JPS6123158A - 電子写真用感光体 - Google Patents
電子写真用感光体Info
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- JPS6123158A JPS6123158A JP59144032A JP14403284A JPS6123158A JP S6123158 A JPS6123158 A JP S6123158A JP 59144032 A JP59144032 A JP 59144032A JP 14403284 A JP14403284 A JP 14403284A JP S6123158 A JPS6123158 A JP S6123158A
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- photoreceptor
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- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive 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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
- G03G5/08228—Silicon-based comprising one or two silicon based layers at least one with varying composition
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- G—PHYSICS
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-
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- G03G5/082—Photoconductive 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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は電子写真用感光体、特にアモルファスシリコン
電子写真用感光体の保護膜に関する。
電子写真用感光体の保護膜に関する。
背景技術
シランガス（Ｓｉ馬）のプラズマＣＶＤ法で得られるア
モルファスシリコン（非晶質シリコン、以下これをａ−
８ｉと略す）は、中にとシ込１れる水素原子がＳｉのダ
ングリングボンドと結合することによって局在準位を減
少させるために、伝導型及びキャリヤ濃度が制御できる
有用な半導体材料となることが１９７６年スピアによシ
発表された（ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒ、ｖｏｌ ２８．ＮＯ，２、１９７６年１月）
。
モルファスシリコン（非晶質シリコン、以下これをａ−
８ｉと略す）は、中にとシ込１れる水素原子がＳｉのダ
ングリングボンドと結合することによって局在準位を減
少させるために、伝導型及びキャリヤ濃度が制御できる
有用な半導体材料となることが１９７６年スピアによシ
発表された（ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒ、ｖｏｌ ２８．ＮＯ，２、１９７６年１月）
。
その後の研究により、ａ−８ｉは大面積の膜が安価に得
られることもあって太陽電池や薄膜トランジスタなどの
半導体素子製作にとって不可欠の材料になシつつある。
られることもあって太陽電池や薄膜トランジスタなどの
半導体素子製作にとって不可欠の材料になシつつある。
そしてこのａ−３ｉ膜が無公害、高感度、長寿命といっ
た優れた特性を有することから電子写真感光体としての
応用も考えられていたが、当初得られていたａ−８ｉ膜
の抵抗値が感光体に必要な程度の高抵抗ではなかったの
で、ａ−８ｊ膜の電子写真感光体としての実用化は遅れ
ていた。
た優れた特性を有することから電子写真感光体としての
応用も考えられていたが、当初得られていたａ−８ｉ膜
の抵抗値が感光体に必要な程度の高抵抗ではなかったの
で、ａ−８ｊ膜の電子写真感光体としての実用化は遅れ
ていた。
感光体は高抵抗でないとコロナ放電でａ−８ｉ膜表面に
帯電させても暗蕨衰が大きく電荷保持特性が悪くなって
しまうからである。この点を、例えば伝導型制御ができ
ることを利用して表面層付近にｐｎ接合を形成し高抵抗
化することも考えられるが、種々の問題があって未だ実
用化に至っていない。
帯電させても暗蕨衰が大きく電荷保持特性が悪くなって
しまうからである。この点を、例えば伝導型制御ができ
ることを利用して表面層付近にｐｎ接合を形成し高抵抗
化することも考えられるが、種々の問題があって未だ実
用化に至っていない。
本発明者等は、とのａ−８’ｉ層自体の抵抗率を高くす
ることで電荷保持特性を向上させることを試み、Ｓｅ系
感光体に比し遜色のない高抵抗を有するａ−８ｉ感光体
を得ることに成功し、特開昭５７−３７３５２号公報に
開示した。それによれば、ンラン（ＳｉＨ，）ガスにＮ
２ガス、Ｂ２Ｈ６ガスを適当量混入しながらプラズマＣ
ＶＤ法によってａ−８ｉ膜を得るもので、これで得られ
たａ−３ｉ膜は著しく高抵抗で且つ光感度特性もよく、
実際にも優れた画像形成が達成された。しかし、実用的
見地に立った場合、長寿命の点では必ずしも満足いくも
のではなかった。その原因は次のことにあると考えられ
た。
ることで電荷保持特性を向上させることを試み、Ｓｅ系
感光体に比し遜色のない高抵抗を有するａ−８ｉ感光体
を得ることに成功し、特開昭５７−３７３５２号公報に
開示した。それによれば、ンラン（ＳｉＨ，）ガスにＮ
２ガス、Ｂ２Ｈ６ガスを適当量混入しながらプラズマＣ
ＶＤ法によってａ−８ｉ膜を得るもので、これで得られ
たａ−３ｉ膜は著しく高抵抗で且つ光感度特性もよく、
実際にも優れた画像形成が達成された。しかし、実用的
見地に立った場合、長寿命の点では必ずしも満足いくも
のではなかった。その原因は次のことにあると考えられ
た。
即ち、複写機やプリンタなどの装置内では感光体表面は
直接様々の刺激を受ける。それは、例えばコロナ放電に
よって生じるオゾンや窒化物の吸着及びこれらと空気中
の水分やトナーなどによって生じる化学活性種の付着に
よる化学作用、りＩＪ −ニングプレートによる擦過性
や紙との摩擦による物理作用、取扱い時の触指によるＮ
ａの付着拡散などであわ、これらは太なシ小なシ画質に
悪影響を及はし長期に亘った場合、白スジ、白い点状欠
陥、画像ボケ、カブリなどによって著しい画質低下を招
くからである。
直接様々の刺激を受ける。それは、例えばコロナ放電に
よって生じるオゾンや窒化物の吸着及びこれらと空気中
の水分やトナーなどによって生じる化学活性種の付着に
よる化学作用、りＩＪ −ニングプレートによる擦過性
や紙との摩擦による物理作用、取扱い時の触指によるＮ
ａの付着拡散などであわ、これらは太なシ小なシ画質に
悪影響を及はし長期に亘った場合、白スジ、白い点状欠
陥、画像ボケ、カブリなどによって著しい画質低下を招
くからである。
そこで本発明者等は、ａ−３ｉ膜の保護方法として、ａ
−８ｉ悪感光の製造装置と同一装置内で同一材料ガスを
用い流量や供給電力値など操作条件を変えることだけで
、ａ−８ｉ膜上に連続的にアモルファス窒化シリコン膜
（ａ−８ｉ）（Ｎ１−ｘ ） ’（ｉ”形成する方法を
提案し、特開昭５８−１４５９５’１号公報に開示した
。この表面保護層を形成することで、耐久性、画像形成
及び寿命の点で実用化の域に達したのでちる。現在では
この表面保護層はアモルファス窒化シリコン膜だけでな
くアモルファス酸化シリコンやアモルファス炭化シリコ
ンなどの膜が検討されている。
−８ｉ悪感光の製造装置と同一装置内で同一材料ガスを
用い流量や供給電力値など操作条件を変えることだけで
、ａ−８ｉ膜上に連続的にアモルファス窒化シリコン膜
（ａ−８ｉ）（Ｎ１−ｘ ） ’（ｉ”形成する方法を
提案し、特開昭５８−１４５９５’１号公報に開示した
。この表面保護層を形成することで、耐久性、画像形成
及び寿命の点で実用化の域に達したのでちる。現在では
この表面保護層はアモルファス窒化シリコン膜だけでな
くアモルファス酸化シリコンやアモルファス炭化シリコ
ンなどの膜が検討されている。
上記表面保護層と感光体の特性との関係を従来構造のも
のにおいて第１図によシさらに説明する。
のにおいて第１図によシさらに説明する。
第１図（ａ）において、アルミニウムなどの導電性基板
１上に、Ｎ２ガス、Ｂ２Ｈ６ガス、場合によりＰＨ３ガ
スを混合したＳｉＨ４ガスをプラズマＣＶＤにより分解
して作成した水素原子を含むａ−８ｉ悪感光２が厚み１
〜５０８ｍで形成されている。このａ−］の抵抗率は１
０１２Ω・α以上の高抵抗率である。このａ−８ｊ感光
層２の上にアモルファス窒化シリコンなどのａ−８ｉ感
光層よりも禁制帯幅の広い絶縁層３がＳｉＨ，ガス及び
Ｎ２ガスを用いて連続的に０．０１〜１μｍ厚で形成さ
れているのである。か＼る第１図（ａ）のａ−８ｉ悪感
光の使用前の平衡状態におけるエネルギー帯構造が第１
図（ｂ）に、またコロナ放電で感光体表面を正帯電させ
たときのエネルギー帯構造が同図（ｃ） Ｋ図示されて
いる。こＸでＥＦはフェルミ準位、ＥＶは価電子帯の頂
部、Ｅｏは伝導帯の底部を示す。第１図（ｄ）は画像光
を入射させた時のキャリヤの発生状態を示すもので、入
射光によって感光層内で電子・正孔対が発生し、電子は
表面側に正孔は基板１側へ流れ、基板と表面の電荷をそ
れぞれ中和する。表面に絶縁層３がある場合には、電子
が移動しこの絶縁層３をトンネル効果で通過して表面に
達すれば表面電荷を中和させることができるが、例えば
絶縁層が厚く絶縁層の障壁を乗りこえられなければ、
ａ−８ｉ層・と絶縁層との界面にトランプされ中和され
ない表面電荷によって残留電位の大きさが決捷るのであ
る。
１上に、Ｎ２ガス、Ｂ２Ｈ６ガス、場合によりＰＨ３ガ
スを混合したＳｉＨ４ガスをプラズマＣＶＤにより分解
して作成した水素原子を含むａ−８ｉ悪感光２が厚み１
〜５０８ｍで形成されている。このａ−］の抵抗率は１
０１２Ω・α以上の高抵抗率である。このａ−８ｊ感光
層２の上にアモルファス窒化シリコンなどのａ−８ｉ感
光層よりも禁制帯幅の広い絶縁層３がＳｉＨ，ガス及び
Ｎ２ガスを用いて連続的に０．０１〜１μｍ厚で形成さ
れているのである。か＼る第１図（ａ）のａ−８ｉ悪感
光の使用前の平衡状態におけるエネルギー帯構造が第１
図（ｂ）に、またコロナ放電で感光体表面を正帯電させ
たときのエネルギー帯構造が同図（ｃ） Ｋ図示されて
いる。こＸでＥＦはフェルミ準位、ＥＶは価電子帯の頂
部、Ｅｏは伝導帯の底部を示す。第１図（ｄ）は画像光
を入射させた時のキャリヤの発生状態を示すもので、入
射光によって感光層内で電子・正孔対が発生し、電子は
表面側に正孔は基板１側へ流れ、基板と表面の電荷をそ
れぞれ中和する。表面に絶縁層３がある場合には、電子
が移動しこの絶縁層３をトンネル効果で通過して表面に
達すれば表面電荷を中和させることができるが、例えば
絶縁層が厚く絶縁層の障壁を乗りこえられなければ、
ａ−８ｉ層・と絶縁層との界面にトランプされ中和され
ない表面電荷によって残留電位の大きさが決捷るのであ
る。
当初、絶縁層は感光層の表面保護層としての性質が重視
されていたが、ａ−８ｉ層の抵抗率が大きくとれない段
階では感光層からのキャリヤの移動注入によって表面電
荷が中和されることを阻止するプロンキング層としての
役割も重要であった。
されていたが、ａ−８ｉ層の抵抗率が大きくとれない段
階では感光層からのキャリヤの移動注入によって表面電
荷が中和されることを阻止するプロンキング層としての
役割も重要であった。
このため表面絶縁層を厚く形成すると、キャリヤのトン
ネルができず残留電位が極めて大きくなってしまい、第
１図（ｄ）に示したように感光層２と絶縁層３の界面近
傍に空間電荷領域を形成し、これがギヤリヤの移動を一
層阻止することになるので、絶縁層の厚みは数十人、厚
くても１０００λ以下の極めて薄いものでなければなら
なかった。そのために表面保護の作用から見た場合、長
寿命の点を満足できなかった。逆に絶縁層を充分に厚く
すればもはやカールソン法は取り得す、ＮＰ法などの全
較的厚い表面絶縁層を形成し残留電位が多少生じても全
体に対する比率、即ちＳ／Ｎ比が充分にとれ、このため
カールソン法式のもとて表面保護の目的が達成でき同時
に長寿命化が可能となったのである。
ネルができず残留電位が極めて大きくなってしまい、第
１図（ｄ）に示したように感光層２と絶縁層３の界面近
傍に空間電荷領域を形成し、これがギヤリヤの移動を一
層阻止することになるので、絶縁層の厚みは数十人、厚
くても１０００λ以下の極めて薄いものでなければなら
なかった。そのために表面保護の作用から見た場合、長
寿命の点を満足できなかった。逆に絶縁層を充分に厚く
すればもはやカールソン法は取り得す、ＮＰ法などの全
較的厚い表面絶縁層を形成し残留電位が多少生じても全
体に対する比率、即ちＳ／Ｎ比が充分にとれ、このため
カールソン法式のもとて表面保護の目的が達成でき同時
に長寿命化が可能となったのである。
しかしながら、本発明者等は表面保護層としてアモルフ
ァス窒化シリコン（５ＩＸＮｌ−χ）膜を形成して複写
機を試作し、精度の良い実験をさらに繰り返したところ
、上記窒化膜の形成条件によっては極めて不都合な場合
が生じることを発見し、表面保護膜に要求されるものは
厚みだけでなく組成も問題としなければならないことを
見出し本発明に到達したのである。
ァス窒化シリコン（５ＩＸＮｌ−χ）膜を形成して複写
機を試作し、精度の良い実験をさらに繰り返したところ
、上記窒化膜の形成条件によっては極めて不都合な場合
が生じることを発見し、表面保護膜に要求されるものは
厚みだけでなく組成も問題としなければならないことを
見出し本発明に到達したのである。
目 的
故に本発明は、画質の低下を生じさせることなくしかも
長期間使用しても感光層を充分安定して保護し得る構造
及び組成でなるアモルファス窒化シリコンによる絶縁保
護層を有する電子写真用感光体を提供することにある。
長期間使用しても感光層を充分安定して保護し得る構造
及び組成でなるアモルファス窒化シリコンによる絶縁保
護層を有する電子写真用感光体を提供することにある。
概要
本発明の電子写真用感光体は、アモルファスシリコン感
光層上に表面保護層が形成されたアモルファスシリコン
感光体において、表面保護層の禁制帯幅を感光層表面か
ら外方へ向けて漸次大きくなるようにしたことを特徴と
し、より具体的には上記表面保護層がアモルファス窒化
シリコン膜でなりその組成比Ｓｉ／Ｎが感光層表面から
外方へ向かって漸次小さくなっていることに特徴を有す
る。
光層上に表面保護層が形成されたアモルファスシリコン
感光体において、表面保護層の禁制帯幅を感光層表面か
ら外方へ向けて漸次大きくなるようにしたことを特徴と
し、より具体的には上記表面保護層がアモルファス窒化
シリコン膜でなりその組成比Ｓｉ／Ｎが感光層表面から
外方へ向かって漸次小さくなっていることに特徴を有す
る。
実施例
以下、本発明を種々の実験例と共に詳述する。
アモルファス窒化シリコン（５ｉＸＮ、 Ｘ ） ’ｆ
： 表面保護膜として考えた場合、化学的にも構造的に
も最も安定なものは化学量論的組成の５１３Ｎ４が最適
と考えられる。しかし、プラズマＣＶＤによっては完全
な組成のＳｉ３Ｎ４は困難であシ水素が含有されると共
にＳｉ／Ｎ比も０８〜１．５と化学量論的組成比Ｓｉ／
Ｎ＝０．７５よシもＳｌが若干過剰になるのが通例であ
る。なるべ（Ｓｉ３Ｎ４の組成に近くするためには、窒
素ガスとシランガス比、高周波電力を大きくし、基板温
度も許される限シ高くすることでＳ ｉ ３ Ｎ４の組
成に近いものを得ることができる。
： 表面保護膜として考えた場合、化学的にも構造的に
も最も安定なものは化学量論的組成の５１３Ｎ４が最適
と考えられる。しかし、プラズマＣＶＤによっては完全
な組成のＳｉ３Ｎ４は困難であシ水素が含有されると共
にＳｉ／Ｎ比も０８〜１．５と化学量論的組成比Ｓｉ／
Ｎ＝０．７５よシもＳｌが若干過剰になるのが通例であ
る。なるべ（Ｓｉ３Ｎ４の組成に近くするためには、窒
素ガスとシランガス比、高周波電力を大きくし、基板温
度も許される限シ高くすることでＳ ｉ ３ Ｎ４の組
成に近いものを得ることができる。
そこで、基板上にＳｉＨ４ガス、Ｎ２ガス、Ｂ、、Ｈ６
ガスを適量混合して一定条件で一定厚みのａ−８ｉ層を
形成したのち、アモルファス窒化シリコン膜の生成条件
を変えて一定厚み形成し、実際の複写性能を調べた。そ
の結果を以下に述べる。
ガスを適量混合して一定条件で一定厚みのａ−８ｉ層を
形成したのち、アモルファス窒化シリコン膜の生成条件
を変えて一定厚み形成し、実際の複写性能を調べた。そ
の結果を以下に述べる。
仏） まず、Ｓｉ３Ｎ４の組成にできるだけ近ずけたア
モルファス窒化シリコン５ＩＸＮｌ−ｘｋ影形成た。表
面保護層の厚みは１５００Å であり、形成された膜の
組成比はＳｉ／Ｎ＝ｏ、ｓ、抵抗率１０１５Ω・ｍ、Ｅ
ｏ−５ｅ■であった。これを感光体に用いて複写を行な
ったととる、１枚目は鮮明な画像が得られたが、連続し
た２枚目からは画像が著しくボケ始め数枚目以後は殆ど
実用にならない画像であった。この感光体を逆極性で帯
電させ表面電位を零にして再び複写を行なったが、複写
の２枚目以後は上記と同様の現象を呈し、いずれにせよ
保護層としての役目は充分安定して達成できても高画質
を連続して得ることは不可能なことが判った。
モルファス窒化シリコン５ＩＸＮｌ−ｘｋ影形成た。表
面保護層の厚みは１５００Å であり、形成された膜の
組成比はＳｉ／Ｎ＝ｏ、ｓ、抵抗率１０１５Ω・ｍ、Ｅ
ｏ−５ｅ■であった。これを感光体に用いて複写を行な
ったととる、１枚目は鮮明な画像が得られたが、連続し
た２枚目からは画像が著しくボケ始め数枚目以後は殆ど
実用にならない画像であった。この感光体を逆極性で帯
電させ表面電位を零にして再び複写を行なったが、複写
の２枚目以後は上記と同様の現象を呈し、いずれにせよ
保護層としての役目は充分安定して達成できても高画質
を連続して得ることは不可能なことが判った。
（Ｂ） 次に、ガス流量、高周波電力を変えてＳ ｉ
３Ｎ４よりも組成がよりずれたアモルファス窒化シリ
コン膜を実験（Ａ）と同じ１５００人厚で形成した。こ
の膜の組成比はＳｉ／Ｎ＝１．２、抵抗率２ Ｘ １０
１４Ω−ｃｍ、 Ｅｏ −３，８ｅＶであった。これを
用いた複写性能は、１枚目よシ鮮明な画像が得られ連続
コピーに対しても特に問題となる点はなかったが、間欠
して耐久試験を繰シ返したところ、２万枚目位から白ス
ジや画像のむらが目立ってきたので長寿命の点で未だ完
全ではなかった。
３Ｎ４よりも組成がよりずれたアモルファス窒化シリ
コン膜を実験（Ａ）と同じ１５００人厚で形成した。こ
の膜の組成比はＳｉ／Ｎ＝１．２、抵抗率２ Ｘ １０
１４Ω−ｃｍ、 Ｅｏ −３，８ｅＶであった。これを
用いた複写性能は、１枚目よシ鮮明な画像が得られ連続
コピーに対しても特に問題となる点はなかったが、間欠
して耐久試験を繰シ返したところ、２万枚目位から白ス
ジや画像のむらが目立ってきたので長寿命の点で未だ完
全ではなかった。
上記（Ａ） 、 （Ｂ）の試験結果から、保護膜として
安定な５ｉ３Ｈ，に組成が近いほど感光体としての本来
の特性が損われてしまうことが判った。他の実験も行な
いながらその原因を追及したところ、次のことにあると
結論された。
安定な５ｉ３Ｈ，に組成が近いほど感光体としての本来
の特性が損われてしまうことが判った。他の実験も行な
いながらその原因を追及したところ、次のことにあると
結論された。
感光層としてのａ−８ｔ層の禁制帯幅が１．７〜１．９
ｅＶであるのに対し、アモルファス窒化シリコン膜の禁
制帯幅はａ−８ｉ層に比して大きいので、これを保護層
として表面に形成すれば第１図（ｂ） 、 （ｃ） 。
ｅＶであるのに対し、アモルファス窒化シリコン膜の禁
制帯幅はａ−８ｉ層に比して大きいので、これを保護層
として表面に形成すれば第１図（ｂ） 、 （ｃ） 。
（ｄ）に示したように界面において障壁が形成され、感
光層で発生したキャリヤが移動して表面近傍にきたとき
、キャリヤが絶縁層をトンネルして表面電荷と中和する
ためには、障壁の高さと幅が成る一定値以下でな、けれ
ばならない。キャリヤが絶縁層を速やかに通過できにく
い場合には、入射光が繰シ返し照射されることによって
感光層−保護層界面に蓄積されるから、第１図（ｄ）に
示すような空間電荷領域が形成される。この領域はエネ
ルギーバンドを曲げることになるので新たな障壁を形成
し、キャリヤの表面への移動を一層阻止することになる
から残留電位の増加、光感度の低下、帯電位の低下をも
たらす。それだけでなく界面近傍に蓄積されたキャリヤ
によって表面に平行な方向へ導電チャネルが形成される
からキャリヤが分散され易くなシ、また転写帯電時にお
いてキャリヤが揺さぶられ絶縁層を介しての電荷結合も
行なわれるから結果として分解能が低下し画像がボケだ
ものになると考えられる。
光層で発生したキャリヤが移動して表面近傍にきたとき
、キャリヤが絶縁層をトンネルして表面電荷と中和する
ためには、障壁の高さと幅が成る一定値以下でな、けれ
ばならない。キャリヤが絶縁層を速やかに通過できにく
い場合には、入射光が繰シ返し照射されることによって
感光層−保護層界面に蓄積されるから、第１図（ｄ）に
示すような空間電荷領域が形成される。この領域はエネ
ルギーバンドを曲げることになるので新たな障壁を形成
し、キャリヤの表面への移動を一層阻止することになる
から残留電位の増加、光感度の低下、帯電位の低下をも
たらす。それだけでなく界面近傍に蓄積されたキャリヤ
によって表面に平行な方向へ導電チャネルが形成される
からキャリヤが分散され易くなシ、また転写帯電時にお
いてキャリヤが揺さぶられ絶縁層を介しての電荷結合も
行なわれるから結果として分解能が低下し画像がボケだ
ものになると考えられる。
従って、第２図（ａ） 、 （ｂ）に示すように、感光
体表面を一様電位ＶＢに帯電させ一定の空間周波数で明
所暗所に分割した時の電位変化が、（ａ）のようにシャ
ープな変化をするようにできれば分解能が優れ、画像ボ
ケがないのであるが、表面保護層が適切でないと（ｂ）
に示すように明暗の変化がゆるやかとなシ分解能が劣シ
残留電位が生じて画像ボケを起こすことが判ったのであ
る。
体表面を一様電位ＶＢに帯電させ一定の空間周波数で明
所暗所に分割した時の電位変化が、（ａ）のようにシャ
ープな変化をするようにできれば分解能が優れ、画像ボ
ケがないのであるが、表面保護層が適切でないと（ｂ）
に示すように明暗の変化がゆるやかとなシ分解能が劣シ
残留電位が生じて画像ボケを起こすことが判ったのであ
る。
このため、前記実験（Ａ）による組成の保護層を用いた
場合には。、１回毎に空間電荷を中和するような方法、
例えば逆特性帯電や同時露光交流帯電などが必要になる
が、Ｍ密な設定も複雑となシ実用的でないｃｔたこれを
避けるため前記実験（Ｂ）の如き絶縁保護層の条件を緩
め障壁の高さを低くして若干の導電性をもたせれば一時
的には良いのであるが、表面保護能力が低下して長期間
の使用には耐えられない。
場合には。、１回毎に空間電荷を中和するような方法、
例えば逆特性帯電や同時露光交流帯電などが必要になる
が、Ｍ密な設定も複雑となシ実用的でないｃｔたこれを
避けるため前記実験（Ｂ）の如き絶縁保護層の条件を緩
め障壁の高さを低くして若干の導電性をもたせれば一時
的には良いのであるが、表面保護能力が低下して長期間
の使用には耐えられない。
前述のように、従来の感光体の問題点は、感光体の禁制
帯幅及び保護層の禁制帯幅の違いからくる障壁の高さと
その急峻な変化及び界面に阻止蓄積されるキャリヤによ
る空間電荷領域の発生によることが判った。そのため本
発明者等は、保護層の禁制帯幅を界面から感光体の表面
に向かって次第に大きくなるように変化させれば界面で
の障壁の高さは低くなると同時に変化もゆるやかとなり
、従って空間電荷領域の幅も広く分散させることになる
から蓄積電荷密度も下げられ、その結果として導電チャ
ネルも形成しにくくなることを見出したのである。
帯幅及び保護層の禁制帯幅の違いからくる障壁の高さと
その急峻な変化及び界面に阻止蓄積されるキャリヤによ
る空間電荷領域の発生によることが判った。そのため本
発明者等は、保護層の禁制帯幅を界面から感光体の表面
に向かって次第に大きくなるように変化させれば界面で
の障壁の高さは低くなると同時に変化もゆるやかとなり
、従って空間電荷領域の幅も広く分散させることになる
から蓄積電荷密度も下げられ、その結果として導電チャ
ネルも形成しにくくなることを見出したのである。
そこで本発明者等は、アモルファス窒化シリコンの組成
比Ｓｉ／Ｎを界面から表面に向がって徐々に小さくなる
よう製作してみた。この方法によった感光体のエネルギ
ー帯構造が第３図及び第４図に図示されている。第３図
は表面保護層の禁制帯幅が感光層表面から感光体表面へ
向かって連続的に大きくなっている状態金、また第４図
はそれが階段状に変化してｂる状態を示す。このように
することによって感光体表面近傍のアモルファス窒化シ
リコン膜の組成はＳｉ３Ｎ４に近づくので、表面保護の
目的も完全に果たし得るのである。また第５図に示すよ
うに、空間電荷領域と導電チャネルける仁とも効果的で
ある。ｐ型層４を得るためにはＢ２Ｈ６ガスなど全不純
物ガスとして用いればよいが、強いｐ型になると表面抵
抗の低下が画質の低下を来たすので適当な抵抗率と厚み
を有している必要がある。実験の結果、その厚みは３０
〜１０００大の範囲と考えられる。
比Ｓｉ／Ｎを界面から表面に向がって徐々に小さくなる
よう製作してみた。この方法によった感光体のエネルギ
ー帯構造が第３図及び第４図に図示されている。第３図
は表面保護層の禁制帯幅が感光層表面から感光体表面へ
向かって連続的に大きくなっている状態金、また第４図
はそれが階段状に変化してｂる状態を示す。このように
することによって感光体表面近傍のアモルファス窒化シ
リコン膜の組成はＳｉ３Ｎ４に近づくので、表面保護の
目的も完全に果たし得るのである。また第５図に示すよ
うに、空間電荷領域と導電チャネルける仁とも効果的で
ある。ｐ型層４を得るためにはＢ２Ｈ６ガスなど全不純
物ガスとして用いればよいが、強いｐ型になると表面抵
抗の低下が画質の低下を来たすので適当な抵抗率と厚み
を有している必要がある。実験の結果、その厚みは３０
〜１０００大の範囲と考えられる。
本発明に従って行なった実験結果は以下の通りである。
ａ−８ｊ感光層の形成方法及び厚みは前述の実験（Ａ）
及び（Ｂ）の条条と全く同じであるが、本例の場合、ア
モルファス窒化シリコン膜の形成は、形成始めは前記（
Ｂ）の実験例と同じ条件に設定し、連続的に条件を変え
て組成を変化させ最終的には前記（Ａ）と同一条件にな
るようにして行ない、１５００大の厚みに形成した。こ
の窒化シリコンの組成比Ｓｉ／Ｎは表面に向かって１．
２から０．８まではソ連続的に変化していた。
及び（Ｂ）の条条と全く同じであるが、本例の場合、ア
モルファス窒化シリコン膜の形成は、形成始めは前記（
Ｂ）の実験例と同じ条件に設定し、連続的に条件を変え
て組成を変化させ最終的には前記（Ａ）と同一条件にな
るようにして行ない、１５００大の厚みに形成した。こ
の窒化シリコンの組成比Ｓｉ／Ｎは表面に向かって１．
２から０．８まではソ連続的に変化していた。
この感光体を用いて複写試験をした結果、１枚目より鮮
明な画像が得られ、連続コピーに対しても何らの問題も
生じなかった。また長期の間欠耐久試験においても１０
万枚目まで問題となるような欠陥は全く発生せず、長寿
命の点でも完全に満足のいくものであった。
明な画像が得られ、連続コピーに対しても何らの問題も
生じなかった。また長期の間欠耐久試験においても１０
万枚目まで問題となるような欠陥は全く発生せず、長寿
命の点でも完全に満足のいくものであった。
種々実験の結果、アモルファス窒化シリコン膜の厚みは
５００〜１ｏｏｏｏＡの範囲で、また、そのバンドギャ
ツプは２０〜５．ＯｅＶの間で拡がるようにすれば、上
記と同様効果が得られることが判った。
５００〜１ｏｏｏｏＡの範囲で、また、そのバンドギャ
ツプは２０〜５．ＯｅＶの間で拡がるようにすれば、上
記と同様効果が得られることが判った。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明の感光体は、表
面保護層の禁制帯幅を感光層表面から感光体表面へ向か
って徐々に大きくなるよう形成されているので、長期間
の使用にも充分に耐え、しかも画質の低下を生じさせる
ことなく良好な複写が達成できるのである。また、表面
保護層により感光層を充分安定して保護しえ感光体の長
寿命化も実現し得るものである。
面保護層の禁制帯幅を感光層表面から感光体表面へ向か
って徐々に大きくなるよう形成されているので、長期間
の使用にも充分に耐え、しかも画質の低下を生じさせる
ことなく良好な複写が達成できるのである。また、表面
保護層により感光層を充分安定して保護しえ感光体の長
寿命化も実現し得るものである。
本発明をアモルファス窒化シリコンを中心に述べたが、
アモルファス酸化シリコンやアモルファス炭化シリボン
など他の種の絶縁保護層にも適用されることは勿論であ
る。
アモルファス酸化シリコンやアモルファス炭化シリボン
など他の種の絶縁保護層にも適用されることは勿論であ
る。
第１図は従来のａ−８ｉ悪感光を示すもので、同図（ａ
）はその一部断面図、同図（ｂ） ５至（Ｃ）はエネル
ギー帯構造を示す図である。 第２図は感光体の帯電特性、解像力、残留電位を説明す
るための波形図であシ、同図（ａ）は本発明例を、同図
（ｂ）は従来例を示す。 第３図及び第４図は本発明のａ−８ｉ感光体層の禁制帯
幅の変化状態を示す図であシ、第３図は連続的な変化状
態を、第４図は階段状に変化している状態を示す。第５
図は本発明によるａ−８ｉ悪感光において感光層と絶縁
保護層との間にｐ型層を設けたときのエネルギー帯構造
を示す図である。 １・・・・導電性基板、２・・・・ａ−８ｉ悪感光、３
・・・・。 絶縁保護層、４・・・・ｐ型層、ＥＦ・・・・フェルミ
準位、Ｅｖ・・・・価電子帯の頂部、Ｅｏ・・・・伝導
帯の底部、■８・・・・一様電位。 ぢ・ １図
）はその一部断面図、同図（ｂ） ５至（Ｃ）はエネル
ギー帯構造を示す図である。 第２図は感光体の帯電特性、解像力、残留電位を説明す
るための波形図であシ、同図（ａ）は本発明例を、同図
（ｂ）は従来例を示す。 第３図及び第４図は本発明のａ−８ｉ感光体層の禁制帯
幅の変化状態を示す図であシ、第３図は連続的な変化状
態を、第４図は階段状に変化している状態を示す。第５
図は本発明によるａ−８ｉ悪感光において感光層と絶縁
保護層との間にｐ型層を設けたときのエネルギー帯構造
を示す図である。 １・・・・導電性基板、２・・・・ａ−８ｉ悪感光、３
・・・・。 絶縁保護層、４・・・・ｐ型層、ＥＦ・・・・フェルミ
準位、Ｅｖ・・・・価電子帯の頂部、Ｅｏ・・・・伝導
帯の底部、■８・・・・一様電位。 ぢ・ １図
Claims (5)
- （１）アモルファスシリコン感光層上に表面保護層を有
するアモルファスシリコン電子写真用感光体において、
該表面保護層の禁制帯幅がアモルファスシリコン感光層
表面から感光体表面へ向かって漸次大きくなるよう構成
されていることを特徴とする、上記電子写真用感光体。 - （２）前記表面保護層が水素を含むアモルファス窒化シ
リコンでなり、その組成比Ｓｉ／Ｎが０．７５〜１０の
範囲になされると共に該組成比がアモルファス感光層表
面から感光体表面へ向かって漸次小さくなされているこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の電子写真
用感光体。 - （３）前記表面保護層の厚みが５００〜１００００Åの
範囲になされていることを特徴とする、特許請求の範囲
第１項または第２項記載の電子写真用感光体。 - （４）前記アモルファスシリコン感光体は感光層と表面
保護層との間に厚み３０〜１０００Åのｐ型アモルファ
スシリコン層を有してなることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項記載の電子写真用感光体。 - （５）前記アモルファスシリコン感光層はＳｉＨ＿４ガ
ス、Ｎ＿２ガス、Ｂ＿２Ｈ＿６ガス、場合によりＰＨ＿
３ガスを用いたプラズマＣＶＤで得られると共に１０＾
１＾２Ω・ｃｍ以上の暗抵抗率を有していることを特徴
とする、特許請求の範囲第１項記載の電子写真用感光体
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59144032A JPS6123158A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 電子写真用感光体 |
| DE19853524606 DE3524606A1 (de) | 1984-07-11 | 1985-07-10 | Fotorezeptor fuer elektrofotografie |
| NL8501988A NL191498C (nl) | 1984-07-11 | 1985-07-11 | Fotoreceptor voor elektrofotografie. |
| US07/039,795 US4778741A (en) | 1984-07-11 | 1987-04-15 | Photoreceptor for electrophotography |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59144032A JPS6123158A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 電子写真用感光体 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4231942A Division JPH0786693B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電子写真用感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123158A true JPS6123158A (ja) | 1986-01-31 |
| JPH0514898B2 JPH0514898B2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=15352738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59144032A Granted JPS6123158A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 電子写真用感光体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4778741A (ja) |
| JP (1) | JPS6123158A (ja) |
| DE (1) | DE3524606A1 (ja) |
| NL (1) | NL191498C (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1326394C (en) * | 1986-04-17 | 1994-01-25 | Tetsuya Takei | Light receiving member having improved image making efficiencies |
| US4851367A (en) * | 1988-08-17 | 1989-07-25 | Eastman Kodak Company | Method of making primary current detector using plasma enhanced chemical vapor deposition |
| US6188452B1 (en) * | 1996-07-09 | 2001-02-13 | Lg Electronics, Inc | Active matrix liquid crystal display and method of manufacturing same |
| US20130341623A1 (en) | 2012-06-20 | 2013-12-26 | International Business Machines Corporation | Photoreceptor with improved blocking layer |
| JP6301866B2 (ja) * | 2015-03-17 | 2018-03-28 | 東芝メモリ株式会社 | 半導体製造方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5711351A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-21 | Shunpei Yamazaki | Electrostatic copying machine |
| JPS57119359A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-24 | Canon Inc | Photoconductive member |
| JPS5821257A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-08 | Seiko Epson Corp | 電子写真感光体の製造方法 |
| JPS58145951A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-31 | Stanley Electric Co Ltd | アモルフアスシリコン感光体 |
| JPS60135955A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Fujitsu Ltd | アモルフアスシリコン感光体 |
| JPS60169854A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 静電潜像担持体 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2095030B (en) * | 1981-01-08 | 1985-06-12 | Canon Kk | Photoconductive member |
| US4539283A (en) * | 1981-01-16 | 1985-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Amorphous silicon photoconductive member |
| US4490453A (en) * | 1981-01-16 | 1984-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoconductive member of a-silicon with nitrogen |
| US4464451A (en) * | 1981-02-06 | 1984-08-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic image-forming member having aluminum oxide layer on a substrate |
| US4490454A (en) * | 1982-03-17 | 1984-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoconductive member comprising multiple amorphous layers |
| US4666808A (en) * | 1983-04-01 | 1987-05-19 | Kyocera Corp. | Amorphous silicon electrophotographic sensitive member |
| DE3420741C2 (de) * | 1983-06-02 | 1996-03-28 | Minolta Camera Kk | Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial |
| JPS6014248A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電子写真用感光体 |
| US4544617A (en) * | 1983-11-02 | 1985-10-01 | Xerox Corporation | Electrophotographic devices containing overcoated amorphous silicon compositions |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP59144032A patent/JPS6123158A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-10 DE DE19853524606 patent/DE3524606A1/de active Granted
- 1985-07-11 NL NL8501988A patent/NL191498C/xx not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-04-15 US US07/039,795 patent/US4778741A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56115573A (en) * | 1980-02-15 | 1981-09-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photoconductive element |
| JPS5711351A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-21 | Shunpei Yamazaki | Electrostatic copying machine |
| JPS57119359A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-24 | Canon Inc | Photoconductive member |
| JPS5821257A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-08 | Seiko Epson Corp | 電子写真感光体の製造方法 |
| JPS58145951A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-31 | Stanley Electric Co Ltd | アモルフアスシリコン感光体 |
| JPS60135955A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Fujitsu Ltd | アモルフアスシリコン感光体 |
| JPS60169854A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 静電潜像担持体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3524606A1 (de) | 1986-01-16 |
| NL191498B (nl) | 1995-04-03 |
| DE3524606C2 (ja) | 1988-08-04 |
| NL191498C (nl) | 1995-08-04 |
| US4778741A (en) | 1988-10-18 |
| NL8501988A (nl) | 1986-02-03 |
| JPH0514898B2 (ja) | 1993-02-26 |
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