JPS6296952A

JPS6296952A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPS6296952A
Application number: JP23836085A
Authority: JP
Inventors: Akira Miki; 明三城; Hideji Yoshizawa; 吉澤　秀二; Mariko Yamamoto; 山本　万里子; Hidekazu Kaga; 英一加賀; Wataru Mitani; 渉三谷; Mutsuki Yamazaki; 六月山崎; Tatsuya Ikesue; 龍哉池末
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1987-05-06

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、光感度特性及び耐環境性等が優
れた電子写真感光体に関する。

［従来技術とその問題点］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
ァスシリコン等の態様材料又はポリ−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等の有様光導電性材料は
、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ｇ
ｉＪ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−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−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ブロッ
キング層を設け、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−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−８ｉｌ！！中に水素が取り込まれ、水累
世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−８ｉｇａに侵入する水素の但が多くなると、
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−８ｉｌｌＵ中の水素の含有量が多い場合は、
成膜条件によって、（Ｓ　ｉ　Ｈ２）ル及びＳ　ｉ　Ｈ
２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中に浸入する水素の酪が低下すると、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ＱｅＨ
＋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、ＧｅＨ＋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ＷＪ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、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手段］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プロツキング層と、こ
のブロッキング層の上に形成された先導′ＲＳと、を有
する電子写真感光体において、前記ブロッキング層は、
炭素、窒素及び酸素から選択された少なくとも一種の元
素並びに水素を含有するｐ型若しくはｎ型のアモルファ
スシリコン又は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、水素を含有するｎ型のアモルファ
スシリコンと、炭素、窒素及び酸素から選択された少な
くとも一種の元素並びに水素を含有するｎ型又はｎ型の
アモルファスシリコンとの積層体から成ることを特徴と
する。

この発明の電子写真感光体は、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
とを兼備え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、光導電層の一部又は全部
が、ｎ型のアモルファスシリコンと、炭素、窒素及び酸
素から選択された少なくとも一種の元素を含有するｎ型
又はｎ型のアモルファスシリコンとの積層体とすること
により、この目的を連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。

この発明の光導電層に用いられるｎ型のアモルファスシ
リコンは、周期率表第Ｖ族の元素であるリンＰ１ヒ素Ａ
Ｓ、アンチモンＳｂ１ビスマスＢｉ等をドーピングする
ことにより得られる。この場合、ｎ−型からｎ−型のア
モルファスシリコンを含むものであるが、電子感光体と
しての緒特性を考慮した場合、ｎ−型のアモルファスシ
リコンが好ましい。

この発明の電子写真感光体は、光導電層にｎ型のアモル
ファスシリコン層を用いられるから、長波長光、特に７
９０ｎｍ付近に発光波長を有する半導体レーザ光に対す
る高感度化を達成したものであり、特に、半導体レーザ
プリンタ用電子写真感光体に用いることにより優れた電
子写真特性と画質とを提供することができる。

第１図を参照して、この発明の電子写真感光体の光導電
層に用いられるｎ型のアモルファスシリコンについて説
明する。第１図は、光導電層に用いられるｎ型のアモル
ファスシリコンの導電率と、ドーピング比（ＰＨ３／Ｓ
　１２Ｈｓ　）との関係を示した図である。第１図にお
いて、ｎ＝角印は暗時における測定値σｄ、黒丸印は７
９０ｎｍの光下における測定値σＯ（７９０ｎｍ）、そ
して白丸印は白色光下における測定値σｐ　（白色光）
を示す。ドーピング比Ｏの場合は、導電率σｄ−３，８
７ｘ１０”　、（７１）（７９０ｎｍ）−１，１５Ｘ１
０−７であるのに対してドーピング比を増加するに従っ
て、両者とも導電率が増加し、ドーピング比が３３ｐｐ
ｍにおいては、σｐ（７９０ｎｍ＞−５，５７ｘ１０−
’となり１桁以上高く成っている。また、σＥｌ　　（
７９０ｎｍ）＝５．２８ｘ１０−”　）である。このよ
うにＰＨ３のドーピングに伴い、暗における測定値σｄ
と７９０ｎｍの光下における測定値σｐ（７９０ｎｍ）
とは共に増加し、しかも１０−６≦ＰＨ３／Ｓ　＋２　
Ｈｓ≦１０′５の範囲では、σｐ（７９０ｎｍ）は１桁
以上増加し、Ｓ／Ｎも３折取ることができる。従って、
光導Ｍ層の長波長感度を上述のｎ型アモルファスシリコ
ンで高め、且つｎ型アモルファスシリコンで光導電層の
暗比抵抗が低下するのを補強するために前述の積層構造
とすることによって、半導体レーザープリンタ用の電子
写真感光体として、充分に実用化することが可能である
。

次に、第２図を参照して、この発明の電子写真感光体の
光導電層に用いられるｎ型のアモルファスシリコンの光
学的バンドギャップ、活性化エネルギ（ΔＥ）とドーピ
ング比　（ＰＨ３／Ｓ＋２８６）との関係を説明する。

第２図のグラフにおいて、縦軸に活性化エネルギ（八Ｅ
）と光学的バンドギャップ（ｅＶ）を取り、横軸にドー
ピング比（ＰＨ３／Ｓ　１２Ｈｓ　）を取っている。

このグラフにおいて、白丸は光学的バンドギャップを示
し、黒丸は活性化エネルギを示している。

第２図から明らかなように、ドーピング比（ＰＨ３／Ｓ
　１２８ｓ　）を変化させても光学的バンドギャップは
略一定の値であるのに対し、活性化エネルギはＰＨ３／
Ｓ　１２Ｈ６のドーピングを増すと小さくなっている。

このことより、光導電層にｎ型アモルファスシリコンを
用いた場合、長波長領域での高感度化が達成されるのは
、フェルミレベルが伝導体側にシフトした為である。

この発明の電子写真感光体のブロッキング層には、アモ
ルファスシリコン（以下ａ−８ｉとする）又はマイクロ
クリスタリンシリコン（以下μＣ−８ｉとする）が使用
される。μＣ−８ｉ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１０日Ω・口であるのに対し、μＣ−８ｉは１
Ｑ１１Ω・Ｃ１８以上の暗抵抗を有する。このμＣ−８
ｉ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。

このようなμＣ−８ｉを有するブロッキング層は、ａ−
８ｉと同様に、高周波グロー放電分解法により、シラン
ガスを原料として、導電性支持体上にμＣ−８ｉを堆積
させることにより製造することができる。この場合に、
支持体の温度をａ−５ｉ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−３ｉを一層高効率で形成することができる。

第３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＋　、Ｂ２　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、流口調整用のバ
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１ｏ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＠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ｌ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ａ−３ｉが堆積する。

なお、原料カス中Ｌ　Ｎ　２０．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ａ−８ｉ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、Ｇｅ！Ｈ＋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−８＋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−８ｉの光学
的エネルギギャップＥａ　（１，６５乃至１．γ０ｅｖ
）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−ｓｔｍ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−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−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。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−８ｌ
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。

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−８ｉｌ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、ＳｉＨ＋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、ＳｉＦ＋及び５
ｉＣ１４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−８ｉＩｌｌ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−ｓ　ｒで形成
してもよいし、ａ−３ｉとμＣ−８：どの混合体又は積
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−Ｓ　＋に、窒素Ｎ、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−３ｉ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、
バンド間の禁制帯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、ブロッキング層又は
ブロッキング層を配設することが好ましい。このブロッ
キング層は、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、ブロッキング層を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
、ブロッキング層をｎ型にする。

また、ブロッキング層として、絶縁性の膜を支持体の上
に形成することも可能である。ブロッキング層はμＣ−
８ｉを使用して形成してもよいし、ａ−８ｉを使用して
ブロッキング層を構成することも可能である。

μＣ−８ｉ及びａ−８：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Ｇａ、インジウムｌｎ、及びタリウ
ムＴ１等をドーピングすることが好ましく、μＣ−８ｉ
層をｎ型にするためには、周期律表の第Ｖ族に屈する元
素、例えば、窒素Ｎ１リンＰ１ヒ素Ａｓ、アンチモンＳ
ｂ１及びビスマスＢｉ等をドーピングすることが好まし
い。

このｎ型不純物又はｎ型不純物のドーピングにより、支
持体側から光導電層へ電荷が移動することが防止される
。

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。

Ａｌ２Ｏ３、ａ−８ｉＮ：Ｈ，ａ−８ｉＯ；Ｈｌ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、支持体上にブロッキング層を形成し、この
ブロッキング層上に光導ＩＩ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、ブロッキング層を設けてもよい。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μＣ−３ｉ又はａ−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。電荷径ｖＪ層はａ−３ｉ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１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８Ｃ１ｍであるこ
とが好ましい。

ブロッキング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、ブロッキング層を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。

このブロッキング層は、ａ−３１で形成してもよく、ま
たμＣ−３ｉで形成してもよい。

この出願に係る発明の特徴は、ブロッキング層が、シリ
コン原子を母体として水素を含有し、更に、炭素、窒素
及び酸素から選択された少なくとも一種の元素を含有す
るｎ型又はｎ型のアモルファスシリコン又はマイクロク
リスタリンシリコンで形成され、光導電層は、シリコン
原子を母体として水素を含有するｎ型のアモルファスシ
リコンと、シリコン原子を母体として水素を含有し、更
に、炭素、窒素及び酸素から選択された少なくとも一種
の元素を含有するｎ型又はｎ型のアモルファスシリコン
との積層体から形成されていることにある。

［実施例］次に、４．５．６図を参照してこの発明を具体化した電
子写真感光体の層の構成について説明する。

第４図においては、アルミニウム製導電性支持体１０１
の上には、シリコン原子を母体として水素を含有し、更
に、Ｃ１０、Ｎの原子の少なくとも１つ以上の原子を含
有するｎ型又はｎ型の特性を有するμＣ−Ｓ　＋又はａ
−３ｉからなるブロッキングＩＩＩ　０３と、光導電層
１０２とが積層されている。光導電層１０２は、更にシ
リコン原子を母体として水素を含有するｎ型のアモルフ
ァスシリコンａ−８ｉ層１０４とシリコン原子を母体と
して水素を含有するアモルファスシリコン層１０５とが
積層され、更にアモルファスシリコン１１１０５には、
Ｃ，０１Ｎの原子の少なくとも１つ以上の原子が含有さ
れている。この発明の電子写真感光体によれば、ブロッ
キング層１０３がＣ，Ｏ。

Ｎの原子の少なくとも１つ以上の原子と水素とを含むｎ
型またはｎ型のμＣ−８ｉ又はａ−８ｉから形成されて
いる。このようなブロッキング層の構成により、帯電時
に帯電した電荷と逆極性の電荷が支持体１０１から光導
電層１０２に移動するのを防止することができる。即ち
、光導電層における帯電能（電荷保持機能）を一層高め
ることができる。

ブロッキング層１０３に含有されるＣ、０１Ｎの原子の
含有量は１ないし２０原子％が好ましく、また周期律表
の第１族又は第Ｖ族に属する元素の含有量は、ｌＸ１０
−３ないし５原子％が好ましい。

ブロッキング層の層厚は１００人ないし１０μｍに形成
することが好ましくより好ましくは０．１ないし３μｍ
が好ましい。

光導電層１０２に形成されているｎ型のａ−８ｉ層１０
４は、シリコン原子Ｓ１を母体として水素を含んでいる
から、長波長光に対して高感度であり、且つ良好な分光
感度を示し、これにより可視光領域から近赤外領域に亙
る広い波長範囲で高感度が達成される。−力先導電層１
０２の　。

内ａ−３ｉ層１０５は上述した波長領域の内、特に、可
視光領域の感度をより高めることができる。

このように光導電層１１０２をａ−３ｉ層１０４と１０
５との積層構造にすることにより、感度の高電子写真感
光体を得ることができる。

光導電層１０２において、ｎ型のａ−８ｉ層１０４にド
ーピングされる周期律表の第Ｖ族に属する元素の含有量
は、１×１０う乃至１Ｘ１０°３原子％が好ましい。ａ
−８ｉ層１０４の層厚は１乃至２０μｍに形成すること
が好ましい。

一方、ａ−３ｉ層１０４は、周期律表の第１族に屈する
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。ドーピ
ング量は、ｌＸ１０−’乃至１Ｘ１０’＠子％が好まし
い。ａ−８ｉ１１０５の層厚は１乃至２０μｍに形成す
ることが好ましい。また、ａ−３ｉ層１０５に含まれる
Ｃ、ＯｌＮの原子量は、光導電性が低下しない程度に含
有され、好ましい含有量としては０．１乃至１０原子％
である。

第５図に示すように、光導電層１０２において、ｎ型の
ａ−８ｉ層１０４と、Ｃ，Ｏ，Ｎの原子の内１つ以上を
含有するａ−８ｉ層１０５との位置は、第４図に示す位
置とは逆に、ａ−３ｉ層１０５の上にｎ型のａ−８ｉ層
１０４を形成しても良い。

更に、第６図に示すように、光導電層１０２の上に、表
面１１０６を形成してもよい。この場合、表面ｇｉｉ１
０６が、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少なくとも１種以上の元素
を含有するａ−８ｔ　（ａ−８ｉＣ：Ｈ，ａ−８ｉｏ；
Ｈ，ａ−８ｉＮ　：Ｈ。

ａ−３ｉＣＮ：Ｈ等）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、耐環境性及び帯電能が向上
する。このＣ１○、Ｎの含有量は、１０乃至５０原子％
であることが好ましい。

次に、この発明の実施例について説明する。

ＬＵＬ上この実施例１では、ブロッキング層をマイクロクリスタ
リンシリコンμＣ−Ｓ　＋で形成した。

導電性基板としてのＡ１製ドラム（直径８０ｍｍ、長さ
３５０ｍｍ）をトリクレンで脱脂し、洗浄し乾燥させた
後、反応容器内に装填した。このドラムは、必要に応じ
てその表面が酸処理、アルカリ処理又はサンドブラスト
処理され、その干渉防止が図られる。反応容器内を、図
示しない拡散ポンプにより、約０．１トル以下に排気す
る。

同時に、ドラム基体を加熱し、約４００℃に保持する。

次いで、１１００ＯＳＣＣの流口のＨ２ガス、２００８
ＣＣＭの流量の１００％Ｓ　ｆ　Ｈ４ガス、このＳｔＨ
＋ガス流量に対する流】比が１０°３のＢ２　Ｈ６ガス
、及び１００ＳＣＣＭ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。モータ１８により基体１４を回転させ
ながら、電極に１３．５６ＭＨ２で３００Ｗ（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、
ＳｉＨ＋、Ｂ２Ｈｓ及びＣＨ４のプラズマを生起させる
（グロー放電）。この条件下で、約１５分間成膜を続け
、支持体１０１上にマイクロクリスタリンシリコンμＣ
−８ｉから成るブロッキング層１０３を０．８μｍに形
成した。

ブロッキング層の成膜終了後、１００％５ｉ２Ｈ＋ガス
の流口を８０ＳＣＣＭ、ＰＨ３ガスをＰＨ３／Ｓ　ｉ　
Ｈ４−２Ｘ　１０ろとなるように夫々のガスを反応容器
内に導入した。反応圧力が０．８トルの状態でブロッキ
ング層の成膜の場合と同様に、高周波電源１６によって
、１３．５６Ｍ）−ＩＺで１ＫＷの高周波電力を印加し
て、グロー放電を生起させる。この条件で２時間成膜を
続け、膜厚１４μｍのｎ型のａ−８ｉＩｉ１を形成した
。

ｎ型のａ−３ｉ層を形成後、１００％５ｉ２Ｈ＋ガスの流量を３００ＳＣＣＭ、ＮＨ３ガスを
１０８００Ｍを夫々導入する。反応圧力がｏ、８トルの
状態で高周波電源１６によって、１３．５６ＭＨ７ｒ２
００Ｗの高周波電力を印加する。この条件で１．５時間
成膜を続けた後、電力とガスの供給を止め、膜厚１０μ
ｍのａ−３ｉ層を形成した。このようにｎ型のａ−５：
層とａ−３ｉ層とを積層して形成することにより光導ｉ
！層を形成する。

光導電層の成膜後、１００％Ｓ　ｉ　Ｈ４ガスの流量を
３００８ＣＣＭ、ＣＨ４ガスを３５０ＳＣＣＭを夫々導入する。反応圧力が１トルの状
態で高周波電源１６によって、１３．５６ＭＨ２で２０
０Ｗの高周波電力を印加する。この条件で１．５時間成
膜を続けた後、電力とガスの供給を止め、膜厚０．７μ
ｍのａ−８ｉｌｌを形成した。

このようにして成膜した感光体を７９０ｎｍの発振波長
の半導体レーザを搭載したレーザプリンタに搭載して画
像を形成したところ、＋６．０ＫＶ（キロボルト）の印
加電圧（ドラム流入電流０．１ｍＡ＞に対して表面電位
５５０Ｖが得られ、また半減露光層は９．８ｅｒＱ／７
であり良好な結果が得られた。

更に、体表面における露光量が３５ｅｒＱ／ｃｍに対す
る残留電位は６０Ｖと良好な結果が得られた。

ＬｆＬ２この実施例２では、ブロッキング層をアモルファスシリ
コンａ−３ｉで形成した。

導電性基板としてのＡ１製ドラム（直径８０ｍｍ、長さ
３５０ｍｍ＞をトリクレンで脱脂し、洗浄し乾燥させた
後、反応容器内に装填した。このドラムは、必要に応じ
てその表面が酸処理、アルカリ処理又はサンドブラスト
処理され、その干渉防止が図られる。反応容器内を、図
示しない拡散ポンプにより、約０．１トル以下に排気す
る。

同時に、ドラム基体を加熱し、約４００℃に保持する。

次いで、２００８ＣＣＭの流量の１００％３ｉＨ４ガス
、このＳｉＨ＋ガス流量に対する流最沈が１０°３のＢ
２　Ｈ６ガス、及び１１００５ＣＣのＣＨ４ガスを混合
して反応容器に供給した。その慢、メカニカルブースタ
ポンプ及び凸−タリボンブ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。モータ１８により基体１
４を回転させながら、電極に１３．５６ＭＨ２で３００
Ｗ（ワット）の＾周波型りを印加して、電極とドラム基
体との間に、Ｓ＋Ｈ４゜Ｂ２　Ｈ６及びＣＨ４のプラズ
マを生起させる（グロー放電）。この条件下で、約１５
分間成膜を続け、支持体１０１上にアモルファスシリコ
ンからなるブロッキング１１０３を１．６μｍに形成し
た。

ブロッキング層の成膜終了後、１００％５ｉ２Ｈ＋ガス
の流量を８Ｏ８ＣＧＭＳＰＨ３ガスをＰＨ３／Ｓ　ｉ　
Ｈ４＝２Ｘ１０４となるように夫々のガスを反応容器内
に導入した。反応圧力が０．８トルの状態でブロッキン
グ層の成膜の場合と同様に、高周波電源１６によって、１３．５６ＭＨｚで１ＫＷの高周波電力を印加して、グ
ロー散電を生起させる。この条件で２時間成膜を続け、
膜厚１４μｍのｎ型のａ−３ｉ層を形成した。

ｎ型のａ−８ｔ＠を形成後、１００％５ｉ２Ｈ＋ガスの流量を３００８ＣＣＭ、ＮＨ３ガスを
１０８００Ｍを夫々導入する。反応圧力が０．８トルの
状態で高周波電源１６によって、１３．５６ＭＨｚで２
００Ｗの高周波電力を印加する。この条件で１．５時間
成膜を続けた後、電力とガスの供給を止め、膜厚１０μ
ｍのａ−８ｉ層を形成した。このように、ｎ型のａ−３
ｉ１１１とａ−８ｉ層とを積層して形成することにより
光導電層を形成する。

光導電層の成膜後、１００％ＳｉＨ＋ガスの流量を３０
０ＳＣＣＭ、ＣＨ４ガスを３５０８ＣＣＭを夫々導入する。反応圧力が１トルの状
態で高周波電源１６によって、１３．５６ＭＨ２で２０
０Ｗの高周波電力を印加する。この条件で１．５時間成
膜を続けた後、電力とガスの供給を止め、膜厚０．７μ
ｍのａ−８ｉ層を形成した。

このようにして成膜した感光体を７９０ｎｍの発振波長
の半導体レーザを搭載したレーザプリンタに搭載して画
像を形成したところ、＋６．０ＫＶ（キロボルト）の印
加電圧（ドラム流入電流０．１ｍＡ）に対して表面電位
６００■が得られ、また半減露光量は１０．Ｏｅｒｇ／
ｍであり良好な結果が得られた。

更に、体表面における露光量が３５ｅｒａ／ｄに対する
残留電位は８０Ｖと良好な結果が得られた。

［発明の効果］この発明によれば、高抵抗で帯電特性が優れており、ま
た可視光及び近赤外光領域において高光感度特性を有し
、製造が容易であり、実用性が高い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図はこの発明のｎ型アモルファスシリコンａ−８ｉ
層の導電率とドーピング比（ＰＨ３／５ｉ２Ｈｓ）との
関係を示した図、第２図は光バンドギャップと活性化エ
ネルギとのドーピング比はこの発明の実施例に係る光導
電性部材を示す断面因である。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、１ｏ１；支持体、１０
２；光導電層、１０３；ブロッキング層、１０６：表面
層。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦ＰＨ３／Ｓｆ２Ｈ６特許庁長官　　　宇　賀　道　部　殿１．事件の表示特願昭６０−２３８３６０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５、自発補正目、第２３頁第１８行目、第２４頁第９行目、補正の内
容（１）　　明細書中、第２頁第１４行目に、「トリニト
ロフルオレン」とあるのを「トリニトロフルオレノ、ン
」Ｋ訂正する。（２）　　明細書中、第１１頁第８行目、第１１頁第１
４行目、第１１頁第１７行目、第１１頁第１８行目、第
１２頁第１行目、第１２頁第４行目、第１２頁第８行目
、第１２頁第１４行目、第１５頁第１４行目、第１５頁
第１７行目、第１５頁第２０行目、第１６頁第１行目、
第１６頁第５行目、第１６頁第１０行目、第１６頁第１
２行目、第１６頁第１″′、：　：＝°行目、第１７頁
第２行目、第１７頁第７行目、第１７頁第８行目、第１
７頁第９行目、第１７頁第１８行目、第１７頁第１９行
目、第１８頁第３行目、第１８頁第４行目、第１８頁第
１０行目、第２０頁第２行目、第２０頁第１０行目、第
２１頁第１３行目、第２２頁第１７行第２７頁第７行目
、第２８頁第９行目に、それぞれ「μＣ−Ｓ量　」とめ
るのを「μｃ−８ｉＪＫ訂正する。

Claims

【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
れたブロッキング層と、このブロッキング層の上に形成
された光導電層と、を有する電子写真感光体において、
前記ブロッキング層は、炭素、窒素及び酸素から選択さ
れた少なくとも一種の元素並びに水素を含有するｐ型若
しくはｎ型のアモルファスシリコン又はマイクロクリス
タリンシリコンで形成され、前記光導電層は、水素を含
有する前記するｎ型のアモルファスシリコンと、炭素、
窒素及び酸素から選択された少なくとも一種の元素並び
に水素を含有するｐ型又はｎ型のアモルファスシリコン
との積層体から成ることを特徴とする電子写真感光体。
（２）前記光導電層は、周期律表の第III族又は第Ｖ族
に属する元素から選択された少なくとも一種の元素を含
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
電子写真感光体。
（３）前記光導電層の上には、表面層が形成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電子写
真感光体。