JPS6239872A - 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）等の有機材料か使用されている。しかしなから、
これらの従来の光導電性イイ料においては、光導電特性
１−１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。

例えは、Ｓｅ及びＣｄＳは、人体に対して有害な材料で
あり、その製造に際しては、安全対策上、特別の配慮が
必要である。従って、製造装置が複雑となるため製造コ
ストが高いと共に、特に、Ｓｅは回収する必要があるた
め回収コストが付加されるという問題点がある。また、
Ｓｅ又は５ｅ−Ｔｅ系においては、結晶化温度が６５℃
と低いため、複写を繰り返している間に、残霜等により
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。

川に、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、人体の健康に
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−３ｔと略す）
は、近時、光導電変換材料として注］」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−８ｔの応用の一環とし
て、ａ−５ｉを電子写真感光体の光導電性材料として使
用する試みがなされており、ａ−８ｉを使用した感光体
は、無公害の材料であるから回収処理の必要がないこと
、他の材料に比して可視光領域で高い分光感度を有する
こと、表面硬度が高く耐摩耗性及び耐衝撃性が優れてい
ること等の利点を有する。

このａ−８ｔ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
て抵抗及び光感度か高いことが要求される、しかしなが
ら、この両特性をｒ）を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−ｓｉ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、水素はの差により電気的
及び光学的特性が大きく変動する。即ち、ａ−８ｆ膜に
侵入する水素の司が多くなると、光学的バンドギャップ
が大きくなり、ａ−８ｉの抵抗か高くなるが、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１ノーザビームプリ
ンタに使用することか困難である。また、ａ　−８ｉ膜
中の水素の含有はが多い場合は、成膜条件によって、（
ＳｉＨ２）ｎ及びＳｉＨ２等の結合構造を有するものが
膜中で大部分の領域を占める場合かある。そうすると、
ボイドが増加し、シリコンタングリングボンドが増加す
るため、光導電特性が劣化し２、電子写真感光体として
使用不能になる。逆に、ａ−５ｉ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出、シリコンダング
リングボンドと結合してこれを減少させるべき水素が少
なくなる。このため、発生するキャリアの移動度が低下
し、寿命が短くなると共に、光導電特性が劣化してしま
い、電子写真感光体として使用し難いものとなる。

なお、長波長光に対する感度を高める技術として、シラ
ン系ガスとゲルマンＧｅＨ４とを混合し、グロー放電分
解することにより、光学的バンドギャップが狭い膜を生
成するものがあるが、一般に、シラン系ガスとＧｅＨａ
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
術は実用性かない。

［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１って感度が高＜：　、Ｊに板との
密着性か良く、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、を台する電子写真感
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＠　５　ｆｔ　ｍ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■族叉は第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ｈ−し一比抵抗か１０１０Ωｃｍ以−１−のアモ
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■族叉は第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種の元素を含ソ了
し、比抵抗が表層領域のそれ以下であって１０７Ωｃｍ
以上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か種々実験研究を
重ねた結果、マイクロクリスタリンシリコン（以下、μ
Ｃ−３ｔ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−５ｉ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−３ｔ）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、電イ１；ｆ発生
層にμＣ−３ｉを使用している。

μＣ−８ｔ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（多結品シリコン）
から明確に区別される。即ち、Ｘ線回折４１１１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−
８ｉ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”　ｃｍであるのに対し、ｌｔ　Ｃ−Ｓ
　ｉは１０１１Ω・ｃｍ以上の暗抵抗を有する。このμ
Ｃ−８ｉは粒径か約数十オングストローム以にである微
結晶が束合して形成されている。

１７　Ｃ−Ｓ　ｉとａ−８ｔとの混合体とは、μＣ−８
Ｌの結晶領域がａ−３ｉ中に混在していて、μＣ−５ｉ
及びａ−８ｉか同程度の体積比で存在するものをいう。

また、μＣ−５ｉとａ−８ｉとの積層体とは、大部分か
ａ−８ｉからなる層と、μＣ−５ｉが充填された層とか
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−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　−５ｉの場合よりも高く設定すると、μ
Ｃ−５ｉ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
カスの流量を増大させることかでき、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ＳｉＨ４
及び５ｉ２ＨＧ等の高次のシランカ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，Ｂ２Ｈ［ｉ。

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Ｍ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
、この圧力言１５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か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１１１−に
設置されている。

感光体のドラム基体１４か支持台１２−１−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とトラムＪ１（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により同転
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かう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とトラム基体１４との間に高
周波電流を供給して、両者間にグロー放電を形成する。

これにより、ドラム基体１４上にマイクロクリスタリン
シリコン（μＣ−８ｔ）が堆積する。なお、原料ガス中
にＮ２０．ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ２　、ＣＨ４。

Ｃ２Ｈ４，０２ガス等を使用することにより、これらの
元素を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、ＧｅＨａ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
性か著しく高い。

μＣ−８ｌ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」ニする。ｌｉ
　Ｃ−Ｓ　ｉの光学的エネルギギャップＥＣは、ａ−８
ｌの光学的エネルギギャップＥｃ　　（１，６５乃至］
、、７０ｅＶ）に比較して小さい。つまり、μＣ−３ｉ
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ヤ、ツブ１．１ｅＶ
に近づく。ところで、μＣ−８ｉ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−８ｔは可視光エネルギしか吸収しないが、ａ−８ｌ
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−８ｉは、半導体レーザを
光源に使用したレーザプリンタ用の感光体材料として好
適である。このａ−８ｉを１７−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
−８ｔが高感度である＝　　　１４　　＝ 波長領域より長いため、感光体感度が不十分になり、こ
のため、半導体レーザの能力以上のレーザ強度を感光体
に印加する必要があって、実用上問題かある。一方、μ
Ｃ−５ｉで感光体を形成した場合には、その高感度領域
か近赤外領域にまでのびているので、光感度特性か極め
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」二させるために、μＣ−８ｉに水素を
含有させることか好ましい。

μＣ−８ｉ層への水素のドーピングは、例えば、クロー
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、水素等のキャリアカスとを反応
容器内に導入してグロー放電させるか、５ＩＦ４及び５
ｉＣ１４等のハロゲン化ケイ素と、水素カスとの混合ガ
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、スパッタリンク等の物理的な
方法によってもμＣ−８ｉ層を形成することかできる。

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−８ｉで形成し
てもよいし、ａ−８ｉ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が、赤外領域の長波長領域
では混合体の方が高く、可視光領域では両者はほとんど
同一である。

このため、感光体の用途により、実質的に全ての領域を
μＣ−８ｉにするか、又は混合体若しくは積層体で構成
すればよい。

μＣ−８ｉに、窒素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か好まし
い。これにより、μＣ−８Ｌ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−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。

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Ｈの表面における電荷の保持機能を高め、光導電性部
Ｈ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
へ正孔か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
−１−に形成することも可能である。障壁層はμＣ−８
ｉ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−３ｉ及びａ−８ｔ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■ｎ、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、例えは、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か防止される
。

光導電層の」二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、表面での光反射あく起きやすい。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−］
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、Ｓ　ｉ３　Ｎ　４、Ｓ　Ｉ　Ｏ２、
Ｓ　ｔ　Ｃ％Ａ１２０３、ａ−３ｉＮ；Ｈ，ａ−８ｔＯ
；Ｈ。

及びａ−５ｉＣ；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、」
二連のごとく、支持体−にに障壁層を形成し、この障壁
層上に光導電層を形成し、この光導電層の１−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１に電荷発生層（ＣＧ
　Ｌ）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
の寿命か長く、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で形成することかでき
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＝ｍ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
秤量−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であることか好ましい。

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−１−させることができる。な
お、障壁層をｐｇｆ、Ｉ；にするか、叉は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、光導電層か、帯電される
側の第１而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而及び第２面から内部に向けて
０．０１乃至５μｍの深さ−２〇　− 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、比抵抗か
１０１０Ωｃｍ以上のａ−８ｔで形成されており、内部
領域は周期律表の第■族又は第Ｖ族に属する元素、炭素
、窒素、及び酸素から選択された少なくとも１種の元素
を含有し、比抵抗が表層領域のそれ以下であって１０７
Ωｃｍ以−１−であるμＣ−８ｉで形成されており、光
導電層の層厚が１乃至８０μｍ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の十に光導電層３１
か形成され、光導電層３１の−１−に表面層２６が形成
されている。この光導電層３１は、ａ−８ｉで形成され
た表層領域２３．２５と、この表層領域に挾まれｌｔ　
Ｃ−Ｓ　ｉ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、表面層２６と、光導
電層３１との間に電荷保持層２７か形成されており、そ
の他の点は第２図と同様である。

光導電層３１が、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−８ｔ層の暗抵抗が比較的高いの
で、μＣ−８ｔ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−３ｔ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−８ｌ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の内部領域がμＣ−８ｔ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領域で吸収さＡ］る
一方、近赤外光のような長波長光はμＣ−８ｌ領域で傅
；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（ＦＦ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口■能である。こ
の場合に、ａ−８ｉ表層領域の暗比抵抗は１０１０Ωｃ
ｍ以−に、好ましくは、ＩＱＩＩ乃至１０１３Ωｃｍで
あり、μｃ−８ｉ内部領域の暗比抵抗はａ−８ｉ領域の
それ以下であって１０７Ωｃｍ以十、好ましくは、１０
８乃至１０１０ΩＣ１ｒである。第３に、光導電層３１
は障壁層２２と、表面層２６又は電荷保持層２７とに接
触しているか、光導電層３１か外側にａ−３ｔ領域を配
したザントイッチ構造をなしているため、これらの障壁
層２２及び表面層２６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ヤ・ツブが１，６０ｅＶ以
」二のａ−５ｉである。このため、ｐ　Ｃ−８ｉ単層を
使用した場合に比して、光導電層３１の界面（第１面及
び第２面）で７＜ンドギャップが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上昇を防止す
ることができる。

ｐＣ−３ｉ及びａ−８ｉ自体は、若干、ｎ型であるか、
このμＣ−８ｔ及びａ−３ｉて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−８ｉ及び
ａ−３ｔはｉ型（真性）半導体になり、暗抵抗が高くな
り、ＳＮ比と帯電能が向上する。また、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−１−させることができる。この場合に、Ｃ，Ｏ
，Ｎのドーピング晴は、０．１乃至１０原子％であるこ
とか好ましい。

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、またキャリアか導電性支持体に抜は切
らないので、キャリアか蓄積し、残留電位か高くなるか
らである。

障壁層２２は、ａ−８ｉ又はμｃ−３ｉ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が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■■族叉は第Ｖ族
に属する元素を１０−３乃ヤ１原子％含有させることが
好ましい。

また、障ｉｉ、ｑ層２２に、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち少なくと
も１種の元素をＩ　Ｔ’ｒ至２０原了％の範囲で含有さ
什ると、キャリアのフロラキング能が一層向−１−する
。

表面層２６は、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少なくとも１種のノ
Ｌ素を金白゛するａ−３ｉで形成されている。

こ第１により、光導′小局の表面か保護さね、耐コロナ
イオン性及び耐環境性か向上すると共に、帯電能か向１
−する。

電荷保持層２７は、ａ−３ｉに周規律表の第■族に属す
る元素、Ｃ１０、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と表面層２６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
とかできる。

次に、この発明の実施例について説明する。

宋ｊ（凱↓ 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３５０°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、５ｉＨａガス流量に対して、流量比で５
Ｘ１０−４のＢ２　Ｈｅ及び２０９６のＣＨａＨｅガス
し、反応圧力か０．７トル、高周波電力が３００ワツト
で、１５分間成膜した。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
スに対する流量比が１０−６、ＣＨ２ガスか５ｉＨａガ
スの３％、ＨｅガスかＳｉＨ４ガスの１００％、反応圧
力が０．８トル、高周波電力か３００ワットの条件で４
時間成膜した。その後、ＳｉＨ４ガスとＢ２　Ｈｅガス
を徐々に絞りなから、同時にＨ２ガスを流し、電力を一
］二昇させ、Ｂ２　Ｈｅ　／ＳｉＨ４が４Ｘ１０−７、
Ｈ２＋Ｈｅ／５ｊＨ４が３００％、反応圧力か１．０ト
ル、高周波電力が５００ワツトの条件で３時間成膜した
。その後、逆の操作を行い、Ｈ２ガスを絞り、電力を下
げ、ＳｉＨ４及びＢ２　Ｈ６ガスを徐々に増加させ、再
度元の条件に戻して、３０分間成膜した。この光導電層
の層厚は１８μｍであり、そのうち、μＣ−８ｌ領域の
層厚は１３μｍであった。表面層は、ＳｉＨ４ガスの１
０倍のＮ２ガスを流し、反応圧力か０．７トル、高周波
電力か２００ワツトで１０分間成膜した。一方、比較の
ために、光導電層がａ−８ｌ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−３ｉ領域の成膜条件と同一
であって成膜時間か４時間である。

この光導電層（ａ−８ｔ層）の層厚は２４μｍであり、
比抵抗は１０１２Ωｃｍであった。このようにして製造
された両値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倍の感度を何していた。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
陥が認められるか、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が
、この実施例の感光体においては、初期の画像に比して
同等遜色が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、表面層と光導電層との間に、電
荷保持層を形成した。電荷保持層は、ＰＨ３ガスかＳｉ
Ｈ４ガスに対する流量比で５×ＩＱ−Ｇ、Ｃｌ−４ガス
が４０％、反応圧力か０．６トル、及び高周波電力が２
００ワットという条件で２時間成膜した。この電荷保持
層の層厚は１１μｍ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＋〇、４μＣ／　ｔｙｊの
電流を流したところ、実施例１に比して表面電位が２０
０ＶＪ二昇した。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、高コントラスト及び高解像度の画
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＝　　２９　− バルブ、２１；支持体、２２；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 ］８ 第１図 １２図 第３図 特許庁長官　　　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 特願昭６０−１７９６８０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 ５、自発補正 正の内容 特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）明細書中、第７頁第１２行目乃至第１３行目、第
７頁第１６行目乃至第１７行目、第２４頁第７行目、第
２５頁第２０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２行目に、「少なくと
の」とあるのを「少なくとも」に訂正する。 ２、　　Ｉ￥ｊ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而から内部に向けて０．０１乃至５
μｍの深さの表層鎖酸と、この表層領域以外の内部領域
とを有し、前記表層頭載は、　肩ｑ＊ｐの第１族父は第
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、比抵抗が１０１０Ωｃ
ｎ、、ｓａ上の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１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、比抵抗が表層鎖酸のそれ以下であ
って１０７ΩｔｘＢ上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８０μ
ｍ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、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ｐ型又はｎ型の半導体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２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、比抵抗が１０＾１＾０
   Ωｃｍ以上の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、比抵抗が表層領域のそれ以下であ
   って１０＾７Ωｃｍ以上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８０
   μｍ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、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ｐ型又はｎ型の半導体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。