JPS6381368A - 電子写真用感光体の製造方法 - Google Patents
電子写真用感光体の製造方法Info
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- JPS6381368A JPS6381368A JP22687586A JP22687586A JPS6381368A JP S6381368 A JPS6381368 A JP S6381368A JP 22687586 A JP22687586 A JP 22687586A JP 22687586 A JP22687586 A JP 22687586A JP S6381368 A JPS6381368 A JP S6381368A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
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- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は光導電層としてアモルファスシリコン（以下ａ
−Ｓｉという）を用いた電子写真用感光体の製造方法に
関する。
−Ｓｉという）を用いた電子写真用感光体の製造方法に
関する。
従来、電子写真用感光体として例えばアモルファスＳ
ｅ ｓまたはアモルファスＳｓにＡｓ、Ｔｅ。
ｅ ｓまたはアモルファスＳｓにＡｓ、Ｔｅ。
ｓｂなどの不純物をドープした光導電性材料を用いた感
光体、あるいはＺｎＯやＣｄＳなどの光導電性材料を樹
脂バインダーに分散させて用いた感光体などが使用され
ている。しかしながら、これらの感光体は耐熱性、環境
汚染性、機械的強度の点で問題がある。
光体、あるいはＺｎＯやＣｄＳなどの光導電性材料を樹
脂バインダーに分散させて用いた感光体などが使用され
ている。しかしながら、これらの感光体は耐熱性、環境
汚染性、機械的強度の点で問題がある。
近年、光導電層としてアモルファスシリコンを用いるこ
とによって、従来の電子写真用感光体の欠点を解決する
技術が提案されている。蒸着あるいはスパッタリングに
よって作られたａ−Ｓｌは暗所での比抵抗が１０”Ω・
値と低く、また光導電層が極めて小さいので、電子写真
用感光体の光導電性材料としては通していない、このよ
うなａ−Ｓｔでは、５ｉ−３ｉ結合が切れた、いわゆる
ダングリングボンドが形成され、この欠陥に起因してエ
ネルギーギャップ内に多くの周相準位が存在する。この
ために熱励起担体のホッピング伝導が生じて暗比抵抗が
小さくなり、また光励起担体が局在準位に捕獲されるた
めに光導電性が悪くなっている。
とによって、従来の電子写真用感光体の欠点を解決する
技術が提案されている。蒸着あるいはスパッタリングに
よって作られたａ−Ｓｌは暗所での比抵抗が１０”Ω・
値と低く、また光導電層が極めて小さいので、電子写真
用感光体の光導電性材料としては通していない、このよ
うなａ−Ｓｔでは、５ｉ−３ｉ結合が切れた、いわゆる
ダングリングボンドが形成され、この欠陥に起因してエ
ネルギーギャップ内に多くの周相準位が存在する。この
ために熱励起担体のホッピング伝導が生じて暗比抵抗が
小さくなり、また光励起担体が局在準位に捕獲されるた
めに光導電性が悪くなっている。
これに対してシランガス（ＳｉＨ４）のグロー放電分解
または光ＣＶＤによって作った水素化アモルファスシリ
コン（ａ−３１（Ｈ））では、上述の欠陥を水素原子（
Ｈ）で捕獲し、ｓｉにＨを結合させることによってダン
グリングボンドの数を大幅に低減できるので、光導電性
が極めて良好になり、ｐ型およびｎ型の価電子制御も可
能となったが、暗比抵抗値はたかだか１０８〜１０９Ω
・備であって、電子写真用感光体として十分なｌＯ′２
Ω・１以上の比抵抗値に対してはまだ低い値である。し
たがってこのようなａ−３ｔ（Ｈ）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位が低い、この
ようなａ−３ｉ （Ｈ）にホウ素をドープすれば暗比
抵抗を１０′２Ω・１以上まで高めて電荷保持機能を付
与することができ、カールソン方式による複写プロセス
に通用することが可能である。しかしなか、ら−、ホウ
素のドープ量に関しては一般にＯ１数ｐｐｍから数千ｐ
ｐｍと明確でなく、また電子写真用感光体として要求さ
れる光感度との関係についても検討されていない、その
ため現在得られる感度は必ずしも十分なものではなく、
特に露光光源として半導体レーザを使用する際必要とな
る波長７００ｎｍ以上の領域における分光感度が著しく
低いものしか得られていない、また７００ｎｍ以上の領
域での感度を高めるために、ゲルマニウムを含有させる
方法等が考えられているがなお十分ではない。
または光ＣＶＤによって作った水素化アモルファスシリ
コン（ａ−３１（Ｈ））では、上述の欠陥を水素原子（
Ｈ）で捕獲し、ｓｉにＨを結合させることによってダン
グリングボンドの数を大幅に低減できるので、光導電性
が極めて良好になり、ｐ型およびｎ型の価電子制御も可
能となったが、暗比抵抗値はたかだか１０８〜１０９Ω
・備であって、電子写真用感光体として十分なｌＯ′２
Ω・１以上の比抵抗値に対してはまだ低い値である。し
たがってこのようなａ−３ｔ（Ｈ）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位が低い、この
ようなａ−３ｉ （Ｈ）にホウ素をドープすれば暗比
抵抗を１０′２Ω・１以上まで高めて電荷保持機能を付
与することができ、カールソン方式による複写プロセス
に通用することが可能である。しかしなか、ら−、ホウ
素のドープ量に関しては一般にＯ１数ｐｐｍから数千ｐ
ｐｍと明確でなく、また電子写真用感光体として要求さ
れる光感度との関係についても検討されていない、その
ため現在得られる感度は必ずしも十分なものではなく、
特に露光光源として半導体レーザを使用する際必要とな
る波長７００ｎｍ以上の領域における分光感度が著しく
低いものしか得られていない、また７００ｎｍ以上の領
域での感度を高めるために、ゲルマニウムを含有させる
方法等が考えられているがなお十分ではない。
本発明の目的は、半導体レーザ光源に通用できる分光感
度を有する水素化アモルファスシリコンよりなる電子写
真用感光体の製造方法を提供することにある。
度を有する水素化アモルファスシリコンよりなる電子写
真用感光体の製造方法を提供することにある。
本発明によれば、ジボランとシランとの流量比を〔Ｂ２
Ｈ６〕 ／ （ＳＩＨ＋）−１Ｎ１０ｐｐｍとした条件
下で、導電性基体上に水素化アモルファスシリコンから
なる感光層を形成することにより上記の目的を達成する
ものである。
Ｈ６〕 ／ （ＳＩＨ＋）−１Ｎ１０ｐｐｍとした条件
下で、導電性基体上に水素化アモルファスシリコンから
なる感光層を形成することにより上記の目的を達成する
ものである。
以下図を引用して本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明により得られた電子写真用感光体の断面
図で、基体ｌの上に、水素化アモルファスシリコンにホ
ウ素を１〜１０ｐｐｍドーピングした感光Ｎ２が被着し
ている。基体ｌとしてはアルミニウム、鉄、銅などの金
属または合金からなる導電材料基体、あるいは少なくと
も感光層２側に導電処理を施された、例えばポリカーボ
ネイト、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ガラス、紙な
どの絶縁材料基体を使用することができる。基体１の形
状は円筒状あるいはシート状など任意に選ぶことができ
るる 第２図は本発明により得られた電子写真感光体の別の例
の断面図で、基体１、感光ＦＩ２については第３図の例
と同じであるが、基体１と感光層２との間にブロッキン
グ層３、感光層２の上に表面保護層４が設けられている
。ブロッキング層３は基体ｌからの電荷の注入を阻止す
るためのもので、Ａｌ２Ｏ３，ＡＩＮ、Ｓｉｎ、５ｔ０
２．ａ−３１１−ＸＣＸ （Ｆ、Ｈ）、ａ−３ｔＮｘ
（Ｈ）。
図で、基体ｌの上に、水素化アモルファスシリコンにホ
ウ素を１〜１０ｐｐｍドーピングした感光Ｎ２が被着し
ている。基体ｌとしてはアルミニウム、鉄、銅などの金
属または合金からなる導電材料基体、あるいは少なくと
も感光層２側に導電処理を施された、例えばポリカーボ
ネイト、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ガラス、紙な
どの絶縁材料基体を使用することができる。基体１の形
状は円筒状あるいはシート状など任意に選ぶことができ
るる 第２図は本発明により得られた電子写真感光体の別の例
の断面図で、基体１、感光ＦＩ２については第３図の例
と同じであるが、基体１と感光層２との間にブロッキン
グ層３、感光層２の上に表面保護層４が設けられている
。ブロッキング層３は基体ｌからの電荷の注入を阻止す
るためのもので、Ａｌ２Ｏ３，ＡＩＮ、Ｓｉｎ、５ｔ０
２．ａ−３１１−ＸＣＸ （Ｆ、Ｈ）、ａ−３ｔＮｘ
（Ｈ）。
ａＣ（Ｈ）、ａ Ｃ（Ｆ）１周期律表■族、■族の元
素を°ドープしたａ−Ｃ（Ｈ） 、 ａ−Ｃ（Ｆ）
。
素を°ドープしたａ−Ｃ（Ｈ） 、 ａ−Ｃ（Ｆ）
。
ａ−３ｉ （Ｈ）などの材料を使用することができる
０表面保護層４は、水素化アモルファスシリコン感光体
が長期にわたって大気や湿気にさらされることにより、
あるいは複写プロセスにおけるコロナ放電などで生成さ
れる化学種（オゾン、窒素酸化物など）により影響を受
け、なんらかの化学的変質によって画像不良が発生する
ことを防止するためのもので、ａ−３ｉ Ｉ−ＸＣＸ
（Ｈ）あるいはａ−Ｓ ｌ ｘＮｌ −Ｘ （Ｈ）等の
材料で形成される。
０表面保護層４は、水素化アモルファスシリコン感光体
が長期にわたって大気や湿気にさらされることにより、
あるいは複写プロセスにおけるコロナ放電などで生成さ
れる化学種（オゾン、窒素酸化物など）により影響を受
け、なんらかの化学的変質によって画像不良が発生する
ことを防止するためのもので、ａ−３ｉ Ｉ−ＸＣＸ
（Ｈ）あるいはａ−Ｓ ｌ ｘＮｌ −Ｘ （Ｈ）等の
材料で形成される。
第３図は本発明方法を実施するための水素化アモルファ
スシリコン膜の生成装置を示し、真空槽１１の内部に基
体１の保持部１２とそれに対向する電極１３が配置され
、保持部１２、電極１３にはそれぞれヒータ１４，１５
が設けられている。
スシリコン膜の生成装置を示し、真空槽１１の内部に基
体１の保持部１２とそれに対向する電極１３が配置され
、保持部１２、電極１３にはそれぞれヒータ１４，１５
が設けられている。
導電性基体１を保持部１２に固定し、真空槽１１内の圧
力が１０−’Ｔｏｒｒになるように排気ポンプ１６によ
り排気パルプ１７を介して排気する。
力が１０−’Ｔｏｒｒになるように排気ポンプ１６によ
り排気パルプ１７を介して排気する。
基体１および電極１３の温度が所定の値になるようにヒ
ータ１４および１５により加熱する。保持部１２と導電
性基体ｌは周方向の膜均一性を出すために回転させる。
ータ１４および１５により加熱する。保持部１２と導電
性基体ｌは周方向の膜均一性を出すために回転させる。
次に原料ガスの圧力容器２１〜２５の中から成膜に必要
なガス圧力容器例えば２１のパルプ１８、ストップパル
プ２０を開き、流量調節計１９を通して真空槽１１の中
へ所要のガス、例えばジボランを供給する。他のガスに
ついても同様である。
なガス圧力容器例えば２１のパルプ１８、ストップパル
プ２０を開き、流量調節計１９を通して真空槽１１の中
へ所要のガス、例えばジボランを供給する。他のガスに
ついても同様である。
次に槽内圧力を所定の圧力例えば０．００１〜５Ｔｏｒ
ｒに調整後、高周波電源２６から高周波電力（１３，５
６ＭＨｚ）を絶縁封かん部２７を通して対向電極１３に
供給し、対向型、橿１３と基体１との間にグロー放電を
発生させて成膜を行う。
ｒに調整後、高周波電源２６から高周波電力（１３，５
６ＭＨｚ）を絶縁封かん部２７を通して対向電極１３に
供給し、対向型、橿１３と基体１との間にグロー放電を
発生させて成膜を行う。
なお成膜時に外部からバイアス電圧を加えることも膜質
の制御上有効である。高周波放電の場合は自然にバイア
スが発生し、これを通常は自己バイアスと呼んでいるが
、このようなバイアス電圧は＋１００〜５００Ｖが通シ
テイル。
の制御上有効である。高周波放電の場合は自然にバイア
スが発生し、これを通常は自己バイアスと呼んでいるが
、このようなバイアス電圧は＋１００〜５００Ｖが通シ
テイル。
裏り皿上
トリクロルエチレンで脱脂洗浄したアルミニウムの円筒
基体１を真空槽１１の保持部１２に固定し、原料ガスと
して５ＩＨ４，Ｂ２Ｈ６をそれぞれのガス圧力容器から
供給し、次の条件で厚さ０゜２μｍのブロッキング層３
を形成した。
基体１を真空槽１１の保持部１２に固定し、原料ガスと
して５ＩＨ４，Ｂ２Ｈ６をそれぞれのガス圧力容器から
供給し、次の条件で厚さ０゜２μｍのブロッキング層３
を形成した。
Ｓ ｉ Ｈ４（１００％） 流量 ２５０ｃｃ
７分１３２ Ｈ６（５０００ｐｐｍ、 ８２ベース）
流Ｉｔ ２０ｃｃ／分 ガス圧 ０．５Ｔｏｒｒ 高周波電力 ５０Ｗ 基体温度 ２５０℃ 成膜時間 １０分 さらにこの上に原料ガスとしてＳｉＨ＋、Ｂ２Ｈ“６を
用いて次の条件で感光層２を厚さ２５μｍ形成した。
７分１３２ Ｈ６（５０００ｐｐｍ、 ８２ベース）
流Ｉｔ ２０ｃｃ／分 ガス圧 ０．５Ｔｏｒｒ 高周波電力 ５０Ｗ 基体温度 ２５０℃ 成膜時間 １０分 さらにこの上に原料ガスとしてＳｉＨ＋、Ｂ２Ｈ“６を
用いて次の条件で感光層２を厚さ２５μｍ形成した。
Ｓ ｉ Ｈ４（１００χ） 流１ ２００ｃｃ ／
分Ｂ ２ Ｈａ （２Ｏｐｐｍ、 ８２ベース）流量
２５ｃｃ ／分 ガス圧 １．２Ｔｏｒｒ 高周波電圧 ａｏｏｗ 基体温度 ２５０℃ 成膜時間 ３時間 基体温度はいずれも赤外線温度計と熱電対により測定し
た。上記実施例１の感光体をカールソン方式の半導体レ
ーザ（７８０ｎｍ）を光源とするプリンターに装着し試
験した結果、極めて鮮明な画像が得られ、十分な長波長
感度があった。
分Ｂ ２ Ｈａ （２Ｏｐｐｍ、 ８２ベース）流量
２５ｃｃ ／分 ガス圧 １．２Ｔｏｒｒ 高周波電圧 ａｏｏｗ 基体温度 ２５０℃ 成膜時間 ３時間 基体温度はいずれも赤外線温度計と熱電対により測定し
た。上記実施例１の感光体をカールソン方式の半導体レ
ーザ（７８０ｎｍ）を光源とするプリンターに装着し試
験した結果、極めて鮮明な画像が得られ、十分な長波長
感度があった。
災止皿ｌ
実施例１と同様にしてブロッキング層３を形成し、感光
層を形成するためのジボランとして２ＯｐｐｍＨ２ベー
ス、１００１００ｐ１）ベース、１００１０００ｐｐベ
ースを用い、ジボランとシランの流量比を〔Ｂ２Ｈｓ）
／ （Ｓｌ）１４）−０，５〜２Ｏｐｐｍにわたって変
化させて感光層を形成した。
層を形成するためのジボランとして２ＯｐｐｍＨ２ベー
ス、１００１００ｐ１）ベース、１００１０００ｐｐベ
ースを用い、ジボランとシランの流量比を〔Ｂ２Ｈｓ）
／ （Ｓｌ）１４）−０，５〜２Ｏｐｐｍにわたって変
化させて感光層を形成した。
第４図はこのようにして得た感光層のうち、流量比がｉ
ｐｐｍ、１Ｏｐｐｍ、５Ｏｐｐｍ、１１００ｐｐのもの
について分光感度を各露光波長に対する量子効率、すな
わち侵入光子数に対する発生キャリヤ数の比であられし
たものである。ＦｙＪかられかるように、ホウ素のドー
プ量が低下するに従って長波長側の感度が増大し、特に
８００ ｎｍの光に対する感度はホウ素のドープ量に依
存している。また、ホウ素のドープ量が２Ｏｐｐｍ以上
になると電荷保持性能の低下が見られ、一方ｔｐｐｍ以
上になると残留電位の上昇が見られる傾向にある。これ
らのことから、波長７００ ｎｍ以上に十分な光感度を
持ち、画像濃度が十分高い良好な画像を得るためには、
感光層を生成するためのジボランとシランとの流量比が
１１−１Ｏｐｐの範囲にあることが望ましいことがわか
る。
ｐｐｍ、１Ｏｐｐｍ、５Ｏｐｐｍ、１１００ｐｐのもの
について分光感度を各露光波長に対する量子効率、すな
わち侵入光子数に対する発生キャリヤ数の比であられし
たものである。ＦｙＪかられかるように、ホウ素のドー
プ量が低下するに従って長波長側の感度が増大し、特に
８００ ｎｍの光に対する感度はホウ素のドープ量に依
存している。また、ホウ素のドープ量が２Ｏｐｐｍ以上
になると電荷保持性能の低下が見られ、一方ｔｐｐｍ以
上になると残留電位の上昇が見られる傾向にある。これ
らのことから、波長７００ ｎｍ以上に十分な光感度を
持ち、画像濃度が十分高い良好な画像を得るためには、
感光層を生成するためのジボランとシランとの流量比が
１１−１Ｏｐｐの範囲にあることが望ましいことがわか
る。
本発明によれば、水素化アモルファスシリコン感光層を
生成するのに使用するガスのジボラ′ンとシランの流量
比を１〜１０ｐｐｍの範囲にすることにより、半導体レ
ーザを使用する際必要となる波長７００ｎｍ以上の領域
における分光感度が高く、半導体レーザプリンタに使用
できる電子写真用感光体を得ることができる。
生成するのに使用するガスのジボラ′ンとシランの流量
比を１〜１０ｐｐｍの範囲にすることにより、半導体レ
ーザを使用する際必要となる波長７００ｎｍ以上の領域
における分光感度が高く、半導体レーザプリンタに使用
できる電子写真用感光体を得ることができる。
第１図、第２図は本発明方法により得られた電子写真用
感光体の異なる例の断面図、第３図は本発明方法を実施
するために用いる装置の構成配置図、第４図は水素化ア
モルファスシリコン感光層のホウ素のドープ量と量子効
果の分光特性との関係を示す線図である。 ｌ・・・基体、２・・・感光層。
感光体の異なる例の断面図、第３図は本発明方法を実施
するために用いる装置の構成配置図、第４図は水素化ア
モルファスシリコン感光層のホウ素のドープ量と量子効
果の分光特性との関係を示す線図である。 ｌ・・・基体、２・・・感光層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ジボランとシランとの流量比を〔Ｂ＿２Ｈ＿６〕／
〔ＳｉＨ＿４〕＝１〜１０ｐｐｍとした条件下で、導電
性基体上に水素化アモルファスシリコンから成る感光層
を形成することを特徴とする電子写真用感光体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61226875A JPH0814706B2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 半導体レーザプリンタ用感光体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61226875A JPH0814706B2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 半導体レーザプリンタ用感光体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381368A true JPS6381368A (ja) | 1988-04-12 |
| JPH0814706B2 JPH0814706B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=16851943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61226875A Expired - Lifetime JPH0814706B2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 半導体レーザプリンタ用感光体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814706B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60235151A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-21 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 感光体 |
-
1986
- 1986-09-25 JP JP61226875A patent/JPH0814706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60235151A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-21 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 感光体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0814706B2 (ja) | 1996-02-14 |
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| JPS62184465A (ja) | 感光体 |
Legal Events
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|---|---|---|---|
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