JPS6345582B2 - - Google Patents

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JPS6345582B2
JPS6345582B2 JP55137150A JP13715080A JPS6345582B2 JP S6345582 B2 JPS6345582 B2 JP S6345582B2 JP 55137150 A JP55137150 A JP 55137150A JP 13715080 A JP13715080 A JP 13715080A JP S6345582 B2 JPS6345582 B2 JP S6345582B2
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photoconductive
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atoms
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Isamu Shimizu
Shigeru Shirai
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Canon Inc
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Publication date
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Priority to NL8104426A priority patent/NL192142C/en
Priority to FR8118123A priority patent/FR2490839B1/en
Priority to PCT/JP1981/000256 priority patent/WO1982001261A1/en
Priority to CA000386703A priority patent/CA1181628A/en
Priority to DE813152399A priority patent/DE3152399A1/en
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Publication of JPS6345582B2 publication Critical patent/JPS6345582B2/ja
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    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers
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    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08235Silicon-based comprising three or four silicon-based layers

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

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、或いは像形成分野に於ける電
子写真用像形成部材や原稿読取装置等に於ける光
導電層を構成する光導電材料としては、高感度
で、SN比〔光電流(p)/暗電流(d)〕が
高く、照射する電磁波のスペクトル特性を有する
こと、光応答性が良好で、所望の暗抵抗値を有す
ること、使用時に於いて人体に対して無公害であ
る事、更には、撮像装置に於いては、残像を所定
時間内に容易に処理出来る事等の特性が要求され
る。殊に、事務機としてオフイスで使用される電
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、上記の使用時に於ける無公害性は重
要な点である。 この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a―Siと記
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、特開昭55−39404号公報には光電変換読取
装置への応用が記載されてある。 而乍ら、従来のa―Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答
性等の電気的、光学的、光導電的特性及び耐候
性、耐湿性等の使用環境特性の点に於いて、更に
改良される可き点が存し、実用的な固体撮像装置
や読取装置、電子写真用像形成部材等には、生産
性、量産性をも加味して仲々有効に使用し得ない
のが実情である。 例えば、電子写真用像形成部材や固体撮像装置
に適用した場合に、その使用時に於いて残留電位
が残る場合が度々観測され、この様な種の光導電
部材は繰返し長時間使用し続けると、繰返し使用
による疲労の蓄積が起る、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
くなかつた。 更には、例えば本発明者等の多くの実験によれ
ば、電子写真用像形成部材の光導電層を構成する
材料としてのa―Siは従来のSe、CdS、ZnO或い
はPVCzやTNF等のOPC(有機光導電部材)に較
べて、数多くの利点を有するが、従来の太陽電池
用として使用する為の特性が付与されたa―Siか
ら成る単層構成の光導電層を有する電子写真用像
形成部材の上記光導電層に静電像形成の為の帯電
処理を施しても暗減衰(darkdecay)が著しく速
く、通常の電子写真法が仲々適用され難い事、及
び多湿雰囲気中に於いては上記傾向が著しく、場
合によつては現像時間まで帯電電荷を全く保持し
得ない事がある等、解決され得る可き点が存在し
ている事が判明している。 従つて、a―Si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、所望の電
気的、光学的及び光導電的特性が得られる様に工
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、a
―Si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
てハロゲン原子を含有するアモルフアス材料、所
謂ハロゲン含有アモルフアスシリコン(以後a―
Si:Xと記す)から成る光導電層と、該光導電層
を支持する支持体との間に特定の中間層を介在さ
せる層構成に設計されて作製された光導電部材は
実用的に充分使用し得るばかりでなく、従来の光
導電部材と較べてみても殆んどの点に於いて凌駕
していること、殊に電子写真用の光導電部材とし
て著しく優れた特性を有していることを見出した
点に基いている。 本発明は電気的・光学的・光導電的特性が常時
安定していて、殆んど使用環境に制限を受けない
全環境型であり、耐光疲労性に著しく長け、繰返
し使用に際しても劣化現象を起さず、残留電位が
全く又は殆んど観測されない光導電部材を提供す
ることを主たる目的とする。 本発明の別の目的は、光感度が高く、分光感度
領域も略々全可視光域を覆つていて、且つ光応答
性の速い光導電部材を提供することである。 本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、通常の電子写真法が極め
て有効に適用され得る程度に、静電像形成の為の
帯電処理の際の電荷保持能が充分あり、且つ多湿
雰囲気中でもその特性の低下が殆んど観測されな
い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。 本発明の更に他の目的は、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の光導電部
材を提供することである。 本発明の光導電部材は支持体と、シリコン原子
を母体とし、ハロゲン原子を含むアモルフアス材
料で構成されている光導電層と、これ等の間に設
けられ、支持体側から光導電層中へのキヤリアの
流入を阻止し且つ電磁波照射によつて前記光導電
層中に生じ支持体側に向つて移動するキヤリアの
光導電層側から支持体側への通過を許す機能を有
する中間層とを備えた光導電部材に於いて、前記
中間層が、(SixN1-xYH1-Y(但し、0.43≦x≦
0.60、0.65≦y≦0.98)で示される非光導電性の
アモルフアス、材料で構成され、30〜1000Åのの
層厚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
光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し
得、極めてすぐれた電気的・光学的・光導電的特
性及び使用環境特性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材或いは撮像装置と
して適用させた場合には帯電処理の際の電荷保持
能に長け、画像形成への残留電位の影響が全くな
く、多湿雰囲気中でも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つて耐
光疲労性、繰返し使用性に著しく長け、更に電子
写真用像形成部材の場合には濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品質
の可視画像を得る事が出来る。 又、電子写真用像形成部材に適用させる場合、
高暗抵抗のa―Si:Xは光感度が低く、逆に光感
度の高いa―Si:Xは暗抵抗が高々108Ωcm前後
と低く、いずれの場合にも、従来の層構成の光導
電層のままでは電子写真用の像形成部材には適用
されなかつたのに対して、本発明の場合には、比
較的低抵抗(5×109Ωcm以上)のa:SiX層で
も電子写真用の光導電層を構成することができる
ので、抵抗は比較的低いが高感度であるa―Si:
Xも充分使用し得、a―Si:Xの特面からの制約
が軽減され得る。 以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就
て詳細に説明する。 第1図は、本発明の光導電部材の基本的な構成
例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図に示す光導電部材100は、光導電部材
用としての支持体101の上に、中間層102、
該中間層102に直接接触した状態に設けられい
る光導電層103とで構成される層構造を有し、
本発明の最も基本的な例である。 支持体101としては、導電性でも電気性でも
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、NiCr、ステンレス、Al、Cr、Mo、
Au、Ir、Nb、Ta、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、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、その表面がNiCr、
Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt、
Pd、In2O3、SnO2、ITO(In2O3+SnO2)等の薄
膜を設けることによつて導電処理され、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、NiCr、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、例え
ば、第1図の光導電部材100を電子写真用像形
成部材として使用するのであれば連続高速複写の
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。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。 中間層102はシリコン原子及び窒素原子とを
母体とし、水素原子を含む、非光導電性のアモル
フアス材料〔a―(SixN1―x)y:H1―yと
略記する。但し0<x<1、0<y<1〕で構成
され、支持体101の側から光導電層103中へ
のキヤリアの流入を効果的に阻止し且つ電磁波の
照射によつて光導電層103中に生じ、支持体1
01の側に向つて移動するフオトキヤリアの光導
電層103の側から支持体101の側への通過を
容易に許す機能を有するものである。 a―(SixN1―x)y:H1―yで構成される
中間層102の形成はグロー放電法、スパツター
リング法、イオンインプランテーシヨン法、イオ
ンプレーテイング法、エレクトロンビーム法等に
よつて成される。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
光導電部材に所望される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
較的容易であるが、シリコン原子と共に窒素原子
及び水素原子を作製する中間層中に導入するのが
容易に行なえる等の利点からグロー放電法或いは
スパツ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
ツターリング法とを同一装置内で併用して中間層
102を形成しても良い。 グロー放電法によつて中間層102を形成する
には、a―(SixN1―x)y:H1―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101の設置してある真
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ことでガスプラズマ化して
前記支持体101上にa―(SixN1―x)y:
H1―yを堆積させれば良い。 本発明に於いてa―(SixN1―x)y:H1
y形成用の原料ガスとしては、Si、N、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。 Si、N、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、N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、Siを構成原子
とする原料ガスと、N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して使
用することが出来る。 又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガ
スにN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、中間層102形成用の原料ガ
スに成り得るものとして有効に使用される出発物
質は、SiとHとを構成原子とするSiH4、Si2H6
Si3H8、Si4H10等のシラン(Silane)類等の水素
化硅素、Nを構成原子とする或いはNとHとを構
成原子とする例えば窒素(N2)、アンモニア
(NH3)、ヒドラジン(H2NNH2)、アジ化水素
(HN3)アジ化アンモニウム(NH4N3)等のガ
ス状の又はガス化し得る窒素、窒化物及びアジ化
物等の窒素化合物を挙げることが出来る。これ等
の中間層形成用の出発物質となるものの他、H導
入用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。 スパツターリング法によつて中間層102を形
成するには、単結晶又は多結晶のSiウエーハー又
はSi3N4ウエーハー又はSiとSi3N4が混合されて
含有されているウエーハーをターゲツトとして、
これ等を種々のガス雰囲気中でスパツターリング
することによつて行なえば良い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、NとHを導入する為の原料ガス、例えば
H2とN2、又はNH3を、必要に応じて稀釈ガスで
稀釈して、スパツター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ウエ
ーハーをスパツターリングすれば良い。 又、別には、SiとSi3N4とは別々のターゲツト
として、又はSiとSi3N4の混合して形成した一枚
のターグツトを使用することによつて、少なくと
もH原子を含有するガス雰囲気中でスパツターリ
ングすることによつて成される。 N又はH導入用の原料ガスと成り得るものとし
ては、先述したグロー放電の例で示した中間層形
成用の出発物質のガスが、スパツターリングの場
合にも有効なガスとして使用され得る。 本発明に於いて、中間層102をグロー放電法
又はスパツ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、所謂・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。 本発明に於ける中間層102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、N、及びHを構成原子とする物質は
その作成条件によつて構造的には結晶からアモル
フア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質
を、各々示すので、本発明に於いては、非光導電
性のa―(SixN1―x)y:H1―yが形成され
る様に、その作成条件の選択が厳密に成される。 本発明の中間層102を構成するa―(SixN1
―x)y:H1―yは中間層102の機能が、支
持体101側から光導電層103中へのキヤリア
の注入を阻止し、且つ光導電層103中で発生し
たフオトキヤリアが移動して支持体101側に通
過するのを容易に許すことを果すものであること
から、電気絶縁性的挙動を示すものとして形成さ
れる。 又、光導電層103中で発生したフオトキヤリ
アが中間層102中を通過する際、その通過がス
ムーズに成される程度に通過するキヤリアに対す
る易動度(mobility)の値を有するものとしてa
―(SixN1―x)y:H1―yが作成される。 上記の様な特性を有するa―(SixN1―x)
y:H1―y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事
が出来る。 即ち、支持体101の表面にa―(SixN1
x)y:H1―yから成る中間層102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因子であつて、本
発明に於いては、目的とする特性を有するa―
(SixN1―x)y:H1―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。 本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
中間層102を形成する際の支持体温度としては
中間層102の形成法に併せて適宜最適範囲が選
択されて、中間層102の形成が実行されるが、
通常の場合、100℃〜300℃好適には150℃〜250℃
とされるものが望ましいものである。 中間層102の形成には、同一系内で中間層1
02から光導電層103、更には必要に応じて光
導電層103上に形成される第3の層まで連続的
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、グロー放電法や
スパツターリング法の採用が有利であるが、これ
らの層形成法で中間層102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
パワー及びガス圧が作成されるa―(SixN1
x)y:H1―yの特性を左右する重要な因子と
して挙げられる。 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
するa―(SixN1―x)y:H1―yが生産性良
く効果的に形成される為の放電パワー条件として
は、通常1〜300W、好適には2〜100Wである。
堆積室内のガス圧は通常グロー放電にて層形成を
行なう場合に於いて0.01〜5Torr、好適には0.1〜
0.5Torr程度に、スパツタリング法にて層形成を
行なう場合に於いては、通常10-3〜5×
10-2Torr、好適には8×10-3〜3×10-2Torr程
度とされるのが望ましい。 本発明の光導電部材に於ける中間層102に含
有される窒素原子及び水素原子の量は、中間層1
02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中間層が形成される重要な
因子である。 本発明に於ける中間層102に含有される窒素
原子の量は通常は25〜55atomic%、好適には35
〜55atomic%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、通常の場合2〜
35atomic%、好適には5〜30atomic%とされる
のが望ましく、これらの範囲に水素含有量がある
場合に形成される光導電部材は、実際面に於いて
優れたものとして充分適用させ得るものである。 即ち、先のa―(SixN1―x)y:H1―yの
表示で行なえばxが通常は0.43〜0.60、好適には
0.43〜0.50、yが通常0.98〜0.65、好適には0.95〜
0.70である。 本発明に於ける中間層102の層厚の数値範囲
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。中間層102の層厚が充分過
ぎる程に薄いと、支持体101の側からの光導電
層103へのキヤリアの流入を阻止する働きが充
分果し得なくなり、又、充分過ぎる程以上に厚い
と、光導電層103中に於いて生ずるフオトキヤ
リアの支持体101の側への通過する確立が極め
て小さくなり、従つて、いずれの場合にも本発明
の目的を効果的に達成され得なくなる。 本発明の目的を効果的に達成する為の中間層1
02の層厚としては、通常の場合、30〜1000Å好
適には50〜600Åである。 本発明に於いて、その目的を効果的に達成する
為に、中間層102上に積層される光導電層10
3は、下記に示す半導体特性を有するa―Si:X
で構成される。 p型a―Si:X…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。 p-型a―Si:X…のタイプに於いてアクセ
プターの濃度(Na)が低い所謂p型不純物を
ライトリードープしたもの。 n型a―Si: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
ーの濃度(Nd)が高いもの。 n-型a―Si:X…のタイプに於いてドナー
の濃度(Nd)が低い。所謂n型不純物をライ
トリードープしたもの。 i型a―Si:X…NaNdOのもの又は、
NaNdのもの。 本発明に於いては、中間層102を設けること
によつて前記したように光導電層103を構成す
るa―Si:Xは、従来に較べて比較的低抵抗のも
のも使用され得るものであるが、一層良好な結果
を得る為には、形成される光導電層103の暗抵
抗が好適には5×109Ωcm以上、最適には1010Ω
cm以上となる様に光導電層103が形成されるの
が望ましいものである。 殊に、この暗抵抗値の数値条件は、作製された
光導電部材を電子写真用像形成部材や、低照度領
域で使用される高感度の読取装置や固体撮像装
置、或いは光電変換装置として使用する場合には
重要な要素である。 本発明に於ける光導電層部材の光導電層の層厚
としては、読取装置、固体撮像装置或いは電子写
真用像形成部材等の適用するものの目的に適合さ
せて所望に従つて適宜決定される。 本発明に於いては、光導電層の層厚としては光
導電層の機能及び中間層の機能が各々有効に活さ
れて本発明の目的が効果的に達成される様に中間
層との層厚関係に於いて適宜所望に従つて決めら
れるものであり、通常の場合、中間層の層厚に対
して数百〜数千倍以上の層厚とされるのが好まし
いものである。 具体的な値としては、通常1〜100μ、好適に
は2〜50μの範囲とされるのが望ましい。 本発明において、光導電層中に含有されるハロ
ゲン原子(X)としては、具体的にはフツ素、塩
素、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフツ素、塩素
を好適なものとして挙げることが出来る。 ここに於いて、「層中にXが含有されている」
ということは、「Xが、Siと結合した状態」、「X
がイオン化して層中に取り込まれている状態」又
は「X2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。 本発明において、a―Si:Xで構成される層を
形成するには例えばグロー放電法、スパツタリン
グ法、或いはイオンプレーテイング法等の放電現
象を利用する真空堆積法によつて成される。例え
ば、グロー放電法によつて、a―Si:X層を形成
するには、Siを生成し得るSi生成原料ガスと共
に、ハロゲン導入用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てある所定
の支持体表面上に設けた中間層表面にa―Si:X
からなる層を形成させれば良い。又、スパツター
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ツトを
スパツターリングする際、ハロゲン導入用原料ガ
スをスパツターリング用の堆積室に導入してやれ
ば良い。 本発明において使用されるSi生成原料ガスとし
ては、SiH4、Si2H6、Si3H8、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、層
作成作業の際の扱い易さ、Si生成効率の良さ等の
点でSiH4、Si2H6が好ましいものとして挙げられ
る。 本発明において使用されるハロゲン導入用原料
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、更には、Siとハロゲンとを同時に生成し得
る、ガス状態の又はガス化し得る、ハロゲンを含
む硅素化合物も有効なものとして本発明において
は挙げることが出来る。 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、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF、ClF、ClF3
BrF5、BrF3、IF7、IF5、ICl、IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。 ハロゲンを含む硅素化合物としては、具体的に
は例えばSiF4、Si2F6、SiCl4、SiBr4等のハロゲ
ン化硅素が好ましいものとして挙げることが出来
る。 この様なハロゲンを含む硅素化合物を採用して
グロー放電法によつて本発明の特徴的な光導電部
材を形成する場合には、Siを生成し得る原料ガス
としての水素化硅素ガスを使用しなくとも、所定
の支持体上に設けた中間層上にa―Si:Xから成
る層を形成する事が出来る。 グロー放電法に従つて、本発明の光導電部材を
製造する場合、基本的には、Si生成用の原料ガス
であるハロゲン化硅素ガスとAr、H2、He等の稀
釈ガスとを所定の混合比とガス流量になる様にし
てa―Si:Xから成る光導電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ことによつて、所定
の支持体上に形成されてある中間層に接触してa
―Si:Xから成る光導電層を形成し得るものであ
るが、これ等のガスに更に水素を含む硅素化合物
のガスも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
複数混合して使用しても差支えないものである。 反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイ
ング法に依つてa―Si:Xから成る光導電層を形
成するには、スパツターリング法の場合にはSiか
ら成るターゲツトを使用して、これを所定のガス
プラズマ雰囲気中でスパツタリングし、イオンプ
レーテイング法の場合には、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ボートに収容
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)等によつて加熱蒸
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なう事が出来る。 この際、スパツタリング法、イオンプレーテイ
ング法の何れの場合にも形成される層中にハロゲ
ンを導入するには、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。 本発明においては、ハロゲン導入用の原料ガス
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、HCl、HBr、HI
等のハロゲン化水素、SiH2F2、SiH2Cl2
SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3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、水素を構成要素の1つとするハロゲン化物も
有効なものとして挙げる事が出来る。 これ等の水素を含むハロゲン化物は、層形成の
際に層中にハロゲン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Hも導入される
ので、本発明においては好適なハロゲン導入用の
原料ガスとして使用される。 水素をa―Si:Xから成る光導電層中に構造的
に導入するには、上記の他にH2、或いはSiH4
Si2H6、Si3H8、Si4H10等の水素化硅素のガスを
a―Siを生成する為のシリコン又はシリコン化合
物と堆積室中に共存させて放電を生起させる事で
も行なう事が出来る。 例えば、反応スパツタリング法の場合には、Si
ターゲツトを使用し、ハロゲン導入用の原料ガス
及びH2ガスを必要に応じてHe、Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してガスプラズマ雰囲
気を形成し、前記Siターゲツトをスパツタリング
する事によつて、所定の特性を有する支持体表面
上にHが導入されたa―Si:X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
PH3等のガスを導入してやることも出来る。 本発明に於いて、形成される光導電部材の光導
電層中に含有されるXの量又は(H+X)の量は
通常の場合1〜40atomic%、好適には5〜
30atomic%とされるのが望ましい。 層中に含有されるHの量を制御するには、例え
ば堆積支持体温度又は/及びHを含有させる為に
使用される出発物質の堆積装置系内へ導入する
量、放電々力等を制御してやれば良い。 光導電層をn型又はp型とするには、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
物を形成される層中にその量を制御し乍らドーピ
ングしてやる事によつて成される。 光導電層中にドーピングされる不純物として
は、光導電層を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、N、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、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、形成される層の電気的・光学的
特性を加味して、例えば、B、Ga、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。 光導電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、周期律第族Aの不純物の場合には、
通常10-6〜10-3atomic%、好適には10-5
10-4atomic%、周期律表第族Aの場合には通
常10-8〜10-3atomic%、好適には10-8
10-4atomic%とされるのが望ましい。 第2図には、本発明の光導電部材の別の実施態
様例の構成を説明する為の模式的構成図が示され
る。 第2図に示される光導電部材200は、光導電
層203の上に、中間層202と同様の機能を有
する上部層205を設けた以外は、第1図に示す
光導電部材100と同様の層構造を有するもので
ある。 即ち、光導電部材200は、支持体201の上
に中間層102と同様の材料であるa―(Six
N1-xy:H1-yを使用して同様の機能を有する様
に形成された中間層202と、a―Si:Xで構成
される光導電層203と、該光導電層203上に
設けられ自由表面204を有する上部層205を
具備している。 上部層205は、例えば光導電部材200を自
由表面204に帯電処理を処して電荷像を形成す
る場合の様な使い方をする際、自由表面204に
保持される可き電荷が光導電層203中に流入す
るのを阻止し且つ、電磁波の照射を受けた際には
光導電層203中に発生したフオトキヤリアと、
電磁波の照射を受けた部分の帯電々荷とがリコン
ビネーシヨンを起す様に、フオトキヤリアの通過
又は帯電々荷の通過を容易に許す機能を有する。 上部層205は、中間層202と同様の特性を
有するa―(SixN1-xy:H1-yで構成される他、
a―SiaC1-a、a―(SiaC1-ab:H1-b、a―(Sic
O1-cd:H1-d、a―(SicO1-cd:H1-d等の光導
電層を構成する母体原子であり、シリコン原子と
窒素原子又は酸素原子とで構成されるか又は、こ
れ等の原子を母体とし水素原子を含むアモルフア
ス材料、或いは、更にハロゲン原子を含む、これ
等のアモルフアス材料、Al2O3等の無機絶縁性材
料、ポリエステル、ポリパラキシレン、ポリウレ
タン等の有機絶縁性材料で構成することも出来
る。 而乍ら、上部層205を構成する材料としては
生産性、量産性及び形成された層の電気的及び使
用環境的安全性等の点から、中間層202と同様
の特性を有するa―(SixN1-xy:H1-yで構成す
るか又は、a―SiaC1-a、a―(SiaC1-ab
H1-b、a―SicN1-c、a―(SidC1-de:X1-e、a
―(SifC1-fg:(H+X)1-g、a―(SihN1-hi
X1-i、a―(SijN1-jk:(H+X)1-kで構成する
のが望ましい。 上部層205を構成する材料としては、上記に
挙げた物質の他、好適なものとしては、シリコン
原子と、C、N、Oの中の少なくとも2つの原子
とを母体とし、ハロゲン原子か又はハロゲン原子
と水素原子とを含むアモルフアス材料を挙げるこ
とができる。 ハロゲン原子としては、F、Cl、Br等が挙げ
られるが、熱的安全性の点から上記アモルフアス
材料の中Fを含有するものが有効である。 上部層205を構成する材料の選択及びその層
厚の決定は、上部層205側より光導電層203
の感受する電磁波の照射する様にして光導電部材
200を使用する場合には、照射される電磁波が
光導電層203に充分量到達して、効率良く、フ
オトキヤリアの発生を引起させ得る様に注意深く
成される。 上部層205は、中間層202と同様の手法
で、例えばグロー放電法や反応スパツターリング
法で形成することが出来る。 上部層205形成の際に使用される出発物質と
しては、中間層を形成するのに使用される前記の
物質が使用される他、炭素原子導入用の出発物質
として、例えば炭素数1〜5の飽和炭化水素、炭
素数1〜5のエチレン系炭化水素、炭素数2〜4
のアセチレ系炭化水素等を挙げることが出来る。 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―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)、イソブチレン(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
(C3H4)、ブチン(C4H6)等が挙げられる。 酸素原子を上部層205中に含有させる為の出
発物質としては、例えば、酸素(O2)、オゾン
(O3)、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)一
酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、一酸化二
窒素(N2O)等を挙げることが出来る。 これ等の他に、上部層205形成用の出発物質
の1つとして、例えばCCl4、CHF3、CH2F2
CH3F、CH3Cl、CH3Br、CH3I、C2H5Cl等のハ
ロゲン置換パラフイン系炭化水素、SF4、SF6
のフツ素化硫黄化合物、Si(CH34、Si(C2H54
のケイ化アルキルやSiCl(CH33、SiCl2C
(CH32、SiCl3CH3等のハロゲン含有ケイ化アル
キル等のシランの誘導体も有効なものとして挙げ
ることが出来る。 これらの上部層205形成用の出発物質は、所
定の原子が構成原子として、形成される上部層2
05中に含まれる様に、層形成の際に適宜選択さ
れて使用される。 例えば、グロー放電法を採用するのであればSi
(CH34、SiCl2(CH32等の単独ガス又はSiH4
O2(―Aγ)系、SiH4―NO2系、SiH4―O2―N2
系、SiCl4―CO2―H2系、SiCl4―NO―H2系、
SiH4―NH3系、SiCl4―NH4系、SiH4―N2系、
SiH4―NH3―NO系、Si(CH34―SiH4系、SiCl2
(CH32―SiH4系等の混合ガスを上部層105形
成用の出発物質として使用することが出来る。 本発明に於ける上部層205の層厚としては、
前述した機能が充分発揮される様に、層を構成す
る材料、層形成条件等によつて所望に従つて適宜
決定される。 本発明に於ける上部層205の層厚としては、
通常の場合、30〜1000Å、好適には50〜600Åと
されるのが望ましいものである。 本発明の光導電部材を電子写真用像形成部材と
して使用する場合にある種の電子写真プロセスを
採用するのであれば、第1図又は第2図に示され
る層構成の光導電部材の自由表面上に更に表面被
覆層を設ける必要がある。 この場合の表面被覆層は、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、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、静電像形成後の明暗の電位は非
常に小さいことが望ましいので表面被覆層の厚さ
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、光導電層又は上部層に化学的・物理的に
悪影響を与えないこと光導電層又は上部層との電
気的接触性及び装着性、更には耐湿性、耐摩耗
性、クリーニング性当を考慮して形成される。 表面被覆層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―尹化ビニリデンコポリマー、ポリブデ
ン、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、ポリ
パラキシリレン等の有機絶縁材料、シリコン窒化
物、シリコン酸化物等の無機絶縁材料等が挙げら
れる。これ等の中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又は上部層の上
に貼合されてもよく、又、それらの塗布液を形成
して、光導電層又は上部層上に塗布し、層形成し
ても良い。表面被覆層の層厚は、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、0.7〜70μ程度とされる。
殊に表面被覆層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
場合には、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、この表面被覆層は、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。 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3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0.5mm厚10cm角のモリブデ
ン板(基板)302をグロー放電堆積室301内
の所定位置にある固定部材303に堅固に固定し
た。基板302は、固定部材303内の加熱ヒー
ター304によつて±0.5℃の精度で加熱される。
温度は、熱電対(アルメルークロメル)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312を全開して、室301
内が排気され、約5×10-6torrの真空度にした。
その後ヒーター304の入力電圧を上昇させ、モ
リブデン基板温度を検知しながら入力電圧を変化
させ、200℃の一定値になるまで安定させた。 その後、補助バルブ309、次いで流出バルブ
313,319,331,337及び流入バルブ
315,321,333,339を全開し、フロ
ーメーター314,320,332,338内も
十分脱気真空状態にされた。補助バルブ309、
バルブ313,319,331,337,31
5,321,333,339を閉じた後、H2
10vol%に稀釈されたSiH4ガス(以後SiH4/H2
と略す。純度99.999%)ボンベ336のバルブ3
35、N2(純度99.999%)ガスボンベ342のバ
ルブ341を開け、出口圧ゲージ334,340
の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ333,3
39を徐々に開けてフローメーター332,33
8内へSiH4/H2ガス、N2ガスを流入させた。引
続いて、流出バルブ331,337を徐々に開
け、次いで補助バルブ309を徐々に開けた。こ
のときSiH4/H2ガス流量とN2ガス流量比が1:
10になるように流入バルブ333,339を調整
した。次にピラニーゲージ310の読みを注視し
ながら補助バルブ309の開口を調整し、室30
1内が1×10-2torrになるまで補助バルブ309
を開けた。室301内圧が安定してから、メイン
バルブ312を徐々に閉じ、ピラニーゲージ31
0の指示が0.5torrになるまで開口を絞つた。ガ
ス流入が安定し内圧が安定するのを確認しさらに
シヤツター307(電極も兼ねる)が閉じている
ことを確認した上で続いて高周波電源308のス
イツチをON状態にして、電極303、シヤツタ
ー307間に13.56MHzの高周波電力を投入し室
301内にグロー放電を発生させ、3Wの入力電
圧とした。上記条件で基板上にa―(SixN1-x
:H1-yを堆積させる為に、1分間条件を保つて
中間層を形成した。その後、高周波電源308を
off状態とし、グロー放電を中止させた状態で、
流出バルブ331,337を閉じ、メインバルブ
312を全開して室301内のガスを抜き5×
10-7torrまで真空にした。その後、補助バルブ3
09を閉じた。 次に、H2ガスを10vol%含むSiF4ガス(以後
SiF4/H2と略す。99.999%)ボンベ318のバ
ルブ317、H2で500vol ppmに稀釈された
B2H6ガス(以後B2H6/H2と略す。純度99.999
%)ボンベ324のバルブ323を開け、出口圧
ゲージ316,322の圧を1Kg/cm2に調整し、
流入バルブ315,321を徐々に開けてフロー
メーター314,320内へSiF4/H2ガス、
B2H6/H2ガスを流入させた。引続いて、流出バ
ルブ313,319を徐々に開け、次いで補助バ
ルブ309を徐々に開けた。このときSiF4/H2
ガス流量とB2H6/H2ガス流量比が70:1になる
ように流入バルブ315,321を調整した。次
にピラニーゲージ310の読みを注視しながら補
助バルブ309の開口を調整し、室301内が1
×10-2torrになるまで補助バルブ309を開け
た。室301内圧が安定してから、メインバルブ
312を徐々に閉じ、ピラニーゲージ310の指
示が0.5torrになるまで開口を絞つた。ガス流入
が安定し内圧が安定するのを確認し、さらにシヤ
ツター307が閉じていることを確認した上で高
周波電源308のスイツチをON状態にして、電
極303、シヤツター307間に13.56MHzの高
周波電力を投入し室301内にグロー放電を発生
させ、60Wの入力電力とした。グロー放電を3時
間持続させて光導電層を形成した後、加ヒーター
304をoff状態にし、高周波電源308もoff状
態とし、基板温度が100℃になるのを待つてから
流出バルブ313,319及び流入バルブ31
5,321,333,339を閉じ、メインバル
ブ312を全開にして、室301内を10-5torr以
下にした後、メインバルブ312を閉じ室301
内をリークバルブ311によつて大気圧として基
板を取り出した。この場合、形成された層の全厚
は約9μ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、6.0KV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、0.8lux・
secの光量を透過型のテストチヤートを通して照
射させた。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を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、5.0KV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。 次に上記像形成部材に就て、帯電露光実験装置
で5.5KVで、0.2sec間のコロナ帯電を行い、直
ちに0.8lux・secの光量で、画像露光を行い、そ
の後直ちに荷電性の現像剤を部材表面にカスケ
ードし、次に転写紙上に転写・定着したところ、
極めて鮮明な画像が得られた。 この結果と先の結果から、本実施例で得られた
電子写真用像形成部材は、帯電極性に対する依存
性がなく、両極性像形成部材の特性を具備してい
ることが判つた。 実施例 2 モリブデン基板上に中間層を形成する際のグロ
ー放電保持時間を、下記の第1表に示す様に、
種々変化させた以外は、実施例1と全く同様の条
件及び手順によつて試料No.〜で示される像形
成部材を作成し、実施例1と全く同様の帯電露光
実験装置に設置して同様の画像形成を行つたとこ
ろ下記の第1表に示す如き結果を得た。 第1表に示される結果から判る様に本発明の目
的を達成するには、中間層の膜厚を30Å〜1000Å
の範囲で形成する必要がある。
The present invention relates to light (here, light in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, γ-rays, etc.)
It relates to photoconductive members sensitive to electromagnetic waves such as. Photoconductive materials constituting photoconductive layers in solid-state imaging devices, electrophotographic image forming members in the image forming field, document reading devices, etc. are highly sensitive and have a high signal-to-noise ratio [photocurrent (p)/ It has a high dark current (d)], has the spectral characteristics of the electromagnetic waves to be irradiated, has good photoresponsiveness, has a desired dark resistance value, and is non-polluting to the human body during use. The imaging device is required to have characteristics such as being able to easily process afterimages within a predetermined time. Particularly in the case of an electrophotographic image forming member incorporated into an electrophotographic apparatus used in an office as a business machine, the pollution-free nature during use is an important point. Based on these points, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) is a photoconductive material that has recently attracted attention.
No. 2855718 describes its application as an electrophotographic image forming member, and JP-A-55-39404 describes its application to a photoelectric conversion/reading device. However, conventional photoconductive members having a photoconductive layer composed of a-Si have poor electrical, optical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, as well as weather resistance and moisture resistance. There are points that can be further improved in terms of usage environment characteristics such as performance, and practical solid-state imaging devices, reading devices, electrophotographic image forming members, etc. need to be improved in terms of productivity and mass production. The reality is that it cannot be used effectively by taking this into consideration. For example, when applied to electrophotographic image forming members or solid-state imaging devices, it is often observed that residual potential remains during use, and when such photoconductive members are used repeatedly for a long time, There are many disadvantages such as accumulation of fatigue due to repeated use and so-called ghost phenomenon, which causes afterimages. Furthermore, according to many experiments conducted by the present inventors, for example, a-Si as a material constituting the photoconductive layer of an electrophotographic image forming member can be replaced with conventional Se, CdS, ZnO, or OPC such as PVCz or TNF. An electrophotographic image having a single-layer photoconductive layer made of a-Si, which has many advantages compared to (organic photoconductive members), but also has characteristics suitable for use in conventional solar cells. Even if the photoconductive layer of the forming member is subjected to charging treatment for electrostatic image formation, dark decay is extremely fast, making it difficult to apply ordinary electrophotographic methods, and in a humid atmosphere. It has been found that the above-mentioned tendency is so remarkable that in some cases, there are cases in which it is not possible to retain any charge at all until the development time, and that there are problems that can be solved. Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-Si material itself, it is necessary to take measures to obtain desired electrical, optical, and photoconductive properties when designing photoconductive members. The present invention has been made in view of the above points, and includes a
-As a result of intensive research and study on Si from the viewpoint of its applicability as a photoconductive material used in electrophotographic image forming members, solid-state imaging devices, reading devices, etc., we found that silicon atoms An amorphous material containing halogen atoms as a matrix, so-called halogen-containing amorphous silicon (hereinafter referred to as a-
A photoconductive member designed and produced with a layer structure in which a specific intermediate layer is interposed between a photoconductive layer consisting of Si: Not only can it be used, but it is superior in most respects to conventional photoconductive members, and has particularly excellent properties as a photoconductive member for electrophotography. It is based on the discovery of The present invention has stable electrical, optical, and photoconductive properties at all times, and is suitable for all environments with almost no restrictions on usage environments.It has excellent light fatigue resistance and does not deteriorate even after repeated use. The main objective is to provide a photoconductive member in which no or almost no residual potential is observed. Another object of the present invention is to provide a photoconductive member that has high photosensitivity, has a spectral sensitivity range that covers substantially the entire visible light range, and has fast photoresponsiveness. Another object of the present invention is to maintain charge retention during charging processing for electrostatic image formation to such an extent that ordinary electrophotography can be applied very effectively when applied as an image forming member for electrophotography. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member having excellent electrophotographic properties with sufficient performance and with almost no deterioration of the properties observed even in a humid atmosphere. Still another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. The photoconductive member of the present invention is provided between a support, a photoconductive layer made of an amorphous material having silicon atoms as a matrix and containing halogen atoms, and is provided between the support and the photoconductive layer from the support side to the photoconductive layer. an intermediate layer having a function of blocking the inflow of carriers and allowing carriers generated in the photoconductive layer and moving toward the support by electromagnetic wave irradiation to pass from the photoconductive layer side to the support side; In the conductive member, the intermediate layer is (Si x N 1-x ) Y H 1-Y (where 0.43≦x≦
0.60, 0.65≦y≦0.98) and is characterized by having a layer thickness of 30 to 1000 Å. A photoconductive member designed to have the above-mentioned layer structure can solve all of the above-mentioned problems, and exhibits extremely excellent electrical, optical, photoconductive properties, and use environment characteristics. . In particular, when applied as an image forming member for electrophotography or an imaging device, it has excellent charge retention ability during charging processing, has no influence of residual potential on image formation, and has good electrical properties even in a humid atmosphere. It is stable, has high sensitivity, has a high signal-to-noise ratio, and has excellent resistance to light fatigue and repeated use. Furthermore, in the case of electrophotographic image forming members, it has high density and clear halftones. , and can obtain high-quality visible images with high resolution. Moreover, when applied to an electrophotographic image forming member,
a-Si:X with high dark resistance has low photosensitivity, and conversely, a-Si:X with high photosensitivity has a low dark resistance of around 10 8 Ωcm at most. While the conductive layer could not be used as an image forming member for electrophotography, in the case of the present invention, even an a:SiX layer with a relatively low resistance (5×10 9 Ωcm or more) can be used for electrophotography. a-Si, which has relatively low resistance but high sensitivity, can form a photoconductive layer for
X can also be used sufficiently, and the restrictions from the characteristics of a-Si:X can be alleviated. Hereinafter, the photoconductive member of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically shown to explain a basic configuration example of a photoconductive member of the present invention. The photoconductive member 100 shown in FIG. 1 has an intermediate layer 102,
It has a layer structure consisting of a photoconductive layer 103 provided in direct contact with the intermediate layer 102,
This is the most basic example of the present invention. The support 101 may be conductive, electrical, or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, Al, Cr, Mo,
Examples include metals such as Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, and alloys thereof. As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. . Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side. For example, if it is glass, its surface may be NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
If it is conductive treated by providing a thin film of Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 +SnO 2 ), or if it is a synthetic resin film such as polyester film, NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr,
The surface is subjected to conductive treatment by treating with a metal such as Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc. by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or by laminating with the metal. The shape of the support is
It can be of any shape such as cylindrical, belt-like, plate-like, etc.
The shape is determined depending on the need, but for example, if the photoconductive member 100 of FIG. It is desirable to do so. The thickness of the support is determined appropriately so that a desired photoconductive member is formed, but if flexibility is required as a photoconductive member, the support can sufficiently function as a support. Within this range, it is made as thin as possible. However, in such a case, the thickness is usually set to 10μ or more in view of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc. The intermediate layer 102 is made of a non-photoconductive amorphous material [abbreviated as a-(SixN 1 -x)y:H 1 -y] that has silicon atoms and nitrogen atoms as its base and contains hydrogen atoms. However, 0<x<1, 0<y<1], which effectively prevents carriers from flowing into the photoconductive layer 103 from the support 101 side and prevents carriers from flowing into the photoconductive layer 103 by electromagnetic wave irradiation. occurs in the support 1
This has a function of easily allowing the photo carrier moving toward the photoconductive layer 103 to pass from the photoconductive layer 103 side to the support 101 side. The intermediate layer 102 composed of a-(SixN 1 -x)y:H 1 -y can be formed by a glow discharge method, a sputtering method, an ion implantation method, an ion plating method, an electron beam method, etc. It is accomplished by doing so. These manufacturing methods are based on manufacturing conditions,
The method is selected and adopted as appropriate depending on factors such as the level of equipment capital investment, production scale, and the desired characteristics of the photoconductive member to be manufactured. The glow discharge method or the sputtering method is preferably adopted because it is relatively easy to control the conditions, and it is easy to introduce nitrogen atoms and hydrogen atoms together with silicon atoms into the intermediate layer to be created. be done. Furthermore, in the present invention, the intermediate layer 102 may be formed by using a glow discharge method and a sputtering method in the same apparatus. To form the intermediate layer 102 by the glow discharge method, a raw material gas for forming a-(SixN 1 -x)y:H 1 -y is mixed with dilution gas at a predetermined mixing ratio as necessary. Then, the introduced gas is introduced into a deposition chamber for vacuum deposition in which the support 101 is installed, and the introduced gas is turned into gas plasma by generating a glow discharge, and a-(SixN 1 -x )y:
It is sufficient to deposit H 1 -y. In the present invention, a-(SixN 1 -x)y:H 1 -
As the raw material gas for forming y, most of gaseous substances containing at least one of Si, N, and H as a constituent atom or gasified substances that can be gasified can be used. When using a raw material gas containing Si as one of Si, N, and H, for example, a raw material gas containing Si as a constituent atom, a raw material gas containing N as a constituent atom, and a raw material gas containing H as a constituent atom. Alternatively, a raw material gas containing Si as a constituent atom and a raw material gas containing N and H as constituent atoms may be mixed at a desired mixing ratio. Can be used by mixing. Alternatively, a raw material gas containing Si and H as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing N as constituent atoms. In the present invention, starting materials that can be effectively used as raw material gas for forming the intermediate layer 102 include SiH 4 , Si 2 H 6 , and SiH 4 whose constituent atoms are Si and H.
Silicon hydrides such as silanes such as Si 3 H 8 and Si 4 H 10 , nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ) whose constituent atoms are N or N and H, etc. , hydrazine (H 2 NNH 2 ), hydrogen azide (HN 3 ), ammonium azide (NH 4 N 3 ), and gaseous or gasifiable nitrogen, nitrogen compounds such as nitrides and azides. . In addition to these starting materials for forming the intermediate layer, H 2 is of course also used as an effective raw material gas for introducing H. To form the intermediate layer 102 by the sputtering method, target a single crystal or polycrystalline Si wafer, a Si 3 N 4 wafer, or a wafer containing a mixture of Si and Si 3 N 4 ,
These may be performed by sputtering in various gas atmospheres. For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing N and H, e.g.
H 2 and N 2 or NH 3 are diluted with a diluting gas as necessary and introduced into a deposition chamber for sputtering to form a gas plasma of these gases to sputter the Si wafer. Just do it. Alternatively, by using Si and Si 3 N 4 as separate targets or by using a single target formed by mixing Si and Si 3 N 4 , a gas containing at least H atoms can be produced. This is done by sputtering in an atmosphere. As a raw material gas for introducing N or H, the starting material gas for forming the intermediate layer shown in the glow discharge example described above can also be used as an effective gas for sputtering. In the present invention, the diluent gas used when forming the intermediate layer 102 by a glow discharge method or a sputtering method is a so-called rare gas, such as He,
Preferable examples include Ne, Ar, and the like. The intermediate layer 102 in the present invention is carefully formed to provide the desired properties. In other words, materials whose constituent atoms are Si, N, and H can have structural forms ranging from crystalline to amorphous depending on the conditions of their creation, and electrical properties ranging from conductive to semiconductive to insulating. In the present invention, non-photoconductive a-(SixN 1 -x)y:H The creation conditions are strictly selected so that 1- y is formed. a-(SixN 1
-x) y: H 1 -y is the function of the intermediate layer 102 to prevent the injection of carriers from the support 101 side into the photoconductive layer 103 and to prevent the photocarriers generated in the photoconductive layer 103 from moving. The material is formed to exhibit electrically insulating behavior because it allows the material to easily pass through to the support body 101 side. Further, when the photocarrier generated in the photoconductive layer 103 passes through the intermediate layer 102, it has a mobility value with respect to the carrier that passes through the intermediate layer 102 smoothly.
-(SixN 1 -x)y: H 1 -y is created. a-(SixN 1 -x) with the above characteristics
An important factor in the production conditions for producing y:H 1 -y is the temperature of the support during production. That is, a-(SixN 1 -
x) y: When forming the intermediate layer 102 consisting of H 1 -y, the temperature of the support during layer formation is an important factor that influences the structure and properties of the formed layer, and in the present invention, is a-
The temperature of the support during layer formation is strictly controlled so that (SixN 1 -x)y:H 1 -y can be formed as desired. In order to effectively achieve the purpose of the present invention, the temperature of the support when forming the intermediate layer 102 is appropriately selected in an optimal range in accordance with the method of forming the intermediate layer 102. is executed, but
Normally 100℃~300℃ Preferably 150℃~250℃
It is desirable that the The intermediate layer 102 is formed by forming the intermediate layer 1 in the same system.
Fine control of the composition ratio of atoms constituting each layer and layers can be formed continuously from 02 to the photoconductive layer 103, and further to the third layer formed on the photoconductive layer 103 if necessary. It is advantageous to employ a glow discharge method or a sputtering method because it is relatively easy to control the thickness compared to other methods, but when forming the intermediate layer 102 using these layer forming methods. , the discharge power and gas pressure during layer formation are created as well as the support temperature described above.
x) y: H 1 --This is an important factor that influences the characteristics of y. The discharge power conditions for effectively forming a-(SixN 1 -x)y:H 1 -y with good productivity, which has the characteristics to achieve the object of the present invention, are usually 1 to 1. 300W, preferably 2-100W.
The gas pressure in the deposition chamber is usually 0.01 to 5 Torr, preferably 0.1 to 5 Torr when layer formation is performed by glow discharge.
When forming a layer by sputtering at about 0.5 Torr, it is usually 10 -3 to 5×
10 -2 Torr, preferably about 8 x 10 -3 to 3 x 10 -2 Torr. The amounts of nitrogen atoms and hydrogen atoms contained in the intermediate layer 102 in the photoconductive member of the present invention are as follows:
Similar to the manufacturing conditions of No. 02, this is an important factor in forming an intermediate layer that provides the desired properties to achieve the object of the present invention. The amount of nitrogen atoms contained in the intermediate layer 102 in the present invention is usually 25 to 55 atomic %, preferably 35 atomic %.
It is desirable that the content be ~55 atomic%.
The content of hydrogen atoms is usually 2~
It is desirable that the hydrogen content be 35 atomic%, preferably 5 to 30 atomic%, and photoconductive members formed when the hydrogen content is in this range are excellent in practice and can be fully applied. It is. That is, if expressed as a-(SixN 1 -x)y:H 1 -y, x is usually 0.43 to 0.60, preferably
0.43~0.50, y usually 0.98~0.65, preferably 0.95~
It is 0.70. The numerical range of the layer thickness of the intermediate layer 102 in the present invention is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention. If the layer thickness of the intermediate layer 102 is too thin, it will not be able to sufficiently prevent carriers from flowing into the photoconductive layer 103 from the support 101 side, and if it is too thick, , the probability that the photocarriers generated in the photoconductive layer 103 will pass to the side of the support 101 becomes extremely small, and therefore the object of the invention cannot be effectively achieved in either case. Intermediate layer 1 for effectively achieving the object of the present invention
The layer thickness of 02 is usually 30 to 1000 Å, preferably 50 to 600 Å. In the present invention, in order to effectively achieve the purpose, a photoconductive layer 10 laminated on an intermediate layer 102 is used.
3 is a-Si:X having the semiconductor properties shown below.
Consists of. p-type a-Si:X... Contains only acceptor. Or one that contains both a donor and an acceptor and has a high acceptor concentration (Na). p - type a-Si: Lightly doped with a so-called p-type impurity that has a low acceptor concentration (Na) in the X... type. n-type a-Si:X...Contains only a donor. Or one that contains both donor and acceptor and has a high concentration of donor (Nd). The donor concentration (Nd) is low in the n - type a-Si:X type. Lightly doped with so-called n-type impurities. i-type a-Si:X...NaNdO or,
NaNd stuff. In the present invention, by providing the intermediate layer 102, a-Si:X that constitutes the photoconductive layer 103 as described above can be used with a relatively low resistance compared to the conventional one. However, in order to obtain better results, the dark resistance of the photoconductive layer 103 to be formed is preferably 5×10 9 Ωcm or more, most preferably 10 10 Ω.
It is preferable that the photoconductive layer 103 is formed to have a thickness of cm or more. In particular, this numerical condition for the dark resistance value is required when the manufactured photoconductive member is used as an image forming member for electrophotography, a highly sensitive reading device or solid-state imaging device used in a low-light region, or a photoelectric conversion device. This is an important element when doing so. The layer thickness of the photoconductive layer of the photoconductive layer member in the present invention is appropriately determined according to the purpose of the application, such as a reading device, a solid-state imaging device, or an electrophotographic image forming member. . In the present invention, the layer thickness of the photoconductive layer is set such that the thickness of the photoconductive layer and the intermediate layer are such that the functions of the photoconductive layer and the function of the intermediate layer are each effectively utilized and the object of the present invention is effectively achieved. The thickness can be determined as desired, and in normal cases, the layer thickness is preferably several hundred to several thousand times the thickness of the intermediate layer. A specific value is usually 1 to 100μ, preferably 2 to 50μ. In the present invention, specific examples of the halogen atom (X) contained in the photoconductive layer include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. I can do it. Here, "X is contained in the layer"
This means that "X is bonded to Si", "X
It means either a state in which X2 is ionized and incorporated into the layer, or a state in which X2 is incorporated into the layer, or a combination thereof. In the present invention, the layer composed of a-Si:X is formed by, for example, a vacuum deposition method that utilizes a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method. For example, to form an a-Si:X layer by a glow discharge method, a halogen-introducing raw material gas is introduced into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure, along with a Si-generating raw material gas that can generate Si. A glow discharge is generated in the deposition chamber, and a-Si:
What is necessary is to form a layer consisting of. In addition, when forming by sputtering method, for example, when sputtering a target made of Si in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, The raw material gas for introducing halogen may be introduced into the deposition chamber for sputtering. As the Si generation raw material gas used in the present invention, silicon hydride (silanes) in a gaseous state or which can be gasified such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 is effectively used. Among them, SiH 4 and Si 2 H 6 are particularly preferred in terms of ease of handling during layer formation work, good Si generation efficiency, etc. Many halogen compounds are effective as the raw material gas for halogen introduction used in the present invention, such as halogen gas, halides,
Preferred examples include gaseous or gasifiable halogen compounds such as interhalogen compounds. Further, in the present invention, silicon compounds containing halogen, which are in a gaseous state or can be gasified, and which can generate Si and halogen at the same time, can also be mentioned as effective compounds. Specifically, halogen compounds that can be suitably used in the present invention include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, ClF, ClF 3 ,
Examples include interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 7 , IF 5 , ICl, and IBr. Preferred examples of the silicon compound containing halogen include silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 and SiBr 4 . When forming the characteristic photoconductive member of the present invention by a glow discharge method using such a silicon compound containing halogen, silicon hydride gas is used as a raw material gas that can generate Si. At least, a layer made of a-Si:X can be formed on an intermediate layer provided on a predetermined support. When manufacturing the photoconductive member of the present invention according to the glow discharge method, basically silicon halide gas, which is a raw material gas for Si generation, and diluting gas such as Ar, H 2 , He, etc. are mixed in a predetermined amount. By introducing these gases into a deposition chamber in which a photoconductive layer of a-Si:X is to be formed with the mixing ratio and gas flow rate being adjusted, a glow discharge is generated to form a plasma atmosphere of these gases. a in contact with an intermediate layer formed on a predetermined support;
Although a photoconductive layer consisting of -Si:X can be formed, a layer may also be formed by mixing a predetermined amount of a silicon compound gas containing hydrogen with these gases. Moreover, each gas may be used not only as a single species but also as a mixture of a plurality of them at a predetermined mixing ratio. To form a photoconductive layer made of a-Si:X by a reactive sputtering method or an ion plating method, a target made of Si is used in the case of a sputtering method, and it is exposed to a predetermined gas plasma. Sputtering is performed in an atmosphere, and in the case of the ion plating method, polycrystalline silicon or single crystal silicon is housed in a deposition boat as an evaporation source, and this silicon evaporation source is used by a resistance heating method, an electron beam method (EB method), etc. This can be carried out by heating and evaporating the flying evaporated material by passing it through a predetermined gas plasma atmosphere. At this time, in order to introduce halogen into the layer formed by either the sputtering method or the ion plating method, a gas of the above-mentioned halogen compound or the above-mentioned halogen-containing silicon compound is introduced into the deposition chamber. It is sufficient to form a plasma atmosphere of the gas. In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used as the raw material gas for halogen introduction, but in addition, HF, HCl, HBr, HI
Hydrogen halides such as SiH 2 F 2 , SiH 2 Cl 2 ,
Halogenated silicon hydrides such as SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 and the like, gaseous or gasifiable halides containing hydrogen as one of their constituents can also be cited as effective. These hydrogen-containing halides are suitable for halogen introduction in the present invention because H, which is extremely effective for controlling electrical or photoelectric properties, is introduced at the same time as halogen into the layer during layer formation. used as raw material gas for In order to structurally introduce hydrogen into the photoconductive layer consisting of a-Si:X, in addition to the above, H 2 or SiH 4 ,
This can also be done by causing a discharge by causing silicon hydride gas such as Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 to coexist with silicon or a silicon compound for producing a-Si in a deposition chamber. I can do it. For example, in the case of the reactive sputtering method, Si
Using a target, raw material gas for halogen introduction and H 2 gas, including inert gases such as He and Ar as necessary, are introduced into the deposition chamber to form a gas plasma atmosphere, and the Si target is sputtered. As a result, a layer consisting of a-Si:X into which H is introduced is formed on the surface of the support having predetermined properties. Furthermore, B 2 H 6 , which also serves as impurity doping,
It is also possible to introduce a gas such as PH 3 . In the present invention, the amount of X or the amount of (H+X) contained in the photoconductive layer of the photoconductive member to be formed is usually 1 to 40 atomic%, preferably 5 to 40 atomic%.
It is desirable to set it to 30 atomic%. The amount of H contained in the layer can be controlled, for example, by controlling the temperature of the deposition support, the amount of starting material used to incorporate H into the deposition system, the discharge force, etc. Just do it. In order to make the photoconductive layer n-type or p-type, the amount of n-type impurity, p-type impurity, or both impurities is added to the formed layer during layer formation by glow discharge method, reactive sputtering method, etc. This is achieved by controlling and doping. As impurities to be doped into the photoconductive layer, in order to make the photoconductive layer p-type, elements of group A of the periodic table, such as B, Al, Ga, In, Tl, etc., are preferred. and when making it n-type,
Elements of group A of the periodic table, such as N, P, As,
Preferred examples include Sb and Bi. Since the amount of these impurities contained in the layer is on the order of ppm, it is not necessary to pay as much attention to their pollution properties as the main materials constituting the photoconductive layer, but use materials that are as non-polluting as possible. is preferable. From this point of view, B, Ga, P, Sb, etc. are optimal, taking into consideration the electrical and optical characteristics of the layer to be formed. In addition, it is also possible to control the material to be n-type by, for example, interstitial doping with Li or the like by thermal diffusion or implantation. The amount of impurity doped into the photoconductive layer is
It is determined as appropriate depending on the desired electrical and optical properties, but in the case of impurities in Group A of the periodic law,
Usually 10 -6 ~ 10 -3 atomic%, preferably 10 -5 ~
10 -4 atomic%, usually 10 -8 to 10 -3 atomic% in the case of group A of the periodic table, preferably 10 -8 to
It is desirable to set it to 10 -4 atomic%. FIG. 2 shows a schematic configuration diagram for explaining the configuration of another embodiment of the photoconductive member of the present invention. The photoconductive member 200 shown in FIG. 2 is similar to the photoconductive member 100 shown in FIG. 1 except that an upper layer 205 having the same function as the intermediate layer 202 is provided on the photoconductive layer 203 It has a layered structure. That is, the photoconductive member 200 is made of a-(Si x
N 1-x ) y : An intermediate layer 202 formed using H 1-y to have a similar function, a photoconductive layer 203 composed of a-Si:X, and the photoconductive layer 203 It comprises a top layer 205 having a free surface 204 thereon. When the upper layer 205 is used, for example, when the free surface 204 of the photoconductive member 200 is subjected to charging treatment to form a charge image, the charge that can be retained on the free surface 204 is transferred to the photoconductive layer 203. photocarriers generated in the photoconductive layer 203 when irradiated with electromagnetic waves;
It has a function of easily allowing photo carriers or charged charges to pass through so as to cause recombination with the charged charges in the area irradiated with electromagnetic waves. The upper layer 205 is composed of a-(Si x N 1-x ) y :H 1-y having the same characteristics as the middle layer 202, and
a-Si a C 1-a , a-(Si a C 1-a ) b :H 1-b , a-(Si c
O 1-c ) d : H 1-d , a-(Si c O 1-c ) d : Base atoms forming the photoconductive layer such as H 1-d, and the combination of silicon atom and nitrogen atom or oxygen atom. or amorphous materials containing hydrogen atoms based on these atoms, or these amorphous materials further containing halogen atoms, inorganic insulating materials such as Al 2 O 3 , polyester, polypara It can also be composed of an organic insulating material such as xylene or polyurethane. However, the material constituting the upper layer 205 is a-(Si), which has the same characteristics as the intermediate layer 202 from the viewpoint of productivity, mass production, and electrical and environmental safety of the formed layer. x N 1-x ) y : Consists of H 1-y , or a-Si a C 1-a , a-(Si a C 1-a ) b :
H 1-b , a-Si c N 1-c , a-(Si d C 1-d ) e :X 1-e , a
-(Si f C 1-f ) g : (H+X) 1-g , a-(Si h N 1-h ) i :
It is desirable to configure X 1-i , a-(Si j N 1-j ) k :(H+X) 1-k . In addition to the above-mentioned materials, suitable materials for forming the upper layer 205 include silicon atoms and at least two atoms among C, N, and O, and halogen atoms or halogen atoms. Mention may be made of amorphous materials containing atoms and hydrogen atoms. Examples of the halogen atom include F, Cl, Br, etc. Among the above amorphous materials, those containing F are effective from the viewpoint of thermal safety. The selection of the material constituting the upper layer 205 and the determination of its layer thickness are carried out from the upper layer 205 side to the photoconductive layer 203.
When using the photoconductive member 200 in such a manner that the electromagnetic waves that are detected by done carefully. The upper layer 205 can be formed using the same method as the intermediate layer 202, such as a glow discharge method or a reactive sputtering method. As starting materials used in forming the upper layer 205, in addition to the above-mentioned materials used to form the intermediate layer, examples of starting materials for introducing carbon atoms include, for example, materials having 1 to 5 carbon atoms. Saturated hydrocarbon, ethylene hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms, 2 to 4 carbon atoms
Examples include acetylene hydrocarbons and the like. Specifically, saturated hydrocarbons include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), n
-Butane (n-C 4 H 10 ), pentane (C 5 H 12 ), and ethylene (C 2 H 4 ) as ethylene hydrocarbons.
Propylene (C 3 H 6 ), butene-1 (C 4 H 8 ), butene-2 (C 4 H 8 ), isobutylene (C 4 H 8 ), pentene (C 5 H 10 ), acetylenic hydrocarbons ,
Examples include acetylene (C 2 H 2 ), methylacetylene (C 3 H 4 ), butyne (C 4 H 6 ), and the like. Examples of starting materials for incorporating oxygen atoms into the upper layer 205 include oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), and nitric oxide (NO). , nitrogen dioxide (NO 2 ), dinitrogen monoxide (N 2 O), and the like. In addition to these, as one of the starting materials for forming the upper layer 205, for example, CCl 4 , CHF 3 , CH 2 F 2 ,
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as CH 3 F, CH 3 Cl, CH 3 Br, CH 3 I, and C 2 H 5 Cl, fluorinated sulfur compounds such as SF 4 and SF 6 , Si(CH 3 ) 4 , Alkyl silicides such as Si(C 2 H 5 ) 4 , SiCl(CH 3 ) 3 , SiCl 2 C
Derivatives of silanes such as halogen-containing alkyl silicides such as (CH 3 ) 2 and SiCl 3 CH 3 can also be mentioned as effective. These starting materials for forming the upper layer 205 include predetermined atoms as constituent atoms of the upper layer 2 to be formed.
05, they are appropriately selected and used during layer formation. For example, if a glow discharge method is used, Si
Single gas such as (CH 3 ) 4 , SiCl 2 (CH 3 ) 2 or SiH 4
O 2 (-Aγ) system, SiH 4 -NO 2 system, SiH 4 -O 2 -N 2
system, SiCl 4 -CO 2 -H 2 system, SiCl 4 -NO-H 2 system,
SiH 4 -NH 3 system, SiCl 4 -NH 4 system, SiH 4 -N 2 system,
SiH 4 -NH 3 -NO system, Si(CH 3 ) 4 -SiH 4 system, SiCl 2
A mixed gas such as a (CH 3 ) 2 —SiH 4 system can be used as a starting material for forming the upper layer 105. The layer thickness of the upper layer 205 in the present invention is as follows:
In order to fully exhibit the above-mentioned functions, it is determined as desired depending on the material constituting the layer, the layer formation conditions, etc. The layer thickness of the upper layer 205 in the present invention is as follows:
Usually, the thickness is preferably 30 to 1000 Å, preferably 50 to 600 Å. If a certain type of electrophotographic process is employed when the photoconductive member of the present invention is used as an electrophotographic imaging member, the free surface of the photoconductive member has a layer configuration as shown in FIG. 1 or FIG. It is necessary to further provide a surface coating layer on top. In this case, the surface coating layer is, for example,
If an electrophotographic process such as the NP method described in Publications No. 23910 and No. 43-24748 is applied, it must be electrically insulating and have a low ability to retain static charge when subjected to charging treatment. Although it is required to have sufficient thickness and a certain level of thickness, for example, if an electrophotographic process such as the Carlson process is to be applied, it is desirable that the bright and dark potentials after electrostatic image formation be very small. The surface coating layer is required to be extremely thin. In addition to satisfying its desired electrical properties, the surface coating layer should not have any adverse chemical or physical effects on the photoconductive layer or the upper layer, and should have electrical contact with the photoconductive layer or the upper layer. It is formed in consideration of wearability, moisture resistance, abrasion resistance, and cleaning properties. Typical materials effectively used for forming the surface coating layer include polyethylene terephthalate, polycarbonate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polystyrene, polyamide,
Polytetrafluoroethylene, polytrifluorochloroethylene,
Organic insulating materials such as polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, propylene hexafluoride-ethylene tetrafluoride copolymer, ethylene trifluoride-vinylidene trifluoride copolymer, polybutene, polyvinyl butyral, polyurethane, polyparaxylylene, silicon nitride Examples include inorganic insulating materials such as silicon oxide and silicon oxide. The synthetic resin or cellulose derivative among these may be formed into a film and laminated onto the photoconductive layer or upper layer, or a coating solution thereof may be formed and applied onto the photoconductive layer or upper layer. It may also be applied to form a layer. The thickness of the surface coating layer is appropriately determined depending on the desired characteristics and the material used, but is usually about 0.7 to 70 μm.
In particular, when the surface coating layer is required to function as the above-mentioned protective layer, it is usually 10μ or less, and conversely, when it is required to function as an electrical insulating layer, it is usually It is considered to be 10μ or more. However, the layer thickness value that differentiates this protective layer from the electrically insulating layer depends on the materials used, the applied electrophotographic process,
The above value of 10μ is not absolute, as it varies depending on the designed structure of the image forming member. Furthermore, if this surface coating layer also serves as an antireflection layer, its function will be further expanded and it will become more effective. Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 3 installed in a completely shielded clean room, an electrophotographic image forming member was produced by the following operations. A 0.5 mm thick, 10 cm square molybdenum plate (substrate) 302 whose surface was cleaned was firmly fixed to a fixing member 303 at a predetermined position in the glow discharge deposition chamber 301. The substrate 302 is heated with an accuracy of ±0.5° C. by a heater 304 inside the fixing member 303.
Temperature was measured directly on the backside of the substrate by a thermocouple (Almeru Cromel). Next, after confirming that all valves in the system are closed, the main valve 312 is fully opened, and the chamber 301 is closed.
The inside was evacuated to a vacuum level of approximately 5×10 -6 torr.
Thereafter, the input voltage to the heater 304 was increased, and the input voltage was varied while detecting the temperature of the molybdenum substrate until it stabilized at a constant value of 200°C. Thereafter, the auxiliary valve 309, then the outflow valves 313, 319, 331, 337, and the inflow valves 315, 321, 333, 339 were fully opened, and the insides of the flow meters 314, 320, 332, and 338 were also sufficiently degassed to a vacuum state. Auxiliary valve 309,
Valve 313, 319, 331, 337, 31
After closing 5,321,333,339, in H2
SiH 4 gas diluted to 10 vol% (hereinafter referred to as SiH 4 /H 2
It is abbreviated as Purity 99.999%) Valve 3 of cylinder 336
35. Open the valve 341 of the N 2 (99.999% purity) gas cylinder 342, and check the outlet pressure gauges 334, 340.
Adjust the pressure to 1Kg/cm 2 and open the inflow valve 333, 3.
Gradually open 39 and check the flow meters 332 and 33.
SiH 4 /H 2 gas and N 2 gas were flowed into the chamber. Subsequently, the outflow valves 331 and 337 were gradually opened, and then the auxiliary valve 309 was gradually opened. At this time, the SiH 4 /H 2 gas flow rate and N 2 gas flow rate ratio is 1:
The inflow valves 333 and 339 were adjusted so that the flow rate was 10. Next, while watching the reading on the Pirani gauge 310, adjust the opening of the auxiliary valve 309, and
Auxiliary valve 309 until the inside of 1 becomes 1×10 -2 torr.
I opened it. After the internal pressure of the chamber 301 becomes stable, the main valve 312 is gradually closed and the Pirani gauge 31 is closed.
The aperture was closed until the 0 reading was 0.5 torr. After confirming that the gas inflow is stable and the internal pressure is stable, and confirming that the shutter 307 (which also serves as an electrode) is closed, turn on the high frequency power supply 308 and connect the electrode 303 and shutter 307. A high frequency power of 13.56MHz was applied to generate a glow discharge in the chamber 301, resulting in an input voltage of 3W. Under the above conditions, a-(Si x N 1-x ) is formed on the substrate.
y : In order to deposit H 1-y , the conditions were maintained for 1 minute to form an intermediate layer. After that, turn on the high frequency power supply 308.
In the off state and with the glow discharge stopped,
Close the outflow valves 331, 337 and fully open the main valve 312 to remove the gas in the chamber 301.
Vacuum was applied to 10 -7 torr. After that, auxiliary valve 3
Closed 09. Next, SiF 4 gas containing 10 vol% H 2 gas (hereinafter
Abbreviated as SiF 4 /H 2 . 99.999%) valve 317 of cylinder 318, diluted to 500 vol ppm with H2
B 2 H 6 gas (hereinafter abbreviated as B 2 H 6 /H 2. Purity 99.999
%) Open the valve 323 of the cylinder 324, adjust the pressure of the outlet pressure gauges 316 and 322 to 1Kg/cm 2 ,
Gradually open the inflow valves 315 and 321 to introduce SiF 4 /H 2 gas into the flow meters 314 and 320.
B 2 H 6 /H 2 gas was introduced. Subsequently, the outflow valves 313 and 319 were gradually opened, and then the auxiliary valve 309 was gradually opened. At this time, SiF 4 /H 2
The inflow valves 315 and 321 were adjusted so that the gas flow rate and the B 2 H 6 /H 2 gas flow rate ratio were 70:1. Next, while watching the reading on the Pirani gauge 310, adjust the opening of the auxiliary valve 309 so that the inside of the chamber 301 is at 1.
Auxiliary valve 309 was opened until ×10 -2 torr. After the internal pressure of the chamber 301 became stable, the main valve 312 was gradually closed and the opening was throttled until the reading on the Pirani gauge 310 reached 0.5 torr. After confirming that the gas inflow is stable and the internal pressure is stable, and that the shutter 307 is closed, turn on the high frequency power supply 308 and apply 13.56MHz high frequency power between the electrode 303 and the shutter 307. was applied to generate a glow discharge in the chamber 301, resulting in an input power of 60W. After continuing the glow discharge for 3 hours to form a photoconductive layer, the heating heater 304 is turned off, the high frequency power supply 308 is also turned off, and after waiting for the substrate temperature to reach 100°C, the outflow valves 313, 319 and Inflow valve 31
5, 321, 333, and 339, and fully open the main valve 312 to reduce the inside of the chamber 301 to 10 -5 torr or less, then close the main valve 312 and open the main valve 312.
The inside of the chamber was brought to atmospheric pressure using a leak valve 311, and the substrate was taken out. In this case, the total thickness of the layer formed was approximately 9μ. The image forming member obtained in this way was installed in a charging exposure experiment equipment, and the image forming member was placed at 6.0 KV for 0.2 seconds.
Corona charging was performed for a while, and a light image was immediately irradiated. The optical image uses a tungsten lamp light source, 0.8 lux.
A light intensity of sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the member by cascading a charged developer (including toner and carrier) onto the surface of the member. When the toner image on the member was transferred onto transfer paper using 5.0KV corona charging, a clear, high-density image with excellent resolution and good gradation reproducibility was obtained. Next, the image forming member was corona charged for 0.2 seconds at 5.5 KV using a charging exposure experiment device, and then imagewise exposed at a light intensity of 0.8 lux・sec, and then a charging developer was immediately applied. When cascaded onto the surface of the component and then transferred and fixed onto transfer paper,
An extremely clear image was obtained. From this result and the previous results, it was found that the electrophotographic image forming member obtained in this example had no dependence on charging polarity and had the characteristics of a bipolar image forming member. Example 2 The glow discharge holding time when forming an intermediate layer on a molybdenum substrate was as shown in Table 1 below.
Except for various changes, image forming members indicated by Sample No. ~ were prepared under the same conditions and procedures as in Example 1, and were placed in the same charging exposure experimental apparatus as in Example 1. When images were formed, the results shown in Table 1 below were obtained. As can be seen from the results shown in Table 1, in order to achieve the object of the present invention, the thickness of the intermediate layer must be between 30 Å and 1000 Å.
It is necessary to form within the range of .

【表】 ◎:優 ○:良 △:実用上使用し得る
×:不可
中間層の膜堆積速度:1Å/sec
実施例 3 モリブデン基板上に中間層を形成する際の中間
層におけるSiH4/H2とN2の流量比を第2表に示
す様に種々変化させた以外は、実施例1と全く同
様の条件及び手順によつて試料No.9〜15で示され
る像形成部材を作成し、実施例1と全く同様の帯
電露光実験装置に設置して同様の画像形成を行な
つた所、第2表に示す如き結果を得た。尚、試料
No.11〜15の中間層のみをオージエ電子分光分析法
により分析した結果を第3表に示す。第2、3表
に示される結果から判る様に本発明の目的を達成
するには中間層におけるSiとNの組成比に関係す
るxを0.60〜0.43の範囲で形成する必要がある。
[Table] ◎: Excellent ○: Good △: Can be used for practical purposes
×: Not possible
Intermediate layer film deposition rate: 1 Å/sec
Example 3 The process was exactly the same as Example 1, except that the flow rate ratio of SiH 4 /H 2 and N 2 in the intermediate layer was varied as shown in Table 2 when forming the intermediate layer on the molybdenum substrate. Image forming members shown in samples Nos. 9 to 15 were prepared according to the conditions and procedures, and were installed in the charging exposure experimental apparatus exactly as in Example 1 to form images in the same manner, as shown in Table 2. The results shown are obtained. Furthermore, the sample
Table 3 shows the results of analyzing only the intermediate layers of Nos. 11 to 15 by Auger electron spectroscopy. As can be seen from the results shown in Tables 2 and 3, in order to achieve the object of the present invention, it is necessary to form the intermediate layer with x, which is related to the composition ratio of Si and N, in the range of 0.60 to 0.43.

【表】 ◎:優 ○:良 △:実用上使用し得る
×:不可
[Table] ◎: Excellent ○: Good △: Can be used for practical purposes ×: Impossible

【表】 実施例 4 実施例1と同様の条件及び手順に従つて中間層
を形成した後、ボンベ336のバルブ335、ボ
ンベ342のバルブ341を閉じて室301内の
ガスを抜き5×10-7torrまで真空にした。その
後、補助バルブ309、流出バルブ331,33
7、流入バルブ333,339を閉じたのち、
SiF4/H2ガスボンベ318のバルブ317を開
け、出口圧ゲージ316の圧を1Kg/cm2に調整し、
流入バルブ315を徐々に開けてフローメーター
314内へSiF4/H2ガスを流入させた。引続い
て、流出バルブ313を徐々に開け、次いで補助
バルブ309を徐々に開けた。 次にピラニーゲージ310の読みを注視しなが
ら補助バルブ309の開口を調整し、室301内
が1×10-2torrになるまで補助バルブ309を開
けた。室301内圧が安定してから、メインバル
ブ312を徐々に閉じ、ピラニーゲージ310の
指示が0.5torrになるまで開口を絞つた。ガス流
入が安定し内圧が安定するのを確認しシヤツター
307を閉とし、続いて高周波電源308のスイ
ツチをON状態にして、シヤツター307、電極
303間に13.56MHzの高周波電力を投入し室3
01内にグロー放電を発生させ、60Wの入力電力
とした。グロー放電を3時間持続させて光導電層
を形成した後、加熱ヒーター304をoff状態に
し、高周波電源308もoff状態とし、基板温度
が100℃になるのを待つてから流出バルブ313
及び流入バルブ315を閉じ、メインバルブ31
2を全開にして、室301内を10-5torr以下にし
た後、メインバルブ312を閉じ室301内をリ
ークバルブ311によつて大気圧として基板を取
り出した。この場合、形成された層の全厚は約
9μであつた。こうして得られた像形成部材を、
実施例1と同様の手順に従い転写紙上に画像形成
したところ、コロナ放電を行なつて画像形成し
た方が、コロナ放電を行なつて画像形成したよ
りもその画質が優れており極めて鮮明であつた。
この結果より本実施例で得られた像形成部材には
帯電極性の依存性が認められた。 実施例 5 実施例1と同様な条件及び手順によつて、モリ
ブデン基板上に1分間の中間層の形成、5時間の
光導電層の形成を行つた後、高周波電源308を
off状態として、グロー放電を中止させた状態で、
流出バルブ313,319を閉じ、そして再び、
流出バルブ331,337を開き、中間層の形成
時と同様の条件になるようにした。引き続き再び
高周波電源をon状態にしてグロー放電を再開さ
せた。そのときの入力電力も中間層形成時と同様
の3Wとした。こうしてグロー放電を2分間持続
させて光導電層上に、上部層を形成した後、加熱
ヒーター304をoff状態にし、高周波電源30
8もoff状態とし、基板温度が100℃になるのを待
つてから流出バルブ331,337及び流入バル
ブ333,339を閉じ、メインバルブ312を
全開にして、室301内を10-5torr以下にした
後、メインバルブ312を閉じ室301内をリー
クバルブ311によつて大気圧として基板を取り
出した。こうして得られた像形成部材を、実施例
1と同様の帯電露光実験装置に設置し、6.0KV
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、
1.0lux・secの光量を透過型のテストチヤートを
通して照射させた。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を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、5.0KV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 6 実施例1と同様な条件及び手順によつてモリブ
デン基板上に1分間の中間層の形成を行つた後、
堆積室内を5×10-7torrまで排気してSiF4/H2
スを実施例1と同様の手順で室内に導入した。そ
の後、B2H6/H2ガスボンベ324から流入バル
ブ321を通じて1Kg/cm2のガス圧(出口圧ゲー
ジ322の読み)でフローメーター320にガス
を流し、流出バルブ319の調整によつてフロー
メーター320の読みがSiF4/H2ガスの流量の
1/15になる様に流出バルブ319の開口を定め、
安定化させた。 引き続き、シヤツタ307を閉として再び高周
波電源308をon状態にして、グロー放電を再
開させた。そのときの入力電力を60Wにした。こ
うしてグロー放電を更に4時間持続させて光導電
層を形成した後、加熱ヒーター304をoff状態
にし、高周波電源308もoff状態とし、基板温
度が100℃になるのを待つてから流出バルブ31
3,319及び流入バルブ315,321を閉
じ、メインバルブ312を全開にして、室301
内を10-5torr以下にした後、メインバルブ312
を閉じ室301内をリークバルブ311によつて
大気圧として基板を取り出した。この場合、形成
された層の全厚は約10μであつた。こうして得ら
れた像形成部材を、実施例1と同様の条件及び手
順で転写紙上に画像を形成したところ、コロナ
放電を行つて画像形成した方が、コロナ放電を
行つて画像形成したよりもその画質が優れており
極めて鮮明であつた。この結果より本実施例で得
られた像形成部材には帯電性の依存性が認められ
た。 実施例 7 実施例1と同様な条件及び手順によつてモリブ
デン基板上に1分間の中間層の形成を行つた後、
堆積室内を5×10-7torrまで排気してSiF4/H2
スを実施例1と同様の手順で室内に導入した。そ
の後H2で250vol ppmに希釈したPF5ガス(以後
PF5/H2と略す。純度99.999%)ボンベ330か
ら流入バルブ327を通じて1Kg/cm2のガス圧
(出口圧ゲージ328の読み)でフローメーター
326にガスを流し、流出バルブ325の調整に
よつてフローメーター326の読みがSiF4/H2
ガスの流量の1/60になる様に流出バルブ325の
開口を定め、安定化させた。 引き続き、シヤツター307を閉として再び高
周波電源308をon状態にして、グロー放電を
再開させた。そのときの入力電圧を60Wにした。
こうしてグロー放電を更に4時間持続させて光導
電層を形成した後、加熱ヒーター304をoff状
態にし、高周波電源308もoff状態とし、基板
温度が100℃になるのを待つてから流出バルブ3
13,325及び流入バルブ315,327を閉
じ、メインバルブ312を全開にして、室301
内を10-5torr以下にした後、メインバルブ312
を閉じ室301内をリークバルブ311によつて
大気圧として基板を取り出した。この場合、形成
された層の全厚は約11μであつた。こうして得ら
れた像形成部材を、実施例1と同様の条件及び手
順で転写紙上に画像を形成したところコロナ放
電を行つて画像形成した方が、コロナ放電を行
つて画像形成したよりもその画質が優れており極
めて鮮明であつた。この結果より本実施例で得ら
れた像形成部材には帯電極性の依存性が認められ
た。 実施例 8 モリブデン基板に変えて表面が清浄にされた、
コーニング7059ガラス(1mm厚、4×4cm、画面
研磨したもの)表面の一方に、電子ビーム蒸着法
によつてITOを1000Å蒸着したものを、実施例1
と同様の装置(第3図)の固定部材303上に
ITO蒸着面を下面にして設置し、又H2ガスボン
ベ342をH2ガスで10vol%に稀釈されたNH3
スボンベに変え、中間層形成時のSiH4/H2ガス
流量とNH3/H2ガス流量の比を1:20にした以
外は、実施例4と同様な条件及び手順によつて、
中間層、光導電層をITO基板上に形成した後、堆
積室301外に取り出し、実施例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、5.5KVのコロナ放電、荷電性現像剤の組
み合わせの場合に、極めて良質のコントラストの
高いトナー画線が転写紙上に得られた。 実施例 9 実施例1と同様の操作、条件にて像形成部材を
9枚形成した。その後光導電層上に形成する上部
層を第4表に示す如き条件でA〜I迄形成し、
各々の上部層を有する像形成部材を9枚作成し
た。 尚、スパツタリング法にて上部層Aを形成する
際にはターゲツト305を多結晶シリコンターゲ
ツト上に部分的にグラフアイトターゲツトが積層
されたものにし、更にN2ガスボンベ342を、
Arガスボンベに変えた。又上部層Eを形成する
際にはターゲツトをSi3N4ターゲツトに、N2ガス
ボンベ342をArで50%稀釈されたN2ガスボン
ベに変えた。 又、グロー放電法にて上部層Bを形成する際に
は、B2H6ガスボンベ324をH2で10vol%に稀
釈されたC2H4/H2ガスボンベに、上部層Cを形
成する際にはB2H6ガンボンベ324をH2
10vol%に稀釈されたSi(CH34ボンベに、上部層
Dを形成する際には上部層Bの形成の際と同様に
B2H6ガスボンベ324をC2H4/H2ガスボンベ
に、上部層Gを形成する際にはPF5ガスボンベ3
30をH2で10vol%に稀釈されたNH3/H2ガス
ボンベに、上部層Iを形成する際はPF3ガスボン
ベ330をH2で10vol%に稀釈されたNH3/H2
ガスボンベに各々変えた。 実施例1と同様に中間層、光導電層に第4表に
示す上部層A〜Iを有する像形成部材9枚を各々
実施例1と同様の操作、条件にて像形成を行つて
転写紙に転写したところ、何れも帯電極性に対す
る依存性がなく極めて鮮明なトナー像が得られ
た。
[Table] Example 4 After forming an intermediate layer according to the same conditions and procedures as in Example 1, the valve 335 of the cylinder 336 and the valve 341 of the cylinder 342 were closed to remove the gas in the chamber 301 . Vacuum was applied to 7 torr. After that, the auxiliary valve 309, the outflow valves 331, 33
7. After closing the inflow valves 333 and 339,
Open the valve 317 of the SiF 4 /H 2 gas cylinder 318, adjust the pressure of the outlet pressure gauge 316 to 1 Kg/cm 2 ,
The inflow valve 315 was gradually opened to allow SiF 4 /H 2 gas to flow into the flow meter 314. Subsequently, the outflow valve 313 was gradually opened, and then the auxiliary valve 309 was gradually opened. Next, the opening of the auxiliary valve 309 was adjusted while observing the reading on the Pirani gauge 310, and the auxiliary valve 309 was opened until the inside of the chamber 301 reached 1×10 −2 torr. After the internal pressure of the chamber 301 became stable, the main valve 312 was gradually closed and the opening was throttled until the reading on the Pirani gauge 310 reached 0.5 torr. After confirming that the gas inflow is stable and the internal pressure is stable, the shutter 307 is closed, and then the high frequency power supply 308 is turned on, and 13.56 MHz high frequency power is applied between the shutter 307 and the electrode 303, and the chamber 3
A glow discharge was generated in 01, and the input power was 60W. After continuing the glow discharge for 3 hours to form a photoconductive layer, the heating heater 304 is turned off, the high frequency power supply 308 is also turned off, and after waiting for the substrate temperature to reach 100°C, the outflow valve 313 is turned off.
and close the inflow valve 315, and close the main valve 31.
2 was fully opened to bring the inside of the chamber 301 to 10 -5 torr or less, then the main valve 312 was closed, and the inside of the chamber 301 was brought to atmospheric pressure by the leak valve 311, and the substrate was taken out. In this case, the total thickness of the formed layer is approximately
It was 9μ. The image forming member thus obtained is
When an image was formed on a transfer paper according to the same procedure as in Example 1, the image quality was superior and extremely clear when the image was formed using corona discharge than when the image was formed using corona discharge. .
From this result, it was confirmed that the image forming member obtained in this example had charge polarity dependence. Example 5 After forming an intermediate layer on a molybdenum substrate for 1 minute and forming a photoconductive layer for 5 hours under the same conditions and procedures as in Example 1, the high frequency power source 308 was turned on.
In the off state, the glow discharge is stopped.
Close the outflow valves 313, 319 and again.
The outflow valves 331 and 337 were opened to obtain the same conditions as when forming the intermediate layer. Subsequently, the high frequency power supply was turned on again to restart the glow discharge. The input power at that time was also 3W, the same as when forming the intermediate layer. After continuing the glow discharge for 2 minutes to form an upper layer on the photoconductive layer, the heating heater 304 is turned off, and the high frequency power source 30
8 is also turned off, wait until the substrate temperature reaches 100°C, close the outflow valves 331, 337 and inflow valves 333, 339, fully open the main valve 312, and reduce the inside of the chamber 301 to 10 -5 torr or less. After that, the main valve 312 was closed, and the inside of the chamber 301 was brought to atmospheric pressure by the leak valve 311, and the substrate was taken out. The image forming member thus obtained was placed in the same charging exposure experiment apparatus as in Example 1, and
Corona charging was performed for 0.2 seconds, and a light image was immediately irradiated. The optical image is created using a tungsten lamp light source.
A light intensity of 1.0 lux·sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the component by cascading a charged developer (including toner and carrier) onto the surface of the component. When the toner image on the member was transferred onto transfer paper using 5.0KV corona charging, a clear, high-density image with excellent resolution and good gradation reproducibility was obtained. Example 6 After forming an intermediate layer on a molybdenum substrate for 1 minute under the same conditions and procedures as in Example 1,
The deposition chamber was evacuated to 5×10 −7 torr, and SiF 4 /H 2 gas was introduced into the chamber in the same manner as in Example 1. Thereafter, gas is flowed from the B 2 H 6 /H 2 gas cylinder 324 through the inflow valve 321 to the flow meter 320 at a gas pressure of 1 Kg/cm 2 (reading of the outlet pressure gauge 322), and by adjusting the outflow valve 319, the flow meter The opening of the outflow valve 319 is determined so that the reading of 320 is 1/15 of the flow rate of SiF 4 /H 2 gas,
Stabilized. Subsequently, the shutter 307 was closed and the high frequency power supply 308 was turned on again to restart the glow discharge. The input power at that time was 60W. After continuing the glow discharge for another 4 hours to form a photoconductive layer, the heating heater 304 is turned off, the high frequency power supply 308 is also turned off, and after waiting for the substrate temperature to reach 100°C, the outflow valve 31
3, 319 and the inflow valves 315, 321 are closed, the main valve 312 is fully opened, and the chamber 301 is closed.
After reducing the internal pressure to 10 -5 torr or less, the main valve 312
The chamber 301 was closed and the inside of the chamber 301 was brought to atmospheric pressure by the leak valve 311, and the substrate was taken out. In this case, the total thickness of the layer formed was approximately 10μ. An image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1. The image quality was excellent and extremely clear. From this result, it was found that the image forming member obtained in this example had chargeability dependence. Example 7 After forming an intermediate layer on a molybdenum substrate for 1 minute under the same conditions and procedures as in Example 1,
The deposition chamber was evacuated to 5×10 −7 torr, and SiF 4 /H 2 gas was introduced into the chamber in the same manner as in Example 1. PF 5 gas ( hereafter
It is abbreviated as PF 5 /H 2 . Gas flows from the cylinder 330 (purity 99.999%) through the inflow valve 327 to the flow meter 326 at a gas pressure of 1 Kg/cm 2 (reading of the outlet pressure gauge 328), and by adjusting the outflow valve 325, the reading of the flow meter 326 becomes SiF. 4 /H 2
The opening of the outflow valve 325 was set to be 1/60 of the gas flow rate to stabilize it. Subsequently, the shutter 307 was closed and the high frequency power supply 308 was turned on again to restart the glow discharge. The input voltage at that time was 60W.
After continuing the glow discharge for another 4 hours to form a photoconductive layer, the heating heater 304 is turned off, the high frequency power source 308 is also turned off, and after waiting for the substrate temperature to reach 100°C, the outflow valve 304 is turned off.
13, 325 and inflow valves 315, 327, and fully open the main valve 312, the chamber 301
After reducing the internal pressure to 10 -5 torr or less, the main valve 312
The chamber 301 was closed and the inside of the chamber 301 was brought to atmospheric pressure by the leak valve 311, and the substrate was taken out. In this case, the total thickness of the layer formed was approximately 11μ. An image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1. The image quality was excellent and extremely clear. From this result, it was confirmed that the image forming member obtained in this example had charge polarity dependence. Example 8 The surface was cleaned by replacing it with a molybdenum substrate.
Example 1: Corning 7059 glass (1 mm thick, 4 x 4 cm, surface polished) with 1000 Å of ITO deposited on one surface by electron beam evaporation.
on the fixing member 303 of a similar device (Fig. 3).
It was installed with the ITO deposition surface facing downward, and the H 2 gas cylinder 342 was replaced with an NH 3 gas cylinder diluted to 10 vol% with H 2 gas, and the SiH 4 /H 2 gas flow rate and NH 3 /H 2 during intermediate layer formation were determined. Under the same conditions and procedures as in Example 4, except that the gas flow rate ratio was 1:20,
After forming the intermediate layer and the photoconductive layer on the ITO substrate, it was taken out of the deposition chamber 301 and placed in the charging exposure experimental equipment in the same manner as in Example 1 for an image formation test. In the case of the discharge, charge developer combination, very good quality, high contrast toner images were obtained on the transfer paper. Example 9 Nine image forming members were formed using the same operations and conditions as in Example 1. After that, the upper layer to be formed on the photoconductive layer is formed from A to I under the conditions shown in Table 4,
Nine imaging members were made with each top layer. When forming the upper layer A by the sputtering method, the target 305 is a polycrystalline silicon target with a partially laminated graphite target, and an N 2 gas cylinder 342 is used.
Changed to Ar gas cylinder. Further, when forming the upper layer E, the target was changed to a Si 3 N 4 target, and the N 2 gas cylinder 342 was changed to an N 2 gas cylinder diluted 50% with Ar. In addition, when forming the upper layer B by the glow discharge method, when forming the upper layer C, the B 2 H 6 gas cylinder 324 is diluted with H 2 to 10 vol% in a C 2 H 4 /H 2 gas cylinder. For B 2 H 6 gun cylinder 324 with H 2
When forming the upper layer D in a Si(CH 3 ) 4 cylinder diluted to 10 vol%, apply the same method as when forming the upper layer B.
The B 2 H 6 gas cylinder 324 is replaced with a C 2 H 4 /H 2 gas cylinder, and the PF 5 gas cylinder 3 is used when forming the upper layer G.
30 is diluted to 10 vol% with H 2 in a NH 3 /H 2 gas cylinder, and when forming the upper layer I, PF 3 gas cylinder 330 is diluted with H 2 to 10 vol % in a NH 3 /H 2 gas cylinder.
They each changed to gas cylinders. As in Example 1, nine image forming members each having an intermediate layer and a photoconductive layer having upper layers A to I shown in Table 4 were subjected to image formation under the same operations and conditions as in Example 1, and then transferred to transfer paper. When the toner images were transferred to a toner image, extremely clear toner images were obtained that were independent of charging polarity.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は各々本発明の光導電部材の
好適な実施態様例の構成を説明する為の模式的構
成図、第3図は本発明の光導電部材を製造する場
合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
…支持体、102,202…中間層、103,2
03…光導電層、104,204…自由表面、2
05…上部層。
FIGS. 1 and 2 are schematic configuration diagrams for explaining the configuration of preferred embodiments of the photoconductive member of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of an apparatus for manufacturing the photoconductive member of the present invention. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing an example. 100,200...Photoconductive member, 101,201
...Support, 102,202...Intermediate layer, 103,2
03...Photoconductive layer, 104,204...Free surface, 2
05... Upper layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 支持体と、シリコン原子を母体とし、ハロゲ
ン原子を含むアモルフアス材料で構成されている
光導電層と、これ等の間に設けられ、支持体側か
ら光導電層中へのキヤリアの流入を阻止し且つ電
磁波照射によつて前記光導電層中に生じ支持体側
に向つて移動するキヤリアの光導電層側から支持
体側への通過を許す機能を有する中間層とを備え
た光導電部材に於いて、前記中間層が、(Six
N1-xYH1-Y(但し、0.43≦x≦0.60、0.65≦y≦
0.98)で示される非光導電性のアモルフアス材料
で構成され、30〜1000Åの層厚を有する事を特徴
とする光導電部材。 2 光導電層の上部表面に、シリコン原子を母体
とし、水素原子又はハロゲン原子のいずれか一方
を少なくとも含む非光導電性のアモルフアス材料
で構成された上部層を更に有する特許請求の範囲
第1項の光導電部材。 3 光導電層の上部表面に、無機絶縁材料又は有
機絶縁材料から成る上部層を更に有する特許請求
の範囲第1項の光導電部材。 4 電荷像形成面となる自由表面を有し、0.5〜
70μの層厚を有する表面被覆層が更に設けてある
特許請求の範囲第1項乃至第3項の光導電部材。
[Scope of Claims] 1. A support, a photoconductive layer made of an amorphous material having silicon atoms as a matrix and containing halogen atoms, and a photoconductive layer provided between them, and a photoconductive layer formed from the support side into the photoconductive layer. an intermediate layer having a function of blocking the inflow of carriers and allowing carriers generated in the photoconductive layer and moving toward the support by electromagnetic wave irradiation to pass from the photoconductive layer side to the support side; In the conductive member, the intermediate layer is (Si x
N 1-x ) Y H 1-Y (However, 0.43≦x≦0.60, 0.65≦y≦
A photoconductive member comprising a non-photoconductive amorphous material represented by 0.98) and having a layer thickness of 30 to 1000 Å. 2. Claim 1 further comprising, on the upper surface of the photoconductive layer, an upper layer made of a non-photoconductive amorphous material having silicon atoms as a host and containing at least either hydrogen atoms or halogen atoms. photoconductive member. 3. The photoconductive member according to claim 1, further comprising an upper layer made of an inorganic insulating material or an organic insulating material on the upper surface of the photoconductive layer. 4 Has a free surface that serves as a charge image forming surface, and has a diameter of 0.5 to
A photoconductive member according to any one of claims 1 to 3, further comprising a surface coating layer having a layer thickness of 70μ.
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