JPS61128252A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

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Publication number
JPS61128252A
JPS61128252A JP59248763A JP24876384A JPS61128252A JP S61128252 A JPS61128252 A JP S61128252A JP 59248763 A JP59248763 A JP 59248763A JP 24876384 A JP24876384 A JP 24876384A JP S61128252 A JPS61128252 A JP S61128252A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
blocking
photoconductive
film
amorphous silicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP59248763A
Other languages
English (en)
Inventor
Wataru Mitani
渉 三谷
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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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59248763A priority Critical patent/JPS61128252A/ja
Publication of JPS61128252A publication Critical patent/JPS61128252A/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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Light Receiving Elements (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〕 本発明は光導電材料として非晶質半導体を用いた光導電
部材(;関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来光導電部材として、たとえば電子写真感光体の光導
電材料としてはSe系、 CdS系、 ZnO系。
有機光導電体等が用いられてきたが、8e系、 CdS
系は安全性の問題があり、ZnO系、有機光導電体は耐
湿性が悪く寿命が短かいという問題があった。
そこで、近年はアモルファスシリコン(以下、a−3i
と記す)が電子写真感光体用の光導電材料として注目さ
れてきた。a −3i感光体は前述した従来の感光体と
比べ、白色光照射(二対して半減露光感度が1−eux
−sec以下ときわめて高感度な上、分光感度も800
 nmの波長の光(二まであり、さら(=は寿命が10
0万枚コピーと長く、本質的に無公害であるという長所
を有している。
ところが、a−8i悪感光は、暗所での比抵抗が10 
 Ωαと小さいという欠点がある。たとえば、導電性基
板上(二重なる8iH4,8iH@等のガスのグロー放
電によって水素化アモルファスシリコン(以下、!−8
!;Hと記す)膜を成膜したサンプには、直流のコロナ
帯電を行なっても充分な狭面電位が得られないという問
題がある。そこで、種々の不純物ガスを84H,、8i
l(、等の81を含むガスと混合し、グロー放電を行な
うことによって上記問題を改善する提案がなされている
現在なされている提案は犬きく分けて2種類有り、その
1つは8iH4等別を含む原料ガス(二歳素(O8)ガ
スとジボラン(ntH@)ガスとを混合することにより
光感度を減少させずに暗抵抗比を大きくするという方法
がある。他の1つはa−8i;H膜−二隣接して基板お
よび表面からa−8i;H膜への電荷の注入を阻止する
ための各種のブロッキング膜を形成する方法がある。こ
\で、ブロッキング膜としては、従来多くの提案がなさ
れてきた。すなわち、Aノ等の導電性基板上に形成され
る高抵抗又は絶縁体のa−8iHC膜又はa −Si 
; 0@膜、a−f9iiN膜あるいは十分にポロンを
ドープした2塁のa  8i ; B膜等々である。
しかし、これらのブロッキング膜では、直流のコロナ放
電を行なった際、暗中(二で長時間表面電位が保持され
ないという問題があった。これは、直流のコロナ放電C
二よって正電荷を感光体表面(二付与したとき導電性基
板(二誘起された負電荷が感光体内(二流れ込み、これ
が感光体表面から感光体中へ流れ込んだ正電荷と再び結
合してしまうからである。
このような現象から正極性の表面電位は減衰してしまい
、充分な表面電位を長時間保持できなくなり、したがっ
て良質の電子写真感光体を得ることが困難であった。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、暗中に
て長時間表面電位を保持することを主たる特徴とし、さ
ら(=光を照射したとき、上記表面電位が速やかに減衰
して消去され、かつ電子写真プロセス(二連用し得る光
導電部材を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するために導電性基板。
ブロッキング層および光導電性層の層構成(二おいて、
ブロッキング層のうちの少なくとも一層が非晶質炭素(
以下、1−Cと記す)であることを特徴とするものであ
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を第1図(;示す一実施例(二もとづいて
説明する。第1図は本発明の電子写真感光体の層構成を
示すものである。この感光体は人!等の導電性基板(1
)上(=ブロッキング層(2)、水素化アモルファスシ
リコン(a−8i;H)光導電性層(3)及びアモルフ
ァス炭化ンリコン(a−8i;C)表面帯電層(4)を
形成して構成される。こ\で、(2−1)は上記導電性
基板(1)上6二種層される非晶質炭素(以下、1−C
と略記する)層で、このa−C層(2−1)は炭素を含
むガス(たとえば、CH,、・・・など)をグロー放電
分解法(二より分解して得られるものであり、a −8
r ; C4(2−2)は後述するa−st;)i層(
3)を上記a−04(2−1)上に積層した際に一層の
界面(二生じるもので、上記a−C層(2−1)とa−
3iHC層(2−2)の両層がブロッキング層(2)と
して優れた特性を示すものである。こ\で、上記a−8
iHH層(3)はSiを含むガス(たとえば、81H,
、8iH,など)を同じくグロー放電分解法により分解
して得られる光導電性層で、この光導電性層(3)は上
記ブロッキング層(2)上(;積層して尤 構成されるが成膜に際しての反応圧力、印加圧力。
基板温度等の条件は前記ブロッキング層(2−1)の場
合と同様の範囲でよい。なお、上記a−8i;H光導電
性層(3)の膜厚は5μmn〜50μmが適当であるが
、さら≦二型ましぐは15μm〜80μm程度とするの
がよい。
また、a−8iHC層(4)は表面帯電層である。この
a−8i;04面帯電層(4)は上記a−8i;H光導
電性層(3)上に成膜された高抵抗(10”0画以上)
の膜で、感光体表面Cニコロナ帯電を行なったとき≦;
表表面位を保持するための層である。このa−8i;C
ヌ面帯電層(4)の成膜は前述のSiを含むガス(たと
えば、8iHい8 i 、H@など)とCを含むガス(
たとえば、CH4e CIH,、C,H,など)とを反
応答器内で混合した後、グロー放電分解法により分解す
ればよく、また成膜の際の反応圧力、印加圧力、基板温
度等は前述のブロッキング層(2)及びa−8i;H光
導電性層(3)の場合と同様の範囲で差支えない。
すなわち、反応圧力としては0.1〜3 tor、が適
当であり、さら(二〇、4〜1 tar、の範囲とする
ことが望ま叱 しい。また、グロー放電分解のための印加圧力としては
50W〜10vが適当であり、さらC100〜500W
の範囲とすることが望ましい。さらに、反応に際しての
基板温度としては150°〜400Cが適当であり、さ
ら(二200°〜goo t:’の範囲とすることが望
ましい。
また、上記構成により感光体を形成した場合、a−C層
(2−1)の膜厚はその時性C:及ぼす影響が大きく、
その適当な膜厚は1000λ〜1μmであり、さらに3
000〜5000λが望ましい。この膜厚の範囲を外れ
た場合には良好なブロッキング層(2)を形成すること
ができない。すなわち、1ooo i以下の膜厚になる
と感光体fi[I(二重性が付与されたとき(二基板側
から感光体内へ電荷が注入し阻止できなくなるという理
由(二もとづくものである。また、1000^以下の薄
い膜では膜厚を均一(ニすることが困難となり、所望の
電荷のブロッキングが行なえず、良好な電子写真特性が
得られない。
一方、a−siHc層(2−2)は前記したよう(;1
−C層(2−1)の上(二a−st;H光導電性層(3
)を成膜した際C二、この両層の界面C二生成されるも
のであって、この膜の特性は上記a−8i;H光導電性
層(3)と、’−8tiC層(2−2)との成膜条件に
支配される。そこで、効果的な一例を示すと界面層とし
てpmのブロッキング層(2)を設けるようc スレハ
よい。つまり、ブツキング機能をもつ界面層、すA: 
b チa−at ; C/I (2−2)をポロンをド
ープすること(二よりP型とすると、本発明の感光体の
ブツキング機能は向上し、特性の安定を図ることが可能
となる。
実施例1 衣=1は第1図(ニした構成の電子写真感光体の成膜条
件の一例を示すものである。
この電子写真感光体は減圧された反応室内に導電性基板
(1)として、アルミニウム製ドラムを載置し、このド
ラムに対向した電極とドラムとの間(二高周波電力を印
加し、反応室内にガスを導入すること(二上って非晶質
膜を成膜する高周波グロー放電CVD法C二よって成膜
される。
まず、ブロッキング層(2)の成膜は、次のよう:ニし
て行なう。反応室内の圧力を1.5 t o r r、
 l二保ち、反応室内にCH,ガスを導入する。このC
H,ガスの流量は11008CCである。同時(;、ド
ラムを280Cに加熱しておき、対向電極とドラムとの
間に400Wの高周波電力を印加する。この状態を維持
することによって厚さ0.5μmのブロッキング層が成
膜される。
次いで、高周波電力の印加を中断し、反応室内C二残存
するガスを排気した後、光導電性層(3)の成膜を行な
う。この場合、原料ガスとして8iH4ガスを反応室内
(二5008CCMの流量で導入し、印加する高周波電
力を800Wとし、反応室内の圧力を1、Otorr*
として前述と同様鴫;成膜を行なう。光導電性層(3)
は厚さ25μm成膜される。同様にして、原料ガスとし
て8 iH,ガスおよびCI(、ガスの混合ガスを用い
、印加する高周波電力を200W、反応室内の圧力を1
.01orr、として表面帯電層(4)の成膜を行なう
。表面帯電層(4)は0.5μm成膜される。この場合
、原料ガスの流量は、8iH4ガスを11008CC%
CH4ガスを500SCCMとし、混合比C)(/8i
H,は500 *である。
なお、ドラムは三層の成膜を通じて280Cに維持され
る。このため、ドラムの中空内部にはヒータが配設され
、ドラム弐面を加熱するようC二なっている。
以上説明した成膜条件をまとめて表:1に示す。
この表:IC:示された成膜条件に従って成膜された電
子写真感光体を試料1とする。
職:1 つぎに、第2図は本発明の他の実施例を示す電子写真感
光体の層構成である。この感光体は前記と同じAノ等の
導電性基板(1)上にブロッキング層(5)、ホロンが
ドープされた水素化アモルファスシリコン(a−szH
@))光導電性層(6)及びa−8LHC表面帯電層(
4)を形成して構成される。こ\で、(5−1)は上記
導電性基板(1)上(二種層されたボロンがドープされ
た非晶質炭素(a−CHB)層で、このa−CH8層(
5−1)はCを含むガス(たとえば、CH,、c、H4
,C,H,など)とBを含むガス(たとえば、BtHl
lなど)とを反応容器内で混合した後、グロー放電分解
法(二より分解して得られるものであり、a−81CH
B層(5−2)は後述するa−8iHH中)層(6)を
上記a−CHB層(5−1)上に種層した際に両層の界
面f;生じるもので、上記a−CHB層(5−1’)ト
ホロンをドープしたアモルファス炭化シリコン(a−3
i C= B )層(5−2)の両肩がブロッキング層
(5)としてより優れた特性を示すものである。こ\で
、上記a−sI;H(8)層(6)は別を含むガスをグ
ロー放電分解法C二より分解して得られる光導電性層で
、この光導電性層(6)は上記ブロッキング層(5)の
上に積層されたものである。
また、a−3iHC層(4)は表面帯電層で、この1−
Bl;Cek面帯面層電層)の成膜は前記同様にSIを
筋ガスとCを含むガスとを反応容器内で混合した後、グ
ロー放電分解法により分解して得られるが、この際のC
を含むガスの流量g (C)とBを含むガスの流量g 
(B)との比率g (B)/ g (C)は使用される
ガス(=よって異なり0.1S〜10 %の範囲とする
のがよい。
また、上記a−CHB層(5−1)の膜厚は前記同様に
1000 A〜1μmが適当であり、さらC二aoo。
〜5000人とするのが望ましい。
一方、B−8iCgB層(5−2)は前記したように1
−CAB層(5−1)の上(二a−szH(B)光導電
性層(6)を成膜した際C二、この両層の界面1;生成
されるものであって、導電性基板(1)上の1−C;・
B層(5−1>中のBがこの界面層に拡散することによ
り、この層はP型のブロッキング層(5)となっている
。すなわち、この例では第1のブロッキング層としてa
−can層(5−1) 、第2のブロッキング層として
P型のa−8iCHB層(5−2)の二層を有し、良好
なブロッキング特性が得られるものである。
このブロッキング層(5)は一実施例で示すブロッキン
グ層(2)、すなわち第1のブロッキング層としてのa
−CIfi(2−1)および第2のブロッキング層とし
てのa−8L;0層(2−2)の二層をもった感光体と
比べて帯電能(−優れているという利点がある。
つぎ(二、上記a−8iHH(B)層(6)は光導電性
層で、この光導電性層(6)は前述したようにSiを含
むガスをグロー放電分解法により分解して得られるが、
この際成膜直後はa−8i;H層であるが時間の経過と
ともに第2のブロッキング層C;含まれているBが拡散
するため、Bをドープした。−81;H(B)74 (
6)となるのである。このa−8i;H(B)光導″磁
性層(6)はBのドープ(二より膜の剥離やクラック等
が発生しないという長所を有している。
さらに、a−8i;CIfi(4)は前記同線の表面帯
電層で、使用するガス、膜厚、特性等は一実施例と同様
である。また、Bの拡散に対しては上記1−8i;C表
面帯電層(4)(二まで届くことはない。
実凡例2 表=2は第2図C二示した構成の電子写真感光体の成膜
条件の一例を示すものである。表=1に示した成膜例と
同様(二、高周波グロー放′峨CVD法(二上り成膜を
行なう。成膜手順は、表:1の例と同様であるので詳述
しない。この表=2の成膜条件C二層って成膜した電子
写真感光体を試料2とする。
(以下余白) 表: 2 実施例3 戎:8は比較例として、従来のブロッキング層トシてア
モルファス炭化シリコン膜を用いたX子写真感光体の成
膜条件の一例を示すものである。
この電子写真感光体はアルミニウム襄ドクムの表面にア
モルファス炭化シリコン膜であるブロッキング4 、水
素化アモルファスシリコン膜である光導電性ノーおよび
アモルファス炭化シリコン膜である表面帯電層を順次成
膜したものである。この成膜もfi:1i二示した試料
1と同様(二、高周波グロー放’4cvo法により成膜
する。この成膜された電子写真感光体を試料8とする。
貴=8 そこで、このよう(二成膜された試料1.2および3 
Cついて電子写真特性の評価を行なったところ、狭:4
および表:5に示す結果が得られた。
或: 4 表: 5 上記表:4から明らかなようC二、本発明による試料l
および試料2は、従来の試料3と比較して初期の次面電
位(二優れ、さら(:15秒後の電位保持率も良好であ
る。また、感度すなわち表面電位500 V時の半減露
光量についても本発明(二よる試料1および試料2は優
れており、十分実用≦二供し得るものである。
また、戎:5から明らかなように、本発明(二よる試料
1および試料2は電子写真プロセス(二よる繰返し使用
に対しても、表面電位の低下が非常に少なく、さらに同
様の繰返し試験を感度(二ついて行なった場合でも良好
な結果が得られている。
また、機には示していないが低温10 C〜高温(資)
Cおよび低湿RH20%〜高温RH90%の範囲で上述
の電子写真特性には殆んど変化が見られなかった。さら
6二、本発明による試料1および試料2を電子写真複写
機およびレーザプリンタに装填して画像形成を行なった
結果、非常(二良好な画像が得られ、また温度や湿度の
救化に対しても画像の鮮明さC二変化が見られなかった
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明(:よれば導電性基板。
ブロッキング層および光導電性層の層構成≦:おいて、
ブロッキング層のうちの少なくとも一層が非晶質炭素で
成膜したことC二より、電子写真感光体として使用した
場合に良好な画像を形成することができるという優れた
効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す光導電部材の模式的構
成図、第2図は他の実施例を示す光導電部材の模式的構
成図である。 1・・・導電性基板  2.5・・・ブロッキング層8
・・・光導電性層  4・・・表面帯電層6・・・光導
電性層 代理人 弁理士  井 上 −男 第  1  図 第  2  図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)導電性基板と非晶質シリコンからなる光導電性層
    との間にブロッキング層が少なくとも一層以上設けられ
    た光導電部材において、前記ブロッキング層のうち少な
    くとも一層が非晶質炭素であることを特徴とする光導電
    部材。
  2. (2)非晶質炭素からなるブロッキング層にIIa族元素
    を10atomicppm〜10atomic%の比率
    でドーピングしたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の光導電部材。
  3. (3)IIa族元素は硼素であることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項記載の光導電部材。
  4. (4)非晶質炭素からなるブロッキング層の膜厚が1,
    000Å〜1μmであることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項または第2項記載の光導電部材。
  5. (5)非晶質炭素または硼素を含む非晶質炭素からなる
    ブロッキング層の上に非晶質シリコンからなる光導電性
    層を積層することによりこの両層の界面に非晶質炭化シ
    リコン層または硼素を含む非晶質炭化シリコン層または
    硼素を含む非晶質炭化シリコン層が生成されることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項、第3項あるいは第4項
    のいずれかに記載の光導電部材。
JP59248763A 1984-11-27 1984-11-27 光導電部材 Pending JPS61128252A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6346467A (ja) * 1986-08-14 1988-02-27 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用感光体
JPS63197956A (ja) * 1987-02-10 1988-08-16 Fujitsu Ltd 電子写真感光体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6346467A (ja) * 1986-08-14 1988-02-27 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用感光体
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