JP3437299B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光（ここでは広義の光で
あって、紫外線、可視光線、赤外線、Ｘ線、γ線などを
意味する。）のような電磁波に対して感受性のある電子
写真用光受容部材を用いた画像形成方法に関する。

【０００２】より詳しくは電子写真特性の温度依存性、
いわゆる温度特性を制御した電子写真用光受容部材を用
いて高品質の画像を提供できる画像形成方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】像形成分野において、光受容部材におけ
る光受容層を形成する光導電材料としては、高感度で、
ＳＮ比〔光電流（Ｉｐ）／暗電流（Ｉｄ）〕が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性に適合した吸収スペクト
ルを有すること、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有
すること、使用時において人体に対して無害であるこ
と、等の特性が要求される。特に、事務機としてオフィ
スで使用される電子写真装置内に組み込まれる電子写真
用光受容部材の場合には、上記の使用時における無公害
性は重要な点である。

【０００４】この様な点に優れた性質を示す光導電材料
に水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ：
Ｈ」と表記する）があり、例えば、特公昭６０−３５０
５９号公報には電子写真用光受容部材としての応用が記
載されている。

【０００５】このような電子写真用光受容部材は、一般
的には、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該
支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶ
Ｄ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を形成
する。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガス
を直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によ
って分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法
が好適なものとして実用に付されている。

【０００６】また、特開昭５４−８３７４６号公報にお
いては、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素とし
て含むａ−Ｓｉ（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｘ」と表記する）
光導電層からなる電子写真用光受容部材が提案されてい
る。当該公報においては、ａ−Ｓｉにハロゲン原子を１
乃至４０原子％含有させることにより、耐熱性が高く、
電子写真用光受容部材の光導電層として良好な電気的、
光学的特性を得ることができるとしている。

【０００７】また、特開昭５７−１１５５５６号公報に
は、ａ−Ｓｉ堆積膜で構成された光導電層を有する光導
電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光
学的、光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さら
には経時的安定性について改善を図るため、シリコン原
子を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層
上に、シリコン原子及び炭素原子を含む非光導電性のア
モルファス材料で構成された表面障壁層を設ける技術が
記載されている。更に、特開昭６０−６７９５１号公報
には、アモルファスシリコン、炭素、酸素及び弗素を含
有してなる透光絶縁性オーバーコート層を積層する感光
体についての技術が記載され、特開昭６２−１６８１６
１号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原子
と４１〜７０原子％の水素原子を構成要素として含む非
晶質材料を用いる技術が記載されている。

【０００８】さらに、特開昭５７−１５８６５０号公報
には、水素を１０〜４０原子％含有し、赤外吸収スペク
トルの２１００ｃｍ^-1と２０００ｃｍ^-1の吸収ピークの
吸収係数比が０．２〜１．７であるａ−Ｓｉ：Ｈを光導
電層に用いることにより高感度で高抵抗な電子写真用感
光体が得られることが記載されている。

【０００９】そして、特開昭５９−１７２６４９号公報
には、水素原子を２０〜３０原子％含有し、光学的バン
ドギャップが１．５〜１．８５ｅＶおよび密度が２．０
ｇ／ｃｍ³ 以上のａ−Ｓｉ：Ｈを光導電層に用いること
により帯電能が高く暗減衰の小さい電子写真用感光体が
得られることが記載されている。

【００１０】一方、特開昭６０−９５５５１号公報に
は、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のため
に、感光体表面近傍の温度を３０乃至４０℃に維持して
帯電、露光、現像および転写といった画像形成行程を行
うことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵
抗の低下とそれに伴って発生する画像流れを防止する技
術が開示されている。

【００１１】また、特開昭６３−２６１３８０号公報に
は、電子写真装置の電源投入後の一定時間クリーナーを
作動状態にしたまま光受容部材を回転させることによっ
て、特段の付帯機構を必要とせずに光受容部材表面の異
物を除去し良質の画像を得る技術が開示されている。

【００１２】これらの技術により、電子写真用光受容部
材の電気的、光学的、光導電的特性及び使用環境特性が
向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ａ−Ｓｉ系材料で構成された光導電層を有する電子写真
用光受容部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気
的、光学的、光導電特性及び使用環境特性の点、さらに
は経時安定性および耐久性の点において、各々個々には
特性の向上が図られてはいるが、総合的な特性向上を図
る上でさらに改良される余地が存在するのが実情であ
る。

【００１４】特に、電子写真装置の高画質、高速化、高
耐久化は急速に進んでおり、電子写真用光受容部材にお
いては電気的特性や光導電特性の更なる向上とともに、
帯電能、感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に性能
を延ばすことが求められている。

【００１５】そして、電子写真装置の画像特性向上のた
めに電子写真装置内の光学露光装置、現像装置、転写装
置等の改良がなされた結果、電子写真用光受容部材にお
いても従来以上の画像特性の向上が求められるようにな
った。

【００１６】さらに、電子写真装置の省スペース化は年
々進行し、そのために光受容部材自体も小型化、小径化
する方向にあり、光受容部材の内部に温度制御用のドラ
ムヒーターを内蔵することが困難になってきている。ま
た、省電力化のためにも極力ヒーター等を省く方向にな
ってきている。

【００１７】このような状況下において、前述した従来
技術により上記課題についてある程度の特性向上が可能
になってはきたが、更なる帯電能や画像品質の向上に関
しては未だ充分とはいえない。特にアモルファスシリコ
ン系光受容部材を用いた電子写真装置の高画質化への課
題として、周囲温度の変化による電子写真特性の変動を
低減することがいっそう求められるようになってきた。

【００１８】例えば、従来は光受容部材の画像流れの防
止のために前記特開昭６０−９５５５１号公報に記載さ
れているように、複写機内にドラムヒーターを設置して
光受容部材の表面温度を４０℃程度に保っていた。しか
しながら、従来の光受容部材では前露光キャリアや熱励
起キャリアの生成に起因した帯電能の温度依存性、いわ
ゆる温度特性が約４Ｖ／ｄｅｇ以上であって、複写機内
の実際の使用環境下では光受容部材が本来有しているよ
りも帯電能が低い状態で使用せざるをえなかった。しか
も、従来は光受容部材の温度に対して電子写真特性が大
きく変動するために、光受容部材の温度制御の精度を高
くする必要があり、そのための温度調整手段にコストを
かけなければならなかった。

【００１９】また、従来は複写機を使用しない夜間でも
ドラムヒーターに通電して、帯電器のコロナ放電によっ
て生成されたオゾン生成物が夜間に光受容部材表面に吸
着することによって発生する画像流れを防止するように
していた。しかし、現在では省資源・省電力のために複
写機の夜間通電を極力行わないようになってきている。
このような状態で複写を開始すると複写機内の光受容部
材の周囲温度が徐々に上昇し、それにつれて帯電能が低
下して、複写中に画像濃度が変わってしまうという問題
が生じていた。

【００２０】一方、夜間に光受容部材表面に吸着したオ
ゾン生成物や水分による画像流れは、特開昭６３−２６
１３８０号公報に記載されたような、電子写真装置の電
源投入後に一定時間クリーナーを作動状態にしたまま光
受容部材を回転させることや、画像形成工程の開始前に
加熱工程を設けることによって抑制され得るために、休
止時に常時ドラムヒーターによって加熱することは必ず
しも必要としない。また一旦画像形成工程を開始すれ
ば、特に連続複写時には複写機内の温度が画像流れが発
生しない程度まで上昇するためにドラムヒーターを設置
する必要性は少ない。

【００２１】したがって、電子写真用光受容部材を設計
する際に、上記したような問題が解決されるように電子
写真用光受容部材の層構成、各層の化学的組成など総合
的な観点からの改良を図るとともに、画像形成方法にお
いても低コスト、省電力化をはかることが必要とされて
いる。

【００２２】（発明の目的）本発明は、上述のごときａ
−Ｓｉで構成された従来の光受容層を有する電子写真用
光受容部材を用いた画像形成方法に於ける諸問題を解決
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、電気的、光学的、光導電的特性が使用環境に
ほとんど依存することなく実質的に常時安定しており、
耐光疲労に優れ、繰り返し使用に際しては劣化現象を起
こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留電位がほとんど観測
されず、更に画像品質の良好な電子写真用光受容部材を
もちいた画像形成方法を提供することにある。

【００２３】特に、本発明においては、従来に比べ格段
に温度特性を低減した、ａ−Ｓｉで構成された光導電層
を有する光受容部材を用い、周囲環境の変化に対する電
位特性の変動や画像濃度の変動が抑制され、幅広い温度
範囲において極めて優れた電気的特性、画像特性を有す
る画像形成方法を提供することにある。

【００２４】更に、画像形成装置の休止中に光受容部材
の表面に付着した水分やオゾン生成物を除去するための
加熱手段を設け、画像特性に与える影響が実質的に無視
しうるほどにない画像形成方法を提供することにある。

【００２５】また、従来必要とされてきたドラムヒータ
ーを省略、ドラムヒーターの温調精度を下げる、あるい
は休止中のドラムヒーターによる加熱を省くことができ
るために大幅な省電力、低コスト設計を可能とする画像
形成方法を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するために、本発明者らは、光導電層のキャリアの挙動
に着目し、バンドギャップ内の局在状態分布と帯電能の
温度依存性との関係について鋭意検討した結果、光導電
層の少なくとも光の入射する部分において、局在状態分
布を一定範囲に制御した光受容部材を用いることにより
上記目的を達成できるという知見を得た。すなわち、シ
リコン原子を母体とし、水素原子及び／またはハロゲン
原子を含有する非単結晶材料で構成された光導電層を有
する光受容部材において、その層構造を特定化するよう
に設計されて作成された光受容部材は、実用上著しく優
れた特性を示すばかりでなく、従来の光受容部材と比べ
てみてもあらゆる点において凌駕していること、特に電
子写真用の光受容部材として優れた特性を有しているこ
とを見いだした。そして該光受容部材を用いた画像形成
方法においては、従来必要とされてきたドラムヒーター
を省略する、ドラムヒーターの温調精度を下げる、ある
いは休止中のドラムヒーターによる加熱を省くことがで
きるために大幅な省電力、低コスト設計を可能とできる
ことを見いだした。

【００２７】本発明の画像形成方法は、導電性支持体
と、シリコン原子を母体として水素原子及び／またはハ
ロゲン原子を含有する非単結晶材料で構成された光導電
性を示す光導電層を有する光受容層とを有する光受容部
材であって、該光受容部材の帯電能の温度特性が−２Ｖ
／ｄｅｇ以上２Ｖ／ｄｅｇ以下とされた光受容部材を用
いるものであり、さらには光受容部材表面の温度が０〜
５０℃の範囲で画像形成工程を行うものである。

【００２８】また本発明の画像形成方法は、導電性支持
体と、シリコン原子を母体として水素原子及び／または
ハロゲン原子を含有する非単結晶材料で構成された光導
電性を示す光導電層を有する光受容層とを有し、帯電能
の温度特性が−２Ｖ／ｄｅｇ以上２Ｖ／ｄｅｇ以下であ
る光受容部材を用いて、画像形成工程を行うとともに、
画像形成工程の開始前に該光受容部材を加熱する加熱工
程を設けるものであり、さらには光受容部材表面の温度
が０〜５０℃の範囲で画像形成工程を行うものである。

【００２９】一般的に、ａ−Ｓｉ：Ｈのバンドギャップ
内には、Ｓｉ−Ｓｉ結合の構造的な乱れにもとづくテイ
ル（裾）凖位と、Ｓｉの未結合手（ダングリングボン
ド）等の構造欠陥に起因する深い凖位が存在する。これ
らの凖位は電子、正孔の捕獲、再結合中心として働き素
子の特性を低下させる原因になることが知られている。

【００３０】このようなバンドギャップ中の局在凖位の
状態を測定する方法として、一般に深凖位分光法、等温
容量過渡分光法、光熱偏向分光法、光音響分光法、一定
光電流法等が用いられている。中でも一定光電流法〔Ｃ
ｏｎｓｔａｎｔ Ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔ Ｍｅｔｈ
ｏｄ：以後、「ＣＰＭ」と略記する〕は、ａ−Ｓｉ：Ｈ
の局在凖位に基くサブギャップ光吸収スペクトルを簡便
に測定する方法として有用である。

【００３１】本発明者らは、ＣＰＭによって測定された
サブバンドギャップ光吸収スペクトルから求められる指
数関数裾（アーバックテイル）の特性エネルギー（以
下、「Ｅｕ」と略記する〕や局在状態密度（以下、「Ｄ
ＯＳ」と略記する）と感光体特性との相関を種々の条件
に渡って調べた結果、ＥｕおよびＤＯＳがａ−Ｓｉ感光
体の温度特性と密接な関係にあることを見いだした。

【００３２】ドラムヒーター等で感光体を加熱したとき
に帯電能が低下する原因として、熱励起されたキャリア
が帯電時の電界に引かれてバンド裾の局在凖位やバンド
ギャップ内の深い局在凖位への捕獲、放出を繰り返しな
がら表面に走行し、表面電荷を打ち消してしまうことが
挙げられる。この時、帯電器を通過する間に表面に到達
したキャリアについては帯電能の低下にはほとんど影響
がないが、深い凖位に捕獲されたキャリアは、帯電器を
通過した後に表面へ到達して表面電荷を打ち消すために
温度特性として観測される。また、帯電器を通過した後
に熱励起されたキャリアも表面電荷を打ち消し帯電能の
低下を引き起こす。したがって、感光体の使用温度領域
における熱励起キャリアの生成を抑え、なおかつキャリ
アの走行性を向上させることが温度特性の向上のために
必要である。

【００３３】したがって、本発明のごとくＥｕ，ＤＯＳ
を制御することにより、熱励起キャリアの生成が抑えら
れ、なおかつ熱励起キャリアや光キャリアが局在凖位に
捕獲される割合を小さくすることができるためにキャリ
アの走行性が著しく改善される。その結果、感光体の使
用温度領域での温度特性が飛躍的に改善され、光受容部
材の使用環境に対する安定性が向上し、ハーフトーンが
鮮明に出てかつ解像力の高い高品質の画像を周囲温度に
関わらず安定して得ることができる。

【００３４】故に、上記したような構成をとるようにさ
れた本発明の画像形成方法によれば、前記した諸問題点
の全てを解決し得、極めて優れた電気的、光学的、光導
電的特性、画像品質、耐久性及び使用環境特性を示す。

【００３５】（実施態様例）以下、図面に従って本発明
に関わる電子写真用光受容部材ならびに画像形成装置に
ついて説明する。

【００３６】図１は、本発明に関わる電子写真用光受容
部材の層構成を説明するための模式的構成図である。図
１（ａ）に示す電子写真用光受容部材１００は、光受容
部材用としての支持体１０１の上に、光受容層１０２が
設けられている。該光受容層１０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ
からなり光導電性を有する光導電層１０３で構成されて
いる。

【００３７】図１（ｂ）は、本発明に関わる電子写真用
光受容部材の他の層構成を説明するための模式的構成図
である。図１（ｂ）に示す電子写真用光受容部材１００
は、光受容部材用としての支持体１０１の上に、光受容
層１０２が設けられている。該光受容層１０２はａ−Ｓ
ｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層１０３
と、アモルファスシリコン系表面層１０４とから構成さ
れている。

【００３８】図１（ｃ）は、本発明に関わる電子写真用
光受容部材の他の層構成を説明するための模式的構成図
である。図１（ｃ）に示す電子写真用光受容部材１００
は、光受容部材用としての支持体１０１の上に、光受容
層１０２が設けられている。該光受容層１０２はａ−Ｓ
ｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層１０３
と、アモルファスシリコン系表面層１０４と、アモルフ
ァスシリコン系電荷注入阻止層１０５とから構成されて
いる。

【００３９】図１（ｄ）は、本発明に関わる電子写真用
光受容部材のさらに他の層構成を説明するための模式的
構成図である。図１（ｄ）に示す電子写真用光受容部材
１００は、光受容部材用としての支持体１０１の上に、
光受容層１０２が設けられている。該光受容層１０２は
光導電層１０３を構成するａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電
荷発生層１０６ならびに電荷輸送層１０７と、アモルフ
ァスシリコン系表面層１０４とから構成されている。

【００４０】（支持体）本発明に関わる電子写真用光受
容部材において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａ
ｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｎｂ，Ｔｅ，Ｖ，Ｔｉ，
Ｐｔ，Ｐｄ，Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例え
ばステンレス等が挙げられる。また、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、ポリスチレン、
ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラ
ス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも光受
容層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いる
ことができる。

【００４１】支持体１０１の形状は平滑表面あるいは凹
凸表面の円筒状または板状無端ベルト状であることがで
き、その厚さは、所望通りの電子写真用光受容部材１０
０を形成し得るように適宜決定するが、電子写真用光受
容部材１００としての可撓性が要求される場合には、支
持体１０１としての機能が充分発揮できる範囲内で可能
な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体１
０１は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から
通常は１０μｍ以上とされる。

【００４２】特にレーザー光などの可干渉性光を用いて
像記録を行う場合には、可視画像において現われる、い
わゆる干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消す
るために、支持体１０１の表面に凹凸を設けてもよい。
支持体１０１の表面に設けられる凹凸は、特開昭６０−
１６８１５６号公報、同６０−１７８４５７号公報、同
６０−２２５８５４号公報等に記載された公知の方法に
より作成される。

【００４３】また、レーザー光などの可干渉光を用いた
場合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消す
る別の方法として、支持体１０１の表面に複数の球状痕
跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即ち、支持体１
０１の表面が電子写真用光受容部材１００に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。支持体１０１の表面
に設けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭
６１−２３１５６１号公報に記載された公知の方法によ
り作成される。

【００４４】（光導電層）本発明に関わる電子写真用光
受容部材に於いて、その目的を効果的に達成するために
支持体１０１上に形成され、光受容層１０２の一部を構
成する光導電層１０３は真空堆積膜形成方法によって、
所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値
条件が設定されて作成される。具体的には、例えばグロ
ー放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイ
クロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放
電ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオ
ンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などの数
々の薄膜堆積法によって形成することができる。これら
の薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程
度、製造規模、作成される電子写真用光受容部材に所望
される特性等の要因によって適宜選択されて採用される
が、所望の特性を有する電子写真用光受容部材を製造す
るに当たっての条件の制御が比較的容易であることから
グロー放電法、特にＲＦ帯またはＶＨＦ帯の電源周波数
を用いた高周波グロー放電法が好適である。

【００４５】グロー放電法によって光導電層１０３を形
成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し
得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し
得るＨ供給用の原料ガスまたは／及びハロゲン原子
（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部が減圧
にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反
応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位
置に設置されてある所定の支持体１０１上にａ−Ｓｉ：
Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。

【００４６】また、本発明に関わる電子写真用光受容部
材において、光導電層１０３中に水素原子または／及び
ハロゲン原子が含有されるが、これはシリコン原子の未
結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電
荷保持特性を向上させるために求められるからである。
よって水素原子またはハロゲン原子の含有量、または水
素原子とハロゲン原子の和の量はシリコン原子と水素原
子または／及びハロゲン原子の和に対して１０〜３０原
子％、より好ましくは１５〜２５原子％とされるのが望
ましい。

【００４７】使用されるＳｉ供給用ガスとなり得る物質
としては、ＳｉＨ₄ ，Ｓｉ₂ Ｈ₆ ，Ｓｉ₃ Ｈ₈ ，Ｓｉ₄
Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素
（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられ、
更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の
点でＳｉＨ₄ ，Ｓｉ₂ Ｈ₆ が好ましいものとして挙げら
れる。

【００４８】そして、形成される光導電層１０３中に水
素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御を
いっそう容易になるようにはかり、本発明の目的を達成
する膜特性を得るために、これらのガスに更にＨ₂ およ
び／またはＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物のガ
スも所望量混合して層形成することが必要である。ま
た、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合しても差し支えないものである。

【００４９】また、ハロゲン原子供給用の原料ガスとし
て有効なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、
ハロゲンを含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換され
たシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲ
ン化合物が好ましいものとして挙げられる。また、さら
にはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガ
ス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化
珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。本
発明に於いて好適に使用し得るハロゲン化合物として
は、具体的には弗素ガス（Ｆ₂ ），ＢｒＦ，ＣｌＦ，Ｃ
ｌＦ₃ ，ＢｒＦ₃，ＢｒＦ₅ ，ＩＦ₃ ，ＩＦ₇ 等のハロ
ゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含
む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラ
ン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ₄ ，Ｓ
ｉ₂ Ｆ₆ 等の弗化珪素が好ましいものとして挙げること
ができる。

【００５０】光導電層１０３中に含有される水素原子ま
たは／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支
持体１０１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子
を含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ
導入する量、放電電力等を制御すればよい。

【００５１】本発明に関わる電子写真用光受容部材にお
いては、光導電層１０３には必要に応じて伝導性を制御
する原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御す
る原子は、光導電層１０３中に万遍なく均一に分布した
状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には不均
一な分布状態で含有している部分があってもよい。

【００５２】前記伝導性を制御する原子としては、半導
体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、
ｐ型伝導特性を与える周期律表第ＩＩＩｂ族に属する原
子（以後「第ＩＩＩｂ族原子」と略記する）またはｎ型
伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後
「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。

【００５３】第ＩＩＩｂ族原子としては、具体的には、
硼素（Ｂ），アルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇ
ａ），インジウム（Ｉｎ），タリウム（Ｔｌ）等があ
り、特にＢ，Ａｌ，Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子と
しては、具体的には燐（Ｐ），砒素（Ａｓ），アンチモ
ン（Ｓｂ），ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ，Ａｓ
が好適である。

【００５４】光導電層１０３に含有される伝導性を制御
する原子の含有量としては、好ましくは１×１０^-2〜１
×１０³ 原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０^-2〜５×
１０ ² 原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０² 原
子ｐｐｍとされるのが望ましい。

【００５５】伝導性を制御する原子、たとえば第ＩＩＩ
ｂ族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するに
は、層形成の際に、第ＩＩＩｂ族原子導入用の原料物質
あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反
応容器中に、光導電層１０３を形成するための他のガス
とともに導入してやればよい。第ＩＩＩｂ族原子導入用
の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質とな
り得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少な
くとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用さ
れるのが望ましい。

【００５６】そのような第ＩＩＩｂ族原子導入用の原料
物質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂
Ｈ₆ ，Ｂ₄ Ｈ₁₀，Ｂ₅ Ｈ₉ ，Ｂ₅ Ｈ₁₁，Ｂ₆ Ｈ₁₀，Ｂ₆
Ｈ₁₂，Ｂ₆ Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃ ，ＢＣｌ₃ ，Ｂ
Ｂｒ₃ 等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Ａ
ｌＣｌ₃ ，ＧａＣｌ₃ ，Ｇａ（ＣＨ₃ ）₃ ，ＩｎＣ
ｌ ₃ ，ＴｌＣｌ₃ 等も挙げることができる。

【００５７】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ₃ ，Ｐ
₂ Ｈ₄ 等の水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ，ＰＦ₃ ，ＰＦ₅ ，ＰＣ
ｌ₃，ＰＣｌ₅ ，ＰＢｒ₃ ，ＰＢｒ₅ ，ＰＩ₃ 等のハロ
ゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃ ，ＡｓＦ₃ ，
ＡｓＣｌ₃ ，ＡｓＢｒ₃ ，ＡｓＦ₅ ，ＳｂＨ₃ ，ＳｂＦ
₃ ，ＳｂＦ₅ ，ＳｂＣｌ₃ ，ＳｂＣｌ₅ ，ＢｉＨ₃ ，Ｂ
ｉＣｌ₃ ，ＢｉＢｒ₃等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物
質の有効なものとして挙げることができる。

【００５８】また、これらの伝導性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてＨ₂ および／またはＨｅに
より希釈して使用してもよい。

【００５９】さらに、光導電層１０３に炭素原子及び／
または酸素原子及び／または窒素原子を含有させること
も有効である。炭素原子及び／または酸素原子／及びま
たは窒素原子の含有量はシリコン原子、炭素原子、酸素
原子及び窒素原子の和に対して好ましくは１×１０^-5〜
１０原子％、より好ましくは１×１０^-4〜８原子％、最
適には１×１０^-3〜５原子％が望ましい。炭素原子及び
／または酸素原子及び／または窒素原子は、光導電層中
に万遍なく均一に含有されても良いし、光導電層の層厚
方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた
部分があっても良い。

【００６０】光導電層１０３の層厚は所望の電子写真特
性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望に
したがって決定され、好ましくは２０〜５０μｍ、より
好ましくは２３〜４５μｍ、最適には２５〜４０μｍと
されるのが望ましい。層厚が２０μｍより薄くなると、
帯電能や感度等の電子写真特性が実用上不充分となり、
５０μｍより厚くなると、光導電層の作製時間が長くな
って製造コストが高くなる。

【００６１】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層１０３を形成するには、Ｓｉ供給用のガス
と希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力
ならびに支持体温度を適宜設定することが必要である。

【００６２】希釈ガスとして使用するＨ₂ および／また
はＨｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選
択されるが、Ｓｉ供給用ガスに対しＨ₂ および／または
Ｈｅを、通常の場合３〜２０倍、好ましくは４〜１５
倍、最適には５〜１０倍の範囲に制御することが望まし
い。

【００６３】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０^-4〜５Ｔｏｒ
ｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好まし
い。

【００６４】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用のガスの流量
に対する放電電力の比を、通常の場合２〜７倍、好まし
くは２．５〜６倍、最適には３〜５倍の範囲に設定する
ことが望ましい。

【００６５】さらに、支持体１０１の温度は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合２
００〜３５０℃、好ましくは２３０〜３３０℃、最適に
は２５０〜３１０℃とするのが望ましい。

【００６６】本発明に関わる電子写真用光受容部材にお
いては、光導電層を形成するための支持体温度、ガス圧
の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられる
が、条件は通常は独立的に別々に決められるものではな
く、所望の特性を有する光受容部材を形成すべく相互的
且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望まし
い。

【００６７】（表面層）本発明に関わる電子写真用光受
容部材においては、上述のようにして支持体１０１上に
形成された光導電層１０３の上に、更にアモルファスシ
リコン系の表面層１０４を形成することが好ましい。こ
の表面層１０４は自由表面１０６を有し、主に耐湿性、
連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、
耐久性において本発明の目的を達成するために設けられ
る。

【００６８】また、光受容層１０２を構成する光導電層
１０３と表面層１０４とを形成する非晶質材料の各々が
シリコン原子という共通の構成要素を有しているので、
積層界面において化学的な安定性の確保が十分成されて
いる。

【００６９】表面層１０４は、アモルファスシリコン系
の材料であればいずれの材質でも可能であるが、例え
ば、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を
含有し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン
（以下「ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子
（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に
酸素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−
ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／
またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に窒素原子を含
有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＮ：Ｈ，
Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲ
ン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素
原子の少なくとも一つを含有するアモルファスシリコン
（以下「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）等の材
料が好適に用いられる。

【００７０】本発明の目的を効果的に達成するために、
表面層１０４は真空堆積膜形成方法によって、所望特性
が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設
定されて作成される。具体的には、例えばグロー放電法
（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波Ｃ
ＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電ＣＶＤ
法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレー
ティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などの数々の薄膜
堆積法によって形成することができる。これらの薄膜堆
積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規
模、作成される電子写真用光受容部材に所望される特性
等の要因によって適宜選択されて採用されるが、光受容
部材の生産性から光導電層と同等の堆積法によることが
好ましい。

【００７１】例えば、グロー放電法によってａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘよりなる表面層１０４を形成するには、基本
的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の
原料ガスと、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の原
料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料
ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供
給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内に所
望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を
生起させ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電層
１０３を形成した支持体１０１上にａ−ＳｉＣ：Ｘ，Ｙ
からなる層を形成すればよい。

【００７２】表面層の材質としてはシリコンを含有する
アモルファス材料ならば何れでも良いが、炭素、窒素、
酸素より選ばれた元素を少なくとも１つ含むシリコン原
子との化合物が好ましく、特にａ−ＳｉＣを主成分とし
たものが好ましい。

【００７３】表面層をａ−ＳｉＣを主成分として構成す
る場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に対し
て３０％から９０％の範囲が好ましい。

【００７４】また、表面層１０４中に水素原子または／
及びハロゲン原子が含有されることが必要であるが、こ
れはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、
特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるため
に必須不可欠である。水素含有量は、構成原子の総量に
対して通常の場合３０〜７０原子％、好ましくは３５〜
６５原子％、最適には４０〜６０原子％とするのが望ま
しい。また、弗素原子の含有量として、通常の場合は
０．０１〜１５原子％、好ましくは０．１〜１０原子
％、最適には０．６〜４原子％とされるのが望ましい。

【００７５】これらの水素及び／または弗素含有量の範
囲内で形成される光受容部材は、実際面に於いて従来に
ない格段に優れたものとして充分適用させ得るものであ
る。すなわち、表面層内に存在する欠陥（主にシリコン
原子や炭素原子のダングリングボンド）は電子写真用光
受容部材としての特性に悪影響を及ぼすことが知られて
いる。例えば自由表面から電荷の注入による帯電特性の
劣化、使用環境、例えば高い湿度のもとで表面構造が変
化することによる帯電特性の変動、更にコロナ帯電時や
光照射時に光導電層により表面層に電荷が注入され、前
記表面層内の欠陥に電荷がトラップされることにより繰
り返し使用時の残像現象の発生等がこの悪影響として挙
げられる。

【００７６】しかしながら表面層内の水素含有量を３０
原子％以上に制御することで表面層内の欠陥が大幅に減
少し、その結果、従来に比べて電気的特性面及び高速連
続使用性において飛躍的な向上を図ることができる。

【００７７】一方、前記表面層中の水素含有量が７１原
子％以上になると表面層の硬度が低下するために、繰り
返し使用に耐えられなくなる。従って、表面層中の水素
含有量を前記の範囲内に制御することが格段に優れた所
望の電子写真特性を得る上で非常に重要な因子の１つで
ある。表面層中の水素含有量は、原料ガスの流量
（比）、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制
御し得る。

【００７８】また、表面層中の弗素含有量を０．０１原
子％以上の範囲に制御することで表面層内のシリコン原
子と炭素原子の結合の発生をより効果的に達成すること
が可能となる。さらに、表面層中の弗素原子の働きとし
て、コロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素原子
の結合の切断を効果的に防止することができる。

【００７９】一方、表面層中の弗素含有量が１５原子％
を超えると表面層内のシリコン原子と炭素原子の結合の
発生の効果およびコロナ等のダメージによるシリコン原
子と炭素原子の結合の切断を防止する効果がほとんど認
められなくなる。さらに、過剰の弗素原子が表面層中の
キャリアの走行性を阻害するため、残留電位や画像メモ
リーが顕著に認められてくる。従って、表面層中の弗素
含有量を前記範囲内に制御することが所望の電子写真特
性を得る上で重要な因子の一つである。表面層中の弗素
含有量は、水素含有量と同様に原料ガスの流量（比）、
支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制御し得
る。

【００８０】表面層の形成において使用されるシリコン
（Ｓｉ）供給用ガスとなり得る物質としては、Ｓｉ
Ｈ₄ ，Ｓｉ₂ Ｈ₆ ，Ｓｉ₃ Ｈ₈ ，Ｓｉ₄ Ｈ₁₀等のガス状
態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有
効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取
り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ₄ ，Ｓ
ｉ ₂ Ｈ₆ が好ましいものとして挙げられる。また、これ
らのＳｉ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ₂ ，Ｈｅ，
Ａｒ，Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。

【００８１】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ₄ ，Ｃ₂ Ｈ₂ ，Ｃ₂ Ｈ₆ ，Ｃ₃Ｈ₈ ，Ｃ₄ Ｈ₁₀等の
ガス状態の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用
されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易
さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＣＨ₄ ，Ｃ₂ Ｈ₂ ，Ｃ
₂ Ｈ₆ が好ましいものとして挙げられる。また、これら
のＣ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ₂ ，Ｈｅ，Ａ
ｒ，Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。

【００８２】窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質
としては、ＮＨ₃ ，ＮＯ，Ｎ₂ Ｏ，ＮＯ₂ ，Ｏ₂ ，Ｃ
Ｏ，ＣＯ₂ ，Ｎ₂ 等のガス状態の、またはガス化し得る
化合物が有効に使用されるものとして挙げられる。ま
た、これらの窒素、酸素供給用の原料ガスを必要に応じ
てＨ₂ ，Ｈｅ，Ａｒ，Ｎｅ等のガスにより希釈して使用
してもよい。

【００８３】また、形成される表面層１０４中に導入さ
れる水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるよ
うに図るために、これらのガスに更に水素ガスまたは水
素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成
することが好ましい。また、各ガスは単独種のみでなく
所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものであ
る。

【００８４】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲ
ンをふくむハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されてシ
ラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化
合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリコン原
子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガ
ス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有
効なものとして挙げることができる。本発明に於いて好
適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的には弗
素ガス（Ｆ₂ ），ＢｒＦ，ＣｌＦ，ＣｌＦ₃ ，Ｂｒ
Ｆ₃ ，ＢｒＦ₅ ，ＩＦ₃ ，ＩＦ₇ 等のハロゲン間化合物
を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合
物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体と
しては、具体的には、たとえばＳｉＦ₄ ，Ｓｉ₂ Ｆ₆ 等
の弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。

【００８５】表面層１０４中に含有される水素原子また
は／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持
体１０１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子を
含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導
入する量、放電電力等を制御すればよい。

【００８６】炭素原子及び／または酸素原子及び／また
は窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有されても
良いし、表面層の層厚方向に含有量が変化するような不
均一な分布をもたせた部分があっても良い。

【００８７】さらに、表面層１０４には必要に応じて伝
導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝導
性を制御する原子は、表面層１０４中に万遍なく均一に
分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向
には不均一な分布状態で含有している部分があってもよ
い。

【００８８】前記の伝導性を制御する原子としては、半
導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、ｐ型伝導特性を与える周期律表第ＩＩＩｂ族に属す
る原子（以後「第ＩＩＩｂ族原子」と略記する）または
ｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子
（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることがで
きる。

【００８９】第ＩＩＩｂ族原子としては、具体的には、
硼素（Ｂ），アルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇ
ａ），インジウム（Ｉｎ），タリウム（Ｔｌ）等があ
り、特にＢ，Ａｌ，Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子と
しては、具体的には燐（Ｐ），砒素（Ａｓ），アンチモ
ン（Ｓｂ），ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ，Ａｓ
が好適である。

【００９０】表面層１０４に含有される伝導性を制御す
る原子の含有量としては、好ましくは１×１０^-3〜１×
１０³ 原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０^-2〜５×１
０²原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０² 原子
ｐｐｍとされるのが望ましい。伝導性を制御する原子、
たとえば、第ＩＩＩｂ族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構
造的に導入するには、層形成の際に、第ＩＩＩｂ族原子
導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物
質をガス状態で反応容器中に、表面層１０４を形成する
ための他のガスとともに導入してやればよい。第ＩＩＩ
ｂ族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用
の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状
のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得
るものが採用されるのが望ましい。そのような第ＩＩＩ
ｂ族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素原子
導入用としては、Ｂ₂ Ｈ₆ ，Ｂ₄ Ｈ₁₀，Ｂ₅ Ｈ₉ ，Ｂ₅
Ｈ ₁₁，Ｂ₆ Ｈ₁₀，Ｂ₆ Ｈ₁₂，Ｂ₆ Ｈ₁₄等の水素化硼素、
ＢＦ₃ ，ＢＣｌ₃ ，ＢＢｒ ₃ 等のハロゲン化硼素等が挙
げられる。この他、ＡｌＣｌ₃ ，ＧａＣｌ₃ ，Ｇａ（Ｃ
Ｈ₃ ）₃ ，ＩｎＣｌ₃ ，ＴｌＣｌ₃ 等も挙げることがで
きる。

【００９１】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として、有
効に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ₃ ，
Ｐ₂ Ｈ₄ 等の水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ，ＰＦ₃ ，ＰＦ₅ ，Ｐ
Ｃｌ ₃ ，ＰＣｌ₅ ，ＰＢｒ₃ ，ＰＢｒ₅ ，ＰＩ₃ 等のハ
ロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃ ，Ａｓ
Ｆ₃ ，ＡｓＣｌ₃ ，ＡｓＢｒ₃ ，ＡｓＦ₅ ，ＳｂＨ₃ ，
ＳｂＦ₃ ，ＳｂＦ₅ ，ＳｂＣｌ₃ ，ＳｂＣｌ₅ ，ＢｉＨ
₃ ，ＢｉＣｌ₃ ，ＢｉＢｒ ₃ 等も第Ｖｂ族原子導入用の
出発物質の有効なものとして挙げることができる。

【００９２】また、これらの伝導性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてＨ₂ ，Ｈｅ，Ａｒ，Ｎｅ等
のガスにより希釈して使用してもよい。

【００９３】表面層１０４の層厚としては、通常０．０
１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．
１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が
０．０１μｍよりも薄いと光受容部材を使用中に摩耗等
の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを越える
と残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみられる。

【００９４】表面層１０４は、その要求される特性が所
望通りに与えられるように注意深く形成される。即ち、
Ｓｉ，Ｃ及び／またはＮ及び／またはＯ，Ｈ及び／また
はＸを構成要素とする物質はその形成条件によって構造
的には結晶からアモルファスまでの形態を取り、電気物
性的には導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質
を、又、光導電的性質から非光導電的性質までの間の性
質を各々示すので、目的に応じた所望の特性を有する化
合物が形成される様に、所望に従ってその形成条件の選
択が厳密になされる。

【００９５】例えば、表面層１０４を耐圧性の向上を主
な目的として設けるには、使用環境に於いて電気絶縁性
的挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。

【００９６】又、連続繰り返し使用特性や使用環境特性
の向上を主たる目的として表面層１０４が設けられる場
合には、上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和され、
照射される光に対して有る程度の感度を有する非単結晶
材料として形成される。

【００９７】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層１０４を形成するには、支持体１０１の温度、反応
容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜設定する必要
がある。

【００９８】支持体１０１の温度（Ｔｓ）は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、
好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜
３３０℃、最適には２５０〜３１０℃とするのが望まし
い。

【００９９】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ま
しくは１×１０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、より好ましくは５×
１０ ^-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏｒｒ
とするのが好ましい。

【０１００】表面層を形成するための支持体温度、ガス
圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられる
が、条件は通常は独立的に別々に決められるものではな
く、所望の特性を有する光受容部材を形成すべく相互的
且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望まし
い。

【０１０１】さらに、光導電層と表面層の間に、炭素原
子、酸素原子、窒素原子の含有量を表面層より減らした
ブロッキング層（下部表面層）を設けることも帯電能等
の特性を更に向上させるためには有効である。

【０１０２】また表面層１０４と光導電層１０３との間
に炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子
の含有量が光導電層１０３に向かって減少するように変
化する領域を設けても良い。これにより表面層と光導電
層の密着性を向上させ、界面での光の反射による干渉の
影響をより少なくすることができる。 （電荷注入阻止層）本発明に関わる電子写真用光受容部
材においては、導電性支持体と光導電層との間に、導電
性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷
注入阻止層を設けるのがいっそう効果的である。すなわ
ち、電荷注入阻止層は光受容層が一定極性の帯電処理を
その自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電
荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯
電処理を受けた際にはそのような機能は発揮されない、
いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付
与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原
子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。

【０１０３】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該層中に万遍なく均一に分布されても良いし、ある
いは層厚方向には万遍なく含有されてはいるが、不均一
に分布する状態で含有している部分があってもよい。分
布濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布するよ
うに含有させるのが好適である。

【０１０４】しかしながら、いずれの場合にも支持体の
表面と平行面内方向においては、均一な分布で万遍なく
含有されることが面内方向における特性の均一化をはか
る点からも必要である。

【０１０５】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純
物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表
第ＩＩＩｂ族に属する原子（以後「第ＩＩＩｂ族原子」
と略記する）またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖ
ｂ族に属する原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）
を用いることができる。

【０１０６】第ＩＩＩｂ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），Ｔａ（タリウム）等があ
り、特にＢ，Ａｌ，Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子と
しては、具体的にはＰ（リン），Ａｓ（砒素），Ｓｂ
（アンチモン），Ｂｉ（ビスマス）等があり、特にＰ，
Ａｓが好適である。

【０１０７】電荷注入阻止層中に含有される伝導性を制
御する原子の含有量としては、本発明の目的が効果的に
達成できるように所望にしたがって適宜決定されるが、
好ましくは１０〜１×１０⁴ 原子ｐｐｍ、より好適には
５０〜５×１０³ 原子ｐｐｍ、最適には１×１０² 〜３
×１０³ 原子ｐｐｍとされるのが望ましい。

【０１０８】さらに、電荷注入阻止層には、炭素原子、
窒素原子及び酸素原子の少なくとも一種を含有させるこ
とによって、該電荷注入阻止層に直接接触して設けられ
る他の層との間の密着性の向上をよりいっそう図ること
ができる。

【０１０９】該層に含有される炭素原子または窒素原子
または酸素原子は該層中に万遍なく均一に分布されても
良いし、あるいは層厚方向には万遍なく含有されてはい
るが、不均一に分布する状態で含有している部分があっ
てもよい。しかしながら、いずれの場合にも支持体の表
面と平行面内方向においては、均一な分布で万遍なく含
有されることが面内方向における特性の均一化をはかる
点からも必要である。

【０１１０】電荷注入阻止層の全層領域に含有される炭
素原子及び／または窒素原子および／または酸素原子の
含有量は、本発明の目的が効果的に達成されるように適
宜決定されるが、一種の場合はその量として、二種以上
の場合はその総和として、好ましくは１×１０^-3〜５０
原子％、より好ましくは５×１０^-3〜３０原子％、最適
には１×１０^-2〜１０原子％とされるのが望ましい。

【０１１１】また、電荷注入阻止層に含有される水素原
子および／またはハロゲン原子は層内に存在する未結合
手を補償し膜質の向上に効果を奏する。電荷注入阻止層
中の水素原子またはハロゲン原子あるいは水素原子とハ
ロゲン原子の和の含有量は、好適には１〜５０原子％、
より好ましくは５〜４０原子％、最適には１０〜３０原
子％とするのが望ましい。

【０１１２】電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特
性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましく
は０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最
適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。層厚が
０．１μｍより薄くなると、支持体からの電荷の注入阻
止能が不充分になって充分な帯電能が得られなくなり、
５μｍより厚くしても電子写真特性の向上はなく、作製
時間の延長による製造コスト増を招くだけである。

【０１１３】電荷注入阻止層を形成するには、前述の光
導電層を形成する方法と同様の真空堆積法が採用され
る。

【０１１４】電荷注入阻止層１０５を形成するには、光
導電層１０３と同様に、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガスと
の混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持
体１０１の温度を適宜設定することが必要である。

【０１１５】希釈ガスであるＨ₂ および／またはＨｅの
流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される
が、Ｓｉ供給用ガスに対しＨ₂ および／またはＨｅを、
通常の場合１〜２０倍、好ましくは３〜１５倍、最適に
は５〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。

【０１１６】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０^-4〜５Ｔｏｒ
ｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好まし
い。

【０１１７】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用のガスの流量
に対する放電電力の比を、通常の場合１〜７、好ましく
は２〜６、最適には３〜５の範囲に設定することが望ま
しい。

【０１１８】さらに、支持体１０１の温度は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合２
００〜３５０℃、好ましくは２３０〜３３０℃、最適に
は２５０〜３１０℃とするのが望ましい。

【０１１９】電荷注入阻止層を形成するための希釈ガス
の混合比、ガス圧、放電電力、支持体温度の望ましい数
値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの層
作成ファクターは通常は独立的に別々に決められるもの
ではなく、所望の特性を有する表面層を形成すべく相互
的且つ有機的関連性に基づいて各層作成ファクターの最
適値を決めるのが望ましい。

【０１２０】このほかに、本発明に関わる電子写真用光
受容部材においては、光受容層１０２の前記支持体１０
１側に、少なくともアルミニウム原子、シリコン原子、
水素原子または／及びハロゲン原子が層厚方向に不均一
な分布状態で含有する層領域を有することが望ましい。

【０１２１】また、支持体１０１と光導電層１０３ある
いは電荷注入阻止層１０５との間の密着性の一層の向上
を図る目的で、例えば、Ｓｉ₃ Ｎ₄ ，ＳｉＯ₂ ，Ｓｉ
Ｏ，あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子及び／
またはハロゲン原子と、炭素原子及び／または酸素原子
及び／または窒素原子とを含む非晶質材料等で構成され
る密着層を設けても良い。更に、支持体からの反射光に
よる干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けて
も良い。

【０１２２】次に、本発明に関わる電子写真用光受容部
材の光受容層を形成するための装置および膜形成方法に
ついて詳述する。

【０１２３】図２はＲＦ帯の周波数を用いた高周波プラ
ズマＣＶＤ法（以後「ＲＦ−ＰＣＶＤ」と略記する）に
よる電子写真用光受容部材の製造装置の一例を示す模式
的な構成図である。図２に示す製造装置の構成は以下の
通りである。

【０１２４】この装置は大別すると、堆積装置（２１０
０）、原料ガスの供給装置（２２００）、反応容器（２
１１１）内を減圧するための排気装置（図示せず）から
構成されている。堆積装置（２１００）中の反応容器
（２１１１）内には円筒状支持体（２１１２）、支持体
加熱用ヒーター（２１１３）、原料ガス導入管（２１１
４）が設置され、更に高周波マッチングボックス（２１
１５）が接続されている。

【０１２５】原料ガス供給装置（２２００）は、ＳｉＨ
₄ ，ＧｅＨ₄ ，Ｈ₂ ，ＣＨ₄ ，Ｂ₂Ｈ₆ ，ＰＨ₃ 等の原
料ガスのボンベ（２２２１〜２２２６）とバルブ（２２
３１〜２２３６，２２４１〜２２４６，２２５１〜２２
５６）およびマスフローコントローラー（２２１１〜２
２１６）から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ
（２２６０）を介して反応容器（２１１１）内のガス導
入管（２１１４）に接続されている。

【０１２６】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行なうことができる。

【０１２７】まず、反応容器（２１１１）内に円筒状支
持体（２１１２）を設置し、不図示の排気装置（例えば
真空ポンプ）により反応容器（２１１１）内を排気す
る。続いて、支持体加熱用ヒーター（２１１３）により
円筒状支持体（２１１２）の温度を２００℃乃至３５０
℃の所定の温度に制御する。

【０１２８】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器（２１
１１）に流入させるには、ガスボンベのバルブ（２２３
１〜２２３６）、反応容器のリークバルブ（２１１７）
が閉じられていることを確認し、又、流入バルブ（２２
４１〜２２４６）、流出バルブ（２２５１〜２２５
６）、補助バルブ（２２６０）が開かれていることを確
認して、まずメインバルブ（２１１８）を開いて反応容
器（２１１１）およびガス配管内（２１１６）を排気す
る。

【０１２９】次に真空計（２１１９）の読みが約５×１
０^-6Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ（２２６０）、
流出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じる。

【０１３０】その後、ガスボンベ（２２２１〜２２２
６）より各ガスをバルブ（２２３１〜２２３６）を開い
て導入し、圧力調整器（２２６１〜２２６６）により各
ガス圧を２ｋｇ／ｃｍ² に調整する。次に、流入バルブ
（２２４１〜２２４６）を徐々に開けて、各ガスをマス
フローコントローラー（２２１１〜２２１６）内に導入
する。

【０１３１】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。

【０１３２】円筒状支持体（２１１２）が所定の温度に
なったところで流出バルブ（２２５１〜２２５６）のう
ちの必要なものおよび補助バルブ（２２６０）を徐々に
開き、ガスボンベ（２２２１〜２２２６）から所定のガ
スをガス導入管（２１１４）を介して反応容器（２１１
１）内に導入する。次にマスフローコントローラー（２
２１１〜２２１６）によって各原料ガスが所定の流量に
なるように調整する。その際、反応容器（２１１１）内
の圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になるように真空
計（２１１９）を見ながらメインバルブ（２１１８）の
開口を調整する。内圧が安定したところで、周波数１
３．５６ＭＨｚのＲＦ電源（不図示）を所望の電力に設
定して、高周波マッチングボックス（２１１５）を通じ
て反応容器（２１１１）内にＲＦ電力を導入し、グロー
放電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容
器内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体
（２１１２）上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜
が形成されるところとなる。所望の膜厚の形成が行われ
た後、ＲＦ電力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応
容器へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。

【０１３３】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の光受容層が形成される。

【０１３４】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器（２１１
１）内、流出バルブ（２２５１〜２２５６）から反応容
器（２１１１）に至る配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じ、補助
バルブ（２２６０）を開き、さらにメインバルブ（２１
１８）を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を
必要に応じて行う。

【０１３５】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行なっている間は、支持体（２１１２）を駆動装置
（不図示）によって所定の速度で回転させることも有効
である。

【０１３６】さらに、上述のガス種およびバルブ操作は
各々の層の作成条件にしたがって変更が加えられること
は言うまでもない。

【０１３７】次に、ＶＨＦ帯の周波数を用いた高周波プ
ラズマＣＶＤ（以後「ＶＨＦ−ＰＣＶＤ」と略記する）
法によって形成される電子写真用光受容部材の製造方法
について説明する。

【０１３８】図２に示した製造装置におけるＲＦ−ＰＣ
ＶＤ法による堆積装置（２１００）を、図３に示す堆積
装置（３１００）に交換して原料ガス供給装置（２２０
０）と接続することにより、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法による
電子写真用光受容部材製造装置を得ることができる。

【０１３９】この装置は大別すると、真空気密化構造を
成した減圧にし得る反応容器（３１１１）、原料ガスの
供給装置（２２００）、および反応容器内を減圧にする
ための排気装置（不図示）から構成されている。反応容
器（３１１１）内には円筒状支持体（３１１２）、支持
体加熱用ヒーター（３１１３）、原料ガス導入管（不図
示）、電極（３１１５）が設置され、電極には更に高周
波マッチングボックス（３１１６）が接続されている。
また、反応容器（３１１１）内は排気管（３１２１）を
通じて不図示の拡散ポンプに接続されている。

【０１４０】原料ガス供給装置（２２００）は、ＳｉＨ
₄ ，ＧｅＨ₄ ，Ｈ₂ ，ＣＨ₄ ，Ｂ₂Ｈ₆ ，ＰＨ₃ 等の原
料ガスのボンベ（２２２１〜２２２６）とバルブ（２２
３１〜２２３６，２２４１〜２２４６，２２５１〜２２
５６）およびマスフローコントローラー（２２１１〜２
２１６）から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ
（２２６０）を介して反応容器（３１１１）内のガス導
入管（不図示）に接続されている。また、円筒状支持体
（３１１２）によって取り囲まれた空間（３１３０）が
放電空間を形成している。

【０１４１】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法によるこの装置での堆
積膜の形成は、以下のように行なうことができる。

【０１４２】まず、反応容器（３１１１）内に円筒状支
持体（３１１２）を設置し、駆動装置（３１２０）によ
って支持体（３１１２）を回転し、不図示の排気装置
（例えば拡散ポンプ）により反応容器（３１１１）内を
排気管（３１２１）を介して排気し、反応容器（３１１
１）内の圧力を１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に調整する。続
いて、支持体加熱用ヒーター（３１１３）により円筒状
支持体（３１１２）の温度を２００℃乃至３５０℃の所
定の温度に加熱保持する。

【０１４３】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器（３１
１１）に流入させるには、ガスボンベのバルブ（２２３
１〜２２３６）、反応容器のリークバルブ（不図示）が
閉じられていることを確認し、又、流入バルブ（２２４
１〜２２４６）、流出バルブ（２２５１〜２２５６）、
補助バルブ（２２６０）が開かれていることを確認し
て、まずメインバルブ（不図示）を開いて反応容器（３
１１１）およびガス配管内を排気する。

【０１４４】次に真空計（不図示）の読みが約５×１０
^-6Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ（２２６０）、流
出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じる。

【０１４５】その後、ガスボンベ（２２２１〜２２２
６）より各ガスをバルブ（２２３１〜２２３６）を開い
て導入し、圧力調整器（２２６１〜２２６６）により各
ガス圧を２ｋｇ／ｃｍ² に調整する。次に、流入バルブ
（２２４１〜２２４６）を徐々に開けて、各ガスをマス
フローコントローラー（２２１１〜２２１６）内に導入
する。

【０１４６】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下のようにして円筒状支持体（３１１２）上に各
層の形成を行う。

【０１４７】円筒状支持体（３１１２）が所定の温度に
なったところで流出バルブ（２２５１〜２２５６）のう
ちの必要なものおよび補助バルブ（２２６０）を徐々に
開き、ガスボンベ（２２２１〜２２２６）から所定のガ
スをガス導入管（不図示）を介して反応容器（３１１
１）内の放電空間（３１３０）に導入する。次にマスフ
ローコントローラー（２２１１〜２２１６）によって各
原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、
放電空間（３１３０）内の圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定
の圧力になるように真空計（不図示）を見ながらメイン
バルブ（不図示）の開口を調整する。

【０１４８】圧力が安定したところで、例えば周波数５
００ＭＨｚのＶＨＦ電源（不図示）を所望の電力に設定
して、マッチングボックス（３１１６）を通じて放電空
間（３１３０）にＶＨＦ電力を導入し、グロー放電を生
起させる。かくして支持体（３１１２）により取り囲ま
れた放電空間（３１３０）において、導入された原料ガ
スは、放電エネルギーにより励起されて解離し、支持体
（３１１２）上に所定の堆積膜が形成される。この時、
層形成の均一化を図るため支持体回転用モーター（３１
２０）によって、所望の回転速度で回転させる。

【０１４９】所望の膜厚の形成が行われた後、ＶＨＦ電
力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガス
の流入を止め、堆積膜の形成を終える。

【０１５０】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の光受容層が形成される。

【０１５１】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器（３１１
１）内、流出バルブ（２２５１〜２２５６）から反応容
器（３１１１）に至る配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じ、補助
バルブ（２２６０）を開き、さらにメインバルブ（不図
示）を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を必
要に応じて行う。

【０１５２】上述のガス種およびバルブ操作は各々の層
の作成条件にしたがって変更が加えられることは言うま
でもない。

【０１５３】いずれの方法においても、堆積膜形成時の
支持体温度は、好ましくは２００℃以上３５０℃以下、
より好ましくは２３０℃以上３３０℃以下、最適には２
５０℃以上３００℃以下に設定することが望ましい。

【０１５４】支持体の加熱方法は、真空仕様である発熱
体であればよく、より具体的にはシース状ヒーターの巻
き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等
の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の
熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手
段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質
は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属
類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用すること
ができる。

【０１５５】それ以外にも、反応容器以外に加熱専用の
容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で支持体
を搬送する等の方法が用いられる。

【０１５６】また、特にＶＨＦ−ＰＣＶＤ法における放
電空間の圧力として、好ましくは１ｍＴｏｒｒ以上５０
０ｍＴｏｒｒ以下、より好ましくは３ｍＴｏｒｒ以上３
００ｍＴｏｒｒ以下、最も好ましくは５ｍＴｏｒｒ以上
１００ｍＴｏｒｒ以下に設定することが望ましい。

【０１５７】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法において放電空間に設
けられる電極の大きさ及び形状は、放電を乱さないなら
ばいずれのものでも良いが、実用上は直径１ｍｍ以上１
０ｃｍ以下の円筒状が好ましい。この時、電極の長さ
も、支持体に電界が均一にかかる長さであれば任意に設
定できる。

【０１５８】電極の材質としては、表面が導電性となる
ものならばいずれのものでも良く、例えば、ステンレ
ス，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｎｂ，Ｔｅ，Ｖ，
Ｔｉ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｆｅ等の金属、これらの合金または
表面を導電処理したガラス、セラミック等が通常使用さ
れる。

【０１５９】次に、本発明に関わる画像形成プロセスな
らびに画像形成装置について説明する。

【０１６０】図４は、画像形成装置の画像形成プロセス
の主帯電器にコロナ帯電器を用いる例を示す概略図であ
る。矢印Ｘ方向に回転する光受容部材４０１の周辺に
は、主帯電器４０２、静電潜像形成部４０３、現像器４
０４、転写紙供給系４０５、転写帯電器４０６（ａ）、
分離帯電器４０６（ｂ）、クリーナ４０７、搬送系４０
８、除電光源４０９などが配設されている。また、光受
容部材の内面には光受容部材の温度をコントロールする
ためのドラムヒーター４２３が内包されている。

【０１６１】光受容部材４０１は＋６〜８ｋＶの高電圧
を印加した主帯電器４０２により一様に帯電され、これ
に静電潜像形成部位より導き投影された静電潜像が形成
され、この潜像に現像器４０４からネガ極性トナーが供
給されてトナー像となる。一方、転写紙供給系４０５を
通って光受容部材方向に供給される転写材Ｐは＋７〜８
ｋＶの高電圧を印加した転写帯電器４０６（ａ）と光受
容部材４０１の間隙において背面から、トナーとは反対
極性の正電界を与えられ、これによって光受容部材表面
のネガ極性トナー像は転写材Ｐに転移する。１２〜１４
ｋＶｐ−ｐ、３００〜６００Ｈｚの高圧ＡＣ電圧を印加
した分離帯電器４０６（ｂ）により、転写材Ｐは転写紙
搬送系４０８を通って定着装置（不図示）に至り、トナ
ー像は定着されて装置外に排出される。

【０１６２】図５は、画像形成装置の画像形成プロセス
の主帯電器にローラー帯電器を用いる例を示す概略図で
ある。矢印Ｘ方向に回転する光受容部材５０１の周辺に
は、主帯電器５０２、静電潜像形成部５０３、現像器５
０４、転写紙供給系５０５、転写帯電器５０６、クリー
ナ５０７、搬送系５０８、除電光源５０９などが配設さ
れている。

【０１６３】さらに本例では、図４にあるような光受容
部材の温度コントロールをするためのドラムヒーターを
省き、光受容部材５０１の周辺にヒーター５２３を配設
する。そして、画像形成工程の開始前に光受容部材５０
１を回転しながらヒーター５２３で加熱することによ
り、夜間休止中に光受容部材５０１表面に付着したオゾ
ン生成物等を、除去する。

【０１６４】光受容部材５０１は＋０．６〜２ｋＶの電
圧を印加した主帯電器５０２により一様に帯電され、こ
れに静電潜像形成部位より導き投影された静電潜像が形
成され、この潜像に現像器５０４からネガ極性トナーが
供給されてトナー像となる。

【０１６５】一方、転写紙供給系５０５を通って光受容
部材方向に供給される転写材Ｐは＋０．６〜２ｋＶの高
電圧を印加したローラ転写帯電器５０６と光受容部材５
０１の間隙において背面から、トナーとは反対極性の正
電界を与えられ、これによって光受容部材表面のネガ極
性トナー像は転写材Ｐに転移する。転写材Ｐは転写紙搬
送系５０８を通って定着装置（不図示）に至り、トナー
像は定着されて装置外に排出される。

【０１６６】本発明の画像形成方法において画像形成工
程の開始前に加熱工程を設ける場合には図４のように光
受容部材に内包したドラムヒーターにより光受容部材を
加熱してもよいし、図５のように光受容部材の周辺に配
設した補助ヒーターにより加熱してもよい。

【０１６７】本発明の画像形成方法において光受容部材
近傍の温度としては、好ましくは０〜５０℃にすること
が望ましく、最適には２０〜４０℃にすることが好まし
い。上記範囲をはずれるとハーフトーン画像の濃度ムラ
いわゆるガサツキが目立つようになる。

【０１６８】（実験例）以下、実験例により本発明を具
体的に説明する。

【０１６９】（実験例１）図２に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法
による電子写真用光受容部材の製造装置を用い、外径８
０ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー（支
持体）上に、表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電
層、表面層からなる光受容部材を作製した。さらに光導
電層のＳｉＨ₄ 流量、ＳｉＨ₄ とＨ₂ との流量比、放電
電力、支持体温度等を変えることによって、種々の温度
特性を示す光受容部材を作製した。作製した光受容部材
を図４に示す構成の電子写真装置（キヤノン製ＮＰ−６
０６０を実験用に改造）にセットして、種々の温度環境
下で電位特性及び画像特性の評価を行った。

【０１７０】なお、電子写真装置の現像器（４０４）位
置に表面電位計（ＴＲＥＫ Ｍｏｄｅｌ３４４）のプロ
ーブをセットし、プロセススピード３８０mm/sec、前露
光（波長５６５nm）４lux・sec、一次帯電器（４０２）
の電流値１０００μＡの条件にて、現像器（４０４）位
置での光受容部材の表面電位を測定して、それを帯電能
とした。また、温度を室温（約２０℃）から５０℃まで
変えて同様の条件にて帯電能を測定したときの温度１℃
当たりの帯電能の変化を温度特性とした。

【０１７１】画像特性については、それぞれの光受容部
材で表面電位が室温（２５℃）において一定になるよう
に帯電条件を設定して画像を形成し、次に光受容部材近
傍の温度を５０℃にして画像を形成した。それぞれの光
受容部材で得られた画像について室温時と高温時との画
像濃度の差を判定し、１：非常に良好、２：良好、３：
実用上問題なし、４：実用上やや難ありの４段階にラン
ク分けした。その結果、ランク１と２を合格と判定し
た。

【０１７２】このときの温度特性と画像濃度差との関係
を図６に示す。図６から明らかなように、温度特性が−
２〜２Ｖ／ｄｅｇの光受容部材を用いることによって周
囲環境によらず良好な画像が得られることがわかった。

【０１７３】

【表１】 （実験例２）実験例１と同様に表１に示す作製条件で光
受容部材を作製し、実験例１と同様に図４に示す構成の
電子写真装置にセットして、光受容部材近傍の温度が−
２０℃〜８０℃として画像を形成し評価を行った。

【０１７４】なお、本例の電子写真用光受容部材の温度
特性は１．３Ｖ／ｄｅｇであった。

【０１７５】画像特性については、各々の温度において
ハーフトーン画像（Ａ３紙）を形成し、同一画像内での
濃度ムラ（ガサツキ）を実験例１と同様の４段階のラン
ク分けを行なって評価した。その結果、ランク１とラン
ク２を合格と判定した。

【０１７６】このときの光受容部材近傍の温度とガサツ
キとの関係を図７に示す。図７から明らかなように、温
度特性が−２〜２Ｖ／ｄｅｇの光受容部材を用いた場合
であっても光受容部材近傍の温度は０〜５０℃、より好
ましくは２０〜４０℃にすることが良好な画像特性を得
るために必要であることがわかった。

【０１７７】（実験例３）実験例１と同様に表１に示す
作製条件で光受容部材を作製し、実験例１と同様の図４
に示す構成の電子写真装置にセットして、ドラムヒータ
ーによる光受容部材の温度調節を行わずに連続して１万
枚の画像形成を行い、画像濃度の評価を行った。画像形
成開始時の画像濃度との濃度差により実験例１と同様の
４段階しのランク分けを行なった。

【０１７８】本例において画像形成開始時の光受容部材
近傍の温度は２０℃であり、１万枚経過時には４６℃で
あった。このときの画像形成枚数と光受容部材近傍の温
度ならびに画像濃度差との関係を図８に示す。図８から
明らかなように、光受容部材近傍の温度が徐々に上昇し
ても良好な電子写真特性が得られた。

【０１７９】すなわち、温度特性が−２〜２Ｖ／ｄｅｇ
の光受容部材を用いた画像形成方法によって周囲環境に
よらず良好な画像が得られることがわかった。

【０１８０】（実験例４）実験例１と同様に表１に示す
作製条件で光受容部材を作製し、図５に示す構成の電子
写真装置にセットして、Ａ４紙で１万枚の画像形成を行
い、１０時間放置した。その後、光受容部材を回転しな
がらヒーター５２３により３分間加熱した後ヒーターを
切って連続１０００枚の画像形成を行なった。得られた
画像について画像形成再開１枚目、１００枚目、１００
０枚目の画像濃度の差について評価を行ったところ画像
濃度に差はほとんど認められず良好な結果が得られた。

【０１８１】すなわち、温度特性が−２〜２Ｖ／ｄｅｇ
の光受容部材を用い、休止放置後の画像形成工程の開始
前に加熱工程を設けることによって、良好な画像が得ら
れることがわかった。

【０１８２】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。

【０１８３】（実施例１）図２に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法
による電子写真用光受容部材の製造装置を用い、外径８
０ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー（支
持体）上に、電荷注入阻止層、光導電層、表面層からな
る光受容部材を作製した。表２に、このときの電子写真
用光受容部材の作製条件を示した。

【０１８４】本例の電子写真用光受容部材では、温度特
性は１．２Ｖ／ｄｅｇという結果が得られた。作製した
光受容部材を図４に示す構成の電子写真装置にセット
し、ドラムヒーターによる光受容部材の温度調節を行わ
ずに連続して１万枚の画像形成を行ったところいずれの
画像も良好な結果を示した。

【０１８５】すなわち、温度特性が−２〜２Ｖ／ｄｅｇ
の光受容部材を用いることによって周囲環境によらず良
好な画像が得られることがわかった。

【０１８６】

【表２】 （実施例２）本例では、実施例１の表面層に代えて、表
面層のシリコン原子および炭素原子の含有量を層厚方向
に不均一な分布状態とした表面層を設けた。表３に、こ
のときの電子写真用光受容部材の作製条件を示した。

【０１８７】本例の電子写真用光受容部材では、温度特
性は０．６Ｖ／ｄｅｇという結果が得られた。また、作
製した電子写真用光受容部材を実施例１と同様に、図４
に示す構成の電子写真装置にセットして、ドラムヒータ
ーによる光受容部材の温度調節を行わずに連続して１万
枚の画像形成を行ったところ、実施例１と同様に良好な
電子写真特性が得られた。

【０１８８】すなわち、表面層のシリコン原子および炭
素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布状態とした表
面層を設けた場合においても、温度特性が−２〜２Ｖ／
ｄｅｇの光受容部材を用いることによって周囲環境によ
らず良好な画像が得られることがわかった。

【０１８９】

【表３】 （実施例３）本例では光導電層と表面層との間に、炭素
原子の含有量を表面層より減らし、伝導性を制御する原
子を含有させた中間層（上部阻止層）を設けた。表４に
このときの電子写真用光受容部材の作製条件を示した。

【０１９０】本例の電子写真用光受容部材では、温度特
性は１．８Ｖ／ｄｅｇという結果が得られた。また、作
製した電子写真用光受容部材を図５に示す構成の電子写
真装置にセットして、画像形成工程を繰り返し、１０時
間放置（休止）した。その後、光受容部材を回転しなが
ら外部ヒーターにより光受容部材を３分間加熱した後ヒ
ーターを切って画像形成を行なったところ実施例１と同
様に良好な結果が得られた。

【０１９１】すなわち、中間層（上部阻止層）を設けた
場合においても、温度特性が−２〜２Ｖ／ｄｅｇの光受
容部材を用いることによって周囲環境によらず良好な画
像が得られることがわかった。

【０１９２】

【表４】 （実施例４）本例では、支持体と電荷注入阻止層との間
に、支持体からの反射光による干渉模様の発生を防止す
るための光吸収層としてＩＲ吸収層を設けた。表５に、
このときの電子写真用光受容部材の作製条件を示した。

【０１９３】他の点は実施例１と同様とした。本例の電
子写真用光受容部材では、温度特性は１．７Ｖ／ｄｅｇ
という結果が得られた。また、作製した電子写真用光受
容部材を実施例１と同様の評価をしたところ実施例１と
同様に良好な電子写真特性が得られた。

【０１９４】すなわち、ＩＲ吸収層を設けた場合におい
ても、温度特性が−２〜２Ｖ／ｄｅｇの光受容部材を用
いることによって周囲環境によらず良好な画像が得られ
ることがわかった。

【０１９５】

【表５】 （実施例５）本例では、実施例１のＲＦ−ＰＣＶＤ法に
代えて、図３に示すＶＨＦ−ＰＣＶＤ法による電子写真
用光受容部材の製造装置を用い、実施例１と同様に直径
１０８ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー
（支持体）上に、電荷注入阻止層、光導電層、表面層か
らなる光受容部材を作製した。表６に、このときの電子
写真用光受容部材の作製条件を示した。

【０１９６】本例の電子写真用光受容部材では、温度特
性は−１．２Ｖ／ｄｅｇという結果が得られた。また、
作製した電子写真用光受容部材を実施例１と同様の評価
をしたところ実施例１と同様に良好な電子写真特性が得
られた。

【０１９７】すなわち、電子写真用光受容部材の作製方
法を変えた場合においても、温度特性が−２〜２Ｖ／ｄ
ｅｇの光受容部材を用いることによって周囲環境によら
ず良好な画像が得られることがわかった。

【０１９８】

【表６】 （実施例６）本例では、表面層を構成する原子として、
炭素原子の代わりに窒素原子を表面層に含有させて設け
た。表７にこのときの電子写真用光受容部材の作製条件
を示した。他の点は実施例５と同様とした。

【０１９９】本例の電子写真用光受容部材では、温度特
性は１．０Ｖ／ｄｅｇという結果が得られた。また、作
製した電子写真用光受容部材を実施例１と同様の評価を
したところ実施例１と同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。

【０２００】すなわち、表面層を構成する原子として、
炭素原子の代わりに窒素原子を表面層に含有させて設け
た場合においても、温度特性が−２〜２Ｖ／ｄｅｇの光
受容部材を用いることによって周囲環境によらず良好な
画像が得られることがわかった。

【０２０１】

【表７】 （実施例７）本例では、電荷注入阻止層は削除し、光導
電層として炭素原子を層厚方向に不均一な分布状態で含
有する第１の層領域と実質的に炭素原子を含まない第２
の層領域と連続して形成した。表８に、このときの電子
写真用光受容部材の作製条件を示した。他の点は実施例
５と同様とした。

【０２０２】本例の電子写真用光受容部材では、温度特
性は−１．９Ｖ／ｄｅｇという結果が得られた。また、
作製した電子写真用光受容部材を実施例１と同様の評価
をしたところ実施例１と同様に良好な電子写真特性が得
られた。

【０２０３】すなわち、電荷注入阻止層は削除し、光導
電層として炭素原子を層厚方向に不均一な分布状態で含
有する第１の層領域と実質的に炭素原子を含まない第２
の層領域と連続して形成した場合においても、温度特性
が−２〜２Ｖ／ｄｅｇの光受容部材を用いることによっ
て周囲環境によらず良好な画像が得られることがわかっ
た。

【０２０４】

【表８】 （実施例８）本例では、光導電層と表面層との間に、炭
素原子の含有量を表面層より減らした中間層（下部表面
層）を設けると同時に、光導電層を、機能分離化して、
電荷輸送層と電荷発生層の２層化をはかり設けた。表９
にこのときの電子写真用光受容部材の作製条件を示し
た。他の点は実施例５と同様とした。

【０２０５】本例の電子写真用光受容部材では、温度特
性は１．９Ｖ／ｄｅｇという結果が得られた。また、作
製した電子写真用光受容部材を実施例１と同様の評価を
したところ実施例１と同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。

【０２０６】すなわち、光導電層と表面層との間に、炭
素原子の含有量を表面層より減らした中間層（下部表面
層）を設けると同時に、光導電層を、機能分離化して、
電荷輸送層と電荷発生層の２層化をはかり設けた場合に
おいても、温度特性が−２〜２Ｖ／ｄｅｇの光受容部材
を用いることによって周囲環境によらず良好な画像が得
られることがわかった。

【０２０７】

【表９】

【０２０８】

【発明の効果】本発明の画像形成方法によれば、ａ−Ｓ
ｉで構成された従来の電子写真用光受容部材を用いた画
像形成方法における諸問題をすべて解決することがで
き、特にきわめて優れた電気的特性、光学的特性、光導
電特性、画像特性、耐久性および使用環境特性を示す。

【０２０９】特に本発明においては、従来に比べ格段に
温度特性を減少せしめた、ａ−Ｓｉ等の非単結晶で構成
された光導電層を有する光受容部材を用いることによっ
て、周囲環境の変動に対する表面電位の変化や画像濃度
の変動が抑制されて極めて優れた電気的特性、画像特性
を有するという特徴を有する。

【０２１０】すなわち、ドラムヒーター等の加熱保持手
段を用いずとも常に良好な画像が得られるという特徴を
有する。

【０２１１】また、画像形成装置の休止中に光受容部材
の表面に付着した水分やオゾン生成物を除去するための
加熱手段を設け、画像形成工程の再開前に加熱工程を設
けることによって、光受容部材表面の吸着物の画像特性
に与える影響が実質的に無視しうるほどにないという特
徴を有する。

【０２１２】そのために従来必要とされてきたドラムヒ
ーターを省略でき、または夜間のドラムヒーターによる
加熱を省くことができるために省電力設計が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる電子写真用光受容部材の好適な
実施態様例の層構成を説明するための模式的層構成図で
ある。

【図２】本発明に関わる電子写真用光受容部材の光受容
層を形成するための装置の一例で、ＲＦ帯の高周波を用
いたグロー放電法による電子写真用光受容部材の製造装
置の模式的説明図である。

【図３】本発明に関わる電子写真用光受容部材の光受容
層を形成するための装置の一例で、ＶＨＦ帯の高周波を
用いたグロー放電法による電子写真用光受容部材の製造
装置の模式的説明図である。

【図４】本発明に関わる光受容部材を用いた画像形成装
置の一例で、画像形成プロセスの主帯電器にコロナ帯電
器を用いる画像形成装置の模式的説明図である。

【図５】本発明に関わる光受容部材を用いた画像形成装
置の一例で、画像形成プロセスの主帯電器にローラー帯
電器を用い、光受容部材の周囲にドラムヒーターを設け
た画像形成装置の模式的説明図である。

【図６】本発明の画像形成方法における温度特性と画像
濃度ランクとの関係を示す図である。

【図７】本発明の画像形成方法における環境温度とガサ
ツキランクとの関係を示す図である。

【図８】本発明の画像形成方法における画像形成枚数と
光受容部材近傍温度ならびに画像濃度ランクとの関係を
示す図である。

【符号の説明】

１００ 光受容部材 １０１ 導電性支持体 １０２ 光受容層 １０３ 光導電層 １０４ 表面層 １０５ 電荷注入阻止層 １０６ 電荷発生層 １０７ 電荷輸送層 １１０ 自由表面 ２１００，３１００ 堆積装置 ２１１１，３１１１ 反応容器 ２１１２，３１１２ 円筒状支持体 ２１１３，３１１３ 支持体加熱用ヒーター ２１１４ 原料ガス導入管 ２１１５，３１１６ マッチングボックス ２１１６ 原料ガス配管 ２１１７ 反応容器リークバルブ ２１１８ メイン排気バルブ ２１１９ 真空計 ２２００ 原料ガス供給装置 ２２１１〜２２１６ マスフローコントローラー ２２２１〜２２２６ 原料ガスボンベ ２２３１〜２２３６ 原料ガスボンベバルブ ２２４１〜２２４６ ガス流入バルブ ２２５１〜２２５６ ガス流出バルブ ２２６１〜２２６６ 圧力調整器 ３１１５ 電極 ３１２０ 支持体回転用モーター ３１２１ 排気管 ３１３０ 放電空間 ４０１，５０１ 電子写真用光受容部材 ４０２，５０２ 主帯電器 ４０３，５０３ 静電潜像形成部位 ４０４，５０４ 現像器 ４０５，５０５ 転写紙供給系 ４０６，５０６ 転写・分離帯電器 ４０７，５０７ クリーナー ４０８，５０８ 搬送系 ４０９，５０９ 除電光源 ４２３，５２３ ドラムヒーター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−75412（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−186766（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−210358（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−95551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−95467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−34473（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 5/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも帯電工程・露光工程・現像工
   程・クリーニング工程を有する画像形成工程を用いた電
   子写真画像形成方法において、 導電性支持体と、シリコン原子を母体として水素原子及
   び／またはハロゲン原子を含有する非単結晶材料で構成
   された光導電性を示す光導電層を有する光受容層とを有
   する光受容部材であって、該光受容部材の帯電能の温度
   特性が−２Ｖ／ｄｅｇ以上２Ｖ／ｄｅｇ以下とされた光
   受容部材を用いて、前記画像形成工程を行うことを特徴
   とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 前記光受容部材を用い、該光受容部材表
   面の温度が０〜５０℃の範囲で前記画像形成工程を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】 少なくとも帯電工程・露光工程・現像工
   程・クリーニング工程を有する画像形成工程を用いた電
   子写真画像形成方法において、 導電性支持体と、シリコン原子を母体として水素原子及
   び／またはハロゲン原子を含有する非単結晶材料で構成
   された光導電性を示す光導電層を有する光受容層とを有
   し、帯電能の温度特性が−２Ｖ／ｄｅｇ以上２Ｖ／ｄｅ
   ｇ以下である光受容部材を用いて、前記画像形成工程を
   行うとともに、前記画像形成工程の開始前に該光受容部
   材を加熱する加熱工程を設けることを特徴とする画像形
   成方法。
4. 【請求項４】 前記光受容部材を用い、該光受容部材表
   面の温度が０〜５０℃の範囲で前記画像形成工程を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成方法。