JPH0683090A

JPH0683090A - 電子写真感光体および電子写真方法

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Publication number: JPH0683090A
Application number: JP25757292A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yagi; 茂八木; Masahito Ono; 雅人小野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1994-03-25
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JP2929862B2

Abstract

(57)【要約】【目的】接触帯電法を使用するための電子写真感光体
を提供する。また、その電子写真感光体を用いることに
よって、オゾンの発生がなく、高信頼性かつ高速適性が
あり、長寿命の電子写真法を提供する。また、従来の電
子写真法の要素を簡略化し、小型化、省エネルギー化を
実現することを目的とする。【構成】少なくとも導電性基体上に、アモルファスシ
リコンからなる光導電層を設けた電子写真感光体であっ
て、光導電層上に、帯電極性と同極性の電荷を注入させ
るための電荷注入層およびその電荷をトラップさせるた
めの電荷トラップ層を順次設けたものである。この電子
写真感光体を用いて電子写真処理を行う場合、表面に金
属帯電器を接触させ、外部より電荷を供給して帯電させ
る。

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
電子写真感光体およびそれを用いる電子写真法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在最も一般に行われている電子写真法
では、帯電にコロトロン、スコロトロンなどのコロナ放
電を利用している。しかしながら、コロナ放電を用いた
場合、放電生成物による画像ぼけ、画像喪失等の欠陥画
像をはじめ、オゾンの発生による変質および環境への影
響等問題がある。近年、水素化アモルファスシリコン感
光体が表面硬度、高感度、耐久性に優れた長寿命感光体
として提案されているが、比誘電率がセレン感光体や有
機感光体に比べて大きいため、帯電に要する電流が大き
く、コロナ放電による帯電の場合にはオゾンの発生や高
湿時に画像ぼけが発生する等の問題があった。このため
コロナ放電の代わりにローラー帯電等の接触帯電法の使
用が提案されているが（特開昭６３−２１０８６４号、
６４−２９８７５号公報、特開平２−２０３３５９号公
報）が、依然として、帯電が不十分であった。さらにま
た、接触帯電器としてゴムローラーを用いた場合、水素
化アモルファスシリコン感光体は硬度が高いため、ゴム
ローラーが磨耗して経時変化が生じ、長寿命感光体の帯
電方法としては信頼性に欠けたものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
って、接触帯電法によって、高湿時でも十分な帯電を行
うことができると共に、長期間にわたり安定してコピー
操作を行うことが可能な電子写真感光体を提供すること
を目的とするものである。本発明の他の目的は、オゾン
の発生がなく、高信頼でかつ高速適性があり、長寿命の
電子写真法を提供することにある。本発明の他の目的
は、従来の電子写真法の要素を簡略化し、小型化および
省エネルギーを実現することができる電子写真法を提供
することにある。本発明のさらに他の目的は、高湿時で
も画像ぼけの無い高品質のプリントを提供する画像形成
法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体の表面
に電荷トラップ層と電荷注入層を積層して設けることに
より、機械的にも化学的にも安定な感光体が得られ、接
触帯電によって十分安定した帯電を行うことができると
いう知見に基づいてなされたものである。本発明の電子
写真感光体は、導電性基体上に、少なくとも、アモルフ
ァスシリコンからなる光導電層を設けた電子写真感光体
において、光導電層上に、帯電極性と同極性の電荷を注
入させるための電荷注入層およびその電荷をトラップさ
せるための電荷トラップ層を、電荷トラップ層および電
荷注入層の順に設けてなることを特徴とする。本発明の
電子写真法は、上記の電子写真感光体を帯電し、像露光
し、現像し、定着する工程を含むものであって、金属帯
電器を電子写真感光体表面に接触させ、外部より電荷を
供給して帯電させることを特徴とする。本発明におい
て、金属帯電器は、クリーニングブレードであってもよ
い。

【０００５】以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１ないし図３は、本発明の電子写真感光体の模式的断
面図であって、導電性支持体１の上に、アモルファスシ
リコンを主体とする光導電層２および電荷トラップ層３
と電荷注入層４が積層された構造を有している。図２に
おいては、導電性支持体１と光導電層２との間にさらに
電荷注入阻止層５が設けられており、また、電荷トラッ
プ層３が３つの層７〜９よりなる積層構造を有してい
る。図３においては、導電性支持体１と電荷注入阻止層
５との間に補助層６が設けられている。

【０００６】本発明において、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があげられ、また、導電化処理
を施した絶縁性基体よりなるものであってもよい。絶縁
性基体としては、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
の高分子フィルム又はシート、ガラス、セラミック等が
あげられ、その少なくとも他の層と接触する面は、導電
化処理が施される。導電化処理は、上記金属あるいは、
金、銀、銅等を蒸着、スパッター、イオンプレーティン
グ法によって成膜することによって行なうことができ
る。本発明において、導電性支持体は、一般にオーステ
ナイト系ステンレス鋼と称されるＣｒ−Ｎｉ含有鋼で形
成されているものを用いることができ、さらにまた、こ
れらオーステナイト系ステンレス鋼よりなる導電性支持
体の表面に、少なくとも、モリブデン、クロム、マンガ
ン、タングステンまたはチタンを主成分とする導電層を
形成させたものが好ましく使用される。これらの導電層
は、メッキ、スパッタリングまたは蒸着によって形成す
ることができる。本発明における導電性支持体は、ま
た、アルミニウム基板の上にクロム、チタン、タングス
テンまたはモリブデンを主成分として形成された導電層
を有するものを用いることができる。さらにまた、モリ
ブデン、タングステンまたはチタンから構成される導電
性支持体を用いることもできる。導電性支持体は、厚さ
０．５〜５０ｍｍ、好ましくは１〜２０ｍｍの範囲のも
のが使用される。

【０００７】本発明において、導電性支持体は、その表
面が研磨されているものを用いてもよい。すなわち、バ
フ研磨、砥石研磨等により、研磨剤の粗さを粗粒から微
粒に変えながら、繰り返し実施することにより平滑にし
たものを用いることができる。表面の粗さは、Ｒ_Sで２
Ｓから０．０２Ｓの範囲であり、好ましくは０．５Ｓか
ら０．０３Ｓの範囲のものを用いることができる。表面
は、完全鏡面であっても、また細い筋により、くもり状
になっていてもよいが、全体としては平滑であって、旋
盤切削においては、切削ピッチの境界面に凸状部が残留
していないことが必要である。

【０００８】導電性支持体の上には、所望により電荷注
入阻止層が設けられる。電荷注入阻止層は、第III 族元
素または第Ｖ族元素が添加されたアモルファスシリコン
よりなる。添加物として第III 族元素を用いるか、或い
は第Ｖ族元素を用いるかは、感光体の帯電極性によって
決められる。電荷注入阻止層には、第III 族元素または
第Ｖ族元素に加えて、さらに窒素、酸素、炭素およびハ
ロゲンの少なくともいずれか１つを含有させてもよい。

【０００９】さらにまた、電荷注入層と導電性支持体と
の間には、接着層として作用する補助層を設けてもよ
い。補助層は、例えば、窒素、炭素、酸素の元素のうち
少なくとも一種を含有するアモルファスシリコンよりな
ることができる。膜厚は０．０１〜５μｍ、好ましくは
０．１〜１μｍの範囲である。

【００１０】光導電層は、水素および／またはハロゲン
を含有するアモルファスシリコンを主体として形成され
る。膜厚は１〜１０μｍの範囲が好ましい。水素および
／またはハロゲンの含有量は３〜４０原子％の範囲であ
る。光導電層には、導電性を制御する不純物元素とし
て、第III 族元素を含有させるのが好ましい。その添加
量は感光体の帯電符号、必要な分光感度によって決定さ
れ、０．０１〜１０００ｐｐｍの範囲で用いられる。ア
モルファスシリコンを主体とするこの光導電層には、帯
電性の向上、暗減衰の低減、感度の向上等の目的で、さ
らに窒素、炭素、酸素等の元素を添加することが可能で
ある。また、この光導電層には、ＧｅおよびＳｎの少な
くとも一つが含有されていてもよい。本発明において、
この光導電層は、電荷発生層と電荷輸送層との二種類か
ら構成されていてもよい。

【００１１】光導電層の上に形成する電荷トラップ層
は、炭素、窒素、酸素および第III 族または第Ｖ族元素
から選択された少なくとも一種を含有するアモルファス
シリコンまたはアモルファスカーボンから構成される。

【００１２】電荷トラップ層が、アモルファスシリコン
を主体とする場合、アモルファスシリコンには３〜４０
原子％の水素および／またはハロゲンが含まれていても
よい。また、アモルファスカーボンを主体とする場合、
アモルファスカーボンには５〜５０原子％の水素および
／またはハロゲンが含まれていてもよい。なお、アモル
ファスカーボンの場合、膜中に含まれる多量の水素或い
はハロゲンは、膜中に鎖状の−ＣＨ₂−結合、−ＣＦ₂
−結合或いは−ＣＨ₃結合を増加させ、結果として膜の
硬度を損なうことになるため、膜中の水素およびハロゲ
ンの量は５０原子％以下にすることが必要である。

【００１３】電荷トラップ層が、第III 族または第Ｖ族
元素を含有する場合には、第III 族または第Ｖ族元素は
感光体の帯電極性に応じて選択し、感光体が正帯電性の
場合には第Ｖ族元素を、また負帯電性の場合には第III
族元素を含有させる。第Ｖ族元素の量は０．０１ｐｐｍ
から１０００ｐｐｍの範囲で、また第III 族元素の量は
５ｐｐｍから１００００ｐｐｍの範囲で膜厚に応じて適
宜設定される。電荷トラップ層の膜厚は、０．０１μｍ
から１０μｍ、好ましくは０．１μｍから５μｍであ
る。

【００１４】電荷トラップ層におけるトラップ密度の制
御のためには、炭素、酸素、窒素のうち少なくとも一種
を含有させるのが有効である。これら元素の含有量は、
炭素の場合１ｐｐｍから９９．９ａｔｏｍ％、酸素の場
合１ｐｐｍから６０ａｔｏｍ％、窒素の場合１ｐｐｍか
ら６０ａｔｏｍ％である。

【００１５】電荷トラップ層の上に設ける電荷注入層
は、第III 族元素または第Ｖ族元素を含むアモルファス
シリコンまたはアモルファスカーボンから構成される。
電荷注入層が、アモルファスシリコンを主体とする場
合、アモルファスシリコンには３〜４０原子％の水素あ
るいは／およびハロゲンが含まれていてもよい。また、
アモルファスカーボンを主体とする場合、アモルファス
カーボンには５〜５０原子％の水素あるいは／およびハ
ロゲンが含まれいてもよい。なお、アモルファスカーボ
ンの場合、膜中に含まれる多量の水素或いはハロゲン
は、膜中に鎖状の−ＣＨ₂−結合、−ＣＦ₂−結合或い
は−ＣＨ₃結合を増加させ、結果として膜の硬度を損な
うことになるため、膜中の水素およびハロゲンの量は５
０原子％以下であることが必要である。

【００１６】第III 族および第Ｖ族元素に関しては、感
光体の帯電極性に応じて選択し、感光体が正帯電性の場
合には第III 族元素を、負帯電性の場合にはＶ族元素を
含有させる。第III 族元素の量は、０．１ｐｐｍから１
００ｐｐｍ、第Ｖ族元素の量は０．０１ｐｐｍから１０
０００ｐｐｍである。また、電荷注入層には、電荷注入
性の制御、表面硬度の向上等の目的で、窒素、酸素、炭
素の１種またはそれ以上を含有させてもよい。窒素を含
有させる場合は１ｐｐｍから２０ａｔｏｍ％である。電
荷注入層の膜厚は、０．０１μｍから１０μｍ好ましく
は０．１μｍから５μｍである。

【００１７】本発明において、電荷トラップ層または電
荷注入層は、上記した第III 族元素または第Ｖ族元素、
窒素、酸素および炭素のいずれかを一つ以上含有するア
モルファスシリコンよりなる二つ以上の層よりなってい
てもよく、また、水素および／またはハロゲンを含有す
るアモルファス炭素よりなる層が積層されて形成されて
いてもよい。図２は、電荷注入層４と電荷トラップ層７
〜９との積層構造を有する構成となっている場合を示
す。

【００１８】なお、図２に示すように電荷トラップ層が
複数層形成されている場合においては、各層は、次のよ
うな構成を有しているのが好ましい。すなわち、第１の
層７は、炭素、酸素或いは窒素原子濃度が、ケイ素原子
に対する原子比として０．１〜１．０の範囲にあり、膜
厚が０．０１〜０．１μｍの範囲にあり、また、第２の
層８は、炭素、酸素或いは窒素原子濃度が、ケイ素原子
に対する原子比として０．１〜１．０の範囲にあり、膜
厚が０．０５〜１μｍの範囲にあり、さらに第３の層９
は、炭素、酸素或いは窒素原子濃度が、第２の層８にお
けるものよりも高く、ケイ素原子に対する原子比として
０．５〜１．３の範囲にあり、膜厚が０．０１〜０．１
μｍの範囲にあるのが好ましい。

【００１９】次に、導電性支持体上に、上記各層を形成
する方法について説明する。導電性支持体上記形成する
各層は、いずれもプラズマＣＶＤ法によるグロー放電分
解法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真
空蒸着法等の手段によって形成することができる。その
際、原料ガスとしては、光導電層、電荷注入阻止層およ
び補助層の場合は、ケイ素原子を含む主原料ガスが用い
られ、また、電荷トラップ層および電荷注入層の場合
は、ケイ素原子を含む主原料ガス、または炭化水素また
はそのハロゲン置換体を含む主原料ガスが用いられる。

【００２０】グロー放電分解法の場合を例にとって、そ
の製造法を示すと、次のようになる。原料ガスとして、
上記主原料ガスを用い、それに必要な添加物元素を含む
原料ガスを加えて混合ガスとする。その場合、必要に応
じて、水素、または、ヘリウム、アルゴン、ネオン等の
不活性ガスをキャリアガスとして併用することができ
る。グロー放電分解は、直流および交流放電のいずれを
採用してもよく、成膜条件としては、周波数０〜５ＧＨ
ｚ、反応器内圧１０^-5〜１０Ｔｏｒｒ（０．００１〜１
３３３Ｐａ）、放電電力１０〜３０００Ｗであり、ま
た、支持体温度は３０〜４００℃の範囲で適宜設定する
ことができる。膜厚は、放電時間の調整により適宜設定
することができる。

【００２１】アモルファスシリコンからなる層を形成す
る場合は、ケイ素原子を含む主原料ガスとしては、シラ
ン類、特にＳｉＨ₄および／またはＳｉ₂Ｈ₆が使用さ
れる。また、窒素、酸素および炭素を含有させるための
原料ガスとして、例えば次のものが使用できる。すなわ
ち、窒素を含む原料ガスとして、Ｎ₂単体ガス、Ｎ
Ｈ₃、Ｎ₂Ｈ₄、ＨＮ₃等の水素化窒素化合物のガスを
用いることができ、炭素を含む原料ガスとして、メタ
ン、エタン、プロパン、アセチレンのような炭化水素、
ＣＦ₄、Ｃ₂Ｆ₆のようなハロゲン化炭化水素を用いる
ことができ、さらに、酸素を含む原料ガスとして、
Ｏ₂、Ｎ₂Ｏ、ＣＯ、ＣＯ₂等を用いることができる。

【００２２】第III 族元素を含む原料ガスとしては、典
型的にはジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）があげられ、その他Ａｌ
Ｈ₃等も使用できる。また、第Ｖ族元素ガスを含む原料
ガスとしては、典型的には（ＰＨ₃）が用いられる。

【００２３】アモルファスカーボンより構成される膜を
形成するために使用できる原料としては次のものがあげ
られる。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、ペンタン等の一般式Ｃ_nＨ_2n+2
で示されるパラフィン系炭化水素、エチレン、プロピレ
ン、ブチレン、ペンテン等の一般式Ｃ_nＨ_2n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
等の一般式Ｃ_nＨ_2n-2で示される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
クロブテン、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炭化水素、或いはそれらの
置換体があげられる。これらの炭化水素化合物は、枝分
れ構造があってもよく、また、ハロゲン置換体であって
もよい。例えば、四塩化炭素、クロロホルム、四フッ化
炭素、トリフルオロメタン、クロロトリフルオロメタ
ン、ジクロロジフルオロメタン、ブロモトリフルオロメ
タン、パーフルオロエタン、パーフルオロプロパン等の
ハロゲン化炭化水素を用いることができる。以上列記し
た炭素の原料は、常温でガス状であっても、固体状或い
は液状であってもよく、固体状或いは液状である場合に
は、気化して用いられる。

【００２４】次に、本発明の電子写真法について説明す
る。図４は、本発明を実施するための電子写真装置の概
略の構成図であって、本発明は次のように行われる。す
なわち、上記アモルファスシリコンを主体とする光導電
層を有する感光体ドラム１０の感光体表面に、電源１１
によって電圧を印加した金属帯電器１２により帯電させ
た後、光学系を通した原稿像、レーザー、ＬＥＤ等の画
像入力装置１３からの光によって露光し、静電潜像を形
成させる。形成された静電潜像は、現像器１４によっ
て、トナーを用いて可視化され、トナー像に変換され
る。この場合、現像は、磁気ブラシ法を用いることがで
きる。形成されたトナー像は、圧力転写或いは静電転写
器１５によって、用紙１６に転写させる。転写後の感光
体表面に残留したトナーは、ブレードを用いたクリーナ
ー機構１７により除去され、そして感光体表面に僅かに
残った電荷は、除電光器１８により消去される。転写さ
れたトナー像は、定着装置１９によって定着される。

【００２５】また、図５は他の電子写真装置の概略の構
成図であって、この場合、金属帯電器１２がクリーニン
グブレードとしても作用するようになっている。また、
転写定着は、転写定着ロール２０を感光体表面に対して
圧力を付与することによって行われるようになってい
る。この図に示される場合には、電子写真法の要素を簡
略化し、小型化、省エネルギー化の点で有利である。

【００２６】本発明において、金属帯電器に用いられる
ブレードとしては、種々の金属よりなるものを使用する
ことができるが、中でも、アルミニウム、鉄、ニッケ
ル、ステンレス鋼、タングステン、モリブデン、チタン
等よりなるものが好ましく使用できる。さらに電子写真
感光体に接触する部分を炭素、窒素、酸素、第III 族あ
るいは第Ｖ族元素の少なくとも１種を含み、かつ水素お
よび／またはハロゲンを含むアモルファスシリコンある
いはアモルファスカーボンにより被覆されていてもよ
い。この場合には、感光体にピンホールがあっても、そ
れによる電源電圧の変動を防ぐ効果がある。また、金属
ブレードの摩耗を低減する効果がある。本発明におい
て、金属帯電器には、外部から電圧が印加されるように
構成されている。電圧は、一般に５０〜２０００Ｖの範
囲が採用できる。

【００２７】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例を示し
て、さらに詳細に説明する。実施例１支持体として、厚さ４ｍｍＲ_max０．０５μｍの表面粗
度のＡｌ製円筒状基体を使用し、その上にｐ型の電荷注
入阻止層、光導電層、および２つの層からなり、合計厚
さ０．５μｍのＳｉＮ_xよりなる電荷トラップ層と、膜
厚２μｍのｐ型の電荷注入層を順次設けたアモルファス
シリコン感光体を作製した。

【００２８】反応器内を十分に排気し、次いで、シラン
ガス、水素ガスおよびジボランガスの混合ガスを導入し
て、グロー放電分解することにより、上記円筒状基体上
に、膜厚２μｍの電荷注入阻止層を形成した。その際の
成膜条件は次の通りであった。１００％シランガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：９０ｃｍ³／ｍｉｎ２００ｐｐｍ水素希釈ジボランガス流量：９０ｃｍ³／
ｍｉｎ反応器内圧：１．０Ｔｏｒｒ放電電力：２００Ｗ放電時間：６０ｍｉｎ放電周波数：１３．５６ＭＨｚ支持体温度：２５０℃ （なお、以下において、各層の製造条件における放電周
波数および支持体温度は、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、およびジボ
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、電荷注入阻止層の上に、膜厚２０μｍの光導電
層を形成した。その際の成膜条件は次の通りであった。１００％シランガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１６２ｃｍ³／ｍｉｎ２０ｐｐｍ水素希釈ジボランガス流量：１８ｃｍ³／ｍ
ｉｎ反応器内圧：１．０Ｔｏｒｒ放電電力：３００Ｗ放電時間：２００ｍｉｎ

【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、およびアンモニア
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、光導電層の上に、膜厚０．１５μｍの第１の電荷ト
ラップ層を形成した。その際の成膜条件は次の通りであ
った。１００％シランガス流量：２０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％アンモニアガス流量：３０ｃｍ³／ｍｉｎ反応器内圧：０．５Ｔｏｒｒ放電電力：５０Ｗ放電時間：３０ｍｉｎ

【００３１】第１の電荷トラップ層作製の後、反応器内
を十分に排気し、次いで、シランガス、水素ガス、およ
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１の電荷トラップ層の上に、膜厚
０．２５μｍの第２の電荷トラップ層を形成した。その
際の成膜条件は次の通りであった。１００％シランガス流量：２４ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％アンモニアガス流量：３６ｃｍ³／ｍｉｎ反応器内圧：０．５Ｔｏｒｒ放電電力：５０Ｗ放電時間：４０ｍｉｎ

【００３２】第２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、およびシボラ
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、第２の電荷トラップ層の上に、膜厚０．１μｍの
電荷注入層を形成した。その際の成膜条件は次の通りで
あった。１００％シランガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：９０ｃｍ³／ｍｉｎ２００％ｐｐｍ水素希釈シボランガス流量：１５０ｃｍ
³／ｍｉｎ反応器内圧：１．０Ｔｏｒｒ放電電力：２００Ｗ放電時間：２０ｍｉｎ

【００３３】上記のようにして作製された電子写真感光
体を、図４に示されるプリンターに組み込み、毎分４０
枚で画像作製を行った。１１の金属帯電器としては、厚
さ０．５ｍｍの先端が研磨された鋼鉄製のブレードを用
い、それに４００Ｖの電圧を印加した。また、現像剤と
して１成分現像剤を使用し、磁気ブラシ現像を行った。
得られた画像は鮮明であり、しかもカブリはまったく認
められなかった。

【００３４】実施例２実施例１と同じ支持体の上にｎ型の電荷注入阻止層、光
導電層および膜厚０．１μｍのｐ型の電荷トラップ層
と、膜厚１μｍのｎ型の電荷注入層を順次設けたアモル
ファスシリコン感光体を作製した。その際の成膜条件は
次の通りであった。１００％シランガス流量：２０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％アンモニアガス流量：２０ｃｍ³／ｍｉｎ反応器内圧：０．５Ｔｏｒｒ放電電力：５０Ｗ放電時間：３０ｍｉｎ

【００３５】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、およびジボ
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、電荷注入阻止層の上に、膜厚２０μｍの光導電
層を形成した。その際の成膜条件は次の通りであった。１００％シランガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１６２ｃｍ³／ｍｉｎ２０ｐｐｍ水素希釈ジボランガス流量：１８ｃｍ³／ｍ
ｉｎ反応器内圧：１．０Ｔｏｒｒ放電電力：３００Ｗ放電時間：２００ｍｉｎ

【００３６】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、およびアンモニア
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、光導電層の上に、膜厚１μｍの電荷トラップ層を形
成した。その際の成膜条件は次の通りであった。１００％シランガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ２００ｐｐｍ水素希釈シボランガス流量：１８０ｃｍ³
／ｍｉｎ反応器内圧：１．０Ｔｏｒｒ放電電力：２００Ｗ放電時間：１０ｍｉｎ

【００３７】次いで、シランガス、水素ガス、およびア
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、光導電層の上に、膜厚１．０μｍの電荷注
入層を形成した。その際の成膜条件は次の通りであっ
た。１００％シランガス流量：４０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％アンモニアガス流量：２０ｃｍ³／ｍｉｎ反応器内圧：０．５Ｔｏｒｒ放電電力：５０Ｗ放電時間：３０ｍｉｎ

【００３８】この電子写真感光体を用い、金属帯電器に
印加する電圧を−４００Ｖにした点および現像剤の極性
を変えた点を除いて、実施例１と同じ方法で画像試験を
行なった。得られた画像は鮮明であり、しかもカブリは
認められなかった。

【００３９】実施例３実施例２と同じ電子写真感光体を、図５に示す構造のプ
リンターに組み込み、毎分４０枚で画像作製を行なっ
た。金属帯電器兼クリーナーとして、実施例１と同じ鋼
鉄製のブレードを使用した。金属帯電器には−４００Ｖ
を印加した。１００，０００枚の画像試験の結果、感光
体表面にはトナーや添加物の付着は認められず、帯電も
安定していた。得られた画像は鮮明であった。

【００４０】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、上記のよう
にアモルファスシリコンからなる光導電層の上に、電荷
トラップ層および電荷注入層を設けてなるものであっ
て、金属帯電器を用いて接触帯電法により、高湿時でも
画像ぼけのない高品質のプリントが得られる。また、本
発明の電子写真感光体を用いる電子写真法は、オゾンの
発生がなく、高信頼でかつ高速適性があり、長寿命であ
る。また、従来の電子写真法の要素を簡略化し、小型省
エネを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体の一例の模式的断面
図。

【図２】本発明の電子写真感光体の他の一例の模式的
断面図。

【図３】本発明の電子写真感光体の他の一例の模式的
断面図。

【図４】本発明を実施するための電子写真装置の一例
の概略構成図。

【図５】本発明を実施するための電子写真装置の他の
一例の概略構成図。

【符号の説明】

１…導電性支持体、２…光導電層、３…電荷トラップ
層、４…電荷注入層、５…電荷注入阻止層、６…補助
層、１０…感光体ドラム、１１…電源、１２…金属帯電
器、１３…画像入力装置、１４…現像器、１５…静電転
写器、１６…用紙、１７…クリーナー機構、１８…除電
光器、１９…定着装置、２０…転写定着ロール。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】光導電層は、水素および／またはハロゲン
を含有するアモルファスシリコンを主体として形成され
る。膜厚は５〜１００μｍの範囲が好ましい。水素およ
び／またはハロゲンの含有量は３〜４０原子％の範囲で
ある。光導電層には、導電性を制御する不純物元素とし
て、第III 族元素を含有させるのが好ましい。その添加
量は感光体の帯電符号、必要な分光感度によって決定さ
れ、０．０１〜１０００ｐｐｍの範囲で用いられる。ア
モルファスシリコンを主体とするこの光導電層には、帯
電性の向上、暗減衰の低減、感度の向上等の目的で、さ
らに窒素、炭素、酸素等の元素を添加することが可能で
ある。また、この光導電層には、ＧｅおよびＳｎの少な
くとも一つが含有されていてもよい。本発明において、
この光導電層は、電荷発生層と電荷輸送層との二種類か
ら構成されていてもよい。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】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、およびジボ
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、電荷注入阻止層の上に、膜厚２０μｍの光導電
層を形成した。その際の成膜条件は次の通りであった。１００％シランガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１７８ｃｍ³／ｍｉｎ２０ｐｐｍ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放電時間：２００ｍｉｎ

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】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、およびアンモニア
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、光導電層の上に、膜厚１μｍの電荷トラップ層を形
成した。その際の成膜条件は次の通りであった。１００％シランガス流量：９０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％エチレンガス流量：９０ｃｍ³／ｍｉｎ２００ｐｐｍ水素希釈シボランガス流量：１８０ｃｍ³
／ｍｉｎ反応器内圧：１．０Ｔｏｒｒ放電電力：２００Ｗ放電時間：１０ｍｉｎ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に、少なくとも、アモルフ
ァスシリコンからなる光導電層を設けた電子写真感光体
において、該光導電層上に、帯電極性と同極性の電荷を
注入させるための電荷注入層およびその電荷をトラップ
させるための電荷トラップ層を、電荷トラップ層および
電荷注入層の順に設けてなることを特徴とする電子写真
感光体。
【請求項２】導電性基体と光導電層との間に、帯電極
性と反対の極性の電荷の注入を阻止する電荷注入阻止層
を設けたことを特徴とする請求項１記載の電子写真感光
体。
【請求項３】電荷注入層が少なくとも第III 族元素を
含むアモルファスシリコンまたはアモルファスカーボン
からなり、電荷トラップ層が炭素、窒素、酸素および第
Ｖ族元素から選択された少なくとも一種を含有するアモ
ルファスシリコンまたはアモルファスカーボンからなる
ことを特徴とする、帯電極性が正帯電性である請求項１
記載の電子写真感光体。
【請求項４】電荷注入層が少なくとも第Ｖ族元素を含
むアモルファスシリコンまたはアモルファスカーボンか
らなり、電荷トラップ層が炭素、窒素、酸素および第II
I 族元素から選択された少なくとも一種を含有するアモ
ルファスシリコンまたはアモルファスカーボンからなる
ことを特徴とする、帯電極性が負帯電である請求項１記
載の電子写真感光体。
【請求項５】導電性基体と光導電層の間に、第III 族
元素の少なくとも一種および／または炭素、窒素および
酸素から選択された少なくとも一種を含有するアモルフ
ァスシリコンまたはアモルファスカーボンからなる電荷
注入阻止層を設けたことを特徴とする請求項３記載の電
子写真感光体。
【請求項６】導電性基体と光導電層の間に、第Ｖ族元
素の少なくとも一種および／または炭素、窒素および酸
素から選択された少なくとも一種を含有するアモルファ
スシリコンまたはアモルファスカーボンからなる電荷注
入阻止層を設けたことを特徴とする請求項４記載の電子
写真感光体。
【請求項７】請求項１記載の電子写真感光体を帯電
し、像露光し、現像し、定着する工程を含む電子写真法
において、金属帯電器を電子写真感光体表面に接触さ
せ、外部より電荷を供給して帯電させることを特徴とす
る電子写真法。
【請求項８】金属帯電器における電子写真感光体と接
触する部分が、炭素、窒素、酸素、第III 族および第Ｖ
族元素から選択された少なくとも一種を含み、かつ水素
および／またはハロゲンを含有するアモルファスシリコ
ンまたはアモルファスカーボンにより被覆されているこ
とを特徴とする請求項７記載の電子写真法。
【請求項９】金属帯電器がクリーニングブレードであ
る請求項７記載の電子写真法。