JPS6235366A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPS6235366A
JPS6235366A JP17516785A JP17516785A JPS6235366A JP S6235366 A JPS6235366 A JP S6235366A JP 17516785 A JP17516785 A JP 17516785A JP 17516785 A JP17516785 A JP 17516785A JP S6235366 A JPS6235366 A JP S6235366A
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JP
Japan
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layer
photoconductive layer
photoconductive
amorphous silicon
photoreceptor
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Pending
Application number
JP17516785A
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English (en)
Inventor
Hideji Yoshizawa
吉澤 秀二
Akira Miki
明 三城
Wataru Mitani
渉 三谷
Mariko Yamamoto
山本 万里子
Tatsuya Ikesue
龍哉 池末
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
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP17516785A priority Critical patent/JPS6235366A/ja
Publication of JPS6235366A publication Critical patent/JPS6235366A/ja
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
    • G03G5/082Photoconductive 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
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/142Inert intermediate layers
    • G03G5/144Inert intermediate layers comprising inorganic material

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、電子写真感光体に係り、特に、半導体レーザ
等の長波長光源を用いたプリンタに好適な電子写真感光
体に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
電子写真感光体は導電性基板上に光導電層を有するもの
であり、この光導電層を構成する材料としては、従来、
CdS、Zn0,8e、5e−Te。
アモルファスシリコン(a−8i)等の無機材料や、ポ
リ−N−ビニルカルバゾール(PVCz )、トリニト
ロフルオレン(TNF )等の有機材料が用いられてい
る。
しかし、有機光導性材料のPVCz やTNFは、熱安
定性及び耐摩耗性が弱く感光体としての製品ライフが短
かい上、発がん性の疑いがある等人体的影響にも問題が
ある。又、無機光導電性材料のSe、CdS も本質的
に人体に対して有害な材料であり、製造にあたっては、
特別の安全対策を配慮しなければならず、このため複雑
な製造装置が必要となる。特にSeは回収の必要もあり
、回収費用も製造コストに加わるため、製品としての電
子写真感光体は一層高価になってしまう。
無機材料のSe及び5e−Teは、特性的にも結晶化温
度が65°と低いため、複写を繰り返し行っている間に
結晶化が起り、その結果残置が生じ感光体としての寿命
が短時間に失われてしまう欠点がある。又、無機材料の
ZnOについても、材料物性上、酸化還元が起こりやす
く環境雰囲気の影響を著しく受は易いため信頼性が低い
という問題がある。
そこで、近年、無公害材料で回収処理の必要がなく、シ
かも表面硬度が高く耐摩耗性、耐衝撃性に優れているア
モルファスシリコン(a−8i)が光電変換材料として
注目を集めており、太陽電池、薄膜トランジスタ、イメ
ージセンサ等とともに電子写真感光体への応用も検討さ
れている。
電子写真感光体光導電層としてのa−8iψは、通常、
シラン類を用いたグロー放電分解法により形成されるが
、このa−8i膜形成時に、膜中に取り込まれる水素の
量により、その電気的、光学的特性が大きく左右される
。すなわち、a−8i膜中に取り込まれる水素の量が多
くなると光学的バンドギャップが大きくなり高抵抗化す
るが、それに伴い、長波長に対する感度が低下してしま
うため、半導体レーザのような長波長光源を用いたレー
ザビームプリンタに使用する上で大きな問題となる。さ
らに、a−8i膜中の水素の含有量が多い場合、成膜条
件によっては、(SiH,)n 。
8iH,等の結合構造を有するものが膜中で支配的とな
り、その結果ボイドを多く含み、シリコングングリング
ボンドが増大するため光導電性が悪化し、電子写真感光
体として使用できなくなる欠点がある。
逆に、a−8i膜中に取り込まれる水素の量が低下する
と、光学的ギャップが小さくなり長波長光に対する光感
度は増加するものの、シリコンのダングリングボンドが
補償されなくなるため、発生したキャリアの移動度や寿
命が低下してしまい、やはり電子写真感光体として使用
し難いものになってしまう。
このように、a−8i層単独で、赤外光の長波長吸収の
できる電子写真感光体を構成したものは実用にならない
という欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明は、従来の電子写真感光体の、かかる諸問題を解
決し、7特に長波長を含めた広い波長領域に亘って高感
度で、かつ光導′wLNと支持体との密着性が良好で、
耐環境性に優れた電子写真感光体を提供するものである
さらlこ本発明は、半導体レーザプリンタに好適な、長
波長光に高感度で、電気的、光学的特性が常に安定して
おり、かつ暗減衰による光疲労が少なく繰返し特性に優
れた電子写真感光体を提供するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、導電性支持体上にブロッキング層を設け、そ
の上にマイクロクリスタリシリコンの第1光導1!層と
アモルファスシリコンの第2光導電層を重量形成するこ
とにより、光源強度を著しく高めることなく近赤外領域
まで高感度の電子写真感光体を提供するものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明の電子写真感光体の層構造を説明する
一部断面図である。図において、支持体(10)はアル
ミ等の導電性材料で形成されており、この支持体(10
)上にキャリア注入ブロッキング層02)が設けられて
いる。ブロッキング層は感光体表面にコロナ放電がかけ
られたときに支持体に生じるキャリアが光導電層中に注
入して、光導電層の記録を中和消去してしまうのを阻止
するためのもので、通常は高抵抗化するかもしくはバン
ドギャップを大きくする方法がとられる。高抵抗化は膜
中に炭素を入れることで得られ、バンドギャップはP型
材料を用いることで大きくすることができる。
本実施例におけるブロッキング層(12)としても、例
えば炭化アモルファスシリコン(a−8jC)又は炭化
マイクロクリスタリンシリコン(μC−8iC)で膜形
成することができるが、後者は炭素を多量に入れること
に難点があるので前者が好ましい。
上記の他、ブロッキング層として酸化アルミニツム膜を
用いることもできる。
次にこのブロッキング層12上に光導電層を投光導電層
(14)とアモルファスシリコン(a−8i)で形成さ
れる第2の光導電層(16Jとの重量により構成したこ
とである。即ち、感光体としては表面側にアモルファス
シリコン膜の光導電層が形成されるわけで、このため表
面の光キャリアが支持体(10)側に抜けやすく、従っ
て残電流が無く感光体としての光疲労が生じにくくなり
かつトラップが少なくなる。
一方、アモルファスシリコン(a−8i)感光体を用い
ると、半導体レーザー光のように波長が、アモルファス
シリコンの高感度領域より長い光源を用いる場合は、光
源強度を能力以上に強める必要があるため使用上の問題
が生じるが、本発明では、アモルファスシリコン(a−
8i)Pの下に、アモルファスシリコンよりも光学的エ
ネルギーギャップ(EgOpt)の小さいマイクロクリ
スタリンシリコン(μC−8i)膜の第1光導電層(1
4)があるため、長波長の光はこの第1光導電層で吸収
されて電荷を発生させるので、レーザー強度をそれ程高
めずに、感光体の帯電能、電荷保持能を向上させること
ができる。
本実施例では、第1光導電層(14)は水素を含むマイ
クロクリスタリンシリコン(μC−8i:H)であり、
必要に応じて周期律表第1族かもしくは第■族の元素、
例えばB 、 AJ 、 Ga 、 In 、 113
又はN、P、As、8b、Bi等のいずれが一方をドー
ピングするのが好ましい。また帯電能、電荷保持能を向
上させるために炭素、酸素、窒素のうち少くとも1つ以
上を含有させることが可能である0 又、第2光導電層(16)は、水素を含むアモルファス
シリコン(a−8i:H)であり、必要に応じ、前記マ
イクロクリスタリンシリコン層のときと同時、第1族元
素を不純物としてドーピングしてP型にすることができ
、又、第■族元素を不純物としてドーピングすることで
n型にすることができる。これら不純物のドーピングは
支持体から電荷が光導電層に注入するのを防ぐためや、
感光体の光感度特性を高めるために必要に応じて行う。
さらに、図示しないが、感光体表面即ち第2光導電層1
6上に表面保護層を設けてもよい。保護層材料は、Si
、04. Sin、 、 SiC,A13.Os ea
−8iN:H,a−8iC:H等の無機化合物でもよく
、又ポリアミド、塩化ビニル等の有機材料でもよい。
次に第2図を用いて、本発明の電子写真感光体の製造方
法を説明する。まずトリクレンで脱脂処理した直径8Q
mm、長さ350 mmの大きさのアルミニウム製ドラ
ム基体C13】を反応容器(22)内の支持台(2II
)上に装填する。必要に応じ、干渉防止のために、アル
ミニウムドラム基体(13)表面を酸処理、アルカリ処
理、もしくはサンドブラスト処理を行う。次いでゲート
バルブ(7)を介して反応容器(22)内を図示しない
拡散ポンプにより排気し、約1O−5TOrrの真空度
にする。その後、ヒータ(29)の電源を入れてドラム
基体(13)を均一に加熱し、基体(20)の温度が3
00tに保持された後ゲートバルブ(17)を閉じ、8
iH,ガスの充填されているボンベ(1ぬ減圧弁(5)
を開け、流量調節バルブ6により、500  SCCM
の流量でSiH,を反応容器(22)内1こ導入する。
この時、ドラム基体13ノは駆動モータ(26Aこより
自転を行なっている。
更に、ボンベ(2)、C3)により同様の操作により、
B、H,、CH,をB、 H6/S 1H4=10−3
゜100 8CCMの割合で反応容器(22)に導入し
た後、ゲートバルブ(17)を介して、図示しない、メ
カニカルブースターポンプとロータリーポンプにより反
応容器(22)内を排気し、圧力をl ’forrに調
整する。次に電源(28)により周波数13.56 M
H2の高周波300Wを円筒状電極(11)に投入し、
ドラム基体(13)と円筒状電極の間にS i11+ 
、 BtHa −CH,のプラズマを生起させて、ドラ
ム基体(13肚にブロッキング層としてP形のアモルフ
ァス炭化シリコン層を形成する。次に、ボンベα)及び
αノの流i調節バルブ(6)と(7)を絞り、8iH4
を200SCCM 、 B、H,/8iH,ヲ1O−7
icし、H!が充填されているボンベqノの減圧弁(5
)を開け、流1調節バルブ(9)により2SLMの流量
でHlを反応容器(22)に導入し、反応圧力を1.2
 TOrrに調整後電源(28)により、2KWのパワ
ーを投入して、マイクロクリスタリンシリコン層を30
μm形成する。
最後に、表面保護層としてアモルファス炭化シリコン(
a−8iC)を形成し、第2図に示す電子写真感光体を
形成する。
〔発明の効果〕
以上のように作成した感光体ドラムを半導体レーザープ
リンターに組込んでカールソンプロセスにより画像形成
を行なったところ感光体表面での露光奇が25 erg
 / cm’でも鮮明で解像度の高いii!ii像を得
ろことができた。再に、転写プロセスの再現性、安定性
を調べるために、複写を操り返したところ転写画像は極
めて良好であり、本発明による電子写真感光体が耐コロ
ナ性、耐湿性、耐摩耗性に優れていることが実証された
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電子写真感光体の層構成を説明するた
めの一部断面図、第2図は本発明の電子写真感光体を製
造するための成膜装置の概略図である。 10・・・4’[柱支持体、12・・・ブロッキング層
、14・・・マイクロクリスタリンシリコンの第1光導
電層、16・・・アモルファスシリコンの第2光導電層
。 一部1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 導電性支持体と、 この支持体上に設けられるキャリア注入ブロッキング層
    と、 このブロッキング層上に設けられマイクロクリスタリン
    シリコンで形成される第1の光導電層と、この第1の光
    導電層上に重畳して設けられアモルファスシリコンで形
    成される第2の光導電層とを有することを特徴とする電
    子写真感光体。
JP17516785A 1985-08-09 1985-08-09 電子写真感光体 Pending JPS6235366A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200064981A (ko) * 2017-10-26 2020-06-08 얀마 가부시키가이샤 엔진

Cited By (1)

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