JPH0314174B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0314174B2 JPH0314174B2 JP19710282A JP19710282A JPH0314174B2 JP H0314174 B2 JPH0314174 B2 JP H0314174B2 JP 19710282 A JP19710282 A JP 19710282A JP 19710282 A JP19710282 A JP 19710282A JP H0314174 B2 JPH0314174 B2 JP H0314174B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ωcm
- sih
- film
- gas
- photoreceptor
- 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.)
- Expired
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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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、たとえば電子複写機、電子プリンタ
等に適用し得る電子写真感光体の改良に関する。
等に適用し得る電子写真感光体の改良に関する。
従来、電子写真感光体としては、Se、Se−
Te、Se−As系及びCdS系、有機光導電体（O.P.
C）ZnO系等が用いられてきた。
Te、Se−As系及びCdS系、有機光導電体（O.P.
C）ZnO系等が用いられてきた。
ところでSe系感光体はビツカース硬度が40前
後と小さいことにより機械的摩耗に弱く、また、
ガラス転移点が45℃近辺にあるため、複写機内が
45℃を越えてしまうと結晶化してしまい表面電位
の低下等の特性の劣化が起こる。Cds系は、CdS
自身が有毒物質であるという基本的問題を内在し
ている。O.P.C.、ZnO等は塗布によつて作成でき
るため安価であるという反面、寿命が短く、耐湿
性が劣るという欠点がある。
後と小さいことにより機械的摩耗に弱く、また、
ガラス転移点が45℃近辺にあるため、複写機内が
45℃を越えてしまうと結晶化してしまい表面電位
の低下等の特性の劣化が起こる。Cds系は、CdS
自身が有毒物質であるという基本的問題を内在し
ている。O.P.C.、ZnO等は塗布によつて作成でき
るため安価であるという反面、寿命が短く、耐湿
性が劣るという欠点がある。
そこで近年、アモルフアス・シリコン（以下ａ
−Siと記す）感光体が注目をあびてきた。ａ−Si
感光体は、ビツカース硬度が1000以上と硬い上、
ガラス転移点が300℃以上であり、感光体の長寿
命化が可能である。また分光感度が800μｍと長
波長の側にまで延ばすことが可能であり、その応
用範囲がSe、CdSに比べて広い。
−Siと記す）感光体が注目をあびてきた。ａ−Si
感光体は、ビツカース硬度が1000以上と硬い上、
ガラス転移点が300℃以上であり、感光体の長寿
命化が可能である。また分光感度が800μｍと長
波長の側にまで延ばすことが可能であり、その応
用範囲がSe、CdSに比べて広い。
近年の報告では、このSiにＢ（ホウ素）または
Ｐ（リン）をドープすると、Ｐ型、Ｎ型の光導電
体に自由に変えることが可能であるというメリツ
トがある。ａ−Si感光体は主にSiH4ガスのプラ
ズマ放電によつてAl等の導電性基板上に成膜さ
れる。ところが、SiH4ガスのプラズマ分解によ
つて成膜されたａ−Si；Ｈ膜では最良の特性であ
つても暗抵抗ρD＝1011Ωcmである。一方では、電
子写真感光体として直流のコロナ帯電によつて表
面電位500V以上得るためにはρD＝1013Ωcm以上の
高暗抵抗でなければならないことが種々の文献、
特許等で知られいる。そこで種々の不純物ガスの
ドープによつてこの暗抵抗を上げる成膜条件の検
討がなされている。例えば、O2／SiH4流量比で
４％以上の酸素をドープした混合ガスのプラズマ
状態によつて成膜されたａ−Si、Ｈ、Ｏ膜ではρD
＝1013Ωcm以上の高暗抵抗を得られるが、同時に
光抵抗も大きくなつてしまい高い静電コントラス
トが得られない。
Ｐ（リン）をドープすると、Ｐ型、Ｎ型の光導電
体に自由に変えることが可能であるというメリツ
トがある。ａ−Si感光体は主にSiH4ガスのプラ
ズマ放電によつてAl等の導電性基板上に成膜さ
れる。ところが、SiH4ガスのプラズマ分解によ
つて成膜されたａ−Si；Ｈ膜では最良の特性であ
つても暗抵抗ρD＝1011Ωcmである。一方では、電
子写真感光体として直流のコロナ帯電によつて表
面電位500V以上得るためにはρD＝1013Ωcm以上の
高暗抵抗でなければならないことが種々の文献、
特許等で知られいる。そこで種々の不純物ガスの
ドープによつてこの暗抵抗を上げる成膜条件の検
討がなされている。例えば、O2／SiH4流量比で
４％以上の酸素をドープした混合ガスのプラズマ
状態によつて成膜されたａ−Si、Ｈ、Ｏ膜ではρD
＝1013Ωcm以上の高暗抵抗を得られるが、同時に
光抵抗も大きくなつてしまい高い静電コントラス
トが得られない。
また、SiH4ガスにCH4ガスを混合したガスの
プラズマ放電によつて成膜されたａ−Si、Ｈ、Ｃ
膜の光電導性は種々の文献、特許等で知られてい
る通りである。ところがO2ドープの場合と同様
であつてＣのドープ量を増してゆくとρDが大きく
なると同時にρphも大きくなつてしまう。そのた
め第１図に示すごとく導電性基板（ドラム）１上
に電荷注入阻止層２、光導電性層３、および電荷
注入阻止層４を形成したもので、光導電性層３に
ａ−Si；Ｈ膜を用い、電荷注入阻止層２，４とし
てａ−Si；Ｈ、Ｃの薄膜を用いるという様な３層
構成ドラムや、または第２図に示すごとく導電性
基板１上にＰをドープしたａ−Si；Ｈ、Ｃ、Ｐの
ｎ型光導電体膜５とＢをドープしたａ−Si；Ｈ、
Ｃ、Ｂのｐ型光導電体膜６とを順次成形してなる
Ｐ、Ｎ整流性型の感光体ドラムが提案されてい
る。
プラズマ放電によつて成膜されたａ−Si、Ｈ、Ｃ
膜の光電導性は種々の文献、特許等で知られてい
る通りである。ところがO2ドープの場合と同様
であつてＣのドープ量を増してゆくとρDが大きく
なると同時にρphも大きくなつてしまう。そのた
め第１図に示すごとく導電性基板（ドラム）１上
に電荷注入阻止層２、光導電性層３、および電荷
注入阻止層４を形成したもので、光導電性層３に
ａ−Si；Ｈ膜を用い、電荷注入阻止層２，４とし
てａ−Si；Ｈ、Ｃの薄膜を用いるという様な３層
構成ドラムや、または第２図に示すごとく導電性
基板１上にＰをドープしたａ−Si；Ｈ、Ｃ、Ｐの
ｎ型光導電体膜５とＢをドープしたａ−Si；Ｈ、
Ｃ、Ｂのｐ型光導電体膜６とを順次成形してなる
Ｐ、Ｎ整流性型の感光体ドラムが提案されてい
る。
しかしながら、どちらの構成のドラムであつて
も層と層の界面の接合をドラム全面均一に行なう
ことが難しく、たとえ表面電位が500V乗つて、
かつ半減露光感度が1.0l.s.と高感度であつても画
出しの結果黒ベタ画像に白ぬけ斑点が生ずるとい
う不具合点があつた。
も層と層の界面の接合をドラム全面均一に行なう
ことが難しく、たとえ表面電位が500V乗つて、
かつ半減露光感度が1.0l.s.と高感度であつても画
出しの結果黒ベタ画像に白ぬけ斑点が生ずるとい
う不具合点があつた。
本発明は、上記事情にもとづきなされたもの
で、その目的とするところは、良好な静電特性と
良好な画像を得ることができる電子写真感光体を
提供しようとするものである。
で、その目的とするところは、良好な静電特性と
良好な画像を得ることができる電子写真感光体を
提供しようとするものである。
本発明は、かかる目的を達成するために、不純
物、特にＣをドープした場合に各種成膜条件を検
討することによつて暗抵抗ρD＝1013Ωcmで、かつ
光抵抗ρph＝107Ωcmの特性を有する構成としたも
のである。
物、特にＣをドープした場合に各種成膜条件を検
討することによつて暗抵抗ρD＝1013Ωcmで、かつ
光抵抗ρph＝107Ωcmの特性を有する構成としたも
のである。
以下本発明の一実施例を第３図を参照しながら
説明する。
説明する。
まず、圧力1.0torr、基板温度200℃の条件下
で、SiH4流量150sccmに対し、CH4／SiH4流量
比100％、200％、300％及び高周波電力（以下R.
F.パワーという）25W、200W、400Wとふつて導
電性基板１上にａ−Si；Ｈ、Ｃ膜７を作成した。
第４図にR.F.パワーを25Wに固定した時のCH4／
SiH4流量比を変えた時の暗抵抗及び光抵抗のグ
ラフを示す。25Wの低パワー時には、CH4のドー
プ量を多くするにつれてρD、ρphとともに大きく
なることがわかる。CH4／SiH4流量比300％では
ρD＝8.5×1012Ωcmであるがρph＝3.0×1011Ωcmで
ありこの特性では感光体としての光感度は期待で
きない。この結果はパワーが小さいとCH4がプラ
ズマによつてあまり分解しないためCH3ラジカル
がSiのネツトワークに入る形になり光感度が悪い
ものと思われる。
で、SiH4流量150sccmに対し、CH4／SiH4流量
比100％、200％、300％及び高周波電力（以下R.
F.パワーという）25W、200W、400Wとふつて導
電性基板１上にａ−Si；Ｈ、Ｃ膜７を作成した。
第４図にR.F.パワーを25Wに固定した時のCH4／
SiH4流量比を変えた時の暗抵抗及び光抵抗のグ
ラフを示す。25Wの低パワー時には、CH4のドー
プ量を多くするにつれてρD、ρphとともに大きく
なることがわかる。CH4／SiH4流量比300％では
ρD＝8.5×1012Ωcmであるがρph＝3.0×1011Ωcmで
ありこの特性では感光体としての光感度は期待で
きない。この結果はパワーが小さいとCH4がプラ
ズマによつてあまり分解しないためCH3ラジカル
がSiのネツトワークに入る形になり光感度が悪い
ものと思われる。
第５図にCH4／SiH4流量比100％、200％でR.
F.パワーを変えた時のρD、ρphを示す。パワー
200WまではρDの1011、1012Ωcmに対して、ρphも
109、1010Ωcmと大きい。ところがパワー400Wに
なるとＣの取り込量が多くなつてρDが1013Ωcmの
オーダーに入ると同時にCH4のプラズマ分解によ
つてＣ−ＨのラジカルがSiのネツトワークに取り
込まれるためρphも107、108Ωcmと小さくなる。
F.パワーを変えた時のρD、ρphを示す。パワー
200WまではρDの1011、1012Ωcmに対して、ρphも
109、1010Ωcmと大きい。ところがパワー400Wに
なるとＣの取り込量が多くなつてρDが1013Ωcmの
オーダーに入ると同時にCH4のプラズマ分解によ
つてＣ−ＨのラジカルがSiのネツトワークに取り
込まれるためρphも107、108Ωcmと小さくなる。
先に説明した様に、電子写真用感光体として、
直流のコロナ帯電によつて表面電位500V以上乗
せるためにはρD＝1013Ωcm以上であり、半減露光
感度が30l.s.以下の高感度を示すためには108Ωcm
以下であれば良い。
直流のコロナ帯電によつて表面電位500V以上乗
せるためにはρD＝1013Ωcm以上であり、半減露光
感度が30l.s.以下の高感度を示すためには108Ωcm
以下であれば良い。
CH4／SiH4流量比100％、200％、R.F.パワー
400W、圧力1.0torr、基板温度200℃で約５時間
18μｍ、φ130mmのAlドラム基板上へ成膜を行なつ
た。このａ−Si；Ｈ、Ｃドラムにのコロナチヤ
ージを行なつたところ＋550Vの表面電位が乗り
かつ10luxの照度のタングステン光に対して半減
露光量で7.0l.s.の光感度を示した。
400W、圧力1.0torr、基板温度200℃で約５時間
18μｍ、φ130mmのAlドラム基板上へ成膜を行なつ
た。このａ−Si；Ｈ、Ｃドラムにのコロナチヤ
ージを行なつたところ＋550Vの表面電位が乗り
かつ10luxの照度のタングステン光に対して半減
露光量で7.0l.s.の光感度を示した。
さらには、当社の機械BD−7501で画出を行な
つたところ単層構造ドラムのため多層タイプの界
面効果がないため黒ベタ白ぬけのない良好な画像
を得た。
つたところ単層構造ドラムのため多層タイプの界
面効果がないため黒ベタ白ぬけのない良好な画像
を得た。
以上説明したように、本発明によれば、100％
以上の多量のCH4をSiH4ガスに混合し、かつ
200W以上の高パワーで作成されたａ−Si；Ｈ、
Ｃによれば、プラズマ中のＣ−Ｈ結合が増加する
ことにより生成された膜中で特性を劣化させる要
因となるCH3、CH2等が減少し、単層ドラムで良
好な静電特性と良好な画像を得ることができると
いつた効果を奏する。
以上の多量のCH4をSiH4ガスに混合し、かつ
200W以上の高パワーで作成されたａ−Si；Ｈ、
Ｃによれば、プラズマ中のＣ−Ｈ結合が増加する
ことにより生成された膜中で特性を劣化させる要
因となるCH3、CH2等が減少し、単層ドラムで良
好な静電特性と良好な画像を得ることができると
いつた効果を奏する。
第１図および第２図は従来例を示すもので、第
１図は高抵抗のａ−Si；Ｈ、Ｃの電荷注入阻止層
で、ａ−Si；Ｈ層をはさんだ３層構成感光体を示
す概略的断面図、第２図はＰドープのＮ型ａ−
Si；Ｈ、Ｃ、Ｐ層とＢドープのＰ型、ａ−Si；
Ｈ、Ｃ、ＢのPN整流性型の感光体を示す概略的
断面図、第３図は本発明の感光体の概略的断面
図、第４図はR.F.25Wの低パワーの成膜時にCH4
を大量にドープした時のρD、ρphのグラフ、第５
図はCH4／SiH4流量比100％、200％の大量ドー
プでかつR.F.パワーを上げていつた時のρD、ρph
のグラフである。 １……光導電性基板、７……ａ−Si膜。
１図は高抵抗のａ−Si；Ｈ、Ｃの電荷注入阻止層
で、ａ−Si；Ｈ層をはさんだ３層構成感光体を示
す概略的断面図、第２図はＰドープのＮ型ａ−
Si；Ｈ、Ｃ、Ｐ層とＢドープのＰ型、ａ−Si；
Ｈ、Ｃ、ＢのPN整流性型の感光体を示す概略的
断面図、第３図は本発明の感光体の概略的断面
図、第４図はR.F.25Wの低パワーの成膜時にCH4
を大量にドープした時のρD、ρphのグラフ、第５
図はCH4／SiH4流量比100％、200％の大量ドー
プでかつR.F.パワーを上げていつた時のρD、ρph
のグラフである。 １……光導電性基板、７……ａ−Si膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性基板上に、暗抵抗が1013Ωcm以上で光
抵抗が108Ωcm以下の水素と炭素を含むアモルフ
アス・シリコンを成膜し、かつ暗抵抗が1013Ωcm
以上で光抵抗が108Ωcm以下のアモルフアス・シ
リコン膜が具体的にはSiH4ガスとCH4／SiH4流
量比100％以上のCH4ガスとの混合ガスを用いて、
高周波電力200W以上のＣ−Ｈ結合の多いプラズ
マ状態下で成膜されたことを特徴とする電子写真
感光体。 ２ アモルフアス・シリコン膜の膜厚が5μｍ以
上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の電子写真感光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19710282A JPS59107355A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 電子写真感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19710282A JPS59107355A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 電子写真感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107355A JPS59107355A (ja) | 1984-06-21 |
| JPH0314174B2 true JPH0314174B2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=16368756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19710282A Granted JPS59107355A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107355A (ja) |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP19710282A patent/JPS59107355A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59107355A (ja) | 1984-06-21 |
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