JPS6163852A - 電子写真感光体 - Google Patents
電子写真感光体Info
- Publication number
- JPS6163852A JPS6163852A JP18614984A JP18614984A JPS6163852A JP S6163852 A JPS6163852 A JP S6163852A JP 18614984 A JP18614984 A JP 18614984A JP 18614984 A JP18614984 A JP 18614984A JP S6163852 A JPS6163852 A JP S6163852A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- surface layer
- sinx
- fluorine
- 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)
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】
〈発明の技術分野〉
本発明は、アモルファスシリコンを用いたｔ子写真感光
体の改良に関するものである。
体の改良に関するものである。
〈発明の技術的背景とその問題点〉
現在実用化されている電子写真プロセスに供し得る感光
体としては、基本的には高い抵抗値２高い光感度の両者
を兼ね備えていることが要求される。このような特性を
持つ材料として、これまで、大きく分けてアモルファス
セレン（ａ−５ｅ）やアモルファスセレンｔｉｌｔ 素
（ａ Ａ Ｓ ２ Ｓ ｅａ ）等のセレン系材料、
硫化カドミウム粉末を有機樹脂中に分散した樹脂分散型
材料、有機系材料等が用いられてきた。しかしこれらい
ずれの材料も公害等の理由から代替材料の開発が望まれ
、近年では上記感光体材料に代ってアモルファスシリコ
ン（ａ−５ｉ）が注目を集めている。
体としては、基本的には高い抵抗値２高い光感度の両者
を兼ね備えていることが要求される。このような特性を
持つ材料として、これまで、大きく分けてアモルファス
セレン（ａ−５ｅ）やアモルファスセレンｔｉｌｔ 素
（ａ Ａ Ｓ ２ Ｓ ｅａ ）等のセレン系材料、
硫化カドミウム粉末を有機樹脂中に分散した樹脂分散型
材料、有機系材料等が用いられてきた。しかしこれらい
ずれの材料も公害等の理由から代替材料の開発が望まれ
、近年では上記感光体材料に代ってアモルファスシリコ
ン（ａ−５ｉ）が注目を集めている。
ａ５ｉは、従来の電子写真感光体材料と異なり、無公害
であり高い光感度を有し、さらにビッカース強度が１５
００〜２０００Ｋｇ＊ａｒｉ＋ と非常に硬い等、多
くの優れた特性を有しているため理想の感光体材料と信
じられている。しかしａ−５ｉのみでは電子写真に必要
とする帯電を保持するに充分な抵抗を有してはおらず、
ａ−５ｉを電子写真感光体として用いるには、この高い
光感度を保ちながら、高い帯電電位を保、持させねばな
らない。このためには、ａ−５ｉに添加物を加えて高抵
抗化し、高い帯電能を得る方法が考えられるが、この方
法ではａ−５ｉの光感度を犠牲にすることになり好まし
くない。ａ−３ｉの優れた光導電特性（強い光学吸収、
電子及び正孔の比較的大きいドリフト移動度、長波長感
度等）を有効に用いるためには、光導電層自体を高抵抗
化するよりも、表面（及び基板）に電気的ブロッキング
層を設けて帯電の保持を計る方が望ましい。また、エネ
ルギーバンドギャップの大きな表面層は、帯電の保持ば
かりでなく、電子写真プロセスにおける過酷なコロナイ
オンの衝撃から感光体を保護し、さらに湿度等の環境の
変化による特性の変動を少なくする表面保護膜として必
要である。
であり高い光感度を有し、さらにビッカース強度が１５
００〜２０００Ｋｇ＊ａｒｉ＋ と非常に硬い等、多
くの優れた特性を有しているため理想の感光体材料と信
じられている。しかしａ−５ｉのみでは電子写真に必要
とする帯電を保持するに充分な抵抗を有してはおらず、
ａ−５ｉを電子写真感光体として用いるには、この高い
光感度を保ちながら、高い帯電電位を保、持させねばな
らない。このためには、ａ−５ｉに添加物を加えて高抵
抗化し、高い帯電能を得る方法が考えられるが、この方
法ではａ−５ｉの光感度を犠牲にすることになり好まし
くない。ａ−３ｉの優れた光導電特性（強い光学吸収、
電子及び正孔の比較的大きいドリフト移動度、長波長感
度等）を有効に用いるためには、光導電層自体を高抵抗
化するよりも、表面（及び基板）に電気的ブロッキング
層を設けて帯電の保持を計る方が望ましい。また、エネ
ルギーバンドギャップの大きな表面層は、帯電の保持ば
かりでなく、電子写真プロセスにおける過酷なコロナイ
オンの衝撃から感光体を保護し、さらに湿度等の環境の
変化による特性の変動を少なくする表面保護膜として必
要である。
この表面層として、アモルファス窒化シリコンＩＦ５’
！（ａ ５ｉＮｘ）は、エネルキーハントキャッフカ
大きく構造的に安定であり、さらに膜が緻密なためＮ
ａ’−等のイオンを通しにくいことから表面保護膜とし
て優れていると考えられている。ａ−５ｉＮｘを表面者
として設けることにより電子写真感光体として良好な基
本的特性を得ることが可能である。
！（ａ ５ｉＮｘ）は、エネルキーハントキャッフカ
大きく構造的に安定であり、さらに膜が緻密なためＮ
ａ’−等のイオンを通しにくいことから表面保護膜とし
て優れていると考えられている。ａ−５ｉＮｘを表面者
として設けることにより電子写真感光体として良好な基
本的特性を得ることが可能である。
しかしながら、最終的な信頼性において、未だ不充分な
点も存在する。その一つに絶縁破壊の問題がある。光導
電層のａ−５ｉは通常基板温度２００〜３００℃で成膜
されるため、光導電層の特性を変化させないためには、
表面層も同じ温度で成膜する必要がある。一般にａ
ＳｉＮｘ膜はＳ ＋ Ｈ４とＮＨ又はＮ２の混合ガスを
グロー放電分解することにより成膜されるが、基板温度
２００〜３００℃で作製すると、水素を含んだ膜になる
。この水素は膜中に移動し、不安定な挙動を示し、局所
的な絶縁破壊をひき起すと考えられている。その結果、
長期の繰返し使用後には、コピー上に微小な白点となっ
て現れてくる。電子写真感光体以外では、ａ ＳｉＮ
ｘをＭＯＳ−ＬＳＩの保護膜として用いた場合、水素が
拡散してトラップを形成し特性を劣化させることが知ら
れている。
点も存在する。その一つに絶縁破壊の問題がある。光導
電層のａ−５ｉは通常基板温度２００〜３００℃で成膜
されるため、光導電層の特性を変化させないためには、
表面層も同じ温度で成膜する必要がある。一般にａ
ＳｉＮｘ膜はＳ ＋ Ｈ４とＮＨ又はＮ２の混合ガスを
グロー放電分解することにより成膜されるが、基板温度
２００〜３００℃で作製すると、水素を含んだ膜になる
。この水素は膜中に移動し、不安定な挙動を示し、局所
的な絶縁破壊をひき起すと考えられている。その結果、
長期の繰返し使用後には、コピー上に微小な白点となっ
て現れてくる。電子写真感光体以外では、ａ ＳｉＮ
ｘをＭＯＳ−ＬＳＩの保護膜として用いた場合、水素が
拡散してトラップを形成し特性を劣化させることが知ら
れている。
上述の様に、ａ−５ｉを用いた電子写真感光体において
エネルギーバンドギャップの大きい表面層は、帯電の保
持、表面の保護という点で必要不可欠のものであり、そ
の表面層としてａ−５ｉＮｘは特に優れているが、繰返
し使用時の信頼性という点で未だ満足し得る特性を得る
には至っていない。
エネルギーバンドギャップの大きい表面層は、帯電の保
持、表面の保護という点で必要不可欠のものであり、そ
の表面層としてａ−５ｉＮｘは特に優れているが、繰返
し使用時の信頼性という点で未だ満足し得る特性を得る
には至っていない。
〈発明の目的〉
本発明は、上記諸点に鑑みて成されたものであり、表面
層の安定化を図り、感光体の信頼性の向上を計った新規
な電子写真感光体を提供することを目的とし、この目的
を達成するため、本発明の電子写真感光体は、アモルフ
ァスシリコンを主成分とする光導電層と、この光導電層
上に形成されたフッ素を添加したアモルファス窒化シリ
コンよりなる光学的エネルギーバンドギャップの大きな
表面層とを備えるように構成されている。
層の安定化を図り、感光体の信頼性の向上を計った新規
な電子写真感光体を提供することを目的とし、この目的
を達成するため、本発明の電子写真感光体は、アモルフ
ァスシリコンを主成分とする光導電層と、この光導電層
上に形成されたフッ素を添加したアモルファス窒化シリ
コンよりなる光学的エネルギーバンドギャップの大きな
表面層とを備えるように構成されている。
〈発明の実施例〉
〈発明の実施例〉
本発明による電子写真感光体は、導電性基板上に堆積さ
れたａ−５ｉを主成分とする光導電層上に、フッ素を添
加した窒化シリコンから成る表面層を設けて構成するも
のであり、フッ素を添加したａ−５ｉＮｘは熱的に安定
であり、絶縁破壊電界もｌＯＭｖ／ａ１１と高いことが
報告されている。またフッ素を添加したａ−５ｉＮｘは
撥水性を有し、水分等の吸着による特性の劣化を防ぐ作
用がある。
れたａ−５ｉを主成分とする光導電層上に、フッ素を添
加した窒化シリコンから成る表面層を設けて構成するも
のであり、フッ素を添加したａ−５ｉＮｘは熱的に安定
であり、絶縁破壊電界もｌＯＭｖ／ａ１１と高いことが
報告されている。またフッ素を添加したａ−５ｉＮｘは
撥水性を有し、水分等の吸着による特性の劣化を防ぐ作
用がある。
このようなフッ素添加ａ ＳｉＮｘを電子写真感光体
の表面層に適用することにより、表面−の安定性がよく
なり、感光体の信頼性の向上か効果として期待される。
の表面層に適用することにより、表面−の安定性がよく
なり、感光体の信頼性の向上か効果として期待される。
次に具体的に実施例を挙げて本発明を説明する。
光導電層を形成する主成分のａ−５ｉは、モノシランガ
スＳ ｉ Ｈ４をグロー放電分解して（プラズマＣＶＤ
法により）作製する。製作装置は誘導結合型を用い、光
導電層を堆積させるための感光体ドラムを接地電位とし
、コイルに１３．５６ＭＨｚの高周波電力をインピーダ
ンス整合回路を通して印加する。反応性ガスは、マスフ
ローコントローラーを通して流量を制御しながら反応室
へ導入する。
スＳ ｉ Ｈ４をグロー放電分解して（プラズマＣＶＤ
法により）作製する。製作装置は誘導結合型を用い、光
導電層を堆積させるための感光体ドラムを接地電位とし
、コイルに１３．５６ＭＨｚの高周波電力をインピーダ
ンス整合回路を通して印加する。反応性ガスは、マスフ
ローコントローラーを通して流量を制御しながら反応室
へ導入する。
反応室内に設置された感光体ドラムは２５０〜３００℃
に保持される。
に保持される。
図は本発明による電子写真感光体の構造を示す断面図で
ある。
ある。
この図に示すように光導電層の成膜の前に、ドラム（基
板）１上に基板側のブロッキング層２を設ける。これは
基板（ドラム）ｌからのキャリアの注入を阻止し、帯電
を保持するためである。基板側のブロッキング層２とし
ては、ａ−３ｉにホウ素又はリンを添加した１〜３μｍ
の層を用いる方法と、バンドギャップの大きいａ−５ｉ
Ｎｘを用いる方法がある。ａ ＳｉＮｘを基板側ブロ
ッキング層２として用いる場合０．０１〜０．１μｍの
厚さとする。
板）１上に基板側のブロッキング層２を設ける。これは
基板（ドラム）ｌからのキャリアの注入を阻止し、帯電
を保持するためである。基板側のブロッキング層２とし
ては、ａ−３ｉにホウ素又はリンを添加した１〜３μｍ
の層を用いる方法と、バンドギャップの大きいａ−５ｉ
Ｎｘを用いる方法がある。ａ ＳｉＮｘを基板側ブロ
ッキング層２として用いる場合０．０１〜０．１μｍの
厚さとする。
ａ−５ｉを主体とする光導電層３は、ジボランガスＢ２
Ｈ６の分解によってホウ素を適宜添加して成膜する。膜
厚は１５〜３０μｍとする。
Ｈ６の分解によってホウ素を適宜添加して成膜する。膜
厚は１５〜３０μｍとする。
光導電層３の成膜条件を次に示す。
この条件において光導電層３の成膜後、表面層４を成膜
する。
する。
本発明に係る表面層４であるフッ素を添加したａ−５ｉ
Ｎｘは５ｉ）Ｉ４，５ｉＦ４．ＮＨ３の混合ガスをグロ
ー放電分解して作製する。成膜条件をこの条件で作製し
た表面層４のエネルギーバンドギャップは２． Ｏｅ
Ｖ以上であった。
Ｎｘは５ｉ）Ｉ４，５ｉＦ４．ＮＨ３の混合ガスをグロ
ー放電分解して作製する。成膜条件をこの条件で作製し
た表面層４のエネルギーバンドギャップは２． Ｏｅ
Ｖ以上であった。
この様にして作製した感光体の特性をまとめると次の通
りである。
りである。
この感光体を複写機に装着しエージング試験を行った結
果、約３０万枚の通紙後も、帯電電位の変動が１割以下
で安定しており、コピーの画質の変化もほとんど見られ
ず良好な特性を示した。また、約ＩＯケ月放置後も放置
による特性の変化は見られなかった。
果、約３０万枚の通紙後も、帯電電位の変動が１割以下
で安定しており、コピーの画質の変化もほとんど見られ
ず良好な特性を示した。また、約ＩＯケ月放置後も放置
による特性の変化は見られなかった。
また上記の実施例と特性を比較するため、以下−の条件
で表面層（従来技術による）を形成した。尚本比較例に
おける表面積以外は上記実施例と同じ条件で作製した。
で表面層（従来技術による）を形成した。尚本比較例に
おける表面積以外は上記実施例と同じ条件で作製した。
（ｌｌ ａ −５ｉＮｘ膜
ＳｉＨ４とＮＨ３の分解により作製した。
この様にして作製した感光体の初期特性は、上記の実施
例とほぼ同じであった。しかし、複写機に装着してエー
ジング試験を行った結果、約３０万枚の通紙後、帯電電
位の変動は同様に１割以下で安定しているが、コピーに
微小な白点が見られるものがあった。装置による特性の
変化は見られなかった。
例とほぼ同じであった。しかし、複写機に装着してエー
ジング試験を行った結果、約３０万枚の通紙後、帯電電
位の変動は同様に１割以下で安定しているが、コピーに
微小な白点が見られるものがあった。装置による特性の
変化は見られなかった。
（１１） 表面層なし
表面層を設けない感光体は、初期の帯電電位がやや低い
上に、放置による劣化を示した。表面層を設けない感光
体は数ケ月放置するとコピーに白点、ボケが現われた。
上に、放置による劣化を示した。表面層を設けない感光
体は数ケ月放置するとコピーに白点、ボケが現われた。
これは表面の放置劣化によると思われる。また複写機に
装着してエージング試験を行うと、約１万枚の通紙後、
帯電電位は３割〜４割減少しｈｏまたコピーの白点も大
きく増加した。さらに高湿中（ＲＨ８５〜９０％、３５
℃）では、コピーのボケが大きく生じた。
装着してエージング試験を行うと、約１万枚の通紙後、
帯電電位は３割〜４割減少しｈｏまたコピーの白点も大
きく増加した。さらに高湿中（ＲＨ８５〜９０％、３５
℃）では、コピーのボケが大きく生じた。
これらの結果から、表面層を設けないａ−５ｉ悪感光は
、放置及びエージングによるコピーの画質及び電位の変
動が大きく、電子写真感光体として安定な特性を示すも
のは得られなかった。
、放置及びエージングによるコピーの画質及び電位の変
動が大きく、電子写真感光体として安定な特性を示すも
のは得られなかった。
また、表面層としてａ −５ｉＮｘを設けた場合、初期
特性も良好で、放置及びエージングによる電位の変動は
少なく安定した特性が得られたが、エージング後、コピ
ーに白点の見られるものがあり、満足する特性ではなか
った。
特性も良好で、放置及びエージングによる電位の変動は
少なく安定した特性が得られたが、エージング後、コピ
ーに白点の見られるものがあり、満足する特性ではなか
った。
く本発明の他の実施例〉
ｔｌｌ フッ素を添加したａ −５ｉＮｘ膜の表面層
４を上記した成膜条件と同様の条件にて膜厚０．１〜０
．３μｍのものを作製した。
４を上記した成膜条件と同様の条件にて膜厚０．１〜０
．３μｍのものを作製した。
このような表面層を有する感光体は初期特性、エージン
グ特性ともに、上記した実施例で記した膜厚０．０１〜
０．１ ｔＬ ｍのものと同等で良好な結果を示した。
グ特性ともに、上記した実施例で記した膜厚０．０１〜
０．１ ｔＬ ｍのものと同等で良好な結果を示した。
しかし、残留電位が３０Ｖ〜５０Ｖ生じた。この程度の
残留電位は感光体として使用上大きな問題とはならない
が、少ない方が好ましい。また膜厚を０，３μｍＬＪ、
上にすると残留電位が大きくなり望ましくない。
残留電位は感光体として使用上大きな問題とはならない
が、少ない方が好ましい。また膜厚を０，３μｍＬＪ、
上にすると残留電位が大きくなり望ましくない。
ｆ２１ ＳｉＦ４．Ｎ２．Ｎ２の混合ガスから作製さ
れたフッ素を含むａ ５ＩＮｘ＋。
れたフッ素を含むａ ５ＩＮｘ＋。
フッ素を含むａ −５ｉＮｘを表面層として、Ｓ ｉ
Ｆ４ 、Ｎ２ 、 Ｎ２の混合ガスから作製した。
Ｆ４ 、Ｎ２ 、 Ｎ２の混合ガスから作製した。
作製した暎のエネルギーバンドギャップが２、ＯｅＶ以
上の場合、実施例と同様の良好な特性を示した。
上の場合、実施例と同様の良好な特性を示した。
〈発明の効果〉
以上のように本発明によれば、光導電層上に、フッ素を
添加したアモルファス窒化シリコンよりなる表面層を形
成することにより、表面の安定化を図ることが出来、そ
の結果として、アモルファスシリコン感光体の信頼性を
向上することができる。
添加したアモルファス窒化シリコンよりなる表面層を形
成することにより、表面の安定化を図ることが出来、そ
の結果として、アモルファスシリコン感光体の信頼性を
向上することができる。
図は本発明の一実施例の電子写真感光体の構造を示す断
面図である。 １・・・基板（ドラム）、２・・・基板側プロ７キング
層、３・・・アモルファスシリコン（ａ−８ｉ） 先導
ｉ層、４・・フン素添加窒化シリコンよりなる表面層。
面図である。 １・・・基板（ドラム）、２・・・基板側プロ７キング
層、３・・・アモルファスシリコン（ａ−８ｉ） 先導
ｉ層、４・・フン素添加窒化シリコンよりなる表面層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アモルファスシリコンを主成分とする光導電層と、 該光導電層上に形成されたフッ素を添加したアモルファ
ス窒化シリコンよりなる光学的エネルギーバンドギャッ
プの大きな表面層と を備えて成ることを特徴とする電子写真感光体。 ２、前記表面層のフッ素を添加したアモルファス窒化シ
リコンの光学的エネルギーバンドギャップが２．０ｅＶ
以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の電子写真感光体。 ３、前記表面層の膜厚が０．０１〜０．１μｍであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項記
載の電子写真感光体。 ４、前記表面層の膜厚が０．１〜０．３μｍであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載
の電子写真感光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18614984A JPS6163852A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 電子写真感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18614984A JPS6163852A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 電子写真感光体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6163852A true JPS6163852A (ja) | 1986-04-02 |
Family
ID=16183236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18614984A Pending JPS6163852A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6163852A (ja) |
-
1984
- 1984-09-04 JP JP18614984A patent/JPS6163852A/ja active Pending
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