JPS6381440A - 電子写真感光体 - Google Patents
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- JPS6381440A JPS6381440A JP22894086A JP22894086A JPS6381440A JP S6381440 A JPS6381440 A JP S6381440A JP 22894086 A JP22894086 A JP 22894086A JP 22894086 A JP22894086 A JP 22894086A JP S6381440 A JPS6381440 A JP S6381440A
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Classifications
-
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- 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
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- 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
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- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
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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
【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。
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。
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。
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。
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−Si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109Ω・cmの暗抵抗値しか得られず、これを電
子写真用感光体に用いる場合には10′2Ω・cam以
上の暗抵抗値にして電荷保持能力を高める必要がある。
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109Ω・cmの暗抵抗値しか得られず、これを電
子写真用感光体に用いる場合には10′2Ω・cam以
上の暗抵抗値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。
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値が得られず約10日
Ω・cat程度にすぎない。
、十分に満足し得るような暗抵抗値が得られず約10日
Ω・cat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−Si
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。
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層(2) 、a−Si光導電層
(3)及び表面保護N(4)が順次積層されている。
の上にキャリア注入阻止層(2) 、a−Si光導電層
(3)及び表面保護N(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あり
、表面保護J!!(4)はa−33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値を大きくして帯
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。
基板(1)からのキャリアの注入を阻止するものであり
、表面保護J!!(4)はa−33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値を大きくして帯
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−5t電子写真感光体は光キヤ
リア発生層をa−5f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、暗抵抗値が
不十分であるためにドーピング剤を用いたり、或いは積
層型感光体にすることで暗抵抗値を大きくしている。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−5i光導電層自体が有す
る欠点を補完するものであり、a−Si光導電IW (
3)と実質上区別し得る層と言える。
リア発生層をa−5f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、暗抵抗値が
不十分であるためにドーピング剤を用いたり、或いは積
層型感光体にすることで暗抵抗値を大きくしている。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−5i光導電層自体が有す
る欠点を補完するものであり、a−Si光導電IW (
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鋭意研究の結果、アモル
ファスシリコンカーバイド(以下、a−SiCと略す)
は光導電性を有すると共に暗抵抗値がドーピング剤の有
無と無関係に容易に10′3Ω・cm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。
ファスシリコンカーバイド(以下、a−SiCと略す)
は光導電性を有すると共に暗抵抗値がドーピング剤の有
無と無関係に容易に10′3Ω・cm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。
従って、本発明は上記知見に基いて完成されたものであ
り、その目的は大きな暗抵抗値を有する光導電性a−S
iC層から成る電子写真感光体を提供することにある。
り、その目的は大きな暗抵抗値を有する光導電性a−S
iC層から成る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表面保!!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−SiC
から成る電子写真感光体を提供することにある。
層を実質上不要とし、全層に亘って光導電性a−SiC
から成る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。
光体を提供することにある。
本発明によれば、基板上にO乃至10.000ppn+
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が提供される。
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薄膜生成手段によって基板上
に光導電性a−5iC層を形成させると太きな暗抵抗値
が得られ、更に周期律表第Va族元素をO乃至10.0
00ppm含有させると負極性に帯電することを特徴と
し、第1図はその基本構成となる感光体である。
に光導電性a−5iC層を形成させると太きな暗抵抗値
が得られ、更に周期律表第Va族元素をO乃至10.0
00ppm含有させると負極性に帯電することを特徴と
し、第1図はその基本構成となる感光体である。
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−SiC層(5)を
形成したものであり、この層厚方向に亘って炭素と周期
律表第Va族元素(以下、Va族元素と略す)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”cm・Ω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−SiC感光体と成り得た
ことは予想外の成果であった。
ロー放電分解法によって光導電性a−SiC層(5)を
形成したものであり、この層厚方向に亘って炭素と周期
律表第Va族元素(以下、Va族元素と略す)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”cm・Ω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−SiC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−SiC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、OOO
ppmの範囲、好適には0乃至11000pp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
ができることも見い出した。
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、OOO
ppmの範囲、好適には0乃至11000pp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
ができることも見い出した。
このようにVa族元素のドーピング又はノンドープによ
って負極性に帯電し易くなる点については、未だ推論の
域を脱し得ないが、a−5iC層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。
って負極性に帯電し易くなる点については、未だ推論の
域を脱し得ないが、a−5iC層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、^s、sb、
Bi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好ましく、或いはノンドープ
にしても、膜中の構成元素が少な(なるので安定した特
性が得られ、その上、優れた帯電能及び感度を有すると
いう点で望ましい。
Bi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好ましく、或いはノンドープ
にしても、膜中の構成元素が少な(なるので安定した特
性が得られ、その上、優れた帯電能及び感度を有すると
いう点で望ましい。
本発明のa−3iC層が光導電性を有するようになった
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、更にそのダングボンドを終端させる
べ(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。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−5iC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。
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、更にそのダングボンドを終端させる
べ(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。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−5iC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、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2、最適には1o乃至30原子
χがよく、通常、Hが用いられている。このHはダング
リングボンドの終端部に取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。
好適には5乃至40原子2、最適には1o乃至30原子
χがよく、通常、Hが用いられている。このHはダング
リングボンドの終端部に取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の一部をハロゲン元素に置換してもよく、こ
れにより、a−5iC層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χ、好適には1乃至30原子χがよい、ま
た、このハロゲン元素にはF、C1,Br、!、At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。
れにより、a−5iC層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χ、好適には1乃至30原子χがよい、ま
た、このハロゲン元素にはF、C1,Br、!、At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。
また、光導電性a−SiC(5)の厚みは、少なくとも
5μm以上あればよ(、これによって表面電位が一20
0v以上となり、一方、このi! (5)の厚みは画像
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1
00μm1好適には10乃至50μ茹の範囲内に設定す
るとよい。
5μm以上あればよ(、これによって表面電位が一20
0v以上となり、一方、このi! (5)の厚みは画像
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1
00μm1好適には10乃至50μ茹の範囲内に設定す
るとよい。
そして、このa−5iC層の分光感度特性、並びに暗減
衰曲線及び光減衰曲線を求めたところ、前者については
可視光領域で分光感度ピーク(ピーク波長約600nm
)があり、これによって複写機用光源として一般的に
用いられているタングステンランプに十分に適用し得る
ことが判った。また、後者の減衰曲線についても高い表
面電位をもつと共に優れた光感度特性を有し、更に残留
電位が小さくなっていることが判った。
衰曲線及び光減衰曲線を求めたところ、前者については
可視光領域で分光感度ピーク(ピーク波長約600nm
)があり、これによって複写機用光源として一般的に
用いられているタングステンランプに十分に適用し得る
ことが判った。また、後者の減衰曲線についても高い表
面電位をもつと共に優れた光感度特性を有し、更に残留
電位が小さくなっていることが判った。
かくして、単一組成の光導電性a−5iCffi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。
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
し得ることを見い出した。
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
し得ることを見い出した。
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の態様
までの電子写真感光体が得られる。
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の態様
までの電子写真感光体が得られる。
以下、本発明に係る電子写真感光体の態様を第3図乃至
24図により説明する。
24図により説明する。
星上公履捲
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−3iC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。
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−3iC層に対してVa族元素を含有さ
せ、これに伴ってその含有比率を変えることにより少な
くとも第1のNSN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
。
成の光導電性a−3iC層に対してVa族元素を含有さ
せ、これに伴ってその含有比率を変えることにより少な
くとも第1のNSN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−SiC層(5a)から成っ
ており、そして、第1のIn! 領域(6)には第2の
層領域(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。
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−SiC層(5a)から成っ
ており、そして、第1のIn! 領域(6)には第2の
層領域(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FW層領域7)はVa族元素の含有量がO乃至1
0.000ppmの範囲内で、好適には0乃至1.00
0pp+wの範囲内で適宜法められ、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]WSJf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−5iC層(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−SiC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とを見
い出した。
0.000ppmの範囲内で、好適には0乃至1.00
0pp+wの範囲内で適宜法められ、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]WSJf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−5iC層(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−SiC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とを見
い出した。
この第1の層領域(6)はその領域全体に亘って光導電
性を有しており、これによって第2図に示した従来のa
−Si電子写真感光体のキャリア注入阻止層(2)と区
別し得る。
性を有しており、これによって第2図に示した従来のa
−Si電子写真感光体のキャリア注入阻止層(2)と区
別し得る。
即ち、第1の層領域(6)はその領域全体の光導電性に
よって光感度特性を全般に亘って向上させる。特に、第
1の層領域(6)に到達し易い比較的長波長な光に対し
ては優れた光感度特性が得られ、これにより、半導体レ
ーザーを記録用光源とした電子写真感光体に好適となる
。
よって光感度特性を全般に亘って向上させる。特に、第
1の層領域(6)に到達し易い比較的長波長な光に対し
ては優れた光感度特性が得られ、これにより、半導体レ
ーザーを記録用光源とした電子写真感光体に好適となる
。
また、従来のa−Si電子写真感光体によれば、前記キ
ャリア注入阻止N(2)の層厚をa−5t光導電層(3
)に対して175倍以下に設定するのに対して、本発明
の電子写真感光体によれば、第1のj!!ifJ域(6
)の層厚は第2のii ffI域(7)に比べて1倍以
下であっても十分に残留電位を小さくして光感度特性を
向上させることができ、その好適な層厚比は172以下
、最適には174以下に設定するのがよい。
ャリア注入阻止N(2)の層厚をa−5t光導電層(3
)に対して175倍以下に設定するのに対して、本発明
の電子写真感光体によれば、第1のj!!ifJ域(6
)の層厚は第2のii ffI域(7)に比べて1倍以
下であっても十分に残留電位を小さくして光感度特性を
向上させることができ、その好適な層厚比は172以下
、最適には174以下に設定するのがよい。
この光導電性a−3iC層(5a)の炭素含有量は、第
4図乃至第9図に示す通りであり、横軸は基板から感光
体表面に至る層厚方向を示し、縦軸は炭素含有量を示し
ている。尚、この横軸において(6)。
4図乃至第9図に示す通りであり、横軸は基板から感光
体表面に至る層厚方向を示し、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N eJl域及び
第2の1!領域を表している。
第2の1!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Iii jI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
の層領域が第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。
、或いは第5図は第1のIii jI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
の層領域が第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。
また、前記第1の層領域(6)には酸素や窒素の少なく
とも一種を含有させてもよく、これによってa−3iC
層(5a)の基板(1)に対する密着性が向上する。
とも一種を含有させてもよく、これによってa−3iC
層(5a)の基板(1)に対する密着性が向上する。
第2の態様
第2の態様によれば、基板上に光導電性a−SiC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NN域、第2のN’pH域及び第3の
l′!領域を具備し、第1の層領域は第2の層領域より
、第2の層領域は第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NSN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
.000ppn+OVa族元素が含まれており、更に第
1の層領域は第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。
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NN域、第2のN’pH域及び第3の
l′!領域を具備し、第1の層領域は第2の層領域より
、第2の層領域は第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NSN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
.000ppn+OVa族元素が含まれており、更に第
1の層領域は第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の層領域(7)の上に更に第
3のNSN域(8)を形成し、これに伴って第3の層領
域(8)の炭素含有量を第2のN領域(7)よりも多く
し、そして、第1の層領域(6)、第2の層領域(7)
及び第3の層領域(8)を実質上一体化して光導電性a
−SiCJE! (5b)とした。
第1の態様にて示した第2の層領域(7)の上に更に第
3のNSN域(8)を形成し、これに伴って第3の層領
域(8)の炭素含有量を第2のN領域(7)よりも多く
し、そして、第1の層領域(6)、第2の層領域(7)
及び第3の層領域(8)を実質上一体化して光導電性a
−SiCJE! (5b)とした。
この第3の層領域(8)を形成すると、a−SiC層(
5b)の表面側の暗抵抗値が大きくなり、これに伴って
感光体の表面電位が顕著に向上することを見い出した。
5b)の表面側の暗抵抗値が大きくなり、これに伴って
感光体の表面電位が顕著に向上することを見い出した。
即ち、第3の層領域(8)は、光導電性a−5iC層(
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]1i! (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10′3Ω・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10
00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。
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]1i! (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10′3Ω・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10
00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。
1R3(7)層91域(8) (7)l!厚ハ、第2(
7)Fiwi域(7)に比べて1倍以下、好ましくは!
/2倍以下、最適には174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。
7)Fiwi域(7)に比べて1倍以下、好ましくは!
/2倍以下、最適には174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。
本発明によれば、光導電性a−SiC層(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方向を示し、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)に示すそれぞれの範囲は第1の層領
域、第2の層領域及び第3の層領域を表している。
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方向を示し、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)に示すそれぞれの範囲は第1の層領
域、第2の層領域及び第3の層領域を表している。
第12図、第14図、第15図及び第16図は層厚方向
に亘って炭素の含有量を漸次変え、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。
に亘って炭素の含有量を漸次変え、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。
員り曳履盪
第3のH様によれは、基板上に光導電性a−5tC層を
形成した電子写真感光体であって、前記a−StC層は
少なくとも第1の層領域、第2の101域、第3の層領
域、第4の層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の層領域は第2の層領域に比べて、第4
ONNI域は第3の層領域に比べてそれぞれ炭素が多く
含まれていると共に第2の層領域はO乃至10.000
ppmのVa族元素が含まれており、更に第1の層領域
は第2のrIs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。
形成した電子写真感光体であって、前記a−StC層は
少なくとも第1の層領域、第2の101域、第3の層領
域、第4の層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の層領域は第2の層領域に比べて、第4
ONNI域は第3の層領域に比べてそれぞれ炭素が多く
含まれていると共に第2の層領域はO乃至10.000
ppmのVa族元素が含まれており、更に第1の層領域
は第2のrIs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
N領域(9)を形成し、これに伴って第4の層領域(9
)が第3の層領域(8)に比べて炭素を多く含んでおり
、そして、第1のN SI域(6)から第4のN領域(
9)を実質上一体化して光導電性a−SiC層(5c)
とした。
の態様にて示した第3の層領域(8)の上に更に第4の
N領域(9)を形成し、これに伴って第4の層領域(9
)が第3の層領域(8)に比べて炭素を多く含んでおり
、そして、第1のN SI域(6)から第4のN領域(
9)を実質上一体化して光導電性a−SiC層(5c)
とした。
この第4のlI層領域9)は第3のWI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、耐電圧が高くて長寿命の感光体を得ることができる
。
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、耐電圧が高くて長寿命の感光体を得ることができる
。
本発明によれば、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゛厚方向を示し、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の層領域、第2の層領域、第3の1!領域及び第4
の領域を表している。
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゛厚方向を示し、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の層領域、第2の層領域、第3の1!領域及び第4
の領域を表している。
第19図及び第21図は層厚方向に亘って炭素の含有量
を漸次変え、これにより、表面電位及び光感度が向上し
、且つ残VI!電位が小さくなる。
を漸次変え、これにより、表面電位及び光感度が向上し
、且つ残VI!電位が小さくなる。
箪り坐呈槙
第4図の態様によれば、基板上に光導電性a−5iC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1のN vJ域は0乃至10.000ppmのVa
族元素が含まれており、更に第1の89M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。
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1のN vJ域は0乃至10.000ppmのVa
族元素が含まれており、更に第1の89M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の層領域(8)の上に更にa
−SiC表面保護層(10)を形成したものであり、こ
のa−SiC表面保護層(10)は光導電性a−3tC
層(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。
第2の態様にて示した第3の層領域(8)の上に更にa
−SiC表面保護層(10)を形成したものであり、こ
のa−SiC表面保護層(10)は光導電性a−3tC
層(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−5iC表面保8i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。
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gft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
−SiC表面保護層となる。
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
−SiC表面保護層となる。
第4の態様によれば、炭素含存分布は第23図及び第2
4図に示す通りであり、横軸は基板から感光体表面に至
る層厚方向を示し、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jii8i域、第2の層
領域、第3の層領域及びa−SiC表面保護層を表して
いる。
4図に示す通りであり、横軸は基板から感光体表面に至
る層厚方向を示し、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jii8i域、第2の層
領域、第3の層領域及びa−SiC表面保護層を表して
いる。
本発明によれば、単一組成のa−SiCIJ並びに第1
乃至第3の態様のa−SiCjiiは、いずれも光導電
性a−SiC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。
乃至第3の態様のa−SiCjiiは、いずれも光導電
性a−SiC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−SiC,5i
Oz+SiO,AlzOz+SiC,5LN4.a−S
i、a−St:)1.a−St:F、a−5iC:H+
:a−5iC:Fなどの無機材料を用いることができ
る。
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−SiC,5i
Oz+SiO,AlzOz+SiC,5LN4.a−S
i、a−St:)1.a−St:F、a−5iC:H+
:a−5iC: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−SiC@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0例えば、グロー放電
分解法に用いられる気体原料として5iHa+5itH
b+5ixHaなどのSi系ガス、CHa、CzHz、
CJz、CJh、CJsなどのC系ガスを用いればよく
、更にHz+tle+Ne+八rなどをキャリアへガス
として用いてもよい。
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0例えば、グロー放電
分解法に用いられる気体原料として5iHa+5itH
b+5ixHaなどのSi系ガス、CHa、CzHz、
CJz、CJh、CJsなどのC系ガスを用いればよく
、更にHz+tle+Ne+八rなどをキャリアへガス
として用いてもよい。
また、a−SiC膜をグロー放電分解法により形成する
場合、その原料にSiH,ガス及びCJzガスを用いれ
ば大きい成膜速度(約5乃至20μIl1時)が得られ
、これにより、その成膜時間を著しく小さくすることが
できる。因にSiH4ガスとCH,カスを用いてa−S
iC膜を生成した場合、その成膜速度は約0.3乃至1
μIa1時である。
場合、その原料にSiH,ガス及びCJzガスを用いれ
ば大きい成膜速度(約5乃至20μIl1時)が得られ
、これにより、その成膜時間を著しく小さくすることが
できる。因にSiH4ガスとCH,カスを用いてa−S
iC膜を生成した場合、その成膜速度は約0.3乃至1
μIa1時である。
更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25図により説明する。
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5il(4,CzHz。
1)(12) (13) (14) (15) (16
)には、それぞれ5il(4,CzHz。
PHz(Hzガス希釈テ0.2X含有)、PHz(ll
zガス希釈テ33ppm含有)、lI2.NOガスが密
封されており、11□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) (2
0) (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) (
12) (13) (14) (15)からのガスは第
1主管(29)へ、第6タンク(16)からのNO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(3
0)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&4乃至3Kwが、また周波数はI M
H2乃至10MHzが適当である。反応管(33)の内
部には、アルミニウムから成る筒状の成膜基板(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(
33)の内部はa−5iC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(3日)と拡散ポンプ(39)に連結
されている。
zガス希釈テ33ppm含有)、lI2.NOガスが密
封されており、11□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) (2
0) (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) (
12) (13) (14) (15)からのガスは第
1主管(29)へ、第6タンク(16)からのNO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(3
0)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&4乃至3Kwが、また周波数はI M
H2乃至10MHzが適当である。反応管(33)の内
部には、アルミニウムから成る筒状の成膜基板(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(
33)の内部はa−5iC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(3日)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−5iC膜(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5tH4+CzHz、PHx、Hz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)により制御され、SiH4,C
tHz+PHs+Hzの混合ガスは第1主管(29)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. QTorr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50−乃至3Kw 、ま
たは周波数が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起こり、ガスが分解してPを含有
したa−5iC膜が基板上に高速で形成される。
例えば、a−5iC膜(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5tH4+CzHz、PHx、Hz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)により制御され、SiH4,C
tHz+PHs+Hzの混合ガスは第1主管(29)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. QTorr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50−乃至3Kw 、ま
たは周波数が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起こり、ガスが分解してPを含有
したa−5iC膜が基板上に高速で形成される。
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、光導電性a−SiC層をアルミニウム
製成膜基板に生成し、そのCJzガスの配合比率に対す
る導電率を測定した。
製成膜基板に生成し、そのCJzガスの配合比率に対す
る導電率を測定した。
即ち、第25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(11)より5i)l<ガスを10
1005eの流量で、第6タンク(15)より11.ガ
スを300sccn+の流量で放出し、第2タンク(1
2)よりC2H2ガスを10〜101005eの流量で
放出し、グロー放電分解法に基いてa−3iC膜を約5
μlの厚みで、暗導電率及び光導電率を測定したところ
、第26図に示す通りの結果が得られた。尚、製造条件
として基板温度を300℃、ガス圧を0.45Torr
、高周波電力を150Wに設定した。
を用いて第1タンク(11)より5i)l<ガスを10
1005eの流量で、第6タンク(15)より11.ガ
スを300sccn+の流量で放出し、第2タンク(1
2)よりC2H2ガスを10〜101005eの流量で
放出し、グロー放電分解法に基いてa−3iC膜を約5
μlの厚みで、暗導電率及び光導電率を測定したところ
、第26図に示す通りの結果が得られた。尚、製造条件
として基板温度を300℃、ガス圧を0.45Torr
、高周波電力を150Wに設定した。
第26図によれば、横軸にC,H,ガス流i1(scc
m)を、縦軸に導電率((Ω・cm)−’)を表わし、
・印は暗導電率のプロット、O印は光導電率のプロット
であり、a、bはそれぞれの特性曲線である。
m)を、縦軸に導電率((Ω・cm)−’)を表わし、
・印は暗導電率のプロット、O印は光導電率のプロット
であり、a、bはそれぞれの特性曲線である。
第26図から明らかな通り、暗導電率は10− ” (
Ω・cm)−’以上と成り得、最大で10− ” (Ω
・c+n)−’以上まで得られた。また、光導電率は暗
導電率に比べて1000倍以上となり、このa−5iC
Nが電子写真感光体用として十分に満足し得る光導電性
をもっていることが判る。
Ω・cm)−’以上と成り得、最大で10− ” (Ω
・c+n)−’以上まで得られた。また、光導電率は暗
導電率に比べて1000倍以上となり、このa−5iC
Nが電子写真感光体用として十分に満足し得る光導電性
をもっていることが判る。
(例2)
本例においては、(例1)に基いてP113ガス(又は
BJbガス)を導入して暗導電率及び光導電率を測定し
たところ、第27図に示す通りの結果が得られた。
BJbガス)を導入して暗導電率及び光導電率を測定し
たところ、第27図に示す通りの結果が得られた。
図中、横軸は5iHaとCzHzの合計流量に対するP
H1゜純量(これはH2ガスの希釈比率より換算して求
められるPH3の絶対流量のことである)である。尚、
PHi純量をBJb純量に置き換えた場合も参考例とし
て記載する。
H1゜純量(これはH2ガスの希釈比率より換算して求
められるPH3の絶対流量のことである)である。尚、
PHi純量をBJb純量に置き換えた場合も参考例とし
て記載する。
第27図によれば、Φ印は暗導電率のプロ・ノドであり
、O印は光導電率のプロットであり、c、dはそれぞれ
の特性曲線である。
、O印は光導電率のプロットであり、c、dはそれぞれ
の特性曲線である。
第27図から明らかな通り、光導電率は暗導電率に比べ
て1000倍以上となり、PやBをドーピングしたa−
3iC層が電子写真感光体用として満足し得る光導電性
をもっている。
て1000倍以上となり、PやBをドーピングしたa−
3iC層が電子写真感光体用として満足し得る光導電性
をもっている。
(例3)
本例においては、(例1)中C2Hzガス流量を101
05eに設定して得られたa−5iC@に対して分光感
度特性を測定し、その結果は第28図に示された分光感
度特性eとなった。尚、この図は各波長において等エネ
ルギー光を照射した時の光導電率を示す。
05eに設定して得られたa−5iC@に対して分光感
度特性を測定し、その結果は第28図に示された分光感
度特性eとなった。尚、この図は各波長において等エネ
ルギー光を照射した時の光導電率を示す。
第28図より明らかな通り、可視光領域に光感度が認め
られ、これによって電子写真用の光導電体として十分に
用いることができる。
られ、これによって電子写真用の光導電体として十分に
用いることができる。
(例4)
本例においては、(例1)中CzHzガス流量を108
ccIIlに設定して得られたa−3iC1i(厚み3
0μm)に対して表面電位、暗減衰及び光減衰のそれぞ
れの特性を測定した。この測定は−5,6XVのコロナ
チャージャで負帯電し、暗中での表面電位の経時変化と
、650nmの単色光照射直後の表面電位の経時変化を
追ったものである。
ccIIlに設定して得られたa−3iC1i(厚み3
0μm)に対して表面電位、暗減衰及び光減衰のそれぞ
れの特性を測定した。この測定は−5,6XVのコロナ
チャージャで負帯電し、暗中での表面電位の経時変化と
、650nmの単色光照射直後の表面電位の経時変化を
追ったものである。
その結果は第29図に示す通りであり、f、gはそれぞ
れ暗減衰曲線及び光減衰曲線である。
れ暗減衰曲線及び光減衰曲線である。
第29図より明らかな通り、表面電位が約−530νと
大きくなっており、暗減衰も5秒後で30X程度であり
、電荷保持能力に優れている。また、光4電率にも優れ
ており、残留電位も小さいと言える。
大きくなっており、暗減衰も5秒後で30X程度であり
、電荷保持能力に優れている。また、光4電率にも優れ
ており、残留電位も小さいと言える。
尚、(例4)にて得られたa−SiC層を+5.6KV
おコロナチャージャで正帯電させたところ、表面電位が
数十Vであった。
おコロナチャージャで正帯電させたところ、表面電位が
数十Vであった。
そして、この(例4)に基づいて製作されたa−5iC
FJ感光体を、−5,6KVのコロナチャージャによっ
て負極性に帯電させ、次いで画像露光して磁気ブラシ現
象を行った結果、画像濃度が高く、高コントラストで良
質な画像が得られ、20万回の繰り返しテスト後におい
ても初期画像の劣化が見られず、耐久性も良好であるこ
とが確認できた。
FJ感光体を、−5,6KVのコロナチャージャによっ
て負極性に帯電させ、次いで画像露光して磁気ブラシ現
象を行った結果、画像濃度が高く、高コントラストで良
質な画像が得られ、20万回の繰り返しテスト後におい
ても初期画像の劣化が見られず、耐久性も良好であるこ
とが確認できた。
(例5)
本例においては第1の態様の感光体を製作した。
即ち、基板用アルミニウム製ドラムを第25図に示した
容量結合型グロー放電分解装置の反応管(33)内に設
置し、そして、第1タンク(11)よりS i II
aガスを、第2タンク(12)よりCzLガスを、第3
タンク(13)よりPH3ガスを、第5タンク(15)
より11□ガスを、第6タンク(16)よりNOガスを
それぞれ放出し、第1表に示す製造条件で第1のN領域
及び第2の層領域を形成した。
容量結合型グロー放電分解装置の反応管(33)内に設
置し、そして、第1タンク(11)よりS i II
aガスを、第2タンク(12)よりCzLガスを、第3
タンク(13)よりPH3ガスを、第5タンク(15)
より11□ガスを、第6タンク(16)よりNOガスを
それぞれ放出し、第1表に示す製造条件で第1のN領域
及び第2の層領域を形成した。
かくして得られた感光体の電子写真特性は、暗中で−5
,6XVの高圧源に接続されたコロナチャージャで負極
性に帯電させ、次いで分光された単色光(650nm)
を感光体表面に照射し、これによって下記の通りの特性
が得られた。尚、残留電位は露光開始の5秒後の値であ
る。
,6XVの高圧源に接続されたコロナチャージャで負極
性に帯電させ、次いで分光された単色光(650nm)
を感光体表面に照射し、これによって下記の通りの特性
が得られた。尚、残留電位は露光開始の5秒後の値であ
る。
表面電位・・・−720■
光感度・・・0.53cm”erg−’残留電位・・・
30V (例6) 本例において第1の態様の感光体を(例4)と同様に製
作した。
30V (例6) 本例において第1の態様の感光体を(例4)と同様に製
作した。
その製作条件は第2表に示す通りであり、電子写真特性
は下記の通りになった。
は下記の通りになった。
表面電位・・・−680■
光感度・・・0.630m2erg″1残留電位・・・
30V /”””’〜 ゝ、 (例7) 本例においては第2の態様の感光体を第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
。
30V /”””’〜 ゝ、 (例7) 本例においては第2の態様の感光体を第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・・・−720V
光感度・・・0.65cm”erg−’残留電位・・・
25V \、 ゛、 ゝ/′ /゛ (例8) 本例においては第3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
。
25V \、 ゛、 ゝ/′ /゛ (例8) 本例においては第3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・・・−790v
光感度・・・0.65cm”erg−’残留電位・・・
30V /″・、 ゛・・、 また、この感光体の表面電位、暗減衰及び光減衰のそれ
ぞれの特性を(例4)と同様に測定したところ、第30
図に示す通りの結果が得られた。図中、h、iはそれぞ
れ暗減衰曲線及び光減衰曲線である。
30V /″・、 ゛・・、 また、この感光体の表面電位、暗減衰及び光減衰のそれ
ぞれの特性を(例4)と同様に測定したところ、第30
図に示す通りの結果が得られた。図中、h、iはそれぞ
れ暗減衰曲線及び光減衰曲線である。
第30図より明らかな通り、表面電位が約−790νと
著しく大きくなっており、暗減衰も5秒後で242程度
であって電荷保持能力に優れている。
著しく大きくなっており、暗減衰も5秒後で242程度
であって電荷保持能力に優れている。
(例9)
本例においては第4の態様の感光体を第5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
。
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・・・−830■
光感度・・・0.63clII2erg−1残留型位・
・・40V −へ1、 ゝ2、 ゝ、 \、 (例10) 本例においては、第25図に示したグロー放電分解装置
を用いて下記の製造条件によって成膜速度を測定したと
ころ、第31図に示す通りの結果が得られた。
・・40V −へ1、 ゝ2、 ゝ、 \、 (例10) 本例においては、第25図に示したグロー放電分解装置
を用いて下記の製造条件によって成膜速度を測定したと
ころ、第31図に示す通りの結果が得られた。
袈1u[能
RF電力・・・150W
ガス圧力・・・0.45TOrr
基板温度・・・300℃
5iHaガス流量・・・1001005CCガス流量・
・・300SCCm 第31図中O印は測定結果のプロットであり、jはその
特性曲線である。
・・300SCCm 第31図中O印は測定結果のプロットであり、jはその
特性曲線である。
第31図より明らかな通り、CzHzガスの含有比率が
大きくなるのに伴って成膜速度が大きくなっており、約
5〜13μm7時の成膜速度となった。
大きくなるのに伴って成膜速度が大きくなっており、約
5〜13μm7時の成膜速度となった。
(例11)
本例においては、(例10)と同一の製造条件によって
(: z Hzガスの含有比率を変えながら膜中の水素
含有量を追ったところ、第32図に示す通りの結果が得
られた。
(: z Hzガスの含有比率を変えながら膜中の水素
含有量を追ったところ、第32図に示す通りの結果が得
られた。
第32図中、O印及び・印はそれぞれC及びSiと結合
したHの結合量を示すプロットであり、k、1はそれぞ
れその特性曲線である。
したHの結合量を示すプロットであり、k、1はそれぞ
れその特性曲線である。
第32図より明らかな通り、CJzガスの含有比率が大
きくなるのに伴ってC−1i結合が増大すると共に5−
1i結合が減少することが判る。
きくなるのに伴ってC−1i結合が増大すると共に5−
1i結合が減少することが判る。
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が高い暗抵抗値とな
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4電性a−SiCNだけから成る電
子写真感光体が提供できた。
亘って光導電性を有するa−3iCが高い暗抵抗値とな
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4電性a−SiCNだけから成る電
子写真感光体が提供できた。
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
所要の層領域が得られ、その結果、格段に高性能な電子
写真感光体が提供できる。
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
所要の層領域が得られ、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。
できる負極性用電子写真感光体が提供される。
更に、従来のa−Si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流点が生
じるという問題があったが、本発明によれば、a−5i
の誘電率がε=12であるのに対してa−SiC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(しても何ら上記の放電破壊が発
生しなくなり、その結果、高品質且つ高信頼性の電子写
真感光体が提供される。
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流点が生
じるという問題があったが、本発明によれば、a−5i
の誘電率がε=12であるのに対してa−SiC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(しても何ら上記の放電破壊が発
生しなくなり、その結果、高品質且つ高信頼性の電子写
真感光体が提供される。
また、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がら、特に保護層を
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。
電能及び耐環境性に優れていることがら、特に保護層を
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。
更に本発明の電子写真感光体を、従来のa−Sii光体
と比較して場合、このa−Si感光体の問題点として耐
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−Si感光体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
必要はないという長所がある。
と比較して場合、このa−Si感光体の問題点として耐
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−Si感光体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
必要はないという長所がある。
また、本発明の電子写真感光体はa−Si5光体と比べ
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感も可能になるとい
う利点がある。
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感も可能になるとい
う利点がある。
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jai
eI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
の感光体の炭素含を量を示す説明図、第10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1
1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N SR域を示す説明図、第18図、第
19図、第20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の態様の感光体の層領域を示す説
明図、第23図及び第24図は本発明に係る第4のB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、第26図はC,H,ガスの流量比率に対する導
電率を示す線図、第27図はPH,+ガス及びB、H,
ガスのそれぞれの流量比率に対する導電率を示す線図、
第28図はアモルファスシリコンカーバイド層の分光感
度特性を示す線図、第29図はアモルファスシリコンカ
ーバイド層の暗減衰及。 び光減衰を示す線図、第30図は第3の態様のアモルフ
ァスシリコンカーバイド層の暗減衰及び光減衰を示す線
図、第31図はCJzガスの流量比率に対する成膜速度
を示す線図、第32図はCtHzガスの流量比率に対す
る水素原子の結合比率を示す線図である。 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N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
、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jai
eI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
の感光体の炭素含を量を示す説明図、第10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1
1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N SR域を示す説明図、第18図、第
19図、第20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の態様の感光体の層領域を示す説
明図、第23図及び第24図は本発明に係る第4のB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、第26図はC,H,ガスの流量比率に対する導
電率を示す線図、第27図はPH,+ガス及びB、H,
ガスのそれぞれの流量比率に対する導電率を示す線図、
第28図はアモルファスシリコンカーバイド層の分光感
度特性を示す線図、第29図はアモルファスシリコンカ
ーバイド層の暗減衰及。 び光減衰を示す線図、第30図は第3の態様のアモルフ
ァスシリコンカーバイド層の暗減衰及び光減衰を示す線
図、第31図はCJzガスの流量比率に対する成膜速度
を示す線図、第32図はCtHzガスの流量比率に対す
る水素原子の結合比率を示す線図である。 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N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 (3)
- (1)基板上に光導電性アモルファスシリコンカーバイ
ド層を形成した電子写真感光体であって、前記アモルフ
ァスシリコンカーバイド層は少なくとも第1の層領域、
第2の層領域、第3の層領域、第4の層領域を基板側か
ら感光体表面へ向けて順次具備し且つ第3の層領域は第
2の層領域に比べて、第4の層領域は第3の層領域に比
べてそれぞれ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の周期律表第Va族元素
が含まれており、更に第1の層領域は第2の層領域より
も周期律表第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。 - (2)前記アモルファスシリコンカーバイド層は1乃至
90原子%の炭素を含有していることを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の電子写真感光体。 - (3)前記アモルファスシリコンカーバイド層は1乃至
90原子%の炭素と5乃至50原子%の水素を含有して
いることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
電子写真感光体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22894086A JPS6381440A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 電子写真感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22894086A JPS6381440A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 電子写真感光体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6381440A true JPS6381440A (ja) | 1988-04-12 |
Family
ID=16884236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22894086A Pending JPS6381440A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6381440A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020044355A (ko) * | 2000-12-05 | 2002-06-15 | 송재인 | 전화기의 후크버튼의 실링구조 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP22894086A patent/JPS6381440A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020044355A (ko) * | 2000-12-05 | 2002-06-15 | 송재인 | 전화기의 후크버튼의 실링구조 |
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