JPH0756569B2

JPH0756569B2 - 電子写真用の光導電体及び像形成部材

Info

Publication number: JPH0756569B2
Application number: JP6055369A
Authority: JP
Inventors: ジャンセンフランク; モートジョゼフ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1985-07-05
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH06295081A; JPS629355A; JPH0752303B2; US4634648A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】本発明は、一般に、水素化およびハロゲ
ン化無定形炭素組成物を包含する無定形炭素の静電電子
写真像形成部材としての使用に関する。さらに詳しく
は、本発明は光導電特性を有する無定形炭素からなる多
層型部材を包含する感光性像形成部材に関する。本発明
の一つの実施態様においては、約0.５〜約５電子ボルト
のバンドギャップ（band gap) を有する無定形炭素か
らなる感光性像形成部材が提供される。また、本発明の
範囲には、支持基層上に置かれた光導電特性を有する無
定形炭素からなり、さらにオーバーコーティング層を含
む多層型感光性像形成部材も包含される。さらに、本発
明によれば、無定形炭素および光導電性水素化無定形ケ
イ素とからなる像形成部材が提供される。また、本発明
の別の実施態様においては、光導電性無定形炭素は像形
成部材中に後述するような勾配(gradient)でもって存在
する。上述の像形成部材は静電電子写真像形成法におい
て特に有用であり、さらに、ある構成においては本発明
の像形成部材は静電複写装置に使用できる。

【０００２】

【先行技術】静電電子写真像形成システム、特に、静電
複写像形成法は従来技術において多く記載されている。
一般に、これらの像形成法においては、感光性または光
導電性物質がその上に静電潜像を形成するのに用いられ
ている。感光体は表面上に光導電性物質の層を含む導電
性基層からなり得、多くの場合、薄いバリヤー層をその
間に存在させて基層からの電荷注入を防止しており、こ
の電荷注入は得られる像の品質に悪影響を及ぼし得るも
のである。公知の有用な光導電性物質の例には無定形セ
レン、およびセレンテルル、セレンひ素のようなセレン
合金等がある。さらに、像形成部材として、各種の有機
光導電性物質、例えば、トリ＝トロフルオレノンとポリ
ビニルカルバゾールとの複合体がある。最近、アリール
アミン正孔移送分子と光励起層とを含む多層型有機感光
性装置が開示されている。励起層を含む感光性装置を開
示する他の多くの特許が存在し、例えば、米国特許第3.
０４1.１６７号は導電性基層、光導電性層、および電気
絶縁性高分子物質のオーバーコーティング層とを含むオ
ーバーコーティング型像形成部材を開示している。この
部材は、電子写真複写法において、最初に第１極性の静
電荷で帯電させ、像的に露光し、次いで現像して可視像
を形成せしめることによって使用する。連続する像形成
サイクル前毎に、感光性部材を第２の反対極性の静電荷
で荷電できる。十分な追加量の第２極性電荷を部材に網
状電場を形成すにように適用する。同時に、第１極性の
モービル（mobile) 電荷を、光導電性層中に、電位を導
電性基層に適用することによって形成させる。

【０００３】また、無定形ケイ素光導電体も公知である
（例えば、米国特許第4.２６5.９９１号および第4.２２
5.２２２号参照）。第4.２６5.９９１号米国特許には、
基層および１０〜４０原子％の水素を含み５〜８０ミク
ロン厚を有する無定形ケイ素の光導電性上部層とからな
る電子写真感光性部材が開示されている。さらにこの米
国特許は無定形ケイ素のいくつかの製造方法も記載して
いる。一つの方法においては、チャンバー内にある部材
を５０℃〜１３０℃の温度に加熱し、水素原子を含むガ
スを導入し、チャンバー内に電気エネルギーによって電
気放電をもたらして上記ガスをイオン化し、次いで無定
形ケイ素を電子写真基層上に、0.５〜１００オングスト
ローム／秒の速度で、基層の温度を上昇させながら電気
放電を用いることによって付着させ、それによって所定
厚さの無定形ケイ素光導電性層を得ることからなる方法
で電子写真感光性部材を製造している。上記米国特許に
記載されている無定形ケイ素装置は感光性であるが、最
小回数の例えば１０回以下の像形成サイクルで多くの像
脱落が生じ、乏しい解像力の受け入れ難い低品質の像し
か得られない。さらにサイクル操作を行う場合、即ち、
１０回の像形成サイクル以後および１００回の像形成サ
イクル以後では、像品質はしばしば像が部分的に消失す
るまで劣下し続ける。

【０００４】また、いくつかの出願中の米国特許出願に
おいて、無定形ケイ素からなる感光性像形成部材が例示
されている。例えば、“エレクトロフォトグラフィク
デバイシスコンティニングコンペンセイティトア
モフォァスシリコンコンポジションズ（Electropho
tographic Devices Containing Compensated Amovphous
Silicon Compositions)”なる名称の米国特許出願第６
９5.９９０号においては、支持基層、および実質的に等
量のリンとほう素で調整した約２５重量ppm 〜約１重量
％のほう素を含む無定形水素化ケイ素組成物とからなる
像形成部材が開示されている。さらに、米国特許出願第
５４8,１１７号においては、支持基層、無定形ケイ素
層、ドーピングした無定形ケイ素よりなる捕捉層、およ
びトップオーバーコーティング層とからなる像形成部材
が開示されている。さらにまた、米国特許出願第６６2.
３２８号には、水素化無定形ケイ素光励起組成物、およ
びプラズマ沈着酸化ケイ素の電荷移送層とからなる像形
成部材が記載されている。さらに、この米国出願には、
酸化ケイ素電荷移送層と光励起層との間の界面遷移勾配
が記載されている。無定形ケイ素像形成部材を開示して
いる他の代表的な従来技術には例えば、高密度無定形ケ
イ素またはゲルマニウムを含む像形成部材の製造方法に
関する米国特許第4.３５7.１７９号；アンモニアを反応
室に導入することからなる水素化無定形ケイ素の製造方
法を開示している米国特許第4.２３7.５０１号；米国特
許第4.３５9.５１４号、第4.４０4.０７６号、第4.４０
3.０２６号；第4.３９7.９３３号、第4.４１6.９６２
号、第4.４２3.１３３号、第4.４６1.８１９号、第4.４
９0.４５３号、第4.２３7.１５１号、第4.３５6.２４６
号、第4.３６1.６３８号、第4.３６5.０１３号、第3.１
６0.５２１号、第3.１６0.５２２号、第3.４９6.０３７
号、第4.３９4.４２６号および第3.８９2.６５０号があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】調整した（compensa
ted)部材を包含する上述の無定形ケイ素感光性像形成部
材はその意図する目的には有用であるけれども、新規な
像形成部材が要求されている。また、多数回の像形成サ
イクルにおいて劣下なしに連続的に使用できる改良され
た感光性材料が要求されている。さらに、湿気非感受性
でありひっかきおよび摩耗に由来する電気作用による悪
影響を受けない無定形炭素からなる改良された感光性像
形成部材が要求されている。さらにまた、最小回数の処
理工程で製造でき、各層が互いに十分に接着して複写工
程での繰返しの像形成において連続使用が可能である無
定形炭素からなる改良された感光性像形成部材が要求さ
れている。さらにまた、静電写真像形成法において使用
でき、荷電装置により発生した湿気およびコロナイオン
に対して非感受性でありそのため像品質に劣下を生じな
いで実質回数の像形成サイクルにわたって使用でき、か
つ得られた部材が他の望ましい性質も有する無定形炭素
感光性物質が要求されている。さらにまた、優れた硬度
特性を有し実質的に無限の回数の像形成サイクルで使用
できる感光性像形成部材が要求されている。また、無定
形炭素を移送層として使用でき、さらに無定形ケイ素の
ような光励起物質を含む感光性像形成部材が要求されて
いる。さらにまた、接地用ストリップまたは接地用平板
として無定形炭素を使用する像形成部材が要求されてい
る。

【０００６】

【発明の目的】従って、本発明の目的は上述した欠点を
克服した感光性像形成部材を提供することにある。本発
明の別の目的は無定形炭素からなる感光性像形成部材を
提供することにある。本発明のさらに別の目的は光励起
電荷移送成分として無定形炭素を有する多層型感光性像
形成部材を提供することにある。本発明のさらに別の目
的は電荷移送物質として無定形炭素を含む多層型像形成
部材を提供することにある。本発明のさらに別の目的は
例えば静電像形成および複写法において使用できる感光
特性を有する無定形炭素（水素化およびハロゲン化無定
形炭素を包含する）を提供することにある。

【０００７】

【発明の構成】本発明の上記および他の目的は無定形炭
素からなる光導電体を用いることによって達成される。
さらに詳しくは、本発明によれば、光導電特性を有する
水素化無定形炭素およびハロゲン化無定形炭素を包含す
る無定形炭素からなる感光性像形成部材が提供される。
上述した無定形炭素からなり、上記像形成装置で使用す
るとき光導電性を有する感光性像形成部材は増大した回
数、例えば１０0,０００回の像形成サイクルでの使用を
可能にする望ましい性質を有する。さらに、ある形状の
本発明の感光性像形成部材は静電複写法において、即
ち、例えば像形成部材がスペクトルの赤外領域に対して
感光性である成分を含む方法において使用できる。さら
にまた、本発明の感光性像形成部材は像を可視像とする
のに液体現像法を用いる像形成装置においても使用でき
る。

【０００８】

【実施態様】以下、本発明およびその特徴をより明確に
理解するために、種々の好ましい実施態様に関連して詳
細に説明する。図１においては、支持基層１、および約
５〜約２５ミクロンの厚さを有し、光導電性を有する水
素化無定形炭素からなる光励起／電荷移送層３とからな
る本発明の感光性像形成部材が例示される。図２では、
支持基層１１；約１〜約4.５電子ボルト好ましくは２電
子ボルトのバンドギャップを有する水素化無定形炭素
からなる約５〜約２５ミクロンの厚さの光励起／電荷移
送層１２；および例えばチッ化ケイ素、炭化ケイ素また
は１〜２電子ボルトのバンドギャップを有する水素化
無定形炭素からなる約２００ナノメーター（ｎｍ）〜約
１マイクロメーターの厚さの任意構成成分としてのトッ
プオーバーコーティング層１４とからなる本発明の感光
性像形成部材が例示される。従って、この像形成部材の
オーバーコーティング層１４の無定形炭素は層１２で使
用される無定形炭素よりも少ない水素を含むものであ
る。図３においては、支持基層２１；0.５〜4.５電子ボ
ルトのバンドギャップを有する約５〜約２５ミクロン
厚の水素化無定形炭素からなり、水素が支持基層の極く
近くで０％、0.５電子ボルトの量から光導電性層界面で
約８０％、約4.５電子ボルトの量に拡大する、好ましく
は２０％水素、１電子ボルトから６０％水素、４電子ボ
ルトの勾配で存在している光導電性層２３；および約２
００ｎｍ〜１マイクロメーター厚のトップ保護オーバー
コーティング層２５とからなる本発明の感光性像形成部
材が例示される。

【０００９】図４においては、支持基層３１；約0.１ミ
クロン〜１ミクロン厚の水素化無定形ケイ素光導電性層
３３；水素化無定形炭素の電荷移送層３５；および例え
ば、プラズマ沈着チッ化ケイ素、炭化ケイ素または無定
形炭素からなる任意構成成分としてのオーバーコーティ
ング３７とからなる本発明の感光性像形成部材（各層は
図１〜図３のものと実質的に同じ厚さを有する）が例示
される。また、この図４の像形成部材においては、無定
形炭素からなる電荷移送層は水素化無定形ケイ素と支持
基層の間に存在させてもよい。即ち、第５図において
は、支持基層４１；水素化無定形炭素からなる電荷移送
層４３；無定形ケイ素を包含する光励起顔料からなる光
励起層４５；および、例えば、チッ化ケイ素、好ましく
は過剰のケイ素を含むチッ化ケイ素、即ち、非化学量論
量のチッ化ケイ素、炭化ケイ素および水素化無定形炭素
からなる群から選ばれた成分からなるオーバーコーティ
ング層５０とからなる本発明の感光性または光導電性部
材が例示される。さらに、上述の像形成部材において
は、例えば、水素化無定形ケイ素からなる光励起層に、
得られる部材を赤外線波長エネルギーに対して感応性に
することのできる各種物質を加えることができる。即
ち、例えば、光励起水素化無定形ケイ素層に約４０原子
％のゲルマニウムを加えることができる。

【００１０】さらに図１〜図５の像形成部材において
は、チッ化ケイ素または炭化ケイ素から成り得るオーバ
ーコーティング層は、これらの層を非化学量論組成物Si
Nx、SiCy（ｘは約１〜約1.３の数であり、ｙは0.７〜約
1.３の数である）が得られるような方法で作製すること
によって導電性とすることもできる（米国特許出願第５
４8.１１７号参照）。さらに、本発明には、上述したも
のと実質的に等価であるが、トップオーバーコーティン
グ層が約0.５％〜約５％のリンまたはほう素でドーピン
グしたチッ化ケイ素、炭化ケイ素または無定形炭素から
なる感光性像形成部材が包含され、このドーピングはオ
ーバーコーティング層を部分的に導電性にして像品質を
一層向上させ得る。水素化無定形炭素またはハロゲン化
無定形ケイ素層はリンまたは素のようなｐまたはｎ型の
いずれかのドパントを含み得る。これらのドパントは、
例えば１００ppm 〜約５００ppm 、好ましくは約２００
〜３００ppm の量で存在する。さらに、本発明の像形成
部材、特に各図で例示した像形成部材に関しては、水素
化無定形炭素に代えてハロゲン化無定形炭素を使用する
ことができる。ハロゲン化成分の例は特にフッ素および
塩素である。また、水素化していない無定形炭素も本発
明の目的が達成される限りにおいて使用できる。

【００１１】各図において例示した感光性装置の支持基
層は不透明または実質的に透明でもよく、必要な機械的
性質を有する種々の適当な材料からなっている。即ち、
基層は本発明の目的が達成される限り、多くの物質から
なり得る。基層の具体的な例には、無機または有機高分
子物質のような絶縁性材料；酸化インジウムスズのよ
うな半導性表面層を有する有機または無機物質の層；ま
たは例えばアルミニウム、クロム、ニッケル、黄銅、ス
テンレススチール等のような導電性材料がある。基層は
可撓性でも剛性のあるものでもよく、また多くの各種形
状、例えばプレート、円筒状ドラム、スクロール、エン
ドレス可撓性ベルト等であり得る。好ましいのは、基層
は円筒状ドラムまたはエンドレス可撓性ベルトの形状で
ある。ある場合には、特に基層が有機高分子材料である
ときには、基層裏面に抗カール層例えばマクロロン（Ma
krolon）として商業的に入手できるポリカーボネート材
をコーティングすることが望ましい。さらに、基層の厚
さは経済性および所望する機械的性質を含む多くの要因
による。従って、例えば、基層は約0.０１インチ（２５
４ミクロン）〜約0.２インチ（５０８０ミクロン）の厚
さであり得るが、好ましいのは約0.０５インチ（１２７
０ミクロン）〜約0.１５インチ（３８１０ミクロン）の
厚さである。一つの実施態様においては、支持基層は約
１ミル〜約１０ミル（約２5.４〜２５４ミクロン）厚の
酸化ニッケルからなっている。

【００１２】本発明の像形成部材の一つの重要な成分は
水素化またはハロゲン化無定形炭素である。従って、例
えば、グラファイトおよびダイヤモンド形の炭素は本発
明においてはそれを変形しなければ使用できない。例え
ば、グラファイトは高度に架橋した分子（faction)を含
む多層型構造であることは公知である。これはダイヤモ
ンドにおける炭素結合が単一のボンドより成るのと対照
的である。これらの物質は、いずれも、例えば、可視光
線電荷によって光励起し得ないので光導電性層として適
さないものと考えられている。さらに、高架橋グラファ
イトは約0.５〜約0.７電子ボルトの極めて小さなバンド
ギャップを有し、またダイヤモンドは5.５電子ボルト
のバンドギャップを有する。従って、本発明で使用で
き、光励起および正孔移送特性を有する約５〜７０原子
％の水素を含む水素化無定形炭素および約５〜７０原子
％のハロゲンを含むハロゲン化無定形炭素は、例えば、
得られる無定形炭素が0.５〜約５電子ボルトのバンド
ギャップを有し得るような方法での例えばメタンのよう
な炭化水素ガスを包含する炭素蒸気の調整された（cont
rolled) 水素化またはハロゲン化によって得ることがで
きる。この方法において、炭素蒸気は固体炭素物質から
加熱蒸発またはスパッタリングにより生成し得る。さら
に、調整された水素化は加工中に分子または原子状水素
を導入することによって行い得る。本発明で使用できる
水素化またはハロゲン化無定形炭素は、また公知のグロ
ー放電分解法によっても調製できる。また、赤外線に対
して感応性である感光性像形成部材が所望される実施態
様においては、約１〜約２電子ボルトのバンドギャッ
プを有する無定形炭素が調製される。

【００１３】従って、さらに詳しくは、光導電性を有す
る水素化またはハロゲン化無定形炭素は炭化水素ガスの
グロー放電またはプラズマ沈着によって調製できる。従
って、メタンおよびアセチレンを包含する脂肪族または
芳香族炭化水素ガスまたはそのハロゲン化誘導体を２つ
の電極間に存在させグロー放電せしめる。一つの特別の
実施態様においては、その調製方法は第１の基層電極手
段と対電極手段とを収容した容器を用意し；第１電極手
段上に円筒状表面を調製し、この円筒状表面を第１電極
手段に含まれる加熱要素によって第１電極手段を回転さ
せながら加熱し、反応容器中にメタンガスまたはアセチ
レンガスのような無定形炭素源を円筒状部材に対し直角
に導入し、第１電極間に電圧をかけ、そして第２電極に
電流を流して、メタンまたはアセチレンガスを分解して
円筒状表面上に約0.５〜約５電子ボルトのバンドギャ
ップを有する無定形炭素を沈着させることからなる。メ
タンまたはアセチレンガスは無定形炭素光導電性物質を
生成するように反応容器中を流す。例えば、約１００sc
cm〜約1,０００sccmのメタンまかはエタンガスが反応容
器を通って流れる。これらのガスはラジオ周波数（rf)
または直流（dc) 電場の作用によって分解しそれによっ
てＣ，ＣＨ，ＣＨ₂およびＣＨ₃のような凝縮可能なラ
ジカルを生成できる。これらのラジカルは電極表面上で
再結合して光導電性の無定形炭素フィルムの形成を可能
にする。さらに、水素またはハロゲン含有量は種々の処
理条件例えば電極に伝播させる電力量、使用するガスの
流速、先駆体（precursor)ガスまたはガス混合物の組
成、分解中に用いる圧力およびその他同様な反応パラメ
ーターによってもコントロールし得る。さらにまた、高
電力、高基層温度、および低圧力を含む各プロセスパラ
メーターを注意深く選定することにより、比較的少ない
水素含有量の低バンドギャップを有する無定形炭素を
得ることができる。しかしながら、一般には、無定形炭
素は約０原子％〜約７０原子％の水素を含み得、それ以
上の水素も本発明の目的が達成される限り含み得る。

【００１４】本発明の感光性像形成部材の調製に用い得
る方法および装置は米国特許第4,466,380 号に詳細に開
示されている。一般に、この米国特許に開示された装置
は、電気絶縁性回転シャフト上に固定された回転円筒状
第１電極手段３；第１電極手段３内にある放射加熱要素
２；接続用ワイヤー６；中空シャフトの回転可能な真空
フィードスルー４；加熱源８；第１電極手段３を収容
し、第１電極手段３の一部である末端フライジによって
固定されている中空ドラム基層５；フランジ８、および
スリットまたは垂直スロット１０および１１を含む第２
の中空対向電極手段７；容器またはチャンバー手段１５
およびその一体化部分としてのチャンバー１５内にモジ
ュールを立てるためのフランジ９用の受器１７および１
８；容量真空センサー２３；ゲージ２５；スロットルバ
ルブ２９を有する真空ポンプ２７；流量調節器３１；ゲ
ージおよびセットポイントボックス３３；ガス圧力容
器３４，３５および３６（例えば、圧力容器３４は例え
ばメタンガスを収容し、圧力容器３５はホスフィンガス
を収容し、容器３６は例えばジボランガスを収容す
る）；および第１電極手段３および第２電極手段７用の
電流源手段３７とからなっている。チャンバー１５は原
料ガス用の入口手段１９と未使用原料ガスの出口手段２
１とを有する。一般に、操作においては、チャンバー１
５は真空ポンプ２７で減圧して適当な低圧にする。その
後、容器３４、３５および３６から向けられた例えばメ
タンガス、ホスフィンガスおよびジボランガスを入口手
段１９よりチャンバー１５内に同時に導入する。ガス流
量は流量調節器３１によって調節するこれらのガスは入
口１９に交差流れ方向に導入する、即ち、ガスは第１電
極手段３上に収容された円筒状１５の軸に対して垂直方
向に流れる。ガスを導入する前に、第１電極手段はモー
ターにより回転させ、加熱源８によって放射加熱要素２
に電力を供給し、また電源３７により第１電極手段と第
２電極手段に電圧をかける。一般に、ドラム５を約１０
０℃〜約３００℃好ましくは約２００℃〜２５０℃の温
度に維持するに十分な電力を加熱源８より供給する。チ
ャンバー１５内の圧力はスロットルバルブ２９の位置に
よりゲージ２５で定めたセッティング値に相当するよう
に自動的に調節される。第１電極手段３と第２電極手段
７との間に生じた電場はメタンガスをグロー放電によっ
て分解せしめ、それによってリンおよびほう素を含む無
定形炭素が第１電極手段３上に収容された円筒状手段５
の表面に均一な厚さで沈着する。

【００１５】一つの好ましい実施態様においては、0.５
〜５電子ボルトのバンドギャップを有する無定形炭素
感光性成分は前述の米国特許第4,466,380 号に示された
詳細に従って反応チャンバーにアセチレンガスを２００
／sccmの速度で導入することによって得ることができ
る。さらに詳しくは、使用する反応チャンバーを室温に
維持し、１００ワットのラジオ周波数電力を回転円筒状
電極に供給しアセチレンガスを発光せしめ、７５ミリト
ールの圧力で部分的に分解させる。この処理を約３時間
続行し、対向電極および円筒状でドラム上に沈着した陽
極および陰極フィルムを、それぞれ、チャンバーから取
り出す。これらフィルムの光学方法によるバンドギャ
ップ測定は陽極フィルムと陰極フィルムがその特性にお
いて実質的に異なることを示している。即ち、例えば、
陽極フィルムは約３電子ボルトのバンドギャップを有
するのに対し無定形炭素の陰極フィルムは、１電子ボル
トのバンドギャップを有する。チッ化ケイ素または炭
化ケイ素のオーバーコーティング層（米国特許出願第54
8,117 号参照）も上述の米国特許に記載した装置でシラ
ンとアンモニアまたはチッ素ガスの混合物またはシラン
とメタンのような炭化水素ガスの混合物のグロー放電沈
着によって調製できる。無定形炭素はグロー放電装置で
メタンの如き炭化水素ガスを使用するほかは同様な方法
でオーバーコーティングとして沈着させる。

【００１６】本発明の無定形光導電性炭素を形成するの
に用い得る炭化水素の具体的な例にはメタン、プロパ
ン、プロピレン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、
アセチレン、エチレン、ブタン、ベンゼン、キシレン、
およびナフチレン；およびこれらの関連ハロゲン化誘導
体がある。光導電性無定形炭素はまた米国特許第4,376,
688 号および第4,416,755 号に記載されているようにし
ても調製できる。詳細に述べれば、これら米国特許に
は、プラズマからのイオンビームをチャンバー内に収容
されたスパッタリングターゲットへ向け加速させる手段
を含み、このチャンバーがスパッタリングターゲットに
比し低いスパッタリング効率を有するシールド手段を含
むことからなる基層上に無定形ケイ素フィルムを調製す
る方法を開示している。シールド手段は漂遊（stray)イ
オンビームと真空チャンバー表面間に置かれている。さ
らに詳しくは、水素化無定形炭素を生成させるイオンビ
ーム方法は水素ガスのプラズマを発生させ、このプラズ
マのイオンビームを減圧下の真空チャンバー内に存在す
る炭素スパッタリングターゲットに向けて加速させ、炭
素シールドにより真空チャンバー表面を漂遊イオンビー
ムから遮断し、それによってプラズマによる真空チャン
バー表面のスパッタリングを最小にし、炭素のターゲッ
トをイオンビームでスパッタリングし、スパッタリング
したターゲット材料を基層上の無定形炭素フィルムとし
て収集することからなり、無定形炭素フィルムはプラズ
マ発生工程およびスパッタリング工程より物理的に単離
される。

【００１７】また、無定形炭素光導電性物質およびそれ
よりなる像形成部材は基層を１つの電極に付着させ炭素
源からなるターゲットを第２電極上に置くことからなる
スパッタリング方法によっても調製できる。これらの電
極は高電圧動力源に接続しアルゴンと水素の混合物であ
るガスを両電極間に導入して、グロー放電またはプラズ
マが開始し維持できる媒体を与える。グロー放電は炭素
ターゲットに当り、主として中性ターゲット原子の運動
量（momentum) 転移による除去を引き起すイオンを生
じ、それがその後基層電極上に薄膜として凝縮する。ま
た、グロー放電は水素を活性化して炭素源と反応せしめ
水素を沈着無定形炭素フィルム中に導入するように機能
する。活性化水素はまた無定形炭素の懸垂結合（dangli
ng bond)と配位結合する。他の調製方法には公知のrfス
パッタリングおよびdcスパッタリング法がある。さら
に、光導電性無定形炭素を有する本発明の像形成部材を
得るには直接イオンビーム沈着法も使用できる。その１
つの大きな違いはプラズマイオンガンにおける不活性ガ
ス／水素混合物よりむしろ炭化水素またはフッ化炭素ガ
スの使用にある。本発明の感光性像形成部材に関して、
光励起／電荷移送層は約１〜約２５ミクロンの厚さを有
するが、他の厚さも本発明の目的が達成される限り使用
できる。さらに、無定形ケイ素のような光励起層が使用
される部材においては、この層は約0.５ミクロン〜約５
ミクロンの厚さを有する。さらにまた、本発明の感光性
像形成部材が光励起層および電荷移送層としての上述し
た水素化無定形炭素を含む場合には、その移送層は約１
〜約２５ミクロンの厚さを有する。また、使用するオー
バーコーティング層は約２００nm〜約１マイクロメータ
ーの厚さを有する。

【００１８】以下、本発明を特定の好ましい実施態様に
関連して具体的に説明するけれども、これらの実施例は
単に例示のみを目的とするものであることを理解された
い。本発明をこれら実施例に示した材料、条件またはプ
ロセスパラメータに限定するつもりはなく、またすべて
の部およびパーセントは特に断わらない限り重量による
ことに注意されたい。

【００１９】

【実施例１】無定形炭素感光体は米国特許第4,466,380
号に開示された装置および処理条件によって作製でき
る。即ち、長さ１５インチ（３8.１cm）、外径３インチ
（7.６cm）のアルミニウムドラムを１０^-4トール以下の
圧力下にある上記米国特許の真空チャンバー内に収容さ
れたマンドレル上に挿入する。次いで、ドラムとマンド
レルを５r.p.m で回転させ、続いて２００sccmのメタン
ガスを真空チャンバー内に挿入する。圧力を調整可能な
スロットルバルブにより１００ミリトールに維持する。
次に、−1,０００ボルトのd.c.電圧を電気的に接地させ
た対向電極に対してのアルミニウムドラムに適用する。
対向電極4.８インチ（約１2.２cm）の直径、0.５インチ
（1.２７cm）幅のガス入口および排出スロット、および
約１６インチ（４0.６cm）の長さとを有する。３時間
後、マンドレルに対する電圧を落とし、ガス流を停止さ
せる。その後、得られたドラムを真空チャンバーより取
り出す。かくして、厚さ約５ミル（１２７ミクロン）の
アルミニウム、および厚さ約３ミクロン、約２０〜４０
電子％の水素および約２電子ボルトのバンドギャップ
を有する水素化無定形炭素層とからなる像形成部材を得
る。

【００２０】得られた感光性像形成部材をゼロックス
コーポレーション３１００（登録商標）として商業的に
入手できる静電複写像形成装置に組み込み、像を２０ボ
ルト／ミクロンの電場で発生させる。その後、これらの
像をスチレンｎ−ブチルメタクリレートコポリマー
とカーボンブラック粒子とからなるトナー組成物で現
像できる。この像形成部材は１０0,０００回以上の像形
成サイクルで実質的に背影付着物がなくまた複写脱落の
ない優れた解像力の像を形成するのに使用できる。

【００２１】

【実施例２】感光性像形成部材を実施例１の手順を繰返
して作製する。ただし、先ず最初は、アルミニウムドラ
ム上に約0.５ミクロン厚の水素化無定形ケイ素を、反応
チャンバー内にシランガスを導入することによって沈着
させる（前出の米国特許第4,466,380 号参照）。その
後、無定形ケイ素上に、１トールの圧力でＨ₂:ＣＨ₄(1
0：１）の混合物を１００℃の基層温度および0.０１ワ
ット／cm²の電力値で沈着させる。両ガスの合同流速は
５００sccmである。約２時間で、約５５重量％の水素を
含み0.５ミクロンの厚さを有する水素無定形炭素を形成
する。この水素化無定形炭素層のバンドギャップは約
3.４電子ボルトである。得られた感光性像形成部材をゼ
ロックスコーポレーション３１００（登録商標）とし
て商業的に入手できる静電複写像形成装置に組み込み、
像を２０ボルト／ミクロンの電場で発生させる。その
後、これらの像をスチレンｎ−ブチルメタクリレート
コポリマーとカーボブラック粒子とよりなるトナー組
成物で現像する。この像形成部材は１２5,０００回以上
の像形成サイクルで実質的な背影付着物および複写脱落
のない優れた解像力の像を形成するのに使用できる。

【００２２】

【実施例３】感光性像形成部材を実施例１の手順を繰返
して作製する。ただし、真空チャンバーには、１重量％
のジボランを含む２００sccmのメタンガスを導入し、圧
力は１００ミリトールよりはむしろ２００ミリトールに
維持する。また、d.c.電圧−1,０００ボルトの代りに0.
０１ワット／cm²のラジオ周波数電圧を用いる。水素化
無定形炭素が約３電子ボルトのバンドギャップを有す
る以外は実質的に等価の像形成部材を得る。次に、得ら
れた感光性像形成部材ゼロックスコーポレーション３１
００（登録商標）として商業的に入手できる静電複写像
形成装置に組み込み、像を２０ボルト／ミクロンの電場
で発生させる。その後、これらの像をスチレンｎ−ブ
チルメタクリレートコポリマーとカーボンブラック粒
子とからなるトナー組成物で現像する。この像形成部材
は１０0,０００回以上の像形成サイクルで実質的に背影
付着物のない優れた解像力の像を形成するのに使用でき
る。

【００２３】

【実施例４】感光性像形成部材を実施例３の手順を繰返
して作製する。ただし、ジボランガスの代りに１重量％
のホスフィンガスを用いるが、実質的に同様の結果を得
る。また、無定形ケイ素の光励起層および水素化無定形
炭素の電荷移送層を有する感光性像形成部材は本明細書
で記載した特に前出の米国特許および特許出願中に記載
されたプロセスパラメーターによって作製できる。同様
に、チッ化ケイ素、炭化ケイ素または無定形炭素のオー
バーコーティング層を有する像形成部材は、例えば、米
国特許出願第548,117 号の記載に従って作製できる。本
発明を特定の好ましい実施態様について説明して来たけ
れども、これらに限定するものではなく、むしろ当業者
ならば本発明の精神および特許請求する本発明の範囲に
おいて多くの変形および修正がなし得ることは理解され
るであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感光性像形成部材の一部断面図であ
る。

【図２】本発明の別の感光性像形成部材の一部断面図で
ある。

【図３】本発明のもう１つ別の感光性像形成部材の実施
態様を示す。

【図４】本発明のさらに別の感光性像形成部材の一部断
面図である。

【図５】本発明のさらに別の感光性像形成部材の一部断
面図である。

【符号の説明】

１支持基層３光励起／電荷移送層１１支持基層１２光励起／電荷移送層１４オーバーコーティング層２１，３１，４１支持基層２３，３３，４５光導電性層２５，３７，５０オーバーコーティング層４３電荷移送層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−59367（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−225163（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−219961（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−223749（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導電性の無定形炭素または光導電性の
ハロゲン化無定形炭素からなる電子写真用光導電体。
【請求項２】支持基層、及びこの支持基層と接触した
光導電性水素化またはハロゲン化無定形炭素からなる電
子写真用像形成部材。
【請求項３】支持基層、水素化無定形炭素及びハロゲ
ン化無定形炭素からなる群より選ばれた光導電性の無定
形炭素、および保護オーバーコーティング層からなる電
子写真像形成部材。