JPH0212260A - 電子写真感光体およびその製造方法 - Google Patents
電子写真感光体およびその製造方法Info
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- JPH0212260A JPH0212260A JP63164478A JP16447888A JPH0212260A JP H0212260 A JPH0212260 A JP H0212260A JP 63164478 A JP63164478 A JP 63164478A JP 16447888 A JP16447888 A JP 16447888A JP H0212260 A JPH0212260 A JP H0212260A
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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
【発明の詳細な説明】
ｔａ＋産業上の利用分野
この発明は、光導電層がアモルファスシリコン（以下、
ａ−５ｉという、）系材料からなる電子写真感光体およ
びその製造方法に関する。
ａ−５ｉという、）系材料からなる電子写真感光体およ
びその製造方法に関する。
伽）従来の技術
光導電層がａ−Ｓｉ系（含Ｈ等）材料からなる電子写真
感光体（以下、ａ−Ｓｉ感光体という。）は、無公害、
高光感度、高硬度（Ｈｖ ： １５００〜２０００ｋｇ
／鰭２）等の多くの優れた特性を有しているため理想的
な感光材料として開発が進められている。
感光体（以下、ａ−Ｓｉ感光体という。）は、無公害、
高光感度、高硬度（Ｈｖ ： １５００〜２０００ｋｇ
／鰭２）等の多くの優れた特性を有しているため理想的
な感光材料として開発が進められている。
ａ−Ｓｉ感光体は一般的にはプラズマＣＶＤ法。
スパッタリング法等の方法により製造されている。プラ
ズマＣＶＤ法は、アルミニウム等の感光体基体を装着し
た真空槽内にモノシラン、ジシラン等の原料ガスを導入
し、高周波電力印加によるグロー放電によって原料ガス
を分解して、基体上にＩ（を含むａ−５ｉ層を堆積させ
るものである。またスパッタリング法はＳｉウェハをタ
ーゲットとし、Ｈ２および＾ｒ、 汁ｅ等の希ガスを導
入し高周波電力を印加してグロー放電を行うことにより
ターゲットをスパッタしてＨを含むａ−Ｓｉ層を堆積さ
せるものである。
ズマＣＶＤ法は、アルミニウム等の感光体基体を装着し
た真空槽内にモノシラン、ジシラン等の原料ガスを導入
し、高周波電力印加によるグロー放電によって原料ガス
を分解して、基体上にＩ（を含むａ−５ｉ層を堆積させ
るものである。またスパッタリング法はＳｉウェハをタ
ーゲットとし、Ｈ２および＾ｒ、 汁ｅ等の希ガスを導
入し高周波電力を印加してグロー放電を行うことにより
ターゲットをスパッタしてＨを含むａ−Ｓｉ層を堆積さ
せるものである。
（Ｃ，）発明が解決しようとする課題
しかしながら上述したような方法でａ −Ｓｉ５光体を
形成した場合、 ■ ａ −Ｓｉ感光体が充分な光感度を持つためには感
光体基体を加熱しなければならず、そのためにａ−Ｓｉ
層のＨ含有量が多くなってしまい、電気伝導度が１０−
” ｓ／ｃｍ程度と大きくなって電荷保持率が悪くなっ
てしまう。電気伝導度はＢを添加（原料ガス：８ｉｌｔ
、等）することにより多少向上するが、それでもせいぜ
いＩＱ−１１〜１０−１２５／ｃｓ程度にしかならない
。
形成した場合、 ■ ａ −Ｓｉ感光体が充分な光感度を持つためには感
光体基体を加熱しなければならず、そのためにａ−Ｓｉ
層のＨ含有量が多くなってしまい、電気伝導度が１０−
” ｓ／ｃｍ程度と大きくなって電荷保持率が悪くなっ
てしまう。電気伝導度はＢを添加（原料ガス：８ｉｌｔ
、等）することにより多少向上するが、それでもせいぜ
いＩＱ−１１〜１０−１２５／ｃｓ程度にしかならない
。
という感光体特性の問題が生じるとともにＢを添加した
場合には原料コストが高くなる問題があり、またａ −
５ｉ悪感光製造過程において、■ 成膜速度が遅い。
場合には原料コストが高くなる問題があり、またａ −
５ｉ悪感光製造過程において、■ 成膜速度が遅い。
■ 原料ガスの利用効率が悪い。
■ 非常に多（の粉末状の５ｉ−Ｈポリマーが副産物と
して生成され、堆積中に感光体基体表面に付着して堆積
欠陥を生じさせる。
して生成され、堆積中に感光体基体表面に付着して堆積
欠陥を生じさせる。
等の問題があり、コスト高になってしまったり、歩留ま
りが悪くなってしまう問題があった。
りが悪くなってしまう問題があった。
この発明の目的は上記問題に鑑み、ａ −Ｓｉ感光体の
組成を限定することにより電荷保持率の良い電子写真感
光体を提供し、またその感光体の製造方法を提供するこ
とにある。
組成を限定することにより電荷保持率の良い電子写真感
光体を提供し、またその感光体の製造方法を提供するこ
とにある。
（ｄ１課題を解決するための手段
この発明のａ −３ｉ悪感光は光導電層の赤外分光スペ
クトルのほぼ８８０ｃｍ−’の積分強度１．と、ほぼａ
４ｏｅｍ−’の積分強度■２の比がほぼ、０．２ ＜（
Ｉｚ／ＩＩ） ＜０．６となるように限定したもので
あり、 またそのａ−Ｓｉ感光体の光導電層を電子サイクロトロ
ン共鳴法による形成したことを特徴としている。
クトルのほぼ８８０ｃｍ−’の積分強度１．と、ほぼａ
４ｏｅｍ−’の積分強度■２の比がほぼ、０．２ ＜（
Ｉｚ／ＩＩ） ＜０．６となるように限定したもので
あり、 またそのａ−Ｓｉ感光体の光導電層を電子サイクロトロ
ン共鳴法による形成したことを特徴としている。
（ｅ１作用
赤外分光スペクトルにおいてほぼ２０００ｃｍ−’付近
には５ｉ−Ｈ結合のピークが現れ、ほぼ８００〜９００
Ｃ１ｌｌ −’付近には５ｉｌｔのピークが現れる。ま
た、ＳｉＨ２において、５ｉＩ（！単体で存在する場合
にはほぼ８８０ｃ＠伺付近にのみ吸収がみられ、ポリマ
ー状（（Ｓｉ１１ｇ）ｎ）で存在する場合にはほぼ８８
０ｃｍ−’付近とほぼ８４０Ｃ１１−’付近の両方に吸
収がみられる。
には５ｉ−Ｈ結合のピークが現れ、ほぼ８００〜９００
Ｃ１ｌｌ −’付近には５ｉｌｔのピークが現れる。ま
た、ＳｉＨ２において、５ｉＩ（！単体で存在する場合
にはほぼ８８０ｃ＠伺付近にのみ吸収がみられ、ポリマ
ー状（（Ｓｉ１１ｇ）ｎ）で存在する場合にはほぼ８８
０ｃｍ−’付近とほぼ８４０Ｃ１１−’付近の両方に吸
収がみられる。
ａ−Ｓｉ感光体の場合、５ｉＨｚと（ＳｉＨｚ）ｎとが
混在しており、その両者の比率によって電気伝導度等の
感光体特性が左右されることは従来より言われていた。
混在しており、その両者の比率によって電気伝導度等の
感光体特性が左右されることは従来より言われていた。
この比率は赤外分光スペクトルにおける８８０（Ｊｌ−
’、 ８４０備−１の積分強度（Ｊα（ｗ）／ｗｄ呵
）の比Ｉｔ（ほぼ８４０ａ＊−’付近の強度）／ｒ＋（
ほぼ８８０ ｃｍ−’付近の強度）を指標とすることが
でき、この比をほぼ０．２ ＜ （Ｉｔ／Ｉｔ） ＜０
．６に設定することによって電気伝導度等のａ −Ｓｉ
感光体特性を良好なものにできる。
’、 ８４０備−１の積分強度（Ｊα（ｗ）／ｗｄ呵
）の比Ｉｔ（ほぼ８４０ａ＊−’付近の強度）／ｒ＋（
ほぼ８８０ ｃｍ−’付近の強度）を指標とすることが
でき、この比をほぼ０．２ ＜ （Ｉｔ／Ｉｔ） ＜０
．６に設定することによって電気伝導度等のａ −Ｓｉ
感光体特性を良好なものにできる。
第１図は前記積分強度比（ｌｘ／Ｉｔ）と電気伝導度、
明導電率との関係を表した図であり、上記範囲において
電気伝導度が１０−” ｓ／ｃｍ程度、明導電率が１Ｏ
−ｂｃＩＡ／ｖ程度と良好な値を示している。
明導電率との関係を表した図であり、上記範囲において
電気伝導度が１０−” ｓ／ｃｍ程度、明導電率が１Ｏ
−ｂｃＩＡ／ｖ程度と良好な値を示している。
またａ−Ｓｉ感光体を形成する場合、電子サイクロトロ
ン共鳴法（以下、ＥＣＲ法という、）を用いると基盤加
熱の必要がなく、前記積分強度比が良好な範囲となるａ
−Ｓｉ感光体を形成することが可能となる。
ン共鳴法（以下、ＥＣＲ法という、）を用いると基盤加
熱の必要がなく、前記積分強度比が良好な範囲となるａ
−Ｓｉ感光体を形成することが可能となる。
（ｆ）実施例
第３図はこの発明のａ−Ｓｉ感光体を形成するＥＣＲ法
の堆積装置の概略図である。
の堆積装置の概略図である。
装置は水素プラズマを発生させるプラズマ室１と、ａ−
３ｉ層を堆積させる堆積室２とを有している。プラズマ
室１と堆積室２とはプラズマ引出窓で通じており、図示
しない油拡散ポンプ、油回転ポンプにより真空排気され
る。
３ｉ層を堆積させる堆積室２とを有している。プラズマ
室１と堆積室２とはプラズマ引出窓で通じており、図示
しない油拡散ポンプ、油回転ポンプにより真空排気され
る。
プラズマ室１は空胴共振器構成でなり、導波管４から２
．４５（Ｊｚのマイクロ波が導入される。なお、マイク
ロ波導入窓５はマイクロ波が通過できる石英ガラス板で
できている。プラズマ室１にはＨ２ガスが導入される。
．４５（Ｊｚのマイクロ波が導入される。なお、マイク
ロ波導入窓５はマイクロ波が通過できる石英ガラス板で
できている。プラズマ室１にはＨ２ガスが導入される。
プラズマ室１の周囲には磁気コイル６．７が配置されて
いる。磁気コイル６はプラズマ発生磁界（８７５Ｇ）を
発生させ、磁気コイル７はプラズマ室１で発生したプラ
ズマを堆積室２に引き出すための発散磁界を発生する。
いる。磁気コイル６はプラズマ発生磁界（８７５Ｇ）を
発生させ、磁気コイル７はプラズマ室１で発生したプラ
ズマを堆積室２に引き出すための発散磁界を発生する。
このような装置によりａ −３ｉ悪感光を形成するには
、まず堆積室２のほぼ中央部に感光体基体８をセットす
る。感光体基体８はたとえばアルミニウム等からなるド
ラム状のものが用いられる。そして排気系によりプラズ
マ室１．堆積室２を排気し、プラズマ室１にはＨｚガス
を、また堆積室２には原料ガス（ＳｉＨｔ、Ｃ１，等）
をＮ２それぞれ導入する、さらに、プラズマ室ｌにマイ
クロ波を導入するとともに、磁気コイル６．７にて磁界
を発生させる。するとプラズマ室１で１１□ガスがプラ
ズマとなり、このプラズマがプラズマ引出窓３から堆積
室２へ引き出されて、ＳｉＨ４等の原料ガスをプラズマ
にする。これによって、原料ガスのプラズマが感光体基
体８上に堆積する。感光体基体８は支持体により回転さ
れるため、表面に均一なａ −３ｉ層が形成される。な
お、感光体基体８の加熱は行われない。
、まず堆積室２のほぼ中央部に感光体基体８をセットす
る。感光体基体８はたとえばアルミニウム等からなるド
ラム状のものが用いられる。そして排気系によりプラズ
マ室１．堆積室２を排気し、プラズマ室１にはＨｚガス
を、また堆積室２には原料ガス（ＳｉＨｔ、Ｃ１，等）
をＮ２それぞれ導入する、さらに、プラズマ室ｌにマイ
クロ波を導入するとともに、磁気コイル６．７にて磁界
を発生させる。するとプラズマ室１で１１□ガスがプラ
ズマとなり、このプラズマがプラズマ引出窓３から堆積
室２へ引き出されて、ＳｉＨ４等の原料ガスをプラズマ
にする。これによって、原料ガスのプラズマが感光体基
体８上に堆積する。感光体基体８は支持体により回転さ
れるため、表面に均一なａ −３ｉ層が形成される。な
お、感光体基体８の加熱は行われない。
通常のａ−３ｔ悪感光は基体上にブロッキング層、光導
電層９表面層の三層のａ −３ｉ層が形成されたもので
あり、ａ −３ｉ層の形成条件を変えて三層のａ−３ｉ
層が形成される。第３図はａ −５ｉ層形成条件を表し
た図であり、図示するような各条件でブロッキング層、
光導電Ｎ２表面層が積層される、このＥＣＲ法によりａ
−Ｓｉ層を形成すれば、■ 比較的低い圧力（１０−
”１０−’ｔｏｒｒ）で安定したプラズマを生成するこ
とができ、反応種の２次反応を抑えて粉末状５ｉ−Ｈポ
リマー等の発生を抑制して、良好なａ−Ｓｉ層の形成を
行うことができる。
電層９表面層の三層のａ −３ｉ層が形成されたもので
あり、ａ −３ｉ層の形成条件を変えて三層のａ−３ｉ
層が形成される。第３図はａ −５ｉ層形成条件を表し
た図であり、図示するような各条件でブロッキング層、
光導電Ｎ２表面層が積層される、このＥＣＲ法によりａ
−Ｓｉ層を形成すれば、■ 比較的低い圧力（１０−
”１０−’ｔｏｒｒ）で安定したプラズマを生成するこ
とができ、反応種の２次反応を抑えて粉末状５ｉ−Ｈポ
リマー等の発生を抑制して、良好なａ−Ｓｉ層の形成を
行うことができる。
■ 電子のエネルギーが高く、従来のプラズマＣＶＤ法
に比べて導入ガスの分解、励起、イオン化が著しく向上
し、成膜速度を向上させ（２３μｍ／ｈｒ程度）、また
導入ガスの利用効率も向上させる（４９％程度）ことが
できる。
に比べて導入ガスの分解、励起、イオン化が著しく向上
し、成膜速度を向上させ（２３μｍ／ｈｒ程度）、また
導入ガスの利用効率も向上させる（４９％程度）ことが
できる。
■ 速度のイオン衝撃により感光体基体８を加熱するこ
となく光感度の高い良質のａ −３ｉ層を形成すること
ができ、加熱を行わないためａ −Ｓｉ層中の（ＳｉＨ
ｚ）ｎ Ｉを抑えることができる。
となく光感度の高い良質のａ −３ｉ層を形成すること
ができ、加熱を行わないためａ −Ｓｉ層中の（ＳｉＨ
ｚ）ｎ Ｉを抑えることができる。
という利点がある。
なお、ａ −Ｓｉ導電型の制御は従来のプラズマＣＶＤ
法と同様に、ｐ型の場合には例えばＢ２Ｈ４等の第■族
元素を含む原料ガスを、またｎ型の場合にはＰＩＩ＋等
の第■族元素を含む原料ガスを導入すれば良（、たとえ
ば第３図に示したような条件で形成されるａ −Ｓｉ感
光体はｐ型のものである。
法と同様に、ｐ型の場合には例えばＢ２Ｈ４等の第■族
元素を含む原料ガスを、またｎ型の場合にはＰＩＩ＋等
の第■族元素を含む原料ガスを導入すれば良（、たとえ
ば第３図に示したような条件で形成されるａ −Ｓｉ感
光体はｐ型のものである。
次に、形成されるａ −Ｓｉ感光体の特性の説明をする
。
。
第１図は「作用」で示したようにＳ＋Ｈ１と（ＳｉＨｉ
）ｎとの割合を示すための指標である赤外分光スペのう
ち吸収強度比の異なるＡ−Ｄの４点についてその他の特
性を表した図である。吸収強度比（Ｉｚ／ｂ）が０．２
〜０．６の範囲にあるＢ、Ｃであると感度も良く、電荷
保持率が従来のプラズマＣＶＤ装置により形成されたａ
−５ｉ悪感光よりも向上しており、このａ −５ｉ５光
体を用いて画像形成を行ったところカブリ等のない高品
質の像を得ることができた。またこの図からは、０．２
〜０．６の範囲を外れたＡ、Ｄにおいては電荷保持率は
向上しているが、感度、残留電位が悪く使用上好ましく
ないことも分かる。
）ｎとの割合を示すための指標である赤外分光スペのう
ち吸収強度比の異なるＡ−Ｄの４点についてその他の特
性を表した図である。吸収強度比（Ｉｚ／ｂ）が０．２
〜０．６の範囲にあるＢ、Ｃであると感度も良く、電荷
保持率が従来のプラズマＣＶＤ装置により形成されたａ
−５ｉ悪感光よりも向上しており、このａ −５ｉ５光
体を用いて画像形成を行ったところカブリ等のない高品
質の像を得ることができた。またこの図からは、０．２
〜０．６の範囲を外れたＡ、Ｄにおいては電荷保持率は
向上しているが、感度、残留電位が悪く使用上好ましく
ないことも分かる。
なお吸収強度比が０．２〜０．３の範囲のａ −Ｓｉ層
の水素量を定量分析したところ４０〜５０ ａＬ％であ
った。水素量をこの範囲にすることによって感光体の暗
比抵抗、明導電率を良好な値にすることができる。
の水素量を定量分析したところ４０〜５０ ａＬ％であ
った。水素量をこの範囲にすることによって感光体の暗
比抵抗、明導電率を良好な値にすることができる。
またこのようなａ−Ｓｉ層の形成方法は、電子写真感光
体に限らず太陽電池、イメージセンサ等のデバイスに適
用することも可能である。
体に限らず太陽電池、イメージセンサ等のデバイスに適
用することも可能である。
（ｇ１発明の効果
この発明の電子写真感光体は、Ｓｉｌ＋□と（Ｓｉｔ（
ｚ）ｎとの割合が良好な状態であるので、ａ −Ｓｉ感
光体の電気伝導度、電荷保持率を向上させることができ
、高品質画像を形成することができる。ＥＣＲ法を装置
を用いてａ −Ｓｉ層を形成すると感光体基体を加熱す
る必要がないので積分強度比（Ｉｚ／ｌ＋）をほぼ０．
２．〜０．４の範囲内にすることができ、上述したよう
な良い感光体を形成することができる。またＥＣＲ法に
よれば成膜速度、原料ガスの利用効率を向上させること
ができるとともに、粉末状の５ｔ−Ｈポリマーが発生す
ることがなく、製造コストを安価にするとともに感光体
の歩留まりを向上させることができる。
ｚ）ｎとの割合が良好な状態であるので、ａ −Ｓｉ感
光体の電気伝導度、電荷保持率を向上させることができ
、高品質画像を形成することができる。ＥＣＲ法を装置
を用いてａ −Ｓｉ層を形成すると感光体基体を加熱す
る必要がないので積分強度比（Ｉｚ／ｌ＋）をほぼ０．
２．〜０．４の範囲内にすることができ、上述したよう
な良い感光体を形成することができる。またＥＣＲ法に
よれば成膜速度、原料ガスの利用効率を向上させること
ができるとともに、粉末状の５ｔ−Ｈポリマーが発生す
ることがなく、製造コストを安価にするとともに感光体
の歩留まりを向上させることができる。
した図、第２図は積分強度比の異なる感光体のそれぞれ
の特性を表した図、第３図はＥＣＲ法を用いたａ−Ｓｉ
堆積装置の概略図、第４図はａ −Ｓｉ層の成膜条件を
表した図である。 プラズマ室、 一堆積室、 −プラズマ引出窓、 −４波管、 一マイクロ波導入窓、 一導光体基体。
の特性を表した図、第３図はＥＣＲ法を用いたａ−Ｓｉ
堆積装置の概略図、第４図はａ −Ｓｉ層の成膜条件を
表した図である。 プラズマ室、 一堆積室、 −プラズマ引出窓、 −４波管、 一マイクロ波導入窓、 一導光体基体。
Claims (2)
- （１）光導電層がアモルファスシリコン系材料からなる
電子写真感光体であって、 光導電層の赤外分光スペクトルにおいて、ほぼ８８０ｃ
ｍ＾−＾１の積分強度Ｉ＿１と、ほぼ８４０ｃｍ＾−＾
１の積分強度Ｉ＿２の比がほぼ、 ０．２＜（Ｉ＿２／Ｉ＿１）＜０．６ である電子写真感光体。 - （２）前記光導電層を電子サイクロトロン共鳴法により
堆積させる電子写真感光体の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164478A JPH0212260A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 電子写真感光体およびその製造方法 |
| CN 89103212 CN1029162C (zh) | 1988-04-04 | 1989-04-03 | 一种电摄影用的光敏器件 |
| US07/332,775 US4971878A (en) | 1988-04-04 | 1989-04-03 | Amorphous silicon photosensitive member for use in electrophotography |
| EP89303300A EP0336700B1 (en) | 1988-04-04 | 1989-04-04 | An electrophotographic photosensitive member |
| KR1019890004485A KR910007719B1 (ko) | 1988-04-04 | 1989-04-04 | 전자사진감광멤버(member) |
| DE68928210T DE68928210T2 (de) | 1988-04-04 | 1989-04-04 | Elektrophotographisches lichtempfindliches Element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164478A JPH0212260A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 電子写真感光体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0212260A true JPH0212260A (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=15793938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63164478A Pending JPH0212260A (ja) | 1988-04-04 | 1988-06-30 | 電子写真感光体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0212260A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381361A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | Canon Inc | 電子写真感光体の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP63164478A patent/JPH0212260A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381361A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | Canon Inc | 電子写真感光体の製造方法 |
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