JPH01315758A - 電子写真感光体 - Google Patents
電子写真感光体Info
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- JPH01315758A JPH01315758A JP33557488A JP33557488A JPH01315758A JP H01315758 A JPH01315758 A JP H01315758A JP 33557488 A JP33557488 A JP 33557488A JP 33557488 A JP33557488 A JP 33557488A JP H01315758 A JPH01315758 A JP H01315758A
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- G—PHYSICS
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- G03G5/02—Charge-receiving layers
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- 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
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- 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〕
本発明はアモルファスシリコンカーバイド光導電層と有
機光半導゛体層を積層して成る電子写真感光体に関する
ものである。
機光半導゛体層を積層して成る電子写真感光体に関する
ものである。
電子写真感光体の光導電材料には、Se、 5e−Te
+^H5,2,znO,CdS、アモルファスシリコン
などの無機材料と各種有機材料がある。そのなかで最初
に実用化されたものはSeであり、次いでZnO、Cd
S、アモルファスシリコンが実用化された。有機材料で
はPVK−TNFが最初に実用化され、その後、電荷の
発生並びに電荷の輸送という機能を別々の材料に分担さ
せるという機能分離型感光体が提案され、この機能分離
型感光体によって有機材料の開発が飛躍的に発展してい
る。
+^H5,2,znO,CdS、アモルファスシリコン
などの無機材料と各種有機材料がある。そのなかで最初
に実用化されたものはSeであり、次いでZnO、Cd
S、アモルファスシリコンが実用化された。有機材料で
はPVK−TNFが最初に実用化され、その後、電荷の
発生並びに電荷の輸送という機能を別々の材料に分担さ
せるという機能分離型感光体が提案され、この機能分離
型感光体によって有機材料の開発が飛躍的に発展してい
る。
また、無機光導電層の上に有機光半導体層を積層した電
子写真感光体も提案された。
子写真感光体も提案された。
例えばSe層と有機光半導体層の積層型感光体があり、
既に実用化されたが、この感光体によれば、Se自体有
害であり、しかも、長波長側の感度に劣るという欠点も
あった。
既に実用化されたが、この感光体によれば、Se自体有
害であり、しかも、長波長側の感度に劣るという欠点も
あった。
そこで、特開昭56−14241号にはアモルファスシ
リコンカーバイド光導電層と有機光半導体層から成る積
層型感光体が提案されており、この感光体によれば、上
記問題点を解消して無公害性並びに高光感度な特性が得
られた。
リコンカーバイド光導電層と有機光半導体層から成る積
層型感光体が提案されており、この感光体によれば、上
記問題点を解消して無公害性並びに高光感度な特性が得
られた。
上記公報の電子写真感光体によれば、化学式Si機先光
半導体層順次積層された構造から成る。
半導体層順次積層された構造から成る。
しかしながら、本発明者等がこのような電子写真感光体
を製作し、その表面電位及び残留電位を測定したところ
、いずれも未だ満足し得るような特性が得られず、更に
改善を要することが判明した。
を製作し、その表面電位及び残留電位を測定したところ
、いずれも未だ満足し得るような特性が得られず、更に
改善を要することが判明した。
従って、本発明は叙上に鑑みて完成されたものであり、
その目的は高い表面電位が得られ、しかも、残留電位を
低減させた電子写真感光体を提供することにある。
その目的は高い表面電位が得られ、しかも、残留電位を
低減させた電子写真感光体を提供することにある。
本発明によれば、導電性基板上にアモルファスシリコン
カーバイド光導電層(以下、アモルファスシリコンカー
バイドをa−SiCと略す)と有機光半導体層が順次積
層された電子写真感光体において、a−5iCi導電層
が第1の層領域と第2の層領域が順次形成された層構成
であり、第1の層領域に周期律表第Va族元素を5.0
00ppmの範囲内で含有させるか、あるいは該層領域
が実質上含有せず、第2の層領域に周期律表第IIIa
族元素を1〜1゜000ppmの範囲内で含有させたこ
とを特徴とする電子写真感光体が提供される。
カーバイド光導電層(以下、アモルファスシリコンカー
バイドをa−SiCと略す)と有機光半導体層が順次積
層された電子写真感光体において、a−5iCi導電層
が第1の層領域と第2の層領域が順次形成された層構成
であり、第1の層領域に周期律表第Va族元素を5.0
00ppmの範囲内で含有させるか、あるいは該層領域
が実質上含有せず、第2の層領域に周期律表第IIIa
族元素を1〜1゜000ppmの範囲内で含有させたこ
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。
第1図は本発明電子写真感光体の層構成を示しており、
同図によれば、導電性基板(1)の上にa−3iCi導
電層(2)及び有機光半導体層(3)が順次積層されて
いる。a−3iC光導電N(2)には電荷発生という機
能があり、他方の有機光半導体層(3)には電荷輸送と
いう機能がある。
同図によれば、導電性基板(1)の上にa−3iCi導
電層(2)及び有機光半導体層(3)が順次積層されて
いる。a−3iC光導電N(2)には電荷発生という機
能があり、他方の有機光半導体層(3)には電荷輸送と
いう機能がある。
本発明は、a−SiC光導電層(2)の内部に第1の層
領域(2a)と第2の層領域(2b)が順次形成されて
おり、第1のN領域(2a)が周期律表第Va族元素(
以下、Va族元素と略す)を所定の範囲内で含有するか
、あるいは実質上含有せず、しかも、第2のN領域(2
b)が周期律表第m’a族元素(以下、IIIa族元素
と略す)を所定の範囲内で含有し、これにより、表面電
位及び残留電位を改善したことが特徴である。
領域(2a)と第2の層領域(2b)が順次形成されて
おり、第1のN領域(2a)が周期律表第Va族元素(
以下、Va族元素と略す)を所定の範囲内で含有するか
、あるいは実質上含有せず、しかも、第2のN領域(2
b)が周期律表第m’a族元素(以下、IIIa族元素
と略す)を所定の範囲内で含有し、これにより、表面電
位及び残留電位を改善したことが特徴である。
また、このような層領域を形成したことにより負帯電用
電子写真感光体となることも特徴である。
電子写真感光体となることも特徴である。
先ず、a−3iCi導電層(2)はアモルファス化した
St元素とC元素並びにこれらの元素のダングリングボ
ンド終端部に導入された水素(H)元素又はハロゲン元
素から成り、その組成式は下記の通りに設定するとよい
。
St元素とC元素並びにこれらの元素のダングリングボ
ンド終端部に導入された水素(H)元素又はハロゲン元
素から成り、その組成式は下記の通りに設定するとよい
。
(Si、□Cつ) +−y A 。
(但し^はH元素又はハロゲン元素)
0.01<x<0.5
好適には 0.05 < x < 0.5最適には 0
.1 < X < 0.40.1 < V < 0.
5 好適には 0.2 < y < 0.5最適には 0.
25 < y < 0.45x値が0.01 < x
< 0.5の範囲内であれば、光導電性が得られ、0.
05 < x < 0.5の範囲内に設定された場合に
は短波長側の光感度が高められ、しかも、光導電性が顕
著に高くなって光キャリアの励起機能が大きくなる。
.1 < X < 0.40.1 < V < 0.
5 好適には 0.2 < y < 0.5最適には 0.
25 < y < 0.45x値が0.01 < x
< 0.5の範囲内であれば、光導電性が得られ、0.
05 < x < 0.5の範囲内に設定された場合に
は短波長側の光感度が高められ、しかも、光導電性が顕
著に高くなって光キャリアの励起機能が大きくなる。
また、y値が0.1以下の場合には膜質が低下し、これ
によって光導電性が著しく低下し、0.2<y < 0
.5の範囲内に設定された場合には暗導電率が小さくな
るとともに光導電性が大きくなり、優れた光導電性が得
られ、また、基板との密着性にも優れる。
によって光導電性が著しく低下し、0.2<y < 0
.5の範囲内に設定された場合には暗導電率が小さくな
るとともに光導電性が大きくなり、優れた光導電性が得
られ、また、基板との密着性にも優れる。
このa−5iC光導電N(2)には水素(I()元素や
ハロゲン元素がダングリングボンド終端用に含有されて
いるが、これらの元素のなかでH元素が終端部に取り込
まれ易く、これによってバンドギャップ中の局在準位密
度が低減化されるという点で望ましい。
ハロゲン元素がダングリングボンド終端用に含有されて
いるが、これらの元素のなかでH元素が終端部に取り込
まれ易く、これによってバンドギャップ中の局在準位密
度が低減化されるという点で望ましい。
また、a−3iC光導電層(2)の厚みは0.05〜5
um、好適には0.1〜3μIの範囲内に設定すればよ
く、この範囲内であれば高い光感度が得られ、残留電位
が低くなる。
um、好適には0.1〜3μIの範囲内に設定すればよ
く、この範囲内であれば高い光感度が得られ、残留電位
が低くなる。
次に第1の層領域(2a)については、Va族元素をO
〜5.OOOppm(なお、Oppmとは実質上含有し
ない場合である)、好適にはO〜3000 ppm含有
させ、これにより、n形半導体となし、a−3iC光導
電層(2)で発生した光キャリア、特に負電荷を基板側
へスムーズに流すことができ、また、基板側のキャリア
がa−3iC光導電層(2)へ流入するのが阻止できる
。即ち、第1の層領域(2a)は基板(1)に対して整
流性を有するという点で非オーミツク接触していると言
える。
〜5.OOOppm(なお、Oppmとは実質上含有し
ない場合である)、好適にはO〜3000 ppm含有
させ、これにより、n形半導体となし、a−3iC光導
電層(2)で発生した光キャリア、特に負電荷を基板側
へスムーズに流すことができ、また、基板側のキャリア
がa−3iC光導電層(2)へ流入するのが阻止できる
。即ち、第1の層領域(2a)は基板(1)に対して整
流性を有するという点で非オーミツク接触していると言
える。
従って、この非オーミツク接触により表面電位が高くな
り、残留電位が低減する。
り、残留電位が低減する。
かかるVa族元素が5.000ppmを越える場合には
、この層領域の内部欠陥が増大して膜質が低下し、表面
電位の低下並びに残留電位の上昇をきたす。
、この層領域の内部欠陥が増大して膜質が低下し、表面
電位の低下並びに残留電位の上昇をきたす。
また、第1の層領域(2a)はVa族元素含有量ととも
に、その厚みでもって更に具体的に設定するのが望まし
い。
に、その厚みでもって更に具体的に設定するのが望まし
い。
即ち、第1の層領域(2a)の厚みは0.05〜5μm
、好適には0.1〜3μIの範囲内に設定するとよく、
この範囲内であれば残留電位を低減できるとともに感光
体の耐電圧を高めることができるという点で有利である
。
、好適には0.1〜3μIの範囲内に設定するとよく、
この範囲内であれば残留電位を低減できるとともに感光
体の耐電圧を高めることができるという点で有利である
。
しかも、第1のNeM域(2a)はVa族元素含有量及
び厚みとともに、そのSiC組成比を下記の通りに設定
するのが望ましい。
び厚みとともに、そのSiC組成比を下記の通りに設定
するのが望ましい。
即ち、組成式St、、 C、で表した場合、0.1〈x
< 0.5の範囲内に設定するとよく、この範囲内で
あれば、表面電位を高め、基板との密着性を高めること
ができる。
< 0.5の範囲内に設定するとよく、この範囲内で
あれば、表面電位を高め、基板との密着性を高めること
ができる。
また、上記のようにC元素比率を設定するに当たって、
その比率を第2のN jl域(2b)に比べて大きくす
るとよく、これは表面電位を高め、基板との密着性を高
めることができる点で有利である。
その比率を第2のN jl域(2b)に比べて大きくす
るとよく、これは表面電位を高め、基板との密着性を高
めることができる点で有利である。
上記Va族元素にはN、 P、^s、Sb、[liがあ
るが、P元素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、優れた帯電能と光感度が得られ
るという点で望ましい。
るが、P元素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、優れた帯電能と光感度が得られ
るという点で望ましい。
第2の層領域(2b)については、IIIa族元素を1
〜1 、 OOOppm、好適には30〜300ppn
含有させ、これにより、a−SiC光導電層(2)内部
の有機光導電層(3)側にP形半導体層を形成し、この
層(2)で発生した光キャリア、特に正電荷を有機光半
導体層(3)へスムーズに流すことができ、その結果、
表面電位が高くなり、残留電位が低減する。
〜1 、 OOOppm、好適には30〜300ppn
含有させ、これにより、a−SiC光導電層(2)内部
の有機光導電層(3)側にP形半導体層を形成し、この
層(2)で発生した光キャリア、特に正電荷を有機光半
導体層(3)へスムーズに流すことができ、その結果、
表面電位が高くなり、残留電位が低減する。
かかるUia族元素がippm未満の場合には帯電能を
向上させることができず、1 、000ppmを越える
場合には光励起キャリアの発生能力が劣り、光感度が低
下する。
向上させることができず、1 、000ppmを越える
場合には光励起キャリアの発生能力が劣り、光感度が低
下する。
また、第2のN領域(2b)はIIIa族元素含有量と
ともに、その厚みでもって更に具体的に設定するのが望
ましい。
ともに、その厚みでもって更に具体的に設定するのが望
ましい。
即ち、第2の層領域(2b)の厚みは0.05〜5μm
、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定するとよく、
この範囲内であれば、高い光感度が得られ、残留電位が
低くなる。
、好適には0.1〜3μmの範囲内に設定するとよく、
この範囲内であれば、高い光感度が得られ、残留電位が
低くなる。
上記■a族元素にはB、AI、Ga、 In等があるが
、8元素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、優れた帯電能および光感度が得られ
るという点で望ましい。
、8元素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、優れた帯電能および光感度が得られ
るという点で望ましい。
上記の通り、本発明の電子写真感光体によれば、a−3
iC光導電層(2)にp−n接合が形成され、そのため
、この層(2)で発生したキャリアのうち、正孔は有機
光半導体N(3)へ向かい、電子は基板(1)へ向かう
。従って、負帯電型の電子写真感光体となる。
iC光導電層(2)にp−n接合が形成され、そのため
、この層(2)で発生したキャリアのうち、正孔は有機
光半導体N(3)へ向かい、電子は基板(1)へ向かう
。従って、負帯電型の電子写真感光体となる。
このような負帯電型電子写真感光体においては、有機光
半導体層(3)に電子供与性化合物が選ばれ、この化合
物には例えば高分子量のものとして、ポリ−N−ビニル
カルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラ
セン、ピレン−ホルムアルデヒド縮重合体などがあり、
また、低分子量のものとしてオキサジアゾール、オキサ
ゾール、ピラゾリン、トリフェニルメタン、ヒドラゾン
、トリアリールアミン、N−フェニルカルバゾール、ス
チルベンなどがあり、この低分子物質は、ポリカーボネ
ート、ポリエステル、メタアクリル樹脂、ポリアミド、
アクリルエポシキ、ポリエチレン、フェノール、ポリウ
レタン、ブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル、ユリア樹脂
などのバインダに分散されて用いられる。
半導体層(3)に電子供与性化合物が選ばれ、この化合
物には例えば高分子量のものとして、ポリ−N−ビニル
カルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラ
セン、ピレン−ホルムアルデヒド縮重合体などがあり、
また、低分子量のものとしてオキサジアゾール、オキサ
ゾール、ピラゾリン、トリフェニルメタン、ヒドラゾン
、トリアリールアミン、N−フェニルカルバゾール、ス
チルベンなどがあり、この低分子物質は、ポリカーボネ
ート、ポリエステル、メタアクリル樹脂、ポリアミド、
アクリルエポシキ、ポリエチレン、フェノール、ポリウ
レタン、ブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル、ユリア樹脂
などのバインダに分散されて用いられる。
また、前記基板(1)には銅、黄銅、SO5、AI等の
金属導電体、あるいはガラス、セラミックス等の絶縁体
の表面に導電体薄膜をコーティングしたものがあり、就
中、AIがコスト面並びにa−SiC層との密着性とい
う点で有利である。
金属導電体、あるいはガラス、セラミックス等の絶縁体
の表面に導電体薄膜をコーティングしたものがあり、就
中、AIがコスト面並びにa−SiC層との密着性とい
う点で有利である。
かくして本発明によれば、a−5iC光導電層にVa族
元素及びIIIa族元素が所定の範囲内で含有した1!
ipi域を形成したことにより、表面電位及び残留電位
が改善され、そして、そのSiC元素比率を所定の範囲
内に設定して光感度が高められる。
元素及びIIIa族元素が所定の範囲内で含有した1!
ipi域を形成したことにより、表面電位及び残留電位
が改善され、そして、そのSiC元素比率を所定の範囲
内に設定して光感度が高められる。
本発明の電子写真感光体においては、第1の層領域(2
a)と第2の層領域(2b)のそれぞれのVa族元素含
有量及び[I[a族元素含有量を層厚方向に亘って変化
させてもよい。その例を第6図〜第15図に示す。
a)と第2の層領域(2b)のそれぞれのVa族元素含
有量及び[I[a族元素含有量を層厚方向に亘って変化
させてもよい。その例を第6図〜第15図に示す。
これらの図において、横軸は層厚方向であり、Sは基板
(1)と第1の層領域(2a)の界面、tは第1の層領
域(2a)と第2の層領域(2b)の界面、Uは第2の
層領域(2b)と有機光半導体層(3)の界面を表し、
また、縦軸はVa族元素又はIIIa族元素の含有量を
表わす。
(1)と第1の層領域(2a)の界面、tは第1の層領
域(2a)と第2の層領域(2b)の界面、Uは第2の
層領域(2b)と有機光半導体層(3)の界面を表し、
また、縦軸はVa族元素又はIIIa族元素の含有量を
表わす。
このように第1の層領域(2a)又は第2の層領域(2
b)で層厚方向に亘ってそれぞれVa族元素又はIII
a族元素の含有量を変えた場合には、その元素含有量は
それぞれの層領域(2a) (2b)全体当たりの平均
含有量に対応する。
b)で層厚方向に亘ってそれぞれVa族元素又はIII
a族元素の含有量を変えた場合には、その元素含有量は
それぞれの層領域(2a) (2b)全体当たりの平均
含有量に対応する。
また、上記の通りにVa族元素又はIIIa族元素の含
有量を変えた場合、第1の層領域(2a)と第2の層領
域(2h)の間に真性半導体層が形成される場合がある
。
有量を変えた場合、第1の層領域(2a)と第2の層領
域(2h)の間に真性半導体層が形成される場合がある
。
次に本発明電子写真感光体の製法を述べる。
a −S’i C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法などの薄膜形成方法がある。
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法などの薄膜形成方法がある。
グロー放電分解法を用いる場合、Si元素含有ガスとC
元素含有ガスを組合せ、この混合ガスをプラズマ分解し
て成膜形成する。このSi元素含有ガスには5i11a
+5izH□5iJs+SiF4,5iC14+5il
lCIt等々があり、また、C元素含有ガスにはCL、
C2H4,Czl12+C3H11等々があり、就中、
C,H2は高速成膜性が得られるという点で望ましい。
元素含有ガスを組合せ、この混合ガスをプラズマ分解し
て成膜形成する。このSi元素含有ガスには5i11a
+5izH□5iJs+SiF4,5iC14+5il
lCIt等々があり、また、C元素含有ガスにはCL、
C2H4,Czl12+C3H11等々があり、就中、
C,H2は高速成膜性が得られるという点で望ましい。
本実施例に用いられるグロー放電分解装置を第2図によ
り説明する。
り説明する。
図中、第1タンク(4)、第2タンク(5)、第3タン
ク(6)、第4タンク(7)、第5タンク(8)にはそ
れぞれSiH4+CzHz、PH:++BzH6(PH
:+ガス及びBZH&ガスはいずれも水素ガスで希釈さ
れている)及びH2が密封され、これらのガスは各々対
応する第1調製弁(9)、第2調製弁(10) 、第3
調製弁(11)、第4調製弁(12)及び第5調製弁(
13)を開放することにより放出される。この放出ガス
の流量はそれぞれマスフローコントローラ(14) (
15) (16) (17) (18)により制御され
、各々のガスは混合されて主管(19)へ送られる。尚
、(20) (21)は止め弁である。
ク(6)、第4タンク(7)、第5タンク(8)にはそ
れぞれSiH4+CzHz、PH:++BzH6(PH
:+ガス及びBZH&ガスはいずれも水素ガスで希釈さ
れている)及びH2が密封され、これらのガスは各々対
応する第1調製弁(9)、第2調製弁(10) 、第3
調製弁(11)、第4調製弁(12)及び第5調製弁(
13)を開放することにより放出される。この放出ガス
の流量はそれぞれマスフローコントローラ(14) (
15) (16) (17) (18)により制御され
、各々のガスは混合されて主管(19)へ送られる。尚
、(20) (21)は止め弁である。
主管(19)を通して流れるガスは反応管(22)へ流
入されるが、この反応管(22)の内部には容量結合型
放電用電極(23)が設置され、また、筒状の成膜用基
板(24)が基板支持体(25)の上に載置され、基板
支持体(25)がモータ(26)により回転駆動され、
これに伴って基板(24)が回転される。そして、電極
(23)に電力50w 〜3Kw 、周波数1〜50M
H2の高周波電力が印加され、しかも、基板(24)が
適当な加熱手段により約200〜400℃、好適には約
200〜350℃の温度に加熱される。また、反応管(
22)は回転ポンプ(27)と拡散ポンプ(28)に連
結されており、これにより、成膜形成時に所要な減圧状
態(放電時のガス圧0.01〜2.0Torr)が維持
される。
入されるが、この反応管(22)の内部には容量結合型
放電用電極(23)が設置され、また、筒状の成膜用基
板(24)が基板支持体(25)の上に載置され、基板
支持体(25)がモータ(26)により回転駆動され、
これに伴って基板(24)が回転される。そして、電極
(23)に電力50w 〜3Kw 、周波数1〜50M
H2の高周波電力が印加され、しかも、基板(24)が
適当な加熱手段により約200〜400℃、好適には約
200〜350℃の温度に加熱される。また、反応管(
22)は回転ポンプ(27)と拡散ポンプ(28)に連
結されており、これにより、成膜形成時に所要な減圧状
態(放電時のガス圧0.01〜2.0Torr)が維持
される。
このような構成のグロー放電分解装置を用いて基板(2
4)の上にa−SiC層を形成する場合、第1調製弁(
9)、第2調製弁(10) 、第3調製弁(11)及び
第5調製弁(13)を開いてSil+4.CJz、Pl
h+)Izの各々のガスを放出し、その放出量をマスフ
ローコントロ−ラ(14) (15) (16) (1
8)により制御し、各々のガスは混合されて主管(19
)を介して反応管(22)へ流入する。そして、反応管
内部の真空状態、基板温度及び電極印加用高周波電力を
所定の条件に設定するとグロー放電が発生し、ガスの分
解に伴ってP元素含有のa−SiC膜が基板上に高速に
形成する。
4)の上にa−SiC層を形成する場合、第1調製弁(
9)、第2調製弁(10) 、第3調製弁(11)及び
第5調製弁(13)を開いてSil+4.CJz、Pl
h+)Izの各々のガスを放出し、その放出量をマスフ
ローコントロ−ラ(14) (15) (16) (1
8)により制御し、各々のガスは混合されて主管(19
)を介して反応管(22)へ流入する。そして、反応管
内部の真空状態、基板温度及び電極印加用高周波電力を
所定の条件に設定するとグロー放電が発生し、ガスの分
解に伴ってP元素含有のa−SiC膜が基板上に高速に
形成する。
上述した通りの薄膜形成方法によりa−5iC層が形成
すると、次に有機光半導体層を形成する。
すると、次に有機光半導体層を形成する。
有機光半導体層は浸漬塗工方法又はコーティング法によ
り形成し、前者は感光材が溶媒中に分散された塗工液の
中に浸漬し、次いで、一定な速度で引上げ、そして、自
然乾燥及び熱エージング(約150℃、約1時間)を行
うという方法であり、また、後者のコーティング法によ
れば、コーター(塗機)を用いて、溶媒に分散された感
光材を塗布し、次いで熱風乾燥を行う。
り形成し、前者は感光材が溶媒中に分散された塗工液の
中に浸漬し、次いで、一定な速度で引上げ、そして、自
然乾燥及び熱エージング(約150℃、約1時間)を行
うという方法であり、また、後者のコーティング法によ
れば、コーター(塗機)を用いて、溶媒に分散された感
光材を塗布し、次いで熱風乾燥を行う。
次に本発明の実施例を述べる。
(例1)
第2図のグロー放電分解装置を用いて、SiH4ガスを
200secmの流量で、lhガスを270secmの
流量で、そして、C2H2ガスの流量を変化させ、また
、ガス圧を0.6Torr 、高周波電力を150W、
基板温度を250℃に設定し、グロー放電によってa−
5jC膜(膜要約1μm)を形成した。
200secmの流量で、lhガスを270secmの
流量で、そして、C2H2ガスの流量を変化させ、また
、ガス圧を0.6Torr 、高周波電力を150W、
基板温度を250℃に設定し、グロー放電によってa−
5jC膜(膜要約1μm)を形成した。
このようにa−5iC膜のカーボン含有比率を変え、そ
して、膜中のカーボン量をXMA法により測定し、また
、光導電率及び暗導電率を測定したところ、第3図に示
す通りの結果が得られた。
して、膜中のカーボン量をXMA法により測定し、また
、光導電率及び暗導電率を測定したところ、第3図に示
す通りの結果が得られた。
第3図中、横軸はカーボン含有比率、即ちSi+−XC
Xのy値であり、縦軸は導電率を表わし、○印は発光波
長550nm(光量50μ−/cm”)の光に対する光
導電率のプロットであり、・印は暗導電率のプロットで
あり、また、a、bはそれぞれの特性曲線である。
Xのy値であり、縦軸は導電率を表わし、○印は発光波
長550nm(光量50μ−/cm”)の光に対する光
導電率のプロットであり、・印は暗導電率のプロットで
あり、また、a、bはそれぞれの特性曲線である。
上記各a−5iC膜について、その水素含有量を赤外吸
収測定法により求めたところ、第4図に示す通りの結果
が得られた。
収測定法により求めたところ、第4図に示す通りの結果
が得られた。
第4図中、横軸はSi+−x CXのy値であり、縦軸
は水素含有量、即ち(Sil□C,)、−、IIVのy
値であり、○印はSi原子に結合した水素量のプロット
であり、・印はC原子に結合した水素量のプロットであ
り、また、c、dはそれぞれの特性曲線である。
は水素含有量、即ち(Sil□C,)、−、IIVのy
値であり、○印はSi原子に結合した水素量のプロット
であり、・印はC原子に結合した水素量のプロットであ
り、また、c、dはそれぞれの特性曲線である。
第4図より明らかな通り、本例のa−SiC膜はいずれ
もy値が0.3〜0.4の範囲内にあることが判る。
もy値が0.3〜0.4の範囲内にあることが判る。
また、第3図より明らかな通り、カーボン含有比率Xが
0.2 < X < 0.5の範囲内であれば、光導電
率と暗導電率の比率が顕著に大きくなり、優れた光怒度
が得られることが判る。
0.2 < X < 0.5の範囲内であれば、光導電
率と暗導電率の比率が顕著に大きくなり、優れた光怒度
が得られることが判る。
(例2)
次に本例においては、Si)+4ガスを200secm
の流量で、C,H2ガスを20secmの流量で、H2
ガスをO〜101000scの流量で導入し、そして、
高周波電力を50〜300W、ガス圧を0.3〜1.2
Torrに設定し、グロー放電によりa−SiC膜(膜
要約1μm)を形成した。
の流量で、C,H2ガスを20secmの流量で、H2
ガスをO〜101000scの流量で導入し、そして、
高周波電力を50〜300W、ガス圧を0.3〜1.2
Torrに設定し、グロー放電によりa−SiC膜(膜
要約1μm)を形成した。
かくして、カーボン含有比率Xを0.3に設定し、そし
て、水素含有量yを変化させた種々のa−5iCMを形
成し、各々の膜について光導電率及び暗導電率を測定し
たところ、第5図に示す通りの結果が得られた。
て、水素含有量yを変化させた種々のa−5iCMを形
成し、各々の膜について光導電率及び暗導電率を測定し
たところ、第5図に示す通りの結果が得られた。
第5図中、横軸は水素含有量、即ち[5il−x C8
]1□N、のy値であり、縦軸は導電率を表し、○印は
発光波長550nm (光量50μW/cm2)の光に
対する光導電率のプロットであり、・印は暗導電率のプ
ロットであり、また、e、fはそれぞれの特性曲線であ
る。
]1□N、のy値であり、縦軸は導電率を表し、○印は
発光波長550nm (光量50μW/cm2)の光に
対する光導電率のプロットであり、・印は暗導電率のプ
ロットであり、また、e、fはそれぞれの特性曲線であ
る。
第5図より明らかな通り、y値が0.2を超えた場合、
高い光導電率並びに低い暗導電率が得られることが判る
。
高い光導電率並びに低い暗導電率が得られることが判る
。
(例3)
グロー放電分解装置の反応管内部に表面研磨したアルミ
ニウム製平板(25mm X 50mm)を設置し、そ
の平板の上に第1表に示す成膜条件により順次第1の層
領域(2a)と第2の層領域(2b)を形成する。
ニウム製平板(25mm X 50mm)を設置し、そ
の平板の上に第1表に示す成膜条件により順次第1の層
領域(2a)と第2の層領域(2b)を形成する。
次いで、真空蒸着法により円板状(3mmφ)のアルミ
ニウム電極を形成し、第16図に示す通りの光導電部材
を製作した。同図中、(29)及び(3o)はそれぞれ
平板及びアルミニウム電極である。
ニウム電極を形成し、第16図に示す通りの光導電部材
を製作した。同図中、(29)及び(3o)はそれぞれ
平板及びアルミニウム電極である。
(以下余白)
このようにして成膜した第1の層領域(2a)及び第2
の層領域(2b)について、それぞれのカーボン量をX
MA法により、また、P元素含有量及びB元素含有量を
二次イオン質量分析法により測定したところ、第2表に
示す通りの結果が得られた。
の層領域(2b)について、それぞれのカーボン量をX
MA法により、また、P元素含有量及びB元素含有量を
二次イオン質量分析法により測定したところ、第2表に
示す通りの結果が得られた。
第2表
かくして得られたa−3iC光導電部材を第16図に示
す通りアルミニウム電極(30)側に電圧を印加し、平
板(29)をアース側に導電させ、これによって電圧−
電流特性を測定したところ、第17図に示す通りの結果
が得られた。
す通りアルミニウム電極(30)側に電圧を印加し、平
板(29)をアース側に導電させ、これによって電圧−
電流特性を測定したところ、第17図に示す通りの結果
が得られた。
また、本例においては、第1の層領域を形成するに当た
ってPH3ガスを導入せず、しかも、第2の層領域を形
成するに当たってB 、 I! 、ガスを導入せず、そ
の他は本例と全く同じ成膜条件に設定し、これにより、
P元素及びB元素を含有しないa−3iC光導電部材を
製作し、これを比較例とし、その電圧−電流特性も測定
した。
ってPH3ガスを導入せず、しかも、第2の層領域を形
成するに当たってB 、 I! 、ガスを導入せず、そ
の他は本例と全く同じ成膜条件に設定し、これにより、
P元素及びB元素を含有しないa−3iC光導電部材を
製作し、これを比較例とし、その電圧−電流特性も測定
した。
第17図中、横軸はアルミニウム電極(30)に印加す
る電圧であり、縦軸は電流値であり、○印は本発明に係
るa−3iC光導電部材の測定プロット、・印は比較例
のa−5iC光導電部材の測定プロットであり、g浦は
それぞれの特性曲線である。
る電圧であり、縦軸は電流値であり、○印は本発明に係
るa−3iC光導電部材の測定プロット、・印は比較例
のa−5iC光導電部材の測定プロットであり、g浦は
それぞれの特性曲線である。
第17図より明らかな通り、本発明に係るa−3iC光
導電部材によれば、アルミニウム電極(30)に負の電
圧を印加しても電流がほとんど流れないが、その電極(
30)に正の電圧を印加した場合には著しく大きな電流
が流れる。
導電部材によれば、アルミニウム電極(30)に負の電
圧を印加しても電流がほとんど流れないが、その電極(
30)に正の電圧を印加した場合には著しく大きな電流
が流れる。
(例4)
(例3)と同じa−3iC光導電層をアルミニウム基板
上多こ形成し、次いで、ポリカーボネートにヒドラゾン
系化合物を分散させた有機光半導体層(膜要約15μm
)を形成し、電子写真感光体とした。
上多こ形成し、次いで、ポリカーボネートにヒドラゾン
系化合物を分散させた有機光半導体層(膜要約15μm
)を形成し、電子写真感光体とした。
かくして得られた電子写真感光体の特性評価を電子写真
特性測定装置により測定したところ、優れた光感度及び
表面電位が得られ、しかも、低い残留電位が得られた。
特性測定装置により測定したところ、優れた光感度及び
表面電位が得られ、しかも、低い残留電位が得られた。
(例5)
上記(例4)の電子写真感光体を作製するに当たって、
(例3)の比較例をa−5iC光導電層とし、更に同じ
有機光半導体層を形成して成る電子写真感光体を製作し
た。
(例3)の比較例をa−5iC光導電層とし、更に同じ
有機光半導体層を形成して成る電子写真感光体を製作し
た。
この電子写真感光体の光感度を測定したところ、(例4
)の電子写真感光体に比べて約10χ低下しており、ま
た、残留電位は約7χ大きくなった。
)の電子写真感光体に比べて約10χ低下しており、ま
た、残留電位は約7χ大きくなった。
(例6)
本例においては、第3表に示す成膜条件により第1の層
領域にP元素を含有しないa−SiC光導電層を形成し
、その他の成膜条件を(例3)及び(第4)と同様に設
定し、電子写真感光体とした。
領域にP元素を含有しないa−SiC光導電層を形成し
、その他の成膜条件を(例3)及び(第4)と同様に設
定し、電子写真感光体とした。
また、上記により得られたa−5iC光導電層のカーボ
ン量及びB元素含有量を測定したところ、第4表に示す
通りの結果が得られた。
ン量及びB元素含有量を測定したところ、第4表に示す
通りの結果が得られた。
第4表
かくして得られた電子写真感光体についても、優れた光
感度及び表面電位が得られ、しかも、低い残留電位が得
られた。
感度及び表面電位が得られ、しかも、低い残留電位が得
られた。
(例7)
また本発明者等は(例4)の電子写真感光体を製作する
に当たって、PH,ガス流量とB、H,ガス流量を変化
させ、これにより、第5表に示す通りに第1の層領域の
P元素含有量並びに第2の層領域のB元素含有量を変え
た15種類の電子写真感光体(感光体へ〜0)を作製し
た。
に当たって、PH,ガス流量とB、H,ガス流量を変化
させ、これにより、第5表に示す通りに第1の層領域の
P元素含有量並びに第2の層領域のB元素含有量を変え
た15種類の電子写真感光体(感光体へ〜0)を作製し
た。
これらの電子写真感光体の光感度、表面電位並びに残留
電位を測定したところ、第5表に示す通りの結果が得ら
れた。
電位を測定したところ、第5表に示す通りの結果が得ら
れた。
同表中、光感度は相対評価により◎印、0印、△印及び
x印の4段階に区分し、◎印は最も優れた光感度が得ら
れた場合であり、O印は幾分価れた光感度が得られた場
合であり、Δ印は他に比べてわずかに劣る光感度になっ
た場合であり、×印は光感度が最も低下した場合である
。
x印の4段階に区分し、◎印は最も優れた光感度が得ら
れた場合であり、O印は幾分価れた光感度が得られた場
合であり、Δ印は他に比べてわずかに劣る光感度になっ
た場合であり、×印は光感度が最も低下した場合である
。
表面電位の特性評価も◎印、○印、Δ印及びX印の4段
階に区分し、■印は最も高い表面電位が得られた場合で
あり、O印は幾分高い表面電位が得られた場合であり、
Δ印は他に比べて高い表面電位が認められなかった場合
であり、x印は表面電位が最も低下した場合である。
階に区分し、■印は最も高い表面電位が得られた場合で
あり、O印は幾分高い表面電位が得られた場合であり、
Δ印は他に比べて高い表面電位が認められなかった場合
であり、x印は表面電位が最も低下した場合である。
また、残留電位についても4段階に相対評価しており、
■印は残留電位が最も小さくなった場合であり、0印は
残留電位の低下が幾分認められた場合であり、Δ印は他
に比べて残留電位の低減が認められなかった場合であり
、X印は残留電位が最も高くなった場合である。
■印は残留電位が最も小さくなった場合であり、0印は
残留電位の低下が幾分認められた場合であり、Δ印は他
に比べて残留電位の低減が認められなかった場合であり
、X印は残留電位が最も高くなった場合である。
*印の感光体は本発明の範囲外のものである。
第1表より明らかな通り、感光体A −C、感光体E−
Lは優れた光感度が得られ、しかも、表面電位が高く、
残留電位の低減が認められた。
Lは優れた光感度が得られ、しかも、表面電位が高く、
残留電位の低減が認められた。
然るに、感光体り、M、Nは光感度及び表面電位が劣り
、また、感光体Oは光感度、表面電位並びに残留電位の
いずれの特性も改善されていないことが判る。
、また、感光体Oは光感度、表面電位並びに残留電位の
いずれの特性も改善されていないことが判る。
以上の通り、本発明の電子写真感光体によれば、B−3
iC光導電層の内部にVa族元素とIIIa族元素を所
定の範囲内で含有された各N領域を形成したことにより
優れた光感度が得られ、表面電位を高め、しかも、残留
電位を低減させることができた。
iC光導電層の内部にVa族元素とIIIa族元素を所
定の範囲内で含有された各N領域を形成したことにより
優れた光感度が得られ、表面電位を高め、しかも、残留
電位を低減させることができた。
また、この電子写真感光体によれば、a−3iC光導電
層が基板に対して非オーミツク接触であり、これにより
、−流樋能が高められ、高い表面電位並びに低い残留電
位の負帯電用電子写真感光体が提供できた。
層が基板に対して非オーミツク接触であり、これにより
、−流樋能が高められ、高い表面電位並びに低い残留電
位の負帯電用電子写真感光体が提供できた。
第1図は本発明電子写真感光体の層構成を表わす断面図
、第2図は実施例に用いられるグロー放電分解装置の概
略図、第3図はカーボン含有比率と導電率の関係を示す
線図、第4図はカーボン含有比率と水素含有量の関係を
示す線図、第5図は水素含有量と導電率の関係を示す線
図であり、また、第6図、第7図、第8図、第9図、第
10図、第11図、第12図、第13図、第14図及び
第15図はアモルファスシリコンカーバイド光導電層の
層厚方向に亘るVa族元素含有量及びIIIa族元素含
有量を表わす線図である。第16図は光導電部材の電圧
−電流特性を測定するための説明図、第17図は電圧−
電流特性を示す線図である。 1・・・導電性基板 2・・・アモルファスシリコンカーバイド光導電層 2a・・・第1の層領域 2b・・・第2の層領域 3 ・・・有機光半導体層 第4図 第5図 0 0.1 0.2 0,3 0.4 0.57K I
I量(S」) 5 t u
S と シ手続補正書 平成1年6月23日
、第2図は実施例に用いられるグロー放電分解装置の概
略図、第3図はカーボン含有比率と導電率の関係を示す
線図、第4図はカーボン含有比率と水素含有量の関係を
示す線図、第5図は水素含有量と導電率の関係を示す線
図であり、また、第6図、第7図、第8図、第9図、第
10図、第11図、第12図、第13図、第14図及び
第15図はアモルファスシリコンカーバイド光導電層の
層厚方向に亘るVa族元素含有量及びIIIa族元素含
有量を表わす線図である。第16図は光導電部材の電圧
−電流特性を測定するための説明図、第17図は電圧−
電流特性を示す線図である。 1・・・導電性基板 2・・・アモルファスシリコンカーバイド光導電層 2a・・・第1の層領域 2b・・・第2の層領域 3 ・・・有機光半導体層 第4図 第5図 0 0.1 0.2 0,3 0.4 0.57K I
I量(S」) 5 t u
S と シ手続補正書 平成1年6月23日
Claims (2)
- (1)導電性基板上にアモルファスシリコンカーバイド
光導電層と有機光半導体層が順次積層された電子写真感
光体において、前記アモルファスシリコンカーバイド光
導電層が第1の層領域と第2の層領域が順次形成された
層構成であり、第1の層領域に周期律表第Va族元素を
5,000ppm以下の範囲内で含有させ、第2の層領
域に周期律表第IIIa族元素を1〜1,000ppmの
範囲内で含有させたことを特徴とする電子写真感光体。 - (2)導電性基板上にアモルファスシリコンカーバイド
光導電層と有機光半導体層が順次積層された電子写真感
光体において、前記アモルファスシリコンカーバイド光
導電層が第1の層領域と第2の層領域が順次形成された
層構成であり、第1の層領域は周期律表第Va族元素を
実質上含有せず、第2の層領域に周期律表第IIIa族元
素を1〜1,000ppmの範囲内で含有させたことを
特徴とする電子写真感光体。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63335574A JP2789100B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-12-28 | 電子写真感光体 |
US07/392,936 US5529866A (en) | 1988-03-11 | 1989-03-10 | Electrophotographic sensitive member |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63-70260 | 1988-03-24 | ||
JP7026088 | 1988-03-24 | ||
JP63335574A JP2789100B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-12-28 | 電子写真感光体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01315758A true JPH01315758A (ja) | 1989-12-20 |
JP2789100B2 JP2789100B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=26411425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63335574A Expired - Fee Related JP2789100B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-12-28 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2789100B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5614241A (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrophotographic receptor |
JPS5821256A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-08 | Seiko Epson Corp | 電子写真感光体 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP63335574A patent/JP2789100B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5614241A (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrophotographic receptor |
JPS5821256A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-08 | Seiko Epson Corp | 電子写真感光体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2789100B2 (ja) | 1998-08-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |