JPH0611874A

JPH0611874A - 電子写真用像形成部材

Info

Publication number: JPH0611874A
Application number: JP5081072A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Inoue; 英一井上; Isamu Shimizu; 勇清水; Toshiyuki Komatsu; 利行小松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1994-01-21
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JP2558210B2

Abstract

(57)【要約】【目的】優れた電気的、光学的、光導電的特性を有
し、経時変化が少なく、繰返し使用による劣化が殆んど
なく、光応答速度が良く、暗減衰速度が小さい優れた特
性を有する電子写真用像形成部材を提供すること。【構成】支持体上にグロー放電分解によって形成され
た、可視域の照射光に感応して容易に光励起電荷担体を
生成する非晶質シリコンの第１の層１０４と、第１の層
１０４で生成された光励起電荷担体が注入されこれを輸
送するエネルギーギャップの相対的に大きな非導電性の
炭素またはシリコンを主成分元素とする非晶質半導体の
第２の層１０５とが積層されていて、それら層１０４，
１０５とがヘテロ接合を形成している。

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、紫外光線、可視光線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示
す）のような電磁波に感受性のある電子写真用像形成部
材に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用像形成部材における光導電層
を構成する光導電材料としては、高感度、高抵抗であっ
て視感度にできる限り近いスペクトル特性を有するこ
と、光応答速度が大きいこと、可視光領域での光吸収係
数が大きいこと、光や熱等による外的影響に対して安定
性が大であること、更に加えるならば、製造時或いは使
用時において、人体に対して無公害性であるかまたは低
公害性であること、等々の特性が要求される。

【０００３】殊に、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込まれる電子写真用像形成部材の場
合には、上記の使用時における公害性は重要な問題点で
ある。しかしながら、従来の、例えばＳｅ，ＣｄＳ，Ｚ
ｎＯ等の無機光導電材料やポリ−Ｎビニルカルバゾール
（ＰＶＣｚ），トリニトロフルオレノン（ＴＮＦ）等の
有機光導電材料（ＯＰＣ）は、上記の諸条件の総てを水
準以上で必ずしも満足しているとは断言し難い。

【０００４】例えばＴｅやＡｓを含むＳｅ系光導電層を
有する電子写真用像形成部材は、確かに分光感度領域は
改良されるが、光疲労が大きくなるために、同一原稿を
連続的に繰返しコピーすると複写画像の画像濃度の低下
やバックグランドの汚れ（白地部分のカブリ）を生じた
り、また、引き続き他の原稿をコピーすると前の原稿の
画像が残像として複写される（ゴースト現象）等の欠点
を有している。また、ＣｄＳ，ＺｎＯ等の無機光導電材
料は粒状とされて適当な電気絶縁性の有機重合性結着剤
中に分散された、いわゆる、バインダー系光導電層とし
て適用されるが、このバインダー系光導電層は、しかし
ながら基本的に構成材料が光導電材料と樹脂結着剤の二
成分系であるし、かつ光導電材料粒子が結着剤中に均一
に分散されて形成されなければならない特殊性の為に、
光導電層の電気的及び光導電的特性や物理的化学的特性
を決定するパラメーターが多い。従って、かかるパラメ
ーターを厳密に調整しなければ所望の特性を有する光導
電層を再現性良く形成することができずに歩留りの低下
を招き量産性に欠けるという欠点がある。

【０００５】また、バインダー系光導電層は、分散系と
いう特殊性故に、層全体がポーラスになっており、その
ために湿度依存性が著しく、多湿雰囲気中で使用すると
電気的特性の劣化をきたし、高品質の複写画像が得られ
なくなる場合が少なくない。更には、光導電層のポーラ
ス性は、現像の際の現像剤の層中への侵入を招来し、離
型性、クリーニング性が低下するばかりか使用不能を招
く原因ともなり、殊に、液体現像剤を使用すると毛管現
象による促進をうけてそのキャリアー溶剤と共に現像剤
が層中に浸透するので上記の点は著しい。

【０００６】また、最近注目されているＰＶＫやＴＮＦ
等の有機光導電材料を使用する電子写真用像形成部材に
おいては、耐湿性、耐コロナイオン性、クリーニング性
に欠け、また感度が低い、可視光領域における分光感度
領域が狭くかつ短波長域に片寄っている等の欠点を有
し、極限定された範囲でしか使途に供されていない。従
って、電子写真用像形成部材に適用される上述の諸問題
点の解決された優れた光導電層を形成する第三の材料が
所望されている。

【０００７】そのような材料として最近有望視されてい
るものの中に例えばアモルファスシリコン（以後ａ−Ｓ
ｉと略記する）がある。ａ−Ｓｉ膜は、開発初期のころ
は、その製造法や製造条件によって、その構造が左右さ
れる為に種々の電気的特性・光学的特性を示し、再現性
の点に大きな問題を抱えていた。例えば、初期におい
て、真空蒸着法やスパッターリング法で形成されたａ−
Ｓｉ膜は、ボイド等の欠陥を多量に含んでいて、その為
に電気的性質も光学的性質も大きく影響を受け、基礎物
性の研究材料としてもそれ程注目されてはいず、応用の
ための研究開発もなされなかった。

【０００８】しかしながら、アモルファスでは、ｐ，ｎ
制御が不可能とされていたのが、ａ−Ｓｉにおいて１９
７６年初頭にアモルファスとしては初めてｐ−ｎ接合が
実現し得るという報告（ＡｐｐｌｉｄＰｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒ；Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．２，１５Ｊａｎ
ｕａｒｙ１９７６）がなされて以来、大きな関心が集
められ、以後上記の不純物のドーピングによってｐ−ｎ
接合が得られることに加えて結晶性シリコン（ｃ−Ｓｉ
と略記する）では非常に弱いルミネセンスがａ−Ｓｉで
は高効率で観測できるという観点から、例えば米国特許
第４，０６４，５２１号にみられるように主として太陽
電池（光起電器）への応用に研究開発の穂先が向けられ
てきている。そして該米国特許は、基体にシラン中グロ
ー放電により得たａ−Ｓｉ体を重ね、その上に金属層
と、電極を内包する抗反射層を有してなる太陽電池を開
示している。該米国特許にはまた、前記ａ−Ｓｉ体につ
いて、一言、それに水素原子が存在すれば良好な電子特
性に有利であると思われる、と記載されているが、これ
についてはそれ以上の開示はなく事実として具体化され
たものではない。

【０００９】このように、これまでに報告されているａ
−Ｓｉ膜は、太陽電池用として開発されたものであるの
で、その電気的特性・光学的特性の点において、電子写
真感光体の光導電層としては使用し得ないのが実情であ
る。即ち、太陽電池は、太陽エネルギーを電流の形に変
換して取り出すので、ＳＮ比が良くて、効率良く電流を
取り出すには、ａ−Ｓｉ膜の抵抗は小さくなければなら
ないが余り抵抗が小さすぎると光感度が低下し、ＳＮ比
が悪くなるので、その特性の一つとしての抵抗は１０⁵
〜１０⁸Ω・ｃｍ程度が要求される。

【００１０】しかしながら、この程度の抵抗（暗抵抗：
暗所での抵抗）を有するａ−Ｓｉ膜は、電子写真感光体
の光導電層としては、あまりにも抵抗（暗抵抗）が低く
過ぎて、現在、知られている電子写真法を適用するので
は全く使用し得ない。また、電子写真感光体の光導電層
形成材料としては、明抵抗（光照射時の抵抗）が暗抵抗
に較べて２〜４桁程度小さいことが要求されるが、従
来、報告されているａ−Ｓｉ膜では精々２桁程度である
ので、この点においても従来のａ−Ｓｉ膜では、その特
性を充分満足し得る光導電層とは成り得なかった。

【００１１】また、別には、これまでのａ−Ｓｉ膜に関
する報告では、暗抵抗を増大させると光感度が低下し、
例えば、暗抵抗が１０¹⁰Ω・ｃｍでのａ−Ｓｉ膜で
は、光抵抗も同程度の値を示すことが示されているが、
この点においても、従来のａ−Ｓｉ膜は電子写真感光体
の光導電層とは成り得なかった。そして、電子写真感光
体の光導電層は、上記要件の外に、静電特性、耐コロナ
イオン性、耐溶剤性、耐光疲労性、耐湿性、耐熱性、耐
摩耗性、クリーニング性等の要件を満足するものでなけ
ればならない。

【００１２】ａ−Ｓｉについて報告した文献はいくつか
見られるが、それ等のいずれにも前述の各種要件を満足
する電子写真感光体の光導電層を示唆するところは見当
たらない。例えば、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｏｔｏ
ｇｒａｐｈｉｃＳｃｉｅｎｃｅＶｏｌ．２５，Ｎ
ｏ．３，ｐｐ．１２７〜１２８（Ｍａｙ／Ｊｕｎｅ１
９７７）には、グロー放電によるａ−Ｓｉの製法が報告
されているが、その製法及び得られるａ−Ｓｉについて
の具体的開示は全くなく、単に得られるａ−Ｓｉが特徴
的密度状態と輸送特性を有する光導電物質たり得ること
を記載するにとどまっている。

【００１３】また、ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．１１，ｐｐ．５
６１−５６３（Ｊｕｎｅ１，１９７７）には、グロー
放電法で作製した水素化ａ−Ｓｉについての記載はある
が、膜の厚みと水素原子の量的関係を開示するにとどま
っている。

【００１４】更に、ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅｓＣｏｍ
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＶｏｌ．２３ｐｐ．１５５
−１５８（１９７７）には、ｒｆスパッター法で作製し
た水素化ａ−Ｓｉについて報告されているが、その内容
はそうしたａ−Ｓｉの性状についての試験、その結果の
検討であり、その中でスパッター法で作製した水素化ａ
−Ｓｉの太陽電池材料としての使用可能性を示唆し、そ
れが暗導電性が非常に低くしたがって光電池の内部抵抗
は非常に高いであろうと推測している程度であり、報告
の結論のところで、“しかしながら水素原子導入の機能
としての光応答の詳細な挙動は、輸送及び再結合におけ
るＳｉ−Ｈ反結合状態の役割について新たな問題を提起
する。また、Ｈ−補償ＳｉからＳｉ−Ｈ合金に至るまで
を含めて、その物質の変化する原子配列及び構造を注意
深く検討する必要があることは明らかである。これが系
統的に行われるまでは、ここに述べたような試験から導
き出される結論は、それらが示唆する新たな観点に対し
ての予備的なものとして考えるべきである。”としてい
るところであって、上述した電子写真感光体の光導電層
については全く触れるところはない。

【００１５】更にまた、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．
１１６，Ｎｏ．１，ｐｐ．７７−８１（Ｊａｎｕａｒ
ｙ，１９６９）には、シランガスからアモルファスシリ
コン膜を堆積するについての方法、得られたものについ
ての電気抵抗、活性化エネルギー、光学的性質等が記載
されているが、電子写真法への適用について触れるとこ
ろは全くなく、また、水素原子含有量、抵抗値、高感
度、ＳＮ比の関係等電子写真法での使用について不可欠
な諸要件についての示唆もない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ａ−Ｓｉに
ついて電子写真感光体の光導電層への応用という観点か
ら総括的に鋭意研究検討を続けた結果、特定のａ−Ｓｉ
が、電子写真感光体の光導電層形成材料として充分使用
し得るばかりでなく、従来の電子写真感光体の光導電層
形成材料と較べてみても殆んどの点において極めて凌駕
している事実を見い出したことに基づいて完成せしめた
ものである。本発明は、従って、ａ−Ｓｉの利点を損な
わずに、電子写真用像形成部材の光導電層に適用させる
という観点から、ａ−Ｓｉを含めた多数の光導電材料に
ついて鋭意研究検討を続けた結果、前述の諸問題の全て
を解決し得る極めて優れた電子写真用像形成部材を設計
し製造し得ることに成功したものである。

【００１７】本発明は電気的、光学的、光導的特性が常
時安定していて、感度が極めて高く、耐光疲労性、耐熱
性に著しく長け、繰り返し使用に際しても劣化現象を起
さない電子写真用像形成部材を提供することを主たる目
的とする。本発明の他の目的は、濃度が高く、ハーフト
ーンが鮮明に出てかつ解像度の高い、高品質画像を得る
ことが容易にできる電子写真用像形成部材を提供するこ
とである。本発明のもう一つの目的は、分光感度領域が
略々全可視光領域を覆っており暗減衰速度が小さくて光
応答速度が速い電子写真用像形成部材を提供することで
もある。本発明の更にもう一つの目的は、耐摩耗性、ク
リーニング性、耐溶剤性に優れた電子写真用像形成部材
を提供することでもある。更に別の目的は、可視光全域
に亘って略一定の光感度を有すると共に、可視光領域で
の光吸収係数の比較的大きい電子写真用像形成部材を提
供することでもある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真用像形
成部材は、支持体上に第１および第２の層をグロー放
電分解によって形成し、前記第１の層を可視域の照射光
に感応して容易に光励起電荷担体を生成する非晶質シリ
コン層、前記第２の層を前記第１の層で生成された光励
起電荷担体が注入されこれを輸送するエネルギーギャッ
プの相対的に大きな非導電性の炭素またはシリコンを主
成分元素とする非晶質半導体層とし、前記第１の層と第
２の層とがヘテロ接合を形成しているものである。尚、
以下の記載において、ａ−Ｓｉ：Ｈ層は水素化アモルフ
ァスシリコン層を意味し、ａ−無機半導体層はアモルフ
ァス無機半導体層を意味する。

【００１９】以上のような構成層とされる光導電層を有
する本発明の電子写真用像形成部材は電気的特性、光学
的特性及び光導電的特性が全面的に均一であって、しか
も斯かる均一性には経時変化がなく、かつ驚くべきこと
には、静電的特性、耐コロナイオン性、耐溶剤性、耐摩
耗性、クリーニング性等に長けているために、繰り返し
使用による電子写真特性の劣化が殆どない、更にはま
た、可視光全域に亘って略々一定の光感度を有すると共
に、可視光領域での光吸収係数が大きく、光応答速度が
良い、暗減衰速度が小さい、等々数々の優れた特性を有
する。

【００２０】以下、図面に従って本発明を具体的に説明
する。図１は、本発明の電子写真用像形成部材の好適な
実施態様例の１つの層構成を模式的に示したものであ
る。図１に示される電子写真用像形成部材１０１は、電
子写真用としての支持体１０２上に光導電層１０３が形
成されており、該光導電層１０３は自由表面１０７を有
している。光導電層１０３は、層１０４と層１０５とを
構成層とし、層１０４及び層１０５の何れか一方が後述
する方法で形成されるａ−Ｓｉ：Ｈで構成され、他方の
層がａ−無機半導体で構成されてヘテロ接合部１０６が
設けられる。

【００２１】本発明において、ａ−Ｓｉ：Ｈ層は、下記
のタイプのａ−Ｓｉ：Ｈの中の一種類で層形成するかま
たは少なくとも二種類を選択し、異なるタイプのものが
層接合される状態として層形成することによって得られ
る。ｎ型・・・ドナー（ｄｏｎｏｒ）のみを含むもの、
或いは、ドナーとアクセプター（ａｃｃｅｐｔｅｒ）と
の両方を含み、ドナーの濃度（Ｎｄ）が高いもの。ｐ型・・・アクセプターのみを含むもの、或いは、
ドナーとアクセプターとの両方を含み、アクセプターの
濃度（Ｎｄ）が高いもの。ｉ型・・・ＮａＮｄ０のものまたは、ＮａＮ
ｄのもの。

【００２２】本発明における光導電層を構成する層とし
ての〜のタイプのａ−Ｓｉ：Ｈの層は、後に詳述す
るようにグロー放電法や反応スパッターリング法等によ
る層形成の際に、ｎ型不純物またはｐ型不純物、或いは
両不純物を、形成されるａ−Ｓｉ：Ｈの層中にその量を
制御してドーピングしてやることによって形成される。
この場合、本発明者等の実験結果からの知見によれば、
層中の不純物の濃度を１０¹⁵〜１０¹⁹ｃｍ³の範囲内に
調整することによって、より強いｎ型（またはより強い
ｐ型）のａ−Ｓｉ：Ｈ層からより弱いｎ型（またはより
弱いｐ型）のａ−Ｓｉ：Ｈ層を形成することができる。

【００２３】〜のタイプのａ−Ｓｉ：Ｈ層は、グロ
ー放電法、スパッターリング法、イオンインプランテー
ション法、イオンプレーティング法等によって形成され
る。これらの製造法は、製造条件、設備資本投下の負荷
程度、製造規模、製造される光導電層に所望される電気
的、光学的、及び光電的特性等の要因によって適宜選択
されて採用されるが、所望する特性を有する光導電層を
製造するための制御が比較的容易である、〜のタイ
プに制御するための形成されるａ−Ｓｉ：Ｈ層中に不純
物を導入するのにＩＩＩ族またはＶ族の不純物を置換型
で導入することができる等の利点からグロー放電法が好
適に採用される。形成されるａ−Ｓｉ：Ｈ層へのＨの含
有は、層を形成する際、製造装置系内にＳｉＨ₄，Ｓｉ₂
Ｈ₆等の化合物またはＨ₂の形で導入し、気体放電によっ
て、それらの化合物またはＨ₂を分解して、層中に、層
の成長に併せて含有させる。

【００２４】本発明者の知見によれば、ａ−Ｓｉ：Ｈ層
中のＨの含有量は、形成される電子写真用像形成部材
が、実際面において優れたものとして適用され得るか否
かを左右する大きな要因の一つであって、極めて重要で
あることが判明している。

【００２５】本発明において、形成される電子写真用像
形成部材を実際面において充分適用させ得るためには、
ａ−Ｓｉ：Ｈ層中に含有されるＨの量は１〜４０原子
％、好適には５〜３０原子％とされるのが望ましい。

【００２６】ａ−Ｓｉ：Ｈ層中へのＨの含有は、例え
ば、グロー放電法では、ａ−Ｓｉ：Ｈを形成する出発物
質としてＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆等の水素化硅素ガスを使用
するのであれば、後述される実施例に記述される成膜条
件とすることによってＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆等の水素化硅
素ガスが分解してａ−Ｓｉ：Ｈ層が形成される際、Ｈは
所望量層中に含有されるが、更にＨの層中への含有を一
層効率良く行なうには、ａ−Ｓｉ：Ｈ層を形成する際
に、グロー放電を行なう装置系内にＨ₂ガスを導入して
やれば良い。

【００２７】スパッターリング法による場合にはＡｒ等
の不活性ガスまたはこのガスをベースとした混合ガス雰
囲気中で、Ｓｉをターゲットとしてスパッターリングを
行なう際に、Ｈ₂ガスを導入してやるかまたはＳｉＨ₄，
Ｓｉ₂Ｈ₆等の水素化硅素ガス、或いは、不純物のドーピ
ングも兼ねてＢ₂Ｈ₆，ＰＨ₃等のガスを導入してやれば
良い。

【００２８】ａ−Ｓｉ：Ｈ層は、製造時の不純物のドー
ピングによって前記〜のタイプに制御することがで
きる。ａ−Ｓｉ：Ｈ層中にドーピングされる不純物とし
ては、ａ−Ｓｉ：Ｈ層をｐ型にするには、周期律表第Ｉ
ＩＩ族Ａの元素、例えばＢ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ等
が好適なものとして挙げられ、ｎ型にする場合には、周
期律表第Ｖ族Ａの元素、例えばＮ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂ
ｉ等が好適なものとして挙げられる。ａ−Ｓｉ：Ｈ層中
にドーピングされる不純物の量は、所望される電気的、
光学的、及び光電的特性に応じて適宜決定されるが、周
期律表第ＩＩＩ族Ａの不純物の場合には通常１０^-6〜１
０^-3原子％、好適には１０^-5〜１０^-4原子％、周期律表
第Ｖ族Ａの不純物の場合には通常１０^-8〜１０^-3原子
％、好適には１０^-8〜１０^-4原子％とされるのが望まし
い。

【００２９】これら不純物のａ−Ｓｉ層中へのドーピン
グ方法は、ａ−Ｓｉ：Ｈ層を形成する際に採用される製
造方法によって各々異なるものであって、具体的には、
以降の説明または実施例において詳述される。

【００３０】本発明におけるａ−Ｓｉ：Ｈ層の層厚とし
ては、所望される電子写真特性を有する光導電層が形成
されるように、他の構成層との相互関係の基に適宜決定
されるものであるが、通常の場合０．３〜５０μ、好適
には０．５〜８０μ、最適には０．８〜２０μとされる
のが望ましい。

【００３１】本発明において、ａ−無機半導体層を形成
する材料としては、ａ−Ｓｉ：Ｈ層と積層されて電気的
に良好なヘテロ接合部を形成し、光導電層全体としては
ａ−Ｓｉ：Ｈ層単独の場合よりも可視光領域の光感度領
域を増大させるようなａ−無機半導体材料が選択して使
用される。更にはこのようなａ−無機半導体材料で形成
されるａ−無機半導体層は、本発明における光導電層は
その内部に接合部を有するので、従来のものに対して比
較的暗抵抗値が低くても良いが、１０¹¹Ω・ｃｍ以上の
暗抵抗値を有するように形成される方が所望される電子
写真特性を有する電子写真用像形成部材を製造する場合
の製造条件の自由度及び使用する材料の選択の自由度を
充分広くとれるので好ましいものである。

【００３２】また、別には、本発明の目的を一層効果的
に達成するためには、ａ−無機半導体層を形成するａ−
無機半導体のバンドギャップεｇがａ−Ｓｉ：Ｈ層を形
成するａ−Ｓｉ：ＨのバンドギャップＥｇよりも大きい
ような材料を選択してａ−無機半導体層を形成する。例
えば、得られる電子写真用像形成部材に可視光全域に亘
って略々一定の光感度を与え、また、その光吸収係数を
増大させるためには、εｇが２．１±０．４ｅＶ（１．
７ｅＶ≦εｇ≦２．５ｅＶ）の範囲内にあるａ−無機半
導体を選択して使用するのが好ましいものである。

【００３３】本発明において、ａ−無機半導体層を形成
する具体的な材料の有効なものとしては、例えばＳｅ，
Ｔｅ，Ｓ或いはこれらの中の二種以上から成るａ−無機
半導体材料、更には、これらにＡｓ，Ｇｅ，Ｓｉを加え
た更に別にはＡｇやＣｕ等の金を微量加えたａ−無機半
導体材料、等のカルコゲン化合物、ＳｉＯやＳｉＯ₂等
の硅素酸化物、Ｏを微量（１０²〜１０⁵ｐｐｍ）含んだ
ａ−Ｓｉ，Ｃを１０²〜１０⁵ｐｐｍ含んだａ−Ｓｉ等が
挙げられる。上記のカルコゲン化合物としては、例え
ば、Ａｓ₂Ｓｅ₃，０．２％程度のＡｇを含んだＡｓ₂Ｓ
ｅ₃，Ａｓ₂Ｓ₃，０．２％程度のＡｇを含んだＡｓ
₂Ｓ₃，ＡｓＳｅ₁₉，Ｓｅ₁₉Ｓ，Ｓｅ₉₉Ｇｅ，Ｓｅ₉Ｔ
ｅ，ＡｓＳｅ₉，Ａｓ₂Ｓｅ₂Ｔｅ等が好適なものとして
使用することができる。これら列挙したａ−無機半導体
層形成材料は、積層されるａ−Ｓｉ：Ｈ層との整合が具
合い良く行なわれるようにａ−Ｓｉ：Ｈ層に要求される
特性との相互関係の基に、前記所望される条件を満足し
得る範囲内において適宜所望の材料を選択して使用する
のが望ましい。

【００３４】本発明においては、ａ−無機半導体層の層
厚は設計される電子写真用像形成部材に要求する電子写
真特性と実用的適性に応じて適宜決定されるものである
が、通常、０．１〜７０μ、好適には０．２〜６０μ、
最適には０．２〜５０μとされるのが望ましい。これら
の数値範囲からの前記層厚の選択は、例えば光導電層全
体系として要求される特性を効果的に達成させるための
諸機能の中の何なる機能をａ−無機半導体層に荷わせる
かという点とそのために選択される材料とに応じて適宜
なされる。例えば、ａ−無機半導体層に、電気的な障壁
層としての機能を主に荷わせる場合には下限として０．
１μ、上限としては高々１．０μ程度の層厚とされれば
良いものであり、また障壁層としての機能的役割に加え
て、光導電層に要求される電気容量の主なる部分を荷う
機能的役割が要求される場合には１．０〜６０μ程度と
され、更に別には電気容量を荷う機能と光照射によって
電荷を発生する電荷発生層としての機能の一端を荷うこ
とを主に要求される場合には、１．０〜７０μ程度とさ
れ、また、別には障壁層の機能と前記電荷発生層として
の機能の一端を荷うことが主に要求される場合には、
０．２〜５０μ程度とされる。

【００３５】本発明においては、層１０４と層１０５と
を各々構成する材料の伝導型の極性を各々選択してヘテ
ロ接合部１０６を形成することは、本発明の目的を一層
効果的に達成するために極めて重要な要素である。即
ち、層１０４と層１０５との積層によって形成されるヘ
テロ接合部１０６への逆バイアス効果を顕著に打ち出
し、重要な暗減衰の改善を飛躍的に行なうには、例えば
層１０４がｎ型の場合には、層１０５はｐ型に、逆に層
１０４がｐ型の場合には、層１０５はｎ型に、或いは層
１０４がｎ型またはｐ型の場合には、層１０５はｉ型
に、層１０４がｉ型の場合には、層１０５はｎ型または
ｐ型とされるのが好ましいものである。具体的には、例
えばｎ型のａ−Ｓｉ：Ｈ層とｐ型のカルコゲナイドガラ
ス系のａ−無機半導体層との積層、ｐ型のａ−Ｓｉ：Ｈ
層とＳｉＯ，ＳｉＯ₂等のｎ型のａ−無機半導体層との
積層等が挙げられる。

【００３６】図１に示した電子写真用像形成部材１０１
としては最も基本的な構成例を示したために、光導電層
１０３中には１つのヘテロ接合部しか示されてないが本
発明においてはこの点に限定されるものではなく、本発
明の目的の達成を阻止しない範囲において光導電層１０
３は、複数のヘテロ接合を設ける多層構成としても良い
ものである。例えば、支持体１０２側から、ａ−Ｓｉ：
Ｈ層・ａ−無機半導体層・ａ−Ｓｉ：Ｈ層，ａ−無機半
導体層・ａ−Ｓｉ：Ｈ層・ａ−無機半導体層等とした層
構成例が挙げられる。

【００３７】本発明においては、光導電層１０３は、前
述したように具体的にはａ−Ｓｉ：Ｈ層と該層とは異な
った材料で形成されるａ−無機半導体層とを構成層とす
るが、更に別の層を第３層としてい構成層に加えて設計
しても良い。例えば、光導電層に要求される機能の１つ
である電荷輸送機能を有する層を第３層として別に設け
ることができる。

【００３８】電荷輸送層を構成する材料としては光照射
によって発生された電荷が該層と接触して設けられる層
より効果的に注入されるように電気的に良好な接合状態
を前記接触する層と形成し得、電荷の輸送効率の良いも
のが有効に使用される。そのような電荷輸送層を形成す
る材料としては、多くの有機半導体材料（ＯＰＣ）が挙
げられる。

【００３９】具体的には、例えば以下に示されるものが
有効なものとして挙げられる。ポリビニルカルバゾール
（ＰＶＣｚ）：（ＴＮＦ）（単量体でのモル比１：
１）、テトラニトロフルオレノン、ジニトロアントラセ
ン、ジニトロアクリデン、テトラシアノフイレン、ジニ
トロアントラキノン、ＰＶＣｚ、カルバゾール、Ｎ−エ
チルカルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ
−フェニルカルバゾール、テトラフェニルピレン、１−
メチルピレン、ペリレン、クリセン、アントラセン、テ
トラセン、テトラフテン、エリスロミン、２−フェニル
ナフタリン、アザピレン、フルオレン、フルオレノン、
１−エチルピレン、アセチルピレン、２，３−ベンゾク
リセン、３，４−ベンゾピレン、１，４−ブロモピレ
ン、フェニルインドール、ピラリゾン誘導体、ポリイミ
ダゾピロロン、ポリイミドイミダゾピロロン、ポリイミ
ド、ポリイミドオキサドール、ポリアミドベンゾイミダ
ゾール、ポリパラフェニレン、ポリビニルピレン、ポリ
ビニルテトラセン、ポリビニルペリレン、ポリビニルテ
トラフエン、ポリアクニロニトルである。

【００４０】電荷輸送層の層厚は、本発明の目的を達成
するために該層に要求される特性及び電荷発生層との関
係において適宜決定されるものであるが、通常は５〜７
０μ、好適には１０〜６０μとされるのが望ましいもの
である。

【００４１】本発明において、光導電層全体系としての
層厚としては、該層を構成する層が、その付加される機
能が充分発揮されるように前記した数値範囲から選択さ
れた層厚値を有するように設計される上に、光導電層全
体系として、所望される電子写真特性、殊に電気的、光
学的及び光電的特性及び適用される電子写真法、更には
使用条件、例えば、可撓性が要求されるか否か等に応じ
て適宜決定されるものであるが、通常の場合１〜８０
μ、好適には２〜７０μ、最適には２〜５０μとされる
のが望ましい。

【００４２】本発明において支持体１０２として有効に
使用されるものとしては、支持体１０２上に直接設けら
れる層との電気的接合状態が所望特性を満たすものであ
れば、電子写真分野において通常使用されているものは
大概使用され得る。そのようなものとして、具体的に
は、例えば下記のものが好適なものとして挙げられる。
ステンレス，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｖ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｐｄ等の金属またはこれらの合金
等の導電性支持体、または、これらの金属が、表面に設
けられた導電性支持体或いは、耐熱性、少なくとも光導
電層１０３を形成する際の温度において耐熱性を示す合
成樹脂のフィルムまたはシート、またはガラス、セラミ
ック等の電気絶縁支持体等が有効なものとして挙げられ
る。支持体１０２はその上に光導電層１０３が堆積され
る前に、一連の清浄処理が施される。このような清浄処
理において、一般的には、例えば金属性支持体であれ
ば、エッチングによって表面を効果的に清浄化するアル
カリ性または酸性の溶液と接触される。その後、支持体
は清浄雰囲気中で乾燥され、その後の準備処理がなけれ
ば、次いで光導電層を支持体上に形成するための装置の
堆積室内の所定位置に設置される。電気絶縁性支持体の
場合には、必要に応じて、その表面を導電処理される。

【００４３】例えば、ガラスであれば、Ｉｎ₂Ｏ₃，Ｓｎ
Ｏ₂等でその表面が導電処理され、或いはポリイミドフ
ィルム等の合成樹脂フィルムであれば、Ａｌ，Ａｇ，Ｐ
ｂ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｖ，Ｔｉ，Ｐｔ等の金属を以って真空蒸着、電子ビ
ーム蒸着、スパッターリング等で処理し、または前記金
属でラミネート処理して、その表面が導電処理される。
支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、板状等、任
意の形状とし得、所望によって、その形状は決定される
が、電子写真に適用する場合連続高速複写用とするに
は、無端ベルト状または円筒状とするのが望ましい。

【００４４】支持体の厚さは、所望通りの電子写真用像
形成部材が形成されるように適宜決定されるが、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
される範囲内であれば、可能な限り薄くされる。しかし
ながら、このような場合、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。

【００４５】図１に示される電子写真用像形成部材の如
き、光導電層１０３が自由表面１０７を有し、該自由表
面１０７に、静電像形成のための帯電処理が施されるも
のにおいては、光導電層１０３と支持体１０２との間
に、静電像形成の際の帯電処理時に支持体１０２側から
のキャリアーの注入を阻止する働きのある障壁層を設け
るのが一層好ましいものである。この障壁層を形成する
材料としては、選択される支持体の種類及び形成される
光導電層の電気的特性に応じて適宜選択されて使用され
る。そのような材料としては、例えば、Ａｕ，Ｉｒ，Ｐ
ｔ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｍｏ等の金属、Ａｌ₂Ｏ₃等の絶縁性無
機酸化物、ＭｇＦ₂，或いはポリエチレン，ポリカーボ
ネイト，ポリウレタン，ポリパラキシリレン等の絶縁性
有機化合物等である。

【００４６】本発明においては、適用する電子写真プロ
セスによっては光導電層１０３上に表面被覆層が設けら
れる。表面被覆層に要求される特性は、適用する電子写
真プロセスによって各々異なる。即ち、例えば、ＵＳＰ
３６６６３６３公報、ＵＳＰ３７３４６０９公報に記載
されているような電子写真プロセスを適用するのであれ
ば、表面被覆層は、電気的絶縁性であって、帯電処理を
受けた際の静電荷保持能が充分あって、ある程度以上の
厚みがあることが要求されるが、例えば、カールソンプ
ロセスの如き電子写真プロセスを適用するのであれば、
静電像形成後の明部の電位は非常に小さいことが望まし
いので表面被覆層の厚さとしては非常に薄いことが要求
される。表面被覆層は、その所望される電気的特性を満
足するのに加えて、光導電層１０３に化学的・物理的に
悪影響を与えないこと、光導電層との電気的接触性及び
接着性、更には耐湿性、耐摩耗性、クリーニング性等を
考慮して形成される。

【００４７】表面被覆層形成材料として有効に使用され
るものとして、その代表的なのは、ポリエチレンテレフ
タレート，ポリカーボネート，ポリプロピレン，ポリ塩
化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリビニルアルコー
ル，ポリスチレン，ポリアミド，ポリ四弗化エチレン，
ポリ三弗化塩化エチレン，ポリ弗化ビニリデン，六弗化
プロピレン，四弗化エチレンコポリマー，三弗化エチレ
ン，弗化ビニリデンコポリマー，ポリブテン，ポリビニ
ルブチラール，ポリウレタン等の合成樹脂，ジアセテー
ト，トリアセテート等のセルロース誘導体等が挙げられ
る。これ等の合成樹脂またはセルロース誘導体は、フィ
ルム状とされて光導電層上に貼合されても良く、また、
それ等の塗布液を形成して、光導電層１０３上に塗布
し、膜形成しても良い。表面被覆層の層厚は、所望され
る特性に応じて適宜決定されるが、通常の場合、０．５
〜７０μ程度とされる。

【００４８】殊に表面被覆層が光導電層１０３の単なる
保護層としての機能を要求される場合には、通常の場
合、１０μ以下とされ、逆に電気的絶縁層としての機能
が要求される場合には、通常の場合１０μ以上とされ
る。

【００４９】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説
明する。

【００５０】

【実施例１】図２に示す装置を用い、以下のように本発
明の電子写真用像形成部材を作成し、画像形成処理を施
して画像出しを行った。表面が清浄にされたガラス基板
（コーニング７０５９：コーニング社製：１ｍｍ厚，４
ｃｍ×４ｃｍ，両面光学研磨）の一方に、電子ビーム蒸
着法によってＡｕを２００Å蒸着し、下地電極を設け
た。このガラス基板を、グロー放電堆積槽２０１内の所
定位置にある固定部材２０３に固定した。次いで、メイ
ンバルブ２２０を全開して堆積槽２０１内の空気を排気
し、約５×１０^-5Ｔｏｒｒの真空度にした。その後ヒー
ター２０４を点火してガラス基板を均一に加熱して２０
０℃に上昇させ、この温度に保った。その後、補助バル
ブ２１９を全開し、引き続いてボンベ２０７のバルブ２
２１を全開した後、流量調節バルブ２１３を徐々に開い
て、ボンベ２０７よりＳｉＨ₄ガスを堆積槽２０１内に
導入した。この時、メインバルブ２２０を調節して堆積
槽２０１内の真空度が０．０７５Ｔｏｒｒに保持される
ようにした。

【００５１】続いて、高周波電源２０５のスイッチをＯ
Ｎにして、誘導コイル２０６に１３．５６ＭＨｚの高周
波電圧を印加してグロー放電を起こし、ガラス基板上に
ａ−Ｓｉ：Ｈ層を形成した。この時の入力グロー放電電
力は２Ｗであった。また、この時のａ−Ｓｉ：Ｈ層の成
長速度は、約４Å／ｓｅｃであって約４０分間真空堆積
を行い、ガラス基板上に１．０μ厚のａ−Ｓｉ：Ｈ層を
形成した。このようにしてａ−Ｓｉ：Ｈ層の形成された
基板を、堆積終了後、メインバルブ２２０、バルブ２１
６、流量調節バルブ２１３、補助バルブ２１９を閉じ、
基板温度が、１００℃以下になるのを確認した後リーク
バルブ２２８を開いて堆積槽２０１内の真空を破り、外
部に取り出した。

【００５２】次いで、上記のようにして形成されたａ−
Ｓｉ：Ｈ層上に真空蒸着法によってアモルファスセレン
（ａ−Ｓｅ）層を１．０μ／ｍｍの析出速度で２μ厚に
積層した。この析出中、ａ−Ｓｉ：Ｈ層は室温のまま保
持した。

【００５３】こうして得られた像形成部材に次に示すよ
うな方法の画像形成処理を施した。先ず、暗中におい
て、電流電圧−６ＫＶで負コロナ帯電を上記像形成部材
表面に行い、表面電位の暗減衰を表面電位計で観察した
ところ、極めて電荷保持能は優れており、数分間に渡っ
て初期電位の７５％以上を保持することが判明した。

【００５４】次に、４５０，５５０，６５０ｎｍ（それ
ぞれ±５ｎｍ幅の波長純度）の干渉フィルターとニュー
トラルデンシトフィルター（ＮＤフィルター）を各々組
み合わせて各波長で約１００ｅｒｇの光エネルギー量と
なる光で透明シート上のテスト画像パターンを通して、
上記像形成部材に照射し静電像に変換した。次いでそれ
ぞれについて、正帯電粉体トナーで現像したところ、い
づれも良質かつほとんど同一の濃淡を表現した。更に、
７５０ｎｍの波長光に対しても、良好なトナー画像を提
供した。

【００５５】

【実施例２】実施例１と同一の装置を用いて、表面が清
浄にされた１ｍｍ厚４ｃｍ×４ｃｍのアルミニウム基板
を実施例１と同様に固定部材２０３に固定した。

【００５６】次いで、メインバルブ２２０を全開して堆
積槽２０１内の空気を排気し、約５×１０^-5Ｔｏｒｒの
真空度にした。その後ヒーター２０４を点火してアルミ
ニウム基板を均一に加熱して１７０℃に上昇させ、この
温度に保った。その後、補助バルブ２１９を全開し、引
き続いてボンベ２０７のバルブ２１６、ボンベ２０８の
バルブ２１７を全開した後、流量調節バルブ２１３及び
２１４を徐々に開いて、ボンベ２０７よりＳｉＨ₄ガス
を、ボンベ２０８よりＢ₂Ｈ₆ガスを堆積槽２０１内に導
入した。フローメーター２１０と２１１の読みからＢ₂
Ｈ₆／ＳｉＨ₄＝１０ｐｐｍとなるように調節バルブ２１
３，２１４を開いた。この時、メインバルブ２２０を調
節して堆積槽２０１内の真空度が約０．０７５Ｔｏｒｒ
に保持されるようにした。

【００５７】続いて、高周波電源２０５のスイッチをＯ
Ｎにして、誘導コイル２０６に１３．５６ＭＨｚの高周
波電圧を印加してグロー放電を起こし、アルミニウム基
板上にａ−Ｓｉ：Ｈ層を形成した。この時のグロー放電
電力は２Ｗであった。また、この時のａ−Ｓｉ：Ｈ層の
成長速度は、約４Å／ｓｅｃであって１時間真空堆積を
行い、アルミニウム基板上に１．５μ厚のａ−Ｓｉ：Ｈ
層を形成した。このようにしてａ−Ｓｉ：Ｈ層の形成さ
れた基板を、堆積終了後、メインバルブ２２０、バルブ
２１６，２１７、流量調節バルブ２１３，２１４、補助
バルブ２１９を閉じ、基板温度が１００℃以下になるの
を待ってリークバルブ２２８を開いて堆積槽２０１内の
真空を破り、外部に取り出した。次いで、上記のように
して形成されたａ−Ｓｉ：Ｈ層上に真空蒸着法によって
アモルファスＡｓ₂Ｓｅ₃層を０．５μ／ｍｍの析出速度
で１μ厚に積層した。

【００５８】こうして得られた像形成部材に実施例１と
同様の画像処理を施したところ、−６ＫＶコロナ帯電に
よる−表面電荷の暗所での電荷保持能は極めて良好であ
った。また、４５０，５５０，６５０，７５０ｎｍの各
波長光による画像露光に対しても良好なトナー画像を提
供した。

【００５９】

【実施例３】図３に示す装置を用いて、以下のような操
作によって電子写真用像形成部材を作成し、画像形成処
理を施して画像出しを行った。

【００６０】表面が清浄にされた０．２ｍｍ厚，６ｃｍ
×６ｃｍのステンレス板を基板３０２として、堆積槽３
０１内の加熱ヒーター３０４と熱電対を内蔵した固定部
材３０３上に固定した。基板３０２と対向した電極３０
６上には、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）ターゲット（純度
９９．９％）３０５が基板３０２と平行に約４．５ｃｍ
離されて対向するように固定された。

【００６１】堆積槽３０１内は、メインバルブ３２４を
全開して一旦５×１０^-7Ｔｏｒｒ程度まで真空にされ
（このとき、系の他の全バルブは閉じられている）、補
助バルブ３２３及び流出バルブ３２０が開かれ充分に脱
気された後流出バルブ３２０と補助バルブ３２３が閉じ
られた。次にガスボンベ３０８のバルブ３２７を開け、
出口圧力計３３１の読みが１ｋｇ／ｃｍ²になるように
調整された後、流入バルブ３１２が開けられ、続いて流
出バルブ３２０が徐々に開けられ、アルゴンガス（純度
９９．９９９９％）を槽３０１内に流入させた。圧力計
３２５の指示が５×１０^-4Ｔｏｒｒになるまで、流出バ
ルブ３２０が徐々に開けられ、この状態で流量が安定し
てから、メインバルブ３２４が徐々に閉じられ、槽３０
１内圧が１×１０^-2Ｔｏｒｒになるまで開口が絞られ
た。

【００６２】続いて、高周波電源３３４をＯＮ状態に
し、ターゲット３０５および固定部材３０３間に１３．
５６ＭＨｚ，５００Ｖ，１．６ＫＶの交流電力が入力さ
れた。この条件で安定した放電を続けるようにマッチン
グを取り続けＳｉＯ₂層を３０分間０．２μ厚に形成し
た。高周波電源３３４をＯＦＦ状態にして、流出バルブ
３２０、補助バルブ３２３、メインバルブ３２４を閉じ
た後リークバルブ３３５を開いて、大気にリークした。
堆積槽３０１内の二酸化ケイ素ターゲット３０５を取り
出し、代わりに結晶シリコン（純度９９．９９９％）タ
ーゲット３０５が基板３０２と平行に約４．５ｃｍ離さ
れて対向するように固定された。

【００６３】槽３０１内は、メインバルブ３２４を全開
して一旦５×１０^-7Ｔｏｒｒ程度まで真空にされ（この
とき、系の他の全バルブは閉じられている）、補助バル
ブ３２３及び流出バルブ３１９，３２０，３２１が開か
れ充分に脱気された後、流出バルブ３１９，３２０，３
２１と補助バルブ３２３が閉じられた。基板３０２は、
加熱ヒーター３０４に通電されることで加熱され、１７
０℃に保たれた。そして水素ガスボンベ３０７のバルブ
３２６を開け、出口圧力計３３０によって１ｋｇ／ｃｍ
²に出口圧を調整した。続いて、流入バルブ３１１を徐
々に開いて、フローメーター３１５内に水素ガス（純度
９９．９９９９５％）を流入させ、続いて、流出バルブ
３１９を徐々に開き更に、補助バルブ３２３を開いた。

【００６４】槽３０１の内圧を、圧力計３２５で検知し
ながら流出バルブ３１９を調整して５×１０^-5Ｔｏｒｒ
まで流入させた。引き続きアルゴンガスボンベ３０８の
バルブ３２７を開け、出口圧力計３３１の読みが１ｋｇ
／ｃｍ²になるように調整された後、流入バルブ３１２
が開けられ、続いて流出バルブ３２０が徐々に開けら
れ、アルゴンガス（純度９９．９９９９％）を槽３０１
内に流入させた。圧力計３２５の指示が５×１０^-4Ｔｏ
ｒｒになるまで、流出バルブ３２０が徐々に開けられ、
この状態で流量が安定してから、メインバルブ３２４が
徐々に閉じられ、槽３０１内圧が１×１０^-2Ｔｏｒｒに
なるまで開口が絞られた。フローメーター３１５，３１
６が安定するのを確認してから、高周波電源３３４をＯ
Ｎ状態にし、ターゲット３０５および固定部材３０３間
に１３．５６ＭＨｚ，１５０Ｗ，１．６ＫＶの交流電力
が入力された。この条件で安定した放電を続けるように
マッチングを取りながら層を形成した。このようにして
１．５時間放電を続けａ−Ｓｉ：Ｈ層を形成した。その
後、高周波電源３３４をＯＦＦ状態にし、放電を中止さ
せた。引き続いて流出バルブ３１９，３２０を閉じメイ
ンバルブ７２４を全開して槽３０１内のガスを抜き、５
×１０^-7Ｔｏｒｒまで真空にした。

【００６５】基板３０２の温度が１００℃以下になるの
を待って、メインバルブ３２４を閉じリークバルブ３３
５を開けて大気にリークして、基板を取り出した。次い
で実施例１と同様に、ａ−Ｓｅ層を０．５μ積層して像
形成部材を得た。実施例１と同様の画像形成処理を施し
たところ、−６ＫＶコロナ帯電での暗減衰は極めて遅
く、４００，４５０，５００，５５０，６００，６５
０，７００，７５０，８００ｎｍの波長領域（半値幅１
０ｎｍ）の光での像露光による静電像の正トナー像は、
いづれも鮮明かつ濃淡のほぼ合った良質な画像を得た。
更に＋６ＫＶのコロナ帯電においても暗減衰は、ゆっく
りであり、像露光による静電像の負トナーによって作ら
れたトナー像は、良質なものであった。

【００６６】

【実施例４】表面が清浄にされた、ガラス基板（コーニ
ング７０５９：ダウコーニング社製：１ｍｍ厚，４ｃｍ
×４ｃｍ，両面光学研磨したもの）表面の一方に、電子
ビーム蒸着法によってＩＴＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃；ＳｎＯ₂，２
０；１成型、６００℃焼成）を１２００Å蒸着した後
５００℃酸素雰囲気中で加熱処理されたものを、実施例
３と同様の装置（図３）の固定部材３０３上にＩＴＯ蒸
着面を上面にして設置した。続いて、実施例３と同様の
操作によって堆積槽３０１内を５×１０^-6Ｔｏｒｒの真
空となし、基板温度は２００℃に保たれた後、〔Ａｒ＋
Ｈ₂（１／１０）〕なる混合ガスが流され、槽３０１内
は、２×１０^-2Ｔｏｒｒに調節された。ガス流入が安定
し、槽３０１内圧が一定となり、基板温度が２００℃に
安定してから、実施例３と同様に高周波電源３３４をＯ
Ｎ状態として、放電を開始させた。この条件で、４５分
間放電を持続させた後、高周波電源３３４をＯＦＦ状態
として放電を中止させた。

【００６７】次いで酸素ボンベ３０９のバルブ３２８を
開け、出口圧力を１ｋｇ／ｃｍ²に調整し、流出バルブ
３１３、流入バルブ３２１を徐々に開け、フローメータ
ー３１７の読みが容量比で水素ガス流量の５％になるよ
うに開口を調整した。アルゴン，水素ガス，酸素ガスの
流量が安定するのを待って、再び高周波電源３３４をＯ
Ｎ状態とし、放電を再開させた。放電を１時間持続させ
たのち、再び高周波電源３３４をＯＦＦとして放電を中
止させ、流出バルブ３１９，３２０，３２１を閉じ、更
に補助バルブ３２３も閉じて、メインバルブ３２４を全
開して槽３０１内を真空状態に戻した。基板温度が、１
００℃以下になるのを待って、メインバルブ３２４を閉
じ、リークバルブ３３５を開けて大気にリークした。

【００６８】こうして得られた像形成部材は、実施例１
と同様に、−６ＫＶ帯電、画像露光を施してトナー画像
を形成したところ、高鮮明度の画像が得られた。また、
コロナ帯電後、約１０秒を経過したのち、４５０，５５
０，６５０，７５０ｎｍの各波長領域（半値幅１０ｎ
ｍ）で各々画像露光を行ってもトナー画像の濃度、鮮明
度には損失は、ほとんどなかった。

【００６９】

【実施例５】図３に示す装置を用いて、清浄にされた
０．５ｍｍ厚，５ｃｍ×５ｃｍのアルミニウム板を基板
３０２として、実施例３と同様に、二酸化ケイ素ターゲ
ット３０５から０．２μ厚の二酸化ケイ素層をアルミニ
ウム基板３０２上に形成した。更に実施例４と同様に、
ａ−Ｓｉ：Ｈ層（１．０μ）とａ−Ｓｉ（Ｏ）層（０．
５μ）を形成して、像形成部材を得た。実施例１と同様
にして画像形成処理を施したところ−６ＫＶのコロナ帯
電での暗減衰速度は極めて遅いものであった。また、４
５０，５５０，６５０，７５０ｎｍの各波長光（半値幅
１０ｎｍ）での画像露光によっても良質で濃度の高い画
像を提供した。更に＋６ＫＶのコロナ帯電によっても同
等の結果を得た。

【００７０】

【実施例６】実施例４と同様にガラス基板上にＩＴＯ電
極を設けたものを基板とし、この基板上にＡｓＳｅ₁₉カ
ルコゲナイドガラスを基板温度４５℃、析出速度０．３
μ／ｍｍの条件で５μ厚に均一に真空蒸着法で形成し
た。次に、実施例１と同様に上記カルコゲナイドガラス
層をもったガラス基板をカルコゲナイドガラス層面を上
面にして図２の装置の固定部材２０３上に固定し、槽２
０１内を真空状態にした後、基板温度は７０℃で、ａ−
Ｓｉ：Ｈ層を１．０μ積層させた。

【００７１】こうして得られた像形成部材に、＋６ＫＶ
のコロナ帯電を施したところ、暗減衰は遅く、光像照
射、トナー現像によるトナー画像は、良質であった。更
に、この像形成部材に＋６ＫＶのコロナ帯電後、裏面
（ガラス基板側）から光像を照射したところ、４５０，
５５０，６５０，７５０ｎｍのいずれの波長光（半値幅
１０ｎｍ）に対しても良質で画像濃度の高いトナー画像
を得た。また裏面からの光像照射に対しても同様に高品
質のトナー画像がすべての波長光の場合に得られた。

【００７２】

【実施例７】実施例４と同様に、ガラス基板上にＩＴＯ
電極を設けたものを基板として用い、実施例１と同様の
操作によって、ＩＴＯ基板上にグロー放電によってａ−
Ｓｉ：Ｈ層を１μ形成した後、高周波電源２０５をＯＦ
Ｆ状態にして、放電だけを中止させた。次いで、ジボラ
ンガス（純度９９．９９９％）が充填されたボンベ２０
８のバルブ２２２を開け、出口圧力を１ｋｇ／ｃｍ²圧
に調整したのち、流入バルブ２１４と流出バルブ２１７
を徐々に開けて、ジボランガスの流量が、シランガスの
１００ｐｐｍになるように、フローメーター２１１の読
みで調整した。流量が安定してから、再び高周波電源２
０５をＯＮ状態にして、１５分間グロー放電を行い、再
び高周波電源２０５をＯＦＦ状態とし、補助バルブ２１
９、流出バルブ２１６，２１７、流入バルブ２１３，２
１４を閉じ、メインバルブ２２０を全開にして、基板温
度が１００℃以下になるまで放置した。その後、メイン
バルブ２２０を閉じてから、リークバルブ２２８を開け
て大気にリークし、基板を取り出した。次いで、このａ
−Ｓｉ：Ｈ層上に、真空蒸着法によって、ａ−ＡｓＳｅ
₁₉を０．８μ厚（析出速度０．３μ／ｍｍ）に積層し、
像形成部材を得た。

【００７３】この像形成部材に実施例１と同様の画像処
理を施したところ、−６ＫＶコロナ帯電による暗減衰
は、極めて遅く、４００〜８００ｎｍの光像に対して、
良好に光減衰することがそれぞれのトナー画像から確か
められた。

【００７４】

【実施例８】実施例３と同様に、厚さ０．２ｍｍ，４ｃ
ｍ×４ｃｍのステンレス基板上に、二酸化ケイ素層を図
３の装置で０．２μ厚に形成したものを、図２に示され
た装置の固定部材２０３に固定した。

【００７５】続いて、実施例２と同様の操作によってグ
ロー放電堆積槽２０１内を５×１０^-6 Ｔｏｒｒの真空と
なし、基板温度は２００℃に保たれた後、シランガスが
流され、槽２０１内は、０．１Ｔｏｒｒに調節された。
この時、更にジボランガスが、シランガスの１０ｐｐｍ
となるように、ジボランガスの充填されたボンベ２０８
からバルブ３２２を通して、１ｋｇ／ｃｍ²のガス圧
（出口圧力ゲージ３２５の読み）で流入バルブ３１４、
流出バルブ３１７の調節によってフローメーター３１１
の読みから槽３０１内にシランガスと混合流入された。
ガス流入が安定し、槽２０１内圧が一定となり、基板温
度が２００℃に安定してから、実施例２と同様に高周波
電源２０５をＯＮ状態として、グロー放電を開始させ
た。この条件で、５０分間グロー放電を持続させた後、
高周波電源２０５をＯＦＦ状態としてグロー放電を中止
させた。その後、流出バルブ２１６，２１７を閉じ、補
助バルブ２１９、メインバルブ２２０を全開にして、槽
２０１中を５×１０−⁶Ｔｏｒｒまで真空にした。その
後、補助バルブ２１９、メインバルブ２２０は閉じられ
た。次いで流出バルブ２１６を徐々に開け、補助バルブ
２１９、メインバルブ２２０を上記した時と同じシラン
ガスの流量状態になるように復起された。

【００７６】続いて、ホスフィンガスの充填されたボン
ベ２０９からバルブ２２３を通して１ｋｇ／ｃｍ²のガ
ス圧で流入バルブ２１５、流出バルブ２１８の調節によ
ってフローメーター２１２の読みから、シランガスの１
５０ｐｐｍとなるように槽２０１内に混合して流入させ
ガス流入が安定するのを待った。続いて、再び高周波電
源２０５をＯＮ状態として、グロー放電を再開させ、こ
の状態を１０分間持続させた後、加熱ヒーター２０４お
よび高周波電源２０５をＯＦＦ状態として、流出バルブ
２１６，２１８を閉じ、メインバルブ２２０と補助バル
ブ２１９を全開にして、槽２０１内を一旦１０^-5Ｔｏｒ
ｒ以下にしてから、基板温度が１００℃以下になるのを
待って、補助バルブ２１９およびメインバルブ２２０を
閉じ、次いでリークバルブ２２８を開けて、大気にリー
クし、外部に取り出した。

【００７７】こうして得られたａ−Ｓｉ：Ｈ層の形成さ
れたステンレス板は、再び、図３に示される装置の固定
部材３０３に固定された。次いで実施例４の上部層形成
と同様の操作によって、Ａｒ：Ｈ₂：Ｏ₂＝９０：１０：
０．５のガス流量でポリシリコンターゲットを用いて、
ａ−Ｓｉ（Ｏ）層を形成した。この際放電は、３０分間
続けられ、０．５μのａ−Ｓｉ（Ｏ）層がａ−Ｓｉ：Ｈ
層上に形成された。こうして得られた像形成部材に、暗
中において＋６ＫＶのコロナ帯電を施したところ、極め
て高い電荷保持能を有し、かつ暗減衰は極めて遅いもの
であった。更に、４００，５００，６００，７００，８
００ｎｍの各波長光（半値幅１０ｎｍ）における光像の
照射と、それに続く負帯電粉体トナー現像によるトナー
画像は、濃度、諧調、鮮明度ともに優れており、各波長
光での像露光において良好なトナー画像を得た。

【００７８】

【実施例９】実施例１と同様にしてガラス基板上にＡｕ
電極を設け、更にａ−Ｓｉ：Ｈ層を１μ堆積させてグロ
ー放電を中止したのち、流出バルブ２１６を閉じて槽２
０１内を真空に保った。その後、ホスフィンの充填され
たボンベ２０９を取りはずし、メタンガス（純度９９．
９５％）の充填されたボンベ２０９−１をかわりに取り
付けた。このメタンガスボンベ２０９−１のバルブ２２
３を閉じたまま、流入バルブ２１５、流出バルブ２１
８、補助バルブ２１９を全開にして系内を真空にした。
続いてバルブ２１５，２１８を閉じ、バルブ２２３を開
けて、出口圧を１ｋｇ／ｃｍ²に調整した。次いで、流
入バルブ２１６を徐々に開けて、シランガスの流量がａ
−Ｓｉ：Ｈ層形成の場合と等しい量に復起され、更に流
入バルブ２１５及び流出バルブ２１８を徐々に開けて、
メタンガスも槽２０１内に流入された。メタンガス流量
は、容量比でシランガスの１０％となるように調整し
た。この状態で再び高周波電源２０５をＯＮ状態に戻
し、グロー放電を４０分間続けた。

【００７９】高周波電源２０５をＯＦＦとした後流出バ
ルブ２１６，２１８を閉じ、補助バルブ２１９も閉じ
て、槽２０１内を真空に戻し、ヒーター２０４をＯＦＦ
し、基板温度が１００℃以下になるのを待った。次いで
大気にリークして取り出された。像形成部材は、−６Ｋ
Ｖコロナ帯電を施され、４５０，５５０，６５０，７５
０ｎｍの各波長光（半値幅１０ｎｍ）で像露光された
後、正帯電トナーによって現像された。この際、いづれ
の波長光でのトナー画像も極めて鮮明かつ画像濃度の高
いものを得た。

【００８０】

【実施例１０】実施例１と同様に、図２の装置を用い
て、ガラス基板上にＡｕ、更に実施例１と同様の作成条
件でａ−Ｓｉ：Ｈ３μ、ａ−Ｓｅ６μを順次積層さ
せた後、ａ−Ｓｅ層上にポリカーボネイト樹脂を乾燥後
１０μとなるように均一に塗布して、透明な絶縁層を形
成し像形成部材を得た。この像形成部材の絶縁層表面全
面に一次帯電として帯電電圧＋６ＫＶのコロナ放電を行
うと同時に絶縁層側から一様に全面光照射を行った。そ
の後再び暗所に戻し、二次帯電として−５．５ＫＶのコ
ロナ放電を行うと同時に、４５０，５５０，６５０，７
５０ｎｍの各波長光（半値幅１０ｎｍ）で像露光を行っ
た。次いで像形成部材表面は、再び一様に全面照射され
た後、負荷電の粉体トナーによって現像され、転写紙上
に転写、定着したところ各波長光において解像度が高く
鮮明な画像が得られた。

【００８１】

【実施例１１】実施例１と同様に、図２の装置を用い
て、ガラス基板上にＡｕ、ａ−Ｓｉ：Ｈ層１μ、ａ−Ｓ
ｅ層２μを積層させた後、ポリビニルカルバゾールを乾
燥後１０μの層厚となるようにに塗布して像形成部材を
得た。この像形成部材に実施例１と同様にして−６ＫＶ
のコロナ帯電を施し、４５０，５５０，６５０，７５０
ｎｍの光像をそれぞれ照射後、正荷電トナーで現像した
ところ極めて良質なトナー画像をすべての波長光での露
光の場合に得た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真用像形成部材の最も基本的な
層構成例を説明するための模式的説明図である。

【図２】本発明の電子写真用像形成部材を製造するため
の装置の模式的説明図である。

【図３】本発明の電子写真用像形成部材を製造するため
の他の装置の模式的説明図である。

【符号の説明】

１０１電子写真用像形成部材１０２支持体１０３光導電層１０４，１０５層１０６ヘテロ接合部２０１堆積室２０２基板２０３固定部材２０４ヒーター２０５高周波電源２０６誘導コイル２０７，２０８，２０９ボンベ２１０，２１１，２１２フローメーター２１３，２１４，２１５流量調節バルブ２１６，２１７，２１８バルブ２１９補助バルブ２２０メインバルブ２２１，２２２，２２３バルブ２２４，２２５，２２６出口圧ゲージ２２７ピラニゲージ２２８リークバルブ３０１堆積室３０２基板３０３固定部材３０４ヒーター３０５ターゲット３０６対向電極３０７，３０８，３０９，３１０ボンベ３１１，３１２，３１３，３１４流入バルブ３１５，３１６，３１７，３１８フローメーター３１９，３２０，３２１，３２２流入バルブ３２３補助バルブ３２４メインバルブ３２５ピラニゲージ３２６，３２７，３２８，３２９バルブ３３０，３３１，３３２，３３３出口圧力ゲージ３３４高周波電源３３５リークバルブ

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Ｈ０１Ｌ 31/08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に第１および第２の層をグロー
放電分解によって形成し、前記第１の層を可視域の照射
光に感応して容易に光励起電荷担体を生成する非晶質シ
リコン層、前記第２の層を前記第１の層で生成された光
励起電荷担体が注入されこれを輸送するエネルギーギャ
ップの相対的に大きな非導電性の炭素またはシリコンを
主成分元素とする非晶質半導体層とし、前記第１の層と
第２の層とがヘテロ接合を形成していることを特徴とす
る電子写真用像形成部材。