JPH05232728A - アモルファス・シリコン感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真特性（特に、暗減衰率）の向上を可
能とする。 【構成】 少なくともその表面の一部が導電性を有する
基板（支持板）１と、この基板１上に順に原料ガスにＳ
ｉＨ₄、Ｈ₂、Ｎ₂、Ｂ₂Ｈ₆を使用した珪素を母体とする
非晶質材料からなる障壁層１ａ、光導電層１ｂおよび表
面保護層ｃとを有するアモルファス・シリコン感光体
が、基板１と障壁層１ａとの間にａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ
膜（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１）：電子ブロッキング層１ｄが設け
られたものであることを特徴とする。 【効果】 支持体からの電子流入防止効果が向上するよ
うになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アモルファス・シリコ
ン（以下、ａ−Ｓｉと称す）感光体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真感光体としてＳｅまたは
ＳｅにＴｅ、Ａｓ等を添加した感光体、ＣｄＳ、ＣｄＳ
を樹脂バインダに分散させた感光体が知られている。し
かし、これらの感光体は人体に有害であり、環境汚染
性、熱的安定性、機械的強度の点で問題がある。

【０００３】一方、光導電性、耐熱性、表面硬度の点で
優れた特性が期待できるａ−Ｓｉを母材として用いた電
子写真感光体の開発が進められている。このａ−Ｓｉは
Ｓｉ−Ｓｉ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バンドギ
ャップ内に多くの局在準位が存在する。このために熱励
起キャリアのホッピング伝導が生じて暗抵抗が小さく、
また光励起キャリアが局在準位にトラップされて光伝導
性が悪くなっている。そこで、最近、ＳｉＨ₄、あるい
はＳｉＦ₄ガスを用い、高周波グロー放電分解法やその
他様々なプラズマＣＶＤ法を利用して作製されるａ−Ｓ
ｉ膜が、電子写真用感光体として注目されている。この
ａ−Ｓｉ感光体は内部に水素やフッ素が取り込まれてお
り、欠陥をＨまたはＦで補償してダングリングボンドを
埋めることが行われている。

【０００４】このように欠陥が補償されたａ−Ｓｉ：Ｈ
の暗所での抵抗率は１０⁸〜１０⁹Ω・ｃｍであり、Ｓｅ
感光体と比較すると約１万分の１も低い。従って、ａ−
Ｓｉ：Ｈの単層からなる電子写真感光体では静電潜像形
成のための帯電処理を施しても暗減衰が著しく速く、初
期表面電位が低い問題を有している。しかし、反面、可
視光および赤外領域の光を照射すると抵抗率が大きく変
化するため、感光体（特に光源に半導体レーザやＬＥＤ
等の長波長光を利用の際の感光体）として極めて優れた
特性を有している。加えて、多湿雰囲気下にａ−Ｓｉ：
Ｈを表面とする感光体を長時間放置すると、受容電位が
著しく低下することが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような問題点の改
良のため、実際にはａ−Ｓｉ：Ｈを電子写真感光体に利
用する場合、ａ−Ｓｉ：Ｈを光導電層とし、ａ−Ｓｉ：
ＨにＮ、Ｂ、Ｃ、Ｏ等の不純物を適当量添加し高抵抗率
とした障壁層および表面保護層を設けた多層構造とす
る。しかし、相接する層界面では含有原子の含有量の分
布状態等によって、製造プロセス上ダングリングボンド
ができ易く、また、エネルギバンドの複雑なベンデイン
グが生じ易い。このため光導電部材に目的どうりの機能
を持たせるためには、相接する層界面部の制御が重要と
なる。

【０００６】しかし、このような従来の多層構造化した
ａ−Ｓｉ感光体に関しても、その暗減衰率はＳｅ系感光
体と比べ格段に速く、通常の電子写真方式がなかなか適
用され難かった。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、電子写真特性（特に、暗減衰率）の向上を可能とし
たａ−Ｓｉ感光体を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、基板と障壁
層との間にａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１）
を設けることにより、達成される。

【０００９】また、ａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜を、そのＮ
とＯの含有量が０．２＜Ｙ／Ｘ＜０．８、０．４＜Ｚ／
Ｘ＜０．７とした。

【００１０】また、ａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜の膜厚を１
０〜１００オングストロームとした。

【００１１】

【作用】上記手段を設けたので、支持体からの電子流入
防止効果が向上するようになる。

【００１２】ａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝
１）は高抵抗率（１×１０¹⁶Ωｃｍ以上）を持たせるた
め、ＮとＯの含有量は０．２＜Ｙ／Ｘ＜０．８、０．４
＜Ｚ／Ｘ＜０．７とした。これは０．２≧Ｙ／Ｘ、０．
４≧Ｚ／ＸではＮ、Ｏの添加による抵抗率増大が不十分
（１×１０¹⁶Ωｃｍ以下）となり、このような膜の使用
では暗減衰率の向上は望めない。

【００１３】また、Ｙ／Ｘ≧０．８、Ｚ／Ｘ≧０．７で
はＮ、Ｏの過剰添加のため、膜構造の歪が大きくなり、
結果として膜中ダングリングボンドが多くなる。このダ
ングリングボンドの多い膜はエネルギバンドギャップ中
に多くの局在準位を持つため、光感度の低下を引き起こ
すからである。

【００１４】また、キャリア流入防止と光感度の両特性
の両立のためａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜の膜厚を１０〜１
００オングストロームとした。これはａ−Ｓｉ_XＮ
_YＯ_Z：Ｈ膜の膜厚が１０オングストローム以下の場合は
十分なキャリアバリアの役目が果たせず、従来のａ−Ｓ
ｉ感光体ドラム同様に暗減衰率が速くなってしまう。ま
た、ａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜の膜厚が１００オングスト
ローム以上の場合は露光プロセスで生成した光キャリア
の流れも防止してしまい、結果として光感度が低い感光
体となってしまうからである。

【００１５】すなわちグロー放電法により作製されるａ
−Ｓｉ感光体ドラムは無公害であり、かつ光伝導性、耐
熱性、表面硬度の点で優れた特性が期待できる。しか
し、その反面、母材であるａ−Ｓｉ：Ｈ膜の抵抗率が低
いため従来のＳｅ系感光体ドラムに比べ暗減衰率が大き
く、初期表面電位が低くなってしまう。そこで、実際に
使用されるａ−Ｓｉ感光体ドラムには導電性の支持体と
光導電層（ａ−Ｓｉ：Ｈ膜）との間に高い抵抗率（１×
１０¹⁴〜１×１０¹⁵Ωｃｍ）を持つ膜厚が０．５〜１．
０μｍの障壁層（ａ−ＳｉＣ:Ｈ、ａ−ＳｉＮ:Ｈ、ａ−
ＳｉＯ：Ｈ膜等）を設けている。

【００１６】しかし、このような対策を施したａ−Ｓｉ
感光体ドラムに関しても、その暗減衰率はＳｅ系感光体
ドラムがＤＤＲ₅→０．９（ＤＤＲ₅；５秒後の暗減衰
率）に対して、対策後のａ−Ｓｉ感光体ドラムはＤＤＲ
₅→０．５と依然低い状態であった。そしてこのａ−Ｓ
ｉ感光体ドラムを複写機やプリンタの実機に搭載する場
合、感光体ドラムの周辺印字プロセス（帯電器、現像
器、転写器）は事実上大幅な改良が必要とされていた。
また、ドラム径が大きい感光体を使用する大型プリンタ
への利用は困難を極めていた。

【００１７】この暗減衰率低下の原因は支持体からのキ
ャリア（電子）の流入である。支持体から流入した電子
は感光体表面に帯電した正電荷と電気的中和を生じ、そ
の結果として表面電位の低下を引き起こしてしまう。

【００１８】そこで、本発明では障壁層と支持体との間
に電子ブロッキング層を設けた。こようにすることよ
り、電子写真特性（特に、暗減衰率）の向上を可能とし
たａ−Ｓｉ感光体を得ることを可能としたものである。

【００１９】我々は数多くの実験の結果、この電子ブロ
ッキング層はａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜（０．２＜Ｙ／Ｘ
＜０．８、０．４＜Ｚ／Ｘ＜０．７）で膜厚が原子数層
の厚さ（１０〜１００オングストローム）とした。この
電子ブロッキング層の抵抗率は１×１０¹⁶Ωｃｍであ
り、従来の障壁層に比べ約１桁高い値である。

【００２０】この電子ブロッキング層を加えることによ
り支持体からの電子流入の防止効果が向上し、暗減衰
率；ＤＤＲ₅≒０．７５が得られた。その結果、従来の
Ｓｅ系感光体ドラムの印字プロセスをそのまま使用する
ことを可能とした。更に暗減衰率の向上により安定な表
面電位を保持できるため、ドラム径が大きい感光体を使
用する大型プリンタにおいてもａ−Ｓｉ感光体ドラムの
利用を可能としたものである。

【００２１】

【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明す
る。図１は本発明のａ−Ｓｉ感光体の構成を示したもの
であり、図２（図３）は本発明であるａ−Ｓｉ感光体の
作製に使用したａ−Ｓｉ感光体ドラム作製装置を示した
ものである。少なくともその表面の一部が導電性を有す
る基板（支持体）１と、この支持体１上に順に原料ガス
にＳｉＨ₄、Ｈ₂、Ｎ₂、Ｂ₂Ｈ₆を使用した珪素を母体と
する非晶質材料からなる障壁層１ａ、光導電層１ｂおよ
び表面保護層１ｃとを有するａ−Ｓｉ感光体において、
本実施例では支持体１と障壁層１ａとの間にａ−Ｓｉ_X
Ｎ_YＯ_Z：Ｈ膜（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１）、すなわち電子ブロッ
キング層１ｄを設けた。このようにすることにより、支
持体１からの電子流入防止効果が向上するようになっ
て、電子写真特性（特に、暗減衰率）の向上を可能とし
たａ−Ｓｉ感光体を得ることができる。

【００２２】真空ポンプ（図示せず）により排気バルブ
２を介して排気され、例えば１×１０のマイナス４乗Ｐ
ａの高真空状態に維持される反応炉３内に高周波電極
４、ガス吹出口５、ａ−Ｓｉが堆積される導電性の支持
体１が設置されている。

【００２３】この高周波電極４は高周波電源６に接続さ
れ、支持体１との間に高周波グロー放電を起こし、高周
波電極４の内壁面のガス吹出口５から導入される各種原
料ガスをプラズマ化してこれらを支持体１上に堆積させ
てａ−Ｓｉ膜を作製するものである。この電極４内壁面
ガス吹出口５の穴数は１２００個とした。

【００２４】支持体１は接地された支持体ホルダ７によ
って支持され、この支持体１の内側には支持体加熱ヒー
タ８が設けられている。この支持体１および支持体ホル
ダ７は回転導入器９により低速回転される。

【００２５】以下、本発明の感光体ドラムの作製および
作製した感光体の電子写真特性の評価を行った実施例に
ついて図１および図２（図３）を用いて説明する。

【００２６】〔実施例 １〕図１、図２に基づいて説明
する。まず、厚さ６ｍｍ、φ２６２×Ｌ４３０ｍｍ円筒
形アルミニウム管（材質：Ａ３００３Ｈ２４材）からな
る支持体１を、非鉄金属用脱脂洗剤（和光純薬工業
（株）製ケミコートＮＯ．１５５：濃度３％液温５０
℃、Ｐｈ９．５）によって表面洗浄し、かつ十分水洗い
し、乾燥させて表面を清浄化した後、この支持体１を支
持体ホルダ７に固定した。この際、支持体１も接地電位
と同電位であることを確認した。

【００２７】次に支持体加熱ヒータ８によって支持体１
を所定温度（３３０℃）に均一に加熱すると共に、排気
バルブ２を開き、反応炉３を高真空（１×１０のマイナ
ス４乗Ｐａ）に排気する。反応炉３内の高真空が実現さ
れた後、ガスボンベ元栓１０、流出バルブ１１を開き、
Ｈ₂ガスを高周波電極４の内壁面ガス吹出口５より反応
炉３内に流入させる。

【００２８】この際、Ｈ₂ガスは高純度１００％Ｈ₂を使
用した。Ｈ₂ガス流量をマスフロ・コントローラ１２で
１０００ｓｃｃｍとし、反応炉３内の真空度を６０Ｐａ
とした状態で高周波電源６をオンし、高周波電極４と支
持体１との間に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を１２０
０Ｗａｔｔ印加し、高周波電極４と支持体１との間にＨ
₂ガスによるグロー放電を３０分間実施した。この放電
は、水素による還元反応を利用し、高周波電極４内壁面
や支持体１表面の酸化物を除去するために行った。

【００２９】この３０分間のＨ₂放電を実施した後、グ
ロー放電を持続させた状態でマスフロ・コントローラ１
２の調整およびガスボンベ元栓１０、流出バルブ１１の
閉により、Ｈ₂ガスの反応炉３への供給を停止させた。
引き続き、ガスボンベ元栓１３、１４、１５、流出バル
ブ１６、１７、１８、ガス導入バルブ１９を開き、主原
料ガスであるＳｉＨ₄（６０％水素希釈）と添加材ガス
Ｎ₂（高純度１００％窒素）、Ｏ₂（高純度１００％酸
素）をＮ₂→Ｏ₂→ＳｉＨ₄の順で高周波電極４の内壁面
ガス吹出口５より反応炉３内に流入させた。各々のガス
流量制御はマスフロ・コントローラ２０、２１、２２で
行った。反応炉３内の真空度を６０Ｐａ、ガス流量をＳ
ｉＨ₄：２０ｓｃｃｍ、Ｎ₂：７００ｓｃｃｍ、Ｏ₂：１
５０ｓｃｃｍ、高周波電力：１０００Ｗａｔｔとした状
態で３０秒間のグロー放電成膜を行い、支持体１上に電
子ブロッキング層１ｄ（ａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜）の成
膜を行った。

【００３０】電子ブロッキング層１ｄ作製後、ガスボン
ベ元栓１５、流出バルブ１８を閉じ、Ｏ₂の供給を停止
する。次に、ガスボンベ元栓２３、流出バルブ２４を開
とし、Ｂ₂Ｈ₆（イ）（２０００ｐｐｍ水素希釈）を供給
した。各々のガス流量制御はマスフロ・コントローラ２
０、２５、２１の調整で、ガス流量をＳｉＨ₄：２００
ｓｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆（イ）：７００ｓｃｃｍ、Ｎ₂：７５
０ｓｃｃｍとし、高周波電力：１２００Ｗａｔｔ、基板
温度：３３０℃、真空度：６０Ｐａの条件で３０分間の
グロー放電を実施し、電子ブロッキング層１ｄ上に障壁
層１ａの成膜を行った。この電子ブロッキング層１ｄと
障壁層１ａはアルミニウムである支持体１からの電子の
感光体への流入を防止するものである。

【００３１】障壁層１ａ作製終了後、基板温度を２６０
℃に降温し、放電を中断することなく、流出バルブ２
４、１７閉によりＮ₂、Ｂ₂Ｈ₆（イ）の供給を停止す
る。次に、ガスボンベ元栓２６、流出バルブ２７開によ
りＢ₂Ｈ₆（ロ）（１０ｐｐｍ水素希釈）を供給した。マ
スフロ・コントローラ２０、２８の調整により、放電条
件を真空度６０Ｐａ、ガス流量がＳｉＨ₄：１０００ｓ
ｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆（ロ）：３０ｓｃｃｍ、高周波電力：６
００Ｗａｔｔ印加に切替た。この条件で３１５分間の成
膜を行い、障壁層１ａの上に光導電層１ｂを堆積させ
た。この光導電層１ｂは光を効率よく吸収して光キャリ
アを発生させるものである。

【００３２】更に、放電を中断することなくガス元栓２
６、流出バルブ２７閉によりＢ₂Ｈ₆（ロ）の供給を停止
し、基板温度を３５０℃に昇温した後、流出バルブ２
４、１７開によりＮ₂、Ｂ₂Ｈ₆（イ）を再び供給する。
マスフロ・コントローラ２０、２５、２１の調整によ
り、放電条件を真空度６０Ｐａ、ガス流量がＳｉＨ₄：
１５０ｓｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆（イ）：８０ｓｃｃｍ、Ｎ₂：
９５０ｓｃｃｍ、高周波電力：１０００Ｗａｔｔ印加に
切替え、１５分間の成膜を行い光導電層１ｂ上に表面保
護層１ｃを堆積させた。この表面保護層１ｃは湿気やオ
ゾン等から光導電層１ｂを保護するものである。

【００３３】このような電子ブロッキング層１ｄ、障壁
層１ａ、光導電層１ｂ、表面保護層１ｃの計６時間のａ
−Ｓｉ膜１ｅの成膜を行った後、高周波電源６をオフし
グロー放電を停止させた。引き続いて、マスフロ・コン
トローラ２０、２５、２１の調整および全ガスボンベ元
栓１０、１３、２３、２６、１４、１５、流出バルブ１
６、２４、１７閉により原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｎ₂、
Ｂ₂Ｈ₆（イ）の反応炉３への供給を停止させた。その
後、支持体加熱ヒータ８をオフとし、支持体１の温度が
１００℃になるのを待ってから、排気バルブ２、原料ガ
ス導入バルブ１９、全マスフロ・コントローラ１２、２
０、２５、２８、２１、２２、全流出バルブ１１、１
６、２４、２７、１７、１８を全開して反応炉３内の真
空度を１×１０のマイナス２乗Ｐａ以下にした後、全流
出バルブ１１、１６、２４、２７、１７、１８と全マス
フロ・コントローラ１２、２０、２５、２８、２１、２
２と排気バルブ２を閉じる。次に、ガスボンベ元栓１
４、流出バルブ１７を開し、流量をマスフロ・コントロ
ーラ２１で制御しながら反応炉３内にＮ₂ガスを導入す
る。反応炉３内の気圧がＮ₂ガスによって大気圧となっ
たのを確認した後、ａ−Ｓｉ膜１ｅを堆積させた支持体
１を反応炉３より取り出した。

【００３４】この取り出したａ−Ｓｉ膜１ｅの各層の膜
厚はＳＩＭＳ分析の結果、電子ブロッキング層１ｄ：約
８０オングストローム、障壁層１ａ：約１．５μｍ、光
導電層１ｂ：３２μｍ、表面保護層１ｃ：約０．７μｍ
であった。

【００３５】このａ−Ｓｉ感光体ドラムを帯電露光実験
装置に設置し、＋７ｋＶで０．４ｓｅｃ間のコロナ帯電
を行い、直ちに露光した。光源は分光器を用い２０μＷ
ａｔｔ／ｃｍ²の光量を照射した。その結果、電子写真
特性はオプテイカルギャップ：１．６〜１．７ｅＶのも
とで初期帯電電圧が７００Ｖ以上、光感度が波長５５０
〜７５０ｎｍのもと半減露光量０．３ｍ²／ｍＪ以上が
得られた。更に、暗減衰率ＤＤＲ₅は０．８であった。

【００３６】また、作製したａ−Ｓｉ膜表面の水との接
触角を測定したところ、平均接触角度：１００⁰が得ら
れた。

【００３７】このａ−Ｓｉ感光体ドラムを高速レーザビ
ームプリンタに装着し画像測定を行った。プリンタは印
刷速度が１５×１１インチの連続紙で１６０００行／分
で、光源は光量が５ｍＷ／ｃｍ²のＨｅ−Ｎｅレーザで
ある。画像測定の結果、解像力に優れ、階調再現性がよ
く、高濃度で鮮明な画像が得られた。

【００３８】このように本実施例によれば、従来の支持
体／障壁層／光導電層／表面保護層の支持体／障壁層の
間に原子数層の厚さで高抵抗率のａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ
膜を設けることで、ａ−Ｓｉ感光体の暗減衰率を小さく
することが可能となり、安定した表面電位を保持するこ
とができる。その結果、従来のａ−Ｓｉ感光体ドラムに
比べ、ドラム周辺の印字プロセス技術が簡易となり、安
定した初期表面電位が保持できるので高品質印字が得ら
れた。更に、ドラム径が大きい感光体を使用する大型プ
リンタにおいてもａ−Ｓｉ感光体ドラムの利用が可能と
なった。

【００３９】〔実施例 ２〕図１、図２に基づいて説明
する。実施例と同様な支持体１を実施例１と全く同様な
方法で洗浄した後、支持体ホルダ７に固定した。

【００４０】次に、反応炉３内を高真空（１×１０のマ
イナス４乗Ｐａ）にした後、酸化物を除去するため高周
波電極４と支持体１の間にＨ₂ガスによるグロー放電を
３０分間実施した（反応炉３内の排気手順、使用Ｈ₂ガ
スの純度、グロー放電の条件等全て実施例１と全く同
じ）。

【００４１】この３０分間のＨ₂放電を実施した後、支
持体１上に電子ブロッキング層１ｄ（ａ−Ｓｉ_XＮ
_YＯ_Z：Ｈ膜）を形成したが、成膜時のグロー放電条件は
反応炉３内の真空度６０Ｐａ、ガス流量はＳｉＨ₄：２
０ｓｃｃｍ、Ｎ₂：５００ｓｃｃｍ、Ｏ₂：４００ｓｃｃ
ｍ、高周波電力：１０００Ｗａｔｔ、３０秒である（こ
の他の成膜時前の反応炉内の処理等は実施例１と全く同
じ）。

【００４２】電子ブロッキング層１ｄ作製後、電子ブロ
ッキング層１ｄの上に障壁層１ａを成膜した（成膜時の
各種原料ガス、流量、グロー放電時の条件および成膜前
の反応炉内の処理等は全て実施例１と同じ）。

【００４３】障壁層１ａの作製後、障壁層１ａの上に光
導電層１ｂを堆積させたが、この光導電層１ｂの成膜時
の放電条件は真空度６０Ｐａ、ガス流量はＳｉＨ₄：１
０００ｓｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆（ロ）：４０ｓｃｃｍ、高周波
電力：６００Ｗａｔｔ、３１５分である（この他の処理
は実施例１と同じ）。

【００４４】光導電層１ｂの作製後、光導電層１ｂの上
に表面保護層１ｃを堆積させた（成膜時の原料ガス、流
量等の放電条件は実施例１と全く同じ）。

【００４５】この電子ブロッキング層１ｄ、障壁層１
ａ、光導電層１ｂ、表面保護層１ｃの計約６時間のａ−
Ｓｉ膜１ｅの成膜を行った後、実施例１と全く同じよう
にして、ａ−Ｓｉ膜１ｅを堆積させた支持体１を反応炉
３より取り出し、各層の膜厚を測定したが、電子ブロッ
キング層１ｄ：約１００オングストローム、障壁層１
ａ：約１．５μｍ、光導電層１ｂ：３２μｍ、表面保護
層１ｃ：約０．７μｍであった。そして電子ブロッキン
グ層１ｄの元素比はＮ／Ｓｉ＝０．３、Ｏ／Ｓｉ＝０．
７であった。

【００４６】この感光体ドラムの実施例１と同じ装置、
条件下で測定した電子写真特性はオプテイカルギャッ
プ：１．６〜１．７ｅＶのもとで初期帯電電圧が７００
Ｖ以上、光感度が波長５５０〜７５０ｎｍのもと半減露
光量０．３ｍ²／ｍＪ以上が得られた、また、暗減衰率
ＤＤＲ₅は０．７５であった。

【００４７】また、作製したａ−Ｓｉ膜表面の水との接
触角測定結果は平均接触角度：１００⁰であった。そし
てａ−Ｓｉ感光体ドラムを実施例１と同じ装置、条件で
の画像測定結果は、実施例１と同様解像力に優れ、階調
再現性がよく、高濃度で鮮明な画像が得られた。

【００４８】〔実施例 ３〕図３には平行平板電極型ａ
−Ｓｉ膜作装置が示されている。本実施例はこの図３お
よび図１を用いて説明する。

【００４９】実施例１と全く同様な方法で洗浄した２０
×２０×ｔ３ｍｍの支持体１を支持体ホルダ７に固定し
た。支持体１も接地電位と同電位であることを確認し
た。また、高周波電極４と支持体１との間隔は５０ｍｍ
とし、高周波電極４内壁のガス吹出口５の穴数は約２０
０個とした。

【００５０】次に反応炉３内を高真空（１×１０のマイ
ナス４乗Ｐａ）にした後、酸化物を除去するため高周波
電極４と支持体１の間に１００％Ｈ₂ガスによるグロー
放電を２０分間実施したしたが、Ｈ₂ガス流量を２０ｓ
ｃｃｍ、反応炉３内の真空度を５０Ｐａ、１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力２００Ｗａｔｔとした。

【００５１】この２０分間のＨ₂放電を実施した後、支
持体１上に電子ブロッキング層１ｄ（ａ−Ｓｉ_XＮ
_YＯ_Z：Ｈ膜）を形成したが、成膜時の条件は反応炉３内
の真空度６０Ｐａ、ガス流量はＳｉＨ₄：１０ｓｃｃ
ｍ、Ｎ₂：５０ｓｃｃｍ、Ｏ₂：４０ｓｃｃｍ、高周波電
力：１００Ｗａｔｔ、３０秒である（この他の成膜時前
の反応炉内の処理等は実施例１と全く同じ）。

【００５２】電子ブロッキング層１ｄ作製後、電子ブロ
ッキング層１ｄの上に障壁層１ａを成膜したが、グロー
放電時の条件は、ガス流量ＳｉＨ₄：１５ｓｃｃｍ、Ｂ₂
Ｈ₆（イ）：３０ｓｃｃｍ、Ｎ₂：６０ｓｃｃｍ、高周波
電力１２０Ｗａｔｔ、基板温度：３３０℃、真空度：６
０Ｐａ、３０分である。

【００５３】障壁層１ａ作製終了後、障壁層１ａの上に
光導電層１ｂを堆積させたが、この光導電層１ｂの成膜
時の放電条件は真空度６０Ｐａ、ガス流量はＳｉＨ₄：
６０ｓｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆（ロ）：１５ｓｃｃｍ、高周波電
力：４０Ｗａｔｔ、３１５分である（この他の処理は実
施例１と同じ）。

【００５４】光導電層１ｂの作製後、基板温度を３３０
℃に昇温しＢ₂Ｈ₆（ロ）の供給を停止した後、光導電層
１ｂの上に表面保護層１ｃを堆積させたが、放電条件は
真空度６０Ｐａ、ガス流量はＳｉＨ₄：１５ｓｃｃｍ、
Ｂ₂Ｈ₆（イ）：２ｓｃｃｍ、Ｎ₂：１００ｓｃｃｍ、高
周波電力１５０Ｗａｔｔ、１５分である。

【００５５】この電子ブロッキング層１ｄ、障壁層１
ａ、光導電層１ｂ、表面保護層１ｃの計約６時間のａ−
Ｓｉ膜１ｅの成膜を行った後、実施例１と全く同じよう
にして、ａ−Ｓｉ膜１ｅを堆積させた支持体１を反応炉
３より取り出し、各層の膜厚を測定したが、電子ブロッ
キング層１ｄ：約８０オングストローム、障壁層１ａ：
約１．７μｍ、光導電層１ｂ：２５μｍ、表面保護層１
ｃ：約０．５μｍであった。そして電子ブロッキング層
１ｄの元素比はＮ／Ｓｉ＝０．７、Ｏ／Ｓｉ＝０．６７
であった。

【００５６】この感光体ドラムの実施例１と同じ装置、
条件下で測定した電子写真特性はオプテイカルギャップ
１．６〜１．７ｅＶのもとで初期帯電電圧が６００Ｖ以
上、光感度が波長５５０〜７５０ｎｍのもと半減露光量
０．３ｍ²／ｍＪ以上が得られた、また、作製したａ−
Ｓｉ膜表面の水との接触角測定結果は平均接触角度：１
００⁰であった。

【００５７】また、このａ−Ｓｉ感光体膜を帯電露光実
験装置に設置して＋７ｋＶでような電子ブロッキング層
１ｄ、障壁層１ａ、光導電層１ｂ、表面保護層１ｃの計
６時間のａ−Ｓｉ膜１ｅの成膜を行った後、高周波電源
６をオフしグロー放電を停止させた。引き続いて、マス
フロ・コントローラ２０、２５、２１の調整および全ガ
スボンベ元栓１０、１３、２３、２６、１４、１５、流
出バルブ１６、２４、１７閉により原料ガスであるＳｉ
Ｈ₄、Ｎ₂、Ｂ₂Ｈ₆（イ）の反応炉３への供給を停止させ
た。その後、支持体加熱ヒータ８をオフとし、支持体１
の温度が１００℃になるのを待ってから、排気バルブ
２、原料ガス導入バルブ１９、全マスフロ・コントロー
ラ１２、２０、２５、２８、２１、２２、全流出バルブ
１１、１６、２４、２７、１７、１８を全開して反応炉
３内の真空度を１×１０のマイナス２乗Ｐａ以下にした
後、全流出バルブ１１、１６、２４、２７、１７、１８
と全マスフロ・コントローラ１２、２０、２５、２８、
２１、２２と排気バルブ２を閉じる。次に、ガスボンベ
元栓１４、流出バルブ１７を開し、流量をマスフロ・コ
ントローラ２１で制御しながら反応炉３内にＮ₂ガスを
導入する。反応炉３内の気圧がＮ₂ガスによって大気圧
となったのを確認した後、ａ−Ｓｉ膜１ｅを堆積させた
支持体１を反応炉３より取り出した。

【００５８】この取り出したａ−Ｓｉ膜１ｅの各層の膜
厚はＳＩＭＳ分析の結果、電子ブロッキング層１ｄ：約
８０オングストローム、障壁層１ａ：約１．５μｍ、光
導電層１ｂ：３２μｍ、表面保護層１ｃ：約０．７μｍ
であった。

【００５９】このａ−Ｓｉ感光体ドラムを帯電露光実験
装置に設置し、＋７ｋＶで０．４ｓｅｃ間のコロナ帯電
を行い、直ちに露光した。光源は分光器を用い２０μＷ
ａｔｔ／ｃｍ²の光量を照射した。その結果、電子写真
特性はオプテイカルギャップ：基板と障壁層との間にａ
−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１）を設け１．６
〜１．７ｅＶのもとで初期帯電電圧が７００Ｖ以上、光
感度が波長５５０〜７５０ｎｍのもと半減露光量０．３
ｍ²／ｍＪ以上が得られた。更に、暗減衰率ＤＤＲ₅は
０．８であった。

【００６０】また、作製したａ−Ｓｉ膜表面の水との接
触角を測定したところ、平均接触角度：１００⁰が得ら
れた。

【００６１】このａ−Ｓｉ感光体膜を帯電露光実験装置
に設置して＋７ｋＶで０．４ｓｅｃ間のコロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像は、光源に分光器を用
い２０μＷａｔｔ／ｃｍ²の光量を遷過型のテストチャ
ートを通して照射された。その後直ちにマイナス帯電性
の現像剤をａ−Ｓｉ感光体膜表面にカスケードしａ−Ｓ
ｉ感光体膜表面に良好なトナー画像を得た。ａ−Ｓｉ感
光体膜表面上のトナー画像を−５ｋＶのコロナ帯電で転
写紙上に転写したところ、解像力に優れ、階調再現性が
良く、高濃度で鮮明なが画像が得られた。

【００６２】

【発明の効果】上述のように本発明は、基板と障壁層と
の間にａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１）を設
けたので、支持体からの電子流入防止効果が向上するよ
うになって、電子写真特性（特に、暗減衰率）の向上を
可能としたａ−Ｓｉ感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のａ−Ｓｉ感光体の実施例の構成を示す
説明図である。

【図２】本発明のａ−Ｓｉ感光体を作製する一実施例の
作製装置の一部断面正面図ある。

【図３】本発明のａ−Ｓｉ感光体を作製する他の実施例
の作製装置の一部断面正面である。

【符号の説明】

１…支持体（基板）、１ａ…障壁層、１ｂ…光導電層、
１ｃ…表面保護層、１ｄ…電子ブロッキング層（ａ−Ｓ
ｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１））、１ｅ…ａ−Ｓ
ｉ膜。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともその表面の一部が導電性を有
   する基板と、この基板上に順に原料ガスにＳｉＨ₄、
   Ｈ₂、Ｎ₂、Ｂ₂Ｈ₆を使用した珪素を母体とする非晶質材
   料からなる障壁層、光導電層および表面保護層とを有す
   るアモルファス・シリコン感光体において、前記基板と
   前記障壁層との間にａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜（Ｘ＋Ｙ＋
   Ｚ＝１）が設けられたものであることを特徴とするアモ
   ルファス・シリコン感光体。
2. 【請求項２】 前記ａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜の膜厚が１
   ０〜１００オングストロームである請求項１記載のアモ
   ルファス・シリコン感光体。
3. 【請求項３】 前記ａ−Ｓｉ_XＮ_YＯ_Z：Ｈ膜が、そのＮ
   とＯの含有量が０．２＜Ｙ／Ｘ＜０．８、０．４＜Ｚ／
   Ｘ＜０．７である請求項１記載のアモルファス・シリコ
   ン感光体。