JPS61243458A - 感光体 - Google Patents
感光体Info
- Publication number
- JPS61243458A JPS61243458A JP8505785A JP8505785A JPS61243458A JP S61243458 A JPS61243458 A JP S61243458A JP 8505785 A JP8505785 A JP 8505785A JP 8505785 A JP8505785 A JP 8505785A JP S61243458 A JPS61243458 A JP S61243458A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- doped
- charge
- group iiia
- photoreceptor
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- 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
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ、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。
ある。
口、従来技術
従来、電子写真感光体として、Ｓｅ又はＳｅにＡ Ｓ
ｓ Ｔ ｅ ｓ Ｓ ｂ等をドープした感光体、ＺｎＯ
やＣｄＳ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。
ｓ Ｔ ｅ ｓ Ｓ ｂ等をドープした感光体、ＺｎＯ
やＣｄＳ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。
一方、アモルファスシリコン（以下、ａ−３ｉと称する
。）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。ａ−３ｉは５ｉ−３ｉの結合手が切メ
れた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（の局在準位が
存在する。こ ５ご・４．′ 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ＳｔにＨ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。
。）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。ａ−３ｉは５ｉ−３ｉの結合手が切メ
れた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（の局在準位が
存在する。こ ５ご・４．′ 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ＳｔにＨ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。
このようなアモルファス水素化シリコン（以下、ａ−３
ｉ：Ｈと称する。）の暗所での抵抗率は１０”〜１０”
Ω−口であって、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−３ｔ：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太き（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。
ｉ：Ｈと称する。）の暗所での抵抗率は１０”〜１０”
Ω−口であって、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−３ｔ：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太き（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。
また、ａ−５ｉ：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、これ迄充分な検討がなされていない０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
炭化シリコン（以下、ａ−３ｉＣ：Ｈと称する。）につ
いて、その製法や存在が“Ｐｈ１１．Ｍａｇ、Ｖｏｌ、
３５ ”（１９７Ｂ）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−３ｔ：Ｈと比
較して高い暗所抵抗率（１０〜１０ Ω−ａｍ）を有
すること、炭素量により光学的エネルギーギャップが１
．６〜２ＪｌｅＶの範囲に亘って変化すること等が知ら
れている。
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、これ迄充分な検討がなされていない０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
炭化シリコン（以下、ａ−３ｉＣ：Ｈと称する。）につ
いて、その製法や存在が“Ｐｈ１１．Ｍａｇ、Ｖｏｌ、
３５ ”（１９７Ｂ）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−３ｔ：Ｈと比
較して高い暗所抵抗率（１０〜１０ Ω−ａｍ）を有
すること、炭素量により光学的エネルギーギャップが１
．６〜２ＪｌｅＶの範囲に亘って変化すること等が知ら
れている。
こうしたａ−３ｉＣ：Ｈとａ−３ｔ：Ｈとを組合せた電
子写真感光体は例えば特開昭５８−２１９５５９号、同
５Ｂ −２１９５６０引同５９−２１２８４０号、同５
９−２１２８４２号等の各公報に記載されている。
子写真感光体は例えば特開昭５８−２１９５５９号、同
５Ｂ −２１９５６０引同５９−２１２８４０号、同５
９−２１２８４２号等の各公報に記載されている。
ハ、発明の目的
本発明の目的は特に、繰返し使用時の帯電電位変化を低
減せしめ、暗減衰及び残留電位の減少、光感度の向上、
耐環境性、経時的安定性及び耐久性の向上環を実現した
感光体、例えば電子写真感光体を提供することにある。
減せしめ、暗減衰及び残留電位の減少、光感度の向上、
耐環境性、経時的安定性及び耐久性の向上環を実現した
感光体、例えば電子写真感光体を提供することにある。
ニ、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、
（ａ）、アモルファス水素化及び／又はフッ素化シリコ
ンからなり、かつ周期表第Ｈａ族元素がドープされた電
荷発生層と、 （ｂ）、この電荷発生層上に形成され、アモルファス水
素化及び／又はフッ素化炭化又は窒化シリコンからなり
、かつ周期表第ＩＩＩａ族元棄がドープされた表面改質
層と、 （ｃ）、前記電荷発生層上に形成され、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り、かつ周
期表第ＩＩＩａ族元棄がドープされた電荷輸送層と、 （ｄ）、この電荷輸送層下に形成され、アモル元素がド
ープされた電荷ブロッキング層とを有する感光体である
。
ンからなり、かつ周期表第Ｈａ族元素がドープされた電
荷発生層と、 （ｂ）、この電荷発生層上に形成され、アモルファス水
素化及び／又はフッ素化炭化又は窒化シリコンからなり
、かつ周期表第ＩＩＩａ族元棄がドープされた表面改質
層と、 （ｃ）、前記電荷発生層上に形成され、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り、かつ周
期表第ＩＩＩａ族元棄がドープされた電荷輸送層と、 （ｄ）、この電荷輸送層下に形成され、アモル元素がド
ープされた電荷ブロッキング層とを有する感光体である
。
本発明の感光体は、電荷発生層と電荷輸送層とを分離し
た機能分離型のものであり、特にアモルファス水素化及
び／又はフッ素化窒化シリコン層がプロ７キング層とし
て基体側に存在することがら基体からのキャリアの注入
を効果的に防止ｔ゛き、かつ他の層の暗抵抗が不純物ド
ーピングによっ□て高くなっているために帯電電位の保
持、暗減衰の減少を図れる。更に、電荷輸送層も同様の
窒化シリコン層で形成されているので、電荷輸送能等が
良好となり、最表面のアモルファス炭化又は窒化シリコ
ン表面改質層の存在によって耐久性、安定性等が向上す
る。
た機能分離型のものであり、特にアモルファス水素化及
び／又はフッ素化窒化シリコン層がプロ７キング層とし
て基体側に存在することがら基体からのキャリアの注入
を効果的に防止ｔ゛き、かつ他の層の暗抵抗が不純物ド
ーピングによっ□て高くなっているために帯電電位の保
持、暗減衰の減少を図れる。更に、電荷輸送層も同様の
窒化シリコン層で形成されているので、電荷輸送能等が
良好となり、最表面のアモルファス炭化又は窒化シリコ
ン表面改質層の存在によって耐久性、安定性等が向上す
る。
なお、本発明に使用する上記のアモルファス窒化シリコ
ンは、酸化物や炭化物に比べ、低熱膨張係数、高熱伝導
率のために熱衝撃に強（、機械的強度や硬度は高温でも
低下が少ない。また、溶融ＮａＯＨやＨＦ以外の薬品に
対しては極めて高い耐食性を示す。
ンは、酸化物や炭化物に比べ、低熱膨張係数、高熱伝導
率のために熱衝撃に強（、機械的強度や硬度は高温でも
低下が少ない。また、溶融ＮａＯＨやＨＦ以外の薬品に
対しては極めて高い耐食性を示す。
ホ、実施例
以下、本発明を図面にブいて詳細に例示する。
本発明による感光体は、例えば第１図に示す如く導電性
支持基板１上に周期表第Ｈａ族又はＶａ族元素のドープ
されたａ−３ｉＮ：Ｈ電荷ブロッキング層５、周期表第
［［ａ族元素のドープされたａ−３ｉＮ：Ｈ電荷輸送層
２、周期表第［［ａ族元素のドープされたａ−３ｔ：Ｈ
からなる電荷発生層３、周期表第ＩＩＩａ族元素のドー
プされたａ −３ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉＮ：Ｈ表面改質
層４が順次積層せしめられたものからなっている。
支持基板１上に周期表第Ｈａ族又はＶａ族元素のドープ
されたａ−３ｉＮ：Ｈ電荷ブロッキング層５、周期表第
［［ａ族元素のドープされたａ−３ｉＮ：Ｈ電荷輸送層
２、周期表第［［ａ族元素のドープされたａ−３ｔ：Ｈ
からなる電荷発生層３、周期表第ＩＩＩａ族元素のドー
プされたａ −３ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉＮ：Ｈ表面改質
層４が順次積層せしめられたものからなっている。
ａ−３ｉＮ：Ｈ層５は基板１からのキャリアの注入を防
止して表面電位を充分に保持するのに大いに寄与し、そ
のためにＶａ族元素の含有によってＮ型導電特性を、或
いはＩＩＩａ族元素の含有によってＰ型導電特性を示す
ことが重要である。また、その厚みは４００人〜２μｍ
であるのが望ましい。
止して表面電位を充分に保持するのに大いに寄与し、そ
のためにＶａ族元素の含有によってＮ型導電特性を、或
いはＩＩＩａ族元素の含有によってＰ型導電特性を示す
ことが重要である。また、その厚みは４００人〜２μｍ
であるのが望ましい。
ａ−３ｉＮｓＨ層２は主として電位保持、電荷輸送機能
を有し、１０〜３０μｍの厚みに形成されるのがよい。
を有し、１０〜３０μｍの厚みに形成されるのがよい。
電荷発生層３は光照射に応じて電荷担体（キャリア）を
発生させるものであって、その厚みは１〜１０μｍであ
るのが望ましい。更に、ａ −５ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉ
Ｎ：Ｈ層４はこの感光体の表面電位特性の改善、長期に
亘る電気特性の保持、耐環境性の維持（湿度や雰囲気、
コロナ放電で生成される化学種の影響防止）、表面硬度
が高いことによる耐刷性の向上、感光体使用時の耐熱性
の向上、熱転写性（特に粘着転写性）の向上等の機能を
有し、表面改質層として働くものである。
発生させるものであって、その厚みは１〜１０μｍであ
るのが望ましい。更に、ａ −５ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉ
Ｎ：Ｈ層４はこの感光体の表面電位特性の改善、長期に
亘る電気特性の保持、耐環境性の維持（湿度や雰囲気、
コロナ放電で生成される化学種の影響防止）、表面硬度
が高いことによる耐刷性の向上、感光体使用時の耐熱性
の向上、熱転写性（特に粘着転写性）の向上等の機能を
有し、表面改質層として働くものである。
この表面改質層４の厚みは望ましくは４００人〜５００
０人と薄くする。
０人と薄くする。
この感光体において注目すべきことは、ａ −３ｉＣ又
はａ−３ｉＮ／ａ−３ｉ ： Ｈ／ａ−５ｉＮの積層構
造を持つ特長を具備するだけでなく、ａ−ＳｉＮ：Ｈブ
ロッキング層が周期表第ＩＩＩａ又はＶａ族元素のドー
ピングによってＰ型又はＮ型化されているので、正又は
負帯電時に基板側からのキャリア（電子又はホール）注
入が効果的に阻止されることである。しかもこれに加え
て、電荷輸送層２、電荷発生層３、表面改質層４が周期
表第ＩＩＩａ族元素のドーピングにより真性化又は高暗
抵抗化されていることは、後述するように各静電特性を
向上させる上で非常に寄与している。
はａ−３ｉＮ／ａ−３ｉ ： Ｈ／ａ−５ｉＮの積層構
造を持つ特長を具備するだけでなく、ａ−ＳｉＮ：Ｈブ
ロッキング層が周期表第ＩＩＩａ又はＶａ族元素のドー
ピングによってＰ型又はＮ型化されているので、正又は
負帯電時に基板側からのキャリア（電子又はホール）注
入が効果的に阻止されることである。しかもこれに加え
て、電荷輸送層２、電荷発生層３、表面改質層４が周期
表第ＩＩＩａ族元素のドーピングにより真性化又は高暗
抵抗化されていることは、後述するように各静電特性を
向上させる上で非常に寄与している。
また、第１図の感光体は上記積層構造を具備しているの
で、従来のＳｅ感光体と比較して薄い膜厚で高い電位を
保持し、可視領域及び赤外領域の光に対して優れた感度
を示し、耐熱性、耐刷性が良く、かつ安定した耐環境性
を有するａ−３ｉ系感光体（例えば電子写真用）を提供
することができる。
で、従来のＳｅ感光体と比較して薄い膜厚で高い電位を
保持し、可視領域及び赤外領域の光に対して優れた感度
を示し、耐熱性、耐刷性が良く、かつ安定した耐環境性
を有するａ−３ｉ系感光体（例えば電子写真用）を提供
することができる。
次に、本発明による感光体を製造するのに使用可能な装
置（グロー放電装置）を第２図について説明する。
置（グロー放電装置）を第２図について説明する。
この装置６１の真空槽６２内では、ドラム状の基板１が
垂直に回転可能にセントされ、ヒーター６５で基板１を
内側から所定温度に加熱し得るようになっている。基板
１に対向してその周囲に、ガス導出口６３付きの円筒状
高周波電源６７が配され、基板１との間に高周波電源６
６によりグロー放電が生ぜしめられる。なお、図中の７
２はＳｉＨ４又はガス状シリコン化合物の供給源、７３
は０２又はガス状酸素化合物の供給源、７４はＣＨ４等
の炭化水素ガス又はＮＨ３、Ｎ２等の窒素化合物ガスの
供給源、７５はＡｒ等のキャリアガス供給源、７６は不
純物ガス（例えばＢ２Ｈ６又はＰＨ３）供給源、７７は
各流量計である。このグロー放電装置に於いて、先ず支
持体である例えばＡＪ基板１の表面を清浄化した後に真
空槽６２内に配置し、真空槽６２内のガス圧が１Ｏ−６
Ｔｏｒｒとなるように調節して排気し、かつ基板１を所
定温度、特に１００〜３５０℃（望ましくは１５０〜３
００℃）ニ 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、ＳｉＨ４又はガス上シリコン化合物、Ｂ
２Ｈ１１１（又はＰＨ３） 、ＣＨ４又はＮ２を適宜真
空槽６２内に導入し、例えば０．０１〜１０Ｔｏｒｒの
反応圧下で高周波電源６６により高周波電圧（例えば１
３．５６ Ｍ Ｈｚ ）を印加する。これによって、上
記各反応ガスを電極６７と基板１との間でグロー放電分
解し、ボロン又はリンドープドａ−８ｉＮ：Ｈ１ボロン
ドープドａ−３ｉＮ：Ｈｓボロンドープドａ−３ｔ：Ｈ
，ボロンドープドａ−３ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉＮ：Ｈを
上記の層５．２．３．４として基板上に連続的に（即ち
、第１図の例に対応して）堆積させる。
垂直に回転可能にセントされ、ヒーター６５で基板１を
内側から所定温度に加熱し得るようになっている。基板
１に対向してその周囲に、ガス導出口６３付きの円筒状
高周波電源６７が配され、基板１との間に高周波電源６
６によりグロー放電が生ぜしめられる。なお、図中の７
２はＳｉＨ４又はガス状シリコン化合物の供給源、７３
は０２又はガス状酸素化合物の供給源、７４はＣＨ４等
の炭化水素ガス又はＮＨ３、Ｎ２等の窒素化合物ガスの
供給源、７５はＡｒ等のキャリアガス供給源、７６は不
純物ガス（例えばＢ２Ｈ６又はＰＨ３）供給源、７７は
各流量計である。このグロー放電装置に於いて、先ず支
持体である例えばＡＪ基板１の表面を清浄化した後に真
空槽６２内に配置し、真空槽６２内のガス圧が１Ｏ−６
Ｔｏｒｒとなるように調節して排気し、かつ基板１を所
定温度、特に１００〜３５０℃（望ましくは１５０〜３
００℃）ニ 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、ＳｉＨ４又はガス上シリコン化合物、Ｂ
２Ｈ１１１（又はＰＨ３） 、ＣＨ４又はＮ２を適宜真
空槽６２内に導入し、例えば０．０１〜１０Ｔｏｒｒの
反応圧下で高周波電源６６により高周波電圧（例えば１
３．５６ Ｍ Ｈｚ ）を印加する。これによって、上
記各反応ガスを電極６７と基板１との間でグロー放電分
解し、ボロン又はリンドープドａ−８ｉＮ：Ｈ１ボロン
ドープドａ−３ｉＮ：Ｈｓボロンドープドａ−３ｔ：Ｈ
，ボロンドープドａ−３ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉＮ：Ｈを
上記の層５．２．３．４として基板上に連続的に（即ち
、第１図の例に対応して）堆積させる。
素組成を選択することも重要であることが分かった。組
成比をａ−３ｉｎ−ｘＣｘ：Ｈ又はａ−３ｉｔ−ｙＮｙ
：Ｈと表わせば、特に０．１≦Ｘ≦０．７とすること（
Ｓ ｉ ＋ Ｃ＝ １００ ａｔｏｍｉｃ％とすれば演
素原子含有量が１０ａｔｏｍｉｃ％〜７０ａｔｏｍｉｃ
％であること）、同様に０．１≦ｙ≦０．７ （Ｓ
ｉ ＋Ｎ＝１００ ａｔｏｍｉｃ％とすれば窒素原子含
有量が１０〜７０ａｔｏｍｉｃ％）が望ましい。即ち、
０．１≦Ｘ又はｙとすれば、光学的エネルギーギャップ
がほぼ２，３ｓＶ以上となり、可視及び赤外光に対し実
質的に光導電性（但し、ρＯは暗所での抵抗率、ρＬは
光照射時の抵抗率であて、ρ０／ρＬが小さい程光導電
性が低い）を示さず、いわゆる光学的に透明な窓効果に
より殆ど照射光はａ−８ｉｒＨ層（電荷発生層）３に到
達することになる。逆にｘ＜９．１であると、一部分の
光は表面層４に吸収され、感光体の光感度が低下し易く
なる。また、Ｘが０．７を越えると層の殆どが炭素又は
窒素となり、半導体特性が失われる外、ａ−３ｉＣ：）
Ｉ又はａ −３ｉＮ：Ｈ膜グロー放電法で形成するとき
の堆積速度が低下するから、Ｘ≦０．７とするのがよい
。
成比をａ−３ｉｎ−ｘＣｘ：Ｈ又はａ−３ｉｔ−ｙＮｙ
：Ｈと表わせば、特に０．１≦Ｘ≦０．７とすること（
Ｓ ｉ ＋ Ｃ＝ １００ ａｔｏｍｉｃ％とすれば演
素原子含有量が１０ａｔｏｍｉｃ％〜７０ａｔｏｍｉｃ
％であること）、同様に０．１≦ｙ≦０．７ （Ｓ
ｉ ＋Ｎ＝１００ ａｔｏｍｉｃ％とすれば窒素原子含
有量が１０〜７０ａｔｏｍｉｃ％）が望ましい。即ち、
０．１≦Ｘ又はｙとすれば、光学的エネルギーギャップ
がほぼ２，３ｓＶ以上となり、可視及び赤外光に対し実
質的に光導電性（但し、ρＯは暗所での抵抗率、ρＬは
光照射時の抵抗率であて、ρ０／ρＬが小さい程光導電
性が低い）を示さず、いわゆる光学的に透明な窓効果に
より殆ど照射光はａ−８ｉｒＨ層（電荷発生層）３に到
達することになる。逆にｘ＜９．１であると、一部分の
光は表面層４に吸収され、感光体の光感度が低下し易く
なる。また、Ｘが０．７を越えると層の殆どが炭素又は
窒素となり、半導体特性が失われる外、ａ−３ｉＣ：）
Ｉ又はａ −３ｉＮ：Ｈ膜グロー放電法で形成するとき
の堆積速度が低下するから、Ｘ≦０．７とするのがよい
。
ａ−３ｉＮ：Ｈ電荷輸送層２は、窒素の組成によってエ
ネルギーギャップの大きさを調節できるため、感光層３
において光照射に応じて発生した電荷担体に対し障壁を
作ることなく、効率よく注入させることができる。従っ
てこのａ−３ｉＮ：８層２は実用レベルの高い表面電位
を保持し、ａ−５ｉｓＨ層３で発生した電荷担体を効率
良（速やかに輸送し、高感度で残留電位のない感光体と
する働きがある。このａ−５ｉＮ：８層２をａ−３ｉｌ
−ｘＮｘ：Ｈと表わしたとき、０．０５≦Ｘ≦０．３（
窒素原子含有量が５ ａｔｏｍｉｃ％〜３０ａｔｏｍｉ
ｃ％：但し、Ｓ ｉ ＋ Ｎ ＝１００ ａｔｏｍｉｃ
％）とするのが望ましい、また、ａ−５ｉＮ：Ｈ電荷ブ
ロッキング層５の窒素含有量も層２と同じく５〜３０ａ
ｔｏｍｉｃ％とするのがよい。
ネルギーギャップの大きさを調節できるため、感光層３
において光照射に応じて発生した電荷担体に対し障壁を
作ることなく、効率よく注入させることができる。従っ
てこのａ−３ｉＮ：８層２は実用レベルの高い表面電位
を保持し、ａ−５ｉｓＨ層３で発生した電荷担体を効率
良（速やかに輸送し、高感度で残留電位のない感光体と
する働きがある。このａ−５ｉＮ：８層２をａ−３ｉｌ
−ｘＮｘ：Ｈと表わしたとき、０．０５≦Ｘ≦０．３（
窒素原子含有量が５ ａｔｏｍｉｃ％〜３０ａｔｏｍｉ
ｃ％：但し、Ｓ ｉ ＋ Ｎ ＝１００ ａｔｏｍｉｃ
％）とするのが望ましい、また、ａ−５ｉＮ：Ｈ電荷ブ
ロッキング層５の窒素含有量も層２と同じく５〜３０ａ
ｔｏｍｉｃ％とするのがよい。
上記のａ−３ｉＣ：Ｈ層及びａ−８ｉＮ：Ｈ層はともに
、水素を含有することが必要であるが、水素を含有しな
い場合には感光体の電荷保持特性が実用的なものとはな
らないからである。このため、水素含有量は１〜４０ａ
ｔｏｓ＋ｉｃ％（更にはｌＯ〜３０ａｔｏｎ＋ｉｃ％）
とするのが望ましい、電荷発生層３中の水素含有量は、
ダングリングボンドを補償して高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、通常は１〜４
０ａｔｏｓ＋ｉｃ％であり、３．５〜２０ａｔｏｍｉｃ
％であるのがより望ましい。
、水素を含有することが必要であるが、水素を含有しな
い場合には感光体の電荷保持特性が実用的なものとはな
らないからである。このため、水素含有量は１〜４０ａ
ｔｏｓ＋ｉｃ％（更にはｌＯ〜３０ａｔｏｎ＋ｉｃ％）
とするのが望ましい、電荷発生層３中の水素含有量は、
ダングリングボンドを補償して高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、通常は１〜４
０ａｔｏｓ＋ｉｃ％であり、３．５〜２０ａｔｏｍｉｃ
％であるのがより望ましい。
このようにグロー放電分解で各層を形成するに際し、ジ
ボラン又はホスフィンガスとシリコン化、合物（例えば
モノシラン）の流量比を適切に選ぶことが必要である。
ボラン又はホスフィンガスとシリコン化、合物（例えば
モノシラン）の流量比を適切に選ぶことが必要である。
ａ−３ｉＮ：Ｈ層５の形成に際しＰＨ３（ホスフィン）
とＳｉＨ＋（モノシラン）との流量比を変えた場合、Ｐ
Ｈ３によるリンドープの結果、Ｎ型の導電性が安定化す
る領域に於いて、上記した基板からのキャリアの注入を
充分に防止できるブロッキング層とするにはＰＨ３／Ｓ
ｉＨ＋の流量比は１〜１０．０００容量ｐｐｍにするの
が良い。また、ボロンドープによるＰ型化の場合、Ｂｚ
Ｈｓ／ＳｉＨ＋＝１０００〜１０６容量ｐｐｍとしてグ
ロー放電分解するのがよい、電荷ブロッキング層のｐＤ
はｐｏ≦１０７Ω−１とするのがよい。
とＳｉＨ＋（モノシラン）との流量比を変えた場合、Ｐ
Ｈ３によるリンドープの結果、Ｎ型の導電性が安定化す
る領域に於いて、上記した基板からのキャリアの注入を
充分に防止できるブロッキング層とするにはＰＨ３／Ｓ
ｉＨ＋の流量比は１〜１０．０００容量ｐｐｍにするの
が良い。また、ボロンドープによるＰ型化の場合、Ｂｚ
Ｈｓ／ＳｉＨ＋＝１０００〜１０６容量ｐｐｍとしてグ
ロー放電分解するのがよい、電荷ブロッキング層のｐＤ
はｐｏ≦１０７Ω−１とするのがよい。
一方、上記の層２．３．４の形成時に行うボロンドーピ
ング量、については、所望の暗抵抗値を得るために適切
に選択する必要があり、ジポランの流量で表わしたとき
に、層２ではＢｚＨｓ／ＳｉＨ＋−１〜１０００容量ｐ
帥 （ρｐ≧１０１２Ω−ａｍ）であるのが望ましく、
；層３ではＢｚＨａ／ＳｉＨ４ｗＯ０１〜１０容量ｐｐ
ｍ （ｐｏ ≧１０１０Ω−ｃ１１）層４でばａ−３
ｉＣ：Ｉ（のときはＢ ２ Ｈｅ ／ Ｓ ｉ Ｈ４−
０，１〜２０２０容量ｐｐ、ａ−３ｉＮ：Ｈのときは８
２Ｈａ／ＳｉＨ＋−１〜１０００容量ｐｐｍ （いず
れもｐｏ≧１０′２Ω−■）とするのがよい。
ング量、については、所望の暗抵抗値を得るために適切
に選択する必要があり、ジポランの流量で表わしたとき
に、層２ではＢｚＨｓ／ＳｉＨ＋−１〜１０００容量ｐ
帥 （ρｐ≧１０１２Ω−ａｍ）であるのが望ましく、
；層３ではＢｚＨａ／ＳｉＨ４ｗＯ０１〜１０容量ｐｐ
ｍ （ｐｏ ≧１０１０Ω−ｃ１１）層４でばａ−３
ｉＣ：Ｉ（のときはＢ ２ Ｈｅ ／ Ｓ ｉ Ｈ４−
０，１〜２０２０容量ｐｐ、ａ−３ｉＮ：Ｈのときは８
２Ｈａ／ＳｉＨ＋−１〜１０００容量ｐｐｍ （いず
れもｐｏ≧１０′２Ω−■）とするのがよい。
但し、上記した不純物ドーピング量の最適範囲は、層の
ＮＳＣ・、Ｈ含有量に依存するので、上記した範囲に必
ずしも限定されるものではない。
ＮＳＣ・、Ｈ含有量に依存するので、上記した範囲に必
ずしも限定されるものではない。
以上説明した例においては、ダングリングボンドを補償
するためには、ａ−３ｉに対しては上記したＨの代わり
に、或いはＨと併用してフッ素を導入し、ａ−３ｔ ：
Ｆ％ ａ−３ｔ ：Ｈ：Ｆ、 ａ −ＳｉＣ：Ｆ、ａ−
ＳｉＣ：Ｈ：Ｆとすることもできる。この場合のフッ素
量は０．０１〜２０ａｔｏｍｉｃ％がよ＜、０．５〜１
０ａｔｏｍｉｃ％がより望ましい。
するためには、ａ−３ｉに対しては上記したＨの代わり
に、或いはＨと併用してフッ素を導入し、ａ−３ｔ ：
Ｆ％ ａ−３ｔ ：Ｈ：Ｆ、 ａ −ＳｉＣ：Ｆ、ａ−
ＳｉＣ：Ｈ：Ｆとすることもできる。この場合のフッ素
量は０．０１〜２０ａｔｏｍｉｃ％がよ＜、０．５〜１
０ａｔｏｍｉｃ％がより望ましい。
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、蒸着法やスパッタリング法、イオンブレーティ
ング法等によっても上記感光体の製造が可能である。使
用する反応ガスはＳｉＨ＋以外にもＳ ｉ ２ Ｈ６，
５ｉＨＦ！、ＳｉＦ４又はその誘導体ガス、ＣＨ４以外
のＣｚＨｓ、Ｃ，Ｈｅ等の低級炭化水素ガスが使用可能
である。更にドーピングされる不純物は上記ボロン、ア
ルミニウム以外にもガリウム、インジウム等の他の周期
表第１［［ａ族元素、リン以外のヒ素、アンチモン等の
他の周期表第Ｖａ族元棄が使用可能である。
あるが、蒸着法やスパッタリング法、イオンブレーティ
ング法等によっても上記感光体の製造が可能である。使
用する反応ガスはＳｉＨ＋以外にもＳ ｉ ２ Ｈ６，
５ｉＨＦ！、ＳｉＦ４又はその誘導体ガス、ＣＨ４以外
のＣｚＨｓ、Ｃ，Ｈｅ等の低級炭化水素ガスが使用可能
である。更にドーピングされる不純物は上記ボロン、ア
ルミニウム以外にもガリウム、インジウム等の他の周期
表第１［［ａ族元素、リン以外のヒ素、アンチモン等の
他の周期表第Ｖａ族元棄が使用可能である。
次に、本発明を電子写真感光体に適用した例を具体的に
説明する。
説明する。
グロー放電分解法によりＡＩ支持体上に第１図の構造の
電子写真感光体を作製した。先ず平滑な表面を持つ清浄
なＡｌ支持体をグロー放電装置の反応（真空）槽内に設
置した。反応槽内を１０−’ Ｔｏｒｒ台の高真空度に
排気し、支持体温度を２００ ℃に加熱した後、高純度
Ａｒガスを導入し、０．５ Ｔｏｒｒの背圧のもとて周
波数１３．５６ Ｍ Ｈｚ、電力密度０．０４Ｗ／−の
高周波電力を印加し、１５分間の予備放電を行った。次
いで、ＳｉＨ４とＮ２からなる反応ガスを導入し流量比
３ ： １ ： ０．５〜０．０５の（Ａｒ＋ＳｉＨ４
＋Ｎｚ）混合ガス及びＰＨ３又は８２Ｈ６ガスをグロー
放電分解することにより、キャリア注入を防止するａ−
３ｉＮ：Ｈ層、更には電位保持及び電荷輸送機能を担う
ａ−３ｉＮｓＨ層を１０００人／ｓｉｎの堆積速度で製
膜した。反応槽を一旦排気した後、Ｎ２は供給せず、Ａ
ｒをキャリアガスとしてＳｉＨ４及びＢｚＨｓを放電分
解し、ボロンドープドａ−３ｉ：Ｈ感光層を形成した後
、ＣＨ４を供給し、今度は流量比５：１：４〜０．５の
（Ａｒ＋Ｓ ｉＨ＋＋ｃＨ＋）混合ガス及びＢ２Ｈ６を
グロー放電分解し、ａ−３ｉ Ｃ：Ｈ表面改質層を更に
設け、電子写真感光体を完成させた。このａ−８ｉｃ：
Ｈ表面改質層の光学的エネルギーギャップは２．５〜２
．ＯｅＶであった。
電子写真感光体を作製した。先ず平滑な表面を持つ清浄
なＡｌ支持体をグロー放電装置の反応（真空）槽内に設
置した。反応槽内を１０−’ Ｔｏｒｒ台の高真空度に
排気し、支持体温度を２００ ℃に加熱した後、高純度
Ａｒガスを導入し、０．５ Ｔｏｒｒの背圧のもとて周
波数１３．５６ Ｍ Ｈｚ、電力密度０．０４Ｗ／−の
高周波電力を印加し、１５分間の予備放電を行った。次
いで、ＳｉＨ４とＮ２からなる反応ガスを導入し流量比
３ ： １ ： ０．５〜０．０５の（Ａｒ＋ＳｉＨ４
＋Ｎｚ）混合ガス及びＰＨ３又は８２Ｈ６ガスをグロー
放電分解することにより、キャリア注入を防止するａ−
３ｉＮ：Ｈ層、更には電位保持及び電荷輸送機能を担う
ａ−３ｉＮｓＨ層を１０００人／ｓｉｎの堆積速度で製
膜した。反応槽を一旦排気した後、Ｎ２は供給せず、Ａ
ｒをキャリアガスとしてＳｉＨ４及びＢｚＨｓを放電分
解し、ボロンドープドａ−３ｉ：Ｈ感光層を形成した後
、ＣＨ４を供給し、今度は流量比５：１：４〜０．５の
（Ａｒ＋Ｓ ｉＨ＋＋ｃＨ＋）混合ガス及びＢ２Ｈ６を
グロー放電分解し、ａ−３ｉ Ｃ：Ｈ表面改質層を更に
設け、電子写真感光体を完成させた。このａ−８ｉｃ：
Ｈ表面改質層の光学的エネルギーギャップは２．５〜２
．ＯｅＶであった。
また、窒素組成が４０〜６０ａｔｏｍｉｃ％であること
が分析により分かった。
が分析により分かった。
こうした感光体について、各層の組成を第３図の如くに
変化させ、夫々法の測定を行った。
変化させ、夫々法の測定を行った。
帯電電位Ｖｏ （Ｖ） ： Ｕ Ｂｉｘ ２５００
改造機（小西六写真工業■製）を用い、感光体流れ込み
電流２００μＡ１露光なしの条件で３６０ＳＸ型電位針
（トレック社製）で測定した現像直前の表面電位。
改造機（小西六写真工業■製）を用い、感光体流れ込み
電流２００μＡ１露光なしの条件で３６０ＳＸ型電位針
（トレック社製）で測定した現像直前の表面電位。
半減露光量Ｅ １ ／ ２ （ｌｕｘ −５ｅｃ ）
：上記の装置を用い、ダイクロインクミラー（光体光
学社製）により像露光波長のうち６２０ ｎｍ以上の長
波長成分をシャープカットし、表面電位を５００Ｖから
２５０ｖに半減するのに必要な露光量。（露光量は５５
０−１型光量計（ＥＧａｎｄ Ｇ社製）にて測定） 残留電位ＶＲ（Ｖ）：上記の装置を用い、５００Ｖに帯
電させた後、４００ ｎｍにピークを持つ除電光を３０
１ｕｘ−ｓｅｃ照射後の表面電位。
：上記の装置を用い、ダイクロインクミラー（光体光
学社製）により像露光波長のうち６２０ ｎｍ以上の長
波長成分をシャープカットし、表面電位を５００Ｖから
２５０ｖに半減するのに必要な露光量。（露光量は５５
０−１型光量計（ＥＧａｎｄ Ｇ社製）にて測定） 残留電位ＶＲ（Ｖ）：上記の装置を用い、５００Ｖに帯
電させた後、４００ ｎｍにピークを持つ除電光を３０
１ｕｘ−ｓｅｃ照射後の表面電位。
２０万コピー実写： Ｕ −Ｂｉｘ ２５００改造機（
小西六写真工業■製）で行い、画質を次のように評価し
た。
小西六写真工業■製）で行い、画質を次のように評価し
た。
◎ 画像濃度が充分高く、解像度、階調性がよく、鮮明
で画像上に白スジや白ポチがない。
で画像上に白スジや白ポチがない。
即ち、画像極めて良好。
○ 画像良好。
△ 画像実用上採用可能。
× 画像実用上採用不可能。
本発明に基づく感光体は、第３図のように、露光時の半
減露光量は少なく、残留電位は少なく、帯電・露光の繰
返し特性も非常に良好であった。
減露光量は少なく、残留電位は少なく、帯電・露光の繰
返し特性も非常に良好であった。
図面は本発明を例示するものであって、第１図は電子写
真感光体の一部分の断面図、第２図は上記感光体を製造
するグロー放電装置の概略断面図、 第３図は電子写真感光体の特性を比較して示す図 である。 なお、図面に示されている符号において、１・・・・・
・・・・支持体（基板） ２・・・・・・・・・不純物のドープされたａ−ＳｉＮ
：Ｈ電荷輸送層 ３・・・・・・・・・不純物ドープドａ−３ｉ：Ｈ電荷
発生層 ４・・・・・・・・・不純物ドープドａ−３ｉＣ：Ｈ又
はａ−３ｉＮ：Ｈ表面改質層 ５・・・・・・・・・不純物ドープドａ−３ｉＮ：Ｈ電
荷ブロッキング層 である。
真感光体の一部分の断面図、第２図は上記感光体を製造
するグロー放電装置の概略断面図、 第３図は電子写真感光体の特性を比較して示す図 である。 なお、図面に示されている符号において、１・・・・・
・・・・支持体（基板） ２・・・・・・・・・不純物のドープされたａ−ＳｉＮ
：Ｈ電荷輸送層 ３・・・・・・・・・不純物ドープドａ−３ｉ：Ｈ電荷
発生層 ４・・・・・・・・・不純物ドープドａ−３ｉＣ：Ｈ又
はａ−３ｉＮ：Ｈ表面改質層 ５・・・・・・・・・不純物ドープドａ−３ｉＮ：Ｈ電
荷ブロッキング層 である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（ａ）、アモルファス水素化及び／又はフッ素化シ
リコンからなり、かつ周期表第IIIａ 族元素がドープされた電荷発生層と、 （ｂ）、この電荷発生層上に形成され、アモルファス水
素化及び／又はフッ素化炭化又 は窒化シリコンからなり、かつ周期表第IIIａ族元素が
ドープされた表面改質層と、 （ｃ）、前記電荷発生層下に形成され、アモルファス水
素化及び／又はフッ素化窒化シ リコンからなり、かつ周期表第IIIａ族元素 がドープされた電荷輸送層と、 （ｄ）、この電荷輸送層下に形成され、アモルファス水
素化及び／又はフッ素化窒化シ リコンからなり、かつ周期表第IIIａ族又は第Ｖａ族元
素がドープされた電荷ブロッキン グ層と を有する感光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8505785A JPS61243458A (ja) | 1985-04-20 | 1985-04-20 | 感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8505785A JPS61243458A (ja) | 1985-04-20 | 1985-04-20 | 感光体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243458A true JPS61243458A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13848008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8505785A Pending JPS61243458A (ja) | 1985-04-20 | 1985-04-20 | 感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61243458A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01106071A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体 |
-
1985
- 1985-04-20 JP JP8505785A patent/JPS61243458A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01106071A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体 |
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| JPS61243460A (ja) | 感光体 | |
| JPS61243458A (ja) | 感光体 | |
| JPH0233148B2 (ja) | ||
| JPS58215658A (ja) | 電子写真感光体 | |
| JPS5967549A (ja) | 記録体 | |
| JPS61243459A (ja) | 感光体 | |
| JPH0233145B2 (ja) | Denshishashinkankotai | |
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| JPS58215656A (ja) | 記録体 | |
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