JPS60115941A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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Publication number
JPS60115941A
JPS60115941A JP22225583A JP22225583A JPS60115941A JP S60115941 A JPS60115941 A JP S60115941A JP 22225583 A JP22225583 A JP 22225583A JP 22225583 A JP22225583 A JP 22225583A JP S60115941 A JPS60115941 A JP S60115941A
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JP
Japan
Prior art keywords
film
electrophotographic photoreceptor
dark
type
carbon
Prior art date
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Pending
Application number
JP22225583A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiko Hatake
康彦 畠
Seijiro Sano
精二郎 佐野
Hiroshi Matsuda
宏 松田
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.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP22225583A priority Critical patent/JPS60115941A/ja
Publication of JPS60115941A publication Critical patent/JPS60115941A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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)

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】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真感光体に関するものである。
従来技術 電子写真の感光体は、一般に真空蒸着するがまたは光導
電体の分散液を塗膜するかにより、導電性基板に光導電
材料の薄膜を形成させて作られることは周知である。こ
のような光導電層は、その性質上、暗所で良好な絶縁体
であり、電荷を表面に保持できるものでなければならな
いし、一方、光照射されて電気抵抗が減少し、表面電荷
を早く散逸させるものでなければならない。
現在、電子写真の感光体材料(光導電材料)としては、
Se 、 CdS 、 ZnO等の無機系光導電材料が
一般に用いられているが、機械的強度や耐熱性、光感度
の点で問題があり、数万枚の複写で交換する必要がある
など寿命の点でも問題があり、さらに使用材料の点から
公害などの問題を残している。
最近、新しい電子写真感光体材料として、機械的強度、
耐熱性、光感度が上記既存の感光体材料に比べて著しく
硬れ、また無公害であるアモルファス・シリコン(以下
、a−5iと略称する)が注目を浴びている。このα−
5iのビッカース強度は約1500〜2oookyA−
であり、従来の感光体材料の強度、例えばa −5t 
3Qkg/mm” 。
a −5t −Ta 60k17mm” 、 a −A
s、Sg I 50kl/mm” L比べてかなり高い
。しかしながら、α−5iは上記のような利点を有する
反面、α−5iそのものでは暗時の抵抗率が109〜1
011Ωcmと比較的低く、電子写真として鮮明なrR
像形成に必要な数百rという表面電位を保持するために
は、数十ミクロンの膜厚を要し、この点が製造の面から
の問題となっている。すなわち、α−5iの上記所要膜
厚は厚すぎ、1時間で約10ミクロンという現在の積層
技術からみて、製造に長時間を要し、生産性やコストの
点で問題である。
発明の背景 本発明者らは、前記のような優れた物性を有する反面、
暗時の抵抗率が低いというα−別の欠点が、不純物(炭
素及び硼素)をドーピングすることにより、改善される
ことを見い出した。
これは、α−5iに不純物(C、’B ) wドーピン
グすることにより、α−5i光導電膜の高抵抗化を図り
、電子写真感光体の機能を満足しうる範囲で膜厚を大巾
に低減させ得たものであるが、炭素のドーピングによる
バンドギャップの増大に伴なう分光感度の短波長化、不
純物準位による光生成キャリアの捕獲など、光感度の劣
化という現象が新たな問題点となった。
発明の目的 従って、本発明の目的は、前記のような優れた物性を有
する反面、暗時の抵抗率が低いと1/1うα−5iの欠
点を改善し、高抵抗で、かつ光感度に優れると共に、わ
ずかな膜厚の光導電材料層で電子写真の機能を充分に満
足する電子写真感光体を提供することにある。
発明の構成 本発明に係る電子写真感光体は、導電性基板上に硼素を
ドーピングしたP型a−5i膜、炭素をドーピングした
α−5iC膜及び純粋なα−5i膜を順次積層してなる
ことを特徴とするものであり、P型σ−5i膜とα−5
iC膜との積層により、高抵抗で、かつ暗時の表面1u
位の半減衰時間が長い光導電層が得られ、膜厚を大巾に
低減可能とする一方、上記P型α−5i膜とα−5iC
膜の積層構造の上にさらに不純物をドーピングしていな
い光感度に優れたα−5i膜を積層することにより、上
記不純物ドーピングにより劣化され易い光感度を補償す
るものである。
本発明に係る他の電子写真感光体は、前記のように導電
性基板上に7)型α−別膜、α−5iC膜及び純粋なα
−5i膜を積層した上に、ざらにα−5iC膜を積層す
ることを特徴とするものであり、前記のような積層構造
の電子写真感光体の特性をそのまま維持してなおかつ、
純粋なα−5i膜に比べて機械的強度に優れると共に暗
時の抵抗率が格段に高いa −SiC膜を最外層に存在
せしめることにより、さらに高抵抗化を図り、表面の機
械的強度を改善するものである。
発明の態様及び作用 本発明に係る電子写真感光体の@層構造を第1図及び第
2図に示す。第1図において、1は導電性基板であり、
通常はアルミニウム基板が使用される。2は硼素をドー
ピングしたP型α−5i膜、3は炭素をドーピングした
α−5tC瞑、4に純粋なα−5i膜である。第2図に
おいては、上記第1図に示す積層構造の上にさらにa−
5iC膜3が積層されている。
次に、本発明に係る電子写真感光体の製造方法の一例を
説明すると、まずアルミニウム基板上に硼素CB>のド
ーピング濃度、通常約数士〃M〜数万PPMのいわゆる
P型a−5i膜全グロ一放電分解法により約0.01〜
数ミクロン、好ましくは0.5 ミクロンイ゛々層し、
その上に炭素(C)のドーピング濃度約20〜80チの
a−5iC膜を同じくグロー放電分解法により約数ミク
ロン〜十数ミクロン成膜させる。最後に、純粋なa−5
i膜を同様にグロー放電分解法により積J仔さぜる。
純粋なα−5i膜は、光キャリアを発生する役゛−Aを
担うもので、吸収係数からその膜厚は1〜2ミクpンで
充分である。本発明の他の電子写真感光体の製造方法も
基本的には上記と同様であり、上記のようにP型α−5
i膜、α−5iC膜及び純粋なα−5i膜を積層した後
、さらに上記と同様にグロー放電分解法によりα−5i
C膜を成膜させる。
本発明者らの研究によると、α−5i膜の抵抗率は、炭
素をドーピングすることにより1012〜101Ωam
に変化することが見い出された。これは、α−5i膜の
バンドギャップが炭素のドーピングにより広がることに
帰因する。このことを第3図に示す。第3図は、α−5
i膜への炭素のドーピング濃度の変化が暗電導度及びバ
ンドギャップに及ぼす影響を示す。暗電導度が低い程抵
抗が大きいわけであるが、第3図から、バンドギャップ
が大きい程暗電導度が低くな一す、すなわち抵抗が大き
くなり、また炭素のドーピング濃度が高い程バンドギャ
ップが広がり、従って抵抗が大きくなることが解る。
また、本発明では、P型α−5i膜上へのα−5iC膜
の積層により、PN接合に類似する効果が得られ、暗時
の表面電位の半減衰時間が長くなる。周知のように、静
電潜像を現像したときの濃度のコントラストは、露光後
における表面電荷密度のコントラストによって決まる。
ところが、帯電した光導電性紬緑膜を露光し表面電位を
減衰させるときは、光による減衰の他に膜の暗電導度に
よる電荷の減衰もその中に含まれている。従って、コロ
ナ放電中止後の暗減衰が小さくなる程、すなわち暗時の
表面電位の半減衰時間が長くなる程、鮮明な画像が形成
される。
本発明では、P型α−5i膜とα−5iC膜との積層に
よって半導体のPM接合に類似する効果が得られ、暗時
の表面電位の半減衰時間が長くなるという効果が得られ
る。しかしながら、このような効果が得られる反面、前
記したように、炭素のドーピングによるバンドギャップ
の増大に伴う分光感度の短波長化、不純物準位による光
生成りヤリアの捕獲など、光感度の劣化という現象が問
題となる。本発明では、P型α−5i膜とα−5iC膜
の上にさらに、光感度に優れた純粋なα−5i膜全積層
し、光感度を補償するものである。
ここで、積層構造の種類と光感度の関係を下記表−1に
示す。
表−1 pop a −Si/a −SiC+数〜l1士Lwx
azgtyP型a−5i/a −SiC/a −Si 
数Ltbx*ztc上記表−1より、α−5i膜の積層
による効果が明らかであろう。
また、本発明の他の電子写真感光体においては、その最
外層にα−5iC膜が存在する。このα−5iC膜は前
記第3図から明らかなように暗時の抵抗率が高いと共に
ビッカース強度もα−5i膜より高い。従って、α−5
iC膜が最外層に存在することによって、電子写真感光
体表面の高抵抗化が図れると共に、機械的強度がさらに
向上する。
実施例 以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する
。
実施例1 アルミニウム基板上に、グロー放電分解法によりP 5
p a −5ie o、s /I、a−5iC膜6μ、
a−5i膜1μを順次積層し、電子写衷感光体A?製造
した。
実施例2 アルミニウム基板上に、グロー放電分解法によりP型a
−5i膜0.5μ、a−5iC膜6μ、a−5i膜1μ
及びa −SiC膜0.5μを順次積層し、電子写真感
光体Bを製造した。
上記実施例1及び2で得られた感光体A及びBについて
特性を測定した。その結果全表−2に示す。なお、アル
ミニウム基板上にP型a−5i膜0.5μ及びα−5i
C膜6μを順次積層して得られた感光体C′についての
結果も、参照用として併せて示す。
表−2 六T社〒房閂逮 餐1)表面電位:コロナ放電(6,3Ky)で帯電させ
た時の試料表面電位であり、感 光体材料としては高い程望まし い。
葺2)暗時半減期二上記表面電位が生滅するまでの時間
である。
セ3)半減露光量:表面電位を半減させるまでの露光量
である。
感光体材料の特性としては、表面電位が高く(膜の抵抗
が大きいということ)、暗時半減期が長く、半減露光量
が小さいことが望ま°しいが、上記表−2に示ず結果が
ら明らがなように、感光体A及びBはいずれの特性にお
いても感光体Cよりも優れている。また、感光体Aの場
合は半減露光」において、感光体Bの場合は入面電位及
び暗時半減期において特に鉦れていることが解る。
発明の効果 以上のように、本発明に係る電子写真感光体では、導電
性基板上に硼素をト°−ピングしたP型α−5i膜、炭
素をドーピングしたa −、SiC膜及び純粋なα−5
i膜が順次積層されており、該P型α−5i膜とα−5
iC膜との積層によう膜の抵抗率が大きくなり(表面電
位が高くなり)、また暗時の表面電位の半減衰時間が長
くなるという効果が得られると共に、α−5i膜の積層
により光感度が高く維持される。従って、光導電層の膜
厚を大巾に低減でき、生産性やコストの点で格別の利点
が得られる。さらに本発明の他の電子写真感光体では、
上記積層構造の上にさらに最外層としてα−5iC膜が
積層されているため、暗時の表面電位をさらに高く維持
できると共に、該α−5iC膜は純粋なα−5i膜や既
存の感光体材料に比べて機械的強度が高いため、寿命が
極めて長くなるという格別の利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係る電子写真感光体の積層
構造を示す部分縦断面図、第3図はα−5i膜への炭素
のドーピング濃度の変化が暗電導度及びバンドギャップ
に及ぼす影響を示すグラフである。 1は導電性基板、2はP型α−5i膜、3はα−5iC
膜、4はα−5i膜。 出願人 株式会社小松製作所 代理人 弁理上米 原 正 章 弁理士銹 本 忠 (八g)、ll−へ、〜、(ぐ、S/ aつ 沫

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導電性基板上に、硼素をドーピングしたP型α−5
    i膜、炭素をドーピングしたa−5iC膜及び純粋なα
    −5i膜を順次積層してなることを特徴とする電子写真
    感光体。 2 導電性基板上に、硼素をドーピングしたP型α−5
    i膜、炭素をドーピングしたa−5iC膜、純粋なα−
    5i膜及び炭素をドーピングしたα−5iC膜を順次積
    層してなることを特徴とする電子写真感光体。
JP22225583A 1983-11-28 1983-11-28 電子写真感光体 Pending JPS60115941A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62166352A (ja) * 1986-01-18 1987-07-22 Canon Inc 超薄膜積層構造層を有する光受容部材
JPS63210864A (ja) * 1987-02-27 1988-09-01 Canon Inc 画像形成装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62166352A (ja) * 1986-01-18 1987-07-22 Canon Inc 超薄膜積層構造層を有する光受容部材
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