CN102405442B - 电子照相感光构件和电子照相设备 - Google Patents

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Abstract

公开一种电子照相感光构件，其具有在a-Si光导电层和a-SiC表面层之间设置的由五层以上的a-SiC中间层组成的变化层。当从在所述变化层中包括的a-SiC中间层中选择其中C/(Si+C)为0.35至0.65的彼此相邻的两层时，在所述光导电层侧的a-SiC中间层的C/(Si+C)与在所述表面层侧的a-SiC中间层的C/(Si+C)之间的增加率(即，层间增加率)为19％以下。

Description

电子照相感光构件和电子照相设备
技术领域
本发明涉及电子照相感光构件和电子照相设备。
背景技术
作为在电子照相设备中使用的电子照相感光构件类型，广泛地已知具有由非晶硅构成的光导电层(感光层)和设置于光导电层上并由氢化非晶碳化硅构成的表面层的电子照相感光构件。由非晶硅构成的光导电层和由氢化非晶碳化硅构成的表面层通过例如成膜技术如等离子体CVD形成。下文中，非晶硅也称作“a-Si”，由a-Si构成的光导电层也称作“a-Si光导电层”，和具有此类a-Si光导电层的电子照相感光构件也称作“a-Si电子照相感光构件”。氢化非晶碳化硅也称作“a-SiC”，和由a-SiC构成的表面层也称作“a-SiC表面层”。
关于此类a-Si电子照相感光构件，已研究在a-Si光导电层和a-SiC表面层之间设置由a-SiC构成的中间层(日本专利申请特开2005-301233和S61-159657)。出于例如以下各种目的设置此类中间层：防止从表面层表面反射的光与在表面层和光导电层之间的界面处反射的光的干涉，和改进光导电层和表面层之间的耐剥离性(delamination resistance)(粘着性)。在一些情况下，不仅作为单层而且作为多层中间层而设置。下文中，由a-SiC构成的中间层也称作“a-SiC中间层”。
尽管迄今已如上研究和改进此类a-Si电子照相感光构件，但是在目前的情况下，从近年来使得电子照相处理速度更高和图像品质更高的观点，仍保留进一步改进的空间。
例如，随着使得电子照相处理速度更高，电子照相设备的处理速度变得更高，其中，例如清洁刮板可能震动从而趋于引起调色剂(显影剂)的滑落(slip-through)。作为为此的对策，其中将清洁刮板在较高压力下压向电子照相感光构件的方法是可用的。
然而，通过本发明人进行的研究显示，在a-Si光导电层和a-SiC表面层之间设置多层a-SiC中间层时，随着清洁刮板压向电子照相感光构件时压力的增加，a-SiC中间层更趋于在它们的层之间分离。如这样认为的，这是因为，清洁刮板压向电子照相感光构件时压力的此类增加，使得应力集中在a-Si光导电层和a-SiC表面层之间多层设置的a-SiC中间层的一个或多个层间界面处。
发明内容
本发明的目的在于提供如下的电子照相感光构件和提供具有此类电子照相感光构件的电子照相设备：即使在a-Si光导电层和a-SiC表面层之间设置多层a-SiC中间层时的情况下所述电子照相感光构件的a-SiC中间层也不会在它们的层之间容易地分离(即，引起剥离)。
本发明为具有基体、光导电层和表面层的电子照相感光构件，所述光导电层设置在基体上并由非晶硅构成，所述表面层设置在光导电层上并由氢化非晶碳化硅构成，其中：
电子照相感光构件在光导电层和表面层之间进一步具有基本上由五层以上的中间层组成的变化层，所述中间层各自由氢化非晶碳化硅构成，其中：
在变化层中包括的各中间层中，碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)从光导电层侧的最内中间层朝向表面层侧的最外中间层单调地增加；
在所述变化层中，包括两层以上其中碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下的范围内的中间层；
当在所述变化层中包括的中间层中的其中碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下的范围内的中间层中选择彼此相邻的两层，并且，在该彼此相邻的两层中，在所述光导电层侧的中间层中碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)由A表示，和在所述表面层侧的中间层中碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)由B表示时，在所述层中，其中碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下范围内的全部中间层满足由下式(1)定义的层间增加率为19％以下：
层间增加率＝{(B-A)/A}×100(％)  (1)；
在所述表面层中碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)为0.61以上至0.90以下；和
在所述表面层中碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)大于在所述变化层中包括的任何中间层中碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)。
根据本发明，其可提供如下的电子照相感光构件并可提供具有此类电子照相感光构件的电子照相设备：即使在多a-Si光导电层和a-SiC表面层之间设置层a-SiC中间层时的情况下，所述电子照相感光构件的a-SiC中间层在它们的层之间也不能容易地分离。
参考附图，从示例性实施方案的以下描述，本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1A、1B、1C和1D为示出本发明电子照相感光构件的层结构实例的图。
图2为示出本发明的电子照相设备实例的图。
图3为示出作为等离子体CVD系统的沉积膜形成设备实例的图。
图4为示出带电性测量单元的图。
具体实施方式
如上所述，本发明的电子照相感光构件为具有基体、光导电层和表面层的电子照相感光构件，所述光导电层设置在基体上并由非晶硅(a-Si)构成，所述表面层设置在光导电层上并由氢化非晶碳化硅(a-SiC)构成。然后，本发明的电子照相感光构件在光导电层和表面层之间进一步具有基本上由五层以上的中间层组成的变化层，所述中间层各自由氢化非晶碳化硅构成。
本发明电子照相感光构件的层结构实例示于图1A至1D中。
在具有图1A中示出的层结构的电子照相感光构件中，其具有基体101，和依次在基体101上形成的下部电荷注入阻止层102、光导电层103、由五层中间层(第一中间层106至第五中间层110)组成的变化层104，以及表面层105。光导电层103由a-Si构成。在变化层104中包括的各中间层以及表面层105各自由a-SiC构成。
在具有图1B中示出的层结构的电子照相感光构件中，其具有基体201，和在基体201上依次形成的下部电荷注入阻止层202和203、光导电层204、由五层中间层组成的变化层205，以及表面层206。光导电层204由a-Si构成。在变化层205中包括的各中间层以及表面层206各自由a-SiC构成。
在具有图1C中示出的层结构的电子照相感光构件中，其具有基体301，和依次在基体301上形成的下部电荷注入阻止层302、光导电层303、由九层中间层组成的变化层304，以及表面层305。光导电层303由a-Si构成。在变化层304中包括的各中间层以及表面层305各自由a-SiC构成。
在具有图1D中示出的层结构的电子照相感光构件中，其具有基体401，和依次在基体401上形成的下部电荷注入阻止层402和403、光导电层404、由九层中间层组成的变化层405，以及表面层406。光导电层404由a-Si构成。在变化层405中包括的各中间层以及表面层406各自由a-SiC构成。
以下详细描述各层和基体。
变化层和在变化层中包括的中间层：
本发明电子照相感光构件的“变化层”是指由五层以上的a-SiC中间层组成的层(其中五层以上的a-SiC中间层成层设置的层压结构的层)。
然后，在本发明电子照相感光构件的变化层中包括的各a-SiC中间层中，碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)，从光导电层侧的最内中间层朝向表面层侧的最外中间层单调地增加。下文中，将碳原子的原子数(C)与硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)之和的比C/(Si+C)简称为“C/(Si+C)”。
因此，在a-Si光导电层和a-SiC表面层之间设置C/(Si+C)从光导电层侧朝向表面层侧逐渐变大的变化层。这能够改进C/(Si+C)为无限接近于0(零)的a-Si光导电层和C/(Si+C)为0.61以上a-SiC表面层之间的耐剥离性。
此外，在本发明电子照相感光构件的变化层中，包括两层以上其中C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下的范围内的中间层。然后，当从在其中C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下范围内的中间层中选择彼此相邻的两层，并且，在彼此相邻的两层中，在光导电层侧的中间层中的C/(Si+C)由A表示和在表面层侧的中间层中的C/(Si+C)由B表示时，在所述层中，其中C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下范围内的全部中间层满足由下式(1)定义的层间增加率为19％以下：
层间增加率＝{(B-A)/A}×100(％)(1)。
由于采用如此构成的变化层，因此即使在a-Si光导电层和a-SiC表面层之间设置由五层以上的a-SiC中间层组成的变化层时的情况下，a-SiC中间层在它们的层之间也不能容易地分离。
(各层的C/(Si+C)和层厚度的测量和计算：)
本发明中，C/(Si+C)通过使用截面透射电子显微镜(截面TEM)测量和计算。首先，将要测量的电子照相感光构件切成1cm×1cm的尺寸，并将其放置在聚集离子束系统(FIB，由HitachiLtd.制造；商品名：FB-2000C)上，以进行微量取样。在场发射电子显微镜(高分辨透射电子显微镜HR-TEM，由JOEL Ltd.制造；商品名：JEM-2100F)上观察该截面，并通过特性X射线衍射，使用能量分散X射线显微分析仪(EDX，由JOEL Ltd.制造；商品名：JED-2300T)来计算C/(Si+C)。作为用于测量的条件，加速电压设定在200kV下，EDX点(spot)分析时间为30至40秒，和光束直径为1nm。
更具体地说，从上述截面，在扫描TEM(STEM)上拍摄亮视野图像(BF-STEM图像)和高角度的环状暗视野图像(HAADF-STEM图像)。BF-STEM图像相对更多地反映界面处的高度差对比；和HAADF-STEM图像更多地反映由于各层组成上的差异导致的对比。因此，将这些组合以确定各层的层厚度。
接着，基于通过STEM获得的图像进行EDX点分析。从由此获得的分析值，求得硅原子的原子数(Si)和碳原子的原子数(C)，从而计算C/(Si+C)。
通过给出实例，以下更详细地描述本发明电子照相感光构件的变化层。
例如，具有图1A中示出的层结构的电子照相感光构件中，关于在变化层104中包括的第一中间层106至第五中间层110各自的C/(Si+C)，将第一中间层106的C/(Si+C)设定为0.05；将第二中间层107的C/(Si+C)设定为0.16；将第三中间层108的C/(Si+C)为0.39；将第四中间层109的C/(Si+C)设定为0.46；和将第五中间层110的C/(Si+C)设定为0.54。
上述实例中，第三中间层108、第四中间层109和第五中间层110对应于其中C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下范围内的a-SiC中间层。此外，关于如由式(1)定义的层间增加率，在第三中间层108和第四中间层109之间，其为{(0.46-0.39)/0.39}×100＝18％。在第四中间层109和第五中间层110之间，其为{(0.54-0.46)/0.46}×100＝17％。即，在上述实例的情况下，在第三中间层108和第四中间层109之间以及在第四中间层109和第五中间层110之间的增加率为19％以下，因此使得这些a-SiC中间层在它们的层之间不容易分离。
同时，在第一中间层106和第二中间层107之间的增加率为220％以及在第二中间层107和第三中间层108之间的增加率为144％，因此这些中任一的增加率大于19％。然而，通过由本发明人进行的实验确定，即使增加率大于19％，当彼此相邻的两层中至少一层a-SiC中间层的C/(Si+C)不在0.35以上至0.65以下的范围内时，也不如此多地影响a-SiC中间层的层之间的耐剥离性。
本发明中，从改进a-Si光导电层和a-SiC表面层之间的耐剥离性的观点，在变化层中包括的a-SiC中间层的层数可足以为至少五层。同时，从防止电子照相感光构件的感光度(sensitivity)(感光度(photosensitivity))降低的观点，在变化层中包括的a-SiC中间层的层数可以优选为九层以下。
从改进耐剥离性或防止由任何不稳定的生产(层形成)产生不均匀的感光度的观点，在变化层中包括的a-SiC中间层可以各自优选具有10nm以上至200nm以下的层厚度。在形成具有小的层厚度的层时，通常用于形成该层的时间必须设定的短。此处，如果用于形成层的时间设定的过短，可能难以稳定地控制用于层形成的条件(例如，在CVD中，参数如反应器内压和高频电力)。如果不能稳定地控制用于层形成的条件，形成的层趋于处于层厚度和膜品质的极大地不均匀。然后，层的此类不均匀的层厚度和膜品质趋于引起不均匀的感光度。另一方面，如果层的厚度过大，可能导致低的耐剥离性。认为这是由于随着层厚度的增加层的应力增加的事实。
从防止电子照相感光构件感光度降低的观点，在变化层中包括的a-SiC中间层中，其中C/(Si+C)为0.35以下的任何a-SiC中间层可以优选具有总计200nm以下的层厚度。这是由于其中C/(Si+C)为0.35以下的此类a-SiC中间层是相对容易地吸收在通常电子照相设备中使用的图像曝光光的层的事实。如果相对容易地吸收此类图像曝光光的a-SiC中间层具有大的层厚度，则发生变化层不必要地吸收许多应该最初到达光导电层的图像曝光光，因此电子照相感光构件趋于具有低的感光度。
为了补偿在a-SiC中未键合的臂(arms)，除了硅原子、碳原子和氢原子以外，在变化层中包括的a-SiC中间层也可以优选引入卤素原子。
此类a-SiC中间层中，氢原子的原子数(H)和卤素原子的原子数(X)之和与硅原子的原子数(Si)、氢原子的原子数(H)和卤素原子的原子数(X)之和的比(H+X)/(Si+H+X)，可以优选为0.05以上，和更优选0.10以上。其也可以优选为0.70以下，和更优选0.50以下。
在变化层中也可包括至少一层引入第13族元素(其是指周期表的第13族元素；同样适用于下文)的a-SiC中间层，由此当电子照相感光构件表面带负静电荷时可防止任何负电荷注入光导电层中。因此，这可使得电子照相感光构件可用作负带电性电子照相感光构件。
在当变化层中包括至少一层引入第13族元素的a-SiC中间层时的情况下，从防止发生模糊图像的观点，引入第13族元素的a-SiC中间层中的C/(Si+C)可以优选为0.10以上。
例如，上述实例中，将第二中间层107和第三中间层108进一步作为引入第13族元素的a-SiC中间层。
在这种情况下，第二中间层107至第五中间层110对应于其中C/(Si+C)为0.10以上的a-SiC中间层，而且，在此类层中，也包括第二中间层107和第三中间层108，它们为引入第13族元素的a-SiC中间层。
另一方面，从防止发生模糊图像的观点，其中C/(Si+C)小于0.10的任何a-SiC中间层可以优选不引入第13族元素。上述实例中，第一中间层106对应于此。这涉及到空穴是否能够容易地在此层中移动。即，其中C/(Si+C)小于0.10的此类a-SiC中间层本性具有相对高的暗电导率，因此它是其中空穴能够相对容易移动的层。如果具有此类性质的a-SiC中间层不小心进一步引入使空穴容易移动的第13族元素，它可能不可避免地为空穴能够非常容易移动通过其的层。当在负带电性电子照相感光构件的表面上形成静电潜像时，在暴露至图像曝光光时产生的a-SiC中间层中的空穴可以起作用从而为了抵消在负带电性电子照相感光构件的表面上存在的负电荷而朝向a-SiC表面层移动。当空穴以此方式移动时，变为它们通过变化层。然而，如果在变化层中包括空穴能够非常容易地移动通过其的此类层，不同于它们的最初移动的移动，空穴也可以沿着平行于电子照相感光构件表面的方向不期望地移动。结果，如这样认为的，形成的静电潜像可能不可避免地处于模糊状态，导致模糊图像。
可以引入a-SiC中间层的第13族元素可以具体包括硼(B)原子、铝(Al)原子、镓(Ga)原子、铟(In)原子和铊(Tl)原子。这些中，硼(B)原子是优选的。
在a-SiC中间层通过CVD形成时，用于供给硼原子的源材料可以包括，例如BCl3、BF3、BBr3和B2H6。这些中，从易于处理的观点，B2H6是优选的。
a-SiC中间层中的第13族元素的含量可以优选为100原子ppm以上至3,000原子ppm以下，基于构成全部a-SiC中间层的元素的总数。
从带电性，特别地，在高电场的条件下阻止负电荷注入光导电层中的能力的观点，引入第13族元素的a-SiC中间层可以优选具有总计50nm以上的层厚度。这是因为如果具有阻止负电荷注入光导电层中的能力的引入第13族元素的a-SiC中间层具有过小的层厚度，则可能降低在高电场的条件下的此阻止能力。
从防止发生模糊图像的观点，引入第13族元素的a-SiC中间层也可以优选具有总计1,000nm以下的层厚度。这涉及到空穴是否能够在层中容易地移动，即，涉及到空穴的移动距离。更具体地，与具有相同C/(Si+C)并且不引入第13族元素的任何层相比，引入第13族元素的a-SiC中间层为其中空穴能够相对容易移动的层。当在负带电性电子照相感光构件的表面上形成静电潜像时，暴露至图像曝光光时产生的a-SiC中间层中的空穴可以起作用从而为了抵消在负带电性电子照相感光构件的表面上存在的负电荷而朝向a-SiC表面层移动。当空穴以此方式移动时，变为它们通过变化层。然而，如果空穴能够容易地移动通过其的此类层存在于层厚度大于规定层厚度的变化层中，则空穴可能在它们的移动距离中，在沿着平行于电子照相感光构件表面的面内方向的大的距离(所述距离不同于它们的最初移动距离)中不必要地移动。如这样认为的，如果沿着该面内方向的移动距离超过一定水平，则形成的静电潜像可能不可避免地处于模糊状态，导致模糊图像。
当在变化层中包括引入第13族元素的两层以上的a-SiC中间层时，从带电性，特别地，在高电场的条件下阻止负电荷注入光导电层中的能力的观点，优选随着引入第13族元素的a-SiC中间层中C/(Si+C)的增加，引入此类层的第13族元素的量越大。认为这是由于以下事实：随着C/(Si+C)的增加，从带电性，特别地，在高电场的条件下阻止负电荷注入光导电层中的能力的观点优选的第13族元素的量变得更大。
引入a-SiC中间层的第13族元素可以均匀地分布在a-SiC中间层中，或者可以以它们沿着a-SiC中间层的层厚度方向不均匀地分布的状态而分布。然而，在任一情况下，沿着平行于电子照相感光构件表面的面内方向，第13族元素可以以均匀分布的状态均匀地包含在a-SiC中间层中。从实现沿着面内方向的均匀性的观点，这是优选的。
此外，本发明中，在“引入第13族元素的a-SiC中间层”中，不包括其中第13族元素无意地引入a-SiC中间层的情况，即，其中第13族元素以称为污染水平引入其中的情况。此处的污染水平是指1原子ppm以下，基于构成a-SiC中间层的元素总数。
a-SiC中间层可以通过包括例如等离子体CVD法、真空沉积法、溅射法和离子电镀法的任何方法形成。这些中，从例如易于供给源材料的观点，等离子体CVD法是优选的。
以下描述当采用等离子体CVD法作为用于形成层的方法时，如何形成a-SiC中间层。
基本上，将用于供给硅原子的原料气体和用于供给碳原子的原料气体以期望的气体状态分别引入内部可抽真空的反应器中，然后可以在反应器中引起发生辉光放电，由此分解引入其中的原料气体，并因此可以在放置于规定位置处的基体上(即，在包括其上形成a-Si光导电层的基体上)形成a-SiC中间层。
作为用于供给硅原子的原料气体，其可以包括例如硅烷类如硅烷(SiH4)和乙硅烷(Si2H6)。此外，作为用于供给碳原子的原料气体，其可以包括例如烃类如甲烷(CH4)和乙炔(C2H2)。
基体温度可以优选设定在200℃以上至450℃以下、并更优选250℃以上至350℃以下的温度下。这将加速反应以充分进行结构弛豫。
反应器的内压可以优选设定在1×10-2Pa以上至1×103Pa以下，更优选5×10-2Pa以上至5×102Pa以下，和还更优选1×10-1Pa以上至1×102Pa以下。
在等离子体CVD中使用的放电频率可以为1MHz以上至30MHz以下的RF带频率。
膜形成参数如原料气体流量、反应器内压和高频电力可以适当地改变以控制要形成的a-SiC中间层中的C/(Si+C)。
表面层：
a-SiC表面层形成于上述变化层上。
如何形成a-SiC表面层、原料气体、基体温度、反应器内压和在等离子体CVD中使用的高频电力等可以与在上述a-SiC中间层情况下的那些相同。
本发明中，a-SiC表面层中的C/(Si+C)为0.61以上至0.90以下。形成此类表面层能够改进电子照相感光构件的耐磨耗性和耐擦伤性。特别地，从改进耐磨耗性和耐擦伤性的观点，该C/(Si+C)可以优选为0.70以上。另一方面，从防止a-SiC表面层自身具有低硬度的观点，该C/(Si+C)为0.90以下是优选的。
为了补偿a-SiC中未键合的臂，a-SiC表面层也可以优选引入除了硅原子、碳原子和氢原子以外的卤素原子。
在a-SiC表面层中，氢原子的原子数(H)和卤素原子的原子数(X)之和与硅原子的原子数(Si)、氢原子的原子数(H)和卤素原子的原子数(X)之和的比(H+X)/(Si+H+X)，可以优选为0.05以上，和更优选0.10以上。其也可以优选为0.70以下，和更优选0.50以下。
从电子照相感光构件的耐磨耗性和耐擦伤性的观点，a-SiC表面层可以优选具有100nm以上的层厚度。
光导电层：
a-Si光导电层形成于稍后详述的基体或下部电荷注入阻止层与上述变化层之间。
除了涉及碳原子以外，如何形成a-Si光导电层、原料气体、基体温度、反应器内压和在等离子体CVD中使用的高频电力等可以与在上述a-SiC中间层情况下的那些相同。
为了补偿a-Si中未键合的臂，a-Si光导电层也可以优选引入除了硅原子以外的氢原子和/或卤素原子。
在a-Si光导电层中，氢原子的原子数(H)和卤素原子的原子数(X)之和与硅原子的原子数(Si)、氢原子的原子数(H)和卤素原子的原子数(X)之和的比(H+X)/(Si+H+X)，可以优选为0.10以上，和更优选0.15以上。其也可以优选为0.30以下，和更优选0.25以下。
a-Si光导电层也可以任选地引入用于控制传导性的原子。
引入a-Si光导电层的用于控制传导性的原子可以均匀地分布在a-Si光导电层中，或可以以它们沿着a-Si光导电层的层厚度方向不均匀分布的状态分布。然而，在任一情况下，沿着平行于电子照相感光构件表面的面内方向，用于控制传导性的原子可以以均匀分布的状态均匀地包含在a-Si光导电层中。从实现沿着面内方向的均匀性的观点，这是优选的。
可以引入a-Si光导电层中的用于控制传导性的原子可以包括在半导体领域中使用的称为杂质的原子。即，可用的是赋予a-Si光导电层以p-型传导性的第13族元素，和赋予a-Si光导电层以n-型传导性的第15族元素。
第13族元素可以包括硼(B)原子、铝(Al)原子、镓(Ga)原子、铟(In)原子和铊(Tl)原子。这些中，硼(B)原子、铝(Al)原子和镓(Ga)原子是特别优选的。
第15族元素可以包括磷(P)原子、砷(As)原子、锑(Sb)原子和铋(Bi)原子。这些中，磷(P)原子和砷(As)原子是特别优选的。
a-Si光导电层中用于控制传导性的原子的含量可以优选为1×10-2原子ppm以上至1×104原子ppm以下，更优选5×10-2原子ppm以上至5×103原子ppm以下，和还更优选1×10-1原子ppm以上至1×103原子ppm以下，基于构成a-Si光导电层的元素总数。
a-Si光导电层可以优选具有15μm以上和更优选20μm以上的层厚度，另一方面，可以优选具有60μm以下、更优选50μm以下和还更优选40μm以下的层厚度。如果a-Si光导电层具有过小的层厚度，可能增加充电构件的通过电流量从而加速电子照相感光构件的劣化。另一方面，如果a-Si光导电层具有过大的层厚度，组成a-Si光导电层的a-Si中不规则生长的位点尺寸可能变大。具体地说，a-Si中不规则生长的位点可能为沿着水平方向50至150μm和沿着高度方向5至20μm的尺寸，并且这可能不可忽视地损坏摩擦电子照相感光构件表面的任何构件，或可能引起图像缺陷。
a-Si光导电层可以为由单层组成的单层结构或可以为分成电荷产生层和电荷输送层的层压结构。
下部电荷注入阻止层：
为了改进本发明的电子照相感光构件的性能，其可以优选在基体和a-Si光导电层之间设置下部电荷注入阻止层。
下部电荷注入阻止层可以优选为由a-Si或a-SiC构成的层。
如何形成下部电荷注入阻止层，原料气体、基体温度、反应器内压和在等离子体CVD中使用的高频电力等可以与在前述a-SiC中间层情况下的那些相同。
下部电荷注入阻止层可以引入用于控制传导性的原子，从而控制下部电荷注入阻止层的传导型(p-型或n-型)，并赋予它阻止电荷从基体注入光导电层中的能力。在这种情况下，下部电荷注入阻止层可以任选地引入碳原子(C)、氮原子(N)或氧原子(O)，从而控制下部电荷注入阻止层中的任何应力以改进基体和光导电层之间的耐剥离性。
在当下部电荷注入阻止层引入用于控制传导性的原子时的情况下原子的类型、分布状态和含量可以与在当a-Si光导电层引入用于控制传导性的原子时的情况下的那些相同。
下部电荷注入阻止层也可以设置为多层，从而成为如图1B和1D中所示的层压结构。在当以层压结构形成下部电荷注入阻止层时的情况下，其可以以如下双层结构形成：在所述双层结构中，将第一下部电荷注入阻止层202或402和第二下部电荷注入阻止层203或403依次从基体201或401侧成层设置。在负带电性电子照相感光构件的情况下，第一下部电荷注入阻止层202或402可以优选为由引入第13族元素的a-SiC构成的层，和第二下部电荷注入阻止层203或403可以优选为由引入第15族元素的a-SiC构成的层。以此层压结构形成下部电荷注入阻止层能够高水平实现如暗衰减(dark attenuation)和残余电位两种特性并防止绝缘击穿。
为了补偿a-Si或a-SiC中未键合的臂，下部电荷注入阻止层可以优选引入除了硅原子(和碳原子)以外的氢原子和/或卤素原子。
在下部电荷注入阻止层中，氢原子的原子数(H)和卤素原子的原子数(X)之和与硅原子的原子数(Si)、氢原子的原子数(H)和卤素原子的原子数(X)之和的比(H+X)/(Si+H+X)，可以优选为0.05以上，和更优选0.10以上。其也可以优选为0.70以下，和更优选0.50以下。
基体：
基体101等可以利用例如，金属如铜、铝、镍、钴、铁、铬或钼或者任何这些的合金。这些中，从加工性和生产成本的观点，铝或铝合金是优选的，以及铝-镁合金和铝-锰合金是更优选的。
如何生产电子照相感光构件：
接着，参考附图描述其中通过使用等离子体CVD生产本发明的电子照相感光构件的情况。
图3示出通过等离子体CVD形成沉积膜的设备(膜形成系统)的实例。
图3中所示的沉积膜形成设备主要由沉积系统6100、原料气体进给系统6200和用于使反应器6110内部抽真空的排气系统(未示出)构成。沉积系统6100设置有阴极电极6111，高频电源6120通过高频匹配箱6115连接至阴极电极6111。反应器6110在其中还设置有用于加热基体的加热器6113和原料气体进给管6114。
反应器6110通过排气阀6118连接至排气系统(未示出)，并将反应器6110的内部设置为能够抽真空。
原料气体进给系统6200由连接至反应器6110中的气体进给管6114的用于原料气体的气缸(gas cylinders)构成。
使用图3中所示的沉积膜形成设备，根据例如以下步骤形成沉积膜(层如a-Si光导电层、a-SiC中间层和a-SiC表面层)。
首先，将基体6112设置在反应器6110中，并将反应器6110的内部借助于排气装置(未示出)如真空泵抽真空。随后，借助于用于加热基体的加热器6113，将基体6112的温度控制在例如200℃以上至350℃以下范围内的规定温度下。
接着，将用于形成沉积膜的原料气体进给至反应器6110中，通过操作原料气体进给系统6200控制其流量。然后，观察真空计6119指示的同时，操作排气阀6118，从而至将内部设定在规定压力下。
如此准备开始沉积膜的形成后，根据以下步骤形成各沉积膜。
在反应器中的压力变得稳定时，将高频电源6120设定在期望的电力下，并将电力通过高频匹配箱6115供给至阴极，以引起发生高频辉光放电。可将1MHz至30MHz的RF带优选用作用于辉光放电的频率。
进给至反应器6110中的原料气体通过由高频辉光放电如此生产的排出能量分解，从而在基体6112的表面上形成规定的沉积膜。形成具有期望层厚度的沉积膜后，停止高频电力的供给，并关闭气体进给系统的阀以阻止原料气体流入反应器6110中，由此完成沉积膜的形成。
在改变条件如原料气体流量、压力和高频电力的同时将类似操作重复多次，由此可生产具有期望的多层结构的电子照相感光构件。
为了使得要形成的沉积膜均匀，在形成沉积膜的同时借助于驱动机构(未示出)以规定速度旋转基体6112也是有效的。
完成全部沉积膜的形成后，开启泄漏阀6117以使反应器6111的内压恢复至大气压，其中取出具有沉积膜的基体6112。
电子照相设备：
图2中示出本发明电子照相设备的实例。
图2中所示的电子照相设备具有以下电子照相感光构件501：在所述电子照相感光构件501表面上形成静电潜像，调色剂粘附至静电潜像以形成调色剂图像，并重复使用该构件。在电子照相感光构件501周围，配置有将电子照相感光构件501的表面静电充电为正或负极性和电位的充电组件(充电装置)502。从图像品质的观点，充电组件502可以优选为将其与电子照相感光构件501的表面接触设置的具有磁性颗粒的接触充电装置。
在电子照相感光构件501周围，配置有以下图像曝光单元(未示出；图像曝光装置)：利用所述图像曝光单元使如此带电的电子照相感光构件501的表面暴露至图像曝光光503以在其上形成静电潜像。
作为图像曝光单元，使用例如彩色原稿图像的颜色分解/图像形成曝光的光学系统，或使用激光扫描器的扫描曝光系统，所述激光扫描器输出对应于图像形成的时间序列的电数字图像信号调制的激光束。从图像品质的观点，优选通过使对应于图像区域的区域暴露至光的图像区域曝光方法(IAE方法)在负带电性电子照相感光构件的表面上形成静电潜像。
在感光构件501周围，还配置具有黑色调色剂B的第一显影组件504a作为通过使调色剂粘附至其以形成调色剂图像而进行显影的显影组件(显影装置)。还配置旋转式第二显影组件504b，所述旋转式第二显影组件504b内置设置有具有黄色调色剂Y的双组分显影组件、具有品红色调色剂M的双组分显影组件和具有青色调色剂C的双组分显影组件。从图像品质的观点，第二显影组件504b可以优选为具有调色剂和磁性颗粒的双组分显影装置。
在电子照相感光构件501周围，还设置清洁器(清洁装置)506，其用于在调色剂图像由电子照相感光构件501的表面转印至中间转印带505后，清洁电子照相感光构件501的表面。“清洁”是指除去在调色剂图像转印至中间转印带505后残留在电子照相感光构件501的表面上的调色剂(转印残余调色剂)。
在电子照相感光构件501周围，还设置电荷消除曝光单元(去静电装置)507，其使电子照相感光构件501的表面去静电。
配置中间转印带505以将其驱动同时在中间转印带505和电子照相感光构件501之间形成接触辊隙区(contact nip zone)。中间转印带505在其内侧上设置有用于将在电子照相感光构件501的表面上形成的调色剂图像转印至中间转印带505的一次转印辊508。将用于供给一次转印偏压至一次转印辊508的偏置电源(未示出)连接至一次转印辊508，所述一次转印偏压用于将保持在电子照相感光构件501表面上的调色剂图像转印至中间转印带505的表面。
在中间转印带505周围，设置用于将转印至中间转印带505的调色剂图像二次转印至转印材料(记录材料)553的二次转印辊509，使其与中间转印带505的表面接触。将用于供给二次转印偏压至二次转印辊509的偏置电源连接至二次转印辊509，所述二次转印偏压用于将保持在中间转印带505表面上的调色剂图像转印至转印材料553。还设置中间转印带清洁器510，其用于除去将在中间转印带505上的调色剂图像转印至转印材料553后残留在中间转印带505表面(即，用于清洁表面)上的调色剂(二次转印残余调色剂)。
在如上述中的中间转印系统的情况下，中间转印带505、一次转印辊508和二次转印辊509等均属于转印装置。
在图2中所示的电子照相设备中，将该设备装配为使调色剂图像一次转印至中间转印带505的表面并且其后将由此转印的调色剂图像二次转印至转印材料553(即，中间转印系统)。然而，本发明的电子照相设备不限于此类中间转印系统的电子照相感光构件。例如，还可以将该设备装配为使调色剂图像从电子照相感光构件501的表面直接转印至转印材料553而不设置中间转印带505。
图2中所示的电子照相设备还设置有进纸盒514，在所述进纸盒514中容纳其上要形成图像的多张转印材料553。图2中所示的电子照相设备还设置有输送机构，所述输送机构用于将转印材料553从进纸盒514输送至在中间转印带505和二次转印辊509之间形成的接触辊隙区。
图2中所示的电子照相设备在转印材料553输送路径上还设置有定影组件(定影装置)515，所述定影组件515将转印至转印材料553的调色剂图像定影至转印材料553。
以下通过给出实施例和比较例更具体地描述本发明。
实施例1
使用通过镜面精加工铝制管段的表面获得的并且直径为84mm、长度为381mm和壁厚度为3mm的圆筒作为基体(导电性基体)，通过使用图3中所示的沉积膜形成设备生产正带电性电子照相感光构件。
该实施例中，生产具有图1A中所示的层结构的正带电性电子照相感光构件。
用于形成各层的条件(膜形成条件)示于表1中。表1中，各层的层厚度表示各层的设计值。
表1
Figure BPA00001447472300211
由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度通过前述方法测量和计算。
还以以下的下方式评价由此生产的电子照相感光构件的如下项目：耐剥离性1、耐剥离性2、表面层磨耗量、感光度、感光度不均匀性和综合评价。获得的结果示于表11中。
耐剥离性1：
将生产的电子照相感光构件设置在电子照相设备(由CANON INC.制造；商品名：iRC6800)中，而且，在其原稿玻璃板上，放置在其白色背景上配置整个表面2-点尺寸字符的测试图以进行复印，从而进行250,000张连续进纸试验。250,000张连续进纸试验完成后，从电子照相设备取出电子照相感光构件，并在光学显微镜上观察该电子照相感光构件，以检查在中间层的层之间是否发生任何剥离。
获得的结果根据以下所示标准划分等级。
凭借本发明，获得等级为“A”的效果。
A：根本看不见发生任何剥离。
B：看见发生剥离，但是图像不受影响。
耐剥离性2：
通过使用磨耗试验机(由Shinto Kagaku Kogyo K.K.制造；商品名：HEIDON(型号：14S)来评价以与耐剥离性1的评价中相同的方式进行250,000张连续进纸试验后电子照相感光构件的中间层的层之间的耐剥离性。使用该磨耗试验机，用金刚石针刮擦生产的电子照相感光构件的表面，并通过测量当中间层层之间开始分离时施加至金刚石针的负荷来评价中间层的层之间的耐剥离性。
该评价方法中，表明求得的数值越小，中间层的层之间的耐剥离性就越低。
采用实施例1的电子照相感光构件的值作为参考(100％)，将获得的结果根据以下所示标准划分等级。
凭借本发明，获得等级为“A”以上的效果。
AA：与参考相比，105％以上。
A：与参考相比，95％以上至小于105％。
B：与参考相比，小于95％。
表面层磨耗量：
作为表面层的耐磨耗性的评价，求得电子照相感光构件生产后即刻地其表面层层厚度与进行250,000张连续进纸试验后电子照相感光构件表面层的层厚度之间的差，并将此作为250,000张连续进纸试验后的表面层磨耗量。
在电子照相感光构件表面上的总计18个点处测量电子照相感光构件生产后即刻地其表面层的层厚度，并从该18个点处的值计算平均值。将测量位置设定在电子照相感光构件上在沿着周向的任意位置处沿其长度方向的9个点处(基于电子照相感光构件沿其长度方向的正中间，在0mm处和在从其沿两个方向相距50mm、90mm、130mm和150mm处)，和在从上述任意位置旋转180°的位置处沿着长度方向的9个点处(与上述相同)。
作为测量方法，其为如下：将电子照相感光构件表面用光斑直径为2mm的光垂直照射，并通过使用分光计(由OtuskaElectronics Co.，Ltd.制造；商品名：MCPD-2000)的光谱测定法测量反射光。表面层的层厚度基于获得的反射波形计算。此处，波长范围为500nm至750nm，光导电层具有3.30的折射率，表面层具有1.80的折射率。
测量表面层的层厚度后，将生产的电子照相感光构件设置在上述电子照相设备中，而且，在其原稿玻璃板上，放置在其白色背景上配置整个表面2-点尺寸字符的测试图以进行复印，从而进行250,000张连续进纸试验。250,000张连续进纸试验完成后，从电子照相设备取出电子照相感光构件，其中在与生产后即刻地位置相同的位置处测量其表面层的层厚度。以与生产后即刻地相同的方式计算250,000张连续进纸试验后表面层的层厚度，然后求得上述差。
该评价方法中，表明求得的数值越小，表面层磨耗量就越低。
采用实施例1的电子照相感光构件的值作为参考(100％)，将获得的结果根据以下所示标准划分等级。
凭借本发明，获得等级为“A”以上的效果。
AA：与参考相比，小于95％。
A：与参考相比，95％以上至小于105％。
B：与参考相比，105％以上。
感光度：
将生产的电子照相感光构件设置在上述电子照相设备中。在图像曝光关闭的状态下，将高压电源连接至其充电组件的各配线和栅格。然后，将栅格电位设定在820V下，控制流动至充电组件的配线的电流，从而将电子照相感光构件的表面电位设定在450V下。
接着，在如上设定的充电条件下使电子照相感光构件充电的状态下，其表面用图像曝光光照射，并控制其照射能量，从而在显影组件的位置处将电子照相感光构件的表面电位设定在50V下。将此处使用的图像曝光光的照射能量评价为电子照相感光构件的感光度。
该评价方法中，表明求得的数值越小，电子照相感光构件就具有越高的感光度。
采用实施例3-2的电子照相感光构件的值作为参考(100％)，将获得的结果根据以下所示标准划分等级。
凭借本发明，获得等级为“A”以上的效果。
AAA：与参考相比，小于97％。
AA：与参考相比，97％以上至小于103％。
A：与参考相比，103％以上至小于107％。
B：与参考相比，107％以上。
感光度不均匀性：
将生产的电子照相感光构件设置在上述电子照相设备中，并调整要施加至充电组件的充电电流以使在显影组件的位置处电子照相感光构件表面的暗区电位达到450V。
保持该充电电流的同时，将电子照相感光构件的表面用图像曝光光(激光)照射，并调整图像曝光光的强度以使在显影组件的位置处电子照相感光构件表面的亮区电位达到50V。固定此处使用的图像曝光光的强度，并且在电子照相感光构件的表面上任意设定的20个点处，测量当在表面的其它部分用该图像曝光光照射电子照相感光构件表面时获得的表面电位。测量位置中，求得关于特性获得的最差值和最佳值，即，电位的最大值和最小值，并将最大值与最小值的比例作为显示感光度不均匀性的值。
该评价方法中，表明求得的数值越大，感光度不均匀性就越大。
采用实施例4-1的电子照相感光构件的值作为参考(100％)，将获得的结果根据以下所示标准划分等级。
凭借本发明，获得等级为“A”以上的效果。
AA：与参考相比，小于95％。
A：与参考相比，95％以上至小于105％。
B：与参考相比，105％以上。
综合评价：
将在耐剥离性1、耐剥离性2、表面层磨耗量、感光度和感光度不均匀性的评价中获得的结果根据以下所示标准划分等级，将等级AAA作为3个点，等级AA作为2个点，等级A作为1个点和等级B作为0个点，并将这些汇总。基于由此获得的点，将结果以如下方式进行综合划分等级。
凭借本发明，获得等级为“A”以上的效果。
AA：9个点以上，并且不存在等级B。
A：6个点以上至8个点以下，并且不存在等级B。
B：5个点以下，或甚至至少存在一个等级B。
实施例2
除了在实施例1的步骤中，将表面层和中间层在如表2中所示改变的条件下形成以外，以与实施例1中相同的方式生产正带电性电子照相感光构件。
该实施例中，生产具有图1A中所示层结构的正带电性电子照相感光构件。
将由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例1中相同的方式进行评价。获得的结果示于表11中。
表2
Figure BPA00001447472300271
实施例3-1
除了在实施例1的步骤中，将表面层和中间层在如表中3所示改变的条件下形成以外，以与实施例1中相同的方式生产正带电性电子照相感光构件。
该实施例中，生产具有图1C中所示层结构的正带电性电子照相感光构件。
将由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例1中相同的方式进行评价。获得的结果示于表11中。
表3
Figure BPA00001447472300281
实施例3-2
除了在实施例1的步骤中，将表面层和中间层在如表4中所示改变的条件下形成以外，以与实施例1中相同的方式生产正带电性电子照相感光构件。
该实施例中，生产具有图1C中所示层结构的正带电性电子照相感光构件，条件是将变化层制成由15-层中间层组成的层。
将由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例1中相同的方式进行评价。获得的结果示于表11中。
表4
Figure BPA00001447472300291
实施例4-1
除了在实施例1的步骤中，将表面层和中间层在如表5中所示改变的条件下形成以外，以与实施例1中相同的方式生产正带电性电子照相感光构件。
该实施例中，生产具有图1C中所示层结构的正带电性电子照相感光构件。
将由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例1中相同的方式进行评价。获得的结果示于表11中。
表5
Figure BPA00001447472300301
实施例4-2
除了在实施例1的步骤中，将表面层和中间层在如表6中所示改变的条件下形成以外，以与实施例1中相同的方式生产正带电性电子照相感光构件。
该实施例中，生产具有图1C中所示层结构的正带电性电子照相感光构件。
将由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例1中相同的方式进行评价。获得的结果示于表11中。
表6
Figure BPA00001447472300311
实施例5-1
除了在实施例1的步骤中，将表面层和中间层在如表7中所示改变的条件下形成以外，以与实施例1中相同的方式生产正带电性电子照相感光构件。
该实施例中，生产具有1C图中所示层结构的正带电性电子照相感光构件。
将由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例中相同的方式进行评价1。获得的结果示于表11中。
表7
Figure BPA00001447472300321
实施例5-2
除了在实施例1的步骤中，将表面层和中间层在如表8中所示改变的条件下形成以外，以与实施例1中相同的方式生产正带电性电子照相感光构件。
该实施例中，生产具有图1C中所示层结构的正带电性电子照相感光构件。
将由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例中相同的方式进行评价1。获得的结果示于表11中。
表8
Figure BPA00001447472300331
比较例1
除了在实施例1的步骤中，将表面层和中间层在如表9中所示改变的条件下形成以外，以与实施例1中相同的方式生产正带电性电子照相感光构件。
该比较例中，生产具有图1A中所示层结构的正带电性电子照相感光构件。
将由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例中相同的方式进行评价1。获得的结果示于表11中。
表9
Figure BPA00001447472300341
比较例2
除了在实施例1的步骤中，将表面层和中间层在如表10中所示改变的条件下形成以外，以与实施例1中相同的方式生产正带电性电子照相感光构件。
该比较例中，生产具有图1A中所示层结构的正带电性电子照相感光构件。
将由此生产的正带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例中相同的方式进行评价1。获得的结果示于表11中。
表10
Figure BPA00001447472300351
表11
Figure BPA00001447472300352
以下基于表11中所示的结果说明本发明是如何有效的。
从实施例1和比较例1可见，当从在变化层中包括的中间层中的其中C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下范围内的中间层中选择彼此相邻的两层，并且，在彼此相邻的两层中，在光导电层侧的中间层中的C/(Si+C)由A表示和在表面层侧的中间层中的C/(Si+C)由B表示，由式(1)定义的层间增加率为19％以下时，耐剥离性1和耐剥离性2两者均可为良好并且a-SiC中间层在它们的层之间不能容易地分离(引起剥离)。
从实施例1和比较例2也可见，当表面层中的C/(Si+C)为0.61以上至0.90以下时，表面层磨耗量可为小的并且可改进电子照相感光构件的耐磨耗性。
从实施例1和实施例2还可见，当表面层中的C/(Si+C)为0.70以上至0.90以下时，表面层磨耗量可特别地更小并且可更加改进电子照相感光构件的耐磨耗性。
从实施例3-1和实施例3-2还可见，当在变化层中包括的a-SiC中间层的层数为九层以下时，可防止电子照相感光构件的感光度降低。因此，可见在变化层中包括的a-SiC中间层的层数可以优选为五层以上至九层以下。
从实施例4-1和实施例4-2还可见，当在变化层中包括的a-SiC中间层各自具有10nm以上的层厚度时，可防止电子照相感光构件的不均匀感光度。从实施例4-2和实施例3-1也可见，当在变化层中包括的a-SiC中间层各自具有200nm以下的层厚度时，a-SiC中间层在它们的层之间更不能容易地分离。因此，可见在变化层中包括的a-SiC中间层可以各自优选具有10nm以上至200nm以下的层厚度。
从实施例5-2和实施例4-2还可见，当C/(Si+C)为0.35以下的任何a-SiC中间层具有总计200nm以下的层厚度时，可防止电子照相感光构件的感光度降低。
实施例6
使用通过镜面精加工铝制管段表面获得的并且直径为84mm、长度为381mm和壁厚度为3mm的圆筒作为基体(导电性基体)，通过使用图3中所示的沉积膜形成设备生产负带电性电子照相感光构件。
该实施例中，生产具有图1A中所示的层结构的负带电性电子照相感光构件。
用于形成各层的条件(膜形成条件)示于表12中。表12中，各层的层厚度表示各层的设计值。
表12
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度通过前述方法进行测量和计算。
还以以下方式评价由此生产的电子照相感光构件的如下项目：耐剥离性1、耐剥离性2、模糊图像、表面层磨耗量、感光度、电位不均匀性、带电性和综合评价。获得的结果示于表28中。
耐剥离性1：
将生产的电子照相感光构件设置在电子照相设备(由CANON INC.制造；商品名：iRC6800)的改造机中，而且，在其原稿玻璃板上，放置在其白色背景上配置整个表面2-点尺寸字符的测试图以进行复印，从而进行250,000张连续进纸试验。250,000张连续进纸试验完成后，从电子照相设备取出电子照相感光构件，并在光学显微镜上观察该电子照相感光构件，以检查在中间层的层之间是否发生任何剥离。此处使用的电子照相设备(由CANON INC.制造；商品名：iRC6800)的改造机，是其中将电子照相感光构件表面的电荷极性改变为负带电性并将充电组件改变为与电子照相感光构件表面接触设置的具有磁性颗粒的接触充电组件的那种。关于对稍后所述的模糊图像和表面层磨耗量的评价，也使用以相同方式改造的电子照相设备。
获得的结果根据以下所示标准划分等级。
A：根本看不见发生任何剥离。
B：看见发生剥离，但是图像不受影响。
耐剥离性2：
将评价耐剥离性1后的电子照相感光构件设置在磨耗试验机(由Shinto Kagaku Kogyo K.K.制造；商品名：HEIDON(型号：14S)中。使用该磨耗试验机，用金刚石针刮擦电子照相感光构件的表面，并通过测量当中间层开始在层之间分离时施加至金刚石针的负荷来评价中间层的层之间的耐剥离性。
该评价方法中，表明求得的数值越小，中间层的层之间的耐剥离性就越低。
采用实施例6的电子照相感光构件的值作为参考(100％)，将获得的结果根据以下所示标准划分等级。
凭借本发明，获得等级为“A”以上的效果。
AA：与参考相比，105％以上。
A：与参考相比，95％以上至小于105％。
B：与参考相比，小于95％。
模糊图像：
使用购自Adobe Systems Incorporated的图像编辑软件ADOBE PHOTO SHOP(商品名)，并且，以1,200dpi的分辨率和使用其中将点以170lpi(每1英寸170条线)的线密度沿45度的方向配置的面积色阶点画面，制作其中全部灰度范围以17个等级相等地分布的灰度数据。此处，对于各灰度分配一个数字，对于最暗灰度给出数字“16”，对于最亮灰度给出数字“0”，从而制得灰度等级。
将生产的电子照相感光构件设置在上述电子照相设备改造机中，并在A3-尺寸纸张上通过使用上述灰度数据和使用文本模式再现图像。在获得的图像上，对于各灰度用反射浓度计(分光浓度计X-rite 504，由X-rite，Incorporated制造)测量图像浓度。在反射浓度的测量中，对于各灰度在三张纸上再现图像，并将它们浓度的平均值作为评价值。
计算由此求得的评价值和各灰度等级之间的相关系数，并使用求得的相关系数进行模糊图像的评价。当获得其中各灰度下的反射浓度完全线性地改变的灰度表示时，相关系数为1.00。
该评价中，表明数值越小，模糊图像发生得越少和灰度越接近线性地表示。
AA：相关系数为1.5以下。
A：相关系数为大于1.5且1.8以下。
B：相关系数为大于1.8。
表面层磨耗量：
首先，将生产的电子照相感光构件设置在上述电子照相设备改造机中，而且，在其原稿玻璃板上，放置在其白色背景上配置整个表面2-点尺寸字符的测试图以进行复印，从而进行250,000张连续进纸试验。然后，进行100,000张连续进纸试验，其后通过使用分光计(由Otuska Electronics Co.，Ltd.制造；商品名：MCPD-2000)以与实施例1中相同的方式测量电子照相感光构件表面层的层厚度。求得在进行100,000张连续进纸试验前电子照相感光构件表面层的层厚度与进行100,000张连续进纸试验后电子照相感光构件表面层的层厚度之间的差，并将此作为100,000张连续进纸试验后的表面层磨耗量。
该评价方法中，表明求得的数值越小，表面层的磨耗量就越低。
采用实施例6的电子照相感光构件的值作为参考(100％)，将获得的结果根据以下所示标准划分等级。
凭借本发明，获得等级为“A”以上的效果。
AA：与参考相比，小于95。
A：与参考相比，95％以上至小于105％。
B：与参考相比，105％以上。
感光度：
将生产的电子照相感光构件设置在上述电子照相设备改造机中，而且，在其黑色显影组件的位置处，将电子照相感光构件带的表面静电充电，以使电子照相感光构件表面在其轴向的中间位置处的暗区电位达到-450V。然后，在黑色显影组件位置处，调整图像曝光光的光量，以使电子照相感光构件表面在其轴向的中间位置处的亮区电位达到-100V。评价在该点的图像曝光光的光量作为电子照相感光构件的感光度。此外，该评价中，作为上述电子照相设备改造机的进一步的改造机，改变图像曝光光以使其光量为可调整的，并将黑色显影组件改变为表面电位计。这同样也适用于在对稍后所述的电位不均匀性的评价中使用的电子照相设备的改造机。
该评价方法中，表明求得的数值越小，电子照相感光构件就具有越高的感光度。
采用实施例8-2的电子照相感光构件的值作为参考(100％)，将获得的结果根据以下所示标准划分等级。
AAA：与参考相比，小于93％。
AA：与参考相比，93％以上至小于97％。
A：与参考相比，97％以上至小于103％。
电位不均匀性：
将生产的电子照相感光构件设置在上述电子照相设备的改造机(与感光度评价中相同的改造)中。调整其充电组件，以使在黑色显影组件的位置处电子照相感光构件表面的暗区电位达到-450V，并调整图像曝光光的光量，以使在黑色显影组件位置处电子照相感光构件表面的亮区电位达到-100V。在该状态下，测量亮区电位如何在电子照相感光构件表面上分布，并将其最大值和其最小值之间的差作为电位不均匀性。
该评价项目中，表明最大值和最小值之间的差越小，电位不均匀性就越小。
采用实施例9-1的电子照相感光构件的值作为参考(100％)，将获得的结果根据以下所示标准划分等级。
AA：与参考相比，小于95％。
A：与参考相比，95％以上至小于105％。
带电性：
将生产的电子照相感光构件设置在图4中所示的带电性测量单元中，并将电子照相感光构件701通过使用负带电性电晕充电组件702设置在其具有-6,000μC/m2负电荷的表面上。其后，电子照相感光构件701静置0.18秒后的表面电位用表面电位计703测量，并作为电子照相感光构件701的带电性。
该评价项目中，表明电子照相感光构件701静置0.18秒后其表面电位越高，其带电性就越好。
采用实施例12-1的电子照相感光构件的值作为参考(100％)，将获得的结果根据以下所示标准划分等级。
AA：与参考相比，110％以上至小于120％。
A：与参考相比，90％以上至小于110％。
综合评价：
在耐剥离性1、耐剥离性2、模糊图像、表面层磨耗量、感光度、电位不均匀性和带电性的评价中获得的结果根据以下所示标准划分等级，将等级AAA作为3个点，等级AA作为2个点，等级A作为1个点和等级B作为0个点，并将这些汇总。基于由此获得的点，将结果以如下方式进行综合划分等级。
AA：13个点以上至14个点以下，并且不存在等级B。
A：10个点以上至12个点以下，并且不存在等级B。
B：9个点以下，和甚至至少存在一个等级B。
此处，在每一评价项目和综合评价中，当等级为“A”以上时判断为已获得本发明的效果。
实施例7
除了在实施例6的步骤中，将表面层和中间层在如表13中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
将由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表13
Figure BPA00001447472300431
实施例8-1
除了在实施例6的步骤中，将表面层和中间层在如表14中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表14
Figure BPA00001447472300441
实施例8-2
除了在实施例6的步骤中，将表面层和中间层在如表15中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表15
Figure BPA00001447472300451
实施例9-1
除了在实施例8-1的步骤中，将中间层在如表16中所示改变的条件下形成以外，以与实施例8-1中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表16
Figure BPA00001447472300461
实施例9-2
除了在实施例8-1的步骤中，将中间层在如表17中所示改变的条件下形成以外，以与实施例8-1中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例中相同的方式进行评价6。获得的结果示于表28中。
表17
Figure BPA00001447472300471
实施例10-1
除了在实施例9-1的步骤中，将表面层和中间层在如表18中所示改变的条件下形成以外，以与实施例9-1中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表18
Figure BPA00001447472300481
实施例10-2
除了在实施例9-1的步骤中，将表面层和中间层在如表19中所示改变的条件下形成以外，以与实施例9-1中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表19
Figure BPA00001447472300491
实施例11
除了在实施例10-1的步骤中，在如表20中所示改变的条件下形成两层下部电荷注入阻止层以外，以与实施例10-1中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于28表中。
表20
Figure BPA00001447472300501
实施例12-1
除了在实施例6的步骤中，将中间层在如表21中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表21
Figure BPA00001447472300511
实施例12-2
除了在实施例6的步骤中，将中间层在如表22中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表22
Figure BPA00001447472300521
实施例12-3
除了在实施例6的步骤中，将中间层在如表23中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表23
Figure BPA00001447472300531
实施例12-4
除了在实施例6的步骤中，将中间层在如表24中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表24
Figure BPA00001447472300541
比较例3
除了在实施例6的步骤中，将表面层和中间层在如表25中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表25
Figure BPA00001447472300551
比较例4
除了在实施例6的步骤中，将表面层和中间层在如表26中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表26
Figure BPA00001447472300561
比较例5
除了在实施例6的步骤中，将表面层和中间层在如表27中所示改变的条件下形成以外，以与实施例6中相同的方式生产负带电性电子照相感光构件。
由此生产的负带电性电子照相感光构件的各中间层和表面层的C/(Si+C)和层厚度以与实施例1中相同的方式进行测量和计算。由此生产的电子照相感光构件也以与实施例6中相同的方式进行评价。获得的结果示于表28中。
表27
Figure BPA00001447472300571
表28
Figure BPA00001447472300572
以下基于表28中所示的结果说明本发明是如何有效的。
从实施例6和比较例3可见，当从在变化层中包括的中间层中的其中C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下范围内的中间层中选择彼此相邻的两层，并且，在彼此相邻的两层中，光导电层侧的中间层中的C/(Si+C)由A表示和表面层侧的中间层中的C/(Si+C)由B表示，由式(1)定义的层间增加率为19％以下时，耐剥离性1和耐剥离性2两者均可为良好的并且a-SiC中间层在它们的层之间不能容易地分离(引起剥离)。
从实施例6和比较例4也可见，当表面层中的C/(Si+C)为0.61以上至0.90以下时，表面层磨耗量可为小的并且可改进电子照相感光构件的耐磨耗性。
从实施例6和实施例7还可见，当表面层中的C/(Si+C)为0.70以上至0.90以下时，表面层磨耗量可特别地更小并且可更加改进电子照相感光构件的耐磨耗性。
从实施例6和比较例5还可见，当引入第13族元素的a-SiC中间层的C/(Si+C)为0.10以上时，不能容易地发生模糊图像。
从实施例8-1和实施例8-2还可见，当在变化层中包括的a-SiC中间层的层数为九层以下时，可防止电子照相感光构件的感光度降低。因此，可见在变化层中包括的a-SiC中间层的层数可以优选为五层以上至九层以下。
从实施例8-1和实施例9-2还可见，当在变化层中包括的a-SiC中间层各自具有200nm以下的层厚度时，a-SiC中间层在它们的层之间更不会容易地分离。从实施例9-1和实施例9-2还可见，当在变化层中包括的a-SiC中间层各自具有10nm以上的层厚度时，可补偿电位不均匀性。因此，可见在变化层中包括的a-SiC中间层可以各自优选具有10nm以上至200nm以下的层厚度。
从实施例9-2和实施例10-2还可见，当其中C/(Si+C)为0.35以下的任何a-SiC中间层具有总计200nm以下的层厚度时，可防止电子照相感光构件的感光度降低。
从实施例12-1和实施例12-2还可见，当引入第13族元素的a-SiC中间层具有总计50nm以上的层厚度时，可改进电子照相感光构件的带电性，特别地，在高电场的条件下的负电荷注入阻止能力。从实施例12-3和实施例12-4还可见，当引入第13族元素的a-SiC中间层具有总计1,000nm以下的层厚度时，不能容易地发生模糊图像。因此，可见引入第13族元素的a-SiC中间层可以优选具有总计50nm以上至1,000nm以下的层厚度。
尽管已参考示例性实施方案描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于公开的示例性实施方案。以下权利要求书的范围符合最宽泛的解释，从而包括全部此类修改和等同结构和功能。
本申请要求2009年4月20日提交的日本专利申请2009-101836、2009年5月12日提交的日本专利申请2009-116021和2010年4月7日提交的日本专利申请2010-088797的权益，在此将其全部内容引入以作参考。

Claims (9)

1.一种电子照相感光构件，其包括：
基体，
光导电层，所述光导电层设置在所述基体上并由非晶硅构成，和
表面层，所述表面层设置在所述光导电层上并由氢化非晶碳化硅构成，
其中：
所述电子照相感光构件在所述光导电层和所述表面层之间进一步包括基本上由五层以上的中间层组成的变化层，所述中间层各自由氢化非晶碳化硅构成，
其中：
在所述变化层中包括的各所述中间层中，碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)从所述光导电层侧的最内中间层朝向所述表面层侧的最外中间层单调地增加；
在所述变化层中，包括两层以上的其中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下的范围内的中间层；
当在所述变化层中包括的中间层中的其中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下的范围内的中间层中选择彼此相邻的两层，并且，在该彼此相邻的两层中，在所述光导电层侧的中间层中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)由A表示，和在所述表面层侧的中间层中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)由B表示时，其中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)在0.35以上至0.65以下范围内的全部中间层满足由下式(1)定义的层间增加率为19%以下：
层间增加率={(B-A)/A}×100(%)  (1)；
在所述表面层中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)为0.61以上至0.90以下；和
在所述表面层中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)大于在所述变化层中包括的任何中间层中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中在所述表面层中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)为0.70以上至0.90以下。
3.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中所述变化层为基本上由五层以上至九层以下的中间层组成的层。
4.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中在所述变化层中包括的所述中间层各自具有10nm以上至200nm以下的层厚度。
5.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中，在所述变化层中包括的所述中间层中，其中碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)为0.35以下的中间层具有总计200nm以下的层厚度。
6.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中在所述变化层中包括至少一层引入第13族元素的中间层。
7.根据权利要求6所述的电子照相感光构件，其中在所述引入第13族元素的一层或多层中间层中，碳原子的原子数C与硅原子的原子数Si和碳原子的原子数C之和的比C/(Si+C)为0.10以上。
8.根据权利要求6所述的电子照相感光构件，其中，在所述变化层中包括的所述中间层中，所述引入第13族元素的中间层具有总计50nm以上至1,000nm以下的层厚度。
9.一种电子照相设备，其包括根据权利要求1所述的电子照相感光构件，和充电装置、图像曝光装置、显影装置、转印装置和清洁装置。
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