JPS6239867A - 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）・ロフルオレン（ＴＮＦ
）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、種々の問題点かあり、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、特別の配慮か
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Ｓｅ−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、残霜等により
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」
二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−８ｌ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ｌ・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−８ｉを電子写真感光体の光導電特性上として使
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−８ｉ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−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か、この際に、ａ−
８ｉ膜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−８ｉ膜に
侵入する水素の量か多くなると、光学的バンドギャップ
か大きくなり、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
、例えは、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　−８ｉ膜中
の水素の含有量が多い場合は、成膜条件によって、（Ｓ
ｉＨ２）ａ及びＳｉＨ２等の結合構造を有するものか膜
中で大部分の領域を占める場合かある。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
抗が小さくなるか、長波長光に対する光感度か増加する
。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、発生するギヤリアの移動度が低下し、
寿命か短くなると共に、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ＧｅＨａ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＝　５− ャップが狭い膜を生成するものかあるか、一般に、シラ
ン系ガスとＧｅＨ４とでは、最適基板温度か異なるため
、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、ＧｅＨａ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９、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−にに形成された光導電層と、を有する電子写真感光
体において、前記光導電層はアモルファスシリコンで形
成された第１層とマイクロクリスタリンシリコンで形成
された第２層と＝　６− を積層させて構成されており、前記障壁層はアモルファ
スシリコンで形成されており、前記第１層、第２層及び
障壁層は、夫々、周規律表の第■族又は第■族に属する
元素、炭素、窒素及び酸素から選択された少なくとも１
種の元素を含有し、前記第１層の層厚は５μｍ以下であ
り、前記第２層の層厚は１乃至５　Ｑ　Ｉｔ　ｍ以下で
あり、前記障壁層の層厚は０．０１乃至１５μｍである
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−３ｉ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１」的を達成することかでき
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−８ｔの替りにμＣ−８１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−８ｔ）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μ
Ｃ−８ｉを使用している。

μＣ−８ｉは、以下のような物性」二の特徴により、ａ
−３ｉ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かできないが、μＣ−８ｉ
は、２θが２７乃至２８．５°（−１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・ｃｍであるのに対し、μＣ−８ｉは１
０１１Ω・ｃｍ以」二の暗抵抗を有する。このμＣ−８
ｉ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−８ｉとの混合体とは、μＣ−３ｉの結
晶領域か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−５ｉとの積層体とは、大部分がａ−８
ｉからなる層と、μＣ−５ｉ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を有する光導電層は、ａ−８ｊ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　−８１の場合よりも高く設定すると、μ
Ｃ−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、シランガスなとの原料
ガスの流量を増大させることができ、その結果、成膜速
度を甲くすることかできる。また、原料ガスのＳｉＨ４
及びＳｉ２Ｈ６等の高次のシランカー　９　＝ 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，Ｂ２Ｈ６゜Ｈ２，ＣＨ４等の原料
ガスが収容されている。これらのカスボンベ１，２．３
．４内のガスは、流量調整用のバルブ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。

＝　１０− 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０．１１−
ル（Ｔｏｒｒ）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量は、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１
８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−３ｔ）が堆積する。なお、原料ガス
中にＮ２０．ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ２　、ＣＨａ　。

Ｃ２Ｈ４，０２ガス等を使用することにより、これらの
元素をμＣ−３ｉ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
−８ｉ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
−　１２　＝ 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％含有さぜ
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ＥＣは、ａ−８ｔの光学
的エネルギギャップＥＧ　　（１，６５乃至１．．７０
ｅＶ）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−８１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−３ｉ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−８ｔ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−３ｉ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−５ｉ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−８ｌ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
か不十分になり、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−１
−１；１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−３ｉの光導
電特性を一層向」ニさせるために、μＣ−８ｉ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、ＳｉＨ４及び５ｉ２ＨＢ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ぜるか、５ＩＦ４及び５
ｉＣ１４等のノ＼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、ノ＼
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−３ｉ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−
に、１乃至８０μｍの膜厚を有することか好ましく、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−３ｉで形成し
てもよいし、ａ−８ｉとμＣ−８１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−３ｉ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−８ｔに、窒素Ｎ１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−８ｔ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、
バンド間の禁制帯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ａ−８ｉを使
用して形成することができる。

μＣ−８ｔ及びａ−３ｉ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Ａｌ、ガリウムＧａ、インジウムＩｎ、及びタリウ
ムＴＩ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■族に属する元
素、例えば、窒素Ｎ１リンＰ１ヒ素Ａｓ、アンチモンＳ
ｂ１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ｌｔ　Ｃ−Ｓ　ｉ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
のような光反射か生じると、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
する材料としテハ、Ｓｉ３　Ｎ４、ＳｉＯ２、ｓｉｃ。

Ａ１２０３、ａ−８ｉＮ；Ｈ，ａ−８ｉＯ；Ｈ。

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かある。

電子写真感光体に適用される光導電性部材としては、」
−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（ＣＴ　
Ｌ）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、層の一部又は全部かマ
イクロクリスタリンシリコンμＣ−８ｔでできており、
その厚さは１乃至１０μｍにするこ−１８＝ 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、移動度か大きく輸送性が高
いことが必要である。電荷移動層はμＣ−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■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−１−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−５ｔで形
成してもよく、またμＣ−８ｔで形成してもよい。

この＋Ｊ（願に係る発明の特徴は、光導電層がアモルフ
ァスシリコンで形成された第１層とマイクロクリスタリ
ンシリコンで形成された第２層とを積層させて構成され
ており、障壁層がアモルファスシリコンで形成されてお
り、これらの第１層、第２層及び障壁層が、夫々、周規
律表の第■族又は第Ｖ族に属する元素、炭素、窒素及び
酸素から選択された少なくとも１種の元素を含有するこ
とにあり、更に、前記第１層の層厚は５μｍ以下であり
、第２層の層厚は１乃至５０μｍであり、障壁層の層厚
は０．０１乃至１５μｍであることを特徴とする。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
の断面図である。第２図においては、導電性支持体２１
の上に障壁層２２が形成され、障壁層２２の上に光導電
層３１が形成され、光導電層３１の上に表面層２５が形
成されている。光導電層３１においては、表面層２５側
のａ−８ｉで形成された第１層２４と、障壁層２２側の
μＣ−８ｉで形成された第２層２３とが積層されている
。一方、第３図においては、光導電層３２において、ａ
−５ｉからなる第１層２４と、ｌｌＣ−Ｓ　ｉからなる
第２層２３とが逆に積層形成されている。

光導電層３１又は３２が、ａ−８ｉからなる第１層２４
と、μＣ−８ｉからなる第２層２３との積層体であるか
ら、電子写真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−８ｉの
光学的バンドギャップは通常１．４乃至１．６５ｅＶで
あり、ａ−８ｉの光学的バンドギャップは通常１．６乃
至１．８ｅＶである。従って、可視光はａ−８ｉ層で吸
収される一方、近赤外光のような長波長光はμＣ−８ｉ
層で高効率で吸収される。このため、この発明に係る感
光体は、可視光から近赤外光までの広い波長領域に亘っ
て高い分光感度を有し、このため、ＰＰＣ（普通紙複写
機）及びレーザプリンタの双方にこの感光体を使用する
ことが可能である。

このμＣ−８ｔの第２層の層厚は、１乃至５０μｍであ
る。これは光導電層の層厚が薄いと、その体積が小さく
なり、発生ずるキャリアが少ないため、光導電性が劣化
するからであり、その層厚が厚過ぎると、光が光導電層
内に十分に侵透せず、キャリアが導電性支持体に抜は切
らないので、キャリアか蓄積し、残留電位が高くなるか
らである。

このような理由から、光導電層のμＣ−３ｉで形成され
た第２層２３の層厚は、前述の範囲にすることが必要で
あり、好ましくは、その層厚を５乃至４５μｍにする。

なお、感光体をレーザプリンタに使用する場合には、感
光体の層厚は比較的厚く、例えば、３０μｍにする。こ
れは、波長が長い程光の透過性が高いので、層厚を厚く
しても長波長光は十分に透過するからであり、層厚を厚
くすることによって、キャリアの発生量が多くなるので
光感度か高くなるからである。ＰＰｃの場合には、レー
ザプリンタの場合よりも光導電層を薄くする。

μＣ−８ｉ自体は、若干、ｎ型であるが、このμＣ−８
ｉで形成された第２層２３に周規律表の第■族に属する
元素をライ）・１・−プ（１０−７乃至１０−３原子％
）することにより、μＣ−３ｉ層はｌ型（真性）半導体
になり、暗抵抗か高くなり、ＳＮ比と帯電能が向上する
。また、μＣ−８ｔて形成された第２層に、Ｃ，０，Ｎ
から選択された少なくとも１種以上の元素を含有させた
場合には、更に一層、光導電層３１又は３２の暗抵抗を
高め、帯電能を向上させることができる。この場合に、
Ｃ，０，Ｎの含有量は、０．０１乃至２０原子％であり
、好ましくは、０．１乃至１０原子％である。

光導電層のａ−８ｔで形成された第１層２４は、その層
厚が５μｍ以下、好ましくは１乃至４μｍである。ａ−
３’ｉか厚過ぎると長波長側の光感度を高めることが困
難になるからである。ａ−３ｉで形成された第１層２４
と、μＣ−８ｉて形成された第２層２３との比は、感光
体の使用［］的に応じて適宜選択すればよいが、半導体
レーザを使用するレーザプリンタにこの感光体を搭載す
る場合には、μＣ−８ｉで形成された第２層の層厚をａ
−８ｉで形成された第１層の層厚より厚くすることによ
って、その光感度を高めることかできる。

このａ−３ｔで形成された第１層２４に、周期律表の第
■族又は第Ｖ族に属する元素、及びＣ２０、Ｎ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によ
り、ａ−８ｊの比抵抗を高め、その帯電能を向上させ、
Ｓ／Ｎ比を高めることかできる。

また、障壁層２２を構成するａ−８ｉ中にも、周規律表
の第■族又は第Ｖ族に属する元素がドーピングされてい
る。その含有量は、１０−３乃至１原子％であることが
好ましい。更に、障壁層２２に、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少
なくとも１種以上の元素を、１乃至２０原子％の範囲で
含有させると、キャリアのブロッキング能が一層向上す
るので、電子写真特性上、好ましい。障壁層２２の層厚
は０．０１乃至１５μｍ、好ましくは、０．１乃至２μ
ｍである。障壁層の厚さが厚過ぎると、プロッキング能
の向」二効果はそれ程得られないのに加え、キャリアか
残留しやすくなり残留電位が高くなるという不利がある
一方、障壁層が薄過ぎると、十分なブロッキング能を得
ることができないからである。

表面層２５は、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少なくとも一種以上
の元素を含有するａ−８ｔで形成されている。これによ
り、光導電層の表面か保護され、耐コロナイオン性及び
耐環境性が向上すると共に、帯電能が向１−する。

各層に含有される周規律表第■族若１．　＜は第Ｖ族の
元素又はＣ，０，Ｎは、その層中において、含有量が厚
さ方向に連続的に変化するように分布させてもよい。こ
れにより、各層におけるドーピング元素の含有量か異な
る場合に、その界面において濃度分布の急激な変動を防
止することができる。従って、感光体を繰り返し使用し
た場合に、界面にキャリアがトラップされ、残留電位が
上昇して、電子写真特性が劣化することを防止すること
ができる。なお、これらのドーピング元素は、各層間の
界面近傍にのみ含有させてもよい。

実施例１ この実施例は正帯電用の感光体についてのものである。

導電性基板としてのＡｌ製ドラムを反応容器内に装填し
、反応容器内を図示しない拡散ポンプにより排気して、
約１０−５１−ルの真空度にする。その後、ドラム基体
を加熱し、３２０℃に保持する。次いで、ＳｉＨ４ガス
、ＳｉＨ４ガス流量に対する流量比が５　Ｘ　１０−４
のＢ２　Ｈｅガス、並びにＳｉＨ４ガスの１００％のＮ
２ガス及びＣＨ４ガスを混合して反応容器に供給した。

そして、反応圧力が０．４トルで、１５０ワットの高周
波電力を印加して、電極とドラム基体との間にプラズマ
を生起させ、１５分間成膜して、障壁層を形成した。次
いで、８２　Ｈ６のＳｉＨ４に対する流量比を１０−４
、ＣＨ４ガスとＮ２ガスとを合せて５０９６、反応圧力
を０．５トル、高周波電力を４００ワットに設定して、
７時間成膜した。これにより、μＣ−８ｉ層か１３μｍ
形成され、その結晶粒径は３０人であった。次いて、Ｂ
２　Ｈ６の５ｉＨａに対する流量比をｌＸｌ０−６、Ｎ
２及びＣＨａＨｅガスせて３０％、反応圧力を０．３ト
ル、高周波電力を１５０ワツトに設定して２時間成膜し
た。これにより、ａ−８ｉ層が４μｍ形成された。次い
で、ＣＨ４ガスとＮ２ガスとを合せて５ｉＩ（ａガス流
量に対して２０倍、反応圧力を０．５トル、高周波電力
を２００ワツトに設定して１０分間成膜した。これによ
り、表面層が形成され、障壁層、光導電層及び表面層の
全層厚は２０μｍであった。

このようにして成膜した感光体に対し、コロナ放電によ
り、＋０．５μＣ／ｄの電流を流したところ、４００Ｖ
の表面電位が得られ、１５秒後の電荷保持率は５０％で
あった。また、この感光体ドラムを複写機に装着して画
像を出したところ、高解像度、高コントラストであり、
カブリがない極めて優れた画像が得られた。更に、１０
万回の繰返し使用後にも、初期画像に比して同等遜色か
ない鮮明が画像が得られた。

　２７　一 実施例２ 光導電層におけるａ−８ｉ層とμＣ−３ｉ層との成膜順
序を実施例１の場合と逆にして感光体を製造した。つま
り、基体、障壁層、ａ−５ｉ層、μＣ−８ｉ層及び表面
層の順に各層を形成した。

この実施例においても、感光体を複写機に装着したとこ
ろ、実施例１と同様に極めて優れた画像が得られた。

実施例３ 実施例１においてＢ２　ＨｅガスをＰＨ３ガスに変更し
て負帯電用感光体ドラムを製造した。

ＰＨ３ガスの流量は、障壁層においてＳｉＨ４ガス流量
に対して１０−４、光導電層のμＣ−８ｉ層において１
０−５、ａ−８ｉ層において　５×１０−６であった。

このように成膜した感光体ドラムに対し、コロナ放電に
より一〇、４μＣ／　ｃｙｊの電流を流したところ、表
面電位が一３００Ｖ。

１５秒後の電荷保持率が５０％以」−と高い値が得られ
た。また、この感光体ドラムを複写機に装着して正の電
荷トナーにより画像を形成したところ、解像度及びコン
トラストが高く、カブリがない極めて鮮明な画像を得る
ことかできた。

［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、実用性が高い電子写真感光体を得
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電子写真感光体の製造装置を示
す図、第２図及び第３図はこの発明の実施例に係る電子
写真感光体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；高
周波電源、１９；ゲートバルブ、２１；支持体、２２；
障壁層、２３；第２層、２４；第１層、２５；表面層、
３１．．３２゜光導電層。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 手続補正書 ６１．３゜２Ｇ 昭和　年　月　　日 特許庁長官　　　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 特願昭６０−１７９６７５号 ２、発明の名称 電子写真感光体 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 ５、自発補正 ７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおシ訂正する。 （２）明細書中、第７頁第３行目、第２０頁第８行目、
第２３頁第２行目、第２４頁第１２行目、第２５頁第１
１行目に、それぞれ「周規律表」とあるのを「周期律表
」に訂正する。 （３）　　明細書中、第２６頁第１７行目にＪＩＯｊと
あるのを「１０　」に訂正する。 ２特許請求の範囲 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光導電層と、を有
する電子写真感光体において、前記光導電層はアモルフ
ァスシリコンテ形成された第１層とマイクロクリスタリ
ンシリコンで形成された第２層とを積１咋させて構成さ
れており、前記障壁層はアモルファスシリコンで形成さ
れており、前記第１１（イ）、紀２層及び障壁層は、夫
々、周期律表の第■族又は第Ｖ族に属する元素、炭素、
窒素及び酸素から選択された少なくとも１種の元素を含
有し、前記第１層の層厚は５μｒｒ＋ＬＪ、下であり、
前記第２層の層厚は１乃至５０μｍ以下であり、前記障
壁層の層厚は０．０１乃至１５μｍでちることを特徴と
する電子写真感光体。

Claims (1)

【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光導電層と、を有
   する電子写真感光体において、前記光導電層はアモルフ
   ァスシリコンで形成された第１層とマイクロクリスタリ
   ンシリコンで形成された第２層とを積層させて構成され
   ており、前記障壁層はアモルファスシリコンで形成され
   ており、前記第１層、第２層及び障壁層は、夫々、周規
   律表の第III族又は第Ｖ族に属する元素、炭素、窒素及
   び酸素から選択された少なくとも１種の元素を含有し、
   前記第１層の層厚は５μｍ以下であり、前記第２層の層
   厚は１乃至５０μｍ以下であり、前記障壁層の層厚は０
   ．０１乃至１５μｍであることを特徴とする電子写真感
   光体。