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      電攝影感光體的制造方法、電攝影感光體及電攝影裝置的制作方法

      文檔序號(hào):2687948閱讀:306來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:電攝影感光體的制造方法、電攝影感光體及電攝影裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及便宜地制造能夠長(zhǎng)期維持圖像缺陷少、帶電能力高、濃度深、良好的圖像形成的非晶硅電攝影感光體的方法,及此電攝影感光體和電攝影裝置。
      背景技術(shù)
      作為形成固體攝像裝置或圖像形成區(qū)域的電攝影用電攝影感光體或原稿讀取裝置中的光導(dǎo)電層的材料,要求高靈敏度、SN比[光電流(Ip)/(Id)]高、具有與照射電磁波地光譜特性相匹配的吸收光譜特性,光應(yīng)答性快,具有所希望的暗電阻值,使用時(shí)對(duì)人體無(wú)公害,進(jìn)而在固體攝像裝置方面,要求具有能夠在特定時(shí)間內(nèi)容易地處理殘像等的特性。特別在用作辦公室使用的辦公機(jī)器的電攝影感光體的情況,上述的使用時(shí)無(wú)公害是非常重要的。
      出于這樣的考慮,人們著眼的材料有由氫原子或鹵原子等一價(jià)元素修飾懸空鍵的非晶硅(以下記為“a-Si”),例如特開(kāi)昭54-86341號(hào)公報(bào)中記載的在電攝影用電攝影感光體方面的應(yīng)用。
      目前,作為在導(dǎo)電性基體上形成a-Si組成的電攝影感光體的形成方法,已知有濺射法、通過(guò)熱分解原料氣的方法(熱CVD法)、通過(guò)光分解原料氣的方法(光CVD法)、通過(guò)等離子體分解原料氣的方法(等離子體CVD法)等多種方法。其中,等離子體CVD法,即通過(guò)直流或高頻、微波等的輝光放電分解原料氣,在導(dǎo)電性基體上形成堆積膜的方法,作為電攝影感光體的形成方法在實(shí)用化方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。
      作為這樣的堆積膜的層構(gòu)成,還有如下提案以現(xiàn)有方法得到的a-Si為母體,加入到添加了適當(dāng)修飾元素的電攝影感光體中,再在表面?zhèn)葘雍暇哂凶柚鼓艿乃^表面層或上部阻滯層。
      例如在特開(kāi)平08-15882號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了下述方法在光導(dǎo)電層和表面層之間,從表面層中減去碳原子的含量,設(shè)置含有控制傳導(dǎo)性的原子的中間層(上部阻滯層)。
      根據(jù)目前的電攝影感光體形成方法,可能得到具有某種程度實(shí)用的特性和均勻性的電攝影感光體。另外,如果嚴(yán)格地進(jìn)行真空反應(yīng)容器內(nèi)的清潔,可能得到某種程度缺陷少的電攝影感光體。但是,這些現(xiàn)有的電攝影感光體的制造方法,在電攝影感光體那樣要求大面積較厚堆積膜的產(chǎn)品方面,存在難以滿足均勻膜質(zhì)、光學(xué)及電學(xué)各特性的要求,且通過(guò)電攝影過(guò)程圖像形成時(shí)難以高收率地得到圖像缺陷少的堆積膜這樣的問(wèn)題。
      特別是a-Si膜具有下述性質(zhì)在基體表面粘附數(shù)μm級(jí)的灰塵時(shí),在成膜過(guò)程中,以此灰塵為核進(jìn)行異常成長(zhǎng),形成所謂的“球狀凸起”。球狀凸起具有使以灰塵為起點(diǎn)的圓錐形反轉(zhuǎn)的形狀,由于在正常堆積部分與球狀凸起部分的界面處局部能級(jí)非常多,具有低電阻化、帶電電荷通過(guò)界面溢出到基體側(cè)的性質(zhì)。因此,有球狀凸起的部分,在圖像上全黑圖像處顯出白點(diǎn)(反轉(zhuǎn)顯影時(shí)全白色圖像處顯出黑點(diǎn))。這種稱為所謂的“點(diǎn)”的圖像缺陷隨著規(guī)格逐年的嚴(yán)格,根據(jù)大小,在A3紙上即使存在幾個(gè)也被定為不良。再者,裝配到彩色復(fù)印機(jī)上時(shí),規(guī)格更嚴(yán)格,在A3用紙上即使存在1個(gè)也認(rèn)為是不良。
      此球狀凸起由于以灰塵為起點(diǎn),將使用的基體在成膜前精密地洗凈,在成膜裝置上設(shè)置的步驟全在潔凈室或真空下進(jìn)行操作。這樣,盡最大的努力在成膜前極力減少基體上粘附的灰塵,可以提高效果。但是,球狀凸起的產(chǎn)生原因不只是基體上粘附的灰塵。即,制造a-Si感光體時(shí),由于要求的膜厚從幾μm到數(shù)10μm,非常厚,成膜時(shí)間從數(shù)小時(shí)到數(shù)十小時(shí)。這一期間內(nèi),a-Si膜不僅堆積在基體上,也堆積在成膜爐壁或成膜爐內(nèi)的結(jié)構(gòu)物上。由于這些爐壁、構(gòu)筑物不像基體那樣地含有被控制的表面,在不同場(chǎng)合會(huì)有發(fā)生粘附力弱,長(zhǎng)時(shí)間成膜中發(fā)生膜剝落的可能。成膜中即使發(fā)生很少的剝落,這一剝落即成為灰塵,粘附在堆積中的感光體表面,以此為起點(diǎn)發(fā)生球狀凸起的異常成長(zhǎng)。為此,為維持高的成品率,不僅有必要在成膜前控制基體,還有必要對(duì)成膜過(guò)程中在成膜爐內(nèi)為防止膜剝落進(jìn)行慎重的管理,所以制造a-Si感光體是比較困難的。
      雖然引起點(diǎn)以外的缺陷的熔融粘結(jié)(在感光體的表面部分地粘附的粘附物)、成膜(在感光體表面的全部范圍內(nèi)呈膜狀粘附的粘附物)的詳細(xì)產(chǎn)生原因還不清楚,但是推測(cè)大致如下。如果感光體與滑擦部分之間產(chǎn)生摩擦力,接觸狀態(tài)下產(chǎn)生咔噠聲(由清潔感光體表面的清潔刮板與感光體的摩擦導(dǎo)致清潔刮板的振動(dòng)),感光體表面的壓縮效果提高,由于調(diào)色劑被強(qiáng)力壓入感光體表面,發(fā)生熔融粘結(jié)、成膜。如果電攝影裝置的運(yùn)行速度變快,由于滑擦部分與感光體的相對(duì)速度變快,會(huì)容易發(fā)生問(wèn)題。
      作為解決上述問(wèn)題的對(duì)策,已知如特開(kāi)平11-133640號(hào)公報(bào)及特開(kāi)平11-133641號(hào)公報(bào)中也公開(kāi)的那樣,使用含氫的非晶碳層(以下稱為a-CH膜)是有效的。a-CH膜又稱類鉆碳膜(DLC),由于硬度非常地高,在防止劃傷、磨損的同時(shí),由于具有特異的固體潤(rùn)滑性,認(rèn)為是防止熔融粘結(jié)、成膜的最適當(dāng)?shù)牟牧稀?br> 實(shí)際上,可以確認(rèn)在感光體的最表面上使用a-CH膜時(shí),在各種環(huán)境中都可以有效地防止熔融粘結(jié)、成膜。
      但是,在將此a-CH膜作為表面層使用的電攝影感光體的制造過(guò)程中,存在制造步驟上的問(wèn)題。通常,在使用高頻等離子體形成堆積膜時(shí),堆積膜形成結(jié)束后,通過(guò)干蝕刻等除去堆積膜形成中產(chǎn)生的副產(chǎn)物(聚硅烷),清潔反應(yīng)容器內(nèi)部。但是,連續(xù)形成感光層~表面層(a-CH)后的蝕刻處理時(shí)間比連續(xù)形成感光層~現(xiàn)有的表面層(a-SiC)的時(shí)間長(zhǎng)。其原因是a-CH非常難以蝕刻,成為使制造成本升高的一個(gè)主要原因。
      蝕刻處理后,有a-CH膜的殘?jiān)袝r(shí)會(huì)有微量殘留,有可能成為下次堆積膜形成時(shí)導(dǎo)致圖像缺陷的原因。
      另一方面,在電攝影裝置中,因a-Si感光體的表面狀態(tài)的不同,表面粗糙程度或以上述球狀凸起等為起因的清潔刮板的劃傷、或由于使用初期階段感光體與清潔刮板間的滑動(dòng)性過(guò)好,有時(shí)會(huì)發(fā)生顯影劑(調(diào)色劑)溢出等清潔不良,有時(shí)會(huì)在圖像上產(chǎn)生黑色條紋。
      為了應(yīng)對(duì)這樣的不良情況,對(duì)應(yīng)感光體的表面狀態(tài),充分注意地設(shè)定刮板的材質(zhì)、接觸壓力、顯影劑組成等,例如將初期刮板的接觸壓力設(shè)定較高,然后再緩慢地降低等,可以降低至與之對(duì)應(yīng)的程度。但是,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用,為了提高圖像的品質(zhì),就要增加維護(hù)的次數(shù),維護(hù)變得復(fù)雜,不能充分提高電攝影裝置的工作效率,有產(chǎn)生零件數(shù)量增加等新的不良情況的可能。
      根據(jù)感光體的表面狀態(tài)和清潔刮板的狀態(tài),如果將電攝影裝置長(zhǎng)期使用,隨著感光體的旋轉(zhuǎn),慢慢地發(fā)生清潔刮板彎曲,有不能充分清潔調(diào)色劑的可能。
      關(guān)于a-Si感光體的制造方法,利用VHF帶頻率的等離子體CVD法,比使用RF帶的情況下能夠大幅度提高堆積膜速度,在表面性方面,根據(jù)制造條件,與用RF帶制作的感光體表面相比較,有表面狀態(tài)在微觀視野水平(亞微米級(jí))下變粗的可能。因此,VHF帶下制作的感光體有時(shí)容易發(fā)生清潔刮板的劃傷、調(diào)色劑的溢出等清潔不良的情況,有時(shí)為了應(yīng)對(duì)不良情況的發(fā)生要縮小曝光范圍。
      特別是近年來(lái)伴隨著電攝影裝置的數(shù)字化進(jìn)程,對(duì)畫質(zhì)的要求逐步提高,已經(jīng)不能不將目前的模擬型裝置能夠容許程度的圖像缺陷作為問(wèn)題來(lái)看待了。
      因此期待一種能夠有效去除導(dǎo)致圖像缺陷產(chǎn)生的要因的對(duì)策。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的是提供一種能夠在不犧牲電特性的前提下解決目前電攝影感光體存在的問(wèn)題的,能夠便宜、穩(wěn)定、生成率高地制造的,圖像缺陷少、能夠長(zhǎng)期維持高畫質(zhì)的,操作簡(jiǎn)便的電攝影感光體的制造方法及此電攝影感光體,及電攝影裝置。
      具體來(lái)說(shuō)就是,提供一種電攝影感光體的制造方法及電攝影感光體,還有電攝影裝置,所說(shuō)的制造方法是制造含有由非單結(jié)晶材料組成的層的電攝影感光體的制造方法,其特征在于包括以下步驟作為第1步,在具備排氣裝置和原料氣供給裝置的能夠真空氣密的成膜爐內(nèi),設(shè)置具有導(dǎo)電性表面的基體,至少通過(guò)高頻電功率分解原料氣,在所述基體上至少堆積由非單結(jié)晶材料組成的第1層;作為第2步,將堆積第1層后的基體暴露于含有氧和水蒸氣的氣體中的步驟;作為第3步,在所述成膜爐內(nèi)通過(guò)高頻電功率至少分解原料氣,在所述第1層上堆積含有由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層的第2層的步驟。
      本發(fā)明中,作為所述含氧和水蒸氣的氣體可以使用大氣。
      第2步中,也可以將堆積所述第1層的基體從所述成膜爐中取出后暴露在大氣中,另外更優(yōu)選包括對(duì)層合所述第1層的感光體表面進(jìn)行研磨等加工的步驟。期間也可以對(duì)所述感光體進(jìn)行檢查。具體來(lái)說(shuō)就是,外觀檢查、圖像檢查、電位檢查等。檢查后,通過(guò)用水進(jìn)行洗滌,提高此后堆積上部阻滯層時(shí)的密合性,有防止膜剝落的效果。
      另外,在上部阻滯層的上部也可以堆積表面層。此時(shí)也可以改變基體溫度。
      這里說(shuō)的由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層是指以具有介于石墨和金剛石中間的性質(zhì)的非結(jié)晶狀的碳為主表達(dá)的,也可以部分地含有微結(jié)晶或多結(jié)晶。


      圖1是表示電攝影感光體的球狀凸起之一例的模式剖面圖。
      圖2是表示本發(fā)明的電攝影感光體的球狀凸起之一例的模式剖面圖。
      圖3是表示在第2步中研磨表面的本發(fā)明電攝影感光體的球狀凸起之一例的模式剖面圖。
      圖4是表示本發(fā)明電攝影感光體之一例的模式剖面圖。
      圖5是使用RF的a-Si感光體成膜裝置的模式剖面圖。
      圖6是使用VHF的a-Si感光體成膜裝置的模式剖面圖。
      圖7是本發(fā)明中使用的表面研磨裝置的模式剖面圖。
      圖8是本發(fā)明中使用的水洗滌裝置的模式剖面圖。
      圖9是使用電暈帶電方式的電攝影裝置之一例的模式剖面圖。
      具體實(shí)施例方式
      根據(jù)現(xiàn)有的電攝影感光體形成方法,可能得到具有某種程度的實(shí)用特性和均勻性的電攝影感光體。另外,如果嚴(yán)格進(jìn)行真空反應(yīng)容器內(nèi)的清掃,可能得到某種程度缺陷少的電攝影感光體。但是,這些目前的電攝影感光體的制造方法,對(duì)于例如像電攝影用電攝影感光體那樣地要求大面積、較厚的堆積膜產(chǎn)品,存在難以滿足均勻膜質(zhì)、光學(xué)及電學(xué)各特性的要求,且難以高收率地得到通過(guò)電攝影過(guò)程圖像形成時(shí)圖像缺陷少的堆積膜的問(wèn)題。
      特別是a-Si膜具有下述性質(zhì)在基體表面粘附數(shù)μm級(jí)的灰塵時(shí),在成膜過(guò)程中,以此灰塵為核進(jìn)行異常成長(zhǎng),形成所謂的“球狀凸起”。球狀凸起具有使以灰塵為起點(diǎn)的圓錐形反轉(zhuǎn)的形狀,由于在正常堆積部分與球狀凸起部分的界面處局部能級(jí)非常多,具有低電阻化、帶電電荷通過(guò)界面溢出到支持體側(cè)的性質(zhì)。因此,有球狀凸起的部分,在圖像上全黑圖像處顯出白點(diǎn)(反轉(zhuǎn)顯影時(shí)全白色圖像處顯出黑點(diǎn))。這種稱為所謂的“點(diǎn)”的圖像缺陷隨著規(guī)格逐年的嚴(yán)格,根據(jù)大小,在A3紙上即使存在幾個(gè)也被定為不良。再者,裝配到彩色復(fù)印機(jī)上時(shí),規(guī)格更嚴(yán)格,在A3紙上即使存在1個(gè)也被認(rèn)為是不良。
      此球狀凸起由于以灰塵為起點(diǎn),將使用的支持體在成膜前精密地洗滌,設(shè)置于成膜裝置中的過(guò)程全在潔凈室或真空下進(jìn)行操作。這樣,在成膜前,盡最大的努力以求極力減少支持體上粘附的灰塵,可以提高效果。但是,球狀凸起的產(chǎn)生原因不僅是基體上粘附的灰塵。即,制造a-Si感光體時(shí),由于要求的膜厚從幾μm到幾十μm,非常厚,成膜時(shí)間從數(shù)小時(shí)到數(shù)十小時(shí)。這一期間內(nèi),a-Si膜不僅堆積在支持體上,也堆積在成膜爐壁或成膜爐內(nèi)的構(gòu)造物上。由于這些爐壁、構(gòu)造物不具有支持體那樣的被控制的表面,基于不同場(chǎng)合有時(shí)會(huì)發(fā)生粘附力減弱,在長(zhǎng)時(shí)間成膜過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生膜的剝落。成膜中即使發(fā)生很少的剝落,這一剝落也會(huì)成為灰塵,粘附在堆積中的感光體表面上,以此為起點(diǎn)發(fā)生球狀凸起的異常成長(zhǎng)。由此,為了維持高的成品率,不僅有必要對(duì)成膜前的支持體進(jìn)行控制,還必須對(duì)成膜過(guò)程中成膜爐內(nèi)的膜剝落的防止進(jìn)行慎重的管理,使得a-Si感光體的制造變得很困難。
      本發(fā)明者們?yōu)楦纳朴煞菃谓Y(jié)晶材料組成的感光體特別是a-Si感光體存在重要的問(wèn)題即起因于球狀凸起的圖像缺陷,進(jìn)行了深入的研究。特別是就能否防止在成膜過(guò)程中因成膜爐壁、爐內(nèi)的構(gòu)造物的膜剝落產(chǎn)生的球狀凸起而導(dǎo)致的圖像缺陷進(jìn)行了深入的研究。
      如上所述,球狀凸起形成點(diǎn)那樣的圖像缺陷,是由于堆積膜的正常堆積部分與球狀凸起部分的界面處局部能級(jí)多,發(fā)生低電阻化,帶電電荷通過(guò)界面向基體側(cè)溢出所致的。但是,因成膜過(guò)程中粘附的灰塵發(fā)生的球狀凸起不是從基板,而是從堆積膜的過(guò)程中成長(zhǎng)起來(lái)的,所以在表面?zhèn)仍O(shè)置某種阻滯層,只要能防止帶電電荷的注入,即使存在球狀凸起也有不形成圖像缺陷的可能性。
      因此,本發(fā)明者們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)選擇在堆積膜的過(guò)程中球狀凸起成長(zhǎng)的成膜條件,在此成膜條件下制成的感光體的表面設(shè)置上部阻滯層。但是,與預(yù)想相反,并不能防止從球狀凸起注入電荷、發(fā)生圖像缺陷。
      為了研究其原因,削去球狀凸起的剖面,用SEM(掃描型電子顯微鏡)進(jìn)行詳細(xì)地觀察。其圖案如圖1所示。圖1中,101是導(dǎo)電性基體,102是第1層的正常堆積部分,103是球狀凸起,104是成膜中粘附的灰塵,105是上部阻滯層,106是球狀凸起部分與正常堆積部分的界面。由圖1可知,球狀凸起103是從第1層102的正常堆積部分的過(guò)程中,以灰塵104為起點(diǎn)成長(zhǎng)起來(lái)的,球狀凸起103與正常堆積部分之間存在界面106。由于帶電電荷通過(guò)此界面溢出到基體側(cè),成為發(fā)生圖像上的點(diǎn)的原因。即使在此球狀凸起103上堆積上部阻滯層105,由于上部阻滯層105是在維持已經(jīng)成長(zhǎng)的球狀凸起103的成長(zhǎng)圖案的基礎(chǔ)上堆積的,所以上部阻滯層105上也形成了界面106。結(jié)果,帶電電荷穿過(guò)此界面溢出,喪失了作為上部阻滯層的功能。
      因此,本發(fā)明者們?yōu)榉乐乖趯雍仙喜孔铚?05時(shí)界面106的成長(zhǎng),進(jìn)行了深入的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果在成膜上部阻滯層之前,就將感光體暴露在含有氧或水蒸氣的氣體例如大氣中,之后使上部阻滯層成膜,就能夠抑制此界面的成長(zhǎng)。
      為了調(diào)查該情況,再次削出球狀凸起的剖面,用SEM(掃描型電子顯微鏡)進(jìn)行剖面觀察。結(jié)果如圖2所示。以在基體201上堆積的第1層202的正常堆積部分的成膜過(guò)程中粘附的灰塵204為起點(diǎn),開(kāi)始球狀凸起203的成長(zhǎng)。但是,這次的在大氣中暴露后的感光體的不同之處在于,堆積上部阻滯層205時(shí),在上部阻滯層表面觀察到的界面部分206b是與第1層202的正常堆積部分和球狀凸起203的界面206a中斷的。即,推測(cè)通過(guò)將第1層202成膜,從成膜爐中取出后暴露在大氣中,在其表面發(fā)生某種變化,之后再送回成膜爐內(nèi),成膜上部阻滯層205時(shí),其成長(zhǎng)面變得不連續(xù)。結(jié)果,電阻低的球狀凸起部分203與正常堆積部分的界面206a被上部阻滯層205封住,帶電電荷難以溢出,能夠抑制圖像缺陷。
      在第1層202的表面發(fā)生變化的詳細(xì)原因目前還不清楚,但是作為分離實(shí)驗(yàn),不用從成膜爐中取出,代替大氣,僅導(dǎo)入氧氣時(shí),不能得到上述效果。如果從這一情況類推,可以推測(cè)出其理由并不單純是因?yàn)楸┞对诖髿庵卸贡砻姹谎趸€有大氣中的濕度、其他成分的影響等復(fù)雜的原因。
      再者,為防止帶電電荷從球狀凸起203溢出,可以判定在形成第1層202后,研磨球狀凸起203的頭頂部,使之平坦化,該方法也是很有效的。
      圖3中示出了在基體301上成膜第1層302后,通過(guò)研磨球狀凸起303的頭頂部,使之平坦化的電攝影用感光體之一例。球狀凸起303是以第1層302的正常堆積部分的成膜過(guò)程中粘附的灰塵304為起點(diǎn)開(kāi)始成長(zhǎng)的。但是,球狀凸起的頭頂部在堆積上部阻滯層305之前通過(guò)研磨裝置研磨,被平坦化。因此,之后成膜的上部阻滯層305在與界面部分306完全不連續(xù)、平坦化的表面上均勻地堆積。因此,利用研磨裝置將第1層202平坦化后層合上部阻滯層305的情況下更能完全封閉球狀凸起部分303與第1層302的正常堆積部分間的界面306,所以帶電電荷更難以溢出,抑制圖像缺陷的效果也更好。
      雖然本發(fā)明對(duì)正帶電感光體或負(fù)帶電感光體都能得到同樣的效果,但是由于球狀凸起導(dǎo)致的電荷溢出程度在負(fù)帶電感光體的情況下更為顯著,即使是較小的球狀凸起影響也很大。因此,本發(fā)明在負(fù)帶電感光體方面特別有效。
      可知通過(guò)將第1層的堆積膜表面進(jìn)行加工至在10μm×10μm的視野測(cè)定的算術(shù)平均粗糙度(Ra)為25nm或25nm以下的表面狀態(tài),充分提高了堆積第2層的膜的密合性。
      另外,本發(fā)明者們深入研究了與電攝影裝置的清潔不良有關(guān)的、成為調(diào)色劑溢出原因的機(jī)制。
      以前對(duì)a-Si感光體的表面,使用研磨裝置,僅能對(duì)異常成長(zhǎng)缺陷進(jìn)行研磨,使之平坦化。結(jié)果,在a-Si感光體的表面殘存未被平坦化的微細(xì)粗糙。如果將如此表面狀態(tài)的感光體配置到電攝影裝置上,在開(kāi)始使用的初期階段,由于此微細(xì)粗糙導(dǎo)致清潔刮板變得過(guò)于容易滑動(dòng),會(huì)導(dǎo)致顯影劑溢出,發(fā)生清潔不良。因此認(rèn)為清潔不良的起因是由于感光體的表面粗糙度大、刮板與感光體間的滑動(dòng)性過(guò)好,所以導(dǎo)致調(diào)色劑等顯影劑溢出。
      因此,基于這樣的研究,通過(guò)對(duì)第1層的表面狀態(tài)實(shí)施加工至在10μm×10μm的視野內(nèi)測(cè)定的算術(shù)平均粗糙度(Ra)在25nm或25nm以下,使防止清潔不良的發(fā)生成為可能。
      另外,通過(guò)實(shí)施加工至上述表面狀態(tài),即使是使用干涉光的系統(tǒng),也可以防止起因于表面狀態(tài)的反射的影響,能夠抑制干涉條紋的產(chǎn)生。
      以下,根據(jù)需要參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
      (本發(fā)明相關(guān)的a-Si感光體)
      圖4示出了本發(fā)明相關(guān)的電攝影感光體的一例。
      本發(fā)明的電攝影感光體,例如在由Al、不銹鋼等導(dǎo)電性材料構(gòu)成的基體401上,作為第1步,層合第1層402;作為第2步,將層合了第1層的基體暴露在含有氧和水蒸氣的氣體(例如大氣)中;作為第3步,層合含有上部阻滯層406的第2層403。通過(guò)這樣的制造,為了覆蓋從第1層中產(chǎn)生的球狀凸起408而堆積上部阻滯層406,即使存在球狀凸起408,也不會(huì)在圖像中顯出,使保持良好畫質(zhì)成為可能。本發(fā)明中,在第1層402中包括光導(dǎo)電層405。作為光導(dǎo)電層405的材料使用a-Si。另外,上部阻滯層406中,使用以a-Si為母體、根據(jù)需要含有碳、氮、氧的材料。使上部阻滯層406中選擇性地含有周期表第13族元素或第15族元素等作為摻雜物,希望能夠借此提高帶電性能,另外,使正帶電、負(fù)帶電這樣的帶電極性的控制也成為可能。
      還可以根據(jù)需要在第1層402中進(jìn)一步設(shè)置下部阻滯層404。下部阻滯層404中使用以a-Si為母體、根據(jù)需要含有碳、氮、氧的材料。再通過(guò)使其含有選自周期表第13族元素或第15族的元素作為摻雜物,使正帶電、負(fù)帶電這樣的帶電極性的控制成為可能。
      作為成為摻雜物的周期表第13族元素,具體來(lái)說(shuō)有硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、鉈(Tl)等,特別適用B、Al。作為周期表第15族原子,具體來(lái)說(shuō)有磷(P)、砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)等,特別適用P。
      在第2層403中,也可以根據(jù)需要再在上部阻滯層406上設(shè)置表面層407。表面層407使用含有以a-Si為母體、根據(jù)需要較多地含有碳、氮、氧中至少1種的層,能夠使耐環(huán)境性、耐磨損性、耐劃傷性提高。另外,通過(guò)使用以碳原子為母材、由非單結(jié)晶材料組成的表面層,使進(jìn)一步提高耐磨損性、耐劃傷性成為可能。
      作為第1層402,至少也可以使光導(dǎo)電層405的第1區(qū)域堆積,然后,作為第2層,至少也可以使光導(dǎo)電層的第2區(qū)域與上部阻滯層406堆積。
      (本發(fā)明相關(guān)的基體的形狀和材質(zhì))
      基體401的形狀可以形成與電攝影感光體的驅(qū)動(dòng)方式等相對(duì)應(yīng)的所希望的形狀。例如,可以為平滑表面或凹凸表面的圓筒狀或板狀無(wú)端帶狀,其厚度的確定取決于能否形成所希望的電攝影感光體,但是在要求作為電攝影用感光體的可撓性的情況下,在能夠充分發(fā)揮作為圓筒或帶的功能的范圍內(nèi),能夠盡可能地薄。但是,圓筒在制造和使用方面,從機(jī)械強(qiáng)度等方面考慮,通常優(yōu)選為10μm或10μm以上。
      作為基體材質(zhì),一般使用Al和不銹鋼等導(dǎo)電性材料,但也可以使用如下形成的材料例如在各種塑料、玻璃、陶瓷等不具有導(dǎo)電性材料的材料上在形成受光層一側(cè)的表面至少蒸鍍這些導(dǎo)電性材料,對(duì)其付與導(dǎo)電性后得到的材料。
      作為導(dǎo)電性材料,除上述之外,還可以舉出其他的如Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等金屬,及其合金。
      塑料類材料例如可以舉出聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、乙酸纖維素、聚丙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、聚酰胺等的膜或薄片。
      (本發(fā)明相關(guān)的第1層)
      作為第1層的402,在本發(fā)明中,由以硅原子為主體、還含有氫原子和/或鹵原子的非晶材料(簡(jiǎn)稱為“a-Si(H,X))構(gòu)成。
      a-Si膜能夠通過(guò)等離子體CVD法、濺射法、離子電鍍法等形成,由于使用等離子體CVD法形成的膜能夠得到特別高品質(zhì)的膜,所以優(yōu)選。作為原料,將SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等的氣體狀態(tài)或能夠氣化的氫化硅(硅烷類)作為原料氣使用,通過(guò)高頻電功率分解能夠形成。從層形成時(shí)的易操作性、Si供給效率高等觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選SiH4、Si2H6是優(yōu)選的。
      此時(shí)基體的溫度是200℃~450℃,特別是保持在250℃~350℃左右的溫度下在特性方面是優(yōu)選的。因?yàn)榇藴囟却龠M(jìn)在基體表面的表面反應(yīng),充分地使構(gòu)造緩和。另外,在這些氣體中再混合入希望量的含有H2或鹵原子的氣體,進(jìn)行層形成,從特性提高的觀點(diǎn)考慮也是優(yōu)選的。作為鹵原子供給用的原料氣有效的物質(zhì)可以舉出氟氣(F2)、BrF、ClF、ClF3、BrF3、BrF5、IF5、IF7等鹵間化合物。作為含有鹵原子的硅化合物,即所謂的鹵原子取代的硅烷衍生物,具體來(lái)說(shuō)可以舉出例如SiF4、Si2F6等氟化硅作為優(yōu)選。另外,這些碳供給用的原料氣也可以根據(jù)需要可以用H2、He、Ar、Ne等氣體稀釋后使用。
      作為第1層402的層厚,雖然沒(méi)有特別限制,但是從制造成本等考慮15~50μm左右是適當(dāng)?shù)摹?br> 為了使特性提高,也可以將第1層402形成多層結(jié)構(gòu)。例如,在表面?zhèn)扰渲脦遁^窄的層、在基板側(cè)配置帶隙較寬的層,由此能夠使光靈敏度或帶電特性同時(shí)提高。特別是,對(duì)于像半導(dǎo)體激光那樣較長(zhǎng)波長(zhǎng)、且波長(zhǎng)幾乎不散亂的光源,通過(guò)這樣形成多層結(jié)構(gòu),可以看到有顯著的效果。
      根據(jù)需要設(shè)置的下部阻滯層404一般以a-Si(H,X)為基礎(chǔ),通過(guò)使之含有周期表第13族元素、第15族元素等摻雜物,控制傳導(dǎo)性,使保持從基體的載體的注入阻止能成為可能。此時(shí),根據(jù)需要,使之至少含有1個(gè)或1個(gè)以上選自C、N、O中的元素,能夠調(diào)節(jié)下部阻滯層的應(yīng)力,能夠保持感光層的密合性提高的功能。
      作為下部阻滯層404的摻雜物使用的周期表第13族元素、第15族元素可以使用上述物質(zhì)。另外,作為第13族元素導(dǎo)入用的原料物質(zhì)具體來(lái)說(shuō)可以舉出,作為硼原子導(dǎo)入用的有B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B6H10、B6H12、B6H14等的氫化硼,BF3、BCl3、BBr3等鹵化硼等。其他還可以舉出AlCl3、GaCl3、Ga(CH3)3、InCl3、TlCl3等。其中B2H6從操作方面考慮也是優(yōu)選的原料物質(zhì)之一。
      作為第15族原子導(dǎo)入用的原料物質(zhì)被有效使用的有,作為磷原子導(dǎo)入用的有PH3、P2H4等氫化磷,PF3、PF5、PCl3、PCl5、PBr3、PI3等鹵化磷,還有PH4I等。其他可以舉出AsH3、AsF3、AsCl3、AsBr3、AsF5、SbH3、SbF3、SbF5、SbCl3、SbCl5、BiH3、BiCl3、BiBr3等可以有效地用作作為第15族元素導(dǎo)入用的起始物質(zhì)。
      作為摻雜物的原子的含量,優(yōu)選1×10-2~1×104原子ppm,更優(yōu)選5×10-2~5×103原子ppm,最適合的是1×10-1~1×103原子ppm。
      第1層中,在光導(dǎo)電層上含有層合的非單結(jié)晶的炭化硅層。
      所述第1步中,在第1層的最表面上通過(guò)層合所述炭化硅層,能夠提高在第3步中層合的第2層與第1層的膜的密合性,能夠?qū)?duì)應(yīng)于膜剝落的范圍擴(kuò)得非常大。
      另外,在第2步中,能夠得到抑制在研磨加工第1層表面時(shí)的研磨劃傷的效果。
      (本發(fā)明相關(guān)的第2層)
      本發(fā)明相關(guān)的第2層403,是在形成第1層402后,停止用于成膜的放電,使之與含有氧和水蒸氣的氣體接觸后形成的。作為含有氧和水蒸氣的氣體,可以使用作為通常環(huán)境下的空氣的大氣。即,使其接觸的氣體是至少含有氧和水蒸氣,根據(jù)需要還含有氮?dú)獾榷栊詺怏w的氣體。氧優(yōu)選占全部氣體中的例如5體積%或5體積%以上。另外,雖然也可以使用添加水蒸氣的純氧,但是通??諝獬潭鹊难鹾烤妥銐蛄恕A硗?,添加水蒸氣,只要使室溫25℃下的相對(duì)濕度例如達(dá)到1%或1%以上,優(yōu)選10%或10%以上即可。通常的條件下,使用作為環(huán)境下空氣的大氣在工序上簡(jiǎn)單,所以優(yōu)選。
      使用大氣時(shí),雖然通常壓力為1個(gè)大氣壓時(shí)容易使用,但是為了得到本發(fā)明的效果,沒(méi)有必要必需使用1個(gè)大氣壓。具體來(lái)說(shuō),只要是0.01個(gè)大氣壓(1010Pa)或0.01個(gè)大氣壓以上,就能夠充分得到本發(fā)明的效果。另外,使用含有氧和水蒸氣的氣體時(shí),同樣只要是0.01個(gè)大氣壓或0.01個(gè)大氣壓以上,就能夠充分得到本發(fā)明的效果。
      作為與大氣接觸的方法,可以采用形成第1層402后,從成膜爐內(nèi)取出感光體的方法,也可以在成膜爐內(nèi)導(dǎo)入大氣(或含有氧和水蒸氣的氣體)。另外,通過(guò)研磨裝置研磨此時(shí)表面存在的球狀凸起的頭頂部,使之平坦化是優(yōu)選的。這樣的加工可以通過(guò)后述的表面研磨裝置來(lái)進(jìn)行。通過(guò)將球狀凸起平坦化,在更有效地防止電荷溢出的同時(shí),能夠防止球狀凸起導(dǎo)致的清潔刮板缺陷或清潔不良,另外,也能夠防止以球狀凸起為起點(diǎn)的熔融粘結(jié)的發(fā)生。
      另外,從成膜爐中取出感光體(形成第1層的基體)時(shí),根據(jù)需要進(jìn)行感光體的外觀檢查和特性評(píng)價(jià)也是有意義的。通過(guò)在此時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行檢查,能夠使品質(zhì)不良的感光體省略后述步驟,能夠從整體降低成本。
      在成膜爐內(nèi)再次設(shè)置之前,為了提高第2層403的密合性和降低灰塵粘附,優(yōu)選洗滌感光體(形成第1層的基體)。作為具體的洗滌方法為用清潔的布或紙擦拭表面,優(yōu)選的是通過(guò)有機(jī)溶劑洗滌或水洗滌等進(jìn)行精密洗滌的方法。特別是因?yàn)榻陙?lái)對(duì)環(huán)境的考慮,更優(yōu)選用后述水洗滌裝置進(jìn)行水洗滌。
      本發(fā)明的第2層403中包括上部阻滯層406。上部阻滯層406是,感光體在其自由表面接受一定極性的帶電處理時(shí),具有阻止從表面?zhèn)认虻?層側(cè)注入電荷的功能,在接受相反極性的帶電處理時(shí)該功能不被發(fā)揮。為了賦予這樣的功能,有必要在上部阻滯層406中適當(dāng)?shù)睾锌刂苽鲗?dǎo)性的雜質(zhì)原子。作為為此目的而使用的雜質(zhì)原子,本發(fā)明中可以使用周期表第13族原子、或周期表第15族原子。作為這樣的第13族原子,具體來(lái)說(shuō)就是硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、鉈(Tl)等,特別適用硼。作為周期表第15族原子,具體來(lái)說(shuō)有磷(P)、砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)等,特別適用磷。
      上部阻滯層406中含有的控制傳導(dǎo)性的雜質(zhì)原子的必要含量,優(yōu)選考慮到上部阻滯層406的組成或制造方法來(lái)作出適當(dāng)?shù)淖兓话闶窍鄬?duì)于網(wǎng)格構(gòu)成原子為100原子ppm或100原子ppm以上,30000原子ppm或30000原子ppm以下。
      上部阻滯層406中含有的控制傳導(dǎo)性的原子,可以在上部阻滯層406中廣泛均勻地分布,也可在層厚方向上以不均勻的分布狀態(tài)含有。但是在任何一種情況下,基體表面與平行面內(nèi)方向中,從謀求面內(nèi)方向特性的均勻化方面考慮,均勻地分布、廣泛地含有是必要的。
      上部阻滯層406只要是a-Si類的材料即可,優(yōu)選由與后述表面層407同樣的材料構(gòu)成的情況。即,“a-SiCH,X”、“a-SiOH,X”、“a-SiNH,X”、“a-SiCONH,X”等材料適合使用。上部阻滯層406中含有的碳原子、氮原子或氧原子,可以在所述層中廣泛均勻地分布,也可以在層厚方向不均勻地分布的狀態(tài)含有。但是,任何一種情況下,基體表面與平行面內(nèi)方向中,從謀求面內(nèi)方向特性均勻化方面考慮,均勻地分布、廣泛地含有是必要的。
      本發(fā)明中上部阻滯層406的全層范圍內(nèi)含有的碳原子和/或氮原子和/或氧原子的含量,雖然被適當(dāng)?shù)貨Q定以有效地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目,但使用1種的情況下其含量,以使用2種或2種以上的情況下的總含量,相對(duì)于與硅原子的總和優(yōu)選為在10%到70%的范圍內(nèi)。
      另外,本發(fā)明中上部阻滯層406中雖然有必要含有氫原子和/或鹵原子,但這是為了補(bǔ)償硅原子的未結(jié)合鍵、提高層品質(zhì)、特別是提高光導(dǎo)電特性和電荷保持特性所不可缺少的。氫的含量相對(duì)于構(gòu)成原子的總量通常情況為30~70原子%,優(yōu)選35~65原子%,最優(yōu)選40~60原子%。另外,作為鹵原子的含量,通常情況為0.01~15原子%,優(yōu)選0.1~10原子%,最優(yōu)選0.5~5原子%。
      上部阻滯層406的膜厚度被調(diào)節(jié)為能夠有效防止球狀凸起408導(dǎo)致的圖像缺陷。雖然球狀凸起408從表面?zhèn)瓤磿r(shí)的大小各不相同,但是直徑越大電荷注入程度越大,容易出現(xiàn)在圖像上。因此就上部阻滯層406的膜厚而言,也是球狀凸起越大,膜越厚效果越好。具體來(lái)說(shuō)就是相對(duì)于堆積第2層后的電攝影感光體上存在的球狀凸起408的最大直徑,優(yōu)選其厚度為10-4倍或10-4倍以上。通過(guò)將其厚度設(shè)定在該范圍內(nèi),能夠有效地防止電荷從球狀凸起408溢出。另外,從將靈敏度的降低抑制在最小限度方面考慮,希望膜厚的上限為1μm或1μm以下。
      上部阻滯層406優(yōu)選從第1層402側(cè)向表面層407方向使組成連續(xù)變化,這對(duì)提高密合性、防止干涉等有效果。
      為形成具有能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的上部阻滯層406,可以通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定Si供給用氣體和C和/或N和/或O供給用氣體的混合比、反應(yīng)容器內(nèi)的氣壓、放電電功率及基體的溫度等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
      作為能夠成為形成上部阻滯層時(shí)使用的硅(Si)供給用氣體的物質(zhì),可以舉出SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等氣體狀態(tài)的或能夠氣化的氫化硅(硅烷類)是能夠被有效使用的物質(zhì),另外從層制作時(shí)操作的容易性、Si供給效率的提高等方面考慮,優(yōu)選SiH4、Si2H6。另外,這些供給用的原料氣也可以根據(jù)需要用H2、He、Ar、Ne等氣體稀釋后使用。
      作為能夠成為碳供給用氣體的物質(zhì),可以舉出CH4、C2H2、C2H6、C3H8、C4H10等氣體狀態(tài)的、或能夠氣化的烴,這些物質(zhì)可以被有效利用。另外從層制作時(shí)操作的容易性、C供給效率的提高等方面考慮,優(yōu)選CH4、C2H2、C2H6。另外,這些C供給用的原料氣也可以根據(jù)需要用H2、He、Ar、Ne等氣體稀釋后使用。
      作為可以成為氮或氧供給用氣體的物質(zhì),可以舉出NH3、NO、N2O、NO2、O2、CO、CO2、N2等氣體狀態(tài)的、或能夠氣化的化合物,這些物質(zhì)可以被有效利用。另外,這些氮、氧供給用的原料氣也可以根據(jù)需要用H2、He、Ar、Ne等氣體稀釋后使用。
      反應(yīng)容器內(nèi)的壓力也同樣地根據(jù)層設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)剡x擇最適范圍,通常情況為1×10-2~1×103Pa,優(yōu)選5×10-2~5×102Pa,最優(yōu)選1×10-1~1×102Pa。
      進(jìn)一步地,基體的溫度根據(jù)層設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)剡x擇最適范圍,通常情況優(yōu)選150~350℃,更優(yōu)選180~330℃,最優(yōu)選的是200~300℃。另外,第3步中形成第2層時(shí)的基體設(shè)定溫度可以與第1步中形成第1層時(shí)的設(shè)定溫度相同,也可以不同,優(yōu)選被設(shè)定為最適于各層的溫度。
      本發(fā)明中,為了形成上部阻滯層406的稀釋氣體的混合比、氣壓、放電功率、基體溫度等層制作因素通常都不是被獨(dú)立、分別地確定的,而是基于能夠形成具有所希望特性的感光體,考慮到相互間的有機(jī)關(guān)聯(lián)性,再?zèng)Q定制造各層的因素的最適值。
      另外,本發(fā)明的第2層中,根據(jù)需要也可以在所述上部阻滯層下面設(shè)置a-Si類的中間層。
      所述中間層是由含有氫原子和/或鹵原子、以硅原子為母體的非晶硅(a-Si(H,X))為基、還含有選自碳原子、氮原子和氧原子中的一種或一種以上的非單結(jié)晶材料構(gòu)成的。作為這樣的非單結(jié)晶硅材料可以舉出非晶炭化硅、非晶氮化硅、非晶氧化硅等。
      此時(shí),從光導(dǎo)電層向上部阻滯層使所述中間層的組成連續(xù)地變化也是可能的,以謀求有效地提高膜的密合性。
      為形成所述中間層,有必要根據(jù)需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定基體的基體溫度(Ts)、反應(yīng)容器內(nèi)的氣體壓力?;w的基體溫度(Ts)根據(jù)層設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)剡x擇最適范圍,通常情況優(yōu)選150~350℃,更優(yōu)選180~330℃,最優(yōu)選200~300℃。
      反應(yīng)容器內(nèi)的壓力也同樣地根據(jù)層設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)剡x擇最適范圍,通常情況為1×10-2~1×103Pa,優(yōu)選5×10-2~5×102Pa,最適當(dāng)?shù)氖?×10-1~1×102Pa。
      本發(fā)明中,第2層403中,根據(jù)需要在上部阻滯層406的上面也可以設(shè)置非單結(jié)晶材料、特別是a-Si類材料形成的表面層407。此表面層407具有自由面,主要能夠得到有效改善耐濕性、連續(xù)反復(fù)使用特性、電耐壓性、使用環(huán)境特性、耐久性的效果。
      a-Si類的表面層407,由于構(gòu)成第1層的、形成光導(dǎo)電層405上部阻滯層406和表面層407的非晶材料各自具有硅原子這一共同的構(gòu)成要素,所以能夠充分確保層合界面的化學(xué)穩(wěn)定性。作為表面層407的材質(zhì),使用a-Si類的材料時(shí),優(yōu)選選自碳、氮、氧中的至少1個(gè)元素與硅原子形成的化合物,特別優(yōu)選以a-SiC為主成分的物質(zhì)。
      表面層407含有碳、氮、氧中的任意一種以上時(shí),這些原子的含量相對(duì)于構(gòu)成網(wǎng)格的全部原子優(yōu)選在30%~90%的范圍內(nèi)。
      另外,表面層407中有必要含有氫原子和/或鹵原子,但這是為了補(bǔ)償硅原子的未結(jié)合鍵、提高層品質(zhì)、特別是使電荷保持特性提高。氫含量相對(duì)于構(gòu)成原子的總量通常為30~70原子%,優(yōu)選35~65原子%,最好為40~60原子%。另外,作為氟原子的含量通常為0.01~15原子%,優(yōu)選0.1~10原子%,最好為0.5~5原子%。
      在這些氫和/或氟原子含量的范圍內(nèi)形成的感光體,在實(shí)際應(yīng)用方面,作為優(yōu)良的物質(zhì)得到充分應(yīng)用。即,已知表面層407內(nèi)存在的缺陷(主要是硅原子或碳原子的懸空鍵)對(duì)作為電攝影感光體的特性有不好的影響。例如,因電荷從自由表面注入而導(dǎo)致帶電特性劣化,在使用環(huán)境例如為高濕條件下表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,由此導(dǎo)致帶電特性的變動(dòng),還有在電暈帶電時(shí)或光照射時(shí),由光導(dǎo)電層向表面層中注入電荷,在所述表面層內(nèi)的缺陷處電荷被捕集,導(dǎo)致反復(fù)使用時(shí)殘像現(xiàn)象的發(fā)生之類的不良影響。
      但是,通過(guò)將表面層407內(nèi)的含水量控制在30原子%或30原子%以上,可以大幅度地減少表面層內(nèi)的缺陷,可以謀求與目前相比在電特性方面和高速連續(xù)使用性方面的提高。
      另一方面,如果表面層407中的氫含量超過(guò)70原子%,則由于表面層的硬度降低,不能耐受反復(fù)使用。因此,將氫含量控制在上述范圍內(nèi)是得到所希望的電攝影特性的重要因素之一。表面層407中的氫含量可以通過(guò)原料氣的流量比、基體溫度、放電功率、氣壓等進(jìn)行控制。
      另外,通過(guò)將所述表面層407中的氟含量控制在0.01原子%或0.01原子%以上的范圍,能更有效地實(shí)現(xiàn)表面層內(nèi)的硅原子和碳原子之間成鍵。進(jìn)一步地,作為氟原子的作用,能夠有效地防止電暈等破壞導(dǎo)致的硅原子和碳原子間鍵的斷裂。
      另一方面,如果所述表面層407中的氟含量超過(guò)15原子%,則幾乎無(wú)法獲得防止表面層內(nèi)硅原子和碳原子間成鍵的效果和防止電暈破壞導(dǎo)致的硅原子和碳原子間鍵的斷裂的效果。再者,由于過(guò)剩的氟原子阻礙表面層中載體的移動(dòng)性,所以殘留電位或圖像記憶顯著。由此,在得到所希望的電攝影特性的基礎(chǔ)上,將氟含量控制在所述范圍內(nèi)是重要的因素之一。所述表面層407中的氟原子含量與氫原子含量同樣,通過(guò)原料氣的流量比、基體溫度、放電功率、氣壓等進(jìn)行控制。
      進(jìn)一步地,本發(fā)明中,也可以根據(jù)需要使表面層407中含有控制傳導(dǎo)性的原子。控制傳導(dǎo)性的原子可以以廣泛均勻地分布狀態(tài)在表面層中含有,也可以具有在層厚方向以不均勻的分布狀態(tài)含有的部分。
      作為所述控制傳導(dǎo)性的原子,能夠舉出在半導(dǎo)體領(lǐng)域中的所謂雜質(zhì),可以使用周期表第13族原子、或第15族原子。
      作為表面層407的層厚,通常為0.01~3μm,優(yōu)選0.05~2μm,最優(yōu)選為0.1~1μm。層厚低于0.01μm時(shí),使用過(guò)程中因磨損等理由會(huì)失去表面層407,如果超過(guò)3μm,會(huì)發(fā)生殘留電位增加等電攝影特性的降低。
      為形成具有能夠?qū)崿F(xiàn)目的特性的表面層407,有必要根據(jù)需要適當(dāng)設(shè)定基體溫度、反應(yīng)容器內(nèi)的氣壓。基體溫度(Ts)根據(jù)層設(shè)計(jì)適當(dāng)選擇最適范圍,通常情況優(yōu)選150~350℃,更優(yōu)選180~330℃,最優(yōu)選為200~300℃。
      反應(yīng)容器內(nèi)的壓力也同樣地根據(jù)層設(shè)計(jì)適當(dāng)選擇最適范圍,通常情況為1×10-2~1×103Pa,優(yōu)選5×10-2~5×102Pa,最適當(dāng)?shù)氖?×10-1~1×102Pa。
      作為表面層的形成中使用的原料氣可以使用形成上部阻滯層時(shí)使用的原料氣。
      本發(fā)明的第2層中包括由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      此處所說(shuō)的非單結(jié)晶碳主要表示具有介于石墨(石墨)和金剛石之間的性質(zhì)的非結(jié)晶狀碳,也可以部分地含有微結(jié)晶或多結(jié)晶。
      所述表面層具有自由表面,主要是為了防止長(zhǎng)期使用中熔融粘結(jié)或劃傷、磨損之類的目的而設(shè)置的。
      即使所述表面層中多少含有一些雜質(zhì),也能夠得到同樣的效果。例如,即使所述表面層中含有Si、N、O、P、B等雜質(zhì),只要含量相對(duì)于全部元素為10原子%或10原子%以下的程度,就能夠充分得到本發(fā)明的效果。
      所述表面層中含有氫原子。由于通過(guò)含有氫原子能夠有效地補(bǔ)償膜中的構(gòu)造缺陷,降低局部能級(jí)密度,所以能夠改善膜的透明性,通過(guò)抑制所述表面層中不必要的光吸收,改善光靈敏度。另外,膜中氫原子的存在在固體潤(rùn)滑性方面有重要的作用。
      所述表面層的膜中含有的氫原子的含量用H/(C+H)表示為41原子%~60原子%,最好為45原子~50原子%。如果氫含量低于41原子%,則光學(xué)帶隙窄,在靈敏度方面不適合。另外,如果超過(guò)60原子%,則硬度下降,容易發(fā)生磨損。光學(xué)帶隙一般只要在1.2eV~2.2eV的范圍內(nèi),都能夠適用,從靈敏度的方面考慮,更優(yōu)選為1.6eV或1.6eV以上。折射率只要在1.6~2.8的范圍內(nèi)即可。
      所述表面層的層厚,通過(guò)反射分光干涉計(jì)(大電子(株)制MCPD2000)測(cè)定干涉程度,用此值與已知的折射率算出膜厚。后述的表面層的膜厚可以通過(guò)成膜條件等調(diào)節(jié)。膜厚為5nm到2000nm,優(yōu)選為10nm到100nm。如果膜厚不足5nm,難以得到長(zhǎng)期使用的效果。如果超過(guò)2000nm,就必需考慮光靈敏度降低或電殘留等缺陷,所以希望為2000nm或2000nm以下。
      所述表面層可以通過(guò)例如輝光放電、濺射法、真空蒸鍍法、離子鍍敷、光CVD法、熱CVD法等公知的薄膜層合法層合。這些薄膜層合法根據(jù)制造條件、設(shè)備資本投資下的負(fù)荷程度、制造規(guī)模、制造的電攝影裝置用電攝影感光體方面所要求的特性等主要因素適當(dāng)選擇使用,從所述電攝影感光體的生產(chǎn)率考慮,優(yōu)選采用與光導(dǎo)電層同樣的層合法。
      至于為分解原料氣的高頻電功率,為使烴的分解能充分進(jìn)行,優(yōu)選盡可能高的電功率,具體而言,對(duì)原料氣來(lái)說(shuō),每單位時(shí)間(min)、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(normal)下的氣體單位容積(ml)的電量(W),優(yōu)選為5W·min/ml(nromal)或5W·min/ml(nromal)以上,如果過(guò)高會(huì)發(fā)生異常放電,使電攝影感光體的特性劣化,所以有必要抑制為不發(fā)生異常放電程度的電量。
      另外,作為層合本發(fā)明的所述表面層時(shí)的等離子體CVD法中使用的放電頻率,可以使用任一種放電頻率,可以適用工業(yè)上稱為RF頻率帶的1MHz或1MHz以上、低于50MHz的高頻,也可以適用稱為VHF帶的50MHz或50MHz以上、450MHz或450MHz以下的高頻。
      另外,對(duì)于層合所述表面層時(shí)的放電空間的壓力,在使用通常的RF(代表性的是13.52MHz)電功率時(shí)保持在13.3Pa~1333Pa(0.1Torr~10Torr),在適用VHF帶(代表性的是50~450MHz)時(shí)保持在0.133Pa~13.3Pa(0.1mTorr~100mTorr)的程度,但優(yōu)選盡可能低的壓力。
      另外,層合所述表面層時(shí)的導(dǎo)電性基體的基體溫度(Ts)可以在從室溫到400℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié),如果基體溫度過(guò)高,則由于帶隙降低,透明度下降,所以優(yōu)選較低的溫度設(shè)定。
      作為為了形成表面層407的優(yōu)選的基體溫度、氣壓數(shù)值范圍,雖然可以舉出上述的范圍,但條件通常不是獨(dú)立、分別地被決定的,優(yōu)選基于能夠形成具有所希望特性的感光體,并考慮到相互間有機(jī)的相關(guān)性,再確定其最適值。
      (本發(fā)明相關(guān)的a-Si感光體成膜裝置)
      圖5是通過(guò)使用高頻電源的RF等離子體CVD法形成的感光體的成膜裝置之一例的模式示意圖。
      此裝置大致由如下部分構(gòu)成成膜裝置5100,原料氣供給裝置5200,用于將成膜爐5110內(nèi)減壓的排氣裝置(圖中未示出)。成膜裝置5100中的成膜爐5110內(nèi)設(shè)置接地的基體5112、基體加熱用加熱器5113、原料氣導(dǎo)入管5114,再通過(guò)高頻匹配器(matching box)5115與高頻電源5120連接。
      原料氣供給裝置5200由SiH4、H2、CH4、NO、B2H6、CF4等原料氣的鋼瓶5221~5226和閥5231~5236、5241~5246、5251~5256及流量調(diào)節(jié)器5211~5216構(gòu)成,各組成氣體的高壓氣體容器通過(guò)閥5260連接到成膜爐5110內(nèi)的氣體導(dǎo)入管5114上。
      通過(guò)將基體5112設(shè)置在導(dǎo)電性接受臺(tái)5123上與地線連接。
      下面,就使用圖5的裝置的感光體的形成方法順序之一例進(jìn)行說(shuō)明。在成膜爐5110內(nèi)設(shè)置基體5112,通過(guò)圖中未示出的排氣裝置(例如真空泵)將成膜爐5110內(nèi)排氣。然后通過(guò)基體加熱用加熱器5113將基體5112的溫度控制在200℃~450℃,更優(yōu)選為250℃~350℃的所希望的溫度。接下來(lái)為使感光體形成用原料氣流入成膜爐5110內(nèi),確認(rèn)氣體容器的閥5231~5236、成膜爐的露泄閥5117是關(guān)閉的,流入閥5241~5246、流出閥5251~5256、輔助閥5260是打開(kāi)的,打開(kāi)主閥5118,使成膜爐5110和氣體供給管路5116排氣。
      之后,在真空計(jì)5119的讀數(shù)達(dá)到0.67mPa時(shí)關(guān)閉輔助閥5260、流出閥5251~5256。然后打開(kāi)閥5231~5236,由氣體鋼瓶5221~5226將各氣體導(dǎo)入,通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器5261~5266,將各氣壓調(diào)節(jié)為0.2MPa。接下來(lái)緩慢打開(kāi)流入閥5241~5246,將各氣體導(dǎo)入流量控制器5211~5216。
      按上述順序完成成膜準(zhǔn)備后,在基體5112上,首先進(jìn)行第1層例如光導(dǎo)電層的形成。
      即,在基體5112達(dá)到所希望的溫度時(shí),緩慢打開(kāi)各流出閥5251~5256中必要的閥和輔助閥5260,由各氣體鋼瓶5221~5226經(jīng)由氣體導(dǎo)入管5114將所希望的原料氣導(dǎo)入成膜爐5110內(nèi)。然后,通過(guò)各流量控制器5211~5216,將各原料氣調(diào)節(jié)為所希望的流量。此時(shí),為了使成膜爐5110內(nèi)成為13.3Pa~1330Pa的所希望壓力,邊觀察真空計(jì)5119,邊調(diào)節(jié)主閥5118的開(kāi)口。內(nèi)壓穩(wěn)定時(shí),將高頻電源5120設(shè)定為所希望的電功率,例如頻率1MHz~50MHz,例如通過(guò)匹配器(matching box)5115,將13.56MHz的高頻電功率供給到陰極電極5111,激發(fā)高頻輝光放電。利用此放電能,使導(dǎo)入成膜爐5110內(nèi)的各原料氣分解,在基體5112上使以所希望的硅原子為主要成分的第1層成膜。形成為所希望的膜厚后,停止高頻電功率的供給,關(guān)閉各流出閥5251~5256,阻止各原料氣流入成膜爐5110,結(jié)束第1層的形成。第1層的組成或膜厚能夠使用公知的物質(zhì)。所述第1層和基體之間形成下部阻滯層時(shí),如果預(yù)先進(jìn)行上述操作,基本上也可以。
      將按照上述順序成膜至第1層的感光體從成膜爐中取出,暴露在大氣中是關(guān)鍵之處。當(dāng)然,在本發(fā)明的情況下,也可以不從成膜爐中取出,而是將大氣或氧和水蒸氣的混合氣導(dǎo)入爐內(nèi)。從成膜爐中取出時(shí),也可以同時(shí)進(jìn)行有無(wú)感光體剝落、球狀凸起等外觀檢查。另外,根據(jù)需要也可以進(jìn)行圖像檢查或電位特性檢查等。
      進(jìn)行圖像檢查或電位特性檢查等、感光體與臭氧的接觸檢查時(shí),優(yōu)選在進(jìn)行第2層成膜前進(jìn)行水洗滌或有機(jī)溶劑洗滌,但從對(duì)近年的環(huán)境的考慮更優(yōu)選水洗滌。水洗滌的方法如后所述。這樣在第2層成膜前,通過(guò)進(jìn)行水洗滌,能夠使密合性進(jìn)一步升高。
      將暴露在大氣中的感光體再次放入成膜爐內(nèi),進(jìn)行包括上部阻滯層的第2層的成膜。第2層的成膜,除了在原料氣中追加使用CH4、C2H6等烴類氣體、以及根據(jù)需要使用的H2等稀釋氣體之外,基本上按照第1層的成膜來(lái)進(jìn)行。
      圖6是利用使用VHF電源的VHF等離子體CVD法形成的感光體成膜裝置之一例的模式示意圖。
      此裝置通過(guò)將圖5中所示的成膜裝置5100替換為圖6的成膜裝置6100而構(gòu)成。
      利用VHF等離子體CVD法在此裝置內(nèi)形成堆積膜,基本上能夠與RF等離子體CVD法的情況同樣進(jìn)行。成膜爐6110通過(guò)排氣管6121與排氣裝置(圖中未示出)相連接,將成膜爐6110內(nèi)的壓力保持在13.3mPa~1330Pa的程度,即,保持在比RF等離子體CVD法還低的程度。作為高頻電功率,從VHF電源,通過(guò)匹配器(matching box)6115向陰極電極6111供給50MHz~450MHz例如頻率為105MHz的電?;w6112通過(guò)基體加熱用加熱器6113加熱,為了實(shí)現(xiàn)層形成的均勻化,通過(guò)基體旋轉(zhuǎn)用馬達(dá)6120,使之按所希望的速度旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)入的原料氣,在基體6112圍成的放電空間6130內(nèi),因放電能而被激發(fā)、解離,在基體6112上形成規(guī)定的堆積膜。
      (本發(fā)明相關(guān)的表面研磨裝置)
      圖7中示出了在本發(fā)明的電攝影用感光體的制造過(guò)程中,表面加工時(shí)利用的表面加工裝置之一例,具體而言是作為表面加工進(jìn)行研磨時(shí)利用的表面研磨裝置的一例。圖7中給出的表面研磨裝置的構(gòu)成例中,加工對(duì)象物(圓筒狀的基體上的堆積膜表面)700是其表面上堆積了由a-Si構(gòu)成的第1層的圓筒狀基體,被安裝到彈性支承結(jié)構(gòu)720上。圖7中所示的裝置中,彈性支承結(jié)構(gòu)720,例如,利用氣壓支架,具體來(lái)說(shuō)就是使用普利斯通公司制的氣壓式支架(商品名AirPick,型號(hào)PO45TCA*820)。加壓彈性輥730使研磨帶73 1壓接到加工對(duì)象物700的a-Si光導(dǎo)電層表面。研磨帶731從送出輥732供給,由卷曲輥733收回。其輸送速度由定量送出輥734和絞盤輥735調(diào)節(jié),另外也調(diào)節(jié)其張力。研磨帶731通常采用稱為研磨帶的裝置。加工a-Si等非單結(jié)晶材料的光導(dǎo)電層等的第1層或上部阻滯層等中間層的表面時(shí),研磨帶上作為磨粒使用SiC、Al2O3、Fe2O3等。具體來(lái)說(shuō)就是使用富士膠片公司制的研磨帶LT-C2000。加壓彈性輥730,其輥部由氯丁二烯橡膠、硅橡膠等材質(zhì)構(gòu)成,JIS橡膠硬度在20~80范圍內(nèi),更優(yōu)選JIS橡膠硬度在30~40范圍內(nèi)。另外,輥部形狀,在長(zhǎng)度方向優(yōu)選中央部分的直徑比兩端部分的直徑略粗的,例如,兩者的直徑差在0.0~0.6mm的范圍,優(yōu)選0.2~0.4mm的范圍內(nèi)形成的性狀。加壓彈性輥730,相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的加工對(duì)象物(圓筒狀基體上的堆積膜表面)700,邊在加壓壓力0.05MPa~0.2MPa的范圍內(nèi)加壓,邊送出研磨帶731例如上述的研磨帶,進(jìn)行堆積膜表面的研磨。
      對(duì)于在大氣中實(shí)施的表面研磨,除了利用上述研磨帶的方式以外,也可以利用磨光輪這樣的濕式研磨方式。另外,利用濕式研磨方式時(shí),研磨加工后,設(shè)置洗滌除去研磨中使用的液體的步驟,此時(shí),使表面與水接觸,能夠與洗滌處理同時(shí)進(jìn)行。
      (本發(fā)明的電攝影感光體的制造步驟中,確認(rèn)表面加工前后表面粗糙度的方法)
      本發(fā)明的電攝影感光體中,在實(shí)施了上述的表面加工的第1層的表面上堆積第2層。此時(shí),表面加工,例如研磨的實(shí)施結(jié)果,優(yōu)選實(shí)施加工以使表面性達(dá)到特定值以下。
      此表面加工前后的微觀表面變化,與微細(xì)的表面粗糙度不同,有必要觀察更微觀的表面性狀的變化。通過(guò)評(píng)價(jià)此微觀表面性狀的變化,能夠在本發(fā)明的電攝影用感光體的制造過(guò)程中,選擇更合適的表面加工條件。
      具體來(lái)說(shuō)就是,在表面加工前后,作為確認(rèn)實(shí)際表面狀態(tài)的手段,優(yōu)選使用例如原子間力顯微鏡(AFM),具體來(lái)說(shuō)就是市售的原子間力顯微鏡(AFM)(Quesant公司制A-Scope250)等,驗(yàn)證表面的原子水平的變化。使用象原子間力顯微鏡(AFM)那樣具有高分辨力的觀察裝置的理由是,確認(rèn)經(jīng)表面加工例如研磨后是否導(dǎo)致正常部分發(fā)生變化,要注意取決于所采用的圓筒狀基體自身的表面粗糙度(而非數(shù)100nm級(jí)的粗糙度)、起因于光導(dǎo)電層或中間層等堆積膜自身的性質(zhì)、更微細(xì)的粗糙度,觀察這種變化是更為重要的。
      這樣的微細(xì)粗糙度,例如通過(guò)AFM,選擇10μm×10μm的狹窄測(cè)定范圍,且通過(guò)樣品表面的曲率斜度(tilt)避免系統(tǒng)誤差,由此使能夠進(jìn)行高精度、重現(xiàn)性好的測(cè)定。具體來(lái)說(shuō)就是,作為所述的Quesant公司制Q-Scope250的測(cè)定模式,選擇Tile Removal模式,使試樣的AFM像具有的曲率與放物線相適應(yīng)后,進(jìn)行平坦化的補(bǔ)正(Parabolic)。電攝影感光體的表面形狀,由于大致成圓筒狀,所以利用所述的平坦化補(bǔ)正的觀察方法是更適合的方法。再者,圖像的整體上殘留梯度時(shí),進(jìn)行除去梯度的補(bǔ)正(Line by line)。這樣在不使數(shù)據(jù)發(fā)生偏差的范圍內(nèi),通過(guò)將樣品面的梯度做適當(dāng)補(bǔ)正,由此可以提取起因于目標(biāo)堆積膜自身性質(zhì)的、更微細(xì)的粗糙度信息。
      (本發(fā)明相關(guān)的水洗滌裝置)
      關(guān)于水洗滌,例如在第2786756號(hào)日本專利公報(bào)等中被公開(kāi)。能夠用于本發(fā)明的水洗滌裝置的一例在圖8中示出。
      圖8中示出的處理裝置,由處理部分802和被處理部件傳送機(jī)構(gòu)803組成。處理部分802由被處理部件投入臺(tái)811、被處理部件洗滌槽821、純水接觸槽831、干燥槽841、被處理部件搬出臺(tái)851組成。洗滌槽821和純水接觸槽831為了保持一定的液體溫度,裝配溫度調(diào)節(jié)裝置(未示出)。傳送機(jī)構(gòu)803由傳送帶865和傳送臂861組成,傳送臂861由移動(dòng)帶865上部的移動(dòng)機(jī)構(gòu)862、保持基體801的抑制機(jī)構(gòu)863和上下調(diào)節(jié)抑制機(jī)構(gòu)863的氣缸864組成。投入臺(tái)811上放置基體801,通過(guò)傳送機(jī)構(gòu)803傳送到洗滌槽821。在洗滌槽821中的表面活性劑水溶液組成的洗滌液822中,通過(guò)超聲波處理,洗滌表面粘附的油及粉體。然后通過(guò)傳送機(jī)構(gòu)803,將基體801傳送到純水接觸槽831,在4.9MPa的壓力下,將保持在25℃溫度下的電阻率為175kΩ·m(17.5MΩ·cm)的純水從噴嘴832中噴出。將結(jié)束了純水接觸步驟的基體801通過(guò)傳送機(jī)構(gòu)803移動(dòng)到干燥槽841處,由噴嘴842噴出高溫的高壓空氣對(duì)其進(jìn)行干燥。結(jié)束了干燥步驟的基體801通過(guò)傳送機(jī)構(gòu)803傳送到搬出臺(tái)851。
      (本發(fā)明相關(guān)的電攝影裝置)
      使用本發(fā)明的電攝影感光體的電攝影裝置的一例如圖9所示。本例的裝置適用于使用圓筒狀電攝影感光體的情況,但是本發(fā)明的電攝影裝置并不限于本例,感光體形狀也可以是無(wú)端帶狀等所希望的形狀。
      圖9中,904是本發(fā)明所說(shuō)的電攝影感光體,905是為了在所述感光體904上形成靜電潛像進(jìn)行帶電的一次帶電器。906是為了對(duì)形成了靜電潛像的感光體904供給顯影材料(調(diào)色劑)906a的顯影器,907是為了使感光體表面的調(diào)色劑向轉(zhuǎn)印材料上轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)印帶電器。908是用于凈化感光體表面的清潔器。本例中為了有效地進(jìn)行感光體表面的均勻凈化,使用彈性輥908-1和清潔刮板908-2,進(jìn)行感光體表面的凈化,但是也可以設(shè)計(jì)成僅使用任何一個(gè),或不具備清潔器908本身的構(gòu)成。909和910分別是為了下一次的復(fù)印操作準(zhǔn)備的,進(jìn)行感光體表面消電的AC消電器和消電燈,但是當(dāng)然也能夠設(shè)計(jì)為沒(méi)有兩者中的任何一個(gè),或兩者都沒(méi)有的構(gòu)成。913是紙等轉(zhuǎn)印材料,914是轉(zhuǎn)印材料的傳送輥。曝光的光源中使用鹵素光源、或以單一波長(zhǎng)為主的激光、LED等光源。
      使用這樣的裝置,復(fù)印圖像的形成例如如下進(jìn)行。
      首先,使電攝影感光體904以特定的速度,向箭頭所示方向旋轉(zhuǎn),使用一次充電器905,使感光體904的表面同樣地帶電。然后,在帶電的感光體904的表面進(jìn)行圖像曝光,使所述圖像的靜電潛像在感光體904的表面形成。接下來(lái),感光體904表面的靜電潛像形成部分在通過(guò)顯影器906的設(shè)置部時(shí),通過(guò)顯影器906,將調(diào)色劑提供給感光體904表面,靜電潛像作為調(diào)色劑906a的圖像顯影化(顯影),然后此調(diào)色劑圖像與感光體904的旋轉(zhuǎn)同時(shí)到達(dá)轉(zhuǎn)印帶電器907的設(shè)置部,在此轉(zhuǎn)印到通過(guò)傳送輥914傳送來(lái)的轉(zhuǎn)印材料913上。
      轉(zhuǎn)印結(jié)束后,為了準(zhǔn)備接下來(lái)的復(fù)印過(guò)程,從電攝影感光體904的表面通過(guò)清潔器908除去殘留調(diào)色劑,再通過(guò)消電器909和消電燈910使所述表面的電位為零、或恢復(fù)到零那樣地進(jìn)行消電處理,結(jié)束1次復(fù)印過(guò)程。
      由于電攝影感光體(904)中存在許多的局部能級(jí),光載體的一部分被局部能級(jí)捕獲,其移動(dòng)性降低,或光載體的再結(jié)合準(zhǔn)確率降低。結(jié)果,通過(guò)圖像信息曝光生成的光載體,到下次帶電步驟為止,在感光體的內(nèi)部殘留,帶電時(shí)或之后從局部能級(jí)開(kāi)放。由此,在曝光部與非曝光部產(chǎn)生感光體的表面電位差,最終成為起因于光記憶的圖像形成經(jīng)歷(以下稱為重影),容易顯出。
      因此,對(duì)于使用目前的電攝影感光體(904)的電攝影裝置,為了除去上述那樣的重影,設(shè)置消電光。作為消電光光源,如果突然地提高光記憶除去能力,由于在帶電能率確保和電位位移降低等方面產(chǎn)生弊端,所以一般使用能夠嚴(yán)密地控制波長(zhǎng)和光量的LED陣列。
      (實(shí)施例)
      下面,基于實(shí)施例,參照比較例,說(shuō)明本發(fā)明。
      (實(shí)施例A-1)
      使用圖5所示的a-Si感光體成膜裝置,在表A-1所示的條件下,在直徑108mm的Al基體上,堆積作為第1層的光導(dǎo)電層。
      表A-1
      然后,將堆積至第1層的基體從成膜爐中取出后,暴露在大氣中。在大氣中放置5分鐘后,再將基體放回成膜爐中,在表A-2所示的條件下堆積作為第2層的上部阻滯層和表面層。
      表A-2
      按上述順序得到的感光體是在負(fù)帶電下使用的感光體,如下進(jìn)行評(píng)價(jià)。
      (球狀凸起數(shù))
      用光學(xué)顯微鏡觀察得到的感光體的表面。然后,數(shù)出20μm或20μm以上大小的球狀凸起的個(gè)數(shù),調(diào)查每10cm2的個(gè)數(shù)。
      得到的結(jié)果,以比較例A-2的值為100%,進(jìn)行相對(duì)比較,進(jìn)行分級(jí)。
      A...35%或35%以上不足65%
      B...65%或65%以上不足95%
      C...與比較例A-2相同
      (圖像缺陷)
      一次帶電器采用電暈放電,另外,在清潔器上具有清潔刮板的電攝影裝置上,裝配本實(shí)施例中制成的電攝影用感光體,進(jìn)行圖像形成。具體來(lái)說(shuō)就是,以Canon制GP605(處理速度300mm/sec,圖像曝光)為基礎(chǔ),改造成能進(jìn)行負(fù)帶電,使用調(diào)色劑改為負(fù)調(diào)色劑的復(fù)印機(jī)作為試驗(yàn)用電攝影裝置,復(fù)印A3大小的白紙?jiān)濉S^察這樣得到的圖像,數(shù)出起因于直徑0.3mm或0.3mm以上的球狀凸起的黑點(diǎn)個(gè)數(shù)。
      得到的結(jié)果,以比較例A-2的值為100%,進(jìn)行相對(duì)比較后分級(jí)。
      A...35%或35%以上不足65%
      B...65%或65%以上不足95%
      C...與比較例A-2相同
      (帶電能力)
      電攝影感光體設(shè)置到圖9所示的電攝影裝置上,在帶電器上施加+6kV的高電壓(正帶電用)或-6kV(負(fù)帶電用),進(jìn)行電暈帶電,通過(guò)在顯影器位置設(shè)置的表面電位計(jì),測(cè)定電攝影感光體的暗部表面電位。
      得到的結(jié)果,以比較例A-2的值為100%,進(jìn)行相對(duì)比較后分級(jí)。
      AA...125%或125%以上
      A...115%或115%以上不足125%
      B...105%或105%以上不足115%
      C...與比較例A-2相同
      (殘留電位)
      使電攝影感光體帶有一定的暗部表面電位(例如450V)。然后立即照射一定光量的比較強(qiáng)的光(例如1.5Lx·sec)。此時(shí),通過(guò)設(shè)置在顯影器位置的表面電位計(jì)測(cè)定電攝影用感光體的殘留電位。
      得到的結(jié)果,以比較例A-2的值為100%,進(jìn)行相對(duì)比較后分級(jí)。
      A...不足85%
      B...85%或85%以上不足95%
      C...與比較例A-2相同
      按上述方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果與比較例A-1同樣在表A-4中給出。
      (比較例A-1)
      使用如圖5所示的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l基體上,在表A-1所示的條件下堆積作為第1層的光導(dǎo)電層,不暴露在大氣中,連續(xù)地在表A-2所示的條件下堆積作為第2層的上部阻滯層和表面層。
      如上制成的負(fù)帶電用感光體與實(shí)施例A-1同樣地進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果如表4所示。
      (比較例A-2)
      使用如圖5所示的a-Si感光體成膜裝置,在表A-3所示的條件下,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l基體上,不暴露在大氣中,連續(xù)地堆積作為第1層的光導(dǎo)電層和作為第2層的表面層。本比較例中,不設(shè)置第2層的上部阻滯層。
      如上制成的負(fù)帶電用感光體與實(shí)施例A-1同樣地進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果如表A-4所示。
      表A-3
      表A-4
      由表A-4可知,即使本發(fā)明的感光體的球狀凸起數(shù)與比較例A-1或比較例A-2在同樣的水平,作為圖像缺陷的點(diǎn)的數(shù)也被很好地改善。另外,還可知通過(guò)設(shè)置上部阻滯層,改善帶電能力、殘留電位,在形成第1層之后、形成第2層之前,即使將感光體暴露在大氣中也不會(huì)對(duì)特性造成任何不好的影響。
      (實(shí)施例A-2)
      使用如圖5所示的a-Si感光體成膜裝置,在表A-5所示的條件下,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l基體上,制造成膜至作為第1層的光導(dǎo)電層的感光體。
      表A-5
      然后,此狀態(tài)下,從露泄閥向成膜爐內(nèi)導(dǎo)入大氣,使感光體暴露在大氣中。此狀態(tài)下放置5分鐘后,再將成膜爐恢復(fù)為真空狀態(tài),在表A-6所示的條件下堆積作為第2層的上部阻滯層。
      表A-6
      按上述的順序制成的感光體是在正帶電下使用的感光體,評(píng)價(jià)時(shí)使用以Canon制GP605為基礎(chǔ)的復(fù)印機(jī)作為試驗(yàn)用電攝影裝置,按與實(shí)施例A-1同樣的順序評(píng)價(jià),結(jié)果如表A-7所示。
      (比較例A-3)
      使用如圖5所示的a-Si感光體成膜裝置,在表A-5所示的條件下,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l基體上,制造堆積至作為第1層的光導(dǎo)電層的感光體。然后,此狀態(tài)下向成膜爐內(nèi)導(dǎo)入氧氣至1個(gè)大氣壓,將感光體暴露在氧氣氛中。此狀態(tài)下放置5分鐘后,再將成膜爐恢復(fù)為真空狀態(tài),在表A-6所示的條件下,堆積作為第2層的上部阻滯層。
      如上制成的正帶電用感光體進(jìn)行與實(shí)施例A-1同樣的評(píng)價(jià),與實(shí)施例A-2的結(jié)果同示于表A-7中。
      表A-7
      從表A-7中可知,即使僅在成膜爐內(nèi)與大氣接觸也能夠獲得本發(fā)明的效果。另外,由于在氧氣氛中接觸不能得到效果,推測(cè)不單有表面氧化得到的效果,還有與大氣或水蒸氣等的某種相互作用。
      (實(shí)施例A-3)
      使用如圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在如表A-8所示的條件下,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l基體上,制造堆積至作為第1層的下部阻滯層和光導(dǎo)電層的感光體。
      表A-8
      然后,將堆積至第1層的基體從成膜爐中取出,暴露在大氣中,然后再放回成膜爐中,在表A-9所示的條件下,堆積作為第2層的上部阻滯層和表面層。
      表A-9
      按以上的順序制成的負(fù)帶電用感光體與實(shí)施例A-1同樣地評(píng)價(jià)。結(jié)果與實(shí)施例A-4的結(jié)果一同示于表A-10中。
      (實(shí)施例4)
      使用如圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在如表A-8所示的條件下,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l基體上,制造堆積至作為第1層的下部阻滯層和光導(dǎo)電層的感光體。
      然后,將堆積至第1層的基體從成膜爐中取出,暴露在大氣中。本實(shí)施例中,此時(shí),使用如圖7所示的研磨裝置,研磨表面,進(jìn)行球狀凸起的凸起部分的平坦化。通過(guò)此平坦化,研磨前的表面的球狀凸起的凸起部分,雖然在通過(guò)激光顯微鏡評(píng)價(jià)時(shí)為5~20μm,但減少至2μm或2μm以下。
      然后使用如圖8所示的水洗滌裝置洗滌表面。之后,將基體再放入成膜爐內(nèi),在研磨的第1層上,在如表A-9所示的條件下,堆積作為第2層的上部阻滯層和表面層。
      按上述的順序制成的負(fù)帶電用感光體與實(shí)施例A-1同樣地評(píng)價(jià)。結(jié)果與實(shí)施例A-3一同示于表A-10中。
      表A-10
      從表A-10可知,即使是VHF方式的制造方法,同樣能夠得到本發(fā)明的效果。另外,通過(guò)在將球狀凸起的凸起部分平坦化后,層合第2層的方法,提高了降低圖像缺陷的效果。
      (實(shí)施例A-5)
      使用如圖5所示的a-Si感光體成膜裝置,在如表A-11所示的條件下,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l基體上,制造堆積至作為第1層的下部阻滯層和光導(dǎo)電層的感光體。
      表A-11
      然后,將堆積至第1層的基體從成膜爐中取出,暴露在大氣中。在大氣中放置10分鐘后,用如圖8所示的水洗滌裝置洗滌。然后再放回成膜爐中,在表A-12所示的條件下,在第1層上堆積作為第2層的上部阻滯層和表面層。本實(shí)施例中,使上部阻滯層的成膜時(shí)間變化,制成使所述層膜厚變化的感光體A-5A~A-5F。
      表A-12
      按以上的順序制成的負(fù)帶電用感光體按與實(shí)施例A-1同樣的順序評(píng)價(jià),再進(jìn)行球狀凸起的大小的評(píng)價(jià)。用光學(xué)顯微鏡觀察得到的感光體的整個(gè)表面,研究最大的球狀凸起的大致直徑。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在本實(shí)施例的制造條件下,任一感光體都約為100μm。相對(duì)于這樣得到的最大球狀凸起的直徑,求出上部阻滯層的膜厚的比。
      評(píng)價(jià)結(jié)果如表A-13中所示。由表A-13可知,為了得到本發(fā)明的圖像缺陷降低效果,上部阻滯層的膜厚為最大球狀凸起的直徑的10-4倍或10-4倍以上的膜厚是合適的。另外,對(duì)于感光體A-5F,雖然能夠充分得到圖像缺陷減少的效果,但是上部阻滯層過(guò)厚,靈敏度降低。由此可知希望將膜厚的上限抑制在1μm或1μm以下。另外,堆積第2層前,通過(guò)水洗滌裝置進(jìn)行洗滌,進(jìn)一步提高密合性。
      表A-13
      (實(shí)施例A-6)
      使用如圖5所示的a-Si感光體成膜裝置,在如表A-14所示的條件下,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l基體上,制造堆積至作為第1層的下部阻滯層和光導(dǎo)電層的感光體。
      表A-14
      然后,將堆積至第1層的基體留在成膜爐中,直接打開(kāi)露泄閥,將成膜爐內(nèi)恢復(fù)為大氣。這樣將基體暴露在大氣中,放置約10分鐘后,從成膜爐中取出,用如圖8所示的水洗滌裝置進(jìn)行洗滌。洗滌后再將基體放回成膜爐中,然后將成膜爐恢復(fù)為真空,接下來(lái)在表A-15所示的條件下,在第1層上堆積作為第2層的上部阻滯層和表面層。本實(shí)施例中,使堆積上部阻滯層時(shí)的B2H6的流量變化,制成使上部阻滯層中含有的第13族雜質(zhì)原子B(硼)的含量變化的感光體A-6G~A-6L。
      表A-15
      按以上的順序制成的負(fù)帶電感光體按與實(shí)施例A-1同樣的順序評(píng)價(jià)。
      評(píng)價(jià)后,切出各感光體,進(jìn)行SIMS分析(2次離子質(zhì)量分析),研究上部阻滯層中的B(硼)含量。
      評(píng)價(jià)結(jié)果如表A-16中所示。由表A-16可知,上部阻滯層的雜質(zhì)含量為100ppm到30000ppm是合適的。另外,堆積第2層前,通過(guò)水洗滌裝置進(jìn)行洗滌,進(jìn)一步提高密合性。
      表A-16
      (實(shí)施例A-7)
      使用如圖5所示的a-Si感光體成膜裝置,在表A-17所示的條件下,在直徑108mm的Al基體上,制造堆積至作為第1層的下部阻滯層和光導(dǎo)電層的感光體。
      表A-17
      然后,將堆積完成的感光體從成膜爐取出,暴露在大氣中。本實(shí)施例中,此時(shí),使用圖7所示的研磨裝置,研磨表面,進(jìn)行球狀凸起的凸起部分的平坦化。然后,通過(guò)圖8所示的水洗滌裝置,洗滌感光體。接下來(lái)再將感光體放回成膜爐中,在表A-18所示的條件下,堆積作為第2層的上部阻滯層和表面層。本實(shí)施例中,通過(guò)改變成膜時(shí)間,制成使上部阻滯層的膜厚變化的感光體A-7A~A-7F。
      表A-18
      對(duì)于按所述順序制成的負(fù)帶電用感光體,進(jìn)行球狀凸起大小的評(píng)價(jià)。球狀凸起大小的評(píng)價(jià),用光學(xué)顯微鏡觀察透過(guò)表面層、上部阻滯層可見(jiàn)的第1層的表面,研究最大的球狀凸起的直徑。結(jié)果可知,在本實(shí)施例的制造條件下,A-7A~A-7F的任一個(gè)感光體都約為60μm。相對(duì)于這樣得到的最大球狀凸起的直徑,求出上部阻滯層的膜厚的比。
      得到的負(fù)帶電用感光體與實(shí)施例A-1按同樣的順序評(píng)價(jià),同時(shí)進(jìn)行耐久后的圖像缺陷的評(píng)價(jià)。
      (耐久后的圖像缺陷)
      將得到的電攝影感光體裝配到電攝影裝置上,橫向送入A4用紙,進(jìn)行10萬(wàn)張的連續(xù)送紙耐久試驗(yàn)。10萬(wàn)張的送紙耐久試驗(yàn)后,復(fù)印A3尺寸的白紙?jiān)濉S^察這樣得到的圖像,數(shù)出起因于直徑0.3mm或0.3mm以上的球狀凸起的黑點(diǎn)個(gè)數(shù)。
      得到的結(jié)果,與送紙耐久試驗(yàn)前的圖像黑點(diǎn)個(gè)數(shù)比較,進(jìn)行分級(jí)。
      A...即使在耐久后也未出現(xiàn)圖像缺陷的惡化,非常良好
      B...雖然有少量圖像缺陷惡化,但為不足10%的增加,良好
      C...可見(jiàn)10%或10%以上不足20%的增加,實(shí)際應(yīng)用上無(wú)障礙
      評(píng)價(jià)結(jié)果如表A-18所示。由表A-18可知,為了得到本發(fā)明的圖像缺陷減少效果,更適用的是將第1層的表面上存在的球狀凸起的凸起部分平坦化,再將上部阻滯層的膜厚設(shè)置為最大球狀凸起的直徑的10-4倍或10-4倍以上的膜厚。另外,對(duì)于上部阻滯層膜厚為1.5μm的感光體A-7F,雖然得到充分的圖像缺陷減少效果,但是可見(jiàn)若干的靈敏度下降,由此可知優(yōu)選將上部阻滯層的膜厚的上限抑制在1μm或1μm以下。
      表A-18
      如上所述,通過(guò)在層合第1層后暴露在大氣中,能夠使目前以球狀凸起為基礎(chǔ)發(fā)生的圖像缺陷大幅度地改善。即,根據(jù)本發(fā)明,能夠不劃傷電特性,便宜、穩(wěn)定、產(chǎn)率良好地制造,能夠提供圖像缺陷少、高畫質(zhì)、使用方便的電攝影感光體的制造方法和此電攝影感光體及電攝影裝置。
      在第2步中,通過(guò)研磨球狀凸起的凸起部分,平坦化后層合第2層,能夠使球狀凸起更加難以在圖像上顯出。
      再有,在第2步和第3步之間,如果使感光體與水接觸則更好。具體來(lái)說(shuō)就是,通過(guò)進(jìn)行水洗滌,提高之后堆積表面保護(hù)層時(shí)的密合性,使膜剝落更加難以發(fā)生。
      另外,根據(jù)需要在第2步進(jìn)行感光體的檢查,由此對(duì)于品質(zhì)不良的感光體能夠省略后續(xù)步驟,以求整體上降低成本。
      (實(shí)施例B-1)
      使用圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表B-1所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層的電攝影感光體成膜。
      然后,將層合了上述第1層的電攝影感光體從成膜爐中取出,暴露在大氣中。在大氣中放置5分鐘后,將層合了上述第1層的電攝影感光體放回成膜爐中,將層合了作為第2層的由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層的電攝影感光體成膜。
      然后,將在上部阻滯層上層合了由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層的電攝影感光體成膜。
      按上述順序得到的感光體是在負(fù)帶電下使用的電攝影感光體,通過(guò)下述的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表B-3所示。
      (比較例B-1)
      使用如圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表B-1所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層的電攝影感光體成膜。
      然后,不暴露在大氣中,將在上述第1層上連續(xù)地層合了作為第2層的由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層成膜。
      然后,將在上部阻滯層上連續(xù)地層合了以碳原子為母材的由非單結(jié)晶材料組成的表面層的電攝影感光體成膜。
      按上述順序得到的感光體是在負(fù)帶電中使用的電攝影感光體,通過(guò)與實(shí)施例B-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表B-3所示。
      表B-1
      (normal)是(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))下的體積。
      (比較例B-2)
      使用如圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表B-2所示的條件下,不暴露在大氣中,連續(xù)層合作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和作為第2層的由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層,成膜為電攝影感光體。
      本比較例中,未在第2層上層合由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      按上述順序得到的電攝影感光體是在負(fù)帶電下使用的電攝影感光體,就球狀凸起數(shù)、圖像缺陷、帶電能力及殘留電位,除了以比較例B-2的值為100%之外,通過(guò)與實(shí)施例A-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表B-4所示。
      表B-2
      表B-3
      由表B-3可知,即使本發(fā)明的電攝影感光體的球狀凸起數(shù)與比較例B-1或比較例B-2在同等水平,作為圖像缺陷的黑點(diǎn)的數(shù)顯著改善。另外可知,通過(guò)設(shè)置上部阻滯層,改善帶電能力、殘留電位,即使將感光體暴露在大氣中,對(duì)第1層與第2層之間的特性也沒(méi)有不良影響。
      (實(shí)施例B-2)
      使用如圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表B-4所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層和由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層的電攝影感光體成膜。
      然后,在此狀態(tài)下,將大氣從露瀉閥導(dǎo)入成膜爐內(nèi),將層合了上述第1層的電攝影感光體暴露在大氣中。此狀態(tài)下放置5分鐘后,將成膜爐恢復(fù)為真空狀態(tài),在表B-4所示的條件下,將在第1層上層合了作為第2層的由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層的電攝影感光體成膜。
      然后,在所述上部阻滯層上,將由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層成膜。
      按上述順序制成的電攝影感光體是在正帶電下使用的電攝影感光體,通過(guò)與實(shí)施例B-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表B~5所示。
      (比較例B-3)
      使用如圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表B-4所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層和由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層的電攝影感光體成膜。然后,在此狀態(tài)下,將氧氣導(dǎo)入成膜爐內(nèi)至1個(gè)大氣壓,將電攝影感光體暴露在氧氣氛中。在此狀態(tài)下放置5分鐘后,再將成膜爐恢復(fù)到真空狀態(tài),在表B-4所示的條件下,將在上述第1層上層合了作為第2層的由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層的電攝影感光體成膜。
      然后,將在上述上部阻滯層上層合了由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層的電攝影感光體成膜。
      按上述順序組成的電攝影感光體是在正帶電下使用的電攝影感光體,通過(guò)與實(shí)施例B-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表B-5所示。
      表B-4
      表B-5
      由表B-5可知,即使使用VHF方式的成膜方法,也能夠得到與RF方式的成膜方法同樣的本發(fā)明效果。另外可知,僅在成膜爐內(nèi)與大氣接觸也能夠得到本發(fā)明效果。但是,由于與氧氣氛接觸時(shí)未見(jiàn)到效果,推測(cè)不單有表面氧化產(chǎn)生的效果,還有與大氣的某種相互作用。
      (實(shí)施例B-3)
      使用如圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表B-6所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層和由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層的電攝影感光體成膜。
      然后,將層合了上述第1層的電攝影感光體從成膜爐中取出,暴露在大氣中后,再將層合了上述第1層的電攝影感光體放回成膜爐中,將在上述第1層上層合了作為第2層的a-Si類的中間層、在上述中間層上層合了由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層的電攝影感光體成膜。
      然后,在上述上部阻滯層上成膜由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      按上述順序得到的電攝影感光體是在負(fù)帶電下使用的電攝影感光體,通過(guò)與實(shí)施例B-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表B-7所示。
      (實(shí)施例B-4)
      使用如圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表B-6所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層和由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層的電攝影感光體成膜。
      然后,將層合了上述第1層的電攝影感光體從成膜爐中取出,暴露在大氣中。本實(shí)施例中,此時(shí)使用如圖7所示的研磨裝置,研磨表面,進(jìn)行球狀凸起的凸起部分的平坦化。然后通過(guò)圖8所示的水洗滌裝置,洗滌電攝影感光體。然后,再將層合了上述第1層的電攝影感光體放回成膜爐中,將在上述第1層上層合了作為第2層的a-Si類的中間層、在上述中間層上層合了由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層的電攝影感光體成膜。
      然后,在上述上部阻滯層上成膜由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      按上述順序得到的電攝影感光體是使用負(fù)帶電的電攝影感光體,通過(guò)與實(shí)施例B-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果與實(shí)施例B-3一同示于表B-7中。
      表B-6
      表B-7
      由表B-7可知,即使在第2層上設(shè)置中間層,也能夠得到本發(fā)明的效果。另外,將球狀凸起的凸起部分平坦化后,通過(guò)層合第2層,圖像缺陷的減少效果提高。
      (實(shí)施例B-5)
      使用如圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在如表B-8所示的條件下,將層合至作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層和由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層的電攝影感光體成膜。
      然后,將層合了第1層的電攝影感光體從成膜爐中取出,暴露在大氣中。在大氣中放置10分鐘后,通過(guò)如圖8所示的水洗滌裝置洗滌電攝影感光體。然后再將層合了上述第1層的電攝影感光體放回成膜爐中,將在上述第1層上層合了作為第2層的a-Si類的中間層、在上述中間層上層合了由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層的電攝影感光體成膜。
      然后,將在上述上部阻滯層上層合了由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層的電攝影感光體成膜。
      本實(shí)施例中,通過(guò)調(diào)節(jié)成膜時(shí)間,制成使上述上部阻滯層的膜厚變化的感光體B-5A~B-5F。
      按上述順序得到的負(fù)帶電用的電攝影感光體在與實(shí)施例B-1同樣評(píng)價(jià)的同時(shí),還進(jìn)行球狀凸起大小的評(píng)價(jià)。用光學(xué)顯微鏡觀察得到的電攝影感光體的表面,研究最大的球狀凸起的直徑。結(jié)果可知,在本實(shí)施例的制造條件下,任一電攝影感光體都為100μm。相對(duì)于這樣得到的最大球狀凸起的直徑,求出上部阻滯層的膜厚的比。
      結(jié)果示于表B-9中。
      表B-8
      表B-9
      由B-9可知,為了得到本發(fā)明的減少作為圖像缺陷的黑點(diǎn)數(shù)量的效果,上部阻滯層的膜厚為最大球狀凸起直徑的1×10-4倍或1×10-4倍以上的膜厚是適合的。另外,就感光體B-5F而言,雖然得到充分的黑點(diǎn)減少效果,但是上部阻滯層過(guò)厚,可見(jiàn)靈敏度降低。由此可知,優(yōu)選將膜厚的上限抑制在1μm或1μm以下。另外,在層合第2層前通過(guò)水洗滌裝置進(jìn)行洗滌,可進(jìn)一步提高密合性。
      (實(shí)施例B-6)
      使用圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在直徑108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表B-10所示的條件下,將層合至作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層和由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層的電攝影感光體成膜。
      然后,將層合至上述第1層的電攝影感光體留在成膜爐內(nèi),直接打開(kāi)露泄閥,將大氣導(dǎo)入成膜爐內(nèi)。然后,將電攝影感光體暴露在大氣中,放置約10分鐘后,從成膜爐中取出,用圖8所示的水洗滌裝置進(jìn)行感光體的洗滌。之后,將層合至上述第1層的電攝影感光體放回成膜爐內(nèi),將成膜爐恢復(fù)為真空,接著,將在上述第1層上層合了作為第2層的a-Si類中間層、在上述中間層上層合了由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層的電攝影感光體成膜。
      然后,在上述上部阻滯層上成膜由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      本實(shí)施例中,使作為原料氣的B2H6的濃度變化,從而使上述上部阻滯層中含有的第13族雜質(zhì)原子B(硼)的含量變化,得到感光體B-6G~B-6L。
      按上述順序得到的負(fù)帶電電攝影感光體按與實(shí)施例B-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。
      評(píng)價(jià)后,將電攝影感光體分別切出,進(jìn)行SIMS分析(2次離子質(zhì)量分析),研究上部阻滯層中B(硼)的含量。評(píng)價(jià)結(jié)果如表B-11所示。
      表B-10
      表B-11
      由B-11可知,上部阻滯層的雜質(zhì)含量從100ppm到30000ppm是合適的。
      (實(shí)施例C-1)
      使用圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的Al制基體上,在表C-1所示的條件下,作為第1層層合由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層。
      表C-1
      然后,將層合至第1層的基體從成膜爐中取出,暴露在大氣中。
      在大氣中放置5分鐘后,將層合了上述第1層的基體再放回成膜爐內(nèi),層合作為第2層的由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,在上部阻滯層上層合由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      按上述順序得到的感光體是在負(fù)帶電中使用的電攝影感光體,除了球狀凸起、圖像缺陷(黑點(diǎn))、帶電能力及殘留電位以比較例C-2為基準(zhǔn)外,與A-1同樣地評(píng)價(jià)。對(duì)于交叉底紋和熱震蕩,通過(guò)下述的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表C-3所示。
      (比較例C-1)
      使用圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表C-1所示的條件下,層合作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層。
      然后,不暴露在大氣中,接著在上述第1層上連續(xù)層合作為第2層的由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,將在上部阻滯層上成膜層合了由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層的電攝影感光體。
      按上述順序得到的電攝影感光體是在負(fù)帶電下使用的電攝影感光體,根據(jù)與實(shí)施例C-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表C-3所示。
      (比較例C-2)
      使用圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表C-2所示的條件下,不暴露在大氣下,連續(xù)層合作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層、由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層和作為第2層的由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      表C-2
      本比較例中,未在第2層上層合上部阻滯層。
      按上述順序得到的感光體是在負(fù)帶電下使用的電攝影感光體,與實(shí)施例C-1同樣地評(píng)價(jià)。結(jié)果如表C-3所示。
      交叉底紋和熱震蕩的評(píng)價(jià)方法如下所述。
      (交叉底紋)
      用銳利的針,在從第1層至第2層都成膜的電攝影感光體的表面上劃出1cm間隔的交叉底紋狀的條狀傷痕。將其在水中浸泡1周后取出,觀察電攝影感光體的表面,目測(cè)確認(rèn)是否在劃傷部分發(fā)生膜剝落,按下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)。
      A...不發(fā)生膜剝落,非常良好
      B...從條狀劃傷開(kāi)始僅發(fā)生1部分剝落
      C...發(fā)生大范圍的若干剝落
      (熱震蕩)
      將從第1層至第2層都成膜的電攝影感光體放置在溫度調(diào)節(jié)至-20℃的容器中48小時(shí),然后直接在溫度調(diào)節(jié)至50℃、濕度95%的容器中放置2小時(shí)。將這一循環(huán)重復(fù)10次,目測(cè)觀察電攝影感光體的表面,按下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)。
      A...未發(fā)生膜剝落,非常良好
      B...僅在電攝影感光體的端部發(fā)生1部分剝落,由于在非圖像區(qū)域,不是問(wèn)題
      C...在大范圍內(nèi)發(fā)生若干剝落
      D...發(fā)生全面剝落
      表C-3
      由表C-3可知,即使本發(fā)明的電攝影感光體的球狀凸起數(shù)與比較例C-1和C-2在同等水平,作為圖像缺陷的黑點(diǎn)的個(gè)數(shù)顯著地改善。另外可知,通過(guò)設(shè)置上部阻滯層,改善帶電能力、殘留電位,即使在形成第1層之后、形成第2層之前,感光體暫時(shí)性地暴露在大氣中,也不會(huì)對(duì)特性造成不良影響。另外還可知,即使在第1層上設(shè)置炭化硅層,對(duì)特性也無(wú)不好的影響。
      (實(shí)施例C-2)
      使用圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表C-4所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層、由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層的電攝影感光體成膜。
      表C-4
      然后,在此狀態(tài)下將大氣從露泄閥導(dǎo)入成膜爐內(nèi),將層合了上述第1層的電攝影感光體暴露在大氣中。此狀態(tài)下放置5分鐘后,再將成膜爐恢復(fù)為真空狀態(tài),在上述第1層上層合作為第2層的由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,在上部阻滯層上層合由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      按上述順序制成的電攝影感光體是在正帶電下使用的電攝影感光體,通過(guò)與實(shí)施例C-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表C-5所示。
      (比較例C-3)
      使用圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表C-4所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層、由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層的電攝影感光體成膜。
      然后,在此狀態(tài)下,將氧氣導(dǎo)入成膜爐內(nèi)至1個(gè)大氣壓,將電攝影感光體暴露在氧氣氛中。
      此狀態(tài)下放置5分鐘后,再將成膜爐恢復(fù)為真空狀態(tài),在上述第1層上層合作為第2層的至少由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,在上部阻滯層上層合由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      按上述順序制成的電攝影感光體是在正常電下使用的電攝影感光體,通過(guò)與實(shí)施例C-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表C-8所示。
      表C-5
      由表C-5中可知,即使僅在成膜爐內(nèi)與大氣接觸也能夠得到本發(fā)明的效果。另外,由于即使與氧氣接觸時(shí)也未見(jiàn)到效果,推測(cè)不單有表面的氧化產(chǎn)生的效果,還有與大氣的某種相互作用。即使使用VHF方式的成膜方法,也能夠得到與RF方式的成膜方法同樣的本發(fā)明的效果。另外,即使在第1層上設(shè)置下部阻滯層對(duì)特性也無(wú)不良影響。
      (實(shí)施例C-3)
      使用圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表C-6所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層、由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層的電攝影感光體成膜。
      然后,將層合至上述第1層的基體從成膜爐中取出,暴露在大氣中后,再將層合了上述第1層的電攝影感光體放回成膜爐內(nèi),在上述第1層上層合作為第2層的a-Si類的中間層,在上述中間層上層合由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,在上部阻滯層上層合由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      按上述順序得到的電攝影感光體是在負(fù)帶電下使用的電攝影感光體,對(duì)于膜的密合性和研磨劃傷,通過(guò)后述的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià),對(duì)于其他的評(píng)價(jià),根據(jù)與實(shí)施例C-1同樣的方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表C-11所示。
      (實(shí)施例C-4)
      使用圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表C-6所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層、由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層的電攝影感光體成膜。
      表C-6
      然后,將層合至上述第1層的基體從成膜爐內(nèi)取出,暴露在大氣中。
      本實(shí)施例中,此時(shí)使用圖7所示的研磨裝置,研磨表面,進(jìn)行球狀凸起部分的平坦化。
      然后使用圖8所示的水洗滌裝置洗滌表面。
      然后,將層合了上述第1層的電攝影感光體再放回成膜爐中,在上述第1層上層合作為第2層的a-Si類的中間層,在上述中間層上層合由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,層合由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      按上述順序得到的電攝影感光體是在負(fù)帶電下使用的電攝影感光體,通過(guò)與實(shí)施例C-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表C-8所示。
      (實(shí)施例C-5)
      使用圖6所示的VHF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表C-7所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層的電攝影感光體成膜。
      表C-7
      然后,將層合至上述第1層的基體從成膜爐內(nèi)取出,暴露在大氣中。
      本實(shí)施例中,此時(shí)使用圖7所示的研磨裝置,研磨表面,進(jìn)行球狀凸起部分的平坦化。通過(guò)平坦化,研磨前的表面的凹凸雖然是10μm或10μm以上,但研磨后降低到1μm或1μm以下。
      對(duì)于凸起部分的凹凸,通過(guò)具有Z方向(觀察物和物鏡的遠(yuǎn)近方向)位置檢出功能的顯微鏡(奧林巴斯公司制STM-5),以焦點(diǎn)與凸起頂部重合時(shí)為Z1,焦點(diǎn)與附近正常部分重合時(shí)為Z2,通過(guò)Z1與Z2的差進(jìn)行評(píng)價(jià)。然后使用圖8所示的水洗滌裝置洗滌表面。
      然后,將層合了上述第1層的基體再放回成膜爐中,在上述第1層上層合作為第2層的a-Si類的中間層,在上述中間層上層合由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,層合由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      本實(shí)施例中,在第1層上未層合由至少含有碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層。
      按上述順序得到的感光體是在負(fù)帶電下使用的電攝影感光體,除了研磨劃傷以外,通過(guò)與實(shí)施例C-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。結(jié)果如表C-8所示。
      (研磨劃傷)
      將層合至第1層的電攝影感光體設(shè)置在圖7所示的研磨裝置上,進(jìn)行研磨。研磨后,通過(guò)目測(cè)確認(rèn)電攝影感光體的表面。得到的結(jié)果,以實(shí)施例5的值為100%,進(jìn)行相對(duì)評(píng)價(jià),進(jìn)行分級(jí)。
      A...20%或20%以上,研磨劃傷減少
      B...10%或10%以上,研磨劃傷減少
      C...研磨劃傷與實(shí)施例5相當(dāng)
      表C-8
      由表C-8可知,在第1層上層合炭化硅層,通過(guò)水洗滌裝置洗滌后層合第2層,不僅使膜的粘附性提高,圖像缺陷的減少效果提高。另外,在第1層上層合炭化硅層,能夠抑制通過(guò)研磨將球狀凸起的凸起部分平坦化時(shí)產(chǎn)生的研磨劃傷。另外可知即使在第2層上設(shè)置中間層,對(duì)圖像也沒(méi)有任何影響。
      (實(shí)施例C-6)
      使用圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的Al制基體上,在表C-9所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層、由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層的電攝影感光體成膜。
      表C-9
      然后,將層合至第1層的基體從成膜爐內(nèi)取出,暴露在大氣中。在大氣中放置10分鐘后,用圖8所示的水洗滌裝置洗滌。
      然后,將層合至上述第1層的基體再放回成膜爐中,在上述第1層上層合作為第2層的a-Si類的中間層,在上述中間層上層合由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,在上部阻滯層上層合由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      在本實(shí)施例中,制成上部阻滯層的膜厚變化的感光體(C-6A~C-6F)。
      按上述順序得到的負(fù)帶電用的電攝影感光體在用與實(shí)施例C-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)的同時(shí),還進(jìn)行球狀凸起的大小評(píng)價(jià)。用光學(xué)顯微鏡觀察得到的電攝影感光體的整個(gè)表面,研究最大的球狀凸起的大致直徑。
      結(jié)果可知在本實(shí)施例的制造條件下,任一電攝影感光體都約為100μm。對(duì)于這樣得到的最大球狀凸起的直徑,求出上部阻滯層的膜厚的比。
      結(jié)果如表C-10所示。
      表C-10
      由表C-10可知,為了得到本發(fā)明的黑點(diǎn)減少效果,上部阻滯層的膜厚為最大球狀凸起直徑的10-4倍或10-4倍以上的膜厚是合適的。另外,對(duì)于感光體C-6F,雖然能夠充分得到黑點(diǎn)減少的效果,但是上部阻滯層過(guò)厚,靈敏度降低。由此可知希望將膜厚的上限抑制在1μm或1μm以下。另外,層合第2層前,通過(guò)水洗滌裝置進(jìn)行洗滌,能進(jìn)一步提高密合性。
      (實(shí)施例C-7)
      使用圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表C-11所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層、由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層的電攝影感光體成膜。
      表C-11
      然后,將層合至第1層的基體留在成膜爐內(nèi),直接打開(kāi)露泄閥,將成膜爐內(nèi)恢復(fù)為大氣。這樣將基體暴露在大氣中,放置約10分鐘后,用圖8所示的水洗滌裝置進(jìn)行洗滌。
      洗滌后,再將層合至上述第1層的基體放回成膜爐中,將成膜爐恢復(fù)真空,接著在上述第1層上層合作為第2層的a-Si類的中間層,在上述中間層上層合由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,將在上部阻滯層上層合了由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層的電攝影感光體成膜。
      在本實(shí)施例中,使上述上部阻滯層中含有的作為第13族雜質(zhì)原子的B(硼)含量變化,分別成為感光體(C-7G~C-7L)。
      按上述順序得到的負(fù)帶電的電攝影感光體通過(guò)與實(shí)施例C-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。
      評(píng)價(jià)后,分別切出各電攝影感光體,進(jìn)行SIMS分析(2次離子質(zhì)量分析),研究上部阻滯層中B2H6(硼)含量。評(píng)價(jià)結(jié)果如表C-12所示。
      表C-12
      由表C-12可知,上部阻滯層的雜質(zhì)含量在100ppm到30000ppm是適合的。
      (實(shí)施例C-8)
      使用圖5所示的RF等離子體CVD方式的a-Si感光體成膜裝置,在外徑φ108mm的圓筒狀A(yù)l制基體上,在表C-13所示的條件下,將層合了作為第1層的由非單結(jié)晶材料組成的下部阻滯層、由非單結(jié)晶材料組成的光導(dǎo)電層和由含碳、硅的非單結(jié)晶材料組成的炭化硅層的電攝影感光體成膜。
      表C-13
      然后,將層合至第1層的基體從成膜爐中取出,暴露在大氣中,放置約10分鐘后,使用如圖7所示的研磨裝置,研磨表面,進(jìn)行球狀凸起的凸起部分的平坦化。通過(guò)平坦化,雖然在研磨前表面的凹凸為10μm或10μm以上,但研磨后降低到1μm或1μm以下。
      對(duì)于凸起部分的凹凸,通過(guò)具有Z方向(觀察物和物鏡的遠(yuǎn)近方向)位置檢出功能的顯微鏡(奧林巴斯公司制STM-5),以焦點(diǎn)與凸起頂部重合時(shí)為Z1,焦點(diǎn)與邊上正常部分重合時(shí)為Z2,通過(guò)Z1與Z2的差進(jìn)行評(píng)價(jià)。然后使用圖8所示的水洗滌裝置洗滌表面。
      然后,將層合了上述第1層的基體再放回成膜爐中,在研磨過(guò)的第1層上層合作為第2層的由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層。
      然后,層合由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成的表面層。
      本實(shí)施例中,使上述炭化硅層中含有的第13族雜質(zhì)原子的B(硼)的含量變化,成膜為感光體C-8M~C~8R。
      按上述順序得到的感光體通過(guò)與實(shí)施例C-1同樣的評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)。
      評(píng)價(jià)后分別切出電攝影感光體,進(jìn)行SIMS分析(2次離子質(zhì)量分析),研究炭化硅層中的B2H6(硼)含量。結(jié)果如表C-14所示。
      表C-14
      由表C-14可知,炭化硅層中雜質(zhì)含量在100ppm~30000ppm內(nèi),顯著改善了帶電能力。
      (實(shí)施例D-1)
      使用圖5所示的RF等離子體a-Si感光體成膜裝置,在表D-1所示的條件下,在直徑108mm的Al基體上,制成1個(gè)堆積至第1層的基體。
      表D-1
      然后,將堆積完成的1個(gè)基體從成膜爐中取出,暴露在大氣中,取出后立即測(cè)定第1層的最表面的算術(shù)平均粗糙度Ra。利用原子力顯微鏡(AFM)(Quesant公司制Q-Scope250)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果為第1層的最表面在10μm×10μm視野內(nèi)算術(shù)平均粗糙度Ra為42nm。然后,進(jìn)行制成的第1層最表面的加工。
      表面加工是在如下的條件下研磨表面用寬360mm的富士FILM公司制研磨帶(商品名C2000),用JIS橡膠硬度30的加壓輥施加0.1MPa的壓力,帶速度3.0mm/min,感光體旋轉(zhuǎn)速度60rpm。
      結(jié)果為在表面的10μm×10μm視野內(nèi)算術(shù)平均粗糙度Ra為12nm。
      然后,將表面加工后的感光體放回圖5所示的RF等離子體a-Si感光體成膜爐內(nèi),在表5所示的條件下堆積作為第2層的表面保護(hù)層。
      表D-2
      除了表面加工后的Ra為25nm以外,同樣制成另1個(gè)感光體。
      按上述順序制成的感光體是正帶電用感光體,評(píng)價(jià)中使用Canon制iR8500評(píng)價(jià)。對(duì)于圖像缺陷,以實(shí)施例D-2的值為100%,進(jìn)行相對(duì)比較,進(jìn)行分級(jí)。結(jié)果如表D-3所示。
      (實(shí)施例D-2)
      使用圖5所示的RF等離子體a-Si感光體成膜裝置,在表D-1所示的條件下,在直徑108mm的Al基體上,制成1個(gè)堆積至第1層的基體。然后,將堆積完成的基體從成膜爐中取出,取出后立即測(cè)定第1層的最表面的算術(shù)平均粗糙度Ra。測(cè)定與實(shí)施例D-1同樣地進(jìn)行。結(jié)果為算術(shù)平均粗糙度Ra為41nm。然后,不進(jìn)行表面加工就放回圖5所示的RF等離子體a-Si感光體成膜爐內(nèi),在表D-2所示條件下堆積作為第2層的表面保護(hù)層。
      得到的感光體如下進(jìn)行評(píng)價(jià)。
      (圖像缺陷)
      在作為一次帶電器采用電暈放電、在清潔器上具有清潔刮板的電攝影裝置上,裝配本實(shí)施例中制成的電攝影用感光體,進(jìn)行圖像形成。具體來(lái)說(shuō)就是,將Canon制iR8500作為試驗(yàn)用電攝影裝置使用,復(fù)印A3尺寸的白紙?jiān)?。觀察這樣得到的圖像,數(shù)出起因于直徑0.1mm或0.1mm以上的球狀凸起的黑點(diǎn)個(gè)數(shù)。
      得到的結(jié)果,以實(shí)施例D-2的值為100%,進(jìn)行相對(duì)比較后分級(jí)。
      A...35%或35%以上不足65%
      B...65%或65%以上不足95%
      C...與實(shí)施例D-2相同
      (密合性的評(píng)價(jià))
      (膜剝落的觀察)
      將制成的電攝影感光體在溫度調(diào)節(jié)至-30℃的容器中放置48小時(shí),然后直接在溫度調(diào)節(jié)至+50℃、濕度95%的容器中放置48小時(shí)。觀察在將這一循環(huán)重復(fù)10次的熱震蕩試驗(yàn)后的電攝影感光體的表面。再將由加速度7G組成的10Hz~10kHz的振動(dòng),在清掃時(shí)間2.2分鐘內(nèi)重復(fù)5次,在這樣的振動(dòng)試驗(yàn)后觀察電攝影感光體表面。按下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)。
      A振動(dòng)試驗(yàn)后未發(fā)現(xiàn)膜剝落,非常良好
      B振動(dòng)試驗(yàn)后在非圖像區(qū)域的端部發(fā)現(xiàn)一部分微小的膜剝落,實(shí)用方面沒(méi)有問(wèn)題
      C與實(shí)施例D-2相同
      (清潔性評(píng)價(jià))
      (調(diào)色劑的穿透)
      使用上述的iR8500,進(jìn)行調(diào)色劑的穿透評(píng)價(jià)。原稿使用A3尺寸的規(guī)定用紙,進(jìn)行10萬(wàn)張的送紙耐久試驗(yàn)。耐久試驗(yàn)后,復(fù)制半色調(diào)圖像,研究有無(wú)調(diào)色劑的穿透。具體來(lái)說(shuō)就是,對(duì)于A3尺寸的半色調(diào)圖像,從5張復(fù)印樣品估計(jì)調(diào)色劑穿透導(dǎo)致的污染面積。同樣的評(píng)價(jià)進(jìn)行5次,得到5張復(fù)制樣品的結(jié)果。
      判斷標(biāo)準(zhǔn)如下確定。
      A完全沒(méi)有污染
      B幾乎沒(méi)有污染
      C與實(shí)施例D-2同樣
      (清潔刮板邊緣的損傷)
      在上述的iR8500改造機(jī)上裝配本實(shí)施例中制成的電攝影用感光體,進(jìn)行500萬(wàn)張的送紙耐久試驗(yàn),評(píng)價(jià)耐久試驗(yàn)結(jié)束后清潔刮板邊緣的損傷(缺損或卷曲)狀態(tài)。
      A完全無(wú)損傷,非常好的狀態(tài)
      B好的狀態(tài)
      C與實(shí)施例D-2同樣
      實(shí)施例D-1及實(shí)施例D-2的結(jié)果如表6所示。由表D-3的結(jié)果可知,通過(guò)將第1層的最表面加工為Ra為25nm或25nm以下,能夠得到圖像缺陷減少的效果。再有,從剝落的觀察結(jié)果可知,實(shí)施例D-1的感光體的密合性優(yōu)良。從調(diào)色劑的穿透及清潔刮板的損傷結(jié)果可知,實(shí)施例D-1的感光體清潔性非常優(yōu)秀。未見(jiàn)到干涉條紋的發(fā)生,得到良好的圖像。
      表D-權(quán)利要求
      1、一種電攝影感光體的制造方法,是包括由非單結(jié)晶材料組成的層的電攝影感光體的制造方法,其特征在于具有下述步驟
      作為第1步,在具備排氣裝置和原料氣供給裝置的能夠真空氣密的成膜爐內(nèi),設(shè)置具有導(dǎo)電性表面的基體,通過(guò)高頻電功率至少分解原料氣,在所述基體上,至少堆積由非單結(jié)晶材料組成的第1層的步驟;
      作為第2步,將堆積了第1層的基體暴露在含氧和水蒸氣的氣體中的步驟;
      作為第3步,在上述成膜爐內(nèi),通過(guò)高頻電功率至少分解原料氣,在所述第1層上堆積含有由非單結(jié)晶材料組成的上部阻滯層的第2層的步驟。
      2、如權(quán)利要求1所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述含氧和水蒸氣的氣體是大氣。
      3、如權(quán)利要求2所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為在所述第2步中,將堆積了所述第1層的基體通過(guò)從所述成膜爐中取出而暴露在大氣中。
      4、如權(quán)利要求1所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述第1層是至少以硅原子為母材、含有氫原子和/或鹵原子的非單結(jié)晶材料。
      5、如權(quán)利要求1所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為堆積所述第1層的步驟包括層合至少光導(dǎo)電層和炭化硅層的步驟。
      6、如權(quán)利要求5所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為使所述炭化硅層中含有周期表第13族或第15族元素。
      7、如權(quán)利要求6所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述周期表第13族或第15族元素的含量為100原子ppm或100原子ppm以上,30000原子ppm或30000原子ppm以下。
      8、如權(quán)利要求1所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述上部阻滯層是至少以硅原子為母材、還含有碳、氧、氮原子中至少一種的非單結(jié)晶材料。
      9、如權(quán)利要求8所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述上部阻滯層是還含有控制導(dǎo)電性的雜質(zhì)原子的非單結(jié)晶材料。
      10、如權(quán)利要求9所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述上部阻滯層中含有的所述控制導(dǎo)電性的雜質(zhì)原子是周期表第13族或第15族的元素。
      11、如權(quán)利要求10所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述上部阻滯層中含有的所述周期表第13族或第15族元素的含量為100原子ppm或100原子ppm以上,30000原子ppm或30000原子ppm以下。
      12、如權(quán)利要求1所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述上部阻滯層的膜厚,為堆積第2層后的所述電攝影感光體的表面存在的球狀凸起中最大的球狀凸起的直徑的10-4倍或10-4倍以上,且將所述上部阻滯層成膜為1μm或1μm以下。
      13、如權(quán)利要求1所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為在所述第3步中,包括在所述上部阻滯層上再層合表面層的步驟。
      14、如權(quán)利要求13所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述表面層是至少以硅原子為母材、還含有碳、氧、氮原子中的至少1種的非單結(jié)晶材料。
      15、如權(quán)利要求13所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述表面層由以碳原子為母材的非單結(jié)晶材料組成。
      16、如權(quán)利要求15所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為堆積所述表面層時(shí)的基體溫度比堆積所述上部阻滯層時(shí)的基體溫度低。
      17、如權(quán)利要求1所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述第2步中還包括加工所述第1層表面的步驟。
      18、如權(quán)利要求17所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為加工所述第1層的表面的步驟,是將所述第1步中堆積的第1層的表面上存在的凸起物的至少頭頂部除去的步驟。
      19、如權(quán)利要求17所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為加工所述第1層表面的步驟是研磨加工。
      20、如權(quán)利要求19所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述研磨加工是在所述第1步中,研磨堆積的所述第1層表面的凸起物,將表面平坦化。
      21、如權(quán)利要求19所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述研磨加工是在第1步中,使用彈性膠輥將研磨帶壓接到堆積的所述第1層表面,通過(guò)在隨所述基體移動(dòng)的所述第1層表面的移動(dòng)速度和與所述研磨帶壓接的彈性膠輥的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)速度之間設(shè)置速度差來(lái)進(jìn)行。
      22、如權(quán)利要求17所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為加工所述第1層表面的步驟是加工成在10μm×10μm視野內(nèi)測(cè)定的算術(shù)平均粗糙度(Ra)為25nm或25nm以下。
      23、如權(quán)利要求1所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為在所述第2步中還包括檢查層合了所述第1層的感光體的步驟。
      24、如權(quán)利要求1所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為在所述第2步中,在進(jìn)行所述第3步之前,使所述第1層的表面與水接觸,進(jìn)行洗滌處理。
      25、一種電攝影感光體,是由權(quán)利要求1所述的方法制造的。
      26、一種電攝影裝置,使用權(quán)利要求25所述的電攝影感光體。
      27、一種電攝影用感光體,具有
      具有導(dǎo)電性表面的圓筒狀基體;
      包括光導(dǎo)電層的第1層,所述光導(dǎo)電層由以硅原子為母體的非單結(jié)晶材料組成;
      包括上部阻滯層的第2層,所述上部阻滯層由含有周期表第13族元素或第15族元素的非單結(jié)晶材料組成;
      其中所述第1層的表面存在的球狀凸起物的頭頂部被除去。
      28、如權(quán)利要求27所述的電攝影感光體的制造方法,其特征為所述上部阻滯層的層厚為所述第1層的表面上存在的球狀凸起物中具有最大直徑的球狀凸起的直徑的10-4倍或10-4倍以上,且為1μm或1μm以下。
      29、如權(quán)利要求27所述的電攝影用感光體,其特征為所述第1層中包括下部阻滯層,所述下部阻滯層由以硅原子為母材、含有周期表第13族元素或第15族元素的非單結(jié)晶材料組成。
      30、如權(quán)利要求27所述的電攝影用感光體,其特征為所述第2層中含有由非單結(jié)晶炭化硅組成的表面層或由非單結(jié)晶碳組成的表面層。
      全文摘要
      本發(fā)明提供了一種電攝影感光體的制造方法,是即使在感光體表面存在稱為球狀凸起203的異常成長(zhǎng)部分,也能夠不使其在圖像上顯出,大幅度改善圖像缺陷的方法。在含有由非單結(jié)晶材料組成的層的電攝影感光體的制造方法中,作為第1步,在具備排氣裝置和原料氣供給裝置的能夠真空氣密的成膜爐內(nèi),設(shè)置具有導(dǎo)電性表面的基體201,通過(guò)高頻電功率至少分解原料氣,在上述基體上,至少堆積由非單結(jié)晶材料組成的第1層202的步驟;作為第2步,將堆積了第1層的基體暴露在大氣中的步驟;作為第3步,在上述成膜爐內(nèi),通過(guò)高頻電功率至少分解原料氣,在上述第1層上堆積包括由非單結(jié)晶材料構(gòu)成的上部阻滯層205的第2層的步驟。
      文檔編號(hào)G03G5/147GK1484102SQ03152268
      公開(kāi)日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月2日
      發(fā)明者橋抓淳一郎, 江原俊幸, 松岡秀彰, 岡村龍次, 柜石光治, 古島聰, 大肋弘憲, 細(xì)井一人, 人, 憲, 幸, 彰, 次, 治 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社
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