JPS59212840A - 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】 １、産業上の利用分野 本発明は感光体に関し、特に負帯電で使用するのに好適
な電子写真感光体に関するものである。

２、従来技術 従来、電子写真感光体として、Ｓｅ、又しま３ｅにＡｓ
、Ｔｅ、Ｓｂ等をトープした感光イ木、Ｚｎ　ＯやＣｄ
Ｓを樹脂バインダーに分散させノ、；感光（本等がある
。

一方、アモルファスシリコン（ａ−３ｉ）を母。

体として用いた電子写真感光体が近年Ｇこなって提案さ
れている。ａ−３ｉは、Ｓ　ｉ−３ｉの斧吉合手が切れ
たいわゆるダングリングボンドを有し−Ｃおり、この欠
陥に起因してエネ／Ｉ／ギーギャ・ノブ＋−）１ｂこ多
くの局在準位が存在する。このためＧこ、Ｂ　Ｆｉｔｊ
起担体のホッピング伝導が生じて暗抵抗力＜／ｈさく、
また光励起担体が局在準位にトラ・ノブされて光導電性
が悪くなっている。そこで、上記欠陥を７に素原子（旧
で補償して５ｉにＨを結合さゼーることによって、ダン
グリングボンドを埋めること力くマ〒ねれる。

このようなアモルファス水素化シリコン（以下、ａ　−
Ｓ　ｉ　：　Ｈと称する。）の暗所での抵抗率は１０８
〜１０９Ω−ｃｍであって、アモルファス３ｅと比較す
れば約１万分の１も低い。従って、ａ−３ｉ：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。

そこで、このようなａ−３ｉ：Ｈに電位保持能を付与す
るため、ホウ素等をドープすることにより抵抗率を１０
　　Ω−Ｃｍにまで高めることができるが、ホウ素量等
をそのように正確に制御することは容易ではない。また
、ホウ素等と共に微量の酸素を導入することにより１０
゛１Ω−ｃｍ程度の高抵抗化が可能であるが、これを感
光体に用いた場合には光感度が低下し、裾切れの悪化や
残留電位の発生という問題が生じる。

また、ａ−３ｉ：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
生成される科学様の影響等の如き表化 面の科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」−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っている
。一方、アモルファス水素化炭化シリコン（以下、ａ−
３ｉＣ：Ｈと称する。）について、その製法や存在が“
Ｐｈｉ、１．　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−３ｉ：ＩＩ
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１．６〜２，３ｅＶの範囲に亘って変化すること等が
知られている。但、炭素の含有によりノ＼ンドギャップ
が拡がるために長波長感度が不良となるという欠点があ
る。

こうしたａ−３ｉＣ：Ｈ１１！：ａ−３ｉ　：Ｈとを組
合せた電子写真感光体は例えば特開昭５５−１２７０８
３号公報において提案されている。これによれば、ａ−
３ｉ：ＨＪｉｊを感光（光導電）層とし、この光導電層
下にａ−３ｉＣ：Ｈ層を電荷輸送層とじて設けた機能分
離型の２層構造を作成し、上層のａ−３ｉ　：　Ｈによ
り広い波長域での光感度を得、がつａ−３ｉ：Ｈ層とへ
テロ接合を形成する下層のａ−３ｉＣ：Ｈにより帯電電
位の向上を図っている。しかしながら、ａ−３ｉ：Ｈ層
の暗減衰を充分に防止できず、帯電電位はなお不充分で
あって実用性のあるものとはならない上に、表面にａ−
３ｉ：Ｈ層が存在していることにより化学的安定性や機
械的強度、耐熱性等が不良となる。しかも、電荷輸送層
についてはその炭素原子含有量の検討がなされておらず
、また各層の厚み等も考慮されていないために、電子写
真感光体として要求される諸特性を満足したものとはな
っていない。

一方、特開昭５７−１７９５２号公報には、ａ−３ｉ：
Ｈからなる光導電層上に第１のａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　Ｈ
層を表面改質層として形成し、裏面上（支持体電極側）
に第２のａ−３ｉＣ：Ｈ層を電荷輸送層として形成して
、機能分離型の３層構造の感光体としている。この公知
の感光体に関しては、ａ−３ｉ：Ｈ層の暗減衰の防止等
の効果はあるが、ａ−３ｉＣ：Ｈ層、特に電荷輸送層の
炭素原子含有量について検討がなされていないので、ａ
−３ｉ：Ｈ層との接合状態によっては感度低下を生し、
かつ残留電位も上昇し、多数枚複写に副える耐久性を有
してはいない。

３、発明の目的 本発明者は、上記した如き従来技術の問題点に鋭意検討
を加え、上記の３層構造の如き機能分離型感光体の特長
を生かしつつ、特にその電荷輸送層の炭素原子含有量が
感光体の特性を大きく左右することをつき止め、適切な
範囲に炭素原子含有量を設定することによって光感度、
残留電位、耐久性等にすべて優れた感光体をｆ４？るこ
とに成功したものである。

４、発明の構成 即ち、本発明は、アモルファス水素化及び／又はフッ素
化シリコン（例えばａ−３ｉ：Ｈ）からなる光導電層と
、この光導電層上に形成されかつ無機物質（特にａ−３
ｉＣ：Ｈ）からなる表面改質層と、前記光導電層下に形
成されかつアモルファス水素化及び／又はフッ素化炭化
シリコン（例えばａ−３ｉＣ：Ｈ）からなる電荷輸送層
とを有し、この電荷輸送層の炭素原子含有量が１０〜３
０ａｔｏｍｉｃ％であることを特徴とする感光体に係る
ものである。

５、実施例 以下、本発明による感光体を詳細に説明する。

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上に第２のａ−３ｉＣｓＨ層（電荷輸送層）
２、ａ　−Ｓ　ｊＣ：　Ｈ層（光導電層）３、第１のａ
−３ｉＣ：Ｈ（表面改質層）４が順次積層せしめられた
ものからなっている。第２のａ−Ｓ　ｉ　Ｃ：　Ｈｆ１
２は主として電位保持、電荷輸送及び基板１に対する接
着性向上の各機能を有し、その炭素原子保有量は１０〜
３０ａＬｏｍｉｃ％（ＳｉとＣの合計総原子数に対する
割合）に設定されることが必須不可欠であり、また１０
μｍ〜３０μｍの厚みに形成されるのがよい。光導電層
３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、その厚めは２５００人〜５μｍであるの
が望ましい。更に、第１のａ　　Ｓ　ｉＣ：　１１層４
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ｌ の保持、体環境性の維持（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
よる耐刷性の向上、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、いわば
表面改質・層として働くものである。そして、この第１
のａ−３ｉＣ：８層４の厚みｔは４００　人〜５０００
人、特に４００人≦ｔ＜　２０００人と従来のものより
ずっと薄（することが重要である。

このように感光体を構成することによって、従来のＳｅ
感光体と比較して薄い膜厚で高い電位を保持し、可視領
域及び赤外領域の光に対して優れた感度を示し、耐熱性
、耐刷性が良く、かつ安定箱（ した対環境性を有するａ−３ｉ系悪感光（例えは電子写
真用）を提供することができるのである。

しかも注目すべきことは、電荷輸送層の炭素原子含有量
を１０〜３０ａｔｏｍｉｃ％と特定範囲に設定すること
によって、感光体に要求される諸特性を充二分に具備し
たものとなっていることである。これを以下に詳細に説
明する。

まず、ａ−３ｉ　Ｃ：　Ｈは一般に、第２図に示す如く
、炭素原子含有量が増加するに伴なってその光学的エネ
ルギーギャップ（Ｅｇ、　ｏｐｔ　）が増大することが
確認されている。このＥｇはバンドギャップに相当する
ものであって、炭素原子含有量を増加させればそれだけ
、ａ−３ｉ二ＨのＥｇ（約１．７１ｅＶ）との差が大き
くなることが分る。

一方、炭素原子含有量は、第３図に示す如くａ−３ｉ　
Ｃ：　Ｉ（の比抵抗（ρ、：暗所抵抗率、ρ４：緑色光
１（（（射時の抵抗率）を左右し、炭素含有量（即ちＥ
ｇ）を増やせばある範囲以上では光感度（ρ０　／ρ６
　）が低下し、第４図の如くになる。

照射する光の波長を変化させた場合、第５図の如くに、
炭素含有量に応じてａ−３ｉＣ：Ｈの光感度が変化する
。

第６図には、第１図で述べた層構成の感光体のエネルギ
ーバンドが示されている。このエネルギーバンド図にお
いて、上述した如く電荷輸送層２の炭素原子含有量を１
０〜３０ａｔｏｍｉｃ％（図示の例では１５ａｔｏｍｉ
ｃ％：Ｅｇ＝２．１　ｅＶ）に設定しているので、電荷
輸送層２自体のＥｇは適切な大きさになっていると共に
、ａ−３ｉ：ＨＪ＠３のｆＥｇ（約１．７１ｅＶ）との
界面は特に電子に対し実質的に障壁を形成しないバント
°ギャップを形成することになる。即ち、この感光体の
表面を負帯電させて動作させる場合、基体１側から、○
印で示すボールが注入されようとするが、このボールは
ａ−３ｉＣ：ＨＪｉ２のもつバレンスパントＥｖのエネ
ルギー障壁を乗り越えることができず、これによって感
光体表面の負電荷が充分に保持され、暗ｉｄ衰が減少し
、電位保持能が向上する。しかも、光照射時に光導電層
３中で発生したキャリア（○印で示すホール、・印で示
す電子）のうち、電子の方はコンダクションハンドＥｃ
が層２と３の間で殆んど障壁がない（即ち、エネルギー
レベルのマツチングが良好である）ためにａ−３ｉＣ：
Ｈ層２を介して基体Ｉ側へ容易に移動でき、またホール
は薄い表面層４を介して容易に表面側へ移動して表面負
電荷を選択的に中和せしめて静電潜像を効率良く形成す
る。従って、この感光体−は、上記の電位保持能に加え
て光感度も良好である。

こうした顕著な作用効果を得るには、特に電荷輸送層２
の炭素原子含有量を１０〜３０ａｔｏｍｉｃ％に特定し
なければならないことが、本発明者によってはじめて明
らかにされた。即ち、炭素原子含有量がｌｏａｔｏｍｉ
ｃ％未満では、ａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　Ｉ−１層２の比抵
抗が電位保持能に必要な１０　　Ω−ｃｍを下廻る（第
３図参照）ために特に帯電電位−を不充分となり、不適
当である。また、炭素原子含有量が３０ａｔｏｍｉｃ％
を越えると、比抵抗がやはり低下すると同時に、炭素原
子が多すぎてａ−３ｉＣ：ＨＰｔ中での欠陥が増えてキ
ャリア輸送能自体が不良となってしまう。

また、本発明による上記の感光体は、光導電層３中には
同期裏箱１１１Ａ族等の不純物を何らドーピングしてい
ないことも重要である。つまり、従来技術の如くにａ−
３ｉ：Ｈｉｉに不純物をドーピングしてその高抵抗化（
ρ。−１０〜１０　　Ω−ｃｍ）を図った場合、不純物
ドーピングによって電子のキャリアレンジ（μτ）ｅ、
即ち（モビリティ×ライフタイム）が低下し、これによ
って光減衰曲線が裾を引き、感度低下や画質低下を生じ
てしまう。第７図は、光導電Ｎ３に不純物をドーピング
しない上記感光体の光減衰特性を示すが、光照射時の電
位低下が急激であって感度良好であるのに対し、光導電
層３に不純物をドーピングした場合（後記のグロー放電
法において例えばＣＢ２８６）／　（Ｓ　ｉ　Ｈ４３＝
２０ｐｐｍとしたとキ）、光照射時に減衰曲線が裾を引
いてしまうことが分った。

次に、本発明による感光体の各層を更に詳しく説明する
。

ｆ）１のａ−３ｉ　Ｃ：　Ｈｒ　　　　　Ｌｍこのａ−
３ｉＣ：８層４は感光体の表面を改質してａ−３ｉ系感
光体を実質的に優れたものとするために必須不可欠なも
のである。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
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−３ｉ：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　−Ｓ　ｉ　Ｃ
：　Ｈ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。

このような優れた効果を総合的に奏するためには、ａ−
３ｉ　Ｃ：　１−ＩＪｉ４の膜厚を上記した４００人≦
ｔ≦５０００人の１屯囲内（特に４００人≦ｔ＜２００
０人）に選択することが極めて重要である。即ち、その
膜厚を５０００Å以上とした場合には、第９図に示す如
く、残留電位Ｖ、が高くなりすぎかつ感度Ｅ％（後記）
の低下も生じ、ａ−３ｉ系感光体としての良好な特性を
失なってしまう。また、膜厚を４００人未ｌ＾）とした
場合には、トンネル効果によって電荷が表面上に帯電さ
れなくなるため、暗減衰の増人未Ｋ＞　、４００Å以上
とすることが望ましいが、このような厚み範囲は従来公
知の技術からは全く想定できないものである。

また、このａ−３ｉ　Ｃ：　ＨＩｉ４については、」１
記した効果を発揮する上でその炭素組成を選択すること
も重要であることが分った。組成比をａ−３ｉ１−ｘＣ
ｘ：Ｈと表わせば、Ｘを０．１〜０．７とすること（炭
素原子含有量が１０ａｔｏｍｉｃ％〜７０ａＬＯＩＴｌ
ｉＣ％であること）が望ましい。即ち、０．１　≦Ｘと
すれば、光学的エネルギーギャップがほぼ２．ＱｅＶ以
上となり、可視及び赤外光に対し、いわゆる光学的に透
明な窓効果により照射光ばａ−３ｉ　：　ＨＮ（電荷発
生層）３に到達することになる（第４図、第５図参照）
。逆にＸ＜０．１であると、一部分の光は表面層４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を越えると層の殆んどが炭素となり、半導体特性
が失なわれる外、ａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　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。

穿２のａ−３ｉ　Ｃ：　Ｈ−Ｗ’ｌ’、Ｊ″′）このａ
−３ｉＣ：８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１ｏ　　Ω−ｃｍ以上あって、耐高電
界性を有し、単位膜厚光りに保持される電位が高く、し
かも感光層３がら注入される電子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（１０〜３０ａＬｏｍｉｃ％）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３において光照射に応じて発生した電子に対し障壁
を作ることなく、効率よく注入させることができる。

しかも、基板１側からのホールの注入を阻止する障壁を
形成しているので、帯電電位の保持能に非常に優れたも
のとなっている。また、この第２のａ−３ｉＣ：ＨＩｉ
２は支持体１、例えばＡｌｌ電極との接着性や膜付きが
良いという性質も有している。従って、このａ　−Ｓ　
ｉ　Ｃ：　８層２は実用レベルの高い表面電位を保持し
、ａ−３ｔ：Ｈ層３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（す
Ｊきがある。

こうした機能を果たすために、ａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　８
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１０μｌＴ１〜３０μｍであること
が望ましい。この膜厚が１０μｍ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
を越えるとキャリアの支持体１への到達率が低下してし
まう。但、このａ−３ｉＣ：Ｈ層の膜厚は、Ｓｅ感光体
と比較して薄＜シても（例えば十数μｍ）実用レベルの
表面電位が得られる。

ａ−ｓ　ｉ：　ＨＮ＜　　’　」ｒ」久基瀝り璽］＞こ
のａ−３ｉ：Ｈ層３は、可視光及び赤外光に対して高い
光導電性を有するものであって、第５図に示す如く、波
長６５０ｎｍ付近での赤色光に対しρｏ／ｐＬが最高〜
１０４となる。このａ−３ｉ：Ｈを感光層として用いれ
ば、可視領域全域及び赤外領域の光に対して高感度な感
光体を作成できる。

このように可視光及び赤外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：ＨＪＭ　３の膜厚
は２５００人〜５μｍとするのが望ましい。

膜厚が２５００人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：ＨＪＭ２に到達す
るノこめに光感度が大幅に低下する。また、ａ　−３ｉ
　：　ＩＩｌ菟３は大きな電荷輸送能を有するが、抵抗
率が〜１０９Ω−ｃｍであってそれ自体としては電位保
持性を有していないから、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、その膜厚は最大５μｍ
とすれば充分である。しかも５μｍを越えると、層中に
おいてキャリアが横方向へ拡散し易く、却って感度低下
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（クロー放電装置）を第１０図について説明する。

この装置１１の真空槽１２内では、上記した基板１が基
板保持部１４」二に固定され、ヒーター１５で基板１を
所定温度に加熱し得るようになっている。基板１に対向
して高周波電極■７が配され基板１との間にグロー放電
が生ぜしめられる。なお、図中の２０．２１．２２．２
３．２４．２７．２８．２９．３０．３５．３６．３８
は各バルブ、３１はｓ　ｒ　Ｈ４又はガス状シリコン化
合物の供給源、３２はＣＨ４又はガス状炭素化合物の供
給源、３３はＡｒ又はＨ２等のキャリアガス供給源、３
４ばＳｉＦ４ガス供給源（フッ素供給源）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Ａ７
２基板１の表面を清浄化した後に真空槽１２内に配置し
、真空槽１２内のガス圧が１Ｏ−６Ｔｏｒｒとなるよう
にバルブ３６を調節して排気し、かつ基板１を所定温度
、例えば２００°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、及びＣＨ４又はガス状炭素化合物を適
当量希釈した混合ガスを真空槽１２内に導入し、０．０
１〜１０Ｔｏｒｒの反応圧下で高周波電源１６により高
周波電力を印加する。これによって、上記各反応ガスを
グロー放電分解し、水素を含むａ−３ｉＣ：Ｈを上記の
層２（更には４）として基板１上に堆積させる。この際
、シリコン化合物と炭素化合物の流量比及び基板温度を
適宜調整することによって、所望の組まで）を析出させ
ることができ、また析出するａ−３ｉ　Ｃ：　Ｈの電気
的特性にさほどの影響を与えることなく　、１０００人
／ｍｉｎ以上の速度でａ−３ｉＣ：　Ｉ−１を堆積させ
ることが可能である。更に、ａ−３ｉ：Ｈ（上記の感光
層３）を堆積させるには、炭素化合物を供給しないでシ
リコン化合物をグロー放電分解すればよい。

上記の第１及び第２のａ−３ｉＣ：Ｈ層ともに、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１０〜３０ａｔｏｍ
ｉｃ％とするのが望ましい。１０ａｔｏｍｉｃ％未満で
はダングリングボンドの補償が不充分であり、３０ａｔ
ｏｍｉｃ％を越えると却って欠陥が生じ易い。

光導電Ｎ３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１０〜３０ａ　ｔｏｍｉｃ％で
あるのが上記と同様の理由がら望ましい。

なお、ダングリングボンドを補償するためには、ａ−３
ｉに対しては上記したＩ］の代わりに、或いは１１と併
用してフッ素を導入し、（供給源は５ｉＦ４）　、ａ−
３ｉ　：Ｆ、ａ−３ｉ　：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０．５〜１０ａｔｏｍｉｃ％が望ましい。

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、これ以外にも、スパンタリング法、イオンブレ
ーティング法や、水素放電管で活性化又はイオン化され
た水素導入下でａ−３ｉを蒸着させる方法（特に、本出
願人による特開昭５６−７８４１３号（特願昭５４−１
５２４５５号）の方法）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、ｓ　ｉＦ　４　Ｊｌ
−ニもＳ＋１２Ｈ６、Ｓ　ｉ　）（Ｈ３又はその誘導体
ガス、ＣＨ４以外の０２Ｈ６、Ｃ３Ｈ５等の低級炭化水
素ガスやＣＦ４が使用可能である。

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Ａｌ支持体上に第１図の構造の
電子写真感光体を作成した。先ず平滑な表面を持つ清浄
なＡ７！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℃に加熱した後高純度Ａｒ
ガスを導入し、０．５Ｔｏｒｒの背圧のもとて周波数１
３．５６ＭＩＩｚ、電力密度０．０４Ｗ／ｃｎ！の高周
波電力を印加し、１５分間の予備放電を行った。次いで
、ＳｉＨ４とＣＨ４からなる反応ガスを導入し、流量比
を２周節した（　Ａ　ｒ　十Ｓ　ｉ　Ｈ４十ＣＨ４）　
混合ガスをグロー放電分解することにより、電位保持及
び電荷輸送機能を担うａ−３ｉＣ：１］層を３５０　人
／ｍｉｎの堆積速度で所定厚さに製膜した。反応槽を一
旦排気した後、ＣＨ４は供給せず、Ａｒをキャリアガス
としてＳ　ｉ　Ｈ４を放電骨ｉ’ｌＸ　Ｌ／、所定厚さ
のａ−３ｔ：Ｈ感光層を形成した後、再びＣＨ４を供給
し、流量比を調節したＡ　ｒ　＋　Ｓ　ｉ　Ｈ４＋ＣＨ
４）混合ガスをグロー放電分解し、所定厚さのａ−３ｉ
Ｃ：Ｈ表面改質層を更に設け、電子写真感光体を完成さ
せた。

このようにして作成した感光体に、負極性で６Ｋ・Ｖの
コロナ放電を行ない、各電子写真特性を測Ｙした。この
場合、感光体の各層の組成、膜厚を種々に変えた各サン
プル（試料Ｎｏ、　１〜Ｎｏ、２７）を作成したところ
、第１１図に示す如き結果が得られた。

この試験に際しては、上記のよづにして作成した電子写
真感光体をエレクトロメーターＳ　Ｐ　−４２８型（川
口電機＠Ｉ　Ｍ　）に装着し、帯電器の放電電極に対す
る印加電圧を一６ＫＶとし、１０秒間帯電操作を行ない
、この帯電操作直後における感光体表面の帯電電位を■
。（Ｖ）とし、５秒間の暗減衰後、帯電電位を外に減衰
せしめるために必要な照射光量を半減露光量Ｅ＋Ａ（ｌ
ｕｘ　　・ｓｅｃ　＞とした。表面電位の光減衰曲線は
ある有限の電位でフラットとなり、完全にゼロとならな
い場合があるが、この電位を残留電位ＶＦＬ（Ｖ）と称
する。また、画質については、感光体をドラム状に作成
し、２０℃、６０％ＲＨで電子写真複写＋ＲＵ−Ｂｉｘ
　　ｙ（小西六写真工業＠製）に装着し、絵出しを行な
い、初期画質（１０００コピ一時の画質）及び多数回使
用時の画質（２０万コピ一時の画質）を次の如くに評価
した。

画像濃度　１．０以上　　◎　（画質が非常に良好）＝
　　　　０．６〜１．０　０　（画質が良好）０．６未
満　　へ　（画像にボケが発生）・・×（濃度が著しく
低く 判別不能） 第１１図の表に示すデータから明らかなように、表面改
質層を設けない試料Ｎｏ、　１に比べて表面改質層を設
けた３層構造の本発明の試料隘２は優れた特性を示すこ
とが分る。また、試料陽１９〜ＮＩＪ、２３から明らか
なように、電荷輸送層の炭素原子含有量を１０〜３０ａ
ｔｏｍｉｃ％（表中には単に「％」で示しである）に特
定すれば、光感度や残留電位を良好な値に保持しながら
多数枚複写時での耐久性を著しく向上させることができ
る。更に、各層の組成、厚み等を上述した望ましい範囲
に設定するのが重要であることも分る。

第１２図は、本発明の他の実施例による感光体を示すも
のであり、第１図の感光体に比べて電荷輸送層２と基板
１との間に電荷ブロッキング１ｍ　５（例えば、リンド
ープド＋ａ−３ｉＣ：Ｈ，ａ　−３ｉＣ：ＦＸａ−３ｉ
Ｃ：Ｈ）が付加されている。

このブロッキング層５は、ａ−３ｉＣで構成する場合、
その炭素原子含有量は１０〜３０ａｔｏｍｉｃ％、水素
原子含有量は１０〜３０ａｔｏｍｉｃ％（フッ素原子を
含有する場合にはフン素原子含有量が０．５〜１０ａＬ
ｏｍｉｃ％であり、不純物として同期裏箱■Δ族元素を
ドーピングすることによってＮ型化されている。不純物
ドープに際しては、第１０図の装置において不純物供給
源、例えばＰ　Ｈａ供給源を付加し、特に（ＰＨ３）／
　（Ｓ　ｉＨ＋）≦２０００ｐｐｍの流量で各反応ガス
を供給すればよい。なお、電荷ブロッキングＮ５の厚み
は４００　人〜１μｍとするのがよい。

ブロッキング層５を設けることによって、感光体各層の
エネルギーバンドは第１３図の如くになり、基板１との
界面において、第６Ｍで示したものより大きなエネルギ
ー障壁が形成される。従って、基板１からのホールの注
入を充二分に阻止できることになる。

第１１図の試料Ｎｏ、２８〜３０のデータから明らかな
ｊうに、ａ−３ｉＣ：Ｈブロッキング層５を設ける場合
、その不純物ドープ量：　　（ＰＨ３）／　（Ｓ　ｉＨ
４〕をあまり大きくすると特性が劣化し、またブロッキ
ング層の厚みも適切な範囲が存在することが示唆されて
いる。〔ＰＨ３〕／〔ＳｉＨ４〕は２０００ｐｐｍ以下
、ブロッキング層の厚みは１μｍ以下、４００Å以上と
するのが望ましい。

６、発明の効果 本発明は、上述した如（、無機物質からなる表面改質層
とａ−３ｉ系先光導電とａ−３ｉＣｉ電荷輸送層との積
層体で感光体を構成しているので、薄い膜厚で高い電位
を保持し、可視領域及び赤外領域の光に対して優れた感
度を示し、耐熱性、耐刷性が良（、かつ安定した対環境
性を有するａ−３ｉ系悪感光（例えば電子写真用）を提
供することができるのである。

しかも注目すべきことは、電荷輸送層の炭素原子含有量
を１０〜３０ａｔｏｍｉｃ％と特定範囲に設定すること
によって、感光体に要求される緒特性（特に高感度、低
残留電位、高電位保持能、繰返し耐久性）を充二分に具
備したものとなる。

【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図は炭素原子含有量に
よるａ’−３ｉＣ：Ｈの光学的エネルギーギャップの変
化を示すグラフ、 第３図は光学的エネルギーギャップによるａ−３ｉ　Ｃ
：　Ｈの比抵抗の変化を示すグラフ、第４図は光学的エ
ネルギーギャップによるａ　−３ｉ　Ｃ二Ｈの光感度特
性を示すグラフ、第５図は照射光の波長による光感度特
性を比較して示すグラフ、 第６図は感光体の各層のエネルギーバンド図、第７図は
感光体の電位減衰特性図、 第８図は比較例による感光体の電位減衰特性図、第９図
は表面改質層の厚みによる特性変化を示すグラフ、 第１０図は感光体の製造装置の概略断面図、第１１図は
各種感光体の特性をまとめて示す図、第１２図は他の実
施例による感光体の一部分の断面図、 第１３図は第１２図の感光体の各層のエネルギーバンド
図 である。 なお、図面にしめされている符号において、■・・・・
・・・・・支持体く基板） ２・・・・・・・・・第２のａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　Ｈ層
（電荷輸送層） ３・・・・・・・・・ａ−３ｉ：Ｈ感光層（光導電層）
４・・・・・・・・・第１のａ−３ｉＣ：Ｈｊｔｉ（表
面改質層） ５・・・・・・・・・電荷ブロッキング層１１・・・・
・・・・・グロー放電装置１７・・・・・・・・・高周
波電極 ３１・・・・・・・・・ガス状シリコン化合物供給源３
２・・・・・・・・・ガス状炭素化合物供給源３３・・
・・・・・・・キャリアガス供給源３４・・・・・・・
・・ＳｉＦ４ガス供給源Ｅｇ、ｏｐｔ・・・・・・・・
・光学的エネルギーギャップρ、／ρ６　・・・・・・
・・・暗所抵抗率／光照射時の抵抗率 ８％・・・・・・・・・・・・半減露光量聞　・・・・
・・・・・・・・残留電位である。 代理人　弁理士　逢　坂　　　宏（他１名）も９図 厚と（μｍ） （自発）手続ネ甫正書 １．事件の表示 昭和５８年　　特許　側梁８６８９１号２、発明の名称 感光体 ３、補正をする考 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称　
（１２７）小西六写真工業株式会社４、代理人 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 （１１、明細書第６頁１行目の「科学種」を「化学種」
と訂正します。 （２）、同第９頁１０行目の［ａ−３ｉＣ：Ｈｊを［ａ
−３ｉ：ＨＪと訂正します。 （３）、同第１３頁１０行目の「を不充分」を１が不充
分」と訂正します。 （４）、同第１３頁下から４行目の「同期表」を１周期
表」と訂正します。 （５）、同第１４頁２行目の［（μτ）ｅＪを「（μτ
）。」と訂正します。 （６）、同第１６頁１５〜１６行目の「ことになる（第
４図、第５図参照）。」を「ことになる。」と訂正しま
す。 （７）、同第２４頁１２行目の「５秒間」を「２秒間」
と訂正します。 一以　上−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アモルファス水素化及び／又はフッ素化シリコンか
   らなる光導電層と、この光導電層上に形成されかつ無機
   物質からなる表面改質層と、前記光導電層下に形成され
   かつアモルファス水素化及び／又はフッ素化炭化シリコ
   ンからなる電荷輸送層とを有し、この電荷輸送層の炭素
   原子含有量が１０〜３０ａｔｏｍｉｃ％であることを特
   徴とする感光体。 ２、電荷輸送層の水素原子含有量が１０〜３０ａｔｏｍ
   ｉｃ％（フッ素原子を含有する場合にはフン素原子含有
   量が０．５〜ＩＱ　　ａｔｏｍｉｃ％）である、特許請
   求の範囲の第１項に記載した感光体。 ３、光導電層の水素原子含有量が１０〜３０ａｔｏｍｉ
   ｃ％（フン素原子を含有する場合にはフッ素原子含有量
   が０．５〜１０ａｔｏｍｉｃ％）である、特許請求の範
   囲の第１項又は第２項に記載しよ感光体。 ４、表面改質層がアモルファス水素化及び／又はフッ素
   化炭化シリコンからなる、特許請求の範囲の第１項〜第
   ３項のいずれか１項に記載した感光体。 ５、表面改質層の炭素原子含有量が１０〜７０ａｔ’ｏ
   ｍｉｃ％であり、水素原子含有量が１０〜３０ａｔｏｍ
   ｉｃ％（フッ素原子を含有する場合にはフッ素原子含有
   量が０．５〜１０ａｔｏｍｉｃ％）である、特許請求の
   範囲の第４項に記載した感光体。 ６、表面改質層の厚みが４００人〜５０００　人、光導
   電層の厚みが２５００人〜５μｍ、電荷輸送層の厚みが
   １０μｍ〜３０μｍである、特許請求の範囲の第１項〜
   第５項のいずれか１項に記載した感光体。 ７、表面改質層の厚みが４００人〜２０００人である、
   特許請求の範囲の第６項に記載した感光体。 ８、電荷輸送層と導電性基体との間に、アモルファス水
   素化及び／又はフッ素化炭化シリコンからなる電荷ブロ
   ッキング層が形成され、かっこの電＋１１ 荷ブロッキング層が同期表第ＶＡ族元素のドーピングに
   よってＮ型化されている、特許請求の範囲の第１項〜第
   ７項のいずれか１項に記載した感光体。 ９、電荷ブロッキング層が、ホスフィンとモノシランと
   の流量比をＣＰＨ３）／　（Ｓ　１Ｈ４）≦２０００ｐ
   ｐｍとする条件下でのグロー放電分解によって形成され
   たものである、特許請求の範囲の第８項に記載した感光
   体。 １０、電荷ブロッキング層の炭素原子含有量が１０〜３
   ０ａｔｏｍｉｃ％であり、水素原子含有量が１０〜３０
   ａＬｏｍｉｃ％（フッ素原子を含有する場合Ｑこはフン
   素原子含有量が０．５〜１０ａｔｏｍｉｃ％）である、
   特許請求の範囲の第８項又は第９項に記載した感光体。 １１、電荷ブロッキング層の厚みが４００　人〜１μｍ
   である、特許請求の範囲の第８項〜第１０項のいずれか
   １項に記載した感光体。