JPS6266263A - 光導電体 - 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、電子写真装置等画像形成装置において、静
電潜像の形成を行なう光導電体に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 近年電子写真装置等画像形成装置にあっては、その機能
や機種の多様化に伴い、光導電材料として、硫化カドミ
ウム［ＣｄＳ］　、酸化亜鉛（ＺｎＯ）−セレン（Ｓａ
）　、セレンテルル合金（Ｓｓ−Ｔｅ３．等の無機材料
や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（以下ＰＶＣｚと称
す）、トリニトロフルオレン（以下ＴＮＦと称す）等の
有機材料等積々のものが開発されている。 しかしながら前記光導電材料のうち、セレン（Ｓｅ）　
、硫化カドミウム（ＣｄＳ）等にあっては１本質的に人
体に有害な材料である事から、製造時には安全対策上そ
の製造装置が複雑となり、製造コストが上昇される一方
、使用後には回収する必要があり、更にコストが上昇さ
れる他、セレン（Ｓａｌ　。 セレン−テルル合金（Ｓｓ−Ｔｅ）にあっては、結晶化
温度が約６５　（Ｔ、）と低い特性を有するため、結晶
化し易く、複写を繰り返し行なう間に結晶化された部分
に残留電荷を生じ、画像を汚損する等の問題を生じ易く
、結局は長寿命化を図れないという欠点がある。そして
酸化亜鉛（ＺｎＯ）にあってはその物性上、酸化還元を
生じ易く、温度や湿度等の環境雰囲気の影響を著しく受
け、画質が不安定となり、信頼性に劣るという欠点があ
る。又有機材料である（ＰＶＣｚ）や（ＴＮＦ）は熱安
定性及び耐摩耗性に劣る事から長寿命化に難点がある上
、最近では発がん性の疑いがもたれるという欠点を有し
ている。 このため近年上記欠点を解決するため、無公害である事
から回収処理が不要であり、又、表面硬度が高く耐摩耗
性及び耐衝撃性に優れ、更には従来に比し可視光領域で
高い分光感度を有するアモルファスシリコン（以下ａ−
５ｉと称す）が、感光体等の光導電材料への適応を検討
されている。即ち具体的には感光体は、その特性として
高抵抗且つ分光感度が高い事が要求される事から、これ
等両特性を満たすため、導電性支持体と（ａ−３ｉ）光
導電性層の間に、感光体に優れた電荷保持能を持たせる
と共に、光疲労特性や繰返し特性等に優れた効果を有す
る電荷注入防止層を設け、更には（ａ−５ｉ）光導電性
層上に表面電荷保持層を層重させた積層型の（ａ−３ｉ
）感光体が開発されている。 しかしながら（ａ−３ｉ）は、シラン（Ｓｉ）を含有す
るガスを用いたグロー放電分解法による成膜時、　　（
ａ−５Ｌ）膜中に取り込まれる水素原子（Ｈ）の量に応
じて電気的特性及び光学的特性が大きく変動されてしま
うという問題を有している。即ち（ａ−５ｉ）膜中に取
り込まれる水素原子（Ｈ）の量が多くなると、光学的バ
ンドギャップが大きくなり高抵抗化する反面、これに伴
い近赤外線領域近傍の長波長光領域に対する分光感度が
低下し、半導体レーザーを用いたレーザビームプリンタ
に使用した場合カブリや活字のつぶれ、残像、干渉縞に
よる濃度むら等を生じ、その使用が不能になると共に、
成膜条件によっては、（（Ｓｕｎ、）。〕結合やＣ３ｘ
Ｈｚ　］　　結合のような結合構造を有するものが、（
ａ−５ｉ）膜中で支配的となり、その結果（ＳｉＨ）結
合が切断され、ダングリングボンドやボイド等の構造欠
陥が増大し、光導電性が劣下するという問題を有する。 一方（ａ−５ｉ）膜中に取り込まれる水素原子（Ｈ）の
量が低下すると、長波長光に対する分光感度が増加する
反面、光学的バンドギャップが小さくなり、低抵抗化し
てしまうと共に、水素原子（Ｈ）がダングリングボンド
を補償しなくなるため、発生したキャリアの移動度や寿
命が低下し、やはり光導電性が劣下し、感光体への使用
が不能になるという問題を有している。 このため長波長光に対する分光感度を増加させる方法と
して、シラン（Ｓｉｌを含有するガス及びゲルマンガス
（ＧａＨ，）を混合し、グロー放電分解法により光学的
バンドギャップの狭い膜を成膜する方法が実施されてい
るが、一般にグロー放電時の最適支持体温度が、シラン
（Ｓｉ）含有ガスとゲルマン（ＧｅＨ４］ガスとでは４
０〜５０　（度〕異る事から、形成された膜に構造欠陥
を生じ易く、光導電性がやはり劣下してしまい、更には
ゲルマンガス（ＧｅＨ４）−が酸化されると、有毒とな
る事から、その廃ガス処理も複雑になるという欠点を生
じている。一方近年、光学的禁止帯幅が約１．７（ｅＶ
）である（　ａ−５ｉ）に比し、光学的禁止帯幅が小さ
く近赤外線領域近傍の長波長光領域にも感度を有すると
共に構造欠陥が少なく、モビリティが大きいマイクロク
リスタリンシリコン（以下μＣ−５ｉと称す）が開発さ
れている。 即ちこの（μＣ−５Ｌ）は非単結晶シリコンに属するも
のであるが、Ｘ線回折測定を行うと、第４図点線で示す
ように（ａ−５ｉ）が無定形であるため、ハローが現わ
れるのみで回折パターンを認められないのに対し、（μ
Ｃ−３Ｌ）は第４図実線で示すように〔２θ〕が２７〜
２８．５　［度］の付近で結晶回折パターンを示すもの
である。一方ポリクリスタリンシリコンは、暗抵抗が１
０６〔Ω・１〕以下であるのに対して（μＣ−５ｉ）は
１０”（Ω・１１以上と高抵抗を有している。上述の様
な特性により（μＣ−３ｉ）は他の非単結晶シリコンで
ある（　ａ−３ｉ）やポリクリスタリンシリコンと区別
され、その構造は約数十〔人〕以上の粒径の微結晶が集
合して形成されていると考えられる。　そしてこのよう
な（μＣ−５ｉ）を製造するには（ａ−５ｉ）と同様ス
ノ（ツタリングやグロー放電分解法等によるが、（ａ−
５ｉ）製造時に比し、成膜を行なう導電性の支持体の温
度を高めに設定するか、あるいは高周波電力を大きくす
ると形成され易くなる。即ち支持体の温度を高くし、高
周波電力を大きくする事により、原料であるシラン（Ｓ
ｉ）含有ガスの流量を増大出来、その結果成膜速度が増
大され（μＣ−８ｉ）が形成され易くなるからである。 更に原料としてシラン（ＳｉＨ４）やジシラン（ＳＬ、
Ｈ，）等の高次シランガスも含めて、水素（Ｈ）で希釈
したガスを用いると、（μＣ−５ｉ）がより効果的に形
成され易くなる。 又、成膜される（μＣ−５ｉ）層にあっては、水素（Ｈ
）の含有量が多くなると結晶化度が大きくなり。 ポリクリスタリンシリコンに近付き、暗抵抗が小さくな
るのに対して明抵抗が増大され、ひいては光導電性を示
さなくなってしまうので、暗抵抗と明抵抗の調和がとれ
た優れた光導電性を得るためには、（μＣ−５ｉ）層中
に水素〔Ｈ〕が０．１〜３０〔原子％〕含まれている事
が望ましい、この（μＣ−５ｉ）層への水素（Ｈ）のド
ーピングは、原料としてシラン［ＳｉＨ４］やジシラン
（Ｓｉｎ）Ｉｓ）等のシラン（Ｓｉ）含有ガスとキャリ
アガスとしての水素ガス〔Ｈ２〕を反応容器に導入し、
グロー放電を行ったり、あるいは４フツ化ケイ素（５ｉ
Ｆ４）やトリクロロシランＣ３ｘＣｆ１４）等のハロゲ
ン化ケイ素と水素ガス〔Ｈ２〕との混合ガスを原料とし
て反応を行なったり、更にはシラン（Ｓｉ）含有ガスと
ハロゲン化ケイ素の混合ガスを原料として反応を行なっ
ても良い。 更に（μＣ−５ｉ）層にあっては、支持体から光導電性
層への電荷の注入を防止したり、あるいは光感度特性を
高めたり、ｉ型にし高抵抗化する等のため、水素原子（
Ｈ）の他に不純物をドーピングしたりするが、この不純
物元素としては、ｐ型にするためにはホウ素〔Ｂ）、ア
ルミニウム（ＡＩＩｌ）等のため、水素原子（Ｈ）の他
に不純物をドーピングしたりするが、この不純物元素と
しては、ｐ型にするためにはホウ素（Ｂ）アルミニウム
〔ＡＱ〕等の周期律表第■族の元素が適し、他方ｎ型に
するだめには窒素〔Ｎ〕、リンＣＰ）等の周期律表第■
族の元素が適している。又、（μＣ−５ｉ）の暗抵抗を
大きくし、光導電特性を高めるためし二窒素〔Ｎ〕、炭
素〔Ｃ〕、及び酸素［０）の少なくとも１種をドーピン
グする事が望ましい、この機番こすれば、これ等の元素
は、（μＣ−３Ｌ）の粒界ルこ析出し、又、シリコン（
ＳＬ）のダングリングボンドのターミネータとして作用
し、バンド間の禁制布中に存在する状態密度を減少させ
るからである。そして上述のような特性を有する事から
光導電性層に（μＣ−３Ｌ）を用いる事によりレーザプ
リンタ等への使用を試みているが、光導電性層を（μｃ
−ｓｉ）のみで形成した場合は、暗抵抗が低く電荷の保
持が難しい上に、光吸収量が少ない事から、かなりの厚
さを必要としなければならず、しかも（ａ　−５Ｌ）に
比し成膜時間がかかる事からコストの上昇を招くという
新たな問題を生じてしまう。 〔発明の目的〕 この発明は上記事情にもとづいてなされたもので、高抵
抗を保持出来る事から帯電特性に優れるにもかかわらず
、広い波長領域にわたり高い分光感度特性を有し、更に
は鮮明で良質な画像を得られると共に製造も容易でコス
トの低減を図る事が出来る光導電体を提供する事を目的
とする。 〔発明の概要〕 この発明は上記目的を達成するため、導電性の支持体上
に電荷注入防止層を介して層重される光導電性層を、マ
イクロクリスタリンシリコン（以下μＣ−３ｉと称す）
及び（ａ−８ｉ）とを積層したものから形成する事によ
り、帯電特性に優れ、かつ広い波長領域にわたり高い分
光感度特性を有する光導電体を得るものである。 〔発明の実施例〕 先ずこの発明の詳細な説明するにあたり、この発明の原
理について述べる。即ちこの発明は。 前述したように、暗抵抗が高く可視光領域に感度を有す
る反面近赤外線付近の感度を有しない（ａ−ＳＬ）と、
可視光及び近赤外線付近に感度を有するが暗抵抗の低い
（μＣ−５ｉ）を層重した光導電性層により、可視光付
近の光は主として（ａ　−３ｉ）が吸収し、吸収しきれ
ない光を（μＣ−５ｉ）が吸収する一方、近赤外線付近
の光は主として（μＣ−５ｉ）が吸収する事により、そ
れぞれの欠点を補足し、光導電体に可視光領域から近赤
外線領域迄の広範囲にわたり高い分光感度特性を持たせ
ようとするものである。 以下この発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照し
ながら説明する。グロー放電装置（１０）の反応容器（
１１）内には、導電性の支持体であり、アルミニウムか
らなるドラム状基体（１２）を支持するため、ヒータ（
１３）を内蔵し、モータ（１４）により回転される支持
体（１６）が設けられている。又、支持体（１６）周囲
は、１３．５６　（ＭＨｚ）の高周波電源（１７）に接
続される円筒状電極（１８）で囲繞されると共に。 支持棒（１６）上方にはシランガス〔ＳｉＨ４〕、ジボ
ランガス（Ｂｔ　Ｈｌｌ）−水素ガス（Ｈｌ）、メタン
ガス（ＣＨ４３等を必要に応じて供給出来るよう多数の
ガスボンベ（１９ａ）・・・（１９ｎ）及びガス混合器
（２０ａ）を有するガス供給系（２０）にガス導入バル
ブ（２１ａ）を介して接続されるガス導入管（２１）が
設けられている。尚、（８ａ）・・・（８ｎ）は各ガス
ボンベ（１９ａ）・・・（１９ｎ）のバルブ。 （９ａ）・・・（９ｎ）は圧力調整器である。更に（２
２）は反応容器（１１）内の排気を行なう排気装置　（
図示せず）に接続される排気バルブであり、（２３）は
反応容器（１１）内の気圧を測定する真空計である。又
（２４）は光導電体である電子写真装置の感光体であり
、ドラム基体（１２）上に順次電荷注入防止層（２４ａ
）、及び電荷−保持あるいは電荷輸送を行なうための第
１層（２５ａ）と、可視光に対する電荷発生層である第
２層（２５ｂ）と、近赤外光に対する電荷発生層である
第３層（２５ｃ）とからなる光導電性層（２５）、並び
に表面層−（２４ｂ）が積層されている。 しかしてグロー放電装置（１０）で感光体（２４）を形
成する場合、支持体（１６）にドラム状基体（１２）を
セットした後、反応容器（１１）内を所定の気圧にする
よう排気バルブ（２２）を開は排気装置　（図示せず）
により排ガス処理を行なうと共にヒータ（１３）により
ドラム状基体（１２）を所定温度に加熱する。そしてガ
ス導入管（２１）を介し、ガス供給系（２ｏ）より必要
とする所定のガスを反応容器（１１）内に導入し、反応
容器（１１）内のガス圧を一定に維持しつつ高周波電源
（１７）によりドラム状基体（１２）及び円筒状電極（
１８）間に必要とする電力を所定時間印加し、電荷注入
防止層（２４ａ）の成膜を行なう、続いて、同一反応容
器（１１）内でドラム状基体（１２）の温度及び導入ガ
ス、更には電力量及び電力の印加時間等の成膜条件を順
次所定のものに設定し直しながら電荷注入防止層（２４
ａ）上に光導電性層（２５）の第１層（２５ａ）ないし
第３層（２５ｃ）の成膜を行なう、更に同一反応容器（
１１）内で各成膜条件を所定のものに設定し直し、光導
電性層（２５）上に表面層（２４ｂ）を成膜し、感光体
（２４）の形成を終了する。 次にこの実施例の作用について先ず第１の具体例を述べ
る。 〔具体例１．〕 先ず、支持体（１６）にドラム状基体（１２）をセット
し、排気バルブ（２２）を開け、排気装置（図示せず）
により反応容器（１１）内を０．１　（Ｔｏｒｒ）以下
に排気すると共に、ヒータ（１３）によりドラム状基体
（１２）を３２０　［’Ｃ）に加熱する。次いでガス供
給系（２ｏ）より、ガス導入管（２１）を介し、シラン
ガス（ＳｉＨ，）流量に対し、メタンガス（Ｃ１（、）
を８〔％〕、ジボランガス（ｔｓｔｏｓｌをｔｘｔｏ−
”（％〕、水素ガス〔Ｈ２〕を等量の比率で反応容器（
１１）内に導入し、排気装置（図示せず）により反応容
器（１１）内の圧力を１．２（Ｔｏｒｒ）に維持しつつ
、　モータ（１４）によりドラム状基体（１２）を回転
させながら高周波電源（１７）により４５０　（Ｗ）の
電力をドラム状基体（１２）及び円筒状電極（１８）間
に４５分間印加し、（μＣ−５ｉ　）からなる電荷注入
防止層（２４ａ）の成膜を行なう、この後電力及び各種
ガスの供給を止める。続いて電荷注入防止層（２４ａ）
上に光導電性層（２５）を成膜するため、反応容器（１
１）内にガス供給系（２０）よりシランガス（ＳｉＨ４
）流量に対し、メタンガス（ＣＨ４）を１０〔％〕、水
素ガス〔Ｈ２〕を等量の比率で反応容器（１１）内に導
入し、排気装置（図示せず）により反応容器（１１）内
の圧力を０．５　（Ｔｏｒｒ）に維持しつつドラム状基
体（１２）を回転させながら、高周波電源（１７）によ
り２００（Ｗ）の電力をドラム状基体（１２）及び円筒
状電極（１８）間に３時間印加し、（ａ−Ｓｉ）がらな
る膜厚１８〔μｍ〕の第１層（２５ａ）を成膜し、次い
でシランガス（ＳｉＨ，）流量に対しジボランガス［：
Ｂｚ　ｔ（ｓ　）を５ｘｔｏ−’　（％〕、水素ガス〔
Ｈ２〕を等量の比率で反応容器（１１）内に導入し、反
応容器（１１）内の圧力を０．５　（Ｔｏｒｒ）に維持
しつつ、２００　（Ｗ）の電力をドラム状基体（１２）
及び円筒状電極（１８）間に３０分間印加し、（ａ−３
ｉ）からなる膜厚３〔μ脂〕の第２層（２５ｂ）を成膜
し、更にシランガス（Ｓｉ）Ｉ、　）流量に対し、水素
ガス〔Ｈ２〕を６００　（％〕の比率で反応容器（１１
）内に導入し、反応容器（１１）内の圧力を１．１　（
Ｔｏｒｒ）に維持しつつ、４００　（Ｗ）の電力をドラ
ム状基体（１２）及び円筒状電極（１８）間に２時間印
加し、（μＣ−３ｉ）からなり膜厚５〔μｍ〕の第３層
（２５ｃ）を成膜した後、電力及び各種ガスの供給を止
める。 次に、反応容器（１１）内にガス供給系（２０）よりシ
ランガス（ＳｉＨ４）流量に対し、メタンガス（ＣＨ４
）を４００〔％〕の比率で反応容器（１１）内に導入し
、排気装置（図示せず）により反応容器（１１）内の圧
力をＱ、６　［Ｔｏｒｒ］に維持しつつ、　ドラム状基
体（１２）を回転させながら、高周波電源（１７）によ
り１５０（Ｗ）の電力をドラム状基体（１２）及び円筒
状電極（１８）間に５分間印加し、光導電層（２５）上
に（ａ−Ｓｉ）からなる表面層（２４ｂ）を成膜し、最
後に電力及びガスの供給を止め、感光体（２４）の製造
を終了する。 このようにして得られた全膜厚１８〔μｍ〕の正帯電用
の感光体（２４）を（サンプルａ）とし、その光導電性
層（２５）の第３層（２５ｃ）における（　μＣ−３Ｌ
）の結晶化度及び結晶粒径をＸ線回折法により測定した
ところ、結晶化度６０〔％〕、結晶粒径約４０［人］と
いう結果が得られた。又、電荷注入防止層（２４ａ）に
おけるー（μＣ−５Ｌ）の結晶化度は６５〔％〕、結晶
粒径はＳＯ（人〕であった。 尚、比較のため、（サンプルａ）の電荷注入防止層（２
４ａ）を、シランガス流量に対しメタンガス（ＣＨ，］
ヲ２０　（％〕、ジボランガＸ　（Ｂ、Ｈ，）ヲ１ｘｌ
ｏ−”。 水素ガス〔Ｈ２〕を等量という比率で反応容器（１１）
に導入し、反応圧力を０．５〔τ０ｒｒ）　ｅ高周波電
力を１５０　（Ｗ）に設定し４５分間成膜する事により
得られる（ａ−３ｉ）膜に替えると共に、光導電性層（
２５）を、第２層（２５ｂ）に用いた（　ａ−５ｉ）膜
の成膜条件で２．５時間成膜した膜厚１５〔μｍ〕のホ
ウ素（Ｂ）を含有する。（ａ−ＳＬ）膜のみからなるも
のに替えた（サンプルｂ）を製造する一方、（サンプル
ｂ）と同様（サンプルａ）の電荷注入防止層（２４ａ）
を（ａ−５ｉ）膜に替えると共に、光導電層（２５）を
、第１層（２５ａ）に用いた（　ａ−３Ｌ）膜の成膜条
件で２．５時間成膜した、膜厚１５〔μｍ〕の炭素（Ｃ
）を含有する（　ａ−３Ｌ）膜のみからなるものに替え
た（サンプルＣ）を製造した。 そしてこのようにして得られた各サンプルの分光感度を
測定したところ第３図に示すように（サンプルｂ）、（
サンプルＣ）に比しくサンプルａ）は、波長３５０〜７
５０　（ｎｍ）　（可視光領域）においてはほぼ同等の
感度であるものの、近赤外線領域にあっては高感度を有
し、レーザビームプリンタ等への適用も可能となる。又
、各サンプルにコロナ放電により６．５（ＫＶ）の電圧
を印加した時の表面電位及び１５秒後の電位保持率並び
に１０（Ｑｕｘ−ｓａｃ）の光により露光した時の電位
半減露光量を測定したところ〔表・１〕のような感光体
の特性評価結果が得られた。 〔表・１〕　感光体の特性評価 尚、露光後における（サンプルＣ）の残留電位は２００
（Ｖ）であった。 更に各サンプルの感光体を複写機に実際に装着して画像
形成を行ない画質を比較した結果、（サンプルｂ）では
画像濃度が薄く、かすれたりする一方、（サンプルＣ）
ではカブリが顕著であり解像度が低く文字等がつぶれ、
更には残像を生じるというような欠点を有する反面、（
サンプルａ）にあっては（サンプルｂ）、（サンプルＣ
）で生じるような画像欠陥が無く、鮮明な画像が得られ
た。 次に各サンプルの両光体をレーザプリンタに装着し画像
形成を行なったところ（サンプルｂ）及び（サンプルＣ
）では層中で吸収し切れずドラム状基体（１２）表面で
反射された光と、表面層（２４ｂ）での反射光とによる
干渉縞により生じる画像の濃度むらやカブリを生じ、特
に（サンプルＣ）ではいづれもより顕著であったのに対
し、（サンプルａ）では干渉縞による画像欠陥を生ぜず
、高解像度、高コントラストの鮮明な画像が得られた。 次に他の具体例について述べる。 〔具体例２〕 この〔具体例２〕は、前述の〔具体例１〕の第３層（２
５ｃ）の成膜条件のみを変え炭素（Ｃ）をドーピングす
るものであり、他は〔具体例１〕と全く同様である。即
ちこの具体例にあっては、〔具体例１〕において第２層
（２５ｂ）迄成膜した後、反応容器（１１）内にシラン
ガス（ＳｉＨ４）流量に対し、メタンガス〔ＣＨ４〕を
０．３〔％〕、水素ガス（ｕｓ　：＋を６００〔％〕の
比率で導入し、第３層（２５ｃ）を成膜したものである
。 このようにして得られた感光体にコロナ放電により６．
５　（ＫＶＩの電圧を印加したところ、（サンプルａ）
に比し表面電位は２０〔％〕内向上、実際に複写機やレ
ーザプリンタに装着しても良好な画像が得られた。 〔具体例３〕 この〔具体例３〕は、〔具体例２〕と同様〔具体例１−
〕の第３層（２５ｃ）の成膜条件のみを変えるものであ
り、他は〔具体例１〕と同様である。即ち第３層（２５
ｃ）成膜時、　シランガス（ＳｉＨ４）流量に対し、窒
素ガス〔Ｎ２〕を２〔％〕、水素ガス〔Ｎ２〕を６００
〔％−〕の比率で反応容器（１１）内に導入し、第３層
（２５ｃ）を成膜したものである。 このようにして得られた感光体にコロナ放電により６．
５　（ＫＶ）の電圧を印加したところ、（サンプルａ）
に比し、表面電位は２５〔％〕内向上、実機による画像
も〔具体例２〕と同様良好であった。 このように構成すれば、光導電層（２５）中の第３層（
２５ｃ）が（μＣ−５ｉ　）で形成されると共に第２層
（２５ｂ）が（ａ−３Ｌ）で形成されている事がら、　
　（ａ−３ｉ）のみから成るものに比し、可視光領域及
び近赤外線領域においてより高感度を有する一方。 （μＣ−３ｉ）のみから成るものに比し暗抵抗を高く保
持出来、画質の向上を図れると共にレーザプリンタ等へ
の適用も可能となる。又、暗抵抗が低く。 光吸収量の少ない（μＣ−５Ｌ）からなる第３層（２５
ｃ）のみを電荷発生層として用いる場合には、必要とす
る暗抵抗及び光吸収量を得るために膜厚をかなり厚くし
なければならず、成膜速度の遅い（μＣ−３ｉ）にあっ
てはより長い成膜時間を必要とし、コストも上昇されて
しまうという問題を有するのに比し、（μＣ−５ｉ）層
に加え（ａ−５ｉ）からなる第２層（２５ｂ）を用いる
事により、膜厚を薄く出来、ひいてはコストの低減も可
能となる。更にこの感光体（２４）を用いれば、その材
質が人体に無害である事から、製造時に特に安全対策を
施す必要が無く、又その廃ガス処理も不要であり、使用
後に感光体を回収しなくても良く、ひいてはコストの低
減を図る事が出来る。一方、電荷注入防止層（２４ａ）
を（ａ−３ｉ）で形成した場合、レーザ光の吸収が悪い
ため、光導電性層（２５）を透過したレーザ光が、電荷
注入防止層（２４ａ）で全て吸収されず、　ドラム状基
体（１２）表面で反射され、表面層（２４ｂ）での反射
光とにより干渉縞を生じ画質の低下を招くというおそれ
を有しているが、この実施例のように電荷注入防止層（
２４ａ）を（μｃ−５ｉ）で形成すれば、（ａ−３ｉ）
に比し、　レーザ光の吸収が良く、ドラム状基体（１２
）からのレーザ光の反射が無くなり、干渉縞による画像
濃度のむらを生じる事が全く無く、画質向上を図る事が
出来る。又この電荷注入防止層（２４ａ）は、ｎ型とす
るためのホウ素ＣＢ）をドーピングする以外に炭素（Ｃ
）もドーピングされているがこれはホウ素ＣＢ）のみの
場合、膜の表面が凹凸状になり、ドラム状基体（１２）
との密着性がそこなわれはがれやすくなるのに対し、炭
素（Ｃ）を加えるとこの凹凸をうめるように成膜される
事から、ドラム状基体（１２）との密着性が向上され剥
離が防止されると共に炭素（Ｃ）自身の絶縁性により電
荷注入防止層（２４ａ）の絶縁性向上にも寄与するもの
である。 更には、この実施例のように表面層（２４ｂ）を設けれ
ば、光の吸収効率の低下防止を図れると共に第３層（２
５ｃ）の保護も行なえる。即ち（μＣ−５ｉ）は特性上
屈折率が３〜４と比較的大きく、その表面で光反射を生
じ易いが、表面層（２４ｂ）を設ける事によりこの反射
光が防止され、第３層（２５ｃ）に吸収される光量が増
大される。 尚この発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能
であり１例えば光導電性層の各層に周期律表第■族や周
期律表第■族の元素等地の不純物を添加し、特性の向上
を図っても良いし、電荷注入防止層の型も任意であり光
導電体表面に正帯電を行なわせるときは、支持体からの
電子の注入を阻止するために周期律表第■族の元素をド
ーピングする事によりｐ型とし、他方光導電体表面に負
帯電を行なわせるときは支持体からの正孔の注入を阻止
するために周期律表第Ｖ族の元素をドーピングする事に
よりｎ型としても良いし、その構造も（ａ−Ｓｉ）であ
っても（μＣ−５ｉ）あっても良いが、（μＣ−９ｉ）
で形成した場合はレーザ光等の光吸収がより優れ、支持
体からの反射光を生じる事が無く、ひいては表面での反
射光とによる干渉縞を確実に防止出来、濃度むらを防止
出来、より鮮明な画像を得る事が出来る。又、支持体と
の接着性向上あるいは絶縁性向上のためドーピングする
ものとしては炭素（Ｃ）に限定されず、窒素（Ｎ）ある
いは酸素

〔０〕であっても良い。 そし′て、その厚さも任意であるが、好ましくは１００
〔人〕ないし１０（μ論〕とされる。更には各層の製造
方法も光ＣｖＤ方法やスパッタリング方法等であっても
良く、光導電体の構造も支持体上に直接電荷輸送層、電
荷発生層を順次層重するもの等であっても良い、尚電荷
発生層はその膜厚が０．１〔μ−〕ないし１０〔μ璽〕
が好ましし１とされる事から、この発明のように（μＣ
−８ｉ）層及び（ａ−Ｓｉ）層の２層からなるものにあ
っては、各層の比率に応じて（ａ−Ｓｉ）層の膜厚が０
．１（μｍ）ないし５（μ■）程度、（μＣ−３ｉ　）
層の膜厚が１〔μ腸〕ないし１０〔μ■〕程度の範囲で
あれば良い。 又、電荷輸送層は電荷発生層で発生したキャリアを効率
よく支持体側へ到達させるものであれば（ａ−Ｓｉ）で
形成されても（μＣ−５Ｌ）で形成されても良く、暗抵
抗を大きくシ、帯電能を向上させるためには周期律表第
ｍ族あるいは周期律表第Ｖ族の元素のいずれか一方がラ
イト・ドーピングされているものが好ましいし、更には
帯電能を向上させ電荷輸送と電位保持の両機能を備えた
ものとするためには、炭素〔Ｃ〕、窒素〔Ｎ〕、酸素（
０）のうち少くともいずれか１つ以上を含有させること
が望ましい、又その膜厚は薄すぎても厚すぎてもその機
能を充分にはたせず、好ましくは３〜８゜〔μ■〕とさ
れる。 〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、光導電性層の電
荷発生層を（μＣ−Ｓ、ｔ）からなる層と（ａ−９ｉ）
からなる層を層重して形成する事により。 （μＣ−５ｉ）層のみから形成するのに比し、薄い膜厚
で必要とする暗抵抗及び光吸収量を得られその製造コス
トの低減を図れる。そして可視光領域及び近赤外線領域
の拡い領域において高い分光感度を得る事が出来、画質
向上を図れると共にレーザプリンタ等への適用が充分可
能となる。又その製造も１反応容器を用いてクローズド
システムの製造装置により安全に製造出来、更にはその
材質も人体に無害である事から従来のように特に廃ガス
処理設備を設けなくても良く、使用後感光体の回収も不
要であり、ひいては経済性向上を図る事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例を示し、第１
図はその成膜装置を示す概略説明図、第２図はその感光
体を示す一部断面図、第３図はその分光感度特性を示す
グラフ、第４図は（μＣ−５ｉ）と（ａ−８ｉ）のＸ線
回折を示すグラフである。 １０・・・グロー放電装置、　１１・・・反応容器。 １２・・・ドラム状基体、　　１３・・・ヒータ。 １６・・・支持棒、　　　　　１７・・・高周波電源、
１８・・・円筒状電極、　　　２０・・・ガス供給系。 ２４・・・感光体、　　　　　２４ａ・・・電荷注入防
止層。 ２４ｂ・・・表面層、２５・・・光導電性層、２５ａ・
・・第１層　　　　　２５ｂ・・・第２層２５ｃ・・・
第３層 代理人　弁理士　　井　上　−男 第１図 第２図 第８図 第４図 手続補正書（帥 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 昭和６０年特許願第２０５３５６号 ２、発明の名称 光導電体 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 東芝自動機器エンジニアリング株式会社電話７３６−３
５５８ ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の第２頁第１４行目ｒ　（ＣｄＳ）　Ｊを
ｒ　（ＣｄＳ）　Ｊに訂正する。 （２）明細書の第７頁第１５行目「多くなる」を「少な
くなる」に訂正する。 （３）明細書の第８頁第１５行目〜第１８行目「この不
純物元素・・・したりするが、」を削除する。 （４）明細書の第１４頁第４行目「等量」を「６００％
」に訂正する。 （５）明細書の第１９頁第１行目「両光体」を「感光体
」に訂正する。 （６）明細書の第２２頁第１１行目「ｎ型」をｒＰ型」
に訂正する。 （７）明細書の第２２頁第１３行目〜第１４行目「表面
が凹凸状に」を「歪みが大きく」に訂正する。 （８）明細書の第２２頁第１６行目「凹凸をうめる」を
「歪みが緩和する」に訂正する。 （９）明細書の第２５頁第２０行目「拡い」を「広い」
に訂正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　導電性の支持体上に電荷注入防止層及び光導電性層
   が設けられるものにおいて、前記電荷注入防止層が炭素
   、窒素、酸素のうち少なくとも１原子を含有するｐ型又
   はｎ型の半導体のマイクロクリスタリンシリコンからな
   るものであり、前記光導電性層が、炭素、窒素、酸素の
   うち少なくとも１原子を含有するアモルファスシリコン
   からなる第１層及び、アモルファスシリコンからなる第
   ２層、並びにマイクロクリスタリンシリコンからなる第
   ３層を前記支持体側から順次積層したものからなる事を
   特徴とする光導電体。 ２　第１層ないし第３層の各層がそれぞれ周期律表第I
   II族の原子又は周期律表第Ｖ族の原子を含有する事を特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光導電体。