JP3058522B2 - 電子写真感光体及びその製法 - Google Patents
電子写真感光体及びその製法Info
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- JP3058522B2 JP3058522B2 JP4247731A JP24773192A JP3058522B2 JP 3058522 B2 JP3058522 B2 JP 3058522B2 JP 4247731 A JP4247731 A JP 4247731A JP 24773192 A JP24773192 A JP 24773192A JP 3058522 B2 JP3058522 B2 JP 3058522B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアモルファスシリコン系
光導電層から成る電子写真感光体及びその製法に関する
ものである。
光導電層から成る電子写真感光体及びその製法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、アモルファスシリコン系光導電層
（以下、アモルファスシリコンをａ−Ｓｉと略記する）
から成る電子写真感光体が実用化され、その製造量は年
々増加の一途をたどっている。
（以下、アモルファスシリコンをａ−Ｓｉと略記する）
から成る電子写真感光体が実用化され、その製造量は年
々増加の一途をたどっている。
【０００３】このａ−Ｓｉ系感光体の基本構成は、図３
に示すように導電性基板１の上にａ−Ｓｉ系光導電層２
を形成し、更に例えばアモルファスシリコンカーバイド
から成る表面層３を積層して表面硬度を高めるようにし
ており、更に導電性基板１と光導電層２との間にホウ素
や酸素、窒素などを含有するキャリア注入阻止層（図示
せず）を形成し、帯電能力、残留電位、光感度などを改
善している。
に示すように導電性基板１の上にａ−Ｓｉ系光導電層２
を形成し、更に例えばアモルファスシリコンカーバイド
から成る表面層３を積層して表面硬度を高めるようにし
ており、更に導電性基板１と光導電層２との間にホウ素
や酸素、窒素などを含有するキャリア注入阻止層（図示
せず）を形成し、帯電能力、残留電位、光感度などを改
善している。
【０００４】
【従来技術の課題】しかしながら、上記構成のａ−Ｓｉ
系感光体のおいては、セレン系感光体等の他の種類の感
光体に比べて帯電能力が低く、現像時に十分なコントラ
スト電位が得られないという問題点があった。そこで、
この問題点に対する解決策としてａ−Ｓｉ系光導電層２
の膜厚を厚くして帯電能力を高めることができたが、そ
の反面、十分な光感度が得られないという問題点があっ
た。
系感光体のおいては、セレン系感光体等の他の種類の感
光体に比べて帯電能力が低く、現像時に十分なコントラ
スト電位が得られないという問題点があった。そこで、
この問題点に対する解決策としてａ−Ｓｉ系光導電層２
の膜厚を厚くして帯電能力を高めることができたが、そ
の反面、十分な光感度が得られないという問題点があっ
た。
【０００５】従って本発明の目的は、帯電能力を高める
とともに、光感度を改善し、高いコントラスト電位とな
った電子写真感光体並びにその製法を提供することにあ
る。
とともに、光感度を改善し、高いコントラスト電位とな
った電子写真感光体並びにその製法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電子写真感光体
は、導電性基板の上に５０〜８０μｍの厚みのａ−Ｓｉ
系光導電層と、その光導電層を構成するシリコンのダン
グリングボンド量に比べてダングリングボンド量を３０
〜８０％にまで減少させた０．１〜１０μｍの厚みのａ
−Ｓｉ系高光感度層とを順次積層したことを特徴とす
る。
は、導電性基板の上に５０〜８０μｍの厚みのａ−Ｓｉ
系光導電層と、その光導電層を構成するシリコンのダン
グリングボンド量に比べてダングリングボンド量を３０
〜８０％にまで減少させた０．１〜１０μｍの厚みのａ
−Ｓｉ系高光感度層とを順次積層したことを特徴とす
る。
【０００７】また、本発明の電子写真感光体は、上記構
成において、ａ−Ｓｉ系光導電層とａ−Ｓｉ系高光感度
層との両層を構成するシリコンのダングリングボンド補
償用元素が水素であり、且つａ−Ｓｉ系高光感度層の水
素含有量がａ−Ｓｉ系光導電層の水素含有量に比べて５
０〜８０％であることを特徴とする。
成において、ａ−Ｓｉ系光導電層とａ−Ｓｉ系高光感度
層との両層を構成するシリコンのダングリングボンド補
償用元素が水素であり、且つａ−Ｓｉ系高光感度層の水
素含有量がａ−Ｓｉ系光導電層の水素含有量に比べて５
０〜８０％であることを特徴とする。
【０００８】更にまた、ａ−Ｓｉ系光導電層とａ−Ｓｉ
系高光感度層との両層に、この両層の間で０．１ppm 以
下の含有量差で、周期律表第III ａ族元素を含有したこ
とを特徴とする。
系高光感度層との両層に、この両層の間で０．１ppm 以
下の含有量差で、周期律表第III ａ族元素を含有したこ
とを特徴とする。
【０００９】本発明の電子写真感光体の製法は、導電性
基板の上にグロー放電分解法により５０〜８０μｍの厚
みのａ−Ｓｉ系光導電層を形成し、次いでその光導電層
の上に光導電層の成膜速度に比べて低い成膜速度により
成膜して光導電層を構成するシリコンのダングリングボ
ンド量に比べて３０〜８０％にまでダングリングボンド
量を減少させた０．１〜１０μｍの厚みのａ−Ｓｉ系高
光感度層を積層したことを特徴する。
基板の上にグロー放電分解法により５０〜８０μｍの厚
みのａ−Ｓｉ系光導電層を形成し、次いでその光導電層
の上に光導電層の成膜速度に比べて低い成膜速度により
成膜して光導電層を構成するシリコンのダングリングボ
ンド量に比べて３０〜８０％にまでダングリングボンド
量を減少させた０．１〜１０μｍの厚みのａ−Ｓｉ系高
光感度層を積層したことを特徴する。
【００１０】
【作用】一般の普通紙複写機においては、静電画像形成
用の露光光源としてハロゲンランプ等を用いるが、この
光源の主成分波長は６００〜６５０ｎｍであり、この波
長の光をａ−Ｓｉ系感光体に照射した場合、そのａ−Ｓ
ｉ系光導電層の照射面から０．２〜２μｍの深さにわた
る領域でほとんど吸収され、その領域での膜質が光感度
に大きく影響することが判明し、そこで、この光吸収さ
れる領域について、本発明者等が鋭意研究に努めたとこ
ろ、光導電層を構成するシリコンのダングリングボンド
量が光感度に大きく影響を及ぼすことを知見した。
用の露光光源としてハロゲンランプ等を用いるが、この
光源の主成分波長は６００〜６５０ｎｍであり、この波
長の光をａ−Ｓｉ系感光体に照射した場合、そのａ−Ｓ
ｉ系光導電層の照射面から０．２〜２μｍの深さにわた
る領域でほとんど吸収され、その領域での膜質が光感度
に大きく影響することが判明し、そこで、この光吸収さ
れる領域について、本発明者等が鋭意研究に努めたとこ
ろ、光導電層を構成するシリコンのダングリングボンド
量が光感度に大きく影響を及ぼすことを知見した。
【００１１】従って本発明の電子写真感光体は、導電性
基板の上に形成した５０〜８０μｍの厚み、好適には５
５〜７０μｍの厚みのａ−Ｓｉ系光導電層の上に、更に
その光導電層を構成するシリコンのダングリングボンド
量に比べて３０〜８０％にまでダングリングボンド量を
減少させた０．１〜１０μｍの厚み、好適には１〜６μ
ｍの厚みのａ−Ｓｉ系高光感度層を積層し、これによ
り、高ダングリングボンド量のａ−Ｓｉ系光導電層と、
低ダングリングボンド量のａ−Ｓｉ系高光感度層とを、
それぞれが所定の範囲の厚みを有するように組み合わせ
た積層構造と成し、その結果、高い帯電能力を有しなが
らも、そのａ−Ｓｉ系高光感度層でのキャリアの移動度
が向上し、局在電位密度分布が改善されて高光感度とな
り、また自然励起キャリアの発生も少ないために、暗減
衰も改善され、更に帯電能率も向上した。
基板の上に形成した５０〜８０μｍの厚み、好適には５
５〜７０μｍの厚みのａ−Ｓｉ系光導電層の上に、更に
その光導電層を構成するシリコンのダングリングボンド
量に比べて３０〜８０％にまでダングリングボンド量を
減少させた０．１〜１０μｍの厚み、好適には１〜６μ
ｍの厚みのａ−Ｓｉ系高光感度層を積層し、これによ
り、高ダングリングボンド量のａ−Ｓｉ系光導電層と、
低ダングリングボンド量のａ−Ｓｉ系高光感度層とを、
それぞれが所定の範囲の厚みを有するように組み合わせ
た積層構造と成し、その結果、高い帯電能力を有しなが
らも、そのａ−Ｓｉ系高光感度層でのキャリアの移動度
が向上し、局在電位密度分布が改善されて高光感度とな
り、また自然励起キャリアの発生も少ないために、暗減
衰も改善され、更に帯電能率も向上した。
【００１２】本発明者等が繰り返し実験を行ったとこ
ろ、上記ａ−Ｓｉ系光導電層のダングリングボンド量を
５×１０16〜７×１０16ｃｍ-3に設定した場合には、ａ
−Ｓｉ系高光感度層のダングリングボンド量を１×１０
16〜５×１０16ｃｍ-3、好適には２×１０16〜４×１０
16ｃｍ-3に設定するとよいことが判った。
ろ、上記ａ−Ｓｉ系光導電層のダングリングボンド量を
５×１０16〜７×１０16ｃｍ-3に設定した場合には、ａ
−Ｓｉ系高光感度層のダングリングボンド量を１×１０
16〜５×１０16ｃｍ-3、好適には２×１０16〜４×１０
16ｃｍ-3に設定するとよいことが判った。
【００１３】このようにダングリングボンド量を変える
方法には種々の手段があるが、例えばガス流量や高周波
電力を変えることにより成膜速度を変えたり、あるいは
水素ガスやヘリウムガスによる希釈等がある。
方法には種々の手段があるが、例えばガス流量や高周波
電力を変えることにより成膜速度を変えたり、あるいは
水素ガスやヘリウムガスによる希釈等がある。
【００１４】また、上記のようにａ−Ｓｉ系光導電層と
ａ−Ｓｉ系高光感度層との各層のダングリングボンド量
を設定するに当たり、両層がいずれもシリコンのダング
リングボンド補償用元素として水素が用いられている場
合には、ａ−Ｓｉ系高光感度層の水素含有量がａ−Ｓｉ
系光導電層の水素含有量に比べて５０〜８０％であるよ
うにすればよいことを知見した。
ａ−Ｓｉ系高光感度層との各層のダングリングボンド量
を設定するに当たり、両層がいずれもシリコンのダング
リングボンド補償用元素として水素が用いられている場
合には、ａ−Ｓｉ系高光感度層の水素含有量がａ−Ｓｉ
系光導電層の水素含有量に比べて５０〜８０％であるよ
うにすればよいことを知見した。
【００１５】このようにダングリングボンド量や水素量
を変えた場合において、上記両層のキャリア移動度や比
誘電率を下記のように設定すると望ましいことが判っ
た。
を変えた場合において、上記両層のキャリア移動度や比
誘電率を下記のように設定すると望ましいことが判っ
た。
【００１６】このキャリア移動度については、ａ−Ｓｉ
系光導電層を０．９×１０-5〜１．２×１０-5にしたこ
とに対して、ａ−Ｓｉ系高光感度層を１．１×１０-5〜
１．４×１０-5にするとよい。
系光導電層を０．９×１０-5〜１．２×１０-5にしたこ
とに対して、ａ−Ｓｉ系高光感度層を１．１×１０-5〜
１．４×１０-5にするとよい。
【００１７】また、比誘電率εについては、ａ−Ｓｉ系
光導電層を１１〜１２にしたことに対して、ａ−Ｓｉ系
高光感度層を９〜１０にするとよい。
光導電層を１１〜１２にしたことに対して、ａ−Ｓｉ系
高光感度層を９〜１０にするとよい。
【００１８】また本発明の上記構成において、ａ−Ｓｉ
系光導電層とａ−Ｓｉ系高光感度層との両層に、この両
層の間で０．１ppm 以下の含有量差で、周期律表第III
ａ族元素を含有させると、高い帯電能力を有しながら
も、そのａ−Ｓｉ系高光感度層でのキャリアの移動度が
一層向上し、局在電位密度分布が改善されて一段と高光
感度となり、また自然励起キャリアの発生も少ないため
に、暗減衰も更に改善され、帯電能率も向上した。そし
て、この両層に周期律表第III ａ族元素を含有させるに
当たって、いずれの層にも０．１５〜０．８ppm の範囲
内で、好適には０．３〜０．５ppm の範囲内で含有させ
ると、上記の改良特性が優位になることも見出した。ま
た、この両層の間で０．１ppm 以下の含有量差で、周期
律表第IIIａ族元素を含有させた場合に、この両層間で
周期律表第III ａ族元素の含有量を漸次増加もしくは減
少させるのがよい。この周期律表第III ａ族元素として
は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ等がある。
系光導電層とａ−Ｓｉ系高光感度層との両層に、この両
層の間で０．１ppm 以下の含有量差で、周期律表第III
ａ族元素を含有させると、高い帯電能力を有しながら
も、そのａ−Ｓｉ系高光感度層でのキャリアの移動度が
一層向上し、局在電位密度分布が改善されて一段と高光
感度となり、また自然励起キャリアの発生も少ないため
に、暗減衰も更に改善され、帯電能率も向上した。そし
て、この両層に周期律表第III ａ族元素を含有させるに
当たって、いずれの層にも０．１５〜０．８ppm の範囲
内で、好適には０．３〜０．５ppm の範囲内で含有させ
ると、上記の改良特性が優位になることも見出した。ま
た、この両層の間で０．１ppm 以下の含有量差で、周期
律表第IIIａ族元素を含有させた場合に、この両層間で
周期律表第III ａ族元素の含有量を漸次増加もしくは減
少させるのがよい。この周期律表第III ａ族元素として
は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ等がある。
【００１９】更にまた本発明の電子写真感光体の製法
は、グロー放電分解法により上記高ダングリングボンド
量のａ−Ｓｉ系光導電層と、低ダングリングボンド量の
ａ−Ｓｉ系光導電層との積層構造を形成する際に、低い
成膜速度によりダングリングボンド量が減少するという
知見に基づいて、グロー放電分解法により先ず導電性基
板の上に比較的膜厚の大きいａ−Ｓｉ系光導電層を高速
に成膜形成し、次いでその光導電層の上に光導電層の成
膜速度に比べて低い成膜速度により成膜して実質上光キ
ャリア発生のａ−Ｓｉ系高光感度層を積層しているの
で、成膜速度を高めて上記の高性能な電子写真感光体が
提供できた。
は、グロー放電分解法により上記高ダングリングボンド
量のａ−Ｓｉ系光導電層と、低ダングリングボンド量の
ａ−Ｓｉ系光導電層との積層構造を形成する際に、低い
成膜速度によりダングリングボンド量が減少するという
知見に基づいて、グロー放電分解法により先ず導電性基
板の上に比較的膜厚の大きいａ−Ｓｉ系光導電層を高速
に成膜形成し、次いでその光導電層の上に光導電層の成
膜速度に比べて低い成膜速度により成膜して実質上光キ
ャリア発生のａ−Ｓｉ系高光感度層を積層しているの
で、成膜速度を高めて上記の高性能な電子写真感光体が
提供できた。
【００２０】上記各層の成膜速度についての本発明者等
の実験によれば、ａ−Ｓｉ系高光感度層の成膜速度をａ
−Ｓｉ系光導電層の成膜速度に比べて５０〜７０％低下
させるとよいことが判った。実際的にはａ−Ｓｉ系光導
電層の成膜速度を４〜６μｍ／時に設定した場合には、
ａ−Ｓｉ系高光感度層の成膜速度を２〜３μｍ／時に設
定するとよいことが判った。
の実験によれば、ａ−Ｓｉ系高光感度層の成膜速度をａ
−Ｓｉ系光導電層の成膜速度に比べて５０〜７０％低下
させるとよいことが判った。実際的にはａ−Ｓｉ系光導
電層の成膜速度を４〜６μｍ／時に設定した場合には、
ａ−Ｓｉ系高光感度層の成膜速度を２〜３μｍ／時に設
定するとよいことが判った。
【００２１】また、上記ａ−Ｓｉ系光導電層とａ−Ｓｉ
系高光感度層とを順次積層するに際して、両層の間で漸
次ダングリングボンド量を減少してもよく、これによっ
て両層での界面がなくなり、ａ−Ｓｉ系光導電層で発生
した熱励起キャリアを阻止するとともに、界面での熱キ
ャリアの発生を防止でき、その結果、暗減衰を更に低減
できるという利点がある。
系高光感度層とを順次積層するに際して、両層の間で漸
次ダングリングボンド量を減少してもよく、これによっ
て両層での界面がなくなり、ａ−Ｓｉ系光導電層で発生
した熱励起キャリアを阻止するとともに、界面での熱キ
ャリアの発生を防止でき、その結果、暗減衰を更に低減
できるという利点がある。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の電子写真感光体をグロー放電
分解法により製作した場合を例に挙げて説明する。
分解法により製作した場合を例に挙げて説明する。
【００２３】図１はこの実施例により製作した電子写真
感光体の層構成であり、図２はこの実施例に用いたグロ
ー放電分解装置である。
感光体の層構成であり、図２はこの実施例に用いたグロ
ー放電分解装置である。
【００２４】先ず図１においては、導電性基板４の上に
キャリア注入阻止層５とａ−Ｓｉ系光導電層６とａ−Ｓ
ｉ系高光感度層７と表面層８とを順次積層した構成であ
り、本例では導電性基板４をアルミニウム金属により、
キャリア注入阻止層５をａ−Ｓｉ系の層により、表面層
８をアモルファスシリコンカーバイド層（以下アモルフ
ァスシリコンカーバイドをａ−ＳｉＣと略記する）によ
り形成したものである。しかし、この例に限らず各々の
部材には次の材料を用いることができる。
キャリア注入阻止層５とａ−Ｓｉ系光導電層６とａ−Ｓ
ｉ系高光感度層７と表面層８とを順次積層した構成であ
り、本例では導電性基板４をアルミニウム金属により、
キャリア注入阻止層５をａ−Ｓｉ系の層により、表面層
８をアモルファスシリコンカーバイド層（以下アモルフ
ァスシリコンカーバイドをａ−ＳｉＣと略記する）によ
り形成したものである。しかし、この例に限らず各々の
部材には次の材料を用いることができる。
【００２５】上記導電性基板４はアルミニウム合金など
の導電部材、もしくは樹脂やガラスの表面に導電性膜を
蒸着したものにより構成することができる。
の導電部材、もしくは樹脂やガラスの表面に導電性膜を
蒸着したものにより構成することができる。
【００２６】上記キャリア注入阻止層５はａ−Ｓ系を母
材にして水素やハロゲン等を含有させ、更に第III 族、
第IV族、第V 族のうち少なくとも１種の元素を含有さ
せ、また必要により炭素、酸素、窒素などを含有させる
ことにより構成することができる。
材にして水素やハロゲン等を含有させ、更に第III 族、
第IV族、第V 族のうち少なくとも１種の元素を含有さ
せ、また必要により炭素、酸素、窒素などを含有させる
ことにより構成することができる。
【００２７】上記表面層８はａ−Ｓ系を母材にして更に
炭素、酸素、窒素などを含有させ、必要にして水素やハ
ロゲン等を含有させることにより構成することができ
る。
炭素、酸素、窒素などを含有させ、必要にして水素やハ
ロゲン等を含有させることにより構成することができ
る。
【００２８】次に図２のグロー放電分解装置９の構成を
説明する。
説明する。
【００２９】同図中、１０は円筒形状の金属製反応炉、
１１は感光体ドラム装着用の円筒形状の導電性基板支持
体、１２は基板加熱用ヒーター、１３はａ−Ｓｉの成膜
に用いられる円筒形状のグロー放電用電極板であり、こ
の電極板１３にはガス噴出口１４が形成されており、そ
して、１５は反応炉内部へガスを導入するためのガス導
入口、１６はグロー放電に晒されたガスの残余ガスを排
気するためのガス排出口であり、１７は基板支持体１１
とグロー放電用電極板１３の間でグロー放電を発生させ
る高周波電源である。また、この反応炉１０は円筒体１
０ａと、蓋体１０ｂと、底体１０ｃとからなり、そし
て、円筒体１０ａと蓋体１０ｂとの間、並びに円筒体１
０ａと底体１０ｃとの間にはそれぞれ絶縁性のリング１
０ｄを設けており、これによって高周波電源１７の一方
の端子は円筒体１０ａを介してグロー放電用電極板１３
と導通しており、他方の端子は蓋体１０ｂや底体１０ｃ
を介して基板支持体１１と導通している。また、蓋体１
０ｂに上に付設したモーター１８により回転軸１９を介
して基板支持体１１が回転駆動され、これに伴って基板
４も回転する。
１１は感光体ドラム装着用の円筒形状の導電性基板支持
体、１２は基板加熱用ヒーター、１３はａ−Ｓｉの成膜
に用いられる円筒形状のグロー放電用電極板であり、こ
の電極板１３にはガス噴出口１４が形成されており、そ
して、１５は反応炉内部へガスを導入するためのガス導
入口、１６はグロー放電に晒されたガスの残余ガスを排
気するためのガス排出口であり、１７は基板支持体１１
とグロー放電用電極板１３の間でグロー放電を発生させ
る高周波電源である。また、この反応炉１０は円筒体１
０ａと、蓋体１０ｂと、底体１０ｃとからなり、そし
て、円筒体１０ａと蓋体１０ｂとの間、並びに円筒体１
０ａと底体１０ｃとの間にはそれぞれ絶縁性のリング１
０ｄを設けており、これによって高周波電源１７の一方
の端子は円筒体１０ａを介してグロー放電用電極板１３
と導通しており、他方の端子は蓋体１０ｂや底体１０ｃ
を介して基板支持体１１と導通している。また、蓋体１
０ｂに上に付設したモーター１８により回転軸１９を介
して基板支持体１１が回転駆動され、これに伴って基板
４も回転する。
【００３０】このグロー放電分解装置を用いてａ−Ｓｉ
感光体ドラムを作製する場合には、ａ−Ｓｉ成膜用のド
ラム状基板４を基板支持体１１に装着し、ａ−Ｓｉ生成
用ガスをガス導入口１４より反応炉内部へ導入し、この
ガスをガス噴出口１５を介して基板面へ噴出し、更にヒ
ーター１２によって基板を所要の温度に設定するととも
に基板支持体１１と電極板１３の間でグロー放電を発生
させ、更に基板４を回転させることによって基板４の周
面にａ−Ｓｉ膜が成膜できる。
感光体ドラムを作製する場合には、ａ−Ｓｉ成膜用のド
ラム状基板４を基板支持体１１に装着し、ａ−Ｓｉ生成
用ガスをガス導入口１４より反応炉内部へ導入し、この
ガスをガス噴出口１５を介して基板面へ噴出し、更にヒ
ーター１２によって基板を所要の温度に設定するととも
に基板支持体１１と電極板１３の間でグロー放電を発生
させ、更に基板４を回転させることによって基板４の周
面にａ−Ｓｉ膜が成膜できる。
【００３１】（例１）本例では、表１に示す成膜条件に
より図１の構成のａ−Ｓｉ系感光体Ａを製作した。
より図１の構成のａ−Ｓｉ系感光体Ａを製作した。
【００３２】
【表１】
【００３３】また、比較例として表１の成膜条件のなか
で高光感度層を形成しないで、その他の成膜構成は、ａ
−Ｓｉ系感光体Ａと同じにしてａ−Ｓｉ系感光体Ｂを製
作した。
で高光感度層を形成しないで、その他の成膜構成は、ａ
−Ｓｉ系感光体Ａと同じにしてａ−Ｓｉ系感光体Ｂを製
作した。
【００３４】更にこれらの感光体について、光導電層と
高光感度層のＥＳＲスピン密度とｇ値を測定したとこ
ろ、表２に示す通り結果が得られ、高光感度層の成膜速
度を光導電層の成膜速度に比べて半分にしたことにより
ダングリングボンドが大幅に低減したことが判る。ま
た、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外吸収分光）により光
導電層と高光感度層の水素含有量を、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ
ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）測定によりキャリア移動度を、
更に分光エリプソメーターにより比誘電率を測定したと
ころ、表２に示す通り結果が得られた。しかも、ＳＩＭ
Ｓ（二次イオン質量分析）によりＳｉ量と比べたホウ素
含有量を測定したところ、表２に示す通り結果が得られ
た。
高光感度層のＥＳＲスピン密度とｇ値を測定したとこ
ろ、表２に示す通り結果が得られ、高光感度層の成膜速
度を光導電層の成膜速度に比べて半分にしたことにより
ダングリングボンドが大幅に低減したことが判る。ま
た、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外吸収分光）により光
導電層と高光感度層の水素含有量を、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ
ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）測定によりキャリア移動度を、
更に分光エリプソメーターにより比誘電率を測定したと
ころ、表２に示す通り結果が得られた。しかも、ＳＩＭ
Ｓ（二次イオン質量分析）によりＳｉ量と比べたホウ素
含有量を測定したところ、表２に示す通り結果が得られ
た。
【００３５】
【表２】
【００３６】かくして得られた各々の感光体Ａ、Ｂにつ
いて、感光体電流（ドラム電流）を０．２μＣ／ｃｍ2
として帯電能力を測定したところ、感光体Ａは８５０Ｖ
となり、感光体Ｂは８００Ｖとなり、本発明の感光体Ａ
は感光体Ｂに比べて高い帯電が得られた。
いて、感光体電流（ドラム電流）を０．２μＣ／ｃｍ2
として帯電能力を測定したところ、感光体Ａは８５０Ｖ
となり、感光体Ｂは８００Ｖとなり、本発明の感光体Ａ
は感光体Ｂに比べて高い帯電が得られた。
【００３７】また、各感光体Ａ、Ｂについて、表面電位
を５００Ｖに帯電させた後に各波長の光を照射し、表面
電位を５００Ｖから２５０Ｖに減衰させた場合に、それ
に要した照射エネルギでもって光感度を測定したとこ
ろ、図４に示すような結果が得られた。
を５００Ｖに帯電させた後に各波長の光を照射し、表面
電位を５００Ｖから２５０Ｖに減衰させた場合に、それ
に要した照射エネルギでもって光感度を測定したとこ
ろ、図４に示すような結果が得られた。
【００３８】同様に各感光体Ａ、Ｂについて、表面電位
を５００Ｖに帯電させた後に各波長の光を照射し、表面
電位を５００Ｖから５０Ｖに減衰させた場合に、それに
要した照射エネルギでもって光感度を測定したところ、
図５に示すような結果が得られた。また、各感光体Ａ、
Ｂの電荷量と表面電位との関係は図６に示す通りであ
る。
を５００Ｖに帯電させた後に各波長の光を照射し、表面
電位を５００Ｖから５０Ｖに減衰させた場合に、それに
要した照射エネルギでもって光感度を測定したところ、
図５に示すような結果が得られた。また、各感光体Ａ、
Ｂの電荷量と表面電位との関係は図６に示す通りであ
る。
【００３９】これらの結果から明らかなように、感光体
Ａは成膜速度を低下させた高光感度層を設けたことによ
り、それがない感光体Ｂに比べて光感度が顕著に向上し
たことが判る。
Ａは成膜速度を低下させた高光感度層を設けたことによ
り、それがない感光体Ｂに比べて光感度が顕著に向上し
たことが判る。
【００４０】（例２）次に本例においては、（例１）の
感光体Ａを制作するに際して、高光感度層の形成時にＢ
2 Ｈ6 ガス流量を増減させてホウ素含有量を変え、その
他の構成は感光体Ａと同じにして感光体Ｃ、Ｄを製作
し、これらの帯電能力、暗減衰、感度を測定したとこ
ろ、表３に示すような結果が得られた。尚、帯電能力は
ドラム電流０．２μＣ／ｃｍ2 、ドラム温度４０°Ｃで
の条件（２値）の測定結果であり、暗減衰は５００Ｖ帯
電から０．５秒後の減衰量で示し、感度は５００Ｖから
５０Ｖに減衰させるのに要した波長６００nmの光エネル
ギーでもって示した。
感光体Ａを制作するに際して、高光感度層の形成時にＢ
2 Ｈ6 ガス流量を増減させてホウ素含有量を変え、その
他の構成は感光体Ａと同じにして感光体Ｃ、Ｄを製作
し、これらの帯電能力、暗減衰、感度を測定したとこ
ろ、表３に示すような結果が得られた。尚、帯電能力は
ドラム電流０．２μＣ／ｃｍ2 、ドラム温度４０°Ｃで
の条件（２値）の測定結果であり、暗減衰は５００Ｖ帯
電から０．５秒後の減衰量で示し、感度は５００Ｖから
５０Ｖに減衰させるのに要した波長６００nmの光エネル
ギーでもって示した。
【００４１】
【表３】
【００４２】この結果から明らかなように、感光体Ｃは
暗減衰が増大し、帯電能力の低下を招いており、また、
感光体Ｄについては光感度の低下を招いていることが判
る。尚、本実施例ではグロー放電分解法により製作した
電子写真感光体を例に挙げたが、本発明者等はこの成膜
方法に限らず、ダングリングボンド量（水素含有量）を
低減できる他の成膜方法、例えばスパッタリング法、マ
グネトロンスパッタリング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法
であっても同様な作用効果が得られると考える。
暗減衰が増大し、帯電能力の低下を招いており、また、
感光体Ｄについては光感度の低下を招いていることが判
る。尚、本実施例ではグロー放電分解法により製作した
電子写真感光体を例に挙げたが、本発明者等はこの成膜
方法に限らず、ダングリングボンド量（水素含有量）を
低減できる他の成膜方法、例えばスパッタリング法、マ
グネトロンスパッタリング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法
であっても同様な作用効果が得られると考える。
【００４３】
【発明の効果】以上の通り、本発明の電子写真感光体
は、導電性基板の上に形成したａ−Ｓｉ系光導電層の上
に、更にその光導電層を構成するシリコンのダングリン
グボンド量に比べて３０〜８０％にまでダングリングボ
ンド量を減少させたａ−Ｓｉ系高光感度層を積層してお
り、しかも、ａ−Ｓｉ系光導電層とａ−Ｓｉ系高光感度
層との両層に、この両層の間で０．１ppm 以下の含有量
差で、周期律表第III ａ族元素を含有させ、これによっ
て、高い帯電能力を有しながらも、高い光感度が得られ
た高性能な電子写真感光体を提供することができた。
は、導電性基板の上に形成したａ−Ｓｉ系光導電層の上
に、更にその光導電層を構成するシリコンのダングリン
グボンド量に比べて３０〜８０％にまでダングリングボ
ンド量を減少させたａ−Ｓｉ系高光感度層を積層してお
り、しかも、ａ−Ｓｉ系光導電層とａ−Ｓｉ系高光感度
層との両層に、この両層の間で０．１ppm 以下の含有量
差で、周期律表第III ａ族元素を含有させ、これによっ
て、高い帯電能力を有しながらも、高い光感度が得られ
た高性能な電子写真感光体を提供することができた。
【００４４】また、本発明の電子写真感光体の製法によ
れば、グロー放電分解法において低い成膜速度ではダン
グリングボンド量が減少するという知見に基づいて、グ
ロー放電分解法により先ず導電性基板の上に比較的膜厚
の大きいａ−Ｓｉ系光導電層を高速に成膜形成し、次い
でその光導電層の上に光導電層の成膜速度に比べて低い
成膜速度により成膜して実質上光キャリア発生のａ−Ｓ
ｉ系高光感度層を積層しているので、成膜速度を高める
とともに、上記の高性能な電子写真感光体が提供でき
た。
れば、グロー放電分解法において低い成膜速度ではダン
グリングボンド量が減少するという知見に基づいて、グ
ロー放電分解法により先ず導電性基板の上に比較的膜厚
の大きいａ−Ｓｉ系光導電層を高速に成膜形成し、次い
でその光導電層の上に光導電層の成膜速度に比べて低い
成膜速度により成膜して実質上光キャリア発生のａ−Ｓ
ｉ系高光感度層を積層しているので、成膜速度を高める
とともに、上記の高性能な電子写真感光体が提供でき
た。
【図１】実施例における電子写真感光体の層構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】実施例で用いたグロー放電分解装置の概略説明
図である。
図である。
【図３】アモルファスシリコン系電子写真感光体の基本
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図４】実施例における電子写真感光体の光感度を示す
線図である。
線図である。
【図５】実施例における電子写真感光体の光感度を示す
線図である。
線図である。
【図６】実施例における電子写真感光体の電荷量と表面
電位との関係を示す線図である。
電位との関係を示す線図である。
１、４・・・導電性基板 ５・・・・・キャリア注入阻止層 ２、６・・・アモルファスシリコン系光導電層 ７・・・・・アモルファスシリコン系高光感度層 ３、８・・・表面層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−134440（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−134441（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−277244（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−28765（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 5/08 105
Claims (4)
- 【請求項１】導電性基板の上に５０〜８０μｍの厚みの
アモルファスシリコン系光導電層と、該光導電層を構成
するシリコンのダングリングボンド量に対して３０〜８
０％のダングリングボンド量を有する厚さ０．１〜１０
μｍのアモルファスシリコン系高光感度層とを順次積層
したことを特徴とする電子写真感光体。 - 【請求項２】前記アモルファスシリコン系光導電層とア
モルファスシリコン系高光感度層との両層を構成するシ
リコンのダングリングボンド補償用元素が水素であり、
且つアモルファスシリコン系高光感度層の水素含有量が
アモルファスシリコン系光導電層の水素含有量に比べて
５０〜８０％である請求項１記載の電子写真感光体。 - 【請求項３】前記アモルファスシリコン系光導電層とア
モルファスシリコン系高光感度層との両層に、この両層
の間で０．１ppm 以下の含有量差で、周期律表第III ａ
族元素を含有したことを特徴とする請求項１記載の電子
写真感光体。 - 【請求項４】導電性基板の上にグロー放電分解法により
５０〜８０μｍの厚みのアモルファスシリコン系光導電
層を形成し、次いで前記光導電層上に該光導電層の成膜
速度より遅い速度の成膜により前記光導電層を構成する
シリコンのダングリングボンド量に対して３０〜８０％
のダングリングボンド量を有する厚さ０．１〜１０μｍ
のアモルファスシリコン系高光感度層を積層することを
特徴する電子写真感光体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4247731A JP3058522B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-09-17 | 電子写真感光体及びその製法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13065092 | 1992-05-22 | ||
| JP4-173068 | 1992-06-30 | ||
| JP17306892 | 1992-06-30 | ||
| JP4-130650 | 1992-06-30 | ||
| JP4247731A JP3058522B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-09-17 | 電子写真感光体及びその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675412A JPH0675412A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3058522B2 true JP3058522B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=27316164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4247731A Expired - Lifetime JP3058522B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-09-17 | 電子写真感光体及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058522B2 (ja) |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP4247731A patent/JP3058522B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0675412A (ja) | 1994-03-18 |
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