JPS6221165A - 電子写真感光体 - 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】 ［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。

［発明の技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、野分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、太陽
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−５ｉ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−８ｉ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−３ｉ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、この両特性を単一層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Ｎ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−３ｉ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−
８ｉｌｌｌｌ中に水素が取り込まれ、水素ｍ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−８
ｉ膜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−８ｉ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−ｓｒ
ｉ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中に浸入する水素の量が低下すると、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ｍ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ＧｅＨ４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、ＧｅＨ＋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。

［発明の目的コ 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、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マイクロクリスタリ
ン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（Ｍ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−８：を使用した
ことにある。つまり、光導電層の全ての領域又は一部の
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−３ｉ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−８＋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・ｃｒｒｒであるのに対し、μＣ−８ｉは１ｏ
１１Ω・α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−８ｉ中に混在していて、μＣ−８ｉ及びａ
−３ｉ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−３
ｉからなる層と、μＣ−８ｉが充填された層とが積層さ
れているものをいう。

このようなμＣ−８ｉを有する光導Ｎ層は、ａ−８ｉ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、導電性支持体上に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ＳｉＨ＋及
びＳｉ２Ｈ６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−８ｉ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ＳｉＨ４，Ｂ２　Ｈ６。

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、流層調整用のバ
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１ｏの上端に１円板状の支持台
１２がその面を回転軸１ｏ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１ｏ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１ａｓｉ６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０．１ｈル
（Ｔｏ　ｒ　ｒ　）　（１）圧力ＩＸ下ニ排気する。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量は、反応容器９内
の圧力が０．１乃至１］・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−８ｔ）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μ（Ｃ−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り、寿命が長いという利点があ
る。さらに、ＧｅＨ＜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−８ｉ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１．７０ｅＶ
）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らより
、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ｉ、ｉｅｖに近づく。とこ
ろで、μＣ−８ｉ層及びａ−８ｉ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−３ｉ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−
３ｉ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領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
感光体を得ることができる。

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−５１に水素を含
有させることが好ましい。μＣ−８ｉ層への水素のドー
ピングは、例えば、グロー放電分解法による場合は、Ｓ
ｉＨ＋及びＳｉ２Ｈ６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５ｉＣＩ＋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−８
ｉ層を形成することができる。なお、μＣ−８ｉを含む
光導電層は、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。

光導電層は、実質的に全ての領域をμｃ−ｓ　ｉで形成
してもよいし、ａ−３ｉとμＣ−Ｓ　＋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。

μＣ−８ｉに、窒素Ｎ、炭素Ｃ及び酸素Ｏ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、
バンド間の禁制卒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′
Ｒ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、支持体側から光導電層
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−８ｉをｐ型にするためには、周期律
表の第■族に属する元素、例えば、ホウ素Ｂ１アルミニ
ウムＡＩ、ガリウムＱａ、インジウム■ｎ１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、窒素Ｎ、リンＰ、ヒ素Ａｓ、アンチモンｓ
ｂ、及びビスマスＢｉ等をドーピングすることが好まし
い。

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

光導電層の上に表面層を設けることが好ましい。

光導電層のμＣ−８ｉ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、光導電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。さ
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
層としては、Ｓｉ３Ｎ４．５ｉＯｚ　、ＳｉＣ。

Ａｌ１０３　、ａ−８ｉＮ：Ｈｌａ−８ｉＯ；Ｈ。

及びａ−８’ｌＣ：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
層は電荷発生層で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高いことが必要である。電
荷移動層はμＣ−Ｓ　＋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１表の第■
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、その膜厚が簿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
機能を古め、帯電能を向上させることができる。なお、
障壁層をｐ型にするか、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−８ｉ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μｃ−ｓ　ｒ
で形成されており、電荷発生層が、その層厚が１乃至１
０μｍ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μＣ−３ｉ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！２２が形成さ
れ、障壁層２２上に電荷移動層２３が形成され、電荷移
動層２３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−３ｉからなり、電荷移動層２３はμ
Ｃ−３ｉで形成されている。

電荷発生層２４が、主としてμＣ−Ｓ　＋で形成されて
いることにより、μＣ−８ｉ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７９６ｎｍ付
近）まで、高感度化することができる。つまり、μＣ−
８＋は、その光学的エネルギギャップＥｏがａ−３ｉの
光学的エネルギギャップ１．６５乃至１．７０８Ｖ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−３ｉ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−８ｉ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＜１ｏ−ｒ乃至１０−３原
子％）することにより、電荷発生層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、Ｉｔ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（Ｍ荷保持機能）を−１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
１１２４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に移動させるために設。

けられた層であり、μＣ−８ｉで形成されている。

この電荷移動層２３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、その明抵抗を高め、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。

μＣ−８ｉに、Ｃ，Ｏ，Ｎをドーピングすることにより
、可視光に対する感度を高めることができ、その１０％
の添加でａ−８ｉと同様の作用を期待することができる
。電荷移動層は、キャリアを捕獲するトラップ（状！！
ｌ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１１１２３に含有
させることが好ましい。このＣ，Ｏ，Ｎの量は、キャリ
アの走行性を考慮すると、２０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Ｎｆａ−を高く維持するためには、Ｗ
４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、電荷移動層２３の層厚は、３乃至８０μｍ、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、ｔｌｃ−８ｉ又はａ−８ｉ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−８ｉ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−８ｉ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−３ｉ又はμ
Ｃ−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、障壁層２２に、Ｃ，０
，Ｎのうち少なくとも１種以上の元素を、０．１乃至２
０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２１ｆｌｌから電荷輸送！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の量は、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、！ＩＩＷ
１層２２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
動を清かにすることができる。ａ−３ｉ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
能を高めることができる。また、Ｃ，Ｏ，Ｎを含有する
ａ−３ｉと、周期律表の第１族又は第Ｖ族に属する元素
を含有するａ−３ｉ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
うな障壁層２１の層厚は、０．１乃至１０μｍであるこ
とが好ましい。

Ｈ３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１１２
４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−８ｉＯ；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、１
０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。

ＵＬＬ 導電性基板としてのＡＩ製トドラム（直径８０ｍｍ、長
さ３５０ｍｍ＞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うの真空
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ＳｉＨ４ガ
ス、このＳｉＨ４ガス流量に対する流量比が１０′３の
８２　Ｈ６ガス、及び１００ＳＣＣＭ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１３．５６ＭＨ２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、５ｉｔ−１
４，Ｂ２Ｈｓ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　ＨｓのＢｉｔ−１＋に
対する２１１！比を１０−６になるように設定し、ざら
に、８００ＳＣＣＭのＨ２ガスを流して、反応圧力が１
．０トル、高周波電力が３００ワツトでグロー放電し、
２０μｍの電荷移動ｌ！（炭素を含むマイクロクリスタ
リンシリコン層）を成膜した。次いで、ＳｉＨ＋ガスノ
流量！２００ＳｃｃＭ、’Ｂ２ＨｓのＳｉＨｓに対’ｔ
　８　Ｎ量比をｌＯ−’　、ＣＨ４ガスの流量を２（ｊ
ｓｃｃＭ、Ｈ２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２　Ｋ　Ｗの電力を投入して成膜し、１０μｍ
の電荷発生層（βＣ−８ｉ層）を形成した。次いで、同
様の操Ｗ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／ａｉ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、
複写を繰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、転写両会は極めて良好であり１、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。

［発明の効果コ 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、
１３：Ｎ極、１４；ドラム基体、１５：ヒータ、１６：
＾周波電源、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 第１図 第２図 第３図

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （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、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
   有するマイクロクリスタリン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. （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. （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. （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. （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
   ４項に記載の電子写真感光体。
6. （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. （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. （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. （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. （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. （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。