JPS62192751A - 電子写真用光受容部材 - Google Patents

電子写真用光受容部材

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JPS62192751A
JPS62192751A JP61035456A JP3545686A JPS62192751A JP S62192751 A JPS62192751 A JP S62192751A JP 61035456 A JP61035456 A JP 61035456A JP 3545686 A JP3545686 A JP 3545686A JP S62192751 A JPS62192751 A JP S62192751A
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atoms
layer
charge injection
gas
injection blocking
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Shigeru Shirai
茂 白井
Keishi Saito
恵志 斉藤
Takashi Arai
新井 孝至
Minoru Kato
実 加藤
Yasushi Fujioka
靖 藤岡
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Canon Inc
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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】 〔発明の屈する分野の説明〕 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電子写真用光受容部材に関す
る。
〔従来の技術の説明〕
像形成分野において、電子写真用光受容部材における光
受容部層を形成する光導電材料としては、高感度で、S
N比〔光電流(I p) /暗電流(I cl) )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、使用時において人体に対して無
公害であること1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
る電子写真用光受容部材の場合には、上記の使用時にお
ける無公害性は重要な点である。
このような点に立脚して最近注目されている光導電材料
にアモルファスシリコン(以後A−3iと表記す)があ
り、たとえば、独国公開第2746967号公報、同第
2855718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。
しかしながら、従来のA−3iで構成された光受容層を
有する電子写真用光受容部材は、暗抵抗値、光感度、光
応答性などの電気的、光学的、光導電的特性および使用
環境特性の点、更には経時的安定性および耐久性の点に
おいて。
各々、(11々には特性の向上が計られているが、総合
的な特性向上を計る上で更に改良される余地が存するの
が実情である。
たとえば、電子写真用光受容部材に適用した場合に、高
光感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると従来にお
いてはその使用時において残留電位が残る場合が度々観
測され、この種の光受容部材は長時間繰返し使用し続け
ると、繰返し使用による疲労の蓄積が起こって、残像が
生ずる所謂ゴースト現象を発する様になる等の不都合な
点が少なくなかった。
また、A−3t材料で光受容層を構成する場合には、そ
の電気的、光導電的特性の改良を計るために、水素原子
あるいは弗素原子や塩素原子などのハロゲン原子、およ
び電気的伝導型の制御のために硼素原子や燐原子などが
或いはその他の特性改良のために他の原子が、各々構成
原子として光導電層中に含有されるが、これらの構成原
子の含有の仕方如何によっては、形成した層の電気的あ
るいは光導電的特性や耐圧性に問題が生ずる場合があっ
た。
即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生したフォトキャリアの該層中での寿命が充分でないこ
とや、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、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
画像欠陥が生じたりしていた。また、多湿雰囲気中で使
用したり、或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場合が少なくな
かった。
従ってA−Si材料そのものの特性改良が計られる一方
で光受容部材を設計する際に、上記したような問題の総
てが解決されるように層構成、各層の化学的組成1作成
法などが工夫される必要がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上述の如きA−3iで構成された従来の光受
容層を有する電子写真用光受容部材における諸問題を解
決することを目的とするものである。
即ち1本発明の主たる目的は、電気的、光学的、光導電
的特性が使用環境に殆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、祿返し使用に際して
も劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留電位
が全くかまたは殆んど観測されない、A−5i及び多結
晶シリコンで構成された光受容層を有する電子写真用光
受容部材を提供することにある。
本発明の他の目的は、支持体上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おける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い、A−
St及び多結晶シリコンで構成された光受容層を有する
電子写真用光受容部材を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、電子写真用光受容部材として
適用させた場合、静電像形成のための帯電処理の際の電
荷保持能力が充分であり、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示す、A−St
及び多結晶シリコンで構成された光受容層を有する電子
写真用光受容部材を提供することにある。
本発明の別の目的は、長期の使用において画像欠陥や画
像のボケが全くなく、濃度が高く。
ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品質画
像を得ることが容易にできる、電子写真用のA−3t及
び多結晶シリコン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。
本発明の更に別の目的は、高光感度性、高SN比特性お
よび高電気的耐圧性を有する、A−St及び多結晶シリ
コンで構成された光受容層を有する電子写真用光受容部
材を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明の電子写真用光受容部材は、支持体と、該支持体
上に、シリコン原子を母体とする多結晶材料で構成され
、伝導性を制御する物質を含有する電荷注入阻止層と、
シリコン原子を母体とし、水素原子及びハロゲン原子の
少なくともいずれか一方を構成要素として含む非晶質材
料で(以後rA−S i (H,X)Jと略記する>4
11成され、光導電性を示す光導電層と、シリコン原子
と炭素原子と水素原子とを構成要素として含む非晶質材
料で構成されている表面層とから成る光受容層とを有し
、前記表面層において、水素原子が1×10−3〜40
原子%含有されている事を特徴としている。
又、前記表面層にはハロゲン原子が含有されてもよく、
更に前記光導電層には炭素原子、酸素原子、窒素原子の
中央なくとも1種類の原子を含有してもよい。
又、前記電荷性−人阻止層は層厚方向に均一に又は支持
体側に多く分布する分布状態で構成原子として、伝導性
を制御する物質が含有される。
さらに前記電荷注入阻止層には層厚方向に均一に又は支
持体側に多く分布する分布状態で構成原子として酸素原
子又は/及び窒素原子を含有してもよい、又、前記電荷
注入阻止層中の酸素原子又は/及び窒素原子は支持体側
に内在してもよい。
又、前記光導電層には構成原子として伝導性を制御する
物質を含有してもよい。
又1本発明の別の実施態様例に於いては前記電荷注入阻
止層と支持体の間に、シリコン原子とゲルマニウム原子
を含有する非晶質材料で構成され、長波長光に感度を有
する長波長光感光層を設けても良い。
さらに、前記電荷注入阻止層及び前記長波長光感光層中
に含有される炭素原子、酸素原子。
窒素原子及び伝導性を制御する物質の少なくともいずれ
か1つと長波長光感光層中に含有されるゲルマニウム原
子は層厚方向に均一に分布しても良いし、又、不均一に
分布させても良い。
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
電子写真用光受容部材は、前記した諸問題の総てを解決
し得、極めて優れた電気的、光学的、光導電的特性、耐
圧性及び使用環境特性を示す。
すなわち、電子写真用光受容部材として適用させた場合
には、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電
気的特性が安定しており高感度で、高SN比を有するも
のであって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が
高く、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、
高品質の画像を安定して繰返し得ることができる。
以下、図面に従って本発明の電子写真用光受容部材に就
いて詳細に説明する。
fJS1図は、本発明の電子写真用光受容部材を説明す
る為に模式的に示した模式的構成図である。
第1図に示す電子写真用光受容部材は、光受容層100
が光受容部材用としての支持体101の上に設けられて
おり、該光受容層100は、多結晶シリコンで構成され
ている電荷注入阻止層102. A−3i (H、X)
 カラ成り、光導電性を有する光導電層103と、シリ
コン原子と、炭素原子と水素原子とを構成要素とする非
晶質材料で構成され、前記水素原子がlX1O−3〜4
0原子%まで含有されている表面層104とから成る層
構成をし、表面層105は自由表面105を有する。
以下、第1図に示される電子写真用光受容部材を構成す
る各層について記載する。
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良い、導電性支持体としては、例
えば、NiCr、ステンレス、An、Cr、Mo、Au
、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pb等の金属またはこ
れ等の合金が挙げられる。
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
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、セラミック、紙などが通常使用される。
これ等の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその
一方の表面を導電処理され、該導電処理された表面側に
他の層が設けられるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr、Af
L、Cr、Mo、Au、I r、Nb、Ta、V、Ti
、PL、Pd、In2O3、S n02、ITO(I 
n203+5n02)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、NlCr、A文、Ag、
Pb、Zn、Ni、Au、Cr、Mo、I r。
Nb、Ta、V、Ti、Pt等の金属の薄膜を真空蒸着
、電子ビーム蒸着、スパッタリング等でその表面に設け
、又は前記金属でその表面をラミネート処理して、その
表面に導電性が付与される。支持体の形状としては1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1例えば、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
、支持体の厚さは、所望通りの電子写真用光受容部材が
形成される様に適宜決定されるが、電子写真用光受容部
材として可撓性が要求される場合には、支持体としての
機能が十分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くさ
れる。しかしながら、この様な場合、支持体の製造上及
び取扱い上1機械的強度等の点から、通常は10=以上
とされる。
特にレーザー光などの可干渉性光を用いて像記録を行な
う場合には、可視画像において現われる、所謂、干渉縞
模様による画像不良を解消するために、支持体表面に凹
凸を設けてもよい。
第15図は凹凸形状を有する支持体1501上に、その
凹凸の傾斜面に沿って、光受容層1500を備えた光受
容部材を示している。第15図に於いて1502−1は
、電荷注入阻止層、1502−2は光導電層、1503
は表面層である。この時、自由表面1504と光受容層
1500中に形成される界面とにおける傾斜の程度が異
なるため、自由表面1504並びに光受容層1500中
に形成される界面での反射光の反射角度が各々異なる。
従って、いわゆるニュートンリング現象に相当するシェ
アリング干渉が生起し、干渉縞は窪み内で分散されると
ころとなる。これによりこうした光受容部材を介して現
出される画像は、ミクロ的には干渉縞が仮りに現出され
たとしても、それらは視覚的にはとらえられない程度の
ものとなる。即ち、かくなる表面形状を有する支持体の
使用は、その上に多層構成の光受容層を形成してなる光
受容部材にあって、該光受容層を通過した光が、層界面
及び支持体表面で反射し、それらが干渉することにより
、形成される画像が縞模様となることを効率的に防止す
る。
支持体表面に設けられる凹凸は、7字形状の切刃を有す
るバイトをフライス盤、旋盤等の切削加工機械の所定位
置に固定し、例えば円筒状支持体をあらかじめ所望に従
って設計されたプログラムに従って回転させながら規則
的に所定方向に移動させることにより、支持体表面を正
確に切削加工することで所望の凹凸形状、ピッチ、深さ
で形成される。この様な切削加工法によって形成される
凹凸が作り出す逆V字形線状突起部は1円筒状支持体の
中心軸を中心にした端線構造を有する。逆V字形突起部
の端線構造は、二重、三重の多重端線構造、又は交叉端
線線構造を導入しても良い。
支持体表面に設けられる凹凸の凸部の縦断面形状は形成
される各層の微小カラム内に於ける層厚の管理された不
均一化と、支持体と該支持体上に直接設けられる層との
間の良好な密着性や所望の電気的接触性を確保する為に
逆V字形とされるが、好ましくは8@14図に示される
様に実質的に二等辺三角形、直角三角形成いは不等辺三
角形とされるのが望ましい、これ等の形状の中殊に二等
辺三角形、直角三角形が望ましい。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れる凹凸の各ディメンジョンは、以下の点を考慮した上
で、本発明の目的を結果的に達成出来る様に設定される
即ち、第1は光受容層を構成するA−5i(H,X)又
は多結晶シリコン層は、層形成される表面の状態に構造
敏感であって1表面状態に応じて層品質は大きく変化す
る。
従って、 A−5i (H,X)又は多結晶シリコン層
の層品質の低下を招来しない様に支持体表面に設けられ
る凹凸のディメンジョンを設定する必要がある。
第2には光受容層の自由表面に極端な凹凸があると、画
像形成後のクリーニングに於てクリーニングを完全に行
なうことが出来なくなる。
又、ブレードクリーニングを行う場合、ブレードのいた
みが早くなるという問題がある。
上記した層堆積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点及び、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、支
持体表面の凹部のピッチは、好ましくは500 ILm
 〜0.3 #Lm、より好ましくは200gm〜1ル
m、最適には50棒m〜5gmであるのが望ましい。
また、凹部の最大の深さは、好ましくは0.lILm〜
5ルm、より好ましくは0.3 g m 〜3 IL臀
、最適には0.6g、m〜2ルmとされるのが望ましい
、支持体表面の凹部のピッチと最大深さが上記の範囲に
ある場合、凹部(又は線上突起部)の傾斜面の傾きは、
好ましくは1度〜20度、より好ましくは3度〜15度
、最適には4度〜10度とされるのが望ましい。
又、この様な支持体上に堆積される各層の層圧の不均一
に基く層厚差の最大は、同一ピッチ内で好ましくはO,
1gm〜2Bm、より好ましくは0.IJLm−1,5
μm、最適には0.2gm〜lpmとされるのが望まし
い。
又、レーザー光などの可干渉性光を用いた場合の、干渉
縞模様による画像不良を解消する別の方法として、支持
体表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けても
よい。
即ち支持体の表面が電子写真用光受容部材に要求される
解像力よりも微小な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。
以下に1本発明の電子写真用光受容部材における支持体
の表面の形状及びその好適な製造例を第16図及び第1
7図により説明するが、本発明の光受容部材における支
持体の形状及びその製造法は、これによって限定される
ものではない。
第16図は、本発明の電子写真用光受容部材における支
持体の表面の形状の典型的−例を、その凹凸形状の一部
を部分的に拡大して模式的に示すものである。
第16図において1601は支持体、1602は支持体
表面、1603は剛体真珠、1604は球状痕跡窪みを
示している。
更に第16図は、該支持体表面形状を得るのに好ましい
製造方法の1例をも示すものである。即ち、剛体真珠1
603を支持体表面1602より所定の高さの位置より
自然落下させて支持体表面1602に衝突させることに
より、球状窪み1604を形成し得ることを示している
。そして、はぼ同一径にの剛体真珠1603を複数個用
い、それらを同一の高さhより、同時或いは逐時、落下
させることにより、支持体表面1602に、はぼ同一曲
率半径R及び同一幅りを有する複数の球状痕跡窪み16
04を形成することができる。
前述のごとくして、表面に複数の球状痕跡窪みによる凹
凸形状の形成された支持体の典型例を第17図に示す。
1701は支持体、1702は凹凸部の凸部表面、17
03は剛体真球、1704は凹部の表面を示す。
ところで1本発明の電子写真用光受容部材の支持体表面
の球状痕跡窪みによる凹凸形状の曲率半径R及び幅りは
、こうした本発明の光受容部材における干渉縞の発生を
防止する作用効果を効率的に達成するためには重要な要
因である0本発明者らは、各種実験を重ねた結果以下の
ところを究明した。即ち、曲率半径R及び幅りが次式: %式% を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシェアリング
干渉によるニュートンリングが0.5本以上存在するこ
とになる。更に次式: %式% を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシェアリング
干渉によるニュートンリングが1本以上存在することと
なる。
こうした事から、光受容部材の全体に発生す・る干渉縞
を各々の痕跡窪み内に分散せし°め、光受容部材に於け
る干渉縞の発生を防止する為には、前記賛を0.035
、好ましくは0.055以上とすることが望ましい。
又、痕跡窪みによる凹凸の幅りは、大きくとも500p
m程度、好ましくは200 gm以下、より好ましくは
100gm以下とするのが好ましい。
111ム旦工」 本発明における電荷注入阻止層は、多結晶シリコンで構
成され、該層の全層領域に伝導性を制御する物質を均一
に又は好ましくは支持体側に多く分布するように不均一
状態で含有する。
さらに必要に応じて該層の全層領域又は一部の層領域に
酸素原子又は/及び窒素原子を均一に、又は好ましくは
支持体側に多く分布するように不均一状態で含有させる
ことで、該層と支持体との間の密着性の改善や、バンド
ギャップの調整を計ることが出来る。
電荷注入阻止層に含有される前記の伝導性を制御する物
質としては、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、本発明においては
、p型伝導特性を与える周期律表第■族に属する原子(
以下「第■族原子」という、)またはN型伝導特性を与
える周期律表第V族に属する原子(以下「第V族原子」
という、)を用いる。第■族原子としては、具体的には
、B(硼素)、A見(アルミニウム)  、Ga(ガリ
ウム)、In(インジウム)、Tl(タリウム)等があ
り、特にB、Gaが好適である。
第V族原子としては、具体的には、P(燐)。
As(砒素)、sb(アンチモン)、Bi(ビスマス)
等があり、特にP、Asが好適である。
第2図乃至第6図には電荷注入阻止層に含有される第■
族原子又は第V族原子の層厚方向の分布状態の典型的例
が示される。
第2図乃至第6図の例において横軸は第■族原子又は第
V族原子の分布濃度Cを、縦軸は電荷注入阻止層の層厚
tを示し、を日は支持体側の界面位置を、tTは支持体
側とは反対側の界面の位置を示す、即ち、電荷注入阻止
層はtB側よりtT側に向って層形成がなされる。
第2図には電荷注入阻止層中に含有される第■族原子又
は第V族原子の層厚方向に分布状態の第一の典型例が示
される。
第2図に示される例では界面位置tBよりもtlの位置
までは、第■族原子又は第V族原子の含有濃度Cが01
なる一定の値を取り乍ら含有され、位置t1より分布濃
度Cは界面位置tTに至るまでC2より徐々に連続的に
減少されている。界面位置t7においては分布濃度Cは
C3とされる。
第3図に示される例においては、含有される第m族原子
又は第V族原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに
至るまでC4から徐々に連続的に減少して位置t7にお
いて05となる様な分布状態を形成している。
第4図に示す例においては、第m族原子又は第V族原子
の分布濃度Cは、位置tBと位置t2間においては、C
6と一定値であり、位置tTにおいてはC7とされる0
位置t2と位置を丁との間では、分布濃度Cは一次関数
的に位a t 2より位置しTに至るまで減少されてい
る。
第5図に示される例においては、分布濃度Cは位置tB
より位置t3まではC8の一定値を取り、位置t3より
位置tTまではC9よりCIOまで−°次次数数的減少
する分布状態とされている。
第、6図に示される例に於いては、分布濃度Cは位置t
Bより位置を丁までC11の一定値を取る。
本発明において電荷注入阻止層が第■族原子又は第V族
原子を支持体側において多く分布する分布状態で含有す
る場合、第■族原子又は第V族原子の分布濃度値の最大
値が、好ましくは50原子ppm以上、より好適には8
0原子ppm以上、最適には100原子ppm以上とさ
れるような分布状態となり得る様に層形成されるのが望
ましい。
本発明において電荷注入阻止層中に含有される第■族原
子又は第V族原子の含有量とじては。
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
宜法められるが、好ましくは30〜5X104原子pp
m、より好ましくは50〜1X104原子ppm、最適
には1xlO2〜5X103原子ppmとされるのが望
ましいものである。
電荷注入阻止層は前記したように酸素原子又は/及び窒
素原子の含有によって、重点的に支持体と電荷注入阻止
層との間の密着性の向上及び電荷注入阻止層と光導電層
との間の密着性の向上又は、該層のバンドギャップの調
整が図られる。
第7図乃至第13図には電荷注入阻止層に含有される酸
素原子又は/及び窒素原子の層厚方向の分布状態の典型
的例が示される。
第7図乃至第13図の例において横軸は酸素原子又は/
及び窒素原子の分布濃度Cを、縦軸は電荷注入阻止層の
層厚tを示し、tBは支持体側の界面位置を、を丁は支
持体側101とは反対側の界面の位置を示す、即ち、電
荷注入阻止層はtB側よりt7側に向って層形成がなさ
れる。
第7図には電荷注入阻止層中に含有される酸素原子又は
/及び窒素原子の層厚方向の分布状態の第一の典型例が
示される。
第7図に示される例では界面位置tsよりもt4の位置
までは、酸素原子又は/及び窒素原子の含有濃度CがC
12なる一定の値を取り乍ら含有され位置t4より分布
濃度Cは界面位置tTに至るまでC13より徐々に連続
的に減少されている。界面位置t7においては分布濃度
CはC14とされる。
第8図に示される例においては、含有される酸素原子又
は/及び窒素原子の分布濃度Cは位置tBより位置tT
に至るまでC15から徐々に連続的に減少して位置tT
においてC16となる様な分布状態を形成している。
第9図の場合には1位置を日より位置t5までは酸素原
子又は/及び窒素原子の分布濃度CはC17と一定値と
され、位置t5と位置tTとの間において、徐々に連続
的に減少され、位置tTにおいて、質的に零とされてい
る。
第1O図の場合には、酸素原子又は/及び窒素原子は位
置tBより位置tTに至るまで、分布濃度CはC19よ
り連続的に徐々に減少され。
位置を丁において実質的に零とされている。
第11図に示す例においては、酸素原子又は/及び窒素
原子の分布濃度Cは位置を日より位置t7まではC22
の一定値を取り、位置t7より位置tτ゛まではC23
よりC24まで一次関数的に減少する分布状態とされて
いる。
1%12図に示す例においては、酸素原子又は/及び窒
素原子の分布濃度Cは1位置tBと位置t6間において
は、C20と一定値であり1位置t7においてはC21
とされる0位置t6と位置を丁との間では、分布濃度C
は一次関数的に位置t6より位置を丁に至るまで減少さ
れている。
第13図に示される例に於ては、分布濃度Cは位置を日
より位置を丁まではC25の一定値を取る。
本発明においぞ電荷注入阻止層が酸素原子又は/及び窒
素原子を支持体側において多く分布する分布状態で含有
する場合、酸素原子又は/及び窒素原子の分布濃度値又
は両原子の和の最大値が、好ましくは500原子ppm
以上、より好適には800原子ppm以上、最適にはt
ooo原子ppm以上とされるような分布状態となり得
る様に層形成されるのが望ましい。
本発明において電荷注入阻止層中に含有される酸素原子
又は/及び窒素原子の含有量又は両者の和としては、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
状められるが、好ましくはo、 o o i〜50原子
%、より好ましくはO,OO2〜40原子%、最適には
0.003〜30原子%とされるのが望ましい。
本発明において電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真
特性が得られること及び経済的効果等の点から、好まし
くは0.01〜10JL、より好ましくは0.05〜8
IL、最適にはO,1〜5トとされるのが望ましい。
i豆11 本発明における光導電層は、A−3t(H。
X)で構成され所望の電子写真特性を満足する光導電特
性を有する。
尚、光導電層の全層領域に伝導性を制御する物質を該層
に要求される特性を損なわない範囲に於いて含有しても
よい。
また、該層の全層領域に該層に要求される特性を損なわ
ない範囲に於いて炭素原子、酸素原子及び窒素原子の少
なくとも一方を含有してもよい。
前記の伝導性を制御する物質としては前述の電荷注入阻
止層と同様に、第■族原子や第V族原子を用いることが
出来る。
本発明における光導電層の全層領域に第■族原子又は第
V族原子を含有する場合は主として伝導型及び/又は伝
導率を制御する効果を奏し、前記第■族原子又は第V族
原子の含有量は比較的少量であり、好適にはI X 1
0−3〜3×102原子ppm、より好適には5XlO
−3〜102原子ppm、最適には1×10−2〜50
50原子ppされるのが望ましい。
又、本発明における光導電層の全層領域に酸素原子又は
炭素原子を含有する場合は、主として高暗抵抗化と、電
荷注入阻止層と光導電層との間の密着性の向上等の効果
を奏するが、殊に該層の光導電特性を劣化させないため
に酸素原子の含有量は比較的少量とされるのが望ましい
窒素原子の場合は、上記の点に加えて、例えば第m族原
子、殊にBとの共存に於いて光感度の向上を計ることが
出来る。光導電層中に含有される酸素原子又は窒素原子
の含有量、又は、両者の和は、好適には1×10−3〜
103原子ppm、より好適には5X10−2〜5X1
02原子ppm、最適には1×10−1〜2X102原
子ppmとされるのが望ましい。
本発明に於いて、その目的を効果的に達成する為に、支
持体上に形成され、光受容層の一部を構成する光導電層
は下記に示す半導体特性を有し、照射される光に対して
光導電性を示すA−3i(H,X)で構成される。
■ p型A−3i (H、X) −−−7クセプターの
みを含むもの、或いはドナーとアクセプターとの両方を
含み、アクセプターの相対的濃度が高いもの。
■ p″″fiA−3i (H,X) −−一■ツタイ
ブに於いてアクセプターの濃度(N a)が低いか、又
はアクセプターの相対的濃度が低いもの。
■ n型A−3t (H、X) −−−ドナーのみを含
むもの、或いはドナーとアクセプターの両方を含み、ド
ナーの相対的濃度が高いもの。
■ n−型A−S i (H,X) −−−■のタイプ
に於いてドナーの濃度(Nd)が低いか、又はアクセプ
ターの相対的濃度が低いもの。
■ i型A−3i (H,X)−−−Na二Nb二〇の
もの又は、Na二Ndのもの。
本発明に於いて、電荷注入阻止層又は/及び光導電層中
に含有されるハロゲン原子(X)として好適なのはF、
CM、Br、Iであり、殊にF、C1が望ましいもので
ある。
本発明に於σλて、電荷注入阻止層又は/及び光導電層
を形成するには、例えばグロー放電法、マイクロ波放電
法、スパッタリング法、或いはイオンブレーティング法
等の放電現象を利用する真空堆積法によって成される0
例えば、グロー放電法によって電荷注入阻止層又は/及
び光導電層を形成するには、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共に、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−5j(I(
、X)又は多結晶シリコン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ば良い。
本発明に於いて使用されるSi供給用の原料ガスとして
は、SiH4,Si2H6,5i3HB、5i4HxO
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、暦作
成作業の扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH
4,Si2H6が好ましいものとして挙げられる。
本発明に於いて使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ
、例えばハロゲンガス、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誘導体等のガス状態の
又はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる
を構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハロゲ
ン原子を含む硅素化合物も有効なものとして本発明に於
いては挙げる事が出来る。
本発明に於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、フッ素、塩素。
臭素、ヨウ素のハロゲンガス、BrF、CJIF、Cl
F3 、BrF5.BrF3 、IF3 。
IF7.ICJL、IBr等(7) /’i ellラ
フ化合物を挙げる事が出来る。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲン原子で
置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えばS
iF4.Si2F6,5iC14,SiBr4等のハロ
ゲン化硅素が好ましいものとして挙げる事が出来る。
この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法によって本発明の特徴的な光導電部材を形成す
る場合には、Siを供給し得る原料ガスとしての水素化
硅素ガスを使用しなくとも、所定の支持体上にハロゲン
原子を構コンから成る層を形成する事が出来る。
グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む層を製造す
る場合、基本的にはSi供給用の原料ガスであるハロゲ
ン化硅素ガスとAr。
H2,He等のガス等を所定の混合比とガス流量になる
様にして所望の層を形成する堆積室内に導入し、グロー
放電を生起してこれ等のガスのプラズマ雰囲気を形成す
る事によって、所定の支持体上に所望の層を形成し得る
ものであるが、水素原子の導入を計る為にこれ等のガス
に更に水素原子を含む硅素化合物のガスを所定量混合し
て層形成しても良い。
又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用しても差支えないものである。
反応スパッタリング法或いはイオンブレーティング法に
依ってA−3t(H,X)又は多結晶シリコンから成る
層を形成するには、例えばスパッタリング法の場合には
Siから成るターゲットを使用して、これを所定のガス
プラズマ雰囲気中でスパッタリングし、イオンブレーテ
ィング法の場合には、多結晶シリコン又は単結晶シリコ
ンを蒸発源として蒸着ポートに収容し、このシリコン蒸
発源を抵抗加熱法、或いはエレクトロンビーム法(EB
法)等によって加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプ
ラズマ雰囲気中を通過させる事で行う事が出来る。
この際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
何れの場合にも形成される層中にハロゲン原子を導入す
るには、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲン原子
を含む硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガスの
プラズマ雰囲気を形成してやれば良いものである。
又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、H2、或いは前記したシラン類等のガ
スをスパッタリング用の堆積室中に導入して該ガスのプ
ラズマ雰囲気を形成してやれば良い。
本発明に於いては、ハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て上記されたハロゲン化合物或いはハロゲンを含む硅素
化合物が有効なものとして使用されるものであるが、そ
の他に、HF。
HC!;L、HBr、HI等(7) ハロゲン化水素、
5tH2F2,5iH2I2,5iH2C12゜5iH
Cu3,5iH2Br2,5iHBr3等のハロゲン置
換水素化硅素1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
電荷注入阻止層及び光導電層形成用の出発物質として挙
げる事が出来る。
これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、層形成の際に
形成される層中にハロゲン原子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も導入さ
れるので1本発明に於いては好適なハロゲン導入用の原
料として使用される。
水素原子を、形成される層中に構造的に導入するには、
上記の他にH2,或いはSiH4゜Si2H6,5i3
HB、5i4H1o等の水素化硅素のガスをSiを供給
する為のシリコン化金物と堆積室中に共存させて放電を
生起させる事でも行う事が出来る。
例えば1反応スパッタリング法の場合には。
Siターゲットを使用し、ハロゲン原子導入用のガス及
びH2ガスを必要に応じてHe、Ar等の不活性ガスを
含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を形成し、前
記Siターゲットをスパッタリングする事によって、基
板上にA−5t(H,X)又は多結晶シリコンから成る
層が形成される。
更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6等のガス
を導入してやることも出来る。
本発明に於いて、形成される電子写真用光受容部材の電
荷注入阻止層及び光導電層中に含有される水素原子(H
)の量又はハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロ
ゲン原子の量の和は、好ましくは1〜40原子%、より
好適には5〜30原子%とされるのが望ましい。
形成される層中に含有される水素原子(H)又は/及び
ハロゲン原子(X)の量を制御するには、例えば支持体
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体積装置系
内へ導入する量、放電電力等を制御してやれば良い。
電荷注入阻止層や光導電層に、第■族原子又は第V族原
子、及び炭素原子、#素原子又は窒素原子を含有させる
には、グロー放電法や反応スパッタリング法等による電
荷注入阻止層や光導電層の形成の際に、第■族原子又は
第V#原子導入用の出発物質、及び酸素原子導入用、窒
素導入用、炭素導入用の出発物質を夫々前記した電荷注
入阻止層や光導電層形成用の出発物質と共に使用して、
形成される層中にその量を制御し乍ら含有してやる事に
よって成される。
その様な炭素原子導入用の、酸素原子導入用の又は/及
び窒素原子導入用の出発物質、又は第■族原子又は第■
族原子導入用の出発物質としては、少なくとも炭素原子
、酸素原子及び窒素原子のいずれか、或いは第■族原子
又は第V族原子を構成原子とするガス状の物質又はガス
化し得る物質をガス化したものの中の大概のものが使用
され得る。
例えば酸素原子を含有させるのであればシリコン原子(
St)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)を
構成原子とする原料ガスと、必要に応じて水素原子(H
)又は及びハロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガ
スとを所望の混合比で混合して使用するか、又は、シリ
コン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、酸素原
子(0)及び水素原子(H)を構成原子とする原料ガス
とを、これも又所望の混合比で混合するか、或いは、シ
リコン原子(Sl)を構成原子とする原料ガスと、シリ
コン原子(S i) 、酸素原子(0)及び水素原子(
H)の3つを構成原子とする原料ガスとを混合して使用
することが出来る。
又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)と
を構成原子とする原料ガスに酸素原子(0)を構成原子
とする原料ガスを混合して使用してむ良い。
酸素原子導入用の及び窒素原子導入用の出発物質となる
ものとして具体的には、例えば酸素(02)、オゾン(
03)、−酸化室*(NO)。
二酸化窒素(NO2)、−二酸化窒素(N20)。
三二酸化窒素(N203)、四三酸化窒素(N2o4)
、三二酸化窒素(N205)、三酸化窒素(NO3)、
窒素(N2)、7yモニア (HN3)、7ジ化水素(
HN3)、ヒドラジン(NH2NH2)。
シリコン原子(Si)と酸素原子(0)と水素原子(H
)とを構成原子とする、例えば、ジシa+−IJ−ン(
H3S iO31H3)、 ト1.lシo$サン(H:
3 S i O3i H2O5i H3)等の低級シロ
キサン等を挙げることが出来る。
炭素原子導入用の原料となる炭素原子含有化合物として
は、例えば炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4
のエチレン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭
化水素等が挙げられる。
具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH4)
、エタン(C2H6)  、プロパン(C3H8)、n
−ブタン(n−C4Hto)。
ペンタン(C5H12,)、エチレン系炭化水素として
は、エチレン(C2H4)、7’ロピレン(C3He)
 、ブテン−1(C4Ha)、ブテン−2(C4H8)
、インブチレン(C4H8)。
ペンテン(C5H10)アセチレン系炭化水素としては
、アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン(C3H
4)、ブチン(C4H6)等が挙げられる。
SLとCとHとを構成原子とする原料ガスとしては、5
i(CH3)a、5i(C2H4)4等のケイ化アルキ
ルを挙げる車が出来る。
第m族原子又は第V族原子の含有される電荷注入阻止層
及び光導電層を形成するのにグロー放電法を用いる場合
、該層形成用の原料ガスとなる出発物質は、前記したA
−5i(H,X)又は多結晶シリコンで構成される電荷
注入阻止層及び光導電層形成用の出発物質の中から適宜
選択したものに、第m族原子又は第V族原子導入用の出
発物質が加えられたものである。そのような第■族原子
又は第V族原子導入用の出発物質としては第■族原子又
は第V族原子を構成原子とするガス状態の物質又はガス
化しうる物質をガス化したものであれば、いずれのもの
であってもよい。
本発明に於て第m族原子導入用の出発物質として有効に
使用されるものとしては、具体的には硼素原子導入用と
して、B2H6,BaHlo。
B5H9、B5H11,B6H10,B6H12゜B6
H14等の水素化硼素、BF3 、BCl2゜BBr3
等のハロゲン化硼素等を挙げることができるが、この他
、AlCl3.GaCl3 。
InC見3.T交CJ13等も挙げる事ができる。
本発明において第V族原子導入用の出発物質として有効
に使用されるのは、具体的には燐原子導入用としては、
PH3、P2H4等の水素化燐、PHa1.PF3.P
Fs、PCl13゜PCl3.PBr3.PBr3.P
I3等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3
AsF3.AsC!L3.AsBr3.AsF5゜Sb
H3、SbF3  、SbF5.SbCl2  。
sbc  文 5.BiH3,BiC文 3  、B1
Br3等も挙げることができる。
第■族原子又は第V族原子を含有する電荷注入阻止層及
び光導電層に導入される第■族原子又は第V族原子の含
有量は、堆積室中に流入される第■族原子又は第V族原
子導入用の出発物質のガス流量、ガス流量比、放電パワ
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うる。
本発明における目的が効果的に達成される為の支持体温
度は、適宜最適範囲を選択するが多結晶シリコンで構成
される電荷注入阻止層の場合、好ましくは200℃〜7
00℃、より好適には250℃〜600℃とするのが望
ましくA−5i(H,X)で構成される光導電層の場合
、好ましくは50℃〜350℃、より好適には100℃
〜300℃とするのが望ましい。
本発明における電荷注入阻止層及び光導電層の形成には
、暦を構成する原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御
が他の方法に比較して容易であることから、グロー放電
法やスパッタリング法の採用が望ましいが、これ等の層
形成法で電荷注入阻止層及び光導電層を形成する場合に
は、前記の支持体温度と同様に、層の形成の際の放電パ
ワー、ガス圧が作成される電荷注入阻止層や光導電層の
特性を左右する重要な要因である。
本発明の目的を達成しうる特性を有する電荷注入阻止層
及び光導電層を生産性良く且つ効率的に作成するに当っ
ては、放電パワー条件については、多結晶材料で構成さ
れる電荷注入阻止層を形成する場合、好ましくは100
〜5000W、より好適には200〜2000Wとする
のが望ましく、非晶質材料で構成される光導電層を形成
する場合、好ましくは10〜1000W、より好適には
20〜500Wとするのが望ましく、また、堆積室内の
ガス圧については、多結晶材料で構成される電荷注入阻
止層を形成する場合、好ましくは1×10−3〜0.8
Torr、より好適には5XIO−3〜0.5Torr
程度とするのが望ましく、非晶質材料で構成される光導
電層を形成する場合、好ましくは0.01〜1Torr
、より好適には0.1〜0.5Torr程度とするのが
望ましい。
本発明においては、電荷注入阻止層及び光導電層を作成
するための支持体温度、放電パワー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電荷注入阻止層及び光導電層
を形成すべく、相互的且つ有機的関連性に基づいて、各
層作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。
本発明に於いて、形成される光導電層中に含有される炭
素、酸素または窒素の量は、形成される電子写真用光受
容部材の特性を大きく左右するものであって、所望に応
じて適宜決定されねばならないが、好ましくは0.00
05〜30原子%、より好適には0.001〜20原子
%。
最適には0. OO2〜15原子%とされるのが望まし
い。
光導電層103の層厚は、所望のスペクトル特性を有す
る光の照射によって発生されるフォトキャリアが効率良
く輸送される様に所望に従って適宜法められ、好ましく
は1〜100ル、より好適には2〜50鉢とされるのが
望ましい。
本発明においては、前記電荷注入阻止層と前記支持体と
の間に、シリコン原子とゲルマニウム原子を含有し、長
波長光に感度を有する非晶質材料で構成された長波長光
感光層を設けてもよい。
さらに前記長波長光感光層中に層厚方向に均一に又は不
均一な分布状態で炭素原子、酸素原子、窒素原子及び伝
導性を制御する物質の少なくともいずれか1つを含有し
よもよい。
該層を設けることにより1本発明の電子写真用光受容部
材は全可視域において光感度が高く、殊に半導体レーザ
とのマツチングに優れ、且つ光応答性が向上した。
又、該層中に炭素原子、酸素原子、窒素原子のいずれか
1つを含有させることにより該層と支持体又は/及び該
層と電荷注入阻止層との密着性及び該層のバンドギャッ
プの調整が図られる。
さらに、該層中に伝導性を制御する物質を含有させるこ
とにより、支持体からの電荷注入の阻止、もしくは光励
起された電荷の輸送効率の向上が図られる。
又、グロー放電法によってシリコン原子とゲルマニウム
原子を含有する非晶質材料で構成される長波長光感光層
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共に、ゲルマニウム原
子(Ge)を供給し得るGe供給用の原料ガスと必要に
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
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Siで構
成されたターゲット、或いは、該ターゲットとGeで構
成されたターゲットの二枚を使用して、又は、SiとG
eの混合されたターゲットを使用して、必要に応じて、
He、Ar等の稀釈ガスで稀釈されたGe供給用の原料
ガスを、必要に応じて、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、所望のガスのプラ ズマ雰囲気を形成することによって成される。
本発明に於いて使用されるSi供給用の原料ガスとして
は、SiH4,Si2H6,5i3HB、Si4H10
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1層作
成作業の扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でS i
 H,4、S i 2 H6が好ましいものとして挙げ
られる。
Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、GeH
4,Ge2H6,Ge3HB。
Ge4HtO,Ge5Ht2.GeeHta、Ge7H
16、Ge eHte 、Ge9Hzo等のガス状態の
又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有効に使用され
るものとして挙げられ、殊に5層作成作業時の取扱い易
さ、Ge供給効率の良さ等の点で、GeHa 、Ge2
H6、Ge3HBが好ましいものとして挙げられる。
本発明に於いて使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ
、例えばハロゲンガス、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誘導体等のガス状態の
又はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる
又、長波長光感光層を形成する場合には、ハロゲン原子
導入用の原料ガスとしてハロゲン化合物或いはハロゲン
を含む硅素化合物が有効なもとして使用されるものであ
るが、その他に。
GeHF3 、GeHCl3.GeH3F。
GeHCl3 、GeH2CJ12.GeH3CJIG
eHBr3 、GeH2Br2.GeHCl3゜GeH
I3 、GeHCl3.GeH3I等の水素化ハロゲン
化ゲルマニウム、等の水素原子を構成要素の1つとする
ハロゲン化物、GeF4゜GeCl4 、GeBr4.
GeI4.GeF2゜GeC12、GeBr2.GeI
2等ノハコノハロゲン化ゲルマニウムのガス状態の或い
はガス化し得る物質も有効な長波長光感光層形成用の出
発物質として挙げる事が出来る。
本発明において、長波長光感光層中に含有されるゲルマ
ニウム原子の含有量としては、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法められるが、シリコ
ン原子との和に対して、好ましくは1〜10X105原
子ppm、より好ましくはZoo 〜9.5X105原
子ppm、最適には500〜8X105原子ppmとさ
れるのが望ましい。
前記、長波長光感光層はさらに伝導性を制御する物質、
酸素原子、窒素原子のうち少なくとも1つを含有しても
よい。
本発明に於いて、長波長光感光層中に含有される伝導特
性を制御する物質の含有量としては、好ましくは0.0
1〜5X105原子ppm、より好ましくは0.5〜I
 X 104原子ppm、最適には1〜5X103原子
ppmとされるのが望ましいものである。
長波長光感光層中に含有される窒素原子(N)の量、又
は酸素原子(0)の景又は窒素原子と酸素原子の量の和
(N + O)は、好ましくは0.01〜40原子%、
より好ましくは0.05〜30原子%、最適には0.1
〜25原子%とされるのが望ましい。
本発明における目的が効果的に達成される為の支持体温
度は、適宜最適範囲を選択するが非晶質材料で構成され
る長波長光感光層を形成する場合、好ましくは50℃〜
350℃、より好適には100℃〜300℃とするのが
望ましい。
本発明における長波長光感光層の形成には、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
比較して容易であることから、グロー放電法やスパッタ
リング法の採用が望ましいが、これ等の層形成法で長波
長光感光層を形成する場合には、前記の支持体温度と同
様に、層の形成の際の放電パワー、ガス圧が作成される
長波長光感光層の特性を左右する重要な要因である。
本発明の目的を達成しうる特性を有する長波長光感光層
を生産性良く且つ効率的に作成するに当っては、放電パ
ワー条件については、非晶質材料で構成される長波長光
感光層を形成する場合、好ましくはlO〜tooow、
より好適には20〜500Wとするのが望ましく、また
、堆積室内のガス圧については、非晶質材料で構成され
る長波長光感光層を形成する場合、通常は0.01 N
ITorr、好適にはO01〜0.5Torr程度とす
るのが望ましい。
本発明においては、長波長光感光層を作成するための支
持体温度、放電パワー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
特性を有する長波長光感光層を形成すべく、相互的且つ
有機的関連性に基づいて、各層作成ファクターの最適値
を決めるのが望ましい。
本発明において長波長光感光層の層厚は、好ましくは3
0人〜50pm、より好ましくは40人〜40ILm、
最適には50人〜30 g mとされるのが望ましい。
本発明の電子写真用光受容部材に於いては、支持体10
1と長波長光感光層又は電荷注入阻止層との間に密着性
の一層の向上を計る目的で、例えば、Si3N4,5i
02.SiC。
5iO1水素原子及びハロゲン原子の少なくとも一方と
、窒素原子、酸素原子、炭素原子の少なくとも一方と、
シリコン原子とを含む非晶質材料で構成される密着層を
設けても良い。
衷」L層 光導電層上に形成される表面層は、自由表面を有し、主
に耐温性、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性使用環境
特性、耐久性に於いて本発明の目的を達成する為に設け
られる。
又、本発明に於いては、光受容層を構成する光導電層と
表面層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、積層界面に於い
て化学的な安定性の確保が充分酸されている。
表面層は、シリコン原子と炭素原子と水素原子とで構成
される非晶質材料(A−(St)(Cx−x)yHt−
y、但しO<x 、y<1)で形成される。
A−(S ixCr−x)y:Ht−yで構成される表
面層104の形成はグロー放電法、スパッタリング法、
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、エレクトオ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、作製される電子写真用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
する特性を有する電子写真用光受容部材を製造する為の
作成条件の制御が比較的容易である、シリコン原子と共
に炭素原子及び水素原子を作製する表面層中に導入する
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リング
法とを同一装置系内で併用して表面層104を形成して
も良い。
グロー放電法によって表面層を形成するには、A −(
SiXC1−X)y:Ht−y形成用の原料ガスを、必
要に応じて稀釈ガスと所定量の混合比で混合して、支持
体の設置しである真空堆積用の堆積室に導入し、導入さ
れたガスをグロー放電を生起させる事でガスプラズマ化
して前記支持体上に既に形成されである光導電層上にA
−(SixCx−x)y:Ht−yを堆積させれば良い
本発明に於いてa−(StxCi−x)y:Hl−’/
形成用の原料ガスとしては、St、C。
Hの中の少なくとも1つを構成原子とするガス状の物質
又はガス化し得る物質をガス化したものの中の大概のも
のが使用され得る。
St 、C,Hの中の1つとしてSiを構成原子とする
原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原子とす
る原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガスと、Hを構
成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用
するか。
又は、51を構成原子とする原料ガスと、C及びHを構
成原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混
合するか、或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、
Si 、C及びHの3つを構成原子とする原料ガスとを
混合して使用することが出来る。
又、別にはStとHとを構成原子とする原料ガスにCを
構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良い。
本発明に於いて1表面層104形成用の原料ガスとして
有効に使用されるのは、SiとHとを構成原子とするS
iH4,5i2Hs。
5i3H3,5i4Hto等のシラy(SfJlane
)類等の水素化硅素ガス、CとHとを構成原子とする、
例えば炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエ
チレン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水
素等が挙げられる。
具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CI(4
)、エタン(C2H6)  、プロパン(C3H8)、
n−ブタy(n−C4H10)。
ペンタン(C5H12)、エチレン系炭化水素としては
、エチレン(C2H4)、プロピレン(C3H6)、ブ
テン−1(C4H8)、ブテン−2(C4H8)、イン
ブチレン(C4H8)。
ペンテン(C5H10)、アセチレン系炭化水素として
は、アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン(C3
H4)、ブチン(C4H6)等が挙げられる。
Si、!:CとHとを構成原子とする原料ガスとしては
、5i(CH3)a 、5i(C2Hs)a等のケイ化
アルキルを挙げることが出来る。これ等の原料ガスの他
、H導入用の原料ガスとしては勿論H2も有効なものと
して使用される。
スパッタリング法によって表面層を形成するには、単結
晶又は多結晶のSiウェーハー又はCウェーハー又はS
iとCが混合されて含有されているウェーハーをターゲ
ットとして、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリ
ングすることによって行えば良い。
例えば、Siウェーハーをターゲットとして使用すれば
、CとHを導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈
ガスで稀釈して、スパッタ用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェーハー
をスパッタリングすれば良い。
又、別には、SiとCとは別々のターゲットとして、又
はSiとCの混合した一枚のターゲットを使用すること
によって、少なくとも水素原子を含有するガス雰囲気中
でスパッタリングすることによって成される。
C又はH導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放
電の例で示した原料ガスが、スパッタリングの場合にも
有効なガスとして使用され得る。
本発明に於いて、表面層をグロー放電法又はスパッタリ
ング法で形成する際に使用される稀釈ガスとしては、所
謂番希ガス、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。
本発明に於ける表面層は、その要求される特性が所望通
りに与えられる様に注意深く形成される。
即ち、Si、C及びHを構成原子とする物質はその作成
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、又光導電的性質から非光導電的性質
までの間の性九を各々示すので、本発明に於いては、目
的に応じた所望の特性を有するA−3t)(Ct−Xが
形成される様に、所望に従ってその作成条件の選択が厳
密に成される。
例えば、表面層を耐圧性の向上を主な目的として設ける
には、A−(SixC1−x)y:)!t−yは使用環
境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非晶質材料として
作成される。
又、連続繰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で
ある程度の感度を有する非晶質材料としてA−5ixC
1−Xが作成される。
光導電層の表面にA −(S ixc 1−X) y)
(t−yから成る表面層を形成する際1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
な因子であって、本発明に於いては、目的とする特性を
有するA−(Si)(CI−X)MHI−Yが所望通り
に作成され得る様に層作成時の支持体温度が厳密に制御
されるのが望ましい。
本発明に於ける目的が効果的に達成される為の表面層を
形成する際の支持体温度としては表面層の形成法に併せ
て適宜最適範囲が選択されて、表面層の形成が実行され
るが、好ましくは50℃〜350℃、より好適には10
0℃〜300℃とされるのが望ましいものである0表面
層の形成には、暦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な
どの為に、グロー放電法やスパッタリング法の採用が有
利であるが、これ等の層形成法で表面層を形成する場合
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、ガス圧が作成されるA−(SiXC1−x)y:
Hl−yの特性を左右する重要な因子の1つである。
本発明に於ける目的が達成される為の特性を有するA−
(S 1xc1−x)y:Ht−yが生産性良く効果的
に作成される為の放電パワー条件としては、通常10〜
i o o ow、好適には20〜500Wとされるの
が望ましい、堆積室内のガス圧は通常0.01〜ITo
rr、好適には0.1〜0.5Torr程度とされるの
が望ましい。
本発明に於いては、表面層を作成する為の支持体温度、
放電パワーの望ましい数値範囲として前記した範囲の値
が挙げられるが、これ等の層作成ファクターは、独立的
に別々に決められるものではなく、所望特性のA−3i
 xc l −Xから成る表面層が形成される様に相互
的有機的関連性に基づいて、各層作成ファクターの最適
値が決められるのが望ましい。
本発明の電子写真用光受容部材に於ける表面層に含有さ
れる炭素原子及び水素原子の量は、表面層の作製条件と
同様1本発明の目的を達成する所望の特性が得られる表
面層が形成される重要な因子である。
本発明に於ける表面層に含有される炭素原子の量はシリ
コン原子と炭素原子の総量に対して。
通常は、好ましくは1×10−3〜90原子%、最適に
は10〜80原子%とされるのが望ましいものである。
水素原子の含有量としては、構成原子の総量に対して通
常の場合I X 10−3〜40原子%、好適には5X
lO−3〜357原子%、最適には1×10−2〜30
原子%とされるのが望ましく、これ等の範囲に水素含有
量がある場合に形成される光受容部材は、実際面に於い
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。
表面層中の水素含有量はガスの流量、支持体温度、放電
パワー、ガス圧等によって制御し得る。
即ち、先のA −(SixC1−x)y:Ht−yの表
示で行えばXが通常は0.1〜0.99999、好適に
は0.1−0.99、最適には0.15〜o、9.yが
通常0.6〜0.999、好適には0.65〜0.99
5、最適には0.7〜0.99であるのが望ましい。
又、更に表面層中にはハロゲン原子を含有させてもよい
0表面層中にハロゲン原子を含有させる方法として、例
えば原料ガスにSiF4゜5fFH3,Si2F6,5
iF3SiH3゜S i CJL4等のハロゲン化シリ
コンガスヲ混合させるか、又は/及びCF4 、CCC
d5、 CH3CF3等のハロゲン化炭素ガスを混合さ
せてグロー放電分解法またはスパッタリング法で形成す
ればよい。
本発明に於ける層厚の数値範囲は、本発明の目的を効果
的に達成する為の重要な因子の1つである。
本発明に於ける表面層104の層厚の数値範囲は1本発
明の目的を効果的に達成する様に所期の目的に応じて適
宜所望に従って決められる。
又1表面層の層厚は、光導電層の層厚との関係に於いて
も、各々の層領域に要求される特性に応じた有機的な関
連性の下に所望に従って適宜決定される必要がある。更
に加え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点に
於いても考慮されるのが望ましい。
本発明に於ける表面層の層厚としては、好ましくは0.
003〜301L、より好適には0.004〜20IL
、最適には0.005〜10ILとされるのが望ましい
ものである。
本発明に於ける電子写真用光受容部材の光受容層の層厚
としては、目的に適合させて所望に従って適宜決定され
る。
本発明に於いては、光受容層の層厚としては、光受容層
を構成する光導電層と表面層に付与される特性が各々有
効に活されて本発明の目的が効果的に達成される様に光
導電層と表面層との層厚関係に於いて適宜所望に従って
決められるものであり、好ましくは、表面層の層厚に対
して光導電層の層厚が数百〜数千倍以上となる様にされ
るのが好ましいものである。
具体的な値としては、好ましくは3〜100ル、より好
適には5〜70g、最適には5〜50ILの範囲とされ
るのが望ましい。
次に本発明の光導電部材の製造方法の概略について説明
する。
第15図に電子写真用光受容部材の製造装置の−例を示
す。
図中の1102〜1106のガスボンベには、本発明の
夫々の層を形成するための原料ガスが密封されており、
その−例としてたとえば1102は、5iH4(純度9
9.999%)ボンベ、1103はH2で稀釈されたB
2H6ガス(純度99.999%、以下B 2 H6/
 Heと略す、)、1104はH2ガス(純度99.9
9999%)ボンベ、1105はNoガス(純度99、
999%)ボンベ、1106はCH4ガス(純度99.
99%)ボンベである。
これらのガスを反応室1101に流入させるにはガスボ
ンベ1102〜1106のバルブ1122〜1126.
リークバルブ1135が閉じられていることを確認し、
又、流入バルブ1112〜1116.流出バルブ111
7〜1121、補助バルブ1132.1133が開かれ
ていることを確認して先づメインバルブ1134を開い
て反応室1101、ガス配管内を排気する0次に真空計
1136の読みが約5XlO−6torrになった時点
で補助バルブ1132.1133、流出バルブ1117
〜1121を閉じる。
次にシリンダー状基体1137上に第1図に示す層構成
の電子写真用光受容部材を形成する場合の一例をあげる
と、ガスボンベ1102よりSiH4ガス、ガスポンベ
1104よりH2ガスを、ガスボンベ1103よりB2
H6/H2ガスを、ガスポンベ1105よりNoガスを
夫々バルブ1122〜1125を開いて出口圧ゲージ1
127〜1130の圧を夫々IK g / c m″に
調整し、流入バルブ1112〜1115を夫々徐々に開
けて、マスフロコントローラ1107〜111O内に夫
々流入させる。引き続いて流出バルブ1117〜112
0補助バルブ1132を徐々に開いて夫々のガスを反応
室1101に流入させる。このときのSiH4ガス流量
とB2H6/H2ガス流量、Noガス流量との比が所望
の値になるように流出バルブ1117〜1120を調整
し、又、反応室内の圧力が所望の値になるように真空計
1136の読みを見ながらメインバルブ1134の開口
を調整する。そして基体シリンダー1137の温度が加
熱ヒーター1138により所期の温度に設定されている
ことを確認された後、電源1140を所望の電力に設定
して反応室1101内にグロー放電を生起させ、同時に
あらかじめ設計された変化率曲線に従ってB2H8/H
2ガス又は/及びNoガスの流量を手動あるいは外部駆
動モータ等の方法によってバルブ1118又は/及び1
120を漸次変化させる操作を行なって形成される層中
に含有される硼素原子又は/及び酸素原子の層厚方向の
分布濃度を制御する。
上記の様にして、所望層厚に硼素原子と酸素原子の含有
された多結晶シリコンからなる電荷注入阻止層が形成さ
れた時点で、流出バルブ1120及び1118を閉じ1
反応室1101内へのB 2 H6/ Heガス及びN
oガスの流入を遮断し同時に流出バルブ1117及び1
119を調整してSiH4ガス及びH2ガスの流量を制
御し、引続き層形成を行なうことによって、酸素原子及
び硼素原子を含有しない光導電層を電荷注入阻止層上に
所望の層厚に形成する。
又、酸素原子又は/及び硼素原子を含有する光導電層を
形成する場合には流出バルブ1118又は/及び112
0を閉じるかわりに所望の流量に調整すればよい。
電荷注入阻止層及び光導電層中にハロゲン原子を含有さ
せる場合には上記のガスにたとえばSiF4ガスを、更
に付加して反応室1101内に送り込む。
各層を形成する際ガス種の選択によっては、層形成速度
を更に高めることが出来る0例えばSiH4ガスのかわ
りにSi2H6ガスを用いて層形成を行なえば、数倍高
めることが出来、生産性が向上する。
上記の様にして作成された光導電層上に表面層を形成す
るには、光導電層の形成の際と同様なバルブ操作によっ
て例えば、SiH4ガス。
CH4ガス及び、必要に応じてH2等の稀釈ガスを、所
望の流量比で反応室1101中に流し、所望の条件に従
って、グロー放電を生起させることによって成される。
表面層中に含有される炭素原子の量は例えば、SiH4
ガスと、CHaガスの反応室ttot内に導入される流
量比を所望に従って任意に変えることによって、所望に
応じて制御することが出来る。
又、表面層中に含有される水素原子の量は例えば、H2
ガスの反応室1101内に導入される流量を所望に従っ
て任意に変えることによって、所望に応じて制御するこ
とが出来る。
夫々の暦を形成する際に必要なガス以外の流出バルブは
全て閉じることは言うまでも・なく、又、夫々の層を形
成する際、前層の形成に使用したガスが反応室1101
内、流出バルブ1117〜1121から反応室1101
内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1117〜1121を閉じ補助バルブ1132を
開いてメインバルブ1134を全開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。
又、層形成を行っている間は層形成の均一化を図るため
基体シリンダー1137は、モータ1139によって所
望される速度で一定に回転させる。
〈実施例1〉 第18図の製造装置を用い、第1表の作製条件に従って
鏡面加工を施したアルミシリンダー上に電子写真用光受
容部材を形成した。又、第18図と同型の装置を用い、
同一仕様のシリンダー上に電荷注入阻止層のみを形成し
たものを分析用サンプルとして別個に用意した。光受容
部材(以後ドラムと表現)の方は、電子写真装置にセラ
、トして、種々の条件のもとに、初期の帯電能、残留電
位、ゴースト等の電子写真特性をチェックし、又、15
0万枚実機酎久後の帯電能低下、感度劣化9画像欠陥の
増加を調べた。更に、35℃、85%の高温、高湿雰囲
気中でのドラムの画像流れについても評価した。
そして、評価の終了したドラムは、画像部の上・中・下
に相当する部分を切り出し、SIMSを利用して表面層
中に含まれる水素の定量分析に供した。又、電荷注入阻
止層のみのサンプルの方は、サンプルの母線方向の上・
中・下に相当する部分を切り出し後、X線回折装置にて
回折角27°付近の5i(111)に対応する回折パタ
ーンを求め、結晶性の有無を調べた。上記の評価結果及
び表面層中の水素含有量、さらに電荷注入阻止層の結晶
性の有無を総合して第2表に示す、第2表に見られる様
に、特に初期帯電能1画像流れ、残留電位、ゴースト及
び画像欠陥の増加の各項目について著しい優位性が認め
られた。
く比較例1〉 作製条件を第3表のように変えた以外は。
実施例1と同様の装置、方法でドラムおよびサンプルを
作成し、同様の評価・分析に供した。
その結果を第4表に示す。
第4表にみられる様に、実施例1と比べて諸々の項目に
ついて劣ることが認められた。
〈実施例2〉 第18図の製造装置を用い、第5表の作製条件に従って
鏡面加工を施したアルミシリンダー上に電子写真用光受
容部材を形成した。又、第18図と同型の装置を用い同
一仕様のシリンダー上に電荷注入阻止層のみを形成した
ものを分析用サンプルとして別個に用意した。光受容部
材の方は、電子写真装置にセットして、種々の条件のも
とに、初期の帯電能、残留電位、ゴースト等の電子写真
特性をチェックし、また、150万枚実機耐久後の帯電
能低下、感度劣化9画像欠陥の増加を調べた。さらに、
35℃、85%の高温、高湿雰囲気中でのドラムの画像
流れについても評価した。そして、評価の終了したドラ
ムは、画像部の上・中・下に相当する部分を切り出し、
SIMSを利用して表面層中に含まれる水素の定量分析
に供し、又、電荷注入阻止層における層厚方向でのホウ
素(B)、酸素(0)の成分プロファイルを調べた。一
方、電荷注入阻止層のみのサンプルの方は、サンプルの
母線方向の上置中・下に相当する部分を切り出し後、X
線回折装置にて回折角27°付近の5i(111)に対
応する回折パターンを求め、結晶性の有無を調べた。上
記の評価結果及び表面層中の水素含有量さらに電荷注入
阻止層の結晶性の有無を総合して第6表に示す、また、
上記電荷注入阻止層中の当該元素の成分プロファイルを
第21図に示す、第6表に見られる様に、特に、初期帯
電能、残留電位、ゴースト、画像流れ9画像欠陥および
画像欠陥の増加の各項目について著しい優位性が認めら
れた。
〈実施例3(比較例2)〉 表面層の作製条件を第7表に示す数種の条件に変え、そ
れ以外は実施例1と同様の条件にて複数のドラムを用意
し、同様の評価に供した。
そして、評価の終了したドラムは、画像部の上・中・下
に相当する部分を切り出し、SIMSを利用して表面層
中に含まれる水素の定量分析に供した。上記の評価結果
及び表面層中の水素含有量を第8表に示す。
〈実施例4〉 光導電層の作製条件を第9表に示す数種の条件に変え、
それ以外は実施例1と同様の条件にて複数のドラムを用
意した。これらのドラムを実施例1と同様の評価にかけ
た結果、第10表に示すような結果を得た。
〈実施例5〉 電荷注入阻止層の作製条件を第11表に示す数種の条件
に変え、それ以外は実施例1と同様の条件にて複数のド
ラム及び電荷注入阻止層のみを形成させたサンプルを別
個に用意した。これらのドラム及びサンプルを実施例1
と同様の評価・分析にかけた結果、第12表に示すよう
な結果を得た。
〈実施例6〉 電荷注入阻止層の作製条件を第13表に示す数種の条件
に変え、それ以外は実施例1と同様の条件にて複数のド
ラム及び電荷注入阻止層のみを形成させたサンプルを別
個に用意した。これらのドラム及びサンプルを実施例1
と同様の評価・分析にかけた結果、第14表に示すよう
な結果を得た。
〈実施例7〉 長波長光感光層の作製条件を第15表に示す数種の条件
に変え、それ以外は実施例1と同様の条件にて複数のド
ラムを用意した。これらのドラムを実施例1と同様の評
価にかけた結果、第16表に示すような結果を得た。
〈実施例8〉 長波長光感光層の作製条件を第17表に示す数種の条件
に変え、それ以外は、実施例1と同様の条件にて複数の
ドラムを用意した。これらのドラムを実施例1と同様の
評価にかけた結果、第18表に示すような結果を得た。
そして、評価の終了したNo、802のドラムを画像、
部の上−中・下に相当する部分を切り出し、SIMSを
利用して、長波長光感光層における層厚方向でのゲルマ
ニウム(Ge)の成分プロファイルを調べた。その結果
を第22図に示す。
〈実施例9〉 基体シリンダー上に第19表に示す数種の作製条件のも
とで、密着層を形成し、さらにその上に実施例1と同様
の作製条件のもとで光受容部材を形成した。これらの光
受容部材を実施例1と同様の評価にかけた結果、第20
表に示すような結果を得た。
〈実施例io> 7鏡面加工を施したシリンダーを更に様々な角度を持つ
剣バイトによる旋盤加工に供し、第19図のような断面
形状で第21表のような種々の断面パターンを持つシリ
ンダーを複数本用意した。該シリンダーを順次第18図
の製造装置にセットし、実施例1と同様の作製条件の基
にドラム作製に供した。作製されたドラムは、780n
mの波長を有する半導体レーザーを光源としたデジタル
露光機能の電子写真装置により、種々の評価を行ない、
第22表の結果を得た。
〈実施例11> 鏡面加工を施したシリンダーの表面を、引続き多数のベ
アリング用球の落下の基にさらしてシリンダー表面に無
数の打痕を生せしめる、所謂表面ディンプル化処理を施
し、第20図のような断面形状で、第23表のような種
々の断面パターンを持つシリンダーを複数本用意した。
該シリンダーを順次第18図の製造装置にセットし、実
施例1と同様の作製条件の基にドラム作製に供した0作
製されたドラムは、780nmの波長を有する半導体レ
ーザーを光源としたデジタル露光機能の電子写真装置に
より種々の評価を行ない、第24表の結果を得た。
〔発明の効果の概略〕
本発明の光受容部材は、A−Si(H,X)で構成され
た光導電層を有する電子写真用光受容部材の層構成を前
述のごとき特定の層構成としたことにより、A−5i(
H,X)で構成された従来の電子写真用光受容部材にお
ける諸問題を全て解決することができ、特に極めて優れ
た耐湿性、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環
境特性および耐久性等を有するものである。又、残留電
位の影響が全くなく、その電気的特性が安定しており、
それを用いて得られる画像は、濃度が高く、ハーフトー
ンが鮮明に出る等、すぐれた極めて秀でたものとなる。
特に本発明における電子写真用光受容部材において、多
結晶シリコンからなる電荷注入阻止層を設けたことによ
り、比較的広範囲の波長の光に感度を有する、比較的低
抵抗な光導電層を用いることが可能になった。しかも前
述のごとき特定の層構成としたことにより光照射及び熱
的に励起された多数の電荷が光導電層だけでなく電荷注
入阻止層や表面層中においても充分に速く掃き出される
ため、いかなる露光条件のもとでも残留電位やゴースト
が全く生じない、且つ解像度の高い高品質な画像を安定
して繰り返し得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電子写真用光受容部材の層構成を説明
する為の模式的層構成図、第2図乃至第6図は各々、電
荷注入阻止層を構成する第■族原子又は第V族原子の分
布状態を説明するための説明図、第7図乃至第13図は
各々電荷注入阻止層を構成する酸素原子の分布状態を説
明するための説明図、第14図乃至第17図は支持体表
面の凹凸形状及び該凹凸形状を作製する方法を説明する
ための模式図、第18図は本発明の電子写真用光受容部
材の光受容層を形成するための装置の一例でグロー放電
法による製造装置の模式的説明図である。第19図、1
20図は支持体の形状を示す模式図、MS21図は、ホ
ウ素と酸素の層中の分布を示す分布図である。第22図
はゲルマニウムの層中の分布を示す分布図である。 第1図について i o o−−−−−−−−−−一光受容層、101−
−−−−一−−−−−支持体、102−−−−−−−−
−−一電荷注入阻止層。 103−−−−−−−一−−−光導電層。 104−−−−−−−−−−一表面層、105−−−−
−−−−−−一自由表面、第15図について 1500−−−一一一一一一光受容層、1501−−−
−−−−−一支持体、 1502−1−−−m−電荷注入阻止層、1502−2
−−−−一光導電層、 1503−一−−−−−−−表面層、 1504−−−−−−−−一自由表面、第16図、第1
7図について 1601 、1701−−−−−一支持体、1602.
1702−−−一−−支持体表面、1603.1703
−−−−−一剛体真珠、1604.1704−−−−−
一球状瓜跡窪み、第18図について 1101−−−−−−−−−−−−−−一反応室、11
02〜l 106−−−−−ガスボンベ、1107〜l
 111−−一−−マスフロコントローラ、 1112〜l 116−−−−−流入バルブ、1117
〜l l 21−−−−一流出バルブ、1122〜11
28−−−−−バルブ、1127〜l l 31−−−
−一圧力調整器、1132.1133−−−−一補助バ
ルブ、1134−−−−−−−−−−−−−−−メイン
バルブ、1135−−−−−−−−−−−−−−−リー
クバルブ、1136−−−−−−−−−−−−−−−真
空計。 1137−−−−−−−−−−−−−−−基体シリンダ
ー、1138−−−−−−−−−−−−−−一加熱ヒー
ター、1139−−−−一−−−−−−−−−−モータ
ー、1140−−−−−−−−−−−−−−一高周波電
源。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体と該支持体上に、シリコン原子を母体とす
    る多結晶材料で構成され、伝導性を制御する物質を含有
    する電荷注入阻止層と、シリコン原子を母体とし、水素
    原子およびハロゲン原子の少なくともいずれか一方を構
    成要素として含む非晶質材料で構成され、光導電性を示
    す光導電層と、シリコン原子と炭素原子と水素原子とを
    構成要素として含む非晶質材料で構成されている表面層
    と、を有する光受容層とを有し、前記表面層において水
    素原子が1×10^−^3〜40原子%含有されている
    事を特徴とする電子写真用光受容部材。
  2. (2)前記表面層にハロゲン原子が含有されている特許
    請求の範囲第1項に記載の電子写真用光受容部材。
  3. (3)前記光導電層に、炭素原子、酸素原子、窒素原子
    の中の少なくとも1種類を含有する特許請求の範囲第1
    項および第2項に記載の電子写真用光受容部材。
  4. (4)電荷注入阻止層が酸素原子又は/及び窒素原子を
    含有している特許請求の範囲第1項に記載の電子写真用
    光受容部材。
  5. (5)電荷注入阻止層が支持体側に多く分布する分布状
    態で伝導性を制御する物質を含有している特許請求の範
    囲第1項及び第4項に記載の電子写真用光受容部材。
  6. (6)電荷注入阻止層が支持体側に多く分布する分布状
    態で酸素原子又は/及び窒素原子を含有している特許請
    求の範囲第4項及び第5項に記載の電子写真用光受容部
    材。
  7. (7)電荷注入阻止層に含有される酸素原子又は/及び
    窒素原子が支持体側に内在している特許請求の範囲第4
    項乃至第6項に記載の電子写真用光受容部材。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2829629B2 (ja) * 1988-07-01 1998-11-25 キヤノン株式会社 アモルファスシリコン系感光体を用いた電子写真法による画像形成方法及び電子写真装置
JP2809543B2 (ja) * 1992-03-10 1998-10-08 シャープ株式会社 光導電型液晶ライトバルブ
US6365308B1 (en) * 1992-12-21 2002-04-02 Canon Kabushiki Kaisha Light receiving member for electrophotography

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58140749A (ja) * 1982-02-15 1983-08-20 Canon Inc 光導電部材
JPS58140748A (ja) * 1982-02-15 1983-08-20 Canon Inc 光導電部材
JPS58149056A (ja) * 1982-03-02 1983-09-05 Canon Inc 光導電部材
JPS59119360A (ja) * 1982-12-27 1984-07-10 Canon Inc 電子写真用光導電部材
JPS6022382A (ja) * 1983-07-19 1985-02-04 Toshiba Corp 光導電部材

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6032055A (ja) * 1983-08-03 1985-02-19 Canon Inc 像保持部材
JPS6126054A (ja) * 1984-07-16 1986-02-05 Minolta Camera Co Ltd 電子写真感光体
US4675265A (en) * 1985-03-26 1987-06-23 Fuji Electric Co., Ltd. Electrophotographic light-sensitive element with amorphous C overlayer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58140749A (ja) * 1982-02-15 1983-08-20 Canon Inc 光導電部材
JPS58140748A (ja) * 1982-02-15 1983-08-20 Canon Inc 光導電部材
JPS58149056A (ja) * 1982-03-02 1983-09-05 Canon Inc 光導電部材
JPS59119360A (ja) * 1982-12-27 1984-07-10 Canon Inc 電子写真用光導電部材
JPS6022382A (ja) * 1983-07-19 1985-02-04 Toshiba Corp 光導電部材

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