JPS58136038A - 光導電部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光線、可視光
線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示す）の様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する。

固体撮像装置、或いは＠形成分野における電子写真用像
形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する光
導噛−材料としては、高感度で、ＳＮ比〔光篭流（Ｉｐ
）／暗電流（Ｉｄ）　　）が高く、照射する電磁波のス
ペクトル特性にマツチングした吸収スペクトル特性を有
すること、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有するこ
と、使用時においで人体に対して無公害であること、四
には固体撮像装置においては、残像を所定時間内に容易
に処理することができること等の特性が要求される。殊
に、事務機としてオフィスで使用される電子写真装置内
に組込まれる電子写真用像形成部材の場合には、上記の
使用時における無公害性は重装な点である。

この様な点に立脚して最近注目されている光４　’４　
材料にアモルファスシリコン（以ｄ　ａ−８ｉと表記す
）があり、例えば、独国公開第２７４６９６７号公報、
同第２８５５７１８号公報には電子写真用像形成部材と
して、独国公開第２９３３４１１号公報には光電変換読
取装置への応用が記ｆ戒さねている。

面乍ら、従来のａＳ＋で構成された光導電層を有する光
導゛這部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的
、光学的、光導電的特性、及び使用環境特性の点、更に
は経時的安定性及び耐久性の点において、各々、個々に
は特性の向上が計られているが総合的な特性向トを計る
にで帳に改良される余地が存するのが実情である。

例えば、電子写真用鍬形成部材として使用した場合、暗
部において、支持体側よりの電荷の注入の阻ＩＥが充分
でないこと、耐圧性や繰返し連続使用に対する耐久性に
問題がなくもないこと、或いは、転写紙に転写された画
像に俗に「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破壊現象
によると思われる画像欠陥や、例えば、クリーニングに
、ブレードを用いるとその摺擦によると思われる、俗に
「白スジ」と云われている所謂画像欠陥が生じたりして
いたみ又、多湿雰囲気中で使用したり、成いは多湿雰囲
気中に長時間放置した直後に使用すると俗に云う画像の
ボケが生ずる揚台が少なくなかった。

更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室より取り出した後、空気中での放置時間の経過と共に
、支持体表面からの層の浮きや剥離、或いは層に色装が
生ずる等の現象を引起し勝ちであった。この現象は、殊
に支持体が通常、電子写真分野に於いて使用されている
ドラム状支持体の場合に多く起る等、経時的安定性の点
に於いて解決される可き点がある。

従ってａ−８ｉ材料そのものの特性改良が計られる一方
で光導電部材を設計する際に、上記した様な問題の総て
が解決される様に工夫される必要がある。

本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、ａＳ＋に就
て電子写真用像形成部材や固体撮像装置、読取装置等に
使用される光導電部材としての適用性とその応用性とい
う観点から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、シリコ
ン原子を母体とし、水素原子（ハ）父はハロゲン原子（
３）のいずれか一方を少なくとも含有するアモルファス
材料、所謂水Ｘ化アモルファスシリコン、ハロゲン化ア
モルファスシリコン、或いはハロゲン含有水素化アモル
ファスシリコン〔以後これ等の総称的表記と１−で「ａ
−８ｉ　（Ｈ，Ｘ　）　Ｊを使用する〕から構成される
光導電層を有する光導電部材の層構成を以後に説明され
る様な特定化の下に設計されて作成された光導電部材は
実用上著しく優れた特性を示すばかりでなく、従来の光
導′区部材と較べてみてもあらゆる点において凌駕して
いること、殊に電子写真用の光導電部材とｌ−で著しく
優れた特性を有１〜でいることを見出した点に基づいて
いる。

本発明は、繰返し使用に際しても劣化現象を起さず耐久
性に優れ、又、耐圧性にも優れた光導電部材を提供する
ことを主たる目的とする。

本発明の他の目的は、支持体」二に設けられる層と支持
体との間や積層される層の各層間に於ける密ｉｆｉ性に
優れ、構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い
光導１１イ部材を提供することである。

本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材として適用
させた場合、静電像形成のための帯電処理の際の電荷保
持能力が充分あり、通常の電子写真法が極めて有効に適
用され得る優れた電子写真特性を有する光導電部材を提
供することである。

本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、シリ
コン原子を母体とし、構成原子として４３　ａｔｏｍｉ
ｃ％までの窒素原子を含有する非晶質材料で構成された
補助層と、シリコン原子を母体とし、周期律表第１ＩＩ
族に属する原子を構成原子として含有する非晶質材料で
構成された電荷注入防止層と、シリコン原子を母体とし
、構成原子として水素原子又はハロゲン原子のいずれか
一方を少なくとも含有する非晶質材料で構成され、光導
電性を示す非晶質層と、を有する事を特徴とする。

上記した様な層構成を取る様にして設計された本発明の
光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し得、極め
て優れた耐久性、耐圧性及び使用環境特性を示す。

殊に、電子写真用像形成部材として適用させた場合には
、その眠気的特性が安定しており耐光疲労、＃返し使用
特性に長け、高品質の画像を安定して繰返し得ることが
できる。

父、本発明の光導電部材は支持体−ヒに形成される非晶
質層が、層自体が強靭であって、巨つ支持体との密着性
に著しく優れており、高速で長時間連続的に繰返し使用
することが出来る。

以下、図面に従って、本発明の光導電部制に就で詳細に
説明する。

第１図は、本発明の第１の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明するために模式的に示した模式的構成図であ
る。

第１図に示す光導電部材１００は、光導電部材用として
の支持体１０１の上に、シリコン原子を母体とし、構成
原子として窒素原子を４３　ａｔｏｍｉｃ％未満含む非
晶質材料で構成された補助層１０２゜電荷注入防止層１
０３．光導電性を有する非晶質層１０４を４備し、非晶
質層１０４は自由表面１０６を南している。

補助層１０２回１、王に、支持体１０１と電荷注入防止
層１０３との間の密着性を計る目的の為に設けられ、支
持体１０１と電荷注入防止層１０３０両方と親４和性が
ある様に、後述する材質で構成される。

電荷注入防止層１０３は、支持体１０１側より非晶質層
１０４中へ電荷が注入されるのを効果的に防止する機能
を主に有する。

非晶質層１０４は、感受性の光の照射を受けて該層１０
４中でフォトキャリアを発生し、所定方向に該フォトキ
ャリアを輸送する機能を有する。

本発明に於ける補助１−は、シリコン原子を母体とシー
、構成原子として窒素原子を４３　ａｔｏｍｉｃ％未満
含有する非晶質材料（以後ｒａ　Ｓ’ａＮ＋　−ａ　Ｊ
、）− と記す。但し０′Ｎ７〈ａ）で構成される。

ａ−８ｉａＮ、−ａ′？′構成される補助層の形成はス
パッターリング法、イオンインプランテーション法、イ
オンブレーティング法、エレクトロンビーム法等によっ
て成される。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投
下の負荷程度、製造規模、作成される光導電部材に所望
される特性等の要因によって適宜選択されて採用さ相、
るが、所望する特性を有する光導電部材を製造する為の
作製条件の制御が比較的容易である、シリコン原子（Ｓ
ｉ）と共に窒素原子（Ｎ）を作製する補助層中に導入す
るのが容易に行える等の利点からスパッターリング法或
いはエレクトロンビーム法、イオンブレーティング法が
好適に採用される。

スパッターリング法（でよって補助層を形成するには、
単結晶又は多結晶のＳ１ウエーハー又はＳｉ、Ｎ、　　
ウェーハー又はＳ輸Ｎ、が混合されて形成されたＳｉウ
ェーハーをターゲットとして、これ等を棹々のガス雰囲
気中でスパッターリングすることによって行えば良い。

例えば、Ｓｉウェーハー及びＳｔ、Ｎ、　　ウェーハー
の２つをターゲットとして使用する場合には、Ｈｅ　、
　Ｎｅ　、　Ａｒ　　等のスパッターリング用のガスを
、スパッター用の堆積室中に導入１７てガスプラズマを
形成し、前記Ｓｉウェーハー及びＳｉ、Ｎ４ウエーハー
ヲスパツタリングすれば良い。

又、別には、ＳＩとＳｉ、Ｎ、の混合して形成された一
枚のターゲットを使用することによって、スパッターリ
ング用のガスを装置系内に導入し、そのガス雰囲気中で
スパッターリングすることによって成される。エレクト
ロンビーム法を用いる場合には２個の蒸着ボート内に各
々、単結晶又は多結晶の高純度シリコン及び高純度窒化
硅素を入れ、各々独立にエレクトロンビームによって同
時蒸着するか、又は同一蒸着ボート内に入れたシリコン
及び窒化硅素を単一のエレクトロンビームによって蒸着
すればよい。形成される補助層中のシリコン原子と窒素
原子の組成比は前者の場合、エレクトロンビームの加速
電圧をシリコンと窒化硅素に対して変化させることによ
って制御し、後者の場合は、あらかじめシリコンと窒化
硅素の混合量を定めることによってｆＩＩＩＪ御する。

イオンブレーティング法を用いる場合は蒸着槽内に種々
のガスを導入しあらかじめ槽の周囲にまいたコイルに高
周波・電界を印加してグローをおこした状態でエレクト
ロンビーム法を利用して８ｉ及びＳ”ｓＮ＜’ｆｒ蒸着
すればよい０ 本発明の補助層を構成するａ　Ｓ＋ａＮ、　ａは補助層
の機能が、支持体と電荷注入防止層との間の密着を強固
し、加えて、それ等の間に於ける電気的接触性を均一に
するものであるから、補助層にその要求される特性が所
望通りに与えられる様にその作成条件の選択が厳密に成
されて注意深く作成される。

本発明の目的に適した特性を有するａ−８１３Ｎ１−Ｂ
が作成される為の作成条件の中の重要な要素として、作
成時の支持体温度を挙げることができる。

即ち、支持体の表面にａ−８ｉａＮｌ−ａから成る補助
層を形成する際、層形成中の支持体温度は、形成される
層の構造及び特性を左右する重要な川 因子であって、本発明に於いては、１」的とする特性を
有するａ　ａｔａＮＩ　Ｂが所望通りに作成され得る様
に媚作成時の支持体温度が厳密に制御される。

本発明に於ける目的が効果的に達成される為の補助層を
形成する際の支持体湿度としては、補助層の形成法例併
せて適宜最適範囲が選択されて、補助層の形成が実行さ
れる。この際の支持体温度としては通常の場合、２０〜
２００℃好適にｌ１２０〜１５０℃　とされるのが望゛
ましいものである。補助層の形成にニよ、同一系内で補
助層から電荷注入防止層、非晶質層更には必要に応じて
非晶質層上に形成される第３の層重で連続的に形成する
事が出来る、各層を構成する原子の組成比の微妙な制御
や層厚の制御が他の方法に較べて比較的容易である事等
の為に、スパッターリング法やエレクトロンビーム法の
採用が有利であるが、これ等の層形成法で補助層を形成
する場合には、前記の支持体温度と同様に層形成の際の
放電パワーが形成されるａ−８ＩａＮ１−ａの特性を左
右する重要な因子の１つとして挙げることが出来る。

本発明に於ける目的が達成される為の特性を有するａ−
８ｉａＮＩ−ａが生童性良く効果的に作成される為の放
電パワー条件としては、通常５０Ｗ〜２５０Ｗで、好適
にはＳＯＷ〜１５０Ｗとされるのが望ましいものである
。

本発明の光導電部材に於ける補助１−に含有される窒素
原子（Ｎ）の量は、補助層の作製条件と同様本発明の目
的を達成する所望の特性が得られる補助層が形成される
重要な因子である。

本発明に於ける補助層に含有される窒素原子（Ｎ）の量
ＣＮは、３ｔｏｍｉｃ％表示で通常は前記ｌ〜た値の範
囲とされるが、好適にはｌＸｌ０　”≦（シＮ〈４３、
より好ましくばｌ≦ＣＮ〈４３、般適には１０≦ＣＮ〈
４３とされるのが！ａましい。

３８１３Ｎ１３　Ｋ於けるａの表示で示せば、ａのり とされるのが望ましい。

本発明に於ける補助１憎の層厚の数値範囲は、本発明の
目的を効果的に達成する様に所望に従って適宜決定され
る。

本発明の目的を効果的に達成する為の補助層の層厚とし
ては、通常の場合、３０λ〜２μ、好適には、４００〜
Ｉ１．５μ最適には５００〜Ｉ、５μとされるのが１捷
しいものである。

本発明の光導電部材を構成する電荷注入防止層は、シリ
コン原子（Ｓｉ）を母体とし、周期律表第■族に属する
原子（第１ＩＩ族原子）と、好ましくは、水素原子（川
又は）・ロゲン原子（Ｘ）、或いはこの両考とを構成原
子とする非晶質材料（以後［ａ−８ｉ（ＩＩ、　Ｈ，Ｘ
）　ｊと記す。）で構成され、そのノー厚を及び層中の
第■族原子の含有量Ｃ（ｍ）は、本発明の目的が効果的
に達成される様に所望に従って適宜決められる。

本発明に於ける電荷注入防止層の層厚ｔとしは、好筐し
くけ０．３〜５μ、より好捷しくけ０．５〜２μとされ
るのが望ましく、又、第■族原子の含有ｔ　Ｃ（＋＋＋
）としては、好ましくは、１×１０″２〜Ｉ　Ｘ　１０
’ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｒｎ　、　　より好ましくは、５
Ｘ１０−２〜Ｉ　Ｘ　１０！Ｉａｔｏｍｉｃｃテされる
のが望ましい。

本発明において、電荷注入防止層中に含有される周期律
表第Ｈ１族に属する原子として使用されるのは、Ｂ（硼
素）、ＡＡ（アルミニウム）、Ｇａ　（ガリウム）、Ｉ
ｎ　（インジウム）、Ｔ／？　（タリウム）等であり、
殊に好適に用いられるのはＢ、Ｇａである。

本発明において、必要に応じて・電荷注入防止層中に含
有されるハロゲン原子（Ｘ）としては、具体的にはフッ
素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ素、塩素
を好適なものとして挙げることが出来る。

ａ−８ｉ　（ＩＩＩ、　Ｈ，Ｘ　）で構成される電荷注
入防止層の層形成法としてはグロー放電法、スパッター
リング法、イオンインプランテーション法。

イオンブレーティング法、エレクトロンビーム法等が挙
げられる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本膜Ｆ
の負荷程度、製造規模１作製される光導電部材に所望さ
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
、所望する特性を有する光導電部材を製造する為の作製
条件のｆｔｔｌ、ｌ　＃が比較的容易である、シリコン
原子と共に第１ＩＩ族原子、必要に応じて水素原子（Ｈ
）やハロゲン原子（Ｘ）を作製する電荷注入防止層中に
導入するのが容易に行える等の利点からグロー放電法或
いはスパッターリング法が好適に採用される。

更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパッターリ
ング法とを同一装置系内で併用して″電荷注入防止層を
形成しても良い。例えば、グロー放電法によって、ａ　
−８ｉ　（ＩＩＩ、　Ｈ，Ｘ　）　テ構成される電荷注
入防止層を形成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓ
ｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと共に第１ｆｆ
族原子を供給し得る第■１族原子導入用の原料ガス、必
要に応じて水素原子（■］）導入用の又は／及びハロゲ
ン原子（Ｘ）導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る
堆積室内に導入して、該堆積室内にグロー放電を生起さ
せ、予め所定位置に設置され、既に補助層の設けである
所定の支持体の補助層上にａ−８ｉ（ｌ（。

Ｈ，Ｘ）からなる層を形成させれば良い。又、スパッタ
リング法で形成する場合には、例えばＡｒ。

Ｈｅ等の不活性ガス又はこれ等のガスをベースとした混
合ガスの雰囲気中で８１で構成されたターゲットをスパ
ッタリングする際、第■族原子導入用の原料ガスを、必
要に応じて水素原子（Ｈ）又は／及び・・ロゲン原子（
Ｘ）導入用のガスと共にスパッタリング用の堆積室に導
入してやれば良い。

本発明において電荷注入防止層を形成するのに使用され
る原料ガスとなる出発物質としては、次のものが有効な
ものとして挙げることが出来る。

先ず、Ｓｉ供給用の原料ガスとなる出発物質としては、
Ｓｉ）ム、　Ｓｔ、Ｈ６，Ｓｉ、Ｈ，、Ｓｉ、Ｈ，。等
のガス状態の又はガス化し得る水素化硅素（シラン類）
が有効に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作成
作業の扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点で５ｉｔ（
、Ｓｉ、Ｈ，が好まｌ〜いものとして挙げられる。

これ等の出発物質を使用すれば、層形成条件を適切に選
択することによって形成される補助層中にＳｉと共に１
−１も導入し得る。

Ｓｉ供給用の原料ガスとなる有効な出発物質としては、
Ｌ記の水素化硅素の他に、ハロゲン原子（Ｘ）を含む硅
素化合物、所謂、ハロゲン原子で置換されたシラン誘導
体、具体的には例えばＳ　ＩＦ４　、８１２１！”６　
、　ＳＩＣ＆　、　５ＩＢｒ４等ノハロゲン化硅素が好
ましいものとして挙げることが出来更には、ＳｉＨ，Ｆ
、　、　５ｉＨ２Ｉ、　、　８ｉＨ，Ｃｌ、　、　５ｉ
ＨＣ１！３．５ｉｌ−Ｉ、Ｂｒ、、　８ｉＨＢｒ。

等のハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態の或いは
ガス化し得る、水素原子を構成要素の１つとするハロゲ
ン化物も有効な電荷注入防止層形成の為の８ｉ供給用の
出発物質として挙げる事が出来る。

これ等のハロゲン原子（Ｘ）を含む硅素化合物を使用す
る場合にも前述した様に、層形成条件の適切な選択によ
って形成される電荷注入防止層中にＳｉと共にＸを導入
することが出来る上記した出発物質の中の水素原子を含
むハロゲン化硅素化合物は、補助層形成の際に層中にハ
ロゲン原子（Ｘ）の導入と同時に電気的或いは光電的特
性の制御に極めて有効な水素原子（ト【）も導入される
ので、本発明においては好適なノ・ロゲン原子（Ｘ）導
入用の出発物質として使用される。

本発明において補助層を形成する際に使用されるハロゲ
ン原子（Ｘ）導入用の原料ガスとなる有効な出発物質と
しては、上記したものの他に、例えば、フッ素、塩素、
臭素、ヨウ素のノ・ロゲンカス、ＢｒＦ’、　ＣＩＦ、
　ＣＩ！Ｆｓ＋　’ＢｒＦ、、　ＢｒＦ、、　ＩＰ、、
　ＩＦ’、。

ｒｃｚ　、　ＩＢｒ　　等のハロゲン間化合物、ＨＦ’
　、　Ｈｅ／　。

Ｈ，Ｂｒ　、　ＨＩ等のハロゲン化水素を挙げることが
出来る。

電荷注入防止層中に爾■族原子を構造的に導入するには
、層形成の際に第１ＩＩ族原子導入用の出発物ノａをガ
ス状態で堆積室中に、′電荷注入防止層を形成する為の
他の出発物質と共に導入してやれば良い。この様な第１
「族原子導入用の出発シ吻質と成り得るものとしては、
常温常圧でガス状の又は、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。

その様な第１「族原子導入用の出発物質として具体的に
は硼素原子導入用としては、Ｂ２Ｈ６、Ｂ４ＨＩＯ。

ＢｓＨｏ　−Ｂ６ＨＩＩ　、Ｂ６ＨＩＯ、Ｂ６Ｈ１２，
８６Ｈ１４等の水素化硼素、ＢＦ８．　ＢＣ１！、　、
　ＢＢｒ、等のハロゲン化硼素等が挙げられる。コの他
、Ａ、ｌＣ１，、０ａＣｌ、　、　Ｇａ　（ＣＨ３）３
．　Ｉｎ（Ｊ３゜ＴｌｌＣｌ！３等も挙げることが出来
る。

本発明に於いては電荷注入防止特性を与える為に′電荷
注入防止層中に含有される第■族原子は、電荷注入防止
層の１６厚方向に実質的に平行な面（支持体の表面に平
行な面）内及び層厚方向に於いては、実質的に均一に分
布されるのが良いものである。又、スパッタリング法で
電荷注入防止層を形成する場合には、例えばＡｒ、ｆ（
ｅ等の不活性ガス又はこれ等のガスをペースとした混合
ガスの雰囲気中でＳｉで構成されたターゲットをスパッ
タリングする際、第■族原子導入用の原料ガスを、必要
に応じて水素原子（Ｈ）導入用の又は／及びハロゲン原
子（Ｘ）導入用の原料ガスと共にスパッタリングを行う
真空堆積室内に導入してやれば良い。

本発明に於いて、電荷注入防止層中に導入される第■族
原子の含有蓋は、堆積室中に流入される第１■族原子導
入用の出発物質のガス１５ｉ１．糟、ガス流量比、放心
パワー、支持体温度、堆積室内の圧力等を制御すること
によって任意に制御され得る。

本発明に於いて、電荷注入防止層をクロー放電法又はス
パッターリング法で形成する際に使用される稀釈ガスと
しては、所開、希カス、例えばＨｅ　、　Ｎｅ　、　Ａ
ｒ等が好適なものとして挙げることが出来る。

本発明において、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される非晶
質ノーを形成するには例えばクロー放電法、スパッタリ
ング法、或いはイオンプレーテインク法等の放１を現象
を利用する真空堆積法によって成される。例えは、グロ
ー放電法によって、ａ　−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される
非晶質層を形成するには、基本的にはシリコン原子（８
１）を供給し傅るＳｉ供給用の原料ガスと共に、水素原
子（Ｈ）　４人用の又は／及びハロゲン原子（Ｘ）導入
用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に導入し
て、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所定位置
に設置されである所定の支持体表面上にａ　−Ｓｉ　（
Ｈ，Ｘ）から成る層を形成させれば良い。又、スパッタ
リング法で形成する場合には、例えばＡｒ　、　Ｈｅ等
の不活性ガス又はこれ等のガスケベースとした混合ガス
の雰囲気中でＳｉで構成されたターゲットをスパッタリ
ングする際、水素原子（Ｈ）又は／及びハロゲン原子（
Ｘ）導入用のガスをスパッタリング用の堆積室に導入し
てやれは良い。

本発明において、必要に応じて非晶質層中に含有される
ハロゲン原子（Ｘ）としては、電荷注入防止層の場合に
挙けたのと同様のものを挙げることが出来る。

本発明において非晶質ノーを形成するのに使用されるＳ
ｉ供給用の原料ガスとしては、電荷注入防止層に就て説
明する際に挙げたＳｉＨ４＋　５ｔ＝Ｈ，ｌ５ｉｌＨ１
、５ｉ４Ｈ＋ｏ　Ｈのカス状態の又はガス化し得る水素
化硅素（シラン＠）が有効に使用されるものとして挙げ
られ、殊に、層作成作業の扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良
さ等の点でＳ　ＩＪ１４１　Ｓｓｔルが好ましいものと
して挙けられる。

本発明において非晶質層を形成する際に使用されるハロ
ゲン原子導入用の原料カスとして有効なのは、′電荷注
入防止層の、−合と同様に多くのハロゲン化合物が挙け
られ、例えはハロゲンカス、ハロゲン化物、ハロゲン間
化合物、ハロゲンで置換されたシラン訪導体等のカス状
態の又はカス化し侍るハロゲン化合物が好１しく挙けら
れる。

父、更Ｖこは、シリコン原子（Ｓｉ）とハロゲン原子（
Ｘ）とを構成Ｊ＆素とするカス状態の又はガス化し得る
、ハロゲン原子を甘む硅素化合物も有効なものとして本
発明においては挙けることが出来る。

本発明において、形成される光導電部材の電荷注入防止
層及び非晶質層中に含有される水嵩原子（Ｈ）の菫又は
ハロゲン原子（Ｘ）の童又は水系原子（）ｌ）と−・ロ
ゲン原子（Ｘ）の蓋の和（Ｉ−１＋Ｘ）は通常の場合１
〜４　Ｑ　Ｂｔｏｍｉｃ　％、好適には５〜３０　ａｔ
ｏｍｉｃ％ともれるのが望ましい。

電荷注入層防止層又は非晶貿Ｊ−中に含有される水素原
子（）ｌ）又は／及びハロゲン原子（Ｘ）の鑓を制御す
るには、例えは支持体温度又は／及び水素原子（Ｈ）、
或いはハロゲン原子（Ｘ）を含有させる為に使用される
出発物質の堆積装置系内へ導入する据、放電々力等を制
御してやれば良い。

本発明において、非晶質層をり゛ロー放電法で形成する
際に使用される稀釈ガス、或いはスパッタリング法で形
成される際に使用されるスパッターリング用のカスとし
ては、次請権カス、例えばＨｅ　、　Ｎｅ　、　Ａｒ等
が好適なものとして挙げることが出来る。

本発明に於いて、非ａ實層の層厚としては、作成される
光導電部材に要求される特性に応じて適宜法められるも
のであるか、通常は、１〜１．０ＯＡ　、好寸しくは１
〜８０μ、最適には２〜５０μとされるのが望ましいも
のである。

本発明において使用される支持体どしては、４電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、例
えば、ＮｉＣｒ　ｒステンレス。

Ａ／？　、　Ｃｒ　、　Ｍｏ　、　Ａｕ　、　Ｎｂ　、
　Ｔａ　、　Ｖ　、　Ｔｉ　、　ｌ）ｔ。

Ｐｄ等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。

電気絶縁性支持体としては、ポリニスデル。

ポリエチレン、ポリカーボネート、セルローズアセテー
ト、ボリグロビレン、ポリ塩化ビニル。

ポリ塩化ビニリデン、ぼりスチレン、ポリアミド等の合
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。

セフミック、Ｉｖ８；等が通常使用される。これ尋の電
気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方の表向
を導′邂処理され、該導電処理された表面側に他の層が
設けられるのが１凍しい。

例えは、カラスであれば、その表面に、１’ｌ＋　Ｃｒ
　＋Ａ／、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、
Ｔｉ、Ｐｔ、Ｆ’ｄ。

Ｉｎ、０．　、５ｎ０２．　ＩＴＯ（Ｉｎ、Ｏ，＋５ｎ
０２）等から成る薄膜を設けることによって導電性が付
与され、或いはポリエステルフィルム等の合成樹脂フィ
ルムであれば、ＮｉＣｒ　＋　Ａｔ　ＨＡｇ　ＨＰｂ　
、Ｚｎ　ＨＮｌ　）　Ａｕ　１Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎｂ
、Ｔａ、Ｖ、’Ｉ”ｉ　、Ｐｔ等の金属の薄膜を真空蒸
着、　’−ｒｍ子ビーム蒸着、スパッタリング等でその
表面に股ｋＴ、又は前記金属でその表面全ラミネート処
理して、その表向に導電性が付与される。支持棒の形状
としては、円筒状。

ベルト状、板状等任意の形状とし得、所望によって、そ
の形状は決定されるが、例えば、第１図の光導電部材１
００全軍子写真用像形成部材として使用するのであれは
連続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とす
るのが望ましい。支持体の淳さμ、バｆ望通りの光導電
部材が形成される様に適宜決定されるが、光導電部材と
して可撓性が要求される場合には、支持体としての機能
が充分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされる
。面乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取扱い」ム
機械的強度等の点から、通常は、１０μ以上とされる。

第２図には、本発明の光導電部材の他の好適な実施態様
例の層構成が示される。

第２図に示される光導電部材２００が、第１図に示され
る光導′鎖部材１００と異なるところは、電荷注入防止
Ｊ＠２０３と光導延性を示す非晶５Ｉｆ層２０５との間
に上部補助層２０４を有することである。

す１」ち、光導電部材２００は、支持体２０１．該支持
体２０１上にｊ朧に積層された、下部補助層２０２゜電
荷注入防止層２０３．上部補助層２０４及び非晶質層２
０５とを具備し、非晶質１ｍ２０５は自由表面２０６を
有する。上部補助／ｆｔｔ　２０４は、電荷注入防止ｔ
＠　２０３と非晶質層２０５との間の密着全強固にし、
両層の接触界面に於ける電気的接触を均一にしていると
同時に、電荷注入防止１８２０３の上に直に設けること
によって、電荷注入防止層２０３０層５！！、全強靭な
ものとしている。

第２図に示される光導電部材２００を構成する下部補助
層２０２及び上部補助層２０４は、第１図に示した光導
・邂部桐１００を構成する補助層１０２の場合と同様の
非晶質材料を使用して、同様の特性が与えられる様に同
様な層作成手順と条件によって形成される。電荷注入防
止Ｊ＠２０３及び非晶質層２０５も、夫々、第１図に示
す電荷注入防止層１０３及び非晶質層１０４と同様の特
性及び機能を有し、第１図の場合と同様な層作成手順と
条件によって形成される。

次に本発明の光導電部材の製造方法の一例を図に従って
説明する。

第３図に光導電部材の製造装置の一例を示す。

図中の３０２〜３０６のガスボンベには、本発明の夫々
の層を形成するために使用されるカスが密封されており
、その１？ｌＩとして、たとえは、３０２はＨｅで稀釈
されたＳｉＨ４カス（純度９９．９９９チ、以下Ｓ　ｉ
　Ｈ４／’）（ｅと略す。）ボンベ、３０３はＨｅで稀
釈されたＢｔＨ，カス（純度９９．９９９％、以下Ｂ２
Ｈ１１／Ｈｅと略す。）、３０４はＮカス（純度９９．
９９％）ボンベ、３０５はＡｒカスボンベ、３０６は、
Ｈｅで稀釈されたＳｉＦ、ガス（純度９９．９９９％。

以下ＳｉＦ’、／Ｈｅと略す）ボンベである。

これらのカスを反応室３０１に流入させるにはガスボン
ベ３０２〜３０６のバルブ３２２〜３２６、リークバル
ブ３３５が閉じられていることを確認し、又、流入バル
ブ３１２〜３１６、流出バルブ３１７〜３２１、補助バ
ルブ３３２が開かれていることを確認して先ずメインバ
ルブ３３４を開いて反応室３０１１及びガス配管内を非
気する。

次に真空１３３６の読みが約５　Ｘ　１０−’ｔｏｒｒ
になった時点で、補助バルブ３３２、流入バルブ３１２
〜３１６、流出バルブ３１７〜３２１を閉じる。

その後、反応室３０１内に導入すべきガスのボンベに接
続されているカス配管のバルブｆｃＰＪｆ定通り操作し
て、所望するガスを反応室３０１内に尋人する。

次に第１図に示す構成と同様の構成の光４ｗ。

部材を作成する場合の一例の概略會述べる。

所定の支持体３３７上に、先ず補助層をスパッタリング
法によって形成するには、ま・ずンヤッター３４２を開
く。すべてのガス供給バルブは一旦閉じられ、反応室３
０１はメインバルブ３３４を全開することにより、排気
される。烏圧電力が印加される’ｉｔ＆３４１上に高純
度シリコンウェハ３４２−１　、及び高純度Ｓｔ、Ｎ、
　３４２−２が所望の面積比率でターゲットとして設置
されている。カスボンベ３０５よりＡｒガスをカスボン
ベ３０４よシ洩ガスを夫々、所定のバルブを操作して反
応室３０１内に導入し、室の内圧が０．０５〜１　ｔｏ
ｒｒとなるよう、メインバルブ３３４を調節する。高圧
電源３４０をＯＮとし、ＳｔとＳｔ、Ｎ、と全同時にス
パッタリングすることにより、シリコン原子、窒素原子
よりなる非晶質材料で構成された補助層を支持体３３７
上に形成することができる。層形成中は、支持体３３７
は、加熱ヒータ３３８によって所望の温度に加熱される
。

次に、前記の補助層上に電荷注入防止層を形成する。

補助層の形成終了後、電源３４０をＯＦＦにして放′亀
を中止し、一旦、装置のガス導入用の配管の全系のバル
ブを閉じ、反応室３０１内に残存するガスを反応室３０
１外に排出して所定の真空度にする。

その後、シャッター３４２を閉じ、カスボンベ３０２よ
りＳ　ｉ　Ｉ（、／）１ｅガス、をガスボンベ３０３よ
りＢ２１（ｓ％Ｈｅカスを、夫々バルブ３２２　、３２
３を開いて出口圧ゲージ３２７　、３２８の圧をｌ：ｙ
／ｃｄｔに調整し、流入バルブ３１２　、３１３を徐々
に開けて、マスフロコントローラ３０７　、３０８　内
に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ３１７　、３
１８、補助バルブ３３２を徐々に開いて夫々のガスを反
応室３０１内に流入させる。このときのＳｔ’）Ｉ４／
、）Ｉｅガス流童、賜Ｈａ／Ｈｅガス流量の夫々の比が
所望のイ直になるよう流出パルプ３１７　、３１８をｆ
Ａ整し、また、反応室３０１内の圧力が所望の値になる
ようにＸ空計３３６の読みを児ながらメインバルブ３３
４の開口を１＋１整する。

そして支持体３３７の温度が加熱ヒーター３３８により
５０〜４００°Ｃの範囲の温度に設定されていることが
碓誌された後、電源３４０をＯＮにして所望の電力に設
定し、反応室３（）１内にグロー放電を生起させて支持
体３３７上に゛載荷注入防止層全形成する。

１葡注入防止層上に設けられる、光導電性を示す非晶質
Ｊ＠の形成は、例えばボンベ３０２内に充填されている
５ｒＨ４／Ｈｅガスを使用し、前記した電荷注入防止層
の場合と同様の手順によって行うことが出来る。

非晶質層の形成の際に使用される原料ガス種としては、
Ｓｉ搗カスの他に、殊に５ｉｔＨａ；’Ｊスが層形成速
度の向−Ｆを削る為に有効である。

実施例１ 第３図に示した製造装置により、アルミニウム基板上に
以下の条件で層形成を行った。

第　　１　　表 ＡＩ基板温度　、２５０℃ 放電周波数　＋　１３．６６　ＭＨｚ こうして得らｎた電子写真用像形成部材を複写装置に設
置し、■５　ｋＶで０．２　ｓｅｅ　間コロナ帯電を行
い、光像を照射した。光源はタングステンランプを用い
、光量は１．　Ｏ１ｕｘ−ｓｅｃ　　とした。

潜像はＯ荷電性の現像剤（トナーとキャリヤを含む）に
よって現像され、通常の紙に転写された転写画像に２け
る画像欠陥（黒地部の白ヌケ等）の有無をチェックした
が、それは全く認めら扛ず、画質は極めて良好なもので
あったっ転写されないで感光体上に残ったトナーは、ゴ
ムブレードによってクリーニングされ、次の複写工程に
移る。このような工程′ｆ！ｃ繰り返し１０万回以上行
っても画像欠陥、層の剥れが全く生じなかった。

実施例２ スパッタリング用ターゲットである８ｉ　　ウェハとＳ
ｉ３Ｎ、ウェハの面積比をかえることにより、補助層に
おけるシリコン原子に対する９素原子の含有量全変化さ
せる以外は実施例１と全く同様な方法によって電子写真
用像形成部側を作製し、実施例１と同様にして評価した
結果を次に示す。

第　　２　　表 実施例３ 補助層の層厚奮変える以外は、実施例１と全く同様な方
法によって′ｉＥ子写真用像形成部材を作製し、実施例
１と同様にして評価した結果金欠に示す。

第　　３　　表 実施例４ 電荷注入防止層の層厚と硼素含有場−を次のように変シ
る以外Ｃ［、実施例１と全く同様にし−Ｃ電子写真用像
形成部材を作製１〜だ、−１結果はいず几も良好であっ
た。

第　　４　　表 実施例５ 第３図に示Ｌ７た製造装置によりアルミニウム基板−ヒ
に以下の条件で層形成全行った。

第５表 こうして得られた電子写真用１象形成部材全実施例１と
同様にして評価したところ極めて良好な結果が得らｎた
〇 実施例６ 第４表 こうして得られた電子写真用像形成部材を、実施例１と
同様＆ｔ’−シて評価したところ惨めで良好な結果か得
らねた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々、本発明の光導電部材の好適な
実施態様例の構成を示す模式的構成図、第６図は本発明
の光導電部材を製造する為の装置の一例を示す模式的説
明図である。 １００、２００・・・光導電部材　１０１．２０１−−
一支持体１０２　、２０２　、２０４φ・・補助層　１
０３，２０６・・・電荷注入防止層　１０４，２０５・
・・非晶質層　１０５．２０６・・・・自由表面 出願人　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光４電部材用の支持体と、シリコン原子をは体とし、構
   成原子として４３　ａｔｏｍｉｃ％までの窒素原子を含
   有する非晶質材料で構成された補助層と、シリコン原子
   を母体とし、用ル１律表第ｍ族に属する原子を構成原子
   として含有する非晶質材料で構成された電荷注入防止層
   と、シリコン原子を母体とし、構成原子として水素原子
   又はハロゲン原子のいずれか一方を少なくとも含有する
   非晶質材料で構成され、光導電性を示す非晶質層と、を
   有する事を特徴とする光導電部材。