JP3113453B2

JP3113453B2 - 電子写真感光体の製法

Info

Publication number: JP3113453B2
Application number: JP05129545A
Authority: JP
Inventors: 昭彦池田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 2000-11-27
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JPH06337530A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アモルファスシリコン
系光導電層から成る電子写真感光体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、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）
から成る電子写真感光体が実用化され、その優れた耐磨
耗性や耐熱性、光感度特性、無公害性などによって、製
造量は年々増加の一途をたどっている。

【０００３】このａ−Ｓｉ系感光体の基本構成は、図２
に示すように導電性基板１の上にａ−Ｓｉ系光導電層２
を形成し、更に例えばアモルファスシリコンカーバイド
から成る表面層３を積層して表面硬度や電子写真特性の
安定性、耐環境特性などを高めるようにしており、更に
導電性基板１と光導電層２との間にホウ素（Ｂ）や酸素
（Ｏ）、窒素（Ｎ）などを含有するキャリア注入阻止層
４を形成し、帯電能力、残留電位、光感度などを所要特
性に改善している。

【０００４】

【従来技術の課題】しかしながら、上記構成のａ−Ｓｉ
系感光体は、セレン（Ｓｅ）系感光体等の他の種類の感
光体に比べて帯電能力が低く、現像時に十分なコントラ
スト電位が得られないという問題点があった。この問題
点に対する解決策としてａ−Ｓｉ系光導電層２の膜厚を
厚くした場合、帯電能力を高めることはできたが、その
反面、十分な光感度が得られないという問題点があっ
た。

【０００５】また、光導電層２の厚みを増すに伴い該層
中を移動するキャリアの移動距離が長くなるため、感光
ドラムの１回転目の画像形成プロセスで光導電層中に生
成したキャリアが、続けて行なわれる２回転目のプロセ
スまでに光導電層から抜けきれずに表面層との界面近傍
などにトラップされてしまい、２回転目の現像時に１回
転目の画像が重畳された形で現れてしまう、いわゆるメ
モリー残像現象が発生するという問題点があった。

【０００６】従って本発明の目的は、光導電層を厚くし
て帯電能力を高めた場合に、光感度特性を大幅に改善し
て高いコントラスト電位で使用できると共に、メモリー
残像現象も改善した、優れた電子写真特性を有する電子
写真感光体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真感光体
の製法は、導電性基板の上にグロー放電分解法により主
としてシリコンからなる５０〜８０μｍの厚みの第１の
ａ−Ｓｉ系光導電層を成膜形成し、次いで第１のａ−Ｓ
ｉ系光導電層の成膜速度に比べ５０〜７０％低い成膜速
度により主としてシリコンからなる０．１〜１０μｍの
厚みの第２のａ−Ｓｉ系光導電層を成膜形成すると共
に、第１のａ−Ｓｉ系光導電層に周期律表第IIIa族元素
を０．１５〜０．８ｐｐｍの範囲内で含有させ、第２の
ａ−Ｓｉ系光導電層の周期律表第IIIa族元素の含有量が
その初期値にて第１のａ−Ｓｉ系光導電層の周期律表第
IIIa族元素の含有量に比べ１．０ｐｐｍ以下の範囲内
（但し、０．５ｐｐｍを超える）で大きくして導電性基
板側から膜厚方向にわたって次第に減少させ、その最終
の含有量が第１のａ−Ｓｉ系光導電層の周期律表第IIIa
族元素の含有量と同等もしくはそれ以下になるよう濃度
勾配を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】一般に使用されている普通紙複写機では、静電
画像形成用の露光光源にハロゲンランプ等を用いるが、
この光源の主成分波長は６００〜６５０ｎｍ付近であ
る。この波長の光をａ−Ｓｉ系感光体に照射した場合、
その光はａ−Ｓｉ系光導電層の照射面から０．２〜２μ
ｍの深さまでの領域でほとんど吸収されて、照射光によ
る電荷すなわち光キャリアの発生が行なわれる。従っ
て、その領域の膜質を良質なものとすれば光感度が向上
することになる。そこで、この光キャリア発生領域につ
いて、本発明者が鋭意研究に努めたところ、光導電層を
構成するＳｉのダングリングボンド（以下、ダングリン
グボンドをＤＢと略記する）量が光感度に大きく影響を
及ぼすことを知見し、良質な膜とするための具体的手段
として成膜速度を遅くすることで得られる、構造欠陥の
少ない緻密な膜を用いることが有効であるという結果を
得た。また、このような構造欠陥の少ない膜は、熱励起
による自然発生キャリアも少なくなるため、表面電位の
暗減衰特性も改善され、帯電能率も向上した。

【０００９】従って本発明の製法により得られる電子写
真感光体においては、導電性基板の上に形成した５０〜
８０μｍの厚み、好適には５５〜７０μｍの厚みの第１
のａ−Ｓｉ系光導電層の上に、その第１の光導電層を構
成するＳｉのＤＢ量に比べて３０〜８０％にまでＤＢ量
を減少させた０．１〜１０μｍの厚み、好適には１〜６
μｍの厚みの第２のａ−Ｓｉ系光導電層を積層したこと
を特徴とする。また、この第２のａ−Ｓｉ系光導電層に
周期律表第IIIa族元素（以下、周期律表第IIIa族元素を
IIIa族元素と略す）を含有させると共に、そのIIIa族元
素の含有量を、導電性基板側から膜厚方向にわたって次
第に減少させたことを特徴とする。これにより、第１の
ａ−Ｓｉ系光導電層と、それより低ＤＢ量の第２のａ−
Ｓｉ系光導電層とを、それぞれが所定の範囲の厚みを有
するように組み合わせた積層構造と成し、その結果、高
い帯電能力を有しながらも、その第２のａ−Ｓｉ系光導
電層でのキャリアの移動度が向上し、局在電位密度分布
が改善されて高光感度となり、また熱励起による自然発
生キャリアも少ないために、暗減衰も改善され、更に帯
電能率も向上した。また、第１のａ−Ｓｉ系光導電層に
IIIa族元素を０．１５〜０．８ｐｐｍの範囲内で含有さ
せ、第２のａ−Ｓｉ系光導電層のIIIa族元素の含有量が
その初期値にて第１のａ−Ｓｉ系光導電層のIIIa族元素
の含有量に比べ１．０ｐｐｍ以下の範囲内（但し、０．
５ｐｐｍを超える）で大きくして導電性基板側から膜厚
方向にわたって次第に減少させ、その最終の含有量が第
１のａ−Ｓｉ系光導電層のIIIa族元素の含有量と同等も
しくはそれ以下になるよう濃度勾配を設けたことで、そ
の層のバンドギャップ中のフェルミレベルに傾斜が付
き、それによって、１回転目の画像形成プロセスの除電
工程における低電界下でも、バンドギャップ中の局在準
位にトラップされたキャリアを電界によるドリフトで放
出させることができ、メモリー残像現象も改善できた。

【００１０】本発明者が繰り返し実験を行なったとこ
ろ、上記第１のａ−Ｓｉ系光導電層のＤＢ量を５×１０
¹⁶〜７×１０¹⁶ｃｍ^-3に設定した場合には、第２のａ−
Ｓｉ系光導電層のＤＢ量を１×１０¹⁶〜５×１０¹⁶ｃｍ
^-3、好適には２×１０¹⁶〜４×１０¹⁶ｃｍ^-3に設定する
とよいことが判った。

【００１１】このようにＤＢ量を変える方法には種々の
手段があるが、例えばグロー放電分解法によりａ−Ｓｉ
系光導電層を成膜するのに際して、ガス流量や高周波電
力を変えることにより成膜速度を変えたり、あるいは水
素（Ｈ₂）ガスやヘリウム（Ｈｅ）ガスによる希釈を行
なうことにより、第１の光導電層の成膜速度より遅い速
度で成膜する方法などがある。

【００１２】本発明の電子写真感光体の製法について
は、グロー放電分解法により上記第１のａ−Ｓｉ系光導
電層と、低ＤＢ量の第２のａ−Ｓｉ系光導電層との積層
構造を形成する際に、低い成膜速度によりＤＢ量が減少
するという知見に基づいて、グロー放電分解法により先
ず導電性基板の上に比較的膜厚の大きい第１のａ−Ｓｉ
系光導電層を高速に成膜形成し、次いでその層の上にそ
の成膜速度に比べて低い成膜速度により成膜した良質な
膜質の第２のａ−Ｓｉ系光導電層を比較的薄い膜厚で積
層しているので、全体としての成膜速度を大きく低下さ
せることなく上記の高性能な電子写真感光体が提供でき
た。

【００１３】上記各層の成膜速度についての本発明者の
実験によれば、第２のａ−Ｓｉ系光導電層の成膜速度
を、第１のａ−Ｓｉ系光導電層の成膜速度に比べて５０
〜７０％低下させるとよいことが判った。実際的には第
１のａ−Ｓｉ系光導電層の成膜速度を４〜６μｍ／時に
設定した場合には、第２のａ−Ｓｉ系光導電層の成膜速
度を２〜３μｍ／時に設定するとよいことが判った。

【００１４】また、上記第１と第２のａ−Ｓｉ系光導電
層を順次積層するに際しては、両層の間での成膜条件、
例えば原料ガスの混合比やガス希釈量、ガス流量、ガス
圧力、高周波電力、成膜温度などを連続的に変化させて
形成するとよく、これによれば両層の接合部が連続的に
形成されて、両層の組成が連続的に変化した接合部とな
る。すると、両層の接合部においていわゆる界面がなく
なり、界面でのキャリアのトラップを減少させると共
に、界面での熱励起キャリアの発生も防止でき、その結
果、メモリー残像現象や暗減衰を更に低減できるという
利点がある。

【００１５】また、上記のように第１と第２のａ−Ｓｉ
系光導電層のＤＢ量を設定するに当たり、両層にいずれ
もＳｉのＤＢ補償用元素として水素が用いられている場
合には、第２のａ−Ｓｉ系光導電層の水素含有量が第１
のａ−Ｓｉ系光導電層の水素含有量に比べて５０〜８０
％であるようにすればよいことを知見した。

【００１６】このようにＤＢ量や水素量を変えた場合に
おいて、上記両層のキャリア移動度や比誘電率を下記の
ように設定すると望ましいことが判った。このキャリア
移動度については、第１のａ−Ｓｉ系光導電層を０．９
×１０^-5〜１．２×１０^-5ｃｍ²/Ｖ・ｓにしたことに対
して、第２のａ−Ｓｉ系光導電層を１．１×１０^-5〜
１．４×１０^-5ｃｍ²/Ｖ・ｓにするとよい。また、比誘
電率εr については、第１のａ−Ｓｉ系光導電層を１１
〜１２にしたことに対して、第２のａ−Ｓｉ系光導電層
を９〜１０にするとよい。

【００１７】また本発明の上記構成において、第１と第
２のａ−Ｓｉ系光導電層の両層にIIIa族元素を含有さ
せ、しかも第２のａ−Ｓｉ系光導電層のIIIa族元素含有
量に導電性基板側から膜厚方向にわたって次第に減少さ
せる濃度勾配を設けることで、高い帯電能力を有しなが
らも、その第２のａ−Ｓｉ系光導電層でのキャリアの移
動度が一層向上し、局在電位密度分布が改善されて一段
と高光感度となり、また自然励起キャリアの発生も少な
いために、暗減衰も更に改善され、帯電能率も向上し、
その上にメモリー残像現象も改善できた。このような第
２のａ−Ｓｉ系光導電層のIIIa族元素含有量の濃度勾配
は、第１のａ−Ｓｉ系光導電層に含有させるIIIa族元素
の量や、感光体に必要とされる帯電特性や暗減衰特性、
光感度特性、そしてメモリー残像特性などの諸特性に応
じて、その都度適正な値に調整して設定する。その含有
量の調整範囲としては、第２のａ−Ｓｉ系光導電層のII
Ia族元素含有量の初期値として、第１のａ−Ｓｉ系光導
電層に含有させるIIIa族元素量に対して約２倍の量にな
るような関係とするのが、メモリー残像現象が発生しに
くく、かつIIIa族元素量を増やしたことによる暗減衰の
増加やそれに伴う帯電電位の減少を少なくできるといっ
た点で好ましく、また含有量の最終値は、第１のａ−Ｓ
ｉ系光導電層と同等またはそれ以下に設定するのが、前
述と同様に、メモリー残像現象が発生しにくく、かつII
Ia族元素量を増やしたことによる暗減衰の増加やそれに
伴う帯電電位の減少を少なくできるといった理由により
好ましい。そして、この第２のａ−Ｓｉ系光導電層にお
けるIIIa族元素含有量の濃度勾配としては、図３の
（ａ）〜（ｈ）に示したような勾配を設けることが効果
的であることが、本発明者の実験により判明した。

【００１８】図３（ａ）〜（ｈ）は第２のａ−Ｓｉ系光
導電層中におけるIIIa族元素の濃度勾配の例を示す線図
である。各線図の横軸は第２の光導電層の膜厚を表わ
し、Ｉは第１の光導電層との界面、すなわち第２の光導
電層の導電性基板側を示し、Ｅは第２の光導電層の表面
側を示す。また、各線図の縦軸はIIIa族元素の含有量を
表わし、Ｆおよび点線は第１の光導電層における含有量
を示し、Ｓおよび実線は第２の光導電層における含有量
を示す。

【００１９】中でも、Ｓｉに対するIIIa族元素の比率
を、第１の光導電層において０．１５〜０．８ｐｐｍの
範囲内で、好適には０．３〜０．５ｐｐｍの範囲内で含
有させた場合に対して、第２の光導電層において１．０
〜０．０４ｐｐｍの範囲内で傾斜を設けた場合に、上記
の改良特性が優位になることを見出した。このIIIa族元
素としては、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ等があり、中でもＢ
を用いると、Ｓｉとの共有結合性に優れて半導体特性を
敏感に変え得る点で好ましい。

【００２０】また本発明の電子写真感光体においては、
上記構成に加えて、第２のａ−Ｓｉ系光導電層の上に更
にアモルファスシリコンカーバイド（以下、アモルファ
スシリコンカーバイドをａ−ＳｉＣと略す）からなる表
面層を積層するとよく、これによれば上記構成の感光体
の帯電特性や耐電圧特性、光感度特性、耐磨耗性、耐環
境性などの諸特性を更に高めて、優れた電子写真特性と
耐久性を兼ね備えたａ−Ｓｉ系感光体を提供することが
できた。

【００２１】このａ−ＳｉＣ表面層は、ａ−Ｓｉ系光導
電層と同様にして形成されるが、その成膜に当たってグ
ロー放電分解法であれば、Ｃ源としてメタンやアセチレ
ン、エチレン、プロパン等の炭化水素系ガスあるいは四
フッ化炭素や四塩化炭素などの炭化ハロゲン系ガス、ジ
メチルシランやトリメチルシラン等のＣ含有ガスが使用
される。この表面層におけるＣ量は、組成比をＳｉ_1-x
Ｃ_x で表わした時のｘ値で０．３＜ｘ≦１．０、好適に
は０．５≦ｘ≦０．９５の範囲がよく、この範囲であれ
ば、表面層に必要な高抵抗率と耐磨耗性が得られる。ま
たａ−ＳｉＣ表面層の厚みは、０．０５〜５μｍ、好適
には０．１〜３μｍにすればよく、この範囲であれば、
帯電特性や耐電圧性、耐磨耗性、耐環境性が高められる
と共に、残留電位の上昇が抑制される。

【００２２】更に、第２のａ−Ｓｉ系光導電層とａ−Ｓ
ｉＣ表面層との間には、両層の中間のＣ量組成でＣ量に
勾配を設けた変化層を設けてもよい。この変化層の厚み
は、０．０１〜１μｍ、好適には０．０５〜０．５μｍ
とするのがよく、これによりａ−Ｓｉ系光導電層で生成
された光キャリアが表面層の表面へ向けてスムーズに走
行できるようになり、光感度の向上や残留電位の低減、
メモリー残像現象の抑制などの効果が、より高められ
る。

【００２３】導電性基板と第１のａ−Ｓｉ系光導電層と
の間には、キャリア注入阻止層を設ける。この注入阻止
層は、ａ−Ｓｉ層またはａ−ＳｉＣ層のいずれでもよ
く、導電性基板との密着性向上のためにＯ及び／又はＮ
等の元素を含有させるとよい。また、注入阻止層と第１
のａ−Ｓｉ系光導電層を共にａ−ＳｉＣ層により形成し
た場合は、第１のａ−Ｓｉ系光導電層に比べてＣ量を多
くするとよい。

【００２４】また注入阻止層には、導電性基板から第１
のａ−Ｓｉ系光導電層へのキャリア（帯電電荷と逆極性
の電荷）の注入を阻止するために不純物元素を含有させ
る。すなわち、負電荷キャリアの注入を阻止するために
はIIIa族元素を１〜10,000ｐｐｍ、好適には100 〜5,00
0 ｐｐｍ含有させるとよい。この不純物元素は層厚方向
にわた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。そして、注入阻
止層にIIIa族元素を含有した場合は正極性の帯電が用い
られる。

【００２５】上記IIIa族元素としては、ＢやＩｎ、Ｇ
ａ、Ａｌ等があるが、中でもＢ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
たこの注入阻止層の厚みは、０．０１〜５μｍ、好適に
は０．１〜２μｍの範囲がよく、これにより、必要な注
入阻止能が確保し易く、しかも残留電位の上昇を抑制す
ることができる。

【００２６】また上記注入阻止層には、Ｏ及び／又はＮ
を各元素合計含有量が０．０１〜３０原子％の範囲内で
含有させると、導電性基板からのキャリア注入を更に一
層阻止できると共に、基板に対する密着力も一段と高め
ることができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の電子写真感光体をグロー放電
分解法により製作した場合を例に挙げて説明する。図１
はこの実施例により製作した電子写真感光体の層構成で
あり、図４はこの実施例に用いたグロー放電分解装置で
ある。

【００２８】先ず図１においては、導電性基板５の上に
キャリア注入阻止層６と第１のａ−Ｓｉ系光導電層７と
第２のａ−Ｓｉ系光導電層８と表面層９とを順次積層し
た構成であり、本例では導電性基板５をアルミニウム合
金により、キャリア注入阻止層６をａ−Ｓｉ系の層によ
り、表面層９をａ−ＳｉＣ層により形成したものであ
る。しかし、この例に限らず各部材には次の材料を用い
ることができる。

【００２９】上記導電性基板５はアルミニウム合金など
の導電性部材、もしくは樹脂やガラスなどの表面に導電
性膜を被覆したものにより構成することができる。

【００３０】上記キャリア注入阻止層６はａ−Ｓｉ系材
料を母材にして水素（Ｈ）やハロゲン（Ｆ、Ｃｌ等）等
を含有させ、更にIII 族、 IＶ族、Ｖ族のうち少なくと
も１種の元素を含有させ、また必要によりＣ、Ｏ、Ｎな
どを含有させることにより構成することができる。

【００３１】上記表面層９はａ−Ｓｉ系材料を母材にし
て更にＣ、Ｏ、Ｎなどを含有させ、必要に応じてＨやハ
ロゲン等を含有させることにより構成することができ
る。また、更に必要に応じてIIIa族元素やＶa 族元素を
含有させてもよい。

【００３２】次に図４のグロー放電分解装置１０の構成
を説明する。同図中、１１は円筒形状の金属製反応炉、
１２は感光体ドラム装着用の円筒形状の導電性基板支持
体、１３は基板加熱用ヒーター、１４はａ−Ｓｉの成膜
に用いられる円筒形状のグロー放電用電極板であり、こ
の電極板１４にはガス噴出口１５が多数形成されてお
り、そして、１６は反応炉内部へガスを導入するための
ガス導入口、１７はグロー放電に晒されたガスの残余ガ
スを排気するためのガス排出口であり、１８は基板支持
体１２とグロー放電用電極板１４の間でグロー放電を発
生させる高周波電源である。また、この反応炉１１は円
筒体１１ａと、蓋体１１ｂと、底体１１ｃとからなり、
そして、円筒体１１ａと蓋体１１ｂとの間、並びに円筒
体１１ａと底体１１ｃとの間にはそれぞれ絶縁性のリン
グ１１ｄを設けており、これによって高周波電源１８の
一方の端子は円筒体１１ａを介してグロー放電用電極板
１４と導通しており、他方の端子は蓋体１１ｂや底体１
１ｃを介して基板支持体１２と導通しており、接地され
ている。また、基体５は基体支持体１２の顎部１２ａに
載置され、両者５、１２ａの周面は相互にゆるやかに接
触して電気的に導通しており、蓋体１１ｂの上に付設し
たモーター１９により回転軸２０を介して基板支持体１
２が回転駆動され、これに伴って基板５も回転する。

【００３３】このグロー放電分解装置１０を用いてａ−
Ｓｉ感光体ドラムを作製する場合には、ａ−Ｓｉ成膜用
のドラム状基板５を基板支持体１２に装着し、ａ−Ｓｉ
生成用ガスをガス導入口１６より反応炉内部へ導入し、
このガスをガス噴出口１５を介して基板面へ噴出し、更
にヒーター１３によって基板を所要の温度に設定すると
共に基板支持体１２と電極板１４との間でグロー放電を
発生させ、更に基板５を回転させることによって基板５
の周面にａ−Ｓｉ膜が成膜される。そして、グロ−放電
分解反応後の残余ガスは、ガス排出口１７を介して排出
される。なお、図４中の矢印は、ガス流の方向を示す。

【００３４】〔例１〕本例では、グロー放電分解装置１０を用いて表１に示す
成膜条件により、図１の構成のａ−Ｓｉ系感光体Ａを製
作した。この感光体Ａの第２の光導電層においては、Ｂ
含有量には０．６ｐｐｍから０．３ｐｐｍに減少するよ
うな濃度勾配を設けた。

【００３５】

【表１】

【００３６】また比較例として、表１の成膜条件の中で
第２のａ−Ｓｉ光導電層を形成しないで、その他の成膜
構成はａ−Ｓｉ系感光体Ａと同じにして、ａ−Ｓｉ系感
光体Ｂを製作した。

【００３７】かくして得られた各々の感光体Ａ、Ｂにつ
いて、帯電能力を測定した結果を図５に示す。同図にお
いて、横軸はコロナ帯電によって感光体に与えた表面電
荷量Ｑ（μＣ／ｃｍ² ）を表わし、縦軸は感光体の表面
電位（Ｖ）を表わす。また図中のＡは感光体Ａの結果
を、Ｂは感光体Ｂの結果を示す。同図より明らかなよう
に、本発明の感光体Ａは感光体Ｂに比べて同じ表面電荷
量に対してより高い表面電位を示しており、高い帯電能
力が得られた。

【００３８】また、各感光体Ａ、Ｂについて、表面電位
を５００Ｖに帯電させた後に種々の波長の光を照射して
表面電位を５００Ｖから２５０Ｖに減衰させ、それに要
した照射光エネルギーの逆数と減衰させた電位差との積
でもって光感度を測定して分光感度特性を求めたとこ
ろ、図６に示すような結果が得られた。

【００３９】同様に各感光体Ａ、Ｂについて、表面電位
を５００Ｖに帯電させた後に種々の波長の光を照射して
表面電位を５００Ｖから５０Ｖに減衰させ、それに要し
た照射光エネルギーの逆数と減衰させた電位差との積で
もって光感度を測定して分光感度特性を求めたところ、
図７に示すような結果が得られた。

【００４０】図６および図７において、横軸は照射光の
波長（ｎｍ）を表わし、縦軸は照射光エネルギーの逆数
と減衰させた電位差との積（Ｖ・ｃｍ²/μＪ）を表わ
す。この縦軸の値は、大きいほど光感度が高いことを示
す。また各図中のＡは感光体Ａの結果を、Ｂは感光体Ｂ
の結果を示す。これらの結果から明らかなように、感光
体Ａは、成膜速度を低下させて且つＢ含有量に傾斜を設
けた第２のａ−Ｓｉ光導電層を設けたことにより、それ
がない感光体Ｂに比べて光感度が顕著に向上したことが
判る。

【００４１】〔例２〕次に本例においては、〔例１〕の感光体Ａを製作するに
際して、第２のａ−Ｓｉ光導電層の形成時にＢ₂ Ｈ₆ ガ
ス流量の変化量を増減させてＢ含有量を変え、この層に
設けたＢ含有量の傾斜を表２に示したように変化させ
た。そしてその他の構成は感光体Ａと同じにして感光体
Ｃ〜Ｇ，Ｉを製作し、また比較例として第２のａ−Ｓｉ
光導電層におけるＢ含有量を一定としてその他の構成は
感光体Ａと同じにした感光体Ｊを製作した。なお、これ
ら感光体Ｃ〜Ｇ、Ｉ、Ｊの第１のａ−Ｓｉ光導電層のＢ
／Ｓｉ比は、０．３７ｐｐｍに設定した。

【００４２】

【表２】

【００４３】そして、これらの感光体Ｃ〜Ｇ、Ｉ、Ｊを
市販の普通紙複写機に搭載して画像評価を行ない、メモ
リー残像現象の比較を行なった。その結果も表２に併せ
て示した。この評価結果において、○は残像が認められ
ず良好であったことを、△は残像がわずかに認められる
が概ね良好であったことを、×は残像が十分に認められ
て不良であったことを表わす。この表の結果より、第２
のａ−Ｓｉ光導電層にＢ含有量の傾斜を設けた本発明の
感光体においてはメモリー残像現象について良好な結果
を示し、Ｂ／Ｓｉ比が１．０から０．０４ｐｐｍの範囲
で傾斜を設けるのが良かったことが判る。

【００４４】なお、このＢ／Ｓｉ比の範囲の最適値は、
基板のサイズやａ−Ｓｉ系光導電層を成膜する反応炉の
形状や特性により幾分異なるものと考えられ、若干の調
整が必要となると考えている。

【００４５】

【発明の効果】以上の通り、本発明の電子写真感光体の
製法は、導電性基板の上にグロー放電分解法により主と
してシリコンからなる５０〜８０μｍの厚みの第１のａ
−Ｓｉ系光導電層を成膜形成し、次いで第１のａ−Ｓｉ
系光導電層の成膜速度に比べ５０〜７０％低い成膜速度
により主としてシリコンからなる０．１〜１０μｍの厚
みの第２のａ−Ｓｉ系光導電層を成膜形成すると共に、
第１のａ−Ｓｉ系光導電層にIIIa族元素を０．１５〜
０．８ｐｐｍの範囲内で含有させ、第２のａ−Ｓｉ系光
導電層のIIIa族元素の含有量がその初期値にて第１のａ
−Ｓｉ系光導電層のIIIa族元素の含有量に比べ１．０ｐ
ｐｍ以下の範囲内（但し、０．５ｐｐｍを超える）で大
きくして導電性基板側から膜厚方向にわたって次第に減
少させ、その最終の含有量が第１のａ−Ｓｉ系光導電層
のIIIa族元素の含有量と同等もしくはそれ以下になるよ
う濃度勾配を設けたことによって、高い帯電能力を有し
ながらも高い光感度が得られ、さらにメモリー残像現象
も改善できた高性能な電子写真感光体を提供することが
できた。

【００４６】また、本発明によれば、従来のａ−Ｓｉ感
光体に比べて高い表面電位が得られるので、より大きな
現像コントラスト電位で使用することができ、現像プロ
セス条件の設定がより容易となった。

【００４７】さらに、本発明によれば、従来の高速複写
機で広く使用されてきたセレン系感光体と同等の帯電能
力とそれを上回る光感度を有するので、従来のセレン系
感光体を搭載した機種との感光体の置き換えが可能とな
り、人体に有害なセレンや砒素などを使用しない複写機
とすることができる。

【００４８】また、本発明の電子写真感光体の製法にお
いては、グロー放電分解法において低い成膜速度ではＤ
Ｂ量が減少するという知見に基づいて、グロー放電分解
法により先ず導電性基板の上に比較的膜厚の大きい第１
のａ−Ｓｉ系光導電層を高速に成膜形成し、次いでその
上にその層の成膜速度に比べて低い成膜速度により成膜
した良質な膜質の第２のａ−Ｓｉ系光導電層を比較的薄
い膜厚で積層しているので、全体としての成膜速度を大
きく低下させることなく上記の高性能な電子写真感光体
が提供できた。

【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断面図
である。

【図２】アモルファスシリコン系電子写真感光体の基本
構成を示す断面図である。

【図３】（ａ）から（ｈ）は本発明の電子写真感光体の
第２の光導電層における周期律表第IIIa族元素の濃度勾
配の例を表わす線図である。

【図４】実施例で用いたグロー放電分解装置の概略構成
図である。

【図５】実施例における電子写真感光体の表面電荷量と
表面電位との関係を示す線図である。

【図６】実施例における電子写真感光体の分光感度特性
を示す線図である。

【図７】実施例における電子写真感光体の分光感度特性
を示す線図である。

【符号の説明】

１、５・・導電性基板４、６・・キャリア注入阻止層２・・・・アモルファスシリコン系光導電層７・・・・第１のアモルファスシリコン系光導電層８・・・・第２のアモルファスシリコン系光導電層３、９・・表面層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基板の上にグロー放電分解法により
主としてシリコンからなる５０〜８０μｍの厚みの第１
のアモルファスシリコン系光導電層を成膜形成し、次い
で第１のアモルファスシリコン系光導電層の成膜速度に
比べ５０〜７０％低い成膜速度により主としてシリコン
からなる０．１〜１０μｍの厚みの第２のアモルファス
シリコン系光導電層を成膜形成すると共に、第１のアモ
ルファスシリコン系光導電層に周期律表第IIIa族元素を
０．１５〜０．８ｐｐｍの範囲内で含有させ、第２のア
モルファスシリコン系光導電層の周期律表第IIIa族元素
の含有量がその初期値にて第１のアモルファスシリコン
系光導電層の周期律表第IIIa族元素の含有量に比べ１．
０ｐｐｍ以下の範囲内（但し、０．５ｐｐｍを超える）
で大きくして導電性基板側から膜厚方向にわたって次第
に減少させ、その最終の含有量が第１のアモルファスシ
リコン系光導電層の周期律表第IIIa族元素の含有量と同
等もしくはそれ以下になるよう濃度勾配を設けたことを
特徴とする電子写真感光体の製法。