JPS62141564A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は電子写真感光体に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来、電子写真感光体（以下、単に感光体とも称する）
として例えばアモルファスＳｅ　、またはアモルファス
Ｓｅ　１ＣＡｓ　、　Ｔｅ　、　Ｓｂなどの不純物をド
ープした光導電性材料を用いた感光体、あるいはＺｎＯ
やＣｄＳなどの光導電性材料を樹脂バインダーに分散さ
せて用いた感光体などが使用されている。

しかしながら、これらの感光体は耐熱性、環境汚染性１
機械的強度の点で問題がある。

近年、光導電性材料としてアモルファスシリコン（ａ−
８ｉ）を用いることによって、これら従来の成子写真感
光体の欠点を解決する門衛が提案されている。蒸着ある
いはスパッタリングによって作製されたａ−８ｉは暗所
での比抵抗が１００・傭と低く、また、光導重度が極め
て小さいので電子写真感光体としては望ましくな込。こ
のようなａ　−８ｉでは、５ｉ−８ｉ結合が切れたいわ
ゆるダングリングボンドが生成し、この欠陥に起因して
エネルギーギャップ内に多くの局在単位が存在する。こ
のために熱励起担体のホッピング伝導が生じて暗比抵抗
が小さくなシ、また光励起担体が局在単位に捕獲される
ために光導電性が悪くなっている。

これに対してシランガス（ＳｉＨ４）のグロー放を分解
又は光ＣＶＤによって作製した水素化アモルファスシリ
コン（ａ−８ｉ（８））では、上記欠陥を水素原子（Ｈ
）で捕獲し、ＳｉにＨを結合させることＫよってダング
リングボンドの数を大幅に低減できるので光導電性が極
めて良好になり、ｐ型及びｎ型の価電子制御も可能とな
ったが、暗比抵抗値は高々１０〜１０Ω・傷であって電
子写真感光体として充分なｌＯΩ・国以上の比抵抗値に
対して末だ低い。

従ってこのよりなａ−８ｉ（Ｈ）からなる感光体は表面
電位の暗減衰速度が大きく初期帯電位が低い。

しかし、このようなａ−８ｉ（Ｈ）にほう素を適量ドー
プすれば比抵抗を１０１２Ω・百以上まで高め電荷保持
機能を付与することができ、カールソン方式による複写
プロセスに適用することが可能となるうこのようなａ　
−Ｓｉ　（Ｈ）を表面とする感光体は初期的には良好な
画像が得られるものの長期間大気中あるいは高湿中に保
存しておいた後画濠評価した場合、しばしば画像不良を
発生することが判明しているうｔ九、多数回複写プロセ
スを経験するとしだいに画像ぼけを生じてくることもわ
かっている。このような劣化した感光体は特に高湿中に
おいてＦＩＪ儂ぼけを発生しやすく、複写回数が増すと
画像ぼけを生じ始める臨界湿度はしだいに下がる傾向が
あることが確かめられている。

上述のごと（、ａ　−５ｉ（Ｈ）感光体は長期にわたっ
て大気や湿気にさらされることにより、あるいは複写プ
ロセスにおけるコロナ放電などで生成される化学４（オ
ゾン、窒素酸化物１発生期酸素など）によ）、感光体最
表面がＩｅｌを受けやすく何らかの化学的な変質によっ
て、画像不良、を発生するものと考えられているが、そ
の劣化メカニズムについてはこれまでにまだ十分な検討
はなされていない。このような画１）不良の発生を防止
し耐刷性を向上するために、ａ　−Ｓｉ　（）Ｉ）感光
体の表面に保護ノーを設けて化学的安定化を図る方法が
試みられている。

例えば、表面保護層として水素化アモルファス炭化シリ
：７７　（ａ−８ｉｘＣ１−ｘ（ｆＩ）、　０　＜Ｘ＜
　１　）　＊あるいは水素化アモルファス窒素化シリコ
ン（ａ−Ｓｉｘ　Ｎｔ−ｚ（Ｈ）　＋　０　（Ｘ　（１
）を設けることＫよって感光体表石層の複写プロセスあ
るいは環境雰囲気による劣化を防ぐ方法が知られてりる
（％開昭５７−１１５５５９号公報）。しかし、表面保
護層中の炭素ａ度めるいｒｉ窒索祷度を最適な直に選べ
ば耐刷性をかなり改良することができるが、高湿度雰囲
気中（ＲＨ８０％以上）で”の耐湿性を維持することが
できず数万枚のａ零プロセスを経験すると相対湿１１Ｅ
６０Ｘ台で画像ぼけを発生し、これらの表面保護層を付
与しても耐刷性、耐湿性を大幅に向上することができな
い状況にある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記諸問題を解決すべく成されたもので、ａ
−８ｉ材料について成子写真感光体に使用される光導電
体としての適用性とその実用性という観点から総括的に
研究検討を続けた結果、ａ　−８ｉ系の感光層上に特定
の表面保護層を設けた層構成に設計され作製された感光
体は、実用上十分使用し得るばかりでなく、従来の感光
体と較べてみてもほとんどの点において凌駕しており、
著しく優れた特性、耐刷性、耐環境性を有していること
を見出した点に基づいている。

本発明の目的は、上述の欠点を除去して、長期保存及び
繰り返し使用に際しても劣化現砿を起こさず、高ａｙｉ
ｔ、囲気中において本画渫不良等の特性の低下がほとん
ど観測されない、感光体としての特性が常時安定してい
てほとんど使用環境に制限を受けない耐久性、耐刷性、
耐湿性に優れかつ望ましい光電特性を有するａ　−８ｉ
系感光体を提供することＫある。

さらに、本発明の他の目的は、光感度が高く分光感度も
可視域全般にわたっている感光体を提供することである
。

さら（、本発明の他の目的は、疲労特性に優れかつ比較
的残留電位の低い感光体を提供することにある。

〔発明の要点〕

本発明の目的は、電子写真感光体の構成を導電性基体上
に、アモルファスシリコン系材料からなる光導電層と、
アモルファス炭化シリコン系材料からなるバッファ層と
、水素を１０〜４０原子％含有する水素化アモルファス
炭素（ａ−Ｃ（Ｈ））からなる表面層との少なくとも３
つの層を順次積層してなる感光体とすることによって達
成される。このような構成とすることにより、アモルフ
ァスシリコン系材料からなる光導電層によって良好な帯
電性能、光感度を発揮し、アモルファス炭化シリコン系
材料からなるバッファ層によって光導電層と表面層との
電気的２機械的整合をはかり、水素化アモルファス炭素
からなる表面層によって耐刷性、耐湿性、耐保存性、感
光体特性の安定性が確保できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について図を参照しながら詳細に
説明する。

本発明による感光体の一例は第１図の概念的断面図に示
した如く、導電性基体１１０上にブロッキング層１２１
．光導電層１２２．バッファ層１２３および表面層１３
０が積層された構造である。

ここで、導電性基体１１０は円筒状、シート状いずれで
も良く、材質的にはアルミニウム、ステンレスなどの金
属、あるいはガラス、樹脂上に導電処理をほどこしたも
のでも良い。

ブロッキング層１２１０目的は、導電性基体１１０から
の電荷の注入を阻止することである。材料的には、Ａｌ
２Ｏ３、ＡＩＮ　、　ＳｉＯ、５ｉｄ２．　Ｊｌ　−５
ｉ１−ｘｃｘ（Ｆ、Ｈ）　（０＜Ｘ＜　１　）　　、　
ａ　−５ｉＮｚ（Ｈ）　（０＜Ｘ＜　４／３）　。

ａ−Ｃ（Ｈ）、ふっ素化７　％　ルア　７　ス炭素（ａ
−Ｃ（Ｆ））。

周期律表■疾、Ｖ族の元素などをドープしたａ−Ｃ（Ｈ
）、　ａ−Ｃ（Ｆ）、　ｍ１Ｍ　、　Ｖ族の元素などヲ
トープしたａ−８ｉ（均、などを使用できるう膜厚は、
１ｐｒｎ以下と薄い方が良い。

光導電層１２２は対象とする光の吸収能に優れかつ光導
電率の大きい材料が好ましく、ａ−８ｉ（均。

ａ　−５ｔ（Ｆ’、Ｈ）　、　ａ　−５ｉｔ−ｘｃｘ（
Ｈ）　（−０＜Ｘ＜　０．３　）　＋　’−８ｉＮ：（
Ｈ）（０＜Ｘ＜０．２　）、　ａ−８ｉＯｘ（Ｈ）　（
０＜Ｘ＜０．１）。

ａ　−５ｉ１−ｘＧｅｘ（Ｈ）などや、これらに周期律
表■族。

Ｖ族の元素などをドープした材料が好ましい。膜厚は３
μｍ以上６０μｍ以下が実用上好ましい。

バッファ層１２３の目的はより基体側の層、例えば光導
電層１２２と表面層１３０との材料的異質性を緩和する
ことである。材料的には、ａ−８ｉ１−ｘｃｘ（Ｈ）　
（０＜Ｘ＜　１　）　、　ａ−８ｉ１−ｚｃｘ（Ｆ、Ｈ
）　（０＜Ｘ＜　１　）。

ａ　−Ｓｉ１−ｘｃｘ（Ｆ　、Ｈ，０）　（０＜Ｘ　＜
　１　）などを使用できる。

バッファ層１２３の膜厚は分光感度、快留電位、隣接す
る層との電気的整合性などの兼ね合いで決まるが、ｌｌ
１ｒｎ以下が望ましい。

本発明者等の知見によれば、バッファ層がふっ素原子を
含むことおよびバッファ層中に含まれるふっ素原子の含
有率が良好なるバッファ層として適用され得るか否かを
左右する大きな要因の一つであって重要であることが判
明している。

本発明者等はバック７層中（Ｃ含まれるふっ素原子の含
有率と感光体特性の一つである残＠電位とについて鋭意
検討を重ねた結果、バッファ層にふっ素原子を含有せし
めることにより残留電位が大幅に低減できることを見出
した。

本発明において、形成されるバッフ７層が電子写真感光
体の光導ＷＬｒｍ１２２と表面１１３０との材料的異質
性を緩和し残留電位を低減してバッファ層として十分適
用させ得る丸めには、アモルファス炭化シリコン系バッ
ファ層中のふっ素含有率が４原子％以上とされるのが望
ましい。

次に表面層は、水素と炭素を含むアモルファス層（ａ−
Ｃ（Ｈ））であって、基本的にＸＭ４るいは電子線によ
る回折像が明確でない膜であり、例え一部に結晶部を含
んだとしてもその比率は低いものである。

ａ−Ｃ（Ｈ）表面層中の水素濃度は成膜条件に依存して
１〜６０原子％と変化するが、この成膜条件、すなわち
原料ガス、放電パワー、ガス流量、ガス圧、基体温度な
どを適切に選定して、水素濃度を１０〜４０原子％、好
適には１５〜３６原子％に制御することが′ｉＪｔしい
。さらにまた、ａ−Ｃ（Ｈ）表面層の光学的エネルギー
ギャップＥｇは２．２ｅＶ以上３．２ｅＶ以下が好まし
く、その屈折率は１．５以上２．６以下が好ましく、比
抵抗は１０−１０Ω傷が好ましく、密度は１．３ｇ／ｃ
ｗｔ以上が好適である。

本発明者等の知見によれば、ａ−Ｃ（Ｈ）表面層中に含
有される水素原子と炭素原子との結合形態は炭素原子同
志の結合状態を反映しており、形成され九ａ　−Ｃ（Ｈ
）層が電子写真感光体の表面層として適用され得るか否
かを左右する大きな要因の一つであって重要であること
が判明している。炭素原子同志の結１合状態としてはダ
イアモンド結〆合（四配位）、グラファイト結合（三配
位）などがある。

グラファイト結合や炭素と水素からなるポリマー状結合
（−ＣＨ＊　　）　ｎを主体とするａ　−Ｃ（Ｈ）膜は
耐薬品性に劣シ、また機械的強度にも劣ることが知られ
てお）、他方、ダイアモンド結合を主体とするａ−Ｃ（
Ｈ）膜は耐薬品性及び機械的強度に著しくすぐれている
ことが知られている。

本発明者等はこの点に遁みａ−Ｃ（Ｈ）膜の赤外線吸収
スペクトルとその耐薬品性及び機械的強度について鋭意
検討を重ねた結果、ａ−Ｃ（Ｈ）膜の赤外線吸収スペク
トルの中、特定の吸収係数の比とａ−Ｃ（Ｈ）膜の耐薬
品性及び機械的強度との間に特有の関係の存在すること
を見出した。

本発明において、形成されるａ−Ｃ（Ｈ）表面１が電子
写真感光体の表面保護層として十分適用させ得るために
は、ａ−Ｃ（Ｈ）表面層の赤外線吸収スペクトルの２９
２０　ｃｍ　　における吸収係数αｌと２９６０　ｃｍ
における吸収係数αｇの比αＳ／α１が０．８以上とさ
れるのが望ましい。畠−Ｃ（Ｈ）層の吸収スペクトルの
比が上記の数値範囲に限定される理由の理論的裏付は今
のところ明確にされておらず推論の城を出ないが、次の
ように考える。

すなわち同じ四配位の結合であっても、２９６０ｃＩＲ
に吸収をもつＣＨ，！ｌ！は機械的、化学的に安定であ
るが、２９２０５１　　近辺に吸収をもつＣＨｓ型はポ
リマー的に成シ易い可能性がある。数多くの実験結果か
ら、上記ａ値範囲外の吸収係数比では耐薬品性。

機械的強度に劣ることが認められてお９、該吸収係数比
が上記範囲内にあることが必要条件であることが裏付け
られている。

炭素未結合手の安定化の手段としては水素のみでなく、
弗ｘ、ｅｔａ、ａ−ａによっても可能である。

次に本感光体の製造方法・について第２図に概念的系統
図として例示するような製造装置により説明する。真空
槽２１０の中にアルミニウム円節からなる導電性基体２
２０を基体保持部２２１に装着し、真空槽２１０内の圧
力を１０　Ｔｏｒｒ　Ｋなるように排気ポンプ２４０に
よシ排気バルブ２４１を介して排気する。基体２２０の
温度を所定温度、例えば５０〜３５０Ｃになるように保
持部２２１内のヒータ２３０および対向電極２５２のヒ
ータ２３１によシ加熱する。保持部２２１と導電性基体
２２０は周方向の膜均一性を出すために回転する。

次に前述のような各１を成膜するに必要な各種の原料ガ
スの圧力容器２９１〜２９５の中から成膜に必要なガス
の圧力容器バルブ、例えば２８１を開け、流４ｋｐＪ！
４節計２７１を通し、ストップバルブ２６１を開けて、
真空槽２１０の中にガスを供給する。他のガスについて
も同様である。次に、槽内圧力を所定の圧力、例えば０
．００１〜５　’ｐｏｒｒに凋惨後、高周波（ＲＦ）電
源２５０から高周波（１３，５６■（ｚ）４カを絶、礫
材２５１を介して対向電極２５２に供給し、２５２と基
体２２０の間にグロー放電を発生させて成膜を行う。

第２図には圧力容器およびそれに附属する娑ｆｌは５セ
ツト示されているが、このセット数は使用するガスの種
類に応じて適宜増減されてよい。

ａ−Ｃ（Ｈ）表面、Ｉ＃の作製条件としては、基体温度
は０〜２００℃好適には５０〜１５０℃が植ましく、単
位ガス゛看当九シのガスの分解に要するエネルギーは３
００Ｊ　／　ｃｃ〜２００００Ｊ　／　ｃｃが望ましい
。ガス圧は０．００１〜０．５　Ｔｏｒｒ　、好適には
０．００１〜０．２　Ｔｏｒｒが望ましい。成膜時には
、外部からバイアス電圧を加えることも膜質の制御上有
効である。またＵ放電の場合は自然にバイアスが発生し
てくる。これを通常は自己バイアスと呼んでいるが、こ
のようなバイアス電圧は＋１００〜５００Ｖ　、　−１
００〜−１５００Ｖが適している。

以下具体的表実施例により本発明を説明する。

実施例１ トリクロルエチレンで脱脂洗浄したアルミニウムの円筒
基体２２０を第２図の製造装置の真空槽２１０の保持部
２２１に装着し、次の条件で厚さ０．２−のブロッキン
グ層１２１を形成した。

５ｉＨ４（１００イ）　　　　流量２５０ｅｅ／分Ｂｔ
ｔＨａ　（５ｏｏｏｐ　ｐｍ　、Ｈａベース）　　流量
２０（！（！／分ガス圧　　　　　　　　０．５　Ｔｏ
ｒｒＲＦ電力　　　　　　　　ＳＯＷ 、基体温度　　　　　　　、２００℃　　　　　４成膜
時間　　　　　　　１０分 さらにこの上に１次の条件で光導電層１２２を厚さ２５
μｍに形成した。

ＳｉＨ，（１００％）　　　　　　　流ｔ　２００ｃｃ
／分Ｂａ５ｓ　（２０ｐｐｍ　、Ｈｇ　ヘ−ｘ）　　　
　流ｔ　　１０ｃｃ／分ガス圧　　　　　　　　　１．
２　Ｔｏｒｒ基体温度　　　　　　　２００℃ ＲＦ電力　　　　　　　　３００Ｗ 成膜時間　　　　　　　３時間 さらにこの上に１次の条件でバッフ７層１２３を厚さ０
．１μｍＫ形成した。

５ｉＨａ　（１００Ｘ　）　　　　　　流量１００ｅｅ
／分ＣＦ、（１００％）　　　　　　　　流量　ｇＱｃ
ｅ　／分ＢａＨｓ　（２０００ｐｐｍ、Ｈａペース）　
　流量　１５ｃｃ／分ガス圧　　　　　　　　１．０　
ＴｏｒｒＲＦ電力　　　　　　　　２００Ｗ 基体温度　　　　　　　２００℃ 成膜時間　　　　　　　２分 さらにこの上に、次の条件で表頁層１３０を厚さ０．１
μｍ４ｃ形成した。

Ｃａｎ＠（１００Ｘ　）　　　　　　　　ｆｉｔ量　２
０ｃｃ／分ガス圧　　　　　　　　０．Ｉ　ＴｏｒｒＲ
Ｆ電力　　　　　　　　２００Ｗ 基体温度　　　　　　　１００℃ 成膜時間　　　　　　　５分 基体温度は赤外線温度計と熱電対により測定した。

以上のようにして形成し冬感光本を試料１とした。試料
１の光導電ＩＩ　１２２のエネルギーギャップは１．８
ｅＶである。また、パックア層１２３の“組成はＦｌ：
ＳＣＡで分析した結果、水素以外の元素の含有率はそれ
ぞれシリ、コン（Ｓｉ）６６原子％、炭素（Ｃ）　２７
原子π、ふっ素（Ｆ）７原子蟹であり、その予ネルギー
ギャップは２．ｌｅＶである。さらに、表面ｒｌｌ１３
０のエネルギーギャップは２．７ｅＶであり、膜の密度
は１．７ｇ／ｅｊ、屈折率は２．１　、　Ｋｎｏｏｐ硬
変は２０００ｋｇｆ　／　ｍｊである。さらに、熱放出
から測定した水素濃度は３５原子％であった。

この試料１の感光体をカールソ７方式の普通紙複写機に
６４し、５万枚のコピーを実施したが、解１よ度の良い
極めて鮮明な画像がえられた゛。また、５万枚コピー実
施後のコピーテストにおいて温度３５℃、相対湿度８５
％のｇｉ４気におけるコピーにおいても画像は鮮明であ
つ九。試料１の感光体の耐刷性、耐湿性は非常に良好で
あまた。

比較のために実施例１に準じて、ただ表面１だけがない
感光体を作製し、その感光体について同様に５万枚コピ
ー実施後コピーテストを行ったが、温度３５℃、相対湿
度６０％の雰囲気におけるコピーですでに画像分解−が
低下し画像ぼけが生じた。

ａ−Ｃ（Ｈ）表面層を形成子ること°によシ耐湿性が大
幅に向上することが判る。

表面Ｉｆ１１３０の形成のためには必ずしもＣ，Ｈ８を
用いる必要はなく、各種の炭化水素、例えばＣＨ４゜Ｃ
１１Ｈ６１Ｃ４Ｆ１゜、　Ｃ，Ｈ，、Ｃ，ｔ（、、Ｃ６
Ｈ５などのガス、およびこれらのガスと水素や酸素との
混合ガスの使用が可能である。

実施例２ 実施例１に準じた方法で、光導電層１２２までを゛形成
し、その上に、以下の条件でバッファ層１２３を厚さ０
．１５μｍに形成した。

ＳｉＨ４（１００ａ４）　　　　　　　　流量　５０Ｃ
Ｃ／分ＣＦ４（１００イ）　　　　　　−流ｆｉ　　５
０ｃｃ／分Ｏｔａ　（Ｈｅペース、　１０９６’　）　
　　流量　１Ｇ（！０／０ＨａＨａ　（Ｈ２ベーＸ　、
　２０００ｐｐｍ）　　流量　　５ｃｅ／％ガス圧　　
　　　　　　０．７　ＴｏｒｒＲＦ電力　　　　　　　
　１５０Ｗ 基体ｌ鳳度　　　　　　　２００℃ 成膜時間　　　　　　　４分 このバッフ７層は、−８ｉ！−、Ｃ，（Ｆ、Ｈ，Ｏ）で
あり、水素以外の元素の含有率はそれぞれシリコン（Ｓ
ｉ）７０原子イ、炭素（Ｃ）２１原子％、酸素（Ｏ）３
ぼ子に。

ふっ素（Ｆ）６原子％であった。

この上に、さらに以下の条件でａ−Ｃ（Ｈ）表面層１３
０を膜厚０．３−に形成した。

Ｃ２Ｈ，（純Ｉｌｌ　９９．６％）　　流量　３Ｑｃｃ
／分ガス圧　　　　　　　　０．００５　ＴｏｒｒＲＦ
電力　　　　　　　　５００Ｗ 基本＠変　　　　　　　１３０℃ 成膜時間　　　　　　　２０分 この表面、贅のエネルギーギャップＥｇは３．ＯｅＶと
大きかったが、本実施例のａ　−５ｌｌ−！　Ｃｘ　（
Ｆ　＊　Ｈｅ　Ｏ）のバッフ７層は充分その機能を果し
ておシ、実施例１の試料１と同様の鮮明な画像がえられ
た。

実施例３ ａ−Ｃ（Ｈ）表面層の炭素と水素の結合状態は感光体の
耐湿性、耐刷性に大きく影響する。この結合状っけ赤外
−の吸収スペクトル、反射スペクトルによシ判別できる
が、ここでは赤外線吸収スペクトルの例を第３図に示す
。スペクトルにおいて、２９００　ｃｍ近傍で主に観測
されるピークは２８６０３゜２９２０ｃＩＮ、　２９６
０ｃｌＲの３つであるが、２９２０ｃＩＲと２９６０３
　　のピークが強度が強く、結合状態の判定に適してい
る。２９２０ｃｆＲＩｃおける吸収係数α１と２９６０
　ｃｍにおける吸収係数ａｍとの比α２／αｌと耐湿性
、耐刷性との関連を調べ丸。

実施例１の製法に準じてバッファ層１２３１でを形成し
、その上へのａ−Ｃ（Ｈ）表面層１３Ｇの形成にあたっ
て、ガスの種類、ガス圧、基体温度を変えて６種類の感
光体を作製したところ、これら感光体のα２／α１の値
は第１表に示すとお、９０．７２から−１，５と変化し
ていたが実施例ＩＫ準・じて行った５万枚のコピーにお
いてはすべての感光体について良好な画１′Ｉ！がえら
れ、耐刷性は良好であった。耐湿性は同じ〈実施例１と
同様に、５万枚のコピー実施後、温度３５℃、相対湿度
８５％の雰囲気でコピーテストを行ったがその結果を第
１表に示す。

第１表 ０印は良好な鮮明な画澹が見られたことを示し、Δ印は
若干の画１逮不良が生じたことを示し、ｘ印は極端なｌ
！ｊｒ蒙不良が発生したことを示す。

α！！／α！の僅が０．８以上であると良好な耐湿性。

耐刷性の感光体がえられることが判る。

実施例４ 感光体の感光層上に表面層を設ける構成の場合、密着性
が問題となる。ま九、感光体特性の面では露光しても表
面電位が消失しＫ＜＜て、残留電位が大きくなるという
欠陥が生じることがある。

そこで、ａ−Ｃ（均表面層の水素濃度を変えてバッファ
層との密着性を調べた。さらに残留電位との関係も調査
した。

実施例１の製法に準じてバッファ層１２３までを形成し
、その上へのａ−Ｃ（Ｈ）表面層１３０の形成にあたっ
て、ガスの種類、ガス流量、ガス圧、ＲＦ電力、基体温
度などを変えてａ−Ｃ（団膜中の水素濃度の異なる感光
体を８種類作製した。

とれらの試料について、ａ−Ｃ（Ｈ）表面層とバッファ
層の密着性と表面層中の水素濃度との関係および残留電
位を調□べた結果を第２表に示す。ここで０印は密着性
に優れていたことを示し、ｘ印は劣ることを示す。

第　　２　　表 水素濃度４０原子％前後での膜の密着性の変化は極めて
急峻である。水素濃度が高いことは、密着性を増す結合
手が減少することと考えられるので好ましくない。

また、水；１ｅ＠度が低いとダイヤモンド的な膜に近づ
くことからエネルギーギャップＥｇが増加し残留電位が
上昇する。一方、水素濃度が高いときにはａ−Ｃ（Ｈ）
膜はポリマー状になシ導電性が悪化し残留電位が増大し
好ましくない。

膜の密着性、感光体特性の残留電位の値からみて、ａ−
Ｃ（Ｈ）表面層中の水素濃度は１０〜４０原子％が好ま
しく、さらに好適には１５〜３６原子％である。

実施例５ 実施例ＩＫ準じた方法でバッファ９１２３　ｔでを形成
し、その上にａ−Ｃ（Ｈ）表面層１３０を形成するにあ
たって、成膜時間を変えて膜厚の異なる表面層とした感
光体を６種類製作した。これらの試料について、感光体
特性、耐湿性を調べた結果を第第　　３　　表 残留電位は大きい程Ｓ／Ｎ比が低下するので小さい方が
好ましい。感度は半減衰露光量で示してあり、光量（ｌ
ｕｘ・５ｅｅ）が小さい程感度は高くなり好ましい。耐
湿性は温度３５℃、相対湿度８５％の雰囲気中での画像
複写によシ判定した結果であり、Ｏ印は良好な画像がえ
られたことを示し、Ｘ印は画像不良が生じたことを示す
。

以上の結果から、ａ−Ｃ（Ｈ）表面層の膜厚は０．００
５μｍ以上１μｍ以下が適している。

実施例６ 感光層の表面層として、ａ　−Ｓｉ１−ｚ　Ｃｘ　（Ｈ
）　（０＜Ｘ〈１）が知られている。そこでａ＝Ｃ（Ｈ
）表面層にＳｉを添加した場合の感光体の耐湿性につい
て調べた。実施例１の試料１をＳｔ無添加の試料１とし
た。

次にバッファ層１２３までは実施例１の方法に準じて形
成し、Ｓｉを含むａ−Ｃ（Ｈ）表面層を例えば次の様な
条件で形成する。

Ｃ２Ｈ６（１００％）　　　　　　　流量　２０ｃｃＺ
分５ｉＨ４（１００％）　　　　　　　　ｆｆ１ｔ　　
　２ｅｅ／分ガス圧　　　　　　　　０．２　Ｔｏｒｒ
ＲＦ電力　　　　　　　３００Ｗ 基体温度　　　　　　　１００℃ 成膜時間　　　　　　　１０分 この条件で、Ｓｉの添加量を例えばＳ　１）Ａ４の流量
を変えるととＫよって制御し、ａ−Ｃ（Ｈ）表面層への
Ｓｉの添加量の異なる感光体試料２〜４を作製した。

これら４種の試料について組成比Ｓｔ／Ｃと耐湿性の関
係を調べた結果を第４表に示す。耐湿性の評価は実施例
７に準じ、温度３５℃、相対湿度８５Ｘの雰囲気におけ
る画像複写で行った。Δ印は若干＃ｃ４表 感光体の耐湿性上最表面層にＳｉを含有することは好ま
しくなく、綿棒なＣが望ましいが若干の不純物の存在は
さしつかえない。考えられる不純物としてはＢ　、　Ａ
１　、　Ｓｉ　、　Ｐ　、　Ａｓ　、　ＣＩ　、　Ｆ　
、　Ｆｅ　、　Ｎｉ　。

Ｔｉ　、　Ｍｎ　、　Ｍｇなどである。

実施例７ 実施例１に準じた方法で、ただバッファ’ｉｊ　１２３
成膜時のみ成膜時間を変え、ａ　−Ｓｔ　１−ｚ　Ｃｘ
（Ｆ、Ｈ）バッファ層の膜厚の異なる感光体を７１９１
類作饗した。

これらの試料について感光体特性を調べ、また画像テス
トを行った。画１象テストはカールソン方式の普通紙複
写機で行ない、Ｏ印は良好な解明な画像が見られ九こと
を示し、Δ印は若干の画像不良が生じたことを示し、ｘ
印は極端な画像不良が発生したことを示す。

調査結果を第５表に示す。

第５表 バッフ７層が厚すぎると、残留電位が大きくなり、感度
も悪くなるので好ましくない。またバッファ層が薄すざ
ると表面層１３０と光導電層１２２との間の異質性緩和
の役割をは九す効果がなくなシ、画像テストで不良が生
じる。適切な膜厚は０．０３〜１．０μｍである。

実施例８ 実施例７では、バッファｔｄ　１２．（の膜厚方向の炭
素濃度はほぼ均一であったが、必ずしもその必要はない
。むしろ、感光体特性を向上させる上では膜厚方向の炭
素濃度に勾配を持たせることが有効である。例えば、バ
ッファ層１２３の膜厚を１．０μｍとして、第４図のよ
うに光導電層側からａ−Ｃ（Ｈ）表面層側に向けて炭素
濃度を増加させることもできる。ただし、第４図では炭
素濃度の分布だけを表示してあり、他の元素は省略しで
ある。

このような感光体においては、その残留電位は２０ｖ、
感度はＱＪｌｕｘ・ｓｅａであシ、かつ画像テストにお
いても不良は見られない。実施例７のバッファ層の膜厚
を１．０とじ九場合と比較すれば、その有効性は明白で
ある。

実施例９ 実施例１に準じた方法で、ただバッファ層１２３成膜時
にＣＦ４（１００Ｘ）と共にＣＨ，（１００〜）も導入
し、これら炭素系原料ガスの流量比を種々変えることに
よシ、ａ　　Ｓｉ１−ｘ　Ｃｘ　（Ｆ　＊　Ｈ）バッフ
ァ層中のふっ素含有率の異なる感光体を５種類作製した
。これちの試料について感光体特性を調べ、またＩｉｌ
像テステストった。

調査結果を第６表に示す。

第　　６　　表 ここで炸裂されたバッファ層中の炭素含有率はいずれの
試料も２６〜２８原子％の範囲内にあった。

バッフ７層がふっ素を含まない場合は残留電位が比較的
高く、ふっ素含有率が増加するに従って残留電位が低下
する傾向を有する。

以上の結果から、バッファ層にふっ素を含有させること
によシ感度１画儂などに悪影響を及ぼすことなく残留電
位を低減することができる。バッファｔ＃中のふっ素置
は４原子％以上含有していることが望ましい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アモルファスシリコン系材料からなる
光導電層の上にアモルファス炭化シリコン系材料からな
るバッファ層を設け、該バッファ層の上に水素を１０〜
４０原子％、より好適には１５〜３６原子％含有する水
素化アモルファス炭素（ａ−Ｃ（Ｈ））からなる表面層
を形成することにより、感光体特性の良好な、環境汚染
を受けにくい、耐湿性、耐刷性の格段に優れた電子写真
感光体をえることができる。すなわち、アモルファスシ
リコン系材料からなる光導電層と水素化アモルファス炭
素（＆−Ｃ（Ｈ））表面層との間に、適切な組成のアモ
ルファス炭化シリコン系材料からなるバッファ層を設け
ることによシ、光導電層と表面層との間の異質性が緩和
され、両１間の機械的、’１１気的整合が良くなる。そ
の結果、ａ−８ｉ系光導７旺性材料の優れた特性−高光
感度、可視光全域にわたる高い分光感度、低疲労、低い
残留電位など−を良好に保持しながら、表面に設けられ
た高純変（特Ｋ　Ｓ　ｉを含まない）で、炭層と合目的
的に結合した適当量の氷水を含有したａ−Ｃ（均１ｇＸ
の保屋膜としての機能−オシン、窒素酸化物２発生期の
酸１など対する耐性、特に浸れた４を湿原、耐刷性−に
よシ長期保存および繰シ返し使用に際しても劣化現象を
起こさず、高湿雰囲気中でも１面像不良などの特性の低
下がほとんどみられない、感光体としての特性が常時安
定していてほとんど使用環境に制約を受けない、耐久性
、耐剛性、耐湿性に浸れた電子写真感光体をえることが
できる。これＫより、いわゆる感光体の寿命が大福にの
びることになり、それを装着した復写機のメンテナンス
が容易になり、得られる効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感光体の慨念的断面図、第２図は本発
明の感光体を製造可能な装置の一例の概念的系統図、８
ｇ３図は本発明の表面層を形成するａ−Ｃ（Ｈ）膜の一
例の赤外線吸収スペクトル図、第４図は１μｍの膜厚の
ａ　−５ｉＩ−ｘ　Ｃｘ　（Ｆ　、Ｈ）バッファ層内の
膜厚方向の炭素濃度勾配の一例を示す線図である。 １１０・・・導電性基体、１２１・・・ブロッキング層
、１２２・・・光導電層、１２３・・・バッファ層、１
３０・・・表面層。 ！’ｔ３’ｆ！；、ｉ；ａｉ：　　１Ｌ　　　口　　　
　】；１箋１図 第２図 ヲ庚数（ｃｍ−’） 箋３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電性基体上にアモルファスシリコン系材料からな
   る光導電層とアモルファス炭化シリコン系材料からなる
   バッファ層と水素を１０〜４０原子％含有する水素化ア
   モルファス炭素（ａ−Ｃ（Ｈ））からなる表面層との少
   なくとも３つの層を順次積層してなることを特徴とする
   電子写真感光体。 ２）特許請求の範囲第１項記載の感光体において、表面
   層が水素を１５〜３６原子％含有する水素化アモルファ
   ス炭素（ａ−Ｃ（Ｈ））からなることを特徴とする電子
   写真感光体。 ３）特許請求の範囲第１項記載の感光体において、バッ
   ファ層が水素化ふつ素化アモルファス炭化シリコン（ａ
   −Ｓｉ＿１＿−＿ＸＣ＿Ｘ（Ｈ、Ｆ）、０＜Ｘ＜１）と
   水素化ふつ素化酸素化アモルファス炭化シリコン（ａ−
   Ｓｉ＿１＿−＿ＸＣ＿Ｘ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）、０＜Ｘ＜１）
   とのいずれか一方からなることを特徴とする電子写真感
   光体。 ４）特許請求の範囲第３項記載の感光体において、バッ
   ファ層の炭素濃度が光導電層側から表面層側に向つて高
   くなることを特徴とする電子写真感光体。 ５）特許請求の範囲第３項記載の感光体において、バッ
   ファ層の膜厚が０．０３μｍ以上１μｍ以下であること
   を特徴とする電子写真感光体。 ６）特許請求の範囲第３項記載の感光体において、バッ
   ファ層中のふつ素含有率が４原子％以上であることを特
   徴とする電子写真感光体。