JPH01130165A - 電子写真感光体 - Google Patents
電子写真感光体Info
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- JPH01130165A JPH01130165A JP28871887A JP28871887A JPH01130165A JP H01130165 A JPH01130165 A JP H01130165A JP 28871887 A JP28871887 A JP 28871887A JP 28871887 A JP28871887 A JP 28871887A JP H01130165 A JPH01130165 A JP H01130165A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- resistance
- photoreceptor
- surface layer
- electrophotographic photoreceptor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- 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 or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
- G03G5/147—Cover layers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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、光導電層としてアモルファスシリコン系材料
を用いた電子写真感光体に関する。
を用いた電子写真感光体に関する。
近年、アモルファス水素化シリコン（ａ−５ｉ （）り
）は光感度、耐熱性に優れ、硬度が硬く、大面積の薄
膜が比較的容易に得られ、特に環境汚染の心配もないこ
とから、電子写真感光体用の光導電性材料として注目さ
れ開発が進められている。
）は光感度、耐熱性に優れ、硬度が硬く、大面積の薄
膜が比較的容易に得られ、特に環境汚染の心配もないこ
とから、電子写真感光体用の光導電性材料として注目さ
れ開発が進められている。
ａ−Ｓ ｉ （Ｈ） は、一般的にシリコンを含むガ
ス、例えばシラン（ＳＩ８４）ガスを原料ガスとして用
いたプラズマＣＶＤで作製される。この方法で作製され
るａ−Ｓｉ（Ｈ） は、禁制帯中の局在準位が少なくて
光導電性が大きく、また、シボラン（ＢＪｓ） 、フォ
スフイン（ＰＨ３） などのガスを原、料ガスに適当
に混合すると電導度制御１価電子制御が可能で高抵抗化
することができ、さらに、適当なガスを原料ガスに混入
することにより炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）。
ス、例えばシラン（ＳＩ８４）ガスを原料ガスとして用
いたプラズマＣＶＤで作製される。この方法で作製され
るａ−Ｓｉ（Ｈ） は、禁制帯中の局在準位が少なくて
光導電性が大きく、また、シボラン（ＢＪｓ） 、フォ
スフイン（ＰＨ３） などのガスを原、料ガスに適当
に混合すると電導度制御１価電子制御が可能で高抵抗化
することができ、さらに、適当なガスを原料ガスに混入
することにより炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）。
酸素（０）などをａ−３ｉ（Ｈ） 中に導入すること
もでき、感光体として要望される帯電性能、光感度。
もでき、感光体として要望される帯電性能、光感度。
温度特性９機械的強度などを満足し得る性能を付与する
ことができるので、ａ−Ｓ ｉ （ｔｌ） からなる感
光層を有する感光体は非常に勇れた性能を有するものと
なる。
ことができるので、ａ−Ｓ ｉ （ｔｌ） からなる感
光層を有する感光体は非常に勇れた性能を有するものと
なる。
ところが、このようなａ−３ｉ（）Ｉ） を表面層と
する感光体は、初期的には良好な画像が得られるものの
、長期間大気中あるいは高湿中に保存しておいた後画像
複写した場合、しばしば画像不良を発生することが判明
している。また、多数回複写プロセスを経験するとしだ
いに画像ぼけを生じてくることもわかっている。このよ
うな劣化した感光体は特に高湿中において、画面ぼけを
発生しやすく、複写回数が増すと画像ぼけを生じ始める
臨界湿度はしだいに下がる傾向があることが確かめられ
ている。
する感光体は、初期的には良好な画像が得られるものの
、長期間大気中あるいは高湿中に保存しておいた後画像
複写した場合、しばしば画像不良を発生することが判明
している。また、多数回複写プロセスを経験するとしだ
いに画像ぼけを生じてくることもわかっている。このよ
うな劣化した感光体は特に高湿中において、画面ぼけを
発生しやすく、複写回数が増すと画像ぼけを生じ始める
臨界湿度はしだいに下がる傾向があることが確かめられ
ている。
上述のごと（、ａ−３ｉ （Ｈ） を表面層とする感光
体は長期にわたって大気や湿気にさらされることにより
、あるいは複写プロセスにおけるコロナ放電などで生成
される化学種（オゾン、窒素酸化物。
体は長期にわたって大気や湿気にさらされることにより
、あるいは複写プロセスにおけるコロナ放電などで生成
される化学種（オゾン、窒素酸化物。
発生期酸素など）により、感光体最表面が影響を受けや
すく何らかの化学的な変質によって画像不良を発生する
ものと考えられるが、その劣化メカニズムについてはこ
れまでにまだ十分な解明はなされていない。
すく何らかの化学的な変質によって画像不良を発生する
ものと考えられるが、その劣化メカニズムについてはこ
れまでにまだ十分な解明はなされていない。
このような画像不良の発生を防止し耐刷性、耐湿性を向
上させるために、感光体の表面に保護層を設けて化学的
安定化を図る方法が試みられている。
上させるために、感光体の表面に保護層を設けて化学的
安定化を図る方法が試みられている。
例えば９表面保護層として水素化アモルファス炭化シリ
：Ｉ ン（ａ−３ｉｘＣ＋−ｘ（Ｈ）、０＜Ｘ＜１）
、あるいは水素化アモルフ；ス窒素化シリコン（ａ−５
＋ｘＪ−ｘ（）Ｉ）。
：Ｉ ン（ａ−３ｉｘＣ＋−ｘ（Ｈ）、０＜Ｘ＜１）
、あるいは水素化アモルフ；ス窒素化シリコン（ａ−５
＋ｘＪ−ｘ（）Ｉ）。
０＜Ｘ＜１）を設けることによって感光体表面層の複写
プロセスあるいは環境雰囲気による劣化を防ぐ方法が知
られている（特開昭５７−１１５５５９号公報）。
プロセスあるいは環境雰囲気による劣化を防ぐ方法が知
られている（特開昭５７−１１５５５９号公報）。
しかし、表面保護層中の炭素濃度あるいは窒素濃度を最
適な値に選べば耐刷性をかなり改良することができるが
、高湿度雰囲気中（相対湿度８０％以上）での耐湿性を
維持することができず、数万枚の複写プロセスを経験す
ると相対湿度６０％台で画像ぼけを発生し、これら９表
面保護層を付与しても、耐刷性、耐湿性を大幅に向上す
ることができない状況にある。
適な値に選べば耐刷性をかなり改良することができるが
、高湿度雰囲気中（相対湿度８０％以上）での耐湿性を
維持することができず、数万枚の複写プロセスを経験す
ると相対湿度６０％台で画像ぼけを発生し、これら９表
面保護層を付与しても、耐刷性、耐湿性を大幅に向上す
ることができない状況にある。
さらに、アモルファス炭素（ａ−Ｃ） がこのような
表面保護層の材料として非常に有効であることが知られ
てきたが、ａ−Ｃを用いることにより感光体の化学的安
定性、耐湿性は大幅に向上するが、画像特性に結びつく
残留電位が高くなるため、表面層を厚くつけることがで
きなかった。
表面保護層の材料として非常に有効であることが知られ
てきたが、ａ−Ｃを用いることにより感光体の化学的安
定性、耐湿性は大幅に向上するが、画像特性に結びつく
残留電位が高くなるため、表面層を厚くつけることがで
きなかった。
本発明の目的は、前述の欠点を除去して、長期保存およ
び繰り返し使用に際して特性劣化現象を起こさず、高湿
雰囲気中においても出力画像不良などの特性の劣化がほ
とんどみられず、さらに現像、クリーニングなどの出力
画像形成プロセスにより感光体表面が磨耗や損傷を受け
にくい、耐湿性、耐刷性に優れた感光体を提供すること
にある。
び繰り返し使用に際して特性劣化現象を起こさず、高湿
雰囲気中においても出力画像不良などの特性の劣化がほ
とんどみられず、さらに現像、クリーニングなどの出力
画像形成プロセスにより感光体表面が磨耗や損傷を受け
にくい、耐湿性、耐刷性に優れた感光体を提供すること
にある。
さらに表面層の厚付けによる残留電位の増加を防ぐこと
にある。
にある。
上記目的を達成するために、本発明によれば、導電性基
体上にアモルファスシリコン系材料からなる光導電層を
有し、その光導電層がバッファ層を介してアモルファス
炭素（ａ−Ｃ） からなる表面層により被覆されてなる
感光体において、表面層の自由表面側の電気抵抗がバッ
ファ層に接する側の電気抵抗より小さくなるように構成
された感光体とする。
体上にアモルファスシリコン系材料からなる光導電層を
有し、その光導電層がバッファ層を介してアモルファス
炭素（ａ−Ｃ） からなる表面層により被覆されてなる
感光体において、表面層の自由表面側の電気抵抗がバッ
ファ層に接する側の電気抵抗より小さくなるように構成
された感光体とする。
このような構成の感光体では、帯電された電荷は自由表
面ではなく、第１の層（高抵抗層）と第２の層（低抵抗
層）の界面に蓄積される。このため、残留電位は第１の
層で定まり、第２の層を厚くしても影響は出ない。すな
わち、第２の層の厚付けによる耐刷性のアップが可能と
なるのである。
面ではなく、第１の層（高抵抗層）と第２の層（低抵抗
層）の界面に蓄積される。このため、残留電位は第１の
層で定まり、第２の層を厚くしても影響は出ない。すな
わち、第２の層の厚付けによる耐刷性のアップが可能と
なるのである。
また、第２の層の抵抗を下げるための手段として、本研
究者達が鋭意研究を重ねた結果、不純物の添加が有効で
あることを見い出した。
究者達が鋭意研究を重ねた結果、不純物の添加が有効で
あることを見い出した。
弗素添加は光学的エネルギーギャップを広げる効果があ
る。逆にエネルギーギャップを一定（表面層としての窓
効果を考えるとａ−３ｉ悪感光では２）４ｅＶ以上必要
）として見ると、電気抵抗が低くなったことと同義であ
る。
る。逆にエネルギーギャップを一定（表面層としての窓
効果を考えるとａ−３ｉ悪感光では２）４ｅＶ以上必要
）として見ると、電気抵抗が低くなったことと同義であ
る。
Ｂ、Ｐ、Ａｌ、Ｉｎを添加してドナー、アクセプター原
子を増加させることも可能である。また、この効果が、
概ね１００〜１１００００ｐｐの範囲で顕著であること
も見出した。
子を増加させることも可能である。また、この効果が、
概ね１００〜１１００００ｐｐの範囲で顕著であること
も見出した。
以下、本発明の感光体の実施例について図面を参照しな
がら詳細を説明する。
がら詳細を説明する。
第１図は本発明による感光体の一実施例の層構成を示す
模式的断面図である。
模式的断面図である。
導電性基体１は円筒状、板状、シート状いずれでも良く
、材質的にはアルミニウム、ステンレス鋼などの金属、
あるいはガラス、樹脂上に導電処理をほどこしたもので
も良い。
、材質的にはアルミニウム、ステンレス鋼などの金属、
あるいはガラス、樹脂上に導電処理をほどこしたもので
も良い。
ブロッキング層２は導電性基体１からの電荷の注入を阻
止するために設けられる。材料的にはＡＲ，Ｄ、、 Ａ
ＩＮ、 Ｓｉｎ、 ＳｉＯ□、水素化弗素化アモルファ
ス炭化シリコン（ａ−Ｓｉｌ−ｘｃｘ （Ｆ、 ）Ｉ）
） 、水素化アモルファス窒化シリコン（ａ−３ｉＮｘ
（Ｈ）） 、 水素化アモルファス炭素（ａ−Ｃ（Ｈ）
）、 弗素化アモルファス炭素（ａ−Ｃ（Ｆ） ）、周
期律表■族や■族の元素などをドープしたａ−Ｃ（Ｈ）
、 ａ−Ｃ（Ｆ） 、 ａ−３ｉ（Ｈ） などを使
用できる。膜厚は１μｍ以下と薄い方が良い。
止するために設けられる。材料的にはＡＲ，Ｄ、、 Ａ
ＩＮ、 Ｓｉｎ、 ＳｉＯ□、水素化弗素化アモルファ
ス炭化シリコン（ａ−Ｓｉｌ−ｘｃｘ （Ｆ、 ）Ｉ）
） 、水素化アモルファス窒化シリコン（ａ−３ｉＮｘ
（Ｈ）） 、 水素化アモルファス炭素（ａ−Ｃ（Ｈ）
）、 弗素化アモルファス炭素（ａ−Ｃ（Ｆ） ）、周
期律表■族や■族の元素などをドープしたａ−Ｃ（Ｈ）
、 ａ−Ｃ（Ｆ） 、 ａ−３ｉ（Ｈ） などを使
用できる。膜厚は１μｍ以下と薄い方が良い。
光導電層３は対象とする光の吸収能に優れ、かつ光導電
率の大きい材料が好ましく、ａ−３ｉ（ｆｌ）。
率の大きい材料が好ましく、ａ−３ｉ（ｆｌ）。
ａ−３ｉ（Ｆ、 Ｈ）、 ａ−Ｓｉｌ−ｘＣｘ（ｔｌ）
（０＜Ｘ＜０．３）、 ａ−３ｉＮｘ（Ｈ）（０＜Ｘ
＜０．２）、 ａ−ＳｉＯｘ（Ｈ）（０＜ｘ＜０．１
）、 ａ−Ｓｉｔ−ｘ’Ｇｅｘ（Ｈ）などや、これら
に周期律表■族、Ｖ族の元素などをドープした材料が好
ましい。膜厚は３μｍ以上６０μｍ以下が実用上好まし
い。
（０＜Ｘ＜０．３）、 ａ−３ｉＮｘ（Ｈ）（０＜Ｘ
＜０．２）、 ａ−ＳｉＯｘ（Ｈ）（０＜ｘ＜０．１
）、 ａ−Ｓｉｔ−ｘ’Ｇｅｘ（Ｈ）などや、これら
に周期律表■族、Ｖ族の元素などをドープした材料が好
ましい。膜厚は３μｍ以上６０μｍ以下が実用上好まし
い。
バッファ層４の目的はより基体側の層１例えば光導電層
３と表面層５との材料的異質性を緩和することである。
３と表面層５との材料的異質性を緩和することである。
材料的には、ａ−Ｃ（Ｈ） 、 ａ−Ｃ（Ｈ，Ｆ） 。
ａ Ｓ＋ Ｉ−ＸＣＸ （）ｌ）（０＜Ｘ＜１）、
ａ−３＋ １−ＸｃＸ （Ｆ、Ｈ）（０＜Ｘ＜１）。
ａ−３＋ １−ＸｃＸ （Ｆ、Ｈ）（０＜Ｘ＜１）。
ａ−３ｉＮｘ（Ｈ）（０＜ｘ＜４／３）、 ａ−３ｉ
Ｏｘ（Ｈ）（０＜Ｘ＜２）、 ａ−３ｉＯｘ（Ｆ、
Ｈ） （０＜Ｘ＜２）などを使用できる。バッファ層４
の膜厚は、分光感度、残留電位、Ｓ接する層との電気的
整合性などの兼ね合いで決まるが、１μｍ以下が望まし
い。
Ｏｘ（Ｈ）（０＜Ｘ＜２）、 ａ−３ｉＯｘ（Ｆ、
Ｈ） （０＜Ｘ＜２）などを使用できる。バッファ層４
の膜厚は、分光感度、残留電位、Ｓ接する層との電気的
整合性などの兼ね合いで決まるが、１μｍ以下が望まし
い。
表面層５は水素を含むアモルファス炭素（ａ−Ｃ（Ｈ）
）からなる層であって、基本的にＸ線あるいは電子線に
よる回折像が明確でない膜であり、たとえ一部に結晶部
を含んだとしてもその比率は低いものである。ａ−Ｃ（
Ｈ）表面層中に含有される水素は炭素の未結合手に結合
してその安定化に寄与する。
）からなる層であって、基本的にＸ線あるいは電子線に
よる回折像が明確でない膜であり、たとえ一部に結晶部
を含んだとしてもその比率は低いものである。ａ−Ｃ（
Ｈ）表面層中に含有される水素は炭素の未結合手に結合
してその安定化に寄与する。
表面層５はＣとＨを含む炭化水素ガス本、例えばグロー
放電分解法により分解してａ−Ｃ（）ｌ）膜を成膜し形
成するが、そのときの成膜条件により得られるａ−Ｃ（
Ｈ）膜の特性が異なってくる。一般に、同一原料では原
料ガスの流量を多くすると、また、ガス圧を高くすると
Ｅｇ、電気抵抗が高く、硬度が小さくなる。
放電分解法により分解してａ−Ｃ（）ｌ）膜を成膜し形
成するが、そのときの成膜条件により得られるａ−Ｃ（
Ｈ）膜の特性が異なってくる。一般に、同一原料では原
料ガスの流量を多くすると、また、ガス圧を高くすると
Ｅｇ、電気抵抗が高く、硬度が小さくなる。
本発明者等の知見によれば、ａ−Ｃ０１）からなる層中
に含有される水素原子と炭素原子との結合形態は炭素原
子同士の結合状態を反映しでおり、形成されたａ−Ｃ（
Ｈ）層が電子写真感光体の表面層として適用され得るか
否かを左右する大きな要因の一つであって重要であるこ
とが判明している。炭素原子同士の結合状態としてはダ
イヤモンド結合（四配位）、グラファイト結合（三配位
）などがある。
に含有される水素原子と炭素原子との結合形態は炭素原
子同士の結合状態を反映しでおり、形成されたａ−Ｃ（
Ｈ）層が電子写真感光体の表面層として適用され得るか
否かを左右する大きな要因の一つであって重要であるこ
とが判明している。炭素原子同士の結合状態としてはダ
イヤモンド結合（四配位）、グラファイト結合（三配位
）などがある。
グラファイト結合や炭素と水素とからなるポリマー状結
合（ＣＨ２）、、を主体とするａ’−Ｃ（Ｈ）膜は耐薬
品性に劣り、また機械的強度にも劣ることが知られてお
り、他方、ダイヤモンド結合を主体とするａ−Ｃ（）Ｉ
）膜は耐薬品性および機械的強度に著しく優れているこ
とが知られている。
合（ＣＨ２）、、を主体とするａ’−Ｃ（Ｈ）膜は耐薬
品性に劣り、また機械的強度にも劣ることが知られてお
り、他方、ダイヤモンド結合を主体とするａ−Ｃ（）Ｉ
）膜は耐薬品性および機械的強度に著しく優れているこ
とが知られている。
本発明者等はこの点に鑑みａ−Ｃ（）Ｉ）膜の赤外吸収
スペクトルとその耐薬品性および機械的強度について鋭
意検討を重ねてきたが、その結果によれば、形成される
ａ−Ｃ’（Ｈ）表面層が電子写真感光体の表面保護層と
して十分機能し得るためには、ａ’−Ｃ（Ｈ）表面層の
赤外吸収スペクトルの２９２０ｃｍ−’における吸収係
数α１と２９６０ｃｍ−’における吸収係数α２との比
α、／α、の値が０，８以上とされるが好適である。
スペクトルとその耐薬品性および機械的強度について鋭
意検討を重ねてきたが、その結果によれば、形成される
ａ−Ｃ’（Ｈ）表面層が電子写真感光体の表面保護層と
して十分機能し得るためには、ａ’−Ｃ（Ｈ）表面層の
赤外吸収スペクトルの２９２０ｃｍ−’における吸収係
数α１と２９６０ｃｍ−’における吸収係数α２との比
α、／α、の値が０，８以上とされるが好適である。
炭素未結合手の安定化の手段としては、水素のみでなく
、弗素、酸素、窒素によっても可能である。
、弗素、酸素、窒素によっても可能である。
第１図に示す構造を有する感光体の製造には、例えば第
２図に一例を示すようなアモルファス膜の生成装置が用
いられ、真空槽１１の内部に基体１の保持部１２とそれ
に対向する電極１３が配置され、保持部１２．電極１３
にはそれぞれヒータ１４．１５が備えられている。トリ
クロルエチレンで脱脂洗浄したアルミニウム合金の円筒
基体１を保持部１２に固定し、真空槽１１内の圧力を１
０−’Ｔｏｒｒになるように排気ポンプ１６により排気
バルブ１７を介して排気する。基体１および電極１３の
温度を所定温度になるようにヒータ１４およびヒータ１
５により加熱する。
２図に一例を示すようなアモルファス膜の生成装置が用
いられ、真空槽１１の内部に基体１の保持部１２とそれ
に対向する電極１３が配置され、保持部１２．電極１３
にはそれぞれヒータ１４．１５が備えられている。トリ
クロルエチレンで脱脂洗浄したアルミニウム合金の円筒
基体１を保持部１２に固定し、真空槽１１内の圧力を１
０−’Ｔｏｒｒになるように排気ポンプ１６により排気
バルブ１７を介して排気する。基体１および電極１３の
温度を所定温度になるようにヒータ１４およびヒータ１
５により加熱する。
保持部１２と基体１とは周方向の膜均一性を得るために
回転する。次に原料ガスの圧力容器２１〜２５の中から
成膜に必要なガスの圧力容器１例えば２１のバルブ１８
を開け、流量調節計１９を通し、ストップバルブ２０を
開けて、真空槽１１の中にガスを供給する。他のガスに
ついても必要に応じて同様にして供給する。次に、槽内
圧力を所定の圧力１例えば０．００１〜５７ｏｒｒの範
囲内の所定方圧に調整後、高周波（ＲＦ）電源３１から
高周波（１３，５６Ｍ Ｈｚ ＞電力を絶縁材３２を通
して電極１３に供給し、基体１との間にグロー放電を発
生させて成膜を行う。
回転する。次に原料ガスの圧力容器２１〜２５の中から
成膜に必要なガスの圧力容器１例えば２１のバルブ１８
を開け、流量調節計１９を通し、ストップバルブ２０を
開けて、真空槽１１の中にガスを供給する。他のガスに
ついても必要に応じて同様にして供給する。次に、槽内
圧力を所定の圧力１例えば０．００１〜５７ｏｒｒの範
囲内の所定方圧に調整後、高周波（ＲＦ）電源３１から
高周波（１３，５６Ｍ Ｈｚ ＞電力を絶縁材３２を通
して電極１３に供給し、基体１との間にグロー放電を発
生させて成膜を行う。
以下具体的な実施例について説明する。
実施例１
ドルクロルエチレンで脱脂洗浄したアルミニウム合金円
筒基体２２０を第２図の製造装置の真空槽１１内の保持
部１２に装着し、次の条件で厚さ０．２μｍのブロッキ
ング層２を形成した。
筒基体２２０を第２図の製造装置の真空槽１１内の保持
部１２に装着し、次の条件で厚さ０．２μｍのブロッキ
ング層２を形成した。
５ＩＨ４（１００％）流量 ２５０ｃｃ
／分ＬＨｓ （５０００ｐｐｍ、 ８２ベース）流量
２０ＣＣ／分ガス圧 ０．
５ＴｏｒｒＲＦ電力 ５０Ｖ基体
温度 ２００℃成膜時間
１０分さらにこの上に、次の条件で光導
電層３を厚さ２５μｍに形成した。
／分ＬＨｓ （５０００ｐｐｍ、 ８２ベース）流量
２０ＣＣ／分ガス圧 ０．
５ＴｏｒｒＲＦ電力 ５０Ｖ基体
温度 ２００℃成膜時間
１０分さらにこの上に、次の条件で光導
電層３を厚さ２５μｍに形成した。
５ｉＨ４（１００％）流量 ２００ＣＣ
／分８２）１６ （２ｆｌｐｐｍ、 ８２ベース）流量
１ＯＣＣ／分ガス圧 １
．２ＴｏｒｒＲＦ電力 ３００Ｗ
基体温度 ２００℃成膜時間
３時間さらにこの上に、次の条件で
、バッファ層４を厚さ０．１μｍに形成した。
／分８２）１６ （２ｆｌｐｐｍ、 ８２ベース）流量
１ＯＣＣ／分ガス圧 １
．２ＴｏｒｒＲＦ電力 ３００Ｗ
基体温度 ２００℃成膜時間
３時間さらにこの上に、次の条件で
、バッファ層４を厚さ０．１μｍに形成した。
５Ｉ８４（１００％）流量 １００ｃｃ
／分ＣＨ，（１００％）流量 ８０ＣＣ
／分ＢＪｓ （２０００ｐＩ）ｍ、 ）１２ベース）流
量 １５ｃｃ ／分ガス圧 １
． ＱＴｏｒｒＲＦ電力 ２００
Ｗ基体温度 ２００℃成膜時間
２分 さらにこの上に、次の条件でバッファ層側の層５ａ（０
，１μｍ厚）、引き続いて自由表面側の層５ｂ（２μｍ
厚）を形成し、表面層５とした。
／分ＣＨ，（１００％）流量 ８０ＣＣ
／分ＢＪｓ （２０００ｐＩ）ｍ、 ）１２ベース）流
量 １５ｃｃ ／分ガス圧 １
． ＱＴｏｒｒＲＦ電力 ２００
Ｗ基体温度 ２００℃成膜時間
２分 さらにこの上に、次の条件でバッファ層側の層５ａ（０
，１μｍ厚）、引き続いて自由表面側の層５ｂ（２μｍ
厚）を形成し、表面層５とした。
Ｃ３）ＩＩＩ（１００％）流量 ２０ｃｃ ／分
ＩＱｃｃ ／分ガス圧 ０．０５Ｔｏｒ
ｒ Ｏ，０１ＴｏｒｒＲＦ電力 ２０
０ Ｗ ３００ Ｗ基体温度 １００
℃ １００℃成膜時間 ５分 ３
０分以上のようにして作製した感光体の光導電層３のエ
ネルギーギャップ（Ｅｇ）は１．８ｅＶ 、バッファ層
４の組成はａ−３ｉｏ、 、ｃｏ、 ｓ （Ｈ）でその
Ｅｇは２．１ｅＶである。また、表面層５のうち、バッ
ファ層側の層５ａはＥｇ２．４ｅＶ、硬度４００ ｋｇ
／ ｍｍ” 、比抵抗１０１４ΩｃＩ１１１自由表面
側の層５ｂはＥｇ２．４ｅＶ、硬度１０００ ｋｇ ／
ｍｍ’、 比抵抗５ ＸＩＯ”００ｍであった。な
お、硬度は■島津製作所製超微小硬度計ＤＵＨ−５０を
用いて荷重０．０５ ｇで測定した値である。
ＩＱｃｃ ／分ガス圧 ０．０５Ｔｏｒ
ｒ Ｏ，０１ＴｏｒｒＲＦ電力 ２０
０ Ｗ ３００ Ｗ基体温度 １００
℃ １００℃成膜時間 ５分 ３
０分以上のようにして作製した感光体の光導電層３のエ
ネルギーギャップ（Ｅｇ）は１．８ｅＶ 、バッファ層
４の組成はａ−３ｉｏ、 、ｃｏ、 ｓ （Ｈ）でその
Ｅｇは２．１ｅＶである。また、表面層５のうち、バッ
ファ層側の層５ａはＥｇ２．４ｅＶ、硬度４００ ｋｇ
／ ｍｍ” 、比抵抗１０１４ΩｃＩ１１１自由表面
側の層５ｂはＥｇ２．４ｅＶ、硬度１０００ ｋｇ ／
ｍｍ’、 比抵抗５ ＸＩＯ”００ｍであった。な
お、硬度は■島津製作所製超微小硬度計ＤＵＨ−５０を
用いて荷重０．０５ ｇで測定した値である。
この実施例の感光体を、カールソン方式の普通紙複写機
に装着し、５万枚のコピーを実施したが、感光体の特性
劣化は認められず、極めて鮮明な画像が得られた。また
、温度３５℃、相対湿度８５％の雰囲気中での複写にお
いても画像劣化はなかった。
に装着し、５万枚のコピーを実施したが、感光体の特性
劣化は認められず、極めて鮮明な画像が得られた。また
、温度３５℃、相対湿度８５％の雰囲気中での複写にお
いても画像劣化はなかった。
このときの残留電位は２０Ｖであった。
比較例
バッファ層４までは実施例１と同一条件で作成し、バッ
ファ層側の層５ａのみを５μｍ表面層として設けた試料
は、光感度をほとんどもたず、まっ黒な画像を程した。
ファ層側の層５ａのみを５μｍ表面層として設けた試料
は、光感度をほとんどもたず、まっ黒な画像を程した。
これは残留電位が高すぎるためである。
実施例２
バッファ層４まで実施例１と同一条件で作成し、表面層
５を以下の条件にした。
５を以下の条件にした。
Ｃ１Ｈ，（１００％）流量 ２０ｃｃ ／分
１０ＣＣ／分ＣＦ４ （１００％）流量 □
１０ｃｃ／分ガス圧 ０．０５Ｔｏｒｒ
０．０３ＴｏｒｒＲＦ電力 ２００
Ｗ ２００ Ｗ基体温度 １００
℃ １００℃成膜時間 ５分
５０分表面層５のうち、バッファ層側の層５ａはＥｇ・
２．４ｅＶ、硬度４００ ｋｇ ／ ｍｍ” 、比抵抗
１０′４Ωｃｍ、自由表面側の層５ｂはＥｇ２．５ｅＶ
、硬度１０００ ｋｇ ／ ｍｍ” 。
１０ＣＣ／分ＣＦ４ （１００％）流量 □
１０ｃｃ／分ガス圧 ０．０５Ｔｏｒｒ
０．０３ＴｏｒｒＲＦ電力 ２００
Ｗ ２００ Ｗ基体温度 １００
℃ １００℃成膜時間 ５分
５０分表面層５のうち、バッファ層側の層５ａはＥｇ・
２．４ｅＶ、硬度４００ ｋｇ ／ ｍｍ” 、比抵抗
１０′４Ωｃｍ、自由表面側の層５ｂはＥｇ２．５ｅＶ
、硬度１０００ ｋｇ ／ ｍｍ” 。
比抵抗２Ｘ１０”ΩＣｆｆ１であった。弗素は１０原子
％含有されていた。なお、硬度は■島原製作所製超微小
硬度計Ｄ Ｕ Ｈ−５０を用いて荷重０．０５ ｇで測
定した値である。
％含有されていた。なお、硬度は■島原製作所製超微小
硬度計Ｄ Ｕ Ｈ−５０を用いて荷重０．０５ ｇで測
定した値である。
この実施例の感光体を、カールソン方式の普通紙複写機
に装着し、５万枚のコピーを実施したが、感光体の特性
劣化１表面の磨耗などは認められず、極めて鮮明な画像
が得られた。また、温度３５℃。
に装着し、５万枚のコピーを実施したが、感光体の特性
劣化１表面の磨耗などは認められず、極めて鮮明な画像
が得られた。また、温度３５℃。
相対湿度８５％の雲囲気でも良好な画像が得られた。
またＣＦ、の流量を変えて成膜しＣＦ量を変化させた結
果は、弗素が１原子パーセント以下では添加効果はなく
、２０％以上では膜表面が粗く画像不良を生じた。これ
はＦ原子がＨに比べて非常に大きいための内部応力によ
ると考えられる。
果は、弗素が１原子パーセント以下では添加効果はなく
、２０％以上では膜表面が粗く画像不良を生じた。これ
はＦ原子がＨに比べて非常に大きいための内部応力によ
ると考えられる。
実施例３
表面層５０条件を下の如く変えた以外は実施例１と同条
件で試料を作成した。
件で試料を作成した。
Ｃ３Ｈ１１（１００％）流量 ２０ｃｃ／分
１０ｃｃ／分Ｂ２）１ｓ（１０００ｐｐｍ Ｌベース
） −５ｃｃ／分ガス圧 ０．０７Ｔ
ｏｒｒ ０．０５ＴｏｒｒＲＦ電力
１５０ Ｗ ２００ Ｗ基体温度
１００℃ １００℃成膜時間
５分 ６０分また、表面層５のうち、バッファ
層側の層５ａはＦＪｇ２．３ｅＶ、硬度７００ｋｇ／ｍ
ｍ２．比抵抗５ Ｘｌ０Ｉ３Ωｃｍ、自由表面側の層５
ｂはＥ ｇ ２．５ｅＶ、硬度１０００ｋｇ／碓２．比
抵抗Ｉ ＸＩＯ”Ωｃｍであった。膜中Ｂ濃度は２００
ｐｐｍである。なお、硬度は■島原製作所製超微小硬度
計Ｄ Ｕ Ｈ−５０を用いて荷重０．０５ ｇで測定し
た値である。
１０ｃｃ／分Ｂ２）１ｓ（１０００ｐｐｍ Ｌベース
） −５ｃｃ／分ガス圧 ０．０７Ｔ
ｏｒｒ ０．０５ＴｏｒｒＲＦ電力
１５０ Ｗ ２００ Ｗ基体温度
１００℃ １００℃成膜時間
５分 ６０分また、表面層５のうち、バッファ
層側の層５ａはＦＪｇ２．３ｅＶ、硬度７００ｋｇ／ｍ
ｍ２．比抵抗５ Ｘｌ０Ｉ３Ωｃｍ、自由表面側の層５
ｂはＥ ｇ ２．５ｅＶ、硬度１０００ｋｇ／碓２．比
抵抗Ｉ ＸＩＯ”Ωｃｍであった。膜中Ｂ濃度は２００
ｐｐｍである。なお、硬度は■島原製作所製超微小硬度
計Ｄ Ｕ Ｈ−５０を用いて荷重０．０５ ｇで測定し
た値である。
この実施例の感光体を、カールソン方式の普通紙複写機
に装着し、５万枚のコピーを実施したが、感光体の特性
劣化１表面の磨耗などは認められず、極めて鮮明な画像
が得られた。また、温度３５℃。
に装着し、５万枚のコピーを実施したが、感光体の特性
劣化１表面の磨耗などは認められず、極めて鮮明な画像
が得られた。また、温度３５℃。
８５％ＲＨで良好な画像であった。
Ｂ、）Ｉ、流量変化により、Ｂ濃度依存性を調べたとこ
ろ、１１００ｐｐ以下では電気抵抗を逆に大きくしてし
まい残留電位が上昇していた。また１ｏｏｏｏｐｐｍ以
上では、グラファイト状の構造が主になるためと考えら
れるエネルギーギャップの低下が見られ窓効果を果たさ
ない。
ろ、１１００ｐｐ以下では電気抵抗を逆に大きくしてし
まい残留電位が上昇していた。また１ｏｏｏｏｐｐｍ以
上では、グラファイト状の構造が主になるためと考えら
れるエネルギーギャップの低下が見られ窓効果を果たさ
ない。
実施例４
バッファ層４までは実施例１と同一条件で、表面層５の
みの条件は以下の通りである。
みの条件は以下の通りである。
ＣａＨｓ（１００％）流量 ２０ｃｃ／分
１０ｃｃ／分Ｐ Ｈ３（１０００ｐｐｍ）
１０ ｃｃ ／分ガス圧
０．０５Ｔｏｒｒ Ｏ，０３ＴｏｒｒＲＦ電力
２００ Ｗ ２００ Ｗ基体温度
１００℃ １００℃成膜時間
５分 １５分自由表面側の層５ｂは
Ｅ ｇ ２．４ｅＶ、比抵抗１０１２Ωｃｍ、Ｐｇ度２
００ｐｐｍであった。
１０ｃｃ／分Ｐ Ｈ３（１０００ｐｐｍ）
１０ ｃｃ ／分ガス圧
０．０５Ｔｏｒｒ Ｏ，０３ＴｏｒｒＲＦ電力
２００ Ｗ ２００ Ｗ基体温度
１００℃ １００℃成膜時間
５分 １５分自由表面側の層５ｂは
Ｅ ｇ ２．４ｅＶ、比抵抗１０１２Ωｃｍ、Ｐｇ度２
００ｐｐｍであった。
この試料で画像試験、電気特性試験を行なったところ実
用上問題はなかった。
用上問題はなかった。
実施例５
表面層５のみを下の条件にした。
Ｃ３Ｈ１ｌ （１００％）流量 ２０ｃｃ／分
１０ｃｃ／分＾ｊ’ （ＣＨｓ） ３１％Ｈ３稀釈
２０ｃｃ／分 １ ｃｃ ／分ガス圧
０．０５Ｔｏｒｒ Ｑ、 ０３ＴｏｒｒＲ
Ｆ電力 ２００Ｗ２００Ｗ基体温度
１００℃ １００℃成膜時間
５分 １５分５ｂのＥｇ２．４ｅＶ、比抵
抗１０１２Ωｃｍ、Ａｊ！濃度４ｏｏｐｐｍである。
１０ｃｃ／分＾ｊ’ （ＣＨｓ） ３１％Ｈ３稀釈
２０ｃｃ／分 １ ｃｃ ／分ガス圧
０．０５Ｔｏｒｒ Ｑ、 ０３ＴｏｒｒＲ
Ｆ電力 ２００Ｗ２００Ｗ基体温度
１００℃ １００℃成膜時間
５分 １５分５ｂのＥｇ２．４ｅＶ、比抵
抗１０１２Ωｃｍ、Ａｊ！濃度４ｏｏｐｐｍである。
実用上問題のない特性であった。
本発明によれば、導電性基体上にａ−５ｉ系材料からな
る光導電層を有し、その光導電層がバッファ層を介して
ａ−Ｃ（Ｈ）からなる表面層により被覆されてなる感光
体において、表面層のバッファ層に接する側の電気抵抗
を大きくし、自由表面側の電気抵抗をそれよりも小さく
する。
る光導電層を有し、その光導電層がバッファ層を介して
ａ−Ｃ（Ｈ）からなる表面層により被覆されてなる感光
体において、表面層のバッファ層に接する側の電気抵抗
を大きくし、自由表面側の電気抵抗をそれよりも小さく
する。
表面層をこのような層構成とすることにより、表面層の
バッファ層側が通常自由表面側の表面に蓄わえられる帯
電電荷の保持の役目を果たすことになり、表面層の自由
表面、すなわち感光体の表面の厚付けを可能にしその耐
刷性を飛躍的に向上させる。かくして、現像、クリーニ
ングなどの出力画像形成プロセスにより感光体表面が暦
耗しにくく、耐刷性、耐湿性に優れ、長期保存および繰
り返し使用に際して特性劣化現象を起こさず、高湿雪囲
気中においても出力画像不良がほとんど発生しない電子
写真感光体が得られることになる。
バッファ層側が通常自由表面側の表面に蓄わえられる帯
電電荷の保持の役目を果たすことになり、表面層の自由
表面、すなわち感光体の表面の厚付けを可能にしその耐
刷性を飛躍的に向上させる。かくして、現像、クリーニ
ングなどの出力画像形成プロセスにより感光体表面が暦
耗しにくく、耐刷性、耐湿性に優れ、長期保存および繰
り返し使用に際して特性劣化現象を起こさず、高湿雪囲
気中においても出力画像不良がほとんど発生しない電子
写真感光体が得られることになる。
第１図は本発明の感光体の層構成を示す模式的断面図、
第２図は本発明の感光体を製造可能な装置の一例の概念
的系統図である。 １ 導電性基体、２ ブロッキング層、３ 光導電層、
４ バッファ層、５ 表面層、５ａ バッファ層側の層
、５ｂ 自由表面側の層。 第１図 第２図
第２図は本発明の感光体を製造可能な装置の一例の概念
的系統図である。 １ 導電性基体、２ ブロッキング層、３ 光導電層、
４ バッファ層、５ 表面層、５ａ バッファ層側の層
、５ｂ 自由表面側の層。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）導電性基体上にアモルファスシリコン系材料からな
る光導電層を有し、該光導電層がバッファ層を介して炭
素を主体としたアモルファス物質よりなる表面層で被覆
されている電子写真感光体において、該表面層がバッフ
ァ層に接した第１の層と、第１の層より電気抵抗が低く
自由表面側にある第２の層の２層構造であることを特徴
とする電子写真感光体。 ２）特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体におい
て、該第２の層が１ないし３０原子パーセントの弗素を
含む水素化弗素化アモルファス炭素であることを特徴と
する電子写真感光体。 ３）特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体におい
て、該第２の層がＢ、Ｐ、Ａｌのうち少なくとも一種の
原子を１００ないし１００００ｐｐｍ含有する水素化ア
モルファス炭素からな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 |
|---|---|---|---|
| JP28871887A JPH01130165A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 電子写真感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28871887A JPH01130165A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 電子写真感光体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01130165A true JPH01130165A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17733783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28871887A Pending JPH01130165A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01130165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6033979A (en) * | 1994-09-12 | 2000-03-07 | Nec Corporation | Method of fabricating a semiconductor device with amorphous carbon layer |
-
1987
- 1987-11-16 JP JP28871887A patent/JPH01130165A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6033979A (en) * | 1994-09-12 | 2000-03-07 | Nec Corporation | Method of fabricating a semiconductor device with amorphous carbon layer |
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