JPH0514900B2 - - Google Patents
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- JPH0514900B2 JPH0514900B2 JP57226718A JP22671882A JPH0514900B2 JP H0514900 B2 JPH0514900 B2 JP H0514900B2 JP 57226718 A JP57226718 A JP 57226718A JP 22671882 A JP22671882 A JP 22671882A JP H0514900 B2 JPH0514900 B2 JP H0514900B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- 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
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、アモルフアスSiを感光層として用
いた高感度で耐摩耗性に秀れた電子写真感光体に
関する。
いた高感度で耐摩耗性に秀れた電子写真感光体に
関する。
電子写真感光体としては現在SeもしくはSe合
金が一般に広く用いられているが柔らかいために
傷がつき易く耐久性に欠け、また有毒であるとい
う問題がある。このため硬度が大きく感度に秀れ
たアモルフアスSi（ａ−Si）を電子写真感光体に
応用しようとする試みがなされている。しかしな
がらａ−Siは、アンドープであつても暗抵抗が
1011Ω−cmと小さいため、帯電時の誘電緩和時間
が十分大きくとれず、電荷保持能が小さいので、
この点の改善が必要となる。高感度を維持しなが
ら帯電時の誘電緩和時間を稼ぐのに有力な方法と
しては、導電性基板とａ−Si感光層の間に、基板
からの電荷の注入を防ぐ電荷注入阻止層を設ける
方法が知られている。例えばAl基板とＡ−Si感
光層の間にSiOx等の絶縁物質を挾むか、正帯電
用にはＢ、負帯電用にはＰをドープしたａ−Si層
を挾めば十分な帯電の誘電緩和時間を稼げる。
金が一般に広く用いられているが柔らかいために
傷がつき易く耐久性に欠け、また有毒であるとい
う問題がある。このため硬度が大きく感度に秀れ
たアモルフアスSi（ａ−Si）を電子写真感光体に
応用しようとする試みがなされている。しかしな
がらａ−Siは、アンドープであつても暗抵抗が
1011Ω−cmと小さいため、帯電時の誘電緩和時間
が十分大きくとれず、電荷保持能が小さいので、
この点の改善が必要となる。高感度を維持しなが
ら帯電時の誘電緩和時間を稼ぐのに有力な方法と
しては、導電性基板とａ−Si感光層の間に、基板
からの電荷の注入を防ぐ電荷注入阻止層を設ける
方法が知られている。例えばAl基板とＡ−Si感
光層の間にSiOx等の絶縁物質を挾むか、正帯電
用にはＢ、負帯電用にはＰをドープしたａ−Si層
を挾めば十分な帯電の誘電緩和時間を稼げる。
しかしながら、SiOx等の絶縁物層を電荷注入
阻止層として用いると、暗減衰率（以下DDR）
は充分小さく感度も損なわないが、実際に複写さ
せると疲労効果が大きく白抜けの多い非常に質の
悪い画像しか得られない。これは感光層内部に発
生した不要な電荷が電荷注入阻止層の存在により
うまく基板に逃げだせないためである。一方不純
物をドープしたａ−Si層を電荷注入阻止層に用い
る場合には、充分な電荷保持能を得るためには、
Ｂ等をSiに対して0.1atm％位入れる必要がある。
しかし、0.1atm％ものＢを添加したａ−Si膜は
歪みが大きく、例えばガラス基板の上に成膜する
とひどい場合にはハガレを生じたりする場合も
多々ある。そのため複写して得られる画像が白傷
の多いあまり良好とは言えないものであることが
多い。従つて歩留りは極めて悪く、実際の用途に
は適さない。
阻止層として用いると、暗減衰率（以下DDR）
は充分小さく感度も損なわないが、実際に複写さ
せると疲労効果が大きく白抜けの多い非常に質の
悪い画像しか得られない。これは感光層内部に発
生した不要な電荷が電荷注入阻止層の存在により
うまく基板に逃げだせないためである。一方不純
物をドープしたａ−Si層を電荷注入阻止層に用い
る場合には、充分な電荷保持能を得るためには、
Ｂ等をSiに対して0.1atm％位入れる必要がある。
しかし、0.1atm％ものＢを添加したａ−Si膜は
歪みが大きく、例えばガラス基板の上に成膜する
とひどい場合にはハガレを生じたりする場合も
多々ある。そのため複写して得られる画像が白傷
の多いあまり良好とは言えないものであることが
多い。従つて歩留りは極めて悪く、実際の用途に
は適さない。
本発明は、上述した従来の問題を改善したもの
で、ａ−Siの高感度特性を活かしながら十分な電
荷保持能をもたせ、しかも光疲労のない良好な画
質の画像を得ることを可能とした電子写真感光体
を提供することを目的とする。
で、ａ−Siの高感度特性を活かしながら十分な電
荷保持能をもたせ、しかも光疲労のない良好な画
質の画像を得ることを可能とした電子写真感光体
を提供することを目的とする。
本発明は、ａ−Si感光層に対する電荷注入阻止
層として、膜厚が1.5〜5μｍ、光学的バンドギヤ
ツプが1.8eV以上であつてかつ暗抵抗が107Ω−cm
以下のSiを母体とする物質膜を用いる。具体的に
は、ａ−SiにＣ，ＯまたはＮの少なくともいずれ
かを含有させて光学的バンドギヤツプを大きくし
た絶縁物に近いものを基本とし、これに帯電させ
る電荷に応じてｐ型またはｎ型不純物を好ましく
は5atm％以下添加して、フエルミレベルをシフ
トさせたSiCx，SiOxまたはSiNx膜等を電荷注入
阻止層とする。
層として、膜厚が1.5〜5μｍ、光学的バンドギヤ
ツプが1.8eV以上であつてかつ暗抵抗が107Ω−cm
以下のSiを母体とする物質膜を用いる。具体的に
は、ａ−SiにＣ，ＯまたはＮの少なくともいずれ
かを含有させて光学的バンドギヤツプを大きくし
た絶縁物に近いものを基本とし、これに帯電させ
る電荷に応じてｐ型またはｎ型不純物を好ましく
は5atm％以下添加して、フエルミレベルをシフ
トさせたSiCx，SiOxまたはSiNx膜等を電荷注入
阻止層とする。
ここで、光学的バンドギヤツプとは、一般に良
く知られた αhν∝（hν−E0）2 （α：光学吸収係数） の関係により求まるE0である。
く知られた αhν∝（hν−E0）2 （α：光学吸収係数） の関係により求まるE0である。
本発明によれば、光学的バンドギヤツプが
1.8eV以上のSiを母体とする絶縁物に近いものを
電荷注入阻止層として用いるので、基板から感光
層への電荷の注入を確実に抑えることができ、良
好な電荷保持能を発揮できる。また、この電荷注
入阻止層は不純物をドープして暗抵抗を低くして
いる結果、感光層内部で発生した不要な電荷を容
易に基板側へ逃がすことができるので、光疲労が
少なく白抜けのない良好な画像を得ることができ
る。更に、光学的バンドギヤツプが1.8eV以上の
Siを母体とする絶縁物に近い物質、例えばSiCx
等ではＣも一部Siのネツトワークの中に入つてい
るので、これにＢやＰ等をドープしてもａ−Siに
ＢやＰ等をドープする場合よりもはるかに歪みが
少なく、ふくれやハガレの生じにくい均質な膜を
得ることが容易である。又、膜厚を1.5〜5μにす
ることにより基板の影響もなく歩留りに優れてい
る。従つてこのような膜を電荷注入阻止層に用い
る本発明による電子写真感光体は傷、欠陥のない
良質な画像を容易に得ることが出来、かつ生産時
の歩留りもよく量産に適している。
1.8eV以上のSiを母体とする絶縁物に近いものを
電荷注入阻止層として用いるので、基板から感光
層への電荷の注入を確実に抑えることができ、良
好な電荷保持能を発揮できる。また、この電荷注
入阻止層は不純物をドープして暗抵抗を低くして
いる結果、感光層内部で発生した不要な電荷を容
易に基板側へ逃がすことができるので、光疲労が
少なく白抜けのない良好な画像を得ることができ
る。更に、光学的バンドギヤツプが1.8eV以上の
Siを母体とする絶縁物に近い物質、例えばSiCx
等ではＣも一部Siのネツトワークの中に入つてい
るので、これにＢやＰ等をドープしてもａ−Siに
ＢやＰ等をドープする場合よりもはるかに歪みが
少なく、ふくれやハガレの生じにくい均質な膜を
得ることが容易である。又、膜厚を1.5〜5μにす
ることにより基板の影響もなく歩留りに優れてい
る。従つてこのような膜を電荷注入阻止層に用い
る本発明による電子写真感光体は傷、欠陥のない
良質な画像を容易に得ることが出来、かつ生産時
の歩留りもよく量産に適している。
導電性基板としてAlドラムを用い、この上に
通常のグロー放電分解によりａ−Si等を堆積して
電子写真感光体を作つた実施例を図を参照して説
明する。脱脂洗浄後、200℃まで昇温したAlドラ
ム１の上に、まず電荷注入阻止層としてａ−Siに
少しＣが入りかつ0.1atm％のＢが入つたSiCx膜
２を2μｍ成膜する。これはSiH4，CH4，B2H6の
混合ガス（混合比はCH4／SiH4＝２、B2H6／
SiH4＝10-3）を0.4torr、20Wでグロー放電分解
して形成した。このSiCx膜２のFTIRのスペクト
ルはSi−Ｃ，Si−CH3の結合のピークが見られ
る。すなわち、Ｃが少しSiのネツトワークの中に
入つてきている。その結果光学的バンドギヤツプ
はほぼ2.0eVであり、一方Ｂをドープしてあるた
め暗抵抗は105Ω−cmと小さくなつている。この
SiCx膜２は、Siとこれにより原子半径の小さな
Ｃとがネツトワークを構成しているので、Ｂを
atm％のオーダーで添加してもSiにＢを加える場
合等とは異なり、歪みや割れ、ハガレを生じな
い。次にこの上にSiH4にB2H6を微量加えたガス
（混合比B2H6／SiH4＝10-6）のグロー放電分解に
より感光層となる真性のａ−Si：Ｈ膜３を20μｍ
形成する。この時の堆積条件は、0.5torr、50W
である。この膜の明抵抗と暗抵抗の比は650nmの
光に対してほぼ105であり光感度としては極めて
秀れている。そして最後にSiH4，CH4の混合ガ
ス（流量比CH4／SiH4＝100％）を0.4torr、
100Wでグロー放電分解して、1000ÅのSiCx膜４
を形成する。この最後の膜はａ−Si感光層の変質
を防ぐと同時に電荷保持能の向上に有効である。
通常のグロー放電分解によりａ−Si等を堆積して
電子写真感光体を作つた実施例を図を参照して説
明する。脱脂洗浄後、200℃まで昇温したAlドラ
ム１の上に、まず電荷注入阻止層としてａ−Siに
少しＣが入りかつ0.1atm％のＢが入つたSiCx膜
２を2μｍ成膜する。これはSiH4，CH4，B2H6の
混合ガス（混合比はCH4／SiH4＝２、B2H6／
SiH4＝10-3）を0.4torr、20Wでグロー放電分解
して形成した。このSiCx膜２のFTIRのスペクト
ルはSi−Ｃ，Si−CH3の結合のピークが見られ
る。すなわち、Ｃが少しSiのネツトワークの中に
入つてきている。その結果光学的バンドギヤツプ
はほぼ2.0eVであり、一方Ｂをドープしてあるた
め暗抵抗は105Ω−cmと小さくなつている。この
SiCx膜２は、Siとこれにより原子半径の小さな
Ｃとがネツトワークを構成しているので、Ｂを
atm％のオーダーで添加してもSiにＢを加える場
合等とは異なり、歪みや割れ、ハガレを生じな
い。次にこの上にSiH4にB2H6を微量加えたガス
（混合比B2H6／SiH4＝10-6）のグロー放電分解に
より感光層となる真性のａ−Si：Ｈ膜３を20μｍ
形成する。この時の堆積条件は、0.5torr、50W
である。この膜の明抵抗と暗抵抗の比は650nmの
光に対してほぼ105であり光感度としては極めて
秀れている。そして最後にSiH4，CH4の混合ガ
ス（流量比CH4／SiH4＝100％）を0.4torr、
100Wでグロー放電分解して、1000ÅのSiCx膜４
を形成する。この最後の膜はａ−Si感光層の変質
を防ぐと同時に電荷保持能の向上に有効である。
こうして作られた電子写真感光体は初期表面電
位＋500V、15秒後の電荷保持率65％、感度
0.7lux・secであり、光疲労全くない非常に秀れ
た特性を示し、かつ得られる画像も従来のSiにＢ
をドープした膜を電荷注入阻止層に用いたものに
見られる白傷、欠陥が全くない極めて良質のもの
であつた。歩留りも著しく向上した。
位＋500V、15秒後の電荷保持率65％、感度
0.7lux・secであり、光疲労全くない非常に秀れ
た特性を示し、かつ得られる画像も従来のSiにＢ
をドープした膜を電荷注入阻止層に用いたものに
見られる白傷、欠陥が全くない極めて良質のもの
であつた。歩留りも著しく向上した。
次に別の実施例を説明する。脱脂洗浄したAl
ドラム上に、まずSiH4＋CH4＋B2H6の混合ガス
（混合比 CH4／SiH4＝300％、B2H6／SiH4＝
10-3）を用い、先の実施例より高いパワー、具体
的には200W、ガス圧1torrの条件でグロー放電分
解させてSiCx膜を2.5μｍ程成膜する。この条件
下で成膜したSiCx膜はFTIRのスペクトルを観測
するとSi−Ｃの大きなピークとともにＣ−Ｈのピ
ークも観測され、ＣはSiとともにネツトワークを
構成している。このSiCx膜の上に、Ｂを微量添
加したａ−Si：Ｈ膜を、SiH4＋B2H6（流量比B2
H6／SiH4＝10-5）ガスのグロー放電分解により
20μｍ程成膜し、更にSiH4に同量流のCH4を加え
たガスのグロー放電分解により1000Å程のSiCx
膜を形成した。
ドラム上に、まずSiH4＋CH4＋B2H6の混合ガス
（混合比 CH4／SiH4＝300％、B2H6／SiH4＝
10-3）を用い、先の実施例より高いパワー、具体
的には200W、ガス圧1torrの条件でグロー放電分
解させてSiCx膜を2.5μｍ程成膜する。この条件
下で成膜したSiCx膜はFTIRのスペクトルを観測
するとSi−Ｃの大きなピークとともにＣ−Ｈのピ
ークも観測され、ＣはSiとともにネツトワークを
構成している。このSiCx膜の上に、Ｂを微量添
加したａ−Si：Ｈ膜を、SiH4＋B2H6（流量比B2
H6／SiH4＝10-5）ガスのグロー放電分解により
20μｍ程成膜し、更にSiH4に同量流のCH4を加え
たガスのグロー放電分解により1000Å程のSiCx
膜を形成した。
こうして得られた電子写真感光体は、初期表面
電位＋550V、感度0.6lux・sec、15秒後の電荷保
持率35％の良好な特性を示し、得られる画像も傷
のない極めて良好なものであつた。
電位＋550V、感度0.6lux・sec、15秒後の電荷保
持率35％の良好な特性を示し、得られる画像も傷
のない極めて良好なものであつた。
尚、通常Alドラムの表面はダイアモンド研摩
してもかなり凹凸があり、又Si堆積時には基板温
度は200℃程度に上がるのでこの凹凸は一段に顕
著になる。又、ドラム形成後も表面にキズが入る
ことがある。従つてこの様な下地の影響を避ける
為に電荷注入阻止層の膜厚は1.5μｍ以上とするこ
とが必要である。これ以下であると感光層と基板
との間で部分的にリークが生じ、特にハーフトー
ンの像を出した場合にAl表面のこれらキズがそ
のまま絵に出て実用にならない。一方、膜形成の
スループツトは低く、現在3μｍ／１時間程度で
ある。従つて電荷注入阻止層の厚さは5μｍ以下
好ましくは3μｍ以下にする必要がある。それ以
上にすると膜形成に時間を要し好ましくない。
してもかなり凹凸があり、又Si堆積時には基板温
度は200℃程度に上がるのでこの凹凸は一段に顕
著になる。又、ドラム形成後も表面にキズが入る
ことがある。従つてこの様な下地の影響を避ける
為に電荷注入阻止層の膜厚は1.5μｍ以上とするこ
とが必要である。これ以下であると感光層と基板
との間で部分的にリークが生じ、特にハーフトー
ンの像を出した場合にAl表面のこれらキズがそ
のまま絵に出て実用にならない。一方、膜形成の
スループツトは低く、現在3μｍ／１時間程度で
ある。従つて電荷注入阻止層の厚さは5μｍ以下
好ましくは3μｍ以下にする必要がある。それ以
上にすると膜形成に時間を要し好ましくない。
従つて、本発明において電荷注入阻止層の厚さ
は1.5〜5μｍ、好ましくは1.5〜3μｍにする必要が
ある。これはAlドラムの他Al合金（Al−Cu合
金、Al−Zn合金等）、ステンレスや黄銅ドラムを
用いても同様である。その他平板状の導電性基板
を用いても良いものである。
は1.5〜5μｍ、好ましくは1.5〜3μｍにする必要が
ある。これはAlドラムの他Al合金（Al−Cu合
金、Al−Zn合金等）、ステンレスや黄銅ドラムを
用いても同様である。その他平板状の導電性基板
を用いても良いものである。
以上の実施例では、電荷注入阻止層としてSiに
Ｃを添加したが、ＮまたはＯでも同様の効果が得
られる。また負帯電の感光体を作る場合には、こ
の電荷注入阻止層に添加する不純物としてＰ，
As等のｎ型不純物を用いればよい。
Ｃを添加したが、ＮまたはＯでも同様の効果が得
られる。また負帯電の感光体を作る場合には、こ
の電荷注入阻止層に添加する不純物としてＰ，
As等のｎ型不純物を用いればよい。
又、感光層としてのａ−Siはいわゆる微結晶Si
や多結晶シリコンを含むものであつてもよい。更
に感光層にGeをドーブして光学的バンドギヤツ
プを小さくすれば、長波長に感度をもつレーザー
プリンタ等用いることができる感光体が得られ
る。
や多結晶シリコンを含むものであつてもよい。更
に感光層にGeをドーブして光学的バンドギヤツ
プを小さくすれば、長波長に感度をもつレーザー
プリンタ等用いることができる感光体が得られ
る。
図は本発明の一実施例の電子写真感光体を示す
断面図である。 １……Alドラム（導電性基板）、２……Ｂドー
ブSiCx膜（電荷注入阻止層）、３……ａ−Si：Ｈ
膜（感光層）、４……SiCx膜。
断面図である。 １……Alドラム（導電性基板）、２……Ｂドー
ブSiCx膜（電荷注入阻止層）、３……ａ−Si：Ｈ
膜（感光層）、４……SiCx膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性基板上に電荷注入阻止層を介してアモ
ルフアスSiからなる感光層を形成してなる電子写
真感光体において、前記電荷注入阻止層として膜
厚が1.5〜5μｍ、暗抵抗が107Ω−cm以下で光学的
バンドギヤツプが1.8eV以上のSiを母体とする物
質膜を用いたことを特徴とする電子写真感光体。 ２ 前記電荷注入阻止層が、微量のｐ型またはｎ
型不純物を含み、かつSiとC.N.Oの少なくとも一
つとを含む特許請求の範囲第１項記載の電子写真
感光体。 ３ 前記ｐ型またはｎ型不純物の含有量が5atm
％以下である特許請求の範囲第２項記載の電子写
真感光体。 ４ 前記感光層としてのアモルフアスSiが水素化
アモルフアスSiである特許請求の範囲第１項記載
の電子写真感光体。 ５ 前記感光層としてのアモルフアスSiがハロゲ
ンを含むアモルフアスSiである特許請求の範囲第
１項記載の電子写真感光体。 ６ 前記感光層としてのアモルフアスSiが微量の
Ｂを含むものである特許請求の範囲第１項記載の
電子写真感光体。 ７ 前記感光層としてのアモルフアスSiがGeを
含むものである特許請求の範囲第１項記載の電子
写真感光体。 ８ 前記感光層としてのアモルフアスSiが微結晶
Siを含むアモルフアスSiである特許請求の範囲第
１項記載の電子写真感光体。 ９ 前記感光層上にSiとC.N.Oの少なくとも一つ
とを含む膜を形成した特許請求の範囲第１項記載
の電子写真感光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22671882A JPS59119358A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 電子写真感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22671882A JPS59119358A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 電子写真感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119358A JPS59119358A (ja) | 1984-07-10 |
| JPH0514900B2 true JPH0514900B2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16849538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22671882A Granted JPS59119358A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119358A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60154257A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-13 | Kyocera Corp | 電子写真感光体 |
| DE3511315A1 (de) * | 1984-03-28 | 1985-10-24 | Konishiroku Photo Industry Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Elektrostatographisches, insbesondere elektrophotographisches aufzeichnungsmaterial |
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| JPS61295562A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-26 | Toshiba Corp | 光導電性部材 |
| JPH0778642B2 (ja) * | 1985-10-01 | 1995-08-23 | 京セラ株式会社 | 電子写真感光体 |
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| JP2636276B2 (ja) * | 1987-11-06 | 1997-07-30 | ミノルタ株式会社 | 感光体 |
| JPH01161251A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-23 | Fujitsu Ltd | 電子写真感光体 |
| WO2009096552A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Kyocera Corporation | 電子写真感光体、これを備えた画像形成装置および電子写真感光体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56153946A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-28 | Toshiba Corp | Leading structure of coil for motor |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP22671882A patent/JPS59119358A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56153946A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-28 | Toshiba Corp | Leading structure of coil for motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59119358A (ja) | 1984-07-10 |
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