JPS59111152A - 電子写真用感光体 - Google Patents
電子写真用感光体Info
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- JPS59111152A JPS59111152A JP57221642A JP22164282A JPS59111152A JP S59111152 A JPS59111152 A JP S59111152A JP 57221642 A JP57221642 A JP 57221642A JP 22164282 A JP22164282 A JP 22164282A JP S59111152 A JPS59111152 A JP S59111152A
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- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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】
く技術分野〉
本発明はアモルファスシリコンを利用した電子写真用感
光体に関するものである。
光体に関するものである。
〈従来技術〉
電子写真用感光体として最も一般的にはアモルファスセ
レン（、ａ Ｓ ｅ ）や硫化カドミウムを樹脂に分散
させたものが用いられてきた。しかし前者のａ−８ｅは
熱又は機械的衝撃に弱く、簡単に表面が破損して感度を
失う欠点がある。両感光体材料共に機械的に決して堅固
とはいえず寿命が長いとはいえなかった。その上これら
の材料であるＳｅ。
レン（、ａ Ｓ ｅ ）や硫化カドミウムを樹脂に分散
させたものが用いられてきた。しかし前者のａ−８ｅは
熱又は機械的衝撃に弱く、簡単に表面が破損して感度を
失う欠点がある。両感光体材料共に機械的に決して堅固
とはいえず寿命が長いとはいえなかった。その上これら
の材料であるＳｅ。
Ｃｃｌ共に有毒であり、人体に好ましくない等の多々欠
点があった。
点があった。
一］二記のような感光体に対して、最近アモルファスシ
リコン（ａ−５ｉ）が注目され、自身が有する高い感度
に加えて非常に堅固であること、及び無公害であること
等の秀れた特性のために感光体としての開発が進められ
ている。特に不飽和結合を水素で安定化したａ−５ｉ：
Ｈは、軸重子制御が可能になって種々の秀れた電気的特
性が得られ、感光体材料としてだけでなく他の電子部品
の材料としても利用が試みられている。
リコン（ａ−５ｉ）が注目され、自身が有する高い感度
に加えて非常に堅固であること、及び無公害であること
等の秀れた特性のために感光体としての開発が進められ
ている。特に不飽和結合を水素で安定化したａ−５ｉ：
Ｈは、軸重子制御が可能になって種々の秀れた電気的特
性が得られ、感光体材料としてだけでなく他の電子部品
の材料としても利用が試みられている。
処で上記のように水素で不飽和結合を安定化することに
よってａ−８ｉは一応の特性を期待し得るが、水素とシ
リコンとの結合は比較的弱く、光や熱の照射に対して水
素の離脱による疲労を示し、特性の劣化をきたすために
充分な実用化に到っていない。このような水素離脱とい
う問題に対して、更にフッ素を不飽和結合安定化のため
に加えたａ−５ｉ：Ｈ：Ｆ層が提案され、これはａ−８
ｉ：Ｈに劣らない光感度をもちしかも光や熱に対しても
より安定な膜であることが確められている。
よってａ−８ｉは一応の特性を期待し得るが、水素とシ
リコンとの結合は比較的弱く、光や熱の照射に対して水
素の離脱による疲労を示し、特性の劣化をきたすために
充分な実用化に到っていない。このような水素離脱とい
う問題に対して、更にフッ素を不飽和結合安定化のため
に加えたａ−５ｉ：Ｈ：Ｆ層が提案され、これはａ−８
ｉ：Ｈに劣らない光感度をもちしかも光や熱に対しても
より安定な膜であることが確められている。
しかし上記ａ−５ｉ：Ｈ：Ｆ層は、現在の電子写真プロ
セスを適用した感光体に要求される１ｏ１３ΩＣ程度の
高導電性を確保することができす、たとえボロン等の添
加によって補償しても充分な抵抗値を得ることができな
い。
セスを適用した感光体に要求される１ｏ１３ΩＣ程度の
高導電性を確保することができす、たとえボロン等の添
加によって補償しても充分な抵抗値を得ることができな
い。
また、最近、主体はａ−８ｉを利用した感光体であって
表面帯電電位を保持させるために導電性基板との間に窒
素を含有したａ Ｓｚ ｘ？’Ｊｘを介挿し、電気
的ブロッキング層として機能させることも提案され、更
には水素で安定化を図ったａ−５ｉ１−ｘＮＸ：Ｈの比
較的小さいＸの特定領域でボロンを添加したものが、感
光体として作用することも提案されている。この種の感
光体を従来の電子写真プロセスにセットして動作させた
ところ、一応の感光体特性を得ることができるが経時変
化が大きく、特に表面帯電電位は約２〜３週間でその値
か半減し、実用化には耐えないことが明らかになった。
表面帯電電位を保持させるために導電性基板との間に窒
素を含有したａ Ｓｚ ｘ？’Ｊｘを介挿し、電気
的ブロッキング層として機能させることも提案され、更
には水素で安定化を図ったａ−５ｉ１−ｘＮＸ：Ｈの比
較的小さいＸの特定領域でボロンを添加したものが、感
光体として作用することも提案されている。この種の感
光体を従来の電子写真プロセスにセットして動作させた
ところ、一応の感光体特性を得ることができるが経時変
化が大きく、特に表面帯電電位は約２〜３週間でその値
か半減し、実用化には耐えないことが明らかになった。
このような表面帯電電位の劣化は、窒素によってパッシ
ベーションを施こしていないボロン添加のａ−８ｉＨＨ
感光体における劣化とほぼ同じ傾向を示した。これは安
定化のために添加した水素がａ−５ｉ：Ｈの場合と同様
に離脱することに原因していると考えられる。
ベーションを施こしていないボロン添加のａ−８ｉＨＨ
感光体における劣化とほぼ同じ傾向を示した。これは安
定化のために添加した水素がａ−５ｉ：Ｈの場合と同様
に離脱することに原因していると考えられる。
尚ａ−５＋１ ＸＮＸの場合、窒素は単なるターミネ
ータ−としてよりも窒素硅素化合物になっていると考え
られ、アモ）レフγス化されているために生じている不
飽和結合は一応水素でターミネータされる。しかし上述
のように水素による安定化の効果は不充分であり経時変
化は避けられない。
ータ−としてよりも窒素硅素化合物になっていると考え
られ、アモ）レフγス化されているために生じている不
飽和結合は一応水素でターミネータされる。しかし上述
のように水素による安定化の効果は不充分であり経時変
化は避けられない。
〈発明の目的〉
本発明は、ａ’−”ｓ−ｉ、ＸＮＸ層を感光体として利
用するにあたって、安定した高抵抗感光層を得ると共に
特性の経時変化を少なくした電子写真用感光体を提供す
ることである。
用するにあたって、安定した高抵抗感光層を得ると共に
特性の経時変化を少なくした電子写真用感光体を提供す
ることである。
〈実施例〉
本発明は従来から開発が進められている窒素を含有した
ａ−ｓｉ、ＸＮＸ ：Ｈについて、ボロンを添加する
と共にフッ素元素を水素と共に添加してａ Ｓ＋＋
−ＸＮＸ： Ｈ： Ｎ導電体上に作成し、電子写真用感
光体とする。
ａ−ｓｉ、ＸＮＸ ：Ｈについて、ボロンを添加する
と共にフッ素元素を水素と共に添加してａ Ｓ＋＋
−ＸＮＸ： Ｈ： Ｎ導電体上に作成し、電子写真用感
光体とする。
上記ボロン添加したａ Ｓｉ、ＸＮＸ ：Ｈ：Ｎ感
光体の製造方法の具体的な一例を次に述べる。容量結合
型Ｇ Ｄ−ＣＶ Ｄ 装置の反応槽内に導電性基板と
なるアルミ基板を設置し、該アルミ基板をヒーター加熱
によって２５０°〜３００℃の温度に保持する。次にボ
ロンを含有したａ−５ｉ、 、Ｎｘ：Ｈ：Ｆを成膜す
るための原料ガスを反応槽内に供給するが、混合ガスの
種類及びその割合は次のように選ぶ。窒素はアンモニア
ガスの形態で、フッ素は四フッ化硅素の形態で反応室内
に導入する。流量比ＳｉＨ４：５ｉＦ４＝９： ］の混
合ガスに対して、Ｎ１１３ ガスノ流量がＮＨ３／〔
５ｌＨ４（９０％） 十Ｓ ＩＦ４（１０％） ）−１
５％になるように各原料ガスの流量を調整し、更にＢ２
Ｈ６をＢ２Ｈ６／〔５ｉＨ４（９゜％）＋５ＩＦ４（１
０％））＝、１３０００ｐｐｍ 添加する。
光体の製造方法の具体的な一例を次に述べる。容量結合
型Ｇ Ｄ−ＣＶ Ｄ 装置の反応槽内に導電性基板と
なるアルミ基板を設置し、該アルミ基板をヒーター加熱
によって２５０°〜３００℃の温度に保持する。次にボ
ロンを含有したａ−５ｉ、 、Ｎｘ：Ｈ：Ｆを成膜す
るための原料ガスを反応槽内に供給するが、混合ガスの
種類及びその割合は次のように選ぶ。窒素はアンモニア
ガスの形態で、フッ素は四フッ化硅素の形態で反応室内
に導入する。流量比ＳｉＨ４：５ｉＦ４＝９： ］の混
合ガスに対して、Ｎ１１３ ガスノ流量がＮＨ３／〔
５ｌＨ４（９０％） 十Ｓ ＩＦ４（１０％） ）−１
５％になるように各原料ガスの流量を調整し、更にＢ２
Ｈ６をＢ２Ｈ６／〔５ｉＨ４（９゜％）＋５ＩＦ４（１
０％））＝、１３０００ｐｐｍ 添加する。
これらの混合ガスの全流量を２００ ｓ ｅｃ＋ｙ＋と
じて反応槽内に導入し、ＲＦ周波数１８．’５６ＭＨｚ
、出方２００Ｗ及びガス圧０． Ｉ Ｔｏｒｒ の条
件で低圧グロー放電させてプラズマを発生させる。上記
放電条件で約１時間のプラズマ発生で約１μｍのａ−８
ｉ（−ｘＮｘ ： Ｈ： Ｆｌｌ’Ｊを作製することが
できる。
じて反応槽内に導入し、ＲＦ周波数１８．’５６ＭＨｚ
、出方２００Ｗ及びガス圧０． Ｉ Ｔｏｒｒ の条
件で低圧グロー放電させてプラズマを発生させる。上記
放電条件で約１時間のプラズマ発生で約１μｍのａ−８
ｉ（−ｘＮｘ ： Ｈ： Ｆｌｌ’Ｊを作製することが
できる。
−」−記条件で作成したａ−５ｉｌ ＸＮＸ（Ｂ）：
Ｈ’Ｆの暗抵抗ρ は２Ｘ１０１８ΩＣであり、波
長λ−６１０ｎｍ、１０μＷ〃の光照射下での明抵抗ρ
ｒは５ＸＩ０９Ωα となり感光体として良好な特性を
示した。５ また上記感光体の経時変化を第１図に示す。比較のため
にフッ素が含まれていないａ−８ｉ、−ＸＮｘ（Ｂ）：
ＨＩ］％の経時変化をも併せて示す。図中実線は上記実
施例による感光体、破線はフッ素で安定化されていない
従来の感光体による変化を示し、夫々ρ４は暗抵抗、ρ
、は明抵抗の変化を示す。
Ｈ’Ｆの暗抵抗ρ は２Ｘ１０１８ΩＣであり、波
長λ−６１０ｎｍ、１０μＷ〃の光照射下での明抵抗ρ
ｒは５ＸＩ０９Ωα となり感光体として良好な特性を
示した。５ また上記感光体の経時変化を第１図に示す。比較のため
にフッ素が含まれていないａ−８ｉ、−ＸＮｘ（Ｂ）：
ＨＩ］％の経時変化をも併せて示す。図中実線は上記実
施例による感光体、破線はフッ素で安定化されていない
従来の感光体による変化を示し、夫々ρ４は暗抵抗、ρ
、は明抵抗の変化を示す。
図に示すようにフッ素を含まないａ Ｓｌｌ ＸＮ
Ｘ（Ｂ）：Ｈは暗抵抗が約１ケ月で約２ケタ悪くなるの
に対して、本発明によるフッ素を含むａＳ！１−ＸＮｘ
（Ｂ）： Ｈ： Ｆは劣化がほとんど認められない。
Ｘ（Ｂ）：Ｈは暗抵抗が約１ケ月で約２ケタ悪くなるの
に対して、本発明によるフッ素を含むａＳ！１−ＸＮｘ
（Ｂ）： Ｈ： Ｆは劣化がほとんど認められない。
上記実施例は、アンモニアガスの流量１５％の割合で混
合された原料ガスにＢ２Ｈ６を３０００ｐｐｍ添加した
場合を挙げて説明したが、アンモニアガスの分解による
窒素の添加とＢ１１（６の分解によるポロンの添加は相
互に関係し、第２図（ａ）〜（Ｃ）実験結果を示す、同
図（ａ）はＳｉＨ４／ＳｉＨ４＋ＳｉＦ４を９５％、同
図（１））は９０％、同図ｆｃｌは７０％に混合し、各
実験においてＳｉＨ４＋ＳｉＦ４ の流量に刻して５
〜３０％のアンモニアガスを混合し、５００〜１０００
０ ｐｐｍのＢ２Ｈ６を添加した混合ガスを原料ガスと
することによって、各ガスの混合割合を選ぶことによっ
て暗抵抗ρ６を感光体として使用し得る１０１３ΩＣ程
度にすることができる。これらの高抵抗値は経時変化が
非常に小さく安定した特性を示す。
合された原料ガスにＢ２Ｈ６を３０００ｐｐｍ添加した
場合を挙げて説明したが、アンモニアガスの分解による
窒素の添加とＢ１１（６の分解によるポロンの添加は相
互に関係し、第２図（ａ）〜（Ｃ）実験結果を示す、同
図（ａ）はＳｉＨ４／ＳｉＨ４＋ＳｉＦ４を９５％、同
図（１））は９０％、同図ｆｃｌは７０％に混合し、各
実験においてＳｉＨ４＋ＳｉＦ４ の流量に刻して５
〜３０％のアンモニアガスを混合し、５００〜１０００
０ ｐｐｍのＢ２Ｈ６を添加した混合ガスを原料ガスと
することによって、各ガスの混合割合を選ぶことによっ
て暗抵抗ρ６を感光体として使用し得る１０１３ΩＣ程
度にすることができる。これらの高抵抗値は経時変化が
非常に小さく安定した特性を示す。
上記薄膜において窒素はターミネータとして作用するの
みならす、他の水素硅素及びフッ素とも結合するして、
安定した集団を作っていると考えられ、一方フッ素はａ
−５ｉのターミネータ−としてのみ作用していると考え
られ、５１−素、水素及び窒素からなる感光体比べて特
性がより安定化する。
みならす、他の水素硅素及びフッ素とも結合するして、
安定した集団を作っていると考えられ、一方フッ素はａ
−５ｉのターミネータ−としてのみ作用していると考え
られ、５１−素、水素及び窒素からなる感光体比べて特
性がより安定化する。
〈効果〉
以ヒ本発明によれば、ａ Ｓｌｌ ＸＮＸがもつ帯
電電荷の保持特性を利用した感光体において、長期にわ
たって安定した暗抵抗特性をもたせることができ、アモ
ルファス膜による感光体の実用化を図ることができる。
電電荷の保持特性を利用した感光体において、長期にわ
たって安定した暗抵抗特性をもたせることができ、アモ
ルファス膜による感光体の実用化を図ることができる。
第１図は本発明による感光体と従来の感光体との比抵抗
の経時変化を比較した図、第２図（ａ）〜（ｃ）は本発
明による原料ガスの混合割合と暗抵抗との関係を示す図
である。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）（２）（ｂ
） 第２図 （Ｃ）
の経時変化を比較した図、第２図（ａ）〜（ｃ）は本発
明による原料ガスの混合割合と暗抵抗との関係を示す図
である。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）（２）（ｂ
） 第２図 （Ｃ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、導電体上にアモルファスシリコンを成膜してなる感
光体において、アモルファスシリコンは窒素を含有した
ａ−５ｉｌ ＸＮＸからなり、該ａ Ｓｉ１ ＸＮ
Ｘにボロンを添加するとともに不飽和結合を水素及びフ
ッ素で安定してなることを特徴とする電子写真用感光体
。 ２ 前記窒素は、ＮＨ３／ （Ｓ ＋ Ｈ、Ｉ ＋ Ｓ
＋ Ｆ ４ ）の流量が５〜３０％の割で流入された
アンモニアガスの分解によって添加され、ボロンはＢ２
■］６が５００ ｐｐｍ〜Ｉ Ｑ ＯＯＯｐｐｍ の濃
度で流入され艮ジボランによって供給されたことを特徴
とする請求の範囲第１項記載の電子写真用感光体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57221642A JPS59111152A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 電子写真用感光体 |
| DE3345108A DE3345108C2 (de) | 1982-12-16 | 1983-12-14 | Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US06/561,349 US4687724A (en) | 1982-12-16 | 1983-12-14 | Photoreceptor for electrophotography comprising boron doped a-Si1-x Nx :H:F |
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- 1983-12-16 GB GB08333549A patent/GB2134273B/en not_active Expired
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