JPH0518428B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0518428B2 JPH0518428B2 JP60036160A JP3616085A JPH0518428B2 JP H0518428 B2 JPH0518428 B2 JP H0518428B2 JP 60036160 A JP60036160 A JP 60036160A JP 3616085 A JP3616085 A JP 3616085A JP H0518428 B2 JPH0518428 B2 JP H0518428B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concentration
- photoconductive layer
- atoms
- boron
- conductive substrate
- 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 - Lifetime
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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
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
- G03G5/08228—Silicon-based comprising one or two silicon based layers at least one with varying composition
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】
本発明は導電性支持体上に非晶質シリコンによ
り構成された光導電層を有する電子写真用感光体
に関し、特に感光特性を損うことなく長寿命化を
向上させた電子写真用感光体に関するものであ
る。従来より電子写真用感光体として、Se及び
Se化合物、Zno、CdS等の無機光導電材料やポリ
−Ｎビニルカルパゾール（PVK）、トリニトロフ
ルオレノン（TNF）等の有機光導電材料（OPC）
が広く用いられている。しかしながらこれらの材
料を用いた感光体は、表面強度が弱く摩耗に対し
て弱いため、寿命が短いという欠点があり、熱的
安定性、環境汚染性の点でも問題がある。このよ
うな問題点を解決するため近年、アモルフアスシ
リコン（以下ａ−Siと略す）を光導電層とした電
子写真用感光体が提案され、実用化されつつあ
る。ａ−Siは表面強度が従来の材料に比べ格段に
大きく、感光体の長寿命化が期待できる。さらに
熱的安定性にすぐれ、無公害なため環境汚染性に
も優れている。係るａ−Siを光導電層とした感光
体は、通常のカールソン方式ではコロナ放電で感
光体表面に正帯電せしめ露光により静電潜像を形
成するが、該感光体表面はできるだけ多くの正電
荷を帯電せしめることにより、コントラスト比の
高い鮮明な画像が得られる。一方この帯電、露光
を繰返すと導電性基板側から電子が流入（暗時）
して正電荷と結合し、上記表面帯電電位の低下を
招き、画像欠陥を生じる恐れがありこれを防止す
るために一般に感光層にボロン原子を含有（原子
濃度0.01〜１％）せしめて所謂Ｐ＋型のブロツキ
ング層（障壁）を形成して上記の問題を解消して
いる。然し乍らその反面ボロン原子を含有せしめ
ることにより感光層にクラツクが発生したり或は
甚だしい時は温度衝撃試験数サイクルで該感光層
が導電性基体から剥離し、長寿命化が達成でき、
難い大きな欠点がある。この理由は主にボロン原
子（B+3）とシリコン原子（Si+4）のイオン半径
（B+3：0.12A°、Si+4：0.26A°）の相違によるもの
と推定され、非晶質状態のシリコン原子の配位中
に半径の小さいボロン原子が混入し、その一つと
置換されることにより、結合歪を生じるものと考
えられる。本発明は上記従来のボロン原子を含有
するａ−Si感光体の問題点に鑑み成されたもの
で、諸特性を損うことなく長寿命化を向上させた
ａ−Si感光体を提供するものである。本発明は導
電性基体上にボロン原子を0.5PPM以上含有する
非晶質シリコン光導電層を堆積した電子写真用感
光体において、前記光導電層に酸素原子を含有せ
しめると共に前記ボロン原子の濃度Ａと酸素原子
の濃度Ｂの比（Ａ／Ｂ）を１×10-4〜１×10-1の
範囲に設定し、且つ前記原子濃度は該光導電層内
で夫々厚み方向Ｘに変化して分布していることを
特徴とするものである。第１図は本発明の一実施
例構造図、第２図はその説明図で図において１は
アルミニウム、鉄、ニツケル等の導電性基体、２
はボロン原子及び酸素原子を含有するａ− ｉ光
導電層でシラン（SiH4）に対し10-3〜10-5モル比
のボロン（B2H6）を混入し、更に所定量の酸素
を混入し、グロー放電法等で10μ〜20μ堆積した
ものである。この構成によれば常温を中心−40℃
〜＋100℃の温度衝撃試験（ΔT／ｔ＝100℃／分
但し、ΔT：温度差、ｔ：温度変化に要す時間）
で光導電層２の剥離は全く発生せず又クラツクも
なく０℃〜50℃の環境下での電子写真プロセスに
おいて50万枚の画像コピーでも表面帯電電位の変
化もなく安定した画像特性を得ることが確認でき
た。因みに高濃度（0.5PPM以上）のボロン原子
を含有するａ−Si光導電層に酸素原子を含有せし
めると該酸素原子のインオ半径が1.40A°と前記シ
リコン原子及びボロン原子と比較して相当大きい
こと及び酸素原子が２価の原子配位をすることと
相俟つて結合の配位方向に対し自由度が高くシリ
コン原子配位中のボロン原子による結合歪みを少
量の該酸素原子により補償し、結合歪を減少せし
めるものと推定される。又、導電性基体上に堆積
した非晶質シリコン層の剥離現像は第２図に示す
如くボロン原子濃度と酸素原子濃度とは強い相関
関係が存在することが確認された。第３図はボロ
ン及び酸素濃度の分布を示す説明図で、図中は
導電性基体、は光導電層矢印ｘは基体からの光
導電層の厚さ方向を示す。又縦軸はシリコンに対
するボロン及び酸素の濃度比を示す。即ち結合の
歪を補償するにはボロン原子濃度Ａの対数値と酸
素原子濃度Ｂはほぼ比例関係にあり、又夫々の濃
度分布は基体の表面近傍が高く（高濃度）光導
電層の厚み方向に少し（低濃度）になる如く変
化することが好ましい。又、高濃度（0.5PPM以
上）のボロンを含むａ−Si中においてボロン原子
濃度Ａと酸素原子濃度Ｂはほぼ一定の範囲で混入
されることが望ましく、実験によれば上記の比率
（Ａ／Ｂ）を１×10-4乃至１×10-1の範囲が最良
であることが確認された。第４図は本発明の他の
実施例構造図で上記実施例と相違する点は光導電
層２の厚みを薄く（1000A°〜10μ）形成し、更に
この上に10μ〜100μの高抵抗電荷輸送層３及び表
面保護層４を堆積するようにしたものである。以
上の説明から明らかなように本発明によれば光導
電層のクラツク或は剥離を防止でき、ａ−Siの有
する優れた効果を損うことなく長寿命化が達成で
き、複写機、プリンター等に供してその効果は極
めて大きい。
り構成された光導電層を有する電子写真用感光体
に関し、特に感光特性を損うことなく長寿命化を
向上させた電子写真用感光体に関するものであ
る。従来より電子写真用感光体として、Se及び
Se化合物、Zno、CdS等の無機光導電材料やポリ
−Ｎビニルカルパゾール（PVK）、トリニトロフ
ルオレノン（TNF）等の有機光導電材料（OPC）
が広く用いられている。しかしながらこれらの材
料を用いた感光体は、表面強度が弱く摩耗に対し
て弱いため、寿命が短いという欠点があり、熱的
安定性、環境汚染性の点でも問題がある。このよ
うな問題点を解決するため近年、アモルフアスシ
リコン（以下ａ−Siと略す）を光導電層とした電
子写真用感光体が提案され、実用化されつつあ
る。ａ−Siは表面強度が従来の材料に比べ格段に
大きく、感光体の長寿命化が期待できる。さらに
熱的安定性にすぐれ、無公害なため環境汚染性に
も優れている。係るａ−Siを光導電層とした感光
体は、通常のカールソン方式ではコロナ放電で感
光体表面に正帯電せしめ露光により静電潜像を形
成するが、該感光体表面はできるだけ多くの正電
荷を帯電せしめることにより、コントラスト比の
高い鮮明な画像が得られる。一方この帯電、露光
を繰返すと導電性基板側から電子が流入（暗時）
して正電荷と結合し、上記表面帯電電位の低下を
招き、画像欠陥を生じる恐れがありこれを防止す
るために一般に感光層にボロン原子を含有（原子
濃度0.01〜１％）せしめて所謂Ｐ＋型のブロツキ
ング層（障壁）を形成して上記の問題を解消して
いる。然し乍らその反面ボロン原子を含有せしめ
ることにより感光層にクラツクが発生したり或は
甚だしい時は温度衝撃試験数サイクルで該感光層
が導電性基体から剥離し、長寿命化が達成でき、
難い大きな欠点がある。この理由は主にボロン原
子（B+3）とシリコン原子（Si+4）のイオン半径
（B+3：0.12A°、Si+4：0.26A°）の相違によるもの
と推定され、非晶質状態のシリコン原子の配位中
に半径の小さいボロン原子が混入し、その一つと
置換されることにより、結合歪を生じるものと考
えられる。本発明は上記従来のボロン原子を含有
するａ−Si感光体の問題点に鑑み成されたもの
で、諸特性を損うことなく長寿命化を向上させた
ａ−Si感光体を提供するものである。本発明は導
電性基体上にボロン原子を0.5PPM以上含有する
非晶質シリコン光導電層を堆積した電子写真用感
光体において、前記光導電層に酸素原子を含有せ
しめると共に前記ボロン原子の濃度Ａと酸素原子
の濃度Ｂの比（Ａ／Ｂ）を１×10-4〜１×10-1の
範囲に設定し、且つ前記原子濃度は該光導電層内
で夫々厚み方向Ｘに変化して分布していることを
特徴とするものである。第１図は本発明の一実施
例構造図、第２図はその説明図で図において１は
アルミニウム、鉄、ニツケル等の導電性基体、２
はボロン原子及び酸素原子を含有するａ− ｉ光
導電層でシラン（SiH4）に対し10-3〜10-5モル比
のボロン（B2H6）を混入し、更に所定量の酸素
を混入し、グロー放電法等で10μ〜20μ堆積した
ものである。この構成によれば常温を中心−40℃
〜＋100℃の温度衝撃試験（ΔT／ｔ＝100℃／分
但し、ΔT：温度差、ｔ：温度変化に要す時間）
で光導電層２の剥離は全く発生せず又クラツクも
なく０℃〜50℃の環境下での電子写真プロセスに
おいて50万枚の画像コピーでも表面帯電電位の変
化もなく安定した画像特性を得ることが確認でき
た。因みに高濃度（0.5PPM以上）のボロン原子
を含有するａ−Si光導電層に酸素原子を含有せし
めると該酸素原子のインオ半径が1.40A°と前記シ
リコン原子及びボロン原子と比較して相当大きい
こと及び酸素原子が２価の原子配位をすることと
相俟つて結合の配位方向に対し自由度が高くシリ
コン原子配位中のボロン原子による結合歪みを少
量の該酸素原子により補償し、結合歪を減少せし
めるものと推定される。又、導電性基体上に堆積
した非晶質シリコン層の剥離現像は第２図に示す
如くボロン原子濃度と酸素原子濃度とは強い相関
関係が存在することが確認された。第３図はボロ
ン及び酸素濃度の分布を示す説明図で、図中は
導電性基体、は光導電層矢印ｘは基体からの光
導電層の厚さ方向を示す。又縦軸はシリコンに対
するボロン及び酸素の濃度比を示す。即ち結合の
歪を補償するにはボロン原子濃度Ａの対数値と酸
素原子濃度Ｂはほぼ比例関係にあり、又夫々の濃
度分布は基体の表面近傍が高く（高濃度）光導
電層の厚み方向に少し（低濃度）になる如く変
化することが好ましい。又、高濃度（0.5PPM以
上）のボロンを含むａ−Si中においてボロン原子
濃度Ａと酸素原子濃度Ｂはほぼ一定の範囲で混入
されることが望ましく、実験によれば上記の比率
（Ａ／Ｂ）を１×10-4乃至１×10-1の範囲が最良
であることが確認された。第４図は本発明の他の
実施例構造図で上記実施例と相違する点は光導電
層２の厚みを薄く（1000A°〜10μ）形成し、更に
この上に10μ〜100μの高抵抗電荷輸送層３及び表
面保護層４を堆積するようにしたものである。以
上の説明から明らかなように本発明によれば光導
電層のクラツク或は剥離を防止でき、ａ−Siの有
する優れた効果を損うことなく長寿命化が達成で
き、複写機、プリンター等に供してその効果は極
めて大きい。
第１図及び第２図、第３図は本発明の一実施例
構造図及びその説明図。第４図は本発明の他の実
施例構造図である。図において１は導電性基体、
２は光導電層、３は電荷輸送層、４は表面保護
層、Ａはボロン原子濃度、Ｂは酸素原子濃度であ
る。
構造図及びその説明図。第４図は本発明の他の実
施例構造図である。図において１は導電性基体、
２は光導電層、３は電荷輸送層、４は表面保護
層、Ａはボロン原子濃度、Ｂは酸素原子濃度であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性基体上にボロン原子を0.5PPM以上含
有する非晶質シリコン光導電層を堆積した電子写
真用感光体において、前記光導電層に酸素原子を
含有せしめると共に前記ボロン原子の濃度Ａと酸
素原子の濃度Ｂの比（Ａ／Ｂ）を１×10-4〜１×
10-1の範囲に設定し、且つ前記原子濃度は、導電
性基体と光導電層界面から光導電層表面に向かつ
てボロン原子及び酸素原子濃度が減少して分布し
ていることを特徴とする電子写真用感光体。 ２ 原子濃度の分布を夫々導電性基体表面近傍を
高く厚さ方向に少なくするようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の電子写真用感
光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3616085A JPS61194449A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 電子写真用感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3616085A JPS61194449A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 電子写真用感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194449A JPS61194449A (ja) | 1986-08-28 |
| JPH0518428B2 true JPH0518428B2 (ja) | 1993-03-11 |
Family
ID=12462012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3616085A Granted JPS61194449A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 電子写真用感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61194449A (ja) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5891684A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-31 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS58156947A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-19 | Canon Inc | 電子写真用光導電部材 |
| JPS58156946A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-19 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS58156948A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-19 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS58156949A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-19 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS58156950A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-19 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS58158642A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS58158645A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS59131941A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-28 | Toshiba Corp | アモルフアスシリコン感光体 |
-
1985
- 1985-02-25 JP JP3616085A patent/JPS61194449A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61194449A (ja) | 1986-08-28 |
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