JPH1165147A

JPH1165147A - 電子写真用光受容部材

Info

Publication number: JPH1165147A
Application number: JP22965297A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Tazawa; 大介田澤; Hiroaki Niino; 博明新納; Satoshi Furushima; 聡古島; Nobufumi Tsuchida; 伸史土田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】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安定し、画像品質の良好な、
電子写真用光受容部材の提供。【解決手段】光導電層が第一の層領域と第二の層領域
からなり、第一の層領域は光吸収スペクトルの指数関数
裾から得られる特性エネルギー（Ｅｕ）を５０〜５５ｍ
ｅＶ、水素原子含有量（Ｃｈ）を２５〜４０原子％、光
学的バンドギャップ（Ｅｇ）を１.８〜１.９ｅＶとし、
第二の層領域はＥｕを６０〜７０ｍｅＶ、Ｃｈを１０〜
２０原子％、Ｅｇを１.６５ないし１.７５ｅＶとするこ
とを特徴ととし、また光導電層の光が入射する側の周期
律表第IIIｂに属する元素の含有量が、光導電層の支持
体側の含有量より少ないことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光（広義の光であ
り、紫外線、可視光線、赤外線、Ｘ線、γ線等を含む）
のような電磁波に対し感受性を有する電子写真用光受容
部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】像形成分野において、光受容部材におけ
る光受容層を形成する光導電材料としては、高感度で、
ＳＮ比［光電流（Ｉｐ）／暗電流（Ｉｄ）］が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性に適合した吸収スペクト
ルを有すること、光応答性が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。

【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。このような光受容部材には、一般的には、導電
性支持体を５０〜３５０℃に加熱し、前記支持体上に真
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
供されている。

【０００４】また、特開昭５６-８３７４６号公報に
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。同公報に
おいては、ａ-Ｓiにハロゲン原子を１〜４０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
とができると記載されている。

【０００５】また、特開昭５７-１１５５５６号公報に
は、ａ-Ｓi堆積膜で構成された光導電層を有する光導電
部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光学
的、光導電的特性および耐湿性等の使用環境特性、さら
には経時安定性について改善を図るため、シリコン原子
を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層上
に、シリコン原子および炭素原子を含む非光導電性のア
モルファス材料で構成された表面障壁層を設ける技術が
記載されている。さらに、特開昭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６２-１６８
１６１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。

【０００６】さらに、特開昭６２-８３４７０号公報に
は、電子写真用感光体の光導電層において光吸収スペク
トルの指数関数裾の特性エネルギーを０.０９ｅＶ以下
にすることにより残像現象のない高品質の画像を得る技
術が開示されている。

【０００７】そして、特開昭５８-２１２５７号公報に
は、光導電層の作成中に支持体温度を変化させることに
より光導電層内で禁止帯幅を変化させ、高抵抗であって
光感度領域の広い光受容部材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、表面層側
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５９-１４３３
７９号公報ならびに同６１-２０１４８１号公報には、
Ｃｈの異なるａ-Ｓi:Ｈを積層することにより暗抵抗が
高く高感度の光受容部材を得る技術が開示されている。

【０００８】さらに、特開昭５８-８８１１５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、光導電層において支持体側で周期律表第III族の原
子を多く含有させることが開示されており、特開昭６２
-１１２１６６号公報にはＢ₂Ｈ₆／ＳiＨ₄流量比を３.３
×１０^-7以上に保ってキャリア輸送層の生成を行い残像
現象をなくす技術が開示されている。

【０００９】一方、特開昭６０-９５５５１号公報に
は、アモルファスシリコン光受容部材の画像品質向上の
ために、光受容部材表面近傍の温度を３０〜４０℃に維
持して帯電、露光、現像および転写等の画像形成行程を
行うことにより、光受容部材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。

【００１０】これらの技術により、電子写真用光受容部
材の電気的、光学的、光導電的特性および使用環境特性
が向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ａ-Ｓi系材料で構成された光導電層を有する電子写真用
光受容部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気
的、光学的、光導電特性、および使用環境特性の点、さ
らには経時安定性および耐久性の点において、各々個々
には特性の向上が図られてはいるが、未だ総合的な特性
向上を図る上でさらなる改良の余地が残されているのが
実情である。

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

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

【００１４】また、近年のオフィスや一般家庭へのコン
ピューター普及と画像処理方法のデジタル化が進み、マ
ルチメディア時代に向けて電子写真装置も従来の複写機
だけでなく、ファクシミルやプリンターの役目を担うた
めにデジタル化が求められるようになった。デジタル化
のために用いられる半導体レーザーやＬＥＤは、発光強
度や価格の点から赤外ないし赤色可視光までのものが主
流である。そのため従来のハロゲン光を用いたアナログ
複写機には見られなかった特性の改善が求められるよう
になった。

【００１５】このような状況下において、前述した従来
技術により上記課題についてある程度の特性向上が可能
になってはきたが、さらなる帯電能や画像品質の向上に
関しては未だ充分とはいえない。特にアモルファスシリ
コン系光受容部材のさらなる高画質化への課題として、
周囲温度の変化による電子写真特性の変動や光メモリー
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。また、デジタル化に伴いレーザーやＬＥＤを用いる
ことで、光量・帯電能曲線の変化部分が温度によって変
化する（感度の温度特性）ことやその変化部分が直線か
ら鈍ってくる（感度の直線性）ことが新たに注目される
ようになってきた。

【００１６】さらに、先にも記述したように、デジタル
化のために用いられる半導体レーザーやＬＥＤは発光強
度や価格の点から赤外ないし赤色可視光までのものが主
流であり、従来アナログ複写機の光学露光装置で使用さ
れていたハロゲン光と比較すると波長が長くなってい
る。よって、デジタル複写機に搭載される光受容部材と
しては、これらの波長領域に対応した光学特性を持つ必
要性が出てきている。

【００１７】例えば、従来は光受容部材の画像流れの防
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
光受容部材の表面温度を４０℃程度に保っていた。しか
しながら、従来の光受容部材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
は本来光受容部材が有しているよりも帯電能が低い状態
で使用せざるを得なかった。例えば、室温での使用時に
比べてドラムヒーターで４０℃程度に加熱している状態
では帯電能が１００Ｖ程度低下ししてしまっていた。

【００１８】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、帯電器のコロナ放電により生
成されるオゾン生成物を夜間に光受容部材表面に吸着す
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
ような状態で複写をすると、電源投入後の複写機内の光
受容部材周囲の温度の上昇に伴い帯電能が低下して、複
写中に画像濃度が変わってしまうと問題が生じていた。

【００１９】また、レーザーやＬＥＤを用いたデジタル
機で上記のようにドラムヒーター等により光受容部材の
温度を一定に制御していない場合、感度の温度特性や感
度の直線性のために、光受容部材周囲温度が変化するこ
とによって、感度が変化し画像濃度が変わってしまうと
いう問題が生じていた。さらに、レーザー光やＬＥＤの
赤外ないし赤外可視光の波長領域に光受容部材の光学特
性が対応していない場合、露光時に電子や正孔等のキャ
リアが十分に励起されず、そのためにキャリアの走行性
が低下し膜中の局在準位にキャリアが束縛され、帯電能
の低下、または光メモリーの増加等の弊害が生じてしま
っていた。

【００２０】一方、同一原稿を連続して繰り返し複写す
ると、前回の複写行程の像露光の残像が次回の複写時に
画像上に生じる、いわゆるゴーストが画像品質を向上さ
せる上で問題になってきた。

【００２１】したがって、電子写真用光受容部材を設計
する際に、上記したような問題が解決されるように電子
写真用光受容部材の層構成、各層の化学的組成等総合的
な観点からの改良を図るとともに、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。

【００２２】そこで、本発明は、上述した従来の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その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
を母体とする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。

【００２３】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、繰り返しの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。

【００２４】

【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（以下、Ｃｈと
略記する）、光学的バンドギャップ（以下、Ｅｇと略記
する）やバンドギャップ内の局在状態密度の分布を制御
することにより上記目的を達成できるという知見を得
た。

【００２５】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成された光
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
ては優れた特性を有していることを見いだした。

【００２６】そして、本発明はデジタル複写機に搭載さ
れるレーザーやＬＥＤに対応するために、特に光電変換
に関わる光入射部について、Ｃｈ、バンドギャップ内の
局在状態密度分布を制御することにより、帯電能、温度
特性、光メモリーおよび感度の温度特性や感度の直線性
を改善した。さらに、光が入射する部分とそれ以外の部
分との役割を考慮しながら、上記Ｃｈ,Ｅｇやバンドギ
ャップ内の局在状態密度分布と伝導性を制御する物質で
ある周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有状態を関連
させながら制御することにより帯電能、温度特性、光メ
モリーおよび感度の温度特性や感度の直線性を大幅に改
善した。

【００２７】このようなことから、上記の課題・目的は
以下に示す本発明によって解決・達成される。すなわ
ち、本発明は次のような特徴を有する光受容部材を開示
するものである。

【００２８】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Ｃｈ,Ｅｇ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（以下、Ｅｕと略
記する）の異なる第一の層領域、第二の層領域からなる
光導電層を有することを特徴とする。主にキャリアの輸
送を担う第一の層領域においてはＣｈは２５〜４０原子
％の範囲、Ｅｇは１.８〜１.９０ｅＶの範囲、Ｅｕは５
０〜５５ｍｅＶの範囲とし、主に光の吸収領域としての
機能を担う第二の層領域において、Ｃｈを１０〜２０原
子％の範囲、Ｅｇを１.６５〜１.７５ｅＶの範囲、Ｅｕ
を６０〜７０ｍｅＶの範囲としたことを特徴としてい
る。

【００２９】第２に、前記第二の層領域の膜厚を露光波
長の５０〜９５％を吸収するために必要な厚さとするこ
とを特徴としている。第３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Ｃｈ,ＥｇならびにＥｕの異なる
第一の層領域、第二の層領域からなる光導電層を有する
ことを特徴とする。そして第一の層領域において、Ｃｈ
は２５〜４０原子％の範囲、Ｅｇは１.８〜１.９０ｅＶ
の範囲、Ｅｕは５０〜５５ｍｅＶの範囲とし、主に光の
吸収領域としての機能を担う第二の層領域においてＣｈ
を１０〜２０原子％の範囲、Ｅｇを１.６５〜１.７５ｅ
Ｖの範囲、Ｅｕを６０〜７０ｍｅＶの範囲とし、伝導性
を制御する物質である周期律表第IIIｂ族に属する元素
を、光導電層の光の入射する側の含有量が、光導電層の
支持体側の含有量より少なくなるように分布させること
を特徴としている。

【００３０】第４に、前記第一の層領域に含有される周
期律表第IIIｂ族に属する元素の量は、シリコン原子に
対して、０.２〜３０ｐｐｍの範囲であることを特徴と
している。第５に、前記第二の層領域に含有される周期
律表第IIIｂ族に属する元素の量はシリコン原子に対し
て、０.０１〜１０ｐｐｍの範囲であることを特徴とし
ている。第６に、前記光導電層は、前記導電層中に周期
律表第IIIｂ族に属する元素の含有量が、支持体側から
表面側に階段状に減少していることを特徴としている。
第７に、前記光導電層に含有される周期律表第IIIｂ族
に属する元素の含有量が、支持体側から表面側に滑らか
に減少していることを特徴としている。

【００３１】第８に、前記光導電層は、前記光導電層の
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いるこ
とを特徴としている。第９に、前記記光導電層は、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族または第Ｖｂ族から選ばれ
る元素の少なくとも一種を含む非単結晶材料からなる電
荷注入素子層の表面上に設けられ、さらに前記光導電層
の表面上に、炭素、酸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いる
ことを特徴としている。第１０に、前記表面層の層厚が
０.０１〜３μｍであることを特徴としている。第１１
に、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している。

【００３２】第１２に、前記光導電層の全層厚が、２０
〜５０μｍであることを特徴としている。第１３に、前
記光導電層は、光導電層全体に占める第二の層領域の膜
厚の比が０.０５〜０.５であることを特徴としている。

【００３３】なお、本発明において用いられている指数
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。

【００３４】このことは図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、を対数軸として示す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ｈ
νに対しより緩やかな依存性を示す部分Ａとである。

【００３５】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。 α＝α_oｅｘｐ（ｈν／Ｅｕ）この両辺の対数をとると、ｌｎα＝（１／Ｅｕ）・ｈν＋α₁ （Ｉ）となり（ただし、α₁＝ｌｎα_o）、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し、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。

【００３６】このようなバンドギャップ中のテイル準位
の状態を測定する方法として、一定光電流法（Constant
Photocurrent Method:以後、ＣＰＭと略記する）は、
ａ-Ｓi:Ｈの局在準位に基づくサブギャップ光吸収スペ
クトルを簡便に測定する方法として有用である。

【００３７】また、本発明において用いられている感度
の温度特性および感度の直線性について図２を用いて説
明する。図２は、室温（ドラムヒーターＯＦＦ）と約４
５℃（ドラムヒーターＯＮ）において、それぞれ光受容
部材の暗電位として４００Ｖの表面電位に帯電し、次に
露光光源として６８０ｎｍのＬＥＤ光を照射して露光量
を変えたときの表面電位（明電位）の変化、いわゆるＥ
-Ｖ特性（曲線）の１例である。

【００３８】感度の温度特性は、暗電位と明電位の差が
２００Ｖとなるとき（Δ２００）の露光量（半減露光
量）の室温での値と約４５℃での値との差である。ま
た、感度の直線性は、暗電位と明電位の差が３５０Ｖと
なるとき（Δ３５０）の露光量（実測値）と、露光なし
の点（暗状態）と半減露光量を照射した状態の点とを結
ぶ直線を外挿してΔ３５０となる露光量（計算値）との
差である。いずれもその値が小さいほど、光受容部材と
して良好な特性を示すことを意味する。

【００３９】

【作用】本発明者らは、Ｅｇ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Ｅｕと光受容部材特性との相関に注目し、特にレ
ーザーおよびＬＥＤに適応するために、露光波長、Ｅ
ｇ,Ｅｕと光受容部材特性の種々の条件にわたり詳細に
検討した結果、露光波長、Ｅｇ,Ｅｕと光受容部材の帯
電能、温度特性や光メモリーとが密接な関係にあるこ
と、中でも露光波長、Ｅｇ,Ｅｕと感度の温度特性、感
度の直線性とが極めて密接な関係にあることを見いだ
し、本発明を完成するに至った。

【００４０】すなわち、Ｅｇが小さいａ-Ｓi:Ｈ,Ｘを光
導電層の光入射側である第二の層領域に配置し、Ｅｇが
大きく、キャリアの局在準位への捕獲率を小さくした光
導電領域を光導電層の下部すなわち第一の層領域に配置
することにより、感度の温度特性および感度の直線性を
改善し、帯電能を向上させ、光メモリーを低減すること
ができることが試験により明らかになった。

【００４１】また、本発明者らは、伝導性制御物質の含
有量、ならびに分布形態によって制御される光入射部の
正孔と電子の走行性のバランス、およびＥｇ,Ｅｕとａ-
Ｓi光受容部材の帯電能、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、前記周期律表第IIIｂ
族に属する元素の含有量の分布について詳細に調べた結
果、光導電層の光が入射する側での周期律表第IIIｂ族
に属する元素の含有量を、光導電層の支持体側に含有量
より少なくすることにより良好な光受容部材特性を発揮
することを見いだした。

【００４２】すなわち、Ｅｇが小さく、ａ-Ｓi:Ｈ,Ｘを
光導電層の光入射側である第二の層領域に配置し、ま
た、Ｅｇが大きく、キャリアの局在準位への捕獲率を小
さくしたａ-Ｓi:Ｈ,Ｘを光導電層の支持体側である第一
の層領域に配置し、さらに光導電層の光の入射側の周期
律表第IIIｂ族に属する元素の含有量が、光導電層の支
持体側の周期律表第IIIｂ族に属する元素含有量より少
なくなるように分布制御することにより、感度の温度特
性および感度の直線性を大幅に改善し、さらに帯電能を
向上させ、光メモリーを実質的になくすることが本発明
者の試験により明らかになった。

【００４３】以下、これをさらに詳しく説明する。ドラ
ムヒーター等で光受容部材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、主となる光導電層内での熱励起キ
ャリアの生成を抑え、また、キャリアの局在準位への捕
獲率を小さくし、なお且つ深い局在準位をを少なくする
ことにより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。

【００４４】さらに、光メモリーは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
キャリアの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。

【００４５】また、感度の温度特性は光導電層の正孔と
電子の走行性の違いが大きい上に、走行性が温度によっ
て変化するために生じる。光入射部内では正孔電子が対
で生成され、正孔は支持体側へ電子は表面層側へ走行す
るが、その移動中に光入射部で正孔と電子が混在する
と、支持体や表面に達するまでに再結合をしてしまう割
合が多くなる。その再結合の割合が再捕獲中心からの熱
励起により変化するために、露光量すなわち光生成キャ
リアの数と表面電位を打ち消すキャリア数が温度によっ
て変化することになり、その結果感度が温度によって変
わることになる。したがって、光入射部での再結合の割
合を少なくする、すなわち再捕獲中心となる深い準位を
少なくすることと正孔と電子の混在領域が小さくなるよ
うに、露光の光吸収率を大きくし、そしてキャリアの走
行性も改善しなければならない。

【００４６】さらに、感度の直線性は露光量が多くなる
にしたがって、相対的に表面から深い場所での光生成キ
ャリアが増加し、走行距離が長いキャリア（電子）が増
加するために生じる。したがって、光入射部の光吸収率
を高めると共に、伝導性を制御する物質の含有量および
分布を変えて、特に光入射部の電子の走行性のバランス
を改善しなければならない。

【００４７】したがって、Ｃｈを少なくしてＥｇを小さ
くしたａ-Ｓi:Ｈを光入射側に設けることにより、レー
ザー光またはＬＥＤの波長、例えば６８０ｎｍもしくは
７００ｎｍに対しても、十分に電子や正孔が励起され、
光キャリアが局在準位に捕獲される割合を小さくするこ
とができるためにキャリアの走行性が飛躍的に改善され
る。また、Ｅｇを小さくすることで露光の吸収が大きく
なり光入射部を小さくできるために、正孔電子混在領域
が縮小できる。また、主にキャリアの輸送を担う第一の
層領域のＥｇを大きくすることにより、熱励起キャリア
の生成を少なくすることができ、またＥｕを小さくする
ことにより、熱励起キャリアや光キャリアが局在準位に
捕獲される割合を小さくすることができるためにキャリ
アの走行性が飛躍的に改善される。

【００４８】つまり、光導電層の光入射側にＥｇの小さ
い第二の層領域を設け、実質的に光吸収する領域とし、
特にレーザーおよびＬＥＤを用いたときの感度の温度特
性、感度の直線性、帯電能、温度特性、メモリーを改善
する点で効果が見られる。

【００４９】また、前記したとおり、光の入射側にＥｇ
の小さい第二光導電領域を配置し、支持体側にＥｇが大
きくＥｕの小さな第一光導電領域を配置することによ
り、レーザーおよびＬＥＤを用いたときの感度の温度特
性、感度の直線性を改善し、伝導性を制御する物質の含
有量、および分布を制御することにより帯電能、温度特
性、メモリーを改善する点で効果が見られるが、Ｅｇを
小さくすることで露光の吸収が大きくなり光入射部を小
さくできるために正孔電子混在領域を縮小することがで
き、そのため支持体側光導電層は主たるキャリアを正孔
としてその走行性を改善した層設計が可能となる。よっ
て、上記の光導電層に導伝性を制御する周期律表第III
ｂに属する元素の含有量および分布を制御することによ
り、上記の効果を助長し、光導電層全体の正孔に電子の
走行性のバランスが改善され、レーザーおよびＬＥＤを
用いたときの感度の温度特性、感度の直線性を大幅に改
善し、帯電能、温度特性、メモリーを改善する点で顕著
な効果が見られる。

【００５０】したがって、本発明は上記構成によって、
レーザーおよびＬＥＤを用いたときの感度の温度測定、
感度の直線性および帯電能の向上と温度特性減少ならび
に光メモリーの低減とを高い次元で両立させ、前記した
従来技術における諸問題の全てを解決することができ、
極めて優れた電気的、光学的、光導電的特性、画像品
質、耐久性および使用環境性を示す光受容部材を得るこ
とができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、図面にしたがって本発明の
電子写真用光受容部材について詳細に説明する。図３
は、本発明の電子写真用光受容部材の層構成を説明する
ための模式的構成図であり、図４は本発明の周期律表第
IIIｂ族に属する元素の分布様式例を示すものである。

【００５２】図３（ａ）に示す電子写真用光受容部材３
００は、電子写真用光受容部材用としての支持体３０１
の上に、光受容層３０２が設けられている。該光受容層
３０２はａ-Ｓi:Ｈ,Ｘからなり光導電性を有する光導電
層３０３で構成され、光導電層３０３は支持体３０１側
から順に第一の層領域３１１と第二の層領域３１２とか
らなっている。

【００５３】図３（ｂ）に示す電子写真用光受容部材３
００は、電子写真用光受容部材用としての支持体３０１
の上に、光受容層３０２が設けられている。該光受容層
３０２はａ-Ｓi:Ｈ,Ｘからなり光導電性を有する光導電
層３０３と、アモルファスシリコン系表面層３０４とか
ら構成されている。また、光導電層３０３は支持体３０
１側から順に第一の層領域３１１と第二の層領域３１２
とからなっている。

【００５４】図３（ｃ）に示す電子写真用光受容部材３
００は、電子写真用光受容部材用としての支持体３０１
の上に光受容層３０２が設けられている。該光受容層３
０２は支持体３０１側から順にアモルファスシリコン系
電荷注入阻止層３０５と、ａ-Ｓi:Ｈ,Ｘからなり光導電
性を有する光導電層３０３と、アモルファスシリコン系
表面層３０４とから構成されている。また、光導電層３
０３は電荷注入阻止層３０５側から順に第一の層領域３
１１と第の層領域３１２とからなっている。

【００５５】また、図４は、本発明の光導電層に含有さ
れる周期律表第IIIｂ族に属する元素の分布様式例を説
明するための模式的構成図であり、図３に示す層構成を
持つ電子写真用光受容部材の光導電層に、図４に示す分
布様式例に基づき周期律表第IIIｂ族に属する元素が分
布している。また、図４に示す分布様式以外の分布形態
であっても本発明の条件に合うようにすれば、いかなる
変化形態をとってもよい。

【００５６】（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、ポリカーボネート、セルロースアセテー
ト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、
ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラ
ス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも光受
容層を形成する側の表面を導電処理して支持体も用いる
ことができる。

【００５７】本発明において使用され支持体３０１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３００を形成し得るように適宜決定するが、光受容
部材３００としての可撓性が要求される場合には、支持
体３０１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３０
１は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通
常は１０μｍ以上とされる。

【００５８】（光導電層）本発明において、その目的を
効果的に達成するために支持体３０１上に形成され、光
受容層３０２の一部を構成する光導電層３０３は真空堆
積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜
成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。
具体的には、例えばグロー放電法（低周波ＣＶＤ法、高
周波ＣＶＤ法またはマイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電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法等の数々の薄膜堆積法によって形成する
ことができる。これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備
資本投資下の負荷程度、製造規模、作成される光受容部
材に所望される特性等の要因によって適宜選択されて採
用されるが、所望の特性を有する光受容部材を製造する
に当たっての条件の制御が比較的容易にあることからグ
ロー放電法、特にＲＦ帯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。

【００５９】グロー放電法によって光電導層３０３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、前記
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３０１上にａ-Ｓi:
Ｈ,Ｘからなる層を形成すればよい。

【００６０】また、本発明において光導電層３０３中に
水素原子または／およびハロゲン原子を含有されること
が必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償
し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を
向上させるために必須不可欠であるからである。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２５〜４０原子％の範囲とされるのが望まし
く、また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１０〜２０原
子％の範囲とされるのが望ましい。

【００６１】本発明において使用されるＳi供給用ガス
となり得る物質としては、ＳiＨ₄,Ｓi₂Ｈ₆,Ｓi₃Ｈ₈,Ｓi
₄Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素
（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられ、
さらに層作成時の取り扱い易さや、Ｓi供給効率の良さ
等の点で、ＳiＨ₄,Ｓi₂Ｈ₆が好ましいものとして挙げら
れる。

【００６２】そして、形成される光導電層３０３中に水
素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御を
いっそう容易になるように図り、本発明の目的を達成す
る膜特性を得るために、これらのガスにさらにＨ₂およ
び／またはＨeあるいは水素原を含む珪素化合物のガス
を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。

【００６３】また本発明において使用されるハロゲン原
子供給用の原料ガスとして有効なのは、例えばハロゲン
ガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のま
たはガス化し得るハロゲン化合物が好ましくは挙げられ
る。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構
成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
とができる。本発明において好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的には弗素ガス(Ｆ₂),ＢrＦ,Ｃl
Ｆ,ＣlＦ₃,ＢrＦ₃,ＢrＦ₅,ＩＦ₃,ＩＦ₇等のハロゲン間
化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素
化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導
体としては、具体的には、例えばＳiＦ₄,Ｓi₂Ｆ₆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。

【００６４】光導電層３０３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３０１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。

【００６５】本発明においては、光導電層３０３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必
要である。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。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。

【００６６】本発明の効果を得るために含有させる周期
律表第IIIｂ族に属する元素の含有量は、第一の層領域
はシリコン原子に対して０.２〜３０ｐｐｍの範囲に制
御するのが望ましく、第二の層領域は０.２〜１０ｐｐ
ｍの範囲に制御するのが望ましい。そして正孔電子対が
生成し走行する部分である第二の層領域の最表面から露
光波長の７０％以上を吸収するに要する領域では、その
部分を正孔と電子の走行性を高次でバランスさせるため
に特に注意してシリコン原子に対して０.０１〜５ｐｐ
ｍの範囲に制御されるのが望ましい。

【００６７】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３０３を形成するための他のガスと共に導入して
やればよい。第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を採用するの
が望ましい。

【００６８】そのような第IIIｂ族原子導入用の原料物
質としては具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂
Ｈ₆,Ｂ₄Ｈ₁₀,Ｂ₅Ｈ₉,Ｂ₅Ｈ₁₁,Ｂ₆Ｈ₁₀,Ｂ₆Ｈ₁₂,Ｂ₆Ｈ₁₄
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(ＣＨ
₃)₃,ＩnＣl₃,ＴlＣl₃等も挙げることができる。

【００６９】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。

【００７０】さらに本発明においては、光導電層３０３
に炭素原子および／または酸素原子および／または窒素
原子を含有させることも有効である。炭素原子および／
または酸素原子および／または窒素原子の含有量はシリ
コン原子、炭素原子、酸素原子および窒素原子の和に対
して好ましくは１×１０^-5〜１０原子％、より好ましく
は１×１０^-4〜８原子％、最適には１×１０^-3〜５原子
％の範囲が望ましい。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。

【００７１】本発明において、光導電層３０３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の範囲とするのが望ましい。層厚が２
０μｍ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る場合があり、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。

【００７２】また、本発明において、光導電層３０３全
体（第一の層領域＋第二の層領域）に占める第二の層領
域の厚さの割合は、５％〜５０％の範囲とすることが望
ましい。その割合が５％より小さいと、第二の層領域に
おいて前露光や像露光を充分に吸収することができず、
感度の温度特性の低減や感度の直線性の改善の効果を充
分に発揮することができない。また、５０％以上になる
と帯電能の向上や温度特性低減の効果を充分発揮するこ
とができない。

【００７３】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層３０３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。

【００７４】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、第一の層領域の場合、Ｓi供給用ガスに対
してＨ₂および／またはＨeの流量を、通常の場合４〜２
０倍、好ましくは５〜１５倍、最適には６〜１０倍の範
囲に制御することが望ましく、また第二の層領域の場合
は、Ｓi供給用ガスに対しＨ₂および／またはＨeの流量
を、通常の場合０.５〜１０倍、好ましくは０.７〜５
倍、最適には１〜３倍の範囲に制御することが望まし
い。

【００７５】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×
１０^-2〜２×１０³Ｐａ、好ましくは５×１０^-2〜５×
１０²Ｐａ、最適には１×１０^-1〜１.５×１０²Ｐａの
範囲とするのが好ましい。

【００７６】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、０.３〜１０、好ましくは０.
５〜８、最適には１〜６の範囲に設定することが望まし
い。そして、第一の層領域のＳi供給用のガスの流量に
対する放電電力の比を第二の層領域のそれに比べて大き
くし、いわゆるフローリミット領域で作成することが好
ましい。

【００７７】さらに、支持体３０１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、好ましくは２
００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃、最
適には２５０〜３００℃の範囲とするのが望ましい。

【００７８】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。

【００７９】（表面層）本発明においては、上述のよう
にして支持体３０１上に形成された光導電層３０３の上
に、さらにアモルファスシリコン系の表面層３０４を形
成することが好ましい。この表面層３０４は自由表面３
１０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。

【００８０】また、本発明においては、光受容層３０２
を構成する光導電層３０３と表面層３０４とを形成する
非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の構成要素
を有しているので、積層界面において化学的な安定性の
確保が充分なされている。

【００８１】表面層３０４は、アモルファスシリコン系
の材料であればいずれの材質でも可能であるが、例え
ば、水素原子(Ｈ)および／またはハロゲン原子(Ｘ)を含
有し、さらに炭素原子を含有するアモルファスシリコン
(以下ａ-ＳiＣ:Ｈ,Ｘと表記する)、水素原子(Ｈ)および
／またはハロゲン原子(Ｘ)を含有し、さらに酸素原子を
含有するアモルファスシリコン(以下ａ-ＳiＯ:Ｈ,Ｘと
表記する)、水素原子(Ｈ)および／またはハロゲン原子
(Ｘ)を含有し、さらに窒素原子を含有するアモルファス
シリコン(以下ａ-ＳiＮ:Ｈ,Ｘと表記する)、水素原子
(Ｈ)および／またはハロゲン原子(Ｘ)を含有し、さらに
炭素原子、酸素原子、窒素原子の少なくとも一種を含有
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。

【００８２】本発明において、その目的を効果的に達成
するため、表面層３０４は真空堆積膜形成方法により、
所望特性が得られるよう適宜成膜パラメーターの数値条
件が設定されて作成される。具体的には、例えばグロー
放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイク
ロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電
ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオン
プレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の数々の
薄膜堆積法によって形成することができる。

【００８３】これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資
本投資下の負荷程度、製造規模、作成される光受容部材
に所望される特性等の要因によって適宜選択されて採用
されるが、光受容部材の生産性から光導電層と同等の堆
積法によることが好ましい。例えば、グロー放電法によ
って、ａ-ＳiＣ:Ｈ,Ｘよりなる表面層３０４を形成する
には、基本的には、シリコン原子（Ｓi）を供給し得る
Ｓi供給用の原料ガス、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ
供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供
給用の原料ガスまたは／およびハロゲン原子（Ｘ）を供
給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反
応容器内に所望のガス状態を導入して、前記反応容器内
にグロー放電が生起させ、あらかじめ所定の位置に設置
された光導電層３０３を形成した支持体３０１上に、ａ
-ＳiＣ:Ｈ,Ｘからなる層を形成すればよい。

【００８４】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量は、シリコン原
子と炭素原子の和に対して３０％から９０％の範囲が好
ましい。

【００８５】また、本発明において表面層３０４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。Ｃｈ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％の範
囲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％の範囲とする
のが望ましい。

【００８６】これらの水素および／または弗素原子含有
量の範囲内で形成される光受容部材は、実際面において
従来にない格段に優れたものとして充分適用させ得るも
のである。すなわち、表面層内に存在する欠陥（主にシ
リコン原子や炭素原子のダングリングボンド）は、電子
写真用光受容部材としての特性に悪影響を及ぼすことが
知られている。例えば自由表面から電荷の注入による帯
電特性の劣化、使用環境、例えば高い湿度のもとで表面
構造が変化することによる帯電特性の変動、さらにコロ
ナ帯電時や光照射時に光導電層より表面層に電荷が注入
され、前記表面層内の欠陥に電荷がトラップされること
により繰り返し使用時の残像現象の発生等がこの悪影響
として挙げられる。

【００８７】しかしながら表面層内のＣｈを３０原子％
以上に制御することで表面層内の欠陥が大幅に減少し、
その結果、従来に比べて電気的特性面および高速連続使
用性において飛躍的な向上を図ることができる。

【００８８】一方、前記表面層中のＣｈ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場合がある。したがって、表面層中
のＣｈ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重要な因子の１つである。
表面層中のＣｈは、原料ガスの流量（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。

【００８９】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よるシリコン原子と炭素原子
の結合の切断を効果的に防止することができる。

【００９０】一方、表面層中の弗素原子含有量が１５原
子％を越えると、表面層内のシリコン原子と炭素原子の
結合の発生の効果およびコロナ等のダメージによるシリ
コン原子と炭素原子の結合の切断を防止する効果がほと
んど認められなくなる。さらに、過剰の弗素原子が表面
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種である。表面
層中の弗素含有量は、Ｃｈと同様の原料ガスの流量
（比）、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制
御し得る。

【００９１】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、Ｓi
Ｈ₄,Ｓi₂Ｈ₆,Ｓi₃Ｈ₈,Ｓi₄Ｈ₁₀等のガス状態の、または
ガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使用され
るものとして挙げられ、さらに層作成時の取り扱い易
さ、Ｓi供給効率の良さ等の点でＳiＨ₄,Ｓi₂Ｈ₆が好ま
しいものとして挙げられる。また、これらのＳi供給用
の原料ガスを必要に応じてＨ₂,Ｈe,Ａr,Ｎe等のガスに
より希釈して使用してもよい。

【００９２】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ₄,Ｃ₂Ｈ₂,Ｃ₂Ｈ₆,Ｃ₃Ｈ₈,Ｃ₄Ｈ 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、さらに層作成時の取り扱い易さや、Ｓi
供給効率の良さ等の点でＣＨ₄,Ｃ₂Ｈ₂,Ｃ₂Ｈ₆が好まし
いものとして挙げられる。また、これらのＣ供給用の原
料ガスを、必要に応じて、Ｈ₂,Ｈe,Ａr,Ｎe等のガスに
より希釈して使用してもよい。

【００９３】窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質
としては、ＮＨ₃,ＮＯ,Ｎ₂Ｏ,ＮＯ₂,Ｏ₂,ＣＯ,ＣＯ₂,Ｎ
₂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。

【００９４】また、形成される表面層３０４中に導入さ
れる水素原子の導入割合の制御を一層容易になるよう図
るため、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。

【００９５】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なのは、例えば、ハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲ
ンを含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラ
ン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合
物が好ましく挙げられる。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。

【００９６】本発明において好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的には弗素ガス(Ｆ₂),ＢrＦ,Ｃl
Ｆ,ＣlＦ₃,ＢrＦ₃,ＢrＦ₅,ＩＦ₃,ＩＦ₇等のハロゲン間
化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素
化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導
体としては、具体的には、例えばＳiＦ₄,Ｓi₂Ｆ₆の弗化
珪素が好ましいものとして挙げることができる。

【００９７】表面層３０４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３０１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。

【００９８】炭素原子および／または酸素原子および／
または窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有され
れもよいし、表面層の層厚方向に含有量が変化するよう
な不均一な分布をもたせた部分があってもよい。

【００９９】さらに本発明においては、表面層３０４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３０４中
に万遍なく均一に分布した状態で含有されてもよいし、
あるいは層厚方向には不均一な状態で含有している部分
があってもよい。

【０１００】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）またはｎ型伝導
特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後第Ｖ
ｂ族原子と略記する）を用いることができる。

【０１０１】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(Ｉn)、タリウム(Ｔl)等があり、特にＢ,Ａl,Ｇaが好
適である。第Ｖｂ族原子としては、具体的には、燐
(Ｐ)、砒素(Ａs)、アンチモン(Ｓb)、ビスマス(Ｂi)等
があり、特にＰ,Ａsが好適である。

【０１０２】表面層３０４に含有される伝導性を制御す
る原子の含有量としては、好ましくは１×１０^-3〜１×
１０³原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０^-2〜５×１
０²原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０²原子ｐ
ｐｍの範囲とされるのが望ましい。

【０１０３】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３０４を形成するための他のガスと共に導入
してやればよい。第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を採用するのが望まし
い。

【０１０４】そのような第IIIｂ族原子導入用の原料物
質としては、具体的には硼素原子導入用としては、Ｂ₂
Ｈ₆,Ｂ₄Ｈ₁₀,Ｂ₅Ｈ₉,Ｂ₅Ｈ₁₁,Ｂ₆Ｈ₁₀,Ｂ₆Ｈ₁₂,Ｂ₆Ｈ₁₄
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。この他にＡlＣl₃,ＧaＣl₃,Ｇa(Ｃ
Ｈ₃)₃,ＩnＣl₃,ＴlＣl₃等も挙げることができる。

【０１０５】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として、有
効に使用されるのは、燐原子導入用としてはＰＨ₃,Ｐ₂
Ｈ₄等の水素化燐、ＰＨ₄Ｉ,ＰＦ₃,ＰＦ₅,ＰＣl₃,ＰＣ
l₅,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,ＳbＣl ₃,ＳbＣl₅,ＢiＨ₃,ＢiＣl
₃,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,Ｈ
e,Ａr,Ｎe等のガスにより希釈して使用してもよい。

【０１０６】本発明における表面層３０４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の範囲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、３μｍ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。

【０１０７】本発明による表面層３０４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。

【０１０８】例えば、表面層３０４の耐圧性の向上を主
な目的として設けるには、使用環境において電気絶縁性
的挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。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３０４が設けられる場合には、上記の電
気絶縁性の度合いはある程度緩和され、照射される光に
対してある程度の感度を有する非単結晶材料として形成
される。

【０１０９】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層３０４を形成するには、支持体３０１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。

【０１１０】支持体３０１の温度（Ｔｓ）は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、
好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜
３３０℃、最適には２５０〜３１０℃の範囲とするのが
望ましい。反応容器内のガス圧も、同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが通常の場合、好まし
くは１×１０^-2〜２×１０³Ｐａ、より好ましくは５×
１０^- ²〜５×１０²Ｐａ、最適には１×１０^-1〜２×１
０²Ｐａの範囲とするのが望ましい。

【０１１１】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。

【０１１２】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。

【０１１３】また表面層３０４と光導電層３０３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３０３に向かって減少するよう
に変化する領域を設けてもよい。これにより表面層と光
導電層の密着性を向上させ、光キャリアの表面への移動
がスムーズになると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。

【０１１４】（電荷注入阻止層）本発明の電子写真用光
受容部材においては、導電性支持体と光導電層との間に
導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある
電荷注入阻止層を設けるのが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。

【０１１５】前記層に含有される伝導性を制御する原子
は、前記層中に万遍なく均一に分布されてもよいし、あ
るいは層厚方向には万遍なく含有されてはいるが、不均
一に分布する状態で含有している部分があってもよい。
分布濃度が不均一な場合には支持体側に多く分布するよ
うに含有させるのが好適である。しかしながら、いずれ
の場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均
一な分布で万遍なく含有されることが面内方向における
特性の均一化をはかる点からも必要である。

【０１１６】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，Ａ，Ｇaが好適である。

【０１１７】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ｐ
ｐｍ、より好適には５０〜５×１０³原子ｐｐｍ、最適
には１×１０²〜３×１０³原子ｐｐｍの範囲とするのが
望ましい。

【０１１８】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、前記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。

【０１１９】前記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、前記層中に万遍なく均一に分布さ
れてもよいし、あるいは層厚方向には万遍なく含有され
てはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分
があってもよい。しかしながら、いずれの場合にも支持
体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万遍
なく含有されることが、面内方向における特性の均一化
を図る点からも必要である。

【０１２０】本発明における電荷注入阻止層の、全光導
電領域に含有される炭素原子、および／または窒素原
子、および／または酸素原子の含有量は、本発明の目的
が効果的に達成されるように適宜決定されるが、一種の
場合はその量として、二種以上の場合はその総和とし
て、好ましくは１×１０^-3〜３０原子％、より好適には
５×１０^-3〜２０原子％、最適には１×１０^-2〜１０原
子％の範囲とされるのが望ましい。

【０１２１】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％の範囲とするのが望ましい。

【０１２２】本発明において、電荷注入阻止層の層厚
は、所望の電子写真特性が得られること、および経済的
効果等の点から好ましくは０.１〜５μｍ、より好まし
くは０.３〜４μｍ、最適には０.５〜３μｍとするのが
望ましい。層厚が０.１μｍより薄くなると、支持体か
らの電荷の注入阻止能が不充分になって充分な帯電能が
得られなくなり、５μｍより厚くしても電子写真特性の
向上は期待できず、作製時間の延長による製造コスト増
を招くだけである。

【０１２３】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３０５を形成するには、光導電層３０
３と同様に、Ｓi供給用のガスと希釈ガスとの混合比、
反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体３０１の
温度を適宜設定することが必要である。

【０１２４】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は１×１０^-2〜２×１０³Ｐ
ａ、好ましくは５×１０^-2〜５×１０²Ｐａ、最適には
１×１０^-1〜２×１０²Ｐａの範囲とするのが望まし
い。

【０１２５】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。

【０１２６】さらに、支持体３０１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、好ましくは２
００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃、最
適には２５０〜３００℃の範囲とするのが望ましい。

【０１２７】本発明においては、電荷注入阻止層を形成
するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持
体温度の望ましい数値範囲として、前記した範囲が挙げ
られるが、これらの層作成ファクターは通常は独立的に
別々に決められるものではなく、所望の特性を有する光
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
て各層作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。

【０１２８】この他に、本発明の光受容部材において
は、光受容層３０２の前記支持体３０１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
有する光導電領域を有することが望ましい。

【０１２９】また、本発明の光受容部材においては、支
持体３０１と光導電層３０３あるいは電荷注入阻止層３
０５との間の密着性のいっそうの向上を図る目的で、例
えばＳi₃Ｎ₄,ＳiＯ₂,ＳiＯ,あるいはシリコン原子を母
体とし、水素原子および／またはハロゲン原子と、炭素
原子および／または酸素原子および／または窒素原子と
を含む非晶質材料等で構成される密着層を設けてもよ
い。

【０１３０】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５は、ＲＦ帯の電源
周波数を用いた高周波プラズマＣＶＤ法（以後ＲＦ-Ｐ
ＣＶＤ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５に示す製造装置の構
成は以下の通りである。

【０１３１】この装置は大別すると、堆積装置５１０
０、原料ガスの供給装置５２００、反応容器５１１１内
を減圧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５１００中の反応容器５１１１内には円
筒状支持体５１１２、支持体加熱用ヒーター５１１３、
原料ガス導入管５１１４が設置され、さらに高周波マッ
チングボックス５１１５が接続されている。

【０１３２】原料ガス供給装置５２００は、ＳiＨ₄,Ｇe
Ｈ₄,Ｈ₂,ＣＨ₄,Ｂ₂Ｈ₆,ＰＨ₃等の原料ガスのボンベ５２
２１〜５２２６とバルブ５２３１〜５２３６,５２４１
〜５２４６,５２５１〜５２５６およびマスフローコン
トローラ５２１１〜５２１６から構成され、各原料ガス
のボンベはバルブ５２６０を介して反応容器５１１１内
のガス導入管５１１４に接続されている。

【０１３３】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行うことができる。まず、反応容器５１１
１内に円筒状支持体５１１２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５１１１内を排
気する。続いて、支持体加熱用ヒーター５１１３によ
り、円筒状支持体５１１２の温度を２００〜３５０℃の
所定の温度に制御する。

【０１３４】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器５１１
１に流入させるには、ガスボンベのバルブ５２３１〜５
２３７、反応容器のリークバルブ５１１７が閉じられて
いることを確認し、また、流入バルブ５２４１〜５２４
６、流出バルブ５２５１〜５２５６、補助バルブ５２６
０が開かれていることを確認して、まずメインバルブ５
１１８を開いて反応容器５１１１およびガス配管５１１
６内を排気する。

【０１３５】次に真空計５１１９の読みが約１×１０^-2
Ｐａになった時点で補助バルブ５２６０、流出バルブ５
２５１〜５２５６を閉じる。その後、ガスボンベ５２２
１〜５２２６より各ガスをバルブ５２３１〜５２３６を
開いて導入し、圧力調整器５２６１〜５２６６により各
ガス圧を２Ｋｇ／ｃｍ ²調整する。次に、流入バルブ３
２４１〜３２４６を徐々に開けて、各ガスをマスフロー
コントローラー５２１１〜５２１６内に導入する。

【０１３６】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５１
１２が所定の温度になったところで、流出バルブ５２５
１〜５２５６のうちの必要なものおよび補助バルブ５２
６０を徐々に開き、ガスボンベ５２２１〜５２２６から
所定のガスをガス導入管５１１４を介して反応容器５１
１１内に導入する。次にマスフローコントローラー５２
１１〜５２１６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５１１１内の圧力が
１.５×１０²Ｐａ以下の所定の圧力になるように真空計
５１１９を見ながらメインバルブ５１１８の開口を調整
する。内圧が安定したところで、周波数１３.５６ＭＨ
ｚのＲＦ電源（不図示）を所望の電力に設定して、高周
波マッチングボックス５１１５を通じて反応容器５１１
１内にＲＦ電力を導入し、グロー放電を生起させる。こ
の放電エネルギーによって反応容器内に導入された原料
ガスが分解され、円筒状支持体５１１２上に所定のシリ
コンを主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。
所望の膜厚の形成が行われた後、ＲＦ電力の供給を止
め、流出バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止
め、堆積膜の形成を終える。

【０１３７】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
全て閉じられていることは言うまでもなく、また、それ
ぞれのガスが反応容器５１１１内、流出バルブ５２５１
〜５２５６から反応容器５１１１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５２５１〜５２５６
を閉じ、補助バルブ５２６０を開き、さらにメインバル
ブ５１１８を全開にして系内を一旦高真空に排気する操
作を必要に応じて行う。

【０１３８】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行っている間は、支持体５１１２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
の作成条件にしたがって変更が加えられることは言うま
でもない。

【０１３９】また、堆積膜形成時の支持体温度は、特に
２００〜３５０℃、好ましくは２３０〜３３０℃、より
好ましくは２５０〜３１０℃の範囲が望ましい。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、気体等を温媒として熱交換手段による発熱
体等が挙げられる。

【０１４０】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、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。

【０１４１】［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５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１０８ｍｍの鏡面加工を
施したアルミニウムシリンダー（支持体）上に、表１に
示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる
光受容部材を作製した。この際、電荷注入阻止層側から
第一の層領域、第二の層領域の順で光導電層を形成し
た。

【０１４２】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを用い、ガラス基板（コーニング社、
７０５９）ならびにＳiウエハー上に、上記光導電層の
作成条件で膜厚約１μｍのａ-Ｓi膜を堆積した。ガラス
基板上の堆積膜は、光学的バンドギャップ（Ｅｇ）を測
定した後、Ｃｒの串型電極を蒸着し、ＣＰＭにより指数
関数裾の特性エネルギー（Ｅｕ）を測定し、Ｓiウエハ
ー上の堆積膜はＦＴＩＲにより水素含有量（Ｃｈ）を測
定した。

【０１４３】表１の例では第一の層領域はＣｈ,Ｅｇ,Ｅ
ｕはそれぞれ４０原子％、１.８３ｅＶ、５３ｍｅＶで
あり、第二の層領域はＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕはそれぞれ１５原
子％、１.７０ｅＶ、６４ｍｅＶであった。

【０１４４】次いで、第二の層領域においてＳiＨ₄ガス
流量、ＳiＨ₄ガスとＨ₂ガスとの混合比、ＳiＨ₄ガス流
量と放電電力との比率、ならびに支持体温度を種々変え
ることによって、第二の層領域のＥｇ,Ｃｈ,Ｅｕの異な
る種々の光受容部材を作製した。なお、第一の光導電層
および第二の層領域の膜厚はそれぞれ２３μｍおよび７
μｍに固定した。

【０１４５】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。この際、プロセススピード３
８０ｍｍ／ｓｅｃ、前露光（波長７００ｎｍのＬＥＤ）
４ｌｕｘ・ｓｅｃ、帯電器の電流値１０００μＡの条件
にて、電子写真装置の現像器位置にセットした表面電位
計（ＴＲＥＫ社Ｍｏｄｅｌ３４４）の電位センサーによ
り光受容部材の表面電位を測定し、それを帯電能とし
た。また、光受容部材に内蔵したドラムヒーターにより
温度を室温（約２５℃）から４５℃まで変えて、上記条
件にて各温度での帯電能を測定し、そのときの温度１℃
当たりの帯電能の変化の割合を帯電能の温度特性とし
た。

【０１４６】そして、室温と４５℃のそれぞれについて
暗電位が４００Ｖとなるように帯電条件を設定し、像露
光光源に６８０ｎｍのＬＥＤを用いてＥ-Ｖ特性（曲
線）を測定して、感度の温度特性ならびに感度の直線性
を評価した。また、メモリー電位は、感度と同様に同様
に像露光光源に６８０ｎｍのＬＥＤを用い、上述の条件
下において同様の電位センサーにより非露光状態での表
面電位と一旦露光した後に再度帯電した時との電位差を
測定した。

【０１４７】本例のＥｇ,Ｅｕと帯電能、帯電能の温度
特性、メモリー、感度の温度特性ならびに感度の直線性
との関係を、それぞれ図６〜１０に示す。それぞれの特
性に関し、光導電層（膜厚３０μｍ）を第一の層領域の
みで構成した場合を１としたときの相対値で示す。図６
〜１０から明らかなように、第二の層領域においてＥｇ
が１.６５〜１.７５ｅＶの範囲、Ｅｕが６０〜７０ｍｅ
Ｖの範囲の条件において、帯電能、帯電能の温度特性、
メモリー、感度の温度特性ならびに感度の直線性、いず
れも良好な特性を得られることがわかる。また、露光光
源をＬＥＤに代えて半導体レーザー（波長６８０ｎｍ）
にした場合も同様の結果が得られることがわかる。

【０１４８】

【表１】 ※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。

【０１４９】（試験例２）図５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と同様に
表１に示す条件で、直径１０８ｍｍ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。
またその際に、光導電層に占める第二の層領域の膜厚ま
たはＥｇを変化させて、光導電層に占める第二の層領域
において露光波長が吸収される割合を変化させた。

【０１５０】作製した光受容部材について試験例１と同
様の電位特性評価を行った。本例の光導電層に占める第
二の層領域の割合と帯電能、感度の温度特性ならびに感
度の直線性との関係を、それぞれ図１１〜１３に示す。
それぞれの特性に関して、光導電層（総膜厚３０μｍ）
を第一の層領域のみで構成した場合を１としたときの相
対値で示す。図１１〜１３から明らかなように、第二の
層領域において露光波長の５０％〜９５％の範囲を吸収
する条件において、帯電能、感度の温度特性ならびに感
度の直線性いずれも良好な特性を得られることがわか
る。

【０１５１】（試験例３）図５に示すＲＦ-ＰＣＶＤ法
による光受容部材の製造装置を用い、実施例１と同様に
表１に示す条件で、直径１０８ｍｍ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、光導電層
に占める第二の層領域の膜厚の割合を変えて作製した。

【０１５２】表２の例では第一の層領域はＣｈ,Ｅｇ,Ｅ
ｕはそれぞれ３７原子％、１.８８ｅＶ、５４ｍｅＶで
あり、第二の層領域はＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕはそれぞれ１５原
子％、１.７０ｅＶ、６４ｍｅＶであった。作製した個
々の光受容部材について試験例１と同様の電位特性評価
を行った。

【０１５３】本例の光導電層に占める第二の層領域の割
合と帯電能、感度の温度特性ならびに感度の直線性との
関係をそれぞれ図１４〜１６に示す。それぞれの特性に
関して、光導電層（総膜厚３０μｍ）を第一の層領域の
みで構成した場合を１としたときの相対値で示す。図１
４〜１６から明らかなように、光導電層に占める第二の
層領域の膜厚の割合が０.０５〜０.５の範囲の条件にお
いて、帯電能、感度の温度特性ならびに感度の直線性い
ずれも良好な特性を得られることがわかる。

【０１５４】

【表２】 ※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。

【０１５５】（試験例４）図５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１０８ｍｍ
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３に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表
面層からなる光受容部材を作製した。この際、電荷注入
阻止層側から第一の層領域、第二の層領域の順で光導電
層を形成した。

【０１５６】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル支持体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、ガラス支持体（コーニング
社７０５９）ならびにＳiウエハー上に、上記光導電層
の作成条件で膜厚約１μｍのａ-Ｓi膜を堆積した。ガラ
ス支持体上の堆積膜は、Ｅｇを測定した後、Ｃｒの串型
電極を蒸着し、ＣＰＭによりＥｕを測定し、Ｓiウエハ
ー上の堆積膜はＦＴＩＲによりＣｈを測定した。

【０１５７】表２の例では第一の層領域はＣｈ,Ｅｇ,Ｅ
ｕはそれぞれ２８原子％、１.８２ｅＶ、５３ｍｅＶで
あり、第二の層領域はＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕはそれぞれ１５原
子％、１.７５ｅＶ、６４ｍｅＶであった。次いで光導
電層中の周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有量を、
図１７に示す５種類の分布パターンで光導電層中に分布
させた光受容部材を作製した。

【０１５８】作製した個々の光受容部材について試験例
１と同様の電位特性評価を行った結果を下記の表４に示
す。それぞれの特性に関して、光導電層中の周期律表第
IIIｂ族に属する元素の分布パターンを図１７（ｃ）す
なわち光導電層で均一とした場合を１としたときの相対
値で示す。

【０１５９】光導電層の光が入射する側の周期律表第II
Iｂ族に属する元素の含有量が、光導電層の支持体側の
含有量より少い条件で作製した光受容部材が、周期律表
第IIIｂ族に属する元素を均一に含有させた物または光
導電層の光が入射する側の周期律表第IIIｂ族に属する
元素の含有量が、光導電層の支持体側の含有量より多い
条件で作製した物に較べて帯電能、温度特性、光メモリ
ー、感度の温度特性、感度の直線性の全ての特性レベル
が向上することがわかる。

【０１６０】

【表３】 ※：図１７の分布パターンに従う。 ※※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。

【０１６１】

【表４】

【０１６２】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。［実施例１］図５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、表面層のシリコン原子お
よび炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布状態と
した表面層を設けた。表５にこのときの光受容部材の作
製条件を示す。

【０１６３】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２６原子％、１.８６ｅＶ、
５１ｍｅＶであり、第二の層領域のＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕは、
それぞれ１５原子％、１.７１ｅＶ、６２ｍｅＶという
結果が得られた。第一の層領域は２７μｍ、第二の層領
域は３μｍの膜厚とした。

【０１６４】また、周期律表第IIIｂ族に属する元素の
含有量は光導電層を通して０.３ｐｐｍで一定の含有と
した。作製した個々の光受容部材について、試験例１と
同様に帯電能、温度特性、メモリー、感度の温度特性、
感度の直線性についての電位特性評価を行ったところ、
いずれの特性ともに良好な結果を得られた。

【０１６５】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。

【０１６６】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、光導電
層の第一の層領域においてＥｕを５０〜５５ｍｅＶの範
囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれぞれ２５〜４０原子％、１.８
０〜１.９０ｅＶの範囲とし、第二の層領域においてＥ
ｕを６０〜７０ｍｅＶの範囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれぞ
れ１０〜２０原子％、１.６５〜１.７５ｅＶの範囲とす
ることが、良好な電子写真特性を得るために必要である
ことがわかる。

【０１６７】

【表５】 ※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。

【０１６８】［実施例２］本例では、電荷注入阻止層中
および光導電層中の希釈ガスを実施例１のＨ₂に代えて
Ｈeを使用し、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。表６に、このときの光受容部材の作製条件を示
す。

【０１６９】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２５原子％、１.８０ｅＶ、
５５ｍｅＶであり、第二の層領域のＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕは、
それぞれ１２原子％、１.７１ｅＶ、６４ｍｅＶという
結果が得られた。周期律表第IIIｂ族に属する元素の含
有量は第一の層領域では１.５ｐｐｍで一定の含有と
し、第二の層領域では０.２ｐｐｍで一定の含有とし
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。

【０１７０】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、光導電
層の第一の層領域においてＥｕを５０〜５５ｍｅＶの範
囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれぞれ２５〜４０原子％、１.８
０〜１.９０ｅＶの範囲とし、第二の層領域においてＥ
ｕを６０〜７０ｍｅＶの範囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれぞ
れ１０〜２０原子％、１.６５〜１.７５ｅＶの範囲とす
ると共に、前記第二の層領域の周期律表第IIIｂ族に属
する元素の含有量を、前記第一の層領域の支持体側の含
有量より少なくすることが、良好な電子写真特性を得る
ために必要であることがわかる。

【０１７１】

【表６】 ※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。

【０１７２】［実施例３］本例では、希釈ガスを水素に
もどし、光導電層を電荷注入阻止層側から第一の層領
域、第二の層領域とし、また、表面層のシリコン原子お
よび炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布状態と
した表面層を設けた。表７に、このときの光受容部材の
作製条件を示す。

【０１７３】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２６原子％、１.８２ｅＶ、
５０ｍｅＶであり、第二の層領域のＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕは、
それぞれ１７原子％、１.７４ｅＶ、６７ｍｅＶという
結果が得られた。周期律表第IIIｂ族に属する元素の含
有量は、最大値１.５ｐｐｍ、最小値０.１ｐｐｍとし
て、図４の（ａ）の様に直線的に変化させて分布含有さ
せた。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。

【０１７４】すなわち、光導電層中の周期律表第IIIｂ
族に属する元素の含有を図４（ａ）の様に直線的に変化
させて含有させた場合でも、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、光
導電層の第一の層領域おいてＥｕを５０〜５５ｍｅＶの
範囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれぞれ２５〜４０原子％、１.
８０〜１.９０ｅＶの範囲とし、第二の層領域において
Ｅｕを６０〜７０ｍｅＶの範囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれ
ぞれ１０〜２０原子％、１.６５〜１.７５ｅＶの範囲と
すると共に、前記第二の層領域の周期律表第IIIｂ族に
属する元素の含有量を、前記第一の層領域の支持体側の
含有量より少なくすることが良好な電子写真特性を得る
ために必要であることがわかる。

【０１７５】

【表７】 ※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。 ※※：周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有量は、最大値１.５ｐｐｍ、最小値０.１ｐｐｍとして、図４（ａ）に示すように直線的に変化させて分布含有させた。

【０１７６】［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す。

【０１７７】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３６原子％、１.８１ｅＶ、
５５ｍｅＶであり、第二の層領域のＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕは、
それぞれ１５原子％、１.７ｅＶ、６８ｍｅＶという結
果が得られた。また、周期律表第IIIｂ族に属する元素
の含有量は、最大値１.２ｐｐｍ、最小値０.３ｐｐｍと
して、図４（ｆ）に示すように直線的に変化させて分布
含有させた。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。

【０１７８】すなわち、光導電層の周期律表第IIIｂ族
に属する元素の含有を図４（ｆ）に示すように連続的に
変化させて含有させた場合でも、光導電層の第一の層領
域においてＥｕを５０〜５５ｍｅＶの範囲とし、Ｃｈ,
Ｅｇをそれぞれ２５〜４０原子％、１.８０〜１.９０ｅ
Ｖの範囲とし、第二の層領域においてＥｕを６０〜７０
ｍｅＶの範囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれぞれ１０〜２０原
子％、１.６５〜１.７５ｅＶの範囲とすると共に、前記
第二の層領域の周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有
量を、前記第一の層領域の支持体側の含有量より少なく
することが、良好な電子写真特性を得るために必要であ
ることがわかる。

【０１７９】

【表８】 ※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。 ※※：周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有量は、最大値１.２ｐｐｍ、最小値０.３ｐｐｍとして、図４（ｆ）に示すように連続的に変化させて分布含有させた。

【０１８０】［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。表９にこのときの光受容部
材の作製条件を示す。

【０１８１】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２９原子％、１.８４ｅＶ、
５５ｍｅＶ、第二の層領域のＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕは、それぞ
れ１５原子％、１.７３ｅＶ、６８ｍｅＶという結果が
得られた。また、周期律表第IIIｂ族に属する元素の含
有量は、最大値１.０ｐｐｍ、最小値０.１ｐｐｍとし
て、図４の（ｄ）に示すように膜厚を等分して階段上に
分布含有させた。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。

【０１８２】すなわち、光導電層の周期律表第IIIｂ族
に属する元素の含有を図４（ｄ）のように膜厚を等分し
て階段状に分布含有させた場合でも、光導電層の第一の
層領域においてＥｕを５０〜５５ｍｅＶの範囲とし、Ｃ
ｈ,Ｅｇをそれぞれ２５〜４０原子％、１.８〜１.９０
ｅＶの範囲とし、第二の層領域においてＥｕを６０〜７
０ｍｅＶの範囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれぞれ１０〜２０
原子％、１.６５〜１.７５ｅＶの範囲とすると共に、前
記第二の層領域の周期律表第IIIｂ族に属する元素の含
有量を、前記第一の層領域の支持体側の含有量より少な
くすることが、良好な電子写真特性を得るために必要で
あることがわかる。

【０１８３】

【表９】 ※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。 ※※：周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有量は、最大値１.０ｐｐｍ、最小値０.１ｐｐｍとして、図４の（ｄ）に示すように膜厚を等分して階段状に分布含有させた。

【０１８４】［実施例６］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、第二の層領域とし且つ、
第一の層領域と第二の層領域の界面においてガス流量お
よびＲＦ電力が連続的に変化するようにし、また、表面
層において炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布
状態とした表面層を設けた。表１０に、このときの光受
容部材の作製条件を示す。

【０１８５】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、３２原子％、１.８４ｅ
Ｖ、５８ｍｅＶ、第二の層領域のＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕは、そ
れぞれ１２原子％、１.６８ｅＶ、６９ｍｅＶ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。

【０１８６】また、周期律表第IIIｂ族に属する元素の
含有量は、最大値１.０ｐｐｍ、最小値０.２ｐｐｍとし
て、図４の（ｃ）に示すように第一の層領域で急峻に変
化した後、最表面まで緩やかに滑らかな変化とした。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。

【０１８７】すなわち、図４の（ｃ）に示すように第一
の層領域で急峻に変化した後、最表面まで緩やかに滑ら
かな変化場合において、光導電層の第一の層領域におい
てＥｕを５０〜６０ｍｅＶの範囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそ
れぞれ、２５〜４０原子％、１.８０〜１.９０ｅＶの範
囲とし、第二の層領域においてＥｕを６０〜７０ｍｅＶ
の範囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれぞれ１０〜２０原子％、
１.６５〜１.７５ｅＶの範囲とすると共に、前記第二の
層領域の周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有量を、
前記第一の層領域の支持体側の含有量より少なくするこ
とが、良好な電子写真特性を得るために必要であること
がわかる。

【０１８８】

【表１０】 ※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。 ※※：周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有量は、最大値３.０ｐｐｍ、最小値０.５ｐｐｍとして、図４の（ｃ）に示すように第一の層領域で急峻に変化した後、最表面まで緩やかに滑らかな変化とした。 ※※※：３０秒から３００秒の間で連続的にガス流量およびＲＦ電力を変化させた。

【０１８９】［実施例７］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、第二の層領域とし且つ、
第一の層領域と第二の層領域の界面においてガス流量が
連続的に変化するようにし、また表面層において炭素原
子の代わりに窒素原子を層厚方向に不均一な分布状態と
した表面層を設けた。表１１に、このときの光受容部材
の作製条件を示す。

【０１９０】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、２７原子％、１.８２ｅ
Ｖ、５５ｍｅＶ、第二の層領域のＣｈ,Ｅｇ,Ｅｕは、そ
れぞれ１７原子％、１.７４ｅＶ、６９ｍｅＶ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。

【０１９１】また、周期律表第IIIｂ族に属する元素の
含有量は、最大値３.０ｐｐｍ、最小値０.５ｐｐｍと
し、図４の（ｃ）に示すように第一の層領域で急峻に変
化した後、最表面まで緩やかに滑らかな変化とした。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。

【０１９２】すなわち、図４（ｃ）に示すように第一の
層領域で急峻に変化した後、最表面まで緩やかに滑らか
な変化場合において、光導電層の第一の層領域において
Ｅｕを５０〜６０ｍｅＶの範囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれ
ぞれ２５〜４０原子％、１.８０〜１.９０ｅＶの範囲と
し、第二の層領域においてＥｕを６０〜７０ｍｅＶの範
囲とし、Ｃｈ,Ｅｇをそれぞれ１０〜２０原子％、１.６
５〜１.７５ｅＶの範囲とすると共に、前記第二の層領
域の周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有量を、前記
第一の層領域の支持体側の含有量より少なくすること
が、良好な電子写真特性を得るために必要であることが
わかる。

【０１９３】

【表１１】 ※：シリコン原子に対する第IIIｂ族元素（Ｂ）の含有量の値。 ※※：周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有量は、最大値３.０ｐｐｍ、最小値０.５ｐｐｍとして、図４の（ｃ）に示すように第一の層領域で急峻に変化した後、最表面まで緩やかに滑らかな変化とした。 ※※※：３０秒から３００秒の間で連続的にガス流量を変化させた。

【０１９４】

【発明の効果】本発明によれば、光受容部材の使用温度
領域での帯電能および感度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。

【０１９５】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。

【０１９６】特に本発明においては、光導電層を光学的
バンドギャップの異なる光導電領域を設け、且つ第二の
層領域の周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有量を第
一の層領域の支持体側の含有量より少なくなるように制
御することによって、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、画像特性を有するという特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における指数関数裾の特性エネルギーを
説明するためのａ-Ｓiのサブギャップ光吸収スペクトル
の１例を示す模式図。

【図２】本発明における感度の温度特性および感度の直
線性を説明するためのａ-Ｓi光受容部材の露光量-表面
電位曲線の１例を示す模式図。

【図３】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図。

【図４】本発明の光受容部材の好適な実施態様例の周期
律表第IIIｂ族に属する元素の分布を示す模式的説明
図。

【図５】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。

【図６】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギー（Ｅｕ）と
帯電能との関係を示すグラフ図。

【図７】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギー（Ｅｕ）と
帯電能の温度特性との関係を示すグラフ図。

【図８】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギー（Ｅｕ）と
メモリーとの関係を示すグラフ図。

【図９】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
層領域のアーバックテイルの特性エネルギー（Ｅｕ）と
感度の温度特性との関係を示すグラフ図。

【図１０】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の層領域のアーバックテイルの特性エネルギー（Ｅｕ）
と感度の直線性との関係を示すグラフ図。

【図１１】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の層領域における露光波長の吸収の割合と帯電能との関
係を示すグラフ図。

【図１２】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の層領域における露光波長の吸収の割合と感度の温特と
の関係を示すグラフ図。

【図１３】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の層領域における露光波長の吸収の割合と感度の直線性
との関係を示すグラフ図。

【図１４】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の層領域の膜厚と帯電能との関係を示すグラフ図。

【図１５】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の層領域の膜厚と感度の温度特性との関係を示すグラフ
図。

【図１６】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の層領域の膜厚と感度の直線性との関係を示すグラフ
図。

【図１７】本発明の光受容部材の周期律表第IIIｂ族に
属する元素の分布を示す模式的説明図。

【符号の説明】

３００光受容部材３０１導電性支持体３０２光受容層３０３光導電層３０４表面層３０５電荷注入阻止層３１０自由表面３１１第一の層領域３１２第二の層領域５１００堆積装置５１１１反応容器５１１２円筒状支持体５１１３支持体加熱用ヒーター５１１４原料ガス導入管５１１５マッチングボックス５１１６原料ガス配管５１１７反応容器リークバルブ５１１８メイン排気バルブ５１１９真空計５２００原料ガス供給装置５２１１〜５２１６マスフローコントローラー５２２１〜５２２６原料ガスボンベ５２３１〜５２３６原料ガスボンベバルブ５２４１〜５２４６ガス流入バルブ５２５１〜５２５６ガス流出バルブ５２６１〜５２６６圧力調整器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１２月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１７９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１７９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 5/08 ３１４Ｇ０３Ｇ 5/08 ３１４３１５３１５３１６３１６３３３３３３３３４３３４３３５３３５３３６３３６ (72)発明者土田伸史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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体と、該支持体の表面上に、
水素原子および／またはハロゲン原子を含有し、シリコ
ン原子を母体とする非単結晶材料からなる光導電層を備
える電子写真用光受容部材において、前記光導電層が支
持体側から第一の層領域と第二の層領域からなり、該第
一の層領域が光子エネルギー（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）ｌｎα＝（１／Ｅｕ）・ｈν＋α₁ （Ｉ）で表わされる関数の直線関係部分（指数関数裾）から得
られる特性エネルギー（Ｅｕ）を５０ないし５５ｍｅＶ
の範囲、水素原子および／またはハロゲン原子の含有量
（Ｃｈ）を２５ないし４０原子％の範囲、光学的バンド
ギャップ（Ｅｇ）を１.８ないし１.９０ｅＶの範囲と
し、前記第二の層領域が特性エネルギー（Ｅｕ）を６０
ないし７０ｍｅＶの範囲、Ｃｈを１０ないし２０原子％
の範囲、Ｅｇを１.６５ないし１.７５ｅＶの範囲とする
ことを特徴とする電子写真用光受容部材。
【請求項２】前記第二の層領域の膜厚を露光波長の５
０ないし９５％を吸収するために必要とされる厚さとす
ることを特徴とする、請求項１記載の電子写真用光受容
部材。
【請求項３】導電性支持体と該導電性支持体の表面上
に、水素原子および／またはハロゲン原子と周期律表第
IIIｂ族に属する少なくとも一種の元素を含有し、シリ
コン原子を母体とする非単結晶材料からなる光導電性を
示す光導電層を有する光受容層を少なくとも有する電子
写真用光受容部材において、前記光導電層が支持体側か
ら第一の層領域と第二の層領域からなり、光導電層の光
が入射する側の周期律表第IIIｂ族に属する元素の含有
量が、光導電層の支持体側の含有量より少なく、且つ光
導電層が光子エネルギー（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）ｌｎα＝（１／Ｅｕ）・ｈν＋α₁ （Ｉ）で表わされる関数の直線関係部分（指数関数裾）から得
られる特性エネルギー（Ｅｕ）を５０ないし５５ｍｅＶ
の範囲とし、水素原子および／またはハロゲン原子の含
有量（Ｃｈ）を２５ないし４０原子％の範囲、光学的バ
ンドギャップ（Ｅｇ）を１.８ないし１.９０ｅＶの範囲
とする第一の層領域と、前記特性エネルギー（Ｅｕ）を
６０ないし７０ｍｅＶの範囲、Ｃｈを１０ないし２０原
子％の範囲、Ｅｇを１.６５ないし１.７５ｅＶの範囲と
する第二の層領域を備えることを特徴とする電子写真用
光受容部材。
【請求項４】前記第一の層領域に含有される周期律表
第IIIｂ族に属する元素の量が、シリコン原子に対して
０.２ないし３０ｐｐｍの範囲であることを特徴とする
請求項３に記載の電子写真用光受容部材。
【請求項５】前記第二の層領域に含有される周期律表
第IIIｂ族に属する元素の量が、シリコン原子に対して
０.０１ないし１０ｐｐｍの範囲であることを特徴とす
る、請求項３記載の電子写真用光受容部材。
【請求項６】前記光導電層に含有される周期律表第II
Iｂ族に属する元素の含有量が、支持体側から表面側に
階段状に減少していることを特徴とする、請求項３ない
し５のいずれかに記載の電子写真用光受容部材。
【請求項７】前記光導電層に含有される周期律表第II
Iｂ族に属する元素の含有量が、支持体側から表面側に
滑らかに減少していることを特徴とする、請求項３ない
し５のいずれかに記載の電子写真用光受容部材。
【請求項８】前記光導電層が、その表面上に炭素、酸
素、窒素の少なくとも一種を含むシリコン系非単結晶材
料からなる表面層を備え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電子写真用光受容部
材。
【請求項９】前記光導電層が、シリコン原子を母体と
し、炭素、酸素、窒素の少なくとも一種、および周期律
表第IIIｂ族または第Ｖｂ族から選ばれる元素の少なく
とも一種を含む非単結晶材料からなる電荷注入阻止層の
表面上に設けられ、さらに前記光導電層の表面上に、炭
素、酸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８のいずれかに記載の電子写真用光受容
部材。
【請求項１０】前記表面層の層厚が、０.０１ないし
３μｍの範囲であることを特徴とする、請求項８または
９記載の電子写真用光受容部材。
【請求項１１】前記電荷注入阻止層の層厚が、０.１
ないし５μｍの範囲であることを特徴とする、請求項９
記載の電子写真用光受容部材。
【請求項１２】前記光導電層の全層厚が、２０ないし
５０μｍの範囲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電子写真用光受容部材。
【請求項１３】前記第二の層領域の層厚が、前記光導
電層の全層厚に対して、５ないし５０％の範囲であるこ
とを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれかに記載
の電子写真用光受容部材。