JPS6239869A - 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、ＺｎＯ１Ｓｅ、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」
二、又は製造」二、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
め回収コストか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、結晶化温度か６５℃
と低いため“、複写を繰り返している間に、残本等によ
り光導電特性上の問題が生じ、このため、寿命が短いの
で実用性か低い。

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ｉ−Ｊるため、使用上、信頼性が低いと
いう問題点かある。

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１ｆ粍
性か低く、寿命が短いという欠点がある。

一方、アモルファスンリコン（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−８ｉを電子写真感光体の光導電性材料として使用
する試みかなされており、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かないこと、
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か優れている
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、しかしなか
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−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か、この際に、ａ−
８ｔ膜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−８ｉ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−８ｔ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
タに使用することか困難である。また、ａ−８ｉ膜中の
水素の含有量か多い場合は、成膜条件によって、（Ｓｉ
Ｈ２）ｎ及びＳｉＨ２等の結合構造を有するものが膜中
て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−５−一 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７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
４とでは、最適基板温度が異なるため、生成１−た膜は
構造欠陥が多く、良好な光導電特性を得ることかできな
い。また、ＧｅＨ４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」二に形成された電荷注入防止層層と
、電荷注入防止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、層厚が０
．０５乃至６０μｍのマイクロクリスタリンシリコンか
らなる第１層と、この第１層を挟むように第１層の両面
に形成され層厚か０．０１乃至５μｍのアモルファスシ
リコンからなる第２層とを有し、この第２層は光学的バ
ンドギャップが１．６ｅＶ以上であって比抵抗か１０１
０Ωｃｍ以−にであり、前記第１層は光学的バンドギャ
ップが第２層のそれ以下であって１．１ｅＶ以上であり
、比抵抗が１０８Ωｃｍ以１−であり、また、光導電層
は、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
有し、更に、電荷注入時１］一層は、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マイクロクリス
タリンシリコンからなり、電荷注入防止層の層厚は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−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−８ｊの替りにμＣ−３ｉ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
の領域か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−８ｌを使用している。

μＣ−５ｉ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−３ｉ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・ｅｍであるのに対し、μＣ−８ｉは１０１１
Ω・ｅｍ以」二の暗抵抗を有する。このμＣ−８ｌは粒
径が約数子オングストローム以」二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−８ｔの結
晶領域かａ−８ｌ中に混在していて、μＣ−８１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−８１とａ−３ｔとの積層体とは、大部分がａ−８
ｊからなる層と、μＣ−８ｉか充填された層とが積層さ
れ−Ｃいるものをいう。

このようなμＣ−３ｉ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、導電性支持体−ににＢ　Ｃ−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−３ｉ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、
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、シランカスなどの原
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
４及び５ｉ２Ｈｅ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，Ｂ２Ｈ６゜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、流量調整用のバルブ６及び配管７を介
１７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＝１５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１１−１−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１１１体加熱用のヒ
ータ１５か配設されている。電極１３とドラムａｒ［、
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
（Ｔｏｒｒ）の圧力以下に排気する。次いて、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間は、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。次いて、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」−（こマイクロクリスタ
リンシリコン（μＣ−８ｉ）が堆積する。なお、原料ガ
ス中に＝　　１２　　＝ Ｎ２　０．　　ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ２　　、　　ＣＨ４
。

Ｃ２Ｈａ　、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
−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、（、ＣＨ４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％含有さぜ
ることか好ましい。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−
３ｉの光学的エネルギギャップＥＣは、ａ−３ｉの光学
的エネルギギャップＥｃ　　（１，６５乃至１．７０ｅ
Ｖ）に比較して小さい。つまり、μＣ−３ｔ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−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−８ｉ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−８ｔ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−８ｔ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飼料として好
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
か不十分になリ、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」−
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かできる。

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−１−させるために、μＣ−８１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５ｉ２Ｈｓ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Ｈ・るか、ＳｉＦ４及び
５ｉＣＩ４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−５ｉ層を形成することができる
。なお、μＣ−８ｔ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−５ｔで形成し
てもよいし、ａ−８ｔとμＣ−３ｉ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か、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−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−３ｉ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−３ｉ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、
バンド間の禁制暑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
部祠の表面における電荷の保持機能を高め、光導電性部
利の帯電能を高める。

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−８ｉ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−３ｔ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■族に属する元
素、例えば、窒素Ｎ５リンＰ１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、光損失か大きくなる。このため、表面層を
設けて反ｆＡ、Ｊ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
」ニし、表面に電荷がよくのるようになる。表面層を形
成する材料としては、Ｓｉ３Ｎ４．５１０２．５ＩＣ１
Ａ１２０３、ａ−３ｉＮ；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飼料がある。

電子写真感光体に適用される光導電性部材としては、」
−述のごとく、支持体−１−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、支持体の一］二に電荷移動層
（ＣＴＬ）を形成し、電荷移動層の−１−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−８ｔ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−１−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か好ましい。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挿置」二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、光導電層が、０．０５乃
至６０μｍの層厚を有するμＣ−８ｉからなる第１層と
、この第１層を挟むように第１層の両面に形成され層厚
が０．０１乃至５μｍのａ−３ｉからなる第２層とを有
し、この第２層は光学的バンドギャップか１．．６ｅＶ
以上であって比抵抗が１０１０Ω０以上であり、第１層
は光学的バンドギャップが第２層のそれ以下であって１
．１ｅＶ以」二であり、比抵抗が１０８Ωｃｍ以上であ
り、光導電層は、周期律表の第■族又は第Ｖ族に属する
元素、炭素、窒素及び酸素が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る。

また、電荷注入防止層は、周期律表の第■族又は第Ｖ族
に属する元素、炭素、窒素及び酸素がら選択された少な
くとも１種の元素を含有するμＣ−８ｉで形成されてお
り、この電荷注入防止層の層厚は０．０１乃至１５μｍ
であることを特徴とする。第２図乃至第４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−１−に電荷注入防止層
層２２が形成され、この電荷注入防１に層２２の」二に
光導電層３１が形成され、光導電層３１の−Ｌに表面層
２６が形成されている。この光導電層３１は、μＣ−５
ｉで形成された第１層２４と、この第１層を挟むように
ａ−８ｉ−Ｃ形成された第２層２３．２５とを有する。

また、第３図に記載の電子写真感光体は、電荷注入防止
層２２と光導電層３１との間に、電荷保持層２７が形成
されており、第４図に示す電子写真感光体においては、
光導電層３１と表面層２６との間に電荷保持層２７か形
成されている。

光導電層３１が、ａ−８ｉからなる第２層２３゜２５と
、この第２層に挟まれたμＣ−８ｉからなる第１層２４
との積層体であることにより、以下のような電子写真特
性上の利点を有する。先ず、第１に、ａ−３ｉ層の暗抵
抗が比較的高いので、μＣ−８ｉ単層の光導電層に比し
て帯電能が高い。

第２に、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７９０Ωｍ例近
）までの広い波長領域に亘って、高感度化することがで
きる。つまり、μＣ−８ｔの光学的バンドギャップは通
常１．４乃デ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層で吸収されるが、エネルギか
小さい長波長光はａ−３ｉ層で吸収され難くこれを透過
する。しかし、光導電層３１の内部領域かμＣ−３ｉで
形成されているため、この長波長光は光学的バンドギャ
ップか小さいμＣ−３ｉ領域で吸収され、キャリアを発
生させる。このように、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１ノ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。この場合に、ａ−８ｌ第２層２３．−２
５の暗比抵抗は１０１０Ωｏｒｒ以上、好ましくは、１
０１１乃至１０１３Ωｃｍであり、光学的バンドギャッ
プは１．６０ｅＶ以−に、好ましくは、ｌ、６５乃至１
．８ｅＶである。

また、μＣ−３ｉ第１層２４の暗比抵抗は１０８Ωｃｍ
以十、好ましくは、１０９乃至１０１１Ωｃｍであり、
光学的バンドギャップは第２層のそれ以下であって１．
１ｅＶ以」二、好ましくは、１．５乃至１．６５ｅＶで
ある。第３に、光導電層３１は電荷注入防止層２２、表
面層２６又は電荷保持層２７に接触しているが、光導電
層３１が外側にａ−８ｉ層を配したサンドイッチ構造を
なしているため、これらの電荷注入防止層、表面層及び
電荷保持層に実際に接触しているのは光学的バンドギャ
ップが１，６０ｅＶ以」二のａ−８ｔである。

このため、μＣ−８ｉ単層を使用した場合に比して、光
導電層３１の界面（電荷注入防止層、表面層又は電荷保
持層との界面）でバンドギャップが急激に変化すること
が抑制され、繰返し使用に際して残留電位の上昇を防止
することができる。

μＣ−８１及びａ−８ｉ自体は、若干、ｎ型であるが、
このμＣ−８ｉ及びａ−５ｔで形成された光導電層３１
に周規律表の第■族に属する元素をライトドープ（１０
−７乃至１０−３　＞することにより、μｃ−３ｉ及び
ａ−８ｉはｉ型（真性）崖導体になり、暗抵抗が高くな
り、ＳＮ比と帯電能が向」ニする。また、光導電層３１
に、Ｃ２０゜Ｎから選択された少なくとも１種の元素を
含有さぜた場合には、更に一層、光導電層３１の暗抵抗
を高め、帯電能を向−１ニさせることができる。この場
合に、Ｃ，０，Ｈのドーピング昂は、０，１乃至１０原
子％であることが好ましい。

このμＣ−８ｔの第１層の層厚は、０．０５乃至６０μ
ｍ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、発生するキャリアが少ないため、光導電性
か劣化するからであり、その層厚が厚ずぎると、光が光
導電層内に充分に浸透せず、またギヤリアが導電性支持
体に抜は切らないので、キャリアが蓄積し、残留型イ☆
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−８ｉて形成された第１層の層厚は、前述の範囲
にすることが必要であり、好まｌ、　＜は、３乃至５０
７１ｍにする。また、ａ−５ｉで形成された第２層は、
その層厚が０．０１乃至５μ口ｌである。

光導電層における長波長光の感度を高くするためには、
ａ−８ｉ層よりもμＣ−８ｉ層を厚くする方が好ましい
。

電荷注入防１１一層２２はａ−８ｉ又はμＣ−８ｉで形
成することができる。この電荷注入防止層２２は、帯電
時には、導電性支持体から光導電層にキャリアか注入さ
れることを防止し、光照射時には、キャリアを支持体に
高効率で通過させる。

この電荷注入防止層２２に、周期律表の第■族又は第■
族に属する元素を１０−３乃至１原子％含有させること
が好ましい。また、電荷注入防止層２２にＣ，Ｏ，Ｎの
うち少なくとも１種の元素を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」ニ
し、歪みがない良好なブロッキング能が得られる。

表面層２６は、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少なくとも１種の元
素を含有するａ−３ｉ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、耐コロナイオ
ン性及び耐環境性が向上すると共に、帯電能か向上する
。

電荷保持層２７は、ａ−８ｉに周規律表の第■族に属す
る元素、Ｃ，Ｏ，及びＮから選択された少なくとの１種
の元素を含有させて形成されている。これにより、ａ−
８ｉの暗抵抗が高くなり、このような暗抵抗が高い層を
、光導電層３１と表面層２６との間、又は光導電層３１
と電荷注入防止層層２２との間に形成することにより、
電子写真感光体の帯電能、電荷保持能及び繰り返し疲労
における表面電位等の静電特性を著しく向」−させるこ
とができる。

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ この実施例は、正帯電用の感光体ドラムについてのもの
である。導電性支持体としてのＡＩ製トドラム反応容器
内に装填し、反応容器内を排気した後、ドラム基体を３
３０℃に加熱した。そして、以下の条件で各層を形成し
た。先ず、電荷注入防１１一層は、ＳｉＨ４ガス流量に
対して、流量比で５ｘｌＱ−４のＢ２　Ｈｅ及び１０％
のＣＨ４ガスを流し、反応圧力が０．７トル、高周波電
力が４００ワットで、１時間成膜した。層厚は、３μｍ
であり、結晶粒径は３０人、結晶化度は２０％であった
。次に、光導電層を成膜した。光導電層のａ−８ｉ層は
、Ｂ２　Ｈ６ガスのＳｉＨ４ガスに対する流量比か３　
Ｘ、１０−　ｅ　、ＣＨ２ガスがＳｉＨ４ガスの２％、
Ｈ２ガスがＳｉＨ４ガスの５０％、反応圧力が０．５ト
ル、高周波電力が１５０ワットの条件で３０分間成膜し
た。このａ−３ｉ層の層厚は２．５μｍであった。その
後、μＣ−８ｉ層を、Ｈ２／ＳｉＨ４が１５０％、反応
圧力が０．８１−ル、高周波電力が４００ワットの条件
で４時間成膜した。μＣ−３ｉ層の層厚は、１２μｍ、
結晶粒径は４０人、結晶化度は３０％であった。このμ
Ｃ−８１層形成後、再度元のａ　−３ｉ層の形成条件に
戻して、３０分間成膜した。

表面層は、ＳｉＨ４ガスの５倍のＣＨａカスを流し、反
応圧力が０．５１−ル、高周波電力が１００ワツトで１
０分間成膜した。このようにして製造された感光体ドラ
ムに対し、先ず、コロナ放電により、６．５ｋＶの電圧
を印加したところ、４００Ｖ以上の表面電位が得られた
。また、この感光体を複写機に装填して画像を形成した
ところ、極めて良好な画像が得られた。更に、１０万回
の繰返し使用後にも、初期画像に比して前管遜色が−２
８＝ ない鮮明な画像か得られた。

実施例２ この実施例においては、実施例１のＢ２　Ｈｓガスの替
りに、ＰＨ３ガスを使用して、負帯電用の感光体ドラム
を製造した。電荷注入防止層及び光導電層におけるＰＨ
３ガスの流量は、Ｂ２　Ｈ［ｉガス流量に対して、夫々
、１０−４及び１０−６であった。このようにして製造
した感光体ドラムにコロナ放電で−６，５１ｃＶの電圧
を印加したところ、−４５０Ｖ以上の表面電位が得られ
た。また、この感光体を複写機で画像形成したところ、
実施例１と同様に、カブリ及びメモリ等がない鮮明な画
像が得られた。

実施例３ この実施例においては、電荷注入防止層と光導電層との
間に、電荷保持層を形成した。その成膜条件は、ＳｉＨ
４に対して、Ｂ２　Ｈ［ｉガスか５×１０−４、ＣＨａ
ガスが４０％、反応圧力が０．５トル、高周波電力が１
５０ワツトであり、１時間３０分間成膜した。その層厚
は、６μｍであった。

＝　２９− 他の各層は、実施例１の場合と同様である。この感光体
に対して、コロナ放電で６．５ｋＶの電圧を印加したと
ころ、実施例１の場合よりも２００Ｖ高い表面電位が得
られた。この感光体を複写機に装填して画像を形成した
ところ、カブリがない、高コントラスト 実施例４ この実施例においては、光導電層と表面層との間に、電
荷保持層を形成した。その成膜条件は、ＳｉＨ４に対し
て、ＣＨ４ガスが２０％、反応圧力が０．５トル、高周
波電力が１５０ワットであり、１時間成膜した。その層
厚は、４μｍであった。他の各層は、実施例１の場合と
同様である。

この感光体に対して、コロナ放電で６．５ｋＶの電圧を
印加したところ、表面電位が５５０Ｖであった。この感
光体を複写機に装填して画像を形成したところ、カブリ
がない、高コントラストの画像が得られた。

［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＝　３０
　＝ 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；ドラム乱体、１５：ヒータ、１６；高
周波電源、１９；ゲートバルブ、２１；支持体、２２；
電荷注入防止層、２３．２５；第２層、２４；第１層、
２６；表面層、２７；電荷保持層、３１；光導電層。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第４図 ６０．１２．−９ 昭和　年　月　　口 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示 特願昭６０−１７９６７７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 ４、代理人 昭和６０年１１月２６日 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 （１）明細書第３１頁第６行目に１第２図及び第３図」
とあるを、「第２図乃至第４図」と訂正する。 昭和　年　月　日 特許庁長官　　　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 特願昭６．０−１７９６７７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 ４、代理人 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１４行目、第７頁第ル行
目、第２４頁第１５行目、第２６頁第１７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。 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電
荷注入防止層と、電荷注入防止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、層厚が０．０５乃至６０μｍのマイクロクリスタ
リンシリコンからなる第１層と、この第１層を挟むよう
に第１層の両面に形成され層厚が０．０１乃至５μｍの
アモルファスシリコンからなる第２層とを有し、この第
２層は光学的バンドギヤラグが１．６ｅＶ以上であって
比抵抗が１０１００αル以上であり、前記第１層は光学
的バンドギャップが第２層のそれ以下でおって１．１ｅ
Ｖ以上であり、比抵抗が１０８Ω濡、以」二であシ、ま
た、光導電層は、周期律表の第■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、更に、電荷注入防止層は、周期律表
の第■族又は紀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マイク
ロクリスタリンシリコンからなり、電荷注入防止層の層
厚は０．０１乃至１５μｍでお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電
   荷注入防止層と、電荷注入防止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、層厚が０．０５乃至６０μｍのマイクロクリスタ
   リンシリコンからなる第１層と、この第１層を挟むよう
   に第１層の両面に形成され層厚が０．０１乃至５μｍの
   アモルファスシリコンからなる第２層とを有し、この第
   ２層は光学的バンドギャップが１．６ｅＶ以上であって
   比抵抗が１０＾１＾０Ωｃｍ以上であり、前記第１層は
   光学的バンドギャップが第２層のそれ以下であって１．
   １ｅＶ以上であり、比抵抗が１０＾８Ωｃｍ以上であり
   、また、光導電層は、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、更に、電荷注入防止層は、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種の元素を含有す
   るマイクロクリスタリンシリコンからなり、電荷注入防
   止層の層厚は０．０１乃至１５μｍであることを特徴と
   する電子写真感光体。