率的に達成するためにその膜厚
を光学的レベルで正確に制御する必要があることから、
堆積膜の形成方法として、スパッタリング法、熱により
原料ガスを分解する方法(熱CVD法)、光により原料
ガスを分解する方法(光CVD法)、プラズマにより原
料ガスを分解する方法(プラズマCVD法)などの公知
の方法を採用することができるが、中でも、直流または
高周波、マイクロ波グロー放電などによって原料ガスを
分解し、ガラス、石英、耐熱性合成樹脂フィルム、ステ
ンレス、アルミニウムなどの基体上に薄膜上の堆積膜を
形成するプラズマCVD法が本発明には適している。次
に、図74に示した光受容部材1100の支持体110
1および光受容層1102について詳しく説明する。 (1)支持体1101 支持体1101は、その表面が、光受容部材1100に
要求される解像力よりも微小な、複数のディンプルによ
る凹凸を有するものである。支持体1101は、導電性
のものであっても、電気絶縁性のものであってもよい。
導電性支持体としては、たとえば、NiCr、ステンレ
スAl,Cr,Mo,Au,Nb,Ta,V,Ti,P
t,Pbなどの金属またはこれらの合金が挙げられる。
また、電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリ
エチレン、ポリカーボネート、セルロース、アセテー
ト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デン、ポリスチレン、ポロアミドなどの合成樹脂のフィ
ルムまたはシート、紙などが挙げられる。これらの電気
絶縁性支持体は、好適にはその一方の表面を導電処理
し、該導電処理された表面側に光受容層を設けるのが望
ましい。たとえば、ポリエステルフィルムなどの合成樹
脂フィルムであれば、NiCr,Al,Ag,Pb,Z
n,Ni,Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,V,
Tl,Ptなどの金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸
着、スパッタリングなどでその表面に設け、または前記
金属でその表面をラミネート処理して、その表面に導電
性を付与する。
本発明の前述の目的を効率的に達成するためにその膜厚
を光学的レベルで正確に制御する必要があることから、
堆積膜の形成方法として、スパッタリング法、熱により
原料ガスを分解する方法(熱CVD法)、光により原料
ガスを分解する方法(光CVD法)、プラズマにより原
料ガスを分解する方法(プラズマCVD法)などの公知
の方法を採用することができるが、中でも、直流または
高周波、マイクロ波グロー放電などによって原料ガスを
分解し、ガラス、石英、耐熱性合成樹脂フィルム、ステ
ンレス、アルミニウムなどの基体上に薄膜上の堆積膜を
形成するプラズマCVD法が本発明には適している。次
に、図74に示した光受容部材1100の支持体110
1および光受容層1102について詳しく説明する。 (1)支持体1101 支持体1101は、その表面が、光受容部材1100に
要求される解像力よりも微小な、複数のディンプルによ
る凹凸を有するものである。支持体1101は、導電性
のものであっても、電気絶縁性のものであってもよい。
導電性支持体としては、たとえば、NiCr、ステンレ
スAl,Cr,Mo,Au,Nb,Ta,V,Ti,P
t,Pbなどの金属またはこれらの合金が挙げられる。
また、電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリ
エチレン、ポリカーボネート、セルロース、アセテー
ト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デン、ポリスチレン、ポロアミドなどの合成樹脂のフィ
ルムまたはシート、紙などが挙げられる。これらの電気
絶縁性支持体は、好適にはその一方の表面を導電処理
し、該導電処理された表面側に光受容層を設けるのが望
ましい。たとえば、ポリエステルフィルムなどの合成樹
脂フィルムであれば、NiCr,Al,Ag,Pb,Z
n,Ni,Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,V,
Tl,Ptなどの金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸
着、スパッタリングなどでその表面に設け、または前記
金属でその表面をラミネート処理して、その表面に導電
性を付与する。
【0315】支持体材料としては、氷の粒子によるディ
ンプルの加工性が良いため、Al(アルミニウム)が好
ましい。支持体材料としてAlを用いた場合には、切削
性を向上させるため、1〜10重量%のマグネシウムを
含有させることが望ましい。さらに、マグネシウム含有
前のアルミニウムの純度としては、98重量%以上、好
ましくは99重量%以上のものが効果的である。支持体
1101の形状は、円筒状、ベルト状、板状など任意の
形状でよく、用途または所望によって適宜に決めればよ
い。たとえば、図74に示した光受容部材1100を電
子写真用像形成部材として使用し、連続高速複写する場
合には、無端ベルト状または円筒状とするのが望まし
い。支持体1101の厚さは、所望通りの光受容部材1
100を形成し得るように適宜決定するが、光受容部材
1100として可撓性が要求される場合には、支持体と
しての機能が十分発揮される範囲で可能な限り薄くする
ことができる。しかしながら、支持体1101の製造上
および取扱い上、機械的強度などの点から、支持体11
01の厚さは10μm以上とされる。電子写真用の光受
容部材の支持体としては、アルミニウム合金に通常の押
出加工を施して、ボートホール管あるいはマンドレル管
とし、さらに引抜加工して得られる引抜管に、必要に応
じて熱処理や調質などの処理を施した円筒状(シリンダ
ー状)基体を用いる。 (2)光受容層1102 図74に示した光受容部材1100は、支持体1101
上に光受容層1102を有するものである。光受容層1
102は、a−Si:(H,X)で構成され、必要に応
じて伝導性を有する物質を含有させることができる。そ
して、本発明による光受容部材の光受容層は多層構成と
なっており、たとえば、図74に示した光受容層110
2は第1の層11021 と第2の層11022 とから構
成され、光受容層1102の支持体1101側と反対の
側の層である第2の層11022は、自由表面1103
を有している。
ンプルの加工性が良いため、Al(アルミニウム)が好
ましい。支持体材料としてAlを用いた場合には、切削
性を向上させるため、1〜10重量%のマグネシウムを
含有させることが望ましい。さらに、マグネシウム含有
前のアルミニウムの純度としては、98重量%以上、好
ましくは99重量%以上のものが効果的である。支持体
1101の形状は、円筒状、ベルト状、板状など任意の
形状でよく、用途または所望によって適宜に決めればよ
い。たとえば、図74に示した光受容部材1100を電
子写真用像形成部材として使用し、連続高速複写する場
合には、無端ベルト状または円筒状とするのが望まし
い。支持体1101の厚さは、所望通りの光受容部材1
100を形成し得るように適宜決定するが、光受容部材
1100として可撓性が要求される場合には、支持体と
しての機能が十分発揮される範囲で可能な限り薄くする
ことができる。しかしながら、支持体1101の製造上
および取扱い上、機械的強度などの点から、支持体11
01の厚さは10μm以上とされる。電子写真用の光受
容部材の支持体としては、アルミニウム合金に通常の押
出加工を施して、ボートホール管あるいはマンドレル管
とし、さらに引抜加工して得られる引抜管に、必要に応
じて熱処理や調質などの処理を施した円筒状(シリンダ
ー状)基体を用いる。 (2)光受容層1102 図74に示した光受容部材1100は、支持体1101
上に光受容層1102を有するものである。光受容層1
102は、a−Si:(H,X)で構成され、必要に応
じて伝導性を有する物質を含有させることができる。そ
して、本発明による光受容部材の光受容層は多層構成と
なっており、たとえば、図74に示した光受容層110
2は第1の層11021 と第2の層11022 とから構
成され、光受容層1102の支持体1101側と反対の
側の層である第2の層11022は、自由表面1103
を有している。
【0316】光受容層1102中に含有させるハロゲン
原子(X)としては、具体的には、フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素が挙げられ、特にフッ素、塩素を好適なもの
として挙げることができる。そして、光受容層1102
中に含有される水素原子(H)の量、ハロゲン原子
(X)の量および水素原子とハロゲン原子との量の和
(H+X)はそれぞれ、通常1〜40原子%、好ましく
は5〜30原子%とされるのが望ましい。本発明による
光受容部材1100において光受容層1102の層厚
は、本発明の目的を効率的に達成するのに重要な要因の
一つであって、光受容部材1100に所望の特性が与え
られるように、光受容部材1100の設計の際には十分
な注意を払う必要があり、通常は1〜100μmとする
が、好ましくは1〜80μm、より好ましくは2〜50
μmとする。本発明において、その目的を効果的に達成
するために、支持体1101上に形成される光受容層1
102は以下に示す半導体特性を有し、照射される光に
対して光導電性を示すa−Si:(H,X)で構成され
る。 p型a−Si:(H,X)…アクセプターのみを含む
もの。または、ドナーとアクセプターとの両方を含み、
アクセプターの相対濃度が高いもの。 p- 型a−Si:(H,X)…上記のタイプにおい
てアクセプターの濃度(Na)が低いかまたはアクセプ
ターの相対濃度が低いもの。 n型a−Si:(H,X)…ドナーのみを含むもの。
または、ドナーとアクセプターの両方を含み、ドナーの
相対濃度が高いもの。
原子(X)としては、具体的には、フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素が挙げられ、特にフッ素、塩素を好適なもの
として挙げることができる。そして、光受容層1102
中に含有される水素原子(H)の量、ハロゲン原子
(X)の量および水素原子とハロゲン原子との量の和
(H+X)はそれぞれ、通常1〜40原子%、好ましく
は5〜30原子%とされるのが望ましい。本発明による
光受容部材1100において光受容層1102の層厚
は、本発明の目的を効率的に達成するのに重要な要因の
一つであって、光受容部材1100に所望の特性が与え
られるように、光受容部材1100の設計の際には十分
な注意を払う必要があり、通常は1〜100μmとする
が、好ましくは1〜80μm、より好ましくは2〜50
μmとする。本発明において、その目的を効果的に達成
するために、支持体1101上に形成される光受容層1
102は以下に示す半導体特性を有し、照射される光に
対して光導電性を示すa−Si:(H,X)で構成され
る。 p型a−Si:(H,X)…アクセプターのみを含む
もの。または、ドナーとアクセプターとの両方を含み、
アクセプターの相対濃度が高いもの。 p- 型a−Si:(H,X)…上記のタイプにおい
てアクセプターの濃度(Na)が低いかまたはアクセプ
ターの相対濃度が低いもの。 n型a−Si:(H,X)…ドナーのみを含むもの。
または、ドナーとアクセプターの両方を含み、ドナーの
相対濃度が高いもの。
【0317】n- 型a−Si:(H,X)…上記の
タイプにおいてドナーの濃度(Nd)が低いかまたはア
クセプターの相対濃度が低いもの。 i型a−Si:(H,X)…Na≒Nd≒0のもの、
または、Na≒Ndのもの。 本発明による光受容部材1100においては、光受容層
1102に伝導性を制御する物質を、全層領域または一
部の層領域に均一または不均一な分布状態で含有させる
ことができる。伝導性を制御する物質としては、半導体
分野においていわゆる不純物を挙げることができ、p型
伝導性を与える周期律表第III 族属する原子(以下、単
に「第III 族原子」と称する。)、または、n型伝導性
を与える周期律表第V族に属する原子(以下、単に「第
V族原子」と称する。)が使用される。具体的には、第
III 族原子としては、B(ホウ素)、Al(アルミニウ
ム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)、Tl
(タリウム)などを挙げることができるが、特に好まし
いものは、B,Gaである。また、第V族原子として
は、P(燐)、As(砒素)、Sb(アンチモン)、B
i(ビスマス)などを挙げることができるが、特に好ま
しいものは、P,Sbである。伝導性を制御する物質で
ある第III 族原子または第V族原子を光受容層1102
に含有させる場合、全層領域に含有させるかまたは一部
の層領域に含有させるかは、後述するように、目的とす
るところおよび期待する作用効果によって異なり、した
がって、含有させる量も異なるところとなる。すなわ
ち、光受容層1102の伝導型および/または伝導率を
制御することを主たる目的にする場合には、光受容層1
102の全領域中に含有させ、この場合、第III 族原子
または第V族原子の含有量は比較的わずかでよく、通常
は1×10-3〜1×103 原子ppmであり、好ましく
は5×10-2〜5×102 ppm、最適には1×10-1
〜2×102 原子ppmである。また、支持体1101
と接する一部の層領域に第III 族原子または第V族原子
を均一な分布状態で含有させる場合、または第III 族原
子または第V族原子の層厚方向の分布濃度が支持体11
01と接する側で高濃度となるように含有させる場合に
は、こうした第III 族原子または第V族原子を含有する
一部の層領域または高濃度に含有する領域は電荷注入阻
止層として機能するところとなる。すなわち、第III 族
原子を含有させた場合には、光受容層1102の自由表
面1103が+極性に帯電処理を受けた際に、支持体1
101側から光受容層1102中へ注入される電子の移
動をより効率的に阻止することができ、また、第V族原
子を含有させた場合には、光受容層1102の自由表面
1103が−極性に帯電処理を受けた際に、支持体11
01側から光受容層1102中へ注入される正孔の移動
をより効率的に阻止することができる。そして、この場
合の含有量は比較的多量である。具体的には、一般的に
は30〜5×104原子ppmとするが、好ましくは5
0〜1×104 原子ppm、最適には、1×102 〜5
×103 原子ppmである。そして、この効果を効率的
に奏するためには、一部の層領域の層厚をtとし、それ
以外の光受容層の層厚をt0 とした場合、t/(t+t
0 )≦0.4の関係が成立することが望ましく、より好
ましくは0.35以下、最適には0.3以下となるよう
にするのが望ましい。また、この層領域の層厚は、一般
的には3×10-3〜10μmとするが、好ましくは4×
10-3〜8μm、最適には、5×10-3〜5μmであ
る。
タイプにおいてドナーの濃度(Nd)が低いかまたはア
クセプターの相対濃度が低いもの。 i型a−Si:(H,X)…Na≒Nd≒0のもの、
または、Na≒Ndのもの。 本発明による光受容部材1100においては、光受容層
1102に伝導性を制御する物質を、全層領域または一
部の層領域に均一または不均一な分布状態で含有させる
ことができる。伝導性を制御する物質としては、半導体
分野においていわゆる不純物を挙げることができ、p型
伝導性を与える周期律表第III 族属する原子(以下、単
に「第III 族原子」と称する。)、または、n型伝導性
を与える周期律表第V族に属する原子(以下、単に「第
V族原子」と称する。)が使用される。具体的には、第
III 族原子としては、B(ホウ素)、Al(アルミニウ
ム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)、Tl
(タリウム)などを挙げることができるが、特に好まし
いものは、B,Gaである。また、第V族原子として
は、P(燐)、As(砒素)、Sb(アンチモン)、B
i(ビスマス)などを挙げることができるが、特に好ま
しいものは、P,Sbである。伝導性を制御する物質で
ある第III 族原子または第V族原子を光受容層1102
に含有させる場合、全層領域に含有させるかまたは一部
の層領域に含有させるかは、後述するように、目的とす
るところおよび期待する作用効果によって異なり、した
がって、含有させる量も異なるところとなる。すなわ
ち、光受容層1102の伝導型および/または伝導率を
制御することを主たる目的にする場合には、光受容層1
102の全領域中に含有させ、この場合、第III 族原子
または第V族原子の含有量は比較的わずかでよく、通常
は1×10-3〜1×103 原子ppmであり、好ましく
は5×10-2〜5×102 ppm、最適には1×10-1
〜2×102 原子ppmである。また、支持体1101
と接する一部の層領域に第III 族原子または第V族原子
を均一な分布状態で含有させる場合、または第III 族原
子または第V族原子の層厚方向の分布濃度が支持体11
01と接する側で高濃度となるように含有させる場合に
は、こうした第III 族原子または第V族原子を含有する
一部の層領域または高濃度に含有する領域は電荷注入阻
止層として機能するところとなる。すなわち、第III 族
原子を含有させた場合には、光受容層1102の自由表
面1103が+極性に帯電処理を受けた際に、支持体1
101側から光受容層1102中へ注入される電子の移
動をより効率的に阻止することができ、また、第V族原
子を含有させた場合には、光受容層1102の自由表面
1103が−極性に帯電処理を受けた際に、支持体11
01側から光受容層1102中へ注入される正孔の移動
をより効率的に阻止することができる。そして、この場
合の含有量は比較的多量である。具体的には、一般的に
は30〜5×104原子ppmとするが、好ましくは5
0〜1×104 原子ppm、最適には、1×102 〜5
×103 原子ppmである。そして、この効果を効率的
に奏するためには、一部の層領域の層厚をtとし、それ
以外の光受容層の層厚をt0 とした場合、t/(t+t
0 )≦0.4の関係が成立することが望ましく、より好
ましくは0.35以下、最適には0.3以下となるよう
にするのが望ましい。また、この層領域の層厚は、一般
的には3×10-3〜10μmとするが、好ましくは4×
10-3〜8μm、最適には、5×10-3〜5μmであ
る。
【0318】光受容層1102に含有させる第III 族原
子または第V族原子の量が、支持体1101側において
は比較的多量であって、支持体1101側から自由表面
1103側に向かって減少し、自由表面1103側の端
部付近では比較的少量となるかまたは実質的にゼロに近
くなるように、第III 族原子または第V族原子を分布さ
せてもよい。そして、このように光受容層1102の支
持体1101側に近い側に第III 族原子または第V族原
子の分布濃度Cがかなり低い濃度の部分または実質的に
ゼロに近い濃度の部分を有する場合にあっては、支持体
1101側に近い部分に第III 族原子または第V族原子
の分布濃度が比較的高濃度である局在領域を設けるこ
と、好ましくはこの局在領域を支持体1101の表面と
接触する界面位置から5μm以内に設けることにより、
第III 族原子または第V族原子の分布濃度が高濃度であ
る層領域が電荷注入阻止層を形成するという前述の作用
効果がより一層効果的に奏される。以上、第III 族原子
または第V族原子の分布状態について、個々に作用効果
を記述したが、所望の目的を達成し得る光受容部材11
00を得るについては、これらの第III 族原子または第
V族原子の分布状態および光受容層に含有させる第III
族原子または第V族原子の量を、必要に応じて適宜組み
合わせて用いるものであることはいうまでもない。たと
えば、光受容層1102の支持体1101側の端部に電
荷注入阻止層を設けた場合、電荷注入阻止層以外の光受
容層1102中に、電荷注入阻止層に含有させた伝導性
を制御する物質の極性とは別の極性の伝導を制御する物
質を含有させてもよく、または、同極性の伝導性を制御
する物質を、電荷阻止層に含有される量よりも一段と少
ない量にして含有させてもよい。
子または第V族原子の量が、支持体1101側において
は比較的多量であって、支持体1101側から自由表面
1103側に向かって減少し、自由表面1103側の端
部付近では比較的少量となるかまたは実質的にゼロに近
くなるように、第III 族原子または第V族原子を分布さ
せてもよい。そして、このように光受容層1102の支
持体1101側に近い側に第III 族原子または第V族原
子の分布濃度Cがかなり低い濃度の部分または実質的に
ゼロに近い濃度の部分を有する場合にあっては、支持体
1101側に近い部分に第III 族原子または第V族原子
の分布濃度が比較的高濃度である局在領域を設けるこ
と、好ましくはこの局在領域を支持体1101の表面と
接触する界面位置から5μm以内に設けることにより、
第III 族原子または第V族原子の分布濃度が高濃度であ
る層領域が電荷注入阻止層を形成するという前述の作用
効果がより一層効果的に奏される。以上、第III 族原子
または第V族原子の分布状態について、個々に作用効果
を記述したが、所望の目的を達成し得る光受容部材11
00を得るについては、これらの第III 族原子または第
V族原子の分布状態および光受容層に含有させる第III
族原子または第V族原子の量を、必要に応じて適宜組み
合わせて用いるものであることはいうまでもない。たと
えば、光受容層1102の支持体1101側の端部に電
荷注入阻止層を設けた場合、電荷注入阻止層以外の光受
容層1102中に、電荷注入阻止層に含有させた伝導性
を制御する物質の極性とは別の極性の伝導を制御する物
質を含有させてもよく、または、同極性の伝導性を制御
する物質を、電荷阻止層に含有される量よりも一段と少
ない量にして含有させてもよい。
【0319】さらに、本発明の光受容部材1100にお
いては、支持体1101側の端部に設ける層構成とし
て、電荷注入阻止層の代わりに、電気絶縁材料からなる
いわゆる障壁層を設けることもでき、または、この障壁
層と電荷注入阻止層との両方を構成層とすることもでき
る。こうした障壁層を構成する材料としては、Al2 O
3 ,SiO2 ,Si3 N4 などの無機電気絶縁材料やポ
リカーボネートなどの有機電気絶縁材料を挙げることが
できる。次に、光受容層1102の形成方法について説
明する。光受容層1102を構成する非晶質材料はいず
れもスパッタリング法、熱により原料ガスを分解する方
法(熱CVD法)、光により原料ガスを分解する方法
(光CVD法)、原料ガスを直流または高周波、マイク
ロ波グロー放電などによって分解して生起したプラズマ
で原料ガスを分解する方法(プラズマCVD法)などに
より行われる。これらの製造法は製造条件、設備資本投
下の負荷程度、製造規模、作成される光受容部材110
0に所望される特性などの要因によって適宜選択されて
採用されるが、所望の特性を有する光受容部材1100
を作成するに当たっての条件の制御が比較的容易であ
り、シリコン原子とともに炭素原子および水素原子の導
入を容易に行い得るなどの理由により、プラズマCVD
法またはスパッタリング法が好適である。そして、プラ
ズマCVD法とスパッタリング法とを同一装置系内で併
用してもよい。たとえば、プラズマCVD法によって、
a−Si:(H,X)で構成される層を形成するには、
基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給
用の原料ガスとともに、水素原子(H)導入用の原料ガ
スおよび/またはハロゲン原子(X)導入用の原料ガス
を、内部を減圧し得る堆積室内に導入して、堆積室内に
グロー放電を生起させ、予め所定の位置に設置した所定
の支持体の表面上にa−Si:(H,X)からなる層を
形成する。
いては、支持体1101側の端部に設ける層構成とし
て、電荷注入阻止層の代わりに、電気絶縁材料からなる
いわゆる障壁層を設けることもでき、または、この障壁
層と電荷注入阻止層との両方を構成層とすることもでき
る。こうした障壁層を構成する材料としては、Al2 O
3 ,SiO2 ,Si3 N4 などの無機電気絶縁材料やポ
リカーボネートなどの有機電気絶縁材料を挙げることが
できる。次に、光受容層1102の形成方法について説
明する。光受容層1102を構成する非晶質材料はいず
れもスパッタリング法、熱により原料ガスを分解する方
法(熱CVD法)、光により原料ガスを分解する方法
(光CVD法)、原料ガスを直流または高周波、マイク
ロ波グロー放電などによって分解して生起したプラズマ
で原料ガスを分解する方法(プラズマCVD法)などに
より行われる。これらの製造法は製造条件、設備資本投
下の負荷程度、製造規模、作成される光受容部材110
0に所望される特性などの要因によって適宜選択されて
採用されるが、所望の特性を有する光受容部材1100
を作成するに当たっての条件の制御が比較的容易であ
り、シリコン原子とともに炭素原子および水素原子の導
入を容易に行い得るなどの理由により、プラズマCVD
法またはスパッタリング法が好適である。そして、プラ
ズマCVD法とスパッタリング法とを同一装置系内で併
用してもよい。たとえば、プラズマCVD法によって、
a−Si:(H,X)で構成される層を形成するには、
基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給
用の原料ガスとともに、水素原子(H)導入用の原料ガ
スおよび/またはハロゲン原子(X)導入用の原料ガス
を、内部を減圧し得る堆積室内に導入して、堆積室内に
グロー放電を生起させ、予め所定の位置に設置した所定
の支持体の表面上にa−Si:(H,X)からなる層を
形成する。
【0320】Si供給用の原料ガスとしては、SiH
4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4H10などのガス状
態またはガス化し得る水素化珪素(シラン類)が挙げら
れ、特に、層形成作業の容易性、Si供給効率の良さな
どの点で、SiH4 ,Si2 H 6 が好ましい。また、ハ
ロゲン原子導入用の原料ガスとしては、多くのハロゲン
化合物が挙げられ、たとえば、ハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン
誘導体などのガス状態またはガス化し得るハロゲン化合
物が好ましい。具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ
素のハロゲンガスや、Br,F,ClF,ClF3 ,B
rF5 ,BrF3 ,IF7 ,ICl,IBrなどのハロ
ゲン間化合物や、SiF4 ,Si2 F6 ,SiCl4 ,
SiBr4などのハロゲン化珪素などが挙げられる。上
述のようなハロゲン化珪素のガス状態またはガス化し得
るものを用いる場合には、Si供給用の原料ガスを別途
使用することなくして、ハロゲン原子を含有するa−S
iで構成された層が形成できるので、特に有効である。
水素原子供給用の原料ガスとしては、水素ガス、HF,
HCl,HBr,HIなどのハロゲン化物、SiH4 ,
Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H10などの水素化珪素
や、SiH2 F2 ,SiH2 I2 ,Si2 Cl2 ,Si
HCl3 ,SiH2 Br2 ,SiHBr3 などのハロゲ
ン置換水素化珪素のガス状態またはガス化し得るものを
用いることができ、これらの原料ガスを用いた場合に
は、電気的または光導電的特性の制御という点で極めて
有効であるところの水素原子(H)の含有量の制御を容
易に行うことができるため、有効である。そして、ハロ
ゲン化水素またはハロゲン置換水素化珪素を用いた場合
には、ハロゲン原子の導入と同時に水素原子(H)も導
入されるので、特に有効である。a−Si層中に含有さ
せる水素原子(H)および/またはハロゲン原子(X)
の量の制御は、たとえば、支持体1101の温度、水素
原子(H)および/またはハロゲン原子(X)を導入す
るために用いる出発物質の堆積室内へ導入する量、放電
電力をそれぞれ制御することによって行われる。
4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4H10などのガス状
態またはガス化し得る水素化珪素(シラン類)が挙げら
れ、特に、層形成作業の容易性、Si供給効率の良さな
どの点で、SiH4 ,Si2 H 6 が好ましい。また、ハ
ロゲン原子導入用の原料ガスとしては、多くのハロゲン
化合物が挙げられ、たとえば、ハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン
誘導体などのガス状態またはガス化し得るハロゲン化合
物が好ましい。具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ
素のハロゲンガスや、Br,F,ClF,ClF3 ,B
rF5 ,BrF3 ,IF7 ,ICl,IBrなどのハロ
ゲン間化合物や、SiF4 ,Si2 F6 ,SiCl4 ,
SiBr4などのハロゲン化珪素などが挙げられる。上
述のようなハロゲン化珪素のガス状態またはガス化し得
るものを用いる場合には、Si供給用の原料ガスを別途
使用することなくして、ハロゲン原子を含有するa−S
iで構成された層が形成できるので、特に有効である。
水素原子供給用の原料ガスとしては、水素ガス、HF,
HCl,HBr,HIなどのハロゲン化物、SiH4 ,
Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H10などの水素化珪素
や、SiH2 F2 ,SiH2 I2 ,Si2 Cl2 ,Si
HCl3 ,SiH2 Br2 ,SiHBr3 などのハロゲ
ン置換水素化珪素のガス状態またはガス化し得るものを
用いることができ、これらの原料ガスを用いた場合に
は、電気的または光導電的特性の制御という点で極めて
有効であるところの水素原子(H)の含有量の制御を容
易に行うことができるため、有効である。そして、ハロ
ゲン化水素またはハロゲン置換水素化珪素を用いた場合
には、ハロゲン原子の導入と同時に水素原子(H)も導
入されるので、特に有効である。a−Si層中に含有さ
せる水素原子(H)および/またはハロゲン原子(X)
の量の制御は、たとえば、支持体1101の温度、水素
原子(H)および/またはハロゲン原子(X)を導入す
るために用いる出発物質の堆積室内へ導入する量、放電
電力をそれぞれ制御することによって行われる。
【0321】反応スパッタリング法またはイオンプレー
ティング法によってa−Si:(H,X)からなる層を
形成するには、たとえば、スパッタリング法の場合に
は、ハロゲン原子を導入するについては、ハロゲン化合
物またはハロゲン原子を含む珪素化合物のガスを堆積室
中に導入して、ガスのプラズマ雰囲気を形成してやれば
よい。たとえば、反応スパッタリング法の場合には、S
iターゲットを使用し、ハロゲン原子導入用のガスおよ
び水素ガスを必要に応じてHe,Arなどの不活性ガス
も含めて堆積室内へ導入してプラズマ雰囲気を形成し、
Siターゲットをスパッタリングすることによって、支
持体上にa−Si:(H,X)からなる層を形成する。
プラズマCVD法、スパッタリング法またはイオンプレ
ーティング法を用いて、a−Si:(H,X)にさらに
第III 族原子または第V族原子、酸素原子、炭素原子ま
たは窒素原子を含有させた非晶質材料で構成された層を
形成するには、a−Si:(H,X)の層の形成の際
に、第III 族原子または第V族原子導入用の出発物質、
酸素原子導入用の出発物質、炭素原子導入用の出発物質
または窒素原子導入用の出発物質を前述したa−Si:
(H,X)形成用の出発物質とともに使用して、形成す
る層中へのそれらの量を制御しながら含有させることに
よって行う。たとえば、プラズマCVD法、スパッタリ
ング法またはイオンプレーティング法を用いて、第III
族原子または第V族原子を含有するa−Si:(H,
X)で構成される層または層領域を形成するには、上述
のa−Si:(H,X)で構成される層の形成の際に、
第III 族原子または第V族原子導入用の出発物質をa−
Si:(H,X)形成用の出発物質とともに使用して、
形成する層中へのそれらの量を制御しながら含有させる
ことによって行う。
ティング法によってa−Si:(H,X)からなる層を
形成するには、たとえば、スパッタリング法の場合に
は、ハロゲン原子を導入するについては、ハロゲン化合
物またはハロゲン原子を含む珪素化合物のガスを堆積室
中に導入して、ガスのプラズマ雰囲気を形成してやれば
よい。たとえば、反応スパッタリング法の場合には、S
iターゲットを使用し、ハロゲン原子導入用のガスおよ
び水素ガスを必要に応じてHe,Arなどの不活性ガス
も含めて堆積室内へ導入してプラズマ雰囲気を形成し、
Siターゲットをスパッタリングすることによって、支
持体上にa−Si:(H,X)からなる層を形成する。
プラズマCVD法、スパッタリング法またはイオンプレ
ーティング法を用いて、a−Si:(H,X)にさらに
第III 族原子または第V族原子、酸素原子、炭素原子ま
たは窒素原子を含有させた非晶質材料で構成された層を
形成するには、a−Si:(H,X)の層の形成の際
に、第III 族原子または第V族原子導入用の出発物質、
酸素原子導入用の出発物質、炭素原子導入用の出発物質
または窒素原子導入用の出発物質を前述したa−Si:
(H,X)形成用の出発物質とともに使用して、形成す
る層中へのそれらの量を制御しながら含有させることに
よって行う。たとえば、プラズマCVD法、スパッタリ
ング法またはイオンプレーティング法を用いて、第III
族原子または第V族原子を含有するa−Si:(H,
X)で構成される層または層領域を形成するには、上述
のa−Si:(H,X)で構成される層の形成の際に、
第III 族原子または第V族原子導入用の出発物質をa−
Si:(H,X)形成用の出発物質とともに使用して、
形成する層中へのそれらの量を制御しながら含有させる
ことによって行う。
【0322】第III 族原子導入用の出発物質としては、
具体的には、ホウ素原子導入用としては、B2 H6 ,B
4 H10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H10,B6 H12,B
6 H 14などの水素化ホウ素や、BF3 ,BCl3 ,BB
r3 などのハロゲン化ホウ素などが挙げられる。この
他、AlCl3 ,CaCl3 ,G(CH3 )2 ,InC
l3 TlCl3 なども挙げることができる。また、第V
族原子導入用の出発物質としては、具体的には、燐原子
導入用としては、PH3 ,P2 H6 などの水素化燐や、
PH4 I,PF3 ,PF5 ,PCl3 ,PCl5 ,PB
r3 ,PBr5 ,Pl3 などのハロゲン化燐が挙げられ
る。この他、AsH3 ,AsF3 ,AsCl3 ,AsB
r3 ,AsF5 ,SbH3 ,SbF3 ,SbF5 ,Sb
Cl3 ,SbCl5 ,BiH3 ,BiCl3 ,BiBr
5 なども第V族原子導入用の出発物質の有効なものとし
て挙げることができる。酸素原子を含有する層または層
領域を形成するのに、プラズマCVD法を用いる場合に
は、前記した光受容層形成用の出発物質の中から所望に
従って選択されたものに、酸素原子導入用の出発物質が
加えられる。そのような酸素原子導入用の出発物質とし
ては、少なくとも酸素原子を構成原子とするガス状の物
質またはガス化し得る物質であればほとんどの物が使用
できる。たとえば、シリコン原子(Si)を構成原子と
する原料ガスと、酸素原子(O)を構成原子とする原料
ガスと、必要に応じて水素原子(H)および/またはハ
ロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の
混合比で混合して使用するか、または、シリコン原子
(Si)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子(O)
および水素原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、
これもまた所望の混合比で混合するか、または、シリコ
ン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子
(O)および水素原子(H)を構成原子とする原料ガス
とを、これもまた所望の混合比で混合するか、または、
シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、シ
リコン原子(Si)、酸素原子(O)、水素原子(H)
の3つを構成原子とする原料ガスとを混合して使用する
ことができる。また、この他に、シリコン原子(S
i)、水素原子(H)とを構成原子とする原料ガスに、
酸素原子(O)を構成原子とする原料ガスを混合して使
用してもよい。具体的には、たとえば、酸素(O2 )、
オゾン(O3 )、一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(N
O2 )、一酸化二窒素(N2 O)、三酸化二窒素(N2
O3 )、四酸化二窒素(N2 O4 )、五酸化二窒素(N
2 O5 )、三酸化窒素(NO3 )、シリコン原子(S
i)、酸素原子(O)、水素原子(H)の3つを構成原
子とする低級シロキサン(たとえば、ジシロキサン(H
3 SiOSiH3 )、トリシロキサン(H3 SiOSi
H2 OSiH 3 ))などを挙げることができる。
具体的には、ホウ素原子導入用としては、B2 H6 ,B
4 H10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H10,B6 H12,B
6 H 14などの水素化ホウ素や、BF3 ,BCl3 ,BB
r3 などのハロゲン化ホウ素などが挙げられる。この
他、AlCl3 ,CaCl3 ,G(CH3 )2 ,InC
l3 TlCl3 なども挙げることができる。また、第V
族原子導入用の出発物質としては、具体的には、燐原子
導入用としては、PH3 ,P2 H6 などの水素化燐や、
PH4 I,PF3 ,PF5 ,PCl3 ,PCl5 ,PB
r3 ,PBr5 ,Pl3 などのハロゲン化燐が挙げられ
る。この他、AsH3 ,AsF3 ,AsCl3 ,AsB
r3 ,AsF5 ,SbH3 ,SbF3 ,SbF5 ,Sb
Cl3 ,SbCl5 ,BiH3 ,BiCl3 ,BiBr
5 なども第V族原子導入用の出発物質の有効なものとし
て挙げることができる。酸素原子を含有する層または層
領域を形成するのに、プラズマCVD法を用いる場合に
は、前記した光受容層形成用の出発物質の中から所望に
従って選択されたものに、酸素原子導入用の出発物質が
加えられる。そのような酸素原子導入用の出発物質とし
ては、少なくとも酸素原子を構成原子とするガス状の物
質またはガス化し得る物質であればほとんどの物が使用
できる。たとえば、シリコン原子(Si)を構成原子と
する原料ガスと、酸素原子(O)を構成原子とする原料
ガスと、必要に応じて水素原子(H)および/またはハ
ロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の
混合比で混合して使用するか、または、シリコン原子
(Si)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子(O)
および水素原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、
これもまた所望の混合比で混合するか、または、シリコ
ン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子
(O)および水素原子(H)を構成原子とする原料ガス
とを、これもまた所望の混合比で混合するか、または、
シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、シ
リコン原子(Si)、酸素原子(O)、水素原子(H)
の3つを構成原子とする原料ガスとを混合して使用する
ことができる。また、この他に、シリコン原子(S
i)、水素原子(H)とを構成原子とする原料ガスに、
酸素原子(O)を構成原子とする原料ガスを混合して使
用してもよい。具体的には、たとえば、酸素(O2 )、
オゾン(O3 )、一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(N
O2 )、一酸化二窒素(N2 O)、三酸化二窒素(N2
O3 )、四酸化二窒素(N2 O4 )、五酸化二窒素(N
2 O5 )、三酸化窒素(NO3 )、シリコン原子(S
i)、酸素原子(O)、水素原子(H)の3つを構成原
子とする低級シロキサン(たとえば、ジシロキサン(H
3 SiOSiH3 )、トリシロキサン(H3 SiOSi
H2 OSiH 3 ))などを挙げることができる。
【0323】スパッタリング法によって酸素原子を含有
する層または層領域を形成するには、単結晶または多結
晶のSiウエハー、SiO2 ウエハーまたはSiとSi
O2が混合されて含有されているウエハーをターゲット
として、これらを種々のガス雰囲気中でスパッタリング
することによって行えばよい。たとえば、Siウエハー
をターゲットとして使用すれば、酸素原子と必要に応じ
て水素原子および/またはハロゲン原子を導入するため
の原料ガスを必要に応じて希釈ガスで希釈して、スパッ
タリング用の堆積室中に導入し、これらのガスプラズマ
を形成してSiウエハーをスパッタリングすればよい。
また、別には、SiとSiO2 とは別のターゲットとし
て、またはSiとSiO2 の混合した一枚のターゲット
を使用することによって、スパッター用のガスとしての
希釈ガスの雰囲気中で、または少なくとも水素原子
(H)および/またはハロゲン原子(X)を構成原子と
して含有するガス雰囲気中でスパッタリングすることに
よって形成できる。水素原子導入用の原料ガスとして
は、前述したプラズマCVD法の例で示した原料ガスの
中の酸素原子導入用の原料ガスが、スパッタリングの場
合にも有効なガスとして使用できる。窒素原子を含有す
る層または層領域を形成するのにプラズマCVD法を用
いる場合には、前述した光受容層形成用の出発物質の中
から所望に従って選択されたものに、窒素原子導入用の
出発物質を加える。そのような窒素原子導入用の出発物
質としては、少なくとも窒素原子を構成原子とするガス
状またはガス化し得る物質であればほとんどのものが使
用できる。たとえば、シリコン原子(Si)を構成原子
とする原料ガスと、窒素原子(N)を構成原子とする原
料ガスと、必要に応じて水素原子(H)および/または
ハロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望
の混合比で混合して使用するか、または、シリコン原子
(Si)を構成原子とする原料ガスと、窒素原子(N)
および水素原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、
これもまた所望の混合比で混合して使用することができ
る。また、別には、シリコン原子(Si)と水素原子
(H)とを構成原子とする原料ガスに、窒素原子(N)
を構成原子とする原料ガスを混合して使用してもよい。
窒素原子を含有する層または層領域を形成する際に使用
する窒素原子(N)導入用の原料ガスとして有効に使用
される出発物質は、Nを構成原子とするかまたはNとH
とを構成原子とする、たとえば窒素(N2 )、アンモニ
ア(NH3 )、ヒドラジン(H2 NNH2 )、アジ化水
素(HN3 )、アジ化アンモニウム(NH4 N3 )など
のガス状またはガス化し得る窒素、窒化物およびアジ化
物などの窒素化合物を挙げることができる。この他に、
窒素原子(N)の導入に加えて、ハロゲン原子(X)の
導入も行えるという点から、三フッ化窒素(F3 N)、
四フッ化二窒素(F4 N2 )などのハロゲン化窒素化合
物を挙げることができる。
する層または層領域を形成するには、単結晶または多結
晶のSiウエハー、SiO2 ウエハーまたはSiとSi
O2が混合されて含有されているウエハーをターゲット
として、これらを種々のガス雰囲気中でスパッタリング
することによって行えばよい。たとえば、Siウエハー
をターゲットとして使用すれば、酸素原子と必要に応じ
て水素原子および/またはハロゲン原子を導入するため
の原料ガスを必要に応じて希釈ガスで希釈して、スパッ
タリング用の堆積室中に導入し、これらのガスプラズマ
を形成してSiウエハーをスパッタリングすればよい。
また、別には、SiとSiO2 とは別のターゲットとし
て、またはSiとSiO2 の混合した一枚のターゲット
を使用することによって、スパッター用のガスとしての
希釈ガスの雰囲気中で、または少なくとも水素原子
(H)および/またはハロゲン原子(X)を構成原子と
して含有するガス雰囲気中でスパッタリングすることに
よって形成できる。水素原子導入用の原料ガスとして
は、前述したプラズマCVD法の例で示した原料ガスの
中の酸素原子導入用の原料ガスが、スパッタリングの場
合にも有効なガスとして使用できる。窒素原子を含有す
る層または層領域を形成するのにプラズマCVD法を用
いる場合には、前述した光受容層形成用の出発物質の中
から所望に従って選択されたものに、窒素原子導入用の
出発物質を加える。そのような窒素原子導入用の出発物
質としては、少なくとも窒素原子を構成原子とするガス
状またはガス化し得る物質であればほとんどのものが使
用できる。たとえば、シリコン原子(Si)を構成原子
とする原料ガスと、窒素原子(N)を構成原子とする原
料ガスと、必要に応じて水素原子(H)および/または
ハロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望
の混合比で混合して使用するか、または、シリコン原子
(Si)を構成原子とする原料ガスと、窒素原子(N)
および水素原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、
これもまた所望の混合比で混合して使用することができ
る。また、別には、シリコン原子(Si)と水素原子
(H)とを構成原子とする原料ガスに、窒素原子(N)
を構成原子とする原料ガスを混合して使用してもよい。
窒素原子を含有する層または層領域を形成する際に使用
する窒素原子(N)導入用の原料ガスとして有効に使用
される出発物質は、Nを構成原子とするかまたはNとH
とを構成原子とする、たとえば窒素(N2 )、アンモニ
ア(NH3 )、ヒドラジン(H2 NNH2 )、アジ化水
素(HN3 )、アジ化アンモニウム(NH4 N3 )など
のガス状またはガス化し得る窒素、窒化物およびアジ化
物などの窒素化合物を挙げることができる。この他に、
窒素原子(N)の導入に加えて、ハロゲン原子(X)の
導入も行えるという点から、三フッ化窒素(F3 N)、
四フッ化二窒素(F4 N2 )などのハロゲン化窒素化合
物を挙げることができる。
【0324】スパッタリング法によって、窒素原子を含
有する層または層領域を形成するには、単結晶または多
結晶のSiウエハー、Si3 N4 ウエハーまたはSiと
Si 3 N4 とが混合されて含有されているウエハーをタ
ーゲットとして、これらを種々のガス雰囲気中でスパッ
ターすることによって行えばよい。たとえば、Siウエ
ハーをターゲットとして使用する場合には、窒素原子と
必要に応じて水素原子および/またはハロゲン原子を導
入するための原料ガスを必要に応じて希釈ガスで希釈し
たのちスパッター用の堆積室中に導入することにより、
これらのガスプラズマを形成して、Siウエハーをスパ
ッタリングすればよい。また、別には、SiとSi3 N
4 とは別々のターゲットとして、または、SiとSi3
N4 を混合した一枚のターゲットを使用することによっ
て、スパッター用のガスとしての希釈ガスの雰囲気中で
または少なくとも水素原子(H)および/またはハロゲ
ン原子(X)を構成原子として含有するガス雰囲気中で
スパッタリングすることによって形成できる。窒素原子
導入用の原料ガスとしては、前述したプラズマCVDの
例で示した原料ガス中の窒素原子導入用のガスが、スパ
ッタリングの場合にも有効なガスとして使用できる。ま
た、たとえば、炭素原子を含有するa−Si:(H,
X)層をプラズマCVD法により形成するには、シリコ
ン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、炭素原子
(C)を構成原子とする原料ガスと、必要に応じて水素
原子(H)および/またはハロゲン原子(X)を構成原
子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用する
か、または、シリコン原子(Si)を構成原子とする原
料ガスと炭素原子(C)および水素原子(H)を構成原
子とする原料ガスとを、これもまた所望の混合比で混合
するか、または、シリコン原子(Si)を構成原子とす
る原料ガスと、シリコン原子(Si)、炭素原子(C)
および水素原子(H)を構成原子とする原料ガスを混合
するか、さらにまた、シリコン原子(Si)と水素原子
(H)を構成原子とする原料ガスと炭素原子(C)を構
成原子とする原料ガスを混合して使用する。
有する層または層領域を形成するには、単結晶または多
結晶のSiウエハー、Si3 N4 ウエハーまたはSiと
Si 3 N4 とが混合されて含有されているウエハーをタ
ーゲットとして、これらを種々のガス雰囲気中でスパッ
ターすることによって行えばよい。たとえば、Siウエ
ハーをターゲットとして使用する場合には、窒素原子と
必要に応じて水素原子および/またはハロゲン原子を導
入するための原料ガスを必要に応じて希釈ガスで希釈し
たのちスパッター用の堆積室中に導入することにより、
これらのガスプラズマを形成して、Siウエハーをスパ
ッタリングすればよい。また、別には、SiとSi3 N
4 とは別々のターゲットとして、または、SiとSi3
N4 を混合した一枚のターゲットを使用することによっ
て、スパッター用のガスとしての希釈ガスの雰囲気中で
または少なくとも水素原子(H)および/またはハロゲ
ン原子(X)を構成原子として含有するガス雰囲気中で
スパッタリングすることによって形成できる。窒素原子
導入用の原料ガスとしては、前述したプラズマCVDの
例で示した原料ガス中の窒素原子導入用のガスが、スパ
ッタリングの場合にも有効なガスとして使用できる。ま
た、たとえば、炭素原子を含有するa−Si:(H,
X)層をプラズマCVD法により形成するには、シリコ
ン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、炭素原子
(C)を構成原子とする原料ガスと、必要に応じて水素
原子(H)および/またはハロゲン原子(X)を構成原
子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用する
か、または、シリコン原子(Si)を構成原子とする原
料ガスと炭素原子(C)および水素原子(H)を構成原
子とする原料ガスとを、これもまた所望の混合比で混合
するか、または、シリコン原子(Si)を構成原子とす
る原料ガスと、シリコン原子(Si)、炭素原子(C)
および水素原子(H)を構成原子とする原料ガスを混合
するか、さらにまた、シリコン原子(Si)と水素原子
(H)を構成原子とする原料ガスと炭素原子(C)を構
成原子とする原料ガスを混合して使用する。
【0325】スパッタリング法によってa−Si:
(H,X)で構成される光受容層102を形成するに
は、単結晶または多結晶のSiウエハー、C(グラファ
イト)ウエハーまたはSiとCとが混合されて含有され
ているウエハーをターゲットとして、これらを所望のガ
ス雰囲気中でスパッタリングすることによって行う。た
とえば、Siウエハーをターゲットとして使用する場合
には、炭素原子、水素原子および/またはハロゲン原子
を導入するための原料ガスを必要に応じてAr,Heな
どの希釈ガスで希釈してスパッタリング用の堆積室内に
導入することにより、これらのガスプラズマを形成し
て、Siウエハーをスパッタリングすればよい。また、
SiとCとは別々のターゲットとするか、あるいはSi
とCとを混合した一枚のターゲットとして使用する場合
には、スパッタリング用のガスとして水素原子および/
またはハロゲン原子導入用のガスを必要に応じて希釈ガ
スで希釈して、スパッタリング用の堆積室内に導入する
ことにより、ガスプラズマを形成して、スパッタリング
すればよい。スパッタリング法に用いる各原子導入用の
原料ガスとしては、前述のプラズマCVD法に用いる原
料ガスがそのまま使用できる。このような原料ガスとし
て有効に使用されるのは、SiとHとを構成原子とする
SiH4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H10などの
シラン(Silane)類などの水素化珪素ガス、Cと
Hとを構成原子とする、たとえば炭素数1〜4の飽和炭
化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2
〜3のアセチレン系炭化水素などが挙げられる。具体的
には、飽和炭化水素としては、メタン(CH4 )、プロ
パン(C3 H8 )、n−ブタン(n−C4 H10)、ペン
タン(C 5 H12)などが挙げられ、また、エチレン系炭
化水素としては、エチレン(C2H4 )、プロピレン
(C3 H6 )、ブテン−1(C4 H8 )、ブテン−2
(C4H8 )、イソブチレン(C4 H8 )、ペンテン
(C5 H10)などが挙げられ、さらに、アセチレン系炭
化水素としては、アセチレン(C2 H2 )、メチルアセ
チレン(C3 H4 )、ブチン(C4 H6 )などが挙げら
れる。SiとCとHとを構成原子とする原料ガスとして
は、Si(CH3 )4 ,Si(C2 H5 )4 などの珪化
アルキルを挙げることができる。これらの原料ガスの
他、H導入用の原料ガスとしては、H2 も使用できる。
(H,X)で構成される光受容層102を形成するに
は、単結晶または多結晶のSiウエハー、C(グラファ
イト)ウエハーまたはSiとCとが混合されて含有され
ているウエハーをターゲットとして、これらを所望のガ
ス雰囲気中でスパッタリングすることによって行う。た
とえば、Siウエハーをターゲットとして使用する場合
には、炭素原子、水素原子および/またはハロゲン原子
を導入するための原料ガスを必要に応じてAr,Heな
どの希釈ガスで希釈してスパッタリング用の堆積室内に
導入することにより、これらのガスプラズマを形成し
て、Siウエハーをスパッタリングすればよい。また、
SiとCとは別々のターゲットとするか、あるいはSi
とCとを混合した一枚のターゲットとして使用する場合
には、スパッタリング用のガスとして水素原子および/
またはハロゲン原子導入用のガスを必要に応じて希釈ガ
スで希釈して、スパッタリング用の堆積室内に導入する
ことにより、ガスプラズマを形成して、スパッタリング
すればよい。スパッタリング法に用いる各原子導入用の
原料ガスとしては、前述のプラズマCVD法に用いる原
料ガスがそのまま使用できる。このような原料ガスとし
て有効に使用されるのは、SiとHとを構成原子とする
SiH4 ,Si2 H6 ,Si3 H8 ,Si4 H10などの
シラン(Silane)類などの水素化珪素ガス、Cと
Hとを構成原子とする、たとえば炭素数1〜4の飽和炭
化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2
〜3のアセチレン系炭化水素などが挙げられる。具体的
には、飽和炭化水素としては、メタン(CH4 )、プロ
パン(C3 H8 )、n−ブタン(n−C4 H10)、ペン
タン(C 5 H12)などが挙げられ、また、エチレン系炭
化水素としては、エチレン(C2H4 )、プロピレン
(C3 H6 )、ブテン−1(C4 H8 )、ブテン−2
(C4H8 )、イソブチレン(C4 H8 )、ペンテン
(C5 H10)などが挙げられ、さらに、アセチレン系炭
化水素としては、アセチレン(C2 H2 )、メチルアセ
チレン(C3 H4 )、ブチン(C4 H6 )などが挙げら
れる。SiとCとHとを構成原子とする原料ガスとして
は、Si(CH3 )4 ,Si(C2 H5 )4 などの珪化
アルキルを挙げることができる。これらの原料ガスの
他、H導入用の原料ガスとしては、H2 も使用できる。
【0326】プラズマCVD法、スパッタリング法また
はイオンプレーティング法により本発明による光受容層
1102を形成する場合、a−Si:(H,X)に導入
する酸素原子、炭素原子および窒素原子、第III 族原子
または第V族原子の含有量の制御は、堆積室内に導入さ
れる出発物質のガス流量、ガス流量比を制御することに
より行われる。また光受容層1102の形成時の支持体
1101の温度、堆積室内のガス圧、放電パワーなどの
条件は、所望の特性を有する光受容部材1100を得る
ためには重要な要因であり、形成する層の機能に考慮を
はらって適宜選択されるものである。さらに、これらの
層形成条件は、光受容層1102に含有させる上記の各
原子の種類および量によっても異なることもあることか
ら、含有させる原子の種類または量などにも考慮をはら
って決定する必要がある。具体的には、支持体1101
の表面上の温度は、通常50〜350℃とするが、特に
好ましくは50〜250℃とする。堆積室内のガス圧
は、通常0.01〜1Torrとするが、特に好ましく
は0.1〜0.5Torrとする。また、放電パワーは
0.005〜50W/cm2 とするのが通常であるが、
より好ましくは0.01〜30W/cm2 、特に好まし
くは0.01〜20W/cm2 とする。しかし、これら
の層形成を行うについての支持体1101の温度、放電
パワー、堆積室内のガス圧の具体的条件は、通常には個
々に独立しては容易には決め難いものである。したがっ
て、所望の特性の非晶質材料層を形成すべく、相互的か
つ有機的関連性に基づいて、層形成の最適条件を決める
のが望ましい。
はイオンプレーティング法により本発明による光受容層
1102を形成する場合、a−Si:(H,X)に導入
する酸素原子、炭素原子および窒素原子、第III 族原子
または第V族原子の含有量の制御は、堆積室内に導入さ
れる出発物質のガス流量、ガス流量比を制御することに
より行われる。また光受容層1102の形成時の支持体
1101の温度、堆積室内のガス圧、放電パワーなどの
条件は、所望の特性を有する光受容部材1100を得る
ためには重要な要因であり、形成する層の機能に考慮を
はらって適宜選択されるものである。さらに、これらの
層形成条件は、光受容層1102に含有させる上記の各
原子の種類および量によっても異なることもあることか
ら、含有させる原子の種類または量などにも考慮をはら
って決定する必要がある。具体的には、支持体1101
の表面上の温度は、通常50〜350℃とするが、特に
好ましくは50〜250℃とする。堆積室内のガス圧
は、通常0.01〜1Torrとするが、特に好ましく
は0.1〜0.5Torrとする。また、放電パワーは
0.005〜50W/cm2 とするのが通常であるが、
より好ましくは0.01〜30W/cm2 、特に好まし
くは0.01〜20W/cm2 とする。しかし、これら
の層形成を行うについての支持体1101の温度、放電
パワー、堆積室内のガス圧の具体的条件は、通常には個
々に独立しては容易には決め難いものである。したがっ
て、所望の特性の非晶質材料層を形成すべく、相互的か
つ有機的関連性に基づいて、層形成の最適条件を決める
のが望ましい。
【0327】ところで、光受容層1102に含有させる
酸素原子、炭素原子、窒素原子、第III 族原子または第
V族原子、水素原子および/またはハロゲン原子の分布
状態を均一とするためには、光受容層1102を形成す
るに際して前記の諸条件を一定に保つことが必要であ
る。また、光受容層1102の形成の際に、光受容層1
102中に含有させる酸素原子、炭素原子、窒素原子、
第III 族原子または第V族原子の分布濃度を層厚方向に
変化させて所望の層厚方向の分布状態を有する光受容層
1102を形成するには、プラズマCVD法を用いる場
合であれば、酸素原子、炭素原子、窒素原子、第III 族
原子または第V族原子導入用の出発物質のガスの堆積室
内に導入する際のガス流量を所望の変化率に従って適宜
変化させ、その他の条件を一定に保ちつつ形成する。そ
して、ガス流量を変化させるには、具体的には、たとえ
ば手動あるいは外部駆動モーターなどの通常用いられて
いる何らかの方法により、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を漸次変化させる操作を
行えばよい。このとき、流量の変化率は曲線型である必
要はなく、たとえばマイコンなどを用いて予め設計され
た変化率曲線に従って流量を制御し、所望の含有率曲線
を得ることもできる。また、光受容層1102をスパッ
タリング法を用いて形成する場合、酸素原子、炭素原
子、窒素原子、第III 族原子または第V族原子の層厚方
向の分布濃度を層厚方向で変化させて所望の層厚方向の
分布状態を形成するには、プラズマCVD法に用いて場
合と同様に、酸素原子、炭素原子、窒素原子、第III 族
原子または第V族原子導入用の出発物質をガス状態で使
用し、これらのガスを堆積室内へ導入する際のガス流量
を所望の変化率に従って変化させる。
酸素原子、炭素原子、窒素原子、第III 族原子または第
V族原子、水素原子および/またはハロゲン原子の分布
状態を均一とするためには、光受容層1102を形成す
るに際して前記の諸条件を一定に保つことが必要であ
る。また、光受容層1102の形成の際に、光受容層1
102中に含有させる酸素原子、炭素原子、窒素原子、
第III 族原子または第V族原子の分布濃度を層厚方向に
変化させて所望の層厚方向の分布状態を有する光受容層
1102を形成するには、プラズマCVD法を用いる場
合であれば、酸素原子、炭素原子、窒素原子、第III 族
原子または第V族原子導入用の出発物質のガスの堆積室
内に導入する際のガス流量を所望の変化率に従って適宜
変化させ、その他の条件を一定に保ちつつ形成する。そ
して、ガス流量を変化させるには、具体的には、たとえ
ば手動あるいは外部駆動モーターなどの通常用いられて
いる何らかの方法により、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を漸次変化させる操作を
行えばよい。このとき、流量の変化率は曲線型である必
要はなく、たとえばマイコンなどを用いて予め設計され
た変化率曲線に従って流量を制御し、所望の含有率曲線
を得ることもできる。また、光受容層1102をスパッ
タリング法を用いて形成する場合、酸素原子、炭素原
子、窒素原子、第III 族原子または第V族原子の層厚方
向の分布濃度を層厚方向で変化させて所望の層厚方向の
分布状態を形成するには、プラズマCVD法に用いて場
合と同様に、酸素原子、炭素原子、窒素原子、第III 族
原子または第V族原子導入用の出発物質をガス状態で使
用し、これらのガスを堆積室内へ導入する際のガス流量
を所望の変化率に従って変化させる。
【0328】次に、本発明による光受容部材を実験例1
〜実験例3と実施例76〜実施例84と比較例22およ
び比較例23とに従ってより詳細に説明する。なお、各
試作例においては、光受容層をプラズマCVD法を用い
て形成した。図80は、プラズマCVD法による光受容
部材の製造装置を示す概略構成図である。各ガスボンベ
1702,1703,1704,1705,1706に
は、各層を形成するための原料ガスが密封されており、
その一例として、たとえば、ガスボンベ1702はSi
H4 ガス(純度99.999%)ボンベ、ガスボンベ1
703はH2 で希釈されたB2 H6 ガス(純度99.9
99%、以下、「B2 H6/H2 ガス」と称する。)ボ
ンベ、ガスボンベ1704はCH4 ガス(純度99.9
99%)ボンベ、ガスボンベ1705はSiF4 ガス
(純度99.999%)ボンベ、ガスボンベ1706は
H2 ガス(純度99.999%)ボンベである。これら
の原料ガスを反応室1701に流入させるには、各ガス
ボンベ1702〜1706の各バルブ1722〜172
6およびリークバルブ1735がすべて閉じられている
ことを確認し、また、各流入バルブ1712〜1716
と各流出バルブ1717〜1721と各補助バルブ17
32,1733とがすべて開かれていることを確認し
て、メインバルブ1734を開いて反応室1701およ
び各ガス配管内を排気する。次に、真空計1736の読
みが約5×10-6Torrになった時点で、各補助バル
ブ1732,1733および各流出バルブ1717〜1
721をそれぞれ閉じる。
〜実験例3と実施例76〜実施例84と比較例22およ
び比較例23とに従ってより詳細に説明する。なお、各
試作例においては、光受容層をプラズマCVD法を用い
て形成した。図80は、プラズマCVD法による光受容
部材の製造装置を示す概略構成図である。各ガスボンベ
1702,1703,1704,1705,1706に
は、各層を形成するための原料ガスが密封されており、
その一例として、たとえば、ガスボンベ1702はSi
H4 ガス(純度99.999%)ボンベ、ガスボンベ1
703はH2 で希釈されたB2 H6 ガス(純度99.9
99%、以下、「B2 H6/H2 ガス」と称する。)ボ
ンベ、ガスボンベ1704はCH4 ガス(純度99.9
99%)ボンベ、ガスボンベ1705はSiF4 ガス
(純度99.999%)ボンベ、ガスボンベ1706は
H2 ガス(純度99.999%)ボンベである。これら
の原料ガスを反応室1701に流入させるには、各ガス
ボンベ1702〜1706の各バルブ1722〜172
6およびリークバルブ1735がすべて閉じられている
ことを確認し、また、各流入バルブ1712〜1716
と各流出バルブ1717〜1721と各補助バルブ17
32,1733とがすべて開かれていることを確認し
て、メインバルブ1734を開いて反応室1701およ
び各ガス配管内を排気する。次に、真空計1736の読
みが約5×10-6Torrになった時点で、各補助バル
ブ1732,1733および各流出バルブ1717〜1
721をそれぞれ閉じる。
【0329】以下、基体シリンダー1737上に光受容
層を形成する場合の一例を示す。ガスボンベ1702よ
りSiH4 ガス、ガスボンベ1703よりB2 H6 /H
2 ガス、ガスボンベ1704よりCH4 ガスを各バルブ
1722,1723,1724,1726をそれぞれ開
いたのち、各出口圧ゲージ1727,1728,172
9,1731の圧を1kg/cm2 にそれぞれ調整し、
各流入バルブ1712,1713,1714,1716
を徐々にそれぞれ開けて、各マスフローコントローラー
1707,1708,1709,1711内に各ガスを
それぞれ流入させる。引き続いて、各流出バルブ171
7,1718,1719,1721、各補助バルブ17
32,1733を徐々にそれぞれ開いて、各ガスを反応
室1701内にそれぞれ流入させる。このときのSiH
4 ガス流量、B2 H6 /H2ガス流量、CH4 ガス流量
およびH2 ガス流量の比がそれぞれ所望の値になるよう
に、各流出バルブ1717,1718,1719,17
21をそれぞれ調整し、また、反応室1701内の圧力
が所望の値になるように真空計1736の読みを見なが
らメインバルブ1734の開口を調整する。そして、基
体シリンダー1737の温度が加熱ヒーター1738に
より50〜400℃の範囲の温度に設定されていること
を確認したのち、電源1740を所望の電力に設定して
反応室1701内にグロー放電を生起させるとともに、
マイクロコンピューター(図示せず)を用いて、予め設
計された変化率線に従ってSiH4 ガス流量、B2 H6
/H2 ガス流量、CH4 ガス流量およびH2 ガス流量を
それぞれ制御しながら、基体シリンダー1737上に炭
素原子とホウ素原子とを含有するa−Si:(H,X)
で構成された層を形成する。所定時間経過後、B2 H6
/H2 ガスを反応室1701内に導入するためのバルブ
1726、流入バルブ1713および流出バルブ171
8をすべて閉じて、SiH4 ガス、CH4 ガスおよびH
2 ガスのみを反応室1701内に導入することにより、
炭素原子とホウ素原子とを含有するa−Si:(H,
X)で構成された層の上に、炭素原子を含有するがホウ
素原子を含有しないa−Si:(H,X)で構成された
層を形成することができる。
層を形成する場合の一例を示す。ガスボンベ1702よ
りSiH4 ガス、ガスボンベ1703よりB2 H6 /H
2 ガス、ガスボンベ1704よりCH4 ガスを各バルブ
1722,1723,1724,1726をそれぞれ開
いたのち、各出口圧ゲージ1727,1728,172
9,1731の圧を1kg/cm2 にそれぞれ調整し、
各流入バルブ1712,1713,1714,1716
を徐々にそれぞれ開けて、各マスフローコントローラー
1707,1708,1709,1711内に各ガスを
それぞれ流入させる。引き続いて、各流出バルブ171
7,1718,1719,1721、各補助バルブ17
32,1733を徐々にそれぞれ開いて、各ガスを反応
室1701内にそれぞれ流入させる。このときのSiH
4 ガス流量、B2 H6 /H2ガス流量、CH4 ガス流量
およびH2 ガス流量の比がそれぞれ所望の値になるよう
に、各流出バルブ1717,1718,1719,17
21をそれぞれ調整し、また、反応室1701内の圧力
が所望の値になるように真空計1736の読みを見なが
らメインバルブ1734の開口を調整する。そして、基
体シリンダー1737の温度が加熱ヒーター1738に
より50〜400℃の範囲の温度に設定されていること
を確認したのち、電源1740を所望の電力に設定して
反応室1701内にグロー放電を生起させるとともに、
マイクロコンピューター(図示せず)を用いて、予め設
計された変化率線に従ってSiH4 ガス流量、B2 H6
/H2 ガス流量、CH4 ガス流量およびH2 ガス流量を
それぞれ制御しながら、基体シリンダー1737上に炭
素原子とホウ素原子とを含有するa−Si:(H,X)
で構成された層を形成する。所定時間経過後、B2 H6
/H2 ガスを反応室1701内に導入するためのバルブ
1726、流入バルブ1713および流出バルブ171
8をすべて閉じて、SiH4 ガス、CH4 ガスおよびH
2 ガスのみを反応室1701内に導入することにより、
炭素原子とホウ素原子とを含有するa−Si:(H,
X)で構成された層の上に、炭素原子を含有するがホウ
素原子を含有しないa−Si:(H,X)で構成された
層を形成することができる。
【0330】各層を形成する際に必要なガスの流出バル
ブ以外の流出バルブは、すべて閉じることは言うまでも
なく、また、各層を形成する際、前の層の形成に使用し
たガスが反応室1701内、各流出バルブ1717〜1
721から反応室1701内に至る各ガス配管内に残留
することを避けるために、各流出バルブ1717〜17
21をすべて閉じかつ各補助バルブ1732,1733
をすべて開くとともにメインバルブ1734を全開し
て、系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行
う。 [実験例1]純水(抵抗率1MΩcm:25℃,0.2
μm以上の微粒子数500個/1ミリリットル、総生菌
数10個/ミリリットル、有機物量(TOC)≦1m
g)と、冷却手段として液体窒素とを用いて、図79に
示した製造装置により球状の氷の粒子を作製することに
より、純水の水量と氷の粒子の粒径との関係を調べた。
その結果を表136に示す。
ブ以外の流出バルブは、すべて閉じることは言うまでも
なく、また、各層を形成する際、前の層の形成に使用し
たガスが反応室1701内、各流出バルブ1717〜1
721から反応室1701内に至る各ガス配管内に残留
することを避けるために、各流出バルブ1717〜17
21をすべて閉じかつ各補助バルブ1732,1733
をすべて開くとともにメインバルブ1734を全開し
て、系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行
う。 [実験例1]純水(抵抗率1MΩcm:25℃,0.2
μm以上の微粒子数500個/1ミリリットル、総生菌
数10個/ミリリットル、有機物量(TOC)≦1m
g)と、冷却手段として液体窒素とを用いて、図79に
示した製造装置により球状の氷の粒子を作製することに
より、純水の水量と氷の粒子の粒径との関係を調べた。
その結果を表136に示す。
【0331】
【表136】 表136から明らかなように、図79に示した製造装置
においては、純水の水量を適宜調整することによって、
任意の粒径を有する球状の氷の粒子を得ることができ
る。 [実験例2]種々の粒径を有する球状の氷の粒子を実験
例1と同様にして作製し、噴射圧力、氷の粒子の噴射手
段と支持体との距離、支持体の回転速度などを変化させ
て、アルミニウム合金製シリンダー(径60mm、長さ
298mm)の表面を処理することにより、凹凸を形成
した。そして、氷の粒子の径Riと噴射圧力pとディン
プルの曲率Rおよび幅Dとの関係を調べたところ、ディ
ンプルの曲率Rおよび幅Dは、氷の粒子の径Riと噴射
圧力pなどの条件により決められることが確認された。
また、ディンプルのピッチ(ディンプルの密度、また、
凹凸のピッチ)は、アルミニウム合金製シリンダーの回
転速度および回転数や球状の氷の粒子の落下量などを制
御することによって所望のピッチに制御できることが確
認された。
においては、純水の水量を適宜調整することによって、
任意の粒径を有する球状の氷の粒子を得ることができ
る。 [実験例2]種々の粒径を有する球状の氷の粒子を実験
例1と同様にして作製し、噴射圧力、氷の粒子の噴射手
段と支持体との距離、支持体の回転速度などを変化させ
て、アルミニウム合金製シリンダー(径60mm、長さ
298mm)の表面を処理することにより、凹凸を形成
した。そして、氷の粒子の径Riと噴射圧力pとディン
プルの曲率Rおよび幅Dとの関係を調べたところ、ディ
ンプルの曲率Rおよび幅Dは、氷の粒子の径Riと噴射
圧力pなどの条件により決められることが確認された。
また、ディンプルのピッチ(ディンプルの密度、また、
凹凸のピッチ)は、アルミニウム合金製シリンダーの回
転速度および回転数や球状の氷の粒子の落下量などを制
御することによって所望のピッチに制御できることが確
認された。
【0332】[実験例3]洗浄効果の確認をするため
に、アルミニウム合金製シリンダー(径60mm、長さ
298mm)の表面にシリンダー切削用オイルポリブテ
ンLV−10(日本石油化学株式会社製)を塗布し、球
状の氷の粒子を衝突させることによって支持体の洗浄を
行い、洗浄後の支持体の表面を顕微鏡により観察し、さ
らに、支持体の表面に墨汁を塗布し、この墨汁のハジキ
具合によって、洗浄の度合いを評価した。表2に、評価
結果を示す。ここで、「表面状態」については、◎は
「非常に良好」、○は「良好」、△は「実用上問題な
し」、×は「実用不能」を表し、また、「ハジキ」につ
いては、◎は「非常に良好」、○は「良好」、△は「部
分的にハジキ有り」、×は「大部分ハジキ有り」を表し
てる。
に、アルミニウム合金製シリンダー(径60mm、長さ
298mm)の表面にシリンダー切削用オイルポリブテ
ンLV−10(日本石油化学株式会社製)を塗布し、球
状の氷の粒子を衝突させることによって支持体の洗浄を
行い、洗浄後の支持体の表面を顕微鏡により観察し、さ
らに、支持体の表面に墨汁を塗布し、この墨汁のハジキ
具合によって、洗浄の度合いを評価した。表2に、評価
結果を示す。ここで、「表面状態」については、◎は
「非常に良好」、○は「良好」、△は「実用上問題な
し」、×は「実用不能」を表し、また、「ハジキ」につ
いては、◎は「非常に良好」、○は「良好」、△は「部
分的にハジキ有り」、×は「大部分ハジキ有り」を表し
てる。
【0333】
【表137】 この評価結果から、氷の粒子を用いたディンプル加工は
洗浄効果も兼ね備えていることが確認された。 [実施例76]純水(抵抗率1MΩcm:25℃,0.
2μm以上の微粒子数500個/1ミリリットル、総生
菌数10個/ミリリットル、有機物量(TOC)≦1m
g)と液体窒素(冷却手段)とを用い、図79に示した
製造装置により、作製条件を変化させて、球状の氷の粒
子を作製した。さらに、氷の粒子の噴射圧力、氷の粒子
の噴射手段と支持体との距離、支持体の回転速度をそれ
ぞれ2〜5kg/cm2,20〜80mm,300〜8
00rpm.とそれぞれ変化させて、アルミニウム合金
製シリンダー(径60mm、長さ298mm)の表面を
処理することにより、表138の上欄に示す幅Dおよび
比D/Rを有するシリンダー状アルミ支持体(シリンダ
ーNo.101〜106)を得た。
洗浄効果も兼ね備えていることが確認された。 [実施例76]純水(抵抗率1MΩcm:25℃,0.
2μm以上の微粒子数500個/1ミリリットル、総生
菌数10個/ミリリットル、有機物量(TOC)≦1m
g)と液体窒素(冷却手段)とを用い、図79に示した
製造装置により、作製条件を変化させて、球状の氷の粒
子を作製した。さらに、氷の粒子の噴射圧力、氷の粒子
の噴射手段と支持体との距離、支持体の回転速度をそれ
ぞれ2〜5kg/cm2,20〜80mm,300〜8
00rpm.とそれぞれ変化させて、アルミニウム合金
製シリンダー(径60mm、長さ298mm)の表面を
処理することにより、表138の上欄に示す幅Dおよび
比D/Rを有するシリンダー状アルミ支持体(シリンダ
ーNo.101〜106)を得た。
【0334】
【表138】 次に、シリンダー状アルミ支持体(シリンダーNo.1
01〜106)上に、表139に示す層形成条件で、図
80に示した製造装置により光受容層を形成した。
01〜106)上に、表139に示す層形成条件で、図
80に示した製造装置により光受容層を形成した。
【0335】
【表139】 これらの光受容部材について、図81(A),(B)に
それぞれ示す画像露光装置を用いて、波長780nm、
スポット径80μmのレーザー光を照射して画像露光を
行い、現像転写を行って画像を得た。得られた画像の干
渉縞の発生状況は表138下欄に示す通りであった。表
138において、◎は「非常に良好」、○は「良好」、
△は「実用上問題なし」、×は「実用不能」を表してい
る。
それぞれ示す画像露光装置を用いて、波長780nm、
スポット径80μmのレーザー光を照射して画像露光を
行い、現像転写を行って画像を得た。得られた画像の干
渉縞の発生状況は表138下欄に示す通りであった。表
138において、◎は「非常に良好」、○は「良好」、
△は「実用上問題なし」、×は「実用不能」を表してい
る。
【0336】なお、使用した画像露光装置は、図81
(A),(B)に示すように、半導体レーザー1802
と、半導体レーザー1802から出射したレーザー光を
偏向するポリゴンミラー1804と、ポリゴンミラー1
804で反射されたレーザー光を光受容部材1801の
走査面に結像させるfθレンズ803とを有するもので
ある。 [比較例22]次に、比較として、従来のダイアモンド
バイトにより表面処理されたアルミニウム合金製シリン
ダー(径60mm、長さ298mm、凹凸ピッチ100
μ、凹凸の深さ3μm、シリンダーNo.107)を用
いて、実施例76と同様にして光受容部材を作成した。
得られた光受容部材を電子顕微鏡で観察したところ、支
持体の表面と光受容層との層界面および光受容層の表面
とは平行をなしていた。この光受容部材を用いて前述と
同様にして画像形成を行い、得られた画像について前述
と同様の評価を行った。その結果を実施例76の結果と
合わせて表138の下欄に示す。表138より、本発明
によるディンプルは可干渉光であるレーザー光による干
渉現象を効率よく防止できることが確認された。 [実施例77]図79に示した製造装置を用いて、実施
例76と同様にアルミニウム合金製シリンダー表面を処
理することにより、表140および表141に示す幅D
および比D/Rを有するシリンダー状アルミ支持体(シ
リンダーNo.108〜119)を得た。
(A),(B)に示すように、半導体レーザー1802
と、半導体レーザー1802から出射したレーザー光を
偏向するポリゴンミラー1804と、ポリゴンミラー1
804で反射されたレーザー光を光受容部材1801の
走査面に結像させるfθレンズ803とを有するもので
ある。 [比較例22]次に、比較として、従来のダイアモンド
バイトにより表面処理されたアルミニウム合金製シリン
ダー(径60mm、長さ298mm、凹凸ピッチ100
μ、凹凸の深さ3μm、シリンダーNo.107)を用
いて、実施例76と同様にして光受容部材を作成した。
得られた光受容部材を電子顕微鏡で観察したところ、支
持体の表面と光受容層との層界面および光受容層の表面
とは平行をなしていた。この光受容部材を用いて前述と
同様にして画像形成を行い、得られた画像について前述
と同様の評価を行った。その結果を実施例76の結果と
合わせて表138の下欄に示す。表138より、本発明
によるディンプルは可干渉光であるレーザー光による干
渉現象を効率よく防止できることが確認された。 [実施例77]図79に示した製造装置を用いて、実施
例76と同様にアルミニウム合金製シリンダー表面を処
理することにより、表140および表141に示す幅D
および比D/Rを有するシリンダー状アルミ支持体(シ
リンダーNo.108〜119)を得た。
【0337】
【表140】
【0338】
【表141】 次に、このシリンダーを用いて実施例76と同様の条件
で光受容部材を作成した。作成した光受容部材と通常の
トナーと実験的に作製した粒径が約1/2のトナーとを
用いて、実施例76と同様に図81に示した画像露光装
置に組み込み、波長780nm、スポット径80μmの
レーザー光を照射して画像露光を行い、現像転写を行っ
て画像を得た。この操作を繰り返し、画像を10万枚出
したのち、光受容部材を取り出して、クリーニング性を
評価した。評価結果を表140および表141に示す。
ここで、比D/Rは従来の値を1として相対値で変化さ
せた。なお、表140および表141において、◎は
「非常に良好」、○は「良好」、△は「実用上問題な
し」、×は「実用不能」を表している。
で光受容部材を作成した。作成した光受容部材と通常の
トナーと実験的に作製した粒径が約1/2のトナーとを
用いて、実施例76と同様に図81に示した画像露光装
置に組み込み、波長780nm、スポット径80μmの
レーザー光を照射して画像露光を行い、現像転写を行っ
て画像を得た。この操作を繰り返し、画像を10万枚出
したのち、光受容部材を取り出して、クリーニング性を
評価した。評価結果を表140および表141に示す。
ここで、比D/Rは従来の値を1として相対値で変化さ
せた。なお、表140および表141において、◎は
「非常に良好」、○は「良好」、△は「実用上問題な
し」、×は「実用不能」を表している。
【0339】表140および表141より、使用するト
ナーの粒径によって最適な曲率半径Rが存在することが
確認された。また、同時に本発明においては、氷の粒子
の径および氷の粒子を支持体に衝突させる圧力を適宜調
整することにより、使用するトナーの粒径が異なっても
容易に対応できることが確認された。 [実施例78]実施例77と同様にして、表140およ
び表141に示した幅Dと比D/Rとを有するシリンダ
ー状アルミ支持体(シリンダーNo.108〜119)
を得た。次に、このシリンダーを用いて、実施例76と
同様の条件で光受容部材を作成した。作成した光受容部
材を実施例76と同様に図81に示した画像露光装置に
組み込み、2種類の波長のレーザー光(一方が他方の波
長の1.5倍)を用いて画像露光を行い、現像転写を行
って画像を得た。得られた画像については実施例76と
同様の評価を行った。その評価結果を実施例77の評価
結果と合わせて表140および表141に示す。ここ
で、比D/Rは従来の値を1として相対値で変化させ
た。表140および表141から、使用するレーザーの
波長によって最適な曲率半径Rが存在することが確認さ
れた。また、氷の粒子の径、支持体に衝突させる圧力を
適宜調整することにより、使用するレーザーの波長が異
なっても容易に対応できることが確認された。 [実施例79〜83]実施例76のシリンダー状アルミ
支持体(シリンダーNo.103〜106)上に、表1
42〜表146に示す層形成条件に従って光受容層を形
成した以外は、すべて実施例76と同様にして光受容部
材を作成した。得られた光受容部材似ついて、実施例7
6と同様にして画像形成を行った。
ナーの粒径によって最適な曲率半径Rが存在することが
確認された。また、同時に本発明においては、氷の粒子
の径および氷の粒子を支持体に衝突させる圧力を適宜調
整することにより、使用するトナーの粒径が異なっても
容易に対応できることが確認された。 [実施例78]実施例77と同様にして、表140およ
び表141に示した幅Dと比D/Rとを有するシリンダ
ー状アルミ支持体(シリンダーNo.108〜119)
を得た。次に、このシリンダーを用いて、実施例76と
同様の条件で光受容部材を作成した。作成した光受容部
材を実施例76と同様に図81に示した画像露光装置に
組み込み、2種類の波長のレーザー光(一方が他方の波
長の1.5倍)を用いて画像露光を行い、現像転写を行
って画像を得た。得られた画像については実施例76と
同様の評価を行った。その評価結果を実施例77の評価
結果と合わせて表140および表141に示す。ここ
で、比D/Rは従来の値を1として相対値で変化させ
た。表140および表141から、使用するレーザーの
波長によって最適な曲率半径Rが存在することが確認さ
れた。また、氷の粒子の径、支持体に衝突させる圧力を
適宜調整することにより、使用するレーザーの波長が異
なっても容易に対応できることが確認された。 [実施例79〜83]実施例76のシリンダー状アルミ
支持体(シリンダーNo.103〜106)上に、表1
42〜表146に示す層形成条件に従って光受容層を形
成した以外は、すべて実施例76と同様にして光受容部
材を作成した。得られた光受容部材似ついて、実施例7
6と同様にして画像形成を行った。
【0340】
【表142】
【0341】
【表143】
【0342】
【表144】
【0343】
【表145】
【0344】
【表146】 得られた画像は、いずれも干渉縞の発生が観察されず、
そして極めて良質のものであった。
そして極めて良質のものであった。
【0345】以上の結果より、本発明によるディンプル
は光受容層の処方によらず充分に機能を発現するもので
あることが確認された。 [実施例84]図79に示した製造装置を用いて、シリ
ンダーNo.105の条件で1000本のシリンダー表
面にディンプル処理を行い、100本目ごとにシリンダ
ーの表面を顕微鏡で観察したのち、実施例76と同様の
条件で光受容部材を作成した。得られた光受容部材につ
いて、実施例76と同様にして画像形成を行ったのち、
画像評価を行った。その評価結果を表147に示す。な
お、表147において、「表面状態」については、○は
「良好」、△は「部分的に傷有り」、×は「傷跡多い」
を表しており、「画像評価」については、○は「良
好」、△は「実用上問題なし」、×は「実用不能」を表
している。
は光受容層の処方によらず充分に機能を発現するもので
あることが確認された。 [実施例84]図79に示した製造装置を用いて、シリ
ンダーNo.105の条件で1000本のシリンダー表
面にディンプル処理を行い、100本目ごとにシリンダ
ーの表面を顕微鏡で観察したのち、実施例76と同様の
条件で光受容部材を作成した。得られた光受容部材につ
いて、実施例76と同様にして画像形成を行ったのち、
画像評価を行った。その評価結果を表147に示す。な
お、表147において、「表面状態」については、○は
「良好」、△は「部分的に傷有り」、×は「傷跡多い」
を表しており、「画像評価」については、○は「良
好」、△は「実用上問題なし」、×は「実用不能」を表
している。
【0346】
【表147】 [比較例23]従来の金属性の剛体球を用いてディンプ
ル処理を行う以外は、実施例84と同様の実験を行った
のち、同様の評価を行った。評価結果を実施例84の評
価結果と合わせて表147に示す。第147表から、剛
体球が金属である場合は、長期間使用すると剛体球が劣
化して、切粉などにより支持体の表面を傷つける場合が
あることが確認された。これに対して、本発明によるデ
ィンプルの処理方法は、絶えず新鮮な球状の氷の粒子が
供給されるため、長期間の使用においても支持体の表面
を傷つけることはまったくなかった。
ル処理を行う以外は、実施例84と同様の実験を行った
のち、同様の評価を行った。評価結果を実施例84の評
価結果と合わせて表147に示す。第147表から、剛
体球が金属である場合は、長期間使用すると剛体球が劣
化して、切粉などにより支持体の表面を傷つける場合が
あることが確認された。これに対して、本発明によるデ
ィンプルの処理方法は、絶えず新鮮な球状の氷の粒子が
供給されるため、長期間の使用においても支持体の表面
を傷つけることはまったくなかった。
【0347】
【発明の効果】以上説明したように、第1の発明によれ
ば、金属基体上に機能性膜を形成する工程を含む電子写
真感光体製造方法に於いて、特に金属基体上に本発明の
層構成であるアモルファスシリコンを母体とした電子写
真感光体膜をプラズマCVD法により形成する工程を含
む電子写真感光体製造方法において、前記光受容層を形
成する工程の前に、前記導電性基体の表面層を所定の精
度で切削する工程と、この切削工程後に、切削された導
電性基体表面を洗浄する工程および洗浄された導電性基
体の表面を純水に接触させる工程とを行うようにしたの
で、均一な高品位の画像を与える電子写真感光体を安価
に、かつ安定してしかも環境汚染の心配もなく製造する
ことが可能である。さらに、本発明によれば光導電層を
導電性基体から炭素原子を連続的に変化させることによ
って、電荷(フォトキャリア)の発生と該発生した電荷
の輸送という電子写真感光体にとっての重要な機能をな
めらかに接続させることが可能となり、従来の電荷発生
層と電荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離型光受容
部材で問題となる、電荷発生層と電荷輸送層の間の光学
的エネルギーギャップの差による電荷の走行不良を防
ぎ、光感度の向上および残留電位の低減に貢献する。ま
た、光導電層に炭素が含有されていることにより光受容
層の誘電率を小さくすることができるために、層厚当り
の静電容量を減少させることができて高い帯電能と光感
度において著しい改善がみられ、さらに高電圧に対する
耐圧性も向上する。
ば、金属基体上に機能性膜を形成する工程を含む電子写
真感光体製造方法に於いて、特に金属基体上に本発明の
層構成であるアモルファスシリコンを母体とした電子写
真感光体膜をプラズマCVD法により形成する工程を含
む電子写真感光体製造方法において、前記光受容層を形
成する工程の前に、前記導電性基体の表面層を所定の精
度で切削する工程と、この切削工程後に、切削された導
電性基体表面を洗浄する工程および洗浄された導電性基
体の表面を純水に接触させる工程とを行うようにしたの
で、均一な高品位の画像を与える電子写真感光体を安価
に、かつ安定してしかも環境汚染の心配もなく製造する
ことが可能である。さらに、本発明によれば光導電層を
導電性基体から炭素原子を連続的に変化させることによ
って、電荷(フォトキャリア)の発生と該発生した電荷
の輸送という電子写真感光体にとっての重要な機能をな
めらかに接続させることが可能となり、従来の電荷発生
層と電荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離型光受容
部材で問題となる、電荷発生層と電荷輸送層の間の光学
的エネルギーギャップの差による電荷の走行不良を防
ぎ、光感度の向上および残留電位の低減に貢献する。ま
た、光導電層に炭素が含有されていることにより光受容
層の誘電率を小さくすることができるために、層厚当り
の静電容量を減少させることができて高い帯電能と光感
度において著しい改善がみられ、さらに高電圧に対する
耐圧性も向上する。
【0348】そして、炭素を多く含む層を導電性基体側
に設置することにより導電性基体からの電荷の注入を阻
止することにより帯電能が改善され、さらに導電性基体
と光導電層との密着性が向上し、膜の剥離や微少な欠陥
の発生を抑制することができる。本発明の光導電層を用
いることにより、高帯電能、高感度、低残留電位で、優
れた電気特性を維持したままで耐久性を飛躍的に向上さ
せることができる。すなわち、膜の密着性が向上するた
め、連続して大量に画像形成を行なってもクリーニング
ブレードや分離爪へのダメージが少なく、クリーニング
性および転写紙の分離性も良好になる。従って、画像形
成装置としての耐久性を飛躍的に向上することができ
る。さらに誘電率の低下により高電圧に対する耐久性も
向上するため光受容部材の一部が絶縁破壊することによ
って起こる「リークポチ」がさらに発生しにくくなる。
本発明の表面層は撥水性に富むため対湿性が向上してい
る。さらに機械的強度や電気的耐圧性が向上し、また帯
電処理を受けた際に表面より電荷が注入されるのを効果
的に阻止でき帯電能、使用環境特性、耐久性および電気
的耐圧性を向上することができる。さらに表面層での光
の吸収が減少するために感度の向上を図ることができ
る。さらに本発明によれば、さらに改造後の感光体の表
面の曇りといった外観不良での歩留まりを大幅に改良す
ることができる。第2の発明によれば、金属基体上に機
能性膜を形成する工程を含む電子写真感光体製造方法に
於いて、特に金属基体上に本発明の層構成であるアモル
ファスシリコンを母体とした電子写真感光体膜をプラズ
マCVD法により形成する工程を含む電子写真感光体製
造方法において、前記光受容層を形成する工程の前に、
前記導電性基体の表面層を所定の精度で切削する工程
と、この切削工程後に、切削された導電性基体表面を洗
浄する工程および洗浄された導電性基体の表面を純水に
接触させる工程とを行うようにしたので、均一な高品位
の画像を与える電子写真感光体を安価に、かつ安定して
しかも環境汚染の心配もなく製造することが可能であ
る。
に設置することにより導電性基体からの電荷の注入を阻
止することにより帯電能が改善され、さらに導電性基体
と光導電層との密着性が向上し、膜の剥離や微少な欠陥
の発生を抑制することができる。本発明の光導電層を用
いることにより、高帯電能、高感度、低残留電位で、優
れた電気特性を維持したままで耐久性を飛躍的に向上さ
せることができる。すなわち、膜の密着性が向上するた
め、連続して大量に画像形成を行なってもクリーニング
ブレードや分離爪へのダメージが少なく、クリーニング
性および転写紙の分離性も良好になる。従って、画像形
成装置としての耐久性を飛躍的に向上することができ
る。さらに誘電率の低下により高電圧に対する耐久性も
向上するため光受容部材の一部が絶縁破壊することによ
って起こる「リークポチ」がさらに発生しにくくなる。
本発明の表面層は撥水性に富むため対湿性が向上してい
る。さらに機械的強度や電気的耐圧性が向上し、また帯
電処理を受けた際に表面より電荷が注入されるのを効果
的に阻止でき帯電能、使用環境特性、耐久性および電気
的耐圧性を向上することができる。さらに表面層での光
の吸収が減少するために感度の向上を図ることができ
る。さらに本発明によれば、さらに改造後の感光体の表
面の曇りといった外観不良での歩留まりを大幅に改良す
ることができる。第2の発明によれば、金属基体上に機
能性膜を形成する工程を含む電子写真感光体製造方法に
於いて、特に金属基体上に本発明の層構成であるアモル
ファスシリコンを母体とした電子写真感光体膜をプラズ
マCVD法により形成する工程を含む電子写真感光体製
造方法において、前記光受容層を形成する工程の前に、
前記導電性基体の表面層を所定の精度で切削する工程
と、この切削工程後に、切削された導電性基体表面を洗
浄する工程および洗浄された導電性基体の表面を純水に
接触させる工程とを行うようにしたので、均一な高品位
の画像を与える電子写真感光体を安価に、かつ安定して
しかも環境汚染の心配もなく製造することが可能であ
る。
【0349】さらに、本発明によれば光導電層を導電性
基体から炭素原子を連続的に変化させることによって、
電荷(フォトキャリア)の発生と該発生した電荷の輸送
という電子写真感光体にとっての重要な機能をなめらか
に接続させることが可能となり、従来の電荷発生層と電
荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離型光受容部材で
問題となる、電荷発生層と電荷輸送層の間の光学的エネ
ルギーギャップの差による電荷の走行不良を防ぎ、光感
度の向上および残留電位の低減した感光体を提供するこ
とができる。また、光導電層に炭素が含有されているこ
とにより光受容層の誘電率を小さくすることができるた
めに、層厚当りの静電容量を減少させることができて高
い帯電能と光感度において著しい改善がみられ、さらに
高電圧に対する耐圧性も向上した感光体を提供すること
ができる。そして、炭素を多く含む層を導電性基体側に
設置することにより導電性基体からの電荷の注入を阻止
することにより帯電能が改善され、さらに導電性基体と
光導電層との密着性が向上し、膜の剥離や微少な欠陥の
発生を抑制した感光体を提供することができる。本発明
の光導電層を用いることにより、高帯電能、高感度、低
残留電位で、優れた電気特性を維持したままで耐久性を
飛躍的に向上させることができる。すなわち、膜の密着
性が向上するため、連続して大量に画像形成を行なって
もクリーニングブレードや分離爪へのダメージが少な
く、クリーニング性および転写紙の分離性も良好にな
る。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的に向
上することができる。さらに誘電率の低下により高電圧
に対する耐久性も向上するため光受容部材の一部が絶縁
破壊することによって起こる「リークポチ」がさらに発
生しにくい感光体を提供することができる。
基体から炭素原子を連続的に変化させることによって、
電荷(フォトキャリア)の発生と該発生した電荷の輸送
という電子写真感光体にとっての重要な機能をなめらか
に接続させることが可能となり、従来の電荷発生層と電
荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離型光受容部材で
問題となる、電荷発生層と電荷輸送層の間の光学的エネ
ルギーギャップの差による電荷の走行不良を防ぎ、光感
度の向上および残留電位の低減した感光体を提供するこ
とができる。また、光導電層に炭素が含有されているこ
とにより光受容層の誘電率を小さくすることができるた
めに、層厚当りの静電容量を減少させることができて高
い帯電能と光感度において著しい改善がみられ、さらに
高電圧に対する耐圧性も向上した感光体を提供すること
ができる。そして、炭素を多く含む層を導電性基体側に
設置することにより導電性基体からの電荷の注入を阻止
することにより帯電能が改善され、さらに導電性基体と
光導電層との密着性が向上し、膜の剥離や微少な欠陥の
発生を抑制した感光体を提供することができる。本発明
の光導電層を用いることにより、高帯電能、高感度、低
残留電位で、優れた電気特性を維持したままで耐久性を
飛躍的に向上させることができる。すなわち、膜の密着
性が向上するため、連続して大量に画像形成を行なって
もクリーニングブレードや分離爪へのダメージが少な
く、クリーニング性および転写紙の分離性も良好にな
る。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的に向
上することができる。さらに誘電率の低下により高電圧
に対する耐久性も向上するため光受容部材の一部が絶縁
破壊することによって起こる「リークポチ」がさらに発
生しにくい感光体を提供することができる。
【0350】以上のような効果は、例えばマイクロ波C
VD法のように堆積速度を速くして層形成を行なったと
きに特に顕著に現われる。さらに膜質が緻密になるた
め、帯電処理を受けた際に表面より電荷が注入されるの
を効果的に阻止でき、帯電能、使用環境特性、耐久性及
び電気的耐圧性を向上することができる。さらに、光導
電層と表面層の界面におけるキャリアの蓄積が減少させ
ることができるために、帯電能を高い状態に維持しても
画像流れを抑制することが出来る。また、特にゴースト
が大幅に改善された感光体を提供することができる。本
発明によれば、さらに製造後の感光体の表面の曇りとい
った外観不良での歩留まりを大幅に改良することができ
る。さらに、本発明によれば定期的な反応容器の清掃直
後に製造した電子写真感光体の特性のばらつきをなくし
均一な特性の感光体を安定して供給する方法を提供す
る。また第3の発明によれば、基体上にアモルファスシ
リコンを母体とした電子写真感光体膜をプラズマCVD
法により形成する工程を含む電子写真感光体製造方法に
おいて、前記光受容層を形成する工程の前に、前記基体
の表面を所定の精度で切削する工程と、この切削工程後
に、切削された導電性基体表面を洗浄する工程、および
洗浄された導電性基体の表面を純水に接触させる工程と
を行うことにより、均一な高品位の画像を与える電子写
真感光体を安価に、かつ安定してしかも環境汚染の心配
もなく製造することが可能になった。
VD法のように堆積速度を速くして層形成を行なったと
きに特に顕著に現われる。さらに膜質が緻密になるた
め、帯電処理を受けた際に表面より電荷が注入されるの
を効果的に阻止でき、帯電能、使用環境特性、耐久性及
び電気的耐圧性を向上することができる。さらに、光導
電層と表面層の界面におけるキャリアの蓄積が減少させ
ることができるために、帯電能を高い状態に維持しても
画像流れを抑制することが出来る。また、特にゴースト
が大幅に改善された感光体を提供することができる。本
発明によれば、さらに製造後の感光体の表面の曇りとい
った外観不良での歩留まりを大幅に改良することができ
る。さらに、本発明によれば定期的な反応容器の清掃直
後に製造した電子写真感光体の特性のばらつきをなくし
均一な特性の感光体を安定して供給する方法を提供す
る。また第3の発明によれば、基体上にアモルファスシ
リコンを母体とした電子写真感光体膜をプラズマCVD
法により形成する工程を含む電子写真感光体製造方法に
おいて、前記光受容層を形成する工程の前に、前記基体
の表面を所定の精度で切削する工程と、この切削工程後
に、切削された導電性基体表面を洗浄する工程、および
洗浄された導電性基体の表面を純水に接触させる工程と
を行うことにより、均一な高品位の画像を与える電子写
真感光体を安価に、かつ安定してしかも環境汚染の心配
もなく製造することが可能になった。
【0351】さらに、本発明によれば光導電層を導電性
基体から炭素原子を連続的に変化させることによって、
電荷(フォトキャリア)の発生と該発生した電荷の輸送
という電子写真感光体にとっての重要な機能をなめらか
に接続させることが可能となり、従来の電荷発生層と電
荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離型光受容部材で
問題となる、電荷発生層と電荷輸送層の間の光学的エネ
ルギーギャップの差による電荷の走行不良を防ぎ、光感
度の向上および残留電位の低減に貢献する。また、光導
電層に炭素が含有されていることにより光受容層の誘電
率を小さくすることができるために、層厚当りの静電容
量を減少させることができて高い帯電能と光感度におい
て著しい改善がみられ、さらに高電圧に対する耐圧性も
向上する。そして、炭素を多く含む層を導電性基体側に
設置することにより導電性基体からの電荷の注入を阻止
することにより帯電能が改善され、さらに導電性基体と
光導電層との密着性が向上し、膜の剥離や微少な欠陥の
発生を抑制することができる。本発明の光導電層を用い
ることにより、高帯電能、高感度、低残留電位で、優れ
た電気特性を維持したままで耐久性を飛躍的に向上させ
ることができる。すなわち、膜の密着性が向上するた
め、連続して大量に画像形成を行なってもクリーニング
ブレードや分離爪へのダメージが少なく、クリーニング
性および転写紙の分離性も良好になる。従って、画像形
成装置としての耐久性を飛躍的に向上することができ
る。さらに誘電率の低下により高電圧に対する耐久性も
向上するため光受容部材の一部が絶縁破壊することによ
って起こる「リークポチ」がさらに発生しにくくなる。
基体から炭素原子を連続的に変化させることによって、
電荷(フォトキャリア)の発生と該発生した電荷の輸送
という電子写真感光体にとっての重要な機能をなめらか
に接続させることが可能となり、従来の電荷発生層と電
荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離型光受容部材で
問題となる、電荷発生層と電荷輸送層の間の光学的エネ
ルギーギャップの差による電荷の走行不良を防ぎ、光感
度の向上および残留電位の低減に貢献する。また、光導
電層に炭素が含有されていることにより光受容層の誘電
率を小さくすることができるために、層厚当りの静電容
量を減少させることができて高い帯電能と光感度におい
て著しい改善がみられ、さらに高電圧に対する耐圧性も
向上する。そして、炭素を多く含む層を導電性基体側に
設置することにより導電性基体からの電荷の注入を阻止
することにより帯電能が改善され、さらに導電性基体と
光導電層との密着性が向上し、膜の剥離や微少な欠陥の
発生を抑制することができる。本発明の光導電層を用い
ることにより、高帯電能、高感度、低残留電位で、優れ
た電気特性を維持したままで耐久性を飛躍的に向上させ
ることができる。すなわち、膜の密着性が向上するた
め、連続して大量に画像形成を行なってもクリーニング
ブレードや分離爪へのダメージが少なく、クリーニング
性および転写紙の分離性も良好になる。従って、画像形
成装置としての耐久性を飛躍的に向上することができ
る。さらに誘電率の低下により高電圧に対する耐久性も
向上するため光受容部材の一部が絶縁破壊することによ
って起こる「リークポチ」がさらに発生しにくくなる。
【0352】本発明の方法により作製した表面層は撥水
性に富むため耐湿性が向上している。さらに機械的強度
や電気的耐圧性が向上し、また帯電処理を受けた際に表
面より電荷が注入されるのを効果的に阻止でき帯電能、
使用環境特性、耐久性および電気的耐圧性を向上するこ
とができる。さらに表面層での光の吸収が減少するため
に感度の向上を図ることができる。また特に再生紙を用
いた場合においても耐久性を大幅に伸ばすことが可能に
なった。さらに本発明によれば、改造後の感光体の表面
の曇りといった外観不良での歩留まりを大幅に改良する
ことができる。また第4の発明によれば、基体上にアモ
ルファスシリコンを母体とした電子写真感光体膜をプラ
ズマCVD法により形成する工程を含む電子写真感光体
製造方法において、前記光受容層を形成する工程の前
に、前記基体の表面を所定の精度で切削する工程と、こ
の切削工程後に、切削された導電性基体表面を洗浄する
工程、および洗浄された導電性基体の表面を純水に接触
させる工程とを行なうことにより、均一な高品位の画像
を与える電子写真感光体を安価に、かつ安定してしかも
環境汚染の心配もなく製造することが可能になった。さ
らに、本発明によれば光導電層を導電性基体から炭素原
子を連続的に変化させることによって、電荷(フォトキ
ャリア)の発生と該発生した電荷の輸送という電子写真
感光体にとっての重要な機能をなめらかに接続させるこ
とが可能となり、従来の電荷発生層と電荷輸送層を分離
した、いわゆる機能分離型光受容部材で問題となる、電
荷発生層と電荷輸送層の間の光学的エネルギーギャップ
の差による電荷の走行不良を防ぎ、光感度の向上および
残留電位の低減に貢献する。
性に富むため耐湿性が向上している。さらに機械的強度
や電気的耐圧性が向上し、また帯電処理を受けた際に表
面より電荷が注入されるのを効果的に阻止でき帯電能、
使用環境特性、耐久性および電気的耐圧性を向上するこ
とができる。さらに表面層での光の吸収が減少するため
に感度の向上を図ることができる。また特に再生紙を用
いた場合においても耐久性を大幅に伸ばすことが可能に
なった。さらに本発明によれば、改造後の感光体の表面
の曇りといった外観不良での歩留まりを大幅に改良する
ことができる。また第4の発明によれば、基体上にアモ
ルファスシリコンを母体とした電子写真感光体膜をプラ
ズマCVD法により形成する工程を含む電子写真感光体
製造方法において、前記光受容層を形成する工程の前
に、前記基体の表面を所定の精度で切削する工程と、こ
の切削工程後に、切削された導電性基体表面を洗浄する
工程、および洗浄された導電性基体の表面を純水に接触
させる工程とを行なうことにより、均一な高品位の画像
を与える電子写真感光体を安価に、かつ安定してしかも
環境汚染の心配もなく製造することが可能になった。さ
らに、本発明によれば光導電層を導電性基体から炭素原
子を連続的に変化させることによって、電荷(フォトキ
ャリア)の発生と該発生した電荷の輸送という電子写真
感光体にとっての重要な機能をなめらかに接続させるこ
とが可能となり、従来の電荷発生層と電荷輸送層を分離
した、いわゆる機能分離型光受容部材で問題となる、電
荷発生層と電荷輸送層の間の光学的エネルギーギャップ
の差による電荷の走行不良を防ぎ、光感度の向上および
残留電位の低減に貢献する。
【0353】また、光導電層に炭素が含有されているこ
とにより光受容層の誘電率を小さくすることができるた
めに、層厚当りの静電容量を減少させることができて高
い帯電能と光感度において著しい改善がみられ、さらに
高電圧に対する耐圧性も向上する。そして、炭素を多く
含む層を導電性基体側に設置することにより導電性基体
からの電荷の注入を阻止することにより帯電能が改善さ
れ、さらに導電性基体と光導電層との密着性が向上し、
膜の剥離や微少な欠陥の発生を抑制することができる。
本発明の光導電層を用いることにより、高帯電能、高感
度、低残留電位で、優れた電気特性を維持したままで耐
久性を飛躍的に向上させることができる。すなわち、膜
の密着性が向上するため、連続して大量に画像形成を行
なってもクリーニングブレードや分離爪へのダメージが
少なく、クリーニング性および転写紙の分離性も良好に
なる。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的に
向上することができる。さらに誘電率の低下により高電
圧に対する耐久性も向上するため光受容部材の一部が絶
縁破壊することによって起こる「リークポチ」がさらに
発生しにくくなる。本発明の方法により作製した表面層
は撥水性に富むため耐湿性が向上している。さらに機械
的強度や電気的耐圧性が向上し、また帯電処理を受けた
際に表面より電荷が注入されるのを効果的に阻止でき帯
電能、使用環境特性、耐久性および電気的耐圧性を向上
することができる。さらに表面層での光の吸収が減少す
るために感度の向上を図ることができる。また特に再生
紙を用いた場合においても耐久性を大幅に伸ばすことが
可能になった。
とにより光受容層の誘電率を小さくすることができるた
めに、層厚当りの静電容量を減少させることができて高
い帯電能と光感度において著しい改善がみられ、さらに
高電圧に対する耐圧性も向上する。そして、炭素を多く
含む層を導電性基体側に設置することにより導電性基体
からの電荷の注入を阻止することにより帯電能が改善さ
れ、さらに導電性基体と光導電層との密着性が向上し、
膜の剥離や微少な欠陥の発生を抑制することができる。
本発明の光導電層を用いることにより、高帯電能、高感
度、低残留電位で、優れた電気特性を維持したままで耐
久性を飛躍的に向上させることができる。すなわち、膜
の密着性が向上するため、連続して大量に画像形成を行
なってもクリーニングブレードや分離爪へのダメージが
少なく、クリーニング性および転写紙の分離性も良好に
なる。従って、画像形成装置としての耐久性を飛躍的に
向上することができる。さらに誘電率の低下により高電
圧に対する耐久性も向上するため光受容部材の一部が絶
縁破壊することによって起こる「リークポチ」がさらに
発生しにくくなる。本発明の方法により作製した表面層
は撥水性に富むため耐湿性が向上している。さらに機械
的強度や電気的耐圧性が向上し、また帯電処理を受けた
際に表面より電荷が注入されるのを効果的に阻止でき帯
電能、使用環境特性、耐久性および電気的耐圧性を向上
することができる。さらに表面層での光の吸収が減少す
るために感度の向上を図ることができる。また特に再生
紙を用いた場合においても耐久性を大幅に伸ばすことが
可能になった。
【0354】さらに本発明によれば、改造後の感光体の
表面の曇りといった外観不良での歩留まりを大幅に改良
することができる。また、第5の発明によれば、金属基
体上に機能性膜を形成する工程を含む電子写真感光体製
造方法に於いて、特に金属基体上に本発明の層構成であ
るアモルファスシリコンを母体とした電子写真感光体膜
をプラズマCVD法により形成する工程を含む電子写真
感光体製造方法において、前記光受容層を形成する工程
の前に、前記導電性基体の表面層を所定の精度で切削す
る工程と、この切削工程後に、切削された導電性基体表
面を洗浄する工程および洗浄された導電性基体の表面を
純水に接触させる工程とを行うようにしたので、均一な
高品位の画像を与える電子写真感光体を安価に、かつ安
定してしかも環境汚染の心配もなく製造することが可能
である。さらに、本発明によれば光導電層を導電性基体
から炭素原子を連続的に変化させることによって、電荷
(フォトキャリア)の発生と該発生した電荷の輸送とい
う電子写真感光体にとっての重要な機能をなめらかに接
続させることが可能となり、従来の電荷発生層と電荷輸
送層を分離した、いわゆる機能分離型光受容部材で問題
となる、電荷発生層と電荷輸送層の間の光学的エネルギ
ーギャップの差による電荷の走行不良を防ぎ、光感度の
向上および残留電位の低減に貢献する。また、光導電層
に炭素が含有されていることにより光受容層の誘電率を
小さくすることができるために、層厚当りの静電容量を
減少させることができて高い帯電能と光感度において著
しい改善がみられ、さらに高電圧に対する耐圧性も向上
する。
表面の曇りといった外観不良での歩留まりを大幅に改良
することができる。また、第5の発明によれば、金属基
体上に機能性膜を形成する工程を含む電子写真感光体製
造方法に於いて、特に金属基体上に本発明の層構成であ
るアモルファスシリコンを母体とした電子写真感光体膜
をプラズマCVD法により形成する工程を含む電子写真
感光体製造方法において、前記光受容層を形成する工程
の前に、前記導電性基体の表面層を所定の精度で切削す
る工程と、この切削工程後に、切削された導電性基体表
面を洗浄する工程および洗浄された導電性基体の表面を
純水に接触させる工程とを行うようにしたので、均一な
高品位の画像を与える電子写真感光体を安価に、かつ安
定してしかも環境汚染の心配もなく製造することが可能
である。さらに、本発明によれば光導電層を導電性基体
から炭素原子を連続的に変化させることによって、電荷
(フォトキャリア)の発生と該発生した電荷の輸送とい
う電子写真感光体にとっての重要な機能をなめらかに接
続させることが可能となり、従来の電荷発生層と電荷輸
送層を分離した、いわゆる機能分離型光受容部材で問題
となる、電荷発生層と電荷輸送層の間の光学的エネルギ
ーギャップの差による電荷の走行不良を防ぎ、光感度の
向上および残留電位の低減に貢献する。また、光導電層
に炭素が含有されていることにより光受容層の誘電率を
小さくすることができるために、層厚当りの静電容量を
減少させることができて高い帯電能と光感度において著
しい改善がみられ、さらに高電圧に対する耐圧性も向上
する。
【0355】そして、炭素を多く含む層を導電性基体側
に設置することにより導電性基体からの電荷の注入を阻
止することにより帯電能が改善され、さらに導電性基体
と光導電層との密着性が向上し、膜の剥離や微少な欠陥
の発生を抑制することができる。本発明の光導電層を用
いることにより、高帯電能、高感度、低残留電位で、優
れた電気特性を維持したままで耐久性を飛躍的に向上さ
せることができる。すなわち、膜の密着性が向上するた
め、連続して大量に画像形成を行なってもクリーニング
ブレードや分離爪へのダメージが少なく、クリーニング
性および転写紙の分離性も良好になる。従って、画像形
成装置としての耐久性を飛躍的に向上することができ
る。さらに誘電率の低下により高電圧に対する耐久性も
向上するため光受容部材の一部が絶縁破壊することによ
って起こる「リークポチ」がさらに発生しにくくなる。
本発明の表面層は撥水性に富むため対湿性が向上してい
る。さらに機械的強度や電気的耐圧性が向上し、また帯
電処理を受けた際に表面より電荷が注入されるのを効果
的に阻止でき帯電能、使用環境特性、耐久性および電気
的耐圧性を向上することができる。さらに表面層での光
の吸収が減少するために感度の向上を図ることができ
る。さらに本発明によれば、さらに改造後の感光体の表
面の曇りといった外観不良での歩留まりを大幅に改良す
ることができる。更に第6の発明の光受容部材は、球状
の氷の粒子を支持体の表面に衝突させて得られた痕跡窪
みによる凹凸を支持体の表面が有することにより、従来
のアモルファスシリコンで構成された光受容層を有する
光受容部材に生じていた諸問題のすべてを解決でき、特
に可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用い
た場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞模
様の現出を顕著に防止し、極めて良好な可視画像を形成
することができる。また、特に、電子写真用光受容部材
として適用した場合には、使用するトナーの粒径が変化
しても画像形成への残留電位の影響がまったくなく、そ
の電気的特性が安定しており高感度で、高SN比を有す
るものであって、耐光疲労、繰り返し使用特性に長け、
濃度が高く、ハーフトーンが鮮明に出て、かつ解像度の
高い高品質の画像を安定して繰り返し得ることができ
る。
に設置することにより導電性基体からの電荷の注入を阻
止することにより帯電能が改善され、さらに導電性基体
と光導電層との密着性が向上し、膜の剥離や微少な欠陥
の発生を抑制することができる。本発明の光導電層を用
いることにより、高帯電能、高感度、低残留電位で、優
れた電気特性を維持したままで耐久性を飛躍的に向上さ
せることができる。すなわち、膜の密着性が向上するた
め、連続して大量に画像形成を行なってもクリーニング
ブレードや分離爪へのダメージが少なく、クリーニング
性および転写紙の分離性も良好になる。従って、画像形
成装置としての耐久性を飛躍的に向上することができ
る。さらに誘電率の低下により高電圧に対する耐久性も
向上するため光受容部材の一部が絶縁破壊することによ
って起こる「リークポチ」がさらに発生しにくくなる。
本発明の表面層は撥水性に富むため対湿性が向上してい
る。さらに機械的強度や電気的耐圧性が向上し、また帯
電処理を受けた際に表面より電荷が注入されるのを効果
的に阻止でき帯電能、使用環境特性、耐久性および電気
的耐圧性を向上することができる。さらに表面層での光
の吸収が減少するために感度の向上を図ることができ
る。さらに本発明によれば、さらに改造後の感光体の表
面の曇りといった外観不良での歩留まりを大幅に改良す
ることができる。更に第6の発明の光受容部材は、球状
の氷の粒子を支持体の表面に衝突させて得られた痕跡窪
みによる凹凸を支持体の表面が有することにより、従来
のアモルファスシリコンで構成された光受容層を有する
光受容部材に生じていた諸問題のすべてを解決でき、特
に可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用い
た場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞模
様の現出を顕著に防止し、極めて良好な可視画像を形成
することができる。また、特に、電子写真用光受容部材
として適用した場合には、使用するトナーの粒径が変化
しても画像形成への残留電位の影響がまったくなく、そ
の電気的特性が安定しており高感度で、高SN比を有す
るものであって、耐光疲労、繰り返し使用特性に長け、
濃度が高く、ハーフトーンが鮮明に出て、かつ解像度の
高い高品質の画像を安定して繰り返し得ることができ
る。
【0356】また第7の発明の光受容部材作成方法は、
痕跡窪み形成用の球状が氷の粒子であることにより、容
易に痕跡窪みの形状を調整できるため、使用する支持体
の材質および形状や、使用するレーザー光の波長によら
ず、再現性よく光受容部材の特性を発現させることがで
きる。特に、半導体レーザーとのマッチングに優れ、か
つ光応答が速く、極めて優れた電気的、光学的、光導電
的特性、電気的耐圧性および使用環境特性を示す光受容
部材を作成することができる。また、有機溶剤を使用す
ることなく支持体の洗浄を行うことが可能であり、環境
問題に対しても極めて有効であり、かつ作業工程の簡略
化が容易であることから製造コストの削減も容易とな
る。
痕跡窪み形成用の球状が氷の粒子であることにより、容
易に痕跡窪みの形状を調整できるため、使用する支持体
の材質および形状や、使用するレーザー光の波長によら
ず、再現性よく光受容部材の特性を発現させることがで
きる。特に、半導体レーザーとのマッチングに優れ、か
つ光応答が速く、極めて優れた電気的、光学的、光導電
的特性、電気的耐圧性および使用環境特性を示す光受容
部材を作成することができる。また、有機溶剤を使用す
ることなく支持体の洗浄を行うことが可能であり、環境
問題に対しても極めて有効であり、かつ作業工程の簡略
化が容易であることから製造コストの削減も容易とな
る。
【図1】本発明の電子写真感光体製造方法を実施するた
めに使用される基体表面処理装置の概略断面図。
めに使用される基体表面処理装置の概略断面図。
【図2】(a)はマイクロ波プラズマCVD法により円
筒状基体上に堆積膜を形成するための堆積膜形成装置の
概略縦断面図。(b)は同横断面図。
筒状基体上に堆積膜を形成するための堆積膜形成装置の
概略縦断面図。(b)は同横断面図。
【図3】従来の方法において、堆積膜形成の前処理とし
て基体の洗浄を行うための洗浄装置の概略断面図。
て基体の洗浄を行うための洗浄装置の概略断面図。
【図4】高周波プラズマCVD法により円筒状基体上に
堆積膜を形成するための堆積膜形成装置の概略縦断面
図。
堆積膜を形成するための堆積膜形成装置の概略縦断面
図。
【図5】(a),(b)はそれぞれ本発明の電子写真感
光体の製法において、構成された層構成。
光体の製法において、構成された層構成。
【図6】従来の電子写真感光体の層構成を示す断面図。
【図7】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パター
ン。
ン。
【図8】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パター
ン。
ン。
【図9】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パター
ン。
ン。
【図10】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図11】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図12】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図13】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図14】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図15】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図16】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図17】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図18】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図19】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図20】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図21】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図22】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図23】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図24】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図25】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図26】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図27】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図28】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図29】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図30】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図31】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図32】マイクロ波プラズマCVD法により連続して
電子写真感光体を製造するためのシステム。
電子写真感光体を製造するためのシステム。
【図33】本発明による電子写真感光体を連続して製造
したときの特性の変化。
したときの特性の変化。
【図34】本発明外による電子写真感光体を連続して製
造したときの特性の変化。
造したときの特性の変化。
【図35】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図36】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図37】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図38】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図39】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図40】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図41】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図42】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図43】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図44】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図45】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図46】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図47】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図48】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図49】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図50】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図51】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図52】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図53】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図54】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図55】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図56】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図57】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図58】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図59】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図60】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図61】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図62】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図63】本発明の光導電層での炭素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図64】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図65】本発明外の光導電層での炭素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図66】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図67】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図68】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図69】本発明の光導電層でのフッ素含有量の分布パ
ターン。
ターン。
【図70】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図71】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図72】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図73】本発明の光導電層での酸素含有量の分布パタ
ーン。
ーン。
【図74】本発明の光受容部材の一実施例を示す断面図
である。
である。
【図75】表面を規則的に荒らした支持体上に、多層構
成の光受容層を堆積させた従来の光受容部材の一部を拡
大して示した図である。
成の光受容層を堆積させた従来の光受容部材の一部を拡
大して示した図である。
【図76】図74に示した光受容部材の一部を拡大した
図である。
図である。
【図77】図74に示した支持体の表面に凹凸を形成す
る一方法を示す模式図である。
る一方法を示す模式図である。
【図78】図77に示した方法により複数のディンプル
による凹凸が表面に形成された支持体の典型例を示すも
のである。
による凹凸が表面に形成された支持体の典型例を示すも
のである。
【図79】本発明による光受容部材を電子写真用光受容
部材として用いる場合に、支持体の表面に凹凸を形成す
るための製造装置の一例を示す概略構成図である。
部材として用いる場合に、支持体の表面に凹凸を形成す
るための製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図80】プラズマCVD法による光受容部材の製造装
置を示す概略構成図である。
置を示す概略構成図である。
【図81】評価に用いた、レーザー光による画像露光装
置を示す概略構成図である。
置を示す概略構成図である。
101 基体 102 処理層 103 基体搬送機構 111 基体投入台 121 基体洗浄槽 122 洗浄液 131 純水接触槽 132,142 ノズル 141 乾燥槽 151 基体搬出台 161 搬送アーム 162 移動機構 163 チャッキング機構 164 エアーシリンダー 165 レール 201 反応容器 202 マイクロ波導入窓 203 導波管 204 排気管 205 円筒状基体 206 放電空間 207 ヒーター 209 回転軸 210 モーター 211 直流バイアス電源 212 バイアス印加用電極 301 基体 302 処理槽 303 基体搬送機構 311 基体投入台 321 基体洗浄槽 322 洗浄液 351 基体搬出台 361 搬送アーム 362 移動機構 363 チャッキング機 364 エアーシリンダ 365 レール 400 堆積膜形成装置 401 反応容器 402 円筒状基体 403 円筒状基体加熱用ヒーター 404 原料ガス導入管 405 高周波マッチングボックス 406 原料ガス導入用配管 407 反応容器リークバルブ 408 メイン排気バルブ 409 真空計 410 原料ガス供給装置 411〜416 マスフローコントローラー 417〜422 原料ガスボンベ 423〜428 原料ガスボンベバルブ 429〜434 原料ガス流入バルブ 435〜440 原料ガス流出バルブ 441〜446 圧力調整器 447 バルブ 501,601 基体 502 光導電層 502’ 第1の光導電層 503’ 第2の光導電層 504,604 表面層 505,605 電子写真感光体 602 電荷輸送層 603 電荷発生層 1100,1300,1801 光受容部材 1101,1501 支持体 11011 ,15011 表面 1102 光受容層 11021 ,13021 第1の層 11022 ,13022 第2の層 1103,1303 自由表面 1104,1304 界面 1403,1503,15031 ,15032 ,160
5 氷の粒子 1404,1504,15041 ,15042 ディ
ンプル 1601 アルミニウムシリンダー 1602 回転軸 1603 噴射手段 1604 加圧用気体ボンベ 1606 製氷器 1607 スプレーノズル 1608 冷却手段 1609 純水タンク 1610 純水加圧用気体ボンベ 1611 純水供給用配管 1701 反応室 1702〜1706 ガスボンベ 1707〜1711 マスフローコントローラー 1712〜1716 流入バルブ 1717〜1721 流出バルブ 1722〜1726 バルブ 1901 加熱容器 1902 反応容器 1903 冷却容器 1904 真空搬送容器 1905〜1910 バルブ 1911〜1914 ゲートバルブ 1915〜1920 真空装置 1921 レール
5 氷の粒子 1404,1504,15041 ,15042 ディ
ンプル 1601 アルミニウムシリンダー 1602 回転軸 1603 噴射手段 1604 加圧用気体ボンベ 1606 製氷器 1607 スプレーノズル 1608 冷却手段 1609 純水タンク 1610 純水加圧用気体ボンベ 1611 純水供給用配管 1701 反応室 1702〜1706 ガスボンベ 1707〜1711 マスフローコントローラー 1712〜1716 流入バルブ 1717〜1721 流出バルブ 1722〜1726 バルブ 1901 加熱容器 1902 反応容器 1903 冷却容器 1904 真空搬送容器 1905〜1910 バルブ 1911〜1914 ゲートバルブ 1915〜1920 真空装置 1921 レール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高井 康好 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 片桐 宏之 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 瀬木 好雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内
Claims (56)
- 【請求項1】 導電性基体の表面を所定の精度で切削す
る工程、切削後の基体表面を水で洗浄する工程、該導電
性基体の表面を純水に接触させる工程、そして該導電性
基体上に、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構
成された光導電層および表面層からなる光受容部層を形
成する工程を備えた電子写真感光体の製造方法であっ
て、前記光導電層中に全層に渡って炭素原子および水素
原子を含有し、該炭素原子の含有量が層厚方向に不均一
に分布し、かつ前記導電性基体側で高く分布しており、
前記表面層中に炭素原子、水素原子、酸素原子および窒
素原子を含有している光受容層をプラズマCVD法によ
り導電性基体上に形成することを特徴とする電子写真感
光体の製造方法。 - 【請求項2】 前記表面層中の炭素原子、酸素原子、窒
素原子の含有量の和が、(炭素原子+酸素原子+窒素原
子)/(シリコン原子+炭素原子+酸素原子+窒素原
子)で表される値で、40〜90原子%であり、かつハ
ロゲンを含み、該ハロゲン原子の含有量が20原子%以
下、かつ水素原子とハロゲン原子の含有量の和が30〜
70原子%である請求項1記載の電子写真感光体の製造
方法。 - 【請求項3】 前記光導電層中の炭素原子の含有量が前
記導電性基体との界面において、0.5〜50原子%、
前記表面層との界面において実質的に0%であり、前記
光導電層中の水素原子の含有量が1〜40原子%である
ことを特徴とする請求項1又は2記載の電子写真感光体
の製造方法。 - 【請求項4】 前記光導電層中にハロゲン原子を含有す
ることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体の製
造方法。 - 【請求項5】 前記光導電層中のハロゲン原子が、前記
表面層との界面、または界面近傍において最大値を有す
るように分布することを特徴とする請求項4記載の電子
写真感光体の製造方法。 - 【請求項6】 前記表面層中の炭素原子、酸素原子、窒
素原子の含有量の和が前記光導電層表面から最表面に向
かって多くなるように分布することを特徴とする請求項
2記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項7】 導電性基体の表面を所定の精度で切削す
る工程、切削後の基体表面を水で洗浄する工程、該導電
性基体の表面を純水に接触させる工程、そして該導電性
基体上に、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構
成された光導電層および表面層からなる光受容部層を形
成する工程を備えた電子写真感光体の製造方法であっ
て、前記光導電層中に全層に渡って炭素原子、水素原
子、ハロゲン原子、酸素原子を含有し、該炭素原子の含
有量が層厚方向に不均一に分布し、かつ前記導電性基体
側で高く分布しており、前記表面層中に炭素原子および
水素原子を含有している光受容層をプラズマCVD法に
より導電性基体上に形成することを特徴とする電子写真
感光体の製造方法。 - 【請求項8】 前記光導電層と前記表面層の間にさらに
珪素原子を母体とし、水素原子または、およびハロゲン
原子からなり実質的に炭素原子が0原子%である第2の
光導電層を設けることを特徴とする請求項7記載の電子
写真感光体の製造方法。 - 【請求項9】 前記光導電層中の炭素原子の含有量が前
記導電性基体との界面において0.5〜50原子%、前
記表面層との界面又は界面近傍において実質的に0原子
%であり、前記光導電層中の水素原子の含有量が1〜4
0原子%であることを特徴とする請求項7記載の電子写
真感光体の製造方法。 - 【請求項10】 前記光導電層中に含有するハロゲン原
子が1〜95原子ppmであり、酸素原子が10〜50
00原子ppmであることを特徴とする請求項7記載の
電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項11】 前記光導電層中に含有するハロゲン原
子が、前記表面層側との界面、または界面近傍において
最大値を有するように分布することを特徴とする請求項
7記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項12】 前記光導電層中に含有する酸素原子
が、前記表面層側との界面、または界面近傍において最
大値を有するように分布することを特徴とする請求項7
記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項13】 前記表面層中の炭素原子の含有量が、
40〜90原子%であり、かつハロゲン原子を含み、該
ハロゲン原子の含有量が20原子%以下、かつ水素原子
とハロゲン原子の含有量の和が30〜70原子%である
請求項10記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項14】 導電性基体の表面を所定の精度で切削
する工程、切削後の基体表面を水で洗浄する工程、該導
電性基体の表面を純水に接触させる工程、そして該導電
性基体上に、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で
構成された光導電層および表面層からなる光受容部層を
形成する工程を備えた電子写真感光体の製造方法であっ
て、前記光導電層中に全層に渡って炭素原子および水素
原子を含有し、該炭素原子の含有量が層厚方向に不均一
に分布し、かつ前記導電性基体側で高く分布しており、
前記表面層中に炭素原子、水素原子、周期律表第III 族
元素を含有している光受容層をプラズマCVD法により
導電性基体上に形成することを特徴とする電子写真感光
体の製造方法。 - 【請求項15】 前記表面層中の炭素原子の含有量が、
炭素原子/(シリコン原子+炭素原子)で表される値
で、40〜90原子%であり、かつハロゲンを含み、該
ハロゲン原子の含有量が20原子%以下、かつ水素原子
とハロゲン原子の含有量の和が30〜70原子%である
請求項14記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項16】 前記光導電層中の炭素原子の含有量が
前記導電性基体との界面において、0.5〜50原子
%、前記表面層との界面において実質的に0%であり、
前記光導電層中の水素原子の含有量が1〜40原子%で
あることを特徴とする請求項14又は15記載の電子写
真感光体の製造方法。 - 【請求項17】 前記光導電層中にハロゲン原子を含有
することを特徴とする請求項14記載の電子写真感光体
の製造方法。 - 【請求項18】 前記光導電層中のハロゲン原子が、前
記表面層との界面、または界面近傍において最大値を有
するように分布することを特徴とする請求項17記載の
電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項19】 前記光導電層中にハロゲン原子に加え
て更に酸素原子を含有することを特徴とする請求項17
記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項20】 前記光導電層中に含有する酸素原子が
前記表面層との界面、または界面近傍において最大値を
有するように分布することを特徴とする請求項17記載
の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項21】 前記表面層中に含有される周期律表第
III 族の含有量が全原子数に対して1×105 ppm以
下である請求項15記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項22】 前記表面層中の炭素原子の含有量が前
記光導電層表面から最表面に向って多くなるように分布
することを特徴とする請求項15記載の電子写真感光体
の製造方法。 - 【請求項23】 前記表面層中に、更に酸素原子、窒素
原子を含有することを特徴とする請求項14記載の電子
写真感光体の製造方法。 - 【請求項24】 (a)導電性基体の表面を所定の精度
で切削する工程、(b)切削後の基体表面を水で洗浄す
る工程、(c)洗浄した基体表面を純水に接触させて基
体表面を清浄化する工程、(d)清浄化した基体表面
に、炭素原子および水素原子を含有すると共に前記炭素
原子の含有量が層厚方向に不均一かつ前記導電性基体側
において高く分布してなるシリコン原子と炭素を母体と
する非単結晶材料で構成された第1の光導電層をプラズ
マCVD法により形成する工程、(e)前記形成した第
1の光導電層上にシリコン原子を母体とする第2の光導
電層をプラズマCVD法により形成する工程、(f)前
記形成した第2の光導電層上にシリコン原子を母体と
し、炭素原子、水素原子および周期律表第III 族元素を
含有した表面層をプラズマCVD法により形成する工
程、上記各工程を有することを特徴とする電子写真感光
体の製造方法。 - 【請求項25】 前記表面層中の炭素原子の含有量が、
炭素原子/(シリコン原子+炭素原子)で表される値
で、40〜90原子%であり、かつハロゲンを含み、該
ハロゲン原子の含有量が20原子%以下、かつ水素原子
とハロゲン原子の含有量の和が30〜70原子%である
請求項24記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項26】 前記第1の光導電層中の炭素原子の含
有量が前記導電性基体との界面において、0.5〜50
原子%、前記表面層との界面において実質的に0%であ
り、前記光導電層中の水素原子の含有量が1〜40原子
%であることを特徴とする請求項24又は25記載の電
子写真感光体の製造方法。 - 【請求項27】 前記第1の光導電層中にハロゲン原子
を含有することを特徴とする請求項24記載の電子写真
感光体の製造方法。 - 【請求項28】 前記第1の光導電層中のハロゲン原子
が、前記表面層との界面、または界面近傍において最大
値を有するように分布することを特徴とする請求項27
記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項29】 前記第1の光導電層中にハロゲン原子
に加えて更に酸素原子を含有することを特徴とする請求
項27記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項30】 前記第1の光導電層中に含有する酸素
原子が前記表面層との界面、または界面近傍において最
大値を有するように分布することを特徴とする請求項2
7記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項31】 前記表面層中に含有される周期律表第
III 族の含有量が全原子数に対して1×105 原子pp
m以下である請求項25記載の電子写真感光体の製造方
法。 - 【請求項32】 前記表面層中の炭素原子の含有量が前
記第2の光導電層表面から最表面に向って多くなるよう
に分布することを特徴とする請求項25記載の電子写真
感光体の製造方法。 - 【請求項33】 前記表面層中に、更に酸素原子、窒素
原子を含有することを特徴とする請求項24記載の電子
写真感光体の製造方法。 - 【請求項34】 (a)導電性基体の表面を所定の精度
で切削する工程、(b)切削後の基体表面を水で洗浄す
る工程、(c)洗浄した基体表面を純水に接触させて基
体表面を清浄化する工程、(d)清浄化した基体表面
に、炭素原子および水素原子を含有すると共に前記炭素
原子の含有量が層厚方向に不均一かつ前記導電性基体側
において高く分布してなるシリコン原子と炭素を母体と
する非単結晶材料で構成された第1の光導電層をプラズ
マCVD法により形成する工程、(e)前記形成した第
1の光導電層上にシリコン原子を母体とする第2の光導
電層をプラズマCVD法により形成する工程、(f)前
記形成した第2の光導電層上にシリコン原子を母体と
し、炭素原子、水素原子、酸素原子、および窒素原子を
含有した表面層をプラズマCVD法により形成する工
程、上記各工程を有することを特徴とする電子写真感光
体の製造方法。 - 【請求項35】 前記表面層中の炭素原子、酸素原子、
窒素原子の含有量の和が、(炭素原子+酸素原子+窒素
原子)/(シリコン原子+炭素原子+酸素原子+窒素原
子)で表される値で、40〜90原子%であり、かつハ
ロゲンを含み、該ハロゲン原子の含有量が該表面層中の
全原子含有量に対して20原子%以下、かつ水素原子と
ハロゲン原子の含有量の和が30〜70原子%である請
求項34記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項36】 前記第1の光導電層中の炭素原子の含
有量が前記導電性基体との界面において、0.5〜50
原子%、前記第2の光導電層との界面において実質的に
0%であり、前記第1の光導電層中の水素原子の含有量
が1〜40原子%であることを特徴とする請求項34又
は35記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項37】 前記第1の光導電層中にハロゲン原子
を含有することを特徴とする請求項34記載の電子写真
感光体の製造方法。 - 【請求項38】 前記第1の光導電層中のハロゲン原子
が、前記第2の光導電層との界面、または界面近傍にお
いて最大値を有するように分布することを特徴とする請
求項37記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項39】 前記第1の光導電層中にさらに酸素原
子を含有することを特徴とする請求項37記載の電子写
真感光体の製造方法。 - 【請求項40】 前記第1項の光導電層中の酸素原子が
前記第2の光導電層との界面、または界面近傍において
最大値を有するように分布することを特徴とする請求項
39記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項41】 前記表面層中の炭素原子、酸素原子、
窒素原子の含有量の和が前記第2の光導電層との界面か
ら最表面に向かって多くなるように分布することを特徴
とする請求項35記載の電子写真感光体の製造方法。 - 【請求項42】 支持体と、支持体上に形成された多層
構成の光受容層とを含み、 前記支持体の表面が、複数の球状の氷の粒子を自然落下
または加圧噴射させ、該複数の球状の氷の粒子を前記支
持体の表面に衝突させて得られた複数の痕跡窪みによる
凹凸を有していることを特徴とする光受容部材。 - 【請求項43】 前記複数の痕跡窪みによる凹凸が、ほ
ぼ同一の曲率半径の球状痕跡窪みによる凹凸である請求
項42記載の光受容部材。 - 【請求項44】 前記複数の痕跡窪みによる凹凸が、ほ
ぼ同一の曲率半径およびほぼ同一の幅の球状痕跡窪みに
よる凹凸である請求項42または43記載の光受容部
材。 - 【請求項45】 前記複数の痕跡窪みによる凹凸が、ほ
ぼ同一大きさの複数の球状の氷の粒子をほぼ同一の高さ
から自然落下またはほぼ同一の圧力で加圧噴射させ、該
複数の球状の氷の粒子を前記支持体の表面に衝突させて
得られたものである請求項42乃至44いずれか記載の
光受容部材。 - 【請求項46】 前記複数の球状の氷の粒子が、気相中
で純水を霧状に分散させ、該分散された純水を冷却手段
によって凍結させて作製されたものである請求項42乃
至45いずれか記載の光受容部材。 - 【請求項47】 前記痕跡窪みの幅が、500μm以下
である請求項42乃至46いずれか記載の光受容部材。 - 【請求項48】 前記球状の氷の粒子の径が、10μm
〜10mmである請求項42乃至47いずれか記載の光
受容部材。 - 【請求項49】 前記支持体が金属体である請求項42
乃至48いずれか記載の光受容部材。 - 【請求項50】 支持体と、支持体上に形成された多層
構成の光受容層とを含む光受容部材を作成する光受容部
材作成方法において、 複数の球状の氷の粒子を自然落下または加圧噴射させ、
該複数の球状の氷の粒子を前記支持体の表面に衝突させ
て、該支持体の表面に複数の痕跡窪みによる凹凸を形成
する凹凸形成工程と、 前記支持体上に前記光受容層を形成する光受容層形成工
程とを含むことを特徴とする光受容部材作成方法。 - 【請求項51】 前記凹凸形成工程が、ほぼ同一大きさ
の複数の球状の氷の粒子をほぼ同一の高さから自然落下
またはほぼ同一の圧力で加圧噴射させ、該複数の球状の
氷の粒子を前記支持体の表面に衝突させる請求項50記
載の光受容部材作成方法。 - 【請求項52】 前記凹凸形成工程が、気相中で純水を
霧状に分散させたのち、該分散された純水を冷却手段に
よって凍結させて、前記複数の球状の氷の粒子を作製す
る製氷工程を含む請求項50または51記載の光受容部
材作成方法。 - 【請求項53】 前記痕跡窪みの幅が500μm以下と
なるように、前記複数の球状の氷の粒子の自然落下の落
下距離または加圧噴射の圧力を設定する請求項50乃至
52いずれか記載の光受容部材作成方法。 - 【請求項54】 前記凹凸形成工程が、前記支持体の洗
浄を行う支持体洗浄工程を兼ねる請求項50乃至53い
ずれか記載の光受容部材作成方法。 - 【請求項55】 前記球状の氷の粒子の径が、10μm
〜10mmである請求項50乃至54いずれか記載の光
受容部材作成方法。 - 【請求項56】 前記支持体が金属体である請求項50
乃至55いずれか記載の光受容部材作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17221392A JP3300035B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 電子写真感光体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17221392A JP3300035B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 電子写真感光体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0619172A true JPH0619172A (ja) | 1994-01-28 |
| JP3300035B2 JP3300035B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=15937694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17221392A Expired - Fee Related JP3300035B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 電子写真感光体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300035B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017018124A1 (ja) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 京セラ株式会社 | 電子写真感光体の製造方法およびこれを備えた画像形成装置の製造方法ならびに電子写真感光体の製造装置 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17221392A patent/JP3300035B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017018124A1 (ja) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 京セラ株式会社 | 電子写真感光体の製造方法およびこれを備えた画像形成装置の製造方法ならびに電子写真感光体の製造装置 |
| JPWO2017018124A1 (ja) * | 2015-07-28 | 2018-05-24 | 京セラ株式会社 | 電子写真感光体の製造方法およびこれを備えた画像形成装置の製造方法ならびに電子写真感光体の製造装置 |
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| JP3300035B2 (ja) | 2002-07-08 |
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