JPS62184467A - 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ＡＳＳＴ
１３．、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Ｉ」を結合させるごとによ
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−５
ｉ：Ｈと称する。）は、光感度が良好である上に無公害
性、良耐剛性等の面で注口されている。しかし、ａ−３
ｉ：ｔ（は７５０〜８００　ｎｍ　（近赤外）の波長の
光に対しては可視域の光に列するより１ケタ程感度が悪
いことが知られている。、従って、情報信号を電気的に
処理してハードコピーとして出力するための情報末端処
理機において半導体レーザーを記録光源として用いる場
合には、実用的な情報記録用の半導体レーザーはＧａＡ
ｌＡｓを構成材料としたものであってその発振波長は７
６０〜８２０　ｎｍであるから、この種の情報記録にと
ってａ−５ｉ：Ｈは感度不十分となり、不適当である。

Ｓｅ系の感光体の場合には、有機光導電材料からなる感
光体に比べて感度が大きいものの、処理速度の高速化に
対応するためには長波長領域での感度がやはり不十分で
ある。

そこで、ａ−３ｉ：Ｈの優れた光導電性又は光感度を生
かしつつ長波長領域の感度を向上させるために、アモル
ファス水素化シリコンゲルマニウム（以下、ａ−３ｉＧ
ｅ：Ｈと称する。）を光導電層に用いることが考えられ
る。つまり、ａ　−３ｉＧｅ：Ｈは６００〜８５０　ｎ
ｍの波長域で光感度が良好である。しかしながら、逆に
言えば、ａ　−３ｉＧｅ：Ｈ単独では、可視領域での感
度がａ−３ｉ　：Ｈに比べて悪い。しかも、ａ−３ｉＧ
ｅ：１４層のみでは、暗抵抗は１０８〜１０９Ω−ｃｍ
にすぎず、電荷保持能に乏しい。しかも、ａ−３ｉＧｅ
：Ｈは支持体（基板）に対する膜付き又は接着性が悪く
、また機械的、熱的性質がａ−３ｉ：Ｈよりも劣るため
に、電子写真感光体として実用化する上で難がある。

ａ−３ｉＧｅを使用した例として、ａ−３ｉＧｅ層上に
電荷輸送層を形成し、これら両層間の境界領域の組成を
連続的に変化させたものがあるが、これでは、上記に加
えて製膜の制御性が困難になる。

近時、半導体レーザー等による記録機能の他に可視光を
光源とする記録機能（例えば通常の電子写真複写機とし
ての機能）も併せ持つ多機能機器が注目されているが、
上記のａ　−Ｓ　ｉ　：　Ｈ及びａ−３ｉＧｅ　：　Ｈ
共にそうした要求を満足し得ない。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、可視及び近赤外の両領域に亘って感度
に優れ、かつ帯電電位、暗減衰等の電荷保持特性や耐久
性の良い感光体を提供することにある。

二１発明の構成及びその作用効果 即ら、本発明は、炭素原子と窒素原子と酸素原子とのう
ち少なくとも１種を含有する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第
１の電荷発生層と、アモルファス水素化及び／又はハロ
ゲン化シリコンゲルマニウムからなる第２の電荷発生層
とを有し、前記電荷輸送層の上及び下のいずれか一方側
に前記第１の電荷発生層と前記第２の電荷発生層とが共
に存在し、これらの電荷発生層のうち前記第１の電荷発
生層が前記電荷輸送層側に位置しており、かつ前記電荷
輸送層と前記第１の電荷発生層と前記第２の電荷発生層
との中で互いに隣接する層間の少なくとも１つに中間層
が少なくとも１層設けられ、この中間層とこれに隣接す
る層との間のＥｇ、ｏｐｔ及び／又はχ　（但し、Ｅｇ
　＋　Ｏｐ　ｊは光学的エネルギーギャップ、χは真空
準位と価電子帯とのバンドギャップである。）の差が０
．２ｅＶ以下である感光体に係るものである。

本発明によれば、電荷発生層がアモルファス水素化及び
／又はハロゲン化シリコンゲルマニウム層と、アモルフ
ァス水素化及び／又はハロゲン化シリコン等とからなっ
ているので、前者による近赤外領域での感度向上と後者
による可視域での感度向上との双方を実現した感光体を
提供できる。

例えば、ａ−３ｉＧｅ：Ｈの有する比較的長波区域（例
えば６００〜８５０　ｎｍ）での高感度特性を生かしな
がら、高い電荷保持性や膜付き等を特に電荷輸送層で実
現しており、これまで知られているものに比べて特性を
十分に満足した有用な感光体を提供することができる。

また、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り、特に電荷輸送層はＣ
，Ｎ、Ｏの少なくとも１１ｒＬを含有するアモルファス
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、帯電電位を高くし、暗減衰を少なくできる。

更に、本発明では、上記の中間層の存在によって、隣接
層間のエネルギーギャップが小さくなり°、スパイク（
バンドの不連続化）等の発生を少なくできる。この結果
、キャリアの移動をスムーズにして高感度化、低残留電
位を実現でき、かつ各層ａ−Ｓｉ系材料で連続製膜して
積層する場合、０．０２μｍ程度の境界層が存在する。

これを考慮し、中間層厚としてこの境界層を含め０．０
５〜２μｍが好ましい。更に好適には０．１−１μｍと
するのが望ましい。

上記電荷輸送層側には、上記第１及び第２の電荷発生層
のうち第１の電荷発生層を位置せしめているので、Ｃ，
Ｎ、０の少なくとも１種を含むａ−３ｉ系重電荷輸送と
ａ−３ｉ系第１の電荷発生層との間に、上記中間層を形
成し易り、（即ち、この中間層を電荷輸送層と基本的に
同じ組成分であってＣ，Ｎ又は０の量のみを少なくすれ
ばよく）、従って中間層の製膜を行い易いという利点が
ある。

しかも、この中間層と電荷輸送層、第１の電荷発生層と
の間のχ、Ｅ　ｇ、　ｏｐｔがより小さい（例えばＥｇ
、ｏｐｔは第１の電荷発生層が１．７ｅＶ、第２の電荷
発生層が１．５ｅＶ、電荷輸送層が”；：、ＱｅＶであ
るから、電荷輸送層との間のΔＥｇ、ｏｐｔは第１の電
荷発生層の方がより小さいので、中間層とこの隣接層と
の間のΔＥｇ、ｏｐｔもより小さい。）このため、キャ
リアが励起され易くてより動き易くなる。

ホ、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、Ｃ，Ｎ及びＯの少なくとも１種を含
有する例えばａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　Ｈ又はａ−３ｉＮ：
Ｈからなる電荷輸送層２、中間層６、ａ−３ｉ：Ｈｉｉ
５、中間層７、ａ−３ｉＧｅ：ＨＮ３、Ｃ，Ｎ、０又は
Ｇｅを含有する例えばａ−３ｉＣ：Ｈからなる表面改質
層４が順次積層せしめられたものからなっている。また
、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、Ｃ，Ｎ又は０を含有する例えばａ−
３ｉＣ：Ｈ又はａ−３ｉＮ：Ｈからなる電荷ブロッキン
グ層８を破線の如くに形成し、周期表第ＶＡ族元素の含
有によってＮ型導電特性を、或いはＨＡ族元素の含有に
よってＰ型導電特性を示すのがよい。また、その厚みは
４００人〜２μｍであるのが望ましい。電荷輸送層２は
生として電位保持、電荷輸送機能を有し、１０〜３０μ
ｍの厚みに形成されるのがよい。

一方、第２の電荷発生層であるａ−５ｉＧｅ：Ｈ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、特に６００〜８５０　ｎｍの長波長域で高感
度を示し、その厚みは１μｍ以上であればよい。第１の
電荷発生層５を含めた電荷発生層全体の厚みは２〜１０
μｍであるのが望ましい。

一方、ａ−３ｔｓＨ層５は可視光域で高感度を示すキャ
リア発生層として機能し、１μｍ以上の厚みに設けられ
ている。

更に、ａ−３ｉＣ：８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の保持、耐環境性の維持（
湿度や雰囲気、コロリー放電で生成される化学種の影響
防止）、炭素含有による結合エネルギーの向上で表面硬
度が高くなることによる機械的強度及び耐剛性の向上、
感光体使用時の耐熱性の向上、熱転写性（特に粘着転写
性）の向上等の機能ををし、いわば表面改質層として働
くものである。そして、このａ−３ｉＣ：８層４の厚み
を４００〜５０００人に選択することが重要である。

本実施例の感光体において注目すべきことは、各屓３−
５間、５−２間に夫々中間層７．６を設け、これらの各
中間層によって各層間のＥｇ、ｏｐｔ及び／又はχを０
．２ｅＶ以下に設定していることである。このために、
中間層７及び６を両層３−５．５−２の中間組成で形成
している。

次に、本例による第１図の感光体の各層を更に詳しく説
明する。

ａ−３ｉＣ：Ｈ屓（゛　　り層）先 このａ　−Ｓ　ｉ　Ｃｒ　Ｈ層４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
に必須不可欠なものである。即ち、表９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に優
れ、数十ガロの耐剛性があり、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−
３ｉＣ：Ｈ層４の膜厚を上記した４００〜５０００人の
範囲内に選択することが重要である。即ち、その膜厚を
５０００人を越えた場合には、残留電位が高くなりすぎ
かつ感度の低下も生じ、ａ−３ｉ系感光体としての良好
な特性を失うことがある。

また、膜厚を４００人未満とした場合には、暗減衰の増
大や光感度の低下が生じてしまう。

また、このａ−３ｉ　Ｃ：　Ｈ層４については、上記し
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
要であることが分かった。組成比をａ−３ｔ　１−ＸＣ
Ｘ　：　Ｈと表せば、Ｘを０．２〜０．８とすること（
Ｓ　ｉ　＋　Ｃ＝１００　ａｔｏｍｉｃ％としたときに
炭素原子含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％〜８０ａｔｏｍｉ
ｃ％であること）が望ましい。

なお、このａ−３ｉＣ：Ｈ層は、他の層と同様に水素を
含有することが必須であり、その水素含有量は通常１〜
４０ａＬｏｍｉｃ％、更に１０〜３０ａｔｏｍｉｃ％と
するのがよい。

また、表面改質層４は、上記以外にも、Ｃに代えてＮ又
は０を含有し、更にはＧｅも含有するものであってよく
、この場合でもＳｉは２０〜３Ｑａｔｏｍｉｃ％とする
。

１ｊ浦し訂」１ この層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１０１２Ω−ｃｍ以上であって、耐高電界性を
有し、単位膜厚光たりに保持される電位が大きく、しか
も感光層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、電荷担体を効率良く支持体１側へ輸
送する。また、炭素又は窒素の組成によってエネルギー
ギャップの大きさを調整できるため、感光層において光
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、効率良く注入させることができる。従って、この層
２は実用し・〜、ルの高い表面電位を保持し、感光層で
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、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１０
〜３０μｍであることが望ましい。この膜厚が１０μｍ
未満であると現像に必要な表面電位が得られず、また３
０μｍを越えると電荷発生層で発生したキャリアの基板
への到達率が低下してしまう。但し、このａ−３ｉＣ：
Ｈ又はａ−３ｉＮ：Ｈ層の膜厚は、Ｓｓ感光体と比較し
て薄くしても（例えば十数μｍ）実用レベルの表面電位
が得られる。

また、この層２をａ−３ｉ　１−ｘＣｘ　：　Ｈ又はａ
−３ｉ　１−ｙＮｙ　：　Ｈと表したとき、０．１　≦
Ｘ≦０．６．０．１≦ｙ≦０．６（炭素又は窒素原子含
有量がＳｉ＋Ｃ（又はＮ）　＝１００　ａｔｏｍｉｃ％
としちときに１０〜６０ａ　ｔｏ…ｉｃ％）とするのが
望ましい。０．１≦ｘ、０．１≦ｙとすれば層２の電気
的、光学的特性をａ−３ｉＧｅ：Ｈ層３とは全く異なっ
たものにできる。ｘ　＞０．６　、ｙ　＞０．６のとき
は層の電荷輸送能が低下するので、Ｘ≦０．６、ｙ≦０
．６とするのがよい。

なお、電荷輸送層２は、ａ−３ｉＯで形成してよい。ま
た、ａ−３ｉＣ，ａ−３ｉＮに更にＯ及び／又はＧｅを
含有せしめたもの、或いはＧｅ及び／又は０を含有する
ａ−３ｉで形成してもよい。

Ｇｅの含有量は０〜３０ａｔｏｍｉｃ％としてよい。

また、電荷輸送層２には、ホウ素等、周期表第ｍＡ族を
５００　ｐｐｍ以下、又は第ＶＡ族元素を２００ｐｐｍ
以下ドープして（このドープ量は後述のグロー放電時の
ガス流量比で示す：以下間じ）光感度の向上を計るのが
良い。

畳丁プロ・キング１ この層８はブロッキング及び下びき層として用いられ、
その膜厚は４００人〜２μｍとすることが望ましい。即
ち、４００人未満では電荷のブロッキング効果が少なく
、また膜付き及び基板との接着性を良くするにも４００
Å以上にするのがよい。他方、膜厚が２μｍを越えると
、ブロッキング効果は良いが、逆に感光体全体としての
光感度が悪くなり、また製膜時間が長くなり、コスト的
にみて不利である。周期表第１１ＩＡ族元素は５０〜１
ｏ０００ｐρｍ、第ＶＡ族元素はｌｏ〜１１００００ｐ
ｐ含有し、Ｓｉは４０〜９０ａｔｏｍｉｃ％とするのが
よい。

このブロッキング層の炭素又は窒素含有量も層２と同じ
く５〜３０ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは１０〜２０ａｔ
ｏｍｉｃ％とするのがよい。

１工Ｕし口１１工」− ａ−３ｉＧｅ：８層３は、近赤外波長の光に対して第３
図の如く高い光導電性を示すことが分かっており、ａ−
３ｉ：Ｈに比べると、特に７５０〜８００　ｎｍの光に
対して十分な光感度（半減露光量ｒｅｒｇ　／ｃｄ）の
逆数）を有している。他方、ａ−３ｉ：Ｈ層５は可視光
に対して第３図の如く十分な感度を示すものである。従
って、これら両層（ａ−５ｉＧｅ　：　Ｈ％　ａ−３ｉ
　：　Ｈ）を積層すると、第３図の如く、近赤外及び可
視の領域に亘って広く高感度を示す感光体が得られ、所
期の目的を達成することができる。これら両層の積層順
序は、上記のようにａ−３ｉＧｅ：Ｈが上、ａ−３ｉ　
：Ｈが下であってよいし、或いはその逆であってもよい
。ａ−３ｉＧｅ：Ｈが上にあっても、その膜厚を薄くす
れば可視域の光はａ−３ｉ：Ｈへ効果的に到達する。

電荷発生層全体の厚みは、特に２〜１０μｍとするのが
よい。膜厚が２μｍ未満であると、照射された光は効率
良く吸収されず、一部分は下地の層２に到達するため光
感度が低下する。またａ−３ｉＧｅ：Ｈ及びａ−３ｉ：
Ｉ−１層目体は電位保持性を有していなくてよいから感
光層としては必要以上の厚さにする必要はなく、上限は
１０μｍあれば十分である。ａ−３ｉＧｅ：Ｈ３及びａ
−３ｉ：Ｈ５は夫々、１μｍ以上の厚みにしないと光を
十分に吸収できない。

ａ−３ｉＧｅ層３は、Ｓ　ｉ　：　Ｇｅ＝　（０，９：
０．ｌ　）〜（０，４：０．６　”）としてよい。各層
３．５には、周期表第１［Ａ族元素又は第ＶＡ族元素を
５０ｐｐｍ以下ドープしたり、Ｃ，Ｎ又は０が５ａｔｏ
ｍｉｃ％以下含有されていてもよい。

また、この電荷発生層（上記した層２．４も同様）には
その電荷保持性を高めるために、その製膜時に例えば周
期表第ｍＡ族元素（Ｂ　％　Ａ　ｌ　−、Ｇ　ａ、Ｉｎ
等）をドープして抵抗を高めておくのが有効である。ａ
−３ｉＧｅ：８層３の膜特性は、後述する製造方法にお
ける基板温度、高周波放電パワー等の製膜条件によって
大きく異なる。組成的にみれば、Ｇｅ含有量は０．１〜
５０ａｔｏｍｉｃ％（Ｓ　ｉ　＋Ｇ　ｅ　＝１００　ａ
ｔｏｍｉｃ％）に設定するのがよい。ｌ１ｌｌｔ）、Ｑ
、ｌ　３ｔｏｍｉｃ％未満では長波長感度がそれ程向上
せず、５０ａｔｏｍｉｃ％を越えると感度低下が生じ、
膜の機械的特性、熱的特性が劣化する。また、ａ−３ｉ
Ｇｅ：Ｈ及びａ−３ｉ：ＨのＳｉとＨの結合が望ましい
、Ｓｉと結合するＨの量はＳｉに対して１〜４０ａｔｏ
ｒａｉｃ％であるのがよい。これらの条件が満たされた
とき、ρｏ／ｐｂ　の大きい感光体となるので望ましい
。

生韮」１し＝１ これらの中間層は、両層２−５．３−５間のＥｇ、ａｐ
ｔ又はχの差をみかけ上０．２ｅＶ以下としてキャリア
を動き易くするために極めて重要である。このために、
中間層６は次のように選択できる。

また、中間層７の方は、ａ−５ｉとａ　　５ｉｄｅの中
間組成からなり、ａ　−Ｓ　ｉ　Ｇ　ｅ層３よりもＧｅ
Ｍが少なくなっているが、各屓５−７間、７−３間のＧ
ｅ量の差は５ａｔｏｍｉｃ％以内とするのが良い。

中間層６及び７は共に、均一な組成からなっているので
、後述のＭ膜を行い易いという利点がある。

なお、上記の中間層６．７は夫々単一層からなっている
が、複数層からなっていてよいし、或いは中間層６．７
の一方のみを設けてもよい。

なお、上記のＥｇ、ｏｐｔの測定方法としては、単層膜
での光吸収係数αを測定することにより知られる。ａ−
３ｉ系材料のαのλ　（照射光波長）依存性を測定する
と、Ｔ菖乙ｎχ（ｈｖ−Ｅｇ、ｏｐｔ　）の関係が成立
する範囲があり、上式に基づきＥｇ。

ｏｐｔが求められる。但し、α：吸収係数、ｈニブラン
ク定数、シ：光の振動数である。

また、上記のχについては、第４図に示すように、隣接
する第１層（例えば上述の３）と第２層（例えば上述の
６）とについてその各真空準位（電子がフリーな状態）
と価電子帯のレベルとの差であるχ１、χ２として定義
する。このχの測定方法は、ケルビン・メソッド・フォ
ツ・コンタクト・ディファレンス（Ｋｅｌｖｉｎ　ｍｅ
ｔｈｏｄ　ｆｏｒｃｏｎｔａｃｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃ
ｅ）　、電子線回折、電子線遅延法（ｒｅｔｏｒｄａｔ
ｉｏｎ　）　、二次電子エネルギー分析（ｐｈｏむｏｅ
ｍｉｓｓｉｏｎ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｅｎｅｒｇｇ　ａ
ｎａｌｙｓｉｓ）の如き公知の方法による。なお、第４
図中、φ１、φ２はフェルミレベルと価電子帯とのギャ
ップであり、公知の方法によって暗状態の電気伝導度の
温度依存性の測定に基づいて求められる。第４図のバン
ド図は、走行キャリアがホールの場合であるが、走行キ
ャリアが電子の場合には伝導電子帯端を揃えておく。

また、元素含有量の定量は、アルバック−ファイ株式会
社製の走査型オージェ電子分光分析装置「マルチプロー
ブ６００　Ｊを用いて行った。この装置を用いて、Ａ　
ｒ＋（４Ｋ　ｅ　Ｖ）イオンビームを０．２μＡとして
スパッタを行い、電子ビーム（３ＫｅＶ、０．１μＡ）
を励起としてオージェ電子を通常の方法により測定した
。元素含有量の算出に当たっては、ＰＨＩオージェハン
ドブックの感度係数の値を用い、主要元素Ｓ　ｉ　＋　
Ｃ＋　ｐＪ　＋　Ｑ　ｅ　＋０＝１００ａｔ％として行
った。

なお、上記において、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原子を導入し、例
えばａ−３ｉＧｅ　：　Ｆ、　ａ−３ｉＧｅ：Ｈ：Ｆ、
ａ−３ｉ：Ｆ、ａ−３ｉ　：Ｈ：Ｆ、ａ−３ｉＣ：Ｆ、
ａ−５ｉＣ：Ｈ：Ｆ等とすることもできる。この場合の
フッ素量は０．０１〜２０ａｔｏｍｉｃ％がよ＜　、０
．５〜ＩＯａｔｏｍｉｃ％が更に良い。

第２図は他の例による感光体を示すが、第１図の感光体
とは異なり、電荷輸送層２が表面側に存在しており、こ
の下側にａ−３ｉＧｅ層３、ａ−３ｉ層５及び中間層６
．７が夫々形成されている。

このような構成でも、上記と同様の作用効果が得られる
上に、電荷輸送層が表面側にあるために耐久性、耐刷性
が良くなる。表面には更に、破線で示す表面改質層４を
形成するとなお良い。ブｏ　’７キング層８は必ずしも
設けなくてもよい。

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、例えばグロー放電分解装置を第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ントされ、ヒーター６５で基板１を
内側から所定温度に加熱し得ろようになっている。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
高周波電極６７が配され、基板１との間に高周波電源６
６によりグロー放電が生ぜしめられる。なお、図中の７
２はＳｉＨ４又はガス状シリコン化合物の供給源、７３
はＧｅＨ４又はガス状ゲルマニウム化合物の供給源、７
４はＮ２、ＮＨ３等の窒素化合物ガスの供給源、７５は
ＣＨ４等の炭化水素ガスの供給源、７６はＡｒ等のキャ
リアガス供給源、７７は不純物ガス（例えば８２　Ｈｓ
又はＰ　Ｈ３）供給源、７８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Ａ１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１周
節して排気し、かつ基板１を所定温度、特に１００〜３
５０’ｃ　（望ましくは１５０〜３００℃）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、Ｓ
　ｉ　Ｈ４又はガス状シリコン化合物、ＧｅＨ４又はガ
ス状ゲルマニウム化合物、Ｂ　２　Ｈ６（又ハＰＨ３）
　、ＣＨ４、又はＮ２を適宜真空槽６２内に導入し、例
えば０．０１〜１０Ｔｏｒｒの反応圧下で高周波電源６
６により高周波電圧（例えば１３．５６　Ｍｌｌｚ）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、ボロンドープドａ−
３１ＣＧｅ　：　Ｈ，ボロンドープドロ−３ｉＣＧｅ：
Ｈ，ボロンドープドａ−３ｉ：Ｈ，ａ−３ｉＧｅ　：Ｈ
，ａ−３ｉＧｅ　：Ｈを上記の層２．６．５．７．３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。これを層構成Ａとする。

また、上記の各層の順を変え、基板上にＦｉ３、層７、
層５、層６、層２の順に連続的に（即ち、第２図の例に
対応して）堆積させ、これを層構成りとする。

このようにグロー放電分解で各層を形成するに際し、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。負
帯電用の感光体とする場合、ａ−３ｉＣ：Ｈ電荷ブロッ
キング層８を形成するのがよいが、この際に、ＰＨ３（
ホスフィン）と５ｉＨ４（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、上記した基板がらのキャ
リアの注入を十分に防止できるブロッキング層とすルニ
はＰＨ３／ＳｉＨ４の流量比は１０〜１ｏｏｏ。

容ｆｆｉｐｐｍにするのがよい。また、ボロンドープに
よる正帯電用のＰ型化の場合、Ｂ２Ｈ６／５ｉＨ４＝５
０〜１ｏｏｏｏ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の形成時に行うポロンドーピ
ング量については、所望の暗抵抗値を得るために適切に
選択する必用があり、ジポランの流量で表したときにＨ
１２ではＢｚＨ６／ＳｉＨ＋≦５００容Ｈｐｐｍである
のが望ましく、屓３．５ではＢｚＨａ／ＳｉＨ＋≦５０
容ｆｆｌｐｐｍとしてよい。

層５と３とでドーピング量が異なっていてよい。

また、表面改質層４にも、同様にボロンドープをＢ２Ｈ
ｓ／ＳｉＨ＋＝０．１〜１０容量ｐｐｍで行うこともで
きる。

ホスフィンをドープする場合、層２ではＰＨ３／　３　
ｉ　）ｌ　４≦２００容量ｐｐＨ％層３．５ではＰＨ３
／　Ｓ　ｉ　Ｈ４≦５０容量ｐｐｍ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。

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ＳｉＨ４以外にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ
Ｆ３、ＳｉＦ４又はその誘導体ガス、ＣＨ４以外のＣ２
Ｈ６、Ｃ３１Ｉ８等の低級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ポロン、アルミ
ニウム以外にもガリウム、インジウム等の他の周期表第
ｍＡ族元素、リン以外のヒ素、アンチモン等の他の周期
表第ＶＡ族元素が使用可能である。　　　　次に、上記
の如くにしてグロー放電分解により形成した層構成Ａ及
びＢの感光体について、各層間のχ、Ｅｇ、ｏｐｔＯ差
（Δχ、ΔＥｇ、ｏｐｔ　）を第６図に示し、かつ次の
各特性も併せて示す。

帯電電位Ｖｏ　（Ｖ）：感光体流れ込み電流２００μＡ
、露光なしの条件で３６０ＳＸ型電位計（トレソク社＋
Ｍ）で測定した現像直前の感光体表面電位。

半減露光量Ｅ’Ａ　Ｃ１ｕｘ／ｓｅｃ　）　　：強度１
．ｃ＋Ｗ／ｃｔ、波長７５０ｎｒｎの光照射により表面
電圧を５００■から２５０■に半減するのに必要な露光
量。

耐刷性：小西六社製の複写機Ｕ　−ＢｉＸ　２５０（Ｌ
Ｍ　Ｒ改造機を用いて、２０万コピーの実写を行い、画
質を判定することにより耐刷性を判断した。

○：画質良好　　　　　　　　（２０万コピー後）△：
若干膜はがれ、キズ発生（２０万コピー後）×：膜はが
れ、キズが著しい（〜　　　）残留電位：感光体に２２
１　ｕｘ−ｓｅｃ　　（５５５ｎｍピーク）の光量を照
射後の感光体表面電位 この結果から、本発明に基づいて、Δχ、らかである。

【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図及び第２
図は電子写真感光体の一部分の断面図、 第３図は光の波長による各感光体の光感度を示すグラフ
、 第４図は隣接し合う層の各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、 第６図は電子写真感光体の特性を比較して示す図 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・・・・・・・・・電荷輸送層 ３・・・・・・・・・ａ−５ｉＧｅ：Ｈ層４・・・・・
・・・・表面改質層 ５・・・・・・・・・ａ−３ｉ：Ｈ層 ６．７・・・・・・・・・中間層 ８・・・・・・・・・電荷ブロッキング層である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、炭素原子と窒素原子と酸素原子とのうち少なくとも
   １種を含有する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第１の電荷発生
   層と、アモルファス水素化及び／又はハロゲン化シリコ
   ンゲルマニウムからなる第２の電荷発生層とを有し、前
   記電荷輸送層の上及び下のいずれか一方側に前記第１の
   電荷発生層と前記第２の電荷発生層とが共に存在し、こ
   れらの電荷発生層のうち前記第１の電荷発生層が前記電
   荷輸送層側に位置しており、かつ前記電荷輸送層と前記
   第１の電荷発生層と前記第２の電荷発生層との中で互い
   に隣接する層間の少なくとも１つに中間層が少なくとも
   １層設けられ、この中間層とこれに隣接する層との間の
   Ｅｇ，ｏｐｔ及び／又はχ（但し、Ｅｇ，ｏｐｔは光学
   的エネルギーギャップ、χは真空準位と価電子帯とのバ
   ンドギャップである。）の差が０．２ｅＶ以下である感
   光体。