JPS63108345A - 電子写真感光体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光導電性アモルファスシリコンカーバイド層か
ら成る電子写真感光体に関し、特に負極性に帯電可能な
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、電子写真感光体の進歩は目覚ましく、感光体を搭
載する複写機やプリンター等の開発に伴って感光体自体
にも種々の特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層が耐熱性、耐摩耗性、無公害性並
びに光感度特性等に優れているという理由から注目され
ている。

しかし乍ら、アモルファスシリコン（以下、ａ−３ｉと
略す）層は、それに何ら不純物元素をドーピングしない
と約１０’Ω・ｃｍの暗抵抗率しか得られず、これを電
子写真用感光体に用いる場合には１ＯＩｔΩ・ｃｍ以上
の暗抵抗率にして電荷保持能力を高める必要がある。そ
のために酸素や窒素などの元素を微少量ドーピングして
高抵抗化にし得るが、その反面、光導電性が低下すると
いう問題がある、また、ホウ素などを添加しても高抵抗
化が期待できるが、十分に満足し得るような暗抵抗率が
得られず約１０■Ω・Ｃ−程度にすぎない。

一方、上記の如きドーピング剤の開発と共に、ａ−５ｉ
光導電層に別の非光導電層を積層して成る積層型感光体
が提案されている。

例えば、第２図はこの積層型感光体であり、基板（１）
の上にキャリア注入阻止１１（２）　、ａ−Ｓｉ光導電
層（３）及び表面像！ｌＦ！（４）が順次積層されてい
る。

この積層型光体によれば、キャリア注入阻止Ｎ（２）は
基板（１）からのキャリアの注入を阻止するものでより
、表面保護層（４）　はａ−５ｉ光導電層（３）を保護
して耐湿性等を向上させるものであるが、両者の層（２
）及び（４）ともに感光体の暗抵抗率を大きくして帯電
能を高めることが目的であり、そのためにこれらの層を
光導電性にする必要はない。

このように従来周知のａ−５ｉ電子写真感光体は光キヤ
リア発生層をａ−Ｓｉ光導電層により形成させた点に大
きな特徴があり、これによって耐熱性、耐久性及び光感
度特性などに優れた長所を有している反面、暗抵抗率が
不十分であるためにドーピング剤を用いたり、更に積層
型感光体にすることで暗抵抗率を大きくしている。即ち
、積層型感光体に形成されるキャリア注入阻止層（２）
及び表面保護層（４）はａ−Ｓｉ光導電層自体が有する
欠点を補完するものであり、ａ−３ｉ光導電層（３）と
実質上区別し得る層と言える。

本発明者等は上記事情に鑑みて、既にアモルファスシリ
コンカーバイド（以下、ａ−５ｉＣと略す）は光導電性
を有すると共に暗抵抗率がドーピング剤の有無と無関係
に容易に１０′２Ω・Ｃｌ１１以上になり、更にドーピ
ング剤の選択によって負極性に帯電可能な電子写真感光
体と成り得ることを見い出した。

上記ａ−５ｉＣＷＩが電子写真感光体と成り得た理由は
、その層が大きなキャリア移動度をもち、更に１０”　
３（Ω・ｃｍ）−’以下の暗導電率であり、これによっ
て大きな帯電能が得られたためである。

しかしながら、このように大きなキャリア移動度をもつ
ａ−ＳｉＣ電子写真感光体であっても、怒光体搭載用機
器の開発が進展するのに伴って更に一層優れた電子写真
特性が望まれており、例えば光感度特性が用途に対して
十分に満足し得ない場合であれば、画像のカブリが生じ
たり、残留電位が大きくなったりするなどが生じ、その
特性の改善が望まれる。

〔発明の目的〕

従って本発明は叙上に鑑みて案出されたものであり、そ
の目的は表面保護層及びキャリア注入阻止層を実質上不
要とし、全層に亘って光導電性ａ−５ｉＣと成し、且つ
光感度特性を改善して所要な電子写真特性を向上させる
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負極性に帯電可能な電子写真感光体
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、基板上に５Ｘ１０−５乃至１原子％の
酸素及び０乃至１０．０００ｐｐｍの周期律表第Ｖａ族
元素（以下、Ｖａ族元素と略す）を含有した光導電性ａ
−５ｉＣ＠を形成したことを特徴とする負極性に帯電可
能な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。

本発明の電子写真感光体は光導電性ａ−ＳｉＣ層に所定
の範囲内で酸素を含有させることを特徴とするものであ
り、また、この光導電性ａ−３ｉＣ層についてはＶａ族
元素を含有させて負極性に帯電させた感光体と成り得る
ことは既に本発明者等が提案した通りである。

即ち、第１図によれば導電性基板（１）上に、例えばグ
ロー放電分解法によって光導電性ａ−ＳｉＣ１！（５）
を形成したものであり、この層厚方向に亘って炭素とＶ
ａ族元素をそれぞれ同一含有比率で含有させている。こ
れによって暗抵抗率が１０′３Ω・Ｃ麟以上となると共
に明抵抗率に比べて１０００倍以上となることを見い出
し、この知見に基づく後述する実施例から明らかな通り
、この単一組成の層だけで十分に実用性のあるａ−３ｉ
Ｃ感光体と成り得たことは予想外の成果であった。

更に本発明者等はこのａ−９ｉＣ感光体を正極性又は負
極性に帯電させて両者の帯電性能を比較した場合、この
ａ−ＳｉＣ層（５）にＶａ族元素を０乃至１０、０００
ｐｐｍ＋の範囲、好適には１乃至１１０００ｐ９１の範
囲内でドーピングすると負極性で有利に帯電能を高める
ことができる。

このようにＶａ族元素のドーピングによって負極性に帯
電し易（なる点については、未だ解明されておらず、推
論の域を脱し得ないが、ａ−５ｉＣＩＪが負電荷を保持
するのに十分に高い抵抗率をもち、また、基板からの正
電荷の注入を防ぐ効果にも優れ、更に負電荷に対する電
荷移動度が優れている等の理由によると考えられる。

また、このＶａ族元素としてはＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂ
ｉ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望ましい。

本発明のａ−ＳｉＣ層が光導電性を有するようになヮた
点については、アモルファス化したケイ素と炭素を不可
欠な構成元素とし、更にそのダングリングボンドを終端
させるべ（水素元素（Ｈ）やハロゲン元素を所要の範囲
内で含有させることによって光導電性が生じるものと考
えられる６本発明者等が炭素の含有比率を幾通りにも変
えて光導電性の有無を確かめる実験を行ったところ、ａ
−３ｉＣ層（５）中に炭素を１乃至９０原子χ、好適に
は５乃至５０原子２の範囲内で含有させるとよく、或い
はこの範囲内で層厚方向に亘って炭素含有量を変えても
よい。

また、水素元素（Ｈ）やハロゲン元素の含有量は５乃至
５０原子χ、好適には５乃至４０原子χ、最適には１０
乃至３０原子χがよく、通常、Ｈ元素が用いられている
。このＨ元素はダングリングボンドの終端部に取り込ま
れ易いのでバンドギャップ中の局在準位密度を低減化さ
せ、これにより、優れた半導体特性が得られる。

更にこのＨ元素の一部をハロゲン元素に置換してもよく
、これにより、ａ−３ｉＣｉｉの局在準位密度を下げて
光導電性及び耐熱性（温度特性）を高めることができる
。その置換比率はダングリングボンド終端用全元素中０
．０１乃至５０原子２、好適には１乃至３０原子χがよ
い、また、ハロゲン元素にはＦ、Ｃ１１Ｂｒｌｌｌ＾を
等があるが、就中、Ｆを用いるとその大きな電気陰性度
によって原子間の結合が大きくなり、これによって熱的
安定性に優れるという点で望ましい。

本発明によれば、上記のような光導電性ａ−３ｉＣ雇に
酸素を５ＸｌＯ−’乃至１原子χ含有された点に特徴が
あり、この範囲内では電子写真特性全所に亘って特性の
改善が期待できるが、特に光感度特性に顕著な効果があ
ることを見い出した。

即ち、酸素をａ−３ｉＣＮ中に５Ｘ１０−５乃至１原子
χ、好適には５Ｘ１０−’乃至０．１原子χ、最適には
５Ｘ１０−’乃至０．１原子χの範囲内で含有させた場
合、光感度が向上しており、これによってこの感光体を
搭載した機器を更に広範な用途に適応し得るようになり
、当然のことながら光感度の低下に伴って生じていた画
像のカブリや残留電位が高くなるという問題が解決され
る。

このようにして解決し得た点について本発明者等は未だ
十分に解明していないが、酸素が上述したダングリング
ボンド終端用元素になっているものと考えられる。

光導電性のａ−３ｉＣ層に酸素を含有させるに当たって
は、種々の薄膜生成方法の原料ガス中に酸素ガス（０□
）、Ｃ０１ＣＯ□、Ｎ０１Ｎ２０　、Ｎａｔ等の酸素含
有ガスを含有すればよく、或いは上述の範囲内で膜中に
含有されるのであれば、不純物として不可避的に含有さ
れたものであってもよい。

上記の如き光導電性ａ−３ｉＣＭ（５）の厚みは、少な
くとも５μｍ以上あればよく、これによって表面電位が
一２００ｖ以上となり、更に画像の分解能及び画像流れ
が生じない範囲内でその上限が適宜選ばれており、本発
明者等の実験によれば、５乃至１００μｍ、好適には１
０乃至５０μｍの範囲内に設定するとよい。

更に、このａ−ＳｉＣ層の暗減衰曲線及び光減衰曲線を
求めたところ、高い表面電位をもつと共に優れた光感度
特性を有し、また、残留電位が小さくなっていることを
確かめた。

かくして層厚方向に亘って単一組成の光導電性ａ−５ｉ
Ｃ層だけで十分に実用と成り得る電子写真感光体が提供
される。

そこで、本発明者等は上記の結果を踏まえて、更に鋭意
研究に努めたところ、この単一組成の層内部に種々の層
領域を生成させることによって電子写真特性を更に向上
し得る。

即ち、本発明の電子写真感光体においては、構成元素で
ある炭素又はＶａ族元素の含有比率を層厚方向に亘って
変化させ、これによって複数の層領域を生成させ、この
層領域の数に対応して下記の第１の態様乃至第４のＢ様
までの電子写真怒光体が得られる。

本発明に係る下記の態様のなかで、光導電性ａ−５ｉＣ
層に生成した層領域のいずれもが光キヤリア発生機能が
有り、これにより、そのＭ　ｆｆＩ域について□も酸素
を５　Ｘｌ０−５乃至１原子χ、好適には５×１０°５
乃至０．１原子χ、最適には５　Ｘｌ０−’乃至０．１
原子χの範囲内で含有させることができ、その結果、光
感度特性が顕著に向上する。

以下、本発明の各種態様について詳細に述べる。

茅１ｑ履楼 第１の態様によれば、基板上に光導電性ａ−５ｉＣ層を
形成した電子写真感光体であって、前記ａ−５ｉＣ層は
少なくとも第１の層領域及び第２の層領域を具備し、第
１の層領域は第２の層領域より基板側に配置され且つ第
２の層領域に比べてＶａ族元素が多く含まれていること
を特徴とする負極性に帯電可能な電子写真感光体が提供
される。

即ち、この第１の態様によれば、第１図に示した単一組
成の光導電性ａ−５ｉＣ層に対してＶａ族元素を含有さ
せ、その含有比率を変えることにより少なくとも第１の
Ｎｊｉｌ域及び第２の層領域を生成させるものであり、
この態様を第３図乃至第９図により説明する。

第３図においては導電性基板（１）上に第１の層領域（
６）及び第２の層領域（７）を順次形成し、両者の層領
域が一体化した光導電性ａ−ＳｔＣ層（５ａ）から成っ
ており、そして、第１の層領域（６）には第２のＮ　ｆ
ｉｌ域（７）に比べてＶａ族元素が多く含まれているこ
とが重要である。

第２の層領域（７）はＶａ族元素の含有量が０乃至１０
．０ＯＯＧＩＧＩ−の範囲内で、好適にはＯ乃至ｔ　、
　ｏｏ。

ｐｐ−の範囲内で適宜決められ、これによって負極性に
帯電すると共に表面電位、光感度特性等の所要な電子写
真特性が得られる。そして、このＮ　９１域よりもＶａ
族元素を多く含有した第１の層領域（６）を形成すると
光導電性ａ−５ｉＣ１（５ａ）の基板側領域で導電率が
大きくなり、これにより、基板側からのキャリアの注入
が阻止されると共にａ−３ｉＣ層の全領域で発生した光
キャリアが基板へ円滑に流れ、その結果、”表面電位が
大きくなると共に光感度特性が向上する。

この第１の態様によれば、炭素含有量を第４図乃至第９
図に示す通りに設定してもよい。これらの図において、
横軸は基板から怒光体表面に至る層厚を示し、縦軸は炭
素含有量を示している。尚、この横軸において（６）　
、　（７）に示すそれぞれの範囲は第１のｌｉ！領域及
び第２の層領域を表している。

即ち、第４図は炭素含有比率が全層に亘って一定であり
、或いは第５図は第１の層領域で炭素含有量を少なくし
ており、これに対して第６図乃至第９図は第１のＩ！層
領域第２の層領域に比べて炭素が多く含有されているこ
とを示すものであり、これによって表面電位が一段と高
くなって光感度特性が向上する。また、第７図乃至第９
図のように炭素の含有量を層厚方向に亘って漸次変える
と表面電位及び光感度を一層高め且つ残留電位が小さく
なる。

遍１１すＩ肇 第２のＬｉ様によれば、基板上に光導電性ａ−３ｉＣ層
を形成した電子写真感光体であって、前記ａ−３ｉＣ層
は少なくとも第１の層領域、第２の層領域及び第３の層
領域を具備し、第１の層領域は第２のＮ領域より、第２
の１！領域は第３の層領域よりそれぞれ基板側に配置さ
れ、且つ第３の層領域は第２のＪ！ＪＳＩ域に比べて炭
素が多く含まれていると共に第２の１１１１ｍ域は０乃
至１（ＬＯＯＯｐｐ＋ｗＯＶａ族元素が含まれており、
更に第１のＮ領域は第２の層領域よりもＶａ族元素が多
く含まれていることを特徴とする負極性に帯電可能な電
子写真感光体が提供される。

即ち、この第２の態様によれば、第１０図に示す通り、
第１の態様にて示した第２のＮ領域（７）の上に更に第
３ＯＮ領域（８）を形成し、第３のＷＪｔ１１域（８）
の炭素含有量を第２の層領域（７）よりも多くし、そし
て、第１のＪｉ？ｆｌ域（６）、第２のＷＡ層領域７）
及び第３０ｍ領域（８）を実質上一体化して光導電性ａ
−３ｉＣＷＡ（５ｂ）とした。

この第３の層領域（８）を形成すると、ａ−３ｉＣ１Ｊ
（５ｂ）の表面側の暗抵抗率が大きくなり、これに伴っ
て感光体の表面電位が顕著に向上する。

即ち、第３の層領域（８）は光導電性ａ−３ｉＣ）ｉ（
５ｂ）の表面側を高抵抗化させるために形成されており
、第２図にて述べた従来周知の表面保護層（４）とは全
く区別し得るものである。また、光キヤリア発生層とキ
ャリア輸送層とに分けられた機能分離型感光体によれば
、キャリア輸送層を１０１３Ω・ｃｍ以上に高抵抗化さ
せるが、この層に格別大きな光導電性が要求されておら
ず、通常、光導電率の暗導電率に対する比率が１０００
倍未満の光導電性に設定されているに過ぎない、これに
対して、第３の層領域（８）はこの比率が１０００倍以
上の光導電性を有しており、上記キャリア輸送層に対し
ても十分に区別し得る。

第３の層領域（８）の層厚は、第２の層領域（７）に比
べて１倍以下、好ましくは１７２倍以下、最適には１／
４倍以下がよく、これにより、表面電位が顕著に向上す
ると共に光感度に優れ、且つ残留電位が小さくなり、望
ましいと言える。

この第２の態様によれば、光導電性ａ−３ｉＣＪｉ！（
５ｂ）の炭素含有分布は第１１図乃至第１６図に示す通
りであり、横軸は基板から感光体表面に至る層厚を示し
、縦軸は炭素含有量は示している。尚、この横軸におい
て、（６）　（７）　（８）に示すそれぞれの範囲は第
１のＪ！ｉ領域、第２のＮｗｉ域及び第３の層領域を表
している。

第１２図、第１４図、第１５図及び第１６図によれば、
層厚方向に亘って炭素の含有量を漸次変えており、これ
により、表面電位が向上すると共に光感度に優れ、且つ
残留電位が小さくなる。

星り色皿皇 第３の態様によれは、基板上に光感電性ａ−３ｉＣ層を
形成した電子写真感光体であって、前記ａ−３ＬＣ層は
少なくとも第１の層領域、第２の層領域、第３の層領域
、第４のＮ領域を基板側から感光体表面へ向けて順次具
備し且つ第３のＮｍｌ域は第２の層領域に比べて、第４
の１Ｍ域は第３のＩＪ層領域比べてそれぞれ炭素が多く
含まれていると共に第２のＮ８Ｍ域はＯ乃至１０．００
０ｐｐ−のＶａ族元素が含まれており、更に第１のＮ領
域は第２の層領域よりもＶａ族元素が多く含まれている
ことを特徴とする負極性に帯電可能な電子写真感光体が
提供される。

即ち、第３の態様によれば、第１７図に示す通り、第２
の態様にて示した第３の層領域（８）の上に更に第４の
層領域（９）を形成し、第４の層領域（９）゛が第３の
層領域（８）に比べて炭素を多（含んでおり、そして、
第１の１１領域（６）から第４のＦ！層領域９）を実質
上一体化して光導電性ａ−３ｉＣＪｉ（５ｃ）とした。

この第４の層領域（９）は第３の層領域（８）に比べて
炭素を多く含有させて高抵抗化させ、これより、帯電能
を高めて表面電位を向上させることができ、その結果、
耐電圧が高（て長寿命の感光体を得ることができる。

更に第３の態様によれば、光導電性ａ−５ｉＣ層（５Ｃ
）の炭素含有分布は第１８図乃至第２１図に示す通りで
あり、横軸は基板から感光体表面に至る層厚を示し、縦
軸は炭素含有量を示している。尚、この横軸において、
（６）　（７）　（８）　（９）に示すそれぞれの範囲
は第１のＮ領域、第２のＪｉｆｉｌ域、第３のＪｉ　ｗ
ｉ域及び第４の領域を表している。

第１９図及び第２１図によれば、層厚方向に亘って炭素
の含有量を漸次変えており、これにより、表面電位及び
光感度が向上し、且つ残留電位が小さくなる。

葛土」υ１像 第４図の態様によれば、基板上に光導電性ａ−３ｉＣ層
及びａ−ＳｉＣ表面保護層を順次形成した電子写真感光
体であって、前記光導電性ａ−ＳｉＣＮは少なくとも第
１の層領域、第２の層領域及び第３の層領域を具備し、
第１の層領域は第２の層領域より基板側に、第２の領域
は第３の層領域より基板側にそれぞれ配置され、且つ第
３の層領域は第２の層領域に比べて炭素が多く含まれて
いると共に第２の層領域は０乃至１０．０００ｐｐｍ＋
のＶａ族元素が含まれており、更に第１の層領域は第２
のＪ！層領域りもＶａ族元素が多く含まれていることを
特徴とする負極性に帯電可能な電子写真感光体が提供さ
れる。

即ち、この第４の態様によれば、第２２図に示す通り、
第２の態様にて示した第３のＮ領域（８）の上に更にａ
−ＳｉＣ表面保護［（１０）を形成したものであり、こ
のａ−ＳｉＣ表面保！！！１ｉ（１０）は光導電性ａ−
５ｉＣ１！（５ｂ）の表面をオーバーコートして保護す
るために形成される。

ａ−ＳｉＣ表面保護層（１０）はａ−ＳｉＣから成ると
いう点では光導電性ａ−ＳｉＣ層（５ｂ）と同じである
が、炭素の含有量を多くして高硬度とし、こ、れによっ
て表面保護作用を・もたらす。

このａ−ＳｉＣ表面保護層（１０）は、その構成元素の
組成比を変えて光導電性又は非光導電性とすることがで
き、炭素の含有量を多くすると非光導電性になる傾向が
あり、これに伴って高硬度特性が得られ、高硬度ａ−Ｓ
ｉＣ表面保！Ｉ層となる。

更に第４の態様によれば、炭素含有分布は第２３図及び
第２４図に示す通りであり、横軸は基板から感光体表面
に至る層厚を示し、縦軸は炭素含有量を示している。尚
、この横軸において（６）　（７）　（８）　（１０）
に示すそれぞれの範囲は第１の層領域、第２の層領域、
第３の層領域及びａ−５ｉＣ表面保ｉ！層を表している
。

かくして、第１の態様乃至第４のＢ様によれば、第１図
に示した単一組成のａ−ＳｉＣ感光体に比べて格段に高
性能な電子写真感光体が提供される。

また、・本発明によれば、単一組成のａ−ＳｉＣ層並び
に第１乃至第３の態様のａ−ＳｉＣ層は、いずれも光導
電性ａ−３ｉＣ層から成り、これによって十分実用的な
電子写真特性が得られるが、これらのａ−ＳｉＣ層の表
面上に従来周知の表面保護層を形成してもよい。

この表面保護層はそれ自体高絶縁性、高耐食性及び高硬
度特性を有するものであれば種々の材料を用いることが
でき、例えばポリイミド樹脂などの有機材料＊　ａ−５
ｉＣ，Ｓｉｎｇ、　ｓｉｏ、　ＡｌｚＯｉ＋　ＳｉＣ層
　５ｆＪｎ＋　ａ−３ｉ、ａ−Ｓｉ：Ｈ，ａ−５ｉ　：
Ｆ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ，ａ−ＳｉＣ：Ｆなどの無機材料を
用いることができる。

次に本発明の電子写真感光体の製法を述べる。

本発明に係るａ−５ｉＣ層を形成するに当たってグロー
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法などの薄膜生成技術を
用いることができ、また、これに用いられる原料には固
体、液体、気体のいずれでもよい。例えばグロー放電分
解法に用いられる気体原料として５ｉＨｎ＋５ｉｔＨｈ
＋ＳｉＪ＊などのＳｉ系ガス、Ｃ１１ａ、ＣｚＨｚ、Ｃ
１Ｈ４，ＣｚＨｈ、ＣＪｓなどのＣ系ガスがあり、そし
て、Ｈｅガス、Ｈ２ガス等をキャリアガスとして用いれ
ばよい。

本発明の電子写真感光体を製作するに当たっては、グロ
ー放電分解によってケイ素（Ｓｉ）含をガス及びアセチ
レン（ＣＪｚ）ガスの混合ガスよりａ−ＳｉＣ層を形成
させた場合、著しく大きな高速成膜性が達成できる点で
望ましい。本発明者等が繰り返し行った実験によれば、
このＳｉ含有ガスとして前述した種々のＳｉ系ガスを用
いることができるが、例えば５ｉ）１．ガス及びＣｔＨ
２ガスを用いた場合、５乃至２０μｍ／時の成膜速度が
得られた。因にＳｉＨ４ガスとＣＩ＋４ガスを用いてａ
−５ｉＣ膜を生成した場合、その成膜速度は約０．３乃
至ｌμｌｌ１１時である。

次に本発明の実施例に用いられる容旧結合型グロー放電
分解装置を第２５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
１）（１２）　（１３）　（１４）　（１５）　（１６
）には、それぞれＳｉＨ４，ＣｚＨ□。

ＰＨ３（１１ｇガス希釈で０．２χ含有）、ＰＨ３（Ｈ
ｚガス希釈で３３ｐｐｍ含有）、Ｈｇ、Ｎｏガスが密封
されており、Ｈ２はキャリアーガスとしても用いられる
。これらのガスは対応する第１．第２．第３．第４．第
５．第６調整弁（１７）　（１Ｂ）　（１９）　（２０
）　（２１）　（２２）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（２３）（２４）
（２５）（２６）　（２７）　（２８）により制御され
、第１、第２．第３．第４．第５タンク（１１）　（１
２）　（１３）　（１４）　（１５）からのガスｔよ第
１主管（２９）へ、第６タンク（１６）からのＨｅガス
は第２主管（３０）へ送られる。尚、（３１）（３２）
は止め弁である。第１主管（２９）及び第２主管（３０
）を通じて流れるガスは反応管（３３）へと送り込まれ
るが、この反応管（３３）の内部には容量結合型放電用
電極（３４）が設置されており、それに印加される高周
波電力は５０賀乃至３Ｋｗが、また周波数はＩ　ＭＨｚ
乃至１０ＭＨｚが適当である０反応管（３３）の内部に
は、アルミニウムから成る筒状の成膜用基板（３５）が
試料保持台（３６）の上に載置されており、この保持台
（３６）はモーター（３７）により回転駆動されるよう
になっており、そして、基板（３５）は適当な加熱手段
により、約２００乃至４００℃好ましくは約２００乃至
３５０℃の温度に均一に加熱される。更に、反応管（３
３）の内部はａ−３ｉＣ膜形成時に高度の真空状態（放
電圧０．１乃至２．０Ｔｏｒｒ　）を必要とすることに
より回転ポンプ（３８）と拡散ポンプ（３９）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−ＳｉＣ膜（酸素、Ｐを含有する）を基板（
３５）に形成する場合には、第１．第２．第３．第５調
整弁（１７）　（１Ｂ）　（１９）　（２１）を開いて
それぞれより５ｉｆ１４．　Ｃｚｌ（ｚ、ｐＨｓ、）１
ｇガスを放出するし、且つ第６調整弁（２２）を開いて
ＮＯガスを放出する。放出量はマスフローコントローラ
（２３）（２４）（２５）　（２７）　（２Ｂ）により
制御され、ＳｉＨ４，、ＣＪ□Ｉ’ｌｌｓ、Ｉｈの混合
ガスは第１主管（２９）を介して、ＮＯガスは第２主管
（３０）を介して反応管（３３）へと流し込まれる。そ
して、反応管（３３）の内部が０．１乃至２．ＱＴｏｒ
ｒ程度の真空状態、基板温度が２００乃至４００℃、容
量型放電用電極（３４）の高周波電力が５０１１乃至３
Ｋｗ　、または周波数が１乃至５０Ｍ１１２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
して酸素及びＰを含有したａ−ＳｉＣ膜が基板上に高速
で形成される。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を詳細に説明する。

（例１） 本例においては、層厚方向に亘って均一な単一組成の光
導電性ａ−３ｉＣＪｉをアルミニウム製成膜用基板（３
１）に生成し、電子写真特性を測定した。

即ち、第６５図に示した容量結合型グロー放電分解装置
を用いて第１タンク（９）よりＳｉＨ，ガスを１５０ｓ
ｅｃｍの流量で、第２タンク（１０）よりＣ！Ｈｚガス
を１０１０５ｅの流量で、第４タンク（１２）よりＰＩ
（３ガスを１０１００５ｅの流量で、第５タンク（１３
）よりＨ！ガスを１０１００５ｅの流量で、第６タンク
（１４）よりＮＯガスを０．１ｓｃｃｎ＋の流量で放出
し、グロー放電分解法に基いて約３０μ請の厚みのａ−
３ｉＣ膜を製作した。尚、製造条件として基板温度を３
００℃、ガス圧を０．５Ｔｏｏｒ−、高周波電力を１８
０！／４に設定した。

かくして得られた感光体に対して、表面電圧、及び光感
度及び残留電位を測定したところ、下記の通りの結果が
得られた。この測定は−５，６ＫＶのコロナチャージで
帯電させ、次いで分光された単色光（６５０ｎｓ＋）を
感光体表面に照射して求めた。

尚、残留電位は露光開始の５秒後の値である。

表面電位・・・−６００■ 光感度　・・・０．５２　ｃｍ＋”ｅｒｇ−’残留電位
・・・　３５　Ｖ これに対して第６調整弁（２０）を閉じてＮＯガスの放
出を止めた場合、 表面電位・・・−５００■ 光感度　・・・０．４８　ｃａ＋”ｅｒｇ−’残留電位
・・・３５Ｖ となった。

（例２） 本例においては、第１の態様の感光体を第１表に示す条
件で製作し、これによって下記の電子写真特性が得られ
た。

尚、電子写真特性は（例１）と同じであり、本実施例の
すべてに共通とする。

表面電位・・・−７５０ｖ 光感度　・・・　０．６０　ｃｍ”ｅｒｇ−’残留電位
・・・３０Ｖ （以下余白） （例３） 本例においては、第２の態様の感光体を第２表に示す条
件で製作し、これによって下記の電子写真特性が得られ
た。

表面電位・・・−７７０ｖ 光感度　・・・　０．６７　ｃｍ”、ｅｒｇ−’残留電
位・・・　　３０　　　Ｖ （以下余白） （例４） 本例においては、第３のＢ様の感光体を第３表に示す条
件で製作し、これによって下記の電子写真特性が得られ
た。

表面電位・・・−ＢＯＯＶ 光感度　・・・０．６８　ｃ＋＋＋”ｅｒｇ−’残留電
位・・・　　２５　　　Ｖ （以下余白） （例５） 本例においては、第４の態様の感光体を第４表に示す条
件で製作し、これによって下記の電子写真特性が得られ
た。

表面電位・・・−８４０ｖ 光感度　・・・　０．７０ｃ■２　ｅ　ｒ　ｇ　−１残
留型位・・・　　３５　　　Ｖ （以下余白） 〔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、全層に
亘って光導電性を有するａ−３ｉＣが高い暗抵抗率とな
り、且つ光感度特性にも優れていることによって実質上
表面保護層及びキャリア注入阻止層を不要とすることが
でき、その結果、光導電性ａ−３ｉＣ層だけから成る電
子写真感光体が提供できた。

また本発明の電子写真感光体によれば、酸素を膜中に所
定量含存させることによって光感度が向上し、更に電子
写真特性全般に亘って改善され、その結果、一段と高性
能な電子写真感光体が提供できる。

更に本発明の電子写真感光体によれば、層厚方向に亘っ
て炭素及びＶａ族元素の含有量を変えることによって表
面電位を向上させると共に光感度特性を高め、且つ残留
電位を顕著に小さくすることができる。特に、炭素の含
有量を層厚方向に亘って変えると、抵抗率が制御されて
所要のＮ領域が得られ、その結果、格段に高性能な電子
写真感　・光体が提供できる。

また、本発明によれば、負極性に有利に帯電することが
できる負極性用電子写真感光体が提供される。

本発明の電子写真感光体によれば、それ自体で帯電能及
び耐環境性に優れていることから、特に保！ｌ！層を設
ける必要がなく、例えばコロナ放電による被曝或いは現
像剤の樹脂成分の感光体表面へのフィルミング等によっ
て表面が劣化した場合、その劣化した表面を研摩剤等で
研摩再生を繰り返し行ってもその研摩量において制限を
受けずに感光体の初期特性を維持することができ、それ
によって初期における良好な画像を長期に亘り安定して
供給することが可能となる。

更に、従来のａ−Ｓｔ感光体を長期間に亘って使用した
場合にはコロナ放電に伴って感光体表面の局所的な放電
破壊が発生し易くなり、これに起因して画像に斑点が生
じるという問題があったが、本発明によれば、ａ−３ｉ
の誘電率がε＝１２であるのに対してａ−３ｉＣはε−
７と約半分程度であるために帯電能に優れており、これ
により、表面電位を高くしても何ら上記の放電破壊が発
生しなくなり、その結果、高品質且つ高信頗性の電子写
真感光体が提供される。

更に本発明の電子写真感光体を従来のａ−Ｓｔ感光体と
比較した場合、このａ−５ｉ悪感光の問題点として耐湿
性に劣っているので画像流れが生じ易く、また、帯電能
に劣っているのでゴースト現象が発生するが、これを解
決するためにａ−５ｔ悪感光の使用時にヒータを用いて
その感光体を加熱し、その発生を防止している。これに
対して本発明の電子写真感光体は耐湿性且つ帯電能に優
れているために上記のようにヒータを用いて使用する必
要はないという利点がある。

また、本発明の電子写真感光体はａ−５ｔ悪感光と比べ
て炭素の含有量を変えるだけで幅広い分光感度特性（ピ
ーク６００〜７００ｎｍ　）が得られると共に光感度自
体を増大させることができ、更に必要に応じて不純物元
素をドーピングすれば長波長側の増悪も可能になるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真感光体の層構成を示す説明図
、第２図は従来の電子写真感光体の層構造を示す説明図
、第３図は本発明に係る第１の態様の感光体の層領域を
示す説明図、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図
及び第９図はそれぞれ本発明に係る第１の態様の感光体
の炭素含有量を示す説明図、第１Ｏ図は本発明に係る第
２の態様の感光体の層領域を示す説明図、第１１図、第
１２図、第１３図、第１４図、第１５図及び第１６図は
それぞれ本発明に係る第２の態様の感光体の炭素含有量
を示す説明図、第１７図は本発明に係る第３の態様の感
光体の層領域を示す説明図、第１８図、第１９図、第２
０図及び第２１図はそれぞれ本発明に係る第３の態様の
感光体の炭素含有量を示す説明図、第２２図は本発明に
係る第４の態様の感光体の１ｐＪｌ域を示す説明図、第
２３図及び第２４図は本発明に係る第４の態様の感光体
の炭素含有量を示す説明図、第２５図は本発明の実施例
に用いられる容量結合型グロー“　放電分解装置の説明
図である。 １・・・基板 ５．５ａ、５ｂ、５ｃ・・・・光導電性アモルファスシ
リコンカーバイド層 ６・・・第１の層領域 ７・・・第２の層領域 ８・・・第３の層領域 ９・・・第４の層領域 １０・・・アモルファスシリコンカーバイド表面保護層 特許出願人　（６６３）京セラ株式会社同　　　　河村
孝夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に５×１０＾−＾５乃至１原子％の酸素及び０乃
   至１０，０００ｐｐｍの周期律表第Ｖａ族元素を含有し
   た光導電性アモルファスシリコンカーバイド層を形成し
   たことを特徴とする負極性に帯電可能な電子写真感光体
   。