JPH0785170B2

JPH0785170B2 - 超薄膜積層構造を有する光受容部材

Info

Publication number: JPH0785170B2
Application number: JP61146362A
Authority: JP
Inventors: 俊一石原; 恵志斉藤; 浩三荒尾
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-06-23
Filing date: 1986-06-23
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPS632062A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕本発明は、電子写真用感光体等に用いられる光受容部
材、特に改善された表面層を有する光受容部材に関す
る。

〔従来技術の説明〕従来、電子写真用感光体等に用いられる光受容部材とし
ては、その光感度領域の整合性が他の種類の光受容部材
と比較して優れているのに加えて、ビツカース硬度が高
く、公害の問題が少ない等の点から、例えば特開昭54-8
6341号公報や特開昭56-83746号公報にみられるようなシ
リコン原子（Si）を母体とする非晶質材料、いわゆるア
モルフアスシリンコ（以後、「ａ−Si」と呼称する。）
から成る光受容部材が注目されている。

ところでこうした光受容部材は、支持体上にａ−Si、特
に好ましくは水素原子（Ｈ）又はハロゲン原子（Ｘ）の
少なくともいずれか一方を含有するａ−Si〔以後、「ａ
−Si（H,X）」と表記する。〕で構成され、光導伝性を
有する感光層を有するものであるところ、該感光層が帯
電処理を受けた際に表面から感光層に電荷が注入される
のを阻止する電荷注入阻止層として、また、該感光層の
耐湿性、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境
特性および耐久性等を向上せしめることにより画像欠陥
を防止する層として、高抵抗で光を透過する非晶質材料
で構成された表面層を該感光層上に積層することが知ら
れている。そして該表面層として、酸素原子（Ｏ）、炭
素原子（Ｃ）及び窒素原子（Ｎ）の中から選ばれる少な
くとも一種を比較的高濃度に有するａ−Si〔以後、「ａ
−Si（O,C,N）（H,X）」と表記する。〕を使用すること
が提案されている。

ところがａ−Si（O,C,N）（H,X）で構成される表面層
は、高抵抗であるため、繰り返しの帯電及び画像露光に
より、表面層の表面に残留電位を生ずる場合があり、該
残留電位が画像欠陥をひきおこしてしまうという問題が
ある。また、ａ−Si（O,C,N）（H,X）で構成される表面
層を設けても、長時間の耐久により該層の有する画像欠
陥防止層としての機能が低下し、画像欠陥を生じてしま
うという問題もある。

さらに、ａ−Si（O,C,N）（H,X）で構成される表面層
は、シリコン原子を供給する原料ガス（SiH₄ガス等）
と、酸素原子、炭素原子又は窒素原子を供給する原料ガ
ス（CH₄ガス、NOガス、N₂ガス、NH₃ガス及びこれらの混
合ガス等）とを混合し、グロー放電分解法により、感光
層上に適当な厚さに積層されるのが通常であるが、この
ようにして作製された高抵抗な表面層は、欠陥準位を生
じやすく、該欠陥準位の発生が、耐久での画像欠陥や、
残留電位の原因となつているという問題もある。

〔発明の目的〕

本発明は、ａ−Si（H,X）で構成されるに係る上述の問
題を解決して所望機能を奏するものにした、電子写真用
感光体等に用いられる光受容部材と、その効率的量産に
適した装置を提供することを目的とするものである。

即ち、本発明の主たる目的は、欠陥準位を有さずして、
長時間の耐久によつても画像欠陥を生じない優れた機能
を奏する表面層を有する光受容部材を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、残留電位の問題が殆んどなく、画
像欠陥の問題がなくして、改善された電気的耐圧性を有
する電子写真用光受容部材を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明者らは、従来の非単結晶材料で構成される感光層
や表面層を少なくても有する電子写真感光体等に用いら
れる光受容部材について、前述の諸問題を克服して上述
の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、表面層とし
て、構成原子の比が異なる少なくとも２種類の超薄膜を
複数回交互に積層させて成る層領域を有し、前記２種類
の界面において前記構成原子の濃度の分布が連続してい
る事を特徴とする超薄膜積層構造の表面層を用いて、前
記目的を達成し得るという知見を得た。

本発明は該知見に基づいて完成したものである。本発明
は、支持体と、該支持体上に、シリコン原子を母体とす
る非晶質材料で構成される感光層と、該感光層上に層厚
10Å〜150Åのシリコン原子を含有する非単結晶質材料
で構成された第１の層と、層厚10Å〜150Åの少なくと
もシリコン原子と酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中
から選ばれる少なくとも一種とを含有する非単結晶質材
料で構成された第２の層を複数回交互に積層され、前記
第１の層と前記第２の層との界面近傍の５Å〜70Åの範
囲の領域が前記第１の層及び前記第２の層の構成原子の
少なくとも一つの原子の濃度分布が連続的に変化してい
る表面層を少なくとも有することを特徴とする超薄膜積
層構造を有する光受容部材、にある。

第１図、第２図は、本発明の超薄膜積層構造（第１図
は、バンドギヤツプの異なる超薄膜積層構造の場合、第
２図は、価電子制御剤を添加した超薄膜積層構造の場
合）の模式的説明図である。第１（ａ）図、第２（ａ）
図は、超薄膜積層構造のバンド構造の模式的説明図であ
り、第１（ｂ）図、第２（ｂ）図は、超薄膜積層構造の
構成要素の分布の模式的説明図である。

本発明の超薄膜積層構造のバンド構造は、第１（ａ）
図、第２（ａ）図に示すように各超薄膜の間でなめらか
に接続し、各超薄膜の間で少なくとも１つの構成原子の
濃度分布が、第１（ｂ）図、第２（ｂ）図に示すように
なめらかに連続する特徴を有している。

本発明の超薄膜積層構造の様に、各超薄膜の間で少なく
とも１つの構成要素が連続的になめらかに変化すること
で、超薄膜形成時の支持体温度による各超薄膜構成要素
の超薄膜間の経時的な相互拡散また、超薄膜積層構造を
有する電子写真用光受容部材を長期間コロナ帯電下で使
用することによる各超薄膜構成要素の超薄膜間の経時的
な相互拡散などによる、光受容部材の電子写真特性（た
とえば、光感度、残留電位、暗減衰など）の経時劣化を
防止することができる。そして、なおいっそう電子写真
用光受容部材としての特性を安定化させることができ
る。

また、本発明の超薄膜積層構造にすることで、各超薄膜
を明確に分離して積層した場合に比較して、各超薄膜間
の界面準位が減少し、電荷の移動が改善される。

また更に、本発明の超薄膜積層構造の表面層では、各超
薄膜間の界面準位が減少するため、表面層の表面に画像
流れの原因となる水や窒素酸化物などが吸着しても、前
記界面準位との相互作用が減少するため表面吸着物によ
る画像流れが非常に改善され、耐環境性が向上する。

また更に加えて、本発明の超薄膜積層構造にすることに
よつて超薄膜各層間の密着性が向上する。

本発明の超薄膜積層構造において前記目的を達成するた
めには、超薄膜界面近傍における構成原子の分布の幅
は、通常は５Å〜70Å、好ましくは10Å〜60Å、より好
ましくは15Å〜50Åである。

以下、図示の実施例により本発明の内容をより詳しく説
明する。なお、光受容部材について図示する例は電子写
真用のものではあるが、本発明はこれにより限定される
ものではない。

第３（Ａ）乃至（Ｆ）図は、本発明の電子写真用光受容
部材の層構成の典型的な例を模式的に示した図である。

第３（Ａ）図に示す例は、支持体301上に、電荷注入阻
止層302、感光層303及び表面層304をこの順に設けたも
のである。

第３（Ｂ）図に示す例は、支持体301上に、長波長吸収
層305、電荷注入阻止層302、感光層303及び表面層304を
この順に設けたものであり、該例においては長波長吸収
層305及び電荷注入阻止層302の順序を入れかえることも
できる。

第３（Ｃ）図に示す例は、支持体301上に、電荷注入阻
止層と長波長吸収層とを兼ねそなえた層306、感光層303
及び表面層304をこの順に設けたものである。

第３（Ｄ）乃至（Ｆ）図に示す例は、感光層303を電荷
輸送層307と電荷発生層308で構成したものである。

本発明に用いる支持体301は、導電性のものであつて
も、また電気絶縁性のものであつてもよい。導電性支持
体としては、例えば、NiCr、ステンレス、Al、Cr、Mo、
Au、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pb等の金属又はこれ等の合金
が挙げられる。

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフイルム又はシ
ート、ガラス、セラミツク、紙等が挙げられる。これ等
の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方の
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。

例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr、Al、Cr、
Mo、Au、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pd、In₂O₃、SnO₂、I
TO（In₂O₃＋SnO₂）等から成る薄膜を設けることによつ
て導電性を付与し、或いはポリエステルフイルム等の合
成樹脂フイルムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、
Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Tl、Pt等の金属の薄膜を
真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタリング等でその表
面に設け、又は前記金属でその表面をラミネート処理し
て、その表面に導電性を付与する。支持体の形状は無端
ベルト状又は円筒状とし、その厚さは、所望通りの光受
容部材を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部材と
して可撓性が要求される場合には、支持体としての機能
が充分発揮される範囲内で可能な限り薄くすることがで
きる。しかしながら、支持体の製造上及び取扱い上、機
械的強度等の点から、通常は、10μ以上とされる。

本発明の光受容部材において、支持体301と感光層303の
間に設けられる電荷注入阻止層302は、感光層303が帯電
処理を受けた際に支持体側から感光層303中に電子が注
入されることを阻止するために設けられる層であり、該
電荷注入阻止層302は、ａ−Si、又は多結晶シリコン
（以後、「poly-Si」と呼称する。）、あるいは両者を
含むいわゆる非単結晶シリコン（以後、「Non-Si」と呼
称する。）〔なお、微結晶質シリコンと通称されるもの
はａ−Siに分類される。〕に、ｐ型不純物またはｎ型不
純物と、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ば
れる少なくとも一種とを含有せしめたもので構成されて
いる。

該電荷注入阻止層中に含有せしめる第III族原子として
は、具体的には、Ｂ（硼素）、Al（アルミニウム、Ga
（ガリウム）、In（インジウム）、Tl（タリウム）等を
用いることができるが、特に好ましいものはＢ、Gaであ
る。また第Ｖ族原子としては、具体的には、Ｐ（燐）、
As（砒素）、Sb（アンチモン）、Bi（ビスマス）等を用
いることができるが、特に好ましいものはＰ、Asであ
る。そして感光層302中に含有せしめる第III族原子又は
第Ｖ族原子の量は、３〜５×10⁴atomic ppm、好ましく
は50〜１×10⁴atomic ppm、最適には１×10₂〜５×10³a
tomic ppmとすることが望ましい。

また、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれ
る少なくとも一種を含有せしめることにより、支持体と
の密着性を向上せしめるとともに、高暗抵抗化を図かる
効果が奏される。そしてこれらの原子を電荷注入阻止層
302中に含有せしめる量は、0.001〜50atomic％、好まし
くは0.002〜40atomic％、最適には0.003〜30atomic％と
するのが望ましい。

更に、本発明の光受容部材の電荷注入阻止層103の層厚
は、300Å〜10μ、好ましくは400Å〜８μ、最適には50
0Å〜５μとするのが望ましい。

ところで、本発明における電荷注入阻止層303は、前述
のごとく第III族原子又は第Ｖ族原子と、酸素原子、炭
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種と
を含有するNon-Si（H,X）〔以後、「Non-SiM（O,C,N）
（H,X）と呼称する。〕、即ち、ａ−SiM（O,C,N）（H,
X）又はpoly-SiM（O,C,N）（H,X）あるいは両者の混合
物で構成されるものであるが、poly-Si（O,C,N）（H,
X）で構成される層を形成するについては種々の方法が
あり、例えば次のような方法があげられる。

その１つの方法は、基本温度を高温、具体的には400〜4
50℃に設定し、該基体上にプラズマCVD法により膜を堆
積せしめる方法である。

他の方法は、基体表面に先ずアモルフアス状の膜を形
成、即ち、基体温度を約250℃にした基体上にプラズマC
VD法により膜を形成し、該アモルフアス状の膜をアニー
リング処理することにしよりpoly化する方法である。該
アニーリング処理は、基体を400〜450℃に約20分間加熱
するか、あるいは、レーザー光を約20分間照射すること
により行なわれる。

本発明の光受容部材の感光層303は、ａ−Si（H,X）で構
成され、光導電性を有する層であつて、該層にはさら
に、第III族原子又は第Ｖ族原子又は／及び酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種
を含有せしめることができる。

感光層303中に含有せしめるハロゲン原子（Ｘ）として
は、具体的にはフツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げら
れ、特にフツ素、塩素を好適なものとして挙げることが
できる。そして感光層10中に含有せしめる水素原子
（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量、あるいは水素
原子とハロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ）は、好ましくは
１〜40atomic％、より好ましくは５〜30atomic％とする
のが望ましい。

また、感光層303中に、第III族原子又は第Ｖ族原子を含
有せしめる目的は、感光層303の伝導性を制御すること
にある。このような第III族原子及び第Ｖ族原子として
は、前述の電荷注入阻止層302中に含有せしめるものと
同様のものを用いることができるが、感光層303に含有
せしめる場合には、電荷注入阻止層302に含有せしめた
たものとは逆の極性のものを含有せしめるか、あるいは
電荷注入阻止層302に含有せしめたものと同極性のもの
を該層302に含有される量より一段と少ない量にして含
有せしめることができる。感光層303中に含有せしめる
第III族原子又は第Ｖ族原子の量は、１×10^-3〜１×10
^-3atomic ppm、好ましくは５×10^-2〜５×10^-2atomic p
pm、最適には１×10^-1〜２×10²atomic ppmとすること
が望ましい。

また、感光層303中に、酸素原子、炭素原子及び窒素原
子の中から選ばれる少なくとも一種を含有せしめる目的
は、感光層303の高暗抵抗化をはかるとともに、感光層3
03の膜品質を向上せしめることにある。そして、感光層
303に含有せしめるこうした原子の量は、１×10^-3〜50a
tomic％、好ましくは２×10^-3〜40atomic％、最適には
３×10^-3〜30atomic％とするのが望ましい。

また、本発明の光受容部材において、感光層の層厚は、
本発明の目的を効率的に達成するには重要な要因の１つ
であつて、光受容部材に所望の特性が与えられるよう
に、光受容部材の設計の際には充分な注意を払う必要が
あり、通常は３〜100μとするが、好ましくは５〜80
μ、最適には７〜50μとする。

本発明の光受容部材において感光層を電荷発生層と電荷
輸送層とで構成する場合、電荷発生層の層厚は、通常0.
1〜50μｍ、好ましくは0.2〜30μｍ、より好ましくは0.
2〜10μｍとし、電荷輸送層の層厚は、通常は３〜100μ
ｍとし、好ましくは５〜80μｍ、より好ましくは７〜50
μｍとする。

電荷発生層は、電荷輸送層ではさまれても良く、この場
合、電荷発生層全体及び電荷輸送層全体の層厚が前記層
厚を満せば良い。

本発明の光受容部材の表面層304は、前述のごとく、本
発明の特徴とする点であつて、ａ−Si（O,C,N）（H,X）
で構成される高抵抗な非晶質材料であり、ａ−Si（O,C,
N）（H,X）で構成される超薄膜とａ−Si（O,C,N）（H,
X）とはフエルミレベルまたは／及びバンドギヤツプの
異なる非晶質材料で構成される超薄膜層とが交互に複数
回積層されてなる超薄膜積層構造を有する層である。そ
して超薄膜積層構造層を構成する夫々の超薄膜の膜厚
は、10〜150Å、好ましくは10〜100Å、最適には15〜80
Åとすることが望ましい。

また、表面層304中に含有せしめる酸素原子、炭素原子
又は窒素原子の量の増加に伴つて、前述の諸特性は向上
するが、多すぎると層品質が低下し、電気的および機械
的特性も低下する。こうしたことから、これらの原子の
量は、0.001〜90atomic％、好ましくは１〜90atomic
％、最適には10〜80atomic％とするのが望ましい。

また、本発明の光受容部材において、表面層304の層厚
も本発明の目的を効率的に達成するために重要な要因の
１つであり、所望の目的に応じて適宜決定されるもので
あるが、表面層に含有せしめる構成原子の量、あるいは
表面層に要求される特性に応じて相互的かつ有機的関連
性の下に決定する必要がある。更に生産性や量産性も加
味した経済性の点においても考慮する必要もある。こう
したことから、本発明の光受容部材の表面層の層厚は、
３×10^-3〜30μ、より好ましくは４×10^-3〜20μ、特に
好ましくは５×10^-3〜10μとする。

本発明の光受容部材においては、ａ−Si（O,C,N）（H,
X）で構成される表面層304を前述のごとき超薄膜積層構
造層とすることが必要とされるが、前述の感光層303及
び／又は電荷注入阻止層302についても超薄膜構造層と
することができる。

即ち、本発明の光受容部材の感光層303は第III族原子又
は第Ｖ族原子を含有するａ−Si（H,X）〔以後、「ａ−S
iM（H,X）」と表記する。（但し、Ｍは第III族原子又は
第Ｖ族原子を表わす。）〕で構成されていてもよく、あ
るいはａ−Si（O,C,N）（H,X）で構成されていてもよ
く、さらには第III族原子又は第Ｖ族原子を含有するａ
−Si（O,C,N）（H,X）〔以後、ａ−SiM（O,C,N）（H,
X）と表記する。〕で構成されていてもよいものである
が、ａ−Si（H,X）で構成される感光層中に、こうした
シリコン原子以外の構成原子を含有せしめる場合、構成
原子の少なくとも一部が異なる超薄膜を少なくとも２種
類以上複数回積層した超薄膜積層構造とすることによ
り、バンドギヤツプを調整することができる。

このところについて第10（Ａ），（Ｂ）図を用いて説明
する。

第10（Ａ），（Ｂ）図はエネルギーバンドの説明図であ
り、図中、E_Fはフエルミエネルギー、Ecは伝導帯端エネ
ルギー、Fvは価電子帯端エネルギー、Egはバンドギヤツ
プを表わしている。

第10（Ａ）図は、バンドギヤツプの異なる二種の超薄膜
を積層した場合を説明する図である。即ち、ａ−Si（H,
X）中に酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ば
れる少なくとも一種を含有せしめた場合には、ａ−Si
（H,X）よりもバンドギヤツプが拡大することを本発明
らは事実として確認しているところ、更に次のところも
確認し、例えば該ａ−Si（H,X）で構成される超薄膜と
ａ−Si（O,C,N）（H,X）で構成される超薄膜のように、
バンドギヤツプの異なる超薄膜層を積層すると、狭いバ
ンドギヤツプを有する超薄膜層で、量子効果により、図
中破線で示すが如き、サブバンドが形成される。該サブ
バンドは、伝導帯及び価電子帯の端部よりもエネルギー
的に高い位置に形成され、その結果、超薄膜層を積層し
た感光層のバンドギヤツプは、単層構造の感光層の場合
よりも広がることとなる。そして、第10（Ｂ）図は、ｐ
型不純物を含有するａ−Si（H,X）で構成される超薄膜
層（以後「ｐ型超薄膜層」と称する。）と、ｎ型不純物
を含有するａ−Si（H,X）で構成される超薄膜層（以後
「ｎ型超薄膜層）と称する。）とを交互に積層した場合
を説明する図である。この場合には、伝導帯側では、ｐ
型超薄膜層ではさまれたｎ型超薄膜層で、量子効果によ
り伝導帯端エネルギーEcよりも高いエネルギー側にサブ
バンドが形成される。また同様に、価電子帯側では、ｐ
型超薄膜層において価電子帯端エネルギーEvよりも高い
エネルギー側に量子効果によるサブバンドが形成され
る。それぞれのサブバンドは、伝導帯側ではｐ型超薄膜
層へ、また価電子帯側ではｎ型超薄膜層へしみだしが生
じる。その結果、光吸収は、伝導帯のサブバンドと、価
電子帯のしみだしたサブバンドの間で生じるため、ｐ型
超薄膜層とｎ型超薄膜層とを積層した感光層のバンドギ
ヤツプは、それぞれｐ型超薄膜層及びｎ型超薄膜層固有
のバンドギヤツプよりも狭くなることとなる。

以上のことから具体的には、感光層303を例えば、ａ−S
i（H,X）で構成される超薄膜層とａ−SiM（H,X）で構成
される超薄膜層とを交互に複数回積層した超薄膜積層構
造層、又は、ａ−Si（H,X）で構成される超薄膜層とａ
−Si（O,C,N）（H,X）で構成される超薄膜構造層とを交
互に複数回積層した超薄膜積層構造層、あるいは、ａ−
SiM（H,X）で構成される超薄膜層とａ−Si（O,C,N）
（H,X）で構成される超薄膜層とを交互に複数回積層し
た超薄膜積層構造層とすることができる。

また同様に、本発明の光受容部材の電荷注入阻止層302
もまた、少なくとも構成原子の一部が異なる超薄膜を少
なくとも２種類以上複数回積層してなる超薄膜積層構造
層とすることができる。例えば具体的には、電荷注入阻
止効果を奏する第III族原子又は第Ｖ族原子を含有するN
on-Si（H,X）で構成される超薄膜と、支持体との密着効
果及び高暗抵抗化等の効果を奏するNon-Si（O,C,N）
（H,X）で構成される超薄膜とを、交互に複数回積層し
てなるものとすることができる。電荷注入阻止層302と
して、酸素原子、炭素原子及び窒素原子を含有せしめた
場合の欠点として、欠陥準位の発生を招きやすく、該欠
陥単位の発生が第III族原子又は第Ｖ族原子のドーピン
グ効果を阻害することが知られているが、電荷注入阻止
層を上述のごとき超薄膜積層構造とすることにより、こ
うした欠点のない、すぐれた電荷注入阻止効果を奏する
ものとすることが可能となるものである。

本発明の光受容部材における長波長吸収層305は、支持
体上、あるいは電荷注入阻止層302上に設けられるもの
であつて、ゲルマニウム原子（Ge）又はスズ原子（Sn）
の少なくとも一方を含有するNon-Si（H,X）〔以後、Non
-Si（Ge,sn）（H,X）と呼称する。〕で構成されてい
る。該長波長吸収層305は、ゲルマニウム原子又はスズ
原子の少なくとも一方を含有せしめることにより、半導
体レーザー等の長波長光源を用いた場合において、感光
層303では殆んど吸収しきれない長波長側の光を、該層3
05で実質的に完全に吸収することができるようになり、
このことにより、支持体301表面からの反射によつて生
ずる干渉を防止することができるものである。長波長側
の光を吸収するために該層305に含有せしめるゲルマニ
ウム原子又はスズ原子の量は、１〜9.5×10⁵atomic pp
m、好ましくは１×10²〜９×10⁵atomic ppm最適には５
×10²〜８×10⁵atomic ppmとするのが望ましい。

また、該長波長吸収層305の層厚は、300Å〜10μ、好ま
しくは400Å〜８μ、最適には500Å〜５μとすることが
望ましい。

更に、該長波長吸収層305を電荷注入阻止層としての機
能を兼ねそなえた層とする場合にあつては、ゲルマニウ
ム原子又はスズ原子と、第III族原子又は第Ｖ族原子
と、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる
少なくとも一種とを含有するNon-Si（H,X）で構成され
る層とすればよい。

第４図は、本発明の超薄膜積層構造をRF放電または、マ
イクロ波放電で作製するための、堆積膜形成装置の模式
的説明図である。

堆積膜形成装置は、高真空にし得る堆積室１、パワー導
入用の電極を兼ねた周囲壁２、上壁３、底壁４、碍子
５、加熱用ヒーター７、ガス導入管８、ガス放出孔９、
バルブ10、排気管11、排気バルブ12、電圧印加手段13、
内圧センサー15、ガス供給系20、ガスボンベ201〜205、
バルブ211〜215、マスフロコントローラー221〜225、流
入バルブ231〜235、流出バルブ241〜245、圧力調整器25
1〜255、マスフロコントローラー221〜225、流出バルブ
241〜245および排気バルブ12を制御するためのマイクロ
コンピユーター（不図示）から構成され、反応容器１内
に円筒状基体６が設置される。

たとえば本発明の超薄膜積層構造は前記装置で以下の様
にして形成した。超薄膜形成用の第１の原料ガスを201
に入れ、第２の原料ガスを202に入れ、第１の原料ガス
及び第２の原料ガス希釈用のガスを203に入れた。

まず、超薄膜積層構造形成前に堆積室１内を十分に排気
して、マスフローコントローラ221,222,223及び流入バ
ルブ241,242,243をマイクロコンピユーターにより第７
図に示すように各原料ガスを制御し、堆積室１に導入し
た。第７図の流量の変化領域は、流入バルブ241,242の
開孔度をマイクロコンピユーターにより制御して行つ
た。そして、各原料ガスの導入と同時にRF電源またはマ
イクロ波電源である電圧印加手段13より所定の電力を電
極を兼ねた周囲壁２へ導入した。前記超薄膜積層構造の
全体の層厚は、第７図に示す流量の変化様式で所定の時
間保つことで制御した。

第５図は、本発明の超薄膜積層構造を、少なくとも２種
類のガスを異なつた空間でそれぞれ活性化し、それぞれ
別々の経路で堆積室に導入し堆積室内で反応させて、形
成するための堆積膜形成装置の模式的説明図である。

前記堆積膜積層形成装置は、高真空にし得る堆積室50
1、基体支持台502、加熱用ヒーター504、導線505、ガス
供給ボンベ506,507,508,509、ガス導入管510、内圧セン
サー511、熱活性化室512、電気炉513、固体Si粒514、活
性種（Ａ）用化合物導入管515、活性種（Ａ）用導管51
6、活性種（Ｂ）用導管517,524,525、バルブ518、排気
バルブ520、排気管521、マイクロ波プラズマ発生装置52
2,527、マイクロ波活性化室523,526から構成されてい
る。

前記体積膜形成装置で本発明の超薄膜積層構造を形成す
る方法の１例を以下に示す。

ガス供給ボンベ509を水素ガスボンベとし、ガス供給ボ
ンベ506を第１の原料ガスボンベとし、更にガス供給ボ
ンベ507を第２の原料ガスボンベとした。

まず、超薄膜積層構造形成前に堆積室501内を十分に排
気して、マスフローコントローラー506b,507b,509b,及
び供給バルブ506d,507d,509dをマイクロコンピユータに
より、第８図に示すような所定の流量に各原料ガスを制
御し、各マイクロ波活性化室523,526に導入した。各マ
イクロ波活性化室523,526によつて、水素ガス及び、第
１の原料ガス、第２の原料ガスを活性化し、各活性種を
堆積室501へ導入した。前記超薄膜積層構造の全体の層
厚は、第８図に示す流量の変化様式で所定の時間保つこ
とで制御した。

第６図は、本発明の超薄膜積層構造を、気体状原料ガス
と、該気体状原料ガスを酸化する気体状ハロゲン系酸化
剤との酸化反応によつて形成する堆積膜形成装置の模式
的説明図である。

前記堆積膜形成装置は、ガス供給ボンベ601〜604、ガス
の導入管601a〜604a、マスフローメーター601b〜604b、
ガス圧力計601c〜604C、流入バルブ601d〜604d,601e〜6
04e、圧力計601f〜604f、ガス導入管609,610、基体ホル
ダー612、基本加熱用ヒーター613、基体温度モニター用
熱電対616、基体618、真空排気バルブ619、堆積室620か
ら構成されている。

たとえば本発明の超薄膜積層構造は、前記装置で以下の
様にして形成した。超薄膜形成用の第１の原料ガスを60
4に入れ、第２の原料ガスを603に入れ、前記各原料ガス
と酸化作用をするハロゲン系酸化剤を601に入れた。

まず超薄膜積層構造形成前に、堆積室620内を十分に排
気して、マスフローコントローラー604b,603b,601b及び
流入バルブ604d,603d,601dをマイクロコンピユーターに
より、第９図に示すように各原料ガス及びハロゲン系酸
化剤を制御し、堆積室620に導入した。

前記原料ガスとハロゲン系酸化剤はガス導入管610と609
の先端で化学反応し、活性種が生成され基体618上に堆
積膜が形成される。

前記超薄膜積層構造の全体の層厚は、第９図に示す流量
の変化様式で所定の時間保つことで制御した。

以下実施例に従つて本発明を説明する。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明についてより詳細に説明する
が、本発明はこれらにより限定されるものではない。

実施例１第４図に示した堆積膜形成装置を用いて、RF放電法で、
シリンダー状Al基体表面に、第１表に示す層形成条件で
層形成を行ない、第３（Ｂ）図に示す層構成の電子写真
用光受容部材を得た。第４層の表面層は、本発明の構造
を有する表面層とした。

得られた光受容部材を、帯電露光実験装置に設置して、
5.0KVで0.3秒間コロナ帯電を行ない、直ちに光像を照
射した。光像の照射はタングステンランプ光源を用い、
0.7lux・secの光量を透過型のテストチヤートを通して
行なつた。

その後直ちに荷電性の現像剤で該光受容部材表面をカ
スケード現像することにより、該光受容部材表面上に良
好なトナー画像を得た。次いで該トナー画像を5.0KV
のコロナ帯電で転写紙上に転写したところ、解像力に優
れ、階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られ
た。

実施例２層形成条件を第２表に示す条件とした以外はすべて実施
例１と同様にして、第３（Ａ）図に示す層構成の電子写
真用光受容部材を得た。

得られた光受容部材を用いて、実施例１と同様の方法で
コロナ帯電、タングステンランプによる光像照射、現
像、転写を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例３〜６第４層形成時の層形成条件を第３表に示す条件とした以
外はすべて実施例１と同様にして、電子写真用光受容部
材を得た。

得られた夫々の光受容部材を用いて、実施例１と同様に
して画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再
現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例７〜９第２層形成時の層形成条件を第４表に示す条件とした以
外はすべて実施例２と同様にして、電子写真用光受容部
材を得た。

実施例10〜12 第１層形成時の層形成条件を第５表に示す条件とした以
外はすべて実施例２と同様にして、電子写真用光受容部
材を得た。

得られた夫々の光受容部材を用いて、実施例１と同様に
して画像形成を行なつた（但し、実施例10においては、
帯電を帯電とし、荷電性の現像剤を用いて現像し、
帯電により転写した。）ところ、解像力に優れ、階調
再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。）実施例13 層形成条件を第６表に示す条件とした以外はすべて実施
例と同様にして第１（Ａ）図に示す電子写真用光受容部
材を得た。

得られた光受容部材を用いて、実施例１と同様にして画
像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性の
良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例14 層形成条件を第７表に示す条件（基体温度約280℃、堆
積時内圧約３×10^-3Torr）とし、第４図に示す堆積形成
装置を用い、第４層は、本発明の超薄膜積層構造とし、
マイクロ波プラズマ放電によつて電子写真用光受容部材
を得た。

得られた光受容部材を用いて、NP9030（キヤノン株製）
画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例15 層形成条件を第８表に示す条件（基体温度約280℃、堆
積室内圧約0.5Torr）とし、第５図の堆積膜形成装置を
使用して、電子写真用光受容部材を得た。得られた光受
容部材を外径80mmφ長さ358mmのシリンダーに取りつけ
た。

実施例16 層形成条件を第９表に示す条件（基体温度約280℃、堆
積室内圧約0.5Torr）とし、第６図の堆積膜形成装置を
使用して、電子写真用光受容部材を得た。得られた光受
容部材を外径80mmφ長さ358mmのAlシリンダーに取りつ
けた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明の超薄膜積層構造の説明図で
ある。第３図は本発明の超薄膜積層構造層を有する光受容部材
の説明図である。第４図、第５図、第６図は、本発明の超薄膜積層構造を
作製するための堆積膜形成装置の説明図である。第７図、第８図、第９図は本発明の超薄膜積層構造を作
製する場合の流量の説明図である。第10図は、本発明の超薄膜積層構造の説明図である。第４、５、６図について１……堆積室、２……周囲壁、３……上壁、４……底
壁、７……加熱用ヒータ、15……内圧センサー、201〜2
05……ガスボンベ、211〜215……バルブ、221〜225……
マスフロコントローラ、501……堆積室、502……基体支
持台、506〜509……ガス供給ボンベ、512……熱活性化
室、514……固体Si粒、520……排気バルブ、521……排
気管、523,526……マイクロ波活性化室、601〜604……
ガス供給ボンベ、612……基体ホルダー、618……基体、
619……真空排気バルブ、601b,603b,604b……マスフロ
ーコントローラー。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−193489（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−43653（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−161155（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−214619（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−140354（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−11849（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、該支持体上に、シリコン原子を
母体とする非晶質材料で構成される感光層と、該感光層
上に層厚10Å〜150Åのシリコン原子を含有する非単結
晶質材料で構成された第１の層と、層厚10Å〜150Åの
少なくともシリコン原子と酸素原子、炭素原子及び窒素
原子の中から選ばれる少なくとも一種とを含有する非単
結晶質材料で構成された第２の層を複数回交互に積層さ
れ、前記第１の層と前記第２の層との界面近傍の５Å〜
70Åの範囲の領域が前記第１の層及び前記第２の層の構
成原子の少なくとも一つの原子の濃度分布が連続的に変
化している表面層を少なくとも有することを特徴とする
超薄膜積層構造を有する光受容部材。
【請求項２】前記第１の層は更に酸素原子、炭素原子及
び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種とを含有す
る特許請求の範囲第１項記載の光受容部材。
【請求項３】前記支持体と前記感光層の間に更に電荷注
入阻止層を有する特許請求の範囲第１項に記載の光受容
部材。
【請求項４】前記電荷注入阻止層はシリコン原子を母体
とし、周期律表第III族または第Ｖ族に属する原子、酸
素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なく
とも一種を含有する非単結晶質材料で構成される特許請
求の範囲第３項に記載の光受容部材。