JPS63188155A - 電子写真感光体の製法 - Google Patents

電子写真感光体の製法

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Publication number
JPS63188155A
JPS63188155A JP2078287A JP2078287A JPS63188155A JP S63188155 A JPS63188155 A JP S63188155A JP 2078287 A JP2078287 A JP 2078287A JP 2078287 A JP2078287 A JP 2078287A JP S63188155 A JPS63188155 A JP S63188155A
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JP
Japan
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gas
surface protective
image
volume ratio
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2078287A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Kawamura
河村 孝夫
Naooki Miyamoto
宮本 直興
Hiroshi Ito
浩 伊藤
Hitoshi Takemura
仁志 竹村
Kazumasa Okawa
大川 和昌
Kokichi Ishiki
石櫃 鴻吉
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Publication of JPS63188155A publication Critical patent/JPS63188155A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08278Depositing methods

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアモルファスシリコンカーバイドから成る表面
保護層を有する電子写真感光体の製法に関し、この層を
高速で成膜形成でき且つ画像流れ及び画像のカプリが生
じない電子写真感光体の製法に関するものである。
〔従来技術及びその問題点〕
近時、電子写真感光体の進歩は目覚ましく、超高速複写
機やレーザービームプリンターなどの開発が活発に進め
られており、これらの機器に用いられる感光体は長期間
に亘って高速で使用されるために動作の安定性及び耐久
性が要求されている。この要求に応じられる光導電材料
としてアモルファスシリコン(以下、a−Siと略す)
やアモルファスシリコンカーバイド(以下、a−5iC
と略す)が注目されている。
a−Si光導電層から成る電子写真感光体には第1図に
示すような積層型が提供されている。
即ち、第1図によれば、アルミニウム製基板(1)上に
キャリア注入阻止層(2) 、a−3i光導電層(3)
及び表面保護層(4)を順次積層しており、このキャリ
ア注入阻止層(2)は基板(1)からのキャリアの注入
を阻止して残留電位を低減化するために形成されており
、一方、表面保護層(4)には高硬度材料を用いて感光
体の耐久性を高めており、その他に耐コロナ性、化学的
安定性及び反射防止という特性も要求されているヶ この表面保護層用材料としてグロー放電分解法により形
成したa−5iCが提案されている。
このa−SiC表面保護層を形成するに当たってシラン
ガスとアセチレンガスを用いることは既に本願出願人が
特願昭61−75267号にて提案しており、この組合
せのガスをグロー放電分解して表面保護層を形成した場
合、高硬度特性が得られ且つその層を高い成膜速度で形
成できることを見い出した。
しかし乍ら、上記のようにシランガスとアセチレンガス
を単に組合せてa−SiC表面保護層を形成して成る電
子写真感光体によれば、この感光体ドラムを複写機に搭
載して画像形成した場合、画像流れが生じ易くなり、鮮
鋭な画像が得られ難いという問題があることが判明した
また電子写真感光体の特性評価として残留電位があり、
残留電位が大きくなると画像にカブリが生じ易(なり、
そのために残留電位の低減化が望まれる。
〔発明の目的〕
従って本発明の目的は画像流れが生じない電子写真感光
体の製法を提供することにある。
本発明の他の目的は残留電位を低減化して画像にカブリ
が生じない電子写真感光体の製法を提供することにある
本発明の更に他の目的はa−SiC表面保i!層の成膜
速度を高め、それによって製造効率を改善することがで
きる電子写真感光体の製法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によれば、a−SiC生成用ガスをグロー放電分
解して表面保1iriを形成して成る電子写真感光体の
製法において、前記ガスがシランガス及びアセチレンガ
スから成る第1のガス並びに水素ガス及び不活性ガスの
うち少なくとも1種から成る第2のガ亥を成分とし、第
2のガスの第1のガスに対する容積比率を0.1乃至3
の範囲内に設定し且つ第1のガスのなかのアセチレンガ
ス容積比率を0.4乃至0.95の範囲内に設定したこ
とを特徴とする電子写真感光体の製法が提供される。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明は叙上の通りa−5iC生成用ガスの種類を特定
し、更にそのガス容積比率を所定の範囲内に設定し、こ
れにより、画像流れや画像にカブリが生じなくなって優
れた耐久性をもつ電子写真感光体を提供することが特徴
である。
即ち、本発明者等は第2のガスを第1のガスに配合する
と画像流れや画像のカブリが解決できることを見い出し
たが、そのためには第2のガスの第1のガスに対する容
積比率を0.1乃至3、好適には0.3乃至2の範囲内
に設定すればよく、この比率が0.1未満の場合には画
像流れが未だ十分に解決できなく、残留電位も高くなっ
ており、この比率が3を超えた場合には高い成膜速度が
得られず且つ硬度が低下傾向にある。
更に、第1のガスのなかのアセチレンガス容積比率を0
.4乃至0.95、好適には0.55乃至0.85の範
囲内に設定すればよく、この比率が0.4未満の場合に
は硬度が低下して耐久性に劣り、そして、バンドギャッ
プが小さくなって表面保護層自体での光吸収が大きくな
り、これによって短波長での光感度が低下し、一方、上
記比率が0.95を超えた場合には 硬度が低下傾向と
なる。
また前記不活性ガスには’LNLAr+にr、Xe等が
あるが、就中、Heを用いた場合には電離電圧が一段と
高くなってプラズマ温度を最も高めることができ、これ
により、膜の原子構造の緻密性が′改善され、画像流れ
や画像のカブリを最も有利に解決することができるとい
う点で望ましい。
また本発明によれば、a−SiC表面保護層を形成する
に当たって、カーボン供給用ガスとしてアセチレンを選
択採用したことによって著しく大きな高速成膜性が達成
できたという点も顕著な特徴であり、本発明者等の実験
によれば、6μm/時の成膜速度が得られた。
次に本発明の実施例に述べられる電子写真感光体の製法
において、それに用いられる容量結合型グロー放電分解
装置を第2図により説明する。
図中、タンク(5) (6) (7) (8) (9)
 (10)にはそれぞれ5iHn、 CJz、BtHa
(Hzガス希釈で20ppm含有)、H,、)Ie及び
Heガスが密封されており、これらのガスは対応する調
整弁(11) (12) (13) (14) (15
) (16)を開設することによって放出され、その流
量がマスフローコントローラ(17) (18) (1
9) (20) (21) (22)に1より制御され
、タンク(5) (6) (7) (8) (9)から
のガスは主管(23)へ、タンク(10)からのHeガ
スは主管(24)へ送られる。尚、(25) (26)
は止め弁である。
主管(23) (24)を通じて流れるガスは反応管(
27)へと送り込まれるが、この反応管(27)の内部
には容量結合型放電用電極(28)が設置されており、
それに印加される高周波電力は50−乃至3hが、また
周波数はIMHz乃至50MHzが適当である。反応管
(27)の内部にはアルミニウムから成る筒状の成膜用
基板(29)が試料保持台(30)の上に載置されてお
り、この保持台(30)はモーター(31)により回転
駆動されるようになっており、そして、基板(29)は
適当な加熱手段により約200乃至400℃、好ましく
は約200乃至350℃の温度に均一に加熱される。
更に反応管(27)はその内部がa−SiC膜形成時に
高度の真空状B(放電時のガス圧0.1乃至2.0To
rr)を必要とするために回転ポンプ(32)と拡散ポ
ンプ(33)が連結されている。
以上のように構成されたグロー放電分解装置において、
Sin4+Czlh及びHeガスでもってa−SiC膜
を基板(29)上に形成する場合には調整弁(11) 
(12)(15)を開いてそれぞれSiH*、CJz、
Heガスを放出し、放出量はマスフロコントローラ(1
7) (1B) (21)により制御され、これらの混
合ガスは主管(23)を介して反応管(27)へと流し
込まれる。そして、反応管(27)の内部がo、i乃至
2.0Torr程度の真空状態、基板温度が200乃至
400℃、容量結合型放電用電極(28)の高周波電力
が50賀乃至3Kw %周波数が1乃至50MHzに設
定されていることに相俟ってグロー放電がおこり、ガス
の分解に伴ってa−3iCllが基板上に高速で形成さ
れる。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を述べる。
(例1) 本例においては5iHaガス及びCJzガスの比率を変
えて硬度を測定した。
即ち、2 X5cmの角形のガラス板を用意し、アルミ
ニウム製筒状基板(29)の周面を一部切り欠いてこの
切り欠き部に上記ガラス板を設置し、このガラス板上に
a−SiCll!を生成する。その際、タンク(5)よ
りSiH,ガスを、タンク(6)よりCxHzガスを、
タンク(9)よりHeガスを放出し、グロー放電分解法
により上記ガラス板上に3μ−の厚みのa−SiC膜を
形成し、その形成にあたってSiH+ガスとC,Hzガ
スの合計流量値を300!IccIIに設定すると共に
5iHnガスとCxHtガスの比率を変えてa−3iC
膜の硬度特性を調べたところ、第3図に示す通りの結果
が得られた。尚、この時の製造条件はガス圧をQ、3T
orrに、高周波電力を150−に、Heガスの流量を
200secmに設定した。
第3図において、横軸はガス比率C,H□/(Sin4
+Czlh)を表し、縦軸は相対的な硬度値を表してお
り、この硬度の測定は引掻硬度測定器を用いてダイヤモ
ンド針がa−5iC膜の表面を加重すると共にその表面
を移動し、これによ−って生じる引掻傷の有無を調べて
、その加重量を相対値として示した、また、図中、・印
は測定値のプロットであり、aは硬度特性曲線である。
かくして得られた第3図の結果より明らかな通り、第1
のガスのなかでCzHzガスの容積比率を0゜4乃至0
.95の範囲内に設定すれば高硬度特性が得られること
が判るー。
また、本例のなかでHeガスを30sccs、 101
005c、 400sccm+ 700sccs+ 9
00sccmに設定するか、或いはHeガスの放出を止
め、それに代わってH2ガスを放出してその流量を30
sccs+、 100scc+*、 200secm、
 400sccm、 700sccw+、 900sc
cmに設定し、いずれもその他の製造条件は本例と同じ
にした場合、これによって得られたそれぞれのa−5i
C膜についても第3図に示す結果と同じ結果が得られた
(例2) 本例においては、アルミニウム製筒状基板(29)の周
回に第1図に示すようなキャリア注入阻止層、a−5i
光導電層及び表面保護層を第1表及び第2表に示すよう
な製作条件で順次形成し、この積層型感光体の電子写真
特性を測定した。
即ち、本例においてはa−SiC表面保護層をもつ電子
写真感光体ドラムを製作するにあたって、その表面保護
層の形成に用いられる第2のガスの種類及び流量を特定
し、これによって製作したそれぞれの電子写真感光体の
表面電位、残留電位及び光感度並びに画像流れの有無を
調べたところ、第3表及び第4表に示す結果が得られた
光感度はハロゲンランプの白色光(1,5ルツクス)を
用いて表面電位を初期電位から50Vまで減衰させるの
に必要な露光量でもって表し、また、画像流れの評価は
4通りに区分し、O印は露光量を感光体自体の適正露光
量よりも2倍に高めてもテストチャートの指定文字に全
く画像流れが生じない位までに鮮明な画像が得られた場
合であり、Δ印は適正露光量においては指定文字に画像
流れがなく、実用上何等支障がないが、露光量をその2
倍にまで高めると指定文字に画像流れが生じた場合であ
り、X印はテストチャートの指定文字に画像流れを生じ
ているが、その文字が概ね判読できる場合であり、××
印は画像流れが著しくてテストチャートが全く判読でき
ない場合である。
〔以下余白〕
第3表より明らかな通り、本発明の感光体隘3乃至N1
7によれば、画像流れが生じな(、特に感光体!!kL
4乃至7においてはそれが最も優れた特性であり、また
、いずれも残留電位が小さくて画像にカブリが生じなか
った。
然るに感光体Nll及び阻2によれば、光感度。が小さ
くて検知不能であり、そして、画像流れや画像にカブリ
が生じた。一方、感光体阻8は大きな成膜速度が得られ
なかった。
〔以下余白〕
第4表より明らかな通り、本発明の感光体患11乃至1
lIIL15によれば、画像流れが生じなく、また残留
電位が小さくて画像にカブリが生じなかった。
然るに感光体−9及び患10によれば光感度が小さくて
検知不能であり、そして、画像流れや画像にカブリが生
じた。一方、感光体11kL16は大きな成膜速度が得
られなかった。
(例3) 本例においては、(例2)の第1表に示した製造条件の
なかで、表面保護層の形成にあたって、H2ガスとHe
ガスを用いてその混合ガスのガス容積比率を第5表に示
す通りに変えた場合の特性評価を行った。
〔以下余白〕
第5表に示す結果によれば、感光体隘17乃至Ijh2
0はいずれも画像流れや画像のカプリが生じなかった。
(例4) 本例においては、(例2)中第2のガスを放出しないで
第1のガスだけで表面保護層を形成して成る電子写真感
光体を製作した。その場合にC。
■よとSiH,のガス流量比率を変えた以外は(例2)
の第1表と同じ製造条件に設定した。この結果は第6表
に示す通りである。
〔以下余白〕
第6表より明らかな通り、感光体Na21乃至嵐26は
いずれも光感度が小さくて検知不能であり、そして、画
像流れや画像にカプリが生じた。
また本発明者等の実験によれば、上記実施例にて用いら
れたHeガス以外の不活性ガス、例えばNe、Ar、K
rを用いても同様な結果が得られることを確認した。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明の製法によれば、a−SiC表面保
護層をグロー放電分解法によって形成するに当たって、
その生成用ガスがシランガス及びアセチレンガスから成
る第1のガス並びに水素ガス及び不活性ガスの少なくと
も1種から成る第2のガスを成分とし、これらのガスの
組成比を所定の範囲内に設定するとこの表面保護層を有
する電子写真感光体には画像流れや画像にカプリが生じ
なくなり、これにより、高性能且つ高信頼性の電子写真
感光体が提供できる。
更に本発明の製法によれば、シランとアセチレンの混合
ガスをグロー放電分解してa−SiC表面保護層を形成
しており、これにより、その層の成膜速度を著しく高め
、その結果、製造効率及び製造コストを改善することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は電子写真感光体の積層構造を示す断面図、第2
図は容量結合型グロー放電分解装置の説明図、第3図は
ガス容積比率CzHt/ (SiH4+ Czll□)
に対するアモルファスシリコンカーバイド膜の相対的硬
度を示す線図である。 1・・・基板 2・・・キャリア注入阻止層 3・・・アモルファスシリコン光導電層4・・・表面保
護層 特許出願人 (663)京セラ株式会社代表者 安城 
欽寿 同        汚材 孝夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アモルファスシリコンカーバイド生成用ガスをグロー放
    電分解して表面保護層を形成して成る電子写真感光体の
    製法において、前記ガスがシランガス及びアセチレンガ
    スから成る第1のガス並びに水素ガス及び不活性ガスの
    うち少なくとも1種から成る第2のガスを成分とし、第
    2のガスの第1のガスに対する容積比率を0.1乃至3
    の範囲内に設定し且つ第1のガスのなかのアセチレンガ
    ス容積比率を0.4乃至0.95の範囲内に設定したこ
    とを特徴とする電子写真感光体の製法。
JP2078287A 1987-01-30 1987-01-30 電子写真感光体の製法 Pending JPS63188155A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57115559A (en) * 1981-01-09 1982-07-19 Canon Inc Photoconductive material
JPS5828751A (ja) * 1982-05-10 1983-02-19 Canon Inc 光導電部材の製造法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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