JPS60140353A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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Publication number
JPS60140353A
JPS60140353A JP24550083A JP24550083A JPS60140353A JP S60140353 A JPS60140353 A JP S60140353A JP 24550083 A JP24550083 A JP 24550083A JP 24550083 A JP24550083 A JP 24550083A JP S60140353 A JPS60140353 A JP S60140353A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
amorphous silicon
resolution
forming
parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP24550083A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Wakagi
政利 若木
Kunihiro Tamahashi
邦裕 玉橋
Shigeharu Konuma
重春 小沼
Masanobu Hanazono
雅信 華園
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP24550083A priority Critical patent/JPS60140353A/ja
Publication of JPS60140353A publication Critical patent/JPS60140353A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、複写機、レーザービームプリンター等に用い
られる感光体に係シ、特に長寿命化を必要とするレーザ
ービームプリンター用感光体に関する。
〔発明の背景〕
従来、電子写真感光体の光導電性材料として、BeX9
θ合金及びOdS等の無機物やポリビニルカルバゾール
(以下、PVKと略記する)等の有機物が用いられてい
る。しかし、これらの無機物は毒性が強く、製造時の取
扱いや使用後の処理等に問題がある。他方、有機物につ
いても発ガン性の疑いがある。また、これらの側斜から
構成される感光体は表面の硬度が十分でないため、使、
用中表面に傷がついたりして像を悪化させていた。これ
らの欠点を改良するため水素化非晶質シリコン(以下、
a−Illll:Hと略記する)を感光体として用いる
ことが提案されている(特開昭54−78135号公報
参照)。
この感光体の解像度を上げるために、今までいくつかの
提案がなされている。例えば、基体上に網点状に非晶質
シリコン(以下、a−8iと略記する)を形成し、その
上にSin、等の絶縁層又はPVK等の電荷移動層を形
成する方法や、逆に基体上にポリイミダゾピロロンやA
s25e1等の光導電体を網点状に形成してから、その
上にa−81: Hを形成する方法等がある。しかしこ
れらの方法では感光体形成途中で網点状に膜形成するた
めのメツシュをはずしたシ、又は感光体形成途中でエツ
チングを行わなくてはならす工程が複雑になる。更に、
島状に層を形成するため膜厚が不均一になったシまたS
1以外の物質を使用するため膜の構成が複雑になる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、従来技術の初雑さを排し、かつ高解像
度のa−Eli 系電子写真感光体を提供することにあ
る。
〔発明の概要〕
本発明を概説すれば、本発明は電子写真感光体に関する
発明であって、a−8i:H層中に、低抵抗のa−81
: H、a−8i 及び結晶シリコン(以下、c−8i
 と略記する)よりなる群から選択した少なくとも1種
のものが網点状に分布した層を含むことを特徴とする。
感光体のM像度を上げるためには、電荷発生領域(以下
、OGAと略記する)を網点状に設ける方法及び感光体
上に高抵抗部や低抵抗部を網点状に設ける方法などがあ
る。
ところで、a−81:H膜には興味ある現象が見られる
。a−Eli:H膜の電子顕微鏡の実験から、作製条件
によって、直径10μm程度の円柱状の不均一部分が出
現することがわかった( J、 C!、ナイノ(J、 
O,Knights )及びR,A、ルージャン(R。
A、 Lujan ) +アップライド フィツクス 
レタース(Apl)1. Phys、 Lett、、 
)第35巻第244頁(1979)参照〕。この円柱状
の不均一部分(以下、円柱部と略記する)は、他の部分
に比べて、水素量が少ないと推定されていた。本発明者
等は、その後研究を重ねて、この円柱部が他の部分に比
べ抵抗が低いこと、また光学的エネルギーギャップが小
さくなっていることを見出した。更K、この円柱部の主
因を突止め、これを制御する方法を見出した。
この円柱部を感光体中に網点状に分布させれば前記のよ
うに高解像度の電子写真感光体が得られる。この方法と
しては、基体上にエツチング等により溝を網点状に形成
する。この上にa−&i:Hを適当な条件のもとに形成
すると前記の円柱部がこの溝に活って形成される。基体
上に直接a−81:Hを形成せず、非晶質シリカ(以下
、a−8iO,と略記する)などを形成してから、a−
8i:Hを形成しても同様に溝に治って円柱部が形成さ
れる。
この円柱部は低抵抗部、CGAいずれにも働いていると
推定される。そのため電子写真像もそれに対応した網点
状に形成され分解能が向上する。
また、a7S1 : Hでは水素濃度と比抵抗の間に相
関がある。すなわち、水素濃度が小さい程、比抵抗は小
さくなる。更に水素濃度が小さい程、吸収端も長波長ま
で伸びる。このことは、水素濃度が小さい部分を膜中に
形成すれば、その部分は低抵抗部又はOGAとなること
を示唆している。
a−Eli:H膜を500℃以上でアニールすると、膜
中の水素が抜けて水素濃度が低下する。レーザーや電子
線等によシ選択的にアニールすることができれば、この
水素濃度が低下した部分を、前述のように網点状に形成
することができる。
a−Eli:H膜を600℃以上でアニールすると結晶
化が起り、c−8i 膜が得られる。c−8i も、低
抵抗であシ、吸収端も長波長寸で伸びている。
前と同様にレーザーや電子線等で選択的にアニールでき
れば、低抵抗部又はOGAを網点状に形成できる。
a−8i:H層の上にレーザーを吸収し々いa −8i
O,等の層を形成してから、レーザーによりa−8i:
H層をアニールすることも可能である。
これら網点状に形成された低抵抗部、OGAに対応して
電子写真像が形成されるため、解像度が向上する。また
、この方法によりハーフトーンの再現性も向上する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例によシ添付図面を用いて具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
は力い。
実施例1 スパッター装置の基板ホルダーに多数の傷が入っている
アルミニウム基板(J工S規格、01t、AlN−30
H)を固定し、ターゲットI[にc−Eli 板を固定
した。装置内を5×104 トル以下の真空度になるま
で排気した。アルゴンガス+水素ガス(水素濃度50%
)を5X10Aトルに々るまで導入した。13.56 
MHz 200 Wで放電を行い10μmの厚さのa−
9i:H膜を得た。
光学顕微鏡、電子顕微鏡により試料表面を観察したとこ
ろ前記の円柱部が多数見られた。基板のアルミニウムを
塩酸で溶かしa−9i:H膜を得た。顕微吸収スペクト
ル測定装置によりこの円柱部cA)及びそれ以外の部分
tBlの光吸収スペクトルを測定した。
その結果を第1図に示す。すなわち第1図は、光の波長
(I]m)(横軸)と吸光度(任意単位)(縦軸)との
関係を示すグラフである。
第1図から、円柱部の吸収端は、’ 1.57θV、そ
れ以外の部分は、180θVで、円柱部の光学的エネル
ギーギャップが、それ以外の部分に比べて小さくなって
いることがわかった。
実施例2 実施例1と同じ方法で作成したa−8i : Hを、電
子プローブ マイクロアナライザー(EpMA)で観測
した。試料は、a−8i:Hに金蒸着したものと、して
いないものとを用いた。金蒸着していkいものを走査電
子顕微鏡(EIKM)で観察すると、チャージアップの
ため全体が白っぽくなるが、前記の円柱部及びその周辺
はチャージアップが弱いため暗くなっているのがわかっ
た。更に定量的にチャージアップの様子を調べるため、
円柱部とそれ以外の部分のEli−にα線の発生量の比
の電子加速電圧依存性を測定した。
その結果を第2図に示す。
すなわち第2図は、円柱部とそれ以外の部分のEPMA
におけるEli−にα線強度の比(円柱部/それ以外)
(縦軸)と電子加速電圧(kV)(横軸)との関係を示
すグラフである。
測定部分のX線発生のだめの電圧しきい値をEibとす
る。電子の加速電圧をV1吸収電流を■とするとX線発
生素工Xはおおよそ次式で表わされる。
IXoc (V −xb)2.工 −1)ここで大体の
近似で Ioc(V−Eb) −2) とすると 工xoc(V −Fib)3・= 5 )円柱部とそれ
以外の部分ではチャージアップの違いによりgbの値が
違い、工Xに違いが生じると推定される。3)式により
円柱部及びそれ以外の部分テノ、Kbはそれぞれ2.2
4kV、2.43kVとなった。第2図の実線が計算値
である。円柱部はそれ以外の部分より200V程度チャ
ージアップ量が少ない。これは、円柱部の電気抵抗がそ
の他の部分より低くなっていることを示している。
以下の実施例3〜6け、添付図面の第3図〜第7図に基
づいて説明する。すなわち第3図は、基体上に刻んだ溝
のパターン図である。第4図〜第7図は、本発明の実施
例による電子写真感光体の断面概略図であシ、各図にお
いて、符号1れ基体、21はa−8101層、22はa
−6i:)1層、23は円柱部を意味する。
実施例3 鏡面仕上けをしたアルミニウム基板上に第3図のように
80μ常ピツチの格子状に幅約5μ毒、深さ約0.5μ
慨溝をエツチングにより切った。このアルミニウム基板
をスパッター装置のサンプルホルダーに固定した。実施
例1と同様の方法で約10μmの厚さのa−8i:Hを
形成した。光学顕微鏡により表面を観察したところ円柱
部が前記の溝に治って配列しているのが見られた。
実施例4 鏡面仕上げをしたアルミニウム基板上に第5図のように
80μ青ピツチの格子状に幅約5μ毒、深さ約05μ毒
溝をエツチングにより切った。このアルミニウム基板を
スパッター装置のサンプルホルダーに固定し、ターゲッ
ト電極にc−8iO1板を固定し、た。装置内を5X1
(1’)ル以下の真空度になるまで排気し、その後アル
ゴンガスを3×104 トルになるように導入した。
1 & 56 MHz 200 Wで放電を行い約1μ
mの厚さのa−8iO1膜を形成した。ターゲットをc
−1111に交換し、装置内を5 X 10”ドル以下
の真空度になるまで排気した。その後アルゴンガス+水
素ガス(水素濃度50%)を5×10」 )ルになるま
で導入した。13.56 MHz 200 Wで放電を
行い、10μ毒の厚さのa−81:H層を形成した。こ
のようにして得られた感光体の表面を光学顕微鏡で観察
したところ円柱部が前記の溝に沿って配列しているのが
見られた。これを電子写真感光板として使用したところ
8本/、、の解像度の良好な画像を得ることができた。
実施例5 実施例4と同じ方法でa−8i:H層をa−8101層
の上に形成した。その後、ターゲットをc−8iO1に
交換し、装置内を5×10−6 トル以下の真空度にな
るまで排気した。アルゴンガスを3X1(]”トルにな
るまで導入した。1五56 MB2.200Wで放電を
行い、約0.5p、の厚さにa−8iO,層を形成した
。これを電子写7G感光板として使用したところ8本/
−の解像度の良好な画像を得ることができた。
実施例6 実施例5と同様な方法で、格子状にエツチングしたアル
ミニウム基板上に、厚さ約0.5 pmのa−8iO1
層、厚さ約5μ情のa−8i:H層、厚さ約0.2μ情
のa−8iO,層を形成−した。その後、ターゲットを
c−8i に交換し、装置内を5X10−’)ル以下の
真空度になるまで排気した。アルゴンガス十水素ガス(
水素濃度50%)を5×104 トルになるまで導入し
た。13.56 MHz 200 Wで放電を行い、約
5μmの厚さにa−8i:H層を形成した。このように
して得られた感光体の表面を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ円柱部はあtシ見られなかった。これは以下のような
理由によるものと推定される。この円柱部は他の部分に
比べて成長が速いため凹部から発生しても厚さ5μ毒の
a−8i:H層の表面線はぼ平坦になっている。この上
にa−8iO1層が均一に形成されるとその上に形成さ
れるa−Eli:H中に円柱部が発生する切掛けがなく
なシ、均一なa−Eii:Hが得られると推定される。
このようにして得た感光体を電子写真感光板として使用
したところ8本/−の解像度の良好な画像を得ることが
できた。
以下の実施例7〜10は、添付図面の第8図〜第11図
に基づいて説明する。すなわち第8図tf、Arレーザ
ー照射のパターン図である。そして第9図〜第11図は
、水元El11の実施例による電子写真感光体の断面概
略図であり、各図において、符号11基体、21はa−
8101層、22はa−8i:)1層、24はa−8i
 層、25はレーザーアニール部分を意味する。
実施例7 スパッター装置の基板ホルダーに鏡面仕上げをしたアル
ミニウム基板を固定し、ターゲット電極にc−F31 
板を固定した。装置内を5×10−6ドル以下の真空度
になるまで排気した。アルゴンガス+水素ガス(水素濃
度50%)を5×10Jトルになるまで導入した。1 
K 56 MH2200Wで放電を行い約5μ毒の厚さ
のa−8i:H膜を得た。
この膜に光学系で絞ったArレーザー(出力IW。
波長5145X)を第8図のように80ptnピツチの
格子状に走査して照射した。光学顕微鏡で観察するとA
rレーザーを照射した部分が点化しているのがわかった
。電子顕微鏡により、この試料を観察した。、試料は金
蒸着を行っていない。
このため電子線を照射するとチャージアップを起すが、
この量が少ない所は82M像では黒く見える。これも前
述のように格子状になっているのが観察された。この部
分は、抵抗が低くなっていることを示唆している。
実施例8 実施例7と同様な方法で、鏡面仕上げをしたアルミニウ
ム基板上に約5μ常の厚さのa−8i:H膜を形成し、
Arレーザーを80μ嘱ピツチの格子状に走査して照射
した。これを再びスノくツタ−装置の基板ホルダーに固
定した。装置内を5×10″′4 トル以下の真空度に
なるまで排気した。
アルゴンガス+水素ガス(水素濃度50%)を5層%g
−4)ルになるまで導入した。1五56MHz 200
 Wで放電を行い約5μ慣の厚さのa −5iCH層を
形成した。第9図のような構成の感光体を得た。仁れを
電子写真感光板として使用したところ8本/mの解像一
度の良好な画像が得られた。
実施例9 スパッター装置の基板ホルダーに鏡面仕上げをしたアル
ミニウム基板を固定し、ターゲット電極に0−81 板
を固定した。装怖゛内を5X1叶6トル以下の真空度に
なるまで排気した。アルゴンガスを3X10” トルに
なるまで導入した。
1156 MHz 200 Wで放′11文を行い約3
μ舅の厚さのa−8i膜を得た。この膜に光学系で絞っ
たArレーザー(出力1W 波長5145A)を第8図
のように80μ慴ピツチの格子状に走査して照射した。
これを再びスパッター装置の基板ホルダーに固定した。
装置内を5X10−”)ル以下の真空度になるまで排気
した。アルゴンガス十水素ガス(水素濃度50%)を5
X10=)ルになるまで導入した。1五56MHz 2
00’Wで放電を行い約8μ毒の厚さのa−ei:H層
を形成した。これを電子写真感光板として使用したとこ
ろ8本/鰭の解像度の良好な画像が得られた。
実施例10 実施例7と同様な方法で、鏡面仕上げをしたアルミニウ
ム基板上に約2μ毒の厚さのa−8i : H層を形成
した。その後、アルゴンガスのみ3×10−3 トルに
なるまで導入した。13.56 MHz200Wで放電
を行い、約10μmの厚さのa−8i 層を形成した。
更にターゲットをc−8iO。
に変え、装置内を5 X 10−’ Torr 以下に
なるまで排気した。アルゴンガスを3X10−’)ルに
なるまで導入して、13.56 MHz200 Wで放
電を行い約1μ鶏の厚さのa−8iO1層を形成した。
この膜に実施例76時と同様な方法でArレーザーを照
射してa−8i層を80pgピッチの格子状にアニール
した。これを電子写真感光板として使用したところ8本
/1mの解像度の良好な画像が得られた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、a−8i、a−st:ag中に低抵抗
部又は社高抵抗部、0GA(電荷発生領域)を網点状に
形成できるので高解像度の電子写真感光体の簡便な作製
に効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は円柱部とそれ以外の部分の光の波長と吸光度と
の関係を示すグラフ、第2図は円柱部とそれ以外の部分
の電子プローブ マイクロアナライザーにおける5i−
Ka線強度の比と電子加速電圧との関係を示すグラフ、
第5図は基体上に刻んだ溝のパターン図、第8図はアル
ゴンレーザー照射のパターン図、そして第4図〜第7図
及び第9図〜第11図は本発明の実施例による電子写真
感光体の断面概略図である。 1:基体、21:a−8iO1層、22 : a−8i
:H層、23:円柱部、24:a−8i層、25:レー
ザーアニール部分 9.1許出願人 株式会社日立製作所 代理人 中 本 宏 光の5皮長〔7′L爪〕 第1図 電子カロ速電圧(kV) 第2図 第3図 第5図 第7図 第 8 図 5 第9図 第10図 第1/図 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和58年特許願第245500号乙
発明の名称 電子写真感光体 5補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地名 称
 (510)株式会社日立製作所代表者 三 1)勝 
茂 昭和59年3月7日(発送日昭和59年3月27日)(
補正の対象 明細書全文

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 水素化非晶質シリコン層中に、低抵抗の水素化非
    晶質シリコン、非晶質シリコン及び結晶シリコンよ’0
    する群から選択した少々くとも1種のものが網点状に分
    布した層を含むことを特徴とする電子写真感光体。
JP24550083A 1983-12-28 1983-12-28 電子写真感光体 Pending JPS60140353A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24550083A JPS60140353A (ja) 1983-12-28 1983-12-28 電子写真感光体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24550083A JPS60140353A (ja) 1983-12-28 1983-12-28 電子写真感光体

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JPS60140353A true JPS60140353A (ja) 1985-07-25

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0618508A1 (en) * 1992-06-18 1994-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photoreceptor provided with light-receiving layer made of non-single crystal silicon and having columnar structure regions, and manufacturing method therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0618508A1 (en) * 1992-06-18 1994-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photoreceptor provided with light-receiving layer made of non-single crystal silicon and having columnar structure regions, and manufacturing method therefor
EP0618508A4 (en) * 1992-06-18 1994-12-07 Canon Kk IMAGE RECEIVING LAYER CONSISTING OF NON-MONOCRISTALLINE SILICON, AND OF COLUMN-LIKE STRUCTURAL AREAS AND THEIR METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF.

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