JPS5962865A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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Publication number
JPS5962865A
JPS5962865A JP17432182A JP17432182A JPS5962865A JP S5962865 A JPS5962865 A JP S5962865A JP 17432182 A JP17432182 A JP 17432182A JP 17432182 A JP17432182 A JP 17432182A JP S5962865 A JPS5962865 A JP S5962865A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amorphous silicon
photoconductive layer
layer
dark resistance
electrophotographic photoreceptor
Prior art date
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Pending
Application number
JP17432182A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Suzuki
克己 鈴木
Hidekazu Kaga
英一 加賀
Genichi Adachi
元一 安達
Masao Obara
小原 正生
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はたとえは電子複写機や電子プリンタ等に用いら
れる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の光導電層を構成する材。
料として、Cd5XZnO1Se 、  Se −Te
、アモルファスシリコン(a−8i)等の無機材料や、
ポリ−N−ビニルカルバゾール(PVC2)、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、これ等光導電材料を使用するには材
料として色々と問題があり、システムの特性をある程度
犠牲にして状況に応じてこれらの材料を使いわけしてい
るのが現状である。たとえば、Se、CdSは本質的に
は人体に対して有害な材料であり、これらを製造するに
あたっては安全対策上特別の配慮が必要でそのだめ製造
装置が複雑になったシその製作に余分な費用を必扱とす
るし、またSeなどは回収の必要もありその費用も材料
コストにはねかえってくる。1だ、特性的にもたとえば
Se(またはSe −Te系)では、結晶化温度が65
℃と低いだめ複写を繰り返し行っている間に結晶化が起
り、残像その他の点で実用上問題が生じて来易く、結局
寿命が短いという欠点がある。また、ZnOVcついて
は、利旧物件上、酸化還元が起りやすく環境唇囲気の影
響を著しくうけ易いだめに信頼性が低いという問題があ
る。さらに、有機光導電材料については、pvcやTN
F等は、最近発がん性の疑いがもだれだりしており、丑
だ有機材料であるために熱安定性、耐摩耗性が悪くした
がって製品ライフlrg<豆いという短所を有している
。アモルファスシリコン(a−8t)i、j材料として
近年注目を集め、太陽電池への応用が活発に行なわれて
いるが、その他の応用として電子写真感光体の光導電材
料としても検討がなされている。このアモルファスシリ
コン材料は電子写真用としては前述の他の羽村にはない
長所を持っている。すなわち、無公害の材料で、従来の
材料より長波長域まで分光感度があり、根面硬度が高く
耐摩耗性に優れている等の長所で、電子写真用としても
期待されている材料である。
ところで、アモルファスシリコンを用いた電子写真感光
体は、導電性基板上にアモルファスシリコン層をSiH
4ガスのダロー放電分解によシ成膜してなる。しかしな
がら、純5jH4ガスを用いて成膜された水素化アモル
ファスシリコン(a −Sj;H)膜は暗中での比抵抗
が10110cmと小さいだめ、電子写真70ロセス中
の直流コロナ帯電を行なっても充分な表面電位を保持す
るととができない。また、SiHガスと02ガスの混合
ガスを用いて成膜されたアモルファスシリコン(a −
Sj jI+O)膜は02濃度をコントロールするとと
によシ暗中での抵抗を1013b以上にするξとができ
るか、光照射時の抵抗が1011わ以上になってしまい
、充分な光感度が得られないため、電子写真用としては
使用できない。
〔発明の目的〕
本発明は上記↓」1情にもとづいてなされたもので、そ
の目的とするところは、帯電特性、暗減衰特性および光
感度特性に優れる電子写真感光体を提供することにある
〔発明の概要〕
本発明は、導電性基板上にアモルファスシリコン光導電
性層を積Jクツしてなる電子写真感光体において、上記
アモルファスシリコン光1性層の上下に、このアモルフ
ァスシリコン光PjJ nL性層よりも光学的バンドギ
ャップが大きく、かつ暗抵抗が大きいアモルファスシリ
コン部材を設け/ζことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。8PJ1図中1は導′rE性基板で、この導電性基板
1上には第1のアモルファスシリコン部月2、アモルフ
ァスシリコン光導電性層3および第2のアモルファスシ
リコン部材4がこの順に積層されている。上記アモルフ
ァスシリコン光導電性層3は層厚が5角n以上、光学的
バンドギャップが1.6〜1.8eV、暗抵抗が109
ncm以上たとえば1011rk、M+、光照射暗抵抗
が波長G 50 nnn 、  1015photon
/cnz2secの光を照射したとき108Ω771以
下たとえば10’に胎nとなっている。−1だ、上記第
1および第2のアモルファスシリコン部材2,4は層厚
が50〜2000X 。
光学的バンドギャップが20〜4.OV、暗抵抗が]、
Q”、Qz以上たとえば10”rhとなっている。
しかして、このように+19成された電子写真感光体に
正極性の直流コロナチャージャによって正稜件の表面電
位を印加すると、第1と第2のアモルファスシリコン部
材2 、4 ハ暗fc 抗ρ。−1,015社以上であ
るから、正極性の表面電荷および基板1に誘起された負
極性の電荷のアモルファスシリコン光導′屯性層3への
注入はそれぞれ阻止され、光分外表面電位がイiJられ
る。
ついで、光像照射を行なうと、光学的・ぐンドギャッf
 Egop廿の大きい表面の第2のアモルファスシリコ
ン部材4ではほとんど光が吸収されず、光学的バンドギ
ャップEgoptの小さいアモルファスシリコン光導電
性層3の表面層で光吸収が起こり、対をなす負極性と正
極性のキャリアすなわち1L子と正孔を発生する。この
光で誘起されたキャリアのうち負極性のキャリアは表面
の正電荷に引かれて表面層へ向かい、正極性のキャリア
は基板へ向かう。表面および基板1上の第1と&42の
アモルファスシリコン部材2゜4tよ300X、900
Xの)((−膜であるから、発生した負4tiC性と正
極11三のキャリアは第1と第2のアモルファスシリコ
ン部A7(2,4に注入されてそれぞれ表面電荷を中和
し、その結ML表面Wj荷は効果的に減温する。
次に実験例を説明する。寸ず、導電性基板であるAt−
ドラム基板1を真空チャンバー内に設け、チャンバー内
を10−6t o r rまで真空にひくとともにAt
ドラム基板1を2oo℃に加熱しておく。ついで、流)
、;比で02./ 5ilI4 = 4ヴの混合ガスを
チャンバー内へ2ii人し、圧力を0Atorrの状態
に保ってAtドラム基板に対向した電極K 13.56
 MHgのラジオフレクエンシーパワー25Wを印加し
、3分間(約90oλ)第1のアモルファスシリコン部
材(a −Si:H+ 0膜) 2 全成膜する。つい
で、02ガスを止めて純5IH4;/7スをパワーだけ
を100Wに変えて5時間(約15μ7n)アモルファ
スシリコン光導電性層(a−3i;H膜)3を成膜する
。ついで、再度o2ガス全導入し、流量比で02/5i
H4=4%の混合ガスを4入し、第2のアモルファスシ
リコン部材(a−Si;H+O膜)4を300X成膜す
る。各膜の光学的パンドギャッ7°Egopt 、暗抵
抗ρDおよび光照射時抵抗ρ、11は予め別々に作成さ
れたザンノ0ルで測定すると、アモルファスシリコン光
導11z性fi (a−8t;H膜)3はEgopt 
= 1.78 eV %ρ■)= 10  nrm、ρ
、h=10.0mであり、第1と第2のアモルファスシ
リコン部材(a −Sl ;H+0膜)2.4はEgo
pt = 2.6 eV 、ρo = 10 ”Kkm
 。
ρph−1012齢である。このような電子写真感光体
を電子写真ノロセスに適用すると、正極性の直流コロナ
チャーツヤ−によって+500V以上の表面電位を得る
ことができだ。まだ、光像照射による表面電位の光減衰
を半減露光力にで測定したところ、0.8/!、、s、
の高感度を示しだ。以上のような良好な帯電特性および
高感度を示すだめの条件は、アモルファスシリコン光導
電性層(a−3i;H膜)3のEgoptが1.6〜1
.8 eV 。
ρDか10”、0m以上、ρ、hが1. Ontyn以
下、第1と第2のアモルファスシリコン部材(+1− 
Si:H。
0月!、り2.4のEgoptが2.0〜4. OeV
 、ρDが1013(ト)17以上、膜厚が50X〜2
000Xであることが種々のザンプルの測定結果から判
明している。なお、その測定結果を第2図〜第4図に示
す。また、第1および第2のアモルファスシリコン部材
であるa−3i;H,0膜の代わりにEgoptが2〜
4eVでρDが1013nnn以上のa−3l;II、
C膜またはa  S r ; II+ N II!まだ
はこれらの組合わされたものを用いても同様の効果が得
られる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、導電性基板上にア
モルファスシリコン光導電性層を積層してなる電子写真
感光体において、上記アモルファスシリコン光導電性層
の上下に、このアモルファスシリコン光導電性層よりも
光学的バンドギャップが大きく、かつ暗抵抗が大きいア
モルファスシリコン部材を設けだから、優れた帯電特性
、暗減衰特性および光感度特性が得られる等優れた効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図はアモ
ルファスシリコン光導電性層−の抵抗と表面電位および
感度とのそれぞれの関係を示す図、第3図は第1.第2
のアモルファスシリコン部利の暗抵抗および光学的バン
ドギャップと表面電位および感度とのそれぞれの関係を
示す図、第4図は第1.第2のアモルファスシリコン部
材の厚さと表面電位および残留電位とのそれぞれの関係
を示す図である。 1・・・2!i電性基板、2・・・第1のアモルファス
シリコンBl< ’7.3・・・アモルファスシリコン
光導電層、4・・・第2のアモルファスシリコン部材。 第1図 茅2 図 i・1g畢(、醍、、、 105106to”’  1
07−fiル )、l−り」ンL!  ’lY4(VG
15um)cJLfi’L(Acm)<$ 1h°J 
42 fi i”b+L=7アス; I+−) 4n丁
po= 1dkcm、Egopt=25ev第3図 ′:l369パ」〜′マーゲEgopt2.0    
  2.3     2,55     2.B   
  、!;LV”!IF 1.%2tt+4bレフフス
”At”An$4千’Sa2・、+fd69ノ、〉)A
\・、フ゛)             (イ2,1−
7,1ンqつ4iンp1.7j4PO=io”icm、
、/’ph=10’ncmJ4.15qrn)1、事件
の表示 特願昭57−174321号 2、発明の名ね・ 電子与真感光体 3、補正をする者 事件との関係  時的 出願人 (307)  東京乏曲電気株式会社 4、代理人 7、補正の内容 明細書、第4頁第6行目の「耐摩耗性」を「可湿性」と
訂正する。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)4電性基板上にアモルファスシリコン光導電性層
    を積層してなる電子写真感光体において、上記アモルフ
    ァスシリコン光導電性層の上下に、このアモルファスシ
    リコン光導電性層よりも光学的・2ンドギヤツプが大き
    く、がっ暗抵抗が大きいアモルファスシリコン部材を設
    けたことを特徴とする電子写真感光体。
  2. (2)  アモルファスシリコン光導電性層は光学的バ
    ンドギャップが1.6〜i、8eVであり、暗抵抗が1
    09h以上である特許請求の範囲第1項記載の電子写真
    感光体。
  3. (3)  アモルファスシリコン部材ハ光学的バンドギ
    ャップが2.0〜4.OeVであシ、暗抵抗が10  
    ncrn以上である特許請求の範囲第1項まだは第2項
    記載の11コ1子写真感光体。
  4. (4)  アモルファスシリコン光導電性層は光照射暗
    抵抗が波長650 nm 、 ]、 015photo
    n/an”secの光を照射したとき、10”ntyn
    以下である特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
    かに記載の電子写真感光体。
  5. (5)  アモルファスシリコン光導電性層は暗抵抗が
    1 Onon、光照射暗抵抗が波長650 nm 。 1015photon/cn12secの光を照射した
    とき、10.0mである特許請求の範囲第1項ないし第
    4項のいずれかに記載の電子写真感光体。
  6. (6)  アモルファスシリコン部材は層厚が50〜2
    000Xである特許請求の範囲第1項ないし第5項のい
    ずれかに記載の電子写真感光体。
  7. (7)  アモルファスシリコン光導電性層は層厚が5
    μ?n以上である特許請求の範囲第1項ないし第6項の
    いずれかに記載の電子写真感光体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61160754A (ja) * 1985-01-09 1986-07-21 Hitachi Ltd 電子写真感光体の製造法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5717952A (en) * 1980-07-09 1982-01-29 Oki Electric Ind Co Ltd Electrophotographic receptor

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