JPS5967549A - 記録体 - Google Patents
記録体Info
- Publication number
- JPS5967549A JPS5967549A JP17801082A JP17801082A JPS5967549A JP S5967549 A JPS5967549 A JP S5967549A JP 17801082 A JP17801082 A JP 17801082A JP 17801082 A JP17801082 A JP 17801082A JP S5967549 A JPS5967549 A JP S5967549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- thickness
- substrate
- photoconductive
- amorphous hydrogenated
- 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、Se、又はSeにAs、
Te、 Sb等をドープした感光体、ZnOや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、機械的強度の点で問題がある。
Te、 Sb等をドープした感光体、ZnOや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、機械的強度の点で問題がある。
一方、アモルファスシリコン(a−8i)を母材トして
用いた電子写真感光体が近年になって提案されている。
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、5i−8i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り、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(
坊で補償して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。
グリングボンドを有しており、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(
坊で補償して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−8
i:Hと称する。)の暗所での抵抗率は108〜109
Ω−鑞であって、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。
i:Hと称する。)の暗所での抵抗率は108〜109
Ω−鑞であって、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、このようなa−8i:Hに電位保持能を付与す
るため、ホウ素をドープすることにより抵抗率を約10
12Ω−儂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、10
12Ω−ぼ程度の抵抗率でもカーある。また、ホウ素と
共に微量の酸素を導入することによh 1013Ω−α
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。
るため、ホウ素をドープすることにより抵抗率を約10
12Ω−儂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、10
12Ω−ぼ程度の抵抗率でもカーある。また、ホウ素と
共に微量の酸素を導入することによh 1013Ω−α
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−8i: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Al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56−7425
7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な−る接着層をa−8irH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−8i:H層の
製膜とを別の方法で行なう必要があり、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Al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56−7425
7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な−る接着層をa−8irH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−8i:H層の
製膜とを別の方法で行なう必要があり、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
℃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
℃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−8i: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
明細書に記載されている。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ρDが約I
X 10”Ω−儂に高められ得ると共に、光導電性(
感度)にも優れている。
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
明細書に記載されている。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ρDが約I
X 10”Ω−儂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 −SiN : H層へノ導電性
支持体からの不要な電荷の注入が生じ易い上に、a−8
iN:H層と支持体との接着性も不充分であることが分
った。また、a−8iN:Hへのボロンドーピング量を
制御することは容易ではなく、このために帯電電位の保
持能(換言すれば光導電層の高抵抗化)を再現性良く充
分に発揮させることが困難である。加えて、光導電層か
ら注入されるキャリア(光キャリア)が支持体基板側へ
はスムーズに移動し得ない構造となっており、これも帯
電電位特性にとって不都合である。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はない
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ために
、光感度も低下させてしまうという欠点がある。
感光体においては、a −SiN : H層へノ導電性
支持体からの不要な電荷の注入が生じ易い上に、a−8
iN:H層と支持体との接着性も不充分であることが分
った。また、a−8iN:Hへのボロンドーピング量を
制御することは容易ではなく、このために帯電電位の保
持能(換言すれば光導電層の高抵抗化)を再現性良く充
分に発揮させることが困難である。加えて、光導電層か
ら注入されるキャリア(光キャリア)が支持体基板側へ
はスムーズに移動し得ない構造となっており、これも帯
電電位特性にとって不都合である。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はない
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ために
、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M等の導電性支持体)と、この基
体上に形成されたN型又はP型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100久〜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−8
iC:H)からなる厚さ2〜80μmの電荷輸送層と、
この電荷輸送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−8i
N:H)からなる厚さ0.3〜5 tLmの光導電層と
、この光導電層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 −SiC:
H)からなる厚さ100〜5000大の表面改質層とか
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M等の導電性支持体)と、この基
体上に形成されたN型又はP型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100久〜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−8
iC:H)からなる厚さ2〜80μmの電荷輸送層と、
この電荷輸送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−8i
N:H)からなる厚さ0.3〜5 tLmの光導電層と
、この光導電層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 −SiC:
H)からなる厚さ100〜5000大の表面改質層とか
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 −S i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1
010Ω−函以上のρD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。
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1
010Ω−函以上のρD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、電荷輸送層下には、N型又はP型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。しかも、光
導電層下には、a−8iCからなる電荷輸送層を設けて
いるので、これがない場合に比べて、高抵抗a−8iC
により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り、かつ光導
電層からのキャリアは大きな移動度と寿命で以って効率
良く支持体側へ移動することができる。更に、光導電層
上には表面改質層としてa −8iC層を設けているが
、このa−8iCは耐熱性や表面硬度が高く、炭素量に
よって可視及び赤外領域の光を効果的に透過させ得る窓
材として機能する。このため、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。
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。しかも、光
導電層下には、a−8iCからなる電荷輸送層を設けて
いるので、これがない場合に比べて、高抵抗a−8iC
により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り、かつ光導
電層からのキャリアは大きな移動度と寿命で以って効率
良く支持体側へ移動することができる。更に、光導電層
上には表面改質層としてa −8iC層を設けているが
、このa−8iCは耐熱性や表面硬度が高く、炭素量に
よって可視及び赤外領域の光を効果的に透過させ得る窓
材として機能する。このため、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2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、AA等の導電性支持体基板1上に、
N型(更には!型)、a−8iC:Hからなる電荷ブロ
ッキング層2と、a−8iC:Hからなる電荷輸送層3
と、a−8iN:Hからなる光導電層5と、a−8iC
:H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。
N型(更には!型)、a−8iC:Hからなる電荷ブロ
ッキング層2と、a−8iC:Hからなる電荷輸送層3
と、a−8iN:Hからなる光導電層5と、a−8iC
:H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5は、特に窒素原子含有量を1〜30atom
ic% (望ましくは15〜25 atomic %
)とすることによって、第3図に示す如く、暗所抵抗率
ρDと光照射時の抵抗率ρLとの比が充分であり、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mA族元素、例えばホウ素を後述
の流量比(B2 H6/ S iH4) = 1〜50
0ppmでドーピングすることによって、第4図の如く
、固有抵抗を1010Ω−a以上(更には1012Ω−
儒以上)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4図中に破線でa−
8i: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り、
しかも109Ω−儂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3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。また、第5図に示す如く、光導電層
5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−8i:Hの場合には約1.65 eV )
を大きくし、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。
ic% (望ましくは15〜25 atomic %
)とすることによって、第3図に示す如く、暗所抵抗率
ρDと光照射時の抵抗率ρLとの比が充分であり、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mA族元素、例えばホウ素を後述
の流量比(B2 H6/ S iH4) = 1〜50
0ppmでドーピングすることによって、第4図の如く
、固有抵抗を1010Ω−a以上(更には1012Ω−
儒以上)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4図中に破線でa−
8i: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り、
しかも109Ω−儂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3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。また、第5図に示す如く、光導電層
5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−8i:Hの場合には約1.65 eV )
を大きくし、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1しくは10〜50 atomic
%)とすることによって、ρ== 1012〜1013
Ω−鑞と高抵抗化され、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ために
、第6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 −SiC: H層2を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PH3/ S +H4== 10〜10.0001)
pm(ρDで106Ω−工以下)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、
第7図のように周期表第nlA族元素(例えばボロン)
を流量比B2Ha/ 5iH4= 1000〜100,
000ppmでドープして、第2図の如くP型化(更に
はP+型化)するとよい。
atomic%(望1しくは10〜50 atomic
%)とすることによって、ρ== 1012〜1013
Ω−鑞と高抵抗化され、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ために
、第6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 −SiC: H層2を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PH3/ S +H4== 10〜10.0001)
pm(ρDで106Ω−工以下)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、
第7図のように周期表第nlA族元素(例えばボロン)
を流量比B2Ha/ 5iH4= 1000〜100,
000ppmでドープして、第2図の如くP型化(更に
はP+型化)するとよい。
上記電荷輸送層3は、炭素原子含有量を5〜90ato
mic% (望ましくは110−50ato辷%)とす
ることによって、ρ== 1012〜1013Ω−cw
t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。感光層5から注入される光キャリアは
、電荷輸送層3中を大きな移動度と寿命で以って移動し
、効率良く支持体1へ到達できるから、電荷輸送性が大
幅に向上する。また、第7図に示す如く、不純物として
周期表第HA族元素、例えばボロ7f流量比B2 Ha
/ 5iH4= 1〜500 pPmでドープすると
、ρDを1013Ω−儒以上とすることができ、これに
よって帯電電位及び電荷輸送能を一層向上させることが
できる。
mic% (望ましくは110−50ato辷%)とす
ることによって、ρ== 1012〜1013Ω−cw
t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。感光層5から注入される光キャリアは
、電荷輸送層3中を大きな移動度と寿命で以って移動し
、効率良く支持体1へ到達できるから、電荷輸送性が大
幅に向上する。また、第7図に示す如く、不純物として
周期表第HA族元素、例えばボロ7f流量比B2 Ha
/ 5iH4= 1〜500 pPmでドープすると
、ρDを1013Ω−儒以上とすることができ、これに
よって帯電電位及び電荷輸送能を一層向上させることが
できる。
また、上記表面改質層4については、炭素原子含有量を
40−90 atomic % (望ましくは40〜7
0 atomicチ)とすれば、第8図の如く、光学的
エネルギーギャップが2.4 eV以上と広がり、比較
的長波長光を透過させ易く、可視及び赤外光に対する窓
材となる。
40−90 atomic % (望ましくは40〜7
0 atomicチ)とすれば、第8図の如く、光学的
エネルギーギャップが2.4 eV以上と広がり、比較
的長波長光を透過させ易く、可視及び赤外光に対する窓
材となる。
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
り、光導電層Sは0.3〜5μm(望ましくは0.5〜
3μm)、ブロッキング層2は100X〜1μm(望ま
しくは400〜5000X)、電荷輸送層3は2〜80
μm(望ましくは5〜30μ?7L)、表面改質層4は
100〜5000 X (望ましくは400〜2000
^)とすべきである。光導電層5の厚みが0.3μm未
満であると光を充分に吸収できず、光感度が低下し、ま
た5μmを越えることは実用上不適当である。電荷輸送
層2も2μm未満であると効果がなく、また就μmを越
えると実用上不適当であり、製膜に時間がかかる。また
、表面改質層4も100キング層2も100X未満では
ブロッキング効果がなく、1μmを越えると電荷輸送能
が不良となる。
り、光導電層Sは0.3〜5μm(望ましくは0.5〜
3μm)、ブロッキング層2は100X〜1μm(望ま
しくは400〜5000X)、電荷輸送層3は2〜80
μm(望ましくは5〜30μ?7L)、表面改質層4は
100〜5000 X (望ましくは400〜2000
^)とすべきである。光導電層5の厚みが0.3μm未
満であると光を充分に吸収できず、光感度が低下し、ま
た5μmを越えることは実用上不適当である。電荷輸送
層2も2μm未満であると効果がなく、また就μmを越
えると実用上不適当であり、製膜に時間がかかる。また
、表面改質層4も100キング層2も100X未満では
ブロッキング効果がなく、1μmを越えると電荷輸送能
が不良となる。
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10〜30
atomic % )とするのが望ましい。特に、光導
電層5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チであり、
3.5〜20 atomic %であるのがより望まし
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AI!、
Ga、 In、 TA等を使用でき、N型化にはN、
P、As、Sb、Bi等の周期表第VA族元素をドープ
できる。
、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10〜30
atomic % )とするのが望ましい。特に、光導
電層5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チであり、
3.5〜20 atomic %であるのがより望まし
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AI!、
Ga、 In、 TA等を使用でき、N型化にはN、
P、As、Sb、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)Iの代シに、或いはHと併用してフッ素を導入し、
a −SiN : F、 a −SiN : H:
F、a−8iC:F、 a−8iC:H: Fとするこ
ともできる。この場合のフッ素量は0.01〜20 a
tomic%がよく、0.5〜10 atomic%が
より望ましい。
た)Iの代シに、或いはHと併用してフッ素を導入し、
a −SiN : F、 a −SiN : H:
F、a−8iC:F、 a−8iC:H: Fとするこ
ともできる。この場合のフッ素量は0.01〜20 a
tomic%がよく、0.5〜10 atomic%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9図について説明する。
装置)を第9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。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
が生ぜしめられる。なお、図中リコン化合物の供給源、
おはNH3又はN2等の窒素の供給源、あはCH,等の
炭化水素ガスの供給源、あはAr又はH2等のキャリア
ガス供給源、詔は不純物ガス(例えばB2H6又はPH
3)供給源である。
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
が生ぜしめられる。なお、図中リコン化合物の供給源、
おはNH3又はN2等の窒素の供給源、あはCH,等の
炭化水素ガスの供給源、あはAr又はH2等のキャリア
ガス供給源、詔は不純物ガス(例えばB2H6又はPH
3)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
M基板1の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10 ’ Torr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NH3又はN2を適当量
希釈した混合ガス、及びCH4、B 2 Hs等を適宜
真空槽12内に導入し、例えば0.01〜10Torr
の反応圧下で高周波電源16により高周波電圧(例えば
13.56 MHz )を印加する。
M基板1の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10 ’ Torr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NH3又はN2を適当量
希釈した混合ガス、及びCH4、B 2 Hs等を適宜
真空槽12内に導入し、例えば0.01〜10Torr
の反応圧下で高周波電源16により高周波電圧(例えば
13.56 MHz )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、N
型又はP型a−8iC:H,a−8iC:H。
型又はP型a−8iC:H,a−8iC:H。
水素を含むa−8iN:H,a−8iC:Hを上記の層
2.3.5.4として基板上に順次堆積させる。
2.3.5.4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 −
5i1− xNx : H,a −5it−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く、1000X/min以
上の速度で堆積させることが可能である。
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 −
5i1− xNx : H,a −5it−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く、1000X/min以
上の速度で堆積させることが可能である。
このようにして、本発明によるN型又はP型a−8iC
:H/a−8iC:H/ a−8iN:I(/a−8i
C:Hを基本構造とする感光体は、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。
:H/a−8iC:H/ a−8iN:I(/a−8i
C:Hを基本構造とする感光体は、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、スフζツタリング法、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a−8iCを蒸発させる方法(特に、
本出願人による特開昭56−78413号(%願昭54
−152455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、8iH4以外
にも5t2Hs、SiF4.8iHFa、又はその誘導
体ガス、CH4以外のC2H6、CaHs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、スフζツタリング法、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a−8iCを蒸発させる方法(特に、
本出願人による特開昭56−78413号(%願昭54
−152455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、8iH4以外
にも5t2Hs、SiF4.8iHFa、又はその誘導
体ガス、CH4以外のC2H6、CaHs等の低級炭化
水素ガスが使用可能である。
第10図は、本発明による感光体を上記特開昭56−7
8413号の蒸着法により作成するのに用いる蒸着装置
を示すものである。
8413号の蒸着法により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、バタフライノくルプ42を有する排
気管43を介して真空ポンフ責図示せず)を接続し、こ
れによシ当該ペルジャー41内を例えば10−3〜1O
−7Torrの高真空状態とし、当該ベルジャ=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1
50〜500℃、好ましくは250〜450℃に加熱す
ると共に、直流電源46により基板1にO〜−10KV
、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、これによりa−8iN:H層5、a−sic
:l(層2.3.4(第1図〜第2図参照)を形成する
。
気管43を介して真空ポンフ責図示せず)を接続し、こ
れによシ当該ペルジャー41内を例えば10−3〜1O
−7Torrの高真空状態とし、当該ベルジャ=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1
50〜500℃、好ましくは250〜450℃に加熱す
ると共に、直流電源46により基板1にO〜−10KV
、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、これによりa−8iN:H層5、a−sic
:l(層2.3.4(第1図〜第2図参照)を形成する
。
上記の放電管47、艶の構造を例えば放電管47につい
て示すと、第11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、出口師を有するリング状の他方の電極部材66と
より成シ、前記一方の電極部材62と他方の電極部材間
との間に直流又は交流の電圧が印加されることにより、
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より
排出される。この図示の例の放電空間部材礪は二重管構
造であって冷却水を流過せしめ得る構成を有し、67、
錫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。上記の水素ガス放電管47
における電極間距離は10〜15儂であシ、印加電圧は
600■、放電空間63の圧力は10 ” Torr程
度とされる。
て示すと、第11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、出口師を有するリング状の他方の電極部材66と
より成シ、前記一方の電極部材62と他方の電極部材間
との間に直流又は交流の電圧が印加されることにより、
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より
排出される。この図示の例の放電空間部材礪は二重管構
造であって冷却水を流過せしめ得る構成を有し、67、
錫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。上記の水素ガス放電管47
における電極間距離は10〜15儂であシ、印加電圧は
600■、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 % HNO3水溶液でエツチングしたAl
基板を第8図のグロー放電装置内にセントし、反応槽内
を1O−6Torr台の高真空度に排気し、支持体温度
を200℃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 L(Hz
。
液、0.1 % HNO3水溶液でエツチングしたAl
基板を第8図のグロー放電装置内にセントし、反応槽内
を1O−6Torr台の高真空度に排気し、支持体温度
を200℃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 L(Hz
。
電力密度0.04 W/d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、SiH4とCH,か
らなる反応ガスを導入し、(Ar +8 iH4+ C
H4)混合ガス及びPH3又はB2H6ガスをグロー放
電分解することによυ、キャリア注入の防止、及び電荷
輸送用の各a−8iC:H層を形成した。表面改質層を
形成するには、PH3又はB2H6ガスは供給せず(A
r + S iH4+ CH4)混合ガスを供給し、a
−8iC:H層を製膜した。光導電層の形成に当っては
、SiH4、N2、及び必要あればB2H6を放電分解
し、a−8iN:H感光層を形成した。
分間の予備放電を行った。次いで、SiH4とCH,か
らなる反応ガスを導入し、(Ar +8 iH4+ C
H4)混合ガス及びPH3又はB2H6ガスをグロー放
電分解することによυ、キャリア注入の防止、及び電荷
輸送用の各a−8iC:H層を形成した。表面改質層を
形成するには、PH3又はB2H6ガスは供給せず(A
r + S iH4+ CH4)混合ガスを供給し、a
−8iC:H層を製膜した。光導電層の形成に当っては
、SiH4、N2、及び必要あればB2H6を放電分解
し、a−8iN:H感光層を形成した。
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5P−428型(川口電機■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■o(V)とし、この帯電電位を1/2に減衰
せしめるために必要な照射光量を半減露光量E 1/2
(lux −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り、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、画像濃度については、感光体をドラム状
に作成し、加℃、60チRHで電子写真複写機U−Bi
xV(小西六写真工業■N)に装着し、絵出しを行ない
、初期画質(1000コピ一時の画質)及び多数回使用
時の画質(20万枚コピ一時の画質)を次の如くに評価
した。
ーター5P−428型(川口電機■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■o(V)とし、この帯電電位を1/2に減衰
せしめるために必要な照射光量を半減露光量E 1/2
(lux −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り、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、画像濃度については、感光体をドラム状
に作成し、加℃、60チRHで電子写真複写機U−Bi
xV(小西六写真工業■N)に装着し、絵出しを行ない
、初期画質(1000コピ一時の画質)及び多数回使用
時の画質(20万枚コピ一時の画質)を次の如くに評価
した。
画質の評価基準:
◎画像濃度 1.0以上 (画質が非常に良好)○
l O,6〜1.0(画質が良好)△ I
O,6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12図に示した
が、光導電層(感光層)に不純物をドープしないa−8
iN:Hを用いてもa−8irH層の感光層と匹敵する
特性を示し、不純物をドープした場合には著しく特性が
向上する。またa−8iN:H層の窒素量によっても特
性をコントロールできる。この感光層をはじめ、ブロッ
キング層、を荷輸送層、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。
l O,6〜1.0(画質が良好)△ I
O,6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12図に示した
が、光導電層(感光層)に不純物をドープしないa−8
iN:Hを用いてもa−8irH層の感光層と匹敵する
特性を示し、不純物をドープした場合には著しく特性が
向上する。またa−8iN:H層の窒素量によっても特
性をコントロールできる。この感光層をはじめ、ブロッ
キング層、を荷輸送層、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図は感光体の二側の各断面図、第3図は窒素量による
a−8iN:Hの抵抗変化を示すグラフ、 第4図は不純物ドーピングにょるa−8i(N):Hの
抵抗変化を示すグラフ、 第5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6図はリンドープに
よるa−8iCの抵抗変化を示すグラフ、 第7図はボロンドープによるa−8iCの抵抗変化を示
すグラフ、 第8図は炭素量によるa−8iC:Hの光学的エネルギ
ーギャップの変化を示すグラフ、第9図はグロー放電装
置の概略断面図、第10図は真空蒸着装置の概略断面図
、第11図はガス放電管の断面図、 第12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−8iC:H層(ブロッキング
層)3・・・・・・・・・a−8iC:H層(電荷輸送
層)4・・・・・・・・・a−8iC:H層(表面改質
層)5・・・・・・・・・a−8iN:H層(光導電層
又は感光層) である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏 第11ffi 弔2図 第3図 第41ヨ ツー44N2 8”44+、2 第51り 弔81刻 a−5i1−xCx:H 第61剤 PH3/SiH4(ppm) 82H6/SiH+ (ppm) 第919
2図は感光体の二側の各断面図、第3図は窒素量による
a−8iN:Hの抵抗変化を示すグラフ、 第4図は不純物ドーピングにょるa−8i(N):Hの
抵抗変化を示すグラフ、 第5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6図はリンドープに
よるa−8iCの抵抗変化を示すグラフ、 第7図はボロンドープによるa−8iCの抵抗変化を示
すグラフ、 第8図は炭素量によるa−8iC:Hの光学的エネルギ
ーギャップの変化を示すグラフ、第9図はグロー放電装
置の概略断面図、第10図は真空蒸着装置の概略断面図
、第11図はガス放電管の断面図、 第12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−8iC:H層(ブロッキング
層)3・・・・・・・・・a−8iC:H層(電荷輸送
層)4・・・・・・・・・a−8iC:H層(表面改質
層)5・・・・・・・・・a−8iN:H層(光導電層
又は感光層) である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏 第11ffi 弔2図 第3図 第41ヨ ツー44N2 8”44+、2 第51り 弔81刻 a−5i1−xCx:H 第61剤 PH3/SiH4(ppm) 82H6/SiH+ (ppm) 第919
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、基体と、この基体上に形成されたN型又はP型アモ
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の電荷プロ・ノキング層と、
この電荷ブロッキング層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2〜
80μmの電荷輸送層と、この電荷輸送層上に形成され
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0.3〜5μmの光導電層と、こ
の光導電層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100〜5000
久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及び電荷輸送層の炭素原子
含有量が夫々5〜90 atomic %、表面改質層
の炭素原子含有量が40〜90 atomic %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%、電荷プロツキ77層及び電荷輸送層の炭素原子
含有量が10〜50 atomic%、表面改質層の炭
素原子含有量が40〜70 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1IIA族元素の
ドーピングによって1010Ω−CUt以上となってい
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mA族元素のドー
ピングによって1012Ω−α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、電荷輸送層の固有抵抗が、周期表第mA族元素のド
ーピングによって1013Ω−m以上となっている、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、光導電層の厚みが0.5〜3μm、電荷プロッキン
グ層の厚みが400〜5000 X、電荷輸送層の厚み
が5〜30μm、表面改質層の厚みが400〜2000
久である、特許請求の範囲の第1項〜第6項のいずれか
1項に記載した記録体。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17801082A JPS5967549A (ja) | 1982-10-11 | 1982-10-11 | 記録体 |
DE19833336960 DE3336960A1 (de) | 1982-10-11 | 1983-10-11 | Aufzeichnungsmedium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17801082A JPS5967549A (ja) | 1982-10-11 | 1982-10-11 | 記録体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5967549A true JPS5967549A (ja) | 1984-04-17 |
Family
ID=16040976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17801082A Pending JPS5967549A (ja) | 1982-10-11 | 1982-10-11 | 記録体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5967549A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61126558A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-14 | Toshiba Corp | 光導電部材 |
JPS61138957A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-26 | Toshiba Corp | 電子写真感光体 |
JPS61138958A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-26 | Toshiba Corp | 電子写真感光体 |
JPS6381433A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | Kyocera Corp | 電子写真感光体 |
-
1982
- 1982-10-11 JP JP17801082A patent/JPS5967549A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61126558A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-14 | Toshiba Corp | 光導電部材 |
JPS61138957A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-26 | Toshiba Corp | 電子写真感光体 |
JPS61138958A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-26 | Toshiba Corp | 電子写真感光体 |
JPS6381433A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | Kyocera Corp | 電子写真感光体 |
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