JPS6017451A - 複写機の作製方法 - Google Patents

複写機の作製方法

Info

Publication number
JPS6017451A
JPS6017451A JP13073884A JP13073884A JPS6017451A JP S6017451 A JPS6017451 A JP S6017451A JP 13073884 A JP13073884 A JP 13073884A JP 13073884 A JP13073884 A JP 13073884A JP S6017451 A JPS6017451 A JP S6017451A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
semiconductor layer
drum
copying machine
layer
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
Application number
JP13073884A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP13073884A priority Critical patent/JPS6017451A/ja
Publication of JPS6017451A publication Critical patent/JPS6017451A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

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】 この発明は静電複写機における選択的に静電気を帯電さ
せる板またはドラムに形成させる半導体の作製方法に関
する。
本発明は導電性基板上にPまたはN型の半導体の第1の
層を設け、該層上に真性または実質的に真性の半導体ま
たは半絶縁体の第2の層を積層して形成することにより
、帯電した電荷の表面電位を向上せしめたことに関する
。本発明はさらに、導電性基板またはドラムとPまたは
N型の半導体層とのオーム接触を良好にするため、プラ
ズマCVD法によりPまたはN型半導体層を形成するに
先立って、この表面の酸化物または汚物の除去を特にア
ルゴンまたは水素によりプラズマスパッタをして除去す
る工程を有せしめたものである。
さらに、IPまたはIN接合を有する半導体または半絶
縁体層上に静電荷を流し得る厚さの絶縁または半絶縁の
保護膜を積層し、帯電表面の安定化に努め、該股上に帯
電した静電荷と選択的に光励起された電荷とを再結合せ
しめ、またこの静電荷または光励起された多数キャリア
を裏面の導体に放電せしめることを特徴とする。
従来、静電複写機は真性の4電型のn−vr族化合物半
導体を光電効果を利用して選択的に静電気を帯電させる
層に用いていた。しかしこの方式は材料自体が公害物質
であり、かつ発ガン性物質が印刷されているに加えて、
光照射により発生した電荷によりすでに帯電した電荷と
の中和をコントラストを大にして(S/N比を大きくし
て)行わしめることには必ずしも満足していなった。
このため本発明はこの光電効果を有する半導体中にI−
N接合またはI−P接合を設け、半導体中に内部電界を
形成せしめ、さらにS/N比を増加せしめたこと、さら
に非公害物質である珪素またはその化合物を用いたこと
を特徴としている。
以下にその実施例を図面に従って説明する。
第1図は本発明を適用させるべき静電複写機の要素を示
したものである。即ち第1図(八)において、導電性基
板上に光導電性の半導体(1)が設けられている。さら
に第1図(B)に示す如く、この半導体上に静電気(3
)を均質に分布せしめた。図面では正の電荷を静電荷発
生源より放出して半導体(2)上に付着せしめている。
さらにこの後第1図(C)に示す如く光(5)を局部的
に照射すると、その光量及びその波長に従って照射され
た領域(6)。
(6”)、(6”)の静電気は導体(2)へと放出され
る。
加えて光励起で発生した電子・ボール対のうち図面では
負の電子がこの正の静電気と再結合して中和する。かく
して半導体上に選択的に静電気を分布せしめることがで
きた。
第2図はこの原理による回転ドラムになった半導体を用
いた静電複写機の原理を示している。
即ち回転ドラムの表面部分は導体と半導体との多層構造
に第1図と同様に設けられている。さらに静電発生源(
8)より放出された静電気はドラムの上面に(3)の如
く、均一に分布される。さらに光源(7)より物体(例
えば印刷された紙表面) (11)の反射光(5)がス
リット(9)を経てドラム上を照射する。すると照射さ
れた表面領域の半導体中で光起電力を発生し、その負の
電荷の再結合及び正の電荷の基板導体への放出により、
その反射光(5)に従って静電気(4)の濃淡ができる
。さらにこの回転ドラムの表面は(12)の部分にて炭
素粉またはそれと似質の混合物(1,0〜100μの粒
径)の黒わ)体をドラム表面上に分布せしめる。すると
、この粉体は静電気の量に比例してドラム表面に付着す
る。いわゆる「可視化」を行う。
さらにこのドラムの回転(スピードは1〜10秒/回転
)と同じスピードにてこの黒粉体は表面に接して被複写
体上に付着せしめる。この後、この紙(13)は焼付、
定着を経て複写が完成する。ドラムの表面に残存した粉
体はブラシ(14)により完全に除去した後最初の静電
発生源に至る。
第3図は従来より公知の非接合型の光導電性半導体(1
)のエネルギバンド図である。第3図(A’)において
、静電気(3)、裏面の導体(2)が設けられ、光照射
により電子・ボール対が形成される。この半導体(2)
はCdS等の化合物半導体であり真性であるため、フェ
ルミレベル(22)が中央に存在している。さらにこの
半導体(2)の表面に静電気が吸着して安定状態になっ
たエネルギバンド図が第3図(B)に示されている。
第4図は本発明の複写機用半導体(2)のエネルギバン
ド図である。即ちP型半導体(21)と真性または実質
的に真性の半導体(23)のN接合よりなる光導電性半
導体(2)よりなっている。裏面にはオーム接触をする
ように導体(1)が設けられ、またP型半導体はBまた
はInが高不純物濃度(0,1〜15原子χ)に添加さ
れて珪素または珪素と窒素または炭素との化合物(Si
sN4.−x O<X<4またはSiC,xO<X<1
)よりなる半導体または半絶縁体よりなっている。
裏面のP型半導体はこのBまたはInによる高不純物の
ためフェルミレベル(22)が縮退または縮退に近くな
り、その結果内部電界(24)を発生させ、ひいては表
面電位を100〜150v以上にさせることができた。
この第4図(八)に正の静電気(3)が吸着すると第4
図(B)の如く左下がりのエネルギハンド図となる。
かくの如き内部電界ができたため、ボールの裏面導体(
2)への拡散が10〜103倍も速くなり、結果として
この半導体(1)を従来より1/Z〜1/3の厚さの3
〜10μ±0.5μにすることも可能になり、省資源の
面よりも好ましい。加えて厚さが薄(なったため、裏面
導体との熱ストレスによるクラック等の発生も少なくな
り、より好ましがった。またこの裏面の導体をアルミニ
ュームとし軽量化を図った。さらに、このドラムの半導
体の作製をプラズマスパッタにより200〜500℃の
温度にて作製する場合、同一反応炉にて被膜形成の前に
オーム接触用シンターを実施することが可能である。
本発明のドラムの作製に用いたプラズマCVD装置の概
要を示す。
以下に本発明の作製工程を図面に従って示す。
この実施例でのドラム(42)は直径20〜40cm、
長さ25〜50cmを有しているものを用いた。このド
ラム(42)を0.1〜1凹/秒の速度にて被膜作製の
工程中に回転させた。このドラムの表面はアルミニュー
ムまたはその化合物よりなりミ表面の酸化アルミニュー
ムを珪化物気体を被膜化する前に、真空中でプラズマス
パッタにて計または計及びH2との混合気体により被膜
の被形成面をクリーニングして酸化物または汚物を除去
した。さらにこれに珪化物気体、例えばSiH4,S!
F4等を(40)より導入した。P型半導体を形成する
ため、111価の不純物であるB2116. InCl
+を同時にヘリューム等により希釈して導入じた。プラ
ズマを1〜50Mtlz、1〜]、0Gl12の周波数
で100W〜IK−のパワーを加え、第6図(B)の如
(ドラム(42)と電極(47) 、 (47’ )と
の間にプラズマ化を生ぜしめ、珪素元素を主成分とする
P型半導体がドラム上に被着するよう、このドラムを2
00〜500℃に加熱しつつかつDCプラズマCVDを
行った。さらにBz It b + I n CI 3
の導入を中止し、真性または実質的に真性の半導体を積
層した。
反応に際し珪化物気体特にシランを3〜30χ、11e
 = 97〜70χとし、さらにB、It6またはIn
Cl 3を0.1〜5χ導入する場合はその量に相当す
る希釈材であるヘリュームを少なくした。ヘリュームは
すべての気体中量も軽くかつ熱伝導率がAr等に比べて
約3倍も大きく、反応炉内の均熱化即ち被膜の膜質の均
一化にきわめて好ましい希釈ガスであった。
さらにlieはイオン化する時の電離電圧が21eVも
あり、他の気体の12〜15eVに比べてきわめて大き
く、結果としてプラズマ状態の持続に対tてもその寄与
が大であった。
さらにこの形成される被膜を半導体ではなく半絶縁体と
するためには、珪化物気体の導入と同時にアンモニアを
添加した。すると5i3Na−x(0<X<4)が形成
され、窒素が10〜5o原子χ添加されると、その被膜
はEgが2.0〜3.OeVと珪素(7)1.0〜1,
8eVよりも大きくすることができた。これで耐摩耗性
も向上する。本発明の静電複写機は単純な珪素ではなく
、窒素が10〜5o原子χ添加され、特にこの半導体の
静電気が吸着する表面またはその近傍に窒素の添加量を
大にした。がくすることにより静電気のリークによる漸
減が少なく、静電気を長時間半導体上または半絶縁体上
に保持することができた。
本発明の他の複写機用半導体構造を第5図に示す。
即ち第5図(A)はP型半導体層(21)とその上面の
真性または実質的に真性の半絶縁体(23)よりなり、
さらにその上面には電流を流し得る厚さの窒化珪素(S
i:+Na) (25)が30〜100人の厚さで形成
されている。この窒化珪素はエネルギハンド中が5.O
eVであり、酸化珪素に比べて硬く耐摩耗性に優れてい
るに加えて、その厚さを30〜100人と17<シても
電流を流すことができる。本発明において、第1図の反
応炉に対しシランの導入を中止してアンモニアのみを導
入しプラズマ化し、この半導体または半絶縁体の表面を
窒化して保護膜を形成することも有効である。
この保護膜(25)は炭化珪素であってもよい。
第5図(B)は半導体表面に対しシランにより半導体層
の形成と同時に窒素を30〜80χ原子χ漸増して添加
して形成した半絶縁膜(25)が形成されている。加え
て裏面ではP型の半導体が発生ずるホールの内部電界に
よる拡散を助長し、さらに光励起(20)によって発生
した電子と静電気(3)との再結合を可能にする範囲で
の半絶縁膜(24)が50〜500人の厚さに形成され
ている。
第7図は本発明の他の構造を示している。
即ち第7図(八)は導体基板(1)上にP型半導体(2
1)と真性または実質的に真性の半導体(23)とより
なる半導体層(1)、この上面に電流を流し得る厚さの
絶縁または半絶縁膜(26)ここでは窒化珪素を10〜
100人特に30〜50人とした。この上面に半導体の
クラスタ(50)、その上面に電流を流し得る厚さの第
2の絶縁または半絶縁膜(27)を(26)と同様の製
造方法で作製した。半導体のクラスタ(50)は50人
〜5μの直径をもつ塊状の半導体であり、また各クラス
タ間は電気的に絶縁されている。平均膜厚が50〜20
00人の厚さを有するこのクラスタは、シランのみを膜
(26)上にディポジットしてもよく、またはこの珪素
に0.1〜10原子χの窒素を添加した低級窒化物であ
ってもよい。
いずれにしても、一度半導体表面よりこの低いエネルギ
バンド構造の井戸(50)に静電荷が蒸積させた場合、
面方向に拡散しない程度に絶縁性があることが必要とな
る。第7図(八)は注入させた電荷に光照射(20)に
より発生した電子・ボール対のうちの少数キャリアが再
結合する場合であり、第7図(B)は正の静電荷(52
)が蓄積されて不揮発性にさせた場合である。この場合
、粉体(53)がこの静電荷に吸引されて静電荷の量に
比例して絶縁膜(27)の表面に吸着する。この第7図
(A) 、 (B)の構造の半導体層(1)においては
、プリントのたびに再び静電荷を蓄積させる必要がなく
、複数回プリントする複写機に対して好ましい結果が得
られる。
第7図(C)は第7図(B)と同様に半導体のクラスタ
または膜(50)を有したエネルギハンド的に井戸型構
造を有し、この井戸に静電荷を蓄積させる方法であるが
、その井戸を挟む膜(28) 、 (29)はプラズマ
CvD法で作製したため、そのエネルギエツジがソフト
になっている。この場合は窒素の添加量を調整してEg
ζ3〜4eVとすることができるため、被膜(2B’)
 、 (29)の膜厚を30〜500人と厚くしても光
照射による感光性を有していた。
以上の説明より明らかなごとく、本発明は従来のCdS
等の化合物半導体を用いた静電複写機に比べて安価な珪
素を主成分とした半導体とした。その半導体中、特にそ
の表面またはその近傍に窒素を添加して硬くし、耐摩耗
性を向上し、さらに静電気のリークを半導体を半絶縁化
することにより防止した。導体基板またはドラム近傍に
はP型の半導体を設け、I−P接合を作ることにより内
部電界を発生せしめ、S/N比即ち表面電位を100〜
200vとP型半導体層のない30〜70Vに比べ50
Vも高くすることができた・ 本発明の実施例においては正の静電気を帯びさせる場合
を主として示した。しかし負の静電気を帯びさせる場合
は接合をI−Nとするべく導体の第1の半導体層の導電
型を定めればよく、まったく逆符号の関係となる。
さらにこのドラム上での半導体または半絶縁体の被膜化
をドラムを回転しながらDCプラズマを利用して減圧C
VD法を用いたため、材料の反応炉の壁への付着による
ロスを少なくした等の特徴を有するもので、工業的にも
きめわて重要であると信する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる静電気の局部的な帯電の原理を示
したものである。 第2図はドラム式の静電複写機の原理を示したものであ
る。 第3図は従来の複写機用半導体のエネルギバンド図を示
す。 第4図、第5図は本発明の複写機相半°導体のエネルギ
バンド図を示す。 第6図は本発明の複写機を作るための製造装置の原理を
示している。 第7図は本発明の他の複写機用半導体または半絶縁体の
エネルギバンド図を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■、静電複写機における選択的に静電荷を帯電させる板
    またはドラムのプラズマ気相反応を用いた作製方法であ
    って、導電性の基板またはドラムの表面の酸化物または
    汚物を除去する工程と、珪化物気体とPまたはN型用不
    純物気体とを導入してPまたはN型の第1の半導体層を
    形成する工程と、該半導体層上に真性または実質的に真
    性の第2の半導体層を形成する工程とを有することを特
    徴とした複写機の作製方法。 2、特許請求の範囲第1項において、導電性基板または
    ドラムの酸化物または汚物は真空中でアルゴンまたは水
    素とアルゴンとによりプラズマスパッタをして除去した
    ことを特徴とする複写機の作製方法。
JP13073884A 1984-06-25 1984-06-25 複写機の作製方法 Pending JPS6017451A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13073884A JPS6017451A (ja) 1984-06-25 1984-06-25 複写機の作製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13073884A JPS6017451A (ja) 1984-06-25 1984-06-25 複写機の作製方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8680180A Division JPS5711351A (en) 1980-06-25 1980-06-25 Electrostatic copying machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6017451A true JPS6017451A (ja) 1985-01-29

Family

ID=15041442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13073884A Pending JPS6017451A (ja) 1984-06-25 1984-06-25 複写機の作製方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6017451A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54145537A (en) * 1978-05-04 1979-11-13 Canon Inc Preparation of electrophotographic image forming material
JPS56115573A (en) * 1980-02-15 1981-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Photoconductive element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54145537A (en) * 1978-05-04 1979-11-13 Canon Inc Preparation of electrophotographic image forming material
JPS56115573A (en) * 1980-02-15 1981-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Photoconductive element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0415938B2 (ja)
US5303007A (en) Printing apparatus for electrostatic photocopying
JPS6017451A (ja) 複写機の作製方法
JP2662707B2 (ja) ドラム形感光体の作製方法
JP2585964B2 (ja) 感光体の作製方法
JP2573150B2 (ja) 電子感光装置
JPS6017452A (ja) 複写機の作製方法
JP2617417B2 (ja) 電子写真用感光体
JPH0723962B2 (ja) ドラム形感光体の作製方法
US5070364A (en) Printing member for electrostatic photocopying
US4666803A (en) Photoconductive member for exhibiting photoconductivity upon illumination by electromagnetic light in the visible to ultraviolet range
JPH0629977B2 (ja) 電子写真用感光体
US5103262A (en) Printing member for electrostatic photocopying
JPH09120173A (ja) 感光体の作製方法
JPH0220095B2 (ja)
US5008171A (en) Printing member for electrostatic photocopying
US4999270A (en) Printing member for electrostatic photocopying
US5545503A (en) Method of making printing member for electrostatic photocopying
US4971872A (en) Electrostatic photocopying machine
JPS5853869A (ja) 光電変換装置作製方法
JPS5842061A (ja) 静電複写方式
US5144367A (en) Printing member for electrostatic photocopying
JPH0233145B2 (ja) Denshishashinkankotai
US4731314A (en) Printing member for electrostatic printing having a high crystallization region of an intrinsic semiconductor layer formed by irradiation with light and method of manufacturing thereof
KR860001162B1 (ko) 광전변환 반도체장치