JPH07117762B2 - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
電子写真感光体の製造方法Info
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- JPH07117762B2 JPH07117762B2 JP63161977A JP16197788A JPH07117762B2 JP H07117762 B2 JPH07117762 B2 JP H07117762B2 JP 63161977 A JP63161977 A JP 63161977A JP 16197788 A JP16197788 A JP 16197788A JP H07117762 B2 JPH07117762 B2 JP H07117762B2
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- 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
- 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
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
- G03G5/08228—Silicon-based comprising one or two silicon based layers at least one with varying composition
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電子写真法をもちいて画像形成を行う画像形
成装置に使用される電子写真感光体に関し、特に半導体
レーザーを光源とするレーザープリンタ等の感光体とし
て利用される電子写真感光体の製造方法に関する。
成装置に使用される電子写真感光体に関し、特に半導体
レーザーを光源とするレーザープリンタ等の感光体とし
て利用される電子写真感光体の製造方法に関する。
〈従来技術〉 最近、半導体レーザーを光源とするレーザープリンター
等の感光体として、ゲルマニウムを含むアモルフアス・
シリコン（a-SiGeと称す）層を光導電層とする感光体あ
るいはアモルフアス・シリコン（a-Siと称す）とa-SiGe
とを積層する層を光導電とする感光体が、以下に示す利
点によりその実用化が望まれている。
等の感光体として、ゲルマニウムを含むアモルフアス・
シリコン（a-SiGeと称す）層を光導電層とする感光体あ
るいはアモルフアス・シリコン（a-Siと称す）とa-SiGe
とを積層する層を光導電とする感光体が、以下に示す利
点によりその実用化が望まれている。
長寿命である。
人体に対して無害である。
長波長に対して高感度である。
この際、特開昭58-171054号公報ではa-SiGe層及びa-Si
層のいづれも、その膜中Ｈ量は厳に10〜40atomic％であ
るものと限定され、プラズマCVD法（P-CVD法）スパッタ
ー法により作成されていた。
層のいづれも、その膜中Ｈ量は厳に10〜40atomic％であ
るものと限定され、プラズマCVD法（P-CVD法）スパッタ
ー法により作成されていた。
現在実用化されている半導体レーザーにて高い出力が安
定して得られる最長発振波長は780〜830nmである。とこ
ろが、この波長領域においてGe原子を含まないa-Si感光
体は充分な感度を有せず半導体レーザーを光源とするレ
ーザープリンター等の感光体として使用しようとするな
らば、何等かの対策が必要であった。これに答えてＨを
10〜40atomic％含有するa-Si感光体にGe原子を添加し
（a-SiGe）長波長感度を向上させようという考えが特開
昭60-15643号公報で報告されている。
定して得られる最長発振波長は780〜830nmである。とこ
ろが、この波長領域においてGe原子を含まないa-Si感光
体は充分な感度を有せず半導体レーザーを光源とするレ
ーザープリンター等の感光体として使用しようとするな
らば、何等かの対策が必要であった。これに答えてＨを
10〜40atomic％含有するa-Si感光体にGe原子を添加し
（a-SiGe）長波長感度を向上させようという考えが特開
昭60-15643号公報で報告されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、この従来のＨを10〜40atomic％含有するa-SiGe
膜は光学的バンド・ギャップを小さくすることはできる
ものの、その膜中Ｈ量を10〜40atomic％と厳に限定され
ていたため、膜の暗比抵抗が小さくなってしまい帯電保
持能力に著しく劣り、そのうえ充分な光感度も得ること
はできなかった。
膜は光学的バンド・ギャップを小さくすることはできる
ものの、その膜中Ｈ量を10〜40atomic％と厳に限定され
ていたため、膜の暗比抵抗が小さくなってしまい帯電保
持能力に著しく劣り、そのうえ充分な光感度も得ること
はできなかった。
また従来の製造法では製膜速度およびガス利用効率が小
さく、特にa-SiGe層を作成する際に原料ガスとしてGeH4
・Ge2H6等の高価なガスを使用した場合はコストの非常
に高い感光体となってしまっていた。しかも、従来の製
造法では、製膜速度を上げようとするとどうしても（Si
H2）ｎ（ただしｎは１以上の整数）を主とするポリマー
粉が発生してしまい、これが製膜中に感光体の基板に付
着し正常な膜成長を妨げ、その感光体を不良品としてし
まい、この点からしてもコストの非常に高い感光体とな
ってしまっていた。
さく、特にa-SiGe層を作成する際に原料ガスとしてGeH4
・Ge2H6等の高価なガスを使用した場合はコストの非常
に高い感光体となってしまっていた。しかも、従来の製
造法では、製膜速度を上げようとするとどうしても（Si
H2）ｎ（ただしｎは１以上の整数）を主とするポリマー
粉が発生してしまい、これが製膜中に感光体の基板に付
着し正常な膜成長を妨げ、その感光体を不良品としてし
まい、この点からしてもコストの非常に高い感光体とな
ってしまっていた。
つまり、従来のプラズマCVD法・スパッター法により作
成された膜中Ｈ量を10〜40atomic％と厳に限定されてい
たa-SiGe層あるいは同じく膜中Ｈ量を10〜40atomic％と
したa-Si層との積層された層を光導電層とした電子写真
感光体は電気的特性上の問題・コスト上の問題により実
用化には程遠いものであった。
成された膜中Ｈ量を10〜40atomic％と厳に限定されてい
たa-SiGe層あるいは同じく膜中Ｈ量を10〜40atomic％と
したa-Si層との積層された層を光導電層とした電子写真
感光体は電気的特性上の問題・コスト上の問題により実
用化には程遠いものであった。
〈問題を解決するための手段〉 上述の問題点を解決するために、本発明の電子写真感光
体の製造方法は、導電層基体上に、40atomic％以上で65
atomic％以下の水素及び／又はハロゲンを含むアモルフ
ァス・シリコンゲルマニウムの層と、40atomic％以上で
65atomic％以下の水素及び／又はハロゲンを含むアモル
ファス・シリコンの層とを積層してなる光導電層をエレ
クトロン・サイクロトロン・レゾナンス法にて形成する
ことを特徴とする。
体の製造方法は、導電層基体上に、40atomic％以上で65
atomic％以下の水素及び／又はハロゲンを含むアモルフ
ァス・シリコンゲルマニウムの層と、40atomic％以上で
65atomic％以下の水素及び／又はハロゲンを含むアモル
ファス・シリコンの層とを積層してなる光導電層をエレ
クトロン・サイクロトロン・レゾナンス法にて形成する
ことを特徴とする。
〈作用〉 エレクトロン・サイクロトロン・レゾナンス法によりア
モルファスシリコンからなる光導電層を形成している。
この製膜時にポリマー粉の発生を押さえることができ、
この粉の影響を全く受けることなく光導電層を形成でき
る。そのため、良品率の高い、かつ製膜速度を高めるこ
とができ、よってこの製造方法によれば感光体のコスト
低減を達成できる。
モルファスシリコンからなる光導電層を形成している。
この製膜時にポリマー粉の発生を押さえることができ、
この粉の影響を全く受けることなく光導電層を形成でき
る。そのため、良品率の高い、かつ製膜速度を高めるこ
とができ、よってこの製造方法によれば感光体のコスト
低減を達成できる。
また、本発明の感光体によれば、水素及び／又はハロゲ
ンを40atomic％以上で65atomic％以下の範囲で含有させ
るため、a-SiGe層は長波長（780〜830nm）に対して充分
な光感度を有する。また、水素及び／ハロゲンを40atom
ic％以上で65atomic％以下の範囲の含有量として、a-Si
にボロンをドープしないにもかかわらず非常に高い暗比
抵抗を示し、また充分な光感度を有することから、励起
された電荷を電界が存在している下での輸送する能力を
も充分に有する。
ンを40atomic％以上で65atomic％以下の範囲で含有させ
るため、a-SiGe層は長波長（780〜830nm）に対して充分
な光感度を有する。また、水素及び／ハロゲンを40atom
ic％以上で65atomic％以下の範囲の含有量として、a-Si
にボロンをドープしないにもかかわらず非常に高い暗比
抵抗を示し、また充分な光感度を有することから、励起
された電荷を電界が存在している下での輸送する能力を
も充分に有する。
そこで、主に電荷発生の役目を果たす層として、水素及
び／又はハロゲンを40atomic％以上で65atomic％以下を
含むa-SiGeを、また主に電荷輸送・電荷保持の役目を果
たす層として、水素及び／又はハロゲンを40atomic％以
上で65atomic％以下を含むa-Siを用いることにより、長
波長に対して充分な感度を有し、かつ電荷保持能力にも
優れた、特にレーザープリンタに利用できる感光体を得
ることができる。
び／又はハロゲンを40atomic％以上で65atomic％以下を
含むa-SiGeを、また主に電荷輸送・電荷保持の役目を果
たす層として、水素及び／又はハロゲンを40atomic％以
上で65atomic％以下を含むa-Siを用いることにより、長
波長に対して充分な感度を有し、かつ電荷保持能力にも
優れた、特にレーザープリンタに利用できる感光体を得
ることができる。
〈実施例〉 第１図は本発明の電子写真感光体の層構造を示す断面図
である。
である。
Al等からなる導電性支持体１上に、支持体側からの電荷
の注入を阻止するための中間層２、a-Si層３とa-SiGe層
４を積層した光導電層５、表面被覆層６を順次積層した
ものを電子写真感光体とする。ただし、中間層２と表面
被覆層６は必要に応じて設ければ良く、特に設ける必要
はない。
の注入を阻止するための中間層２、a-Si層３とa-SiGe層
４を積層した光導電層５、表面被覆層６を順次積層した
ものを電子写真感光体とする。ただし、中間層２と表面
被覆層６は必要に応じて設ければ良く、特に設ける必要
はない。
第２図はエレクトロン・サイクロトロン・レゾナンス法
によりa-SiGe膜とa-Si膜を作成する製膜装置を示す。
によりa-SiGe膜とa-Si膜を作成する製膜装置を示す。
製膜装置において、プラズマ室11には空胴共振器構成と
なっており、マイクロ波電源20より発生した2.45GHZの
マイクロ波を導波管14を通して導入される。尚、マイク
ロ波導入窓15はマイクロ波が通過できる石英ガラスでで
きている。プラズマ室11には導入管17よりH2が導入され
る。また、このプラズマ室11の回りには磁気コイル16が
設置されており、ここで発生したプラズマを引き出すた
めの発散磁場が印加されている。
なっており、マイクロ波電源20より発生した2.45GHZの
マイクロ波を導波管14を通して導入される。尚、マイク
ロ波導入窓15はマイクロ波が通過できる石英ガラスでで
きている。プラズマ室11には導入管17よりH2が導入され
る。また、このプラズマ室11の回りには磁気コイル16が
設置されており、ここで発生したプラズマを引き出すた
めの発散磁場が印加されている。
堆積室12にはAl等よりなる導電性基板18が設置されてお
り、この実施例の場合はドラム状であるため支持体に支
持され回転される。堆積室12には原料ガスとして例えば
SiH4,Si2H6,SiF4,SiCl4,SiHCl3,SiH2Cl2などＨあるいは
ハロゲンを含むケイ素化合物、GeH4,GeF4,GeCl4,GeF2,G
eCl2などＨあるいはハロゲンを含むゲルマ化合物を混合
して導入する。
り、この実施例の場合はドラム状であるため支持体に支
持され回転される。堆積室12には原料ガスとして例えば
SiH4,Si2H6,SiF4,SiCl4,SiHCl3,SiH2Cl2などＨあるいは
ハロゲンを含むケイ素化合物、GeH4,GeF4,GeCl4,GeF2,G
eCl2などＨあるいはハロゲンを含むゲルマ化合物を混合
して導入する。
まず、プラズマ室11、堆積室12が排気されそれぞれの室
に導入管17よりH2、導入管19より原料ガスが導入され
る。この時のガス圧は10-3torr〜10-4torrに設定され
る。ここで、プラズマ室11にマイクロ波を導入するとと
もに、磁界も印加しプラズマを励起する。プラズマ化さ
れたH2および原料ガスは発散磁場により導電性基板18へ
と導かれa-SiGeが堆積することとなる。支持体は回転さ
れるため均一に製膜される。さらにプラズマ引き出し窓
13の位置や大きさを調整することにより膜の均一性を向
上することが可能である。
に導入管17よりH2、導入管19より原料ガスが導入され
る。この時のガス圧は10-3torr〜10-4torrに設定され
る。ここで、プラズマ室11にマイクロ波を導入するとと
もに、磁界も印加しプラズマを励起する。プラズマ化さ
れたH2および原料ガスは発散磁場により導電性基板18へ
と導かれa-SiGeが堆積することとなる。支持体は回転さ
れるため均一に製膜される。さらにプラズマ引き出し窓
13の位置や大きさを調整することにより膜の均一性を向
上することが可能である。
以上のような構成の製膜装置にて、原料ガスとしてSiH4
ガスとGeH4ガスを混合して製膜実験を行った。この時の
製膜条件は、原料ガス流量がSiH4＋GeH4＝120sccm,SiH4
／（SiH4＋GeH4）＝0.88,マイクロ波パワーが2.5Kwと
し、ガス圧を2.5〜5.0m Torr間で変化させて、Al基板上
にa-SiGe層を積層した。また基板加熱は施していない。
ガスとGeH4ガスを混合して製膜実験を行った。この時の
製膜条件は、原料ガス流量がSiH4＋GeH4＝120sccm,SiH4
／（SiH4＋GeH4）＝0.88,マイクロ波パワーが2.5Kwと
し、ガス圧を2.5〜5.0m Torr間で変化させて、Al基板上
にa-SiGe層を積層した。また基板加熱は施していない。
このようにして形成したa-SiGe膜の、膜中Ｈ量,830nmの
半導体レーザーを光源としたときの明導電率（ημτ）
・暗比抵抗率（ρｄ）のガス圧依存特性を第４図，第５
図及び第６図にそれぞれ示した。尚、この時の膜中Geの
含有率はすべての膜ともSi原子に対して45〜61atomic％
の範囲に含まれていた。
半導体レーザーを光源としたときの明導電率（ημτ）
・暗比抵抗率（ρｄ）のガス圧依存特性を第４図，第５
図及び第６図にそれぞれ示した。尚、この時の膜中Geの
含有率はすべての膜ともSi原子に対して45〜61atomic％
の範囲に含まれていた。
上述のように各図面に示されたとおり、Ｈ量を40atomic
％以上にすることにより、初めて暗比抵抗が1011Ωcm以
上となり、しかも、明導電率が高い（光感度が高い）a-
SiGe膜が作成出来た。このように暗比抵抗が1011Ωcm以
上となり、しかも明導電率が高い（光感度が高い）a-Si
Ge膜は、従来の膜中Ｈ量が40atomic％以下のa-SiGe膜で
は達成することが出来なかった。ただし、Ｈ量を65atom
ic％以上とすると光学的バンドギャップが再び上昇し、
Ge添加による減少効果を打ち消してしまい長波長感度も
劣化してしまった。つまり、膜中Ｈ量は通常40〜65atom
ic％であって、最も好ましくは40〜55atomic％という値
である。
％以上にすることにより、初めて暗比抵抗が1011Ωcm以
上となり、しかも、明導電率が高い（光感度が高い）a-
SiGe膜が作成出来た。このように暗比抵抗が1011Ωcm以
上となり、しかも明導電率が高い（光感度が高い）a-Si
Ge膜は、従来の膜中Ｈ量が40atomic％以下のa-SiGe膜で
は達成することが出来なかった。ただし、Ｈ量を65atom
ic％以上とすると光学的バンドギャップが再び上昇し、
Ge添加による減少効果を打ち消してしまい長波長感度も
劣化してしまった。つまり、膜中Ｈ量は通常40〜65atom
ic％であって、最も好ましくは40〜55atomic％という値
である。
次に、膜中Ｈ量を43〜48atomic％の範囲に規定してガス
原料比を変化させて膜中Ge量を変化させたところSi原子
に対して5.3atomic％以下では光学的バンド・ギャップ
の減少効果は殆ど見られず長波長感度も改善することは
出来なかった。一方、膜中Ge量が、Si原子に対して150a
tomic％以上となると光学的バンド・ギャップは減少す
るものの暗比抵抗が小さくなり過ぎ電子写真感光体の電
荷輸送機能をも有する光導電層としてはもとより電荷発
生層としてさえも適さない事が判明した。
原料比を変化させて膜中Ge量を変化させたところSi原子
に対して5.3atomic％以下では光学的バンド・ギャップ
の減少効果は殆ど見られず長波長感度も改善することは
出来なかった。一方、膜中Ge量が、Si原子に対して150a
tomic％以上となると光学的バンド・ギャップは減少す
るものの暗比抵抗が小さくなり過ぎ電子写真感光体の電
荷輸送機能をも有する光導電層としてはもとより電荷発
生層としてさえも適さない事が判明した。
つまり、膜中Ge量としては通常はSi原子に対して5.3〜1
50atomic％、好ましくは18〜82atomic％、最も好ましく
は43〜67atomic％という値である。
50atomic％、好ましくは18〜82atomic％、最も好ましく
は43〜67atomic％という値である。
また、暗比抵抗が1011Ωcm以上となり、しかも明導電率
が高い膜が作成できたガス圧（2.5〜3.5m torr）にて、
成膜速度も約0.5μm/minと他のガス圧に比べて高く、従
来法に比べても５〜６倍という高い値を達成出来た。
が高い膜が作成できたガス圧（2.5〜3.5m torr）にて、
成膜速度も約0.5μm/minと他のガス圧に比べて高く、従
来法に比べても５〜６倍という高い値を達成出来た。
つまり、本発明では高い成膜速度が得られる条件にて電
気的特性も向上するという従来法では一般に見られない
利点が存在する。
気的特性も向上するという従来法では一般に見られない
利点が存在する。
また、本発明では、（SiH2）ｎを主としたポリマー紛は
全く発生せず良品率を高く出来、この点も従来法には見
られない利点として挙げられる。
全く発生せず良品率を高く出来、この点も従来法には見
られない利点として挙げられる。
本発明では原料ガスとしてハロゲンを含むケイ素化合物
あるいはゲルマニウム化合物が導入される場合には膜中
Ｈ量及びハロゲン量の合計が通常は40〜65atomic％、最
も好ましは40〜55atomic％という値であることは言うま
でもない。
あるいはゲルマニウム化合物が導入される場合には膜中
Ｈ量及びハロゲン量の合計が通常は40〜65atomic％、最
も好ましは40〜55atomic％という値であることは言うま
でもない。
次に、エレクトロン・サイクロトロン・レゾナンス法に
よりa-Si膜を作成した場合を示す。この時の製膜装置
は、先のa-SiGe膜を作成したときと全く同じである。
よりa-Si膜を作成した場合を示す。この時の製膜装置
は、先のa-SiGe膜を作成したときと全く同じである。
堆積室12には原料ガスとして例えばSiH4,Si2H6,SiF4,Si
Cl4,SiHCl3,SiH2Cl2などＨあるいはハロゲンを含むケイ
素化合物あるいは、それらを混合して導入する。
Cl4,SiHCl3,SiH2Cl2などＨあるいはハロゲンを含むケイ
素化合物あるいは、それらを混合して導入する。
まず、プラズマ室11,堆積室12が排気されそれぞれの室
にH2，原料ガスが導入される。この時のガス圧は10-3to
rr〜10-4torrに設定される。このようにして、原料ガス
としてSiH4ガスを用いガス圧を振って製膜実験を行っ
た。尚、この時基板には加熱は施されていない。このa-
Si膜の、膜中Ｈ量,LED（565.0nm）を光源とした際の明
導電率（ημτ）・暗比抵抗率（ρｄ）のガス圧依存特
性を第７図，第８図及び第９図にそれぞれ示す。
にH2，原料ガスが導入される。この時のガス圧は10-3to
rr〜10-4torrに設定される。このようにして、原料ガス
としてSiH4ガスを用いガス圧を振って製膜実験を行っ
た。尚、この時基板には加熱は施されていない。このa-
Si膜の、膜中Ｈ量,LED（565.0nm）を光源とした際の明
導電率（ημτ）・暗比抵抗率（ρｄ）のガス圧依存特
性を第７図，第８図及び第９図にそれぞれ示す。
これらに示されたとおり、Ｈ量を40atomic％以上にする
ことにより、ボロンをドープすることなしにもかかわら
ず初めて暗比抵抗が1012Ωcm以上となり、しかも明導電
率が高い（光感度が高い）a-Si膜が作成出来た。このよ
うに暗比抵抗が1012Ωcm以上となり、しかも明導電率が
高い（光感度が高い）a-Si膜は、従来の膜中Ｈ量が40at
omic％以下のa-Si膜では達成することが出来なかった。
Ｈ量を40atomic％以上にすることによりこのように特性
の優れたa-Si膜を作製出来た理由としては充分なＨを膜
中に含くませることによりSi原子のダングリグ・ポンド
を減少さすことが出来たこと、あるいは、光学的バンド
ギャップをやや大きくすることにより熱励起キャリャー
を減少さすことが可能になったためと考えられる。
ことにより、ボロンをドープすることなしにもかかわら
ず初めて暗比抵抗が1012Ωcm以上となり、しかも明導電
率が高い（光感度が高い）a-Si膜が作成出来た。このよ
うに暗比抵抗が1012Ωcm以上となり、しかも明導電率が
高い（光感度が高い）a-Si膜は、従来の膜中Ｈ量が40at
omic％以下のa-Si膜では達成することが出来なかった。
Ｈ量を40atomic％以上にすることによりこのように特性
の優れたa-Si膜を作製出来た理由としては充分なＨを膜
中に含くませることによりSi原子のダングリグ・ポンド
を減少さすことが出来たこと、あるいは、光学的バンド
ギャップをやや大きくすることにより熱励起キャリャー
を減少さすことが可能になったためと考えられる。
本発明では、エレクトロン・サイクロトロン・レゾナン
ス法によってa-Si膜を作成することによりa-SiGe膜作成
時と同様に（SiH2）ｎなる紛は全く発生しなかった。し
かも、この時、製膜速度・ガス利用効率ともガス圧に大
きく依存し、ガス圧を選ぶことにより従来法に比べて６
〜10倍とかなり高い値を得た。
ス法によってa-Si膜を作成することによりa-SiGe膜作成
時と同様に（SiH2）ｎなる紛は全く発生しなかった。し
かも、この時、製膜速度・ガス利用効率ともガス圧に大
きく依存し、ガス圧を選ぶことにより従来法に比べて６
〜10倍とかなり高い値を得た。
更に好ましいことにはＨ量を40atomic％以上にするガス
圧、つまり、暗比抵抗が1012Ωcm以上となり、しかも明
導電率が高い（光感度が高い）a-Si膜を作製することが
出来るガス圧（２〜3.5m torr）において製膜速度・ガ
ス利用効率とも高い値を示す事が判明した。これに対し
て従来法により作製されたＨを40atomic％以下含有する
a-Si膜では一般に製膜速度が大きくなる領域においては
光感度が劣化してしまうという傾向があった。この点か
らしても従来法にない本発明の優位な点が存在すること
が判明した。
圧、つまり、暗比抵抗が1012Ωcm以上となり、しかも明
導電率が高い（光感度が高い）a-Si膜を作製することが
出来るガス圧（２〜3.5m torr）において製膜速度・ガ
ス利用効率とも高い値を示す事が判明した。これに対し
て従来法により作製されたＨを40atomic％以下含有する
a-Si膜では一般に製膜速度が大きくなる領域においては
光感度が劣化してしまうという傾向があった。この点か
らしても従来法にない本発明の優位な点が存在すること
が判明した。
原料ガスとしてハロゲンを含むケイ素化合物が導入され
る場合には膜中Ｈ量及びハロゲン量の合計が40atomic％
以上である必要があることは言うまでもない。更に鋭意
実験を重ねた結果、膜中のＨ量及び／又はハロゲン量を
65atomic％以上にするとａ−SiGe膜との電気的及び機械
的ミスマッチが発生し残留電位の上昇を招いてしまい実
用上の問題となる事が確かめられた。つまり膜中のＨ量
及び／又はハロゲン量は好適には40〜65atomic％、最も
好ましく40〜60atomic％という値である。
る場合には膜中Ｈ量及びハロゲン量の合計が40atomic％
以上である必要があることは言うまでもない。更に鋭意
実験を重ねた結果、膜中のＨ量及び／又はハロゲン量を
65atomic％以上にするとａ−SiGe膜との電気的及び機械
的ミスマッチが発生し残留電位の上昇を招いてしまい実
用上の問題となる事が確かめられた。つまり膜中のＨ量
及び／又はハロゲン量は好適には40〜65atomic％、最も
好ましく40〜60atomic％という値である。
次に、この本発明に開示された膜中Ｈ量及び／またはハ
ロゲン量を40atomic％以上含有するa-SiGeと同じく本発
明に開示された膜中Ｈ量及び／またはハロゲン量を40at
omic％以上含有するa-Siが積層された層を電子写真感光
体の光導電層として用いた実施例を示す。尚、ここで
は、a-SiGeを主に電荷発生機能を果たす層として、ま
た、a-Siを主に電荷保持機能・電荷輸送機能を果たす層
としてとらえることができる。
ロゲン量を40atomic％以上含有するa-SiGeと同じく本発
明に開示された膜中Ｈ量及び／またはハロゲン量を40at
omic％以上含有するa-Siが積層された層を電子写真感光
体の光導電層として用いた実施例を示す。尚、ここで
は、a-SiGeを主に電荷発生機能を果たす層として、ま
た、a-Siを主に電荷保持機能・電荷輸送機能を果たす層
としてとらえることができる。
（実施例１） Alからなる導電性基板上に、ボロンが多量にドープされ
たa-Siからなる層厚2.5μｍの中間層、Ｈ含有量が48ato
mic％で少量のボロンがドープされた層厚25μｍのa-Si
層とGe原子含有量（Ge/Si値）が54atomic％でありＨ量
を46atomic％含有し少量のボロンがドープされた層厚が
５μｍのa-SiGe層とからなる光導電層、a-SiC膜からな
る層厚0.3μｍの表面被覆層とを順次積層して正帯電用
電子写真感光体を作成した。このときの作成条件を表１
にまとめておく。ボロンをドープするためのガスとして
は、B2H6,BCl3,BH3など、ボロンとＨあるいはハロゲン
との化合物が好ましい。
たa-Siからなる層厚2.5μｍの中間層、Ｈ含有量が48ato
mic％で少量のボロンがドープされた層厚25μｍのa-Si
層とGe原子含有量（Ge/Si値）が54atomic％でありＨ量
を46atomic％含有し少量のボロンがドープされた層厚が
５μｍのa-SiGe層とからなる光導電層、a-SiC膜からな
る層厚0.3μｍの表面被覆層とを順次積層して正帯電用
電子写真感光体を作成した。このときの作成条件を表１
にまとめておく。ボロンをドープするためのガスとして
は、B2H6,BCl3,BH3など、ボロンとＨあるいはハロゲン
との化合物が好ましい。
また、ボロンと同じ働きをもった原子としては例えばア
ルミニウム，ガリュウム，インジュウムなどが適してい
る。
ルミニウム，ガリュウム，インジュウムなどが適してい
る。
ただし、中間層、a-Si層、a-SiGe層のB2H6はそれぞれH2
中3000,30,30ppmに希釈されている。
中3000,30,30ppmに希釈されている。
このとき（SiH2）ｎを主としたポリマー粉は全く発生せ
ず、しかも、製膜速度・ガス利用効率とも従来法に比べ
て６〜10倍とかなり高い値を得た。更に作成された感光
体の特性を測定したところ、特に帯電特性に優れてい
た。また、これを市販の正帯電用レーザー・プリンター
に搭載し画出しを行ったところ良好な画を得た。
ず、しかも、製膜速度・ガス利用効率とも従来法に比べ
て６〜10倍とかなり高い値を得た。更に作成された感光
体の特性を測定したところ、特に帯電特性に優れてい
た。また、これを市販の正帯電用レーザー・プリンター
に搭載し画出しを行ったところ良好な画を得た。
尚、表面被覆層としてエレクトロン・サイクロトロン・
レゾナンス法により作製されたa-SiN膜あるいはa-SiO膜
を用いた場合でも良好な結果が得られている。
レゾナンス法により作製されたa-SiN膜あるいはa-SiO膜
を用いた場合でも良好な結果が得られている。
（実施例２） 光導電層を構成するa-SiGe層及びa-Si層それぞれの作成
時のガス圧を2.4〜4.8m Torr及び2.8〜5.0m Torrに変化
させ、その他の条件は全く実施例１と同じにした場合の
それぞれの結果を表２に示す。ここに示されたとおり、
ガス圧を選びa-SiGe層及びa-Si層ともＨ量を40atomic％
以上含んだとき良好な結果を得ている。尚、この時のa-
SiGe層中のGe原子含有量（Ge/Si値）は、いずれの場合
とも45〜61atomic％の範囲に含まれている。
時のガス圧を2.4〜4.8m Torr及び2.8〜5.0m Torrに変化
させ、その他の条件は全く実施例１と同じにした場合の
それぞれの結果を表２に示す。ここに示されたとおり、
ガス圧を選びa-SiGe層及びa-Si層ともＨ量を40atomic％
以上含んだとき良好な結果を得ている。尚、この時のa-
SiGe層中のGe原子含有量（Ge/Si値）は、いずれの場合
とも45〜61atomic％の範囲に含まれている。
また、各層の膜厚は、実施例１と全く同一としてある。
（実施例３） 光導電層及び中間層のドーピングガスB2H6の代わりにＰ
型不純物であるリンをドープするためPH3を使用した以
外は実施例１と同じ条件にて感光体を作成し、負帯電用
レーザー・プリンターに搭載し画出しを行った所良好な
画を得た。
型不純物であるリンをドープするためPH3を使用した以
外は実施例１と同じ条件にて感光体を作成し、負帯電用
レーザー・プリンターに搭載し画出しを行った所良好な
画を得た。
ただし、このときのPH3ガスの流量は、中間層、a-Si
層、a-SiGe層の製膜のときそれぞれ、10,1,12sccmであ
る。リンをドープするためのガスとしてはPH3,PCl3,PCl
5などリンとＨあるいはハロゲンとの化合物が適してい
る。また、リンと同じ働きをもった原子としては窒素，
アンチモン，酸素などが適している。
層、a-SiGe層の製膜のときそれぞれ、10,1,12sccmであ
る。リンをドープするためのガスとしてはPH3,PCl3,PCl
5などリンとＨあるいはハロゲンとの化合物が適してい
る。また、リンと同じ働きをもった原子としては窒素，
アンチモン，酸素などが適している。
このとき（SiH2）ｎを主としたポリマー粉は全く発生せ
ず、しかも、製膜速度・ガス利用効率とも従来法に比べ
てかなり高い値を得た。更に作成された感光体の特性を
測定したところ、特に帯電特性に優れていた。
ず、しかも、製膜速度・ガス利用効率とも従来法に比べ
てかなり高い値を得た。更に作成された感光体の特性を
測定したところ、特に帯電特性に優れていた。
（実施例４） 実施例１にて示した光導電層のうちa-SiGe層の作成時に
GeH4ガス流量を０〜15sccm SiH4ガス流量を逆に120→10
5sccm、つまりSiH4,GeH4流量の合計を120sccmとなるよ
うに連続的に増加させ、a-SiGe層の表面層側にGe含有量
が多く含まれる様に作成した。
GeH4ガス流量を０〜15sccm SiH4ガス流量を逆に120→10
5sccm、つまりSiH4,GeH4流量の合計を120sccmとなるよ
うに連続的に増加させ、a-SiGe層の表面層側にGe含有量
が多く含まれる様に作成した。
このように作成された感光体の特性を測定したところ、
特に残留電位の少ない良好な特性を有することが判明し
た。また、この感光体を正帯電用レーザー・プリンター
に搭載して画出しを行ったところ、良好な結果を得た。
なお、この感光体にてGeを含む層はその全域においてＨ
を40atomic％以上含んでいることは言うまでもない。
特に残留電位の少ない良好な特性を有することが判明し
た。また、この感光体を正帯電用レーザー・プリンター
に搭載して画出しを行ったところ、良好な結果を得た。
なお、この感光体にてGeを含む層はその全域においてＨ
を40atomic％以上含んでいることは言うまでもない。
尚、a-SiGe層でのGe原子の分布は、第３図に示された通
り数多くあり、どれも残留電位の低下効果のあることが
確かめられた。ただし、図中TOはa-Si層との境界面、T1
は表面被覆層との境界面を表している。また、Gmax,Gmi
nはSi原子に対するGeの含有量の比の最大値、最小値を
それぞれ示している。
り数多くあり、どれも残留電位の低下効果のあることが
確かめられた。ただし、図中TOはa-Si層との境界面、T1
は表面被覆層との境界面を表している。また、Gmax,Gmi
nはSi原子に対するGeの含有量の比の最大値、最小値を
それぞれ示している。
これらの総てに共通していることは、Ge原子が連続的に
分布しており、しかも、表面層側に多く分布しているこ
とである。本発明の様にその膜中にＨを40atomic％以上
含み光学的バンド・ギャップを大きくしたa-Si層と光学
的バンド・ギャップを小さくしたa-SiGe層とを積層する
場合、上記a-Si層と上記a-SiGe層との電気的及び機械的
ミスマッチを緩和するのにGeの分布が公知技術にて指摘
する以上の効果が有った。
分布しており、しかも、表面層側に多く分布しているこ
とである。本発明の様にその膜中にＨを40atomic％以上
含み光学的バンド・ギャップを大きくしたa-Si層と光学
的バンド・ギャップを小さくしたa-SiGe層とを積層する
場合、上記a-Si層と上記a-SiGe層との電気的及び機械的
ミスマッチを緩和するのにGeの分布が公知技術にて指摘
する以上の効果が有った。
〈効果〉 本発明の電子写真感光体の製造方法によれば、エレクト
ロン・サイクロトロン・レゾナンス法によりa-SiGe層及
びa-Si層からなる光導電層に、それぞれ水素及び／又は
ハロゲンを40atomic％乃至65atomic％の含有量にする際
の製膜時に、（SiH2）ｎなるポリマー粉の発生がなく、
電子写真用として重要となる暗比抵抗の大きな、かつ光
感度に優れた特性を有する感光体を得ることができる。
ロン・サイクロトロン・レゾナンス法によりa-SiGe層及
びa-Si層からなる光導電層に、それぞれ水素及び／又は
ハロゲンを40atomic％乃至65atomic％の含有量にする際
の製膜時に、（SiH2）ｎなるポリマー粉の発生がなく、
電子写真用として重要となる暗比抵抗の大きな、かつ光
感度に優れた特性を有する感光体を得ることができる。
特に、この製法による感光体は、長波長に対しても充分
な感度を有し、かつ帯電保持能力にも優れており、レー
ザープリンタ用の感光体としても適している。
な感度を有し、かつ帯電保持能力にも優れており、レー
ザープリンタ用の感光体としても適している。
第１図は本発明にかかる電子写真感光体の構造を示す断
面図、第２図は本発明のa-Si層、a-SiGe層を作成するエ
レクトロン・サイクロトロン・レゾナンス法による製膜
装置を示す断面図、第３図は本発明の電子写真感光体の
光導電層を構成する１つの層であるa-SiGe層のGe原子の
含有分布を示す図、第４図乃至第９図はa-SiGe層及びa-
Si層のＨ含有量、明導電率、暗導電率のガス圧依存特性
を示す特性図である。 1:導電性支持体、2:中間層、3:a-Si層、4:a-SiGe層、5:
光導電層、6:表面被覆層
面図、第２図は本発明のa-Si層、a-SiGe層を作成するエ
レクトロン・サイクロトロン・レゾナンス法による製膜
装置を示す断面図、第３図は本発明の電子写真感光体の
光導電層を構成する１つの層であるa-SiGe層のGe原子の
含有分布を示す図、第４図乃至第９図はa-SiGe層及びa-
Si層のＨ含有量、明導電率、暗導電率のガス圧依存特性
を示す特性図である。 1:導電性支持体、2:中間層、3:a-Si層、4:a-SiGe層、5:
光導電層、6:表面被覆層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−186748（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−98588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−83544（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−2067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−159167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−81361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−63542（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】導電性基体上にアモルファス・シリコンを
成分とした光導電層を形成する電子写真感光体の製造方
法において、 上記導電層基体上に、40atomic％以上で65atomic％以下
の水素及び／又はハロゲンを含むアモルファス・シリコ
ンゲルマニウムの層と、40atomic％以上で65atomic％以
下の水素及び／又はハロゲンを含むアモルファス・シリ
コンの層とを積層してなる光導電層をエレクトロン・サ
イクロトロン・レゾナンス法にて形成することを特徴と
する電子写真感光体の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63161977A JPH07117762B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 電子写真感光体の製造方法 |
| US07/372,019 US4992348A (en) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Electrophotographic photosensitive member comprising amorphous silicon |
| US07/620,828 US5085968A (en) | 1988-06-28 | 1990-12-03 | Amorphous, layered, photosensitive member for electrophotography and ecr process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63161977A JPH07117762B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 電子写真感光体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028857A JPH028857A (ja) | 1990-01-12 |
| JPH07117762B2 true JPH07117762B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=15745681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63161977A Expired - Fee Related JPH07117762B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 電子写真感光体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117762B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4147667A (en) * | 1978-01-13 | 1979-04-03 | International Business Machines Corporation | Photoconductor for GaAs laser addressed devices |
| JPS58186748A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-10-31 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | 電子写真用感光体 |
| JPS59159167A (ja) * | 1983-03-01 | 1984-09-08 | Zenko Hirose | アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
| JPS6063542A (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-11 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS6183544A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-28 | Toshiba Corp | 電子写真感光体 |
| EP0249302B1 (en) * | 1986-01-23 | 1994-04-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member for use in electrophotography |
| JPS6381361A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | Canon Inc | 電子写真感光体の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP63161977A patent/JPH07117762B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH028857A (ja) | 1990-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |