JPS61223748A - 電子写真感光体 - Google Patents
電子写真感光体Info
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- JPS61223748A JPS61223748A JP6456585A JP6456585A JPS61223748A JP S61223748 A JPS61223748 A JP S61223748A JP 6456585 A JP6456585 A JP 6456585A JP 6456585 A JP6456585 A JP 6456585A JP S61223748 A JPS61223748 A JP S61223748A
- Authority
- JP
- Japan
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- layer
- surface layer
- oxygen
- atomic
- photoreceptor
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08285—Carbon-based
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
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- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、光導電層としてアモルファスシリコン （ａ
−３ｉ）を用いた電子写真感光体に関する。
−３ｉ）を用いた電子写真感光体に関する。
従来、電子写真感光体として例えばアモルファスＳｓ、
またはアモルファスＳｅにＡａ、Ｔｏ、Ｓｂ等の不純物
をドープした感光体、あるいはＺｏｏやＣｄＳ・を樹脂
バインダーに分散させた感光体等が使用されている。し
かしながら、これらの感光体は耐熱性。 環境汚染性９機械的強度の点で問題がある。 近年、光導電層としてアモルファスシリコンを用いるこ
とによって、これら従来の電子写真感光体の欠点を解決
する技術が提案されている。蒸着あるいはスパッタリン
グによって作製されたａ−５ｉは暗所での比抵抗が１Ｏ
ＳＱ口と低く、また、光導電層が極めて小さいので電子
写真感光体としては望ましくない、このようなａ−５ｔ
では、５１− Ｓ＋結合が切れた、いわゆるダングリン
グボンドが生成し、この欠陥に起因してエネルギーギャ
ップ内に多くの局在準位が存在する。このために熱励起
担体のホッピング伝導が生じて暗比抵抗が小さくなり、
また光励起担体が局在準位に捕獲されるために光導電性
が悪くなっている。 これに対してシランガス （Ｓｉｌｆ＃）のグロー放電
分解又は光ＣＶＤによって作製した水素化アモルファス
シリコン（ａ−５ｉ（Ｈ））では上記欠陥を水素原子（
■）で捕獲し、ＳｔにＨを結合させることによってダン
グリングボンドの数を大幅に低減できるので光導電性が
極めて良好になり、ｐ型及びｎ型の価電子制御も可能と
なったが、暗比延抗値は高々１０−〜１０！Ω備であっ
て電子写真感光体として充分な１Ｇ’″Ω１以上の比抵
抗値に対して未だ低い。 従ってこのようなａ−５１（Ｈ）からなる感光体は表面
電位の暗減衰速度が大きく初期帯電位が低髪１．シかし
、このようなａ−３ｉ（Ｈ）にほう素を適量ドープすれ
ば、比抵抗を１０１９１以上まで高めて電荷保持機能を
付与することができ、カールソン方式による複写プロセ
スに適用することを可能にしている。 このようなａ−３ｌ（Ｈ）を表面とする感光体は初期的
には良好な画像が得られるものの長期間大気中あるいは
高温中に保存しておいた後、画像評価した場合しばしば
画像不良を発生することが判明している。また、多数回
複写プロセスを経験するとしだいに画像ぼけを生じてく
ることもわかっている。このような劣化した感光体は特
に高温中において、画像ぼけを発生しやすく、複写回数
が増すと画像ぼけを生じ始める臨界湿度はしだいに下が
る傾閏があることが確かめられている。 上述のごと＜ 、ａ−５ｔ（Ｈ）感光体は長期にわたっ
て大気や湿気にさらされることにより、あるいは複写プ
ロセスにおけるコロナ放電等で生成される化学種（オゾ
ン、窒素酸化物１発生機酸素等）により、感光体最表面
が影響を受けやすく何らかの化学的な変質によって画像
不良を発生するものと考えられているが、その劣化メカ
ニズムについてはこれまでに、まだ十分な検討はなされ
ていない。 このような画像不良の発生を防止し、耐刷性を向上する
ために、ａ−３ｉ（Ｈ）感光体の表面に保護層を設けて
化学的安定化を図る方法が試みられている。 例えば、表面保護層として水素化アモルファス炭化シリ
コン（ａ−３ｉｘ Ｃ１−ＩＩ （ＩＩ）、Ｏ＜ Ｘ
＜ １ ） 、あるいは水素化アモルファス窒素化シリ
コン（ａ−３ｉｘＮｌ−１１（Ｉｌ）、Ｏ＜ Ｘ ＜
１ ）を設けることによって感光体表面層の複写プロセ
スあるいは環境雰囲気にょる劣化を防ぐ方法が知られて
いる （特開昭５７−１１５５５９号公報） −Ｌかし
、表面保護層中の炭素濃度あるいは窒素濃度を最適な値
に選べば耐剛性をかなり改良することができるが、高温
度雰囲気中（Ｒ８８０５以上）での耐刷性を維持するこ
とができず、数万枚の複写プロセスを経験すると相対湿
度６０％台で画像ぼけを発生し、これらの表面保護層を
付与しても、耐剛性、耐湿性を大幅に向上することがで
きない状況にある。
またはアモルファスＳｅにＡａ、Ｔｏ、Ｓｂ等の不純物
をドープした感光体、あるいはＺｏｏやＣｄＳ・を樹脂
バインダーに分散させた感光体等が使用されている。し
かしながら、これらの感光体は耐熱性。 環境汚染性９機械的強度の点で問題がある。 近年、光導電層としてアモルファスシリコンを用いるこ
とによって、これら従来の電子写真感光体の欠点を解決
する技術が提案されている。蒸着あるいはスパッタリン
グによって作製されたａ−５ｉは暗所での比抵抗が１Ｏ
ＳＱ口と低く、また、光導電層が極めて小さいので電子
写真感光体としては望ましくない、このようなａ−５ｔ
では、５１− Ｓ＋結合が切れた、いわゆるダングリン
グボンドが生成し、この欠陥に起因してエネルギーギャ
ップ内に多くの局在準位が存在する。このために熱励起
担体のホッピング伝導が生じて暗比抵抗が小さくなり、
また光励起担体が局在準位に捕獲されるために光導電性
が悪くなっている。 これに対してシランガス （Ｓｉｌｆ＃）のグロー放電
分解又は光ＣＶＤによって作製した水素化アモルファス
シリコン（ａ−５ｉ（Ｈ））では上記欠陥を水素原子（
■）で捕獲し、ＳｔにＨを結合させることによってダン
グリングボンドの数を大幅に低減できるので光導電性が
極めて良好になり、ｐ型及びｎ型の価電子制御も可能と
なったが、暗比延抗値は高々１０−〜１０！Ω備であっ
て電子写真感光体として充分な１Ｇ’″Ω１以上の比抵
抗値に対して未だ低い。 従ってこのようなａ−５１（Ｈ）からなる感光体は表面
電位の暗減衰速度が大きく初期帯電位が低髪１．シかし
、このようなａ−３ｉ（Ｈ）にほう素を適量ドープすれ
ば、比抵抗を１０１９１以上まで高めて電荷保持機能を
付与することができ、カールソン方式による複写プロセ
スに適用することを可能にしている。 このようなａ−３ｌ（Ｈ）を表面とする感光体は初期的
には良好な画像が得られるものの長期間大気中あるいは
高温中に保存しておいた後、画像評価した場合しばしば
画像不良を発生することが判明している。また、多数回
複写プロセスを経験するとしだいに画像ぼけを生じてく
ることもわかっている。このような劣化した感光体は特
に高温中において、画像ぼけを発生しやすく、複写回数
が増すと画像ぼけを生じ始める臨界湿度はしだいに下が
る傾閏があることが確かめられている。 上述のごと＜ 、ａ−５ｔ（Ｈ）感光体は長期にわたっ
て大気や湿気にさらされることにより、あるいは複写プ
ロセスにおけるコロナ放電等で生成される化学種（オゾ
ン、窒素酸化物１発生機酸素等）により、感光体最表面
が影響を受けやすく何らかの化学的な変質によって画像
不良を発生するものと考えられているが、その劣化メカ
ニズムについてはこれまでに、まだ十分な検討はなされ
ていない。 このような画像不良の発生を防止し、耐刷性を向上する
ために、ａ−３ｉ（Ｈ）感光体の表面に保護層を設けて
化学的安定化を図る方法が試みられている。 例えば、表面保護層として水素化アモルファス炭化シリ
コン（ａ−３ｉｘ Ｃ１−ＩＩ （ＩＩ）、Ｏ＜ Ｘ
＜ １ ） 、あるいは水素化アモルファス窒素化シリ
コン（ａ−３ｉｘＮｌ−１１（Ｉｌ）、Ｏ＜ Ｘ ＜
１ ）を設けることによって感光体表面層の複写プロセ
スあるいは環境雰囲気にょる劣化を防ぐ方法が知られて
いる （特開昭５７−１１５５５９号公報） −Ｌかし
、表面保護層中の炭素濃度あるいは窒素濃度を最適な値
に選べば耐剛性をかなり改良することができるが、高温
度雰囲気中（Ｒ８８０５以上）での耐刷性を維持するこ
とができず、数万枚の複写プロセスを経験すると相対湿
度６０％台で画像ぼけを発生し、これらの表面保護層を
付与しても、耐剛性、耐湿性を大幅に向上することがで
きない状況にある。
本発明の目的は、長期保存及び繰り返し使用に際しても
劣化現象を起こさず、高温雰囲気中においても画像不良
等の特性の低下がほとんど観測されない、感光体として
の特性が常時安定していてほとんど使用環境に制限を受
けない耐久性、耐刷性、耐湿性に優れたａ−３ｌ系感光
体を提供することにある。
劣化現象を起こさず、高温雰囲気中においても画像不良
等の特性の低下がほとんど観測されない、感光体として
の特性が常時安定していてほとんど使用環境に制限を受
けない耐久性、耐刷性、耐湿性に優れたａ−３ｌ系感光
体を提供することにある。
本発明によれば、導電性基体上にアモルファスシリコン
系材料からなる感光層を存し、さらに表面層によって被
覆されるものにおいて、表面層が酸素を含む水素化アモ
ルファス炭素からなることによって上記の目的が達成さ
れる。 ここでａ−３Ｓ系の感光層とは、材料的には水素化アモ
ルファスシリコン（ａ−５ｌ（ＩＩ））、水素化弗素化
アモルファスシリコン（ａ−５ｉ（Ｆ、Ｈ））、水素化
アモルファス炭化シリコン（ａＪｌｔ−ｚ Ｃ−（Ｈ
）） （０＜Ｘ＜１）、水素化弗素化アモルファス炭化
シリコン（ａ−３ｉ＋−ｘ ｃｍ （Ｆ、Ｈ）） （
０＜ Ｘ ＜ １ ） ＊水素化アモルファス窒化シリ
コン（ａ−５ｉ Ｈｚ （Ｈ）） （０＜Ｘ＜４／３）
、水素化弗素化アモルファスシリコン（ａ−５ｔＯ＋ｇ
（Ｆ、１Ｉ）） （０＜ Ｘ ＜ ２ Ｌのうちの少
なくとも一つを用いた層あるいはこれらドープした層で
ある。 酸素を含む水素化アモルファス炭素（ａ−３ｉ Ｃ（８
゜０））は、基本的にＸｗＡあるいは電子線による回折
像が明確でない膜であり、たとえ一部に結晶部を含んだ
としてもその比率は低いことを意味している。さらに膜
中の水素濃度が光導電層あるいはバッファ層との密着性
の点から４０原子％以下であることが望ましい、水素は
炭素と結合して少なくとも２９００ｃｍ−’近辺の吸収
が存在する０表面層の赤外線吸収スペクトルの２９２０
ｃｍ−’Ｃおける吸収葆数α鳳と２９６０ｃｍ−’にお
ける吸収係数α露の庄α、／α、が０．８以上であるこ
とが耐剛性の点で望ましム１゜酸素は水素と共に炭素未
結合手の安定化に役立ち、その濃度は０．１原子％以上
、５原子％以下であることが望ましい。 表面層の膜厚は０．００５ ｎ以上、Ｉｎ以下が望まし
く、エネルギーギャップは２．２ ｅＶ以上＋３．２ｅ
Ｖ以下、屈折率は１．５以上、２．６以下、密度は１．
３ｔ／ｃｄ以上が好ましい。
系材料からなる感光層を存し、さらに表面層によって被
覆されるものにおいて、表面層が酸素を含む水素化アモ
ルファス炭素からなることによって上記の目的が達成さ
れる。 ここでａ−３Ｓ系の感光層とは、材料的には水素化アモ
ルファスシリコン（ａ−５ｌ（ＩＩ））、水素化弗素化
アモルファスシリコン（ａ−５ｉ（Ｆ、Ｈ））、水素化
アモルファス炭化シリコン（ａＪｌｔ−ｚ Ｃ−（Ｈ
）） （０＜Ｘ＜１）、水素化弗素化アモルファス炭化
シリコン（ａ−３ｉ＋−ｘ ｃｍ （Ｆ、Ｈ）） （
０＜ Ｘ ＜ １ ） ＊水素化アモルファス窒化シリ
コン（ａ−５ｉ Ｈｚ （Ｈ）） （０＜Ｘ＜４／３）
、水素化弗素化アモルファスシリコン（ａ−５ｔＯ＋ｇ
（Ｆ、１Ｉ）） （０＜ Ｘ ＜ ２ Ｌのうちの少
なくとも一つを用いた層あるいはこれらドープした層で
ある。 酸素を含む水素化アモルファス炭素（ａ−３ｉ Ｃ（８
゜０））は、基本的にＸｗＡあるいは電子線による回折
像が明確でない膜であり、たとえ一部に結晶部を含んだ
としてもその比率は低いことを意味している。さらに膜
中の水素濃度が光導電層あるいはバッファ層との密着性
の点から４０原子％以下であることが望ましい、水素は
炭素と結合して少なくとも２９００ｃｍ−’近辺の吸収
が存在する０表面層の赤外線吸収スペクトルの２９２０
ｃｍ−’Ｃおける吸収葆数α鳳と２９６０ｃｍ−’にお
ける吸収係数α露の庄α、／α、が０．８以上であるこ
とが耐剛性の点で望ましム１゜酸素は水素と共に炭素未
結合手の安定化に役立ち、その濃度は０．１原子％以上
、５原子％以下であることが望ましい。 表面層の膜厚は０．００５ ｎ以上、Ｉｎ以下が望まし
く、エネルギーギャップは２．２ ｅＶ以上＋３．２ｅ
Ｖ以下、屈折率は１．５以上、２．６以下、密度は１．
３ｔ／ｃｄ以上が好ましい。
第１図は本発明による感光体の一実施例の構造を示し、
ＡＩ又はステンレス網等からなる導電性基体１の上にａ
−５ｉ系感光層２ 、ａ−Ｃ（０，Ｈ）表面層３が積層
されている。ここで導電性基体は円筒状。 シート状のいずれでも良く、材質的にはガラスあるいは
樹脂上に導電処理をほどこしたものでも良い、必要に応
じて第２図に示すように感光層２と基体１との間にブロ
ッキング層４、あるいは表面層との間にバッファ層５の
ような機能分離層を設けることも有効である。 ブロッキング層４０目的は、導電性基体１からの電荷の
注入を阻止することである。材料的にはＡｌｔＯｓ、Ａ
ＩＮ、ＳｉＯ，５ｉＯｔ＋ａ−５ｉｓ−ｘｃｘ （Ｆ
、Ｈ）＋ａ−３ＩＮｍ （■）。 ＡＣ（Ｂ）＋ａ−Ｃ（Ｆ）＋ １１族、Ｖ族元素をドー
プしたａ−Ｃ（Ｈ）。 ａ−Ｃ（Ｆ） 、ａ−３ｌ （Ｈ）等を使用できる。バ
ッファ層５の目的は、光導電層２と表面層４との材料的
異質性を緩和することで、材料的にはａ−３ｌｓ−ｘ
Ｃｘ （ＩＩ）＋ａ−３ｉｔ−ｘ ｃｌｌ （Ｐ＋ＩＩ
）、ａ−３ｉＮｘ （Ｈ）、ａ−３ｉＯｘ （Ｈ） 。 ａ−３Ｉ Ｏヨ（Ｆ、ＩＩ）等を使用できる。 第３図はアモルファス膜の生成装置を示し、真空槽１１
の内部に基体１の保持部１２とそれに対向する電極１３
が配置され、保持部１２．電極１３にはそれぞれヒータ
１４．１５が備えられている。導電性基体１を保持部１
２に固定し、真空槽１１内の圧力を１０４Ｔｏｒｒにな
るように排気ポンプ１６により排気パルプ１７を介して
排気する。基体１の温度を所定温度になるようにヒータ
１４及びヒータ１５により加熱する。 保持部１２と導電性基体１は周方向の膜均一性を出すた
めに回転する。 次に原料ガスの圧力容器２１〜２５の中から成膜に必要
なガス圧力容器パルプ１８を開け、流量調節計１９を通
し、ストップパルプ２０を開けて、真空槽１１の中に供
給する。他のガスについても同様である。 次に、槽内圧力を所定の圧力９例えば０．００１〜５Ｔ
ｏｒｒに調整後、高周波（ＲＦ）電源３１から高周波（
１３，５６ＭＨｚ）電力を絶縁材３２を介して対向電極
１３に供給し、１３と基体１の間にグロー放電を発生さ
せて成膜を行う。 ａ−Ｃ（Ｈ，Ｏ）表面層の作製のためには圧力容器より
例えばｃａｎオと０８を供給し、基体温度は０〜２００
℃好適には５０〜１５０℃が望ましく、単位ガス量当た
りのガスの分解に要するエネルギーは３００ Ｊ ／
ｃｃ〜２００００ Ｊ ／ ｃｃが望ましい、ガス圧０
．００１〜０．５Ｔｏｒｒが望ましい、成膜時には、外
部からバイアス電圧を加えることも膜質の制御上有効で
ある。又ＲＦ放電の場合は自然にバイアスが発生してく
る。 これを通常は自己バイアスと呼んでいるが、このような
バイアス電圧は＋１００〜５００ Ｖ、 −１００〜−
１５００Ｖが適している。 実施例として、トリクロルエチレンで脱脂洗浄したＡＩ
の円筒基体１を真空槽１１の保持部１２に固定し、原料
ガスとしてＳｉＢ＋、ＢＩＨ＆を供給し次の条件で厚さ
０．２ ｎのブロッキング層４を形成した。 ｓｕｔ＊（１００％）流量 ２５０ｃｃ／分ＢＪａ （
５０００ｐｐＭ、 Ｈｉベース）流量 ２０ｃｃ／分ガ
ス圧 ０．５ Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ＳＯＷ 基体温度 ２００℃ 成膜時間 １０分 さらにこの上に、原料ガスとして５ｉｎｏ、 ＢＪａを
用いて次の条件で光導電層２を厚さ２．５ｎ形成した。 ＳｉＢ＋（１００％）流量 ２００ｃｃ／分８１８＆（
２０１）ｌ）Ｍ、ＩＩＩベース）流量 １０ｃｃ／分ガ
ス圧 １．２ Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ３００Ｗ 成膜時間 ３時間 さらにこの上に、原料ガスとしてＳｉｎ＃、 ＣＢａ、
ＢＪａを用いてバッファ層５を厚さ０．１−形成した
。 ５ｉｌｌｙ（１００％）流量 １００ｃｃ／分ＣＩＩ＃
（１００％）流量 ８０ｃｃ／分ＢｔＨｈ （２０００
ｐｐＭ、 Ｈ＊ベース）流量 １５ｃｃ／分ガス圧
１．０ Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ２００Ｗ 成膜時間 ２分 最後にこの上に、次の条件でａ−３ｔ（Ｈ，Ｏ）表面層
３を犀さ０．１ ｎ形成した。 Ｃ露Ｈ，（１００％）流量 １０ｃｃ／分０１（Ｈ冨ベ
ース１０％）流量 １ｃｃ／分ガス圧 ０
．０８Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ４００ Ｗ 基体温度 ９０〜１１０℃ 成膜時間 １５分 基体温度はいずれも赤外線温度計と熱電対により測定し
た０表面層３のエネルギーギャップは２．７ｅ Ｖ ｓ
膜の密度は１．７ ｇ／ａｊ ＳＥ折率は２．１でヌー
プ硬度゛は２０００ｋｇｆ／ａｍ”であった、また熱放
出から測定した水素濃度は３５原子！％、 ＥＳＣＡ、
Ｓ ＩＭＳで測定した酸素濃度は０．５原子％であった
。 上記実施例の感光体をカールソン方式の瞥通紙複写機に
装着し、１０万枚のコピーを実施したが、極めて鮮明な
画像が得られた。また３５℃、相対湿度８５％でも画像
は鮮明であった。比較のため上の実施例と（らべて表面
層３だけ設けない感光体を作製し、コピーテストを行っ
たが、３５℃、相対湿度６０％で画像分解能が低下し、
画像ぼけが生じた。 従ってこの表面層３を形成することにより耐湿性が向上
したことがわかる。このような耐湿性の向上は、バッフ
ァ層５を形成しないで光導電層２の上に直接ａ−Ｃ（Ｈ
，Ｏ）表面層３を形成した感光体を光導電層２の上に他
の層を形成しない感光体とを比較した場合にも見られた
。 次に比較例として、バッファ層５までは上の実施例と同
様に形成した後表面層を次の条件でプロパン（ＣｓＬ）
のみを原料ガスとして・用いて形成した感光体を作製し
た。 プロパンＣ５Ｈｓ （１００％）流量 ２０ｃｃ／分ガ
ス圧 ０．１ Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ２００Ｗ 基体温度 ９０〜１１０℃ 成膜時間 ５分 このようにして形成されたａ−Ｃ（Ｈ）表面層の膜厚は
０．１μである。 第４図、第５図は感光体特性の経時変化を示し、第４図
は比較例、第６図は実施例である。すなわち表面層が酸
素を含むことによって感光体特性の安定性が向上する。 比較例の特性の経時変化は、分析結果からａ−Ｃ（Ｂ）
表面層あるいはそれに隣接する層の酸化によるものと推
定され、この酸化は大気中の酸素、水蒸気または複写プ
ロセスから発生するオゾンＮＯ，等によって進行する。 ａ−Ｃ表面層への酸素の添加は、帯電能の向上の面でも
有効であり、比較例では４３０ Ｖの帯電位であるのに
対し、添加しない場合は５６０ｖに向上する。さらには
、酸素の適正な濃度の添加は、膜の密着性９機械的強度
、化学的安定性、耐刷性の面でも効果がある。 適正な酸素濃度の範囲は０．１原子２以上５原子％以下
である。０．１原子％未滴の低濃度では添加の効果が小
さく、また５原子％以上になると膜質が悪くなってボイ
ドが増加し、かつ耐湿性の面でもよくない。 ａ−Ｃ（Ｈ，Ｏ）層の形成のために用いる炭化水素は、
ＣＪｉ、Ｃｄ１ｓのほかに、例えばＣＢ＊、ＣＪｉ、Ｃ
ｄｌ＋＊、Ｃｔｌｌｉ。 Ｃ４Ｈ６等のガスおよびこれらのガスと水素との混合ガ
スの使用が可能である。また酸素添加のためには、０８
以外にＣＯ＊、ＧＯ，ＮＯ□、 Ｎｏ、 Ｈ＊Ｏ等を使
用できる。 この際窒素も含む原料を用いた場合には、酸素と同程度
の窒素が表面層中に含有される。
ＡＩ又はステンレス網等からなる導電性基体１の上にａ
−５ｉ系感光層２ 、ａ−Ｃ（０，Ｈ）表面層３が積層
されている。ここで導電性基体は円筒状。 シート状のいずれでも良く、材質的にはガラスあるいは
樹脂上に導電処理をほどこしたものでも良い、必要に応
じて第２図に示すように感光層２と基体１との間にブロ
ッキング層４、あるいは表面層との間にバッファ層５の
ような機能分離層を設けることも有効である。 ブロッキング層４０目的は、導電性基体１からの電荷の
注入を阻止することである。材料的にはＡｌｔＯｓ、Ａ
ＩＮ、ＳｉＯ，５ｉＯｔ＋ａ−５ｉｓ−ｘｃｘ （Ｆ
、Ｈ）＋ａ−３ＩＮｍ （■）。 ＡＣ（Ｂ）＋ａ−Ｃ（Ｆ）＋ １１族、Ｖ族元素をドー
プしたａ−Ｃ（Ｈ）。 ａ−Ｃ（Ｆ） 、ａ−３ｌ （Ｈ）等を使用できる。バ
ッファ層５の目的は、光導電層２と表面層４との材料的
異質性を緩和することで、材料的にはａ−３ｌｓ−ｘ
Ｃｘ （ＩＩ）＋ａ−３ｉｔ−ｘ ｃｌｌ （Ｐ＋ＩＩ
）、ａ−３ｉＮｘ （Ｈ）、ａ−３ｉＯｘ （Ｈ） 。 ａ−３Ｉ Ｏヨ（Ｆ、ＩＩ）等を使用できる。 第３図はアモルファス膜の生成装置を示し、真空槽１１
の内部に基体１の保持部１２とそれに対向する電極１３
が配置され、保持部１２．電極１３にはそれぞれヒータ
１４．１５が備えられている。導電性基体１を保持部１
２に固定し、真空槽１１内の圧力を１０４Ｔｏｒｒにな
るように排気ポンプ１６により排気パルプ１７を介して
排気する。基体１の温度を所定温度になるようにヒータ
１４及びヒータ１５により加熱する。 保持部１２と導電性基体１は周方向の膜均一性を出すた
めに回転する。 次に原料ガスの圧力容器２１〜２５の中から成膜に必要
なガス圧力容器パルプ１８を開け、流量調節計１９を通
し、ストップパルプ２０を開けて、真空槽１１の中に供
給する。他のガスについても同様である。 次に、槽内圧力を所定の圧力９例えば０．００１〜５Ｔ
ｏｒｒに調整後、高周波（ＲＦ）電源３１から高周波（
１３，５６ＭＨｚ）電力を絶縁材３２を介して対向電極
１３に供給し、１３と基体１の間にグロー放電を発生さ
せて成膜を行う。 ａ−Ｃ（Ｈ，Ｏ）表面層の作製のためには圧力容器より
例えばｃａｎオと０８を供給し、基体温度は０〜２００
℃好適には５０〜１５０℃が望ましく、単位ガス量当た
りのガスの分解に要するエネルギーは３００ Ｊ ／
ｃｃ〜２００００ Ｊ ／ ｃｃが望ましい、ガス圧０
．００１〜０．５Ｔｏｒｒが望ましい、成膜時には、外
部からバイアス電圧を加えることも膜質の制御上有効で
ある。又ＲＦ放電の場合は自然にバイアスが発生してく
る。 これを通常は自己バイアスと呼んでいるが、このような
バイアス電圧は＋１００〜５００ Ｖ、 −１００〜−
１５００Ｖが適している。 実施例として、トリクロルエチレンで脱脂洗浄したＡＩ
の円筒基体１を真空槽１１の保持部１２に固定し、原料
ガスとしてＳｉＢ＋、ＢＩＨ＆を供給し次の条件で厚さ
０．２ ｎのブロッキング層４を形成した。 ｓｕｔ＊（１００％）流量 ２５０ｃｃ／分ＢＪａ （
５０００ｐｐＭ、 Ｈｉベース）流量 ２０ｃｃ／分ガ
ス圧 ０．５ Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ＳＯＷ 基体温度 ２００℃ 成膜時間 １０分 さらにこの上に、原料ガスとして５ｉｎｏ、 ＢＪａを
用いて次の条件で光導電層２を厚さ２．５ｎ形成した。 ＳｉＢ＋（１００％）流量 ２００ｃｃ／分８１８＆（
２０１）ｌ）Ｍ、ＩＩＩベース）流量 １０ｃｃ／分ガ
ス圧 １．２ Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ３００Ｗ 成膜時間 ３時間 さらにこの上に、原料ガスとしてＳｉｎ＃、 ＣＢａ、
ＢＪａを用いてバッファ層５を厚さ０．１−形成した
。 ５ｉｌｌｙ（１００％）流量 １００ｃｃ／分ＣＩＩ＃
（１００％）流量 ８０ｃｃ／分ＢｔＨｈ （２０００
ｐｐＭ、 Ｈ＊ベース）流量 １５ｃｃ／分ガス圧
１．０ Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ２００Ｗ 成膜時間 ２分 最後にこの上に、次の条件でａ−３ｔ（Ｈ，Ｏ）表面層
３を犀さ０．１ ｎ形成した。 Ｃ露Ｈ，（１００％）流量 １０ｃｃ／分０１（Ｈ冨ベ
ース１０％）流量 １ｃｃ／分ガス圧 ０
．０８Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ４００ Ｗ 基体温度 ９０〜１１０℃ 成膜時間 １５分 基体温度はいずれも赤外線温度計と熱電対により測定し
た０表面層３のエネルギーギャップは２．７ｅ Ｖ ｓ
膜の密度は１．７ ｇ／ａｊ ＳＥ折率は２．１でヌー
プ硬度゛は２０００ｋｇｆ／ａｍ”であった、また熱放
出から測定した水素濃度は３５原子！％、 ＥＳＣＡ、
Ｓ ＩＭＳで測定した酸素濃度は０．５原子％であった
。 上記実施例の感光体をカールソン方式の瞥通紙複写機に
装着し、１０万枚のコピーを実施したが、極めて鮮明な
画像が得られた。また３５℃、相対湿度８５％でも画像
は鮮明であった。比較のため上の実施例と（らべて表面
層３だけ設けない感光体を作製し、コピーテストを行っ
たが、３５℃、相対湿度６０％で画像分解能が低下し、
画像ぼけが生じた。 従ってこの表面層３を形成することにより耐湿性が向上
したことがわかる。このような耐湿性の向上は、バッフ
ァ層５を形成しないで光導電層２の上に直接ａ−Ｃ（Ｈ
，Ｏ）表面層３を形成した感光体を光導電層２の上に他
の層を形成しない感光体とを比較した場合にも見られた
。 次に比較例として、バッファ層５までは上の実施例と同
様に形成した後表面層を次の条件でプロパン（ＣｓＬ）
のみを原料ガスとして・用いて形成した感光体を作製し
た。 プロパンＣ５Ｈｓ （１００％）流量 ２０ｃｃ／分ガ
ス圧 ０．１ Ｔｏｒｒ ＲＦ電力 ２００Ｗ 基体温度 ９０〜１１０℃ 成膜時間 ５分 このようにして形成されたａ−Ｃ（Ｈ）表面層の膜厚は
０．１μである。 第４図、第５図は感光体特性の経時変化を示し、第４図
は比較例、第６図は実施例である。すなわち表面層が酸
素を含むことによって感光体特性の安定性が向上する。 比較例の特性の経時変化は、分析結果からａ−Ｃ（Ｂ）
表面層あるいはそれに隣接する層の酸化によるものと推
定され、この酸化は大気中の酸素、水蒸気または複写プ
ロセスから発生するオゾンＮＯ，等によって進行する。 ａ−Ｃ表面層への酸素の添加は、帯電能の向上の面でも
有効であり、比較例では４３０ Ｖの帯電位であるのに
対し、添加しない場合は５６０ｖに向上する。さらには
、酸素の適正な濃度の添加は、膜の密着性９機械的強度
、化学的安定性、耐刷性の面でも効果がある。 適正な酸素濃度の範囲は０．１原子２以上５原子％以下
である。０．１原子％未滴の低濃度では添加の効果が小
さく、また５原子％以上になると膜質が悪くなってボイ
ドが増加し、かつ耐湿性の面でもよくない。 ａ−Ｃ（Ｈ，Ｏ）層の形成のために用いる炭化水素は、
ＣＪｉ、Ｃｄ１ｓのほかに、例えばＣＢ＊、ＣＪｉ、Ｃ
ｄｌ＋＊、Ｃｔｌｌｉ。 Ｃ４Ｈ６等のガスおよびこれらのガスと水素との混合ガ
スの使用が可能である。また酸素添加のためには、０８
以外にＣＯ＊、ＧＯ，ＮＯ□、 Ｎｏ、 Ｈ＊Ｏ等を使
用できる。 この際窒素も含む原料を用いた場合には、酸素と同程度
の窒素が表面層中に含有される。
本発明によれば、電子写真感光体の層構成としてａ −
３ｉ系材料からなる感光層表面にａ−Ｃ（Ｈ，Ｏ）から
なる表面層を形成したもので、耐久性、耐刷性。 耐湿性に優れ、特に複写のコロナ放電により発生するオ
ゾンや窒素酸化物にさらされたり、あるいは長時間大気
中の酸素、水蒸気にさらされても劣化することがなく、
現像、クリーニング、転写等の各工程の繰り返しあるい
は長期間の保存にも安定な電子写真感光体を得ることが
できる。
３ｉ系材料からなる感光層表面にａ−Ｃ（Ｈ，Ｏ）から
なる表面層を形成したもので、耐久性、耐刷性。 耐湿性に優れ、特に複写のコロナ放電により発生するオ
ゾンや窒素酸化物にさらされたり、あるいは長時間大気
中の酸素、水蒸気にさらされても劣化することがなく、
現像、クリーニング、転写等の各工程の繰り返しあるい
は長期間の保存にも安定な電子写真感光体を得ることが
できる。
第１図は本発明の一実施例の層構成を示す断面図、第２
図は別の実施例の層構成を示す断面図、第３図は本発明
の実施に用いる製造装置の一例の構成図、第４図、第５
図はそれぞれ比較例、実施例の感光体の特性の経時変化
線図である。 １：導電性基体、２： ａ−３ｌ系感光層、３：ａ−Ｃ
（１１，０）表面層、４ニブロッキング層、５：バッフ
オ１図 ？ｚ ｒ￥ｌ ？３閏 ＣＩｔＡｃ）
、ｖ。 Ｂ斗 、ｑ （Ｈｒ）才４図
図は別の実施例の層構成を示す断面図、第３図は本発明
の実施に用いる製造装置の一例の構成図、第４図、第５
図はそれぞれ比較例、実施例の感光体の特性の経時変化
線図である。 １：導電性基体、２： ａ−３ｌ系感光層、３：ａ−Ｃ
（１１，０）表面層、４ニブロッキング層、５：バッフ
オ１図 ？ｚ ｒ￥ｌ ？３閏 ＣＩｔＡｃ）
、ｖ。 Ｂ斗 、ｑ （Ｈｒ）才４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）導電性基体上にアモルファスシリコン系材料からな
る感光層を有し、さらに表面層によって被覆されるもの
において、表面層が酸素を含む水素化アモルファス炭素
からなることを特徴とする電子写真感光体。 ２）特許請求の範囲第１項記載の感光体において、表面
層が４０原子％以下の水素を含むことを特徴とする電子
写真感光体 ３）特許請求の範囲第１項記載の感光体において、表面
層が０．１原子％以上、５原子％以下の酸素を含むこと
を特徴とする電子写真感光体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6456585A JPS61223748A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 電子写真感光体 |
| US06/844,003 US4675265A (en) | 1985-03-26 | 1986-03-25 | Electrophotographic light-sensitive element with amorphous C overlayer |
| DE19863610076 DE3610076A1 (de) | 1985-03-26 | 1986-03-25 | Elektrofotografisches lichtempfindliches element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6456585A JPS61223748A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 電子写真感光体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223748A true JPS61223748A (ja) | 1986-10-04 |
Family
ID=13261880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6456585A Pending JPS61223748A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-28 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61223748A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6275538A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子写真感光体 |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP6456585A patent/JPS61223748A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6275538A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子写真感光体 |
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