JP2668241B2 - 電子写真感光体 - Google Patents
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- 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
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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。
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。
電子写真感光体の光導電材料には、Se,Se−Te,As2S
e3,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、そして、ZnO,CdS、アモルファスシリコン
も実用化された。他方、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
う機能を別々の有機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。
e3,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、そして、ZnO,CdS、アモルファスシリコン
も実用化された。他方、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
う機能を別々の有機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。
一方、上記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。
した電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、この感光体においては、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、この感光体においては、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号公報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。
しかし乍ら、本発明者等がこのような電位写真感光体
を製作し、その光感度、残留電位及び表面電位を測定し
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、その光感度、残留電位及び表面電位を測定し
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、
その目的は光感度、残留電位及び表面電位のいずれの特
性も改善できた電子写真感光体を提供することにある。
その目的は光感度、残留電位及び表面電位のいずれの特
性も改善でき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）と有機光半導体層を順次積
層した電子写真感光体において、前記ａ−SiC光導電層
が第１の層領域、第２の層領域及び第３の層領域を順次
形成した層構成であり、第１の層領域と第３の層領域は
第２の層領域に比べてカーボンを多く含むとともに元素
比率が組成比Si1-xCxのｘ値として表わされた場合、0.2
＜ｘ＜0.5の範囲内に設定され、更に第１の層領域の厚
みが0.01〜１μｍ、第２の層領域の厚みが0.05〜５μ
ｍ、第３の層領域の厚みが10〜2000Å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。
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）と有機光半導体層を順次積
層した電子写真感光体において、前記ａ−SiC光導電層
が第１の層領域、第２の層領域及び第３の層領域を順次
形成した層構成であり、第１の層領域と第３の層領域は
第２の層領域に比べてカーボンを多く含むとともに元素
比率が組成比Si1-xCxのｘ値として表わされた場合、0.2
＜ｘ＜0.5の範囲内に設定され、更に第１の層領域の厚
みが0.01〜１μｍ、第２の層領域の厚みが0.05〜５μ
ｍ、第３の層領域の厚みが10〜2000Å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、本発明を詳細に説明する。
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−SiC光
導電層（２）及び有機光半導体層（３）が順次積層され
ている。そして、ａ−SiC光導電層（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。
り、同図によれば、導電性基板（１）の上にａ−SiC光
導電層（２）及び有機光半導体層（３）が順次積層され
ている。そして、ａ−SiC光導電層（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。
本発明は上記ａ−SiC光導電層（２）の内部に上記の
通りに第１の層領域（2a）、第２の層領域（2b）及び第
３の層領域（2c）を順次形成し、これにより、光感度、
残留電位及び表面電位を改善したことが特徴である。
通りに第１の層領域（2a）、第２の層領域（2b）及び第
３の層領域（2c）を順次形成し、これにより、光感度、
残留電位及び表面電位を改善したことが特徴である。
カーボンが比較的多く含有された第３の層領域（2c）
を形成した場合、ａ−SiC光導電層（２）と有機光半導
体層（３）の間の暗導電率の差が顕著に小さくなり、こ
れにより、両層（２）（３）の界面でキャリアがトラッ
プされなくなる。
を形成した場合、ａ−SiC光導電層（２）と有機光半導
体層（３）の間の暗導電率の差が顕著に小さくなり、こ
れにより、両層（２）（３）の界面でキャリアがトラッ
プされなくなる。
即ち、ａ−SiC光導電層（２）の暗導電率は約10-11〜
10-13（Ω・cm）-1であり、他方の有機光半導体層
（３）の暗導電率は約10-14〜10-15（Ω・cm）-1であ
り、そのためにａ−SiC光導電層（２）で発生したキャ
リアは暗導電率の大きな差により有機光半導体層（３）
へスムーズに流れなくなる。従って、本発明者等はＣ元
素高含有の第３の層領域（2c）を形成し、これにより、
その層領域（2c）の暗導電率が小さくなり、両層（２）
（３）の界面で暗導電率の差を小さくできることを見い
出した。
10-13（Ω・cm）-1であり、他方の有機光半導体層
（３）の暗導電率は約10-14〜10-15（Ω・cm）-1であ
り、そのためにａ−SiC光導電層（２）で発生したキャ
リアは暗導電率の大きな差により有機光半導体層（３）
へスムーズに流れなくなる。従って、本発明者等はＣ元
素高含有の第３の層領域（2c）を形成し、これにより、
その層領域（2c）の暗導電率が小さくなり、両層（２）
（３）の界面で暗導電率の差を小さくできることを見い
出した。
このような第３の層領域（2c）は下記の通りＣ元素含
有比率と厚みにより表わされる。
有比率と厚みにより表わされる。
Ｃ元素含有比率はSi1-xCxのｘ値で0.2＜ｘ＜0.5、好
適には0.3＜ｘ＜0.5の範囲内に設定するとよく、ｘ値が
0.2以下の場合には両層（２）（３）の間で暗導電率の
差を所要通りに小さくできず、これによって光感度及び
残留電位のそれぞれの特性を改善できず、また、ｘ値が
0.5以上の場合には、ａ−SiC光導電層でキャリアがトラ
ップされ易くなり、光感度特性が低下する。
適には0.3＜ｘ＜0.5の範囲内に設定するとよく、ｘ値が
0.2以下の場合には両層（２）（３）の間で暗導電率の
差を所要通りに小さくできず、これによって光感度及び
残留電位のそれぞれの特性を改善できず、また、ｘ値が
0.5以上の場合には、ａ−SiC光導電層でキャリアがトラ
ップされ易くなり、光感度特性が低下する。
また、厚みは10〜2000Å、好適には500〜1000Åの範
囲内に設定するとよく、10Å未満の場合には光感度及び
残留電位のそれぞれの特性を改善できず、2000Åを超え
た場合には残留電位が大きくなる傾向にある。
囲内に設定するとよく、10Å未満の場合には光感度及び
残留電位のそれぞれの特性を改善できず、2000Åを超え
た場合には残留電位が大きくなる傾向にある。
第１の層領域（2a）もカーボンが比較的多く含有され
ており、これにより、暗導電率が小さくなり、そのため
に基板（１）のキャリアがａ−SiC光導電層（２）へ流
入するのを阻止でき、これにより、表面電位が高くな
る。
ており、これにより、暗導電率が小さくなり、そのため
に基板（１）のキャリアがａ−SiC光導電層（２）へ流
入するのを阻止でき、これにより、表面電位が高くな
る。
このような第１の層領域（2a）は次の通りＣ元素含有
比率と厚みにより表わされる。
比率と厚みにより表わされる。
Ｃ元素含有比率はSi1-xCxのｘ値で0.2＜ｘ＜0.5、好
適には0.3＜ｘ＜0.5の範囲内に設定するとよく、ｘ値が
0.2以下の場合には基板からのキャリアの注入を阻止し
て帯電能を高めることができず、一方、ｘ値が0.5以上
の場合には残留電位が大きくなる。
適には0.3＜ｘ＜0.5の範囲内に設定するとよく、ｘ値が
0.2以下の場合には基板からのキャリアの注入を阻止し
て帯電能を高めることができず、一方、ｘ値が0.5以上
の場合には残留電位が大きくなる。
また、厚みは0.01〜１μｍ、好適には0.05〜0.5μｍ
の範囲内に設定するとよく、0.01μｍ未満の場合には帯
電能を高めることができず、１μｍを越えた場合には残
留電位が大きくなる。
の範囲内に設定するとよく、0.01μｍ未満の場合には帯
電能を高めることができず、１μｍを越えた場合には残
留電位が大きくなる。
第２の層領域（2b）は、ａ−SiC光導電層（２）の主
たる光キャリア発生層であり、その元素比率は下記の通
りの範囲内に設定するとよい。
たる光キャリア発生層であり、その元素比率は下記の通
りの範囲内に設定するとよい。
第２の層領域（2b）はアモルファス化したSi元素とＣ
元素から成り、更に両者の元素のダングリングボンドを
終端させるための水素（Ｈ）元素やハロゲン元素（この
終端用元素を、以下、Ａ元素と略す）から成り、そし
て、これらの元素の組成式を〔Si1-xCx〕1-yAyとして表
わした場合、ｘ値は0.05＜ｘ＜0.5、好適には0.1＜ｘ＜
0.4の範囲内に、ｙ値は0.1＜ｙ＜0.5、好適には0.2＜ｙ
＜0.5、最適には0.25＜ｙ＜0.45の範囲内に設定すると
よい。ｘ値又はｙ値が上記範囲内に設定された場合には
優れた光導電特性並びに高い光感度特性が得られる。
元素から成り、更に両者の元素のダングリングボンドを
終端させるための水素（Ｈ）元素やハロゲン元素（この
終端用元素を、以下、Ａ元素と略す）から成り、そし
て、これらの元素の組成式を〔Si1-xCx〕1-yAyとして表
わした場合、ｘ値は0.05＜ｘ＜0.5、好適には0.1＜ｘ＜
0.4の範囲内に、ｙ値は0.1＜ｙ＜0.5、好適には0.2＜ｙ
＜0.5、最適には0.25＜ｙ＜0.45の範囲内に設定すると
よい。ｘ値又はｙ値が上記範囲内に設定された場合には
優れた光導電特性並びに高い光感度特性が得られる。
第２の層領域（2b）の厚みは0.05〜５μｍ、好適には
0.1〜３μｍの範囲内に設定すればよく、この範囲内で
あれば、高い光感度が選られ、残留電位が低くなる。
0.1〜３μｍの範囲内に設定すればよく、この範囲内で
あれば、高い光感度が選られ、残留電位が低くなる。
このような第１の層領域（2a）、第２の層領域（2b）
並びに第３の層領域（2c）のそれぞれのＣ元素含有量は
層厚方向に亘って変化させてもよい。例えば第６図〜第
10図に示す例があり、これらの図において、横軸は層厚
方向であり、ａは第１の層領域（2a）と基板（１）の界
面、ｂは第１の層領域（2a）と第２の層領域（2b）の界
面、ｃは第２の層領域（2b）と第３の層領域（2c）の界
面、ｄは第３の層領域（2c）と有機光半導体層（３）の
界面を表わし、また、縦軸はＣ元素含有量を表わす。
並びに第３の層領域（2c）のそれぞれのＣ元素含有量は
層厚方向に亘って変化させてもよい。例えば第６図〜第
10図に示す例があり、これらの図において、横軸は層厚
方向であり、ａは第１の層領域（2a）と基板（１）の界
面、ｂは第１の層領域（2a）と第２の層領域（2b）の界
面、ｃは第２の層領域（2b）と第３の層領域（2c）の界
面、ｄは第３の層領域（2c）と有機光半導体層（３）の
界面を表わし、また、縦軸はＣ元素含有量を表わす。
尚、第１の層領域（2a）、第２の層領域（2b）又は第
３の層領域（2c）の内部で層厚方向に亘ってＣ元素含有
量を変えた場合、そのＣ元素含有比率（ｘ値）はそれぞ
れ層領域（2a）（2b）（2c）全体当たりのＣ元素平均含
有比率に対応する。
３の層領域（2c）の内部で層厚方向に亘ってＣ元素含有
量を変えた場合、そのＣ元素含有比率（ｘ値）はそれぞ
れ層領域（2a）（2b）（2c）全体当たりのＣ元素平均含
有比率に対応する。
前記基板（１）には銅、黄銅、SUS、Al等の金属導電
体、或いはガラス、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、Al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。
体、或いはガラス、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、Al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。
また、本発明の電子写真感光体は有機光半導体層
（３）の材料選択により負帯電型又は正帯電型に設定す
ることができる。即ち、負帯電型電子写真感光体の場
合、有機光半導体層（３）に電子供与性化合物が選ば
れ、一方、正帯電型電子写真感光体の場合には有機光半
導体層（３）に電子吸引性化合物が選ばれる。
（３）の材料選択により負帯電型又は正帯電型に設定す
ることができる。即ち、負帯電型電子写真感光体の場
合、有機光半導体層（３）に電子供与性化合物が選ば
れ、一方、正帯電型電子写真感光体の場合には有機光半
導体層（３）に電子吸引性化合物が選ばれる。
電子供与性化合物には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、アクリルエポキシ、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。
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、アクリルエポキシ、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。
電子吸引性化合物には2.4.7−トリニトロフルオレン
などがある。
などがある。
かくして本発明の電子写真感光体によれば、Ｃ元素高
含有層領域を形成したことにより光感度及び表面電位を
高め、しかも、残留電位を低減できた。
含有層領域を形成したことにより光感度及び表面電位を
高め、しかも、残留電位を低減できた。
また、本発明の電子写真感光体においては、ａ−SiC
光導電層（２）に周期律表第III a族元素（以下、III a
族元素と略す）を１〜500ppm、好適には２〜200ppm含有
させるとよい。
光導電層（２）に周期律表第III a族元素（以下、III a
族元素と略す）を１〜500ppm、好適には２〜200ppm含有
させるとよい。
このIII a族元素含有量については、ａ−SiC層全体当
たりの平均値によって表わされ、その平均含有量が1ppm
以下の場合には暗導電率が大きくなる傾向にあり、しか
も、光感度の低下が認められ、一方、500ppm以上の場合
には暗導電率が著しく大きくなり、更に光導電率の暗導
電率に対する比率が小さくなり、所望通りの光感度を得
ることが難しくなる。
たりの平均値によって表わされ、その平均含有量が1ppm
以下の場合には暗導電率が大きくなる傾向にあり、しか
も、光感度の低下が認められ、一方、500ppm以上の場合
には暗導電率が著しく大きくなり、更に光導電率の暗導
電率に対する比率が小さくなり、所望通りの光感度を得
ることが難しくなる。
ａ−SiC光導電層（２）にIII a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均
一又は不均一のいずれでもよい。不均一にドーピングさ
せた場合、その層（２）の一部にIII a族元素が含有さ
れない層領域があってもよく、その場合にはIII a族元
素含有のａ−SiC層領域並びにIII族元素が含有されてい
ないａ−SiC層領域の両者から成るａ−SiC層全体に対す
るIII a族元素平均含有量が１〜500ppmでなくてはなら
ない。
当たり、そのドーピング分布はその層厚方向に亘って均
一又は不均一のいずれでもよい。不均一にドーピングさ
せた場合、その層（２）の一部にIII a族元素が含有さ
れない層領域があってもよく、その場合にはIII a族元
素含有のａ−SiC層領域並びにIII族元素が含有されてい
ないａ−SiC層領域の両者から成るａ−SiC層全体に対す
るIII a族元素平均含有量が１〜500ppmでなくてはなら
ない。
このIII a族元素にはB,Al,Ga,In等があるが、Ｂ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。
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。
次に本発明電子写真感光体の製法を述べる。
ａ−SiC層を形成するにはグロー放電分解法、イオン
プレーティング法、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。
プレーティング法、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SiH4,Si2H6,S
i3H8,SiF4,SiCl4,SiHCl3等々があり、また、Ｃ元素含有
ガスにはCH4,C2H4,C2H2,C3H8等々があり、就中、C2H2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SiH4,Si2H6,S
i3H8,SiF4,SiCl4,SiHCl3等々があり、また、Ｃ元素含有
ガスにはCH4,C2H4,C2H2,C3H8等々があり、就中、C2H2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。
より説明する。
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）にはそれぞれSiH4,C2H2,
B2H6,（B2H6が40ppm濃度で水素希釈されている）及びH2
が密封され、これらのガスは各々対応する第１調整弁
（８），第２調整弁（９），第３調整弁（10）及び第４
調整弁（11）の開放により放出する。その放出ガスの流
量はそれぞれマスフローコントローラ（12）（13）（1
4）（15）により制御され、各々のガスは混合されて主
管（16）へ送られる。尚、（17）（18）は止め弁であ
る。
ンク（６）、第４タンク（７）にはそれぞれSiH4,C2H2,
B2H6,（B2H6が40ppm濃度で水素希釈されている）及びH2
が密封され、これらのガスは各々対応する第１調整弁
（８），第２調整弁（９），第３調整弁（10）及び第４
調整弁（11）の開放により放出する。その放出ガスの流
量はそれぞれマスフローコントローラ（12）（13）（1
4）（15）により制御され、各々のガスは混合されて主
管（16）へ送られる。尚、（17）（18）は止め弁であ
る。
主管（16）を通じて流れるガスは反応管（19）へ流入
するが、この反応管（19）の内部には容量結合型放電用
電極（20）が設置され、また、筒状の成膜用基板（21）
が基板支持体（22）の上に載置され、基板支持体（22）
がモータ（23）により回動駆動され、これに伴って基板
（21）が回転する。そして、電極（20）に電力50W〜3k
W、周波数１〜50MHzの高周波電力が印加され、しかも、
基板（21）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
（19）は回転ポンプ（24）と拡散ポンプ（25）に連結さ
れており、これによってグロー放電による成膜形成時に
所要な真空状態（放電時のガス圧0.1〜2.0Torr）を設定
できる。
するが、この反応管（19）の内部には容量結合型放電用
電極（20）が設置され、また、筒状の成膜用基板（21）
が基板支持体（22）の上に載置され、基板支持体（22）
がモータ（23）により回動駆動され、これに伴って基板
（21）が回転する。そして、電極（20）に電力50W〜3k
W、周波数１〜50MHzの高周波電力が印加され、しかも、
基板（21）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
（19）は回転ポンプ（24）と拡散ポンプ（25）に連結さ
れており、これによってグロー放電による成膜形成時に
所要な真空状態（放電時のガス圧0.1〜2.0Torr）を設定
できる。
このような構成のグロー放電分解装置を用いて基板
（21）の上にａ−SiC層を形成する場合、第１調整弁
（８），第２調整弁（９），第３調整弁（10）及び第４
調整弁（11）を開いてSiH4,C2H2,B2H6,H2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ーラ（12）
（13）（14）（15）により制御し、各々のガスは混合さ
れて主管（16）を介して反応管（19）へ流入する。そし
て、反応管内部の真空状態、基板温度、電極印加用高周
波電力をそれぞれ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Ｂ元素含有のａ−SiC膜が
基板上に高速に形成する。
（21）の上にａ−SiC層を形成する場合、第１調整弁
（８），第２調整弁（９），第３調整弁（10）及び第４
調整弁（11）を開いてSiH4,C2H2,B2H6,H2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ーラ（12）
（13）（14）（15）により制御し、各々のガスは混合さ
れて主管（16）を介して反応管（19）へ流入する。そし
て、反応管内部の真空状態、基板温度、電極印加用高周
波電力をそれぞれ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Ｂ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−SiC層を形成
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
より形成する。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。
より形成する。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20
0sccmの流量で、H2ガスを270sccmの流量で、そして、C2
H2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−SiC膜（膜厚約１μｍ）を形成した。
0sccmの流量で、H2ガスを270sccmの流量で、そして、C2
H2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−SiC膜（膜厚約１μｍ）を形成した。
このようにしてａ−SiC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。
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。
第３図中、横軸はカーボン含有比率、即ちSi1-xCxの
ｘ値であり、縦軸は導電率を表わし、○印は発光波長50
0nm（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、a,b
はそれぞれの特性曲線である。
ｘ値であり、縦軸は導電率を表わし、○印は発光波長50
0nm（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、a,b
はそれぞれの特性曲線である。
更に上記各ａ−SiC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。
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。
第４図中、横軸はSi1-xCxのｘ値であり、縦軸は水素
含有量、即ち〔Si1-xCx〕1-yHy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。
含有量、即ち〔Si1-xCx〕1-yHy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0.05＜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、優れた光感度が得られる
ことが判る。
が0.05＜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、優れた光感度が得られる
ことが判る。
（例２） 次に本例においては、SiH4ガスを200sccmの流量で、C
2H2ガスを20sccmの流量で、H2ガスを０〜1000sccmの流
量で導入し、そして、高周波電力を50〜300W、ガス圧を
0.3〜1.2Torrに設定し、グロー放電によりａ−SiC膜
（膜厚約１μｍ）を形成した。
2H2ガスを20sccmの流量で、H2ガスを０〜1000sccmの流
量で導入し、そして、高周波電力を50〜300W、ガス圧を
0.3〜1.2Torrに設定し、グロー放電によりａ−SiC膜
（膜厚約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、水素
含有量ｙを変化させた種々のａ−SiC膜を形成し、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。
含有量ｙを変化させた種々のａ−SiC膜を形成し、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、測ち〔Si1-xCx〕1-yHy
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。
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） 次に本発明者等は第１表に示す成膜条件によりａ−Si
C光導電層（２）を形成した。
C光導電層（２）を形成した。
このように形成したａ−SiC光導電層の上にポリカー
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
電体層（膜厚約15μｍ）を形成し、電子写真感光体とし
た。
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
電体層（膜厚約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、優れた光感度が
得られ、表面電位が大きくなり、しかも、低い残留電位
が得られた。
真特性測定装置により測定したところ、優れた光感度が
得られ、表面電位が大きくなり、しかも、低い残留電位
が得られた。
（例４） 本発明者等は（例３）の電子写真感光体に係る第１の
層領域及び第３の層領域を形成するに当たって、SiH4ガ
ス、C2H2ガス及びH2ガスのそれぞれの流量を変化させ、
しかも、その成膜時間を変え、これにより、それぞれの
層領域のSi1-xCxのｘ値並びに厚みを変え、そして、第
２の層領域を（例３）の電子写真感光体と同じに設定
し、かくして、13種類の電子写真感光体（感光体Ａ〜
Ｍ）を製作した。
層領域及び第３の層領域を形成するに当たって、SiH4ガ
ス、C2H2ガス及びH2ガスのそれぞれの流量を変化させ、
しかも、その成膜時間を変え、これにより、それぞれの
層領域のSi1-xCxのｘ値並びに厚みを変え、そして、第
２の層領域を（例３）の電子写真感光体と同じに設定
し、かくして、13種類の電子写真感光体（感光体Ａ〜
Ｍ）を製作した。
また、これらの感光体の光感度、残留電位及び表面電
位を測定したところ、第２表に示す通りの結果が得られ
た。
位を測定したところ、第２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、○印及び△印
の３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、○印は幾分優れた光感度が得られた場合で
あり、△印は他に比べてわずかに劣る光感度になった場
合である。
の３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、○印は幾分優れた光感度が得られた場合で
あり、△印は他に比べてわずかに劣る光感度になった場
合である。
残留電位についても三段階に相対評価しており、◎印
は残留電位が小さくなった場合であり、○印は残留電位
の低下が幾分認められた場合であり、△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る。
は残留電位が小さくなった場合であり、○印は残留電位
の低下が幾分認められた場合であり、△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る。
また、表面電位についても三段階に相対評価してお
り、◎印は表面電位が最も大きくなった場合であり、○
印は表面電位が幾分大きくなった場合であり、△印は他
に比べて表面電圧が劣る場合である。
り、◎印は表面電位が最も大きくなった場合であり、○
印は表面電位が幾分大きくなった場合であり、△印は他
に比べて表面電圧が劣る場合である。
第２表より明らかな通り、感光体Ｄ〜Ｇ並びに感光体
I,J,Mは優れた光感度が得られ、しかも、高い表面電位
と残留電位の低減が認められた。
I,J,Mは優れた光感度が得られ、しかも、高い表面電位
と残留電位の低減が認められた。
然るに感光体Ａ及びＨは第１の層領域のｘ値が、感光
体Ｌは第３の層領域のｘ値が、そして、感光体Ｃは第３
の層領域の厚みが、感光体Ｂ及びＫは第１の層領域の厚
みがそれぞれ本発明より外れており、そのために光感
度、残留電位又は表面電位の改善が認められなかった。
体Ｌは第３の層領域のｘ値が、そして、感光体Ｃは第３
の層領域の厚みが、感光体Ｂ及びＫは第１の層領域の厚
みがそれぞれ本発明より外れており、そのために光感
度、残留電位又は表面電位の改善が認められなかった。
以上の通り、本発明の電子写真感光体によれば、ａ−
SiC光導電層の内部にＣ元素高含有の層領域を形成した
ことにより優れた光感度が得られ、しかも、表面電位を
高め、残留電位を低減させることができた。
SiC光導電層の内部にＣ元素高含有の層領域を形成した
ことにより優れた光感度が得られ、しかも、表面電位を
高め、残留電位を低減させることができた。
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図はカーボン含有量と導電率の関係を示す
線図、第４図はカーボン含有量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図及び第
10図はアモルファスシリコンカーバイド光導電層の層厚
方向に亘るカーボン含有量を表わす線図である。 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 2c……第３の層領域 ３……有機光半導体層
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図はカーボン含有量と導電率の関係を示す
線図、第４図はカーボン含有量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図及び第
10図はアモルファスシリコンカーバイド光導電層の層厚
方向に亘るカーボン含有量を表わす線図である。 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 2c……第３の層領域 ３……有機光半導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 浩 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の ６ 京セラ株式会社滋賀八日市工場内 (72)発明者 竹村 仁志 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の ６ 京セラ株式会社滋賀八日市工場内
Claims (1)
- 【請求項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を順次積層した電子写
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、第２の層領域及び第３の層
領域を順次形成した層構成であり、第１の層領域と第３
の層領域は第２の層領域に比べてカーボンを多く含むと
ともに元素比率が組成比Si1-xCxのｘ値として表わされ
た場合、0.2＜ｘ＜0.5の範囲内に設定され、更に第１の
層領域の厚みが0.01〜１μｍ、第２の層領域の厚みが0.
05〜５μｍ、第３の層領域の厚みが10〜2000Å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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16337288A JP2668241B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 電子写真感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16337288A JP2668241B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 電子写真感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0212263A JPH0212263A (ja) | 1990-01-17 |
| JP2668241B2 true JP2668241B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=15772629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16337288A Expired - Fee Related JP2668241B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668241B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1129181A (zh) * | 1994-12-28 | 1996-08-21 | 标准汽车公司 | 货车转向架 |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP16337288A patent/JP2668241B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0212263A (ja) | 1990-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |