JPH0282261A - 像担持体 - Google Patents

像担持体

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JPH0282261A
JPH0282261A JP23458488A JP23458488A JPH0282261A JP H0282261 A JPH0282261 A JP H0282261A JP 23458488 A JP23458488 A JP 23458488A JP 23458488 A JP23458488 A JP 23458488A JP H0282261 A JPH0282261 A JP H0282261A
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JP
Japan
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layer
photoconductive
ppm
surface layer
support
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JP23458488A
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Koji Minami
浩二 南
Toshihiko Yamaoki
山置 俊彦
Kenichiro Wakizaka
健一郎 脇坂
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
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    • 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
    • G03G5/08235Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
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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。

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。
〔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−3i 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−Stを主
成分とする光導電層を形成したものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
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。
つまり、両極性感光体においては、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。
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。
〔課題を解決するための手段〕
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≦B/
Si≦1.4 ppm+の膜厚Xの第1層、及び1.4
 ppm≦B / S i≦4.0 ppmの膜厚yの
第2J!を有り、5L=x+y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゜atoo+ic%≦N/SiのNを含有
する表面層とを、これらの間に中間層を介して順に積層
形成してなり、前記中間層は、前記光導電層側の近傍で
は前記第2層と、また前記表面層側の近傍では表面層と
夫々B/Si及びN/Siの組成比が等しいB及びNを
含有し、両近傍間では両組成比を連続的に変化してある
ことを特徴とする。
〔作用〕
上述の如き組成比により、最適な光導電層及び表面層が
得られると共に中間層を介した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。
〔実施例〕
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。
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−5i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−3i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2114は光
導電第1N3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中間層であり、これの
表面にa−3iを主成分とする表面M6が形成しである
第2図は第1図と表面層6の構造が異なるものであり、
第1図においては表面層6の光学的バンドギャップを一
定にしであるが、表面層には高抵抗のものが要求される
ので例えばN/Siを増加させることによって表面層6
の光学的バンドギャップ、を支持体1側よりも表面側の
方を大きくしたものである。
さて、第1図及び第2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。
従来の正帯電ドラム(p型阻止11/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3図は光導電層のホール、エレクトロンの走行性能(
ημτ)のBtHb濃度依存性を測定したグラフであり
、横軸はBJhのS i If aに対する流量比〔p
ρm〕を表している。図中○印はホールの走行性能(η
μτ)eを、また・印はエレクトロンの走行性能(ημ
τ)hを夫々示す。
本図より、走行性能が両方共良好となるのは、(atl
(a) =O−4ppm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4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○がトラップされる。そこで第4
図(b)に示す如く光導電層((BzHi) =0.4
 ppm )の表面側1μmにCB!H&) =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5図に示す如き感光体ドラムの1
回転目の表面電位v1と、この値と2回転目の表面電位
との差v2とを用いる前露光効果評価係数ΔV=V、/
V、によって行う。
さて、負帯電時の前露光効果(以下ΔV (−)という
)を最も低くする最適な光導電層を決定する為、光導電
第1層をCBZH&) =0.4 ppm  (以下、
断らない限りSil!、に対する流量比、即ち濃度を表
す)、膜厚xpm、光導電第2層を(BzHa) =1
.Oppm−、膜厚y um、 x + y =20μ
mとして実験した結果、y≧0.5μmの場合にΔV(
−)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1層を19.58m1光導電第2層を0.
5μmに固定して(B2H4)濃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 /
 S iは、SIMS分析結果より、光導電層1rMが
0.6 pp彌≦B/Si≦1.4 ppm 、光導電
第2層が1.4 ppm≦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、(B2H
6)濃度0.4ppm 、膜厚19.umの光導電第1
層と、(BJ&)濃度1.0ppm 、膜厚1μmの光
導電第2層とを用い、また阻止層としては、(N13 
)濃度5%、(ague) 濃度20ppm 、膜厚1
μmのa−Si膜を用いた場合の最適な表面層を、膜厚
を0.3μm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!H,
は均一に添加し、最適な表面層を決定する為に(B2H
4)濃度をO”1O000ppm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、800 ppm ≦B / 
S i≦4800ppmのB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
更にΔV(−)をより低くする為に光導電第2層と、表
面層とを滑らかに接続することを目的としてこれらの間
に中間層を設けた。この中間層の最適化を検討した結果
、中間層における光導電第2層及び表面層の両近傍0.
001〜0.5μmのB/Si及びN / S iの組
成比を夫々光導電第2層及び表面層の各組成比と等しく
してこれらの間の組成比を連続的に変化させたところ、
中間層の膜厚として0.001〜2μm、望ましくは0
.01〜1μmであることが判明し、更に0.05〜0
.5μmとした場合にはより低いΔV (−)が得られ
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 POWHR等を最適化して作製す
占ことにより、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5×1O−9CIII
/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表及び第6図に示す。第6図はドープ率の変化
を示すグラフであり、縦軸に対数目盛りを取っている。
以下余白 次に本発明に係る像担持体の製造手順を、第7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7内に中空
円筒上の放電電極8を配置したプラズマCVD装置を利
用し、このCv口装置の放電電極8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l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7内をロータリポンプ9及びメカニカルブースタポ
ンプ10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27
0℃まで昇温加熱すると共に、密封容器7内にSil+
ガス及びH2ガスをベースとするB z It hガス
並びに、N、0ガス、更に希釈用ガスとしてlhガスを
、夫々流量設定器11を介して所定量ずつ導入し、内部
を1.0 Torrに保持する。次にこの状態にて周波
数が13.56MHzの高周波電力を光周波電源12か
ら放電電極8を高周波電位とし、支持体l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、中間
層及び表面層を順次積層する。
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9X10−9cal/V、ホールの
ημτは6XIO−9cni/V テアリ、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にセッ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。
〔効果〕
以上の如く、本発明に係る像担持体では、多層fl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鎖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
【図面の簡単な説明】
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図は第1図の構造の一部を変更したエネル
ギバンド図、第3図はημτの光導電層B2H6濃度依
存性を示すグラフ、第4図は負帯電前露光効果低減のモ
デル図、第5図は前露光効果評価係数算出図、第6図は
ドープ率の変化を示すグラフ、第7図は製造装置の模式
図である。 1・・・支持体 2・・・阻止層 3・・・光導電第1
層4・・・光導電第2層 5・・・中間層 6・・・表
面層枠 許 出願人    三洋電機株式会社代理人 
弁理士    河 野  登 夫B2HC/S・H4 ζppm) 第 団 手続補正書(自発) 昭和63年12月−29日

Claims (1)

  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、L=x+y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
    、これらの間に中間層を介して順に積層形成してなり、 前記中間層は、前記光導電層側の近傍では 前記第2層と、また前記表面層側の近傍では表面層と夫
    々B/Si及びN/Siの組成比が等しいB及びNを含
    有し、両近傍間では両組成比を連続的に変化してあるこ
    と を特徴とする像担持体。
JP23458488A 1988-09-19 1988-09-19 像担持体 Pending JPH0282261A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006049327A1 (ja) * 2004-11-05 2006-05-11 Canon Kabushiki Kaisha 電子写真感光体及びこれを用いた電子写真装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006049327A1 (ja) * 2004-11-05 2006-05-11 Canon Kabushiki Kaisha 電子写真感光体及びこれを用いた電子写真装置
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