JPS63108346A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は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。

〔従来技術及びその問題点〕

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。

しかし乍ら、アモルファスシリコン（以下、ａ−３ｉと
略す）３１は、それに何ら不純物元素をドーピングしな
いと約１０雫Ω・ｃｌｍ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ＩＱＩ１．Ω・ｃｍ程度にすぎない。

一方、上記の如きドーピング剤の開発と共に、ａ−５ｉ
光導電層に別の非光導電層を積層して成る積層型感光体
が提案されている。

例えば、第２図はこの積層型感光体であり、基板（１）
の上にキャリア注入阻止層（２）　、ａ−Ｓｔ光導電Ｎ
（３）及び表面保護層（４）が順次積層されている。

この積層型光体によれば、キャリア注入阻止層（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−９ｉ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。

このように従来周知のａ−Ｓｔ電子写真感光体は光キヤ
リア発生層をａ−３ｉ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−５ｉ光導電層自体が有する
欠点を補完するものであり、ａ−５ｉ光導電層（３）と
実質上区別し得る層と言える。

本発明者等は上記事情に鑑みて、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１０１３Ω・Ｃ−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。

上記ａ−５ｉＣ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−　’
　３（Ω・ｃａｂ）−’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。

しかしながら、このように大きなキャリア移動度をもつ
ａ−５ｉＣ電子写真感光体であっても、感光体搭載用機
器の開発が進展するのに伴って更に一層優れた電子写真
特性が望まれており、例えば光感度特性が用途に対して
十分に満足し得ない場合であれば、画像のカブリが生じ
たり、残留電位が大きくなったりするなどが生じ、その
特性の改善が望まれる。

〔発明の目的〕

従って本発明は畝上に鑑みて案出されたものであり、そ
の目的は表面像！ｉ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−３ｉＣと成し、且
つ光感度特性を改善して所要な電子写真特性を向上させ
ることができた電子写真感光体を提供することにある。

本発明の他の目的は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。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、基板上に５Ｘ１０−５乃至１原子％の
酸素及び０．１乃至１０．ＯＯＯｐｐｍの周期律表第Ｉ
ＩＩａ族元素（以下、Ｉ［［ａ族元素と略す）を含有し
た光導電性ａ−３ｉＣ層を形成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。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の電子写真感光体は光導電性ａ−３ｉＣＮに所定
の範囲内で酸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−５ｉＣＪｉｇ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。

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−ＳｉＣＪｉｇ（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１０′３Ω・０１１１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−３ＩＣ感光体と成り得たことは予想外の成果であ
った。

更に本発明者等はこのａ−３ｉＣ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−３ｉＣ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１１０００
ｐｐ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−３ｉＣｌｉ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
。

また、このＩＩＩａ族元素としてはＢ、ＡＩ＋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。

本発明のａ−３ｉＣＮ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０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
−’ＳｉＣ層（５）中に炭素を１乃至９０原子χ、好適
には５乃至５０原子χの範囲内で含有させるとよく、或
いはこの範囲内で層厚方向に亘って炭素含有量を変えて
もよい。

また、水素元素（Ｈ）やハロゲン元素の含有量は５乃至
５０原子χ、好適には５乃至４ｏ原子χ、最適には１０
乃至３０原子χがよく、通常、Ｈ元素が用いられている
。このＨ元素はダングリングボンドの終端部に取り込ま
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、これにより、優れた半導体特性が得られる。

更にこのＨ元素の一部をハロゲン元素に置換してもよく
、これにより、ａ−ＳｉＣ層の局在準位密度を下げて光
導電性及び耐熱性（温度特性）を高めることができる。

その置換比率はダングリングボンド終端用全元素中０．
０１乃至５０原子χ、好適には１乃至３０原子χがよい
。また、ハロゲン元素にはＦ、ＣＩ＋Ｂｒ＋Ｉ＋Ａｔ等
があるが、就中、Ｆを用いるとその大きな電気陰性度に
よって原子間の結合が大きくなり、これによって熱的安
定性に優れるという点で望ましい。

本発明によれば、上記のような光導電性ａ−ＳｉＣ層に
酸素を５×１０−％乃至ｌ原子χ含有された点に特徴が
あり、この範囲内では電子写真特性全般に亘って特性の
改善が期待できるが、特に光感度特性に顕著な効果があ
ることを見い出した。

即ち、酸素をａ−ＳｉＣ層中に５Ｘ１０−５乃至１原子
χ、好適には５Ｘ１０−’乃至０．１原子χ、最適には
５Ｘ１０−’乃至０．１原子χの範囲内で含有させた場
合、光感度が向上しており、これによってこの感光体を
搭載した機器を更に広範な用途に適応し得るようになり
、当然のことながら光感度の低下に伴って生じていた画
像のカブリや残留電位が高（なるという問題が解決され
る。

このようにして解決し得た点について本発明者等は未だ
十分に解明していないが、酸素が上述したダングリング
ボンド終端用元素になっているものと考えられる。

光導電性のａ−ＳｉＣ層に酸素を含有させるに当たって
は、種々の薄膜生成方法の原料ガス中に酸素ガス（０２
）、Ｃ０１ｃｏｔ　、Ｎ０ＳＮ露０　、Ｎｏ、等の酸素
含有ガスを含有すればよく、或いは上述の範囲内で膜中
に含有されるのであれば、不純物として不可避的に含有
されたものであってもよい。

上記の如き光導電性ａ−３ｉＣ層（５）の厚みは、少な
くとも５μ−以上あればよく、これによって表面電位が
一２００ｖ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１００μ−１好適には１
０乃至５０μ輌の範囲内に設定するとよい。

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、高い表面電位をもっ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。

か（して層厚方向に亘って単一組成の光導電性ａ−３ｉ
Ｃ層だけで十分に実用と成り得る電子写真感光体が提供
される。

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ｉ子写真特性を更に向上
し得る。

即ち、本発明の電子写真感光体においては、構成元素で
ある炭素又はＩＩＩａ族元素の含有比率を層厚方向に亘
って変化させ、これによって複数の層領域を生成させ、
この層領域の数に対応して下記の第１の態様乃至第４の
態様までの電子写真感光体が得られる。

本発明に係る下記の態様のなかで、光導電性ａ−３ｉＣ
層に生成した層領域のいずれもが光キヤリア発生機能が
有り、これにより、その層領域についても酸素を５　Ｘ
ｌ０−５乃至１原子χ、好適には５×１０′５乃至０．
１原子χ、最適には５　Ｘｌ０−’乃至０．１原子２の
範囲内で含有させることができ、その結果、光感度特性
が顕著に向上する。

以下、本発明の各種態様について詳細に述べる。

星上皇皿挟 第１の態様によれば、基板上に光導電性ａ−３ｉＣ層を
形成した電子写真感光体であって、前記ａ−５ｉＣ層は
少なくとも第１の層領域及び第２の層領域を具備し、第
１のＮｗＡ域は第２の層領域より基板側に配置され且つ
第２の層領域に比べてＩＩＩａ族元素が多く含まれてい
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。

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−９ｉＣ層に対してＩＩＩａ族元素を含
有させ、その含有比率を変えることにより少なくとも第
１の層領域及び第２のｗｉ層領域生成させるものであり
、この態様を第３図乃至第９図により説明する。

第３図においては導電性基板（１）上に第１の層領域（
６）及び第２の層領域（７）を順次形成し、両者のＮ９
１１域が一体化した光導電性ａ−３ｉＣ層（５ａ）から
成っており、そして、第１の層領域（６）には第２の層
領域（７）に比べてＩＩＩａ族元素が多く含まれている
ことが重要である。

第２の層領域（７）はＩＩＩａ族元素の含有量が０．１
乃至１０．０００ｐｐｍの範囲内で、好適には０．１乃
至１゜Ｇｏｏ　ｐｐｓ＋の範囲内で適宜法められ、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。そして、この層領
域よりもＩＩＩａ族元素を多く含有した第１の層領域（
６）を形成すると光感電性ａ−３ｉＣＪｉ（５ａ）の基
板側領域で導電率が大きくなり、これにより、基板側か
らのキャリアの注入が阻止されると共にａ−３ｉＣ層の
全領域で発生した光キャリアが基板へ円滑に流れ、その
結果、表面電位が大きくなると共に光感度特性が向上す
る。

この第１の態様によれば、炭素含有量を第４図乃至第９
図に示す通りに設定してもよい。これらの図において、
横軸は基板から感光体表面に至る層厚を示し、縦軸は炭
素含有量を示している。尚、この横軸において（６）　
、　（７）に示すそれぞれの範囲は第１の層領域及び第
２の層領域を表している。

即ち、第４図は炭素含有比率が全層に亘って一定であり
、或いは第５図は第１の層領域で炭素含を量を少なくし
ており、これに対して第６図乃至′　　第９図は第１の
層領域が第２の層領域に比べて炭素が多く含有されてい
ることを示すものであり、これによって表面電位が一段
と高くなって光感度・　　特性が向上する。また、第７
図乃至來９図のように炭素の含有量を層厚方向に亘って
漸次変えると表面電位及び光感度を一層高め且つ残留電
位が小さくなる。

１主」すｌ阻 第２の態様によれば、基板上に光導電性ａ−ＳｉＣ層を
形成した電子写真感光体であって、前記ａ−５ｉＣ層は
少なくとも第１の層領域、第２の層領域及び第３の層領
域を具備し、第１のＮ領域は第２の層領域より、第２の
層領域は第３のＷＩ層領域りそれぞれ基板側に配置され
、且つ第３の層領域は第２の層領域に比べて炭素が多（
含まれていると共に第２の層領域は０．１乃至１０．０
００ｐｐ＋ｓのＩＩＩａ族元素が含まれており、更に第
１のＮ　ｆｉｌｌ域は第２の層領域よりもｌ１ｌａ族元
素が多く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。

即ち、この第２の態様によれば、第１０図に示す通り、
第１の態様にて示した第２の層領域（７）の上に更に第
３の層領域（８）を形成し、第３の層領域（８）の炭素
含有量を第２のＮ領域（７）よりも多くし、そして、第
１の層領域（６）、第２のＮＮ域（７）及び第３のＮ６
１域（８）を実質上一体化して光導電性ａ−５ｉＣＮ（
５ｂ）とした。

この第３の層領域（８）を形成すると、ａ−３ｉＣ層（
５ｂ）の表面側の暗抵抗率が太き（なり、これに伴って
感光体の表面電位が顕著に向上する。

即ち、第３の層領域（８）は光導電性ａ−５ｉＣ層（５
ｂ）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ｆｌｉＪｉ　（４）
とは全く区別し得るものである。また、光キヤリア発生
層とキャリア輸送層とに分けられた機能分離型感光体に
よれば、キャリア輸送層を１０′！Ω・Ｃ１１以上に高
抵抗化させるが、この層に格別大きな光導電性が要求さ
れておらず、通常、光導電率の暗導電率に対する比率が
１０００倍未満の光導電性に設定されているに過ぎない
、これに対して、第３の層領域（８）はこの比率が１０
００倍以上の光導電性を有しており、上記キャリア輸送
層に対しても十分に区別し得る。

第３の層領域（８）の層厚は、第２の層領域（７）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。

この第２の態様によれば、光導電性Ｂ−５ｉＣ層（５ｂ
）の炭素含有分布は第１１図乃至第１６図に示す通りで
あり、横軸は基板から感光体表面に至る層厚を示し、縦
軸は炭素含有量は示している。尚、この横軸において、
（６）　（７）　（８）に示すそれぞれの範囲は第１の
層領域、第２のＮ　ｆｉｌ域及び第３の層領域を表して
いる。

第１２図、第１４図、第１５図及び第１６図によれば、
層厚方向に亘って炭素の含有量を漸次変えており、これ
により、表面電位が向上すると共に光感度に優れ、且つ
残留電位が小さくなる。

星り象皿盪 第３の態様によれは、基板上に光導電性ａ−ＳｉＣ層を
形成した電子写真感光体であって、前記ａ−５ｉＣ層は
少なくとも第１の層領域、第２の層領域、第３の層領域
、第４の層領域を基板側から感光体表面へ向けて順次具
備し且つ第３の層領域は第２の層領域に比べて、第４の
層領域は第３の層領域に比べてそれぞれ炭素が多（含ま
れていると共に第２の層領域は０．１乃至１０．０００
ｐｐ−のＩｌａ族元素が含まれており、更に第１ＯＮ領
域は第２のｌ！層領域りもｌ１ｌａ族元素が多く含まれ
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。

即ち、第３の態様によれば、第１７図に示す通り、第２
の態様にて示した第３の３１８１域（８）の上に更に第
４の層領域（９）を形成し、第４の層領域（９）が第３
の層領域（８）に比べて炭素を多（含んでおり、そして
、第１のＮＭ域（６）から第４のＪｉ　Ｍ域（９）を実
質上一体化して光導電性ａ−３ｉＣ層（５ｃ）とした。

この第４のＪｉｉ　ＦＪ域（９）は第３の層領域（８）
に比べて炭素を多く含有させて高抵抗化させ、これより
、帯電能を高めて表面電位を向上させることができ、そ
の結果、耐電圧が高くて長寿命の感光体を得ることがで
きる。

更に第３の態様によれば、光導電性ａ−３ｉＣ層（５Ｃ
）の炭素含有分布は第１８図乃至第２１図に示す通りで
あり、横軸は基板から感光体表面に至る層厚を示し、縦
軸は炭素含有量を示している。尚、この横軸において、
（６）　（７）　（８）　（９）に示すそれぞれの範囲
は第１のＮ　ｗＩ域、第２の層領域、第３の層領域及び
第４の領域を表している。

第１９図及び第２１図によれば、層厚方向に亘って炭素
の含有量を漸次変えており、これにより、表面電位及び
光感度が向上し、且つ残留電位が小さくなる。

１土」υ劇Ｉ 第４図の態様によれば、基板上に光導電性ａ−３ｉＣ層
及びａ−３ｉＣ表面保１層を順次形成した電子写真感光
体であって、前記光導電性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の層領域より基板側に、第２の領域
は第３のＮ領域より基板側にそれぞれ配置され、且つ第
３の層領域は第２の層領域に比べて炭素が多く含まれて
いると共に第２の層領域は０．１乃至１０．ＯＯＯｐｐ
ｍのＩＩＩａ族元素が含まれており、更に第１の層領域
は第２のＦＪ　８１域よりもＩＩＩａ族元素が多（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。

即ち、この第４の態様によれば、第２２図に示す通り、
第２の態様にて示した第３の層領域（８）の上に更にａ
−５ｉＣ表面保護層（１０）を形成したものであり、こ
のａ−５ｉＣ表面保護層（１０）は光導電性ａ−３ｉＣ
層（５ｂ）の表面をオーバーコートして保護するために
形成される。

ａ−３ｉＣ表面保護層（ｌＯ）はａ−３ｉＣから成ると
いう点では光導電性ａ−５ｉＣ層（５ｂ）と同じである
が、炭素の含有量を多くして高硬度とし、これによって
表面保護作用をもたらす。

こ゛のａ−５ｉＣ表面保護層（１０）は、その構成元素
の組成比を変えて光導電性又は非光導電性とすることが
でき、炭素の含有量を多くすると非光導電性になる傾向
があり、これに伴って高硬度特性が得られ、高硬度ａ−
３ｉＣ表面保護層となる。

更に第４の態様によれば、炭素含有分布は第２３図及び
第２４図に示す通りであり、横軸は基板から感光体表面
に至る層厚を示し、縦軸は炭素含有量を示している。尚
、この横軸において（６）　（７）　（８）　（１０）
に示すそれぞれの範囲は第１の層領域、第２の層領域、
第３の層領域及びａ−５ｉＣ表面保護層を表している。

かくして、第１の態様乃至第４の態様によれば、第１図
に示した単一組成のａ−８ｉＣ感光体に比べて格段に高
性能な電子写真感光体が提供される。

また、本発明によれば、単一組成のａ−５ｉＣ層並びに
第１乃至第３の態様のａ−５ｉＣ層は、いずれも光導電
性ａ−３ｉＣ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−５ｉＣ層の表面
上に従来周知の表面保護層を形成してもよい。

この表面保護層はそれ自体高絶縁性、高耐食性及び高硬
度特性を有するものであれば種々の材料を用いることが
でき、例えばポリイミド樹脂などの有機材料＋ａ−３ｉ
Ｃ＠５ｉＯｔ＋５ｉＯｔＡＩ意０ｓｓＳｉＣｓＳＩＪ＊
５ａ−５ｉ＋ａ−Ｓｉ：Ｈｔａ−３ｉ　：Ｆ、ａ−３ｉ
Ｃ：Ｈ，ａ−５ｉＣ：Ｆなどの無機材料を用いることが
できる。

次に本発明の電子写真感光体の製法を述べる。

本発明に係るａ−５ｉＣ層を形成するに当たってグロー
放電分解法、イオンブレーティング法、反応性スパッタ
リング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などの薄膜生成技術を
用いることができ、また、これに用いられる原料には固
体、液体、気体のいずれでもよい０例えばグロー放電分
解法に用いられる気体原料として５ｉＨａ＋５ｉＪ６＋
ＳｘりＨｌなどのＳｉ系ガス、ＣＨ＊、ＣｔＨｔ、ＣＪ
ｓ、ＣｄＬ、ＣＪｓなどのＣ系ガスがあり、そして、Ｈ
ｅガス、Ｈ冨ガス等をキャリアガスとして用いればよい
。

本発明の電子写真感光体を製作するに当たっては、グロ
ー放電分解によってケイ素（Ｓｔ）含有ガス及びアセチ
レン（Ｃｄ）ｌ□）ガスの混合ガスよりａ−ＳｉＣ層を
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０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ＳｉＨ，ガス及びＣ１
）ｌ□ガスを用いた場合、５乃至２０μ−７時の成膜速
度が得られた。因に５ｉｌ１４ガスとＣＨ４ガスを用い
てａ−３ｉＣ膜を生成した場合、その成膜速度は約０．
３乃至ｌμｌｌｌ１時である。

次に本発明の実施例に用いられる容量結合型グロー放電
分解装置を第２５図により説明する。

図中、第１．第２．第３．第４．第５．第６タンク（１
１）　（１２）　（１３）　（１４）　（１５）　（１
６）には、それぞれ５ｉＨｅ＋ＣｚＨｘ＋ＢｚＨａ（Ｈ
＊ガス希釈で０．２χ含有）、ＩｈＨａ（Ｈｚガス希釈
で３８ｐｐ−含有）、Ｈｔ、Ｈｅガスが密封されており
、Ｈ８はキャリアーガスとしても用いられる。これらの
ガスは対応する第１．第２．第３．第４．第５．第６調
整弁（１７）　（１８）　（１９）　（２０）　（２１
）　（２２）を開放することにより放出され、その流量
がマスフローコントローラ（２３）（２４）（２５）（
２６）　（２７）　（２Ｂ）により制御され、第１、第
２．第３．第４．第５タンク（１１）　（１２）　（１
３）　（１４）　（１５）からのガスは第１主管（２９
）へ、第６タジク（１６）からのＨｅガスは第２主管（
３０）へ送られる。尚、（３１）（３２）は止め弁であ
る。第１主管（２９）及び第２主管（３０）を通じて流
れるガスは反応管（３３）へと送り込まれるが、この反
応管（３３）の内部には容量結合型放電用電極（３４）
が設置されており、それに印加される高周波電力は５０
ｗ乃至３Ｋｗが、また周波数はＩ　ＭＨｚ乃至１０ＭＨ
２が適当である０反応管（３３）の内部には、アルミニ
ウムから成る筒状の成膜用基板（３５）が試料保持台（
３６）の上に載置されており、この保持台（３６）はモ
ーター（３７）により回転駆動されるようになっており
、そして、基板（３５）は適当な加熱手段により、約２
００乃至４００℃好ましくは約２００乃至３５０℃の温
度に均一に加熱される。更に、反応管（３３）の内部は
ａ−３ｉＣｗＡ影形成時高度の真空状態（放電圧０．１
乃至２．０Ｔｏｒｒ　）を必要とすることにより回転ポ
ンプ（３８）と拡散ポンプ（３９）に連結されている。

以上のように構成されたグロー放電分解装置において、
例えば、ａ−５ｉＣ膜（酸素、Ｂを含有する）を基板（
３５）に形成する場合には、第１．第２．第３．第５！
ＩＩ整弁（１７）　（１Ｂ）　（１９）　（２１）を開
いてそれぞれよりＳｉＨ４，Ｃ！ＨｔＩＢｘＨｉ、ｌｈ
ガスを放出するし、且つ第６調整弁（２′２）を開いて
ＮＯガスを放出する。放出量はマスフローコントローラ
（２３）（２４）（２５）　（２７）　（２Ｂ）により
制御され、ＳｉＨ＊、ＣＪｔ、ＢｘＨｉ−Ｈｚの混合ガ
スは第１主管（２９）を介して、ＮＯガスは第２主管（
３０）を介して反応管（３３）へと流し込まれる。そし
て、反応管（３３）の内部が０．１乃至２，０Ｔｏｒｒ
程度の真空状態、基板温度が２００乃至４００℃、容量
型放電用電極（３４）の高周波電力が５０−乃至３Ｋｗ
　、または周波数が１乃至５０？ＩＨｚ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
酸素及びＢを含有したａ−５ｉＣ膜が基板上に高速で形
成される。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を詳細に説明する。

（例１） 本例においては、層厚方向に亘って均一な単一組成の光
導電性ａ−３ｉＣ層をアルミニウム製成膜用基板（３１
）に生成し、電子写真特性を測定した。

即ち、第６５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Ｓｉｇｎガスを１５０ｓ
ｅｃｍの流量で、第２タンク（１０）よりＣ１８ガスを
１０ｓｃｃ−の流量で、第４タンク（１２）よりＢＪｉ
ガスを９０ｓｃｃ−の流量で、第５タンク（１３）より
６ガスを１００ｓｅｃ−の流量で、第６タンク（１４）
よりＮＯガスを０、１ａｃｃｓの流量で放゛出し、グロ
ー放電分解法に基いて約３０μ閣の厚みのａ−３ｉＣ膜
を製作した。尚、製造条件として基板温度を３００℃、
ガス圧を０．５Ｔｏｏｒ、高周波電力を１８０６１に設
定した。

か（して得られた感光体に対して、表面電圧、及び光感
度及び残留電位を測定したところ、下記の通りの結果が
得られた。この測定は＋５．６ＫＶのコロナチャージで
帯電させ、次いで分光された単色光（６５０ａａ＋）を
感光体表面に照射して求めた。

尚、残留電位は露光開始の５秒後の値７ある。

表面電位・・・＋　６８０ｖ 光感度　・・・０．４０　ｃ■＊　ｅ　ｒ　ｇ　−１残
留型位・・・　　　３０　　Ｖ これに対して第６調整弁（２０）を閉じてＮＯガスの放
出を止めた場合、 表面電位・・・＋　６２０Ｖ 光感度　・・・０．３６　ｃｍ＋”ｅｒｇ−’残留電位
・・・　３０　　　　Ｖ となった。

（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。

尚、電子写真特性は（例１）と同じであり、本実施例の
すべてに共通とする。

表面電位・・・＋　７８０ｖ 光感度　・・・０．４５　ｃｍ＋”ｅｒｇ−’残留電位
・・・　　３５　　　Ｖ （以下余白） （例３） 本例においては、第２のＢ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。

表面電位・・・＋　８５０ｖ 光感度　・・・０．４４　ｃａ＋”ｅｒｇ−’残留電位
・・・　　４０　　　Ｖ （以下余白） （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。

表面電位・・・＋　９６０■ 光感度　・・・０．４５ｃｍ”ｅｒｇ−’残留電位・・
・　　４０．■ （以下余白） 〔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
亘って光導電性を有するａ−３ｉＣ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
表面保護層及びキャリア注入阻止層を不要とすることが
でき、その結果、光導電性ａ−５ｉＣ層だけから成る電
子写真感光体が提供できた。

また本発明の電子写真感光体によれば、酸素を膜中に所
定量含有させることによって光感度が向上し、更に電子
写真特性全船に亘って改善され、その結果、一段と高性
能な電子写真感光体が提供できる。

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族元素の含有量を変えることによ
って表面電位を向上させると共に光感度特性を高め、且
つ残留電位を顕著に小さくすることができる。特に、炭
素の含有量を層厚方向に亘って変えると、抵抗率が制御
されて所要の層領域が得られ、その結果、格段に高性能
な電子写真感光体が提供できる。

また、本発明によれば、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。

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（、例えばコロナ放電による被曝或いは現像剤
の樹脂成分の感光体表面へのフィルミング等によって表
面が劣化した場合、その劣化した表面を研摩剤等で研摩
再生を繰り返し行ってもその研摩量において制限を受け
ずに感光体の初期特性を維持することができ、それによ
って初期における良好な画像を長期に亘り安定して供給
することが可能となる。

更に、従来のａ−３ｔ悪感光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−Ｓｔ
の誘電率が８＝１２であるのに対してａ−３ｉＣ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。

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−３ｉ悪感光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（、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−３ｉ悪感光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。

また、本発明の電子写真感光体はａ−５ｉ悪感光と比べ
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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真感光体の層構成を示す説明図
、第２図は従来の電子写真感光体の層構造を示す説明図
、第３図は本発明に係る第１の態様の感光体の層領域を
示す説明図、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図
及び第９図はそれぞれ本発明に係る第１の態様の感光体
の炭素含有量を示す説明図、第１Ｏ図は本発明に係る第
２の態様の感光体の層領域を示す説明図、第１１図、第
１２図、第１３図、第１４図、第１５図及び第１６図は
それぞれ本発明に係る第２の態様の感光体の炭素含有量
を示す説明図、第１７図は本発明に係る第３の態様の感
光体の層領域を示す説明図、第１８図、第１９図、第２
０図及び第２１図はそれぞれ本発明に係る第３の態様の
感光体の炭素含有量を示す説明図、第２２図は本発明に
係る第４の態様の怒光体品。Ｎ領域を示す説明図、第２
３図及び第２４図は本発明に係る第４の態様の感光体の
炭素含有量を示す説明図、第２５図は本発明の実施例に
用いられる容量結合型グロー放電分解装置の・説明図で
ある。 ｌ・・・基板 ５．５ａ、５ｂ、５ｃ・・・・光導電性アモルファスシ
リコンカーバイド層 ６・・・第１の層領域 ７・・・第２の層領域 ８・・・第３のＮＮ域 ９・・・第４の層領域 １０・・・アモルファスシリコンカーバイド表面保護層
　。 特許出願人　（６６３）京セラ株式会社同　　　　河村
孝夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に５×１０＾−＾５乃至１原子％の酸素及び０．
   １乃至１０，０００ｐｐｍの周期律表第IIIａ族元素を
   含有した光導電性アモルファスシリコンカーバイド層を
   形成したことを特徴とする正極性に帯電可能な電子写真
   感光体。