JPS58154850A - 記録用部品 - Google Patents

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】 本発明はレーザ・プリンタや電子写真装置において電荷
潜像形成、現像、転写を行なうために使・用する光導電
膜に関する。

レーザ・プリンタや電子写真装置において、電荷潜像形
成、現像、転写を行なうために使用する記録用部品は金
属、半導体等からなる基体電極の表面に光導電膜を被着
させたものである。従来、この光４電膜用材料として、
有機系材料ではＰＶＫ−Ｔ　Ｎ　Ｉ”やビラリゾンーン
アニン色素系、銅フタロ７アニノ系などが、無機系材料
では非晶質セレン系、多結晶硫化カドミウム系などが用
いられている。

しかし、有機系材料は一般に耐摩擦性に劣ると共に光感
度が低く、とくに波長が６５００ｍ以上の光に対しては
急激に感度が低下する。また、無機材料におい゛ても、
非晶質セレン系材料では波長５５０旧ｎ以上、多結晶硫
化カドミウム材料でも波長７０００ｍ以上で急激に感度
が低下するほか、最近の高速化された機器においては耐
摩擦性が問題となっている。

一方、小型、高効率、直接高速変調可能などの特徴を有
する半導体レーザの出現により、光導電材料についても
、長波長（〜７７０１ｍ　’）まで光感度を有し、かつ
耐摩擦性に優れた新しい光導電膜の出現が望まれている
。

本発明は、水素を多量に含有する非晶質のンリコ７−カ
ーボン−ケルマニウム（１−Ｌ　下、ａ　−Ｓｉ〜Ｃ−
Ｇｅと略記する。）系材料が （１）ドーピングおよび生成条件の制御により導電型お
よび比抵抗値を大幅に変えることができること、 （２）　　ａ−８ｉ　−Ｃ−Ｇｅ（Ｄ組成を変えるコ、
！−ニヨリ、バンドギャップが可変であり、容易にヘテ
ロ接合が形成できること（第１図参照）、（３）強い共
有性結合をもつ、耐摩擦性の高い材料であること、 ０６点に着目し、この材料系を用いたヘテロ接合を有す
る膜構造を形成することにより、上記の問題点のない新
しい光導電膜を提供するものである。

以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例　１ 第２図は本発明の一つの実施例の断面図であり、１はｐ
形のａ−８ｉ　　　　ＣＱｃ　膜（０，３＞Ｘ≧０．１
−ｘ　−ｙ　　ｘ　　　ｙ １）Ｙ≧０、比抵抗１０１４Ω−ｃｍ、厚さｆ　μｍ、
ボロン・トープ）、２はｐ形またはｎ形のａ　　Ｓ　ｉ
　１〜ｕ−ｖＣｕＧｅｖ膜（０，３＞０≧０．１〉■≧
０、ただし、ｖ　）　ｙ、比抵抗１０　　Ω・ｃｍ、厚
さｇ　μｍ　）、６はｎ形の；ｊ−８ｉ１−３．ＣｓＧ
ｅ１膜（０，３＞Ｓ２Ｏ、ｉ＞ｔ≧０、ただし、ｖ　）
　ｔ　、比抵抗１０　　Ω・ｃｍ、厚さ１１７ｔ＋ｎ、
□燐ドープ）、４は金属又は半導体からなる基体電極で
ある。

ここで、ｘ＝ｙ＝０、ｆ＝５Ｑｐｍ、ｕ＝Ｑ、ｖ−０，
４、ｇ＝ｉμｍ％　５＝＝ｔ＝Ｑ、ｈ＝−９μｍとし、
コロナ放電により層１の表面が負で、表面と電極４との
電位差６００Ｖに帯電させる。これに、層１の表面から
、波長７７００ｍの半導体レーザー光を照射すると、層
１は通過し、層２で吸収される。そして、ここに正孔・
電子対が発生するが、正孔は表面へ、電子は電極４へ電
界により引き出され、上記の帯電を中和する。電位差が
６０チまで減少するに要した光照射値は光照射時間０．
１μｓ〜０．１秒の範囲で照射時間によらず、約１ｆ３
ｍＪ／ｃｍ　である。

これは光導電キャリアの発生効率６０％に相当する。

なお、光を照射しない時の帯電電位の減衰（暗減衰）率
は、電位が１０％低下するに要する時間が１１秒という
割合である。

■の値は、１＞Ｖ＞０の間で変えることができる。■の
値を増すと、より長波長まで感光波長が伸びるか、上記
暗減衰率は増加するので、０．１〜０．８の範囲内がよ
り好ましい。

また、Ｘと５の値は、０から約０．３程度まで増すこと
ができ、照射光の透過性、膜の安定性、耐摩擦性の向上
がみられる。

層１の導電型をｎ形、層６の導電型をｐ形としても良い
。この場合には、層１の表面は正に帯電させて光を照射
することにより、前記と同様の特性を得ることができる
。

層１の厚さｆと層６の厚さｈは、その和が電子写真ＶＣ
おけるトナーを吸引するに要する帯電電位差（約６００
〜８００Ｖ）に対して、光導電膜がブレークダウンしな
い厚さく約６０μｍ以上）に選んであれは良く、各々の
層の厚さは上記の例に限定されない。

実施例　２ 第６図は、帯電電位差に対する耐圧をａ−８ｉ　−Ｃ−
Ｏｃ以外の層の助けをかりて得るようにしだ本発明の変
形例である。第６図において、層１５はｐ形弁晶質Ｓｅ
層（比抵抗１０１４Ω・ｃｍ、厚さ５０μｍ）、層１１
はｐ形ａ−Ｓｉ層（比抵抗１０１３Ω−ｃｍ、厚さ１μ
ｍ　）、層１２はｐ形又はｎ形ノａ　　、Ｓ　＋　ｏ、
ｂＧｅ　ｏ、ａ層（厚さｉμｍ）、層１６はｎ形ａ−８
ｉＪｉｉ（比抵抗１０　　Ω−Ｃ１ｎ、厚さ１μｍ）、
層１６はｎ形弁晶質Ｓｅ層（比抵抗１０１４Ω−ｃｍ、
厚さ１μｍ）、１４は電極である。々お、非晶質Ｓｅ層
は結晶化を防止するために、一般に少量のＡｓ　、　Ｔ
ｅ　、　ｓｂなどが添加されている。この光導電膜の動
作、機能特性は第２図のものと同様である。

実施例　６ 第４図は、耐擦性向上のために、第６図と同じ構造にお
いて、層５の非晶質Ｓｅ層の表面に、厚さ１μｍのｐ形
ａ−８Ｉ　ｏ、　７　Ｃｏ、　３の層１７を形成したも
のである。

第６図、第４図において、層１５又は１６の厚さを両者
の和と同一にすれば、いずれか一方を省いても良い。ま
だ、層１５．１６の両方又は一方は、ポリビニールカル
バゾール系やピラゾリン系などの有機層であっても良い
。

要するに、水素を多量（５〜６０チ）に含む非晶質のＳ
ｉ　−Ｃ−Ｇｃ系からなる材料の異種接合層を光導電層
として含むことを特徴とする本発明による光導電膜は、
禁止帯幅及び比抵抗を大幅に制御できるため、長波長域
まで高い感度を有し、かつ暗減衰の少ない耐擦性に優れ
た電子写真用光導電膜として応用することができる。

なお、本発明で使用する非晶質の（Ｓｉ、（゛、（’ｒ
ｅ）膜は、リアクティブ・スパッタリング法、グロー放
電法などで形成することができる。例えば、リアクティ
ブ・スパッタリング法では次の様にして作製することが
できる。

すなわち、膜を被着すべき基板（例えば、Ａｄのトラノ
、）と、スパッタ源となるターゲット電極材料（Ｓｉ、
　Ｃ，Ｇｅ　）とをスパッタ装置内に対向して設置し、
Ｉ　Ｘ　１０　　Ｔｏｒｒ以下に排気したのち、Ａ［お
よびｌＩ２ガスを導入して約５Ｘ１０　　Ｔｏｒｒの真
空度とし、ターゲット電極に高周波電力を入力すること
により、ターゲット電極材料が雰囲気ガス中のＩＩ２を
とり込んで基板上に付着し、水素を含む・しく　Ｓｉ、
　Ｃ，Ｇｅ　）膜が形成される。多層膜形成における各
層の厚さは、高周波電力および／またはスパッタリング
時間を調節することにより制御される。捷だ、各層の組
成比は、ターゲット電極において、Ｓｉ　、　Ｃ，Ｇｅ
の占める面積の比を変えることにより任意に制御するこ
とができる。

例えば、直径１５０ｍｍ、長さ５００　ｍｍのＡＩ！ト
ラム表面上に、厚さ１μｍのａ　　Ｓ　Ｉ　ｏ　、９　
Ｃｏ、　１、厚さ１μ口１のｉｌ　−Ｓ　ｊ　ｏ、９　
Ｇｅ　ｏ　、１、厚さ６０Ｉｎのａ　　Ｓ　Ｉ　ｏ、ｑ
　Ｃｏ、１からなる多層膜を形成するには、長さ５５０
　ｍｍ　。

幅８Ｑｎｎｎのターゲット電極において、最初に８１、
”Ｃの面積比を７：６に選んで約４分間スパッタリング
を行ない、つきに、Ｓｌ、Ｇｅの面積比を９．４：０．
乙に選んで約４分間スパッタリングを行ない、最後に、
再びターゲット電極のＳｉ、Ｃの面積比を、７：３に選
んで約４分間スパッタリングを行なうことにより得られ
る。この場合における高周波入力電力は約１Ｑ　ｋＷで
、Ａｅ、ト′うｌ、は回転させなからスパッタリングを
行なう。ドラム上に形成される膜の組成比と、ターゲッ
ト電極上の各材料の面積比が異なるのは、拐料によりス
パッタされる速度が異なるためてあり、上記の面積比は
これを考慮して設定されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は非晶質の５ｉ−Ｃ−Ｑｅの組成比とバシトギャ
ノプの関係を示す図、第２図〜第４図は本発明の実施例
を示す断面図である。 図において、 １−　ｐ形の非晶質ＳＩ　Ｉ　Ｘ　ｙ　Ｃｘ　Ｇｃ　ｙ
層２−　ｐ形又はｎ形の非晶質Ｓｔ　１−ｕｖ　（−ｕ
　Ｇｅｖ層３−　ｎ形の非晶質５ａ１−３Ｉ　Ｃｓ　Ｇ
ｅ１層４．１４・・金属又は半導体からなる基体電極１
１・・・ｐ形の非晶質Ｓｉ層 １２−ｐ形又はｎ形の非晶質Ｓ　ｊ　ｏ、ｂ　Ｇｅ　ｏ
、４層１５・・・ｎ形の非晶質Ｓｉ層 １５・・・ｐ形非晶質Ｓｅ層 １６・・・ｎ形の非晶質Ｓｅ層 １７・＝ｐ形の非晶質Ｓ１０．７ＣＯ，３層復代理人弁
理士　中村純之助

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　金属又は半導体からなる基体電極上に形成さ
   れた５〜６０原子チの水素を含む口形（又はｐ形の非晶
   質Ｓ１１−５−ｔ　Ｃｓ　００１層、その上の５〜３０
   原子チの水素を含むｐ形（又はｐ形）又はｐ形（又はｐ
   形）の非晶質５１１−ｕ−ｖＣｕＧｅｖ層、その上の５
   〜６０原子チの水素を含むｐ形（又はｐ形）の非晶質５
   １１ｘ　ｙ　Ｌ　Ｘ　Ｇｅ　ｙ層（ここで、０．３＞Ｘ
   ≧０．１〉ｙ層０．０．３＞Ｕ≧０．１＞ｙ層０．０．
   ５＞Ｓ２Ｏ，１’＞　ｔ≧Ｏ１ｖ＞ｙ、ｖ＞ｔ　）の三
   層からなる光導電膜を有することを特徴とする記録用部
   品。 （２、特許請求の範囲第１項記載の記録用部品において
   、前記基体電極と前記ｐ形（又はｐ形）の非晶質５ａ１
   −５−ｔＣ５ＧｅＨ層との間にｐ形（又はｐ形）の非晶
   質８ｅ層、前記ｐ形（又はｐ形）の非晶質Ｓ　’　１　
   ｘ　ｙ　Ｃｘ　Ｇ（−ｙ層の上゛にｐ形（又はｐ形）の
   非晶質Ｓｅ層が設けられているか、もしくは、前記両Ｓ
   ｅ層のいずれか一方が設けられていることを特徴とする
   記録用部品。