JPS5860747A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPS5860747A
JPS5860747A JP15863481A JP15863481A JPS5860747A JP S5860747 A JPS5860747 A JP S5860747A JP 15863481 A JP15863481 A JP 15863481A JP 15863481 A JP15863481 A JP 15863481A JP S5860747 A JPS5860747 A JP S5860747A
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JP
Japan
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layer
substrate
amorphous silicon
glow discharge
oxygen
Prior art date
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Pending
Application number
JP15863481A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Nishikawa
哲 西川
Akira Uchiyama
章 内山
Hiroaki Kakinuma
柿沼 弘明
Tsukasa Watanabe
渡辺 「つかさ」
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP15863481A priority Critical patent/JPS5860747A/ja
Publication of JPS5860747A publication Critical patent/JPS5860747A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • 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
    • G03G5/08278Depositing methods

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高感度で製作上簡便な電子写真感光体に関す
るものである。
従来のアモルファス・シリコン(以下a−81と記す)
を用いた電子写真感光体の構造を第1図に示す。第1図
において、1は基板であシ、通常は金属あるいはガラス
板上に透明電極を形成したものが用いられる。2は前記
基板l上に形成されたa−8tからなる感光層である。
a−81はシラン・ガス(SiHt)のグロー放電分解
あるいは結晶シリコンのスパッタリングにより形成され
るが、ノンドープのものでは、室温での暗抵抗率は10
12Ωα以下と小さい。従って、ノンドーグのものを電
子写真感光体の感光層として使用すると、暗減衰が早す
ぎるために実用にならない。
そこで、第1図の構造を実用に供するために、a−8i
膜の抵抗率を上げる試みがなされている。
九とえば、迅ペースの5in4(10チ)に流量比でB
sHa/SiH4〜lOのジゲラン(BiHa)を加え
、さらに微量の02を導入したガスのグロー放電分解に
よりa−8l膜を形成することが行われており(画像電
子学会予稿80−04−2.1980年、中野等)、こ
の方法によれば室温での暗抵抗率が10”Ωσのa−8
1膜を形成することが出来る。そして、とのa−81膜
により第1図の構造の電子写真感光体を試作し、良好な
特性が得られている。しかし、この方法で高抵抗率のa
−8iを形成する場合、シボ2ン及び酸素の微量の導入
を制御しなければならず、特に酸素の微量の制御は困難
である。
このように、上記の方法によれば、実用に供することの
可能な電子写真感光体を製作することはできるが、その
製造方法は複雑で、再現性よく感光層を形成することが
困難であるという欠点をもつO 第2図は、暗抵抗率の小さなa−8it−感光層として
使用するために提案された従来の電子写真感光体の構造
である。ここで3は基板であシ1通常金属又はガラス板
上に透明電極を形成したものを用いる。4は前記基板3
上に形成されたn型あるいはp型のa−8iからなる電
荷注入阻止層であシ。
5はノンドープ又はボロンを数〜数十ppmドープした
a−8iからなる感光層で、前記電荷注入阻止層4上に
形成されている。
この構造で正帯電で用いる場合は、電荷注入阻止層4は
p型a−8iを用い、負帯電で用いる場合はn型a−8
iを用いる。
そして、正帯電の場合、正コロナによシ感光層50表面
に正電荷を帯電させるが、このとき基板3側から、これ
を中和するように電子が注入される。いま%電荷注入阻
止層4がなければ、感光〜5は暗抵抗率が小さいため電
子が流れて充分な帯電ができず又、帯電後の暗減衰も早
い。これに対して、電荷注入阻止層4があると、基板3
からの電子の注入は阻止され、充分な清覧能力をもち。
暗減衰のおそい感光体が実現される。負帯電でも同様の
良好な動作をする− しかし、電荷注入阻止層4の特性に、n型あるいはp型
のa−8iを形成する際の不純物のドーピング量及びa
−8iの膜厚に大きく依存し、したがって、この構造の
感光体を製作する際には、ドーピング量、膜厚を正確に
制御しなければならず、製作工程が煩雑となる。又、シ
ラン・ガス(SiH4)等のグロー放電分解によシa−
8i(を荷注入阻止層4)を製作するのであれば、不純
物のドーピングに(d、n型用としてはホスフィン(P
H3) 、 p型用としてはジポラン(Bzl′g4)
あるいはアルシン(AsH3)などのガスを用いるが、
これらのガスは猛梅であシ、許容濃度は8iH4よ)1
桁以上低い。
本発明は、アルミニウム合金基板を酸素グロー放電中で
陽極酸化することにより前記基板上に形成されるアルミ
ナ層を電荷注入阻止層と・して用いることを特徴とし、
その目的は、製法が簡便であり、かつ高感度なアモルフ
ァス・シリコン系電子写真感光体を実現することである
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第3
図は本発明の実施例であって、6はアルミニウム合金か
らなる基板である。この基板6には、その基板6を酸素
グロー放電中で陽極酸化することによシ、電荷注入阻止
層としてのアルミナ(At203)層7が形成される。
そして、アルミナ層7上には、ノンドープのa−8iか
らなる感光層8が形成され、感光層8表面には、a−8
iにカーボン(C)を添加して形成された′アモルファ
ス・シリコンカーバイト(a−8i1−xCx)が表面
保護層9として形成される。
第4図は、このような電子写真感光体を製作するために
用いられるグロー放電装置の一例である。
この図において、10け真空ポンプ、llけストップ・
パル7”、12は反応量、13はカソード電極、14は
アノード電極、15は基板、16は加熱用ヒータ、L7
にストップ・パルプ、L8は高周波w源、191dDc
電源、20,21.22ffガス流量コントロー9.2
3.24.25は圧力調整弁、26はシランガスボンベ
、27は酸素ガスボンベ、28はエチレンガスボンベで
ある。
この装置によシ第3図の構造の電子写真感光体を製作す
る場合について述べる。まず、真空ポンプ10により反
応室12内をI O−3〜I Q−’torr  に撫
気後、ガス流量コントロー?21にょシ、あらかじめ実
験にょ多きめられた流量の酸素を導入する。一方、基板
15は加熱用ヒータ16にょシ基板温度200〜400
’C,好適には250〜300℃に加熱しておく゛。ガ
ス流及び基板温度が安定しに後、高周波電源18にょシ
、カソード電極13とアノード電極14の間に高周波電
力を印加し。
グロー放電を発生させる。すると、グロー放電によシ酸
素は分解されラジカルな酸素原子となシ。
M合金基板15t−酸化する。この際、DC電源19に
よってカソード電極13とアノード電極14の間に定電
圧を印加すれば2酸化膜厚は増加する。
この方法により、適当な膜厚(数百〜数千人)のアルミ
ニウム酸化膜(アルミナ層)を形成する。
形成されたアルミナ層は均質で、ピンホールも少なく良
質の膜である。
次に、酸素ガスポンベ27のパルプを止めて。
一旦1反応室12内をl O−3〜l Q−’ tor
r好適には1O−5〜10−’ torrまで排気し1
次に、シランガスポンベ26よシガス流量コントローラ
20で、一定流量にて5jH4ガスを導入する。次に、
高周波電源18によルミ極間に高周波電力を印加し、グ
ロー放電を発生させる。このグロー放電によj) 5f
H4ガスは分解され、基板15のアルミナ層上にはa−
8i(感光層)が形成される。このa−8tの膜厚は、
使用目的に応じて数μm〜数十μmとする。
適当な膜厚のa−8iが形成された後、最後に。
エチレンガスをシランガスに対して適当な流量比で反応
室12内に導入し、高周波電力を印加、グロー放電を発
生させて1表面保護層としてのアモルファス・シリコン
カーバイト(a−8h−、(Cx)を形成する。
以上の手順によシ第3図の電子写真感光体が形成される
本発明者が、第3図の電子写真感光体を、アルミ六層=
l OOoX 、  a−8i 層〜7μm 、  a
−8i1−zcx(8iL /C! H4= 1 ) 
〜l OOOAで・上記の手順によシアルミニウム合金
の基板上に形成したところ。
正帯電で飽和表面電位〜400V、暗減衰半減時間〜2
0秒で、700nmの光に感光感度ピークをもち、その
光感度が4 cd/μJの良好な特性が得られた。
次に、第3図の電子写真感光体で用いられているa−8
+、−xcXからなる表面保護層9の効果について述べ
る。a−811−XCXは1組成比Xが0.4〜0.8
程度の場合、光学的バンドギャップは2.2 =−2,
8eV 、暗抵抗率は1019h以上で、硬度もa−8
iに比らぺてさらに大きい。さらに1本発明者の知見に
よれば、a−8i7>らa −5ix−)(Cxへの電
子の注入に障害なく行なわれる。従って、正帯電用とし
て500 nm程度以上の波長の光で用いる場合2表面
保護層9の厚みは1μm程度と厚くとっても問題はなく
1機械的な摩擦に対する保護層として充分な効果が期待
される。
次に、第3し:の電子写真感光体の製造プロセス(Cつ
いて考えてみると、まず、P山e B* Hs s A
s鴇等の猛毒なガスを用いる必要がないため、比較的安
全である。さらに、電荷注入阻止層とじて働くアルミナ
層7を形成する場合にも、その膜厚を制御す7) コト
l’を容易である。J、F、0’ Hanlonの報告
(J。
ElecAchem、Soc、 118 (1970)
270)によれば。
定電圧プラズマ陽極酸化によシアルミニウム上に形成さ
れるアルミナ層は、電極間に印加したDC電圧によシ決
夛、一定時間以上では酸化は進行しない。したがって膜
厚ij、DCkfL圧できめることができその制御は容
易である。又、感光層8でろるa−8iU、ノンドープ
であるため、ドーピングの量の制御あるいけ膜中の酸素
量のコントロールの必要がない。本発明者の実験によれ
ば、a−8iの暗抵抗率は10109Q 以上であれば
、はとんど帯電特性、暗減衰時間に影響がないので、a
−8iの形成条件の制約もゆるやかである。
以上説明したように、実施例では、アルミニウム合金を
プラズマ陽極酸化して形成したアルミナ層7を電荷注入
阻止層とし、ノンドープのa−8iを感光層8とし、 
ill −81l−)(Cxを表面保護層9とした構造
をとっているので、従来の構成に比べて。
n型及びp型a−8iを形成するためのドーパント及び
酸素等の微少量を制御する必要がなく製造が容易である
という利点がある。さらに、アルミナ層7の膜厚の制御
も定電圧を印加する方法によれば容易であ夛、又a−8
i感光層8の暗抵抗率に対する制限もlo’b以上であ
ればよいことから非常に緩和される。又、a −5i1
−)(Cxを表面に1μm程度形成しであるために1機
械的な摩擦等による損傷に対しても非常に強、くなって
いる。更に、PHs。
B! H6、ASH3などの猛−ガスを使用しなくても
よいため、製造の際も安全である。
なお、実施例では、ノンドープのa−8iによシ感光層
8全形成したが、ゲルマニウムを添加したa−8iによ
シ感光層を形成することもできる。
以上から明らかなように、本発明は、電荷注入阻止ハイ
jとしてアルミ合金のプラズマ陽極酸化膜(アルミナ層
)を用いた電子写真感光体であシ。
製造上のプロセスが簡便になるとともに、高感度である
という効果を有する。したがって1例えば。
プリンタ又は複写機の感光体として利用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来の電子写真感光体の構造断面
図、第3図は本発明の電子写真感光体の実施例を示すW
j面図、第4図は本発明の実施例の感光体の製作に使用
される製造装置の構成図である。 6・・・アルミニウム合金基板、7・・・アルミナ層。 g・・−a−8iからなる感光層、9 ・a−8il−
)(Cxからなる表面保護層。 第1図 第2図 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルミニウム合金基板と、この基板を酸素グロー
    放電中で陽極酸化することによシ、その基板上に形成さ
    れたアルミナ(Ms O@ )層と、アモルファス・シ
    リコン又はアモルファス・シリコンにゲルマニウムを添
    加した層からなり、前記アルミナ層上に形成された感光
    層とを具備してなる電子写真感光体。
  2. (2)アモルファス・シリコンにカーゲンを添加シた層
    を感光層の表面に積層したことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の電子写真感光体。
JP15863481A 1981-10-07 1981-10-07 電子写真感光体 Pending JPS5860747A (ja)

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