JPH01106071A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPH01106071A
JPH01106071A JP62262714A JP26271487A JPH01106071A JP H01106071 A JPH01106071 A JP H01106071A JP 62262714 A JP62262714 A JP 62262714A JP 26271487 A JP26271487 A JP 26271487A JP H01106071 A JPH01106071 A JP H01106071A
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boron
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Shigeru Yagi
茂 八木
Masahito Ono
雅人 小野
Noriyoshi Takahashi
高橋 徳好
Masayuki Nishikawa
雅之 西川
Yuzuru Fukuda
福田 讓
Kenichi Karakida
唐木田 健一
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    • G03G5/00Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
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    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive 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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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、電子写真感光体に関する。
従来の技術 近年、支持体上に非晶質ケイ素系感光層を有する電子写
真感光体について、種々のものが提案されている。この
様な非晶質ケイ素系光導電層を有する電子写真感光体は
、機械的強度、汎色性、長波長感度に優れた特性を有す
るものであるが、更に電子写真特性の改善のために、光
導電層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離した機能
分離型のもの、或いは、表面層を設け、感光層に硼素を
含有させ、表面層を設けたもの等が提案されている(例
えば特開昭60−112048号公報参照〉。
発明が解決しようとする問題点 ところで、従来提案されている表面層を設けた非晶質ケ
イ素系感光層を有する電子写真感光体においては、非晶
質ケイ素感光層に硼素を添加した場合、硼素濃度及びそ
の上に設ける表面層の材質によっては、感光体の電子写
真特性が良好でなく、又、画像流れが生じる場合があり
、特に、表面層が窒素化非晶質ケイ素膜により構成され
ている場合には、未だ十分な解明はなされていず、電子
写真感光体として、満足な結果が得られない場合があっ
た。
本発明は、この様な問題点に鑑みてなされたものである
したがって、本発明の目的は、窒素含有非晶質ケイ素よ
りなる表面層を有する電子写真感光体において、暗減衰
、感度、帯電性の点で優れた電子写真特性を有し、又、
得られるコピー画像に像流れや画像ぼけを生じることが
ないものを提供することにある。
問題点を解決するための手段及び作用 本発明者等は、感光層に含有される硼素含量と表面層の
窒素含量との間に特定の関係がおることを見出だし、本
発明を完成するに至った。
本発明の電子写真感光体は、支持体上に、電荷注入阻止
層、非晶質ケイ素を主体とする第1光導電層、硼素を含
有する非晶質ケイ素からなる第2光導電層及び窒素化非
晶質ケイ素系表面層を順次積層してなるものであって、
該第2光導電層における非晶質ケイ素が3ppm以上の
硼素を含有し、又、該表面層における少なくとも第2光
導電層との接合部からの距離が100人以内の領域での
窒素原子の含有割合が、ケイ素原子に対して原子比で0
.5以上であり、且つ、第2光導電層の硼素含量と、該
表面層における少なくとも第2光導電層との接合部から
の距離が100人以内の領域での窒素原子の含有割合と
が、次式(I)の関係にあることを特徴とする。
B≧10 (9N−5°”)     (I >(但し
、式中、Bは第2光導電層の硼素含量(ppm)であり
、Nは表面層のケイ素原子に対する窒素原子の原子比で
ある) 以下、本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明によって製造された電子写真感光体の
模式的断面図である。図中、1は支持体、2は電荷注入
阻止層、3は第1光導電層、4は第2光導電層、5は表
面層である。
本発明を実施するに際して、支持体としては、導電性支
持体及び絶縁性支持体のいずれをも用いることができる
が、絶縁性支持体を用いる場合には、少なくとも他の層
と接触する面が導電ffi理されていることが必要でお
る。導電性支持体としては、ステンレススチール、アル
ミニウム等の金属或いは合金等がめげられ、絶縁性支持
体としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボ
ネート、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂フィル
ム又はシート、ガラス、セラミック、紙等がめげられる
支持体上には電荷注入阻止層が設けられる。電荷注入層
は50〜5000ppmの硼素が含有する非晶質ケイ素
により構成されるのが好ましく、又、その膜厚は0.5
〜10/ffl程度が望ましい。
電荷注入阻止層の上には第1光導電層が形成される。第
1光導電層は、非晶質ケイ素を主体とし、必要に応じて
、硼素その他のドーピング元素が含まれる。硼素の場合
には、O〜3ppmの範囲が好ましい。又、第1光導電
層の膜厚は、1〜100J171+の範囲に設定される
第1光導電層の上には第2光導電層が形成されるが、第
2光導電層を構成する非晶質ケイ素は、3ppm以上の
硼素を含有することが必要でおり、好ましくは、5〜4
00ppmの範囲の硼素が含有される。
硼素含量が3ppmより低くなると、十分なコピー画像
が得られなくなる。又、第2光導電層の膜厚は、0.1
〜101M1の範囲に設定される。
これら電荷注入阻止層、第1光導電層及び第2光導電層
は、グロー放電分解法によって、形成することができる
。例えば、プラズマCVD装置内に支持体を配置し、原
料ガスを導入することによって行われるが、原料ガスと
しては、シランまたはシラン誘導体に、必要に応じてジ
ボラン(82H6)ガスを加えたものが用いられる。シ
ランまたはシラン誘導体としては、SiH4、Si  
2 ト16  、5iC14、5iHC13、SiH2
CI2  、 S!   (CH3)4  、 S!3
  ト18 、S’4810などをあげることができる
又、この場合、シランガスと同時に水素ガスを導入して
もよい。
成膜条イ1としては、交流放電を例にとると、周波数s
ot+z 〜5GHz、反応器内圧10−’ 〜5To
rr、放電電力10〜2000也支持体温度30〜30
0℃の範囲で適宜設定される。
第2光導電層の上に設けられる表面層は、窒素化非晶質
ケイ素よりなり、そして、窒素原子の含有割合が、ケイ
素原子に対して原子比で0.5以上であることが必要で
ある。窒素原子のケイ素原子に対する割合が0.5より
も低い場合には、電子写真感光体の短波長の光に対する
感度が低くなる。
表面層は、単層構成で、膜全体にわたり均一窒素濃度を
有するものであってもよいし、濃度勾配を設けてもよい
。又、濃度の異なる窒素化非晶質ケイ素層を複数設けて
もよいが、少なくとも第2光導電層との接合部からの距
離が100人以内の領域での窒素原子の含有割合が、ケ
イ素原子に対して原子比で0.5以上であり、且つ、第
2光導電層の硼素含量と、該表面層における少なくとも
第2光導電層との接合部からの距離が100人以内の領
域での窒素原子の含有割合とが、前記式(I>の関係に
あることが必要でおる。
表面層は、上記各光導電層におけると同様にプラズマC
VD装置内に原料ガスを導入してグロー放電分解を行う
ことにより形成されるが、その際、原料ガスとしてはシ
ランガスとアンモニアガスとが用いられる。そして、形
成される表面層の、ケイ素原子に対する窒素原子の原子
比が0.5以上になるように、シランガスに対するアン
モニアガスの流量比を制御して導入する。
その他の成膜条件としては、交流放電を例にとると、周
波数50Hz〜5Gtlz、反応器内圧10−4〜5T
rr、放電電力10〜2000Wの範囲で適宜設定され
る。
又、表面層の膜厚は、0.1〜10即の範囲で設定され
る。
本発明においては、更に、第2光導電層の硼素含量と表
面層の窒素含量とが、上記式(I>の関係にあることが
必要である。この式は、コピー画像の画質の評価の実験
結果に基づき決定されたものであって、第2光導電層の
硼素含量と表面層の窒素含量との関係が、この式を逸脱
すると、画像流れや画像ぼけが生じる。
実施例 以下、本発明を実施例によって説明する。
実施例1 円筒状支持体上への非晶質ケイ素膜の生成が可能な容量
結合型プラズマCVD装置を用い、シラン(S i H
4)ガス及びジボラン(82H6)ガスの混合体をグロ
ー放電分解することにより、円筒状アルミニウム支持体
上に約を4#lの膜厚を有する電荷注入阻止層を形成し
た。このときの成膜条件は次の通りであった。
100%シランガス流1 :  1507/min20
0ppm水素希釈ジボランガス流量:  150−m/
min反応器内圧=0.5Torr 放電電力 : 200w 放電時間 :1hr 放電周波数: 13.56MHz 支持体温度:250℃ 電荷注入阻止層を形成した後、反応器内にシランガス及
びジボランガスの混合体を導入してグロー放電分解を行
うことにより、電荷注入阻止層上に約20μmの膜厚を
有する第1光導電層を形成した。このときの成膜条件は
次の通りであった。
100%シランガス流量:  200CIit/min
100ppm水素希釈ジボランガス流it:  4rm
/min反応器内圧: 0.8Torr 放電電力 : 200w 放電時間 :4hr 放電周波数=1・3.56聞l 支持体温度:250℃ 形成された第1光導電層の硼素含量は2ppmであった
第1光導電層を形成した後、反応器内を十分排気し、次
いでシランガス及びジボランガスの混合体を導入してグ
ロー放電分解を行うことにより、第1光導電層上に1μ
mの膜厚を有する第2光導電層を形成した。このときの
成膜条件は次の通りであった。
100%シランガス流量:  2007/minIQO
ppm水素希釈ジボランガス流量:20cIi/1ll
in反応器内圧: 0.8TOrr 放電電力 : 200w 放電時間 : 12m1n 放電周波数: 13.58MHz 支持体温度:250℃ 形成された第2光導電層の硼素含量はioppmであっ
た。
第2光導電層を形成した後、反応器内を十分排気し、次
いでシランガス、水素ガス及びアンモニアガスの混合体
を導入してグロー放電分解することによって、第2光導
電層上に約083IIMの膜厚を有する表面層を形成し
た。この時の製造条件は次の通りであった。
100%シランガス流ffi:  25cffl/+n
1n100%水素ガス流量:  100Ci/m1n1
00%アンモニアガス流ffl : 35CIi/mi
n反応−器内圧: 0.5Torr 放電電力 :50w 放電時間 :1hr 放電周波数: 13.568?lZ 支持体温[: 250℃ この表面層のケイ素原子に対する窒素原子の原子数比は
、0.65であった。
1qられだ電子写真感光体を、温度20℃、相対湿度1
5%において表面電位+500Vに帯電し、像露光して
感度を調べたところ、半減露光ff1E50は、波長6
00 nmにおいて58「g/C/lであり、残留電位
は+10 Qであった。又、得られた画像は優れた解像
度を有していた(7 D p/mm)。
実施例2及び3及び比較例1〜4 上記実施例1におけると同様にして電荷注入阻止層及び
第1光導電層を形成した。次いで、実施例1におけるジ
ボランガスの導入量を第1表に示す通りに変更した以外
は同様にして第2光導電層を形成し、更に、アンモニア
ガスとシランガスとの導入量を第1表に示す通りに変更
した以外は同様にして表面層を形成した。得られた電子
写真感光体を用いて、実施例1におけると同様にしてコ
ピー画像を形成したところ、第1表に示される結果が得
られた。
なお、比較の為に、第3Rである第1光導電層を設けず
に表面層を形成した場合についても比較例3及び4とし
て、第1表に示す。
第1表 発明の効果 本発明の電子写真感光体は、第2光導電層における非晶
質ケイ素が3ppm以上の硼素を含有し、又、該表面層
における窒素原子の含有割合が、ケイ素原子に対して原
子比で0.5以上でおり、且つ、第2光導電層の硼素含
量と表面層の窒素含量とが、上記(I>式の関係にある
から、暗減衰、感度、帯電性の点で優れた電子写真特性
を有し、又、得られるコピー画像に像流れや画像ぼけを
生じることがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の電子写真感光体の模式的断面図であ
る。 1・・・支持体、2・・・電荷注入阻止層、3・・・第
1光導電層、4・・・第2光導電層、5・・・表面層。 特許出願人  富士ピロツクス株式会社代理人    
弁理士  製部 市

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体上に、電荷注入阻止層、非晶質ケイ素を主
    体とする第1光導電層、硼素を含有する非晶質ケイ素か
    らなる第2光導電層及び窒素化非晶質ケイ素系表面層を
    順次積層してなる電子写真感光体において、該第2光導
    電層における非晶質ケイ素が3ppm以上の硼素を含有
    し、又、該表面層における少なくとも第2光導電層との
    接合部からの距離が100Å以内の領域での窒素原子の
    含有割合が、ケイ素原子に対して原子比で0.5以上で
    あり、且つ、第2光導電層の硼素含量と、該表面層にお
    ける少なくとも第2光導電層との接合部からの距離が1
    00Å以内の領域での窒素原子の含有割合とが、次式の
    関係にあることを特徴とする電子写真感光体。 B≧10^(^9^N^−^5^.^5^) (但し、式中、Bは第2光導電層の硼素含量(ppm)
    であり、Nは表面層のケイ素原子に対する窒素原子の原
    子比である)
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