JPH0820744B2 - Electrophotographic photoreceptor - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor

Info

Publication number
JPH0820744B2
JPH0820744B2 JP61254259A JP25425986A JPH0820744B2 JP H0820744 B2 JPH0820744 B2 JP H0820744B2 JP 61254259 A JP61254259 A JP 61254259A JP 25425986 A JP25425986 A JP 25425986A JP H0820744 B2 JPH0820744 B2 JP H0820744B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
layer region
sic
gas
region
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61254259A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63108344A (en
Inventor
孝夫 河村
直興 宮本
仁志 竹村
暁 渡辺
鴻吉 石櫃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP61254259A priority Critical patent/JPH0820744B2/en
Publication of JPS63108344A publication Critical patent/JPS63108344A/en
Publication of JPH0820744B2 publication Critical patent/JPH0820744B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • 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
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers
    • G03G5/08228Silicon-based comprising one or two silicon based layers at least one with varying composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

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、特に正極性に帯電可能
な電子写真感光体に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member comprising a photoconductive amorphous silicon carbide layer, and more particularly to an electrophotographic photosensitive member which can be charged to a positive polarity.

〔従来技術及びその問題点〕[Prior art and its problems]

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。
In recent years, the progress of electrophotographic photoconductors has been remarkable, and various properties have been required for the photoconductor itself with the development of copying machines, printers, etc. equipped with the photoconductor. Attention has been paid to this requirement because the amorphous silicon layer is excellent in heat resistance, abrasion resistance, pollution-free properties, photosensitivity characteristics and the like.

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1012Ω・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
11Ω・cm程度にすぎない。
However, an amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-Si) layer can obtain only a dark resistivity of about 10 9 Ω · cm unless it is doped with an impurity element, which is used for an electrophotographic photoreceptor. In this case, it is necessary to increase the charge retention ability by setting the dark resistivity to 10 12 Ω · cm or more. For this reason, elements such as oxygen and nitrogen can be doped in a very small amount to increase the resistance, but on the other hand, there is a problem that the photoconductivity decreases. Further, even if boron or the like is added, a higher resistance can be expected, but a dark resistivity that is sufficiently satisfactory cannot be obtained, and about 10% is obtained.
Only about 11 Ω · cm.

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。
On the other hand, along with the development of the above-mentioned doping agents, there has been proposed a laminated-type photoconductor formed by laminating another non-photoconductive layer on the a-Si photoconductive layer.

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)及び表面保護層(4)が順次積層されている。
For example, FIG. 2 shows this laminated type photoreceptor in which a carrier injection blocking layer (2), an a-Si photoconductive layer (3) and a surface protective layer (4) are sequentially laminated on a substrate (1). There is.

この積型層感光体によれば、キャリア注入阻止層
(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、表面保護層(4)はa-Si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。
According to this laminated layer photoreceptor, the carrier injection blocking layer (2) blocks the injection of carriers from the substrate (1), and the surface protection layer (4) is the a-Si photoconductive layer (3). The layer (2) and the layer (4) of both layers are intended to increase the dark resistivity of the photoconductor to enhance the charging ability. The layers need not be photoconductive.

このように従来周知のa-Si電子写真感光体は光キャリ
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-Si光導電層(3)と実質上区別し得
る層と言える。
As described above, the conventionally known a-Si electrophotographic photoconductor has a great feature in that the photocarrier generation layer is formed by the a-Si photoconductive layer, and thus it is excellent in heat resistance, durability and photosensitivity characteristics. On the other hand, on the other hand, the dark resistivity is insufficient, so that the dark resistivity is increased by using a doping agent or by using a laminated type photoreceptor. That is, the carrier injection blocking layer (2) and the surface protective layer (4) formed on the laminated type photoreceptor complement the defects of the a-Si photoconductive layer itself. ) Can be said to be a layer that can be substantially distinguished.

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-SiC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10-13Ω・cm以上になり、更にドーピング剤の選
択によって正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。
In view of the above circumstances, the present inventors have already found that amorphous silicon carbide (hereinafter abbreviated as a-SiC) has photoconductivity and easily has a dark resistivity of 10 −13 Ω · cm regardless of the presence or absence of a doping agent. As described above, it was found that an electrophotographic photosensitive member which can be positively charged can be obtained by selecting a doping agent.

上記a-SiC層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10-13(Ω・c
m)-1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。
The reason why the a-SiC layer can be used as an electrophotographic photosensitive member is that the layer has a large carrier mobility and further 10 -13 (Ω · c
This is because the dark conductivity is m) -1 or less and a large charging ability is obtained.

しかしながら、このように大きな帯電能が得られたa-
SiC感光体であっても、その使用に当たってはコロナ放
電や光照射などが繰り返し行われ、これによって光感度
が経時的に劣化するという問題がある。
However, such a large charging ability was obtained a-
Even in the case of a SiC photoconductor, when it is used, corona discharge, light irradiation, and the like are repeatedly performed, which causes a problem that the photosensitivity deteriorates with time.

また、a-SiC感光体はa-Si感光体と比べて大きな帯電
能が得やすく、これによってa-Si感光体を使用した場合
に問題として挙がっていた画像流れやゴースト現象(先
の画像が完全に除去されずに残存し、次の画像形成に伴
って先の画像が再び現れる現象をいう)が解消し得るよ
うになったが、a-SiC感光体を高温高湿下で用いられた
り、或いは超高速複写機用感光体として用いられ、それ
自体に非常に大きな耐環境性が要求される場合において
は、未だ十分に満足し得る程度の耐熱性及び耐久性が得
られていない。
In addition, the a-SiC photoconductor is easier to obtain a large charging ability than the a-Si photoconductor, which causes the image deletion and ghost phenomenon (the previous image is a problem when using the a-Si photoconductor). It remains without being completely removed, and the phenomenon that the previous image reappears with the next image formation) can be solved. However, a-SiC photoconductor is used under high temperature and high humidity. Alternatively, when it is used as a photoconductor for an ultra-high speed copying machine and itself requires very large environment resistance, heat resistance and durability that are sufficiently satisfactory have not yet been obtained.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

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-SiCと成し、且つ耐熱性及
び耐久性を高めて初期の優れた光感度を維持することが
できた高性能且つ長期信頼性の電子写真感光体を提供す
ることにある。
The present invention has been devised in view of the above, and its purpose is to substantially eliminate the need for a surface protective layer and a carrier injection blocking layer, and to form photoconductive a-SiC over the entire layer, and heat resistance. It is to provide a high-performance and long-term reliable electrophotographic photosensitive member which has improved durability and durability and can maintain excellent initial photosensitivity.

本発明の他の目的は正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。
Another object of the present invention is to provide an electrophotographic photosensitive member which can be positively charged.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によれば、基板上に、5乃至50原子%の炭素を
含有し、暗抵抗率が1013Ω・cm以上であるとともに明抵
抗率に比べて1,000倍以上である光導電性アモルファス
シリコンカーバイド層を形成して成り、該アモルファス
シリコンカーバイド層は前記基板側より配置された第1
の層領域および第2の層領域を具備し、かつ第2の層領
域は5×10-5乃至25原子%のフッ素を含有するとともに
第1の層領域よりも多くの炭素を含有し、第1の層領域
は0.1乃至10,000ppmの周期律表第IIIa族元素を含有して
いることを特徴とする正極性に帯電可能な電子写真感光
体が提供される。
According to the present invention, photoconductive amorphous silicon containing 5 to 50 atomic% of carbon on a substrate, having a dark resistivity of 10 13 Ω · cm or more and a light resistivity of 1,000 times or more. A carbide layer is formed, and the amorphous silicon carbide layer is formed on the first side of the substrate.
Layer region and a second layer region, and the second layer region contains 5 × 10 −5 to 25 atomic% fluorine and contains more carbon than the first layer region, There is provided a positively chargeable electrophotographic photosensitive member characterized in that the layer region 1 contains 0.1 to 10,000 ppm of a Group IIIa element of the periodic table.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の電子写真感光体は光導電性a-SiC層に所定の
範囲内でフッ素(F)元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-SiC層についてはI
IIa族元素を含有させて正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。
The electrophotographic photosensitive member of the present invention is characterized in that the photoconductive a-SiC layer contains a fluorine (F) element within a predetermined range, and the photoconductive a-SiC layer is I
It has already been proposed by the present inventors that a photoreceptor having a Group IIa element contained therein can be positively charged.

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IIIa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1013Ω・cm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。
That is, according to FIG. 1, a photoconductive a-SiC layer (5) is formed on the conductive substrate (1) by, for example, a glow discharge decomposition method, and carbon and IIIa are formed in the layer thickness direction. The group elements are contained in the same content ratio. As a result, it was found that the dark resistivity becomes 10 13 Ωcm or more and 1000 times or more as compared with the bright resistivity, and as will be apparent from the examples described later based on this finding, only this single composition layer is formed. It was an unexpected result that could be made into a sufficiently practical a-SiC photoreceptor.

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IIIa族元素を0.1乃至10,000ppmの範囲、
好適には0.1乃至1000ppmの範囲内でドーピングすると正
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。
Furthermore, when the inventors of the present invention charge the a-SiC photoconductor in a positive polarity or a negative polarity and compare the charging performances of the two,
Group IIIa element in the SiC layer (5) in the range of 0.1 to 10,000 ppm,
It has also been found that doping in a range of preferably 0.1 to 1000 ppm can positively enhance the chargeability with positive polarity.

このようにIIIa族元素のドーピングによって正極性に
帯電し易くなる点については、未だ解明されておらず、
推論の域を脱し得ないが、a-SiC層が正電荷を保持する
のに十分に高い抵抗率をもち、また、基板からの負電荷
の注入を防ぐ効果にも優れ、更に正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。
As described above, it has not yet been clarified that the doping with the Group IIIa element facilitates charging to the positive polarity.
Although it cannot be excluded from the speculation area, the a-SiC layer has a sufficiently high resistivity to hold positive charges, and also has an excellent effect of preventing the injection of negative charges from the substrate. It is thought that this is because of its excellent mobility.

また、このIIIa族元素としてはB,Al,Ga,In等がある
が、就中、B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。
Further, as the group IIIa element, there are B, Al, Ga, In and the like. Among them, B is desirable because it has an excellent covalent bond and can sensitively change the semiconductor characteristics.

本発明のa-SiC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、更にそのダングリングボンドを終端さ
せるべく水素元素(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。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-Si
C層(5)中に炭素を1乃至90原子%、好適には5乃至5
0原子%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。
Regarding the point that the a-SiC layer of the present invention has photoconductivity, amorphous silicon and carbon are used as indispensable constituent elements, and hydrogen element (H) and halogen are used to terminate the dangling bond. It is considered that photoconductivity is caused by containing the element within the required range. When the present inventors conducted an experiment to confirm the presence or absence of photoconductivity by changing the carbon content ratio in various ways, a-Si
Carbon in the C layer (5) is 1 to 90 atom%, preferably 5 to 5
The carbon content may be within the range of 0 atomic%, or the carbon content may be varied within the range along the layer thickness direction.

本発明によれば、上記のダングリングボンド終端用元
素にフッ素(F)を必須不可欠としており、このFを5
×10-5乃至25原子%、好適には5×10-5乃至10原子%の
範囲内で膜中に含有させると原子構造が安定化し、耐久
性及び耐熱性が向上することが見い出された。
According to the present invention, fluorine (F) is indispensable as the element for terminating the dangling bond, and this F is
× 10 -5 to 25 atomic%, preferably atomic structure the inclusion in the film in the range of 5 × 10 -5 to 10 atomic% is stabilized, it has been found that improved durability and heat resistance .

また、ダングリングボンド終端用元素はFを必須成分
としながらも、通常、SiH4やC2H2などのH含有ガスをa-
SiC生成用ガスに用いるためにHによっても終端され
る。このHは他の一価元素と比べてもダングリングボン
ドの終端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、これによって不純物元素のドー
ピング効率が高くなって価電子制御が容易になるという
点で望ましいと言える。
In addition, although the element for terminating the dangling bond has F as an essential component, it is usually a-containing H-containing gas such as SiH 4 and C 2 H 2.
It is also terminated by H for use as a gas for producing SiC. This H is more likely to be taken in at the end of the dangling bond than other monovalent elements, so that the localized level density in the band gap is reduced, which increases the doping efficiency of the impurity element and controls the valence electrons. Can be said to be desirable because it will be easier.

更に本発明によれば、Fを含有させた場合に付随的に
Hも含有される傾向にあるが、FとHが共存するとSiと
H又はCとHの結合状態がより安定化し、これにより、
不純物元素のドーピング効率及び価電子制御が一層向上
することを見い出した。
Further, according to the present invention, when F is contained, H tends to be incidentally contained. However, when F and H coexist, the bonding state of Si and H or C and H is further stabilized, which results in ,
It has been found that the doping efficiency of impurity elements and the control of valence electrons are further improved.

また、このHとFを合計した含有量は5乃至50原子
%、好適には5乃至40原子%、最適には10乃至30原子%
がよく、5原子%未満であれば、ダングリングボンドを
十分に終端させることができなくなって帯電能及び光感
度特性が低下し、50原子%を超えるとSiとCの鎖状構造
が増加して膜構造が緻密でなくなり、欠陥が生じて光感
度が低下する。
The total content of H and F is 5 to 50 atom%, preferably 5 to 40 atom%, and most preferably 10 to 30 atom%.
If it is less than 5 atomic%, the dangling bond cannot be terminated sufficiently and the chargeability and photosensitivity characteristics are deteriorated. If it exceeds 50 atomic%, the chain structure of Si and C increases. As a result, the film structure becomes less dense, defects occur, and the photosensitivity decreases.

上記の如き光導電性a-SiC層(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+
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10乃至50μ
mの範囲内に設定するとよい。
The thickness of the photoconductive a-SiC layer (5) as described above may be at least 5 μm or more, and the surface potential becomes +
The upper limit is appropriately selected within the range of 200 V or more and the resolution of the image and the image deletion do not occur. According to the experiments of the present inventors, it is 5 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm.
It may be set within the range of m.

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。
Further, the dark decay curve and the light decay curve of the a-SiC layer were obtained, and it was confirmed that the a-SiC layer has a high surface potential, excellent photosensitivity characteristics, and a small residual potential.

かくして層厚方向に亘って単一組成の光導電性a-SiC
層だけで十分に実用と成り、更にFを含有させて高耐久
性且つ高耐熱性の電子写真感光体と成る。
Thus, a single composition of photoconductive a-SiC over the layer thickness direction
The layer alone is sufficient for practical use, and when F is further contained, it becomes a highly durable and highly heat resistant electrophotographic photoreceptor.

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。
Therefore, the inventors of the present invention have made further efforts based on the above results, and have found that electrophotographic characteristics can be further improved by forming various layer regions inside the layer of this single composition. It was

即ち、本発明によれば、フッ素の含有比率を層厚方向
に亘って変化させ、これによって連続的に含有比率を変
えたり、或いは複数の層領域を生成させ、これに対応し
て下記の第1の態様乃至第5の態様の電子写真感光体が
得られる。
That is, according to the present invention, the content ratio of fluorine is changed over the layer thickness direction, whereby the content ratio is continuously changed or a plurality of layer regions are generated. The electrophotographic photosensitive member according to any one of the first to fifth aspects can be obtained.

以下、本発明に係る電子写真感光体の各種態様を第3
図乃至第5図並びに第7図乃至第24図により説明する。
Hereinafter, various aspects of the electrophotographic photosensitive member according to the present invention will be described in the third section.
This will be described with reference to FIGS. 5 to 7 and FIGS. 7 to 24.

第1の態様 第1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-SiC層は0.1乃至
10,000ppmのIIIa族元素を含有し且つその層厚方向に亘
ってFを含む層領域を生成させ、この層領域のF含有比
率が基板から感光体表面へ向けて漸次減少する正極性に
帯電可能な電子写真感光体が提供される。
First Aspect According to the first aspect, there is provided an electrophotographic photoreceptor in which a photoconductive a-SiC layer is formed on a substrate, wherein the a-SiC layer is 0.1 to
A layer region containing 10,000 ppm of Group IIIa element and containing F in the layer thickness direction is generated, and the F content ratio of this layer region gradually decreases from the substrate toward the surface of the photoconductor, and thus the layer can be charged positively. An electrophotographic photosensitive member is provided.

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-SiC層に対してIIIa族元素を含有さ
せ、これにより、a-SiC層の価電子を制御し、更にFも
含有させて高耐久性且つ高耐熱性として、そのF含有比
率が基板から感光体表面へ向けて漸次減少するようにし
た層領域を生成させ、これにより、基板側に接触するか
或いはそれに近い領域にFが多く含まれていることによ
ってその領域でIIIa族元素のドーピング効率が高まり、
その結果、キャリアの注入阻止能を大きくして表面電位
を高め、且つ残留電位を小さくし、電子写真特性の全般
に亘って性能を高めた正極性に有利に帯電する電子写真
感光体となる。
That is, according to the first aspect, the group IIIa element is contained in the photoconductive a-SiC layer having the single composition shown in FIG. 1 to control the valence electrons of the a-SiC layer. In addition, F is also added to form a layer region having high durability and high heat resistance so that the F content ratio is gradually decreased from the substrate toward the surface of the photoconductor, thereby contacting the substrate side. Or, since a large amount of F is contained in a region close to it, the doping efficiency of the group IIIa element is increased in that region,
As a result, an electrophotographic photosensitive member is obtained which has a high carrier injection preventing ability to raise the surface potential and a small residual potential, and which is positively charged to positive polarity with improved performance over the entire electrophotographic characteristics.

このF含有効率の変化を表わす例として第7図乃至第
10図があり、横軸は基板から感光体表面に至る層厚を示
し、縦軸はF含有量であり、それを変化させた場合、F
の含有量が大きくなるのに伴ってIIIa族元素が多くドー
ピングされる。
As an example showing the change in the F content efficiency, Figs.
There are 10 figures, the horizontal axis shows the layer thickness from the substrate to the photoreceptor surface, and the vertical axis is the F content.
As the content of Al increases, more of the group IIIa element is doped.

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-SiC層は0.1乃至
10,000ppmのIIIa族元素を含有し且つその層厚方向に亘
ってFを含む層領域を生成させ、この層領域のF含有率
が基板から感光体表面へ向けて漸次増加するようにした
ことを特徴とする正極性に帯電可能な電子写真感光体が
提供される。
Second Aspect According to the second aspect, an electrophotographic photoreceptor having a photoconductive a-SiC layer formed on a substrate, wherein the a-SiC layer is 0.1 to
A layer region containing 10,000 ppm of a Group IIIa element and containing F in the layer thickness direction was generated, and the F content in this layer region was gradually increased from the substrate toward the surface of the photoreceptor. Provided is a characteristic positively chargeable electrophotographic photoreceptor.

即ち、この第2の態様によれば、第1図に示した単一
組成の光導電性a-SiC層に対してIIIa族元素を含有さ
せ、これにより、a-SiC層の価電子を制御し、更にFも
含有させて高耐久性且つ高耐熱性とし、そして、そのF
含有比率が基板から感光体表面へ向けて漸次増加するよ
うにした層領域を生成させ、これにより、感光体表面で
Fの含有比率が大きくなって優れた耐熱性及び耐久性が
得られ、特にコロナ放電に対して優れ、又、耐湿性が向
上する。
That is, according to the second aspect, the group IIIa element is added to the photoconductive a-SiC layer having the single composition shown in FIG. 1 to control the valence electrons of the a-SiC layer. In addition, it also contains F to make it highly durable and highly heat resistant.
A layer region whose content ratio is gradually increased from the substrate to the surface of the photoconductor is generated, whereby the content ratio of F on the photoconductor surface is increased, and excellent heat resistance and durability are obtained. Excellent in corona discharge and improved in moisture resistance.

このF含有比率を変える例として第11図乃至第14図が
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F含有量を示す。
Examples of changing the F content ratio are shown in FIGS. 11 to 14, in which the horizontal axis represents the layer thickness from the substrate to the surface of the photoconductor and the vertical axis represents the F content.

第3の態様 第3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-SiC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5×10-5
〜25原子%のFを含有し、第2の層領域は0.1乃至10,00
0ppmのIIIa族元素を含有していることを特徴とする正極
性に帯電可能な電子写真感光体が提供される。
Third Aspect According to a third aspect, there is provided an electrophotographic photosensitive member having a photoconductive a-SiC layer formed on a substrate, wherein the a-SiC layer is at least a first layer region and a second layer. The first layer region is located closer to the substrate than the second layer region and is 5 × 10 −5
~ 25 atomic% F, second layer region 0.1 to 10,000
Provided is a positively chargeable electrophotographic photoreceptor, which contains 0 ppm of a Group IIIa element.

即ち、この第3の態様によれば、第1図に示した単一
組成の光導電性a-SiC層に対して層厚方向に亘って原子
組成比を変えることによって少なくとも第1の層領域と
第2の層領域を生成させるものであり、この態様を第3
図並びに第15図乃至第18図により説明する。
That is, according to the third aspect, at least the first layer region is formed by changing the atomic composition ratio in the layer thickness direction with respect to the single composition photoconductive a-SiC layer shown in FIG. And a second layer region are generated.
This will be described with reference to the drawings and FIGS. 15 to 18.

第3図においては導電性基板(1)上に第1の層領域
(6a)及び第2の層領域(7a)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、この層領域を生成するに当たってはSiとCの組成
比、IIIa族元素の含有量、Fの含有量などを変えること
によって決められるが、この態様においては第1の層領
域(6a)には5×10-5〜25原子%のFを含有し、且つ第
2の層領域(7a)には0.1乃至10,000ppmのIIIa族元素が
含有していることが重要である。
In FIG. 3, a photoconductive a-SiC layer in which a first layer region (6a) and a second layer region (7a) are sequentially formed on a conductive substrate (1) and both layer regions are integrated. It is composed of (5a), and in forming this layer region, it is determined by changing the composition ratio of Si and C, the content of the group IIIa element, the content of F, etc. It is important that the layer region (6a) contains 5 × 10 −5 to 25 atomic% of F and the second layer region (7a) contains 0.1 to 10,000 ppm of a Group IIIa element. is there.

第1の層領域(6a)のF含有量は5×10-5〜25原子
%、好適には5×10-5乃至10原子%の範囲内で適宜決め
られ、これによって高耐久性且つ高耐熱性となる。
The F content of the first layer region (6a) is appropriately determined within the range of 5 × 10 −5 to 25 atom%, preferably 5 × 10 −5 to 10 atom%, whereby high durability and high It becomes heat resistant.

第2の層領域(7a)はIIIa族元素の含有量が0.1乃至1
0,000ppmの範囲内で適宜決められ、これによって正極性
に帯電すると共に表面電位、光感度特性の所要な電子写
真特性が得られる。
The second layer region (7a) has a Group IIIa element content of 0.1 to 1
It is appropriately determined within the range of 0.00000 ppm, whereby it is possible to obtain positively charged electrophotographic characteristics such as surface potential and photosensitivity.

この第3の態様によれば、第1の層領域(6a)にIIIa
族元素を含有させてもよく、このドーピングに当たって
は第1の層領域(6a)にFが含有されているためにその
ドーピング効率が顕著に向上し、これにより、キャリア
の注入阻止能を大きくして表面電位を高め、且つ残留電
位を小さくする。
According to this third aspect, IIIa is present in the first layer region (6a).
A group element may be contained, and in this doping, since F is contained in the first layer region (6a), the doping efficiency is remarkably improved, whereby the carrier injection blocking ability is increased. To increase the surface potential and reduce the residual potential.

そして、第2の層領域(7a)よりもIIIa族元素を多く
含有した第1の層領域(6a)を形成すると、光導電性a-
SiC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一段と阻止され
ると共にa-SiC層の全領域で発生した光キャリアが基板
に円滑に流れ、その結果、表面電位が一層大きくなると
共に光感度特性が向上する。
Then, when the first layer region (6a) containing a larger group IIIa element than the second layer region (7a) is formed, the photoconductive a-
The conductivity increases in the region of the SiC layer (5a) on the substrate side, which further prevents the injection of carriers from the substrate side, and the optical carriers generated in the entire region of the a-SiC layer flow smoothly to the substrate. As a result, the surface potential is further increased and the photosensitivity characteristics are improved.

また、この態様によれば、第2の層領域(7a)の炭素
含有量は第1の層領域(6a)の炭素含有量に比べて多く
するのが望ましく、これにより、第2の層領域(7a)の
暗抵抗率が大きくなり、その結果、表面電位が大きくな
る。
Further, according to this aspect, it is desirable that the carbon content of the second layer region (7a) be higher than the carbon content of the first layer region (6a). The dark resistivity of (7a) increases, and as a result, the surface potential increases.

第1の層領域(6a)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。そして、第1の層領域(6a)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(6a)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。
The first layer region (6a) has photoconductivity over the entire region, which results in the conventional a-Si shown in FIG.
It can be distinguished from the carrier injection blocking layer (2) of the electrophotographic photoreceptor. Then, the first layer region (6a) improves the photosensitivity characteristics overall due to the photoconductivity of the entire region. In particular, excellent photosensitivity characteristics can be obtained for light having a relatively long wavelength that easily reaches the first layer region (6a), which is suitable for an electrophotographic photosensitive member using a semiconductor laser as a recording light source. Becomes

また、従来のa-Si電子写真感光体によれば、前記キャ
リア注入阻止層(2)の層厚をa-Si光導電層(3)に対
して1/5倍以下に設定するのに対して、第1の層領域(6
a)の層厚は第2の層領域(7a)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、そのための好適な層厚比は1/2以下、
最適には1/4以下に設定するのがよい。
Further, according to the conventional a-Si electrophotographic photoreceptor, the layer thickness of the carrier injection blocking layer (2) is set to 1/5 times or less that of the a-Si photoconductive layer (3). The first layer area (6
Even if the layer thickness of a) is 1 time or less as compared with the second layer region (7a), the residual potential can be made sufficiently small to improve the photosensitivity characteristics, and a suitable layer thickness ratio for that is 1/2 or less,
Optimally, it should be set to 1/4 or less.

この光導電性a-SiC層(5a)のF含有量は、層厚方向
に亘って変化させてもよく、この例として第15図乃至第
18図があり、横軸は基板から感光体表面に至る層厚を示
し、縦軸はF含有量を示す。尚、この横軸において(6
a),(7a)に示すそれぞれの範囲は第1の層領域及び
第2の層領域を表している。
The F content of the photoconductive a-SiC layer (5a) may be changed in the layer thickness direction.
There are 18 figures, the horizontal axis shows the layer thickness from the substrate to the photosensitive member surface, and the vertical axis shows the F content. Note that on this horizontal axis (6
The respective ranges shown in a) and (7a) represent the first layer region and the second layer region.

第4の態様 第4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-SiC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
領域は5×10-5乃至25原子%のFを含有すると共に第1
の層領域は0.1乃至10,000ppmのIIIa族元素を含有してい
ることを特徴とする正極性に帯電可能な電子写真感光体
が提供される。
Fourth Aspect According to a fourth aspect, there is provided an electrophotographic photosensitive member having a photoconductive a-SiC layer formed on a substrate, wherein the a-SiC layer is at least a first layer region and a second layer. The first layer region is located closer to the substrate than the second layer region, and the second layer region contains 5 × 10 −5 to 25 atomic% F and has a first region.
There is provided a positively chargeable electrophotographic photoreceptor, characterized in that the layer region contains 0.1 to 10,000 ppm of the group IIIa element.

即ち、この第4の態様によれば、第1図に示した単一
組成の光導電性a-SiC層に対して層厚方向に亘って原子
組成比を変えることによって少なくとも第1の層領域と
第2の層領域を生成させるものであり、この態様を第4
図並びに第19図乃至第21図により説明する。
That is, according to the fourth aspect, by changing the atomic composition ratio in the layer thickness direction with respect to the photoconductive a-SiC layer having the single composition shown in FIG. 1, at least the first layer region is formed. And a second layer region are generated.
This will be described with reference to the drawings and FIGS. 19 to 21.

第4図においては導電性基板(1)上に第1の層領域
(6b)及び第2の層領域(7b)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(5b)から成ってお
り、この層領域を生成させるに当たってはSiとCの組成
比、IIIa族元素の含有量、Fの含有量などを変えること
によって決められるが、この態様によれば、第2の層領
域(7b)には5×10-5乃至25原子%のFが第1の層領域
(6b)には0.1乃至10,000ppmのIIIa族元素が含有してい
ることが重要である。
In FIG. 4, a photoconductive a-SiC layer in which a first layer region (6b) and a second layer region (7b) are sequentially formed on a conductive substrate (1) and both layer regions are integrated. It is composed of (5b) and is determined by changing the composition ratio of Si and C, the content of the group IIIa element, the content of F, etc. in forming this layer region. It is important that the second layer region (7b) contains 5 × 10 −5 to 25 atom% of F and the first layer region (6b) contains 0.1 to 10,000 ppm of the Group IIIa element.

第2の層領域(7b)のF含有量は5×10-5乃至25原子
%、好適には5×10-5乃至10原子%の範囲内で適宜決め
られ、これによって光キャリアの発生効率が高くなって
光感度が向上し、更に膜自体の耐久性及び耐熱性が向上
し、特にコロナ放電に対して優れ、又、耐湿性が向上す
る。
F content 5 × 10 -5 to 25 atomic% of the second layer region (7b), preferably determined as appropriate within a range of 5 × 10 -5 to 10 atomic%, whereby the generation efficiency of photocarriers Is increased, the photosensitivity is improved, the durability and heat resistance of the film itself are improved, and particularly, the corona discharge is excellent and the moisture resistance is improved.

第1の層領域(6b)はIIIa族元素含有量が0.1乃至10,
000ppmの範囲内で適宜決められ、これによって正極性に
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。
The first layer region (6b) has a Group IIIa element content of 0.1 to 10,
It is appropriately determined within the range of 000 ppm, and thereby, it is possible to obtain the required electrophotographic characteristics such as surface potential and photosensitivity characteristics while being positively charged.

また、この態様によれば、第2の層領域(7b)の炭素
含有量は第1の層領域(6b)の炭素含有量に比べて多く
するのが望ましく、これにより、第2の層領域(7b)の
暗抵抗率が大きくなり、その結果、表面電位が大きくな
る。第2の層領域(7b)は、光導電性a-SiC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層(4)とは全く区別し
得るものである。また、光キャ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
に格別な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2の層
領域(7b)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。
Further, according to this aspect, it is desirable that the carbon content of the second layer region (7b) is higher than the carbon content of the first layer region (6b). The dark resistivity of (7b) increases, and as a result, the surface potential increases. The second layer region (7b) is formed to increase the resistance of the surface side of the photoconductive a-SiC layer (5b), and the conventionally known surface protection layer (4) described in FIG. ) Is completely distinguishable. In addition, according to the function-separated type photoreceptor, which is divided into the photocarrier generation layer and the carrier transport layer, the carrier transport layer has a high resistance of 10 13 Ω · cm or more, but this layer has an exceptionally large photoconductivity. Is not required, and the photoconductivity is usually set to less than 1000 times the photoconductivity to dark conductivity. On the other hand, the second layer region (7b) has photoconductivity of 1000 times or more, and can be sufficiently distinguished from the carrier transport layer.

第4図の層領域(7b)の層厚は、第1の層領域(6b)
に比べて1倍以下、好ましくは1/2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。
The layer thickness of the layer region (7b) in FIG. 4 is the same as that of the first layer region (6b).
Less than 1 time, preferably less than 1/2 times, optimally 1/4
It is desirable that it is preferably not more than twice, which significantly improves the surface potential, has excellent photosensitivity, and has a small residual potential.

この光導電性a-SiC層(5b)のF含有量は、層厚方向
に亘って変化させてもよく、この例として第19図乃至第
21図があり、横軸は基板から感光体表面に至る層厚を示
し、縦軸はF含有量を示す。尚、この横軸において(6
b),(7b)に示すそれぞれの範囲は第1の層領域及び
第2の層領域を表している。
The F content of the photoconductive a-SiC layer (5b) may be varied in the layer thickness direction.
There are 21 figures, the horizontal axis shows the layer thickness from the substrate to the surface of the photoreceptor, and the vertical axis shows the F content. Note that on this horizontal axis (6
The respective ranges shown in b) and (7b) represent the first layer region and the second layer region.

第5の態様 第5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-SiC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、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
1の層領域及び第3の層領域は第2の層領域に比べてF
が多く含まれていると共に第2の層領域は0.1乃至10,00
0ppmのIIIa族元素が含まれていることを特徴とする正極
性に帯電可能な電子写真感光体が提供される。
Fifth Aspect According to a fifth aspect, there is provided an electrophotographic photosensitive member having a photoconductive a-SiC layer formed on a substrate, wherein the a-SiC layer is at least a first layer region and a second layer. An area and a third layer area, the first layer area is located closer to the substrate than the second layer area is, the second layer area is located closer to the substrate than the third layer area, and the first layer area and The third layer region is F compared to the second layer region.
The second layer region is 0.1 to 10,00
Provided is a positively chargeable electrophotographic photoreceptor, which contains 0 ppm of a Group IIIa element.

即ち、この第5の態様によれば、第1図に示した単一
組成の光導電性a-SiC層に対して層厚方向に亘って原子
組成比を変えることによって少なくとも第1の層領域乃
至第3の層領域を生成させるものであり、この態様を第
5図並びに第22図乃至第24図により説明する。
That is, according to the fifth aspect, at least the first layer region is formed by changing the atomic composition ratio in the layer thickness direction with respect to the single composition photoconductive a-SiC layer shown in FIG. To 3rd layer area | region, this aspect is demonstrated with FIG. 5 and FIG. 22 to FIG.

第5図においては導電性基板(1)上に第1の層領域
(6c)、第2の層領域(7c)及び第3の層領域(8c)を
順次形成し、これらの層領域を実質上一体化してa-SiC
層(5c)とし、この層領域を生成するに当たってはSiと
Cの組成比、IIIa族元素の含有量、Fの含有量等を変え
ることによって決められるが、この態様においては第2
の層領域(7c)に0.1乃至10,000ppmのIIIa族元素が含有
し、且つ第1の領域(6c)及び第3の層領域(8c)にF
を含有させると共に両者の層(6c)及び(8c)が第2の
層領域(7c)に比べてFが多く含有されていることが重
要である。
In FIG. 5, a first layer region (6c), a second layer region (7c) and a third layer region (8c) are sequentially formed on a conductive substrate (1), and these layer regions are substantially formed. Integrated with a-SiC
The layer (5c) is formed, and in forming this layer region, it is determined by changing the composition ratio of Si and C, the content of the group IIIa element, the content of F, etc.
Layer group (7c) contains 0.1 to 10,000 ppm of a group IIIa element, and the first layer (6c) and the third layer region (8c) have F
It is important that both layers (6c) and (8c) contain more F than the second layer region (7c).

即ち、第2の層領域(7c)はIIIa族元素の含有量が0.
1乃至10,000ppmの範囲内で適宜決められ、これによって
正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。
That is, the second layer region (7c) has a Group IIIa element content of 0.
The content is appropriately determined within the range of 1 to 10,000 ppm, whereby the desired electrophotographic characteristics such as surface potential and photosensitivity characteristics can be obtained while being charged positively.

第3の層領域(8c)は第3の態様にて述べたa-SiC層
(5a)の第2の層領域(7a)の上に形成されたものであ
り、これにより、光導電性a-SiC層(5c)の表面側の耐
久性及び耐湿性を高め、その結果、耐環境性に優れ、画
像流れがなく、長寿命の感光体が得られる。
The third layer region (8c) is formed on the second layer region (7a) of the a-SiC layer (5a) described in the third aspect, whereby the photoconductive a -The durability and moisture resistance on the surface side of the SiC layer (5c) are enhanced, and as a result, a photoreceptor having excellent environment resistance, no image deletion, and a long life can be obtained.

又、この第3の層領域(8c)は第2図に述べた従来周
知の表面保護層(4)とは全く区別し有るものである。
また、光キャ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(8c)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。
The third layer region (8c) is completely different from the conventionally known surface protective layer (4) shown in FIG.
Further, according to the function-separated type photoreceptor, which is divided into the photocarrier generation layer and the carrier transport layer, the carrier transport layer is 10 13 Ω.
・ High resistance to cm or more, but this layer is not required to have a particularly large photoconductivity, and the photoconductivity to dark conductivity is usually set to less than 1000 times the photoconductivity. Not too much. On the other hand, the third layer region (8c) has photoconductivity of 1000 times or more, and can be sufficiently distinguished from the carrier transport layer.

第3の層領域(8c)の層厚は、第2の層領域(7c)に
比べて1倍以下、好ましくは1/2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。
The layer thickness of the third layer region (8c) is preferably 1 time or less, preferably 1/2 time or less, and optimally 1/4 time or less as compared with the second layer region (7c). It can be said that it is desirable because the surface potential is remarkably improved, the photosensitivity is excellent, and the residual potential is small.

第1の層領域(6c)は第3の態様にて述べたa-SiC層
(5a)の第1の層領域(6a)と実質上同一であり、その
構成及び作用効果は前述した通りである。
The first layer region (6c) is substantially the same as the first layer region (6a) of the a-SiC layer (5a) described in the third aspect, and its configuration and operational effects are as described above. is there.

この第5の態様によれば、光導電性a-SiC層(5c)の
F含有分布は第22図乃至第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方向を示し、縦軸はF
含有量を示す。尚、この横軸において、(6c)(7c)
(8c)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の層領域を表している。
According to the fifth aspect, the F content distribution of the photoconductive a-SiC layer (5c) is as shown in FIGS. 22 to 24, and the horizontal axis represents the layer thickness direction from the substrate to the surface of the photoconductor. And the vertical axis is F
Indicates the content. In addition, on this horizontal axis, (6c) (7c)
The respective ranges shown in (8c) represent the first layer region, the second layer region, and the third layer region.

かくして第1の態様乃至第5の態様によれば、第1図
に示した単一組成のa-SiC感光体に比べて電子写真特性
が全般に亘って向上した電子写真感光体が提供される。
Thus, according to the first to fifth aspects, there is provided an electrophotographic photosensitive member having electrophotographic characteristics generally improved as compared with the single-composition a-SiC photosensitive member shown in FIG. .

また、本発明によれば、上述した各種の態様における
第1の層領域(6a)(6b)(6c)に対して酸素又は窒素
の少なくとも一種を0.01乃至60原子%、好適には0.1乃
至30原子%の範囲内で含有させるとよく、これによって
a-SiC層の基板に対する密着性が向上する。
According to the present invention, the first layer region (6a) (6b) (6c) in each of the above-mentioned various embodiments contains 0.01 to 60 atom% of at least one of oxygen and nitrogen, preferably 0.1 to 30 atom%. It is good to contain it within the range of atomic%,
The adhesion of the a-SiC layer to the substrate is improved.

更に本発明によれば、単一組成のa-SiC層並びに第1
の態様乃至第5の態様のa-SiC層は、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。
Further in accordance with the present invention, a single composition a-SiC layer and a first
All of the a-SiC layers of the fifth to fifth aspects are photoconductive a
-SiC layer, which provides sufficiently practical electrophotographic properties, a conventionally known surface protective layer may be formed on the surface of these a-SiC layers.

この表面保護層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有機材料、a-Si
C,SiO2,SiO,Al2O3,SiC,Si3N4,a-Si,a-Si:H,a-Si:F,a-Si
C:H,a-SiC:Fなどの無機材料を用いることができる。
For the surface protective layer, various materials can be used as long as they have high insulation properties, high corrosion resistance and high hardness characteristics, such as organic materials such as polyimide resin, a-Si.
C, SiO 2 ,, SiO, Al 2 O 3 , SiC, Si 3 N 4 ,, a-Si, a-Si: H, a-Si: F, a-Si
Inorganic materials such as C: H, a-SiC: F can be used.

次に本発明の電子写真感光体の製法を述べる。 Next, a method for producing the electrophotographic photosensitive member of the present invention will be described.

本発明に係るa-SiC層を形成するに当たってグロー放
電分解法、イオンプレーティング法、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。
In forming the a-SiC layer according to the present invention, a glow discharge decomposition method, an ion plating method, a reactive sputtering method, a vacuum deposition method, a thin film forming technique such as a CVD method can be used, and is also used for this Raw material is solid,
Either liquid or gas may be used.

以下、本発明の電子写真感光体をグロー放電分解法に
より製作する場合を例にとって説明する。
Hereinafter, the case where the electrophotographic photosensitive member of the present invention is manufactured by the glow discharge decomposition method will be described as an example.

a-SiC生成用ガスはSi含有ガス及びC含有ガスを含
み、必要に応じてH2、不活性ガス(He,Arなど)をキャ
リアーガスとして含有させる。このSi含有ガスにはSi
H4,Si2H6,Si3H8,などがあり、C含有ガスにはCH4,C
2H6,C2H4,C2H2,C3H8などがあり,或いはSi−C結合
をもつSi(CH3)4ガスなどを用いてもよい。
The a-SiC generation gas contains a Si-containing gas and a C-containing gas, and if necessary, contains H 2 and an inert gas (He, Ar, etc.) as a carrier gas. This Si-containing gas contains Si
H 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , etc., and C-containing gas is CH 4 , C
2 H 6, C 2 H 4 , include C 2 H 2, C 3 H 8, or Si (CH 3) with Si-C bonds 4 gas or the like may be used.

a-SiC生成用ガスにFを含有させる場合、上記Si含有
ガス又はC含有ガスに一価元素として結合させればよ
く、例えばSiF4,SiHF3,SiH2F2,SiH3F,CH3F,CH
2F2,CHF3,CF4がある。また、このa-SiC生成用ガス或
いはグロー放電領域に不純物として又は不可避的にFが
混入され、これによって成膜過程でFを含有させてもよ
い。例えば、HFはグロー放電分解用反応容器の洗浄剤と
して用いられるが、残存してa-SiC層生成中に混入して
もよい。
When F is contained in the a-SiC forming gas, it may be bonded as a monovalent element to the Si-containing gas or the C-containing gas, for example, SiF 4 , SiHF 3 , SiH 2 F 2 , SiH 3 F, CH 3 F, CH
There are 2 F 2 , CHF 3 and CF 4 . Further, F may be mixed in the a-SiC generating gas or the glow discharge region as an impurity or inevitably, so that F may be contained in the film forming process. For example, HF is used as a cleaning agent for the reaction container for glow discharge decomposition, but may remain and be mixed during the formation of the a-SiC layer.

a-SiC層にIIIa族元素を0.1乃至10,000ppmの範囲内で
含有させるためにはa-SiC生成用ガスに10-6乃至1モル
%、好適には10-6乃至0.1モル%のVa族元素含有ガスを
含有させればよく、このドーピング用ガスにはB2H6,BF
3,Al(CH3),Ga(CH3),Im(CH3)3等がある。
In order to contain the Group IIIa element in the range of 0.1 to 10,000 ppm in the a-SiC layer, the gas for a-SiC production contains 10 −6 to 1 mol%, preferably 10 −6 to 0.1 mol% of the Va group. It suffices to contain an element-containing gas, and this doping gas contains B 2 H 6 and BF.
3, Al (CH 3), Ga (CH 3), Im (CH 3) is 3, and the like.

本発明の電子写真感光体を製作するに当たっては、グ
ロー放電分解法によってSi含有ガス及びアセチレン(C2
H2)ガスの混合ガスよりa-SiC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。
In producing the electrophotographic photosensitive member of the present invention, Si-containing gas and acetylene (C 2
When a-SiC is formed from a mixed gas of H 2 ) gas, it is desirable in that a significantly high speed film forming property can be achieved.

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SiH4ガス及びC2H2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CH
4ガスを用いてa-SiC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。
According to experiments conducted by the inventors of the present invention, various Si-based gases described above can be used as the Si-containing gas. For example, when SiH 4 gas and C 2 H 2 gas are used,
A film formation rate of up to 20 μm / hour was obtained. Because SiH 4 gas and CH
When an a-SiC film is formed using 4 gases, the film formation rate is about 0.3 to 1 μm / hour.

更に本発明に係る製法によれば、C2H2とSi含有ガスを
グロー放電領域に導入するに当たってこのガス組成比を
0.01:1乃至3:1の範囲内に、好適には0.05:1乃至1:1、最
適には0.05:1乃至0.3:1の範囲内に設定すればよく、0.0
1:1の比率から外れた場合には暗抵抗率が1011Ω・cm以
下となって電荷保持力が十分でなく、大きな帯電電位を
得ることができなくなり、3:1の比率から外れた場合に
は膜中のダングリングボンドが増加して暗抵抗率が1011
Ω・cm以下となる。
Further, according to the production method of the present invention, when introducing C 2 H 2 and Si-containing gas into the glow discharge region, the gas composition ratio
It may be set within the range of 0.01: 1 to 3: 1, preferably 0.05: 1 to 1: 1, and optimally within the range of 0.05: 1 to 0.3: 1.
If the ratio deviates from the ratio of 1: 1, the dark resistivity becomes 10 11 Ω ・ cm or less, the charge retention is insufficient, and a large charging potential cannot be obtained. In this case, the dangling bond in the film increases and the dark resistivity becomes 10 11
Ω · cm or less.

本発明に係る製法によれば、上述した通りの製造条件
によってa-SiC層を生成するに当たっては、グロー放電
用の高周波電力、反応室内部のガス圧及び基板温度を次
の通りに設定するのがよい。
According to the production method of the present invention, in producing the a-SiC layer under the production conditions as described above, the high frequency power for glow discharge, the gas pressure inside the reaction chamber and the substrate temperature are set as follows. Is good.

即ち、高周波電力は0.05乃至0.5W/cm2の範囲に設定す
ればよく、0.05W/cm2未満であると成膜速度が小さくな
り、0.5W/cm2を超えるとプラズマダメージによって膜質
が低下してキャリア移動度が小さくなる。また、ガス圧
は0.1乃至2.0Torrの範囲内に設定すればよく、0.1Torr
未満であると成膜速度が小さくなり,2.0Torrを超えると
放電が不安定となる。更に、基板温度はa-Si:H膜の成膜
形成に比べて30乃至80℃位高くするのがよく、望ましく
は200乃至400℃の範囲がよい。この基板温度が200℃未
満であればSiとCのネットワーク化が阻害され400℃を
超えると水素の脱離が著しくなって暗抵抗率が小さくな
る。
That is, the high frequency power may be set in the range of 0.05 to 0.5 W / cm 2 , and if it is less than 0.05 W / cm 2 , the film forming rate becomes low, and if it exceeds 0.5 W / cm 2 , the film quality deteriorates due to plasma damage. As a result, carrier mobility decreases. Also, the gas pressure may be set within the range of 0.1 to 2.0 Torr.
If it is less than 2.0, the film formation rate becomes small, and if it exceeds 2.0 Torr, the discharge becomes unstable. Further, the substrate temperature is preferably higher by about 30 to 80 ° C. than in forming the a-Si: H film, and more preferably in the range of 200 to 400 ° C. If the substrate temperature is lower than 200 ° C., the network formation of Si and C is hindered, and if it exceeds 400 ° C., desorption of hydrogen becomes remarkable and the dark resistivity becomes small.

次に本発明の電子写真感光体に係る前述した第1の態
様乃至第5の態様に対する製法を下記に列記する。いず
れの製法においてもC含有ガスとしてC2H2を用いて成膜
速度を高めている。
Next, the production methods for the above-described first to fifth aspects of the electrophotographic photosensitive member of the present invention are listed below. In any of the manufacturing methods, C 2 H 2 is used as a C-containing gas to increase the film formation rate.

第1の態様の製法 第1の態様の製法によれば、a-SiC生成用ガスをグロ
ー放電分解して正極性に帯電可能な光導電性a-SiC層を
基板上に形成した電子写真感光体の製法にあって、前記
ガスが10-6乃至1モル%のIIIa族元素含有ガス、C2H2
びSi含有ガスを含有し、且つFを含み、成膜中にこのガ
ス中のF含有比率が漸次減少するようにしたことを特徴
とする電子写真感光体の製法が提供される。
According to the production method of the first aspect, according to the production method of the first aspect, an electrophotographic photoconductor in which a photoconductive a-SiC layer capable of being positively charged by glow discharge decomposition of an a-SiC generating gas is formed on a substrate. In the method for producing a body, the gas contains 10 −6 to 1 mol% of a Group IIIa element-containing gas, C 2 H 2 and Si-containing gas, and contains F, and F in the gas during film formation. There is provided a process for producing an electrophotographic photosensitive member, characterized in that the content ratio is gradually decreased.

第2の態様の製法 第2の態様の製法によれば、a-SiC生成用ガスをグロ
ー放電分解して正極性に帯電可能な光導電性a-SiC層を
基板上に形成した電子写真感光体の製法にあって、前記
ガスが10-6乃至1モル%のIIIa族元素含有ガス、C2H2
びSi含有ガスを含有し、且つFを含み、成膜中にこのガ
ス中のF含有比率が漸次増大するようにしたことを特徴
とする電子写真感光体の製法が提供される。
Production Method of Second Aspect According to the production method of the second aspect, an electrophotographic photoconductor in which a photoconductive a-SiC layer capable of being positively charged by glow discharge decomposition of an a-SiC generating gas is formed on a substrate In the method for producing a body, the gas contains 10 −6 to 1 mol% of a Group IIIa element-containing gas, C 2 H 2 and Si-containing gas, and contains F, and F in the gas during film formation. There is provided a method for producing an electrophotographic photosensitive member, characterized in that the content ratio is gradually increased.

第3の態様の製法 第3の態様の製法によれば、a-SiC生成用ガスをグロ
ー放電分解して正極性に帯電可能な光導電性a-SiC層を
基板上に形成した電子写真感光体の製法であって、前記
ガスはC2H2及びSi含有ガスから成り、成膜中にガス組成
比を変えて前記層に少なくとも第1の層領域及び第2の
層領域を具備させ、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1の層領域の形成時にa-SiC生
成用ガスにFを含むと共に第2の層領域の形成時にa-Si
C生成用ガスに10-6乃至1モル%のIIIa族元素含有ガス
が含有していることを特徴とする電子写真感光体の製法
が提供される。
Production Method of Third Aspect According to the production method of the third aspect, an electrophotographic photoconductor in which a photoconductive a-SiC layer capable of being positively charged by glow discharge decomposition of an a-SiC generating gas is formed on a substrate. A method of manufacturing a body, wherein the gas comprises C 2 H 2 and a Si-containing gas, and the gas composition ratio is changed during film formation so that the layer has at least a first layer region and a second layer region, The first layer region is arranged closer to the substrate than the second layer region, and the a-SiC generating gas contains F during the formation of the first layer region, and the a-Si layer is formed during the formation of the second layer region.
There is provided a process for producing an electrophotographic photosensitive member, characterized in that the gas for C generation contains 10 −6 to 1 mol% of a Group IIIa element-containing gas.

第4の態様の製法 第4の態様の製法によれば、a-SiC生成用ガスをグロ
ー放電分解して正極性に帯電可能な光導電性a-SiC層を
基板上に形成した電子写真感光体の製法であって、前記
ガスはC2H2及びSi含有ガスから成り、成膜中にガス組成
比を変えて前記a-SiC層に少なくとも第1の層領域及び
第2の層領域を具備させ、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の層領域の形成時にa-
SiC生成用ガスにFを含むと共に第1の層領域の形成時
にa-SiC生成用ガスに10-6乃至1モル%のIIIa族元素含
有ガスを含有していることを特徴とする電子写真感光体
の製法が提供される。
Production Method of Fourth Aspect According to the production method of the fourth aspect, an electrophotographic photoconductor in which a photoconductive a-SiC layer capable of being positively charged by glow discharge decomposition of an a-SiC generating gas is formed on a substrate A method of manufacturing a body, wherein the gas is composed of C 2 H 2 and Si-containing gas, and a gas composition ratio is changed during film formation to form at least a first layer region and a second layer region in the a-SiC layer. The first layer region is disposed closer to the substrate than the second layer region, and a-
An electrophotographic photosensitive member characterized in that the SiC forming gas contains F and the a-SiC forming gas contains 10 −6 to 1 mol% of a Group IIIa element-containing gas when forming the first layer region. A body formula is provided.

第5の態様の製法 第5の態様の製法によれば、a-SiC生成用ガスをグロ
ー放電分解して正極性に帯電可能な光導電性a-SiC層を
基板上に形成した電子写真感光体の製法であって、前記
ガスはC2H2及びSi含有ガスから成り、成膜中にガス組成
比を変えて前記a-SiC層に少なくとも第1の層領域、第
2の層領域及び第3の層領域を具備させ、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
基板側にそれぞれ配置され、且つ第1の層領域及び第3
の層領域の形成時に第2の層領域の形成時に比べてa-Si
C生成用ガスにFを多く含むと共に第2の層領域の形成
時にa-SiC生成用ガスに10-6乃至1モル%のIIIa族元素
含有ガスを含有していることを特徴とする電子写真感光
体の製法が提供される。
Production Method of Fifth Aspect According to the production method of the fifth aspect, an electrophotographic photoconductor in which a photoconductive a-SiC layer capable of being positively charged by glow discharge decomposition of an a-SiC generating gas is formed on a substrate A method of manufacturing a body, wherein the gas is composed of C 2 H 2 and Si-containing gas, and the gas composition ratio is changed during film formation so that at least a first layer region, a second layer region and a-SiC layer are formed. A third layer region, the first layer region is disposed closer to the substrate side than the second layer region, the second layer region is disposed closer to the substrate than the third layer region, and the first layer region and the third layer region are respectively disposed.
Of a-Si when forming the second layer region compared to when forming the second layer region
Electrophotography characterized in that the C-forming gas contains a large amount of F and the a-SiC forming gas contains 10 −6 to 1 mol% of a Group IIIa element-containing gas during formation of the second layer region. A method of making a photoreceptor is provided.

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6図により説明する。
Next, the capacitively coupled glow discharge decomposition apparatus used in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図中、第1,第2,第3,第4,第5,第6タンク(9)(10)
(11)(12)(13)(14)には、それぞれSiH4,C2H2
B2H6(H2ガス希釈で0.2%含有),B2H6(H2ガス希釈で3
8ppm含有),H2,SiF4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(15)(16)(17)
(18)(19)(20)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(21)(22)(23)
(24)(25)(26)により制御されて主管(27)へ送ら
れる。尚、(28)は止め弁である。主管(27)を通じて
流れるガスは反応管(29)へと送り込まれるが、この反
応管(29)の内部には容量結合型放電用電極(30)は設
置されており、それに印加される高周波電力は50W乃至3
kWが、また周波数は1MHz乃至50MHzが適当である。反応
管(29)の内部には、アルミニウムから成る筒状の成膜
基板(31)が試料保持台(32)の上に載置されており、
この保持台(32)はモーター(33)により回転駆動され
るようになっており、そして、基板(31)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(29)の内部
はa-SiC層形成時に高度の真空状態(放電圧0.1乃至2.0T
orr)を必要とすることにより回転ポンプ(34)と拡散
ポンプ(35)に連結されている。
In the figure, the 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th tanks (9) (10)
(11) (12) (13) (14) have SiH 4 , C 2 H 2 , and
B 2 H 6 (H 2 0.2 % containing gas dilution), B 2 H 6 (H 2 gas diluted with 3
(Containing 8 ppm), H 2 and SiF 4 gas are sealed, and H 2 is also used as a carrier gas. These gases correspond to the corresponding 1st, 2nd, 3rd, 4th and 5th 6th regulating valves (15) (16) (17)
It is released by opening (18) (19) (20) and its flow rate is mass flow controller (21) (22) (23).
Controlled by (24), (25) and (26), it is sent to the main pipe (27). Incidentally, (28) is a stop valve. The gas flowing through the main tube (27) is sent to the reaction tube (29), and the capacitive coupling type discharge electrode (30) is installed inside the reaction tube (29), and the high frequency power applied to the electrode is provided. 50W to 3
kW and a frequency of 1 MHz to 50 MHz are suitable. Inside the reaction tube (29), a cylindrical film formation substrate (31) made of aluminum is placed on the sample holder (32),
The holding table (32) is driven to rotate by a motor (33), and the substrate (31) is heated to about 200 to 400 ° C, preferably about 200 to 350 ° C by a suitable heating means.
Is uniformly heated to the temperature of. Furthermore, the inside of the reaction tube (29) is in a high vacuum state (discharge voltage 0.1 to 2.0T) when the a-SiC layer is formed.
It is connected to the rotary pump (34) and the diffusion pump (35) by requiring the orr.

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(B,Fを含有する)を基板(31)上
に形成する場合には、第1,第2,第3,第5,第6調整弁(1
5)(16)(17)(19)(20)を開いてそれぞれよりSiH
4,C2H2,B2H6,H2,SiF4ガスを放出する。放出量はマ
スフローコントローラ(21)(22)(23)(25)(26)
により制御されて、主管(27)を介して反応管(29)へ
と流し込まれる。そして、反応管(29)の内部が0.1乃
至2.0Torr程度の真空状態、基板温度が200乃至400℃、
容量型放電用電極(30)の高周波電力が50W乃至3kW、ま
たは周波数が1MHz乃至50MHz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F及びBを
含有したa-SiC膜が基板上に高速で形成される。
In the glow discharge decomposition apparatus configured as described above, for example, when an a-Sic film (containing B and F) is formed on the substrate (31), the first, second, third, and 5, 6th adjusting valve (1
5) (16) (17) (19) (20) open and SiH from each
It releases 4 , C 2 H 2 , B 2 H 6 , H 2 , and SiF 4 gases. Mass flow controller (21) (22) (23) (25) (26)
And is poured into the reaction pipe (29) through the main pipe (27). Then, the inside of the reaction tube (29) is in a vacuum state of about 0.1 to 2.0 Torr, the substrate temperature is 200 to 400 ° C.,
Along with the high frequency power of the capacitive discharge electrode (30) being set to 50 W to 3 kW or the frequency being set to 1 MHz to 50 MHz, glow discharge occurred and gas was decomposed to contain F and B. -SiC film is formed on the substrate at high speed.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の実施例を説明する。 Next, examples of the present invention will be described.

(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-SiC層をアルミニウム製成膜用基板(31)に
生成し、電子写真特定を測定した。
(Example 1) In this example, a photoconductive a-SiC layer having a uniform single composition in the layer thickness direction was formed on an aluminum film-forming substrate (31), and electrophotographic identification was measured.

即ち、第6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SiH4ガスを150sccmの流
量で、第2タンク(10)よりC2H2ガスを10sccmの流量
で、第4タンク(12)よりB2H6ガスを70sccmの流量で、
第5タンク(13)よりH2ガスを200sccmの流量で、第6
タンク(14)よりSiF4ガスを50sccmの流量で放出し、グ
ロー放電分解法に基づいて約30μmの厚みのa-SiC層を
製作した。尚、製造条件として基板温度を300℃、ガス
圧を0.57Torr、高周波電力を180Wに設定した。
That is, using the capacitively coupled glow discharge decomposition apparatus shown in FIG. 6, SiH 4 gas from the first tank (9) at a flow rate of 150 sccm and C 2 H 2 gas from the second tank (10) at a flow rate of 10 sccm. Then, B 2 H 6 gas from the fourth tank (12) at a flow rate of 70 sccm,
H 2 gas from the 5th tank (13) at a flow rate of 200sccm
SiF 4 gas was discharged from the tank (14) at a flow rate of 50 sccm, and an a-SiC layer having a thickness of about 30 μm was produced based on the glow discharge decomposition method. As the manufacturing conditions, the substrate temperature was set to 300 ° C., the gas pressure was set to 0.57 Torr, and the high frequency power was set to 180 W.

かくして得られた感光体に対して、表面電位及び光感
度並びに温度特性を測定したところ、下記の通りの結果
が得られた。この測定は+5.6kVのコロナチャージャで
帯電させ、次いで分光された単色光(650nm)を感光体
表面に照射して求めた。また、温度特性は感光体表面温
度上昇1℃当りの表面電位低下量を表わし、この値が小
さい程、温度特性が良く、帯電能が安定していると言え
る。
The surface potential, photosensitivity and temperature characteristics of the thus obtained photoreceptor were measured and the following results were obtained. This measurement was carried out by charging with a +5.6 kV corona charger, and then irradiating the surface of the photosensitive member with monochromatic light (650 nm) which was dispersed. The temperature characteristic represents the amount of decrease in surface potential per 1 ° C. increase in the surface temperature of the photosensitive member. The smaller this value, the better the temperature characteristic and the more stable the charging ability.

表面電位…+630V 光感度…0.36cm2erg-1 温度特性…2.0V/℃ これに対して第6調整弁(20)を閉じてSiF4ガスの放
出を止めた場合、電子写真特性は 表面電位…+580V 光感度…0.38cm2erg-1 温度特性…5.8V/℃となり、 温度特性の低下が顕著になった。
Surface potential… + 630V Photosensitivity… 0.36cm 2 erg −1 Temperature characteristic… 2.0V / ℃ On the other hand, when the sixth regulating valve (20) is closed to stop the release of SiF 4 gas, the electrophotographic characteristic is the surface potential. … + 580V Photosensitivity… 0.38cm 2 erg −1 Temperature characteristic… It became 5.8V / ℃, and the deterioration of temperature characteristic became remarkable.

(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。この製作に当たってはマスフローコントローラ
(26)を制御してSiF4ガスの放出量がグロー放電開始直
後より成膜終了時に零になるようにエクスポネンシャル
に減少させた。尚、電子写真特性の測定は(例1)と同
じであり、本実施例のすべてに共通とする。
(Example 2) In this example, the photoreceptor of the first aspect was manufactured under the conditions shown in Table 1, and the following electrophotographic characteristics were obtained. In this fabrication, the mass flow controller (26) was controlled to exponentially reduce the amount of SiF 4 gas released to zero at the end of film formation from immediately after the start of glow discharge. The measurement of the electrophotographic characteristics is the same as in (Example 1), and is common to all of the examples.

表面電位…+690V 光感度…0.42cm2erg-1 温度特性…2.5V/℃ (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。この製作に当たってはマスフローコントローラ
(26)を制御してSiF4ガスをグロー放電開始時より放出
し、成膜中の放出量を漸次増大させた。
Surface potential… + 690V Photosensitivity… 0.42cm 2 erg −1 Temperature characteristic… 2.5V / ℃ (Example 3) In this example, the photoconductor of the second embodiment was manufactured under the conditions shown in Table 2, and the following electrophotographic characteristics were obtained. In this fabrication, the mass flow controller (26) was controlled to release SiF 4 gas from the start of glow discharge, and the amount of release during film formation was gradually increased.

表面電位…+670V 光感度…0.45cm2erg-1 温度特性…2.2V/℃ (例4) 本例においては、第3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。
Surface potential… + 670V Photosensitivity… 0.45cm 2 erg −1 Temperature characteristic… 2.2V / ℃ (Example 4) In this example, a photoconductor of the third aspect was manufactured under the conditions shown in Table 3, and the following electrophotographic characteristics were obtained.

表面電位…+760V 光感度…0.43cm2erg-1 温度特性…2.8V/℃ (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。
Surface potential… + 760V Photosensitivity… 0.43cm 2 erg −1 Temperature characteristics… 2.8V / ℃ (Example 5) In this example, a photoreceptor of the fourth mode was manufactured under the conditions shown in Table 4, and the following electrophotographic characteristics were obtained.

表面電位…+710V 光感度…0.45cm2erg-1 温度特性…3.0V/℃ (例6) 本例においては、第5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。また、ゴースト現象は全く生じなく、更に20万枚
の耐刷試験後も光感度の目立った低下はなく、画像のカ
ブリも発生しなかった。
Surface potential… + 710V Photosensitivity… 0.45cm 2 erg −1 Temperature characteristics… 3.0V / ℃ (Example 6) In this example, a photoreceptor of the fifth aspect was produced under the conditions shown in Table 5, and the following electrophotographic characteristics were obtained. Further, the ghost phenomenon did not occur at all, and after the printing durability test of 200,000 sheets, the photosensitivity did not conspicuously decrease, and image fog did not occur.

表面電位…+820V 光感度…0.47cm2erg-1 温度特性…2.7V/℃ 〔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
に亘って光導電製を有するa-SiC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-SiC層だけから成る電子写真
感光体が提供できた。
Surface potential… + 820V Photosensitivity… 0.47cm 2 erg −1 Temperature characteristics… 2.7V / ℃ [Advantages of the Invention] As described above, according to the electrophotographic photoreceptor of the present invention, a-SiC having a photoconductive material over all layers has a high dark resistivity and is also excellent in photosensitivity characteristics. Thus, the surface layer and the carrier injection blocking layer can be substantially eliminated, and as a result, an electrophotographic photoreceptor including only the photoconductive a-SiC layer can be provided.

また本発明の電子写真感光体によれば、Fを膜中に所
定量含有させることによって耐熱性及び耐久性を高めて
初期の優れた光感度を維持することが出来、これによっ
て高性能且つ長期信頼性の電子写真特性が提供できる。
そして、Fの含有量を層厚方向に亘って変えることによ
ってIIIa族元素のドーピング効率を高めてキャリア注入
阻止能を向上させたり、或いは耐湿性又は耐環境特性を
向上させることもできる。
Further, according to the electrophotographic photosensitive member of the present invention, by containing a predetermined amount of F in the film, heat resistance and durability can be enhanced and excellent photosensitivity at the initial stage can be maintained, whereby high performance and long-term It can provide reliable electrophotographic properties.
By changing the F content in the layer thickness direction, the doping efficiency of the Group IIIa element can be increased to improve the carrier injection blocking ability, or the moisture resistance or the environment resistance can be improved.

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IIIa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。
Further, according to the electrophotographic photosensitive member of the present invention, the surface potential is improved and the photosensitivity characteristics are enhanced by changing the contents of carbon and the element IIIa over the layer thickness direction, and the residual potential is remarkably reduced. You can In particular, when the carbon content is changed in the layer thickness direction, the resistivity is controlled and the required layer region is obtained, and as a result, an electrophotographic photoreceptor having a remarkably high performance can be provided.

また、本発明によれば、正極性に有利に帯電すること
ができる正極性用電子写真感光体が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided an electrophotographic photosensitive member for positive polarity which can be charged positively.

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、特に保護層を設け
る必要がなく、例えばコロナ放電により被曝或いは現像
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。
According to the electrophotographic photosensitive member of the present invention, since it is excellent in charging ability and environmental resistance by itself, it is not particularly necessary to provide a protective layer, and for example, a photosensitive member exposed to corona discharge or a resin component of a developer is used. When the surface is deteriorated due to filming on the surface, the initial characteristics of the photoconductor can be maintained without limitation in the polishing amount even if the deteriorated surface is repeatedly subjected to polishing and regeneration with an abrasive, etc. As a result, a good image in the initial stage can be stably supplied over a long period of time.

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斑点が生じ
るという問題があったが、本発明によれば、a-Siの比誘
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、高品質且つ高信頼性の電子写真感光体が
提供される。
Furthermore, when a conventional a-Si photoconductor is used for a long period of time, local discharge breakdown of the photoconductor surface easily occurs due to corona discharge, which causes spots on the image. However, according to the present invention, the relative permittivity of a-Si is ε = 12, whereas that of a-SiC is ε = 7, which is about half, and therefore the charging ability is excellent. Therefore, even if the surface potential is increased, the above discharge breakdown does not occur, and as a result, a high quality and highly reliable electrophotographic photoreceptor is provided.

更に本発明の電子写真感光体を従来のa-Si感光体と比
較した場合、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
いう利点がある。
Further, when the electrophotographic photosensitive member of the present invention is compared with a conventional a-Si photosensitive member, the problem with this a-Si photosensitive member is that it is inferior in moisture resistance and therefore image deletion easily occurs, and in addition, inferior in charging ability As a result, a ghost phenomenon occurs, but in order to solve this, when the a-Si photoconductor is used, the photoconductor is heated with a heater to prevent the occurrence. On the other hand, the electrophotographic photosensitive member of the present invention has an advantage that it is not necessary to use a heater as described above because it has excellent moisture resistance and charging ability.

また、本発明の電子写真感光体はa-Si感光体と比べて
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。
Further, the electrophotographic photosensitive member of the present invention can obtain a wide spectral sensitivity characteristic (peak 600 to 700 nm) and increase the photosensitivity itself simply by changing the carbon content as compared with the a-Si photosensitive member. Further, if an impurity element is doped as necessary, there is an advantage that sensitization on the long wavelength side can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

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3の態様の感光体の層領域
を示す説明図、第4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5図は本発明に係る第5の
態様の感光体の層領域を示す説明図、第6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7図、第8図、第9図及び第10図は第1の態様
の感光体のフッ素含有量を示す説明図、第11図、第12
図、第13図及び第14図は第2の態様の感光体のフッ素含
有量を示す説明図、第15図、第16図、第17図及び第18図
は第3の態様の感光体のフッ素含有量を示す説明図、第
19図、第20図及び第21図は第4の態様の感光体のフッ素
含有量を示す説明図、第22図、第23図及び第24図は第5
の態様の感光体のフッ素含有量を示す説明図である。 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 6a,6b,6c……第1の層領域 7a,7b,7c……第2の層領域 8c……第3の層領域
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a layer structure of an electrophotographic photosensitive member of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a layer structure of a conventional electrophotographic photosensitive member, and FIG. 3 is a third embodiment of the present invention. Explanatory drawing showing the layer area of the photoreceptor, FIG. 4 is an explanatory drawing showing the layer area of the photoreceptor of the fourth aspect of the present invention, and FIG. 5 is the layer of the photoreceptor of the fifth aspect of the present invention. FIG. 6 is an explanatory view showing a region, FIG. 6 is an explanatory view of a capacitively coupled glow discharge decomposition apparatus used in an embodiment of the present invention, and FIGS. 7, 8, 9, and 10 show the first embodiment. Explanatory drawing showing the fluorine content of the photoconductor, FIG. 11, FIG.
FIGS. 13, 13 and 14 are explanatory views showing the fluorine content of the photoconductor of the second embodiment, and FIGS. 15, 16, 17 and 18 show the photoconductor of the third embodiment. Explanatory diagram showing the fluorine content,
19, FIG. 20 and FIG. 21 are explanatory views showing the fluorine content of the photoconductor of the fourth embodiment, FIG. 22, FIG. 23 and FIG.
FIG. 6 is an explanatory view showing the fluorine content of the photoconductor of the embodiment. 1 ... Substrate 5,5a, 5b, 5c ... Photoconductive amorphous silicon carbide layer 6a, 6b, 6c ... First layer region 7a, 7b, 7c ... Second layer region 8c ... Third layer Layer area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 仁志 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の6 京セラ株式会社滋賀八日市工場内 (72)発明者 渡辺 暁 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の6 京セラ株式会社滋賀八日市工場内 (72)発明者 石櫃 鴻吉 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の6 京セラ株式会社滋賀八日市工場内 (56)参考文献 特開 昭60−185956(JP,A) 特開 昭57−119358(JP,A) 特開 昭59−119359(JP,A) 特開 昭59−119360(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Takemura 6 1166, Haseno, Jamizo-cho, Yokaichi-shi, Shiga Prefecture Kyocera Corporation Shiga Yokaichi factory (72) Inventor Akira Watanabe 1166, Haseno, Namizo-cho, Yokaichi-shi, Shiga Prefecture No. 6 Kyocera Co., Ltd. Shiga Yokaichi Factory (72) Inventor Kokichi Ishigaki 6166, Kyocera Co., Ltd. Shiga Yokaichi Factory, No. 1166, Haseno, Jamizo-cho, Yokaichi City, Yokaichi City, Shiga Prefecture (56) Reference JP-A-60-185956 (JP) , A) JP-A-57-119358 (JP, A) JP-A-59-119359 (JP, A) JP-A-59-119360 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に、5乃至50原子%の炭素を含有
し、暗抵抗率が1013Ω・cm以上であるとともに明抵抗率
に比べて1,000倍以上である光導電性アモルファスシリ
コンカーバイド層を形成して成り、該アモルファスシリ
コンカーバイド層は前記基板側より配置された第1の層
領域および第2の層領域を具備し、かつ第2の層領域は
5×10-5乃至25原子%のフッ素を含有するとともに第1
の層領域よりも多くの炭素を含有し、第1の層領域は0.
1乃至10,000ppmの周期律表第IIIa族元素を含有している
ことを特徴とする正極性に帯電可能な電子写真感光体。
1. A photoconductive amorphous silicon carbide containing 5 to 50 atomic% of carbon on a substrate, having a dark resistivity of 10 13 Ω · cm or more and 1,000 times or more as compared with the bright resistivity. Forming a layer, the amorphous silicon carbide layer comprising a first layer region and a second layer region arranged from the side of the substrate, and the second layer region is 5 × 10 −5 to 25 atoms. % Containing fluorine 1st
Contains more carbon than the first layer region, and the first layer region contains 0.
A positively chargeable electrophotographic photosensitive member containing 1 to 10,000 ppm of a Group IIIa element of the periodic table.
JP61254259A 1986-10-24 1986-10-24 Electrophotographic photoreceptor Expired - Fee Related JPH0820744B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61254259A JPH0820744B2 (en) 1986-10-24 1986-10-24 Electrophotographic photoreceptor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61254259A JPH0820744B2 (en) 1986-10-24 1986-10-24 Electrophotographic photoreceptor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63108344A JPS63108344A (en) 1988-05-13
JPH0820744B2 true JPH0820744B2 (en) 1996-03-04

Family

ID=17262489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61254259A Expired - Fee Related JPH0820744B2 (en) 1986-10-24 1986-10-24 Electrophotographic photoreceptor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0820744B2 (en)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57119358A (en) * 1981-01-16 1982-07-24 Canon Inc Photoconductive member
JPS57119357A (en) * 1981-01-16 1982-07-24 Canon Inc Photoconductive member
JPS57119356A (en) * 1981-01-16 1982-07-24 Canon Inc Photoconductive member
JPS59119360A (en) * 1982-12-27 1984-07-10 Canon Inc Photoconductive material
JPS59119359A (en) * 1982-12-27 1984-07-10 Canon Inc Photoconductive material for electrophotography
AU549925B2 (en) * 1983-11-28 1986-02-20 Nitsuko Ltd. Automatic telephone hold releasing circuit
JPS60177357A (en) * 1984-02-24 1985-09-11 Canon Inc light receiving member
JPS60185956A (en) * 1984-03-05 1985-09-21 Canon Inc light receiving member

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63108344A (en) 1988-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0820744B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JPH0820743B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2657491B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JPH0789233B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2789100B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2562583B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2668242B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JPH0789234B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2756570B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2657490B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2761734B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2668241B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2756569B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2566762B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2722074B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2775259B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP2668240B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JPH01274155A (en) Electrophotographic sensitive body
JPH01274156A (en) Electrophotographic sensitive body
JPS63108349A (en) Electrophotographic sensitive body
JPS63104063A (en) Electrophotographic sensitive body
JPS6382416A (en) Electrophotographic sensitive body
JPS6381440A (en) Electrophotographic sensitive body
JPS6382417A (en) Production of electrophotographic sensitive body
JPH01271760A (en) Electrophotographic sensitive body

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees