JPH01302359A - 電子写真感光体 - Google Patents
電子写真感光体Info
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- JPH01302359A JPH01302359A JP13379188A JP13379188A JPH01302359A JP H01302359 A JPH01302359 A JP H01302359A JP 13379188 A JP13379188 A JP 13379188A JP 13379188 A JP13379188 A JP 13379188A JP H01302359 A JPH01302359 A JP H01302359A
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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
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
- G03G5/08228—Silicon-based comprising one or two silicon based layers at least one with varying composition
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】
(産業上の利用分野)
本発明は短波長側及び長波長側の両者の光感度を高め、
しかも、帯電能を大きくし、これによってw通紙複写機
に好適になった電子写真感光体に関するものである。
しかも、帯電能を大きくし、これによってw通紙複写機
に好適になった電子写真感光体に関するものである。
(従来技術及びその問題点)
近年、超高速複写機やレーザービームプリンターなどの
開発が活発に進められており、これに伴って、この機器
に搭載される電子写真感光体ドラムに安定した動作特性
並びに耐久性が要求されてい・る。この要求に対してア
モルファスシリコンが耐摩耗性、耐熱性、無公害性並び
に光感度特性などに優れるという点で注目されている。
開発が活発に進められており、これに伴って、この機器
に搭載される電子写真感光体ドラムに安定した動作特性
並びに耐久性が要求されてい・る。この要求に対してア
モルファスシリコンが耐摩耗性、耐熱性、無公害性並び
に光感度特性などに優れるという点で注目されている。
このアモルファスシリコン(以下、a−3iと略す)か
ら成る電子写真感光体には第3図に示すjmりの積層型
感光体が提案されている。
ら成る電子写真感光体には第3図に示すjmりの積層型
感光体が提案されている。
即ち、第3図によれば、アルミニウムなどの導電性基板
(1)の上にキャリア注入阻止層(2) 、a−3iキ
ャリア発生層(3)及び表面保護層(4)を順次積層し
ており、このキャリア注入阻止層(2)は基板(1)か
らのキャリアの注入を阻止すると共に残留電位を低下さ
せるために形成されており、また、表面保護N(4)に
は高硬度な材料を用いて感光体の耐久性を高めている。
(1)の上にキャリア注入阻止層(2) 、a−3iキ
ャリア発生層(3)及び表面保護層(4)を順次積層し
ており、このキャリア注入阻止層(2)は基板(1)か
らのキャリアの注入を阻止すると共に残留電位を低下さ
せるために形成されており、また、表面保護N(4)に
は高硬度な材料を用いて感光体の耐久性を高めている。
しかしながら、このようなa−Si感光体においては、
長波長側の光感度が高くなっており、そのため、この感
光体をハロゲンランプ等の白色光を光源として用いた普
通紙複写機(以下、rpcと略す)に搭載した場合、赤
色付近の波長帯に対して再現性に劣る。かかる問題を解
決するためにフィルタを用いて赤色波長光をカットする
ようにしているが、これに伴って感光層に入射する光の
強度が低下し、その結果、感光体自体の光感度が見かけ
1低下する。
長波長側の光感度が高くなっており、そのため、この感
光体をハロゲンランプ等の白色光を光源として用いた普
通紙複写機(以下、rpcと略す)に搭載した場合、赤
色付近の波長帯に対して再現性に劣る。かかる問題を解
決するためにフィルタを用いて赤色波長光をカットする
ようにしているが、これに伴って感光層に入射する光の
強度が低下し、その結果、感光体自体の光感度が見かけ
1低下する。
また、a−Si悪感光に要求される所要特性には、上記
のような光感度以外に高い帯電能がある。この所要特性
が達成された場合には高い画像濃度が得られ、そして、
複写機現像系の設計自由度が高まり、使い易い電子写真
感光体が得られる。
のような光感度以外に高い帯電能がある。この所要特性
が達成された場合には高い画像濃度が得られ、そして、
複写機現像系の設計自由度が高まり、使い易い電子写真
感光体が得られる。
(発明の目的)
従って本発明の目的は短波長側及び長波長側の光感度を
高めることができた電子写真感光体を提供することにあ
る。
高めることができた電子写真感光体を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は高い帯電能が得られた電子写真感光
体を提供することにある。
体を提供することにある。
更に本発明の他の目的はppc用に適した電子写真感光
体を提供することにある。
体を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明によれば、導電性基板上に、少なくとも、光導電
性a−3i層及び光導電性アモルファスシリコンカーバ
イド層(以下、アモルファスシリコンカーバイドをa−
SiCと略す)を順次形成した電子写真感光体であって
、前記a−SiC層のシリコン(Si)元素とカーボン
(C)元素の原子比率がSi、、−x+CXのχ値で0
.01≦x≦0.5の範囲内にあり且つその厚みが0.
05〜5μmの範囲内に設定され、更に該a−SiC層
が周期律表第Va族元素を0.5〜1100pp含有す
る第1の層領域並びに周期律表第1[la族元素を0.
5〜1100pp含有する第2の層領域が順次積層され
て成り且つ第2の層領域の厚みが0.02〜2μmの範
囲内に設定されていることを特徴とする電子写真感光体
が提供される。
性a−3i層及び光導電性アモルファスシリコンカーバ
イド層(以下、アモルファスシリコンカーバイドをa−
SiCと略す)を順次形成した電子写真感光体であって
、前記a−SiC層のシリコン(Si)元素とカーボン
(C)元素の原子比率がSi、、−x+CXのχ値で0
.01≦x≦0.5の範囲内にあり且つその厚みが0.
05〜5μmの範囲内に設定され、更に該a−SiC層
が周期律表第Va族元素を0.5〜1100pp含有す
る第1の層領域並びに周期律表第1[la族元素を0.
5〜1100pp含有する第2の層領域が順次積層され
て成り且つ第2の層領域の厚みが0.02〜2μmの範
囲内に設定されていることを特徴とする電子写真感光体
が提供される。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明電子写真感光体の基本的層構成は第1図に示す通
りであり、導電性基板(5)の上に光導電性a−Si層
(6)及び光導電性a−3jC層(7)が順次積層され
、しかも、a−3iC層(7)が周期律表第Va族元素
c以下、Va族元素と略す)を含む第1の層領域(7a
)と、周期律表第ma族元素(以下、■a族元素と略す
)を含む第2の層領域(7b)が順次積層されて成る。
りであり、導電性基板(5)の上に光導電性a−Si層
(6)及び光導電性a−3jC層(7)が順次積層され
、しかも、a−3iC層(7)が周期律表第Va族元素
c以下、Va族元素と略す)を含む第1の層領域(7a
)と、周期律表第ma族元素(以下、■a族元素と略す
)を含む第2の層領域(7b)が順次積層されて成る。
本発明者等はa−SiC11(7)に所定量のVa族元
素を含有させた場合に短波長側の光感度が顕著に高めら
れることを見い出し、そして、この知見に基づいて本発
明が完成されるに至った。
素を含有させた場合に短波長側の光感度が顕著に高めら
れることを見い出し、そして、この知見に基づいて本発
明が完成されるに至った。
第1図に示す層構成によれば、その層(7)の厚みを所
定の範囲内に設定すると入射した光のうち短波長側がa
−SiC層(7)で吸収され、しかも、そのa−3iC
層(7)を透過した光、即ち、長波長側の光がa−Si
層(6)で吸収され、これにより、短波長側及び長波長
側の両者ともに光感度が高められる。
定の範囲内に設定すると入射した光のうち短波長側がa
−SiC層(7)で吸収され、しかも、そのa−3iC
層(7)を透過した光、即ち、長波長側の光がa−Si
層(6)で吸収され、これにより、短波長側及び長波長
側の両者ともに光感度が高められる。
また、このようにa−SiC1(7)にVa族元素を含
有させた場合、短波長側の光感度が高められたが、その
反面、帯電能が低下傾向にあることが判った。従って、
本発明においてはその問題を解決するためにa−SiC
層(7)を、少なくとも第1の層領域(7a)と第2の
層領域(7b)より成る層とし、これによって顕著に帯
電能を高めることができた。
有させた場合、短波長側の光感度が高められたが、その
反面、帯電能が低下傾向にあることが判った。従って、
本発明においてはその問題を解決するためにa−SiC
層(7)を、少なくとも第1の層領域(7a)と第2の
層領域(7b)より成る層とし、これによって顕著に帯
電能を高めることができた。
先ず、上記a−SiC1(7)によれば、アモルファス
化したSi元素及びC元素を不可欠な構成元素と成し、
そのダングリングボンドを終端させるべく水素(11)
元素やハロゲン元素を所定の範囲内で含有させることに
よって光導電性が生じる。本発明者等がカーボンの含有
比率を幾通りにも変えて光導電性を確かめる実験を行っ
たところ、Si元素とC元素の原子比率、即ち、Siu
−x) CMのX値が0.01≦x≦0.5、好適には
0.05≦×≦0.3の範囲内に設定された場合、暗導
電率が小さくなり、短波長側の光感度を高めることがで
きる。
化したSi元素及びC元素を不可欠な構成元素と成し、
そのダングリングボンドを終端させるべく水素(11)
元素やハロゲン元素を所定の範囲内で含有させることに
よって光導電性が生じる。本発明者等がカーボンの含有
比率を幾通りにも変えて光導電性を確かめる実験を行っ
たところ、Si元素とC元素の原子比率、即ち、Siu
−x) CMのX値が0.01≦x≦0.5、好適には
0.05≦×≦0.3の範囲内に設定された場合、暗導
電率が小さくなり、短波長側の光感度を高めることがで
きる。
また、11元素やハロゲン元素などのダングリングボン
ド終端用元素への含有量は(Si (I□1CX)+−
y(A)、で表したy値が0.05≦y≦0.5、好適
には0.05≦y≦0.4、最適には0.1 ≦y≦0
.3の範囲内になるように設定するとよい。このような
元素へにはダングリングボンドの終端部に取り込まれ易
くてバンドギャップ中の局在単位密度が低減化されると
いう点で通常II元素が用いられる。
ド終端用元素への含有量は(Si (I□1CX)+−
y(A)、で表したy値が0.05≦y≦0.5、好適
には0.05≦y≦0.4、最適には0.1 ≦y≦0
.3の範囲内になるように設定するとよい。このような
元素へにはダングリングボンドの終端部に取り込まれ易
くてバンドギャップ中の局在単位密度が低減化されると
いう点で通常II元素が用いられる。
このa−SiC層(7)の厚みは0.05〜5 μm
、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定するとよく、
この厚みが0.05μm未満の場合には短波長光の吸収
が不十分となって光感度を高めることができず、5μm
を超える場合には残留電位が大きくなる。
、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定するとよく、
この厚みが0.05μm未満の場合には短波長光の吸収
が不十分となって光感度を高めることができず、5μm
を超える場合には残留電位が大きくなる。
また、a−SiC層(7)はSi元素とC元素の原子比
率、即ち、前記X値がその層厚方向に亘って均一である
場合、又は、そのX値が変化する場合のいずれでもよい
。
率、即ち、前記X値がその層厚方向に亘って均一である
場合、又は、そのX値が変化する場合のいずれでもよい
。
X値が層厚方向に亘って変化する場合には、そのX値が
0.01 ≦x≦0.5の範囲内でa−SiCJi(7
)の厚みが決められ、このようにして決められた厚みも
0.05〜5μl、好適には0.1〜3μmの範囲内に
設定する必要がある。
0.01 ≦x≦0.5の範囲内でa−SiCJi(7
)の厚みが決められ、このようにして決められた厚みも
0.05〜5μl、好適には0.1〜3μmの範囲内に
設定する必要がある。
このようにX値が層厚方向に亘って変化する場合のカー
ボンドーピング分布には、例えば、第4図〜第9図に示
す通りがある。
ボンドーピング分布には、例えば、第4図〜第9図に示
す通りがある。
各々の図において、横軸はa−SiC層(7)の層厚方
向を示し、aはa−3i 層(6)との界面であり、
bはその反対側の界面であり、縦軸はカーボン含有量を
表す。
向を示し、aはa−3i 層(6)との界面であり、
bはその反対側の界面であり、縦軸はカーボン含有量を
表す。
また、前記第1のN領域(7a)にはVa族元素をその
層厚方向に亘って均一に0.5〜1100pp、好適に
は1〜50ppn+の範囲内で含有させるとよく、この
含有量が0.5ppm未満の場合には十分に大きな光感
度が得られず、一方、1100ppを超える場合には帯
電能が低下する。
層厚方向に亘って均一に0.5〜1100pp、好適に
は1〜50ppn+の範囲内で含有させるとよく、この
含有量が0.5ppm未満の場合には十分に大きな光感
度が得られず、一方、1100ppを超える場合には帯
電能が低下する。
上記Va族元素にはNtP、As、Sb+旧があるが、
就中、Pが共有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え
得る点で、その上、優れた帯電能並びに光感度が得られ
るという点で望ましい。
就中、Pが共有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え
得る点で、その上、優れた帯電能並びに光感度が得られ
るという点で望ましい。
このように第1の層領域(7a)にVa族元素を含有さ
せるに当たり、そのドーピング分布はその層厚方向に亘
って不均一にしてもよく、例えば第10図〜第15図に
示す通りがある。
せるに当たり、そのドーピング分布はその層厚方向に亘
って不均一にしてもよく、例えば第10図〜第15図に
示す通りがある。
各々の図において、横軸はa−SiC層(7)の層厚方
向を示し、aはa−Si層(6)との界面であり、bは
その反対側の界面°であり、7aは第1の層領域、7b
は第2の層領域を表し、そして、縦軸はVa族元素含有
量を表す。
向を示し、aはa−Si層(6)との界面であり、bは
その反対側の界面°であり、7aは第1の層領域、7b
は第2の層領域を表し、そして、縦軸はVa族元素含有
量を表す。
尚、Va族元素含有量を層厚方向に亘って変化させた場
合、その含有量は第1の層領域(7a)全体当たりの平
均値に対応する。
合、その含有量は第1の層領域(7a)全体当たりの平
均値に対応する。
このようにa−SiC層(7)に第1の層領域(7a)
を形成したことによって短波長側の光感度を高めること
ができたが、更に第2の層領域(7b)を形成したこと
によって帯電能を顕著に高めることができた。
を形成したことによって短波長側の光感度を高めること
ができたが、更に第2の層領域(7b)を形成したこと
によって帯電能を顕著に高めることができた。
第2の層領域(7b)にはma族元素をその層厚方向に
亘って均一に0.5〜1100pp、好適には1〜50
ppmの範囲内で含有させるとよく、この含有量が0、
5ppm未満の場合には帯電能を一層高めることができ
ず、一方、100ppraを越える場合には短波長光に
対する感度が低下し、残留電位が太き(なる。
亘って均一に0.5〜1100pp、好適には1〜50
ppmの範囲内で含有させるとよく、この含有量が0、
5ppm未満の場合には帯電能を一層高めることができ
ず、一方、100ppraを越える場合には短波長光に
対する感度が低下し、残留電位が太き(なる。
上記1[1a族元素にはB、AI、Ga、In等がある
が、就中、Pが共有結合性に優れて半導体特性を敏感に
変え得る点で、その上、優れた帯電能並びに光感度が得
られるという点で望ましい。
が、就中、Pが共有結合性に優れて半導体特性を敏感に
変え得る点で、その上、優れた帯電能並びに光感度が得
られるという点で望ましい。
このように第2の層領域(7b)にma族元素を含有さ
せるに当たり、そのドーピング分布はその層厚方向に亘
って不均一にしてもよく、例えば16図〜第21図に示
す通りがある。
せるに当たり、そのドーピング分布はその層厚方向に亘
って不均一にしてもよく、例えば16図〜第21図に示
す通りがある。
各々の図において、横軸はa−SiC層(7)の層厚方
向を示し、aはa−Si層(6)との界面であり、bは
その反対側の界面であり、7aは第1の層領域、7bは
第2の層領域を表わし、そして、縦軸はma族元素含有
量を表わす。
向を示し、aはa−Si層(6)との界面であり、bは
その反対側の界面であり、7aは第1の層領域、7bは
第2の層領域を表わし、そして、縦軸はma族元素含有
量を表わす。
このようにma族元素含有量を層厚方向に亘って変化さ
せた場合、その含有量は第2の層領域(7b)全体に当
たりの平均値に対応する。
せた場合、その含有量は第2の層領域(7b)全体に当
たりの平均値に対応する。
上記第2の層領域(7b)の厚みは0.02〜2μm、
好適には0.05〜1μmの範囲内に設定すればよく、
0.02μm未満の場合には帯電能を大きくすることが
できず、一方、2μmを超えた場合には、この層領域(
7b)でもって短波長光が吸収され、第1の層領域(7
a)へ至る短波長光が少なくなり・この層領域(7a)
で光感度を高めることがむずかしくなる。また、前記a
−Si層(6)はアモルファス化したQi元素と、その
ダングリングボンドを終端させるための11元素やハロ
ゲン元素から成り、入射光のうち主に長波長側の光が吸
収される。
好適には0.05〜1μmの範囲内に設定すればよく、
0.02μm未満の場合には帯電能を大きくすることが
できず、一方、2μmを超えた場合には、この層領域(
7b)でもって短波長光が吸収され、第1の層領域(7
a)へ至る短波長光が少なくなり・この層領域(7a)
で光感度を高めることがむずかしくなる。また、前記a
−Si層(6)はアモルファス化したQi元素と、その
ダングリングボンドを終端させるための11元素やハロ
ゲン元素から成り、入射光のうち主に長波長側の光が吸
収される。
このa−3i層(6)の厚みは5〜100 μm、好適
には10〜50μmの範囲内に設定するのが望ましく、
この範囲内であれば、高い帯電能が得られ、しかも、長
波長光が有効に吸収されるという点で有利である。
には10〜50μmの範囲内に設定するのが望ましく、
この範囲内であれば、高い帯電能が得られ、しかも、長
波長光が有効に吸収されるという点で有利である。
また、a−Si層(6)は実質上カーボン元素を含有し
ない層であるが、非常に微少量のカーボンを含有しても
よい。この場合、そのカーボンが11000pp以下、
好適には500ppm以下の範囲内であれば長波長光の
光感度が顕著に低下しない。
ない層であるが、非常に微少量のカーボンを含有しても
よい。この場合、そのカーボンが11000pp以下、
好適には500ppm以下の範囲内であれば長波長光の
光感度が顕著に低下しない。
更に、a−Si層(6)にはVa族元素を0.01〜1
.0ppffl、好適には0.1〜5ppmの範囲内で
含有させてもよく、この範囲内であれば、高い帯電能が
得られ、しかも、残留電位を低凍化できるという点で有
利である。尚、このVa族元素のドーピング分布は層厚
方向に亘って均−又は不均一のいずれでもよく、不均一
にドーピングする場合の含有量はその層(6)の全体当
たりの平均値に対応する。
.0ppffl、好適には0.1〜5ppmの範囲内で
含有させてもよく、この範囲内であれば、高い帯電能が
得られ、しかも、残留電位を低凍化できるという点で有
利である。尚、このVa族元素のドーピング分布は層厚
方向に亘って均−又は不均一のいずれでもよく、不均一
にドーピングする場合の含有量はその層(6)の全体当
たりの平均値に対応する。
そして、このa−Si層(6)に含有させるVa族元素
にはN、 P、 As、 Sb+ Biがある。
にはN、 P、 As、 Sb+ Biがある。
かくして、本発明の電子写真感光体が、ハロゲンランプ
等の白色光を光源上して用いたPPCに搭載された場合
、短波長側の光が主にa−3iC層で吸収され、しかも
、長波長側の光が主にa−Si層で吸収され、これによ
り、赤外波長光をカットするためのフィルタが不要とな
り、感光体自体の光感度が著しく高められ、その上、高
い帯電能が得られる。
等の白色光を光源上して用いたPPCに搭載された場合
、短波長側の光が主にa−3iC層で吸収され、しかも
、長波長側の光が主にa−Si層で吸収され、これによ
り、赤外波長光をカットするためのフィルタが不要とな
り、感光体自体の光感度が著しく高められ、その上、高
い帯電能が得られる。
本発明の電子写真感光体は上記のような二層構造を不可
欠としているが、それ以外にキャリア注入阻止層や表面
保護層を形成してもよい。
欠としているが、それ以外にキャリア注入阻止層や表面
保護層を形成してもよい。
例えば、第2図は典型的層構造を示しており、基板(5
)とa−3i層(6)の間にキャリア注入阻止層(8)
を、そして、a−SiCj!F(7)の上に表面保護層
(9)を形成している。
)とa−3i層(6)の間にキャリア注入阻止層(8)
を、そして、a−SiCj!F(7)の上に表面保護層
(9)を形成している。
前記キャリア注入阻止層(8)については、基板(5)
からのキャリアの注入を阻止するものであり、表面保護
層(9)についてはa−3iC層(7)を保護して耐湿
性などを向上させるものであり、しかも、両者のN(8
)及び1(9)はいずれも感光体の暗導電率を小さくし
て帯電能を高めることができる。
からのキャリアの注入を阻止するものであり、表面保護
層(9)についてはa−3iC層(7)を保護して耐湿
性などを向上させるものであり、しかも、両者のN(8
)及び1(9)はいずれも感光体の暗導電率を小さくし
て帯電能を高めることができる。
この表面保護層(9)にはそれ自体高絶縁性、高に4蝕
性並びに高硬度性を有するものであるならば種々の材料
を用いることができる。例えばポリイミド樹脂などの有
機材料、SiC、SiO、、A1.O,、SiNなどの
無機材料を用いることができる。
性並びに高硬度性を有するものであるならば種々の材料
を用いることができる。例えばポリイミド樹脂などの有
機材料、SiC、SiO、、A1.O,、SiNなどの
無機材料を用いることができる。
また、キャリア注入阻止層(8)も上記表面保護層用材
料と同じ材料を用いることができる。
料と同じ材料を用いることができる。
次に本発明に係る電子写真感光体の製法を述べる。
a−3i層又はa−SiC層を形成するにはグロー放電
分解法、イオンブレーティング法、反応性スパッタリン
グ法、真空蒸着法、CVD法等の薄膜形成方法がある。
分解法、イオンブレーティング法、反応性スパッタリン
グ法、真空蒸着法、CVD法等の薄膜形成方法がある。
グロー放電分解法を用いる場合にはSi元素含有ガスを
、又はそのガスとC元素含有ガスを組合せ、グロー放電
分解する。このSi元素含有ガスにはSi)In、 S
i 2 H6、S i 3 It B 、 S
i F −1SiC14、5IHC1z等々があり、ま
た、C元素含有ガスにはCH4、CzHn、C211□
、CJs等々があり、就中、C211□は高連成膜性が
得られるという点で望ましい。
、又はそのガスとC元素含有ガスを組合せ、グロー放電
分解する。このSi元素含有ガスにはSi)In、 S
i 2 H6、S i 3 It B 、 S
i F −1SiC14、5IHC1z等々があり、ま
た、C元素含有ガスにはCH4、CzHn、C211□
、CJs等々があり、就中、C211□は高連成膜性が
得られるという点で望ましい。
本発明の実施例に用いられる容量結合型グロー放電分解
装置を第22図により説明する。
装置を第22図により説明する。
図中、第1、第2、第3、第4、第5、第6タンク(1
0) (11) (12) (13) (14) (1
5)には、それぞれSiH4、Cz 11 t、Rz
11 b、PH3,II□、NOガスが密封されており
、11゜はキャリアガスとしても用いられる。これらの
ガスはそれぞれ対応する第1、第2、第3、第4、第5
、第6調整弁(16) (17) (1B) (19)
(20) (21)を開放することにより放出され、
その流量がマスフローコントローラ(22) (23)
(24) (25) (26) (27)により制御
され、第1、第2、第3、第4、第5タンク(10)
(11) (12) (13) (14)からのガスは
第1主管(28)へ、第6タンク(15)からのNOガ
スは第2主管(29)へ送られる。尚、(30) (3
1)は止め弁である。第1主管(28)及び第2主管(
29)を通じて流れるガスは反応管(32)へと送り込
まれるが、この反応管(32)の内部には容量結合型放
電用電極(33)が設置されており、それに印加される
高周波電力は50臀〜3KWが、また周波数は1〜50
MIIzが適当である。反応管(32)の内部にはアル
ミニウムから成る筒状の成膜基板(34)が試料保持台
(35)の上に載置されており、この保持台(35)は
モーター(36)により回転駆動されるようになってお
り、そして、基板(34)は適当な加熱手段により約2
00〜400℃、好適には約200〜350℃の温度に
均一に加熱される。更に反応管(32)の内部はa−S
iC膜形成時に高度の真空状態(放電時のガス圧0.1
〜2.0Torr)を必要とすることにより回転ポンプ
(37)と拡散ポンプ(38)に連結されている。
0) (11) (12) (13) (14) (1
5)には、それぞれSiH4、Cz 11 t、Rz
11 b、PH3,II□、NOガスが密封されており
、11゜はキャリアガスとしても用いられる。これらの
ガスはそれぞれ対応する第1、第2、第3、第4、第5
、第6調整弁(16) (17) (1B) (19)
(20) (21)を開放することにより放出され、
その流量がマスフローコントローラ(22) (23)
(24) (25) (26) (27)により制御
され、第1、第2、第3、第4、第5タンク(10)
(11) (12) (13) (14)からのガスは
第1主管(28)へ、第6タンク(15)からのNOガ
スは第2主管(29)へ送られる。尚、(30) (3
1)は止め弁である。第1主管(28)及び第2主管(
29)を通じて流れるガスは反応管(32)へと送り込
まれるが、この反応管(32)の内部には容量結合型放
電用電極(33)が設置されており、それに印加される
高周波電力は50臀〜3KWが、また周波数は1〜50
MIIzが適当である。反応管(32)の内部にはアル
ミニウムから成る筒状の成膜基板(34)が試料保持台
(35)の上に載置されており、この保持台(35)は
モーター(36)により回転駆動されるようになってお
り、そして、基板(34)は適当な加熱手段により約2
00〜400℃、好適には約200〜350℃の温度に
均一に加熱される。更に反応管(32)の内部はa−S
iC膜形成時に高度の真空状態(放電時のガス圧0.1
〜2.0Torr)を必要とすることにより回転ポンプ
(37)と拡散ポンプ(38)に連結されている。
以上のように構成されたグロー放電分解装置において、
例えばa−3iC膜を基板(34)の上に形成する場合
、第1、第2、第5調整弁(16) (17) (20
)を問いてそれぞれよりSi)14.CZI+2、H2
ガスを放出し、その放出量はマスフローコントローラ(
22) (23)(26)により制御され、SiHa、
C,H2、H2の混合ガスは第1主管(28)を介して
反応管(32)へ流し込まれる。そして、反応管(32
)の内部が0.1〜2.0Torr程度の真空状態、基
板温度が200〜400°C1容量結合型放電用電極(
33)に印加される高周波電力が50−〜3に−に設定
されていることに相俟ってグロー放電が起こり、ガスが
分解してa−SiC膜が基板上に高速で形成される。
例えばa−3iC膜を基板(34)の上に形成する場合
、第1、第2、第5調整弁(16) (17) (20
)を問いてそれぞれよりSi)14.CZI+2、H2
ガスを放出し、その放出量はマスフローコントローラ(
22) (23)(26)により制御され、SiHa、
C,H2、H2の混合ガスは第1主管(28)を介して
反応管(32)へ流し込まれる。そして、反応管(32
)の内部が0.1〜2.0Torr程度の真空状態、基
板温度が200〜400°C1容量結合型放電用電極(
33)に印加される高周波電力が50−〜3に−に設定
されていることに相俟ってグロー放電が起こり、ガスが
分解してa−SiC膜が基板上に高速で形成される。
(実施例)
次に本発明の詳細な説明する。
(例1)
第22図のグロー放電分解装置を用いて第1表に示す通
りの成膜条件によりアルミニウム製基板上に光導電性a
−Si層(6)、第1のJiRJf域(7a)及び第2
の層領域(7b)を順次積層し、第1図に示す通りの感
光体ドラムを製作した。
りの成膜条件によりアルミニウム製基板上に光導電性a
−Si層(6)、第1のJiRJf域(7a)及び第2
の層領域(7b)を順次積層し、第1図に示す通りの感
光体ドラムを製作した。
かくして得られた感光体ドラムに、可視光分光器により
分光された0、3μW/cm2の単色光を照射し、表面
電位の半減時間を求めて分光感度を測定したところ、第
23図に示す通りの結果が得られた。
分光された0、3μW/cm2の単色光を照射し、表面
電位の半減時間を求めて分光感度を測定したところ、第
23図に示す通りの結果が得られた。
同図において、横軸は波長であり、縦軸は光感度であり
、そして、○印は測定結果のプロットであり、aはその
特性曲線である。
、そして、○印は測定結果のプロットであり、aはその
特性曲線である。
また第23図には上記感光体ドラムより第2の層領域が
除かれた感光体ドラムが比較例として示されており、そ
の分光感度を測定したところ、φ印に示される測定結果
のプロットが得られ、bはその特性曲線である。
除かれた感光体ドラムが比較例として示されており、そ
の分光感度を測定したところ、φ印に示される測定結果
のプロットが得られ、bはその特性曲線である。
この結果より明らかな通り、本発明の感光体ドラムは短
波長側の光感度が顕著に大きくなっていることが判る。
波長側の光感度が顕著に大きくなっていることが判る。
尚、上記光導電性a−SiC層のカーボン量をIESC
A分析により求めたところ、SiI−、C、のX値で0
.12であり、また、そのB含有量及びP含有量を二次
イオン質量分析計により求めたところ、それぞれ25p
pm及び20ppmであった。
A分析により求めたところ、SiI−、C、のX値で0
.12であり、また、そのB含有量及びP含有量を二次
イオン質量分析計により求めたところ、それぞれ25p
pm及び20ppmであった。
(例2)
本例においては、第2表に示す通りの成膜条件によりア
ルミニウム製基板上にキャリア注入阻止層(8)、光導
電性a−3i層(6)、光導電性a−SiC層(7)及
び表面保護N(9)を順次積層し、第2図に示す通りの
感光体ドラムを製作した。
ルミニウム製基板上にキャリア注入阻止層(8)、光導
電性a−3i層(6)、光導電性a−SiC層(7)及
び表面保護N(9)を順次積層し、第2図に示す通りの
感光体ドラムを製作した。
(以下余白)
かくして得られた感光体ドラムをPPCに搭載し、そし
て、赤色カットフィルタを用いないでハロゲンランプを
投光源とし、更にコロナチャージャで−5,6にνの電
圧を印加して負帯電させ、これにより、表面電位、光感
度並びに残留電位を測定したところ、下記に示す通りの
結果が得られた。
て、赤色カットフィルタを用いないでハロゲンランプを
投光源とし、更にコロナチャージャで−5,6にνの電
圧を印加して負帯電させ、これにより、表面電位、光感
度並びに残留電位を測定したところ、下記に示す通りの
結果が得られた。
表面電位・・・・・・・−520v
光感度(記録露光量)・・ 0.55 lux ・s
ec残留電位(露光開始5秒後の値)・・25Vまた、
この感光体ドラムを高速PPCに搭載し、70枚/分の
速度にて画像出しテストを行ったところ、黒色部及び赤
色部に対する忠実なる再現性が得られ、しかも、高い濃
度で且つカブリのない鮮明な画像が得られた。
ec残留電位(露光開始5秒後の値)・・25Vまた、
この感光体ドラムを高速PPCに搭載し、70枚/分の
速度にて画像出しテストを行ったところ、黒色部及び赤
色部に対する忠実なる再現性が得られ、しかも、高い濃
度で且つカブリのない鮮明な画像が得られた。
(例3)
次に本例においては、(例2)にて得られた感光体ドラ
ムより第2の層領域を除き、他の層は(例2)に示す通
りによって成膜された感光体ドラムについて、電子写真
特性を測定したところ、下記の通りの結果になった。
ムより第2の層領域を除き、他の層は(例2)に示す通
りによって成膜された感光体ドラムについて、電子写真
特性を測定したところ、下記の通りの結果になった。
表面電位・・・・・・・−380v
光感度(記録露光量) ・・0.52 lux −
5ec残留電位(露光開始5秒後の値)・・18Vこの
結果より明らかな通り、残留電位が若干減少し、光感度
も若干高くなっているが、その反面、表面電位が顕著に
小さくなっている。
5ec残留電位(露光開始5秒後の値)・・18Vこの
結果より明らかな通り、残留電位が若干減少し、光感度
も若干高くなっているが、その反面、表面電位が顕著に
小さくなっている。
(例4)
本例においては、(例2)にて得られた感光体ドラムよ
り第1の層領域並びに第2の層領域のそれぞれの厚みを
幾通りにも変え、これによって感光体ドラムA−1を製
作し、各々の感光体ドラムの電子写真特性を測定したと
ころ、第3表に示すi止りの結果が得られた。
り第1の層領域並びに第2の層領域のそれぞれの厚みを
幾通りにも変え、これによって感光体ドラムA−1を製
作し、各々の感光体ドラムの電子写真特性を測定したと
ころ、第3表に示すi止りの結果が得られた。
(以下余白)
第3表
傘印の感光体ドラムは本発明の範囲外のものである第3
表より明らかな通り、本発明の感光体ドラムC−Gは表
面電位が高く、残留電位が小さく、しかも、優れた光感
度が得られたことが判る。
表より明らかな通り、本発明の感光体ドラムC−Gは表
面電位が高く、残留電位が小さく、しかも、優れた光感
度が得られたことが判る。
然るに感光体ドラムAは光感度と表面電位に萌っており
、感光体ドラムBは表面電位に劣っており、また、感光
体ドラムH,Iは残留電位が大きくなっている。
、感光体ドラムBは表面電位に劣っており、また、感光
体ドラムH,Iは残留電位が大きくなっている。
(例5)
本例においては、(例2)にて得られた感光体ドラムよ
り光導電性a−SiCJiのカーボン量並びに第1の層
領域のP含有量及び第2の層領域の8含有量をそれぞれ
幾通りにも変え、これによって感光体ドラムJ−Xを製
作し、各々の感光体ドラムの電子写真特性を測定したと
ころ、 第4表に示す通りの結果が得られた。
り光導電性a−SiCJiのカーボン量並びに第1の層
領域のP含有量及び第2の層領域の8含有量をそれぞれ
幾通りにも変え、これによって感光体ドラムJ−Xを製
作し、各々の感光体ドラムの電子写真特性を測定したと
ころ、 第4表に示す通りの結果が得られた。
(以下余白)
第4表
*印の感光体ドラムは本発明の範囲外のものである。
第4表より明らかな通り、本発明の感光体ドラムM−1
1は表面電位が高く、残留電位が小さく、しかも、優れ
た感光体が得られていることが判る。
1は表面電位が高く、残留電位が小さく、しかも、優れ
た感光体が得られていることが判る。
然るに、感光体ドラムJ、には光感度に劣っており、感
光体ドラムしは表面電位が小さく、また、感光体ドラム
V、 W、 Xは光感度に劣り、しかも、残留電位が高
く、そのなかでも感光体ドラムV、Hについては表面電
位が低い。
光体ドラムしは表面電位が小さく、また、感光体ドラム
V、 W、 Xは光感度に劣り、しかも、残留電位が高
く、そのなかでも感光体ドラムV、Hについては表面電
位が低い。
また、本発明者等は上記感光体ドラムC−G及びM−U
をそれぞれ高速PPCに搭載し、70枚7分の速度にて
画像出しテストを行ったところ、黒色部及び赤色部に対
する忠実なる再現性が得られ、しかも、高い濃度で且つ
カブリのない鮮明な画像が得られることを確認した。
をそれぞれ高速PPCに搭載し、70枚7分の速度にて
画像出しテストを行ったところ、黒色部及び赤色部に対
する忠実なる再現性が得られ、しかも、高い濃度で且つ
カブリのない鮮明な画像が得られることを確認した。
(発明の効果)
以上の通り、本発明の電子写真感光体によれば、光導電
性a−3i層と光導電性a−SiC層を積層し、そのa
−SiC層のカーボン原子比率及び厚み並びにma族元
素含有量及びVa族元素含有量をそれぞれ所定の範囲内
に設定した場合、長波長側及び短波長側の両者の光感度
を高めることができ、その上、帯電能を高め、その結果
、赤外波長光カットフィルタを用いないで優れた光感度
が得られるPPC用の電子写真感光体が提供される。
性a−3i層と光導電性a−SiC層を積層し、そのa
−SiC層のカーボン原子比率及び厚み並びにma族元
素含有量及びVa族元素含有量をそれぞれ所定の範囲内
に設定した場合、長波長側及び短波長側の両者の光感度
を高めることができ、その上、帯電能を高め、その結果
、赤外波長光カットフィルタを用いないで優れた光感度
が得られるPPC用の電子写真感光体が提供される。
また本発明の電子写真感光体によれば、高い帯電能が得
られ、これにより、高い画像濃度が得られ、しかも、複
写機現像系の設計自由度を高めて使い易くなった。
られ、これにより、高い画像濃度が得られ、しかも、複
写機現像系の設計自由度を高めて使い易くなった。
第1図は本発明電子写真感光体の基本的層構造を示す断
面図、第2図は本発明電子写真感光体の典型的層構造を
示す断面図、第3図は従来の電子写真感光体の層構造を
示す断面図、第4図、第5図、第6図、第7図、第8図
及び第9図はカーボンドーピング分布を示す線図、第1
0図、第11図、第12図、第13図、第14図及び第
15図は周期律表第Va族元素ドーピング分布を示す線
図、第16図、第17図、第18図、第19図、第20
図及び第21図は周期律表第ma族元素ドーピング分布
を示す線図、第22図はグロー放電分解装置の概略図、
第23は分光怒度を示す線図である。 1.5 ・・導電性基板 2.8・・・キャリア注入阻止層 4.9・・・表面保護層 6・・・・光R電性アモルファスシリコン層7・・・・
光’4N 性アモルファスシリコンカーバイド層 7a ・・・第1の層領域 7b ・・・第2の層領域 特許出願人 (663)京 セ ラ 株 式 会 社代
表者安城欽寿 同 河村孝夫
面図、第2図は本発明電子写真感光体の典型的層構造を
示す断面図、第3図は従来の電子写真感光体の層構造を
示す断面図、第4図、第5図、第6図、第7図、第8図
及び第9図はカーボンドーピング分布を示す線図、第1
0図、第11図、第12図、第13図、第14図及び第
15図は周期律表第Va族元素ドーピング分布を示す線
図、第16図、第17図、第18図、第19図、第20
図及び第21図は周期律表第ma族元素ドーピング分布
を示す線図、第22図はグロー放電分解装置の概略図、
第23は分光怒度を示す線図である。 1.5 ・・導電性基板 2.8・・・キャリア注入阻止層 4.9・・・表面保護層 6・・・・光R電性アモルファスシリコン層7・・・・
光’4N 性アモルファスシリコンカーバイド層 7a ・・・第1の層領域 7b ・・・第2の層領域 特許出願人 (663)京 セ ラ 株 式 会 社代
表者安城欽寿 同 河村孝夫
Claims (1)
- 導電性基板上に、少なくとも、光導電性アモルファスシ
リコン層及び光導電性アモルファスシリコンカーバイド
層が順次形成された電子写真感光体であって、前記アモ
ルファスシリコンカーバイド層のシリコン元素とカーボ
ン元素の原子比率がSi_(_1_−_x_)Cxのx
値で0.01≦x≦0.5の範囲内にあり且つその厚み
が0.05〜5μmの範囲内に設定され、更に該アモル
ファスシリコンカーバイド層が周期律表第Va族元素を
0.5〜100ppm含有する第1の層領域並びに周期
律表第IIIa族元素を0.5〜100ppm含有する第
2の層領域が順次積層されて成り且つ第2の層領域の厚
みが0.02〜2μmの範囲内に設定されていることを
特徴とする電子写真感光体。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13379188A JPH01302359A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 電子写真感光体 |
US07/288,949 US4977050A (en) | 1987-12-28 | 1988-12-21 | Electrophotographic sensitive member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13379188A JPH01302359A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 電子写真感光体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01302359A true JPH01302359A (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=15113099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13379188A Pending JPH01302359A (ja) | 1987-12-28 | 1988-05-31 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01302359A (ja) |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP13379188A patent/JPH01302359A/ja active Pending
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