JPS5967542A - 記録体 - Google Patents
記録体Info
- Publication number
- JPS5967542A JPS5967542A JP17800382A JP17800382A JPS5967542A JP S5967542 A JPS5967542 A JP S5967542A JP 17800382 A JP17800382 A JP 17800382A JP 17800382 A JP17800382 A JP 17800382A JP S5967542 A JPS5967542 A JP S5967542A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- recording medium
- charge blocking
- thickness
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
本発明は記録体、例えば電子写真感光体に関するもので
ある。
ある。
従来、電子写真感光体として、Se1又はシにん、Te
XSb等をドープした感光体、ZnO−? CdSを樹
脂バインダーに分散させた感光体等が知られている。
XSb等をドープした感光体、ZnO−? CdSを樹
脂バインダーに分散させた感光体等が知られている。
しかしながらこれらの感光体は、環境汚染性、熱的安定
性、機椋的強度の点で問題がある。 一方、アモルファ
スシリコン(a−8t)を母材として用いた電子写真感
光体が近年になって提案されている。 a−8iは、5
i−8tの結合手が切れたいわゆるダングリングボンド
を有しておシ、この欠陥に起因してエネルギーギャップ
内に多くの局在準位が存在する。 このために、熱励起
担体のホッピング伝導が生じて暗抵抗が小さく、また光
励起担体が局在準位にトラップされて光導電性が悪くな
っている。 そこで、上記欠陥を水素原子(H)で補償
してSiにHを結合させることによって、ダングリング
ボンドを埋めることが行なわれる。
性、機椋的強度の点で問題がある。 一方、アモルファ
スシリコン(a−8t)を母材として用いた電子写真感
光体が近年になって提案されている。 a−8iは、5
i−8tの結合手が切れたいわゆるダングリングボンド
を有しておシ、この欠陥に起因してエネルギーギャップ
内に多くの局在準位が存在する。 このために、熱励起
担体のホッピング伝導が生じて暗抵抗が小さく、また光
励起担体が局在準位にトラップされて光導電性が悪くな
っている。 そこで、上記欠陥を水素原子(H)で補償
してSiにHを結合させることによって、ダングリング
ボンドを埋めることが行なわれる。
このようなアモルファス水素化シリコン(以下、a −
St :Hと称する。)の暗所での抵抗率は10”〜1
09Ω−口であって、アモルファスSeと比較すれば約
1万分の1も低い。 従って、a−8i:Hの単層から
なる感光体は表面電位の暗減衰速度が大きく、初期帯電
電位が低いという問題点を有している。 しかし他方で
は、可視及び赤外領域の光を照射すると抵抗率が大きく
減少するため、感光体の感光層として極めて優れた特性
を有している。
St :Hと称する。)の暗所での抵抗率は10”〜1
09Ω−口であって、アモルファスSeと比較すれば約
1万分の1も低い。 従って、a−8i:Hの単層から
なる感光体は表面電位の暗減衰速度が大きく、初期帯電
電位が低いという問題点を有している。 しかし他方で
は、可視及び赤外領域の光を照射すると抵抗率が大きく
減少するため、感光体の感光層として極めて優れた特性
を有している。
そこで、このよう’&a−8i:Hに帯電保持能を付与
するため、ホウ素をドープすることにょシ抵抗率を約1
01!Ω−σにまで高めることができるが、ホウ素量を
そのように正確に制御することは容易ではない上に、1
01tΩ−m程度の抵抗率でもカールソン方式による感
光プロセスに使用するには光感度が不十分でアシ、電荷
保持特性もなお不十分である。 また、ホウ素と共に微
量の酸素を導入することによl:> toilΩ−on
程度の高抵抗化が可能であるが、これを感光体に用いた
場合には光導電性が低下し、裾切れの悪化や残留電位の
発生という問題が生じる。
するため、ホウ素をドープすることにょシ抵抗率を約1
01!Ω−σにまで高めることができるが、ホウ素量を
そのように正確に制御することは容易ではない上に、1
01tΩ−m程度の抵抗率でもカールソン方式による感
光プロセスに使用するには光感度が不十分でアシ、電荷
保持特性もなお不十分である。 また、ホウ素と共に微
量の酸素を導入することによl:> toilΩ−on
程度の高抵抗化が可能であるが、これを感光体に用いた
場合には光導電性が低下し、裾切れの悪化や残留電位の
発生という問題が生じる。
また、a−8t:Hを表面とする感光体は、長期に亘っ
て大気や湿気に曝されることによる影響、コロナ放電で
生成される化学種の影響等の如き表面の化学的安定性に
関して、これ迄十分な検討がなされていない。 例えば
1力月以上放置したものは湿気の影響を受け、受容電位
が著しく低下することが分っている。 更に、a−8i
:HはAJやステンレス等の支持体に対して膜付き(接
着性)が悪く、電子写真感光体として実用化する上で問
題となる。 この対策として、特開昭55−87154
号における如きシランカップリング剤、特開昭56−7
4257号における如きポリイミド樹脂又はトリアジン
樹脂等の有機高分子化合物から々る接着層をa−8i:
H層と支持体との間に設けることが知られている。 し
かしながら、これらの場合、接着層の形成とa−8t:
H層の製膜とを別の方法で行なう必要がオシ、そのため
に新たな製膜装置を用いなければならず、作業性が不良
となる。
て大気や湿気に曝されることによる影響、コロナ放電で
生成される化学種の影響等の如き表面の化学的安定性に
関して、これ迄十分な検討がなされていない。 例えば
1力月以上放置したものは湿気の影響を受け、受容電位
が著しく低下することが分っている。 更に、a−8i
:HはAJやステンレス等の支持体に対して膜付き(接
着性)が悪く、電子写真感光体として実用化する上で問
題となる。 この対策として、特開昭55−87154
号における如きシランカップリング剤、特開昭56−7
4257号における如きポリイミド樹脂又はトリアジン
樹脂等の有機高分子化合物から々る接着層をa−8i:
H層と支持体との間に設けることが知られている。 し
かしながら、これらの場合、接着層の形成とa−8t:
H層の製膜とを別の方法で行なう必要がオシ、そのため
に新たな製膜装置を用いなければならず、作業性が不良
となる。
しかも、a−8i:H層を光導電性の良好なものとする
には、その製膜時の基板(支持体)温度を通常的200
°C又はそれ以上に保持することを要するが、このよう
な温度に対し下地の接着層は熱的に耐えることができな
い。
には、その製膜時の基板(支持体)温度を通常的200
°C又はそれ以上に保持することを要するが、このよう
な温度に対し下地の接着層は熱的に耐えることができな
い。
一方、a−8t:Hに窒素原子を含有せしめた窒素原子
含有a−8i:H(以下、a−8iN:Hと称すること
がある。)によって光導電層を形成することが、特開昭
54−145539号、特開昭57−37352号の各
明細曹に記載されている。 この公知のa−8iN:H
層は、ボロンのドーピングによって暗所比抵抗〜が約I
X 10”Ω−mに高められ得ると共に、光導電性(
感度)にも優れている。 しかしながら、本発明者の検
討によれば、上記の公知の感光体においては、a−8i
N:H層への導電性支持体からの不要な電荷の注入が生
じ易い上に、a−8iN:H層と支持体との接着性も不
充分であることが分った。
含有a−8i:H(以下、a−8iN:Hと称すること
がある。)によって光導電層を形成することが、特開昭
54−145539号、特開昭57−37352号の各
明細曹に記載されている。 この公知のa−8iN:H
層は、ボロンのドーピングによって暗所比抵抗〜が約I
X 10”Ω−mに高められ得ると共に、光導電性(
感度)にも優れている。 しかしながら、本発明者の検
討によれば、上記の公知の感光体においては、a−8i
N:H層への導電性支持体からの不要な電荷の注入が生
じ易い上に、a−8iN:H層と支持体との接着性も不
充分であることが分った。
更に、a−8iN:H層上に表面被覆層を設けた例もあ
るが、表面被覆層は合成樹脂から形成されているにすぎ
ないので、耐刷性をはじめ、耐熱性、繰返し使用時の電
子写真特性の安定性、表面の化学的安定性、機械的強度
等が充分でないことも分った。 しかも上記の表面被覆
層は、a−8iN:H層へ入射すべき光を吸収若しくは
反射し易いだめに、光感度も低下させてしまうという欠
点がある。
るが、表面被覆層は合成樹脂から形成されているにすぎ
ないので、耐刷性をはじめ、耐熱性、繰返し使用時の電
子写真特性の安定性、表面の化学的安定性、機械的強度
等が充分でないことも分った。 しかも上記の表面被覆
層は、a−8iN:H層へ入射すべき光を吸収若しくは
反射し易いだめに、光感度も低下させてしまうという欠
点がある。
本発明は、上記の如き欠陥を是正すべくなされたもので
あって、基体(例えばA1等の導電性支持体)と、この
基体上に形成されたアモルファス水素化及び/又はフッ
素化炭化シリコン(例えばa−8iC:H)からなる厚
さ100A〜1μmの電荷ブロッキング層と、この電荷
ブロッキング層上に形成された窒素原子含有アモルファ
ス水素化及び/又はフッ素化シリコン(例えばa −S
iN:H)からなる厚さ2〜80pmの光導電層と、こ
の光導電層上に形成された無機物質(例えば5iOz)
からなる厚さ1000〜5000 Aの表面改質層とか
らなることを特徴とする記録体に係るものである。
あって、基体(例えばA1等の導電性支持体)と、この
基体上に形成されたアモルファス水素化及び/又はフッ
素化炭化シリコン(例えばa−8iC:H)からなる厚
さ100A〜1μmの電荷ブロッキング層と、この電荷
ブロッキング層上に形成された窒素原子含有アモルファ
ス水素化及び/又はフッ素化シリコン(例えばa −S
iN:H)からなる厚さ2〜80pmの光導電層と、こ
の光導電層上に形成された無機物質(例えば5iOz)
からなる厚さ1000〜5000 Aの表面改質層とか
らなることを特徴とする記録体に係るものである。
本発明によれば、光導電層は窒素含有a−8iで形成し
ているので、窒素量のコントロールによって可視及び赤
外領域の光に対し優れた感度を示し、かつ固有抵抗の制
御を窒素量及び不純物ドーピング量で任意に行なえるも
のとなっている。 特に、ホウ素等のドーピングで10
100−m以上のρ。を示すので、光感度と共に電位保
持能にも優れた光導電層となる。
ているので、窒素量のコントロールによって可視及び赤
外領域の光に対し優れた感度を示し、かつ固有抵抗の制
御を窒素量及び不純物ドーピング量で任意に行なえるも
のとなっている。 特に、ホウ素等のドーピングで10
100−m以上のρ。を示すので、光感度と共に電位保
持能にも優れた光導電層となる。
しかも、この光導電層下には、a−8iCからなるブロ
ッキング層を設けているので、これがない場合に比べて
、基体からの不要なキャリアの注入を防止して感光体の
帯電電位の保持能を著しく向上させることができ、かつ
基体との接着性も充分となる。 更に、光導電層土庄は
表面改質層として無機物質層を設けているが、この無機
物質層は耐熱性や表面硬度が高いため、耐刷性、耐熱性
、光感度、繰返し使用時の電子写真特性の安定性、感光
体表面の化学的安定性、機械的強度、保存中の経時変化
の防止作用等を著しく向上させることができる。
ッキング層を設けているので、これがない場合に比べて
、基体からの不要なキャリアの注入を防止して感光体の
帯電電位の保持能を著しく向上させることができ、かつ
基体との接着性も充分となる。 更に、光導電層土庄は
表面改質層として無機物質層を設けているが、この無機
物質層は耐熱性や表面硬度が高いため、耐刷性、耐熱性
、光感度、繰返し使用時の電子写真特性の安定性、感光
体表面の化学的安定性、機械的強度、保存中の経時変化
の防止作用等を著しく向上させることができる。
以下、本発明を実施例について図面参照下に詳細に説明
する。
する。
第1図〜第3図には、感光体の構造が例示されている。
第1図の感光体は、AI等の導電性支持体基板1上に、
a−8iC:I(から々る電荷ブロッキング層2と、a
−8iN:Hからなる光導電層3と、無機物質(例えば
5iOz)からなる表面改質層4とが順次積層された構
造からなっている。
a−8iC:I(から々る電荷ブロッキング層2と、a
−8iN:Hからなる光導電層3と、無機物質(例えば
5iOz)からなる表面改質層4とが順次積層された構
造からなっている。
光導電層3は、特に窒素原子含有量を1〜3゜atom
i c%(望ましくは15〜25 atomic %
) とすることによって、第4図に示す如く、暗所抵
抗率PDと光照射時の抵抗率PLとの比が充分であシ、
光感度(特に可視及び赤外領域の光に対するもの)が良
好となる。 また、周期表第■A族元索、例えばホウ素
を後述の流量比(BzHs / 5iHt ) = ’
〜500ppmでドーピングすると七によって、第5
図の如く、固有抵抗を10100−m以上(更には1o
12Ω−m以上)とし、高抵抗化できることが分る。
i c%(望ましくは15〜25 atomic %
) とすることによって、第4図に示す如く、暗所抵
抗率PDと光照射時の抵抗率PLとの比が充分であシ、
光感度(特に可視及び赤外領域の光に対するもの)が良
好となる。 また、周期表第■A族元索、例えばホウ素
を後述の流量比(BzHs / 5iHt ) = ’
〜500ppmでドーピングすると七によって、第5
図の如く、固有抵抗を10100−m以上(更には1o
12Ω−m以上)とし、高抵抗化できることが分る。
この高抵抗化によって電荷保持能を向上させることがで
きる。 これによって、光感度、電位保持能共に良好な
光導電層とすることができる。 比較のために、第5図
中に破線でa −St :Hへの不純物ドーピングによ
る抵抗変化を示したが、a−8i:Hでは高抵抗化の程
度が不充分であシ、シかも1010Ω−α程度でしか安
定した高抵抗値を得ることができない。 また、第4図
から理解されるように、a−8iN:Hでは窒素量によ
ってもρを制御できるし、不純物ドーピングとの組合せ
で抵抗制御の範囲を広くとることができる。 まだ、第
6図に示す如く、光導電層3は、窒素含有量の増加に伴
なって光学的エネルギーギャップ(a−8t:Hの場合
には約1.65eV)を大きくシ、入射光に対する吸収
特性をコントロールできることが分る。
きる。 これによって、光感度、電位保持能共に良好な
光導電層とすることができる。 比較のために、第5図
中に破線でa −St :Hへの不純物ドーピングによ
る抵抗変化を示したが、a−8i:Hでは高抵抗化の程
度が不充分であシ、シかも1010Ω−α程度でしか安
定した高抵抗値を得ることができない。 また、第4図
から理解されるように、a−8iN:Hでは窒素量によ
ってもρを制御できるし、不純物ドーピングとの組合せ
で抵抗制御の範囲を広くとることができる。 まだ、第
6図に示す如く、光導電層3は、窒素含有量の増加に伴
なって光学的エネルギーギャップ(a−8t:Hの場合
には約1.65eV)を大きくシ、入射光に対する吸収
特性をコントロールできることが分る。
上記ブロッキング層2は、炭素原子含有量を5〜90
atomic % (望ましくはto 〜50 ato
mtc % )とすることによって、ρ。=1018〜
1013Ω−mと高抵抗化され、感光体の帯電電位保持
能を向上させることができる。 ブロッキング効果を高
める点では、第2図の如く、周期表第VA族元素(例え
ばリン)のドーピングによってa−8iC:H層2をN
型(更にはN+型)化すれば特に負帯電時での基板から
のホールの注入が充分に阻止される。 このだめのリン
ドープ量は流量比で表わせばPHs/S I Ha ”
” 100〜10t OOOppmとするのがよい。
また、正帯電時の基板からの電子の注入を充分に防ぐに
は、周期表第■A族元素(例えばボロン)を流量比B2
Hs / SiH4= 500 ”400.000 p
pmでドープして、第3図の如くP型(更にはP+型)
化するとよい。
atomic % (望ましくはto 〜50 ato
mtc % )とすることによって、ρ。=1018〜
1013Ω−mと高抵抗化され、感光体の帯電電位保持
能を向上させることができる。 ブロッキング効果を高
める点では、第2図の如く、周期表第VA族元素(例え
ばリン)のドーピングによってa−8iC:H層2をN
型(更にはN+型)化すれば特に負帯電時での基板から
のホールの注入が充分に阻止される。 このだめのリン
ドープ量は流量比で表わせばPHs/S I Ha ”
” 100〜10t OOOppmとするのがよい。
また、正帯電時の基板からの電子の注入を充分に防ぐに
は、周期表第■A族元素(例えばボロン)を流量比B2
Hs / SiH4= 500 ”400.000 p
pmでドープして、第3図の如くP型(更にはP+型)
化するとよい。
また、上記表面改質層4については、その固有抵抗を1
013Ω−α以上とすることが、表面電位保持能を向上
させる上で望ましい。 使用可能な構成材料は、Sin
、 5iOi、Al*Osz MgO,ZnO1PbO
1Cab、Bed、BadXZrO* 、Ti1t 、
Taxes %Ce0a 、SnO□からなる群よシ選
ばれた少なくとも1種が挙げられる。
013Ω−α以上とすることが、表面電位保持能を向上
させる上で望ましい。 使用可能な構成材料は、Sin
、 5iOi、Al*Osz MgO,ZnO1PbO
1Cab、Bed、BadXZrO* 、Ti1t 、
Taxes %Ce0a 、SnO□からなる群よシ選
ばれた少なくとも1種が挙げられる。
上記した感光体の各層の厚みについても適切な範囲があ
シ、光導電層3は2〜80μm (望ましくは5〜30
μm)、ブロッキング層2は100A〜1μm(望まし
くは400〜5ooo A)、表面改質層4は100〜
5ooo X(望ましくは400〜2000X) と
すべきである。 光導電層3の厚みが2μm未満である
と帯電電位が充分で寿ぐ、まだ80μmを越えることは
実用上不適当であり、製膜にも時間がかかる。
シ、光導電層3は2〜80μm (望ましくは5〜30
μm)、ブロッキング層2は100A〜1μm(望まし
くは400〜5ooo A)、表面改質層4は100〜
5ooo X(望ましくは400〜2000X) と
すべきである。 光導電層3の厚みが2μm未満である
と帯電電位が充分で寿ぐ、まだ80μmを越えることは
実用上不適当であり、製膜にも時間がかかる。
ブロッキング層2も100 A未満であるとブロッキン
グ効果がなく、また1μmを越えると電荷輸送能が不良
となる。 また、表面改質層4も100八未満であると
効果がなく、逆に500OAを越えると光感度が低下し
、残留電位が増える等、不適当となる。
グ効果がなく、また1μmを越えると電荷輸送能が不良
となる。 また、表面改質層4も100八未満であると
効果がなく、逆に500OAを越えると光感度が低下し
、残留電位が増える等、不適当となる。
なお、上記の各層は水素を含有することが必要であるが
、水素を含有しない場合には感光体の電荷保持特性が実
用的なものとはならないからである。 このため、水素
含有量は1〜40 atomic %(更にはto −
ao atomtc % )とするのが望ましい。
、水素を含有しない場合には感光体の電荷保持特性が実
用的なものとはならないからである。 このため、水素
含有量は1〜40 atomic %(更にはto −
ao atomtc % )とするのが望ましい。
特に、光導電層3中の水素含有量は、ダングリングボン
ドを補償して光導電性及び電荷保持性を向上させるため
に必須不可欠であって、通常は1〜40 atomic
%であシ、3.s 〜20 atomi c%であるの
がよシ望ましい。 また、ブロッキング層2の導電型を
制御するための不純物として、P型化のためにボロン以
外にもkl、 GaXIn、 T1等の周期表第HA族
元素を使用でき、N型化にはP、、AsXSb。
ドを補償して光導電性及び電荷保持性を向上させるため
に必須不可欠であって、通常は1〜40 atomic
%であシ、3.s 〜20 atomi c%であるの
がよシ望ましい。 また、ブロッキング層2の導電型を
制御するための不純物として、P型化のためにボロン以
外にもkl、 GaXIn、 T1等の周期表第HA族
元素を使用でき、N型化にはP、、AsXSb。
Bi等の周期表第VA族元素をドープできる。
なお、ダングリングボンドを補償するためには、上記し
たHの代υに、或いはHと併用してフッ素を導入し、a
−8iN:F、 a−8iN:H:F、 a−8iC
:F。
たHの代υに、或いはHと併用してフッ素を導入し、a
−8iN:F、 a−8iN:H:F、 a−8iC
:F。
a−8iC:H:Fとすることもできる0 この場合の
フッ素量はo、o1〜20 atomic liがよく
、0.5〜10atomic%がより望ましい。
フッ素量はo、o1〜20 atomic liがよく
、0.5〜10atomic%がより望ましい。
次に、上記した感光体の製造方法及び装置(グロー放電
装置)を第7図について説明する。
装置)を第7図について説明する。
この装置11の真空槽12内では、上記した基板1が基
板保持部14上に固定され、ヒーター15で基板1を所
定温度に加熱し得るようになっている。
板保持部14上に固定され、ヒーター15で基板1を所
定温度に加熱し得るようになっている。
基板1に対向して高周波電極17が配され、基板1との
間にグロー放電が生せしめられる。 なお、図中の20
.21.22、’23.24.25.27.28.29
.30.31.37.38.40は各パルプ、32はS
in<又はガス状シリコン化合物の供給源、33はNH
s又はN2等の窒素の供給源、34はCH4等の炭化水
素ガスの供給源、35はAr又はB3等のキャリアガス
供給源、36は不純物ガス(例えばB2H6又はP H
s )供給源である。 このグロー放電装置において、
まず支持体である例えばAI基板10表面を清浄化した
後に真空槽12内に配置し、真空槽12内のガス圧が1
O−6Torrとなるようにバルブ37を調節して排気
し、かつ基板1を所定温度、例えば30〜400°Cに
加熱保持する。 次いで、高純度の不活性ガスをキャリ
アガスとして、SiH4又はガス状シリコン化合物、及
び洲、又はNzを適当量希釈した混合ガス、及びCH4
、B1n5等を適宜真空槽12内に導入し、例えば0.
01〜10 Torrの反応圧下で高周波電源16にょ
シ高周波電圧(例えば13.56MHz )を印加する
。 これによって、上記各反応ガスをグロー放電分解し
、a−8iC:H,水素を含むa−8iN:Hを上記の
層2.3として基板上に順次堆積させる。 この際、シ
リコン化合物と窒素化合物又は炭素化合物の流量比及び
基板温度を適宜調整することによって、所望の組成比及
び光学的エネルギーギャップを有するa−8is−xN
x:H,a−8ix−yCy:Hを析出させることがで
き、また析出する膜の電気的特性にさほど影響を与える
ことな(、Iooo A / min以上の速度で堆積
させることが可能である。 表面改質層4は例えばスパ
ッタリング法及び真空蒸着法等で形成可能である。 ス
パッタリング法による場合には例えばSingからなる
ターゲットを使用しテ、側光ばにガス等のスパッタ用の
ガスを堆積層内に導入して、スパッタリングを行ってS
iO2からなる薄膜を形成すれば良い。 k雰囲気の圧
力はグロー放電が維持できる範囲であればいずれでも良
く、一般にo、o1〜1.OTorr %安定した放電
を得る為には0.1〜1.OTorrであることが望ま
しい。
間にグロー放電が生せしめられる。 なお、図中の20
.21.22、’23.24.25.27.28.29
.30.31.37.38.40は各パルプ、32はS
in<又はガス状シリコン化合物の供給源、33はNH
s又はN2等の窒素の供給源、34はCH4等の炭化水
素ガスの供給源、35はAr又はB3等のキャリアガス
供給源、36は不純物ガス(例えばB2H6又はP H
s )供給源である。 このグロー放電装置において、
まず支持体である例えばAI基板10表面を清浄化した
後に真空槽12内に配置し、真空槽12内のガス圧が1
O−6Torrとなるようにバルブ37を調節して排気
し、かつ基板1を所定温度、例えば30〜400°Cに
加熱保持する。 次いで、高純度の不活性ガスをキャリ
アガスとして、SiH4又はガス状シリコン化合物、及
び洲、又はNzを適当量希釈した混合ガス、及びCH4
、B1n5等を適宜真空槽12内に導入し、例えば0.
01〜10 Torrの反応圧下で高周波電源16にょ
シ高周波電圧(例えば13.56MHz )を印加する
。 これによって、上記各反応ガスをグロー放電分解し
、a−8iC:H,水素を含むa−8iN:Hを上記の
層2.3として基板上に順次堆積させる。 この際、シ
リコン化合物と窒素化合物又は炭素化合物の流量比及び
基板温度を適宜調整することによって、所望の組成比及
び光学的エネルギーギャップを有するa−8is−xN
x:H,a−8ix−yCy:Hを析出させることがで
き、また析出する膜の電気的特性にさほど影響を与える
ことな(、Iooo A / min以上の速度で堆積
させることが可能である。 表面改質層4は例えばスパ
ッタリング法及び真空蒸着法等で形成可能である。 ス
パッタリング法による場合には例えばSingからなる
ターゲットを使用しテ、側光ばにガス等のスパッタ用の
ガスを堆積層内に導入して、スパッタリングを行ってS
iO2からなる薄膜を形成すれば良い。 k雰囲気の圧
力はグロー放電が維持できる範囲であればいずれでも良
く、一般にo、o1〜1.OTorr %安定した放電
を得る為には0.1〜1.OTorrであることが望ま
しい。
本発明によるa−8iC:H/a−8iN:H/無機物
質を基本構造とする感光体は、特にa−8iC:Hとa
−8iN:Hは使用する反応ガスの種類及び流量を変え
るだけで同一装置によシ順次各層を製膜することによっ
て作成できる。
質を基本構造とする感光体は、特にa−8iC:Hとa
−8iN:Hは使用する反応ガスの種類及び流量を変え
るだけで同一装置によシ順次各層を製膜することによっ
て作成できる。
なお、上記の製造方法はグロー放電分解法によるもので
あるが、これ以外にも、スパッタリング法、イオンブレ
ーティング法や、水素放電管で活性化又はイオン化され
た水素導入下でStを蒸発させる方法(特に、本出願人
による特開昭56−78413号(特願昭54−152
455号)の方法)等によっても上記感光体の製造が可
能である。 使用する反応ガスは、SiH4以外にもS
i 2 Ha、SiF4、SiHF3、又はその誘導
体ガス、CH4以外のC*Ha、C5Hs等の低級炭化
水素ガスが使用可能である。
あるが、これ以外にも、スパッタリング法、イオンブレ
ーティング法や、水素放電管で活性化又はイオン化され
た水素導入下でStを蒸発させる方法(特に、本出願人
による特開昭56−78413号(特願昭54−152
455号)の方法)等によっても上記感光体の製造が可
能である。 使用する反応ガスは、SiH4以外にもS
i 2 Ha、SiF4、SiHF3、又はその誘導
体ガス、CH4以外のC*Ha、C5Hs等の低級炭化
水素ガスが使用可能である。
第8図は、本発明による感光体を上記特開昭56−78
413号の蒸着法によシ作成するのに用いる蒸着装置を
示すものである。
413号の蒸着法によシ作成するのに用いる蒸着装置を
示すものである。
ペルジャー41は、バタフライバルブ42を有する排気
管43を介して真空ポンプ(図示せず)を接続し、これ
によシ当該ペルジャー41内を例えば10−3〜10’
Torrの高真空状態とし、描該ペルジャー41内には
基板1を配置してこれをヒーター45により温度150
〜500’C,好ましくは250〜4500Cに加熱す
ると共に、直流電源46により基板1にO〜−10に■
、好ましくは−1〜−6KVの直流負電圧を印加し、そ
の出口が基板1と対向するようペルジャー41に出口を
接続して設けた水素ガス放電管47よりの活性水素及び
水素イオンをペルジャー41内に導入しながら、基板1
と対向するよう設けたシリコン蒸発源48及び必要あれ
ばアルミニウム蒸発源49を加熱すると共に各上方のシ
ャッターSを開き、シリコン及びアルミニウムをその蒸
発速度比が例えば1:10’となる蒸発速度で同時に蒸
発させ、かつペルジャー41内へ、放電管50によシ活
性化されたNH3ガス又はCH4ガスを導入し、これに
よシ必要あればアルミニウムを所定量含有するa −S
iN:H層3、a−8iC:H層2(第1図〜第3図参
照)を形成する。
管43を介して真空ポンプ(図示せず)を接続し、これ
によシ当該ペルジャー41内を例えば10−3〜10’
Torrの高真空状態とし、描該ペルジャー41内には
基板1を配置してこれをヒーター45により温度150
〜500’C,好ましくは250〜4500Cに加熱す
ると共に、直流電源46により基板1にO〜−10に■
、好ましくは−1〜−6KVの直流負電圧を印加し、そ
の出口が基板1と対向するようペルジャー41に出口を
接続して設けた水素ガス放電管47よりの活性水素及び
水素イオンをペルジャー41内に導入しながら、基板1
と対向するよう設けたシリコン蒸発源48及び必要あれ
ばアルミニウム蒸発源49を加熱すると共に各上方のシ
ャッターSを開き、シリコン及びアルミニウムをその蒸
発速度比が例えば1:10’となる蒸発速度で同時に蒸
発させ、かつペルジャー41内へ、放電管50によシ活
性化されたNH3ガス又はCH4ガスを導入し、これに
よシ必要あればアルミニウムを所定量含有するa −S
iN:H層3、a−8iC:H層2(第1図〜第3図参
照)を形成する。
上記の放電管47.50の構造を例えば放電管47につ
いて示すと、第9図の如く、ガス人口61を有する筒状
の一方の電極部材62と、この一方の電極部材62と、
この一方の電極部材62を一端に設けた、放電空間63
を囲む例えば筒状ガラス製の放電空間部材64と、この
放電空間部材64の他端に設けた、出口65を有するリ
ング状の他方の電極部材66とより成り、前記一方の電
極部材62と他方の電極部材66との間に直流又は交流
の電圧が印加されることによシ、ガス人口61を介して
供給された例えば水素ガスが放電空間63においてグロ
ー放電を生じ、これにより電子エネルギー的に賦活され
た水素原子若しくは分子より成る活性水素及びイオン化
された水素イオンが出口65よシ排出される。 この図
示の例の放電空間部材64は二重管構造であって冷却水
を流過せしめ得る構成を有し、67.68が冷却水入口
及び出口を示す。 69は一方の電極部材62の冷却用
フィンである0 上記の水素ガス放電管47における電
極間距離は10〜15ar+であシ、印加電圧は600
V )放電空間63の圧力は10 ” Torr程度
とされる。
いて示すと、第9図の如く、ガス人口61を有する筒状
の一方の電極部材62と、この一方の電極部材62と、
この一方の電極部材62を一端に設けた、放電空間63
を囲む例えば筒状ガラス製の放電空間部材64と、この
放電空間部材64の他端に設けた、出口65を有するリ
ング状の他方の電極部材66とより成り、前記一方の電
極部材62と他方の電極部材66との間に直流又は交流
の電圧が印加されることによシ、ガス人口61を介して
供給された例えば水素ガスが放電空間63においてグロ
ー放電を生じ、これにより電子エネルギー的に賦活され
た水素原子若しくは分子より成る活性水素及びイオン化
された水素イオンが出口65よシ排出される。 この図
示の例の放電空間部材64は二重管構造であって冷却水
を流過せしめ得る構成を有し、67.68が冷却水入口
及び出口を示す。 69は一方の電極部材62の冷却用
フィンである0 上記の水素ガス放電管47における電
極間距離は10〜15ar+であシ、印加電圧は600
V )放電空間63の圧力は10 ” Torr程度
とされる。
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
トリクロルエチレンで洗浄し、、 0.1 % Na
OH水溶液、0.1 ’16 HNOs水溶液でエツチ
ングしたAI基板を第7図のグロー放電装置内にセット
し、反応槽内を10 ’Torr台の高真空度に排気し
、支持体温度を200 ’Cに加熱した後高純度Arガ
スを導入し、0−5Torrの背圧のもとて周波数13
.56 MHz 。
OH水溶液、0.1 ’16 HNOs水溶液でエツチ
ングしたAI基板を第7図のグロー放電装置内にセット
し、反応槽内を10 ’Torr台の高真空度に排気し
、支持体温度を200 ’Cに加熱した後高純度Arガ
スを導入し、0−5Torrの背圧のもとて周波数13
.56 MHz 。
電力密度0.04 W / cm ’の高周波電力を印
加し、15分間の予備放電を行った。 次いで、SiH
4とCH4からなる反応ガスを導入し、(Ar + S
iH4+ CH4)混合ガス及びP Hを又はBtHs
ガスをグロー放電分解することにより、キャリア注入を
防止するa −8iC:H層を形成した。 光導電層の
形成に当っては、S i Ha、N2、及び必要あれば
BzHgを放電分解し、a−SiN:H感光層を形成し
た。 。
加し、15分間の予備放電を行った。 次いで、SiH
4とCH4からなる反応ガスを導入し、(Ar + S
iH4+ CH4)混合ガス及びP Hを又はBtHs
ガスをグロー放電分解することにより、キャリア注入を
防止するa −8iC:H層を形成した。 光導電層の
形成に当っては、S i Ha、N2、及び必要あれば
BzHgを放電分解し、a−SiN:H感光層を形成し
た。 。
SiO□からなる表面改質層は、例えばスパッタリング
法及び真空蒸着法等で形成可能である。
法及び真空蒸着法等で形成可能である。
スパッタリング法による場合には例えばSiO2からな
るターゲットを使用して、例えばにガス等のスパッタ用
のガスを堆積層内に導入して、スパッタリングを行って
81缶からなる薄膜を形成すれば良い。 Ar雰囲気の
圧力はグロー放′亀が維持できる範囲であればいずれで
も良く、一般に0.01〜1.0 Torr %安定し
た放電を得る為には0.1〜1.OTorrであること
が望ましい。
るターゲットを使用して、例えばにガス等のスパッタ用
のガスを堆積層内に導入して、スパッタリングを行って
81缶からなる薄膜を形成すれば良い。 Ar雰囲気の
圧力はグロー放′亀が維持できる範囲であればいずれで
も良く、一般に0.01〜1.0 Torr %安定し
た放電を得る為には0.1〜1.OTorrであること
が望ましい。
このようにして作成した電子写真感光体をエレクトロメ
ーターSP −428型(川口電機(株)製)に装着し
、帯電器放電極に対する印加電圧を6KVとし、5秒間
帯電操作を行ない、この帯電操作直後における感光体表
面の帯電電位をVO(V )とし、この帯電電位をy2
に減衰せしめるために必要な照射光量を半減露光量E
’/2 (1uyc−sec )とした。
ーターSP −428型(川口電機(株)製)に装着し
、帯電器放電極に対する印加電圧を6KVとし、5秒間
帯電操作を行ない、この帯電操作直後における感光体表
面の帯電電位をVO(V )とし、この帯電電位をy2
に減衰せしめるために必要な照射光量を半減露光量E
’/2 (1uyc−sec )とした。
表面電位の光減衰曲線はある有限の電位でフラットとな
シ、完全にゼロとならない場合があるが、この電位を残
留電位VR(V )と称する。また、画質については、
感光体をドラム状に作成し、200C160%RHで電
子写真複写機U−BixV(小西六写真工業(株)製)
に装着し、絵出しを行ない、初期画質(1000枚コピ
一時の画質)及び多数回使用時の画質(20万枚時のコ
ピー画質)を次の如くに評価した。
シ、完全にゼロとならない場合があるが、この電位を残
留電位VR(V )と称する。また、画質については、
感光体をドラム状に作成し、200C160%RHで電
子写真複写機U−BixV(小西六写真工業(株)製)
に装着し、絵出しを行ない、初期画質(1000枚コピ
一時の画質)及び多数回使用時の画質(20万枚時のコ
ピー画質)を次の如くに評価した。
画像濃度 1.0以上◎ (画質が非常に良好)画像濃
度 0.6〜1.00 (画質が良好)t 006未
満 △ (画像にボケが発生)× (濃度が著しく低く
判別不能) 本発明による各感光体を比較例と共に第10図に示した
が、光導電層(感光層)に不純物をドープして窒素量を
コントロールした場合には著しく特性が向上する。 こ
の感光層をはじめ、ブロッキング層、表面改質層の組成
や厚みを適切に選べば結果が良好となることも分る。
度 0.6〜1.00 (画質が良好)t 006未
満 △ (画像にボケが発生)× (濃度が著しく低く
判別不能) 本発明による各感光体を比較例と共に第10図に示した
が、光導電層(感光層)に不純物をドープして窒素量を
コントロールした場合には著しく特性が向上する。 こ
の感光層をはじめ、ブロッキング層、表面改質層の組成
や厚みを適切に選べば結果が良好となることも分る。
図面は本発明の実施例を示すものであって、第1図、第
2図、第3図は感光体の二側の各断面図、 第4図は窒素量によるa−8iN:Hの抵抗変化を示す
グラフ、 第5図は不純物ドーピングによるa −Si (N)
:Hの抵抗変化を示すグラフ、 第6図は窒素量によるa−8iN:Hの光学的エネルギ
ーギャップの変化を示すグラフ、 第7図はグロー放電装置の概略断面図、第8図は真空蒸
着装置の概略断面図、 第9図はガス放電管の断面図、 第10図は感光体の各特性を示す図 である。 なお、図面に示された符号において、 1・・・・・・・・・・・−・・・支持体基板2・・・
・・・・・・・・・・−・a SiC:H層(ブロッ
キング層)3・・・・・・・・・・・・・・・a−8i
N:H層(光導電層又は感光層)4・・・・・・・・・
・・−・・・無機物質層(表面改質層)である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏 第1図 第4図 a−5i+−xNx:)l 第5図 第6図 ; a−5it−xNxll 第7図 b 第8図
2図、第3図は感光体の二側の各断面図、 第4図は窒素量によるa−8iN:Hの抵抗変化を示す
グラフ、 第5図は不純物ドーピングによるa −Si (N)
:Hの抵抗変化を示すグラフ、 第6図は窒素量によるa−8iN:Hの光学的エネルギ
ーギャップの変化を示すグラフ、 第7図はグロー放電装置の概略断面図、第8図は真空蒸
着装置の概略断面図、 第9図はガス放電管の断面図、 第10図は感光体の各特性を示す図 である。 なお、図面に示された符号において、 1・・・・・・・・・・・−・・・支持体基板2・・・
・・・・・・・・・・−・a SiC:H層(ブロッ
キング層)3・・・・・・・・・・・・・・・a−8i
N:H層(光導電層又は感光層)4・・・・・・・・・
・・−・・・無機物質層(表面改質層)である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏 第1図 第4図 a−5i+−xNx:)l 第5図 第6図 ; a−5it−xNxll 第7図 b 第8図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、基体と、この基体上に形成されたアモルファス水素
化及び/又はフッ素化炭化シリコンからなる厚さ100
X〜1μmの電荷ブロッキング層と、この電荷ブロッ
キング層上に形成された窒素原子含有アモルファス水素
化及び/又はフッ素化シリコンからなる厚さ2〜80μ
mの光導電層と、この光導電層上に形成された無機物質
からなる厚さ100〜5000 Xの表面改質層とから
なることを特徴とする記録体。 2、光導電層の窒素原子含有量が1〜30 atomi
c %、電荷ブロッキング層の炭素原子含有量が5〜9
0atomic %である、特許請求の範囲の第1項に
記載した記録体。 3、光導電層の窒素原子含有量が15〜25 atom
icチ、電荷ブロッキング層の炭素原子含有量が10〜
50 atomic%である、特許請求の範囲の第2項
に記載した記録体。 4、光導電層の固有抵抗が、周期表第1TIA族元素の
ドーピングによって10100−m以上と彦っている、
特許請求の範囲の第1項〜第3項のいずれか1項に記載
した記録体。 5、光導電層の固有抵抗が、周期表第1IIA族元素の
ドーピングによって10120−G以上となっている、
特許請求の範囲の第4項に記載した記録体。 6、電荷ブロッキング層が、周期表第VA族元素のドー
ピングによってN型の導電型を示している、特許請求の
範囲の第1項〜第5項のいずれか1項に記載した記録体
。 7、 電荷ブロッキング層が、周期表第1[IA族元素
のドーピングによってP型の導電型を示している、特許
請求の範囲の第1項〜第5項のいずれか1項に記載した
記録体。 8、表面改質層の固有抵抗が10130−m以上である
、特許請求の範囲の第1項〜第7項のいずれか1項に記
載した記録体。 9、表面改質層がSiO、Sing、AlzOs、Mg
O。 Zn0X PbO1CaO1Bed、Bad、ZrOx
、TiOx、Ta206、CeO2,5nO1,からな
る群よシ選ばれた少なくとも1種によって形成されてい
る、特許請求の範囲の第1項〜第8項のいずれか1項に
記載した記録体。 10、電荷ブロッキング層の厚さが400〜5000
A 。 光導電層の厚さが5〜30pms表面改質層の厚さが4
00〜2000 Xである、特許請求の範囲の第1項〜
第9項のいずれか1項に記載した記録体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17800382A JPS5967542A (ja) | 1982-10-11 | 1982-10-11 | 記録体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17800382A JPS5967542A (ja) | 1982-10-11 | 1982-10-11 | 記録体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5967542A true JPS5967542A (ja) | 1984-04-17 |
Family
ID=16040845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17800382A Pending JPS5967542A (ja) | 1982-10-11 | 1982-10-11 | 記録体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5967542A (ja) |
-
1982
- 1982-10-11 JP JP17800382A patent/JPS5967542A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4510224A (en) | Electrophotographic photoreceptors having amorphous silicon photoconductors | |
JPH0233146B2 (ja) | ||
JPS59102240A (ja) | 感光体及びその製造方法 | |
JPS5967549A (ja) | 記録体 | |
JPH0233144B2 (ja) | Denshishashinkankotai | |
JPS5967542A (ja) | 記録体 | |
JPS58219559A (ja) | 記録体 | |
JPH0233148B2 (ja) | ||
JPS5967543A (ja) | 記録体 | |
JPS5967553A (ja) | 記録体 | |
JPS5967552A (ja) | 記録体 | |
JPS5967551A (ja) | 記録体 | |
JPS5967540A (ja) | 記録体 | |
JPS5967545A (ja) | 記録体 | |
JPS5967550A (ja) | 記録体 | |
JPH0234019B2 (ja) | Denshishashinkankotai | |
JPH0234020B2 (ja) | Denshishashinkankotai | |
JPH0233145B2 (ja) | Denshishashinkankotai | |
JPS5967544A (ja) | 記録体 | |
JPS58219561A (ja) | 記録体 | |
JPS5967547A (ja) | 記録体 | |
JPS5967541A (ja) | 記録体 | |
JPS60235151A (ja) | 感光体 | |
JPS5967548A (ja) | 記録体 | |
JPS5967546A (ja) | 記録体 |