JPS6283755A - 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】 ［産業上の利用分野〕 この発明は、帯電特性、光感度特性及び耐１Ｍ境性等が
優れた電子写真感光体に関する。

［従来の技術及びその問題点コ 従来、電子写真感光体の光導電層を形成する材料として
、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＜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−３ｉ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−３ｉ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−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、先導１ｉ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−
８ｉｌｌｌ中に水素が取り込まれ、水素最の差により電
気的及び光学的特性が大きく変動する。即ら、ａ−３ｉ
１１１に浸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−３１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−３
ｉ膜中の水素の含有層が多い場合は、成慢条件によって
、（Ｓ！Ｈ２）ｎ及びＳ　ｉ　Ｈ２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−８：中に侵入する水
素の司が低下すると、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、通常の成膜条件で作成した従来の
ａ−８ｉにおいては、水素含有」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ＧｅＨ４
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？！雑である。従って、このような
技術は実用性がない。

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。

［問題点を解決するための半没］ 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画像形成層と、を有す
る電子写真感光体において、前記画像形成層の少なくと
も一部のｆｉｉｉｌｍがマイクロクリスタリンシリコン
、パラクリスタリンシリコン又はアモルファスシリコン
の１又は２以上の材料で形成されており、この領域は０
．１乃至１０原子％の水素を含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（Ｍ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１）、パラクリスタリンシリコン（以下、
ｐａｒａ−３ｉと略す）又はアモルファスシリコン（ａ
−８ｉ）を電子写真感光体の少なくとも一部に使用する
と共に、これらの材料で形成された領域内の欠陥〈シリ
コンダングリングボンド）を低減させることにより、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。

以下、この発明について具体的に説明する。この発明に
係る電子写真感光体においては、導電性支持体の上に画
像形成層が形成されているが、この画像形成層は、電荷
を帯電させた後光照射するとキャリアを発生しそのキャ
リアが走行して光導電性を示す光導電層、又は光照射に
よりキャリアが発生する電荷発生層及びそのキャリアが
移動する電荷移動層の２層体として把握される。先ず、
光導電層を有する形式の電子写真感光体について説明す
る。

この発明の特徴は、従来のａ−８ｉの替りに、水素含有
量が０．１乃至１０原子％、好ましくは、１乃至５原子
％の範囲にあるμｃ−３ｉ、ｐａｒａ−３ｉ又はａ−３
ｉ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水素含有量が０．１乃至１０原子％
、好ましくは、１乃至５原子％の範囲にあるμｃ−８ｉ
、ｐａｒａ−３ｉ又はａ−３ｉの単体で形成されている
か、それらの１若しくは２以上の材料の混合体で形成さ
れているか、又は各材料からなる１又は２以上の層の積
層体で形成されている。

μｃ−３ｉは、以下のような物性上の特徴により、ａ−
３ｉ及びポリクリスクリンシリコン（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−５ｉ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２８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
１ｏｌＩΩ・フであるのに対し、μｃ−８ｉは１０１１
Ω・ル以上の暗抵抗を有する。このμＣ−３ｉは粒径が
約数十Å以上である微結晶が集合して形成されている。

ｐａｒａ−３ｉは、ｕｃ−８ｉとａ−３ｉとの中間の性
質を示す。ｐａｒａ−３ｉは、μＣ−３ｉのように明瞭
な結晶回折パターンを示すことはないが、２θが２７乃
至２８°の近傍に幅広いピークラ示す。ｐａｒａ−８ｆ
は、５乃至２０人の粒径の微結晶シリコンを含有してい
ると考えられる。

例えば、μｃ−３’＋とａ−３ｉとの混合体とは、μｃ
−８ｔの結晶領域がａ−８ｉ中に混在していて、μｃ−
８ｉ及びａ−５ｉ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−８ｉからなる曙と、μｃ−８ｉが充填された層
とが積層されているものをいう。

この発明においては、シリコンダングリングボンドのよ
うな欠陥が少ないμｃ−８ｉ、ｐａｒａ−３ｉ及びａ−
３ｉを使用する。光導電層は、キャリアを捕獲するトラ
ップが存在しないことが理想的である。しかし、シリコ
ン層は、単結晶でない以上、多少の不規則性が存在し、
ダングリングボンドが存在する。この場合に、水素を含
有させると、水素が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、結合を補償する。この発明にお
いては、欠陥が少ないμｃ−８ｉ、ｐａｒａ−８ｉ又は
ａ−８ｉを使用しているので、９盪の水素でダングリン
グボンドを高効率で補償することができる。このため、
この光導電層は、キャリアの走行性が高く、良好な光導
電性を示す。

このような欠陥が少ないμｃ−８ｉ　、　ｐａｒａ−３
ｉ又はａ−３ｉ層は、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、導電性支持体上に堆積させる
ことにより製造することができる。しかしながら、その
成喚条件は従来のａ−３ｉを成膜するときの条件と異な
る。つまり、支持体の温度は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。また、原料のシラン（ＳｉＨ＋）ガスを、
水素ガス又はヘリウムガス等で希釈する方が欠陥が少な
い層を形成することができる。具体的には、支持体の温
度は、２００″Ｃ以上、好ましくは、３００℃以上であ
り、高周波電力の投入パワーは、パワー密度で０．１ワ
ット／ｃｉ以上、好ましくは、０．３ワツト／’　ｃｉ
以上である。また、水素ガス及び／又はヘリウムガスで
、シランガスを数分の１乃至１０分の１に希釈する。

このようなプラズマ条件下においては、成膜中のシリコ
ン表面の水素原子が活性な水素原子及び又はヘリウム原
子による衝突を受けて弾き飛ばされ、シリコン層内の水
素含有量が少なくなる。このため、光導％ｆｌｌの光学
的バンドギャップが小さくなるので、光導電層は長波長
領域の光を吸収しやすくなり、長波長光に対して感度を
有するようになる。つまり、ｕＣ−８ｉ　５ｐａｒａ−
８ｉ又はａ−３ｉ層は、その光学的エネルギギャップＥ
ａ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、この光学的エネルギギャッ
プが大きい　（１，６５乃至１．７０ｅＶ）従来のａ−
８ｉは可視光エネルギしか吸収しないが、この発明のよ
うに、エネルギギャップが小さい場合は、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。

また、このプラズマ条件下においては、シリコンＳｉの
原子配列が４ｅ位結合を示す領域が多くなり、ダングリ
ングボンドが生じにくくなる。従って、このように成膜
したシリコン層においては、従来のａ−８ｉ層と異なり
、水素含有ａが９ロであるにも拘らず、欠陥が少なくキ
ャリアの移動度が大きい。

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。

Ｈ２、）−１ｅ、ＣＨ４、Ｎ２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１ｕ１１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１０ｔｆｉ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１
０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１
ｆｌＩ！１６が接続されており、１を極１３及びドラム
基体１４間に高周波電流が供給されるようになっている
。回転軸１０はモータ１８により回転駆動される。反応
容器９内の圧力は、圧力計１７により監視され、反応容
器９は、ゲートバルブ１８を介して真空ポンプ等の適宜
の排気手段に連結されている。

このように構成される装置により感光体を製造する場合
には、反応容器９内にドラム基体１４を設置した後、ゲ
ートバルブ１９を開にして反応容器９内を約０．１トル
（Ｔｏｒｒ）の圧力以下に排気する。次いで、ボンベ１
．２．３．４から所要の反応ガスを所定の混合比で混合
して反応容器９内に導入する。この場合に、反応容器９
内に導入するガス流員は、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上にμＣ−８ｉ、Ｄａｒａ
−８ｉ又はａ−３ｉが堆積する。なお、原料ガス中にＮ
２０．ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ２．０Ｈ＜　。

Ｃ２Ｈ４，０２ガス等を使用することにより、これらの
元素をμｃ−８ｉ　、　ｐａ　ｒ　ａ−３ｉ又ハａ−３
ｉ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
−３ｉを使用したものと同様に、クローズドシステムの
製造Ｈ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
性及び耐摩耗性が滑れているため、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、ＧｅＨ＋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　、　ｐａｒａ−ｓ　ｉ及びａ−３ｉには、
水素Ｈを０．０１乃至３０原子％、好ましくは、０．０
５乃至２０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、ｐａｒａ−３ｉ又はａ
−３＋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５ｉ２Ｈｓ等のシラン
系の原料ガスと、水素又はヘリウム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５ｉＣＩ４等のハロゲン化ケイ素と、水素ガス
又はヘリウム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、これらの材料で形成された光導電層は、光導電
特性上、１乃至８０μｍの層厚を有することが好ましく
、更に層厚を５乃至５０μｍにすることが望ましい。

μｃ−８ｉに、窒素Ｎ、炭素Ｃ及び酸素Ｏから選択され
た少なくとも１種の元素をドーピングすることが好まし
い。これにより、μｃ−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、バンド間の禁制量中に存在する状
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、電子写真
感光体の表面における電荷の保持機能を高め、電子写真
感光体の帯電能を高める。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ｎ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−８ｉ又はｐａｒａ
−８ｉを使用して形成してもよいし、ａ−８ｔを使用し
て障壁層を構成することも可能である。この障壁層の層
厚はｏ、ｏｉ乃至１０μｍであることが好ましい。

μｃ−３ｉ及びａ−３ｉ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、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や及びビスマス３ｉ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
。

また、バンドギャップを拡げることにより、障壁層を形
成することもできる。これは、ａ−３ｉにＣ，Ｏ，Ｎを
含有させればよい。このＣ１○。

Ｎを含有するａ−８ｔに周規律表の第■族又は第Ｖ族に
属する元素をドーピングすることによって、そのブロッ
キング能を一層高めることができる。

更に、Ｃ，Ｏ，Ｎを含有するａ−３ｉ層と、周規律表の
第■族又は第Ｖ族に属する元素を含有するａ−３ｉ１１
とを積層させることによっても、帯電能及び電荷保持能
が高い障壁層を得ることができる。

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−３＋　、　ｐａｒａ−８＋又はａ−８
ｉ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員の割合いが低下し、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、Ｓｉ３Ｎ＋、５ｉ０２、Ｓ
ｉＣ，Ａｌ２Ｏ３，８Ｎ、ａ−３ｉＮ：Ｈ，ａ−８ｉＯ
；Ｈ，ａ−８ｉＣ：Ｈ，ｐａｒａ−８ｉＮ、ｐａｒａ−
３＋ｏ、ｐａｒａ−８ｉＣ１μｃ−５ｉＮ、μＣ−５ｉ
Ｃ及びμｃ−３ｉＯ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ｐ
Ｊ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Ｆａ（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、水素含有層が０．１乃至１０原子％、好ましくは
、１乃至５原子％のμｃ−８ｉ　、ｐａｒａ−３ｉ又は
ａ−８ｉで形成されていることが好ましい。このような
ｕｃ−ｓ　＋　、ｐａｒａ−ｓ　ｉ又はａ−８ｉ層は、
その光学的バンドギャップＥａが従来のａ−３ｉより低
いので広い波長領域に亘って高感度である。従って、特
に、半導体レーザを使用したレーザプリンタ用の感光体
として好適である。この電荷発生層の厚さは０．１乃至
３０μｍ１好ましくは、３乃至１０μｍにする。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。

電荷移動層は水素含有伝が０．１乃至１０原子％、好ま
しくは、１乃至５原子％であるμＣ−３ｉ　、　ｐａｒ
ａ−８ｉ又はａ−３ｉの１又は２以上の材料で形成する
ことができる。このような材料は、欠陥が少ないため、
少量の水素でダングリングボンドを補償することができ
、キャリアの走行性が良好な電荷移動層を形成すること
ができる。また、電荷移動層には、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、その膜厚が薄過ぎる場合及び厚過ぎる場
合はその機能を充分に発運しない。このため、電荷移動
層の厚さは３乃至８０μｍ１好ましくは、１０乃至３０
μｍである。

障Ｖ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−８ｉで形
成してもよく、またμｃ−３ｉで形成してもよい。

［実施例］ 第２図及び第３図は、この発明を具体化した第１の具体
例に係る電子写真感光体を示す一部断面図である。第２
図においては、導電性支持体２１の上に、障Ｗ！層２２
が形成され、障壁１１２２の上に光導電層２３が形成さ
れている。Ｍ３図においては、光導電層２３の上に、表
面層２４が形成されている。

光導電層２３は、水素を含有するμｃ−８ｉ、ｐａｒａ
−３ｉ又はａ−３ｔで形成されており、この光導ＩＦＭ
２３には周規律表の第■族又は第Ｖ族に属する元素をド
ーピングすることが好ましい。

また、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少なくとも１種の元素を含有
させることによって、帯電能及び電荷保持能を高めるこ
とができる。また、光導電層２３の水素含有量は、０．
１乃至１０原子％の範囲にある。このため、その光学的
エネルギギャップは従来のａ−８ｉよりも小さいので、
光導′Ｒ層２３は広い波長領域に亘って高感度である。

また、この光導電層は少量の水素でシリコンダングリン
グボンドが高効率で補償されており、欠陥が少なくキャ
リアの走行性が高い。

第４図乃至第６図は、この発明の第２の具体例に係る電
子写真感光体を示す一部断面図である。

第４図に示す感光体においては、アルミニウム製の導電
性支持体３１の上に、障壁層３２が形成されており、こ
の障壁層３２の上に電荷移動１１３３が形成されていて
、電荷移動層３３の上には、電荷発生［１３４が形成さ
れている。第５図に示す感光体においては、電荷発生層
３４の上に、表面層３５が形成されている。更に、第６
図に示す感光体は、電荷発生層３４と表面層３５との間
に、従来の成膜条件によって成膜したａ−３ｉ重電荷生
層３６が形成されている。

電荷発生層３４は、水素を含有するμＧ−３ｉ、ｐａｒ
ａ−８ｉ又はａ−３ｉで形成することができ、この電荷
発生層３４には周規律表の第■族又は第Ｖ族に属する元
素をドーピングすることが好ましい。また、Ｃ，０，Ｎ
のうち、少なくとも１種の元素を含有させることによっ
て、帯電能及び電荷保持能を高めることができる。また
、電荷発生層３４の水素含有ｍは、０．１乃至１ｏ原子
％の範囲にあるため、その光学的エネルギギャップは従
来のａ−８ｉよりも小さいので、電荷発生層３４は広い
波長領域に亘って高感度である。従って、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。また、電荷移動層３３を水素を含有すると共に、
その含有量が０．１乃至１０原子％であるμｃ−８ｔ、
ｐａｒａ−８ｉ又はａ−８ｉで形成することができる。

これらの材料においては、欠陥が少ないので少量の水素
でシリコンダングリングボンドが高効率で補償されてお
り、キャリアの走行性が高い。

従って、これらの材料を使用することにより、キャリア
の走行性が高い電荷移動層を得ることができる。

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ この実施例は、第３図に示す先導１！層を有する型の電
子写真感光体についてのものである。導電性基板として
のＡＩｔｊドラム（直径８０ｗ１長さ３５０ａｌ＋）を
トリクレンで脱脂した後、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、約１ｏ
うトルの真空度にする。

なお、必要に応じて、ドラム基体表面を酸処理、アルカ
リ処理及びサンドブラスト処理等する。その後、ドラム
基体を加熱して約３００℃に保持し、５００ＳＣＣＭの
流量のＳｉＨ４ガス、このＳｉＨ４ガス流母に対する流
量比が１０−６のＢ２　Ｈ６、ｌｊス、及び１０ｏＳＣ
ＣＭ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（ＦＢ分１０回転）させつつ、電極に
１３．５６ＭＨｚ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＋、Ｂ２Ｈ６及
びＣＨ４のプラズマを生起させ、所定時開成膜を継続し
た後、ガスの供給及び電力の印加を停止した。これによ
り、ｐ型のアモルファス炭化シリコンからなる障壁層を
形成した。

その後、ＳｉＨ＋ガス流量を２００　Ｓ　ＣＣＮ１１、
ＣＨ４ガス流瑠流量、Ｂ２　Ｈ６ガス流伍を３ｉＨ４ガ
スに対して１０−７に設定し、更に２８ＬＭの流量でＨ
２ガスを反応容器に導入した。

そして、反応圧力が１．２トル、高周波電力が２ｋＷの
条件で、３０μｍの光ｉＩ電層を形成した。

その後、同様の操作により、Ｃ１Ｏ及びＮを含有したａ
−８ｉからなる表面層を形成した。

このようにして成膜した電子写真感光体を半導体レーザ
プリンタに装着してカールソンプロセスにより画像を形
成したところ、感光体表面の霧光うが２５ｅｒｇ／ＣＩ
Ａであっても、鮮明で解像度が高い画像を得ることがで
きた。また、複写をｔａ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、耐コロナ性、耐湿性及び 耐摩耗性等の耐久性が慢れていることが実証された。

塞ｍ この実施例は、第５図に示す機能分離型の電子写真感光
体であって、電荷発生層がこの発明の特許請求の範囲に
て規定された材料で形成されたものである。障壁層の成
膜条件は実施例１と同様である。電荷移動層は、ＳｉＨ
＋ガスに対するＢ２　Ｈ６の流量比が１０う、ＣＨ４ガ
スの流量が０、投入電力が３５０ｋＷの条件で成膜した
。これにより、２０μｍの厚みを有するａ−８ｉからな
る電荷移動層が形成された。

次いで、ＳｉＨ４ガスを２００ＳＣＣＭ、８２　Ｈｓガ
スのＳｉＨ４ガスに対する流量比を１０−”、Ｈ２ガス
の流量を２ＳＬＭに設定してこれらのガスを反応容器内
に導入した。そして、反応圧力が１．２トルの状態で２
ｋＷの電力を投入して成膜し、５μｍの厚みを有するμ
ｃ−８ｉからなる電荷発生層を形成した。その後、同様
の操作により、Ｃ１Ｏ及びＮを含有したａ−８ｉからな
る表面層を形成した。

このようにして成膜した電子写真感光体を半導体レーザ
プリンタに装着してカールソンプロセスにより画像を形
成したところ、感光体表面の露光型が２５ｅｒａｙｃｉ
であっても、鮮明で解像度が高い画像を得ることができ
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、
耐コロナ性、耐湿性及び耐摩耗性等の耐久性が優れてい
ることが実証された。

ＵＬ３ この実施例は、第５図に示す機能分離型の電子写真感光
体であって、電荷移ｖＪ層がこの発明の特許請求の範囲
にて規定された材料で形成されたものである。障壁層の
成膜条件は実施例１と同様である。電荷移動層は、Ｓ　
ｉ　Ｈ４ガスの流ｍが２００ＳＣＣＭ、Ｓ　ｉ　Ｈ４ガ
スに対する８２　Ｈ６の流量比が１０−’、ＣＨ＋ガス
の流量が０、Ｈ２ガスの流ｍが２８Ｌ〜１、反応圧力が
１．２トル、投入電力が２ｋＷの条件で成膜した。これ
により、２０μｍの厚みを有するμｃ−８ｉからなる電
荷移動層が形成された。

次いで、ＳｉＨ＋ガスを増量し、投入電力を低下させて
ａ−８ｉからなる電荷発生層を５μｍ形成した。その後
、同（晟の操作により、Ｃ１○、Ｎを含有するａ−８ｉ
からなる表面層を形成した。

このようにして成膜した電子写真感光体を半導体レーザ
プリンタに装着してカールソンプロセスにより画像を形
成したところ、感光体表面の露光曇が２５（３ｒｇ／ｃ
ｄであっても、鮮明で解像度が高い両層を得ることがで
きた。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
、耐コロナ性、耐湿性及び耐摩耗性等の耐久性が優れて
いることが実証された。

［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ｉＷ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
ＩＩ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図乃至第６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Ｎ源、１９；ゲートバルブ、２１，３１　：支持体
、２２，３２；障壁層、２３；光導′Ｒ１１！、２４．
３５：表面層、３３：電荷移動層、３４；電荷発生層、
３６　：　ａ−ｓ　＋電荷発生層。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (11)

【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
   れた画像形成層と、を有する電子写真感光体において、
   前記画像形成層の少なくとも一部の領域がマイクロクリ
   スタリンシリコン、パラクリスタリンシリコン又はアモ
   ルファスシリコンの１又は２以上の材料で形成されてお
   り、この領域は０．１乃至１０原子％の水素を含有する
   ことを特徴とする電子写真感光体。
2. （２）前記領域の水素含有量は、１乃至５原子％である
   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）前記領域は、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。
4. （４）前記領域は、炭素、酸素又は窒素の１又は２以上
   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。
5. （５）前記画像形成層は、導電性支持体の上に形成され
   た障壁層を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第４項のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
6. （６）前記領域は、光導電層であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の
   電子写真感光体。
7. （７）前記領域は、電荷発生層であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載
   の電子写真感光体。
8. （８）前記領域は、電荷輸送層であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載
   の電子写真感光体。
9. （９）前記障壁層は、マイクロクリスタリンシリコン、
   パラクリスタリンシリコン又はアモルファスシリコンの
   １又は２以上の材料で形成されており、周規律表の第I
   II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５項に記載の電子写真感光体。
10. （１０）前記障壁層は、炭素、酸素又は窒素の１又は２
    以上の元素を含有することを特徴とする特許請求の範囲
    第９項に記載の電子写真感光体。
11. （１１）前記画像形成層は、導電性支持体の反対側に配
    設された表面層を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。