JPS62113154A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

Info

Publication number
JPS62113154A
JPS62113154A JP25403985A JP25403985A JPS62113154A JP S62113154 A JPS62113154 A JP S62113154A JP 25403985 A JP25403985 A JP 25403985A JP 25403985 A JP25403985 A JP 25403985A JP S62113154 A JPS62113154 A JP S62113154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoreceptor
layer
surface layer
boron
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25403985A
Other languages
English (en)
Inventor
Toyoki Kazama
風間 豊喜
Koichi Aizawa
宏一 会沢
Kenichi Hara
健一 原
Toshiyuki Iijima
飯島 俊幸
Yukio Takano
幸雄 高野
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP25403985A priority Critical patent/JPS62113154A/ja
Publication of JPS62113154A publication Critical patent/JPS62113154A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G03G5/082Photoconductive 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
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers
    • 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
    • G03G5/082Photoconductive 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
    • G03G5/08285Carbon-based

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、光導電層としてアモルファスシリコン(a 
−Si)を用いた電子写真・感光体に関する。
〔従来技術とその間眉点〕
従来、電子写真感光体として例えばアモルファスSe 
、またはアモル7アx Se 1cAa 、 Te 、
 Sbなどの不純物をドープした光導電性材料を用いた
感光体、あるいはZnOやCdSなどの光導電性材料を
樹脂バインダーに分散させて用いた感光体などが使用さ
れているうしかしながら、これらの感光体は耐熱性、環
境汚染性、礪緘的強度の点で問題がある。
近年、光導電層としてアモルファスシリコンを用いるこ
とによって、これら従来の電子写真感光体の欠点を解決
する技術が提案されている。蒸着あるいはスパッタリン
グによって作調されだa −8iは暗所での比抵抗がl
θΩ備と低く、また、光導電層が極めて小さいので電子
写真感光体用の光導を注材料としては1ましくない、こ
のようなa−8iでは、5f−8i@合が切れた、いわ
ゆるダングリングボンドが生成し、この欠陥に起因して
エネルギーギャップ内Vc8<の局在準位が存在する。
このために熱励暖担本のホッピング伝導が生じて音比低
抗が小さくなり、またyt、励趨田本が局在準位に捕鴫
されるために光導41生が悪くなっている。
これに対してシランガス(Sift)のグロー放電分解
または光CVDによって作製した水素化アモルファスシ
リコン(a −St (H) )では上記欠陥を水素原
子(H)で捕獲し、5iiCHを結合させることによっ
てダングリングボンドの数を大幅に低減できるので光導
電性が極めて良好になり、p型およびn型の価電子制御
も可能となったが、暗比抵抗値は高々10〜10Ω口で
あって電子写真感光体として充分な100個以上の比抵
抗値に対してまだ低い。
従ってこのよりなa−8i()f)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位が低い。
しかし、このようなa −Si (H) Kはう素を適
せドープすれば、暗比抵抗を100譚以上まで高めて電
荷保持機能を付与することができ、カールソン方式によ
る複写プロセスに適用することを可能にしている。
このよりなa −St (H)を表面とする感光体は初
期的には良好な画像が得られるものの、長期間大気中あ
るいは高湿中に保存しておいた後酌濠評価した場合、し
ばしば画像不良を発生することが判明している。また、
多数回複写プロセスを4験するとしだいに:i象ノチけ
を生じてくることもわかっている。このような劣化した
、感光体は特に高湿中において、両種・・ヂは全発生し
やすく、複写回数が増すと噺家ぼけを生じ始める臨が湿
度はしだいにドがる1頃向があることが確かめられてい
る。
上述のとと(、a−8t(H)感光体は長期にわたって
大気や湿気にさらされることにより、あるい、は複写プ
ロセスにおけるコロナ放−!などで生成される化学種(
オゾン、窒素酸化物2発生機浚発など)により、感光体
表面層 らかの化学的な変質によって画像不良を発生するものと
考えられているが、その劣化メカニズムについてはこれ
゛までにまだ十分な検討はなされていない。このような
画象不良の発生を防止し耐刷性を向上するために、a−
Si(H)感光体の表「@【保護―全没けて化学的安定
化を(・4る方法が試みられている。例えば、表面i呆
護層として水雲化アモルファス炭化シリ:+7 (a 
−Sty Ct−x(H) 、 O(Xくl)、あるい
は水素化アモルファス窒素化/リ−y 7 (a −S
ix N1−z(H) + 0 < X < ’ )を
設けることによって感光体表面層の複写プロセスあるい
は環境雰囲気による劣化を防ぐ方法が仰られている(4
!開昭57−115559号公報)。しかし、表面保f
1層中の炭素濃度あるいは窒素濃度を最適な値に選べば
耐刷性をかなり改良することができるが、高湿雰囲気中
(RH80%以上)での耐刷性を推持することができず
、数万枚の複写プロセスを経験すると相対湿度60X台
でUJiJ像ぼけを発生し、これらの表面保護層を付与
しても、耐刷性、耐湿性を大幅に向上することができな
い状況にある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、長期保存及び繰り返し使用に際しても
劣化現安を起こさず、高湿雰囲気中においても画像不良
などの特性の低下がほとんど観測されない、感光体とし
ての特性が常時安定していてほとんど使用環境に制約を
受けない耐久性、耐刷性、耐湿性に優れかつ残留電位の
低いa −8i系感光体を提供することにあるう 〔発明の要点〕 本発明によれば、導く性基体上にアモルファスシリコン
系材料からなる感光9を有し、さらに表面ノ脅によって
被覆されるものにおいて、表置・優がほう素を含む水素
化アモルファス炭素からなることによって上記の目的が
達成されろ。
ここでa  81系の感光′→とけ、It料的には水素
化アモルファスシリコン(a −5i(f())、水素
化弗素化アモルファスシリコン(a −5i(F、H)
) 、 t=1化アモルファス考化シリコン(a −5
ix−x Cx(H))(0<X<1)、水素化弗鳶化
アモルファス’−jt化シリ−yン(a−8ix −x
 CI(F、H))(0<X< 1 )  。
水素化アモルファス窒化シリコン(a −Si Nx(
H))(0<X<4/3)、水素化部老化アモルファス
酸化シリ:77 (a−8to!(F、H))(0(X
(2) 、のうちの少なくとも一つを用いた層あるいは
これら・に不純物をドープした1場である。
、・よう素を含む水素化アモルファス炭べ(a−C(H
) ) +は、病体的にX線あるいは電子樽による回折
像が明確でない膜であり、たとλ−一部に拮晶部を含ん
だとしてもその比率は低いことを冴来しているっさらに
膜中の水泗濃変が感光層あるいはバッファ層との密着性
の点から40原子%以下であることが望ましい。水素は
炭層と結合してその赤外線吸収スペクトルにおいて少な
くとも2900 cm 近辺の吸収が存在する。表面層
の赤外線吸収スペクトルの2920 cmにおける吸収
係数αlと2960 cmにおける吸収係数α2の比α
2/α1が0.8以上であることが耐柚1性の点で望ま
しい。
はう素は、電気的にアモルファス炭素表面層の整合性を
良くして残留1位を低減する効果があり、その濃度は、
0.01原子に以上1原子%以下であることが望ましい
表面層の膜厚は0.005μm以上1μm以下が1まし
く、エネルギーギャップは2.2eVL!J、上3.2
eV以F13 ゛ 屈折率は1.5以上2.6以’F、 f!Ifば1.2
g/c!n以上が好ましい。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明による感光体の一実施例の構造を示し、
Alまたはステンレス屑などからなる導電性基体lの上
にa−8t系感光層2)a−C(団表面1−3が積層さ
れている。ここで導電性基体は円筒状、シート状のいず
れでも良く、材質的にはガラスあるい7if11脂上に
導電処理をほどこしたものでも良い。必要に応じて42
図に示すように感光ld 2と基本1との間にブロッキ
ング+44 、あるいは表面1−との間にバッファj彊
5のような機q目分離1−を設けることも有効である。
ブロッキング1−4の目的は、導taS体1からの′1
!荷の注入を阻止することである。材料的にはAl2O
3、AIN 、 SiO、SiO2,a −5it−r
 Cr(F、H) 。
a−8iNz(H) 、 a−C(H) 、 a−C(
F) 、周期律表■族、■族の元素をドープしたa−C
(H) 、 a−C(F) 、 a −5i(H)など
を使用できる。バッファ層5の目的は、光導ctf2と
表面屠体との材料的異16質性を緩和することで、材料
的にはa−8ir−xcx(H) 、 a −Sil 
−x Cx(F、H)、 a −5iNz (H) 、
 a −5iOx(H) 、 a −5iOx(F、H
)などを使用できる。
第3図はアモルファス膜の生成装置を示し、真空4’i
llの内部に基体1の保持部12とそれに対向する一F
tli13が配置され、保持部12.電極13にはそれ
ぞれヒータ14 、15が備えられている。導電性基体
1を保持部12に固定し、真空槽11内の圧力を10°
’To r rになるように排気ポンプ16により排気
パルプ17を介して排気する。基体1および電極13の
iffを所定温度になるようにヒータ14およびヒータ
15により加熱する。保持部12と導電性基体1は周方
向の膜均一性を出すために回転する。
次に原料ガスの圧力容器21〜25の中から成膜に必要
なガス圧力容器、例えば21のパルプ18を開け、流量
凋節計19を通し、ストップパルプ20を開けて、真空
槽11の中′に所要のガスを供給する。他のガスについ
ても同様である。次に、槽内圧力を所定の圧力、例えば
o、ooi〜5TorrK調整後、高周波(RF)電源
31から高周波(13,56ME(z)i力を絶縁材3
2を通して対向電極13に供給し、13と基本1との間
にグロー放電を発生させて成膜を行う。
はう素を含むa−C(H)表面層の作製のためには圧力
容器より、例えばC2H4とB2H6を供給し、基体温
度は0〜200℃好適には50〜150℃が1ましく、
単位ガス1当たりのガスの分解に要するエネルギーは3
00J / cc〜20000 J / ccが望まし
く、ガス圧0.001〜0.5 Torrが望ましい。
成膜時には。
外部からバイアスを圧を加えることも膜質の制御−ヒ有
効である。またRF枚框の場合は自然にバイアスが発生
してくる。これを通常は自己バイアスと呼んでいるが、
このようなバイアス電圧は+100〜500v、−10
0〜−1500Vカ適シテイルう実砲例1 トリクロルエチレンで脱1旨洗争したA1の円筒基本1
を真空v111の保持部12に固定し、原料ガスとして
SiH4、B2H6を供給し次の条件で事さ0.2μm
のプロツキングパ14を形成した。
5iH4(100顎流量  2500C/分B2H6(
5000ppM、Hzペース)流に  20cc 7分
ガス圧      Q、5 Torr RFi力     50W 基体@度     200℃ 成膜時間     10分 さらにこのヒに、東料ガスとしてSiH4,B2H6f
用いて次の条件で感光1.12をH+%さ25μm形成
したっS 1H4(100%)流量200cO/分B2
H6(20ppM、H2ベース)流量  IQcc/分
ガス圧     1.2 Torr RF電力    300W 基体温度    200℃ 成膜時間    3時間 さらにこの上に、原料ガスとしてSiH4,CH4。
B2H6を用いてバッファ1#5を厚さ0.1μm形成
した。
5iH4(100イ)流量 1OOCCZ分CH4(1
00%)流量 80CCZ分B 2H6(2000p 
pM、 H2ベース)流量  15cc/分ガス圧  
   1.QTorr RFイカ    200W 基体温度    200℃ 成膜時間    2分 最後にこの上に、次の条件でa −C(H)表面1#3
を厚さ帆2μm形成した。
CH4(100%)流’t   10cc/分B2H6
(H2ヘース0.1%)流t1ccZ分ガス圧    
 0.08 Torr RF を力    400W 基体温度    90〜110℃ 成膜時間    15分 基体温度はいずれも赤外線1度、升と熟慮対により測定
した。表面層3のエネルギーギャップは2.7eV、 
[の密度は1.3g / cm 、屈折率は1.9でヌ
ープ硬度ば2000KL1f /−で1ちった。また熱
放出から測定した水素導度は35原子%、IMAで測定
したほう素#度は0.03原子琴であった。
上記実施例1の感光、体をカールソン方式の普通紙複写
機に装着し、5万枚のコピーを実施したが、極めて鮮明
な画1象が得られたつまた、5万枚コピー実施後のコピ
ーテストにおいて、温度35℃、相対湿度85Xの雰囲
気におけるコピーにおいても画像は鮮明であった。比較
のため上の実施例1とくらべて表面層3だけ設けない感
光体を炸裂し、同様に5万枚コピー実施後、雰囲気を変
えてコピーテストを行ったが、tハ度35℃、相対湿度
60%の雰囲気ですでに画像分解能が低下し、画1象ぼ
けが生じた。従ってこの表面層3を形成することにより
耐湿性が向上したことがわかる。このような耐湿性の向
上は、バッファ;#5を形成しないで感光層2の上に直
接a−C(H)表面層3を形成した感光体と感光ノー2
の上に他の層を形成しない感光体とを比較した場合にも
見られた。
実施列2 実施例1と同様な手順、同じ条件でバッファ1優5まで
を形成し、最後の表面f−3の成膜に際して、表面jI
l中に含まれる。・よう素潰変を第1表に示すように8
段階に変えた感光体を作製し、その特性を調べた。・感
光体を周速150 m / secで回転させながら暗
所でコロナ電圧6kV 、コロナ電流140μAで感光
体表面を帯べしたときのα位を測定して帯電位とし、こ
の帯べした感光体表面を所定の光量の光で4光した後の
α位を測定して残留電位とした。その測定結果を表面−
はう素慶変に対応させて第1表に示す。
第1表 表面−中のほう素濃度の増加につれてノ曳留I埋位は或
少しほう水添加の効采は明らかである。残留′α位が大
きいと纜写゛面1象上白砥部にトナーが付着して汚れが
発生するが、はう素を0.01原子%桿変添加すると残
留4位は20V程度となり実用上問題のないレベルとな
る。
反面、はう属i食度と共に帯(位・:ハ徐々に低下する
が、特にほう素潰rf、3原子%と多くなると帯電位は
1瑞に低くなる。帯電位と残留電位の箒であるコントラ
スト電位がこのように400V以下と低くなると復写・
面像の、舞変が低下して実用上間壜となる。
画1411:が充分高く、かつ白紙部に汚れの見らルな
い良好な複写1而咬を得るためには饅面層中のほう素・
精度が0.01〜1.0原子%の範囲が望ましいことが
判る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、a−8i系感光層を有する電子写真感
光体の表面をさらにほう素を含むa−C(H)膜で被覆
する。このような表面、I−を形成することにより、a
−8i系光導電性材料の優れた特性を損なうことなく感
光体の化学的安定性、耐湿性、#刷性を大幅に向上させ
ることができ、長期保存および操り返し使用に際しても
劣化現象を起こさず、高湿雰囲気中においても画像不良
などの特性の低下がほとんど見られない、感光体として
の特性が常時安定していてほとんど使用環境に制約を受
けない、耐久性、耐刷性、叶湿性に優れ、かつ、残留電
位の低いa−St系電子写真感光体を得ることが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の層構成を示す断面図、第2
図は別の実施例の1構成を示す断面図、第3図は本発明
の実施に用いる製造装置の一例の構成図である。 l・・・導電性壱本、2・・・a−3t系感毘I#、3
・・・a−C(H)表面j−14・・・ブロッキング層
、5・・・バッファ層。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)導電性基体上にアモルファスシリコン系材料からな
    る感光層を有し、さらに表面層によって被覆された電子
    写真感光体において、前記表面層がほう素を含む水素化
    アモルファス炭素からなることを特徴とする電子写真感
    光体。 2)特許請求の範囲第1項記載の感光体において、表面
    層のほう素濃度が0.01原子%以上1原子%以下であ
    ることを特徴とする電子写真感光体。 3)特許請求の範囲第1項記載の感光体において、表面
    層の水素濃度が40原子%以下であることを特徴とする
    電子写真感光体。
JP25403985A 1985-11-13 1985-11-13 電子写真感光体 Pending JPS62113154A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25403985A JPS62113154A (ja) 1985-11-13 1985-11-13 電子写真感光体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25403985A JPS62113154A (ja) 1985-11-13 1985-11-13 電子写真感光体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62113154A true JPS62113154A (ja) 1987-05-25

Family

ID=17259387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25403985A Pending JPS62113154A (ja) 1985-11-13 1985-11-13 電子写真感光体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62113154A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS58192044A (ja) 感光体
US4683186A (en) Doped amorphous silicon photoconductive device having a protective coating
US4794064A (en) Amorphous silicon electrophotographic receptor having controlled carbon and boron contents
JPS61219961A (ja) 電子写真感光体
JPH0256664B2 (ja)
JPS61219962A (ja) 電子写真感光体
JPS62113154A (ja) 電子写真感光体
JPS62272275A (ja) 電子写真感光体
JPS61223749A (ja) 電子写真感光体
JPH0740138B2 (ja) 電子写真感光体
JPS61250655A (ja) 電子写真感光体
JPS61278859A (ja) 電子写真感光体の作製方法
JPH0511305B2 (ja)
JPS6325662A (ja) 電子写真感光体
JPS62141564A (ja) 電子写真感光体
JPH0683091A (ja) 電子写真感光体及びその製造法
JPS60235151A (ja) 感光体
JPS61160753A (ja) 電子写真感光体
JPS61165762A (ja) 電子写真感光体
JPS61223748A (ja) 電子写真感光体
JPS5967543A (ja) 記録体
JPH01214871A (ja) 電子写真感光体
JPH02110469A (ja) 電子写真感光体
JPS61160752A (ja) 電子写真感光体
JPS60235149A (ja) 感光体