JPH0233145B2 - Denshishashinkankotai - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電子写真感光体に関するものである。 従来、電子写真感光体として、Se、又はSeに
As、Te、Sb等をドープした感光体、ZnOやCdS
を樹脂バインダーに分散させた感光体等が知られ
ている。しかしながら、これらの感光体は、環境
汚染性、熱的安定性、機械的強度の点で問題があ
る。 一方、アモルフアスシリコン（以下、ａ−Siと
称する。）を母体として用いた電子写真感光体が
近年になつて提案されている。ａ−Siは、Si−Si
の給合手が切れたいわゆるダングリングボンドを
有しており、この欠陥に起因してエネルギーギヤ
ツプ内に多くの局在準位が存在する。このため
に、熱励起担体のホツピング伝導が生じて暗抵抗
が小さく、また光励起担体が局在準位にトラツプ
されて光導電性が悪くなつている。そこで、上記
欠陥を水素原子(H)で補償してSiにＨを結合させる
ことによつて、ダングリングボンドを埋めること
が行われる。 このようなアモルフアス水素化シリコン（以
下、ａ−Si：Ｈと称する。）の暗所での抵抗率は
10⁸〜10⁹Ω−cmであつて、アモルフアスSeと比較
すれば約１万分の１も低い。従つて、ａ−Si：Ｈ
の単層からなる感光体は表面電位の暗減衰速度が
大きく、初期帯電電位が低いという問題点を有し
ている。しかし他方では、可視及び赤外領域の光
を照射すると抵抗率が大きく減少するため、感光
体の感光層として極めて優れた特性を有してい
る。 また、ａ−Si：Ｈを表面とする感光体は、長期
に亘つて大気や湿気に曝されることによる影響、
コロナ放電で生成される化学種の影響等の如き表
面の化学的安定性に関して、これ迄十分な検討が
なされていない。例えば１カ月以上放置したもの
は湿気の影響を受け、受容電位が著しく低下する
ことが分つている。一方、アモルフアス炭化シリ
コン（以下、ａ−SiC：Ｈと称する。）について、
その製法や存在が“Phil.Mag.Vol.35”（1978）等
に記載されており、その特性として、耐熱性や表
面硬度が高いこと、ａ−Si：Ｈと比較して高い暗
所抵抗率（10¹²〜10¹³Ω−cm）を有すること、炭
素量により光学的エネルギーギヤツプが1.6〜
2.8eVの範囲に亘つて変化すること等が知られて
いる。 こうしたａ−SiC：Ｈとａ−Si：Ｈとを組合せ
た電子写真感光体は例えば特開昭57−17952にお
いて提案されている。これによれば、ａ−Si：Ｈ
層を感光（光導電）層とし、この受光面上に第１
のａ−SiC：Ｈ層を形成し、裏面上（支持体電極
側）に第２のａ−SiC：Ｈ層を形成して、３層構
造の感光体としている。 本発明者は、特にａ−SiC：Ｈを使用した感光
体について検討を加えた結果、従来の感光体には
次の如き欠点があることが判明した。即ち、電荷
輸送層としての例えばａ−SiC：Ｈ層の光学的エ
ネルギーギヤツプは光導電層（例えばａ−Si：Ｈ
層）のそれよりかなり大きいために、両層間には
かなり大きなバンドギヤツプが存在し、これがた
めに光照射時に光導電層内で発生したキヤリアが
上記バンドギヤツプを充分に乗越えることができ
ず、光感度が不十分となつてしまう。特に、その
バンドギヤツプが0.3eV以上である場合には、光
感度が相当低下することが分つた。 本発明者は、この問題を鋭意検討した結果、電
荷輸送層と光導電層との間に第３の層を介在せし
めることによつて電荷の移動をスムーズにし、光
感度をはじめとする静電特性を向上させ得る構造
を見出し、本発明に到達したものである。 即ち、本発明は、少なくとも電荷輸送層と電荷
発生層とが基体上に順次積層せしめられた積層体
からなる電子写真感光体において、前記電荷輸送
層と前記電荷発生層との光学的バンドギヤツプが
少なくとも、0.3eVあり、かつ前記電荷輸送層と
前記電荷発生層との層に１層又は２層の均一な組
成の遷層が設けられ、これによつて前記電荷輸送
層と前記電荷発生層との間での各層間の光学的バ
ンドギヤツプが0.3eV以下となされており、 前記電荷輸送層は炭素原子含有量が15〜
70atomic％であり、水素原子含有量が１〜
40atomic％であり、厚みが２〜80μｍのアモルフ
アス水素化及び／又はフツ素化炭化シリコンから
なり、 前記遷移層は炭素原子含有量が５〜65atomic
％であり、水素原子含有量が１〜40atomic％で
あり、厚みが50Å〜2μｍのアモルフアス水素化
及び／又はフツ素化炭化シリコンからなり、 前記電荷発生層は水素原子含有量が１〜
40atomic％であり、厚みが2500Å〜10μｍのアモ
ルフアス水素化及び／又はフツ素化シリコンから
なることを特徴とする電子写真感光体に係るもの
である。 このように構成すれば、電荷輸送層と光導電層
との間にあるかなり大きな光学的バンドギヤツプ
が上記遷移層によつて緩和され（換言すれば低減
せしめられ）、各層間のバンドギヤツプが小さく
なるために、光照射時に発生した電子又はホール
が光導電層から電荷輸送層へと容易に移動でき、
光電変換率又は光感度を向上させることができ
る。更に、上述したａ−SiC：Ｈ／ａ−Si：Ｈ／
ａ−SiC：Ｈの３層構造等に比べても、帯電特性
を充分にし、暗減衰の小さい実用的な帯電電位が
得られ、また残留電位も少なくなる。 以下、本発明を図面について詳細に例示する。 本発明による記録体、例えば感光体は、第１図
に示す如く、導電性支持基板１上に、必要とあれ
は周期表第Ａ族元素のドーピングによつて高抵
抗化された電荷輸送層としてのａ−SiC：Ｈ層２
と、必要とあれば同様に高抵抗化された遷移層と
してのａ−SiC：Ｈ層３と、光導電層（感光層）
としてのａ−Si：Ｈ層４とが順次積層された積層
体からなつている。第２図の列では更に、基板１
とａ−SiC：Ｈ層２との間に、周期表第Ａ族又
はＡ族元素がドープされたブロツキング層とし
てのN⁺型又はＰ型（更にはP⁺型）ａ−SiC：Ｈ
層５が設けられている。また、第１図の例でも同
様であつてよいが、第２図の例では、光導電層４
上に表面改質層（例えばAl₂O₃層）６が設けられ
ている。 ここで注目すべきことは、上記ａ−SiC：Ｈ層
２と光導電層４との光学的バンドギヤツプが
0.3eV以上あり、これら両層間にそのバンドギヤ
ツプを緩和するためのａ−SiC：Ｈ層３が遷移層
として設けられ、かつこの遷移層の存在によつて
ａ−SiC：Ｈ層２と光導電層４との間の各層間の
光学的バンドギヤツプが0.3eV以下に抑えられて
いることである。第３図には、ａ−SiC：Ｈの炭
素原子含有量により光学的エネルギーギヤツプが
変化する状況が示されているが、後述するグロー
放電法によつて各ａ−SiC：Ｈ層を成長させるに
際し炭素量をコントロールすれば、層２及び３層
のエネルギーギヤツプを制御性良く形成すること
ができる。又、遷移層の炭素含有率を電荷輸送層
の炭素含有率よりも最低5atomic％以上少くする
事により、効果的に光導電層４、遷移層３、電荷
輸送層２間のバンドギヤツプを0.3eV以下にする
ことができる。各層の炭素含有量はまた高抵抗化
して表面帯電電位を保持する上で重要であり、こ
の観点からも、層２の炭素含有量は15〜
70atomic％であるのがよい。層３の炭素含有量
は５〜65atomic％であるのがよい。 このように遷移層３を設けることの効果を第４
図及び第５図について詳述する。 第４図は、ブロツキング層５をN⁺型化し、感
光体を負帯電させて使用する例を示すものである
が、電荷輸送層２の光導電層４との間には0.3eV
以上のバンドギヤツプ（コンダクシヨンバンド
CBの差）ΔEが存在している。そして、これら両
層間には、中間レベルのエネルギーレベルを示す
遷移層３が存在し、この遷移層３と上記両層２，
４とのバンドギヤツプは上記ΔEよりずつと小さ
く（例えば約1/2）なつている。このため、表面
を負帯電後に光照射を行なつた際、光導電層４内
で発生したキヤリアのうち電子は、電荷輸送層２
よりもエネルギーレベルの低い遷移層３へ容易に
移動し、更に次の電荷輸送層２へと移動する。こ
のとき、各層４−３，３−２間のバンドギヤツプ
が0.3eVよりずつと小さいために、電子は光導電
層４から電荷輸送層２、更には基板１側へと順次
スムーズに移動し易くなつている。一方、発生し
たホールの方は表面へ容易に移動でき、従つてこ
の感光体の光感度が充分なものとなり、残電現象
も少なくなる。これに反して、上記遷移層を設け
ない場合には、バンドギヤツプΔEによつて電子
が電荷輸送層２へ容易には移動できず、キヤリア
の輸送能が低下して光感度が劣化してしまう。な
お、基板１からはホールが注入されようとする
が、基板１とブロツキング層５との間のバンドギ
ヤツプ（バレンスバンドVBの差）が、ブロツキ
ング層がN⁺型化していてバレンスバンドが下方
へシフトしているために、大きくなつていること
から、ホールの注入は実質的に阻止され、表面電
位の保持性には影響を与えることはない。 第５図は、ブロツキング層５をP⁺型化し、正
常電で用いる例を示すが、この場合にも、バレン
スバンドVBにおいて電荷輸送層２と光導電層４
との間に遷移層３が存在しているために各層間の
バンドギヤツプがかなり小さくなつている。従つ
て、光照射時に光導電層４内で発生したホールは
遷移層３、更には電荷輸送層２へと移動し、基板
１側への移動効率が上昇して光感度がやはり良好
となり、残電も少なくなる。また、帯電時に基板
１から電子が注入されようとするが、ブロツキン
グ層２がP⁺型化していて基板１との間に充分な
エネルギー障壁が形成されているために、電子の
注入は実質的に阻止され、表面電位をやはり高く
保持することができる。 また、上記の層２（更には３）の比抵抗を不純
物ドーピングによつて真性化するまで高めておけ
ば（例えば10¹³Ω−cm以上となるように）、電荷
輸送機能を保持しながら表面電位も高く保持で
き、これによつて暗減衰の減少、帯電電位の向上
を図ることができる、これは更に、光導電層４も
不純物ドーピングで高抵抗化（或いは真性化：暗
抵抗率は10¹⁰Ω−cm以上）することによつて、よ
り改善することができる。 なお、上記遷移層３を設けることの付加的効果
として、炭素含有量の多い電荷輸送層２が光導電
層４に直接接している場合にはその間の接合がと
りずらく、接合特性が不十分となるが、炭素含有
量の比較的少ない遷移層３を介在せしめることに
よつてａ−SiC：Ｈとａ−Si：Ｈとの接合が良好
となる。 本実施例による第１図及び第２図の感光体はグ
ロー放電分解法で作成可能であるが、その際には
特に、ａ−SiC：Ｈ層５についてはジボラン又は
ホスフインガスとシリコン化合物ガス（例えばモ
ノシラン）との流量比を適切に選ぶ必要がある。 第６図には、ａ−SiC：Ｈ層５（炭素量は
20atomic％）の形成に際しPH₃（ホスフイン）と
SiH₄（モノシラン）との流量比（目盛は対数目
盛）を変えた場合の同層の暗抵抗率（ρ_D）の変化
が示されている。PH₃によるリンドープの結果、
ρ_Dが低下し、特に10⁶Ω−cm以下（ヘビードープ）
にすれば上記した基板からのキヤリアの注入を充
分に防止できるブロツキング層となることが分つ
た。 更にリンドープ量を増やし10⁴〜10⁵Ω−cmにま
でρ_Dを下げることが望ましい。PH₃／SiH₄の流
量比は上記のことから100〜10000ppmにするのが
よい。 第７図には、ａ−SiC：Ｈ層５（炭素量は
20atomic％）に不純物（Ａ族）ドーピングを
行なつた場合において、ジボランとモノシランと
の流量比（目盛は対数目盛）による暗抵抗率
（ρ_D）の変化が示されている。一般にノンドープ
のａ−SiC：Ｈは幾分Ｎ型化された導電型を示す
が、ボロンをドープすると不純物が相殺
（compensation）されてゆき、実質的に真性化さ
れた状態となり、更にボロンドーピング量を増や
すと今度はＰ型に変換される。第７図の結果によ
れば、本発明の目的を達成する上で流量比
（B₂H₆／SiH₄）を適切に選択すればａ−SiC：Ｈ
層５をヘビードープによつてＰ型（更にはP⁺型）
化でき、そのためにはB₂H₆／SiH₄を100〜
100000ppmとする。 次に、本発明による感光体を製造するのに使用
可能な装置（グロー放電装置）を第８図について
説明する。 この装置１１の真空槽１２内では、基板１が基
板保持部１４上に固定され、ヒーター１５で基板
１を所定温度に加熱し得るようになつている。基
板１に対向して高周波電極１７が配され基板１と
の間にグロー放電が生ぜしめられる。なお、図中
の２０，２１，２２，２３，２４，２７，２８，
２９，３０，３５，３６，３８は各バルブ、３１
はSiH₄又はガス状シリコン化合物の供給源、３
２はCH₄又はガス状炭素化合物の供給源、３３は
Ar又はH₂等のキヤリアガス供給源、３４は１％
アルゴン希釈ジボランガス又はホスフイン供給源
である。このグロー放電装置において、まず支持
体である例えばAl基板１の表面を清浄化した後
に真空槽１２内に配置し、真空槽１２内のガス圧
が10^-6Torrとなるようにバルブ３６を調節して
排気し、かつ基板１を所定温度、例えば200℃に
加熱保持する。次いで、高純度の不活性ガスをキ
ヤリアガスとして、SiH₄又はガス状シリコン化
合物、ホスフインガス又はジボランガス、及び
CH₄又はガス状炭素化合物を適当量希釈した混合
ガスを真空槽１２内に導入し、0.01〜10Torrの
反応圧下で高周波電源１６により高周波電力を印
加する。 これによつて、上記各反応ガスをグロー放電分
解し、水素を含むａ−SiC：Ｈを上記の層５とし
て基板１上に堆積させる。ａ−SiC：Ｈ層２，３
形成時にもジボランガスを供給してよい。シリコ
ン化合物と炭素化合物の流量比及び基板温度を適
宜調整することによつて、所望の組成比及び光学
的エネルギーギヤツプを有するａ−Si₁−xCx：
Ｈ（例えばｘが0.9程度のものまで）を析出させる
ことができ、また析出するａ−SiC：Ｈの電気的
特性にさほどの影響を与えることなく、1000Å／
min以上の速度でａ−SiC：Ｈを堆積させること
が可能である。更に、ａ−Si：Ｈ（上記の感光層
４）を堆積させるには、炭素化合物を供給しない
で必要とあればジボランと共に、シリコン化合物
をグロー放電分解すればよい。この場合には10¹⁰
Ω−cm以上の暗低抗率が得られ高抵抗化された光
導電層が得られる。 上記の各ａ−SiC：Ｈ層ともに、水素を含有す
ることが必要であるが、水素を含有しない場合に
は感光体の電荷保持特性が実用的なものとはなら
ないからである。このため、水素含有量は１〜
40atomic％（更には10〜30atomic％）とするの
が望ましい。光導電層３中の水素含有量は、ダン
グリングボンドを補償して光導電性及び電荷保持
特性を向上させるために必須不可欠であつて、通
常は１〜40atomic％であり、3.5〜20atomic％で
あるのがより望ましい。 第９図は、本発明による感光体を蒸着法により
作成するのに用いる蒸着装置を示すものである。 ベルジヤー４１は、バタフライバルブ４２を有
する排気管４３を介して真空ポンプ（図示せず）
を接続し、これにより当該ベルジヤー４１内を例
えば10^-3〜10^-7Torrの高真空状態とし、当該ベ
ルジヤー４１内には基板１を配置してこれをヒー
ター４５により温度150〜500℃、好ましくは250
〜450℃に加熱すると共に、直流電源４６により
基板１に０〜−10KV、好ましくは−１〜−6KV
の直流負電圧を印加し、その出口が基板１と対向
するようベルジヤー４１に出口を接続して設けた
水素ガス放電管４７よりの活性水素及び水素イオ
ンをベルジヤー４１内に導入しながら、基板１と
対向するよう設けたシリコン蒸発源４８及びアル
ミニウム又はアンチモン蒸発源４９を加熱すると
共に各上方のシヤツターＳを開き、シリコン及び
アルミニウム又はアンチモンをその蒸発速度比が
例えば１：0.01〜0.2となる蒸発速度で同時に蒸
発させ、かつベルジヤー４１内へ、放電管５０に
より活性化されたメタンガスを導入し、これによ
りアルミニウム又はアンチモンを所定量含有する
ａ−SiC：Ｈ層５（第１図及び第２図参照）を形
成する。ａ−SiC：Ｈ層２，３の形成時は必要に
応じB₂H₆を供給する。ａ−Si：Ｈ層４の形成時
には、メタンガスの供給を停止すればよい。 上記の放電管４７，５０の構造を例えば放電管
４７について示すと、第１０図の如く、ガス入口
６１を有する筒状の一方の電極部材６２と、この
一方の電極部材６２を一端に設けた、放電空間６
３を囲む例えば筒状ガラス製の放電空間部材６４
と、この放電空間部材６４の他端に設けた、出口
６５を有するリング状の他方の電極部材６６とに
より成り、前記一方の電極部材６２と他方の電極
部材６６その間に直流又は交流の電圧が印加され
ることにより、ガス入口６１を介して供給された
例えば水素ガスが放電空間６３においてグロー放
電を生じ、これにより電子エネルギー的に賦活さ
れた水素原子若しくは分子より成る活性水素及び
イオン化された水素イオンが出口６５より排出さ
れる。この図示の例の放電空間部材６４は二重管
構造であつて冷却水を流過せしめ得る構成を有
し、６７，６８が冷却水入口及び出口を示す。６
９は一方の電極部材６２の冷却用フインである。 上記の水素ガス放電管４７における電極間距離
は10〜15cmであり、印加電圧は600V放電空間６
３の圧力は10^-2Torr程度とされる。 なお、この蒸着装置により各層を形成する場
合、ａ−SiC：Ｈ層５の形成に際しても、アルミ
ニウムの蒸発量はシリコンに対して100〜
100000ppmとし、アンチモンの蒸発量はシリコン
に対して100〜10000ppmとするのがよい。 次に、本発明による感光体の各層を更に詳しく
説明する。 電荷輸送層 このａ−SiC：Ｈ層２は電位保持及び電荷輸送
の両機能を担い、暗所抵抗率が10¹³Ω−cm以上で
あつて、耐高電界性を有し、単位膜厚当りに保持
される電位が高く、しかも感光層４から注入され
る電子又はホールが大きな移動度と寿命を示すの
で、電荷担体を効率よく支持体１側へ輸送する。
また、炭素の組成によつてエネルギーギヤツプの
大きさを調節できるため、感光層４において光照
射に応じて発生した電荷担体に対し障壁を作るこ
となく、効率よく注入させることができる。ま
た、ａ−SiC：Ｈは支持体１、例えばAl電極との
接着性や膜付きが良いという性質も有している。
このａ−SiC：Ｈ層２は実用レベルの高い表面電
位を保持し、ａ−Si：Ｈ層４で発生した電荷担体
を効率良く速やかに輸送し、高感度で残留電位の
ない感光体とする働きがある。 こうした機能を果すために、ａ−SiC：Ｈ層２
の膜厚は、例えばカールソン方式による乾式現象
法を適用するためには2μｍ〜80μｍ（更には5μｍ
〜20μｍ）であることが望ましい。この膜厚が2μ
ｍ未満であると薄すぎるために現像に必要な表面
電位が得られず、また80μｍを越えると表面電位
が高くなつて付着したトナーの剥離性が悪くな
り、二成分系現像剤のキヤリアも付着してしま
う。但、このａ−SiC：Ｈ層の膜厚は、Se感光体
と比較して薄くしても（例えば十数μｍ）実用レ
ベルの表面電位が得られる。 遷移層 このａ−SiC：Ｈ層３は上記した如く、キヤリ
アの移動をスムーズに行なうための遷移層として
働き、キヤリアが移動する各層間のバンドギヤツ
プを減少させる効果を有していると共に、ａ−
SiC：Ｈとａ−Si：Ｈとの接合をとり易くしてそ
の接合特性を向上させるものである。 ａ−SiC：Ｈ層３の厚みは50Å〜2μｍ（更には
500Å〜1μｍ）に選ぶのがよいが、50Å未満では
ａ−SiC：Ｈ層２とａ−Si：Ｈ層４との間を上記
した如きプロフアイルにて分離し難くなり、また
2μｍを越えると却つて実用的ではない。なお、
この遷移層は必要に応じて複数のａ−SiC：Ｈ層
の積層体で形成し、上記したエネルギーレベルを
多段階的に変化させてよい。 ブロツキング層 この層５は基板１からのキヤリア（ホール）の
注入を充分に阻止し得るエネルギーギヤツプを基
板との間に形成しているので、キヤリア注入によ
る電荷の中和現象をなくし、表面電位の保持、ひ
いては帯電特性を良好に保持する働きがある。 このために、ａ−SiC：Ｈ層５は上述した如く
不純物ドープによりN⁺型化又はＰ型化している
ことが重要である。また、その膜厚も50Å〜1μ
ｍ（更には400Å〜5000Å）に選択するのがよい。
50Å未満では効果がなく、1μｍを越えると却つ
て電位保持性が低下し易い。また、このブロツキ
ング層の炭素含有量はａ−SiC：Ｈ層２と同じで
あつてよい。 ａ−Si：Ｈ層（光導電層又は感光層） このａ−Si：Ｈ層４は、可視光及び赤外光に対
して高い光導電性を有するものであつて、波長
650nｍ付近での赤色光に対しρ_D／ρ_L（暗抵抗率／
光照射時の抵抗率）が最高〜10⁴となる。このａ
−Si：Ｈを感光層として用いれば、可視領域全域
及び赤外領域の光に対して高感度な感光体を作成
できる。可視光及び赤外光を無駄なく吸収して電
荷担体を発生させるためには、ａ−Si：Ｈ層４の
膜厚は2500Å〜10μｍ（更には5000Å〜5μｍ）と
するのが望ましい。膜厚が2500Å未満であると照
射された光は全て吸収されず、一部分は下地のａ
−SiC：Ｈ層２に到達するために光感度が大幅に
低下する。また、ａ−Si：Ｈ層４は感光層として
光吸収に必要な厚さ以上に厚くする必要はなく、
10μｍとすれば充分である。 表面改質層 この表面改質層６（第２図参照）は、感光体の
表面を改質してａ−Si系感光体を実用的に優れた
ものとするために設けることが望ましい。即ち、
表面での電荷保持と、光照射による表面電位の減
衰という電子写真感光体としての基本的な動作を
可能とするものである。従つて、帯電、光減衰の
繰返し特性が非常に安定となり、長期間（例えば
１カ月以上）放置しておいても良好な電位特性を
再現できる。これに反し、ａ−Si：Ｈを表面とし
た感光体の場合には、湿気、大気、オゾン雰囲気
等の影響を受け易く、電位特性の経時変化が著し
くなる。また、ａ−SiC：Ｈ等の無機質からなる
表面改質層は表面硬度が高いために、現像、転
写、クリーニング等の工程における耐摩耗性があ
り、更に耐熱性を良いことから粘着転写等の如く
熱を付与するプロセスを適用することができる。
上記の表面改質層として、SiO、SiO₂、Al₂O₃、
Ta₂O₅、CeO₂、ZrO₂、TiO₂、MgO、ZnO、
PbO、SnO₂MgF₂、ZnS及びアモルフアス炭化シ
リコン及びアモルフアス窒化シリコン（但、これ
らのアモルフアスシリコン化合物には上記の水素
又はフツ素が含有されているのがよいが、必ずし
も含有されていなくてもよい。）からなる群より
選ばれた少なくとも１種からなるものが使用可能
である。この表面改質層をａ−SiC：Ｈで形成す
る場合、その炭素組成を選択することも重要であ
ることが分つた。組成比をａ−Si₁−xCx：Ｈと
表わせば、ｘを0.4以上、特に0.4≦ｘ≦0.9とする
こと（炭素原子含有量が40atomic％〜90atomic
％であること）が望ましい。即ち、0.4≦ｘとす
れば、光学的エネルギーギヤツプがほぼ2.3eV以
上となり、可視及び赤外光に対し実質的に光導電
性（但、ρ_Dは暗所での抵抗率、ρ_Lは光照射時の抵
抗率であつて、ρ_D／ρ_Lが小さい程光導電性が低
い）を示さず、いわゆる光学的に透明な窓効果に
より殆んど照射光はａ−Si：Ｈ層（電荷発生層）
４に到達することになる。逆にｘ＜0.4であると、
一部分の光は表面層６に吸収され、感光体の光感
度が低下し易くなる。また、ｘが0.9を越えると
層の殆んどが炭素となり、半導体特性が失なわれ
る外、ａ−SiC：Ｈ膜をグロー放電法で形成する
ときの堆積速度が低下するから、ｘ≦0.9とする
のがよい。なお、この表面改質層６の厚みは50Å
〜1μｍ（望ましくは400Å〜5000Å）であればよ
く、50Å未満ではトンネル効果によつて電荷が表
面に帯電され難くなり、暗減衰や光感度の低下が
生じ易く、また1μｍを越えると残留電位が高く
なり、光感度を低下し易くなる。 以上に説明した例においては、ダングリングボ
ンドを補償するためには、ａ−Siに対しては上記
したＨの代りに、或いはＨと併用してフツ素を導
入し、ａ−Si：Ｆ、ａ−Si：Ｈ：Ｆ、ａ−SiC：
Ｆ、ａ−SiC：Ｈ：Ｆとすることもできる。この
場合のフツ素量は0.01〜20atomic％がよく、0.5
〜10atomic％がより望ましい。 なお、上記の製造方法はグロー放電分解法又は
蒸着法によるものであるが、これ以外にも、スパ
ツタリング法、イオンプレーテイング法等によつ
ても上記感光体の製造が可能である。使用する反
応ガスはSiH₄以外にもSi₂H₆、SiHF₃又はその誘
導体ガス、CH₄以外のC₂H₆、C₃H₈等の低級炭化
水素ガスが使用可能である。更に、ドーピングさ
れる不純物は上記ボロン、アルミニウム以外にも
ガリウム、インジウム等の他の周期表第Ａ族元
素、リン、アンチモン以外にもヒ素等の第VA族
元素が使用可能である。 次に、本発明を電子写真感光体に適用した実施
例を具体的に説明する。 実施例 １ グロー放電分解法によりAl支持体上に第１図
又は第２図の構造の電子写真感光体を作製した。
先ず平滑な表面を持つ清浄なAl支持体をグロー
放電装置の反応（真空）槽内に設置した。反応槽
内を10^-6Torr台の高真空度に排気し、支持体温
度を200℃に加熱した後高純度Arガスを導入し、
0.5Torrの背圧のもとで周波数13.56MHz、電力密
度0.04W／cm²の高周波電力を印加し、15分間の予
備放電を行つた。次いで、SiH₄とCH₄からなる
反応ガスを導入し、流量比３：１：0.2〜４の
（Ar＋SiH₄＋CH₄）混合ガス及びPH₃又はB₂H₆
ガスをグロー放電分解することにより、キヤリア
注入を防止するａ−SiC：Ｈ層、更には電位保持
及び電荷輸送機能を担うａ−SiC：Ｈ層及び遷移
層を350Å／minの堆積速度で製膜した。反応槽
を一旦排気した後、CH₄は供給せず、Arをキヤ
リアガスとしてSiH₄及び必要に応じてB₂H₆を放
電分解し、必要に応じボロンがドープされたａ−
Si：Ｈ感光層を形成した後、表面改質層を更に設
け、電子写真感光体を完成させた。 このようにして作製した感光体に、各極性で
6KVのコロナ放電を行つたところ、表面を負又
は正電位に帯電させた。６秒間の暗減衰の後、
1luxの光照射により表面電位はほぼ直線的に減衰
した。この時の半減露光量は少なく、残留電位は
ほとんどなく、帯電・露光の繰返し特性も非常に
良好であつた。 比較例 １ 実施例１において、遷移層を設けない試料等を
夫々作成した。これらの試料はいずれも、暗減衰
が大きく、半減露光量も増大し、像形成時の性能
は最高画像濃度が低く、又感度不足であつた。 以上の本発明による感光体及び比較用感光体
（共にグロー放電法によるもの）を川口電気社製
エレクトロメータ及びＵ−BixV−２改造機によ
る性能テストを行なつた結果を下記表に示した。

【表】

【表】 この表において、画質評価は次の通りである。 ◎ 濃度高く、画質非常に良好。 〇 濃度高く、画質良好。 △ 濃度やや低く、画質やや悪い。 × 濃度低く、画質非常に悪い。 なお、上記表中、静電特性のＶは初期帯電電
位、△Ｖ／Ｖは帯電終了６秒後の電荷の暗減衰率
である。 この結果から、本発明による感光体は、高感度
であり、帯電電位が充分であつてその暗減衰率及
び残留電位が少なく、コピーの画質においても、
鮮明な高濃度画像が得られることが分つた。これ
に対し、比較例のものでは、光感度、電位、暗減
衰共に悪く、コピー画質も著しく劣ることが分
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を例示するものであつて、第１図
及び第２図は電子写真感光体の二例の一部分の各
断面図、第３図は炭素含有量によるａ−SiC：Ｈ
のエネルギーギヤツプを示すグラフ、第４，５図
は感光体のエネルギーバンド図、第６図、第７図
は反応ガスの流量比による暗抵抗率変化を示すグ
ラフ、第８図は上記感光体を製造するグロー放電
装置の概略断面図、第９図は蒸着装置の概略断面
図、第１０図は放電部の断面図である。 なお、図面に示されている符号において、１…
…支持体（基板）、２……電荷輸送層、３……遷
移層、４……感光層（光導電層）、５……ブロツ
キング層、６……表面改質層、１１……グロー放
電装置、１７……高周波電極、３１……ガス状シ
リコン化合物供給源、３２……ガス状炭素化合物
供給源、３３……キヤリアガス供給源、３４……
B₂H₆又はPH₃供給源、４１……蒸着槽、４７，
５０……放電部、４８……シリコン蒸発源、４９
……アルミニウム又はアンチモン蒸発源である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも電荷輸送層と電荷発生層とが基体
   上に順次積層せしめられた積層体からなる電子写
   真感光体において、前記電荷輸送層と前記電荷発
   生層との光学的バンドギヤツプが少なくとも
   0.3eVあり、かつ前記電荷輸送層と前記電荷発生
   層との間に１層又は２層の均一な組成の遷移層が
   設けられ、これによつて前記電荷輸送層と前記電
   荷発生層との間での各層間の光学的バンドギヤツ
   プが0.3eV以下となされており、 前記電荷輸送層は炭素原子含有量が15〜
   70atomic％であり、水素原子含有量が１〜
   40atomic％であり、厚みが２〜80μｍのアモルフ
   アス水素化及び／又はフツ素化炭化シリコンから
   なり、 前記遷移層は炭素原子含有量が５〜65atomic
   ％であり、水素原子含有量が１〜40atomic％で
   あり、厚みが50Å〜2μｍのアモルフアス水素化
   及び／又はフツ素化炭化シリコンからなり、 前記電荷発生層は水素原子含有量が１〜
   40atomic％であり、厚みが2500Å〜10μｍのアモ
   ルフアス水素化及び／又はフツ素化シリコンから
   なることを特徴とする電子写真感光体。