JPS61228457A - 非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用部品 - Google Patents
非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用部品Info
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- JPS61228457A JPS61228457A JP3293886A JP3293886A JPS61228457A JP S61228457 A JPS61228457 A JP S61228457A JP 3293886 A JP3293886 A JP 3293886A JP 3293886 A JP3293886 A JP 3293886A JP S61228457 A JPS61228457 A JP S61228457A
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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
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ・プリンタや電子写真装置において電荷
潜像形成、現像、転写を行なうために使用する光導電膜
に関する。
潜像形成、現像、転写を行なうために使用する光導電膜
に関する。
レーザ・プリンタや電子写真装置において、電荷潜像形
成、現像、転写を行なうために使用する記録用部品は金
属、半導体等からなる基体電極の表面に光導電膜を被着
させたものである。従来、この光導電膜用材料として、
有機系材料ではｐｖＫ−ＴＮＦやピラリゾン−シアニン
色素系、銅フタロシアニン系などが、無機系材料では非
晶質セレン系、多結晶硫化カドミウム系などが用いられ
ている。
成、現像、転写を行なうために使用する記録用部品は金
属、半導体等からなる基体電極の表面に光導電膜を被着
させたものである。従来、この光導電膜用材料として、
有機系材料ではｐｖＫ−ＴＮＦやピラリゾン−シアニン
色素系、銅フタロシアニン系などが、無機系材料では非
晶質セレン系、多結晶硫化カドミウム系などが用いられ
ている。
しかし、有機系材料は一般に耐摩擦性に劣ると共に光感
度が低く、とくに波長が６５０ｎｍ以上の光に対しては
急激に感度が低下する。また、無機材料においても、非
晶質セレン系材料では波長５５０ｎｍ以上、多結晶硫化
カドミウム材料でも波長７００ｎｍ以上で急激に感度が
低下するほか。
度が低く、とくに波長が６５０ｎｍ以上の光に対しては
急激に感度が低下する。また、無機材料においても、非
晶質セレン系材料では波長５５０ｎｍ以上、多結晶硫化
カドミウム材料でも波長７００ｎｍ以上で急激に感度が
低下するほか。
最近の高速化された機器においては耐摩擦性が問題とな
っている。
っている。
一方、小型、高効率、直接高速変調可能などの特徴を有
する半導体レーザの出現により、光導電材料についても
、長波長（〜７７０ｎｍ）まで光感度を有し、かつ耐摩
擦性に優れた新しい光導電膜の出現が望まれている。
する半導体レーザの出現により、光導電材料についても
、長波長（〜７７０ｎｍ）まで光感度を有し、かつ耐摩
擦性に優れた新しい光導電膜の出現が望まれている。
〔問題点を解決するための手段と作用〕本発明は、水素
を多量に含有する非晶質のシリコン−カーボン（以下、
ａ−８ｉ−Ｃと略記する。）系材料が （１）ドーピングおよび生成条件の制御により導電型お
よび比抵抗値を大幅に変えることができること、 （２）ａ−８ｉ−Ｃの組成を変えることにより、バンド
ギャップが可変であり、容易にヘテロ接合が形成できる
こと（第１図参照）、（３）強い共有性結合をもつ、耐
摩擦性の高い材料であること、 の３点に着目し、この材料系を用いたヘテロ接合を有す
る膜構造を形成することにより、上記の問題点のない新
しい光導電膜を提供するものである。
を多量に含有する非晶質のシリコン−カーボン（以下、
ａ−８ｉ−Ｃと略記する。）系材料が （１）ドーピングおよび生成条件の制御により導電型お
よび比抵抗値を大幅に変えることができること、 （２）ａ−８ｉ−Ｃの組成を変えることにより、バンド
ギャップが可変であり、容易にヘテロ接合が形成できる
こと（第１図参照）、（３）強い共有性結合をもつ、耐
摩擦性の高い材料であること、 の３点に着目し、この材料系を用いたヘテロ接合を有す
る膜構造を形成することにより、上記の問題点のない新
しい光導電膜を提供するものである。
又、このａ −Ｓ ｉ −Ｃにゲルマニウム（Ｇｅ）を
含ませい、ａ−８ｉ −Ｃ−Ｇｅとしても同様の効果が
期待できる（第１図参照）。
含ませい、ａ−８ｉ −Ｃ−Ｇｅとしても同様の効果が
期待できる（第１図参照）。
以下に１本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例 １
第２図は本発明の一つの実施例の断面図であり、１はｐ
形のａ −Ｓ ｉ １−ｘ−ｙＣｘＧ ｅ ｙ膜（０、
３＞ ｘ≧Ｏ１１＞ ｙ≧０．比抵抗１０１４Ω”ｃｍ
、厚さｆμｍ、ボロン・ドープ）、２はｐ形またはｎ形
のａ Ｓ ｉ ｚ−ｕ−ｖＣｕＧ ｅ ｖ膜（０、３
＞ ｕ≧Ｏ１１〉■≧０．ただし、ｖ＞ｙ、比抵抗１０
１４Ω・ａｍ、厚さｇμｍ）、３はｎ形のａ −Ｓ ｉ
１−ｓ−ｔＣＢＧｅｔ膜（ｏ、ｓｉｚ□、１＞ｔ≧０
、ただし、ｖ ＞ ｔ、比抵抗１０１４Ω”Ｑｍ、厚さ
ｈμｍ、燐ドープ）、４は金属又は半導体からなる基体
電極である。
形のａ −Ｓ ｉ １−ｘ−ｙＣｘＧ ｅ ｙ膜（０、
３＞ ｘ≧Ｏ１１＞ ｙ≧０．比抵抗１０１４Ω”ｃｍ
、厚さｆμｍ、ボロン・ドープ）、２はｐ形またはｎ形
のａ Ｓ ｉ ｚ−ｕ−ｖＣｕＧ ｅ ｖ膜（０、３
＞ ｕ≧Ｏ１１〉■≧０．ただし、ｖ＞ｙ、比抵抗１０
１４Ω・ａｍ、厚さｇμｍ）、３はｎ形のａ −Ｓ ｉ
１−ｓ−ｔＣＢＧｅｔ膜（ｏ、ｓｉｚ□、１＞ｔ≧０
、ただし、ｖ ＞ ｔ、比抵抗１０１４Ω”Ｑｍ、厚さ
ｈμｍ、燐ドープ）、４は金属又は半導体からなる基体
電極である。
ここで、ｘ＝ｙ＝ｏ、ｆ＝５０μｍ、ｕ＝０、ｖ ＝
０ 、４、ｇ＝ｏμｍ、５＝ｔ＝ｏ、ｈ＝９μｍとし、
コロナ放電により層１゛の表面が負で。
０ 、４、ｇ＝ｏμｍ、５＝ｔ＝ｏ、ｈ＝９μｍとし、
コロナ放電により層１゛の表面が負で。
表面と電極４との電位差６００Ｖに帯電させる。
これに、層１の表面から、波長７７０ｎｍの半導体レー
ザー光を照射すると、層１は通過し、層２で吸収される
。そしてここに正孔・電子対が発生するが、正孔は表面
へ、電子は電極４へ電界に々より引き出され、上記の帯
電を中和する。電位差が３０％まで減少するに要した光
照射量は光照射時間０．１μｓ〜０．１秒の範囲で照射
時間によらず、約１０ｍＪ／ａｍ２である。これは光導
電キャリアの発生効率３０％に相当する。なお、光を照
射しない時の′帯電電位の減衰（暗減衰）率は、電位が
１０％低下することに要する時間が１１秒という割合で
ある。
ザー光を照射すると、層１は通過し、層２で吸収される
。そしてここに正孔・電子対が発生するが、正孔は表面
へ、電子は電極４へ電界に々より引き出され、上記の帯
電を中和する。電位差が３０％まで減少するに要した光
照射量は光照射時間０．１μｓ〜０．１秒の範囲で照射
時間によらず、約１０ｍＪ／ａｍ２である。これは光導
電キャリアの発生効率３０％に相当する。なお、光を照
射しない時の′帯電電位の減衰（暗減衰）率は、電位が
１０％低下することに要する時間が１１秒という割合で
ある。
■の値は、１ ＞ ｖ ＞ Ｏの間で変えることができ
る。■の値を増すと、より長波長まで感光波長が伸・び
るが、上記暗減衰率は増加するので、０．１〜０．８の
範囲内がより好ましい。
る。■の値を増すと、より長波長まで感光波長が伸・び
るが、上記暗減衰率は増加するので、０．１〜０．８の
範囲内がより好ましい。
また、ＸとＳの値は、０から約０．３程度まで増すこと
ができ、照射光の透過性、膜の安定性、耐摩擦性の向上
がみられる。 １ 層１の導電型をｎ形、層３の導電型をｐ形としても良い
、この場合には、層１の表面は正に帯電させて光を照射
することにより、前記と同様は特性を得ることができる
。
ができ、照射光の透過性、膜の安定性、耐摩擦性の向上
がみられる。 １ 層１の導電型をｎ形、層３の導電型をｐ形としても良い
、この場合には、層１の表面は正に帯電させて光を照射
することにより、前記と同様は特性を得ることができる
。
層１の厚さｆと層３の厚さｈは、その和が電子写真にお
けるトナーを吸引するに要する帯電電位差（約６００〜
８００Ｖ）に対して、光導電膜がブレークダウンしない
厚さく約６０μｍ以上）に選んであれば良く、各々の層
の厚さは上記の例に限定されない。
けるトナーを吸引するに要する帯電電位差（約６００〜
８００Ｖ）に対して、光導電膜がブレークダウンしない
厚さく約６０μｍ以上）に選んであれば良く、各々の層
の厚さは上記の例に限定されない。
実施例 ２
第３図は、帯電電位差に対する耐圧をａ−３ｉ系材料以
外の層の助けをかりて得るようにした本発明の変形例で
ある。第３図において１層１５はｐ形非晶質Ｓｓ層（比
抵抗１０１４Ω・ｃｍ、厚さ５０μｍ）、膚１１はｐ形
ａ−８ｉ層（比抵抗１０１３Ω・ａｍ、厚さ１μｍ）、
層１２はｐ形又はｎ形のａ −Ｓ ｉｏ、ｓＧ ｅｏ、
４層（厚さ１μｍ）、層１３はｎ形ａ−８ｉ層（比抵抗
１０１３Ω”ａｍ、厚さ１μｍ）１層１６はｎ形非晶・
質Ｓｅ層（比抵抗１０１４Ω・ｃｍ、厚さ１μｍ）、１
４は電極である。なお、非晶質Ｓｅ層は結晶化を防止す
るために、一般に少量のＡｓ、Ｔｅ、Ｓｂなどが添加さ
れている。この光導電膜の動作１機能、特性は第２図の
ものと同様である。
外の層の助けをかりて得るようにした本発明の変形例で
ある。第３図において１層１５はｐ形非晶質Ｓｓ層（比
抵抗１０１４Ω・ｃｍ、厚さ５０μｍ）、膚１１はｐ形
ａ−８ｉ層（比抵抗１０１３Ω・ａｍ、厚さ１μｍ）、
層１２はｐ形又はｎ形のａ −Ｓ ｉｏ、ｓＧ ｅｏ、
４層（厚さ１μｍ）、層１３はｎ形ａ−８ｉ層（比抵抗
１０１３Ω”ａｍ、厚さ１μｍ）１層１６はｎ形非晶・
質Ｓｅ層（比抵抗１０１４Ω・ｃｍ、厚さ１μｍ）、１
４は電極である。なお、非晶質Ｓｅ層は結晶化を防止す
るために、一般に少量のＡｓ、Ｔｅ、Ｓｂなどが添加さ
れている。この光導電膜の動作１機能、特性は第２図の
ものと同様である。
さらに第３図では、耐擦性向上のために、層１５の非晶
質Ｓｅ層の表面に、厚さ１μｍのＰ形ａ−８ｉｏ、ｙｃ
ｏ３の層１７形成したもノテある。
質Ｓｅ層の表面に、厚さ１μｍのＰ形ａ−８ｉｏ、ｙｃ
ｏ３の層１７形成したもノテある。
第３図において１層１５又は１６の厚さを両者の和と同
一にすれば、いずれか一方を省いても良い、また、層１
５．１６の両方又は一方は、ポリビニールカルバゾール
系やピラゾリン系などの有機層であっても良い。
一にすれば、いずれか一方を省いても良い、また、層１
５．１６の両方又は一方は、ポリビニールカルバゾール
系やピラゾリン系などの有機層であっても良い。
なお、本発明で使用する非晶質の（Ｓｉ、Ｃ１Ｇｅ）膜
は、リアクティブ・スパッタリング法。
は、リアクティブ・スパッタリング法。
グロー放電法などで形成することができる。例えば、リ
アクティブ・スパッタリング法では次の様にして作製す
ることができる。
アクティブ・スパッタリング法では次の様にして作製す
ることができる。
すなわち、膜を被着すべき基板（例えば、ＡＱのドラム
）と、スパッタ源となるターゲット電極材料（Ｓｉ、Ｃ
，Ｇｅ ）とをスパッタ装置内に対向して設置し、 Ｉ
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ以下に排気したのち、Ａｒおよ
びＨ２ガスを導入して約５×１Ｏ−３Ｔｏｒｒの真空度
とし、ターゲット電極に高周波電力を入力することによ
り、ターゲット電極材料が雰囲気ガス中のＨ２をとり込
んで基板上に付着し、水素を含むａ−（Ｓｉ、Ｃ，Ｇｅ
）’膜が形成される。多層膜形成における各層の厚紀さ
は、高周波電力および／またはスパッタリング時間を調
節することにより制御される。また、各層の組成比は、
ターゲット電極において、Ｓｉ、Ｃ１Ｇｅの占める面積
の比を変えることにより任意に制御することができる。
）と、スパッタ源となるターゲット電極材料（Ｓｉ、Ｃ
，Ｇｅ ）とをスパッタ装置内に対向して設置し、 Ｉ
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ以下に排気したのち、Ａｒおよ
びＨ２ガスを導入して約５×１Ｏ−３Ｔｏｒｒの真空度
とし、ターゲット電極に高周波電力を入力することによ
り、ターゲット電極材料が雰囲気ガス中のＨ２をとり込
んで基板上に付着し、水素を含むａ−（Ｓｉ、Ｃ，Ｇｅ
）’膜が形成される。多層膜形成における各層の厚紀さ
は、高周波電力および／またはスパッタリング時間を調
節することにより制御される。また、各層の組成比は、
ターゲット電極において、Ｓｉ、Ｃ１Ｇｅの占める面積
の比を変えることにより任意に制御することができる。
例えば、直径１５０ｍｍ、長さ５００ ｍ ｍのＡＱド
ラム表面上に、厚さ１μｍのａ−８ｉＯ，ＢＣｏｌ、厚
さ１μｍのａ −Ｓ １ｏ９Ｇ ’ＢＯ，ｉ、厚さ６０
μｍのａ −Ｓ ｉ Ｏ，ｇＣｏ□からなる多層膜を形
成するには、長さ５５０ｍｍ、幅８０ｍｍのターゲラ電
極において、最初にＳｉ、Ｃの面積比を７：３に選んで
約４分間スパッタリングを行ない、つぎに、Ｓｉ、Ｇｅ
の面積比を９．４ ： ０．６に選んで約４分間スパッ
タリングを行ない、最後に、再びターゲット電極のＳｉ
、Ｃの面積比を７：３に選んで約４時間スパッタリング
を行なうことにより得られる。この場合における高周波
入力は約１０ｋＷで、ＡＱドラムは回転させながらスパ
ッタリングを行なう。ドラム上に形成される膜の組成比
と、ターゲット電極上の各材料の面積比が異なるのは、
材料によりスパッタされる速度が異なるためであり、上
記の面積比はこれを考慮して設定されている。
ラム表面上に、厚さ１μｍのａ−８ｉＯ，ＢＣｏｌ、厚
さ１μｍのａ −Ｓ １ｏ９Ｇ ’ＢＯ，ｉ、厚さ６０
μｍのａ −Ｓ ｉ Ｏ，ｇＣｏ□からなる多層膜を形
成するには、長さ５５０ｍｍ、幅８０ｍｍのターゲラ電
極において、最初にＳｉ、Ｃの面積比を７：３に選んで
約４分間スパッタリングを行ない、つぎに、Ｓｉ、Ｇｅ
の面積比を９．４ ： ０．６に選んで約４分間スパッ
タリングを行ない、最後に、再びターゲット電極のＳｉ
、Ｃの面積比を７：３に選んで約４時間スパッタリング
を行なうことにより得られる。この場合における高周波
入力は約１０ｋＷで、ＡＱドラムは回転させながらスパ
ッタリングを行なう。ドラム上に形成される膜の組成比
と、ターゲット電極上の各材料の面積比が異なるのは、
材料によりスパッタされる速度が異なるためであり、上
記の面積比はこれを考慮して設定されている。
要するに、水素を多量（５〜３０％）に含む非晶質のＳ
ｉ系材料の異種接合層を光導電層として含むことを特徴
とする本発明による光導電膜は、禁止帯幅及び比抵抗を
大幅に制御できるため、長波長域まで高い感度を有し、
かつ、暗減衰の少ない耐擦性に優れた電子写真用光導電
膜として応用することができる。
ｉ系材料の異種接合層を光導電層として含むことを特徴
とする本発明による光導電膜は、禁止帯幅及び比抵抗を
大幅に制御できるため、長波長域まで高い感度を有し、
かつ、暗減衰の少ない耐擦性に優れた電子写真用光導電
膜として応用することができる。
ンドギャップの関係を示す図、第２図、第３図は本発明
の実施例を示す断面図である。
の実施例を示す断面図である。
図において。
１−Ｐ形の非晶質Ｓ ｉ ｘ−ｘ−ｙｃｚＧ ｅ ｙ膜
２−Ｐ形又はｎ形の非晶質Ｓｉｔ４−ｙｃｕＧ ６ｙ膜
３− ｎ形の非晶質Ｓｉｉ−、−ｔｃ、ａｅｔ膜４．１
４・・・金属又は半導体からなる基体電極１１・・・ｐ
形の非晶質Ｓｉ層 １２− ｐ形又はｎ形の非晶質Ｓｉｏ、ａＧａｏ、ｎ層
１３・・・ｎ形の非晶質Ｓｉ層 １５・・・ｐ形弁晶質Ｓｅ層 １６・・・ｎ形の非晶質Ｓｅ層 １７− ｐ形の非晶質Ｓｉｏ、ｔｃｏ、３層、−へ。
２−Ｐ形又はｎ形の非晶質Ｓｉｔ４−ｙｃｕＧ ６ｙ膜
３− ｎ形の非晶質Ｓｉｉ−、−ｔｃ、ａｅｔ膜４．１
４・・・金属又は半導体からなる基体電極１１・・・ｐ
形の非晶質Ｓｉ層 １２− ｐ形又はｎ形の非晶質Ｓｉｏ、ａＧａｏ、ｎ層
１３・・・ｎ形の非晶質Ｓｉ層 １５・・・ｐ形弁晶質Ｓｅ層 １６・・・ｎ形の非晶質Ｓｅ層 １７− ｐ形の非晶質Ｓｉｏ、ｔｃｏ、３層、−へ。
代理人 弁理士 小川勝馬・−１Ｘ 、−ゝ′−一／
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基体と該基体上に設けられた光導電層を含む積層体
とを少なくとも有し、該積層体の最外層が水素を含む非
晶質Ｓｉ−Ｃ系材料からなる層であることを特徴とする
非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用部品。 ２、特許請求の範囲第１項記載の記録用部品において、
前記積層体の全層が水素を含む非晶質Ｓｉ系材料からな
ることを特徴とする非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用
部品。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の記録用部品
において、前記非晶質Ｓｉ−Ｃ系材料からなる層は、Ｓ
ｉ＿１＿−＿ｘＣ＿ｘ（０．３≧ｘ＞０）系層であるこ
とを特徴とする非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記用部品。 ４、特許請求の範囲第１項、第２又は第３項記載の記録
用部品において、前記積層体内にはｐｎ接合が形成され
てなることを特徴とする非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記
録用部品。 ５、特許請求の範囲第５項記載の記録用部品において、
前記基体は金属又は半導体からなる基体電極であること
を特徴とする非晶質Ｓｉ−Ｃ層を有する記録用部品。 ６、特許請求の範囲第２項記載の記録用部品において、
前記基体と前記非晶質Ｓｉ系材料からななる積層体との
間に設けられる第１の非晶質Ｓｅ層、前記非晶質Ｓｉ系
材料からなる積層体と前記非晶質Ｓｉ−Ｃ系層との間に
設けられる第２の非晶質Ｓｅ層のうちの少なくとも一方
が設けられていることを特徴とする非晶質Ｓｉ−Ｃ系層
を有する記録用部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293886A JPS61228457A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293886A JPS61228457A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用部品 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2479483A Division JPS58154850A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 記録用部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61228457A true JPS61228457A (ja) | 1986-10-11 |
| JPH041903B2 JPH041903B2 (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=12372885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3293886A Granted JPS61228457A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61228457A (ja) |
-
1986
- 1986-02-19 JP JP3293886A patent/JPS61228457A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH041903B2 (ja) | 1992-01-14 |
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