JPH02140754A - Electrophotographic sensitive body - Google Patents

Electrophotographic sensitive body

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JPH02140754A
JPH02140754A JP29512288A JP29512288A JPH02140754A JP H02140754 A JPH02140754 A JP H02140754A JP 29512288 A JP29512288 A JP 29512288A JP 29512288 A JP29512288 A JP 29512288A JP H02140754 A JPH02140754 A JP H02140754A
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JP
Japan
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layer
sic
amorphous silicon
silicon carbide
electrophotographic photoreceptor
Prior art date
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Application number
JP29512288A
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Japanese (ja)
Inventor
Takao Kawamura
河村 孝夫
Naooki Miyamoto
宮本 直興
Hiroshi Ito
浩 伊藤
Hitoshi Takemura
仁志 竹村
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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    • 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, 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
    • G03G5/08235Silicon-based comprising three or four silicon-based layers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To obtain an electrophotographic sensitive body preventing the blurring of a latent electric charge image and having high reliability over a long period of time as well as to increase the surface hardness of the sensitive body by laminating an amorphous silicon carbide layer having specified ratios among the elements on an org. photosemiconductor layer. CONSTITUTION:A photoconductive amorphous silicon carbide (a-SiC) layer 2, an org. photosemiconductor layer 3 and an a-SiC surface layer 4 are successively laminated on an electrically conductive substrate 1. The a-SiC of the photoconductive layer 2 has a compsn. represented by a formula (Si1-xCx)1-aAa (where A is H or halogen, 0.01<x<0.5 and 0.1<a<0.5) and the a-SiC of the surface layer 4 has a compsn. represented by a formula (Si1-yCy)1-bBb (where B is H or halogen, 0.5<y<0.95 and 0.05<b<0.5). The photosensitivity and surface potential of the resulting sensitive body can be increased and the residual potential can be reduced.

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カーバイド層と有機光半
導体層を積層して成る電子写真感光体に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor comprising a laminated layer of an amorphous silicon carbide layer and an organic optical semiconductor layer.

〔従来技術及びその問題点〕[Prior art and its problems]

電子写真感光体の光導電材料にはSe、 5e−Te、
 AszSe3 、 ZnO,CdS、アモルファスシ
リコンなどの無機材料並びに各種有機材料があり、その
なかでSeが最初に実用化され、次いでZnO,CdS
、アモルファスシリコンも実用化された。他方、有機材
料においてはPVKが最初に実用化され、その後、電荷
の発生並びに電荷の輸送という機能を別々の材料に分担
させる機能分離型感光体が提供された。
Photoconductive materials for electrophotographic photoreceptors include Se, 5e-Te,
There are inorganic materials such as AszSe3, ZnO, CdS, and amorphous silicon, as well as various organic materials, of which Se was first put into practical use, followed by ZnO and CdS.
, amorphous silicon has also been put into practical use. On the other hand, among organic materials, PVK was first put into practical use, and thereafter, functionally separated photoreceptors were provided in which the functions of charge generation and charge transport were shared by different materials.

一方、無機光導電層の上に有機光半導体層を積層した電
子写真感光体も提案された。
On the other hand, an electrophotographic photoreceptor in which an organic photoconductive layer is laminated on an inorganic photoconductive layer has also been proposed.

例えばSeNと有機光半導体層の積層型感光体があり、
既に実用化されたが、この感光体によれば、Se自体有
害であり、しかも、長波長側の感度に劣るという欠点も
あった。
For example, there is a laminated photoreceptor made of SeN and an organic optical semiconductor layer.
Although this photoreceptor has already been put into practical use, it has the disadvantage that Se itself is harmful and that the sensitivity is poor on the long wavelength side.

そこで、アモルファスシリコンカーバイド光導電層と有
機光半導体層から成る積層型感光体が提案され(特開昭
56−14241号参照)、これにより、上記問題点を
解決して無公害性並びに高光感度な特性が得られた。
Therefore, a laminated photoreceptor consisting of an amorphous silicon carbide photoconductive layer and an organic photoconductor layer was proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 14241/1983), which solved the above problems and achieved non-pollution and high photosensitivity. Characteristics were obtained.

しかしながら、上記提案の感光体においては、有機光半
導体層が表面に露出しており、しかも、その層の硬度は
比較的小さく、そのために長期間に亘って感光体表面の
摩耗が進行するという問題点がある。
However, in the photoreceptor proposed above, the organic photoconductor layer is exposed on the surface, and the hardness of this layer is relatively low, which causes the problem that wear of the photoreceptor surface progresses over a long period of time. There is a point.

また、上記感光体を長期間に亘って使用した場合、有機
光半導体層がコロナ放電に繰り返しさらされ、これによ
り、その層の表面が変質し、表面電位が低下したり、あ
るいは耐湿性が低下して感光体表面に水分が吸着し、電
荷潜像にボケが生じる場合があり、その結果、感光体の
信頼性を低下させるという問題点もある。
In addition, when the above-mentioned photoreceptor is used for a long period of time, the organic photoconductor layer is repeatedly exposed to corona discharge, which causes the surface of the layer to change in quality, resulting in a decrease in surface potential or a decrease in moisture resistance. As a result, moisture may be adsorbed onto the surface of the photoreceptor, causing blurring of the charge latent image, resulting in a problem of lowering the reliability of the photoreceptor.

更に電子写真感光体の分野においては、光感度と表面電
位を向上させ、しかも、残留電位を低減させることが種
々の手段で鋭意努力されており、それらの緒特性の改善
が望まれる。
Furthermore, in the field of electrophotographic photoreceptors, various efforts have been made to improve photosensitivity and surface potential, as well as to reduce residual potential, and improvements in these properties are desired.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

従って本発明は畝上に鑑みて完成されたものであり、そ
の目的は感光体表面の硬度を高め、また、電荷潜像にボ
ケが生じないようにし、これにより、長期信軌性を達成
した電子写真感光体を提供することにある。
Therefore, the present invention was completed in view of the ridges, and its purpose is to increase the hardness of the photoreceptor surface and prevent blurring of the latent charge image, thereby achieving long-term reliability. An object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor.

本発明の他の目的は光感度や表面電位を高め、残留電位
を低減させた高性能な電子写真感光体を提供することに
ある。
Another object of the present invention is to provide a high-performance electrophotographic photoreceptor with increased photosensitivity and surface potential and reduced residual potential.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によれば、導電性基板上に光導電性を有する第1
アモルファスシリコンカーバイド層、有機光半導体層及
び第2アモルファスシリコンカーバイド層を順次積層し
た電子写真感光体であって、第1アモルファスシリコン
カーバイド層の元素比率を組成式5ll−X CXのX
値で0.01 < x < 0.5の範囲内に設定し、
更に第2アモルファスシリコンカーバイド層の元素比率
を組成式Si1−、、C2のy値で0.5 <  V 
< 0.95の範囲内に設定したことを特徴とする電子
写真感光体が提供される。
According to the present invention, a photoconductive first layer is provided on a conductive substrate.
An electrophotographic photoreceptor in which an amorphous silicon carbide layer, an organic optical semiconductor layer, and a second amorphous silicon carbide layer are sequentially laminated, wherein the element ratio of the first amorphous silicon carbide layer is expressed by the composition formula 5ll-X
Set the value within the range of 0.01 < x < 0.5,
Furthermore, the element ratio of the second amorphous silicon carbide layer is set to 0.5 < V by the y value of the composition formula Si1-, C2.
Provided is an electrophotographic photoreceptor characterized in that it is set within a range of <0.95.

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

第1図は本発明電子写真感光体の層構成を示しており、
導電性基板(1)の上にアモルファスシリコンカーバイ
ド(以下、a−3iCと略す)光導電層(2)、有機光
半導体Ji (3)及びa−SiC表面層(4)が順次
積層されている。そして、a−5iC光導電層(2)に
は電荷の発生という機能があり、有機光半導体層(3)
には電荷輸送という機能がある。
FIG. 1 shows the layer structure of the electrophotographic photoreceptor of the present invention.
An amorphous silicon carbide (hereinafter abbreviated as a-3iC) photoconductive layer (2), an organic optical semiconductor Ji (3), and an a-SiC surface layer (4) are sequentially laminated on a conductive substrate (1). . The a-5iC photoconductive layer (2) has a function of generating charges, and the organic photoconductive layer (3)
has a function called charge transport.

本発明は上記のような層構成により感光体表面の硬度を
高め、しかも、光感度、表面電位及び残留電位などの電
子写真特性を改良し、また、長期安定性を達成したこと
が特徴である。
The present invention is characterized by increasing the hardness of the photoreceptor surface through the above-described layer structure, improving electrophotographic properties such as photosensitivity, surface potential, and residual potential, and achieving long-term stability. .

先ず、a−SiC光導電層(2)はアモルファス化した
St元素とC元素並びにこれらの元素のダングリングボ
ンド終端部に導入された水素(H)元素又はハロゲン元
素から成り、その組成式は下記の通りに設定するとよい
First, the a-SiC photoconductive layer (2) consists of an amorphous St element and C element, as well as a hydrogen (H) element or a halogen element introduced at the end of a dangling bond between these elements, and its composition formula is as follows. It is recommended to set it as follows.

(St+−xCX )  l−J m (但しAはH元素又はハロゲン元素) 0.01 < x  < 0.5 好適には0.05 < x < 0.5最適にはQ、l
 < x < 0.4 0.1 < a < 0.5 好適には0.2 < a < 0.5 最適には0.25 < a < 0.45X値が0.0
1 < x < 0.5の範囲内であれば、優れた光導
電性が得られ、そして、0.05 < x < 0.5
の範囲内に設定した場合には短波長側の光感度が高めら
れ、しかも、光導電性が顕著に高くなって光キャリアの
励起機能が大きくなる。
(St+-xCX) l-J m (A is H element or halogen element) 0.01 < x < 0.5 Preferably 0.05 < x < 0.5 Optimally Q, l
< x < 0.4 0.1 < a < 0.5 Preferably 0.2 < a < 0.5 Optimally 0.25 < a < 0.45X value is 0.0
Excellent photoconductivity is obtained within the range of 1 < x < 0.5, and 0.05 < x < 0.5.
When it is set within this range, the photosensitivity on the short wavelength side is increased, and the photoconductivity is also significantly increased, so that the excitation function of photocarriers is increased.

また、a値が0.1以下の場合には膜質が低下し、これ
によって光導電性が著しく低下し、そして、0.2 <
 a < 0.5の範囲内に設定した場合には暗導電率
が小さくなるとともに光導電率が大きくなり、優れた光
導電性が得られ、また、基板との密着性にも優れる。
In addition, when the a value is 0.1 or less, the film quality deteriorates, thereby significantly reducing the photoconductivity, and 0.2 <
When it is set within the range of a < 0.5, the dark conductivity decreases and the photoconductivity increases, resulting in excellent photoconductivity and excellent adhesion to the substrate.

このa−SiC光導電層(2)には水素(H)元素やハ
ロゲン元素がダングリングボンド終端用に含有されてい
るが、これらの元素のなかでII元素が終端部に取り込
まれ易く、光学的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望ましい。
This a-SiC photoconductive layer (2) contains a hydrogen (H) element and a halogen element for terminating dangling bonds, but of these elements, element II is easily incorporated into the terminating portion, and optical This is desirable in that the localized level density in the target bandgap is reduced.

また、a−SiC光導電層(2)の厚みは0.05〜5
μm、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定すればよ
く、この範囲内であれば高い光感度が得られ、残留電位
が低くなる。
Moreover, the thickness of the a-SiC photoconductive layer (2) is 0.05 to 5
It may be set within the range of μm, preferably 0.1 to 3 μm, and within this range high photosensitivity can be obtained and the residual potential will be low.

7、a−SiC表面層(4)についてもアモルファス化
したSi元素とC元素並びにこれらの元素のダングリン
グボンド終端部に導入された水素()I)元素又はハロ
ゲン元素から成り、その組成式は下記の通りに設定する
とよい。
7. The a-SiC surface layer (4) also consists of amorphous Si element and C element, as well as hydrogen ()I) element or halogen element introduced at the end of the dangling bond of these elements, and its composition formula is as follows: It is recommended to set it as follows.

(5in−yCy )  t−bB b(但しBはH元
素又はハロゲン元素) 0.5   <  y   <  0.95好適には 
0.6 < V < 0.9最適には0.65 < y
 < 0.850.05 < b < 0.5 好適には0.05 < b < 0.3最適には0.0
5 < b < 0.2y 4Kが0.5以下の場合に
は高い表面硬度が得られず、耐摩耗性に劣り、しかも、
光学的バンドギャップが小さいために短波長光の吸収が
大きくなり、これにより、光感度が低下する。
(5in-yCy) t-bB b (where B is H element or halogen element) 0.5 < y < 0.95 Preferably
0.6 < V < 0.9 optimally 0.65 < y
< 0.85 0.05 < b < 0.5 Preferably 0.05 < b < 0.3 Optimally 0.0
5 < b < 0.2y If 4K is less than 0.5, high surface hardness cannot be obtained, poor wear resistance, and
The small optical bandgap increases the absorption of short wavelength light, which reduces photosensitivity.

y値が0.95以上の場合には膜中の欠陥密度が高くな
り、キャリアがトラップされて残留電位が高くなる。
When the y value is 0.95 or more, the defect density in the film becomes high, carriers are trapped, and the residual potential becomes high.

また、b値が0.05以下の場合には膜中の欠陥密度の
増加により残留電位が高くなる。
Furthermore, when the b value is 0.05 or less, the residual potential increases due to an increase in the defect density in the film.

b値が0.5以上の場合には耐湿性が低下し、電荷潜像
にボケを生じる。
When the b value is 0.5 or more, the moisture resistance decreases and the charge latent image becomes blurred.

このa−SiC表面1! (4)の厚みは0.05〜5
pm。
This a-SiC surface 1! The thickness of (4) is 0.05 to 5
p.m.

好適には0.1〜3μmの範囲内に設定すればよく、こ
の範囲内であれば、高い光感度並びに低い残留電位を得
ることができる。
The thickness may preferably be set within the range of 0.1 to 3 μm, and within this range, high photosensitivity and low residual potential can be obtained.

前記有機光半導体N(3)には電子供与性化合物又は電
子吸引性化合物があり、前者には高分子量のものとして
、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、
ポリビニルアントラセン、ピレン−ホルムアルデヒド縮
重合体などがあり、また、低分子量のものとしてオキサ
ジアゾール、オキサゾール、ピラゾリン、トリフェニル
メタン、ヒドラゾン1.トリアリールアミン、N−フェ
ニルカルバゾール、スチルベンなどがあり、この低分子
物質は、ポリカーボネート、ポリエステル、メタアクリ
ル樹脂、ポリアミド、アクリルエポキシ、ポリエチレン
、フェノール、ポリウレタン、ブチラール樹脂、ポリ酢
酸ビニル、ユリア樹脂などのバインダに分散されて用い
られる。
The organic optical semiconductor N (3) includes an electron-donating compound or an electron-withdrawing compound, and the former includes high molecular weight compounds such as poly-N-vinylcarbazole, polyvinylpyrene,
Examples include polyvinylanthracene, pyrene-formaldehyde condensation polymer, and low molecular weight ones such as oxadiazole, oxazole, pyrazoline, triphenylmethane, and hydrazone. These include triarylamine, N-phenylcarbazole, and stilbene, and these low-molecular substances are useful for polycarbonate, polyester, methacrylic resin, polyamide, acrylic epoxy, polyethylene, phenol, polyurethane, butyral resin, polyvinyl acetate, urea resin, etc. It is used dispersed in a binder.

また、電子吸引性化合物には2.4.7− )リニトロ
フルオレンなどがある。
Furthermore, examples of electron-withdrawing compounds include 2.4.7-)linitrofluorene.

そして、電子供与性化合物を選択した場合、負帯電型電
子写真感光体となり、他方、電子吸引性化合物を選択し
た場合には正帯電型電子写真感光体となる。
If an electron-donating compound is selected, the electrophotographic photoreceptor will be negatively charged, and if an electron-withdrawing compound is selected, the photoreceptor will be positively charged.

また、有機光半導体N(3)の厚みは10〜50μm、
好適には10〜30μmの範囲内に設定すればよ(、こ
の範囲内であれば、高い表面電位が得られ、残留電位が
低くなる。
In addition, the thickness of the organic optical semiconductor N(3) is 10 to 50 μm,
It is preferable to set it within the range of 10 to 30 μm (within this range, a high surface potential can be obtained and the residual potential will be low).

上記層構成の電子写真感光体によれば、表面層(4)が
光導電N(2)に比べてカーボン元素を多く含有してお
り、これにより、高硬度特性が得られ、高抵抗化により
表面電位を高めることができた。
According to the electrophotographic photoreceptor having the above layer structure, the surface layer (4) contains a larger amount of carbon element than the photoconductive N (2), which provides high hardness characteristics and increases resistance. It was possible to increase the surface potential.

しかも、入射光は表面層(4)を透過し、実質上光導電
層(2)により受光され、そして、その発生キャリアは
有機光半導体N(3)を通過し、表面層(4)の表面を
帯電させる。
Moreover, the incident light passes through the surface layer (4) and is substantially received by the photoconductive layer (2), and the generated carriers pass through the organic optical semiconductor N (3) and are transferred to the surface of the surface layer (4). to be charged.

かくして、このような二種類のSiC層を形成したこと
により表面電位及び光感度を高め、残留電位を低下させ
ることができた。
Thus, by forming these two types of SiC layers, it was possible to increase the surface potential and photosensitivity, and to reduce the residual potential.

しかも、有機光半導体層(3)が表面に露出していない
ので、感光体表面の変質がなく、これにより、高い表面
電位を維持することができ、また、耐湿性が高められて
電荷潜像にボケが生じない。
Moreover, since the organic photosemiconductor layer (3) is not exposed on the surface, there is no deterioration of the surface of the photoreceptor, which makes it possible to maintain a high surface potential, and also improves moisture resistance and charges latent images. No blurring occurs.

また、本発明の電子写真感光体においては、光導電層(
2)にma族元素を1〜500ppm、好適には2〜2
00ppm含有させるとよい。
Further, in the electrophotographic photoreceptor of the present invention, the photoconductive layer (
2) contains 1 to 500 ppm of Ma group elements, preferably 2 to 2
It is preferable to contain 00 ppm.

このma族元素含有量については、a−3iC層全体当
たりの平均値によって表わされ、その平均含有量がlp
pm以下の場合には暗導電率が大きくなる傾向にあり、
しかも、光感度の低下が認められ、一方、500ppm
以上の場合には暗導電率が著しく大きくなり、更に光導
電率の暗導電率に対する比率が小さくなり、所望通りの
光感度が得られない。
This ma group element content is expressed by the average value for the entire a-3iC layer, and the average content is lp
If it is below pm, the dark conductivity tends to increase,
Moreover, a decrease in photosensitivity was observed, while at 500 ppm
In the above case, the dark conductivity becomes extremely large, and the ratio of photoconductivity to dark conductivity becomes small, making it impossible to obtain the desired photosensitivity.

光導電層(2)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層厚方向に亘って均−又は不均一の
いずれでもよい、不均一にドーピングさせた場合、この
J!! (2)の一部にma族元素が含有されないIE
ipl域があってもよく、その場合にはIIIa族元素
含有のa−SiC11m1域並びに■族元素が含有され
ていないa−SiC層領域の両者から成るa−SiC層
全体に対するma族元素平均含有量が1〜500ppm
でなくてはならない。
When the photoconductive layer (2) contains the Ma group element, the doping distribution may be either uniform or non-uniform over the layer thickness direction.If the photoconductive layer (2) is doped non-uniformly, this J! ! IE in which a part of (2) does not contain ma group elements
There may be an ipl region, in which case the average content of ma group elements in the entire a-SiC layer consisting of both the a-SiC 11m1 region containing group IIIa elements and the a-SiC layer region not containing group II elements. The amount is 1~500ppm
Must be.

このma族元素にはB、AI、Ga、Inなどがあるが
、B元素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、優れた帯電能と光感度が得られると
いう点で望ましい。
The MA group elements include B, AI, Ga, In, etc., and the B element has excellent covalent bonding properties and can sensitively change semiconductor properties.In addition, it provides excellent charging ability and photosensitivity. It is desirable in that sense.

次に本発明電子写真感光体の製法を述べる。Next, a method for manufacturing the electrophotographic photoreceptor of the present invention will be described.

a−SiC層を形成するに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、CVD法などの薄膜形成方法がある。
To form the a-SiC layer, there are thin film forming methods such as glow discharge decomposition method, ion blating method, reactive sputtering method, vacuum evaporation method, and CVD method.

グロー放電分解法を用いる場合、Si元素含有ガスとC
元素含有ガスを組合せ、この混合ガスをプラズマ分解し
て成膜形成する。このSi元素含有ガスにはS i H
* + S 1 t Hh + S 1 a Hs +
 S I F a + S i C1a + S i 
HCl x等々があり、また、C元素含有ガスにはCH
a、CzH4,CzH!+CJl1等々があり、就中、
CzHtは高速成膜性が得られるという点で望ましい。
When using the glow discharge decomposition method, Si element-containing gas and C
A film is formed by combining element-containing gases and plasma decomposing the mixed gas. This Si element-containing gas contains SiH
* + S 1 t Hh + S 1 a Hs +
S I F a + S i C1a + S i
HCl x, etc., and C element-containing gases include CH
a, CzH4, CzH! +CJl1 etc., among others,
CzHt is desirable in that it can provide high-speed film formation.

本実施例に用いられるグロー放電分解装置を第2図によ
り説明する。
The glow discharge decomposition device used in this example will be explained with reference to FIG.

図中、第1タンク(5)、第2タンク(6)、第3タン
ク(7)にはそれぞれ5iHa、CzHz及びH2が密
封され、これらのガスは各々対応する第1調整弁(8)
、第2調整弁(9)及び第3調整弁(10)を開放する
ことにより放出される。その放出ガスの流量はそれぞれ
マスフローコントローラ(11) (12) (13)
により制御され、各々のガスは混合されて主管(14)
へ送られる。尚、(15) (16)は止め弁である。
In the figure, 5iHa, CzHz, and H2 are sealed in the first tank (5), second tank (6), and third tank (7), respectively, and these gases are supplied to the corresponding first regulating valve (8).
, is released by opening the second regulating valve (9) and the third regulating valve (10). The flow rate of the released gas is determined by the mass flow controller (11) (12) (13).
controlled by the main pipe (14), each gas is mixed
sent to. Note that (15) and (16) are stop valves.

主管(14)を通じて流れるガスは反応管(17)へ流
入されるが、この反応管(17)の内部には容量結合型
放電用電極(18)が設置され、また、筒状の成膜用基
板(19)が基板支持体(20)の上にi!l!置され
、基板支持体(20)がモータ(21)により回転駆動
され、これに伴って基板(]9)が回転される。そして
、電極(18)に電力50W 〜3Kw %周波数1〜
50Mflzの高周波電力が印加され、しかも、基板(
19)が適当な加熱手段により約200〜400℃、好
適には約200〜350℃の温度に加熱される。また、
反応管(17)は回転ポンプ(22)と拡散ポンプ(2
3)に連結されており、これによってグロー放電による
成膜形成時に所要な減圧状態(放電時のガス圧0.1〜
2.0Torr)が維持される。
The gas flowing through the main pipe (14) flows into the reaction tube (17), and a capacitively coupled discharge electrode (18) is installed inside this reaction tube (17), and a cylindrical film-forming electrode (18) is installed inside the reaction tube (17). The substrate (19) is placed on the substrate support (20) i! l! The substrate support (20) is rotated by the motor (21), and the substrate (]9) is rotated accordingly. Then, power to the electrode (18) is 50W ~ 3Kw % frequency 1 ~
A high frequency power of 50 Mflz was applied, and the substrate (
19) is heated by suitable heating means to a temperature of about 200-400°C, preferably about 200-350°C. Also,
The reaction tube (17) is equipped with a rotary pump (22) and a diffusion pump (2).
3), which enables the required reduced pressure state (gas pressure during discharge from 0.1 to
2.0 Torr) is maintained.

このような構成のグロー放電分解装置を用いて基板(1
9)の上にa−SiC層を形成する場合、第1調整弁(
8)、第2調整弁(9)、第3調整弁(10)を開いて
SiH4,CJz+Htの各々のガスを放出し、その放
出量をマスフローコントローラ(11) (12) (
13)により制御し、各々のガスは混合され、主管(1
4)を介して反応管(17)へ流入される。そして、反
応管内部の減圧状態、基板温度、電極印加用高周波電力
をそれぞれ所定の条件に設定するとグロー放電が発生し
、ガスの分解に伴ってa−SiC層が基板上に高速に形
成される。
A substrate (1
When forming an a-SiC layer on top of 9), the first regulating valve (
8), the second regulating valve (9), and the third regulating valve (10) are opened to release each gas of SiH4 and CJz+Ht, and the released amount is controlled by the mass flow controller (11) (12) (
13), each gas is mixed, and the main pipe (1
4) into the reaction tube (17). Then, when the reduced pressure inside the reaction tube, the substrate temperature, and the high-frequency power applied to the electrodes are set to predetermined conditions, glow discharge occurs, and an a-SiC layer is rapidly formed on the substrate as the gas decomposes. .

上述した通り、a−SiCN、即ちa−SiC光厚霜厚
電層)を形成すると、次にa−3iC層(2)の上に有
機光半導体N(3)を形成する。
As described above, after forming the a-SiCN (i.e., a-SiC photoconductive layer), the organic photoconductor N (3) is then formed on the a-3iC layer (2).

有機光半導体層は浸漬塗工方法又はコーティング法によ
り形成し、前者は感光材が溶媒中に分散された塗工液の
中に浸漬し、次いで、一定の速度で引上げ、そして、自
然乾燥及び熱エージング(約150℃、約1時間)を行
うという方法であり、また、後者のコーティング法によ
れば、コーター(塗機)を用いて溶媒に分散された感光
材を塗布し、次いで熱風乾燥を行う。
The organic photosemiconductor layer is formed by a dip coating method or a coating method. According to the latter coating method, a photosensitive material dispersed in a solvent is applied using a coater, and then dried with hot air. conduct.

然る後、上記有機光半導体層の上に再びa−5iC層、
即ちa−SiC表面J! (4)を形成する。このa−
SiC層(4)の形成方法は前述したa−3iC光導電
層(2)の形成方法と基本的に同じであるが、有機光半
導体層が変質しないように適宜成膜条件(例えば成膜温
度)を所定の範囲内に設定するのがよい。
After that, a-5iC layer is again formed on the organic optical semiconductor layer,
That is, the a-SiC surface J! (4) is formed. This a-
The method for forming the SiC layer (4) is basically the same as the method for forming the a-3iC photoconductive layer (2) described above, but the film forming conditions (for example, the film forming temperature ) is preferably set within a predetermined range.

成膜温度を設定する場合、a−SiC光導電層の形成時
における成膜温度に比べて、その上限が厳密に制約を受
けるという点が留意されるべきである。
When setting the film-forming temperature, it should be noted that the upper limit thereof is more strictly limited than the film-forming temperature at the time of forming the a-SiC photoconductive layer.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の実施例を述べる。 Next, examples of the present invention will be described.

(例1) 第2図のグロー放電分解装置を用いて、Sin、ガスを
200sccraの流量で、H2ガスを210sccr
mの流量で、そして、CJzガスの流量を変化させ、ま
た、ガス圧を0.6Torr 、高周波電力を150W
、基板温度を250℃に設定し、グロー放電によってa
−SiC膜(膜厚約1μ111)を形成した。
(Example 1) Using the glow discharge decomposition device shown in Fig. 2, the flow rate of Sin gas is 200 sccra, and the flow rate of H2 gas is 210 sccr.
m, and the flow rate of CJz gas was changed, and the gas pressure was 0.6 Torr and the high frequency power was 150 W.
, the substrate temperature was set at 250°C, and a
- A SiC film (film thickness of about 1μ111) was formed.

このようにしてa−SiC膜のカーボン含有比率を変え
、そして、膜中のカーボン量をXMA法により測定し、
また、光導電率及び暗導電率を測定したところ、第3図
に示す通りの結果が得られた。
In this way, the carbon content ratio of the a-SiC film was changed, and the amount of carbon in the film was measured by the XMA method.
Further, when the photoconductivity and dark conductivity were measured, the results shown in FIG. 3 were obtained.

第3図中、横軸はカーボン含有比率、即ち5i4−xC
xのX値であり、縦軸は導電率を表わし、○印は発光波
長550r+m (光量50μ−/cm”)に対する光
導電率のプロットであり、・印は暗導電率のプロットで
あり、また、c、dはそれぞれの特性曲線である。
In Figure 3, the horizontal axis is the carbon content ratio, i.e. 5i4-xC
It is the X value of , c, and d are respective characteristic curves.

更に上記各a−SiC膜について、その水素含有量を赤
外吸収測定法により求めたところ、第4図に示す通りの
結果が得られた。
Furthermore, when the hydrogen content of each of the above a-SiC films was determined by infrared absorption measurement, the results shown in FIG. 4 were obtained.

第4図中、横軸は5L−xc +cのX値であり、縦軸
は水素含有量、即ち(Si1□G 、 ) l−a H
、のa値であり、○印はSi原子に結合した水素量のプ
ロットであり、・印はC原子に結合した水素量のプロッ
トであり、また、e+fはそれぞれの特性曲線である。
In Fig. 4, the horizontal axis is the X value of 5L-xc +c, and the vertical axis is the hydrogen content, that is, (Si1□G, ) l-a H
, the symbol ◯ is a plot of the amount of hydrogen bonded to the Si atom, the symbol • is the plot of the amount of hydrogen bonded to the C atom, and e+f is the respective characteristic curve.

第3図及び第4図より明らかな通り、本例のaSiC膜
はいずれもa値が0.3〜0.4の範囲内にあることが
判る。また、カーボン含有比率Xが0.2< X < 
0.5の範囲内であれば、光導電率と暗導電率の比率が
顕著に太き(なり、優れた光怒度が得られることが判る
As is clear from FIGS. 3 and 4, it can be seen that the a-values of the aSiC films of this example are all within the range of 0.3 to 0.4. In addition, the carbon content ratio X is 0.2<X<
It can be seen that within the range of 0.5, the ratio of photoconductivity to dark conductivity becomes significantly thicker, and an excellent light intensity can be obtained.

(例2) 次に本例においては、SiH4ガスを200secmの
流量で、CzHzガスを203CCII+の流量で、H
2ガスを0〜101000scの流量で導入し、そして
、高周波電力を50〜300w、ガス圧を0.3〜1.
2Torrに設定し、グロー放電によりa−SiC膜(
膜厚約1μm)を形成した。
(Example 2) Next, in this example, H
2 gases were introduced at a flow rate of 0 to 101,000 sc, and the high frequency power was 50 to 300 W and the gas pressure was 0.3 to 1.
The a-SiC film (
A film thickness of about 1 μm) was formed.

かくして、カーボン含有比率Xを0.3に設定し、そし
て、水素含有itaを変化させた種々のa−3tC膜を
形成し、各々の膜について光導電率及び暗導電率を測定
したところ、第5図に示す通りの結果が得られた。
In this way, various a-3tC films were formed with the carbon content ratio X set to 0.3 and the hydrogen content ita varied, and the photoconductivity and dark conductivity of each film were measured. The results shown in Figure 5 were obtained.

第5図中、横軸は水素含有量、即ち(Sio、y CG
、ff ) +−a HjOa値であり、縦軸は導電率
を表わし、○印は発光波長550nm (光量50 u
 W/cm”)に対する光導電率のプロットであり、・
印は暗導電率のプロットであり、また、g、hはそれぞ
れの特性曲線である。
In Figure 5, the horizontal axis is the hydrogen content, i.e. (Sio, y CG
, ff ) +-a HjOa value, the vertical axis represents the conductivity, and the circle mark indicates the emission wavelength of 550 nm (light intensity 50 u
is a plot of photoconductivity versus W/cm”),
The marks are plots of dark conductivity, and g and h are respective characteristic curves.

第5図より明らかな通り、a値が0.2を超えた場合、
高い光導電率並びに低い暗導電率が得られることが判る
As is clear from Figure 5, when the a value exceeds 0.2,
It can be seen that high photoconductivity as well as low dark conductivity are obtained.

(例3) 本例においては、第1表に示す成膜条件によりアルミニ
ウム基板(1)上にa−SiC光導電層(2)を形成し
、次いで、このN(2)の上にポリカーボネートにヒド
ラゾン系化合物を分散させた有機光半導体層(3)(膜
厚30μm)を塗布形成し、続け一ζaSiC表面層(
4)を形成した。
(Example 3) In this example, an a-SiC photoconductive layer (2) is formed on an aluminum substrate (1) under the film forming conditions shown in Table 1, and then a polycarbonate layer is formed on this N (2). An organic optical semiconductor layer (3) (thickness: 30 μm) containing a hydrazone compound dispersed therein was formed by coating, followed by a ζaSiC surface layer (
4) was formed.

c以下余白〕 上記製法により得られた電子写真感光体について、a−
3iC層のカーボン量をXMA法により測定したところ
、a−3iC光導電層(2)及びa−3iC表面層(4
)のそれぞれのカーボンI(x値、y値)はX・0.2
0 、y = 0.70であった。
Margin below c] Regarding the electrophotographic photoreceptor obtained by the above manufacturing method, a-
When the amount of carbon in the 3iC layer was measured by the XMA method, it was found that the a-3iC photoconductive layer (2) and the a-3iC surface layer (4
) of each carbon I (x value, y value) is X・0.2
0, y = 0.70.

かくして得られた電子写真感光体の特性を電子写真特性
測定装置により測定したところ、優れた光感度と高い表
面電位を示し、しかも、残留電位が顕著に小さくなった
When the properties of the electrophotographic photoreceptor thus obtained were measured using an electrophotographic property measuring device, it showed excellent photosensitivity and high surface potential, and moreover, the residual potential was significantly reduced.

また、本例の電子写真感光体に対して1万回繰り返し帯
電させ、光感度及び残留電位を測定したところ、それら
の特性に何ら変化が認められず、しかも、電荷潜像にボ
ケが生じなかった。
Furthermore, when the electrophotographic photoreceptor of this example was repeatedly charged 10,000 times and its photosensitivity and residual potential were measured, no change was observed in these characteristics, and no blurring occurred in the charge latent image. Ta.

(例4) (例3.)の電子写真感光体を製作するに当たって、各
々のa−SiCMの成膜条件を第2表に示す通りに変更
し、同様に電子写真感光体を製作した。
(Example 4) In producing the electrophotographic photoreceptor of (Example 3), the film forming conditions for each a-SiCM were changed as shown in Table 2, and electrophotographic photoreceptors were produced in the same manner.

また、本例のa−5iC光導電層(2)及びa−SiC
表面層(4)のそれぞれのカーボンI(x値、y値)は
X・0.25、y = 0.80であった。
In addition, the a-5iC photoconductive layer (2) and the a-SiC photoconductive layer of this example
The carbon I (x value, y value) of each surface layer (4) was X·0.25, y = 0.80.

かくして得られた電子写真感光体の光感度、表面電位及
び残留電位を測定したところ、いずれも良好な特性が得
られた。また、1万回の繰り返し帯電テストを行っても
、電荷潜像にボケが生じなかった。
When the photosensitivity, surface potential and residual potential of the electrophotographic photoreceptor thus obtained were measured, good characteristics were obtained in all of them. Further, even after repeated charging tests were performed 10,000 times, no blurring occurred in the charge latent image.

(例5) (例4)と同様に第3表に示す成膜条件により電子写真
感光体を製作した。
(Example 5) An electrophotographic photoreceptor was manufactured in the same manner as in (Example 4) under the film forming conditions shown in Table 3.

尚、カーボン量のx値及びy値はそれぞれ0.20.0
.70であった。
In addition, the x value and y value of the carbon amount are each 0.20.0.
.. It was 70.

〔以下余白〕[Margin below]

かくして得られた電子写真感光体についても、良好な光
感度、表面電位及び残留電位が得られた、また、1万回
の繰り返し帯電テストを行っても電荷潜像にボケが生じ
なかった。
The electrophotographic photoreceptor thus obtained also had good photosensitivity, surface potential, and residual potential, and no blurring of the charge latent image occurred even after repeated charging tests were performed 10,000 times.

(例6) 本例においては、(例3)の電子写真感光体よりa−3
iC表面層を除いた電子写真感光体を製作した。
(Example 6) In this example, from the electrophotographic photoreceptor of (Example 3), a-3
An electrophotographic photoreceptor from which the iC surface layer was removed was manufactured.

この電子写真感光体に対して1万回の繰り返し帯電テス
トを行ったところ、光感度が約10χ低下し、残留電位
が約8χ上昇しており、また、画像潜像にボケが生じる
のが認められた。
When this electrophotographic photoreceptor was subjected to a repeated charging test 10,000 times, it was observed that the photosensitivity decreased by approximately 10χ, the residual potential increased by approximately 8χ, and blurring occurred in the latent image. It was done.

また、(例4)及び(例5)の電子写真感光体よりそれ
ぞれa−5iC表面層を除いた電子写真感光体について
も本例と同様に光感度及び残留電位がそれぞれ劣化して
おり、しかも、画像潜像にボケが認められた。
In addition, the photosensitivity and residual potential of the electrophotographic photoreceptors obtained by removing the a-5iC surface layer from the electrophotographic photoreceptors of (Example 4) and (Example 5), respectively, were degraded in the same manner as in this example, and , blurring was observed in the latent image.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の通り、本発明の電子写真感光体によれば、従来の
ものに比べて有機光半導体上にa−3iC表面層を形成
しており、これにより、感光体表面の硬度を高め、また
、電荷潜像にボケが生じなくなり、しかも、光感度や表
面電位を高め、残留電位を低減させた高性能且つ長期信
転性の電子写真感光体を提供することができた。
As described above, according to the electrophotographic photoreceptor of the present invention, an a-3iC surface layer is formed on the organic optical semiconductor compared to conventional ones, thereby increasing the hardness of the photoreceptor surface, and It was possible to provide an electrophotographic photoreceptor with high performance and long-term reliability, which does not cause blurring of latent charge images, has increased photosensitivity and surface potential, and has reduced residual potential.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明電子写真感光体の層構成を示す断面図、
第2図はグロー放電分解装置の説明図、第3図は導電率
特性を示す線図、第4図は水素含有量を示す線図、第5
図は導電率を示す線図である。 (1)・・導電性基板 (2)・・アモルファスシリコンカーバイド光導電層 を機先半導体層 アモルファスシリコンカーバイド表面層特許出願人(6
63)京セラ株式会社 代表者安城欽寿 同  河村孝夫
FIG. 1 is a sectional view showing the layer structure of the electrophotographic photoreceptor of the present invention;
Figure 2 is an explanatory diagram of the glow discharge decomposition device, Figure 3 is a diagram showing conductivity characteristics, Figure 4 is a diagram showing hydrogen content, and Figure 5 is a diagram showing the hydrogen content.
The figure is a diagram showing electrical conductivity. (1) Conductive substrate (2) Semiconductor layer amorphous silicon carbide surface layer with amorphous silicon carbide photoconductive layer Patent applicant (6
63) Kyocera Corporation Representative Kinjudo Anjo Takao Kawamura

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)導電性基板上に光導電性を有する第1アモルファ
スシリコンカーバイド層、有機光半導体層及び第2アモ
ルファスシリコンカーバイド層を順次積層した電子写真
感光体であって、第1アモルファスシリコンカーバイド
層の元素比率を組成式Si_1_−_xC_xのx値で
0.01<x<0.5の範囲内に設定し、更に第2アモ
ルファスシリコンカーバイド層の元素比率を組成式Si
_1_−_yC_yのy値で0.5<y<0.95の範
囲内に設定したことを特徴とする電子写真感光体。
(1) An electrophotographic photoreceptor in which a first amorphous silicon carbide layer having photoconductivity, an organic optical semiconductor layer, and a second amorphous silicon carbide layer are sequentially laminated on a conductive substrate, the first amorphous silicon carbide layer having The element ratio is set within the range of 0.01<x<0.5 with the x value of the composition formula Si_1_-_xC_x, and the element ratio of the second amorphous silicon carbide layer is set according to the composition formula Si
An electrophotographic photoreceptor characterized in that the y value of _1__yC_y is set within the range of 0.5<y<0.95.
(2)第1アモルファスシリコンカーバイド層の厚みが
0.05〜5μmの範囲内である請求項(1)記載の電
子写真感光体。
(2) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the first amorphous silicon carbide layer has a thickness in the range of 0.05 to 5 μm.
(3)第2アモルファスシリコンカーバイド層の厚みが
0.05〜5μmの範囲内である請求項(1)記載の電
子写真感光体。
(3) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the second amorphous silicon carbide layer has a thickness in the range of 0.05 to 5 μm.
(4)有機光半導体層の厚みが10〜50μmの範囲内
である請求項(1)記載の電子写真感光体。
(4) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the thickness of the organic optical semiconductor layer is within the range of 10 to 50 μm.
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