JPS60249154A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

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JPS60249154A
JPS60249154A JP10466684A JP10466684A JPS60249154A JP S60249154 A JPS60249154 A JP S60249154A JP 10466684 A JP10466684 A JP 10466684A JP 10466684 A JP10466684 A JP 10466684A JP S60249154 A JPS60249154 A JP S60249154A
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JP
Japan
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layer
barrier layer
photoconductive
amorphous
photoconductive member
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Pending
Application number
JP10466684A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Matsuo
武 松尾
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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)

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】 [発明の技術分野] 本発明は電子写真特性が優れた光導電部材に関し、更に
詳しくは、残留電位が低くなり繰返し露光を行なっても
その特性劣化を起さない光導電部材に関する。
[発明の技術的背景とその問題点〕 Anのような導電材料で構成された導電性支持体の上に
各種の光導電物質の層を形成してなる光導電部材は、電
子写真感光体として汎用されている“。
光導電層を構成する物質としては、非晶質シリコン(a
−9iと記す)、非晶質セレン若しくはセレン−テルル
系の合金、硫酸カドミウム、若しくは酸化亜鉛、又はポ
リビニルカルバゾール、トリニトロフロオレンのような
有機感光体が知られているが、これらの物質のうち、a
−9iは、他の物質に比べて、■光感度に優れる、■耐
湿、耐熱性に債れ耐環境性が良好である、■耐摩耗性が
良好である、■製造時若しくは使用時における公害問題
発゛生の虞れがない、などの理由により賞月されている
しかしながら、このa−9il!%を備えた光導電部材
にも次のような問題がある。
すなわち、導電性支持体の上に直接このa−Si膜を光
導電層として形成した光導電部材を電子写真感光体−と
じて用いた場合、この光導電層の暗減衰が速く、例えば
通常汎用されているカールソン方式の電子写真法では良
質の画像形成ができないという問題である。
したがって、このa−3i層の暗減衰を小さくすること
、換言すれば、a−Si層の電荷保持率を高めることが
必要である。ところで、この暗減衰は、a−9i層を支
持する導電性支持体の側から該a−3i層に電荷が注入
されることによって発生する現象であるから、この暗減
衰の減少のためには、とりもなおさず導電性支持体から
の電荷注入を阻止することが不可欠になる。
このようなことから、導電性支持体と光導電層との間に
、注入されてくる電荷をブロックするためのソロッキン
グ層(障壁層)を設けることが提案されている(応用物
理学会・報告、アブストラクト No 2a−R−1,
111713年10月 2日)。
ここで提案されている障壁層は、a−9iに種々の元素
をドーピングして構成した層である。すなわち、ホウ素
(B)をドーピングしたa−9iはp型半導体となるの
で、それは導電性支持体からの電子に対しブロクキング
効果を有し、またリン(P)をドーピングしたa−8i
はn型半導体なので正孔の柱入に対しブロッキング効果
を有している。
しかしながら、例えばBをドーピングしたa−Siは、
そのフェルミ準位がいまだa−3iの価電子帯よりも約
9.4eV程高い。
したがって、このフェルミ準位を更に価電子帯の電位の
側に近づければ、つまりそのバンドギャップを一層小さ
くすることができれば、この障壁層の上にある光導電層
の残留電位を一層小さくすることが可能になり、暗減衰
を小たらしめて電子写真特性の向上を進めることが期待
できる。
[発明の目的] 本発明は光導電層の残留電位が一層小さく、したがって
電子写真特性が従来にまして更に向上した光導電部材の
提供を目的とする。
[発明の概要1 本発明者は上記した知見を基礎にして、光導電層の残留
電位の低下に資する障壁層の物質に関し種々、の検討を
加えた結果、後述する物質はその効果大であるとの事実
を見出し、本発明の光導電部材を開発するに到った。
すなわち、本発明の光導電部材は、導電性支持体と光導
電層の間に障壁層を有する光導電部材であって、該障壁
層が、シリコン、ゲルマニウム。
周期律表mb族元素及び水素を必須成分とする非晶質又
は微結晶質物質の層であることを特徴とする。 ′ まず、導電性支持体としては、この技術分野で通常支持
体として使用されるものであれば何であってもよく格別
限定されるものではない。また、光導電層としては、 
a−3i層、a−9i−GeJlやこれらが炭素、窒素
、酸素のいずれか一つ以上の元素で化学修飾された材料
などをあげることができるが、これらのうち、a−3i
層、a−8i−Ge層などは好適なものである。
本発明にかかる障壁層は、上記した導電性支持体の上に
膜状に形成された層であって、シリコン(Si)、ゲル
マニウム(Ge) 、周期律表mb族元素及び水素()
l)を必須成分とし、全体が非晶質又は微結晶質組織か
ら成っている。具体的には、次式: a−9it、Ge
、Hy(” b)2(m bは周期律表■b族元素を表
すし、 ”+y、2はいずれも各元素の原子%を表わす
)で示される組成のものである。
ここで、Geは障壁層のバンドギャップ(Eg)の大小
に影響を与えその制御を可能にする成分である。その存
在割合は、原子%Xで表わして0.05≦X≦0.5の
範囲内にあることが好ましい。
Xが0.5を超えると、膜特性いわゆる電荷が膜中を走
行する特性が悪化し感光特性が劣化するような問題が生
じ、また、Xが0.05より小さい場合にはEg制御の
困難性が増す。
■は後述する製造方法の結果障壁層に混在する成分であ
って、その存在割合は、原子%yで表わして5≦y≦3
0の範囲内にあることが好ましい。
yがこの範囲を外れるということは、他の必須成分が好
ましい存在割合でこの障壁層に存在していないというこ
とを表わす。
mb族元素は、Geの作用と一体となってEgの低下に
資する成分である。これら元素のうち、とくにBは有効
である。mb族元素の存在割合は、原・子%2で表わし
て0.01≦2≦0.1の範囲内にあることが好ましい
。2が0.1を超えると、膜質が悪くなりドラムへの付
着性が悪化するような問題が生じ、また、2が0.Ol
より小さい場合にはEg低下に資することがない。
他の必須成分はa−9iである。その存在割合は、Ge
の存在割合Xにだいし、1−x原子%量であることが好
ましい。
本発明にかかる障壁層は以上の4成分を必須とするが、
更に、ここに、化学修飾物質として、炭素(C)、窒素
(N)、酸素(0)のいずれか1つ又は2種以上を含ん
でいてもよい。このような化学修飾物質は、製造の過程
(後述)で用いる原料ガスから導入されるものである。
このような物質が存在しても障壁層全体の機能には支障
をきたさないだけでなく、むしろ、導電性支持体との接
合性が良好になるという思わぬ効果が得られる。また、
原料ガスとの関係からして、この障壁層にはフッ素。
塩素のようなハロゲン原子が存在していてもよい。
このような障壁層はいずれも後述する方法で形成された
非晶質(アモルファス)又は微結晶質(マイクロクリス
タリン)である。
本発明の光導電部材は、導電性支持体にたいし従来から
行なわれている化学蒸着法(CVD法)を適用して順次
各層を形成することによって製造することができる。
例えば、導電性支持体をプラズマグロー放電装置の中に
セットし、該支持体を所定温度に維持しつつここに、上
記した各必須成分を含む各種の反応ガスを所定の割合、
圧で導入する。
例えば、Si源用のガスとして5IH4,Ge−IX用
のガスとしてG e H4、B源用のガスとしてB2H
6を用いた場合には、支持体表面に形成される層は、S
i、Ge。
B、Hの4成分からなる非晶質又は微結晶質の物質にな
る。また、この層に前記したC、N、O,ハロゲン原子
などを含有せしめる場合には、ガス源として、例えばc
H4,NH3,02,SiF4などの所望元素を有する
化合物のガスを選択し、それらを所定量混入せしめれば
よい。
各必須成分用の原料ガスについていえば、a−Siにつ
いてはSiH4,Si2H6,SiF、、SiF2; 
GeについてはGeH4,GeFa; BについてはB
2H6,B(43,BF3などである。これらの各原料
ガスの混合割合は、目的とする障壁層の組成から逆規定
されるので、一義的に定めることはできない。
また、支持体の温度をあまり高くすると、その表面に形
成された障壁層物質の結晶化が進行するので、その上限
は高くとも 300℃以下に制限されることが好ましい
このようにして形成された障壁層の上に、ガス源を切換
えることにより所望の光導電層をCVD法で形成して本
発明の光導電部材が製造される。
例えば、光導電層をa−3jのみで形成する場合には、
原料ガスはS r Haのみである。
[発明の実施例] 1、正 アルミニウム酸のドラムをプラズマグロー放電反応装置
内にセットし、高周波電力300Wでドラムを280℃
に高周波加熱した。
ついで、 B2H6/SiH,の注入容積比LXIQ−
2゜GeH,/SiH4注入容積比0.5 、GH4/
 5iH4(’)注入容積比lの条件で、各成分ガスを
装置内に導入し、反応圧を3 Torrに維持して、1
0分間反応を継続せしめた(障壁層の形成、厚み約II
Lm)。ついでこのまま15分間放置してから、ここに
B 2Hp / S + Haの容積注入比lXl0−
’の条件で2成分のガスを導入して60分開成膜操作を
行なった(光導電層の形成)。
最後に、B2H6のガス供給を絶ち、 CHa / S
 + Haの容積注入比0.3の条件で2成分のガスを
導入してa−SiとCの混合薄層を形成した(表面保護
層の形成)。
得られたドラムを暗中に置き電圧111kVでコロナ放
電試験を行なったところ、表面帯電量は450vであっ
た。暗減衰率は15秒後で30%であった。また、この
ドラムにlO万回の露光現像処理を反復したところ、残
留電位の上昇は全く観察されず2v以下の値を維持した
−2、正 の ゛ 装置内に導入した反応ガスの容積注入比が、それぞれ、
B2H6/5iH4= I X 10−2. Ge)I
4/5iH4=0.5 、 (J /SiH=0.75
. SiF /5iH4=0.3で4 4 4 あったこと、圧が2Torrであったことを除いては、
実施例1と同様の方法で光導電部材を製造した。
このドラムの暗中、8kVのコロナ放電試験時における
表面帯電量は480V 、暗減衰率は15秒後で約28
%。lO万枚のコピー現像後における残留電位の上昇は
なく2V以下に維持された。
[発明の効果] 以上の説明で明らかなように、本発明の光導電部材は光
導電層の残留電位が低く、繰返しの露光を行なっても特
性劣化を招くことがない。また、このような効果の達成
を可能にする障壁層の形成にあたっても、格別大がかり
な装置等を新設する必要もなく、従来の光導電部材の製
造に使用する装置をそのまま適用できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 導電性支持体と光導電層の間に障壁層を有する光
    導電部材であって、該障壁層が、シリコーン、ゲルマニ
    ウム、周期律表mb族元素及び水素を必須成分とする非
    晶質又は微結晶質物質の層であることを特徴とする光導
    電部材。 2、該障壁層が、シリコン、ゲルマニウム、周期律表m
    b族元素及び水素を必須成分とし、更に、炭素、窒素、
    酸素の群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する
    非晶質又は微結晶質物質の層である特許請求の範囲第1
    項記載の光導電部材。 3、該障壁層が、シリコン、ゲルマニウム、周期律表m
    b族元素及び水素を必須成分とし、更に、炭素、窒素、
    r!#素の群から選ばれる少なくとも1種の元素及び/
    ヌはハロゲン原子を含有する非晶質又は微結晶質物質の
    層である特許請求の範囲第1項記載の光導電部材。 4、該周期律表mb族元素がホウ素である特許請求の範
    囲第1〜第3項のいずれかに記載の光導電部材。
JP10466684A 1984-05-25 1984-05-25 光導電部材 Pending JPS60249154A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61254954A (ja) * 1985-05-02 1986-11-12 エナ−ジ−・コンバ−シヨン・デバイセス・インコ−ポレ−テツド 感光体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61254954A (ja) * 1985-05-02 1986-11-12 エナ−ジ−・コンバ−シヨン・デバイセス・インコ−ポレ−テツド 感光体
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