JPH0150905B2 - - Google Patents
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- JPH0150905B2 JPH0150905B2 JP55127490A JP12749080A JPH0150905B2 JP H0150905 B2 JPH0150905 B2 JP H0150905B2 JP 55127490 A JP55127490 A JP 55127490A JP 12749080 A JP12749080 A JP 12749080A JP H0150905 B2 JPH0150905 B2 JP H0150905B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
- H10F30/15—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors comprising amorphous semiconductors
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
[産業上の利用分野]
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電子写真用光導電部
材に関する。 [従来の技術] 像形成分野に於ける電子写真用像形成部材を構
成する光導電材料としては、高感度で、SN比
〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照射する
電磁波のスペクトル特性を有すること、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。 [発明が解決しようとする問題点] 而乍ら、従来のa―Siで構成された光導電層を
有する電子写真用光導電部材は、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、実用的な電子写真用像
形成部材には、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、この様な種の電子写真用光導電部
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(有機電子写真用光導
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(dark
decay)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
電々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
れる一方で電子写真用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に使用される電
子写真用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性に鋭意研究検討を続けた結
果、シリコン原子を母体とし水素原子を含有する
アモルフアス材料、所謂水素化アモルフアスシリ
コン(以後a―Si;H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
た電子写真用光導電部材は実用的に充分使用し得
るばかりでなく、従来の電子写真用光導電部材と
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。 [本発明の目的] 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電子写真用光導電部材
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
性の速い電子写真用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電子写真用光導電
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電子写真
用光導電部材を提供することである。 [本発明の構成] 本発明の電子写真用光導電部材は、支持体とシ
リコン原子を母体とし、水素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電子写真用光導電部
材に於いて、 前記中間層を、シリコン原子及び40乃至
90atomic%の量の炭素原子とを母体とし、ハロ
ゲン原子を1乃至20atomic%の量又はハロゲン
原子と水素原子とを両者の和として1乃至
20atomic%の量含む非光導電性のアモルフアス
材料で構成する事を特徴とする。 以下、図面に従つて、本発明の電子写真用光導
電部材に就て詳細に説明する。 第1図は、本発明の電子写真用光導電部材の基
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図に示す電子写真用光導電部材100は、
電子写真用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ている光導電層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,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に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、任意の形状として得、所望に
よつて、その形状は決定されるが、例えば、第1
図の電子写真用光導電部材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、所望通りの電子写真
用光導電部材が形成される様に適宜決定される
が、電子写真用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、10μm以上とさ
れる。 中間層102は、シリコン原子及び炭素原子と
を母体とし、ハロゲン原子(Xと記す)を含む非
光導電性のアモルフアス材料〔a―(SixC1-x)
y:X1-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101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―(SixC1-x)y:X1-yで構成される中間層1
02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、作製される電子写
真用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のが、所望する特性
を有する電子写真用光導電部材を製造する為の作
製条件の制御が比較的容易である、シリコン原子
と共に炭素原子及びハロゲン原子を、作製する中
間層中に導入するのが容易に行える等の利点から
グロー放電法或いはスパ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系内で併用して中間
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―(SixC1-x)y:X1-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―(SixC1-x)y:X1-yを堆積さ
せれば良い。 本発明に於いて、a―(SixC1-x)y:X1-y形成
用の原料ガスとしては、Si,C,X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,C,Xの中の1つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原
子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガ
スと、Xを構成原子とする原料ガスとを所望の混
合比で混合して使用するか、又は、Siを構成原子
とする原料ガスと、C及びXを構成原子とする原
料ガスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、
Si,C及びXの3つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。 又、別には、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明に於いて、ハロゲン原子Xとして好適な
のはF,Cl,Br,Iであり、殊にF,Clが望ま
しいものである。 本発明に於いて、中間層102はa―(Six
C1-x)y:X1-yで構成されるものであるが、中間層
102には更に水素原子を含有させることが出来
る。 中間層102への水素原子の含有は、光導電層
103との連続層形成の際に原料ガス種の一部共
通化を計ることが出来るので生産コスト面の上で
好都合である。 本発明に於いて、中間層102を形成するのに
有効に使用される原料ガスと成り得るものとして
は、常温常圧に於いてガス状態のもの又は容易に
ガス化し得る物質を挙げることが出来る。 この様な中間層形成用の物質としては、例えば
炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエ
チレン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系
炭化水素、ハロゲン単体、ハロゲン化水素、ハロ
ゲン間化合物、ハロゲン化硅素、ハロゲン置換水
素化硅素、水素化硅素等を挙げる事が出来る。 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)、ハロゲン単体として
は、フツ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガ
ス、ハロゲン化水素としては、FH,HI,HCl,
HBr、ハロゲン間化合物としては、BrF,ClF,
ClF3,ClF5,BrF5,BrF3,IF7,IF5,ICl,IBr、
ハロゲン化硅素としては、SiF4,Si2F6,SiCl4,
SiCl3Br,SiCl2Br2,SiClBr3,SiCl3I,SiBr4、
ハロゲン置換水素化硅素としては、SiH2F2,
SiH2Cl2,SiHCl3,SiH3Cl,SiH3Br,SiH2Br2,
SiHBr3、水素化硅素としては、SiH4,Si2H6,
Si3H8,Si4H10等のシラン(Silane)類、等々を
挙げることが出来る。 これ等の他に、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等のフツ素
化硫黄化合物、Si(CH3)4,Si(C2H5)4等のケイ化
アルキルやSiCl(CH3)3,SiCl2(CH3)2,
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。 これ等の中間層形成物質は、形成される中間層
中に、所定の組成比でシリコン原子、炭素原子及
びハロゲン原子と必要に応じて水素原子とが含有
される様に、中間層形成の際に所望に従つて選択
されて使用される。 例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子と
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の中間層
が形成され得るSi(CH3)4とハロゲン原子を含有
させるものとしてのSiHCl3,SiCl4,SiH2Cl2或
いはSiH3Cl等を所定の混合比でガス状態で中間
層形成用の装置系内に導入してグロー放電を生起
させることによつてa―SixC1-x:Cl:Hから成
る中間層を形成することが出来る。 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Cウエーハー又はSiとC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
ハロゲンと必要に応じて水素を構成要素として含
む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、CとXを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の堆
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Cとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくともハロゲン原子を
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。C及びX、必要に応じてH
の導入用の原料ガスとなる物質としては、先述し
たグロー放電の例で示した中間層形成用の物質が
スパツターリング法の場合にも有効な物質として
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,C、及びX、必要に応じて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―(SixC1-x)y:X1-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―(Six
C1-x)y:X1-yは、中間層102の機能が支持体1
01側から光導電層103中へのキヤリアの流入
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―(SixC1-x)y:X1-yが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―(SixC1-x)
y:X1-yからなる中間層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―(SixC1-x)
y:X1-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。 本発明に於ける所望の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102
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
成することが出来る、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、これ等
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
ーが作成されるa―(SixC1-x)y:X1-yの特性を
左右する重要な因子の1つである。 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
するa―(SixC1-x)y:X1-yが生産性良く効果的
に作成される為の放電パワー条件としては、通常
10〜200W、好適には20〜100Wである。 堆積室内のガス圧は、通常0.01〜1Torr、好適
には0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。 本発明の電子写真用光導電部材に於ける中間層
102に含有される炭素原子及びハロゲン原子の
量は、中間層102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に含有される炭素
原子の量は、通常は40〜90atomic%、好適には
50〜90atomic%、最適には60〜80atomic%とさ
れるのが望ましいものである。ハロゲン原子の含
有量としては、通常の場合1〜20atomic%、好
適には2〜15atomic%とされるのが望ましく、
これ等の範囲にハロゲン含有量がある場合に作成
される電子写真用光導電部材を実際面に充分適用
させ得るものである。必要に応じて含有される水
素原子の含有量としては、通常の場合19atomic
%以下、好適には13atomic%以下とされるのが
望ましいものである。即ち、先のa―(SixC1-x)
y:X1-yの表示で行えばxが通常は0.1〜0.47、好
適には0.1〜0.35、最適には0.15〜0.30、yが通常
0.99〜0.80、好適には0.99〜0.82、最適には0.98〜
0.85である。 ハロゲン原子と水素原子の両方が含まれる場合
先と同様のa―(SixC1-x)y:(H+X)1-yの表示
で行えば、この場合のx,yの数値範囲もa―
(SixC1-x)y:X1-yの場合と、略々同様である。 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たし得なくな
り、又、充分過ぎる程以上に厚いと、光導電層1
03中に於いて生ずるフオトキヤリアの支持体1
01の側への通過する確率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る為
に、中間層102上に積層される光導電層103
は下記に示す半導体特性を有するa―Siで構成さ
れる。 p型a―Si:H…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:H…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:H…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
ー濃度の(Nd)が高いもの。 n-型a―Si:H…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:H…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
によつて前記した様に光導電層103を構成する
a―Si:H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1010Ωcm
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
電子写真用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は重要な要素である。 本発明に於ける電子写真用光導電部材の光導電
層の層厚としては、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1〜100μm、好適に
は2〜50μmの範囲とされるのが望ましい。 本発明に於いて、光導電層を、a―Si:Hで構
成された層とするには、これ等の層を形成する
際、次の様な方法によつてHを層中に含有させ
る。 ここに於いて、「層中にHが含有されている」
ということは、「Hが、Si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」の何ら
かの又はこれ等の複合されている状態を意味す
る。 光導電層へのHの含有法としては、例えば層を
形成する際、堆積装置系内にSiH4,Si2H6,
Si3H8,Si4H10等のシラン(Silane)類等のシリ
コン化合物の形で導入し、グロー放電分解法によ
つて、それらの化合物を分解して、層の成長に併
せて含有される。 このグロー放電法によつて、光導電層を形成す
る場合には、a―Siを形成する出発物質がSiH4,
Si2H6,Si3H8,Si4H10等の水素化硅素ガスが分
解して層が形成される際、Hは自動的に層中に含
有される。 反応スパツターリング法による場合にはHeや
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をターゲツトとしてス
パツターリングを行う際にH2ガスを導入してや
るか又はSiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等の水素
化硅素ガス、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。 本発明者等の知見によれば、a―Si:Hで構成
される光導電層のHの含有量は、形成された電子
写真用光導電部材が実際面に於いて充分適用され
得るか否かを左右する大きな要因の一つであつて
極めて重要であることが判明した。 本発明に於いて、形成される電子写真用光導電
部材が実際面に充分適用され得る為には、光導電
層中に含有されるH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ー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隣はないが、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,As,P,Sb等
が最適である。この他に、例えば熱拡散やイオプ
ランテーシヨンによつてLi等がインターステイア
シル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、周期律表第族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、本発明の電子写真用光導電部材の
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図に示される電子写真用光導電部材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図に示す電子写真用光導電部材100と同様の
層構造を有するものである。 即ち、電子写真用光導電部材200は、支持体
201の上に中間層102と同様の材料で同様の
機能を有する様に形成された中間層202と、a
―Si:H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、例えば電子写真用光導電部材
200を自由表面204に帯電処理を施して電荷
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電
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電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
有する必要に応じて水素原子を含むa―(Six
C1-x)y:X1-yで構成される他a―SiaN1-a,a―
(SiaN1-a)b:H1-b,a―(SiaN1-a)b:(H+X)1
−b,a―SicO1-c,a―(SicO1-c)d:H1-d,a―
(SicO1-c)d:(H+X)1-d等の光導電層を構成する
母体原子である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(H)又は/及びハロゲン原子(X)を
含むアモルフアス材料、SiNO、Al3O3等の無機
絶縁性材料、ポリエステル、ポリパラキシリレ
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
び使用環境的安定性等の点から、中間層202と
同様の特性を有するa―(SixC1-x)y:X1-yで構
成するか又は、ハロゲン原子を含まないa―Six
C1-x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出来る。ハロゲン原
子としては、F,Cl,Br等が挙げられるが、熱
的安定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
の感受する電磁波を照射する様にして電子写真用
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き起させ得る
様に注意深く成される。 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。 本発明の電子写真用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。 表面被覆層の形成部材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、ポリ塩化ピニリデン、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、ポリ弗化ピニリデン、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―弗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体、シリコン窒化
物、シリコン酸化物等の無機絶縁体等が挙げられ
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又は上部層の上に貼合
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、0.5〜40μm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10μm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10μm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10μm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)309を支持台302上に静置され
たグロー放電堆積室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309は、
固定部材303内の加熱ヒーター308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
ブ310を全開して、堆積室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308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340、次いで流出バルブ
325,326,327,329、及び流入バル
ブ320,321,322,324を全開し、フ
ローメーター316,317,318,320内
を十分脱気真空状態にされた。補助バルブ34
0、バルブ325,326,327,329,3
20,321,322,324を閉じた後、H2
で70vol%に稀釈されたSiF4ガス(純度99.999%)
ボンベ311のバルブ330、H2で10vol%に稀
釈されたC2H4ガスボンベ312のバルブ331
を開け、出口圧ゲージ335,336の圧を1
Kg/cm2に調整し、流入バルブ320,321を
徐々に開けてフローメーター316,317内へ
SiF6ガス、C2H4ガスを流入させた。引続いて、
流出バルブ325,326を徐々に開け、次いで
補助バルブ340を徐々に開けた。このときSiF4
ガス流量とC2H4ガス流量比が1:60になるよう
に流入バルブ320,321を調整した。次にピ
ラニーゲージ341の読みを注視しながら補助バ
ルブ340の開口を調整し、室301内が1×
10-2Torrになるまで補助バルブ340を開けた。
堆積室301内圧が安定してから、メインバルブ
310を徐々に閉じ、ピラニーゲージ341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た。続いて高
周波電源342のスイツチをON状態にして、誘
導コイル343に13.56MHzの高周波電力を投入
し、コイル部(室上部)の堆積室301内にグロ
ー放電を発生させ、60Wの入力電力とした。上記
条件で基板上に堆積させる為に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342
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325,326を閉じ、次にH2で
50volppmに希釈されたB2H6ガスボンベ313の
バルブ332、H2で10vol%に希釈されたSiH4ボ
ンベ315のバルブ334を開け、出口圧ゲージ
337,339の圧力を1Kg/cm2に調整し、流入
バルブ322,324を徐々に開けてフローメー
ター318,320内へB2H6ガス,SiH4ガスを
流入させた。引続いて流出バルブ327,329
を徐々に開けた。このときB2H6ガス流量とSiH4
ガス流量比が1:50になるように流入バルブ32
2,324を調整した。次に中間層の形成時と同
様にピラニーゲージ341の指示が0.5Torrにな
る様に補助バルブ340、メインバルブ310の
開口を調整し、安定化させた。 引き続き、再び高周波電源342をon状態に
して、グロー放電を再開させた。このときの入力
電力を10Wにし以前より減少させた。こうしてグ
ロー放電を更に3時間持続させて光導電層を形成
した後、加熱ヒーター308をoff状態にし、高
周波電源342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327,329
及び流入バルブ320,321,322,324
を閉じ、メインバルブ310を全開にして、堆積
室301内を10-3Torr以下にした後、メインバ
ルブ310を閉じ、堆積室301内をリークバル
ブ343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9μmであ
つた。こうして得られた電子写真用像形成部材
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処、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地に対する依存性が
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.〜で示される電子写真用
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。
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電子写真用光導電部
材に関する。 [従来の技術] 像形成分野に於ける電子写真用像形成部材を構
成する光導電材料としては、高感度で、SN比
〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照射する
電磁波のスペクトル特性を有すること、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。 [発明が解決しようとする問題点] 而乍ら、従来のa―Siで構成された光導電層を
有する電子写真用光導電部材は、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、実用的な電子写真用像
形成部材には、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、この様な種の電子写真用光導電部
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(有機電子写真用光導
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(dark
decay)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
電々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
れる一方で電子写真用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に使用される電
子写真用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性に鋭意研究検討を続けた結
果、シリコン原子を母体とし水素原子を含有する
アモルフアス材料、所謂水素化アモルフアスシリ
コン(以後a―Si;H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
た電子写真用光導電部材は実用的に充分使用し得
るばかりでなく、従来の電子写真用光導電部材と
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。 [本発明の目的] 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電子写真用光導電部材
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
性の速い電子写真用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電子写真用光導電
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電子写真
用光導電部材を提供することである。 [本発明の構成] 本発明の電子写真用光導電部材は、支持体とシ
リコン原子を母体とし、水素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電子写真用光導電部
材に於いて、 前記中間層を、シリコン原子及び40乃至
90atomic%の量の炭素原子とを母体とし、ハロ
ゲン原子を1乃至20atomic%の量又はハロゲン
原子と水素原子とを両者の和として1乃至
20atomic%の量含む非光導電性のアモルフアス
材料で構成する事を特徴とする。 以下、図面に従つて、本発明の電子写真用光導
電部材に就て詳細に説明する。 第1図は、本発明の電子写真用光導電部材の基
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図に示す電子写真用光導電部材100は、
電子写真用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ている光導電層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,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に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、任意の形状として得、所望に
よつて、その形状は決定されるが、例えば、第1
図の電子写真用光導電部材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、所望通りの電子写真
用光導電部材が形成される様に適宜決定される
が、電子写真用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、10μm以上とさ
れる。 中間層102は、シリコン原子及び炭素原子と
を母体とし、ハロゲン原子(Xと記す)を含む非
光導電性のアモルフアス材料〔a―(SixC1-x)
y:X1-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101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―(SixC1-x)y:X1-yで構成される中間層1
02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、作製される電子写
真用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のが、所望する特性
を有する電子写真用光導電部材を製造する為の作
製条件の制御が比較的容易である、シリコン原子
と共に炭素原子及びハロゲン原子を、作製する中
間層中に導入するのが容易に行える等の利点から
グロー放電法或いはスパ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系内で併用して中間
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―(SixC1-x)y:X1-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―(SixC1-x)y:X1-yを堆積さ
せれば良い。 本発明に於いて、a―(SixC1-x)y:X1-y形成
用の原料ガスとしては、Si,C,X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,C,Xの中の1つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原
子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガ
スと、Xを構成原子とする原料ガスとを所望の混
合比で混合して使用するか、又は、Siを構成原子
とする原料ガスと、C及びXを構成原子とする原
料ガスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、
Si,C及びXの3つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。 又、別には、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明に於いて、ハロゲン原子Xとして好適な
のはF,Cl,Br,Iであり、殊にF,Clが望ま
しいものである。 本発明に於いて、中間層102はa―(Six
C1-x)y:X1-yで構成されるものであるが、中間層
102には更に水素原子を含有させることが出来
る。 中間層102への水素原子の含有は、光導電層
103との連続層形成の際に原料ガス種の一部共
通化を計ることが出来るので生産コスト面の上で
好都合である。 本発明に於いて、中間層102を形成するのに
有効に使用される原料ガスと成り得るものとして
は、常温常圧に於いてガス状態のもの又は容易に
ガス化し得る物質を挙げることが出来る。 この様な中間層形成用の物質としては、例えば
炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエ
チレン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系
炭化水素、ハロゲン単体、ハロゲン化水素、ハロ
ゲン間化合物、ハロゲン化硅素、ハロゲン置換水
素化硅素、水素化硅素等を挙げる事が出来る。 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)、ハロゲン単体として
は、フツ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガ
ス、ハロゲン化水素としては、FH,HI,HCl,
HBr、ハロゲン間化合物としては、BrF,ClF,
ClF3,ClF5,BrF5,BrF3,IF7,IF5,ICl,IBr、
ハロゲン化硅素としては、SiF4,Si2F6,SiCl4,
SiCl3Br,SiCl2Br2,SiClBr3,SiCl3I,SiBr4、
ハロゲン置換水素化硅素としては、SiH2F2,
SiH2Cl2,SiHCl3,SiH3Cl,SiH3Br,SiH2Br2,
SiHBr3、水素化硅素としては、SiH4,Si2H6,
Si3H8,Si4H10等のシラン(Silane)類、等々を
挙げることが出来る。 これ等の他に、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等のフツ素
化硫黄化合物、Si(CH3)4,Si(C2H5)4等のケイ化
アルキルやSiCl(CH3)3,SiCl2(CH3)2,
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。 これ等の中間層形成物質は、形成される中間層
中に、所定の組成比でシリコン原子、炭素原子及
びハロゲン原子と必要に応じて水素原子とが含有
される様に、中間層形成の際に所望に従つて選択
されて使用される。 例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子と
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の中間層
が形成され得るSi(CH3)4とハロゲン原子を含有
させるものとしてのSiHCl3,SiCl4,SiH2Cl2或
いはSiH3Cl等を所定の混合比でガス状態で中間
層形成用の装置系内に導入してグロー放電を生起
させることによつてa―SixC1-x:Cl:Hから成
る中間層を形成することが出来る。 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Cウエーハー又はSiとC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
ハロゲンと必要に応じて水素を構成要素として含
む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、CとXを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の堆
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Cとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくともハロゲン原子を
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。C及びX、必要に応じてH
の導入用の原料ガスとなる物質としては、先述し
たグロー放電の例で示した中間層形成用の物質が
スパツターリング法の場合にも有効な物質として
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,C、及びX、必要に応じて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―(SixC1-x)y:X1-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―(Six
C1-x)y:X1-yは、中間層102の機能が支持体1
01側から光導電層103中へのキヤリアの流入
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―(SixC1-x)y:X1-yが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―(SixC1-x)
y:X1-yからなる中間層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―(SixC1-x)
y:X1-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。 本発明に於ける所望の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102
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
成することが出来る、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、これ等
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
ーが作成されるa―(SixC1-x)y:X1-yの特性を
左右する重要な因子の1つである。 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
するa―(SixC1-x)y:X1-yが生産性良く効果的
に作成される為の放電パワー条件としては、通常
10〜200W、好適には20〜100Wである。 堆積室内のガス圧は、通常0.01〜1Torr、好適
には0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。 本発明の電子写真用光導電部材に於ける中間層
102に含有される炭素原子及びハロゲン原子の
量は、中間層102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に含有される炭素
原子の量は、通常は40〜90atomic%、好適には
50〜90atomic%、最適には60〜80atomic%とさ
れるのが望ましいものである。ハロゲン原子の含
有量としては、通常の場合1〜20atomic%、好
適には2〜15atomic%とされるのが望ましく、
これ等の範囲にハロゲン含有量がある場合に作成
される電子写真用光導電部材を実際面に充分適用
させ得るものである。必要に応じて含有される水
素原子の含有量としては、通常の場合19atomic
%以下、好適には13atomic%以下とされるのが
望ましいものである。即ち、先のa―(SixC1-x)
y:X1-yの表示で行えばxが通常は0.1〜0.47、好
適には0.1〜0.35、最適には0.15〜0.30、yが通常
0.99〜0.80、好適には0.99〜0.82、最適には0.98〜
0.85である。 ハロゲン原子と水素原子の両方が含まれる場合
先と同様のa―(SixC1-x)y:(H+X)1-yの表示
で行えば、この場合のx,yの数値範囲もa―
(SixC1-x)y:X1-yの場合と、略々同様である。 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たし得なくな
り、又、充分過ぎる程以上に厚いと、光導電層1
03中に於いて生ずるフオトキヤリアの支持体1
01の側への通過する確率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る為
に、中間層102上に積層される光導電層103
は下記に示す半導体特性を有するa―Siで構成さ
れる。 p型a―Si:H…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:H…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:H…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
ー濃度の(Nd)が高いもの。 n-型a―Si:H…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:H…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
によつて前記した様に光導電層103を構成する
a―Si:H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1010Ωcm
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
電子写真用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は重要な要素である。 本発明に於ける電子写真用光導電部材の光導電
層の層厚としては、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1〜100μm、好適に
は2〜50μmの範囲とされるのが望ましい。 本発明に於いて、光導電層を、a―Si:Hで構
成された層とするには、これ等の層を形成する
際、次の様な方法によつてHを層中に含有させ
る。 ここに於いて、「層中にHが含有されている」
ということは、「Hが、Si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」の何ら
かの又はこれ等の複合されている状態を意味す
る。 光導電層へのHの含有法としては、例えば層を
形成する際、堆積装置系内にSiH4,Si2H6,
Si3H8,Si4H10等のシラン(Silane)類等のシリ
コン化合物の形で導入し、グロー放電分解法によ
つて、それらの化合物を分解して、層の成長に併
せて含有される。 このグロー放電法によつて、光導電層を形成す
る場合には、a―Siを形成する出発物質がSiH4,
Si2H6,Si3H8,Si4H10等の水素化硅素ガスが分
解して層が形成される際、Hは自動的に層中に含
有される。 反応スパツターリング法による場合にはHeや
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をターゲツトとしてス
パツターリングを行う際にH2ガスを導入してや
るか又はSiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等の水素
化硅素ガス、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。 本発明者等の知見によれば、a―Si:Hで構成
される光導電層のHの含有量は、形成された電子
写真用光導電部材が実際面に於いて充分適用され
得るか否かを左右する大きな要因の一つであつて
極めて重要であることが判明した。 本発明に於いて、形成される電子写真用光導電
部材が実際面に充分適用され得る為には、光導電
層中に含有されるH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ー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隣はないが、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,As,P,Sb等
が最適である。この他に、例えば熱拡散やイオプ
ランテーシヨンによつてLi等がインターステイア
シル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、周期律表第族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、本発明の電子写真用光導電部材の
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図に示される電子写真用光導電部材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図に示す電子写真用光導電部材100と同様の
層構造を有するものである。 即ち、電子写真用光導電部材200は、支持体
201の上に中間層102と同様の材料で同様の
機能を有する様に形成された中間層202と、a
―Si:H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、例えば電子写真用光導電部材
200を自由表面204に帯電処理を施して電荷
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電
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電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
有する必要に応じて水素原子を含むa―(Six
C1-x)y:X1-yで構成される他a―SiaN1-a,a―
(SiaN1-a)b:H1-b,a―(SiaN1-a)b:(H+X)1
−b,a―SicO1-c,a―(SicO1-c)d:H1-d,a―
(SicO1-c)d:(H+X)1-d等の光導電層を構成する
母体原子である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(H)又は/及びハロゲン原子(X)を
含むアモルフアス材料、SiNO、Al3O3等の無機
絶縁性材料、ポリエステル、ポリパラキシリレ
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
び使用環境的安定性等の点から、中間層202と
同様の特性を有するa―(SixC1-x)y:X1-yで構
成するか又は、ハロゲン原子を含まないa―Six
C1-x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出来る。ハロゲン原
子としては、F,Cl,Br等が挙げられるが、熱
的安定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
の感受する電磁波を照射する様にして電子写真用
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き起させ得る
様に注意深く成される。 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。 本発明の電子写真用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。 表面被覆層の形成部材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、ポリ塩化ピニリデン、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、ポリ弗化ピニリデン、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―弗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体、シリコン窒化
物、シリコン酸化物等の無機絶縁体等が挙げられ
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又は上部層の上に貼合
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、0.5〜40μm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10μm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10μm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10μm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)309を支持台302上に静置され
たグロー放電堆積室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309は、
固定部材303内の加熱ヒーター308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
ブ310を全開して、堆積室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308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340、次いで流出バルブ
325,326,327,329、及び流入バル
ブ320,321,322,324を全開し、フ
ローメーター316,317,318,320内
を十分脱気真空状態にされた。補助バルブ34
0、バルブ325,326,327,329,3
20,321,322,324を閉じた後、H2
で70vol%に稀釈されたSiF4ガス(純度99.999%)
ボンベ311のバルブ330、H2で10vol%に稀
釈されたC2H4ガスボンベ312のバルブ331
を開け、出口圧ゲージ335,336の圧を1
Kg/cm2に調整し、流入バルブ320,321を
徐々に開けてフローメーター316,317内へ
SiF6ガス、C2H4ガスを流入させた。引続いて、
流出バルブ325,326を徐々に開け、次いで
補助バルブ340を徐々に開けた。このときSiF4
ガス流量とC2H4ガス流量比が1:60になるよう
に流入バルブ320,321を調整した。次にピ
ラニーゲージ341の読みを注視しながら補助バ
ルブ340の開口を調整し、室301内が1×
10-2Torrになるまで補助バルブ340を開けた。
堆積室301内圧が安定してから、メインバルブ
310を徐々に閉じ、ピラニーゲージ341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た。続いて高
周波電源342のスイツチをON状態にして、誘
導コイル343に13.56MHzの高周波電力を投入
し、コイル部(室上部)の堆積室301内にグロ
ー放電を発生させ、60Wの入力電力とした。上記
条件で基板上に堆積させる為に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342
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325,326を閉じ、次にH2で
50volppmに希釈されたB2H6ガスボンベ313の
バルブ332、H2で10vol%に希釈されたSiH4ボ
ンベ315のバルブ334を開け、出口圧ゲージ
337,339の圧力を1Kg/cm2に調整し、流入
バルブ322,324を徐々に開けてフローメー
ター318,320内へB2H6ガス,SiH4ガスを
流入させた。引続いて流出バルブ327,329
を徐々に開けた。このときB2H6ガス流量とSiH4
ガス流量比が1:50になるように流入バルブ32
2,324を調整した。次に中間層の形成時と同
様にピラニーゲージ341の指示が0.5Torrにな
る様に補助バルブ340、メインバルブ310の
開口を調整し、安定化させた。 引き続き、再び高周波電源342をon状態に
して、グロー放電を再開させた。このときの入力
電力を10Wにし以前より減少させた。こうしてグ
ロー放電を更に3時間持続させて光導電層を形成
した後、加熱ヒーター308をoff状態にし、高
周波電源342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327,329
及び流入バルブ320,321,322,324
を閉じ、メインバルブ310を全開にして、堆積
室301内を10-3Torr以下にした後、メインバ
ルブ310を閉じ、堆積室301内をリークバル
ブ343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9μmであ
つた。こうして得られた電子写真用像形成部材
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処、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地に対する依存性が
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.〜で示される電子写真用
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。
【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に,
SiF4ガス流量とC2H4ガス流量比を下記の第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.〜で示さ
れる電子写真用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2表に示す如き
結果を得た。試料No.〜に関して、electron
microprobe法により分析したところ、第3表に
示す如き結果を得た。第2表、第3表の結果から
本発明の目的を達成するには中間層におけるSiと
Cの組成比xを0.1〜0.35の範囲内で形成する必
要がある。
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に,
SiF4ガス流量とC2H4ガス流量比を下記の第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.〜で示さ
れる電子写真用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2表に示す如き
結果を得た。試料No.〜に関して、electron
microprobe法により分析したところ、第3表に
示す如き結果を得た。第2表、第3表の結果から
本発明の目的を達成するには中間層におけるSiと
Cの組成比xを0.1〜0.35の範囲内で形成する必
要がある。
【表】
【表】
実施例 4
実施例1と同様にモリブデン基板を設置し、続
いて実施例1と同様の操作によつてグロー放電堆
積室301内を5×10-6Torrの真空となし、基
板温度は200℃に保たれた後、実施例1と同様の
操作によつてSiF4,C2H4,SiH4のガス流入系を
5×10-6Torrの真空となし、その後、補助バル
ブ340及び各流出バルブ325,326,32
9、各流入バルブ320,321,324を閉じ
た後、H2で70vol%で希釈されたSiF4ガスボンベ
311のバルブ330、H2で10vol%に希釈され
たC2H4ガスボンベ312のバルブ331を開け、
出口圧ゲージ335,336の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ320,321を徐々に開けて
フローメーター316,317内へSiF4ガス,
C2H4ガスを流入させた。引続いて、流出バルブ
325,326を徐々に開け、次いで補助バルブ
340を徐々に開けた。このときSiF4ガス流量と
C2H4ガス流量比が1:60になるように流入バル
ブ320,321を調整した。次にピラニーゲー
ジ341の読みを注視しながら補助バルブ340
の開口を調整し、室301内が1×10-2Torrに
なるまで補助バルブ340を開けた。室301内
圧が安定してから、メインバルブ310を徐々に
閉じ、ピラニーゲージ341の指示が0.5Torrに
なるまで開口を絞つた。ガス流入が安定し室内圧
が一定となり、基板温度が200℃に安定してから、
実施例1と同様に高周波電源342をon状態と
して、60Wの入力電力でグロー放電を開始させ、
1分間同条件を保つて基板上に中間層を形成した
後、高周波電源342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325,32
6,322を閉じ、次にH2で10vol%に希釈され
たSiH4ボンベ315のバルブ334を開け、出
口圧ゲージ339の圧を1Kg/cm2に調整し、流入
バルブ324を徐々に開けてフローメーター32
0内へSiH4ガスを流入させた。引続いて、流出
バルブ329を徐々に開けた。次に中間層の形成
時と同様にピラニーゲージ341の指示が
0.5Torrになる様に補助バルブ340、メインバ
ルブ310の開口を調整し安定化させた。 引き続き、再び高周波電源342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10Wにし以前より減少させた。こうしてグ
ロー放電を更に5時間持続させて光導電層を形成
した後、加熱ヒーター308をoff状態にし、高
周波電源342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329及び流入
バルブ320,321,324を閉じ、メインバ
ルブ310を全開にして、室301内を
10-5Torr以下にした後、メインバルブ310を
閉じ、室301内をリークバルブ344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15μmであつた。この電子写
真用像形成部材に就て、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
ナ帯電を行つて画像形成した方が、コロナ帯電
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
で得られた電子写真用像形成部材には帯電機能の
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を行つた後、
高周波電源342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325,326を閉
じ、次にH2で25volppmに希釈されたPH3ガスボ
ンベ314のバルブ333、H2で10vol%に希釈
されたSiH4ボンベ315のバルブ334を開け、
出口圧ゲージ338,339の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ323,324を徐々に開けて
フローメーター319,320内へPH3ガス,
SiH4ガスを流入させた。引続いて、流出バルブ
328,329を徐々に開けた。このときPH3ガ
ス流量とSiH4ガス流量比が1:50になる様に流
入バルブ323,324を調整した。 次に中間層の形成時と同様にピラニーゲージ3
41の指示が0.5Torrになる様に補助バルブ34
0、メインバルブ310の開口を調整し安定化さ
せた。 引き続き、再び高周波電源342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10W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308をoff状態にし、高周波電源342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328,329及び流入バルブ3
20,321,323,324を閉じ、メインバ
ルブ310を全開にして、室301内を
10-5Torr以下にした後、メインバルブ310を
閉じ、室301内をリークバルブ344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11μmであつた。こうして得
られた電子写真用像形成部材を、実施例1と同様
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電子写真用像形成部材には
帯電極性の依存性が認められた。 実施例 6 モリブデン基板上に中間層を形成した後、引続
いて光導電層を形成する際B2H6ガス流量をSiH4
ガス流量の1/10になるようにした以外は実施例1
と同様な条件及び手順によつて中間層、光導電層
をモリブデン基板上に形成した。このようにして
得られた電子写真用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感光体には帯電極性の依存性
が認められた。而し、その帯電極性依存性は実施
例3,4で得られた電子写真用像形成部材とは逆
であつた。 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、5時間の光
導電層の形成を行つた後、高周波電源342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327,329を閉じ、そして再び流出
バルブ325,326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
60W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308をoff状態にし、高周波電源342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325,326及び流入バルブ3
20,321,322,324を閉じ、メインバ
ルブ310を全開にして、室301内を
10-5Torr以下にした後、メインバルブ310を
閉じ、室301内をリークバルブ343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
た電子写真用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処、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 8 電子写真用像形成部材の形成に先立つて第3図
に示される装置のH2で10vol%に希釈された
C2H4ボンベ312をH2で10vol%に希釈させた
SiCl(CH3)ガス(純度99.999%)ボンベに変え
た。次に表面が清浄された、コーニング7059ガラ
ス(1mm厚、4×4cm、両面研磨したもの)表面
の一方に、電子ビーム蒸着法によつてITOを1000
Å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蒸着面を上面にし
て設置した。続いて、実施例1と同様の操作基板
を設置し続によつてグロー放電堆積室301内を
5×10-6Torrの真空となし、基板温度は150℃に
保持された後、補助バルブ340、次いで流出バ
ルブ326,327,329、及び流入バルブ3
21,322,324を全開し、フローメーター
317,318,320内も十分脱気真空状態に
された。補助バルブ340、バルブ326,32
7,329,317,318,320を閉じた
後、H2で10vol%に希釈されたSiCl(CH3)3ガス
(純度99.999%)ボンベ312バルブ331を開
け、出口圧ゲージの圧を1Kg/cm2に調整し、流入
バルブ321を徐々に開けてフローメーター31
7内へSiCl(CH3)3ガスを流入させた。引続いて、
流出バルブ326を徐々に開けた。ピラニーゲー
ジ341の読みを注視しながら補助バルブ340
の開口を調整し、室301内が1×10-2Torrに
なるまで補助バルブ340を開けた。室301の
内圧が安定してから、メインバルブ310を徐々
に閉じ、ピラニーゲージ341の指示が0.5Torr
になるまでに開口を絞つた。ガス流入が安定し内
圧が安定するのを確認し、続いて高周波電源34
のスイツチをon状態にして誘導コイル343に
13.56MHzの高周波電力を投入し、コイル部(室
上部)の室301内にグロー放電を発生させ、
20Wの入力電力とした。1分間同条件を保つて中
間層を形成した後、高周波電源342をoff状態
とし、グロー放電を中止させた状態で、しばらく
して流出バルブ329、流入バルブ326を閉
じ、基板温度を200℃に上げた。次にH2で10vol
%に希釈されさSiH4ガスボンベ315のバルブ
334、H2で50volppmに希釈されたB2H4ガス
ボンベ313のバルブ332を開け、出口圧ゲー
ジ339,337の圧を1Kg/cm2に調整し、流入
バルブ324,322を徐々に開けてフロメータ
ー320,318内へSiH4ガス,B2H6ガスを
各々流入させた。引続いて流出バルブ329,3
27を徐々に開けた。このときのSiH4ガス流量
とB2H6ガス流量の比が50:1になるように流入
バルブ324,322の開口を定め安定化させ
た。尚、室301内の内圧が0.5Torrになる様に
バルブ調整操作を中間層形成時と同様に行つた。 その後引き続き、再び高周波電源342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10Wにし以前より減少させた。こう
してグロー放電を更に3時間持続させて光導電層
を形成した後、加熱ヒーター308をoff状態に
し、高周波電源342もoff状態とし、基板温度
100℃になるのを待つてから流出バルブ327,
329及び流入バルブ321,322,324を
閉じ、メインバルブ310を全開にして、室30
1内を10-5Torr以下にした後、メインバルブ3
10を閉じ、室301内をリークバルブ344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9μmであつた。こう
して得られた電子写真用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、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処、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。 又、コロナ帯電極性をに、現像剤極性をに
変えても同様に鮮明で良好な画像が実施例1と同
様に得られた。 実施例 9 H2で10vol%に希釈されたSiH4ボンド315を
希釈されていないSi2H6ボンベに、H2で
50volppmに希釈されたB2H6ボンベ313を、
H2で500volppmに希釈されたB2H6ボンベに変え
た以外は実施例1と同様の条件及び手順によつて
中間層、光導電層をモリブデン基板上に形成した
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
をした処、5.5KV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。 実施例 10 第4図に示す装置を用い、以下の如き操作によ
つてモリブデン基板上に中間層を形成した。 表面が清浄にされた0.5mm厚10cm角のモリブデ
ン板(基板)402を堆積室401内の所定位置
にある固定部材406に堅固に固定した。基板4
02は、固定部材406内の加熱ヒーター407
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427を全開して、室401内が排気さ
れ、約5×10-6Torrの真空度にした。その後ヒ
ーター407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425、次いで流出バルブ
421,424及び417,420を全開し、フ
ローメーター432,345内も十分脱気真空状
態にされた。補助バルブ425、バルブ417,
420,421,424を閉じた後,SiF4ガス
(純度99.999%)ボンベ412のバルブ416及
びArガスボンベ409のバルブ413を開け、
出口圧ゲージ428,431の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ417,420を徐々に開けて
フローメーター432,435内へ各々SiF4ガ
ス、Arガスを流入させた。引続いて、流出バル
ブ421,424を徐々に開け、次いで補助バル
ブ425を徐々に開けた。この時SiF4ガス流量と
Arガス流量比が1:20になるように流入バルブ
417,420を調整した。次にピラニーゲージ
436の読みを注視しながら補助バルブ425の
開口を調整し、室401内が1×10-2Torrにな
るまで補助バルブ425を開けた。室401内圧
が安定してからメインバルブ427を徐々に閉
じ、ピラニーゲージ436の指示が0.5Torrにな
るまで開口を絞つた。 シヤツター408を開として、フローメーター
432,435が安定するのを確認してから、高
周波電源437をon状態にし、面積比が1:9
である単結晶又は多結晶純度シリコンと高純度グ
ラフアイトからなるターゲツト403,404お
よび固定部材406間に13.56MHz,100W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2分間放電を続けて100Å厚のa―
SixC1-x:Fを形成した。その後高周波電源43
7をoff状態にし放電を一旦中止させた。引き続
いて流出バルブ421,424を閉じメインバル
ブ427を全開して室401内のガスを抜き、5
×10-7Torrまで真空にした。次にH2で10vol%に
希釈したSiH4ガス(純度99.999%)ボンベ410
のバルブ414、H2で50volppmに希釈した
B2H6ガスボンベ411のバルブ415を開け、
出口圧ゲージ428,430の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ417,419を徐々に開けて
フローメーター432,434内へSiH4ガス,
B2H6ガスを流入させた。引続いて流出バルブ4
21,423を徐々に開け、次いで補助バルブ4
25を徐々に開けた。このときSiH4ガス流量と
B2H6ガス流量比が50:1になるように流入バル
ブ417,419を調整した。次にピラニーゲー
ジ436の読みを注視しながら補助バルブ425
の開口を調整し、室401内が1×10-2Torrに
なるまで補助バルブ425を開けた。室401内
圧が安定してから、メインバルブ427を徐々に
閉じ、ピラニーゲージ436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408を閉と
し、続いて高周波電源437のスイツチをon状
態にして、電極407,408間に13.56MHzの
高周波電力を投入し、室401内にグロー放電を
発生させ、10W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407をoff状態にし、高周波電源437
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422,423及び流入バルブ
418,419を閉じ、メインバルブ427を全
開にして、室401内を10-5Torr以下にした後、
メインバルブ427を閉じ、室401内をリーク
バルブ426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9μmで
あつた。こうして得られた電子写真用像形成部材
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処、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。 この結果を先の結果から本実施例で得られた電
子写真感光体は帯電極地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。 [発明の効果] 上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の電子写真用光導電部材は、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、繰返し
使用性に著しく長け、更には濃度が高く、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、高暗抵抗のa―Si:Hは光感度が低く、逆
に光感度の高いa―Si:Hは暗抵抗が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―Si:H
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:Hも充分使用し得、a―Si:Hの特性面から
の制約が軽減され得る。
いて実施例1と同様の操作によつてグロー放電堆
積室301内を5×10-6Torrの真空となし、基
板温度は200℃に保たれた後、実施例1と同様の
操作によつてSiF4,C2H4,SiH4のガス流入系を
5×10-6Torrの真空となし、その後、補助バル
ブ340及び各流出バルブ325,326,32
9、各流入バルブ320,321,324を閉じ
た後、H2で70vol%で希釈されたSiF4ガスボンベ
311のバルブ330、H2で10vol%に希釈され
たC2H4ガスボンベ312のバルブ331を開け、
出口圧ゲージ335,336の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ320,321を徐々に開けて
フローメーター316,317内へSiF4ガス,
C2H4ガスを流入させた。引続いて、流出バルブ
325,326を徐々に開け、次いで補助バルブ
340を徐々に開けた。このときSiF4ガス流量と
C2H4ガス流量比が1:60になるように流入バル
ブ320,321を調整した。次にピラニーゲー
ジ341の読みを注視しながら補助バルブ340
の開口を調整し、室301内が1×10-2Torrに
なるまで補助バルブ340を開けた。室301内
圧が安定してから、メインバルブ310を徐々に
閉じ、ピラニーゲージ341の指示が0.5Torrに
なるまで開口を絞つた。ガス流入が安定し室内圧
が一定となり、基板温度が200℃に安定してから、
実施例1と同様に高周波電源342をon状態と
して、60Wの入力電力でグロー放電を開始させ、
1分間同条件を保つて基板上に中間層を形成した
後、高周波電源342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325,32
6,322を閉じ、次にH2で10vol%に希釈され
たSiH4ボンベ315のバルブ334を開け、出
口圧ゲージ339の圧を1Kg/cm2に調整し、流入
バルブ324を徐々に開けてフローメーター32
0内へSiH4ガスを流入させた。引続いて、流出
バルブ329を徐々に開けた。次に中間層の形成
時と同様にピラニーゲージ341の指示が
0.5Torrになる様に補助バルブ340、メインバ
ルブ310の開口を調整し安定化させた。 引き続き、再び高周波電源342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10Wにし以前より減少させた。こうしてグ
ロー放電を更に5時間持続させて光導電層を形成
した後、加熱ヒーター308をoff状態にし、高
周波電源342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329及び流入
バルブ320,321,324を閉じ、メインバ
ルブ310を全開にして、室301内を
10-5Torr以下にした後、メインバルブ310を
閉じ、室301内をリークバルブ344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15μmであつた。この電子写
真用像形成部材に就て、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
ナ帯電を行つて画像形成した方が、コロナ帯電
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
で得られた電子写真用像形成部材には帯電機能の
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を行つた後、
高周波電源342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325,326を閉
じ、次にH2で25volppmに希釈されたPH3ガスボ
ンベ314のバルブ333、H2で10vol%に希釈
されたSiH4ボンベ315のバルブ334を開け、
出口圧ゲージ338,339の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ323,324を徐々に開けて
フローメーター319,320内へPH3ガス,
SiH4ガスを流入させた。引続いて、流出バルブ
328,329を徐々に開けた。このときPH3ガ
ス流量とSiH4ガス流量比が1:50になる様に流
入バルブ323,324を調整した。 次に中間層の形成時と同様にピラニーゲージ3
41の指示が0.5Torrになる様に補助バルブ34
0、メインバルブ310の開口を調整し安定化さ
せた。 引き続き、再び高周波電源342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10W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308をoff状態にし、高周波電源342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328,329及び流入バルブ3
20,321,323,324を閉じ、メインバ
ルブ310を全開にして、室301内を
10-5Torr以下にした後、メインバルブ310を
閉じ、室301内をリークバルブ344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11μmであつた。こうして得
られた電子写真用像形成部材を、実施例1と同様
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電子写真用像形成部材には
帯電極性の依存性が認められた。 実施例 6 モリブデン基板上に中間層を形成した後、引続
いて光導電層を形成する際B2H6ガス流量をSiH4
ガス流量の1/10になるようにした以外は実施例1
と同様な条件及び手順によつて中間層、光導電層
をモリブデン基板上に形成した。このようにして
得られた電子写真用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感光体には帯電極性の依存性
が認められた。而し、その帯電極性依存性は実施
例3,4で得られた電子写真用像形成部材とは逆
であつた。 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、5時間の光
導電層の形成を行つた後、高周波電源342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327,329を閉じ、そして再び流出
バルブ325,326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
60W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308をoff状態にし、高周波電源342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325,326及び流入バルブ3
20,321,322,324を閉じ、メインバ
ルブ310を全開にして、室301内を
10-5Torr以下にした後、メインバルブ310を
閉じ、室301内をリークバルブ343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
た電子写真用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処、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 8 電子写真用像形成部材の形成に先立つて第3図
に示される装置のH2で10vol%に希釈された
C2H4ボンベ312をH2で10vol%に希釈させた
SiCl(CH3)ガス(純度99.999%)ボンベに変え
た。次に表面が清浄された、コーニング7059ガラ
ス(1mm厚、4×4cm、両面研磨したもの)表面
の一方に、電子ビーム蒸着法によつてITOを1000
Å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蒸着面を上面にし
て設置した。続いて、実施例1と同様の操作基板
を設置し続によつてグロー放電堆積室301内を
5×10-6Torrの真空となし、基板温度は150℃に
保持された後、補助バルブ340、次いで流出バ
ルブ326,327,329、及び流入バルブ3
21,322,324を全開し、フローメーター
317,318,320内も十分脱気真空状態に
された。補助バルブ340、バルブ326,32
7,329,317,318,320を閉じた
後、H2で10vol%に希釈されたSiCl(CH3)3ガス
(純度99.999%)ボンベ312バルブ331を開
け、出口圧ゲージの圧を1Kg/cm2に調整し、流入
バルブ321を徐々に開けてフローメーター31
7内へSiCl(CH3)3ガスを流入させた。引続いて、
流出バルブ326を徐々に開けた。ピラニーゲー
ジ341の読みを注視しながら補助バルブ340
の開口を調整し、室301内が1×10-2Torrに
なるまで補助バルブ340を開けた。室301の
内圧が安定してから、メインバルブ310を徐々
に閉じ、ピラニーゲージ341の指示が0.5Torr
になるまでに開口を絞つた。ガス流入が安定し内
圧が安定するのを確認し、続いて高周波電源34
のスイツチをon状態にして誘導コイル343に
13.56MHzの高周波電力を投入し、コイル部(室
上部)の室301内にグロー放電を発生させ、
20Wの入力電力とした。1分間同条件を保つて中
間層を形成した後、高周波電源342をoff状態
とし、グロー放電を中止させた状態で、しばらく
して流出バルブ329、流入バルブ326を閉
じ、基板温度を200℃に上げた。次にH2で10vol
%に希釈されさSiH4ガスボンベ315のバルブ
334、H2で50volppmに希釈されたB2H4ガス
ボンベ313のバルブ332を開け、出口圧ゲー
ジ339,337の圧を1Kg/cm2に調整し、流入
バルブ324,322を徐々に開けてフロメータ
ー320,318内へSiH4ガス,B2H6ガスを
各々流入させた。引続いて流出バルブ329,3
27を徐々に開けた。このときのSiH4ガス流量
とB2H6ガス流量の比が50:1になるように流入
バルブ324,322の開口を定め安定化させ
た。尚、室301内の内圧が0.5Torrになる様に
バルブ調整操作を中間層形成時と同様に行つた。 その後引き続き、再び高周波電源342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10Wにし以前より減少させた。こう
してグロー放電を更に3時間持続させて光導電層
を形成した後、加熱ヒーター308をoff状態に
し、高周波電源342もoff状態とし、基板温度
100℃になるのを待つてから流出バルブ327,
329及び流入バルブ321,322,324を
閉じ、メインバルブ310を全開にして、室30
1内を10-5Torr以下にした後、メインバルブ3
10を閉じ、室301内をリークバルブ344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9μmであつた。こう
して得られた電子写真用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、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処、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。 又、コロナ帯電極性をに、現像剤極性をに
変えても同様に鮮明で良好な画像が実施例1と同
様に得られた。 実施例 9 H2で10vol%に希釈されたSiH4ボンド315を
希釈されていないSi2H6ボンベに、H2で
50volppmに希釈されたB2H6ボンベ313を、
H2で500volppmに希釈されたB2H6ボンベに変え
た以外は実施例1と同様の条件及び手順によつて
中間層、光導電層をモリブデン基板上に形成した
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
をした処、5.5KV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。 実施例 10 第4図に示す装置を用い、以下の如き操作によ
つてモリブデン基板上に中間層を形成した。 表面が清浄にされた0.5mm厚10cm角のモリブデ
ン板(基板)402を堆積室401内の所定位置
にある固定部材406に堅固に固定した。基板4
02は、固定部材406内の加熱ヒーター407
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427を全開して、室401内が排気さ
れ、約5×10-6Torrの真空度にした。その後ヒ
ーター407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425、次いで流出バルブ
421,424及び417,420を全開し、フ
ローメーター432,345内も十分脱気真空状
態にされた。補助バルブ425、バルブ417,
420,421,424を閉じた後,SiF4ガス
(純度99.999%)ボンベ412のバルブ416及
びArガスボンベ409のバルブ413を開け、
出口圧ゲージ428,431の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ417,420を徐々に開けて
フローメーター432,435内へ各々SiF4ガ
ス、Arガスを流入させた。引続いて、流出バル
ブ421,424を徐々に開け、次いで補助バル
ブ425を徐々に開けた。この時SiF4ガス流量と
Arガス流量比が1:20になるように流入バルブ
417,420を調整した。次にピラニーゲージ
436の読みを注視しながら補助バルブ425の
開口を調整し、室401内が1×10-2Torrにな
るまで補助バルブ425を開けた。室401内圧
が安定してからメインバルブ427を徐々に閉
じ、ピラニーゲージ436の指示が0.5Torrにな
るまで開口を絞つた。 シヤツター408を開として、フローメーター
432,435が安定するのを確認してから、高
周波電源437をon状態にし、面積比が1:9
である単結晶又は多結晶純度シリコンと高純度グ
ラフアイトからなるターゲツト403,404お
よび固定部材406間に13.56MHz,100W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2分間放電を続けて100Å厚のa―
SixC1-x:Fを形成した。その後高周波電源43
7をoff状態にし放電を一旦中止させた。引き続
いて流出バルブ421,424を閉じメインバル
ブ427を全開して室401内のガスを抜き、5
×10-7Torrまで真空にした。次にH2で10vol%に
希釈したSiH4ガス(純度99.999%)ボンベ410
のバルブ414、H2で50volppmに希釈した
B2H6ガスボンベ411のバルブ415を開け、
出口圧ゲージ428,430の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ417,419を徐々に開けて
フローメーター432,434内へSiH4ガス,
B2H6ガスを流入させた。引続いて流出バルブ4
21,423を徐々に開け、次いで補助バルブ4
25を徐々に開けた。このときSiH4ガス流量と
B2H6ガス流量比が50:1になるように流入バル
ブ417,419を調整した。次にピラニーゲー
ジ436の読みを注視しながら補助バルブ425
の開口を調整し、室401内が1×10-2Torrに
なるまで補助バルブ425を開けた。室401内
圧が安定してから、メインバルブ427を徐々に
閉じ、ピラニーゲージ436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408を閉と
し、続いて高周波電源437のスイツチをon状
態にして、電極407,408間に13.56MHzの
高周波電力を投入し、室401内にグロー放電を
発生させ、10W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407をoff状態にし、高周波電源437
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422,423及び流入バルブ
418,419を閉じ、メインバルブ427を全
開にして、室401内を10-5Torr以下にした後、
メインバルブ427を閉じ、室401内をリーク
バルブ426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9μmで
あつた。こうして得られた電子写真用像形成部材
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処、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。 この結果を先の結果から本実施例で得られた電
子写真感光体は帯電極地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。 [発明の効果] 上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の電子写真用光導電部材は、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、繰返し
使用性に著しく長け、更には濃度が高く、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、高暗抵抗のa―Si:Hは光感度が低く、逆
に光感度の高いa―Si:Hは暗抵抗が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―Si:H
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:Hも充分使用し得、a―Si:Hの特性面から
の制約が軽減され得る。
第1図及び第2図は各々本発明の電子写真用光
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、第4図は各々本発明の
電子写真用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…電子写真用光導電部材、10
1,201…支持体、102,202…中間層、
103,203…光導電層、104,204…自
由表面、205…上部層。
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、第4図は各々本発明の
電子写真用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…電子写真用光導電部材、10
1,201…支持体、102,202…中間層、
103,203…光導電層、104,204…自
由表面、205…上部層。
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、水素原
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電
子写真用光導電部材に於いて、 前記中間層を、シリコン原子及び40乃至
90atomic%の量の炭素原子とを母体とし、ハロ
ゲン原子を1乃至20atomic%の量又はハロゲン
原子と水素原子とを両者の和として1乃至
20atomic%の量含む非光導電性のアモルフアス
材料で構成する事を特徴とする電子写真用光導電
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項の電子写真用光導電部材。 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項の電子写真用光導電部材。 4 中間層の層厚が30乃至1000Åである特許請求
の範囲第1項の電子写真用光導電部材。 5 上部層中に炭素原子が含有されている特許請
求の範囲第2項の電子写真用光導電部材。 6 上部層中に窒素原子が含有されている特許請
求の範囲第2項の電子写真用光導電部材。 7 上部層中に炭素原子と窒素原子と酸素原子の
中少なくとも2つが含有されている特許請求の範
囲第2項の電子写真用光導電部材。 8 上部層の層厚が30乃至1000Åである特許請求
の範囲第2項乃至第3項の電子写真用光導電部
材。 9 電荷像形成面となる自由表面を有し、0.5乃
至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項の電子写真用
光導電部材。 10 中間層に含まれる水素原子の量が
19atomic%以下である特許請求の範囲第1項の
電子写真用光導電部材。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55127490A JPS5752178A (en) | 1980-09-13 | 1980-09-13 | Photoconductive member |
| US06/299,576 US4394425A (en) | 1980-09-12 | 1981-09-04 | Photoconductive member with α-Si(C) barrier layer |
| CA000385692A CA1181630A (en) | 1980-09-12 | 1981-09-11 | Photoconductive member including non-photoconductive layer containing amorphous silicon matrix containing carbon |
| DE19813136141 DE3136141A1 (de) | 1980-09-12 | 1981-09-11 | Photoleitfaehiges element |
| GB8127479A GB2086133B (en) | 1980-09-12 | 1981-09-11 | Photoconductive member |
| FR8117327A FR2490359B1 (fr) | 1980-09-12 | 1981-09-14 | Element photoconducteur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55127490A JPS5752178A (en) | 1980-09-13 | 1980-09-13 | Photoconductive member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5752178A JPS5752178A (en) | 1982-03-27 |
| JPH0150905B2 true JPH0150905B2 (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=14961237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55127490A Granted JPS5752178A (en) | 1980-09-12 | 1980-09-13 | Photoconductive member |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS5752178A (ja) |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| JPH065390B2 (ja) * | 1984-01-05 | 1994-01-19 | 株式会社日立製作所 | 電子写真感光体の製造方法 |
| US4675263A (en) | 1984-03-12 | 1987-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Member having substrate and light-receiving layer of A-Si:Ge film and A-Si film with non-parallel interface with substrate |
| US4678733A (en) | 1984-10-15 | 1987-07-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Member having light receiving layer of A-Si: Ge (C,N,O) A-Si/surface antireflection layer with non-parallel interfaces |
| JPH0355205Y2 (ja) * | 1985-08-29 | 1991-12-09 | ||
| JPS6289064A (ja) | 1985-10-16 | 1987-04-23 | Canon Inc | 光受容部材 |
| JPS6290663A (ja) | 1985-10-17 | 1987-04-25 | Canon Inc | 光受容部材 |
| JPS62106468A (ja) | 1985-11-01 | 1987-05-16 | Canon Inc | 光受容部材 |
| JPS62106470A (ja) | 1985-11-02 | 1987-05-16 | Canon Inc | 光受容部材 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS54145540A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Electrophotographic image forming material |
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-
1980
- 1980-09-13 JP JP55127490A patent/JPS5752178A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5752178A (en) | 1982-03-27 |