JPS6346467A - 電子写真用感光体 - 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】 ３、産業上の利用分野 本発明は、新規な電子写真感光体に関する。

従来の技術 通常、電子写真感光体は、導電性基板上に感光層を設け
て形成される。感光層としては、光導電性を有する材料
が一般に使用され、例えば、Ｓｅ、ＣｄＳ、ＺｎＯ等の
無機光導電材料や有機光導電材料などがあげられ、又最
近ではアモルファス・シリコン（ａ−３ｉ）も光導電材
料として注目を集めている。（例えば、特開昭５４−８
６３４１号公報）アモルファス・シリコン電子写真感光
体は、主にグロー放電法により形成される。このアモル
ファス・シリコン電子写真感光体は、感度が高く、かつ
Ｇｅを添加することにより長波長増感がなされる。又、
表面が非常に硬く、耐剛性に滑れ、しかも変質しがたい
ので、感光体として寿命が長いといった利点もある。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これ等の材料を使用する電子写真感光体
は、電子写真感光体として具備しなければならない特性
を充分に満足しているわけではなく、各々使用目的に応
じて条件を探索しつつ、実用に供せられている。

例えば、電子写真感光体の要求する特性として、高感度
、高暗抵抗であることが望まれるが、概して高感度のも
のは、暗抵抗が小さく、又特有の疲労効果を示すことも
しばしばておる。例えば、３ｅ系先導電層を有する電子
写真感光体についてみると、セレン単体ではその分光感
度領域が狭いため、−丁ｅやＡＳを添加して増感させた
り、又苦構成もＳｅ単層構造のものよりもＳｅ／５ｅＴ
ｅ必るいはＳｅ／５ｅＴｅ／Ｓｅ等の二層あるいは三層
構造にして用いられるのが一般的でおるが、反面、Ｔｅ
ヤＡＳを添加したＳｅ系光導電層は、光疲労が大きくな
る。この様な光疲労は、画＠濃度の低下をもたらし、ゴ
ースト画像を発生したりして、画質を劣化させる。

電子写真感光体の基本特性として、長寿命でおることが
要求されるが、Ｓｅ系電子写真感光体は、充分に長寿命
であるとはいい難い。例えば、Ｓｅ系電子写真感光体は
、アモルファス状態で使用されるが、５０〜６０’Ｃと
比較的低温で結晶化が起こり始める。この結晶化か起こ
ると、暗抵抗が低下してしまい、複写画像の劣化をもた
らす。又、画像形成プロセスにおいて、感光体表面は、
現像、転写、クリーニング等の工程を繰り返し経るうち
に、徐々に削られていき、表面の安定性が損なわれると
いった耐刷性上の欠点もある。

このため、３ｅ系先光導電の表面に保護層を設けて、耐
刷性の向上を計る試みかなされているが、保護層と光導
電層の接着性、あるいは保護層の表面性などにまだ課題
を残している。

一方、ＣｄＳ、ＺｎＯ等の材料は、適当な樹脂結看剤中
に均一に分散して電子写真感光体として使用されるが、
ＣｄＳは、人体に対して有害な材料でおり、したがって
、製造時及び使用時において、周囲に飛散しないように
することが必要になる。このため、Ｓｅ系光導電層と同
様に、保護層を設けて使用されるが、やはり、接着ｉ生
、表面性等において問題を残している。又、この様な電
子写真感光体は分散系であるため、環境に左右され易く
、特に高湿雰囲気中で、電気特性の劣化が著しいといっ
た欠点を有する。

又、有機光導電材料を使用する電子写真感光体は、比較
的簡単な製法で、しかも可撓性に優れたものを製造でき
るといった利点を有する。この様な電子写真感光体は、
電荷発生材料と電荷輸送材料とを組み合わせて、電荷発
生層と電荷輸送層の積層型にしたものが一般的である。

しかしながら、これ等の有は光導電材料を使用する電子
写真感光体は、耐）り性、ｉ′ｉｉ４制性に欠けるもの
か多く、寿命はあまり長くない。

一方、最近注目を集めているアモルファス・シリコン電
子写真感光体は、前記のような利点を有するが、その誘
電率が大きいため、所望の表面電位を（ｑるには大きな
帯電電流を必要とし、そのため消費電力が高くなり、又
プロセススピードを高速にするには、解決しなければな
らない問題が残っている。又、アモルファス・シリコン
電子写真感光体の暗抵抗は、必ずしも充分に大きくない
為、温度、湿度などの外的要因による抵抗変化が帯電電
位に影響しやすい。特に、高温、高湿の雰囲気でその影
響が大きい。又、アモルファス・シリコン電子写真感光
体の表面に電荷の注入を防止するための障壁層としてＳ
　！　０２、ＳｉＮ等の絶縁［生薄膜を設けると、沿面
方向の電気伝導度か高くなり、画像のボケを生じやすい
。又、アモルファス・シリコン電子写真感光体は、構造
敏感性が強いので、再現性良く膜形成をするためには、
作成条件や不純物の添加層を厳密に調整する必要がある
。

更に、製造原料として使用されるＳｉＨ４、Ｂ２Ｈ６、
ＰＨ３等のカスはコストか高く、又いずれも人体に有害
なガスであるため、適当なカス供給系及び排気系が必要
になり、装置への著しい資本投下を必要とする。又アモ
ルファス・シリコン成膜速度は必ずしも充分高いとはい
い難いなど、種々の欠点を有している。

以上にのべたように、従来から、一般に使用されている
電子写真感光体は、利点や欠点を合せ持ち、各々使用目
的に応じて、条件を探索しつつ実用に供しているのが現
状である。

本発明は、上記の状況を改善すべくなされたものでおる
。すなわち、本発明の目的は、（１）光疲労が起こり難
く、連続コピ一時にも、画質の低下が生じない電子写真
感光体を提供すること、（２）コロナ放電、現像、転写
、クリーニング等の画像形成プロセスにおいて、安定性
が高く、耐刷性の高い長寿命の電子写真感光体を提供す
ること、（３）光感度が高く、分光感度が長波長に及ぶ
まで大なる電子写真感光体を提供すること、（４）誘電
率が低く、帯電電流が少なくてすむ電子写真感光体を提
供すること、（５）暗抵抗が高く、温度、湿度などの外
的要因による抵抗の変化が帯電電位に影響を与え難い電
子写真感光体を提供すること、（６）温度、湿度などの
影響で、解像力の低下が起り難い電子写真感光体を提供
すること、（７）製造時及び使用時において、人体に対
して安全な電子写真感光体を提供すること、（８）成膜
速度が大で、比較的簡易な設備、安１１Ｉｌ′ｉな材料
で製造可能な電子写真感光体を提供することにある。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明の上記目的は、下記のような構成を有する電子写
真感光体により達成される。

本発明の電子写真感光体は、気相成膜により形成した炭
素を主体としてなるヌープ硬度１００以上の層（以下、
「炭素層」という。）を支持体上に有することを特徴と
する。

本発明において、炭素層は、電子写真感光体を構成する
層のいずれであってもよい。即ち、炭素層は、光導電層
を構成するものであってもよい。

感光層が機能分離型の積り構成を有する場合には、炭素
層は、電荷発生層であってもよく、又電荷輸送層であっ
てもよい。

また、炭素層はは感光体の表面に設けられた表面絶縁層
又は表面保護層でおってもよい。

ざらに、炭素層は支持体と感光層との間に設けられた電
荷注入阻止＠おるいは導電層であってもよい。

本発明の電子写真感光体の代表的な構造を図面によって
説明する。第１図ないし第６図は、いずれも本発明の電
子写真感光体の代表的な構造を模式的に示したものでお
る。第１図においては、炭素層からなる光導電層１は、
支持体３上に電荷注入阻止層２を介して形成されている
。第２図及び第３図においては、光導電層１が電荷発生
層４と炭素層からなる電荷輸送層５とに機能分離された
形態になっており、第２図においては炭素層よりなる電
荷輸送層５が支持体３上に電荷注入阻止層２を介して設
けられ、ざらにその上に電荷発生層４が設けられている
。また第３図においては、第２図の場合とは逆に、電荷
発生層４が支持体３上に電荷注入阻止層２を介して設け
られ、さらにその上に炭素層よりなる電荷輸送層５が設
けられている。

また第４図ないし第５図においては、電子写真感光体の
表面に表面保護層６が設けられており、その他の点にお
いては第１図ないし第３図に記載の場合と同様な構成を
有している。

本発明における炭素層の詳しい分子的構造は必ずしも明
らかではないが、多結晶構造、非晶質構造又はこれらの
共存する構造でおり、少なくとも部分的にダイヤモンド
構造又はダイヤモンドに近い構造を持っているものと考
えられる。完全なグラファイト構造の炭素層は、本発明
の電子写真感光体には適しない。

また、本発明にあける炭素層は、部分的に水素原子を含
んでいても良いが、完全な直鎖ポリエチレン構造のもの
は、本発明の電子写真感光体には適しない。本発明にお
いて、炭素層は、部分的にポリエチレン構造を含んでい
てもよいが、相当程度に架橋してヌープ硬度１００以下
の高い硬度の膜になっていることが必要である。

本発明の電子写真感光体において、炭素層はその気相成
膜時に基板温度の御御により、可視領域の光に対して感
度を持たせることが出来る。この場合、基板温度が高い
方が感度が長波長側へのびる。また本発明の電子写真感
光体は、炭素層への適当な不純物ドーピングにより可視
領域に感度を持たせることが出来る。このような不純物
としてはホウ素などの第１ＩＩａ族元素が有効である。

また、リン等の第Ｖａ族元素、および３ｉ、Ｑｅ、Ｓｎ
などの第１Ｖ　ａ族元素のドーピングによっても効果か
認められる。なお、本発明において炭素層は、気相成膜
にさいしての基板温度が高くなくても、また不純物ドー
ピングをしなくても紫外線に対する感度を持っているの
で、本発明の電子写真感光体は、この様な条件で作成さ
れなくても特定の用途に対しては有効である。

本発明の電子写真感光体に用いる炭素層は、ヌープ硬度
で１００以上の硬度を有することが必要である。硬度は
成膜条件により変化するが、１０００程度の硬度をもつ
ものは容易に１ｑられる。

また、２０００以上のヌープ硬度を持つものも作成可能
でおる。この様な硬度の値は溶媒を使用した塗布型の有
機高分子層を持つ有）幾感光体などに較べてはるかに高
く、非晶質３ｅヤＡＳ２Ｓｅ３を主体とする電子写真感
光体と較べても高い。このため炭素層は非常に傷がつき
難く感光体の寿命の延長に大きな役割を果す。

本発明の炭素層は、感光体の表面保護層として使用する
ことも可能である。例えば感度の向上、おるいは光疲労
の低減をはかる場合に、感光層の表面が必然的に電気的
又は機械的に弱くなる場合がおり、また例えば電荷発生
層がａ−３ｉで形成されている場合には、その表面は化
学的に弱く、電子写真感光体の電気的特性が劣化し易い
場合がある。この様な場合に、本発明に４５ける炭素層
を表面保護層として使用すると非常に薄い層として用い
ても電子写真感光体の電気釣行［生の劣化を遅延させる
ことができる。

また、例えばＣＨ４により炭素層を形成し、その後直ぐ
に続けてＨ２とＣＦ、をＣＨ４に混合して、あるいはＣ
Ｆ４ガスを用いて、炭素層の表面にフッ素を含む薄い表
面層を形成させてもよい。

この様な表面層を形成することにより、感光層表面の表
面エネルギーを著しく低下させることができ、非常に離
型性の高い感光体となる。この場合拐の硬さを保つため
には、水素を混ぜないほうが良い結果か１ｑられる。

本発明における炭素層の形成には種々の方法を利用する
ことができる。

その中で主な方法は、気体状の炭化水素を用いる方法で
おる。第７図は成膜装置の１例を示したものである。

第７図において、１０は高周波電源、１１は上部電４小
、１２は基板、１３は基板支持体である。

基板１２又は基板支持体１３が下部電極として働く。基
板は、加熱用ヒーター１４により加熱できる。炭化水素
ガスは、ガス注入口１５から流入し、反応か終了した気
体は、排出系１６を通して外部に排出される。カス導入
後の真空度は１０−２〜１０’Ｔｏｒｒ程度である。ガ
ス導入系１７は数種類に分かれており、それ等が別々の
ボンベにつながっている。複数の気体のポンへを同時に
つなぎ、反応至に複数の種類の気体を導入ることにより
、炭素層に炭素と水素以外の元素を添加することができ
る。また分子中にすでに他の元素を含む気体を使用すれ
ば、ボンベが１つでも他元素を含有する層を形成するこ
とがで８る。

この成膜装置によって炭素膜を形成するには、まず真空
槽内の基板支持体の上に基板を置き、真空槽を１０’Ｔ
ｏ　ｒ　ｒ以下の真空に引いてから、必要に応じ基板を
ヒーターにより加熱する。そして気体状炭化水素を流し
、１０〜１０１Ｔｏｒｒ程度に保つ。この場合、始めに
１０’Ｔｏ　ｒ　ｒ以下に引く過程は省いても良い。

次に電極に直流、交流または高周波を印加するか、又は
別に用意したマグネトロンによりマイクロ波を放射して
、炭化水素の低湿プラズマを生成させる。それにより基
板上に炭素膜か形成されてくる。この除用いる気体状炭
化水素としては、ＣＨ４、Ｃ，ｉ　　　Ｈ４、Ｃ２Ｈｇ
　　、　　Ｃ３ト１ｇ　、０４Ｈ１０”２日２などがあ
げられる。これらは必要に応じて水素やアルゴンで希釈
して用いる。

不純物をドーピングする際の不純物添加用のガスとして
は、具体的には例えばＰＨ３、Ｐ２Ｈ４、Ｂ２Ｈ６ある
いはＮＨ３やＮ２などが使用可能でおる。またＣＦ４、
ＣＣｆ１４等の気体を使用することにより、ハロゲン元
素の添加が可能となる。

炭素層の形成にさいし、電極としてグラフ１イトを用い
ると良い結果が得られる。直流や１ＭＨ７以下の交流を
印加する場合には、イオン化した炭化水素分子またはそ
れが部分的に分解して生成するイオンなどが、相当に激
しく基板にたたきつけられる。炭化水素が完全に分解し
て炭素イオンとなっているものもあると考えられる。こ
の他に中性のラジカルも生成されて基板上へ拡散くる。

ラジオ波やマイクロ波などの高周波を印加する場合には
、上記のようなイオン衝突は比較的おだやかである。た
だし、この場合にも数１０〜数ｋＶのバイアスをかける
ことによりイオンを加速し、高い運動エネルギーで基板
にたたきつけることができる。また気圧も重要なパラメ
ーターでおり、低圧の方がイオンの持つ運動エネルギー
は大きくなる。

炭化水素イオンや炭素イオンの生成は、上記のような低
温プラズマを利用してもよいが、真空槽内に高２ｍ（１
０００’Ｃ以上）に加熱したフィラメントを設置し、こ
のフィラメントの熱によってイオン化させることもでき
る。このようにして生成したイオンはフィラメントと基
板との間に電圧をかけることによって加速し、基板へ集
めて成膜させる。ざらに磁場をかけることにより上記の
ほとんどの場合に、イオン化効率を高め、成膜速度を向
上させることができる。

また、第７図における電極１１．１３を使用しない方法
も使用可能である。例えば、第８図に示すごとく、反応
室の外側に高周波コイル１８を設置してこれに高周波を
流し、反応室の中に無電極放電を起こさせる。この放電
により生じたグローの中に基板１２を置くと、その上に
炭素層が形成される。

上記の方法で電子写真感光体を作成する場合には、使用
する材料はＣＨ４、Ｃ２Ｈ６その他の炭化水素が主体で
あるから、製造の際のガスもれなどが万が一発生しても
、人体への影響は比較的小さいし、火災の危険もＳｉＨ
４などに比べれば少ない。また排ガス処理も簡単である
。さらに排気ポンプ類の劣化の速さもそれほど高くない
。材料そのものも比較的安価である。このため製造装置
を比較的安くつくれるなど、製造コストの低減に対し好
都合である。

本発明の電子写真感光体において、支持体上に設けられ
た炭素層以外の層は公知のものが用いられる。

例えば、電荷発生層に用いられる材料としてはペリレン
系、ペリノン系、フタロシアニン系、多環キノン系等の
縮合多環系顔料やアゾ系顔料の他、スクアリリウム色素
、シアニン色素、（チア）ピリリウム塩色素等の染料、
色素又はスクエアリン酸誘導体も用いられる。また例え
ば、電荷発生層がアモルファス・シリコンより形成され
ていてもよい。

また電荷輸送材料としては、ヒドラゾン、ピラゾリン、
トリアリルアミン、スチルベン等が挙げられる。

炭素層が光導電層でおる電子写真感光体においては、そ
の構造により屈折率は、アモルファス・シリコンの屈折
率３．３〜３．４はどでないにせよ、１．５〜２．５程
度でおり、露光の際、光導電層表面で、光の反射が起こ
りやすく、吸収光量の割合が減って、光損失が生じる場
合がおる。本発明においては、この光損失を減少させる
ために、反射防止層を設けるのが好ましい。

この反射防止層を形成する材料としては、反射防止性能
が優れていることは勿論、炭素図よりなる光導電層の電
子写真特性に影響を与えず、しかも炭素層の特徴をそこ
なわないものを選択する必要がおる。したがって、反射
防止層形成材料としては、Ｍ　ｇＦ　２、ＡＮＦ３．５
ｉｎ２などの無機化合物、又は、ポリ塩化ビニル、ポリ
アミド樹脂、エポキシ樹脂その他の有機化合物があげら
れる。

また、反則防止−の層厚は露光波長範囲を１０２μＴｒ
Ｌ〜１０子μｍと仮定すると、はぼ１０μｍ〜１５０μ
ｍ程度が好適で必る。

本発明において、支持体は導電性又は半導電性で必るこ
とが望ましいが、電気的に絶縁性のものであっても、そ
の表面の少なくとも一方を導電化するか薄い導電層で被
覆することにより使用可能となる。４ＴｆＥ性支持像支
持としてはＡＮ、ＣＬＩ、Ｎ　ｉ　ｓ　Ｔ　ｉ　、ステ
ンレス　スチール、真ちゅう、ｓｎ、Ｚｎ、Ｔａ、Ａｕ
、　Ｃｒその他の金属が使用可能である。勿論これらの
合金であっても良い。

絶縁性の支持体材料としては、ポリカーボネート、ポリ
スチレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリアミド、
その他の有機高分子物質、セラミック、あるいはカラス
等が使用可能でおる。絶縁性の支持体に被覆する導電層
としては、八Ω、Ｎｉ、ＩＴＯなどの金属薄膜が使用で
きる他、結着剤に分散した金属やグラファイトなどの微
粒子の層であってもよい。

支持体の形状としては使用する電子写真プロセスに適し
た任意の形が使用可能である。平板型、円筒型、ベルト
型などかいずれも使用可能で必る。

支持体と光導電層との接着性は香要で必る。接着性を向
上させるためには、接着層を設けるなどの方法も採用で
きるが、例えば、ポリエチレンのような支持体の場合に
は、プラズマ中の励起状態にある中性め原子や分子を表
面に接触させ、その表面に架橋層を形成する方法や、ス
パッタ、エツチングなどの処理によって接着性を向上さ
せる方法が採用できる。またＡ９その他の金属よりなる
支持体の場合には、脱脂した面を機械的に処理したり、
化学的に処理して、接着性を上げることができる。実施
例 次に実施例によって本発明を説明する。

実施例１ 第７図に示したプラズマ重合装置内の下部電極支持体上
にアルミニウム基板を買き、真空槽内部を５ｘ１０−５
Ｔｏｒｒ以下に引いてから、基板をハロゲンランプで２
５０’Ｃまで輻射加熱し、Ａｒを導入して圧力１０’Ｔ
ｏ　ｒ　ｒの下でグロー放電を起こさせて、基板表面を
イオンボンバードメントによりクリーニングした。次に
再び真空槽内部を５ｘ１０−５Ｔｏｒｒ以下に引いてか
らメタンを導入し、５ｘ　１０”Ｔｏ　ｒ　ｒＧ、：チ
クロー放Ｎヲ起こさせてカーボン膜を析出させた。生成
したカーボン膜は膜厚８μｍで透明でありヌープ硬度は
１５００以上めった。

この電子写真感光体を５ｋＶの印加電圧のコロトロンを
用いて正に帯電したところ、充分に帯電した。この電子
写真感光体は波長２３５ｎｍの紫外線に対して感度を有
し、潜像を形成することができた。この潜像は可視光を
照射しても失ね・れず極めて安定であった。この潜像を
二成分現像剤で現像し、紙へ転写して定着したところ良
好な画像が得られた。

実施例２ 第７図に示したプラズマ重合装置内の下部電極支持体上
にアルミニウム基板をおき、真空槽内部を５ｘ１０−５
Ｔｏｒｒ以下まで引いてからアルミニウム基板をハロゲ
ンランプで２５０℃まで輻射加熱した。まず窒素（Ｎ２
）とシラン（ＳｉＨ４）との混合気体を真空槽へ送り、
規定の時間１３．６ＭＨ２の高周波グローを起こして、
厚さ０．１μの水素含有窒化けい素層を形成した。次に
一旦グロー放電を停止し、ガスの流入も停止して反応室
内を５Ｘ１０’Ｔｏｒｒ以下まで引いてから、ＳｉＨ４
ガスを導入し、再び高周波グローを起こして、厚さ２μ
の水素含有アモルファス・シリコン層を形成した。この
後グロー放電を停止し、シランガス流入も停止して反応
室内を勇び５Ｘ　１０’Ｔｏ　ｒ　ｒ以下まで引いた。

そしてメタン（ＣＨ４）を導入しながらグロー放電を起
こし、約１５μの炭素層を形成した。得られた電子写真
感光体を反応室から取り出したところ、見かけ上はアモ
ルファス・シリコンの色をしてあり、カーボン膜が可視
光に対し、はぼ透明であることが分かった。この膜はか
なり硬く、ヌープ硬度は１０００程度であった。

この電子写真感光体を印加電圧５ｋＶのコロトロンで正
に帯電し画像露光し、二成分現像剤で現録し、これを紙
に転写したところ良好な画像が得られた。

電子写真感光体上に残ったトナーをブレードにより除去
して再び帯電露光をくり返す操作を続けて行ったが、１
０”回の繰返しの後でも画質の、変化はほとんどなく、
電子写真感光体表面には何等の傷もついていなかった。

実施例３ 通常の方法で表面浄化したアルミニウム基板を真空槽内
の所定の位置に置き、槽内を５Ｘ１０’ＴＯｒｒ以下に
保った。このアルミニウム基板状に電荷注入阻止層（ブ
ロッキング層）として約４００人のＳ　ｉ　Ｏ２膜を形
成し、ざらにこの上に電荷発生層として、ｎ−プロピル
アミンで処理した下記構造式で示されるスクェアリウム
化合物の蒸着膜を形成した。

蒸着終了後、この試料を槽内より取り出し、第７図に示
したプラズマ重合装置内の下部電極支持体上におき、真
空槽内を５ｘ　１０’Ｔｏ　ｒ　ｒ以下に保った。

その後槽内に材料ガスとしてメタンを導入し、一定圧力
に保持した。ここで上下電極間に１３．５６ＭＨｚの高
周波電界を印加し、前記試料１約２０μの炭素薄膜を形
成して電子写真感光体を得た。この炭素膜の硬度を測定
したところ、ヌープ硬度は１０００以下を示した。

この電子写真感光体を暗所で印加電圧５ｋＶのコロトロ
ンで正に帯電させ、タングステンランプを光源に用い、
波長８００ｎｍのフィルターを通して像露光し、カスケ
ードニ成分現像で現像した後、普通紙、に転写したとこ
ろ、良好な画像が得られた。

実施例４ 実施例１と同様の方法でアルミニウム基板上に炭素層を
析出させた試料を、続けてプラズマ重合装置内の真空槽
に置き、メタンガス導入を止め、真空槽内部を５Ｘ１０
’ＴＯｒｒ以下に引いた後、ＣＦ４を導入し、約１　Ｔ
ｏ　ｒ　ｒに保って、グロー放電を起こし、５分間で放
電を止めた。取り出した試料のヌープ硬度は１０００以
上であった。

また、実施例１の試料とともに水滴に対する接触角を測
定したところ、実施例１の試料にくらべ、はるかに大き
な接触角を示した。

この電子写真感光体を、暗所で５ｋＶの＋コロナ帯電し
、紫外線で画像露光を行い、二成分現像剤で、現像転写
し、紙上で定着したところ、鮮明な画像が得られた。ま
た、この工程を１０４回繰り返しても、電子写真感光体
表面の傷及びトナーフィルミングによる汚れも通常のＳ
ｅ系電子写真感光体に比して著しく少なかった。また画
像も、初期の鮮明さを保っていた。

実施例５ 通常の方法で表面浄化した厚さ１＃、大きさ１０ｃｍＸ
　１０ｃｍ角のアルミニウム基板上にプラズマ−ＣＶＤ
法により２０μ厚のアモルファス　シリコンを蒸着し、
成膜した。さらに、この試料を真空槽内にある上下に向
かいあう電極のうち、下の電極上に置き、真空にした後
、プロパン（Ｃ３Ｈ８）ガスを導入して、内部を一定圧
力に保持した。

上下電極間に１３．５６ＭＨ２の高周波電界を印７１０
Ｌ、試料上に炭素膜を形成させて、表面に電気絶縁層を
有する電子写真感光体を得た。この炭素膜の硬度を測定
したところ、ヌープ硬度で２０００以上を示した。

この電子写真感光体を暗所で電源電圧６ｋＶの＋コロナ
帯電した後、１５１ｕＸ−５ｅＣの光量で、像露光し、
同時にＡＣ除電し、次いで、感光体全面を一様露光した
。次いで、通常のマグブラシニ成分現像で現像し、普通
紙に転写した所非常に良好な画像が得られた。

実施例６ 実施例２と同様にイオンペードメントにより清浄化処理
したアルミニウム基板上に、窒化けい素及びアモルファ
ス・シリコン膜を蒸着により形成して１ｑた試料を準備
し、この試料を真空槽内で、上下に配置した。カーボン
電極のうち、下の電（〜上に置き、真空にした後、材料
ガスであるｎ−ブタンを導入して、一定圧力に保持した
。

ここで、上下電極間を約６００Ｖの電位に保ったまま、
高周波電界により、ｎ−ブタンのプラズマを生せしめて
、試料基板上に炭素薄膜が形成されはじめ、約２００時
間の放電で、１０μｍの炭素薄膜が形成した電子写真感
光体が作成できた。

この炭素薄膜の硬度を、微小硬さ試験機で測定したとこ
ろ、ヌープ硬度で２０００以上を示した。

この電子写真感光体を暗所で電源電圧６ｋＶの十コロナ
帯電し、２０１　ｕｘ　−ｓｅｃの光量で、画像露光を
行い、通常のマグネットブラシニ成分現像で顕像化した
後、普通紙に転写したところ、鮮明な画像が１ｑられた
。

また、この絵出しプロセスを自動化した試験機で、同じ
工程を、温度３０’Ｃ１湿度９０％の環境至内で、１０
４回繰り返したが、画像の乱れは、はとんど生じなかっ
た。

実施例７ 通常の方法で表面浄化した厚さ１ｒｎ１ｒ１．１０ｃｍ
角のアルミニウム基板上にブロッキング層として窒化け
い素、電荷発生層として、アモルファス・シリコン（１
μｍ厚）を通常のプラズマ　ＣＶＤ法により着膜した。

この試料上に、真空槽内で、材料ガスを熱分解後、イオ
ン化加速し、基板上に着膜するイオン化蒸着装置を使用
し、ここでは、材料ガスとしてメタンを用いて着膜を行
った。約６時間の蒸着で、２０μｍの炭素膜を形成でき
た。

この炭素膜の硬度を「寺沢式微小硬さ試験機」で測定し
たところヌープ硬度で２０００以上を示し非常に硬かっ
た。

この電子写真感光体に、暗所で電圧６ｋＶで十コロナ帯
電し、２０１　ｕＸ　−ＳｅＣの光量で、画像露光を行
い、通常のマグネットブラシ二成分現像法で、現像し、
普通紙上にトナー像を転写したところ、極めて鮮明な画
像が得られた。

上記絵出しプロセスを自動化した試験機で、同じ工程を
、１０５回繰り返したが、転写画像の劣化は、少なかっ
た。同じ試験機で、従来型電子写真感光体でおるセレン
−テルル系積層型電子写真感光体を絵出し試験したとこ
ろ、約３　ｘ　１０’回程度から画像の乱れが著しく、
許容できなくなった。

発明の効果 本発明の電子写真感光体は、 （１）光疲労が起こりがたく、連続コピ一時にも画質の
低下が生じない、 （２）電子写真プロセスにおいて、安定性が良く耐刷性
が高く、したがって長寿命である、（３）光感度が高く
、分光感度が長波長に及ぶようなものまで得られる、 （４）誘電率が低く、帯電電流が少なくてすむ。

（５）暗抵抗がよく、温度、湿度などの環境変化による
帯電電位の変動がおこり難い、 （６）温度、湿度などの環境変化で解像力低下がおこり
難い、 （７）製造時あるいは使用時に人体に対して害を及ぼす
ことがない、 （８）成膜速度が大で、比較的簡単な設備で安価な材料
を用いて製造することができる、という利点がある。

例えば炭素層が光導電層、電荷輸送層あるいは電荷発生
層などの感光層として用いられた場合の大きな特徴の１
つは帯電性が非常に良好であるということである。感光
層膜厚が８μｍのサンプルの場合、８００Ｖの電子を得
るには１．０ｃｔＡ当り１．０マイクロクーロン以下の
表面電荷密度で充分である。これはａ−，３ｅの帯電性
よりもむしろ高く、アモルファス・シリコンの帯電性の
２〜３倍程度の値である。また暗減衰率も極めて小さく
することができる。帯電後の１分間での電位減衰は常温
で１５％以内に抑えることができる。

電子写真感光体にとって最も基本的な電気的特性は静電
潜像形成の低エネルギー化と潜像の安定性であり、潜像
の安定性を得るためには感光層として用いる材料の電気
抵抗をなるべく高くする必要がある。潜像の安定性は、
環境の変化や不純物の感光層への混入、あるいは特定の
物質が感光層の表面に付着することによる内部の電子状
態の変化などにより複雑に変化する。このような変化は
、画像の濃度低下、下地部分のかぶり、解像力低下など
を引き起こす。例えば、アモルファス・シリコン電子写
真感光体ではこのような問題が顕著に現われるので種々
の工夫が必要である。ところが本発明の電子写真感光体
では、このような変化が非常に少ないことが明らかとな
った。帯電電位の変化は、２０’Ｃと４０°Ｃで１０％
以内に抑えることができる。また湿度の影響も少ない。

このため電子写真感光体構造を簡略化することができ、
製造安定性も高くなる。

本発明の電子写真感光体は非常に高い耐電圧を持つため
、感光層を薄クシても高い電位を得ることができる。こ
のことは電子写真感光体の作成時間の短縮にとって非常
に有利である。また表面電荷密度を大きく取ることがで
きるので、高い画像密度を得る上で好都合でおる。

本発明において、炭素層を表面層として使用する場合に
は、炭素層は硬度が高いので、表面保護層としての役割
をはたす。また。フッ素などのハロゲンを含有せしめる
と表面エネルギーを著しく低下することができ、非常に
離型性の高い電子写真感光体が得られる。このような表
面層を有する電子写真感光体は、電子写真プロセスの進
行中に必然的に起きてくる種々の汚染物質の吸着を防ぐ
ことができる。そのため温度、湿度の影響はもとより、
帯電器において生成したオゾンや、現像剤中のポリマー
その他の成分などの、電子写真感光体への付着をも小さ
くすることができるので、画質の安定性が非常に高くな
るという効果も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は、それぞれ本発明の実施例の概略
断面図、第７図は、本発明の電子写真感光体にあける炭
素層を形成するための成膜装置の概略断面図、第８図は
、本発明の電子写真感光体における炭素層を形成するた
めの他の成膜装置の概略断面図である。 １・・・光導電層、２・・・電荷注入阻止層、３・・・
支持体、４・・・電荷発生層、５・・・電荷輸送層、６
・・・表面保護層、１０・・・高周波電源、１１・・・
上部電極、１２・・・基板、１３・・・基板支持体、１
４・・・加熱用ヒーター、１５・・・ガス注入口、１６
・・・排気系、１７・・・導入系、１８・・・高周波コ
イル。 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　渡部　剛 蔦１図 篇２図 第３図 為７図 手続補正書（方式） 昭和６１年１０月３０日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年　特　許　願　第１８９５０１Ｎ住　所　　
東京都港区赤坂三丁目３番５号名　称　　（５４９）富
士ゼロックス株式会社代表者　　小林陽太部 ７、補正の内容 （１）明細書第２頁第６行と第７行との間に「３、発明
の詳細な説明」を挿入する。 （２）同第２頁第７行の「３．１を削除する。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）気相成膜により形成した炭素を主体としてなるヌ
   ープ硬度１００以上の層を支持体上に有することを特徴
   とする電子写真感光体。
2. （２）光導電層が気相成膜により形成した炭素を主体と
   してなるヌープ硬度１００以上の層である特許請求の範
   囲第１項に記載の電子写真感光体。
3. （３）電荷発生層と電荷輸送層を有し、電荷輸送層が気
   相成膜により形成した炭素を主体としてなるヌープ硬度
   １００以上の層である特許請求の範囲第１項に記載の電
   子写真感光体。
4. （４）表面層が気相成膜により形成した炭素を主体とし
   てなるヌープ硬度１００以上の層である特許請求の範囲
   第１項に記載の電子写真感光体。
5. （５）電荷発生層がアモルファス・シリコンである特許
   請求の範囲第３項に記載の電子写真感光体。
6. （６）表面層が気相成膜により形成した炭素を主体とし
   、ハロゲン元素を含むヌープ硬度１００以上の層である
   特許請求の範囲第４項に記載の電子写真感光体。