JP2004133399A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電能の向上を可能とし、感光体に対して外部から衝撃が加えられる事が原因で発生する圧傷といった画像欠陥を防止し、高品質、高画質の画像を長期間に渡り供給する事が可能な電子写真感光体を提供する。
【解決手段】導電性基体上に、少なくともシリコン原子を母材とする非晶質材料を含む光導電層と、周期表第１３族元素を少なくとも一部に含有したシリコン原子を母材とする非晶質材料を含む層を有する電子写真感光体において、前記光導電層上に積層した非晶質材料を含む層領域内の構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率が、非晶質材料を含む層領域の厚さ方向で極大値を少なくとも２つ持った分布をとることを特徴とする電子写真感光体。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光（広義の光であって、紫外線、可視光線、赤外線、Ｘ線、γ線などの意味する）のような電磁波に対して感受性のある電子写真感光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
像形成分野において、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】
この様な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（非晶質シリコンとも言い、ａ−Ｓｉとも表記する）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、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、特許文献１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、シリコン原子を母材としたアモルファス材料で構成された光導電層上に、シリコン原子およ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。
【０００６】
また、特許文献２には、高湿時でも十分な帯電を行うために、光導電層上にドーピングしたａ−Ｓｉからなる電荷トラップ層および電荷注入阻止層を設けて接触帯電する負帯電用電子写真感光体が記載されている。
【０００７】
更に、特許文献３には負帯電用電子写真用感光体の光導電層と表面保護層の間に非晶質珪素を主体とし、かつ５０原子ｐｐｍ未満のホウ素を含有するか、または伝導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記載されている。
【０００８】
以上の様な技術により、電子写真感光体の電気的、光学的、光導電的特性およ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。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５７−１１５５５６号公報
【特許文献２】
特開平６−８３０９０号公報
【特許文献３】
特開平６−２４２６２３号公報
【００１０】
【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情である。
【００１１】
近年、コンピュータの普及とオフィスのネットワーク化が進んだことにより、電子写真装置も従来のアナログ複写機としてだけでなく、ファクシミリやプリンターの役目を担うためにデジタル化することが求められるようになり、更にはデジタル化された情報のフルカラー出力のため、デジタルフルカラー複写機が要求されることで、それに対応した電子写真感光体が切望されている。
【００１２】
デジタルフルカラー複写機では、帯電、現像などの最も一般的な組合せとしてカラートナーとしては材料選択の範囲が広いネガトナー、潜像の制御性が高く高画質にしやすいイメージ露光法（画像部を露光する方法）が考えられ、その際、感光体には負電荷を帯電させる必要がある。デジタルフルカラー複写機で一般に用いられる負帯電ａ−Ｓｉ系感光体は、表面からの負電荷の注入を出来るだけ阻止するために上部電荷注入阻止層を設けることが望ましく、この上部電荷注入阻止層を如何に改善させるかが特性向上のカギを握っている。特に、近年のデジタルフルカラー複写機に対する要求に対して、これまで以上に感光体特性の総合的な向上が必要となってきており、例えばプロセス条件の１つとして、電子写真感光体の周囲に複数の現像器を設けたり、大型の現像手段を用いたりするため、帯電器から現像器までの距離が離れやすい構成になる場合がある。そこで、帯電器から現像器までの電位低下を補償する為に、帯電電位をこれまで以上に高くすることが必要であり、ますます上部電荷注入阻止層の重要性が増している。
【００１３】
更に、近年のデジタルフルカラー複写機の高画質化に伴い、画質に対する要求はますますレベルアップしており、従来型装置では許容されうる程度の画像欠陥も問題視せざるを得ないような状況に達している。例えば、上部電荷注入阻止層を形成する負帯電ａ−Ｓｉ系感光体の作製条件によっては、作製後の感光体表面の微少面積に高い荷重が加わると、圧傷と称する画像欠陥を発生する場合があった。この現象は、先端径が直径０．８ｍｍのダイヤモンド針に荷重を加えて感光体の表面を引っ掻いた場合、感光体表面には何ら外観状の傷は観察されないにも関わらず、その部分の暗部電位保持能力が著しく低下し、画像上で画像欠陥を生ずるものである。
【００１４】
この圧傷は、特にハーフトーン画像で目立ち易く、また軽微な圧傷は感光体を２００℃〜２４０℃で約１時間程度加熱する事により消滅するが、市場で圧傷が発生した場合、この様な対応は不可能であると共に圧傷の発生を事前に予測する事も困難である。
【００１５】
このように従来の負帯電ａ−Ｓｉ系感光体に形成される上部電荷注入阻止層は、電子写真特性を左右する重要な部分であり、電子写真装置とのマッチングに関してもより一層の改善が求められている。
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するもので、本発明の目的は、帯電能の向上を実現し、圧傷による画像欠陥の発生を克服してアモルファスシリコン感光体の寿命を伸ばし、画像欠陥のない、優れた画像を長期にわたって得られる高品位の電子写真感光体を提供する事にある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ａ−Ｓｉ系感光体特性の向上および圧傷に関して、上部電荷注入阻止層における役割、構成および層構成のマッチングに関して種々の条件に渡って調べた。その結果、光導電層上に積層した非晶質シリコン層領域内の構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率が、非晶質シリコン層領域の厚さ方向で極大値を少なくとも２つ持った分布をとることで、帯電性能の向上および圧傷の発生を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１８】
即ち、本発明は以下の通りである。
【００１９】
本発明は、導電性基体上に、少なくともシリコン原子を母材とする非晶質材料を含む光導電層と、該光導電層上に積層した周期表第１３族元素を少なくとも一部に含有したシリコン原子を母材とする非晶質材料を含む層領域を有する電子写真感光体において、該光導電層上に積層した非晶質材料を含む層領域内の構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率が、層領域の厚さ方向で極大値を少なくとも２つ持った分布を有することを特徴とする電子写真感光体に関するものである。ここで、層領域の厚さ方向とは層領域を構成する面と垂直な面を表す。
【００２０】
本発明は更に、光導電層上に積層した非晶質材料を含む層領域内において、炭素、酸素、窒素原子の少なくとも１種類の原子を含有することを特徴とする電子写真感光体に関するものである。
【００２１】
本発明は更に、光導電層上に積層した非晶質材料を含む層領域内において、炭素原子を含んだシリコン原子を母材とする非晶質材料で最表面層が構成されていることを特徴とする電子写真感光体に関するものである。
【００２２】
本発明は更に、光導電層上に積層した非晶質材料を含む層領域内において、構成原子の総量に対する周期表第１３族元素含有率の隣接する２つの極大値間距離が、層領域の厚さ方向で１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする電子写真感光体に関するものである。
【００２３】
本発明は更に、光導電層上に積層した非晶質材料を含む層領域内において、構成原子の総量に対する周期表第１３族元素含有率の極大値が１００原子ｐｐｍ以上であり、隣接する２つの極大値間に存在する周期表第１３族元素含有率の最小値が５０原子ｐｐｍ以下であることを特徴とする電子写真感光体に関するものである。ここで、「最小値」とは極大値間に存在する周期表第１３族元素含有率のうち最も小さいものを表し、例えば、極大値が３つ以上存在する場合、極大値間に存在する２つ以上の周期表第１３族元素含有率の極小値のうち最も小さいものを表す。
【００２４】
本発明は更に、光導電層上に積層した非晶質材料を含む層領域内において、構成原子の総量に対する周期表第１３族元素含有率の極大値のうち、最も表面側に位置する極大値が一番、大きいことを特徴とする電子写真感光体に関するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜発明に係わる非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）感光体＞
ａ−Ｓｉ感光体は複数の層構成を有していても良い。例えば、光導電層上に第１の上部電荷注入阻止層１０５、中間層１０６、第２の上部電荷注入阻止層１０７、表面保護層１０８を設けることができる。なお、本明細書記載の炭素、酸素、窒素、シリコン、周期表第１３族元素、水素またはハロゲン等の各元素の含有率は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）によって測定を行ない、上記第１の上部電荷注入阻止層１０５、中間層１０６、第２の上部電荷注入阻止層１０７、表面保護層１０８などの構成する原子の総量に対する炭素、酸素、窒素、シリコン、周期表第１３族元素、水素、ハロゲン原子の割合を算出することによって求めた。
【００２６】
図１には、本発明の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。
【００２７】
図１の電子写真感光体は、導電性基体１０１の上に光受容層１０２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非晶質の下部電荷注入阻止層１０３、及びシリコン原子を母材とする非晶質の光導電層１０４、光導電層１０４上に本発明からなる第１の上部電荷注入阻止層１０５、中間層１０６、第２の上部電荷注入阻止層１０７、表面保護層１０８がこの順で設けられ、層領域を形成している。
【００２８】
本発明において、第１の上部電荷注入阻止層１０５および第２の上部電荷注入阻止層１０７は、シリコン原子を母材とし、必要に応じて炭素、窒素、酸素を含有した非晶質層が用いられる。更に、第１の上部電荷注入阻止層１０５および第２の上部電荷注入阻止層１０７には、周期表第１３族元素を選択して含有させている。周期表第１３族元素としては、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が好適である。
【００２９】
また、第１の上部電荷注入阻止層１０５および第２の上部電荷注入阻止層１０７の間に周期表第１３族元素を含有させずにシリコン原子を母材とした非晶質の中間層１０６を形成することで、図２に示すような周期表第１３族元素の含有率が非晶質領域の厚さ方向で極大値を２つ持った分布が形成される。なお、周期表第１３族元素の含有率は、第１３族原子を含有する第１３族原子導入用の原料ガスの導入量を変化させることで、含有率を変化させることができ、極大値を得ることができる。
【００３０】
非晶質材料を含む層領域の厚さ方向の極大値は所望の目的に応じて３つ以上を持っていても良い。この場合は、３つ以上の電荷注入阻止層を設ければ良い。また、周期表第１３族元素含有率の極大値のうち、最も表面側に位置する極大値が一番、大きいことが好ましい。
【００３１】
本発明の第１の上部電荷注入阻止層１０５、中間層１０６、第２の電荷注入阻止層１０６を形成し、周期表１３族元素含有率が非晶質材料を含む層領域の厚さ方向で極大値を少なくとも２つ持たせることで、圧傷の原因の１つである電子写真感光体の表面から加わる荷重を分散させることができ、圧傷の発生を抑制することが可能となる。更に、周期表第１３族元素含有率が非晶質材料を含む層領域の厚さ方向で極大値を２つ持たせた結果、最表面からの電荷注入を阻止する能力の更なる向上が得られ、帯電能が向上することが明らかとなった。
【００３２】
本発明の中間層１０６は、シリコン原子を母材とし、必要に応じて炭素、窒素、酸素の少なくとも１つを比較的多量に含有した非晶質の層からなる。また、中間層１０６の膜厚を変化させることで周期表第１３族元素含有率の層領域の厚さ方向における隣接する２つの極大値間距離を制御することが可能となる。隣接する極大値間の距離は、帯電能向上および圧傷の抑制に対して１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下にすることがより好ましい。より好ましくは、２００ｎｍ以上８００ｎｍ以下であるのが良い。更に好ましくは３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であるのが良い。
【００３３】
また、図２に示したように本発明の周期表第１３族元素含有率の層領域の厚さ方向で分布する２つの極大値と、隣接する２つの極大値間に存在する周期表第１３族元素含有率の最小値は、第１の上部電荷注入阻止層１０５、第２の上部電荷注入阻止層１０７および中間層１０６に含有させる周期表第１３族元素含有率を変化させることで極大値と隣接する２つの極大値間に存在する周期表第１３族元素含有率の最小値を制御することが可能である。更に、前記２つの極大値の各々が１００原子ｐｐｍ以上であり、極大値間の最小値が５０原子ｐｐｍ以下にすることが感度および光メモリーの十分な感光体特性という観点で好ましい。より好ましくは、極大値が２００原子ｐｐｍ以上、更に好ましくは３００原子ｐｐｍ以上である。極大値間の最小値は好ましくは４０原子ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０原子ｐｐｍ以下である。また、２つの極大値は表面側で一番大きくするこが圧傷および帯電能の向上、更には感度および光メモリーの十分な感光体特性という観点でより好ましい。
【００３４】
また、第２の上部電荷注入阻止層１０７上に形成する表面保護層１０８はシリコン原子を母材とし、必要に応じて炭素、窒素、酸素の少なくとも１つを比較的多量に含有した層が用いられ、耐環境性、耐摩耗性や耐傷性を向上させることができる。好ましくは、炭素、窒素、酸素原子は総量で、構成原子の総量に対して３０原子％以上９０原子％以下であるのが良い。より好ましくは４０原子％以上８５原子％以下であるのが良い。更に好ましくは５０原子％以上８０原子％以下であるのが良い。
＜基体＞
基体材質としては、Ａｌやステンレスの如き導電性材料が一般的であるが、例えば各種のプラスチックやガラス、セラミックス等、特には導電性を有しないものにこれら導電性材料を少なくとも光受容層を形成する側の表面に蒸着するなどして導電性を付与したものも用いることができる。
【００３５】
導電性材料としては上記の他、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金が挙げられる。
【００３６】
プラスチックとしてはポリエステル、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、ポリアミド等のフィルムまたはシートが挙げられる。
【００３７】
また、円筒状基体の表面は旋盤等により処理され、基体に堆積膜を成膜する成膜工程に先立ち基体表面を脱脂洗浄する。更に、画像欠陥を軽減し、帯電性及び光感度等の電子写真特性の向上を果たす目的で、珪酸塩を腐食防止剤（インヒビター）として溶解させた水系洗剤を用いて形成されるＡｌ−Ｓｉ−Ｏ被膜（珪酸塩被膜）を基体表面に形成する事が好ましい。
【００３８】
Ａｌ系基体上に形成される珪酸塩の被膜の膜厚としては、被膜の十分な効果を確保する観点から、０．５ｎｍ以上とされ、１ｎｍ以上がより好ましく、１．５ｎｍ以上が更に好ましい。一方、基体の十分な導電性を確保する観点から、１５ｎｍ以下とされ、１３ｎｍ以下がより好ましく、１２ｎｍ以下が更に好ましい。
＜下部電荷注入阻止層＞
本発明において、導電性基体１０１の上には、基体１０１側からの電荷の注入を阻止する働きのある下部電荷注入阻止層１０３を、設けるのが効果的である。下部電荷注入阻止層１０３は光受容層１０２が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、基体１０１側より光導電層１０４側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有している。
【００３９】
下部電荷注入阻止層１０３には、シリコン原子を母材として導電性を制御する元素を光導電層１０４に比べて比較的多く含有させる。下部電荷注入阻止層１０３に含有される導電性を制御する元素としては、周期表第１３族元素を用いることが出来る。本発明においては下部電荷注入阻止層１０３中に含有される周期表第１３族元素の含有率は、本発明の目的が効果的に達成できるように所望にしたがって適宜決定されるが、好ましくは構成原子の総量に対して１０原子ｐｐｍ以上１００００原子ｐｐｍ以下、より好適には５０原子ｐｐｍ以上７０００原子ｐｐｍ以下、最適には１００原子ｐｐｍ以上５０００原子ｐｐｍ以下である。
【００４０】
更に、下部電荷注入阻止層１０３には、窒素及び酸素を含有させることによって、該下部電荷注入阻止層１０３と基体１０１との間の密着性の向上を図ることができる。また、負帯電用電子写真感光体の場合には、導電性を制御する元素をドープしなくても窒素および酸素を最適に含有させることで優れた阻止能を有することも可能となる。具体的には、下部電荷注入阻止層１０３の全層領域に含有される窒素原子および酸素原子の含有率は、窒素および酸素の和を構成原子の原子の総量に対して０．１原子％以上、より好ましくは１．２原子％以上、また、４０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下とすることにより、電荷阻止能が向上する。
【００４１】
また、本発明における下部電荷注入阻止層１０３に含有される水素および／またはハロゲンは、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。下部電荷注入阻止層１０３中に含有される水素および／またはハロゲン原子の含有率の和は、構成原子の総量に対して１原子％以上が好ましく、５原子％以上がより好ましく、１０原子％以上が更に好ましい。一方、５０原子％以下が好ましく、４０原子％以下がより好ましく、３０原子％以下が更に好ましい。
【００４２】
本発明において、下部電荷注入阻止層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好ましくは１００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下、最適には５００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下とされるのが望ましい。層厚を１００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下とすることにより、基体１０１からの電荷の注入阻止能が充分となり、充分な帯電能が得られると共に電子写真特性の向上が期待でき、残留電位の上昇などの弊害が発生しない。
【００４３】
下部電荷注入阻止層１０３を形成するには、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに基体の温度を適宜設定することが必要である。導電性基体の温度（Ｔｓ）は、層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合、好ましくは１５０℃以上３５０℃以下、より好ましくは１８０℃以上３３０℃以下、最適には２００℃以上３００℃以下とするのが望ましい。
【００４４】
反応容器内の圧力も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１×１０^−２Ｐａ以上１×１０^３Ｐａ以下、好ましくは５×１０^−２Ｐａ以上５×１０^２Ｐａ以下、最適には１×１０^−１Ｐａ以上１×１０^２Ｐａ以下とするのが好ましい。
＜光導電層＞
本発明の電子写真感光体における光導電層１０４は、シリコン原子を母材とした非晶質材料を含み、層中に水素原子及び／また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の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させるために有効であるからである。水素原子またはハロゲン原子の含有量、水素原子およびハロゲン原子の和の含有量は構成原子の総量に対して好ましくは１０原子％以上４０原子％以下、より好ましくは１５原子％以上２５原子％以下である。
【００４５】
光導電層１０４中に含有される水素原子及び／またはハロゲン原子の量を制御するには、例えば基体１０１の温度、水素原子及び／またはハロゲン原子を含有させるために使用される原料ガス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。
【００４６】
本発明においては、光導電層１０４には必要に応じて導電性を制御する元素を含有させても良い。含有させる元素としては下部電荷注入阻止層１０３と同様、周期表第１３族元素を用いることができる。光導電層１０３に含有される導電性を制御する元素の含有率としては、構成原子の総量に対して好ましくは１×１０^−２原子ｐｐｍ以上１×１０^４原子ｐｐｍ以下、より好ましくは５×１０^−２原子ｐｐｍ以上５×１０^３原子ｐｐｍ以下、最適には１×１０^−１原子ｐｐｍ以上１×１０^３原子ｐｐｍ以下とされるのが望ましい。
【００４７】
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１０μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以上４５μｍ以下、最適には２５μｍ以上４０μｍ以下とされるのが望ましい。
【００４８】
光導電層１０４を形成するには、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに基体の温度を適宜設定することが必要である。導電性基体温度（Ｔｓ）は、層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合、好ましくは１５０℃以上３５０℃以下、より好ましくは１８０℃以上３３０℃以下、最適には２００℃以上３００℃以下とするのが望ましい。
【００４９】
反応容器内の圧力も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１×１０^−２Ｐａ以上１×１０^３Ｐａ以下、好ましくは５×１０^−２Ｐａ以上５×１０^２Ｐａ以下、最適には１×１０^−１Ｐａ以上１×１０^２Ｐａ以下とするのが好ましい。
＜光導電層上の層領域＞
本発明において、光導電層の上の層領域内に構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率が、非晶質シリコン層領域の厚さ方向で極大値を少なくとも２つ持った分布の形成には、光導電層１０４と表面保護層１０８の間に中間層１０６を介して、第１の上部電荷注入阻止層１０５、第２の上部電荷注入阻止層１０７の２層から成る構成をとることが好ましい。
「上部電荷注入阻止層」
上部電荷注入阻止層１０５、１０７は、感光体が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、表面側より第１の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特性を有している。そのような機能を付与するために、上部電荷注入阻止層１０５、１０７には伝導性を制御する原子を適切に含有させることが必要である。
【００５０】
そのような目的で用いられる原子としては、本発明においては周期表第１３族元素を用いることができ、そのような原子を用いることで負帯電性を有する電子写真感光体が得られる。前記周期表第１３族元素としては、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、特に硼素が好適である。
【００５１】
上部電荷注入阻止層１０５、１０７に含有される伝導性を制御する原子の含有率は、電子写真感光体に求められる特性にもより一概にはいえないが、上部電荷注入阻止層の構成原子の総量に対する含有率の極大値が５０原子ｐｐｍ以上３０００原子ｐｐｍ以下とされることが好ましい。より好ましくは１００原子ｐｐｍ以上１５００原子ｐｐｍ以下である。
【００５２】
上部電荷注入阻止層１０５、１０７に含有される伝導性を制御する原子は、上部電荷注入阻止層１０５、１０７に満遍なく均一に分布されていても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していてもよい。しかしながら、いずれの場合にも基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で満遍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も必要である。
【００５３】
上部電荷注入阻止層１０５、１０７は、アモルファスシリコン系の材料であればいずれの材料でも可能であるが、中間層１０６および／または表面保護層１０８と同様の材料で構成することが好ましい。すなわち、「ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」、「ａ−ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」、「ａ−ＳｉＮ：Ｈ，Ｘ」、「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」等の材料が好適に用いられる。上部電荷注入阻止層１０５、１０７に含有される炭素原子または窒素原子または酸素原子は、該層中に満遍なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していてもよい。しかしながら、いずれの場合にも基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で満遍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も必要である。
【００５４】
本発明における上部電荷注入阻止層１０５、１０７の各層領域に含有される炭素原子および／または窒素原子および／また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、１種類の場合はその量として、２種類以上の場合はその総和量として、シリコンとの総和に対して１０原子％以上７０原子％以下の範囲とするのが好ましい。より好ましくは１５原子％以上６５原子％以下、更に好ましくは２０原子％以上６０原子％以下であるのが良い。
【００５５】
また、本発明においては上部電荷注入阻止層１０５、１０７の各層領域には、水素原子および／またはハロゲン原子が含有されることが好ましいが、これはシリコン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を向上させるためである。水素原子の含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合３０原子％以上７０原子％以下、好適には３５原子％以上６５原子％以下、最適には４０原子％以上６０原子％以下とするのが望ましい。また、ハロゲン原子の含有量として、通常の場合は０．０１原子％以上１５原子％以下、好適には０．１原子％以上１０原子％以下、最適には０．５原子％以上５原子％以下とされるのが望ましい。
【００５６】
本発明において、上部電荷注入阻止層１０５、１０７の各々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１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下、最適には５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とされるのが望ましい。層厚が１０ｎｍ以上にであると、表面側からの電荷の注入阻止能が充分となって、充分な帯電能が得られ、良好な電子写真特性を得ることができる。また、層厚が１０００ｎｍ以下であると電子写真特性の向上が期待でき、良好な感度特性を得ることができる。
【００５７】
上部電荷注入阻止層１０５、１０７は光導電層１０４側から表面保護層１０８に向かって組成を連続的に変化させることも好ましく、密着性の向上や干渉防止等に効果がある。
【００５８】
本発明の目的を達成し得る特性を有する上部電荷注入阻止層１０５、１０７を形成するには、Ｓｉ供給用のガスとＣおよび／またはＮおよび／またはＯ供給用のガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに基体の温度を適宜設定することが必要である。
【００５９】
また、上部電荷注入阻止層１０５、１０７が周期表第１３族元素含有率の層領域の厚さ方向における極大値を有する場合において、帯電能の特性向上のため、最も表面側に位置する極大値が最も大きいことが好ましい。
【００６０】
反応容器内の圧力も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１×１０^−２Ｐａ以上１×１０^３Ｐａ以下、好ましくは５×１０^−２Ｐａ以上５×１０^２Ｐａ以下、最適には１×１０^−１Ｐａ以上１×１０^２Ｐａ以下とするのが好ましい。
【００６１】
さらに、基体の温度は、層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合、好ましくは１５０℃以上３５０℃以下、より好ましくは１８０℃以上３３０℃以下、最適には２００℃以上３００℃以下とするのが望ましい。
【００６２】
本発明においては、上部電荷注入阻止層１０５、１０７を形成するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、基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、これらの層作成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感光体を形成すべく相互的かつ有機的関連性に基づいて各層作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。
「中間層」
本発明によるところの中間層１０６は、光導電層上に積層した非晶質シリコン層領域内に構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率が、非晶質シリコン層領域の厚さ方向で極大値を少なくとも２つ持った分布を形成する為に、第１の上部電荷注入阻止層１０５と第２の上部電荷注入阻止層１０７の間に設けられる。
【００６３】
中間層１０６は、シリコン原子を母材とした非晶質材料を含む層であり、必要に応じて炭素、窒素、酸素の少なくとも１つを比較的多量に含有させることが好ましい。好ましくは、１つの中間層を構成する全ての原子総量に対して１０原子％以上９０原子％以下を含有するのが良い。より好ましくは１５原子％以上８５原子％以下であるのが良い。更に好ましくは２０原子％以上８０原子％以下であるのが良い。中間層１０６に含有される炭素原子または窒素原子または酸素原子は、該層中に満遍なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していてもよい。しかしながら、いずれの場合にも基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で満遍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も必要である。また、炭素原子については第１又は第２の上部電荷注入阻止層よりは多く含有していることが好ましい。
【００６４】
更に、中間層１０６には、周期表第１３族元素を含有させても構わないが、本発明の効果が得られるように含有率を構成原子の総量に対して５０原子ｐｐｍ以下にすることがより好ましい。
【００６５】
中間層１０６の厚さを制御して、周期表第１３族元素含有率の厚さ方向における隣接する２つの極大値間距離を１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下になるように制御することがより好ましい。より好ましくは２００ｎｍ以上８００ｎｍ以下であるのが良い。更に好ましくは３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であるのが良い。
「表面保護層」
表面保護層１０８は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性の改善に効果が得られる。
【００６６】
また、本発明における表面保護層１０８の材質としてａ−Ｓｉ系の材料を用いる場合は炭素、窒素、酸素より選ばれた元素を少なくとも１つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特にａ−ＳｉＣを主成分としたものが好ましい。
【００６７】
表面保護層１０８が炭素、窒素、酸素のいずれか一つ以上を含む場合、これらの原子総量の含有量は、ネットワークを構成する全原子に対して３０％以上９０％以下の範囲が好ましい。
【００６８】
表面保護層１０８中の水素および／またはハロゲンは、シリコン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を向上させる。このような観点から、水素原子の含有量は、構成原子の総量に対して好ましくは３０原子％以上７０原子％以下、より好ましくは３５原子％以上６５原子％以下、更に好ましくは４０原子％以上６０原子％以下である。また、ハロゲンとしては例えば弗素原子の含有量は、通常０．０１原子％以上１５原子％以下、好適には０．１原子％以上１０原子％以下、最適には０．６原子％以上４原子％以下である。
【００６９】
表面保護層１０８の層厚としては、通常１０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下、好適には５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下、最適には１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とされるのが望ましいものである。層厚が１０ｎｍ以上であると感光体を使用中に摩耗等の理由により表面保護層１０８が失われることがなく、３０００ｎｍ以下であると残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみられない。
【００７０】
本発明の目的を達成し得る特性を有する表面保護層１０８を形成するには、基体の温度、反応容器内のガス圧を所望により適宜設定する必要がある。基体温度（Ｔｓ）は、層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合、好ましくは１５０℃以上３５０℃以下、より好ましくは１８０℃以上３３０℃以下、最適には２００℃以上３００℃以下とするのが望ましい。
【００７１】
反応容器内の圧力も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１×１０^−２Ｐａ以上１×１０^３Ｐａ以下、好ましくは５×１０^−２Ｐａ以上５×１０^２Ｐａ以下、最適には１×１０^−１Ｐａ以上１×１０^２Ｐａ以下とするのが好ましい。
【００７２】
本発明においては、表面保護層１０８を形成するための基体温度、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。
＜堆積膜形成装置＞
次に、電子写真用感光体を作成するための装置及び膜形成方法について詳述する。
【００７３】
図３は、本発明に適用しうる堆積膜形成装置の実施形態の模式図である。
【００７４】
図３はＲＦ帯の周波数を用いたプラズマＣＶＤ法（ＲＦ−ＰＣＶＤ）による堆積膜形成装置の模式図である。
【００７５】
図３の堆積膜形成装置は、反応容器内に導電性基体３１１２が設置された装置である。
【００７６】
円筒状の反応容器の底面には排気管が形成され、排気管の他端は不図示の排気装置に接続されている。
【００７７】
原料ガスは、原料ガス導入管３１１４を介して反応容器中に導入される。また、高周波電力は、マッチングボックス３１１５を介して高周波電極３１１１より反応容器内に供給される。
【００７８】
このような図３の装置を用いた場合の堆積膜形成を、概略以下のような手順により行うことができる。
【００７９】
まず、反応容器内に円筒状基体３１１２を設置し、不図示の排気装置により排気管を通して反応容器内を排気する。続いて、ヒーター３１１３により円筒状基体３１１２を所定の温度に加熱・制御する。
【００８０】
円筒状基体３１１２が所定の温度となったところで、原料ガス導入管３１１４を介して、原料ガスを反応容器内に導入する。原料ガスの流量が設定流量となり、また、反応容器内の圧力が安定したのを確認した後、発振周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電源よりマッチングボックス３１１５を介して高周波電極３１１１へ所定の高周波電力を供給する。これにより、反応容器内にグロー放電が生起し、原料ガスが励起解離して円筒状基体３１１２上に堆積膜が形成される。
【００８１】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
【００８２】
＜実施例１＞
図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による光受容層の堆積膜形成装置を用い、直径８０ｍｍの鏡面加工を施した円筒状アルミニウム基体上に、下部電荷注入阻止層、光導電層、第１の上部電荷注入阻止層、中間層、第２の上部電荷注入阻止層、表面保護層を表１の条件にて形成し、負帯電用電子写真感光体を作製した。
【００８３】
なお、本実施例の第１の上部電荷注入阻止層、第２の上部電荷注入阻止層の周期表第１３族元素（Ｂ：ホウ素）含有率は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で調べたところ、構成原子の総量に対して各々最大で２００原子ｐｐｍ、２００原子ｐｐｍであり、ジボランガスを導入することで、図２に示すような層の厚さ方向に２つの極大値を有する曲線となった。
【００８４】
また、中間層には周期表第１３族元素をほとんど含有しておらず、光導電層の上の領域内に分布される周期表第１３族元素の含有率は、図２に示すように構成原子の総量に対して光導電層側の極大値が２００原子ｐｐｍ、表面保護層側の極大値が２００原子ｐｐｍ、更に２つの極大値間の最小値は０．２原子ｐｐｍである。また、光導電層の上の層領域内に分布される周期表第１３族元素含有率の２つの極大値間距離は３５０ｎｍである。
【００８５】
【表１】

【００８６】
＜比較例１＞
本比較例では、実施例１と同様に鏡面加工を施した円筒状アルミニウム基体上に、表１の条件のうち、下部電荷注入阻止層、光導電層、第１の上部電荷注入阻止層、表面保護層のみを形成し、負帯電用電子写真感光体を作製した。
【００８７】
なお、本比較例では中間層および第２の上部電荷注入阻止層を堆積せずに、光導電層の上の領域に含有される周期表第１３族元素含有率は、ジボランガスを導入することで、非晶質シリコン層の厚さ方向で極大値を１つ持った分布である。
【００８８】
また、本比較例の第１の上部電荷注入阻止層の膜厚は、２００ｎｍであり、周期表第１３族元素（Ｂ：ホウ素）含有率の極大値は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で調べたところ、構成原子の総量に対して２００原子ｐｐｍであった。＜比較例２＞
本比較例では、比較例１と同様に鏡面加工を施した円筒状アルミニウム基体上に、表１の条件のうち、下部電荷注入阻止層、光導電層、第１の上部電荷注入阻止層、表面保護層のみを形成し、負帯電用電子写真感光体を作製した。
【００８９】
本比較例では、比較例１と同様に中間層および第２の上部電荷注入阻止層を堆積せずに、光導電層の上の領域に含有される周期表第１３族元素含有率は、ジボランガスを導入することで、非晶質シリコン層の厚さ方向で極大値を１つ持った分布である。
【００９０】
なお、本比較例の第１の上部電荷注入阻止層の膜厚は、比較例１が２００ｎｍに対して、比較例２では５５０ｎｍである。また、第１の上部電荷注入阻止層の周期表第１３族元素（Ｂ：ホウ素）含有率の極大値は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で調べたところ、構成原子の総量に対して２００原子ｐｐｍであった。
【００９１】
以上のように、実施例１、比較例１、比較例２で作製した負帯電用電子写真感光体を電子写真装置（キヤノン製、商品名：ｉＲ６０００を負帯電システム評価用に改造したもの）にセットして、特性評価を行った。
【００９２】
評価項目は、「圧傷試験」、「帯電能」、「感度」、「光メモリー」の４項目を以下のような具体的評価方法で行った。
（圧傷試験）
ＨＥＩＤＯＮ社製表面性試験機を用いて先端直径０．８ｍｍの曲率を持つダイヤモンド針に一定荷重を加えて電子写真感光体表面に接触させる。
【００９３】
この状態でダイヤモンド針を電子写真感光体の長手方向に５０ｍｍ／ｍｉｎのスピードで移動させる。この操作を荷重を変えながら測定位置を移動させ繰り返す。
【００９４】
次に、電子写真感光体表面に引っ掻き傷が発生していない事を金属顕微鏡で確認した後に電子写真装置により反射濃度が０．５のハーフトーン画像を形成する。この画像により圧傷が発生し始める荷重を圧傷発生荷重とし、評価は比較例１での圧傷発生荷重（単位：ｇ）を１００％とした時の相対評価でランク付けを行った。従って、数値が大きいほど圧傷が発生し難く良好である事を示す。
◎…１１５％以上。非常に優れている
○…１０５％以上、１１５％未満。優れている
△…９５％以上、１０５％未満。実用上問題なし
（帯電能）
電子写真感光体を電子写真装置に設置し、帯電器に−６ｋＶの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、現像器位置に設置した表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を測定する。
【００９５】
得られた結果は、比較例１での値（単位：Ｖ）を１００％とした場合の相対評価でランク付けを行った。
◎…１１５％以上。非常に優れている
○…１０５％以上、１１５％未満。優れている
△…９５％以上、１０５％未満。実用上問題なし
（感度）
電子写真感光体を、上述の条件で表面電位が−４５０Ｖ（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。従って、感度値が小さいほど良好である。
【００９６】
得られた結果は、比較例１での値（単位：Ｌｕｘ．ｓｅｃ）を１００％とした場合の相対評価でランク付けを行った。
◎…８５％未満。非常に優れている
○…８５％以上、９５％未満。優れている
△…９５％以上、１０５％未満。実用上問題なし
（光メモリー）
光メモリーは、光メモリー電位で評価した。上述の感度の評価と同様にして暗電位を−４５０Ｖとし、一旦像露光して明電位を−５０Ｖとした後に再度帯電した時の暗電位を測定した。これらの暗電位差を光メモリー電位とした。従って、光メモリー電位が小さいほど良好である。
【００９７】
得られた結果は、比較例１での値（単位：Ｖ）を１００％とした場合の相対評価でランク付けを行った。
◎…８５％未満。非常に優れている
○…８５％以上、９５％未満。優れている
△…９５％以上、１０５％未満。実用上問題なし
【００９８】
【表２】

【００９９】
表２の結果から明らかなように、本発明の実施例１においては、比較例１に比べて帯電能が向上し、更には圧傷が向上することで良好な画像特性が得られることが確認できた。また、比較例２においては、第１の上部電荷注入阻止層の膜厚を厚くすることで圧傷の向上が得られたが、感度および光メモリーで特性低下が見られた。
【０１００】
＜実施例２＞
本実施例では、実施例１と同様に、図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による光受容層の堆積膜形成装置を用い、直径８０ｍｍの鏡面加工を施した円筒状アルミニウム基体上に、下部電荷注入阻止層、光導電層、第１の上部電荷注入阻止層、中間層、第２の上部電荷注入阻止層、表面保護層を表３の条件にて形成し、負帯電用電子写真感光体を作製した。
【０１０１】
なお、実施例２では、中間層を形成する堆積時間を変化させた処理を行なうことで中間層の膜厚を変化させて、光導電層上の領域内に分布される周期表第１３族元素含有率の２つの極大値間距離を８０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下にし、負帯電用電子写真感光体を作製した。
【０１０２】
また、本実施例の第１の上部電荷注入阻止層、第２の上部電荷注入阻止層の周期表第１３族元素（Ｂ：ホウ素）含有率は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で調べたところ、構成原子の総量に対して各々最大で２００原子ｐｐｍ、２００原子ｐｐｍであり、ジボランガスを導入することで、図２に示すような層の厚さ方向に２つの極大値を有する曲線となった。
【０１０３】
また、中間層には周期表第１３族元素がほとんど含有しておらず、光導電層の上の領域内に分布される周期表第１３族元素の含有率は、図２に示すように、構成原子の総量に対して光導電層側の極大値が２００原子ｐｐｍ、表面保護層側の極大値が２００原子ｐｐｍ、更に２つの極大値間の最小値は０．２原子ｐｐｍである。
【０１０４】
【表３】

【０１０５】
以上のように、実施例２で作製した負帯電用電子写真感光体を電子写真装置（キヤノン製、商品名：ｉＲ６０００を負帯電システム評価用に改造したもの）にセットして、実施例１と同様にして特性評価を行った。
【０１０６】
評価項目は、「圧傷試験」、「帯電能」の２項目について評価した。評価結果を表４に示す。表４においては、比較例１で作製した時の値を１００として相対比較を行った。
【０１０７】
【表４】

【０１０８】
表４の結果から明らかなように、実施例２においては光導電層の上の領域内に分布される周期表第１３族元素の極大値間距離が非晶質シリコン層の厚さ方向で１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲において、圧傷および帯電能の向上に関して特に効果が得られた。
＜実施例３＞
本実施例では、実施例１と同様に、図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による光受容層の堆積膜形成装置を用い、直径８０ｍｍの鏡面加工を施した円筒状アルミニウム基体上に、下部電荷注入阻止層、光導電層、第１の上部電荷注入阻止層、中間層、第２の上部電荷注入阻止層、表面保護層を表５の条件にて形成し、負帯電用電子写真感光体を作製した。
【０１０９】
なお、実施例３では、ホウ素原料であるＢ_２Ｈ_６の流量を変えて、第１の上部電荷注入阻止層に含有する構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率を変化させることで光導電層側の極大値を８０原子ｐｐｍ以上４００原子ｐｐｍ以下にした負帯電用電子写真感光体を作製した。
【０１１０】
また、第２の上部電荷注入阻止層に含有する構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率は、極大値が４００原子ｐｐｍとした。
【０１１１】
また、中間層には周期表第１３族元素がほとんど含有しておらず、光導電層上の第１の上部電荷阻止層および第２の上部電荷阻止層内に分布される周期表第１３族元素の含有率は、図２のようになり層の厚さ方向に２つの極大値を有する曲線となった。構成原子の総量に対して２つの極大値間の最小値は０．２原子ｐｐｍである。
【０１１２】
更に、光導電層の上の領域内に分布される周期表第１３族元素含有率の２つの極大値間距離は非晶質シリコン層の厚さ方向で４００ｎｍである。
【０１１３】
【表５】

【０１１４】
以上のように、実施例３で作製した負帯電用電子写真感光体を電子写真装置（キヤノン製、商品名：ｉＲ６０００を負帯電システム評価用に改造したもの）にセットして、実施例１と同様にして特性評価を行った。
【０１１５】
評価項目は、「圧傷」「帯電能」の２項目について評価した。評価結果を表６に示す。表６においては、比較例１で作製した時の値を１００として相対比較を行った。
【０１１６】
【表６】

【０１１７】
表６の結果から明らかなように、実施例３においては光導電層の上の領域内に分布される周期表第１３族元素含有率の光導電層側の極大値が１００原子ｐｐｍ以上において、圧傷および帯電能の両方の特性が良好であることが判った。
＜実施例４＞
本実施例では、実施例１と同様に、図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による光受容層の堆積膜形成装置を用い、直径８０ｍｍの鏡面加工を施した円筒状アルミニウム基体上に、下部電荷注入阻止層、光導電層、第１の上部電荷注入阻止層、中間層、第２の上部電荷注入阻止層、表面保護層を表７の条件にて形成し、負帯電用電子写真感光体を作製した。
【０１１８】
なお、実施例４では、ホウ素原料であるＢ_２Ｈ_６の流量を変えて、中間層に含有する構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率を変化させることで、図２に示すように層の厚さ方向に２つの極大値を有する曲線となった。本実施例では２つの極大値間の最小値を０．２原子ｐｐｍ以上７０原子ｐｐｍ以下にした負帯電用電子写真感光体を作製した。
【０１１９】
また、第１の上部電荷注入阻止層および第２の上部電荷注入阻止層に含有する構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率は、一定として極大値が３００原子ｐｐｍとした。
【０１２０】
更に、光導電層の上の領域内に分布される周期表第１３族元素含有率の２つの極大値間の距離は非晶質シリコン層の厚さ方向で３５０ｎｍである。
【０１２１】
【表７】

【０１２２】
以上のように、実施例４で作製した負帯電用電子写真感光体を電子写真装置（キヤノン製、商品名：ｉＲ６０００を負帯電システム評価用に改造したもの）にセットして、実施例１と同様にして特性評価を行った。
【０１２３】
評価項目は、「圧傷」「帯電能」「感度」「光メモリー」の４項目について評価した。評価結果を表８に示す。表８においては、比較例１で作製した時の値を１００として相対比較を行った。
【０１２４】
【表８】

【０１２５】
表８の結果から明らかなように、実施例４においては光導電層の上の領域内に分布される周期表第１３族元素含有率の２つの極大値間の最小値が５０原子ｐｐｍ以下において、圧傷および帯電能の特性が良好で、更に感度、光メモリーの向上に関しても良好な特性が得られた。
＜実施例５＞
本実施例では、実施例１と同様に、図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による光受容層の堆積膜形成装置を用い、直径８０ｍｍの鏡面加工を施した円筒状アルミニウム基体上に、下部電荷注入阻止層、光導電層、第１の上部電荷注入阻止層、中間層、第２の上部電荷注入阻止層、表面保護層を表９の条件にて形成し、負帯電用電子写真感光体を作製した。
【０１２６】
実施例５では、ホウ素原料であるＢ_２Ｈ_６の流量を変えて、光導電層の上の層領域内において、構成原子の総量に対する周期表第１３族元素含有率の極大値が、光導電層側の極大値に対して表面側の極大値の方が大きい電子写真感光体と、表面側の極大値の方が小さい電子写真感光体を２本作製した。なお、周期表第１３族元素（Ｂ：ホウ素）含有率を二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で調べたところ、光導電層側の極大値が２００原子ｐｐｍに対して、表面保護層側の極大値は１００原子ｐｐｍと４００原子ｐｐｍであった。
【０１２７】
また、中間層には周期表第１３族元素がほとんど含有しておらず、上部電荷注入阻止層及び下部電荷注入阻止層の厚さ方向に２つの極大値を有する電子写真感光体となった。２つの極大値間の最小値は０．２原子ｐｐｍである。
【０１２８】
また、光導電層の上の領域内に分布される周期表第１３族元素含有率の２つの極大値間距離は非晶質シリコン層の厚さ方向で３５０ｎｍである。
【０１２９】
【表９】

【０１３０】
以上のように、実施例５で作製した負帯電用電子写真感光体を電子写真装置（キヤノン製、商品名：ｉＲ６０００　を負帯電システム評価用に改造したもの）にセットして、実施例１と同様にして特性評価を行った。
【０１３１】
評価項目は、「圧傷」「帯電能」の２項目について評価した。
【０１３２】
その結果、実施例５で作製した２本の電子写真感光体は、圧傷、帯電能はいずれの電子写真感光体においても特性の向上が見られたが、表面側の極大値を光導電層側の極大値よりも大きくすることで帯電能に関してより特性の向上が見られた。
【０１３３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によるところの電子写真感光体は、光導電層の上の層領域内に含有される周期表第１３族元素含有率が、非晶質シリコン層の厚さ方向で極大値を少なくとも２つ持った分布をとることにすることにより、帯電能の向上が可能となり、更に圧傷による画像欠陥の発生という問題点を克服してアモルファスシリコン感光体の寿命を伸ばし、優れた画像を長期にわたって得られる高品位の電子写真感光体を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真感光体の構造例を説明するための模式的断面図である。
【図２】本発明の電子写真感光体の非晶質シリコン層の厚さ方向に対する周期表第１３族元素含有率の分布図である。
【図３】堆積膜形成装置を説明するための模式的断面図である。
【符号の説明】
１０１　基体
１０２　光受容層
１０３　下部電荷注入阻止層
１０４　光導電層
１０５　第１の上部電荷注入阻止層
１０６　中間層
１０７　第１の上部電荷注入阻止層
１０８　表面保護層
３１００　堆積装置
３１１１　高周波電極
３１１２　基体
３１１３　ヒーター
３１１４　原料ガス導入管
３１１５　マッチングボックス
３１１６　原料ガス供給配管
３１１７　バルブ
３１１８　バルブ
３１１９　真空計
３２００　原料ガス供給装置

Claims (6)

1. 導電性基体上に、少なくともシリコン原子を母材とする非晶質材料を含む光導電層と、該光導電層上に積層した周期表第１３族元素を少なくとも一部に含有したシリコン原子を母材とする非晶質材料を含む層領域を有する電子写真感光体において、
   該光導電層上に積層した非晶質層領域内の構成原子の総量に対する周期表第１３族元素の含有率が、層領域の厚さ方向で極大値を少なくとも２つ持った分布を有することを特徴とする電子写真感光体。
2. 前記光導電層上に積層した非晶質層領域内において、炭素、酸素、窒素原子の少なくとも１種類の原子を含有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記光導電層上に積層した非晶質層領域内において、炭素原子を含んだシリコン原子を母材とする非晶質材料で最表面層が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真感光体。
4. 前記光導電層上に積層した非晶質層領域内において、構成原子の総量に対する周期表第１３族元素含有率の隣接する２つの極大値間距離が、層領域の厚さ方向で１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体。
5. 前記光導電層上に積層した非晶質層領域内において、構成原子の総量に対する周期表第１３族元素含有率の極大値が１００原子ｐｐｍ以上であり、隣接する２つの極大値間に存在する周期表第１３族元素含有率の最小値が５０原子ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
6. 前記光導電層上に積層した非晶質層領域内において、構成原子の総量に対する周期表第１３族元素含有率の極大値のうち、最も表面側に位置する極大値が一番、大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体。

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