JPH06186765A

JPH06186765A - 電子写真感光体及びその製法

Info

Publication number: JPH06186765A
Application number: JP33741292A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Ikeuchi; 雅文池内; Hiroshi Ito; 浩伊藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1994-07-08

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】帯電能力を高めるとともに、光感度を改善し、
再帯電電位も向上した電子写真感光体を提供する。【構成】透光性支持体３の上に透光性導電層４と、厚さ
１〜５μｍのアモルファスシリコン系高光感度層７と、
１〜１０μｍの厚みのアモルファスシリコン系光導電層
６とを順次積層するとともに、アモルファスシリコン系
高光感度層７を構成するシリコンのダングリングボンド
量を光導電層６に対して３０〜８０％有するようにし
た。また、グロー放電分解法によりアモルファスシリコ
ン系高光感度層７と、アモルファスシリコン系光導電層
６とを順次積層する電子写真感光体の製法であって、高
光感度層７を光導電層６より遅い速度で成膜することに
より光導電層６を構成するシリコンのダングリングボン
ド量に対して３０〜８０％有するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透光性支持体の上に形
成された透光性導電層の上に、アモルファスシリコン系
光導電層を形成し、その透光性支持体を介して投光する
ようにした電子写真感光体、並びにその製法に関するも
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、その製造量は年
々増加の一途をたどっている。また、このａ−Ｓｉ感光
体を用いてコロナ帯電を不要として露光と現像とがほぼ
同時に行えるように組み合わせた電子写真方式に用いら
れる画像形成装置も開発されつつある。

【０００３】即ち、従来の電子写真方式の画像形成装置
には、コロナ放電によりａ−Ｓｉ感光体に帯電を行なう
カールソン方式が広く用いられ、この方式では、ドラム
状あるいはベルト状の感光体の周囲に、コロナ帯電器、
露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除
電手段等を配置し、帯電、露光、現像、転写、定着のプ
ロセスを経て、記録紙上に画像を形成するため、装置の
構成や画像形成プロセスが複雑になり、コロナ放電用に
は高電圧電源が必要であり、またコロナ放電のためにオ
ゾンが発生して周囲に悪影響を与える等の問題点があっ
た。これらの問題点に対して、近時、コロナ放電を不要
とする電子写真方式が提案されている（特開昭63-24055
3 号、特開平3-85545 号、特開平4-133067号など）。

【０００４】上記提案の電子写真方式によれば、透光性
支持体の上に透光性導電層とａ−Ｓｉ光導電層とを順次
積層したドラム状もしくはベルト状感光体に対して、透
光性支持体側より露光器により露光するとともに現像バ
イアス供給用の電源によりバイアス電圧を印加した現像
器上の導電性磁性トナーからなる磁気ブラシでもってａ
−Ｓｉ感光体表面を摺擦させ、これによって帯電と露光
と現像とをほぼ同時に行ない、感光体上にトナー像を形
成する。そのトナー像は、転写ローラを用いて記録紙に
転写され、定着手段により定着されて記録画像となる。
一方、感光体上に残留したトナーは、現像器で回収さ
れ、再利用される。

【０００５】

【従来技術の課題】しかしながら、上記提案の電子写真
方式に用いるａ−Ｓｉ感光体によれば、現像電圧Ｖ_Eに
よりａ−Ｓｉ感光体に印加した場合、その感光体上の電
位がＶ₀であり、また、続けて現像電圧Ｖ_Eによりａ−
Ｓｉ感光体に印加した時の電位Ｖ₁を再帯電電位とする
と、その電位Ｖ₁がＶ₀に比べて低くなり、これによ
り、電位コンストラストが不十分となり、画像濃度が低
下するという問題点があった。

【０００６】かかる問題点を解決せんがため、十分な光
感度とするためにはａ−Ｓｉ感光体のａ−Ｓｉ感光層の
厚みを厚くする必要があり、この厚膜化によって、この
電子写真方式の利点である低電位プロセスが発揮できな
い、即ち感光層の厚みを薄くして画像形成することでき
ないという問題点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真感光体
は、透光性支持体の上に透光性導電層と、厚さ１〜５μ
ｍのａ−Ｓｉ系高光感度層と、１〜１０μｍの厚みのａ
−Ｓｉ系光導電層とを順次積層するとともに、このａ−
Ｓｉ系高光感度層を構成するシリコンのダングリングボ
ンド量を上記光導電層のダングリングボンド量に対して
３０〜８０％有するようにしたことを特徴とする。

【０００８】本発明の電子写真感光体の製法は、透光性
支持体の上に形成された透光性導電層の上に、グロー放
電分解法により１〜５μｍの厚みのａ−Ｓｉ系高光感度
層と、１〜１０μｍの厚みのａ−Ｓｉ系光導電層とを順
次積層する電子写真感光体の製法であって、この高光感
度層を光導電層の成膜速度より遅い速度で成膜すること
により該光導電層を構成するシリコンのダングリングボ
ンド量に対して３０〜８０％のダングリングボンド量を
有するようにしたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】ａ−Ｓｉ感光体を用いてコロナ帯電を不要とし
て露光と現像とがほぼ同時に行えるように組み合わせた
電子写真方式に用いられる画像形成装置においては、電
位コントラストを得るため、静電画像形成用露光光源と
してＬＥＤ等を用いるが、この光源の主成分波長は５５
０〜７１０ｎｍであり、この波長の光をａ−Ｓｉ感光体
に照射した場合、そのａ−Ｓｉ系光導電層の照射面から
０．２〜２μｍの深さにわたる領域でほとんど吸収さ
れ、その領域での膜質が光感度に大きく影響することが
判明し、そこで、この光吸収される領域について、本発
明者等が鋭意研究に努めたところ、光導電層を構成する
シリコンのダングリングボンド量が光感度に大きく影響
を及ぼすことを知見した。

【００１０】従って本発明の電子写真感光体は、透明基
板の上に透明導電層と、厚さ１〜５μｍ、好適には２〜
４μｍのａ−Ｓｉ系高光感度層と、１〜１０μｍ、好適
には３〜７μｍの厚みのａ−Ｓｉ系光導電層とを順次積
層するとともに、ａ−Ｓｉ系高光感度層を構成するシリ
コンのダングリングボンド量を上記光導電層のダングリ
ングボンド量に対して３０〜８０％有するようにし、こ
れにより、低ダングリングボンド量のａ−Ｓｉ系高光感
度層と、高ダングリングボンド量の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ａ−Ｓｉ系高光感度層でのキャリアの
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、また自然励起キャリアの発生も少ないため
に、暗減衰も改善され、更に再帯電電位も向上した。

【００１１】本発明者等が繰り返し実験を行ったとこ
ろ、上記ａ−Ｓｉ系光導電層のダングリングボンド量を
５×１０¹⁶〜７×１０¹⁶ｃｍ^-3に設定した場合には、ａ
−Ｓｉ系高光感度層のダングリングボンド量を１×１０
¹⁶〜５×１０¹⁶ｃｍ^-3、好適には２×１０¹⁶〜４×１０
¹⁶ｃｍ^-3に設定するとよいことが判った。

【００１２】このような低ダングリングボンド量のａ−
Ｓｉ系高光感度層にするには、ガス流量を減少させると
ともに、高周波電力を小さくすることにより成膜速度を
低下させたり、あるいは水素ガスやヘリウムガスによる
希釈等がある。

【００１３】また、上記のようにａ−Ｓｉ系高光感度層
とａ−Ｓｉ系光導電層との各層のダングリングボンド量
を設定するに当たり、両層がいずれもシリコンのダング
リングボンド補償用元素として水素が用いられている場
合には、ａ−Ｓｉ系高光感度層の水素含有量が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。

【００１４】このようにダングリングボンド量や水素量
を変えた場合において、上記両層のキャリア移動度や比
誘電率を次のように設定すると望ましいことが判った。
キャリア移動度については、ａ−Ｓｉ系光導電層を０．
９×１０^-5〜１．２×１０^-5cm²／Ｖにしたことに対し
て、ａ−Ｓｉ系高光感度層を１．１×１０^-5〜１．４×
１０^-5ｃｍ²／Ｖにするとよい。また、比誘電率εにつ
いては、ａ−Ｓｉ系光導電層を１１〜１２にしたことに
対して、ａ−Ｓｉ系高光感度層を９〜１０にするとよ
い。

【００１５】更にまた本発明の上記構成において、ａ−
Ｓｉ系高光感度層とａ−Ｓｉ系光導電層との両層に、こ
の両層の間で０．１ppm 以下の含有量差で、周期律表第
IIIａ族元素を含有させると、高い帯電能力を有しなが
らも、そのａ−Ｓｉ系高光感度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更に少な
いために、再帯電電位が一段と向上する。そして、この
両層に周期律表第III ａ族元素を含有させるに当たっ
て、いずれの層にも０．１〜１ppm の範囲内で、好適に
は０．１５〜０．３ppm の範囲内で含有させると、上記
の改良特性が優位になることも見出した。また、この両
層の間で０．１ppm 以下の含有量差で、周期律表第III
ａ族元素を含有させた場合に、この両層間で周期律表第
III ａ族元素の含有量を漸次増加もしくは減少させるの
がよい。この周期律表第III ａ族元素としては、Ｂ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ等がある。

【００１６】次に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より上記低ダングリングボン
ド量のａ−Ｓｉ系光導電層と、高ダングリングボンド量
のａ−Ｓｉ系光導電層との積層構造を形成する際に、低
い成膜速度によりダングリングボンド量が減少するとい
う知見に基づいて、グロー放電分解法により先ず透光性
導電層の上に比較的膜厚の薄いａ−Ｓｉ系光導電層を低
速で成膜形成し、次いでその光導電層の上に高い成膜速
度により成膜し、これにより、実質上光キャリア発生の
ａ−Ｓｉ系高光感度層を透光性導電層の上に積層してい
るので、成膜速度を高めて上記の高性能な電子写真感光
体が提供できた。

【００１７】上記各層の成膜速度についての本発明者等
の実験によれば、ａ−Ｓｉ系高光感度層の成膜速度を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、
ａ−Ｓｉ系高光感度層の成膜速度を２〜３μｍ／時に設
定するとよいことが判った。

【００１８】また、上記ａ−Ｓｉ系高光感度層とａ−Ｓ
ｉ系光導電層とを順次積層するに際して、両層の間で漸
次ダングリングボンド量を増加してもよく、これによっ
て両層での界面がなくなり、ａ−Ｓｉ系光導電層で発生
した熱励起キャリアを阻止するとともに、界面での熱キ
ャリアの発生を防止でき、その結果、暗減衰を更に低減
でき、再帯電電位の向上という利点がある。

【００１９】

【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１の層構成
であり、図２はこの実施例に用いたグロー放電分解装置
２である。

【００２０】先ず図１においては、透光性支持体３の上
に透光性導電層４を形成し、その透光性導電層４の上に
従来周知のようにキャリア注入阻止層５とａ−Ｓｉ系光
導電層６とを順次積層した構成であるが、本発明では更
にキャリア注入阻止層５とａ−Ｓｉ系光導電層６との間
にａ−Ｓｉ系高光感度層７を介在させている。また、ａ
−Ｓｉ系光導電層６の上に表面層８を被覆している。本
例ではキャリア注入阻止層５をａ−Ｓｉ系の層により、
表面層８をアモルファスシリコンカーバイド層（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）により形成したものである。しかし、この例に限ら
ず各々の部材には次の材料を用いることができる。尚、
本例のようなキャリア注入阻止層５がなくてもよい。

【００２１】上記透光性支持体３を構成する材料には、
パイレックスガラス、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラスな
ど、また石英、サファイアなどの無機質系、並びに弗素
樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン
テレフタレート、ビニロン、エポキシ、マイラーなどの
有機樹脂系が挙げられる。そして、この透光性支持体３
はドラム状、シート状、ベルト状等の任意に形状に製作
する。

【００２２】上記透光性導電層４を構成する材料には、
インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ
₂）、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅などがあり、
また半透明になる程度に薄くしたＡｌ、Ｎｉ、Ａｕなど
から成る金属層を用いてもよい。就中、ＩＴＯ、ＳｎＯ
₂がよく、これらにより透光性導電層４を形成した場合
には良好な光透過性と導電率が得られ、キャリア注入阻
止層５との間に電子に対するショットキー障壁ができ、
その結果、高い光キャリア生成効率を得られる。

【００２３】この透光性導電層４の形成法には真空蒸着
法、活性反応蒸着法、イオンプレーティング法、ＲＦス
パッタリング法、ＤＣスパッタリング法、ＲＦマグネト
ロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタリン
グ法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スプレー法、塗
布法、浸漬法などがあり、その厚みは５００Å〜３μｍ
がよく、好適には７００Å〜１μｍがよく、この範囲内
であれば、良好な光透過性と導電性の両特性が得られ
る。

【００２４】このａ−Ｓｉ系の各層はグロー放電分解
法、各種スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＥＣＲ法、蒸着
法等により成膜形成する。その形成に当たっては、ダン
グリングボンド終端用の元素、例えば水素やハロゲンを
１〜４０原子パーセント含有させる。

【００２５】表面層８には高抵抗表面層、特にアモルフ
ァスシリコンカーバイド（a-SiC ）、アモルファスシリ
コンナイトライド（a-SiN ）、アモルファスシリコンオ
キサイド（a-SiO ）、アモルファスシリコンオキシカー
バイド（a-SiCO）、アモルファスシリコンオキシナイト
ライド（a-SiNO）などのａ−Ｓｉ系高抵抗表面層を用い
るのがよい。この表面層８がａ−ＳｉＣから成る場合に
は、そのカーボン量は、Si_1-XＣ_xのｘ値で0.3 ＜ｘ＜
1.0 、好適には0.5 ≦ｘ≦0.95の範囲がよい。また、こ
の高抵抗表面層８に電気的特性の調整用としてIII ａ族
元素やＶａ族元素を含有させてもよい。

【００２６】表面層８の厚みは0.05〜５μｍ、好適には
0.1 〜３μｍにすればよく、0.05μｍ未満の場合には、
この層８で十分な絶縁耐圧の向上や、光キャリアを効果
的にトラップしてトナー像の形成に寄与させることが出
来ず、また、繰り返し使用した場合、摩耗により寿命も
劣る。５μｍを越えた場合には精細な電荷パターンを形
成するに当たって、この層８中で電界（電気力線）が膜
面方向に広がりを生じ、これにより、解像力の低下をき
たし、十分な解像度が得られない。また、表面に残留す
る電荷が多くなって残留電位が高くなるため、画像濃度
の低下やバックのかぶり或いは繰り返し使用における画
像濃度の変化等の問題が生じる。

【００２７】キャリア注入阻止層５はａ−Ｓｉ系の層で
よく、通常、ａ−Ｓｉ系高光感度層７における光キャリ
ア発生に有効な光を吸収しないように、その高光感度層
７に比べて光学的バンドギャップを大きくする必要があ
り、そのために酸素また窒素などの元素を含有させると
よい。

【００２８】またキャリア注入阻止層５には透光性導電
層４からａ−Ｓｉ系高光感度層７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III ａ族元素を１〜
10,000ppm 、好適には100 〜5,000ppm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Ｖａ族
元素を5,000ppm以下、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。

【００２９】このようにキャリア注入阻止層５にIII ａ
族元素を含有した場合、正極性の現像バイアスが用いら
れ、他方、Ｖａ族元素を含有した場合、負極性の現像バ
イアスが用いられる。

【００３０】III ａ族元素や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
注入阻止層の厚みは0.01〜３μｍ、好適には0.1 〜２μ
ｍの範囲内がよく、これにより、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。上記キャ
リア注入阻止層５には酸素及び／又は窒素の各元素合計
含有量が0.01〜30原子％の範囲内で含有させた場合、透
光性導電層４からのキャリアの注入を更に一層阻止する
ことができるとともに、その層４に対する密着力も一段
と高めることができる。

【００３１】次に図２のグロー放電分解装置２の構成を
説明する。同図中、９は円筒形状の金属製反応炉、１０
は感光体ドラム装着用の円筒形状の導電性基板支持体、
１１は基板加熱用ヒーター、１２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１２にはガス噴出口１３が形成されており、そし
て、１４は反応炉内部へガスを導入するためのガス導入
口、１５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、１６は基板支持体１０と
グロー放電用電極板１２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９は円筒体９ａ
と、蓋体９ｂと、底体９ｃとからなり、そして、円筒体
９ａと蓋体９ｂとの間、並びに円筒体９ａと底体９ｃと
の間にはそれぞれ絶縁性のリング９ｄを設けており、こ
れによって高周波電源１６の一方の端子は円筒体９ａを
介してグロー放電用電極板１２と導通しており、他方の
端子は蓋体９ｂや底体９ｃを介して基板支持体１０と導
通している。また、蓋体９ｂの上に付設したモーター１
７により回転軸１８を介して基板支持体１０が回転駆動
され、これに伴って透光性導電層４を被覆した円筒状透
光性支持体３も回転する。

【００３２】このグロー放電分解装置２を用いてａ−Ｓ
ｉ感光体ドラムを作製する場合には、ａ−Ｓｉ成膜用の
円筒状透光性支持体３を基板支持体１０に装着し、ａ−
Ｓｉ生成用ガスをガス導入口１４より反応炉内部へ導入
し、このガスをガス噴出口１３を介して基板面へ噴出
し、更にヒーター１１によって基板を所要の温度に設定
するとともに基板支持体１０と電極板１２の間でグロー
放電を発生させ、更に透光性支持体３を回転させること
によって透光性導電層４の周面にａ−Ｓｉ膜が成膜でき
る。

【００３３】図３は本発明の電子写真感光体１を搭載し
た画像形成装置１９を表す模式図であり、図４はこの画
像形成装置１９に搭載される現像手段付近の説明図であ
る。図中、２０は露光手段としてのＬＥＤヘッド、２１
は現像器、２２は転写ローラである。ＬＥＤヘッド２０
と現像器２１は、感光体１のある一部を介して、ほぼ対
称的に配置される。現像器２１においては、例えば８極
の円柱状の磁極ローラ２３と、その外周に亘って配設さ
れた導電性スリーブ２４とから成り、更に導電性磁性キ
ャリアと絶縁性磁性トナーとからなる２成分現像剤を用
いて、この２成分現像剤はスリーブ２４の外周へ配送さ
れ、磁気ブラシ２５を形成する。また、スリーブ２４と
透光性導電層４との間にはバイアス電源２６が設けら
れ、その両者４、２４の間に感光体１の電位特性に応じ
て＋或いは−の０〜３００Ｖの電圧を印加する。２７は
記録紙である。これ以外に現像剤の回転手段と感光体１
の回転手段とを設ける。

【００３４】かくして上記構成の画像形成装置によれ
ば、回転する感光体１の透光性支持体３側からＬＥＤヘ
ッド２０より画像露光の光を照射し、感光体１の内部に
正孔と電子を発生させると、現像器側に＋のバイアス電
圧を印加してあれば、そのバイアス電圧によって電子は
感光体１の表面側へ移動し、磁気ブラシ２５の末端の正
電荷と打ち消し合い、感光体１の表面にトナーが付着さ
れる。そして、そのトナーは転写ローラ２２により記録
紙２７上に転写され、次いで定着される。

【００３５】図４は現像手段２１により形成される現像
剤溜り２８を表す説明図である。現像剤を保持させる現
像器２１は、導電性のスリーブ２４と、その内部に配置
された磁極ローラ２３とから成り、現像剤の搬送は、磁
極ローラ２３を固定してスリーブ２４を回転してもよ
く、またはスリーブ２４を固定して内部の磁極ローラ２
３を回転してもよい。

【００３６】ここで現像剤を感光体１と逆方向に回転さ
せると、両者の摩擦で現像器２１と感光体１の最近接部
位よりも下流側（感光体が現像剤から離れる側）に現像
剤溜り２８が生じる。現像剤溜り２８は図の破線で区切
った部分である。即ち現像剤の本来の高さよりもはみ出
した部分が現像剤溜り２８であり、現像剤の搬送速度や
現像剤の高さ、スリーブ２４と感光体１の表面とのギャ
ップ等は、感光体１の回転速度や必要とする現像剤溜り
２８の大きさに応じて適宜設定する。

【００３７】２９は制御電極であり、この制御電極２９
はスリーブ２４上で感光体１との最近接部位に設け、絶
縁体３０でスリーブ２４と絶縁する。制御電極２９は、
感光体１や現像剤に均一な電界が加わるように、スリー
ブ２４の長さ方向に沿った帯状とする。この制御電極２
９は本発明にとって必須不可欠のものではなく、適宜採
用される。

【００３８】画像露光を行なう位置は、感光体１の表面
と現像スリーブ２４との最近接位置Ａではなく、感光体
１の逆方向回転で下流側に形成した現像剤溜り２８の位
置Ｂとし、好ましくは現像剤溜り２８の中でも下流側の
後半部とする。現像剤溜り２８の位置で露光を行なうこ
とにより、露光までの間に感光体１の帯電が十分に行な
われ、帯電前の感光体１の電位の履歴の影響が抑えられ
るとともに、感光体１の表面の残留トナーや画像背景部
のトナーの回収が十分に行なわれる。更に、感光体１が
十分に帯電されてから露光を行なって電荷を消失させる
ために、現像剤と感光体１との電気的引力が強く、良好
なトナー像が形成される。そして、トナー像の形成後は
感光体１が現像剤溜り２８から速やかに離れるため、感
光体１の表面のトナー像が現像剤の衝突や摩擦等のよう
な機械的な力により乱されることがなく、良好な解像度
のトナー像が得られる。

【００３９】現像剤溜り２８の位置では、感光体１の表
面と現像スリーブ２４とが最も近接する位置Ａよりも、
感光体１の表面と磁極ローラ２３の距離が大きくなる。
このため、現像剤を磁極ローラ２３の側に吸引する磁力
は弱くなり、感光体１の表面に形成されたトナー像の一
部が磁力によって現像手段の側に回収されて画像濃度が
低下したり、磁力により乱されて解像度が低下したりす
ることを防止できる。更に帯状の制御電極２９を設け、
その電位を電源３１により所定の電位に調整する。例え
ば制御電極２９を接地し、透光性導電層４と共通電位に
する。あるいはスリーブ２４の電位に対してその電位を
低くもしくは高く設定する。

【００４０】このようにスリーブ２４とは独立に電位を
印加できる制御電極２９を設けると、感光体１の表面電
位を現像剤を介して中和し、あるいは感光体１の表面の
電位を揃え、以前のプロセスでの帯電や露光の有無等に
よる感光体１の履歴の影響を打ち消すことができる。こ
の結果、繰り返し使用時、例えば１枚の画像を得るため
に感光体１を数回転させる場合等に、安定した現像状態
と記録画像とが得られる。ここで制御電極２９の電位を
調整すると、画像濃度や地かぶり等に対する最適画像形
成条件を調整して得ることができる。また、制御電極２
９の電位を高くし、スリーブ２４の電位を低くすること
により、非露光部にトナーが付着し、露光部にはトナー
が付着しない、所謂反転現像も可能になった。

【００４１】感光体１の表面に形成されたトナー像は次
いで記録紙２７に転写され、定着されて記録画像とな
り、転写されずに感光体１の表面に残った残留トナー
は、次の画像形成プロセスにおいて現像手段に回収され
て再利用される。

【００４２】次に実施例を個々詳述する。外径３０ｍｍ
の透明な円筒状ガラス基板の外周面に、透光性導電層４
としてＩＴＯ層を活性反応蒸着法により1000Åの厚みで
形成し、次いでその上に図２の容量結合型グロー放電分
解装置２を用いて表１の成膜条件によりキャリア注入阻
止層５、ａ−Ｓｉ系高光感度層７、ａ−Ｓｉ系光導電層
６、ａ−ＳｉＣ表面層８を順次積層して感光体Ａを製作
した。

【００４３】

【表１】

【００４４】この感光体Ａについて、ＥＳＲスピン密度
からダングリングボンドを、しかも、ＳＩＭＳ（二次イ
オン質量分析）によりＳｉ量と比べたホウ素含有量を測
定したところ、表１に示す通りの結果が得られた。

【００４５】更にａ−Ｓｉ系高光感度層とａ−Ｓｉ系光
導電層について、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外吸収分
光）によりそれぞれの水素含有量を、そして、ＴＯＦ
（Timeof Flight）測定によりキャリア移動度を、更に
分光エリプソメーターにより比誘電率とを測定したとこ
ろ、表２に示す通りの結果が得られた。

【００４６】

【表２】

【００４７】この感光体Ａを、図３と図４に示すような
画像形成装置に装着し、２成分現像剤を用い、また、ダ
イナミックドライブ方式の発光波長６８５ｎｍ、解像度
３００ＤＰＩ（ドット／インチ）のＬＥＤヘッドを配
し、そして、スリーブ２４と透光性導電層４との間にＶ
_E＝＋５０Ｖの電圧を印加し、波長６８５ｎｍ、露光量
０．７μＪ／ｃｍ²の条件で画像露光を行い、感光体上
にトナー像を形成し、そのトナー像を−３００Ｖの転写
バイアス電圧を印加した転写ローラにより市販普通紙に
転写し、熱定着を行って画像を得た。この感光体Ａにつ
いて、表面電位を＋５０Ｖから＋２５Ｖに減衰させた場
合に要する照射エネルギーでもって光感度を表した結果
を表３に示す。

【００４８】また、同表にはａ−Ｓｉ系高光感度層７を
形成しないで、その形成しない分の膜厚をａ−Ｓｉ系光
導電層６により余分に形成し、その他はすべて同様にし
て製作し、比較例の感光体Ｂを製作したものの評価結果
も示した。

【００４９】

【表３】

【００５０】同表の結果より明らかなように、本発明の
感光体Ａは再帯電電位の顕著な低下がなかった。

【００５１】また、ａ−Ｓｉ系高光感度層７の形成の際
に、Ｂ₂Ｈ₆ガス流量を増減させ、表４に示すようにホ
ウ素含有量を変え、その他の構成は感光体Ａと同じにし
て感光体Ｃ、Ｄを製作した。これらに感光体の同様な再
帯電電位と光感度を測定したところ、表４に示すような
結果となった。

【００５２】

【表４】

【００５３】同表の結果より明らかなように、感光体Ｃ
は光感度が低下し、また、感光体Ｄは再帯電電位が低下
した。

【００５４】尚、本実施例ではグロー放電分解法により
製作した電子写真感光体を例に挙げたが、本発明者等は
この成膜方法に限らず、ダングリングボンド量（水素含
有量）を低減できる他の成膜方法、例えばスパッタリン
グ法、マグネトロンスパッタリング法、光ＣＶＤ法、熱
ＣＶＤ法であっても同様な作用効果が得られると考え
る。

【００５５】

【発明の効果】以上の通り、本発明の電子写真感光体
は、透光性支持体の上に透光性導電層と、厚さ１〜５μ
ｍのａ−Ｓｉ系高光感度層と、１〜１０μｍの厚みのａ
−Ｓｉ系光導電層とを順次積層するとともに、ａ−Ｓｉ
系高光感度層を構成するシリコンのダングリングボンド
量を上記光導電層のダングリングボンド量に対して３０
〜８０％有するようにし、これにより、低ダングリング
ボンド量のａ−Ｓｉ系高光感度層と、高ダングリングボ
ンド量の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ａ−Ｓｉ
系高光感度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、また自然励起キ
ャリアの発生も少ないために、暗減衰も改善され、更に
再帯電電位も向上した。

【００５６】また、本発明の電子写真感光体の製法によ
れば、グロー放電分解法により上記低ダングリングボン
ド量のａ−Ｓｉ系光導電層と、高ダングリングボンド量
のａ−Ｓｉ系光導電層との積層構造を形成する際に、低
い成膜速度によりダングリングボンド量が減少するとい
う知見に基づいて、グロー放電分解法により先ず透光性
導電層の上に比較的膜厚の小さいａ−Ｓｉ系光導電層を
低速に成膜形成し、次いでその光導電層の上に高い成膜
速度により成膜し、これにより、実質上光キャリア発生
のａ−Ｓｉ系高光感度層を透光性導電層の上に積層して
いるので、成膜速度を高めて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】実施例における電子写真感光体の層構成を示す
断面図である。

【図２】実施例で用いたグロー放電分解装置の概略説明
図である。

【図３】本発明に係わる電子写真方法を示す模式図であ
る。

【図４】本発明に係わる電子写真方法の要部構成図であ
る。

【符号の説明】

３透光性支持体４透光性導電層５キャリア注入阻止層６アモルファスシリコン系光導電層７アモルファスシリコン系高光感度層８表面層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性支持体の上に透光性導電層と、厚さ
１〜５μｍのアモルファスシリコン系高光感度層と、１
〜１０μｍの厚みのアモルファスシリコン系光導電層と
を順次積層するとともに、上記アモルファスシリコン系
高光感度層を構成するシリコンのダングリングボンド量
を上記光導電層のダングリングボンド量に対して３０〜
８０％有するようにしたことを特徴とする電子写真感光
体。
【請求項２】透光性支持体の上に形成された透光性導電
層の上に、グロー放電分解法により１〜５μｍの厚みの
アモルファスシリコン系高光感度層と、１〜１０μｍの
厚みのアモルファスシリコン系光導電層とを順次積層す
る電子写真感光体の製法であって、前記高光感度層を前
記光導電層の成膜速度より遅い速度で成膜することによ
り該光導電層を構成するシリコンのダングリングボンド
量に対して３０〜８０％のダングリングボンド量を有す
るようにしたことを特徴とする電子写真感光体の製法。