JPS6239870A - Electrophotographic sensitive body - Google Patents

Electrophotographic sensitive body

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Publication number
JPS6239870A
JPS6239870A JP17967885A JP17967885A JPS6239870A JP S6239870 A JPS6239870 A JP S6239870A JP 17967885 A JP17967885 A JP 17967885A JP 17967885 A JP17967885 A JP 17967885A JP S6239870 A JPS6239870 A JP S6239870A
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JP
Japan
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layer
photoconductive
charge injection
layers
gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP17967885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Ikesue
龍哉 池末
Hideji Yoshizawa
吉澤 秀二
Akira Miki
明 三城
Wataru Mitani
渉 三谷
Mariko Yamamoto
山本 万里子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS6239870A publication Critical patent/JPS6239870A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/0825Silicon-based comprising five or six silicon-based layers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a photosensitive body superior in electrostatic chargeability, sensitivity, and resistance to ambient conditions, low in residual potential, and good in adhesion by laminating on a conductive substrate plural a-Si or muC-Si electrostatic charge injection preventing layers, a photoconductive layer composed of an muC-Si layer and a-Si layers, and a surface layer, and incorporating specified elements in these layers. CONSTITUTION:A gas mixture of SiH4, B2H6, CH4, He, H2, etc., in a specified composition is decomposed by the glow discharge method and the electrostatic charge injection preventing layers 22, 23 made of a-Si or muC-Si, the photoconductive layer 31 composed of the a-Si layers 24, the muC-Si layer 25, and the a-Si layers 26, and the a-Si surface layer 27 are formed on the conductive substrate 21. The layer 25 has a crystal diameter of 2-10nm, and a crystallinity of 1-90%. The layer 25 has a layer thickness of 0.5-70mum, and each of the layers 24, 26 has a layer thickness of <=0.5mum. At least one of elements of groups III and V and C, N, and O is incorporated in the layer 31, 22, 23, and at least one of C, N, and O is incorporated in the layer 27.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor having excellent charging characteristics, photosensitivity characteristics, environmental resistance, etc.

[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l・リニトロフルオレン(
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
」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。
[Technical background of the invention and its problems] Conventionally, as materials for forming the photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor, inorganic materials such as CdS, ZnO, Se, 5e-Te, or amorphous silicon, or poly-N-vinylcarbazole have been used. (PVCz) or l-linitrofluorene (
Organic materials such as TNF) are used. However, these conventional photoconductive materials have various problems in photoconductive properties or manufacturing, and these materials can be modified depending on the intended use at the expense of some of the properties of the photoreceptor system. I use them differently.

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、結晶化温度が65°
Cと低いため、複写を繰り返している間に、導電等によ
り光導電特性上の問題か生じ、このため、寿命が短いの
で実用性が低い。
For example, Se and CdS are materials that are harmful to the human body, and special consideration must be given to safety measures when manufacturing them. Therefore, there are problems in that the manufacturing equipment becomes complicated and the manufacturing cost is high, and in particular, Se needs to be recovered, which adds to the recovery cost. Also,
In the Se or 5e-Te system, the crystallization temperature is 65°
Because of its low C, problems with photoconductive properties may occur due to conductivity during repeated copying, resulting in a short lifespan and low practicality.

更に、ZnOは、酸化還元が生じゃすく、環境雰囲気の
影響を著しく受けるため、使用」−1信頼性が低いとい
う問題点がある。
Furthermore, ZnO is susceptible to oxidation and reduction and is significantly affected by the environmental atmosphere, so there is a problem that its reliability in use is low.

更にまた、PVCz及びTNF等の有機光導電性飼料は
、発癌性物質である疑いが持たれており、人体の健康」
二問題かあるのに加え、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。
Additionally, organic photoconductive feeds such as PVCz and TNF are suspected carcinogens and pose a threat to human health.
In addition to these two problems, organic materials also have the disadvantage of poor thermal stability and wear resistance, and a short service life.

一方、アモルファスシリコン(以下、a−81と略す)
は、近時、光導電変換飼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−3i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、無公害の飼料であるから回収処理の必要かないこと
、他の飼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。
On the other hand, amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-81)
has recently attracted attention as a photoconductive conversion feed, and is being actively applied to solar cells, thin film transistors, and image sensors. As part of this application of a-3i, attempts have been made to use a-3i for its photoconductive properties in electrophotographic photoreceptors, and photoreceptors using a-8i are collected as non-polluting feed. It has the advantages of not requiring any treatment, having higher spectral sensitivity in the visible light range than other feeds, and having high surface hardness and excellent abrasion resistance and impact resistance.

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か、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」−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。
This a-3i is being studied as a photoreceptor based on the Carlson method, and in this case, the photoreceptor characteristics are required to have high resistance and photosensitivity. Since it is difficult to satisfy this requirement in the body, a layered structure is created in which a barrier layer is provided between the photoconductive layer and the conductive support, and a surface charge retention layer is provided on the photoconductive layer. It satisfies these demands.

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−
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m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−8i膜中の
水素の含有量が多い場合は、成膜条件によって、(Si
H2)rL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量が低
下すると、光学的バンドギャップか小さくなり、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、シリコンタングリン
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、発生ずるギヤ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僅[いものとなる。
By the way, a-8i is usually formed by a glow discharge decomposition method using silane gas, but at this time, a-8i is
Hydrogen is incorporated into the 8i film, and the electrical and optical characteristics vary greatly due to the difference in the amount of hydrogen. That is, as m of hydrogen that enters the a-8i film increases, the optical bandgap increases and the resistance of a-8i increases, but as a result, the photosensitivity to long wavelength light decreases. For example, it is difficult to use it in a laser beam printer equipped with a semiconductor laser. In addition, if the hydrogen content in the a-8i film is high, depending on the film formation conditions, (Si
H2) Those having bonding structures such as rL and SiH2 may occupy most of the area in the film. In this case, voids increase and silicon dangling bonds increase, resulting in deterioration of photoconductive properties and rendering the material unusable as an electrophotographic photoreceptor. Conversely, as the amount of hydrogen that enters a-8i decreases, the optical bandgap decreases and its resistance decreases, but the photosensitivity to long wavelength light increases. However, when the hydrogen content is low, there is less hydrogen to combine with and reduce silicon tangling bonds. For this reason, the mobility of the generated gear decreases,
As the lifespan becomes shorter, the photoconductive properties deteriorate,
Used as an electrophotographic photoreceptor, it becomes very expensive.

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GeH4
とては、最適基板温度が異なるため、生成17た膜は構
造欠陥か多く、良好な光導電特性を得ることができない
。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。
As a technique to increase the sensitivity to long wavelength light, there is a method of mixing silane-based gas and germane GeH4 and performing glow discharge decomposition to produce a film with a narrow optical bandgap. and GeH4
However, since the optimum substrate temperature is different, the produced film has many structural defects and cannot obtain good photoconductive properties. Further, waste gas treatment of GeH4 is complicated because it becomes a toxic gas when oxidized. Therefore, such technology is not practical.

「発明のI」的] この発明は、かかる71f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n;< 、!、j
:板との密着性か良く、耐環境性が優れた電−6−一 子写真感光体を提供することを目的とする。
"I of the Invention"] This invention was made in view of the above 71f circumstances, and has excellent charging ability, low residual potential, and sensitivity over a wide wavelength range up to the near-infrared region. n;<,! ,j
An object of the present invention is to provide a Den-6-Ichiko photographic photoreceptor that has good adhesion to a plate and excellent environmental resistance.

[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電荷注入防11一層と
、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、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アモルファスシリコ
ンからなる第2層とを有し、前記第1層は結晶粒径か2
015至100Å、結晶化度が1乃至90%、層厚が0
.5乃至70μmであり、第2層は層厚が5μm以下で
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、電荷注入防止層は、
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
るアモルファスシリコン又はマイクロクリスタリンシリ
コンからなる複数の層で形成されており、電荷注入防1
1一層の層厚は0.01乃至15μmであることを特徴
とする。
[Summary of the Invention] An electrophotographic photoreceptor according to the present invention includes a conductive support, a charge injection prevention layer 11 formed on the conductive support, and a charge injection prevention layer formed on the charge injection prevention layer. In the electrophotographic photoreceptor, the photoconductive layer includes a first layer made of microcrystalline silicon, and a second layer made of amorphous silicon formed on both sides of the first layer so as to sandwich the first layer. the first layer has a grain size of about 2
015 to 100 Å, crystallinity 1 to 90%, layer thickness 0
.. 5 to 70 μm, the second layer has a layer thickness of 5 μm or less, and the photoconductive layer contains at least one element selected from elements belonging to Group Ⅰ or Group V of the periodic table, carbon, nitrogen, and oxygen. The charge injection prevention layer contains one type of element, and further includes:
It is formed of a plurality of layers of amorphous silicon or microcrystalline silicon containing at least one element selected from elements belonging to Group Ⅰ or Group V of the periodic table, carbon, nitrogen, and oxygen. Injection prevention 1
The thickness of each layer is 0.01 to 15 μm.

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。
The present invention was achieved by the inventors of the present invention, who have conducted various experimental studies in order to overcome the drawbacks of the prior art described above and to develop an electrophotographic photoreceptor that has both excellent photoconductive properties (electrophotographic properties) and environmental resistance. As a result, microcrystalline silicon (hereinafter referred to as μ
The present invention was completed based on the idea that this object could be achieved by using C-8i (abbreviated as C-8i) for at least a portion of an electrophotographic photoreceptor.

[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−8l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−3i)との混合体で形成され
ているか、又(よ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。
[Embodiments of the Invention] The present invention will be specifically described below. The feature of this invention is that μC-3i is used instead of the conventional a-8l. That is, whether all or some regions of the photoconductive layer are formed of microcrystalline silicon (μC-8i) or a mixture of microcrystalline silicon and amorphous silicon (a-3i); Also, it is formed from a laminate of microcrystalline silicon and amorphous silicon.
In a functionally separated electrophotographic photoreceptor, μC-8i is used for the charge generation layer.

μC−8iは、以下のような物性上の特徴により、a−
8t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−8iは
、2θか27乃至28.5°イ・1近にある結晶回折ノ
くターンを示す。また、ポリクリスタリンシリコンは暗
抵抗か106Ω・cmであるのに対し、μC−5iは1
011Ω・cm以」二の暗抵抗を有する。このμC−8
iは粒径か約数十オングストローム以−1−である微結
晶が集合して形成されている。
μC-8i is a-
8t and polycrystalline silicon (polycrystalline silicon)
clearly distinguished from That is, in X-ray diffraction measurement, since a-3i is amorphous, only a halo appears;
Although no diffraction pattern can be observed, μC-8i shows a crystal diffraction pattern near 2θ or 27 to 28.5° i·1. Also, while polycrystalline silicon has a dark resistance of 106Ω・cm, μC-5i has a dark resistance of 106Ω・cm.
It has a dark resistance of 0.11 Ω·cm or more. This μC-8
i is formed by an aggregation of microcrystals with a grain size of approximately several tens of angstroms or more.

11 (JニーS iとa−8iとの混合体とは、μC
−81の結晶領域がa−3i中に混在していて、μC−
5i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−8tとの積層体とは、大部
分がa−8iからなる層と、μC−81が充填された層
とが積層されているもm−〇    − のをいう。
11 (The mixture of Jnee Si and a-8i is μC
-81 crystal regions are mixed in a-3i, μC-
5i and a-3i exist in a similar volume ratio. Further, the laminate of μC-8i and a-8t refers to a layer consisting mostly of a-8i and a layer filled with μC-81.

このようなμC−8iを有する光導電層は、a−3t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μC−8iを堆積させ
ることにより製造することかできる。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
料ガスの流量を増太さ仕ることかでき、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5i2Ha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−3iを一層高効率
で形成することかできる。
A photoconductive layer having such μC-8i can be produced by depositing μC-8i on a conductive support using silane gas as a raw material by a high-frequency glow discharge decomposition method, similar to a-3t. I can do it. In this case, the temperature of the support is set higher than when forming a-8i,
If the high frequency power is also set higher than that of the A-8i,
It becomes easier to form μC-8i. Furthermore, by increasing the support temperature and high frequency power, the flow rate of a source gas such as silane gas can be increased, and as a result, the film formation rate can be increased. In addition, the raw material gas SiH
By using a gas obtained by diluting high-order silane gas such as 4 and 5i2Ha with hydrogen, μC-3i can be formed with even higher efficiency.

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,B2He。
FIG. 1 is a diagram showing an apparatus for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to the present invention. For example, the gas cylinders 1 and 2°3.4 are filled with SiH4 and B2He, respectively.

H2,CH4等の原料ガスか収容されている。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のト端に、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。
It contains raw material gases such as H2 and CH4. The gas in these gas cylinders 1, 2, 3.4 is supplied to a mixer 8 via a valve 6 and piping 7 for flow rate adjustment. Each cylinder is equipped with a pressure gauge 5, and by monitoring the pressure gauge 5 and adjusting the valve 6, the flow rate and mixing ratio of each raw material gas supplied to the mixer 8 can be adjusted. can. The gases mixed in the mixer 8 are supplied to a reaction vessel 9. A rotating shaft 10 is attached to the bottom 11 of the reaction vessel 9 so as to be rotatable around the vertical direction, and a disk-shaped support 12 is attached to the top end of the rotating shaft 10 with its surface aligned with the rotating shaft 1o. Fixed vertically. Inside the reaction vessel 9, a cylindrical electrode 13 is placed on the bottom 11 with its axial center aligned with the axial center of the rotating shaft 1o.

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tJ+気手段に連結されている。
A drum base 14 of a photoreceptor is placed on a support base 12 with its axial center aligned with the axial center of the rotating shaft 10, and a heater 15 for heating the drum base is arranged inside the drum base 14. It is set up. A high frequency power source 16 is connected between the electrode 13 and the drum base 14, so that a high frequency current is supplied between the electrode 13 and the drum base 14. The rotating shaft 10 is rotationally driven by a motor 18. The pressure inside the reaction vessel 9 is monitored by a pressure gauge 17, and the reaction vessel 9 is connected via a gate valve 18 to an appropriate tJ+ gas means such as a vacuum pump.

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。次いて、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−に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。
When manufacturing a photoreceptor using an apparatus configured as described above, after installing the drum base 14 in the reaction vessel 9, the gate valve 19 is opened to allow the inside of the reaction vessel 9 to be heated by approximately 0.11-
Evacuate to a pressure below Torr. Next, the required reaction gases from the cylinders 1, 2, 3.4 are mixed at a predetermined mixing ratio and introduced into the reaction vessel 9. In this case, the gas flow rate introduced into the reaction vessel 9 is such that the pressure inside the reaction vessel 9 is 0.
Set it so that it is 1 to 1 Torr. Next, motor 1
8 to rotate the drum base 14, and
The drum base 14 is heated to a constant temperature, and a high frequency current is supplied between the electrode 13 and the drum base 14 by the high frequency power source 16 to form a glow discharge between them. As a result, microcrystalline silicon (μC-8t) is deposited on the drum base 14-. Note that N20. NH3, NO2, N2, CH4.

C2Hz 、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。
By using C2Hz, 02 gas, etc., these elements can be contained in μC-8i.

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
ので、廃ガス処理設備を設ける必要かなく、工業的生産
性が著しく高い。
In this way, the electrophotographic photoreceptor according to the present invention has a conventional a
Similar to those using -8i, it can be manufactured using closed system manufacturing equipment, so it is safe for the human body. Furthermore, this electrophotographic photoreceptor has excellent heat resistance, moisture resistance, and abrasion resistance, so it has the advantage of having a long lifespan with little deterioration even after repeated use over a long period of time. Furthermore, since a long wavelength sensitizing gas such as GeH4 is not required, there is no need to provide waste gas treatment equipment, and industrial productivity is extremely high.

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」ニする。μC
−8t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Ec  (1,65乃至1.70
eV)に比較して小さい。つまり、μC−8Lの光学的
エネルギギャップは、μC−3i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。
It is preferable that μC-8i contains 0.1 to 30 at % of hydrogen. As a result, the dark resistance and bright resistance become harmonious, and the photoconductive properties are improved. μC
The optical energy gap EC of -8t is the optical energy gap Ec of a-8t (1,65 to 1.70
eV). In other words, the optical energy gap of μC-8L changes depending on the crystal grain size and crystallinity of the μC-3i microcrystal, and as the crystal grain size and crystallinity increase, the optical energy gap decreases. The optical energy gap approaches the 1.1 eV of crystalline silicon.

ところで、μC−3i層及びa −81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−9i
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か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。
By the way, the μC-3i layer and the a-81 layer absorb light with a larger energy than this optical energy gap, and transmit light with a smaller energy. For this reason, a-9i
absorbs only visible light energy, but μC-8i, which has a smaller optical energy gap than a-8i, can even absorb near-infrared light, which has a longer wavelength and lower energy than visible light. Therefore, μC-3i has high photosensitivity over a wide wavelength range.

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ヰ(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」
二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。
μC-8i, which has such characteristics, is suitable as a photoconductor material for laser printers that use semiconductor lasers as light sources. When this a-8i is used as a photoconductor for laser printers, it The light wavelength is 790nm and a
-8i is longer than the wavelength range in which it is highly sensitive, so the photoreceptor sensitivity is insufficient, which exceeds the capability of the semiconductor laser.
It is necessary to apply two laser intensities to the photoreceptor, which poses a practical problem. On the other hand, when the photoreceptor is formed from μC-8i, its high sensitivity region extends to the near-infrared region, so that it is possible to obtain a photoreceptor for semiconductor laser printers with extremely excellent photosensitivity characteristics.

このような優れた光感度特性を有するlt C−8iの
光導電特性を一層向上させるために、μC−8iに水素
を含有させることが好ましい。
In order to further improve the photoconductive properties of lt C-8i, which has such excellent photosensitivity properties, it is preferable to incorporate hydrogen into μC-8i.

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、5iFa及びS
 i Cla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−8i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。
Doping hydrogen into the μC-8i layer is performed, for example, by glow discharge decomposition method, by introducing silane-based raw material gases such as SiH4 and Si2H6 and carrier gas such as hydrogen into a reaction vessel and causing glow discharge. or 5iFa and S
A mixed gas of a silicon halide such as iCla and hydrogen gas may be used, or a mixed gas of a silane gas and a silicon halide may be used. Furthermore, the μC-8i layer can be formed not only by the glow discharge decomposition method but also by a physical method such as sputtering. In view of photoconductive properties, the photoconductive layer containing μC-8i preferably has a thickness of 1 to 80 μm, and more preferably 5 to 50 μm.

光導電層は、実質的に全ての領域をμC−8iで形成し
てもよいし、a−8iとμC−8i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。
Substantially the entire region of the photoconductive layer may be formed of μC-8i, or may be formed of a mixture or a laminate of a-8i and μC-8i. The charging ability is higher in the laminate, and the photosensitivity is higher in the long wavelength region of the infrared region, although it depends on the volume ratio, in the mixture, and in the visible light region, the two are almost the same.

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。
Therefore, depending on the use of the photoreceptor, substantially all the regions may be made of μC-8i, or may be made of a mixture or a laminate.

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。
Preferably, μC-8t is doped with at least one element selected from nitrogen, N, carbon, and oxygen. Thereby, the dark resistance of μC-8t can be increased and the photoconductive properties can be improved.

これらの元素はμC−8t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。
These elements precipitate at the grain boundaries of μC-8t and act as terminators for silicon dangling bonds,
It is thought that the density of states existing in the forbidden heat between the bands is reduced, thereby increasing the dark resistance.

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。
Preferably, a barrier layer is provided between the conductive support and the photoconductive layer. This barrier layer suppresses the flow of charge between the conductive support and the photoconductive layer, thereby increasing the charge retention function on the surface of the photoconductive member and increasing the charging ability of the photoconductive member. .

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か注入されるこ
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。
In the Carlson method, when the surface of the photoreceptor is positively charged, the barrier layer is made p-type in order to prevent electrons from being injected from the support side to the photoconductive layer. On the other hand, when the photoreceptor surface is negatively charged, a barrier layer is formed to prevent holes from being injected from the support side to the photoconductive layer.
Make it into a mold. It is also possible to form an insulating film on the support as a barrier layer. The barrier layer may be formed using μC-8i, or it may be formed using a-3i.

μC−5t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A1、ガリウムGa、インジウ= 17 = 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、窒素N1リンP1ヒ素
As、アンチモンSb1及びビスマスBi等をドーピン
グすることが好ましい。
In order to make μC-5t and a-8i p-type, doping them with elements belonging to Group Ⅰ of the periodic table, such as boron B1 aluminum A1, gallium Ga, indium In, and thallium T1, etc. In order to make the μC-8i layer n-type, it is preferable to dope it with an element belonging to Group V of the periodic table, such as nitrogen N1 phosphorus P1 arsenic As, antimony Sb1, and bismuth Bi. .

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か防止される
This n-type impurity or doping with n-type impurities prevents charge from moving from the support side to the photoconductive layer.

光導電層の上に表面層を設けることか好ましい。Preferably, a surface layer is provided on the photoconductive layer.

光導電層のμC−3i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、光導電層か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
料としては、513N4、SiO2,5iC1A120
3 、a−8iN;H,a−8iO;Hs−18= 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刊料がある。
Since μC-3i of the photoconductive layer has a relatively large refractive index of 3 to 4, light reflection easily occurs on the surface. When such light reflection occurs, the proportion of the amount of light absorbed by the photoconductive layer decreases, increasing optical loss. For this reason, it is preferable to provide a surface layer to prevent reflection. Also, by providing a surface layer, the photoconductive layer is protected from damage. Furthermore, by forming a surface layer, charging ability is improved,
The surface becomes more charged. Materials forming the surface layer include 513N4, SiO2, 5iC1A120
There are inorganic compounds such as 3, a-8iN;H, a-8iO;Hs-18= and a-8iC;H, and organic materials such as polyvinyl chloride and polyamide.

電子写真感光体に適用される光導電性部刊としては、上
述のごとく、支持体−I−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」−に表面層
を形成したものに限らず、支持体の−1−に電荷移動層
(CTL)を形成し、電荷移動層の」−に電荷発生層(
CG L)を形成した機能分訓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−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か
必要である。電荷移動層はμC−8iて形成することが
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■族のいずれか一方に属する元素
をライトド−ピンク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
種以」二を含有させてもよい。
As for the photoconductive material applied to the electrophotographic photoreceptor, as described above, a barrier layer is formed on the support -I-, a photoconductive layer is formed on this barrier layer, and the photoconductive layer is It is not limited to those in which a surface layer is formed on -1- of the support, a charge transfer layer (CTL) is formed on -1- of the support, and a charge generation layer (CTL) is formed on -1- of the charge transfer layer.
It is also possible to configure the system into a functionally divided form in which CG L) is formed. In this case, a barrier layer may be provided between the charge transfer layer and the support. The charge generation layer generates carriers upon irradiation with light. This charge generation layer is preferably made of microcrystalline silicon μC-8i, either partially or completely, with a thickness of 1 to 10 μm. The charge transfer layer is a layer that allows carriers generated in the charge generation layer to reach the support side with high efficiency, and therefore, it is necessary that the carriers have a long life, have high mobility, and have high transportability. The charge transport layer can be formed using μC-8i. In order to increase the dark resistance and improve the charging ability, it is preferable to light dope an element belonging to either Group 1 or Group 2 of the periodic table. In addition, in order to further improve the charging ability and to have the functions of both a charge transfer layer and a charge generation layer, one of the elements C, N, and O is added.
It is also possible to contain more than one species.

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7ない。このため、電荷移
動層の厚さは3乃至80μmであることか好ましい。
If the charge transport layer is too thin or too thick, it will not function adequately. For this reason, the thickness of the charge transport layer is preferably 3 to 80 μm.

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−1−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。
By providing a barrier layer, even in a functionally separated type photoreceptor having a charge transfer layer and a charge generation layer, the charge retention function can be enhanced and the charging ability can be improved. Note that whether the barrier layer is p-type or n-type is determined depending on its charging characteristics. This barrier layer is a-8i
It may be formed of .mu.C-8i or .mu.C-8i.

この出願に係る発明の特徴は、光導電層が、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
面に形成されたa−8iからなる第2層とを有し、この
第1層は結晶粒径か20乃至100Å、結晶化度か1乃
至90%、層厚か0.5乃至70μmであり、第2層は
層厚が5μm以下であって、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■
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a−8i又はμC−8i
からなる複数の層で形成されており、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。
The feature of the invention according to this application is that the photoconductive layer is μC-8i
and a second layer made of a-8i formed on both sides of the first layer so as to sandwich this first layer, and this first layer has a crystal grain size of 20 to 100 Å, The crystallinity is 1 to 90%, the layer thickness is 0.5 to 70 μm, the second layer has a layer thickness of 5 μm or less, and the photoconductive layer belongs to Group Ⅰ or Group of the periodic table. At least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, and oxygen. In addition, the charge injection prevention layer is a group
a-8i or μC-8i containing at least one element selected from elements belonging to the group A-8i, carbon, nitrogen, and oxygen;
The charge injection prevention layer is characterized by having a layer thickness of 0.01 to 15 μm.

第2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
第1の電荷注入防雨層22が形成され、この電荷注入防
雨層22の上に第2の電荷注入防止層23が形成され、
第2の電荷注入時11一層23の上に光導電層31が形
成され、光導電層31の−1−に表面層27が形成され
ている。この光導電層31は、μC−8iで形成された
第1層25と、この第1層を挟むようにa−3iて形成
された第一  21  − 2層24.26とを有する。
FIG. 2 is a sectional view of an electrophotographic photoreceptor embodying the present invention. In FIG. 2, a first charge injection rainproof layer 22 is formed on 1- of the conductive support 21, and a second charge injection prevention layer 23 is formed on this charge injection rainproof layer 22.
At the time of second charge injection, a photoconductive layer 31 is formed on the layer 11 and 23, and a surface layer 27 is formed on -1- of the photoconductive layer 31. This photoconductive layer 31 has a first layer 25 formed of μC-8i, and a first 21-2 layer 24.26 formed by a-3i so as to sandwich this first layer.

光導電層31か、a−8iからなる第2層24゜26と
、この第2層に挟まれたμC−3iからなる第1層25
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」二の利点を有する。先ず、第1に、a−8i層の暗
抵抗が比較的高いので、μC−8i単層の光導電層に比
17て帯電能が高い。
A photoconductive layer 31 or a second layer 24° 26 made of a-8i and a first layer 25 made of μC-3i sandwiched between this second layer.
By being a laminate with a laminate, it has the following advantages in electrophotographic properties. First, since the dark resistance of the a-8i layer is relatively high, the charging ability is 17 times higher than that of a single μC-8i photoconductive layer.

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790nm付近
)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−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層で吸収されるが、エネルギが小
さい長波長光はa−8i層で吸収され難くこれを透過す
る。しかl−1光導電層31の内部領域かlt C−S
 iで形成されているため、この長波長光は光学的バン
ドギャップが小さいμC−8i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−5i
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
ことか可能である。この場合に、a−8i第2層24.
26の暗比抵抗は10109cm以−にであることが好
ましく、更に好ましくは、1011乃至1013Ωcm
であり、光学的バンドギャップは1,60eV以上であ
ることが好ましく、更に好ましくは、1,65乃至1.
8eVである。また、μC−8i第1層25の結品拉径
は20乃至100Å、好ましくは、30乃至70Aてあ
り、結晶化度は1乃至90%、好ましくは、30乃至7
0%である。第3に、光導電層31は第2の電荷注入防
止層23と、表面層27とに接触しているが、光導電層
31が外側にa−8i層を配したザ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23及び表面層
27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」−のa−3iである。このため、μC
8i 111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23及び表面層27との界面)
でバンドギャップか急激に変化することか抑制され、繰
返し使用に際して残留電位の−1−昇を防雨することか
できる。
Second, the electrophotographic photoreceptor can be moved from the visible light region to the near-infrared region (
For example, high sensitivity can be achieved over a wide wavelength range up to 790 nm, which is the oscillation wavelength of a semiconductor laser. That is, the optical bandgap of μC-8i is usually 1.4 to 1.65 eV, and the optical bandgap of a-8i is usually 1.6 to 1.8 eV, so visible light is However, long wavelength light with low energy is hardly absorbed by the a-8i layer and is transmitted through it. However, the inner region of the l-1 photoconductive layer 31 or lt C-S
This long wavelength light is absorbed in the μC-8i region, which has a small optical bandgap, and generates carriers. In this way, visible light is absorbed by the a-8i layer, while long wavelength light such as near-infrared light is absorbed by the μC-5i layer.
It is absorbed with high efficiency in the layer. Therefore, the photoreceptor according to the present invention has high spectral sensitivity over a wide wavelength range from visible light to near-infrared light, and is therefore suitable for both PPC (plain paper copying machines) and laser printers. It is possible to use a photoreceptor. In this case, the a-8i second layer 24.
The dark specific resistance of No. 26 is preferably 10109 cm or more, more preferably 1011 to 1013 Ωcm.
The optical band gap is preferably 1,60 eV or more, more preferably 1,65 to 1.
It is 8eV. Further, the crystal diameter of the μC-8i first layer 25 is 20 to 100 Å, preferably 30 to 70 Å, and the crystallinity is 1 to 90%, preferably 30 to 7.
It is 0%. Thirdly, the photoconductive layer 31 is in contact with the second charge injection prevention layer 23 and the surface layer 27, and the photoconductive layer 31 has a Zandwich structure with an A-8i layer disposed on the outside. Therefore, what is actually in contact with these charge injection prevention layer 23 and surface layer 27 is a-3i with an optical band gap of 1°60 eV or more. For this reason, μC
8i 111 layers, the photoconductive layer 31
interface (interface with charge injection prevention layer 23 and surface layer 27)
This suppresses sudden changes in the band gap, and prevents the residual potential from increasing by -1 during repeated use.

pC−8i及びa−8l自体は、若干、n型であるが、
このμC−3i及びa−3i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(1,
0−7乃至10−3 )することにより、μC−3i及
びa−8iは1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、光導電層31
に、C10゜Nから選択された少なくとも1種の元素を
含有させた場合には、更に一層、光導電層31の暗抵抗
を高め、帯電能を向上させることができる。この場合に
、C,O,Hのドーピング計は、0,1乃至10原子%
であることが好ましい。
pC-8i and a-8l themselves are somewhat n-type, but
Photoconductive layer 31 formed of μC-3i and a-3i
Light doping (1,
0-7 to 10-3), μC-3i and a-8i become type 1 (intrinsic) semiconductors, their dark resistance increases, and the S/N ratio and charging ability improve. In addition, the photoconductive layer 31
In addition, when at least one element selected from C10°N is contained, the dark resistance of the photoconductive layer 31 can be further increased and the charging ability can be improved. In this case, the doping meter for C, O, H is 0.1 to 10 atomic %.
It is preferable that

このμC−81の第1層の層厚は、0.5乃至20μm
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、発生ずるキャリアか少ないため、光導電性が
劣化するからであり、その層厚が厚すぎると、光が光導
電層内に充分に浸透せず、またキャリアか導電性支持体
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μ
C−8lで形成された第1層の層厚は、前述の範囲にす
ることが必要であり、好ましくは、3乃至50μmにす
る。また、a−5iて形成された第2層は、その層厚が
5μm以下である。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。
The thickness of the first layer of μC-81 is 0.5 to 20 μm.
It is. This is because if the photoconductive layer is thin, its volume will be small and fewer carriers will be generated, resulting in poor photoconductivity. If the layer is too thick, light will not penetrate into the photoconductive layer. This is because the carrier does not penetrate sufficiently and does not cut through the carrier or the conductive support, so the carrier accumulates and the residual potential becomes high. For these reasons, μ of the photoconductive layer
The thickness of the first layer formed of C-8l needs to be in the range mentioned above, preferably in the range of 3 to 50 μm. Further, the second layer formed by a-5i has a layer thickness of 5 μm or less. In order to increase the sensitivity of the photoconductive layer to long wavelength light, it is preferable to make the μC-8i layer thicker than the a-8i layer.

電荷注入防止層22.23はa−3t又はμC−3iで
形成することかできる。この電荷注入防止層一層、23
は、帯電時には、導電性支持体から光導電層にキャリア
が注入されることを防+J= L、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= 25− ■族又は第V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23に
は、周期律表の第■族又は第V族に属する元素を10−
7乃至10−3原子%含有させることが好ましい。更に
、電荷注入防止層22゜23にC,0,H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上し、歪みかな
い良好なブロッキング能が得られる。
The charge injection prevention layers 22 and 23 can be formed of a-3t or μC-3i. This charge injection prevention layer 23
+J=L prevents carriers from being injected from the conductive support into the photoconductive layer during charging, and allows carriers to pass through the support with high efficiency during light irradiation. It is preferable that the charge injection prevention layer 22 contains 10@-3 to 1 atomic percent of an element belonging to Group 25-1 or Group V of the periodic table. In addition, the charge injection prevention layer 23 contains 10-
The content is preferably 7 to 10-3 at%. Furthermore, when the charge injection prevention layer 22, 23 contains at least one element among C, 0, and H in the range of 1 to 20 atomic %, the carrier blocking ability is further improved, resulting in good blocking ability without distortion. is obtained.

表面層27は、C,0,Nのうち、少なくとも1秒の元
素を含有するa−8iで形成されている。
The surface layer 27 is formed of a-8i containing at least 1 second element among C, 0, and N.

これにより、光導電層の表面か保護され、耐コロナイオ
ン性及び耐環境性か向」二すると共に、帯電能が向」ニ
する。
As a result, the surface of the photoconductive layer is protected, corona ion resistance and environmental resistance are improved, and charging ability is improved.

次に、この発明の実施例について説明する。Next, embodiments of the invention will be described.

実施例1 導電性支持体としてのAl製ドラムを反応容器内に装填
し、反応容器内を排気した後、ドラム基体を320℃に
加熱した。そして、以下の条件で各層を形成した。先ず
、第1の電荷注入防止層は、5iHaガス流量に対して
、流量比で5 X 10−AのB2H6,15%のCH
4ガス及び100%のHeガスを流し、反応圧力が0,
4トル、高周波電力か150ワツトで、10分間成膜し
た。第2の電荷注入防止層は、SiH4ガス流量に対し
て、流量比で5X10−6のB2H6,15%のCHa
Heガス100%のHeガスを流し、反応圧力が0.4
トル、高周波電力が150ワツトで、1時間30分成膜
した。次に、光導電層を成膜した。光導電層のa−3i
層は、B2 HeガスのSiH4ガスに対する流量比が
3X10−6、CH2ガスが5iHaガスの5%、He
ガスがSiH4ガスの100%、反応圧力が0.41−
ル、高周波電力が150ワツトの条件で30分間成膜し
た。その後、B2HG/SiH4が10−6、He/S
iH4が100%、He/SiH4が50%、反応圧力
が0.7トル、高周波電力が500ワツトの条件で5時
間成膜した。このμC−3i層形成後、再度光のa−8
i層の形成条件に戻して、30分間成膜した。この光導
電層の層厚は21μmであり、そのうち、μC−3i層
は、その層厚が158m1結晶粒径が36Å、結晶化度
が30%であった。表面層は、SiH4ガスの3倍のC
H4ガスを流し、反応圧力が0.5トル、高周波電力か
150ワットで10分間成膜した。
Example 1 A drum made of Al as a conductive support was loaded into a reaction vessel, and after the inside of the reaction vessel was evacuated, the drum base was heated to 320°C. Then, each layer was formed under the following conditions. First, the first charge injection prevention layer is made of B2H6 with a flow rate ratio of 5 x 10-A and 15% CH with respect to the 5iHa gas flow rate.
4 gas and 100% He gas, the reaction pressure was 0,
The film was formed for 10 minutes at 4 torr and 150 watts of high frequency power. The second charge injection prevention layer has a flow rate ratio of 5X10-6 of B2H6 and 15% CHa to the SiH4 gas flow rate.
Flowing 100% He gas, the reaction pressure was 0.4
The film was formed for 1 hour and 30 minutes at a high frequency power of 150 watts. Next, a photoconductive layer was formed. a-3i of photoconductive layer
The flow rate ratio of B2 He gas to SiH4 gas was 3X10-6, CH2 gas was 5% of 5iHa gas, and He
Gas is 100% SiH4 gas, reaction pressure is 0.41-
The film was formed for 30 minutes under the condition that the high frequency power was 150 watts. After that, B2HG/SiH4 is 10-6, He/S
The film was formed for 5 hours under the conditions of 100% iH4, 50% He/SiH4, reaction pressure of 0.7 torr, and high frequency power of 500 watts. After forming this μC-3i layer, the light a-8
The conditions for forming the i-layer were changed back to the conditions for forming the i-layer, and the film was formed for 30 minutes. The layer thickness of this photoconductive layer was 21 μm, of which the μC-3i layer had a layer thickness of 158 ml, a crystal grain size of 36 Å, and a crystallinity of 30%. The surface layer contains three times as much C as SiH4 gas.
A film was formed by flowing H4 gas at a reaction pressure of 0.5 torr and a high frequency power of 150 watts for 10 minutes.

一方、比較のために、光導電層がa−8iの単層からな
る感光体を製造した。この従来の感光体は、光導電層の
ガス組成についての成膜条件が、この実施例のa−3t
領域の成膜条件と同一であって成膜時間が4時間である
。この光導電層(a −8i層)の層厚は24μmであ
り、全層の層厚は30μmであった。このようにして製
造された両感光体ドラムについて、先ず、コロナ放電に
より、6 k Vの電圧を印加したところ、いずれも5
00V以上の表面電位が得られた。また、800%m付
近の感度を/l1ll定したところ、この実施例の感光
体は比較例の感光体の10倍の感度を有していた。
On the other hand, for comparison, a photoreceptor was manufactured in which the photoconductive layer was a single layer of a-8i. In this conventional photoreceptor, the film forming conditions for the gas composition of the photoconductive layer were a-3t of this example.
The film forming conditions are the same as those in the region, and the film forming time is 4 hours. The layer thickness of this photoconductive layer (a-8i layer) was 24 μm, and the total layer thickness was 30 μm. First, when a voltage of 6 kV was applied to both photoreceptor drums manufactured in this way by corona discharge, the voltage of 5 kV was applied to both photoreceptor drums.
A surface potential of 00V or higher was obtained. Further, when the sensitivity near 800% m was determined as /l1ll, the photoreceptor of this example had a sensitivity 10 times that of the photoreceptor of the comparative example.

また、これらの感光体をレーザプリンタに装着して画像
を形成したところ、比較例においては、カブリ、活字の
ツブシ、メモリ等の欠陥が認められるが、この実施例に
おいては、このような欠陥がなく、高コントラストかつ
高解像度の優れた画像が得られた。
In addition, when these photoreceptors were attached to a laser printer and images were formed, defects such as fogging, smeared type, and memory were observed in the comparative example, but in this example, such defects were eliminated. Excellent images with high contrast and high resolution were obtained.

実施例2 この実施例においては、第2の電荷注入防止層をμC−
8tで形成した。その成膜条件は、SiH4ガス流間に
対して、B2 H8ガスか10−8 、CH4ガスが1
0%、He→−H2ガスか300%、反応圧力が0.6
トル、及び高周波電力が350ワットである。この第2
の電荷注入防止層の層厚は5μmであり、結晶粒径は5
0Å、結晶化度は15%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6kVの電圧を印加し
たところ、350V以」二の表面電位が得られた。また
、この感光体をレーザプリンタで画像形成したところ、
実施例1と同様に、高コントラスト及び高解像度の画像
が得られた。
Example 2 In this example, the second charge injection prevention layer is made of μC-
It was formed with 8t. The film forming conditions are as follows: SiH4 gas flow, B2 H8 gas at 10-8, CH4 gas at 1
0%, He→-H2 gas or 300%, reaction pressure is 0.6
Torr, and high frequency power is 350 watts. This second
The layer thickness of the charge injection prevention layer is 5 μm, and the crystal grain size is 5 μm.
0 Å, and crystallinity was 15%. When a voltage of 6 kV was applied to the photoreceptor drum thus produced by corona discharge, a surface potential of 350 V or more was obtained. In addition, when an image was formed on this photoconductor using a laser printer,
As in Example 1, images with high contrast and high resolution were obtained.

[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筒先感度特性を有し
、製造か容易であり、実用性が高い電子写真感光体を得
ることができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, electrophotography has high resistance, excellent charging characteristics, tip sensitivity characteristics in the visible light and near-infrared light regions, is easy to manufacture, and has high practicality. A photoreceptor can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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.
13 、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、2
2;第1の電荷注入防止層、23:第2の電荷注入防止
層、24.26゜第2層、25;第1層、27;表面層
、31;光導電層。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ]d 第1図 第2図 特許庁長官 宇 賀 道 部   殿 1、事件の表示 %願昭60−179678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 (307)株式会社 東芝 56  自発補正 の内容 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13行目、第7頁第16行目
、第24頁第10行目に、それぞれr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 (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、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層を挾むように第1層の両面に形成さ
れアモルファスシリコンからなる第2層とを有し、前記
第1層は結晶粒径が20乃至100X、結晶化度が1乃
至90q6.層厚が0.5乃至70μmであシ。 第2層は層厚が5μm以下であシ、また。光導電層は1
周期律表の第■族又はV族に属する元素。 炭素、窒素實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。 11遣I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
有するアモルファスシリコン又はマイクロクリスタリン
シリコンからなる複数の層で形成されておυ、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。 (2)光導電層の上に、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表面層を形成した
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。
FIG. 1 is a diagram showing an apparatus for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing an electrophotographic photoreceptor according to an embodiment of the invention. 1.2, 3, 4; Cylinder, 5; Pressure gauge, 6; Valve, 7
; Piping, 8: Mixer, 9: Reaction container, 10: Rotating shaft 1.
13, electrode, 14; drum base, 15; heater, 16
: High frequency power supply, 19: Gate valve, 21; Support body, 2
2; first charge injection prevention layer; 23: second charge injection prevention layer; 24.26° second layer; 25; first layer; 27; surface layer; 31; photoconductive layer. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue] d Figure 1 Figure 2 Director General of the Patent Office Michibe Uga 1. Indication of the case % Application No. 179678/1986 2. Name of the invention Electrophotographic photoreceptor 3. Make amendments. Relationship with the Patent Applicant (307) Toshiba Corporation 56 Contents of voluntary amendment The scope of the patent claims will be amended as shown in the attached sheet. (2) In the specification, on page 7, line 13, on page 7, line 16, and on page 24, line 10, the words ``periodic table'' should be corrected to ``periodic table.'' . 2. Claims (1) An electronic device comprising a conductive support, a charge injection prevention layer formed on the conductive support, and a photoconductive layer formed on the charge injection prevention layer. In the photographic photoreceptor, the photoconductive layer has a first layer made of microcrystalline silicon, and a second layer made of amorphous silicon formed on both sides of the first layer so as to sandwich the first layer. One layer has a crystal grain size of 20 to 100X and a crystallinity of 1 to 90q6. The layer thickness should be 0.5 to 70 μm. The second layer has a layer thickness of 5 μm or less. The photoconductive layer is 1
An element belonging to Group Ⅰ or Group V of the periodic table. The charge injection prevention layer contains at least one element selected from carbon, nitrogen, and oxygen. Carbon, an element belonging to Group Ⅰ or Group V of Encyclopedia 11. The charge injection prevention layer is formed of a plurality of layers of amorphous silicon or microcrystalline silicon containing at least one element selected from nitrogen and oxygen, and the thickness of the charge injection prevention layer is 0.01 to 15 μm. Characteristic electrophotographic photoreceptor. (2) An electrophotographic photosensitive material according to claim 1, characterized in that a surface layer containing at least one element selected from carbon, nitrogen, and oxygen is formed on the photoconductive layer. body.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (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、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
れアモルファスシリコンからなる第2層とを有し、前記
第1層は結晶粒径が20乃至100Å、結晶化度が1乃
至90%、層厚が0.5乃至70μmであり、第2層は
層厚が5μm以下であり、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アモルファスシリコン又はマ
イクロクリスタリンシリコンからなる複数の層で形成さ
れており、電荷注入防止層の層厚は0.01乃至15μ
mであることを特徴とする電子写真感光体。
(1) An electrophotographic photoreceptor comprising a conductive support, a charge injection prevention layer formed on the conductive support, and a photoconductive layer formed on the charge injection prevention layer, The photoconductive layer has a first layer made of microcrystalline silicon, and a second layer made of amorphous silicon formed on both sides of the first layer so as to sandwich the first layer, and the first layer has crystal grains. The photoconductive layer has a diameter of 20 to 100 Å, a crystallinity of 1 to 90%, a layer thickness of 0.5 to 70 μm, a layer thickness of the second layer is 5 μm or less, and the photoconductive layer has a crystallinity of 1 to 90%. The charge injection prevention layer contains at least one element selected from elements belonging to Group III or Group V, carbon, nitrogen, and oxygen, and further contains an element belonging to Group III or Group V of the periodic table. The charge injection prevention layer has a thickness of 0.01 to 15μ.
An electrophotographic photoreceptor characterized in that m.
(2)光導電層の上に、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表面層を形成した
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。
(2) An electrophotographic photosensitive material according to claim 1, characterized in that a surface layer containing at least one element selected from carbon, nitrogen, and oxygen is formed on the photoconductive layer. body.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6364054A (en) * 1986-09-05 1988-03-22 Sanyo Electric Co Ltd Electrostatic latent image carrier
EP0422238A1 (en) * 1989-03-17 1991-04-17 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Photosensitive member and electrostatic data recording method

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