JP2757692B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体、特に非
晶質ケイ素を感光層に用いた電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体における感光層を構成す
る材料として、近年非晶質ケイ素（水素化アモルフアス
シリコン）が知られ種々その改善が試みられている。こ
の非晶質ケイ素を用いた感光体は、導電性基板上にシラ
ン（ＳｉＨ₄ ）ガスのグロー放電分解法等によりケイ素
の非晶質膜を形成して製造されるものであって、非晶質
ケイ素膜中に水素原子が取り込まれ、良好な光導電性を
呈するものである。非晶質ケイ素感光体は、感光層の表
面硬度が高く耐摩耗性に優れ、耐熱性も高く、電気的な
安定性に優れ、また分光感度が広く、高い光感度を有す
るという特徴を有しており、電子写真感光体として理想
的な性質を有するものである。

【０００３】非晶質ケイ素感光体は、上記のように優れ
た感光体特性を有するが、暗抵抗が比較的低く、したが
って光導電層の暗減衰が大きく、感光体を帯電しても十
分な帯電電位が得られないという欠点を有している。即
ち、非晶質ケイ素感光体を帯電し、像露光して静電潜像
を形成し、次いでこれを現像する際、感光体上の表面電
荷が像露光までの間に減衰したり、あるいは現像工程ま
での間に光照射を受けなかった部分の電荷までも減衰し
てしまい、現像に必要な帯電電位が得られがたいという
欠点を有している。この帯電電位の減衰は、環境条件の
影響によっても変化しやすく、特に高温高湿環境では帯
電電位が大巾に低下する。更にまた、感光体を繰返し使
用すると徐々に帯電電位が低下してしまう。この様に帯
電電位の暗減衰が大きな電子写真感光体を用いて複写物
を作成すると、画像濃度が低く、また中間調の再現性に
乏しい複写物となってしまう。

【０００４】この点を改善するために、非晶質ケイ素を
光導電層とし、この上に非晶質炭化ケイ素や非晶質窒化
ケイ素、非晶質酸化ケイ素などをプラズマＣＶＤ法によ
って作製して、電荷注入阻止層とすると同時に表面保護
層として設けることが提案されている。しかしながら、
これらの表面層を設けた非晶質ケイ素感光体において
は、複写操作の繰り返しと共に、画像ぼけが生じる。こ
の現象は、特に高湿下で著しく、通常の電子写真プロセ
スでは、このような感光体を使用することができない。
また、特開平２−１１１９６２号公報には、有機バイン
ダーを主体とする表面保護潤滑層を設ける提案がなされ
ているが、その膜厚は１０ｎｍ〜３００ｎｍと薄く実用
的でない。また、プラズマＣＶＤ法によって作製した非
晶質ケイ素は表面硬度が高いものの、セレン系の感光膜
や有機感光体に比べると割れやすく、衝撃に弱いという
欠点を有している。このため非晶質ケイ素を主体とした
感光体は、複写機、プリンター内で紙剥離爪などによっ
て傷を発生し、その結果、複写物の画像上に白点や黒点
が発生しやすいという欠点を有している。また、非晶質
ケイ素感光体は、感光層表面に直径１μｍから３０μｍ
の半球状の欠陥が多く、複写操作の繰り返しによって、
この膜欠陥部で電気的、機械的な破壊が起こり、画像上
に白点や黒点となって出現し、画像の品質を損なってし
まう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
非晶質ケイ素感光体における欠点を解消することを目的
としてなされたものである。即ち、本発明の目的は、帯
電電位の暗減衰が少ない電子写真感光体を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、機械的強度に優
れ、画像上の欠陥を発生しない電子写真感光体を提供す
ることにある。また、本発明の他の目的は、高湿時に画
像ぼけを発生せず、通常の電子複写プロセスが適用でき
る電子写真感光体を提供することにある。また、本発明
のさらに他の目的は、コヒーレント光源を用いるレーザ
プリンターにおいてもモアレのない画像を形成すること
ができる電子写真感光体を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、検討の結
果、プラズマＣＶＤ法によって作製されたケイ素、窒
素、炭素を主体とした非晶質膜は、それが表面に存在す
る場合、熱的、機械的には安定であり、また、電子写真
プロセス上にては光電気的にも安定であるにもかかわら
ず、酸化の点からは、他の物質に比べて不安定であり、
そして表面に形成された酸化膜が、水分やコロトロン生
成物の吸着に関して、有機高分子膜や無機高分子膜より
も活性であるという知見を得た。また、本発明者等は、
非晶質ケイ素感光体の寿命を決定すると考えられている
膜欠陥部の破壊が、コロトロンからのイオン流を膜欠陥
部に集中させず分散させることによって防止できること
を見出だした。本発明は、これらの知見に基づいて完成
されたものである。

【０００７】本発明は、導電性基板上に、少なくとも光
導電層及び表面層を順次積層してなる電子写真感光体に
おいて、その表面層が、主としてシロキサン結合とイミ
ド結合からなる高分子化合物により形成されていること
を特徴とする。本発明の電子写真感光体において、上記
光導電層は、特に、少なくとも水素及び／またはハロゲ
ンを含む非晶質ケイ素を主体としてなるものが好まし
い。

【０００８】本発明によれば、従来の電子写真用感光体
の特徴を全く損わずに、化学的安定性と機械的強度、さ
らに電気的安定性を付与することができる。またさらに
は、コヒーレント光を用いた電子写真像の劣化も防止す
ることができる。

【０００９】本発明の電子写真感光体は図１に示す層構
成を有する。（ａ）はその典型的な例を示し、１は主と
してシロキサン結合とイミド結合からなる高分子材料に
より形成された表面層、３は光導電層、４は導電性基板
である。また、（ｂ）及び（ｃ）は他の例であって、光
導電層３と表面層１との間、または光導電層３と表面層
１及び導電性基板４との間に、接着性向上や電荷注入阻
止層のための中間層２または２と５を設けた場合を示
す。

【００１０】本発明において、導電性基板としては導電
性支持体および絶縁性支持体のいずれを用いてもよい。
導電性支持体としては、アルミニウム、ステンレススチ
ール、ニッケル、クロム等の金属およびその合金、ある
いはＩｎ₂ Ｏ₃ 、ＳｎＯ₂ 、ＣｕＩ、ＣｒＯ₂ などの金
属間化合物からなる基板などを用いることができる。絶
縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポ
リカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミ
ド等の高分子フイルム又はシート、ガラス、セラミック
等があげられる。絶縁性支持体を用いる場合には、少な
くとも他の層と接触する面は、導電化処理を施してある
ことが必要である。導電化処理は、上記金属の他に金、
銀、銅等を蒸着、スパッター、イオンプレーテイング法
によって付着させることにより実施できる。

【００１１】本発明の電子写真感光体は、電磁波の照射
を導電性基板側から行ってもよいし、導電性基板とは反
対の側から行ってもよい。導電性基板側から行う場合に
は、導電性基板が少なくとも照射される電磁波を透過す
るものでなければならない。例えば、導電化処理して金
属層を形成する場合には、金属層の厚さを電磁波を透過
するようにすればよい。又、ＩＴＯ等の透明導電膜を使
用することもできる。また、導電性基板の形状は、円筒
状、エンドレスベルト状等、任意の形状として得ること
が可能である。

【００１２】本発明における光導電層としては、Ｓｅ、
ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ等のカルコゲナイド化合物、フタロ
シアニン化合物、アゾ化合物、スクエアリウム化合物等
の電荷発生材とピラゾリン化合物、トリフェニルアミン
化合物等の電荷輸送材を、ポリエステル、ポリカーボネ
ート、ポリスチレン等の高分子化合物に分散して形成し
た有機光導電層を用いることもできるが、非晶質ケイ素
を主体とする光導電層、特に水素及び／またはハロゲン
を含有する非晶質ケイ素を主体とする光導電層を用いた
場合に、その効果が大きいので好ましい。これら光導電
層は、単層構造のものでも、電荷発生層と電荷輸送層か
ら形成されていてもよい。

【００１３】次に、光導電層が非晶質ケイ素を主体とし
て形成される場合を例にあげて説明する。非晶質ケイ素
を主体とする光導電層はグロー放電法、スパッタリング
法、イオンプレーテイング法、真空蒸着法などの方法に
よって導電性基板上に形成することができる。中でもプ
ラズマＣＶＤ法によりシラン（ＳｉＨ₄ ）ガスをグロー
放電分解する方法（グロー放電法）によれば、膜中に自
動的に適量の水素を含有した比較的暗抵抗が高く、か
つ、光感度も高い、電子写真感光体用として最適な特性
を有する光導電層を得ることができる。また、この場
合、水素の含有を一層効率よく行うために、プラズマＣ
ＶＤ装置内にシランガスと同時に水素（Ｈ₂ ）ガスを導
入してもよい。非晶質ケイ素の原料ガスとして、ＳｉＨ
₄ 、Ｓｉ₂ Ｈ₆ 、Ｓｉ₃ Ｈ₈ 、Ｓｉ₄ Ｈ₁₀、ＳｉＣ
ｌ₄ 、ＳｉＦ₄ 、ＳｉＨＦ₃ 、ＳｉＨ₂ Ｆ₂ 、ＳｉＨ₃
Ｆを用いることができる。

【００１４】本発明において、水素及び／あるいはハロ
ゲンを含む非晶質ケイ素を主体とする光導電層には、さ
らに他の元素を含有させることができる。例えば、非晶
質ケイ素光導電層の暗抵抗の制御あるいは帯電極性の制
御を目的として、III 族元素或いはＶ族元素、例えば、
ホウ素（Ｂ）あるいはリン（Ｐ）などの不純物元素の添
加（ドーピング）を行うこともできる。 III 族元素或
いはＶ族元素を添加するための原料としては、Ｂ
₂ Ｈ₆ 、Ｂ₄ Ｈ₁₀、ＢＦ₃ 、ＢＣｌ₃ 、ＰＨ₃ 、Ｐ₂ Ｈ
₄ 、ＰＦ₃ 、ＰＣｌ₃ があげられる。また、膜の暗抵抗
の増加、光感度の増加あるいは帯電能（単位膜厚当りの
帯電能力あるいは帯電電位）の増加を目的として、非晶
質ケイ素膜中に炭素原子、酸素原子、窒素原子などを含
有させてもよい。またさらには、長波長域感度の増感を
目的として光導電層中にゲルマニウム（Ｇｅ）などの元
素を添加することも可能である。Ｇｅを添加するための
原料としては、ＧｅＨ₄ 、Ｇｅ₂ Ｈ₆ 、Ｇｅ₃ Ｈ₈ 、Ｇ
ｅ₄ Ｈ₁₀、Ｇｅ₅ Ｈ₁₂、ＧｅＦ₄ などがあげられる。

【００１５】上記の水素以外の元素を非晶質ケイ素光導
電層中に添加含有させるためには、プラズマＣＶＤ装置
内に、主原料であるシランガスと共に、それらの元素の
ガス化合物を導入してグロー放電分解を行なえばよい。
以上のプラズマＣＶＤ法によりシラン（ＳｉＨ₄ ）ガス
をグロー放電分解する非晶質ケイ素光導電層形成法にお
いて有効な放電条件、即ち、有効な非晶質ケイ素膜の生
成条件は、例えば交流放電の場合を例とすると、次の通
りである。周波数は通常０．１〜３０ＭＨｚ、好適には
５〜２０ＭＨｚ、放電時の真空度は０．１〜５Ｔｏｒｒ
（１．３３〜６６．７Ｎ／ｍ² ）、基板加熱温度は１０
０〜４００℃である。非晶質ケイ素を主体とする光導電
層の膜厚は、任意に設定されるが、１μｍ〜２００μ
ｍ、特に１０μｍ〜１００μｍが好適である。

【００１６】本発明の電子写真感光体は、図１（ｃ）に
示すように、必要により、光導電層と導電性基板との間
に中間層を設けることができる。中間層には、その感光
体の帯電極性に応じて、III 族元素をヘビードープした
ｐ型の非晶質ケイ素やＶ族元素をヘビードープしたｎ型
の非晶質ケイ素や、ＳｉＮ_x 、ＳｉＯ_x 、ＳｉＣ_x など
の絶縁性薄膜を用いることが可能である。これらの絶縁
性薄膜の形成は、上記光導電層におけると同様にして行
なうことができる。またその薄厚は０．３〜１０μｍの
範囲が好ましい。

【００１７】本発明における表面層は、主としてシロキ
サン結合とイミド結合からなる高分子化合物により、ま
たはこの化合物中に導電性金属酸化物微粉末を分散して
形成される。表面層に用いる高分子化合物は、シロキサ
ンを主成分とするアミド酸を加熱硬化させて得られるも
のであって、赤外吸収スペクトルにおいて１６８０〜１
７００ｃｍ^-1付近のイミド基の吸収と１１００ｃｍ^-1付
近のシロキサン結合の吸収により特徴づけられるもので
ある。主成分であるシロキサンの原料としては、２官能
性、３官能性、４官能性アルコキシシランが用いられ、
その官能基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロビル基、フェニル基、メトキシ基、エトキ
シ基等があげられる。これらのアルコキシシラン化合物
は、硬化後の膜の硬さや密着性、可撓性、耐候性等の点
から適宜選択して用いられる。これらのアルコキシシラ
ンは、アミド酸含有アルコキシシランと共に加水分解す
ることによって、シロキサンを主成分とするアミド酸が
得られる。表面層は、このシロキサンを主成分とするア
ミド酸を溶剤で希釈し、粘度を調整した後、スプレー塗
布または浸漬塗布により光導電層あるいは中間層上に塗
布し、１００℃〜３００℃で１〜２４時間加熱硬化する
ことによって形成することができる。

【００１８】本発明において好ましく使用することがで
きる高分子化合物としては、次の一般式で示されるもの
をあげることができる。

【化２】 （式中、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ およびＲ₄ は、それぞれ炭素
数１〜５のアルキル基を表わし、Ｒ₅ 、Ｒ₆ およびＲ₇
は、それぞれ炭素数６〜１８のアリール基を表わし、Ｒ
₈ は炭素数１〜５のアルキレン基を表わし、ａ、ｃおよ
びｅは、それぞれ１〜１００の整数を表わし、ｂおよび
ｄは、それぞれ０〜１００の整数を表わす。）

【００１９】また、表面層における上記の高分子化合物
中には、導電性金属酸化物微粉末をボールミル、サンド
ミル、アトライター等を用いて分散させることができ
る。使用される導電性金属酸化物微粉末は、平均粒径
０．３μｍ以下、特に０．０５〜０．３μｍの範囲の平
均粒径を有するものであることが好ましい。また、導電
性金属酸化物微粉末は、表面層が着色し、感光体の分光
感度に好ましからざる影響を与えるものであってはなら
ない。使用できる導電性金属酸化物微粉末としては、酸
化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化アンチモン、酸化イ
ンジウム、酸化ビスマス、スズをドーブした酸化インジ
ウム、アンチモンをドーブした酸化スズ、酸化ジルコニ
ウム等の微粉末があげられる。これら金属酸化物微粉末
は１種もしくは２種以上混合して用いる。２種以上混合
した場合は、固溶体または融着体の形で使用すればよ
い。

【００２０】表面層の膜厚は任意に設定されるが、カー
ルソン方式で用いるためには表面層は機械的強度の点で
満足できるものでなければならなない。一般に、２０μ
ｍ以下、特に１０μｍ以下０．１μｍ以上が好適であ
る。膜厚が２０μｍ以上では露光後の残留電位が高く、
０．１μｍ以下では機械的強度が不足し、非晶質ケイ素
感光体の特徴を十分生かすことができない。

【００２１】本発明の電子写真感光体において、表面層
は、帯電処理の際、光導電層の表面部から内部への電荷
の注入を阻止する電荷ブロッキング層としての役割の他
に、酸素、水蒸気、空気中の水分、オゾン（Ｏ₃ ）等の
環境雰囲気中に一般的に存在する酸化性分子が、光導電
層表面に直接接触あるいは吸着するのを防止する表面保
護層としての役割を果たす。同時に、上記の表面層は、
応力の付加、あるいは反応性化学物質の付着などの外部
要因の作用によって、光導電層自体の特性が破壊される
のを阻止する表面保護層としての役割を果たす。本発明
の電子写真感光体は、帯電−像露光を行なう、いわゆる
カールソン方式を採用するものであり、その為には、表
面層は低絶縁化あるいは薄厚を調整して表面層表面ある
いは内部への電荷の蓄積を防ぐ必要がある。しかしなが
ら、導電性が高すぎると横方向への電荷の移動が起こっ
て画像にボケを生じる。逆に導電性が低過ぎると、電荷
が蓄積するため、画像にカブリを生じる。したがって、
表面層の導電性は適当な値に制御されなければならず、
かつその導電性は温度、湿度等の外的影響に対して安定
なものでなければならない。

【００２２】以上のように、本発明においては、表面層
が主としてシロキサン結合とイミド結合からなる高分子
化合物により形成されているため、膜厚が薄くても効果
を奏し、感度の低下、残留電位の上昇が少ない。また、
屈折率が小さいため、表面反射が抑えられ、アモルファ
スシリコンやカルコゲナイド等の屈折率の大きな層が存
在する場合には増感効果がある。更に、硬化温度が高い
ため、アモルファスシリコン層の上に有利に形成するこ
とができる。

【００２３】表面層と光導電層との間には、図１（ｂ）
及び（ｃ）に示すように、中間層を設けてもよいが、こ
の中間層は、表面層における表面酸化の影響を減らす役
割を果たし、また表面層からの電荷注入を防止する役割
を果たす。中間層は、水素を含む非晶質ケイ素、非晶質
炭化ケイ素、非晶質窒化ケイ素、非晶質酸化ケイ素、ま
たは非晶質炭素を主体とする層が少なくとも１層存在す
るのが好ましい。中間層は、特にプラズマＣＶＤ法によ
り形成した場合、密着性、製造性の点で優れているので
好ましい。

【００２４】プラズマＣＶＤ法によって上記ケイ素膜を
作成する場合、ケイ素の原料となるものとしては、シラ
ン類、高次シラン類が用いられ、例えば、ＳｉＨ₄ 、Ｓ
ｉ₂ Ｈ₆ 、ＳｉＣｌ₄ 、ＳｉＨＣｌ₃ 、ＳｉＨ₂ Ｃ
ｌ₂ 、Ｓｉ（ＣＨ₃ ）₄ 、Ｓｉ₃ Ｈ₈ 、Ｓｉ₄ Ｈ₁₀等の
を用いることができる。非晶質炭化ケイ素あるいは非晶
質炭素において、主体となる炭素の原料としては、メタ
ン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン等のＣｎＨ
_2n＋2 の一般式で示されるパラフイン系炭化水素；エチ
レン、プロピレン、プチレン、ペンテン等のＣ_ｎＨ_2nの
一般式で示されるオレフィン系炭化水素、アセチレン、
アリレン、ブチン等のＣ_ｎＨ_2n−2 の一般式で示されア
セチレン系炭化水素等の脂肪族炭化水素；シクロプロパ
ン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、
シクロヘプタン、シクロブチン、シクロペンテン、シク
ロヘキセン等の脂環式炭化水素；ベンゼン、トルエン、
キシレン、ナフタリン、アントラセン等の芳香族化合物
があげられる。さらに炭化水素は、ハロゲン置換体であ
ってもよい。例えば、４塩化炭素、クロロホルム、４フ
ツ化炭素、トリフルオロメタン、クロロトリフルオロメ
タン、ジクロロフルオロメタン、ブロモトリフルオロメ
タン、フルオロエタン、パーフルオロプロパン等を用い
ることができる。非晶質窒化ケイ素において、窒素の原
料としては、例えば、窒素（Ｎ₂ ）、アンモニア（ＮＨ
₃ ）ヒドラジン（Ｈ₂ ＮＮＨ₂ ）、アジ化水素（Ｈ
Ｎ₃ ）、アジ化アンモニウム（ＮＨ₄ Ｎ₃ ）等のガス状
の又はガス化し得る窒素、窒素化物及びアジ化物等の窒
素化合物をあげることができる。

【００２５】非晶質酸化ケイ素において、酸素の原料と
しては、酸素原子導入用の原料ガスとなり得る出発物質
としては、例えば酸素（Ｏ₂ ）、オゾン（Ｏ₃ ）、一酸
化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ₂ ）、一酸化窒素
（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ₂ ）三二酸化窒素（Ｎ₂ Ｏ
₃ ）、四二酸化窒素（Ｎ₂ Ｏ₄ ）、五二酸化窒素（Ｎ₂
Ｏ₅ ）、三酸化窒素（ＮＯ₃ ）、テトラメトキシシラン
（Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）₄ ）、テトラエトキシシラン（Ｓｉ
（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₄ ）等のガスを用いることができる。上
記した原料物質は、常温でガス状であっても、固体状あ
るいは液体状であってもよいが、固体状あるいは液体状
である場合には、気化して反応室に導入する。

【００２６】中間層は一層でもよいし、互いに異なる元
素を含む膜を積層してもよい。中間層の膜中の元素分布
は均一であってもよく、不均一であってもよい。不均一
の場合には不連続な変化があってもよく、また連続的な
変化があってもよい。プラズマＣＶＤ法による中間層の
生成条件は、例えば交流放電の場合を例とすると、次の
通りである。周波数は通常０．１〜３０ＭＨｚ、好適に
は５〜２０ＭＨｚ、放電時の真空度は０．１〜５Ｔｏｒ
ｒ（１．３３〜６６．７Ｎ／ｍ² ）、基板加熱温度は１
００〜４００℃である。中間層の膜厚は、０．０５μｍ
から１０μｍ、好適には０．１μｍから５μｍの範囲で
ある。０．０５μｍ以下の場合には電荷阻止性が劣り、
また５μｍ以上では残留電位が高くなり、また感度の低
下を引き起こす。

【００２７】

【実施例】以下に本発明を実施例にてよって説明する。 実施例１ 円筒状支持体上への非晶質ケイ素の作製が可能な容量結
合型プラズマＣＶＤ装置を用い、シラン（ＳｉＨ₄ ）ガ
ス、水素（Ｈ₂ ）ガス、及びジボラン（Ｂ₂ Ｈ₆ ）ガス
の混合体をグロー放電分解することにより、円筒状アル
ミニウム支持体上に約２μｍの膜厚を有する電荷注入阻
止層を形成した。このとき製造条件は次の通りであっ
た。

【００２８】 １００％シランガス流量：１００ｃｍ³ ／ｍｉｎ １００ppm 水素希釈ジボランガス流量：２００ｃｍ³ ／
ｍｉｎ 反応器内圧：０．５Ｔｏｒｒ 放電電力：１００ W 放電周波数：１３．５６ＭＨｚ 支持体温度：２５０℃ （なお、以下に記述するすべての実施例及び比較例にお
いて、プラズマＣＶＤ法による各層の製造条件における
放電周波数及び支持体温度は、上記の値に固定した。）

【００２９】電荷注入阻止層作製の後、反応器内を十分
に排気し、次いでシランガス、水素ガス、及びジボラン
ガスの混合体を導入してグロー放電分解することにより
電荷注入阻止層上に約２０μｍの膜厚を有する光導電層
を形成した。このときの製造条件は次の通りであった。 １００％シランガス流量：２００ｃｍ³ ／ｍｉｎ １００％水素ガス流量：１８０ｃｍ³ ／ｍｉｎ １００ppm 水素希釈ジボランガス流量：２ｃｍ³ ／ｍｉ
ｎ 反応器内圧：１．０Ｔｏｒｒ 放電電力：３００Ｗ

【００３０】光導電層作製の後、反応器内を十分に排気
し、次いでシランガス、水素ガス、及びアンモニアガス
の混合体を導入してグロー放電分解することにより、光
導電層上に約０．３μｍの膜厚を有する第一の中間層を
形成した。このときの製造条件は次の通りであった。 １００％シランガス流量：３０ｃｍ³ ／ｍｉｎ １００％水素ガス流量：２００ｃｍ³ ／ｍｉｎ １００％アンモニアガス流量：３０ｃｍ³ ／ｍｉｎ 反応器内圧：０．５Ｔｏｒｒ 放電電力：５０Ｗ

【００３１】第一の中間層作製の後、反応器内を十分に
排気し、次いでシランガス、水素ガス、及びアンモニア
ガスの混合体を導入してグロー放電分解することによ
り、第一の中間層上に約０．１μｍの膜厚を有する第二
の中間層を形成した。このときの製造条件は次の通りで
あった。 １００％シランガス流量：１７ｃｍ³ ／ｍｉｎ １００％水素ガス流量：２００ｃｍ³ ／ｍｉｎ １００％アンモニアガス流量：４３ｃｍ³ ／ｍｉｎ 反応器内圧：０．５Ｔｏｒｒ 放電電力：５０Ｗ

【００３２】次いで、第２の中間層の上に、以下に示す
シロキサンを主成分とするアミド酸を溶剤で希釈し、粘
度を調整した後，スプレー塗布により表面層を形成し
た。

【００３３】

【化３】

【００３４】溶剤にはメチルセロソルブを用いた。同時
にシリコンウエハーにもスプレー塗布した。これらを１
９０℃で２時間反応硬化させた。表面粗さ計で測定した
膜厚は０．５μｍであった。この膜のＩＲスペクトルを
図２に示す。１７００ｃｍ^-1のイミド結合と１１００ｃ
ｍ^-1のシロキサン結合によるピークが明瞭に見られる。
イミド結合によるピークは反応硬化前には見られなかっ
たものである。この膜のビッカース硬度は９００であ
り、アモルファスシリコン膜の硬度にほはぼ匹敵する。
また、この感光体の残留電位は１００Ｖであった。

【００３５】この感光体を使用し、電子写真複写機（富
士ゼロックス社製ＦＸ５９９０）で画質評価を行なっ
た。複写機の設置環境は３０℃／８５％ＲＨ、２０℃／
５０％ＲＨ、及び１０℃／１５％ＲＨの三種とした。
（以下、これ等３種の環境を総称して三環境という。）
その結果、初期画質においても２０，０００枚の印刷試
験の後も、三環境で画像ぼけは見られなかった。３０℃
／８５％ＲＨの環境下で、さらに３００，０００枚の複
写を行なったが、画像ぼけやかぶりは見られなかった。

【００３６】実施例２ 実施例１と同じ構成・組成のアモルファスシリコン感光
体の上に、実施例１と同じシロキサンを主成分とするア
ミド酸に平均粒径０．３μｍ以下の酸化アンチモンを１
５％含む酸化スズ粉末を分散したものを、粘度調整後ス
プレー塗布により塗布して、表面層を形成した。分散は
ガラス製ボールミルを用い、１５℃で５０時間行なっ
た。 （分散液の組成） シロキサンを主成分とするアミド酸 １４重量部 酸化スズ／酸化アンチモン粉末 ６重量部 メチルセロソルブ ８０重量部

【００３７】塗布後１９０℃にて２時間反応硬化させた
ところ、膜厚は１μｍであった。この塗膜をシリコンウ
エハーに形成し、感光体と同時に反応硬化させたものを
用いＩＲスペクトルとビッカース硬度を測定した。ＩＲ
スペクトルには、１７００ｃｍ^-1のイミド結合と１１０
０ｃｍ^-1のシロキサン結合の生成が明瞭に見られた。こ
のスペクトルは酸化スズ／酸化アンチモン粉末を分散し
ない場合とほぼ同等であった。ビッカース硬度は５００
であった。また、水との接触角を測定したところ８５°
であった。

【００３８】この電子写真感光体の電子写真特性を測定
したところ残留電位は５０Ｖであったほかは、実施例１
と比べ全く変わりがなかった。この感光体を半導体レー
ザープリンター（富士ゼロックス社製；ＸＰ−９）に入
れてプリントを行ったところ、モアレのない高品質の画
像が得られた。更に電子写真複写機（富士ゼロックス社
製；ＦＸ５９９０）で画質評価を行なった。その結果、
初期画質においても２０，０００枚の印刷試験の後も三
環境で画像ぼけは見られなかった。３０℃／８５％ＲＨ
の環境下で、さらに３００，０００枚の複写を行なった
が、画像ぼけやかぶりは見られなかった。また、露光せ
ずに行ったコピー像において、感光体全面に相当する範
囲に、画像欠陥として、０．２mm以下の白点が２つ見ら
れただけであった。

【００３９】実施例３ 実施例１と同じ構成・組成のアモルファスシリコン感光
体の上に、以下に示すシロキサンを主成分とするアミド
酸に平均粒径０．３μｍ以下の酸化アンチモンを１５％
含む酸化スズ粉末を分散したものを、粘度調整後スプレ
ー塗布により塗布して、表面層を形成した。分散はガラ
ス製ボールミルを用い１５℃で５０時間行なった。 （分散液の組成） シロキサンを主成分とするアミド酸 １４重量部 酸化スズ／酸化アンチモン粉末 ６重量部 メチルセロソルブ ８０重量部

【００４０】

【化４】

【００４１】塗布後１９０℃にて２時間反応硬化させた
ところ膜厚は１μｍであった。この塗膜をシリコンウエ
ハーに形成し、感光体と同時に反応硬化させたものを用
いＩＲスペクトルとビッカース硬度を測定した。ＩＲス
ペクトルには、１７００ｃｍ^-1のイミド結合と１１００
ｃｍ^-1のシロキサン結合の生成が明瞭に見られた。この
スペクトルは酸化スズ／酸化アンチモン粉末を分散しな
い場合とほぼ同等であった。ビッカース硬度は７００で
あった。また、水との接触角は９０°であった。

【００４２】この電子写真感光体の電子写真特性を測定
したところ残留電位は５０Ｖであったほかは、実施例１
と比べ全く変わりがなかった。この感光体を半導体レー
ザープリンター（富士ゼロックス社製；ＸＰ−９）に入
れてプリントを行ったところ、モアレのない高品質の画
像が得られた。さらに、電子写真複写機（富士ゼロック
ス社製；ＦＸ５９９０）で画質評価を行なった。その結
果、初期画質においても２０，０００枚の印刷試験の後
も三環境で画像ぼけは見られなかった。３０℃／８５％
ＲＨの環境下で、さらに３００，０００枚の複写を行な
ったが、画像ぼけやかぶりは見られなかった。また、露
光せずに行ったコピー像において、感光体全面に相当す
る範囲に、画像欠陥として０．２mm以下の白点は、ひと
つも見られなかった。

【００４３】実施例４ 実施例１の中間層以外は、同じ構成・組成のアモルファ
スシリコン感光体の上に、実施例３と同じ表面層を形成
した。中間層の作製条件は以下の通りであった。 １００％エチレンガス：２０ｓｃｃｍ 反応器内圧：０．５Ｔｏｒｒ 放電電力：２００ W 放電周波数：１３．５６ＭＨｚ 支持体温度：２５０℃ この感光体を使用し、電子写真複写機（富士ゼロックス
社製、ＦＸ５９９０）で画質評価を行った。複写機の設
置環境は、３０℃／８５％ＲＨ、２０℃／５０％ＲＨ、
及び１０℃／１５％ＲＨの三種とした。その結果、初期
画質においても１００，０００枚の印刷試験の後におい
ても、三環境で画像ぼけは見られなかった。３０℃／８
５％ＲＨの環境下で、さらに３００，０００枚の複写を
行なったが、画像ぼけやかぶりは見られなかった。

【００４４】実施例５ 実施例１の中間層以外は、同じ構成・組成のアモルファ
スシリコン感光体の上に、以下に示すシロキサンを主成
分とするアミド酸に平均粒径０．３μｍ以下の酸化アン
チモンを１５％含む酸化スズ粉末を分散したものを、粘
度調整後スプレー塗布により塗布して、表面層を形成し
た。なお、分散はガラス製ボールミルを用い１５℃で５
０時間行なった。 （分散液の組成） シロキサンを主成分とするアミド酸 １４重量部 酸化スズ／酸化アンチモン粉末 ６重量部 メチルセロソルブ ８０重量部

【００４５】

【化５】

【００４６】塗布後１９０℃にて２時間反応硬化させた
ところ膜厚は１μｍであった。この塗膜をシリコンウエ
ハーに形成し、感光体と同時に反応硬化させたものを用
いＩＲスペクトルとビッカース硬度を測定した。ＩＲス
ペクトルには、１７００ｃｍ^-1のイミド結合と１１００
ｃｍ^-1のシロキサン結合の生成が明瞭に見られた。この
スペクトルは酸化スズ／酸化アンチモン粉末を分散しな
い場合とほぼ同等であった。ビッカース硬度は７００で
あった。また、水との接触角は８０°であった。この電
子写真感光体の電子写真特性を測定したところ残留電位
は５０Ｖであったほかは、実施例１と比べ全く変わりが
なかった。この感光体を半導体レーザープリンター（富
士ゼロックス社製；ＸＰ−９）に入れてプリントを行っ
たところ、モアレのない高品質の画像が得られた。さら
に、電子写真複写機（富士ゼロックス社製；ＦＸ５９９
０）で画質評価を行なった。その結果、初期画質におい
ても２０，０００枚の印刷試験の後も三環境で画像ぼけ
は見られなかった。３０℃／８５％ＲＨの環境下で、さ
らに３００，０００枚の複写を行なったが、画像ぼけや
かぶりは見られなかった。また、露光せずに行ったコピ
ー像において、感光体全面に相当する範囲に、画像欠陥
として０．２mm以下の白点は、一つ見られただけであっ
た。

【００４７】実施例６ 実施例１の中間層以外は、同じ構成・組成のアモルファ
スシリコン感光体の上に、以下に示すシロキサンを主成
分とするアミド酸に平均粒径０．３μｍ以下の酸化アン
チモンを１５％含む酸化スズ粉末を分散したものを、粘
度調整後スプレー塗布により塗布して、表面層を形成し
た。なお、分散はガラス製ボールミルを用い１５℃で５
０時間行なった。 （分散液の組成） シロキサンを主成分とするアミド酸 １４重量部 酸化スズ／酸化アンチモン粉末 ６重量部 メチルセロソルブ ８０重量部

【００４８】

【化６】

【００４９】塗布後１９０℃にて２時間反応硬化させた
ところ膜厚は１μｍであった。この塗膜をシリコンウエ
ハーに形成し、感光体と同時に反応硬化させたものを用
いＩＲスペクトルとビッカース硬度を測定した。ＩＲス
ペクトルには、１７００ｃｍ^-1のイミド結合と１１００
ｃｍ^-1のシロキサン結合の生成が明瞭に見られた。この
スペクトルは酸化スズ／酸化アンチモン粉末を分散しな
い場合とほぼ同等であった。ビッカース硬度は６００で
あった。また、水との接触角は９０°であった。この電
子写真感光体の電子写真特性を測定したところ残留電位
は５０Ｖであったほかは、実施例１と比べ全く変わりが
なかった。この感光体を半導体レーザープリンター（富
士ゼロックス社製；ＸＰ−９）に入れてプリントを行っ
たところ、モアレのない高品質の画像が得られた。さら
に、電子写真複写機（富士ゼロックス社製；ＦＸ５９９
０）で画質評価を行なった。その結果、初期画質におい
ても２０，０００枚の印刷試験の後も三環境で画像ぼけ
は見られなかった。３０℃／８５％ＲＨの環境下で、さ
らに３００，０００枚の複写を行なったが、画像ぼけや
かぶりは見られなかった。また、露光せずに行ったコピ
ー像において、感光体全面に相当する範囲に、画像欠陥
として０．２mm以下の白点は、ひとつも見られただけで
あった。

【００５０】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は上記のように
表面層がが主としてシロキサン結合とイミド結合からな
る高分子化合物により形成されているため、アモルファ
スシリコン感光体の特長を損わずに、従来の非晶質ケイ
素、非晶質窒化ケイ素、非晶質酸化ケイ素あるいは非晶
質炭素を主体とする層が感光体表面に存在する非晶質ケ
イ素を主体とする電子写真感光体の欠点が改善され、長
期の複写による画像ぼけの発生がなく、残留電位が低
く、また耐摩耗性・耐久性に優れ、長期の複写による白
点黒点等や白スジ等の画像欠陥が少ないという利点を有
す。また、本発明の電子写真感光体は、赤外半導体レー
ザー等のコヒーレント光を光源とするものに使用でき、
レーザープリンターでの干渉縞の発生を防止した高画質
の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電子写真感光体の層構成を示す模式
的断面図である。

【図２】 実施例１における表面層の赤外吸収（ＩＲ）
スペクトル図である。

【符号の説明】

１…表面層、２…中間層、３…光導電層、４…導電性基
板、５…中間層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 正紀 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者 渡部 雅夫 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者 東 武敏 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−223757（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−148042（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 5/147 502 G03G 5/08 309

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性基板上に、少なくとも光導電層及
   び表面層を順次積層してなり、該表面層が、主としてシ
   ロキサン結合とイミド結合からなる高分子化合物により
   形成されていることを特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】 光導電層が、水素及び／またはハロゲン
   を含み、非晶質ケイ素を主体としてなることを特徴とす
   る請求項１記載の電子写真感光体。
3. 【請求項３】 シロキサン結合とイミド結合からなる高
   分子化合物が、下記一般式で示される高分子化合物であ
   る請求項１記載の電子写真感光体。 【化１】 （式中、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ およびＲ₄ は、それぞれ炭素
   数１〜５のアルキル基を表わし、Ｒ₅ 、Ｒ₆ およびＲ₇
   は、それぞれ炭素数６〜１８のアリール基を表わし、Ｒ
   ₈ は炭素数１〜５のアルキレン基を表わし、ａ、ｃおよ
   びｅは、それぞれ１〜１００の整数を表わし、ｂおよび
   ｄは、それぞれ０〜１００の整数を表わす。）
4. 【請求項４】 表面層に導電性金属酸化物微粒子が分散
   されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真
   感光体。
5. 【請求項５】 光導電層と表面層の間に中間層を設けて
   なることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光
   体。