JPS62198868A - Electrophotographic sensitive body - Google Patents

Electrophotographic sensitive body

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JPS62198868A
JPS62198868A JP61040708A JP4070886A JPS62198868A JP S62198868 A JPS62198868 A JP S62198868A JP 61040708 A JP61040708 A JP 61040708A JP 4070886 A JP4070886 A JP 4070886A JP S62198868 A JPS62198868 A JP S62198868A
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JP
Japan
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layer
photoconductive
photoconductive layer
charge
hydrogen
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JP61040708A
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Japanese (ja)
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Hideji Yoshizawa
吉澤 秀二
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the electrostatic chargeability and the sensitivity in a wide wavelength region to the near infrared region by providing a laminate type structure obtd. by interposing a specified barrier layer between a specified photoconductive layer and an electrically conductive support and forming a specified charge retentive surface layer on the photoconductive layer. CONSTITUTION:The barrier layer 22 is made of microcrystalline silicon (muc-Si) and an element belonging to the group III or V of the periodic table is added to the muc-Si so as to form the layer 22 as a P- or N-type layer. The photoconductive layer 23 is made of amorphous silicon contg. hydrogen, so it has high sensitivity to light having long wavelength. The surface layer 24 is made of muc-Si contg. nitrogen, carbon or oxygen, so it has high charge reten tivity. The photoconductive layer 23 may be a separated function type layer consisting of a charge generating layer and a charge transferring layer.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、帯電特性、光感度特性及び耐環境性等が優
れた電子写真感光体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor having excellent charging characteristics, photosensitivity characteristics, environmental resistance, etc.

(従来の技術) 従来、電子写真感光体の光導電層を形成する材料として
、CdS、ZnO,Se、5e−Te若・しくはアモル
ファスシリコン等の無機材料又はポリ−N−ビニルカル
バゾール(PVCz)若しくはトリニトロフルオレノン
(TNF)等の有機材料が使用されている。しかしなが
ら、これらの従来の光導電性材料においては、光導電特
性上、又は製造上、穫々の問題点があり、感光体システ
ムの特性をある程度犠牲にして使用目的に応じてこれら
の材料を使い分けている。
(Prior Art) Conventionally, inorganic materials such as CdS, ZnO, Se, 5e-Te, or amorphous silicon, or poly-N-vinylcarbazole (PVCz) have been used as materials for forming the photoconductive layer of electrophotographic photoreceptors. Alternatively, organic materials such as trinitrofluorenone (TNF) are used. However, these conventional photoconductive materials have various problems in terms of photoconductive properties or manufacturing, and it is necessary to use these materials depending on the purpose of use, sacrificing some of the properties of the photoreceptor system. ing.

例えば、Se及びCdSは、人体に対して有害な材料で
あり、その製造に際しては、安全対策上、特別の配慮が
必要である。従って、製造装置が複雑となるため製造コ
ストが高いと共に、特に、Seは回収する必要があるた
め回収コストが付加されるという問題点がある。また、
Se又は5e−Te系においては、結晶化濃度が65℃
と低いため、複写を繰り返している間に、残留電位等の
光導電特性上の問題が生じ、このため、寿命が短いので
実用性が低い。
For example, Se and CdS are materials that are harmful to the human body, and special consideration must be given to safety measures when manufacturing them. Therefore, there are problems in that the manufacturing equipment becomes complicated and the manufacturing cost is high, and in particular, Se needs to be recovered, which adds to the recovery cost. Also,
For Se or 5e-Te systems, the crystallization concentration is 65°C
As a result, problems with photoconductive properties such as residual potential occur during repeated copying, resulting in a short life span and low practicality.

更に、ZnOは、酸化還元が生じやすく、環境雰囲気の
影響を著しく受けるため、使用上、信頼性が低いという
問題点がある。
Furthermore, ZnO is susceptible to oxidation-reduction and is significantly affected by the environmental atmosphere, resulting in a problem of low reliability in use.

更にまた、pvcz及びTNF等の有機光導電性材料は
、発癌性物質である疑いが持たれており、人体の19℃
問題があるのに加え、有磯材料は熱安定性及び耐摩耗性
が低く、寿命が短いという欠点がある。
Furthermore, organic photoconductive materials such as pvcz and TNF are suspected to be carcinogens and are
In addition to the problems, Aiso materials suffer from poor thermal stability and wear resistance, and a short lifespan.

一方、アモルファスシリコン(以下、a−3iど略す)
は、近時、光導電変換材料として注目されており、太陽
電池、薄膜トランジスタ及びイメージセンサへの応用が
活発になされている。このa−3iの応用の一環として
、a−8iを電子写真感光体の光導電性材料として使用
する試みがなされており、a−8iを使用した感光体は
、無公害の材料であるから回収処理の必要がないこと、
他の材料に比して可視光領域で高い分光感度を有するこ
と、表面硬度が高く耐摩耗性及び耐衝撃性が優れている
こと等の利点を有する。
On the other hand, amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-3i)
has recently attracted attention as a photoconductive conversion material, and is being actively applied to solar cells, thin film transistors, and image sensors. As part of this application of a-3i, attempts have been made to use a-8i as a photoconductive material for electrophotographic photoreceptors, and photoreceptors using a-8i are collected because they are non-polluting materials. No processing required;
Compared to other materials, it has advantages such as high spectral sensitivity in the visible light region, high surface hardness, and excellent wear resistance and impact resistance.

このa−8iは、カールソン方式に基づく電子写真法用
の感光体として検討が進められているが、この場合に、
感光体特性として抵抗及び光感度が高いことが要求され
る、しかしながら、この両特性を単一層の感光体で満足
させることが困難であるため、光導電層と導電性支持体
との間に障壁−を設け、光導Nll上に表面電荷保持層
を設けた積層型の構造にすることにより、このような要
求を満足させている。
This a-8i is being studied as a photoreceptor for electrophotography based on the Carlson method, but in this case,
High resistance and photosensitivity are required as photoreceptor characteristics. However, it is difficult to satisfy both of these characteristics with a single layer photoreceptor, so a barrier is placed between the photoconductive layer and the conductive support. -, and a layered structure in which a surface charge retention layer is provided on the light guide Nll, satisfies these requirements.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、a−3iは、通常、シラン系ガスを使用した
グロー放電分解法により形成されるが、この際に、a−
3ill中に水素が取り込まれ、水素量の差により電気
的及び光学的特性が大きく変動する。即ち、a−3i躾
に侵入する水素の量が多くなると、光学的バンドギャッ
プが大きくなり、a−3iの抵抗が高くなるが、それに
ともない、長波長光に対する光感度が低下してしまうの
で、例えば、半導体レーザを搭載したレーザビームプリ
ンタに使用することが困難である。また、a−8i膜中
の水素の含有量が多い場合は、成膜条件によって、(S
iH2)n及びSiH2等の結合構造を有するものが膜
中で大部分の領域を占める場合がある。そうすると、ボ
イドが増加し、シリコンダングリングボンドが増加する
ため、光導電特性が劣化し、電子写真感光体として使用
不能になる。逆に、a−8i中に侵入する水素の量が低
下すると、光学的バンドギャップが小さくなり、その抵
抗が小さくなるが、・長波長光に対する光感度が増加す
る。しかし、通常の成膜条件で作成した従来のa−3i
においては、水素含有量が少な。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, a-3i is usually formed by a glow discharge decomposition method using a silane gas.
Hydrogen is incorporated into the 3ill, and the electrical and optical characteristics vary greatly due to the difference in the amount of hydrogen. That is, as the amount of hydrogen entering the a-3i increases, the optical bandgap increases and the resistance of the a-3i increases, but as a result, the photosensitivity to long wavelength light decreases. For example, it is difficult to use it in a laser beam printer equipped with a semiconductor laser. In addition, if the hydrogen content in the a-8i film is high, depending on the film formation conditions, (S
Those having a bonding structure such as iH2)n and SiH2 may occupy most of the area in the film. In this case, voids increase and silicon dangling bonds increase, resulting in deterioration of photoconductive properties and rendering the material unusable as an electrophotographic photoreceptor. Conversely, when the amount of hydrogen penetrating into a-8i decreases, the optical band gap decreases and its resistance decreases, but the photosensitivity to long wavelength light increases. However, the conventional a-3i made under normal film-forming conditions
, the hydrogen content is low.

いと、シリコンダングリングボンドと結合してこれを減
少させるべき水素が少なくなる。このため、発生するキ
ャリアの移動度が低下し、寿命が短くなると共に、光導
電特性が劣化してしまい、電子写真感光体として使用し
難いものとなる。
If this happens, there will be less hydrogen to combine with and reduce silicon dangling bonds. For this reason, the mobility of the generated carriers is reduced, the life span is shortened, and the photoconductive properties are deteriorated, making it difficult to use as an electrophotographic photoreceptor.

なお、長波長光に対する感度を高める技術として、シラ
ン系ガスとゲルマンGeH+とを混合し、グロー放電分
解することにより、光学的バンドギャップが狭い膜を生
成するものがあるが、一般に、シラン系ガスとGeH4
とでは、最適基板温度が興なるため、生成した膜は構造
欠陥が多く、良好な光導電特性を得ることができない。
In addition, as a technique to increase the sensitivity to long wavelength light, there is a method of mixing silane-based gas and germane GeH+ and generating a film with a narrow optical band gap by glow discharge decomposition, but in general, silane-based gas and GeH4
In this case, since the optimum substrate temperature is determined, the produced film has many structural defects and cannot obtain good photoconductive properties.

また、GeH+の廃ガスは酸化されると有毒ガスとなる
ので、廃ガス処理も複雑である。従って、このような技
術は実用性がない。
Furthermore, waste gas treatment is complicated because GeH+ waste gas becomes toxic gas when oxidized. Therefore, such technology is not practical.

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、帯電能が優れており、残留電位が低く、近赤外領域ま
での広い波長領域に亘って感度が高く、基板との密着性
が良く、耐環境性が優れた電子写真感光体を提供するこ
とを目的とする。
This invention was made in view of the above circumstances, and has excellent charging ability, low residual potential, high sensitivity over a wide wavelength range up to the near infrared region, and good adhesion to the substrate. An object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor having good environmental resistance.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) この発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体と、こ
の導電性支持体の上に形成された障壁層と、この障壁層
の上に形成された光導電層と、この光導電層の上に形成
された表面層と、を有する電子写真感光体において、障
壁層は周期律表の第■族又は第V族に属する元素から選
択された少なくとも1種の元素を含有するマイクロクリ
スタリンシリコンで形成され、光導電層は水素を含有す
るアモルファスシリコンで形成されており、表面層は窒
素、炭素及び酸素から選択された少なくとも1種の元素
を含有するマイクロクリスタリンシリコンで形成されて
いることを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) An electrophotographic photoreceptor according to the present invention includes an electrically conductive support, a barrier layer formed on the electrically conductive support, and a barrier layer formed on the electrically conductive support. In an electrophotographic photoreceptor having a photoconductive layer formed thereon and a surface layer formed on the photoconductive layer, the barrier layer is made of an element belonging to Group I or Group V of the periodic table. The photoconductive layer is made of microcrystalline silicon containing at least one selected element, the photoconductive layer is made of amorphous silicon containing hydrogen, and the surface layer is made of microcrystalline silicon containing at least one selected element. It is characterized by being formed of microcrystalline silicon containing elements.

〈作用) この発明においては、障壁層をマイクロクリスタリンシ
リコン(以下、μc−8iと略す)で形成し、このμc
−S’iに周期律表の第■族又は第V族に属する元素を
含有させて、障壁層をn型又はn型にしている。また、
光導電層は水素を含有するa−8iで形成されているか
ら、長波長光に対する感度が高い。更に、表面層は、窒
素N、炭素C又は酸素Oを含むμc−3iで形成されて
いるから、電荷保持能が高い。光導電層は、電荷発生層
と電荷輸送層とに分離した機能分離型に構成しても良い
<Function> In this invention, the barrier layer is formed of microcrystalline silicon (hereinafter abbreviated as μc-8i), and this μc
-S'i contains an element belonging to group Ⅰ or group V of the periodic table to make the barrier layer n-type or n-type. Also,
Since the photoconductive layer is formed of a-8i containing hydrogen, it has high sensitivity to long wavelength light. Furthermore, since the surface layer is formed of μc-3i containing nitrogen N, carbon C, or oxygen O, it has a high charge retention ability. The photoconductive layer may be structured into a functionally separated type in which the photoconductive layer is separated into a charge generation layer and a charge transport layer.

なお、μc−3iは、以下のような物性上の特徴により
、a−8i及びポリクリスタリンシリコン(多結晶シリ
コン)から明確に区別される。即ち、X線回折測定にお
いては、a−8iは、無定形であるため、ハローのみが
現れ、回折パターンを認めることができないが、μc−
3iは、2θが28乃至28.5°付近にある結晶回折
パターンを示す。また、ポリクリスタリンシリコンは暗
抵抗が10BΩ・1であるのに対し、μc−8iは1Q
11Ω・α以上の暗抵抗を有する。このμc−8iは粒
径が約数子Å以上である微結晶が集合して形成されてい
る。
Note that μc-3i is clearly distinguished from a-8i and polycrystalline silicon (polycrystalline silicon) due to the following physical characteristics. That is, in X-ray diffraction measurements, since a-8i is amorphous, only a halo appears and no diffraction pattern can be observed, whereas μc-8i
3i shows a crystal diffraction pattern in which 2θ is around 28 to 28.5°. Also, while polycrystalline silicon has a dark resistance of 10BΩ・1, μc-8i has a dark resistance of 1Q
It has a dark resistance of 11Ω·α or more. This μc-8i is formed by an aggregation of microcrystals having a particle size of about a few angstroms or more.

(実施例) 以下、添附の図面を参照してこの発明の実施例について
具体的に説明する。第1図はこの発明の実施例に係る電
子写真感光体の一部断面図である。アルミニウム基板等
の導電性支持体21の上に、障壁層22が形成されてお
り、この障壁層22の上に光導電層23が形成されてお
り、光導電層23の上に表面層24が形成されている。
(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partial sectional view of an electrophotographic photoreceptor according to an embodiment of the invention. A barrier layer 22 is formed on a conductive support 21 such as an aluminum substrate, a photoconductive layer 23 is formed on this barrier layer 22, and a surface layer 24 is formed on the photoconductive layer 23. It is formed.

障壁122はμc−8iで形成されており、このμc−
3i障壁層は周期律表の第■族又は第V族に属する元素
から選択された少なくとも1種の元素を含有する。光導
電層23は、水素を含有するa−8iで形成されており
、表面層24は、C10、Nから選択された少なくとも
1種の元素を含有するμc−3iで形成されている。
The barrier 122 is made of μc-8i;
The 3i barrier layer contains at least one element selected from elements belonging to Group Ⅰ or Group V of the periodic table. The photoconductive layer 23 is made of a-8i containing hydrogen, and the surface layer 24 is made of μc-3i containing at least one element selected from C10 and N.

障壁層22は、導電性支持体から、光導電層へのキャリ
ア(電子又は正孔)の流れを抑制することにより、電子
写真感光体の表面における電荷の保持機能を高め、電子
写真感光体の帯電能を高める。カールソン方式において
は、感光体表面に正帯電させる場合には、支持体側から
光導電層へ電子が注入されることを防止するために、障
壁層をn型にする。一方、感光体表面に負帯電させる場
合には、支持体から光導電層に正孔が注入されることを
防止するために、障壁層をn型にする。この障壁層の層
厚は0.01乃至10μmであることが好ましい。
The barrier layer 22 suppresses the flow of carriers (electrons or holes) from the conductive support to the photoconductive layer, thereby enhancing the charge retention function on the surface of the electrophotographic photoreceptor, and increasing the charge retention function of the electrophotographic photoreceptor. Increases charging ability. In the Carlson method, when the surface of the photoreceptor is positively charged, the barrier layer is made n-type in order to prevent electrons from being injected from the support side to the photoconductive layer. On the other hand, when the surface of the photoreceptor is negatively charged, the barrier layer is made n-type in order to prevent holes from being injected from the support into the photoconductive layer. The thickness of this barrier layer is preferably 0.01 to 10 μm.

μc−8+をn型にするためには、周期律表の第■族に
属する元素、例えば、硼素B1アルミニウムAI、ガリ
ウムGa、インジウムln及びタリウムT1等をドーピ
ングすることが好ましく、μc−8tをn型にするため
には、周期律表の第V族に属する元素、例えば、窒素N
、リンP、ヒ素AS1アンチモンSb及びビスマス3i
等をドーピングすることが好ましい。このn型不純物又
はn型不純物のドーピングにより、支持体側から光導電
層へキャリアが移動することが防止される。
In order to make μc-8+ n-type, it is preferable to dope it with elements belonging to Group Ⅰ of the periodic table, such as boron B1 aluminum AI, gallium Ga, indium ln, and thallium T1. To make it n-type, an element belonging to Group V of the periodic table, such as nitrogen N
, phosphorus P, arsenic AS1 antimony Sb and bismuth 3i
It is preferable to dope. This n-type impurity or n-type impurity doping prevents carriers from moving from the support side to the photoconductive layer.

また、バンドギャップを拡げることにより、障壁層を形
成することもできる。これは、μC−81にC,O,N
を含有させればよい。このC90、Nを含有するμc−
3iに周期律表の第■族又は第V族に属する元素をドー
ピングすることによって、そのブロッキング能を一層高
めることができる。更に、C,O,Nを含有するμc−
8i層と、周期律表の第■族又は第V族に属する元素を
含有するμc−8illとを積層させることによっても
、帯電能及び電荷保持能が高い障壁層を得ることができ
る。
Furthermore, a barrier layer can also be formed by widening the band gap. This is C, O, N in μC-81.
What is necessary is to contain. This C90, μc- containing N
By doping 3i with an element belonging to group Ⅰ or group V of the periodic table, its blocking ability can be further enhanced. Furthermore, μc- containing C, O, N
A barrier layer with high charging ability and charge retention ability can also be obtained by laminating an 8i layer and μc-8ill containing an element belonging to group Ⅰ or group V of the periodic table.

光導電層23はa−8iで形成されており、水素を含有
する。この水素含有量は1乃至10原子%であることが
好ましい。光導電層は、キャリアを捕獲するトラップが
存在しないことが理想的である。しかし、シリコン層は
、単結晶でない以上、多少の不規則性が存在し、ダング
リングボンドが存在する。この場合に、水素を含有させ
ると、水素がシリコンダングリングボンドのターミネー
タとして作用し、結合を補償してキャリアの走行性を向
上させる。水素の含有量は1乃至10原子%である。水
素量が10原子%を超えると、SiH2又は(SiH2
)n等の結合が支配的となり、その結果、ダングリング
ボンドが増加し、光導電性が劣化して所望の感光体特性
を得ることができない。一方、水素量が1原子%よりも
少ないと、ダングリングボンドを補償しえなくなり、キ
ャリアの移動度及びライフタイムが低下する。
The photoconductive layer 23 is made of a-8i and contains hydrogen. Preferably, this hydrogen content is 1 to 10 at.%. Ideally, the photoconductive layer has no traps for capturing carriers. However, since the silicon layer is not a single crystal, it has some irregularities and dangling bonds. In this case, when hydrogen is contained, hydrogen acts as a terminator for silicon dangling bonds, compensates for the bonds, and improves carrier mobility. The hydrogen content is 1 to 10 at.%. When the amount of hydrogen exceeds 10 at%, SiH2 or (SiH2
)n bonds become dominant, and as a result, dangling bonds increase, photoconductivity deteriorates, and desired photoreceptor characteristics cannot be obtained. On the other hand, when the amount of hydrogen is less than 1 atomic %, it becomes impossible to compensate for dangling bonds, and carrier mobility and lifetime decrease.

光導1!層23の上に形成された表面層24はC901
又はNを含有するμc−3iで形成されている。表面層
を設けることにより、光導電層が損傷から保護されど共
に、表面層を形成することにより、帯電能が向上し、表
面に電荷がよくのるようになる。また、光導電層のa−
3iは、その屈折率が3乃至4と比較的大きいため、表
面での光反射が起きやすい。このような光反射が生じる
と、光導電層に吸収される光量の割り合いが低下し、光
損失が大きくなる。このため、表面層を設けて反射を防
止する。
Light guide 1! The surface layer 24 formed on the layer 23 is C901
Alternatively, it is formed of μc-3i containing N. By providing the surface layer, the photoconductive layer is protected from damage, and at the same time, by forming the surface layer, the charging ability is improved and the charge can be easily deposited on the surface. In addition, a- of the photoconductive layer
Since 3i has a relatively large refractive index of 3 to 4, light reflection easily occurs on the surface. When such light reflection occurs, the proportion of the amount of light absorbed by the photoconductive layer decreases, increasing optical loss. For this reason, a surface layer is provided to prevent reflection.

μc−8i又はa−8iに窒素N、炭素C及び酸素0か
ら選択された少なくとも1種の元素をドーピングするこ
とにより、μC−8i又はa−3iの暗抵抗を高くして
光導電特性を高めることができる。
By doping μC-8i or a-8i with at least one element selected from nitrogen N, carbon C, and oxygen 0, the dark resistance of μC-8i or a-3i is increased and the photoconductive properties are enhanced. be able to.

a−8i及びμc−3i中の窒素はその濃度を層厚方向
に変化させることが好ましい。これにより、各層間の密
着性を高めると共に、キャリアの走行を潰らかにするこ
とができる。
It is preferable that the concentration of nitrogen in a-8i and μc-3i changes in the layer thickness direction. Thereby, it is possible to improve the adhesion between each layer and to make the carrier run evenly.

第2図は、光導電層40が電荷発生層34と電荷輸送1
33とに分離された機能分離型の実施例を示す。つまり
、この実施例においては、導電性支持体31の上に、μ
c−3i障壁層32と、a−3i又はμc−3iで形成
された電荷輸送層33と、a−3i電荷発生層34と、
ttc−8i表面層35とが形成されている。電荷発生
l!!34は光の照射によりキャリアを発生する。電荷
移動[133は電荷発生1134にて発生したキャリア
を高効率で導電性支持体に移動させる。電荷移動層33
に水素をドーピングすることにより、そのキャリアの走
行性を高めることができる。また、電荷移動1233に
周期律表の第■族又は第V族に属する元素をライトドー
プすることにより、その暗抵抗を高めて帯電能を向上さ
せることができる。
FIG. 2 shows that the photoconductive layer 40 has a charge generating layer 34 and a charge transport layer 1.
This is an example of a function-separated type in which the functions are separated into 33 and 33. That is, in this embodiment, μ
a c-3i barrier layer 32, a charge transport layer 33 made of a-3i or μc-3i, and an a-3i charge generation layer 34;
A ttc-8i surface layer 35 is formed. Charge generation! ! 34 generates carriers by irradiation with light. Charge transfer [133] moves carriers generated in charge generation 1134 to the conductive support with high efficiency. Charge transfer layer 33
By doping with hydrogen, the mobility of the carrier can be improved. Furthermore, by lightly doping the charge transfer 1233 with an element belonging to Group 1 or Group V of the periodic table, its dark resistance can be increased and charging ability can be improved.

第3図は、この発明に係る電子写真感光体を製造する装
置を示す図である。ガスボンベ1,2゜3.4には、例
えば、夫々SiH+、BzH6’。
FIG. 3 is a diagram showing an apparatus for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to the present invention. For example, the gas cylinders 1 and 2°3.4 contain SiH+ and BzH6', respectively.

H2、He、Ar、CH4,、N2等の原料ガスが収容
されている。これらのガスボンベ1.2.3゜4内のガ
スは、流mli整用のバルブ6及び配管7を介して混合
器8に供給されるようになっている。
Source gases such as H2, He, Ar, CH4, and N2 are contained. The gas in these gas cylinders 1, 2, 3, 4 is supplied to a mixer 8 via a valve 6 and piping 7 for regulating the flow rate.

各ボンベには、圧力計5が設置されており、この圧力計
5を監視しつつ、バルブ6を調整することにより、混合
器8に供給する各原料ガスの流m及び混合比を調節する
ことができる。混合器8にて混合されたガスは反応容1
9に供給される。反応容器9の底部11には、回転軸1
0が鉛直方向の回りに回転可能に取りつけられており、
この回転軸1oの上端に、円板状の支持台12がその面
を回転軸10に垂直にして固定されている。反応容器9
内には、円筒状の電極13がその軸中心を回転軸10の
軸中心と一致させて底部11上に設置されている。感光
体のドラム基体14が支持台12上にその軸中心を回転
軸10の軸中心と一致させて載置されており、このドラ
ム基体14の内側には、ドラム基体加熱用のヒータ15
が配設されている。電極13とドラム基体14との間に
は、高周波電源16が接続されており、電極13及びド
ラム基体14間に高周波電流が供給されるようになって
いる。回転軸10はモータ18により回転駆動される。
A pressure gauge 5 is installed in each cylinder, and by adjusting the valve 6 while monitoring the pressure gauge 5, the flow m and mixing ratio of each raw material gas supplied to the mixer 8 can be adjusted. I can do it. The gas mixed in the mixer 8 is transferred to the reaction volume 1.
9. At the bottom 11 of the reaction vessel 9, there is a rotating shaft 1.
0 is mounted rotatably around the vertical direction,
A disk-shaped support 12 is fixed to the upper end of the rotating shaft 1o with its surface perpendicular to the rotating shaft 10. Reaction container 9
Inside, a cylindrical electrode 13 is installed on the bottom 11 with its axial center aligned with the axial center of the rotating shaft 10. A drum base 14 of a photoreceptor is placed on a support base 12 with its axial center aligned with the axial center of the rotating shaft 10, and a heater 15 for heating the drum base is installed inside the drum base 14.
is installed. A high frequency power source 16 is connected between the electrode 13 and the drum base 14, so that a high frequency current is supplied between the electrode 13 and the drum base 14. The rotating shaft 10 is rotationally driven by a motor 18.

反応容器9内の圧力は、圧力計17により監視され、反
応容器9は、ゲートバルブ18を介して真空ポンプ等の
適宜の排気手段に連結されている。
The pressure inside the reaction vessel 9 is monitored by a pressure gauge 17, and the reaction vessel 9 is connected via a gate valve 18 to an appropriate evacuation means such as a vacuum pump.

このように構成される装置により感光体を製造する場合
には、反応容器9内にドラム基体14を設置した後、ゲ
ートバルブ19を開にして反応容器9内を約0.1トル
(Torr)の圧力以下に排気する。次いで、ボンベ1
,2.3.4から所要の反応ガスを所定の混合比で混合
して反応容器9内に導入する。この場合に、反応容器9
内に導入するガス流山は、反応容器9内の圧力が0.1
乃至1トルになるように設定する。次いで、モータ18
を作動させてドラム基体14を回転させ、ヒータ15に
よりドラム基体14を一定湿度に加熱すると共に、高周
波型1i16によりt極13とドラム基体14との間に
高周波′R流を供給して、両者間にグロー放電を形成す
る。これにより、ドラム基体14上にa−3i 1.c
zc−31又はa−BNが堆積する。なお、原料ガス中
にN20゜NH3、NO2、N2 、CH4、C2H4
,02ガス等を使用することにより、N、C,O等の元
素をμc−3i又はa−3i中に含有させることができ
る。
When manufacturing a photoreceptor using the apparatus configured as described above, after installing the drum base 14 in the reaction vessel 9, the gate valve 19 is opened to control the inside of the reaction vessel 9 at approximately 0.1 Torr. Evacuate to below pressure. Next, cylinder 1
, 2.3.4, the required reaction gases are mixed at a predetermined mixing ratio and introduced into the reaction vessel 9. In this case, reaction vessel 9
The gas flow mountain introduced into the reaction vessel 9 has a pressure of 0.1
Set it so that it is between 1 Torr and 1 Torr. Next, the motor 18
is activated to rotate the drum base 14, and the heater 15 heats the drum base 14 to a constant humidity, and the high frequency type 1i16 supplies a high frequency 'R current between the t pole 13 and the drum base 14, so that both A glow discharge is formed in between. As a result, a-3i 1. c.
Zc-31 or a-BN is deposited. In addition, N20゜NH3, NO2, N2, CH4, C2H4 in the raw material gas.
, 02 gas, etc., elements such as N, C, and O can be contained in μc-3i or a-3i.

μc−3i又はa−3iへの水素のドーピングは、例え
ば、グロー放電分解法による場合には、SiH+及び5
i2Hs等のシラン系の原料ガスと、水素又はヘリウム
等のキャリアガスとを反応容器内に導入してグロー放電
させるか、S i F4及び5iC1+等のハロゲン化
シリコンと、水素ガス又はヘリウムガスとの混合ガスを
使用しても良いし、また、シラン系ガスと、ハロゲン化
シリコンとの混合ガスで反応させても良い。更に、グロ
ー放電分解法によらず、スパッタリング等の1勿理的な
方法によってもμc−3t又はa−3i1fiを形成す
ることができる。
Hydrogen doping to μc-3i or a-3i can be carried out using, for example, SiH+ and 5
Either a silane-based raw material gas such as i2Hs and a carrier gas such as hydrogen or helium are introduced into a reaction vessel to cause glow discharge, or a combination of silicon halides such as SiF4 and 5iC1+ and hydrogen gas or helium gas is used. A mixed gas may be used, or a mixed gas of a silane gas and a silicon halide may be used for the reaction. Furthermore, .mu.c-3t or a-3ilfi can be formed not by the glow discharge decomposition method but also by other methods such as sputtering.

このように、この発明に係る電子写真感光体は、クロー
ズドシステムの製造装置で製造することができるため、
人体に対して安全である。また、この電子写真感光体は
、耐熱性、耐湿性及び耐摩耗性が優れているため、長期
に亘り繰り返し使用しても劣化が少なく、寿命が長いと
いう利点がある。
As described above, since the electrophotographic photoreceptor according to the present invention can be manufactured using a closed system manufacturing apparatus,
Safe for humans. Furthermore, this electrophotographic photoreceptor has excellent heat resistance, moisture resistance, and abrasion resistance, so it has the advantage of having a long lifespan with little deterioration even after repeated use over a long period of time.

さらに、GeH+等の長波長増感用ガスが不要であるの
で、廃ガス処理設備を設ける必要がなく、工業的生産性
が著しく高い。
Furthermore, since a long wavelength sensitizing gas such as GeH+ is not required, there is no need to provide waste gas treatment equipment, and industrial productivity is extremely high.

次に、この発明の実施例について説明する。Next, embodiments of the invention will be described.

支LfL二 導電性支持体を加熱して約300℃に保持し、2008
CCMの流量のS i H4ガス及びこの5ft−1+
ガスに対する流量比が10−8の82 H6ガスを混合
して反応容器に供給した。その後、メカニカルブースタ
ポンプ及びロータリポンプ等により反応容器内を排気し
て反応圧力を1トルに調整した。そして、13.56M
Hzで600Wの高周波電力を印加して、[tfiとド
ラムとの間にSiH+及びB2 Ha及びN2のプラズ
マを生起させ、p型のμC−3iからなる障壁層を形成
した。
The support LfL biconductive support was heated and held at approximately 300°C, 2008
CCM flow rate of S i H4 gas and this 5ft-1+
82 H6 gas having a flow rate ratio of 10-8 to gas was mixed and supplied to the reaction vessel. Thereafter, the inside of the reaction vessel was evacuated using a mechanical booster pump, a rotary pump, etc., and the reaction pressure was adjusted to 1 Torr. And 13.56M
A high frequency power of 600 W at Hz was applied to generate a plasma of SiH + and B2 Ha and N2 between the [tfi and the drum, and a barrier layer made of p-type μC-3i was formed.

次いで、SiH+ガス流量を5008CCM、82 H
6ガス流量をS i H4ガス流量に対して10−7に
設定してこれらのガスを反応容器内に導入した。そして
、反応圧力が1.2トル、高周波電力が400Wという
条件で30μmのa−8i光導電層を形成した。
Next, the SiH+ gas flow rate was set to 5008CCM, 82H
These gases were introduced into the reaction vessel with the 6 gas flow rate set at 10-7 relative to the S i H4 gas flow rate. Then, a 30 μm thick a-8i photoconductive layer was formed under the conditions that the reaction pressure was 1.2 Torr and the high frequency power was 400 W.

その後、同様の操作でC,O,又はNを含有したμc−
8iからなる表面層を形成した。
Thereafter, in the same manner, μc-
A surface layer consisting of 8i was formed.

このようにして製造した電子写真感光体を半導体レーザ
プリンタに装着してカールソンプロセスにより画像を形
成したところ、感光体表面の露光量が25 ero /
am2であっても、鮮明で解像度が高い画像を得ること
ができた。また、複写を繰り返して転写プロセスの再現
性及び安定性を調査したところ、転写画像は極めて良好
であり、耐コロナ性、耐湿性及び耐磨耗性等の耐久性が
優れていることが実証された。
When the electrophotographic photoreceptor manufactured in this manner was installed in a semiconductor laser printer and an image was formed by the Carlson process, the exposure amount on the photoreceptor surface was 25 ero /
Even with am2, clear and high resolution images could be obtained. In addition, when we investigated the reproducibility and stability of the transfer process through repeated copying, we found that the transferred images were extremely good and demonstrated excellent durability in terms of corona resistance, moisture resistance, and abrasion resistance. Ta.

[発明の効果コ この発明によれば、高抵抗で帯電特性が滞れており、ま
た可視光及び近赤外光領域において高光感度特性を有し
、製造が容易であり、実用性が高い電子写真感光体を得
ることができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, an electronic device with high resistance, delayed charging characteristics, high photosensitivity in the visible light and near-infrared light regions, easy to manufacture, and highly practical. A photographic photoreceptor can be obtained.

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

第1図及び第2図はこの発明の実施例に係る電子写真感
光体を示す断面図、第3図はこの発明に係る電子写真感
光体の製造装置を示す図である。 1.2.3.4;ボンベ、5;圧力計、6;バルブ、7
;配管、8:混合器、9;反応容器、10;回転軸、1
3;電極、14;ドラム基体、15;ヒータ、16;高
周波′R源、19;ゲー;〜バルブ、21.31 :支
持体、22.32:障壁層、23,40:光導電層、2
4,35:表面層、33:電荷移動層、34;電荷発生
層 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2(!I
1 and 2 are cross-sectional views showing an electrophotographic photoreceptor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an apparatus for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to the present invention. 1.2.3.4; cylinder, 5; pressure gauge, 6; valve, 7
; Piping, 8: Mixer, 9; Reaction container, 10; Rotating shaft, 1
3; Electrode, 14; Drum base, 15; Heater, 16; High frequency 'R source, 19; Ge; - valve, 21. 31: Support, 22. 32: Barrier layer, 23, 40: Photoconductive layer, 2
4, 35: Surface layer, 33: Charge transfer layer, 34; Charge generation layer Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 (!I

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)導電性支持体と、この導電性支持体の上に形成さ
れた障壁層と、この障壁層の上に形成された光導電層と
、この光導電層の上に形成された表面層と、を有する電
子写真感光体において、障壁層は周期律表の第III族又
は第V族に属する元素から選択された少なくとも1種の
元素を含有するマイクロクリスタリンシリコンで形成さ
れ、光導電層は水素を含有するアモルファスシリコンで
形成されており、表面層は窒素、炭素及び酸素から選択
された少なくとも1種の元素を含有するマイクロクリス
タリンシリコンで形成されていることを特徴とする電子
写真感光体。
(1) A conductive support, a barrier layer formed on the conductive support, a photoconductive layer formed on the barrier layer, and a surface layer formed on the photoconductive layer. In the electrophotographic photoreceptor, the barrier layer is formed of microcrystalline silicon containing at least one element selected from elements belonging to Group III or V of the periodic table, and the photoconductive layer is An electrophotographic photoreceptor, characterized in that it is formed of amorphous silicon containing hydrogen, and the surface layer is formed of microcrystalline silicon containing at least one element selected from nitrogen, carbon, and oxygen.
(2)光導電層は0.1乃至10原子%の水素を含有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の電子
写真感光体。
(2) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the photoconductive layer contains 0.1 to 10 atom % of hydrogen.
(3)光導電層は炭素、酸素及び窒素から選択された少
なくとも1種の元素を含有することを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の電子写真感光体。
(3) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the photoconductive layer contains at least one element selected from carbon, oxygen, and nitrogen.
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