JPH09297421A

JPH09297421A - 電子写真用光受容部材

Info

Publication number: JPH09297421A
Application number: JP10932596A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Niino; 博明新納; Nobufumi Tsuchida; 伸史土田; Satoshi Furushima; 聡古島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 1997-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】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なり光導電性
を示す光導電層を有する光受容層とを少なくとも有する
光受容部材において、帯電能の向上と温度特性ならびに
光メモリーの低減を高次元で両立し、優れた電位特性、
画像特性を有する光受容部材を提供する。【解決手段】光吸収スペクトルの指数関数裾から得ら
れる特性エネルギー（Ｅｕ）を５０ｍｅＶ以上５５ｍｅ
Ｖ以下とし、さらに、水素原子および／またはハロゲン
原子の含有量（Ｃｈ）が１０原子％以上２０原子以下、
光学的バンドギャップ（Ｅｇ）が１．６５ｅＶ以上１．
７５ｅＶ以下である第一の層領域と、Ｃｈが２５原子％
以上３５原子％以下、Ｅｇが１．８ｅＶ以上１．８５ｅ
Ｖ以下である第二の層領域を備えているように光導電層
を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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線等
を意味する。）のような電磁波に対して感受性のある電
子写真用光受容部材に関する。

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

【０００４】このような電子写真用光受容部材には、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Ｃ
ＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を形
成する。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガ
スを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】また、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原子とし
て含むａ−Ｓｉ（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｘ」と表記する）
光導電層からなる電子写真用光受容部材が提案されてい
る。当該公報においては、ａ−Ｓｉにハロゲン原子を１
乃至４０原子％含有させることにより、耐熱性が高く、
電子写真用光受容部材の光導電層として良好な電気的、
光学的特性を得ることができるとしている。

【０００６】また、特開昭５７−１１５５５６号公報に
は、ａ−Ｓｉ堆積膜で構成された光導電層を有する光導
電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光
学的、光導電的特性および耐湿性等の使用環境特性、さ
らには経時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。さらに、特開昭６２−１６８１６１
号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原子と
４１〜７０原子％の水素原子を構成要素として含む非晶
質材料を用いる技術が記載されている。

【０００７】さらに、特開昭６２−８３４７０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０．０９ｅＶ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。

【０００８】そして、特開昭５８−２１２５７号公報に
は、光導電層の作成中に支持体温度を変化させることに
より光導電層内で禁止帯幅を変化させ、高抵抗であって
光感度領域の広い感光体を得る技術が開示されている。
また、特開昭５９−１４３３７９号公報ならびに特開昭
６１−２０１４８１号公報には、水素含有量の異なるａ
−Ｓｉ：Ｈを積層することにより暗抵抗値が高く高感度
の感光体を得る技術が記載されている。

【０００９】一方、特開昭６０−９５５５１号公報に
は、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のため
に、感光体表面近傍の温度を３０乃至４０℃に維持して
帯電、露光、現像および転写といった画像形成行程を行
うことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵
抗の低下とそれに伴って発生する画像流れを防止する技
術が記載されている。

【００１０】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。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ａ−Ｓｉ系材料で構成された光導電層を有する電子写真
用光受容部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気
的、光学的、光導電特性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。

【００１２】特に、電子写真装置の高画質、高速化、高
耐久化は急速に進んでおり、電子写真用光受容部材にお
いては電気的特性や光導電特性のさらなる向上ととも
に、帯電能、感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に
性能を延ばすことが求められている。

【００１３】そして、電子写真装置の画像特性向上のた
めに電子写真装置内の光学露光装置、現像装置、転写装
置等の改良がなされた結果、電子写真用光受容部材にお
いても従来以上の画像特性の向上が求められるようにな
った。

【００１４】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、さら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さらなる高画質化への課題として、
周囲温度の変化による電子写真特性の変動や光疲労ある
いはブランクメモリーやゴーストのような光メモリーを
低減することがいっそう求められるようになってきた。

【００１５】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４０℃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本来感光
体が有しているよりも帯電能が低い状態で使用せざるを
得なかった。例えば、室温での使用時に比べてドラムヒ
ーターで４０℃程度に加熱している状態では帯電能が１
００Ｖ程度低下ししてしまっていた。

【００１６】また、従来は複写機を使用しない夜間でも
ドラムヒーターに通電して、帯電器のコロナ放電によっ
て生成する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、それにつれて帯電能が低下して、複写
中に画像濃度が変わってしまうという問題が生じてい
た。

【００１７】一方、同一原稿を連続して繰り返し複写す
ると、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、いわゆるゴーストや、トナーを節約す
るために連続複写時の紙間において感光体に照射され
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等が画像品質を向上さ
せる上で問題になってきた。

【００１８】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、各層の化学的組成等総合的
な観点からの改良を図ると共に、ａ−Ｓｉ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。

【００１９】そこで、本発明は、上述した従来のａ−Ｓ
ｉで構成された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。

【００２０】すなわち、本発明の主たる目的は、帯電能
の向上と、温度依存性の低減および光メモリーの低減を
高次元で両立して画像品質を飛躍的に向上させた、シリ
コン原子を母体とした非単結晶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】特に、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、シリコン原
子を母体とした非単結晶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。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者は、光導電層のキャリアの挙動に着目し、
ａ−Ｓｉのバンドギャップ内の局在状態密度分布と温度
特性や光メモリーとの関係について鋭意検討した結果、
光導電層の厚さ方向において、水素含有量、光学的バン
ドギャップやバンドギャップ内の局在状態密度の分布を
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電子写真用光受容部材におい
て、その層構造を特定化するように設計されて作成され
た電子写真用光受容部材は、実用上著しく優れた特性を
示すばかりでなく、従来の電子写真用光受容部材と比べ
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は優れた特性を有している
ことを見いだした。

【００２３】このようなことから、本発明は次のような
特徴を有する発明を提供するものである。

【００２４】すなわち、本発明の電子写真用光受容部材
は、第１に、水素原子および／またはハロゲン原子を含
有し、シリコン原子を母体とするアモルファス材料から
なる光導電層を備えた電子写真用光受容部材において、
該光導電層は、光子エネルギー（ｈν）を独立変数とし
て光吸収スペクトルの吸収係数（α）を従属変数とする
式（Ｉ）１ｎα＝（１／Ｅｕ）・ｈν＋α₁ （Ｉ）で表される関数の直線関係部分（指数関数裾）から得ら
れる特性エネルギー（Ｅｕ）を５０ｍｅＶ以上５５ｍｅ
Ｖ以下とし、さらに、水素原子および／またはハロゲン
原子の含有量（Ｃｈ）が１０原子％以上２０原子％以
下、光学的バンドギャップ（Ｅｇ）が１．６５ｅＶ以上
１．７５ｅＶ以下である第一の層領域と、Ｃｈが２５原
子％以上３５原子％以下、Ｅｇが１．８ｅＶ以上１．８
５ｅＶ以下である第二の層領域を備えてなることを特徴
とする電子写真用光受容部材である。第２に、その光導
電層は、光電導層全体に占める第二の層領域の厚さの割
合が０．００３〜０．１５であることを特徴とする前記
第１に記載の電子写真用光受容部材である。第３に、そ
の光導電層の第二の層領域が、導電性支持体の表面上に
おける第一の層領域上に配置されていることを特徴とす
る前記第１または第２に記載の電子写真用光受容部材で
ある。第４に、その光導電層の第一の層領域が、導電性
支持体の表面上における第二の層領域上に配置されてい
ることを特徴とする前記第１乃至第３に記載の電子写真
用光受容部材である。第５に、その光導電層は、導電性
支持体の表面上における第一の層領域上に第二の層領域
が、さらにその上に第一の層領域が配置されていること
を特徴とする前記第１乃至第３に記載の電子写真用光受
容部材である。第６に、その光導電層は、その光導電層
中に周期律表第III ｂ族または第Ｖｂ族に属する元素の
少なくとも一つを含有することを特徴とする、前記第１
乃至第６に記載の電子写真用光受容部材である。第７
に、その光導電層が、その光導電層中に炭素、酸素、窒
素の少なくとも一つを含むことを特徴とする、前記第１
乃至第６に記載の電子写真用光受容部材である。第８
に、その光導電層は、その光導電層の表面上に炭素、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
料からなる表面層が設けられていることを特徴とする前
記第１乃至第７に記載の電子写真用光受容部材である。
第９に、その光導電層が、シリコン原子を母体とし、炭
素、酸素、窒素の少なくとも一つおよび周期律表第III
ｂ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からなる電荷注入阻止層の表面上に
設けられ、さらに該光導電層の表面上に、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か
らなる前記表面層が設けられていることを特徴とする前
記第８に記載の電子写真用光受容部材である。第１０
に、その表面層は、その層厚が０．０１〜３μｍである
ことを特徴とする前記第８または第９に記載の電子写真
用光受容部材である。第１１に、その電荷注入阻止層
は、その層厚が０．１〜５μｍであることを特徴とする
前記第９に記載の電子写真用光受容部材である。第１２
に、その光導電層の層厚が２０〜５０μｍであることを
特徴とする前記第１乃至第１１に記載の電子写真用光受
容部材である。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる「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。

【００２６】このことは図１を用いて詳しく説明する。

【００２７】図１は、横軸に光子エネルギーｈν、縦軸
に吸収係数αを自然対数軸として示したａ−Ｓｉのサブ
ギャップ光吸収スペクトルの１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Ｕｒｂａｃ
ｈ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。

【００２８】Ｂ領域はａ−Ｓｉ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。

【００２９】α＝α_o ｅｘｐ（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。

【００３０】本発明者らは、光学的バンドギャップ（以
下、「Ｅｇ」と略記する）ならびに後述するＣＰＭによ
って測定されたサブバンドギャップ光吸収スペクトルか
ら求められる指数関数裾（アーバックテイル）の特性エ
ネルギー（以下、「Ｅｕ」と略記する）と感光体特性と
の相関を種々の条件に亘って調べた結果、Ｅｇ、Ｅｕと
ａ−Ｓｉ感光体の帯電能、温度特性や光メモリーとが緻
密な関係にあることを見いだし、さらに、それらの異な
る膜を積層することによりａ−Ｓｉ感光体が良好な感光
体特性を発揮することを見いだし本発明を完成するに至
った。

【００３１】すなわち、光学的バンドギャップが大き
く、キャリアの局在準位への捕獲率を小さくした層領域
を光導電層と表面層の界面領域に介在させることによ
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発生を実質的になくすることができ
ることが本発明者の実験により明らかになった。

【００３２】また、光学的バンドギャップが大きく、キ
ャリアの局在準位への捕獲率を小さくした層領域を光導
電層と阻止層の界面領域に介在させることにより、帯電
能の向上と温度特性および光メモリーの低減とを両立さ
せ、なおかつガサツキが低減されることも明らかになっ
た。

【００３３】これをさらに詳しく説明すると、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）等の構造欠陥に起因
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。

【００３４】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
光電流法等が用いられている。中でも一定光電流法（Co
nstant Photocurrent Method：「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。

【００３５】ドラムヒーター等で感光体を加熱したとき
に帯電能が低下する原因として、熱励起されたキャリア
が帯電時の電界に引かれてバンド裾の局在準位やバンド
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。このとき、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
プを大きくすることにより熱励起キャリアの生成を抑え
る、あるいは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。

【００３６】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の表面電荷による電界に
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、光キャリアの光導電層内の極力残留すること
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。

【００３７】したがって、Ｃｈを多くしてＥｇを拡大し
つつＥｕを制御（低減）した層領域を設けることによ
り、熱励起キャリアの生成が抑えられ、なおかつ熱励起
キャリアや光キャリアが局在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飛躍的
に改善される。

【００３８】つまり、光受容部材の最表面側に第二の層
領域を設けて、実質的に光を吸収する領域を第二の層領
域とすることにより、特に帯電能、温度特性、メモリー
について顕著な効果が見られ、光受容部材の最表面側に
第一の層領域を設けて、実質的に光を吸収する領域を第
一の層領域とすることにより、特に帯電能、温度特性、
ガサツキの点で顕著な効果が見られる。

【００３９】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
用環境性を示す電子写真用光受容部材を得ることができ
る。

【００４０】以下、図面にしたがって本発明の光受容部
材について詳細に説明する。図２は本発明の電子写真用
光受容部材の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図２（ａ）に示す電子写真用光受容部材２００は、
電子写真用光受容部材用としての支持体２０１の上に、
光受容層２０２が設けられている。この光受容層２０２
はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層
２０３で構成され、光導電層２０３は支持体２０１側か
ら順に第一の層領域２１１と第二の層領域２１２とから
なっている。

【００４１】図２（ｂ）に示す電子写真用光受容部材２
００は、電子写真用光受容部材用としての支持体２０１
の上に、光受容層２０２が設けられている。この光受容
層２０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する
光導電層２０３で構成され、光導電層２０３は支持体２
０１側から順に第二の層領域２１２と第一の層領域２１
１とからなっている。

【００４２】図２（ｃ）に示す電子写真用光受容部材２
００は、電子写真用光受容部材用としての支持体２０１
の上に、光受容層２０２が設けられている。この光受容
層２０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する
光導電層２０３で構成され、光導電層２０３は支持体２
０１側から順に第二の層領域２１２と第一の層領域２１
１と、さらに第二の層領域２１２とからなっている。

【００４３】図２（ｄ）に示す電子写真用光受容部材２
００は、電子写真用光受容部材用としての支持体２０１
の上に、光受容層２０２が設けられている。この光受容
層２０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する
光導電層２０３と、アモルファスシリコン系表面層２０
４とから構成されている。また、光導電層２０３は支持
体２０１側から順に第一の層領域２１１と第二の層領域
２１２とからなっている。第一の層領域２１１と第二の
層領域２１２の順番は必要に応じて入れ替えることがで
き、さらに、支持体２０１側から順に第二の層領域２１
２、第一の層領域２１１、第二の層領域２１２とするこ
とができる。

【００４４】図２（ｅ）に示す電子写真用光受容部材２
００は、電子写真用光受容部材用としての支持体２０１
の上に、光受容層２０２が設けられている。この光受容
層２０２は支持体２０１側から順にアモルファスシリコ
ン系電荷注入阻止層２０５と、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからな
り光導電性を有する光導電層２０３と、アモルファスシ
リコン系表面層２０４とから構成されている。光導電層
２０３は電荷注入阻止層２０５側から順に第一の層領域
２１１と第二の層領域２１２とからなっている。第一の
層領域２１１と第二の層領域２１２の順番は必要に応じ
て入れ替えることができ、さらに、電荷注入阻止層２０
５側から順に第二の層領域２１２、第一の層領域２１
１、第二の層領域２１２とすることができる。

【００４５】＜支持体＞本発明において使用される支持
体としては、それ自体導電性のものでも電気絶縁性のも
のを導電処理したものであってもよい。導電性支持体と
しては、Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｎｂ，Ｔｅ，
Ｖ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｆｅ等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエ
ステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロース
アセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なく
とも光受容層を形成する側の表面を導電処理した支持体
も用いることができる。

【００４６】本発明において使用され支持体２０１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、所望通りの光受容
部材２００を形成し得るように適宜決定するが、光受容
部材２００としての可撓性が要求される場合には、支持
体２０１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２０
１は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通
常は１０μｍ以上である。

【００４７】特にレーザー光等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２０１の表面に凹凸を設けてもよい。支
持体２０１の表面に設けられる凹凸は、特開昭６０−１
６８１１５６号公報、同６０−１７８４５７号公報、同
６０−２２５８５４号公報等に記載された公知の方法に
より作成される。

【００４８】また、レーザー光等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２０１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
２０１の表面が光受容部材２００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２０１の表面に設け
られる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭６１−
２３１５６１号公報に記載された公知の方法により作成
される。

【００４９】＜光導電層＞支持体２０１上に形成され、
光受容層２０２の一部を構成する光導電層２０３は、真
空堆積膜形成方法によって所望特性が得られるように適
宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成され
る。具体的には、例えばグロー放電法（低周波ＣＶＤ
法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波ＣＶＤ法等の交流
放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電ＣＶＤ法等）、スパッ
タリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光
ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等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
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にあるこ
とからグロー放電法、特にＲＦ帯またはＶＨＦ帯の電源
周波数を用いた高周波グロー放電法が好適である。

【００５０】グロー放電法によって光電導層２０３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２０１上にａ−Ｓｉ：
Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。

【００５１】また、本発明において光導電層２０３中に
水素原子または／およびハロゲン原子を含有されること
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。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、第一の層領域の場合、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
１０〜２０原子％とされるのが望ましく、第二の層領域
の場合、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２５〜３５原子％とするのが望まし
い。

【００５２】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，Ｓｉ₂ Ｈ₆ ，Ｓｉ₃
Ｈ₈ ，Ｓｉ₄ Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガス化し得
る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとし
て挙げられ、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 ，Ｓｉ₂ Ｈ₆ が好ましいも
のとして挙げられる。

【００５３】そして、形成される光導電層２０３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図り、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。

【００５４】また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、例えばハロゲン
ガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含む間化合物、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は挙げられる。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，Ｃｌ
Ｆ，ＣｌＦ₃ ，ＢｒＦ₃ ，ＢｒＦ₅ ，ＩＦ₃ ，ＩＦ₇ 等
のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原
子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換され
たシラン誘導体としては、具体的には、例えばＳｉＦ
₄ ，Ｓｉ₂ Ｆ₆ の弗化珪素が好ましいものとして挙げる
ことができる。

【００５５】光導電層２０３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２０１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、放電電力等を制御すればよい。

【００５６】本発明においては、光導電層２０３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２０３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状態で含有している部分が
あってもよい。

【００５７】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III ｂ族に属する原子
（以後「第III ｂ族原子」と略記する）またはｎ型伝導
特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後「第
Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。

【００５８】第III ｂ族原子としては、具体的には、硼
素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇａ）、
インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特に
Ｂ，Ａｌ，Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ，Ａｓが好適
である。

【００５９】光導電層２０３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^-1〜１０原子ｐｐｍとさ
れるのが望ましい。さらに第一の層領域比べて第二の層
領域での伝導性を制御する原子の含有量を多くすること
が好ましい。

【００６０】伝導性を制御する原子、例えば第III ｂ族
原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、層
形成の際に、第III ｂ族原子導入用の原料物質あるいは
第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中
に、光導電層２０３を形成するための他のガスと共に導
入してやればよい。第III ｂ族原子導入用の原料物質あ
るいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質となり得るものと
しては、常温常圧でガス状のまたは少なくとも層形成条
件下で容易にガス化し得るものを採用するのが望まし
い。

【００６１】そのような第III ｂ族原子導入用の原料物
質としては具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂
Ｈ₆ ，Ｂ₄ Ｈ₁₀，Ｂ₅ Ｈ₉ ，Ｂ₅ Ｈ₁₁，Ｂ₆ Ｈ₁₀，Ｂ₆
Ｈ₁₂，Ｂ₆ Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃ 、ＢＣｌ₃ ，Ｂ
Ｂｒ₃ 等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Ａ
ｌＣｌ₃ ，ＧａＣｌ₃ ，Ｇａ（ＣＨ₃ ）₃ ，ＩｎＣｌ
₃ ，ＴｌＣｌ₃ 等も挙げることができる。

【００６２】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としてはＰＨ₃ ，Ｐ₂
Ｈ₄ 等の水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ，ＰＦ₃ ，ＰＦ₅ ，ＰＣｌ
₃ ，ＰＣｌ₅ ，ＰＢｒ₃ ，ＰＢｒ₅ 、ＰＩ₃ 等のハロゲ
ン化燐が挙げられる。この他ＡｓＨ₃ ，ＡｓＦ₃ ，Ａｓ
Ｃｌ₃ ，ＡｓＢｒ₃ ，ＡｓＦ₅ ，ＳｂＨ₃ ，ＳｂＦ₃，
ＳｂＦ₅ ，ＳｂＣｌ₃ ，ＳｂＣｌ₅ ，ＢｉＨ₃ ，ＢｉＣ
ｌ₃ ，ＢｉＢｒ₃ 等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質の
有効なものとして挙げることができる。

【００６３】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。

【００６４】さらに本発明においては、光導電層２０３
に炭素原子および／または酸素原子および／または窒素
原子を含有させることも有効である。炭素原子および／
または酸素原子および／または窒素原子の含有量は、シ
リコン原子、炭素原子、酸素原子および窒素原子の和に
対して好ましくは１×１０^-5〜１０原子％、より好まし
くは１×１０^-4〜８原子％、最適には１×１０^-3〜５原
子％が望ましい。炭素原子および／または酸素原子およ
び／または窒素原子は、光導電層中に万遍なく均一に含
有されてもよいし、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。

【００６５】本発明において、光導電層２０３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
とするのが望ましい。層厚が２０μｍより薄くなると、
帯電能や感度等の電子写真特性が実用上不充分となり、
５０μｍより厚くなると、光導電層の作製時間が長くな
って製造コストが高くなる。

【００６６】また、本発明において、光導電層２０３全
体（第一の層領域＋第二の層領域）に占める第二の層領
域の厚さの割合は、０．００３〜０．１５とすることが
望ましい。その割合が０．００３より小さいと、電荷の
注入阻止性能が不充分となり、また特に第二の層領域を
表面層側に位置させるときには、前露光や像露光の長波
長成分を充分に吸収することができず、温度特性や光メ
モリー低減の効果を充分に発揮することができない。ま
た、第二の層領域として満足できる膜質を得るために
は、現状では堆積速度を第一の層領域よりも若干小さく
することが必要なため、０．１５より大きいと光導電層
の作製時間が長くなって製造コストが高くなる。

【００６７】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層２０３を形成するには、Ｓｉ供給用のガス
と希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力
ならびに支持体温度を適宜設定すればよい。

【００６８】希釈ガスとして使用するＨ₂ および／また
はＨｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選
択されるが、Ｓｉ供給用ガスに対してＨ₂ および／また
はＨｅを、通常の場合３〜２０倍、好ましくは４〜１５
倍、最適には５〜１０倍の範囲に制御することが望まし
い。

【００６９】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-2〜２×１０³ Ｐａ、好ましくは５×１０^-2〜５×１
０²Ｐａ、最適には１×１０^-1〜２×１０² Ｐａとする
のが好ましい。

【００７０】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用のガスの流量
に対する放電電力の比（Ｗ／ｓｃｃｍ）を、０．３〜１
０、好ましくは０．５〜８最適には１〜６の範囲に設定
することが望ましい。そして、第二の層領域のＳｉ供給
用のガスの流量に対する放電電力の比を第一の層領域に
比べて大きくし、いわゆるフローリミット領域で作成す
ることが好ましい。

【００７１】さらに、支持体２０１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。

【００７２】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。

【００７３】＜表面層＞本発明においては、上述のよう
にして支持体２０１上に形成された光導電層２０３の上
に、さらにアモルファスシリコン系の表面層２０４を形
成することが好ましい。この表面層２０４は自由表面２
０６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。

【００７４】また、本発明においては、光受容層２０２
を構成する光導電層２０３と表面層２０４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
確保が充分なされている。

【００７５】表面層２０４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）、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、窒素原子の少なくとも一つを含有す
るアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，
Ｘ」と表記する）等の材料が好適に用いられる。

【００７６】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２０４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
数値条件を設定されて作成されるのが好ましい。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法等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、作成される光受容部
材に所望される特性等の要因によって適宜選択されて採
用されるが、光受容部材の生産性から光導電層と同等の
堆積法によることが好ましい。

【００７７】例えば、グロー放電法によってａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘよりなる表面層２０４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、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
望のガス状態を導入して、この反応容器内にグロー放電
が生起させ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電
層２０３を形成した支持体２０１上にａ−ＳｉＣ：Ｈ，
Ｘからなる層を形成すればよい。

【００７８】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１つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特にａ
−ＳｉＣを主成分としたものが好ましい。

【００７９】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原子％から９０原子％の範囲が好ましい。

【００８０】また、本発明において表面層２０４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、ハロゲン原子の含有量
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％とする
のが望ましい。

【００８１】これらの水素および／またはハロゲン原子
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より表面層に電荷が注
入され、前記表面層内の欠陥に電荷がトラップされるこ
とにより繰り返し使用時の残像現象の発生等がこの悪影
響として挙げられる。

【００８２】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。

【００８３】一方、前記表面層中の水素含有量が７０原
子％を越え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。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１つ
である。表面層中の水素含有量は、原料ガスの流量
（比）、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制
御し得る。

【００８４】また、表面層中のハロゲン含有量を０．０
１原子％以上の範囲に制御することにより表面層内のシ
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、表面層中のハロゲン原
子の働きとして、コロナ等のダメージによるシリコン原
子と炭素原子の結合の切断を効果的に防止することがで
きる。

【００８５】一方、表面層中のハロゲン含有量が１５原
子％を越えると表面層内のシリコン原子と炭素原子の結
合の発生の効果およびコロナ等のダメージによるシリコ
ン原子と炭素原子の結合の切断を防止する効果がほとん
ど認められなくなる。さらに、過剰のハロゲン原子が表
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
面層中のハロゲン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。表面層中のハロゲン含有量は、水素原子含有量と同
様の原料ガスの流量（比）、支持体温度、放電パワー、
ガス圧等によって制御し得る。

【００８６】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 ，Ｓｉ₂ Ｈ₆ ，Ｓｉ₃ Ｈ₈ ，Ｓｉ₄ Ｈ₁₀等のガ
ス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）
が有効に使用されるものとして挙げられ、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ＳｉＨ
₄ ，Ｓｉ₂ Ｈ₆ が好ましいものとして挙げられる。ま
た、これらのＳｉ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ
₂ ，Ｈｅ，Ａｒ，Ｎｅ等のガスにより希釈して使用して
もよい。

【００８７】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ₄ ，Ｃ₂ Ｈ₂ ，Ｃ₂ Ｈ₆ ，Ｃ₃Ｈ₈ ，Ｃ₄ Ｈ₁₀等の
ガス状態の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用
されるものとして挙げられ、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ＣＨ₄ ，Ｃ₂ Ｈ₂ ，
Ｃ₂ Ｈ₆ が好ましいものとして挙げられる。また、これ
らのＣ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ₂ ，Ｈｅ，Ａ
ｒ，Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。

【００８８】窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質
としては、ＮＨ₃ ，ＮＯ，Ｎ₂ Ｏ，ＮＯ₂ ，Ｏ₂ ，Ｃ
Ｏ，Ｃｏ₂ ，Ｎ₂ 等のガス状態の、またはガス化し得る
化合物が有効に使用されるものとして挙げられる。ま
た、これらの窒素、酸素供給用の原料ガスを必要に応じ
てＨ₂ 、Ｈｅ，Ａｒ，Ｎｅ等のガスにより希釈して使用
してもよい。

【００８９】また、形成される表面層２０４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。

【００９０】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なのは、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン
を含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン
誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物
が好ましくは挙げられる。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
に使用し得る単体または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 ，ＢｒＦ₅ ，ＩＦ₃ ，ＩＦ₇ 等のハロゲン間化
合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化
合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体
としては、具体的には、例えばＳｉＦ₄ ，Ｓｉ₂ Ｆ₆ の
弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。

【００９１】表面層２０４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２０１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、放電電力等を制御すればよい。

【００９２】炭素原子および／または酸素原子および／
または窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有され
れもよいし、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。

【００９３】さらに本発明においては、表面層２０４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２０４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状態で含有している部分
があってもよい。

【００９４】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第III ｂ族原子またはｎ型伝
導特性を与える第Ｖｂ族原子を用いることができる。

【００９５】第III ｂ族原子としては、具体的には、硼
素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、
インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特に
Ｂ，Ａｌ，Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ，Ａｓが好適
である。

【００９６】表面層２０４に含有される伝導性を制御す
る原子の含有量としては、好ましくは１×１０^-3〜１×
１０³ 原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０^-2〜５×１
０²原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０² 原子
ｐｐｍとされるのが望ましい。伝導性を制御する原子、
例えば第III ｂ族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に
導入するには、層形成の際に、第III ｂ族原子導入用の
原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス
状態で反応容器中に、表面層２０４を形成するための他
のガスと共に導入してやればよい。第III ｂ族原子導入
用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質と
なり得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少
なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものを採用
するのが望ましい。そのような第III ｂ族原子導入用の
原料物質としては具体的には、硼素原子導入用として
は、Ｂ₂ Ｈ₆ ，Ｂ₄ Ｈ₁₀，Ｂ₅ Ｈ₉ ，Ｂ₅ Ｈ₁₁，Ｂ₆ Ｈ
₁₀，Ｂ₆ Ｈ₁₂，Ｂ₆ Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃ 、ＢＣ
ｌ₃ ，ＢＢｒ₃ 等のハロゲン化硼素等が挙げられる。こ
の他、ＡｌＣｌ₃ ，ＧａＣｌ₃ ，Ｇａ（ＣＨ₃ ）₃ ，Ｉ
ｎＣｌ₃ ，ＴｌＣｌ₃ 等も挙げることができる。

【００９７】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としてはＰＨ₃ ，Ｐ₂
Ｈ₄ 等の水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ，ＰＦ₃ ，ＰＦ₅ ，ＰＣｌ
₃ ，ＰＣｌ₅ ，ＰＢｒ₃ ，ＰＢｒ₅ 、ＰＩ₃ 等のハロゲ
ン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃ ，ＡｓＦ₃ ，Ａ
ｓＣｌ₃ ，ＡｓＢｒ₃ ，ＡｓＦ₅ ，ＳｂＨ₃ ，ＳｂＦ
₃ ，ＳｂＦ₅ ，ＳｂＣｌ₃ ，ＳｂＣｌ₅ ，ＢｉＨ₃ ，Ｂ
ｉＣｌ₃ ，ＢｉＢｒ₃ 等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物
質の有効なものとして挙げることができる。

【００９８】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等のガス
により希釈して使用してもよい。

【００９９】本発明における表面層２０４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とするのが望ましいもので
ある。層厚が０．０１μｍよりも薄いと光受容部材を使
用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３
μｍを越えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下
がみられる。

【０１００】本発明による表面層２０４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，Ｃおよび／またはＮおよび／ま
たはＯ，Ｈおよび／またはＸを構成要素とする物質はそ
の形成条件によって構造的には結晶からアモルファスま
での形態をとり、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、所望にしたがってその形成条件の選択が
厳密になされる。

【０１０１】例えば、表面層２０４の耐圧性の向上を主
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成される。

【０１０２】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２０４が設けられる
場合には、上記の電気絶縁性の度合いはある程度緩和さ
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。

【０１０３】表面層２０４を形成するには、支持体２０
１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。

【０１０４】支持体２０１の温度（Ｔｓ）は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、
好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜
３３０℃、最適には２５０〜３００℃とするのが望まし
い。

【０１０５】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^-2〜２×１０³ Ｐａ、より好ましくは５
×１０^-2〜５×１０² Ｐａ、最適には１×１０^-1〜２×
１０² Ｐａとするのが好ましい。

【０１０６】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。

【０１０７】さらに本発明において、光導電層と表面層
の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表面
層より減らしたブロッキング層（下部表面層）を設ける
ことも帯電能等の特性をさらに向上させるためには有効
である。

【０１０８】また表面層２０４と光導電層２０３との間
に炭素原子および／または酸素原子および／または窒素
原子の含有量が光導電層２０３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、光キャリアの表面への移動
がスムーズになると共に光導電層と表面層の界面での光
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。

【０１０９】＜電荷注入阻止層＞本発明の光受容部材に
おいては、導電性支持体と光導電層との間に、導電性支
持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入
阻止層を設けるのがいっそう効果的である。すなわち、
電荷注入阻止層は光受容層が一定極性の帯電処理をその
自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が
注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処
理を受けた際にはそのような機能は発揮されない、いわ
ゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与す
るために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を
光導電層に比べ比較的多く含有させる。

【０１１０】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する原子は、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。

【０１１１】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図る
点からも必要である。

【０１１２】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純
物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える第III ｂ
族原子、またはｎ型伝導特性を与える第Ｖｂ族原子を用
いることができる。

【０１１３】第III ｂ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）、Ｔａ（タリウム）等があ
り、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子と
しては具体的にはＰ（リン）、Ａｓ（砒素）、Ｓｂ（ア
ンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等があり、特にＰ，Ａｓ
が好適である。

【０１１４】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、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とするのが望ましい。

【０１１５】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向上をよりいっそう図るこ
とができる。

【０１１６】電荷注入阻止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
を図る点からも必要である。

【０１１７】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、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^-3〜３０原子％、より好適には５×１０^-3〜２
０原子％、最適には１×１０^-2〜１０原子％とするのが
望ましい。

【０１１８】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。

【０１１９】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０．１〜５μｍ、より好ましくは
０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとするのが望
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
上は期待できず、作製時間の延長による製造コストの増
加を招くだけである。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。

【０１２０】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２０５を形成するには、光導電層２０３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２０１の温度
を適宜設定することが必要である。

【０１２１】希釈ガスであるＨ₂ および／またはＨｅの
流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される
が、Ｓｉ供給用ガスに対しＨ₂ および／またはＨｅを、
通常の場合０．３〜２０倍、好ましくは０．５〜１５
倍、最適には１〜１０倍の範囲に制御することが望まし
い。

【０１２２】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-2〜２×１０³ Ｐａ、好ましくは５×１０^-2〜５×１
０²Ｐａ、最適には１×１０^-1〜２×１０² Ｐａとする
のが好ましい。

【０１２３】さらに、支持体２０１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。

【０１２４】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成
ファクターの最適値を決めるのが望ましい。

【０１２５】このほかに、本発明の光受容部材において
は、光受容層２０２の前記支持体２０１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。

【０１２６】また、本発明の光受容部材においては、支
持体２０１と光導電層２０３あるいは電荷注入阻止層２
０５との間の密着性の一層の向上を図る目的で、例え
ば、Ｓｉ₃ Ｎ₄ ，ＳｉＯ₂ ，ＳｉＯ，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、炭素原子および／または酸素原子および／または窒
素原子とを含む非晶質材料等で構成される密着層を設け
てもよい。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に光吸収層を設けてもよい。

【０１２７】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帯の電源周
波数での高周波プラズマＣＶＤ法（以後「ＲＦ−ＰＣＶ
Ｄ」と略記する）による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。

【０１２８】この装置は大別すると、堆積装置３１０
０、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）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３１１
３、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。

【０１２９】原料ガス供給装置３２００はＳｉＨ₄ ，Ｇ
ｅＨ₄ ，Ｈ₂ ，ＣＨ₄ ，Ｂ₂ Ｈ₆ ，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。

【０１３０】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。

【０１３１】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（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３１１
２の温度を２００℃乃至３５０℃の所定の温度に制御す
る。

【０１３２】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
２３７、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３１１
６内を排気する。

【０１３３】次に真空計３１１９の読みが約５×１０^-2
Ｐａになった時点で補助バルブ３２６０、流出バルブ３
２５１〜３２５６を閉じる。

【０１３４】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。

【０１３５】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
２２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
１．５×１０² Ｐａ以下の所定の圧力なるように真空計
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１３．５６ＭＨ
ｚのＲＦ電源（不図示）を所望の電圧に設定して、高周
波マッチングボックス３１１５を通じて反応容器３１１
１内にＲＦ電力を導入し、グロー放電を生起させる。こ
の放電エネルギーによって反応容器内に導入された原料
ガスが分解され、円筒状支持体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。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部材が形成される。

【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全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３１１１に
至る配管内に残留することを避けるために、流出バルブ
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。

【０１３７】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。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】堆積膜形成時の支持体温度は、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℃以下が望まし
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、気体等の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。
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方
法が用いられる。

【０１３９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【０１４０】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、表１に示す条件で電荷注
入阻止層、光導電層、表面層からなる光受容部材を作製
した。この際、電荷注入阻止層側から第一の層領域、第
二の層領域の順で光導電層を形成した。

【０１４１】

【表１】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、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
ダーを用い、ガラス基板（コーニング社７０５９）な
らびにＳｉウエハー上に、上記光導電層の作成条件で膜
厚約１μｍのａ−Ｓｉ膜を堆積した。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（Ｅｕ）を測定し、Ｓｉウエハー上の堆積
膜はＦＴＩＲにより水素含有量（Ｃｈ）を測定した。

【０１４２】表１の例では第一の層領域はＣｈ，Ｅｇ，
Ｅｕはそれぞれ１５原子％、１．７３ｅＶ、５４ｍｅＶ
であり、第二の層領域はＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕはそれぞれ３
２原子％、１．８３ｅＶ、５３ｍｅＶであった。

【０１４３】次いで第二の層領域においてＳｉＨ₄ ガス
流量、ＳｉＧ₄ ガスＨ₂ ガスとの混合比、ＳｉＨ₄ ガス
流量と放電電力との比率ならびに支持体温度を種々変え
ることによって、第二の層領域のＥｇ（Ｃｈ）、Ｅｕの
異なる種々の光受容部材を作製した。なお、第一の光導
電層および第二の層領域の膜厚はそれぞれ２７μｍおよ
び３μｍに固定した。

【０１４４】作製した光受容部材を電子写真装置（キャ
ノン製ＮＰ−６５５０を実験用に改造）にセットして、
電位特性の評価を行った。この際、まずプロセススピー
ド３８０ｍｍ／ｓｅｃ、前露光（波長５６５ｎｍのＬＥ
Ｄ）４ｌｕｘ・ｓｅｃ、帯電器の電流値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Ｍｏｄｅｌ３４４）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
記の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。また、メモリー電
位は、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
面電位と一旦露光した後に再度帯電したときとの電位差
を測定した。

【０１４５】本例のＥｕならびにＥｇと帯電能、温度特
性、メモリーとの関係をそれぞれ図４、図５、図６に示
す。それぞれの特性に関して、光導電層（総膜厚３０μ
ｍ）を第一の層領域のみで構成した場合を１としたとき
の相対値で示した。図４、図５ならびに図６から明らか
なように、第二の層領域においてＥｇが１．８ｅＶ〜
１．８５ｅＶ、Ｅｕが５０〜５５ｍｅＶの条件におい
て、帯電能、温度特性、メモリーともに明らかに良好な
特性を得られることがわかった。

【０１４６】実施例２図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による光受容部材の製造装
置を用い、実施例１と同様の条件で、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。この際、第一の層領域と第二の層領域
の積層順を逆転して、電荷注入阻止層側から第二の層領
域、第一の層領域の順で光導電層を形成した。

【０１４７】作製した個々の光受容部材について実施例
１と同様の電位特性評価を行い、さらに画像特性として
ベタ黒画像による濃度分布いわゆるガサツキについて調
べたところ、第二の層領域においてＥｇが１．８ｅＶ〜
１．８５ｅＶ、Ｅｕが５０〜５５ｍｅＶ以下の条件にお
いて、光導電層を第一の層領域のみで構成した場合に比
べ、帯電能および温度特性が向上し、さらにガサツキ
（ベタ黒画像による濃度分布）レベルも向上することが
わかった。

【０１４８】実施例３図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による光受容部材の製造装
置を用い、実施例１と同様の条件で、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。この際、電荷注入阻止層側から第二の
層領域、第一の層領域、第二の層領域の順で積層した。

【０１４９】作製した個々の光受容部材について実施例
１と同様の評価を行い、さらに画像特性としてベタ黒画
像による濃度分布いわゆるガサツキについて調べたとこ
ろ、第二の層領域においてＥｇが１．８ｅＶ〜１．８５
ｅＶ、Ｅｕが５０〜５５ｍｅＶ以下の条件において、光
導電層を第一の層領域のみで構成した場合に比べ、帯電
能、温度特性、メモリーおよびガサツキレベルの全てが
向上することがわかった。

【０１５０】実施例４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。この際、光
導電層を電荷注入阻止層側から第一の層領域、第二の層
領域の順とした。表２にこのときの光受容部材の作製条
件を示した。

【０１５１】

【表２】本例では、光導電層の第一の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕ
は、それぞれ２０原子％、１．７５ｅＶ、５４ｍｅＶ、
第二の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは、それぞれ３５原子
％、１．８４ｅＶ、５５ｍｅＶという結果が得られた。

【０１５２】作製した光受容部材を電子写真装置（キャ
ノン製ＮＰ−６５５０を実験用に改造）にセットして、
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。

【０１５３】作成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）についても良好な電子
写真特性が得られた。

【０１５４】すなわち、光導電層を電荷注入阻止層側か
ら第一の層領域、第二の層領域の順とした場合において
も、光導電層のＥｕを５０〜５５ｍｅＶとし、第一の層
領域においてＣｈ，Ｅｇをそれぞれ１０〜２０原子％、
１．６５ｅＶ〜１．７５ｅＶとし、第二の層領域におい
てＣｈ，Ｅｇをそれぞれ２５〜３５原子％、１．８ｅＶ
〜１．８５ｅＶとすることにより良好な電子写真特性が
得られることがわかった。

【０１５５】実施例５本例では、光導電層を電荷注入阻止層側から第二の層領
域、第一の層領域の順とし、実施例４のＨ₂ に代えてＨ
ｅを使用し、実施例４の表面層に代えて、表面層のシリ
コン原子および炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な
分布状態とした表面層を設けた。表３に、このときの光
受容部材の作製条件を示した。

【０１５６】

【表３】本例では光導電層の第一の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは
それぞれ１２原子％，１．６８ｅＶ，５２ｍｅＶ，第二
の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕはそれぞれ３３原子％、
１．８３ｅＶ，５４ｍｅＶであった。作製した光受容部
材を実施例４と同様の評価をしたところ、同様に良好な
電子写真特性が得られた。

【０１５７】すなわち、光導電層をＨ₂ に代えてＨｅを
使用して電荷注入阻止層側から第二の層領域、第一の層
領域の順とし、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、光導電層のＥｕを５０〜５５ｍｅ
Ｖとし、第一の層領域においてＣｈ，Ｅｇをそれぞれ１
０〜２０原子％、１．６５ｅＶ〜１．７５ｅＶとし、第
二の層領域においてＣｈ，Ｅｇをそれぞれ２５〜３５原
子％、１．８ｅＶ〜１．８５ｅＶとすることにより良好
な電子写真特性が得られることがわかった。

【０１５８】実施例６本例では、光導電層を電荷注入阻止層側から第二の層領
域、第一の層領域の順とし、実施例４の表面層に代え
て、表面層のシリコン原子および炭素原子の含有量を層
厚方向に不均一な分布状態とした表面層を設けるととも
に、全ての層に弗素原子、硼素原子、炭素原子、酸素原
子、窒素原子を含有させた。表４に、このときの光受容
部材の作製条件を示した。

【０１５９】

【表４】本例では、光導電層の第一の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕ
は、それぞれ１７原子％、１．７３ｅＶ、５４ｍｅＶ、
第二の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは、それぞれ３０原子
％、１．８１ｅＶ、５２ｍｅＶであった。作製した光受
容部材を実施例４と同様の評価をしたところ、同様に良
好な電子写真特性が得られた。

【０１６０】すなわち、光導電層を電荷注入阻止層側か
ら第二の層領域、第一の層領域の順とし、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るとともに、全ての層に弗
素原子、硼素原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子を含
有させた場合においても、光導電層のＥｕを５０〜５５
ｍｅＶとし、第一の層領域においてＣｈ，Ｅｇ，をそれ
ぞれ１０〜２０原子％、１．６５〜１．７５ｅＶとし、
第二の層領域においてＣｈ，Ｅｇをそれぞれ２５〜３５
原子％、１．８ｅＶ〜１．８５ｅＶとすることによって
良好な電子写真特性が得られることがわかった。

【０１６１】実施例７本例では、光導電層の電荷注入阻止層側から第二の層領
域、第一の層領域、第二の層領域とし、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、このときの光受容部材の
作製条件を示した。

【０１６２】

【表５】本例では、光導電層の第一の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕ
は、それぞれ１８原子％、１．７４ｅＶ、５５ｍｅＶ、
第二の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは、それぞれ２６原子
％、１．８０ｅＶ、５１ｍｅＶであった。作製した光受
容部材を実施例４と同様の評価をしたところ、同様に良
好な電子写真特性が得られた。すなわち、光導電層を電
荷注入阻止層側から第二の層領域、第一の層領域、第二
の層領域の順とした三層構成とし、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、光導電層のＥｕを５０
〜５５ｍｅＶ以下とし、第一の層領域においてＣｈ，Ｅ
ｇをそれぞれ１０〜２０原子％、１．６５ｅＶ〜１．７
５ｅＶとし、第二の層領域においてＣｈ，Ｅｇをそれぞ
れ２５〜３５原子％、１．８ｅＶ〜１．８５ｅＶとする
ことにより良好な電子写真特性が得られることがわかっ
た。

【０１６３】実施例８本例では光導電層を電荷注入阻止層側から第二の層領
域、第一の層領域の順とし、フッ素原子を含有し、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６にこのときの光受
容部材の作製条件を示した。

【０１６４】

【表６】本例では、光導電層の第一の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕ
はそれぞれ１３原子％、１．６９ｅＶ、５１ｍｅＶ、第
二の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは、それぞれ３５原子
％、１．５４ｅＶ、５５ｅｍＶという結果が得られた。
作製した光受容部材を実施例４と同様の評価を行ったと
ころ、同様に良好な特性が得られた。

【０１６５】すなわち、光導電層を電荷注入阻止層側か
ら第二の層領域、第一の層領域の順とした層構成とし、
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、光導電層のＥｕを５０〜５５ｍｅＶとし、第一の
層領域においてＣｈ，Ｅｇをそれぞれ１０〜２０原子
％、１．６５ｅＶ〜１．７５ｅＶとし、第二の層領域に
おいてＣｈ，Ｅｇをそれぞれ２５〜３５原子％、１．８
ｅＶ〜１．８５ｅＶとすることにより良好な電子写真特
性が得られることがわかった。

【０１６６】実施例９本例では、光導電層を電荷注入阻止層側から第一の層領
域、第二の層領域の順とし、Ｈ₂ に代えてＨｅを使用
し、表面層を構成する原子として、炭素原子の代わりに
窒素原子を表面層に含有させて設けた。表７にこのとき
の光受容部材の作製条件を示した。

【０１６７】

【表７】本例では、光導電層の第一の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕ
は、それぞれ２０原子％、１．７５ｅＶ、５２ｍｅＶ、
第二の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは、それぞれ３３原子
％、１．８４ｅｖ、５３ｍｅＶであった。作製した光受
容部材を実施例４と同様の評価をしたところ、同様に良
好な電子写真特性が得られた。

【０１６８】すなわち、光導電層を電荷注入阻止層側か
ら第一の層領域、第二の層領域の順とし、Ｈ₂ に代えて
Ｈｅを使用し、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含有させた表面層を設けた場合に
おいても、光導電層のＥｕを５０〜５５ｍｅＶとし、第
一の層領域において、Ｃｈ，Ｅｇをそれぞれ１０〜２０
原子％、１．６５ｅＶ〜１．７５ｅＶとし、第二の層領
域においてＣｈ，Ｅｇをそれぞれ２５〜３５原子％、
１．８ｅＶ〜１．８５ｅＶとすることにより良好な電子
写真特性が得られることがわかった。

【０１６９】実施例１０本例では、光導電層を電荷注入阻止層側から第一の層領
域、第二の層領域の順とし、Ｈ₂ に代えてＨｅを使用
し、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８にこのときの光受容部
材の作製条件を示した。

【０１７０】

【表８】本例では、光導電層の第一の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕ
は、それぞれ１５原子％、１．７１ｅＶ、５５ｍｅＶ、
第二の層領域のＣｈ，Ｅｇ，Ｅｕは、それぞれ２９原子
％、１．８１ｅＶ、５２ｍｅＶであった。作製した光受
容部材を負帯電させて実施例４と同様の評価をしたとこ
ろ、同様に良好な電子写真特性が得られた。

【０１７１】すなわち、光導電層を電荷注入阻止層側か
ら第一の層領域、第二の層領域の順とし、Ｈ₂ に代えて
Ｈｅを使用し、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）を設けた場合においても、
光導電層のＥｕを５０〜５５ｍｅＶとし、第一の層領域
においてＣｈ，Ｅｇをそれぞれ１０〜２０原子％、１．
６５ｅＶ〜１．７５ｅＶとし、第二の層領域においてＣ
ｈ，Ｅｇをそれぞれ２５〜３５原子％、１．８ｅＶ〜
１．８５ｅＶとすることによって良好な電子写真特性が
得られることがわかった。

【０１７２】

【発明の効果】本発明の電子写真用光受容部材は前述の
如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全て解
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。

【０１７３】特に本発明の光受容部材においては、光導
電層を光学的バンドギャップの異なる層領域を設けるこ
とによって、帯電能が高く、加えて周囲環境の変動に対
する表面電位の変化が抑制され、極めて優れた電位特
性、画像特性を有するという特徴を有する。

【０１７４】本発明によれば、光受容部材の使用温度領
域での使用温度での温度特性が飛躍的に改善されるとと
もに光メモリーの発生を実質的になくすることができた
めに、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】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
ルの一例を示す模式図である。

【図２】本発明の光受容部材の層構成を説明するための
模式的断面図である。

【図３】本発明の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帯の高周波電源を用いたグロー放
電法による光受容部材の製造装置の模式的説明図であ
る。

【図４】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギー（Ｅｕ）と
帯電能との関係を示す図である。

【図５】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギ（Ｅｕ）と温
度特性との関係を示す図である。

【図６】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギ（Ｅｕ）とメ
モリーとの関係を示す図である。

【符号の説明】

２００光受容部材２０１導電性支持体２０２光受容層２０３光導電層２０４表面層２０５電荷注入阻止層２１０自由表面２１１第一の層領域２１２第二の層領域３１００，４１００堆積装置３１１１，４１１１反応容器３１１２，４１１２円筒状支持体３１１３，４１１３支持体加熱用ヒーター３１１４原料ガス導入管３１１５，４１１６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３１１１〜３２１６マスフローコントローラー３２２１〜３２２６原料ガスボンベ３２２３〜３２３６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４１１５電極４１２０支持体回転用モーター４１２１排気管４１３０放電空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水素原子および／またはハロゲン原子を
含有し、シリコン原子を母体とするアモルファス材料か
らなる光導電層を備えた電子写真用光受容部材におい
て、該光導電層は、光子エネルギー（ｈν）を独立変数
として光吸収スペクトルの吸収係数（α）を従属変数と
する式（Ｉ）１ｎα＝（１／Ｅｕ）・ｈν＋α₁ （Ｉ）で表される関数の直線関係部分（指数関数裾）から得ら
れる特性エネルギー（Ｅｕ）を５０ｍｅＶ以上５５ｍｅ
Ｖ以下とし、さらに、水素原子および／またはハロゲン
原子の含有量（Ｃｈ）が１０原子％以上２０原子％以
下、光学的バンドギャップ（Ｅｇ）が１．６５ｅＶ以上
１．７５ｅＶ以下である第一の層領域と、Ｃｈが２５原
子％以上３５原子％以下、Ｅｇが１．８ｅＶ以上１．８
５ｅＶ以下である第２の層領域を備えてなることを特徴
とする電子写真用光受容部材。
【請求項２】光導電層全体に占める第二の層領域の厚
さの割合が０．００３〜０．１５であることを特徴とす
る請求項１に記載の電子写真用光受容部材。
【請求項３】前記光導電層の第二の層領域が、導電性
支持体の表面上における第一の層領域の上に配置されて
いることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項
に記載の電子写真用光受容部材。
【請求項４】前記光導電層の第一の層領域が、導電性
支持体の表面上における第二の層領域の上に配置されて
いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載の電子写真用光受容部材。
【請求項５】前記光導電層は、導電性支持体の表面上
における第二の層領域の上に第一の層領域が、さらにそ
の上に第二の層領域が配置されていることを特徴とする
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真用光受容
部材。
【請求項６】前記光導電層は、その光導電層中に周期
律表第III ｂ族または第Ｖｂ族に属する元素の少なくと
も一つを含有することを特徴とする、請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の電子写真用光受容部材。
【請求項７】前記光導電層が、その光導電層中に炭
素、酸素、窒素の少なくとも一つを含むことを特徴とす
る、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子写真用光
受容部材。
【請求項８】前記光導電層が、その表面上に炭素、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
料からなる表面層が設けられていることを特徴とする請
求項１〜７のいずれか１項に記載の電子写真用光受容部
材。
【請求項９】前記光導電層が、シリコン原子を母体と
し、炭素、酸素、窒素の少なくとも一つおよび周期律表
第III ｂ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からなる電荷注入阻止層の表
面上に設けられ、さらに該光導電層の表面上に、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
材料からなる前記表面層が設けられていることを特徴と
する請求項８に記載の電子写真用光受容部材。
【請求項１０】前記表面層の層厚が０．０１〜３μｍ
であることを特徴とする、請求項８または９に記載の電
子写真用光受容部材。
【請求項１１】前記電荷注入阻止層の層厚が０．１〜
５μｍであることを特徴とする請求項９に記載の電子写
真用光受容部材。
【請求項１２】前記光導電層の層厚が２０〜５０μｍ
であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項
に記載の電子写真用光受容部材。