JP2920668B2

JP2920668B2 - 電子写真感光体

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Publication number: JP2920668B2
Application number: JP23080190A
Authority: JP
Inventors: 孝夫河村; 正夫中野; 直興宮本; 浩伊藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1999-07-19
Anticipated expiration: 2014-07-19
Also published as: JPH04110950A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は静電潜像形成と静電潜像転写を同時に行う同
時静電潜像転写方式に好適な電子写真感光体に関するも
のである。

〔従来の技術〕

電子写真法として、感光体上の静電潜像を誘電体層を
設けた記録紙に一旦転写し、この静電潜像をトナーで現
像する静電潜像転写法が既に知られている。この電子写
真法はトランスファー・オブ・エレクトロスタティック
・イメージ（Transfer of Electro−Static Image）
法、いわゆるTESI法と呼ばれ、大別して、感光体上の静
電潜像形成と記録紙への静電潜像転写とを別々の工程で
行う「順次転写法」と、感光体と記録紙を積み重ねた状
態で画像露光を行い、静電潜像形成と転写を同時に行っ
て記録紙に静電潜像を形成する「同時転写法」とがあ
る。

後者の同時転写法に用いられる感光体として、透光性
の導電支持体上に光導電層を積層したものを基本構成と
し、更にコントラストを改善するために上記導電支持体
と光導電層との間に絶縁層を形成した層構成が提案され
ている（特公昭57−55140号及び特開昭56−43665号参
照）。

その他、特開昭49−52643号には上記導電支持体と光
導電層との間に該光導電層に比べて暗抵抗の高い有機光
導電層を形成した層構成が、また、特公昭57−46067号
には透明支持体上に透明電極層、光導電性注入阻止層及
び光導電層を順次積層した層構成も提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記光導電層にはSe,Se−Te,Se−As,Te−As,ZnO,ZnCd
S,CdS,CdS・nCdCO₃,CdSe,CdTe,PbO,Sb₂S₃などの無機材
料や、ポリビニルカルバゾール、アントラセン、アント
ラキノンなどの有機材料が用いられていた。

しかしながら、これらの光導電材料は光感度が充分に
高くなく、そのために静電潜像形成時に大きな露光エネ
ルギー（数十〜数百ルックス・秒〔lux・sec〕）を必要
としていた。

そこで、近年急速に発展してきたLEDアレイやELアレ
イから成る光プリントヘッドを用いた場合、複写装置の
小型化を成し得るが、その反面、消費電力を小さくする
要求に対しては、感光体の感度が不足し、満足し得なか
った。

また、TESI法は感光体が現像器やクリーナーに接して
いないために通常のカールソン法に比べて感光体表面の
摩耗や傷発生が少なくなり、その感光体を長寿命化させ
ることができるが、その反面、従来の光導電材料では、
その表面硬化が高くなく、そのために静電記録紙や転写
ローラとの接触に起因して感光体表面が摩耗したり、そ
の表面に傷が生じるという問題点がある。

従って本発明は上記事情に鑑みて案出されたものであ
り、その目的は可視光領域の光に対して高い感度が得ら
れ、しかも、長寿命化を達成した同時静電潜像転写方式
に好適な電子写真感光体を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、透光性電極上に光導電層を積層してなる感
光体に対し上記透光性電極側から画像露光と同時に透光
性電極に電圧印加する同時静電潜像転写方式に適用する
電子写真感光体であって、上記光導電層がアモルファス
シリコン系光導電層（以下、アモルファスシリコンをａ
−Siと略記する）とアモルファスシリコンカーバイド系
光導電層（以下、アモルファスシリコンカーバイドをａ
−SiCと略記する）との組合せからなることを特徴とす
る。

また、他の本発明は、透光性電極上に周期律表第IIIa
族元素もしくは第Va族元素を含むａ−Si注入阻止層と、
ａ−Si光導電層とを順次積層してなる感光体に対しLED
ヘッドまたはELヘッドによる上記透光性電極側からの画
像露光に同時に透光性電極に電圧印加する同時静電潜像
転写方式に適用する電子写真感光体であって、ａ−Si注
入阻止層にカーボン、酸素または窒素を含有せしめ、ａ
−Si光導電層の上にカーボン、酸素、窒素またはゲルマ
ニウムを含有させ組成式Si_1-xA_x（A:C,N,O,Ge）にて0.5
≦ｘ≦0.95に規定したａ−Si系絶縁層を積層したことを
特徴とする。

次に本発明を詳述する。

第１図乃至第９図は本発明電子写真感光体の典型的層
構成を表す図である。

先ず第１図乃至第４図は第１の発明であり、これらの
図においては、１は透光性支持体であり、この支持体１
の上に透光性電極層２及びａ−SiC系光導電層３を順次
積層するか、もしくはその間にａ−Si系透光性絶縁層と
しての中間層４を介して積層する。そして、光導電層３
の上にａ−Si系光導電層５を形成し、更にその上にａ−
Si系絶縁層である表面層６を形成してもよい。

上記透光性支持体１は板状、ドラム状、シート状、ベ
ルト状などの形成をなし、その材料にはガラス、石英、
サファイア等の透明な無機材料、また、弗素樹脂、ポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチ
レンテレフタレート、ビニロン、エポキシ、マイラー等
の透明な有機樹脂、更にまたオプチカルファイバー、セ
ルフォック光学プレート等がある。

上記透光性電極層２にはITO（インジウム・スズ・酸
化物）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等
の透明導電性材料を用いたり、或いは蒸着やスパッタリ
ングによりAl,Ni,Au等の金属を半透明になる程度に薄く
形成してもよい。

上記ａ−SiC系光導電層３や中間層４またはａ−Si系
光導電層５や表面層６はグロー放電分解法、スパッタリ
ング法、ECR法、蒸着法などにより成膜形成し、その形
成に当たってダングリングボンド終端用の元素、例えば
水素（Ｈ）やハロゲンを含有させる。

ａ−SiC系光導電層３には支持耐１側からの露光のう
ち短波長光に対して高い光感度があり、短波長の発光波
長のあるELヘッドを用いた場合に好適である。また、こ
の層３はアモルファスシリコン層に比べて高抵抗にあ
り、電極層２からのキャリアを注入を有効に阻止するこ
とができ、更に電極層２との密着性も高められる。

このような利点のあるａ−SiC系光導電層３の元素比
率をSi_1-xC_xのｘ値で表した場合、 0 ＜ｘ＜0.5 好適には0.01＜ｘ＜0.4 の範囲内に設定するのがよい。

上記ａ−SiC系光導電層３の厚みは0.1〜10μｍ、好適
には0.3〜５μｍの範囲内がよく、この範囲内であれ
ば、露光を十分に吸収させ、静電潜像形成に必要な絶縁
耐圧が確保でき、また、残留電位の上昇を抑制すること
ができる。

ａ−Si系光導電層５にはそのシリコン元素の一部をカ
ーボン、酸素、窒素、ゲルマニウム、スズ、イオウなど
の元素と置換して導電率やバンドギャップ、硬度などの
物性を適宜変えてもよい。

またａ−Si系光導電層５に周期律表第IIIa族元素や第
Va族元素を添加して電気特性を調整することもできる。
特に第IIIa族元素を0.01〜50ppm、好適には0.05〜10ppm
含有させると高抵抗となり、感光体の耐圧が高められ、
良好なコントラストの静電潜像が得られる。

上記ａ−Si系光導電層３の厚みは0.1〜100μｍ、好適
には１〜50μｍの範囲内がよく、この範囲であれば、静
電潜像の形成に必要な絶縁耐圧が確保し易くなり、また
露光を吸収して光キャリアを有効に生成でき、しかも、
残留電位の上昇を抑制することができる。

前記中間層４は、その層自体で光導電層3,5での光キ
ャリア生成に有効な光を吸収しないように光導電層3,5
に比べてザンドギャップを大きくする必要があり、それ
にはカーボン、酸素、窒素などの元素を含有して光学的
エネルギーギャップ（以下Eg optと略す）を1.9eV以上
に設定するとよい。また、電極層２から光導電層３への
キャリア注入を有効に阻止するために10¹³Ωcm以上の抵
抗率に設定するのが望ましい。

上記中間層４の厚みは0.1〜10μｍ、好適には0.3〜５
μｍの範囲内がよく、これにより、静電潜像の形成に必
要な絶縁耐圧が確保し易くなり、また、この中間層での
露光の吸収を抑えて光導電層３において光キャリアを有
効に生成でき、しかも、残留電位の上昇を抑制すること
ができる。

前記表面層６については硬度を高めるとともに、絶縁
性を具備させるためにカーボン、窒素、酸素などの元素
をａ−Si層に含有させる。更に耐湿性を高めるためにゲ
ルマニウム元素を含有させてもよい。これらの含有元素
をＡとして表示し、その含有比率をａ−Si_1-xA_x（A:C,
N,O,Ge）により示した場合、 0.3≦ｘ≦1.0 好適には0.5≦ｘ≦0.95 の設定すればよい。

この表面層６の厚みは0.05〜５μｍ、好適には0.1〜
３μｍの範囲内がよく、この範囲内であれば、感光体の
絶縁耐圧や表面硬度を高め、耐湿性などの耐環境性も高
め、また残留電位の上昇を抑制することができる。

かくして上記構成の第１の発明の電子写真感光体を同
時静電潜像転写方式に用いた場合、高い光感度をもつた
めに静電潜像形成時の露光エネルギが小さくなり、これ
により、従来の感光体では用いられなかったLEDヘッド
やELヘッドなどの小型かつ低消費電力の露光光源を用い
ることができる。

また短波長光に対して高い光感度のあるａ−SiC系光
導電層３とａ−Si系光導電層５とを組合わせたことによ
り更に一層高光感度が得られ、これにより、露光光源と
して短波長の発光波長を有するELヘッドとの組合せに適
した電子写真感光体となる。

更にまた従来の感光体に比べて高い表面硬度があり、
これによって長寿命な電子写真感光体を提供することが
できた。因にアモルファスAs₂Se₃層のビッカース硬度は
150kg/mm²であり、有機系光導電層はそれ以下の硬度で
あるが、これに対してａ−Si層のビッカース硬度は1500
〜2000kg/mm²であり、それにカーボン、酸素、窒素を添
加すると一層高硬度となる。

更に中間層４や表面層６を形成した場合、感光体の絶
縁耐圧を高め、バックグラウンド電荷の転写を抑制で
き、その結果、コントラストが高く、バックのかぶりの
ない良好な画像が得られる。

次に第２の発明を第５図乃至第８図により説明する。

本発明においては、第１の発明のａ−SiC系光導電層
３とａ−Si系光導電層５との積層順序を入れ替え、透光
性電極層２の上にａ−Si系光導電層７とａ−SiC系光導
電層８を順次積層した点で構成上の差異がある。尚、そ
の他の層構成は第１図乃至第４図で示す第１の発明の層
構成と同じである。

ａ−Si系光導電層７は支持体１側からの露光のうち黄
色〜赤色の長波長光に対して有効な光キャリア励起を行
うとともに、透光性電極層２からのキャリアの注入を阻
止して感光体の耐圧を確保し、透光性電極層２との密着
性を高める働きがある。

上記ａ−Si系光導電層７の厚みは0.1〜10μｍ、好適
には0.3〜５μｍの範囲がよく、この範囲内であれば、
露光を十分に吸収させ、静電潜像形成に必要な絶縁耐圧
が確保でき、また、残留電位の上昇を抑制することがで
きる。

ａ−SiC系光導電層８は導電率や光学的バンドギャッ
プ、硬度などの物性を適宜変えるためにそのシリコン元
素の一部を酸素、窒素、ゲルマニウム、スズ、イオウな
どの元素と置換してもよい。

またａ−Si系光導電層８に周期律表第IIIa族元素や第
Va族元素を添加して電気特性を調整することができる。

上記ａ−SiC系光導電層８の厚みは0.1〜100μｍ、好
適には１〜50μｍの範囲内がよく、この範囲内であれ
ば、静電潜像の形成に必要な絶縁耐圧が確保し易くな
り、また露光を吸収して光キャリアを有効に生成でき、
しかも、残留電位の上昇を抑制することができる。

かくして上記構成の第２の発明の電子写真感光体を同
時静電潜像転写方式に用いた場合、前述した第１の発明
の比べて長波長光の露光に対して高い光感度を示し、こ
れにより、露光光源として黄色〜赤色の長波長の発光波
長を有するLEDヘッドとの組合わせに適した電子写真感
光体が得られる。

また、高抵抗なａ−SiC層とａ−Si層とを積層したこ
とにより感光体の絶縁耐圧が高くなり、これにより、感
光体の絶縁破壊が生じにくくなり、また、コントラスト
が高い静電潜像が得られる。

次に本発明者等は上述した第１の発明と第２の発明の
それぞれのａ−SiC系光導電層３とａ−Si系光導電層７
に酸素や窒素の合計量をシリコン元素量やシリコン元素
とカーボン元素の合計量に対して0.01〜30原子％含有さ
せ、透光性電極層２との密着性を高めることができるこ
とを確認した。

また、上記各層3,7には電極層２からのキャリアの注
入を阻止するために不純物元素を含有させてよいことも
確認した。

即ち、負電荷キャリアの注入を阻止するためには周期
律表第IIIa族元素を１〜10,000ppm、好適には100〜5,00
0ppm含有するとよく、一方、正電荷キャリアの注入を阻
止するためには第Va族元素を5,000ppm、好適には300〜
3,000ppm含有するとよい。これらの元素は層厚方向に亘
って勾配を設けてもよく、その場合には層全体の平均含
有量が上記範囲内であればよい。

このように第IIIa族元素を含有させた場合、最終的に
誘電体に転写される潜像は負電荷となり、他方、第Va族
元素を含有させた場合、最終的に誘電体に転写される潜
像は正電荷である。

上記第IIIa族元素や第Va族元素としては、それぞれＢ
元素やＰ元素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、その上優れた注入阻止能並びに光感度が
得られるという点で望ましい。

次に第３の発明を説明する。

本発明においては、上述したａ−SiC系光導電層３と
ａ−Si系光導電層５並びにａ−Si系光導電層７とａ−Si
C系光導電層８に代えて、ａ−Si系キャリア注入阻止層
９とａ−Si系光導電層10と前述した表面層６とを順次積
層して成ることを構成上の特徴とする。

ａ−Si系キャリア注入阻止層９には、その層自体で光
導電層での光キャリア発生に有効な光を吸収しないよう
に光導電層10に比べてバンドギャップを大きくする必要
があり、そのためにカーボン、酸素または窒素などの元
素を含有させるとよい。そして、これらの元素を含有さ
せることによって電極層２との密着性が高められる。

またキャリア注入阻止層９には、電極層２から光導電
層10へのキャリアの注入を阻止するために不純物元素を
含有させる。

即ち、負電荷キャリアの注入を阻止するためには周期
律表第IIIa族元素を１〜10,000ppm、好適には100〜5,00
0ppm含有するとよく、一方、正電荷キャリアの注入を阻
止するためには第Va族元素を5,000ppm以下、好適には30
0〜3,000ppm含有するとよい。これらの元素は層厚方向
に亘って勾配を設けてもよく、その場合には層全体の平
均含有量が上記範囲内であればよい。

このようにキャリア注入阻止層９に第IIIa族元素を含
有した場合、最終的に誘電体に転写される潜像は負電荷
となり、他方、第Va族元素を含有した場合、最終的に誘
電体に転写される潜像は正電荷となる。

第IIIa族元素や第Va族元素としては、それぞれＢ元素
やＰ元素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、その上優れた注入阻止能並びに光感度が得ら
れるという点で望ましい。

また上記キャリア注入阻止層９の厚みは0.1〜10μ
ｍ、好適には0.3〜５μｍの範囲内がよく、これによ
り、静電潜像の形成に必要な絶縁耐圧が確保し易く、ま
たこの層での露光の不必要な吸収を抑制して光導電層に
おいて光キャリアを有効に生成でき、しかも、残留電位
の上昇を抑制することができる。

ａ−Si系光導電層10にはそのシリコン元素の一部をカ
ーボン、酸素、窒素、ゲルマニウム、スズ、イオウなど
の元素と置換して導電率やバンドギャップ、表面硬度な
どの物性を適宜変えてもよい。光源としてLEDヘッドを
用いた場合にはａ−Si系の層により有効に受光される
が、ELヘッドを用いた場合、その発光波長は短波長側へ
シフトしており、そのためａ−Si層にカーボン、酸素、
窒素などの元素を含有させてバンドギャップを広げると
よい。また、半導体レーザを用いた場合、その発光波長
は長波長へシフトしており、そのためａ−Si層にゲルマ
ニウム、スズなどの元素を含有させてバンドギャップを
狭くすればよい。

更にまたａ−Si系光導電層10に周期律表第IIIa族元素
や第Va族元素を添加して電気特性を調整することもでき
る。

上記ａ−Si系光導電層10の厚みは0.1〜100μｍ、好適
には１〜50μｍの範囲内がよく、これにより、静電潜像
の形成に必要な絶縁耐圧が確保し易く、また露光を吸収
して光キャリアを有効に生成でき、しかも、残留電位の
上昇を抑制することができる。

かくして上記構成の電子写真感光体を同時静電潜像転
写方式に用いた場合、高い光感度をもつために静電潜像
形成時の露光エネルギを小さくすることができ、これに
より、従来の感光体では用いられなかったLEDヘッドやE
Lヘッドなどの小型かつ低消費電力の露光光源を用いる
ことができる。

また従来の感光体に比べて高い表面硬度があり、これ
によって長寿命な電子写真感光体を提供することができ
た。因にアモルファスAs₂Se₃層のビッカース硬度は150k
g/mm²であり、有機系光導電層はそれ以下の硬度である
が、これに対して表面層６のビッカース硬度は1500〜20
00kg/mm²であり、それにカーボン、酸素、窒素を添加す
ると一層高硬度となる。

更にａ−Si系キャリア注入阻止層10と表面層６を積層
したことにより、感光体の絶縁耐圧を高め、バックグラ
ウンド電荷の転写を抑制でき、その結果、コントラスト
が高く、バックのかぶりのない良好な画像が得られる。

尚、上記第１の発明、第２の発明並びに第３の発明の
いずれの電子写真感光体においても透光性支持体１の上
に透光性電極層２を積層しているが、その他透光性支持
体１を導電性材料を用いて形成し、それに電極機能をも
たせ、上記電極層２を不要としてもよい。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を述べる。

（電子写真複写機の構成）第10図は本例に用いられる電子写真複写機の構成であ
る。

同図において、ドラム状透光性支持体１の上に透光性
電極層２やその他の各層を順次積層して成る感光体ドラ
ム11の内側にLEDヘッド12及びイレースランプ13を配置
する。透光性電極層２に対して電圧を直流電源14により
印加することができる。15は導電ローラ、16は現像器、
17は定着器であり、感光体11と導電ローラ15の間に静電
転写紙18が搬送される。

このような構成において、先ず感光体ドラム11の透光
性電極層２と導電ローラ15の間に静電転写紙18を介して
電圧を印加するとともに、LEDヘッド12により画像露光
を行うと、感光層における光キャリア発生と光キャリア
搬送により感光体表面に画像露光に応じた電荷潜像が形
成され、次いで感光体ドラム11の回転に伴って、静電転
写紙18が感光体ドラム11と剥離する際、両者間の空隙に
おける気中放電により静電転写紙18上に電荷潜像の転写
が行われる。この静電潜像は引き続いて現像器16により
トナー像として現像され、定着器17により定着される。
一方、感光体ドラム11は、その後、イレースランプ13の
光照射により残留電荷が消去され、次の潜像形成に用い
られる。

（例１）透明な円筒状ガラス基板の周面に透光性電極層２とし
てITO層を電子ビーム蒸着法により1000Åの厚みで形成
し、次いで、その上に容量結合型グロー放電分解装置を
用いて第１表の成膜条件によりａ−SiC系光導電層とａ
−Si系光導電層を順次積層した。

かくして得られた感光体を第10図の電子写真複写機に
装着し、その感光体内部にELヘッドを配し、波長585n
m、露光量0.9μJ/cm²の条件で画像露光を行いながら、
導電ローラを介して感光体と静電転写紙との間に−500V
の電圧を印加した。そして、静電転写紙上に静電潜像を
形成し、続いて、この静電潜像を正帯電トナーの２成分
方式の現像機を用いて現像し、得られたトナー像を熱定
着して露光部に対応した画像を得た。この画像を評価し
たところ、O.D.が1.0の画像濃度を有し、バックのかぶ
りもなく、解像力も良好な画像であった。

（例２）（例１）の電子写真感光体を作製するに当たってａ−
SiC系光導電層とａ−Si系光導電層に代えて光導電性微
粉末CdS・n CdCO₃（0.8≦ｎ≦1.0）を金属活性剤ととも
にアクリル樹脂に分散させて熱硬化した厚み30μｍの光
導電層を形成し、その他は（例１）と同一構成とした。

かくして得られた感光体を（例１）と同様に電子写真
複写機に装着し、感光体内部にELヘッドを配して、波長
585nm、露光量0.9μJ/cm²の条件で画像露光を行いなが
ら、導電ローラを介して感光体と静電転写紙との間に−
800Vの電圧を印加した。そして、静電転写紙上に静電潜
像を形成し、続いて、この静電潜像を正帯電トナーの２
成分方式の現像機を用いて現像し、得られたトナー像を
熱定着して露光部に対応した画像を得た。この画像を評
価したところ、光導電層の光感度が不足のために十分な
静電潜像が形成されず、濃度がほとんど得られない画像
であった。

（例３）透明な円筒状ガラス基板の周面にITO層を電子ビーム
蒸着法により1000Åの厚みで形成し、次いで容量結合型
グロー放電分解装置を用いて第２表の成膜条件によりａ
−SiC系光導電層とａ−Si系光導電層及びａ−SiCからな
る表面層を順次積層した。

かくして得られた感光体の表面層におけるSi_1-xC_xの
ｘ値は0.7であり、そして、その感光体を電子写真複写
機に装着し、感光体内部にELヘッドを配して波長585n
m、露光量0.9μJ/cm²の条件で画像露光を行いながら、
導電ローラを介して感光体と静電転写紙との間に−500V
の電圧を印加した。そして、静電転写紙上に静電潜像を
形成し、続いてこの静電潜像を正帯電トナーの２成分方
式の現像機を用いて現像し、得られたトナー像を熱定着
して露光部に対応した画像を得た。この画像を評価した
ところ、（例１）と同様に、O.D.が1.0の画像濃度を有
し、バックのかぶりもなく、解像力も良好な画像であっ
た。

また、この画像評価試験において、露光量1.2μJ/cm²
の条件で画像露光を行いながら、−800Vの電圧を印加し
て同様に画像を得たところ、O.D.が1.3の画像濃度を有
し、バックのかぶりもなく、解像力も良好な画像であっ
た。

（例４）透明な円筒状ガラス基板の周面にITO層を電子ビーム
蒸着法により1000Åの厚みで形成し、次いで容量結合型
グロー放電分解装置を用いて第３表の成膜条件でａ−Si
系光導電層とａ−SiC系光導電層を順次積層した。

かくして得られた感光体を電子写真複写機に装着し、
その感光体内部にLEDヘッドを配して波長660nm、露光量
0.9μJ/cm²の条件で画像露光を行いながら、導電ローラ
を介して感光体と静電転写紙との間に＋500Vの電圧を印
加して、静電転写紙上に静電潜像を形成した。そして、
続いてこの静電潜像を正帯電トナーの２成分方式の現像
機を用いて現像し、得られたトナー像を熱定着して露光
部に対応した画像を得た。この画像を評価したところ、
O.D.が1.0の画像濃度を有し、バックのかぶりもなく、
解像力も良好な画像であった。

（例５）透明な円筒状ガラス基板の周面にITO層を電子ビーム
蒸着法により1000Åの厚みで形成し、次いで容量結合型
グロー放電分解装置を用いて、第４表の成膜条件でａ−
Si系光導電層、ａ−SiC系光導電層及びａ−SiC表面層を
順次積層した。

かくして得られた感光体の表面層におけるSi_1-xC_xの
ｘ値は0.7であり、その感光体を電子写真複写機に装着
し、感光体内部にLEDヘッドを配して波長660nm、露光量
0.9μJ/cm²の条件で画像露光を行いながら、導電ローラ
を介して感光体と静電転写紙との間に＋500Vの電圧を印
加して、静電転写紙上に静電潜像を形成した。そして、
続いてこの静電潜像を正帯電トナーの２成分方式の現像
機を用いて現像し、得られたトナー像を熱定着して露光
部に対応した画像を得た。この画像を評価したところ、
O.D.が1.0の画像濃度を有し、バックのかぶりもなく、
解像力も良好な画像であった。

次に露光量1.2μJ/cm²の条件で画像露光を行いなが
ら、＋800Vの電圧を印加して静電転写紙上に静電潜像を
形成し、続いてこの静電潜像を正帯電トナーの２成分方
式の現像機を用いて現像し、得られたトナー像を熱定着
して露光部に対応した画像を得た。この画像を評価した
ところ、O.D.が1.3の画像濃度を有し、バックのかぶり
もなく、解像力も良好な画像であった。

（例６）透明な円筒状ガラス基板の周面に透光性電極層２とし
てITO層を電子ビーム蒸着法により1000Åの厚みで形成
し、次いで、その上に容量結合型グロー放電分解装置を
用いて第５表の成膜条件によりａ−Si系キャリア注入阻
止層とａ−Si系光導電層とａ−SiC表面層とを順次積層
した。

かくして得られた感光体の表面層におけるSi_1-xC_xの
ｘ値は0.7であり、その感光体を第10図の電子写真複写
機に装着し、その感光体内部にLEDヘッドを配し、波長6
60nm、露光量1.0μJ/cm²の条件で画像露光を行いなが
ら、導電ローラを介して感光体と静電転写紙との間に＋
500Vの電圧を印加した。そして、静電転写紙上に静電潜
像を形成し、続いて、この静電潜像を正帯電トナーの２
成分方式の現像機を用いて現像し、得られたトナー像を
熱定着して露光部に対応した画像を得た。この画像を評
価したところ、O.D.が1.0の画像濃度を有し、バックの
かぶりもなく、解像力も良好な画像であった。

更に、露光量1.2μJ/cm²の条件で画像露光を行いなが
ら、＋800Vの電圧を印加して、静電転写紙上に静電潜像
を形成し、引き続いてこの静電潜像を負帯電トナーの２
成分方式の現像機を用いて現像し、得られたトナー像の
熱定着して、露光部に対応した画像を得た。この画像を
評価したところ、O.D.が1.3の画像濃度を有し、バック
のかぶりもなく、解像力も良好な画像であった。

（例７）（例６）と同様に、透明な円筒状のガラス基板の表面
に、透光性電極層としてITOを電子ビーム蒸着法により1
000Åの厚みで形成した。

次いで、その上に電子写真感光体作製用の容量結合型
グロー放電分解装置を用いて、第５表の条件でキャリア
注入阻止層とａ−Si光導電性層のみを積層した。

この感光体を第10図に示す構成の同時静電潜像転写方
式の電子写真複写機に装着し、感光体内部にLEDヘッド
を配し、波長660nm、露光量1.0μJ/cm²の条件で画像露
光を行いながら、導電ローラを介して感光体と静電転写
紙との間に＋500Vの電圧を印加して、静電転写紙上に静
電潜像を形成し、引き続いてこの静電潜像を負帯電トナ
ーの２成分方式の現像機を用いて現像し、得られたトナ
ー像を熱定着して、露光部に対応した画像を得た。この
画像を評価したところ、O.D.が1.0の画像濃度を有し、
バックのかぶりもなく、解像力も良好な画像であった。

次に、露光量1.2μJ/cm²の条件で画像露光を行いなが
ら、＋800Vの電圧を印加して、静電転写紙上に静電潜像
を形成し、引き続いてこの静電潜像を負帯電トナーの２
成分方式の現像機を用いて現像し、得られたトナー像を
熱定着して、露光部に対応した画像を得た。この画像を
評価したところ、画像の一部に、感光体の絶縁破壊に起
因する斑点状のノイズが見られ、そのために解像力にも
やや問題があった。

かくして、（例６）の本発明の感光体は、絶縁耐圧に
優れ、良好な静電潜像が得られることが確認された。

（例８）透明な円筒状ガラス基板の周面にITO層を電子ビーム
蒸着法により1000Åの厚みで形成し、次いで容量結合型
グロー放電分解装置を用いて第６表の成膜条件によりキ
ャリア注入阻止層と光導電層と表面層とを順次積層し
た。

かくして得られた感光体を電子写真複写機に装着し、
その感光体内部にLEDヘッドを配して波長660nm、露光量
1.0μJ/cm²の条件で画像露光を行いながら、導電ローラ
を介して感光体と静電転写紙との間に−500Vの電圧を印
加した。そして、静電転写紙上に静電潜像を形成し、続
いてこの静電潜像を負帯電トナーの２成分方式の現像機
を用いて現像し、得られたトナー像を熱定着して露光部
に対応した画像を得た。この画像を評価したところ、
（例６）と同様に、O.D.が1.0の画像濃度を有し、バッ
クのかぶりもなく、解像力も良好な画像であった。

更に、露光量1.2μJ/cm²の条件で画像露光を行いなが
ら、−800Vの電圧を印加して、静電転写紙上に静電潜像
を形成し、引き続いてこの静電潜像を負帯電トナーの２
成分方式の現像機を用いて現像し、得られたトナー像を
熱定着して、露光部に対応した画像を得た。この画像を
評価したところ、O.D.が1.3の画像濃度を有し、バック
のかぶりもなく、解像力も良好な画像であった。

また、この画像評価試験において、露光光源のLEDヘ
ッドを波長585nmのELヘッドに変え、−500Vの電圧を印
加して露光量0.9μJ/cm²の条件で画像露光を行いなが
ら、同様に画像を得たところ、同じく良好な画像が得ら
れ、ａ−Si光導電層よりも、波長の短い光により高感度
な特性を示すことが確かめられた。

（耐湿性試験）次に（例３）、（例５）、（例６）及び（例８）の各
感光体を30℃、85％RHの環境下の第10図電子写真複写機
に装着し、いずれも１万枚のランニングコピー試験を行
ったところ、良好な画像が保たれていた。これに対して
表面層のない（例１）（例４）（例７）の各感光体にお
いては、徐々に解像力が低下する点が認められた。

〔発明の効果〕

以上の通り、第１の発明によれば、下記のような効果
を奏する。

（１）ａ−Si系光導電層が短波長光に対して高い光感度
があり、これにより、短波長の発光波長を有するELヘッ
ドとの組合わせに好適な電子写真感光体が提供される。

（２）ａ−Si層よりも高抵抗なａ−SiC系光導電層を電
極層上に形成しており、これにより、その電極層からの
キャリアの注入を有効に阻止でき、しかも、電極層との
密着性も高められる。

また、第２の発明によれば、下記のような効果を奏す
る。

（１）ａ−Si系光導電層が黄色〜赤色の長波長光に対し
て高い光感度があり、これにより、その長波長の発光波
長を有するLEDヘッドとの組合わせに好適な電子写真感
光体が提供される。

（２）上記ａ−Si系光導電層の上に高抵抗なａ−SiC系
光導電層を積層したことにより感光体の絶縁耐圧が高く
なり、感光耐の絶縁破壊が生じにくくなり、また、コン
トラストの高い静電潜像が得られる。

更にまた第３の発明によれば、ａ−Si系キャリア注入
阻止層とａ−Si系光導電層とを積層した感光体に対し
て、更に高硬度の表面層を積層することにより更に摩耗
や傷付きに強い長寿命の感光体とすることができ、その
ため、これまでの電子写真装置においては感光体は消耗
品として扱われていたのに対して、本発明の感光体を使
用することにより電子写真装置の寿命とほぼ同等の寿命
になり、その結果、感光体の交換の必要がない安価な電
子写真装置を提供することが可能になる。

しかも本発明の電子写真感光体によれば、表面層を積
層することより感光体の絶縁耐圧が高められ、絶縁破壊
等の問題を防止出来るようになる。また、この表面層が
絶縁性であるために静電潜像形成時に非露光部における
バックグラウンド電荷の転写を抑制することができ、こ
れにより、コントラストの高い静電潜像が得られる。

更に第１〜第３の各発明によれば、透光性電極層とａ
−Si系光導電層の間に絶縁層又はキャリア注入阻止層を
設けることにより電極層から光導電層へのキャリアの注
入を有効に阻止でき、これにより、感光体の絶縁耐圧を
高め、かつバックグラウンド電荷の転写を抑制すること
ができ、その結果、コントラストが高く、バックのかぶ
りのない良好な画像を得ることが出来る。また、電極層
の上に直接光導電層を形成する場合に比べて電極層との
密着性が高くなるため、光導電層の剥離等の問題点を回
避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明電子写真感光体の層構成を表
す断面図であり、第10図はTESI法の説明図である。１……透光性支持体２……透光性電極層 3,8……アモルファスシリコンカーバイド系光導電層４……中間層６……表面層 5,7……アモルファスシリコン系光導電層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 15/05 Ｇ０３Ｇ 15/18 15/18 15/00 １１５ (72)発明者伊藤浩滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の６京セラ株式会社滋賀八日市工場内 (56)参考文献特開平２−173756（ＪＰ，Ａ) 特開平２−176765（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 5/00 - 5/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性電極上に光導電層を積層してなる感
光体に対し上記透光性電極側からの画像露光と同時に透
光性電極に電圧印加する同時静電潜像転写方式に適用す
る電子写真感光体であって、前記光導電層がアモルファ
スシリコン系光導電層とアモルファスシリコンカーバイ
ド系光導電層との組合せからなることを特徴とする電子
写真感光体。
【請求項２】透光性電極上に周期律表第IIIa族元素もし
くは第Va族元素を含むアモルファスシリコンキャリア注
入阻止層と、アモルファスシリコン光導電層とを順次積
層してなる感光体に対しLEDヘッドまたはELヘッドによ
る上記透光性電極側からの画像露光と同時に透光性電極
に電圧印加する同時静電潜像転写方式に適用する電子写
真感光体であって、前記アモルファスシリコンキャリア
注入阻止層に、カーボン、酸素または窒素を含有せし
め、前記アモルファスシリコン光導電層の上にカーボ
ン、酸素、窒素またはゲルマニウムを含有させ組成式Si
_1-xA_x（A:C,N,O,Ge）にて0.5≦ｘ≦0.95に規定したアモ
ルファスシリコン系絶縁層を積層したことを特徴とする
電子写真感光体。