JPS6314164A - 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〕 本発明はアモルファスシリコンを母材とする光導電性材
料からなる感光層を備えた電子写真感光体に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年、アモルファス水素化シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）が
光導電性材料として注目され、これを利用した電子写真
感光体の開発が進められている。

ａ−Ｓｉ：）Ｉは、一般的にシリコンを含むガス、例え
ばシランガスを原料ガスとして用いたプラズマＣＶＯで
作製される。この方法で作製されるａ−Ｓｉ：Ｉ（は、
禁制帯中の局在準位が少なくて光導電性が大きく、また
、ジボラン（ａｓｈｓ）　、フォスフイン（ＰＨ１）な
どのガスを原料ガスに適当に混合すると電導文制御９価
電子制御が可能で高抵抗化することができ、さらに、適
当なガスを原料ガスに混入することにより炭素（Ｃ）、
窒素（Ｎ）、酸毒などをａ−Ｓｉ：Ｈ中に導入すること
もでき、感光体として要望される帯電性能、光感度、温
度特性、＠械的強度などを満足し得る性能を付与するこ
とができるので、ａ−Ｓｉ：Ｈからなる光導電層を有す
る感光体は非常に優れた性能を有するものとなる。

しかしながら、このようなａ−Ｓ　ｉ　：　Ｈからなる
光導電層を表面とする感光体は、初期的には良好な複写
画像が得られるものの、長期間大気中あるいは高湿中に
保存しておいた後複写した場合しばしば画像不良を発生
することがある。また多数回複写を繰り返すとしだいに
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温雰囲気中で複写した場合湿度
が高いほど画像ぼけを発生しやすく、また複写回数が増
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−Ｓｔ　：ｌを表面とする感光体は
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じる化
学種（オゾン、窒素酸化物１発生期酸素など）により感
光体最表面が影響を受けやすく、何らかの化学的変質に
よって画像不良を発生するものと考えられているが、そ
の劣化のメカニズムについてはこれまでにまだ十分な解
明はなされていない。

このような画像不良の発生を防止し耐刷性を向上するた
めに、感光体の表面に保護層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アモ
ルファス水素化炭化シリコ７　（ａ−３ｊ＋−ｘＣｘ：
）ｌ、　Ｑ　＜　ｘ　＜　１　）あるいはアモルファス
水素化窒化シリコン（ａ−３ｉｔ−ｘＣｘ：）！、　Ｑ
　＜　ｘ　＜１）を設けることによって感光体表面層の
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
が知られている。しかし表面保護層中の炭素濃度あるい
は窒素濃度を適当な値に選べば感光体の耐剛性をかなり
改良することはできるが、高湿度雰囲気中での耐剛性ま
では維持することができず、数万枚複写を繰り返した後
では相対湿度６０％台の雰囲気での複写で画像ぼけが発
生する。さらに保護機能を高めようとして、例えば炭素
量を多くすると残留電位が増大するなど他の特性上の問
題が生じる。従って感光体特性を良好に維持しながら、
これらの表面保護層を設けて感光体の耐刷性、耐湿性を
大幅に向上することはできない状況にある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述の問題点を解消して長期保存およ
び繰り返し使用に際して特性劣化現象を起こさず、高温
雰囲気中においても複写画像不良などの特性の低下がほ
とんどみられない、感光体として特性が常時安定してい
て使用環境にほとんど制約を受けない、耐久性、耐刷性
、耐湿性に優れた電子写真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、導電性支持体上に、アモルファス水素
化シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなる光導電層と、アモ
ルファス水素化炭化シリコン（ａ−Ｓｉｔ−ｘＣｘ：Ｈ
，０＜Ｘ＜１）からなる中間層と、水素および酸素を含
むアモルファスふっ素化炭化シリコン（ａ−３ｉｔ−ｘ
Ｃｘ：０：Ｆ：Ｈ，Ｑ　＜　Ｘ　＜　ｌ　）からなる表
面保護層との少なくとも三つの層を順次積層し、中間層
の光学的エネルギーギャップの値が光導電層。

表面保護層それぞれの層の光学的エネルギーギャップの
中間の値であり、かつ、中間層の炭素濃度分布が層の厚
み方向に不均一であって、表面保護層の側に向かって炭
素濃度が高くなるように分布している感光体とすること
によって達成される。

〔発明の実施例〕

以下、図を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。

第１図は本発明の感光体の一つの実施例の層構成を示す
断面図であって、導電性支持体１の上にプロフキング層
２．光導電層３．中間層４１表面保護層５が順次積層さ
れてなる。

次にこれら各層の構成ふよび機能について説明する。

導電性支持体１はアルミニウム合金またはステンレスス
チールなどの金属あるいはガラスまたは樹脂シートに導
電処理がなされたものからなるシート状または円筒状の
もので感光体の電極であると同時に層２，３，４．５の
支持体となっている。

支持体１上にアモルファス水素化シリコン（ａ−Ｓｉ：
Ｈ）からなるブロッキング層２が設けられる。このＢ２
は暗所において、電極である支持体から光導電層側への
電荷担体（キャリア）の注入を阻止し感光体の表面帯電
電位の向上、暗減衰の低減に役立つ。層２にはキャリア
の注入阻止能をもたすために適当な不純物がドーピング
されている。例えば感光体を正帯電して使用する場合に
はほう素を１ｏｏｐｐｍ以上ドーピングすることにより
Ｐ型化して負電荷の注入を阻止できるようにする。また
高抵抗にして注入阻止能を高めるために炭素または窒素
を添加してもよい。その厚みは０．００５μｍ〜０．５
μｍの範囲が望ましい。

光導電層３はａ−Ｓｉ：Ｈからなり、感光体の中枢的な
機能を果たす層であって、暗所では高比抵抗で表面帯電
電位を保持し、光照射時には光を受容してキャリアを発
生し、発生したキャリアを輸送する機能を有する。従っ
て層３は暗比抵抗が大きく、かつ光受容時のキャリア発
生能、キャリア輸送能の良好なことが必要でありａ−３
ｉのダングリングボンドをＨで補償することが不可欠で
あって、そのときのＨの含有率は５〜３０原子％に制御
されることが望ましい。またａ−Ｓ　ｉ　：　Ｈは前述
のとおり不純物のドーピングによりその導電型の制御が
可能であるが、光導電層３として使用する場合にはその
２望される電気的、光学的特性をみたすためにａ−Ｓ　
ｉ＝Ｈに周期律表第ｍｂ族の元素例えばほう素を０．ｌ
ｐｐｍ〜５　ｐｐｍドープすることが望ましい。層の厚
みは５μｍ〜６０μｍであることが好ましい。また層３
の高比抵抗化、帯電能向上のために必要に応じてａ−Ｓ
ｉ：Ｈに適量の炭素あるいは窒素または酸素を導入して
もよい。

光導電層３の上にはアモルファス水素化炭化シリコン（
ａ−ＳｉＣ：Ｈ）からなる中間層４が設けられる。

中間層４は光導電層３と表面保護層５との間の光学的エ
ネルギーギャップの整合性を良くするために設けられる
ものであって、中間層４の光学的エネルギーギャップは
隣り合う層３と層５の光学的エネルギーギャップの中間
の値を有し、かつ、その差がそれぞれ実質的に０．４ｅ
Ｖ以下でなければならない。

光導電層３と表面保護層５とを直接積層した感光体では
複写を多数回繰り返すと特に高湿中で複写画像にぼけが
生じてくるが、その原因は次のように考えられる。すな
わち光導電層３を形成しているａ−Ｓｉ：Ｈの光学的エ
ネルギーギャップは１．７ｅＶ〜ｌ、　９ｅＶであり、
表面保護層５の光学的エネルギーギャップは後述するよ
うに２．３ｅＶ〜２．３ｅＶに調整されている。光学的
エネルギーギャップにこのような大きな差がある場合に
両層３．５が直接積層されるとその間の接合でのキャリ
アの移動がスムーズにいきに＜＜、二つの層の界面にお
いてキャリアが蓄積しやすくなり低抵抗になる。感光体
表面に静電潜像が形成されるときすぐ近傍にこのような
低抵抗領域がある゛と表面電荷が流れてシャープな潜像
ができず複写画像ぼけが発生する要因となる。表面保護
層５が充分その機能を発揮している初期段階ではこの要
因はカバーされていて画像ぼけはほとんどみられない場
合が多いが層５の保護機能がいくらかでも劣化してくる
、例えば多数回複写が繰り返された後などにはこの要因
が顕在化して画像ぼけが生じてくると考えられる。

ａ−３ｉＣ：　Ｏ：　Ｆ　：　ｔｌ　は炭素原子含有量
および酸素原子含有量を変えることによりその光学的エ
ネルギーギャップを変化させることができる。第２図に
は一例としてａ−３ｉＣ：Ｆ：）Ｉの炭素含有量と光学
的エネルギーギャップとの関係が示されているが、この
ことを利用してａ−ＳｉＣ：０：Ｆ：Ｈからなる表面保
護層５の光学的エネルギーギャップを段階的に変化させ
、光導電層３の光学的エネルギーギャップとの差と画像
ぼけとの関係を調べた結果、その差を実質的にＱ、４ｅ
Ｖ以下とすれば良好な結果が得られることが判明した。

しかしながら表面保護層５の光学的エネルギーギャップ
はその保護性能を維持するためには２．３ｅＶ以下にす
ることは好ましくない。

中間層４はこのような知見に基づいて光導電層３と表面
保護層５との間に中間層４における炭素原子の含有率が
表面保護層５の側に向かってしだいに高くなるように形
成され、前述のように２つの層３．５の中間の光学的エ
ネルギーギャップ例えば１．９ｅＶ〜２．４ｅＶの間の
値を有し、かつその差がそれぞれ実質的に０．４ｅＶ以
下となるように調整されているので、三つの層３．４．
５間のキャリアの移動がスムーズに行われるようになり
キャリアの蓄積に起因する前述の欠陥を除くことができ
るのである。

ａ−３ｉＣ：Ｈからなる中間層４の光学的エネルギーギ
ャップは炭素原子含有量により制御する。中間層にふけ
る炭素原子含有量の分布は表面保護層側に向かって含有
量が多くなるように分布することが望ましい。また、中
間層全体における炭素原子の平均含有量が２０〜３５原
子％であり、かつ、その分布量の最大が中間層の表面保
護層の近傍に存在し、その値が５０〜７５原子％とする
ことが望ましい。

さらに、中間層の炭素原子含有量の増加率が、光導電層
側で大きく、表面保護層側で小さくなるように炭素原子
が分布するように、中間層の炭素原子分布プロファイル
を形成することは炭素原子の含有量の多い領域が広がる
ことになり短波長領域での光感度を高感度に維持する上
で特に有効である。

中間層の厚みは０．２μｌＴ１〜０．５μｍにすること
が望ましい。０．２μｍ以下では光導電層３と表面保護
層５との間を前記のようなプロファイルで有効に接合し
がたくなり、また、０．５μｍを超えると照射光の一部
が吸収される割合が高くなり、特に短波長領域での光感
度の低下をひきおこすので好ましくない。

中間層４の上に水素と酸素を含むアモルファスフッ素化
炭化シリ：ｌｌ　７　（ａ−３Ｉ＋−ｘＣｘ：Ｏ：Ｆ：
Ｈ，Ｑ　＜　ｘく１）からなる表面保護！！！５が積層
される。Ｈ５の光学的エネルギーギャップは２．３ｅＶ
以上２．８ｅＶ以下とすることが望ましい。すなわち２
．３ｅＶ以上とすると可視光および赤外光に対して光学
的に透明になりほとんどの照射光は光導電層３に到達す
る。逆に２．３ｅＶより小さくなると一部分の光は表面
保護層５に吸収され、感光体の光感度が低下する。この
傾向は短波長可視光において特に顕著であり短波長領域
での光感度低下をひきおこす。

２）３ｅＶを超えると層５の成分の大半が炭素となって
絶縁体にちがいものとなり残留電位の増加をもたらすの
で好ましくない。２．３ｅＶ以上２．８ｅｖ以下の範囲
では層５中のシリコンと炭素との比率がほぼ化学量論的
な比率となり、層５の化学的な安定性や機械的強度など
がａ−Ｓ　ｉ　：　Ｈよりなる光導電層３に比べて大幅
に向上する。

表面保護層５中のふっ素は耐刷性および耐湿性を向上さ
せるために導入されるものであって、その含有量は５〜
２０原子％の範囲に制御されることが必要である。５原
子％より少ない場合には耐刷性、耐湿性の向上がみられ
ず高湿下において画像不良が発生する。２０原子％より
多くなると感光体特性が悪化するのでよくない。ふっ素
を適量導入すると感光体最表面の表面エネルギーが下が
り攬水性が高くなるため湿気を吸着しにくくなり、湿度
による悪影響を防止することができる。

本発明者等の研究結果によると、ａ−ＳｉＣ：Ｆ：Ｈか
らなる膜は成膜時にＯ／Ｓｉ　＝０．０５程度の量の酸
素（０）を不純物として混入しやすいことが判った。

これはＦラジカルの緩和時間が長いためと考えられる。

したがって、ふっ素（Ｆ）を含む膜からなる表面保護層
５を形成する場合には、積極的に酸素を添加することが
特性の再現性の良い膜を得るために有効である。またふ
っ素を含む膜は作製条件によっては感光体として保存中
または使用中に大気中酸素の取り込みが早い場合がある
。このような観点からも、表面保護層５の形成に際し膜
特性の経時的変化を防ぐために積極的に酸素を添加して
お（ことが有効である。

さらに、ふっ素を含まないａ−ＳｉＣ：Ｈからなる膜は
ａ−ＳｉＣ：Ｆ：Ｈからなる膜に比べてかかる酸素の取
り込みが少ないことが判った。したがって、前述の表面
保護層５と光導電層３との間に設けられる中間層４とし
てはその膜特性の再現性および経時的安定性を得るため
にａ−ＳｉＣ：Ｈからなる膜を用いることが非常に有効
となる。

表面保護層５は水素を含有することが必要である。水素
を含有しない場合には感光体の電荷保持性能が実用的な
ものとならないからである。このため水素含有量は２０
〜５０原子％が望ましい。層５の厚みは０．４μｍ〜１
．２μｍとすることが好ましい。

このようにして水素と酸素を適量含有したａ−Ｓ　ｉＣ
：０：Ｆ：Ｈよりなる表面保護層５を有する感光体は前
述のａ−３ｉＣ：Ｈよりなる中間層の働きと相まってコ
ロナ牧電によるオゾンや窒素酸化物などの二囲気にさら
されても感光体特性が変化せず、現像。

転写、クリーニング工程での表面の接触に対して強くな
り耐刷性が向上し、特に最表面の化学的安定性により耐
湿性が著しく改善されている。

次に前記の感光体のグロー放電分解法による製造装置お
よび製造方法を第３図により説明する。

この装置１１の真空槽１２内の支持体保持部１４に導電
性支持体１３が固定されヒーター１５で支持体１３を所
定の温度に加熱できるようになっている。支持体１３の
外側に高周波電極１７が配置され支持体１３との間にグ
ロー放電が生じうるようになっている。高周波電極１７
も支持体１３と同様にヒーター１８で加熱できる構造と
なっている。２１〜３７は各バルブ、４１はＳｉＨ，な
どガス状シリコン化合物の供給源、４２はＣＦ４．　Ｃ
２ＦＩ　ＣＪａ、　ＣＨＦ３　などのフロンガスの供給
源、４３はＳｉｎ、の供給源、４４はＣＨ４，Ｃ２Ｈ４
などの炭化水素の供給源、４５はＢ２Ｈ，などドーピン
グガスの供給源、４６は口、の供給源、４７はＨｌの供
給源である。

このグロー放電装置において、まず支持体である例えば
アルミニウム円筒基体を表面を例えばトリクロールエチ
レンで洗浄し清浄化した後真空槽１２内の支持体保持部
１４に固着し、槽内が１０−’Ｔｏｒｒ程度の真空にな
るように真空排気系に接続されたバルブ３７を開いて排
気しかつアルミニウム円筒基体を例えば１２０℃〜３５
０℃内のある所定の温度に茄熱保持する。次いでバルブ
２１．２８．３５を操作してＳｉＨ４またはガス状シリ
コン化合物を、バルブ２５゜３２を操作して不純物とし
て周期律表ｍｂ族元素のガス状化合物、例えばＢａ）Ｉ
ｓ　（Ｌまたは）Ｉｅなどで稀釈したもの）を真空槽１
２内へ導入し、バルブ２１゜２ｇ、　２５．３２．３５
および３７をそれぞれ調節して例えば０．１〜５Ｔｏｒ
ｒの圧力になるようにし、その反応圧下で高周波電源１
６により高周波電圧（周波数は、例えば１３．５６ＭＨ
ｚ　）を印加する。このようにして上記反応ガスをグロ
ー放電分解しブロッキング層２゜光導電層３を連続して
支持体上に堆積させる。その際添加する不純物ガス例え
ばＨ２で稀釈したＢ２Ｈ。

の濃度あるいは流量を適宜調整することによって所望の
ドーピング量を得ることができる。ブロッキング層とし
て成膜する場合には例えば５ｉ）ｌ、に対してＢ、Ｉ（
、がｔｕｐｐｍ以上のａ度となるように添加される。ま
た光導電層として成膜する場合には例えばＳｉＨ，に対
してＢ２Ｈ，が０．１〜５ｐｐＩｎになるようにＢＪ＊
をＨ２で低濃度に稀釈したり流量を調節したりして成膜
される。不純物の添加量を最適化することにより光導電
性の向上とともにその高抵抗化も図ることができる。さ
らに中間層４および表面保護層５を堆積させるには、Ｓ
ｉＨ，、Ｓ＋２８ｓ　などのガス状シリコン化合物に加
えて、バルブ２２．２９を操作してＣＦｌ、　ＣＩ（Ｆ
、、　Ｃ２Ｆ、　などのフロンガスを、またバルブ２４
．３１を操作してＣｌ１ａ、ＣＪ４．　ＣｘＨ２などの
炭化水素を、さらにバルブ２６．３３により０２を真空
槽内に導入しグロー放電分解すればよい。その際シリコ
ン化合物、炭化水素、ふっ素化合物および酸素の流量比
、支持体温度、放電電力１反応ガス圧などを調整するこ
とにより、また成膜時間を適切に選ぶことによって、所
望の組成比および光学的エネルギーギャップを有し、適
当な膜厚のａ−ＳｉＣ：Ｈよりなる中間層およびａ−Ｓ
　ｉＣ：　Ｑ　：　ｌ’　：　ｌからなる表面保護層を
順次連続して成膜することができる。また場合により例
えばＢＪ、などの不純物を添加することにより電気的特
性の改善を図ることも可能である。さらに上記中間層お
よび表面保護層中の構成元素の組成比あるいは不純物の
ドーピング量は供給される原料ガスの流量あるいは放電
電力の制御によって任意に変えることができ、組成比ま
たは不純物ドーピング量を膜厚方向に変化させることが
極めて容易にできる。

次に具体的な実施例について述べる。

実施例 トリクロールエチレンで脱脂洗浄したアルミニウム合金
円筒基体を第３図のグロー放電装置内にセットし、次の
条件で厚さ０．２μｍのブロッキング層を形成した。

５Ｉ８４（１００％）流量　　　　　　　　２５０ｃｃ
／分ＬＬ（５０００ｐｐｍ、　８２ベース）流量　２０
ｃｃ／分ガ３圧　　　　　　　　　　　　０．５Ｔｏｒ
ｒ高周波電力及び周波数　　　　　５Ｈ，１３，５６１
１（ｚ支持体温度　　　　　　　　　　２３０℃成膜時
間　　　　　　　　　　　１０分次にＢＪｓ（５０００
ｐｐｍ、　Ｈ２ヘース）　ノ供給ヲ止メ−ｃから下記条
件で放電を行い、厚さ２５μｍの光導電層を形成した。

Ｓ＋Ｌ　（１００％）流量　　　　　　　　２００ＣＣ
／分ＢＪｓ（２０ｐｐｍ、　Ｈ２ベース）流量　　１０
ＣＣ／分ガス圧　　　　　　　　　　　　Ｑ、　３７ｏ
ｒｒ高周波電力　　　　　　　　　　３００ｗ成膜時間
　　　　　　　　　　　３時間放電を停止後、ガスの種
類、流量を下記のように調整して放電を行い、厚さ０．
３μｍの中間層を形成した。

Ｓｉｎ、　（１００％）流量　　　　　　８０ｃｃ／分
〜４０ｃｃ／分ＣＨ４（１００％）流量　　　　　　４
０ｃ＋：／分ガス圧　　　　　　　　　０．５Ｔｏｒｒ
高周波電力　　　　　　　　２００ｗ 成膜時間　　　　　　　　　４分 中間層の成膜工程において、ＳｉＨ，ガス流量を８０ｃ
ｃ１分から４０ｃｃ／分に変化させたが、放電開始から
２分間は７ｃｃ／３０秒の割合で減少させ、その後の２
分間は３ＣＣ／３０秒で減少させた。

次に、放電を停止後、ガスの種類、流量を下記のように
調整して放電を行い、厚さ０．７μｍの表面保護層を形
成した。

５Ｉ８４（１００％）流量　　　　　　　　４０ＣＣ／
分ＣＦ、　（ｔｏｏ％）流量　　　　　　　　４０ｃｃ
／分Ｌ（１０％Ｈｅベース）流量　　　　　１０ｃｃ／
分高周波電力　　　　　　　　　　２００ｗ成膜時間　
　　　　　　　　　　３０分このような成膜条件により
作製された光導電層および表面保護層の光学的エネルギ
ーギャップはそれぞれ１．７９ｅＶ　、　２．５３ｅＶ
であった。また、中間層および表面保護層の厚み方向の
炭素原子濃度分布をＡＥＳ　（オージェ電子分光法）で
分析した結果、第４図に示すような炭素原子含有量分布
であった。第４図は感光体表面すなわち表面保護層の表
面からの深さと炭素原子含有量との関係を示す線図であ
って、図中、一点鎖線は表面保護層と中間層との境界を
示し、Ａで示した領域が表面保護層、Ｂで示した領域が
中間層である。中間層の炭素原子含有量は光導電層（実
施例では炭素原子含有量はＯ）側から表面保護層側へ向
かって増加しているが、光導電層側で大きく増加しその
後しだいに増加率が小さくなり表面保護層内の炭素原子
含有量につらなっている。

この感光体について耐刷試験を行い、その前後の電子写
真特性および複写画像を調べて、感光体の耐久性を評価
した。電子写真特性としては、感光体を暗所で＋６．　
ＯＫＶコロナ放電で帯電したときの初期の値を初期帯電
位とし、続いてコロナ放電を中止して１秒間暗所保持し
たときの帯電位を初期帯電位で除した比率を保持率とし
、さらに続いてＱ、５１ｕｘのハロゲン光を照射し帯電
を初期帯電位の１／２に減衰させる光量を半減衰露光量
とし、２１ｕｘ・ｓｅｃの光量を受けたときの帯電位を
残留電位とする。また画質は周知のカールソン法により
得られた画像、すなわち感光体を＋６．０ＫＶのコロナ
放電により正帯電し、ｌ　ｌｕｘ　−ｓｅｃの光量で画
像露光を行って静電潜像を形成し、それを磁気ブサシ現
像法で現像し、紙に転写、定着して１等だ複写画像につ
いて評価した。複写は温度３０℃における高湿＝囲気中
で湿度を段階的に上昇させて行った。耐刷試験は前記画
像複写を常温常湿下で１０万回行った。

耐刷試験前後の電子写真特性および画質の評価結果を第
１表に示す。

＼、 ＼、 第　　１　　表 ここで画質評価欄の◎印は濃度高く鮮明で極めて良好な
複写画像が得られたことを表す。耐刷試験によって電子
写真特性、複写画質ともに変化はみられず、特に相対湿
度８３％の鳥屋中でも画像ぼけも発生せず、非常に特性
の優れた耐久性の良い感光体であることが判った。

比較例１ 実施例に準じた方法１条件で、プロフキング層。

光導電層次いで表面保護層を形成した（中間層は形成し
ない）感光体を作製した。この表面保護層の厚みは０．
６μｍ、光学的エネルギーギャップは２）５０ｅＶであ
った。

この感光体について、常温常湿において実施例と同様な
画像複写を行ったところ、初期から画像ぼけを生じ画像
濃度も低く良好な画質は得られなかった。前記実施例に
比較して、直接接触している表面保゛謹層と光導電層と
の間の光学的エネルギーギマフブの差が大き過ぎ、両層
の界面における電気的整合が不適当であるため、画像ぼ
けなどの画質低下をひきおこすと推定される。このよう
な問題を防止するために、実施例において行ったような
中間層を設けることが極めて有効である。

比較例２ 実施例に準じた方法１条件で、プロフキング層。

光導電層を形成し、次いで下記の条件で０．３μｍの中
間層を形成した。

５ＩＨ４（１００％）流量　　　　　　８０ｃｃ／分〜
４０ｃｃ／分ＣＨ４（１００％）流量　　　　　　４０
ＣＣ／分ガス圧　　　　　　　　　Ｑ、５７ｏｒｒ高周
波電力　　　　　　　　２００１１成膜時間　　　　　
　　　　４分 中間層の成膜工程においては、ＳｉＨ４ガス流量を８０
ＣＣ／分から４０ｃｃ／分に変化させたが、放電開始か
ら２分間は３ｃｃ／３０秒の割合で減少させ、その後の
２分間は７ＣＣ／３０秒で減少させた。

次いで、放電を停止後、ガスの種類、流量を実施例と同
じにし、実施例に準じて表面保護層を形成し感光体とし
た。

この感光体の光導電層９表面保護層の光学的エネルギー
ギャップはそれぞれ１．７９ｅＶ　、　２．５３ｅＶで
あり、中間層および表面保護層の炭素原子濃度分布を＾
ＥＳで分析した結果、第５図に示すような炭素原子含有
量分布であった。第５図は第４図と同様であるが、中間
層の炭素原子含有量のプロファイルが第４図すなわち実
施例の場合とまったく異なり、光導電層側では増加率が
小さく表面保護層側に向かって大きくなっている。実施
例の感光体に比し、この感光体では中間層内の炭素原子
含有量の少ない領域が非常に広い。さらに、この感光体
について常温、常湿の雰囲気で１ケ月の放置試験を行っ
た。放置前後の電子写真特性の測定結果および画質評価
結果を第２表に示す。

第　　２　　表 測定、評価方法は実施例と同じ方法で行った。画質評価
欄のΔ印は良好な画像ではあるが画像濃度がやや低いこ
とを示す。

第２表の結果より、放置試験により残留電位が増加し、
初期帯電位が若干低くなり、画像で若干の濃度低下が生
じたことが判る。この感光体の中間層は、炭素原子含有
量の小さい領域の幅が広いために、この領域により短波
長光が吸収されて、感光体としての短波長感度が低下し
たため残留電位が増加したものと考えられる。

〔発明の効果〕

本発明による感光体は優れた光導電材料であるアモルフ
ァス水素化シリコンからなる光導電層。

適量の水素および酸素を含むアモルファスふっ素化炭化
シリコンからなり、化学的に安定で耐湿性も高く膜特性
の経時変化の少ない表面保護層、これら両層の間に介在
し、アモルファス水素化炭化シリコンからなり、両層の
中間の光学的エネルギーギャップを有し、かつ、炭素原
子の含有率が光導電層側から表面保護層側に向かってし
だいに高くなるように形成され、従って光学的エネルギ
ーギャップが光導電層側から表面保護層側に向かって大
きくなっていき、両層間の光学的エネルギーギャップの
差を段差なく埋めてその間のキャリアの移動を円滑に行
わしめる中間層の少なくとも三つの層より構成されてお
り、この三つの層の機能が相まって電子写真特性が優れ
保存中の特性変化も少なく耐刷性、耐環境性の良好な、
特に耐湿性の強い感光体が得られるのである。

さらに、本発明においては、中間層の炭素原子の含有量
の増加率が光導電層側で大きく表面保護層側に向かって
減少している。このために中間層内の炭素原子の含有量
の多い部分の領域が広くなり短波長光を透過し易くなる
ので感光体の光感度特に短波長領域での感度が向上する
利点も生じている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感光体の一実施例の層構成を示す模式
的断面図、第２図は水素を含むアモルファスふっ素化炭
化シリコンにおける炭素含有量と光学的エネルギーギャ
ップの関係を示す線図、第３図は本発明の感光体を製造
可能な装置の一例の系統図、第４図は実施例の感光体の
表面保護層および中間層の炭素原子の厚み方向の分布を
示す線図、第・５図は比較例２の感光体の表面保護層お
よび中間層の炭素原子の厚み方向の分布を示す線図であ
る。 １　導電性支持体、３　光導電層、４　中間層、５・表
面保護層。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電性支持体上に、アモルファス水素化シリコン（
   ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなる光導電層と、アモルファス水素
   化炭化シリコン（ａ−Ｓｉ＿１＿−＿ｘＣ＿ｘ：Ｈ、０
   ＜ｘ＜１）からなる中間層と、水素および酸素を含むア
   モルファスふっ素化炭化シリコン（ａ−Ｓｉ＿１＿−＿
   ｘＣ＿ｘ：Ｏ：Ｆ：Ｈ、０＜ｘ＜１）からなる表面保護
   層との少なくとも三つの層が順次積層されてなり、前記
   中間層の光学的エネルギーギャップの値が前記光導電層
   、前記表面保護層それぞれの層の光学的エネルギーギャ
   ップの中間の値であり、前記中間層における炭素濃度分
   布が前記光導電層の表面にほぼ平行な面内では実質的に
   均一であり、層の厚み方向には不均一であって、前記表
   面保護層の側に多く分布してい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、中間
   層全体の炭素原子の平均含有量が２０〜３５原子％であ
   り、かつ、その分布の最大が中間層の表面保護層近傍に
   あり、最大値が５０〜７５原子％であることを特徴とす
   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、中間
   層に含有されている炭素原子の含有量の増加率が光導電
   層に近い側で大きく、表面保護層に近い側で小さくなっ
   てい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１項記載の感光体において、中間
   層の厚みが０．２〜０．５μｍであ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１項記載の感光体において、表面
   保護層の光学的エネルギーギャップが２．３〜２．８ｅ
   Ｖであり、中間層の光学的エネルギーギャップが１．９
   〜２．４ｅＶ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１項記載の感光体において、表面
   保護層の厚みが０．４〜１．２μｍであることを特徴と
   する電子写真感光体。