JPH02272575A - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は感光体、例えば電子写真感光体に関するもので
ある。

口、従来技術 従来、電子写真感光体として、Ｓｅ又はＳｅにＡｓ５Ｔ
ｅ、Ｓｂ等をドープした感光体、ＺｎＯやＣｄＳを樹脂
バインダーに分散させた感光体等が知られている。しか
しながらこれらの感光体は、環境汚染性、熱的安定性、
機械的強度の点で問題がある。

一方、アモルファスシリコン（以下、ａ−３ｉと称する
。）を母体として用いた電子写真感光体が近年になって
提案されている。ａ−３ｉは、５ｉ−３ｉの結合手が切
れたいわゆるダングリングボンドを有しており、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準位が
存在する。このために、熱励起担体のホッピング伝導が
生じて暗抵抗が小さく、また光励起担体が局在準位にト
ラップされて光導電性が悪くなっている。そこで、上記
欠陥を水素原子（Ｈ）で補償してＳｉにＨを結合させる
ことによって、ダングリングボンドを埋めることが行わ
れる。

このようなアモルファス水素化シリコン（以下、ａ−３
ｔニーＨと称する。）の暗所での抵抗率は１０１〜１０
９Ω−１であって、アモルファスＳｅと比較すれば約１
万分の１も低い。従って、ａ−Ｓｔ：Ｈの単層からなる
感光体は表面電位の暗減衰速度が大きく、初期帯電電位
が低いという問題点を有している。しかし他方では、可
視及び赤外領域の光を照射すると抵抗率が大きく減少す
るため、感光体の感光層として極めて優れた特性を有し
ている。

また、ａ−３ｔ：Ｈを表面とする感光体は、長期に亘っ
て大気や湿気に曝されることによる影響、コロナ放電で
生成される化学種の影響等の如き表面の化学的安定性に
関して、これ迄十分な検討がなされていない。例えば１
力月以上放置したものは湿気の影響を受け、受容電位が
著しく低下することが分かっている。一方、アモルファ
ス炭化シリコン（以下、ａ−３ｉＣ：Ｈと称する。）に
ついて、その製法や存在が“Ｐｈ１１．Ｍａｇ、Ｖｏｌ
、３５”（１９７８）等に記載されており、その特性と
して、耐熱性や表面硬度が高いこと、ａ−３ｔ：Ｈと比
較して高い暗所抵抗率（１０’　”　〜１０”Ω−ｃｍ
）を有すること、炭素量により光学的エネルギーギャッ
プが１．６〜２．８ｅＶの範囲に亘って変化すること等
が知られている。

こうしたａ−３ｉＣ：Ｈとａ−３ｔ：Ｈとを組合せた電
子写真感光体は例えば特開昭５８−２１９５５９号、同
５Ｂ−２１９５６０号、同５９−２１２８４０号、同５
９−２１２８４２号等の各公報に記載されている。

しかしながら、特にａ−３ｉＣ：Ｈを使用した従来の感
光体には次の如き欠点がある。即ち、電荷輸送層として
の例えばａ−３ｉＣｓＨ層の光学的エネルギーギャップ
は光導電層（例えばａ−３ｔ　：Ｈ層）のそれよりかな
り大きいために、両層間にはかなり大きなバンドギャッ
プが存在し、これがために光照射時に光導電層内で発生
したキャリアが上記バンドギャップを十分に乗り越える
ことができず、光感度が不十分となってしまう。

特に、そのバンドギャップが０．３ｅＶ以上である場合
には、光感度が相当低下することが分かった。

そこで、本出願人は、特願昭５７−１０１０８４号、特
願昭６０−１２３６４９号、特願昭６０−２２５６４３
号、特願昭６０−２２５６４４号、特願昭６０−２２５
６４５号又は特願昭６０−２２５６４６号において、ａ
−３ｉＣ：Ｈ電荷輸送層とａ−３ｔ：Ｈ電荷発生層との
間にａ−３ｉＣ：Ｈ遷移層を設けた感光体を提案した。

この感光体によれば、上記遷移層の存在によって、低電
場（帯電後の露光で低下した表面電位が１００〜１５０
■（絶対値）程度のとき）における感度低下を緩らげる
ことができる。

本発明者は、この感光体について種々検討を加えたとこ
ろ、更に感度低下の防止、残留電位の抑制といった点で
なお改善の余地があることを見出した。即ち、ａ−３ｉ
Ｃ：Ｈ電荷輸送層とａ　−３ｉ：Ｈ電荷発生層との間の
遷移層によって、両層間のエネルギーギャップを小さく
することができるが、感度や残留電位の面でなお不十分
であることが分かった。

ハ１発明の目的 本発明の目的は特に、繰返し使用時の帯電電位変化を低
減せしめ、暗減衰及び残留電位の減少、光感度の向上環
を実現した感光体、例えば電子写真感光体を提供するこ
とにある。

ニ０発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、アモルファス水素化及び／又はハロゲ
ン化炭化シリコンからなる電荷輸送層と、アモルファス
水素化及び／又はハロゲン化シリコンからなる電荷発生
層とを有する感光体において、前記電荷発生層が周期表
第■族又は第Ｖ族元素を含有し、かつ、これらの元素を
含有しない（ノンドープの）アモルファス水素化及び／
又はハロゲン化シリコンからなる中間層が前記電荷輸送
層と前記電荷発生層との間に設けられていることを特徴
とする感光体に係るものである。

本発明の感光体によれば、電荷輸送層と電荷発生層との
間にあるエネルギーギャップがノンドープの上記中間層
によって大幅に緩和される。換言すれば、両層間のギャ
ップが上記中間層により見掛は上火幅に小さくなるため
、光照射時に発生した電子又はホールが光導電層から電
荷輸送層へと容易に移動でき、光電変換率又は光感度を
大きく向上させ、−残留電位も減少させることができる
。

そして、電荷発生層（更には望ましくは電荷輸送層）に
は上記した周期表第■族又は■族元素を所定量含有させ
ているので、帯電特性を十分にし、暗減衰の小さい実用
的な帯電電位が得られ、また残留電位も少なくなる。

本発明の感光体は、電荷発生層と電荷輸送層とを分離し
た機能分離型のものであるから、安定性が良く、繰り返
し使用時の耐久性が十分となる。

なお、本発明の感光体において、特にアモルファス水素
化及び／又はハロゲン化炭化シリコン層をブロッキング
層として基体側に存在させておけば、基体からのキャリ
アの注入を効果的に防止でき、かつ他の層の暗抵抗が不
純物ドーピングによって高くなっているために帯電電位
の保持、暗減衰の減少を一層図れる。更に、電荷輸送層
も同様の炭化シリコン層で形成されているので、電荷輸
送能等が良好となり、また最表面の無機物質（特にアモ
ルファス炭化又は窒化シリコン）表面改質層を設けると
耐久性、安定性等が一層向上する。

以下、本発明を図面について詳細に例示する。

本発明による感光体は例えば、第１図に示す如く、導電
性支持基板１上に、周期表第ｍＡ族又はＶＡ族元素のド
ーピングされた電荷輸送層としてのａ−３ｉＣｓＨ層２
と、同様に不純物のドーピングされた遷移層としてのａ
−３ｉＣ：Ｈ層３と、中間層としてのノンドープａ−３
ｉ：Ｈ層４と、周期表第１［［Ａ族又はＶＡ族元素のド
ーピングされた電荷発生層としてのａ−３ｉ：Ｈ層５と
が順次積層され、更に、基板１とａ−３ｉＣ：Ｈ層２と
の間に、周期表第ＶＡ族又はＩ［Ａ族元素がドープされ
たブロッキング層としてのＮ゛型又はＰ型（更にはＰ°
型）ａ−３ｉＣ：Ｈ層６が設けられている。また、第１
図の例では電荷発生層５上に表面改質層（例えばａ−３
ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉＮ：Ｈ層）７が設けられている。

ａ−３ＩＣ：Ｈ層６は基板１からのキャリアの注入を防
止して表面電位を十分に保持するのに大いに寄与し、そ
のためにＶＡ族元素の含有によってＮ型導電特性を、或
いはＩＩＩＡ族元素の含有によってＰ型溝−電特性を示
すことが重要である。また、その厚みは４００人〜３μ
ｍであるのが望ましい。

ａ−３ｉＣｓＨ層２は主として電位保持、電荷輸送機能
を有し、５〜３０μｍの厚みに形成されるのがよい。電
荷発生層５は光照射に応じて電荷担体（キャリア）を発
生させるものであって、その厚みは１〜３０μｍである
のが望ましい。更に、ａ−３ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉＮ：
Ｈ層７はこの感光体の表面電位特性の改善、長期に亘る
電位特性の保持、耐環境性の維持（湿度や雰囲気、コロ
ナ放電で生成される化学種の影響防止）、表面硬度が高
いことによる耐剛性の向上、感光体使用時の耐熱性の向
上、熱転写性（特に粘着転写性）の向上等の機能を有し
、表面改質層として働くものである。

この感光体においては、ａ−３ｉＣ／ａ−３ｔ：Ｈ／ａ
−３ｉＣの積層構造を持つ特長を具備するだけでなく、
ａ−３ｉＣ：Ｈブロッキング層が周期表第１１１Ａ又は
ＶＡ族元素のドーピングによってＰ型又はＮ型化されて
いるので、正又は負帯電時に基板側からのキャリア（電
子又はホール）注入が効果的に阻止される。しかもこれ
に加えて、電荷輸送層２及び遷移層３（電荷発生層５、
更には表面改質層７）に周期表第［ＩＡ族元素又は第Ｖ
Ａ族元素がドーピングされていることは、後述するよう
に各静電特性を向上させる上で非常に寄与している。但
し、層２．３には必ずしも上記元素をドープしな（でも
よい。

上記ａ−３ｉＣｓＨ層２と電荷発生層５との光学的バン
ドギャップは例えば０．３ｅＶ以上あるが、これら両層
間に望ましくはａ−３ｉＣ：Ｈ層３が遷移層として望ま
しくは厚さ４００人〜２μｍに設けられ、°かつ遷移層
３と電荷発生Ｎ５との間にノンドープａ−３ｔ：Ｈ層が
中間層４として３μｍ未満、望ましくは２００人〜１μ
ｍに設けられている。これらの中間層４及び遷移層３の
存在によってａ−３ｉＣ：Ｈ層２と光導電層５との間の
エネルギー障壁が０．３ｅＶ以下に抑えられていること
が重要である。ここで、上記の「ノンドープ」とは、不
純物量が０．０１容量ｐｐｍ以下であることを意味する
。

第２図には、ａ−３ｉＣ：Ｈの炭素原子含有量により光
学的エネルギーギャップが変化する状況が示されている
が、後述するグロー放電法によって各ａ−３ｉＣ：Ｈ層
を成長させるに際し炭素量をコントロールすれば、層２
及び３層のエネルギーギャップを制御性良く形成するこ
とができる。

また、遷移層３の炭素含有率を電荷輸送層２の炭素含有
率よりも最低３ａｔｏｍｉｃ％以上少なくする事により
、効果的に光導電層５、遷移層３、中間層４、電荷輸送
層２間のエネルギー障壁を０．３ｅＶ以下にすることが
できる。各層の炭素含有量はまた、このバンドギャップ
のコントロールや、高抵抗化により表面帯電電位を保持
する上で重要であり、この観点からも、Ｓ　ｉ　＋　Ｃ
＝１００　ａｔｏｓ＋ｉｃ％としたとき層２の炭素含有
量は５〜３０ａ　ｔｏｓ＋　ｉｃ％であるのがよい。層
３の炭素含有量は２〜２５ａｔｏｔａｉｃ％であるのが
よい。

このように遷移層３及び中間層４を設けることの効果を
第３図及び第４図について詳述する。

第３図は、ブロッキング層６をＮ″−型化し、感光体を
負帯電させて使用する例を示すものであるが、電荷輸送
層２と電荷発生層５との間には０．３ｅＶ程度のエネル
ギーギャップ（コンダクションバンドＣＢの差）Δミが
存在している。そして、これら両層間には、中間レベル
のエネルギーレベルを示す遷移層３及び中間層４が存在
し、この遷移層３及び中間層４と上記両層２．５とのエ
ネルギーギャップを見掛は上上記Δ反よりずっと小さく
（例えば約Ａ又はそれ以下）なっている。このため、表
面を負帯電後に光照射を行った際、電荷発生層５内で発
生したキャリアのうち電子は、電荷輸送層２よりもエネ
ルギーレベルの低い中間層４へ容易に移動し次に遷移層
３へ、更に次の電荷輸送層２へと移動する。このとき、
各層５−４．４−３．３−２間のエネルギーギャップ（
又は、エネルギー障壁）が０．３ｅＶよりずっと小さい
ために、電子は電荷発生層５から電荷輸送層２、更には
基板１側へと順次スムーズに移動し易くなっている。こ
れは特に、低電場（１００〜１５０Ｖ程度）下で効果が
ある（即ち、各バンドのポテンシャル間の勾配が、小さ
くなるので）。一方、発生したホールの方は表面へ容易
に移動でき、従ってこの感光体の光感度が十分なものと
なり、残留現象も少なくなる。これに反して、上記中間
層４、更には遷移層３を設けない場合には、エネルギー
レベルのギャップ（又は、エネルギー障壁）Δ戊によっ
て電子が電荷輸送層２へ容易には移動できず、キャリア
の輸送能が低下して光感度が劣化してしまう。なお、基
板１からはホールが注入されようとするが、基板１とブ
ロッキング層５との間のエネルギーギャップ（バレンス
パントＶＢの差）が、ブロッキング層がＮ＋型化してい
てバレンスパントが下方ヘシフトしているために、大き
くなっていることから、ホールの注入は実質的に阻止さ
れ、表面電位の保持性には影響を与えることはない。

第４図は、ブロッキング層６をＰ＋型化し、正帯電で用
いる例を示すが、この場合にも、バレンスパントＶＢに
おいて電荷輸送層２と電荷発生層５との間に遷移層３及
び中間層４が存在しているために各層間のエネルギーギ
ャップがかなり小さくなっている。従って、光照射時に
電荷発生層５内で発生したホールは中間層４及び遷移層
３、更には電荷輸送層２へと移動し、基板１側への移動
効率が上昇して光感度がやはり良好となり、残霜も少な
くなる。また、帯電時に基板１から電子が注入されよう
とするが、ブロッキング層５がＰ＋型化していて基板１
との間に十分なエネルギー障壁が形成されているために
、電子の注入は実質的に阻止され、表面電位をやはり高
く保持することができる。

なお、上記遷移層３を設けることの付加的効果として、
炭素含有量の多い電荷輸送層２が電荷発生層５に直接接
している場合にはその間の接合がとりすらく、接合特性
が不十分となるが、炭素含有量の比較的少ない遷移層３
を介在せしめることによってａ−３ｉＣ：Ｈとａ−３ｉ
　：　Ｈとの接合が良好となる。

次に、本発明による感光体を製造するのに使用可能な装
置（グロー放電ＣＶＤ装置）を第５図について説明する
。

この装置−６１の真空槽６２内では、ド・ラム状の基板
１が垂直に回転可能にセットされ、ヒーター６５で基板
１を内側から所定温度に加熱し得るようになっている。

基板１に対向してその周囲に、ガス導出口６３付きの円
筒状電極６７が配され、基板１との間に高周波電源６６
によりグロー放電が生ぜしめられる。なお、図中の７２
はＳｉＨ４又はガス状シリコン化合物の供給源、７３は
０□又はガス状酸素化合物の供給源、７４はＣＨａ等の
炭化水素ガス又はＮＨ，、Ｎ、等の窒素化合物ガスの供
給源、７５はＡｒ等のキャリアガス供給源、７６は不純
物ガス（例えばＢｚＨｔ、又はＰＨ３）供給源、７７は
各流量計である。このグロー放電装置において、まず支
持体である例えばＡ２基板１の表面を清浄化した後に真
空槽６２内に配置し、真空槽６２内のガス圧が１０−　
’Ｔｏｒｒとなるように調節して排気し、かつ基板１を
所定温度、特に１００〜３５０°Ｃ（望ましくは１５０
〜３００°Ｃ）に加熱保持する。次いで、高純度の不活
性ガスをキャリアガスとして、ＳｉＨ４又はガス状シリ
コン化合物、ＢｚＨｉ（又はＰＨ，）、ＣＨ４又はＮ２
を適宜真空槽６２内に導入し、例えば０．０１〜１０Ｔ
ｏｒｒの反応圧下で高周波電源６６により高周波電圧（
例えば１３．５６　ＭＨｚ）を印加する。これによって
、上記各反応ガスを電極６７と基板１との間でグロー放
電分解し、ボロンヘビードープドａ−３ｉＣ：Ｈ、ボロ
ンドープドａ−３ｉＣ：Ｈ，ボロンドープドａ−３ｉＣ
：Ｈ，ノンドープＳ　ｉ　：　Ｈ，ボロンドープド、ａ
−３ｉ：Ｈ，ボロンドープド或いはノンドープドａ−３
ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉＮ：Ｈを上記の層６．２．３．４
．５．７として基板上に連続的に（即ち、第１図の例に
対応して）堆積させる。

上記のａ−３ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉＮ：Ｈ層７について
は、上記した効果を発揮する上でその炭素又は窒素組成
を選択することも重要であることが分かった。組成比を
ａ−３ｉ、−ｘＣｘ　：　Ｈ又はａ−３ｉ＋　−ｙＮｙ
　：　Ｈと表せば、特に０．１≦Ｘ≦０．７　とするこ
と（Ｓ　ｉ　＋　Ｃ＝１００　ａｔｏｍｉｃ％とすれば
炭素原子台を量が１０ａｔｏｍｉｃ％〜７０ａｔｏｍｉ
ｃ％であること−）、同様に０．０５≦ｙ≦０．７　　
（Ｓｉ＋Ｎ＝１００　ａｔｏｍｉｃ％とすれば窒素原子
含有量が５〜７０ａｔｏｍｉｃ％）が望ましい。即ち、
０．１≦Ｘ又は０．０５≦ｙとすれば、光学的エネルギ
ーギャップがほぼ２、ＯｅＶ以上となり、可視及び赤外
光に対し光学的に透明な窓効果により殆ど照射光はａ−
３ｔｓＨ層（電荷発生層）５に到達することになる。逆
にｘ　＜０．１であると、一部分の光は表面層６に吸収
され、感光体の光感度が低下し易くなる。また、Ｘが０
．７を越えると層の殆どが炭素又は窒素となり、光学的
特性や膜強度が低下し、またａ−３ｉＣ：Ｈ又はａ−３
ｉＮ：Ｈ膜をグロー放電法で形成するときの堆積速度が
低下するから、Ｘ≦０．７とするのがよい。

このａ−３ｉＣ：８層２は実用レベルの高い表面電位を
保持し、ａ−３ｉｓＨ層５で発生した電荷担体を効率良
く速やかに輸送し、高感度で残留電位のない感光体とす
る働きがある。このａ−３ｉＣ：８層２をａ−３ｉ＋　
−ｘＣｘ　：　Ｈと表した時、０．０５≦Ｘ≦０．３（
炭素原子含有量が５ａｔｏｍｉｃ％〜３０ａｔｏｍｉｃ
％：但し、Ｓ　ｉ　＋　Ｃ＝１００　ａｔｏｎ＋ｉｃ％
）とするのが望ましい。遷移層３の炭素原子含有量は２
〜２５ａｔｏｍｉｃ％とするのがよい。また、ａ−３ｉ
Ｃ：Ｈ電荷ブロッキング層６の炭素含有量も層２と同じ
く５〜３０ａｔｏｍｉｃ％とするのがよい。

上記のａ−３ｉＣ：Ｈ層及びａ−３ｉＮ：Ｈ層、ａ−３
ｉ：Ｈ層はともに、水素を含有することが必要であるが
、水素を含有しない場合には感光体の電荷保持特性が実
用的なものとはならないからである。このため、水素含
有量は１〜４０ａｔｏｎ＋ｉｃ％（更には１０〜３０ａ
ｔｏｍｉｃ％）とするのが望ましい。

電荷発生層５中の水素含有量は、ダングリングボンドを
補償して光導電性及び電荷保持性を向上させるために必
須不可欠であって、通常は１〜４０ａｔｏｍｔｃ％であ
り、２０ａｔｏｍｉｃ％以下であるのがより望ましい。

このようにグロー放電分解で各層を形成するのに際し、
ジボラン又はホスフィンガスとシリコン化合物（例えば
モノシラン）の流量比を適切に選ぶことが必要である。

ａ−３ｉＣ：Ｈ層６の形成に際しＰＨ，（ホスフィン）
と５ｉＨｎ（モノシラン）との、流量比を変えた場合、
ＰＨ３によるリンドープの結果、Ｎ型の導電性が安定化
する領域に於いて、上記した基板からのキャリアの注入
を十分に防止できるブロッキング層とするにはＰＨ。

／　Ｓ　ｉ　Ｈａの流量比は１〜５０００容１　ｐ　ｐ
　ｍにするのがよい。また、ボロンドープによるＰ型化
の場合、Ｂ、　Ｈ，／Ｓ　ｔ　Ｈ，＝２０〜５０００容
量ｐｐｍとしてグロー放電分解するのがよい。

一方、上記の層２．３．５．７の形成時に行うボロンド
ーピング量については、所望の暗抵抗値を得るために適
切に選択する必要があり、ジボランの流量で表したとき
に、層２及び３ではＢｚＨｂ／ＳｉＨ，≦２０容量ｐｐ
糟とするのがよく、２〜１０容ｌｌｐｐｍとするのが更
によい。この範囲を越えると、帯電能等の電気的特性が
低下する。層５では周期表第ｍＡ族元素、例えばＢｔＨ
ｈをＢ、Ｈ。

／ＳｉＨ，＝０．１〜１００容ｔｐｐｍ　　（更には０
．２〜５０容量ｐｐｎ＋　）　、層７ではａ−ＳｉＣ：
Ｈのときは例えばＢｚ　Ｈｈ　／　Ｓ　ｉ　Ｈａ　＝０
．１〜２０容量ｐｐ＋ｍ、３−３ｉＮ：Ｈのときは例え
ばＢｚ　Ｈａ　／Ｓ　１Ｈ４＝１〜１０００容量ｐｐｍ
とするのがよい。

但し、上記した不純物ドーピング量の最適範囲は、層の
Ｎ、Ｃ，Ｈ含有量に依存するので、上記した範囲に必ず
しも限定されるものではない。

以上説明した例においては、ダングリングボンドを補償
するためには、ａ−３ｉに対しては上記したＨの代わり
に、或いはＨと併用してフッ素等のハロゲンを導入し、
ａ−３ｔ：ＦＳａ−３ｔ：Ｈ：Ｆ、ａ−３ｉＣ：Ｆ、ａ
−３ｉＣ：Ｈ：Ｆとすることもできる。この場合のフッ
素量は０．０１〜２０ａｔｏｍｉｃ％がよく、０．５〜
１０ａｔｏｍｉｃ％がより望ましい。

なお、上記の製造方法はグロー放電分解法によるもので
あるが、蒸着法やスパッタリング法、イオンブレーティ
ング法等によっても上記感光体の製造が可能である。使
用する反応ガスはＳ　ｉ　Ｈ４以外にもＳｔ、Ｈ４、Ｓ
ｉＨＦ３、ＳｉＦ、又はその誘導体ガス、ＣＨ，以外の
Ｃｔ　Ｈｂ　、（、ｌ　Ｈａ等の低級飽和或いは不飽和
炭化水素ガスが使用可能である。更にドーピングされる
不純物は上記ボロン、アルミニウム以外にもガリウム、
インジウム、タリウム等の他の周期表第１［［Ａ族元素
、リン以外のヒ素、窒素、アンチモン、ビスマス等の他
の周期表第ＶＡ族元素が使用可能である。この周期表第
ＶＡ族元素は電荷発生層に含有させるときはやはり０．
１〜１００容量ｐｐｍとするのがよく、０．２〜５０容
量ｐｐｍが更に良い。上記した各不純物は例えばＢｔ　
Ｈａ　、ＡＮ　（ＣＨ３）：ｌ　、Ｇａ　（ＣＨｓ　）
ｓ、Ｉｎ（ＣＨ３）５、ＢＦｓ、ＡＩ！、（ｃｚＨｓ）
ｚ、Ｇａ　（ｃｚ　Ｈｓ　）３　、ＢＣｌ２　、ＢＢｒ
３　、ＢＩ：ｌ、ＮＨｉ　、ＰＨ３、ＡｓＨ３、ＳｂＨ
，、ＰＣｆｉ、ＡｓＦ＋　、５ｂＣ１ｓ　、ＰＦ、　、
Ｐ　（ＣＨ，）、、Ｐ　（Ｃｚ　Ｈｓ　）ｚ等として供
給されるが、Ｂｚ　Ｈｂ、ＰＨｚが好ましい。

次に、上記した感光体の各層を更に詳しく説明する。

ｌ且輸送着 このａ−３ｉＣ：Ｈ層２は電位保持及び電荷輸送の両機
能を担い、暗所抵抗率が１０＋３Ω−１以上あって、耐
高電界性を存し、単位膜厚当たりに保持される電位が高
く、しかも感光層５から注入される電子又はホールが大
きな移動度と寿命を示すので、電荷担体を効率よく支持
体１側へ輸送する。

また、炭素の組成によってエネルギーギャップの大きさ
を調節できるため、感光層５において光照射に応じて発
生した電荷担体に対し障壁を作ることなく、効率よく注
入させることができる。また、ａ−３ｉＣ：Ｈは支持体
１、例えばＡｌ基体との接着性や膜付きが良いという性
質も有している。

このａ−３ｉＣ：Ｈ層２は実用レベルの高い表面電位を
保持し、ａ−３ｔ：Ｈ層５で発生した電荷担体を効率良
く速やかに輸送し、高感度で残留電位のない感光体とす
る働きがある。

こうした機能を果たすために、ａ−３ｉＣ：Ｈ層２の膜
厚は、例えばカールソン方式による乾式現像法を適用す
るためには５μｍ〜３０μｍであることが望ましい。こ
の膜厚が５μｍ未満であると薄すぎるために現像に必要
な表面電位が得られず、また３０μｍを越えると製膜時
間が長くなり、残留電位が高くなる。但し、このａ−３
ｉＣ：Ｈ層の膜厚は、Ｓ、−ｅ感光体と比較して薄クシ
ても（例えば十数μｍ）実用レベルの表面電位が得られ
る。

このａ−３ｉＣｓＨ層３は上記した如く、キャリアの移
動をスムーズに行うための遷移層として働き、キャリア
が移動する各層間のエネルギーギャップを減少させる効
果を有していると共に、ａ　−３ｉＣ：Ｈ＆ａ−３ｔ　
：Ｈとの接合をとり易くしてその接合特性を向上させる
ものである。また、この層３は層２と同様の組成である
から、製膜し易い上に、層２−５の中間のエネルギーレ
ベルを作り易い。

ａ−３ｉＣ：Ｈｊｉ３の厚みは４００人〜２μｍに選ぶ
のがよいが、４００人未満ではａ−３ｉＣ：Ｈ層２とａ
−３ｉ：Ｈ層５との間を上記した如きプロファイルにて
分離し難くなり、また２μｍを越えると却って実用的で
はない。なお、この遷移層は必要に応じて複数のａ−３
ｉＣｓＨ層の積層体で形成し、上記したエネルギーレベ
ルを多段階的に変化させてよい。

プ旦ヱ土ヱＵ この層６は基板１からのキャリア（電子又はホール）の
注入を十分に阻止し得るエネルギー障壁（ギャップ）を
基板との間に形成しているので、キャリア注入による電
荷の中和現象をなくし、表面電位の保持、ひいては帯電
特性を良好に保持する働きがある。このために、ａ−３
ｉＣ：Ｈ層６は上述した如く不純物ドープによりＮ型化
又はＰ型化していることが重要である。また、その膜厚
も４００人〜３μｍ（更には４００人〜１．５μｍ）に
選択するのがよい。４００人未満では効果がな（，３μ
ｍを越えると残留電位の上昇をひきおこし易い。また、
このブロッキング層の炭素含有量はａ−３ｉＣ：Ｈ層２
と同じであってよい。

止置１ この層４は、層２−５間において中間のエネルギーレベ
ルを示すものであり、特に負帯電使用の場合はコンダク
ションバンドが層３−５の中間のレベルを示しく層２−
４の中間レベルに層３がある。）、また正帯電使用の場
合はバレンスパントが層３−５−の中間レベルを示す（
層２−４の中間レベルに層３がある。）。そして、この
中間層４の厚みは０〜３μｍがよいが（３μｍを越える
と却って感度低下を生じる）　、２００人〜１μｍが更
によい。

ａ−３ｉ：）１ このａ−３ｉｓＨ層５は、可視光領域全域にわたって高
い光導電性を有するものであって、波長６５０ｎ−付近
での赤色光に対しρＤ／ρＬ　（暗抵抗率／光照射時の
抵抗率）が最高〜１０４となる。このａ−３ｉ：Ｈを感
光層として用いれば、可視領域全域の光に対して高感度
な感光体を作成できる。

可視光を無駄なく吸収して電荷担体を発生させるために
は、ａ−３ｉ：Ｈ層５の膜厚は１〜３０μｍとするのが
望ましい。膜厚が１μｍ未満であると照射された光は全
て吸収されず、一部分は下地のａ−３ｉＣ：Ｈ層２に到
達するために光感度が大幅に低下する。また、ａ−３ｉ
：Ｈ層５は感光層として光吸収に必要な厚さ以上に厚く
する必要はなく、３０μｍとすれば十分である。また、
この層５中には周期表第１［Ａ族又は第ＶＡ族元素を含
有させることにより、感度及び帯電能を劣化させること
なしに残留電位も減らすことができる。そのためには、
同元素をＢｔＨｂ／５ＩＨａ又はＰＨ。

／　Ｓ　ｉ　Ｈａ流量比で０．０１〜ｌＯ容量ｐｐｍと
するのが望ましい。０．０１容量ｐｐｍ未満では感度、
残留電位の点で不十分となり、１０容量ｐｐｍを越える
と感度低下、帯電能低下を生じ易くなる。

表Ｉ改１１ この表面改質層７（第１図参照）は、感光体の表面を改
質してａ−３ｉ系感光体を実用的に優れたものとするた
めに設けることが望ましい。即ち、表面での電荷保持と
、光照射による表面電位の減衰という電子写真感光体と
しての基本的な動作を可能とするものである。従って、
帯電、光減衰の繰り返し特性が非常に安定となり、長期
間（例えば１力月以上）放置しておいても良好な電位特
性を再現できる。これに反し、ａ−３ｔ：Ｈを表面とし
た感光体の場合には、湿気、大気、オゾン雰囲気等の影
響を受は易く、電位特性の経時変化が著しくなる。また
、ａ−３ｉＣ：Ｈ等の無機質からなる表面改質層は表面
硬度が高いために、現像、転写、クリーニング等の工程
における耐摩耗性があり、更に耐熱性も良いことから粘
着転写等の如く熱を付与するプロセスを適用することが
できる。

上記の表面改質層として、Ｓｉｎ、５ｉｆｔ、ＡＩ！ｚ
　Ｏｓ　、Ｔａｇ　ｏｓ　、Ｃｅｎｔ　、Ｚｒ０ｚ、Ｔ
ｉｏｚ　、Ｍｇ０ＳＺｎＯ，、ＰｂＯ，ＳｎＯ，、Ｍｇ
Ｆｚ、ＺｎＳ及びアモルファス炭化又は窒化シリコン（
但し、これらのアモルファスシリコン化合物には上記の
水素又はフッ素が含有されているのがよいが、必ずしも
含有されていなくてもよい。）からなる群より選ばれた
少なくとも１種からなるものが使用可能である。なお、
この表面改質層７の厚みは２００人〜３００００人（好
ましくは、１０００〜１００００人）であればよく、２
００人未満ではトンネル効果によって電荷が表面に帯電
され難くなり、暗減衰や光感度の低下が生じ易く、また
３００００人を越えると残留電位が高くなり、光感度も
低下し易くなる。

ホ、実施例 次に、本発明を電子写真感光体に適用した実施例を具体
的に説明する。

グロー放電分解法によりＡ２支持体上に第１図の構造の
電子写真感光体を作製した。先ず、平滑な表面を持つ清
浄なＡｆ支持体をグロー放電装置の反応（真空）槽内に
設置した。反応槽内を１Ｏ−６Ｔｏｒｒ台の高真空度に
排気し、支持体温度を２００°Ｃに加熱した後高純度Ａ
ｒガスを導入し、０．５　Ｔｏｒｒの背圧のもとて周波
数１３．５６　ＭＨｚ、電力密度０．０４Ｗ／ｄの高周
波電力を印加し、１５分間の予備放電／の（Ａ　ｒ　＋
　Ｓ　ｉ　Ｈ４＋　ＣＨ４）混合ガス及びＰＨ２又はＢ
ｚＨｂガスをグロー放電分解することにより、キャリア
注入を防止するａ−３ｉＣ：Ｈ層、更には電位保持及び
電荷輸送機能を担うａ−３ｉＣｓＨ層及び遷移層を１０
００人／ｌｌ１ｉｎの堆積速度で製膜した。更に、ＣＨ
４は供給せず、ＡｒをキャリアガスとしてＳｉＨ４及び
必要に応じてＢｔＨｂを、放電分解し、ノンドープａ−
３ｉ：Ｈ中間層、ボロンがドープされたａ−３Ｓ：Ｈ感
光層を形成した後、表面改質層を更に設け、電子写真感
光体を完成させた。

こうした感光体について、各層の組成を下記表−１，２
の如くに変化させ、夫々次の測定を行った。

帯電電位Ｖｏ　（Ｖ）： ｌｌ−Ｂｉｘ　２５００改造機（コニカ■製）を用い、
感光体流れ込み電流２００μＡ、Ｒ光なしの条件で３６
０　ＳＸ型電位計（トレック社製）で測定した現像直前
の表面電位。

半減露光量Ｅ′／Ａ（Ｊ２ｕｘ−ｓｅｃ）　：上記の装
置を用い、ダイクロイックミラー（光伸光学社製）によ
り像露光波長のうち６２０ｎｍ以上の長波長成分をシャ
ープカットし、表面電位を５００■から２５０　Ｖに半
減するのに必要な露光量。（露光量は５５０−１型光量
計（ＥＧａｎｄ　Ｇ社製）にて測定） 残留電位Ｖｌ　　（ｖ）： 上記の装置を用い、５００■に帯電させた後、４００ｎ
傷にピークを持つ除電光を３０１　ｕｘ−ｓｅｃ照射後
の表面電位。

総合評価二〇良好 △やや不良だが問題なし ×不良 （以下余白） 本発明に基づく感光体は、以上の実施例１〜１４のよう
に、露光時の半減露光量は少なく、残留電位は少なく、
帯電特性も非常に良好である。即ち、電荷発生層に不純
物ドーピングした状態でノンドープ中間層を設けると（
実施例１〜１４）、これを設けない場合（比較例１．３
．５．７．９．１１．１３）に比べて特に残留電位が少
なくなり、感度も高くできる。この場合、実施例２．４
．６．８．１０．１２．１４のように遷移層を設けると
、感度、帯電電位、残留電位がすべて良好な値となる。

遷移層を設けるが中間層を設けない比較例２．４．６．
８．１０．１２．１４の場合、残留電位が少し悪くなる
。

なお、電荷輸送層の不純物ドーピング量を増やしてゆく
と、残留電位が小となる傾向があるが、逆に帯電能が小
となる傾向もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を例示するものであって、第１図は電子写
真感光体の一部分の断面図、第２図−は炭素含有量によ
るａ−３ｉＣ：Ｈのエネルギーギャップを示すグラフ、 第３．４図は感光体のエネルギーバンド図、第５図は上
記感光体を製造するグロー放電装置の概略断面図 である。 なお、図面に示されている符号において、１・・・・・
・・・・支持体（基板） ２・・・・・・・・・不純物のドープされたａ−３ｉＣ
：Ｈ電荷輸送層 ３・・・・・・・・・不純物のドープされたａ−３ｉＣ
：Ｈ遷移層 ４・・・・・・・・・ノンドープａ−３ｉ：Ｈ中間層５
・・・・・・・・・不純物のドープされたａ−３ｉ：Ｈ
電荷発生層 ６・・・・・・・・・不純物のドープされたａ−３ｉＣ
：Ｈ電荷ブロッキング層 ７−−・−・・−ａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　Ｈ又はａ−３ｉ
Ｎ：Ｈ表面改質層 である。 第 第 図 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アモルファス水素化及び／又はハロゲン化炭化シリ
   コンからなる電荷輸送層と、アモルファス水素化及び／
   又はハロゲン化シリコンからなる電荷発生層とを有する
   感光体において、前記電荷発生層が周期表第III族又は
   第Ｖ族元素を含有し、かつ、これらの元素を含有しない
   アモルファス水素化及び／又はハロゲン化シリコンから
   なる中間層が前記電荷輸送層と前記電荷発生層との間に
   設けられていることを特徴とする感光体。