JPS60203959A - 感光体 - Google Patents
感光体Info
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- JPS60203959A JPS60203959A JP5972984A JP5972984A JPS60203959A JP S60203959 A JPS60203959 A JP S60203959A JP 5972984 A JP5972984 A JP 5972984A JP 5972984 A JP5972984 A JP 5972984A JP S60203959 A JPS60203959 A JP S60203959A
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- JP
- Japan
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- layer
- charge
- photoreceptor
- atomic
- charge transport
- Prior art date
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-
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
1、産業上の利用分野
本発明は感光体、例えば正帯電用の電子写真感光体に関
するものである。
するものである。
2、従来技術
従来、電子写真感光体として、Se1又はSeにA8、
Te、Sb等をドープした感光体、ZnOやCdSを樹
脂バインダーに分散させた感光体等が知られている。し
かしながらこれらの感光体は、環境汚染性、熱的安定性
、機械的強度の点で問題がある。
Te、Sb等をドープした感光体、ZnOやCdSを樹
脂バインダーに分散させた感光体等が知られている。し
かしながらこれらの感光体は、環境汚染性、熱的安定性
、機械的強度の点で問題がある。
一方、アモルファスシリコン(a−8t ) 全母体と
して用いた電子写真感光体が近年になって提案されてい
る。a−8tは、5i−8iの結合手が切れたいわゆる
ダングリングボンドを有しておシ、この欠陥に起因して
エネルギーギャップ内に多くの局在準位が存在する。こ
のために、熱励起担体のホッピング伝導が生じて暗抵抗
が小さく、また光励起担体が局在準位にトラップされて
光導電性が悪くなっている。そこで、上記欠陥を水素原
子(H)で補償してSiにHを結合させることによって
、ダングリングボンドを埋めることが行われる。
して用いた電子写真感光体が近年になって提案されてい
る。a−8tは、5i−8iの結合手が切れたいわゆる
ダングリングボンドを有しておシ、この欠陥に起因して
エネルギーギャップ内に多くの局在準位が存在する。こ
のために、熱励起担体のホッピング伝導が生じて暗抵抗
が小さく、また光励起担体が局在準位にトラップされて
光導電性が悪くなっている。そこで、上記欠陥を水素原
子(H)で補償してSiにHを結合させることによって
、ダングリングボンドを埋めることが行われる。
このようなアモルファス水素化シリコン(以下、a−8
t:Hと称する。)の暗所での抵抗率は108〜109
Ω−mであって、アモルファスSe と比較すれば約1
万分の1も低い。従って、a−8i:Hの単層からなる
感光体は表面電位の暗減衰速度が大きく、初期帯電電位
が低いという問題点を有している。しかし他方では、可
視及び赤外領域の光を照射すると抵抗率が大きく減少す
るだめ、感光体の感光層として極めて優れた特性を有し
ている。
t:Hと称する。)の暗所での抵抗率は108〜109
Ω−mであって、アモルファスSe と比較すれば約1
万分の1も低い。従って、a−8i:Hの単層からなる
感光体は表面電位の暗減衰速度が大きく、初期帯電電位
が低いという問題点を有している。しかし他方では、可
視及び赤外領域の光を照射すると抵抗率が大きく減少す
るだめ、感光体の感光層として極めて優れた特性を有し
ている。
第1図には、上記のa−8i:Hを母材としたa−8i
系感光体を組込んだ電子写真複写機が示されている。
系感光体を組込んだ電子写真複写機が示されている。
この複写機によれば、キャビ1ネツト1の上部には、
原稿2を載せるガラス製原稿載置台3と、原稿2を覆う
プラテンカバー4とが配されている。 原稿台3の下方
では、光源5及び第1反射用ミラー6を具備した第1ミ
ラーユニツト7からなる光学走査台が図面左右方向へ直
線移動可能に設けられておシ、原稿走査点と感光体との
光路長を一定にするだめの第2ミ2−ユニッ)20が第
1ミラーユニツトの速度に応じて移動し、原稿台3側か
らの反射光がレンズ21、反射用ミラー8を介して像担
持体としての感光体ドラム9上ヘスリツト状に入射する
ようになっている。 ドラム9の周囲には、コロナ帯電
器10、現像器11、転写部12、分離部13、クリー
ニング部14が夫々配置されておシ、給紙箱15から各
給紙ローラー16.17を経て送られる複写紙18はド
ラム9のトナー像の転写後に更に定着部19で定着され
、トレイ35へ排紙される。 定着部19では、ヒータ
ー22を内蔵した加熱ローラーnと圧着ローラー冴との
間に現像済みの複写紙を通して定着操作を行なう。
原稿2を載せるガラス製原稿載置台3と、原稿2を覆う
プラテンカバー4とが配されている。 原稿台3の下方
では、光源5及び第1反射用ミラー6を具備した第1ミ
ラーユニツト7からなる光学走査台が図面左右方向へ直
線移動可能に設けられておシ、原稿走査点と感光体との
光路長を一定にするだめの第2ミ2−ユニッ)20が第
1ミラーユニツトの速度に応じて移動し、原稿台3側か
らの反射光がレンズ21、反射用ミラー8を介して像担
持体としての感光体ドラム9上ヘスリツト状に入射する
ようになっている。 ドラム9の周囲には、コロナ帯電
器10、現像器11、転写部12、分離部13、クリー
ニング部14が夫々配置されておシ、給紙箱15から各
給紙ローラー16.17を経て送られる複写紙18はド
ラム9のトナー像の転写後に更に定着部19で定着され
、トレイ35へ排紙される。 定着部19では、ヒータ
ー22を内蔵した加熱ローラーnと圧着ローラー冴との
間に現像済みの複写紙を通して定着操作を行なう。
しかしながら、a−8i:Hを表面とする感光体は、長
期に亘って大気や湿気に曝されることによる影響、コロ
ナ放電で生成される化学種の影響等の如き表面の化学的
安定性に関して、これ迄十分な検討がなされていない。
期に亘って大気や湿気に曝されることによる影響、コロ
ナ放電で生成される化学種の影響等の如き表面の化学的
安定性に関して、これ迄十分な検討がなされていない。
例えば1力月以上放置したものは湿気の影響を受け、受
容電位が著しく低下することが分っている。一方、アモ
ルファス水素化炭化シリコン(以下、a−8iC:Hと
称する。)について、その製法や存在が’Ph11.M
ag、Vol、35”(1978)等に記載されておシ
、その特性として、耐熱性や表面硬度が高いこと、a−
8t:Hと比較して高い暗所抵抗率(1012〜101
3Ω−副)を有すること、炭素量によシ光学的エネルギ
ーギャップが1.6〜2.8eVの範囲に亘って変化す
ること等が知られている。但、炭素の含有によシバンド
ギャップが拡がるために長波長感度が不良となるという
欠点がある。
容電位が著しく低下することが分っている。一方、アモ
ルファス水素化炭化シリコン(以下、a−8iC:Hと
称する。)について、その製法や存在が’Ph11.M
ag、Vol、35”(1978)等に記載されておシ
、その特性として、耐熱性や表面硬度が高いこと、a−
8t:Hと比較して高い暗所抵抗率(1012〜101
3Ω−副)を有すること、炭素量によシ光学的エネルギ
ーギャップが1.6〜2.8eVの範囲に亘って変化す
ること等が知られている。但、炭素の含有によシバンド
ギャップが拡がるために長波長感度が不良となるという
欠点がある。
こうしたa−8iC:Hとa−8i:Hとを組合せた電
子写真感光体は例えば特開昭55−127083号公報
において提案されている。これによれば、a−8i:H
層を電荷発生(光導電)層とし、この電荷発生層下にa
−8iC:H層を電荷輸送層として設けた機能分離型の
2層構造を作成し、上層のa−8t:Hによシ広い波長
域での光感度を得、かつa−8i:H層とへテロ接合を
形成する下層のa−8iC:Hによシ帯電電位の向上を
図っている。しかしながら、a−8t:H層の暗減衰を
充分に防止できず、帯電電位はなお不充分であって実用
性のあるものとはならない上に、表面にa−8i:H層
が存在していることKよシ化学的安定性や機械的強度、
耐熱性等が不良となる。
子写真感光体は例えば特開昭55−127083号公報
において提案されている。これによれば、a−8i:H
層を電荷発生(光導電)層とし、この電荷発生層下にa
−8iC:H層を電荷輸送層として設けた機能分離型の
2層構造を作成し、上層のa−8t:Hによシ広い波長
域での光感度を得、かつa−8i:H層とへテロ接合を
形成する下層のa−8iC:Hによシ帯電電位の向上を
図っている。しかしながら、a−8t:H層の暗減衰を
充分に防止できず、帯電電位はなお不充分であって実用
性のあるものとはならない上に、表面にa−8i:H層
が存在していることKよシ化学的安定性や機械的強度、
耐熱性等が不良となる。
一方、特開昭57−17952号公報には、a−8i:
Hからなる電荷発生層上に第1のa−8iC:H層を表
面改質層として形成し、裏面上(支持体電極側)に第2
のa−8iC二H層を電荷輸送層として形成して、機能
分離型の3層構造の感光体としている。
Hからなる電荷発生層上に第1のa−8iC:H層を表
面改質層として形成し、裏面上(支持体電極側)に第2
のa−8iC二H層を電荷輸送層として形成して、機能
分離型の3層構造の感光体としている。
ところが、公知の感光体においては、特にa −8iC
:H電荷輸送層について次の如き問題点があることが判
明した。
:H電荷輸送層について次の如き問題点があることが判
明した。
即ち、公知のa−8iC:Hは電荷輸送能(キャリアレ
ンジ(μτ)e =モビリティ×ライフタイム)及び電
荷保持能(暗抵抗ρp)は一応充分ではあるが、ρ0の
温度依存性が大きく、このために高温では帯電電位の保
持特性が劣化し、実用に供し得なくなる。
ンジ(μτ)e =モビリティ×ライフタイム)及び電
荷保持能(暗抵抗ρp)は一応充分ではあるが、ρ0の
温度依存性が大きく、このために高温では帯電電位の保
持特性が劣化し、実用に供し得なくなる。
3、発明の目的
本発明の目的は、高い帯電電位を安定に(特に高温又は
高湿下で)保持でき、かつ光疲労特性に優れ、正帯電用
として好適な感光体を提供することにある。
高湿下で)保持でき、かつ光疲労特性に優れ、正帯電用
として好適な感光体を提供することにある。
4、発明の構成及びその作用効果
即ち、本発明による感光体は、アモルファス水素化及び
/又はフッ素化シリコンからなる電荷発生層下に、アモ
ルファス水素化及び/又はフッ素化炭化シリコンからな
る電荷輸送層が設けられている感光体において、前記電
荷輸送層が50〜500ppmの酸素(但、シリコン原
子と炭素原子との合計原子数を100 atomic
%とする。)を含有すると共に周期表第1IIa族元素
を比較的少量含有し、かつ前記電荷輸送層下に、アモル
ファス水素化及び/又はフッ素化炭化シリコンからなシ
かつ周期表第■a族元素を比較的多量含有する電荷ブロ
ッキング層が設けられていることを特徴とするものであ
る。
/又はフッ素化シリコンからなる電荷発生層下に、アモ
ルファス水素化及び/又はフッ素化炭化シリコンからな
る電荷輸送層が設けられている感光体において、前記電
荷輸送層が50〜500ppmの酸素(但、シリコン原
子と炭素原子との合計原子数を100 atomic
%とする。)を含有すると共に周期表第1IIa族元素
を比較的少量含有し、かつ前記電荷輸送層下に、アモル
ファス水素化及び/又はフッ素化炭化シリコンからなシ
かつ周期表第■a族元素を比較的多量含有する電荷ブロ
ッキング層が設けられていることを特徴とするものであ
る。
本発明によれば、機能分離型の感光体であって、その電
荷輸送層に50〜500 ppmの酸素を含有せしめて
いるので、電荷輸送能(μτ)eを低下させることなし
にρ0を効果的に上昇させてρ。の温度依存性(dρD
/dT)を小さく抑えることができる。 このため、帯
電電位の保持特性が向上し、感光体の使用可能な上限温
度(上限湿度も同様)を高めることができるのである。
荷輸送層に50〜500 ppmの酸素を含有せしめて
いるので、電荷輸送能(μτ)eを低下させることなし
にρ0を効果的に上昇させてρ。の温度依存性(dρD
/dT)を小さく抑えることができる。 このため、帯
電電位の保持特性が向上し、感光体の使用可能な上限温
度(上限湿度も同様)を高めることができるのである。
仮に、上記酸素含有量が50ppm未満であると酸素
含有による効果が発揮されず、また500ppm を越
えると酸素が多すぎてキャリアのモビリティ、即ち(μ
τ)eが著しく低下してしまう0 従って、酸素含有量
を50〜500 ppmに設定することが必須不可欠で
あシ、特に70〜300 ppmとするのが望ましい。
含有による効果が発揮されず、また500ppm を越
えると酸素が多すぎてキャリアのモビリティ、即ち(μ
τ)eが著しく低下してしまう0 従って、酸素含有量
を50〜500 ppmに設定することが必須不可欠で
あシ、特に70〜300 ppmとするのが望ましい。
しかも、この電荷輸送層は周期表第1IIa族元素が比
較的少量含有されている(ライトドープされている)の
で、電荷発生層から電荷輸送層へのキャリアの注入を良
好にするのに寄与している。
較的少量含有されている(ライトドープされている)の
で、電荷発生層から電荷輸送層へのキャリアの注入を良
好にするのに寄与している。
また、電荷輸送層下には、周期表第■a族元素が比較的
多量含有された(ヘビードープされた)電荷プロツーキ
ング層が設けられているので、感光体の正帯電時に支持
体基板側からの電子の注入が効果的に阻止され、感光体
の正帯電使用における帯電電位保持特性に優れたものと
なる。
多量含有された(ヘビードープされた)電荷プロツーキ
ング層が設けられているので、感光体の正帯電時に支持
体基板側からの電子の注入が効果的に阻止され、感光体
の正帯電使用における帯電電位保持特性に優れたものと
なる。
5、実施例
以下、本発明を実施例について詳細に説明する。
第2図は本実施例による正帯電用のa−8i系電子写真
感光体39を示すものである。 この感光体39はM等
のドラム状導電性支持基板41上に、周期表第1IIa
族元素、例えばホウ素がヘビードープされたa−8iC
:HからなるP型電荷ブロッキング層44と、周期表第
■a族元素、例えばホウ素がライトドープされかつ酸素
を50〜500 ppm 含有するa−8iC:Hから
なる電荷輸送層42と、a−8i:Hからなる電荷発生
層43と、必要に応じて設けられかつアモルファス水素
化炭化又は窒化シリコン(a−8iC:H又はa−8i
N:H)或いはSiOz等の無機物質からなる表面改質
層45とが積層された構造からなっている。 電荷発生
層43は暗所抵抗率ρ0と光照射時の抵抗率ρEとの比
が電子写真感光体として充分大きく光感度(特に可視及
び赤外領域の光に対するもの)が良好である。
感光体39を示すものである。 この感光体39はM等
のドラム状導電性支持基板41上に、周期表第1IIa
族元素、例えばホウ素がヘビードープされたa−8iC
:HからなるP型電荷ブロッキング層44と、周期表第
■a族元素、例えばホウ素がライトドープされかつ酸素
を50〜500 ppm 含有するa−8iC:Hから
なる電荷輸送層42と、a−8i:Hからなる電荷発生
層43と、必要に応じて設けられかつアモルファス水素
化炭化又は窒化シリコン(a−8iC:H又はa−8i
N:H)或いはSiOz等の無機物質からなる表面改質
層45とが積層された構造からなっている。 電荷発生
層43は暗所抵抗率ρ0と光照射時の抵抗率ρEとの比
が電子写真感光体として充分大きく光感度(特に可視及
び赤外領域の光に対するもの)が良好である。
この感光体39においては、本発明に基いて、a−8i
C:Hからなる電荷輸送層42に酸素原子をSi十〇の
総原子数100 atomic%に対し50〜500p
pm含有せしめている。 この含有量範囲の酸素によっ
て、電荷輸送層42のρDが高温(又は高湿)下゛でも
高くなシ、感光体としての帯電電位保持能が安定に保持
される。
C:Hからなる電荷輸送層42に酸素原子をSi十〇の
総原子数100 atomic%に対し50〜500p
pm含有せしめている。 この含有量範囲の酸素によっ
て、電荷輸送層42のρDが高温(又は高湿)下゛でも
高くなシ、感光体としての帯電電位保持能が安定に保持
される。
電荷輸送層及び電荷ブロッキング層の炭素原子含有量は
夫々10〜30 atomic % (S i 十〇の
総原子数を100 atomic ’16とする。)で
あるのが望ましく、また電荷輸送層の膜厚は10〜30
μmとするのが適切である。
夫々10〜30 atomic % (S i 十〇の
総原子数を100 atomic ’16とする。)で
あるのが望ましく、また電荷輸送層の膜厚は10〜30
μmとするのが適切である。
また、この電荷輸送層42には、周期表第1IIa族元
素、例えばホウ素が流量比B2H6/ S 1H4=
1〜20ppmでグロー放電分解でライトドーピングさ
れている。
素、例えばホウ素が流量比B2H6/ S 1H4=
1〜20ppmでグロー放電分解でライトドーピングさ
れている。
上記電荷ブロッキング層44は、基板41からの電子の
注入を充分に防ぐには、周期表第111a族元素(例え
ばボロン)を流量比BzHs/5iH4= 100〜5
000 ppmでドープして、P型(更にはP生型)化
するとよい。
注入を充分に防ぐには、周期表第111a族元素(例え
ばボロン)を流量比BzHs/5iH4= 100〜5
000 ppmでドープして、P型(更にはP生型)化
するとよい。
上記した各層の厚みについては、電荷発生層43は1〜
5μm1ブロツキング層44は400 X〜2μm(望
ましくは400〜5oooX )とするのがよい。
5μm1ブロツキング層44は400 X〜2μm(望
ましくは400〜5oooX )とするのがよい。
電荷発生層43が1μm未満であると光感度が充分でな
く、また5μmを越えると残留電位が上昇し、実用上不
充分である。 ブロッキング層44も400X未満であ
るとブロッキング効果が弱く、また、2μmを越えると
電荷輸送能が不良となシ易い。
く、また5μmを越えると残留電位が上昇し、実用上不
充分である。 ブロッキング層44も400X未満であ
るとブロッキング効果が弱く、また、2μmを越えると
電荷輸送能が不良となシ易い。
上記表面改質層45は感光体の表面を改質してa−8i
系感光体を実用的に優れたものとするために設けるとよ
い。 即ち、表面での電荷保持と、光照射による表面電
位の減衰という電子写真感光体としての基本的な動作を
可能とするものである。
系感光体を実用的に優れたものとするために設けるとよ
い。 即ち、表面での電荷保持と、光照射による表面電
位の減衰という電子写真感光体としての基本的な動作を
可能とするものである。
従って、帯電、光減衰の繰返し特性が非常に安定となシ
、長期間(例えば1力月以上)放置しておいても良好な
電位特性を再現できる。a−8t:Hを表面とした感光
体の場合には、湿気、大気、オゾン雰囲気等の影響を受
け易く、電位特性の経時変化が生じ易くなる。また、a
−8iC:H又はa−8tN:Hから力る表面改質層4
5は表面硬度が高いために、現像、転写、クリーニング
等の工程における耐摩耗性があシ、更に耐熱性も良いこ
とから粘着転写等の如く熱を付与するプロセスを適用す
ることができる。
、長期間(例えば1力月以上)放置しておいても良好な
電位特性を再現できる。a−8t:Hを表面とした感光
体の場合には、湿気、大気、オゾン雰囲気等の影響を受
け易く、電位特性の経時変化が生じ易くなる。また、a
−8iC:H又はa−8tN:Hから力る表面改質層4
5は表面硬度が高いために、現像、転写、クリーニング
等の工程における耐摩耗性があシ、更に耐熱性も良いこ
とから粘着転写等の如く熱を付与するプロセスを適用す
ることができる。
このような優れた効果を総合的に奏するだめには、a−
8iC:H又はa−8iN:Hの炭素又は窒素組成を選
択することが重要である。 即ち、炭素又は窒素原子含
有量がSi+C(又はN ) = 100%とした!き
10〜70 atomic%であることが望ましい。
C又はN含有量が10チ以上であると、上記した比抵抗
が所望の値となシ、かつ光学的エネルギーギャップがほ
ぼ2.OeV以上となシ、可視及び赤外光に対しいわゆ
る光学的に透明な窓効果によシ照射光はa−8i:H層
(電荷発生層)43に到−達し易くなる。 しかし、C
又はN含有量が10チ未満では、比抵抗が所望の値以下
となシ易く、かつ一部分の光は表面層45に吸収され、
感光体の光感度が低下し易くなる。 また、C又はN含
有量が70%を越えると層の炭素又は窒素量が多くなシ
、半導体特性が失なわれ易い上にa−8iC:H膜又は
a−8iN:H膜をグロー放電法で形成するときの堆積
速度が低下し易いので、C又はN含有量は70%以下と
するのがよい。
8iC:H又はa−8iN:Hの炭素又は窒素組成を選
択することが重要である。 即ち、炭素又は窒素原子含
有量がSi+C(又はN ) = 100%とした!き
10〜70 atomic%であることが望ましい。
C又はN含有量が10チ以上であると、上記した比抵抗
が所望の値となシ、かつ光学的エネルギーギャップがほ
ぼ2.OeV以上となシ、可視及び赤外光に対しいわゆ
る光学的に透明な窓効果によシ照射光はa−8i:H層
(電荷発生層)43に到−達し易くなる。 しかし、C
又はN含有量が10チ未満では、比抵抗が所望の値以下
となシ易く、かつ一部分の光は表面層45に吸収され、
感光体の光感度が低下し易くなる。 また、C又はN含
有量が70%を越えると層の炭素又は窒素量が多くなシ
、半導体特性が失なわれ易い上にa−8iC:H膜又は
a−8iN:H膜をグロー放電法で形成するときの堆積
速度が低下し易いので、C又はN含有量は70%以下と
するのがよい。
また、a−8iC:H又はa−8iN:H層45の膜厚
を400X≦t≦5000 Xの範囲内(特に400久
≦t<2000X )に選択することも重要である。
即ち、その膜厚が5000 Kを越える場合には、残留
電位VRが高くな夛すぎかつ光感度の低下も生じ、a−
8i系感光体としての良好な特性を一失ない易い。
を400X≦t≦5000 Xの範囲内(特に400久
≦t<2000X )に選択することも重要である。
即ち、その膜厚が5000 Kを越える場合には、残留
電位VRが高くな夛すぎかつ光感度の低下も生じ、a−
8i系感光体としての良好な特性を一失ない易い。
また、膜厚を400人未満とした場合には、トンネル効
果によって電荷が表面上に帯電されなくなるため、暗減
衰の増大や光感度の低下が生じてしまう0 なお、上記の各層は水素を含有することが必要である。
果によって電荷が表面上に帯電されなくなるため、暗減
衰の増大や光感度の低下が生じてしまう0 なお、上記の各層は水素を含有することが必要である。
特に、電荷発生層43中の水素含有量は、ダングリン
グボンドを補償して光導電性及び電荷保持性を向上させ
るために必須不可欠であって、10〜30atomic
’16であるのが望ましい。 この含有量範囲は表面
改質層45、ブロッキング層44及び電荷輸送層42も
同様である。 また、ブロッキング層44の導電型を制
御するための不純物としてそのP型化のために、或いは
電荷輸送層42へのドーピング不純物として、ボロン以
外にもAt、Ga、In、Tt等の周期表第1IIa族
元素を使用できる。
グボンドを補償して光導電性及び電荷保持性を向上させ
るために必須不可欠であって、10〜30atomic
’16であるのが望ましい。 この含有量範囲は表面
改質層45、ブロッキング層44及び電荷輸送層42も
同様である。 また、ブロッキング層44の導電型を制
御するための不純物としてそのP型化のために、或いは
電荷輸送層42へのドーピング不純物として、ボロン以
外にもAt、Ga、In、Tt等の周期表第1IIa族
元素を使用できる。
次に、上記した感光体(例えばドラム状)の製造方法及
びその装置(グロー放電装置)を第3図について説明す
る。
びその装置(グロー放電装置)を第3図について説明す
る。
この装置51の真空槽52内では、ドラム状の基板41
が垂直に回転可能にセットされ、ヒーター55で基板4
1を内側から所定温度に加熱し得るようになっている。
が垂直に回転可能にセットされ、ヒーター55で基板4
1を内側から所定温度に加熱し得るようになっている。
基板41に対向してその周囲に、ガス導出口53付き
の円筒状高周波電極57が配され、基板41との間に高
周波電源56によジグロー放電が生ぜしめられる。 な
お、図中の62はSiH4又はガス状シリコン化合物の
供給源、63は02 又はガス状酸素化合物の供給源、
64はCH4等の炭化水素ガス又はNH3、N2 等の
窒素化合物ガスの供給源、65はAr等のキャリアガス
供給源、66は不純物ガス(例えばB2H6)供給源、
67は各流量計である。
の円筒状高周波電極57が配され、基板41との間に高
周波電源56によジグロー放電が生ぜしめられる。 な
お、図中の62はSiH4又はガス状シリコン化合物の
供給源、63は02 又はガス状酸素化合物の供給源、
64はCH4等の炭化水素ガス又はNH3、N2 等の
窒素化合物ガスの供給源、65はAr等のキャリアガス
供給源、66は不純物ガス(例えばB2H6)供給源、
67は各流量計である。
このグロー放電装置において、まず支持体である例えば
M基板41の表面を清浄化した後に真空槽52内に配置
し、真空槽52内のガス圧が10’Torrとなるよう
に調節して排気し、かつ基板41を所定温度、特に10
0〜350°C(望ましくは150〜300℃)に加熱
保持する。 次いで、窩純度の不活性ガスをキャリアガ
スとして、SiH4又はガス状シリコン化合物、B2H
6、CH4(又はNH3、N2)、0゜を適宜真空槽5
2内に導入し、例えば0.01〜10 Torrの反応
圧下で高周波電源56によシ高周波電圧(例えば13.
56 MHz )を印加する。 これによって、上記各
反応ガスを電極57と基板41との間でグロー放電分解
し、ボロンヘビードープドP型a−8iC:H1ボロン
ライトドープド0含有a−8LC:H。
M基板41の表面を清浄化した後に真空槽52内に配置
し、真空槽52内のガス圧が10’Torrとなるよう
に調節して排気し、かつ基板41を所定温度、特に10
0〜350°C(望ましくは150〜300℃)に加熱
保持する。 次いで、窩純度の不活性ガスをキャリアガ
スとして、SiH4又はガス状シリコン化合物、B2H
6、CH4(又はNH3、N2)、0゜を適宜真空槽5
2内に導入し、例えば0.01〜10 Torrの反応
圧下で高周波電源56によシ高周波電圧(例えば13.
56 MHz )を印加する。 これによって、上記各
反応ガスを電極57と基板41との間でグロー放電分解
し、ボロンヘビードープドP型a−8iC:H1ボロン
ライトドープド0含有a−8LC:H。
a−8i :H,a−8iC:H又はa−8iN:Hを
上記の層44.42.43.45として基板上に連続的
に(即ち、第2図の例に対応して)堆積させる。
上記の層44.42.43.45として基板上に連続的
に(即ち、第2図の例に対応して)堆積させる。
上記製造方法においては、支持体上にa−8i系の層を
製膜する工程で支持体温度を100〜350℃としてい
るので、感光体の膜質(特に電気的特性)を良くするこ
とができる。
製膜する工程で支持体温度を100〜350℃としてい
るので、感光体の膜質(特に電気的特性)を良くするこ
とができる。
なお、上記a−8t系感光体感光層の形成時に於て、ダ
ングリングボンドを補償するためには、上記したHの代
シに、或いはHと併用してフッ素をSiF4等の形で導
入し、a−8t:FXa−8t :H:F。
ングリングボンドを補償するためには、上記したHの代
シに、或いはHと併用してフッ素をSiF4等の形で導
入し、a−8t:FXa−8t :H:F。
a−8iN:F Xa−8iN:H:F、a−8iC:
F、a−8iC:H:Fとすることもできる。 この場
合のフッ素量は0.5〜10 atomic %が望ま
しい。
F、a−8iC:H:Fとすることもできる。 この場
合のフッ素量は0.5〜10 atomic %が望ま
しい。
なお、上記の製造方法はグロー放電分解法によるもので
あるが、これ以外にも、スパッタリング法、イオンブレ
ーティング法や、水素放電管で活性化又はイオン化され
た水素導入下でStを蒸発させる方法(特に、本出願人
による特開昭56−78413号(特願昭54−152
455号)の方法)等によっても上記感光体の製造が可
能である。
あるが、これ以外にも、スパッタリング法、イオンブレ
ーティング法や、水素放電管で活性化又はイオン化され
た水素導入下でStを蒸発させる方法(特に、本出願人
による特開昭56−78413号(特願昭54−152
455号)の方法)等によっても上記感光体の製造が可
能である。
第4図は、本発明による感光体を上記特開昭56−78
413号の蒸着法によシ作成するのに用いる蒸着装置を
示すものである。
413号の蒸着法によシ作成するのに用いる蒸着装置を
示すものである。
ペルジャー71は、バタフライバルブ72を有する排気
管73を介して真空ポンプ(図示せず)を接続し、これ
によシ当該ペルジャー71内を例えば10−3〜10
” Torrの高真空状態とする。 当該ペルジャー7
1内には基板41を配置してこれをヒーター75によ多
温度100〜350℃、好ましくは150〜300℃に
加熱すると共に、直流電源76によシ基板工に0〜−1
0KV、好ましくは−1〜−6KVの直流負電圧を印加
する。 a−8i:H層43を形成するには、出口が基
板41と対向するようペルジャー71に接続して設けた
水素ガス放電管77よシ活性水素及び水素イオンをペル
ジャー71内に導入しながら、基板41と対向するよう
設けたシリコン蒸発源78を加熱すると共に上方のシャ
ッターSを開く。 a−8iC:H層45を形成するに
は、CH4の供給下で、シリコンを蒸発させる。 電荷
ブロッキング層44を形成するには、クリコン78及び
アルミニウム79を蒸発させればよい。 0含有a−8
iC:H層42は、酸素ガスを更に供給すれば形成でき
る。 CH4,0□は放電管70を介して活性化して適
宜導入するとよい。
管73を介して真空ポンプ(図示せず)を接続し、これ
によシ当該ペルジャー71内を例えば10−3〜10
” Torrの高真空状態とする。 当該ペルジャー7
1内には基板41を配置してこれをヒーター75によ多
温度100〜350℃、好ましくは150〜300℃に
加熱すると共に、直流電源76によシ基板工に0〜−1
0KV、好ましくは−1〜−6KVの直流負電圧を印加
する。 a−8i:H層43を形成するには、出口が基
板41と対向するようペルジャー71に接続して設けた
水素ガス放電管77よシ活性水素及び水素イオンをペル
ジャー71内に導入しながら、基板41と対向するよう
設けたシリコン蒸発源78を加熱すると共に上方のシャ
ッターSを開く。 a−8iC:H層45を形成するに
は、CH4の供給下で、シリコンを蒸発させる。 電荷
ブロッキング層44を形成するには、クリコン78及び
アルミニウム79を蒸発させればよい。 0含有a−8
iC:H層42は、酸素ガスを更に供給すれば形成でき
る。 CH4,0□は放電管70を介して活性化して適
宜導入するとよい。
上記の放電管77.70の構造を例えば放電管77につ
いて示すと、第5図の如く、ガス人口81を有する筒状
の一方の電極部材82と、この一方の電極部材82を一
端に設けた、放電空間83を囲む例えば筒状ガラス製の
放電空間部材84と、この放電空間部材84の他端に設
けた、出口85を有するリング状の他方の電極部材86
とよシ成シ、前記一方の電極部材82と他方の電極部材
86との間に直流又は交流の電圧が印加されることによ
シ、ガス人口81を介して供給された例えば水素ガスが
放電空間83においてグロー放電を生じ、これによシミ
子エネルギー的に賦活された水素原子若しくは分子よ構
成る活性水素及びイオン化された水素イオンが出口85
よシ排出される。 この図示の例の放電空間部材82は
二重管構造であって冷却水を流過せしめ得る構成を有し
、87.88が冷却水入口及び出口を示す。
いて示すと、第5図の如く、ガス人口81を有する筒状
の一方の電極部材82と、この一方の電極部材82を一
端に設けた、放電空間83を囲む例えば筒状ガラス製の
放電空間部材84と、この放電空間部材84の他端に設
けた、出口85を有するリング状の他方の電極部材86
とよシ成シ、前記一方の電極部材82と他方の電極部材
86との間に直流又は交流の電圧が印加されることによ
シ、ガス人口81を介して供給された例えば水素ガスが
放電空間83においてグロー放電を生じ、これによシミ
子エネルギー的に賦活された水素原子若しくは分子よ構
成る活性水素及びイオン化された水素イオンが出口85
よシ排出される。 この図示の例の放電空間部材82は
二重管構造であって冷却水を流過せしめ得る構成を有し
、87.88が冷却水入口及び出口を示す。
89は一方の電極部材82の冷却用フィンである。
上記の水素ガス放電管77における電極間距離は10〜
15crnであシ、印加電圧は6004放電空間83の
圧力は1O−2Torr程度とされる。
15crnであシ、印加電圧は6004放電空間83の
圧力は1O−2Torr程度とされる。
以下、本発明を具体的な実施例について説明する0
グロー放電分解法によシ、ドラム状M支持体上に第2図
の構造の電子写真感光体を作製した。
の構造の電子写真感光体を作製した。
即ち、まず、支持体である例えば平滑な表面をもつドラ
ム状M基板41の表面を清浄化した後に、第3図の真空
槽52内に配置し、真空槽52内のガス圧が10 To
rrとなるように調節して排気し、゛かつ基板41を所
定温度、特K ioo〜350°C(望ましくは150
〜300℃)に加熱保持する。 次いで、高純度のAr
ガスをキャリアガスとして導入し、o、5Torrの背
圧のもとて周波数13.56 Mn2の高周波電力を印
加し、10分間の予備放電を行った。 次いで、SiH
4とCH4とB2H6とからなる反応ガスを導入し、流
量比1 : 1 : 1 : (1,5X10 ”)の
(Ar+SiH4+ CH4+B2H6)混合ガスをグ
ロー放電分解することによ如、電荷ブロッキング機能を
担うP型のa−8iC:H層44を形成し、更に酸素を
供給して電荷輸送層42を6μm/hrの堆積速度で所
定厚さに製膜した。 引き続き、CH4、B2H6,0
2を供給停止し、SiH4を放電分解し、所定厚さのa
−8i:H層43を形成した。 引続いて、流量比4:
1:6の(Ar+SiH4+CH4)混合ガスと共にグ
ロー放電分解し、所定厚さのa−8iC:H表面保護層
45を更に設け、電子写真感光体を完成させた。 この
感光体を用いて、複写機(U−Bix3000改造機:
小西六写真工業■製)により画像出しを行なった結果、
解像度、階調性がよく、画像濃度が高く、カブリのない
鮮明な画像が得られた。 また、加万回の繰り返し複写
を行なっても、安定した良質な画像が続けて得られた。
ム状M基板41の表面を清浄化した後に、第3図の真空
槽52内に配置し、真空槽52内のガス圧が10 To
rrとなるように調節して排気し、゛かつ基板41を所
定温度、特K ioo〜350°C(望ましくは150
〜300℃)に加熱保持する。 次いで、高純度のAr
ガスをキャリアガスとして導入し、o、5Torrの背
圧のもとて周波数13.56 Mn2の高周波電力を印
加し、10分間の予備放電を行った。 次いで、SiH
4とCH4とB2H6とからなる反応ガスを導入し、流
量比1 : 1 : 1 : (1,5X10 ”)の
(Ar+SiH4+ CH4+B2H6)混合ガスをグ
ロー放電分解することによ如、電荷ブロッキング機能を
担うP型のa−8iC:H層44を形成し、更に酸素を
供給して電荷輸送層42を6μm/hrの堆積速度で所
定厚さに製膜した。 引き続き、CH4、B2H6,0
2を供給停止し、SiH4を放電分解し、所定厚さのa
−8i:H層43を形成した。 引続いて、流量比4:
1:6の(Ar+SiH4+CH4)混合ガスと共にグ
ロー放電分解し、所定厚さのa−8iC:H表面保護層
45を更に設け、電子写真感光体を完成させた。 この
感光体を用いて、複写機(U−Bix3000改造機:
小西六写真工業■製)により画像出しを行なった結果、
解像度、階調性がよく、画像濃度が高く、カブリのない
鮮明な画像が得られた。 また、加万回の繰り返し複写
を行なっても、安定した良質な画像が続けて得られた。
即ち、試験に際しては、上記のようにして作成した電子
写真感光体をエレクトロメーターS P −428型(
川口電機■製)に装着し、帯電器の放電電極に対する印
加電圧を+6KVとし、10秒間帯電操作を行ない、こ
の帯電操作直後における感光体表面の帯電電位をVo(
V)とし、2秒間の暗減衰後、帯電電位を1/2に減衰
せしめるために必要な照射光量を半減露光量E 1/
2 (lux 、5ec)とした。表面電位の光減衰曲
線はある有限の電位でフラットとなシ、完全にゼロとな
らない場合があるが、この電位を残留電位v、 (V)
と称する。
写真感光体をエレクトロメーターS P −428型(
川口電機■製)に装着し、帯電器の放電電極に対する印
加電圧を+6KVとし、10秒間帯電操作を行ない、こ
の帯電操作直後における感光体表面の帯電電位をVo(
V)とし、2秒間の暗減衰後、帯電電位を1/2に減衰
せしめるために必要な照射光量を半減露光量E 1/
2 (lux 、5ec)とした。表面電位の光減衰曲
線はある有限の電位でフラットとなシ、完全にゼロとな
らない場合があるが、この電位を残留電位v、 (V)
と称する。
各層の組成を種々変化させたところ、下記表に示す結果
が得られた。 これによれば、電荷輸送層の0含有量を
50〜500 ppm とすれば、感光体の電子写真特
性が大きく向上し、温度依存性が減少することが分る。
が得られた。 これによれば、電荷輸送層の0含有量を
50〜500 ppm とすれば、感光体の電子写真特
性が大きく向上し、温度依存性が減少することが分る。
なお、画質については、◎は画像鮮明、○は画像良好
、 ゛ 翔刈圃胛Xは画質が実用上採用不可を夫々示す。
、 ゛ 翔刈圃胛Xは画質が実用上採用不可を夫々示す。
(以F栄自、〉賢帆へ条灸く。)
第1図は従来の電子写真複写機の概略断面図である。
、4 第2図〜第5図は本発明の実施例を示すものであ
って為 第2図はa−8i系感光体の断面図、 第3図はグロー放電装置の概略断面図、第4図は真空蒸
着装置の概略断面図、 第5図はガス放電管の断面図 である。 なお、図面に示された符号において、 39・・・・・・・・・・・・・・・・・・a−8i系
感光体41・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持
体(基板)42・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷輸送層43・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷発生層44・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷ブロッキング偕45・・・・・・・・・・・・・・
・・・・表面改質層55・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ヒーター%・・・・・・・・・・・・・・・・
・・高周波電源57・・・・・・・・・・・・・・・・
・・電 極62〜66・・・・・・曲曲曲各ガス供給源
70、77・・・・・・・・・・・・・・・・・・ガス
放電管78.79・・−・・・・曲・曲・・蒸発源であ
る。 代理人 弁理士 逢 坂 宏 (他1名)第1図 第2図 第3図
って為 第2図はa−8i系感光体の断面図、 第3図はグロー放電装置の概略断面図、第4図は真空蒸
着装置の概略断面図、 第5図はガス放電管の断面図 である。 なお、図面に示された符号において、 39・・・・・・・・・・・・・・・・・・a−8i系
感光体41・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持
体(基板)42・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷輸送層43・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷発生層44・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷ブロッキング偕45・・・・・・・・・・・・・・
・・・・表面改質層55・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ヒーター%・・・・・・・・・・・・・・・・
・・高周波電源57・・・・・・・・・・・・・・・・
・・電 極62〜66・・・・・・曲曲曲各ガス供給源
70、77・・・・・・・・・・・・・・・・・・ガス
放電管78.79・・−・・・・曲・曲・・蒸発源であ
る。 代理人 弁理士 逢 坂 宏 (他1名)第1図 第2図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、アモルファス水素化及び/又はフッ素化シリコンか
らなる電荷発生層下に、アモルファス水素化及び/又は
フッ素化炭化シリコンからなる電荷輸送層が設けられて
いる感光体において、前記電荷輸送層が50〜500p
pm の酸素(但、シリコン原子と炭素原子との合計原
子数を100 atomic %とする。)を含有する
と共に周期表第1IIa族元素を比較的少量含有し、か
つ前記電荷輸送層下に、アモルファス水素化及び/又は
フッ素化炭化シリコンからなシかつ周期表第Ha族元素
を比較的多量含有する電荷ブロッキング層が設けられて
いることを特徴とする感光体。 2、電荷輸送層が10−30 atomt c %の炭
素(但、シリコン原子と炭素原子との合計原子数を10
0100ato %とする。)を含有し、かつジボラン
とモノシランとをシボ2ン/モノシラン=1〜20pp
mの流量比で供給する条件下でのグロー放電分解によっ
て形成されたものである、特許請求の範囲の第1項に記
載した感光体。 3、電荷ブロッキング層が10〜30atomic %
の炭素(但、シリコン原子と炭素原子との合計原子数を
100 atomic%とする。)を含有し、かつシボ
2ンとモノシランとをジボラン/モノシラン=100〜
5000 ppm の流量比で供給する条件下でのグロ
ー放電分解によって形成されたものである、特許請求の
範囲の第1項又は第2項に記載した感光体。 4、電荷発生層上に、アモルファス水素化及び/又はフ
ッ素化炭化シリコンからなシかつ炭素含有量が10〜7
0 atomic %(但、シリコン原子と炭素原子と
の合計原子数を100 atomic %とする。)で
ある表面改質層が設けられている、特許請求の範囲の第
1項〜第3項のいずれか1項に記載した感光体。 5、電荷発生層上に、アモルファス水素化及び/又はフ
ッ素化窒化シリコンからなシかつ窒素含有量が10〜7
0 atomic %(但、シリコン原子と窒素原子と
の合計原子数を100 atomic %とする。)で
ある表面改質層が設けられている、特許請求の範囲の第
1項〜第3項のいずれか1項に記載した感光体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5972984A JPS60203959A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 感光体 |
| DE19853511315 DE3511315A1 (de) | 1984-03-28 | 1985-03-28 | Elektrostatographisches, insbesondere elektrophotographisches aufzeichnungsmaterial |
| US07/175,583 US4859554A (en) | 1984-03-28 | 1988-03-28 | Multilayer photoreceptor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5972984A JPS60203959A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203959A true JPS60203959A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH0256662B2 JPH0256662B2 (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=13121574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5972984A Granted JPS60203959A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203959A (ja) |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP5972984A patent/JPS60203959A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0256662B2 (ja) | 1990-11-30 |
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