JPS6239876A - 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（ＴＮＦ）
等の有機材料が使用されている。しかしながら、これら
の従来の光導電性材料においては、光導電特性上、又は
製造上、種々の問題点があり、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
め回収コストが付加されるという問題点がある。また、
Ｓｅ又はＳｅ−Ｔｅ系においては、結晶化温度が６５℃
と低いため、複写を繰り返している間に、残霜等により
光導電特性」二の問題が生じ、このため、寿命が短いの
で実用性が低い。

更に、ＺｎＯは、酸化還元が生じやすく、環境雰囲気の
影響を著しく受けるため、使用−１二、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、人体の健康上
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−８ｔ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−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−Ｌ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−
８ｔ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−５ｔ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−８ｔ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−８ｔ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−Ｌに形成された障壁層と、この障壁
層の上に形成された光導電層と、を有する電子写真感光
体において、前記光導電層はアモルファスシリコンで形
成された第１層とマイクロクリスタリンシリコンで形成
された第２層と＝　６− を積層させて構成されており、前記障壁層はマイクロク
リスタリンシリコンで形成されており、前記第１層、第
２層及び障壁層は、夫々、周規律表の第■族又は第Ｖ族
に属する元素、炭素、窒素及び酸素から選択された少な
くとも１種の元素を含有し、前記第１層の層厚は５μｍ
以下であり、前記第２層の層厚は１乃至５０μｍ以下で
あり、前記障壁層の層厚は０．０１乃至１５μｍである
ことを特徴とする。

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−８ｌ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−８ｔ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−８ｔ）で
形成されているか、マイクロクリスタリンシリコンとア
モルファスシリコン（ａ−８ｉ）との混合体で形成され
ているか、又はマイクロクリスタリンシリコンとアモル
ファスシリコンとの積層体で形成されている。また、機
能分離型の電子写真感光体においては、電荷発生層にμ
Ｃ−８ｔ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線回折測定において
は、ａ−８ｔ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
か１０６Ω・印であるのに対し、μＣ−８ｉは１０１１
Ω・幅量上の暗抵抗を有する。このμＣ−８ｔは粒径が
約数十オングストローム以上である微結晶が集合して形
成されている。

ｐｃ−８ｉとａ−８ｔ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−８ｉとａ−８ｉとの積層体とは、大部分がａ−８
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−１＝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　−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大させることができ、その結果、成
膜速度を〒くすることかできる。また、原料ガスのＳｉ
Ｈ４及び５ｉ２Ｈｓ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−８ｔ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，Ｂ２Ｈｅ。

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−Ｌ端に、円板状の支持
台１２がその面を回転軸１０に垂直にして固定されてい
る。反応容器９内には、円筒状の電極１３がその軸中心
を回転軸１０の軸中心と一致させて底部１１上に設置さ
れている。

感光体のドラム基体１４が支持台１２上にその軸中心を
回転軸１０の軸中心と一致させて載置されており、この
ドラム基体１４の内側には、ドラム基体加熱用のヒータ
１５が配設されている。電極１３とドラム基体１４との
間には、高周波電源１６が接続されており、電極１３及
びドラム基体１４間に高周波電流が供給されるようにな
っている。回転軸１０はモータ１８により回転駆動され
る。反応容器９内の圧力は、圧力計１７により監視され
、反応容器９は、ゲートバルブ１８を介して真空ポンプ
等の適宜の排気手段に連結されている。

このように構成される装置により感光体を製造する場合
には、反応容器９内にドラム基体１４を設置した後、ゲ
ートバルブ１９を開にして反応容器９内を約０６１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−トに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Ｎ２０．ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ２　、ＣＨ４゜Ｃ２Ｈ
４，０２ガス等を使用することにより、これらの元素を
μＣ−８ｔ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、光導電特性が向上する。μＣ−
８ｉの光学的エネルギギャップＥＣは、ａ−８ｔの光学
的エネルギギャップＥａ　　（１，６５乃至１．７０ｅ
Ｖ）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−８ｔ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−８ｔ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−８ｉ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１．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ができる。

このような優れた光感度特性を有するμＣ−８ｉＬ：ｒ
Ｊ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。

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、５ｉＨａ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せるか、Ｓ　ｉ　Ｆ４及
びＳ　ｉ　Ｃ１４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−３ｉ層を形成することが
できる。なお、μＣ−８ｉを含む光導電層は、光導電特
性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にすることか望ましい。

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−３ｉとμＣ−８ｌ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−８ｌ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−８ｉ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
にに形成することも可能である。障壁層はμＣ−８ｌを
使用して形成することかできる。

μＣ−８ｔ及びａ−３ｉをｐ型にするためには、周期律
表の第■族に属する元素、例えは、ホウ素Ｂ１アルミニ
ウムＡｌ、ガリウムＧ　ａ　％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Ｎ１リンＰ５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。

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０゜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、Ｓｉ３　Ｎ４．５ｉ０２、ＳｉＣ。

Ａ１２０３、ａ−８ｉＮ；Ｈ，ａ−８ｉＯ；Ｈ。

及びａ−８ｉＣ；Ｈ等の無機化合物及びポリ塩化ビニル
及びポリアミド等の有機材料がある。

電子写真感光体に適用される光導電性部材としては、上
述のごとく、支持体上に障壁層を形成し、この障壁層上
に光導電層を形成し、この光導電層の上に表面層を形成
したものに限らず、支持体の−Ｌに電荷移動層（ＣＴＬ
）を形成し、電荷移動層の上に電荷発生層（ＣＧＬ）を
形成した機能分離型の形態に構成することもてきる。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−５ｔてできており、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で形成することができる。暗抵
抗を高めて帯電能を向上させるために、周期律表の第■
族又は第Ｖ族のいずれか一方に属する元素をライトドー
ピングすることが好ましい。また、帯電能を一層向−１
−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−に
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かできる。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＝　１９− る。この障壁層は、ａ−８ｉで形成してもよく、またμ
Ｃ−８ｉで形成してもよい。

この出願に係る発明の特徴は、光導電層がアモルファス
シリコンで形成された第１層とマイクロクリスタリンシ
リコンで形成された第２層とを積層させて構成されてお
り、障壁層がマイクロクリスタリンシリコンで形成され
ており、これらの第１層、第２層及び障壁層は、夫々、
周規律表の第■族又は第Ｖ族に属する元素、炭素、窒素
及び酸素から選択された少なくとも１種の元素を含有し
、更に、前記第１層の層厚は５μｍ以下であり、第２層
の層厚は１乃至５０μｍであり、障壁層の層厚は０．０
１乃至１５μｍであることにある。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の上に障壁層２
２が形成され、障壁層２２の上に光導電層３１が形成さ
れ、光導電層３１の上に表面層２５が形成されている。

光導電層３１においては、表面層２５側のａ−８ｉて形
成された第１層２４と、障壁層２２側のμＣ−５ｔで形
成された第２層２３とが積層されている。

一方、第３図においては、光導電層３２において、ａ−
８ｉからなる第１層２４と、μｃ−３ｉからなる第２層
２３とが逆に積層形成されている。

光導電層３１又は３２が、ａ−８ｔからなる第１層２４
と、μＣ−８ｔからなる第２層２３との積層体であるか
ら、電子写真感光体を可視光領域から近赤外領域（例え
ば、半導体レーザの発振波長である７９０ｎｍ付近）ま
で、高感度化することができる。つまり、μＣ−８ｉの
光学的バンドギャップは通常１．４乃至１，６５ｅＶで
あり、ａ−８ｉの光学的バンドギャップは通常１．６乃
至１，８ｅＶである。従って、可視光はａ−８ｉ層で吸
収される一方、近赤外光のような長波長光はμＣ−８ｉ
層で高効率で吸収される。このため、この発明に係る感
光体は、可視光から近赤外光までの広い波長領域に亘っ
て高い分光感度を有し、このため、ＰＰＣ（普通紙複写
機）及びレーザプリンタの双方にこの感光体を使用する
ことが可能である。

このμＣ−８ｔの第２層の層厚は、１乃至５０μｍであ
る。これは光導電層の層厚が薄いと、その体積が小さく
なり、発生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、その層厚が厚過ぎると、光が光導電層
内に十分に侵透せず、キャリアが導電性支持体に抜は切
らないので、キャリアが蓄積し一１残留電位が高くなる
からである。

このような理由から、光導電層のμＣ−３ｉて形成され
た第２層、２３の層厚は、前述の範囲にすることが必要
であり、好ましくは、その層厚を５乃至４５μｍにする
。なお、感光体をレーザプリンタに使用する場合には、
感光体の層厚は比較的厚く、例えば、３０μｍにする。

これは、波長が長い稈元の透過性が高いので、層厚を厚
く］７ても長波長光は十分に透過するからであり、層厚
を厚くすることによって、キャリアの発生量が多くなる
ので光感度か高くなるからである。ＰＰＣの場合には、
レーザプリンタの場合よりも光導電層を薄くする。

μＣ−５ｉ自体は、若干、ｎ型であるが、この−２２＝ μＣ−８ｌで形成された第２層２３に周規律表の第■族
に属する元素をライトドープ（１０−７乃至１０−３原
子％）することにより、μＣ−８１層はｌ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、μＣ−８ｔで形成された第２層に、Ｃ，Ｏ
，Ｎから選択された少なくとも１種以上の元素を含有さ
せた場合には、更に一層、光導電層３１又は３２の暗抵
抗を高め、帯電能を向−１ニさせることができる。この
場合に、Ｃ，Ｏ，Ｈの含有量は、０，０１乃至２０原子
％であり、好ましくは、０．１乃至１０原子％である。

光導電層のａ−３ｉで形成された第１層２４は、その層
厚が５μｍ以ド、好ましくは１乃至４μｍである。ａ−
５ｔが厚過ぎると長波長側の光感度を高めることか困難
になるからである。ａ−８ｉで形成された第１層２４と
、μＣ−８ｉで形成された第２層２３との比は、感光体
の使用目的に応して適宜選択すればよいが、半導体レー
ザを使用するレーサプリンタにこの感光体を搭載する場
合−２３＝ には、μＣ−８ｔで形成された第２層の層厚をａ−８ｉ
で形成された第１層の層厚より厚くすることによって、
その光感度を高めることができる。

このａ−８ｉで形成された第１層２４に、周期律表の第
■族又は第Ｖ族に属する元素、及びＣ１０、Ｎから選択
された少なくとも１種の元素をドーピングすることによ
り、ａ−８ｉの比抵抗を高め、帯電能を向上させ、Ｓ／
Ｎ比を高めることができる。

障壁層２２はμＣ−８ｔで形成されている。このように
、障壁層２２をμＣ−８ｉで形成した場合は、ａ−８ｉ
で形成した場合よりも障壁層２２の比抵抗を１桁以上低
下させることができ、これにより、帯電時の電荷保持能
を向上させると共に、露光時の残留電位を有効に低下さ
せることができる。また、障壁層２２を構成するμＣ−
８ｉ中にも、周規律表の第■族又はＭＶ族に属する元素
がドーピングされている。その含有量は、１０−３乃至
１原子％であることが好ましい。更に、障壁層２２に、
Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少なくとも１秤量」ニの元素を、１
乃至２０原子％の範囲で含有させると、キャリアのブロ
ッキング能か一層向上するので、電子写真特性」−１好
ましい。障壁層２２の層厚は０．０１乃至１５μｍであ
る。障壁層の厚さか厚過ぎると、ブロッキング能の向上
効果はそれ程得られないのに加え、キャリアが残留しや
すくなり残留電位が高くなるという不利かある一方、障
壁層が薄過ぎると、十分なブロッキング能を得ることが
できないからである。

表面層２５は、Ｃ，０，Ｎのうち、少なくとも一装置」
−の元素を含有するａ−８ｉ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、帯電能が向上する。

各層に８何される周規律表第■族若Ｌ　＜は第Ｖ族の元
素又はＣ，０，Ｎは、その層中において、ａ有晴が厚さ
方向に連続的に変化するように分布させても６よい。こ
れにより、各層におけるドーピング元素の含有量が異な
る場合に、その界面において濃度分布の急激な変動を防
止することができる。従って、感光体を繰り返し使用し
た場合に、界面にキャリアがトラップされ、残留電位が
」二昇して、電子写真特性が劣化することを防止するこ
とができる。なお、これらのドーピング元素は、各層間
の界面近傍にのみ含有させてもよい。

実施例１ この実施例は正帯電用の感光体についてのものである。

導電性基板としてのＡＩ製トドラム反応容器内に装填し
、反応容器内を図示しない拡散ポンプにより排気して、
約１０−５１−ルの真空度にする。その後、ドラム基体
を加熱し、３５０°Ｃに保持する。次いで、ＳｉＨ４ガ
スに、Ｂ２　Ｈｅガスを５ｉＨａガス流量に対する流量
比が５Ｘ１０−５、ＣＨａＨｅガスｉＨ４ガスの２０％
並びにＮ２及びＣＨａ混合ガスをＳｉＨ４ガスの１００
％たけ混合して反応容器に供給した。そして、反応圧力
か０．５トルで、３００ワットの高周波電力を印加して
、電極とドラム基体との間にプラズマを生起させ、３０
分間成膜して、障壁層を形成した。

この障壁層の結晶粒径は４０人であった。次いで、＝　
　２６　− Ｂ２　ＨｅのＳｉＨ４に対する流量比を１０−４、Ｎ２
ガスとＨｅガスとを合せて１５０％、反応圧力を０．７
トル、高周波電力を４５０ワツトに設定して、６時間成
膜した。これにより、μＣ−８ｉ層が１５μｍ形成され
、その結晶粒径は５０人、結晶化度は３０％であった。

次いで、Ｂ２　ＨｅのＳｉＨ４に対する流量比をｌＸｌ
０−５、Ｎ２及びＣＨ４ガスを合せて２５％、反応圧力
を０．３トル、高周波電力を８０ワツトに設定して２時
間成膜した。これにより、ａ−８ｉ層が３．５μｍ形成
された。次いで、ＣＨ４ガスとＮ２ガスとを合せてＳｉ
Ｈ４ガス流量の１０倍、反応圧力を０．４トル、高周波
電力を１５０ワツトに設定して１０分間成膜した。これ
により、表面層が形成され、障壁層、光導電層及び表面
層の全層厚は２０μｍであった。

このようにして成膜した感光体に対し、コロナ放電によ
り、６ｋＶの電圧を印加したところ、３５０■の表面電
位が得られ、１５秒後の電荷保持率は６０％であった。

また、この感光体ドラム＝　　２７　− を複写機に装着して画像を出したところ、高解像度、高
コントラストであり、カブリがない極めて優れた画像が
得られた。更に、５万回の繰返し使用後にも、初期画像
に比して前管遜色がない鮮明が画像が得られた。

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

この実施例においても、６ｋＶの電圧印加に対して３５
０ｖの表面電位か得られ、１５秒経過後の電荷保持率は
６０％以上であった。感光体を複写機に装着したところ
、実施例１と同様に極めて優れた画像が得られた。

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

ＰＨ３ガスの流量は、障壁層において５ｔＨ４ガス流量
に対して１０−５　、光導電層のμＣ−８ｉ層においで
１０−５、ａ−８ｉ層にお１．’で１０−８であった。

このように成膜した感光体ドラムに対し、コロナ放電に
より−８，５ｋＶの電圧を印加したところ、表面電位が
一４００Ｖ、１５秒後の電荷保持率が５０％と高い値が
得られた。また、この感光体ドラムを複写機に装着して
正の電荷トナーにより画像を形成したところ、解像度及
びコントラストが高く、カブリがない極めて鮮明な画像
を得ることができた。

［発明の効果］ この発明によれば、高抵抗で帯電特性が優れており、ま
た可視光及び近赤外光領域において高光感度特性を有し
、製造が容易であり、実用性が高い電子写真感光体を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電子写真感光体の製造装置を示
す図、第２図及び第３図はこの発明の実施例に係る電子
写真感光体を示す断面図である。 １．２，３，４；ボンベ、５；圧力計、６；バルブ、７
；配管、８；混合器、９；反応容器、１０；回転軸、１
３；電極、１４；ドラム基体、１５；ヒータ、１６；高
周波電源、１９；ゲートバルブ、２１；支持体、２２；
障壁層、２３；第２層、２４；第１層、２５；表面層、
３１，３２；光導電層。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ＝　３０　＝ 第１図 第２図 第３図 □１　　　　　年６１・月・−１・２ｑ特許庁長官　　
宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示 特願昭６０−１７９６８４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 ４、代、１１人　　　　　　　　　　　　（ほか１名）
５、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３行目、第２０頁第８行目、
第２３頁第１行目、第２４頁第１７行目、第２５頁第１
５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２２頁第５行目に、「侵透」と
めるのを「浸透」に訂正する。 ２、特許請求の範囲 導電性支持体と、この導電性支持体の上に形成された障
壁層と、この障壁層の上に形成された光導電層と、を有
する電子写真感光体において、前記光導電層はアモルフ
ァスシリコンで形成された第１層とマイクロクリスタリ
ンシリコンで形成された第２層とを積層させて構成され
ており、前記障壁層はマイクロクリスタリンシリコンで
形成されておシ、前記第１層、第２層及び障壁層は、夫
々、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、前記第１層の層厚は５μｍ以下であり、前記第２
層の層厚は１乃至５０μｍ以下であり、前記障壁層の層
厚は０．０１乃至１５μｍであることを特徴とする電子
写真感光体。

Claims (1)

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