JPH01287575A - 電子写真感光体 - Google Patents
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- JPH01287575A JPH01287575A JP11765788A JP11765788A JPH01287575A JP H01287575 A JPH01287575 A JP H01287575A JP 11765788 A JP11765788 A JP 11765788A JP 11765788 A JP11765788 A JP 11765788A JP H01287575 A JPH01287575 A JP H01287575A
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- G—PHYSICS
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- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
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- 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
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- G03G5/144—Inert intermediate layers comprising inorganic material
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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〕
本発明はアモルファスシリコン及びアモルファスシリコ
ンカーバイドから成る機能分離型電子写真感光体に関し
、特に光学バンドギャップの範囲を広くして光感度を高
めることができた電子写真感光体に関するものである。
ンカーバイドから成る機能分離型電子写真感光体に関し
、特に光学バンドギャップの範囲を広くして光感度を高
めることができた電子写真感光体に関するものである。
近年、超高速複写機やレーザービームプリンターなどの
開発が活発に進められており、これに伴ってこの機器に
搭載される電子写真感光体ドラムに安定した動作特性及
び耐久性が要求されている、この要求に対して水素化ア
モルファスシリコンが耐摩耗性、耐熱性、無公害性及び
光感度特性等に優れているという理由から注目されてい
る。
開発が活発に進められており、これに伴ってこの機器に
搭載される電子写真感光体ドラムに安定した動作特性及
び耐久性が要求されている、この要求に対して水素化ア
モルファスシリコンが耐摩耗性、耐熱性、無公害性及び
光感度特性等に優れているという理由から注目されてい
る。
かかるアモルファスシリコン(以下、a−3iと略す)
から成る電子写真感光体には第3図に示す通りの積層型
感光体が提案されている。
から成る電子写真感光体には第3図に示す通りの積層型
感光体が提案されている。
即ち、第3図によれば、アルミニウムなどの導電性基板
(1)上にa−5iキャリア注入阻止層(2) 、a−
Stキャリア発生層(3)及び表面保護層(4)を順次
積層しており、このキャリア注入阻止層(2)は基板(
1)からのキャリアの注入を阻止すると共に残留電位を
低下させるために形成されており、そして、表面保護N
(4)には高硬度な材料を用いて感光体の耐久性を高め
ている。
(1)上にa−5iキャリア注入阻止層(2) 、a−
Stキャリア発生層(3)及び表面保護層(4)を順次
積層しており、このキャリア注入阻止層(2)は基板(
1)からのキャリアの注入を阻止すると共に残留電位を
低下させるために形成されており、そして、表面保護N
(4)には高硬度な材料を用いて感光体の耐久性を高め
ている。
ところが、このa−Si感光体によれば、a−Stキャ
リア発生層(3)自体が有する暗抵抗率が10日Ω・C
l1l以下であり、これにより、この感光体の暗減衰率
が大きくなると共にそれ自体の帯電能を高めることが難
しくなり、その結果、この感光体を高速複写用に用いた
場合には光メモリー効果により先の画像が完全に除去さ
れずに残留し、次の画像形成に伴って先の画像が現れる
(ゴースト現象)という問題がある。
リア発生層(3)自体が有する暗抵抗率が10日Ω・C
l1l以下であり、これにより、この感光体の暗減衰率
が大きくなると共にそれ自体の帯電能を高めることが難
しくなり、その結果、この感光体を高速複写用に用いた
場合には光メモリー効果により先の画像が完全に除去さ
れずに残留し、次の画像形成に伴って先の画像が現れる
(ゴースト現象)という問題がある。
この問題を解決するために第4図に示すような機能分離
型感光体が提案されている。
型感光体が提案されている。
即ち、第4図によれば、導電性基板(1)」二にキャリ
ア輸送N(5)及びキャリア発生層(3a)、所望によ
り表面保護層(4)を順次形成した積層型感光体が示さ
れており、このキャリア輸送N(5)は暗抵抗率及びキ
ャリア移動度の両特性が大きくなるような材料で形成し
ている。そして、上記の各層をa−3j又はこのa−S
iにカーボン(C)元素をドープさせたアモルファスシ
リコンカーバイド(以下、a−3iCと略す)により形
成した機能分離型感光体によれば、高速複写用に用いて
も前記ゴースト現象の発生を抑えることができた。
ア輸送N(5)及びキャリア発生層(3a)、所望によ
り表面保護層(4)を順次形成した積層型感光体が示さ
れており、このキャリア輸送N(5)は暗抵抗率及びキ
ャリア移動度の両特性が大きくなるような材料で形成し
ている。そして、上記の各層をa−3j又はこのa−S
iにカーボン(C)元素をドープさせたアモルファスシ
リコンカーバイド(以下、a−3iCと略す)により形
成した機能分離型感光体によれば、高速複写用に用いて
も前記ゴースト現象の発生を抑えることができた。
しかしながら、このように上記感光体を高速複写用に用
いた場合、その高速性によって一回の複写当りの画像露
光量が減少し、これによって十分な光減衰とならず、原
稿の濃淡コントラストに対応する感光体の電位差が十分
に大きくならず、その結果、画像にガブリが生じるとい
う問題がある。
いた場合、その高速性によって一回の複写当りの画像露
光量が減少し、これによって十分な光減衰とならず、原
稿の濃淡コントラストに対応する感光体の電位差が十分
に大きくならず、その結果、画像にガブリが生じるとい
う問題がある。
従って本発明の目的は光感度を広範囲の波長領域に亘っ
て高めて十分な光減衰特性が得られ、これによって高速
複写に適した電子写真感光体を提供することにある。
て高めて十分な光減衰特性が得られ、これによって高速
複写に適した電子写真感光体を提供することにある。
本発明によれば、導電性基板上に少なくともキャリア輸
送層及びキャリア発生層を形成した電子写真感光体にお
いて、前記キャリア発生層がa−Stから成る層領域と
0.5〜1100ppの周期律表第nla族元素を含む
a−3iCから成る層領域によって順次形成されている
ことを特徴とする電子写真感光体が提供される。
送層及びキャリア発生層を形成した電子写真感光体にお
いて、前記キャリア発生層がa−Stから成る層領域と
0.5〜1100ppの周期律表第nla族元素を含む
a−3iCから成る層領域によって順次形成されている
ことを特徴とする電子写真感光体が提供される。
以下、本発明の詳細な説明する。
第1図及び第2図は本発明に係る電子写真感光体の典型
的な層構成を示しており、第1図によれば、導電性基板
(1)上にキャリア注入阻止N(2)、キャリア輸送層
(5)、キャリア発生層(3b)及び表面像1i1(4
)を順次積層した積層型感光体が示されており、或いは
第2図に示すように第1図中のキャリア注入阻止層(2
)を除いてもよい。
的な層構成を示しており、第1図によれば、導電性基板
(1)上にキャリア注入阻止N(2)、キャリア輸送層
(5)、キャリア発生層(3b)及び表面像1i1(4
)を順次積層した積層型感光体が示されており、或いは
第2図に示すように第1図中のキャリア注入阻止層(2
)を除いてもよい。
本発明によれば、上記キャリア発生1 (3b)を少な
くとも2種類の層領域から成るように形成し、これによ
って光感度を広範囲な波長領域に亘って増大させること
を特徴とする。
くとも2種類の層領域から成るように形成し、これによ
って光感度を広範囲な波長領域に亘って増大させること
を特徴とする。
このキャリア発生ji (3b)は基板側から感光体表
面へ向けて層厚方向に亘りアモルファスシリコン層領域
(以下、a−Si層領域と略す)(6)及びアモルファ
スシリコンカーバイド層領域(以下、a−SiC層領域
と略す)(7)が順次形成されており、このa−5iC
層領域(7)には周期律表第ma族元素(以下、III
a族元素と略す)が所定の範囲内で含有されている。
面へ向けて層厚方向に亘りアモルファスシリコン層領域
(以下、a−Si層領域と略す)(6)及びアモルファ
スシリコンカーバイド層領域(以下、a−SiC層領域
と略す)(7)が順次形成されており、このa−5iC
層領域(7)には周期律表第ma族元素(以下、III
a族元素と略す)が所定の範囲内で含有されている。
本発明者等の実験によれば、所定量のma族元素を含有
したa−5iCN5Jf域(7)は短波長側の光感度を
顕著に高められることが見出され、そして、この知見に
基づいて本発明が完成されるに至った。
したa−5iCN5Jf域(7)は短波長側の光感度を
顕著に高められることが見出され、そして、この知見に
基づいて本発明が完成されるに至った。
感光体表面側より入射した光のうち短波長側がa−5i
CJifil域(7)で吸収され、しかも、そのJi
jiI域(7)を透過した光、即ち、長波長側の光がa
−Si層領域(6)で吸収され、これにより、短波長側
及び長波長側の両者ともに光感度を高めることができる
。
CJifil域(7)で吸収され、しかも、そのJi
jiI域(7)を透過した光、即ち、長波長側の光がa
−Si層領域(6)で吸収され、これにより、短波長側
及び長波長側の両者ともに光感度を高めることができる
。
先ず、a−3iC層領域(7)によれば、アモルファス
化したSi元素とC元素を不可欠な構成元素となし、そ
のダングリングボンドを終端させるべく水素(H)元素
やハロゲン元素を所要の範囲内で含有させることによっ
て光導電性が生じる。本発明者等がC元素の含有比率を
幾通りにも変えて光導電性を確かめる実験を行ったとこ
ろ、Si元素とC元素の原子比率、即ち、Si (1−
XICMのx値を0.01≦X≦0.5、好適には0.
05≦X≦0.3の範囲内に設定した場合、暗導電率が
小さくなり、短波長側の光感度を高めることができる。
化したSi元素とC元素を不可欠な構成元素となし、そ
のダングリングボンドを終端させるべく水素(H)元素
やハロゲン元素を所要の範囲内で含有させることによっ
て光導電性が生じる。本発明者等がC元素の含有比率を
幾通りにも変えて光導電性を確かめる実験を行ったとこ
ろ、Si元素とC元素の原子比率、即ち、Si (1−
XICMのx値を0.01≦X≦0.5、好適には0.
05≦X≦0.3の範囲内に設定した場合、暗導電率が
小さくなり、短波長側の光感度を高めることができる。
また、H元素やハロゲン元素などのダングリングポンド
終端用元素への含有量は、(Si (+−8)C,)+
−,(A)yで表したX値をo、os≦y ≦0.5、
好適には0.05≦y ≦0.4 、最適には0.1
≦y≦0.3の範囲内になるように設定するとよい。こ
の元素へにはダングリングボンドの終端部に取り込まれ
易くてバンドギャップ中の局在準位密度が低減化される
という点で通常11元素が用いられる。
終端用元素への含有量は、(Si (+−8)C,)+
−,(A)yで表したX値をo、os≦y ≦0.5、
好適には0.05≦y ≦0.4 、最適には0.1
≦y≦0.3の範囲内になるように設定するとよい。こ
の元素へにはダングリングボンドの終端部に取り込まれ
易くてバンドギャップ中の局在準位密度が低減化される
という点で通常11元素が用いられる。
コノヨうすa−5iCN¥+M域(7)ノ厚ミハ0.0
5〜5μm、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定す
るとよく、この厚みが0.05μm未満の場合には短波
長光の吸収が不十分となって光感度を高めることが難し
くなり、5μ…を越える場合には残留電位が大きくなる
傾向になる。
5〜5μm、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定す
るとよく、この厚みが0.05μm未満の場合には短波
長光の吸収が不十分となって光感度を高めることが難し
くなり、5μ…を越える場合には残留電位が大きくなる
傾向になる。
上記a−5iCN領域(7)はSi元素とC元素の原子
比率、即ち、前記X値がその層厚方向に亘って均一であ
る場合、又はそのX値が変化する場合のいずれでもよい
。
比率、即ち、前記X値がその層厚方向に亘って均一であ
る場合、又はそのX値が変化する場合のいずれでもよい
。
X値が層厚方向に亘って変化する場合には、そのX値が
Q、01f−x≦0.5の範囲内でHRM域(7)の厚
みが決められ、このようにして決められた厚みも0.0
5〜5μm、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定す
るのがよい。
Q、01f−x≦0.5の範囲内でHRM域(7)の厚
みが決められ、このようにして決められた厚みも0.0
5〜5μm、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定す
るのがよい。
このようにX値が層厚方向に亘って変化する場合のカー
ボンドーピング分布には、例えば第5図〜第10図に示
す通りがある。
ボンドーピング分布には、例えば第5図〜第10図に示
す通りがある。
各々の図において、横軸はa−3iCJiFii域(7
)のFJ層厚方向示し、aはa−3i I’!領域(6
)との界面であり、bはその反対側の界面であり、縦軸
はカーボン含有量を表す。
)のFJ層厚方向示し、aはa−3i I’!領域(6
)との界面であり、bはその反対側の界面であり、縦軸
はカーボン含有量を表す。
また、このa−5iC層領域(7)には、■a族元素を
0.5〜1100pp、好適には1〜50ppmの範囲
内で層厚方向に亘って均一に含有させるとよく、この含
有量が0.5ppn+未満の場合には十分に大きな光感
度が得られず、一方、1100ppを越える場合には帯
電能が低下する。
0.5〜1100pp、好適には1〜50ppmの範囲
内で層厚方向に亘って均一に含有させるとよく、この含
有量が0.5ppn+未満の場合には十分に大きな光感
度が得られず、一方、1100ppを越える場合には帯
電能が低下する。
上記ma族元素にはB、AI、Ga、In等があるが、
就中、Bが共有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え
得る点で、その上、優れた帯電能並びに光感度が得られ
るという点で望ましい。
就中、Bが共有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え
得る点で、その上、優れた帯電能並びに光感度が得られ
るという点で望ましい。
このようにa−3iC層領域(7)にma族元素を含有
させるに当たり、そのドーピング分布はその層厚方向に
亘って不均一にしてもよく、例えば第11図〜第16図
に示す通りがある。
させるに当たり、そのドーピング分布はその層厚方向に
亘って不均一にしてもよく、例えば第11図〜第16図
に示す通りがある。
各々の図において、横軸はa−5iCTf1領域(7)
の層厚方向を示し、aはa−5i層望域(6)との界面
であり、bはその反対側の界面であり、そして、縦軸は
ma族元素含有量を表わす。
の層厚方向を示し、aはa−5i層望域(6)との界面
であり、bはその反対側の界面であり、そして、縦軸は
ma族元素含有量を表わす。
このようにma族元素含有量をN厚方向に亘って変化さ
せた場合、その含有量はa−5iC層領域(7)全体当
たりの平均値である。
せた場合、その含有量はa−5iC層領域(7)全体当
たりの平均値である。
また、前記a−3i層領域(6)はアモルファス化した
Si元素と、そのダングリングボンドを終端させるため
のH元素やハロゲン元素から成り、入射光のうち長波長
側の光が吸収される。
Si元素と、そのダングリングボンドを終端させるため
のH元素やハロゲン元素から成り、入射光のうち長波長
側の光が吸収される。
このa−5i層fil域(6)の厚みは0.05〜5p
m、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定するのが望
ましく、この範囲内であれば、高い帯電能が得られ、し
かも、長波長光が有効に吸収されるという点で有利であ
る。
m、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定するのが望
ましく、この範囲内であれば、高い帯電能が得られ、し
かも、長波長光が有効に吸収されるという点で有利であ
る。
また、a−5i層領域(6)は実質上カーボン元素を含
有しない層であるが、非常に微少量のカーボン元素を含
有してもよい。その場合、このカーボン元素がlooO
ppm以下、好適には500ppm以下の範囲内であれ
ば、長波長光の光感度が顕著に低下しない。
有しない層であるが、非常に微少量のカーボン元素を含
有してもよい。その場合、このカーボン元素がlooO
ppm以下、好適には500ppm以下の範囲内であれ
ば、長波長光の光感度が顕著に低下しない。
更に、a−5iNSJi域(6)には0.01〜10p
pm 、好適には0.1〜5ppmの範囲内でma族元
素を含有させてもよく、この範囲内であれば、高い帯電
能が得られ、しかも、残留電位を低減化できるという点
で有利である。尚、このma族元素のドーピング分布は
層厚方向に亘って均−又は不均一のいずれでもよく、不
均一にドーピングする場合の含有量はその層領域(6)
の全体当たりの平均値である。
pm 、好適には0.1〜5ppmの範囲内でma族元
素を含有させてもよく、この範囲内であれば、高い帯電
能が得られ、しかも、残留電位を低減化できるという点
で有利である。尚、このma族元素のドーピング分布は
層厚方向に亘って均−又は不均一のいずれでもよく、不
均一にドーピングする場合の含有量はその層領域(6)
の全体当たりの平均値である。
そして、このようにa−3iN蓮域(6)に含有させる
ma族元素にはB、AI+Ga+ In等がある。
ma族元素にはB、AI+Ga+ In等がある。
前記キャリア輸送N(5)にはそれ自体高抵抗率を有し
且つキャリア移動度が十分に大きければ種々の材料を用
いることができ、この材料には、例えば、PVK、ピラ
ゾリン、オキサゾール、ヒドラゾン、N−フェニルカル
バゾール、スチルベン等の有機半導体、Se、5e−T
e、5e−As、CdS、ZnO+ a−3i、 a−
3iC,a−SiO,a−3iN等の無機半導体がある
。
且つキャリア移動度が十分に大きければ種々の材料を用
いることができ、この材料には、例えば、PVK、ピラ
ゾリン、オキサゾール、ヒドラゾン、N−フェニルカル
バゾール、スチルベン等の有機半導体、Se、5e−T
e、5e−As、CdS、ZnO+ a−3i、 a−
3iC,a−SiO,a−3iN等の無機半導体がある
。
キャリア輸送層をa−Si又はa−5iCによって形成
した場合、キャリア発生層と基本的に同一材料によって
形成することができるために同一の成膜装置を用いて連
続的に形成できるという点で望ましい。この場合、キャ
リア輸送層には光導電性が要求されていないが、機能上
、励起キャリアの移動度を大きくし、しかも、高い帯電
能に設定するために暗導電率を10−”(Ω・cm)−
’以下にする必要がある。
した場合、キャリア発生層と基本的に同一材料によって
形成することができるために同一の成膜装置を用いて連
続的に形成できるという点で望ましい。この場合、キャ
リア輸送層には光導電性が要求されていないが、機能上
、励起キャリアの移動度を大きくし、しかも、高い帯電
能に設定するために暗導電率を10−”(Ω・cm)−
’以下にする必要がある。
即ち、a−Siキャリア輸送層を形成した場合、ma族
元素を所要の範囲内で含有させて真性化させ、これによ
って暗導電率を10−”(Ω・cm) −’以下に設定
することができる。尚、このように暗導電率を限定して
も不十分であれば、キャリア注入阻止層を形成して特性
を高める。
元素を所要の範囲内で含有させて真性化させ、これによ
って暗導電率を10−”(Ω・cm) −’以下に設定
することができる。尚、このように暗導電率を限定して
も不十分であれば、キャリア注入阻止層を形成して特性
を高める。
このキャリア輸送層(5)の厚みは1〜100μm、好
適には5〜50μmの範囲内に設定するのがよく、1μ
m未満であれば電荷保持能力に劣ってゴースト現象が顕
著になり、100 urnを超えると画像の分解能が劣
化すると共に残留電位が太き(なる1頃向にある。
適には5〜50μmの範囲内に設定するのがよく、1μ
m未満であれば電荷保持能力に劣ってゴースト現象が顕
著になり、100 urnを超えると画像の分解能が劣
化すると共に残留電位が太き(なる1頃向にある。
本発明によれば、機能分離型感光体であってキャリア輸
送F!! (5)及びキャリア発生層(3b)を必須不
可欠な層構成とし、両者のJ! (5) (3b)が第
1図及び第2図に示すような積層順序になっているのが
一般的であるが、この積層順序を変えてもよい。
送F!! (5)及びキャリア発生層(3b)を必須不
可欠な層構成とし、両者のJ! (5) (3b)が第
1図及び第2図に示すような積層順序になっているのが
一般的であるが、この積層順序を変えてもよい。
即ち、基板(1)上にキャリア発生層(3b)を薄膜形
成し、次いで、その上に有機半導体を塗布してキャリア
輸送層(5)とすることができる。
成し、次いで、その上に有機半導体を塗布してキャリア
輸送層(5)とすることができる。
また、前記キャリア注入阻止層(2)はキャリア輸送層
(5)からのキャリアを円滑に基板側へ移動させ且つ基
板からキャリア輸送N(5)へのキャリア注入を阻止す
るために形成するものであり、この層(2)はポリイミ
ド樹脂などの有機材料、5in2+S+O+AlzO□
+SiC+5IJ4+ アモルファスカーボン、a−5
i+ a−5iCなどの無機材料によって形成される。
(5)からのキャリアを円滑に基板側へ移動させ且つ基
板からキャリア輸送N(5)へのキャリア注入を阻止す
るために形成するものであり、この層(2)はポリイミ
ド樹脂などの有機材料、5in2+S+O+AlzO□
+SiC+5IJ4+ アモルファスカーボン、a−5
i+ a−5iCなどの無機材料によって形成される。
更にこのキャリア注入阻止N(2)を形成するに当たっ
て半導体材料を用いる場合、その伝導型をP型に制御す
るのが望ましく、これによって注入■止作用が一段と向
上する。例えばP型半導体材料にはB等のma族元素を
50〜10.000pmの範囲内で含有するa−3i又
はa−5iCがある。
て半導体材料を用いる場合、その伝導型をP型に制御す
るのが望ましく、これによって注入■止作用が一段と向
上する。例えばP型半導体材料にはB等のma族元素を
50〜10.000pmの範囲内で含有するa−3i又
はa−5iCがある。
このキャリア注入阻止層(2)は必ず形成しな(ではな
らぬというものではなく、本発明者等が繰り返し行った
実験によれば、キャリア輸送層(5)の暗導電率が10
−”(Ω・cm) −’以下であればキャリア注入阻止
層(2)を形成しなくても電子写真感光体として十分に
実用に供することができる。
らぬというものではなく、本発明者等が繰り返し行った
実験によれば、キャリア輸送層(5)の暗導電率が10
−”(Ω・cm) −’以下であればキャリア注入阻止
層(2)を形成しなくても電子写真感光体として十分に
実用に供することができる。
また、表面保護層(4)にはそれ自体高絶縁性、高耐食
性及び高硬度特性を存するものであれば、種々の材料を
用いることができ、例えば前記のキャリア注入阻止層(
2)に用いたのと同様な無機材料又は有機材料を用いる
ことができ、これにより、感光体の耐久性及び耐環境性
を高めることができる。
性及び高硬度特性を存するものであれば、種々の材料を
用いることができ、例えば前記のキャリア注入阻止層(
2)に用いたのと同様な無機材料又は有機材料を用いる
ことができ、これにより、感光体の耐久性及び耐環境性
を高めることができる。
かくして本発明の電子写真感光体は、キャリア発生層の
分光感度を幅広い波長に亘って高められ、これによって
光減衰を大きくして高速複写に好適となる。
分光感度を幅広い波長に亘って高められ、これによって
光減衰を大きくして高速複写に好適となる。
次に本発明に係る電子写真感光体の製法を述べる。
キャリア発生層(3b)はグロー放電分解法、イオンブ
レーティング法、反応性スパッタリング法、真空蒸着法
、熱CVD法等の薄膜生成手段を用いることができ、ま
た、これに用いられる原料には固体、液体、気体のいず
れでもよい。
レーティング法、反応性スパッタリング法、真空蒸着法
、熱CVD法等の薄膜生成手段を用いることができ、ま
た、これに用いられる原料には固体、液体、気体のいず
れでもよい。
また、キャリア発生層以外の層をa−3t又はa−3i
Cにより形成するのであれば、同様な薄膜生成手段を用
いることができるという点で望ましく、更に同一の成膜
装置を用いた場合、共通した薄膜生成手段によって連続
的に積層することができるという利点がある。
Cにより形成するのであれば、同様な薄膜生成手段を用
いることができるという点で望ましく、更に同一の成膜
装置を用いた場合、共通した薄膜生成手段によって連続
的に積層することができるという利点がある。
例えばグロー放電分解装置を用いてa−3i又はa−S
iCから成る感光体を製作する場合、その気体原料とし
て5tH4,5iJh+ 5iJaなどのSi元素系ガ
ス、C114,CJz、CJs、CJ6.CJsなどの
C元素系ガスがあり、そして、Heガス、I+、ガス等
をキャリアガスとして用いればよい。
iCから成る感光体を製作する場合、その気体原料とし
て5tH4,5iJh+ 5iJaなどのSi元素系ガ
ス、C114,CJz、CJs、CJ6.CJsなどの
C元素系ガスがあり、そして、Heガス、I+、ガス等
をキャリアガスとして用いればよい。
このグロー放電分解法によれば、上記Si元素系ガスと
アセチレン(Cz It□)ガスの混合ガスよりa−S
iC層を形成した場合、著しく大きな高速成膜性が達成
できるという点で望ましい。本発明者等が繰り返し行っ
た実験によれば、SiH4ガス及びCz !I tガス
を用いた場合、5〜20μm/時の成膜速度が得られた
。因にSiH,ガスとC11,ガスを用いてa−3iC
膜を生成した場合、その成膜速度は約0.3〜1μm/
時である。
アセチレン(Cz It□)ガスの混合ガスよりa−S
iC層を形成した場合、著しく大きな高速成膜性が達成
できるという点で望ましい。本発明者等が繰り返し行っ
た実験によれば、SiH4ガス及びCz !I tガス
を用いた場合、5〜20μm/時の成膜速度が得られた
。因にSiH,ガスとC11,ガスを用いてa−3iC
膜を生成した場合、その成膜速度は約0.3〜1μm/
時である。
次にグロー放電分解法を用いてa−Si層又はa−Si
C層を製作する場合、その製作法を第17図の容量1
結合型グロー放電分解装置により説明する。
C層を製作する場合、その製作法を第17図の容量1
結合型グロー放電分解装置により説明する。
図中、第1.第2.第3.第4.第5タンク(8) (
9) (to)(11) (12)には、それぞれ5I
H4,CZII□1Bzlli、It□、Noガスが密
封されており、ttzはキャリアーガスとしても用いら
れる。これらのガスは第1.第2.第3.第4第5調整
弁(13) (14) (15) (16) (17)
を開放することにより放出され、その流量がマスフロー
コントローラ(18) (19) (20) (21)
(22)により制御され、第1゜第2.第3.第4タ
ンク(8) (9) (10) (11)からのガスは
第1主管(23)へ、第5タンク(12)からのNoガ
スは第2主管(24)へ送られる。尚、(25) (2
6)は止め弁である。第1主管(23)及び第2主管(
24)を通じて流れるガスは反応管(27)へと送り込
まれるが、この反応管(27)の内部には容量結合型放
電用電極(28)が設置されてお、それに印加される高
周波電力は50−〜3に−が、また、その周波数は1〜
50門112が適当である。反応管(27)の内部には
、アルミニウムから成る筒状の成膜用基板(29)が試
料保持台(30)の上に載置されており、この保持台(
30)はモーター(31)により回転駆動されるように
なっており、そして、基板(29)は適当な加熱手段に
より、約200〜400℃好ましくは約200〜350
℃の温度に均一に加熱される。更に、反応管(27)の
内部はa−SiC膜形成時に高度の真空状態(放電時の
ガス圧O01〜2.0Torr )を必要とし、そのた
めに回転ポンプ(32)と拡散ポンプ(33)が連結さ
れている。
9) (to)(11) (12)には、それぞれ5I
H4,CZII□1Bzlli、It□、Noガスが密
封されており、ttzはキャリアーガスとしても用いら
れる。これらのガスは第1.第2.第3.第4第5調整
弁(13) (14) (15) (16) (17)
を開放することにより放出され、その流量がマスフロー
コントローラ(18) (19) (20) (21)
(22)により制御され、第1゜第2.第3.第4タ
ンク(8) (9) (10) (11)からのガスは
第1主管(23)へ、第5タンク(12)からのNoガ
スは第2主管(24)へ送られる。尚、(25) (2
6)は止め弁である。第1主管(23)及び第2主管(
24)を通じて流れるガスは反応管(27)へと送り込
まれるが、この反応管(27)の内部には容量結合型放
電用電極(28)が設置されてお、それに印加される高
周波電力は50−〜3に−が、また、その周波数は1〜
50門112が適当である。反応管(27)の内部には
、アルミニウムから成る筒状の成膜用基板(29)が試
料保持台(30)の上に載置されており、この保持台(
30)はモーター(31)により回転駆動されるように
なっており、そして、基板(29)は適当な加熱手段に
より、約200〜400℃好ましくは約200〜350
℃の温度に均一に加熱される。更に、反応管(27)の
内部はa−SiC膜形成時に高度の真空状態(放電時の
ガス圧O01〜2.0Torr )を必要とし、そのた
めに回転ポンプ(32)と拡散ポンプ(33)が連結さ
れている。
以上のように構成されたグロー放電分解装置において、
例えば、B元素、0元素及びN元素を含むa−SiC膜
を基板(35)に形成する場合には、第1゜第2.第3
.第4調整弁(13) (14) (15) (16)
を開いてそれぞれよりSi!l*、BzHb、Hzガス
を放出し、第511整弁(17)を開いてNoガスを放
出する。その放出量はマスフローコントローラ(1B)
(19) (20) (21) (22)により制御
され、SiH4+CzHz+Btllb、It□の混合
ガスは第1主管(23)を介して、Noガスは第2主管
(24)を介して反応管(27)へと流し込まれる。そ
して、反応管(27)の内部が0.1〜2.0Torr
程度の真空状態、基板温度が200〜400℃、容量型
放電用電極(28)の高周波電力が50−〜3KW 、
周波数が1〜50MH2に設定されていることに相俟っ
てグロー放電がおこり、ガスが分解してa−SiC膜が
基板上に高速で形成される。
例えば、B元素、0元素及びN元素を含むa−SiC膜
を基板(35)に形成する場合には、第1゜第2.第3
.第4調整弁(13) (14) (15) (16)
を開いてそれぞれよりSi!l*、BzHb、Hzガス
を放出し、第511整弁(17)を開いてNoガスを放
出する。その放出量はマスフローコントローラ(1B)
(19) (20) (21) (22)により制御
され、SiH4+CzHz+Btllb、It□の混合
ガスは第1主管(23)を介して、Noガスは第2主管
(24)を介して反応管(27)へと流し込まれる。そ
して、反応管(27)の内部が0.1〜2.0Torr
程度の真空状態、基板温度が200〜400℃、容量型
放電用電極(28)の高周波電力が50−〜3KW 、
周波数が1〜50MH2に設定されていることに相俟っ
てグロー放電がおこり、ガスが分解してa−SiC膜が
基板上に高速で形成される。
次に本発明の詳細な説明する。
(例1)
第17図のグロー放電分解装置を用いて第1表に示すa
りの成膜条件によりアルミニウム製基板上にキャリア輸
送N(5)及びキャリア発生層(3b)を順次積層し、
感光体ドラムを製作した。
りの成膜条件によりアルミニウム製基板上にキャリア輸
送N(5)及びキャリア発生層(3b)を順次積層し、
感光体ドラムを製作した。
かくして得られた感光体ドラムに、可視光分光器により
分光された0、3μ−7cm”の単色光を照射し、表面
電位の半減時間を求めて分光感度を測定したところ、第
18図に示す通りの結果が得られた。
分光された0、3μ−7cm”の単色光を照射し、表面
電位の半減時間を求めて分光感度を測定したところ、第
18図に示す通りの結果が得られた。
同図において、横軸は波長であり、縦軸は光感度であり
、そして、O印は測定結果のプロットであり、aはその
特性曲線である。
、そして、O印は測定結果のプロットであり、aはその
特性曲線である。
また第18図には上記感光体ドラムよりa−SiC層領
域が除かれた感光体ドラムが比較例として示されており
、その分光感度を測定したところ、・印に示される測定
結果のプロットが得られ、bはその特性曲線である。
域が除かれた感光体ドラムが比較例として示されており
、その分光感度を測定したところ、・印に示される測定
結果のプロットが得られ、bはその特性曲線である。
この結果より明らかな通り、本発明の感光体ドラムは短
波長側の光感度が顕著に太き(なっていることが判る。
波長側の光感度が顕著に太き(なっていることが判る。
尚、上記光導電性a−SiC層のカーボン量をBSCA
分析により求めたところ、5il−、C、のX値で0゜
12であり、また、そのB含有量を二次イオン質量分析
計により求めたところ、6 ppmであった。
分析により求めたところ、5il−、C、のX値で0゜
12であり、また、そのB含有量を二次イオン質量分析
計により求めたところ、6 ppmであった。
本発明の感光体ドラムを高速複写機に搭載し、感光体を
+5.6KVのコロナチャージャによって正極性に帯電
し、次いで画像露光して磁気ブラシ現像を行うというサ
イクルによって画像を得るに当たって、その印字速度を
80枚/分という高速複写レベルにまで高めたところ、
画像濃度が高く、カブリが生じなく、高コントラストで
ゴースト現象が全く生じない良質な画像が得られた。
+5.6KVのコロナチャージャによって正極性に帯電
し、次いで画像露光して磁気ブラシ現像を行うというサ
イクルによって画像を得るに当たって、その印字速度を
80枚/分という高速複写レベルにまで高めたところ、
画像濃度が高く、カブリが生じなく、高コントラストで
ゴースト現象が全く生じない良質な画像が得られた。
然るに比較例の感光体ドラムを上記高速複写機に搭載し
、同じように画像を得るに当たって、赤色カットフィル
タを用いない場合には赤色文字の原稿が明瞭に出なかっ
た。また、このフィルタを用いた場合には赤色文字が出
たが、その反面、白地部分にカブリが認められた。
、同じように画像を得るに当たって、赤色カットフィル
タを用いない場合には赤色文字の原稿が明瞭に出なかっ
た。また、このフィルタを用いた場合には赤色文字が出
たが、その反面、白地部分にカブリが認められた。
(例2)
本例においては、第2表に示す通りの成膜条件によりア
ルミニウム製基板上にキャリア注入阻止層(2)、キャ
リア輸送層(5)、キャリア発生層(3b)及び表面保
護N(4)を順次積層し、第2図に示す通りの感光体ド
ラムを製作した。
ルミニウム製基板上にキャリア注入阻止層(2)、キャ
リア輸送層(5)、キャリア発生層(3b)及び表面保
護N(4)を順次積層し、第2図に示す通りの感光体ド
ラムを製作した。
かくして得られた感光体ドラムを高速複写機に搭載し、
そして、赤色カットフィルタを用いないでハロゲンラン
プを投光源とし、更にコロナチャージャで+5.6KV
の電圧を印加して正帯電させ、これにより、表面電位、
光感度並びに残留電位を測定したところ、下記に示す通
りの結果が得られた。
そして、赤色カットフィルタを用いないでハロゲンラン
プを投光源とし、更にコロナチャージャで+5.6KV
の電圧を印加して正帯電させ、これにより、表面電位、
光感度並びに残留電位を測定したところ、下記に示す通
りの結果が得られた。
表面電位・・・・・・・・+750v
光感度(記録露光量) ・・0.601ux −5e
c残留電位(露光開始5秒後の値)・・30Vまた、こ
の感光体ドラムを高速複写機に搭載し、80枚/分の速
度にて画像出しテストを行ったところ、黒色部及び赤色
部に対する忠実なる再現性が得られ、しかも、高い濃度
で且つカブリのない鮮明な画像が得られた。
c残留電位(露光開始5秒後の値)・・30Vまた、こ
の感光体ドラムを高速複写機に搭載し、80枚/分の速
度にて画像出しテストを行ったところ、黒色部及び赤色
部に対する忠実なる再現性が得られ、しかも、高い濃度
で且つカブリのない鮮明な画像が得られた。
(例3)
次に本例においては、(例2)にて得られた感光体ドラ
ムについて、a−SiC層領域のB含有量とC含有量を
幾通りにも変え、これによって得られる感光体ドラムA
〜にの画質を評価したところ、第3表に示す通りの結果
が得られた。
ムについて、a−SiC層領域のB含有量とC含有量を
幾通りにも変え、これによって得られる感光体ドラムA
〜にの画質を評価したところ、第3表に示す通りの結果
が得られた。
画質の評価は3種類に区分し、◎印は画像濃度が高く、
カブリが全く生じなく、しかも、赤色の再現性が良好で
ある場合を示し、○印は画像濃度が高く、カブリがほと
んど生じなく、しかも、赤色の再現性についても実用上
何等支障がない場合であり、X印は短波長側の光感度が
低く、そのために赤色再現性に劣り、しかも、カブリが
生じて実用上支障がある場合を示す。
カブリが全く生じなく、しかも、赤色の再現性が良好で
ある場合を示し、○印は画像濃度が高く、カブリがほと
んど生じなく、しかも、赤色の再現性についても実用上
何等支障がない場合であり、X印は短波長側の光感度が
低く、そのために赤色再現性に劣り、しかも、カブリが
生じて実用上支障がある場合を示す。
第3表
第3表より明らかな通り、本発明の感光体C〜Iは画像
濃度、カブリ、赤色再現性のいずれの点についても優れ
た特性が得られた。
濃度、カブリ、赤色再現性のいずれの点についても優れ
た特性が得られた。
然るに、感光体A、B、J、にはB含有量が本発明の範
囲内より外れ、そのために短波長側の光感度、カブリ及
び赤色再現性のいずれについても劣っていた。
囲内より外れ、そのために短波長側の光感度、カブリ及
び赤色再現性のいずれについても劣っていた。
以上の通り、本発明の電子写真感光体は機能分離型感光
体として用いられ、そのキャリア発生層の分光感度が幅
広い波長に亘って斉められており1、これによって光減
衰を大きくして高速複写に好適となる。
体として用いられ、そのキャリア発生層の分光感度が幅
広い波長に亘って斉められており1、これによって光減
衰を大きくして高速複写に好適となる。
第1図及び第2図は本発明電子写真感光体の層構成を示
す断面図、第3図及び第4図は従来の電子写真感光体に
採用されている層構成を示す断面図、第5図、第6図、
第7図、第8図、第9図及び第10図はいずれもカーボ
ンドーピング分布を示す線図、第11図、第12図、第
13図、第14図、第15図及び第16図はいずれもm
a族元素のドーピング分布を示す線図、第17図は容量
結合型グロー放電分解装置の概略図、第18図は分光感
度曲線を示す線図である。 1・・・導電性基板 2・・・キャリア注入阻止層 3.3a、3b ・・・キャリア発生層4・・・表面
保giN 5・・・キャリア輸送層 6・・・アモルファスシリコンNH域 7・・・アモルファスシリコンカーバイドNSR域特許
出願人 (663) 京セラ株式会社同 河
村孝夫 代理人弁理士(8898)田原勝彦 第7図 第8図 4 t) d
わ第9図 第叫図 やU図 第壮図 第]L;3図 第14図 第15図 第16図 第18図 5良÷(p m、1
す断面図、第3図及び第4図は従来の電子写真感光体に
採用されている層構成を示す断面図、第5図、第6図、
第7図、第8図、第9図及び第10図はいずれもカーボ
ンドーピング分布を示す線図、第11図、第12図、第
13図、第14図、第15図及び第16図はいずれもm
a族元素のドーピング分布を示す線図、第17図は容量
結合型グロー放電分解装置の概略図、第18図は分光感
度曲線を示す線図である。 1・・・導電性基板 2・・・キャリア注入阻止層 3.3a、3b ・・・キャリア発生層4・・・表面
保giN 5・・・キャリア輸送層 6・・・アモルファスシリコンNH域 7・・・アモルファスシリコンカーバイドNSR域特許
出願人 (663) 京セラ株式会社同 河
村孝夫 代理人弁理士(8898)田原勝彦 第7図 第8図 4 t) d
わ第9図 第叫図 やU図 第壮図 第]L;3図 第14図 第15図 第16図 第18図 5良÷(p m、1
Claims (1)
- 導電性基板上に少なくともキャリア輸送層及びキャリア
発生層を形成した電子写真感光体において、前記キャリ
ア発生層がアモルファスシリコンから成る層領域と0.
5〜100ppmの周期律表第IIIa族元素を含むアモ
ルファスシリコンカーバイドから成る層領域によって順
次形成されていることを特徴とする電子写真感光体。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11765788A JPH01287575A (ja) | 1988-05-14 | 1988-05-14 | 電子写真感光体 |
US07/244,750 US4906546A (en) | 1988-05-14 | 1988-09-15 | Electrophotographic sensitive member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11765788A JPH01287575A (ja) | 1988-05-14 | 1988-05-14 | 電子写真感光体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01287575A true JPH01287575A (ja) | 1989-11-20 |
Family
ID=14717076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11765788A Pending JPH01287575A (ja) | 1988-05-14 | 1988-05-14 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01287575A (ja) |
-
1988
- 1988-05-14 JP JP11765788A patent/JPH01287575A/ja active Pending
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