JPH11202515A - Electrophotographic photoreceptive member - Google Patents

Electrophotographic photoreceptive member

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JPH11202515A
JPH11202515A JP680298A JP680298A JPH11202515A JP H11202515 A JPH11202515 A JP H11202515A JP 680298 A JP680298 A JP 680298A JP 680298 A JP680298 A JP 680298A JP H11202515 A JPH11202515 A JP H11202515A
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JP
Japan
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layer
receiving member
layer region
region
light receiving
Prior art date
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Application number
JP680298A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Furushima
聡 古島
Hiroaki Niino
博明 新納
Nobufumi Tsuchida
伸史 土田
Daisuke Tazawa
大介 田澤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoreceptive member with which the improvement in electrostatic chargeability and temp. characteristics as well as the decrease of optical memories are compatible with higher order and which has an excellent potential characteristic and image characteristic. SOLUTION: The layer regions varying in hydrogen contents, optical band gaps and the characteristic energy of exponential functions obtd. from light absorption spectra are composed in the photoconductive layer of the phoreceptive member 200. The first layer region 211 and second layer region 212 having specific characteristics are constituted. The contents of the elements of the group 111b of the Periodic Table are so determined as to be greater in the respective layer regions and the substrate sides. In addition, the respective min. contents and max. contents of the first layer region 211 and the second layer region 212 are regulated within specific ranges. The content of the elements belonging to the group 111b of the Periodic Table in the region down to >=0.5 to <=1.5 μm from the front surface side of the second layer region 212 is so determined as to attain >=0 to <=0.1 ppm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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線な
どを意味する。)のような電磁波に対して感受性のある
光受容部材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to light which is sensitive to electromagnetic waves such as light (here, light in a broad sense, meaning ultraviolet light, visible light, infrared light, X-rays, .gamma.-rays, etc.). It relates to a receiving member.

【0002】[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、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有
すること、使用時において人体に対して無害であるこ
と、等の特性が要求される。特に、事務機としてオフィ
スで使用される電子写真装置内に組み込まれる光受容部
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。
2. Description of the Related Art In the field of image formation, a photoconductive material for forming a light receiving layer in a light receiving member has high sensitivity.
S / N ratio "Photocurrent (Ip) / Dark current (Id)" is high, it has an absorption spectrum suitable for the spectral characteristics of the irradiating electromagnetic wave, it has fast photoresponse, it has a desired dark resistance value, and it is used. Are required to be harmless to the human body. In particular, in the case of a light receiving member to be incorporated in an electrophotographic apparatus used in an office as an office machine, the above-mentioned non-pollutability at the time of use is important.

【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60-35059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。
A photoconductive material exhibiting such excellent properties is hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si: H). For example, Japanese Patent Publication No. 60-35059 discloses an electrophotographic material. Application as a light receiving member is described.

【0004】このような光受容部材は、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。
In general, such a light receiving member is prepared by heating a conductive support to 50 to 350 ° C. and depositing the conductive support on the support by a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, or the like. A photoconductive layer made of a-Si is formed by a film forming method such as a photo CVD method or a plasma CVD method. Among them, a plasma CVD method, that is, a method in which a raw material gas is decomposed by high-frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support has been put to practical use as a suitable method.

【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要素とし
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。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-83746 discloses an electronic device comprising a conductive support and an a-Si (hereinafter a-Si: X) photoconductive layer containing a halogen atom as a constituent element. Photographic light receiving members have been proposed. According to this publication, a-Si contains 1 to 40 halogen atoms.
By containing at%, heat resistance is high, and good electrical and optical characteristics can be obtained as a photoconductive layer of a light receiving member for electrophotography.

【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。さらに、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、特開昭62-16
8161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。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-115556 discloses that a photoconductive member having a photoconductive layer composed of an a-Si deposited film has electrical and electrical properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness. In order to improve the use environment characteristics such as optical and photoconductive characteristics and moisture resistance, as well as the stability over time, silicon atoms and carbon atoms are deposited on a photoconductive layer composed of an amorphous material containing silicon atoms as a base material. A technique of providing a surface barrier layer made of a non-photoconductive amorphous material containing atoms is described. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-67951 describes a technique relating to a photoreceptor for laminating a light-transmitting insulating overcoat layer containing amorphous silicon, carbon, oxygen and fluorine. 16
No. 8161 describes a technique in which an amorphous material containing silicon atoms, carbon atoms, and 41 to 70 atomic% of hydrogen atoms as constituent elements is used as a surface layer.

【0007】さらに、特開昭57-158650号公報
には、水素を10〜40原子%含有し、赤外吸収スペク
トルの2100cmー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62-83470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0.09e
V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。
Furthermore, in JP-A-57-158650, hydrogen containing 10 to 40 atomic%, 0.2 absorption coefficient ratio of the absorption peak of 2100cm-1 and 2000 cm -1 in the infrared absorption spectrum It is described that by using a-Si: H of 1.7 for the photoconductive layer, a high-sensitivity and high-resistance electrophotographic photoconductor can be obtained. In the photoconductive layer of the photoconductor, the characteristic energy at the exponential function tail of the light absorption spectrum is 0.09e.
A technique for obtaining a high-quality image free from an afterimage phenomenon by setting the voltage to V or less is disclosed.

【0008】そして、特開昭58-21257号公報に
は、光導電層の作製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、特開昭
58-121042号公報には、光導電層の膜厚方向に
エネルギーギャップ状態密度を変化させ、表層のエネル
ギーギャップ状態密度を1017〜1019cm-3とするこ
とにより、湿度による表面電位の低下を防止する技術が
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
が高く高感度の感光体を得る技術が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-21257 discloses that the bandgap is changed in the photoconductive layer by changing the temperature of the support during the production of the photoconductive layer, and the photoconductive layer has a high resistance and high photosensitivity. A technique for obtaining a photoreceptor having a wide area is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-121042 discloses that the energy gap state density is changed in the thickness direction of the photoconductive layer so that the energy gap state density of the surface layer is 10 17 to 10. A technique for preventing the surface potential from lowering due to humidity by setting the pressure to 19 cm -3 is disclosed. JP-A-59-143379 and JP-A-61-201481 disclose a technique for obtaining a photosensitive member having high dark resistance and high sensitivity by laminating a-Si: H having different hydrogen contents. It has been disclosed.

【0009】また、特開昭58-88115号公報に
は、アモルファスシリコン感光体の光導電層中に周期律
表第IIIb族元素を支持体側に多くなるように分布させ
ることにより、電荷保持能が向上し、且つ残留電位のな
い感光体を得る技術が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-88115 discloses that a group IIIb element of the periodic table is distributed in the photoconductive layer of an amorphous silicon photoreceptor so as to increase toward the support, so that the charge retention ability is improved. There is disclosed a technique for obtaining a photoconductor which is improved and has no residual potential.

【0010】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
術が開示されている。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-95551 discloses that in order to improve the image quality of an amorphous silicon photoreceptor, the temperature near the photoreceptor surface is maintained at 30 to 40.degree. By performing such an image forming process, there is disclosed a technique for preventing a reduction in surface resistance due to the adsorption of moisture on the surface of a photoreceptor and an image deletion caused thereby.

【0011】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] These techniques have improved the electrical, optical, photoconductive properties and operating environment properties of the electrophotographic light-receiving member, and accordingly the image quality.

【0012】[0012]

【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。
However, the conventional electrophotographic light-receiving member having a photoconductive layer made of an a-Si-based material has a low electric resistance such as dark resistance, light sensitivity, and photoresponsiveness. In terms of optical, photoconductive, and use environment characteristics, and in terms of aging stability and durability, individual characteristics have been individually improved, but in order to improve overall characteristics, In fact, there is room for further improvement.

【0013】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。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。
In particular, the electrophotographic apparatus has been rapidly developing high image quality, high speed, and high durability. In the electrophotographic light-receiving member, the electric properties and photoconductive properties have been further improved, and the charging ability and sensitivity have been improved. There is a need to significantly extend performance in all environments while maintaining. As a result of the improvement of the optical exposure device, the developing device, and the transfer device in the electrophotographic device for improving the image characteristics of the electrophotographic device, the image characteristics of the electrophotographic light-receiving member have been improved more than before. It has become required.

【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ブランクメ
モリーや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。
Under such circumstances, the above-mentioned prior art has made it possible to improve the above-mentioned problems to some extent, but it is still not enough to further improve the charging performance and image quality. In particular, as a challenge to further improve the image quality of amorphous silicon light receiving members,
There has been an increasing demand for reduction of variations in electrophotographic characteristics due to changes in ambient temperature and optical memories such as blank memories and ghosts.

【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
えなかった。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程度低下してしまっていた。
For example, conventionally, as described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-95551, a drum heater is installed in a copying machine to reduce the surface temperature of the photoconductor to 40 to prevent image deletion on the photoconductor. ℃ was maintained. However, the conventional photoconductor has a large temperature dependence of the charging ability due to the generation of the pre-exposure carrier and the thermally excited carrier, that is, a so-called temperature characteristic. However, it had to be used with a low charging ability. For example, when the drum heater is heated to about 40 ° C. as compared with the use at room temperature, the charging ability becomes 1
It had dropped by about 00V.

【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。
Further, conventionally, even at night when a copying machine is not used, the drum heater is energized to prevent the ozone product generated by the corona discharge of the charger from adsorbing on the surface of the photoconductor at night to prevent the image flow from occurring. I was trying to do it. However, at present, the power supply to the copying machine at night is not performed as much as possible in order to save resources and power. When continuous copying is performed in such a state, the ambient temperature of the photoreceptor in the copying machine gradually increases, and accordingly, the charging ability decreases, causing a problem that the image density changes during copying.

【0017】一方、同一原稿を連続して繰り返し複写す
ると、画像露光による感光体の光疲労のために、画像濃
度の低下やかぶりが生じることがあった。また、トナー
を節約するために違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、
いわゆるゴースト等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、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。
On the other hand, when the same original is continuously and repeatedly copied, the image density may decrease or fog may occur due to light fatigue of the photosensitive member due to image exposure. In addition, a blank memory in which a difference in density occurs on a copy image due to the effect of a so-called blank exposure, which is applied to a photoconductor between sheets during intermittent copying in order to save toner, or an afterimage of an image exposure in a previous copying process Appears on the image at the next copy,
So-called ghosts have become a problem in improving image quality. Therefore, when designing a light-receiving member for electrophotography, the layer structure of the light-receiving member for electrophotography and the chemical composition of each layer are improved from a comprehensive viewpoint so as to solve the above-mentioned problems. At the same time, it is necessary to further improve the characteristics of the a-Si material itself.

【0018】本発明は、かかる従来のa-Si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。すなわち、
本発明の主たる目的は、帯電能の向上と、温度特性の低
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光受容部材を提
供することにある。
An object of the present invention is to solve various problems in the conventional electrophotographic light receiving member having a light receiving layer composed of a-Si. That is,
The main object of the present invention is a non-single-crystal material based on silicon atoms, which has improved chargeability, reduced temperature characteristics and reduced optical memory at a high level to dramatically improve image quality. An object of the present invention is to provide a light receiving member having a light receiving layer configured.

【0019】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
する光受容部材を提供することにある。
In particular, the electrical, optical, and photoconductive properties are substantially always stable without being substantially dependent on the use environment, are excellent in light fatigue resistance, and do not cause deterioration when repeatedly used. An object of the present invention is to provide a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base and having excellent moisture resistance, little residual potential, and good image quality.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、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および電
気伝導性を制御する周期律表第IIIb族元素の分布と温
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
布を制御し、且つ周期律表第IIIb族元素の分布状態を
特定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。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors focused on the behavior of carriers in the photoconductive layer,
As a result of intensive studies on the relationship between the distribution of localized state density in the band gap of a-Si and the distribution of group IIIb elements in the periodic table that controls electric conductivity, temperature characteristics and optical memory, the thickness of the photoconductive layer was found. In the direction, the knowledge that the above object can be achieved by controlling the hydrogen content, the distribution of the optical band gap and the localized state density in the band gap, and specifying the distribution state of the group IIIb element of the periodic table. Obtained. That is, a photoreceptor member having a photoconductive layer composed of a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base and containing hydrogen atoms and / or halogen atoms is designed and manufactured to specify the layer structure. The light receiving member not only exhibits remarkably excellent properties in practical use, but also surpasses in all respects as compared with the conventional light receiving member, and particularly has excellent characteristics as a light receiving member for electrophotography. I have what I have.

【0021】このようなことから、本発明はつぎのよう
な特徴を有する電子写真用光受容部材を提供するもので
ある。すなわち、本発明の光受容部材は、第1に、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、前記光導電層中に水素含有量、
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の異なる層領域を有
し、且つ周期律表第IIIb族に属する元素を分布させて
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たことを特
徴としている。
Accordingly, the present invention provides an electrophotographic light-receiving member having the following features. That is, the photoreceptor member of the present invention is a photoreceptor member having a photoconductive layer composed of a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base and containing hydrogen atoms and / or halogen atoms. Hydrogen content in the layer,
Optical memory having an optical band gap and a layer region having different characteristic energies of exponential function tails obtained from an optical absorption spectrum, and distributing elements belonging to Group IIIb of the periodic table to improve chargeability and temperature characteristics, and to improve optical memory. This is characterized in that good characteristics are exhibited by eliminating the occurrence of blemishes.

【0022】そして、その光導電層は、第一の層領域と
第二の層領域とを積層し、第一の層領域における、水素
含有量が10以上25原子%以下、光学的バンドギャッ
プが1.65eV以上1.75eV未満、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50me
V以上55meV以下であり、第二の層領域における水
素含有量が15以上30原子%以下、光学的バンドギャ
ップが1.75eV以上1.85eV以下、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55m
eV以上65meV以下とされていることを特徴として
いる。
The photoconductive layer is formed by laminating a first layer region and a second layer region. The first layer region has a hydrogen content of 10 to 25 at% and an optical band gap of at least 25 at%. 1.65 eV or more and less than 1.75 eV, the characteristic energy of the exponential function tail obtained from the light absorption spectrum is 50 me.
V to 55 meV, the hydrogen content in the second layer region is 15 to 30 atomic%, the optical band gap is 1.75 eV to 1.85 eV, and the characteristic energy of the exponential function obtained from the light absorption spectrum. Is 55m
It is characterized in that it is not less than eV and not more than 65 meV.

【0023】さらに、その光導電層は、その光導電層中
に周期律表第IIIb族に属する元素の少なくとも一種を
含有し、各層領域の基板側で増加してなることを特徴と
している。また、その光導電層は、導電性支持体の表面
上ににおける第一の層領域の上に第二の層領域が積層さ
れてなることを特徴としている。
Furthermore, the photoconductive layer is characterized in that the photoconductive layer contains at least one element belonging to Group IIIb of the periodic table and is increased on the substrate side in each layer region. Further, the photoconductive layer is characterized in that a second layer region is laminated on the first layer region on the surface of the conductive support.

【0024】第2に、その光導電層は、光導電層全体に
占める第一の層領域の膜厚の比が、0.01〜0.3の範
囲であることを特徴としている。第3に、第二の層領域
の表面側から0.5μm以上1.5μm以下までの領域に
おいては周期律表第IIIb族に属する元素の含有量を0
〜0.1ppm以下にすることを特徴としている。
Second, the photoconductive layer is characterized in that the ratio of the thickness of the first layer region to the entire photoconductive layer is in the range of 0.01 to 0.3. Third, in the region from the surface side of the second layer region to 0.5 μm or more and 1.5 μm or less, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table is reduced to 0%.
To 0.1 ppm or less.

【0025】第4に、第一の層領域の周期律表第IIIb
族に属する元素の最小含有量が、シリコン原子に対して
0.1〜15pmの範囲であることを特徴としている。
第5に、第一の層領域の周期律表第IIIb族に属する元
素の最大含有量が、シリコン原子に対して0.5〜50
pmの範囲であることを特徴としている。
Fourth, Periodic Table IIIb of the first layer region
It is characterized in that the minimum content of elements belonging to the group is in the range of 0.1 to 15 pm with respect to silicon atoms.
Fifth, the maximum content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table in the first layer region is set to 0.5 to 50 with respect to silicon atoms.
pm range.

【0026】第6に、第二の層領域の周期律表第IIIb
族に属する元素の最大含有量が、シリコン原子に対して
0.01〜20pmの範囲であることを特徴としてい
る。第7に、その光導電層が、該光導電層中に炭素、酸
素、窒素の少なくとも一種を含むことを特徴としてい
る。
Sixth, Periodic Table IIIb of the second layer region
It is characterized in that the maximum content of elements belonging to the group is in the range of 0.01 to 20 pm with respect to silicon atoms. Seventh, the photoconductive layer includes at least one of carbon, oxygen, and nitrogen in the photoconductive layer.

【0027】第8に、その光導電層が、該光導電層の表
面上に炭素、酸素、窒素の少なくとも一種を含むシリコ
ン系非単結晶材料からなる表面層が設けられてなること
を特徴としている。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種お
よび周期律表第IIIb族から選ばれる元素の少なくとも
一種を含む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種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なることを特徴とし
ている。`第10に、その表面層は、その層厚が0.0
1〜3μmの範囲であることを特徴としている。第11
に、その電荷注入阻止層は、その層厚が0.1〜5μm
の範囲であることを特徴としている。第12に、その光
導電層は、その層厚が20〜50μmの範囲であること
を特徴としている。
Eighth, the photoconductive layer is characterized in that a surface layer made of a silicon-based non-single-crystal material containing at least one of carbon, oxygen and nitrogen is provided on the surface of the photoconductive layer. I have. Ninth, the photoconductive layer is a charge injection blocking layer made of a single crystal material containing silicon atoms as a base material and containing at least one of carbon, oxygen, and nitrogen and at least one element selected from Group IIIb of the periodic table. The photoconductive layer is provided on the surface, and the surface layer made of a silicon-based non-single-crystal material containing at least one of carbon, oxygen, and nitrogen is provided on the surface of the photoconductive layer. 10Tenth, the surface layer has a thickness of 0.0
It is characterized by a range of 1 to 3 μm. Eleventh
The charge injection blocking layer has a thickness of 0.1 to 5 μm.
It is characterized by being within the range. Twelfth, the photoconductive layer is characterized in that its layer thickness is in the range of 20 to 50 μm.

【0028】なお、本発明において用られている「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。このことを図1を用いて詳しく説明す
る。`図1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。
The “exponential function tail” used in the present invention refers to an absorption spectrum obtained by subtracting the tail from the absorption of the light absorption spectrum to the lower energy side.
The “characteristic energy” means the slope of the exponential function tail. This will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is an example of an a-Si subgap light absorption spectrum in which the horizontal axis represents the photon energy hν and the vertical axis represents the absorption coefficient α as a logarithmic axis. This spectrum is roughly divided into two parts. That is, a portion B in which the absorption coefficient α changes exponentially, that is, linearly with the photon energy hν (exponential function tail or Urbach tail).
And α are portions A showing a more gradual dependence on hν.

【0029】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。
The B region corresponds to light absorption due to optical transition from the tail level on the valence band side to the conduction band in a-Si, and the exponential dependence of the absorption coefficient α on hν in the B region is It is represented by

【0030】α=αoexp(hν/Eu) この両辺の対数をとると 1nα=(1/Eu)・hν±α1 (但し、α1=1nαo) 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] α = α o exp (hν / Eu) and taking the logarithm of the both sides 1nα = (1 / Eu) · hν ± α1 ( However, α1 = 1nα o), and the inverse of the characteristic energy Eu (1 / Eu ) Is B
It represents the inclination of the part. Since Eu corresponds to the characteristic energy of the exponential energy distribution of the tail level on the valence band side, a smaller Eu means that the tail level on the valence band side is smaller.

【0031】(作用)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
種々の条件に渡って調べた結果、Eg,Euとa-Si感
光体の帯電能、温度特性や光メモリーとが密接な関係に
あることを見いだし、さらに、それらの異なる膜を積層
することにより良好か感光体特性を発揮することを見い
だした。
(Effects) The present inventors have determined the characteristic energy of the optical bandgap (hereinafter abbreviated as Eg) and the exponential function tail (urbuck tail) obtained from the sub-bandgap light absorption spectrum measured by CPM. As a result of examining the correlation between (hereinafter abbreviated as Eu) and the characteristics of the photoreceptor under various conditions, it was found that the charging ability, temperature characteristics and optical memory of Eg, Eu and the a-Si photoreceptor were closely related. It was found that by laminating these different films, good or good photoreceptor characteristics were exhibited.

【0032】また、光生成キャリアであるホール・電子
の層中の移動を詳細に検討した結果ホールの移動が温度
特性やメモリーに深く関わっていることを見いだした。
そして、ホールの移動とその感光体特性を周期律表第II
Ib族に属する元素を光導電層層中に分布による制御を
さらに詳細に検討し、Eg,Euの異なる層を積層し
て、且つそれぞれの層中で主たる電荷が走行するにつれ
て変化する電界により、その時々の走行性が変化するこ
とを見いだし、その走行性の変化を補償するように周期
律表第IIIb族に属する元素を分布制御できることを見
いだし、本発明を完成するに至った。
Further, as a result of a detailed study of the movement of holes and electrons, which are photogenerated carriers, in the layer, it was found that the movement of holes was deeply related to temperature characteristics and memory.
Then, the movement of the hole and the characteristics of the photoconductor are described in the Periodic Table II.
The control by the distribution of the elements belonging to the group Ib in the photoconductive layer is examined in more detail, and the different layers of Eg and Eu are stacked, and the electric field that changes as the main charge travels in each layer, The present inventors have found that the runnability changes at each time, and found that the distribution of elements belonging to Group IIIb of the periodic table can be controlled so as to compensate for the runnability, and have completed the present invention.

【0033】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
を光導電層と表面側に設置することで、帯電能を大幅に
向上させつつ温度特性を低減させ、そして光導電層の基
板側で主たる電荷がホールである部分に表面側の層領域
より欠陥が少なく、すなわちキャリア特にホールの局在
順位への捕獲が小さく、移動性の高い層領域を設置する
ことで、実質的にメモリーをなくすとともに欠陥の少な
い緻密な層で密着性が向上させることができる。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もと
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。
That is, by providing a layer region having a large optical band gap and a small trapping ratio of carriers to localized levels on the photoconductive layer and the surface side, the charging performance is greatly improved while the charging performance is greatly improved. And the portion where the main charge is a hole on the substrate side of the photoconductive layer has fewer defects than the layer region on the surface side, that is, a layer region in which carriers, particularly holes, are less trapped in the localization order and have high mobility. By disposing them, it is possible to substantially eliminate the memory and improve the adhesion with a dense layer having few defects. To explain this in more detail, generally, in the band gap of a-Si: H, the tail (tail) level based on the structural disorder of the Si-Si bond and the dangling hand of Si (dangling). There are deep levels due to structural defects such as bonds. It is known that these levels function as trapping and recombination centers for electrons and holes, and cause deterioration of device characteristics.

【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(C
onstant PhotoCurrent Metho
d:以後、CPMと略記する)は、a-Si:Hの局在準位
にもと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。
As a method for measuring the state of the localized level in the band gap, generally, deep level spectroscopy, isothermal capacity transient spectroscopy, photothermal deflection spectroscopy, photoacoustic spectroscopy, constant photocurrent method, etc. Is used. Above all, constant photocurrent method (C
instant PhotoCurrent Metho
d: hereinafter abbreviated as CPM) is useful as a simple method for measuring the subgap light absorption spectrum based on the localized level of a-Si: H.

【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、なお且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。
The reason why the charging ability is reduced when the photosensitive member is heated by a drum heater or the like is that a thermally excited carrier is attracted by an electric field at the time of charging and a localized level at a band base or a deep station within a band gap. It travels to the surface while repeating capture and emission to a state, and cancels the surface charge. At this time, the carrier that has reached the surface while passing through the charger has little effect on the reduction of the charging ability, but the carrier captured at a deep level reaches the surface after passing through the charger. It is observed as a temperature characteristic to cancel the surface charge. Carriers that are thermally excited after passing through the charger also cancel the surface charge and cause a reduction in charging ability. Therefore, it is necessary to suppress the generation of thermally excited carriers by increasing the optical band gap, and to improve the traveling properties of the carriers in order to improve the temperature characteristics.

【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に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、光キャリアが光導電層内に極力残留すること
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。
Further, the optical memory is generated by the photo carriers generated by the blank exposure or the image exposure being captured by the localized levels in the band gap and remaining in the photoconductive layer. That is, the carriers remaining in the photoconductive layer among the optical carriers generated in a certain copying process are:
At the time of the next charging or thereafter, the electric field is swept out by the electric field due to the surface charge, and the potential of the portion irradiated with light becomes lower than that of the other portions. Therefore, it is necessary to improve the traveling property of the carrier so that the optical carrier travels in one copying process without remaining as much as possible in the photoconductive layer.

【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)した層領域を表面側に設けるこ
とにより、熱励起キャリアの生成が抑えられ、なお且つ
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を
改善し、さらにChを少なくして緻密でEuを低減した
層領域を支持体側に設けることにより、特にホールの走
行性が飛躍的に改善される。
Therefore, by providing a layer region in which Eu is controlled (reduced) while increasing Ch and increasing Eg on the surface side, generation of thermally excited carriers is suppressed, and the thermally excited carriers and optical carriers are reduced. By improving the mobility of carriers because the ratio of trapped by the localized level can be reduced, and providing a dense and Eu-reduced layer region on the support side by further reducing Ch, particularly in the case of holes, Drivability is dramatically improved.

【0038】さらに、1回の複写行程で光導電層中をキ
ャリアが走行するように、電気伝導性を制御する周期律
表第IIIb族の元素の分布と量を各層中で調整すること
で、各層に求める特性を効果的に引き出すことができ
る。
Further, the distribution and the amount of the element of Group IIIb of the periodic table for controlling the electric conductivity are adjusted in each layer so that the carriers travel in the photoconductive layer in one copying process. The characteristics required for each layer can be effectively derived.

【0039】このとき、長波長をカットしたアナログ光
源(ハロゲンランプ)の光(600nm付近を最長の波
長とする波長分布を持つ光)を実質的に吸収する光導電
層の領域、すなわち第二の層領域の表面側から0.5以
上1.5μm以下までの領域においては、周期律表第III
b族の元素の含有を極微少にして、電子の走行性を重視
した領域に調整することで、光導電層全域におけるキャ
リアの走行性をバランス良く改善できる。
At this time, the region of the photoconductive layer which substantially absorbs the light of the analog light source (halogen lamp) whose long wavelength has been cut (light having a wavelength distribution with the longest wavelength around 600 nm), that is, the second region In the region from 0.5 to 1.5 μm from the surface side of the layer region, the periodic table III
By adjusting the content of the element of the group b to an extremely small value so that the mobility of electrons is emphasized, the mobility of carriers in the entire photoconductive layer can be improved in a well-balanced manner.

【0040】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
域とし基板側に第一の層領域を設置し、周期律表第III
b族の元素の分布を基板側で多く且つ第二の層領域の表
面側から0.5以上1.5μm以下までの領域においては
周期律表第IIIb族に属する元素の含有量を0〜0.1p
pm以下にすることにより、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る。
That is, the second layer region is provided on the outermost surface side of the light receiving member, the region that substantially absorbs light is set as the second layer region, and the first layer region is provided on the substrate side. Ritsuyo III
In the region from 0.5 to 1.5 μm from the surface side of the second layer region where the distribution of group b elements is large on the substrate side, the content of elements belonging to group IIIb of the periodic table is 0 to 0. .1p
By setting it to not more than pm, a remarkable effect can be obtained particularly with respect to charging ability, temperature characteristics and memory.

【0041】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。
Therefore, according to the present invention,
Improving the charging ability and reducing the temperature characteristics and optical memory at a high level, it is possible to solve all of the above-mentioned problems in the prior art, extremely excellent electrical, optical, photoconductive properties, A light receiving member exhibiting image quality, durability and use environment can be obtained.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施態様を具体的
に説明する。図面に基づい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
示す光受容部材200は、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。該光
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側から順に第一の層領域211と第二の層領域21
2とからなっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below. The light receiving member of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration of the light receiving member of the present invention. In the light receiving member 200 shown in FIG. 2A, a light receiving layer 202 is provided on a support 201 for a light receiving member. The light receiving layer 202 is composed of a photoconductive layer 203 made of a-Si: H, X and having photoconductivity.
01 layer region 211 and second layer region 21 in order from the 01 side.
It consists of two.

【0043】図2(b)に示す光受容部材200は、光
受容部材用としての支持体201の上に、光受容層20
2が設けられている。該光受容層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204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。
The light receiving member 200 shown in FIG. 2 (b) has a light receiving layer 20 on a support 201 for the light receiving member.
2 are provided. The light receiving layer 202 is made of a-Si: H, X
It comprises a photoconductive layer 203 of photoconductive property and an amorphous silicon-based surface layer 204. The photoconductive layer 203 is composed of a first layer region 211 and a second layer region 212 in order from the support 201 side.

【0044】図2(c)に示す光受容部材200は、光
受容部材用としての支持体201の上に、光受容層20
2が設けられている。該光受容層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20
5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。また、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。
The light receiving member 200 shown in FIG. 2C has a light receiving layer 20 on a support 201 for the light receiving member.
2 are provided. The light receiving layer 202 comprises a support 201
Amorphous silicon charge injection blocking layer 20 in order from the side
5, an a-Si: H, X photoconductive layer 203 having photoconductivity, and an amorphous silicon-based surface layer 204. The photoconductive layer 203 includes a first layer region 211 and a second layer region 212 in order from the charge injection blocking layer 205 side.

【0045】(支持体)本発明において使用される支持
体としては、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、ポリカーボネード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。
(Support) The support used in the present invention may be either conductive or electrically insulating. As the conductive support, Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te,
Metals such as V, Ti, Pt, Pd, and Fe and alloys thereof, for example, stainless steel. In addition, polyester, polyethylene, polycarbonate cellulose acetate,
Polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide or other synthetic resin film or sheet, glass,
A support in which at least the surface on the side on which a light receiving layer is formed of an electrically insulating support such as a ceramic is subjected to a conductive treatment can also be used.

【0046】本発明において使用される支持体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2
01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以上とされる。
The support 201 used in the present invention may have a cylindrical or endless belt shape with a smooth surface or an uneven surface, and the thickness may be such that the light receiving member 200 can be formed as desired. However, when flexibility as the light receiving member 200 is required, the thickness can be made as thin as possible within a range where the function as the support 201 can be sufficiently exhibited. However, the support 2
01 is usually 10 μm or more in terms of production, handling, mechanical strength and the like.

【0047】(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た支持体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法等の交流放電C
VD法、あるいは直流放電CVD法等)、スパッタリン
グ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光CVD
法、熱CVD法などの数々の薄膜堆積法によって形成す
ることができる。これらの薄膜堆積法は、製造条件、設
備資本投資下の負荷程度、製造規模、作製される光受容
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であることから
グロー放電法、特にRF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。
(Photoconductive Layer) In the present invention, the photoconductive layer 203 which is formed on the support 201 and effectively constitutes a part of the light receiving layer 202 for achieving the object is formed by a vacuum deposition film forming method. Thus, the film is manufactured by appropriately setting the numerical conditions of the film forming parameters so as to obtain desired characteristics.
Specifically, for example, an AC discharge C such as a glow discharge method (a low-frequency CVD method, a high-frequency CVD method, or a microwave CVD method) is used.
VD method, DC discharge CVD method, etc.), sputtering method, vacuum deposition method, ion plating method, optical CVD
And a thin film deposition method such as a thermal CVD method. These thin film deposition methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as manufacturing conditions, the degree of load under capital investment, the manufacturing scale, and the characteristics desired for the light-receiving member to be manufactured. The glow discharge method, particularly the high-frequency glow discharge method using a power frequency in the RF band, is suitable because the conditions for manufacturing the light receiving member are relatively easy to control.

【0048】グロー放電法によって光導電層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。
In order to form the photoconductive layer 203 by the glow discharge method, a source gas for supplying Si that can supply silicon atoms Si and a source gas for supplying H that can supply hydrogen atoms H are basically used. And / or a source gas for X supply capable of supplying a halogen atom X is introduced in a desired gas state into a reaction vessel in which the inside can be reduced in pressure, and a glow discharge is generated in the reaction vessel, and a predetermined position is previously determined. A layer made of a-Si: H, X may be formed on a predetermined support 201 provided on the substrate.

【0049】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、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10〜25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15〜30原子%とされるの
が望ましい。
Further, in the present invention, it is necessary that the photoconductive layer 203 contains hydrogen atoms and / or halogen atoms, which compensates for dangling bonds of silicon atoms and improves the quality of the layer. This is because it is indispensable to improve photoconductivity and charge retention characteristics. Therefore, in the case of the first layer region, the content of the hydrogen atom or the halogen atom or the sum of the hydrogen atom and the halogen atom is 10 to 25 atom% with respect to the sum of the silicon atom and the hydrogen atom and / or the halogen atom. In the case of the second layer region, the content is desirably 15 to 30 atomic% based on the sum of silicon atoms and hydrogen atoms and / or halogen atoms.

【0050】本発明において使用されるSi供給用ガス
となり得る物質としては、SiH4,Si26,Si38,Si
410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、層作製時の取り扱い易さ、Si供給効率の
良さ等の点でSiH4,Si26が好ましいものとして挙げ
られる。
The substances that can serve as the Si supply gas used in the present invention include SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , and Si.
The gaseous state, such as 4 H 10, or the like as silicon hydride can be gasified (silanes) can be effectively used, and further, the layer during production of the easy handling, the point of and Si-feeding efficiency And SiH 4 and Si 2 H 6 are preferred.

【0051】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
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。
Then, hydrogen atoms are structurally introduced into the formed photoconductive layer 203 so that the control of the introduction ratio of hydrogen atoms is further facilitated to obtain film characteristics which achieve the object of the present invention. Therefore, it is necessary to form a layer by mixing a desired amount of a gas of a silicon compound containing H 2 and / or He or a hydrogen atom with these gases. Further, each gas is not limited to a single species, and a plurality of species may be mixed at a predetermined mixture ratio.

【0052】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、ハロゲンをふくむハロゲン間化合
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,Br5,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,Si26等の弗化珪
素が好ましいものとして挙げることができる。
The raw material gas for supplying a halogen atom used in the present invention is, for example, a gaseous or gaseous gas such as a halogen gas, a halide, an interhalogen compound containing a halogen, or a silane derivative substituted with a halogen. The obtained halogen compounds are preferred. Further, a gaseous or gasifiable silicon hydride compound containing a halogen atom, which contains a silicon atom and a halogen atom as constituent elements, can also be mentioned as an effective compound. Specific examples of the halogen compound that can be suitably used in the present invention include fluorine gas F 2 , BrF, ClF,
Inter-halogen compounds such as ClF 3 , BrF 3 , Br 5 , IF 3 and IF 7 can be mentioned. As a silicon compound containing a halogen atom, that is, a silane derivative substituted with a so-called halogen atom, specifically, for example, silicon fluoride such as SiF 4 or Si 2 F 6 is preferable.

【0053】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。
In order to control the amount of hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the photoconductive layer 203, for example, the temperature of the support 201, a raw material used to contain hydrogen atoms and / or halogen atoms, What is necessary is just to control the amount of the substance introduced into the reaction vessel, the discharge power and the like.

【0054】本発明においては、光導電層203に伝導
性を制御する原子を分布させることが必要である。伝導
性を制御する原子は、光導電層203中に第一の層領域
および第二の層領域の層厚方向支持体側が多くなるよう
に分布させれば、層領域中で不均一な分布状態で含有さ
れていてもよいが、第二の層領域の表面側から0.5以
上1.5μm以下までの領域においては伝導性を制御す
る原子の含有が微少になるように分布させることが必要
である。
In the present invention, it is necessary to distribute atoms for controlling conductivity in the photoconductive layer 203. If the atoms for controlling the conductivity are distributed in the photoconductive layer 203 so that the first layer region and the second layer region are increased on the side of the support in the layer thickness direction, a non-uniform distribution state is formed in the layer region. In the region from 0.5 to 1.5 μm from the surface side of the second layer region, it is necessary to distribute so that the content of atoms controlling conductivity is very small. It is.

【0055】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族に属する原子
(以後、第IIIb族原子と略記する)を用いることがで
きる。
Examples of the atoms for controlling the conductivity include so-called impurities in the semiconductor field.
An atom belonging to Group IIIb of the periodic table that gives p-type conduction characteristics (hereinafter abbreviated as Group IIIb atom) can be used.

【0056】第IIIb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I
n、タリウムTl等があり、特にB,Al,Gaが好適であ
る。
Examples of Group IIIb atoms include boron B, aluminum Al, gallium Ga, and indium I.
n, thallium Tl, etc., and B, Al, Ga are particularly preferable.

【0057】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5×10-3
50原子ppm、より好ましくは1×10-2〜40原子
ppm、最適には1×10-1〜1×25原子ppmの間
で最大含有量および最小含有量を適宜選択して分布変化
させて含有されるのが望ましい。そのとき、各層領域の
基板側で伝導性を制御する原子の含有量を多くすること
が必要である。さらに第一の層領域211における分布
については、伝導性を制御する原子の第一の層領域の最
大含有量はシリコン原子に対して0.5ppm以上50
ppm以下、最小含有量はシリコン原子に対して0.1
ppm以上15ppm以下となるようにすることが望ま
しい。そして第二の層領域212における分布について
は、伝導性を制御する原子の第二の層領域の最大含有量
はシリコン原子に対して0.01ppm以上20ppm
以下とし、第二の層領域の表面側から0.5以上1.5μ
m以下までの領域においては伝導性を制御する原子の含
有量はシリコン原子に対して0〜0.1ppm以下にな
るようにするのが望ましい。
The content of atoms for controlling conductivity contained in the photoconductive layer 203 is preferably 5 × 10 −3 to 5 × 10 −3 .
The distribution is changed by appropriately selecting the maximum content and the minimum content from 50 atomic ppm, more preferably from 1 × 10 −2 to 40 atomic ppm, and most preferably from 1 × 10 −1 to 1 × 25 atomic ppm. It is desirable to be contained. At that time, it is necessary to increase the content of atoms controlling conductivity on the substrate side of each layer region. Further, regarding the distribution in the first layer region 211, the maximum content of the atoms controlling the conductivity in the first layer region is 0.5 ppm or more and 50 ppm or more with respect to silicon atoms.
ppm or less, the minimum content is 0.1 with respect to silicon atoms.
It is desirable that the concentration be not less than 15 ppm and not more than 15 ppm. With respect to the distribution in the second layer region 212, the maximum content of atoms for controlling conductivity in the second layer region is 0.01 ppm or more and 20 ppm or more with respect to silicon atoms.
0.5 to 1.5 μm from the surface side of the second layer region
In the region up to m or less, it is desirable that the content of atoms for controlling conductivity be 0 to 0.1 ppm or less with respect to silicon atoms.

【0058】各層領域においては、伝導性を制御する原
子を最大含有量から最小含有量へ変化させて含有させる
ことが望ましい。伝導性を制御する原子の最大含有量
が、第一の層領域で0.5ppm以下および/または第
二の層領域で0.01ppm以下であると、ホールの走
行性が小さく、特性の改善を示さずに残留電位およびメ
モリー電位の上昇が生じる。また伝導性を制御する原子
の最小含有量が、第一の層領域で15ppm以上および
/または第二の層領域で0.1ppm以上、特に第二の
層領域において伝導性を制御する原子の含有量の層中平
均が10ppm以上であると、含有量が過多でフリーキ
ャリアの要因となる準位が多くなりすぎ帯電能および温
度特性の改善がなされない。
In each layer region, it is desirable that atoms for controlling the conductivity be changed from the maximum content to the minimum content. When the maximum content of the atom for controlling the conductivity is 0.5 ppm or less in the first layer region and / or 0.01 ppm or less in the second layer region, the mobility of holes is small, and the characteristics are improved. Unshown, a rise in the residual potential and the memory potential occurs. In addition, the minimum content of atoms for controlling conductivity is 15 ppm or more in the first layer region and / or 0.1 ppm or more in the second layer region, particularly the content of atoms for controlling conductivity in the second layer region. If the average of the amount in the layer is 10 ppm or more, the content is excessive and the level of free carriers becomes too large, so that the chargeability and temperature characteristics are not improved.

【0059】伝導性を制御する原子、例えば第IIIb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。
In order to structurally introduce an atom for controlling conductivity, for example, an atom of group IIIb, it is necessary to form a layer of IIIb
The raw material for introducing group atoms may be introduced in a gaseous state into the reaction vessel together with another gas for forming the photoconductive layer 203. It is preferable that a material that can be used as a raw material for introducing a Group IIIb atom be a gaseous material at normal temperature and pressure or a material that can be easily gasified at least under layer forming conditions.

【0060】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、B
26,B410,B59,B511,B610,B612,B6
14等の水素化硼素、BF3,BCl3,BBr3等のハロゲン
化硼素等が挙げられる。この他、AlCl3,GaCl3,Ga
(CH3)3,InCl3,TlCl3等も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。
As such a raw material for introducing a Group IIIb atom, specifically, for introducing a boron atom,
2 H 6, B 4 H 10 , B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H 10, B 6 H 12, B 6 H
14 borohydride; and boron halide such as BF 3 , BCl 3 and BBr 3 . In addition, AlCl 3 , GaCl 3 , Ga
(CH 3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned. Further, these raw materials for introducing atoms for controlling the conductivity may be diluted with H 2 and / or He as necessary.

【0061】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ー5〜10原子%、より好ましく
は1×10ー4〜8原子%、最適には1×10ー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。
Further, in the present invention, the photoconductive layer 203
It is also effective to include a carbon atom and / or an oxygen atom and / or a nitrogen atom. Carbon atoms and / or
Alternatively, the content of oxygen atoms and / or nitrogen atoms is preferably 1 × 10 −5 to 10 at%, more preferably 1 × 10 −4 to 8 at%, based on the sum of silicon atoms, carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms. atomic%, 1 × 10 over 3-5 atomic% and most desirably. The carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms may be uniformly contained in the photoconductive layer, or may have an uneven distribution such that the content changes in the thickness direction of the photoconductive layer. May be provided.

【0062】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
の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは2
0〜50μm、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。層厚が20μ
m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。
In the present invention, the layer thickness of the photoconductive layer 203 is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economical effects.
It is desirable that the thickness be 0 to 50 μm, more preferably 23 to 45 μm, and most preferably 25 to 40 μm. 20μ layer thickness
When the thickness is less than m, electrophotographic characteristics such as charging ability and sensitivity become practically insufficient, and when the thickness is more than 50 μm, the production time of the photoconductive layer becomes longer and the production cost becomes higher.

【0063】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)に占める第一の層領
域の膜厚の比は、0.01以上0.3以下とすることが望
ましい。膜厚比が0.1より小さいと、ホールが走行す
る区間中の第二の層領域の部分が増え、ホールの走行性
に最適化した第一の層領域の役割を発揮することができ
ず、帯電能向上やメモリー低減の効果を充分に発揮する
ことができない。また密着性の向上についての効果も充
分に発揮することができない。
In the present invention, the ratio of the thickness of the first layer region to the entire photoconductive layer 203 (the first layer region + the second layer region) is from 0.01 to 0.3. It is desirable to do. If the film thickness ratio is smaller than 0.1, the portion of the second layer region in the section where the hole travels increases, and the role of the first layer region optimized for the hole traveling property cannot be exhibited. In addition, the effect of improving the charging ability and reducing the memory cannot be sufficiently exhibited. Further, the effect of improving the adhesion cannot be sufficiently exhibited.

【0064】また、第一の層領域を0.3より大きくす
ると、光学的バンドギャップの小さい領域が増すことに
より熱励起キャリアの生成が増加し、温度特性の低減の
効果が小さくなる。また所望の特性を有する第一の層領
域を得るためには堆積速度を小さくする必要があるた
め、第一の層領域を厚くすることは生産時間が長時間に
なりコストが上昇する。
When the first layer region is larger than 0.3, the region having a small optical band gap is increased, so that the generation of thermally excited carriers is increased and the effect of reducing the temperature characteristics is reduced. Further, since it is necessary to reduce the deposition rate in order to obtain the first layer region having the desired characteristics, increasing the thickness of the first layer region increases the production time and increases the cost.

【0065】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ることが必要である。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。
In order to achieve the object of the present invention and to form the photoconductive layer 203 having desired film properties, the mixing ratio of the gas for supplying Si and the diluent gas, the gas pressure in the reaction vessel, the discharge power and the supporting power It is necessary to set the body temperature appropriately. The flow rate of H 2 and / or He used as the dilution gas is
The optimum range is appropriately selected according to the layer design.
The H 2 and / or He is usually 3-20 times, preferably 4-15 times, optimally 5-10 times the feed gas.
It is desirable to control in the double range.

【0066】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.
0×10ー2〜1.0×103Pa、好ましくは5.0×1
ー2〜5.0×102Pa、最適には1.0×10ー1〜1.
0×102Paとするのが好ましい。
Similarly, the optimum range of the gas pressure in the reaction vessel is appropriately selected according to the layer design.
0 × 10 over 2 ~1.0 × 10 3 Pa, preferably 5.0 × 1
0 over 2 ~5.0 × 10 2 Pa, and optimally 1.0 × 10 over 1 to 1.
It is preferably set to 0 × 10 2 Pa.

【0067】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を、第一の層領域は0.5〜4、
好ましくは1〜3の範囲に設定することが望ましく、第
二の層領域は3〜8、好ましくは4〜6の範囲に設定す
ることが望ましい。また、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製する
ことが好ましい。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23
0〜330℃、最適には250〜310℃とするのが望
ましい。
Similarly, the optimum range of the discharge power is appropriately selected according to the layer design. The ratio of the discharge power to the flow rate of the gas for supplying Si is 0.5 to 4 for the first layer region.
Preferably, it is set in the range of 1-3, and the second layer region is set in the range of 3-8, preferably 4-6. In addition, it is preferable that the ratio of the discharge power to the flow rate of the Si supply gas in the second layer region is made larger than that in the first layer region, and that the second layer region is manufactured in a so-called flow limit region. Furthermore, the temperature of the support 201 is appropriately selected in an optimum range according to the layer design. In a normal case, the temperature is preferably 200 to 350 ° C., more preferably 23 ° C.
Desirably, the temperature is 0 to 330 ° C, most preferably 250 to 310 ° C.

【0068】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且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。
In the present invention, the preferable ranges of the temperature of the support and the gas pressure for forming the photoconductive layer include the above-mentioned ranges. However, the conditions are not usually determined separately and independently. It is desirable to determine the optimum value based on mutual and organic relationships to form a light receiving member having desired properties.

【0069】(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。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十分なされている。
(Surface Layer) In the present invention, it is preferable to further form an amorphous silicon-based surface layer 204 on the photoconductive layer 203 formed on the support 201 as described above. This surface layer 204 is a free surface 2
06, and is provided in order to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electric pressure resistance, use environment characteristics, and durability. Further, in the present invention, since each of the amorphous materials forming the photoconductive layer 203 and the surface layer 204 constituting the light receiving layer 202 has a common component of silicon atoms, Ensuring chemical stability has been sufficient.

【0070】表面層204は、アモルファスシリコン系
の材料であればいれず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種を含有する
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。
The surface layer 204 may be made of any material as long as it is an amorphous silicon material. For example, amorphous silicon containing a hydrogen atom H and / or a halogen atom X and further containing a carbon atom (hereinafter referred to as amorphous silicon) may be used. , A-SiC: H, X), amorphous silicon containing a hydrogen atom H and / or a halogen atom X, and further containing an oxygen atom (hereinafter a-SiO: H, X).
Amorphous silicon containing a hydrogen atom H and / or a halogen atom X and further containing a nitrogen atom (hereinafter a-SiN: H, X), a hydrogen atom H and / or a halogen atom X In addition, a material such as amorphous silicon (hereinafter, a-SiCON: H, X) containing at least one of a carbon atom, an oxygen atom, and a nitrogen atom is preferably used.

【0071】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法等の交流放電CVD法、あるいは直
流放電CVD法等)、スパッタリング法、真空蒸着法、
イオンプレーティング法、光CVD法、熱CVD法など
の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。
In the present invention, in order to effectively achieve the object, the surface layer 204 is manufactured by a vacuum deposition film forming method by appropriately setting numerical conditions of film forming parameters so as to obtain desired characteristics. . Specifically, for example, a glow discharge method (an AC discharge CVD method such as a low-frequency CVD method, a high-frequency CVD method or a microwave CVD method, or a DC discharge CVD method), a sputtering method, a vacuum deposition method,
It can be formed by various thin film deposition methods such as an ion plating method, a photo CVD method, and a thermal CVD method.

【0072】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。例えば、グロー放電法
によってa-SiC: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20
3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。
These thin film deposition methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as the manufacturing conditions, the degree of load under capital investment, the manufacturing scale, and the characteristics desired for the light receiving member to be manufactured. From the productivity of the receiving member, it is preferable to use the same deposition method as that for the photoconductive layer. For example, in order to form the surface layer 204 made of a-SiC: H, X by a glow discharge method, it is basically possible to supply a source gas for supplying Si capable of supplying silicon atoms Si and a carbon atom C. A source gas for supplying C and a source gas for supplying H that can supply hydrogen atoms H and / or a source gas for supplying X that can supply halogen atoms X are placed in a reaction vessel capable of reducing the pressure inside a reaction vessel. Introduced in a gaseous state, a glow discharge is generated in the reaction vessel, and the photoconductive layer 20 previously set at a predetermined position is formed.
A layer made of a-SiC: H, X may be formed on the support 201 on which the substrate 3 is formed.

【0073】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。表面層をa-Si
Cを主成分として構成する場合の炭素原子量は、シリコ
ン原子と炭素原子の和に対して30〜90%の範囲が好
ましい。
The material of the surface layer used in the present invention may be any amorphous material containing silicon, but is preferably a compound with a silicon atom containing at least one element selected from carbon, nitrogen and oxygen. a
Those containing -SiC as a main component are preferable. A-Si for surface layer
When C is a main component, the amount of carbon atoms is preferably in the range of 30 to 90% based on the sum of silicon atoms and carbon atoms.

【0074】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、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。
Further, in the present invention, it is necessary that the surface layer 204 contains hydrogen atoms and / or halogen atoms, which compensates for dangling bonds of silicon atoms and improves the quality of the layer, especially the optical layer. It is indispensable to improve the conductivity characteristics and the charge retention characteristics. In general, the hydrogen content is desirably 30 to 70 atomic%, preferably 35 to 65 atomic%, and most preferably 40 to 60 atomic%, based on the total amount of the constituent atoms. The content of fluorine atoms is usually 0.01 to 15 atomic%, preferably 0.1.
Desirably, it is set to 10 to 10 atomic%, optimally 0.6 to 4 atomic%.

【0075】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ばすことが知ら
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。
The light-receiving member formed within the above range of hydrogen and / or fluorine content can be sufficiently applied in practical terms as an unprecedentedly excellent one. That is, it is known that defects (mainly, dangling bonds of silicon atoms and carbon atoms) existing in the surface layer have an adverse effect on the characteristics as a light receiving member for electrophotography. For example, deterioration of charging characteristics due to injection of electric charge from the free surface, fluctuation of charging characteristics due to changes in the surface structure under the use environment, for example, high humidity, and furthermore, from the photoconductive layer to the surface layer at the time of corona charging or light irradiation. As an adverse effect, the charge is injected and the charge is trapped in the defect in the surface layer to cause an afterimage phenomenon at the time of repeated use.

【0076】しかしながら、表面層内の水素含有量を3
0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。
However, when the hydrogen content in the surface layer is 3
By controlling the content to 0 atomic% or more, defects in the surface layer are significantly reduced, and as a result, the electrical characteristics and the high-speed continuous usability can be dramatically improved as compared with the related art.

【0077】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。
On the other hand, if the hydrogen content in the surface layer exceeds 70 atomic%, the hardness of the surface layer is reduced, so that the surface layer cannot withstand repeated use. Therefore, controlling the hydrogen content in the surface layer within the above-mentioned range is one of the very important factors in obtaining a very excellent desired electrophotographic property. The hydrogen content in the surface layer can be controlled by the flow rate (ratio) of the raw material gas, the temperature of the support, the discharge power, the gas pressure, and the like.

【0078】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、コロナ等のダメージにょ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。
Further, by controlling the fluorine content in the surface layer to be in the range of 0.01 atomic% or more, it is possible to more effectively achieve the generation of the bond between silicon atoms and carbon atoms in the surface layer. Become. Further, as a function of fluorine atoms in the surface layer, it is possible to effectively prevent breakage of the bond between silicon atoms and carbon atoms due to damage such as corona.

【0079】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、ガス圧等によって制
御し得る。
On the other hand, the fluorine content in the surface layer is 15 atomic%.
If it exceeds 300, the effect of generating the bond between the silicon atom and the carbon atom in the surface layer and the effect of preventing the break of the bond between the silicon atom and the carbon atom due to damage such as corona can hardly be recognized. Furthermore, since excess fluorine atoms hinder the mobility of carriers in the surface layer, remnant potential and image memory are remarkably observed. Therefore, controlling the fluorine content in the surface layer within the above range is one of the important factors for obtaining desired electrophotographic characteristics. The fluorine content in the surface layer can be controlled by the flow rate (ratio) of the raw material gas, the temperature of the support, the discharge power, the gas pressure, and the like, similarly to the hydrogen content.

【0080】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、SiH
4,Si26,Si38,Si410等のガス状態の、またはガ
ス化し得る水素化珪素(シラン類)が有効に使用される
ものとして挙げられ、さらに層作製時の取り扱い易さ、
Si供給効率の良さ等の点でSiH4,Si26が好ましい
ものとして挙げられる。また、これらのSi供給用の原
料ガスを必要に応じてH2,He,Ar,Ne等のガスにより
希釈して使用してもよい。
The substance which can be a silicon Si supply gas used in forming the surface layer of the present invention is SiH.
Silicon hydrides (silanes) in a gas state such as 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , and Si 4 H 10 or capable of being gasified can be used effectively. Ease,
SiH 4 and Si 2 H 6 are preferred in terms of Si supply efficiency. Further, these raw material gases for supplying Si may be diluted with a gas such as H 2 , He, Ar, Ne or the like, if necessary.

【0081】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
CH4,C22,C26,C38,C4 10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、さらに層作製時の取り扱い易さ、Si供
給効率の良さ等の点でCH4,C22,C26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等のガスにより希
釈して使用してもよい。
Examples of substances that can serve as a carbon supply gas include:
CHFour, CTwoHTwo, CTwoH6, CThreeH8, CFourH TenEtc. in the gas state,
Or that gaseous hydrocarbons are used effectively
In addition, ease of handling at the time of layer production, Si supply
CH in terms of supply efficiency etc.Four, CTwoHTwo, CTwoH6Is preferred
Are listed. In addition, these raw materials for supplying C
H gas as neededTwoDiluted with gases such as He, Ar, Ne, etc.
You may use it after appointment.

【0082】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○,N2O,NO,O2,CO,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。
Substances that can be nitrogen or oxygen supply gas include NH 3 , NO, N 2 O, NO, O 2 , CO, CO 2 , N 2
Compounds in a gaseous state or capable of being gasified are effectively used. Also, these nitrogens,
H 2 , He, Ar, Ne may be used as the source gas for supplying oxygen if necessary.
May be used after being diluted with such a gas.

【0083】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。
In order to make it easier to control the ratio of hydrogen atoms introduced into the surface layer 204 to be formed, these gases may be further mixed with hydrogen gas or silicon compound gas containing hydrogen atoms. Also, it is preferable to form a layer by mixing desired amounts. Further, each gas is not limited to a single species, and a plurality of species may be mixed at a predetermined mixture ratio.

【0084】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
をふく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。
Examples of the effective source gas for supplying a halogen atom include a gaseous or gasifiable halogen compound such as a halogen gas, a halide, an interhalogen compound containing halogen, and a silane derivative substituted with halogen. . Further, a gaseous or gasifiable silicon hydride compound containing a halogen atom, which contains a silicon atom and a halogen atom as constituent elements, can also be mentioned as an effective compound.

【0085】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,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,Si26等の弗化珪
素が好ましいものとして挙げることができる。
The halogen compounds which can be suitably used in the present invention include, specifically, fluorine gas F 2 , BrF, ClF,
Inter-halogen compounds such as ClF 3 , BrF 3 , BrF 5 , IF 3 and IF 7 can be mentioned. As a silicon compound containing a halogen atom, that is, a silane derivative substituted with a so-called halogen atom, specifically, for example, silicon fluoride such as SiF 4 or Si 2 F 6 is preferable.

【0086】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。
In order to control the amount of hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the surface layer 204, for example, the temperature of the support 201, a raw material used to contain hydrogen atoms and / or halogen atoms The amount to be introduced into the reaction vessel, the discharge power and the like may be controlled.

【0087】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
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。
A carbon atom and / or an oxygen atom and / or
Alternatively, the nitrogen atoms may be uniformly contained in the surface layer, or there may be a portion having a non-uniform distribution such that the content changes in the thickness direction of the surface layer.

【0088】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
に万偏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。
Further, in the present invention, it is preferable that the surface layer 204 contains atoms for controlling conductivity as necessary. The atoms for controlling the conductivity may be contained in the surface layer 204 in a state of being uniformly distributed without unevenness,
Alternatively, there may be portions contained in a non-uniform distribution state in the layer thickness direction.

【0089】前記の伝導性を制御する原子としては、半
導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、p型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する
原子(以後、第IIIb族原子と略記する)n型伝導特性
を与える周期律表第IIIb族に属する原子(以後、第V
b族原子と略記する)を用いることができる。
Examples of the atoms for controlling the conductivity include so-called impurities in the field of semiconductors, and atoms belonging to Group IIIb of the Periodic Table giving p-type conduction characteristics (hereinafter abbreviated as Group IIIb atoms). Atoms belonging to Group IIIb of the Periodic Table giving n-type conduction characteristics (hereinafter referred to as V
(abbreviated as group b atom) can be used.

【0090】第IIIb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I
n、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A
s、アンチモンSb、ビスマスBi等があり、特にP,As
が好適である。
Examples of Group IIIb atoms include boron B, aluminum Al, gallium Ga, and indium I.
n, thallium Tl, etc., and B, Al, Ga are particularly preferable. Specific examples of group Vb atoms include phosphorus P and arsenic A.
s, antimony Sb, bismuth Bi, etc., especially P, As
Is preferred.

【0091】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ー3〜1×
103原子ppm、より好ましくは1×10ー2〜5×1
2原子ppm、最適には1×10ー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、例
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204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。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、B26,B410,B59,B511,B610,B612,
614等の水素化硼素、BF3,BCl3,BBr3等のハロ
ゲン化硼素等が挙げられる。この他、AlCl3,GaCl3,
Ga(CH3)3,InCl3,TlCl3等も挙げることができ
る。
The content of atoms for controlling conductivity contained in the surface layer 204 is preferably 1 × 10 −3 to 1 ×.
10 3 atomic ppm, more preferably 1 × 10 -2 to 5 × 1
0 2 atom ppm, optimally 1 × 10 -1 to 1 × 10 2 atom p
pm. In order to structurally introduce an atom for controlling conductivity, for example, a group IIIb atom or a group Vb atom, a source material for introducing a group IIIb atom or a group material for introducing a group Vb atom during layer formation. The raw material may be introduced in a gaseous state into the reaction vessel together with another gas for forming the surface layer 204. As a raw material for introducing a Group IIIb atom or a raw material for introducing a Group Vb atom, a gaseous substance at ordinary temperature and pressure, or
It is desirable to employ one that can be easily gasified at least under layer forming conditions. As such a raw material for introducing a Group IIIb atom, specifically, for introducing a boron atom, B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 6 H 12 ,
Examples include boron hydride such as B 6 H 14 and boron halide such as BF 3 , BCl 3 and BBr 3 . In addition, AlCl 3 , GaCl 3 ,
Ga (CH 3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned.

【0092】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,P
24等の水素化燐、PH4I,PF3,PF5,PCl3,PC
5,PBr3,PBr5,PI3等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,Sbl5,BiH3,BiCl3,
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。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等のガスにより希釈して使用してもよい。
As a raw material for introducing a group Vb atom, those which can be effectively used include PH 3 , P
Phosphorus hydride such as 2 H 4 , PH 4 I, PF 3 , PF 5 , PCl 3 , PC
phosphorus halides such as l 5 , PBr 3 , PBr 5 and PI 3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 , AsCl 3 , AsBr 3 , AsF 5 ,
SbH 3 , SbF 3 , SbF 5 , SbCl 3 , Sbl 5 , BiH 3 , BiCl 3 ,
BiBr 3 and the like can also be mentioned as effective starting materials for introducing Group Vb atoms. In addition, these raw materials for introducing atoms for controlling the conductivity may be replaced with H 2 , He,
It may be used after being diluted with a gas such as Ar or Ne.

【0093】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0.05〜2μm、
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
中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、3μ
m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。
The thickness of the surface layer 204 in the present invention is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 2 μm,
Optimally, the thickness is desirably 0.1 to 1 μm. If the layer thickness is less than 0.01 μm, the surface layer is lost due to abrasion or the like during use of the light receiving member, resulting in a loss of 3 μm.
If it exceeds m, a decrease in electrophotographic characteristics such as an increase in residual potential is observed.

【0094】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
の形態を取り、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。
The surface layer 204 according to the present invention is carefully formed so that its required properties are provided as desired. That is, a substance containing Si, C and / or N and / or O, H and / or X as a constituent element takes a form from crystalline to amorphous depending on its forming condition, and has electrical conductivity as conductive. From semiconductive to insulating properties, and from the photoconductive property to the non-photoconductive property, respectively, in the present invention, in the present invention, a compound having desired properties according to the purpose, The formation conditions are strictly selected as desired to be formed.

【0095】例えば、表面層204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。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
気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射される光に対
して有る程度の感度を有する非単結晶材料として形成さ
れる。
For example, in order to provide the surface layer 204 mainly for the purpose of improving the pressure resistance, the surface layer 204 is formed as a non-single-crystal material having a remarkable electric insulating property in a use environment. Also,
When the surface layer 204 is provided mainly for the purpose of improving the continuous repetitive use characteristics and the use environment characteristics, the degree of the above-mentioned electrical insulation is alleviated to some extent, and the non-conductive layer has a certain sensitivity to irradiated light. Formed as a single crystal material.

【0096】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層204を形成するには、支持体201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230〜33
0℃、最適には250〜300℃とするのが望ましい。
In order to form the surface layer 204 having characteristics capable of achieving the object of the present invention, it is necessary to appropriately set the temperature of the support 201 and the gas pressure in the reaction vessel as desired. The temperature (Ts) of the support 201 is appropriately selected in an optimum range according to the layer design. In a normal case, the temperature (Ts) is preferably 200 to 350 ° C., and more preferably 230 to 33 ° C.
The temperature is desirably 0 ° C, optimally 250 to 300 ° C.

【0097】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1.0×10ー2〜1.0×103Pa、より好ましく
は5.0×10ー1〜5.0×102Pa、最適には1.0×
10ー1〜1.0×102Paとするのが好ましい。
[0097] When be appropriately selected within an optimum range in accordance with the gas pressure even with the designing of layer configuration of the reaction vessel of generally preferably 1.0 × 10 over 2 ~1.0 × 10 3 Pa, more preferably 5 0.0 × 10 -1 to 5.0 × 10 2 Pa, optimally 1.0 ×
Preferably 10 over 1 ~1.0 × 10 2 Pa.

【0098】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且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。
In the present invention, the preferable ranges of the temperature of the support and the gas pressure for forming the surface layer include the above-mentioned ranges. However, the conditions are not usually independently determined separately. It is desirable to determine the optimum value based on mutual and organic relationships to form a light receiving member having the following characteristics.

【0099】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、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。
Further, in the present invention, it is also possible to provide a blocking layer (lower surface layer) having a lower content of carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms than the surface layer between the photoconductive layer and the surface layer. It is effective to further improve the characteristics of.

【0100】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移動が
スムーズになるととも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。
A region in which the content of carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms changes so as to decrease toward photoconductive layer 203 may be provided between surface layer 204 and photoconductive layer 203. Good. As a result, the adhesion between the surface layer and the photoconductive layer is improved, the movement to the surface of the photocarrier becomes smooth, and the influence of interference due to light reflection at the interface between the photoconductive layer and the surface layer can be further reduced. .

【0101】(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。
(Charge Injection Blocking Layer) In the photoreceptor member of the present invention, a charge injection blocking layer having a function of blocking charge injection from the conductive support side between the conductive support and the photoconductive layer. Is more effective. That is,
The charge injection blocking layer has a function of preventing charges from being injected from the support side to the photoconductive layer side when the photoreceptive layer receives a charge treatment of a fixed polarity on its free surface. Such a function is not exhibited when it is subjected to processing, that is, it has a so-called polarity dependency. In order to provide such a function, the charge injection blocking layer contains a relatively large number of atoms for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer.

【0102】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該層中に万偏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偏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。
The atoms for controlling the conductivity contained in the layer may be uniformly distributed throughout the layer, or may be uniformly distributed in the thickness direction of the layer. Some portions may be contained in a state of being uniformly distributed. When the distribution concentration is non-uniform, it is preferable that the compound be contained so as to be distributed more on the support side.

【0103】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、均一な分布で万偏なく
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。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
周期律表第IIIb族に属する原子(以後、第IIIb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、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。
However, in any case, it is necessary that the compound is uniformly distributed and uniformly distributed in the in-plane direction parallel to the surface of the support from the viewpoint of making the characteristics uniform in the in-plane direction. . As the atoms for controlling conductivity contained in the charge injection blocking layer, there can be mentioned so-called impurities in the field of semiconductors, and atoms belonging to Group IIIb of the Periodic Table that provide p-type conduction characteristics (hereinafter referred to as Group IIIb atoms) May be used. Specific examples of Group IIIb atoms include B (boron), Al (aluminum), Ga (gallium), In (indium), Ta (thallium), and the like, with B, Al, and Ga being particularly preferred. is there.

【0104】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pp
m、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。
In the present invention, the content of atoms for controlling conductivity contained in the charge injection blocking layer is appropriately determined as desired so that the object of the present invention can be effectively achieved. 10-1 × 10 4 atom pp
m, more preferably 50 to 5 × 10 3 atomic ppm, and most preferably 1 × 10 2 to 3 × 10 3 atomic ppm. Furthermore, by including at least one of carbon atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms in the charge injection blocking layer, the adhesion between the charge injection blocking layer and another layer provided in direct contact with the charge injection blocking layer can be improved. We can do even better.

【0105】該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、該層中に万偏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偏なく含有されては
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、均一な分布で万偏なく
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。
The carbon atoms, nitrogen atoms or oxygen atoms contained in the layer may be uniformly distributed throughout the layer, or may be evenly distributed in the layer thickness direction. May be present in a non-uniformly distributed state. However, in any case, it is necessary to uniformly contain the particles in the in-plane direction parallel to the surface of the support from the viewpoint of making the characteristics uniform in the in-plane direction.

【0106】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ー3〜30原子%、より好適には5×10ー3〜2
0原子%、最適には1×10ー2〜10原子%とされるの
が望ましい。
In the present invention, carbon atoms and / or nitrogen atoms contained in the entire region of the charge injection blocking layer and / or
Alternatively, the content of the oxygen atom is appropriately determined so that the object of the present invention can be effectively achieved. In the case of one kind, the content is two times or more. -3 to 30 at%, more preferably 5 × 10 -3 to 2
It is desirable that the content be 0 atomic%, optimally 1 × 10 −2 to 10 atomic%.

【0107】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。
Further, the hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the charge injection blocking layer in the present invention compensate for dangling bonds existing in the layer, and are effective in improving the film quality.
The content of hydrogen atoms or halogen atoms or the sum of hydrogen atoms and halogen atoms in the charge injection blocking layer is preferably 1
It is desirable that the content be 5 to 50 atomic%, more preferably 5 to 40 atomic%, and most preferably 10 to 30 atomic%.

【0108】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。
In the present invention, the thickness of the charge injection blocking layer is preferably from 0.1 to 5 μm, more preferably from 0.3 to 4 μm, from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. , And most preferably 0.5 to 3 μm. When the layer thickness is less than 0.1 μm, the ability to prevent charge injection from the support is insufficient, and sufficient charging ability cannot be obtained. Even if the layer thickness is more than 5 μm, improvement in electrophotographic properties cannot be expected, Only the production cost is increased due to the extension of the production time.

【0109】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205を形成するには、光導電層2
03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20
1の温度を適宜設定することが必要である。
In the present invention, in order to form the charge injection blocking layer, a vacuum deposition method similar to the above-described method of forming the photoconductive layer is employed. 'To form the charge injection blocking layer 205 having characteristics capable of achieving the object of the present invention, the photoconductive layer 2
03, the mixture ratio of the gas for supplying Si and the diluent gas, the gas pressure in the reaction vessel, the discharge power, and the
It is necessary to appropriately set the temperature of No. 1.

【0110】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。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1.0×10ー2〜1.0
×103Pa、好ましくは5.0×10ー1〜5.0×102
Pa、最適には1.0×10ー1〜1.0×102Paとす
るのが好ましい。
The flow rate of the diluent gas H 2 and / or He is appropriately selected in accordance with the layer design. The flow rate of H 2 and / or He to the Si supply gas is usually 0.3. It is desirable to control the pressure within a range of from 20 to 20 times, preferably from 0.5 to 15 times, and most preferably from 1 to 10 times. It is appropriately selected within an optimum range in accordance with the gas pressure inside the reactor even with the designing of layer configuration, usually 1.0 × 10 over from 2 to 1.0
× 10 3 Pa, preferably 5.0 × 10 over 1 to 5.0 × 10 2
Pa, and most preferably 1.0 × 10 -1 to 1.0 × 10 2 Pa.

【0111】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を、通常の場合0.5〜8、好ま
しくは0.8〜7、最適には1〜6の範囲に設定するこ
とが望ましい。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23
0〜330℃、最適には250〜310℃とするのが望
ましい。
Similarly, the optimum range of the discharge power is appropriately selected according to the layer design. The ratio of the discharge power to the flow rate of the gas for supplying Si is usually 0.5 to 8, preferably 0.8. It is desirable to set it in the range of 7, most preferably 11〜6. Furthermore, the temperature of the support 201 is appropriately selected in an optimum range according to the layer design. In a normal case, the temperature is preferably 200 to 350 ° C., more preferably 23 ° C.
Desirably, the temperature is 0 to 330 ° C, most preferably 250 to 310 ° C.

【0112】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且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。
In the present invention, the preferable ranges of the mixing ratio of the diluent gas, the gas pressure, the discharge power, and the temperature of the support for forming the charge injection blocking layer include the above-mentioned ranges. The factors are not usually independently determined separately, but it is desirable to determine the optimum value of each layer forming factor based on mutual and organic relations to form a surface layer having desired properties.

【0113】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。
In addition, in the light receiving member of the present invention, at least an aluminum atom, a silicon atom, a hydrogen atom and / or
It is desirable to have a layer region in which halogen atoms are contained in a non-uniform distribution state in the layer thickness direction.

【0114】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、Si34,Si○2,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
を防止するための光吸収層を設けてもよい。
In the light receiving member of the present invention, the support 201 and the photoconductive layer 203 or the charge injection blocking layer 2
For example, Si 3 N 4 , Si ○ 2 , SiO, or a silicon atom is used as a base, and a hydrogen atom and / or a halogen atom, a carbon atom and / or a An adhesion layer formed of an amorphous material containing oxygen atoms and / or nitrogen atoms or the like may be provided. Further, a light absorbing layer for preventing an interference pattern from being generated by light reflected from the support may be provided.

【0115】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は電源周波数とし
てRF帯を用いた高周波プラズマCVD法(以後、RF
-PCVD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。`この装置は大別すると、
堆積装置(3100)、原料ガスの供給装置(320
0)、反応容器(3111)内を減圧にするための排気
装置(図示せず)から構成されている。堆積装置(31
00)中の反応容器(3111)内には円筒状支持体
(3112)、支持体加熱用ヒーター(3113)、原
料ガス導入管(3114)が設置され、さらに高周波マ
ッチングボックス(3115)が接続されている。
Next, an apparatus and a film forming method for forming the light receiving layer will be described in detail. FIG. 3 shows a high-frequency plasma CVD method using an RF band as a power supply frequency (hereinafter referred to as an RF band).
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a light-receiving member manufacturing apparatus using -PCVD. The configuration of the manufacturing apparatus shown in FIG. 3 is as follows.装置 This device is roughly divided into
A deposition device (3100), a source gas supply device (320)
0), and an exhaust device (not shown) for reducing the pressure inside the reaction vessel (3111). Deposition equipment (31
00), a cylindrical support (3112), a heater for heating the support (3113), a raw material gas introduction pipe (3114) are installed, and a high-frequency matching box (3115) is connected. ing.

【0116】原料ガス供給装置(3200)は、Si
4,GeH4,H2,CH4,B26,PH3等の原料ガスのボ
ンベ(3221〜3226)とバルブ(3231〜32
36,3241〜3246,3251〜3256)および
マスフローコントローラー(3211〜3216)から
構成され、各原料ガスのボンベはバルブ(3260)を
介して反応容器(3111)内のガス導入管(311
4)に接続されている。
The source gas supply device (3200) is provided with Si
H 4, GeH 4, H 2 , CH 4, B 2 H 6, a cylinder of the source gas PH 3, etc. (3221 to 3226) and a valve (3231-32
36, 3241 to 246, 3251 to 256) and mass flow controllers (3211 to 216), and a cylinder for each raw material gas is supplied via a valve (3260) to a gas introduction pipe (311) in the reaction vessel (3111).
4) is connected.

【0117】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行なうことができる。まず、反応容器(3
111)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(3
111)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
200〜350℃の所定の温度に制御する。
The formation of a deposited film using this apparatus can be performed, for example, as follows. First, the reaction vessel (3
111), a cylindrical support (3112) is set therein, and an evacuation device (for example, a vacuum pump) (not shown) is used for the reaction vessel (3112).
111) is evacuated. Subsequently, the temperature of the cylindrical support (3112) is controlled to a predetermined temperature of 200 to 350 ° C. by the support heating heater (3113).

【0118】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器(31
11)に流入させるには、ガスボンベのバルブ(323
1〜3237)、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(32
41〜3246)、流出バルブ(3251〜325
6)、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。
A source gas for forming a deposited film is supplied to a reaction vessel (31).
In order to make the gas flow into 11), the gas cylinder valve (323)
1-3237), leak valve of reaction vessel (3117)
Check that the valve is closed, and check the inlet valve (32
41-3246), outflow valve (3251-325)
6) After confirming that the auxiliary valve (3260) is open, first open the main valve (3118) and exhaust the reaction vessel (3111) and the inside of the gas pipe (3116).

【0119】次に真空計(3119)の読みが約5×1
ー6Torrになった時点で補助バルブ(3260)、
流出バルブ(3251〜3256)を閉じる。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/cm
2に調整する。次に、流入バルブ(3241〜324
6)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。
Next, the reading of the vacuum gauge (3119) was about 5 × 1.
Auxiliary valve when it becomes 0 over 6 Torr (3260),
Close the outlet valves (3251 to 256). afterwards,
Each gas is introduced from a gas cylinder (3221 to 226) by opening a valve (3231 to 236), and each gas pressure is adjusted to 2 kg / cm by a pressure regulator (3261 to 266).
Adjust to 2 . Next, the inflow valves (3241 to 324)
6) is gradually opened, and each gas is introduced into the mass flow controllers (3211 to 216).

【0120】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(3
112)が所定の温度になったところで流出バルブ(3
251〜3256)のうちの必要なものおよび補助バル
ブ(3260)を徐々に開き、ガスボンベ(3221〜
3226)から所定のガスをガス導入管(3114)を
介して反応容器(3111)内に導入する。次にマスフ
ローコントローラー(3211〜3216)によって各
原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、
反応容器(3111)内の圧力が1Torr以下の所定
の圧力になるように真空計(3119)を見ながらメイ
ンバルブ(3118)の開口を調整する。内圧が安定し
たところで、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RF
電力を導入し、グロー放電を生起させる。
After the preparation for film formation is completed as described above, each layer is formed by the following procedure. Cylindrical support (3
When the temperature reaches a predetermined temperature, the outflow valve (3)
251 to 256) and the auxiliary valve (3260) are gradually opened, and the gas cylinder (3221 to 2561) is opened.
From 3226), a predetermined gas is introduced into the reaction vessel (3111) via the gas introduction pipe (3114). Next, each raw material gas is adjusted by a mass flow controller (3211 to 3216) so as to have a predetermined flow rate. that time,
The opening of the main valve (3118) is adjusted while watching the vacuum gauge (3119) so that the pressure in the reaction vessel (3111) becomes a predetermined pressure of 1 Torr or less. When the internal pressure becomes stable, an RF power source (not shown) having a frequency of 13.56 MHz is set to a desired power, and RF power is supplied into the reaction vessel (3111) through the high frequency matching box (3115).
Power is introduced to cause glow discharge.

【0121】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(311
2)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、R
F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。
The raw material gas introduced into the reaction vessel is decomposed by the discharge energy, and the gas is introduced into the cylindrical support (311).
2) A deposited film mainly containing predetermined silicon is formed thereon. After the desired thickness is formed, R
The supply of the F power is stopped, the outflow valve is closed, the flow of gas into the reaction vessel is stopped, and the formation of the deposited film is completed.

【0122】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。それぞれ
の層を形成する際には必要なガス以外の流出バルブはす
べて閉じられていることは言うまでもなく、また、それ
ぞれのガスが反応容器(3111)内、流出バルブ(3
251〜3256)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(32
51〜3256)を閉じ、補助バルブ(3260)を開
き、さらにメインバルブ(3118)を全開にして反応
容器内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行
う。
By repeating the same operation a plurality of times, a light receiving layer having a desired multilayer structure is formed. When forming each layer, it goes without saying that all the outflow valves other than the necessary gas are closed, and each gas flows into the reaction vessel (3111) and outflow valve (3).
251 to 256) to avoid remaining in the pipe from the reaction vessel (3111) to the outflow valve (32
51 to 256), the auxiliary valve (3260) is opened, the main valve (3118) is fully opened, and the inside of the reaction vessel is once evacuated to a high vacuum as required.

【0123】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行なっている間は、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言
うまでもない。
In order to make the film formation uniform, it is also effective to rotate the support (3112) at a predetermined speed by a driving device (not shown) during the layer formation. Further, it goes without saying that the above-mentioned gas types and valve operations are changed according to the production conditions of each layer.

【0124】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、気体等を温媒とし熱交換手段によ
る発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質は、ステ
ンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属類、セラ
ミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用することができ
る。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。
The temperature of the support during the formation of the deposited film is desirably 200 ° C. to 350 ° C., preferably 230 ° C. to 330 ° C., more preferably 250 ° C. to 310 ° C. The heating method of the support may be a heating element having a vacuum specification, and more specifically, an electric resistance heating element such as a winding heater of a sheath heater, a plate heater, or a ceramic heater, a halogen lamp, an infrared lamp, or the like. Heat-emitting lamp heating element, a heating element using a liquid, a gas or the like as a heating medium and a heat exchange means. As the surface material of the heating means, metals such as stainless steel, nickel, aluminum, and copper, ceramics, heat-resistant polymer resins, and the like can be used. In addition, a method is also used in which a container dedicated to heating is provided in addition to the reaction container, and after heating, the support is transferred into the reaction container in a vacuum.

【0125】[試験例]以下、試験例により本発明の効
果を具体的に説明する。 (試験例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作成した。
[Test Examples] The effects of the present invention will be specifically described with reference to test examples. (Test Example 1) A charge injection blocking layer was formed on a mirror-finished aluminum cylinder (support) having a diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 1 using an apparatus for manufacturing a light receiving member by the RF-PCVD method shown in FIG. A light receiving member comprising a photoconductive layer and a surface layer was prepared. At this time, a photoconductive layer was formed in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side.

【0126】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
作製条件で膜厚約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。
On the other hand, instead of the aluminum cylinder,
Using a cylindrical sample holder with a groove for mounting the sample substrate, a glass substrate (Corning
7059) and an a-Si film having a thickness of about 1 μm was deposited on the Si wafer under the above-mentioned conditions for forming the photoconductive layer. For the deposited film on the glass substrate, after measuring the optical band gap Eg, a skewer electrode of Cr was deposited, the characteristic energy Eu of the exponential function tail was measured by CPM, and the deposited film on the Si wafer was hydrogen by FTIR. The content Ch was measured.

【0127】表1の例では、第一の層領域はCh,Eg,
Euはそれぞれ23原子%、1.72eV,53meVで
あり、第二の層領域はCh,Eg,Euはそれぞれ29原
子%、1.83eV,59meVであった。
In the example of Table 1, the first layer region is Ch, Eg,
Eu was 23 at%, 1.72 eV and 53 meV, respectively, and Ch, Eg and Eu were 29 at%, 1.83 eV and 59 meV, respectively, in the second layer region.

【0128】次いで第一の層領域においてSiH4ガスと
2ガスとの混合比、SiH4ガス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、第一の層
領域のEg(Ch),Euの異なる種々の光受容部材を
作製した。
Next, in the first layer region, the Eg (Ch) of the first layer region was changed by variously changing the mixing ratio of the SiH 4 gas and the H 2 gas, the ratio of the SiH 4 gas to the discharge power, and the temperature of the support. ), Various light receiving members having different Eu were produced.

【0129】周期律表第IIIb族に属する元素としてB
を各層で直線的に変化させて含有させた。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9μmお
よび21μmに固定した。作製した光受容部材を電子写
真装置(キヤノン製NP-6550を試験用に改造)に
セットして、電位特性の評価を行った。
As an element belonging to Group IIIb of the Periodic Table, B
Was linearly changed in each layer. The thicknesses of the first photoconductive layer and the second layer region were fixed at 9 μm and 21 μm, respectively. The prepared light receiving member was set in an electrophotographic apparatus (NP-6550 manufactured by Canon Inc. was modified for testing), and the potential characteristics were evaluated.

【0130】この際、プロセススピード380mm/s
ec、前露光(波長565nmのLED)4lux・s
ec、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 Model 344)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50℃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、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。
At this time, the process speed was 380 mm / s
ec, pre-exposure (565nm wavelength LED) 4lux · s
ec, the surface voltmeter (TREK) set at the developing device position of the electrophotographic apparatus under the conditions of a charger current value of 1000 μA.
The surface potential of the light-receiving member was measured by a potential sensor of Model 344), and the measured value was used as the charging ability. Further, the temperature was changed from room temperature (about 25 ° C.) to 50 ° C. by a drum heater incorporated in the light receiving member, and the charging ability was measured under the above conditions. Temperature characteristics were used. As the memory potential, a potential difference between a surface potential in a non-exposure state and a potential after being exposed and then charged again was measured by a similar potential sensor under the above conditions.

【0131】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)を第二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。特性の改善に対して加点して示す。
図4、図5ならびに図6から明らかなように、第一の層
領域においてEgが1.65eV以上1.75eV以下、
Euが50meV以上55meV以下の条件において、
帯電能、温度特性、メモリーともに良好な特性を得られ
ることがわかった。
FIGS. 4, 5 and 6 show the relationship between Eu and Eg of this example and charging ability, temperature characteristics and memory, respectively. Regarding each characteristic, the photoconductive layer (total film thickness 30μ)
m) is shown as a relative value when 1 is defined as the case where only the second layer region is formed. The points are shown in addition to the improvement in characteristics.
As is clear from FIGS. 4, 5 and 6, Eg is 1.65 eV or more and 1.75 eV or less in the first layer region.
Under the condition that Eu is 50 meV or more and 55 meV or less,
It was found that good characteristics could be obtained in all of the charging ability, temperature characteristics and memory.

【0132】[0132]

【表1】 (試験例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、試験例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、表2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種々作製した。
[Table 1] (Test Example 2) Using an apparatus for manufacturing a photoreceptor member by the RF-PCVD method shown in FIG. 3, under the same conditions as in Test Example 1, a table was placed on an 80 mm-diameter mirror-finished aluminum cylinder (support). Various light-receiving members comprising a charge injection blocking layer, a photoconductive layer and a surface layer were prepared under the conditions shown in FIG.

【0133】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
作製条件で膜厚約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。
On the other hand, instead of the aluminum cylinder,
Using a cylindrical sample holder with a groove for mounting the sample substrate, a glass substrate (Corning
7059) and an a-Si film having a thickness of about 1 μm was deposited on the Si wafer under the above-mentioned conditions for forming the photoconductive layer. For the deposited film on the glass substrate, after measuring the optical band gap Eg, a skewer electrode of Cr was deposited, the characteristic energy Eu of the exponential function tail was measured by CPM, and the deposited film on the Si wafer was hydrogen by FTIR. The content Ch was measured.

【0134】表2の例では、第一の層領域はCh,Eg,
Euはそれぞれ20原子%、1.67eV,52meVで
あり、第二の層領域はCh,Eg,Euはそれぞれ32原
子%、1.84eV,61meVであった。
In the example of Table 2, the first layer region is Ch, Eg,
Eu was 20 at%, 1.67 eV and 52 meV, respectively, and Ch, Eg and Eu were 32 at%, 1.84 eV and 61 meV, respectively, in the second layer region.

【0135】試験例1と変えて試験例2では、B元素の
含有を第一の層領域、第二の層領域各々において基板側
で増加するようにした。そのとき、第一の層領域の最小
含有量と第二の層領域の最大含有量が同じになるように
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9μmおよび21μmに固定した。
In Test Example 2 instead of Test Example 1, the content of B element was increased on the substrate side in each of the first layer region and the second layer region. At that time, the minimum content of the first layer region and the maximum content of the second layer region were set to be the same. The thicknesses of the first photoconductive layer and the second layer region were fixed at 9 μm and 21 μm, respectively.

【0136】作製した光受容部材について試験例1と同
様の評価を行ったところ、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7、図
8、図9に示す。それぞれの特性に関して、試験例1で
作製したB元素一定のときを1としたときの相対値で示
した。
The produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Test Example 1, and the relationships among Eu and Eg of this example and the charging ability, temperature characteristics, and memory are shown in FIGS. 7, 8, and 9, respectively. . Each characteristic is shown as a relative value when the B element produced in Test Example 1 is fixed at 1 when it is constant.

【0137】図7、図8ならびに図9から明らかなよう
に、第一の層領域において、Egが1.65eV以上1.
75eV以下、Euが50meV以上55meV以下の
条件且つ周期律表第IIIb族に属する元素のB元素を各
層領域で基板側で多くなるように含有させることで、帯
電能、温度特性、メモリーともに、一定に含有させたと
きよりも格段に良好な特性を得られることがわかった。
As is clear from FIGS. 7, 8 and 9, in the first layer region, the Eg is 1.65 eV or more.
The charging ability, the temperature characteristic, and the memory are kept constant by containing 75 eV or less and Eu being 50 meV or more and 55 meV or less and by adding the B element of the element belonging to Group IIIb of the periodic table so as to increase on the substrate side in each layer region. It was found that significantly better characteristics can be obtained than in the case of containing.

【0138】[0138]

【表2】 (試験例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、試験例1と同じ表2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、試験例1と同じ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種々作製し
た。
[Table 2] (Test Example 3) Using the apparatus for manufacturing a light receiving member by the RF-PCVD method shown in FIG.
Various light-receiving members comprising a charge injection blocking layer, a photoconductive layer, and a surface layer were produced on an 80 mm-diameter mirror-finished aluminum cylinder (support) under the same conditions as in Test Example 1.

【0139】試験例2と変えて試験例3では、第一の層
領域および第二の層領域の最小含有量および最大含有量
を表3に示すように種々変化させた。分布は直線的に変
化させた。そのとき、第二の層領域の表面側から1.0
μmまでの領域においては周期律表第IIIb族に属する
元素を添加しなかった。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9μmおよび21μmに固
定した。
In Test Example 3 instead of Test Example 2, the minimum and maximum contents of the first layer region and the second layer region were varied as shown in Table 3. The distribution was changed linearly. At this time, 1.0 from the surface side of the second layer region.
In the region up to μm, elements belonging to Group IIIb of the periodic table were not added. The thicknesses of the first photoconductive layer and the second layer region were fixed at 9 μm and 21 μm, respectively.

【0140】作製した光受容部材について、試験例1と
同様の評価を行い、帯電能、温度特性、メモリー、残留
電位の測定を行い評価結果を図10に示す。試験例2の
表2の条件で作製したものを基準にとり、1としたとき
の相対値で示した。帯電能が基準に対して10%以上向
上に対して0.1加点、基準に対して10%以上下がれ
ば0.1減点、温度特性は±3.0V/degを越える
と、温度変化により画像の濃度が変化するので0.1減
点、メモリーは画像の濃度差が大きくなる10V以上で
0.1減点、残留電位は40Vを基準としそれ以上にな
ると0.1減点として評価した。
The produced light receiving member was evaluated in the same manner as in Test Example 1, and the charging ability, temperature characteristics, memory, and residual potential were measured. The evaluation results are shown in FIG. It was shown as a relative value when it was set to 1 based on what was produced under the conditions of Table 2 of Test Example 2. When the charging ability is increased by 10% or more with respect to the reference, 0.1 point is added. When the charging ability is reduced by 10% or more with respect to the reference, 0.1 point is deducted. The memory was evaluated as a 0.1 point deduction, and the memory was evaluated as a 0.1 point deduction at 10 V or more where the density difference of the image became large, and a 0.1 point deduction when the residual potential was higher than 40 V.

【0141】図10から明らかなように、周期律表第II
Ib族に属する元素の第一の層領域の最小含有量を0.1
以上15ppm以下および最大含有量を0.5以上50
ppm以下、第二の層領域の最大含有量を0.01以上
20ppm以下とするとともに、第二の層領域の表面側
から0.5以上1.5μm以下までの領域においては周期
律表第IIIb族に属する元素を極微少(本試験では無添
加)にすることで、電子写真用光受容部材として総合的
に良好な特性を示すことがわかった。
As is clear from FIG. 10, the periodic table II
The minimum content of the element belonging to Group Ib in the first layer region is 0.1
Not less than 15 ppm and the maximum content is not less than 0.5 and not more than 50.
ppm or less, the maximum content of the second layer region is 0.01 to 20 ppm, and in the region from the surface side of the second layer region to 0.5 to 1.5 μm, the periodic table IIIb It was found that by making the elements belonging to the group extremely small (no addition in this test), it exhibited generally good characteristics as an electrophotographic light-receiving member.

【0142】[0142]

【表3】 (試験例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、試験例2の表2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
阻止層側から第一の層領域、第二の層領域の順で積層し
た。
[Table 3] (Test Example 4) On a mirror-finished aluminum cylinder (support) having a diameter of 80 mm under the same conditions as in Table 2 of Test Example 2, using the apparatus for manufacturing a light receiving member by the RF-PCVD method shown in FIG. Then, a light receiving member including a charge injection blocking layer, a photoconductive layer, and a surface layer was prepared. At this time, the first layer region and the second layer region were stacked in this order from the charge injection blocking layer side.

【0143】なお試験例3では光導電層全体の膜厚を3
5μmと固定して、第一の層領域と光導電層全体の膜厚
比を0.005〜0.6として各層領域の膜厚を決めて各
種の光受容部材を作製した。そのとき、第二の層領域の
表面側から0.5μmまでの領域においては周期律表第I
IIb族に属する元素を添加しなかった。
In Test Example 3, the total thickness of the photoconductive layer was 3
The thickness was fixed to 5 μm, the thickness ratio of the first layer region and the entire photoconductive layer was set to 0.005 to 0.6, and the thickness of each layer region was determined to produce various light receiving members. At this time, in the area from the surface side of the second layer area to 0.5 μm, the periodic table I
No element belonging to Group IIb was added.

【0144】作製した個々の光受容部材について試験例
1と同様の評価を行ったところ、帯電能、温度特性、メ
モリー、感度、残留電位の測定を行い、帯電能の評価結
果を図11に示す。試験例2の表2の条件で作製した膜
厚比0.3のときを1としたときの相対値で示した。
The same evaluation as in Test Example 1 was performed on each of the produced light-receiving members. The charging ability, temperature characteristics, memory, sensitivity, and residual potential were measured, and the evaluation results of the charging ability are shown in FIG. . The values are shown as relative values when the film thickness ratio 0.3 produced under the conditions in Table 2 of Test Example 2 is set to 1.

【0145】図11から明らかなように、第一の層領域
と光導電層全体の膜厚比を0.01〜0.3とすること
で、電子写真用光受容部材として総合的に良好な特性を
示すことがわかった。
As is apparent from FIG. 11, by setting the thickness ratio of the first layer region and the entire photoconductive layer to 0.01 to 0.3, it is possible to obtain a good overall light-receiving member for electrophotography. It was found to exhibit properties.

【0146】[0146]

【実施例】以下、図面に基づき実施例により本発明の詳
細をさらに具体的に説明する。 [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て、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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below more specifically with reference to the drawings. Example 1 A charge injection blocking layer, a photoconductive layer, and a mirror-finished aluminum cylinder (support) having a diameter of 80 mm were formed by using an apparatus for manufacturing a photoreceptor member by the RF-PCVD method shown in FIG. A light receiving member composed of a surface layer was produced. At this time, the photoconductive layer was arranged in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side.

【0147】表4にこのときの光受容部材の作製条件を
示した。そのとき、第二の層領域の表面側から0.8μ
mまでの領域においては周期律表第IIIb族に属する元
素を添加しなかった。そして、各層領域のB元素の含有
させる部分は、含有量を図12(a)のように変化させ
て含有させた。
Table 4 shows the conditions for producing the light receiving member at this time. At this time, 0.8 μm from the surface side of the second layer region.
In the region up to m, elements belonging to Group IIIb of the periodic table were not added. Then, the portion where the B element was contained in each layer region was changed in the content as shown in FIG.

【0148】本例では、光導電層の第一の層領域の、C
h,Eg,Euは、それぞれ16原子%、1.66eV,5
2meV、第二の層領域のCh,Eg,Euは、それぞれ
30原子%、1.85eV,64meVという結果が得ら
れた。
In the present example, C in the first layer region of the photoconductive layer
h, Eg, and Eu are respectively 16 atomic%, 1.66 eV, 5
As a result, 2 meV and Ch, Eg, and Eu in the second layer region were 30 atomic%, 1.85 eV, and 64 meV, respectively.

【0149】作製した光受容部材を試験例1と同様に電
子写真装置(キヤノン製NP-6550を試験用に改
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。
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)についても良好な電子写真特
性が得られた。
The prepared light receiving member was set in an electrophotographic apparatus (a Canon NP-6550 modified for testing) in the same manner as in Test Example 1, and the potential characteristics were evaluated. Good characteristics were obtained for both memories.
Further, when the produced light receiving member was positively charged and the image was evaluated, no optical memory was observed on the image, and good electrophotographic characteristics were obtained also with respect to other image characteristics (pockets, image deletion).

【0150】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、光導電層の第一の層領域において、Ch,Eg,Eu
をそれぞれ10以上25原子%以下、1.65eV以上
1.75eV以下、50meV以上55meV以下と
し、第二の層領域においてCh,Eg,Euをそれぞれ1
5以上30原子%以下、1.75eV以上1.85eV以
下、55meV以上65meV以下で、且つ周期律表第
IIIb族元素の含有を各層領域で基板側で多くなるよう
にし、周期律表第IIIb族元素の第一の層領域の最小含
有量を0.1以上15ppm以下および最大含有量を0.
5以上50ppm以下とし、周期律表第IIIb族元素の
第二の層領域の最大含有量を0.01以上20ppm以
下とするとともに、第二の層領域の表面側から0.5以
上1.5μm以下までの領域においては周期律表第IIIb
族に属する元素の含有量を極微少にすることで、電子写
真用光受容部材として総合的に良好な特性を示すことが
わかった。
That is, even when the photoconductive layer is arranged in the order of the first layer region and the second layer region from the side of the charge injection blocking layer, the first layer region of the photoconductive layer has a structure of Ch, Eg, Eu.
10 to 25 at% and 1.65 eV to 1.75 eV, respectively, 50 to 55 meV, and Ch, Eg, and Eu in the second layer region are each 1
5 to 30 atomic%, 1.75 eV to 1.85 eV, 55 meV to 65 meV, and
The content of the group IIIb element is increased on the substrate side in each layer region, and the minimum content of the group IIIb element of the periodic table in the first layer region is 0.1 to 15 ppm and the maximum content is 0.1.
5 to 50 ppm, the maximum content of the second layer region of Group IIIb element of the periodic table in the range of 0.01 to 20 ppm, and 0.5 to 1.5 μm from the surface of the second layer region. In the following areas, Periodic Table IIIb
It has been found that by making the content of the element belonging to the group extremely small, the light receiving member for electrophotography exhibits generally good characteristics.

【0151】[0151]

【表4】 [実施例2]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、実施例1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。
[Table 4] [Embodiment 2] In the present embodiment, the photoconductive layer is arranged in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side. A surface layer was provided in which the carbon atom content was unevenly distributed in the layer thickness direction.

【0152】表5に、このときの光受容部材の作製条件
を示した。そのとき、第二の層領域の表面側から1.2
μmまでの領域においては周期律表第IIIb族に属する
元素の含有量を0.1ppmになるようにした。そし
て、各層領域のB元素の含有させる部分は、含有量を図
12(b)のように変化させて含有させた。
Table 5 shows the conditions for producing the light receiving member at this time. At that time, 1.2 seconds from the surface side of the second layer region.
In the region up to μm, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table was set to 0.1 ppm. Then, in the portion where the B element is contained in each layer region, the content was changed as shown in FIG. 12B.

【0153】本例では、光導電層の第一の層領域の、C
h,Eg,Euは、それぞれ22原子%、1.74eV,5
5meV、第二の層領域のCh,Eg,Euは、それぞれ
24原子%、1.78eV,61meVという結果が得ら
れた。作製した光受容部材を実施例1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。
In this example, the C layer in the first layer region of the photoconductive layer
h, Eg, and Eu are respectively 22 atomic%, 1.74 eV, 5
As a result, 5 meV and Ch, Eg, and Eu of the second layer region were obtained as 24 atom%, 1.78 eV, and 61 meV, respectively. When the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.

【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、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
層の第一の層領域においてCh,Eg,Euをそれぞれ1
0以上25原子%以下、1.65eV以上1.75eV以
下、50meV以上55meV以下とし、第二の層領域
においてCh,Eg,Euをそれぞれ15以上30原子%
以下、1.75eV以上1.85eV以下、55meV以
上65meV以下で、且つ周期律表第IIIb族元素の含
有を各層領域で基板側で多くなるようにし、周期律表第
IIIb族元素の第一の層領域の最小含有量を0.1以上1
5ppm以下、および最大含有量を0.5以上50pp
m以下とし、周期律表第IIIb族元素の第二の層領域の
最大含有量を0.01以上20ppm以下とするととも
に、第二の層領域の表面側から0.5以上1.5μm以下
までの領域においては周期律表第IIIb族に属する元素
の含有量を極微少にすることで、電子写真用光受容部材
として総合的に良好な特性を示すことがわかった。
That is, the photoconductive layer is arranged in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side, and the content of silicon atoms and carbon atoms in the surface layer is unevenly distributed in the layer thickness direction. Even when the surface layer in the state is provided, Ch, Eg, and Eu are each set to 1 in the first layer region of the photoconductive layer.
0 to 25 atomic% or less, 1.65 eV to 1.75 eV or less, 50 meV to 55 meV, and each of Ch, Eg, and Eu in the second layer region is 15 to 30 atomic%.
In the following, the content of Group IIIb element in the periodic table is increased from 1.75 eV to 1.85 eV, from 55 meV to 65 meV in each layer region, and the content of the element in the periodic table is increased.
The minimum content of the IIIb group element in the first layer region is 0.1 or more and 1
5 ppm or less, and the maximum content is 0.5 or more and 50 pp
m and the maximum content of the second layer region of the Group IIIb element of the periodic table in the range from 0.01 to 20 ppm and from the surface side of the second layer region to from 0.5 to 1.5 μm. It has been found that, in the region of No. 3, by setting the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table to an extremely small value, the overall light-receiving member for electrophotography exhibits excellent characteristics.

【0155】[0155]

【表5】 [実施例3]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、実施例1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、全ての層にフッ素原子、ホウ素原子、炭
素原子、酸素原子、窒素原子を含有させた。
[Table 5] [Embodiment 3] In this embodiment, the photoconductive layer is arranged in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side. A surface layer in which the content of carbon atoms was unevenly distributed in the layer thickness direction was provided, and all the layers contained fluorine atoms, boron atoms, carbon atoms, oxygen atoms, and nitrogen atoms.

【0156】表6に、このときの光受容部材の作製条件
を示した。そのとき、第二の層領域の表面側から1.0
μmまでの領域においては周期律表第IIIb族に属する
元素を添加しなかった。そして、各層領域のB元素の含
有させる部分は、含有量を図12(c)のように変化さ
せて含有させた。
Table 6 shows the conditions for manufacturing the light receiving member at this time. At this time, 1.0 from the surface side of the second layer region.
In the region up to μm, elements belonging to Group IIIb of the periodic table were not added. Then, the portion where the B element is contained in each layer region was changed in the content as shown in FIG.

【0157】本例では、光導電層の第一の層領域の、C
h,Eg,Euは、それぞれ12原子%、1.65eV,5
1meV、第二の層領域のCh,Eg,Euは、それぞれ
16原子%、1.76eV,58meVという結果が得ら
れた。
In this example, C in the first layer region of the photoconductive layer
h, Eg, and Eu are each 12 atomic%, 1.65 eV, 5
As a result, 1 meV and Ch, Eg, and Eu of the second layer region were 16 atomic%, 1.76 eV, and 58 meV, respectively.

【0158】作製した光受容部材を実施例1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一の
層領域、第二の層領域の順とし、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、全ての層にフッ素原
子、ホウ素原子、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、光導電層の第一の層領域におい
てCh,Eg,Euをそれぞれ10以上25原子%以下、
1.65eV以上1.75eV以下、50meV以上55
meV以下とし、第二の層領域においてCh,Eg,Eu
をそれぞれ15以上30原子%以下、1.75eV以上
1.85eV以下、55meV以上65meV以下で、
且つ周期律表第IIIb族元素の含有を各層領域で基板側
で多くなるようにし、周期律表第IIIb族元素の第一の
層領域の最小含有量を0.1以上15ppm以下および
最大含有量を0.5以上50ppm以下とし、第二の層
領域の最大含有量を0.01以上20ppm以下とする
とともに、周期律表第IIIb族元素の第二の層領域の表
面側から0.5以上1.5μm以下までの領域においては
周期律表第IIIb族に属する元素の含有量を微少にする
ことで、電子写真用光受容部材として総合的に良好な特
性を示すことがわかった。
When the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained. That is, the photoconductive layer is arranged in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side, and the content of silicon atoms and carbon atoms in the surface layer is in a non-uniform distribution state in the layer thickness direction. Even when a surface layer is provided and all layers contain fluorine atoms, boron atoms, carbon atoms, oxygen atoms, and nitrogen atoms, Ch, Eg, and Eu are each 10% in the first layer region of the photoconductive layer. Not less than 25 atomic%,
1.65 eV to 1.75 eV, 50 meV to 55
meV or less, and Ch, Eg, Eu in the second layer region.
From 15 to 30 atomic%, 1.75 eV to 1.85 eV, 55 meV to 65 meV, respectively.
The content of the Group IIIb element of the periodic table is increased on the substrate side in each layer region, and the minimum content of the group IIIb element of the periodic table in the first layer region is 0.1 to 15 ppm and the maximum content. From 0.5 to 50 ppm, the maximum content of the second layer region from 0.01 to 20 ppm, and 0.5 or more from the surface side of the second layer region of Group IIIb element of the periodic table. It has been found that, in the region up to 1.5 μm or less, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table is made very small, so that the overall light-receiving member for electrophotography exhibits good characteristics.

【0159】[0159]

【表6】 [実施例4]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、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。
[Table 6] [Embodiment 4] In this embodiment, the photoconductive layer is arranged in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side, and nitrogen atoms are used instead of carbon atoms as atoms constituting the surface layer. It was provided so as to be contained in the surface layer.

【0160】表7に、このときの光受容部材の作製条件
を示した。そのとき、第二の層領域の表面側から1.4
μmまでの領域においては周期律表第IIIb族に属する
元素の含有量を0.05ppmになるようにした。そし
て、各層領域のB元素の含有させる部分は、含有量を図
12(d)のように変化させて含有させた。
Table 7 shows the conditions for producing the light receiving member at this time. At that time, 1.4 from the surface side of the second layer region.
In the region up to μm, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table was adjusted to 0.05 ppm. Then, in the portion where the B element is contained in each layer region, the content was changed as shown in FIG.

【0161】本例では、光導電層の第一の層領域の、C
h,Eg,Euは、それぞれ15原子%、1.68eV,5
4meV、第二の層領域のCh,Eg,Euは、それぞれ
26原子%、1.82eV,63meVという結果が得ら
れた。また、作製した光受容部材を実施例1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。
In the present example, C in the first layer region of the photoconductive layer
h, Eg, and Eu are respectively 15 atomic%, 1.68 eV, 5
As a result, 4 meV and Ch, Eg, and Eu of the second layer region were 26 atom%, 1.82 eV, and 63 meV, respectively. Further, when the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.

【0162】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、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、光導電層の第一の
層領域においてCh,Eg,Euをそれぞれ10以上25
原子%以下、1.65eV以上1.75eV以下、50m
eV以上55meV以下とし、第二の層領域においてC
h,Eg,Euをそれぞれ15以上30原子%以下、1.
75eV以上1.85eV以下、55meV以上65m
eV以下で、且つ周期律表第IIIb族元素の含有を各層
領域で基板側で多くなるようにし、周期律表第IIIb族
元素の第一の層領域の最小含有量を0.1以上15pp
m以下および最大含有量を0.5以上50ppm以下と
し、周期律表第IIIb族元素の第二の層領域の最大含有
量を0.01以上20ppm以下とするとともに、第二
の層領域の表面側から0.5以上1.5μm以下までの領
域においては周期律表第IIIb族に属する元素の含有量
を微少にすることで、電子写真用光受容部材として総合
的に良好な特性を示すことがわかった。
That is, the photoconductive layer is formed in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side, and the surface layer contains nitrogen atoms instead of carbon atoms as atoms constituting the surface layer. Even when a layer is provided, Ch, Eg, and Eu are each set to 10 or more and 25 in the first layer region of the photoconductive layer.
Atomic% or less, 1.65 eV to 1.75 eV, 50 m
eV or more and 55 meV or less, and C in the second layer region.
h, Eg, and Eu are respectively 15 or more and 30 at% or less;
75 eV or more and 1.85 eV or less, 55 meV or more and 65 m
eV or less, and the content of Group IIIb element in the periodic table is increased on the substrate side in each layer region, and the minimum content of the first layer region of the Group IIIb element in the periodic table is set to 0.1 to 15 pp.
m and a maximum content of 0.5 to 50 ppm and a maximum content of the second layer region of the Group IIIb element of the periodic table of 0.01 to 20 ppm and a surface of the second layer region. In the region from 0.5 to 1.5 μm from the side, the content of elements belonging to Group IIIb of the Periodic Table is made very small, so that it shows good overall properties as an electrophotographic light-receiving member. I understood.

【0163】[0163]

【表7】 [実施例5]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、表面層に窒素
原子および酸素原子を含有させた。表8に、このときの
光受容部材の作製条件を示した。そのとき、第二の層領
域の表面側から0.6μmまでの領域においては周期律
表第IIIb族に属する元素を添加しなかった。そして、
各層領域のB元素の含有させる部分は、含有量を図12
(e)のように変化させて含有させた。
[Table 7] Example 5 In this example, the photoconductive layer was arranged in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side, and the surface layer contained nitrogen atoms and oxygen atoms. Table 8 shows the manufacturing conditions of the light receiving member at this time. At this time, no element belonging to Group IIIb of the periodic table was added in the region from the surface side of the second layer region to 0.6 μm. And
FIG. 12 shows the content of the B element in each layer region.
The content was changed as shown in (e).

【0164】本例では、光導電層の第一の層領域の、C
h,Eg,Euは、それぞれ24原子%、1.74eV,5
5meV、第二の層領域のCh,Eg,Euは、それぞれ
29原子%、1.83eV,64meVという結果が得ら
れた。また、作製した光受容部材を実施例1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。
In the present embodiment, the C layer in the first layer region of the photoconductive layer
h, Eg, and Eu are respectively 24 atomic%, 1.74 eV, 5
As a result, 5 meV and Ch, Eg, and Eu of the second layer region were obtained at 29 atomic%, 1.83 eV, and 64 meV, respectively. Further, when the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.

【0165】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、表面層を構成
する原子として、窒素原子および酸素原子を含有させた
表面層を設けた場合においても、光導電層の第一の層領
域においてCh,Eg,Euをそれぞれ10以上25原子
%以下、1.65eV以上1.75eV以下、50meV
以上55meV以下とし、第二の層領域においてCh,
Eg,Euをそれぞれ15以上30原子%以下、1.75
eV以上1.85eV以下、55meV以上65meV
以下で、且つ周期律表第IIIb族元素の含有を各層領域
で基板側で多くなるようにし、周期律表第IIIb族元素
の第一の層領域の最小含有量を0.1以上15ppm以
下および最大含有量を0.5以上50ppm以下とし、
周期律表第IIIb族元素の第二の層領域の最大含有量を
0.01以上20ppm以下とするとともに、第二の層
領域の表面側から0.5以上1.5μm以下までの領域に
おいては周期律表第IIIb族に属する元素の含有量を微
少にすることで、電子写真用光受容部材として総合的に
良好な特性を示すことがわかった。
That is, the photoconductive layer is arranged in the order of the first layer region and the second layer region from the charge injection blocking layer side, and a surface layer containing nitrogen atoms and oxygen atoms as atoms constituting the surface layer is used. Even in the case of providing, in the first layer region of the photoconductive layer, each of Ch, Eg, and Eu is 10 to 25 atomic%, 1.65 eV to 1.75 eV, and 50 meV.
Not less than 55 meV, and Ch,
Eg and Eu are respectively 15 or more and 30 at% or less, 1.75
eV to 1.85 eV, 55 meV to 65 meV
In the following, the content of the Group IIIb element in the periodic table is increased on the substrate side in each layer region, and the minimum content of the first layer region of the Group IIIb element in the periodic table is 0.1 to 15 ppm and The maximum content is 0.5 to 50 ppm,
The maximum content of the group IIIb element of the periodic table in the second layer region is not less than 0.01 and not more than 20 ppm, and in the region from the surface side of the second layer region to not less than 0.5 and not more than 1.5 μm. It has been found that by making the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table very small, the overall light-receiving member for electrophotography exhibits excellent characteristics.

【0166】[0166]

【表8】 [実施例6]本例では、光導電層に炭素原としてCH4
ガスを用いて炭素原子を含有する第一の層領域と第二の
層領域および表面層を形成した。表9に、このときの光
受容部材の作製条件を示した。そのとき、第二の層領域
の表面側から1.0μmまでの領域においては周期律表
第IIIb族に属する元素を添加しなかった。そして、各
層領域のB元素の含有させる部分は、含有量を図12
(f)のように変化させて含有させた。
[Table 8] [Embodiment 6] In this embodiment, CH 4 was used as a carbon source in the photoconductive layer.
The gas was used to form a first layer region and a second layer region containing carbon atoms and a surface layer. Table 9 shows the manufacturing conditions of the light receiving member at this time. At that time, no element belonging to Group IIIb of the periodic table was added in a region from the surface side of the second layer region to 1.0 μm. The content of the B element in each of the layer regions is shown in FIG.
The content was changed as shown in (f).

【0167】本例では、光導電層の第一の層領域の、C
h,Eg,Euは、それぞれ21原子%、1.71eV,5
3meV、第二の層領域のCh,Eg,Euは、それぞれ
23原子%、1.80eV,60meVという結果が得ら
れた。作製した光受容部材を実施例1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。
In this example, C in the first layer region of the photoconductive layer
h, Eg, and Eu are respectively 21 atomic%, 1.71 eV, 5
As a result, 3 meV and Ch, Eg, and Eu of the second layer region were 23 atomic%, 1.80 eV, and 60 meV, respectively. When the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.

【0168】すなわち、光導電層に炭素原子を含有さ
せ、電荷注入阻止層側から第一の層領域、第二の層領域
の順とした二層構成とし、炭素原子を光導電層に含有さ
せた場合においても、光導電層の第一の層領域におい
て、Ch,Eg,Euをそれぞれ10以上25原子%以
下、1.65eV以上1.75eV以下、50meV以上
55meV以下とし、第二の層領域においてCh,Eg,
Euをそれぞれ15以上30原子%以下、1.75eV
以上1.85eV以下、55meV以上65meV以下
で、且つ周期律表第IIIb族元素の含有を各層領域で基
板側で多くなるようにし、周期律表第IIIb族元素の第
一の層領域の最小含有量を0.1以上15ppm以下お
よび最大含有量を0.5以上50ppm以下とし、周期
律表第IIIb族元素の第二の層領域の最大含有量を0.0
1以上20ppm以下とするとともに、第二の層領域の
表面側から0.5以上1.5μm以下までの領域において
は周期律表第IIIb族に属する元素の含有量を微少にす
ることで、電子写真用光受容部材として総合的に良好な
特性を示すことがわかった。
That is, a carbon layer is contained in the photoconductive layer, a first layer region and a second layer region are arranged in this order from the charge injection blocking layer side, and carbon atoms are contained in the photoconductive layer. Also, in the first layer region of the photoconductive layer, Ch, Eg, and Eu are each set to 10 to 25 atomic%, 1.65 eV to 1.75 eV, 50 meV to 55 meV, and the second layer region. In Ch, Eg,
Eu is not less than 15 and not more than 30 atomic%, respectively, 1.75 eV
At least 1.85 eV or less, 55 meV or more and 65 meV or less, and the content of Group IIIb element in the periodic table is increased on the substrate side in each layer region, and the minimum content of the first layer region of the Group IIIb element in the periodic table is increased. The amount is from 0.1 to 15 ppm and the maximum content is from 0.5 to 50 ppm, and the maximum content of the group IIIb element of the periodic table in the second layer region is 0.0.
In the region from 0.5 to 1.5 μm from the surface side of the second layer region, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table is made very small, and the electron content is increased. It has been found that the photoreceptor for photographic materials has good overall characteristics.

【0169】[0169]

【表9】 [Table 9]

【0170】[0170]

【発明の効果】本発明によって、光受容部材の使用温度
領域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るために、
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、且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。
According to the present invention, the temperature characteristics of the light receiving member in the operating temperature range are remarkably improved, and the occurrence of optical memory can be substantially eliminated.
The stability of the light receiving member with respect to the use environment is improved, and a light receiving member for electrophotography can be obtained in which a halftone is clearly produced and a high-quality image with high resolution can be stably obtained.

【0171】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、特にきわめて優れた電
気的特性、光学的特性、光導電特性、画像特性、耐久性
および使用環境特性を示す。
Therefore, the a-Si light receiving member of the present invention has a specific structure as described above, and
Can solve all the problems in the conventional electrophotographic light-receiving member composed of, and show extremely excellent electrical characteristics, optical characteristics, photoconductive characteristics, image characteristics, durability and use environment characteristics. .

【0172】特に本発明においては、光導電層を光学的
バンドギャップとギャップ内準位の異なる層領域に分割
するとともに、各層領域で伝導性を制御する周期律表第
IIIb族元素を基板側で多くなるように含有し、且つ第
二の層領域の表面側から0.5以上1.5μm以下までの
領域においては周期律表第IIIb族に属する元素の含有
量を極微少にすることによって、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、画像特性を有することを特徴とす
る。
In particular, in the present invention, the photoconductive layer is divided into layer regions having different optical band gaps and levels in the gap, and the conductivity in each of the layer regions is controlled in the periodic table.
The group IIIb element is contained so as to increase on the substrate side, and in the region from 0.5 to 1.5 μm from the surface side of the second layer region, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table is reduced. By making it extremely small, the chargeability is high, and furthermore, the change in surface potential due to a change in the surrounding environment is suppressed, and the device has extremely excellent potential characteristics and image characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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
の一例を示す模試図。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an a-Si subgap light absorption spectrum for explaining characteristic energy of an exponential function tail according to the present invention.

【図2】本発明の光受容部材の好適な実施態様例の層構
成を示す模式的説明成図。
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing a layer configuration of a preferred embodiment of the light receiving member of the present invention.

【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を示す模式的説明図。
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing an example of an apparatus for forming a light receiving layer of the light receiving member of the present invention, which is an apparatus for manufacturing a light receiving member by a glow discharge method using an RF band high frequency power supply.

【図4】本発明の光受容部材における光導電層の第一の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギーEuと帯電
能との関係を示すグラフ図。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the characteristic energy Eu of the Urbach tail in the first layer region of the photoconductive layer and the charging ability in the light receiving member of the present invention.

【図5】本発明の光受容部材における光導電層の第一の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギーEuと温度
特性との関係を示すグラフ図。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the characteristic energy Eu of the Urbach tail in the first layer region of the photoconductive layer and the temperature characteristic in the light receiving member of the present invention.

【図6】本発明の光受容部材における光導電層の第一の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギーEuとメモ
リーとの関係を示すグラフ図。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the characteristic energy Eu of the Urbach tail in the first layer region of the photoconductive layer and the memory in the light receiving member of the present invention.

【図7】本発明の周期律表第IIIb族元素を分布させた
光受容部材にけるて光導電層の第一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
グラフ図。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the characteristic energy Eu of the Urbach tail in the first layer region of the photoconductive layer and the charging ability in the photoreceptor member in which the Group IIIb element of the periodic table of the present invention is distributed. FIG.

【図8】本発明の周期律表第IIIb族元素を分布させた
光受容部材にける光導電層の第一の層領域のアーバック
テイルの特性エネルギーEuと温度特性との関係を示す
グラフ図。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the characteristic energy Eu of the Urbach tail in the first layer region of the photoconductive layer and the temperature characteristic in the photoreceptor member in which the group IIIb element of the periodic table is distributed according to the present invention. .

【図9】本発明の周期律表第IIIb族元素を分布させた
光受容部材における光導電層の第一の層領域のアーバッ
クテイルの特性エネルギーEuとメモリーとの関係を示
すグラフ図。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the characteristic energy Eu of the Urbach tail in the first layer region of the photoconductive layer and the memory in the photoreceptor member in which the group IIIb element of the periodic table of the present invention is distributed.

【図10】本発明の周期律表第IIIb族元素を分布させ
た光受容部材にけるて第一の層領域および第二の層領域
の最小含有量および最大含有量の組み合せと総合的な電
子写真特性との関係を示すグラフ図。
FIG. 10 shows a combination of a minimum content and a maximum content of a first layer region and a second layer region in a photoreceptor member in which a Group IIIb element of the periodic table is distributed according to the present invention, and comprehensive electrons. FIG. 4 is a graph showing a relationship with photographic characteristics.

【図11】本発明の周期律表第IIIb族元素を分布させ
た光受容部材にけるて第一の層領域と光導電層全体の膜
厚比と総合的な電子写真特性との関係を示すグラフ図。
FIG. 11 shows the relationship between the film thickness ratio of the first layer region and the entire photoconductive layer and the overall electrophotographic characteristics in the light receiving member in which the Group IIIb element of the periodic table of the present invention is distributed. Graph diagram.

【図12】本発明の光受容部材における周期律表第III
b族元素の分布を示す模式図。
FIG. 12 is a periodic table III in the light receiving member of the present invention.
The schematic diagram which shows distribution of a group b element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 211 第一の層領域 212 第二の層領域 210 自由表面 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 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 圧カ調整器 Reference Signs List 200 light receiving member 201 conductive support 202 light receiving layer 203 photoconductive layer 204 surface layer 205 charge injection blocking layer 211 first layer region 212 second layer region 210 free surface 3100,4100 deposition device 3111,4111 reaction vessel 3112, 4112 Cylindrical support 3113, 4113 Heater for support heating 3114 Source gas introduction pipe 3115, 4116 Matching box 3116 Source gas piping 3117 Reaction vessel leak valve 3118 Main exhaust valve 3119 Vacuum gauge 3200 Source gas supply device 3211 to 3216 Mass flow Controllers 3221-226 Source gas cylinders 3231-236 Source gas cylinder valves 3241-246 Gas inlet valves 3251-256 Gas outlet valves 3261-266 Pressure regulators

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田澤 大介 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Daisuke Tazawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、
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25原子%以下、光学的バンドギヤッ
プ(Eg)が1.65eV以上1.75eV以下、ならび
に光子エネルギー(hν)を独立変数とし光吸収スペク
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)が50meV以上55me
V以下である第一の層領域と、Chが15原子%以上3
0原子%以下、Egが1.75eV以上1.85eV以
下、およびEuが55meV以上65meV以下である
第二の層領域とを備え、且つ該光導電層は導電性支持体
の表面上に該第一の層領域、該第二の層領域の順に積層
され、周期律表第IIIb族に属する元素の少なくとも一
種を含有するとともに、該含有される元素は該第一の層
領域、該第二の層領域各々において、基板側で増加して
なることを特徴とする電子写真用光受容部材。
1. An electrophotographic light-receiving member comprising a photoconductive layer comprising an amorphous material containing hydrogen atoms and / or halogen atoms and containing silicon atoms as a host,
Content of hydrogen atom and / or halogen atom (Ch)
Is 10 atomic% or more and 25 atomic% or less, optical band gap (Eg) is 1.65 eV or more and 1.75 eV or less, and photon energy (hν) is an independent variable, and absorption coefficient (α) of light absorption spectrum is a dependent variable. The characteristic energy (Eu) obtained from the linear relationship part (exponential function tail) of the function represented by the following formula (I) 1nα = (1 / Eu) · hν + α1 (I) is 50 meV or more and 55 me
V and a first layer region of not more than V, and
0 atomic% or less, Eg of 1.75 eV or more and 1.85 eV or less, and Eu of 55 meV or more and 65 meV or less, and the photoconductive layer is formed on the surface of a conductive support. One layer region, stacked in the order of the second layer region, while containing at least one element belonging to Group IIIb of the periodic table, the contained element is the first layer region, the second layer region A light-receiving member for electrophotography, wherein the light-receiving member is increased on the substrate side in each of the layer regions.
【請求項2】 前記光導電層は、該光導電層全体の層厚
に対する第一の層領域の層厚の比が0.01以上0.3以
下であることを特徴とする、請求項1記載の光受容部
材。
2. The photoconductive layer according to claim 1, wherein a ratio of a layer thickness of the first layer region to a layer thickness of the entire photoconductive layer is 0.01 or more and 0.3 or less. The light receiving member according to any one of the preceding claims.
【請求項3】 前記第二の層領域の表面側から0.5以
上1.5μm以下までの領域においては、周期律表第III
b族に属する元素の平均含有量が0以上0.1ppm以
下であることを特徴とする、請求項1記載の光受容部
材。
3. In the region from 0.5 to 1.5 μm from the surface side of the second layer region, the periodic table III
The light receiving member according to claim 1, wherein the average content of the element belonging to group b is 0 or more and 0.1 ppm or less.
【請求項4】 前記第一の層領域の周期律表第IIIb族
に属する元素の最小含有量が、シリコン原子に対して
0.1ppm以上15pm以下であることを特徴とす
る、請求項1記載の光受容部材。
4. The method according to claim 1, wherein the minimum content of an element belonging to Group IIIb of the periodic table in the first layer region is 0.1 ppm or more and 15 pm or less with respect to silicon atoms. Light receiving member.
【請求項5】 前記第一の層領域の周期律表第IIIb族
に属する元素の最大含有量が、シリコン原子に対して
0.5ppm以上50pm以下であることを特徴とす
る、請求項1記載の光受容部材。
5. The method according to claim 1, wherein a maximum content of an element belonging to Group IIIb of the periodic table in the first layer region is not less than 0.5 ppm and not more than 50 pm with respect to silicon atoms. Light receiving member.
【請求項6】 前記第二の層領域の周期律表第IIIb族
に属する元素の最大含有量が、シリコン原子に対して
0.01ppm以上20pm以下であることを特徴とす
る、請求項1記載の光受容部材。
6. The method according to claim 1, wherein a maximum content of an element belonging to Group IIIb of the periodic table in the second layer region is 0.01 ppm or more and 20 pm or less with respect to silicon atoms. Light receiving member.
【請求項7】 前記光導電層が、該光導電層中に炭素、
酸素、窒素の少なくとも一種を含むことを特徴とする、
請求項1ないし6のいずれかに記載の光受容部材。
7. The photoconductive layer, wherein carbon is contained in the photoconductive layer.
Characterized by containing at least one of oxygen and nitrogen,
The light receiving member according to claim 1.
【請求項8】 前記光導電層が、該光導電層の表面上に
炭素、酸素、窒素の少なくとも一種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なることを特徴
とする、請求項1ないし7のいずれかに記載の光受容部
材。
8. The photoconductive layer is characterized in that a surface layer made of a silicon-based non-single-crystal material containing at least one of carbon, oxygen and nitrogen is provided on a surface of the photoconductive layer. The light receiving member according to claim 1.
【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種および周期律表
第IIIb族から選ばれる元素の少なくとも一種を含む単
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
くとも一種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なることを特徴とする、請求項8記
載の光受容部材。
9. The charge injection blocking layer, wherein the photoconductive layer is formed of a single crystal material containing silicon atoms as a base material and containing at least one of carbon, oxygen, and nitrogen and at least one element selected from Group IIIb of the periodic table. Provided on the surface of
9. The light-receiving member according to claim 8, wherein the surface layer made of a silicon-based non-single-crystal material containing at least one of carbon, oxygen, and nitrogen is provided on the surface of the photoconductive layer. .
【請求項10】 前記表面層は、その層厚が0.01〜
3μmであることを特徴とする、請求項8または9記載
の光受容部材。
10. The surface layer has a layer thickness of 0.01 to 0.01.
The light receiving member according to claim 8, wherein the light receiving member has a thickness of 3 μm.
【請求項11】 前記電荷注入阻止層は、その層厚が
0.1〜5μmであることを特徴とする、請求項9記載
の光受容部材。
11. The light receiving member according to claim 9, wherein said charge injection blocking layer has a thickness of 0.1 to 5 μm.
【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ないし11のいずれ
かに記載の光受容部材。
12. The photoconductive layer has a thickness of 20 to 50 μm.
The light receiving member according to claim 1, wherein:
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