JPS6221160A

JPS6221160A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPS6221160A
Application number: JP16150885A
Authority: JP
Inventors: Hideji Yoshizawa; 吉澤　秀二; Akira Miki; 明三城; Wataru Mitani; 渉三谷; Mariko Yamamoto; 山本　万里子; Tatsuya Ikesue; 龍哉池末
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1985-07-22
Filing date: 1985-07-22
Publication date: 1987-01-29

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】［発明の技術分野］この発明は、帯電特性、光感度特性及び耐環境性等が優
れた電子写真感光体に関する。

［発明の肢術的背景とその問題点］従来、電子写真感光体の光導電層を形成する材料として
、ＣｄＳ、ＺｎＯ，Ｓｅ、５ｅ−Ｔｅ若しくはアモルフ
ァスシリコン等の無機材料又はポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾール（ＰＶＣＺ）若しくはトリニトロフルオレン（Ｔ
ＮＦ）等の有機材料が使用されている。しかしながら、
これらの従来の光導電性材料においては、光導電特性上
、又は製造上、種々の問題点があり、感光体システムの
特性をある程度犠牲にして使用目的に応じてこれらの材
料を使い分けている。

例えば、Ｓｅ及びＣｄＳは、人体に対して有害な材料で
あり、その製造に際しては、安全対策上、特別の配慮が
必要である。従って、製造装置が複雑となるため製造コ
ストが高いと共に、特に、Ｓｅは回収する必要があるた
め回収コストが付加されるという問題点がある。また、
Ｓｅ又は５ｅ−Ｔｅ系においては、結晶化温度が６５℃
と低いため、複写を繰り返している間に、残雪等により
光導電特性上の問題が生じ、このため、寿命が短いので
実用性が低い。

更に、ＺｎＯは、酸化還元が生じやすく、環境雰囲気の
影響を著しく受けるため、使用上、信頼性が低いという
問題点がある。

更にまた、ｐｖｃｚ及びＴＮＦ等の有機光導電性材料は
、発癌性物質である疑いが持たれており、人体の健康上
問題があるのに加え、有機材料は熱安定性及び耐摩耗性
が低く、寿命が短いという欠点がある。

一方、アモルファスシリコン（以下、ａ−８ｉと略す）
は、近時、光導電変換材料として注目されており、太１
１電池、薄膜トランジスタ及びイメージセンサへの応用
が活発になされている。このａ−３ｉの応用の一環とし
て、ａ−８ｔを電子写真感光体の光導電性材料として使
用する試みがなされており、ａ−３ｉを使用した感光体
は、無公害の材料であるから回収処理の必要がないこと
、他の材料に比して可視光領域で高い分光感度を有する
こと、表面硬度が高く耐摩耗性及び耐衝撃性が優れてい
ること等の利点を有する。

このａ−５ｔは、カールソン方式に基づく感光体として
検討が進められているが、この場合に、感光体特性とし
て抵抗及び光感度が高いことが要求される、しかしなが
ら、この両特性を単−唐の感光体で満足させることが困
難であるため、光導電層と導電性支持体との間に障壁層
を設け、光導電層上に表面電荷保持層を設けた積層型の
構造にすることにより、このような要求を満足させてい
る。

ところで、ａ−８ｉは、通常、シラン系ガスを使用した
グロー放電分解法により形成されるが、この際に、ａ−
８ｉｌｌ中に水素が取り込まれ、水素量の差により電気
的及び光学的特性が大きく変動する。即ち、ａ−３＋１
１に侵入する水素の量が多くなると、光学的バンドギャ
ップが大きくなり、ａ−３ｉの抵抗が高くなるが、それ
にともない、長波長光に対する光感度が低下してしまう
ので、例えば、半導体レーザを搭載したレーザビームプ
リンタに使用することが困難である。また、ａ−８ｉｌ
ｌ中の水素の含有量が多い場合は、成膜条件によって、
（ＳｉＨ２）ｎ及びＳｉＨ２等の結合構造を有するもの
が膜中で大部分の領域を占める場合がある。そうすると
、ボイドが増加し、シリコンダングリングボンドが増加
するため、光導電特性が劣化し、電子写真感光体として
使用不能になる。逆に、ａ−８ｉ中に侵入する水素の吊
が低下すると、光学的バンドギャップが小さくなり、そ
の抵抗が小さくなるが、長波長光に対する光感度が増加
する。しかし、水素含有量が少ないと、シリコンダング
リングボンドと結合してこれを減少させるべき水素が少
なくなる。このため、発生するキャリアの移動度が低下
し、寿命が短くなると共に、光導電特性が劣化してしま
い、電子写真感光体として使用し難いものとなる。

なお、長波長光に対する感度を高める技術として、シラ
ン系ガスとゲルマンＱｅＨ＋とを混合し、グロー放電分
解することにより、光学的バンドギャップが狭い膜を生
成するものがあるが、一般に、シラン系ガスとＧｅＨ＋
とでは、最適基板温度が異なるため、生成した膜は構造
欠陥が多く、良好な光導電特性を得ることができない。

また、Ｇｅｔ−１＋の廃ガスは酸化されると有毒ガスと
なるので、廃ガス処理も複雑である。従って、このよう
な技術は実用性がない。

［発明の目的］この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、帯電能が優れており、残留電位が低く、近赤外領域ま
での広い波長領域に亘って感度が高く、基板との密着性
が良く、耐環境性が優れた電子写真感光体を提供するこ
とを目的とする。

［発明の概要〕この発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体と、こ
の導電性支持体の上に形成された障壁層と、この障壁層
の上に形成された電荷移動層と、この電荷移動層の上に
形成された電荷発生層と、を有する電子写真感光体にお
いて、前記・電荷発生層は、マイクロクリスタリンシリ
コンで形成され１乃至１０μｍの層厚を有し、前記電荷
移動層は、炭素、窒素及び酸素から選択された少なくと
も一種の元素を含有するアモルファスシリコンで形成さ
れ３乃至８０μｍの層厚を有することを特徴とする。

この発明は、前述の従来技術の欠点を解消し、優れた光
導電特性（電子写真特性）と耐環境性とを兼備した電子
写真感光体を開発すべく本願発明者等が種々実験研究を
重ねた結果、マイクロクリスタリンシリコン（以下、μ
Ｃ−８ｉと略す）を電子写真感光体の少なくとも一部に
使用することにより、この目的を達成することができる
ことに想到して、この発明を完成させたものである。

［発明の実施例］以下、この発明について具体的に説明する。この発明の
特徴は、従来のａ−８ｉの替りにμＣ−Ｓ　＋を使用し
たことにある。つまり、光導電層の全てのｆＲ域又は一
部の領域がマイクロクリスタリンシリコン（μＣ−８ｉ
　）で形成されているか、マイクロクリスタリンシリコ
ンとアモルファスシリコン（ａ−８ｉ　）との混合体で
形成されているか、又はマイクロクリスタリンシリコン
とアモルファスシリコンとの積層体で形成されている。

また、機能分離型の電子写真感光体においては、電荷発
生層にμＣ−８ｉを使用している。

μＣ−８ｉは、以下のような物性上の特徴により、ａ−
８ｉ及びポリクリスタリンシリコン（多結晶シリコン）
から明確に区別される。即ち、Ｘ線回折測定においては
、ａ−８ｉは、無定形であるため、ハローのみが現れ、
回折パターンを認めることができないが、μｃ−ｓ　ｒ
は、２θが２７乃至２８．５°付近にある結晶回折パタ
ーンを示す。また、ポリクリスタリンシリコンは暗抵抗
が１０６Ω・αであるのに対し、μＣ−５ｉは１０１１
Ω・０１以上の暗抵抗を有する。このμＣ−８ｉは粒径
が約数十オングストローム以上である微結晶が集合して
形成されている。

μＣ−８ｉとａ−３ｉとの混合体とは、μＣ−８ｉの結
晶領域がａ−３ｉ中に混在していて、μＣ−８ｉ及びａ
−８ｉが同程度の体積比で存在するものをいう。また、
μＣ−８ｉとａ−８ｉとの積層体とは、大部分がａ−８
ｉからなる層と、μＣ−８ｉが充填された層とが＠層さ
れているものをいう。

このようなμＣ−８ｉを有する光導電層は、ａ−３ｉと
同様に、高周波グロー放電分解法により、シランガスを
原料として、Ｓ電性支持体上にμＣ−８ｉを堆積させる
ことにより製造することができる。この場合に、支持体
の温度をａ−８ｉを形成する場合よりも高く設定し、高
周波電力もａ−８ｉの場合よりも高く設定すると、μＣ
−８ｉを形成しやすくなる。また、支持体温度及び高周
波電力を高くすることにより、シランガスなどの原料ガ
スの流量を増大させることができ、その結果、成膜速度
を早くすることができる。

また、原料ガスのＳｉＨ４及び５ｉ２Ｈｓ等の高次のシ
ランガスを水素で希釈したガスを使用することにより、
μＣ−Ｓ　＋を一層高効率で形成することができる。

第１図は、この発明に係る電子写真感光体を製造する装
置を示す図である。ガスボンベ１，２゜３．４には、例
えば、夫々ＳｉＨ＋、Ｂ２Ｈｓ。

Ｈ２、ＣＨ４等の原料ガスが収容されている。これらの
ガスボンベ１，２．３．４内のガスは、流ｍ調整用のバ
ルブ６及び配管７を介して混合器８に供給されるように
なっている。各ボンベには、圧力計５が設置されており
、この圧力計５を監視しつつ、バルブ６を調整すること
により、混合器８に供給する各原料ガスの流量及び混合
比を調節することができる。混合器８にて混合されたガ
スは反応容器９に供給される。反応容器９の底部１１に
は、回転軸１０が鉛直方向の回りに回転可能に取りつけ
られており、この回転軸１０の上端に、円板状の支持台
１２がその面を回転軸１０に垂直にして固定されている
。反応容器９内には、円筒状の電極１３がその軸中心を
回転軸１０の軸中心と一致させて底部１１上に設置され
ている。感光体のドラム基体１４が支持台１２上にその
軸中心を回転軸１０の軸中心と一致させて載置されてお
り、このドラム基体１４の内側には、ドラム基体加熱用
のヒータ１５が配設されている。電極１３とドラム基体
１４との間には、高周波電源１６が接続されており、電
極１３及びドラム基体１４間に高周波電流が供給される
ようになっている。回転軸１０はモータ１８により回転
駆動される。反応容器９内の圧力は、圧力計１７により
監視され、反応容器９は、ゲートバルブ１８を介して真
空ポンプ等の適宜の排気手段に連結されている。

このように構成される装置により感光体を製造す・る場
合には、反応容器９内にドラム基体１４を設置した後、
ゲートバルブ１９を開にして反応容器９内を約０．１ト
ル（Ｔｏ　ｒ　ｒ　）の圧力以下に排気する。次いで、
ボンベ１．２．３．４から所要の反応ガスを所定の混合
比°で混合して反応容器９内に導入する。この場合に、
反応容器９内に導入するガス流台は、反応容器９内の圧
力が０．１乃至１トルになるように設定する。次いで、
モータ１８を作動させてドラム基体１４を回転させ、ヒ
ータ１５によりドラム基体１４を一定温度に加熱すると
共に、高周波電源１６により電極１３とドラム基体１４
との間に高周波電流を供給して、両者間にグロー放電を
形成する。これにより、ドラム基体１４上にマイクロク
リスタリンシリコン（μＣ−８ｉ）が堆積する。なお、
原料ガス中にＮ２０．ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ２　、ＣＨ４
。

Ｃ２Ｈ４，０２ガス等を使用することにより、これらの
元素をμＣ−８ｉ中に含有させることができる。

このように、この発明に係る電子写真感光体は従来のａ
−３ｉを使用したものと同様に、クローズドシステムの
製造装置で製造するこ゛とができるため、人体に対して
安全である。また、この電子写真感光体は、耐熱性、耐
湿性及び耐摩耗性が優れているため、長期に亘り繰り返
し使用しても劣化が少なく、寿命が長いという利点があ
る。さらに、ＧｅＨ４等の長波長増感用ガスが不要であ
るので、廃ガス処理設備を設ける必要がなく、工業的生
産性が著しく高い。

μｃ−ｓ　ｒには、水素を０．１乃至３０原子％含有さ
せることが好ましい。これにより、暗抵抗と明抵抗とが
調和のとれたものになり、光導電特性が向上する。μＣ
−８ｉの光学的エネルギギャップＥａは、ａ−３ｉの光
学的エネルギギャップＥａ　（１，６５乃至１．７０ｅ
Ｖ）に比較して小さい。つまり、μＣ−８ｉの光学的エ
ネルギギャップは、μＣ−８ｉ微結晶の結晶粒径及び結
晶化度により変化し、結晶粒径及び結晶化度の増加によ
り、その光学的エネルギギャップが低下して、結晶シリ
コンの光学的エネルギギャップ１．１ｅＶに近づく。と
ころで、μＣ−８ｉ層及びａ−８ｔ層は、この光学的エ
ネルギギャップよりも大きなエネルギの光を吸収し、小
さなエネルギの光は透過する。このため、ａ−８ｉは可
視光エネルギしか吸収しないが、ａ−３ｉより光学的エ
ネルギギャップが小さなμＣ−８ｉは、可視光より長波
長であってエネルギが小さな近赤外光までも吸収するこ
とができる。従って、μＣ−８ｉは広い波長領域に亘っ
て高い光感度を有する。

このような特性を有するμＣ−８ｉは、半導体レーザを
光源に使用したレーザプリンタ用の感光体材料として好
適である。このａ−８ｉをレーザプリンタ用の感光体に
使用すると、半導体レーザの光波長が７９０ｎｍとａ−
８ｉが高感度である波長領域より長いため、感光体感度
が不十分になり、このため、半導体レーザの能力以上の
レーザ強度を感光体に印加する必要があって、実用上問
題がある。一方、μＣ−８ｉで感光体を形成した場合に
は、その高感度領域が近赤外ｆＲ域にまでのびているの
で、光感度特性が極めて優れた半導体レーザプリンタ用
の感光体を１ｑることができる。

このような優れた光感度特性を有する μＣ−８ｉの光導電特性を一層向上させるために、μｃ
−ｓ　ｒに水素を含有させることが好ましい。

μＣ−８ｉ！Ｉへの水素のドーピングは、例えば、グロ
ー放電分解法による場合は、Ｓ　ｉ　Ｈ４及び５ｉ２Ｈ
ｓ等のシラン系の原料ガスと、水素等のキャリアガスと
を反応容器内に導入してグロー放電させるか、Ｓ　ｉ　
Ｆ４及び５ｉＣｌ＋等のハロゲン化ケイ素と、水素ガス
との混合ガスを使用してもよいし、また、シラン系ガス
と、ハロゲン化ケイ素との混合ガスで反応させてもよい
。更に、グロー放電分解法によらず、スパッタリング等
の物理的な方法によってもμＣ−Ｓ　＋層を形成するこ
とができる。なお、μＣ−８ｉを含む光導Ｎ層は、光導
電特性上、１乃至８０μｍの膜厚を有することが好まし
く、更に膜厚を５乃至５０μｍにすることが望ましい。

光導Ｎ層は、実質的に全ての領域をμＣ−Ｓ　＋で形成
してもよいし、ａ−８ｉとμｃ−ｓ　ｒとの混合体又は
積層体で形成してもよい。帯電能は、積層体の方が高く
、光感度は、その体積比にもよるが、赤外領域の長波長
領域では混合体の方が高く、可視光領域では両者はほと
んど同一である。

このため、感光体の用途により、実質的に全ての領域を
μＣ−８ｉにするか、又は混合体若しくは積層体で構成
すればよい。

、１ｃ−８ｉに、窒素Ｎ１炭素Ｃ及び酸素０から選択さ
れた少なくとも１種の元素をドーピングすることが好ま
しい。これにより、μＣ−８ｉの暗抵抗を高くして光導
電特性を高めることができる。

これらの元素はμＣ−８ｉの粒界に析出し、またシリコ
ンダングリングボンドのターミネータとして作用して、
バンド間の禁制布中に存在する状態密度を減少させ、こ
れにより、暗抵抗が高くなると考えられる。

導電性支持体と光導電層との間に、障壁層を配設するこ
とが好ましい。この障壁層は、導電性支持体と、光導電
層との間の電荷の流れを抑制することにより、光導電性
部材の表面における電荷の保持機能を高め、光導電性部
材の帯電能を高める。

カールソン方式においては、感光体表面に正帯電させる
場合には、支持体側から光導電層へ電子が注入されるこ
とを防止するために、障壁層をｐ型にする。一方、感光
体表面に負帯電させる場合には、支持体側から光導Ｎ層
へ正孔が注入されることを防止するために、障壁層をｎ
型にする。また、障壁層として、絶縁性の膜を支持体の
上に形成することも可能である。障壁層はμＣ−８ｉを
使用して形成してもよいし、ａ−３ｉを使用して障壁層
を構成することも可能である。

μＣ−８ｉ及びａ−８：をｐ型にするためには、周期律
表の第■族に屈する元素、例えば、ホウ素Ｂ１アルミニ
ウムＡＩ、ガリウムＧａ、インジウムＩｎ、及びタリウ
ムＴ１等をドーピングすることが好ましく、μＣ−８ｉ
層をｎ型にするためには、周期律表の第Ｖ族に属する元
素、例えば、窒ＩＮ、リンＰ１ヒ素ＡＳ、アンチモンＳ
ｂ１及びビスマス８１等をドーピングすることが好まし
い。

このｐ型不純物又はｎ型不純物のドーピングにより、支
持体側から光導Ｎ層へ電荷が移動することが防止される
。

先導Ｎ層の上に表面層を設けることが好ましい。

光導電層のμｃ−ｓ　ｒは、その屈折率が３乃至４と比
較的大きいため、表面での光反射が起きやすい。このよ
うな光反射が生じると、先導Ｎ層に吸収される光量の割
合いが低下し、光損失が大きくなる。このため、表面層
を設けて反射を防止することが好ましい。また、表面層
を設けることにより、光導電層が損傷から保護される。

ざらに、表面層を形成することにより、帯電能が向上し
、表面に電荷がよくのるようになる。表面層を形成する
材料としテハ、Ｓｉ３　Ｎ４．５ｉ０２　、ＳｉＣ。

Ａｌ２Ｏ３、ａ−８ｉＮ；Ｈ，ａ−８ｉＯ：Ｈｌ及びａ
−８ｉＣ：Ｈ等の無機化合物及びポリ塩化ビニル及びポ
リアミド等の有機材料がある。

電子写真感光体に適用される光導電性部材としては、上
述のごとく、支持体上に障壁層を形成し、この障壁層上
に光導電層を形成し、この光導電層の上に表面層を形成
したものに限らず、支持体の上に電荷移動層（ＣＴＬ）
を形成し、電荷移動層の上に電荷発生層（ＣＧＬ）を形
成した機能分離型の形態に構成することもできる。この
場合に、電荷移動層と、支持体との間に、障壁層を設け
てもよい。電荷発生層は、光の照射によりキャリアを発
生する。この電荷発生層は、層の一部又は全部がマイク
ロクリスタリンシリコンμＣ−８ｉでできており、その
厚さは１乃至１０μｍにすることが好ましい。電荷移動
層は′Ｒ電荷発生層発生したキャリアを高効率で支持体
側に到達させる層であり、このため、キャリアの寿命が
長く、移動度が大きく輸送性が＾いことが必要である。

電荷移動層はａ−８ｉで形成することができる。暗抵抗
を高めて帯電能を向上させるために、周期律表の第ｍ族
又は第Ｖ族のいずれか一方に属する元素をライトドーピ
ングすることが好ましい。また、帯電能を一層向上させ
、電荷移動層と電荷発生層との両機能を持たせるために
、Ｃ，Ｎ、Ｏの元素のうち、いずれか１種以上を含有さ
せてもよい。電荷移動層は、その膜厚が薄過ぎる場合及
び厚過ぎる場合はその機能を充分に発揮しない。このた
め、電荷移動層の厚さは３乃至８０μｍであることが好
ましい。

障壁層を設けることにより、電荷移動層と電荷発生層と
を有する機能分離型の感光体においても、その電荷保持
機能を高め、帯電能を向上させることができる。なお、
障壁層をｐ型にするが、又はｎ型にするかは、その帯電
特性に応じて決定される。この障壁層は、ａ−３ｉで形
成してもよく、またμＣ−８ｉで形成してもよい。

この出願に係る発明の特徴は、電荷移動層が。

その層厚が３乃至８０μｍであって、Ｃ，Ｏ，Ｎから選
択された少なくとも一種の元素を含有するａ−８ｉで形
成されており、電荷発生層が、その層厚が１乃至１０μ
ｍであって、μＣ−８ｉで形成されていることにある。

第２図及び第３図は、この発明を具体化した電子写真感
光体の断面図であり、第２図においては、アルミニウム
製導電性支持体２１上に、障壁層２２が形成され、障壁
層２２上に電荷移動１１２３が形成され、電荷移動層２
３の上に電荷発生層２４が形成されている。一方、第３
図においては、電荷発生層２４の上に更に表面層２５が
形成されている。電荷発生層２４は、少なくともその一
部が、μＣ−８ｉからなり、電荷移動層２３はａ−３ｉ
で形成されている。

電荷発生！２４が、主としてμＣ−８ｉで形成されてい
ることにより、μＣ−３ｉが赤外領域にて高光吸収度を
有しているため、感光体を可視光領域から近赤外領域（
例えば、半導体レーザの発振波長である７９０ｎｍ付近
）まで、高感度化することができる。つまり、μＣ−８
ｉは、その光学的エネルギギャップＥａがａ−３ｉの光
学的エネルギギャップ１．６５乃至１．７０ｅＶよりも
小さいため、近赤外光を吸収して電荷を発生する作用を
有する。このため、μＣ−８ｉを電荷発生層に使用する
ことにより、ＲＰＣ（普通紙複写機）及び半導体レーザ
を使用したレーザプリンタの双方にこの感光体を使用す
ることが可能になる。

μＣ−８ｉ自体は、若干、ｎ型であるが、主としてこの
μＣ−Ｓ　＋からなる電荷発生層２４に周期。

律表の第■族に属する元素をライトドープ（１０−’乃
至１０−３原子％）することにより、電荷発生！２４は
、ｉ型（真性）半導体になり、暗抵抗が高くなり、ＳＮ
比と帯電能が向上する。

また、電荷発生層２４に、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち少なくとも
一種の元素を光導電率が低下しない程度に含有させるこ
とにより、帯電能（電荷保持機能）を一層高めることが
できる。電荷発生層２４の層厚は、１乃至１０μｍであ
る。電荷発生層の層厚が１０μｍを超えると、成膜に長
時間を必要とし、また、層が剥離しやすくなる。一方、
電荷発生層２４の層厚が１μｍ未満であると、キャリア
の発生効率が低い。以上のような理由から、電荷発生層
２４の層厚を１乃至１０μｍにし、更に好ましくは、層
厚は４乃至８μｍである。

電荷移動層２３は、電荷発生層２４で発生した電荷を高
効率で支持体２１に輸送するために設けられた層であり
、ａ−８ｉで形成されている。この電荷移動！Ｉ２３に
周期律表第■族に属する元素をライトドープすることに
より、その暗抵抗を高め、電荷保持機能を間接的に高め
ることができる。

また、電荷移動層２３に、電荷のημτ積が低下しない
程度にＣ，Ｏ，Ｎを含有させてもよい。電荷移動層は、
キャリアを捕獲するトラップ（状態密度）が存在しない
ことが理想的である。このため、トラップとなるシリコ
ンダングリングボンドを除去するために、微量のＣ，Ｏ
，Ｎを電荷移動層２３に含有させることが好ましい。こ
のＣ，Ｏ。

Ｎの■は、キャリアの走行性を考慮すると、２゜原子％
以下であることが好ましい。電荷移動層の層厚は、３乃
至８０μｍである。電荷移動層の帯電能を高く維持する
ためには、層厚を厚くすることが必要である一方、電荷
移動層が厚すぎると、キャリアが走行しにくくなり、キ
ャリアが支持体まで到達することが困難になる。このよ
うな理由により、電荷移動！！２３の層厚は、３乃至８
０μｍ、好ましくは、１０乃至５０μｍ、更に好ましく
は、１５乃至３０μｍである。

障壁層２２は、μｃ−８ｉ又はａ−８＋で形成すること
ができる。μＣ−８ｉは電荷の移動度が高く、走行性が
良好であるが、成膜速度が比較的遅く、製造が若干困難
である。一方、ａ−３ｉは走行性が比較的低いが、製造
が容易である。また、障壁層を構成するμＣ−３ｉ又は
ａ−’３ｉ中には、周期律表第■族又は第Ｖ族に属する
元素がドーピングされており、これにより、障壁層２２
がｐ型又はｎ型の半導体になっている。その含有量は、
１０゛３乃至１０原子％であることが好ましい。感光体
表面に正帯電する場合には、支持体２１側からの電子の
注入を阻止するために、障壁層をｐ型にする。この場合
に、ａ−８ｉ又はμｃ−ｓ　ｉにＢをドーピングするこ
とにより、障壁層をｐ型にすることが一般的である。一
方、感光体を負帯電で使用する場合には、ａ−８ｉ又は
μＣ−８ｉにＰをドーピングしてｎ型にする。また、バ
ンドギャップを拡大することにより、障壁層を形成する
ことも可能である。この場合には、陣！ｌｉｉ！２２に
、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち少なくとも１種以上の元素を、０．
１乃至２０原子％の範囲で含有させることが好ましい。

これにより、支持体２１側から電荷輸送層２３への電荷
及び正孔の注入を有効に阻止することができ、電荷保持
機能が著しく向上する。

このＣ，Ｏ，Ｎの農は、電子写真特性上、２０％以下に
することが好ましい。このＣ，Ｏ，Ｎ元素は、障壁層２
２内に均一に分布している方が成膜上容易であるが、支
持体２１側から電荷輸送層２３に向けて低下するように
濃度を変化させてもよい。これにより、電荷の移動を滑
かにすることができる。ａ−８ｉ又はμＣ−８ｉに、Ｃ
，Ｏ，Ｎに加えて周期律表の第■族又は第Ｖ族に属する
元素をドーピングすることにより、ブロッキング能を＾
めることができる。また、Ｃ，Ｏ，Ｎを含有するａ−３
ｉと、周期律表の第■族又は第Ｖ族に属する元素を含有
するａ−８ｉとを積層することによっても、高ブロッキ
ング能の障壁層２２を得ることができる。このような陣
！ｌＮ４２１の層厚は、０．１乃至１０μｍであること
が好ましい。

第３図に示すように、電荷発生層２４の上に、表面層２
５を形成した光導電性部材においては、この表面層２４
が、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少なくとも１種以上の元素を含
有するａ−８ｉ（ａ−８ｉＣ：Ｈ，ａ−３ｉＯ：Ｈ，ａ−８ｉＮ；Ｈ，
ａ−８ｉＣＮ：Ｈ等）で形成されている。これにより、
光導電層の表面が保護され、耐環境性及び帯電能が向上
する。このＣ，Ｏ，Ｎの含有量は、１０乃至５０原子％
であることが好ましい。

次に、この発明の実施例について説明する。

支ｉ九二導電性基板としてのＡ１製ドラム（直径８０ｍｍ、長さ
３５０ｒｎｍ＞をトリクレンで脱脂し、洗浄し乾燥させ
た後、反応容器内に装填した。このドラムは、必要に応
じてその表面が酸処理、アルカリ処理又はサンドブラス
ト処理され、その干渉防止が図られる。反応容器内を、
図示しない拡散ポンプにより、排気し、約１０′５の真
空度にする。その後、ドラム基体を加熱し、約３００℃
に保持する。次いで、５００８ＣＣＭの流量のＳｉＨ＋
ガス、このＳ　ｉ　Ｈ４ガス流量に対する流量比が１０
“３の８２１−１６ガス、及び１１００５ＣＣのＣＨ４
ガスを混合して反応容器に供給した。その後、メカニカ
ルブースタポンプ及びロータリポンプにより反応容器内
を排気し、その圧力を１トルに調整した。電極に１３．
５６Ｍｆ−１ｚで３００ワツトの高周波電力を印加して
、電極とドラム基体との間に、Ｓ　ｉ　Ｈ４’、　Ｂ２
　Ｈ６及びＣＨ４のプラズマを生起させ、支持体２１上
にｐ型のアモルファス炭化シリコンである障壁層２２を
形成した。その後、８２　Ｈ６のＳｉＨｓに対する流量
比を１０−６になるように設定し、反応圧力が１．Ｏト
ル、高周波電力が３００ワツトでグロー放電し、２０μ
ｍの電荷移動層（アモルファス炭化シリコン層）を成膜
した。次いで、ＳｉＨ＋ガスの流量を２００ＳＣＣＭ、
Ｂ２　ＨｓのＳｉＨｓに対する流量比を１Ｏ−７ＳＨ２
ガスの流量を２ＳＬＭに設定してこれらのガスを反応容
器内に導入した。反応圧力が１．２トルの状態で２ＫＷ
の電力を投入して成膜し、ｌＣ１ｍの電荷発生層（μＣ
−８ｉ層）を形成した。次いで、同様の操作により、Ｃ
，Ｏ，Ｎを含有するａ−３ｉを成膜し、表面層を形成し
た。このようにして成膜した感光体を７９０ｎｍの発振
波長の半導体レーザを搭載したレーザプリンタに搭載し
て画像を形成したところ、感光体表面における露光量が
２５ｅｒｑ／ｃＩｊであっても、解像度が高い鮮明な画
像を形成することができた。また、複写を操返して転写
プロセスの再現性及び安定性を調査したところ、転写画
像は極めて良好であり、耐コロナ性、耐湿性及び耐摩耗
性等が優れていることが実証された。

［発明の効果］この発明によれば、高抵抗で帯電特性が優れており、ま
た可視光及び近赤外光領域において高光感度特性を有し
、製造が容易であり、実用性が高い光導電性部材を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る光導電性部材の製造装置を示す
図、第２図及び第３図はこの発明の実施例に係る光導電
性部材を示す断面図である。１．２．３．４；ボンベ、５：圧力計、６：バルブ、７
；配管、８；混合器、９：反応容器、１０；回転軸、１
３；電極、１４；ドラム基体、１５；ヒータ、１６；島
周波Ｎ源、１９；ゲートバルブ、２１：支持体、２２：
障壁層、２３；電荷移動層、２４；電荷発生層、２５；
表面層。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦１ｂ第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性支持体と、この導電性支持体の上に形成さ
れた障壁層と、この障壁層の上に形成された電荷移動層
と、この電荷移動層の上に形成された電荷発生層と、を
有する電子写真感光体において、前記電荷発生層は、マ
イクロクリスタリンシリコンで形成され１乃至１０μｍ
の層厚を有し、前記電荷移動層は、炭素、窒素及び酸素
から選択された少なくとも一種の元素を含有するアモル
ファスシリコンで形成され３乃至８０μｍの層厚を有す
ることを特徴とする電子写真感光体。
（２）前記電荷発生層は、水素を含有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の電子写真感光体。
（３）前記電荷発生層は、周期律表の第III族又は第Ｖ
族に属する元素から選択された少なくとも一種の元素を
含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
２項に記載の電子写真感光体。
（４）前記電荷移動層は、水素を含有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の電子写真感光体。
（５）前記電荷移動層は、周期律表の第III族又は第Ｖ
族に属する元素から選択された少なくとも一種の元素を
含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
５項に記載の電子写真感光体。
（６）前記電荷移動層は、炭素、窒素及び酸素から選択
された少なくとも一種の元素を含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項、第４項又は第５項のいずれか
１項に記載の電子写真感光体。
（７）前記障壁層は、炭素、窒素及び酸素から選択され
た少なくとも一種の元素を含有するマイクロクリスタリ
ンシリコンで形成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の電子写真感光体。
（８）前記障壁層は、炭素、窒素及び酸素から選択され
た少なくとも一種の元素を含有するアモルファスシリコ
ンで形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の電子写真感光体。
（９）前記障壁層は、水素を含有することを特徴とする
特許請求の範囲第７項又は第８項に記載の電子写真感光
体。
（１０）前記障壁層は、周期律表の第III族又は第Ｖ族
に属する元素を含有することを特徴とする特許請求の範
囲第７項乃至第９項のいずれか１項に記載の電子写真感
光体。
（１１）前記電荷発生層の上には、表面層が形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
子写真感光体。