JPS60146251A - 電子写真用感光体の製造方法 - Google Patents

電子写真用感光体の製造方法

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JPS60146251A
JPS60146251A JP59003798A JP379884A JPS60146251A JP S60146251 A JPS60146251 A JP S60146251A JP 59003798 A JP59003798 A JP 59003798A JP 379884 A JP379884 A JP 379884A JP S60146251 A JPS60146251 A JP S60146251A
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JP
Japan
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gas
photoreceptor
si2h6
glow discharge
material gas
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Application number
JP59003798A
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English (en)
Inventor
Yoshimi Kojima
小島 義己
Shiro Narukawa
成川 志郎
Hisashi Hayakawa
尚志 早川
Hideo Nojima
秀雄 野島
Eiji Imada
今田 英治
Toshiro Matsuyama
松山 外志郎
Noboru Ebara
江原 襄
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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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
    • G03G5/082Photoconductive 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
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08278Depositing methods

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Chemical Vapour Deposition (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】 く技術分野〉 水元IJ」i−、iアモルファスンリコンを用いた感光
体に関し、特にジンランを主原料とした窒素及びボロン
奮含むアモルファスソリコンを利用した電子写真感光体
の製造方法に関するものである。
〈従来技術〉 一般1/C電子写真用感光体材料としては硫化カドミニ
ウム(CdS)、アモルファスセレン(a−8e)、ア
モルファスセレン化ヒi’(As2Se3)がよ<用い
られて来た。Cd S t”J樹脂分散系として用いら
れるために機織的強度がなく耐久性を欠くという欠点が
あり、a−8eはバンドギャップが広いために長波長感
度がない上に、熱的に不安定で高?7171になると結
晶化し、感光体としての動作をしなくなる。又、aAs
 2Se 3は熱的に不安定であムAsという人体にと
って非常に有害な物質を含むため好ましくない感光体月
別である。更にCd及びSeについても人体に有害な物
質であり感光体としては好ましくない利料である。
上記のような電子写真用感光14(に対して、ip) 
:i!lアモルファスンリコン(a−5i)が注目され
ている。
特に水素で不飽和結合を安定化した水素化アモルファス
ソリコン(a−5i : H) id:、一般にキャッ
プ中状態密度が少ないため価電子制御が可能というで感
度があり可視域全体にわたってずくれた光感度があると
いう特長を有する上に、ビッカース硬度が1500〜2
000に?/mA Lいう機械的強度のために耐久性が
期待される。又、Siなる元紫は人体に対して無害であ
るため無公害性も特徴の1つとなり有る。このようにa
−5i:Hは電子写真用感光体として用いることが出来
れば従来の物質にない秀れた特長を有してはいるが、そ
れ自身の比抵抗(p)が〜109ntrnと感光体とし
て必要な0〜10130口より4ケタ小さいため十分な
帯電能がな(゛、単独では電子写真用感光体とはなり得
ず、種々の工夫のもとに使用されて来た。例えば比抵抗
をトげるために窒素とボロンを同時に添加することによ
り感光体として供されて米た〇一般にこれらの材料はグ
ロー放電分解法を利用し、原料ガスとしてSiH4’(
i−用いるため所定の導電性支持体上に所望の特性を有
する電子写真用感光体を形成しようとする場合に、殊に
大面積の場合には全面積にわたってその膜厚並ひに電気
的、光学的、光導電的特性の均−化及び品質の均一化を
計りながらその成膜速度を増大させることは非常に困難
である。例えばS I H4の流量を増しグロー放電時
のRF電力を増せばたし力)に成膜速度は増すが、上記
特性の不均一化及び低下が起こり好しくない。従って現
状ではStH,+ガスを使用する限り感光体に必要な厚
みを得るためには8〜lO時間が必要になり生産性及び
量産性の面から成膜速度の向上が望まれている。尚Si
HおよびSi2■I6を用いて作製される単なるasi
 :H膜は、感光体に必要な程度に厚膜にした場合堆積
中の構造ストレスが太きいためひび割れやハクリ等の起
こる確率が高くなり実用に耐えない。
普通a−3i:H((感光体として使用する場合には感
光体としての十分な帯電能を得るための高抵抗化の方法
としてB 2H6’に添加するがρ〜lOΩQn程度の
抵抗値しか得られず十分な帯電能を得ることができない
〈発明の目的〉 本発明は、上記のような難点を克服すべくなされたもの
であって、生産的、量産的に極めて秀れ大面積にわたっ
て電気的、光学的、光導電的特性の秀れた均一外電子写
真感光体を提供するもので、ボロンの添加されたアモル
ファス窒化膜(a−5i N : B : H)を作製
するにあたり、主原料ガスとしてSi2H6ガスを使用
してグロー放電分解法により電子写真用感光体を製造す
る。
〈実施例〉 主原料ガスとしてSi2H6、添加用ガスとしてNH3
(7’ンモニア)、B2H6(ジボラン)を用いた場合
の例について述べる。添加用ガスとしては上記以外に種
々の窒素化合物硼素化合物例えばN2゜BC,13,B
F3及び高次の水素化ボロン等も同様の効果を与える。
一般にa−5i:H膜は同一作製条件で作製しても各装
置で異なる諸物性を示すので、ここでは具体的な電子写
真用感光体を作製するまでを工程順に従って説明する。
従って以下で説明する工程により作製すれば種々の作製
装置で同様の電子写真用感光体を得ることができる。
まず組成及び成膜条件の決定方法について説り1する。
作製装置としては容量結合型GD−CVD装置を用いる
。その装置の真空槽内に表面が洗浄された厚さ1mm、
2cm角の基板(C#7059)を基板ホルダーに固定
し、真空槽内fIXIO’torrまで真空引きする。
その間基板は加熱用ヒーターで250℃の温度に加熱保
持される。次に主原料ガスSi2H6’に90sccm
、添加用ガスNH3f3sccrn夫々真空槽内に導入
しガス圧1torr、RF周波数13.56MHz出力
300Wの条件でグロー放電プラズマを発生させ約10
分間で約2μmの膜を作製する。基板上のa−5iN:
Hにっbて暗抵抗ρd、及びHe−Ne レーザ(λ=
6328A)、0.8mWの光照射下での明抵抗ρpt
夫々測定する。窒素濃度の抵抗依存性を確認するため同
様に5x2H6fl一定(90secm)とし、NH3
=9.27.81 (sc cm)の3種について膜作
製、各抵抗値を測定する。必要に応じてNH8流量範囲
は変える。第1図はその測−定結果を示しpd、ρp共
にNH3の添加量を増加してゆく過程で極小値をとるこ
とが判る。
−次に上記極小値の流量比(本実施例ではNl−137
512H6〜10 ’)で添加したNH3・Si2H6
ガスに対して更にB2H6を添加し、cd、ρpのB2
■]6依存性を調べる。作製条件はSi2H6=90s
ecm+NH3=9secm k一定としボロン添加用
ガスとしてH2希釈B2H6ガス(03%B2I■6m
H2)ヲ用い、流量10,30,90,270sccr
nと変化させて同様に各抵抗値を測定する。第2図はそ
の結果であり、B2116/(Sl 2H6+NHa 
)=10 ”でcd”l o ”Ωanとなり電子写真
用感光体として十分な比抵抗を有し、またこの混合割合
でρp〜10 Qonであるから光感度として6ケタ変
化する。このようにあるホロン量で電子写真用感光体と
して十分な特性を有する組成(補償領域)が存在する。
以上の場合はρd極小乏なるNH8/512H6流量比
でB2116添加量を決定したが、cdのNH3/51
2H6依存性がゆるやかに変化しているために、極小流
量比以外でも容易に電子写真用感光体に必要な比抵抗を
得ることができる。第3図にはSi H=90sccm
、NH3=3secmの場合の6 B2H6添加依存性を抛4図にはS i 2H6=90
 s c (!mlNH3=27sccm の場合のB
2H6添加依存性を示す。共に電子写真用感光体に必要
な比抵抗(ρ〜10′3ΩCrn)及び光感度(ρd/
l〜IOJ を有する組成比(補償領域)が存在する。
次に上記補償領域内から選ばれた組成でNH3ガス及び
B2H6ガスを添加したSi2H6ガスを原料ガスとし
て、電子写真用感光体ドラムを作製する。
表面が十分に平滑でかつ洗浄されたAt製ドラムを真空
槽内に入れ真空ポンプで真空引きしながら加熱用ヒータ
ーで基板温度全250°に保持し、到達真空度が1xl
O−6torrになるようにする。次に原料ガス5i2
H6=90sccrn、NH3=9sccm。
B2I]6(I]2希釈)=30secmk真空槽内に
導入しカス圧を1torrと一定にし13.56MHz
の高周波1aoowで印加し約2時間グロー放電プラズ
マを発生させドラム上にa−5iN:B:H膜を作製す
る0 以上のように作製されたa−5iN:B二H感光体ドラ
ム全帯電露光用実験装置に設置し+6.OKVのコロナ
放電によって正帯電を行い波長635nrn光量5−5
 p Wの発光ダイオードを用いて露光を行なったとこ
る帯電能〜40■/μm半減露光量約5erg/cri
の極めて良好な帯電露光特性を示し、また市販の複写機
に同一ドラムを設置し画像出しを行ったところ解像力に
秀れ階調再現性のよい解り]な高濃度の画像が得られた
。尚このドラムの膜厚は約25μmであった。
感光体特性にすぐれたドラムは、土に記した組成比以外
に第3図及び第4図の補償領域でも作製され、たとえ量
産中に何らかの原因で最適の組成比からすれても、B2
H6の流量を少々補正するたりで安定して良好なドラム
を作製することができ、生産性に秀れている。又512
H6にNH3やB2■I6を添加しても成膜速度はほと
んど変化しないため、添加用ガスによる主原料ガスの希
釈でドラム作製時間が延長される心配がなくSiH4ガ
スを原料とする場合に比べて5〜10倍の成膜速度が得
られ、経済性に秀れた安定生産が可能になる。特にSi
Hガスの代りに5i2116ガスを用いることによって
成膜速度が向上するため窒素及びボロンの添加効率が悪
くなり、原料ガス比の広範囲の領域で感光体に必要な比
抵抗が得られやすくなる。例えばS IH4ガスの場合
窒素添加用ガスとの混合比において比抵抗が極小になる
値がありそこでボロン添加用ガスを補償に必要なだけ添
加して感光体に必要な高抵抗化がなされているが、5j
2I]6カス全使用する場合成膜速度が速(添加効率が
悪いため、窒素添加する場合にS I H4の場合と同
し混合比の範囲では比抵抗の変化がゆるやかになり感光
体に必要な比抵抗を得る補償領域が実効的に増えたこと
になる。従って高抵抗化し得る窒素添加用ガス流量範囲
が広がったことになり組成の制御がしやすく生産性の面
で安定した材料を供給しつる。
く効果〉 以上本発明にL:hば電子写真用感光体に必要な電気的
のみならす機械的特性全備えた光導電層を速い速度で成
膜させることができ感光体製造のための生産性を著しく
一改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はcd(暗抵抗)、ρp(明抵抗)のNH3依存
性を示す図、第2図はcd、ρpのB2■I6依存性を
示す図、第3図及び第4図は異なるNH3流量における
ρd、ρpのB2H6依存性を示す図である。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦 (他2名)第1図 
第27゛ 第31 4゜図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)導電性支持体上に光導電層としてアモルファスセレ
    ンを形成してなる電子写真用感光体の製造法において、
    光導電層であるアモルファスソリコンは主原料ガスとし
    て512116(ジンラン)衾用いてグロー放電法によ
    り製造され、上記主原料カスに同時に窒素とボロンが添
    加され不飽和結合を水素又は水素及びフッ素で安定化し
    たことを特徴とする電子写真用感光体の製造方法。
JP59003798A 1984-01-10 1984-01-10 電子写真用感光体の製造方法 Pending JPS60146251A (ja)

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DE19853500381 DE3500381A1 (de) 1984-01-10 1985-01-08 Verfahren zur herstellung eines elektrophotographischen photorezeptors
GB08500649A GB2154013B (en) 1984-01-10 1985-01-10 Manufacturing electrophotographic photoreceptor comprising amorphous silicon
US06/902,042 US4666816A (en) 1984-01-10 1986-08-26 Method of manufacturing an amorphous Si electrophotographic photoreceptor

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US4666816A (en) 1987-05-19
GB2154013B (en) 1986-10-22
DE3500381A1 (de) 1985-07-18
GB2154013A (en) 1985-08-29
DE3500381C2 (ja) 1989-02-16

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