(57)【要約】【課題】膜厚に比した帯電能を大きくすることにより、コストアップすることなく良好な特性の感光体を得る。【解決手段】本発明は、光導電層が、基体の上に第一の光導電層と第二の光導電層とがこの順に形成され、第一の光導電層の波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩａ1、波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩｂ1、第二の光導電層の波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩａ2、波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩｂ2としたとき、第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1をＩｂ1／Ｉａ1とし、第二の光導電層の吸収強度比Ｒ2をＩｂ2／Ｉａ2としたときに、０．５≦Ｒ1≦２．０、かつ、Ｒ1＞Ｒ2の関係を満たし、第一の光導電層における屈折率ｎ1が、２．２≦ｎ1≦３．０を満たすことを特徴とする感光体である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の上に水素化アモルファスシリコンで構成された光導電層を有する感光体であって、
前記光導電層が、前記基体の上に第一の光導電層と第二の光導電層とがこの順に形成され、
前記第一の光導電層の波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩａ1、波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩｂ1、前記第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1をＩｂ1／Ｉａ1とし、
前記第二の光導電層の波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩａ2、波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩｂ2、前記第二の光導電層の吸収強度比Ｒ2をＩｂ2／Ｉａ2としたときに、
０．５≦Ｒ1≦２．０、かつ、Ｒ1＞Ｒ2の関係を満たし、
前記第一の光導電層における屈折率ｎ1が、２．２≦ｎ1≦３．０を満たすことを特徴とする感光体。
【請求項２】
前記第一の光導電層における屈折率ｎ1と前記第二の光導電層における屈折率ｎ2の関係がｎ1＜ｎ2を満たすことを特徴とする請求項１記載の感光体。
【請求項３】
前記第二の光導電層における屈折率ｎ2が、３．０＜ｎ2≦３．５を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の感光体。
【請求項４】
前記第二の光導電層における吸収強度比Ｒ2が、０．１≦Ｒ2≦０．５を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用の感光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置に用いられる感光体を形成する光導電材料に求められる特性は、
１．高感度であること、
２．ＳＮ比（明導電率／暗導電率）が高く、照射される電磁波のスペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有すること、
３．光応答性が早く所定の暗抵抗値を有すること、
４．使用時において人体に対して無害であること、
５．耐久性が高く電子写真装置のメンテナンスに必要な時間が短いこと、等が挙げられる。
【０００３】
これらの要請を満たす光導電材料としてシリコン原子を主体とし、水素原子またはハロゲン原子の少なくともいずれか一方を含むアモルファス材料で構成されているアモルファスシリコンが知られている。なかでも水素化アモルファスシリコン（以降、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜と称する場合がある）が広く用いられている。ａ−Ｓｉ：Ｈ膜を用いた感光体はプラズマＣＶＤ法により形成されることが一般的である。
【０００４】
ａ−Ｓｉ：Ｈの膜質を示す指標のひとつとして試料に赤外線をあて吸収された赤外吸収スペクトルを測定する赤外吸収分析法がある。
【０００５】
ａ−Ｓｉ：Ｈ膜は、水素を含有するために、Ｓｉ−Ｈ結合とＳｉ−Ｈ2結合とを含み、赤外吸収スペクトルにＳｉ−Ｈ結合の伸縮振動による波数２０００ｃｍ-1の吸収ピークと、Ｓｉ−Ｈ2結合の伸縮振動による波数２０９０ｃｍ-1の吸収ピークと、が見られる。
【０００６】
一般に光導電特性の良好なａ−Ｓｉ：Ｈ膜は、Ｓｉ−Ｈ結合が支配的であり波数２０００ｃｍ-1のＳｉ−Ｈ結合の伸縮振動による吸収ピークが見られる。
【０００７】
一方、光導電特性の劣るａ−Ｓｉ：Ｈ膜は、Ｓｉ−Ｈ2結合を相対的に多く含み、波数２０９０ｃｍ-1のＳｉ−Ｈ2結合の伸縮振動による吸収ピークが見られるようになる。このため、波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度Ｉａと波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度Ｉｂの比Ｉｂ／Ｉａが大きくなることが知られている。
【０００８】
ａ−Ｓｉ：Ｈ膜中に含まれるＳｉ−Ｈ2結合は、半導体膜の明導電率、及び、明導電率／暗導電率の比を低下させ、光半導体デバイスの性能を低下させることが知られている。
【０００９】
したがって従来は一般に波数２０００ｃｍ-1での赤外吸収スペクトルの強度Ｉａと、波数２０９０ｃｍ-1での赤外吸収スペクトルの強度Ｉｂの関係は相対的にＩａがＩｂよりも大きいことが好ましいとされている。
【００１０】
特許文献１には、ａ−Ｓｉ：Ｈからなる電子写真用感光体の光導電層が第一の光導電層と第二の光導電層を有し、第一の光導電層におけるＩｂ／Ｉａが０．４以上１．０未満であり、第二の光導電層におけるＩｂ／Ｉａが０．１以上０．４未満であることを特徴とする光受容体が開示されている。また特許文献２にはａ−Ｓｉ：Ｈからなる電子写真感光体の光導電層が、０．２２≦Ｉｂ／（Ｉａ＋Ｉｂ）≦０．３５の関係式を満たすようにすることが開示されている。
【特許文献１】特開平０８−１７９５３４号公報
【特許文献２】特開平１１−２１２２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の先行技術で開示されている電子写真用の光受容体あるいは感光体はプラズマＣＶＤ法で形成されている。プラズマＣＶＤ法により形成されたａ−Ｓｉ：Ｈ膜は比誘電率が１１前後と大きい。そのため電子写真による画像形成用途としてはＯＰＣ（有機）感光体に比べて帯電能が低いという特性を有している。
【００１２】
帯電能を向上させる方法として膜厚を厚くすることにより静電容量を下げるという方法がある。従来技術では、膜厚を厚くすることによって所定の現像コントラストが得られる帯電能を確保している。しかしながら、膜厚を厚くすることは製造プロセスが長時間化し、その結果スループットが低下して高コスト化する原因にもなっている。
【００１３】
これに対して膜厚を薄くするために、感光体の材料として比誘電率が小さいＳｉＣ系等の材料を使う方法もあるが、感光体として十分な光導電特性が得られない場合があった。
【００１４】
本発明は膜厚に比した帯電能を大きくすることにより、製造プロセスの短時間化により、良好な特性の感光体の低コスト化を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、基体の上に水素化アモルファスシリコンで構成された光導電層を有する感光体であって、
光導電層が、前記基体の上に第一の光導電層と第二の光導電層とがこの順に形成され、
第一の光導電層の波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩａ1、波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩｂ1、第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1をＩｂ1／Ｉａ1とし、
第二の光導電層の波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩａ2、波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩｂ2、第二の光導電層の吸収強度比Ｒ2をＩｂ2／Ｉａ2としたときに、
０．５≦Ｒ1≦２．０、かつ、Ｒ1＞Ｒ2の関係を満たし、
第一の光導電層における屈折率ｎ1が、２．２≦ｎ1≦３．０を満たすことを特徴とする感光体である。
【発明の効果】
【００１６】
膜厚に比した帯電能を大きくすることにより、コストアップすることなく良好な特性の感光体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
従来、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜は、波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩｂ、波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩａとしたときに、ＩｂがＩａに比べて相対的に大きいと光電特性が悪いとされていた。
【００１８】
本発明者等は、上述の光導電特性が悪いとされていたａ−Ｓｉ：Ｈ膜であっても、従来の常識に反して電子写真用感光体として適当な光導電特性を有し、且つ、比誘電率が小さく帯電能が高い感光体を得ることにはじめて成功した。
【００１９】
本発明者らが赤外吸収スペクトルの吸収強度ＩａとＩｂとの比と、屈折率と、の関係を鋭意研究した結果、Ｓｉ系でも比誘電率が小さく光導電特性に優れた光導電層に好適な材料を得ることができたものである。
【００２０】
従来はＳｉ−Ｈ2結合を減らすことによる高膜質化が追求されてきた。本発明ではＳｉ−Ｈ結合を減らして、感光体に適用できる膜質を維持しながら水素量を減少させ、屈折率の小さいａ−Ｓｉ：Ｈ膜となった。このようなａ−Ｓｉ：Ｈ膜を得るためには分解種や基板反応が重要な役割を果たしていると考えられ、とくに触媒ＣＶＤ法で形成することが好ましいことがわかった。
【００２１】
本発明の感光体の模式的な断面図を図１に示す。感光体１０は、円筒状アルミニウム基体７の上に、アモルファスシリコン系でボロンおよび／または酸素を含有する阻止層１１と、水素化アモルファスシリコンからなり光導電性を有する第一の光導電層１２と、水素化アモルファスシリコンからなり光導電性を有する第二の光導電層１３と、ＳｉＣ系やＳｉＮ系の表面層１４と、がこの順に形成されている。
【００２２】
本発明の感光体１０は、
本発明は、基体の上にアモルファスシリコンで構成された光導電層を有する感光体であって、
光導電層が、前記基体の上に第一の光導電層と第二の光導電層とがこの順に形成され、
第一の光導電層の波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩａ1、波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩｂ1、第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1をＩｂ1／Ｉａ1とし、
第二の光導電層の波数２０００ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩａ2、波数２０９０ｃｍ-1の赤外吸収スペクトルの吸収強度をＩｂ2、第二の光導電層の吸収強度比Ｒ2をＩｂ2／Ｉａ2としたときに、
０．５≦Ｒ1≦２．０、かつ、Ｒ1＞Ｒ2の関係を満たし、
第一の光導電層における屈折率ｎ1が、２．２≦ｎ1≦３．０を満たすことを特徴とする感光体である。
【００２３】
赤外吸収スペクトルの波数２０００ｃｍ-1および波数２０９０ｃｍ-1の吸収強度は以下のようにして求めた。
【００２４】
フーリエ変換赤外分光光度計で得られた赤外吸収スペクトル波形の波数２０００ｃｍ-1から波数２０９０ｃｍ-1近辺を波数２０００ｃｍ-1および波数２０９０ｃｍ-1の夫々に中心波数を有する吸収スペクトルの重ね合わせとみなしてこの２つに波形分離する。このとき波数２０００ｃｍ-1および波数２０９０ｃｍ-1の吸収断面積をそれぞれ吸収強度Ｉａと吸収強度Ｉｂと定義する。吸収断面積の定義は当該吸収が無いと仮定した場合の吸収スペクトル波形を想定してこれをベースラインとし、該ベースラインから突出した波形部分の面積とする。そして吸収強度ＩａとＩｂの比Ｉｂ／Ｉａを吸収強度比Ｒと定義した。
【００２５】
第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1が、０．５よりも小さいと屈折率ｎ1が３．０以下のａ−Ｓｉ：Ｈ膜を製造することが困難である。吸収強度比Ｒ1が、２．０よりも大きいとａ−Ｓｉ：Ｈ膜のＳＮ比（明導電率と暗導電率の比）が急激に低下し、感光体としての特性が大幅に悪化する。
【００２６】
第一の光導電層の屈折率ｎ1が２．２よりも小さいとやはりａ−Ｓｉ：Ｈ膜のＳＮ比が急激に低下し、感光体としての特性が大幅に悪化する。屈折率ｎ1が３．０よりも大きいとａ−Ｓｉ：Ｈ膜の比誘電率が大きく膜厚に比して帯電能が小さくなり本発明の効果が得られなくなる。
【００２７】
物質の比誘電率は、近似的に屈折率の二乗であらわされるから、本発明の第一の光導電層を構成するａ−Ｓｉ：Ｈ膜の比誘電率は４．８〜９程度である。従来のａ−Ｓｉ：Ｈ膜の比誘電率が約１１であるので低誘電率であり、膜厚を薄くしても静電容量の小さい感光体を得ることができる。本発明の感光体は第一の光導電層が小さな屈折率（比誘電率）でも良好な感光体特性が得られるという点に特徴がある。
【００２８】
さらに本発明の感光体１０は、第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1および第二の光導電層の吸収強度比Ｒ2が、Ｒ1＞Ｒ2の関係を満たす。この構成により主として光電荷発生層としての機能を担う第二の光導電層１３が光キャリアを効率良く発生することができ感度の優れた感光体とすることができる。
【００２９】
一方、主として光電荷輸送層としての機能を担い、感光体１０の厚さの多くを占める第一の光導電層に低比誘電率（低屈折率）の機能を付与することにより、膜厚に比してより大きな帯電能を得ることができ、感光体トータルとしてバランスの優れた特性が得られることがわかった。
【００３０】
第二の光導電層１３は、第一の光導電層１２よりも電荷発生特性が優れている必要がある。屈折率が大きいほうが電荷発生特性に優れるため、本発明の感光体はｎ1＜ｎ2を満たすことが好ましい。
【００３１】
更に、屈折率ｎ2は、たとえば３．０よりも大きく、３．５以下の範囲とすることが好ましい。
【００３２】
また電荷発生層としての特性を重視すると屈折率が大きいほうが電荷発生特性に優れるために屈折率ｎ2は３．０程度が下限である。また基本的にはａ−Ｓｉ：Ｈ膜の屈折率の上限は３．５である。
【００３３】
また第二の光導電層１３の吸収強度比Ｒ2は、０．１≦Ｒ2≦０．５を満たすことが好ましい。吸収強度比Ｒ2が、０．１よりも小さいａ−Ｓｉ：Ｈ膜は成膜条件が限定され、感光体トータルの特性と生産性の観点から好ましくない。吸収強度比Ｒ2が、０．５よりも大きいと光電荷発生層として求められる電荷発生特性が低下し、感光体としての特性が十分に得られない。
【００３４】
（作製方法）
本発明の感光体は従来のプラズマＣＶＤ法ではなく触媒ＣＶＤ法により作製されることが好ましい。図３の触媒ＣＶＤ装置の模式的な断面図を用いて、触媒ＣＶＤ装置の構成を説明する。
【００３５】
触媒ＣＶＤ装置は、反応室１の内部に原料ガスを供給するガス管２と、反応室１の内部を所定の圧力に減圧する排気管３と、触媒体４を備えている。触媒体４は、電力導入端子５を介して電源６に接続され、通電・加熱することができる。
【００３６】
原料ガスは加熱した触媒体４で分解され、基体ホルダー８に保持された円筒状の基体７に堆積膜が形成される。基体ホルダー８はヒーター９を備えており、基体７を加熱することができる。
【００３７】
本発明の感光体を図３の触媒ＣＶＤ装置を用いて作製する方法の一例を以下に示す。
【００３８】
まず基体７を基体ホルダー８に配置した後、反応室１を真空引きして触媒体４に通電し所定の温度に維持する。基体７を回転しつつヒーター９により加熱する。その後、原料ガスを反応室１に導入して内圧を所定の値に調整し阻止層１１を形成する。その後、原料ガスを順次切り替えることにより第一の光導電層１２、第二の光導電層１３、表面層１４をこの順に形成する。表面層１４の堆積が終了したら反応室１をパージして基体７を取り出し感光体１０を得る。
【００３９】
本発明の感光体の光導電層は触媒ＣＶＤ法で形成され、第一の光導電層１２は比較的高真空で原料ガスの流量が多い条件で得られるが、その成膜条件のパラメタは装置の構成によって変わるものである。
【００４０】
本発明の感光体を得るために発明者らが実験から得た知見では、第一の光導電層１２を形成するときの原料ガスの流量は第二の光導電層１３を形成するときの原料ガスの流量よりも大きくする。ここで原料ガス流量を変化させたときに、流量の増大に応じて堆積速度も増大する触媒体の条件で成膜するのが好ましい。
【００４１】
ａ−Ｓｉ：Ｈ膜からなる光導電層１２、１３を形成するための原料ガスとしてはシラン、ジシランなどを用いることができる。電気的特性を調整するためにボロンやリンなどのドーパントを含むガスを適宜併用することができる。
【００４２】
本発明の感光体の特性を得るためには光導電層１２、１３に炭素、酸素、窒素を実質的には含有させることなく屈折率を小さくさせることが好ましい。また光導電層１２、１３の水素含有量は１０％以下であることが本発明の効果を得るためには好ましい。
【００４３】
阻止層１１を形成するための原料ガスとしては光導電層を形成するための原料ガスに加えてＮＯ、Ｎ2Ｏ、ＮＯ2、Ｂ2Ｈ6などを用いることができる。
【００４４】
表面層１４を形成するための原料ガスとしては光導電層を形成するための原料ガスに加えてＮ2、ＮＨ3、ＣＯ、ＣＯ2、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2などを用いることができる。
【００４５】
（作製装置の説明）
以下、本発明の感光体を作製する触媒ＣＶＤ装置を構成するその他の要素について説明する。
【００４６】
（反応室）
反応室１を構成する材料としてステンレス、アルミニウムなどの金属やセラミクス、ガラスなどを用いることができる。反応室１の内部に基体を複数収容できるようにすることもできる。反応室１の形状は基体の形状や数に応じて円筒や矩形に形成することができる。また、基体ホルダー８を回転させることにより基体７を回転して堆積膜の均一性を向上させることができる。また基体７の温度制御のための加熱機構または冷却機構を有していてもよい。また、成膜時に基体に適当なバイアス電位を付与しても良い。また、反応室１の内部にプラズマを生起させるためのプラズマ生起手段を有していても良い。
【００４７】
（触媒体）
触媒体４としてタングステン、タンタル、レニウム、モリブデン、イリジウム、バナジウム、白金、あるいは、チタンなどの高融点金属やカーボンなどを用いることができる。成膜時の触媒体の温度は１０００℃から２０００℃程度に設定される。形状が線状の場合、直径は０．１から１．０ｍｍ程度とすることができる。触媒体と基体との距離は１から１００ｍｍ程度とすることができる。
【００４８】
（実施例１）
本発明の感光体を図３に示す触媒ＣＶＤ装置で作製する例を以下に示す。
【００４９】
反応室１はステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）からなり、直径３００ｍｍ高さ８００ｍｍの円筒形状をなしている。ガス管２はアルミナセラミクスからなり、直径６ｍｍの管状で、１０ｍｍ間隔でガス噴出孔が設けられている。ガス管２には不図示のガス供給機構が接続され、ＳｉＨ4、Ｈ2、Ｂ2Ｈ6、ＮＯ、Ｎ2を反応室１に供給することができる。
【００５０】
ステンレスからなる排気管３は不図示の真空ポンプに接続され、反応室１の内部を所定の内圧に保つことができる。直径０．５ｍｍのタングステン線からなる触媒体４には電力導入端子５を介して直流電源６が接続されている。
【００５１】
基体７は直径８４ｍｍ、長さ３８１ｍｍの円筒形状のアルミニウムを用いる。ガス管２と触媒体４との距離は６５ｍｍ、触媒体４と基体７との距離は３５ｍｍとした。基体ホルダー８はヒーター９を具備しており、基体７を所定の温度に加熱することができる。基体ホルダー８はまた不図示の回転機構を具備しており、基体ホルダー８を介して基体７を回転することができる。
【００５２】
本発明の感光体の成膜条件を表１に示す。成膜手順としては、まず基体７を基体ホルダー８に配置した後、反応室１を真空引きして触媒体４に通電してその温度が１９００℃相当となるように触媒体４への投入電力を調整する。基体７を回転しつつ２５０℃に加熱する。その後表１の条件で順次阻止層１１、第一の光導電層１２、第二の光導電層１３、表面層１４を形成する。表面層１４の堆積が終了したら反応室１をパージしたのちベントして基体７を取り出し感光体１０が得られた。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
（評価方法）
第一および第二の光導電層がそれぞれどのような特性を有しているかを評価した。
【００５５】
第一の光導電層のみをガラス基板（コーニング社７０５９）およびシリコン基板上に形成した。これを第一の試料と呼ぶ。第一の試料は成膜時間を調整して約１．５μｍの膜厚となるように形成した。
【００５６】
同様に第二の光導電層のみをガラス基板（コーニング社７０５９）およびシリコン基板上に形成した。これを第二の試料と呼ぶ。第二の試料も成膜時間を調整して約１．５μｍの膜厚となるように形成した。
【００５７】
これらの試料の赤外吸収強度、屈折率、導電率および堆積速度を以下のように測定した。
【００５８】
（赤外吸収分析）
シリコン基板上に形成した第一および第二の試料の赤外吸収スペクトルをそれぞれフーリエ変換赤外分光光度計（日本分光製、ＦＴＩＲ−６１５）で測定した。得られた赤外吸収スペクトル波形の波数２０００〜２０９０ｃｍ-1近辺を波数２０００ｃｍ-1および波数２０９０ｃｍ-1の夫々に中心波数を有する吸収スペクトルの重ね合わせとみなしてこの２つに波形分離した。
【００５９】
第一および第二の試料の典型的な赤外吸収スペクトル波形の模式図をそれぞれ図２（ａ）および（ｂ）に示した。実線はベースライン補正された実際の吸収スペクトル波形であり、点線は実線の波形を波数２０００ｃｍ-1および波数２０９０ｃｍ-1の吸収に波形分離した２つのピークを示している。本発明で定義する吸収強度ＩａおよびＩｂはそれぞれ点線で示した波数２０９０ｃｍ-1および波数２０００ｃｍ-1のピーク波形部分の面積である。
【００６０】
第一の試料のａ−Ｓｉ：Ｈ膜は、図２（ａ）に示すように波数２０９０ｃｍ-1の吸収が比較的多く、吸収強度比は０．６だった。一方、第二の試料のａ−Ｓｉ：Ｈ膜は、図２（ｂ）に示すように波数２０９０ｃｍ-1の吸収が比較的少なく、吸収強度比は０．３だった。
【００６１】
（屈折率測定）
ガラス基板上に形成した上記２種の試料の屈折率測定を紫外・可視分光光度計（日本分光製Ｖ−５７０）により行った。試料に２５００ｎｍから５００ｎｍの波長の光を照射して透過率スペクトルを測定し、該スペクトルの谷を検出した。第一の試料の透過率スペクトルの谷の透過率Ｔを用いて下記の式を用いての膜の屈折率ｎ1を計算した。
【００６２】
ｎ1＝[（１／Ｔ−１／２）（ｎ02＋ｎg2）＋［（１／Ｔ−１／２）2（ｎ02＋ｎg2）2−ｎ02ｎg2］1/2]1/2
ここでｎ0は空気の透過率、ｎgはガラス基板の透過率を表す。谷が２つ以上検出された場合には谷のそれぞれについて屈折率を計算しその平均値を膜の屈折率とすることが好ましい。
【００６３】
第一の試料のａ−Ｓｉ：Ｈ膜の屈折率は２．６だった。一方、第二の試料のａ−Ｓｉ：Ｈ膜の屈折率は３．２だった。第一の試料のａ−Ｓｉ：Ｈ膜の比誘電率は６．８と見積もられ、従来のプラズマＣＶＤ法で得られる典型的なａ−Ｓｉ：Ｈ膜の比誘電率約１１と比べてかなり小さいことがわかった。
【００６４】
（導電率測定）
ガラス基板上に形成した上記２種の試料表面に厚さ１００ｎｍのクロム電極を櫛型形状に蒸着した後、明導電率と暗導電率を測定した。明導電率σｐは、強度１ｍＷ／ｃｍ2のＨｅ−Ｎｅレーザー（波長６３２．８ｎｍ）を照射したときの導電率とし、暗導電率σｄは光を照射しないときの導電率とした。ＳＮ比（σｐ／σｄ）は第一の試料で１．１６×１０4、第二の試料で８．５×１０4だった。第一の試料は吸収強度比Ｒ1が比較的大きいにもかかわらず電子写真に適用可能な光導電特性を有ししかも比誘電率が小さいというこれまでに無い特性のものが得られた。
【００６５】
（堆積速度測定）
ガラス基板上に形成した上記２種の試料の堆積膜を鋭利な金属片により部分的に除去し、該除去領域と堆積膜表面との段差を表面形状測定器（ケーエルエー・テンコール（株）製  アルファステップ５００）により測定して膜厚を測定し、これを成膜時間で除することにより堆積速度を得た。第一の試料の成膜速度は第二の試料の成膜速度に比べて１．４倍速かった。
【００６６】
（実施例２）
第一の光導電層を形成する際のＳｉＨ4流量を３５ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）に変更した以外は実施例１と同様にして感光体を作製した。第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1は、０．５、屈折率ｎ1は、３．０だった。
【００６７】
（実施例３）
第一の光導電層を形成する際のＳｉＨ4流量を１００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）に変更した以外は実施例１と同様にして感光体を作製した。第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1は、２．０、屈折率ｎ1は、２．２だった。
【００６８】
（実施例４）
第二の光導電層を形成する際のＳｉＨ4流量を１５ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）に変更した以外は実施例１と同様にして感光体を作製した。第二の光導電層の吸収強度比Ｒ2は、０．１、屈折率ｎ2は、３．５だった。
【００６９】
（実施例５）
第二の光導電層を形成する際のＳｉＨ4流量を３５ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）に変更した以外は実施例１と同様にして感光体を作製した。第二の光導電層の吸収強度比Ｒ2は、０．５、屈折率ｎ2は、３．０だった。
【００７０】
（比較例１）
第一の光導電層を形成する際のＳｉＨ4流量を２５ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）に変更した以外は実施例１と同様にして感光体を作製した。第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1は、０．３、屈折率ｎ1は、３．２だった。
【００７１】
（比較例２）
第一の光導電層を形成する際のＳｉＨ4流量を２００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）に変更した以外は実施例１と同様にして感光体を作製した。第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1は、２．３、屈折率ｎ1は、２．０だった。
【００７２】
次に、実施例１、２、３、および、比較例１、２の感光体について実機で帯電能と感度を以下の方法で測定した。
【００７３】
（帯電能測定）
キヤノン製複写機ｉＲＣ５８７０を改造した評価機を用いて評価を行った。
【００７４】
評価機は現像器に変えて電位測定プローブを設置し、主帯電器に流す電流と画像露光光量を外部から制御可能な構成に改造している。上記の電位評価機の主帯電器に一定の電流（１０００μＡ）を流したときの黒現像器位置での暗部電位を表面電位計（ＴＲＥＫ社製Ｍｏｄｅｌ３４４）の電位センサーにより測定した。したがって、暗部電位が大きいほど帯電能が良好であることを示す。なお、帯電能測定は感光体母線方向の中央部で行った。
【００７５】
（感度測定）
上記電位評価機を用いて、黒現像器位置での暗部電位を一定値（例えば４５０Ｖ）となるように主帯電器電流を調整した後に、波長６５５ｎｍの半導体レーザーによる画像露光で一定の光量（例えば０．４μＪ／ｃｍ2）を照射し、黒現像器位置での明部電位を測定し、感度とした。したがって、明部電位が低いほど感度が良好であることを示す。なお、感度測定は感光体母線方向の中央部で行った。
【００７６】
評価は実施例１における帯電能と感度とを基準として、これよりも＋１０％以上向上しているものをＡ、−１０％から＋１０％のものをＢ、−１０％以上悪化しているものをＣと評価した。測定結果を表１に示す。
【００７７】
【表２】
2010066674.tif 000003
【００７８】
本発明の感光体における第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1は、０．５以上、２．０以下、第一の光導電層の屈折率ｎ1は、２．２以上３．０以下の場合に特性のバランスの取れた電子写真感光体が得られることがわかった。
【００７９】
吸収強度比Ｒ1が、０．５より小さい場合、屈折率ｎ1が、３．０より大きくなってしまい帯電能が不十分となり本発明の効果が得られなくなる。また感光体としての静電容量が大きくなるので感度も悪化する傾向となる。
【００８０】
また吸収強度比Ｒ1が、２．０よりも大きい場合、屈折率ｎ1が、２．２よりも小さく光導電性が十分ではなくなり実機感度が不十分となり感光体として不適になる。
【００８１】
また、本発明の感光体における第二の光導電層の吸収強度比Ｒ2は、０．１以上、０.５以下、第二の光導電層の屈折率ｎ2は、３．０以上３．５以下の場合に特性のバランスの取れた電子写真感光体が得られることがわかった。
【００８２】
吸収強度比Ｒ2が、０．１より小さい場合、屈折率ｎ2がａ−Ｓｉ：Ｈ膜の屈折率の上限３．５に近づくため、成膜時間が延長されるだけで電荷発生特性の向上には結びつかず実質上得るところが無い。
【００８３】
また吸収強度比Ｒ2が、０．５よりも大きい場合、屈折率ｎ2が、３．０よりも小さく電荷発生特性が十分ではなくなり実機感度が不十分となり感光体として不適になる。
【００８４】
（比較例３）
実施例１における第二の光導電層を第一の光導電層と同じ条件で形成し、総膜厚は実施例１と同じにしたほかは実施例１と同様にして比較例３の感光体を作製した。
【００８５】
（比較例４）
実施例１における第一の光導電層を第二の光導電層と同じ条件で形成し、総膜厚は実施例１と同じにしたほかは実施例１と同様にして比較例４の感光体を作製した。
【００８６】
実施例１、比較例３、比較例４について、実機にて帯電能と残留電位を測定した。残留電位は実施例２と同様の評価機を用いて、感光体を一定の暗部表面電位（４５０Ｖ）に帯電させ、強度１．０μＪ／ｃｍ2、波長６５５ｎｍの半導体レーザーを照射し、像露光を行う。この時表面電位計により感光体の明部表面電位を測定する。したがって、明部電位が小さいほど残留電位特性が良好であることを示す。なお、残留電位測定は感光体母線方向の中央部で行った。
【００８７】
評価は実施例１における帯電能と残留電位を基準として、これよりも＋１０％以上向上しているものをＡ、−１０％から＋１０％のものをＢ、−１０％以上悪化しているものをＣと評価した。測定結果を表２に示す。
【００８８】
【表３】
2010066674.tif 000004
【００８９】
比較例３の感光体は実施例１と比べて帯電能はほぼ同等である一方、残留電位が大きく発生してしまうことがわかった。比較例４の感光体は実施例１と比べて残留電位は改善する一方、静電容量が大きいため帯電能は劣ることがわかった。
【００９０】
特性のバランスの取れた感光体を得るためには光電荷発生層としての機能を担う第二の光導電層はＳｉ−Ｈ2結合がより小さい必要があり、吸収強度比Ｒ2は第一の光導電層の吸収強度比Ｒ1よりも小さい、すなわちＲ１＞Ｒ２である必要がある。
【００９１】
主として光電荷輸送層としての機能を担い、感光体の厚さの多くを占める第一の光導電層に低比誘電率（低屈折率）の機能を付与することにより、膜厚に比してより大きな帯電能を得ることができ、感光体トータルとしてバランスの優れた特性が得られることがわかった。
【００９２】
特許文献１に開示された第一の光導電層の膜厚は、２０〜３０μｍであるが、本発明の第一の光導電層は１５μｍと薄い膜厚で大きな帯電能を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の感光体の模式的な断面図である。
【図２】本発明の感光体を構成する光導電層の典型的な赤外吸収スペクトル波形の模式図である。
【図３】触媒ＣＶＤ装置の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１    反応室
２    ガス管
３    排気管
４    触媒体
５    電力導入端子
６    電源
７    基体
８    基体ホルダー
９    ヒーター
１０    感光体
１１    阻止層
１２    第一の光導電層
１３    第二の光導電層
１４    表面層
【図１】
2010066674.tif 000005
【図２】
2010066674.tif 000006
【図３】
2010066674.tif 000007