JPH0511480A - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

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JPH0511480A
JPH0511480A JP18829991A JP18829991A JPH0511480A JP H0511480 A JPH0511480 A JP H0511480A JP 18829991 A JP18829991 A JP 18829991A JP 18829991 A JP18829991 A JP 18829991A JP H0511480 A JPH0511480 A JP H0511480A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】導電性支持体上に光導電層と表面層を順次積層
して成る非晶質の光受容層を有する光受容部材におい
て、光導電層はシリコン原子と水素原子とハロゲン原子
を構成要素とし、表面層がシリコン原子と水素原子を構
成要素として炭素原子と酸素原子と弗素原子および周期
律表第III 族元素を同時に含有する。 【効果】非単晶質シリコンを主体とする非単結晶材料で
構成される光受容部材の電気的特性、画像特性、耐久性
を向上する。

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光受容
部材に関する。
【0002】
【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(ID)/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。
【0003】このような点に立脚して最近注目されてい
る光導電材料にアモルファスシリコン(以下「a−S
i」と記す)があり、例えばドイツ国特許出願公開第2
746967号公報、同第2855718号公報等に
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。
【0004】図3は、従来の電子写真用光受容部材20
0の層構成を模式的に示す断面図であって、201は導
電性支持体、202はa−Siからなる光受容層であ
る。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201を50℃〜400℃に加熱し、この
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からなる感光層202を
作製する。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。
【0005】特開昭56−83746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」と記す)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。この公
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、ダングリングボンドを補償
してエネルギーギャップ内の局在準位密度を低減し、電
子写真用光受容部材の光導電層として好適な電気的、光
学的特性を得ることができるとされている。
【0006】特開昭58−108544号公報において
は、導電性支持体と、水素原子またはハロゲン原子およ
び構成要素とするa−Si:H,Xの光導電層性を示す
第1の層領域と、シリコン原子と炭素原子とハロゲン原
子および水素原子とを構成要素とする非晶質材料で構成
されている第2の層領域とからなる非晶質層を有する光
導電部材が提案されている。
【0007】特開昭58−219560号公報において
は、アモルファス水素化および/または弗素化炭化シリ
コン(以下「a−SiC:H,F」と記す)に周期律表
第III族A元素を含有させた表面層を有する電子写真感
光体が提案されている。
【0008】特開昭60−67950号公報および特開
昭60−679951号公報においては、a−Siに炭
素と弗素と酸素を含有する透光絶縁性オーバーコート層
を有する感光体が提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
a−Si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、およ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、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。
【0010】特に現在、電子写真装置にはさらに高画
質、高速、高耐久性が望まれている。その結果、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、高帯電能、高感度を維持しつつ、
あらゆる環境下で大幅に耐久性を延ばすことが求められ
ている。
【0011】たとえば、a−Si材料を電子写真用光受
容部材に適用した場合に、高感度化、高暗抵抗化を同時
に図ろうとすると、従来においては、その使用時におい
て残留電位が残る場合が度々観測され、この種の光受容
部材は長期間使用し続けると、繰り返し使用による疲労
の蓄積が起こって残像、いわゆる「ゴースト」現象を生
ずるようになる等の不都合な点が少なくなかった。また
従来は、高帯電能と画像流れの防止とを高いレベルで両
立させることが難しかった。
【0012】また近年、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系、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。特に、画像の解像力が向上した結果、一般に
「ポチ」と呼ばれる、黒点状または白点状の画像欠陥の
減少、特には従来はあまり問題にされなかった微少な大
きさの「ポチ」の減少が求められるようになってきた。
特に「ポチ」に関しては、その原因のほとんどが球状突
起と呼ばれる膜の異常成長であり、その発生数を減らす
と同時に球状突起が画像欠陥として発現しないようにす
ることが非常に重要である。また連続して画像形成を行
なった場合に、初期画像より「ポチ」が増加する現象が
みられることがあり、このような耐久時の「ポチ」の増
加も低減させることが求められている。この原因の一つ
として、連続して画像形成を行なうことによって転写紙
の紙粉が分離帯電器に堆積し、異常放電を誘発し、電子
写真用光受容部材の一部が絶縁破壊することによって発
生する、いわゆる「リークポチ」が挙げられる。「リー
クポチ」は、膜の異常成長である球状突起部に選択的に
発生し易いので、球状突起を減少させることと同時に、
光受容部材の電気的耐圧性を向上させて絶縁破壊を発生
し難くすることは、「リークポチ」の防止のために非常
に効果的である。
【0013】また近年、地球環境の保護推進の一環とし
て、電子写真装置においても再生紙の使用が増加してい
るが、再生紙は製紙工程での添加物や紙粉の発塵が従来
の新紙に較べて多い。そのため例えば古新聞の再生紙の
漂白剤として使用されている白土等の添加剤によって電
子写真用光導電部材の表面が傷つけられたり、またサイ
ズ剤(表面処理剤)として使用されているロジン等が光
受容部材の表面に付着してトナーの融着画像流れを引き
起こす等の問題があり、再生紙の品質改善と同時に電子
写真用光導電部材表面のさらなる改良が求められるよう
になった。
【0014】従って、画像欠陥の低減と耐久性の向上と
いう観点から、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を高い状態で維持しつつ、画像欠陥
の原因となる異常成長の発生を防止し、かつ電気的耐圧
性を向上させて、あらゆる環境下で大幅に耐久性能を延
ばすことが求められている。
【0015】さらに近年、電子写真用光受容部材の製造
コストを低減するために、例えば、後述のマイクロ波プ
ラズマCVD法等の堆積膜作製方法によって堆積速度を
速くした状態で電子写真用光受容部材を形成すると、膜
質に不均一性が生じたり、膜内部の応力によってa−S
i膜に微少なクラックやはがれが生じ、また各層間の密
着性が低下して、生産性における歩留まりが減少すると
いう問題点があった。したがって、a−Si材料そのも
のの特性改良が図られる一方で、電子写真用光受容部材
を設計する際に、上記のような問題の全てが解決される
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、作成法などが総合的な観点から改良されることが必
要とされている。
【0016】本発明は上記の点に鑑み成されたものであ
って、上述のようなシリコン原子を母体とする材料で構
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
における諸問題を解決することを目的とするものであ
る。
【0017】すなわち、本発明の主な目的は、電気的、
光学的、光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
返し使用に際しても劣化現象を起こさず、特に非常に画
像特性、耐久性に優れ、残留電位が全くかまたはほとん
ど観測されない、シリコン原子を母体とする材料で構成
された光受容層を有する電子写真用光受容部材を提供す
ることにある。
【0018】本発明の他の目的は、電子写真用光受容部
材として適用させた場合、静電像形成のための帯電処理
の際の電荷保持能力が充分であり、通常の電子写真法が
きわめて有効に適用され得る優れた電子写真特性を示
す、シリコン原子を母体とする材料で構成された光受容
層を有する電子写真用光受容部材を提供することにあ
る。
【0019】本発明の別の目的は、長期の使用において
画像欠陥の増加や画像流れが全くなく、濃度が高く、ハ
ーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品質画像
を容易に得ることができる、シリコン原子を母体とする
材料で構成された光受容層を有する電子写真用光受容部
材を提供することにある。
【0020】本発明のさらに別の目的は、高感度性、高
S/N比特性および高電気的耐圧性を有するシリコン原
子を母体とする材料で構成された光受容層を有する電子
写真用光受容部材を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するため手段】本発明の光受容部材は、導
電性支持体上に、シリコン原子母体とする非単結晶材料
で構成された光導電層および表面層を順次積層せしめた
光受容部材において、前記光導電層はシリコン原子(S
i)を母体とし、少なくとも水素原子(H)および/ま
たはハロゲン原子(X)を含有する非単結晶材料(以下
「non−Si:H,X」と記す)で構成され、前記表
面層は少なくとも炭素原子、水素原子、ハロゲン原子、
周期律表第III族元素と、さらに酸素原子または窒素原
子を同時に含有することを特徴とする。
【0022】また本発明の光導電部材のもう1つの特徴
は、導電性支持体上に、光導電層と表面層とからなる光
受容層を有する光受容部材において、前記光導電層はシ
リコン原子を母体とし、少なくとも水素原子および/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、
前記表面層はシリコン原子を母体とする非単結晶材料で
構成され、かつ表面層は少なくとも炭素原子、水素原
子、ハロゲン原子、周期律表第III族元素と、さらに酸
素原子および/または窒素原子を同時に含有し、その少
なくとも1つの含有量が層厚方向に分布しており、かつ
炭素原子の含有量がその最表面もしくは最表面近傍にお
いてシリコン原子と炭素原子の和に対して70原子%以
上90原子%以下であり、かつ酸素原子および/または
窒素原子の含有量が30原子%以下であり、かつ水素原
子とハロゲン原子の含有量の和が80原子%以下であ
り、かつ周期律表第III族元素の含有量が1×105原子
ppm以下であることである。
【0023】上記したような層構成をとるように設計さ
れた本発明の電子写真用光受容部材は、前記諸問題を解
決し、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。
【0024】特に、連続して画像形成を行なう耐久時の
「リークポチ」の増加が極めて少なく、耐摩耗性、耐湿
性に優れ、その電気的特性が安定しており、高感度、高
SN比を有するものであって、繰り返し使用特性、電気
的耐圧性に長けるために、濃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像を安定し
て繰り返し得ることができる。また、デジタル信号に基
づく画像の形成にも適用することができる。
【0025】すなわち、本発明においては、光導電層に
含有する水素原子および/またはハロゲン原子が、シリ
コン原子の未結合手を補償して、層品質の向上、特に光
導電特性の向上に効果を発揮する。
【0026】また、前記表面層がシリコン原子を母体と
し、炭素原子と水素原子とハロゲン原子と周期律表第II
I族元素と、さらに酸素原子または窒素原子を同時に含
有することにより、これらの相乗効果によって電気的耐
圧性を飛躍的に向上することができる。その結果膜の異
常成長である球状突起がある程度存在しても、それが
「ポチ」等の画像欠陥として発現する事を非常に少なく
できる。また、耐久時において、電子写真プロセスの中
で分離帯電器が異常放電を起こしても光受容部材の一部
が絶縁破壊されることがなく「リークポチ」の発生を極
めて少なくすることができる。
【0027】さらにまた、耐久時において再生紙を使用
する場合においても、シリコン原子を母体とする前記表
面層に、炭素原子と水素原子とハロゲン原子と周期律表
第III族元素とさらに酸素原子または窒素原子を同時に
含有させることにより、その相乗効果によって表面硬度
が向上して再生紙中の添加物による表面傷の発生を防止
することができる。さらに再生紙に多く含まれるロジン
等のサイズ剤の光受容部材の表面への付着を効果的に防
止し、長期使用時におけるトナーの融着および画像流れ
を極めて少なくすることができる。
【0028】また、さらに前記表面層の含有原子で、酸
素原子と窒素原子はそのどちらを含有させた場合も同じ
効果が得られ、また両者を同時に含有させてもその効果
は変わらない。
【0029】以下、図面にしたがって本発明の電子写真
用光受容部材について具体例を挙げて詳細に説明する。
【0030】図1および図2は、本発明の電子写真用光
受容部材の好適な層構成を説明するために模式的に示し
た構成図である。
【0031】図1に示す電子写真用光受容部材1100
は、電子写真用光受容部材用としての導電性支持体11
01の上に、non−Si:H,Xで構成される光導電
層1102と、non−Si:Hで構成され、少なくと
も炭素原子、ハロゲン原子、周期律表第III族元素と、
さらに酸素原子または窒素原子を含有する表面層110
3とからなる層構成を有する光受容層1104を有し、
光受容層1104は自由表面1105を有する構成のも
のである。
【0032】また図2に示す電子写真用光受容部材12
00は、Si:H,Xで構成される光導電層1202と
導電性支持体1201との間に電荷注入阻止層1204
を有する以外は、構成上において図1に示される電子写
真用光受容部材1100と本質的に同じものである。光
受容層2105は、自由表面2106を有する。支持体 本発明において使用される導電性支持体としては、例え
ば、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,V,
Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの合
金、例えばステンレス鋼等挙げられる。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。
【0033】さらに光受容層を形成する側とは反対側の
表面も導電処理する事がより好ましい。
【0034】支持体の形状は、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とし
ての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、支持体の製造および取り扱い上、
機械的強度等の点から通常は10μm以上とされる。
【0035】特にレーザー光などの可干渉性光を用いて
像記録を行なう場合には、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解消するために、
支持体表面に凹凸を設けてもよい。
【0036】支持体表面に設けられる凹凸は、特開昭6
0−168156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
方法により形成される。
【0037】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解消する別の方法とし
て、支持体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。すなわち、支持体の表面が電子写真用光
受容部材に要求される解像力よりも微少な凹凸を有し、
しかもこの凹凸は、複数の球状痕跡窪みによるものであ
る。支持体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することができる。光導電層 本発明における光導電層は、シリコン原子を母体とし、
少なくとも水素原子および/またはハロゲン原子を含む
non−Si:H,Xにより構成され、所望の光導電特
性を有する。
【0038】光導電層に含有される水素原子および/ま
たはハロゲン原子は、シリコン原子の未結合手を補償
し、層品質の向上、特に光導電特性の向上に効果を発揮
する。水素原子またはハロゲン原子の含有量、もしくは
水素原子とハロゲン原子の含有量の和は、好適には1〜
40原子%、より好ましくは5〜35原子%、最適には
10〜30原子%とされる。
【0039】光導電層に含有されるハロゲン原子(X)
として好適なのは弗素、塩素、臭素、ヨウ素であり、特
に弗素、塩素が望ましい。
【0040】本発明において、光導電層は真空堆積膜形
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C
VD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、スパッタリング
法、イオンプレーティング法が好適である。これらの方
法は同一装置系内で併用してもよい。たとえば、グロー
放電法によってnon−Si:H,Xの光導電層を形成
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供給用の原料ガスと、ハロゲン原子(X)を供給し
得るX供給用原料ガスとを、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、この反応容器内にグ
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表面上にnon−Si:H,Xから
なる層を形成すればよい。
【0041】本発明において使用されるSi供給用ガス
となり得る物質としては、SiH4,Si26,Si3
8,Si410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、さら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,Si26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。
【0042】本発明において使用されるハロゲン原子供
給用ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙
げられ、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化合物、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。
【0043】本発明にお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)、塩素ガ
ス(Cl2)、臭素ガス(Br2)、ヨウ素ガス
(I2)、BrF,ClF,ClF3,BrF3,Br
5,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,Si26,SiCl4,SiB
4等のハロゲン化珪素が好ましいものとして挙げるこ
とができる。
【0044】このようなハロゲン原子を含む珪素化合物
を採用してグロー放電等によって本発明の特徴的な電子
写真用光受容部材を形成する場合には、Si供給用ガス
としての水素化珪素ガスを使用しなくても、所定の支持
体上にハロゲン原子を含むnon−Si:H,Xからな
る光導電層を形成することができるが、形成される光導
電層中に導入される水素原子の導入割合の制御を一層容
易になるように図るために、これらのガスにさらに水素
ガスまたは水素原子を含む珪素化合物のガスを所望量混
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。
【0045】本発明においては、ハロゲン原子供給用ガ
スとして上記されたハロゲン化物あるいはハロゲンを含
む珪素化合物が有効なものとして使用されるが、その他
に、HF,HCl,HBr,HI等のハロゲン化水素、
SiH3F,SiH22,SiHF3,SiH22,Si
2Cl2,SiHBr2,SiHBr3等のハロゲン置換
水素化珪素、等のガス状の、あるいはガス化し得る物質
も有効な光導電層形成用の原料物質として挙げることが
できる。これらの物質の内、水素原子を含むハロゲン化
物は、光導電層形成の際に層中にハロゲン原子の導入と
同時に、電気的或は光電的特性の制御にきわめて有効な
水素原子も導入されるので、本発明においては好適なハ
ロゲン原子供給用ガスとして使用される。
【0046】水素原子を光導電層中に構造的に導入する
には、上記の他にH2、あるいはSiH4,Si26,S
38,Si410等の水素化珪素とSiを供給するた
めのシリコンまたはシリコン化合物とを反応容器中に共
存させて放電を生起させることによっても行なうことが
できる。
【0047】光導電層に含有される水素原子および/ま
たはハロゲン原子の量を制御するには、たとえば支持体
温度、水素原子あるいは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。
【0048】さらに本発明においては、光導電層に必要
に応じて伝導性を制御する原子(M)を含有させること
が好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層中に万
遍なく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、
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。
【0049】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III族に属する原
子(以下「第III族原子」と記す)またはn型伝導特性
を与える周期律表第V族に属する原子(以下「第V族原
子」と記す)を用いることができる。
【0050】第III族原子としては、具体的には、B
(ほう素),Al(アルミニウム),Ga(ガリウ
ム),In(インジウム),Tl(タリウム)等があ
り、特にB,Al,Gaが好適である。第V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。
【0051】光導電層に含有される伝導性を制御する原
子(M)の含有量としては、好ましくは1×10-3〜5
×104原子ppm、より好ましくは1×10-2〜1×
104原子ppm、最適には1×10-1〜5×103原子
ppmとされる。
【0052】光導電層に、伝導性を制御する原子、たと
えば、第III族原子あるいは第V族原子を構造的に導入
するには、層形成の際に、第III族原子導入用の原料物
質あるいは第V族原子導入用の原料物質をガス状態で反
応容器中に、光導電層を形成するための他のガスととも
に導入すればよい。第III族原子導入用の原料物質ある
いは第V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、B26,B
410,B59,B511,B610,B612,B614
等の水素化硼素、BF3,BCl3,BBr3等のハロゲ
ン化硼素等が挙げられる。この他、AlCl3,GaC
3,Ga(CH33,InCl3,TlCl3等も挙げ
ることができる。
【0053】第V族原子導入用の原料物質として本発明
において有効に使用されるのは、燐原子導入用として
は、PH3,P24等の水素化燐、PH4I,PF3,P
5,PCl3,PCl5,PBr3,PBr5,PI3等の
ハロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3,As
3,AsCl3,AsBr3,AsF5,SbH3,Sb
3,SbF5,SbCl3,SbCl5,BiH3,Bi
Cl3,BiBr3等も第V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。
【0054】また、これらの伝導性を制御する原子導入
用の原料物質は、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。
【0055】さらに本発明の光受容部材の光導電層に
は、周期律表第Ia族、IIa族、VIa族、VIII族から選
ばれる少なくとも1種類の元素を0.1〜10000原
子ppm程度含有してもよい。前記元素は前記光導電層
中に万遍なく均一に分布されてもよいし、あるいはこの
光導電層中に万遍なく含有されてはいるが、膜厚方向に
対し不均一に分布する状態で含有する部分があってもよ
い。
【0056】第Ia族原子としては、具体的には、Li
(リチウム)、Na(ナトリウム)、K(カリウム)を
挙げることができ、第IIa族原子としては、Be(ベリ
リウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウ
ム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)等を
挙げることができる。
【0057】また、第VIa族原子としては、具体的に
は、Cr(クロム)、Mo(モリブデン)、W(タング
ステン)等を挙げることができ、第VIII族原子として
は、Fe(鉄)、Co(コバルト)、Ni(ニッケル)
等を挙げることができる。
【0058】本発明において、光導電層の層厚は所望の
電子写真特性が得られることおよ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5〜50
μm、より好ましくは10〜40μm、最適には15〜
30μmとされるのが望ましく、このような膜厚は照射
された光の強度に極めてよく対応したホトキャリアを発
生させるのに有利である。
【0059】本発明の目的を達成し得る特性を有するn
on−Si:H,Fからなる光導電層を形成するには、
支持体の温度、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。
【0060】支持体の温度(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20〜500℃、より好ましくは50〜480℃、
最適には100〜400℃である。
【0061】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1×10-5〜100Torr、好ましくは5×1
-5〜30Torr、最適には1×10-4〜10Tor
rとするのが好ましい。
【0062】本発明においては、前記各層を作成するた
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、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
特性を有する光導電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。
【0063】さらに本発明においては、光導電層の前記
支持体側に、少なくともアルミニウム原子とシリコン原
子と水素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。表面層 本発明における表面層は、シリコン原子を母体とする非
単結晶材料で構成され、少なくとも炭素原子と水素原子
とハロゲン原子と周期律表第III族元素と、さらに酸素
原子または窒素原子を同時に含有する。
【0064】この層に含有されるシリコン原子、水素原
子、炭素原子、ハロゲン原子、周期律表第III族元素
と、さらに酸素原子または窒素原子はこの層中に万遍な
く均一に分布されてもよいし、あるいは該表面層中には
万遍なく含有されてはいるが、層厚方向に不均一に分布
してもよい。
【0065】この層に含有されるシリコン原子、水素原
子、炭素原子、ハロゲン原子および周期律表第III族元
素と、さらに酸素原子および窒素原子は、これらが同時
に含有されることにより、これらの相乗効果によって電
気的耐圧性が向上し、「ポチ」、「リークポチ」の低減
に効果を発揮する。
【0066】また耐久時において再生紙を使用する場合
においても、シリコン原子を母体とする前記表面層に、
炭素原子と水素原子とハロゲン原子と周期律表第III族
元素と、さらに酸素原子または窒素原子を同時に含有さ
せることによって、表面硬度を向上し、再生紙のロジン
等のサイズ剤が光受容部材の表面に付着することを防止
し、長期の使用におけるトナーの融着や画像流れをなく
すことに効果を発揮する。
【0067】炭素原子の含有量は、シリコン原子と炭素
原子の和に対して好適には70〜90原子%、さらに好
適には70〜86原子%、最適には70〜83原子%と
するのが望ましい。
【0068】水素原子とハロゲン原子の含有量の和は、
好適には1×10-5〜80原子%、さらに好適には5×
10-5〜75原子%、最適には1×10-4〜70原子%
とするのが望ましい。
【0069】周期律表第III族元素としては、具体的に
は、B(ほう素),Al(アルミニウム),Ga(ガリ
ウム),In(インジウム),Tl(タリウム)等があ
り、特にBが好ましい。周期律表第III族元素の含有量
は、好適には1×10-5〜1×105原子ppm、さら
に好適には5×10-5〜5×105原子ppm、最適に
は1×10-4〜3×104原子ppmとするのが望まし
い。
【0070】酸素原子の含有量は好適には1×10-4
30原子%、最適には3×10-4〜20原子%とするの
が望ましい。
【0071】窒素原子の含有量は好適には1×10-4
30原子%、最適には3×10-4〜20原子%とするの
が望ましい。
【0072】また酸素原子と窒素原子を同時に含有する
場合には、これらの含有量の和が好適には1×10-4
30原子%、最適には3×10-4〜20原子%とするの
が望ましい。
【0073】本発明において、炭素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
が望ましい。
【0074】炭素原子(C)導入用の原料ガスになり得
るものとして有効に使用される出発物質は、CとHとを
構成原子とする、たとえば炭素数1〜5の飽和炭化水
素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2〜3
のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。
【0075】具体的には、飽和炭化水素としては、メタ
ン(CH4),エタン(C26),プロパン(C
38),n−ブタン(n−C410),ペンタン(C5
12),エチレン系炭化水素としては、エチレン(C
24),プロピレン(C36),ブテン−1(C
48),ブテン−2(C48),イソブチレン(C
48),ペンテン(C510),アセチレン系炭化水素
としては、アセチレン(C22),メチルアセチレン
(C34),ブチン(C46)等が挙げられる。
【0076】また、SiとCとを構成原子とする原料ガ
スとしては、Si(CH34,Si(C254等のケ
イ化アルキルを挙げることができる。
【0077】この他に、炭素原子(C)の導入に加え
て、弗素原子の導入も行なえるという点から、CF4
CF3,C26,C38,C48等のフッ化炭素化合物
を挙げることができる。
【0078】本発明において、酸素原子(O)導入用の
ガスとなり得るものとして有効に使用される出発物質
は、たとえば、酸素(O2),オゾン(O3),等を挙げ
ることができる。
【0079】本発明において、窒素原子(N)導入用の
ガスとなり得るものとして有効に使用される出発物質
は、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも前記表面層
形成条件下で容易にガス化し得るものが望ましい。例え
ば窒素(N2),アンモニア等を挙げることができる。
【0080】また酸素原子と窒素原子を同時に導入する
物質として一酸化窒素(NO),二酸化窒素(N
2),一二酸化窒素(N2O),三二酸化窒素(N
23),四二酸化窒素(N24),五二酸化窒素(N2
5)等を挙げることができる。
【0081】この他に、炭素原子(C)の導入に加え
て、酸素原子の導入も行なえるという点から、CO,C
2等の化合物を挙げることができる。
【0082】さらに本発明の光受容部材の表面層には、
周期律表第Ia族、IIa族、VIa族、VIII族から選ばれ
る少なくとも1種類の元素を0.1〜10000原子p
pm程度含有してもよい。前記元素は前記光導電層中に
万遍なく均一に分布されてもよいし、あるいは該光導電
層中に万遍なく含有されてはいるが、膜厚方向に対し不
均一に分布する状態で含有する部分があってもよい。
【0083】第Ia族元素としては、具体的にはLi
(リチウム)、Na(ナトリウム)、K(カリウム)を
挙げることができ、第IIa族元素としては、Be(ベリ
リウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウ
ム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)等を
挙げることができる。
【0084】また第VIa族元素としては、具体的にはC
r(クロム)、Mo(モリブデン)、W(ダングステ
ン)等を挙げることができ、第VIII族元素としては、F
e(鉄)、Co(コバルト)、Ni(ニッケル)等を挙
げることができる。
【0085】本発明において、表面層の層厚は所望の電
子写真特性が得られること、および経済的効果などの点
から好ましくは0.01〜30μm、より好ましくは
0.05〜20μm、最適には0.1〜10μmとされ
る。
【0086】本発明においてnon−SiC:Hで構成
され水素原子、ハロゲン原子、周期律表第III族元素
と、さらに酸素原子および窒素原子を含有する表面層を
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。
【0087】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層を形成する場合には、支持体の温度、ガス圧が前記
表面層の特性を左右する重要な要因である。支持体温度
は適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは20〜50
0℃、より好ましくは50〜480℃、最適には100
〜450℃とする。
【0088】反応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択
されるが、好ましくは1×10-5〜100Torr、よ
り好ましくは5×10-5〜30Torr、最適には1×
10-4〜10Torrとする。
【0089】本発明においては、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、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るために、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。電荷注入阻止層 本発明の電子写真用光受容部材においては、光導電層と
導電性支持体の間に、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てもよい。
すなわち、電荷注入阻止層は、光受容層が、ある極性の
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一方の伝
導型を与える伝導性を制御する物質を比較的多く含有さ
せる。
【0090】この層に含有される伝導性を制御する物質
は、この層中に万遍なく均一に分布されてもよいし、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
一に分布する状態が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。
【0091】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する物質としては、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第
表III族に属する原子(以下「第III族原子」と記す)ま
たはn型伝導特性を与える周期律表第V族に属する原子
(以下「第V族原子」と記す)を用いることができる。
【0092】第III族原子としては、具体的には、B
(ほう素),Al(アルミニウム),Ga(ガリウ
ム),In(インジウム),Tl(タリウム)等があ
り、特にB,Al,Gaが好適である。第V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。
【0093】本発明において、電荷注入阻止層中に含有
される伝導性を制御する物質(M)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1〜5×105原子
ppm、より好適には5〜1×105原子ppm、最適
には10〜5×104原子ppmとされる。
【0094】さらに電荷注入阻止層には、炭素原子、窒
素原子およ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、この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より一層の向上を図ること
ができる。
【0095】この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、この層中に万遍なく均一に分布さ
れてもよいし、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。
【0096】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
かる点からも重要である。
【0097】本発明における電荷注入阻止層の全層領域
に含有される炭素原子および/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、1種の場合はその量
として、2種以上の場合はその総和として、好ましくは
1×10-3〜90原子%、より好ましくは5×10-3
80原子%、最適には1×10-2〜50原子%とされ
る。
【0098】また、本発明における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て膜質の向上効果を奏す
る。電荷注入阻止層中の水素原子またはハロゲン原子ま
たは水素原子とハロゲン原子の和の含有量は好ましくは
1〜70原子%、より好ましくは5〜60原子%、最適
には17〜50原子%とするのが望ましい。
【0099】さらに本発明の光受容部材の電荷注入阻止
層には、周期律表第Ia族、IIa族、VIa族、VIII族か
ら選ばれる少なくとも1種の元素を0.1〜10000
原子ppm程度含有してもよい。これらの元素は、電荷
注入阻止層中に万遍なく均一に分布されてもよいし、あ
るいはこの電荷注入阻止層中に万遍なく含有されてはい
るが、膜厚方向に対し不均一に分布する状態で含有する
部分があってもよい。第Ia族原子としては、具体的に
は、Li(リチウム)、Na(ナトリウム)、K(カリ
ウム)を挙げることができ、第IIa族原子としては、B
e(ベリリウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カル
シウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)
等を挙げることができる。
【0100】また、第VIa族原子としては、具体的に
は、Cr(クロム)、Mo(モリブデン)、W(タング
ステン)等を挙げることができ、第VIII族原子として
は、Fe(鉄)、Co(コバルト)、Ni(ニッケル)
等を挙げることができる。
【0101】本発明において、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、および経済的効果
等の点から、好ましくは0.01〜200μm、より好
ましくは0.05〜15μm、最適には0.1〜10μ
mとされる。
【0102】本発明において、電荷注入阻止層を形成す
る方法としては、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。
【0103】本発明の目的を達成し得る特性を有する電
荷注入阻止層を形成する場合には、支持体の温度、ガス
圧が前記表面層の特性を左右する重要な要因である。支
持体温度は適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは2
0〜500℃、より好ましくは50〜480℃、最適に
は100〜450℃である。
【0104】反応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択
されるが、好ましくは1×10-5〜100Torr、よ
り好ましくは5×10-5〜30Torr、最適には1×
10-4〜10Torrである。
【0105】本発明においては、電荷注入阻止層を形成
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、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るために、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。
【0106】さらに本発明において、光導電層と導電性
支持体の間に前記電荷注入阻止層を設ける場合には、こ
の電荷注入阻止層の前記支持体側に、少なくともアルミ
ニウム原子とシリコン原子と水素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。
【0107】以下、高周波プラズマCVD法およびマイ
クロ波プラズマCVD法によって堆積膜を形成するため
の装置および形成方法について詳述する。
【0108】図4は、高周波プラズマCVD(以下「R
F−PCVD」と表記する)法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、図7は、
マイクロ波プラズマCVD(以下「μW−PCVD」と
表記する)法によって電子写真用光受容部材用の堆積膜
を形成するための堆積膜形成装置の一例を示す模式的な
構成図、図5および図6は、μW−PCVD法による電
子写真用光受容部材の製造装置の説明図である。この堆
積膜形成装置の反応炉の形状は円形であっても、四角
形、多角形であってもよい。
【0109】図4に示すRF−PCVD法による堆積膜
の製造装置の構成は以下の通りである。この装置は、大
別すると堆積装置3100、原料ガスの供給装置320
0、反応容器3111内を減圧に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3100中
の反応容器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3114が
設置され、さらに高周波マッチングボックス3115が
接続されている。
【0110】原料ガス供給装置3200は、SiH4
SiF4,H2,CH4,B26およびPH3等の原料ガス
のボンベ3221〜3226とバルブ3231〜323
6,3241〜3246,3251〜3256およびマ
スフローコントローラー3211〜3216から構成さ
れ、各原料ガスのボンベはバルブ3260を介して反応
容器3111内のガス導入管3114に接続されてい
る。
【0111】この装置を用いた堆積膜の形成は、たとえ
ば以下のように行なうことができる。
【0112】まず、反応容器3111内に円筒状支持体
3112を設置し、不図示の排気装置(たとえば真空ポ
ンプ)により反応容器3111内を排気する。続いて、
支持体加熱用ヒーター3113により円筒状支持体31
12の温度を20℃乃至500℃の所定の温度に制御す
る。
【0113】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器311
1に流入させるには、ガスボンベのバルブ3231〜3
236、反応容器のリークバルブ3117が閉じられて
いることを確認し、また流入バルブ3241〜324
6、流出バルブ3251〜3256、補助バルブ326
0が開かれていることを確認して、まずメインバルブ3
118を開いて反応容器3111およびガス配管内31
16を排気する。
【0114】次に真空計3119の読みが約5×10-6
Torrになった時点で補助バルブ3260、流出バル
ブ3251〜3256を閉じる。
【0115】その後、ガスボンベ3221〜3226よ
り各ガスをバルブ3231〜3236を開いて導入し、
圧力調整器3261〜3266により各ガス圧を2kg
/cm2に調整する。次に、流入バルブ3241〜32
46を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラ
ー3211〜3216内に導入する。
【0116】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、円筒状支持体3112上に光導電層、表面層の各層
の形成を行なう。
【0117】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3251〜3256のうちの必要
なものおよび補助バルブ3260を徐々に開き、ガスボ
ンベ3221〜3226から所定のガスをガス導入管3
114を介して反応容器3111内に導入する。次にマ
スフローコントローラー3211〜3216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3111内の圧力が1Torr以下の所定の圧
力になるように真空計3119を見ながらメインバルブ
3118の開口を調整する。内圧が安定したところで、
RF電源(図示せず)を所望の電力に設定して、高周波
マッチングボックス3115を通じて反応容器3111
内にRF電力を導入し、RF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3112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なわれた後、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。
【0118】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。
【0119】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3111
内、流出バルブ3251〜3256から反応容器311
1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3251〜3256を閉じ、補助バルブ3260を
開き、さらにメインバルブ3118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なう。
【0120】また、膜形成の均一化を図る場合は、膜形
成を行なっている間は、円筒状支持体3112を駆動装
置(図示せず)によって所定の速度で回転させる。
【0121】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。
【0122】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、気体等を温媒として熱交換
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。
【0123】またそれ以外にも、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。
【0124】次に、マイクロ波プラズマCVD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。
【0125】図4に示した製造装置におけるRF−PC
VD法による堆積装置3100を、図7に示す堆積装置
4100に交換して原料ガス供給装置3200と接続す
ることにより、図5および図6に示すμWプラズマCV
D法による以下の構成の電子写真用光受容部材製造装置
を得ることができる。
【0126】この装置は、真空気密化構造を成した減圧
にし得る反応容器4111、原料ガスの供給装置320
0、および反応容器内を減圧にするための排気装置(図
示せず)から構成されている。反応容器4111内には
マイクロ波電力を反応容器内に効率よく透過し、かつ、
真空気密を保持し得るような材料(たとえば石英ガラ
ス、アルミナセラミックス等)で形成されたマイクロ波
導入窓4112、スタブチューナー(図示せず)および
アイソレーター(図示せず)を介してマイクロ波電源
(図示せず)に接続されているマイクロ波の導波管41
13、堆積膜を形成すべき円筒状支持体4115、支持
体加熱用ヒーター4116、原料ガス導入管4117、
プラズマ電位を制御するための外部電気バイアスを与え
るための電極4118が設置されており、反応容器41
11内は排気管4121を通じて不図示の拡散ポンプに
接続されている。原料ガス供給装置3200は、SiH
4,SiF4,H2,CH4,B26およびPH3等の原料
ガスのボンベ3221〜3226とバルブ3231〜3
236,3241〜3246,3251〜3256およ
びマスフローコントローラー3211〜3216から構
成され、各原料ガスのボンベはバルブ3260を介して
反応容器内のガス導入管4117に接続されている。ま
た、円筒状支持体4115によって取り囲まれた空間4
130が放電空間を形成している。
【0127】μWプラズマCVD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。
【0128】まず、反応容器4111内に円筒状支持体
4115を設置し、駆動装置4120によって支持体4
115を回転し、不図示の排気装置(たとえば真空ポン
プ)により反応容器4111内を排気管4121を介し
て排気し、反応容器4111内の圧力を1×10-7To
rr以下に調整する。続いて、支持体加熱用ヒーター4
116により円筒状支持体4115の温度を20℃乃至
500℃の所定の温度に加熱保持する。
【0129】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器411
1に流入させるには、ガスボンベのバルブ3231〜3
236、反応容器のリークバルブ(図示せず)が閉じら
れていることを確認し、また流入バルブ3241〜32
46、流出バルブ3251〜3256、補助バルブ32
60が開かれていることを確認して、まずメインバルブ
(図示せず)を開いて反応容器4111およびガス配管
4122内を排気する。
【0130】次に真空計(図示せず)の読みが約5×1
-6Torrになった時点で補助バルブ3260、流出
バルブ3251〜3256を閉じる。
【0131】その後、ガスボンベ3221〜3226よ
り各ガスをバルブ3231〜3236を開いて導入し、
圧力調整器3261〜3266により各ガス圧を2kg
/cm2に調整する。次に、流入バルブ3241〜32
46を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラ
ー3211〜3216内に導入する。
【0132】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、円筒状支持体4115上に光導電層、表面層の各層
の形成を行なう。
【0133】円筒状支持体4115が所定の温度になっ
たところで流出バルブ3251〜3256のうちの必要
なものおよび補助バルブ3260を徐々に開き、ガスボ
ンベ3221〜3226から所定のガスをガス導入管4
117を介して反応容器4111内の放電空間4130
に導入する。次にマスフローコントローラー3211〜
3216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4130内の圧力が1To
rr以下の所定の圧力になるように真空計(図示せず)
を見ながらメインバルブ(図示せず)の開口を調整す
る。圧力が安定した後、マイクロ波電源(図示せず)に
より周波数500MHz以上の、好ましくは2.45G
Hzのマイクロ波を発生させ、マイクロ波電源(図示せ
ず)を所望の電力に設定し、導波管4113、マイクロ
波導入窓4112を介して放電空間4130にμWエネ
ルギーを導入して、μWグロー放電を生起させる。それ
と同時に、電源4119から電極4118にたとえば直
流等の電気バイアスを印加する。このようにして支持体
4115により取り囲まれた放電空間4130におい
て、導入された原料ガスは、マイクロ波のエネルギーに
より励起されて解離し、円筒状支持体4115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4120によって、所望の回
転速度で回転させる。
【0134】所望の膜厚の形成が行なわれた後、μW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。
【0135】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。
【0136】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4111
内、流出バルブ3251〜3256から反応容器411
1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3251〜3256を閉じ、補助バルブ3260を
開き、さらにメインバルブ(図示せず)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なう。
【0137】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。
【0138】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。
【0139】また、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。
【0140】μW−PCVD法においては、放電空間内
の圧力としては、好ましくは1mTorr以上100m
Torr以下、より好ましくは3mTorr以上50m
Torr以下、最も好ましくは5mTorr以上30m
Torr以下に設定される。放電空間外の圧力は、放電
空間内の圧力よりも低ければよいが、放電空間内の圧力
が100mTorr以下では、また、特に顕著には50
mTorr以下では、放電空間内の圧力が放電空間外の
圧力の3倍以上の時、特に堆積膜特性向上の効果が大き
い。
【0141】マイクロ波の反応炉までの導入方法として
は導波管による方法が挙げられ、反応炉内への導入は、
1つまたは複数の誘電体窓から導入する方法が挙げられ
る。この時、炉内へのマイクロ波の導入窓の材質として
はアルミナ(Al23)、窒化アルミニウム(Al
N)、窒化ボロン(BN)、窒化珪素(SiN)、炭化
珪素(SiC)、酸化珪素(SiO2)、酸化ベリリウ
ム(BeO)、テフロン、ポリスチレン等の、マイクロ
波の損失の少ない材料が通常使用される。
【0142】電極と支持体間に発生させる電界は直流電
界が好ましく、また電界の向きは電極から支持体に向け
るのがより好ましい。電界を発生させるために電極に印
加する直流電圧の平均の大きさは、15V以上300V
以下、好ましくは30V以上200V以下が適する。直
流電圧波形としては、とくに制限はなく、種々の波形の
ものが本発明では有効である。つまり、時間によって電
圧の向きが変化しなければいずれの場合でもよく、たと
えば時間に対して大きさの変化しない定電圧はもちろ
ん、パルス状の電圧、および整流機により整流された時
間によって大きさが変化する脈動電圧でも有効である。
【0143】また交流電圧を印加することも有効であ
る。交流の周波数は、いかなる周波数でも問題はなく、
実用的には低周波では50Hzまたは60Hz、高周波
では13.56MHzが適する。交流の波形としてはサ
イン波でも矩形波でも、他のいずれの波形でもよいが、
実用的には、サイン波が適する。但し、この時電圧は、
いずれの場合も実効値を言う。
【0144】電極の大きさおよび形状は、放電を乱さな
いならばどのようなものでもよいが、実用上は直径1m
m以上5cm以下の円筒状の形状が好ましい。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。
【0145】電極の材質としては、表面が導電性となる
ものならばいかなるものでもよく、たとえばステンレ
ス,Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,V,
Ti,Pt,Pd,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、プラスチッ
ク等が通常使用される。
【0146】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらによって何等限定されるも
のではない。実施例1 図4に示すRFグロー放電法による電子写真用光受容部
材の製造装置を用い、さきに詳述した手順にしたがっ
て、下記の表1に示す作製条件で、鏡面加工を施した直
径φ108mmのアルミシリンダー上に電子写真用光受
容部材の光受容層を形成した。
【0147】
【表1】 比較例1 表面層においてCO2を用いない以外は実施例1と同様
にして電子写真用光受容部材を作製した。比較例2 表面層においてSiF4を用いない以外は実施例1と同
様にして電子写真用光受容部材を作製した。比較例3 表面層においてB26を用いない以外は実施例1と同様
にして電子写真用光受容部材を作製した。比較例4 表面層においてCH4とCO2を用いず、O2を加えた表
2の条件で実施例1と同様にして電子写真用光受容部材
を作製した。
【0148】
【表2】 比較例5 表面層においてCO2とSiF4を用いない以外は実施例
1と同様にして電子写真用光受容部材を作製した。比較例6 表面層においてCO2とB26を用いない以外は実施例
1と同様にして電子写真用光受容部材を作製した。比較例7 表面層においてSiF4とB26を用いない以外は実施
例1と同様にして電子写真用光受容部材を作製した。比較例8 表面層においてCO2とSiF4とB26を用いない以外
は実施例1と同様にして電子写真用光受容部材を作製し
た。
【0149】実施例1、比較例1、比較例2、比較例
3、比較例4、比較例5、比較例6、比較例7および比
較例8において作製した電子写真用光受容部材を、キヤ
ノン製複写機NP−7550を実験用に改造した電子写
真装置に設置して、初期画像における「白ポチ」、「キ
ズ」、「画像流れ」、「トナー融着による黒斑点」など
の電子写真特性を評価し、また、その後250万枚の耐
久試験を行ない「白ポチ」、「キズ」、「画像流れ」、
「トナー融着による黒斑点」について評価した。各項目
は、以下の方法で評価した。白ポチ キヤノン製全黒テストチャート(部品番号:FY9−9
073)を原稿台に置きコピーしたときに得られたコピ
ー画像の同一面積内にある直径0.2mm以上の白ポチ
について評価した。画像流れ 白地に全面文字よりなるキヤノン製テストチャート(部
品番号:FY9−9058)を原稿台に置き1.5lu
x・secの光照射を行ない、コピーを取った。得られ
たコピー画像を観察し、画像上の細線が途切れずにつな
がっているか評価した。但しこの時画像上でむらがある
時は、全画像領域で評価し一番悪い部分の結果を示し
た。トナー融着による黒斑点 キヤノン製全白テストチャートを原稿台に置きコピーし
たときに得られたコピー画像の同一面積内にある幅0.
1mm×長さ0.5mm以上の黒斑点について評価し
た。キズ キヤノン製ハーフトーンテストチャートを原稿台に置き
コピーしたときに得られたコピー画像の横340mm
(電子写真用光受容部材1回転分)×縦297mmの面
積内にある幅0.05mm×長さ0.2mm以上のキズ
についてその個数を数えて評価した。
【0150】「白ポチ」、「キズ」、「画像流れ」、
「トナー融着による黒斑点」について耐久前の初期画像
の結果についてを表3に、250万枚の耐久試験後の結
果を表4に示す。
【0151】「白ポチ」、「画像流れ」、「トナー融着
による黒斑点」については、 ◎は「特に良好」 〇は「良好」 △は「実用上問題なし」 ×は「実用上問題あり」 をそれぞれ表わしている。
【0152】
【表3】
【0153】
【表4】 表3、表4から明らかなように表面層にシリコン原子、
水素原子、炭素原子、酸素原子、ハロゲン原子として弗
素原子、第III族原子としてホウ素原子を同時に含有す
ることによって、白ポチ、キズ、画像流れ、トナー融着
による黒斑点のいずれの評価においても良好な結果が得
られた。実施例2 実施例1とまったく同様にして、電子写真用光受容部材
を作製した。比較例9 比較例1とまったく同様にして、電子写真用光受容部材
を作製した。比較例10 比較例2とまったく同様にして、電子写真用光受容部材
を作製した。比較例11 比較例3とまったく同様にして、電子写真用光受容部材
を作製した。比較例12 比較例4とまったく同様にして、電子写真用光受容部材
を作製した。比較例13 比較例5とまったく同様にして、電子写真用光受容部材
を作製した。比較例14 比較例6とまったく同様にして、電子写真用光受容部材
を作製した。比較例15 比較例7とまったく同様にして、電子写真用光受容部材
を作製した。比較例16 較例8とまったく同様にして、電子写真用光受容部材を
作製した。
【0154】実施例2、比較例9、比較例10、比較例
11、比較例12、比較例13、比較例14、比較例1
5および比較例16において作製した電子写真用光受容
部材を、コピー用紙に再生紙(大昭和製紙製E−50
0)を使用して、実施例1と同じ評価を行なった。
【0155】「白ポチ」、「キズ」、「画像流れ」、
「トナー融着による黒斑点」について耐久前の初期画像
の結果についてを表5に、250万枚耐久後の結果を表
6に示す。
【0156】
【表5】
【0157】
【表6】 表5、表6から明らかなように、再生紙を使用した場合
にも、表面層にシリコン原子、水素原子、炭素原子、酸
素原子、弗素原子、ホウ素原子を同時に含有した実施例
2は比較例9〜16に比べて、特に耐久後の白ポチ、キ
ズ、画像流れ、トナー融着による黒斑点のいずれの評価
においても良好な結果が得られた。実施例3 図4に示すRFグロー放電法による電子写真用光受容部
材の製造装置を用い、表7に示す作製条件で実施例1と
同様に電子写真用光受容部材を作製し、同様の評価を行
なったところ、実施例1と同様に良好な結果であった。実施例4 図4に示すRFグロー放電法による電子写真用光受容部
材の製造装置を用い、表7に示す作製条件で実施例1と
同様に電子写真用光受容部材を作製し、実施例2と同様
の評価を行なったところ、実施例2と同様に良好な結果
であった。
【0158】
【表7】 実施例5 図5および図6に示すμWグロー放電法による電子写真
用光受容部材の製造装置を用い、さきに詳述した手順に
したがって表8の作製条件で、鏡面加工を施した直径φ
108mmのアルミシリンダー上に光受容層を形成し、
電子写真用光受容部材を作製した。作製した電子写真用
光受容部材を実施例1と同様の評価を行なったところ良
好な結果が得られた。実施例 6 図5および図6に示すμWグロー放電法による電子写真
用光受容部材の製造装置を用い、表8に示す作製条件で
実施例5と同様に電子写真用光受容部材を作製し、実施
例2と同様の評価を行なったところ良好な結果が得られ
た。
【0159】
【表8】 [実施例7]図4に示したRFグロー放電法による製造
装置を用い、先に詳述した手順に従って表9の作成条件
で、鏡面加工を施した直径108mmのアルミシリンダ
ー上に光受容層を形成し、電子写真用光受容部材10を
作成した。本試作例では、表面層形成時に導入するパワ
ー、CH4流量変えることによって、表面層の最表面近
傍の炭素原子含有量を、シリコン原子含有量と炭素原子
含有量との和に対して70〜90原子%の範囲で変化さ
せた。ただし、このとき、表面層の光導電層側の表面の
炭素原子含有量は、10原子%となるようにした。
【0160】
【表9】 作成した電子写真用光受容部材を、キヤノン製複写機N
P−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し
て、画像流れ、白ポチ、トナー融着による黒斑点、キズ
などの画像特性についてそれぞれ評価を行った。また、
この電子写真用光受容部材について、再生紙を用いた2
50万枚の連続通紙画像形成耐久試験後、上記項目につ
いて再び評価した。
【0161】[比較例17]表面層の最表面近傍の炭素
原子含有量を、シリコン原子含有量と炭素原子含有量と
の和に対して20〜60原子%および93〜95原子%
以上にした以外は実施例7と同様にして、電子写真用光
受容部材をそれぞれ作成し、実施例7と同様に評価を行
った。表10に、実施例7および比較例17の耐久試験
前の評価結果を示す。また、表11に、実施例7および
比較例17の耐久試験後の評価結果を示す。
【0162】
【表10】
【0163】
【表11】 この評価結果より、表面層の最表面近傍の炭素原子含有
量を、シリコン原子含有量と炭素原子含有量との和に対
して70〜90原子%の範囲にした本発明による電子写
真用光受容部材では、良好な電子写真特性が得られるこ
とがわかった。 [実施例8]図5,6に示したμWグロー放電法による
製造装置を用い、先に詳述した手順に従って表12に示
す作成条件で、鏡面加工を施した直径108mmのアル
ミシリンダー上に光受容層を形成し、電子写真用光受容
部材を実施例7と同様にして作成した。
【0164】
【表12】 作成した電子写真用光受容部材の評価は、実施例7と同
様に行った。その結果は、実施例7と同様であった。
【0165】[比較例18]表面層の最表面近傍の炭素
原子含有量を、シリコン原子含有量と炭素原子含有量と
の和に対して20〜60原子%および93〜95原子%
以上にした以外は実施例8と同様にして、電子写真用光
受容部材をそれぞれ作成した。実施例8と同様に評価を
行った結果、特性の劣化が確認された。
【0166】[実施例9]図4に示したRFグロー放電
法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従って表
13の作成条件で、鏡面加工を施した直径108mmの
アルミシリンダー上に光受容層を形成し、電子写真用光
受容部材を作成した。本実施例では、表面層形成時に導
入するCO2 流量を変えることによって、表面層の酸素
原子含有量を1×10-4〜30原子%の範囲で変化させ
た。
【0167】
【表13】 作成した電子写真用光受容部材を、キヤノン製複写機N
P−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し
て、帯電能、感度、残留電位などの電子写真特性、およ
び画像流れ、白ポチ、トナー融着による黒斑点、キズな
どの画像特性について実施例7と同様にそれぞれ評価を
行った。また、この電子写真用光受容部材について、再
生紙を用いた250万枚の連続通紙画像形成耐久試験
後、上記項目について再び評価した。
【0168】[比較例19]表面層の酸素原子含有量を
1×10-5原子%および40〜50原子%にした以外は
実施例9と同様にして、電子写真用光受容部材をそれぞ
れ作成し、実施例9と同様に評価を行った。表14に、
実施例9および比較例19の耐久試験前の評価結果を示
す。また、表15に、実施例9および比較例19の耐久
試験後の評価結果を示す。
【0169】
【表14】
【0170】
【表15】 この評価結果より、表面層の酸素原子含有量を1×10
-4〜30原子%にした本発明の電子写真用光受容部材で
は、良好な電子写真特性が得られることがわかった。
【0171】[実施例10]図5,6に示したμWグロ
ー放電法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従
って表16に示す作成条件で、鏡面加工を施した直径1
08mmのアルミシリンダー上に光受容層を形成し、電
子写真用光受容部材を実施例9と同様にして作成した。
【0172】
【表16】 作成した電子写真用光受容部材の評価は、実施例9と同
様に行った。その結果は、実施例9と同様であった。
【0173】[比較例19]表面層の酸素原子含有量を
1×10-5原子%および40〜50原子%にした以外は
実施例10と同様にして、電子写真用光受容部材をそれ
ぞれ作成した。実施例10と同様に評価を行った結果、
特性の劣化が確認された。
【0174】[実施例11]図4に示したRFグロー放
電法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従って
表17の作成条件で、鏡面加工を施した直径108mm
のアルミシリンダー上に光受容層を形成し、電子写真用
光受容部材を作成した。本試作例では、表面層形成時に
導入するN2流量を変えることによって、表面層の窒素
原子含有量を1×10-4〜30原子%の範囲で変化させ
た。
【0175】
【表17】 作成した電子写真用光受容部材10を、キヤノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置して、帯電能、感度、残留電位などの電子写真特性、
および画像流れ、白ポチ、トナー融着による黒斑点、キ
ズなどの画像特性について試作例9と同様にそれぞれ評
価を行った。また、この電子写真用光受容部材につい
て、再生紙を用いた250万枚の連続通紙画像形成耐久
試験後、上記項目について再び評価した。
【0176】[比較例21]表面層の窒素原子含有量を
1×10-5原子%および40〜50原子%にした以外は
実施例11と同様にして、電子写真用光受容部材をそれ
ぞれ作成し、実施例11と同様に評価を行った。表18
に、実施例11および比較例21の耐久試験前の評価結
果を示す。また、表19に、実施例11および比較例2
1の耐久試験後の評価結果を示す。
【0177】
【表18】
【0178】
【表19】 この評価結果より、表面層の窒素原子含有量を1×10
-4〜30原子%にした本発明の電子写真用光受容部材で
は、良好な電子写真特性が得られることがわかった。
【0179】[実施例12]図5,6に示したμWグロ
ー放電法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従
って表20に示す作成条件で、鏡面加工を施した直径1
08mmのアルミシリンダー上に光受容層を形成し、電
子写真用光受容部材を実施例11と同様にして作成し
た。
【0180】
【表20】 作成した電子写真用光受容部材の評価は、実施例11と
同様に行った。その結果は、実施例11と同様であっ
た。
【0181】[比較例22]表面層の窒素原子含有量を
1×10-5原子%および40〜50原子%にした以外は
実施例12と同様にして、電子写真用光受容部材をそれ
ぞれ作成した。実施例12と同様に評価を行った結果、
特性の劣化が確認された。
【0182】[実施例13]図4に示したRFグロー放
電法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従って
表21の作成条件で、鏡面加工を施した直径108mm
のアルミシリンダー上に光受容層を形成し、電子写真用
光受容部材を作成した。本試作例では、表面層形成時に
導入するB26流量を変えることによって、表面層の第
III族元素として用いた硼素原子含有量を1×10-5
1×105原子ppmの範囲で変化させた。
【0183】
【表21】 作成した電子写真用光受容部材を、キヤノン製複写機N
P−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し
て、帯電能、感度、残留電位などの電子写真特性、およ
び画像流れ、白ポチ、トナー融着による黒斑点、キズな
どの画像特性について実施例11と同様にそれぞれ評価
を行った。また、この電子写真用光受容部材について、
再生紙を用いた250万枚の連続通紙画像形成耐久試験
後、上記項目について再び評価した。
【0184】[比較例23]表面層の硼素原子含有量を
1×10-6原子ppmおよび1×106原子ppmにし
た以外は実施例13と同様にして、電子写真用光受容部
材をそれぞれ作成し、実施例13と同様に評価を行っ
た。表22に、実施例13および比較例23の耐久試験
前の評価結果を示す。また、表23に、実施例13およ
び比較例23の耐久試験後の評価結果を示す。
【0185】
【表22】
【0186】
【表23】 この評価結果より、表面層の硼素原子(第III族元素)
含有量を1×10-5〜1×105原子ppmの範囲にし
た本発明の電子写真用光受容部材では、良好な電子写真
特性が得られることがわかった。
【0187】[実施例14]図5,6に示したμWグロ
ー放電法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従
って表24に示す作成条件で、鏡面加工を施した直径1
08mmのアルミシリンダー上に光受容層を形成し、電
子写真用光受容部材を試作例13と同様にして作成し
た。
【0188】
【表24】 作成した電子写真用光受容部材の評価は、実施例13と
同様に行った。その結果は、試作例13と同様であっ
た。
【0189】[比較例24]表面層の硼素原子含有量を
1×10-6原子ppmおよび1×106原子ppmにし
た以外は実施例14と同様にして、電子写真用光受容部
材をそれぞれ作成した。実施例14と同様に評価を行っ
た結果、特性の劣化が確認された。
【0190】[実施例15]図4に示したRFグロー放
電法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従って
表25の作成条件で、鏡面加工を施した直径108mm
のアルミシリンダー上に光受容層を形成し、電子写真用
光受容部材を作成した。本試作例では、表面層形成時に
導入するパワーおよびSiF4流量を変えることによっ
て、表面層の水素原子含有量と弗素原子(ハロゲン原子
として使用)含有量を変化させて、水素原子含有量と弗
素原子含有量との和が80原子%以下となるようにし
た。
【0191】
【表25】 作成した電子写真用光受容部材10を、キヤノン製複写
機NP−7550を実験用に改造した電子写真装置に設
置して、帯電能、感度、残留電位などの電子写真特性、
および画像流れ、白ポチ、トナー融着による黒斑点、キ
ズなどの画像特性について実施例13と同様にそれぞれ
評価を行った。また、この電子写真用光受容部材につい
て、再生紙を用いた250万枚の連続通紙画像形成耐久
試験後、上記項目について再び評価した。
【0192】[比較例25]表面層形成時にSiF4
導入しなかった以外は実施例15と同様にして、電子写
真用光受容部材をそれぞれ作成し、実施例15と同様に
評価を行った。表26に、実施例15および比較例25
の耐久試験前の評価結果を示す。また、表27に、実施
例15および比較例25の耐久試験後の評価結果を示
す。
【0193】
【表26】
【0194】
【表27】 この評価結果より、表面層にハロゲン原子を含有し、か
つ、水素原子含有量と硼素原子(ハロゲン原子)含有量
との和が80原子%以下の範囲にした本発明の電子写真
用光受容部材では、良好な電子写真特性が得られること
がわかった。
【0195】[実施例16]図5,6に示したμWグロ
ー放電法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従
って表28に示す作成条件で、鏡面加工を施した直径1
08mmのアルミシリンダー上に光受容層を形成し、電
子写真用光受容部材を実施例15と同様にして作成し
た。
【0196】
【表28】 作成した電子写真用光受容部材の評価は、実施例15と
同様に行った。その結果は、実施例15と同様であっ
た。
【0197】[比較例26]表面層形成時にSiF4
導入しなかった以外は実施例16と同様にして、電子写
真用光受容部材をそれぞれ作成した。実施例16と同様
に評価を行った結果、特性の劣化が確認された。
【0198】[実施例17]図4に示したRFグロー放
電法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従って
表29の作成条件で、鏡面加工を施した直径108mm
のアルミシリンダー上に光受容層を形成し、電子写真用
光受容部材を作成した。本試作例では、表面層形成時に
導入するNO流量を変えることによって、表面層の酸素
原子含有量と窒素原子含有量との和を1×10-4〜30
原子%の範囲で変化させた。
【0199】
【表29】 作成した電子写真用光受容部材を、キヤノン製複写機N
P−7550を実験用に改造した電子写真装置に設置し
て、帯電能、感度、残留電位などの電子写真特性、およ
び画像流れ、白ポチ、トナー融着による黒斑点、キズな
どの画像特性について実施例15と同様にそれぞれ評価
を行った。また、この電子写真用光受容部材について、
再生紙を用いた250万枚の連続通紙画像形成耐久試験
後、上記項目について再び評価した。
【0200】[比較例27]表面層の酸素原子含有量と
窒素原子含有量との和を1×10-5原子%および40〜
50原子%にした以外は実施例17と同様にして、電子
写真用光受容部材をそれぞれ作成し、実施例17と同様
に評価を行った。表30に、実施例17および比較例2
7の耐久試験前の評価結果を示す。また、表31に、実
施例17および比較例27の耐久試験後の評価結果を示
す。
【0201】
【表30】
【0202】
【表31】 この評価結果より、表面層の酸素原子含有量と窒素原子
含有量との和を1×10-4〜30原子%の範囲にした本
発明の電子写真用光受容部材10では、良好な電子写真
特性が得られることがわかった。
【0203】[実施例18]図5,6に示したμWグロ
ー放電法による製造装置を用い、先に詳述した手順に従
って表32に示す作成条件で、鏡面加工を施した直径1
08mmのアルミシリンダー上に光受容層を形成し、電
子写真用光受容部材を実施例17と同様にして作成し
た。
【0204】
【表32】 作成した電子写真用光受容部材の評価は、実施例17と
同様に行った。その結果は、実施例17と同様であっ
た。
【0205】[比較例28]表面層の酸素原子含有量と
窒素原子含有量との和を1×10-5原子%および40〜
50原子%にした以外は試作例18と同様にして、電子
写真用光受容部材をそれぞれ作成した。試作例18と同
様に評価を行った結果、特性の劣化が確認された。
【0206】
【発明の効果】本発明の電子写真用光受容部材を前述の
ごとき層構成とし、表面層に少なくともシリコン原子、
水素原子、炭素原子、ハロゲン原子および周期律表第II
I族元素と、酸素原子または窒素原子を同時に含有する
ことにより、これらの相乗効果によって「ポチ」等の画
像欠陥の低減、とりわけ長期使用時の「リークポチ」の
低減に効果を発揮し、さらに再生紙使用時のキズの発生
防止、長期の使用におけるトナーの融着や画像流れをな
くして、極めて優れた画像特性、耐久性、および使用環
境特性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の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。
【図2】 本発明の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。
【図3】 従来の電子写真用光受容部材の層構成を説明
するための模式的層構成図。
【図4】 本発明の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、高周波(RF)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。
【図5】 本発明の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他の例で、マイクロ波(μW)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、堆積膜形成装置の側断面図。
【図6】 図5の装置の上方からみた横断面図
【図7】 原料ガスの供給装置。
【符号の説明】
1100,1200,200 光受容部材 1101,1201,201 導電性支持体 1102,1103,1202,1203,202
光導電層 1104,1204 表面層 1205 電荷注入阻止層 1105,1206 光受容層 1106,1207,203 自由表面 3100 堆積装置 3111 反応容器 3112 円筒状支持体 3113 支持体加熱用ヒーター 3114 原料ガス導入管 3115 マッチングボックス 3116 原料ガス配管 3117 反応容器リークバルブ 3118 メイン排気バルブ 3119 真空計 3200 原料ガス供給装置 3211〜3216 マスフローコントローラー 3221〜3226 原料ガスボンベ 3231〜3236 原料ガスボンベバルブ 3241〜3246 ガス流入バルブ 3251〜3256 ガス流出バルブ 3261〜3266 圧力調整器 4100 堆積装置 4111 反応容器 4112 マイクロ波導入窓 4113 導波管 4114 支持体ホルダー 4115 円筒状支持体 4116 支持体加熱用ヒーター 4117 原料ガス導入管 4118 バイアス電極 4119 バイアス電源 4120 支持体回転用モーター 4121 排気管 4130 放電空間
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 5/08 306 7144−2H

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体上に、シリコン原子を母体
    とする非単結晶材料で構成された光導電層および表面層
    を順次積層せしめた光受容部材において、前記光導電層
    は少なくとも水素原子および/またはハロゲン原子を含
    有し、前記表面層は少なくとも炭素原子、水素原子、ハ
    ロゲン原子、周期律表第III族元素と、さらに酸素原子
    または窒素原子を含有することを特徴とする光受容部
    材。
  2. 【請求項2】 前記表面層において、炭素原子、水素原
    子、ハロゲン原子、 周期律表第III族元素、さらに酸素原子または窒素原子
    の少なくとも1つの含有量が層厚方向に分布しているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光受容部材。
  3. 【請求項3】 前記表面層において少なくとも炭素原
    子、水素原子、ハロゲン原子、周期律表第III族元素、
    酸素原子および窒素原子を同時に含有することを特徴と
    する請求項1乃至2に記載の光受容部材。
  4. 【請求項4】 前記表面層において、その最表面若しく
    は最表面近傍における炭素原子の含有量が、シリコン原
    子と炭素原子の和に対して70原子%以上、 90原子%以下であることを特徴とする請求項1乃至3
    に記載の光受容部材。
  5. 【請求項5】 前記表面層中の酸素原子および/または
    窒素原子の含有量が、30原子%以下であることを特徴
    とする請求項1乃至3に記載の光受容部材。
  6. 【請求項6】 前記表面層中の水素原子とハロゲン原子
    の含有量の和が、80原子%以下であることを特徴とす
    る請求項1乃至3に記載の光受容部材。
  7. 【請求項7】 前記表面層中の周期律表第III族元素の
    含有量が、1×105原子ppm以下であることを特徴
    とする請求項1乃至3に記載の光受容部材。
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WO2006049340A1 (ja) * 2004-11-05 2006-05-11 Canon Kabushiki Kaisha 電子写真感光体
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