JPS6228754A - 感光体 - Google Patents
感光体Info
- Publication number
- JPS6228754A JPS6228754A JP16875085A JP16875085A JPS6228754A JP S6228754 A JPS6228754 A JP S6228754A JP 16875085 A JP16875085 A JP 16875085A JP 16875085 A JP16875085 A JP 16875085A JP S6228754 A JPS6228754 A JP S6228754A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photoreceptor
- silicon
- oxygen atoms
- contg
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims abstract description 11
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 3
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 claims description 44
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 abstract description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002929 anti-fatigue Effects 0.000 abstract 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 98
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 6
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical class [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004014 SiF4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Sin Chemical class 0.000 description 1
- 241000519995 Stachys sylvatica Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002927 oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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
- G03G5/0825—Silicon-based comprising five or six silicon-based layers
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
イ、産業上の利用分野
本発明は感光体、例えば電子写真感光体に関するもので
ある。 口、従来技術 従来、電子写真感光体として、Se又はSeにA s
1T e −、S b等をドープした感光体、ZnOや
CdSを樹脂バインダーに分散させた感光体等が知られ
ている。しかしながらこれらの感光体は、環境汚染性、
熱的安定性、機械的強度の点で問題がある。 一方、アモルファスシリコン(a−3i)をi体として
用いた電子写真感光体が近年になって提案されている。 a−3tは、5i−3iの結合手が切れたいわゆるダン
グリングボンドを有しており、この欠陥に起因してエネ
ルギーギャップ内に多くの局在準位が存在する。このた
めに、熱励起担体のホッピング伝導が生じて暗抵抗が小
さく、また光励起担体が局在準位にトラップされて光伝
導性が悪くなっている。そこで、上記欠陥を水素原子(
H)で補償してSiにHを結合させることによって、ダ
ングリングボンドを埋めることが行われる。 このようなアモルファス水素化シリコン(以下、a−3
i:Hと称する。)の暗所での抵抗率は、108〜10
”Ω−■であって、アモルファスSeと比較すれば約1
万分の1も低い。従って、a−3t:Hの単層からなる
感光体は表面電位の暗減衰速度が太き(、初期帯電電位
が低いという問題点を有している。 しかし、他方では、可視及び赤外領域の光を照射すると
抵抗、率が大きく減少するため、感光体の感光層として
極めて優れた特性を有している。 第8図には、上記のa−3t:Hを母材としたa−3i
系感光体9を組込んだ電子写真複写機が示されている。 この複写機によれば、キャビネット1の上部には、原稿
2を載せるガラス製原稿載置台3と、原稿2を覆うプラ
テンカバー4とが配されている。原稿台3の下方では、
光源5及び第1反射用ミラー6を具備した第1ミラーユ
ニツト7からなる光学走査台が図面左右方向へ直線移動
可能に設けられており、原稿走査点と感光体との光路長
を一定にするための第2ミラーユニツト20が第1ミラ
ーユニツトの速度に応じて移動し、原稿台3側からの反
射光がレンズ21、反射用ミラー8を介して像担持体と
しての感光体ドラム9上へスリット状に入射するように
なっている。ドラム9の周囲には、コロナ帯電器10、
現像器11、転写部12、分離部13、クリーニング部
14が夫々配置されており、袷祇箱15から各給紙ロー
ラー16.17を経て送られる複写紙18はドラム9の
トナー像の転写後に更に定着部19で定着され、トレイ
35へ排紙される。定着部19では、ヒーター22を内
臓した加熱ローラー23と圧着ローラー24との間に現
像済みの複写紙を通して定着操作を行なう。 しかしながら、a−3i:Hを表面とする感光体は、長
期に亘って大気や湿気に曝されることによる影響、コロ
ナ放電で生成される化学種の影響等の如き表面の化学的
安定性に関して、これまで十分な検討がなされていない
。例えば1力月以上放置したものは湿気の影響を受け、
受容電位が著しく低下することが分っている。一方、ア
モルファス水素化炭化シリコン(以下、a−3iC:H
と称する。)について、その製法や存在が” Ph11
. Mag、 Vol、 35″ (197B)等に
記載されており、その特性として、耐熱性や表面硬度が
高いこと、a−3t:Hと比較して高い暗所抵抗率(1
0”−io”Ω−cI11)を有すること、炭素量によ
り光学的エネルギーギャップが1.6〜2.8eVの範
囲に亘って変化すること等が知られている。 但、炭素の含有によりバンドギャップが拡がるために長
波長感度が不良となるという欠点がある。 こうしたa−3iC:Hとa−3i:Hとを組合せた電
子写真感光体は例えば特開昭55−127083号公報
において提案されている。これによれば、a−3isH
層を電荷発生(光導電)Nとし、この電荷発生層下にa
−3iCsH層を設け、上層のa−3i:Hにより広い
波長域での光感度を得、かつa−3isH層とへテロ接
合を形成する下層のa−3iC:Hにより帯電電位の向
上を図っている。しかしながら、a−3i:H層の暗減
衰を充分に防止できず、帯電電位はなお不充分であって
実用性のあるものとはならない上に、表面にa−5t:
H5が存在していることにより化学的安定性や機械的強
度、耐熱性等が不良となる。 一方、特開昭57−17952号公報には、a−3i:
Hからなる電荷発生層上に第1のa−5iC:H層を表
面改質層として形成し、裏面上(支持体電極側)に第2
のa SiC:l(層を形成している。 また、この公知技術に関連したものとして、実開昭57
−23543号公報にみられる如く、上記の電荷発生層
と上記第1及び第2のa−3iCsH層との間に傾斜層
(a 5it−x Cx :H)を設け、この傾斜
層においてa−3t:H側でX−0とし、a−3iC:
H層側でX=0.5とした感光体が知られている。 しかしながら、上記の公知の感光体について本発明者が
検討を加えたところ、表面改質層を設けたことによる効
果は特に連続繰返し使用において、それ程発揮されない
ことが判明した。即ち、20〜30万回の連続ランニン
グ時に表面のa−3iC層が7〜8万回程度で機械的に
損傷され、これに起因する白スジや白ポチが画像欠陥と
して生じるため、耐剛性が充分ではない。しかも、繰返
し使用時の耐光疲労が生じ、画像流れも生じる上に、電
気的・光学的特性が常時安定せず、使用環境(?A度、
湿度)による影響を無視できない。また、表面改質層と
電荷発生層との接着性も更に改善する必要がある。 ハ1発明の目的 本発明の目的は、表面改質層と電荷発生層との接着性に
優れ、機械的損傷に強くかつ耐剛性に優れている上に、
画像流れのない安定な画質が得られ、繰返し使用時の光
疲労が少なく、残留電位も低く、かつ特性が使用環境(
温度、湿度)によらずに安定している感光体を提供する
ことにある。 二〇発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、周期表第IIIa族元素がヘビードー
プされかつ炭素原子、窒素原子及び酸素原子のうちの少
なくとも1種を含有するアモルファス水素化及び/又は
フッ素化シリコンからなる電荷ブロッキング層と;窒素
原子及び酸素原子を含有するアモルファス水素化及び/
又はフッ素化シリ周期表第IIIa族又は第Va族元素
がドープされがつ炭素原子、窒素原子及び酸素原子のう
ちの少なくとも1種を含有するアモルファス水素化及び
/又はフッ素化シリコンからなる中間層と;炭素原子、
窒素原子及び酸素原子のうちの少なくとも1種を前記中
間層よりも多く含有するアモルファス水素化及び/又は
フッ素化シリコンからなる表面改質層とが順次積層され
てなる感光体に係るものである。 本発明によれば、表面改質層は炭素、窒素及び酸素の少
なくとも1つの原子を含有しているために、機械的損傷
に対して強くなり、白スジ発生等による画質の劣化がな
く、耐剛性が優れたものとなる。また、本発明において
は、表面改質層と電荷発生層との間に不純物ドープド中
間層を設けているので、表面改質層と電荷発生層との接
着性が向上する。 また、表面改質層と中間層とを電荷発生層上に設けてい
るので、上記に加えて、繰返し使用時の耐光疲労に優れ
、また画像流れもなく、残留電位も低下し、電気的・光
学的特性が常時安定化して使用環境に影響を受けないこ
とが確認されている。 ホ、実施例 以下、本発明を実施例について詳細に説明する。 第1図は、本実施例による正帯電用のa−3i系電子写
真感光体39を示すものである。この感光体39はAn
等のドラム状導電性支持基板41上に、周期表第III
a族元素(例えばホウ素)がヘビードープされかつC,
、N及び0の少なくとも1つを含有するa−8i:)(
(これをa −S i (C)(N)(0):Hと表
わす。)からなるP+型電荷プロフキング層44と、周
期表第111a族元素(例えばホウ素)がライトドープ
されて真性化されかつN及びOを含有するa−3i:H
(これをa−3iNO:Hと表わす。)からなる電荷輸
送層42と、a−3i:Hからなる電荷発生N(不純物
ドーピングなし又は真性化されたもの)43と、周期表
第IIIa族又は第Va族元素がヘビードープされたP
?型又はN“型であってC,N、0の少なくとも1つを
含有するアモルファス水素化シリコンからなる中間層4
6と、周期表第TfIa族又は第Va族元素がドープさ
れてP型又はN型或いは真性化(若しくは不純物ドーピ
ングなしの)されかっN、C及び0の少なくとも1つを
含有するアモルファス水素化シリコン(これをa −S
i (C)(N)(0):Hと表わす。)からなる
表面改質層45とが積層された構造からなっている。電
荷光)JEJ43は暗所抵抗率ρ、と光照射時の抵抗率
ρ、との比が電子写真感光体として充分大きく光感度(
特に可視及び赤外領域の光に対するもの)が良好である
。 なお、上記の各層の炭素原子含有量は0〜70%の範囲
では、第2図に示す如くに光学的エネルギーギャップ(
Eg、opt)とほぼ直線的な関係があるので、炭素原
子含有量を光学的エネルギーギャップに置き換えて規定
することができる。 また、a−3iC:Hは、炭素原子含有量を適切に選択
すれば、第3図の曲線aのように比抵抗の上昇、帯電電
位保持能の向上という顕著な作用効果が得られる。即ち
、第3図に曲線aで示すように、炭素原子含有量が30
〜90%のa −S i C: Hを用いた場合、その
比抵抗は炭素含有量に従って変化し、10′2Ω−1以
上になる。 上記の傾向は、炭素に代えてN又はOを含むa−3iN
:H,a−3iO:Hについても同様である。 上記の層45は感光体の表面を改質してa−3i系悪感
光を実用的に優れたものとするために必須不可欠なもの
である。即ち、表面での電荷保持と、光照射による表面
電位の減衰という電子写真感光体としての基本的な動作
を可能とするものである。 従って、帯電、光減衰の繰返し特性が非常に安定となり
、長期間(例えば1力月以上)放置しておいても良好な
電位特性を再現できる。これに反し、a−3i:Hを表
面とした感光体の場合には、湿気、大気、オゾン雰囲気
等の影響を受は易く、電位特性の経時変化が著しくなる
。 また、層45は表面硬度が高いために、現像、転写、ク
リーニング等の工程における耐摩耗性があり、更に耐熱
性も良いことから粘着転写等の如く熱を付与するプロセ
スを適用することができる。 上記のような優れた効果を総合的に奏するためには、層
45の組成を選択することが重要である。 即ち、炭素原子を含有する場合、Si+C=100at
omic%(以下、atomic%を単に%で表わす。 )としたとき1%≦〔03590%、更には10%≦〔
03570%であることが望ましい。このC含有量によ
って上記した比抵抗が所望の値となり、かつ光学的エネ
ルギーギャップがほぼ2.5eV以上となり、可視及び
赤外光に対しいわゆる光学的に透明な窓効果により照射
光はa−3i:H層(電荷発生層)43に到達し易くな
る。しかし、C含有量が1%以下では、機械的損傷等の
欠点が生じ、かつ比抵抗が所望の値以下となり易く、か
つ一部分の光は表面層45に吸収され、感光体の光感度
が低下し易くなる。また、C含有量が90%を越えると
層の炭素量が多くなり、半導体特性が失われ易い上にa
−5iC:H膜をグロー放電法で形成するときの堆積速
度が低下し易いので、C含有量は90%以下とするのが
よい。 同様に、窒素又は酸素を含有する層45の場合、1%≦
(N)590%、(更には10%≦(N)570%)が
よく、0%〈
ある。 口、従来技術 従来、電子写真感光体として、Se又はSeにA s
1T e −、S b等をドープした感光体、ZnOや
CdSを樹脂バインダーに分散させた感光体等が知られ
ている。しかしながらこれらの感光体は、環境汚染性、
熱的安定性、機械的強度の点で問題がある。 一方、アモルファスシリコン(a−3i)をi体として
用いた電子写真感光体が近年になって提案されている。 a−3tは、5i−3iの結合手が切れたいわゆるダン
グリングボンドを有しており、この欠陥に起因してエネ
ルギーギャップ内に多くの局在準位が存在する。このた
めに、熱励起担体のホッピング伝導が生じて暗抵抗が小
さく、また光励起担体が局在準位にトラップされて光伝
導性が悪くなっている。そこで、上記欠陥を水素原子(
H)で補償してSiにHを結合させることによって、ダ
ングリングボンドを埋めることが行われる。 このようなアモルファス水素化シリコン(以下、a−3
i:Hと称する。)の暗所での抵抗率は、108〜10
”Ω−■であって、アモルファスSeと比較すれば約1
万分の1も低い。従って、a−3t:Hの単層からなる
感光体は表面電位の暗減衰速度が太き(、初期帯電電位
が低いという問題点を有している。 しかし、他方では、可視及び赤外領域の光を照射すると
抵抗、率が大きく減少するため、感光体の感光層として
極めて優れた特性を有している。 第8図には、上記のa−3t:Hを母材としたa−3i
系感光体9を組込んだ電子写真複写機が示されている。 この複写機によれば、キャビネット1の上部には、原稿
2を載せるガラス製原稿載置台3と、原稿2を覆うプラ
テンカバー4とが配されている。原稿台3の下方では、
光源5及び第1反射用ミラー6を具備した第1ミラーユ
ニツト7からなる光学走査台が図面左右方向へ直線移動
可能に設けられており、原稿走査点と感光体との光路長
を一定にするための第2ミラーユニツト20が第1ミラ
ーユニツトの速度に応じて移動し、原稿台3側からの反
射光がレンズ21、反射用ミラー8を介して像担持体と
しての感光体ドラム9上へスリット状に入射するように
なっている。ドラム9の周囲には、コロナ帯電器10、
現像器11、転写部12、分離部13、クリーニング部
14が夫々配置されており、袷祇箱15から各給紙ロー
ラー16.17を経て送られる複写紙18はドラム9の
トナー像の転写後に更に定着部19で定着され、トレイ
35へ排紙される。定着部19では、ヒーター22を内
臓した加熱ローラー23と圧着ローラー24との間に現
像済みの複写紙を通して定着操作を行なう。 しかしながら、a−3i:Hを表面とする感光体は、長
期に亘って大気や湿気に曝されることによる影響、コロ
ナ放電で生成される化学種の影響等の如き表面の化学的
安定性に関して、これまで十分な検討がなされていない
。例えば1力月以上放置したものは湿気の影響を受け、
受容電位が著しく低下することが分っている。一方、ア
モルファス水素化炭化シリコン(以下、a−3iC:H
と称する。)について、その製法や存在が” Ph11
. Mag、 Vol、 35″ (197B)等に
記載されており、その特性として、耐熱性や表面硬度が
高いこと、a−3t:Hと比較して高い暗所抵抗率(1
0”−io”Ω−cI11)を有すること、炭素量によ
り光学的エネルギーギャップが1.6〜2.8eVの範
囲に亘って変化すること等が知られている。 但、炭素の含有によりバンドギャップが拡がるために長
波長感度が不良となるという欠点がある。 こうしたa−3iC:Hとa−3i:Hとを組合せた電
子写真感光体は例えば特開昭55−127083号公報
において提案されている。これによれば、a−3isH
層を電荷発生(光導電)Nとし、この電荷発生層下にa
−3iCsH層を設け、上層のa−3i:Hにより広い
波長域での光感度を得、かつa−3isH層とへテロ接
合を形成する下層のa−3iC:Hにより帯電電位の向
上を図っている。しかしながら、a−3i:H層の暗減
衰を充分に防止できず、帯電電位はなお不充分であって
実用性のあるものとはならない上に、表面にa−5t:
H5が存在していることにより化学的安定性や機械的強
度、耐熱性等が不良となる。 一方、特開昭57−17952号公報には、a−3i:
Hからなる電荷発生層上に第1のa−5iC:H層を表
面改質層として形成し、裏面上(支持体電極側)に第2
のa SiC:l(層を形成している。 また、この公知技術に関連したものとして、実開昭57
−23543号公報にみられる如く、上記の電荷発生層
と上記第1及び第2のa−3iCsH層との間に傾斜層
(a 5it−x Cx :H)を設け、この傾斜
層においてa−3t:H側でX−0とし、a−3iC:
H層側でX=0.5とした感光体が知られている。 しかしながら、上記の公知の感光体について本発明者が
検討を加えたところ、表面改質層を設けたことによる効
果は特に連続繰返し使用において、それ程発揮されない
ことが判明した。即ち、20〜30万回の連続ランニン
グ時に表面のa−3iC層が7〜8万回程度で機械的に
損傷され、これに起因する白スジや白ポチが画像欠陥と
して生じるため、耐剛性が充分ではない。しかも、繰返
し使用時の耐光疲労が生じ、画像流れも生じる上に、電
気的・光学的特性が常時安定せず、使用環境(?A度、
湿度)による影響を無視できない。また、表面改質層と
電荷発生層との接着性も更に改善する必要がある。 ハ1発明の目的 本発明の目的は、表面改質層と電荷発生層との接着性に
優れ、機械的損傷に強くかつ耐剛性に優れている上に、
画像流れのない安定な画質が得られ、繰返し使用時の光
疲労が少なく、残留電位も低く、かつ特性が使用環境(
温度、湿度)によらずに安定している感光体を提供する
ことにある。 二〇発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、周期表第IIIa族元素がヘビードー
プされかつ炭素原子、窒素原子及び酸素原子のうちの少
なくとも1種を含有するアモルファス水素化及び/又は
フッ素化シリコンからなる電荷ブロッキング層と;窒素
原子及び酸素原子を含有するアモルファス水素化及び/
又はフッ素化シリ周期表第IIIa族又は第Va族元素
がドープされがつ炭素原子、窒素原子及び酸素原子のう
ちの少なくとも1種を含有するアモルファス水素化及び
/又はフッ素化シリコンからなる中間層と;炭素原子、
窒素原子及び酸素原子のうちの少なくとも1種を前記中
間層よりも多く含有するアモルファス水素化及び/又は
フッ素化シリコンからなる表面改質層とが順次積層され
てなる感光体に係るものである。 本発明によれば、表面改質層は炭素、窒素及び酸素の少
なくとも1つの原子を含有しているために、機械的損傷
に対して強くなり、白スジ発生等による画質の劣化がな
く、耐剛性が優れたものとなる。また、本発明において
は、表面改質層と電荷発生層との間に不純物ドープド中
間層を設けているので、表面改質層と電荷発生層との接
着性が向上する。 また、表面改質層と中間層とを電荷発生層上に設けてい
るので、上記に加えて、繰返し使用時の耐光疲労に優れ
、また画像流れもなく、残留電位も低下し、電気的・光
学的特性が常時安定化して使用環境に影響を受けないこ
とが確認されている。 ホ、実施例 以下、本発明を実施例について詳細に説明する。 第1図は、本実施例による正帯電用のa−3i系電子写
真感光体39を示すものである。この感光体39はAn
等のドラム状導電性支持基板41上に、周期表第III
a族元素(例えばホウ素)がヘビードープされかつC,
、N及び0の少なくとも1つを含有するa−8i:)(
(これをa −S i (C)(N)(0):Hと表
わす。)からなるP+型電荷プロフキング層44と、周
期表第111a族元素(例えばホウ素)がライトドープ
されて真性化されかつN及びOを含有するa−3i:H
(これをa−3iNO:Hと表わす。)からなる電荷輸
送層42と、a−3i:Hからなる電荷発生N(不純物
ドーピングなし又は真性化されたもの)43と、周期表
第IIIa族又は第Va族元素がヘビードープされたP
?型又はN“型であってC,N、0の少なくとも1つを
含有するアモルファス水素化シリコンからなる中間層4
6と、周期表第TfIa族又は第Va族元素がドープさ
れてP型又はN型或いは真性化(若しくは不純物ドーピ
ングなしの)されかっN、C及び0の少なくとも1つを
含有するアモルファス水素化シリコン(これをa −S
i (C)(N)(0):Hと表わす。)からなる
表面改質層45とが積層された構造からなっている。電
荷光)JEJ43は暗所抵抗率ρ、と光照射時の抵抗率
ρ、との比が電子写真感光体として充分大きく光感度(
特に可視及び赤外領域の光に対するもの)が良好である
。 なお、上記の各層の炭素原子含有量は0〜70%の範囲
では、第2図に示す如くに光学的エネルギーギャップ(
Eg、opt)とほぼ直線的な関係があるので、炭素原
子含有量を光学的エネルギーギャップに置き換えて規定
することができる。 また、a−3iC:Hは、炭素原子含有量を適切に選択
すれば、第3図の曲線aのように比抵抗の上昇、帯電電
位保持能の向上という顕著な作用効果が得られる。即ち
、第3図に曲線aで示すように、炭素原子含有量が30
〜90%のa −S i C: Hを用いた場合、その
比抵抗は炭素含有量に従って変化し、10′2Ω−1以
上になる。 上記の傾向は、炭素に代えてN又はOを含むa−3iN
:H,a−3iO:Hについても同様である。 上記の層45は感光体の表面を改質してa−3i系悪感
光を実用的に優れたものとするために必須不可欠なもの
である。即ち、表面での電荷保持と、光照射による表面
電位の減衰という電子写真感光体としての基本的な動作
を可能とするものである。 従って、帯電、光減衰の繰返し特性が非常に安定となり
、長期間(例えば1力月以上)放置しておいても良好な
電位特性を再現できる。これに反し、a−3i:Hを表
面とした感光体の場合には、湿気、大気、オゾン雰囲気
等の影響を受は易く、電位特性の経時変化が著しくなる
。 また、層45は表面硬度が高いために、現像、転写、ク
リーニング等の工程における耐摩耗性があり、更に耐熱
性も良いことから粘着転写等の如く熱を付与するプロセ
スを適用することができる。 上記のような優れた効果を総合的に奏するためには、層
45の組成を選択することが重要である。 即ち、炭素原子を含有する場合、Si+C=100at
omic%(以下、atomic%を単に%で表わす。 )としたとき1%≦〔03590%、更には10%≦〔
03570%であることが望ましい。このC含有量によ
って上記した比抵抗が所望の値となり、かつ光学的エネ
ルギーギャップがほぼ2.5eV以上となり、可視及び
赤外光に対しいわゆる光学的に透明な窓効果により照射
光はa−3i:H層(電荷発生層)43に到達し易くな
る。しかし、C含有量が1%以下では、機械的損傷等の
欠点が生じ、かつ比抵抗が所望の値以下となり易く、か
つ一部分の光は表面層45に吸収され、感光体の光感度
が低下し易くなる。また、C含有量が90%を越えると
層の炭素量が多くなり、半導体特性が失われ易い上にa
−5iC:H膜をグロー放電法で形成するときの堆積速
度が低下し易いので、C含有量は90%以下とするのが
よい。 同様に、窒素又は酸素を含有する層45の場合、1%≦
(N)590%、(更には10%≦(N)570%)が
よく、0%〈
〔0〕≦70%(更には5%≦
〔0〕≦3
0%)がよい。 帯電能を向上させる為には、表面改質層45を高抵抗化
してもよい。その為には表面改質層を真性化しても良い
。 正又は負帯電使用に於いて、中間層から表面改質層中へ
の電子又は正孔の注入を容易にし、残留電位を極小化す
る為には、表面改質層をP又はN型としてもよい。 各場合の不純物ドープ量(後述のグロー放電分解時)は
次の通りであってよい。 真性化: B2 Hb / S i H42〜50容量
ppmP 型:B2 Hb /5iH450〜1000
〃N 型: PHi /S iHn 1〜100
0〃また、層45はa−3iCO1a−3iNO1a−
3iO,a−3ioz等からなっていてよく、その膜厚
を400人≦t≦5000人の範囲内(特に400人≦
t<2000人に選択することも重要である。 即ち、その膜厚が5000人を越える場合には、残留電
位■7が高くなりすぎかつ光感度の低下も生じ、a−3
i系悪感光としての良好な特性を失い易い。 また、膜厚を400人未満とした場合には、トンネル効
果によって電荷が表面上に帯電されなくなるため、暗減
衰の増大や光感度の低下が生じてしまう。 中間層46は、感度の向上、残留電位の低下、表面改質
層の接着性の向上及び画像の安定化の為に設置する。 上記特性改善の為には、P又はN型化する必要がある。 不純物ドープ量はCP Hz :l / (S i H
4)=1〜1000 (好ましくは10〜500)容量
ppm、(Bz Hb ) / (S i H4) =
10〜1000 (好ましくは50〜500)容量pp
mとしてよい。 中間層46のC,N、C含有量は、 0く〔00510%、0く〔83510%、0<(0)
≦5%とするのがよい。 この中間層の膜厚は50〜5000人とするのがよいが
、5000人を越えると上記したと同様の現象が生じ易
く、50人未満では中間層としての効果が乏しくなる。 電荷発生層43については、帯電能を向上する為には、
電荷発生層の高抵抗化を図ってもよい。その為には、電
荷発生層を真性化しても良い。この真性化には、Bz
Hb /S i H4= 1〜20容量ppmとするの
がよい。 また、電荷発生層は1〜10μm、好ましくは、5〜7
μmとするのがよい。電荷発生層43が1μm未満であ
ると光感度が充分でなく、また10μmを越えると残留
電位が上昇し、実用上不充分である。 電荷輸送層42については、帯電能、感度を最適化する
為には、真性化する必要がある。真性化の為のドープ量
は、CBZ H6:l / (S i H4) =1〜
2000容量ppmが最適である。但し、上記値はN
rM度に依存する為、必ずしも上記値に限定されるもの
ではない。電荷輸送層のnり厚は10〜30μmとする
のがよい。 また、電荷輸送層の組成は、1%く〔N9530%、好
ましくはio%≦CN〕 530%がよく、0%< [
0) 51.0%、好ましくは0%<〔0)≦2がよい
。 また、上記電荷ブロンキング層44は、基板41がらの
電子の注入を充分に防ぎ、感度、帯電能の向上のために
は、周期表第IIIa族元素(例えばボロン)をグロー
放電分解でドープして、P型(更にはP+型)化する。 ブロンキング層の組成によって、次のようにドーピング
量を制御する。 a−5iC又はa−3iCO: P型(P ” ) ; Bz Hb / S r H4
20〜5000容Wkppm a−3iN又はa−3iNO: P型(Pヤ) ; Bz Hb / S I Ha2
000〜5000容Wk p p mブロッキング層は
Sin、5in2等の化合物でもよい。 また、フ′ロッキング層44は膜厚500人〜2μmが
よい。500人未満であるとブロッキング効果が弱く、
また2μmを越えると電荷輸送能が悪くなり易い。 ブロッキング層44の組成については、次のようにする
のが望ましい。即ち、1%く〔03690%、好ましく
は10%≦(C)570%とし、1%く 〔N〕 59
0%、好ましくは10%〈 〔N3570%とし、0%
≦
0%)がよい。 帯電能を向上させる為には、表面改質層45を高抵抗化
してもよい。その為には表面改質層を真性化しても良い
。 正又は負帯電使用に於いて、中間層から表面改質層中へ
の電子又は正孔の注入を容易にし、残留電位を極小化す
る為には、表面改質層をP又はN型としてもよい。 各場合の不純物ドープ量(後述のグロー放電分解時)は
次の通りであってよい。 真性化: B2 Hb / S i H42〜50容量
ppmP 型:B2 Hb /5iH450〜1000
〃N 型: PHi /S iHn 1〜100
0〃また、層45はa−3iCO1a−3iNO1a−
3iO,a−3ioz等からなっていてよく、その膜厚
を400人≦t≦5000人の範囲内(特に400人≦
t<2000人に選択することも重要である。 即ち、その膜厚が5000人を越える場合には、残留電
位■7が高くなりすぎかつ光感度の低下も生じ、a−3
i系悪感光としての良好な特性を失い易い。 また、膜厚を400人未満とした場合には、トンネル効
果によって電荷が表面上に帯電されなくなるため、暗減
衰の増大や光感度の低下が生じてしまう。 中間層46は、感度の向上、残留電位の低下、表面改質
層の接着性の向上及び画像の安定化の為に設置する。 上記特性改善の為には、P又はN型化する必要がある。 不純物ドープ量はCP Hz :l / (S i H
4)=1〜1000 (好ましくは10〜500)容量
ppm、(Bz Hb ) / (S i H4) =
10〜1000 (好ましくは50〜500)容量pp
mとしてよい。 中間層46のC,N、C含有量は、 0く〔00510%、0く〔83510%、0<(0)
≦5%とするのがよい。 この中間層の膜厚は50〜5000人とするのがよいが
、5000人を越えると上記したと同様の現象が生じ易
く、50人未満では中間層としての効果が乏しくなる。 電荷発生層43については、帯電能を向上する為には、
電荷発生層の高抵抗化を図ってもよい。その為には、電
荷発生層を真性化しても良い。この真性化には、Bz
Hb /S i H4= 1〜20容量ppmとするの
がよい。 また、電荷発生層は1〜10μm、好ましくは、5〜7
μmとするのがよい。電荷発生層43が1μm未満であ
ると光感度が充分でなく、また10μmを越えると残留
電位が上昇し、実用上不充分である。 電荷輸送層42については、帯電能、感度を最適化する
為には、真性化する必要がある。真性化の為のドープ量
は、CBZ H6:l / (S i H4) =1〜
2000容量ppmが最適である。但し、上記値はN
rM度に依存する為、必ずしも上記値に限定されるもの
ではない。電荷輸送層のnり厚は10〜30μmとする
のがよい。 また、電荷輸送層の組成は、1%く〔N9530%、好
ましくはio%≦CN〕 530%がよく、0%< [
0) 51.0%、好ましくは0%<〔0)≦2がよい
。 また、上記電荷ブロンキング層44は、基板41がらの
電子の注入を充分に防ぎ、感度、帯電能の向上のために
は、周期表第IIIa族元素(例えばボロン)をグロー
放電分解でドープして、P型(更にはP+型)化する。 ブロンキング層の組成によって、次のようにドーピング
量を制御する。 a−5iC又はa−3iCO: P型(P ” ) ; Bz Hb / S r H4
20〜5000容Wkppm a−3iN又はa−3iNO: P型(Pヤ) ; Bz Hb / S I Ha2
000〜5000容Wk p p mブロッキング層は
Sin、5in2等の化合物でもよい。 また、フ′ロッキング層44は膜厚500人〜2μmが
よい。500人未満であるとブロッキング効果が弱く、
また2μmを越えると電荷輸送能が悪くなり易い。 ブロッキング層44の組成については、次のようにする
のが望ましい。即ち、1%く〔03690%、好ましく
は10%≦(C)570%とし、1%く 〔N〕 59
0%、好ましくは10%〈 〔N3570%とし、0%
≦
〔0〕≦70%、好ましくは0%≦
〔0〕≦30%と
するのがよい。 なお、上記の各層は水素を含有することが必要である。 特に、電荷発生層43中の水素含有量は、ダングリング
ボンドを補償して光導電性及び電荷保持性を向上させる
ために必須不可欠であって、10〜30%であるのが望
ましい。この含有量範囲は表面改質層45、ブロッキン
グ層44及び電荷輸送層42も同様である。また、導電
型を制御するための不純物として、P型化のためにボロ
ン以外にもA11Ga、InXTA等の周期表IIIa
族元素を使用できる。N型化のためにはリン以外にもA
s、sb等の周期表第Va族元素を使用できる。 次に、上記した感光体(例えばドラム状)の製造方法及
びその装置(グロー放電装置)を第4図について説明す
る。 この装置51の真空槽52内ではドラム状の基板41が
垂直に回転可能にセットされ、ヒーター55で基板41
を内側から所定温度に加熱し得るようになっている。基
板41に対向してその周囲に、ガス導出口53付きの円
筒状高周波電極57が配され、基板41との間に高周波
電源56によりグロー放電が生ゼしめられる。なお、図
中の62はSiH4又はガス状シリコン化合物の供給源
、63はCHa等の炭化水素ガスの供給源、64はN2
等の窒素化合物ガスの供給源、65は02等の酸素化合
物ガスの供給源、66はAr等のキャリアガス供給源、
67は不純物ガス(例えば82 H6)供給源、68は
各流量計である。このグロー放電装置において、まず支
持体である例えばA!基板41の表面を清浄化した後に
真空槽52内に配置し、真空槽52内のガス圧が1O−
6T orrとなるように調節して排気し、かつ基板4
1を所定温度、特に100〜350℃(望ましくは15
0〜300℃)に加熱保持する。次いで、高純度の不活
性ガスをキャリアガスとして、S iHs又はガス状シ
リコン化合物、CH4、N2 、O□等を適宜真空槽5
2内に導入し、例えば0.01〜10Torrの反応圧
下で高周波電源56により高周波電圧(例えば13゜5
6MHz)を印加する。これによって、上記各反応ガス
を電極57と基板41との間でグロー放電分解し、P+
型a−3iC:H,i型5iNO:Hla−3i:H,
Pヤ又はN+型a−3iC:Hla−3iC:Hを上記
の層44.42.43.46.45として基板上に連続
的に(即ち、例えば第1図の例に対応して)堆積させる
。 上記製造方法においては、支持体上にa−3i系の層を
製膜する工程で支持体温度を100〜350℃としてい
るので、感光体の膜質(特に電気的特性)を良くするこ
とができる。 なお、上記a−3i系感光体感光層の形成時において、
ダングリングボンドを補償するためには、上記したHの
かわりに、或いはHと併用してフッ素をSiF4等の形
で導入し、a−3i:F。 a−3i :H:F、a−3iN:F。 a−3iN:H:F、a−3iC:F。 a−3iC:H:Fとすることもできる。この場合のフ
ッ素量は0.5〜10%が望ましい。 なお、上記の製造方法はグロー放電分解法によるもので
あるが、これ以外にもスパッタリング法、イオンブレー
ティング法や、水素放電管で活性化又はイオン化された
水素導入下でSiを蒸発させる方法(特に、本出願人に
よる特開昭56−78413号(特願昭54−1524
55号)の方法)等によっても上記感光体の製造が可能
である。 以下、本発明を具体的な実施例について説明する。 グロー放電分解法により、ドラム状A7!支持体上に第
1図の構造の電子写真感光体を作製した。 即ち、まず支持体である、例えば平滑な表面を持つドラ
ム状A2基板41の表面を清浄化した後に、第4図の真
空槽52内に配置し、真空槽52内のガス圧が10−6
T orrとなるように調節して排気し、かつ基板41
を所定温度、特に100〜350℃(望ましくは150
〜300℃)に加熱保持する。次いで、高純度のArガ
スをキャリアガスとして導入し、0.5 T orrの
背圧のもとで周波数13.56 MHzの高周波電力を
印加し、10分間の予備放電を行った。 次いで、SiH4とB2H6からなる反応ガスを導入し
、流量比1 : 1 : 1 : (1,5Xl0−
3)の(Ar+S iH,+CH4又はNz + BZ
Hb )混合ガスをグロー放電分解することにより、
電荷ブロッキング機能を担うP+型のa−3iC:H層
44とa−3iNO:H電荷輸送層(但、B2H6/s
、iH,= 500容量%、(N)=12%、(0)
=1000 ppm (S iに対し))42とを6u
m/hrの堆積速度で順次所定厚さに製膜した。引き続
き、BzHb及びCH,を供給停止し、SiH,を放電
分解し、厚さ5μmのa−3t:H層43を形成した。 引続いて、不純物ガスの流量比を変化させてグロー放電
分解し、膜厚も変化させた中間層46を形成し、更に Bz Hb / S i H4=100容ffippm
としてa−3iCO:H又はa−3iNO:H表面保護
層45を更に設け、電子写真感光体を完成させた。 比較例として、中間層のない感光体を作成した。 こうして作成された感光体の構成をまとめると次の通り
であった。 (1)0表面改質層: a−3iNO:H又はa−5iCO:H(2)、中間層
: ドープ量、膜厚変化(第5図参照) (3)、 a−3i : H電荷発生層:膜厚=5μ
m (41,a−3iNo : H電荷輸送層:膜厚−15
μm N含有量=11% 0含有量=0.2% (5)、 a−3iNO: H電荷ブロッキング層:
膜厚=0.5μm 窒素含有量−11% 正帯電用:Bドープ有り (6)、支持体:Alシリンダー(鏡面研磨仕上げ)次
に上記の各感光体を使用して各種のテストを次のように
行なった。 ■二左工伎工 第6図に示すように、感光体39面に垂直に当てた0、
3 Rダイヤ針70に荷重Wを加え、感光体をモータ7
1で回転させ、傷をつける。次に、電子写真複写g U
−B 1x1600 (小西六写真工業社製)改造機
にて画像出しを行ない、何gの荷重から画像に白スジが
現われるかで、その感光体の引っかき強度(g)とする
。 貢盈流並 温度33℃、相対湿度80%の環境下で、感光体を電子
写真複写機U −B 1x4500 (小西六写真工業
社製)改造機内に24時間順応させた後、現像剤、紙、
ブレードとは非接触で1000コピーの空回しを行った
後、画像出しを行ない、以下の基準で画像流れの程度を
判定した。 ◎:画画像流が全くなく、5.5ポイントの英字や細線
の再現性が良い。 ○:5.5ポイントの英字がやや太くなる。 △:5.5ポイントの英字がつぶれて読みづらい。 X:5.5ポイントの英字判読不能。 1留電位VR(V) U −B 1x2500改造機を使った電位測定で、4
00n、 mにピークをもつ除電光30 E ux−s
ecを照射した後も残っている感光体表面電位。 帯電電位■。(V) U −B 1x2500改造機(小西六写真工業II製
)を用い、感光体流れ込み電流200μA、露光なしの
条件で360SX型電位計(トレック社製)で測定した
現像直前の表面電位。 半減 E I/Z(12ux−sec)上記の装置
を用い、ダイクロイックミラー(光体光学社製)により
像露光波長のうち620nm以上の長波長成分をシャー
プカットし、表面電位を500Vから250■に半減す
るのに必要な露光量。 (露光量は550−1型光量計(EGandG社製)に
て測定) 結果を第7図にまとめて示した。この結果から、本発明
に基いて感光体を作成すれば、電子写真用として各性能
に優れた感光体が得られることが分る。
するのがよい。 なお、上記の各層は水素を含有することが必要である。 特に、電荷発生層43中の水素含有量は、ダングリング
ボンドを補償して光導電性及び電荷保持性を向上させる
ために必須不可欠であって、10〜30%であるのが望
ましい。この含有量範囲は表面改質層45、ブロッキン
グ層44及び電荷輸送層42も同様である。また、導電
型を制御するための不純物として、P型化のためにボロ
ン以外にもA11Ga、InXTA等の周期表IIIa
族元素を使用できる。N型化のためにはリン以外にもA
s、sb等の周期表第Va族元素を使用できる。 次に、上記した感光体(例えばドラム状)の製造方法及
びその装置(グロー放電装置)を第4図について説明す
る。 この装置51の真空槽52内ではドラム状の基板41が
垂直に回転可能にセットされ、ヒーター55で基板41
を内側から所定温度に加熱し得るようになっている。基
板41に対向してその周囲に、ガス導出口53付きの円
筒状高周波電極57が配され、基板41との間に高周波
電源56によりグロー放電が生ゼしめられる。なお、図
中の62はSiH4又はガス状シリコン化合物の供給源
、63はCHa等の炭化水素ガスの供給源、64はN2
等の窒素化合物ガスの供給源、65は02等の酸素化合
物ガスの供給源、66はAr等のキャリアガス供給源、
67は不純物ガス(例えば82 H6)供給源、68は
各流量計である。このグロー放電装置において、まず支
持体である例えばA!基板41の表面を清浄化した後に
真空槽52内に配置し、真空槽52内のガス圧が1O−
6T orrとなるように調節して排気し、かつ基板4
1を所定温度、特に100〜350℃(望ましくは15
0〜300℃)に加熱保持する。次いで、高純度の不活
性ガスをキャリアガスとして、S iHs又はガス状シ
リコン化合物、CH4、N2 、O□等を適宜真空槽5
2内に導入し、例えば0.01〜10Torrの反応圧
下で高周波電源56により高周波電圧(例えば13゜5
6MHz)を印加する。これによって、上記各反応ガス
を電極57と基板41との間でグロー放電分解し、P+
型a−3iC:H,i型5iNO:Hla−3i:H,
Pヤ又はN+型a−3iC:Hla−3iC:Hを上記
の層44.42.43.46.45として基板上に連続
的に(即ち、例えば第1図の例に対応して)堆積させる
。 上記製造方法においては、支持体上にa−3i系の層を
製膜する工程で支持体温度を100〜350℃としてい
るので、感光体の膜質(特に電気的特性)を良くするこ
とができる。 なお、上記a−3i系感光体感光層の形成時において、
ダングリングボンドを補償するためには、上記したHの
かわりに、或いはHと併用してフッ素をSiF4等の形
で導入し、a−3i:F。 a−3i :H:F、a−3iN:F。 a−3iN:H:F、a−3iC:F。 a−3iC:H:Fとすることもできる。この場合のフ
ッ素量は0.5〜10%が望ましい。 なお、上記の製造方法はグロー放電分解法によるもので
あるが、これ以外にもスパッタリング法、イオンブレー
ティング法や、水素放電管で活性化又はイオン化された
水素導入下でSiを蒸発させる方法(特に、本出願人に
よる特開昭56−78413号(特願昭54−1524
55号)の方法)等によっても上記感光体の製造が可能
である。 以下、本発明を具体的な実施例について説明する。 グロー放電分解法により、ドラム状A7!支持体上に第
1図の構造の電子写真感光体を作製した。 即ち、まず支持体である、例えば平滑な表面を持つドラ
ム状A2基板41の表面を清浄化した後に、第4図の真
空槽52内に配置し、真空槽52内のガス圧が10−6
T orrとなるように調節して排気し、かつ基板41
を所定温度、特に100〜350℃(望ましくは150
〜300℃)に加熱保持する。次いで、高純度のArガ
スをキャリアガスとして導入し、0.5 T orrの
背圧のもとで周波数13.56 MHzの高周波電力を
印加し、10分間の予備放電を行った。 次いで、SiH4とB2H6からなる反応ガスを導入し
、流量比1 : 1 : 1 : (1,5Xl0−
3)の(Ar+S iH,+CH4又はNz + BZ
Hb )混合ガスをグロー放電分解することにより、
電荷ブロッキング機能を担うP+型のa−3iC:H層
44とa−3iNO:H電荷輸送層(但、B2H6/s
、iH,= 500容量%、(N)=12%、(0)
=1000 ppm (S iに対し))42とを6u
m/hrの堆積速度で順次所定厚さに製膜した。引き続
き、BzHb及びCH,を供給停止し、SiH,を放電
分解し、厚さ5μmのa−3t:H層43を形成した。 引続いて、不純物ガスの流量比を変化させてグロー放電
分解し、膜厚も変化させた中間層46を形成し、更に Bz Hb / S i H4=100容ffippm
としてa−3iCO:H又はa−3iNO:H表面保護
層45を更に設け、電子写真感光体を完成させた。 比較例として、中間層のない感光体を作成した。 こうして作成された感光体の構成をまとめると次の通り
であった。 (1)0表面改質層: a−3iNO:H又はa−5iCO:H(2)、中間層
: ドープ量、膜厚変化(第5図参照) (3)、 a−3i : H電荷発生層:膜厚=5μ
m (41,a−3iNo : H電荷輸送層:膜厚−15
μm N含有量=11% 0含有量=0.2% (5)、 a−3iNO: H電荷ブロッキング層:
膜厚=0.5μm 窒素含有量−11% 正帯電用:Bドープ有り (6)、支持体:Alシリンダー(鏡面研磨仕上げ)次
に上記の各感光体を使用して各種のテストを次のように
行なった。 ■二左工伎工 第6図に示すように、感光体39面に垂直に当てた0、
3 Rダイヤ針70に荷重Wを加え、感光体をモータ7
1で回転させ、傷をつける。次に、電子写真複写g U
−B 1x1600 (小西六写真工業社製)改造機
にて画像出しを行ない、何gの荷重から画像に白スジが
現われるかで、その感光体の引っかき強度(g)とする
。 貢盈流並 温度33℃、相対湿度80%の環境下で、感光体を電子
写真複写機U −B 1x4500 (小西六写真工業
社製)改造機内に24時間順応させた後、現像剤、紙、
ブレードとは非接触で1000コピーの空回しを行った
後、画像出しを行ない、以下の基準で画像流れの程度を
判定した。 ◎:画画像流が全くなく、5.5ポイントの英字や細線
の再現性が良い。 ○:5.5ポイントの英字がやや太くなる。 △:5.5ポイントの英字がつぶれて読みづらい。 X:5.5ポイントの英字判読不能。 1留電位VR(V) U −B 1x2500改造機を使った電位測定で、4
00n、 mにピークをもつ除電光30 E ux−s
ecを照射した後も残っている感光体表面電位。 帯電電位■。(V) U −B 1x2500改造機(小西六写真工業II製
)を用い、感光体流れ込み電流200μA、露光なしの
条件で360SX型電位計(トレック社製)で測定した
現像直前の表面電位。 半減 E I/Z(12ux−sec)上記の装置
を用い、ダイクロイックミラー(光体光学社製)により
像露光波長のうち620nm以上の長波長成分をシャー
プカットし、表面電位を500Vから250■に半減す
るのに必要な露光量。 (露光量は550−1型光量計(EGandG社製)に
て測定) 結果を第7図にまとめて示した。この結果から、本発明
に基いて感光体を作成すれば、電子写真用として各性能
に優れた感光体が得られることが分る。
第1図〜第7図は本発明の実施例を示すものであって、
第1図はa−3i系感光体のy断面図、第2図はa−3
iCの光学的エネルギーギャップを示すグラフ、 第3図はa−3iCの比抵抗を示すグラフ、第4図はグ
ロー放電装置の概略断面図、第5図は各感光体の層構成
を示す表、 第6図は引っかき強度試験機の概略図、第7図は各感光
体の特性を示す表 である。 第8図は従来の電子写真複写機の概略断面図である。 なお、図面に示された符号において、 39・・・・a−3i系感光体 41・・・・支持体(基板) 42・・・・電荷輸送層 43・・・・電荷発生層 44・・・・電荷ブロッキング層 45・・・・表面改質層 46・・・・中間層 である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏 第2図 o−5i1−xCx:Hx 第3図 SFJ膚t (0↑omicc/l)第6図 第4図 第7図
iCの光学的エネルギーギャップを示すグラフ、 第3図はa−3iCの比抵抗を示すグラフ、第4図はグ
ロー放電装置の概略断面図、第5図は各感光体の層構成
を示す表、 第6図は引っかき強度試験機の概略図、第7図は各感光
体の特性を示す表 である。 第8図は従来の電子写真複写機の概略断面図である。 なお、図面に示された符号において、 39・・・・a−3i系感光体 41・・・・支持体(基板) 42・・・・電荷輸送層 43・・・・電荷発生層 44・・・・電荷ブロッキング層 45・・・・表面改質層 46・・・・中間層 である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏 第2図 o−5i1−xCx:Hx 第3図 SFJ膚t (0↑omicc/l)第6図 第4図 第7図
Claims (1)
- 1、周期表第IIIa族元素がヘビードープされかつ炭素
原子、窒素原子及び酸素原子のうちの少なくとも1種を
含有するアモルファス水素化及び/又はフッ素化シリコ
ンからなる電荷ブロッキング層と;窒素原子及び酸素原
子を含有するアモルファス水素化及び/又はフッ素化シ
リコンからなる電荷輸送層と;アモルファス水素化及び
/又はフッ素化シリコンからなる電荷発生層と;周期表
第IIIa族又は第Va族元素がドープされかつ炭素原子
、窒素原子および酸素原子のうちの少なくとも1種を含
有するアモルファス水素化及び/又はフッ素化シリコン
からなる中間層と;炭素原子、窒素原子及び酸素原子の
うちの少なくとも1種を前記中間層よりも多く含有する
アモルファス水素化及び/又はフッ素化シリコンからな
る表面改質層とが順次積層されてなる感光体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16875085A JPS6228754A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16875085A JPS6228754A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 感光体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6228754A true JPS6228754A (ja) | 1987-02-06 |
Family
ID=15873730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16875085A Pending JPS6228754A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 感光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6228754A (ja) |
-
1985
- 1985-07-30 JP JP16875085A patent/JPS6228754A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS61159657A (ja) | 感光体 | |
JPS6228757A (ja) | 感光体 | |
JPS6228758A (ja) | 感光体 | |
JPS6228759A (ja) | 感光体 | |
JPS6228754A (ja) | 感光体 | |
JPS6228755A (ja) | 感光体 | |
JPS61294456A (ja) | 感光体 | |
JPS6228753A (ja) | 感光体 | |
JPS6228763A (ja) | 感光体 | |
JPS6228761A (ja) | 感光体 | |
JPS61183661A (ja) | 感光体 | |
JPS6228751A (ja) | 感光体 | |
JPS61294454A (ja) | 感光体 | |
JPS61294457A (ja) | 感光体 | |
JPS61294458A (ja) | 感光体 | |
JPS6228764A (ja) | 感光体 | |
JPS628161A (ja) | 感光体 | |
JPS61183657A (ja) | 感光体 | |
JPS61294452A (ja) | 感光体 | |
JPS6228762A (ja) | 感光体 | |
JPS61294459A (ja) | 感光体 | |
JPS628162A (ja) | 感光体 | |
JPS627059A (ja) | 感光体 | |
JPS61294453A (ja) | 感光体 | |
JPS6228746A (ja) | 感光体 |