JPS625251A - Electrophotographic sensitive body - Google Patents
Electrophotographic sensitive bodyInfo
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- JPS625251A JPS625251A JP14324185A JP14324185A JPS625251A JP S625251 A JPS625251 A JP S625251A JP 14324185 A JP14324185 A JP 14324185A JP 14324185 A JP14324185 A JP 14324185A JP S625251 A JPS625251 A JP S625251A
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- 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明はマイクロクリスタリンシリコンを使用した電子
写真感光体に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor using microcrystalline silicon.
[発明の技術的背景とその問題点]
従来から電子写真感光体の光導電層を構成する材料とし
て、Cd 3%Zn 013e 、 3e −Te 。[Technical background of the invention and its problems] Cd 3%Zn 013e, 3e-Te has conventionally been used as a material constituting the photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor.
アモルファスシリコン(a−3i )等の無機材料や、
ポリ−N−ビニルカルバゾール(PVCz)、トリニト
ロフルオレン(TNF)等の有機材料が主に知られてい
る。Inorganic materials such as amorphous silicon (a-3i),
Organic materials such as poly-N-vinylcarbazole (PVCz) and trinitrofluorene (TNF) are mainly known.
しかしながら、これら公知の材料は、光導電材料として
使用する場合材料として種々問題があり、システムの特
性をある程度犠牲にして、情況に応じて使いわけされて
いるのが現状である。However, these known materials have various problems when used as photoconductive materials, and at present they are used differently depending on the situation, sacrificing the characteristics of the system to some extent.
例えば3e SCd Sは本質的に人体に対して有害な
材料であり、これらを製造するにあたっては安全対策上
、特別の配慮を必要とし、このため製造装置が複雑とな
ったり、その製作に余分な費用を必要とし、特にSeの
場合には回収の必要もあるため、その回収費用も材料コ
ストにはねかえうてくるという問題があった。また特性
面から見ると、例えば3eや3e−TOでは、結晶化温
度が65℃と低いため複写を繰り返し行なっている間に
結晶化が起こり、残霜、その他の点で実用上問題が生じ
やすく、結局使用寿命が短いという欠点があった。また
ZnOについては、材料の物性上、酸化や還元が起こり
やすく、環境雰囲気の影響を著しく受は易いために信頼
性に乏しいという問題があった。For example, 3e SCd S is a material that is inherently harmful to the human body, and special considerations for safety measures are required when manufacturing these materials, which may result in complicated manufacturing equipment or unnecessary manufacturing costs. This is expensive, and especially in the case of Se, there is a need for recovery, so there is a problem in that the recovery cost also adds up to the material cost. Also, from a characteristics perspective, for example, 3e and 3e-TO have a low crystallization temperature of 65°C, so crystallization occurs during repeated copying, which tends to cause residual frost and other practical problems. However, it had the disadvantage of a short service life. Furthermore, ZnO has the problem of poor reliability because it is easily oxidized and reduced due to the physical properties of the material and is extremely susceptible to the influence of the environmental atmosphere.
さらに有機光導電材料については、PVCzやTNF等
は、有機材料であるために、熱安定性、耐摩耗性に乏し
く、製品ライフが短いという欠点があった。Furthermore, regarding organic photoconductive materials, PVCz, TNF, and the like have the drawbacks of poor thermal stability and abrasion resistance and short product life because they are organic materials.
一方アモルファスシリコンは、近年光電変換材料として
注目されており、太陽電池、薄膜トランジスタ、イメー
ジセンサ−への応用が盛んに行なわれているほか、電子
写真感光体の光導電材料としても検討がなされている。On the other hand, amorphous silicon has recently attracted attention as a photoelectric conversion material, and is being widely used in solar cells, thin film transistors, and image sensors, and is also being considered as a photoconductive material for electrophotographic photoreceptors. .
このアモルファスシリコンは、電子写真用感光体として
用いた場合、前述の他の材料にはない以下のような長所
を備え、電子写真用感光体材料として期待されており、
すでにカールソン方式に基づいて感光体としての検討が
進められている。When used as an electrophotographic photoreceptor, this amorphous silicon has the following advantages not found in the other materials mentioned above, and is expected to be used as an electrophotographic photoreceptor material.
Studies are already underway on using it as a photoreceptor based on the Carlson method.
■ 無公害の材料であり、回収、処狸の必要がない。■ It is a non-polluting material and does not require collection or disposal.
■ 他の電子写真用感光体より、可視光領域で高い分光
感度を有している。■It has higher spectral sensitivity in the visible light region than other electrophotographic photoreceptors.
■ 表面硬度が高く、耐摩耗性、対衝撃性に優れている
。■ High surface hardness, excellent wear resistance and impact resistance.
このアモルファスシリコン膜は、一般に原料としてシラ
ン類を用いてグロー放電分解法により形′ 成されて
いるが、その電気的、光学的特性は、膜形成時に膜中に
取り込まれる水素の量により大きく左右される。This amorphous silicon film is generally formed by glow discharge decomposition using silanes as raw materials, but its electrical and optical properties are greatly influenced by the amount of hydrogen incorporated into the film during film formation. be done.
すなわち、アモルファスシリコン膜中に取り込まれる水
素の借が多くなると光学的バンドギャップが大きくなっ
て高抵抗化するが、それにともなって長波長光に対する
光感度が低下してしまい、例えば半導体レーザを搭載し
たレーザビームプリンタに使用することが困難となる。In other words, as more hydrogen is incorporated into the amorphous silicon film, the optical bandgap becomes larger and the resistance becomes higher. This makes it difficult to use with laser beam printers.
この長波長光に対する感度を高める方法として、例えば
シラン類とゲルマンGeH+とを混合し、グロー放電分
解を行なうことにより光学的バンドギャップの狭い膜を
成膜することも行なわれているが、一般にシラン類とQ
eH<とでは最適基板温度が異なり、したがって、形成
された膜は構造欠陥が多く良好な光導電性が得られない
。さらに(]QeHの廃ガスは酸化されると有毒となり
、廃ガス処理も複雑となってしまうという問題もある。As a method to increase the sensitivity to long wavelength light, for example, silanes and germane GeH+ are mixed and a film with a narrow optical band gap is formed by glow discharge decomposition. Class and Q
The optimum substrate temperature differs when eH<, and therefore, the formed film has many structural defects and good photoconductivity cannot be obtained. Furthermore, there is also the problem that the waste gas from QeH becomes toxic when oxidized, making waste gas treatment complicated.
またアモルファスシリコン膜中の水素の含有量が多い場
合、成膜条件によっては(81H2)n 、S+ H2
等の結合構造を有するものが膜中で支配的となり、その
結果、ボイドを多く含みシリコンダングリングボンドが
増大するため、光導電性が悪化して電子写真感光体とし
てゆ使用し難いものとなる。In addition, if the hydrogen content in the amorphous silicon film is high, depending on the film formation conditions, (81H2)n, S+ H2
Those with such bonding structures become dominant in the film, and as a result, the film contains many voids and the number of silicon dangling bonds increases, resulting in poor photoconductivity and making it difficult to use as an electrophotographic photoreceptor. .
これとは逆にアモルファスシリコン膜中に取り込まれる
水素の農が低下すると、光学的バンドギャップが小さく
なって、低抵抗化するが長波長光に対する光感度は増加
するようになる。しかし、その反面水素含有量が少ない
と、シリコンのダングリングボンドを補償しなくなるた
め発生したキャリアの移動速度や寿命が低下し、光導電
性が低下してしまい電子写真感光体としてやはり使用し
難いものとなる。Conversely, when the amount of hydrogen incorporated into the amorphous silicon film decreases, the optical bandgap becomes smaller, resulting in lower resistance, but the photosensitivity to long wavelength light increases. However, on the other hand, if the hydrogen content is low, it will not compensate for the dangling bonds of silicon, which will reduce the movement speed and lifetime of the generated carriers, resulting in a decrease in photoconductivity, making it difficult to use as an electrophotographic photoreceptor. Become something.
このようにアモルファスシリコンは、その中に取り込ま
れる水素の量により特性が大きく左右されるので適正な
製造条件の幅が狭いという問題があった。またアモルフ
ァスシリコン層の形成速度は非常に小さく生産性が極め
て低いという問題もあった。As described above, the characteristics of amorphous silicon are greatly influenced by the amount of hydrogen taken into it, so there has been a problem that the range of suitable manufacturing conditions is narrow. Another problem was that the rate of formation of the amorphous silicon layer was extremely slow, resulting in extremely low productivity.
これらの問題を解決すべくアモルファスシリコンに代え
てマイクロクリスタリンシリコンを用いることも検討さ
れてはいるが、感光体特性として必要な高抵抗でしかも
高い光感度という両方の特性を単層の感光体で満足させ
ることはきわめて困難であった。Although the use of microcrystalline silicon instead of amorphous silicon is being considered to solve these problems, it is difficult to use a single-layer photoconductor that has both the necessary characteristics of high resistance and high photosensitivity. It was extremely difficult to satisfy them.
[発明の目的]
本発明はかかる従来の問題を解決すべくなされたちので
、生産性が高く、高抵抗でかつ広い波長領域にわたって
高い感度を有し、さらに基板との密着性が良好で、耐環
境性に優れた電子写真感光体を提供することを目的とす
る。[Object of the Invention] The present invention has been made to solve these conventional problems, and therefore has high productivity, high resistance, high sensitivity over a wide wavelength range, good adhesion to the substrate, and durability. The purpose is to provide an electrophotographic photoreceptor with excellent environmental friendliness.
[発明の概要]
すなわち本発明は、導電性支持体上に、周期律表第■族
または第V族の元素を不純物として含み主としてマイク
ロクリスタリンシリコンからなるブロッキング層と、周
期律表第■族または第V族の元素を不純物として含み主
としてマイクロクリスタリンシリコンからなる光導電層
が順に形成された電子写真感光体において、前記ブロッ
キング層および/または光導電層中の周期律表第■族ま
たは第V族の元素の濃度を膜厚方向に変化させ、かつ導
電性支持体側近傍を最大濃度とすることにより、生産性
を向上させ、高抵抗でかつ広い波長領域にわたって高い
感度をも“たせ、さらに基板との密着性、耐環境性を向
上させたものである。[Summary of the Invention] That is, the present invention provides a blocking layer mainly consisting of microcrystalline silicon containing an element of group Ⅰ or V of the periodic table as an impurity on a conductive support, and a blocking layer containing an element of group Ⅰ or V of the periodic table as an impurity, In an electrophotographic photoreceptor in which a photoconductive layer containing a Group V element as an impurity and consisting mainly of microcrystalline silicon is sequentially formed, the blocking layer and/or the photoconductive layer contains a Group Ⅰ or V group of the periodic table. By changing the concentration of the elements in the film thickness direction and having the maximum concentration near the conductive support side, productivity is improved, high resistance is achieved, and high sensitivity over a wide wavelength range is achieved. It has improved adhesion and environmental resistance.
本発明の電子写真感光体は、第1図に示すように、Aβ
等の導電性支持体1上に、主としてマイクロクリスタリ
ンシリコンからなるブロッキング1l12と光導Ti1
13が順に形成されてなり、この光導電m3上には、必
要に応じて、この光導電層3の保護あるいは表面での光
反射による光損失の防止を目的として、3isN鴫、S
iO2,5IC1AJ203 、 a−8i N
: H,a−8t Q ll 、 a −3i
C:H等の無機化合物やポリ塩化ビニル、ポリアミド等
の有機材料からなる表面層4が形成されている。As shown in FIG. 1, the electrophotographic photoreceptor of the present invention has Aβ
On a conductive support 1 such as
13 are formed in this order, and on this photoconductive layer 3, 3isN and S are formed as necessary for the purpose of protecting this photoconductive layer 3 or preventing light loss due to light reflection on the surface.
iO2,5IC1AJ203, a-8i N
: H, a-8t Qll, a-3i
A surface layer 4 made of an inorganic compound such as C:H or an organic material such as polyvinyl chloride or polyamide is formed.
本発明の電子写真感光体のブロッキング層の膜厚は、1
00人〜10μ賞、光導111層の膜圧は1〜80μ曹
、好ましくは5〜50μ嘗の範囲とされている。The thickness of the blocking layer of the electrophotographic photoreceptor of the present invention is 1
The film thickness of the light guiding layer 111 is in the range of 1 to 80 μm, preferably 5 to 50 μm.
本発明においては、ブロッキング層と光導電層のいずれ
もこのマイクロクリスタリンシリコンから主に構成され
るが、少なくとも一方の層にアモルファスシリコンが混
合あるいは積層されていることが望ましい。In the present invention, both the blocking layer and the photoconductive layer are mainly composed of this microcrystalline silicon, but it is preferable that amorphous silicon is mixed or laminated in at least one layer.
本発明に用いられるマイクロクリスタリンシリコンは、
次のような物性上の特徴を備えた微結晶シリコンであっ
て、アモルファスシリコン、ポリクリスタリンシリコン
(多結晶シリコン)とは明確に区別される。The microcrystalline silicon used in the present invention is
Microcrystalline silicon has the following physical characteristics and is clearly distinguished from amorphous silicon and polycrystalline silicon (polycrystalline silicon).
即ちX線回折測定を行なうと、アモルファスシリコンは
無定型であるため、ハローが現れるのみで回折パターン
を認めることはできないが、マイクロクリスタリンシリ
コンは2θが27〜28.5’の付近に結晶回折パター
ンを示し、またポリクリスタリンシリコンは暗抵抗が1
06Ω・1以下であるのに対しマイクロクリスタシリコ
ンは10Ω・1以上である。そしてこのようなマイクロ
クリスタシリコンは約数十オングストローム以上の粒径
の微結晶が集合して形成されていると考えられる。That is, when performing X-ray diffraction measurements, since amorphous silicon is amorphous, only a halo appears and no diffraction pattern can be observed, but microcrystalline silicon has a crystalline diffraction pattern in the vicinity of 2θ of 27 to 28.5'. , and polycrystalline silicon has a dark resistance of 1
0.6Ω·1 or less, whereas microcrystal silicon has a resistance of 10Ω·1 or more. It is thought that such microcrystal silicon is formed by aggregation of microcrystals with a grain size of approximately several tens of angstroms or more.
本発明の電子写真感光体におけるブロッキング層は、導
電性支持体からの電荷の注入を阻止するためのもので、
カールソンプロセスにおいて、例えば感光体表面に正帯
電を行なわせるときには支持体側から電子の注入を阻止
するためにP型層とし、また感光体表面を負帯電で用い
るときには支持体側から正孔の注入を阻止するためにN
型層とする。The blocking layer in the electrophotographic photoreceptor of the present invention is for preventing charge injection from the conductive support,
In the Carlson process, for example, when the photoreceptor surface is positively charged, a P-type layer is used to prevent the injection of electrons from the support side, and when the photoreceptor surface is negatively charged, it is used to prevent the injection of holes from the support side. N to do
Use as a mold layer.
マイクロクリスタリンシリコンに含有させる不純物元素
としては、P型にする場合には周期律表第1II族の元
素、たとえばB、Aft、Ga % ln 。The impurity elements to be contained in the microcrystalline silicon include elements of group 1II of the periodic table, such as B, Aft, and Ga % ln in the case of P-type.
T1等が好ましく、N型にする場合には周期律表第V族
の元素、たとえばN、、P、As 、Sb 、Bi等が
好ましい。そしてこれらのP型不純物、N型不純物のド
ーピングにより、支持体側から電荷が光導電層へ注入し
てくることが防止され、光感度特裡が向上し、かつi型
となって高抵抗化する。T1 and the like are preferred, and in the case of N-type, elements of group V of the periodic table, such as N, P, As, Sb, Bi, etc. are preferred. Doping with these P-type impurities and N-type impurities prevents charge from being injected into the photoconductive layer from the support side, improving photosensitivity and making it i-type, resulting in high resistance. .
ブロッキング層中の周期律表第■族または第V族の元素
の濃度は、主としてマイクロクリスタリンシリコン膜の
導電性支持体側から表面側に向かって連続的に減少する
ようにされている。この第■族または第V族の元素濃度
の減少は、膜圧方向に同じ割合いで減少しても、異なる
割合いで減少してもよ(、また、場合によっては段階状
に減少していてもよい。第2図(a)〜<i>は膜厚方
向の不純物元素の濃度分布のパターンを示したもので、
本発明における不純物元素濃度の減少のパターンは・こ
のいずれであってもよい。なお、支持体に平行な面にお
ける分布は均一であることが望ましい。The concentration of the element of Group 1 or Group V of the periodic table in the blocking layer is made to decrease continuously from the conductive support side to the surface side of the microcrystalline silicon film. This reduction in the concentration of Group II or Group V elements may occur at the same rate or at different rates in the film thickness direction (or, in some cases, it may decrease in stages). Good. Figures 2(a) to <i> show the concentration distribution patterns of impurity elements in the film thickness direction.
The pattern of decrease in impurity element concentration in the present invention may be any of the above. Note that it is desirable that the distribution in a plane parallel to the support be uniform.
本発明におけるこれらのマイクロクリスタリンシリコン
層には、水素原子が0.1〜30原子%含まれているこ
とが望ましい。水素原子をこの範囲で含むときは暗抵抗
と明抵抗比が調和のとれたものとなって光導電特性の優
れた電子写真感光体が得られる。またマイクロクリスタ
リンシリコン層中に窒素、炭素および酸素のいずれか1
種の元素を含有させることにより、暗抵抗を大きくし、
光導電特性を高くすることができる。これらの元素はマ
イクロクリスタリンシリコンの粒界に析出し、またSi
のダングリングボンドのターミネータとして作用し、バ
ンド間の均整帯中に存在する状態密度を減少させ、上述
した効果を奏するものと考えられる。These microcrystalline silicon layers in the present invention preferably contain 0.1 to 30 atomic percent of hydrogen atoms. When the hydrogen atoms are contained within this range, the dark resistance and bright resistance ratios become harmonious, and an electrophotographic photoreceptor with excellent photoconductive properties can be obtained. In addition, any one of nitrogen, carbon, and oxygen is present in the microcrystalline silicon layer.
By containing seed elements, the dark resistance is increased,
Photoconductive properties can be improved. These elements precipitate at the grain boundaries of microcrystalline silicon, and also
It is thought that this acts as a terminator for the dangling bonds, reduces the density of states existing in the equilibrium zone between the bands, and produces the above-mentioned effect.
本発明の電子写真感光体を!lJ造するには、アモルフ
ァスシリコンからなる感光体を製造する場合と同様に、
シランガスを原料ガスとして用い高周波グロー放電分解
法により導電性支持体上にマイクロクリスタリンシリコ
ンを堆積させればよいがアモルファスシリコンを形成す
る場合よりも支持体の温度を高めに設定し、高周波電力
を大きくすると形成され易くなる。このように支持体温
度を高め、高周波電力を大きくすることにより、原料ガ
ス(シラン等)の流量を増大させる仁とが可能となり、
その結果成膜速度を増大させることができる。また、原
料ガスのSi H4や5i2H*等の高次シランガスも
含め、水素で希釈したガスの場合には特にマイクロクリ
スタリンシリコンが効果的に形成され易くなる。The electrophotographic photoreceptor of the present invention! To manufacture LJ, as in the case of manufacturing a photoreceptor made of amorphous silicon,
Microcrystalline silicon can be deposited on a conductive support by high-frequency glow discharge decomposition using silane gas as a raw material gas, but the temperature of the support is set higher than when forming amorphous silicon, and the high-frequency power is increased. This makes it easier to form. In this way, by increasing the support temperature and increasing the high frequency power, it is possible to increase the flow rate of the raw material gas (silane, etc.).
As a result, the film formation rate can be increased. In addition, microcrystalline silicon is particularly easily formed when the raw material gas is diluted with hydrogen, including a high-order silane gas such as Si H4 or 5i2H*.
第3図はこのようなマイクロクリスタリンシリコンを成
膜するための装置の一例を概略的に示す図である。第3
図において5.6.7および8は反応ガスのボンベで、
例えばS i H4、B 2 Hs %H2、CH4等
の原料ガスが収容されている。これらの反応ガスのボン
ベ5〜8は圧力調整器R1〜R4および流ff1ll整
パルプv1〜V4を介して配t!IP1〜P4によりガ
ス混合器9に接続されている。そしてこのガス混合器9
は流m調整はバルブ■5を有する配管P5により反応容
器10に接続されている。反応容器10内には、円筒状
電極11および支持台12に載置されたドラム基体13
が同心的に配置され、円筒状電極11および支持台12
には高周波電源14が接続されている。FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of an apparatus for forming such a microcrystalline silicon film. Third
In the figure, 5.6.7 and 8 are reaction gas cylinders,
For example, raw material gases such as S i H4, B 2 Hs%H2, CH4, etc. are accommodated. These reactant gas cylinders 5 to 8 are distributed via pressure regulators R1 to R4 and flow ff1ll sized pulp v1 to V4! It is connected to the gas mixer 9 via IP1 to P4. And this gas mixer 9
The flow m adjustment is connected to the reaction vessel 10 by a pipe P5 having a valve 5. Inside the reaction vessel 10, there are a cylindrical electrode 11 and a drum base 13 placed on a support base 12.
are arranged concentrically, a cylindrical electrode 11 and a support base 12
A high frequency power source 14 is connected to.
15はドラム基体13内に配置された加熱用のヒータ、
16は駆動モータ20により回転されるドラム基体の回
転軸、18はグロー放電をさせるのに必要な真空を得る
ための排気系へ接続された接続ゲートバルブである。15 is a heating heater disposed within the drum base 13;
Reference numeral 16 designates a rotating shaft of a drum base rotated by a drive motor 20, and reference numeral 18 designates a connection gate valve connected to an exhaust system for obtaining a vacuum necessary for glow discharge.
このような装置を使用してドラム基体130表面にマイ
クロクリスタリンシリコンを形成するには、まず反応容
器10内にドラム基体13を設置した後、排気系を作動
させて約0.1Toor以下に排気した後、反応ボンベ
5〜8から反応ガスを供給し、ガス混合器9でこれらの
ガスを所定の割合いで混合して反応容器10内へ導入し
圧力を0.1〜ITorrP2度に設定する。次に駆動
モータ17よりドラム基体13を回転させながら、高周
波電源14で電力を供給してグロー放電を行なわせ、ド
ラム基体13上にマイクロクリスタリンシリコンを堆積
させる。この場合、ドラム基体13はあらかじめ加熱用
ヒータ15により所望の温度まで加熱され、成膜中も一
定温度に保たれる。またボンベ5〜8に酸素や炭素や窒
素の供給源となる原料ガス、例えばN201NH3、N
O2、H2、CH4、C2H4、Ozガス等を用いるこ
とによってこれらの元素をマイクロクリスタリンシリコ
ン中に含有させることもできる。なお、マイクロクリス
タリンシリコン層への水素の添加は、例えばグロー放電
分解法で行なう場合には、原料としてSi H*や3i
zHsなどのシラン類とキAyリアガスとしての水素等
を反応室に導入してグロー放電を行なうようにすればよ
い。また、3i F4やSiCβ4等のハロゲン化ケイ
素と水素の混合ガスを原料としたり、シラン類とハロゲ
ンかケイ素の混合ガス系で反応を行なわせたり、さらに
スパッタリング等の物理的な方法によっても、同様に水
素を含有するマイクロクリスタリンシリコンを得ること
ができる。In order to form microcrystalline silicon on the surface of the drum base 130 using such a device, first the drum base 13 is placed in the reaction vessel 10, and then the exhaust system is operated to exhaust the air to below about 0.1Toor. Thereafter, reaction gases are supplied from the reaction cylinders 5 to 8, and these gases are mixed at a predetermined ratio in the gas mixer 9, and the mixture is introduced into the reaction vessel 10, and the pressure is set at 0.1 to ITorrP2 degrees. Next, while the drum base 13 is rotated by the drive motor 17, power is supplied from the high frequency power supply 14 to cause glow discharge, thereby depositing microcrystalline silicon on the drum base 13. In this case, the drum base 13 is heated in advance to a desired temperature by the heater 15, and is maintained at a constant temperature during film formation. In addition, cylinders 5 to 8 contain raw material gases, such as N201NH3, N201NH3, and
These elements can also be contained in microcrystalline silicon by using O2, H2, CH4, C2H4, Oz gas, etc. Note that when hydrogen is added to the microcrystalline silicon layer by, for example, a glow discharge decomposition method, SiH* or 3i is used as a raw material.
Glow discharge may be performed by introducing silanes such as zHs and hydrogen as a carrier gas into the reaction chamber. In addition, similar methods can be used such as using a mixed gas of silicon halides such as 3iF4 or SiCβ4 and hydrogen, or reacting with a mixed gas system of silanes and halogen or silicon, or using physical methods such as sputtering. microcrystalline silicon containing hydrogen can be obtained.
[発明の実施例] 次に本発明の実施例について説明する。[Embodiments of the invention] Next, examples of the present invention will be described.
実施例
第3図に示した電子写真感光体製造装置を用いて、以下
述べるグロー放電分解法によりAぶ支持体上にマイクロ
クリスタリンシリコンを成膜して電子写真感光体を製造
した。すなわち、まず3iト14流量を70SCCM1
H2流量を70080 CMとし、828sを混合して
ドラム基体温度370℃、印加電力1kW、反応圧0.
7Torrの条件で、ドラム基体上に厚さ1μmのP型
のマイクロクリスタリンシリコンを成膜してブロッキン
グ層を形、成した。なお82 H6の濃度は、成膜開始
時に51H1流量に対し、B2H’*/S!H+夕10
2とし、その後成膜の時間の経過と共に徐々に減少させ
た。Example Using the electrophotographic photoreceptor manufacturing apparatus shown in FIG. 3, an electrophotographic photoreceptor was manufactured by forming a film of microcrystalline silicon on an Ag support by the glow discharge decomposition method described below. That is, first, the 3i to 14 flow rate is 70SCCM1.
The H2 flow rate was 70,080 CM, 828 s was mixed, and the drum base temperature was 370°C, the applied power was 1 kW, and the reaction pressure was 0.
A blocking layer was formed by forming a film of P-type microcrystalline silicon with a thickness of 1 μm on the drum base under conditions of 7 Torr. Note that the concentration of 82H6 is B2H'*/S! with respect to the flow rate of 51H1 at the start of film formation. H+Evening 10
2, and then gradually decreased as the film formation time progressed.
次に・S! H4流聞を503 CCM 1H2流量を
50080 CMとし、そΦ他の条件はブロッキングそ
を形成する場合と同様にして成膜を行い一1膜圧20μ
mのマイクロクリスタリンシリコン層からなる光導電層
を形成した。この光導電層中の82 Hsの濃度はブロ
ッキング層より連続的に減少し続けて、この光導電層中
ではBzHs/S!H*だ10程度にまでなるように成
膜した。しかる後、従来の表面層を積層して本発明によ
る電子写真感光体を製造した。Next, S! The H4 flow rate was set to 503 CCM, the 1H2 flow rate was set to 50080 CM, and the other conditions were the same as those for forming the blocking film, and the film thickness was 20μ.
A photoconductive layer consisting of a microcrystalline silicon layer of m thickness was formed. The concentration of 82 Hs in this photoconductive layer continues to decrease from the blocking layer to BzHs/S! in this photoconductive layer. The film was formed to have an H* value of about 10. Thereafter, a conventional surface layer was laminated to produce an electrophotographic photoreceptor according to the present invention.
このようにして作成した電子写真感光体は、暗抵抗が高
く、優れた帯電反応を有し、良好な光導電性を有し、可
視光はもちろん、特に長波長側にも充分な感度を有し、
かつ周期律表第■族または第V族の元素の膜圧方向濃度
勾配により、密着性が良く、繰返し特性に優れたもので
あった。The electrophotographic photoreceptor produced in this way has high dark resistance, excellent charging reaction, good photoconductivity, and sufficient sensitivity not only to visible light but also to long wavelengths in particular. death,
In addition, due to the concentration gradient in the film thickness direction of the elements of Group Ⅰ or V of the periodic table, the adhesiveness was good and the repeatability was excellent.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の電子写真感光体は、高抵
抗で帯電特性に優れ、また可視光および近赤外光領域に
高い光感度特性を有し、しかも製品は人体に無害で、耐
熱側、耐湿性、耐摩耗性に優れているため、長期にわた
って繰返し使用しても劣化せず寿命が長いという長所を
備えている。[Effects of the Invention] As explained above, the electrophotographic photoreceptor of the present invention has high resistance and excellent charging characteristics, and also has high photosensitivity characteristics in the visible light and near-infrared light regions. It is harmless to people and has excellent heat resistance, moisture resistance, and abrasion resistance, so it has the advantage of not deteriorating even after repeated use over a long period of time and has a long life.
また製造は安全かつ容易であり、GeH4等の長波長増
減を行なうためのガスを必要としないため、余分な廃ガ
ス処J[備が不要であり、工業的生産性が著く高い。In addition, the production is safe and easy, and there is no need for gas such as GeH4 to increase or decrease long wavelengths, so there is no need for extra waste gas treatment equipment, and industrial productivity is extremely high.
第1図は本発明の感光体を概略的に示す断面図、第2図
は(a)〜(λ)は周期律表第■族または第V族の元素
の膜厚方向の濃度分布パターンを示す図、第3図は製造
装置を概略的に示す図である。
1・・・・・・・・・導電性支持体
2・・・・・・・・・ブロッキング層
3・・・・・・・・・光導電層
4・・・・・・・・・表面層
5〜8・・・反応ガスのボンベ
9・・・・・・・・・ガス混合器
10・・・・・・・・・反応容器
11・・・・・・・・・円筒状電極
12・・・・・・・・・支持台
13・・・・・・・・・ドラム基体
16・・・・・・・・・ドラム基体の回転軸17・・・
・・・・・・駆動モータ
14・・・・・・・・・高周波電極
15・・・・・・・・・ヒータ
18・・・・・・・・・接続ゲートバルブR1〜R5・
・・・・・圧力調整器
■1〜■5・・・・・・バルブ
出願人 株式会社 東 叩
出願人 東芝自動機器エンジニアリング株式会
社
代理人弁理士 須 山 佐 −
手 続 補 正 書 (自発)昭和6住 1角
21a
1、事件の表示 特願昭60−143241号2、発
明の名称
電子写真感光体
3、補正をする者
事件との関係・特許出願人
神奈川県用崎市幸区堀用町72番地
(3o75株式会社 東芝
4、代 理 人 〒 101東京都千代田
区神田多町2丁目1番地
神田東山ビル 電話03(254) 10396、補正
の内容
(1)明細書第9頁16行の「10Ω」をr 1o11
Ω」と訂正する。
(2)同第12頁1行の「均整帯中に」を「禁制帯中に
」と訂正する。
(3)同第16頁4行の「ブロッキングそ」を「ブロッ
キング層」と訂正する。
(4)同第16頁9行のrB2Hs/SiH*々10J
をr B 2 Hs / S f H4:10−’ J
と訂正する。
(5)同第17頁3行の「耐熱制」を「耐熱性」と訂正
する。
以 上FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the photoreceptor of the present invention, and FIG. 2 (a) to (λ) show concentration distribution patterns of elements in group Ⅰ or group V of the periodic table in the film thickness direction. The figure shown in FIG. 3 is a diagram schematically showing the manufacturing apparatus. 1... Conductive support 2... Blocking layer 3... Photoconductive layer 4... Surface Layers 5 to 8... Reaction gas cylinder 9... Gas mixer 10... Reaction container 11... Cylindrical electrode 12 ......Support stand 13...Drum base 16...Rotary shaft 17 of drum base
......Drive motor 14...High frequency electrode 15...Heater 18...Connection gate valve R1-R5.
・・・・・・Pressure regulator■1~■5・・・・・・Valve Applicant Higashi Co., Ltd. Applicant Toshiba Automatic Equipment Engineering Co., Ltd. Representative Patent Attorney Sa Suyama - Procedural Amendment (Spontaneous) Showa 6 residence 1 corner 21a 1, Indication of the case Japanese Patent Application No. 1988-143241 2, Name of the invention Electrophotographic photoreceptor 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant Horiyo, Saiwai Ward, Yozaki City, Kanagawa Prefecture Town 72 (3o75 Toshiba Corporation 4, Agent: Kanda Higashiyama Building, 2-1 Kanda Tamachi, Chiyoda-ku, Tokyo 101 Tel: 03 (254) 10396, Contents of amendment (1) Line 16 of page 9 of the specification "10Ω" r 1o11
Ω” I corrected. (2) On page 12, line 1, "in the symmetry zone" is corrected to "in the prohibited zone." (3) On page 16, line 4, "blocking so" is corrected to "blocking layer." (4) rB2Hs/SiH*10J on page 16, line 9
r B 2 Hs / S f H4:10-' J
I am corrected. (5) On page 17, line 3, "heat resistance system" is corrected to "heat resistance."that's all
Claims (5)
族の元素を不純物として含み主としてマイクロクリスタ
リンシリコンからなるブロッキング層と、周期律表第I
II族または第V族の元素を不純物として含み主としてマ
イクロクリスタリンシリコンからなる光導電層が順に形
成された電子写真感光体であつて、前記ブロッキング層
および/または光導電層中の周期律表第III族または第
V族の元素の濃度が膜厚方向に変化して、導電性支持体
側近傍にその最大濃度を有することを特徴とする電子写
真感光体。(1) Group III or V of the periodic table on a conductive support
A blocking layer consisting mainly of microcrystalline silicon containing elements of group I as impurities and
An electrophotographic photoreceptor in which a photoconductive layer containing a Group II or Group V element as an impurity and consisting mainly of microcrystalline silicon is sequentially formed, wherein the blocking layer and/or the photoconductive layer is selected from group III of the periodic table. An electrophotographic photoreceptor characterized in that the concentration of a Group or Group V element changes in the film thickness direction and has a maximum concentration near the conductive support side.
ロクリスタリンシリコンとアモルファスシリコンとの混
合体である特許請求の範囲第1項記載の電子写真感光体
。(2) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the blocking layer and/or the photoconductive layer is a mixture of microcrystalline silicon and amorphous silicon.
ロクリスタリンシリコンとアモルファスシリコンとの積
層体である特許請求の範囲第1項記載の電子写真感光体
。(3) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the blocking layer and/or the photoconductive layer is a laminate of microcrystalline silicon and amorphous silicon.
有するものである特許請求の範囲第1項ないし第3項の
いずれか1項記載の電子写真感光体。(4) The electrophotographic photoreceptor according to any one of claims 1 to 3, wherein the microcrystalline silicon contains hydrogen atoms.
請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか1項記載の電
子写真感光体。(5) The electrophotographic photoreceptor according to any one of claims 1 to 4, wherein the uppermost layer has a surface layer different from the photoconductive layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14324185A JPS625251A (en) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | Electrophotographic sensitive body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14324185A JPS625251A (en) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | Electrophotographic sensitive body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625251A true JPS625251A (en) | 1987-01-12 |
Family
ID=15334178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14324185A Pending JPS625251A (en) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | Electrophotographic sensitive body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625251A (en) |
-
1985
- 1985-06-29 JP JP14324185A patent/JPS625251A/en active Pending
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