JPS6226458B2 - - Google Patents

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JPS6226458B2
JPS6226458B2 JP53053605A JP5360578A JPS6226458B2 JP S6226458 B2 JPS6226458 B2 JP S6226458B2 JP 53053605 A JP53053605 A JP 53053605A JP 5360578 A JP5360578 A JP 5360578A JP S6226458 B2 JPS6226458 B2 JP S6226458B2
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JP
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JP53053605A
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Toshuki Komatsu
Yutaka Hirai
Katsumi Nakagawa
Tadaharu Fukuda
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Canon Inc
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Canon Inc
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Priority to US06/790,155 priority patent/US4664998A/en
Priority to US06/932,160 priority patent/US4745041A/en
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Priority to US07/198,582 priority patent/US4830946A/en
Priority to US08/471,156 priority patent/US5573884A/en
Priority to US08/479,856 priority patent/US5753936A/en
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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、α線等を
示す)の様な電磁波を利用して像形成するのに使
用される電子写真用像形成部材に関する。 従来、電子写真用像形成部材の光導電層を構成
する光導電材料としては、Se、CdS、ZnO等の無
機光導電材料やポリ−Nビニルカルバゾール
(PVK)、トリニトロフルオレノン(TNF)等の
有機光導電材料(OPC)が一般的に使用されて
いる。 而乍ら、これ等の光導電材料を使用する電子写
真用像形成部材に於いては、未だ諸々の解決され
得る可き点があつて、ある程度の条件緩和をし
て、個々の状況に応じて各々適当な電子写真用像
形成部材が使用されているのが実情である。 例えば、Seを光導電層形成材料とする電子写
真用像形成部材は、Se単独では、例えば、可視
光領域の光を利用する場合、その分光感度領域が
狭いのでTeやAsを添加して分光感度領域を拡げ
ることが計られている。 而乍ら、この様な、TeやAsを含むSe系光導電
層を有する電子写真用像形成部材は、確かに分光
感度領域は改良されるが、光疲労が大きくなる為
に、同一原稿を連続的に繰返し、コピーすると複
写画像の画像濃度の低下やバツクグランドの汚れ
(白地部分のカブリ)を生じたり、又引続き他の
原稿をコピーすると前の原稿の画像が残像として
複写される(ゴースト現象)等の欠点を有してい
る。 而も、Se、殊にAs、Teは人体に対して極めて
有害な物質であるので、製造時に於いて、人体へ
の接触がない様な製造装置を使用する工夫が必要
であつて、装置への資本投下が著しく大きい。更
には、製造後に於いても、光導電層が露呈してい
ると、クリーニング等の処理を受ける際、光導電
層表面は直に摺擦される為に、その一部が削り取
られて、現像剤中に混入したり、複写機内に飛散
したり、複写画像中に混入したりして、人体に接
触する原因を与える結果を生む。又、Se系光導
電層は、その表面がコロナ放電に、連続的に多数
回繰返し晒されると、層の表面付近が結晶化又は
酸化を起して光導電層の電気的特性の劣化を招く
場合が少なくない。或いは、又、光導電層表面が
露呈していると、静電像の可視化(現像)に際
し、液体現像剤を使用する場合、その溶剤と接触
する為に耐溶剤性(耐液現性)に優れていること
が要求されるが、この点に於いて、Se系光導電
層は必ずしも満足しているとは断言し難い。 これ等の点を改良する為に、Se系光導電層の
表面を、所謂保護層や電気絶縁層等と称される表
面被覆層で覆うことが提案されている。 而乍ら、これ等の改良に関しても、光導電層と
表面被覆層との接着性、電気的接触性及び表面被
覆層に要求される電気的特性や表面性の点に於い
て充分なる解決が成されているとは云い難いのが
現情である。 又、別には、Se系光導電層は、通常の場合真
空蒸着によつて形成されるので、その為の装置へ
の著しい資本投下を必要とし、且つ、所期の光導
電特性を有する光導電層を再現性良く得るには、
蒸着温度、蒸着基板温度、真空度、冷却速度等の
各種の製造パラメーターを厳密に調整する必要が
ある。 更に、表面被覆層は、光導電層面に、フイルム
状のものを接着剤を介して貼合するか、又は、表
面被覆層形成材料を塗布して形成される為に、光
導電層を形成する装置とは別の装置を設置する必
要があつて、設備投資の著しい増大があつて、昨
今の様な減速経済成長期に於いては甚だ芳しくな
い。 又、Se系光導電層は、電子写真用像形成部材
の光導電層としての高暗抵抗を保有する為に、ア
モルフアス状態に形成されるが、Seの結晶化が
約65℃と極めて低い温度で起る為に、製造後の取
扱い中に、又は使用中に於ける周囲温度や画像形
成プロセス中の他の部材との摺擦による摩擦熱の
影響を多分に受けて結晶化現象を起し、暗抵抗の
低下を招き易いという耐熱性上にも欠点がある。 一方、ZnO、CdS等を光導電層構成材料として
使用する電子写真用像形成部材は、その光導電層
が、ZnOやCdS等の光導電材料粒子を適当な樹脂
結合剤中に均一に分散して形成されている。こ
の、所謂バインダー系光導電層を有する像形成部
材は、Se系光導電層を有する像形成部材に較べ
て製造上に於いて有利であつて、比較的製造コス
トの低下を計ることが出来る。即ち、バインダー
系光導電層は、ZnOやCdSの粒子と適当な樹脂結
着剤とを適当な溶剤を用いて混練して調合した塗
布液を適当な基体上に、ドクターブレード法、デ
イツピング法等の塗布方法で塗布した後固化させ
るだけで形成することが出来るので、Se系光導
電層を有する像形成部材に較べ製造装置にそれ程
の資本投下をする必要がないばかりか、製造法自
体も簡便且つ容易である。 而乍ら、バインダー系光導電層は、基本的に構
成材料が光導電材料と樹脂結着剤の二成分系であ
るし、且つ光導電材料粒子が樹脂結着剤中に均一
に分散されて形成されなければならない特殊性の
為に、光導電層の電気的及び光導電的特性や物理
的化学的特性を決定するパラメータが多く、従つ
て、斯かるパラメーターを厳密に調整しなければ
所望の特性を有する光導電層を再現性良く形成す
ることが出来ずに歩留りの低下を招き量産性に欠
けるという欠点がある。 又、バインダー系光導電層は、分散系という特
殊性故に、層全体がポーラスになつており、その
為に湿度依存性が著しく、多湿雰囲気中で使用す
ると電気的特性の劣化を来たし、高品質の複写画
像が得られなくなる場合が少なくない。 更には、光導電層のポーラス性は、現像の際の
現像剤の層中への侵入を招来し、離型性、クリー
ニング性が低下するばかりか使用不能を招く原因
ともなり、殊に、液体現像剤を使用すると毛管現
象による促進をうけてそのキヤリアー溶剤と共に
現像剤が層中に侵透するので上記の点は著しいも
のとなり、Se系光導電層の場合と同様に光導電
層表面を表面被覆層で覆うことが必要となる。 而乍ら、この表面被覆層を設ける改良も、光導
電層のポーラス性に起因する光導電層表面の凹凸
性故に、その界面が均一にならず、光導電層と表
面被覆層との接着性及び電気的接触性の良好な状
態を得る事が仲々困難であるという欠点が存す
る。 又、CdSを使用する場合には、CdS自体の人体
への影響がある為に、製造時及び使用時に於い
て、人体に接触したり、或いは、周囲環境下に飛
散したりすることのない様にする必要がある。
ZnOを使用する場合には、人体に対する影響は殆
んどないが、ZnOバインダー系光導電層は光感度
が低く、分光感度領域が狭い、光疲労が著しい、
光応答性が悪い等の欠点を有している。 又、最近注目されているPVKやTNF等の有機
光導電材料を使用する電子写真用像形成部材に於
いては、表面が導電処理されたポリエチレンテレ
フタレート等の適当な支持体上にPVKやTNF等
の有機光導電材料の塗膜を形成するだけで光導電
層を形成出来るという製造上に於ける利点及び可
撓性に長けた電子写真用像形成部材が製造出来る
という利点を有するものであるが、他方に於い
て、耐湿性、耐コロナイオン性、クリーニング性
に欠け、又光感度が低い、可視光領域に於ける分
光感度領域が狭く且つ短波長側に片寄つている等
の欠点を有し、極限定された範囲でしか使途に供
されていない。然もこれ等の有機光導電材料の中
には発癌性物質の疑いがあるものもある等、人体
に対してその多くは全く無害であるという保証が
なされていない。 この様に、電子写真用像形成部材の光導電層を
形成する材料として従来から指摘されている光導
電材料を使用した電子写真用像形成部材は利点と
欠点を併せ持つ為に、ある程度、製造条件及び使
用条件を緩和して各々の使途に合う適当な電子写
真用像形成部材を各々に選択して実用に供してい
るのが現情である。 従つて、上述の諸問題点の解決された優れた電
子写真用像形成部材が得られる様な電子写真用像
形成部材の光導電層を形成する材料としての第3
の材料が所望されている。 その様な材料として最近有望視されているもの
の中に例えばアモルフアスシリコン(以後a−Si
と略記する)やアモルフアスゲルマニウム(以後
a−Geと略記する)がある。 ところでa−Si膜やa−Ge膜は、開発初期の
ころは、その製造法や製造条件によつて、その構
造が左右される為に種々の電気的特性・光学的特
性を示し、再現性の点に大きな問題を抱えてい
た。例えば、初期に於いて、真空蒸着法やスパツ
ターリング法で形成されたa−Si膜は、ボイド等
の欠陥を多量に含んでいて、その為に電気的性質
も光学的性質も大きく影響を受け、基礎物性の研
究材料としてもそれ程注目されてはいず、応用の
為の研究開発もなされなかつた。而乍ら、アモル
フアスではp、n制御が不可能とされていたの
が、a−Siに於いて、1976年初頭にアモルフアス
としては初てp−n接合が実現し得るという報告
Applid Physics Letter;Vol.28、No.2、15
January 1976)が成されて以来、大きな関心が
集められ、以後上記の不純物のドーピングによつ
てp−n接合が得られることに加えて結晶性シリ
コン(c−Siと略記する)では非常に弱いルミネ
センスがa−Siでは高効率で観測できるという観
点から、例えば米国特許第4064521号にみられる
ように主として太陽電池(光起電器)への応用に
研究開発の穂先が向けられて来ている。そして該
米国特許は、基体にシラン中グロー放電により得
たa−Si体を重ね、その上に金属層と、電極を内
包する抗反射層を有してなる太陽電池を開示して
いる。該米国特許にはまた、前記a−Si体につい
て、ひと言それに水素が存在すれば良好な電子特
性に有利であると思われる、と記載されている
が、これについてはそれ以上の開示はなく事実と
して具体化されたものではない。 この様に、これ迄に報告されているa−Si膜
は、太陽電池用として開発されたものであるの
で、その電気的特性・光学的特性の点に於いて、
電子写真感光体の光導電層としては使用し得ない
のが実情である。即ち、太陽電池は、太陽エネル
ギーを電流の形に変換して取り出すので、SN比
が良くて、効率良く電流を取り出すには、a−Si
膜の抵抗は小さくなければならないが、余り抵抗
が少さ過ぎると光感度が低下し、SN比が悪くな
るので、その特性の一つとしての抵抗は105〜108
Ω・cm程度が要求される。 而乍ら、この程度の抵抗(暗抵抗:暗所での抵
抗)を有するa−Si膜は、電子写真感光体の光導
電層としては、余りにも抵抗(暗抵抗)が低く過
ぎて、現在、知られている電子写真法を適用する
のでは全く使用し得ない。この暗抵抗の問題はa
−Geについてもまた同様である。 又、電子写真感光体の光導電層形成材料として
は、明抵抗(光照射時の抵抗)が暗抵抗に較べて
2〜4桁程度小さいことが要求されるが、従来、
報告されているa−Si膜やa−Ge膜では精々2
桁程度であるので、この点に於いても従来のa−
Si膜やa−Ge膜では、その特性を充分満足し得
る光導電層とは成り得なかつた。 又、別には、これ迄のa−Si膜に関する報告で
は、暗抵抗を増大させると光感度が低下し、例え
ば、暗抵抗が1010Ω・cmでのa−Si膜では、光
抵抗を同程度の値を示すことが示されているが、
この点に於いても、従来のa−Si膜は電子写真感
光体の光導電層とは成り得なかつた。 そして、電子写真感光体の光導電層は、上記要
件の外に、静電動性、耐コロナイオン性、耐溶剤
性、耐光疲労性、耐湿性、耐熱性、耐摩耗性、ク
リーニン性等の要件を満足するものでなければな
らない。 a−Siについて報告した文献はいくつか見られ
るが、それ等のいずれにも前述の各種要件を満足
する電子写真感光体の光導電層を示唆するところ
は見当らない。 例えば、Journal of Photographic Science
Vol.25、No.3、pp.127〜28(May/June 1977)
には、グロー放電によるa−Siの製法が報告され
ているが、その製法及び得られるa−Siについて
の具体的開示は全くなく、単に得られるa−Siが
特徴的密度状態と輸送特性を有する光導電物質た
り得ることを記載するにとどまつている。 また、Applied Physics Letters、Vol.30、
No.11、pp.561−563(June 1、1977)には、グ
ロー放電法で作成した水素化a−Siについての記
載はあるが、膜の厚みと水素の量的関係を開示す
るにとどまつている。 更に、Solid States Communications Vol.23、
pp.155−158(1977)には、rfスパツター法で作
成した水素化a−Siについて報告されているが、
その内容はそうしたa−Siの性状についての試
験、その結果の検討であり、その中でスパツター
法で作成した水素化a−Siの太陽電池材料として
の使用可能性を示唆し、それが暗導電性が非常に
低くしたがつて光電池の内部抵抗は非常に高いで
あろうと推測している程度であり、報告の結輪の
ところで、“しかしながら水素導入の機能として
の光応答の詳細な挙動は、輸送及び再結合におけ
るSi−H反結合状態の役割について新たな問題を
提起する。また、H−補償SiからSi−H合金に至
るまでを含めて、その物質の変化する原子配列及
び構造を注意深く検討する必要があることは明ら
かである。これが系統的に行われるまでは、ここ
に述べたような試験から導き出される結論は、そ
れ等が示唆する新たな観点に対しての予備的なも
のとして考えるべきである。“としているところ
であつて、上述した電子写真感光体の光導電層に
ついては全く触れるところはない。 更にまた、Journal of Electrochemical
Society、Vol.116、No.1、pp.77−81(January、
1969)には、シランガスからアモルフアスシリコ
ン膜を堆積するについての方法、得られたものに
ついての電気抵抗、活性化エネルギー、光学的性
質等が記載されているが、電子写真法への適用に
ついて触れるところは全くなく、また、水素原子
含有量、抵抗値、高感度、SN比の関係等電子写
真法での使用について不可欠な諸要件についての
示唆もない。 本発明は、上記の諸点に鑑み成されたものでa
−Si及びa−Geに就て電子写真用像形成部材の
光導電層への適用という観点から総括的に鋭意研
究検討した結果、酸素を化学修飾物質(chemical
modifier)として含むa−Si又は/及びa−Ge、
更にはこれらに窒素又は/及び炭素を一部含有さ
せたa−Si又は/及びa−Geの半導体層とすれ
ば、電子写真用像形成部材の光導電層として極め
て有効に適用され得るばかりでなく、電子写真用
像形成部材の従来の光導電層と較べて殆んどの点
に於いて凌駕していることを見出した点に基いて
いる。 本発明は、製造時に於いては、装置のクローズ
ドシステム化が容易に出来るので、人体に対する
悪影響を避け得ることが出来、又一旦製造された
ものは使用上に際し、人体ばかりかその他の生
物、更には自然環境に対しての影響がなく無公害
であつて、殊に耐熱性、耐湿性に優れ、電子写真
特性が常時安定していて、殆んど使用環境に限定
を受けない全環境型であり、耐光疲労性、耐コロ
ナイオン性に著しく長け、繰返し使用に際しても
劣化現象を起さない電子写真用像形成部材を提供
することを主たる目的とする。 本発明の他の目的は、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
得る事が容易に出来る電子写真用像形成部材を提
供することである。 本発明のもう一つの目的は、暗抵抗及び光感度
が高く、又、分光感度領域が略々全可視光域を覆
つており暗減衰速度が小さくて光応答性が速く、
且つ耐摩耗性、クリーニング性、耐溶剤性に優れ
た電子写真用像形成部材を提供することでもあ
る。 本発明の所期の目的は、光導電層を、シリコー
ン又は/及びゲルマニウムを母体とし、酸素を化
学修飾物質として含むアモルフアス半導体(以降
a−半導体と略記する)で形成することによつて
達成される。 本発明の電子写真用像形成部材の最も代表的な
構成例が第1図及び第2図に示される。第1図に
示される電子写真用像形成部材1は、支持体2、
光導電層3から構成され、光導電層3は像形成面
となる自由表面を有し、該層3は、シリコン又
は/及びゲルマニウムを母体とし、酸素と、必要
に応じて窒素又は/及び炭素とを化学修飾物質と
して含むa−半導体で形成されている。 上記の様に、Si(シリコン)又は/及びGe
(ゲルマニウム)を母体とするa−半導体に酸素
を化学修飾物質の形で含有させて光導電層を形成
すると、暗抵抗の著しい増大と、高光感度化を計
ることが出来、従来のSe系光導電層と較べても
優るとも劣らない程極めて優れた電子写真特性を
有する光導電層と成り得る。Si又は/及びGeを
母材とするa−半導体に酸素、窒素、を化学修飾
物質の形で含有させるには、例えば光導電層をグ
ロー放電法で形成する場合には、酸素、窒素、酸
化物、窒化物等の化合物のガスをSi又は/及び
Geを形成する原料ガスと共に内部を減圧にし得
る堆積室内に導入して該堆積室内でグロー放電を
生起させて光導電層を形成すれば良い。又、例え
ば光導電層をスパツターリング法で形成する場合
には、所望の混合比とし、例えば(Si+SiO2)、
(Si+Si3N4)なる成分で混合成形したスパツター
用のターゲツトを使用するか、SiウエハーとSiO2
又はSi3N4ウエハーの二枚のターゲツトを使用し
て、スパツターリングを行うか、又は酸素ガスや
窒素ガス又は酸素や窒素を含んだ化合物のガス
を、例えばArガス等のスパツター用のガスと共
に堆積室内に導入して、Si又はGe、或いは(Si
+Ge)のターゲツトを使用してスパツターリン
グを行つて光導電層を形成すれば良い。 本発明において、使用され得る酸素や窒素の化
合物としては、形成される光導電層に不必要な不
純物が取り込まれないものであつて、且つ光導電
層中に酸素や窒素が化学修飾物質として有効な形
で含有されるものであれば大概の酸素や窒素の化
合物が使用され得る。その様な酸素や窒素の化合
物として、好適には常温に於いてガス状態を取り
得るものが有効である。 例えば酸素化合物としては、酸素(O2)、一酸
化炭素、二酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素、
そして窒素化合物としては、窒素(N2)、アンモ
ニア、等のほか多数の化合物が有用である。 本発明に於いて、形成される光導電層中に含有
される酸素の量は、形成される光導電層の特性を
大きく左右するものであつて、所望に応じて適宜
決定されねばならないが、通常の場合、0.1〜30
原子%、好適には0.1〜20原子%、最適には0.2〜
15原子%とされるのが望ましい。 本発明に於いて、Si又は/及びGeを母体と
し、酸素を含むa−半導体で構成される光導電層
は下記のタイプのa−半導体の中の一種類で層形
成するか又は少なくとも二種類を選択し、異なる
タイプのものが接合される状態として層形成する
事によつて成される。 n型………ドナー(donor)のみを含むも
の、或いは、ドナーとアクセプター
(acceptor)との両方を含み、ドナーの濃度
(Nd)が高いもの。 p型………ア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、
アクセプターの濃度(Na)が高いもの。 i型………NaNd0のもの、又は、Na
Ndのもの。 本発明の電子写真用像形成部材の光導電層を構
成する層としての〜のタイプのa−半導体層
は、後に詳述する様にグロー放電法や反応スパツ
タリング法等による層形成の際に、n型不純物又
は、p型不純物或いは両不純物を、形成される。
a−半導体層中にその量を制御してドーピングし
てやる事によつて形成される。 この場合、本発明者等の実験結果からの知見に
よれば、層中の不純物の濃度を1015〜1019cm-3
範囲内に調整することによつて、より強いn型
(又はより強いp型)のa−半導体層からより弱
いn型(又はより弱いp型)のa−半導体層を形
成する事が出来る。 〜のタイプのa−半導体層は、グロー放電
法、スパツタリング法、オンインプランテーシヨ
ン法、イオンプレーテイング法等によつて形成さ
れる。これらの製造法は、製造条件、設備資本投
下の負荷程度、製造規模、製造される像形成部材
に所望される電子写真特性等の要因によつて適宜
選択されて採用されるが、所望する電子写真特性
を有する像形成部材を製造する為の制御が比較的
容易である、〜のタイプに制御する為にa−
半導体層中に不純物を導入するのに族又は族
の不純物を置換型で導入することが出来る等の利
点からグロー放電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
ツタリング法とを同一装置系内で併用してa−半
導体層を形成しても良い。a−半導体層は、本発
明の目的とする電子写真用像形成部材が得られる
可く、H(水素)が含有される。ここに於いて、
「a−半導体層中にHが含有されている」という
ことは、「Hが、Si又はGeと結合した状態」、「H
がイオン化して層中に取り込まれている状態」又
は「H2として層中に取り込まれている状態」の
何れかの、又はこれ等の複合されている状態を意
味する。a−半導体層へのHの含有は、層を形成
する際、製造装置系内にSiH4、Si2H6、GeH4等の
化合物又はH2の形で導入した後熱分解、グロー
放電分解等の方法によつて、それ等の化合物又は
H2を分解して、a−半導体層中に、層の成長に
併せて含有させても良いし、又、イオンインプラ
ンテーシヨン法で含有させても良い。 本発明者の知見によれば、a−半導体層中への
Hの含有量は、形成される像形成部材が実際面に
於いて適用され得るか否かを左右する大きな要因
の一つであつて、殊に形成されるa−半導体層を
p型又はn型に制御する一つの要素として、極め
て重要であることが判明している。 本発明に於いて、形成される像形成部材を実際
面に充分適用させ得る為には、a−半導体層中に
含有されるHの量は通常の場合1〜40原子%、好
適には5〜30原子%とされるのが望ましい。a−
半導体層中へのH含有量が上記の数値範囲に限定
される理由の理論的裏付は今の処、明確にされて
おらず推論の域を出ない。而乍ら、数多くの実験
結果から、上記数値範囲外のHの含有量では、例
えば本発明の像形成部材の光導電層を構成するa
−半導体層としての要求に応じた特性に制御する
のが極めて困難である。製造された電子写真用像
形成部材は照射される電磁波に対する感度が極め
て低い、又は場合によつては、該感度が殆んど認
められない、電磁波照射によるキヤリヤーの増加
が小さい等が認められ、Hの含有量が上記の数値
範囲内にあるのが必要条件であることが裏付けら
れている。a−半導体層中へのHの含有は、例え
ば、グロー放電法では、a−半導体を形成する出
発物質がSiH4、Si2H6、GeH4等の水素化物を使用
するので、SiH4、Si2H6、GeH4等の水素化物が分
解してa−半導体層が形成される際、Hは自動的
に層中に含有されるが、更にHの層中への含有を
一層効率良く行なうには、a−半導体層を形成す
る際に、グロー放電を行なう装置系内にH2ガス
を導入してやれば良い。 スパツターリング法による場合にはAr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
ス雰囲気中でSi又はGe、或いは(Si+Ge)、更に
はこれ等と酸素又は/及び窒素の化合物を含むも
のをターゲツトとしてスパツターリングを行なう
際にH2ガスを導入してやるか又はSiH4、Si2H6
の水素化硅素ガスやGeH4等の水素化ゲルマニウ
ムガス、或いは、不純物のドーピングも兼ねて
B2H6、PH3等のガスを導入してやれば良い。 本発明の目的を達成する為にa−半導体層中に
含有されるHの量を制御するには、蒸着基板温度
又は/及びHを含有させる為に使用される出発物
質の製造装置系内へ導入する量を制御してやれば
良い。更には、a−半導体層を形成した後に、該
層を、活性化した水素雰囲気中に晒しても良い。
又、この時a−半導体層を結晶温度以下で加熱す
るのも一つの方法である。殊にa−半導体層の暗
抵抗を向上させるためには、該加熱処理法は有効
な手段である。又、高強度の光の様な電磁波を照
射して、a−半導体層の暗抵抗を向上させる方法
も有効な方法である。 a−半導体層中でドーピングされる不純物とし
ては、a−半導体層をp型にするには、周期律表
第族Aの元素、例えばB、Al、Ga、In、Tl、
等が好適なものとして挙げられ、n型にする場合
には周期律表第族Aの元素、例えば、P、
As、Sb、Bi等が好適なものとして挙げられる。
これ等の不純物は、a−半導体層中に含有される
量がppmオーダーであるので、光導電層を構成
する主物質程その公害性に注意を払う必要はない
が出来る限り公害性のないものを使用するのが好
ましい。この様な観点からすれば、形成されるa
−半導体層の電気的・光学的特性を加味して、例
えば、B、As、P、Sb等が最適である。この他
に、例えば、熱拡散やインプランテーシヨンによ
つてLi等がインターステイシアルにドーピングさ
れることでn型に制御することも可能である。 a−半導体層中にドーピングされる不純物の量
は、所望される電気的・光学的特性に応じて適宜
決定されるが、周期律表第族Aの不純物の場合
には、通常10-6〜10-3原子%、好適には10-5
10-4原子%、周期律表第族Aの不純物の場合に
は、通常10-8〜10-3原子%、好適には10-8〜10-4
原子%とされるのが望ましい。 これ等不純物のa−半導体層中へのドーピング
方法は、a−半導体層を形成する際に採用される
製造法によつて各々異なるものであつて、具体的
には、以降の説明又は実施例に於いて詳述され
る。 第1図に示される電子写真用像形成部材の如
き、光導電層3が自由表面を有し、該自由表面
に、静電像形成の為の帯電処理が施される像形成
部材に於いては、光導電層3と支持体2との間
に、静電像形成の際の帯電処理時に支持体2側か
らのキヤリアーの注入を阻止する働きのある障壁
層を設けるのが一層好ましいものである。この様
な支持体2側からのキヤリアーの注入を阻止する
働きのある障壁層を形成する材料としては、選択
される支持体の種類及び形成される光導電層の電
気的特性に応じて適宜選択されて適当なものが使
用される。その様な障壁層形成材料としては、例
えば、Al2O3、SiO、SiO2等の無機絶縁性化合
物、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ポリウレ
タン、パリレン等の有機絶縁性化合物、Au、
Ir、Pt、Ph、Pd、Mo等の金属である。 支持体2としては、導電性でも電気絶縁性であ
つても良い。導電性支持体としては、例えば、ス
テンレス、Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Te、
V、Ti、Pt、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、ポリエス
テル、ポリエチレン、ポリカーボネイト、セルロ
ーズトリアセテート、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イルム又はシート、ガ
ラス、セラミツク、紙等が通常使用される。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るのが望ましい。 例えば、ガラスであれば、In2O3、SnO2等でそ
の表面が導電処理され、或いはポリエステルフイ
ルム等の合成樹脂フイルムであれば、Al、Ag、
Pb、Zn、Ni、Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、V、
Ti、Pt等の金属で真空蒸着、電子ビーム蒸着、
スパツタリング等で処理し、又は前記金属でラミ
ネート処理して、その表面が導電処理される。支
持体の形状としては、円筒状、ベルト状、板状
等、任意の形状とし得、所望によつて、その形状
は決定されるが、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、所望通りの像形成部材が形成れる様に適
宜決定されるが、線形成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。
而乍ら、この様な場合、支持体の製造上及び取扱
い上、機械的強度等の点から通常は10μ以上とさ
れる。第2図に示される電子写真用像形成部材4
は、支持体5、光導電層6から構成され、光導電
層6は像形成面となる自由表面を有し、該層6中
には空乏層7が形成されている。 光導電層6中に空乏層7を設けるには、光導電
層6を前記のタイプのa−半導体の中の少なくと
も二種類を選択し、異なるタイプのものが接合さ
れる状態として層形成する事によつて成される。 即ち、空乏層7は、例えば所望に従つた表面特
性を有する支持体5上に、先ず、i型のa−半導
体層を所定の層厚で形成し、次いで該i型a−半
導体層上にp型のa−半導体層を形成することに
よつてi型a−半導体層とp型a−半導体層との
接合部として形成される(以後、空乏層7に関し
て支持体5側のa−半導体層を内部層8、自由表
面側のa−半導体層を外部層9と称する)。詰
り、空乏層7は異なるタイプのa−半導体層が接
合される様に、光導電層6を形成した場合に、内
部a−半導体層と外部a−半導体層との境界遷移
領域に形成される。 空乏層7は、電子写真用像形成部材に静電像を
形成するプロセス中の一工程である電磁波照射工
程の際に、照射される電磁波を吸収して移動可能
なキヤリアーを生成する層としての機能を有す
る。又、空乏層7は定常状態では、フリーキヤリ
アーの枯渇した状態となつているので所謂真性半
導体としての挙動を示す。 第1図及び第2図に示される像形成部材は、光
導電層が自由表面を有する構成のものであるが、
光導電層表面上には従来のある種の電子写真用像
形成部材の様に、所謂保護層や電気的絶縁層等の
表面被覆層を設けてもよい。その様な表面被覆層
を有する像形成部材が第3図に示される。 第3図に示される像形成部材10は、支持体1
1と光導電層12と光導電層12上に自由表面を
有する表面被覆層13を有する点以外は、構成上
に於いて、第1図に示される像形成部材1と本質
的に異なるものではない。而乍ら表面被覆層13
に要求される特性は、適用する電子写真プロセス
によつて各々異なる。即ち、例えば、特公昭42−
23910号公報、同43−24748号公報に記載されてい
るNP方式の様な電子写真プロセスを適用するの
であれば、表面被覆層13は、電気的絶縁性であ
つて、帯電処理を受けた際の静電荷保持能が充分
あつて、ある程度以上の厚みがあることが要求さ
れるが、例えば、カールソンプロセスの如き電子
写真プロセスを適用するのであれば、静電像形成
後の明部の電位は非常に小さいことが望ましいの
で表面被覆層13の厚さとしては非常に薄いこと
が要求される。表面被覆層13は、その所望され
る電気的特性を満足するのに加えて、光導電層1
2に化学的・物理的に悪影響を与えないこと、光
導電層12との電気的接触性及び接着性、更には
耐湿性、耐摩耗性、クリーニング性等を考慮して
形成される。 表面被覆層13の形成材料として有効に使用さ
れるものとして、その代表的なのは、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリ四弗化エチレン、ポリ三弗化塩化エチレ
ン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、六弗
化プロピレン−四弗化エチレンコポリマー、三弗
化エチレン一弗化ビニリデンコポリマー、ポリブ
テン、ポリビニルブチラール、ポリウレタン等の
合成樹脂、ジアセテート、トリアセテート等のセ
ルロース誘導体等が挙げられる。これ等の合成樹
脂又はセルロース誘導体は、フイルム状とされて
光導電層12上に貼合されても良く、又、それ等
の塗布液を形成して光導電層12上に塗布し、層
形成しても良い。表面被覆層13の層厚は、所望
される特性に応じて、又、使用される材質によつ
て適宜決定されるが、通常の場合、0.5〜70μ程
度とされる。殊に表面被覆層13が先述した保護
層としての機能が要求される場合には、通常の場
合、10μ以下とされ、逆に電気的絶縁層としての
機能が要求される場合は、通常の場合10μ以上と
される。而乍ら、この保護層と電気絶縁層とを差
別する層厚値は、使用材料及び適用される電子写
真プロセス、設計される像形成部材の構造によつ
て変動するもので、先の10μという値は絶対的な
ものではない。 又、この表面被覆層13は、先に述べた如き反
射防止層としての役目も荷わせれば、その機能が
一層拡大されて効果的となる。 参考例 1 完全にシールドされたクリーンルーム中に設置
された第4図に示す装置を用い、以下の如き操作
によつて電子写真用像形成部材を作製した。 表面が清浄にされた0.2mm厚5cm角のアルミニ
ウム板(基板)17を、支持台14上に静置され
たグロー放電蒸着槽15内の所定位置にある固定
部材18に堅固に固定した。基板17は固定部材
18内の加熱ヒーター19によつて±0.5℃の精
度で加温される。温度は、熱電対(アルメルーカ
ロメル)によつて基板裏面を直接測定されるよう
になされた。次いで系内の全バルブが閉じられて
いることを確認してからメインバルブ22を全開
して、槽15内が排気され、約5×10-6torrの真
空度にした。その後ヒーター19の入力電圧を上
昇させ、アルミニウム基板温度を検知しながら入
力電圧を変化させ、400℃の一定値になるまで安
定させた。 その後、補助バルブ24、ついで流出バルブ4
3,45及び流入バルブ37,39を全開し、フ
ローメーター31,33内も十分脱気真空状態に
された。補助バルブ24、バルブ43,45,3
7,39を閉じた後、シランガス(純度99.999
%)ボンベ25のバルブ49を開け、出口圧ゲー
ジ55の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ37
を徐々に開けてフローメータ31内へシランガス
を流入させた。引きつづいて、流出バルブ43を
徐々に開け、ついで補助バルブ24を徐々に開
け、ピラニーゲージ23の読みを注視しながら補
助バルブ24の開口を調整し、槽15内が1×
10-2torrになるまで補助バルブ24を開けた。槽
内圧が安定してから、メインバルブ22を徐々に
閉じピラニーゲージ23の指示が0.5torrになる
まで開口を絞つた。内圧が安定するのを確認し、
続いてアンモニアガス(純度99.999%)ボンベ2
7のバルブ51を開き、出口圧ゲージ57の圧を
1Kg/cm2に調整し、流入バルブ39を徐々に開け
フローメータ33にアンモニアガスを流入させた
後、流出バルブ45を徐々に開け、フローメータ
33の読みが、シランガスの流量の5vol%になる
様に流出バルブ45の開口を定め、安定化させ
た。高周波電源20のスイツチをon状態にし
て、誘導コイル21に、5MHzの高周波電力を投
入し、槽内15のコイル内部(槽上部)にグロー
放電を発生させ、30Wの入力電力とした。上条件
で基板上にa−半導体を生長させ、10時間同条件
を保つた後、その後、高周波電源20をoff状態
とし、グロー放電を中止させた。引き続いて、加
熱ヒーター19の電源をoffとし、基板温度が100
℃になるのを待つてから補助バルブ24、流出バ
ルブ43,45を閉じメインバルブ22を全開に
して、槽内を10-5torr以下にした後、メインバル
ブ22を閉じ槽15内をリークバルブ16によつ
て大気圧としてa−半導体層を形成した基板を取
り出した。この場合、形成されたa−半導体層の
全厚は約20μであつた。 こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し、6KVで0.2sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像は、タングステ
ンランプ光源を用い、15lux・secの光量を透過型
のテストチヤートを通して照射された。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含有)を像形成部材表面にカスケード
することによつて、部材表面上に良好なトナー画
像を得た。部材上のトナー画像を、5KVのコロ
ナ帯電で転写紙上に転写した所、解像力に優れ、
階調再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られ
た。 更に、同装置を同様に操作して、原料ガスの混
合比を変化させた。一定のシランガス流量に対し
てアンモニアガス流量を以下の値で変化させ、上
述の帯電露光、現像の操作を同一条件で施すこと
によつてそれぞれの画像を比較し評価した。 その結果を表1に示した。
【表】 評価基準…◎…優 ○…良 △…実用上可
×…不可
次に、アンモニアガス流量比をシランガス流量
の10vol%に固定し、アルミニウム基板温度を変
化させて同様の評価を行つた結果を表2に示す。
【表】 表2中の( )内は、窒素雰囲気中400℃の熱
処理1時間後の評価であり、低い基板温度でa−
半導体層を形成した像形成部材では、熱処理によ
つて鮮明度は改善された。 実施例 1 完全にシールドされたクリーンルーム中に設置
された第4図に示す装置を用い、以下の如き操作
によつて電子写真用像形成部材を作製した。 表面が清浄にされた0.2mm厚5cm角のアルミニ
ウム板(基板)17を、支持台14上に静置され
たグロー放電蒸着槽15内の所定位置にある固定
部材18に堅固に固定した。基板17は、固定部
材18内の加熱ヒーター19によつて±0.5℃の
精度で加温される。温度は、熱電対(アルメルー
カロメル)によつて基板裏面を直接測定されるよ
うになされた。次いで系内の全バルブが閉じられ
ていることを確認してからメインバルブ22を全
開して、槽15内が排気され、約5×10-6torrの
真空度にした。その後ヒーター19の入力電圧を
上昇させ、アルミニウム基板温度を検知しながら
入力電圧を変化させ、400℃の一定値になるまで
安定させた。 その後、補助バルブ24についで流出バルブ4
3,46及び流入バルブ37,40を全開し、フ
ローメーター31,34内も十分脱気真空状態に
された。補助バルブ24、バルブ43,46,3
7,40を閉じた後、シランガス(純度99.999
%)ボンベ25のバルブ49を開け、出口圧ゲー
ジ55の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ37
を徐々に開けてフローメータ31内へシランガス
を流入させた。引きつづいて、流出バルブ43を
徐々に開け、ついで補助バルブ24を徐々に開
け、ビラニーゲージ23の読みを注視しながら補
助バルブ24の開口を調整し、槽内が1×
10-2torrになるまで補助バルブ24を開けた。槽
内圧が安定してから、メインバルブ22を徐々に
閉じピラニーゲージ23の指示が0.5torrになる
まで開口を絞つた。内圧が安定するのを確認し、
続いて二酸化炭素ガス(純度99.999%)ボンベ2
8のバルブ52を開き、出口圧ゲージ58の圧を
1Kg/cm2に調整し、流入バルブ40を徐々に開け
フローメータ34に二酸化炭素を流入させた後、
流出バルブ46を徐々に開け、フローメータ34
の読みが、シランガスの流量の0.5vol%になる様
に流出バルブ46の開口を定め、安定化させた。
高周波電源20のスイツチをon状態にして、誘
導コイル21に5MHzの高周波電力を投入し、槽
内15のコイル内部(槽上部)にグロー放電を発
生させ、30Wの入力電力とした。上条件で基板上
にa−半導体層を生長させ、8時間同条件を保つ
た後、その後、高周波電源20をoff状態とし、
グロー放電を中止させた。引き続いて、加熱ヒー
ター19の電源をoffとし、基板温度が100℃にな
るのを待つてから補助バルブ24、流出バルブ4
3,46を閉じメインバルブ22を全開にして、
槽15内を10-5torr以下にした後、メインバルブ
22を閉じ槽15内をリークバルブ16によつて
大気圧としてa−半導体層の形成された基板を取
り出した。この場合、形成されたa−半導体層の
全厚は約18μであつた。 こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し、6KVで0.2sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像は、タングステ
ンランプ光源を用い、10lux・secの光量を遷過型
のテストチヤートを通して照射された。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含有)を像形成部材表面にカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成部材上のトナ画像を、+
5KVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、解像
力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の画像
が得られた。 実施例 2 完全にシールドされたクリーンルーム中に設置
された第4図に示す装置を用い、以下の如き操作
によつて電子写真用像形成部材を作製した。 表面が清浄にされた0.2mm厚5cm角のアルミニ
ウム板(基板)17を、支持台14上に静置され
たグロー放電蒸着槽15内の所定位置にある固定
部材18に堅固に固定した。基板17は、固定部
材18内の加熱ヒーター19によつて±0.5℃の
精度で加温される。温度は、熱電対(アルメルー
カロメル)によつて基板裏面を直接測定されるよ
うになされた。次いで系内の全バルブが閉じられ
ていることを確認してからメインバルブ22を全
開して、槽15内が排気され、約5×10-6torrの
真空度にした。その後ヒーター19の入力電圧を
上昇させ、アルミニウム基板温度を検知しながら
入力電圧を変化させ、350℃の一定値になるまで
安定させた。 その後、補助バルブ24、ついで流出バルブ4
4,46及び流入バルブ38,40を全開し、フ
ローメーター32,34内も十分脱気真空状態に
された。補助バルブ24、バルブ44,46,3
2,34を閉じた後、ゲルマンガス(純度99.999
%)ボンベ26のバルブ50を開け、出口圧ゲー
ジ56の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ38
を徐々に開けてフローメータ32内へゲルマンを
流入させた。引きつづいて、流出バルブ44を
徐々に開け、ついで補助バルブ24を徐々に開
け、ピラニーゲージ23の読みを注視しながら補
助バルブ24の開口を調整し、槽15内が1×
10-2torrになるまで補助バルブ24を開けた、槽
15内圧が安定してから、メインバルブ22を
徐々に閉じ、ピラニーゲージ23の指示が
0.5torrになるまで開口を絞つた。内圧が安定す
るのを確認し、続いて二酸化炭素(純度99.99
%)ボンベ28のバルブ52を開き、出口圧ゲー
ジ58の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ40
を徐々に開けフローメータ34に二酸化炭素を流
入させた後、流出バルブ46を徐々に開け、フロ
ーメータ34の読みが、ゲルマンガスの流量の10
%になる様に流出バルブ46の開口を定め、安定
化させた。続いて高周波電源20のスイツチを
on状態にして、誘導コイル21に、5MHzの高周
波電力を投入し、槽内16のコイル内部(槽上
部)にグロー放電を発生させ、30Wの入力電力と
した。上条件で基板上にa−半導体層を生長さ
せ、8時間同条件を保つた後、その後、高周波電
源20をoff状態とし、グロー放電を中止させ
た。引き続いて、加熱ヒーター19の電源をoff
とし、基板温度が100℃になるのを待つてから補
助バルブ24、流出バルブ44,46を閉じメイ
ンバルブ22を全開にして、槽15内を10-5torr
以下にした後、メインバルブ2を閉じ槽15内を
リークバルブ16によつて大気圧として基板を取
り出した。この場合、形成されたa−半導体層の
全厚は約18μであつた。 こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し、6KVで0.2sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像は、キセノンラ
ンプ光源を用い、15lux・secを遷過型のテストチ
ヤートを通して照射された。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含有)を像形成部材表面にカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成部材上のトナー画像を、
+5KVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、解
像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の画
像が得られた。 実施例 3 第5図に示す装置を用いて、以下の如き操作に
よつて電子写真用像形成部材を作製した。 表面が清浄された0.2mm厚10cm×10cm角のアル
ミニウム板を基板として、スパツタリング蒸着槽
61内の加熱ヒーター64と熱電対を内蔵した固
定部材63上に固定された。基板62と対向した
電極66上には、多結晶シリコン板(純度99.999
%)ターゲツト65が基板62と平行に約4.5cm
離されて対向するように固定された。 槽61内は、メインバルブ67を全開して一旦
5×10-7torr程度まで真空にされ、(このとき、
系の全バルブは閉じられている)、補助バルブ7
1および流出バルブ87,88,89が開らかれ
十分に脱気された後、流出バルブ87,88,8
9と補助バルブ71が閉じられた。 基板62は、加熱ヒーター電源が入力され、
200℃に保たれた。そして水素(純度99.99995
%)ボンベ72のバルブ75を開け、出口圧力計
78によつて1Kg/cm2に出口圧を調整した。続い
て、流入バルブ81を徐々に開いて、フローメー
タ84内に水素ガスを流入させ、続いて、流出バ
ルブ87を徐々に開き更に、補助バルブ71を開
いた。 槽61の内圧を、圧力計68で検知しながら流
出バルブ87を調整して5×10-5torrまで流入さ
せた。引き続きアルゴンガス(純度99.9999%)
ボンベ73のバルブ76を開け、出口圧力計79
の読みが1Kg/cm2になる様に調整された後、流入
バルブ82が開けられ、続いて流出バルブ88が
徐々に開けられ、アルゴンガスを槽61内に流入
させた。槽内圧計68の指示が5×10-4torrにな
るまで、流出バルブ88が徐々に開けられ、この
状態で流量が安定してから、メインバルブ67が
徐々に閉じられ、槽内圧が1×10-2torrになるま
で開口が絞られた。続いて、二酸化窒素ガス(純
度99.99%)ボンベ74のバルブ77を開き、出
口圧ゲージ80を1Kg/cm2に調整し流入バルブ8
3を開き、徐々に流出バルブ89を開けフローメ
ータ86の読みから、水素ガスのフローメータ8
4の示す流量の約5vol%の流量で流入されるよう
に流出バルブ89を調整した。フローメータ8
4,85,86が安定するのを確認してから、高
周波電源70をon状態にし、ターゲツト65お
よび固定部材63間に13.56MHz、500W、1.6KV
の交流電力が入力された。この条件で安定した放
電を続ける様にマツチングを取りながら層を形成
した。この様にして8時間放電を続け層を形成し
た。高周波電源70をoff状態とし、加熱ヒータ
ー64の電源もoff状態とした。基板温度が100℃
以下になるのを待つて、流出バルブ87,88,
89を閉じ、補助バルブ71を閉じた後、メイン
バルブ67を全開して槽内のガスを抜いた。その
後メインバルブ67を閉じてリークバルブ69を
開いて大気圧にリークしてからa−半導体層の形
成された基板を取り出した。 この場合、形成されたa−半導体層の厚さは、
18μであつた。 こうして得られた像形成部材を、参考例1と同
様に試験した所、6KVのコロナ帯電荷電性現
像剤の組み合せの場合に、解像力、階調性、画像
濃度ともにすぐれた画像が得られた。 実施例 4 第5図に示す装置を用いて、以下の如き操作に
よつて電子写真用像形成部材を作製した。 表面が清浄された0.2mm厚10cm×10cm角のアル
ミニウム板を基板として、スパツタリング蒸着槽
61内の加熱ヒーター64と熱電対を内蔵した固
定部材63上に固定された。基板62と対向した
電極66上には、シリコン粉末(純度99.999%)
98重量部と二酸化けい素粉末(純度99.99%)2
重量部を充分混合した後、ホツトプレスしたター
ゲツト65が基板62と平行に約4.5cm離されて
対向するように固定された。 槽61内は、メインバルブ67を全開して一旦
5×10-7torr程度まで真空にされ(このとき、系
の全バルブは閉じられている)、補助バルブ71
および流出バルブ87,88が開らかれ十分に脱
気された後、流出バルブ87,88と補助バルブ
71が閉じられた。 基板62は、加熱ヒーター電源が入力され、
200℃に保たれた。そして水素(純度99.99995
%)ボンベ72のバルブ75を開け、出口圧力計
78にによつて1Kg/cm2に出口圧を調整した。続
いて、流入バルブ81を徐々に開いて、フローメ
ータ84内に水素ガスを流入させ、続いて、流出
バルブ87を徐々に開き更に、補助バルブ71を
開いた。 槽61の内圧を、圧力計68で検知しながら流
出バルブ87を調整して5×10-5torrまで流入さ
せた。引き続きアルゴン(純度99.9999%)ガス
ボンベ73のバルブ76を開け、出口圧力計79
の読みが1Kg/cm2になる様に調整された後、流入
バルブ82が開けられ、続いて、流出バルブ88
が徐々に開けられ、アルゴンガスを槽61内に流
入させた。槽内圧計67の指示が5×10-4torrに
なるまで、流出バルブ88が徐々に開けられ、こ
の状態で流量が安定してから、メインバルブ67
が徐々に閉じられ、槽内圧が1×10-2torrになる
まで開口が絞られた。ガス流量及び槽内圧が安定
するのを確認してから、高周波電源70をon状
態にし、ターゲツト65および固定部材63間に
13.56MHz、500W、1.6KVの交流電力が入力され
た。この条件で安定した放電を続ける様にマツチ
ングを取りながら層を形成した。この様にして10
時間放電を続け層を形成した。のち、高周波電源
70をoff状態とし、加熱ヒーター64の電源も
off状態とした。基板温度が100℃以下になるのを
待つて、流出バルブ87,88を閉じ、補助バル
ブ71を閉じた後、メインバルブ67を全開して
槽61内のガスを抜いた。その後メインバルブ6
7を閉じてリークバルブ69を開いて大気圧にリ
ークしてからa−半導体層の形成された基板を取
り出した。 この場合、形成されたa−半導体層の厚さは、
20μであつた。 こうして得られた像形成部材を、参考例1と同
様に試験した所、6KVのコロナ帯電荷電性現
像剤の組み合せの場合に、解像力、階調性、画像
濃度ともにすぐれた画像が得られた。 参考例 2 基板として0.2mm厚、5cm×5cm角のモリブデ
ン基板を清浄にした後、参考例1と同様に槽15
内に設置した。続いて、参考例1と同様の操作に
よつてグロー放電槽15内を5×10-6torrの真空
となし、基板温度は400℃に保たれた後、参考例
1と同様にシランガスとアンモニアガス(シラン
流量の5vol%)が流され、槽15内は、0.8torrに
調節された。この時、更にホスフインガスが、シ
ランガスの0.61vol%となるように、ホスフイン
ガスボンベ29からバルブ53を通して、1Kg/
cm2のガス圧(出口圧力ゲージ59の読み)で流入
バルブ41、流出バルブ47の調節によつてフロ
ーメータ35の読みから槽15内にシランガス及
びアンモニアガスとを混合流入させた。ガス流入
が安定し槽内圧が一定となり、基板温度が400℃
に安定してから、参考例1と同様に高周波電源2
0をon状態として、グロー放電を開始させた。
この条件で、6時間グロー放電を持続させた後、
高周波電源20をoff状態としてグロー放電を中
止させた。その後、流出バルブ43,45,47
を閉じ、補助バルブ24、メインバルブ22を全
開にして、槽15中を5×10-6torrまで真空にし
た。その後、補助バルブ24、メインバルブ22
は閉じられ、流出バルブ43及び45を徐々に開
け、補助バルブ24、メインバルブ22を上記し
た層の形成時と同じシランガス及びアンモニアガ
スの流量状態になる様に復帰された。続いて、ジ
ボランガスボンベ30のバルブ54を開け、出口
圧ゲージ60の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バル
ブ42を徐々に開けて、フローメータ36内へジ
ボランガスを流入させた。更に流出バルブ48を
徐々に開け、フローメータ36の読みがシランガ
スの流量の0.02vol%になる様に流出バルブ48
の開口を定め、槽15内へのシランガス及びアン
モニアガスの流量とともに流量が安定化するのを
待つた。続いて、高周波電源20を再びon状態
として、グロー放電を開始させ、この条件でグロ
ー放電を45分間持続させた後、加熱ヒーター19
及び高周波電源20をoff状態として、基板温度
が100℃になるのを待つた。その後、補助バルブ
24、流出バルブ43,45,48を閉じ、メイ
ンバルブ22を全開にして槽15内を一旦
10-5torr以下にした後、メインバルブ22を閉じ
て、槽15内をリークバルブ16によつて大気圧
した後、基板を取り出した。こうして像形成部材
を得た。形成された全層の厚さは約15μであつ
た。 こうして得られた像形成部材を、参考例1と同
様に帯電露光の実験装置に静置して画像形成の試
験をした所、6KVのコロナ帯電、荷電性現像
剤の組み合せの場合に、極めて良質のコントラス
トの高いトナー画像が転写紙上に得られた。 参考例 3 表面が清浄にされた0.1mm厚のAl基板(4cm×
4cm角)が参考例1と同様に第4図に示す装置の
固定部材18上に静置された。続いて実施例1と
同様の操作によつてグロー放電蒸着槽15内及び
全ガス流入系を5×10-6torrの真空となし、基板
温度は450℃に保たれた。参考例1と同様の各バ
ルブ操作で槽15内にシランガスとアンモニアガ
ス(シラン流量の5vol%)が流され、槽15内圧
は0.3torrにされた。 更にジボランガスボンベ30のバルブ54を開
け、出口圧ゲージ60圧を1Kg/cm2に調整し、流
入バルブ42を徐々に開け、フローメーター36
の読みがシランガス流量の0.05vol%になる様に
流出バルブ48も徐々に開けられて、ジボランガ
スが流入された。シランガス、アンモニアガス及
びジボランガス共に流量が安定化し、基板温度が
450℃で安定化してから、高周波電源20をon状
態として、槽15内にグロー放電を開始させた。
この条件でグロー放電を15分間行つた後、グロー
放電を続けながら、ジボランの流出バルブ48を
フローメータ36を注視しながら徐々に閉じ、シ
ランガス流量に対してジボランガス流量が
0.01vol%になるまで開口を絞つた。この条件で
更にグロー放電を8時間続けた後、高周波電源を
offとしてグロー放電を中止させ、続いて加熱ヒ
ーター19をoff状態とした後、基板温度が100℃
になるのを待つて、補助バルブ24、流出バルブ
43,45,48共に閉じられ、メインバルブ2
2が全開されて槽15が一旦10-5torr以下にされ
てからメインバルブ22を閉じ、リークバルブ1
6を開いて槽15内を大気圧に戻してから基板を
取り出した。形成されたa−半導体層の全厚は約
16μであつた。 こうして得られたサンプルを、サンプル裏面の
Al面を接着テープで目ばりした後更にポリカー
ボネート樹脂の30%トルエン溶液に垂直方向にサ
ンプルを浸漬した後、1.5cm/secの速度で引き上
げてa−半導体層上にポリカーボネート樹脂層を
15μ厚に設けた。その後接着テープは除去され
た。 得られた像形成部材を、市販の複写機(NP−
L7キヤノン株式会社製)を改造した実験機のド
ラム(感光層のないAlドラム)に接地されるよ
うに固定し、7KV一次帯電、露光同時AC6KV
帯電、現像(荷電性液体現像剤)、液絞り(ロ
ーラー絞り)、転写5KV帯電の連結工程によつ
て普通紙上に鮮明な画像コントラストの高い画像
を得た。又この工程をくりかえし10万枚以上コピ
ーしても初期の良質な画像を維持した。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は、各々本発明の電
子写真用像形成部材の構成の一例を示す模式的構
成断面図、第4図及び第5図は各々本発明の電子
写真用像形成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。 1,4,10……電子写真用像形成部材、2,
5,11……支持体、3,6,12……光導電
層、13……表面被覆層、15,61……蒸着
槽、17……基板、18,63……固定部材、1
9……ヒーター、20,70……高周波電源、2
5,26,27,28,29,30,72,7
3,74……ガスボンベ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 支持体と、シリコン及びゲルマニウムの少な
    くともいずれか一方を母体とするアモルフアス半
    導体から成り、水素と酸素を含む光導電層とを有
    する事を特徴とする電子写真用像形成部材。 2 光導電層が空乏層を有する特許請求の範囲第
    1項に記載の電子写真用像形成部材。 3 光導電層が更に窒素又は炭素を含有する特許
    請求の範囲第1項及び同第2項に記載の電子写真
    用像形成部材。 4 表面被覆層を更に有する特許請求の範囲第1
    項乃至同第3項に記載の電子写真用像形成部材。 5 前記光導電層中の水素の含有量が1〜40原子
    %である特許請求の範囲第1項に記載の電子写真
    用像形成部材。 6 前記光導電層中の酸素の含有量が0.1〜30原
    子%である特許請求の範囲第1項に記載の電子写
    真用像形成部材。 7 前記光導電層中にn型不純物が含有されてい
    る特許請求の範囲第1項に記載の電子写真用像形
    成部材。 8 前記n型不純物が、周期律表第族の元素で
    ある特許請求の範囲第7項に記載の電子写真用像
    形成部材。 9 前記周期律表第族の元素がP、As、Sb、
    及びBiの中より選択されるものである特許請求の
    範囲第8項に記載の電子写真用像形成部材。 10 前記光導電層中にp型不純物が含有されて
    いる特許請求の範囲第1項に記載の電子写真用像
    形成部材。 11 前記p型不純物が、周期律表第族の元素
    である特許請求の範囲第10項に記載の電子写真
    用像形成部材。 12 前記周期律表第族の元素が、B、Al、
    Ga、In及びTlの中より選択されるものである特
    許請求の範囲第11項に記載の電子写真用像形成
    部材。 13 前記n型不純物の含有量が10-8〜10-3原子
    %である特許請求の範囲第7項に記載の電子写真
    用像形成部材。 14 前記p型不純物の含有量が、10-6〜10-3
    子%である特許請求の範囲第1項に記載の電子写
    真用像形成部材。 15 前記光導電層の伝導特性が、n型、p型及
    びi型の中より選択される特性である特許請求の
    範囲第1項に記載の電子写真用像形成部材。 16 前記光導電層が、第一の伝導特性を有する
    層領域と、該層領域の伝導特性とは異なる第2の
    伝導特性を有する層領域との積層構造を有するも
    のである特許請求の範囲第1項に記載の電子写真
    用像形成部材。 17 前記支持体と前記光導電層との間に障壁層
    を更に有する特許請求の範囲第1項に記載の電子
    写真用像形成部材。
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