JPS60235152A - 感光体 - Google Patents
感光体Info
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- JPS60235152A JPS60235152A JP9206884A JP9206884A JPS60235152A JP S60235152 A JPS60235152 A JP S60235152A JP 9206884 A JP9206884 A JP 9206884A JP 9206884 A JP9206884 A JP 9206884A JP S60235152 A JPS60235152 A JP S60235152A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- charge
- atoms
- atomic
- photoreceptor
- Prior art date
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- Pending
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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)
- Silicon Compounds (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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、例えば電子写真感光体に関するもので
ある。
ある。
2、従来技術
従来、電子写真感光体として、Se、又はSeにAs、
To、、Sb等をドープした感光体、ZnO?CdS
を樹ツ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。
To、、Sb等をドープした感光体、ZnO?CdS
を樹ツ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−8i)を母体として
用いた電子写真感光体が近年になって提案されている。
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−8iは、5t−8iの結合手が切れだいわゆるダ
ングリングボンドを有しており、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、まだ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(I()で補償してSl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。
ングリングボンドを有しており、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、まだ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(I()で補償してSl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−−
8t:Hと称する。)の暗所での抵抗率は108〜10
1Ω−cm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 −Si : I−I
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ため、感光体の感光層として極めて
優れた特性を有している0 第1図には、上記のa−8t:Hを母材とし九a−8t
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、キャビネット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
テンカッ(−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り、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ミラーユニット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(3) −8を介して像担持体としての感光体ドラム9上へスリ
ッ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が夫夫配置されており、
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23と
圧着ローラー24との間に現像済みの複写紙を通して定
着操作を行なう。
8t:Hと称する。)の暗所での抵抗率は108〜10
1Ω−cm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 −Si : I−I
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ため、感光体の感光層として極めて
優れた特性を有している0 第1図には、上記のa−8t:Hを母材とし九a−8t
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、キャビネット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
テンカッ(−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り、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ミラーユニット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(3) −8を介して像担持体としての感光体ドラム9上へスリ
ッ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が夫夫配置されており、
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23と
圧着ローラー24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−8t: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々い。
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々い。
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’Ph1l
。
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’Ph1l
。
(4)
Mag 、 Vol 、 35 ” (1978)等に
記載されており、その特性として、耐熱性や表面硬度が
高いこと、a−8i:Hと比較して高い暗所抵抗率(1
0”〜10゛Ω−cm)を有すること、炭素量により光
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
有によりバンドギャップが拡がるだめに長波長感度が不
良となるという欠点がある。
記載されており、その特性として、耐熱性や表面硬度が
高いこと、a−8i:Hと比較して高い暗所抵抗率(1
0”〜10゛Ω−cm)を有すること、炭素量により光
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
有によりバンドギャップが拡がるだ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−8t: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−81:Hにより広い波
長域での光感度を得、かつa−8t:H層とへテロ接合
を形成する下層のa−sic:’uにより帯電電位の向
上を図っている。
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−81:Hにより広い波
長域での光感度を得、かつa−8t:H層とへテロ接合
を形成する下層のa−sic:’uにより帯電電位の向
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。
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。
一方、特開昭57−17952号、57−52178号
公報には、a−8t: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:H層を市1荷輸送
層又は電荷ブロッキング層として形成している。
公報には、a−8t: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:H層を市1荷輸送
層又は電荷ブロッキング層として形成している。
ところが、公知の感光体においては、特にa −8iC
:I(電荷ブロッキング層について次の如き問題点があ
ることが判明した。
:I(電荷ブロッキング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は暗抵抗ρ9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
化して実用に供し得なくなり、しかも画像流れも生じ易
い。
が大きく、このために高温では帯電電位の保持特性が劣
化して実用に供し得なくなり、しかも画像流れも生じ易
い。
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た感光体を
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た感光体を
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(及び/又は窒
化)シリコンからなる電荷輸送層が設けられ、この電荷
輸送層下に、アモルファス水素化及び/又はフッ素化炭
化シリコンから寿る電荷ブロッキング層が設けられてい
る感光体において、前記電荷輸送層が周期表第1T−I
a族元素を比較的少量含有し、かつ前記電荷ブロッキ
ング層が1〜20 atomic%の酸素(但、シリコ
ン原子と炭素原子と酸素原子との合計原子数を1001
00ato %とする。)を含有し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(及び/又は窒
化)シリコンからなる電荷輸送層が設けられ、この電荷
輸送層下に、アモルファス水素化及び/又はフッ素化炭
化シリコンから寿る電荷ブロッキング層が設けられてい
る感光体において、前記電荷輸送層が周期表第1T−I
a族元素を比較的少量含有し、かつ前記電荷ブロッキ
ング層が1〜20 atomic%の酸素(但、シリコ
ン原子と炭素原子と酸素原子との合計原子数を1001
00ato %とする。)を含有し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
荷ブロッキング層に1〜20 atomic %の酸素
を含有せしめているので、電荷ブロッキング能を発揮さ
せながら、ρ、を効果的に上昇させてρ1゜の温度依存
性(dρ、 / d’l’ )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1 a
tomic%未満であると酸素含(7) 有による効果が発揮されず、まだ20 atomic
56を越えると酸素が多すぎてキャリアのモビリティ、
即ち(μτ)が著しく低下してしまう。 従って、酸素
含有量を1〜20 atomic ’%に設定すること
が必須不可欠であり、特に5〜15 atomic q
6とするのが望ましい。 更に、上記電荷輸送層は周期
表第1Tra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。
荷ブロッキング層に1〜20 atomic %の酸素
を含有せしめているので、電荷ブロッキング能を発揮さ
せながら、ρ、を効果的に上昇させてρ1゜の温度依存
性(dρ、 / d’l’ )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1 a
tomic%未満であると酸素含(7) 有による効果が発揮されず、まだ20 atomic
56を越えると酸素が多すぎてキャリアのモビリティ、
即ち(μτ)が著しく低下してしまう。 従って、酸素
含有量を1〜20 atomic ’%に設定すること
が必須不可欠であり、特に5〜15 atomic q
6とするのが望ましい。 更に、上記電荷輸送層は周期
表第1Tra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。
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a−8t系電子写真感光体39
を示すものである。 この感光体39はA1等のドラム
状導電性支持基板41上に、酸素を1〜2o atom
ic %含有するa−810:’Hからなる電荷ブロッ
キング層44と、周期表第■aa族元素例えばホウ素が
ライトドープされたa−8iC:H又はa−8iN: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(8) 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−8iN : H)或いはS
t Ot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ρ、と光照射時の抵抗率ρ1−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。
を示すものである。 この感光体39はA1等のドラム
状導電性支持基板41上に、酸素を1〜2o atom
ic %含有するa−810:’Hからなる電荷ブロッ
キング層44と、周期表第■aa族元素例えばホウ素が
ライトドープされたa−8iC:H又はa−8iN: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(8) 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−8iN : H)或いはS
t Ot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ρ、と光照射時の抵抗率ρ1−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からなる電荷ブロッキング層44に酸素原子をs
t十c+oの総原子数100 atomic %に対し
1〜20 atomic %含有せしめている。 この
含有量範囲の酸素によって、電荷ブロッキング層42の
ρ、が高温(又は高湿)下でも高くなり、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からなる電荷ブロッキング層44に酸素原子をs
t十c+oの総原子数100 atomic %に対し
1〜20 atomic %含有せしめている。 この
含有量範囲の酸素によって、電荷ブロッキング層42の
ρ、が高温(又は高湿)下でも高くなり、感光体として
の帯電電位保持能が安定に保持される。
電荷ブロッキング層44の炭素原子含有量は30〜70
atomic % (St + Cの総原子数を10
0 atomicチとする。)であるのが望ましく、ま
たその膜厚は400〜4000 Aとするのが適切であ
る。
atomic % (St + Cの総原子数を10
0 atomicチとする。)であるのが望ましく、ま
たその膜厚は400〜4000 Aとするのが適切であ
る。
まだ、上記電荷輸送層42には、周期表第1II a族
元素、例えばホウ素を流量比B、H,/ SIH,=
1〜20犯でグロー放電分解でライトドーピングメされ
ている。 この電荷輸送層の炭素又は窒素含有量は、1
0〜30 atomic % (St 十C(又はN)
の合計原子数を100 atomic %とする。)の
が望ましい。
元素、例えばホウ素を流量比B、H,/ SIH,=
1〜20犯でグロー放電分解でライトドーピングメされ
ている。 この電荷輸送層の炭素又は窒素含有量は、1
0〜30 atomic % (St 十C(又はN)
の合計原子数を100 atomic %とする。)の
が望ましい。
上記した各層の厚みについては、電荷発生層42は1〜
5μm1ブロツキング層44は400 A 〜400O
A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400 A未満であるとブロッキング効果が弱く、ま
た、4000 Aを越えると電荷輸送能が不良となり易
い。 電荷輸送層42は10〜30μmとするのがよい
。
5μm1ブロツキング層44は400 A 〜400O
A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400 A未満であるとブロッキング効果が弱く、ま
た、4000 Aを越えると電荷輸送能が不良となり易
い。 電荷輸送層42は10〜30μmとするのがよい
。
」二重表面改質層45は感光体の表面を改質してa−−
8t系座感光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。
8t系座感光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り
、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 −SiC: IT又はa−8iN : Hからな
る表面改質層45は表向硬度が高いために、現像、転写
、クリーニング等の工程における耐摩耗性があり、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 −SiC: IT又はa−8iN : Hからな
る表面改質層45は表向硬度が高いために、現像、転写
、クリーニング等の工程における耐摩耗性があり、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ためには、a−
8iC: H又はa −SiN : 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チとし
たとき10〜70 atomic %であることが望ま
しい。 C又はN含有量が10俤以上であると、上記し
だ比抵抗が所望の値となり、かつ光学的エネルギーギヤ
ノブがほぼ2.OeV以上となり、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り照射光はa−8
i:H層(’Fat荷発生屑発生層(11) に到達し易くなる。 しかし、C又はN含有量が10俤
未満では、比抵抗が所望の値以下となり易く、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。 まだ、C又はN含有酸が70俤を越える
と層の炭素又は窒素量が多くなり、半導体特性が失なわ
れ易い上にa −5ic : ■を膜又は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チ以下とするのがよ
い。
8iC: H又はa −SiN : 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チとし
たとき10〜70 atomic %であることが望ま
しい。 C又はN含有量が10俤以上であると、上記し
だ比抵抗が所望の値となり、かつ光学的エネルギーギヤ
ノブがほぼ2.OeV以上となり、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り照射光はa−8
i:H層(’Fat荷発生屑発生層(11) に到達し易くなる。 しかし、C又はN含有量が10俤
未満では、比抵抗が所望の値以下となり易く、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。 まだ、C又はN含有酸が70俤を越える
と層の炭素又は窒素量が多くなり、半導体特性が失なわ
れ易い上にa −5ic : ■を膜又は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チ以下とするのがよ
い。
また、a−8iC:H又はa −SiN : H層45
の膜厚を40OA≦t≦500OAの範囲内(特に40
0即ち、その膜厚が500OAを越える場合には、残留
電位vRが高くなりすぎかつ光感度の低下も生じ、a−
8t系座感光としての良好な特性を失ない易い。 また
、膜厚を400 A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。
の膜厚を40OA≦t≦500OAの範囲内(特に40
0即ち、その膜厚が500OAを越える場合には、残留
電位vRが高くなりすぎかつ光感度の低下も生じ、a−
8t系座感光としての良好な特性を失ない易い。 また
、膜厚を400 A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。
なお、上記の各層は水素を含有することが必要(12)
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、10〜30 a
tomic t4であるのが望ましい。
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、10〜30 a
tomic t4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、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Al
、 Ga、 In、 T1等の周期表第111a族元素
を使用できる。
及び電荷輸送層42も同様である。 また、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Al
、 Ga、 In、 T1等の周期表第111a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により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、6
4はCH。
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により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、6
4はCH。
等の炭化水素ガス又はNH,、N、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B、I(、)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Al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1oo〜350 ’C(望ましくは1
50〜300℃)に加熱保持する。 次いで、高純度の
不活性ガスをキャリアガスとして、SiH,又はガス状
シリコン化合物、B、H,、CH。
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B、I(、)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Al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1oo〜350 ’C(望ましくは1
50〜300℃)に加熱保持する。 次いで、高純度の
不活性ガスをキャリアガスとして、SiH,又はガス状
シリコン化合物、B、H,、CH。
(又はNH,、祐)、0.を適宜真空槽52内に導入し
、例えば0,01〜10 Torrの反応圧下で高周波
電源56により高周波電圧(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との間でグ日−放電分解し、0含有a
−SiC: H,ボロンライトドープドa −S i
C:H又はa−8iN : H,a−8t : HN
a−8iC:H又はa −SiN : 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。
、例えば0,01〜10 Torrの反応圧下で高周波
電源56により高周波電圧(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との間でグ日−放電分解し、0含有a
−SiC: H,ボロンライトドープドa −S i
C:H又はa−8iN : H,a−8t : HN
a−8iC:H又はa −SiN : 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−8i系感光体感光ノーの形成時に於て、
ダングリングボンドを補償するためには、上記したHの
代りに、或いは■と併用してフッ素をSiF、等の形で
導入し、a−81: li’Xa−8i :H: F%
a SIN : FXa SiN : H: F%
a−8iC: F、 a−8iC: H: Fとするこ
ともできる。
ダングリングボンドを補償するためには、上記したHの
代りに、或いは■と併用してフッ素をSiF、等の形で
導入し、a−81: li’Xa−8i :H: F%
a SIN : FXa SiN : 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。
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Si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(15) 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Si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(15) 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
により当該ペルジャー71内を例えば10−#〜10−
“Torrの高真空状態とする。 当該ペルジャー71
内には基板41を配置してこれをヒーター75により温
度100〜350℃、好ましくは150〜300℃に加
熱すると共に、直流電源76により基板1に0〜−10
kV、好ましくは−1〜−6kVの直流負電圧を印加す
る。 a−8t: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より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(16) る。 また、電荷ブロッキング層44を形成するには、
更にO1供給下でシリコン78を蒸発させればよい。
a−8IC:H層42は、Olのイ(りにAl 79を
蒸発させて供給することによ多形成できる。 OH,、
O,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
により当該ペルジャー71内を例えば10−#〜10−
“Torrの高真空状態とする。 当該ペルジャー71
内には基板41を配置してこれをヒーター75により温
度100〜350℃、好ましくは150〜300℃に加
熱すると共に、直流電源76により基板1に0〜−10
kV、好ましくは−1〜−6kVの直流負電圧を印加す
る。 a−8t: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より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(16) る。 また、電荷ブロッキング層44を形成するには、
更にO1供給下でシリコン78を蒸発させればよい。
a−8IC:H層42は、Olのイ(りにAl 79を
蒸発させて供給することによ多形成できる。 OH,、
O,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
とより成り、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、これにより電
子エネルギー的に賦活された水素原子若しくは分子より
成る活性水素及びイオン化された水素イオンが出口85
より排出される。 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10〜15cmで
あり、印加電圧は600■、放電空間83の圧力は10
−”Torr程度とされる。
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
とより成り、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、これにより電
子エネルギー的に賦活された水素原子若しくは分子より
成る活性水素及びイオン化された水素イオンが出口85
より排出される。 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10〜15cmで
あり、印加電圧は600■、放電空間83の圧力は10
−”Torr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○
グロー放電分解法により、ドラム状Al支持体上に第2
図の構造の電子写真感光体を作製した。
図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AI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”T
orr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100〜350°G(望ましくは150〜
300’C)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、0.5 Torrの
背圧のもとて周波数13.56MHzの高周波電力を印
加し、10分間の予備放電を行つだ。 次いで、SiH
4とCH,とOfからなる反応ガスを導入し、流量比4
:1:6:1の(Ar 十5i)(、+ CH,−1−
0,)混合ガスをグロー放電分解することにより、0含
有電荷ブロッキング機能を担うa−8iC:’H上層4
を形成し、更にOlに代えてB、H,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、CH,、B、H,,0,を供給停止し
、SiLを放′tけ1分解し、所定厚さのIL−81:
II層43を形成17だ。 引き続いて、流量比4:1
:6の(Ar −l−5IT(、−)−CH−)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−BIX 30
00改造機:小西六写真工業(株)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、カプリのない鮮明女画像が得られた。 まだ、20
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AI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”T
orr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100〜350°G(望ましくは150〜
300’C)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、0.5 Torrの
背圧のもとて周波数13.56MHzの高周波電力を印
加し、10分間の予備放電を行つだ。 次いで、SiH
4とCH,とOfからなる反応ガスを導入し、流量比4
:1:6:1の(Ar 十5i)(、+ CH,−1−
0,)混合ガスをグロー放電分解することにより、0含
有電荷ブロッキング機能を担うa−8iC:’H上層4
を形成し、更にOlに代えてB、H,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、CH,、B、H,,0,を供給停止し
、SiLを放′tけ1分解し、所定厚さのIL−81:
II層43を形成17だ。 引き続いて、流量比4:1
:6の(Ar −l−5IT(、−)−CH−)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−BIX 30
00改造機:小西六写真工業(株)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、カプリのない鮮明女画像が得られた。 まだ、20
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(19)
した電子写真感光体をエレクトロメーター5P−428
型(川口電機(株)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 ’/2 (1uxssec )とした。
型(川口電機(株)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 ’/2 (1uxssec )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
り、完全にゼロとガらない場合があるが、この電位を残
留電位V、(V)と称する。
り、完全にゼロとガ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、電荷ブロッキング層の0
含有量を1〜20 atomic%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、△は画質が実用上採用可能、×は画質が実
用上採用不可を夫々示す。
が得られた。 これによれば、電荷ブロッキング層の0
含有量を1〜20 atomic%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、△は画質が実用上採用可能、×は画質が実
用上採用不可を夫々示す。
(以下余白、次頁に続く)
(20)
第1図は従来の電子写真複写機の概略断面図である。
第2図〜第5図は本発明の実施例゛を示すものであって
、 第2図はa−8tt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−8t系
悪感光41・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持
体(基板)42・・・・・・・・・・・−・・・・・−
電荷輸送層43・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷発生層44・・・・・・−・・・・・・・・・・・
電荷ブロッキング層45・・・・・・・・・・・・・・
・・・・表面改質層55・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ヒーター56−・・・・・・・・・・・・・・
・・・高周波電源57・・・・・・・・・・・・・・・
・・・電極62〜66・・・・・・・・・・・・各ガス
供給源70.77・・−・・・・・・・・・ガス放電管
7B、79・・・・・・・−・・・・蒸発源である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏
、 第2図はa−8tt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−8t系
悪感光41・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持
体(基板)42・・・・・・・・・・・−・・・・・−
電荷輸送層43・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷発生層44・・・・・・−・・・・・・・・・・・
電荷ブロッキング層45・・・・・・・・・・・・・・
・・・・表面改質層55・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ヒーター56−・・・・・・・・・・・・・・
・・・高周波電源57・・・・・・・・・・・・・・・
・・・電極62〜66・・・・・・・・・・・・各ガス
供給源70.77・・−・・・・・・・・・ガス放電管
7B、79・・・・・・・−・・・・蒸発源である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏
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(及び/又は窒化)シリコンからなる電荷
輸送層が設けられ、この電荷輸送層下に、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る電荷ブ
ロッキング層が設けられている感光体において、前記電
荷輸送層が周期表第1Ia族元素を比較的少量含有し、
かつ前記電荷ブロッキング層が1〜20 atomic
%の酸素(但、シリコン原子と炭素原子と酸素原子との
合計原子数を100 atomicチとする。)を含有
していることを特徴とする感光体。 2、電荷輸送層が10〜30 atomicチの炭素又
は窒素(但、シリコン原子と炭素又は窒素原子との合計
原子数を100 atomic%とする。)を含有し、
かつジボランとモノシランとをジボラン/モノシラン−
1〜20 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項に記載した感光体。 3、電荷ブtff7キング層が30〜70 atomi
c %の炭素(但、シリコン原子と炭素原子との合i1
原子数を100 atomic %とする。)を特徴す
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(又は窒化)シリコンからなりかつ炭素又は
窒素含有駄が10〜70 atomic%(但、シリコ
ン原子と炭素又は窒素原子との合計原子数を100 a
tomic fy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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9206884A JPS60235152A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9206884A JPS60235152A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 感光体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235152A true JPS60235152A (ja) | 1985-11-21 |
Family
ID=14044146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9206884A Pending JPS60235152A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235152A (ja) |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP9206884A patent/JPS60235152A/ja active Pending
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