JPH0247665A - 像担持体 - Google Patents
像担持体Info
- Publication number
- JPH0247665A JPH0247665A JP19926288A JP19926288A JPH0247665A JP H0247665 A JPH0247665 A JP H0247665A JP 19926288 A JP19926288 A JP 19926288A JP 19926288 A JP19926288 A JP 19926288A JP H0247665 A JPH0247665 A JP H0247665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photoconductive
- ppm
- film thickness
- surface layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
Landscapes
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子写真装置等において静電潜像を記録する
ための像担持体に関し、更に詳述すれば両極性動作が可
能な像担持体に関する。
ための像担持体に関し、更に詳述すれば両極性動作が可
能な像担持体に関する。
C従来技術〕
両極性動作が可能な感光体として、アモルファスシリコ
ン(以下a−Si という)感光体が発表されている(
例えば昭和56年、電気学会全国大会等)。
ン(以下a−Si という)感光体が発表されている(
例えば昭和56年、電気学会全国大会等)。
該感光体は導電性表面を有する支持体上にa−5iを主
成分とする光導電層を形成したものである。
成分とする光導電層を形成したものである。
ところで、上述の如き単層構造のa−5i悪感光は、感
光体としての基本性能が劣るという致命的な問題があり
、商品化に至っていない。一方、多層構造の感光体は、
商品化されているが、これは−極性動作専用のものであ
る。
光体としての基本性能が劣るという致命的な問題があり
、商品化に至っていない。一方、多層構造の感光体は、
商品化されているが、これは−極性動作専用のものであ
る。
つまり、両極性悪光体においては、ホール、エレクトロ
ンの両方のキャリアが走行できる必要があるが、これら
の各走行性能が両方とも良好となるものが従来、存在し
なかったのである。
ンの両方のキャリアが走行できる必要があるが、これら
の各走行性能が両方とも良好となるものが従来、存在し
なかったのである。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ホー
ル、エレクトロンの各走行性能がともに良好となるよう
に不純物添加量を最適化した光導電層及び表面層を備え
る多層構造の像担持体の提供を目的とする。
ル、エレクトロンの各走行性能がともに良好となるよう
に不純物添加量を最適化した光導電層及び表面層を備え
る多層構造の像担持体の提供を目的とする。
本発明に係る像担持体は、導電性表面を有する支持体上
に、非晶質シリコンを主成分とし、0.6ppm S
R/Si≦1.4 ppa+の膜厚Xの第1層、及び1
.4 ppm :5B/Si≦4.0 ppmの膜厚y
の第2Nを有し、x+yよりなる膜厚りが1/40≦y
/Lの関係をなす光導電層と、非晶質シリコンを主成分
とし、少なくとも800ppn+≦B/Si≦4800
ppmのB、及び30atomic%≦N / S i
のNを含有する表面層とを順に積層形成してなることを
特徴とする。
に、非晶質シリコンを主成分とし、0.6ppm S
R/Si≦1.4 ppa+の膜厚Xの第1層、及び1
.4 ppm :5B/Si≦4.0 ppmの膜厚y
の第2Nを有し、x+yよりなる膜厚りが1/40≦y
/Lの関係をなす光導電層と、非晶質シリコンを主成分
とし、少なくとも800ppn+≦B/Si≦4800
ppmのB、及び30atomic%≦N / S i
のNを含有する表面層とを順に積層形成してなることを
特徴とする。
上述の如き流量比により、最適な光導電層及び表面層が
得られ、光導電層と表面層との間のエネルギギャップの
最適化が図れる。これによりホール、エレクトロンの各
走行性能はともに良好となる。
得られ、光導電層と表面層との間のエネルギギャップの
最適化が図れる。これによりホール、エレクトロンの各
走行性能はともに良好となる。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。第1図は、本発明に係る像担持体の基本構造
のエネルギバンド図である。
説明する。第1図は、本発明に係る像担持体の基本構造
のエネルギバンド図である。
図中1は、アルミニウム等の金属材料、又はガラス等の
絶縁材料の表面に導電コーティングを施した導電性表面
を有する支持体である。2はa−3iを主成分とし、前
記支持体1の導電性表面に形成された阻止層であり、3
及び4は、夫々a−Siを主成分とする膜厚Xの光導電
第1層及び膜厚yの光導電第2層であり、光導電第1層
3は前記阻止層2の表面に、また光導電第2層4は光導
電第1層3の表面に夫々形成されている。5は、前記光
導電第2層の表面に形成された表面層である。
絶縁材料の表面に導電コーティングを施した導電性表面
を有する支持体である。2はa−3iを主成分とし、前
記支持体1の導電性表面に形成された阻止層であり、3
及び4は、夫々a−Siを主成分とする膜厚Xの光導電
第1層及び膜厚yの光導電第2層であり、光導電第1層
3は前記阻止層2の表面に、また光導電第2層4は光導
電第1層3の表面に夫々形成されている。5は、前記光
導電第2層の表面に形成された表面層である。
さて、第1図に示す如き、エネルギ分布を実現するに際
して、以下に示す検討を行った。
して、以下に示す検討を行った。
従来の正帯電ドラム(p型阻止層/i型バルク層/絶縁
性表面層)では走行キャリアは主にホールだけであった
が、両極性動作を行う両帯電ドラムでは、ホール、エレ
クトロンの両方のキャリアを走行させる必要がある。第
2図は光導電層のホール、エレクトロンの走行性能(η
μで)の82 Hb濃度依存性を測定したグラフであり
、横軸はBJ。
性表面層)では走行キャリアは主にホールだけであった
が、両極性動作を行う両帯電ドラムでは、ホール、エレ
クトロンの両方のキャリアを走行させる必要がある。第
2図は光導電層のホール、エレクトロンの走行性能(η
μで)の82 Hb濃度依存性を測定したグラフであり
、横軸はBJ。
のSiH,に対する流量比(ppm )を表している。
図中○印はホールの走行性能(ημτ)hを、また・印
はエレクトロンの走行性能(ημτ)eを夫々示す。
はエレクトロンの走行性能(ημτ)eを夫々示す。
本図より、走行性能が両方共良好となるのは、(B2H
6) =0.4 ppm付近であることが分かる。また
、負帯電では、正帯電に比べて前露光効果(イレース光
により露光されることによって2回目以後の帯電能が低
下する現象)が大きい。第3図(a)は従来の負帯電に
おける前露光効果を示すモデル図であり、表面層に光が
照射されると、ホール○がトランプされる。そこで第3
図(′b)に示す如く光導電層((BzL) =0.4
ppm )の表面側Lpmに(BJb) =1.0
ppmの光導電第2層を挿入することにより、ホール○
がトラップされなくなり、負帯電における前露光効果を
低減することができるのである。
6) =0.4 ppm付近であることが分かる。また
、負帯電では、正帯電に比べて前露光効果(イレース光
により露光されることによって2回目以後の帯電能が低
下する現象)が大きい。第3図(a)は従来の負帯電に
おける前露光効果を示すモデル図であり、表面層に光が
照射されると、ホール○がトランプされる。そこで第3
図(′b)に示す如く光導電層((BzL) =0.4
ppm )の表面側Lpmに(BJb) =1.0
ppmの光導電第2層を挿入することにより、ホール○
がトラップされなくなり、負帯電における前露光効果を
低減することができるのである。
前露光効果の評価は第4図に示す如き感光体ドラムの1
回転目の表面電位■1と、この値と2回転目の表面電位
との差■2とを用いる前露光効果評価係数ΔV=Vz/
V、によって行う。
回転目の表面電位■1と、この値と2回転目の表面電位
との差■2とを用いる前露光効果評価係数ΔV=Vz/
V、によって行う。
さて、負帯電時の前露光効果(以下ΔV(−)と示す)
を最も低くする最適な光導電層を決定する為、光導電第
1Nを(BJ6) =0.4 ppm (以下、断ら
ない限りSiH,に対する流量比、即ち濃度を表す)、
膜厚xpm、光導電第2層を(B2H6) = 1.0
ppm 、膜厚yμm、X+y=20μmとして実験し
た結果、y≧0.5μmの場合にΔ■(−)が実用可能
な値をとることが確認できた。これにより、光導電層の
膜厚をLとすると、1/40≦y/Lの関係が得られる
。
を最も低くする最適な光導電層を決定する為、光導電第
1Nを(BJ6) =0.4 ppm (以下、断ら
ない限りSiH,に対する流量比、即ち濃度を表す)、
膜厚xpm、光導電第2層を(B2H6) = 1.0
ppm 、膜厚yμm、X+y=20μmとして実験し
た結果、y≧0.5μmの場合にΔ■(−)が実用可能
な値をとることが確認できた。これにより、光導電層の
膜厚をLとすると、1/40≦y/Lの関係が得られる
。
次に光導電第1Nを19,5μm、光導電第2層を0.
5μmに固定して(B2H6) ’l’fa度を変化さ
せたところ、ΔV (−)が実用可能な値になる場合の
各層のB/Siは、SIMS分析結果より、光導電第1
層が0.6 ppn+≦B/Si≦1.4 ppm 、
光導電第2層が1.4ppm :5 B/Si≦4.0
ppmであった。
5μmに固定して(B2H6) ’l’fa度を変化さ
せたところ、ΔV (−)が実用可能な値になる場合の
各層のB/Siは、SIMS分析結果より、光導電第1
層が0.6 ppn+≦B/Si≦1.4 ppm 、
光導電第2層が1.4ppm :5 B/Si≦4.0
ppmであった。
以上の条件を満足する光導電層の一例として、(Bzu
t)濃度0.4ppm 、膜厚19μmの光導電第1層
と、(B!H&) t74度1.0ppm 、膜厚1μ
mの光導電第2層とを用い、また阻止層としては、(N
20 )濃度90%、(Bzl濃度200ppI11、
膜厚3000人のa−5i膜を用いた場合の最適な表面
層を、膜厚を3000人に固定して検討した。
t)濃度0.4ppm 、膜厚19μmの光導電第1層
と、(B!H&) t74度1.0ppm 、膜厚1μ
mの光導電第2層とを用い、また阻止層としては、(N
20 )濃度90%、(Bzl濃度200ppI11、
膜厚3000人のa−5i膜を用いた場合の最適な表面
層を、膜厚を3000人に固定して検討した。
ここで表面層は、(NH3]濃度を光導電層側から表面
層側へ80%−400%に変化させると共に、B、)1
.は均一に添加し、最適な表面層を決定する為に(Bx
Hh)濃度をO〜11000ppまで変化させた。
層側へ80%−400%に変化させると共に、B、)1
.は均一に添加し、最適な表面層を決定する為に(Bx
Hh)濃度をO〜11000ppまで変化させた。
この結果、ΔV <−)を最も低い値にできる表面層は
、SIMS分析結果により、8oo ppm≦B /
S i≦4800ppmの8と、30atomic%≦
N/SiのNとが添加されていれば良いことが判明した
。
、SIMS分析結果により、8oo ppm≦B /
S i≦4800ppmの8と、30atomic%≦
N/SiのNとが添加されていれば良いことが判明した
。
上記各条件を満足する感光体を、作製時のガス流量、圧
力、基板温度、RF POWER等を最適化して作製す
ることにより、両極性動作の光導電性能を示すエレクト
ロン及びホールの各ημτを共に5XIQ−”cfiI
/V以上にすることができた。その代表的な作製条件を
下記第1表に示す。
力、基板温度、RF POWER等を最適化して作製す
ることにより、両極性動作の光導電性能を示すエレクト
ロン及びホールの各ημτを共に5XIQ−”cfiI
/V以上にすることができた。その代表的な作製条件を
下記第1表に示す。
以下余白
次に本発明に係る像担持体の製造手順を、第5図に示す
製造装置の模式図を用いて具体的に説明する。本実施例
においては、原料ガスが導入される密封容器6内に中空
円筒上の放電電極7を配置したプラズマCVD装置を利
用し、このCVD装置の放電電極7の内部に、外周面が
洗浄化され、導電性表面を有する支持体1を同心的に回
転自在に挿入する。このような状態において、まず密封
容器6内をロークリポンプ8及びメカニカルブースタポ
ンプ9を駆動させてlXl0−’気圧程度まで減圧排気
する。そして前記支持体1を回転させながら、これの内
部に挿入されているヒータ(図示せず)によって270
℃まで昇温加熱すると共に、密封容器6内にSiH4ガ
ス及びH2ガスをベースとするB2H6ガス並びに、N
20ガス、更に希釈用ガスとしてlhガスを、夫々流量
設定器10を介して所定量ずつ導入し、内部を1.OT
orrに保持する。次にこの状態にて周波数が13.5
6MHzの高周波電力を光周波電源11から放電電極7
を高周波電位とし、支持体1をアース電位とした200
Wの高周波電力を投入して0.3μmの阻止層を作製す
る。
製造装置の模式図を用いて具体的に説明する。本実施例
においては、原料ガスが導入される密封容器6内に中空
円筒上の放電電極7を配置したプラズマCVD装置を利
用し、このCVD装置の放電電極7の内部に、外周面が
洗浄化され、導電性表面を有する支持体1を同心的に回
転自在に挿入する。このような状態において、まず密封
容器6内をロークリポンプ8及びメカニカルブースタポ
ンプ9を駆動させてlXl0−’気圧程度まで減圧排気
する。そして前記支持体1を回転させながら、これの内
部に挿入されているヒータ(図示せず)によって270
℃まで昇温加熱すると共に、密封容器6内にSiH4ガ
ス及びH2ガスをベースとするB2H6ガス並びに、N
20ガス、更に希釈用ガスとしてlhガスを、夫々流量
設定器10を介して所定量ずつ導入し、内部を1.OT
orrに保持する。次にこの状態にて周波数が13.5
6MHzの高周波電力を光周波電源11から放電電極7
を高周波電位とし、支持体1をアース電位とした200
Wの高周波電力を投入して0.3μmの阻止層を作製す
る。
以下、同様の方法で光導電第1層、光導電第2層、表面
層を順次積層する。
層を順次積層する。
このようにして製造した感光体の性能を評価する為、エ
レクトロン及びホールの各ημτを測定した結果、エレ
クトロンのημτは9×10〜9crA / V、ホー
ルのημτは6 X 10−”cnl /Vであり、十
分両極性動作が可能であることが確認できた。
レクトロン及びホールの各ημτを測定した結果、エレ
クトロンのημτは9×10〜9crA / V、ホー
ルのημτは6 X 10−”cnl /Vであり、十
分両極性動作が可能であることが確認できた。
次にこれを、市販のPPCにセントして画像を調べたと
ころ、正帯電の際には、従来の一極性装置並の画像が得
られることに加えて、rpcの帯電器の極性を負に代え
ることにより、ネガフィルムもポジに反転した画像が得
られた。
ころ、正帯電の際には、従来の一極性装置並の画像が得
られることに加えて、rpcの帯電器の極性を負に代え
ることにより、ネガフィルムもポジに反転した画像が得
られた。
以上の如く、本発明に係る像担持体では、多層構造の像
担持体において、ホール、エレクトロンの各走行性能が
共に良好となり、実用可能なレベルでの両極性動作が可
能となった為、従来の単一極性動作用の多層構造の像担
持体と同等の性能及び信頼性を両極性動作においても実
現できた。
担持体において、ホール、エレクトロンの各走行性能が
共に良好となり、実用可能なレベルでの両極性動作が可
能となった為、従来の単一極性動作用の多層構造の像担
持体と同等の性能及び信頼性を両極性動作においても実
現できた。
また、この像担持体をPPCにセットした場合には、P
PCの装備をほとんど変更することなく、画像の正転、
反転機能を付加できる等、本発明は優れた効果を奏する
。
PCの装備をほとんど変更することなく、画像の正転、
反転機能を付加できる等、本発明は優れた効果を奏する
。
第1図は本発明に係る像担持体の基本構造のエネルギバ
ンド図、第2図はημτの光導電NBzHa濃度依存性
を示すグラフ、第3図は、負帯電前露光効果低減のモデ
ル図、第4図は前露光効果評価係数の説明図、第5図は
製造装置の模式図である。 ■・・・支持体 2・・・阻止層 3・・・光導電第1
層4・・・光導電第2層 5・・・表面層時 許 出願
人 三洋電機株式会社代理人 弁理士 河
野 登 夫0.8 B21−1. /SIH4 (ppm)
ンド図、第2図はημτの光導電NBzHa濃度依存性
を示すグラフ、第3図は、負帯電前露光効果低減のモデ
ル図、第4図は前露光効果評価係数の説明図、第5図は
製造装置の模式図である。 ■・・・支持体 2・・・阻止層 3・・・光導電第1
層4・・・光導電第2層 5・・・表面層時 許 出願
人 三洋電機株式会社代理人 弁理士 河
野 登 夫0.8 B21−1. /SIH4 (ppm)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、導電性表面を有する支持体上に、非晶質シリコンを
主成分とし、0.6ppm≦B/Si≦1.4ppmの
膜厚xの第1層、及び1.4ppm≦B/Si≦4.0
ppmの膜厚yの第2層を有し、x+yよりなる膜厚L
が1/40≦y/Lの関係をなす光導電層と、 非晶質シリコンを主成分とし、少なくとも 800ppm≦B/Si≦4800ppmのB、及び3
0atomic%≦N/SiのNを含有する表面層と を順に積層形成してなることを特徴とする像担持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19926288A JPH0247665A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 像担持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19926288A JPH0247665A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 像担持体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247665A true JPH0247665A (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=16404865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19926288A Pending JPH0247665A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 像担持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247665A (ja) |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP19926288A patent/JPH0247665A/ja active Pending
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