JP2775259B2 - 電子写真感光体 - Google Patents
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- JP2775259B2 JP2775259B2 JP63066435A JP6643588A JP2775259B2 JP 2775259 B2 JP2775259 B2 JP 2775259B2 JP 63066435 A JP63066435 A JP 63066435A JP 6643588 A JP6643588 A JP 6643588A JP 2775259 B2 JP2775259 B2 JP 2775259B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/043—Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure
- G03G5/0436—Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure combining organic and inorganic layers
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアモルファスシリコンカーバイド光導電層と
有機光半導体層を積層して成る電子写真感光体に関する
ものである。
有機光半導体層を積層して成る電子写真感光体に関する
ものである。
電子写真感光体の光導電材料には、Se,Se−Te,A
S2Se3,ZnO,CdS、アモルファスシリコンなどの無機材料
と各種有機材料がある。そのなかで最初に実用化された
ものはSeであり、そして、ZnO,CdS、アモルファスシリ
コンも実用化された。他方、有機材料ではPVK−TNFが最
初に実用化され、その後、電荷の発生並びに電荷の輸送
という機能を別々の材料に分担させるという機能分離型
感光体が提案され、この機能分離型感光体によって有機
材料の開発が飛躍的に発展している。
S2Se3,ZnO,CdS、アモルファスシリコンなどの無機材料
と各種有機材料がある。そのなかで最初に実用化された
ものはSeであり、そして、ZnO,CdS、アモルファスシリ
コンも実用化された。他方、有機材料ではPVK−TNFが最
初に実用化され、その後、電荷の発生並びに電荷の輸送
という機能を別々の材料に分担させるという機能分離型
感光体が提案され、この機能分離型感光体によって有機
材料の開発が飛躍的に発展している。
一方、上記の無機光導電層の上に有機光半導体層を積
層した電子写真感光体も提案された。
層した電子写真感光体も提案された。
例えばSe層と有機光半導体層の積層型感光体があり、
既に実用化されたが、この感光体によれば、Se自体有害
であり、しかも、長波長側の感度に劣るという欠点もあ
った。
既に実用化されたが、この感光体によれば、Se自体有害
であり、しかも、長波長側の感度に劣るという欠点もあ
った。
そこで、特開昭56−14241号公報にはアモルファスシ
リコンカーバイド光導電層と有機光半導体層から成る積
層型感光体が提案されており、この感光体によれば、上
記問題点を解消して無公害性並びに高光感度な特性が得
られた。
リコンカーバイド光導電層と有機光半導体層から成る積
層型感光体が提案されており、この感光体によれば、上
記問題点を解消して無公害性並びに高光感度な特性が得
られた。
上記公報の電子写真感光体によれば、化学式Si1-xCxH
y（但し０＜ｘ＜１、0.05≦ｙ≦0.2）で表わされるアモ
ルファスシリコンカーバイド層と、有機光半導体層が順
次積層された構造から成る。
y（但し０＜ｘ＜１、0.05≦ｙ≦0.2）で表わされるアモ
ルファスシリコンカーバイド層と、有機光半導体層が順
次積層された構造から成る。
しかし乍ら、本発明者等がこのような電子写真感光体
を製作し、その光感度と残留電位を測定したところ、両
者とも未だ満足し得るような特性が得られず、更に改善
を要することが判明した。
を製作し、その光感度と残留電位を測定したところ、両
者とも未だ満足し得るような特性が得られず、更に改善
を要することが判明した。
従って、本発明は叙上に鑑みて完成されたものであ
り、その目的は高い光感度が得られ且つ残留電位を低減
させた電子写真感光体を提供することにある。
り、その目的は高い光感度が得られ且つ残留電位を低減
させた電子写真感光体を提供することにある。
本発明によれば、導電性基板上にアモルファスシリコ
ンカーバイド光導電層（以下、アモルファスシリコンカ
ーバイドをａ−SiCと略す）と有機光半導体層が順次積
層された電子写真感光体において、前記ａ−SiC光導電
層の内部に両層の界面に接してＣ元素を多く含有する層
領域が形成され、この層領域の厚みが10〜2000Åの範囲
内にあり且つ該層領域のSi元素とＣ元素の原子組成比を
Si1-xCxで表わした場合、ｘ値を0.2＜ｘ＜0.5の範囲内
に設定したことを特徴とする電子写真感光体が提供され
る。
ンカーバイド光導電層（以下、アモルファスシリコンカ
ーバイドをａ−SiCと略す）と有機光半導体層が順次積
層された電子写真感光体において、前記ａ−SiC光導電
層の内部に両層の界面に接してＣ元素を多く含有する層
領域が形成され、この層領域の厚みが10〜2000Åの範囲
内にあり且つ該層領域のSi元素とＣ元素の原子組成比を
Si1-xCxで表わした場合、ｘ値を0.2＜ｘ＜0.5の範囲内
に設定したことを特徴とする電子写真感光体が提供され
る。
以下、本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明電子写真感光体の層構成を示してお
り、同図によれば、導電性基板（１）の上にａ−SiC光
導電層（２）及び有機光半導体層（３）が順次積層され
ている。そして、ａ−SiC光導電層（２）には電荷発生
という機能があり、他方の有機光半導体層（３）には電
荷輸送という機能がある。
り、同図によれば、導電性基板（１）の上にａ−SiC光
導電層（２）及び有機光半導体層（３）が順次積層され
ている。そして、ａ−SiC光導電層（２）には電荷発生
という機能があり、他方の有機光半導体層（３）には電
荷輸送という機能がある。
本発明は上記ａ−SiC光導電層（２）の内部に両層
（２）（３）の界面と接するようにＣ元素を多く含有す
る層領域を形成し、これにより、光感度及び残留電位の
両特性が改善されたことが特徴である。
（２）（３）の界面と接するようにＣ元素を多く含有す
る層領域を形成し、これにより、光感度及び残留電位の
両特性が改善されたことが特徴である。
第１図によれば、ａ−SiC光導電層（２）はＣ元素高
含有の第１の層領域（2a）、並びにＣ元素が比較的少な
く含有された第２の層領域（2b）から成り、このような
層領域が形成された場合、ａ−SiC光導電層（２）と有
機光半導体層（３）の間の暗導電率の差が顕著に小さく
なり、これにより、両層（２）（３）の界面でキャリア
がトラップされなくなる。
含有の第１の層領域（2a）、並びにＣ元素が比較的少な
く含有された第２の層領域（2b）から成り、このような
層領域が形成された場合、ａ−SiC光導電層（２）と有
機光半導体層（３）の間の暗導電率の差が顕著に小さく
なり、これにより、両層（２）（３）の界面でキャリア
がトラップされなくなる。
即ち、ａ−SiC光導電層（２）の暗導電率は約10-11〜
10-13（Ω・cm）-1であり、他方の有機光半導体層
（３）の暗導電率は約10-14〜10-15（Ω・cm）-1であ
り、そのためにａ−SiC光導電層（２）で発生したキャ
リアは暗導電率の大きな差により有機光半導体層（３）
へスムーズに流れなくなる。従って、本発明者等はＣ元
素高含有の第１の層領域（2a）を形成し、これにより、
その層領域（2a）の暗導電率を小さくし、両層（２）
（３）の界面で暗導電率の差を小さくすることができる
ことを見い出した。
10-13（Ω・cm）-1であり、他方の有機光半導体層
（３）の暗導電率は約10-14〜10-15（Ω・cm）-1であ
り、そのためにａ−SiC光導電層（２）で発生したキャ
リアは暗導電率の大きな差により有機光半導体層（３）
へスムーズに流れなくなる。従って、本発明者等はＣ元
素高含有の第１の層領域（2a）を形成し、これにより、
その層領域（2a）の暗導電率を小さくし、両層（２）
（３）の界面で暗導電率の差を小さくすることができる
ことを見い出した。
このような第１の層領域（2a）は下記の通りＣ元素含
有比率と厚みにより表わされる。
有比率と厚みにより表わされる。
Ｃ元素含有比率はSi-xCxのｘ値で0.2＜ｘ＜0.5、好適
には0.3＜ｘ＜0.5の範囲内に設定するとよく、ｘ値が0.
2以下の場合には両層（２）（３）の間で暗導電率の差
を所要通りに小さくできず、これによって光感度及び残
留電位のそれぞれの特性を改善することができず、ま
た、ｘ値が0.5以上の場合には、ａ−SiC光導電層でキャ
リアがトラップされ易くなり、光感度特性が低下する。
には0.3＜ｘ＜0.5の範囲内に設定するとよく、ｘ値が0.
2以下の場合には両層（２）（３）の間で暗導電率の差
を所要通りに小さくできず、これによって光感度及び残
留電位のそれぞれの特性を改善することができず、ま
た、ｘ値が0.5以上の場合には、ａ−SiC光導電層でキャ
リアがトラップされ易くなり、光感度特性が低下する。
また、厚みは10〜2000Å、好適には500〜1000Åの範
囲内に設定するとよく、10Å未満の場合には光感度及び
残留電位のそれぞれの特性を改善することができず、20
00Åを超えた場合には残留電位が大きくなる傾向にあ
る。
囲内に設定するとよく、10Å未満の場合には光感度及び
残留電位のそれぞれの特性を改善することができず、20
00Åを超えた場合には残留電位が大きくなる傾向にあ
る。
他方の第２の層領域（2b）は実質上の光キャリア発生
層であり、その元素比率は下記の通りの範囲内に設定す
るとよい。
層であり、その元素比率は下記の通りの範囲内に設定す
るとよい。
第２の層領域（2b）はアモルファス化したSi元素とＣ
元素から成り、更に両者の元素のダングリングボンドを
終端させるための水素（Ｈ）元素やハロゲン元素（この
終端用元素を、以下、Ａ元素と略す）から成り、これら
の元素の組成式を〔Si1-xCx〕1-yAyとして表わした場
合、ｘ値は0.05＜ｘ＜0.5、好適には0.1＜ｘ＜0.4の範
囲内に、ｙ値は0.1＜ｙ＜0.5、好適には0.2＜ｙ＜0.5、
最適には0.25＜ｙ＜0.45の範囲内に設定するとよい。
元素から成り、更に両者の元素のダングリングボンドを
終端させるための水素（Ｈ）元素やハロゲン元素（この
終端用元素を、以下、Ａ元素と略す）から成り、これら
の元素の組成式を〔Si1-xCx〕1-yAyとして表わした場
合、ｘ値は0.05＜ｘ＜0.5、好適には0.1＜ｘ＜0.4の範
囲内に、ｙ値は0.1＜ｙ＜0.5、好適には0.2＜ｙ＜0.5、
最適には0.25＜ｙ＜0.45の範囲内に設定するとよい。
ｘ値又はｙ値が上記範囲内に設定された場合には優れ
た光導電特性並びに高い光感度特性が得られる。
た光導電特性並びに高い光感度特性が得られる。
第２の層領域（2b）の厚みは0.05〜５μｍ、好適には
0.1〜３μｍの範囲内に設定すればよく、この範囲内で
あれば、高い光感度が得られ、残留電位が低くなる。
0.1〜３μｍの範囲内に設定すればよく、この範囲内で
あれば、高い光感度が得られ、残留電位が低くなる。
このような第１の層領域（2a）並びに第２の層領域
（2b）のそれぞれのＣ元素含有量は層厚方向に亘って変
化させてもよい。例えば第６図〜第11図に示す例があ
り、これらの図において、横軸は層厚方向であり、ａは
第２の層領域（2b）と基板の界面、ｂは第１の層領域
（2a）と第２の層領域（2b）の界面、そして、Ｃは第１
の層領域（2a）と有機光半導体層（３）の界面を表わ
し、また、縦軸はＣ元素含有量を表わす。
（2b）のそれぞれのＣ元素含有量は層厚方向に亘って変
化させてもよい。例えば第６図〜第11図に示す例があ
り、これらの図において、横軸は層厚方向であり、ａは
第２の層領域（2b）と基板の界面、ｂは第１の層領域
（2a）と第２の層領域（2b）の界面、そして、Ｃは第１
の層領域（2a）と有機光半導体層（３）の界面を表わ
し、また、縦軸はＣ元素含有量を表わす。
尚、第１の層領域（2a）又は第２の層領域（2b）の内
部で層厚方向に亘ってＣ元素含有量を変えた場合、その
Ｃ元素含有比率（ｘ値）はそれぞれこの層領域（2a）
（2b）全体当たりのＣ元素平均含有比率に対応する。
部で層厚方向に亘ってＣ元素含有量を変えた場合、その
Ｃ元素含有比率（ｘ値）はそれぞれこの層領域（2a）
（2b）全体当たりのＣ元素平均含有比率に対応する。
前記基板（１）には銅、黄銅、SUS、Al等の金属導電
体、或いはガラス、セラミックス等の絶縁体の表面に導
電体薄膜をコーティングしたものがあり、就中、Alがコ
スト面並びにａ−SiC層との密着性という点で有利であ
る。
体、或いはガラス、セラミックス等の絶縁体の表面に導
電体薄膜をコーティングしたものがあり、就中、Alがコ
スト面並びにａ−SiC層との密着性という点で有利であ
る。
また、本発明の電子写真感光体は有機光半導体層
（３）の材料選択により負帯電型又は正帯電型に設定す
ることができる。即ち、負帯電型電子写真感光体の場
合、有機光半導体層（３）に電子供与性化合物が選ば
れ、一方、正帯電型電子写真感光体の場合には有機光半
導体層（３）に電子吸引性化合物が選ばれる。
（３）の材料選択により負帯電型又は正帯電型に設定す
ることができる。即ち、負帯電型電子写真感光体の場
合、有機光半導体層（３）に電子供与性化合物が選ば
れ、一方、正帯電型電子写真感光体の場合には有機光半
導体層（３）に電子吸引性化合物が選ばれる。
前記電子供与性化合物には高分子量のものとして、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリ
ビニルアントラセン、ピレン〜ホルムアルデヒド縮重合
体などがあり，また、低分子量のものとしてオキサジア
ゾール、オキサゾール、ピラゾリン、トリフェニルメタ
ン、ヒドラゾン、トリアリールアミン、Ｎ−フェニルカ
ルバゾール、スチルベンなどがあり、この低分子物質
は、ポリカーボネート、ポリエステル、メタアクリル樹
脂、ポリアミド、アクリルエポキシ、ポリエチレン、フ
ェノール、ポリウレタン、ブチラール樹脂、ポリ酢酸ビ
ニル、ユリア樹脂などのバインダに分散されて用いられ
る。
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリ
ビニルアントラセン、ピレン〜ホルムアルデヒド縮重合
体などがあり，また、低分子量のものとしてオキサジア
ゾール、オキサゾール、ピラゾリン、トリフェニルメタ
ン、ヒドラゾン、トリアリールアミン、Ｎ−フェニルカ
ルバゾール、スチルベンなどがあり、この低分子物質
は、ポリカーボネート、ポリエステル、メタアクリル樹
脂、ポリアミド、アクリルエポキシ、ポリエチレン、フ
ェノール、ポリウレタン、ブチラール樹脂、ポリ酢酸ビ
ニル、ユリア樹脂などのバインダに分散されて用いられ
る。
前記電子吸引性化合物には2.4.7−トリニトロフルオ
レンなどがある。
レンなどがある。
かくして本発明の電子写真感光体によれば、Ｃ元素高
含有層領域を形成したことにより光感度を高め、しか
も、残留電位を低減できた。
含有層領域を形成したことにより光感度を高め、しか
も、残留電位を低減できた。
また、本発明の電子写真感光体においては、ａ−SiC
光導電層（２）に周期律表第III a族元素（以下、III a
族元素と略す）を１〜500ppm、好適には２〜200ppm含有
させるとよい。
光導電層（２）に周期律表第III a族元素（以下、III a
族元素と略す）を１〜500ppm、好適には２〜200ppm含有
させるとよい。
このIII a族元素含有量については、ａ−SiC層全体当
たりの平均値によって表わされ、その平均含有量が1ppm
以下の場合には暗導電率が大きくなる傾向にあり、しか
も、光感度の低下が認められ、一方、500ppm以上の場合
には暗導電率が著しく大きくなり、更に光導電率の暗導
電率に対する比率が小さくなり、所望通りの光感度が得
られない。
たりの平均値によって表わされ、その平均含有量が1ppm
以下の場合には暗導電率が大きくなる傾向にあり、しか
も、光感度の低下が認められ、一方、500ppm以上の場合
には暗導電率が著しく大きくなり、更に光導電率の暗導
電率に対する比率が小さくなり、所望通りの光感度が得
られない。
ａ−SiC光導電層（２）にIII a族元素を含有させるに
当たり、そのドーピング分布はその層厚方向に亘って均
一又は不均一のいずれでもよい。不均一にドーピングさ
せた場合、この層（２）の一部にIII a族元素が含有さ
れない層領域があってもよく、その場合にはIII a族元
素含有のａ−SiC層領域並びにIII族元素が含有されてい
ないａ−SiC層領域の両者から成るａ−SiC層全体に対す
るIII a族元素平均含有量が１〜500ppmでなくてはなら
ない。
当たり、そのドーピング分布はその層厚方向に亘って均
一又は不均一のいずれでもよい。不均一にドーピングさ
せた場合、この層（２）の一部にIII a族元素が含有さ
れない層領域があってもよく、その場合にはIII a族元
素含有のａ−SiC層領域並びにIII族元素が含有されてい
ないａ−SiC層領域の両者から成るａ−SiC層全体に対す
るIII a族元素平均含有量が１〜500ppmでなくてはなら
ない。
このIII a族元素にはB,Al,Ga,In等があるが、Ｂが共
有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え得る点で、そ
の上、優れた帯電能並びに光感度が得られるという点で
望ましい。
有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え得る点で、そ
の上、優れた帯電能並びに光感度が得られるという点で
望ましい。
次に本発明電子写真感光体の製法を述べる。
ａ−SiC層を形成するにはグロー放電分解法、イオン
プレーティング法、反応性スパッタリング法、真空蒸着
法、CVD法などの薄膜形成方法がある。
プレーティング法、反応性スパッタリング法、真空蒸着
法、CVD法などの薄膜形成方法がある。
グロー放電分解法を用いる場合、Si元素含有ガスＣ元
素含有ガスを組合せ、この混合ガスをプラズマ分解して
成膜形成する。このSi元素含有ガスにはSiH4,Si2H6,Si3
H8,SiF4,SiCl4,SiHCl3等々があり、また、Ｃ元素含有ガ
スにはCH4,C2H4,C2H2,C3H8等々があり、就中、C2H2は高
速成膜性が得られるという点で望ましい。
素含有ガスを組合せ、この混合ガスをプラズマ分解して
成膜形成する。このSi元素含有ガスにはSiH4,Si2H6,Si3
H8,SiF4,SiCl4,SiHCl3等々があり、また、Ｃ元素含有ガ
スにはCH4,C2H4,C2H2,C3H8等々があり、就中、C2H2は高
速成膜性が得られるという点で望ましい。
本実施例に用いられるグロー放電分解装置を第２図に
より説明する。
より説明する。
図中、第１タンク（４）、第２タンク（５）、第３タ
ンク（６）、第４タンク（７）にはそれぞれSiH4,C2H2,
B2H6,（B2H6が40ppm濃度で水素希釈されている）及びH2
が密封され、これらのガスは各々対応する第１調整弁
（８），第２調整弁（９），第３調整弁（10）及び第４
調整弁（11）を開放することにより放出される。その放
出ガスの流量はそれぞれマスフローコントローラ（12）
（13）（14）（15）により制御され、各々のガスは混合
されて主管（16）へ送られる。尚、（17）（18）は止め
弁である。
ンク（６）、第４タンク（７）にはそれぞれSiH4,C2H2,
B2H6,（B2H6が40ppm濃度で水素希釈されている）及びH2
が密封され、これらのガスは各々対応する第１調整弁
（８），第２調整弁（９），第３調整弁（10）及び第４
調整弁（11）を開放することにより放出される。その放
出ガスの流量はそれぞれマスフローコントローラ（12）
（13）（14）（15）により制御され、各々のガスは混合
されて主管（16）へ送られる。尚、（17）（18）は止め
弁である。
主管（16）を通じて流れるガスは反応管（19）へ流入
されるが、この反応管（19）の内部には容量結合型放電
用電極（20）が設置され、また、筒状の成膜用基板（2
1）が基板支持体（22）の上に載置され、基板支持体（2
2）がモータ（23）により回転駆動され、これに伴って
基板（21）が回転される。そして、電極（20）に電力50
W〜3Kw、周波数１〜50MHzの高周波電力が印加され、し
かも、基板（21）が適当な加熱手段により約200〜400
℃、好適には約200〜350℃の温度に加熱される。また、
反応管（19）は回転ポンプ（24）と拡散ポンプ（25）に
連結されており、これによってグロー放電による成膜形
成時に所要な真空状態（放電時のガス圧0.1〜2.0Torr）
が維持される。
されるが、この反応管（19）の内部には容量結合型放電
用電極（20）が設置され、また、筒状の成膜用基板（2
1）が基板支持体（22）の上に載置され、基板支持体（2
2）がモータ（23）により回転駆動され、これに伴って
基板（21）が回転される。そして、電極（20）に電力50
W〜3Kw、周波数１〜50MHzの高周波電力が印加され、し
かも、基板（21）が適当な加熱手段により約200〜400
℃、好適には約200〜350℃の温度に加熱される。また、
反応管（19）は回転ポンプ（24）と拡散ポンプ（25）に
連結されており、これによってグロー放電による成膜形
成時に所要な真空状態（放電時のガス圧0.1〜2.0Torr）
が維持される。
このような構成のグロー放電分解装置を用いて基板
（21）の上にａ−SiC層を形成する場合、第１調整弁
（８），第２調整弁（９），第３調整弁（10）及び第４
調整弁（11）を開いてSiH4,C2H2,B2H6,H2の各々のガス
を放出し、その放出量をマスフローコントローラ（12）
（13）（14）（15）により制御し、各々のガスは混合さ
れて主管（16）を介して反応管（19）へ流入される。そ
して、反応管内部の真空状態、基板温度、電極印加用高
周波電力をそれぞれ所定の条件に設定するとグロー放電
が発生し、ガスの分解に伴ってＢ元素含有のａ−SiC膜
が基板上に高速に形成される。
（21）の上にａ−SiC層を形成する場合、第１調整弁
（８），第２調整弁（９），第３調整弁（10）及び第４
調整弁（11）を開いてSiH4,C2H2,B2H6,H2の各々のガス
を放出し、その放出量をマスフローコントローラ（12）
（13）（14）（15）により制御し、各々のガスは混合さ
れて主管（16）を介して反応管（19）へ流入される。そ
して、反応管内部の真空状態、基板温度、電極印加用高
周波電力をそれぞれ所定の条件に設定するとグロー放電
が発生し、ガスの分解に伴ってＢ元素含有のａ−SiC膜
が基板上に高速に形成される。
上述した通りの薄膜形成方法によりａ−SiC層が形成
されると、次に有機光半導体層を形成する。
されると、次に有機光半導体層を形成する。
有機光半導体層は浸漬塗工方法又はコーティング法に
より形成され、前者は感光材が溶媒中に分散された塗工
液の中に浸漬し、次いで、一定な速度で引上げ、そし
て、自然乾燥及び熱エージング（約150℃、約１時間）
を行うという方法であり、また、後者のコーティング法
によれば、コーター（塗機）を用いて、溶媒に分散され
た感光材を塗布し、次いで熱風乾燥を行う。
より形成され、前者は感光材が溶媒中に分散された塗工
液の中に浸漬し、次いで、一定な速度で引上げ、そし
て、自然乾燥及び熱エージング（約150℃、約１時間）
を行うという方法であり、また、後者のコーティング法
によれば、コーター（塗機）を用いて、溶媒に分散され
た感光材を塗布し、次いで熱風乾燥を行う。
次に本発明の実施例を述べる。
（例１） 第２図のグロー放電分解装置を用いて、SiH4ガスを20
0sccmの流量で、H2ガスを270sccmの流量で、そして、C2
H2ガスの流量を変化させ、また、ガス圧を0.6Torr、高
周波電力を150W、基板温度を250℃に設定し、グロー放
電によってａ−SiC膜（膜厚約１μｍ）を形成した。
0sccmの流量で、H2ガスを270sccmの流量で、そして、C2
H2ガスの流量を変化させ、また、ガス圧を0.6Torr、高
周波電力を150W、基板温度を250℃に設定し、グロー放
電によってａ−SiC膜（膜厚約１μｍ）を形成した。
このようにしてａ−SiC膜のカーボン含有比率を変
え、そして、膜中のカーボン量をXMA法により測定し、
また、光導電率及び暗導電率を測定したところ、第３図
に示す通りの結果が得られた。
え、そして、膜中のカーボン量をXMA法により測定し、
また、光導電率及び暗導電率を測定したところ、第３図
に示す通りの結果が得られた。
第３図中、横軸はカーボン含有比率、即ちSi1-xCxの
ｘ値であり、縦軸は導電率を表わし、○印は発光波長55
0nm（光量50μW/cm2）の光に対する光導電率のプロット
であり、●印は暗導電率のプロットであり、また、a,b
はそれぞれの特性曲線である。
ｘ値であり、縦軸は導電率を表わし、○印は発光波長55
0nm（光量50μW/cm2）の光に対する光導電率のプロット
であり、●印は暗導電率のプロットであり、また、a,b
はそれぞれの特性曲線である。
更に上記各ａ−SiC膜について、その水素含有量を赤
外吸収測定法により求めたところ、第４図に示す通りの
結果が得られた。
外吸収測定法により求めたところ、第４図に示す通りの
結果が得られた。
第４図中、横軸はSi1-xCxのｘ値であり、縦軸は水素
含有量、即ち〔Si1-xCx〕1-yHyのｙ値であり、○印はSi
原子に結合した水素量のプロットであり、●印はＣ原子
に結合した水素量のプロットであり、また、c,dはそれ
ぞれの特性曲線である。
含有量、即ち〔Si1-xCx〕1-yHyのｙ値であり、○印はSi
原子に結合した水素量のプロットであり、●印はＣ原子
に結合した水素量のプロットであり、また、c,dはそれ
ぞれの特性曲線である。
第４図より明らかな通り、本例のａ−SiC膜はいずれ
もｙ値が0.3〜0.4の範囲内にあることが判る。
もｙ値が0.3〜0.4の範囲内にあることが判る。
また、第３図より明らかな通り、カーボン含有比率ｙ
が0.2＜ｙ＜0.5の範囲内であれば、光導電率と暗導電率
の比率が顕著に大きくなり、優れた光感度が得られるこ
とが判る。
が0.2＜ｙ＜0.5の範囲内であれば、光導電率と暗導電率
の比率が顕著に大きくなり、優れた光感度が得られるこ
とが判る。
（例２） 次に本例においては、SiH4ガスを200sccmの流量で、C
2H2ガスを20sccmの流量で、H2ガスを０〜1000sccmの流
量で導入し、そして、高周波電力を50〜300W、ガス圧を
0.3〜1.2Torrに設定し、グロー放電によりａ−SiC膜
（膜厚約１μｍ）を形成した。
2H2ガスを20sccmの流量で、H2ガスを０〜1000sccmの流
量で導入し、そして、高周波電力を50〜300W、ガス圧を
0.3〜1.2Torrに設定し、グロー放電によりａ−SiC膜
（膜厚約１μｍ）を形成した。
かくして、カーボン含有比率ｘを0.3に設定し、そし
て、水素含有量ｙを変化させた種々のａ−SiC膜を形成
し、各々の膜について光導電率及び暗導電率を測定した
ところ、第５図に示す通りの結果が得られた。
て、水素含有量ｙを変化させた種々のａ−SiC膜を形成
し、各々の膜について光導電率及び暗導電率を測定した
ところ、第５図に示す通りの結果が得られた。
第５図中、横軸は水素含有量、即ち〔Si1-xCx〕1-yHy
のｙ値であり、縦軸は導電率を表わし、○印は発光波長
550nm（光量50μW/cm2）の光に対する光導電率のプロッ
トであり、●印は暗導電率のプロットであり、また、e,
fはそれぞれの特性曲線である。
のｙ値であり、縦軸は導電率を表わし、○印は発光波長
550nm（光量50μW/cm2）の光に対する光導電率のプロッ
トであり、●印は暗導電率のプロットであり、また、e,
fはそれぞれの特性曲線である。
第５図より明らかな通り、ｙ値が0.2を超えた場合、
高い光導電率並びに低い暗導電率が得られることが判
る。
高い光導電率並びに低い暗導電率が得られることが判
る。
（例３） （例１）に示されたａ−SiC膜の製法において、C2H2
ガスの流量を20sccmに設定し、その他の条件を（例１）
と同じに設定し、これにより、組成比〔Si0.7Ｃ0.3〕
0.65Ｈ0.35のａ−SiC膜（膜厚約１μｍ）を形成した
（第２の層領域（2b）に対応する）。
ガスの流量を20sccmに設定し、その他の条件を（例１）
と同じに設定し、これにより、組成比〔Si0.7Ｃ0.3〕
0.65Ｈ0.35のａ−SiC膜（膜厚約１μｍ）を形成した
（第２の層領域（2b）に対応する）。
次いで、このａ−SiC膜の上に下記条件により組成比
〔Si0.7Ｃ0.3〕0.65Ｈ0.35のａ−SiC膜（膜厚約200Å）
を形成した（第１の層領域（2a）に対応する）。
〔Si0.7Ｃ0.3〕0.65Ｈ0.35のａ−SiC膜（膜厚約200Å）
を形成した（第１の層領域（2a）に対応する）。
条 件 SiH4ガス流量・・・200sccm C2H2ガス流量・・・30sccm H2 ガス流量・・・270sccm ガス圧 ・・・0.45Torr 高周波電力 ・・・100 W このようにして形成されたａ−SiC光導電層の上にポ
リカーボネートにヒドラゾン系化合物を分散させた有機
光半導電体層（膜厚約15μｍ）を形成し、電子写真感光
体とした。
リカーボネートにヒドラゾン系化合物を分散させた有機
光半導電体層（膜厚約15μｍ）を形成し、電子写真感光
体とした。
かくして得られた電子写真感光体の特性評価を電子写
真特性測定装置により測定したところ、優れた光感度が
得られ、しかも、低い残留電位が得られた。
真特性測定装置により測定したところ、優れた光感度が
得られ、しかも、低い残留電位が得られた。
（例４） 上記（例３）の電子写真感光体を製作するに当たっ
て、第１の層領域（2a）を形成させないで、第２の層領
域（2b）だけから成るａ−SiC光導電層を形成し、更に
同じ有機光半導体層を形成して成る電子写真感光体を製
作した。
て、第１の層領域（2a）を形成させないで、第２の層領
域（2b）だけから成るａ−SiC光導電層を形成し、更に
同じ有機光半導体層を形成して成る電子写真感光体を製
作した。
この電子写真感光体の光感度を測定したところ、（例
３）の電子写真感光体に比べて約10％低下しており、ま
た、残留電位は約７％大きくなっていた。
３）の電子写真感光体に比べて約10％低下しており、ま
た、残留電位は約７％大きくなっていた。
（例５） 上記（例３）の電子写真感光体を製作するに当たっ
て、第１の層領域（2a）及び第２の層領域（2b）の形成
時に水素ガス希釈のB2H6ガス（B2H6濃度40ppm）を90scc
mの流量で放出し、その他の製造条件を同一に設定し、
これにより、いずれの層領域にもＢ元素を約15ppm含有
させた。
て、第１の層領域（2a）及び第２の層領域（2b）の形成
時に水素ガス希釈のB2H6ガス（B2H6濃度40ppm）を90scc
mの流量で放出し、その他の製造条件を同一に設定し、
これにより、いずれの層領域にもＢ元素を約15ppm含有
させた。
かくして得られた電子写真感光体の特性を評価したと
ころ、（例３）の電子写真感光体に比べて光感度が約13
％大きくなり、しかも、残留電位が約８％低下した。
ころ、（例３）の電子写真感光体に比べて光感度が約13
％大きくなり、しかも、残留電位が約８％低下した。
（例６） 本発明者等は（例３）の電子写真感光体に係る第１の
層領域を形成するに当たって、SiH4ガス、C2H2ガス及び
H2ガスのそれぞれの流量を変化させ、しかも、その成膜
時間を変え、これにより、Si1-xCxのｘ値並びに膜厚を
第１表に示す通りに変え、その上、第２層領域のＣ元素
含有比率と水素含有量を第１表に示す通りに設定し、か
くして、11種類の電子写真感光体（感光体Ａ〜Ｋ）を製
作した。
層領域を形成するに当たって、SiH4ガス、C2H2ガス及び
H2ガスのそれぞれの流量を変化させ、しかも、その成膜
時間を変え、これにより、Si1-xCxのｘ値並びに膜厚を
第１表に示す通りに変え、その上、第２層領域のＣ元素
含有比率と水素含有量を第１表に示す通りに設定し、か
くして、11種類の電子写真感光体（感光体Ａ〜Ｋ）を製
作した。
また、これらの電子写真感光体の光感度と残留電位を
測定したところ、第１表に示す通りの結果が得られた。
測定したところ、第１表に示す通りの結果が得られた。
同表中、光感度は相対評価により◎印、○印及び△印
の３段階に区分され、◎印は最も優れた光感度が得られ
た場合であり、○印は幾分優れた光感度が得られた場合
であり、△印は他に比べてわずかに劣る光感度になった
場合である。
の３段階に区分され、◎印は最も優れた光感度が得られ
た場合であり、○印は幾分優れた光感度が得られた場合
であり、△印は他に比べてわずかに劣る光感度になった
場合である。
また、残留電位についても三段階に相対評価してお
り、◎印は残留電位が小さくなった場合であり、○印は
残留電位の低下が幾分認められた場合であり、△印は他
に比べて残留電位の低減が認められなかった場合であ
る。
り、◎印は残留電位が小さくなった場合であり、○印は
残留電位の低下が幾分認められた場合であり、△印は他
に比べて残留電位の低減が認められなかった場合であ
る。
第１表より明らかな通り、感光体Ｃ〜Ｇ並びに感光体
J,Kは優れた光感度が得られ、しかも、残留電位の低減
が認められた。
J,Kは優れた光感度が得られ、しかも、残留電位の低減
が認められた。
然るに感光体Ａ及びＨは第１の層領域のｘ値が、感光
体Ｂ及びＩは第１の層領域の厚みがそれぞれ本発明より
外れており、そのために光感度並びに残留電位のそれぞ
れの特性の改善が認められなかった。
体Ｂ及びＩは第１の層領域の厚みがそれぞれ本発明より
外れており、そのために光感度並びに残留電位のそれぞ
れの特性の改善が認められなかった。
以上の通り、本発明の電子写真感光体によれば、ａ−
SiC光導電層の内部にＣ元素高含有の層領域を形成した
ことにより優れた光感度が得られ、しかも、残留電位を
低減させることができた。
SiC光導電層の内部にＣ元素高含有の層領域を形成した
ことにより優れた光感度が得られ、しかも、残留電位を
低減させることができた。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明電子写真感光体の層構成を表わす断面
図、第２図は実施例に用いられるグロー放電分解装置の
概略図、第３図はカーボン含有比率と導電率の関係を示
す線図、第４図はカーボン含有比率と水素含有量の関係
を示す線図、第５図は水素含有量と導電率の関係を示す
線図であり、また、第６図、第７図、第８図、第９図、
第10図及び第11図はアモルファスシリコンカーバイド光
導電層の層厚方向に亘るカーボン含有量を表わす線図で
ある。 １……導電性基板 ２……アモルファスシリコンカーバイド光導電層 ３……有機光半導体層
図、第２図は実施例に用いられるグロー放電分解装置の
概略図、第３図はカーボン含有比率と導電率の関係を示
す線図、第４図はカーボン含有比率と水素含有量の関係
を示す線図、第５図は水素含有量と導電率の関係を示す
線図であり、また、第６図、第７図、第８図、第９図、
第10図及び第11図はアモルファスシリコンカーバイド光
導電層の層厚方向に亘るカーボン含有量を表わす線図で
ある。 １……導電性基板 ２……アモルファスシリコンカーバイド光導電層 ３……有機光半導体層
Claims (1)
- 【請求項１】導電性基板上にアモルファスシリコンカー
バイド光導電層と有機光半導体層が順次積層された電子
写真感光体において、前記アモルファスシリコンカーバ
イド光導電層の内部に両層の界面に接してカーボン元素
を多く含有する層領域が形成され、この層領域の厚みが
10〜2000Åの範囲内にあり且つ該層領域のシリコン元素
とカーボン元素の原子組成比をSi1-xCxで表わした場
合、ｘ値を0.2＜ｘ＜0.5の範囲内に設定したことを特徴
とする電子写真感光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066435A JP2775259B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 電子写真感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066435A JP2775259B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 電子写真感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01238670A JPH01238670A (ja) | 1989-09-22 |
| JP2775259B2 true JP2775259B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=13315698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63066435A Expired - Fee Related JP2775259B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775259B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63066435A patent/JP2775259B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01238670A (ja) | 1989-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |