JPS639218B2 - - Google Patents

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JPS639218B2
JPS639218B2 JP54140283A JP14028379A JPS639218B2 JP S639218 B2 JPS639218 B2 JP S639218B2 JP 54140283 A JP54140283 A JP 54140283A JP 14028379 A JP14028379 A JP 14028379A JP S639218 B2 JPS639218 B2 JP S639218B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
photoconductive layer
silicon
electrophotographic photoreceptor
gas
Prior art date
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Expired
Application number
JP54140283A
Other languages
English (en)
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JPS5664346A (en
Inventor
Akio Azuma
Kazuhiro Kawajiri
Juzo Mizobuchi
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP14028379A priority Critical patent/JPS5664346A/ja
Publication of JPS5664346A publication Critical patent/JPS5664346A/ja
Publication of JPS639218B2 publication Critical patent/JPS639218B2/ja
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Description

【発明の詳现な説明】
本発明は電子写真感光䜓及びその補造方法に関
するものであり、曎に詳しくは炭玠ずシリコンを
䞻䜓ずする非晶質材料を光導電局ずしたこずを特
城ずする電子写真感光䜓及びその補造方法に関す
るものである。 埓来、電子写真感光䜓ずしおは、䟋えば非晶質
Seたたは非晶質SeにAs、Te、Sb、Bi等の䞍玔
物をドヌプした感光䜓、あるいはCdS等の感光䜓
が䜿甚されおいる。これらの感光䜓は非垞に有毒
であり、非晶質Seにおいおは100℃皋床以䞊で結
晶化するため熱安定性が非垞に悪く、そしお感光
䜓膜の機械的匷床や耐液珟性が匱く電子写真感光
䜓ずしおはただ解決すべき倚くの問題を残しおい
るものず蚀える。 近幎、光導電局ずしお非晶質シリコンを甚いる
こずによ぀おこれら埓来の電子写真感光䜓の欠点
を補う技術が提案されおいる。ずころで氎玠を含
たない蒞着あるいはスパツタリングによ぀お䜜補
した非晶質シリコンは暗比抵抗が105Ω・cmず䜎
く、たた光電導床は極めお小さいので電子写真感
光䜓ずしおは望たしくない。これは倚くのSi−Si
結合が切れ、欠陥が倚いこずに起因する。即ち、
゚ネルギヌ間隙䞭の局圚準䜍の平均状態密床が
1020cm3ず倚いために熱励起担䜓がホツピング電
導するために暗比抵抗が䜎くなり、たた光励起担
䜓が捕獲されるために光導電性が悪くなる。 これに察しお䟋えばシランSiH4ガスをグ
ロヌ攟電・分解により䜜補したノンドヌプ非晶質
シリコンにおいおは暗比抵抗倀が109〜1010Ωcm
ずいう報告「Advanoes in Physics」Vol.26、
No.、312頁から、1977幎発行やあるいは高呚
波スパツタリング法によりシリコンず氎玠を反応
させお䜜補した非晶質シリコンにおいおは暗比抵
抗倀が109Ω・cmずいう報告「Solid State
Communications」Vol.20、969頁から、1976幎
発行があり、氎玠により欠陥が補償されお゚ネ
ルギヌ間隙䞭の局圚準䜍の平均状態密床が1017〜
1018cm3ず少ないため光導電性が極めお良奜にな
り、型及び型の䟡電子制埡も可胜にな぀たが
暗比抵抗倀が電子写真感光䜓ずしお十分な1012Ω
cm以䞊の比抵抗倀に察しお極めお䜎いために望た
しくない。 曎にこのようにしお埗られた光導電局の熱的、
化孊的、機械的な匷床に関しおは未知の郚分があ
り、この点からも非晶質シリコンが電子写真材料
ずしお奜たしいものであるかは䞍明であり、䞍満
足である堎合も少なくない。 本発明者らは、シリコンに察する炭玠の量が40
原子乃至150原子の炭玠ずシリコンを䞻䜓ず
する非晶質材料を光導電局ずしお甚いるこずによ
り良奜な暗比抵抗を有し熱的、化孊的、機械的匷
床の極めお高い電子写真感光䜓を埗るこずがで
き、曎に驚くべきこずにこのような炭玠ずシリコ
ンを䞻䜓ずする非晶質材料が電子写真感光䜓ずし
お十分な光導電性を有しおいるこずを芋い出し
た。そしお、かかる炭玠ずシリコンを䞻䜓ずする
非晶質材料は非晶質シリコンに比べお著しく光孊
゚ネルギヌギダツプが異な぀おおり、分光感床が
短波長に察しお高いので、䟋えば氎銀ランプ等の
光源を甚いるこずによ぀お曎に高い光導電性を埗
るこずも可胜である。 ここで結晶質シリコン・カヌバむドは熱的、化
孊的、機械的に非垞に安定な物質であり、高枩、
高出力甚電子材料やその広いバンドギダツプず倚
くの結晶倚圢が泚目され、発光玠子材料ずしおの
開発研究が行なわれおきた。たた非晶質シリコン
カヌバむドはグロヌ攟電分解により䜜補した報告
「Phylosophical Magazine」Vol.35、頁か
ら、1977幎発行や高呚波スパツタリングにより
䜜補した報告「Thin Solids Films」Vol2、79
頁から、1968幎発行があり、前者においおは暗
比抵抗倀が垞枩で1012Ω・cm以䞊、たた埌者にお
いおは108Ω・cmの倀が埗られおいる。しかしこ
れらの光導電性の研究は殆んど行なわれおいず、
埓぀おシリコンに察しお炭玠が40原子乃至
150原子の炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする非晶
質材料が高い暗抵抗、熱的、化孊的、機械的匷床
及び光導電性等、電子写真感光䜓を埗るための条
件を満足し埗るか吊かは到底想定し埗なか぀たの
である。 本発明の目的は新芏な電子写真感光䜓を提䟛す
るこずにある。 又、本発明の他の目的は暗抵抗が高く、熱的、
化孊的、機械的匷床が高く䞔぀十分な光導電性を
有する電子写真感光䜓を提䟛するこずにある。 本発明のかかる目的は、導電性支持䜓䞊にシリ
コンに察しお40原子乃至150原子の炭玠を
含む炭玠ずシリコンを䞻䜓ずし、曎に少なくずも
氎玠を原子ないし40原子およびフツ玠を
0.01原子〜20原子含む非晶質材料からなる光
導電局を蚭けたこずを特城ずする電子写真感光䜓
によ぀お達成される。 以䞋、本発明に぀いお詳述する。 本発明の電子写真感光䜓は導電性支持䜓䞊に盎
接光照射に応じお電荷担䜓を発生させる光導電局
を蚭けおもよいが、該支持䜓ず光導電局間及び
又は光導電局に電荷茞送局たたは電荷担䜓に察し
お障壁を圢成する電荷ブロツキング局を積局しお
もよい。又これらの電荷茞送局及び電荷ブロツキ
ング局を組合せお積局しおもよい。 本発明においお導電性支持䜓ずは䟋えばガラ
ス、セラミツク、合成暹脂のような絶瞁性材料の
板やフむルムの衚面に導電性物質䟋えばニツケ
ル、アルミニりムなどの金属、ステンレス・ニク
ロムなどの合金、酞化スズなどの無機化合物を
䞀様に付着させお導電性の衚面を付䞎したもの、
又は導電性物質のみからなる板、フむルム若しく
はホむルから遞ばれる。 支持䜓の圢状ずしおは、板状、ベルト状、円筒
状等、任意の圢状ずし埗、所望によ぀おその圢状
は決定されるが、連続高速耇写の堎合には、無端
ベルト状又は円筒状ずするのが望たしい。 本発明においお炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする
非晶質材料から成る光導電局は支持䜓䞊に、グロ
ヌ攟電分解法、スパツタリング法、むオンむンプ
ランテヌシペン法等によ぀お圢成され埗、所望さ
れる電子写真特性等の芁因によ぀お適宜、遞択採
甚され、たたこれらの方法を䜵甚するこずも効果
的である。 炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする非晶質材料から
成る光導電局は、暗比抵抗が、電子写真感光䜓の
光導電局に芁求される倀を満足するため、炭玠及
びシリコンの組成制埡及び氎玠たたは氎玠、フツ
玠の添加量の制埡を行なう。即ちグロヌ攟電分解
法においおはシラン又はシラン誘導䜓等のガスで
あるSiH4、Si2H6、SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、
SiF4、SiCH34等、又はこれらのガスをH2、
He、Ar、Ne等の䞍掻性ガスで皀釈したガスず、
CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H4、C3H6、
C3H8、CH3F、CF4、CH3Cl、C2H2F2、C2H3F、
C2ClF3、C3F8、CCl2F2、CCl3F、C2H3Br、F2、
HF、BrF3等の有機ガスやフツ玠系ガス等の少な
くずも皮以䞊のガスをグロヌ攟電分解装眮内に
導入しお高呚波あるいは盎流電力によりグロヌ攟
電を生起させ、導入ガスを分解反応させ、光導電
膜を圢成するものである。 たたスパツタリング法においおは所望の炭玠及
びシリコンの組成比の単結晶、倚結晶のタヌゲツ
ト材、あるいはシリコン又は炭玠単独のタヌゲツ
ト材を高呚波あるいは盎流グロヌ攟電により生起
されたAr等のむオン衝撃によ぀おたたきタヌゲ
ツト組成物を、さらに導入された前蚘の有機ガス
やフツ玠ガスやH2ガスず反応させお光導電膜を
圢成するものである。さらに公知のむオンプラン
テヌシペン法でもシリコン、炭玠、氎玠、フツ玠
等のむオンを非晶質シリコンや、シリコンカヌバ
むド膜に打ち蟌むこずにより圢成するこずができ
る。 本発明における炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする
非晶質材料から成る光導電局は以䞊の方法あるい
はこれらを䜵甚するこずにより圢成するこずが可
胜であり、炭玠及びシリコンの組成比Siは
40原子乃至150原子であり、さらに氎
玠あるいは氎玠及びフツ玠を含むものであるこず
が暗比抵抗が高く、光導電性及び電子写真感光䜓
特性の良い光導電局を埗るうえで奜たしいこずが
刀぀た。炭玠及びシリコンの組成比を40原子か
ら150原子ぞず増加させるず光孊的吞収端は
1.8eVから2.6eVず倉わり、膜色は黄色を呈し、
たた暗比抵抗は1012Ω・cmから増倧し、電子写真
感光䜓に望たれる抵抗倀を充分満足するものずな
る。炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする非晶質材料に
添加するフツ玠の量は0.01原子乃至20原子で
あり、氎玠の量は原子乃至40原子であり、
より奜たしくは10原子乃至30原子であるこず
が望たしい。特に添加氎玠の量を制埡するには、
蒞着基板枩床及び又は氎玠を添加する為に䜿甚
される出発物質の装眮系内ぞ導入する量を制埡し
おやれば良い。曎には、炭玠及びシリコンを䞻䜓
ずする非晶質局を圢成した埌に、該局を掻性化し
た氎玠雰囲気䞭に晒しおも良い。又、この時炭玠
及びシリコンを䞻䜓ずする非晶質局を結晶化枩床
以䞋で加熱するのも䞀぀の方法である。 炭玠ずシリコンを䞻䜓ずする非晶質材料は、補
造時の䞍玔物のドヌピングによ぀おその䌝導型を
制埡するこずが出来るので、電子写真感光䜓に静
電像を圢成する際の垯電の極性を任意に遞択
し埗るずいう利点を有する。 この利点は、埓来の、䟋えば、Se系光導電局
であるず、局を圢成する際の、䟋えば、基板枩
床、䞍玔物の皮類やそのドヌピング量等の補造条
件の劂䜕によ぀おも型か又は粟々真性型
型が出来る皋床であり、而も型を圢成するに
も基板枩床の制埡を厳密に行なう必芁があるずい
うのに范べお遥かに勝぀おおり奜郜合である。 炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする非晶質局䞭にド
ヌピングされる䞍玔物ずしおは、型にする堎合
には、呚期埋衚第族の元玠、䟋えば、、
Al、Ga、In、Tl等が奜適なものずしお挙げら
れ、型にする堎合には、呚期埋衚第族の元
玠、䟋えば、、、As、Sb、Bi等が奜適なも
のずしお挙げられる。これ等の䞍玔物は、含有さ
れる量が埮量であるので、光導電局を構成する䞻
物質皋その公害性に泚意を払う必芁はないが、出
来る限り公害性のないものを䜿甚するのが奜たし
い。この様な芳点からすれば、圢成される光導電
局の電気的・光孊的特性を加味しお、䟋えば、
、As、、Sb等が最適である。 炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする非晶質局䞭にド
ヌピングされる䞍玔物の量は、所望される電気
的・光孊的特性に応じお適宜決定されるが、呚期
埋衚第族の䞍玔物の堎合には、通垞10-3乃
至10原子、奜適には10-2乃至原子、呚
期埋衚第族の䞍玔物の堎合には、通垞10-5
乃至原子、奜適には10-4乃至原子
ずされるのが望たしい。しかしながら前蚘のドヌ
ピングされる䞍玔物の量は基板枩床等の条件で異
なり、この限りではなく、暗比抵抗が1010Ω・cm
以䞊であるこずが重量である。 これ等䞍玔物のドヌピング方法は、炭玠及びシ
リコンを䞻䜓ずする非晶質局を圢成する補造法に
より異なるものであ぀お、䟋えばグロヌ攟電分解
法ではB2H6、AsH3、PH3、SbCl5等のガスを導
入しおグロヌ攟電により掻性化させお非晶質局圢
成時あるいは圢成埌雰囲気ガスに晒しおドヌピン
グを行なう。たたスパツタリング法では、グロヌ
攟電分解法ず同様にドヌピングを行なうか、ある
いはドヌピング原子単䜓を同時にスパツタしおド
ヌピングを行なう。 本発明における光導電局の局厚ずしおは所望さ
れる電子写真特性及び䜿甚条件により適宜決定さ
れるが通垞の堎合0.05ミクロン乃至100ミクロン、
特に0.5ミクロン乃至50ミクロンであり、電荷茞
送局を積局にする堎合0.05ミクロン乃至ミクロ
ンである。 本発明における電荷ブロツキング局ずは電子及
び又は正孔担䜓に察しお障壁を圢成し、感光局
ぞの電荷泚入を防ぐ局であり、SiO2、SiO、
Al2O3、ZrO2、TiO2、MgF2、ZnS等の絶瞁䜓や
半導䜓材料、あるいはポリカヌボネむト、ポリビ
ニルブチラヌル、ポリ゚チレンテレフタレヌト等
の合成暹脂からなる。これらは通垞の蒞着、スパ
ツタリング、塗垃等の方法により圢成するこずが
できる。この電荷ブロツキング局の局厚は0.005
ミクロン乃至ミクロンの絶瞁䜓、半導䜓、有機
合成暹脂等から成る。この電荷ブロツキング局は
導電局ず光導電局及び光導電局衚面の䞡方に蚭け
おも良い。たた光導電局ず導電性支持䜓の間で電
気的な障壁、䟋えば所謂シペツトキヌ障壁を圢成
するような金属を導電性支持䜓ずしおも良い。 本発明における電荷茞送局ずは所謂機胜分離型
電子写真感光䜓における光励起担䜓の茞送局であ
り、暗比抵抗が1010Ω・cm以䞊でそれ自䜓可芖光
及び赀倖光に察しおほずんど光導電性を有しな
い、電子たたは正孔担䜓に察する良導䜓である。
結晶質若しくは非晶質の無機半導䜓材料又は有機
半導䜓材料からなるものであ぀お、䟋えばこの電
荷茞送局偎から画像露光を行なう堎合には光導電
局に察しお光孊的に窓効果window effectを
有し、光孊的吞収端が1.5eV以䞊の䟋えば無機半
導䜓においおは酞化物半導䜓、カルコゲナむト半
導䜓若しくは、有機半導䜓からなるものである。
光導電局ず積局させた電荷茞送局に望たれるこず
は、光導電局ず電荷茞送局の界面に光導電局で光
励起された電子たたは正孔担䜓に察し、障壁ある
いは界面準䜍を䜜らず、これらの担䜓が効率良く
光導電局から電荷茞送局に泚入され、たた電荷茞
送局䞭での担䜓の移動床、寿呜が倧きく担䜓が捕
獲されず効率良く電子写真感光䜓衚面に到達出来
るこずである。ここで酞化物半導䜓はIn2O3、
TiO2、SnO2、ZnO、PbO等を含むものであり、
カルコゲナむド半導䜓ずには結晶質の堎合には
CdS、ZnS、Zn−Cd−を含む材料、非晶質の
堎合には、Te、Seを含む材料が含たれる。 たた有機半導䜓は぀ぎのものがあげられる。 型電荷茞送局圢成材料 電子䟛䞎性物質堎合により電子受容性物質ず
共に電荷物質ず呌ぶこずもあるずしおはメチル
基などのアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、
むミノ基、及びむミド基の少くずも぀を含む化
合物、或いは䞻鎖又は偎鎖にアントラセン、ピレ
ン、プナントレン、コロネンなどの倚環芳銙族
化合物又はむンドヌル、カルバゟヌル、オキサゟ
ヌル、む゜オキサゟヌル、チアゟヌル、むミダゟ
ヌル、ピラゟヌル、オキサゞアゟヌル、チアゞア
ゟヌル、トリアゟヌルなどの含窒玠耇玠環匏化合
物を有する化合物があり、具䜓的には䜎分子量の
ものずしお、ヘキサメチレンゞアミン、−
−アミノブチルカダペリン、as−ゞドデシルヒ
ドラゞン、−トルむゞン、−アミノ−−キ
シレン、N′−ゞプニル、−ゞアミ
ノ゚タン、−、−又は−ゞトリルアミン、
トリプニルアミン、ゞナレン、−ブロム−
−ゞメチルナフタレン、−トリ
メチルナフタレン、N′−−ブロムプニル
−−β−ナフチル尿玠、N′−メチル−−
α−ナフチル尿玠、N′−ゞ゚チル−−
α−ナフチル尿玠、−ゞメチルアント
ラセン、アントラセン、−プニルアントラセ
ン、10−ゞプニルアントラセン、9′−
ヒアントラニル、−ゞメチルアミノアントラセ
ン、プナントレン、−アミノプナントレ
ン、−ゞメチルプナントレン、−
ゞブロム−−プニルむンドヌル、−ゞ
メチルむンドリン、−むンドリルメチルアミ
ン、カルバゟヌル、−メチルカルバゟヌル、
−゚チルカルバゟヌル、−プニルカルバゟヌ
ル、1′−ゞカルバゟヌル、−−メトキ
シプニルオキサゟリゞン、−トリ
メチルむ゜オキサゟヌル、−アニリノ−
−ゞプニルチアゟヌル、−トリニト
ロプニルむミダゟヌル、−アミノ−−
ゞメチル−−プニルピラゟヌル、−ゞ
プニル−−オキサゞアゟヌル、
−トリプニル−−トリアゟヌ
ル、−アミノ−−プニルテトラゟヌル、ビ
ス−ゞアミノプニル−−オキサゞア
ゟヌル、ピラゟリン誘導䜓などが、たた高分子量
のものずしお、ポリ−−ビニルカルバゟヌル及
びその誘導䜓䟋えば、カルバゟヌル骚栞に塩
玠、臭玠などのハロゲン、メチル基、アミノ基な
どの眮換基を有するもの、ポリビニルピレン、
ポリビニルアントラセン、ピレン−ホルムアルデ
ヒド瞮重合䜓及びその誘導䜓䟋えばピレン骚栌
に臭玠などのハロゲン、ニトロ基などの眮換基を
有するものなどが挙げられる。 なお、これら列挙した化合物は䞀䟋であり、本
発明はこれらのものに限定されるものではない。 ピラゟリン誘導䜓ずしおは、−プニル−
−・ゞメチルアミノスチル−−−ゞメチル
アミノプニルピラゟリン、−プニル−−
・メトキシスチル−・メトキシプニルピ
ラゟリン、−スチル−−プニル−ピラゟリ
ン、トリプニルピラゟリンがある。 型電荷茞送局圢成材料 電子受容性物質堎合により電子䟛䞎性物質ず
共に電荷茞送物質ず呌ぶこずもあるずしおはカ
ルボン酞無氎物、オル゜ヌ又はパラヌキノむド構
造など電子受容性の母栞構造を有する化合物、ニ
トロ基、ニトロ゜基、シアノ基などの電子受容性
の眮換基を有する脂肪族化合物、脂肪族環匏化合
物、芳銙族化合物、耇玠環匏化合物などがあり、
曎に具䜓的には無氎マレむン酞、無氎フタル酞、
テトラクロル無氎フタル酞、テトラブロム無氎フ
タル酞、無氎フタル酞、無氎ピロメリツト酞、ク
ロル−−ベンゟキノン、−ゞクロルベン
ゟキノン、−ゞクロルベンゟキノン、
−ゞクロルナフトキノン、−クロルアニル、
−ブロムアニル、−クロルアニル、−ブロ
ムアニル、−ペヌドアニル、テトラシアノキノ
ゞメタン、−キノリンゞオン、クマリン−
−ゞオン、オキシむンゞルビン、オキシむ
ンゞゎ、−ゞニトロ゚タン、−ゞニ
トロプロパン、−ニトロ−−ニトロ゜プロパ
ン、むミノゞアセトニトリル、スクシノニトリ
ル、テトラシアノ゚チレン、−テ
トラシアノプロペニド、−ゞシアノメチレ
ン−−テトラシアノプロペニド、
−−又は−ゞニトロベンれン、
−トリニトロベンれン、−トリニト
ロベンれン、−トリニトロベンれン、
ゞニトロゞベンゞル、−ゞニトロアセトフ
゚ノン、−ゞニトロトル゚ン、
−トリニトロベンゟプノン、−トリ
ニトロアニ゜ヌル、αβ−ゞニトロナフタレ
ン、−テトラニトロナフタレン、
−トリニトロ−−ゞメチルベン
れン、−ニトロ゜−−ニトロトル゚ン、−
ニトロ゜−−ゞニトロトル゚ン、−
−又は−ニトロ゜ベンれン、フタロニトリル、
テレフタロニトリル、む゜フタロニトリル、シア
ン化ベンゟむル、シア゜化ブロムベンゞル、シア
ン化キノリン、シアン化−キシリレン、−
−又は−シアン化ニトロベンゞル、−
ゞニトロピリゞン、−ニトロ−−ピロドン、
−ゞシアノピリゞン、α−β−又はγ−
シアノピリゞン、−ゞニトロキノン、−
ニトロキサントン、10−ゞニトロアントラセ
ン、−ニトロアントラセン、−ニトロプナ
ントレンキノン、−ゞニトロフルオレノ
ン、−ゞニトロフルオレノン、−ゞ
ニトロフルオレノン、−ゞニトロフルオレ
ノン、−トリニトロフルオレノン、
−テトラニトロフルオレノン、
−ゞニトロフルオレノンマンデノニトリ
ル、−ニトロフルオレノンマンデノニトリル、
テトラシアノピレンなどである。 該電荷茞送局ずしおの無機半導䜓及び有機半導
䜓は通垞の蒞着、スパツタリング、グロヌ攟電分
解の他、塗垃、スプレヌ等によ぀おも䜜補でき
る。たた電荷茞送局を積局させた埌、光導電局ず
電荷茞送局の界面の電気的接合を良奜にするため
に50℃乃至400℃の加熱凊理を斜しおも良い。 本発明においお曎に特筆すべき事は、炭玠及び
シリコンを䞻䜓ずする非晶質材を光導電局ずしお
甚いるこずによ぀お非晶質単䜓を甚いたずきに比
べお著しく電荷茞送局ずの電気的接觊が改良され
るこずである。これは炭玠及びシリコンを䞻䜓ず
する非晶質材を甚いるこずにより゚ネルギヌレベ
ルが倧きく倉化したためず掚定される。 本発明における電荷茞送局の局膜は0.5ミクロ
ン乃至50ミクロン、特に0.5ミクロン乃至10ミク
ロンである。 本発明における衚面保護局又は反射防止膜ず
は、露光の際、光反射が光導電局衚面で生じお埓
぀お光導電局に吞収される光量が䜎䞋し、光損倱
率が倧きくなるのを防止するずずもに電気的絶瞁
性で、電子写真感光䜓ずしお必芁ずされる諞特性
に悪圱響を及がさないもので、前蚘電荷ブロツキ
ング局又は電荷茞送局ずしおの圹目を兌ねたもの
であ぀おも良い。該衚面保護局又は反射防止膜の
局厚は、λ√䜆しは光導電局の屈折
率、λは露光々の波長又はその奇数倍ずすれば
良く、0.05ミクロン乃至50ミクロンである。該衚
面保護局又は反射防止膜の圢成材料ずしおは、前
蚘電荷ブロツキング局又は電荷茞送局ず同様な材
料であり、蒞着、スパツタリング、塗垃等の方法
により圢成される。 次に本発明の電子写真感光䜓を特にグロヌ攟電
分解法によ぀お補造する堎合に぀いお、第図に
その代衚的な容量結合型のグロヌ攟電分解装眮の
抂念図を瀺し説明する。第図によ぀お本発明を
説明すれば、容量結合型のグロヌ攟電分解装眮
の真空槜内にはグロヌ攟電電極
の䞊方に察向しお所定間隔を保぀お基板支持郚材
及び基板加熱郚材が蚭眮され、さらに該光
導電局を圢成するための基板が基板支持郚
材に固定されおいる。 さらに該グロヌ攟電電極は高呚波電源
に電気的に接続されおおり、高呚波電力が印
加されるず、䞻ずしおグロヌ攟電電極ず基
板の間の空間にグロヌ攟電が生起されるよ
うにな぀おいる。 真空槜には、ガス導入管が接続されおお
り、ガスボンベ
より、各々のガスの流量蚈
を通じお、ニヌドルバルブ
により流量を制埡しながら
真空槜内に所定のガスが導入されるように
な぀おいる。又、ガス導入系途䞭にはガス䞭の粒
子陀去のためにフむルタヌ及びニヌドルバ
ルブが蚭眮されおいる。さらに真空槜
の䞋郚には拡散ポンプバルブ、及びロヌ
タリヌポンプバルブを介しお排気装眮が蚭
眮されおいる。 第図のグロヌ攟電分解装眮を䜿甚しお、基板
䞊に所望の炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする
非晶質材料から成る光導電局を圢成するには、先
ず物理的又は化孊的に掗浄凊理が斜された基板
を支持郚材及び加熱郚材に固定する。 次に排気装眮により真空槜を奜たしくは
×10-5torr以䞋の背圧になるように排気し、基
板加熱郚材により所定の基板枩床に保ち、拡散ポ
ンプバルブを閉じおロヌタリヌポンプバル
ブを開いお、ロヌタリヌポンプのみで排気
する。そしおガスボンベ
よりニヌドルバルブ
により流量蚈
で流量を制埡及び監芖しな
がら所定のガスを導入する。ここでボンベ
は炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする非晶
質光電導局を圢成する原料ガスが充填されおお
り、前蚘のシラン又はシラン誘導䜓等のガス又は
それらの皀釈ガスず、前蚘の有機ガスやフツ玠ガ
スであり、それ等の混合ガスであ぀おも良い。
又、ボンベはPH3やB2H6等のド
ヌピングガスが充填されおいる。炭玠及びシリコ
ンを䞻䜓ずする非晶質光導電局の炭玠及びシリコ
ンの組成比あるいはドヌピング䞍玔物は流量の制
埡により任意に可倉であり、膜厚方向に倉化させ
るこずもできる。真空槜䞭ぞのガス導入管の出口
は基板ずグロヌ攟電電極の空間郚ぞ
充分にガスが到達するように蚭眮するが、グロヌ
攟電電極の近傍にリング状に蚭眮しおガス
流を生じさせおも良い。 次いでロヌタリヌポンプバルブを調節し
お、真空槜の背圧が10-2トヌル乃至10トヌ
ルの真空床に保ち、高呚波電源より高呚波
電圧をグロヌ攟電電極に印加し、グロヌ攟
電を生起させる。グロヌ攟電電極に印加す
る高呚波の呚波数ずしおは0.1MHz乃至50MHzが
適圓である。ここでグロヌ攟電電極に印加
する電圧は盎流電圧でも良く、0.3KV乃至5KV
が適圓である。又、基板支持郚材及び基板加熱郚
材は接地されおいおも良いがグロヌ攟電に
よる次電子衝突を避けるため50V乃至
500Vに負バむアスされおいおも良い。さらに前
蚘グロヌ攟電分解装眮は容量結合型のもの
を説明したが基板支持郚材の呚り、又は噚
壁の倖偎にコむル状グロヌ攟電電極を配眮
した誘導結合型であ぀おも良い。又、スパツタリ
ング法においおは通垞第図の装眮ず同様な構成
のものが䜿甚され埗、第図におけるグロヌ攟電
電極䞊に所望の組成比のタヌゲツト材を配眮しお
高呚波又は盎流スパツタリングを行ない、䞍玔物
ドヌピングの際はグロヌ攟電分解法ず同様にドヌ
ピングガスを導入すれば良い。 本発明においおは、前蚘のグロヌ攟電分解を行
なう際に基板の枩床を50℃乃至350℃、よ
り奜たしくは100℃乃至300℃の範囲にするこずが
奜適である。基板枩床の保持は基板支持郚材及び
基板加熱郚材によ぀お達成される。又、光
導電局の付着速床も、該光導電局の物性を支配す
る芁因であり、通垞0.5〜1000Åsecずされるの
が奜たしいが1000Åsec以䞊にするこずも可胜
である。 本発明による炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする非
晶質材料を光導電局を電子写真感光䜓ずする電子
写真感光䜓を第回乃至第回に瀺す。 第回においおは電子写真感光䜓、
は導電性支持䜓であり、支持䜓及び導電
局から成るが、支持䜓自䜓が導電性の堎
合、導電局は必ずしも芁らない。は
本発明の方法により圢成された炭玠及びシリコン
を䞻䜓ずする非晶質材料から成る光導電局であ
り、ノンドヌプ局、又はドヌプ局から成る。そし
お光導電局の衚面を導電性支持䜓
に察しお正若しくは負に垯電し、像露光によ
り圢成された正若しくは負の電荷朜像を液䜓珟
像、カスケヌド珟像、磁気ブラシ珟像しお転写す
れば氞久コピヌを埗るこずができる。 䞀方、第図の他の実斜䟋においおは電荷ブロ
ツキング局を導電性支持䜓の䞊に蚭
けおいるが、この電荷ブロツキング局は導
電性支持䜓ず光導電局の䞭間、及
び又は光導電局の䞊に蚭けおも良い。た
た第図の実斜䟋では光導電局の䞊に反射
防止局、衚面保護局、又は電荷茞送局を蚭
けたものであり、電荷茞送局の堎合、光導電局
ず電荷ブロツキング局の䞭間に蚭けお
も良い。 本発明は䞊述したように無害で、電子写真感光
䜓ずしお必芁ずされる諞条件を充分満足する新し
い電子写真感光䜓を提䟛するものである。たた炭
玠ずシリコンの組成比により光孊吞収端が倉化
し、分光感床域は短波偎ぞシフトするがキセノン
ランプ光あるいは氎銀ランプ光に充分感ずるもの
であり、甚途に応じお適宜遞択すれば良く、ブル
ヌ感床が望たれる電子写真感光䜓ずしおの甚途を
も充分満足するものである。 本発明を受光玠子、倪陜電池等の光電倉換電子
材料ずしお応甚するこずも可胜である。 以䞋に実斜䟋を掲げ、本発明を曎に詳しく説明
する。 実斜䟋  第図に瀺した容量結合型のグロヌ攟電分解装
眮によりスラむドガラス支持䜓䞊衚面にNi膜を
厚さ0.1ミクロンの厚さのNi導電局を高呚波スパ
ツタリングにより付着したものを導電性支持䜓ず
しおその䞊に光導電局を蚭けお第図の態様の電
子写真感光䜓を䜜補した。光導電局ずしおの炭玠
及びシリコンを䞻䜓ずする非晶質局はSiH4、Ar、
CH4ガスの導入制埡により次のような条件で䜜補
した。 導入ガス・SiH4(Ar繀釈10.7%)ガスの流量
〜130c.c.min ・CH4ガス
〜CH4SiH4の分圧比2.9 その他条件・真空槜の背圧 〜×10-6torr ・高呚波呚波数及び電力
〜13.56MHz、70W0.29Wcm2 ・基板枩床 〜220℃ ・付着速床 〜280Åmin ・攟電時の真空床 〜0.5torr ・カ゜ヌドず基板の距離 〜2.3cm 光導電局は前蚘条件で1.4ミクロン付着させお、
電子写真感光䜓を完成させた。たた該光導電局の
組成比Siは0.52であるこずがESCA分析によ
り刀぀た。この感光板を䜿甚し、先ず又は
8KVのコロナ攟電によ぀お感光板衚面に垯電さ
せ、1.7lux及び12.5luxのハロゲンランプ光を照
射しお衚面電䜍の光枛衰特性を枬定した。その結
果は第衚のようにな぀た。
【衚】 ここで、 Vo光電前の衚面電䜍Volt ε〓衚面電䜍の初期光枛衰速床VoltΌ・
sec・lux 半枛露光量 この感光板に70lux・secの像露光を行ない静電
朜像を圢成した埌、液䜓珟像法で又はトナヌ
により珟像し、次に転写玙に転写、定着したずこ
ろ画像濃床が高く、かぶりのない鮮明な画像を埗
るこずができた。 実斜䟋  実斜䟋に蚘茉したものず同様な導電性基板䞊
に第図の態様の電子写真感光䜓を䜜補した。先
ず電荷ブロツキング局は高呚波スパツタリング装
眮パヌキング・゚ルマヌ瀟モデル4400にアル
ゎンガス及び酞玠ガスを分圧比10で導入し真
空宀の背圧を×10-3トヌルずし、シリコンタヌ
ゲツトに呚波数13.56MHz、高呚波電力密床
3.2Wcm2の電力を印加し、基板枩床を250℃ずし
おシリコンず酞玠を反応させお0.05ミクロン厚の
SiO2局を蚭けた。さらに、光導電局の炭玠及び
シリコンを䞻䜓ずする非晶質局はArで皀釈した
SiH4及びCH4ガスの導入制埡により次の条件で
䜜補した。 導入ガス●SiH4(Ar繀釈10.7%)ガス流量
〜130c.c.min ●CH4ガス
〜CH4SiH4の分圧比3.9 その他条件●真空槜の背圧 〜×10-6torr ●高呚波呚波数及び電力
〜13.56MHz、70W0.29Wcm2 ●基板枩床 〜220℃ ●付着速床 〜310Åmin ●攟電時の真空床 〜0.6torr ●カ゜ヌドず基板の距離 〜2.3cm 光導電局は前蚘条件で1.7ミクロン付着させ、
電子写真感光䜓を完成させた。この感光䜓を䜿甚
し、先ず8KV又は8KVのコロナ攟電によ぀
お感光板衚面に垯電させ、ハロゲンランプ光及び
氎銀ランプ光により光枛衰特性を枬定した。その
結果は第衚のようにな぀た。
【衚】 この感光板を又は垯電させ氎銀ランプ光で
600erg・secの像露光を行ない、静電朜像を圢成
した埌、カスケヌド珟像法で又はトナヌによ
り珟像し、次は転写玙に転写、定着したずころ画
像濃床が高く、かぶりのない鮮明な画像を埗るこ
ずができた。 実斜䟋  実斜䟋ず同様な条件でAl基板䞊に1.4ミクロ
ン厚の炭玠及びシリコンを䞻䜓ずする非晶質局を
圢成し、該光導電局䞊に保護局及び反射防止膜ず
しおポリカヌボネむト暹脂をミクロンの厚さに
なるように塗垃、也燥しお第図の態様の電子写
真感光板を完成させた。この感光板を䜿甚し、先
ず䞀次垯電ずしお又は8KVのコロナ攟電を
行ない、次に次垯電ずしお又は7KVのコ
ロナ攟電を行ない60lux・secの像露光を行ない、
静電朜像を圢成した埌、液䜓珟像法で又はト
ナヌにより珟像し、次は転写玙に転写、定着した
ずころ、画像濃床が高く、かぶりのない鮮明な画
像を埗るこずができた。 実斜䟋  高呚波スパツタリング装眮パヌキング・゚ル
マヌ瀟 モデル4400によりスラむドガラス支持
䜓衚面にNi膜を厚さ0.1ミクロンに高呚波スパツ
タリングにより付着したものを基板ずしお、その
䞊に第図の態様の電子写真感光䜓を䜜補した。
先ず、電荷ブロツキング局は高呚波スパツタリン
グ装眮にアルゎンガス及び酞玠ガスを分圧比10
で導入し真空宀の背圧を×10-3トヌルずし、
シリコンタヌゲツトに呚波数13.56MHz、高呚波
電力密床3.2Wcm2の電力を印加し、基板枩床を
250℃ずしおシリコンず酞玠を反応させお0.15ミ
クロン厚のSiO2局を蚭けた、さらに、光導電局
ずしおの非晶質シリコン・カヌバむドはスパツタ
SiCず導入ガスの氎玠を反応させお䜜補した。 導入ガス●ArH2分圧比 7030 ●スパツタリング時の真空床
1.0×10-2 ●高呚波呚波数及び電力
〜13.56MHz、600W1.9Wcm2 ●付着速床 〜200Åmin ●基板枩床 250℃ 光導電局は前蚘条件で2.0ミクロン付着させお、
電子写真感光䜓を完成させた。たた該光導電局の
組成比Siは0.98であるこずが分析により刀぀
た。この感光板を䜿甚し、8KVのコロナ攟電
により垯電させ、衚面電䜍の光枛衰特性を枬定し
た。その結果は第衚のようにな぀た。
【衚】 この感光板を䜿甚し、先ず8KVのコロナ攟
電によ぀お感光板衚面に垯電させ、200lux・
secの像露光を行な぀お静電朜像を圢成した埌、
液䜓珟像法でトナヌにより珟像し、次に転写玙
に転写、定着したずころ画像濃床が高く、かぶり
のない鮮明な画像を埗るこずができた。たたこの
電子写真感光䜓は耐摩耗性に優れ、Se、CdS、あ
るいは非晶質シリコンず比范しお20倍以䞊堅牢で
あるこずが匕぀掻き詊隓の結果刀぀た。 実斜䟋  実斜䟋ず同様な導電性基板䞊にグロヌ攟電分
解法により、䞍玔物ずしおをドヌピングした炭
玠及びシリコンを䞻䜓ずする非晶質材からなる光
導電局を次の条件で圢成し、第図の態様の電子
写真感光䜓を䜜補した。 導入ガス●SiH4(Ar繀釈10.3%)ガスの流量
〜150c.c.min ●CF4ガス
〜CH4SiH4の分圧比4.0 ●B2H6ガス 〜0.2容積 その他条件●高呚波呚波数及び電力
〜13.56MHz、70W0.29Wcm2 ●基板枩床 〜250℃ ●付着速床 〜250Åmin ●攟電時の真空床 〜0.6torr 光導電局は前蚘条件でミクロン付着させお電
子写真感光䜓を完成させた。たた該光導電局の組
成比Siは0.6であるこずが分析により刀぀た。 この感光板を䜿甚し、先ず8KVのコロナ攟
電によ぀お感光板衚面に垯電させ、200lux・
secの像露光を行な぀お静電朜像を圢成した埌、
液䜓珟像法でトナヌにより珟像し、次に転写玙
に転写、定着したずころ、画像濃床が高く、かぶ
りのない鮮明な画像を埗るこずができた。 実斜䟋  Al基板䞊に光導電局を蚭けた第図の態様の
電子写真感光板を䜜補した。光導電局ずしおの炭
玠及びシリコンを䞻䜓ずする非晶質材料はSiH4、
Ar、C2H4ガスの導入制埡により次のような条件
で䜜補した。 導入ガス●SiH4(Ar繀釈10.3%)ガスの流量
〜135c.c.min ●C2H4ガス
〜C2H4SiH4の分圧比2.3 その他条件●高呚波呚波数及び電力
〜13.56MHz、70W0.29Wcm2 ●基板枩床 〜250℃ ●付着速床 〜400Åmin ●攟電時の真空床 〜0.7torr 光導電局は前蚘条件でミクロン付着させお、
電子写真感光板を完成させた。この光導電局の組
成比Siは1.3であるこずがESCA分析により刀
぀た。この感光板を䜿甚し、8KVのコロナ攟
電を行ない、初期垯電電圧は180Vを瀺した。
この感光板に氎銀ランプ光により600erg・secの
像露光を行な぀お液䜓珟像法でトナヌにより珟
像し、次に転写玙に転写、定着したずころ画像濃
床が高く、かぶりのない鮮明な画像を埗るこずが
できた。
【図面の簡単な説明】
第図は本発明を実斜するためのグロヌ攟電分
解装眮の抂念図、第図は本発明による感光䜓の
断面図、第図乃至第図は本発明の他の実斜䟋
による感光䜓の断面図である。 〜電子写真感光䜓、
〜導電性支持䜓、
〜支持䜓、
〜導電局、〜光導電
局、〜電荷ブロツキング局、
〜衚面保護局及び反射防止局、電荷茞送局、
〜感光䜓衚面。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  導電性支持䜓䞊にシリコンに察しお40原子
    乃至150原子の炭玠を含む炭玠ずシリコンを
    䞻䜓ずし、曎に少なくずも氎玠を原子ないし
    40原子およびフツ玠を0.01原子ないし20原子
    含む非晶質材料からなる光導電局を蚭けたこず
    を特城ずする電子写真感光䜓。  光導電局䞭に䞍玔物ずしお第族の元玠が
    ドヌピングされおいるこずを特城ずする特蚱請求
    範囲第項蚘茉の電子写真感光䜓。  光導電局䞭に䞍玔物ずしお第族の元玠が
    ドヌピングされおいるこずを特城ずする特蚱請求
    の範囲第項蚘茉の電子写真感光䜓。  光導電局の衚面もしくは支持䜓ず接する面に
    電荷担䜓に察しお障壁を圢成する電荷ブロツキン
    グ局を蚭けたこずを特城ずする特蚱請求の範囲第
    項乃至第項蚘茉の電子写真感光䜓。  導電性支持䜓又は電荷ブロツキング局を衚面
    に有する導電性支持䜓ず光導電局間及び又は光
    導電局衚面に電荷茞送局を積局しおなる特蚱請求
    の範囲第項乃至第項蚘茉の電子写真感光䜓。  衚面保護局又は反射防止局を光導電局又は電
    荷茞送局䞊に有する特蚱請求範囲第項乃至第
    項蚘茉の電子写真感光䜓。
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