JPS60235154A - Photosensitive body - Google Patents

Photosensitive body

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Publication number
JPS60235154A
JPS60235154A JP9207084A JP9207084A JPS60235154A JP S60235154 A JPS60235154 A JP S60235154A JP 9207084 A JP9207084 A JP 9207084A JP 9207084 A JP9207084 A JP 9207084A JP S60235154 A JPS60235154 A JP S60235154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
charge
photoreceptor
atoms
blocking layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP9207084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Yamazaki
山崎 敏規
Eiichi Sakai
坂井 栄一
Tatsuo Nakanishi
達雄 中西
Hiroyuki Nomori
野守 弘之
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP9207084A priority Critical patent/JPS60235154A/en
Publication of JPS60235154A publication Critical patent/JPS60235154A/en
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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stabilize high acceptance potential and to obtain superior light fatigue resisting characteristics by forming an electrostatic charge blocking layer, a charge transfer layer, and a charge generating layer, each layer being of a specified a-Si type, and incorporating a specified element in the charge generating layer and a specified amt. of O in said blocking layer. CONSTITUTION:The charge blocking layer 44 made of a-SiN hydride or fluoride is arranged under the charge generating layer 43 made of a-Si hydride or fluoride, and an element of group IIIa is added to the layer 43 to form an intrinsic semiconductor by the glow discharge in a diborane/monosilane flow rate ratio of 1-100ppm. The layer 44 contains O in an amt. of 1-20atomic% of the total of Si+C+O, and further, N in an amt. of 30-70atomic%. A surface modifying layer 45 made of a-SiC or a-SiN hydride and/or fluoride contg. C or N in an amt. of 10-70atomic% is formed on the layer 43. The incorporation of O in the blocking layer 44 can enhance both of the charge blocking function and dark resistance, reduce its temp. dependence, and maintain acceptance potential good by forming the intrinsic charge generating layer 43.

Description

【発明の詳細な説明】 1、産業上の利用分野 本発明は感光体、例えば電子写真感光体に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 1. Industrial Application Field The present invention relates to a photoreceptor, such as an electrophotographic photoreceptor.

2、従来技術 従来、電子写真感光体として、Se、又はSsにAs、
%Te、 Sb等をドープした感光体、ZnO’? C
dS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〇 一方、アモルファスシリコン(a−8L)を母体として
用いた電子写真感光体が近年になって提案されている。
2. Prior Art Conventionally, as an electrophotographic photoreceptor, Se or Ss is mixed with As,
%Te, Sb, etc. doped photoreceptor, ZnO'? C
Photoreceptors, etc. in which dS is dispersed in a resin binder are known. However, these photoreceptors are environmentally polluting and
There are problems with thermal stability and mechanical strength.On the other hand, electrophotographic photoreceptors using amorphous silicon (a-8L) as a matrix have been proposed in recent years.

 a−8iは、5t−8iの結合手が切れだいわゆるダ
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(H)で補償して5ilCH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われる。
a-8i has a so-called dangling bond in which the bond of 5t-8i is broken, and many localized levels exist within the energy gap due to this defect. For this reason, hopping conduction of thermally excited carriers occurs, resulting in a small dark resistance, and photoexcited carriers are trapped in localized levels, resulting in poor photoconductivity. Therefore, the dangling bonds are filled by compensating the defects with hydrogen atoms (H) and bonding 5ilCH.

このようなアモルファス水素化シリコン(以下、a−8
1:Hと称する。)の暗所での抵抗率は10”〜10@
Ω−cm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0 第1図には、上記のa−8l:)rを心材と1−だa−
8i系感光体を組込んだ電子写真複写機が示されている
。 この複写機によれば、キャビネット1の上部には、
原稿2を載せるガラス製原稿載置台3と、原稿2を覆う
プラテンカバー4とが配されている。 原稿台3の下方
では、光源5及び第1反射用ミラー6を具備した第1ミ
ラーユニツト7からなる光学走査台が図面左右方向へ1
u線移動可能に設けられており、原稿走査点と感光体と
の光路長を一定にするだめの第2ミラーユニツト20が
第1ミラーユニツトの速度に応じて移動し、原稿台3側
からの反射光がレンズ21、反射用ミラー8を介して像
担持体としての感光体ドラム9上へスリット状に入射す
るようになっている。 ドラム9の周囲には、コロナ帯
電器101現像器】1、転写部12、分離部13、クリ
ーニング部14が夫々(3) 配置されておシ、給紙箱15から各給紙ローラー16.
17を経て送られる複写紙18はドラム9のトナー像の
転写後に更に定着部19で定着され、トレイ35へ排紙
される。 定着部19テハ、ヒーター22を内蔵した加
熱ローラー23と圧着ローラー24との間に現像済みの
複写紙を通して定着操作を行なう。
Such amorphous hydrogenated silicon (hereinafter referred to as a-8
1: Referred to as H. ) has a resistivity in the dark of 10”~10@
Ω-cm, which is about 1 compared to amorphous Se.
It's even one millionth lower. Therefore, a photoreceptor made of a single layer of a-8i:H has problems in that the dark decay rate of the surface potential is high and the initial charging potential is low. However, on the other hand, when irradiated with light in the visible and infrared regions, the resistivity is greatly reduced, so it has extremely excellent characteristics as a photosensitive layer of a photoreceptor. ) r as heartwood and 1-daa-
An electrophotographic copying machine incorporating an 8i-based photoreceptor is shown. According to this copying machine, in the upper part of the cabinet 1,
A glass document mounting table 3 on which the document 2 is placed and a platen cover 4 that covers the document 2 are arranged. Below the document table 3, an optical scanning table consisting of a first mirror unit 7 equipped with a light source 5 and a first reflection mirror 6 is mounted 1 in the horizontal direction in the drawing.
The second mirror unit 20, which is provided so as to be movable along the u-line and is used to keep the optical path length between the document scanning point and the photoreceptor constant, moves in accordance with the speed of the first mirror unit, and the second mirror unit 20 moves in accordance with the speed of the first mirror unit, and The reflected light is made to enter a photosensitive drum 9 as an image carrier in a slit shape through a lens 21 and a reflecting mirror 8. Around the drum 9, a corona charger 101, a developing device 1, a transfer section 12, a separation section 13, and a cleaning section 14 are arranged (3), and each paper feed roller 16.
After the toner image is transferred from the drum 9, the copy paper 18 fed through the copy paper 17 is further fixed in a fixing section 19, and is discharged onto a tray 35. In the fixing section 19, the developed copy paper is passed between a heating roller 23 having a built-in heater 22 and a pressure roller 24 to perform a fixing operation.

しかしながら、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。
However, photoreceptors with a-8i:H surfaces are susceptible to surface chemical stability, such as the effects of long-term exposure to the atmosphere or moisture, and the effects of chemical species generated by corona discharge. , has not been sufficiently investigated so far.

 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。 一方、
アモルファス水素化炭化シリコン(以下、a−8iC:
 Hと称する。)について、その製法や存在が”Ph1
l。
For example, items that have been left for more than a month will be affected by moisture.
It is known that the receptor potential is significantly reduced. on the other hand,
Amorphous hydrogenated silicon carbide (hereinafter referred to as a-8iC:
It is called H. ), its manufacturing method and existence are “Ph1
l.

Mag 、 Vol 、 35”(1978)等に記載
されており、その特性として、耐熱性や表面硬度が高い
こと、a−8t:Hと比較して高い暗所抵抗率(10“
′〜101゛Ω−cm)を有すること、炭素量により光
学(4) 的エネルギーギャップが1.6〜2.8eVの範囲に亘
って変化すること等が知られている。 但、炭素の含有
によシバンドギャップが拡がるために長波長感度が不良
となるという欠点がある。
Mag, Vol. 35'' (1978), etc., and its characteristics include high heat resistance and surface hardness, and a high dark resistivity (10'') compared to a-8t:H.
It is known that the optical energy gap (4) varies over a range of 1.6 to 2.8 eV depending on the amount of carbon. However, the inclusion of carbon widens the bandgap, resulting in poor long-wavelength sensitivity.

こうしたa−8iC: Hとa−8i:Hとを組合せた
電子写真感光体は例えば特開昭55−127083号公
報において提案されている。 これによれば、a−8t
:H層を電荷発生(光導電)層とし、この電荷発生層下
にa −SiC: H層を電荷輸送層として設けた機能
分離型の2層構造を作成し、上層のa−8t:Hにより
広い波長域での光感度を得、かつa−8i:H層とへテ
ロ接合を形成する下層のa−8tC:Hにより帯電電位
の向上を図っている。
An electrophotographic photoreceptor combining such a-8iC:H and a-8i:H has been proposed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 127083/1983. According to this, a-8t
:A functionally separated two-layer structure was created in which the H layer was used as a charge generation (photoconductive) layer, and the a-SiC:H layer was provided as a charge transport layer below this charge generation layer, and the upper layer a-8T:H It aims to obtain photosensitivity in a wider wavelength range and to improve the charging potential by the lower layer a-8tC:H forming a heterojunction with the a-8i:H layer.

しかしながら、a−8t:I(層の暗減衰を充分に防止
できず、帯電電位はなお不充分であって実用性のあるも
のとはならない。
However, the dark decay of the a-8t:I layer cannot be sufficiently prevented, and the charging potential is still insufficient to be of practical use.

一方、特開昭57−52178号公報には、a−8i:
Hからなる電荷発生層上に第1のa −SiC: H層
を表面改質層として形成し、裏面上(支持体電極側)に
第2のa −SiC: H層を電荷ブロッキング層とし
て形成している。
On the other hand, JP-A-57-52178 discloses a-8i:
A first a-SiC:H layer is formed as a surface modification layer on the charge generation layer made of H, and a second a-SiC:H layer is formed on the back surface (support electrode side) as a charge blocking layer. are doing.

ところが、公知の感光体においては、特にa −8IC
:II″rJ!荷ブロッキング層について次の如き問題
点があることが判明した。
However, in known photoreceptors, especially a-8IC
:II″rJ! It has been found that the load blocking layer has the following problems.

即ち、公知のa−8iC:Hは暗抵抗ρの温度値在住が
大きく、このために高温では帯電電位の保持特性が劣化
して実用に供し得なくなり、しかも画像流れも生じ易い
。 こうした欠陥は、電荷ブロッキング層を公知のアモ
ルファス窒化シリコン(a−8IN )で形成した場合
にも同様に生じる。
That is, in the known a-8iC:H, the temperature value of the dark resistance ρ is large, and therefore the charging potential retention characteristic deteriorates at high temperatures, making it unusable for practical use, and image blurring is also likely to occur. These defects also occur when the charge blocking layer is formed of known amorphous silicon nitride (a-8IN).

3、発明の目的 本発明の目的は、高い帯電電位を安定に(特に高温又は
高湿下で)保持でき、かつ光疲労特性に優れた感光体を
提供することにある。
3. OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a photoreceptor that can stably maintain a high charging potential (particularly under high temperature or high humidity) and has excellent optical fatigue properties.

4、発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明による感光体は、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電荷発生層下に、アモ
ルファス水素化及び/又はフッ素化窒化シリコンからな
る電荷ブロッキング層が設けられている感光体において
、前記電荷発生層が周期表第■a族元素の含有によって
真性化されており、かつ前記電荷ブロッキング層が1〜
20atomicチの酸素(但、シリコン原子と窒素原
子と酸素原子との合計原子数を100 atomic 
%とする。)を含有していることを特徴とするものであ
る。
4. Structure of the invention and its effects, that is, the photoreceptor according to the invention has a charge blocking layer made of amorphous hydrogenated and/or fluorinated silicon nitride under a charge generation layer made of amorphous hydrogenated and/or fluorinated silicon. In the photoreceptor, the charge generation layer is made intrinsic by containing an element of group Ⅰa of the periodic table, and the charge blocking layer contains 1 to 1.
20 atomic oxygen (however, the total number of silicon atoms, nitrogen atoms, and oxygen atoms is 100 atomic
%. ).

本発明によれば、機能分離型の感光体であって、その電
荷ブロッキング層に1〜20 atomic q6の酸
素を含有せしめているので、電荷ブロッキング能を発揮
させながら、ρ1.を効果的に上昇させてρ。
According to the present invention, it is a functionally separated photoreceptor, and the charge blocking layer thereof contains 1 to 20 atomic q6 of oxygen, so that while exhibiting charge blocking ability, ρ1. effectively increasing ρ.

の温度依存性(dρ、/dT)を小さく抑えることがで
きる。 このため、帯電電位の保持特性が向上し、感光
体の使用可能な上限温度(上限湿度も同様)を高めるこ
とができるのである。 仮に、上記酸素含有量が1 a
tomic%未満であると酸素含有による効果が発揮さ
れず、また20 atomic %を越えると酸素が多
すぎてキャリアのモビリティ、即ち(μτ)が著しく低
下してし捷う。 従って、酸素含有量を1〜20 at
omic%に設定することが必須不可欠であり、特に5
〜15 atomlc %とするのが望ましい。 更に
、上記電荷発生層は周期表(7) 第]11’ a族元素の含有によって真性化されている
ので、高抵抗化(固有抵抗10″〜1o″Ω−cm)さ
れ、感光体の帯電電位を良好に保持するのに寄与してい
る。
The temperature dependence (dρ, /dT) of can be kept small. Therefore, the charging potential retention characteristics are improved, and the upper limit temperature (and the upper limit humidity) at which the photoreceptor can be used can be increased. If the above oxygen content is 1 a
If it is less than atomic %, the effect of oxygen content will not be exhibited, and if it exceeds 20 atomic %, there will be too much oxygen, and carrier mobility, that is, (μτ), will be significantly reduced. Therefore, the oxygen content should be reduced from 1 to 20 at
It is essential to set it to omic%, especially 5
It is desirable to set it to 15 atomlc%. Furthermore, since the charge generation layer is made intrinsic by containing the elements of group [11'a] of the periodic table (7), it has a high resistance (specific resistance of 10'' to 10'' Ω-cm), which reduces the charging of the photoreceptor. Contributes to maintaining good potential.

5、実施例 以下、本発明を実施例について詳細に説明する。5. Examples Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

第2図は本実施例にょるa−8l系電子写真感光体39
を示すものである。 この感光体39はA1等のドラム
状導電性支持基板41上に、酸素を1〜20 atom
ic%含有する、a−8iN : Hからなる電荷ブロ
ッキング層44と、周期表第Ha族元素、例えばホウ素
がドープされだa−8i:Hからなるl型(X性化され
た)電荷発生層43と、必要に応じて設けられかつアモ
ルファス水素化炭化又は窒化シリコン(a−8iC:H
又はa −SIN : H)或いはS i O*等の無
機物質からなる表面改質層45とが積層された構造から
なっている。 電荷発生層43は暗所抵抗率ρ、と光照
射時の抵抗率ρいとの比が電子写真感光体として充分大
きく光感度(特に可視及び赤外領域の光に対するもの)
が良好である。
FIG. 2 shows an A-8L electrophotographic photoreceptor 39 according to this embodiment.
This shows that. This photoreceptor 39 is arranged on a drum-shaped conductive support substrate 41 such as A1, and is provided with 1 to 20 atoms of oxygen.
a charge blocking layer 44 made of a-8iN:H containing ic%; and an l-type (X-characterized) charge generation layer made of a-8i:H doped with an Ha group element of the periodic table, such as boron. 43, and amorphous hydrogenated carbide or silicon nitride (a-8iC:H
or a-SIN:H) or a surface modification layer 45 made of an inorganic substance such as SiO*. The charge generation layer 43 has a ratio of resistivity ρ in the dark and resistivity ρ during light irradiation that is sufficiently large for an electrophotographic photoreceptor and has photosensitivity (particularly to light in the visible and infrared regions).
is good.

(8) また、周期表第]ma族元素、例えばホウ素を流腓比(
B、H,/SiH,)−1〜100p+耶でドーピング
することによって真性化すなわちl型化(固有抵抗を1
0゛〜10゛Ω−cm)L、高抵抗化できる。
(8) In addition, the periodic table [Ma group elements, such as boron]
By doping with B, H, /SiH, )-1 to 100p +
0゛~10゛Ω-cm)L, high resistance can be achieved.

この感光体39においては壕だ、本発明に基いて、a−
8iN:Hからなる電荷ブロッキング層44に酸素原子
をSt −1−N −1−0の総原子数1.00 at
omicチに対し1〜20 atomic%含有せしめ
ている。
In this photoreceptor 39, there is a trench, based on the present invention, a-
Oxygen atoms are added to the charge blocking layer 44 made of 8iN:H at a total number of St -1-N -1-0 atoms of 1.00 at
The content is 1 to 20 atomic% based on the omic.

この含有量範囲の酸素によって、電荷ブロッキング層4
2のρ、が高温(又は高湿)下でも高く々す、感光体と
しての帯電電位保持能が安定に保持される0 電荷ブロッキング層44の窒素原子含有量は30〜70
 atomic % (St −1−Hの総原子数を1
00 atomicチとする。)であるのが望ましく、
まだその膜厚は400〜4000 Aとするのが適切で
ある。
With this content range of oxygen, the charge blocking layer 4
The ρ of 2 is high even under high temperature (or high humidity), and the charging potential holding ability of the photoreceptor is stably maintained.The nitrogen atom content of the charge blocking layer 44 is 30 to 70.
atomic % (total number of atoms of St -1-H is 1
00 atomic. ) is preferable,
Still, it is appropriate that the film thickness be 400 to 4000 A.

また、上記した各層の厚みについては、電荷発生層42
は10〜30μm1ブロツキング層44は400A〜4
000 Aとするのがよい。 電荷発生層43が10μ
m未満であると帯電電位が充分でなく、まだ30μmを
越えることは実用上不充分である。 ブロッキング層4
4も400A未満であるとブロッキング効果が弱く、ま
た、4000 Aを越えると電荷輸送能が不良となり易
い。
Further, regarding the thickness of each layer described above, the charge generation layer 42
is 10 to 30 μm 1 Blocking layer 44 is 400A to 4
It is better to set it to 000 A. Charge generation layer 43 has a thickness of 10μ
If it is less than m, the charging potential will not be sufficient, and if it exceeds 30 μm, it is still insufficient for practical purposes. Blocking layer 4
When 4 is less than 400 A, the blocking effect is weak, and when it exceeds 4000 A, the charge transport ability tends to be poor.

上記表面改質層45は感光体の表面を改質してa−8i
系感光体を実用的に優れたものとするために設けるとよ
い。 即ち、表面での電荷保持と、光照射による表面電
位の減衰という電子写真感光体としての基本的な動作を
可能とするものである。
The surface-modified layer 45 is formed by modifying the surface of the photoreceptor.
It is preferable to provide this in order to make the photoreceptor of the system practically superior. That is, it enables the basic operations of an electrophotographic photoreceptor, such as charge retention on the surface and attenuation of the surface potential due to light irradiation.

従って、帯電、光減衰の繰返し特性が非常に安定となり
、長期間(例えば1力月以上)放置しておいても良好な
電位特性を再現できる。 a−8i:Hを表面とした感
光体の場合には、湿気、大気、オゾン雰囲気等の影響を
受け易く、電位特性の経時変化が生じ易くなる。 また
、a−8iC:H又はa−8iN:Hからなる表面改質
層45は表面硬度が高いために、現像、転写、クリーニ
ング等の工程における耐摩耗性があり、更に耐熱性も良
いことから粘着転写等の如く熱を付与するプロセスを適
用することができる。
Therefore, the repetitive characteristics of charging and optical attenuation become very stable, and good potential characteristics can be reproduced even if left for a long period of time (for example, one month or more). In the case of a photoreceptor having a-8i:H as a surface, it is easily affected by humidity, air, ozone atmosphere, etc., and the potential characteristics tend to change over time. In addition, since the surface modified layer 45 made of a-8iC:H or a-8iN:H has high surface hardness, it has abrasion resistance in processes such as development, transfer, and cleaning, and also has good heat resistance. Processes that apply heat, such as adhesive transfer, can be applied.

このような優れた効果を総合的に奏するためには、a−
8iC: H又はa −SiN : I(の炭素又は窒
素組成を選択することが重要である。 即ち、炭素又は
窒素原子含有量が5i−1−C(又はN)−100俤と
しだとき10〜70 atomic %であることが望
ましい。 C又はN含有量が10%以上であると、上記
しだ比抵抗が所望の値となり、かつ光学的エネルギーギ
ャップがほぼ2.OeV以上となり、可視及び赤外光に
対しいわゆる光学的に透明な窓効果により照射光はa−
8t:H層(電荷発生層)43に到達し易くなる。 し
かし、C又はN含有針が10チ未満では、比抵抗が所望
の値以下となり品く、かつ一部分の光は表面層45に吸
収され、感光体の光感度が低下し易くなる。 また、C
又はN含有量が70%を越えると層の炭素又は窒素量゛
が多くなり、半導体特性が失なわれ易い上にa −8i
C:H膜又はa−8iN : H膜をグロー放電法で形
成するときの堆積速度が低下し易いので、C又はN含有
量は70チ以下とするのがよい。
In order to achieve such excellent effects comprehensively, a-
It is important to select the carbon or nitrogen composition of 8iC: H or a-SiN: I (i.e., when the carbon or nitrogen atom content reaches 5i-1-C (or N)-100 Desirably, it is 70 atomic %. When the C or N content is 10% or more, the above-mentioned sheath resistivity becomes the desired value, and the optical energy gap becomes approximately 2.0eV or more, and the visible and infrared Due to the so-called optically transparent window effect, the irradiated light is a-
8t: It becomes easier to reach the H layer (charge generation layer) 43. However, if the number of C or N-containing needles is less than 10 inches, the specific resistance will be less than a desired value, and a portion of the light will be absorbed by the surface layer 45, making it easy for the photosensitivity of the photoreceptor to decrease. Also, C
Alternatively, if the N content exceeds 70%, the amount of carbon or nitrogen in the layer increases, and the semiconductor properties are likely to be lost.
C:H film or a-8iN: Since the deposition rate when forming the H film by the glow discharge method tends to decrease, the C or N content is preferably 70 or less.

また、a−8iC:H又はa−8iN : H層45の
(11) 膜厚を40OA≦t≦500OAの範囲内(特に400
A≦t < 2000 A )に選択することも重要で
ある。
In addition, the (11) film thickness of the a-8iC:H or a-8iN:H layer 45 is within the range of 40OA≦t≦500OA (especially 400OA
It is also important to select A≦t<2000 A).

即ち、その膜厚が500OAを越える場合には、残留電
位■8が高くなりすぎかつ光感度の低下も生じ、a−8
l系感光体としての良好な特性を失ない易い。
That is, if the film thickness exceeds 500OA, the residual potential (8) becomes too high and the photosensitivity decreases, resulting in a-8
It does not easily lose its good characteristics as an l-based photoreceptor.

また、膜厚を400A未満とした場合には、トンネル効
果によって電荷が表面上に帯電されなくなるため、暗減
衰の増大や光感度の低下が生じてしまう。
Furthermore, if the film thickness is less than 400 Å, charges will no longer be charged on the surface due to the tunnel effect, resulting in an increase in dark decay and a decrease in photosensitivity.

なお、上記の各層は水素を含有することが必要である。Note that each of the above layers needs to contain hydrogen.

 特に、電荷発生層43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、10〜30 atomi
c %であるのが望ましい。
In particular, the hydrogen content in the charge generation layer 43 is essential for compensating for dangling bonds and improving photoconductivity and charge retention, and is in the range of 10 to 30 atoms.
It is desirable that it is c%.

この含有量範囲は表面改質層45、ブロッキング層44
も同様である。 また、電荷発生層43へのドーピング
不純物として、ボロン以外にもA/。
This content range includes the surface modification layer 45 and the blocking layer 44.
The same is true. In addition to boron, A/ may be used as a doping impurity for the charge generation layer 43.

GaXIn、T1等の周期表第ff1a族元素を使用で
きる。
Group ff1a elements of the periodic table, such as GaXIn and T1, can be used.

次に、上記した感光体(例えばドラム状)の製(12) 遣方法及びその装置(グロー放電装置)を第3図につい
て説明する。
Next, a method for manufacturing (12) the above-mentioned photoreceptor (for example, drum-shaped) and its apparatus (glow discharge device) will be explained with reference to FIG.

この装置51の真空槽52内では、ドラム状の基板41
が垂直に回転可能にセットされ、ヒーター55で基板4
1を内側から所定温度に加熱し得るようになっている。
Inside the vacuum chamber 52 of this device 51, a drum-shaped substrate 41
is set so as to be vertically rotatable, and the substrate 4 is heated by a heater 55.
1 can be heated to a predetermined temperature from the inside.

 基板41に対向してその周囲に、ガス導出口53付き
の円筒状高周波電極57が配され、基板41との間に高
周波電源56によりグロー放電が生ぜしめられる。 な
お、図中の62はS i Ha又はガス状シリコン化合
物の供給源、63はO3又はガス状酸素化合物の供給源
、64はCII。
A cylindrical high frequency electrode 57 with a gas outlet 53 is disposed around and facing the substrate 41, and a glow discharge is generated between the electrode 57 and the substrate 41 by a high frequency power source 56. In addition, 62 in the figure is a supply source of S i Ha or a gaseous silicon compound, 63 is a supply source of O3 or a gaseous oxygen compound, and 64 is a CII.

等の炭化水素ガス又はNH,、N1等の窒素化合物ガス
の供給源、65はAr等のキャリアガス供給源、66は
不純物ガス(例えばB、H,)供給源、67は各流量計
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A/基板41の表面を清浄化した後に真空槽
52内に配置し、真空槽52内のガス圧が10−@To
rrとなるように調節して排気し、かつ基板41を所定
温度、特に100〜350℃(望ましくは150〜30
0℃)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、S i Ha又はガス状シリコ
ン化合物、B、:E(、、CH。
65 is a carrier gas supply source such as Ar, 66 is an impurity gas (B, H, etc.) supply source, and 67 is each flow meter. . In this glow discharge device, first, the surface of a support, for example, A/substrate 41 is cleaned, and then placed in a vacuum chamber 52, and the gas pressure in the vacuum chamber 52 is set to 10-@To.
The substrate 41 is heated to a predetermined temperature, particularly 100 to 350°C (preferably 150 to 30°C).
Heat and maintain at 0℃). Then, using a high purity inert gas as a carrier gas, S i Ha or a gaseous silicon compound, B,:E(,,CH).

(又はNU、、N、 )、0.を適宜真空槽52内に導
入し、例えば0.01〜10 Torrの反応圧下で高
周波電源56により高周波電圧(例えば13.56 M
Hz )を印加する。 これによって、上記各反応ガス
を電極57と基板41との間でグロー放電分解し、0含
有a −SiN : H,ボロンドープドa Sl:H
%a−8iC: H又はIL−8IN:Hを上記の層4
4.43.45として基板上に連続的に(即ち、第2図
の例に反応して)堆積させる。
(or NU,,N, ), 0. is appropriately introduced into the vacuum chamber 52, and a high frequency voltage (for example, 13.56 M
Hz) is applied. As a result, each of the above reaction gases is decomposed by glow discharge between the electrode 57 and the substrate 41, and 0-containing a-SiN:H, boron-doped aSl:H
%a-8iC:H or IL-8IN:H above layer 4
4.43.45 on the substrate sequentially (ie, in response to the example of FIG. 2).

上記製造方法においては、支持体上にa−8t系の層を
製膜する工程で支持体温度を100〜350℃としてい
るので、感光体の膜質(特に電気的特性)を良くするこ
とができる。
In the above manufacturing method, the support temperature is set at 100 to 350°C in the step of forming the a-8t layer on the support, so the film quality (especially electrical properties) of the photoreceptor can be improved. .

なお、上記のa−81系感光体の各層の形成時に於て、
ダングリングボンドを補償するためには、上記したHの
代りに、或いはHと併用してフッ素をSiF、等の形で
導入し、a−8i : F、 a−8t:H:F、 a
−8iN:F、 a−8iN:I(:F、 a −8i
C: F、 a−8iC: H: Fとすることもでき
る。
In addition, when forming each layer of the above a-81 series photoreceptor,
In order to compensate for dangling bonds, fluorine is introduced in the form of SiF, etc. in place of the above H or in combination with H, and a-8i: F, a-8t: H: F, a
-8iN:F, a-8iN:I(:F, a -8i
C: F, a-8iC: H: F can also be used.

この場合のフッ素量は(15〜10 atomic%が
望ましい。
In this case, the amount of fluorine is preferably 15 to 10 atomic%.

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。
The above manufacturing method is based on the glow discharge decomposition method, but there are also methods such as sputtering method, ion blating method, and method of evaporating St while introducing activated or ionized hydrogen in a hydrogen discharge tube. ←In particular, Japanese Patent Application Laid-open No. 56-78413 (Japanese Patent Application No. 152-1983) filed by the present applicant
The above photoreceptor can also be manufactured by the method of No. 455).

第4図は、本発明による感光体を上記特開昭56−78
413号の蒸着法により作成するのに用いる蒸着装置を
示すものである。
FIG. 4 shows a photoreceptor according to the present invention in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-78.
413 shows a vapor deposition apparatus used for fabrication by the vapor deposition method of No. 413.

ペルジャー71は、バタフライバルブ72ヲ有スる排気
管73を介して真空ポンプ(図示せず)を接続し、これ
により当該ペルジャー71内を例えば10−“〜10”
−’TorrO高真空状態とする。 当該ペルジャー7
1内には基板41を配置してこれをヒーター75により
温度100〜350℃、好ましくは150〜300℃に
加熱すると共に、直流電源76に(15) より基板1に0〜−10kV、好ましくは−1〜−6k
Vの直流負電圧を印加する。 a−8t:H層43を形
成するには、出口が基板41と対向するようペルジャー
71に接続して設けた水素ガス放電管77より活性水素
及び水素イオンをペルジャー71内に導入1〜ながら、
基板41と対向するよう設けたシリコン蒸発源78及び
アルミニクム蒸発源79を加熱すると共に上方のシャッ
ターSを開く0a−8iC:H層45を形成するには、
CI(、の供給下で、シリコンを蒸発させる。 また、
電荷ブロッキング層44は、CH,に代えてNH,、更
には0゜の供給下でシリコン78を蒸発させればよい。
The Pel jar 71 is connected to a vacuum pump (not shown) via an exhaust pipe 73 having a butterfly valve 72, thereby pumping the inside of the Pel jar 71, for example, from 10 to 10.
-'TorrO high vacuum state. The Pelger 7
A substrate 41 is placed inside the substrate 1 and heated to a temperature of 100 to 350°C, preferably 150 to 300°C by a heater 75, and a DC power source 76 (15) applies a voltage of 0 to -10 kV to the substrate 1, preferably. -1~-6k
A negative DC voltage of V is applied. a-8t: To form the H layer 43, active hydrogen and hydrogen ions are introduced into the Pel jar 71 from a hydrogen gas discharge tube 77 connected to the Pel jar 71 so that its outlet faces the substrate 41.
To form the 0a-8iC:H layer 45, the silicon evaporation source 78 and the aluminum evaporation source 79 provided to face the substrate 41 are heated and the upper shutter S is opened.
Evaporate the silicon under the supply of CI (,
The charge blocking layer 44 may be formed by evaporating silicon 78 while supplying NH instead of CH, or even at 0°.

CH,、NH,、Otは放電管7oを介して活性化して
適宜導入するとよい。
CH, NH, and Ot may be activated and introduced as appropriate via the discharge tube 7o.

上記の放電管77.70の構造を例えば放電管77につ
いて示すと、第5図の如く、ガス入口81を有する筒状
の一方の電極部材82と、この一方の電極部材82を一
端に設けた、放電空間83を囲む例えば筒状ガラス製の
放電空間部材84と、この放電空間部材84の他端に設
けた、出口85を有す(16) るリング状の他方の電極部材86とより成り、前記一方
の電極部材82と他方の市、極部材86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81を
介して供給された例えば水素ガスが放電空間83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85より排出される。 
この図示の例の放電空間部材82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、87.88が冷却
水入口及び出口を示す。 89は一方の電極部材82の
冷却用フィンである。 上記の水素ガス放電管77にお
ける電極間距離は10〜15cmであり、印加電圧は6
00■、放電空間83の圧力は10−” Torr程度
とされる。
The structure of the discharge tube 77, 70 is shown for example in the case of the discharge tube 77, as shown in FIG. , a discharge space member 84 made of, for example, cylindrical glass, surrounding a discharge space 83, and a ring-shaped other electrode member 86 provided at the other end of the discharge space member 84 and having an outlet 85 (16). By applying a DC or AC voltage between the one electrode member 82 and the other electrode member 86, for example, hydrogen gas supplied via the gas port 81 causes a glow discharge in the discharge space 83. As a result, active hydrogen consisting of hydrogen atoms or molecules activated by electron energy and ionized hydrogen ions are discharged from the outlet 85.
The discharge space member 82 in this illustrated example has a double pipe structure and is configured to allow cooling water to flow therethrough, and reference numerals 87 and 88 indicate a cooling water inlet and an outlet. 89 is a cooling fin for one electrode member 82. The distance between the electrodes in the hydrogen gas discharge tube 77 is 10 to 15 cm, and the applied voltage is 6 cm.
00■, the pressure in the discharge space 83 is about 10-'' Torr.

以下、本発明を具体的な実施例について説明するO グロー放電分解法により、ドラム状Al支持体上に第2
図の構造の電子写真感光体を作製した。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples. By the O glow discharge decomposition method, a second
An electrophotographic photoreceptor having the structure shown in the figure was manufactured.

即ち、まず、支持体である例えば平滑な表面をもつドラ
ム状Al基板41の表面を清浄化した後に、第3図の真
空槽52内に配置し、真空槽52内のガス圧が10”−
”Torrとなるように調節して排気し、かつ基板41
を所定温度、特に100〜350℃(望ましくは150
〜300℃)に加熱保持する。 次いで、高純度のAr
ガスをキャリアガスとして導入し、0.5 Torrの
背圧のもとて周波数13.56MHzの高周波電力を印
加し、10分間の予備放電を行った。 次いで、SiH
4とNH,と0.からなる反応ガスを導入し、流量比4
:1:6:1の(Ar +SiH,−1−NH,+ O
,)混合ガスをグロー放電分解することにより、0含有
電荷ブロッキング機能を担うブロッキング層44を形成
する。 引き続き、NH,,0,を供給停止しB、H,
を導入しなからS iH4を放電分解し、所定厚さのa
−8L:H層43を形成した。 引き続いて、流量比4
:1:6の(Ar+ stu、 + c■、 )混合ガ
スと共にグロー放電分解し、所定厚さのa−8iC:H
表面保護層45を更に設け、電子写真感光体を完成させ
た。 この感光体を用いて、複写機(U−Bix 30
00改造機:小西六写真工業(株)製)により画像出し
を行なった結果、解像度、階調性がよく、画障濃度が高
く、カブリのない鮮明な画像が得られた。 また、20
万回の繰り返し複写を行なっても、安定した良質な画像
が続けて得られた。
That is, first, after cleaning the surface of a support, for example, a drum-shaped Al substrate 41 having a smooth surface, it is placed in a vacuum chamber 52 in FIG. 3, and the gas pressure in the vacuum chamber 52 is set to 10"-
"Torr" and exhaust the air, and the substrate 41
at a predetermined temperature, especially 100 to 350°C (preferably 150°C)
-300°C). Next, high purity Ar
A gas was introduced as a carrier gas, a high frequency power of 13.56 MHz was applied under a back pressure of 0.5 Torr, and preliminary discharge was performed for 10 minutes. Then, SiH
4 and NH, and 0. A reaction gas consisting of
:1:6:1 (Ar +SiH, -1-NH, +O
,) By decomposing the mixed gas by glow discharge, a blocking layer 44 having a zero-containing charge blocking function is formed. Subsequently, the supply of NH,,0, is stopped and B, H,
The SiH4 is decomposed by discharge without introducing
-8L: H layer 43 was formed. Subsequently, the flow rate ratio 4
: Glow discharge decomposition with a 1:6 (Ar + stu, + c■, ) mixed gas to form a-8iC:H of a predetermined thickness.
A surface protective layer 45 was further provided to complete the electrophotographic photoreceptor. Using this photoreceptor, a copying machine (U-Bix 30
00 modified machine (manufactured by Konishiroku Photo Industry Co., Ltd.), a clear image with good resolution and gradation, high image density, and no fog was obtained. Also, 20
Stable, high-quality images were continuously obtained even after repeated copying 10,000 times.

即ち、試験に際しては、上記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(株)製)に装着し、帯電器の放電電極に対する印
加電圧を+あるいは一6kVとし、10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、2秒間の暗減衰後、帯電電位
を1/2に減衰せしめるために必要々照射光量を生滅露
光ILE1/2(1uxe 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寿り、
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V;、(V )と称する。
That is, during the test, the electrophotographic photoreceptor prepared as described above was attached to an electrometer model 5P-428 (manufactured by Kawaguchi Electric Co., Ltd.), and the voltage applied to the discharge electrode of the charger was set to + or -6 kV. , perform a charging operation for 10 seconds, set the charged potential of the photoreceptor surface immediately after this charging operation to Vo (V ), and after dark decay for 2 seconds, reduce the amount of irradiation light necessary to attenuate the charged potential to 1/2. The exposure ILE was set to 1/2 (1 uxe sec). The light attenuation curve of the surface potential becomes flat at a certain finite potential,
Although it may not become completely zero, this potential is called a residual potential V; (V).

各層の組成を種々変化させたところ、下記表に示す結果
が得られた。 これによれば、電荷ブロッキング層のO
含有量を1〜20 atomic %とし、(19) 電荷発生層をBドープにより真性化すれば、感光体の電
子写真特性が大きく向上し、温度依存性が減少すること
が分る。 なお、画質については、◎は画像鮮明、○は
画像良好、Δは画質が実用上採用可能、×は画質が実用
上採用不可を夫々示す。
By varying the composition of each layer, the results shown in the table below were obtained. According to this, O of the charge blocking layer
It is found that when the content is 1 to 20 atomic % and the charge generation layer (19) is made intrinsic by doping with B, the electrophotographic properties of the photoreceptor are greatly improved and the temperature dependence is reduced. Regarding the image quality, ◎ indicates that the image is clear, ◯ indicates that the image is good, Δ indicates that the image quality can be practically adopted, and × indicates that the image quality cannot be practically adopted.

(以下余白、次頁に続く) (20)(Margin below, continued on next page) (20)

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の電子写真複写機の概略断面図である。 第2図〜第5図は本発明の実施例を示すものであって、 第2図はa−8i系感光体の断面図、 第3図はグロー放電装置の概略断面図、第4図は真空蒸
着装置dの概略断面図、第5図はガス放電管の断面図 である。 なお、図面に示された符号において、 39・・・・・・・・・・・・・・・・・・a−8i系
感光体41・・・・・・・−・・・・・・・・・・支持
体(基板)43・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷発生層44・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電荷ブロッキング層45・・・・・・・・・・・・・・
・・・・表面改質層55・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ヒーター56・・・・・・・・・・・・・・・
・−・高周波電源57・・・・・・・・・・・・・・・
・・・電極62〜66・・・・・・・・・各ガス供給源
70.77・・・・・・・・・ガス放電管78.79・
・・・・・・・・・蒸発源である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏
FIG. 1 is a schematic sectional view of a conventional electrophotographic copying machine. 2 to 5 show examples of the present invention, in which FIG. 2 is a sectional view of an a-8i photoreceptor, FIG. 3 is a schematic sectional view of a glow discharge device, and FIG. 4 is a schematic sectional view of a glow discharge device. A schematic cross-sectional view of the vacuum evaporation apparatus d, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the gas discharge tube. In addition, in the symbols shown in the drawings, 39......A-8i type photoreceptor 41...・・・・Support body (substrate) 43 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Charge generation layer 44・・・・・・・・・・・・・・・
Charge blocking layer 45・・・・・・・・・・・・・・・
...Surface modified layer 55...
・・・Heater 56・・・・・・・・・・・・・・・
・−・High frequency power supply 57・・・・・・・・・・・・・・・
...Electrodes 62 to 66......Each gas supply source 70.77......Gas discharge tube 78.79.
・・・・・・・・・It is a source of evaporation. Agent Patent Attorney Hiroshi Aisaka

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アモルファス水素化及び/又はフッ素化シリコンか
らなる電荷発生層下に、アモルファス水素化及び/又は
フッ素化窒化シリコンからなる電荷ブロッキング層が設
けられている感光体において、前記電荷発生層が周期表
第1[a族元素の含有によって真性化されておシ、かつ
前記電荷ブロッキング層が1〜20 atomie %
の酸素(但、シリコン原子と窒素原子と酸素原子との合
計原子数を100100ato %とする。)を含有し
ていることを特徴とする感光体。 2、電荷発生層が、ジボランとモノシランとをジポラン
/モノシラン−1〜100 Pの流量比で供給する条件
下でのグロー放電分解によって形成されたものである、
特許請求の範囲の第1項に記載した感光体。 3、電荷ブlff7キ/グ層が30〜70 atomi
c %の窒素(但、シリコン原子と窒素原子との金側原
子数を100 atomicチとする。)を特徴する特
許はフッ素化炭化(又は窒化)シリコンからなりかつ炭
素又は窒素含有量が10〜70 atomicチ(但、
シリコン原子と炭素又は窒素原子との合計原子数を10
0 atomic %とする。)である表面改質層が設
けられている、特許請求の範囲の第1項〜第3項のいず
れか1項に記載した感光体。
[Scope of Claims] 1. A photoreceptor in which a charge blocking layer made of amorphous hydrogenated and/or fluorinated silicon nitride is provided under a charge generation layer made of amorphous hydrogenated and/or fluorinated silicon, The charge generation layer is made intrinsic by containing an element of group 1 [a] of the periodic table, and the charge blocking layer contains 1 to 20 atomic%.
(However, the total number of atoms of silicon atoms, nitrogen atoms, and oxygen atoms is 100100 ato %.). 2. The charge generation layer is formed by glow discharge decomposition under conditions where diborane and monosilane are supplied at a flow rate ratio of 1 to 100 P of diporane/monosilane.
A photoreceptor according to claim 1. 3.Charge block LFF7K/G layer is 30-70 atoms
The patent is characterized by fluorinated carbide (or nitride) silicon and has a carbon or nitrogen content of 10 to 70 atomic chi (however,
The total number of silicon atoms and carbon or nitrogen atoms is 10.
It is set to 0 atomic%. ) The photoreceptor according to any one of claims 1 to 3, wherein the photoreceptor is provided with a surface-modified layer.
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