JPH0220097B2 - - Google Patents
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- JPH0220097B2 JPH0220097B2 JP57040629A JP4062982A JPH0220097B2 JP H0220097 B2 JPH0220097 B2 JP H0220097B2 JP 57040629 A JP57040629 A JP 57040629A JP 4062982 A JP4062982 A JP 4062982A JP H0220097 B2 JPH0220097 B2 JP H0220097B2
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Description
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。 固体撮像装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、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にマツチングした
吸収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特徴が要求される。 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、上記の使用時にお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と表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。 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、及び使用
環境特性の点、更には経時的安定性及び耐久性の
点において、各々、個々には特性の向上が図られ
ているが、総合的な特性向上を図る上で更に改良
される余地が存するのが実情である。 例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に図ろうとす
ると従来においてはその使用時において残留電位
が残る場合が度々観測され、この種の光導電部材
は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用によ
る疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴース
ト現象を発する様になる等の不都合な点が少なく
なかつた。 又、a−Si材料で光導電層を構成する場合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を図るため
に、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等のハロ
ゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼素原
子や燐原子等が或いはその他の特性改良のために
他の原子が、各々構成原子として光導電層中に含
有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如何
によつては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性や耐圧性に問題が生ずる場合があつた。 即ち、例えば形成した光導電層中に光照射によ
つて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命が
充分でないこと、或いは暗部において、支持体側
よりの電荷の注入の阻止が充分でないこと等が生
ずる場合があつた。 従つて、a−Si材料そのものの特性改良が図ら
れる一方で電子写真用光導電部材を設計する際
に、上記した様な問題の総てが解決される様に工
夫される必要がある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a
−Siに就て電子写真用像形成部材に使用される光
導電部材としての適用性とその応用性という観点
から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、シリコ
ン原子を母体とし、水素原子(H)又はハロゲン原子
(X)のいずれか一方を少なくとも含有するアモ
ルフアス材料、所謂水素化アモルフアスシリコ
ン、ハロゲン化アモルフアスシリコン或いはハロ
ゲン含有水素化アモルフアスシリコン〔以後これ
等の総称的表記として「a−Si(H,X)」を使用
する〕から構成される光導電層を有する光導電部
材の層構成を以後に説明される様に特定化する様
に設計されて作成された光導電部材は実用上著し
く優れた特性を示すばかりでなく、従来の光導電
部材と較べてみてもあらゆる点において凌駕して
いること、殊に電子写真用の光導電部材として著
しく優れた特性を有していることを見出した点に
基づいている。 本発明は電気的、光学的、光導電的特性が使用
環境に殆んど影響を受けず常時安定し、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
起さず耐久性に優れ、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(以下、「光
導電部材」と称する。)を提供することを主たる
目的とする。 本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材と
して適用させた場合、静電像形成のための帯電処
理の際の電荷保持能が充分であり、通常の電子写
真法が極めて有効に適用され得る優れた電子写真
特性を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、商品質画
像を得ることが容易にできる電子写真用の光導電
部材を提供することである。 本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性、
高SN化特性及び高耐圧性を有する光導電部材を
提供することでもある。 本発明の光導電部材は、電子写真用光導電部材
用の支持体と、シリコン原子を母体とする非晶質
材料で構成された、光導電性を有する層厚1〜
100μの第一の非晶質層と、シリコン原子と1×
10-3〜90atomic%の炭素原子と水素原子からな
る非晶質材料で構成された層厚0.003〜30μの第二
の非晶質層とを有し、前記第1の非晶質層が、構
成原子として0.001〜50atomic%の酸素原子を含
有する層厚0.001μ以上の第1の層領域と、構成原
子として周期律表第族に属する原子の分布状態
を前記支持体側においてその分布濃度が
50atomic PPm以上の高い部分を有し界面側にお
いて前記支持体側に較べて可成り低くされた部分
を有する層厚方向に連続的な第2の層領域とを有
し、前記第1の層領域は、前記第一の非晶質層の
支持体側に内在していることを特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを
解決し得、極めて優れた電気的、光学的、光導電
的特性、耐圧性及び使用環境特性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には、画像形成への残留電位の影響が全くな
く、その電気的特性が安定しており高感度で、高
SN比を有するものであつて、耐光疲労、繰返し
使用特性に長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮
明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 以下、図面に従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層構成を説明
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、a−Si(H,X)
から成る光導電性を有する第一の非晶質層()
102と第二の非晶質層()106とを有し、
第一の非晶質層()102は、構成原子として
酸素原子を含有する第1の層領域(O)103と
層厚方向に連続的で且つ前記支持体101の方に
多く分布する分布状態で構成原子として第族原
子を含有する第2の層領域()104とを有す
る様に構成された層構造を有する。第1図に示す
例においては、第2の層領域()104は第一
の非晶質層()102の全層領域を占め、第1
の層領域(O)103が第2の層領域()10
4の一部を構成する層構造を有し、第1の層領域
(O)103は第一の非晶質層()102の表
面下に内在している。 第一の非晶質層()102の上部層領域10
5には、酸素原子は含まれておらず、酸素原子は
第1の層領域(O)103のみに含有されてい
る。第1の層領域(O)103は酸素原子の含有
によつて重点的に高暗抵抗化と支持体101と第
一の非晶質層()102との間の密着性の向上
が図られ、上部層領域105には、酸素原子を含
有させずに高感度化が重点的に図られている。第
1の層領域(O)103に含有される酸素原子は
層厚方向に連続的で実質的に均一な分布状態で、
且つ支持体101と第一の非晶質層()102
との界面に平行な面内に於いては、実質的に均一
な分布状態で前記第1の層領域(O)103中に
含有される。 本発明において、第一の非晶質層()102
を構成し、第族原子を含有する第2の層領域
()104中に含有される第族原子としては、
B(硼素)、Al(アルミニウム)、Ga(ガリウム)、
In(インジウム)、Tl(タリウム)等であり、殊に
好適に用いられるのはB,Gaである。 本発明においては、第2の層領域()104
中に含有される第族原子の分布状態は、層厚方
向においては、前記の様な分布状態を取り、支持
体101の表面と平行な面内では実質的に均一な
分布状態とされる。 第1の層領域(O)103と上部層領域105
との層厚は、本発明の目的を効果的に達成させる
為の重要な因子の1つであるので形成される光導
電部材に所望の特性が充分与えられる様に、光導
電部材の設計の際に充分なる注意が払われる必要
がある。 本発明において、第1の層領域(O)103の
層厚T0は、その下限としては通常の場合、
0.001μ以上、好ましくは0.002μ以上、最適には
0.003μ以上とされるのが望ましい。 又、上部層領域105の層厚Tは、その下限と
しては通常の場合、0.02μ以上、好ましくは0.03μ
以上、最適には0.05μ以上とされるのが望ましい。 第一の層領域(O)103の層厚T0の下限及
び上部層領域105の層厚Tの上限としては、両
層領域に要求される特性と、第一の非晶質層
()102全体として及び第二の非晶質層()
106の夫々に要求される特性との相互間の有機
的関連性に基いて、光導電部材の層設計の際に適
宜所望に従つて決定される。 本発明の光導電部材においては、第1図に示す
様に、上部層領域105にも構成原子として第
族原子が含有され、第一の非晶質層()102
の全体が第2の層領域104とされる他に、上部
層領域105には、第族原子を含有させずに第
一の層領域(O)と第2の層領域()とを同一
層領域とすることも出来る。 この様な上部層領域105に第族原子を含有
させない実施態様例の光導電部材においては、殊
に、多湿雰囲気中での繰返し使用により一層の顕
著な効果を示し、該雰囲気中での長期間の使用に
充分なる耐久性を示す。 又、第1の層領域(O)内に第2の層領域
()を形成する場合も良好な実施態様例の1つ
として挙げることが出来る。 第1の層領域(O)中に含有される酸素原子の
量は、形成される光導電部材に要求される特性に
応じて所望に従つて適宜決められるが、通常の場
合、0.001〜50atomic%、好ましくは、0.002〜
40atomic%、最適には0.003〜30atomic%とされ
るのが望ましいものである。 第1の層領域(O)の層厚T0が充分厚いか、
又は第一の非晶質層()の全層厚(T0+T)
に対する割合が5分の2以上を越える様な場合に
は、第1の層領域(O)中に含有される酸素原子
の量の上限としては通常は、30atomic%以下、
好ましくは、20atomic%以下、最適には
10atomic%以下とされるのが望ましいものであ
る。 第2図乃至第10図には、本発明における光導
電部材の第一の非晶質層()を構成する第族
原子の含有されている層領域()中に含有され
る第族原子の層厚方向の分布状態の典型的例が
示される。 第2図乃至第10図の例に於いて、酸素原子の
含有される層領域(O)は、層領域()と同一
層領域であつても、層領域()を内包しても、
或いは、層領域()の一部の層領域を共有して
も良いものであるので以後の説明に於いては、酸
素原子の含有されている層領域(O)について
は、殊に説明を要しない限り言及しない。 第2図乃至第10図において、横軸は第族原
子の分布濃度Cを、縦軸は、光導電性を示す第一
の非晶質層()を構成し、第族原子の含有さ
れる層領域()の層厚Tを示し、tBは支持体側
の界面の位置を、tTは支持体側とは反対側の界面
の位置を示す。即ち、第族原子の含有される層
領域()はtB側よりtT側に向つて層形成がなさ
れる。 本発明に於いては、第族原子の含有される層
領域()は、光導電部材を構成するa−Si(H,
X)から成り、光導電性を示す第一の非晶質層
()の全層領域を占めても良いし、又、その一
部を占めても良い。 本発明において、前記層領域()が第一の非
晶質層()の一部の層領域を占める場合には、
第1図の例で示せば支持体101側の面を含んで
第一の非晶質層()102の下部層領域に設け
られるのが好ましいものである。 第2図には、層領域()中に含有される第
族原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示
される。 第2図に示される例では、第族原子の含有さ
れる層領域()が形成される表面と該層領域
()の表面とが接する界面位置tBよりt1の位置
までは、第族原子の含有濃度CがC1なる一定
の値を取り乍ら第族原子が形成される層領域
()に含有され、位置t1より分布濃度Cは界面
位置tTに至るまでC2より徐々に連続的に減少され
ている。界面位置tTにおいては第族原子の分布
濃度CはC3とされる。 第3図に示される例においては、含有される第
族原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至る
までC4から徐々に連続的に減少して位置tTにおい
てC5となる様な分布状態を形成している。 第4図の場合には、位置tBより位置t2までは第
族原子の分布濃度CはC6と一定値とされ、位
置t2と位置tTとの間において、徐々に連続的に減
少され、位置tTにおいて、実質的に零とされてい
る。 第5図の場合には、第族原子は位置tBより位
置tTに至るまで、分布濃度CはC8より連続的に
徐々に減少され、位置tTにおいて実質的に零とさ
れている。 第6図に示す例においては、第族原子の分布
濃度Cは、位置tBと位置t3間においては、C9と一
定値であり、位置tTにおいてはC10とされる。位
置t3と位置tTとの間では、分布濃度Cは一次関数
的に位置t3より位置tTに至るまで減少されてい
る。 第7図に示される例においては、分布濃度Cは
位置tBより位置t4まではC11の一定値を取り、位置
T4位置tTまではC12よりC13まで一次関数的に減少
する分布状態とされている。 第8図に示す例においては、位置tBより位置tT
に至るまで、第族原子の分布濃度CはC14より
零に至る様に一次関数的に減少している。 第9図においては、位置tBより位置t5に至るま
では第族原子の分布濃度Cは、C15よりC16まで
一次関数的に減少され、位置t5と位置tTとの間に
おいては、C16の一定値とされた例が示されてい
る。 第10図に示される例においては、第族原子
の分布濃度Cは位置tBにおいてC17であり、位置t6
に至るまではこのC17より初めはゆつくりと減少
され、t6の位置付近においては、急激に減少され
て位置t6ではC18とされる。 位置t6と位置t7との間においては、分布濃度C
は初め急激に減少されて、その後は、緩やかに
徐々に減少されて位置t7でC19となり、位置t7と位
置t8との間では、極めてゆつくりと徐々に減少さ
れて位置t8において、C20に至る。位置t8と位置tT
との間においては、分布濃度CはC20より実質的
に零になる様に図に示す如き形状の曲線に従つて
減少されている。 以上、第2図乃至第10図により、層領域
()中に含有される第族原子の層厚方向の分
布状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明
においては、支持体側において、第族原子の分
布濃度Cの高い部分を有し、界面tT側において
は、前記分布濃度Cは支持体側に較べて可成り低
くされた部分を有する第族原子の分布状態が形
成された層領域()が第一の非晶質層()に
設けられている。 本発明において、第一の非晶質層()を構成
する第族原子の含有される層領域()は、上
記した様に支持体側の方に第族原子が比較的高
濃度で含有されている局在領域Aを有する。 局在領域Aは、第2図乃至第10図に示す記号
を用いて説明すれば、界面位置tBより5μ以内に設
けられるのが望ましい。 本発明においては、上記局在領域Aは、界面位
置tBより5μ厚までの全層領域LTとされる場合もあ
るし、又、層領域LTの一部とされる場合もある。 局在領域Aを層領域LTの一部とするか又は全
部とするかは、形成される第一の非晶質層()
に要求される特性に従つて適宜決められる。 局在領域Aはその中に含有される第族原子の
層厚方向の分布状態として第族原子の分布濃度
値の最大値Cmaxが通常は50atomic ppm以上、
好適には80atomic ppm以上、最適には
100atomic ppm以上とされる様な分布状態とな
り得る様に層形成されるのが望ましい。 即ち、本発明においては、第族原子の含有さ
れる層領域()は、支持体側からの層厚で5μ
以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度Cの最大
値Cmaxが存在する様に形成されるのが望まし
い。 本発明において、第族原子の含有される前記
の層領域()中に含有される第族原子の含有
量としては、本発明の目的が効果的に達成される
様に所望に従つて適宜決められるが、通常は0.01
〜5×104atomic ppm、好ましくは0.5〜1×
104atomic ppm、最適には1〜5×103atomic
ppmとされるのが望ましいものである。 本発明において、第一の非晶質層()の層厚
は、所望の電子写真特性が得られること及び経済
的効果等の点から、通常の場合、1〜100μ、好
ましくは1〜80μ、最適には2〜50μとされるの
が望ましい。 本発明において、a−Si(H,X)で構成され
る第一の非晶質層()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(H,X)で構成される第一の非晶
質層()を形成するには、基本的にはシリコン
原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと共
に、水素原子(H)導入用の又は/及びハロゲン原子
(X)導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る
堆積室内に導入して、該堆積室内にグロー放電を
生起させ、予め所定位置に設置されてある所定の
支持表面上にa−Si(H,X)からなる層を形成
させれば良い。又、スパツタリング法で形成する
場合には、例えばAr、He等の不活性ガス又はこ
れ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中で
Siで構成されたターゲツトをスパツタリングする
際、水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)導
入用のガスをスパツタリング用の堆積室に導入し
ておけば良い。 本発明において、必要に応じて非晶質層中に含
有されるハロゲン原子(X)としては、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。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
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、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率の良さ等
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原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む硅素化合物も有効なものとして
本発明に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、IF2、IF7、ICl、IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4、Sf2F6、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。 この様なハロゲン原子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を供給し得る原料
ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、
所定の支持体上にハロゲン原子を含むa−Siから
成る第一の非晶質層()を形成する事が出来
る。 グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む第
一の非晶質層()を形成する場合、基本的に
は、Si供給用の原料ガスであるハロゲン化硅素ガ
スとAr、H2、He等のガス等を所定の混合比とガ
ス流量になる様にして第一の非晶質層()を形
成する堆積室に導入し、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、所定の支持体上に第一の非晶質層()を
形成し得るものであるが、水素原子の導入を図る
為にこれ等のガスに更に水素原子を含む硅素化合
物のガス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
複数種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(H,X)から成る第一の
非晶質層()を形成するには、例えばスパツタ
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
ン原子を導入するには、前記のハロゲン化合物又
は前記のハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを
堆積室中に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形
成してやれば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H2、或いは前記した
シラン類等のガスをスパツタリング用の堆積室中
に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してや
れば良い。 本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF、HCl、
HBr、HI等のハロゲン化水素、SiH2F2、
SiH2I2、SiH2Cl2、SHCl3、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、水素原子を構成要素の1つと
するハロゲン化物も有効な第一の非晶質層()
形成用の出発物質として挙げる事が出来る。 これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、第一
の非晶質層()形成の際に層中にハロゲン原子
の導入と同時に電気的或いは光電的特性の制御に
極めて有効な水素原子も導入されるので、本発明
においては好適なハロゲン原子導入用の原料とし
て使用される。 水素原子を第一の非晶質層()中に構造的に
導入するには、上記の他にH2、或いはSiH4、
Si2H6、Si3H3、Si4H10等の水素化硅素のガスを
Siを供給する為の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、ハロゲン原子導入用のガス
及びH2ガスを必要に応じてHe、Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、基板上にa−Si(H,X)から成る
第一の非晶質層()が形成される。 更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6等
のガスを導入してやることも出来る。 本発明において、形成される光導電部材の第一
の非晶質層()中に含有される水素原子(H)の量
又はハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロ
ゲン原子の量の和は通常の場合1〜40atomic%、
好適には5〜30atomic%とされるのが望ましい。 第一の非晶質層()中に含有される水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)の量を制御する
には、例えば支持体温度又は/及び水素原子(H)、
或いはハロゲン原子(X)を含有させる為に使用
される出発物質の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。 第一の非晶質層()に、第族原子を含有す
る層領域()及び酸素原子を含有する層領域
(O)を設けるには、グロー放電法や反応スパツ
タリング法等による第一の非晶質層()の形成
の際に、第族原子導入用の出発物質及び酸素原
子導入用の出発物質を夫々前記した第一の非晶質
層()形成用の出発物質と共に使用して、形成
される層中にその量を制御し乍ら含有してやる事
によつて成される。 第一の非晶質層()を構成する、酸素原子の
含有される層領域(O)及び第族原子の含有さ
れる層領域()を夫々形成するにグロー放電法
を用いる場合各層領域形成用の原料ガスとなる出
発物質としては、前記した第一の非晶質層()
形成用の出発物質の中から所望に従つて選択され
たものに、酸素原子導入用の出発物質又は/及び
第族原子導入用の出発物質が加えられる。その
様な酸素原子導入用の出発物質又は第族原子導
入用の出発物質としては、少なくとも酸素原子或
いは第族原子を構成原子とするガス状の物質又
はガス化し得る物質をガス化したものの中の大概
のものが使用され得る。 例えば層領域(O)を形成するのであればシリ
コン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、酸
素原子(O)を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子(H)又は及びハロゲン原子(X)
を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混
合して使用するか、又は、シリコン原子(Si)を
構成原子とする原料ガスと、酸素原子(O)及び
水素原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、これ
も又所望の混合比で混合するか、或いは、シリコ
ン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、シリ
コン原子(Si)、酸素原子(O)及び水素原子(H)
の3つを構成原子とする原料ガスとを混合して使
用することが出来る。 又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)
とを構成原子とする原料ガスに酸素原子(O)を
構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良
い。 酸素原子導入用の出発物質となるものとして具
体的には、例えば酸素(O2)、オゾン(O3)、一
酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、一二酸化
窒素(N2O)、三二酸化窒素(N2O3)、四二酸化
窒素(N2O4)、五二酸化窒素(N2O5)、三酸化窒
素(NO3)、シリコン原子(Si)と酸素原子(O)
と水素原子(H)とを構成原子とする、例えば、ジシ
ロキサン(H3SiOSiH3)、トリシロキサン
(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シロキサン等
を挙げることが出来る。 層領域()をグロー放電法を用いて形成する
場合に第族原子導入用の出発物質として、本発
明において有効に使用されるのは、硼素原子導入
用としては、B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、
B6H10、B6H12、B6H14等の水素化硼素、BF3、
BCl3、BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。
この他、AlCl3、GaCl3、Ga(CH2)3、InCl3、
TlCl3等も挙げることが出来る。 第族原子を含有する層領域()に導入され
る第族原子の含有量は、堆積室中に流入される
第族原子導入用の出発物質のガス流量、ガス流
量比、放電パワー、支持体温度、堆積室内の圧力
等を制御することによつて任意に制御され得る。 スパツタリング法によつて、酸素原子を含有す
る層領域(O)を形成するには、単結晶又は多結
晶のSiウエーハー又はSiO2ウエーハー、又はSiと
SiO2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、酸素原子と必要に応じて水素原子又は/
及びハロゲン原子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SiO2とは別々のターゲツト
として、又はSiとSiO2の混合した一枚のターゲ
ツトを使用することによつて、スパツター用のガ
スとしての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも
水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を構成
原子として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。酸素原子導入用
の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例で
示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガス
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。 本発明において、第一の非晶質層()をグロ
ー放電法で形成する際に使用される稀釈ガス或い
はスパツターリング法で形成される際に使用され
るスパツターリング用のガスとしては、所謂稀ガ
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。 第1図に示される光導電部材100に於いて
は、第一の非晶質層()102上に形成される
第二の非晶質層()106は、自由表面107
を有し、主に耐湿性、連続繰返し使用特性、耐圧
性使用環境特性、耐久性に於いて本発明の目的を
達成する為に設けられる。 又、本発明に於いては、第一の非晶質層()
と第二の非晶質層()とを形成する非晶質材料
の各々がシリコン原子という共通の構成要素を有
しているので、積層界面に於いて化学的な安定性
の確保が充分成されている。 第二の非晶質層()は、シリコン原子と炭素
原子と水素原子とで構成される非晶質材料〔a−
(SixC1-x)yH1-y、但し0<x,y<1〕で形成さ
れる。 a−(SixC1-x)yH1-yで構成される第二の非晶質
層()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。シリコン原子と共に炭素原子及び水
素原子を作製する第二の非晶質層()中に導入
するが容易に行える等の利点からグロー放電法或
いはスパ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第二の
非晶質層()を形成しても良い。 グロー放電法によつて第二の非晶質層()を
形成するには、a−(SixC1-x)yH1-y形成用の原料
ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合比
で混合して、支持体の設置し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
上に既に形成されてある第一の非晶質層()上
にa−(SixC1-x)yH1-yを堆積させれば良い。 本発明に於いてa−(SixC1-x)yH1-y形成用の原
料ガスとしては、シリコン原子(Si)、炭素原子
(C)、水素原子(H)の中の少なくとも一つを構成原子
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、Hの中の1つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原
子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガ
スと、Hを構成原子とする原料ガスとを所望の混
合比で混合して使用するか、又は、Siを構成原子
とする原料ガスと、C及びHを構成原子とする原
料ガスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、
Si、C及びHの3つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。 又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明に於いて、第二の非晶質層()形成用
の原料ガスとして有効に使用されるのは、SiとH
とを構成原子とするSiH4、Si2H6、Si3H8、
Si4H10等のシラン(Silane)類等の水素化硅素ガ
ス、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1
〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系
炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素
等が挙げられる。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン
(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(CH8)、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。 SiとCとHとを構成原子とする原料ガスとして
は、Si(CH3)4、Si(C2H5)4等のケイ化アルキルを
挙げることが出来る。これ等の原料ガスの他、H
導入用の原料ガスとしては勿論H2も有効なもの
として使用される。 スパツターリング法によつて第二の非晶質層
()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Hを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の堆
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、少なくとも水素原子を含有
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又はH導入用の原料ガスとしては、先述した
グロー放電の例で示した原料ガスが、スパツター
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、第二の非晶質層()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、所謂稀ガス、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。 本発明に於ける第二の非晶質層()は、その
要求される特性が所望通りに与えられる様に注意
深く形成される。 即ち、Si、C、及びHを構成原子とする物質は
その作成条件によ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、目的に応じた
所望の特性を有するa−(SixC1-x)yH1-yが形成さ
れる様に、所望に従つてその作成条件の選択が厳
密に成される。 例えば、第二の非晶質層()を耐圧性の向上
を主な目的として設けるには、a−(SixC1-x)y
H1-yは使用条件下に於いて電気絶縁性的挙動の
顕著な非晶質材料として作成される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上
を主たる目的として第二の非晶質層()が設け
られる場合には、上記の電気絶縁性の度合はある
程度緩和され、照射される光に対してある程度の
感度を有する非晶質材料としてa−(SixC1-x)y
H1-yが作成される。 第一の非晶質層()の表面にa−(SixC1-x)y
H1-yから成る第二の非晶質層()を形成する
際、層形成中の支持体温度は、形成される層の構
造及び特性を左右する重要な因子であつて、本発
明に於いては、目的とする特性を有するa−(Six
C1-x)yH1-yが所望通りに作成され得る様に層作成
時の支持体温度が厳密に制御されるのが望まし
い。 本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
第二の非晶質層()を形成する際の支持体温度
としては第二の非晶質層()の形成法に併せて
適宜最適範囲が選択されて、第二の非晶質層
()の形成が実行されるが、通常の場合、50℃
〜350℃、好適には100℃〜250℃とされるのが望
ましいものである。第二の非晶質層()の形成
には、層を構成する原子の組成比の微妙な制御や
層厚の制御が他の方法に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第二
の非晶質層()を形成する場合には、前記の支
持体温度と同様に層形成の際の放電パワー、ガス
圧が作成されるa−(SixC1-x)yH1-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)yH1-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
〜300W、好適には20〜200Wとされるのが望まし
い。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。 本発明に於いては、第二の非晶質層()を形
成する為の支持体温度、放電パワーの望ましい数
値範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、
これ等の層形成フアクターは、独立的に別々に決
められるものではなく、所望特性のa−(Six
C1-x)yH1-yから成る第二の非晶質層()が形成
される様に相互的有機的関連性に基づいて、各層
作成フアクターの最適値が決められるのが望まし
い。 本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層
()に含有される炭素原子及び水素原子の量は、
第二の非晶質層()の作成条件と同様、本発明
の目的を達成する所望の特性が得られる第二の非
晶質層()が形成される重要な因子である。 本発明に於ける第二の非晶質層()に含有さ
れる炭素原子の量は通常1×10-3〜90atomic%
とされ、好ましくは1〜90atomic%、最適には
10〜80atomic%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1〜
40atomic%、好ましくは2〜35atomic%、最適
には5〜30atomic%とされるのが望ましく、こ
れ等の範囲に水素含有量がある場合に形成される
光導電部材は、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−(SixC1-x)yH1-yの表示で行えば
xが通常は0.1〜0.99999、好適には0.1〜0.99、最
適には0.15〜0.9、yが通常0.6〜0.99、好適には
0.65〜0.98、最適には0.7〜0.95であるのが望まし
い。 本発明に於ける第二の非晶質層()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。 本発明に於ける第二の非晶質層()の層厚の
数値範囲は、本発明の目的を効果的に達成する様
に所期の目的に応じて適宜所望に従つて決められ
る。 又、第二の非晶質層()の層厚は、該層
()中に含有される炭素原子や水素原子の量、
第一の非晶質層()の層厚等との関係に於いて
も、各々の層領域に要求される特性に応じた有機
的な関連性の下に所望に従つて適宜決定される必
要がある。更に加え得るに、生産性や量産性を加
味した経済性の点に於いても考慮されるのが望ま
しい。 本発明に於ける第二の非晶質層()の層厚と
しては、通常0.003〜30μ、好適には0.004〜20μ、
最適には、0.005〜10μとされるのが望ましいもの
である。 本発明において使用される支持体としては、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。導電性支持
体としては、例えば、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)等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
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
属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタ
ーリング等でその表面に設け、又は前記金属でそ
の表面をラミネート処理して、その表面に導電性
が付与される。支持体の形状としては、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。 次に本発明の光導電部材の製造方法の概略につ
いて説明する。 第11図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。 図中の1102〜1106のガスボンベには、
本発明の夫々の層領域を形成するための原料ガス
が密封されており、その一例としてたとえば11
02は、Heで稀釈さたSiH4(純度99.999%、以下
SiH4/Heと略す。)ボンベ、1103はHeで稀
釈されたB2H6ガス(純度99.999%、以下B2H6/
Heと略す。)、1104はHeで稀釈されたSi2H6
ガス(純度99.99%、以下Si2H6/Heと略す。)ボ
ンベ、1105はNOガス(純度99.999%)ボン
ベ、1106はHeで稀釈されたSiF4ガス(純度
99.999%、以下SiF4/Heと略す。)ボンベであ
る。 これらのガスを反応室1101に流入させるに
はガスボンベ1102〜1106のバルブ112
2〜1126、リークバルブ1135が閉じられ
ていることを確認し、又、流入バルブ1112〜
1116、流出バルブ1117〜1121、補助
バルブ1132,1133が開かれていることを
確認して先づメインバルブ1134を開いて反応
室1101、ガス配管内を排気する。次に真空計
1136の読みが約5×10-6torrになつた時点で
補助バルブ1132,1133、流出バルブ11
17〜1121を閉じる。 次にシリンダー状基体1137上に第1図に示
す層構成の光導電部材を形成する場合の一例をあ
げると、ガスボンベ1102よりSiH4/Heガ
ス、ガスボンベ1103よりB2H6/Heガスを、
ガスボンベ1105よりNOガスを夫々バルブ1
122,1123,1125を開いて出口圧ゲー
ジ1127,1128,1130の圧を夫々1
Kg/cm2に調整し、流入バルブ1112,111
3,1115を夫々徐々に開けて、マスフロコン
トローラ1107,1108,1110内に夫々
流入させる。引き続いて流出バルブ1117,1
118,1120、補助バルブ1132を徐々に
開いて夫々のガスを反応室1101に流入させ
る。このときのSiH4/Heガス流量とB2H6/He
ガス流量、NOガス流量との比が所望の値になる
ように流出バルブ1117,1118,1120
を調整し、又、反応室内の圧力が所望の値になる
ように真空計1136の読みを見ながらメインバ
ルブ1134の開口を調整する。そして基体シリ
ンダー1137の温度が加熱ヒーター1138に
より550〜400℃の範囲の温度に設定されているこ
とを確認された後、電源1140を所望の電力に
設定して反応室1101内にグロー放電を生起さ
せ、同時にあらかじめ設計さた変化率曲線に従つ
てB2H6/Heガスの流量を手動あるいは外部駆動
モータ等の方法によつてバルブ1118を漸次変
化させる操作を行なつて形成される層中に含有さ
れる硼素原子の層厚方向の分布濃度を制御する。 上記の様にして、所望層厚に硼素原子と酸素原
子の含有された層領域(B,O)が形成された時
点で、流出バルブ1120を閉じ、反応室110
1内へのNOガスの流入を遮断する以外は、同条
件にて引き続き層形成を行うことによつて、酸素
原子は含有されないが、硼素原子は含有されてい
る層領域(B)を層領域(B,O)上に所望の層
厚に形成する。この様にして所望特性の第一の非
晶質層()を基体上に形成することが出来る。 硼素原子の含有される層領域()は、第一の
非晶質層()の形成過程に於いて、適当な時点
でB2H6/Heガスの反応室1101内への流入を
断つことによつて所望層厚に形成することが出
来、該層領域()が第一の非晶質層()の全
層領域を占める場合や一部を占める場合のいずも
実現出来る。 例えば、上記の例に於いては、層領域(B)を
所望層厚に形成した時点で、B2H6/Heガスの反
応室1101内への流入を流出バルブ1118を
完全に閉じることによつて断つこと以外は、同条
件で引続き層形成を行うことで、層領域(B)上に硼
素原子及び酸素原子のいずれも含有されてない層
領域を第一の非晶質層()の一部として形成す
ることが出来る。 又、硼素原子は含有されないが酸素原子は含有
される層領域を形成する場合には、例えばNOガ
スとSiH4/Heガスを使用して層形成すれば良
い。 第一の非晶質層()中にハロゲン原子を含有
させる場合には上記のガスにたとえばSiF4/He
を、更に付加して反応室1101内に送り込む。 非晶質層の形成の際ガス種の選択によつては、
層形成速度を更に高めることが出来る。例えば
SiH4ガスのかわりにSi2H6ガスを用いて層形成を
行なえば、数倍高めることが出来、生産性が向上
する。 上記の様にして作成された第一の非晶質層
()上に第二の非晶質層()を形成するには、
第一の非晶質層()の形成の際と同様なバルブ
操作によつて例えば、SiH4ガス、C2H4ガスの
夫々を、必要に応じてHe等の稀釈ガスで稀釈し
て、所望の流量比で反応室1101中に流し、所
望の条件に従つて、グロー放電を生起させること
によつて成される。 第二の非晶質層()中に含有される炭素原子
の量は例えば、SiH4ガスと、C2H4ガスの反応室
1101内に導入される流量比を所望に従つて任
意に変えることによつて、所望に応じて制御する
ことが出来る。 夫々の層を形成する際に必要なガス以外の流出
バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又、
夫々の層を形成する際、前層の形成に使用したガ
スが反応室1101内、流出バルブ1117〜1
121から反応室1101内に至る配管内に残留
することを避けるために、流出バルブ1117〜
1121を閉じ補助バルブ1132を開いてメイ
ンバルブ1134を全開して系内を一旦高真空に
排気する操作を必要に応じて行う。 実施例 1 第11図に示した製造装置を用い、非晶質層
()内で第12図に示すようなB及びOの濃度
分布をもつ像形成部材を、第1表の条件下で作成
した。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い
直ちに光像を照射した。光源はタングステンラン
プを用い1.0lux・secの光量を、透過型のテストチ
ヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面を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。 このようにして得られたトナー像を、一旦ゴム
ブレードでクリーニングし、再び上記作像クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以
上行つても、画像の劣化は見られなかつた。
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。 固体撮像装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、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にマツチングした
吸収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特徴が要求される。 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、上記の使用時にお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と表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。 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、及び使用
環境特性の点、更には経時的安定性及び耐久性の
点において、各々、個々には特性の向上が図られ
ているが、総合的な特性向上を図る上で更に改良
される余地が存するのが実情である。 例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に図ろうとす
ると従来においてはその使用時において残留電位
が残る場合が度々観測され、この種の光導電部材
は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用によ
る疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴース
ト現象を発する様になる等の不都合な点が少なく
なかつた。 又、a−Si材料で光導電層を構成する場合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を図るため
に、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等のハロ
ゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼素原
子や燐原子等が或いはその他の特性改良のために
他の原子が、各々構成原子として光導電層中に含
有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如何
によつては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性や耐圧性に問題が生ずる場合があつた。 即ち、例えば形成した光導電層中に光照射によ
つて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命が
充分でないこと、或いは暗部において、支持体側
よりの電荷の注入の阻止が充分でないこと等が生
ずる場合があつた。 従つて、a−Si材料そのものの特性改良が図ら
れる一方で電子写真用光導電部材を設計する際
に、上記した様な問題の総てが解決される様に工
夫される必要がある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a
−Siに就て電子写真用像形成部材に使用される光
導電部材としての適用性とその応用性という観点
から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、シリコ
ン原子を母体とし、水素原子(H)又はハロゲン原子
(X)のいずれか一方を少なくとも含有するアモ
ルフアス材料、所謂水素化アモルフアスシリコ
ン、ハロゲン化アモルフアスシリコン或いはハロ
ゲン含有水素化アモルフアスシリコン〔以後これ
等の総称的表記として「a−Si(H,X)」を使用
する〕から構成される光導電層を有する光導電部
材の層構成を以後に説明される様に特定化する様
に設計されて作成された光導電部材は実用上著し
く優れた特性を示すばかりでなく、従来の光導電
部材と較べてみてもあらゆる点において凌駕して
いること、殊に電子写真用の光導電部材として著
しく優れた特性を有していることを見出した点に
基づいている。 本発明は電気的、光学的、光導電的特性が使用
環境に殆んど影響を受けず常時安定し、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
起さず耐久性に優れ、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(以下、「光
導電部材」と称する。)を提供することを主たる
目的とする。 本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材と
して適用させた場合、静電像形成のための帯電処
理の際の電荷保持能が充分であり、通常の電子写
真法が極めて有効に適用され得る優れた電子写真
特性を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、商品質画
像を得ることが容易にできる電子写真用の光導電
部材を提供することである。 本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性、
高SN化特性及び高耐圧性を有する光導電部材を
提供することでもある。 本発明の光導電部材は、電子写真用光導電部材
用の支持体と、シリコン原子を母体とする非晶質
材料で構成された、光導電性を有する層厚1〜
100μの第一の非晶質層と、シリコン原子と1×
10-3〜90atomic%の炭素原子と水素原子からな
る非晶質材料で構成された層厚0.003〜30μの第二
の非晶質層とを有し、前記第1の非晶質層が、構
成原子として0.001〜50atomic%の酸素原子を含
有する層厚0.001μ以上の第1の層領域と、構成原
子として周期律表第族に属する原子の分布状態
を前記支持体側においてその分布濃度が
50atomic PPm以上の高い部分を有し界面側にお
いて前記支持体側に較べて可成り低くされた部分
を有する層厚方向に連続的な第2の層領域とを有
し、前記第1の層領域は、前記第一の非晶質層の
支持体側に内在していることを特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを
解決し得、極めて優れた電気的、光学的、光導電
的特性、耐圧性及び使用環境特性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には、画像形成への残留電位の影響が全くな
く、その電気的特性が安定しており高感度で、高
SN比を有するものであつて、耐光疲労、繰返し
使用特性に長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮
明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 以下、図面に従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層構成を説明
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、a−Si(H,X)
から成る光導電性を有する第一の非晶質層()
102と第二の非晶質層()106とを有し、
第一の非晶質層()102は、構成原子として
酸素原子を含有する第1の層領域(O)103と
層厚方向に連続的で且つ前記支持体101の方に
多く分布する分布状態で構成原子として第族原
子を含有する第2の層領域()104とを有す
る様に構成された層構造を有する。第1図に示す
例においては、第2の層領域()104は第一
の非晶質層()102の全層領域を占め、第1
の層領域(O)103が第2の層領域()10
4の一部を構成する層構造を有し、第1の層領域
(O)103は第一の非晶質層()102の表
面下に内在している。 第一の非晶質層()102の上部層領域10
5には、酸素原子は含まれておらず、酸素原子は
第1の層領域(O)103のみに含有されてい
る。第1の層領域(O)103は酸素原子の含有
によつて重点的に高暗抵抗化と支持体101と第
一の非晶質層()102との間の密着性の向上
が図られ、上部層領域105には、酸素原子を含
有させずに高感度化が重点的に図られている。第
1の層領域(O)103に含有される酸素原子は
層厚方向に連続的で実質的に均一な分布状態で、
且つ支持体101と第一の非晶質層()102
との界面に平行な面内に於いては、実質的に均一
な分布状態で前記第1の層領域(O)103中に
含有される。 本発明において、第一の非晶質層()102
を構成し、第族原子を含有する第2の層領域
()104中に含有される第族原子としては、
B(硼素)、Al(アルミニウム)、Ga(ガリウム)、
In(インジウム)、Tl(タリウム)等であり、殊に
好適に用いられるのはB,Gaである。 本発明においては、第2の層領域()104
中に含有される第族原子の分布状態は、層厚方
向においては、前記の様な分布状態を取り、支持
体101の表面と平行な面内では実質的に均一な
分布状態とされる。 第1の層領域(O)103と上部層領域105
との層厚は、本発明の目的を効果的に達成させる
為の重要な因子の1つであるので形成される光導
電部材に所望の特性が充分与えられる様に、光導
電部材の設計の際に充分なる注意が払われる必要
がある。 本発明において、第1の層領域(O)103の
層厚T0は、その下限としては通常の場合、
0.001μ以上、好ましくは0.002μ以上、最適には
0.003μ以上とされるのが望ましい。 又、上部層領域105の層厚Tは、その下限と
しては通常の場合、0.02μ以上、好ましくは0.03μ
以上、最適には0.05μ以上とされるのが望ましい。 第一の層領域(O)103の層厚T0の下限及
び上部層領域105の層厚Tの上限としては、両
層領域に要求される特性と、第一の非晶質層
()102全体として及び第二の非晶質層()
106の夫々に要求される特性との相互間の有機
的関連性に基いて、光導電部材の層設計の際に適
宜所望に従つて決定される。 本発明の光導電部材においては、第1図に示す
様に、上部層領域105にも構成原子として第
族原子が含有され、第一の非晶質層()102
の全体が第2の層領域104とされる他に、上部
層領域105には、第族原子を含有させずに第
一の層領域(O)と第2の層領域()とを同一
層領域とすることも出来る。 この様な上部層領域105に第族原子を含有
させない実施態様例の光導電部材においては、殊
に、多湿雰囲気中での繰返し使用により一層の顕
著な効果を示し、該雰囲気中での長期間の使用に
充分なる耐久性を示す。 又、第1の層領域(O)内に第2の層領域
()を形成する場合も良好な実施態様例の1つ
として挙げることが出来る。 第1の層領域(O)中に含有される酸素原子の
量は、形成される光導電部材に要求される特性に
応じて所望に従つて適宜決められるが、通常の場
合、0.001〜50atomic%、好ましくは、0.002〜
40atomic%、最適には0.003〜30atomic%とされ
るのが望ましいものである。 第1の層領域(O)の層厚T0が充分厚いか、
又は第一の非晶質層()の全層厚(T0+T)
に対する割合が5分の2以上を越える様な場合に
は、第1の層領域(O)中に含有される酸素原子
の量の上限としては通常は、30atomic%以下、
好ましくは、20atomic%以下、最適には
10atomic%以下とされるのが望ましいものであ
る。 第2図乃至第10図には、本発明における光導
電部材の第一の非晶質層()を構成する第族
原子の含有されている層領域()中に含有され
る第族原子の層厚方向の分布状態の典型的例が
示される。 第2図乃至第10図の例に於いて、酸素原子の
含有される層領域(O)は、層領域()と同一
層領域であつても、層領域()を内包しても、
或いは、層領域()の一部の層領域を共有して
も良いものであるので以後の説明に於いては、酸
素原子の含有されている層領域(O)について
は、殊に説明を要しない限り言及しない。 第2図乃至第10図において、横軸は第族原
子の分布濃度Cを、縦軸は、光導電性を示す第一
の非晶質層()を構成し、第族原子の含有さ
れる層領域()の層厚Tを示し、tBは支持体側
の界面の位置を、tTは支持体側とは反対側の界面
の位置を示す。即ち、第族原子の含有される層
領域()はtB側よりtT側に向つて層形成がなさ
れる。 本発明に於いては、第族原子の含有される層
領域()は、光導電部材を構成するa−Si(H,
X)から成り、光導電性を示す第一の非晶質層
()の全層領域を占めても良いし、又、その一
部を占めても良い。 本発明において、前記層領域()が第一の非
晶質層()の一部の層領域を占める場合には、
第1図の例で示せば支持体101側の面を含んで
第一の非晶質層()102の下部層領域に設け
られるのが好ましいものである。 第2図には、層領域()中に含有される第
族原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示
される。 第2図に示される例では、第族原子の含有さ
れる層領域()が形成される表面と該層領域
()の表面とが接する界面位置tBよりt1の位置
までは、第族原子の含有濃度CがC1なる一定
の値を取り乍ら第族原子が形成される層領域
()に含有され、位置t1より分布濃度Cは界面
位置tTに至るまでC2より徐々に連続的に減少され
ている。界面位置tTにおいては第族原子の分布
濃度CはC3とされる。 第3図に示される例においては、含有される第
族原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至る
までC4から徐々に連続的に減少して位置tTにおい
てC5となる様な分布状態を形成している。 第4図の場合には、位置tBより位置t2までは第
族原子の分布濃度CはC6と一定値とされ、位
置t2と位置tTとの間において、徐々に連続的に減
少され、位置tTにおいて、実質的に零とされてい
る。 第5図の場合には、第族原子は位置tBより位
置tTに至るまで、分布濃度CはC8より連続的に
徐々に減少され、位置tTにおいて実質的に零とさ
れている。 第6図に示す例においては、第族原子の分布
濃度Cは、位置tBと位置t3間においては、C9と一
定値であり、位置tTにおいてはC10とされる。位
置t3と位置tTとの間では、分布濃度Cは一次関数
的に位置t3より位置tTに至るまで減少されてい
る。 第7図に示される例においては、分布濃度Cは
位置tBより位置t4まではC11の一定値を取り、位置
T4位置tTまではC12よりC13まで一次関数的に減少
する分布状態とされている。 第8図に示す例においては、位置tBより位置tT
に至るまで、第族原子の分布濃度CはC14より
零に至る様に一次関数的に減少している。 第9図においては、位置tBより位置t5に至るま
では第族原子の分布濃度Cは、C15よりC16まで
一次関数的に減少され、位置t5と位置tTとの間に
おいては、C16の一定値とされた例が示されてい
る。 第10図に示される例においては、第族原子
の分布濃度Cは位置tBにおいてC17であり、位置t6
に至るまではこのC17より初めはゆつくりと減少
され、t6の位置付近においては、急激に減少され
て位置t6ではC18とされる。 位置t6と位置t7との間においては、分布濃度C
は初め急激に減少されて、その後は、緩やかに
徐々に減少されて位置t7でC19となり、位置t7と位
置t8との間では、極めてゆつくりと徐々に減少さ
れて位置t8において、C20に至る。位置t8と位置tT
との間においては、分布濃度CはC20より実質的
に零になる様に図に示す如き形状の曲線に従つて
減少されている。 以上、第2図乃至第10図により、層領域
()中に含有される第族原子の層厚方向の分
布状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明
においては、支持体側において、第族原子の分
布濃度Cの高い部分を有し、界面tT側において
は、前記分布濃度Cは支持体側に較べて可成り低
くされた部分を有する第族原子の分布状態が形
成された層領域()が第一の非晶質層()に
設けられている。 本発明において、第一の非晶質層()を構成
する第族原子の含有される層領域()は、上
記した様に支持体側の方に第族原子が比較的高
濃度で含有されている局在領域Aを有する。 局在領域Aは、第2図乃至第10図に示す記号
を用いて説明すれば、界面位置tBより5μ以内に設
けられるのが望ましい。 本発明においては、上記局在領域Aは、界面位
置tBより5μ厚までの全層領域LTとされる場合もあ
るし、又、層領域LTの一部とされる場合もある。 局在領域Aを層領域LTの一部とするか又は全
部とするかは、形成される第一の非晶質層()
に要求される特性に従つて適宜決められる。 局在領域Aはその中に含有される第族原子の
層厚方向の分布状態として第族原子の分布濃度
値の最大値Cmaxが通常は50atomic ppm以上、
好適には80atomic ppm以上、最適には
100atomic ppm以上とされる様な分布状態とな
り得る様に層形成されるのが望ましい。 即ち、本発明においては、第族原子の含有さ
れる層領域()は、支持体側からの層厚で5μ
以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度Cの最大
値Cmaxが存在する様に形成されるのが望まし
い。 本発明において、第族原子の含有される前記
の層領域()中に含有される第族原子の含有
量としては、本発明の目的が効果的に達成される
様に所望に従つて適宜決められるが、通常は0.01
〜5×104atomic ppm、好ましくは0.5〜1×
104atomic ppm、最適には1〜5×103atomic
ppmとされるのが望ましいものである。 本発明において、第一の非晶質層()の層厚
は、所望の電子写真特性が得られること及び経済
的効果等の点から、通常の場合、1〜100μ、好
ましくは1〜80μ、最適には2〜50μとされるの
が望ましい。 本発明において、a−Si(H,X)で構成され
る第一の非晶質層()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(H,X)で構成される第一の非晶
質層()を形成するには、基本的にはシリコン
原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと共
に、水素原子(H)導入用の又は/及びハロゲン原子
(X)導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る
堆積室内に導入して、該堆積室内にグロー放電を
生起させ、予め所定位置に設置されてある所定の
支持表面上にa−Si(H,X)からなる層を形成
させれば良い。又、スパツタリング法で形成する
場合には、例えばAr、He等の不活性ガス又はこ
れ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中で
Siで構成されたターゲツトをスパツタリングする
際、水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)導
入用のガスをスパツタリング用の堆積室に導入し
ておけば良い。 本発明において、必要に応じて非晶質層中に含
有されるハロゲン原子(X)としては、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。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
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、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率の良さ等
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原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む硅素化合物も有効なものとして
本発明に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、IF2、IF7、ICl、IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4、Sf2F6、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。 この様なハロゲン原子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を供給し得る原料
ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、
所定の支持体上にハロゲン原子を含むa−Siから
成る第一の非晶質層()を形成する事が出来
る。 グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む第
一の非晶質層()を形成する場合、基本的に
は、Si供給用の原料ガスであるハロゲン化硅素ガ
スとAr、H2、He等のガス等を所定の混合比とガ
ス流量になる様にして第一の非晶質層()を形
成する堆積室に導入し、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、所定の支持体上に第一の非晶質層()を
形成し得るものであるが、水素原子の導入を図る
為にこれ等のガスに更に水素原子を含む硅素化合
物のガス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
複数種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(H,X)から成る第一の
非晶質層()を形成するには、例えばスパツタ
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
ン原子を導入するには、前記のハロゲン化合物又
は前記のハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを
堆積室中に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形
成してやれば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H2、或いは前記した
シラン類等のガスをスパツタリング用の堆積室中
に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してや
れば良い。 本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF、HCl、
HBr、HI等のハロゲン化水素、SiH2F2、
SiH2I2、SiH2Cl2、SHCl3、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、水素原子を構成要素の1つと
するハロゲン化物も有効な第一の非晶質層()
形成用の出発物質として挙げる事が出来る。 これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、第一
の非晶質層()形成の際に層中にハロゲン原子
の導入と同時に電気的或いは光電的特性の制御に
極めて有効な水素原子も導入されるので、本発明
においては好適なハロゲン原子導入用の原料とし
て使用される。 水素原子を第一の非晶質層()中に構造的に
導入するには、上記の他にH2、或いはSiH4、
Si2H6、Si3H3、Si4H10等の水素化硅素のガスを
Siを供給する為の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、ハロゲン原子導入用のガス
及びH2ガスを必要に応じてHe、Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、基板上にa−Si(H,X)から成る
第一の非晶質層()が形成される。 更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6等
のガスを導入してやることも出来る。 本発明において、形成される光導電部材の第一
の非晶質層()中に含有される水素原子(H)の量
又はハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロ
ゲン原子の量の和は通常の場合1〜40atomic%、
好適には5〜30atomic%とされるのが望ましい。 第一の非晶質層()中に含有される水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)の量を制御する
には、例えば支持体温度又は/及び水素原子(H)、
或いはハロゲン原子(X)を含有させる為に使用
される出発物質の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。 第一の非晶質層()に、第族原子を含有す
る層領域()及び酸素原子を含有する層領域
(O)を設けるには、グロー放電法や反応スパツ
タリング法等による第一の非晶質層()の形成
の際に、第族原子導入用の出発物質及び酸素原
子導入用の出発物質を夫々前記した第一の非晶質
層()形成用の出発物質と共に使用して、形成
される層中にその量を制御し乍ら含有してやる事
によつて成される。 第一の非晶質層()を構成する、酸素原子の
含有される層領域(O)及び第族原子の含有さ
れる層領域()を夫々形成するにグロー放電法
を用いる場合各層領域形成用の原料ガスとなる出
発物質としては、前記した第一の非晶質層()
形成用の出発物質の中から所望に従つて選択され
たものに、酸素原子導入用の出発物質又は/及び
第族原子導入用の出発物質が加えられる。その
様な酸素原子導入用の出発物質又は第族原子導
入用の出発物質としては、少なくとも酸素原子或
いは第族原子を構成原子とするガス状の物質又
はガス化し得る物質をガス化したものの中の大概
のものが使用され得る。 例えば層領域(O)を形成するのであればシリ
コン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、酸
素原子(O)を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子(H)又は及びハロゲン原子(X)
を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混
合して使用するか、又は、シリコン原子(Si)を
構成原子とする原料ガスと、酸素原子(O)及び
水素原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、これ
も又所望の混合比で混合するか、或いは、シリコ
ン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、シリ
コン原子(Si)、酸素原子(O)及び水素原子(H)
の3つを構成原子とする原料ガスとを混合して使
用することが出来る。 又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)
とを構成原子とする原料ガスに酸素原子(O)を
構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良
い。 酸素原子導入用の出発物質となるものとして具
体的には、例えば酸素(O2)、オゾン(O3)、一
酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、一二酸化
窒素(N2O)、三二酸化窒素(N2O3)、四二酸化
窒素(N2O4)、五二酸化窒素(N2O5)、三酸化窒
素(NO3)、シリコン原子(Si)と酸素原子(O)
と水素原子(H)とを構成原子とする、例えば、ジシ
ロキサン(H3SiOSiH3)、トリシロキサン
(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シロキサン等
を挙げることが出来る。 層領域()をグロー放電法を用いて形成する
場合に第族原子導入用の出発物質として、本発
明において有効に使用されるのは、硼素原子導入
用としては、B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、
B6H10、B6H12、B6H14等の水素化硼素、BF3、
BCl3、BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。
この他、AlCl3、GaCl3、Ga(CH2)3、InCl3、
TlCl3等も挙げることが出来る。 第族原子を含有する層領域()に導入され
る第族原子の含有量は、堆積室中に流入される
第族原子導入用の出発物質のガス流量、ガス流
量比、放電パワー、支持体温度、堆積室内の圧力
等を制御することによつて任意に制御され得る。 スパツタリング法によつて、酸素原子を含有す
る層領域(O)を形成するには、単結晶又は多結
晶のSiウエーハー又はSiO2ウエーハー、又はSiと
SiO2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、酸素原子と必要に応じて水素原子又は/
及びハロゲン原子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SiO2とは別々のターゲツト
として、又はSiとSiO2の混合した一枚のターゲ
ツトを使用することによつて、スパツター用のガ
スとしての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも
水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を構成
原子として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。酸素原子導入用
の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例で
示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガス
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。 本発明において、第一の非晶質層()をグロ
ー放電法で形成する際に使用される稀釈ガス或い
はスパツターリング法で形成される際に使用され
るスパツターリング用のガスとしては、所謂稀ガ
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。 第1図に示される光導電部材100に於いて
は、第一の非晶質層()102上に形成される
第二の非晶質層()106は、自由表面107
を有し、主に耐湿性、連続繰返し使用特性、耐圧
性使用環境特性、耐久性に於いて本発明の目的を
達成する為に設けられる。 又、本発明に於いては、第一の非晶質層()
と第二の非晶質層()とを形成する非晶質材料
の各々がシリコン原子という共通の構成要素を有
しているので、積層界面に於いて化学的な安定性
の確保が充分成されている。 第二の非晶質層()は、シリコン原子と炭素
原子と水素原子とで構成される非晶質材料〔a−
(SixC1-x)yH1-y、但し0<x,y<1〕で形成さ
れる。 a−(SixC1-x)yH1-yで構成される第二の非晶質
層()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。シリコン原子と共に炭素原子及び水
素原子を作製する第二の非晶質層()中に導入
するが容易に行える等の利点からグロー放電法或
いはスパ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第二の
非晶質層()を形成しても良い。 グロー放電法によつて第二の非晶質層()を
形成するには、a−(SixC1-x)yH1-y形成用の原料
ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合比
で混合して、支持体の設置し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
上に既に形成されてある第一の非晶質層()上
にa−(SixC1-x)yH1-yを堆積させれば良い。 本発明に於いてa−(SixC1-x)yH1-y形成用の原
料ガスとしては、シリコン原子(Si)、炭素原子
(C)、水素原子(H)の中の少なくとも一つを構成原子
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、Hの中の1つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原
子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガ
スと、Hを構成原子とする原料ガスとを所望の混
合比で混合して使用するか、又は、Siを構成原子
とする原料ガスと、C及びHを構成原子とする原
料ガスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、
Si、C及びHの3つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。 又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明に於いて、第二の非晶質層()形成用
の原料ガスとして有効に使用されるのは、SiとH
とを構成原子とするSiH4、Si2H6、Si3H8、
Si4H10等のシラン(Silane)類等の水素化硅素ガ
ス、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1
〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系
炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素
等が挙げられる。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン
(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(CH8)、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。 SiとCとHとを構成原子とする原料ガスとして
は、Si(CH3)4、Si(C2H5)4等のケイ化アルキルを
挙げることが出来る。これ等の原料ガスの他、H
導入用の原料ガスとしては勿論H2も有効なもの
として使用される。 スパツターリング法によつて第二の非晶質層
()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Hを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の堆
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、少なくとも水素原子を含有
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又はH導入用の原料ガスとしては、先述した
グロー放電の例で示した原料ガスが、スパツター
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、第二の非晶質層()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、所謂稀ガス、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。 本発明に於ける第二の非晶質層()は、その
要求される特性が所望通りに与えられる様に注意
深く形成される。 即ち、Si、C、及びHを構成原子とする物質は
その作成条件によ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、目的に応じた
所望の特性を有するa−(SixC1-x)yH1-yが形成さ
れる様に、所望に従つてその作成条件の選択が厳
密に成される。 例えば、第二の非晶質層()を耐圧性の向上
を主な目的として設けるには、a−(SixC1-x)y
H1-yは使用条件下に於いて電気絶縁性的挙動の
顕著な非晶質材料として作成される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上
を主たる目的として第二の非晶質層()が設け
られる場合には、上記の電気絶縁性の度合はある
程度緩和され、照射される光に対してある程度の
感度を有する非晶質材料としてa−(SixC1-x)y
H1-yが作成される。 第一の非晶質層()の表面にa−(SixC1-x)y
H1-yから成る第二の非晶質層()を形成する
際、層形成中の支持体温度は、形成される層の構
造及び特性を左右する重要な因子であつて、本発
明に於いては、目的とする特性を有するa−(Six
C1-x)yH1-yが所望通りに作成され得る様に層作成
時の支持体温度が厳密に制御されるのが望まし
い。 本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
第二の非晶質層()を形成する際の支持体温度
としては第二の非晶質層()の形成法に併せて
適宜最適範囲が選択されて、第二の非晶質層
()の形成が実行されるが、通常の場合、50℃
〜350℃、好適には100℃〜250℃とされるのが望
ましいものである。第二の非晶質層()の形成
には、層を構成する原子の組成比の微妙な制御や
層厚の制御が他の方法に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第二
の非晶質層()を形成する場合には、前記の支
持体温度と同様に層形成の際の放電パワー、ガス
圧が作成されるa−(SixC1-x)yH1-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)yH1-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
〜300W、好適には20〜200Wとされるのが望まし
い。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。 本発明に於いては、第二の非晶質層()を形
成する為の支持体温度、放電パワーの望ましい数
値範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、
これ等の層形成フアクターは、独立的に別々に決
められるものではなく、所望特性のa−(Six
C1-x)yH1-yから成る第二の非晶質層()が形成
される様に相互的有機的関連性に基づいて、各層
作成フアクターの最適値が決められるのが望まし
い。 本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層
()に含有される炭素原子及び水素原子の量は、
第二の非晶質層()の作成条件と同様、本発明
の目的を達成する所望の特性が得られる第二の非
晶質層()が形成される重要な因子である。 本発明に於ける第二の非晶質層()に含有さ
れる炭素原子の量は通常1×10-3〜90atomic%
とされ、好ましくは1〜90atomic%、最適には
10〜80atomic%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1〜
40atomic%、好ましくは2〜35atomic%、最適
には5〜30atomic%とされるのが望ましく、こ
れ等の範囲に水素含有量がある場合に形成される
光導電部材は、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−(SixC1-x)yH1-yの表示で行えば
xが通常は0.1〜0.99999、好適には0.1〜0.99、最
適には0.15〜0.9、yが通常0.6〜0.99、好適には
0.65〜0.98、最適には0.7〜0.95であるのが望まし
い。 本発明に於ける第二の非晶質層()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。 本発明に於ける第二の非晶質層()の層厚の
数値範囲は、本発明の目的を効果的に達成する様
に所期の目的に応じて適宜所望に従つて決められ
る。 又、第二の非晶質層()の層厚は、該層
()中に含有される炭素原子や水素原子の量、
第一の非晶質層()の層厚等との関係に於いて
も、各々の層領域に要求される特性に応じた有機
的な関連性の下に所望に従つて適宜決定される必
要がある。更に加え得るに、生産性や量産性を加
味した経済性の点に於いても考慮されるのが望ま
しい。 本発明に於ける第二の非晶質層()の層厚と
しては、通常0.003〜30μ、好適には0.004〜20μ、
最適には、0.005〜10μとされるのが望ましいもの
である。 本発明において使用される支持体としては、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。導電性支持
体としては、例えば、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)等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
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
属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタ
ーリング等でその表面に設け、又は前記金属でそ
の表面をラミネート処理して、その表面に導電性
が付与される。支持体の形状としては、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。 次に本発明の光導電部材の製造方法の概略につ
いて説明する。 第11図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。 図中の1102〜1106のガスボンベには、
本発明の夫々の層領域を形成するための原料ガス
が密封されており、その一例としてたとえば11
02は、Heで稀釈さたSiH4(純度99.999%、以下
SiH4/Heと略す。)ボンベ、1103はHeで稀
釈されたB2H6ガス(純度99.999%、以下B2H6/
Heと略す。)、1104はHeで稀釈されたSi2H6
ガス(純度99.99%、以下Si2H6/Heと略す。)ボ
ンベ、1105はNOガス(純度99.999%)ボン
ベ、1106はHeで稀釈されたSiF4ガス(純度
99.999%、以下SiF4/Heと略す。)ボンベであ
る。 これらのガスを反応室1101に流入させるに
はガスボンベ1102〜1106のバルブ112
2〜1126、リークバルブ1135が閉じられ
ていることを確認し、又、流入バルブ1112〜
1116、流出バルブ1117〜1121、補助
バルブ1132,1133が開かれていることを
確認して先づメインバルブ1134を開いて反応
室1101、ガス配管内を排気する。次に真空計
1136の読みが約5×10-6torrになつた時点で
補助バルブ1132,1133、流出バルブ11
17〜1121を閉じる。 次にシリンダー状基体1137上に第1図に示
す層構成の光導電部材を形成する場合の一例をあ
げると、ガスボンベ1102よりSiH4/Heガ
ス、ガスボンベ1103よりB2H6/Heガスを、
ガスボンベ1105よりNOガスを夫々バルブ1
122,1123,1125を開いて出口圧ゲー
ジ1127,1128,1130の圧を夫々1
Kg/cm2に調整し、流入バルブ1112,111
3,1115を夫々徐々に開けて、マスフロコン
トローラ1107,1108,1110内に夫々
流入させる。引き続いて流出バルブ1117,1
118,1120、補助バルブ1132を徐々に
開いて夫々のガスを反応室1101に流入させ
る。このときのSiH4/Heガス流量とB2H6/He
ガス流量、NOガス流量との比が所望の値になる
ように流出バルブ1117,1118,1120
を調整し、又、反応室内の圧力が所望の値になる
ように真空計1136の読みを見ながらメインバ
ルブ1134の開口を調整する。そして基体シリ
ンダー1137の温度が加熱ヒーター1138に
より550〜400℃の範囲の温度に設定されているこ
とを確認された後、電源1140を所望の電力に
設定して反応室1101内にグロー放電を生起さ
せ、同時にあらかじめ設計さた変化率曲線に従つ
てB2H6/Heガスの流量を手動あるいは外部駆動
モータ等の方法によつてバルブ1118を漸次変
化させる操作を行なつて形成される層中に含有さ
れる硼素原子の層厚方向の分布濃度を制御する。 上記の様にして、所望層厚に硼素原子と酸素原
子の含有された層領域(B,O)が形成された時
点で、流出バルブ1120を閉じ、反応室110
1内へのNOガスの流入を遮断する以外は、同条
件にて引き続き層形成を行うことによつて、酸素
原子は含有されないが、硼素原子は含有されてい
る層領域(B)を層領域(B,O)上に所望の層
厚に形成する。この様にして所望特性の第一の非
晶質層()を基体上に形成することが出来る。 硼素原子の含有される層領域()は、第一の
非晶質層()の形成過程に於いて、適当な時点
でB2H6/Heガスの反応室1101内への流入を
断つことによつて所望層厚に形成することが出
来、該層領域()が第一の非晶質層()の全
層領域を占める場合や一部を占める場合のいずも
実現出来る。 例えば、上記の例に於いては、層領域(B)を
所望層厚に形成した時点で、B2H6/Heガスの反
応室1101内への流入を流出バルブ1118を
完全に閉じることによつて断つこと以外は、同条
件で引続き層形成を行うことで、層領域(B)上に硼
素原子及び酸素原子のいずれも含有されてない層
領域を第一の非晶質層()の一部として形成す
ることが出来る。 又、硼素原子は含有されないが酸素原子は含有
される層領域を形成する場合には、例えばNOガ
スとSiH4/Heガスを使用して層形成すれば良
い。 第一の非晶質層()中にハロゲン原子を含有
させる場合には上記のガスにたとえばSiF4/He
を、更に付加して反応室1101内に送り込む。 非晶質層の形成の際ガス種の選択によつては、
層形成速度を更に高めることが出来る。例えば
SiH4ガスのかわりにSi2H6ガスを用いて層形成を
行なえば、数倍高めることが出来、生産性が向上
する。 上記の様にして作成された第一の非晶質層
()上に第二の非晶質層()を形成するには、
第一の非晶質層()の形成の際と同様なバルブ
操作によつて例えば、SiH4ガス、C2H4ガスの
夫々を、必要に応じてHe等の稀釈ガスで稀釈し
て、所望の流量比で反応室1101中に流し、所
望の条件に従つて、グロー放電を生起させること
によつて成される。 第二の非晶質層()中に含有される炭素原子
の量は例えば、SiH4ガスと、C2H4ガスの反応室
1101内に導入される流量比を所望に従つて任
意に変えることによつて、所望に応じて制御する
ことが出来る。 夫々の層を形成する際に必要なガス以外の流出
バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又、
夫々の層を形成する際、前層の形成に使用したガ
スが反応室1101内、流出バルブ1117〜1
121から反応室1101内に至る配管内に残留
することを避けるために、流出バルブ1117〜
1121を閉じ補助バルブ1132を開いてメイ
ンバルブ1134を全開して系内を一旦高真空に
排気する操作を必要に応じて行う。 実施例 1 第11図に示した製造装置を用い、非晶質層
()内で第12図に示すようなB及びOの濃度
分布をもつ像形成部材を、第1表の条件下で作成
した。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い
直ちに光像を照射した。光源はタングステンラン
プを用い1.0lux・secの光量を、透過型のテストチ
ヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面を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。 このようにして得られたトナー像を、一旦ゴム
ブレードでクリーニングし、再び上記作像クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以
上行つても、画像の劣化は見られなかつた。
【表】
実施例 2
第12図に示した製造装置を用い、非晶質層
()内で第13図に示すようなB及びOの濃度
分布をもつ像形成部材を、第2表の条件下で作成
した。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い
直ちに光像を照射した。光源はタングステンラン
プを用い、1.0lux・secの光量を、透過型のテスト
チヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面を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。 このようにして得らたトナー像を、一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像クリーニ
ング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以上
行つても、画像の劣化は見られなかつた。
()内で第13図に示すようなB及びOの濃度
分布をもつ像形成部材を、第2表の条件下で作成
した。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い
直ちに光像を照射した。光源はタングステンラン
プを用い、1.0lux・secの光量を、透過型のテスト
チヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面を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。 このようにして得らたトナー像を、一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像クリーニ
ング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以上
行つても、画像の劣化は見られなかつた。
【表】
実施例 3
第2図に示した製造装置を用い、非晶質層
()内で第14図に示すようなB及びOの濃度
分布をもつ像形成部材を、第3表の条件下で作成
した。 こうして得らた像形成部材を帯電露光現像装置
に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い直
ちに光像を照射した。光源はタングステンランプ
を用い、1.0lux・secの光量を、透過型のテストチ
ヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面を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。 このようにして得らたトナー像を、一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像クリーニ
ング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以上
行つても、画像の劣化は見られなかつた。
()内で第14図に示すようなB及びOの濃度
分布をもつ像形成部材を、第3表の条件下で作成
した。 こうして得らた像形成部材を帯電露光現像装置
に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い直
ちに光像を照射した。光源はタングステンランプ
を用い、1.0lux・secの光量を、透過型のテストチ
ヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面を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。 このようにして得らたトナー像を、一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像クリーニ
ング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以上
行つても、画像の劣化は見られなかつた。
【表】
【表】
実施例 4
B2H6の流量を変化させて非晶質層()内で
第15図から第20図に示すような硼素の濃度分
布を持つ像形成部材を作成した。その他の条件及
び評価法については実施例1と全く同様に行い下
表の如き結果を得た。
第15図から第20図に示すような硼素の濃度分
布を持つ像形成部材を作成した。その他の条件及
び評価法については実施例1と全く同様に行い下
表の如き結果を得た。
【表】
◎ 画像欠陥少なく高画質
○ 画像欠陥少なく、密着性非常に良好
実施例 5 NOの流量を変化させて非晶質層()内での
酸素の含有量を変える以外は実施例1と全く同様
の方法で像形成部材を作成し、実施例1と同様の
方法で評価を行つたところ下表の如き結果を得
た。
○ 画像欠陥少なく、密着性非常に良好
実施例 5 NOの流量を変化させて非晶質層()内での
酸素の含有量を変える以外は実施例1と全く同様
の方法で像形成部材を作成し、実施例1と同様の
方法で評価を行つたところ下表の如き結果を得
た。
【表】
◎ 非常に良好
○ 良好
実施例 6 非晶質層()の厚さを20μとし第1層領域の
厚さを変える以外は、実施例2と全く同様の方法
で像形成部材を作成し、同様の評価を行つたとこ
ろ下表の如き結果を得た。
○ 良好
実施例 6 非晶質層()の厚さを20μとし第1層領域の
厚さを変える以外は、実施例2と全く同様の方法
で像形成部材を作成し、同様の評価を行つたとこ
ろ下表の如き結果を得た。
【表】
◎ 非常に良好
○ 良好
実施例 7 非晶質層()の層の形成時、SiH4ガスの
C2H4ガスの流量比を変えて、非晶質層()に
於けるシリコン原子と炭素原子の含有量比を変化
させる以外は実施例1と全く同様な方法によつて
層形成を行つた。こうして得られた感光ドラムに
つき、実施例1に述べた如き方法で転写までの工
程を約5万回繰り返した後、画像評価を行つたと
ころ、第7表の如き結果を得た。
○ 良好
実施例 7 非晶質層()の層の形成時、SiH4ガスの
C2H4ガスの流量比を変えて、非晶質層()に
於けるシリコン原子と炭素原子の含有量比を変化
させる以外は実施例1と全く同様な方法によつて
層形成を行つた。こうして得られた感光ドラムに
つき、実施例1に述べた如き方法で転写までの工
程を約5万回繰り返した後、画像評価を行つたと
ころ、第7表の如き結果を得た。
【表】
◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用に充分耐え
る ×〓画像欠陥をやや生ずる
実施例 8 非晶質層()の層の層厚を下表の如く変える
以外は、実施例1と全く同様な方法によつて層形
成を行つた。評価の結果は下表の如くである。
る ×〓画像欠陥をやや生ずる
実施例 8 非晶質層()の層の層厚を下表の如く変える
以外は、実施例1と全く同様な方法によつて層形
成を行つた。評価の結果は下表の如くである。
【表】
実施例 9
非晶質層()の層形成方法を下表の如く変え
る以外は実施例1と同様な方法で層形成を行い、
評価をしたところ良好な結果が得らた。
る以外は実施例1と同様な方法で層形成を行い、
評価をしたところ良好な結果が得らた。
第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明
する為の模式的層構成図、第2図乃至第10図は
夫々、非晶質層()を構成する第族原子を含
有する層領域()中の第族原子の分布状態を
説明する為の説明図、第11図は、本発明で使用
された装置の模式的説明図で第12図乃至第20
図は夫々本発明の実施例に於ける硼素原子と酸素
原子の分布状態を示す説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層()、103……第1
の層領域(O)、104……第2の層領域()、
105……上部層領域、106……第二の非晶質
層()、107……自由表面。
する為の模式的層構成図、第2図乃至第10図は
夫々、非晶質層()を構成する第族原子を含
有する層領域()中の第族原子の分布状態を
説明する為の説明図、第11図は、本発明で使用
された装置の模式的説明図で第12図乃至第20
図は夫々本発明の実施例に於ける硼素原子と酸素
原子の分布状態を示す説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層()、103……第1
の層領域(O)、104……第2の層領域()、
105……上部層領域、106……第二の非晶質
層()、107……自由表面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 電子写真用光導電部材用の支持体と、シリコ
ン原子を母体とする非晶質材料で構成された、光
導電性を有する層厚1〜100μの第一の非晶質層
と、シリコン原子と1×10-3〜90atomic%の炭
素原子と水素原子からなる非晶質材料で構成され
た層厚0.003〜30μの第二の非晶質層とを有し、前
記第一の非晶質層が、構成原子として0.001〜
50atomic%の酸素原子を含有する層厚0.001μ以
上の第1の層領域と、構成原子として周期律表第
族に属する原子の分布状態を前記支持体側にお
いてその分布濃度が50atomic ppm以上の高い部
分を有し界面側において前記支持体側に較べて可
成り低くされた部分を有する層厚方向に連続的な
第2の層領域とを有し、前記第1の層領域は、前
記第一の非晶質層の支持体側に内在していること
を特徴とする電子写真用光導電部材。 2 第1の層領域と第2の層領域とが少なくとも
その一部を共用している特許請求の範囲第1項に
記載の電子写真用光導電部材。 3 第2の層領域が第一の非晶質層の全層領域を
実質的に占めている特許請求の範囲第1項に記載
の電子写真用光導電部材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040629A JPS58158640A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 電子写真用光導電部材 |
| DE19833309240 DE3309240A1 (de) | 1982-03-15 | 1983-03-15 | Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040629A JPS58158640A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 電子写真用光導電部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158640A JPS58158640A (ja) | 1983-09-20 |
| JPH0220097B2 true JPH0220097B2 (ja) | 1990-05-08 |
Family
ID=12585831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57040629A Granted JPS58158640A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 電子写真用光導電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158640A (ja) |
-
1982
- 1982-03-15 JP JP57040629A patent/JPS58158640A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58158640A (ja) | 1983-09-20 |
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