JPH052985B2 - - Google Patents

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JPH052985B2
JPH052985B2 JP57131124A JP13112482A JPH052985B2 JP H052985 B2 JPH052985 B2 JP H052985B2 JP 57131124 A JP57131124 A JP 57131124A JP 13112482 A JP13112482 A JP 13112482A JP H052985 B2 JPH052985 B2 JP H052985B2
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JP
Japan
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sih
layer
oxygen
gas
photoreceptor
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JP57131124A
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Yukio Suzuki
Genichi Adachi
Hideji Yoshizawa
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • G03G5/02Charge-receiving layers
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    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電子写真感光体に関し、更に詳しく
は、良好な暗抵抗を有し、光感度特性が優れた電
子写真感光体に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、電子写真感光体に使用される感光材料と
しては、例えば、アモルフアスセレン(a−
Se)、硫化カドミウム(CdS)或いはセレン−テ
ルル(Se−Te)等の無機材料や、ポリ−N−ビ
ニルカルバゾール(PVCz)、トリニトロフルオ
レノン(TNF)等の有機材料が知られている。
しかしながら、これらの感光材料を使用するには
種々の問題点が残されている。即ち、上記した感
光材料の中で、無機材料は極めて毒性が強いた
め、その製造に際しては人体に対する安全対策上
の特別な配慮を要するという問題点を有してい
る。又、無機材料を用いて製造された電子写真感
光体は、熱安定性が極めて悪く、更に、感光体の
機械的強度が弱いという問題点を有しているた
め、システムの特性をある程度犠牲にして使用さ
れているのが実状である。又、上記したPVCzや
TNF等の有機材料においては、有機材料である
ために熱安定性や耐摩耗性が不良であり、従つて
製品寿命が短いという問題点を有している。
一方において、近年、高周波グロー放電分解法
により成膜されるアモルフアス水素化シリコン
(以下、a−SiHと称す。)が、電子写真感光体の
感光材料として注目を集めている。このa−SiH
は、上記した従来の感光材料と比較して還境汚染
性、耐熱性、耐摩耗性及び光感度特性等の点にお
いて優れた性能を有している。
しかしながら、このa−SiHを使用した電子写
真感光体は、通常のグロー放電分解法を用いて製
造した場合には、その暗抵抗が最大でも1010Ωcm
以上の値を得られず、又、コロナ帯電した場合に
も所定の表面電位が得られないという問題点を有
している。従つて、このa−SiHを使用した電子
写真感光体は、未だ実用化されるには到つていな
い。
このa−SiH感光体の暗抵抗を1011Ωcm程度に
向上させるために、a−SiHに対してホウ素(B)を
20〜200ppm程度、或いは酸素(O)等を0.1〜30アト
ミツク%程度添加することが、例えば、特開昭54
−86341号公報、特開昭54−145539号公報等に開
示されている。
しかし、ホウ素添加によるa−SiHの暗抵抗の
向上は極くわずかであり、大幅な改善にはならな
い。一方、a−SiHに酸素を添加したものは、暗
抵抗は向上するものの、感光体の酸素含有量が多
くなると光感度特性が低下するという問題点を有
している。又、酸素を含有するa−SiH感光体の
光学吸収端(EgOpt)は、a−SiH感光体のそれ
と比較して極端に大きいために、長波長感光体と
しての機能が損われるという問題点を有してい
る。
更に、特開昭56−156834号公報には、電子写真
感光体に要求される約1013Ωcm以上の暗抵抗を得
るためには、a−SiHに酸素をドーピングすれば
効果的であることが開示されている。その中で、
a−SiHに対する酸素のドーピング量は約10-5
至5×10-2アトミツク%の範囲が最適であると記
載されている。しかし、上記酸素ドープa−SiH
感光体は、良好な暗抵抗を与えるものの、その製
造に際して堆積速度が遅いために工業的な生産に
は適していないという問題点を有している。また
特開昭57−115554号公報にはa−Si層中に酸素濃
度分布を形成する技術が記載されているが、長波
長域の光感度特性の問題は解消されてはいない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した問題点を解消し、表
面電位が得られる程度にまで高い暗抵抗を有し、
且つ、光感度特性、特に長波長感光特性が優れた
電子写真感光体を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の電子写真感光体は、導電性支持基体
と、該基体上に設けられた、酸素を0.1〜40アト
ミツク%含有するアモルフアス水素化シリコン層
から成る電荷輸送層及びアモルフアス水素化シリ
コン層から成る電荷発生層によりる構成されるこ
とを特徴とするものである。
以下において、本発明を更に詳しく説明する。
本発明に係るアモルフアス水素化シリコン層
と、酸素ドープアモルフアス水素化シリコン層
(以下、a−SiH:O層と称す。)とが積層された
電子写真感光体表面の断面図を図面に示す。
図面において、導電性支持基体1上には、酸素
ドープアモルフアス水素化シリコン層2及びアモ
ルフアス水素化シリコン層3が積層されている。
本発明において支持基体上に形成されるa−
SiH:O層は、電荷輸送層として機能する。該層
は、a−SiHに対する酸素のドーピング量を増加
したことにより、堆積速度が著しく速く、コロナ
電荷の保持特性が優れたものとなる。即ち、a−
SiHと共に酸素が支持基体上に堆積するため、堆
積速度は2.0乃至6.0μ/H程度にまで高速化し、
暗抵抗も帯電に必要とされる1013乃至1014Ωcm程
度の値を有するa−SiH:O層が得られるもので
ある。かかるa−SiH:O層の膜厚は5μ乃至
1100μであることが好ましく、更に好ましくは
10μ乃至30μである。又、酸素のドーピング量は、
0.1〜40アトミツク%であることが必要であり、
好ましくは1.0〜20アトミツク%である。酸素の
ドーピング量が0.1アトミツク%未満であると、
成膜したa−SiH:O層の暗抵抗が1010Ωcm以下
であり、一方、40アトミツク%を超えると、電荷
輸送特性が極端に低下する。
上記a−SiH:O層上に積層されるa−SiH層
3は、電荷発生層として機能する。該層はa−
SiH:O層による長波長域の光感度の低下を補填
し、電子写真感光体の光感度特性を高める。
かかるa−SiH層の膜厚は0.1μ乃至10μである
ことが好ましく、更に好ましくは1μ乃至5μであ
る。
本発明において使用される導電性支持基体は、
特に限定されないが、例えば、ガラにステンレ
ス、アルミニウム或いはITO(Indium Tin
oxide)膜等を被覆したもの等が使用可能であ
り、その形状は、フイルム、シート、ドラム、ベ
ルト等のいずれであつてよい。
本発明の電子写真感光体は、例えば、次のよう
にして製造することが可能である。
即ち、a−SiH層及びa−SiH:O層は、それ
ぞれ、通常の高周波グロー放電分解法により、シ
ランガス(SiH4)を分解して、或いは更に酸素
を添加したSiH4ガスを分解して、導電性支持基
体上に堆積せしめ、成膜される。この時の基体温
度は50℃乃至300℃であることが好ましく、更に
好ましくは100℃乃至250℃である。又、高周波電
源としては、1MHz乃至50MHzのラジオ波を使用
することが好ましく、特に13.56MHzのものが好
まい。そして、出力密度は10W乃至1KWを電極
間に印加してガス分解することが好ましい。
a−SiH:O層を形成する場合に使用される原
料ガスとしては、例えば、酸素ガスを含有せしめ
たシランガス(SiH4)、ジシランガス(Si2H6
等が挙げられるが、酸素ガスを含有せしめたシラ
ンガスを使用することが好ましい。シランガス中
の酸素ガスの含有量は、a−SiH:O層に0.1〜
40アトミツク%の酸素がドーピングされるように
適宜設定されるが、0.5〜12.0体積%であること
が好ましく、更に好ましくは1.0〜5.0体積%であ
る。
a−SiH層を形成する場合には、上記a−
SiH:O層の形成において、酸素ガスの供給を停
止するのみでよく、a−SiH:O層の形成に連続
してa−SiH層の積層が可能である。
グロー放電分解法により成膜されるa−SiH膜
は、前述した通り、その暗抵抗が最大でも1010Ω
cmに進まず、一般に、約1013Ωcm以上の暗抵抗が
必要とされる電子写真感光体に適用するために
は、10-5〜5×10-2アトミツク%程度酸素をドー
ピングすればよいことが知られている。本発明者
らは、a−SiHへの酸素のドーピング量を更に増
加して、0.1〜40アトミツク%とした場合に、堆
積速度が速く、優れたコロナ電荷の保持特性を有
するa−SiH:O層が得られることを見出した。
しかし、上記a−SiH:O層は、酸素の含有量が
極めて多いために、Si−O結合が増加することに
なる。その結果、a−SiH:O層の光学吸収端は
a−SiH層のそれよりも短波長にシフトし、長波
長域における光感度が低下することになる。この
ような欠点を解消するために、本発明において
は、堆積速度が速く電荷保持性が優れたa−
SiH:O層を電荷輸送層として使用すると共に、
優れた光感度特性を有するa−SiH層を電荷発生
層として積層せしめたものである。
〔発明の効果〕
本発明の構成から成る電子写真感光体は、a−
SiH:O層を電荷輸送層として使用することによ
り、良好な暗抵抗を有するものであり、又、a−
SiH層を電荷発生層として積層せしめることによ
り、優れた光感度特性を有するものである。
更に、その製造に際しては、a−SiH:O層中
における酸素のドーピング量が多いために、堆積
速度が2.0乃至6.0μ/H程度と著しく増加し、速
やかな製造が可能となる。
〔発明の実施例〕
実施例 1 平行平板方式の高周波グロー放電装置の一方の
電極に、ITO膜が被覆されているコーニング7059
(ダウコーニング(株)製)ガラス基板を設置した。
装置内を一旦、1×10-6Torrまで排気した後、
シラン(SiH4)ガス及び酸素(O2)ガスを導入
して、ガス圧を8×10-2Torrに調整した。混合
ガス中の酸素ガス含有量は、6.0体積%となるよ
うに流量計を用いて調整した。
ガラス基板温度を250℃に加熱設定した後、平
行平板電極間に13.56MHzの高周波を印加するこ
とによりグロー放電を惹き起こし、SiH4及びO2
ガスを分解して基板上に酸素を含有するアモルフ
アス水素化シリコン層を形成した。この時の堆積
速度は5Å/secであり、約10μ厚の電荷輸送層と
してのa−SiH:O層を得た。
次いで、酸素ガスの供給を停止し、シランガス
のみを供給して放電を続け、a−SiH:O層上に
酸素を含有しないアモルフアス水素化シリコン層
を積層した。この時の堆積速度は1Å/secであ
り、約2μ厚の電荷発生層としてのa−SiH層を積
層し、電子写真感光体を得た。
この感光体について、マイナス6KVでコロナ
帯電させたところ、550Vの表面電位が観測され
た。次いで、15lux・secの像露光を行なつて静電
潜像を形成した後、磁気ブラシ現像法を用いてプ
ラストナーで現像し、普通紙に転写したところ、
コントラストが良好で鮮明な画像が得られた。
実施例 2 実施例1で使用したものと同一の装置を使用
し、一方の電極にアルミニウム基板(100mm×100
mm×1mm)を設置し、基体温度を200℃に維持し
た。
この装置内に、酸素ガス含有量を4.0体積%に
調整したシラン/酸素の混合ガスを導入し、ガス
圧を0.1Torrに固定した。ガス流量を50SCCMと
し、平行平板電極間な13.56MHzの高周波を100W
印加してグロー放電せしめた。この時の堆積速度
は4Å/secであり、約12μ厚の酸素を含有するア
モルフアス水素化シリコン層が形成された。
次いで、酸素ガスの供給を停止し、シランガス
のみを供給してグロー放電を続けた。この時、ア
ルミニウム基板温度を250℃に上昇させ、シラン
ガス圧を0.05Torrに変えた。この時の堆積速度
は1.2Å/secであり、約3μ厚の酸素を含有しない
アモルフアス水素化シリコン層を積層して電子写
真感光体を得た。
この感光体について、プラス7KVでコロナ帯
電させたところ、表面電位は700Vであつた。次
いで、20luxのハロゲンランプ光を照射して、該
感光体の半減露光量を測定したところ、0.5lux・
secの高い光感度が得られ、実用性の高い電子写
真感光体であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明に係る電子写真感光体の断面図
である。 1……導電性支持基体、2……酸素ドープアモ
ルフアス水素化シリコン層、3……アモルフアス
水素化シリコン層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 導電性支持基体と、該基体上に設けられた、
    酸素を0.1〜40アトミツク%含有するアモルフア
    ス水素化シリコン層から成る電荷輸送層と、この
    電荷輸送層上に設けられたアモルフアス水素化シ
    リコン層から成る0.1μ乃10μ厚の電荷発生層とを
    有することを特徴とする電子写真感光体。
JP13112482A 1982-07-29 1982-07-29 電子写真感光体 Granted JPS5922052A (ja)

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JP13112482A JPS5922052A (ja) 1982-07-29 1982-07-29 電子写真感光体

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JP13112482A JPS5922052A (ja) 1982-07-29 1982-07-29 電子写真感光体

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