JPS6239875A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、帯電特性、光感度特性及び耐環境性等が優
れた電子写真感光体に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、電子写真感光体の光導電層を形成する材料として
、Ｃｄ　Ｓ　ＳＺ　ｎ　Ｏｓ　Ｓ　ｅ　ｓ　Ｓ　ｅ　　
Ｔ　ｅ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、なから、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−Ｌ１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は回収する必要かあるた
め回収コストか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、結晶化温度か６５℃
と低いため、複写を繰り返している間に、残霜等により
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」二、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−
１−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−８ｉ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−８ｔ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−８ｌを使用した感光体は
、無公害の材料であるから回収処理の必要がないこと、
他の材料に比して可視光領域で高い分光感度を有するこ
と、表面硬度が高く耐摩耗性及び耐衝撃性が優れている
こと等の利点を有する。

このａ−８ｉは、カールソン方式に基づく感光体として
検討が進められているが、この場合に、感光体特性とし
て抵抗及び光感度が高いことが要求される、しかしなが
ら、この両特性を単一層の感光体で満足させることが困
難であるため、光導電層と導電性支持体との間に障壁層
を設け、光導電層上に表面電荷保持層を設けた積層型の
構造にすることにより、このような要求を満足させてい
る。

ところで、ａ−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−
８ｔ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−８ｔ膜に
混入する水素の量が多くなると、光学的バンドギャップ
が大きくなり、ａ−３ｉの抵抗が高くなるが、それにと
もない、長波長光に対する光感度が低下してしまうので
、例えば、半導体レーザを搭載したレーザビームプリン
タに使用することが困難である。また、ａ−８ｉ膜中の
水素の含有量が多い場合は、成膜条件によって、（Ｓｉ
Ｈ２）＋ｚ及びＳｉＨ２等の結合構造を有するものか膜
中で大部分の領域を占める場合がある。そうすると、ボ
イドが増加し、シリコンダングリングボンドが増加する
ため、光導電特性が劣化し、電子写真感光体として使用
不能になる。逆に、ａ−８ｉ中に侵入する水素の量が低
下すると、光学的バンドギャップが小さくなり、その抵
抗が小さくなるが、長波長光に対する光感度が増加する
。しかし、水素含有量が少ないと、シリコンダングリン
グボンドと結合してこれを減少させるべき水素が少なく
な”る。このため、発生するキャリアの移動度が低下し
、寿命が短くなると共に、光導電特性が劣化してしまい
、電子写真感光体として使用し難いものとなる。

なお、長波長光に対する感度を高める技術として、シラ
ン系ガスとゲルマン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、廃ガス処理も複雑である。従って、このような技
術は実用性がない。

［発明の目的］ この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、帯電能が優れており、残留電位が低く、近赤外領域ま
での広い波長領域に亘って感度が高く、基板との密着性
が良く、耐環境性が優れた電子写真感光体を提供するこ
とを目的とする。

［発明の概要］ この発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体と、こ
の導電性支持体の上に形成された光導電層とを有する電
子写真感光体において、前記光導電層はアモルファスシ
リコンで形成された第１層と、マイクロクリスタリンシ
リコンで形成された第２層とが積層して構成され、この
光導電層の層厚は１乃至８０μｍであり、前記第１層の
層厚は５μｍ以下であることを特徴とする。

この発明は、前述の従来技術の欠点を解消し、優れた光
導電特性（電子写真特性）と耐環境性とを兼備した電子
写真感光体を開発すべく本願発明者等が種々実験研究を
重ねた結果、マイクロクリスタリンシリコン（以下、μ
Ｃ−３ｉと略す）を電子写真感光体の少なくとも一部に
使用することにより、この目的を達成することができる
ことに想到して、この発明を完成させたものである。

［発明の実施例］ 以下、この発明について具体的に説明する。この発明の
特徴は、従来のａ−８ｉの替りにμＣ−８ｉを使用した
ことにある。つまり、光導電層の全ての領域又は一部の
領域がマイクロクリスタリンシリコン（μＣ−８ｔ）で
形成されているか、マイクロクリスタリンシリコンとア
モルファスシリコン（ａ−８ｉ）との混合体で形成され
ているか、又はマイクロクリスタリンシリコンとアモル
ファスシリコンとの積層体で形成されている。また、機
能分離型の電子写真感光体においては、電荷発生層にμ
Ｃ−８ｔを使用している。

μＣ−８ｉは、以下のような物性上の特徴により、ａ−
８ｔ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−８ｔは
、２θが２７乃至２８．５°付近にある結晶回折パター
ンを示す。また、ポリクリスタリンシリコンは暗抵抗が
１０６Ω・印であるのに対し、μＣ−８ｔは１０１１Ω
・閉息上の暗抵抗を有する。このμＣ−８ｔは粒径が約
数子オングストローム以−にである微結晶が集合して形
成されている。

μｃ−８ｉとａ−８ｉとの混合体とは、μＣ−３ｉの結
晶領域がａ−８ｉ中に混在していて、μＣ−８ｉ及びａ
−８ｔが同程度の体積比で存在するものをいう。また、
μＣ−８ｉとａ−８ｔとの積層体とは、大部分がａ−８
ｉからなる層と、μＣ−５ｉが充填された層とが積層さ
れているものをいう。

このようなμＣ−８ｉ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−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−５ｔ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
−３ｉ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
スの流は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ＳｉＨ４及
び５ｉ２Ｈｅ等の高次のシランガスを水素で希釈したガ
スを使用することにより、μＣ−８ｉを一層高効率で形
成することができる。

＝　　９　− 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，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】０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−Ｌ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−Ｌ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か接続されており、電極１３
及びドラム基体１４間に高周波電流か供給されるように
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。次いて、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。次いて、モータ１８
を作動させてドラム基体１４を回転させ、＝　　　１１
　　　＝ 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とトラム基体１
４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」−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．ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ２　、Ｃ
Ｈ４゜Ｃ２Ｈ４，０２ガス等を使用することにより、こ
れらの元素をμＣ−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
−８ｔ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、ＧｅＨａ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かなく、工業的生産
性が著しく高い。

＝　１２　＝ μＣ−８ｉ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−
３ｔの光学的エネルギギャップＥＣは、ａ−８ｉの光学
的エネルギギャップＥＣ（１，６５乃至１．７０ｅＶ）
に比較して小さい。つまり、μＣ−８ｔの光学的エネル
ギギャップは、μＣ−８ｉ微結晶の結晶粒径及び結晶化
度により変化し、結晶粒径及び結晶化度の増加により、
その光学的エネルギギャップが低下して、結晶シリコン
の光学的エネルギギャップ１．１ｅＶに近づく。ところ
で、μＣ−８ｉ層及びａ　−８１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。

＝　　１３　− 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−
８ｉが高感度である波長領域より長いため、感光体感度
が不十分になり、このため、半導体レーザの能力以上の
レーザ強度を感光体に印加する必要があって、実用−■
−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−８ｔの光導
電特性を一層向−１ニさせるために、μＣ−８ｉに水素
を含有させることが好ましい。

μＣ−８ｉ層への水素のドーピングは、例えば、グロー
放電分解法による場合は、５ｉＨａ及びＳｉ２Ｈ６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、ＳｉＦ４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−８ｉ層を形成することができる。

なお、μＣ−８ｉを含む先導電層は、光導電特性上、１
乃至８０μｍの膜厚を有することが好ましく、更に膜厚
を５乃至５０μｍにすることが望ましい。

光導電層は、実質的に全ての領域をμＣ−８ｉで形成し
てもよいし、ａ−８ｉとμＣ−８ｔとの混合体又は積層
体で形成してもよい。帯電能は、積層体の方が高く、光
感度は、その体積比にもよるが、赤外領域の長波長領域
では混合体の方が高く、可視光領域では両者はほとんど
同一である。

このため、感光体の用途により、実質的に全ての領域を
μＣ−８ｉにするか、又は混合体若しくは積層体で構成
すればよい。

μＣ−８ｉに、窒素Ｎ１炭素Ｃ及び酸素０から選択され
た少なくとも１種の元素をドーピングすることか好まし
い。これにより、μＣ−５ｉの暗抵抗を高くして光導電
特性を高めることができる。

これらの元素はμＣ−８ｉの粒界に析出し、またシリコ
ンダングリングボンドのターミネータとして作用して、
バンド間の禁制暑中に存在する状態密度を減少させ、こ
れにより、暗抵抗か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”特休と、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か注入されるこ
とを防止するために、障壁層をｐ型にする。一方、感光
体表面に負帯電させる場合には、支持体側から光導電層
へ正孔が注入されることを防止するために、障壁層をｎ
型にする。また、障壁層として、絶縁性の膜を支持体の
１−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【７、ａ−５ｉを使用して障
壁層を構成することも可能である。

μＣ−５ｔ及びａ−５ｔをｐ　ｉｆνにするためには、
周期律表の’ＪＴＩＴ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−８ｉ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ｓｂ１及びビスマス８１等をドーピングする
ことが好ましい。

このｎ型不純物又はｎ型不純物のドーピングにより、支
持体側から光導電層へ電荷が移動することが防１１−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−８ｔ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
設けることにょリ、光導電層か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−１ニ
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、Ｓｉ３　Ｎ４．５ｉｏ２、ＳｉＣ。

Ａｌ１０３、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。

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、支持体上に障壁層を形成し、この障壁層上
に光導電層を形成し、この光導電層の上に表面層を形成
したものに限らす、支持体の上に電荷移動層（ＣＴＬ）
を形成し、電荷移動層の−にに電荷発生層（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−８ｔ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＝　１８　＝ たキャリアを高効率で支持体側に到達させる層であり、
このため、キャリアの寿命が長く、移動度が大きく輸送
性が高いことが必要である。電荷移動層はμＣ−５ｔ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族のいずれが一
方に属する元素をライトドーピングすることが好ましい
。また、帯電能を一層向上させ、電荷移動層と電荷発生
層との両機能を持たせるために、Ｃ，Ｎ、０の元素のう
ち、いずれか１種以上を含有させてもよい。

電荷移動層は、その膜厚が薄過ぎる場合及び厚過ぎる場
合はその機能を充分に発揮しない。このため、電荷移動
層の厚さは３乃至８０μｍであることが好ましい。

障壁層を設けることにより、電荷移動層と電荷発生層と
を有する機能分離型の感光体においても、その電荷保持
機能を高め、帯電能を向上させることができる。なお、
障壁層をｐ型にするが、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。

この出願に係る発明の特徴は、光導電層が、アモルファ
スシリコンで形成された第１層と、マイクロクリスタリ
ンシリコンで形成された第２層とを積層して構成されて
おり、この光導電層の層厚が１乃至８０μｍであり、前
記第１層の層厚が５μｍ以下であることにある。第２図
乃至第６図は、この発明を具体化した電子写真感光体の
断面図である。第２図又は第３図においては、導電性支
持体２１の上に障壁層２２が形成され、障壁層２２の上
に光導電層３１又は３２か形成され、光導電層３１又は
３２の上に表面層２５が形成されている。第２図の感光
体においては、光導電層３１は表面層２５側のａ−８ｔ
で形成された第１層２４と、障壁層２２側のμＣ−８ｉ
で形成された第２層２３とが積層されており、第３図に
示す感光体においては、その光導電層３２のａ−８ｔで
形成された第１層２４が障壁層２２側に形成されており
、μＣ−８ｉで形成された第２層２３は表面層２５側に
形成されている。また、第４図に示す感光体においては
、障壁層２２と光導電層３１との間に、電荷保持層２６
が形成されており、第５図に示す感光体においては、光
導電層３１と表面層２５との間に電荷保持層２６が形成
されている。

一方、第６図に示す感光体においては、障壁層２２と光
導電層３１との間及び光導電層３１と表面層２５との間
に、それぞれ電荷保持層２６及び２７が形成されている
。

光導電層３１又は３２か、ａ−８ｔの第１層２４と、μ
Ｃ−８ｉの第２層２３との積層体であるから、電子写真
感光体を可視光領域から近赤外領域（例えは、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−８ｉの光学的バンド
ギャップは通常１．４乃至１．６５ｅＶであり、ａ−８
ｔの光学的バンドギャップは通常１，６乃至１．８ｅＶ
である。従って、可視光はａ−８ｉ層で吸収される一方
、近赤外光のような長波長光はμＣ−８ｉ層で高効率で
吸収される。このため、この発明に係る感光体は、可視
光から近赤外光までの広い波長領域に亘って高い分光感
度を有するので、ＰＰＣ（普通紙複写機）及びレーザプ
リンタの双方にこの感光体を使用することが可能である
。

この光導電層の層厚は、１乃至８０μｍである。

これは光導電層の層厚が薄いと、その体積が小さくなり
、発生するキャリアが少ないため、光導電性が劣化する
からであり、その層厚が厚過ぎると、光が光導電層内に
十分に侵透せず、キャリアが導電性支持体に抜は切らな
いので、キャリアが蓄積し、残留電位が高くなるからで
ある。このような理由から、光導電層の層厚は、前述の
範囲にすることが必要であり、好ましくは、その層厚を
５乃至５０μｍにする。なお、感光体をレーザプリンタ
に使用する場合には、感光体の層厚は比較的厚く、例え
ば、３０μｍにする。これは、波長が長い程光の透過性
が高いので、層厚を厚くしても長波長光は十分に透過す
るからであり、層厚を厚くすることによって、キャリア
の発生量が多くなるので光感度が高くなるからである。

ＰＰＣの場合には、レーザプリンタの場合よりも光導電
層を薄くする。

光導電層のａ−８ｌからなる第１層２４は、その層厚か
５μｍ以下、好ましくは１乃至４μｍである。ａ−８ｉ
が厚過ぎると長波長側の光感度を高めることが困難にな
るからである。ａ−８ｔからなる第１層と、μＣ−８ｉ
からなる第２層との比は、感光体の使用目的に応じて適
宜選択すればよいか、半導体レーザを使用するレーザプ
リンタにこの感光体を搭載する場合には、μＣ−８ｉか
らなる第２層の層厚をａ−８ｉからなる第１層の層厚よ
り厚くすることによって、その光感度を高めることかで
きる。

μＣ−８ｉ自体は、若干、ｎ型であるが、このμＣ−８
ｉからなる第２層に周規律表の第■族に属する元素をラ
イトドープ（１０−７乃至１０−３原子％）することに
より、μＣ−８ニ層はｎ型（真性）半導体になり、暗抵
抗が高くなり、ＳＮ比と帯電能が向−１ニする。また、
μＣ−８ｉからなる第２層及びａ−３ｉからなる第１層
に、Ｃ１０゜Ｎから選択された少なくとも１種以上の元
素を含有させた場合には、更に一層、光導電層３１又は
３２の暗抵抗を高め、帯電能を向上させることができる
。この場合に、Ｃ，０，Ｈの含有量は、０．０１乃至２
０原子％てあり、好ましくは、０．１乃至１０原子％で
ある。

障壁層２２は、ａ−８ｉ又はμｃ−８ｉで形成すること
ができる。この障壁層２２にも、周規律表の第■族又は
第Ｖ族に属する元素を１０−３乃至１原子９６含有させ
ることが好ましい。更に、障壁層２２に、Ｃ，Ｏ，Ｎの
うち、少なくとも１種以上の元素を、１乃至３０原子％
の範囲で含有させると、キャリアのブロッキング能が一
層向−ｌニするので、電子写真特性上、好ましい。障壁
層２２の層厚は０．０１乃至１５μｍ１好ましくは、０
．１乃至２μｍである。障壁層の厚さが厚過ぎると、ブ
ロッキング能の向」二効果がそれ程得られないのに加え
、キャリアが残留しやすくなり残留電位が高くなるとい
う不利がある一方、障壁層か薄過ぎると、十分なブロッ
キング能を得ることかできないからである。

表面層２５は、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち、少なくとも一装置−
１−の元素を含有するａ−８ｉで形成されている。これ
により、光導電層の表面が保護され、耐コロナイオン性
及び耐環境性か向−にすると共に、帯電能か向上する。

電荷保持層２６．２７は、ａ−８ｉに周期律表の第■族
に属する元素、Ｃ，０，及びＮから選択された少なくと
も１種の元素を含有させて形成されている。これにより
、ａ−８ｉの暗抵抗が高くなり、このような暗抵抗が高
い層を光導電層３１と表面層２５又は障壁層２２との間
に形成することにより、電子写真感光体の帯電能、電荷
保持能及び繰返し疲労における表面電位等の静電特性を
著しく向−１−させることができる。

各層に含有される周規律表第■族若しくは第Ｖ族の元素
又はＣ，Ｏ，Ｎは、その層中において、含有量か厚さ方
向に連続的に変化するように分布させてもよい。これに
より、各層におけるドーピング元素の含有量か異なる場
合に、その界面において濃度分布の急激な変動を防止す
ることができる。従って、感光体を繰り返し使用した場
合に、界面にキャリアがトラップされ、残留電位が」−
昇して、電子写真特性が劣化することを防止することが
できる。なお、これらのドーピング元素は、各層間の界
面近傍にのみ含有させてもよい。

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ この実施例は正帯電用の感光体についてのものである。

導電性基板としてのＡｌ製ドラムを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て、
約１０−５トルの真空度にする。その後、ドラム基体を
加熱し、約２９０℃に保持する。次いで、ＳｉＨ４ガス
、５ｉＨａガス流量に対する流量比が１０−２のＢ２　
Ｈ［ｉガス、並びに５ｉＨａガスの１５０％のＮ２及び
ＣＨ４混合ガスを混合して反応容器に供給した。そして
、反応圧力が０，４トルで、１００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プラズマを生起
させ、３０分間成膜して、障壁層を形成した。次いで、
Ｂ２　Ｈ［ｉのＳｉＨ４に対する流量比を１０−８、Ｈ
２ガスとＮ２ガスとを合せて５０％、反応圧力を０．６
ドル高周波電力を３６０ワツトに設定して、６時間成膜
した。これにより、μＣ−８ｉ層が１５μｍ形成され、
その結晶粒径は４０人であった。次いて、Ｂ２　Ｈ６の
ＳｉＨ４に対する流量比をｌＸｌ０−６、Ｎ２及びＣＨ
４ガスを合せて１５％、反応圧力を０．４トル、高周波
電力を１００ワツトに設定して３時間成膜した。これに
より、ａ−８ｉ層が５μｍ形成された。次いで、ＣＨａ
ガスをＳｉＨ４ガス流量に対して１０倍、反応圧力を０
．４トルに設定して１０分間成膜した。これにより、表
面層が形成され、障壁層、光導電層及び表面層の全層厚
は２３μｍであった。

このようにして成膜した感光体に対し、コロナ放電によ
り、６，５ｋＶの電圧を印加したところ、４００Ｖの表
面電位か得られ、１５秒後の電荷保持率は６０％であっ
た。また、この感光体ドラムを複写機に装着して画像を
出したところ、高解像度、高コントラストであり、カブ
リがない極めて優れた画像が得られた。更に、１０万回
の繰返し使用後にも、初期画像に比して同等遜色かない
鮮明が画像が得られた。

実施例２ 光導電層におけるａ−５ｉ層とμＣ−８ｉ層との成膜順
序を実施例１の場合と逆にして感光体を製造した。つま
り、基体、障壁層、ａ−８ｉ層、μｃ−ｓｉ層及び表面
層の順に各層を形成した。

この実施例においても、感光体を複写機に装着したとこ
ろ、実施例１と同様に極めて優れた画像が得られた。

実施例３ 実施例１において障壁層及び光導電層の成膜に使用され
ているＢ２　Ｈ６ガスをＰＨ３ガスに変更して、負帯電
用感光体ドラムを製造した。ＰＨ３ガスの流量は、障壁
層においてＳｔＨ，ｔガス流量に対して１０−４、光導
電層のμＣ−８ｉ層においてＩＱ−７、ａ−５ｉ層にお
いて６−８であツタ。

このように成膜した感光体ドラムに対し、コロナ放電に
より一６ｋＶの電圧を印加したところ、表面電位か一３
５０Ｖ、１５秒後の電荷保持率が５５％古高い値が得ら
れた。また、この感光体ドラムを複写機に装着して正の
電荷トナーにより画像を形成したところ、解像度及びコ
ントラストが高く、カブリがない極めて鮮明な画像を得
ることができた。

実施例４ この実施例においては、実施例１に対し、障壁層と光導
電層との間に、電荷保持層を形成した点が異なる。この
電荷保持層の成膜条件は、５ｉＨａガス流帛に対して、
Ｂ２　Ｈａガスが１０−５、ＣＨ４ガスとＮ２ガスが合
せて８０％、反応圧力か０．３トル、高周波電力が１５
０ワットである。この条件で３時間成膜したところ、７
μｍの電荷保持層がｆｊＰられた。このようにして形成
された感光体に対し、６．５ｋＶの電圧を印加したとこ
ろ、７００■の表面電位が得られた。

１５秒後の電荷保持率は６８％であった。この感光体を
複写機に装着して画像を出したところ、極めて良好な画
像が得られた。

　２９　一 実施例５ この実施例は、実施例１において、光導電層と表面層と
の間に、電荷保持層を設けた点が異なる。

この電荷保持層の成膜条件は、ＳｉＨ４ガス流量に対し
、ＰＨ３ガスを１０−６、ＣＨａガスとＮ２ガスとを合
せて４０％流し、反応圧力は０．４トル、高周波電力は
１８０ワツトである。

２時間成膜して５μｍの電荷保持層が形成された。

この感光体ドラ゛ムに６ｋＶの電圧を印加したところ、
５００ｖの表面電位が得られ、１５秒後の電荷保持率が
７０％であった。この感光体においても、極めて良好な
画像が得られた。

実施例に の実施例においては、障壁層と光導電層との間、及び光
導電層と表面層との間に夫々電荷保持層を形成した。成
膜条件は実施例４及び実施例５の場合と同様である。こ
の感光体ドラムに５．５ｋＶの電圧を印加したところ、
表面電位が５００Ｖであった。１５秒経過後の電荷保持
率は７５％であった。この感光体においても、高解像度
及び高コントラストでカブリがない画像が得られた。

実施例７ この実施例においては、実施例３において、実施例５と
同様の条件で障壁層と光導電層との間に電荷保持層を形
成した。−６ｋＶの電圧を印加したところ、表面電位か
一４５０Ｖ、１５秒後の電荷保持率か６０％であった。

また、極めて良好な画像がｉ！ｌられた。

実施例８ この実施例においては、実施例３において、実施例４と
同様の条件で表面層と光導電層との間に電荷保持層を形
成した。この感光体に対し、＝６に■の電圧を印加した
ところ、表面電位が一４００Ｖ、１５秒経過後の電荷保
持率が６０％であった。この実施例においても極めて鮮
明な画像か得られた。

実施例９ この実施例においては、実施例７において、実施例８と
同様の電荷保持層を設けた。−５，５ｋＶの電圧を印加
したところ、表面電位が一４５０■１１５秒経過後の電
荷保持率が６５％であった。

また極めて優れた画像が得られた。

［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、実用性が高い電子写真感光体を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電子写真感光体の製造装置を示
す図、第２図乃至第９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
、１３；電極、１４；ドラム基体、１５；ヒータ、１６
：高周波電源、１９；ゲートバルブ、２１；支持体、２
２；障壁層、２３；第２層、２４；第１層、２５；表面
層、２６，２１゜電荷保持層、３１，３２．光導電層。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図　　　　　　第３図 篇４図 第６図 手続補正書 １□　Ｑｌ、３，２６．・ 特許庁長官　宇　賀　道　部　　　殿 １、事件の表示 特願昭６０−１７９６８３号 ２、発明の名称 電子写真感光体 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 （３０７）株式会社　東芝 （ばか１名） ４、代理人 ５、自発補正 ７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。 （２）　　明細書中、第２３頁第１４行目、第２４頁第
７行目乃至第８行目、第２５頁第１５行目に、それぞれ
ｒ周規律表」とあるのを「周期律表」に訂正する。 （８）　　明細書中、第２２頁第８行目に「侵透」とあ
るのを「浸透」に訂正する。 （４）　　明細書中、第２８頁第１８行目に「０　であ
った」とあるのをｒｉｏ−’であった」と訂正する。 ２、特許請求の範囲 （１）導電性支持体と、この導電性支持体の上に形成さ
れた光導電層とを有する電子写真感光体において、前記
光導電層はアモルファスシリコンで形成された第１層と
、マイクロクリスタリンシリコンで形成された第２層と
が積層して構成され、この光導電層の層厚は１乃至８０
μｍであり。 前記第１層の層厚は５μｍ以下であることを特徴とする
電子写真感光体。 （２）前記導電性支持体と光導電層との間に障壁層が形
成されており、光導電層の上に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。 （３）前記障壁層は周期律表の第■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及び炭素、
窒素又は酸素から選択された少ｒｒ　くとも一種の元素
を含有し、前記表面層は炭素、窒素及び酸素から選択さ
れた少なくとも一種の元素を含有することを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載の電子写真感光体。

Claims (3)

【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
   れた光導電層とを有する電子写真感光体において、前記
   光導電層はアモルファスシリコンで形成された第１層と
   、マイクロクリスタリンシリコンで形成された第２層と
   が積層して構成され、この光導電層の層厚は１乃至８０
   μｍであり、前記第１層の層厚は５μｍ以下であること
   を特徴とする電子写真感光体。
2. （２）前記導電性支持体と光導電層との間に障壁層が形
   成されており、光導電層の上に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。
3. （３）前記障壁層は周規律表の第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及び炭素
   、窒素又は酸素から選択された少なくとも一種の元素を
   含有し、前記表面層は炭素、窒素及び酸素から選択され
   た少なくとも一種の元素を含有することを特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載の電子写真感光体。