JP2528281B2 - 超薄膜積層構造層を有する光受容部材 - Google Patents

超薄膜積層構造層を有する光受容部材

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、電子写真用感光体等に用いられる光受容部
材、特に改善された光吸収層を有する光受容部材に関す
る。
〔従来技術の説明〕
従来、電子写真用感光体等に用いられる光受容部材と
しては、その光感度領域の整合性が他の種類の光受容部
材と比較して優れているのに加えて、ピツカース硬度が
高く、公害の問題が少ない等の点から、例えば特開昭54
-86341号公報や特開昭56-83746号公報にみられるような
シリコン原子（Si）を母体とする非晶質材料、いわゆる
アモルフアスシリコン（以後、「a-Si」と呼称する。）
から成る光受容部材が注目されている。
また更に、近年、半導体レーザー（770〜800nm）を光
源とする電子写真法を用いたレーザープリンタの実用化
が試みられているところ、a-Si、特に好ましくは水素原
子（Ｈ）又はハロゲン原子（Ｘ）の少なくともいずれか
一方を含有するa-Si〔以後、「a-Si（H,X）」と表記す
る。〕で構成された感光層を有する光受容部材は、全波
長にわたり高い感度を有しており、特に長波長域におけ
る光感度が、従来のセレン系感光体等に比べて優れてい
るという特徴を有していることから、該a-Si（H,X）で
構成された感光層を有する光受容部材は半導体レーザー
とのマツチング性に優れ、光応答性の速いものが得られ
ることが知られている。
しかし、半導体レーザーを光源として画像露光を行な
つた場合、感光層では吸収しきれない長波長側の光が支
持体表面で反射し、干渉現象の発生をひきおこすという
問題がある。
この問題を解決するため、支持体と感光層との間に長
波長側の光を吸収する層（長波長吸収層）（以後、単に
「光吸収層」と称する場合がある。）を設けることが知
られている。そして該光吸収層として、a-Si、多結晶シ
リコン（以後、「poli-Si」と表記する。）又は両者を
含むいわゆる非単結晶シリコン（以後、「Non-Si」と表
記する。）〔なお、微結晶質シリコンと通称されるもの
はa-Siに分類される。〕に、ゲルマニウム原子（Ａ）又
はスズ原子のいずれか一方を含有せしめたものを使用す
ることが提案されている。該ゲルマニウム原子又はスズ
原子を含有するNon-Si〔以後、「a-Si（Ge,Sn）（H,
X）」と表記する。〕で構成された光吸収層を支持体と
感光層との間に設けた場合、感光層では完全に吸収しき
れなかつた長波長側の光を該層が完全に吸収するため、
支持体表面からの反射光による干渉現象の発生を防止す
ることができるものである。
ところが、Non-Si（Ge,Sn）（H,X）層は、機能的には
満足はされるものの、禁制帯中に欠陥準位を作つてしま
うという問題がある。そしてこの欠陥準位の生起は、光
受容部材を長時間使用した場合に残留電位を生じ、得ら
れる画像にゴーストを生ぜしめるといつた問題がある。
また、上述の類の光受容部は、いずれにしろ所謂多層
構成のものであつて、その製造には一般にプラズマCVD
法による堆積膜形成装置が至適なものとして採用されて
いる。そして所望のそうした光受容部材を製造するに当
つては、一般には各々の層毎に至適な成膜条件を設定
し、その条件に従つて層形成操作を各別に行われてい
る。したがつて従来のプラズマCVD法による装置によつ
ては、上述の光吸収層に係る問題の解決は、当該層の形
成工程の操作に問題解決の条件を設定し、その条件に従
つて当該層の成膜操作を実施することにより行われるこ
とから、それに引き続く層形成の操作を更に複雑にして
しまい、所望の多層構成の光受容部材の効率的に量産す
るとなると装置自体の改良が要求されるところである。
〔発明の目的〕
本発明は、a-Si（H,X）で構成されるに係る上述の問
題を解決して所望機能を奏するものにした、電子写真用
感光体等に用いられる光受容部材と、を提供することを
目的とするものである。
即ち、本発明の主たる目的は、欠陥準位を有さずし
て、長時間の使用によつても、残留電位やゴーストの生
じない、優れた機能を奏する光吸収層を有する光受容部
材を提供することにある。
本発明の他の目的は、残留電位の問題が殆んどなく、
画像欠陥の問題がなくして、改善された電気的耐圧性を
有する電子写真用光受容部材を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明者らは、従来のa-Si（H,X）で構成される感光
層を少なくとも有する電子写真用感光体等に用いられる
光受容部材及びその製造装置について、前述の諸問題を
克服して上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、先ず前記光受容部材について、その光吸収層とし
て、Non-Si（Ge,Sn）（H,X）で構成される超薄膜と、該
超薄膜とは異なるフエルミレベルまたは／及びバンドギ
ヤツプを有する非単結晶材料で構成された超薄膜とを交
互に複数回積層されて構成されたものを使用した場合、
光吸収層としての前述の諸問題を解決し、長時間の使用
によつても残留電位や画像欠陥の発生のない光受容部材
が得られるという知見を得た。
即ち、Non-Si（Ge,Sn）（H,X）で構成される非単結晶
材料は、Non-Si（H,X）で構成される非単結晶材料より
もバンドギヤツプが狭くなることを本発明者は事実とし
て確認しているところ、該Non-Si（Ge,Sn）（H,X）で構
成される超薄膜と、Non-Si（Ge,Sn）（H,X）とはフエル
ミレベルまたは／及びバンドギヤツプが異なる非単結晶
材料からなる超薄膜とを交互に複数回積層した超薄膜積
層構造を有する光吸収層を用いた場合、バンドギヤツプ
の狭い非単結晶質材料からなる光吸収層が得られ、単層
構造のNon-Si（Ge,Sn）（H,X）層を光吸収層として用い
た場合に比較して、欠陥準位の発生を著しく減少させう
ることを見い出したものである。
ところで、こうした超薄膜積層構造膜に、該膜とは別
の機能を奏する膜を積層すると、例えばそれを電子写真
感光体に供する場合、前記超薄膜積層構造膜と該膜層に
隣接する別の膜層との界面に電荷輸送に対する隣壁が生
じ、光照射後の残留電位が大きくなる等の問題がしばし
ば生じる。
本発明者らはこうした背景にあつて問題を解決すべく
鋭意研究を重ね、下述する知見を得た。
即ち、本発明者らは、形成する超薄膜積層構造物につ
いて、その形成過程で構成超薄膜層の層厚を積層するに
つれて変化（厚→薄又は薄→厚）させること、又は／及
び前記構成超薄膜層の少くとも一つの構成元素につい
て、その超薄膜層中での構成比を、該層に隣接する他の
超薄膜層中での前記構成元素の構成比に近づくようにす
ることによつて、第３（ａ）乃至（ｆ）図の模式図に示
すごときエネルギーバンドが得られるように試みた。な
お、第３図において、縦軸は電子のエネルギー、横軸は
層厚を示している。
図示においては、超薄膜積層構造の全体にわたつて
か、或いは層界面についてか、或いはまた層界面の側域
についての変化を示している。第３図（ａ）図の場合は
層厚について調整したものであり、第３（ｂ）図の場合
は層の構成元素の構成比について調整したものであり、
第３（ｃ）図は前記層厚（第３（ａ）図）＋前記構成比
（第３（ｂ）図）について調整したものである。第３
（ｄ）図の場合はドーパント（ｐ）について調整したも
のであり、第３（ｅ）図の場合はドーパント（p,n）に
ついて調整したものであり、第３（ｆ）図の場合は層界
面での構成元素について調整（連続変化）したものであ
る。
以上のように超薄膜積層構造にしたところ、該構造体
は、電流を流すと電荷の捕獲、再結合、蓄積を減少させ
ることがわかつた。このことはとりもなおさずそれを電
子写真感光体に供する場合、残留電位の減少、そして光
感度の上昇をもたらすことを意味する。
本発明は、以上の知見に基いて完成するに至つたもの
であり、下記の構成の光受容部材を提供するものであ
る。
即ち、 （１）支持体と、該支持体上に、層厚10Å〜150Åの少
なくともシリコン原子を含有する非単結晶質材料で構成
された第１の層と、層厚10Å〜150Åの少なくともシリ
コン原子とゲルマニウム原子及びスズ原子の中から選ば
れる少なくとも一種とを含有する非単結晶質材料で構成
された第２の層を複数回交互に積層させた第１の領域
と、前記第１の層または前記第２の層の少なくとも一方
の層厚を前記第１または第２の層厚より薄くさせて複数
回交互に積層させた第２の領域と、を有する光吸収層
と、該光吸収層上にシリコン原子を母体とする非晶質材
料で構成される感光層とを少なくとも有することを特徴
とする超薄膜積層構造層を有する光受容部材。
（２）支持体と、該支持体上に、層厚10Å〜150Åの少
なくともシリコン原子を含有する非単結晶質材料で構成
された第１の層と、層厚10Å〜150Åの少なくともシリ
コン原子とゲルマニウム原子及びスズ原子の中から選ば
れる少なくとも一種とを含有する非単結晶質材料で構成
された第２の層を複数回交互に積層させた第１の領域
と、前記第１の層または前記第２の層の少なくとも一方
の構成原子比を変化させて複数回交互に積層させた第２
の領域と、を有する光吸収層と、該光吸収層上にシリコ
ン原子を母体とする非晶質材料で構成される感光層とを
少なくとも有し、前記構成原子比の変化は前記感光層の
構成原子比に近づけられていることを特徴とする超薄膜
積層構造層を有する光受容部材。
以下、図示の実施例により本発明の内容をより詳しく
説明する。なお、光受容部材について図示する例は電子
写真用のものであるが、本発明はこれにより限定される
ものではない。
第１図は、本発明の光受容部材の層構成の典型的な例
を模式的に示した図であり、図中、101は支持体、102は
光吸収層、103は電荷注入阻止層、104は感光層、105は
表面層をそれぞれ表わしている。
本発明に用いる支持体101は、導電性のものであつて
も、また電気絶縁性のものであつてもよい。導電性支持
体としては、例えば、NiCr、ステンレス、Al、Cr、Mo、
Au、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pb等の金属又はこれ等の合金
が挙げられる。
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチ
レン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポ
リプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフイルム又は
シート、ガラス、セラミツク、紙等が挙げられる。これ
等の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方
の表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容
層を設けるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr、Al、C
r、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pd、In2O3、Sn
O2、ITO（In2O3＋SnO2）等から成る薄膜を設けることに
よつて導電性を付与し、或いはポリエステルフイルム等
の合成樹脂フイルムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、
Ni、Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Tl、Pt等の金属の薄
膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタリング等でそ
の表面に設け、又は前記金属でその表面をラミネート処
理して、その表面に導電性を付与する。支持体の形状は
無端ベルト状又は円筒状とし、その厚さは、所望通りの
光受容部材を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部
材として可撓性が要求される場合には、支持体としての
機能が充分発揮される範囲内で可能な限り薄くすること
ができる。しかしながら、支持体の製造上及び取扱い
上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以上とされ
る。
本発明の光受容部材において、前述の支持体101上に
設けられるのが、本発明の特徴とする長波長吸収層102
であり、Non-Si（Ge,Sn）（H,X）で構成される非単結晶
質材料からなる超薄膜と、Non-Si（Ge,Sn）（H,X）とは
フエルミレベルまたは／及びバンドギヤツプが異なり欠
陥準位の少ない非単結晶質材料からなる超薄膜とが交互
に多数回積層された超薄膜積層構造を有するものであ
る。Non-Si（Ge,Sn）（H,X）とはフエルミレベルまたは
／及びバンドギヤツプが異なる非単結晶質材料として
は、Non-Si（Ge,Sn）（H,X）と構成原子の少なくとも一
部が異なる非単結晶質材料、あるいはNon-Si（Ge,Sn）
（H,X）の構成原子の少なくとも一部の構成原子の含有
量が異なる非単結晶質材料が用いられ、例えば、Non-Si
（H,X）、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選
ばれる少なくとも一種を含有するNon-Si（H,X）等があ
げられる。そして該超薄膜積層構造層を構成する夫々の
超薄膜の薄厚は10〜150Å、好ましくは10〜100Å、最適
には15〜80Åとするのが望ましい。
また、該光吸収層102中に含有せしめるゲルマニウム
原子又はスズ原子の量は、１〜9.5×105atomic ppm、好
ましくは１×102〜９×105atomic ppm、最適には５×10
2〜８×105atomic ppmとするのが望ましい。
更に、該光吸収層102の層厚は、300Å〜10μ、好まし
くは400Å〜８μ、最適には500Å〜５μとするのが望ま
しい。
ところで本発明の光受容部材の光吸収層は前述のごと
く、Non-Si（Ge,Sn）（H,X）、即ちa-Si（Ge,Sn）（H,
X）又はpoly-Si（Ge,Sn）（H,X）あるいは両者の混合物
で構成されるものであるが、poly-Si（Ge,Sn）（H,X）
で構成される層を形成するについては種々の方法があ
り、例えば次のような方法があげられる。
その１つの方法は、基体温度を高温、具体的には400
〜450℃に設定し、該基体上にプラズマCVD法により膜を
堆積せしめる方法である。
他の方法は、基体表面に先ずアモルフアス状の膜を形
成、即ち、基体温度を約250℃にした基体上にプラズマC
VD法により膜を形成し、該アモルフアス状の膜をアニー
リング処理することによりpoly化する方法である。該ア
ニーリング処理は、基体を400〜450℃に約20分間加熱す
るか、あるいは、レーザー光を約20分間照射することに
より行なわれる。
本発明の光受容部材において、光吸収層102と感光層1
04の間に設けられる電荷注入阻止層103は、感光層104が
帯電処理を受けた際に支持体側から感光層104中に電子
が注入されることを阻止するために設けられる層であ
り、該電荷注入阻止層103は、Non-Si（H,X）にｐ型不純
物またはｎ型不純物と、酸素原子、炭素原子及び窒素原
子の中から選ばれる少なくとも一種とを含有せしめたも
ので構成されている。該電荷注入阻止層103中に含有せ
しめる第III族原子としては、具体的には、Ｂ（硼
素）、Al（アルミニウム）、Ga（ガリウム）、In（イン
ジウム）、Tl（タリウム）等を用いることができるが、
特に好ましいものはB,Gaである。また第Ｖ族原子として
は、具体的には、Ｐ（隣）、As（砒素）、Sb（アンチモ
ン）、Bi（ビスマス）等を用いることができるが、特に
好ましいものはP,Asである。そして感光層102中に含有
せしめる第III族原子又は第Ｖ族原子の量は、３〜５×1
04atomic ppm、好ましくは50〜１×104atomic ppm、最
適には１×102〜５×103atomic ppmとすることが望まし
い。
また、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ば
れる少なくとも一種を含有せしめることにより、密着性
を向上せしめるとともに、高暗抵抗化を図かる効果が奏
される。そしてこれらの原子を電荷注入阻止層103中に
含有せしめる量は、0.001〜50atomic％、好ましくは0.0
02〜40atomic％、最適には0.003〜30atomic％とするの
が望ましい。
更に、本発明の光受容部材の電荷注入阻止層103の層
厚は、300Å〜10μ、好ましくは400Å〜８μ、最適には
500Å〜５μとするのが望ましい。
ところで、本発明の光受容部材における電荷注入阻止
層103は、前述の光吸収層102と入れかえることが可能で
あり、即ち、支持体101上に、電荷注入阻止層103、光吸
収層102、感光層104及び表面層105をこの順序で設けて
なるものであつてもよい。
更に、本発明の光受容部材においては、光吸収層102
を電荷注入阻止層103としての機能を兼ねそなえた層と
することも可能であり、そのような場合にあつては、ゲ
ルマニウム原子又はスズ原子と、第III族原子又は第Ｖ
族原子と、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選
ばれる少なくとも一種とを含有するNon-Si（H,X）で構
成される層とすればよい。
本発明の光受容部材の感光層104は、a-Si（H,X）で構
成され、光導伝性を有する層であつて、該層にはさら
に、第III族原子又は第Ｖ族原子又は／及び酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種
を含有せしめることができる。
感光層104中に含有せしめるハロゲン原子（Ｘ）とし
ては、具体的にはフツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げら
れ、特にフツ素、塩素を好適なものとして挙げることが
できる。そして感光層104中に含有せしめる水素原子
（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量、あるいは水素
原子とハロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ）は、好ましくは
１〜40atomic％、より好ましくは５〜30atomic％とする
のが望ましい。
また、感光層104中に、第III族原子又は第Ｖ族原子を
含有せしめる目的は、感光層104の伝導性を制御するこ
とにある。このような第III族原子及び第Ｖ族原子とし
ては、前述の電荷注入阻止層103中に含有せしめるもの
と同様のものを用いることができるが、感光層104に含
有せしめる場合には、電荷注入阻止層103に含有せしめ
たものとは逆の極性のものを含有せしめるか、あるいは
電荷注入阻止層103に含有せしめたものと同極性のもの
を該層103に含有される量より一段と少ない量にして含
有せしめることができる。感光層104中に含有せしめる
第III族原子又は第Ｖ族原子の量は、１×10-3〜１×103
atomic ppm、好ましくは５×10-2〜５×102atomic pp
m、最適には１×10-1〜２×102atomic ppmとすることが
望ましい。
また、感光層104中に、酸素原子、炭素原子及び窒素
原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有せしめる目
的は、感光層104の高暗抵抗化をはかるとともに、感光
層104の膜品質を向上せしめることにある。そして、感
光層104に含有せしめるこうした原子の量は、１×10-3
〜50atomic％、好ましくは２×10-3〜40atomic％、最適
には３×10-3〜30atomic％とするのが望ましい。
また、本発明の光受容部材において、感光層104の層
厚は、本発明の目的を効率的に達成するには重要な要因
の１つであつて、光受容部材に所望の特性が与えられる
ように、光受容部材の設計の際には充分な注意を払う必
要があり、通常は３〜100μとするが、好ましくは５〜8
0μ、最適には７〜50μとする。
本発明の光受容部材の感光層104上には、表面層105が
設けられる。該表面層105は、酸素原子、炭素原子及び
窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有するa-
Si（H,X）〔以後、「a-Si（O,C,N）（H,X）」と表記す
る。〕又は窒素原子又は硼素原子を母体とする非晶質材
料〔以後、「a-BN（H,X）」と表記する。〕、あるい
は、炭素原子を母体とする非晶質材料〔以後、「a-C
（H,X）」と表記する。〕で構成される。
本発明の光受容部材に表面層105を設ける目的は、耐
湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境
特性、および耐久性等を向上せしめることにある。
特に、表面層としてa-Si（O,C,N）（H,X）で構成され
る層を用いた場合には、表面層と感光層を構成するアモ
ルフアス材料の各々が、シリコン原子という共通した構
成原子を有しているので、表面層105と感光層104との界
面において化学的安定性が確保できる。
こうしたa-Si（O,C,N）（H,X）で構成される表面層と
する場合、表面層中に含有せしめる酸素原子、炭素原子
又は窒素原子の量の増加に伴つて、前述の諸特性は向上
するが、多すぎると層品質が低下し、電気的および機械
的特性も低下する。こうしたことから、これらの原子の
量は、0.001〜90atomic％、好ましくは１〜90atomic
％、最適には10〜80atomic％とするのが望ましい。
また、本発明の光受容部材において、表面層105の層
厚も本発明の目的を効率的に達成するために重要な要因
の１つであり、所望の目的に応じて適宜決定されるもの
であるが、表面層に含有せしめる構成原子の量、あるい
は表面層に要求される特性に応じて相互的かつ有機的関
連性の下に決定する必要がある。更に生産性や量産性も
加味した経済性の点においても考慮する必要もある。こ
うしたことから、本発明の光受容部材の表面層の層厚
は、３×10-3〜30μ、より好ましくは４×10-3〜20μ、
特に好ましくは５×10-3〜10μとする。
本発明の光受容部材は、以上のごとき層構成を有する
ものであり、Non-Si（Ge,Sn）（H,X）で構成される光吸
収層102を前述のごとき超薄膜積層構造層とすることが
必要とされるが、さらに電荷注入阻止層103、感光層104
及び表面層105の中の少なくとも一層を超薄膜積層構造
層とすることができる。
即ち、本発明の光受容部材の感光層104は第III族原子
又は第Ｖ族原子を含有するa-Si（H,X）〔以後、「a-SiM
（H,X）」と表記する。（但し、Ｍは第III族原子又は第
Ｖ族原子を表わす。）〕で構成されていてもよく、ある
いはa-Si（O,C,N）（H,X）で構成されていてもよく、さ
らには第III族原子又は第Ｖ族原子を含有するa-Si（O,
C,N）（H,X）〔以後、a-SiM（O,C,N,）（H,X）と表記す
る。〕で構成されていてもよいものであるが、a-Si（H,
X）で構成される感光層中に、こうしたシリコン原子以
外の構成原子を含有せしめる場合、構成原子の少なくと
も一部が異なる超薄膜を少なくとも２種類以上複数回積
層した超薄膜積層構造とすることにより、バンドギヤツ
プを調整することができる。
このところについて第５（Ａ），（Ｂ）図を用いて説
明する。
第５（Ａ），（Ｂ）図はエネルギーバンドの説明図で
あり、図中、EFはフエルミエネルギー、ECは伝導帯端エ
ネルギー、EVは価電子帯端エネルギー、Egはバンドギヤ
ツプを表わしている。
第５（Ａ）図は、バンドギヤツプの異なる二種の超薄
膜を積層した場合を説明する図である。即ち、a-Si（H,
X）中に窒素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ば
れる少なくとも一種を含有せしめた場合には、a-Si（H,
X）よりもバンドギヤツプが拡大することを本発明者ら
は事実として確認しているところ、更に次のところも確
認し例えば該a-Si（H,X）で構成される超薄膜とa-Si
（O,C,N）（H,X）で構成される超薄膜のように、バンド
ギヤツプの異なる超薄膜層を積層すると、狭いバンドギ
ヤツプを有する超薄膜層で、量子効果により、図中破線
で示すが如き、サブバンドが形成される。該サブバンド
は、伝導帯及び価電子帯の端部よりもエネルギー的に高
い位置に形成され、その結果、超薄膜層を積層した感光
層のバンドギヤツプは、単層構造の感光層の場合よりも
広がることとなる。そして、第５（Ｂ）図は、ｐ型不純
物を含有するa-Si（H,X）で構成される超薄膜層（以後
「ｐ型超薄膜層」と称する。）と、ｎ型不純物を含有す
るa-Si（H,X）で構成される超薄膜層（以後「ｎ型超薄
膜層」と称する。）とを交互に積層した場合を説明する
図である。この場合には、伝導帯側では、Ｐ型超薄膜層
ではさまれたｎ型超薄膜層で、量子効果により伝導帯端
エネルギーECよりも高いエネルギー側にサブバンドが形
成される。また同様に、価電子帯側では、ｐ型超薄膜層
において価電子帯端エネルギーEVよりも高いエネルギー
側に量子効果によるサブバンドが形成される。それぞれ
のサブバンドは、伝導帯側ではｐ型超薄膜層へ、また価
電子帯側ではｎ型超薄膜層へしみだしが生じる。その結
果、光吸収は、伝導帯のサブバンドと、価電子帯のしみ
だしたサブバンドの間で生じるため、ｐ型超薄膜層とｎ
型超薄膜層とを積層した感光層のバンドギヤツプは、そ
れぞれｐ型超薄膜層及びｎ型超薄膜層固有のバンドギヤ
ツプよりも狭くなることとなる。
以上のことから具体的には感光層104を、例えば、a-S
i（H,X）で構成される超薄膜層とa-SiM（H,X）で構成さ
れる超薄膜層とを交互に複数回積層した超薄膜積層構造
層、又は、a-Si（H,X）で構成される超薄膜層とa-Si
（O,C,N）（H,X）で構成される超薄膜構造層とを交互に
複数回積層した超薄膜積層構造層、あるいは、a-SiM
（H,X）で構成される超薄膜層とa-Si（O,C,N）（H,X）
で構成される超薄膜層とを交互に複数回積層した超薄膜
層構造層とすることができる。
また同様に、本発明の光受容部材の電荷注入阻止層10
3もまた、少なくとも構成原子の一部が異なる超薄膜を
少なくとも２種類以上複数回積層してなる超薄膜積層構
造層とすることができる。例えば具体的には、電荷注入
阻止効果を奏する第III族原子又は第Ｖ族原子を含有す
るNon-Si（H,X）で構成される超薄膜と、支持体との密
着効果及び高暗抵抗化等の効果を奏するNon-Si（O,C,
N）（H,X）で構成される超薄膜とを、交互に複数回積層
してなるものとすることができる。電荷注入阻止層103
として、酸素原子、炭素原子及び窒素原子を含有せしめ
た場合の欠点として、欠陥準位の発生を招きやすく、該
欠陥準位の発生が第III族原子又は第Ｖ族原子のドーピ
ング効果を阻害することが知られているが、電荷注入阻
止層を上述のごとき超薄膜積層構造とすることにより、
こうした欠点のない、すぐれた電荷注入阻止効果を奏す
るものとすることが可能となるものである。
更にまた、本発明の光受容部材の表面層105も超薄膜
積層構造層とすることができる。例えば具体的には、高
抵抗なa-Si（O,C,N）（H,X）で構成される超薄膜と、a-
Si（H,X）で構成される超薄膜とを、交互に複数回積層
してなる層とすることができる。従来、a-Si（O,C,N）
（H,X）で構成される単層構造の膜は、表面層としての
機能は満足はされているものの、禁制帯中に欠陥準位を
つくつてしまい、こうした欠陥準位の発生は、長時間の
使用による残留電位の発生を招き、画像欠陥の原因とな
つていたが、前述のごとき超薄膜積層構造層とすること
によりこうした欠点が生じなくなり、残留電位の発生及
び画像欠陥の発生のない光受容部材を得ることとなる。
〔実施例〕
以下、実施例１乃至10により本発明についてより詳細
に説明するが、本発明はこれにより限定されるものでは
ない。
実施例１ 第２図に示した製造装置を用いて、シリンダー状Al基
体表面に、第１表に示す層形成条件で層形成を行ない、
第１図に示す層構成の電子写真用光受容部材を得た。
成膜操作中、第１層の終りの10周期において、Ａ層、
Ｂ層の周期を10％ずつ減少させた。
作成された光受容部材を、帯電露光実験装置に設置し
て、5.0K.V.で0.3秒間コロナ帯電を行ない、直ちに光
像を照射した。光像の照射はタングステンランプ光源を
用い、0.7lux・secの光量を透過型のテストチヤートを
通して行なつた。
その後直ちに荷電性の現像剤で該光受容部材表面を
カスケード現像することにより、該光受容部材表面上に
良好なトナー画像を得た。次いで該トナー画像を5.0
K.V.のコロナ帯電で転写紙上に転写したところ、解像力
に優れ、階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得
られた。
また、この電子写真用光受容部材を用い、前述と同様
に帯電し、波長780nmの半導体レーザーにより画像露光
を行なつた。そして前記と同様に現像、転写を行なつた
ところ、干渉縞のない鮮明な画像が得られた。
また残留電位は、周期補正をしなかつた電子写真用光
受容部材に比べ、10％程度の減少がみられた。
実施例２〜７ 各実施例において層形成条件を第２〜７表に示す条件
とした以外はすべて実施例１と同様にして、電子写真用
光受容部材を得た。
成膜操作中、第１層の終りの10周期において、層の厚
さを10％程度ずつ順次減少させていつた。
得られた夫々の光受容部材を用いて、実施例１同様に
して、画像形成を行なつた（但し、実施例４において
は、帯電を帯電とし、荷電性の現像剤を用いて現像
し、帯電により転写した。）ところ、解像力に優れ、
階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
また、第１層の終りの10周期について周期補正をする
ことなくして作成した光受容部材に比べたところ、残留
電位が20％程度減少することがわかつた。
実施例８ 第２（Ａ）図に示す装置の原料ガス供給管215及び216
とガス制御バルブ213及び214との間にそれぞれ石英の反
応管をとりつけ、その外側にマイクロ波が印加できるよ
うに導波管をとりつけた。導波管には2.45GHzのマイク
ロ波電源がとりつけられ、石英の反応管にマイクロ波電
界が印加され、石英の反応管中にガスを流すことによ
り、プラズマが発生され、プラズマで発生されたラジカ
ルが反応室内に導入されてドラムシリンダー上に成膜が
行われる。このときRF電源205はとりはらわれている。
また原料ガス供給管215,216の構造は、ラジカルの供
給に適した構造になおした。また原料ガス供給管215,21
6の配置は２つのガス供給管215,216より吹き出したラジ
カルが、ドラムシリンダー上であわさるような配置にお
いた。
上記のように改造した装置を用い第８表の条件で電子
写真用光受容部材を得た。
第１層の終りの10周期において、超薄膜構造の各周期
が前の周期の80％になるように成膜時間を調整し、また
Ｂ層のGeF4（10％SiF4希釈ガス）順次/sccmずつ減少す
るように流量を調整した。
得られた電子写真用光受容部材を用いて、実施例１と
同様にして画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、
階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
第１層の終り10周期での周期補正及び構成元素補正を
行なわなかつた試料に比べ、残留電位は30％小さくなつ
ていた。
実施例９ 実施例８に用いた装置を用い、但しマイクロ波の電界
は印加しないで、第９表に示す条件で成膜したところ、
第１図に示す構成の電子写真用光受容部材を得た。
第１層の終り10周期においては、超薄膜構造の各周期
が前の周期より10ずつ減少するよう成膜時間を調整し
た。
得られた電子写真用光受容部材を用いて、実施例１と
同様にして画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、
階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
また、第１層の終りの10周期での周期補正を行うこと
なくして作成した光受容部材に比べ、残留電位は15％小
さくなつていた。
実施例10 第２（Ａ）図に示す装置のドラムシリンダ201の上側
にAl2O3の窓をとりつけ、その窓の上に円形の導波管を
とりつけた。円形の導波管には2.45GHzのマイクロ波電
源がとりつけられ、反応室内にマイクロ波の電界が印加
され、ガスを流すことにより、プラズマが発生される。
もちろんこのときRF電源205はとりはらわれている。
第10表の条件で電子写真用光受容部材を得た。
なお、第１層の終り50周期において、Ｂ層のGeH4の量
を変化させ、Si（Ａ成分）およびGe（Ｂ成分）が第４図
に示すごとく変化するようにした。
得られた光受容部材を、帯電露光実験装置に設置し
て、5.0K.V.で0.3秒間コロナ帯電を行ない、直ちに光
像を照射した。光像の照射はタングステンランプ光源を
用い、0.7lux.secの光量を透過型のテストチヤートを通
して行なつた。
その後直ちに荷電性の現像剤で該光受容部材表面を
カスケード現像することにより、該光受容部材表面上に
良好なトナー画像を得た。次いで該トナー画像を5.0
K.V.のコロナ帯電で転写紙上に転写したところ、いずれ
も、解像力に優れ、階調再現性の良好な、鮮明な高濃度
の画像が得られた。
また、第１層の終りの10周期でのＢ層の構成原子の状
態を行うことなくして作成した光受容部材と比較したと
ころ、残留電位が20％減少していることがわかつた。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の光受容部材の層構成の典型的な例を
模式的に示した図である。第２図は、本発明の光受容部
材を製造するための装置の典型的実施例を模式的に示す
図であり、（Ａ）図は横断面略図、（Ｂ）図は縦断面略
図である。第３図は、超薄膜積層構造層におけるエネル
ギーバンドの模式的説明図である。第４図は、超薄膜積
層構造層の構成元素の分布の説明図である。第５図は、
感光層のエネルギーの模式的説明図である。 第１図について、 101……支持体、102……長波長吸収層（光吸収層）、10
3……電荷注入阻止層、104……感光層、105……表面層 第２図について、 201……ドラム、202……回転機構、203……加熱用ヒー
ター、204……カソード電極、205……高周波電源、206,
207……碍子、208,212……排気装置、209,210……排気
バルブ、211……真空計、213,214……バルブ、215,216
……原料ガス供給管、217〜225,227〜235……原料ガス
ボンベ、217a〜225a,227a〜235a……バルブ、217b〜225
b,227b〜235b……ガス圧力レギユレター、217c〜225c,2
27c〜235c……流入バルブ、217d〜225d,227d〜235d……
マスフロコントローラー、217e〜225e,227e〜235e……
流出バルブ、236,237……排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 5/08 ３３３ Ｇ０３Ｇ 5/08 ３３３ ３３４ ３３４ ３３５ ３３５ (56)参考文献 特開 昭61−193489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161155（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−214619（ＪＰ，Ａ)

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】支持体と、該支持体上に、層厚10Å〜150
    Åの少なくともシリコン原子を含有する非単結晶質材料
    で構成された第１の層と、層厚10Å〜150Åの少なくと
    もシリコン原子とゲルマニウム原子及びスズ原子の中か
    ら選ばれる少なくとも一種とを含有する非単結晶質材料
    で構成された第２の層を複数回交互に積層させた第１の
    領域と、前記第１の層または前記第２の層の少なくとも
    一方の層厚を前記第１または第２の層厚より薄くさせて
    複数回交互に積層させた第２の領域と、を有する光吸収
    層と、該光吸収層上にシリコン原子を母体とする非晶質
    材料で構成される感光層とを少なくとも有することを特
    徴とする超薄膜積層構造層を有する光受容部材。
  2. 【請求項２】前記第１の層は更に酸素原子、炭素原子及
    び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種の原子を含
    有する特許請求の範囲第１項に記載の光受容部材。
  3. 【請求項３】前記感光層上に更に表面層を有する特許請
    求の範囲第１項に記載の光受容部材。
  4. 【請求項４】前記表面層はシリコン原子を母体とし、酸
    素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なく
    とも一種を含有する非晶質材料、または窒素原子及び硼
    素原子を母体とする非晶質材料、あるいは炭素原子を母
    体とする非晶質材料で構成される特許請求の範囲第３項
    に記載の光受容部材。
  5. 【請求項５】前記光吸収層と前記感光層との間に電荷注
    入阻止層を有する特許請求の範囲第１項に記載の光受容
    部材。
  6. 【請求項６】前記電荷注入阻止層はシリコン原子と、周
    期律表第III族または第Ｖ族、酸素原子、炭素原子及び
    窒素原子から選択された少なくとも一種の原子を含有す
    る非単結晶質材料で構成されている特許請求の範囲第５
    項に記載の光受容部材。
  7. 【請求項７】前記光吸収層は更に周期律表第III族また
    は第Ｖ族に属する原子を含有する特許請求の範囲第１項
    に記載の光受容部材。
  8. 【請求項８】支持体と、該支持体上に、層厚10Å〜150
    Åの少なくともシリコン原子を含有する非単結晶質材料
    で構成された第１の層と、層厚10Å〜150Åの少なくと
    もシリコン原子とゲルマニウム原子及びスズ原子の中か
    ら選ばれる少なくとも一種とを含有する非単結晶質材料
    で構成された第２の層を複数回交互に積層させた第１の
    領域と、前記第１の層または前記第２の層の少なくとも
    一方の構成原子比を変化させて複数回交互に積層させた
    第２の領域と、を有する光吸収層と、該光吸収層上にシ
    リコン原子を母体とする非晶質材料で構成される感光層
    とを少なくとも有し、前記構成原子比の変化は前記感光
    層の構成原子比に近づけられていることを特徴とする超
    薄膜積層構造層を有する光受容部材。
  9. 【請求項９】前記第１の層は更に酸素原子、炭素原子及
    び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種の原子を含
    有する特許請求の範囲第８項に記載の光受容部材。
  10. 【請求項１０】前記感光層上に更に表面層を有する特許
    請求の範囲第８項に記載の光受容部材。
  11. 【請求項１１】前記表面層はシリコン原子を母体とし、
    酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少な
    くとも一種を含有する非晶質材料、または窒素原子及び
    硼素原子を母体とする非晶質材料、あるいは炭素原子を
    母体とする非晶質材料で構成される特許請求の範囲第10
    項に記載の光受容部材。
  12. 【請求項１２】前記光吸収層と前記感光層との間に電荷
    注入阻止層を有する特許請求の範囲第８項に記載の光受
    容部材。
  13. 【請求項１３】前記電荷注入阻止層はシリコン原子と、
    周期律表第III族または第Ｖ族、酸素原子、炭素原子及
    び窒素原子から選択された少なくとも一種の原子を含有
    する非単結晶質材料で構成されている特許請求の範囲第
    12項に記載の光受容部材。
  14. 【請求項１４】前記光吸収層は更に周期律表第III族ま
    たは第Ｖ族に属する原子を含有する特許請求の範囲第８
    項に記載の光受容部材。
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JPS6243653A (ja) * 1985-08-21 1987-02-25 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 光導電材料
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