JPS6239871A - 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か優
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コ 従来、電子写真感光体の光導電層を形成するＨ料として
、Ｃｄ　Ｓ　ｓ　Ｚ　ｎ　Ｏ％　Ｓ　ｅ　ＳＳ　ｅ　　
Ｔ　ｅ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（ＴＮＦ）等の有機材料か使用され
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−１−１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かある。ま
た、Ｓｅ又は５ｅ−Ｔｅ系においては、結晶化温度が６
５℃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」−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、酸化還元か生じやすく、環境雰囲気の
影響を著しく受けるため、使用−１−１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」
−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、寿命か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−８ｉ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か困
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−１−に表面電荷保持層を設けた積層
型の構造にすることにより、このような要求を満足させ
ている。

ところで、ａ−８ｉは、通常、シラン系ガスを使用した
グロー放電分解法により形成されるが、この際に、ａ−
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
侵入する水素の量が多くなると、光学的バンドギャップ
が大きくなり、ａ−８１の抵抗が高くなるか、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）ｎ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−３ｔ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
か小さくなるが、長波長光に対する光感度が増加する。

しかし、水素含有滑か少ないと、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Ｇ　ｅ　Ｈ４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
を生成するものかあるが、一般に、シラン系ガスとＧｅ
Ｈ４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、ＧｅＨ４の廃カ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
な技術は実用性かない。

「発明の１」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、残留電位か低く、近赤外領域ま
での広い波長領域に所って感度が高く、基板との密着性
が良く、耐環境性か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、帯
電される側の第１面及び導電性支持体にチャージを逃が
す側の第２面を備えた光導電層と、を有する電子写真感
光体において、前記光導電層は、第１面及び第２面から
内部に向けて０．０１乃至５μｍの深さの表層領域と、
この表層領域以外の内部領域とを有し、前記表層領域は
、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、光学的バンドギャップが１．６０ｅＶ以Ｉ−であっ
て比抵抗か１０１０Ωｃｍ以」−であるアモルファスシ
リコンで形成されており、前記内部領域は、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、結晶粒径
２０乃至１００人であって結晶化度が１乃至９０％であ
るマイクロクリスタリンシリコンで形成されており、光
導電層の層厚が１乃至８０μｍ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−８ｉ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μ
Ｃ−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１４１１１定に
おいては、ａ−８ｉは、無定形であるため、ハローのみ
か現れ、回折パターンを認めることかできないが、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
暗抵抗か１０６ΩΦｃｍであるのに対し、μＣ−８ｉは
１０１１Ω・ｃｍ以−１−の暗抵抗を有する。このμＣ
−８１は粒径が約数子オングストローノ・以上である微
結晶か集合して形成されている。

μＣ−８ｔとａ−８ｉ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
−８ｉが同程度の体積比で存在するものをいう。また、
μＣ−５ｔとａ−８ｔとの積層体とは、大部分か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を有する光導電層は、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−３ｔ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
−３ｉ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
を早くすることができる。また、原料ガスの５ｉＨａ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−３ｉ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
えは、夫々５ｉＨａ、Ｂ２Ｈｅ。

Ｎ２．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、流は調整用のバ
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１一端に、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１１−１−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＝　１１− 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か接続され
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内の圧力か０．１
乃至１トルになるように設定する。次いで、モータ１８
を作動させてドラム基体１４を回転させ、ヒータ１５に
よりドラム基体１４を一定温度に加熱すると共に、高周
波電源１６により電極１３とドラム基体１４との間に高
周波電流を供給して、両者間にグロー放電を形成する。

これにより、ドラム基体１４　、、ｌ−にマイクロクリ
スタリンシリコン（μＣ−３ｉ）か堆積する。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−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
−５ｉ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、長期に巾り繰り返し
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、Ｇ　ｅ　Ｈ４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１−する。μＣ
−８ｉの光学的エネルギギャップＥｃは、ａ−８ｉ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−８ｔ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か低下して、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ｌｔ　Ｃ−Ｓ　ｉ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−８ｌ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、λ１４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−８１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か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−に問題かある。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、１ｌＣ−８ｉに水
素を含有させることか好ましい。

μＣ−８１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
容器内に尋人してグロー放電させるか、ＳｉＦ４及び５
ｉＣ１４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−１−
１１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−８ｉで形成し
てもよいし、ａ−８ｔ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ｉω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−８ｔ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か注入されるこ
とを防１１−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１トするために、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」−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　１７一 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Ｂ、アルミニ
ウムＡＩ、ガリウムＧａ、インジウムＩｎ、及びタリウ
ムＴ１等をドーピングすることが好ましく、μＣ−８ｉ
層をｎ型にするためには、周期律表の第Ｖ族に属する元
素、例えば、窒素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ｐ型不純物又はｎ型不純物のドーピングにより、支
持体側から光導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−８ｌ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
いか低下し、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（Ｈ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」−
シ、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、Ｓｉ３Ｎ４．５ｉ０２．５ＩＣ１Ａ１
２０３、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、−
１−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−にに表面層
を形成したものに限らず、支持体のにに電荷移動層（Ｃ
ＴＬ）を形成し、電荷移動層の一１ニに電荷発生層（Ｃ
ＧＬ）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−８ｉで形成することかでき
る。暗抵抗を高めて帯電能を向」二させるために、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、０の元素のうち、いずれか１挿
置−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、帯電能を向に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−８ｔ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、帯電される
側の第１面及び導電性支持体にチャージを逃がす側の第
２面を備えており、第１面及び第２而から内部に向けて
０．０１乃至５μｍの深さの表層領域と、この表層領域
以外の内部領域とを有していることにある。そして、こ
の表層領域は周期律表の第■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、光学的バンドギャップが１．６゜ｅＶ
以上であって比抵抗がｌＱＩ［ｌΩａ以」二であるａ−
８ｉで形成されており、内部領域は周期律表の第■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、結晶粒径が２０
乃至１００人であって結晶化度が１乃至９０％であるμ
Ｃ−８ｉで形成されており、光導電層の層厚が１乃至８
０μｍである。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る。第２図においては
、導電性支持体２１の−１−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３
１の上に表面層２６が形成されている。

この光導電層３１は、ａ−８ｉて形成された表層領域２
３．２５と、この表層領域に挟まれμＣ−８ｉで形成さ
れた内部領域２４とを有する。一方、第３図に示す感光
体においては、障壁層２２と光導電層３１との間及び光
導電層３１と表面層２６との間に電荷保持層２７が形成
されており、その他の点は第２図と同様である。

光導電層３↓か、ａ−８ｉからなる表層領域２３．２５
と、μＣ−８ｉからなる内部領域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　−５ｉ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領域で吸収されるが、エネルギ
が小さい長波長光はａ−８ｉ領域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−８ｉ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−８ｔ領域で吸収される一
方、近赤外光のような長波長光はμＣ−８ｉ領域で高効
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）及びレーサプリンタの
双方にこの感光体を使用することが可能である。なお、
ａ−８ｉ領域の光学的バンドギャップは１．６５乃至１
゜８０ｅＶであることか好ましい。また、ａ−８ｌ領域
の暗比抵抗は１０１０以上、好ましくは、１０１１乃至
１０１３である。更に、μＣ−３ｔ領域の結晶粒径は２
０乃至１００人、好ましくは、３０乃至７０人であり、
結晶化度は１乃至９０％、好ましくは、３０乃至７０％
である。第３に、光導電層３１は表面層２６、障壁層２
２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領域を配したサンドイッチ構造をなし
ているため、これらの表面層２６、障壁層２２又は電荷
保持層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」二のａ−８ｉ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３
１の界面（第１而及び第２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
信の１−昇を防止することができる。

ｐｃ−８ｉ及びａ−８ｉ自体は、若干、ｎ型であるが、
このμＣ−８ｉ及びａ−８ｉて形成された光導電層３１
．３２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−８
ｉ及びａ−８ｉはｉ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−１−する。また、光導
電層３１に、Ｃ，Ｏ，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，Ｎのドーピング量は、０．１乃至１
０原子％であることが好ましい。

この光導電層の層厚は、１乃至８０μｍ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、残留電位が高くなるか
らである。

障壁層２２は、ａ−８ｉ又はμｃ−８ｉで形成すること
かできる。この障壁層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
。この障壁層２２にも、周期律表の第■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、障壁層２２に、Ｃ，０，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上する。

表面層２６は、Ｃ，０，Ｎのうち、少なくとも１種の元
素を含有するａ−８ｉて形成されている。

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、帯電能が向上する
。

電荷保持層２７は、ａ−８ｉに周規律表の第■族に属す
る元素、ＣＳＯ，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−
８ｔ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と障壁層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上させるこ
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 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３２０　’
Ｃに加熱した。そして、以下の条件で各層を形成した。

先ず、障壁層は、ＳｉＨ４ガス流量に対して、流量比で
２Ｘ１０−２のＢ２　Ｈ６及び５０％のＣＨ４ガスを流
し、反応圧力が０．　３トル、高周波電力が６０ワツト
で、１時間成膜した。次に、光導電層を成膜した。光導
電層のａ−８ｉ領域は、Ｂ２　ＨｅガスのＳｉＨ４ガス
に対する流量比か１０”’６、ＣＨａＨｅガスｉＨ４ガ
スの５％、ＡｒガスがＳｉＨ４ガスの１００％、反応圧
力が０．５トル、高周波電力が２００ワツトの条件で４
０分間成膜した。その後、−４電力を切り、成膜条件を
Ｂ２　Ｈｅ　／Ｓ　ｉ　Ｈａ　カＩ　Ｏ−７、Ｈ２＋Ｈ
ｅ／ＳｉＨ４が２００％、反応圧力が０．８トル、高周
波電力が４００ワツトの条件で７時間成膜した。その後
、再度光のａ−３ｉ層の形成条件に戻して、３０分間成
膜した。このようにして形成された光導電層のμＣ−８
ｉ層の層厚は１５μｍであり、Ｘ線測定の結果は（１１
１）面でのピークが認められ、その半値幅より結晶粒径
と結晶化度を求めたところ、夫々、４０人及び２５％で
あった。表面層は、ＳｉＨ４ガスの１５倍のＮ２ガスを
流し、反応圧力が０．５トル、高周波電力が２００ワツ
トで１５分間成膜した。一方、比較のために、光導電層
がａ−８ｔ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−８ｉ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、Ｘ線測定の結果、（１１１
）面にてピークが認められず、半値幅による結晶粒径が
１５人であった。このようにして製造された両感光体ド
ラムについて、８００％ｍ付近の感度を測定したところ
、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。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、画像のツブ１、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。更に
、１０万回繰返して画像を形成したか、この実施例の感
光体においては、初期の画像に比して前筒遜色かない良
好な画像が得られた。

実施例２ この実施例においては、障壁層と光導電層との間及び光
導電層と表面層との間に、電荷保持層を形成した。前者
の成膜条件は、Ｂ２　Ｈ［ｉガスがＳｉＨ４ガスに対す
る流量１ヒて５Ｘ１０−６、ＣＨ４ガスがＳｉＨ４ガス
の５０％、反応圧力が０．３１−ル、高周波電力が８０
ワツトであり、２時間成膜した。層厚は６μｍであった
。後者の成膜条件は、ＣＨ−４が５ｉＨａガス流量の２
０％、Ａｒガスが同じ＜１００％、反応圧力が０．５ト
ル、及び高周波電力が２００ワツトという条件で３０分
間成膜した。この電荷保持層の層厚は３．５１１ｍであ
った。このようにして製造した感光体ドラムに対し、６
．５ｋＶの電圧を印加したきころ、実施例１の感光体ド
ラムの場合よりも表面電位が３００■以」二高く、この
感光体をレーザプリンタで画像形成したところ、極めて
鮮明な画一　　２９　− 像か得られた。

［発明の効果］ この発明によれば、高抵抗で帯電特性か優れており、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
、製造か容易であり、実用性か高い電子写真感光体を得
ることかできる。

【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、１０７回転軸、１
３；電極、１４；ドラノ４１λ体、１５；ヒータ、１６
；高周波電源、１９；ゲートバルブ、２１；支持体、２
２；障壁層、２３゜２５；表層領域、２４；内部領域、
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 ］ｄ 第１図 １：ｙ、２図 第３図 特許庁長官　　　宇　賀　道　部　殿 ■、事件の表示 特願昭６０−１７９６７９号 ２、発明の名称 電子写真感光体 ３、補正をする渚 事件との関係　特許出願人 ３°°“）４″″′！１〜。□ヵ８，７．４、代理人 ５、自発補正 王の内容 特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 （２）明細書中、第７頁第１５行目乃至第１６行目、第
８頁第１行目、第２４頁第１５行目。 第２６頁第８行目に、それぞれ「周規律表」とあるのを
「周期律表」と訂正する。 ２、特許請求の範囲 （１）導電性支持体と、帯電される側の第１面及び導電
性支持体にチャージを逃がす側の第２面を備えた光導電
層と、を有する電子写真感光体において、前記光導電層
は、第１面及び第２面から内部に向けて０．０１乃至５
μｍの深さの表層鎮域と、この表層領域以外の内部領域
とを有し、前記表層頭載は、周期律表の第１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、光学的バンドギャップが
１．６０　ｅＶ以上であって比抵抗が１０１０α幕以上
であるアモルファスシリコンで形成されておシ、前記内
部領域は、周期律表の第１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、結晶粒径が２０乃至１００Ｘであって結晶
化度が１乃至９０チであるマイクロクリスタリンシリコ
ンで形成されておシ、光導電層の層厚が１乃至８０μｍ
であることを特徴とする電子写真感光体。 （２）導電性支持体と光導電層の第２面との間に、周期
律表の第１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
からなる障壁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。 （３）光導電層の第１面の上に、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。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性支持体と、帯電される側の第１面及び導電
   性支持体にチャージを逃がす側の第２面を備えた光導電
   層と、を有する電子写真感光体において、前記光導電層
   は、第１面及び第２面から内部に向けて０．０１乃至５
   μｍの深さの表層領域と、この表層領域以外の内部領域
   とを有し、前記表層領域は、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、光学的バンドギャップ
   が１．６０ｅＶ以上であって比抵抗が１０＾１＾０Ωｃ
   ｍ以上であるアモルファスシリコンで形成されており、
   前記内部領域は、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、結晶粒径が２０乃至１００Åであ
   って結晶化度が１乃至９０％であるマイクロクリスタリ
   ンシリコンで形成されており、光導電層の層厚が１乃至
   ８０μｍであることを特徴とする電子写真感光体。
2. （２）導電性支持体と光導電層の第２面との間に、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
   ンからなる障壁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。
3. （３）光導電層の第１面の上に、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。