JPS6258265A - 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、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）若しくはトリニトロフルオレン（Ｔ
ＮＦ＞等の有機材料が使用されている。しかしながら、
これらの従来の光導電性材料においては、光導電特性上
、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、残雪等により
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。

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、使用上、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、寿命が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−３ｉ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−３ｉ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−３ｉ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−
３ｉ膜中に水素が取り込まれ、水素曾の差により電気的
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−３ｉ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）ｉ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が小さくなり、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ＧｅＨ＋とを混合し、グロー放電分
解することにより、光学的バンドギャップが狭い膜を生
成するものがあるが、一般に、シラン系ガスとＧｅＨ＋
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、ＱｅＨ４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
の導電性支持体の上に形成された障壁層６一 と、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、前記障壁層は、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ｎ型
又はｎ型のマイクロクリスタリンシリコンで形成され、
前記光導電層は、障壁層の上に炭素、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アモルファ
スシリコンで形成された第１層と、この第１層の上にマ
イクロクリスタリンシリコンで形成された第２層と、こ
の第２層の上にアモルファスシリコンで形成された第３
層と、を有し、前記障壁層は０．１乃至１０μｍの層厚
を有し、前記第１層、第２１層及び第３層は夫々３乃至
８０μｍｓ’Ｉ乃至１０μｍ及び０．１乃至５μｍの層
厚を有す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−８ｔ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
μｃ−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線回折測定においては
、ａ−８ｉは、無定形であるため、ハローのみが現れ、
回折パターンを認めることができないが、μｃ−８ｔ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
１０１１Ω・＋Ｂであるのに対し、μＣ−８ｉは１０工
１Ω・１以上の暗抵抗を有する。このμｃ−８ｉ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。

μｃ−８ｉとａ−３ｉ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
−３ｉが同程度の体積比で存在するものをいう。また、
μＣ−Ｓ　＋とａ−３ｉとの積層体とは、大部分が８−
３ｉからなる層と、μｃ−３ｉ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−８ｔを有する光導電層は、ａ−３ｉと
同様に、高周波グロー放電分解法により、シランガスを
原料として、導電性支持体上にμｃ−３ｉ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
を早くすることができる。

また、原料ガスのＳｉＨ＜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−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ＳｉＨ＋。

８２　Ｈ６、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」及び混合比を調節することができる。混合器８にて
混合されたガスは反応容器９に供給される。反応容器９
の底部１１には、回転軸１０が鉛直方向の回りに回転可
能に取りつけられており、この回転軸１０の上端に、円
板状の支持台１２がその面を回転軸１０に垂直にして固
定されている。反応容器９内には、円筒状の電極１３が
その軸中心を回転軸１０の軸中心と一致させて底部１１
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１
８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１
８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饅は、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′ｒＡ１６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上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。

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
製造装ぼ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がなく、工業的生産
性が著しく高い。

μｃ−３ｉ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Ｅａは、ａ−３ｉの光学
的エネルギギャップＥａ　（１，６５乃至１．７０ｅＶ
ｌに比較して小さい。つまり、μｃ−８ｉ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。とこ
ろで、μＣ−８ｉ層及びａ−３ｉ層は、この光学的エネ
ルギギャップよりも大きなエネルギの光を吸収し、小さ
なエネルギの光は透過する。このため、ａ−８ｉは可視
光エネルギしか吸収しないが、ａ−８ｉより光学的エネ
ルギギャップが小さなμｃ−８ｉは、可視光より長波長
であってエネルギが小さな近赤外光までも吸収すること
ができる。従って、μｃ−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−３ｉ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、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
題が、ある。一方、μｃ−３ｉ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−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。

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３ｉ２Ｈｓ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５ｉＣｌ＋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。

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。

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−８＋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−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、
バンド間の禁制布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
上に形成することも可能である。障壁層はμｃ−３ｉを
使用して形成することができる。

μｃ−８ｉ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、例えば、ホウ素Ｂ１アルミニ
ウムＡＩ、ガリウムＧａ、インジウムＩｎ、及びタリウ
ムＴ１等をドーピングすることが好ましく、μｃ−３ｉ
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
ｂ、及びビスマス８１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−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、Ｓｉａ　Ｎ４　、ＳｉＯ２、ＳｉＣ。

Ａｌ２Ｏ！、ａ−８ＩＮ：Ｈ，ａ−８ｉＯ：Ｈ。

及びａ−８ｉ’Ｃ：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
の上に電荷移動層（ＣＴＬ）を形成し、電荷移動９層の
上に電荷発生層（ＣＧＬ）を形成した機能分離型の形態
に構成することもで−１８＝ 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−３ｉ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種以
上を含有させてもよい。電荷移動層は、その膜厚が薄過
ぎる場合及び厚過ぎる場合はその機能を充分に発揮しな
い。このため、電荷移動層の厚さは３乃至８０μｍであ
ることが好ましい。

障壁層を設けることにより、電荷移動層と電荷発生層と
を有する機能分離型の感光体においても、その電荷保持
機能を高め、帯電能を向上させることができる。なお、
障ＷＭをｐ型にするか、又はｎ型にするかは、その帯電
特性に応じて決定される。この障壁層は、ａ−８ｉで形
成してもよく、またμｃ−８ｉで形成してもよい。

この出願に係る発明の特徴は、障壁層がＣ９０゜Ｎ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μＣ−８ｉで形成されており、光導電層が、障壁層
の上にａ−８ｉで形成された第１層と、μＣ−８ｉで形
成された第２層と、ａ−８ｉで形成された第３層とをこ
の順に積層させて構成されており、前記第１層は、Ｃ，
Ｏ，Ｎ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、障壁層は０．１乃至１０μｍの層厚
を有し、第１層、第２層及び第３層は、夫々３乃至８０
μｍ１１乃至１０μｍ及び０．１乃至５μｍの層厚を有
する。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。導電性支持体２層の上に障壁層２２が
形成され、障壁層２２の上に光導電層３１が形成されて
おり、この光導電層３層の上に表面層２６が形成されて
いる。この感光体の光導電層３１は、障壁層２２の上に
ａ−８ｉで形成された第１層２３と、表面層２６１１層
のａ−ｓ＋ｔ’形成された第３層２５と、この第１層２
３及び第３層２５の間に挟まれてμｃ−８１で形成され
た第２層２４との積層体である。第１層はＣ，Ｏ，Ｎか
ら選択された蚕なくとも１種の元素を含有する。

光導電層３１が、μＣ−８ｉからなる第２層２４を、ａ
−８ｉからなる第１層２３及び第３層２５で挟む構造を
有しているから、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７９０
ｎｍ付近）まで、高感度化することができる。従来のａ
−８ｉ単層の光導電層を有する感光体においては、その
高感度波長域が７００ｎｍ付近までであるので、複写機
及びＬＥＤプリンタ用の感光体としては実用性があるが
、レーザプリンタ用の感光体として使用すると、カプリ
、活字のツブシ及び層厚のムラによる干渉縞等が発生す
るという欠点がある。これは、ａ−８ｉの光学的バンド
ギャップが約１．７ｅｖと大きいので、長波長光に対す
るａ−８ｉの感度が低いことに起因する。しかしながら
、μＣ−８ｉの光学的バンドギャップは通常１．４乃至
１．６５８Ｖであり、エネルギが小さい長波長光であっ
ても、μｃ−８層のバンドギャップを超えて励起し、キ
ャリアを発生させることができる。つまり、μｃ−８ｉ
ｉｉはレーザ光のように近赤外領域の長波長光を高効率
で吸収する。一方、μＣ−８ｉは可視光に対しても感度
を有するが、光導電層におけるキャリアの発生効率を高
めるために、可視光は、μｃ−８ｉ第２１１２４の上に
形成されたａ−８ｉ第３層２５にて吸収させ、可視光を
、第２層に透過させず、この第３１１にて主として吸収
するようにする。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、従って、ＲＰＣ（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。ところで、μｃ−８ｉは、このように長波長光
まで高感度である外、構造欠陥が少なく、キャリアの移
動度が大きい等の利点を有するが、暗比抵抗が低いとい
う欠点を有する。このため、ａ−８ｉにＣ，０，Ｎを含
有させて高抵抗化したａ−８ｉからなる第１層２３を障
壁層２２と第２層２４との間に形成する。この第１層２
３は、光導電性が良好であるのに加え、電荷保持性及び
電荷輸送性が高い。

μｃ−８ｉ及びａ−８ｉ自体は、若干、ｎ型であるが、
このμｃ−８ｉ及びａ−８ｉで形成された光導１！１３
１に周規律表の第■族に属する元素をライトドープ（１
０−１乃至１０−３＞することにより、ｕｃ−８ｉ及び
ａ−８ｉは１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［１３１
に、Ｃ９０゜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３層の暗抵抗
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１０原子％
であることが好ましい。

光導電層３層のアモルファスシリコンで形成された第１
層２３、μｃ−８ｉで形成された第２層２４及びａ−８
ｉで形成された第３層２５の層厚は、電子写真感光体の
静電特性に重要な影響を及ぼす因子であり、第１層２３
、第２層２４及び第３１２５の層厚は夫々３乃至８０μ
ｍ、１乃至１０μｍ及び０．１乃至５μｍに設定される
。

障壁層２２は、周規律表の第■族又は第Ｖ族に属する元
素をドーピングした夫々ｎ型又はｎ型のμＣ−８ｉで形
成されており、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち少なくとも１種の元素
を含有している。これにより、障壁層２２は、感光体が
帯電されている時に、支持体２１から光導電層３１への
キャリアの注入を阻止し、高い表面電位を得ることがで
きる。また、レーザ光の透過性が高いため、第２層の層
厚が薄い場合等は、レーザ光が光導電層３１を透過して
ＡＩ製等の導電性支持体２１との界面まで到達すること
がある。そうすると、支持体２層の界面にて反射した光
と、表面層２６の表面にて反射した光とが干渉して干渉
縞が発生する。しかしながら、この発明においては、μ
ｃ−８ｉで形成された障壁層２２が支持体２１と光導電
層３１との間に形成されているため、光導電層３１を透
過してきたレーザ光は障壁層２２にて完全に吸収され、
従って、干渉縞の発生が防止される。周規律表第■族又
は第Ｖ族の元素の含有量は１０″３乃至１原子％、Ｃ，
Ｏ，Ｎの含有層は１乃至２０原子％であることが好まし
い。また、障壁層２２の層厚は、０．１乃至１０μｍに
設定される。

表面１１２６は、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少なくとも１種の
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
。

次に、この発明の実施例について説明する。

ＬＬ 導電性支持体としてのＡ１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２５一 体を３００℃に加熱した。そして、以下の条件で各■を
形成した。先ず、障壁層は、５ｉＨｊガス流量に対して
、流量比で１０４のＢ２　Ｈａ　、５％のＣＨ４ガス及
び４００％のＨ２ガスを流し、反応圧力が０．８トル、
高周波電力が４００ワツトで、４５分間成護膜た。次に
、光導電層のａ−８ｉ第１１は、ＳｉＨ＋ガス１量の２
０％のＣＨ４ガス、及び１００％のＨ２ガスを流し、反
応圧力が０．４トル、高周波電力が１００ワツトの条件
で３時間成膜した。この第１層の層厚は９μｍであった
。μｃ−８ｉ第２層は、Ｈ２ガスがＳｉＨ＋ガスの５０
０％、反応圧力が０．８トル、高周波電力が４００ワツ
トの条件で３時間成膜した。このμｃ−８１第２層の層
厚は６μｍであり、結晶粒径は３０人、結晶化度は６０
％であった。

更に、光導電層のａ−８ｉ第３層は、Ｂ２　Ｈ６ガスの
ＳｉＨ＋ガスに対する流量比が１０−６、Ｈ２ガスがＳ
ｉＨ４ガスと等量、反応圧力が０．４トル、高周波電力
が１００ワツトという条件で１時間成膜した。このａ−
８ｉ層の層厚は３−２６＝ μｍであった。表面層は、５ｉｌ−１４ガスの４倍のＣ
Ｈ４ガスを流し、反応圧力が０．３トル、高周波電力が
１００ワツトで１０分間成膜した。このようにして製造
された感光体ドラムの全層厚は２０μｍであった。

Ｌ１九二 この比較例１は、光導電層をａ−８ｉ単層で形成した。

その成膜条件は、実施例のａ−８ｉ第３層の成膜条件と
同一であり、成膜時間は２時間３０分である。

ＬＬ２ この比較例２は、比較例１と同様に、光導電層をａ−３
ｉ単層で形成した。その成膜条件は、実施例のａ−３ｉ
第１層の成膜条件と同一であり、成膜時間は２時間３０
分である。

このようにして製造した実施例、比較例層及び比較例２
の感光体に対し、コロナ放電で６．５ｋＶの電圧を印加
したところ、帯電電位は、夫々５００Ｖ１３５０Ｖ、及
び４５０Ｖであり、また、１５秒後の電荷保持率は、夫
々６０％、４０％、６５％であった。更に、各感光体に
対してその分光感度を測定したところ、第３図に示すよ
うに、比較例１．２の感光体は、７００ｎｍ以上の長波
長光に対して、その分光感度が著しく低下するのに対し
、実施例の感光体は７９０ｎｍの長波長光に対しても極
めて高い感度を有していた。

そこで、先ず、各感光体を複写機（ＰＰＣ）に装着して
画像を形成したところ、実施例の場合は良好な画像を得
ることができたが、比較例層の場合は濃度が薄くコント
ラストが低いという欠点を有しており、比較例２の場合
は残留電位が高いためカブリ及びメモリ等が発生した。

また、各感光体をレーザプリンタに装着したところ、比
較例１ではコントラストが低くメモリ及び干渉縞等が発
生し、比較例２では活字のカブリ、カブリ及び干渉縞な
どの欠点があった。しかし、実施例においては、このよ
うな欠点がなく、干渉縞及びメモリ等がなく、高解像度
及び高コントラストの画像を得ることができた。更に、
１０万回の連続使用試験においては、比較例１は画像濃
度が低下すると共に、感光体表面の帯電電位が１００Ｖ
低下し、比較例２は逆にカブリが著しくなると共に、帯
電電位が１５０ｖ上昇した。しかしながら、実施例にお
いては、帯電電位の変化がなく、連続使用後も、初期の
画像と比して回答遜色がない画像を得ることができた。

このようにこの実施例にかかる感光体は、短波長から長
波長に至るまで高効率で光を吸収するため、複写機のみ
ならずレーザプリンタに使用しても、高解像度及び高コ
ントラストの画像を得ることができる。

［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
た可視光から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、実用性が高い光導電性部材を得る
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、第３図はこの発明の効果を示すグラフ図
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１層、２４；第２層、２５；第３層、
２６二表面層、３１：光導電層。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 昭和　年　月　日 特許庁長官　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示 特願昭６０−１９８９４１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 ５、　自発補正 ７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおシ訂正する。 （２）明細書中１ｍ２３頁１３行目、第２４頁第１０行
目、第２５頁第７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
された障壁層と、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：ｌｐいて。 前記障壁層は、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型のマイクロク
リスタリンシリコンで形成され、前記光導電層は、障壁
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アモルファスシリコンで形成され
た塩１層と、この＠１層の上にマイクロクリスタリンシ
リコンで形成された塩２層と、この＠２層の上にアモル
ファスシリコンで形成された＠３層と、を有し、前記障
壁層は０．１乃至１０２ｍの層厚を有し、前記第１層、
第２層及び第３層は夫々３乃至８０μｍ。 ｌ乃至１０μｍ及び０．１乃至５μｍの層厚を有するこ
とを特徴とする電子写真感光体。 （２）前記光導電層は４］Ｊ虹表の第■族又は第ｖ族に
属する元素を含有することを特徴とする特許請求の範囲
＠１項に記載の電子写真感光体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、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、前記障壁層は、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型のマイクロクリスタリンシリコンで
   形成され、前記光導電層は、障壁層の上に炭素、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
   アモルファスシリコンで形成された第１層と、この第１
   層の上にマイクロクリスタリンシリコンで形成された第
   ２層と、この第２層の上にアモルファスシリコンで形成
   された第３層と、を有し、前記障壁層は０．１乃至１０
   μｍの層厚を有し、前記第１層、第２層及び第３層は夫
   々３乃至８０μｍ、１乃至１０μｍ及び０．１乃至５μ
   ｍの層厚を有することを特徴とする電子写真感光体。
2. （２）前記光導電層は、周規律表の第III族又は第Ｖ族
   に属する元素を含有す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。