JPH09236935A - 電子写真用光受容部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電能を向上させ、環境安定性と光メモリー
とを同時に改善し、優れた電位特性、画像特性を有する
電子写真用光受容部材を提供する。 【構成】 導電性支持体（１０１）と、該導電性支持体
の表面上に、シリコン原子を母体として水素原子および
／またはハロゲン原子を含有する非単結晶材料から構成
される光受容層を有する光受容層（１０２）とからなる
電子写真用光受容部材において、該光導電層を構成する
非単結晶材料が光学的バンドギャップが１．８ｅＶ以上
１．８５ｅＶ以下であって、光吸収スペクトルから得ら
れる指数関数裾の特性エネルギーが５０ｍｅＶ以上５５
ｍｅＶ以下であることを特徴とする電子写真用光受容部
材。

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
容部材およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】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、Ｓ
Ｎ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、
など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。このよう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、米国特許第
４，２６５，９９１号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。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℃〜３５０℃
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ＣＶＤ法などの成膜法により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。

【０００３】また、米国特許第５，３８２，４８７号に
おいては、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素と
して含むアモルファスシリコン（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、アモルフ
ァスシリコンにハロゲン原子を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。さらに、特開昭５７−１１５５５
６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、光応答性など
の電気的、光学的、光導電的特性および耐湿性などの使
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、シリコン原子および炭素原子を
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。また、特開昭６０
−６７９５１号公報には、アモルファスシリコン、炭
素、酸素およ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、
米国特許第４，７８８，１２０号には、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。

【０００４】さらに、米国特許第４，４０９，３１１号
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、特開昭６２−８３４７
０号公報には、電子写真用感光体の光導電層において光
吸収スペクトルの指数関数裾の特性エネルギーを０．０
９ｅＶ以下にすることにより残像現象のない高品質の画
像を得る技術が開示されている。そしてまた、米国特許
第４，６０７，９３６号には、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。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、光導電的特性およ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。

【０００５】

【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、光応答性などの電
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、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。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をさらに向上し、帯電能、感
度を向上しつつ、あらゆる環境下でその特性の変動を大
幅に減らすことが求められている。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、転写装置など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性能の向上が
求められるようになった。

【０００６】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
ン系光受容部材の更なる高画質化への課題として、帯電
能の更なる向上や周囲温度の変化による帯電能の変動、
そしてプランクメモリーならびにゴーストといった光メ
モリー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。例えば、電子写真装置は、省スペースの観点か
ら年々小型化され、それに伴って電子写真装置内の感光
体周りのスペースも縮小される傾向にある。その結果、
帯電器が小型化される一方で、消費電力の点からも帯電
器の電源容量を増やすことは困難となり充分な表面電位
を確保することが難しくなってきている。また、例え
ば、従来は感光体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感光体の表面温度を４
０℃程度に保っていた。しかしながら、従来の感光体で
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大きく、複写機
内の実際の使用環境下では感光体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得ない場合があっ
た。例えば、ドラムヒーターで４０℃程度に加熱してい
る状態では室温に比べて帯電能が１００Ｖ近く低下して
しまう場合もあった。

【０００７】さらに、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感光体表面に吸着
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
のような状態で連続複写をすると複写機内の感光体周囲
温度が徐々に上昇し、それにつれて感光体の温度も上昇
するため帯電能が低下して、複写中に画像濃度が変わっ
てしまうという問題が生じる場合があった。一方、同一
原稿を連続して繰り返し複写すると、使用トナー量を節
約するために感光体に照射される、いわゆるブランク露
光の影響によって複写画像上に濃度差が生じるブランク
メモリーや、前回の複写行程の像露光の残像が次回の複
写時に画像上に生じる、いわゆるゴースト現象などが画
像品質を向上させる上で問題になってきた。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、アモルファスシリコン材料そのものの一
段の特性改良を図ることが必要とされている。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上述のごときアモルファスシ
リコン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主たる目的
とするものである。本発明の他の目的は、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、さらに画像品質
の良好な電子写真用光受容部材およびその製造方法を提
供することにある。本発明の更なる目的は、大幅に帯電
能、感度を向上しつつ温度特性や光メモリーを低減して
画像品質を飛躍的に向上させた電子写真用光受容部材お
よびその製造方法を提供することにある。本発明の他の
目的は、導電性支持体と、該導電性支持体の表面上に、
シリコン原子を母体として水素原子および／またはハロ
ゲン原子を含有する非単結晶材料から構成される光導電
層を有する光受容層とからなる電子写真用光受容部材に
おいて、該光導電層を構成する非単結晶材料が、光学的
バンドギャップが１．８ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下であ
り、光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エ
ネルギーが５０ｍｅＶ以上５５ｍｅＶ以下である電子写
真用光受容部材を提供することにある。本発明の他の目
的は、導電性支持体と、該導電性支持体の表面上に、シ
リコン原子を母体として水素原子および／またはハロゲ
ン原子を含有する非単結晶材料から構成される光導電層
を有する光受容層とからなる電子写真用光受容部材の製
造方法であって、該光導電層形成を、Ｓｉ供給用ガスの
流量（Ｘ）［ｓｃｃｍ］と放電空間容積（Ｚ）［ｃ
ｍ³］が下記条件（Ａ）を満たし、Ｓｉ供給用ガスの流
量（Ｘ）［ｓｃｃｍ］と、放電空間への投入電力密度
（Ｙ）［Ｗ／ｃｍ³］が下記条件（Ｂ）を満たすように
して行うことを特徴とする電子写真用光受容部材の製造
方法を提供することにある。 ３×１０^-3≦Ｘ／Ｚ≦１×１０^-2 （Ａ） ３×１０^-4≦Ｙ／Ｘ≦７×１０^-4 （Ｂ）

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは、光導電層の光学的バンドギャップな
らびに光導電層でのキャリアの挙動に着目し、アモルフ
ァスシリコンのバンドギャップ内の局在状態分布と帯電
能の温度依存性や光メモリーとの関係について鋭意検討
した結果、光学的バンドギャップを拡大しつつ、光導電
層の局在状態分布を制御す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
作製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。本発明は該知見に基づいて完成に至ったものであ
る。本発明の光受容部材は、シリコン原子を母体とし水
素原子および／またはハロゲン原子を含有する非単結晶
材料で構成された光導電層を有する光受容部材におい
て、前記光導電層中の水素含有量、光学的バンドギャッ
プならびに光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の
特性エネルギーを制御し、帯電能、温度特性を向上させ
ると共に光メモリーの発生をなくして良好な特性を発揮
させるようにしている。

【００１０】なお、本発明においていう「指数関数裾」
とは、光吸収スペクトルの吸収から低エネルギー側に裾
を引いた吸収スペクトルのことを指しており、また、
「特性エネルギー」とは、この指数関数裾の傾きを意味
している。このことを図２を用いて詳しく説明する。図
２は、横軸に光子エネルギーｈν、縦軸に吸収係数αを
対数軸として示したアモルファスシリコンのサブギャッ
プ光吸収スペクトルの一例である。このスペクトルは大
きく二つの部分に分けられる。すなわち吸収係数αが光
子エネルギーｈνに対して指数関数的、すなわち直線的
に変化する部分Ｂ（指数関数裾またはＵｒｂａｃｈテイ
ル）と、αがｈνに対しより緩やかな依存性を示す部分
Ａである。Ｂ領域はアモルファスシリコン中の価電子帯
側のテイル準位から伝導帯への光学遷移による光吸収に
対応し、Ｂ領域の吸収係数αのｈνに対する指数関数的
依存性は次式で表される。 α＝α_oｅｘｐ（ｈν／Ｅｕ） この両辺の対数をとると ｌｎα＝（１／Ｅｕ）・ｈν＋α１ ただし、α１＝ｌｎα_o となり、特性エネルギーＥｕの逆数（１／Ｅｕ）が、Ｂ
部分の傾きを表すことになる。Ｅｕは価電子帯側のテイ
ル準位の指数関数的エネルギー分布の特性エネルギーに
相当するため、Ｅｕが小さければ価電子帯側のテイル準
位が少ないことを意味する。

【００１１】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基づくテイル
（裾）準位と、Ｓｉの未結合手（ダングリングボンド）
などの構造欠陥に起因する深い準位が存在する。これら
の準位は電子、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。
このようなバンドギャップ中の局在準位の状態を測定す
る方法として、一般に深準位分光法、等温容量過渡分光
法、光熱偏向分光法、光音響分光法、一定光電流法など
が用いられている。中でも一定光電流法［Ｃｏｎｓｔａ
ｎｔ Ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ：以
後、「ＣＰＭ」と略記する］は、ａ−Ｓｉ：Ｈの局在準
位に基づ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。本発明者らは、光学的バン
ドギャップ（以下、「Ｅｇ」と略記する）ならびにＣＰ
Ｍ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）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、Ｅｇ，
Ｅｕとアモルファスシリコン感光体の帯電能、温度特性
や光メモリーとが密接な関係にあることを見いだし本発
明を完成するに至った。

【００１２】すなわち、光学的バンドギャップを可能な
限り拡大し、キャリアの局在準位への捕獲率を小さくし
た光導電層により、帯電能を大幅に向上させつつ温度特
性を低減させ、なおかつ光メモリーの発生を実質的にな
くすることができることが本発明者らの実験により明ら
かになった。ａ−Ｓｉ系の電子写真用光受容部材では表
面や支持体からの電荷の注入を阻止し帯電能を確保する
ために、表面層や電荷注入阻止層を設けている。しかし
ながら、これまで以上の帯電能を得るためにはそれだけ
では不充分であり、光導電層自体を高抵抗化することが
必要である。しかし、単に高抵抗化するだけでは残留電
位や光メモリーの点で不都合が発生するばかりでなく、
期待したほどの帯電能の向上はなされないことが本発明
者らの実験により明らかになった。すなわち、一般にア
モルファスシリコン感光体では、帯電前露光（いわゆる
前露光）によりフリーキャリアを生成し、帯電時の電界
によってフリーキャリアを掃き出して、キャリアが枯渇
した状態を作りだすことにより見かけ上の抵抗を増大す
ることにより帯電される。このとき局在準位が多けれ
ば、フリーキャリアの掃き出しが速やかに行われず、帯
電能の向上をはかることができない。したがって、高抵
抗化すると共に局在準位を減少させることが帯電能の更
なる向上のためには必要である。

【００１３】また、ドラムヒーターなどで感光体を加熱
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準位
やバンドギャップ内の深い局在準位への捕獲、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、深い準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、光学的バンド
ギャップを拡大することにより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。さらに、光メモリー
はブランク露光や像露光によって生じた光キャリアがバ
ンドギャップ内の局在準位に捕獲され、光導電層内にキ
ャリアが残留することによって生じる。すなわち、ある
複写行程において生じた光キャリアのうち光導電層内に
残留したキャリアが、次回の帯電時あるいはそれ以降に
表面電位による電界によって掃き出され、光の照射され
た部分の電位が他の部分よりも低くなり、その結果画像
上に濃淡が生じる。したがって、光キャリアが光導電層
内に残留することなく、１回の複写行程で走行するよう
に、キャリアの走行性を改善しなければならない。

【００１４】したがって、本発明のごとくＥｇを拡大し
つつＥｕを制御（低減）した光導電層により、効果的に
電荷注入阻止能の向上を図ることができ、熱励起キャリ
アの生成が抑えられ、なおかつキャリアが局在準位に捕
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、帯電能や感光
体の使用温度領域での温度特性が飛躍的に改善され、同
時に光メモリーの発生を抑制することができるために、
感光体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安定し
て得ることができる。さらにＳｉ−Ｈ₂結合とＳｉ−Ｈ
結合に起因する吸収ピークの吸収強度比を特定すること
により、光受容部材の面内でのキャリアの走行性が均一
化され、その結果、ハーフトーン画像における微細な濃
度差いわゆるガサツキを低減することができる。したが
って、本発明は上記構成によって、帯電能の向上と温度
特性減少ならびに光メモリーの低減とを高い次元で両立
させ、前記した従来技術における諸問題の全てを解決す
ることができ、極めて優れた電気的、光学的、光導電的
特性、画像品質、耐久性および使用環境性を示す光受容
部材を得ることができる。

【００１５】

【実施態様例】以下、必要に応じて図面を用いて本発明
の電子写真用光受容部材について詳細に説明する。図１
（ａ）乃至図１（ｃ）は、それぞれ本発明の電子写真用
光受容部材の層構成の好適な一例を説明するための模式
的断面構成図である。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１
０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘの光導電層１０３を有する。図
１（ｂ）は、本発明の電子写真用光受容部材の他の層構
成例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−Ｓｉ：Ｈ，Ｘの光導電
層１０３と、アモルファスシリコン系表面層１０４とを
有する。図１（ｃ）は、本発明の電子写真用光受容部材
の他の層構成例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−Ｓｉ：Ｈ，
Ｘの光導電層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１０
５とを有する。

【００１６】以下に、本発明の電子写真用光受容部材の
各構成要素について説明する。

【００１７】

【支持体】本発明において使用される支持体１０１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、Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｎｂ，
Ｔｅ，Ｖ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｆｅなどの金属、および
これらの合金、例えばステンレスなどが挙げられる。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、ポリアミドなどの合成樹脂のフィル
ムまたはシート、ガラス、セラミックなどの電気絶縁性
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。本発明において
使用される支持体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１００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、支持体は製造上および
取り扱い上、機械的強度などの点から通常は１０μｍ以
上とされる。

【００１８】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、米国特許第
４，６５０，７３６号、米国特許第４，６９６，８８４
号、米国特許第４，７０５，７３３号などに記載された
公知の方法により作製される。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。すなわち、支持体１０１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、米国特許第４，７３５，８８３号に
記載された公知の方法により作製される。

【００１９】

【光導電層】本発明において、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製される。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法などの交流放電ＣＶＤ法、あ
るいは直流放電ＣＶＤ法など）、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Ｃ
ＶＤ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、作製される電子写真用光受
容部材に所望される特性など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
帯の高周波グロー放電法が好適である。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／およびハロゲン原子（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。

【００２０】本発明において光導電層１０３中に水素原
子または／およ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／お
よびハロゲン原子の和に対して２５〜４０原子％、より
好ましくは３０〜３５原子％とされるのが望ましい。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，Ｓｉ₂Ｈ₆，Ｓｉ₃Ｈ₈，Ｓｉ₄Ｈ₁₀な
どのガス状態の、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
層作製時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さなどの点
でＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆が好ましいものとして挙げられ
る。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、これらのガスにさらに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。

【００２１】本発明において使用されるハロゲン原子供
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などのガス状のまた
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），ＢｒＦ，Ｃ
ｌＦ，ＣｌＦ₃，ＢｒＦ₃，ＢｒＦ₅，ＩＦ₃，ＩＦ₇など
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ＳｉＦ
₄，Ｓｉ₂Ｆ₃などの弗化珪素が好ましいものとして挙げ
ることができる。光導電層１０３中に含有される水素原
子または／およ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／およびハロ
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、放電電力などを制御すればよい。

【００２２】本発明においては、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。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
（１３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（１５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。第ＩＩＩｂ族原子とし
ては、具体的には、硼素（Ｂ），アルミニウム（Ａ
ｌ），ガリウム（Ｇａ），インジウム（Ｉｎ），タリウ
ム（Ｔｌ）などがあり、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）など
があり、特にＰ，Ａｓが好適である。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^-2〜１×１０²原子ｐｐｍ、より好ま
しくは５×１０^-2〜５０原子ｐｐｍ、最適には１×１０
^-1〜１×１０ 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、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。

【００２３】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，Ｂ₄Ｈ₁₀，Ｂ₅Ｈ₉，Ｂ₅Ｈ₁₁，Ｂ₆Ｈ₁₀，Ｂ₆Ｈ₁₂，
Ｂ₆Ｈ₁₄などの水素化硼素、ＢＦ₃，ＢＣｌ₃，ＢＢｒ₃な
どのハロゲン化硼素などが挙げられる。この他、ＡｌＣ
ｌ₃，ＧａＣｌ₃，Ｇａ（ ＣＨ₃）₃，ＩｎＣｌ₃，ＴｌＣ
ｌ₃なども挙げることができる。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，Ｐ₂Ｈ₄などの水素化燐、ＰＨ₄Ｉ，ＰＦ
₃，ＰＦ₅，ＰＣｌ₃，ＰＣｌ₅，ＰＢｒ₃，ＰＢｒ₅，ＰＩ
₃などのハロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃，
ＡｓＦ₃，ＡｓＣｌ₃，ＡｓＢｒ₃，ＡｓＦ₅，ＳｂＨ₃，
ＳｂＦ₃，ＳｂＦ₅，ＳｂＣｌ₃，ＳｂＣｌ₅，ＢｉＨ₃，
ＢｉＣｌ₃，ＢｉＢｒ₃なども第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。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。さらに本発明においては、光導電層１０３に炭
素原子、酸素原子および窒素原子からなる群から選択さ
れる少なくとも一種の原子を含有させることも有効であ
る。炭素原子、酸素原子および窒素原子からなる群から
選択される原子の含有量はシリコン原子、炭素原子、酸
素原子および窒素原子の和に対して好ましくは１×１０
^-4〜１０原子％、より好ましくは１×１０^-3〜５原子
％、最適には１×１０^-2〜１原子％が望ましい。炭素原
子、酸素原子および窒素原子からなる群から選択される
原子は、光導電層中に万遍なく均一に含有されてもよい
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よい。本発明におい
て、光導電層１０３の層厚は所望の電子写真特性が得ら
れることおよび経済的効果など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。この層厚は、２０μｍより薄くなる
と、帯電能や感度など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という点を考慮したも
のである。

【００２４】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供給用ガスの
流量、Ｓｉ供給用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。Ｓｉ供給用ガスの流量は、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
ガスの流量（Ｘ）と放電空間容積（Ｚ）の比（Ｘ／Ｚ）
を、好ましくは１×１０^-3〜１×１０^-2［ｓｃｃｍ／ｃ
ｍ³］、より好ましくは３×１０^-3〜５×１０^-2［ｓｃ
ｃｍ／ｃｍ³］とすることが望ましい。希釈ガスとして
使用するＨ₂および／またはＨｅの流量も同様に層設計
にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用
ガスに対しＨ₂および／またはＨｅを、通常の場合５〜
３０倍、好ましくは８〜２５倍、最適には１０〜２０倍
の範囲に制御することが望ましい。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１．３×１０^-2〜１．３×１０³［Ｐ
ａ］、好ましくは６．７×１０^-2〜６．７×１０²［Ｐ
ａ］、最適には１．３×１０^-1〜１．３×１０²［Ｐ
ａ］とするのが好ましい。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
ガスの流量（Ｘ）に対する放電空間への投入電力密度
（Ｙ）の比（Ｙ／Ｘ）を、好ましくは３×１０^-4〜７×
１０^-4［Ｗ／ｃｍ³・ｓｃｃｍ］、最適には４×１０^-4
〜６×１０^-4［Ｗ／ｃｍ³・ｓｃｃｍ］の範囲に設定す
ることが望ましい。

【００２５】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、
好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜
３３０℃、最適には２５０〜３００℃とするのが望まし
い。本発明においては、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
すべく相互的か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。

【００２６】

【表面層】本発明においては、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、さらにア
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。また、本発明においては、光受容層１
０２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
性の確保が十分なされている。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）および／またはハロ
ゲン原子（Ｘ）を含有し、さら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）および／またはハロゲン原子
（Ｘ）を含有し、さら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）および／またはハロゲン原子
（Ｘ）を含有し、さら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）；及び水素原子（Ｈ）および／またはハロゲン原子
（Ｘ）を含有し、さらに炭素原子、酸素原子、及び窒素
原子からなる群から選択される少なくとも一種の原子を
含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＣＯ
Ｎ：Ｈ，Ｘ」と表記する）などの材料が好適に用いられ
る。

【００２７】本発明において、そ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製される。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法などの交流放電ＣＶＤ法、あるいは
直流放電ＣＶＤ法など）、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、作製される電子写真用光受容部
材に所望される特性など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。例えば、グロー放電法
によってａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘの表面層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Ｓ
ｉ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／およびハロゲン原子（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−Ｓ
ｉＣ：Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。

【００２８】本発明において用いる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
よいが、炭素、窒素、酸素より選ばれた元素を少なくと
も一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。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。また、本発明において表面層１０４中に水
素原子または／およ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
％、好適には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％、好適には０．
１〜１０原子％、最適には０．６〜４原子％とされるの
が望ましい。これらの水素および／または弗素含有量の
範囲内で形成される光受容部材は、実際面において従来
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、さらにコロナ帯電
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などがこの悪影響
として挙げられる。

【００２９】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および高速
連続使用性において飛躍的な向上を図ることができる。
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
えられなくなる場合がある。したがって、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一つ
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、ガス圧などによって制御し得
る。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
ナなど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。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な
ど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。したがって、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、ガス圧などによって制御し得る。

【００３０】本発明の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、
ＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆，Ｓｉ₃Ｈ₈，Ｓｉ₄Ｈ₁₀などのガス状
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、さらに層作製時の
取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さなどの点でＳｉ
Ｈ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆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などのガスにより希釈して使用
してもよい。炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ₄，Ｃ₂Ｈ ₂，Ｃ₂Ｈ ₆，Ｃ₃Ｈ₈，Ｃ₄Ｈ₁₀などのガス状
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、さらに層作製時の取り扱い易さ、
Ｓｉ供給効率の良さなどの点でＣＨ₄，Ｃ₂Ｈ ₂，Ｃ₂Ｈ₆
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，Ａｒ，Ｎｅ
などのガスにより希釈して使用してもよい。窒素または
酸素供給用ガスとなり得る物質としては、ＮＨ₃，Ｎ
Ｏ，Ｎ₂Ｏ，ＮＯ₂，Ｏ₂，ＣＯ，ＣＯ₂，Ｎ₂などのガス
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な
どのガスにより希釈して使用してもよい。

【００３１】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。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
導体など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），ＢｒＦ，ＣｌＦ，ＣｌＦ₃，ＢｒＦ₃，Ｂｒ
Ｆ₅，ＩＦ₃，ＩＦ₇など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，Ｓｉ₂Ｆ₃などの弗化珪素が
好ましいものとして挙げることができる。

【００３２】表面層１０４中に含有される水素原子また
は／およ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／およびハロゲン原
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、放電電力などを制御すればよい。炭素原
子、酸素原子および窒素原子からなる群から選択される
原子は、表面層中に万遍なく均一に含有されてもよい
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よい。さらに本発明に
おいては、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。前記の
伝導性を制御する原子としては、光導電層のところで説
明した半導体分野における、いわゆる不純物を挙げるこ
とができる。

【００３３】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ｐ
ｐｍ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
原料物質としては光導電層のところで説明したものを適
宜選択して用いることができる。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などのガスにより希釈して使用しても
よい。

【００３４】本発明における表面層１０４の層厚として
は、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μ
ｍ、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
使用中に摩耗などの理由により表面層が失われてしま
い、３μｍを超えると残留電位の増加などの電子写真特
性の低下がみられる。

【００３５】本発明による表面層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。すなわち、Ｓｉ（シリコン），Ｃ（炭素），Ｎ
（窒素）およびＯ（酸素）の中から選択される原子と、
Ｈおよび／またはＸと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
態をとり、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、また、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、本発明において
は、目的に応じた所望の特性を有する化合物が形成され
るように、所望に従ってその形成条件の選択が厳密にな
される。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、使用環境において電気絶縁性的挙
動の顕著な非単結晶材料として作製されるのが好まし
い。また、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
される光に対してある程度の感度を有する非単結晶材料
として形成される。

【００３６】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。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２３０〜３３
０℃、最適には２５０〜３１０℃とするのが望ましい。
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１．３×１０^-2〜
１．３×１０³［Ｐａ］、好ましくは６．７×１０^-2〜
６．７×１０²［Ｐａ］、最適には１．３×１０^-1〜
１．３×１０²［Ｐａ］とするのが好ましい。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、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
か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。さらに本発明においては、光導電層と表面層の間
に、炭素原子、酸素原子および窒素原子からなる群から
選択される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などの特性
を更に向上させるためには有効である。また表面層１０
４と光導電層１０３との間に炭素原子、酸素原子および
窒素原子からなる群から選択される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
けてもよい。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。

【００３７】

【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、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
止層を設けるのが一層効果的である。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。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。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。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。

【００３８】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、上述した不純物を挙げることができ
る。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。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、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。該層
に含有される炭素原子、窒素原子および酸素原子からな
る群から選択される少なくとも一種の原子は該層中に万
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。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。

【００３９】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、窒素原子および酸素原子からな
る群から選択される少なくとも一種の原子の含有量は、
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
り好適には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。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％、より好適には
５〜４０原子％、最適には１０〜３０原子％とするのが
望ましい。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、および経済的効果な
ど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。

【００４０】本発明において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。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１０５を形成するには、光導電層１０
３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。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Ｈ
₂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。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
１．３×１０^-2〜１．３×１０³［Ｐａ］、好ましくは
６．７×１０^-2〜６．７×１０²［Ｐａ］、最適には
１．３×１０^-1〜１．３×１０²［Ｐａ］とするのが好
ましい。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供給用ガスの流量（Ｘ）
に対する放電空間への投入電力密度（Ｙ）の比（Ｙ／
Ｘ）を、通常の場合３×１０^-5〜４×１０^-4［Ｗ／ｃｍ
³・ｓｃｃｍ］、好ましくは６×１０^-5〜３×１０
^-4［Ｗ／ｃｍ³・ｓｃｃｍ］、最適には１×１０^-4〜３
×１０^-4［Ｗ／ｃｍ³・ｓｃｃｍ］の範囲に設定するこ
とが望ましい。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、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３
０〜３３０℃、最適には２５０〜３１００℃とするのが
望ましい。

【００４１】本発明においては、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、これらの層作製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かつ有機的関連性に基づいて各層
作製ファクターの最適値を決めるのが望ましい。このほ
かに、本発明の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１０１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／およびハ
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。また、本発明の電子写真
用光受容部材においては、支持体１０１と光導電層１０
３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、Ｓｉ₃Ｎ₄，ＳｉＯ₂，Ｓ
ｉＯ、あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子およ
び／またはハロゲン原子と、炭素原子、酸素原子および
窒素原子からなる群から選択される原子とを含む非晶質
材料などで構成される密着層を設けてもよい。さらに、
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よい。

【００４２】次に、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。図３はＲＦ帯の周波数
を用いた高周波プラズマＣＶＤ法（以後「ＲＦ−ＰＣＶ
Ｄ」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３に示す製造
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３２００、
反応容器３１１１内を減圧にするための排気装置（図示
せず）を有している。堆積装置３１００中の反応容器３
１１１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。原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ₄，ＧｅＨ₄，
Ｈ₂，ＣＨ₄，Ｂ₂Ｈ₆，ＰＨ₃などの原料ガスのボンベ３
２２１〜３２２６とバルブ３２３１〜３２３６，３２４
１〜３２４６，３２５１〜３２５６およびマスフローコ
ントローラー３２１１〜３２１６を有し、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。

【００４３】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行うことができる。まず、反応容器３１１
１内に円筒状支持体３１１２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３１１２の温度を２００℃乃至３５０℃の
所定の温度に制御する。堆積膜形成用の原料ガスを反応
容器３１１１に流入させるには、ガスボンベのバルブ３
２３１〜３２３７、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３２４
１〜３２４６、流出バルブ３２５１〜３２５６、補助バ
ルブ３２６０が開かれていることを確認して、まずメイ
ンバルブ３１１８を開いて反応容器３１１１およびガス
配管内３１１６を排気する。次に真空計３１１９の読み
が約６．６７×１０^-4Ｐａ（５×１０^-4Ｔｏｒｒ）にな
った時点で補助バルブ３２６０、流出バルブ３２５１〜
３２５６を閉じる。その後、ガスボンベ３２２１〜３２
２６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
〜３２４６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。

【００４４】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。円筒状支持体３１
１２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３２６
０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３１１４を介して反応容器３１１
１内に導入する。次にマスフローコントローラー３２１
１〜３２１６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１
Ｔｏｒｒ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、周波数１３．５６ＭＨｚ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３１１５を通じて反応容器３１１１内にＲ
Ｆ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。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。

【００４５】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いうま
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う。また、
膜形成の均一化を図るために、層形成を行っている間
は、支持体３１１２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。さらに、上述の
ガス種およびバルブ操作は各々の層の作製条件にしたが
って変更が加えられることはいうまでもない。堆積膜形
成時の支持体温度は、特に２００℃以上３５０℃以下、
好ましくは２３０℃以上３３０℃以下、より好ましくは
２５０℃以上３１０℃以下が好ましい。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などの電気抵抗発熱体、ハロゲ
ンランプ、赤外線ランプなどの熱放射ランプ発熱体、液
体、気体などを温媒とし熱交換手段による発熱体などが
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、銅などの金属類、セラミックス、
耐熱性高分子樹脂などを使用することができる。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などの方
法が用いられる。

【００４６】

【実験例】以下、実験例により本発明の効果を具体的に
説明する。

【００４７】

【実験例１】図３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、サンプル基板を設置
するための溝加工を施した円筒形のサンプルホルダー
（外径８０ｍｍ）に、ガラス基板（コーニング社 ７０
５９ガラス）ならびにＳｉウエハーを設置し、ａ−Ｓｉ
膜（膜厚約１μｍ）を堆積した。このとき、Ｓｉ供給用
ガスの流量と放電空間容積の比（Ｘ／Ｚ）を５×１０^-3
［ｓｃｃｍ／ｃｍ³］、ＳｉＨ₄ガスとＨ₂ガスとの混合
比（Ｈ₂／ＳｉＨ₄）を１０、放電空間の圧力を６５［Ｐ
ａ］、基板温度を２６０［℃］とし、ＳｉＨ₄ガスと投
入電力密度との比（Ｙ／Ｘ）［Ｗ／ｃｍ³・ｓｃｃｍ］
を変えることによって、種々のａ−Ｓｉ膜（膜厚約１μ
ｍ）を堆積した。ガラス基板上の堆積膜は、光学的バン
ドギャップ（Ｅｇ）を測定した後、Ｃｒの串型電極を蒸
着し、ＣＰＭにより指数関数裾の特性エネルギー（Ｅ
ｕ）を測定した。また、Ｓｉウエハー上の堆積膜は、Ｆ
ＴＩＲにより水素含有量（Ｃｈ）ならびにＳｉ−Ｈ₂結
合とＳｉ−Ｈ結合の吸収ピーク強度比（Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓ
ｉ−Ｈ）を測定した。このときのＹ／ＸとＥｇ，Ｅｕお
よびＳｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈとの関係を表１に示す。表１
から明らかなように、Ｙ／Ｘが３×１０^-4〜７×１０^-4
の範囲においてＥｇが広く、低欠陥の膜が得られること
がわかった。

【００４８】

【実験例２】次に実験例１と同様に図３に示すＲＦ−Ｐ
ＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置を用
い、ＳｉＨ₄ガスとＨ₂ガスとの混合比（Ｈ₂／ＳｉＨ₄）
を１０、放電空間の圧力を６０［Ｐａ］、基板温度を２
６０［℃］、ＳｉＨ₄ガスと投入電力密度との比（Ｙ／
Ｘ）［Ｗ／ｃｍ³・ｓｃｃｍ］を５×１０^-4とし、Ｓｉ
供給用ガスの流量と放電空間容積の比（Ｘ／Ｚ）［ｓｃ
ｃｍ／ｃｍ³］を変えることによって、サンプル基板上
に種々のａ−Ｓｉ膜（膜厚約１μｍ）を堆積した。得ら
れたａ−Ｓｉ膜について実験例１と同様の評価を行っ
た。その結果を表２に示す。表２から明らかなように、
Ｘ／Ｚが３×１０^-3〜１×１０^-2の範囲においてＥｇが
広く、低欠陥の膜が得られることがわかった。

【００４９】

【実験例３】図３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８０ｍｍ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。このとき、光導電層の作製条件を
実験例１と同様に変えて、種々の光受容部材を作製し
た。作製した光受容部材を電子写真装置（キヤノン製Ｎ
Ｐ−６５５０を実験用に改造）にセットして、電位特性
ならびに画像特性の評価を行った。この際、プロセスス
ピード３８０ｍｍ／ｓｅｃ、前露光（波長５６５ｎｍの
ＬＥＤ）４ｌｕｘ・ｓｅｃ、帯電器の帯電ワイヤー電流
１０００μＡの条件にて、電子写真装置の現像器位置に
セットした表面電位計（ＴＲＥＫ社Ｍｏｄｅｌ ３４
４）の電位センサーにより光受容部材の表面電位を測定
し、それを帯電能とした。また、光受容部材に内蔵した
ドラムヒーターにより温度を室温（約２５℃）から４５
℃まで変えて、上記条件にて帯電能を測定し、そのとき
の温度１℃当たりの帯電能の変化を温度特性とした。

【００５０】また、メモリーは、像露光光源にハロゲン
ランプを用い、上述の条件下において同様の電位センサ
ーにより非露光状態での表面電位と一旦画像露光した後
に再度帯電した時との電位差を測定した。帯電能、温度
特性、メモリーに関して、以下の基準で評価した。 ◎…非常に良好 ○…良好 △…実用上問題なし 得られたＹ／Ｘと帯電能、温度特性、メモリーとの関係
を表４に示す。表４から明らかなように、Ｅｇが１．８
ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下、Ｅｕが５０ｍｅＶ以上５５
ｍｅＶ以下の条件において、即ち、Ｙ／Ｘが３×１０^-4
〜７×１０^-4の範囲において、帯電能、温度特性、メモ
リーのいずれも良好な特性を得られることがわかった。
また、水素含有量（Ｃｈ）ならびにＳｉ−Ｈ₂結合とＳ
ｉ−Ｈ 結合の吸収ピーク強度比（Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−
Ｈ ）は、それぞれ２５〜３５原子％、０．３〜０．４５
とすることが必要であることがわかった。

【００５１】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果を具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例により限定される
ものではない。

【００５２】

【実施例１】図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による光受容
部材の製造装置を用い、直径８０ｍｍ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。本実施例では、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。本実施例の条件による光導電層のＣｈ，Ｅ
ｇ，Ｅｕは夫々２６原子％，１．８ｅＶ，５４ｍｅＶで
あった。作製した光受容部材を電子写真装置（キヤノン
製ＮＰ−６５５０を実験用に改造）にセットして、実験
例と同様に電位特性の評価を行ったところ、帯電能、温
度特性、メモリーとも良好な特性が得られた。また、作
製した光受容部材を正帯電して画像評価をしたところ、
画像上でも光メモリーは観測されずその他の画像特性
（ポチ、画像流れ）についても良好であった。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、光導電層においてＣｈ，Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−
Ｈ ，Ｅｇ，Ｅｕを、それぞれ２５〜３５原子％、０．３
〜０．４５、１．８ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下、５０ｍ
ｅＶ以上５５ｍｅＶ以下の範囲にすることが良好な電子
写真特性を得るために必要であることがわかった。

【００５３】

【実施例２】本例では、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、電荷注入阻止層、光導電層、表面層のそれぞれにフ
ッ素原子を含有させた。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。他の点は実施例１と同様
とした。本実施例の条件による光導電層のＣｈ，Ｅｇ，
Ｅｕは夫々３０原子％，１．８ｅＶ，５０ｍｅＶであっ
た。作製した光受容部材を電子写真装置にセットして、
実施例１と同様の電位特性の評価を行ったところ、実施
例１と同様に良好な電子写真特性が得られた。また、作
製した光受容部材を正帯電して画像評価をしたところ、
実施例１と同様に良好な画像が得られた。すなわち、各
層にフッ素原子を含有させた場合においても、光導電層
においてＣｈ，Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ ，Ｅｇ，Ｅｕを、
それぞれ２５〜３５原子％、０．３〜０．４５、１．８
ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下、５０ｍｅＶ以上５５ｍｅＶ
以下の範囲にすることが良好な電子写真特性を得るため
に必要であることがわかった。

【００５４】

【実施例３】本例では、電荷注入阻止層に炭素原子を含
有させ、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１と同様とした。本実施例の条件による光導電層のＣ
ｈ，Ｅｇ，Ｅｕは夫々３３原子％，１．８３ｅＶ，５３
ｍｅＶであった。作製した光受容部材を電子写真装置に
セットして、実施例１と同様の電位特性の評価を行った
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。また、作製した光受容部材を負帯電して画像評価を
したところ、実施例１と同様に良好な画像が得られた。
すなわち、中間層（上部阻止層）を設けた場合において
も、光導電層においてＣｈ，Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ ，Ｅ
ｇ，Ｅｕを、それぞれ２５〜３５原子％、０．３〜０．
４５、１．８ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下、５０ｍｅＶ以
上５５ｍｅＶ以下の範囲にすることが良好な電子写真特
性を得るために必要であることがわかった。

【００５５】

【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１と同様とした。本実施例の条件による
光導電層のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは夫々２６原子％，１．８
ｅＶ，５５ｍｅＶであった。作製した光受容部材を電子
写真装置にセットして、実施例１と同様の電位特性の評
価を行ったところ、実施例１と同様に良好な電子写真特
性が得られた。また、作製した光受容部材を正帯電して
レーザー（波長７８８ｎｍ）の像露光により画像評価を
したところ、実施例１と同様に良好な画像が得られた。
すなわち、ＩＲ吸収層を設けた場合においても、光導電
層においてＣｈ，Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ ，Ｅｇ，Ｅｕ
を、それぞれ２５〜３５原子％、０．３〜０．４５、
１．８ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下、５０ｍｅＶ以上５５
ｍｅＶ以下の範囲にすることが良好な電子写真特性を得
るために必要であることがわかった。

【００５６】

【実施例５】本例では、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、さらに表面層に伝導性を制御する原子ならびに窒素
原子、酸素原子を含有させた。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
１と同様とした。本実施例の条件による光導電層のＣ
ｈ，Ｅｇ，Ｅｕは夫々３０原子％，１．８ｅＶ，５２ｍ
ｅＶであった。作製した光受容部材を電子写真装置にセ
ットして、実施例１と同様の電位特性の評価を行ったと
ころ、実施例１と同様に良好な電子写真特性が得られ
た。また、作製した光受容部材を正帯電して画像評価を
したところ、実施例１と同様に良好な画像が得られた。
すなわち、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に、伝導性を制御
する原子ならびに窒素原子、酸素原子を含有させた場合
においても、光導電層においてＣｈ，Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ
−Ｈ ，Ｅｇ，Ｅｕを、それぞれ２５〜３５原子％、０．
３〜０．４５、１．８ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下、５０
ｍｅＶ以上５５ｍｅＶ以下の範囲にすることが良好な電
子写真特性を得るために必要であることがわかった。

【００５７】

【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１０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１と同様とした。本実施例
の条件による光導電層のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは夫々２５原
子％，１．８ｅＶ，５０ｍｅＶであった。作製した光受
容部材を電子写真装置にセットして、実施例１と同様の
電位特性の評価を行ったところ、実施例１と同様に良好
な電子写真特性が得られた。また、作製した光受容部材
を正帯電して画像評価をしたところ、実施例１と同様に
良好な画像が得られた。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、光導電層においてＣｈ，
Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ ，Ｅｇ，Ｅｕを、それぞれ２５〜
３５原子％、０．３〜０．４５、１．８ｅＶ以上１．８
５ｅＶ以下、５０ｍｅＶ以上５５ｍｅＶ以下の範囲にす
ることが良好な電子写真特性を得るために必要であるこ
とがわかった。

【００５８】

【実施例７】本例では、電荷注入阻止層、光導電層、表
面層の各層にフッ素原子、伝導性を制御する原子ならび
に炭素原子、窒素原子、酸素原子を含有させた。表１１
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１と同様とした。本実施例の条件に
よる光導電層のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは夫々３０原子％，
１．８２ｅＶ，５３ｍｅＶであった。作製した光受容部
材を電子写真装置にセットして、実施例１と同様の電位
特性の評価を行ったところ、実施例１と同様に良好な電
子写真特性が得られた。また、作製した光受容部材を正
帯電して画像評価をしたところ、実施例１と同様に良好
な画像が得られた。すなわち、電荷注入阻止層、光導電
層、表面層の各層にフッ素原子、伝導性を制御する原子
ならびに炭素原子、窒素原子、酸素原子を含有させた場
合においても、光導電層においてＣｈ，Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓ
ｉ−Ｈ ，Ｅｇ，Ｅｕを、それぞれ２５〜３５原子％、
０．３〜０．４５、１．８ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下、
５０ｍｅＶ以上５５ｍｅＶ以下の範囲にすることが良好
な電子写真特性を得るために必要であることがわかっ
た。

【００５９】

【実施例８】本例では、光導電層に炭素原子を含有さ
せ、炭素原子および伝導性を制御する原子の含有量を層
厚方向に不均一な分布状態とした。表１２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１と同様とした。本実施例の条件による光導電層
のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは夫々３５原子％，１．８５ｅＶ，
５５ｍｅＶであった。作製した光受容部材を電子写真装
置にセットして、実施例１と同様の電位特性の評価を行
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。また、作製した光受容部材を正帯電して画像評
価をしたところ、実施例１と同様に良好な画像が得られ
た。すなわち、光導電層に炭素原子を含有させ、炭素原
子および伝導性を制御する原子の含有量を層厚方向に不
均一な分布状態とした層領域を設けた場合においても、
光導電層においてＣｈ，Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ ，Ｅｇ，
Ｅｕを、それぞれ２５〜３５原子％、０．３〜０．４
５、１．８ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下、５０ｍｅＶ以上
５５ｍｅＶ以下の範囲にすることが良好な電子写真特性
を得るために必要であることがわかった。各実施例の光
導電層のＣｈ，Ｅｇ，ＥｕおよびＳｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ
の値を表１３にまとめて示す。また各実施例における判
定基準を表１４に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】

【００６２】

【表３】

【００６３】

【表４】

【００６４】

【表５】

【００６５】

【表６】

【００６６】

【表７】

【００６７】

【表８】

【００６８】

【表９】

【００６９】

【表１０】

【００７０】

【表１１】

【００７１】

【表１２】

【００７２】

【表１３】

【００７３】

【表１４】

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、電子写真用光受容部材
の帯電能が高く、使用温度領域での温度特性が飛躍的に
改善され、同時に光メモリーの発生を抑制することがで
きるために、電子写真用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安定して得ることができる電子写
真用光受容部材が得られる。したがって、本発明の電子
写真用光受容部材を前述のごとき特定の構成としたこと
により、ａ−Ｓｉで構成された従来の電子写真用光受容
部材における諸問題をすべて解決することができ、特に
極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。特に本発明
においては、光導電層を光学的バンドギャップが広く、
そのギャップ内準位を格段に減少せしめたａ−Ｓｉで構
成することによって、帯電能が高く周囲環境の変動に対
する帯電能の変化が抑制され、加えて光メモリーの発生
が実質的に無視し得るほどになく、極めて優れた電位特
性、画像特性を有する。

【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である。

【図２】本発明における指数関数裾の特性エネルギーを
説明するためのａ−Ｓｉのサブギャップ光吸収スペクト
ルの一例の模式図である。

【図３】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、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。

【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 １１０ 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

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 5/08 ３１５ Ｇ０３Ｇ 5/08 ３１５ ３１６ ３１６ ３３１ ３３１ ３６０ ３６０

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体と、該導電性支持体の表面
   上に、シリコン原子を母体として水素原子および／また
   はハロゲン原子を含有する非単結晶材料から構成される
   光導電層を有する光受容層を備えた電子写真用光受容部
   材において、該光導電層を構成する非単結晶材料が、光
   学的バンドギャップが１．８ｅＶ以上１．８５ｅＶ以下
   であり、光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特
   性エネルギーが５０ｍｅＶ以上５５ｍｅＶ以下であるこ
   とを特徴とする電子写真用光受容部材。
2. 【請求項２】 前記光導電層を構成する非単結晶材料が
   ２５〜３５原子％の水素原子を含有し、赤外吸収スペク
   トルから得られるＳｉ−Ｈ₂結合とＳｉ−Ｈ結合の吸収
   ピーク強度比（Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ）が０．３〜０．
   ４５である請求項１に記載の電子写真用光受容部材。
3. 【請求項３】 前記光導電層中に周期律表第ＩＩＩｂ族
   または第Ｖｂ族に属する元素の少なくとも一つを含む請
   求項１または２に記載の電子写真用光受容部材。
4. 【請求項４】 前記光導電層中に炭素、酸素、窒素の少
   なくとも一つを含む請求項１または３に記載の電子写真
   用光受容部材。
5. 【請求項５】 前記光導電層の層厚が２０〜５０μｍで
   ある請求項１乃至４のいずれかに記載の電子写真用光受
   容部材。
6. 【請求項６】 前記光受容層は、該光導電層上に設け
   た、炭素、酸素、窒素の少なくとも一つを含むシリコン
   系非単結晶材料の表面層を有する請求項１乃至５のいず
   れかに記載の電子写真用光受容部材。
7. 【請求項７】 前記光受容層は、シリコン原子を母体と
   して水素原子および／またはハロゲン原子を含有し、炭
   素、酸素、窒素の少なくとも一つおよび周期律表第ＩＩ
   Ｉｂ族または第Ｖｂ族から選ばれる元素の少なくとも一
   つを含む非単結晶材料の電荷注入阻止層を前記支持体と
   前記光導電層との間に有し、該光導電層上に、炭素、酸
   素、窒素の少なくとも一つを含むシリコン系非単結晶材
   料の表面層を有する請求項１に記載の電子写真用光受容
   部材。
8. 【請求項８】 前記表面層の層厚が０．０１〜３μｍで
   ある請求項６に記載の電子写真用光受容部材。
9. 【請求項９】 前記電荷注入阻止層の層厚が０．１〜５
   μｍである請求項７に記載の電子写真用光受容部材。
10. 【請求項１０】 前記光受容層は、シリコン原子を母体
    として水素原子および／またはハロゲン原子を含有し、
    炭素、酸素、窒素の少なくとも一つおよび周期律表第Ｉ
    ＩＩｂ族または第Ｖｂ族から選ばれる元素の少なくとも
    一つを含む非単結晶材料の電荷注入阻止層を前記支持体
    と前記光導電層との間に有する請求項１に記載の電子写
    真用光受容部材。
11. 【請求項１１】 前記表面層の層厚が０．０１〜３μｍ
    である請求項７に記載の電子写真用光受容部材。
12. 【請求項１２】 前記電荷注入阻止層の層厚が０．１〜
    ５μｍである請求項１０に記載の電子写真用光受容部
    材。
13. 【請求項１３】 前記光導電層中に周期律表第ＩＩＩｂ
    族または第Ｖｂ族に属する元素の少なくとも一つを含む
    請求項６に記載の電子写真用光受容部材。
14. 【請求項１４】 前記光導電層中に炭素、酸素、窒素の
    少なくとも一つを含む請求項６に記載の電子写真用光受
    容部材。
15. 【請求項１５】 前記光導電層の層厚が２０〜５０μｍ
    である請求項６に記載の電子写真用光受容部材。
16. 【請求項１６】 前記光導電層を構成する非単結晶材料
    が２５〜３５原子％の水素原子を含有し、赤外吸収スペ
    クトルから得られるＳｉ−Ｈ₂結合とＳｉ−Ｈ結合の吸
    収ピーク強度比（Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ）が０．３〜
    ０．４５である請求項６に記載の電子写真用光受容部
    材。
17. 【請求項１７】 前記光導電層を構成する非単結晶材料
    が２５〜３５原子％の水素原子を含有し、赤外吸収スペ
    クトルから得られるＳｉ−Ｈ₂結合とＳｉ−Ｈ結合の吸
    収ピーク強度比（Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ）が０．３〜
    ０．４５である請求項７に記載の電子写真用光受容部
    材。
18. 【請求項１８】 前記光導電層中に周期律表第ＩＩＩｂ
    族または第Ｖｂ族に属する元素の少なくとも一つを含む
    請求項７に記載の電子写真用光受容部材。
19. 【請求項１９】 前記光導電層中に炭素、酸素、窒素の
    少なくとも一つを含む請求項７に記載の電子写真用光受
    容部材。
20. 【請求項２０】 前記光導電層の層厚が２０〜５０μｍ
    である請求項７に記載の電子写真用光受容部材。
21. 【請求項２１】 前記光導電層を構成する非単結晶材料
    が２５〜３５原子％の水素原子を含有し、赤外吸収スペ
    クトルから得られるＳｉ−Ｈ₂結合とＳｉ−Ｈ結合の吸
    収ピーク強度比（Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈ）が０．３〜
    ０．４５である請求項１０に記載の電子写真用光受容部
    材。
22. 【請求項２２】 前記光導電層中に周期律表第ＩＩＩｂ
    族または第Ｖｂ族に属する元素の少なくとも一つを含む
    請求項１０に記載の電子写真用光受容部材。
23. 【請求項２３】 前記光導電層中に炭素、酸素、窒素の
    少なくとも一つを含む請求項１０に記載の電子写真用光
    受容部材。
24. 【請求項２４】 前記光導電層の層厚が２０〜５０μｍ
    である請求項１０に記載の電子写真用光受容部材。
25. 【請求項２５】 導電性支持体と、該導電性支持体の表
    面上に、シリコン原子を母体として水素原子および／ま
    たはハロゲン原子を含有する非単結晶材料から構成され
    る光導電層を有する光受容層とからなる電子写真用光受
    容部材の製造方法であって、該光導電層の形成を、Ｓｉ
    供給用ガスの流量（Ｘ）［ｓｃｃｍ］と放電空間容積
    （Ｚ）［ｃｍ³］が下記条件（Ａ）を満たし、Ｓｉ供給
    用ガスの流量（Ｘ）［ｓｃｃｍ］と、放電空間への投入
    電力密度（Ｙ）［Ｗ／ｃｍ³］が下記条件（Ｂ）を満た
    すようにして行うことを特徴とする電子写真用光受容部
    材の製造方法。 ３×１０^-3≦Ｘ／Ｚ≦１×１０^-2 （Ａ） ３×１０^-4≦Ｙ／Ｘ≦７×１０^-4 （Ｂ）
26. 【請求項２６】 前記光導電層の形成時のＳｉ供給用ガ
    スの流量（Ｘ）［ｓｃｃｍ］と、放電空間への投入電力
    密度（Ｙ）［Ｗ／ｃｍ³］が下記条件（Ｃ）を満たすよ
    うにする請求項２５に記載の電子写真用光受容部材の製
    造方法。 ４×１０^-4≦Ｙ／Ｘ≦６×１０^-4 （Ｃ）