JP2003107768A - 負帯電用電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気的特性、耐光疲労、繰返し使用時の劣化
等に安定して優れ、良好な画像品質が得られる負帯電用
電子写真感光体を提供する。 【解決手段】 支持体上にＳｉ原子を母材とする非晶質
材料の光導電層、Ｓｉ原子とＣ原子を母材とし１３族元
素を含む非晶質材料の上部阻止層、Ｓｉ原子とＣ原子を
母材とする非晶質材料及び／又はＣ原子を母材とする非
晶質材料の表面層がこの順に積層された負帯電用電子写
真感光体において、、上部阻止層で１３族原子が１００
〜３００００原子ｐｐｍであり、光導電層内、上部阻止
層内で光学的バンドギャップ（Ｅｇ）が最大となる位置
でのＥｇ及び屈折率を夫々Ｅｇ１及びｎ１、Ｅｇ２及び
ｎ２、感光体最表面でのこれらをＥｇ３及びｎ３と表す
とき、２．０ｅＶ≦Ｅｇ２≦２．３ｅＶ、２．４≦ｎ２
≦３．３、Ｅｇ１≦Ｅｇ３≦Ｅｇ２、ｎ３＜ｎ２＜ｎ１
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光（ここでは広義の
光であって、紫外線、可視光線、赤外線、Ｘ線、γ線な
どを意味する。）のような電磁波に対して感受性のある
負帯電用電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真分野において、光受容部材にお
ける光受容層を形成する光導電材料としては、高感度
で、ＳＮ比［光電流（Ｉｐ）／暗電流（Ｉｄ）］が高
く、照射する電磁波のスペクトル特性に適合した吸収ス
ペクトルを有すること、光応答性が早く、所望の暗抵抗
値を有すること、使用時において人体に対して無害であ
ること等の特性が要求される。特に、事務機としてオフ
ィスで使用される電子写真装置内に組み込まれる電子写
真感光体の場合には、上記の使用時における無公害性は
重要な点である。

【０００３】上記の点に優れた性質を示す光導電材料
に、アモルファスシリコンすなわちシリコン原子を母材
とする非晶質材料（以下「ａ−Ｓｉ」と表記する）があ
り、電子写真感光体の光受容部材として注目されてい
る。

【０００４】このような光受容部材は、一般的には、導
電性支持体を５０℃〜３５０℃に加熱し、この支持体上
に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティン
グ法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の
成膜法により、ａ−Ｓｉからなる光導電層を形成する。
なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを高周
波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持
体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとし
て実用に付されている。

【０００５】例えば、特開昭５７−１１５５５６号公報
には、ａ−Ｓｉ堆積膜で構成された光導電層を有する光
導電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、
光学的、光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さ
らには経時安定性について改善を図るため、シリコン原
子を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層
上に、シリコン原子及び炭素原子を含む非光導電性のア
モルファス材料で構成された表面障壁層を設ける技術が
記載されている。更に、特開昭６０−６７９５１号公報
には、ａ−Ｓｉ、炭素、酸素及び弗素を含有してなる透
光絶縁性オーバーコート層を積層する感光体についての
技術が記載され、特開昭６２−１６８１６１号公報に
は、表面層として、シリコン原子と炭素原子と４１〜７
０原子％の水素原子を構成要素として含む非晶質材料を
用いる技術が記載されている。

【０００６】そして、特開平６−２４２６２３号公報に
は負帯電用電子写真用感光体の光導電層と表面層の間に
非晶質珪素を主体とし、かつ５０ｐｐｍ未満のホウ素を
含有するか、または導電性を支配する元素を含まない正
孔捕獲層を設けて優れた電子写真特性が得られる技術が
開示されており、特開平６−２７３９５４号公報には負
帯電用ａ−Ｓｉ感光体において０．１５乃至１０μｍで
不純物元素として窒素を含む下部阻止層を、導電性支持
体と光導電層の間に設けることで長寿命、高信頼性の電
子写真感光体を得る技術が開示されている。

【０００７】これらの技術により、電子写真感光体の電
気的、光学的、光導電的特性及び使用環境特性が向上
し、それに伴って画像品質も向上してきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ａ−Ｓｉ系材料で構成された電子写真感光体は、暗抵抗
値、光感度、光応答性等の電気的、光学的、光導電特
性、及び使用環境特性の点、さらには経時安定性および
耐久性の点において、各々個々には特性の向上が図られ
てはいるが、総合的な特性向上を図る上でさらに改良さ
れる余地が存在するのが実状である。

【０００９】特に、電子写真装置の高画質、高速化、高
耐久化は急速に進んでおり、電子写真感光体においては
電気的特性や光導電特性の更なる向上とともに、帯電
能、感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に性能を延
ばすことが求められている。

【００１０】ａ−Ｓｉ系材料で構成された光導電層、上
部阻止層及び表面層を積層させて作成した負帯電用電子
写真感光体は、作成条件により以下のような現象が生じ
ることがある。

【００１１】露光によって生成したキャリアが光導電層
から感光体表面側へ移動する過程において、上部阻止層
でのホールの移動度が低い場合、上部阻止層に起因した
残留電位の増加、暗減衰の増加及び感度低下を生じるこ
とがある。逆にホールの移動度が高い場合、上部阻止層
と表面層の界面近傍でホールの横流れが生じ、画像流れ
を生じることがある。

【００１２】また、上部阻止層でのエレクトロンの移動
度が高い場合、エレクトロンが上部阻止層を通過するた
めに帯電能の低下及び暗減衰の増加を生じることがあ
る。

【００１３】そして、シリコン原子と炭素原子の和に対
する炭素原子の含有量が少ない上部阻止層を用いた負帯
電用電子写真感光体において、高い電気的、光導電特性
を有する感光体であっても光の照射により経時的に特性
低下を生じることがある。

【００１４】更に、シリコン原子と炭素原子の和に対す
る炭素原子の含有量が適正な量でない上部阻止層を用い
た負帯電用電子写真感光体では、光導電層と上部阻止層
の間もしくは上部阻止層と表面層の間で剥れを生じるこ
とがある。

【００１５】したがって、電子写真感光体を設計する際
に、上記したような課題が解決されるように電子写真感
光体の層構成、各層の化学的組成など総合的な観点から
の改良を図ることが必要とされている。

【００１６】本発明は、上述した従来のａ−Ｓｉで構成
された負帯電用電子写真感光体における諸問題を解決す
ることを目的とするものである。

【００１７】本発明の主たる目的は、電気的、光学的、
光導電的特性が使用環境にほとんど依存することなく実
質的に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰り返し使
用に際しては劣化現象を起こさず、残留電位がほとんど
観測されず、膜剥れが生じず、更に画像品質の良好な負
帯電用電子写真感光体を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは上部阻止層並びに上部阻止層と表面層
の界面近傍におけるキャリアの挙動に着目し、上部阻止
層におけるシリコン原子と炭素原子及び導電性を制御す
る物質である周期律表第１３族に属する原子の含有量及
び分布と光疲労、帯電能、感度、膜剥れ及び残留電位と
の関係について鋭意検討した結果、光導電層、上部阻止
層、表面層の光学的バンドギャップ、屈折率を適切に制
御することにより上記目的を達成できるという知見を得
た。

【００１９】より具体的には、本発明者らは、少なくと
もシリコン原子、炭素原子、周期律表第１３族に属する
原子を含有する非晶質材料で構成された上部阻止層を有
する感光体において、特定範囲内の光学的バンドギャッ
プ、屈折率になるように上部阻止層を作成した負帯電用
電子写真感光体は、実用上著しく優れた特性を示すばか
りでなく、従来の負帯電用電子写真感光体と比べてみて
も帯電能の増加及び光の照射による経時的な特性低下に
おいて凌駕し、優れた特性を有していることを見出し
た。

【００２０】更に、本発明者らは、光導電層、上部阻止
層及び表面層の光学的バンドギャップ、屈折率が特定の
関係を有するように制御することにより、残留電位、感
度等の負帯電用電子写真感光体特性の向上させることが
できるという新たな知見を得た。

【００２１】このようなことから、本発明は以下のよう
な発明を提供するものである。

【００２２】すなわち本発明は、支持体上に、少なくと
も、シリコン原子を母材とする非晶質材料からなる光導
電層、シリコン原子と炭素原子を母材とし周期律表第１
３族元素を含有する非晶質材料からなる上部阻止層、な
らびに、シリコン原子と炭素原子を母材とする非晶質材
料及び／又は炭素原子を母材とする非晶質材料からなる
表面層がこの順に積層されてなる負帯電用電子写真感光
体において、該上部阻止層においては、シリコン原子と
炭素原子の和に対する周期律表第１３族に属する原子の
含有量が１００原子ｐｐｍ以上３００００原子ｐｐｍ以
下であり、かつ、該光導電層内で光学的バンドギャップ
が最大となる位置での光学的バンドギャップおよび屈折
率をそれぞれＥｇ１およびｎ１、該上部阻止層内で光学
的バンドギャップが最大となる位置での光学的バンドギ
ャップおよび屈折率をそれぞれＥｇ２およびｎ２、感光
体最表面での光学的バンドギャップおよび屈折率をそれ
ぞれＥｇ３およびｎ３と表すとき、 ２．０ｅＶ≦Ｅｇ２≦２．３ｅＶ、 ２．４≦ｎ２≦３．３、 Ｅｇ１≦Ｅｇ３≦Ｅｇ２、および ｎ３＜ｎ２＜ｎ１ の関係が成り立つことを特徴とする負帯電用電子写真感
光体である。

【００２３】本発明の感光体においては、前記上部阻止
層において、炭素原子の濃度が層厚方向に変化する領域
を有することが好ましい。

【００２４】また、前記上部阻止層におけるシリコン原
子と炭素原子の和に対する炭素原子の含有量の比をＣ／
（Ｓｉ＋Ｃ）と表すとき、 ０．０５≦Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）≦０．６０ であることも好ましい。

【００２５】前記上部阻止層において、周期律表第１３
族に属する原子の濃度が層厚方向に変化することも好ま
しい。

【００２６】前記上部阻止層内に、支持体から感光体最
表面に向かう方向に炭素原子の濃度が連続的に増加する
領域を有することも好ましい。

【００２７】以下、本発明が完成された経緯と、本発明
の作用等について説明する。

【００２８】本発明者らは、光導電層と表面層の間に上
部阻止層を導入し、この上部阻止層の役割と負帯電用電
子写真感光体特性との関係を種々の条件に渡って調べた
結果、上部阻止層の光学的バンドギャップ及び屈折率と
光導電層、表面層の光学的バンドギャップ、屈折率の関
係が負帯電用電子写真感光体特性の向上に大きく関与し
ていることを見い出した。

【００２９】従来、正帯電用電子写真感光体に用いられ
ていたシリコン原子と炭素原子を母材とする非晶質材料
で構成される表面層を負帯電電子写真感光体に用いる
と、負帯電電荷は表面層を通過し、表面層の帯電電荷を
阻止する能力が充分ではなく、負帯電電子写真感光体と
しての役割を充分に果たすことが困難な場合が多い。そ
のため、周期律表第１３族に属する原子を含有させても
負帯電電荷の阻止能力の向上とキャリアの走行性の改善
を両立することが困難であるので、従来の表面層よりも
シリコン原子の含有量が多いシリコン原子と炭素原子を
母材とする非晶質材料で構成される表面層を用いること
によって、適切に周期律表第１３族に属する原子を含有
させることができた。しかし、表面層全てを従来の表面
層よりもシリコン原子の含有量が多いシリコン原子と炭
素原子を母材とする非晶質材料で構成される表面層にす
ると硬度が低下して表面保護膜としては十分機能しな
い。そこで、優れた負帯電電子写真感光体特性を得るた
めには、従来の表面層よりもシリコン原子の含有量が多
い非晶質炭化珪素を用いた上部阻止層と、その上に表面
保護膜として十分機能する表面層に分離することが効果
的である。

【００３０】このことから、本発明者らは、上部阻止層
におけるキャリアの挙動に関する検討として、上部阻止
層の役割と負帯電用電子写真感光体特性との関係につい
て検討を行った。具体的には、シリコン原子と炭素原子
の和に対する炭素原子の含有量と周期律表第１３族に属
する原子の含有量を変化させて、負帯電用電子写真感光
体の特性との関係について検討を行った。

【００３１】その結果、光導電層、上部阻止層及び表面
層が順次積層されてなる電子写真感光体において、上部
阻止層はシリコン原子と炭素原子の和に対する周期律表
第１３族に属する原子の含有量が１００原子ｐｐｍ以上
３００００原子ｐｐｍ以下の範囲とし、更に上部阻止層
内でバンドギャプが最大となる位置での光学的バンドギ
ャップ及び屈折率をＥｇ２、ｎ２としたとき、光学的バ
ンドギャップが２．０ｅＶ≦Ｅｇ２≦２．３ｅＶ、か
つ、屈性率が２．４≦ｎ２≦３．３をとる上部阻止層を
用いて作成した負帯電用電子写真感光体は、実用上優れ
た特性を示した。上部阻止層内で最大の光学的バンドギ
ャップＥｇ２が２．０ｅＶよりも小さい場合には、光に
よる特性の劣化が生じるため安定した特性を有する負帯
電電子写真感光体を得ることが難しく、また、光吸収が
多くなることから感度の低下を抑えることが困難であ
る。また、２．３ｅＶよりも大きい場合では、露光によ
り生じた光生成キャリアに対する抵抗が高くなると同時
に、キャリアの走行性を向上させるためには多量の周期
律表第１３族に属する原子を添加しなければならないこ
とから、残留電位の増加を抑えることが困難となる。上
部阻止層の屈折率ｎ２が２．４より低い場合は、光導電
層と上部阻止層の間で剥れが生じ、３．３より高い場合
は上部阻止層と表面層の間で剥れが生じる場合がある。
このことから、これらの条件に当てはまる上部阻止層を
用いて負帯電用電子写真感光体を作成することにより、
キャリアの注入を阻止する能力が高まることで帯電能が
向上し、さらには導電性を制御することでキャリアの走
行性が改善されることで、上部阻止層に起因する残留電
位が低下し、光による特性の劣化、画像流れ及び膜剥れ
が生じず、感度が向上することが明らかとなった。

【００３２】しかし、上記上部阻止層の条件を限定する
だけでは感光体全体としての残留電位、感度等が負帯電
電子写真感光体特性として充分ではなかった。

【００３３】そこで、光導電層、上部阻止層及び表面層
について、炭素原子と周期律表第１３族に属する原子を
変化させて各層の光学的バンドギャップ及び屈折率と残
留電位、感度等の負帯電電子写真感光体に関して検討し
た結果、光導電層内でバンドギャプが最大となる位置で
の光学的バンドギャップ、屈折率をＥｇ１、ｎ１、上部
阻止層内でバンドギャプが最大となる位置での光学的バ
ンドギャップ、屈折率をＥｇ２、ｎ２、及び感光体最表
面における光学的バンドギャップ、屈折率をＥｇ３、ｎ
３とするとＥｇ１≦Ｅｇ３≦Ｅｇ２の関係とｎ３＜ｎ２
＜ｎ１の関係が成り立つとき、上記の問題点が改善でき
著しく優れた電子写真感光体特性を得た。各層の光学的
バンドギャップの関係を上記の関係に制御することによ
り、帯電電荷の阻止能力が向上し帯電能が向上した。更
に、上部阻止層と表面層での光吸収を抑えることがで
き、感度が向上した。

【００３４】よって本発明は上記構成にすることより、
帯電能、感度の向上など高次元の電子写真感光体特性が
得られるとともに光による特性の劣化を低減させること
で画像品質が飛躍的に向上し、前記した従来技術におけ
る諸問題の全てを解決することができ、極めて優れた電
気的、光学的、光導電的特性、画像品質、耐久性および
使用環境性を示す負帯電用電子写真感光体を得ることが
できるのである。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、図面に従って、本発明の負
帯電用電子写真感光体の好適な実施形態について説明す
る。

【００３６】図１は、本発明における電子写真感光体の
好適な層構成の一例を説明するための模式的構成図であ
る。図１（ａ）に示す電子写真感光体１００は、電子写
真感光体用としての支持体１０１の上に、光受容層１０
２が設けられている。この光受容層１０２はシリコン原
子を母材とし光導電性を有する光導電層１０３と、シリ
コン原子と炭素原子を母材とする上部阻止層１０４と、
シリコン原子と炭素原子又は炭素原子を母材とする表面
層１０５から構成されている。

【００３７】図１（ｂ）は、本発明における電子写真感
光体の他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図１（ｂ）に示す電子写真感光体１００は、電子写
真感光体用としての支持体１０１の上に、光受容層１０
２が設けられている。光受容層１０２はシリコン原子を
母材とする光導電層１０３、シリコン原子と炭素原子を
母材とする上部阻止層１０４、シリコン原子と炭素原子
又は炭素原子を母材とする表面層１０５及びシリコン原
子を母材とする下部阻止層１０６とから構成されてい
る。

【００３８】図１（ｃ）は、本発明における電子写真感
光体の他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図１（ｃ）に示す電子写真感光体１００は、電子写
真感光体用としての支持体１０１の上に、光受容層１０
２が設けられている。光受容層１０２はシリコン原子を
母材とする光導電層１０３、シリコン原子と炭素原子を
母材とする上部阻止層１０４、シリコン原子と炭素原子
又は炭素原子を母材とする表面層１０５及びシリコン原
子を母材とする下部阻止層１０６、炭素原子を母材とす
る第二表面層１０７とから構成されている。

【００３９】＜支持体＞本発明において使用できる支持
体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれ
らの合金、例えばステンレス等からなる導電性支持体が
挙げられる。また、電気絶縁性材料としてポリエステ
ル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセ
テート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、
ガラス、セラミック等を用い、これらからなる電気絶縁
性支持体の少なくとも光受容層を形成する側の表面を導
電処理して、導電性支持体として用いることができる。

【００４０】本発明において使用される支持体１０１の
形状は、平滑表面あるいは微少な凹凸表面を有する円筒
状または無端ベルト状であることができ、その厚さは、
所望通りの電子写真感光体１００を形成し得るように適
宜決定する。電子写真感光体１００としての可撓性が要
求される場合には、支持体１０１としての機能が充分発
揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。し
かしながら、支持体１０１は製造上および取り扱い上、
機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上が好ましい。

【００４１】＜光導電層＞本発明において、その目的を
効果的に達成するために支持体１０１上に形成され、光
受容層１０２の一部を構成する光導電層１０３は真空堆
積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜
成膜パラメーターの数値条件を設定して作製することが
できる。具体的には、例えばグロー放電法（低周波ＣＶ
Ｄ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波ＣＶＤ法等の交
流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電ＣＶＤ法等）、スパ
ッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、
光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などの数々の薄膜堆積法によっ
て形成することができる。これらの薄膜堆積法は、製造
条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作製され
る電子写真感光体に所望される特性等の要因によって適
宜選択されて採用されるが、所望の特性を有する電子写
真感光体を製造するに当たっての条件の制御が比較的容
易であることからグロー放電法、特にＶＨＦ帯及びＲＦ
帯の電源周波数を用いた高周波グロー放電法が好適であ
る。

【００４２】本発明において光導電層１０３中に水素原
子（Ｈ）及び／又はハロゲン原子（Ｘ）が含有されるこ
とが好ましく、これはシリコン原子（Ｓｉ）の未結合手
を補償し、層品質の向上、特に光導電性及び電荷保持特
性を向上することが可能となるからである。これら特性
向上の観点から、この水素原子とハロゲン原子の量の和
が、シリコン原子と水素原子とハロゲン原子の量の和に
対して１０〜４０原子％であることが好ましい。

【００４３】グロー放電法によって、水素原子および／
またはハロゲン原子を含むシリコンを母材とする非晶質
材料（以下場合により「ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ」と称す。）
よりなる光導電層１０３を形成するには、基本的にはシ
リコン原子を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素
原子を供給し得るＨ供給用の原料ガス及び／又はハロゲ
ン原子を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部が減圧
にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、反応
容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置
に設置されてある所定の支持体１０１上にａ−Ｓｉ：
Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。

【００４４】本発明において使用されるＳｉ供給用ガス
となり得る物質としては、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、Ｓｉ₃Ｈ
₈、Ｓｉ₄Ｈ₁₀等のガス状態、またはガス化し得る水素化
珪素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げら
れ、更に層作製時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ
等の点でＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆が好ましいものとして挙げ
られる。

【００４５】そして、形成される光導電層１０３中に水
素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御が
いっそう容易になるように、これらのガスに更にＨ₂及
び／又はＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物のガス
を所望量混合して層形成することも好ましい。また、各
ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合して
も差し支えないものである。

【００４６】また本発明において使用されるハロゲン原
子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲ
ンガス、ハロゲン化物、ハロゲンをふくむハロゲン間化
合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状の
またはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構
成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
とができる。本発明において好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ₂）、Ｂｒ
Ｆ、ＣｌＦ、ＣｌＦ₃、ＢｒＦ₃、ＢｒＦ₅、ＩＦ₃、ＩＦ
₇等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲ
ン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換
されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳ
ｉＦ₄、Ｓｉ₂Ｆ₆等の弗化珪素が好ましいものとして挙
げることができる。

【００４７】光導電層１０３中に含有される水素原子及
び／又はハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持
体１０１の温度、水素原子及び／又はハロゲン原子を含
有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入
する量、放電電力等を制御すればよい。

【００４８】本発明においては、光導電層１０３に導電
性を制御する原子を導入する事ができる。前記導電性を
制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる
不純物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期
律表第１３族に属する原子（以後「第１３族原子」と略
記する）を用いることができる。光導電層１０３におい
て第１３族原子は、光導電層中に万遍なく均一に含有さ
れても良いし、光導電層の層厚方向に濃度が変化するよ
うな不均一な分布をもたせた部分があっても良い。

【００４９】第１３族原子としては、具体的には、硼素
（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特に
Ｂ、Ａｌ、Ｇａが好適である。光導電層１０３に含有さ
れる導電性を制御する原子の含有量としては、好ましく
は１×１０^-2〜１×１０²原子ｐｐｍ、より好ましくは
５×１０^-2〜８×１０¹原子ｐｐｍ、最適には１×１０
^-1〜６×１０¹原子ｐｐｍとされるのが望ましい。

【００５０】導電性を制御する原子、たとえば、第１３
族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第１３
族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、光
導電層１０３を形成するための他のガスとともに導入し
てやればよい。第１３族原子導入用の原料物質となり得
るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なくと
も層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用される
のが望ましい。

【００５１】そのような第１３族原子導入用の原料物質
として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂Ｈ₆、
Ｂ₄Ｈ₁₀、Ｂ₅Ｈ₉、Ｂ₅Ｈ₁₁、Ｂ₆Ｈ₁₀、Ｂ₆Ｈ₁₂、Ｂ₆Ｈ
₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃、ＢＣｌ₃、ＢＢｒ₃等のハロ
ゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ₃、Ｇａ
Ｃｌ₃、Ｇａ（ＣＨ₃）₃、ＩｎＣｌ₃、ＴｌＣｌ₃等も挙
げることができる。

【００５２】また、これらの導電性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてＨ₂及び／又はＨｅにより
希釈して使用してもよい。

【００５３】さらに本発明においては、光導電層１０３
に炭素原子及び／又は酸素原子及び／又は窒素原子を含
有させることも有効である。炭素原子及び／又は酸素原
子及び／又は窒素原子の含有量はシリコン原子、炭素原
子、酸素原子及び窒素原子の和に対して好ましくは１×
１０^-5〜１０原子％、より好ましくは１×１０^-4〜８原
子％、最適には１×１０^-3〜５原子％が望ましい。光導
電層１０３において炭素原子及び／又は酸素原子及び／
又は窒素原子は、光導電層中に万遍なく均一に含有され
ても良いし、光導電層の層厚方向に濃度が変化するよう
な不均一な分布をもたせた部分があっても良い。

【００５４】本発明において、光導電層１０３の層厚は
所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の
点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１０
〜５０μｍ、より好ましくは１５〜４５μｍ、最適には
２０〜４０μｍとされるのが望ましい。層厚が１０μｍ
より薄くなると、帯電能や感度等の電子写真特性が実用
上不充分となる傾向があるという点で不利であり、５０
μｍより厚くなると、光導電層の作製時間が長くなって
製造コストが高くなる傾向があるという点で不利であ
る。

【００５５】所望の膜特性を有する光導電層１０３を形
成するには、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガスとの混合比、
反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体温度を適
宜設定すればよい。

【００５６】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-2〜１×１０³Ｐａ、より好ましくは５×１０^-2〜５
×１０²Ｐａ、最適には１×１０^-1〜１×１０²Ｐａとす
るのが好ましい。

【００５７】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択することが望ましい。

【００５８】さらに、支持体１０１の温度は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、
好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは１８０〜
３３０℃、最適には２００〜３００℃とするのが望まし
い。

【００５９】本発明においては、光導電層を形成するた
めの支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記
した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に
決められるものではなく、所望の特性を有する電子写真
感光体を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて
最適値を決めるのが望ましい。

【００６０】＜上部阻止層＞本発明においては、上述の
ようにして支持体１０１上に形成された光導電層１０３
と表面層１０５の間に、シリコン原子と炭素原子を母材
とする非晶質材料（以下場合により「ａ−ＳｉＣ」と表
記する）であって１３族元素を含有するものによって上
部阻止層１０４を形成することが必要である。この上部
阻止層１０４は帯電電荷を阻止する阻止能力を向上さ
せ、かつ露光によって生じた光生成キャリアが光導電層
から感光体表面側へ移動する過程において、上部阻止層
でのキャリアの走行性を高めることから、負帯電電子写
真感光体特性において本発明の目的を達成するために設
けられる。

【００６１】本発明において用いる上部阻止層１０４の
材質としてはａ−ＳｉＣを主成分としたものであること
が必要である。そして、上部阻止層１０４はシリコン原
子と炭素原子の和に対する炭素原子の含有量の比（Ｃ／
（Ｓｉ＋Ｃ））は、０．０５以上０．６０以下の範囲が
好ましい。シリコン原子と炭素原子の和に対する炭素原
子の含有量の比が０．０５より低い場合には、光の照射
により経時的に特性低下を生じる恐れがあるという点で
不利である。また、０．６より高い場合には、光生成キ
ャリアに対する抵抗が高くなるため上部阻止層１０４に
起因する残留電位が生じる恐れがあるという点で不利で
ある。

【００６２】上部阻止層１０４において、炭素原子の濃
度は、上部阻止層内に万遍なく均一に含有されても良
い。また、図２に示すように上部阻止層の光導電層側か
ら表面層側に向かって連続的に増加しても良いし、増加
する領域をもっても良い。

【００６３】本発明においては、上部阻止層１０４と光
導電層１０３を形成する非晶質材料の各々がシリコン原
子という共通の構成要素を有しているので、積層界面に
おいて化学的な安定性の確保が十分成されている。

【００６４】上部阻止層１０４には導電性を制御する原
子を含有させることが必須である。特に本発明において
は、上部阻止層１０４に、第１３族原子を含有させる。
この際、第１３族原子の濃度は、上部阻止層１０４の層
厚方向において万遍なく均一に含有されても良いし、ま
た、図３に示すような分布をもっても問題はない。しか
し、本発明の負帯電用電子写真感光体において、帯電
能、感度、残留電位など、十分な負帯電用電子写真感光
体の特性を維持するためには、上部阻止層内に第１３族
原子の濃度が最大となる位置又は領域をもつことが好ま
しい。

【００６５】上部阻止層１０４における第１３族原子の
含有量も、電荷注入の阻止能力や画像品質から総合的に
判断して決定すればよい。シリコン原子と炭素原子の和
に対する導電性を制御する第１３族原子の含有量として
は、１００〜３００００原子ｐｐｍ、好ましくは１００
０〜２００００原子ｐｐｍ、より好ましくは３０００〜
１００００原子ｐｐｍである。第１３族原子の含有量が
１００原子ｐｐｍより少ない場合には、表面からの電荷
注入を阻止する能力を向上させるには至らない。また、
３００００原子ｐｐｍより多い場合には、電荷注入を阻
止する能力は向上するが上部阻止層１０４の全体として
の抵抗値が下がるために、画像流れを起こしやすくな
る。

【００６６】第１３族原子は、ｐ型伝導特性を与える不
純物である。具体的には、第１３族原子としては、硼素
（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等がある。特に
Ｂ、Ａｌ、Ｇａが好適である。

【００６７】第１３族原子を構造的に導入するには、層
形成の際に、第１３族原子導入用の原料物質をガス状態
で反応容器中に、上部阻止層１０４を形成するための他
のガスとともに導入してやればよい。第１３族原子導入
用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス
状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し
得るものが望ましい。そのような第１３族原子導入用の
原料物質としては、具体的には、硼素原子導入用とし
て、Ｂ₂Ｈ₆、Ｂ₄Ｈ₁₀、Ｂ₅Ｈ₉、Ｂ₅Ｈ₁₁、Ｂ₆Ｈ_{1 0}、Ｂ₆
Ｈ₁₂、Ｂ₆Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃、ＢＣｌ₃、ＢＢ
ｒ₃等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Ａｌ
Ｃｌ₃、ＧａＣｌ₃、Ｇａ（ＣＨ₃）₃、ＩｎＣｌ₃、Ｔｌ
Ｃｌ₃等も挙げることができる。

【００６８】また、第１３族原子導入用の原料物質を、
必要に応じてＨ₂、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希
釈して使用してもよい。

【００６９】また、本発明において上部阻止層１０４中
に水素原子及び／又はハロゲン原子が含有されることが
好ましい。これはシリコン原子などの構成原子の未結合
手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電
荷保持特性の向上が可能であるからである。水素含有量
は、構成原子の総量に対して好ましくは３０〜７０原子
％、より好ましくは３５〜６５原子％、最適には４０〜
６０原子％である。また、ハロゲン原子の含有量とし
て、好ましくは０．０１〜１５原子％、より好ましくは
０．１〜１０原子％、最適には０．５〜５原子％であ
る。この上部阻止層１０４中の水素含有量は、原料ガス
の流量（流量比）、支持体温度、放電パワー、ガス圧等
によって制御し得る。

【００７０】本発明の目的を効果的に達成するために、
上部阻止層１０４は真空堆積膜形成方法によって、所望
特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件
を設定して作成することができる。具体的には、例えば
グロー放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法または
マイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直
流放電ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、
イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法など
の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。こ
れらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷
程度、製造規模、作成される電子写真用電子写真感光体
に所望される特性等の要因によって適宜選択されて採用
されるが、電子写真感光体の生産性から光導電層と同等
の堆積法によることが好ましい。

【００７１】例えば、グロー放電法によって水素原子お
よび／またはハロゲン原子を含むＳｉＣ（以下場合によ
り「ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」と称す。）よりなる上部阻止
層１０４を形成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓ
ｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、炭素原子
（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の原料ガスと、水素原子
（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガス及び／又はハロ
ゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内
部を減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入し
て、反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所
定の位置に設置された光導電層１０３を形成した支持体
１０１上にａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘからなる層を形成すれば
よい。

【００７２】上部阻止層の形成において使用されるシリ
コン（Ｓｉ）供給用ガスとなり得る物質としては、Ｓｉ
Ｈ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、Ｓｉ₃Ｈ₈、Ｓｉ₄Ｈ₁₀等のガス状態の、
またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使
用されるものとして挙げられる。特に、層作成時の取り
扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点で、ＳｉＨ₄、Ｓ
ｉ₂Ｈ₆が好ましい。また、これらのＳｉ供給用の原料ガ
スを、必要に応じてＨ ₂、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスに
より希釈して使用してもよい。

【００７３】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₂Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₈、Ｃ₄Ｈ₁₀等のガス状態
の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用されるも
のとして挙げられる。特に、層作成時の取り扱い易さ、
供給効率の良さ等の点で、ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₂Ｈ₆が好
ましい。また、これらのＣ供給用の原料ガスを、必要に
応じてＨ₂、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して
使用してもよい。

【００７４】また、形成される上部阻止層１０４中に導
入される水素原子の導入割合の制御をいっそう容易にな
るように図るために、これらのガスに更に水素ガスまた
は水素原子を含む珪素化合物のガスを所望量混合して層
形成することも好ましい。各ガスは単独種のみでなく、
所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものであ
る。

【００７５】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なものとして、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハ
ロゲンを含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン
化合物が、好ましいものとして挙げられる。さらには、
シリコン原子とハロゲン原子とを混要素とするガス状の
またはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化
合物も有効なものとして挙げられる。

【００７６】好適に使用し得るハロゲン化合物として
は、具体的には、弗素ガス（Ｆ₂）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、
ＣｌＦ₃、ＢｒＦ₃、ＢｒＦ₅、ＩＦ₃、ＩＦ₇等のハロゲ
ン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む
珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン
誘導体としては、具体的には、例えばＳｉＦ₄、Ｓｉ₂Ｆ
₆等の弗化珪素が好ましいものとして挙げることができ
る。

【００７７】上部阻止層１０４の層厚は、光導電層１０
３及び表面層１０５の層厚及び求められる電子写真特性
によって総合的に判断して決定すればよい。表面からの
電荷注入の阻止能力を十分発揮し、かつ画像品質に影響
を与えない膜厚になるように設計する。上部阻止層１０
４の層厚は、好ましくは０．０１〜２μｍ、より好まし
くは０．０５〜１．５μｍ、最適には０．１〜０．８μ
ｍである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと、表面から
の電荷注入の阻止能力が低下するため帯電能の低下が生
じる傾向があるという点で不利であり、２μｍを超える
と、上部阻止層内でホールの移動に時間を要するため残
留電位の増加等の特性低下を生じる場合があるという点
で不利である。

【００７８】上部阻止層１０４を形成するには、支持体
１０１の温度、反応容器内のガス圧、放電パワーを所望
にしたがって、適宜設定すれば良い。

【００７９】支持体１０１の上部阻止層形成時の温度
（Ｔｓ）は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択さ
れるが、通常の場合、好ましくは１５０〜３５０℃、よ
り好ましくは１８０〜３３０℃、最適には２００〜３０
０℃とするのが望ましい。

【００８０】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ま
しくは１×１０^-2〜２×１０³Ｐａ、より好ましくは５
×１０^-2〜５×１０²Ｐａ、最適には１×１０^-1〜２×
１０²Ｐａとする。

【００８１】本発明において、上部阻止層１０４を形成
するための支持体温度、ガス圧、放電パワーの望ましい
数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、それら条
件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所
望の特性を有する電子写真感光体を形成すべく相互的且
つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望まし
い。

【００８２】＜表面層＞本発明においては、上述のよう
にして支持体１０１上に形成された光導電層１０３と上
部阻止層１０４の上に、ａ−ＳｉＣ及び／又は炭素原子
を母材とする非晶質材料（以下場合により「ａ−Ｃ」と
称す。）で表面層１０５を形成することが必要である。
この表面層１０５は、主に連続繰り返し使用特性、電気
的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的
を達成するために設けられる。

【００８３】本発明において用いる表面層１０５の材質
としては、ａ−ＳｉＣを主成分として構成する場合のシ
リコン原子と炭素原子の和に対する炭素原子の含有量の
比は、０．５以上が好ましい。

【００８４】本発明の目的を効果的に達成するために、
表面層１０５は真空堆積膜形成方法によって、所望特性
が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件を設
定して作成できる。具体的には、例えばグロー放電法
（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波Ｃ
ＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電ＣＶＤ
法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレー
ティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などの数々の薄膜
堆積法によって形成することができる。これらの薄膜堆
積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規
模、作成される電子写真用電子写真感光体に所望される
特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、電
子写真感光体の生産性から光導電層及び上部阻止層と同
等の堆積法によることが好ましい。

【００８５】例えば、グロー放電法によってａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘ及び／又はａ−Ｃ：Ｈ，Ｘ（水素原子および
／またはハロゲン原子を含む炭素原子を母材とする非晶
質材料）よりなる表面層１０５を形成するには、基本的
にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原
料ガスと、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の原料
ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガ
ス及び／又はハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用
の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内に所望の
ガス状態で導入して、反応容器内にグロー放電を生起さ
せ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電層１０
３、上部阻止層１０４を形成した支持体１０１上にａ−
ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ及び／又はａ−Ｃ：Ｈ，Ｘからなる層を
形成すればよい。

【００８６】本発明においては、上部阻止層１０４と表
面層１０５とを形成する非晶質材料の各々がシリコン原
子または炭素原子という共通の構成要素を有しているの
で、表面層１０５は、積層界面において化学的な安定性
の確保が十分成されている。

【００８７】また、本発明において表面層１０５中に水
素原子及び／又はハロゲン原子が含有されることが好ま
しい。これはシリコン原子などの構成原子の未結合手を
補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保
持特性の向上が可能であるからである。水素含有量は、
構成原子の総量に対して好ましくは３０〜７０原子％、
より好ましくは３５〜６５原子％、最適には４０〜６０
原子％とするのが望ましい。また、ハロゲン原子の含有
量として、好ましくは０．０１〜１５原子％、より好ま
しくは０．１〜１０原子％、最適には０．５〜５原子％
とされるのが望ましい。表面層１０５中のハロゲン含有
量、水素含有量は、原料ガスの流量（比）、支持体温
度、放電パワー、ガス圧等によって制御し得る。

【００８８】表面層の形成において使用されるシリコン
（Ｓｉ）供給用ガスとなり得る物質としては、Ｓｉ
Ｈ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、Ｓｉ₃Ｈ₈、Ｓｉ₄Ｈ₁₀等のガス状態の、
またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使
用されるものとして挙げられる。特に、層作成時の取り
扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点で、ＳｉＨ₄、Ｓ
ｉ₂Ｈ₆が好ましい。また、これらのＳｉ供給用の原料ガ
スを、必要に応じてＨ₂、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスに
より希釈して使用してもよい。

【００８９】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₂Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₈、Ｃ₄Ｈ₁₀等のガス状態
の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用されるも
のとして挙げられる。特に、層作成時の取り扱い易さ、
供給効率の良さ等の点で、ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₂Ｈ₆が好
ましい。また、これらのＣ供給用の原料ガスを、必要に
応じてＨ₂、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して
使用してもよい。

【００９０】また、形成される表面層１０５中に導入さ
れる水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるよ
うに図るために、これらのガスに更に水素ガスまたは水
素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成
することが好ましい。各ガスは単独種のみでなく、所定
の混合比で複数種混合しても差し支えないものである。

【００９１】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なものとして、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハ
ロゲンを含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン
化合物が、好ましいものとして挙げられる。さらには、
シリコン原子とハロゲン原子とを混要素とするガス状の
またはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化
合物も有効なものとして挙げられる。

【００９２】好適に使用し得るハロゲン化合物として
は、具体的には、弗素ガス（Ｆ₂）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、
ＣｌＦ₃、ＢｒＦ₃、ＢｒＦ₅、ＩＦ₃、ＩＦ₇等のハロゲ
ン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む
珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン
誘導体としては、具体的には、例えばＳｉＦ₄、Ｓｉ₂Ｆ
₆等の弗化珪素が好ましいものとして挙げることができ
る。

【００９３】表面層１０５中に含有される水素原子及び
／又はハロゲン原子の量を制御するには、例えば、支持
体１０１の温度、水素原子及び／又はハロゲン原子を含
有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入
する量、放電電力等を制御すればよい。

【００９４】表面層１０５に導電性を制御する原子を導
入する事もできる。特に、本発明では、表面層に第１３
族原子を用いることができる。表面層１０５において第
１３族原子は、表面層中に万遍なく均一に含有されても
良いし、表面層の層厚方向に濃度が変化するような不均
一な分布をもたせた部分があっても良い。

【００９５】第１３族原子としては、具体的には、硼素
（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特に
Ｂ、Ａｌ、Ｇａが好適である。表面層１０５に含有され
る導電性を制御する原子の含有量としては、好ましくは
１×１０^-2〜１×１０²原子ｐｐｍ、より好ましくは５
×１０^-2〜８×１０¹原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1
〜６×１０¹原子ｐｐｍとされるのが望ましい。

【００９６】第１３族原子を構造的に導入するには、層
形成の際に、第１３族原子導入用の原料物質をガス状態
で反応容器中に、表面層１０５を形成するための他のガ
スとともに導入してやればよい。第１３族原子導入用の
原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状の
または、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得る
ものが採用されるのが望ましい。

【００９７】そのような第１３族原子導入用の原料物質
として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂Ｈ₆、
Ｂ₄Ｈ₁₀、Ｂ₅Ｈ₉、Ｂ₅Ｈ₁₁、Ｂ₆Ｈ₁₀、Ｂ₆Ｈ₁₂、Ｂ₆Ｈ
₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃、ＢＣｌ₃、ＢＢｒ₃等のハロ
ゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ₃、Ｇａ
Ｃｌ₃、Ｇａ（ＣＨ₃）₃、ＩｎＣｌ₃、ＴｌＣｌ₃等も挙
げることができる。

【００９８】また、これらの導電性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてＨ₂及び／又はＨｅにより
希釈して使用してもよい。

【００９９】表面層１０５の層厚は、好ましくは０．０
１〜３μｍ、より好ましくは０．０５〜２μｍ、最適に
は０．１〜１μｍである。層厚が０．０１μｍよりも薄
いと、電子写真感光体を使用中に摩耗等の理由により表
面層が失われてしまうという問題が生じ易いという点で
不利であり、３μｍを超えると、残留電位の増加等の電
子写真特性の低下がみられる場合があるという点で不利
である。

【０１００】また、図１（ｃ）のように表面層１０５と
第二表面層１０７が積層している場合には、表面層１０
５と第二表面層１０７の層厚の和が、好ましくは０．０
１〜３μｍ、より好ましくは０．０５〜２μｍ、最適に
は０．１〜１μｍであればよい。

【０１０１】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層１０５を形成するには、支持体１０１の温度、反応
容器内のガス圧、放電パワーを所望にしたがって、適宜
設定すればよい。

【０１０２】支持体１０１の表面層形成時の温度（Ｔ
ｓ）は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される
が、通常の場合、好ましくは１５０〜３５０℃、より好
ましくは１８０〜３３０℃、最適には２００〜３００℃
とするのが望ましい。

【０１０３】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-2〜１×１０³Ｐａ、好ましくは５×１０^-2〜５×１
０²Ｐａ、最適には１×１０^-1〜１×１０²Ｐａとするの
が好ましい。

【０１０４】本発明において、表面層１０５を形成する
ための支持体温度、ガス圧、放電パワーの望ましい数値
範囲として前記した範囲が挙げられるが、それら条件は
通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の
特性を有する電子写真感光体を形成すべく相互的且つ有
機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。

【０１０５】＜下部阻止層＞本発明の感光体において
は、支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの
電荷の注入を阻止する働きのあるシリコン原子を母材と
する非晶質材料から構成される下部阻止層を設けるのが
いっそう効果的である。効果的に用いることのできる下
部阻止層は、キャリアに対する抵抗を高くすることによ
り支持体側より光導電層に電荷が注入されるのを阻止す
る機能を有する層であり、光受容層が一定極性の帯電処
理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側
に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性
の帯電処理を受けた際にはそのような機能は発揮されな
い、いわゆる極性依存性を有する層である。

【０１０６】まず、下部阻止層をキャリアに対して高抵
抗にするためには、下部阻止層に炭素原子及び／又は酸
素原子及び／又は窒素原子の少なくとも一種を含有させ
ることが好ましい。炭素原子及び／又は酸素原子及び／
又は窒素原子の少なくとも一種を含有させることで、下
部阻止層と支持体との間の密着性がよりいっそう向上さ
せることができる。炭素原子及び／又は酸素原子及び／
又は窒素原子は、光導電層に比べ比較的多く含有させる
ことが好ましい。

【０１０７】下部阻止層に含有される炭素原子及び／又
は酸素原子及び／又は窒素原子は、該層中に万偏なく均
一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には含有さ
れてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部
分があってもよい。分布濃度が不均一な場合には、支持
体側に多く分布するように含有させるのが好適である。
しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行面
内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されるこ
とが面内方向における特性の均一化を図る点から好まし
い。

【０１０８】下部阻止層の全層領域に含有される炭素原
子及び／又は窒素原子及び／又は酸素原子の含有量は、
本発明の目的が効果的に達成されるように適宜決定され
るが、一種の場合はその量として、２種以上の場合はそ
の総和量として、好ましくは１×１０^-3〜３０原子％、
より好適には５×１０^-3〜２０原子％、最適には１×１
０^-2〜１０原子％とされるのが望ましい。

【０１０９】一方、下部阻止層に極性依存性を付与する
ためには、下部阻止層にｎ型の伝導特性を与える原子を
含有させることが好ましい。このｎ型の伝導特性を与え
る原子は、光導電層に比べ比較的多く含有させることが
好ましい。

【０１１０】下部阻止層に含有されるｎ型の伝導特性を
与える原子は、該層中に万偏なく均一に分布されても良
いし、あるいは層厚方向には含有されてはいるが、不均
一に分布する状態で含有している部分があってもよい。
分布濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布する
ように含有させるのが好適である。しかしながら、いず
れの場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、
均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向におけ
る特性の均一化をはかる点から好ましい。

【０１１１】下部阻止層に含有されるｎ型の伝導特性を
与える原子としては、半導体分野における、いわゆる不
純物を挙げることができ、周期律表第１５族に属する原
子（以後「第１５族原子」と略記する）を用いることが
できる。

【０１１２】第１５族原子としては、具体的には燐
（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス
（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。

【０１１３】下部阻止層中に含有される導電性を制御す
る原子の含有量としては、所望にしたがって適宜決定さ
れるが、好ましくは１０〜１×１０⁴原子ｐｐｍ、より
好適には５０〜５×１０³原子ｐｐｍ、最適には１×１
０²〜３×１０³原子ｐｐｍとされるのが望ましい。

【０１１４】更に、極性依存性を有する下部阻止層と支
持体との間の密着性をよりいっそう向上させるために、
炭素原子及び／又は酸素原子及び／又は窒素原子の少な
くとも一種を下部阻止層に含有させること好ましい。

【０１１５】また、下部阻止層に含有される水素原子及
び／又はハロゲン原子は層内に存在する未結合手を補償
し膜質の向上に効果を奏する。下部阻止層中の水素原子
またはハロゲン原子あるいは水素原子とハロゲン原子の
和の含有量は、好適には１〜５０原子％、より好適には
５〜４０原子％、最適には１０〜３０原子％とするのが
望ましい。

【０１１６】下部阻止層の層厚は所望の電子写真特性が
得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは
０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適
には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。層厚が０．
１μｍより薄くなると、支持体からの電荷の注入阻止能
が不充分になって充分な帯電能が得られなくなる傾向が
あるという点で不利であり、５μｍより厚くしても電子
写真特性の向上は期待できず、作製時間の延長による製
造コストの増加を招くという点で不利である。

【０１１７】下部阻止層を形成するには、前述の光導電
層を形成する方法と同様の真空堆積法を採用できる。

【０１１８】所望の特性を有する下部阻止層を形成する
には、光導電層と同様に、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガス
との混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支
持体の温度を適宜設定すればよい。

【０１１９】希釈ガスとしてＨ₂及び／又はＨｅを使用
する場合、その流量は、層設計にしたがって適宜最適範
囲が選択されるが、Ｓｉ供給用ガスに対しＨ₂及び／又
はＨｅを、通常の場合０．３〜２０倍、好ましくは０．
５〜１５倍、最適には１〜１０倍の範囲に制御すること
が望ましい。

【０１２０】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-2〜１×１０³Ｐａ、好ましくは５×１０^-2〜５×１
０²Ｐａ、最適には１×１０^-1〜１×１０²Ｐａとするの
が好ましい。

【０１２１】さらに、支持体１０１の温度は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、
好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは１８０〜
３．３０℃、最適には２００〜３００℃とするのが望ま
しい。

【０１２２】下部阻止層を形成するための希釈ガスの混
合比、ガス圧、放電電力、支持体温度の望ましい数値範
囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの層作製
ファクターは通常は独立的に別々に決められるものでは
なく、所望の特性を有する表面層を形成すべく相互的且
つ有機的関連性に基づいて各層作製ファクターの最適値
を決めるのが望ましい。

【０１２３】また、本発明の感光体においては、支持体
と光導電層あるいは下部阻止層との間の更なる密着性の
向上を図る目的で、例えば、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯ₂、Ｓｉ
Ｏ、あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子及び／
又はハロゲン原子と、炭素原子及び／又は酸素原子及び
／又は窒素原子とを含む非晶質材料等で構成される密着
層を設けても良い。更に、支持体からの反射光による干
渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けても良
い。

【０１２４】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。

【０１２５】図４及び５は電源周波数としてＶＨＦ帯を
用いた高周波プラズマＣＶＤ法による感光体の製造装置
の一例を示す模式的な構成図である。図４は本発明の感
光体製造に適用しうるプラズマ処理装置における第１の
形態の模式図であり、図５は第２の形態の模式図であ
る。

【０１２６】本形態のプラズマ処理装置は円筒状基体に
堆積膜を形成する装置であり、図４の実施形態を大別す
ると、堆積装置１１００、原料ガス供給装置１２００、
反応容器１１１１内を減圧にするための排気装置（図示
せず）から構成されている。図５は、図４と同様の原料
ガス供給装置及び排気装置を有し、堆積装置のみが異な
るプラズマ処理装置の堆積装置のみを記した図である。
図４の実施形態では、反応容器１１１１の側面には排気
管１１１２が一体的に形成され、排気管１１１２の他端
は不図示の排気装置に接続されている。反応容器１１１
１の中心部１１１０を取り囲むように、堆積膜が形成さ
れる６本の円筒状支持体１１１３が配置されている。各
円筒状支持体１１１３は回転軸１１２１によって保持さ
れ、発熱体１１２０によって加熱されるようになってい
る。モータ１１２３を駆動すると、減速ギア１１２２を
介して回転軸１１２１が回転し、円筒状支持体１１１３
がその中心軸のまわりを自転するようになっている。

【０１２７】原料ガス供給装置１２００は、ＳｉＨ₄、
Ｈ₂、ＣＨ₄、Ｂ₂Ｈ₆、ＰＨ₃等の原料ガスのボンベ１２
２１〜１２２５とバルブ１２３１〜１２３５、１２４１
〜１２４５、１２５１〜１２５５およびマスフローコン
トローラー１２１１〜１２１５から構成され、各原料ガ
スのボンベはバルブ１２６０、原料ガス配管１１９を介
して反応容器１１１１内のガス導入管１１１８に接続さ
れている。

【０１２８】高周波電力は、例えば周波数の異なる２つ
の高周波電源１１１６、１１１７からマッチングボック
ス１１１５内においてそれぞれの整合回路を経て合成さ
れ、電極１１１４より反応容器１１１１内に供給され
る。

【０１２９】図４は異なる周波数の高周波電力を出力可
能な２つの電源を用い、図５は高周波電力を出力可能な
１つの電源を用いているが、本発明においては１つの高
周波電力もしくは２つ以上の異なる周波数の高周波電力
が供給可能であればよく、高周波電源が３つ以上であっ
てもよい。また、あらかじめ複数の周波数を合成した高
周波電力が出力可能な電源を用いた場合には、電源の数
は１つであってもかまわない。

【０１３０】電極１１１４の形状としては、特に制限は
ないが、真空処理特性の均一化効果をより顕著に得るた
めには、図４に示したような棒状であることが好まし
い。電極１１１４の表面は、膜の密着性を向上して膜剥
れを防止するために粗面化されていることが望ましく、
粗面化の具体的な程度としては、２．５ｍｍを基準とす
る１０点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍ以上２００μｍ以下
の範囲とすることが好ましい。

【０１３１】更に、電極１１１４の表面をセラミックス
材で被覆することが効果的である。被覆の具体的手段と
しては特に制限はなく、例えばＣＶＤ法、溶射等により
電極１１１４の表面をコーティングしてもよいが、コス
ト面、あるいはコーティング対象物の大きさ・形状の制
限を受けにくいことから溶射が好ましい。

【０１３２】セラミックス材としては、アルミナ、二酸
化チタン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ジルコン、
コージェライト、ジルコン−コージェライト、酸化珪
素、酸化ベリリウムマイカ系セラミックス等が挙げられ
る。

【０１３３】セラミックス材の厚さは特に制限はない
が、耐久性及び均一性の点、高周波電力吸収量、あるい
は製造コストの面から１μｍ〜１０ｍｍが好ましく、１
０μｍ〜５ｍｍとするのがより好ましい。

【０１３４】また、電極１１１４に加熱または冷却手段
を設けることにより、電極１１１４表面における膜の密
着性を更に高め、より効果的に膜剥れの防止を達成でき
る。この場合、電極１１１４を加熱するか、冷却するか
は、堆積する膜材料、堆積条件に応じて適宜決定する。
加熱手段としては、発熱体であれば特に制限はなく、具
体的にはシース状ヒーターの巻付けヒーター、板状ヒー
ター、セラミックヒーター等の電気抵抗発熱体、ハロゲ
ンランプ、赤外線ランプ等の熱輻射ランプ発熱体、液
体、気体等を媒体とした熱交換手段による発熱体等が挙
げられる。冷却手段としては、吸熱体であれば特に制限
はない。例えば、液体・気体等を冷却媒体とすることが
できる冷却コイル、冷却板、冷却筒等が挙げられる。

【０１３５】このような装置で例えば円筒状の電子写真
感光体のための堆積膜を形成するには、概略以下のよう
な手順により行うことができる。

【０１３６】まず、反応容器１１１１内に円筒状支持体
１１１３を設置し、不図示の排気装置により排気管１１
１２を通して反応容器１１１１内を排気する。続いて、
発熱体１１２０により円筒状支持体１１１３を２００℃
〜３００℃程度の所定の温度に加熱・制御する。

【０１３７】円筒状支持体１１１３が所定の温度となっ
たところで、原料ガス導入管１１１８を介して、原料ガ
スを反応容器１１１１内に導入する。原料ガスの流量が
設定流量となり、また、反応容器１１１１内の圧力が安
定したのを確認した後、周波数の異なる２つの高周波電
源１１１６、１１１７よりマッチングボックス１１１５
を介して電極１１１４へ所定の高周波電力を供給する。
これにより、反応容器１１１１内にグロー放電が生起
し、原料ガスは励起解離して円筒状支持体１１１３上に
堆積膜が形成される。

【０１３８】所望膜厚の層領域を形成した後、原料ガス
の種類と各々の流量を所定の値に変え、高周波電力の比
率を変えて次の層領域の形成を行う。

【０１３９】所望の層構成が形成されたところで電力の
供給を止め、続いて原料ガスの供給を停止して多層構造
の光受容層が形成される。

【０１４０】堆積膜形成中、回転軸１１２１を介して円
筒状支持体１１１３をモータ１１２３により所定の速度
で回転させることにより、円筒状支持体表面全周に渡っ
て均一な堆積膜が形成される。

【０１４１】図６は電源周波数としてＲＦ帯を用いた高
周波プラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置
の一例を示す模式的な構成図である。図６に示す製造装
置の構成は以下の通りである。

【０１４２】この装置は大別すると、堆積装置３１０
０、原料ガスの供給装置３２００、反応容器３１１１内
を減圧にするための排気装置（図示せず）から構成され
ている。堆積装置３１００中の反応容器３１１１内には
円筒状支持体３１１２、支持体加熱用ヒーター３１１
３、原料ガス導入管３１１４が設置され、更に高周波マ
ッチングボックス３１１５が接続されている。

【０１４３】原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ₄、
ＧｅＨ₄、Ｈ₂、ＣＨ₄、Ｂ₂Ｈ₆、ＰＨ ₃等の原料ガスのボ
ンベ３２２１〜３２２５とバルブ３２３１〜３２３５，
３２４１〜３２４５，３２５１〜３２５５およびマスフ
ローコントローラー３２１１〜３２１５から構成され、
各原料ガスのボンベはバルブ３２６０を介して反応容器
３１１１内のガス導入管３１１４に接続されている。

【０１４４】この装置を用いた堆積膜の形成は、以下の
ように行うことができる。まず、反応容器３１１１内に
円筒状支持体３１１２を設置し、不図示の排気装置によ
り反応容器３１１１内を排気する。続いて、支持体加熱
用ヒーター３１１３により円筒状支持体３１１２の温度
を２００℃乃至３５０℃の所定の温度に制御する。

【０１４５】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器３１１
１に流入させるには、ガスボンベのバルブ３２３１〜３
２３５、反応容器のリークバルブ３１１７が閉じられて
いることを確認し、又、流入バルブ３２４１〜３２４
５、流出バルブ３２５１〜３２５５、補助バルブ（原料
ガス供給バルブ）３２６０が開かれていることを確認し
て、まずメインバルブ（メイン排気バルブ）３１１８を
開いて反応容器３１１１および原料ガス配管３１１６内
を排気する。

【０１４６】次に真空計（圧力計）３１１９の読みが約
１×１０^-2Ｐａになった時点で補助バルブ３２６０、流
出バルブ３２５１〜３２５５を閉じる。

【０１４７】その後、ガスボンベ３２２１〜３２２５よ
り各ガスをバルブ３２３１〜３２３５を開いて導入し、
圧力調整器３２６１〜３２６５により各ガス圧を２Ｋｇ
／ｃｍ²（０．２ＭＰａ）に調整する。次に、流入バル
ブ３２４１〜３２４５を徐々に開けて、各ガスをマスフ
ローコントローラー３２１１〜３２１５内に導入する。

【０１４８】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。

【０１４９】円筒状支持体３１１２が所定の温度になっ
たところで流出バルブ３２５１〜３２５５のうちの必要
なものおよび補助バルブ３２６０を徐々に開き、ガスボ
ンベ３２２１〜３２２５から所定のガスをガス導入管３
１１４を介して反応容器３１１１内に導入する。次にマ
スフローコントローラー３２１１〜３２１５によって各
原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、
反応容器３１１１内の圧力が１．５×１０²Ｐａ以下の
所定の圧力になるように真空計３１１９を見ながらメイ
ンバルブ３１１８の開口を調整する。内圧が安定したと
ころで、周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源（不図示）
を所望の電力に設定して、高周波マッチングボックス３
１１５を通じて反応容器３１１１内にＲＦ電力を導入
し、グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによ
って反応容器内に導入された原料ガスが分解され、円筒
状支持体３１１２上に所定のシリコンを主成分とする堆
積膜が形成されるところとなる。所望の膜厚の形成が行
われた後、ＲＦ電力の供給を止め、流出バルブを閉じて
反応容器へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を終え
る。

【０１５０】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の光受容層が形成される。

【０１５１】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器３１１１
内、流出バルブ３２５１〜３２５５から反応容器３１１
１に至る配管内に残留することを避けるために、流出バ
ルブ３２５１〜３２５５を閉じ、補助バルブ３２６０を
開き、さらにメインバルブ３１１８を全開にして系内を
一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。

【０１５２】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行っている間は、支持体３１１２を駆動装置（不図
示）によって所定の速度で回転させることも有効であ
る。

【０１５３】さらに、上述のガス種およびバルブ操作は
各々の層の作成条件にしたがって変更が加えられること
は言うまでもない。

【０１５４】上記の方法において堆積膜形成時の支持体
温度は、好ましくは２００℃以上３５０℃以下、より好
ましくは２３０℃以上３３０℃以下、さらに好ましくは
２５０℃以上３１０℃以下が望ましい。支持体の加熱方
法は、真空仕様である発熱体であればよく、より具体的
にはシース状ヒーターの巻き付けヒーター、板状ヒータ
ー、セラミックヒーター等の電気抵抗発熱体、ハロゲン
ランプ、赤外線ランプ等の熱放射ランプ発熱体、液体、
気体等を温媒とし熱交換手段による発熱体等が挙げられ
る。加熱手段の表面材質は、ステンレス、ニッケル、ア
ルミニウム、銅等の金属類、セラミックス、耐熱性高分
子樹脂等を使用することができる。

【０１５５】それ以外にも、反応容器以外に加熱専用の
容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で支持体
を搬送する方法が用いられる。

【０１５６】

【実施例】以下、実験例、比較例及び実施例により本発
明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら
制限されるものではない。

【０１５７】＜実験例１＞図５に示す装置を用い、ガラ
ス基板上に光導電層、上部阻止層及び表面層を各々１μ
ｍ堆積させてサンプルを作製した。下記表１に示す
（Ｉ）〜（ＩＸ）の各サンプルの作製条件における各ガ
ス種の流量は一定とし、この条件で各サンプルを作製し
た。但し、第１３族原子、炭素原子を含有するガス種と
しては各々、Ｂ ₂Ｈ₆、ＣＨ₄を用いて含有量を調節し
た。

【０１５８】

【表１】

【０１５９】（Ｉ）から（ＶＩＩ）は上部阻止層、（Ｖ
ＩＩＩ）は光導電層、（ＩＸ）は表面層のサンプル作製
条件である。ガラス基板上に（Ｉ）から（ＩＸ）の条件
で作製した光導電層、上部阻止層及び表面層のサンプル
を用いて光学的バンドギャップ及び屈折率を測定した。
この結果を表２に示す。また、二次イオン質量分析法
（ＳＩＭＳ）にてシリコン原子と炭素原子の和に対する
ホウ素原子の含有量を測定した結果も合わせて表２に示
す。

【０１６０】

【表２】

【０１６１】＜比較例１及び実施例１＞光学的バンドギ
ャップ及び屈折率を測定した後、図５に示す装置を用い
直径３０ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダ
ー（支持体）上に、下記表３に示す条件で、下部阻止
層、光導電層、上部阻止層、表面層の順に成膜を行い、
上部阻止層に含まれる第１３族原子の含有量を下記表４
に示す条件で電子写真感光体を作製した。このとき、高
周波電力としてはＶＨＦ帯の周波数を出力可能な高周波
電力を用いた。また、電子写真感光体作製時に用いる各
ガス種は各層内で一定の流量とし、第１３族原子、第１
５族原子、炭素原子を含有するガス種としては各々、Ｂ
₂Ｈ₆、ＰＨ₃、ＣＨ₄を用いて含有量を調節した。

【０１６２】なお、条件ＩＩＩ’〜ＶＩ’で上部阻止層
を作成した感光体が実施例であり、条件Ｉ’、ＩＩ’、
ＶＩＩ’で上部阻止層を作成した感光体は比較例であ
る。

【０１６３】

【表３】

【０１６４】

【表４】

【０１６５】（Ｉ’）から（ＶＩＩ’）の条件で作製し
た負帯電用電子写真感光体を電子写真装置（評価用に改
造したキヤノン製ＧＰ４０５）にセットして電位特性の
評価を行った。その際、プロセススピード２００ｍｍ／
ｓｅｃ、前露光量（波長６６０ｎｍのＬＥＤ）４ｌｕｘ
・ｓｅｃ、帯電器の電流値−１０００μＡの条件にて電
子写真装置の現像器位置にセットした表面電位計（ＴＲ
ＥＫ社のＭｏｄｅｌ３４４）の電位センサーにより像露
光（波長６５５ｎｍの半導体レーザー）を照射しない状
態での感光体の表面電位を測定し、それを帯電能とし
た。

【０１６６】そして、上述の条件で表面電位が−４００
Ｖ（暗電位）になるように帯電器の電流値を調整した
後、像露光（波長６５５ｎｍの半導体レーザー）を照射
し、像露光光源の光量を調整して、表面電位が−５０Ｖ
（明電位）となるようにし、そのときの露光量を感度と
した。

【０１６７】更に、上述した条件で表面電位が−４００
Ｖになるように帯電器の電流値を調整した後、像露光光
量の２〜３倍程度の強度（実際には０．８〜１．２μＪ
／ｓｅｃ程度）を当てて表面電位を落としきり、その値
が光量に対して十分飽和している時の表面電位を残留電
位とした。

【０１６８】画像流れの評価は、図８に示した黒色部と
白色部が一定の幅ａで並んだテストチャートを用意し、
線幅ａを狭めていった時に複写画像上において再現し、
解像しうる最小の線幅ａにより行った。即ち、線幅ａを
狭めていった時に、ある線幅ａ以下になると画像上の隣
り合う黒色部の輪郭の画像流れによる微少なボケが重な
り合い、事実上解像不可となってしまう。その時の線幅
ａを画像流れの程度を表す指標とした。

【０１６９】尚、以上の評価は作製直後（反応容器から
取り出して室内光に照射されている時間が１５分以内）
に行った。

【０１７０】さらに、作製した感光体を室内光に２４時
間曝した後、上述の方法で感度を測定し、作製直後（反
応容器から取り出して室内光に照射されている時間が１
５分以内）からの変化を「光による特性劣化」として評
価した。この「光による特性劣化」とは、作製直後と室
内光を２４時間曝した後の感度の差を作製直後の感度で
わった値とした。

【０１７１】それぞれの帯電能、残留電位、光による特
性の劣化、感度及び画像流れに関して、以下のように相
対評価を行った。［帯電能、残留電位、光による特性劣
化、感度、画像流れ］ ◎：上部阻止層を（Ｉ’）の条件で作製した感光体と比
較して２０％以上の特性向上 ○：上部阻止層を（Ｉ’）の条件で作製した感光体と比
較して１０〜２０％の特性向上 △：上部阻止層を（Ｉ’）の条件で作製した感光体と比
較して同等の特性 但し、この相対評価での向上は、帯電能の場合は増加
を、残留電位の場合は減少を、光による特性劣化の場合
は減少を、感度の場合は減少を及び画像流れの場合は線
幅ａの減少を表す。これらの結果を表５に示す。

【０１７２】

【表５】

【０１７３】実験例１の結果、表２の（Ｉ）から（ＶＩ
Ｉ）の条件により作製した上部阻止層は第１３族原子の
含有量が変化しても光学的バンドギャップは２．２０ｅ
Ｖ及び屈折率は２．６と変化しなかった。表２の（ＶＩ
ＩＩ）は光導電層の光学的バンドギャップ及び屈折率、
表２の（ＩＸ）は表面層の光学的バンドギャップ及び屈
折率であり、上部阻止層の光学的バンドギャップ及び屈
折率と比較すると全ての条件において光学的バンドギャ
ップの関係はＥｇ１＜Ｅｇ３＜Ｅｇ２であり、屈折率の
関係はｎ３＜ｎ２＜ｎ１の関係であった。

【０１７４】また、表３及び表４の（ＩＩ’）から（Ｖ
ＩＩ’）の条件で作製した負帯電用電子写真感光体の特
性を表３及び表４の（Ｉ’）の条件で作製した負帯電用
電子写真感光体の特性と比較したところ、帯電能、残留
電位及び感度は（ＩＩ’）の条件では（Ｉ’）条件と同
等の特性であり、（ＩＩＩ’）から（ＶＩＩ’）の条件
では（Ｉ’）の条件よりも向上した。また、光による劣
化は第１３族原子の含有量にかかわらず（Ｉ’）の条件
と同等の特性であったが、その値は負帯電用電子写真感
光体特性としては充分な値であった。画像流れは（Ｉ
Ｉ’）及び（ＶＩＩ’）の条件では、（Ｉ’）と同等で
あり、（ＩＩＩ’）から（ＶＩ’）の条件では向上し
た。この結果より、（ＩＩＩ'）から（ＶＩ'）の条件で
は負帯電電子写真感光体として好ましい特性が得られ、
特に（ＩＶ'）から（Ｖ'）の条件では最適な負帯電電子
写真感光体特性が得られた。

【０１７５】表３及び表４の各条件により作製した負帯
電用電子写真感光体において、光導電層及び上部阻止層
内で光学的バンドギャップが最大となる位置での光学的
バンドギャップ、屈折率及び感光体最表面の光学的バン
ドギャップ、屈折率は、表１において同じ条件により作
製した光学的バンドギャップ、屈折率と等しいことか
ら、光導電層、上部阻止層及び表面層の光学的バンドギ
ャップの関係がＥｇ１＜Ｅｇ３＜Ｅｇ２、屈折率はｎ３
＜ｎ２＜ｎ１でありシリコン原子と炭素原子の和に対す
る第１３族原子の含有量が１００から３００００原子ｐ
ｐｍの範囲において、優れた負電子写真感光体特性が得
られることが分かった。なお、ここでは光導電層及び上
部阻止層内で光学的バンドギャップは一定なので、光学
的バンドギャップが最大となる位置での光学的バンドギ
ャップ、屈折率は、各層のそれぞれの一定値である。ま
た、感光体最表面を形成する表面層も均一組成なので、
感光体最表面の光学的バンドギャップ、屈折率もその一
定値である。

【０１７６】さらに、実験例１の（ＩＩＩ'）から（Ｖ
Ｉ'）の条件で作製した電子写真感光体を用いて文字原
稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られ
た。そして、写真原稿の複写においても、原稿に忠実で
鮮明な画像を得ることができた。

【０１７７】＜実験例２＞図５に示す装置を用い、ガラ
ス基板上に光導電層、上部阻止層及び表面層を各々１μ
ｍ堆積させてサンプルを作製した。下記表６に示す（２
Ｉ）〜（２ＩＸ）の各サンプルの作製条件における各ガ
ス種の流量は一定とし、この条件で各サンプルを作製し
た。但し、第１３族原子、炭素原子を含有するガス種と
しては各々、Ｂ₂Ｈ₆、ＣＨ₄を用いて含有量を調節し
た。

【０１７８】

【表６】

【０１７９】（２Ｉ）から（２ＶＩＩ）は上部阻止層、
（２ＶＩＩＩ）は光導電層、（２ＩＸ）は表面層のサン
プル作製条件である。上部阻止層のＳｉＨ₄の流量は３
０から１０ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）、ＣＨ₄の流
量は１から１５ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）の範囲で
作製したサンプルのシリコン原子と炭素原子の和に対す
る炭素原子の含有量Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を二次イオン質量
分析法（ＳＩＭＳ）で調べ、このＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）の値
が表６の値に合うように調整をした。但し、Ｃ／（Ｓｉ
＋Ｃ）が０．４のときのＳｉＨ₄及びＣＨ₄の流量は１
４．５及び９．７ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）であ
る。また、ガラス基板上に（２Ｉ）から（２ＩＸ）の条
件で作製した光導電層、上部阻止層及び表面層のサンプ
ルを用いて光学的バンドギャップ及び屈折率を測定し
た。この結果を表７に示す。

【０１８０】

【表７】

【０１８１】＜比較例２及び実施例２＞光学的バンドギ
ャップ及び屈折率を測定した後、図５に示す装置を用い
直径３０ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダ
ー（支持体）上に、下記表８に示す条件で、下部阻止
層、光導電層、上部阻止層、表面層の順に成膜を行い、
上部阻止層に含まれるシリコン原子と炭素原子の和に対
する炭素原子の含有量を下記表９に示す条件で電子写真
感光体を作製した。このとき、高周波電力としてはＶＨ
Ｆ帯の周波数を出力可能な高周波電力を用いた。また、
電子写真感光体作製時に用いる各ガス種は各層内で一定
の流量とし、第１３族原子、第１５族原子、炭素原子を
含有するガス種としては各々、Ｂ₂Ｈ₆、ＰＨ₃、ＣＨ₄を
用いて含有量を調節した。

【０１８２】感光体作成における上部阻止層の成膜条件
（２Ｉ’）〜（２ＶＩＩ’）は、前記実験例２の（２
Ｉ）〜（２ＶＩＩ）の条件と同じである。

【０１８３】上部阻止層を２ＩＩ’〜２ＶＩ’の条件で
成膜した感光体は実施例、２Ｉ’、２ＶＩＩ’の条件で
成膜した感光体は比較例である。

【０１８４】

【表８】

【０１８５】

【表９】

【０１８６】更に実験例１と同様に、作製した各々の電
子写真感光体について帯電能、残留電位、光による特性
劣化、感度、画像流れについて相対評価を行った。

【０１８７】［帯電能、残留電位、光による特性劣化、
感度、画像流れ］ ◎：上部阻止層を（２Ｉ'）の条件で作製した感光体と
比較して２０％以上の特性向上 ○：上部阻止層を（２Ｉ'）の条件で作製した感光体と
比較して１０〜２０％の特性向上 △：上部阻止層を（２Ｉ'）の条件で作製した感光体と
比較して同等の特性 □：上部阻止層を（２Ｉ'）の条件で作製した感光体と
比較して０〜１０％の特性低下 ◇：上部阻止層を（２Ｉ'）の条件で作製した感光体と
比較して１０〜２０％の特性低下 その結果を表１０に示す。

【０１８８】

【表１０】

【０１８９】実験例２の結果、表７の（２Ｉ）から（２
ＶＩＩ）の条件により作製した上部阻止層は炭素原子の
含有量を増加させると光学的バンドギャップが１．８５
から２．４５ｅＶに増加し、屈折率が３．４から２．２
まで低下した。表７の（２ＶＩＩＩ）は光導電層の光学
的バンドギャップ及び屈折率、表７の（２ＩＸ）は表面
層の光学的バンドギャップ及び屈折率であり、上部阻止
層の光学的バンドギャップ及び屈折率と比較すると、
（２Ｉ）の条件では光学的バンドギャップの関係がＥｇ
１＜Ｅｇ２＜Ｅｇ３、（２ＩＩ）から（２ＶＩＩ）の条
件ではＥｇ１＜Ｅｇ３≦Ｅｇ２であり、屈折率の関係は
全ての条件でｎ３＜ｎ２＜ｎ１であることが分かった。

【０１９０】また、表８及び表９の（２ＩＩ’）から
（２ＶＩＩ’）の条件で作製した負帯電用電子写真感光
体の特性を（２Ｉ’）の条件で作製した負帯電用電子写
真感光体の特性と比較したところ、帯電能及び光による
特性劣化は全ての条件で（２Ｉ’）の条件よりも向上し
た。また、残留電位は（２ＩＩ’）から（２Ｖ’）の条
件では（２Ｉ’）と同等であり、（２ＶＩ’）の炭素原
子の含有量以上の条件では低下したが、（２ＩＩ’）か
ら（２ＶＩ’）の値は負帯電用電子写真感光体特性とし
ては充分な値であった。そして、感度及び画像流れは
（２ＩＩＩ’）から（２Ｖ’）の条件が（２Ｉ’）の条
件と比較して最も向上しており、（２ＶＩＩ’）の条件
では（２Ｉ’）の条件と同等の特性値を示した。この結
果より、（２ＩＩ’）から（２ＶＩ’）の条件では負帯
電電子写真感光体として好ましい特性が得られ、特に
（２ＩＶ’）から（２Ｖ’）の条件では最適な負帯電電
子写真感光体特性が得られた。

【０１９１】表８及び表９の各条件により作製した負帯
電用電子写真感光体において、光導電層及び上部阻止層
内で光学的バンドギャップが最大となる位置での光学的
バンドギャップ、屈折率及び感光体最表面の光学的バン
ドギャップ、屈折率は、表６において同じ条件により作
製した光学的バンドギャップ、屈折率と等しいことか
ら、上部阻止層の光学的バンドギャップを２．０≦Ｅｇ
２≦２．３且つ屈折率を２．４≦ｎ２≦３．３の範囲に
し、シリコン原子と炭素原子の和に対する炭素原子の含
有量の比Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．０５≦Ｃ／（Ｓｉ＋
Ｃ）≦０．６０にすると共に、上部阻止層及び表面層の
光学的バンドギャップの関係がＥｇ３≦Ｅｇ２及び屈折
率の関係がｎ３＜ｎ２となる範囲において、優れた負電
子写真感光体特性が得られることが分かった。

【０１９２】さらに、実験例２の（２ＩＩ'）から（２
ＶＩ'）の条件で作製した電子写真感光体を用いて文字
原稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得ら
れた。そして、写真原稿の複写においても、原稿に忠実
で鮮明な画像を得ることができた。

【０１９３】なお本例においても、各層の組成は均一で
あり、光導電層および上部阻止層内で光学的バンドギャ
ップが最大となる位置での光学的バンドギャップおよび
屈折率、感光体最表面の光学的バンドギャップおよび屈
折率は、それぞれ光導電層、上部阻止層、表面層の一定
の値である。

【０１９４】＜実験例３＞図５に示す装置を用い、ガラ
ス基板上に光導電層、上部阻止層及び表面層を各々１μ
ｍ堆積させてサンプルを作製した。下記表１１に示す
（３Ｉ）〜（３ＶＩＩ）の各サンプルの作製条件におけ
る各ガス種の流量は一定とし、この条件で各サンプルを
作製した。但し、第１３族原子、炭素原子を含有するガ
ス種としては各々、Ｂ₂Ｈ₆、ＣＨ₄を用いて含有量を調
節した。

【０１９５】

【表１１】

【０１９６】（３Ｉ）から（３Ｖ）は表面層、（３Ｖ
Ｉ）は光導電層、（３ＶＩＩ）は上部阻止層のサンプル
作製条件である。ガラス基板上に（３Ｉ）から（３ＶＩ
Ｉ）の条件で作製した光導電層、上部阻止層及び表面層
のサンプルを用いて光学的バンドギャップ及び屈折率を
測定した。この結果を表１２に示す。

【０１９７】

【表１２】

【０１９８】＜比較例３及び実施例３＞光学的バンドギ
ャップ及び屈折率を測定した後、図５に示す装置を用い
直径３０ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダ
ー（支持体）上に、下記表１３に示す条件で、下部阻止
層、光導電層、上部阻止層、表面層の順に成膜を行い、
上部阻止層を作製する際に使用するＳｉＨ₄及びＣＨ₄の
流量を下記表１４に示す条件で電子写真感光体を作製し
た。このとき、高周波電力としてはＶＨＦ帯の周波数を
出力可能な高周波電力を用いた。また、電子写真感光体
作製時に用いる各ガス種は各層内で一定の流量し、第１
３族原子、炭素原子を含有するガス種としては各々、Ｂ
₂Ｈ₆、ＣＨ₄を用いて含有量を調節した。

【０１９９】表面層を（３ＩＩＩ’）および（３Ｉ
Ｖ’）の条件で成膜した感光体は実施例であり、（３
Ｉ’）、（３ＩＩ’）、（３Ｖ’）の条件で成膜した感
光体は比較例である。

【０２００】

【表１３】

【０２０１】

【表１４】

【０２０２】更に実験例１と同様に、作製した各々の電
子写真感光体について帯電能、残留電位、光による特性
劣化、感度、画像流れについて相対評価を行った。［帯
電能、残留電位、光による特性劣化、感度、画像流れ］ ◎：表面層を（３Ｉ'）の条件で作製した感光体と比較
して２０％以上の特性向上 ○：表面層を（３Ｉ'）の条件で作製した感光体と比較
して１０〜２０％の特性向上 △：表面層を（３Ｉ'）の条件で作製した感光体と比較
して同等の特性 □：表面層を（３Ｉ'）の条件で作製した感光体と比較
して０〜１０％の特性低下 その結果を表１５に示す。

【０２０３】

【表１５】

【０２０４】実験例３の結果、表１２の（３Ｉ）から
（３Ｖ）の条件により作製した表面層は炭素原子の含有
量を増加すると、光学的バンドギャップが２．８から
１．９０ｅＶまで低下し、屈折率が２．０〜２．１であ
った。表１２の（ＶＩ）は光導電層び光学的バンドギャ
ップ及び屈折率、表１２の（ＶＩＩ）は上部阻止層の光
学的バンドギャップ及び屈折率であり、表面層の光学的
バンドギャップ及び屈折率と比較すると、（３Ｉ）から
（３ＩＩ）の条件では光学的バンドギャップの関係がＥ
ｇ１＜Ｅｇ２＜Ｅｇ３であり、（３ＩＩＩ）から（３Ｉ
Ｖ）の条件ではＥｇ１≦Ｅｇ３＜Ｅｇ２であり、（３
Ｖ）の条件ではＥｇ２＜Ｅｇ１＜Ｅｇ２であり、屈折率
の関係は全ての条件においてｎ３＜ｎ２＜ｎ１であるこ
とが分かった。

【０２０５】また、表１３及び表１４の（３ＩＩ'）か
ら（３Ｖ'）の条件で作製した負帯電用電子写真感光体
の特性を（３Ｉ'）の条件で作製した負帯電用電子写真
感光体の特性と比較したところ、帯電能は（３ＩＩ'）
から（３ＩＶ'）の条件で（３Ｉ'）と同等の特性であっ
たが、（３Ｖ'）の条件では低下した。光による特性劣
化は全ての条件で、（３Ｉ'）と同等の特性であった
が、この値は負帯電用電子写真感光体特性としては充分
な値であった。また、残留電位は（３ＩＩ'）の条件で
は同等の特性であったが、（３ＩＩＩ'）から（３Ｖ'）
の条件で（３Ｉ'）の条件よりも向上した。そして、感
度は（３Ｖ'）の条件では（３Ｉ'）と同等の特性であっ
たが、（３ＩＩ'）から（３ＩＶ'）の条件で（３Ｉ'）
の条件よりも向上し、画像流れは全ての条件で（３
Ｉ'）の条件よりも向上しており、なかでも感度に関し
ては（３ＩＩＩ'）の条件で、画像流れは（３ＩＩＩ'）
から（３ＩＶ'）の条件で更に良い特性を示した。この
結果より、（３ＩＩＩ'）から（３ＩＶ'）の条件で負帯
電電子写真感光体として好ましい特性が得られ、特に
（３ＩＩＩ'）の条件で最適な負帯電電子写真感光体特
性が得られた。

【０２０６】表１３及び表１４の各条件により作製した
負帯電用電子写真感光体において、光導電層及び上部阻
止層内で光学的バンドギャップが最大となる位置での光
学的バンドギャップ、屈折率及び感光体最表面の光学的
バンドギャップ、屈折率は、表１１において同じ条件に
より作製した光学的バンドギャップ、屈折率と等しいこ
とから、光導電層、上部阻止層及び表面層の光学的バン
ドギャップの関係がＥｇ１≦Ｅｇ３＜Ｅｇ２及び屈折率
の関係がｎ３＜ｎ２＜ｎ１となる範囲において、優れた
負電子写真感光体特性が得られることが分かった。

【０２０７】さらに、実験例３の（３ＩＩＩ'）から
（３Ｖ'）の電子写真感光体を用いて文字原稿を複写し
たところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。そし
て、写真原稿の複写においても、原稿に忠実で鮮明な画
像を得ることができた。

【０２０８】以上の実験例より、光導電層、上部阻止層
及び表面層とが順次積層されてなる負帯電用電子写真感
光体において、上部阻止層はシリコン原子と炭素原子の
和に対する第１３族原子の含有量が１００原子ｐｐｍ以
上３００００原子ｐｐｍ以下の範囲であり、上部阻止層
内で最大の光学的バンドギャップとなる位置での光学的
バンドギャップ及び屈折率が２．０≦Ｅｇ２≦２．３且
つ２．４≦ｎ２≦３．３であると共に、各層の光学的バ
ンドギャップ及び屈折率の関係がＥｇ１≦Ｅｇ３≦Ｅｇ
２及びｎ１＜ｎ２＜ｎ３の関係が成り立つ負帯電用電子
写真感光体が、優れた負電子写真感光体特性を有し、更
に膜剥れが生じないことが分かった。

【０２０９】なお本例においても、各層の組成は均一で
あり、光導電層および上部阻止層内で光学的バンドギャ
ップが最大となる位置での光学的バンドギャップおよび
屈折率、感光体最表面の光学的バンドギャップおよび屈
折率は、それぞれ光導電層、上部阻止層、表面層の一定
の値である。

【０２１０】＜実験例４＞図５に示す装置を用い、ガラ
ス基板上に光導電層、上部阻止層及び表面層を各々１μ
ｍ堆積させてサンプルを作製した。上部阻止層の各サン
プルの作製条件は下記表１６に示す（４ＩＴ）から（４
ＶＴ）であり、光導電層のサンプルは下記表１６に示す
（４ＶＩ）であり、表面層の各サンプルの作製条件は表
１７に示す（４ＩＳ）から（４ＶＳ）である。下記表１
６及び１７に示す各サンプルの作製条件における各ガス
種の流量は一定とし、この条件で各サンプルを作製し
た。但し、第１３族原子、炭素原子を含有するガス種と
しては各々、Ｂ₂Ｈ₆、ＣＨ₄を用いて含有量を調節し
た。

【０２１１】

【表１６】

【０２１２】

【表１７】

【０２１３】ガラス基板上に（４ＩＴ）から（４ＶＴ）
の条件で作製した上部阻止層、（４ＶＩ）の条件で作製
した光導電層及び（４ＩＳ）から（４ＶＳ）の条件で作
製した表面層の各サンプルを用いて光学的バンドギャッ
プ及び屈折率を測定した。この結果を表１８に示す。表
中、例えば４Ｉの列における上部阻止層（Ｔ）の行の光
学的バンドギャップ、屈折率の値が、条件（４ＩＴ）で
作成した上部阻止層の各値を示す。

【０２１４】

【表１８】

【０２１５】＜比較例４及び実施例４＞光学的バンドギ
ャップ及び屈折率を測定した後、図５に示す装置を用い
直径３０ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダ
ー（支持体）上に、下記表１９に示す条件で、下部阻止
層、光導電層、上部阻止層、表面層の順に成膜を行い、
上部阻止層を作製する際に使用するＳｉＨ₄及びＣＨ₄の
流量を下記表２０に示す条件で電子写真感光体を作製し
た。このとき、高周波電力としてはＶＨＦ帯の周波数を
出力可能な高周波電力を用いた。その際、第１３族原
子、炭素原子を含有するガス種としては各々、Ｂ₂Ｈ₆、
ＣＨ₄を用いて含有量を調節した。但し、上部阻止層及
び表面層でのＳｉＨ₄及びＣＨ₄の流量は上部阻止層の成
膜開始時から感光体最表面（表面層の成膜終了時）にか
けてＳｉＨ₄の流量が２４．２から連続的に減少し感光
体最表面で最小流量（この値を表２０に示す）となり、
ＣＨ₄の流量が０から連続的に増加し感光体最表面で最
大流量（この値を表２０に示す）とした。

【０２１６】上部阻止層および表面層を、条件（４Ｉ
Ｖ’）で作成した感光体は実施例であり、条件（４
Ｉ’）〜（４ＩＩＩ’）、（４Ｖ’）で作成した感光体
は比較例である。

【０２１７】

【表１９】

【０２１８】

【表２０】

【０２１９】更に実験例１と同様に、作製した各々の電
子写真感光体について帯電能、残留電位、光による特性
劣化、感度、画像流れについて相対評価を行った。 ［帯電能、残留電位、光による特性劣化、感度、画像流
れ］ ◎：上部阻止層および表面層を条件（４Ｉ’）で作成し
た感光体と比較して２０％以上の特性向上 ○：上部阻止層および表面層を条件（４Ｉ’）で作成し
た感光体と比較して１０から２０％の特性向上 △：上部阻止層および表面層を条件（４Ｉ’）で作成し
た感光体と比較して同等の特性 □：上部阻止層および表面層を条件（４Ｉ’）で作成し
た感光体と比較して０〜１０％の特性低下 ◇：上部阻止層および表面層を条件（４Ｉ’）で作成し
た感光体と比較して１０〜２０％の特性低下 その結果を表２１に示す。

【０２２０】

【表２１】

【０２２１】実験例４の結果、表１７の（４ＩＴ）から
（４ＶＩＴ）の条件により作製した上部阻止層は炭素原
子の含有量が増加すると、光学的バンドギャップが１．
９５から２．１０ｅＶまで増加し、屈折率が３．４から
３．０まで低下した。また、表１８の（４ＩＳ）から
（４ＶＩＳ）の条件により作製した表面層は、光学的バ
ンドギャップが２．９０から１．９０ｅＶまで増加した
が、屈折率は２．０から２．１であった。表１７の（４
ＶＩ）は光導電層の光学的バンドギャップ及び屈折率で
あり、上部阻止層及び表面層の光学的バンドギャップ及
び屈折率と比較すると、（４Ｉ）から（４ＩＩＩ）の条
件では光学的バンドギャップの関係がＥｇ１≦Ｅｇ２＜
Ｅｇ３、屈折率の関係がｎ３≦ｎ２＜ｎ１であり、（４
ＩＶ）の条件では光学的バンドギャップの関係がＥｇ１
＜Ｅｇ３＜Ｅｇ２、屈折率の関係がｎ３＜ｎ２＜ｎ１で
あり、（４Ｖ）の条件では光学的バンドギャップの関係
がＥｇ３＜Ｅｇ１＜Ｅｇ２、屈折率の関係がｎ３＜ｎ２
＜ｎ１であることが分かった。

【０２２２】また、表１９及び表２０の（４ＩＩ’）か
ら（４ＶＩ’）の条件で作製した負帯電用電子写真感光
体の特性を（４Ｉ’）の条件で作製した負帯電用電子写
真感光体の特性と比較したところ、帯電能は（４Ｉ
Ｉ’）から（４ＩＩＩ’）の条件は（４Ｉ’）の条件と
同等の値であったが、（４ＩＶ’）から（４Ｖ’）の条
件で（４Ｉ’）の条件よりも低下した。逆に、残留電位
は（４ＩＩ’）から（４ＩＩＩ’）の条件は（４Ｉ’）
の条件と同等の値であったが、（４ＩＶ’）から（４
Ｖ’）の条件で（４Ｉ’）の条件よりも向上した。これ
は、（４ＩＩ’）、（４ＩＩＩ’）は（４ＩＶ’）より
も残留電位が非常に高く、帯電能は残留電位が上乗せさ
れて表れるために見かけ上（４ＩＶ’）のほうが帯電能
が低くなるが、真の帯電能は帯電能と残留電位の差であ
るため、（４ＩＶ’）のほうが帯電特性及び残留電位に
関しては優れている。光による特性劣化は全ての条件で
（４Ｉ’）の条件よりも向上した。感度及び画像流れに
関しては、（４ＩＩ’）、（４Ｖ’）の条件では（４
Ｉ’）の条件と同等の値であったが、（４ＩＩＩ’）か
ら（４ＩＶ’）の条件では（４Ｉ’）の条件よりも向上
した。この結果より、（４ＩＶ’）の条件で最適な負帯
電電子写真感光体特性が得られた。

【０２２３】表１９及び表２０の各条件により作製した
負帯電用電子写真感光体において、光導電層内で光学的
バンドギャップが最大となる位置での光学的バンドギャ
ップ、屈折率は表１６により作製したサンプルと同じ光
学的バンドギャップ、屈折率となる。また、上部阻止層
内で光学的バンドギャップが最大となる位置での光学的
バンドギャップ、屈折率は、上部阻止層の最も表面層側
の位置での光学的バンドギャップ、屈折率であり、この
位置での各ガス種の流量が表１６と同じとあることか
ら、表１６により作製したサンプルと同じ光学的バンド
ギャップ、屈折率となる。感光体最表面の光学的バンド
ギャップ、屈折率は、表２０に示される表面層の成膜終
了時点の成膜条件と同じ表１７に示される条件により作
製したサンプルと同じ光学的バンドギャップ、屈折率と
なる。従って、上部阻止層の光学的バンドギャップを
２．０≦Ｅｇ２≦２．３且つ屈折率を２．４≦ｎ２≦
３．３の範囲にすると共に、光導電層、上部阻止層及び
表面層の光学的バンドギャップの関係がＥｇ１≦Ｅｇ３
≦Ｅｇ２及び屈折率の関係がｎ３＜ｎ２＜ｎ１となる範
囲において、優れた負電子写真感光体特性が得られるこ
とが分かった。

【０２２４】さらに、実験例４の（４ＩＶ’）の電子写
真感光体を用いて文字原稿を複写したところ、黒濃度が
高く鮮明な画像が得られた。そして、写真原稿の複写に
おいても、原稿に忠実で鮮明な画像を得ることができ
た。

【０２２５】以上の実験例により、各層を一定の原料ガ
ス流量して作製した負帯電用電子写真感光体のみなら
ず、原料ガス流量を連続的に変化させた場合でも同様
に、光導電層、上部阻止層及び表面層とが順次積層され
てなる負帯電用電子写真感光体において、上部阻止層全
てにおいて、シリコン原子と炭素原子の和に対する第１
３族原子の含有量が１００原子ｐｐｍ以上３００００原
子ｐｐｍ以下の範囲であり、上部阻止層内で最大の光学
的バンドギャップとなる位置での光学的バンドギャップ
及び屈折率が２．０≦Ｅｇ２≦２．３且つ２．４≦ｎ２
≦３．３であると共に、各層の光学的バンドギャップ及
び屈折率の関係がＥｇ１≦Ｅｇ３≦Ｅｇ２及びｎ１＜ｎ
２＜ｎ３の関係が成り立つ負帯電用電子写真感光体が、
優れた負電子写真感光体特性を有し、更に膜剥れを生じ
ないことが分かった。

【０２２６】

【発明の効果】本発明により、上記上部阻止層の光学的
バンドギャップ、屈折率を適正な範囲に調整し、且つ光
導電層、上部阻止層及び表面層の光学的バンドギャップ
及び屈折率の関係をＥｇ１≦Ｅｇ３≦Ｅｇ２及びｎ１＜
ｎ２＜ｎ３とする事で、電気的、光学的、光導電的特性
が使用環境にほとんど依存することなく実質的に常時安
定しており、膜剥れを生じず、耐光疲労に優れ、繰り返
し使用に際しては劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に
優れ、残留電位がほとんど観測されず、更に画像品質の
良好な、負帯電用電子写真感光体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体の好適な実施態様例の
層領域を説明するための模式的層構成図である。

【図２】本発明の光導電層から表面層の領域に含有され
る炭素原子の濃度の分布状態の模式図である。

【図３】本発明の光導電層から表面層の領域に含有され
る第13族原子の濃度の分布状態の模式図である。

【図４】真空処理装置の一例で、プラズマＣＶＤ法によ
り同時に多数本の電子写真感光体を製造する装置の模式
的な構成図である。

【図５】真空処理装置の一例で、プラズマＣＶＤ法によ
り一本の電子写真感光体を製造する装置の模式的な構成
図である。

【図６】真空処理装置の一例で、電源周波数としてＲＦ
帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法により電子写真感光
体を製造する装置の模式的な構成図である。

【図７】テストチャートの一例を説明するための概略図
である。

【符号の説明】

１００・・・・・・・・・・電子写真感光体 １０１・・・・・・・・・・支持体 １０２・・・・・・・・・・光受容層 １０３・・・・・・・・・・光導電層 １０４・・・・・・・・・・上部阻止層 １０５・・・・・・・・・・表面層 １０６・・・・・・・・・・下部阻止層 １０７・・・・・・・・・・第二表面層 １１００・・・・・・・・・・堆積装置 １１１１・・・・・・・・・・反応容器 １１１２・・・・・・・・・・排気管 １１１３・・・・・・・・・・円筒状支持体 １１１４・・・・・・・・・・電極 １１１５・・・・・・・・・・マッチングボックス １１１６、１１１７・・・・・高周波電源 １１１８・・・・・・・・・・原料ガス導入管 １１１９・・・・・・・・・・原料ガス配管 １１２０・・・・・・・・・・発熱体 １１２１・・・・・・・・・・回転軸 １１２２・・・・・・・・・・減速ギア １１２３・・・・・・・・・・モータ １２００・・・・・・・・・・原料ガス供給装置 １２１１〜１２１５・・・・・マスフローコントローラ
ー １２２１〜１２２５・・・・・原料ガスボンベ １２３１〜１２３５・・・・・原料ガスボンベバルブ １２４１〜１２４５・・・・・ガス流入バルブ １２５１〜１２５５・・・・・ガス流出バルブ １２６１〜１２６５・・・・・圧力調整器 １２６０・・・・・・・・・・原料ガス供給バルブ ２１１０・・・・・・・・・・反応空間 ２１１１・・・・・・・・・・反応容器 ２１１２・・・・・・・・・・排気管 ２１１３・・・・・・・・・・円筒状支持体 ２１１４・・・・・・・・・・電極 ２１１５・・・・・・・・・・マッチングボックス ２１１６・・・・・・・・・・高周波電源 ２１１８・・・・・・・・・・原料ガス導入管 ２１１９・・・・・・・・・・発熱体 ２１２０・・・・・・・・・・回転軸 ２１２１・・・・・・・・・・減速ギア ２１２２・・・・・・・・・・モータ ３１００・・・・・・・・・・堆積装置 ３１１０・・・・・・・・・・反応空間 ３１１１・・・・・・・・・・カソード電極兼反応容器 ３１１２・・・・・・・・・・円筒状支持体 ３１１３・・・・・・・・・・ヒーター ３１１４・・・・・・・・・・原料ガス導入管 ３１１５・・・・・・・・・・マッチングボックス ３１１６・・・・・・・・・・原料ガス配管 ３１１７・・・・・・・・・・リークバルブ ３１１８・・・・・・・・・・メイン排気バルブ ３１１９・・・・・・・・・・圧力計 ３１２０・・・・・・・・・・絶縁リング ３２００・・・・・・・・・・原料ガス供給装置 ３２１１〜３２１５・・・・・マスフローコントローラ
ー ３２２１〜３２２５・・・・・原料ガスボンベ ３２３１〜３２３５・・・・・原料ガスボンベバルブ ３２４１〜３２４５・・・・・ガス流入バルブ ３２５１〜３２５５・・・・・ガス流出バルブ ３２６１〜３２６５・・・・・圧力調整器 ３２６０・・・・・・・・・・原料ガス供給バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 重教 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 村山 仁 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 土田 伸史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H068 DA05 DA12 DA17 DA25 DA28 DA34 DA35 DA37 FA16 FC03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に、少なくとも、シリコン原子
   を母材とする非晶質材料からなる光導電層、シリコン原
   子と炭素原子を母材とし周期律表第１３族元素を含有す
   る非晶質材料からなる上部阻止層、ならびに、シリコン
   原子と炭素原子を母材とする非晶質材料及び／又は炭素
   原子を母材とする非晶質材料からなる表面層がこの順に
   積層されてなる負帯電用電子写真感光体において、、該
   上部阻止層においては、シリコン原子と炭素原子の和に
   対する周期律表第１３族に属する原子の含有量が１００
   原子ｐｐｍ以上３００００原子ｐｐｍ以下であり、か
   つ、該光導電層内で光学的バンドギャップが最大となる
   位置での光学的バンドギャップおよび屈折率をそれぞれ
   Ｅｇ１およびｎ１、該上部阻止層内で光学的バンドギャ
   ップが最大となる位置での光学的バンドギャップおよび
   屈折率をそれぞれＥｇ２およびｎ２、感光体最表面での
   光学的バンドギャップおよび屈折率をそれぞれＥｇ３お
   よびｎ３と表すとき、 ２．０ｅＶ≦Ｅｇ２≦２．３ｅＶ、 ２．４≦ｎ２≦３．３、 Ｅｇ１≦Ｅｇ３≦Ｅｇ２、および ｎ３＜ｎ２＜ｎ１ の関係が成り立つことを特徴とする負帯電用電子写真感
   光体。
2. 【請求項２】 前記上部阻止層において、炭素原子の濃
   度が層厚方向に変化する領域を有する請求項１に記載の
   負帯電用電子写真感光体。
3. 【請求項３】 前記上部阻止層におけるシリコン原子と
   炭素原子の和に対する炭素原子の含有量の比をＣ／（Ｓ
   ｉ＋Ｃ）と表すとき、 ０．０５≦Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）≦０．６０ である請求項１または２に記載の負帯電用電子写真感光
   体。
4. 【請求項４】 前記上部阻止層において、周期律表第１
   ３族に属する原子の濃度が層厚方向に変化する請求項１
   乃至３のいずれか一項に記載の負帯電用電子写真感光
   体。
5. 【請求項５】 前記上部阻止層内に、支持体から感光体
   最表面に向かう方向に炭素原子の濃度が連続的に増加す
   る領域を有する請求項４に記載の負帯電用電子写真感光
   体。