JPS6258266A - Electrophotographic sensitive body - Google Patents

Electrophotographic sensitive body

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Publication number
JPS6258266A
JPS6258266A JP19894285A JP19894285A JPS6258266A JP S6258266 A JPS6258266 A JP S6258266A JP 19894285 A JP19894285 A JP 19894285A JP 19894285 A JP19894285 A JP 19894285A JP S6258266 A JPS6258266 A JP S6258266A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
gas
charge
electrophotographic photoreceptor
electrostatic charge
Prior art date
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Pending
Application number
JP19894285A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Miki
明 三城
Wataru Mitani
渉 三谷
Tatsuya Ikesue
龍哉 池末
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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Filing date
Publication date
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Priority to JP19894285A priority Critical patent/JPS6258266A/en
Publication of JPS6258266A publication Critical patent/JPS6258266A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G03G5/08235Silicon-based comprising three or four 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 the titled body having an excellent electrostatic charge capacity, a low residual potential, a high sensitivity at a broad wavelength range of an up to near infra-red ray, a good sticking property to a substrate and an excellent resisting property to an environment by specifying forming materials of an electrostatic charge generating layer and an electrostatic charge transfer layer, and a thickness of said layers of a laminated body respectively. CONSTITUTION:The electrostatic charge generating layer 31 is composed of the laminated body of the 1st layer 24 made of an a-Si and the 2nd layer 23 made of the n-type muc-Si. The electrostatic charge transfer layer 22 is composed of a muc-Si. The 1st layer 24 and the 2nd layer 23 contain a hydrogen atom. The thickness of the 1st layer 24 is 0.1-5mum that of the 2nd layer 23 is 1-10mum. The electrostatic charge transfer layer 22 contains at least one of elements selected from C, O and N elements and a hydrogen atom, and the thickness of said layer is 3-80mum.

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、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。
[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, ZnO1Se, 5e-Te, or amorphous silicon, or poly-N-vinylcarbazole (PVCz) have been used. ) or trinitrofluorene (TNF)
Organic materials such as However, these conventional photoconductive materials have various problems in terms of photoconductive properties and manufacturing, and it is necessary to use these materials depending on the purpose of use, sacrificing some of the characteristics of the photoreceptor system. There is.

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。
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, the se needs to be recovered, which adds to the recovery cost. Also,
In the Se or 5e-Te system, the crystallization temperature is 65°C
Therefore, during repeated copying, problems with the photoconductive properties arise due to residual snow, etc., and therefore, the service life is short and practicality is low.

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。
Furthermore, ZnO is susceptible to oxidation-reduction and is significantly affected by the environmental atmosphere, resulting in a problem of low reliability in use.

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か菖る。
Furthermore, organic photoconductive materials such as PVCz and TNF are suspected to be carcinogens and present human health concerns, and organic materials have low thermal stability and abrasion resistance. The drawback is that it has a short lifespan.

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。
On the other hand, amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-3i)
has recently attracted attention as a photoconductive conversion material, and is being actively applied to solar cells, thin film transistors, and image sensors. As part of this application of a-8i, attempts have been made to use a-3i as a photoconductive material for electrophotographic photoreceptors, and photoreceptors using a-8i are recycled as they are non-polluting materials. No processing required;
Compared to other materials, it has advantages such as high spectral sensitivity in the visible light region, high surface hardness, and excellent wear 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。
This a-3i is being studied as a photoreceptor based on the Carlson method, but in this case, the photoreceptor characteristics are required to be high resistance and photosensitivity. Since it is difficult to satisfy the requirements with a photoreceptor, 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−
3i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−3i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−8ill中
の水素の含有量が多い場合は、成膜条件によって、(S
iH2)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−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、長波長光に対する晃感度が増加する
。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。
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 3i film, and the electrical and optical characteristics vary greatly due to the difference in the amount of hydrogen. That is, as the amount of hydrogen that enters the a-3i film increases, the optical bandgap increases and the resistance of a-3i 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 a-8ill is high, depending on the film formation conditions, (S
Those having a bonding structure such as iH2)n 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, reducing the amount of hydrogen penetrating into a-8i reduces the optical bandgap and reduces its resistance, but increases its sensitivity to long wavelength light. However, when the hydrogen content is low, there is less hydrogen to combine with and reduce silicon dangling bonds. Therefore, the mobility of the generated carriers decreases,
As the lifespan becomes shorter, the photoconductive properties deteriorate,
This makes it difficult to use as an electrophotographic photoreceptor.

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。
In addition, as a technique to increase the sensitivity to long wavelength light, there is a method of mixing silane-based gas and germane GeH+ and generating a film with a narrow optical band gap by glow discharge decomposition, but in general, silane-based gas and GeH+
Since the optimum substrate temperature is different between the two methods, the produced film has many structural defects and cannot obtain good photoconductive properties.

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。
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。
[Object of the Invention] The present invention was made in view of the above circumstances, and has excellent charging ability, low residual potential, high sensitivity over a wide wavelength range up to the near-infrared region, and It is an object of the present invention to provide an electrophotographic photoreceptor that has good adhesion to the substrate 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輸送層と、この電
荷輸送層の上に形成された電荷発生層と、を有する電子
写真感光体において、前記電荷発生層は、水素を含有し
層厚が0.1乃至5μmのアモルファスシリコンで形成
された第1層と、水素を含有し層厚が1乃至10μmの
n型マイクロクリスタリンシリコンで形成された第2層
との積層体であり、前記電荷輸送層は、炭素、酸素及び
窒素から選択された少なくとも1種の元素及び水素を含
有し層厚が3乃至80μmのマイクロクリスタリンシリ
コンで形成されていることを特徴とする。
[Summary of the Invention] An electrophotographic photoreceptor according to the present invention includes an electrically conductive support, a charge transport layer formed on the electrically conductive support, and a charge generation layer formed on the charge transport layer. In the electrophotographic photoreceptor, the charge generation layer includes a first layer formed of amorphous silicon containing hydrogen and having a layer thickness of 0.1 to 5 μm, and a first layer containing hydrogen and having a layer thickness of 1 to 10 μm. and a second layer formed of n-type microcrystalline silicon, and the charge transport layer contains hydrogen and at least one element selected from carbon, oxygen, and nitrogen, and has a layer thickness of 3 to 3. It is characterized by being made of 80 μm microcrystalline silicon.

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 a photoreceptor (abbreviated as c-8i) for at least a portion of an electrophotographic photoreceptor.

[発明の実施例コ 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−3i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−31)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−8+ )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。
[Embodiments of the Invention] The present invention will be described in detail below. The feature of this invention is that μc-8i is used instead of the conventional a-3i. In other words, whether all or some regions of the photoconductive layer are formed of microcrystalline silicon (μc-31) or a mixture of microcrystalline silicon and amorphous silicon (a-8+); Alternatively, it is formed of a laminate of microcrystalline silicon and amorphous silicon. Also,
In a functionally separated type 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−
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−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
108Ω・1であるのに対し、μc−3iは1011Ω
・1以上の暗抵抗を有する。このμc−3i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 is a-
8i 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 in which 2θ is around 27 to 28.5°. In addition, while polycrystalline silicon has a dark resistance of 108Ω・1, μc-3i has a dark resistance of 1011Ω.
- Has a dark resistance of 1 or more. This μc-3i is formed by an aggregation of microcrystals having a grain size of approximately several tens of angstroms or more.

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
−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−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。
A mixture of μc-8i and a-3i means that the crystalline region of μc-8i is mixed in a-8i, and μc-8i and a
-8i exists in a similar volume ratio. Also,
The laminate of μc-8i and a-8i is mostly a-3
A layer consisting of i and a layer filled with μc-8i are laminated.

このようなμc−8t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−8t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−3iの場合よりも高く設定すると、μc
−8iを形成しやす(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。
Similar to a-8i, a photoconductive layer having μc-8t can be produced by depositing μc-8t on a conductive support using silane gas as a raw material using a high-frequency glow discharge decomposition method. can. In this case, if the temperature of the support is set higher than when forming a-8i and the high frequency power is also set higher than when forming a-3i, μc
In addition, by increasing the support temperature and high frequency power, the flow rate of source gas such as silane gas can be increased, and as a result, the film formation rate can be increased.

また、原料ガスのSiH*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−srを一層高効率で形成することができる。
In addition, by using gas obtained by diluting the raw material gas SiH* and high-order silane gas such as Si2H6 with hydrogen,
μc-sr can be formed with 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SiH+、B2Hs。
FIG. 1 is a diagram showing an apparatus for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to the present invention. For example, the gas cylinders 1.2° and 3.4 contain SiH+ and B2Hs, respectively.

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
比を調節すちゝる゛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。
Source gases such as H2 and CH4 are contained. 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. You can do it. 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 upper end of the rotating shaft 10 with its surface perpendicular to the rotating shaft 10. It has been fixed. Inside the reaction vessel 9, a cylindrical electrode 13 is installed on the bottom 11 with its axial center aligned with the axial center of the rotating shaft 10.

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。
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 evacuation 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0.1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。
When manufacturing a photoreceptor using the apparatus configured as described above, after installing the drum base 14 in the reaction vessel 9, the gate valve 19 is opened to control the inside of the reaction vessel 9 at approximately 0.1 Torr. Evacuate to below pressure. Next, cylinder 1
.. From 2.3.4, the required reaction gases are mixed at a predetermined mixing ratio and introduced into the reaction vessel 9. In this case, reaction vessel 9
The gas flow rate introduced into the reaction vessel 9 is such that the pressure inside the reaction vessel 9 is 0.1.
Set it so that it is between 1 Torr and 1 Torr. Next, the motor 18
is activated to rotate the drum base 14, the heater 15 heats the drum base 14 to a constant temperature, and the high frequency power supply 16 supplies a high frequency current between the electrode 13 and the drum base 14 to create a glow between them. form a discharge.

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−3i)が堆積する。なお、原料ガス中
にN20.NHs 、NO2、N2 、CH4。
As a result, microcrystalline silicon (μc-3i) is deposited on the drum base 14. Note that N20. NHs, 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。
These elements can be contained in μc-3i by using C2H4,02 gas or the like.

このように、この発明に係る電子写真感光体は従来のa
−3i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がなく、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 -3i, 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−3iには、水素H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
−3i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1.70e
V)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、結磁′°
シリコンの光学的エネルギギャップ1.1e■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−8tより光学
的エネルギギャップが小さなμc−3i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。
It is preferable that μc-3i contain 0.1 to 30 at % of hydrogen H. As a result, the dark resistance and bright resistance become harmonious, and the photoconductive properties are improved. μc
The optical energy gap Ea of -3i is the optical energy gap Ea of a-3i (1,65 to 1.70e
V) is small compared to V). In other words, the optical energy gap of μc-8i 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. Magnetization′°
The optical energy gap of silicon approaches 1.1e■. By the way, the μc-8i layer and the a-3i layer absorb light with a larger energy than this optical energy gap, and transmit light with a smaller energy. For this reason, a-8i
absorbs only visible light energy, but μc-3i, which has a smaller optical energy gap than a-8t, can even absorb near-infrared light, which has a longer wavelength and lower energy than visible light. Therefore, μc-8i 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材料として好
適である。このa−3i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−
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 having such characteristics is suitable as a photoreceptor material for a laser printer using a semiconductor laser as a light source. When this a-3i is used as a photoreceptor for a laser printer, the light wavelength of the semiconductor laser is 790 nm.
Since 3i is longer than the wavelength region in which the sensitivity is high, the sensitivity of the photoreceptor becomes insufficient, and therefore, it is necessary to apply a laser intensity to the photoreceptor that exceeds the ability of the semiconductor laser, which poses a practical problem. On the other hand, when the photoreceptor is formed using 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 μc−8t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 μc-8t, which has such excellent photosensitivity characteristics, μc-8t
-8i preferably contains hydrogen.

μc−8ill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、5ill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5iC1+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。
For doping μc-8ill with hydrogen, for example, when using a glow discharge decomposition method, a silane-based raw material gas such as 5ill and 5i2Hs and a carrier gas such as hydrogen are introduced into a reaction vessel and glow discharge is performed. , S i F4
A mixed gas of silicon halide such as and 5iC1+ and hydrogen gas may be used, or a silane-based gas and
The reaction may be performed using a mixed gas with silicon halide. Furthermore, the μc-8i layer can be formed not only by glow discharge decomposition but also by physical methods such as sputtering. Note that the photoconductive layer containing μc-8i preferably has a thickness of 1 to 80 μm, and more preferably 5 to 50 μm, in view of photoconductive properties.

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 .mu.c-8i, or may be formed of a mixture or a laminate of a-8t and .mu.c-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−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為ことが好まし
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。
Preferably, μc-8i is doped with at least one element selected from nitrogen, nitrogen, carbon, and oxygen. Thereby, the dark resistance of μc-8i can be increased and the photoconductive properties can be improved.

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。
These elements precipitate at the grain boundaries of μc-8i and act as terminators for silicon dangling bonds,
It is believed that the density of states existing in the forbidden cloth 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11i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−8i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 the barrier 11i. Barrier layer is μc-8i
It is also possible to form the barrier layer using a-8i.

μc−31及びa−3iをp型にするためには、周期律
表の第1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Qa、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。
In order to make μc-31 and a-3i p-type, it is preferable to dope them with elements belonging to Group 1 of the periodic table, such as boron B1 aluminum AI, gallium Qa, indium In, and thallium T1. , μc-8i
In order to make the layer n-type, elements belonging to Group Ⅰ of the periodic table, such as nitrogen N1 phosphorus P1 arsenic As, antimony S
It is preferable to dope with B, bismuth 81, or the like.

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
This n-type impurity or doping with n-type impurities prevents charges 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が好ましい。Preferably, a surface layer is provided on top of 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、5iaN+、SiO2、SiC。
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 the surface layer, the photoconductive layer is protected from damage. Furthermore, by forming a surface layer, charging ability is improved,
The surface becomes more charged. The materials forming the surface layer include 5iaN+, SiO2, and SiC.

Al2O:l、a−8iN:H,a−8iO;H。Al2O:l, 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。
and a-8iC:H, and organic materials such as polyvinyl chloride and polyamide.

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”ゐに限らず、支持
体の上に電荷移動層(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−3iでできており、その厚さは1乃乃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a−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、O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、その膜厚が薄遇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。
As described above, electrophotographic photoreceptors are limited to those in which a barrier layer is formed on a support, a photoconductive layer is formed on this barrier layer, and a surface layer is formed on this photoconductive layer. First, a charge transfer layer (CTL') may be formed on the support, and a charge generation layer (CGL) may be formed on the charge transfer layer. A barrier layer may be provided between the transfer layer and the support. The charge generation layer generates carriers by irradiation with light. Part or all of the layer is made of microcrystalline silicon μC. -3i, and its thickness is 1 to 10 μm.
It is preferable to 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, the carriers need to have a long life, high mobility, and high transportability. The charge transport layer can be formed of a-8i. In order to increase dark resistance and improve chargeability, it is preferable to light-dope with an element belonging to either Group Ⅰ or Group V of the periodic table. Furthermore, 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 or more of the elements C, N, and O may be contained. If the charge transport layer is too thin or too thick, it will not function satisfactorily. Therefore, 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、帯電能を向上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−3i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, its charge retention function and 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 may be formed of a-3i or μc-8i.

この出願に係る発明の特徴は、電荷発生層が、a−8i
で形成された第1層と、n型のμc−3iで形成された
第2層との積層体であり、電荷輸送層が、μc−8iで
形成されていることにある。第2図乃至第4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り、第2
図においては、導電性支持体21の上に、電荷輸送層2
2が形成され、電荷輸送層22の上に電荷発生層31が
形成されている。この電荷発生層31は、電荷輸送層2
2の上にμc−8iで形成された第21t23と、この
第2層の上にa−8iで形成された第1層24とを有す
る。一方、第3図においては、電荷発生層32の第1層
24と第2層23とが電荷発生層31と逆に形成されて
おり、a−3iで形成された第1層24が電荷輸送層2
2の上に形成され、μc−8iで形成された第2層23
が第1層24の上に形成されている。更に、第4図に示
す感光体は、電荷輸送層22と導電性支持体21との間
に障壁層25が形成されており、電荷発生層31の上に
表面1i26が形成されている点が第1図に示す感光体
と異なる。この発明は、第1層24及び第2層23がH
を含有し、第1層の層厚が0.1乃至5μmであり、第
2層の層厚が1乃至10μmであると共に、電荷輸送層
22がC,O,Nから選択された少なくとも1種の元素
及びHを含有し、その層厚が3乃至80μmであること
を特徴とする。
The feature of the invention according to this application is that the charge generation layer is a-8i
The first layer is made of .mu.c-3i, and the second layer is made of n-type .mu.c-3i.The charge transport layer is made of .mu.c-8i. 2 to 4 are cross-sectional views of an electrophotographic photoreceptor embodying the present invention, and FIG.
In the figure, a charge transport layer 2 is placed on a conductive support 21.
2 is formed, and a charge generation layer 31 is formed on the charge transport layer 22. This charge generation layer 31 is similar to the charge transport layer 2
A 21t23 formed of μc-8i on top of the second layer 2, and a first layer 24 formed of a-8i on this second layer. On the other hand, in FIG. 3, the first layer 24 and the second layer 23 of the charge generation layer 32 are formed opposite to the charge generation layer 31, and the first layer 24 formed of a-3i transports charges. layer 2
a second layer 23 made of μc-8i;
is formed on the first layer 24. Furthermore, the photoreceptor shown in FIG. 4 is characterized in that a barrier layer 25 is formed between the charge transport layer 22 and the conductive support 21, and a surface 1i26 is formed on the charge generation layer 31. This is different from the photoreceptor shown in FIG. In this invention, the first layer 24 and the second layer 23 are
, the first layer has a thickness of 0.1 to 5 μm, the second layer has a thickness of 1 to 10 μm, and the charge transport layer 22 is made of at least one selected from C, O, and N. It is characterized by containing the elements and H, and having a layer thickness of 3 to 80 μm.

電荷発生層31.32が、a−8iで形成された第1層
24とμc−3iで形成された第2層23との積層体で
あるため、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−3iは、
その光学的エネルギギャップEaがa−8iの光学的エ
ネルギギャップ1.65乃至1.70eVよりも小さい
ため、近赤外光のようにエネルギが小さい長波長光も吸
収して電荷を発生する作用を有する。このため、μC−
8iで形成された第2層23は、発振波長が790nm
である半導体レーザ光等の長波長光に対して高い分光感
度を有する。一方、a−8iは可視光に対して高い分光
感度を有する。
Since the charge generation layers 31 and 32 are a laminate of the first layer 24 made of A-8i and the second layer 23 made of μC-3i, the photoreceptor can be heated from the visible light region to the near-infrared region. (For example, high sensitivity can be achieved up to around 790 nm, which is the oscillation wavelength of a semiconductor laser). In other words, μc-3i is
Since its optical energy gap Ea is smaller than the optical energy gap 1.65 to 1.70 eV of a-8i, it also absorbs long wavelength light with low energy such as near-infrared light and generates charges. have For this reason, μC-
The second layer 23 formed of 8i has an oscillation wavelength of 790 nm.
It has high spectral sensitivity to long wavelength light such as semiconductor laser light. On the other hand, a-8i has high spectral sensitivity to visible light.

従って、μC−8i及びa−3iを電荷発生層に使用す
ることにより、PPC(普通紙複写機)及び半導体レー
ザを使用したレーザプリンタの双方にこの感光体を使用
することが可能になる。
Therefore, by using μC-8i and a-3i in the charge generation layer, this photoreceptor can be used in both PPC (plain paper copying machines) and laser printers using semiconductor lasers.

μc−3i自体は、若干、n型であるが、このμc−8
iに周規律表の第V族に属する元素を含有させてμC−
8iを積極的にn型にする。これにより、μc−8i第
2層の長波長光に対する感度を一層高めることができる
。この第V族元素のドーピング量は、10−8乃至10
”3原子%、好ましくは、10−B乃至104原子%で
ある。ドーピング凶が多すぎると、μc−8iが強n型
になってしまい、暗時の比抵抗(暗比抵抗)が低くなり
過ぎ、ドーピング量が少ないと、長波長光に対する感度
が不足するからである。
μc-3i itself is somewhat n-type, but this μc-8
By adding an element belonging to Group V of the periodic table to i, μC-
Actively convert 8i to n-type. Thereby, the sensitivity of the μc-8i second layer to long wavelength light can be further increased. The doping amount of this group V element is 10-8 to 10
"3 atomic %, preferably 10-B to 104 atomic %. If there is too much doping, μc-8i becomes a strong n-type, and the specific resistance in the dark (dark specific resistance) becomes low. This is because if the doping amount is too small, the sensitivity to long wavelength light will be insufficient.

μc−8tの比抵抗は比較的低いが、これをa−8iで
形成された第1層24が補う。つまり、a−3iは比較
的比抵抗が高く、a−8iを配設することにより、帯電
能を高めることができる。
Although the specific resistance of μc-8t is relatively low, this is compensated for by the first layer 24 formed of a-8i. In other words, a-3i has a relatively high specific resistance, and by disposing a-8i, charging ability can be increased.

このa−8iで形成された第1層24に周期律表の第■
族に属する元素をライトドープ(10−T乃至10−3
原子%)することにより、第1層24は、1型(真性)
半導体になり、暗比抵抗が一層高くなり、SN比と帯電
能が向上する。また、電荷発生層31.32 (第1層
24及び第2層23)に、C,O,Nのうち少なくとも
一種の元素を光導電率が低下しない程度に含有させるこ
とにより、暗比抵抗を高め、帯電能(電荷保持機能)を
一層高めることができる。このC,O,Nの含有量は、
0.1乃至10原子%であることが好ましい。
The first layer 24 formed with this a-8i is
Lightly doped with elements belonging to the group (10-T to 10-3
%), the first layer 24 is type 1 (intrinsic)
It becomes a semiconductor, has a higher dark specific resistance, and improves the S/N ratio and charging ability. Furthermore, the dark specific resistance can be increased by containing at least one element among C, O, and N in the charge generation layers 31 and 32 (the first layer 24 and the second layer 23) to an extent that does not reduce the photoconductivity. The charging capacity (charge retention function) can be further enhanced. The content of C, O, and N is
The content is preferably 0.1 to 10 at%.

第1層24及び第2層23の層厚は、夫々0.1乃至5
μm及び1乃至10μmである。電荷発生層の層厚が厚
すぎると、成膜に長時間を必要とすると共に層が剥離し
やすくなる一方、電荷発生層の層厚が薄すぎると、キャ
リアの発生効率が低くなるからである。なお、第1層2
4は第2層23よりも上方(光入射側)にある方(第2
図)がその逆(第3図)の場合よりも好ましい。これは
、μC−8iが可視光も吸収するので、μc−8i第2
mが上方にあると、可視光は下層のa−8i第1層に到
達する前にμc−3i第2層で吸収されてしまうため、
電荷発生効率が低いからである。
The layer thickness of the first layer 24 and the second layer 23 is 0.1 to 5.
μm and 1 to 10 μm. This is because if the charge generation layer is too thick, it will take a long time to form the film and the layer will easily peel off, while if the charge generation layer is too thin, the carrier generation efficiency will be low. . In addition, the first layer 2
4 is the one located above (light incidence side) than the second layer 23 (second layer 23).
Fig. 3) is preferable to the opposite case (Fig. 3). This is because μC-8i also absorbs visible light, so μC-8i second
If m is above, visible light will be absorbed by the μc-3i second layer before reaching the lower a-8i first layer, so
This is because the charge generation efficiency is low.

電荷輸送層22は、電荷発生層31.32で発生したキ
ャリアを高効率で支持体21に輸送するために設けられ
た層であり、キャリアの走行性が良好なμc−8iで形
成されている。この電荷輸送層22に周期律表第■族に
属する元素をライトドープすることにより、その暗抵抗
を高め、電荷保持機能を間接的に高めることができる。
The charge transport layer 22 is a layer provided to transport carriers generated in the charge generation layers 31 and 32 to the support 21 with high efficiency, and is formed of μc-8i, which has good carrier running properties. . By lightly doping this charge transport layer 22 with an element belonging to Group 1 of the periodic table, its dark resistance can be increased and the charge retention function can be indirectly improved.

また、電荷輸送層22には、C,O,Nから選択された
少な(とも1種の元素を含有させる。これは、μc−3
iが比較的低抵抗であるため、C90゜Nを含有させて
抵抗を高める必要があるからである。また、電荷輸送層
は、キャリアを捕獲するトラップ(状態密度)が存在し
ないことが理想的である。このため、トラップとなるシ
リコンダングリングボンドを除去するために、微量のC
90゜Nを電荷輸送層22に含有させる。このC,O。
Further, the charge transport layer 22 contains a small amount (all one kind of element) selected from C, O, and N. This is μc-3
This is because since i has a relatively low resistance, it is necessary to increase the resistance by incorporating C90°N. Further, it is ideal that the charge transport layer does not have traps (density of states) that trap carriers. Therefore, in order to remove silicon dangling bonds that become traps, a trace amount of C is
The charge transport layer 22 is made to contain 90°N. This C,O.

Nの量は、キャリアの走行性を考慮すると、20原子%
以下であることが好ましい。また、電荷輸送層22中の
Hは、1乃至10原子%であることが好ましい。電荷輸
送層の層厚は、3乃至80μmである。電荷輸送層の帯
電能を高く維持するためには、層厚を厚くすることが必
要である一方、電荷輸送層が厚すぎると、キャリアが走
行しにくくなり、キャリアが支持体まで到達することが
困難になるからである。
Considering carrier mobility, the amount of N is 20 atomic%.
It is preferable that it is below. Further, it is preferable that H in the charge transport layer 22 be 1 to 10 atomic %. The layer thickness of the charge transport layer is 3 to 80 μm. In order to maintain a high chargeability of the charge transport layer, it is necessary to increase the layer thickness, but if the charge transport layer is too thick, it becomes difficult for carriers to travel and it is difficult for the carriers to reach the support. This is because it becomes difficult.

第4図に示す感光体においては、障壁層25及び表面層
26が形成されている。障壁層22は、μc−8i又は
a−8iで形成することができる。
In the photoreceptor shown in FIG. 4, a barrier layer 25 and a surface layer 26 are formed. Barrier layer 22 can be formed of μc-8i or a-8i.

μc−8iはキャリアの移動度が高く、走行性が良好で
あるが、成膜速度が比較的遅く、製造が若干困難である
。一方、a−31は走行性が比較的低いが、製造が容易
である。また、障壁層を構成するμc−9i又はa−8
i中に、周期律表第■族又は第V族に属する元素をドー
ピングすることにより、障壁層22をp型又はn型の半
導体にすることができる。その含有量は、104乃至1
0原子%であることが好ましい。感光体表面に正帯電す
る場合には、支持体21側からの電子の注入を阻止する
ために、障壁層をp型にする。一方、感光体を負帯電で
使用する場合には、a−8i又はμc−3iにP等をド
ーピングして障壁層25をn型にする。また、バンドギ
ャップを拡大することにより、障壁層を形成することも
可能である。
μc-8i has high carrier mobility and good runnability, but has a relatively slow film formation rate and is somewhat difficult to manufacture. On the other hand, a-31 has relatively low running performance, but is easy to manufacture. In addition, μc-9i or a-8 constituting the barrier layer
The barrier layer 22 can be made into a p-type or n-type semiconductor by doping an element belonging to group Ⅰ or group V of the periodic table into i. Its content is 104 to 1
Preferably, it is 0 atomic %. When the surface of the photoreceptor is positively charged, the barrier layer is made p-type in order to prevent injection of electrons from the support 21 side. On the other hand, when the photoreceptor is used with a negative charge, a-8i or μc-3i is doped with P or the like to make the barrier layer 25 n-type. Furthermore, it is also possible to form a barrier layer by expanding the band gap.

この場合には、障壁1125に、C,O,Nのうち少な
くとも1種以上の元素を1乃至20原子%の範囲で含有
させることが好ましい。これにより、支持体21側から
電荷輸送層22へのキャリアの注入を有効に阻止するこ
とができ、電荷保持能が著しく向上する。障壁層25の
層厚は0.1乃至10μmであることが好ましい。
In this case, it is preferable that the barrier 1125 contains at least one element among C, O, and N in a range of 1 to 20 atomic %. Thereby, injection of carriers from the support 21 side to the charge transport layer 22 can be effectively prevented, and the charge retention ability is significantly improved. The thickness of the barrier layer 25 is preferably 0.1 to 10 μm.

第4図に示すように、電荷発生層31の上に、表面層2
6を形成した電子写真感光体においては、この表面層2
6を、C,O,Nのうち、少なくとも1種以上の元素を
含有するa−3i (a−8iC;Hla−8iO;H,a−8iN:H,
a−8iCN;H等)で形成することができる。これに
より、光導電層の表面が保護され、耐環境性及び帯電能
が向上する。このC,O,Nの含有量は、1乃至50原
子%であることが好ましく、その層厚は0.01乃至1
0μmであることが好ましい。
As shown in FIG. 4, a surface layer 2 is placed on the charge generation layer 31.
In the electrophotographic photoreceptor formed with 6, this surface layer 2
6, a-3i (a-8iC; Hla-8iO; H, a-8iN:H,
a-8iCN; H, etc.). This protects the surface of the photoconductive layer and improves environmental resistance and charging ability. The content of C, O, and N is preferably 1 to 50 atomic percent, and the layer thickness is 0.01 to 1 atomic percent.
Preferably, it is 0 μm.

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.

友LLL 導電性基板としてのAI製トドラム反応容器内に装填し
た後、反応容器内を、図示しない拡散ポンプにより、排
気し、約0.1トル以下の真空度にする。その後、ドラ
ム基体を加熱して約400℃に保持し、2008CCM
の流量のSiH+ガス、このS i H4ガス流量に対
する流量比が10“3のB2 H6ガス、及び100S
CCMのCH4ガスを混合して反応容器に供給した。そ
の後、メカニカルブースタポンプ及びロータリポンプに
より反応容器内を排気し、その圧力を1トルに調整した
。ドラム基体を回転させつつ、電極に13.56MH2
で300ワツトの高周波電力を印加して、電極とドラム
基体との間に、SiH+。
After loading the TODRAM made of AI as a conductive substrate into the reaction vessel, the inside of the reaction vessel is evacuated by a diffusion pump (not shown) to create a vacuum of about 0.1 torr or less. After that, the drum base was heated and kept at about 400℃, and the drum base was heated to 2008CCM.
SiH+ gas with a flow rate of , B2 H6 gas with a flow rate ratio of 10"3 to this Si H4 gas flow rate, and 100S
CCM CH4 gas was mixed and supplied to the reaction vessel. Thereafter, the inside of the reaction vessel was evacuated using a mechanical booster pump and a rotary pump, and the pressure was adjusted to 1 Torr. While rotating the drum base, 13.56MH2 was applied to the electrode.
SiH+ was applied between the electrode and the drum base by applying a high frequency power of 300 watts.

B2 +−16及びCH4のプラズマを生起させ、15
分間成膜を継続した後、ガスの供給及び電力の印加を停
止した。これにより、2.1μmの層厚を有する障壁層
を形成した。その後、SiH+ガスを5008CCM、
H2ガスを15008CCMだけ反応容器内に供給し、
更に、CH4ガス、02ガス又はN2ガスを11005
CCだけ反応容器内に供給した。そして、反応圧力が0
.8トル、高周波電力が1kWの条件で、4時間成膜し
て、20μmの電荷輸送層を形成した。
Generate plasma of B2 +-16 and CH4, 15
After continuing film formation for a minute, the supply of gas and the application of electric power were stopped. As a result, a barrier layer having a layer thickness of 2.1 μm was formed. After that, 5008CCM of SiH+ gas,
Supplying 15008 CCM of H2 gas into the reaction vessel,
Furthermore, CH4 gas, 02 gas or N2 gas is added to 11005
Only CC was supplied into the reaction vessel. And the reaction pressure is 0
.. A charge transport layer of 20 μm was formed by forming a film for 4 hours under conditions of 8 torr and high frequency power of 1 kW.

次いで、電荷発生層を成膜した。先ず、SiH4ガスの
流量を5008CCM、PH9ガスのSiH+ガスに対
する流量比を10’ 、H2ガスの流量を110008
CCに設定してこれらのガスを反応容器内に導入した。
Next, a charge generation layer was formed. First, the flow rate of SiH4 gas was 5008CCM, the flow rate ratio of PH9 gas to SiH+ gas was 10', and the flow rate of H2 gas was 110008CCM.
These gases were introduced into the reaction vessel by setting CC.

そして、反応圧力が0.7トルの状態で500ワツトの
電力を1時間投入して成膜し、5μmのμc−8i第2
層を形成した。次いで、5008CCMのSiH+ガス
及びSiH+ガスに対する流量比が2X10−8の82
86ガスを供給し、反応圧力が0.5トル、高周波電力
が500ワツトの条件で、30分間成膜して、層厚が3
.5μmのa−8i第1層を形成した。その後、S i
 H4ガスを300SCCM、CH4ガスを1508C
CMにし、反応圧力が1トル、電力が200ワツトで1
5分間成膜して1μmの表面層を形成した。
Then, a film was formed by applying 500 watts of power for 1 hour at a reaction pressure of 0.7 torr, and a 5 μm μc-8i second film was formed.
formed a layer. Next, 5008CCM of SiH+ gas and 82CCM of 2X10-8 flow rate ratio to SiH+ gas
The film was formed for 30 minutes under the conditions of supplying 86 gas, reaction pressure of 0.5 torr, and high frequency power of 500 watts, resulting in a layer thickness of 3
.. A 5 μm a-8i first layer was formed. After that, S i
H4 gas at 300SCCM, CH4 gas at 1508C
CM, reaction pressure is 1 torr, power is 200 watts, 1
The film was formed for 5 minutes to form a surface layer of 1 μm.

このようにして成膜された電子写真感光体において、C
H4ガス、02ガス又はN2ガスのいずれを使用した場
合であっても、電荷輸送層の平均粒径は30人であり、
電荷発生層第2層の平均粒径は40人であった。この電
子写真感光体の静電  ′特性は、初期電位が450V
、15秒後の電荷保持率が75%、790nmのレーザ
光に対する半減露光量が9.Oerg/cdであり、極
めて良好な静電特性が得られた。また、複写を繰返して
転写プロセスの再現性及び安定性を調査したところ、転
写画像は極めて良好であり1、耐コロナ性、耐湿性及び
耐摩耗性等が優れていることが実証された。
In the electrophotographic photoreceptor film formed in this way, C
Regardless of whether H4 gas, 02 gas or N2 gas is used, the average particle size of the charge transport layer is 30.
The average particle size of the second charge generation layer was 40 particles. The electrostatic characteristics of this electrophotographic photoreceptor are that the initial potential is 450V.
, the charge retention rate after 15 seconds is 75%, and the half-life exposure amount for 790 nm laser light is 9. Oerg/cd, and extremely good electrostatic properties were obtained. Furthermore, when the reproducibility and stability of the transfer process were investigated by repeated copying, it was demonstrated that the transferred images were extremely good (1) and were excellent in corona resistance, moisture resistance, abrasion resistance, etc.

衷1」LL この実施例においては、μc−8i第2層の成膜条件を
、PH3ガス/S t H4ガスが2X104になるよ
うにPH3ガス流量を増加させた。他の条件は、実施例
1と同様である。この実施例においても、初期電位が3
50V、15秒後の電荷保持率が70%、790nmの
レーザ光における半減露光量が8.2era/cdと、
初期電位は実施例1に比して若干低下しているが、半載
置光量は良好な値を示した。
In this example, the film forming conditions for the μc-8i second layer were such that the PH3 gas flow rate was increased so that the ratio of PH3 gas/S t H4 gas was 2×104. Other conditions are the same as in Example 1. In this example as well, the initial potential is 3
50V, charge retention rate after 15 seconds is 70%, half-decreased exposure amount with 790nm laser light is 8.2era/cd,
Although the initial potential was slightly lower than in Example 1, the half-mounting light amount showed a good value.

[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。
[Effects of the Invention] According to the present invention, electrophotography has high resistance, excellent charging characteristics, high photosensitivity 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図乃至第4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ニドラム基体、15;ヒータ、16:高
周波電源、19:ゲートバルブ、21:支持体、22:
電荷輸送層、23;第211.24;第1層、25;障
引L26:表面層、31,32;電荷発生層。
FIG. 1 is a diagram showing an apparatus for manufacturing an electrophotographic photoreceptor according to the present invention, and FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views showing the 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
3: Electrode, 14 Nidrum base, 15; Heater, 16: High frequency power supply, 19: Gate valve, 21: Support, 22:
Charge transport layer, 23; 211.24; first layer, 25; obstruction L26: surface layer, 31, 32; charge generation layer.

Claims (4)

【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
れた電荷輸送層と、この電荷輸送層の上に形成された電
荷発生層と、を有する電子写真感光体において、前記電
荷発生層は、水素を含有し層厚が0.1乃至5μmのア
モルファスシリコンで形成された第1層と、水素を含有
し層厚が1乃至10μmのn型マイクロクリスタリンシ
リコンで形成された第2層との積層体であり、前記電荷
輸送層は、炭素、酸素及び窒素から選択された少なくと
も1種の元素及び水素を含有し層厚が3乃至80μmの
マイクロクリスタリンシリコンで形成されていることを
特徴とする電子写真感光体。
(1) In an electrophotographic photoreceptor having a conductive support, a charge transport layer formed on the conductive support, and a charge generation layer formed on the charge transport layer, the charge The generation layer includes a first layer made of amorphous silicon containing hydrogen and having a layer thickness of 0.1 to 5 μm, and a second layer made of n-type microcrystalline silicon containing hydrogen and having a layer thickness of 1 to 10 μm. The charge transport layer is formed of microcrystalline silicon containing hydrogen and at least one element selected from carbon, oxygen, and nitrogen and having a layer thickness of 3 to 80 μm. Characteristic electrophotographic photoreceptor.
(2)前記電荷輸送層は、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。
(2) The charge transport layer belongs to Group III or V of the periodic table.
The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, characterized in that the electrophotographic photoreceptor contains an element belonging to the group A.
(3)前記電荷発生層は、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項又は第2項に記載の電子写真感光体。
(3) The charge generation layer belongs to Group III or V of the periodic table.
The electrophotographic photoreceptor according to claim 1 or 2, characterized in that the electrophotographic photoreceptor contains an element belonging to the group A.
(4)前記電荷発生層は、炭素、酸素及び窒素から選択
された少なくとも1種の元素を含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか1項に記
載の電子写真感光体。
(4) The charge generation layer contains at least one element selected from carbon, oxygen, and nitrogen. Electrophotographic photoreceptor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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