JPS6330855A

JPS6330855A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPS6330855A
Application number: JP17535086A
Authority: JP
Inventors: Takao Kawamura; 河村　孝夫; Naooki Miyamoto; 宮本　直興; Kokichi Ishiki; 石櫃　▲こう▼吉
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1986-07-24
Filing date: 1986-07-24
Publication date: 1988-02-09

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〕本発明は半導体レーザーを用いたレーザービームプリン
ターに適すると共に帯電能を向上させることによって高
速複写を可能とした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巨覚ましく、超高速複写
機やレーザービームプリンターなどの開発が活発に進め
られており、これらの機器に用いられる感光体は長期間
高速で使用されるため、動作の安定性及び耐久性が要求
されている。この要求に対して水素化アモルファスシリ
コンが耐熱性、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。

また、高速印字ができるレーザービームプリンターの開
発に伴ってそのレーザー光源に小型且つ高信頬性の半導
体レーザーが用いられるようになってきたが、このプリ
ンターにアモルファスシリコン（以下、ａ−３ｔと略す
）感光体を搭載した場合、このレーザー光の発振波長が
近赤外付近にあるためその受光側にあるａ−Ｓｔ感光体
の光感度特性が劣るという問題がある。この問題を解決
するために感光体のａ−Ｓｉキャリア発生層にＧｅを適
当量ドーピングしてこの層の光感度領域を長波長側へ移
行させることが提案されているが、これに伴って表面電
位が小さくなるという問題がおきていた。

このような問題を解決するために第２図に示すような機
能分離型感光体が特開昭５８−１９２０４４号公報に提
案されている。

即ち、第２図によれば、導電性基板（１）の上に水素化
アモルファスシリコンカーバイドから成るキャリア輸送
層（２）、アモルファスシリコンゲルマニウムから成る
キャリア発生層（３）及び表面保護層（４）が順次形成
された積層体が提案されており、そして、このキャリア
輸送層（２）には暗抵抗率及びキャリア移動度の大きい
材料と成り得る水素化アモルファスシリコンカーバイド
（以下、ａ−３ｉＣ：Ｈと略す）により形成しており、
これによって表面電位及び光感度に優れ且つ残留電位が
小さくなることをねらっている。

しかしながら、この公報に示されたａ−５ｉＣ：Ｈキャ
リア輸送層を形成するに当たっては、例えばグロー放電
分解法を用いる場合、反応圧力、高周波電力などの様々
な放電条件、原料ガスの種類、ガス流量等々に起因して
安定した特性をもつ高品質なａ−３ｉＣ：Ｈ膜を形成す
るのが難しく、且つ、この膜自体水素化アモルファスシ
リコン（以下、ａ−Ｓｉ：Ｈと略す）膜に比べてダング
リングボンドが生成し易い傾向にあり、これにより、目
安として１０目Ω・ｃｍ以上の高暗抵抗率を有すると共
に高いキャリア移動度をもつａ−ＳｉＣ：Ｈ膜を得るの
が難しくなっており、その結果、この感光体を高速複写
用に用いた場合には光メモリ効果により先の画像が完全
に除去されずに残留し、次の画像形成に伴って先の画像
が再び現れるという問題がある（これはゴースト現象と
呼ばれている）。

更にこのａ−５ｉＣ：Ｈ膜を再現性よく安定した条件に
よって形成するために、暗抵抗率及びキャリア移動度の
両者の特性に共通してその特性評価ができる検知手段が
望まれている。

また、Ｇｅを含むキャリア発生層を形成するに当たって
は、キャリア輸送層に対して安定した密着性が得られて
おらず、ガス圧や高周波電力などの放電条件によっては
一部剥離が生じ、その結果、これがピンホールとなって
画像に白抜けなどが発生するという問題がある。

〔発明の目的〕

従って本発明は上記事情に鑑みて完成されたものであり
、その目的はａ−３ｉＣ：Ｈキャリア輸送層の暗抵抗率
及びキャリア移動度を向上させ、これにより、大きな帯
電能をもつ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高速複写及び高速印字ができる半導
体レーザービームプリンター用の電子写真感光体を提供
することにある。

本発明の更に他の目的はａ−５ｉＣ：Ｈキャリア輸送層
を製作するに当たってその製造条件の設定が容易である
と共に再現性及び安定性に優れた電子写真感光体を提供
することにある。

本発明の更に他の目的はキャリア発生層の下地層に対す
る密着性を大きくしてピンホールを発生させず、これに
より、長期に亘って画像に白抜けなどが発生しな（なっ
て高画質且つ高僧転性を達成した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、基板上に少なくともキャリア注入阻止
層、キャリア輸送層及びキャリア発生層を形成して成る
積層体であって、前記キャリア注入阻止層がａ−ＳｉＣ
からなると共にＣとＳｉの原子組成比が１：９乃至９：
１の範囲内にあり、前記キャリア発生層がアモルファス
シリコンゲルマニウムカーバイド（以下、ａ−３ｉＧｅ
Ｃと略す）から成ると共にＳｉとＧｅの原子組成比が１
：１乃至１９：１の範囲に且つＳｉとＣの原子組成比が
１：１乃至１９：１の範囲内にあり、前記キャリア輸送
層がａ−５ｉＣ：Ｈから成ると共にＣとＳｉの原子組成
比が１：９乃至９：１の範囲内にあり且つ赤外線吸収ス
ペクトルにおける２８６０ｃｍ−’の吸収係数が１００
０以下であると共に２０９０ｃｍ−’の吸収係数が１０
００以上であることを特徴とする電子写真感光体が提供
される。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の典型的な電子写真感光体には第１図に示す通り
基板（１）上にキャリア注入阻止層（５）、キャリア輸
送層（２ａ）　、キャリア発生層（３ａ）及び表面保護
１ｉ　（４ａ）を順次積層した積層体があり、また、こ
の積層体に対してキャリア輸送ｉｉ　（２ａ）とキャリ
ア発生層（３ａ）の積層順序を変えた積層体がある。

本発明によれば、機能分離型感光体に用いられるキャリ
ア輸送層（２ａ）及びキャリア注入阻止層（５）にそれ
ぞれａ−５ｉＣ：Ｈ膜及びａ−５ｉＣ膜を用いると共に
キャリア発生Ｊｉｌ（３ａ）にａ−５ｉＧｅＣ膜を用い
てこれらの層に種々の条件を設定することにより本発明
の目的が達成できることを見出したものである。

このキャリア輸送層に用いられるａ−ＳｉＣ：Ｈ膜は、
例えば後述するグロー放電分解法によって生成され、そ
の放電条件等によって暗抵抗率とキャリア移動度が鋭敏
に作用を受けており、これに対して、本発明者等はこの
原因を解明すべく種々の実験を繰り返し行った結果、Ｃ
とＨの結合状態並びにＳｉとＨの結合状態が前記特性に
顕著に影響することを知見した。

即ち、ａ−５ｉＣ：Ｈ膜の赤外線吸収スペクトルを測定
するとＣＨ，結合及びＣＨ３結合の伸縮モードを示す吸
収ピークが２８６０ｃｍ−’の波数に表われ、ＳｉＨ結
合及び５ｊＨｚ結合の伸縮モードを示す吸収ピークが２
０９０ｃｍ−’の波数に表われることを確認し、そして
この２８６０ｃｍ−’の吸収係数が１０００以下である
と共に２０９０ｃｍ−’の吸収係数が１０００以上、好
適には２８６０ｃｍ−’の吸収係数が５００以下である
と共に２０９０ｃｍ−’の吸収係数が１０００以上であ
ればダングリングボンドが少なくなって大きなキャリア
移動度となることが判った。

尚、本発明にて表わす吸収係数の値は当業者が一般に用
いているｃｍ”’を単位とする。

本発明によれば、このａ−５ｉＣ：Ｈ膜中のＳｔとＣの
原子組成比が重要であり、この比が１：９乃至９：１、
好適には２：８乃至８：２の範囲内に設定されると暗抵
抗率が１０′１Ω・ｃｍ以上となることを見い出した。

また膜中の水素含有量は５ｉ−Ｃ原子組成比と関連する
が、膜中５乃至４０原子％、好適には１０乃至３０原子
％の範囲内になるようにすればよい。

このキャリア輸送層の厚みは１乃至５０μｍ１好適には
５乃至３０μｍの範囲内に設定するのがよく、１μｍ未
満であれば電荷保持能力に劣ってゴースト現象が顕著に
なり、５０μｍを越えると画像の分解能が劣化すると共
に残留電位が大きくなる。

更にこのキャリア輸送層はＳｔ、　Ｃ及びＨの三種類の
原子を必須とするものであるが、他の原子を必要に応じ
てドーピングすることは何ら差支えない。例えばＢなど
の周期律表ｍａ族元素をドーピングすれば暗抵抗率を向
上させたり、キャリア移動度を大きくすることができ、
更にキャリア発生層とキャリア輸送層との界面における
フェルミレベルをシフトさせることもできるのでキャリ
ア発生層で生じた光キャリアをキャリア輸送層へスムー
ズに注入することができ、これにより、光感度を高めて
残留電位を小さくすることができる。

本発明に用いられるキャリア発生層（３ａ）はＧｅを含
む層から成るのでａ−３ｉ層に比べて分光感度特性が長
波長側ヘシフトする。この層（３ａ）はＳｉとＧｅの原
子組成比が１：１乃至１９：１、好適には２：１乃至１
０：１の範囲内に設定することが重要であり、これによ
って約７８０ｎｍの発振波長をもつ半導体レーザー光に
対する光感度特性がａ−５ｉキャリア発生層を用いた感
光体に比べて顕著に向上する。そして、本発明者等が行
った実験によれば、ａ−５ｉＣ：Ｈキャリア輸送層を形
成して成る機能分離型感光体に対してはＳｉとＧｅの原
子組成比を２＝１乃至５：１の範囲内に設定するのが望
ましく、この範囲内であれば残留電位が小さくなって一
段と高い帯電能を有する感光体が得られる。

更にこのキャリア発生層（３ａ）にはＣを含有しており
、これにより、キャリア輸送層（２）などの下地層との
密着性を太き（することができる。このために層中のＳ
ｉとＣの原子組成比を１：１乃至１９：１、好適には２
：１乃至１０：１の範囲内に設定する必要があり、この
原子組成比が１＝１から外れた場合７８０ｎｍ付近の長
波長側の光感度特性が低下して実用上支障が生じ、１９
：１から外れた原子組成比の場合には下地層との密着性
が期待できない。

このキャリア発生層は１１やハロゲン元素（Ｆ、ＣＩ。

Ｂｒ等）を含有しており、この含有量は５乃至４０原子
％、好適には１０乃至３０原子％がよく、また、周期律
表第ｍａ族元素（Ｂ、ＡＩ、Ｇａ、　Ｉｎ等）や第Ｖａ
族元素（Ｐ　、　Ａｓ、Ｓｂ等）を０．０５乃至５００
０ｐｐｍ、好適には０．１乃至２０００ｐｐｍ含有すれ
ばよく、これにより、膜の伝導型を補償したり、或いは
暗抵抗値を大きくすることができ、その結果、優れた帯
電能が得られる。

本発明に用いられるａ−ＳｉＣキャリア注入阻止層（５
）はキャリア輸送層（２ａ）へのキャリアの注入を阻止
しており、これにより、感光体の表面電位を大きくする
ことができる。この層（５）はＳｉとＣの含有比率が１
＝９乃至９：１、好適には２：８乃至８：２の範囲内に
設定するのがよく、この範囲外であれば暗減衰が増大し
たり１残留電位が大きくなる。

また、このキャリア注入阻止層（５）にはＨやハロゲン
元素（Ｆ、ＣＩ、Ｂｒ等）を含有してもよく、この含有
量はＳｉ−Ｃ原子組成比と関連するが、本発明者等の実
験によれば、膜中に０．１乃至２０原子χ、好適には１
乃至１０原子χの範囲内になるようにすればよいことが
判った。

更にこのキャリア注入阻止層（５）には周期律表第１Ｉ
Ｉａ族元素（Ｂ、ＡＩ、Ｇａ、　Ｉｎ等）や第Ｖａ族元
素（Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ等）をｉｔ導入して膜自体の伝導型
をそれぞれＰｏやＮｏにＩＩ　’＋Ｈし、これにより、
基十反力・らのキャリアの注入を一段と阻止することが
できる。そのために、これら第ｍａ族及び第Ｖａ族元素
の含有量は５０乃至５０００ｐｐｍ　、好適には２００
乃至２０００ｐｐｍにするとよい。

また、キャリア注入阻止層（５）に酸素又は窒素の少な
くとも一種をドーピングしてキャリアの注入阻止効果を
更に高めることができ、そのドーピング量については他
の構成元素と関連するが、膜中０．１乃至３０原子χ、
好適には１乃至２０原子χ含有すればよい。

更にこのキャリア注入阻止層（５）の厚みは０，２乃至
５．０μｍ、好適には０．５乃至３．０μｍの範囲内に
設定するのがよく、この範囲内の厚みであれば、基板か
らのキャリアの阻止能が十分となって残留電位が小さく
なる。

表面保護層（４ａ）に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を機材料、キ
ャリア注入阻止層と同じａ−３ｉＣやＳ　ｉＯｚ　＋　
Ｓ　ｉＯ＋　Ａ　ｌ　ｚ　Ｏｘ　＋　Ｓ　ｉＣ＋　Ｓ　
ｉ　３　Ｎ　ａｌａ　−Ｓ　ｉ　＋ａ−５ｉ：Ｈ，ａ−
５ｔ：Ｐ＋　ａ−ＳｉＣ＋　ａ−ＳｉＣ：）ｌ　、ａ−
ＳｉＣ：Ｆなどの無機材料を用いることができる。

本発明によれば、キャリア注入阻止層、キャリア輸送層
、キャリア発生層及び表面保護層を同一の成膜装置によ
り形成するに当たってＳｔとＣという共通の構成元素を
用いると共にそれぞれの原子組成比を大きな範囲内で設
定できるという点で顕著な特徴があり、これにより、こ
れらの層を連続形成する場合にＳｉ供給原料及びＣ供給
原料のそれぞれを共通にした同一のガス流量制御システ
ムとなり、その結果、各々のガス流量の制御が容易とな
る。

更に本発明によれば、ａ−５ｉＣ膜又はａ−ＳｉＣ：Ｈ
膜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１着法、
ＣＶＤ法などの薄膜形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５ｉＨｔ、５ｉｚＨ＋。

、　５ｉ３Ｈ，などのＳｉ系ガス、ＣＨａ、ＣｚＨａ、
Ｃ２ｆｌｚ、ＣｚＣ６゜ＣＪｓなどのＣ系ガスを用いれ
ばよ（、更にＨ２，Ｈｅ。

Ｎｅ、Ａｒなどをキャリアーガスとして用いてもよい。

また本発明によれば、ａ−ＳｉＣ膜又はａ−ＳｉＣ：Ｈ
膜をグロー放電分解法により形成するに当たってその原
料に５ｉｆ１４ガス及びＣ２Ｈ２ガスを用いれば大きい
成膜速度（約５乃至２０．ｃｒｍ／時）が得られる。従
って、この両者のガスを用いてキャリア注入阻止層（５
）、キャリア輸送層（２ａ）及び表面保護層（４ａ）を
ａ−ＳｉＣ膜又はａ−３ｉＣ：Ｈ膜により形成すること
により同じ成膜装置を用いて連続的に形成でき、且つそ
の成膜時間を著しく小さくすることができる。

因に５ｉＨａガスとＣＨ４ガスを用いてａ−５ｒＣ膜や
ａ−５ｉＣ：Ｈ膜を生成した場合その成膜速度は約０．
３乃至１μｍ／時である。

次に本発明の実施例に用いられる容量結合型グロー放電
分解装置を第３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　（
６）　　（７）　　（８）　　（９）　　（１０）　　
（１１）には、それぞれ５ｉＨｔ＋ＣＪｚ＋ＧｅＨｔ＋
ＢｚＨｉ＋）Ｉｚ＋ＮＯガスが密封されており、Ｈ２は
キャリ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６ｔＡ整弁（１
２）（１３）（１４）（１５）　　（１６）　　（１７
）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（１により制御され、第１．第２、第３
、第４、第５タンク（６）（７）（８）（９）（１０）
からのガスは第１主管（２４）へ、また第６タンク（１
１）からのＮｏガスは第２主管（２５）へ送られる。尚
、（２６）　（２７）は止め弁である。第１、第２主管
（２４）　（２５）を通じて流れるガスは反応管（２日
）へと送り込まれるが、この反応管（２８）の内部には
容量結合型放電用電極（２９）が設置されており、それ
に印加される高周波電力は５０Ｗ乃至３Ｋｗが、またそ
の周波数はＩＭＨ２乃至１０ＭＨｚが適当である。反応
管（２８）の内部には、アルミニウムから成る筒状の成
膜用基板（３０）が試料保持台（３１）の上に載置され
ており、この保持台（３１）はモーター（３２）により
回転駆動されるようになっており、そして、基板（３０
）は適当な加熱手段により、約５０乃至４００℃好まし
くは約１５０乃至３００℃の温度に均一に加熱される。

更に、反応管（２８）の内部は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（３３）と拡散ポンプ（３４）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−５ｉＣ：Ｈ膜を基板（Ｎ、Ｏ，Ｂを含有す
る）を基板（３０）上に形成する場合には、第１、第２
、第４、第５、第６調製弁（１２）（１３）（１５）（
１６）（１７）を開いてそれぞれよりＳｉＨ４，Ｃ２Ｈ
ｚ、ＢＪ６．Ｈ２，Ｎｏガスを放出する。放出量はマス
フローコントローラ（１８）（１９）（２１）（２２）
（２３）により規制されてＳｉＨ４，ＣＪｚ＋ＢｚＨｂ
＋Ｈｚの混合ガスが第１主管（２４）を介して、また同
時に一定の流量のＮｏガスが第２主管（２５）を介して
反応管（２８）へと流し込まれる。そして、反応管（２
８）の内部が０．１乃至２．０Ｔｏｒｒ程度の真空状態
、基板温度が５０乃至４００°Ｃ１放電用電極（２９）
の高周波電力が５０Ｗ乃至３ＫＷ、また周波数が１乃至
１０ＭＨｚに設定されていることに相俟ってグロー放電
がおこり、ガスが分解してＢ、０、Ｎの元素を含有した
ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜が基板上に高速で形成される。

但し、後述する実施例において、ａ−３ｉＣ：Ｈキャリ
ア輸送層の成膜速度、導電率及び赤外線吸収特性を測定
するに当たっては３Ｘ３ｃｍの角形の平板を用意し、そ
して、前述のアルミニウム製筒状基板の周面を一部切り
欠いてこの切り欠き部に平板を設置し、この平板上にａ
−３ｉＣ：Ｈ膜を生成する。また、これら成膜速度、導
電率及び赤外線吸収特性の測定用平板にはそれぞれアル
ミニウム板、ＮＥＳＡガラス板及び高抵抗単結晶シリコ
ン板を用いる。

〔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ａ−３ｉＣ：Ｈキャリア輸送層をアルミ
ニウム製平板上に生成してその成膜速度を測定した。

即ち、第３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　（６）よりＳｉＨ４ガスを、第２タ
ンク（７）よりＣｚ）１ｍガスをこれらの合計流量が２
７０　ｓｅｃｍになるように放出し、必要に応じて第５
タンク（１０）よりＨ２ガスを放出し、グロー放電分解
法に基づいてａ−ＳｉＣ：Ｈ膜を形成してこの成膜速度
を測定したところ、第４図に示す通りの結果が得られた
。

第４図は膜中のＳｉとＣの原子組成比（Ｃ／Ｓｉ　　＋
Ｃ）に対する成膜速度を表しており、○印、△印及び０
印はそれぞれＨ２ガスが無添加、流１２００　ｓｅｃｍ
。

流量５００　ｓｅｃｍの場合のプロットであり、ａ、ｂ
、ｃはそれぞれの特性曲線である。

第４図から明らかな通り、Ｈ２ガスが無添加の場合、（
Ｃ／Ｓｉ　＋Ｃ）比が大きくなるのに伴って成膜速度が
増加傾向にある。そして、Ｈ２ガスの流量が２００　ｓ
ｃｃｍ、５００　ｓｃｃｍと大きくなるのに伴って成膜
速度が小さくなる傾向にあるが、Ｈ２ガス流量が５００
ｓｅｃｍの場合であっても６μｍ／時以上の高速成膜が
得られる。

〔例　２　〕本例においては、〔例１〕と同様の製造操作によってａ
−ＳｉＣ：Ｈキャリア輸送層をＮＥＳＡガラス製平板に
生成してその層の導電率を測定した。この結果は第５表
に示す通りである。

即ち、第５図は膜中のＳｉとＣの原子組成比（Ｃ／Ｓｉ
＋Ｃ）に対する導電率を表しており、Ｑ印、△印及び０
印はそれぞれＨ２ガスが無添加、流量２００ｓｃｃｍ、
流１５００　ｓｅｃｍの場合のプロットであり、ｄ。

ｅ、ｆはそれぞれの特性曲線である。この図から明らか
な通り、（Ｃ／Ｓｉ　＋Ｃ）比がｏ、ｉ乃至０．９の範
囲内であればいずれも導電率が１０−　”　Ω・ｃｍ以
下になることが判る。

〔例　３　〕ダイヤモンドバイトを用いた超精密旋盤により鏡面に仕
上げた基板用アルミニウム製ドラムを有機溶剤を用いた
超音波洗浄及び蒸気洗浄、次いで乾燥を行って清浄し、
第３図に示した容量結合型グロー放電分解装置の反応管
（２８）内に設置した。そして、第１タンク（６）より
ＳｉＨ４ガスを、第２タンク（７）よりＣ２Ｈ２ガスを
、第４タンク（９）よりＢｚＨｉガス（Ｈ２希釈２００
０ｐｐｍ）を、第５タンク（１０）よりＢｚＨ６ガス（
Ｈ２希釈２０００ｐｐｍ）を、第５タンク（１０）より
Ｈ２ガスを、第６タンク（１１）よりＮｏガスをそれぞ
れの流量が１８０ｓｃｃｍ、　９０ｓｃｃｍ、　９０ｓ
ｃｃｍ。

２００　ｓｃｃｍ、８ｓｃＣｍになるように放出し、ガ
ス圧をＱ、４　Ｔｏｒｒに、高周波電力を０．２Ｗ／ｃ
ｍ”に設定し、グロー放電分解法に基いて厚み２μｍの
キャリア注入阻止層（５）を形成した。

次に、第４、第６調製弁（１５）　（１７）を閉じて、
第１タンク（６）よりＳｉＨ４ガスを、第２タンク（７
）よりＣ２Ｈｔガスをこれらの合計した流量が２７０ｓ
ｅｃｍになるように放出し、更にＨ２ガスを第５タンク
（１０）より必要に応じて５０ｓｅｃｍ、　２００ｓｃ
ｃｍ、　５００ｓｅｃｍの流量で放出し、ガス圧を０．
５Ｔｏｒｒに、高周波電力を０．４Ｗ／ｃｍ”に設定し
て前述したグロー放電分解法に基いて厚み２５μｍのキ
ャリア輸送層（２ａ）を形成した。

次いで、同様の操作により５ｉＨａガス、ＣｚＨｚガス
、ＧｅＨａガス及びＨ２ガスをそれぞれ２００ｓｃｃｍ
、　２０ｓｃｃｍ＋９０ｓｅｃｍ及び２５０ｓｅｃｍの
流量で放出し、ガス圧を０゜５Ｔｏｒｒに、高周波電力
を０．４Ｗ／ｃｍ”に設定して厚み５μｍのキャリア発
生層（３ａ）を形成した。

然る後、第３．第５調整弁（１４）　（１６）を閉じて
ＳｉＨ４ガス及びＣｚＨｚガスをそれぞれ１５０ｓｃｃ
ｍ及び１０１００５ｃの流量で放出し、ガス圧を０．３
Ｔｏｒｒに、高周波電力を０．４Ｗ／ｃｍ”に設定して
厚み０．５　μｍの表面保護層を形成した。

かくして得られた感光体Ａ乃至Ｉについて表面電位、光
感度（投光源として発振波長７８０ｒ＋ｍの半導体レー
ザーを用いた場合）、残留電位及び画質を測定したこと
ろ、第１表に示す通りの結果が得られた。

表中、画質評価の◎印は画質コントラストが高くて高速
複写（５０枚／分以上の複写）を行っても全くゴースト
現象が生じなく、Ｏ印は高速複写を行うと若干ゴースト
現象が発生するが、実用上何ら支障がない程度であり、
Ｘ印は残留電位が高くて白地のガブリが顕著に生じて実
用に適さない場合を示す。

また、本例においては感光体Ａ乃至Ｉのそれぞれに対し
て設定したａ−ＳｉＣ：Ｈキャリア輸送層の製造条件、
即ち（Ｃ／Ｓｉ＋Ｃ）比及びＨ２ガス流量を同じにして
、〔例１〕と同様の製造操作によってａ−３ｉＣ：Ｈキ
ャリア輸送層だけをシリコン単結晶製平板上に生成し、
これに対して２０９０ｃｍ−’の波数及び２８６０ｃｍ
−’の波数のそれぞれの赤外線吸収係数を測定しており
、この結果は第１表に示す通りである。

第１表から明らかな通り、感光体Ａ乃至Ｅ、　Ｇは実用
に適した優れた感光体となり、高速複写用感光体として
提供することができ、特に感光体Ａ乃至Ｃは光感度が高
くて帯電能にも優れているために高速複写を行っても全
くゴースト現象が生しなかった。然るに感光体Ｆ、Ｈ，
Ｉはゴースト現象が顕著になって実用に適さなかった。

本例によれば、感光体の優劣を決める評価手段がキャリ
ア輸送層の赤外線吸収係数が所定の波数に対して所定の
範囲内の吸収係数を有しているという点にあり、第１表
より明らかにされる通り、その吸収係数が２０９０ｃｍ
−’の波数に対して１０００以上であると共に２８６０
ｃｍ−’の波数に対して１０００以下であれば本発明の
感光体が得られることが判る。

更に、本例中キャリア輸送層（２ａ）を形成するに当た
って第４調整弁（１５）を開放してＢｚＨａガスを１０
１０５ｅで放出してＢを含む層（２ａ）を形成し、これ
により得られた感光体Ａ乃至Ｉに対応する９種類の感光
体についてもそれぞれ同じ画質評価が得られた。

また、感光体Ａの分光感度を測定したところ、第６図に
示す通りの結果が得られた。

即ち、第６図中・印は感光体Ａの分光感度を表わすプロ
ットであり、これに対してＧｅを含まないキャリア発生
層から成る感光体（比較例）の分光感度のプロットはＯ
印で示されており、ｇ、ｈｉまそれぞれの特性曲線であ
る。この比較例の感光体は感光体Ａと比べてキャリア発
生層以外はすべて同一であり、このキャリア発生層を形
成するに当たってはＧｅＨ４ガスを用いなくて５ｉＨａ
ガス、Ｃｚ）Ｉｚガス及びＨ２ガスを用いており、それ
ぞれの流量を２００ｓｃｃｍ　、　２０ｓｃｃｍ及び２
５０ｓｃｃｍに設定すると共にガス圧をＱ、５Ｔｏｒｒ
　、高周波電力を０．４Ｗ／ｃｍ”に設定し、これによ
って厚み５μｍのキャリア発生層を形成する。

第６図から明らかな通り、感光体Ａは比較例の感光体に
比べて波長約７８０ｎｍの光感度が優れていることが判
る。

〔例４〕本例においては、〔例３〕の感光体Ａを製作するに当た
って、キャリア発生層のＣとＳｉの原子組成比を変える
ことにより感光体としての表面電位、光感度、残留電位
及び密着性を測定した。

この測定結果は第２表に示す通りであり、密着性につい
ては感光体を液体窒素に浸漬し、その後常温に放置し、
再び液体窒素に浸漬するという温度サイクルを１０回繰
り返すという試験を行い、これによってピンホールが全
く発生しなかったものを◎印で表わし、そして、○印は
０　、５ｍｍ　φ以下のピンホールかわずかに発生した
が実用上支障がない場合であり、Ｘ印は０．５酊　φを
越えるピンホールが比較的高密度で発生した場合を示す
。

第２表より明らかな通り、本発明の感光体に、Ｌ。

門は光感度及び密着性に優れており、これに対して感光
体Ｊ、Ｎは密着性又は光感度に劣っており、実用に適さ
ない。

〔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、機能分
離型感光体用に形成されるａ−ＳｉＣ：Ｈキャリア輸送
層の暗抵抗率及びキャリア移動度を向上させることがで
き、これにより、感光体の暗減衰率が小さくなると共に
帯電能を高めることができ、その結果、高速複写に適し
た電子写真感光体が提供できる。そして、この感光体は
約７８０ｒ＋ｍの波長に対して優れた光感度をもってい
るので半導体レーザープリンター用として特に有用であ
る。

また本発明の電子写真感光体によれば、キャリア注入阻
止層、キャリア輸送層、キャリア発生層及び表面保護層
に用いられるａ−５ｉＣのＳｉとＣの比率が大きい範囲
内に設定できると共にＳｉ供給ガス及びＣ供給ガスのそ
れぞれを各層の形成に当たって共通に使用することがで
き、これにより、同一のガス流量制御システムを用いる
ことができるので個々のガス流量の制御が容易となり、
その結果、製造コントロールが容易となって製造効率を
高めることができる。更に、ＳｉＨ，ガス及びＣｚＨｚ
ガスを原料としたグロー放電分解法によってキャリア注
入阻止層、キャリア輸送層、キャリア発生層及び表面保
護層を同一の成膜装置を用いて連続的且つ高速ムこ形成
することができ、これにより、製造効率を高めて製造コ
ストを著しく低減することができる。

更に本発明の電子写真感光体によれば、キャリア発生層
の下地層に対する密着性が向上しており、これにより、
画像に白抜けなどが発生しなくなって長寿命且つ高信頼
性が達成できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係る機能分離型電子写真感光体のＮ構
造を示す断面図、第２図は従来の機能分離型電子写真感
光体の層構成を示す断面図、第３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、第
４図は本発明に係る感光体のキャリア輸送層の成膜速度
を表わす線図、第５図は本発明に係る感光体のキャリア
輸送層の導電率を表わす線図、第６図は感光体の分光感
度を表わす線図である。１　・　・　・　基十反２．２ａ・・・キャリア輸送層３．３ａ・・・キャリア発生層４．４ａ・・・表面保護層５・・・キャリア注入阻止層

Claims

【特許請求の範囲】

基板上に少なくともキャリア注入阻止層、キャリア輸送
層及びキャリア発生層を形成して成る積層体であって、
前記キャリア注入阻止層がアモルファスシリコンカーバ
イドからなると共に炭素とシリコンの原子組成比が１：
９乃至９：１の範囲内にあり、前記キャリア発生層がア
モルファスシリコンゲルマニウムカーバイドから成ると
共にシリコンとゲルマニウムの原子組成比が１：１乃至
１９：１の範囲内に且つシリコンと炭素の原子組成比が
１：１乃至１９：１の範囲内にあり、前記キャリア輸送
層が水素化アモルファスシリコンカーバイドから成ると
共に炭素とシリコンの原子組成比が１：９乃至９：１の
範囲内にあり且つ赤外線吸収スペクトルにおける２８６
０ｃｍ＾−＾１の吸収係数が１０００以下であると共に
２０９０ｃｍ＾−＾１の吸収係数が１０００以上である
ことを特徴とする電子写真感光体。