JPH0315739B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0315739B2 JPH0315739B2 JP56213385A JP21338581A JPH0315739B2 JP H0315739 B2 JPH0315739 B2 JP H0315739B2 JP 56213385 A JP56213385 A JP 56213385A JP 21338581 A JP21338581 A JP 21338581A JP H0315739 B2 JPH0315739 B2 JP H0315739B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer region
- layer
- atoms
- gas
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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）
のような電磁波に感受性のある電子写真用像形成
部材に関する。 固体撮像装置、ある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み取り装置における
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、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性が要求され
る。特に電子写真装置内に組み込まれる電子写真
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。 この様に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2746937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、光導電的特性及び繰返し特
性の点、使用環境特性の点、更には経時的安定性
や耐久性の点に於いて、各々、個々には特性の向
上が計られているが総合的な特性向上を計る上で
更に改良される余地が存する。 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計ろうとす
ると従来に於いては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、この種の電子写真用
像形成部材は長時間繰返し使用し続けると、繰返
し使用に労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴ
ースト現象を生ずる様になる等の不都合な点が少
なくなかつた。 又、電子写真用像形成部材として光導電層をＡ
−Si材料で構成する場合には、その電気的、光導
電的特性の改良を計るために、水素原子或いは弗
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、光学的或は光導電的特性、使用環境
特性、耐圧性に問題が生ずる場合がある。 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、転写紙に転写された画
像に俗に「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破
壊現象によると思われる画像欠陥や、例えばクリ
ーニングに、ブレードを用いるとその摺擦による
と思われる俗に「白スジ」と呼ばれる所謂画像欠
陥が生じたりしていた。又、多湿雰囲気中で使用
したり、或いは多湿雰囲気中に長時間放置した直
後に使用すると俗に云う画像のボケが生ずる場合
が少なくなかつた。 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像形成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の電子写真用像形成部材への適用性とその応
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）及びハロゲン原子（Ｘ）を含有するアモル
フアス材料、所謂ハロゲン含有水素化アモルフア
スシリコン〔以後「Ａ−Si：Ｈ：Ｘ」と標記す
る〕から構成される光導電層を有する電子写真用
像形成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電子写真用像形
成部材は、従来の電子写真用像形成部材をあらゆ
る点に於いて凌駕し、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
環境に殆ど依存なく実質的に常時安定しており、
耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際しても劣
化現象を起さず耐久性、耐湿性に優れ、残留電位
が全く又は殆ど観測されない電子写真用像形成部
材を提供することを主たる目的とする。 本発明の他の目的は、静電像形成のための帯電
処理の際の電荷保持能が充分あり、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
性を有する電子写真用像形成部材を提供すること
である。 本発明の更に他の目的は、長期の使用に於いて
画像欠陥や画像のボケが全くなく、濃度が高く、
ハーフトーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高
品質画像を得ることが容易にできる電子写真用の
電子写真用像形成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比特性及び高耐圧性を有する電子写真用像
形成部材を提供することである。 本発明の電子写真用像形成部材は、光導電性を
示し、シリコン原子を母体とする非晶質材料で構
成された層領域ｎと支持体とを有する電子写真用
像形成部材において、 前記層領域ｎ表面に設けられた層厚0.5〜5.0μ
であつてシリコン原子と炭素原子と水素原子とを
含有する非晶質材料からなる層領域ｃと、前記層
領域ｎと前記支持体との間にあつて、周期律表第
族に属する原子、水素原子およびハロゲン原子
を含有する層厚0.07〜5μのシリコン原子を母体と
する非晶質材料からなる層領域Ｉと、を有し、前
記層領域ｎが水素原子およびハロゲン原子を含有
し、層厚が２〜50μであることを特徴とする。 本発明の電子写真用像形成部材は、前期した諸
問題のすべてを解決し得、極めて優れた、電気
的、光学的、光導電的特性、耐久性および使用環
境特性を示す。 更には、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。対光疲労、繰返使
用特性、、耐湿性、耐圧性にたけるために、濃度
が高くハーフトーンが鮮明に出て、かつ、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。 本発明電子写真用像形成部材は、耐久性と非環
境依存性と電荷保持能を向上し得る層領域Ｃと、
周期律表第族に属する原子が含有された層領域
Ｉが支持体と層領域ｎとの間に設けられている総
合構成によつて、耐久性に富み、環境に左右され
ず、しかも前記電子写真用像形成部材が正帯電さ
れた際に、支持体側からのキヤリアの注入を阻止
し、電荷保持能が向上し、結果的に優れた高画質
を与える静電潜像を形成できる。つまり、本発明
によれば、層領域ｎが暗抵抗が比較的低い光導電
性層領域であつても、上記層領域Ｃと上記層領域
Ｉとの総合構成によつて、優れた光導電層として
用いることができ、設計の自由度を拡げるととも
に、より高感度であり、露光する光の強度に忠実
であつて支持体側からのキヤリアの注入によるノ
イズの極めて少ない潜像を形成することができ、
高品質の画像を得ることのできる電子写真用像形
成部材を提供できる。更に詳述すれば、層領域Ｉ
および層領域ｎがシリコン原子と強い結合を形成
するハロゲン原子を含有しているため、各層中の
ダングリングボンドが保証され、全体がより安定
な状態となつているので、本発明の電子写真用像
形成部材は、経時的な特性変化がほとんどなくま
た繰返し特性にも優れており、高品質な画像を長
期にわたつて形成できる。即ち、水素原子（Ｈ）
もハロゲン原子（Ｘ）もダングリングボンドを補
償するターミネータとして働く。ここでＨとＸと
の原子半径を比較すると、Ｈの方がＸより小さい
ので、シリコン原子を母体とする非晶質材料のよ
り微細な所にも入り込みダングリングボンドを効
率よくターミネイトすることができる。一方Ｘ
は、非晶質材料の母体となるシリコン原子（Si）
と、電気陰性度の差が大きいためSiとＸとの結合
はイオン性が強いと供に結合の指向性が弱く、等
方向的な結合を形成する。そのため、Ｈ及びＸを
含有する前記非晶質材料は効率よくダングリング
ボンドを補償すると供に、ブレードクリーニング
及び転写等の外圧が加えられる電子写真プロセス
により電子写真用像形成部材に外圧が加えられた
場合であつても、微視的には、Si−Ｘ結合のイオ
ン性によつて弾性的な変形が可能なため、Si−Ｈ
結合及びSi−Si結合間に塑性的な変形が起こり前
記非晶質材料の半導体特性が低下することを防
ぎ、前記外圧がなくなれば再び元にもどり得る。
とりわけ本発明の電子写真用像形成部材において
は、繰返し使用の際に安定した状態が要求される
積層界面においても充分な安定性が確保できるた
め、繰返し特性に優れ、経時的変化がほとんどな
い。更に、本発明の電子写真用像形成部材は、層
領域ｎ表面に吸湿性が低く、硬質であり、電気絶
縁性に優れた材料で形成された層領域ｃが設けら
れているため対摩耗性などの耐久性に優れ使用環
境に依らず、高品質の画像が得られる。 以下、図面に従つて本発明の電子写真用像形成
部材に付いて詳細に説明する。 第１図は、本発明の電子写真用像形成部材の層
構成を説明するため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像形成部材１００は、
電子写真用としての支持体１０１の上に、非晶質
層１０２が設けられており、該非晶質層１０２
が、Ａ−Si：Ｈ：Ｘからなり、光導電性を示す第
１の層領域１０３と、シリコン原子と炭素原子と
を構成要素とする非晶質材料で構成されている第
２の層領域１０４とからなる層構造を有する。 第２の層領域１０３は、その支持体１０１側
に、伝導型を支配する不純物を含む層領域Ｉ１０
５を有する。 本発明に於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
性支持体が、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
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
電子写真用像形成部材１００を連続高速複写に使
用するのであれば、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
子写真用像形成部材が形成される様に適宜決定さ
れるが、電子写真用像形成部材として可撓性が要
求される場合には、支持体としての機能が充分発
揮される範囲内であれば可能な限り薄くされる。
而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取扱い
上、機械的強度等の点から、通常は10μ以上とさ
れる。 本発明に於いて、支持体１０１上に形成される
非晶質層１０２の一部を構成する第１の層領域１
０３は、その目的を効果的に達成する為に、支持
体１０１側の端部層領域に伝導型を支配する不純
物を含む層領域Ｉ１０５を有する。層領域Ｉ１０
５中に含有される不純物としては、ｐ型不純物と
して周期律表第族に属する原子、例えば、Ｂ，
Al，Ga，In，Tl等が好適なものとして挙げら
れ、殊にＢ，Ｇ等が最適である。又、ｐ型不純物
に代えてｎ型不純物も使用できるが、参考までに
挙げると、このような不純物としては、周期律表
第族に属する原子、例えば、Ｎ，Ｐ，As，Sb，
Bi等が好適なものとして挙げられるが、殊にＰ，
Sb等が最適である。これ等層領域Ｉ１０５中に
含有される不純物は、該層領域Ｉ１０５の層厚方
向及び支持体１０１との界面に平行な面内に於い
て、実質的に均一な分布状態となる様に層領域Ｉ
１０５中に含有され、本発明に於いて所望の伝導
型を有する為に層領域Ｉ１０５中にドーピングさ
れる不純物の量は、層領域Ｉ１０５に所望される
電気的、機械的特性に応じて、その層厚との関係
に於いて適宜決定され、周期律表第族の不純物
の含有率としては通常1.0〜３×104原子ppm、好
適には5.0〜１×104原子ppm、最適には10〜５×
103原子ppmとされるのが望ましいものである。
又、参考までに述べると、周期律表第族の不純
物の場合には、通常0.1〜５×103原子ppm、好適
には0.5〜１×103原子ppm、最適には1.0〜800原
子ppmとされるのが望ましいものである。 本発明に於いて、Ａ−Si：Ｈ：Ｘで構成される
第１の層領域１０３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体表面上に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）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やれば良い。 本発明に於いて使用されるSi供給用の原料ガス
としては、SiH4，Si2H6，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。 本発明に於いて使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、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
本発明に於いては挙げることが出来る。 本発明に於いて好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF，ClF，ClF3，
BrF5，BrF3，IF3，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，Si2F6，SiCl4，SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。 この様なハロゲン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電子
写真用像形成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、H2ガス等を同時に使用することで、
所定の支持体上にハロゲン原子及び水素原子を構
成要素として含むＡ−Siから成る層を形成する事
が出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法に従つて、ハロゲン原子及び水素原子を
含む層を製造する場合、基本的には、Si供給用の
原料ガスであるハロゲン化硅素ガスと水素原子含
有ガス、及びAr，H2，He等のガス等を所定の混
合比とス流量になる様にして第１の層領域を形成
する堆積室内に導入し、グロー放電を生起してこ
れ等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによ
つて、所定の支持体上に第１の層領域を形成し得
るものである。 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。 本発明に於いては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF，HCl，
HBr，HI等のハロゲン化水素、SiH2F2，
SiH2I2，SiH2Cl2，GiHCl3，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１の層領域形成用の
出発物質として挙げる事げ出来る。 これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、層形
成の際に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利な水素原
子を導入されるので、本発明に於いては好適なハ
ロゲン導入用の原料として使用される。 水素原子を層中に構造的に導入するには、上記
の他にH2、或いはSiH4，Si2H6，Si3H8，Si4H10
等の水素化硅素のガスを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，Af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から成る層
が形成される。 更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6等
のガスを導入してやることも出来る。 本発明に於いて、形成される電子写真用像形成
部材の第１の層領域中に含有される水素原子とハ
ロゲン原子の量の和は通常の場合１〜40原子％、
好適には５〜30原子％とされるのが望ましい。 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に、放電電力等
を制御してやれば良い。 本発明に於いて、第１の層領域をグロー放電法
又はスパツタリング法で形成する際に使用される
稀釈ガスとしては、所謂稀ガス、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の層領域１０３を形成する際に前記した不
純物をドーピングすることによつて、層領域Ｉ１
０５を設けるには、層形成の際に不純物導入用の
原料物質をガス状態で堆積室中に第１の層領域１
０３を形成する主原料物質と共に導入してやれば
良い。この様な不純物導入用の原料物質として
は、常温常圧でガス状態の、又は少なくとも層形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用される
のが望ましい。その様な不純物導入用の出発物質
として具体的には、BF3，BCl3，BBr3，B2H6，
B4H10，B5H9，B5H11，B6H10，B6H12，H6H14，
AlCl3，GaCl3，InCl3，TlCl3等を挙げることが
出来る。又、参考までに挙げると、ｎ型不純物導
入用の出発物質としては、PH3，P2H4，PF3，
PF5，PCl3，AsH3，AsF3，AsF5，AsCl3，
SbH3，SbF3，SbF5，BiH3等を挙げることがで
きる。 第１の層領域１０３の一部を構成し、層領域Ｉ
１０５の上部に設けられる層領域ｎ１０６は、作
製される電子写真用像形成部材に於いて主として
所望の受容電位特性が得られ、光照射によつて効
率良くフオトキヤリアが発生され、該発生された
フオトキヤリアが所定の方向に効率良く輸送され
る様に設けられる。層領域ｎ１０６は、この様な
観点と該層領域１０６の下部に設けられる層領域
Ｉ１０５の有する機能的特性との関係に於いて層
領域Ｉ１０５中に含有されるような不純物は含ま
ない層構成として形成される。 層領域Ｉ１０５と層領域ｎ１０６との夫々を形
成する際の放電パワーとしては、各層に要求され
る特性や装置等の関係に於いて、適宜所望にした
がつて決められるが、グロー放電法に於いては通
常の場合10〜300W、好適には20〜200W、スパツ
タ法の場合には50〜250W、好適には80〜150Wと
されるのが望ましい。 第１の層領域１０３の一部を構成する層領域ｎ
１０６の層厚は、主として、所望される受容電位
が得られ、また所望のスペクトル特性を有する光
の照射によつて、フオトキヤリアが効率よく発生
し、輸送されるように本発明では、層厚を２〜
50μとしている。 本発明において、上記層領域Ｉ１０５の層厚
は、該層領域Ｉ１０５に要求される特性の付与が
上記本発明の目的を達成できるように該層領域Ｉ
１０５中に含有される不純物の含有濃度との関係
において0.07〜5μとしている。 層領域Ｉ１０５と層領域ｎ１０６を形成する際
の支持体温度としては所望に従つて適宜決められ
るが通常の場合50〜350℃、好適には80〜300℃、
最適には100〜300℃とされるのが望ましい。 このようにして形成された本発明の電子写真用
像形成部材は、上記層領域Ｃとの総合構成によつ
て、（この層領域の作用効果は、後で詳述する）
周期律表第族に属する原子が含有された層領域
Ｉが支持体と層領域ｎとの間に設けられているた
め、耐久性に富み、環境に左右されず、しかも前
記電子写真用像形成部材が正帯電された際に、支
持体側からのキヤリアの注入を阻止し、電荷保持
能が向上し、結果的に優れた高画質を与える静電
潜像を形成できる。つまり、本発明によれば、層
領域ｎが暗抵抗が比較的低い光導電性層領域であ
つても、上記層領域Ｃと上記層領域Ｉとの総合構
成によつて、優れた光導電層として用いることが
でき、設計の自由度を拡げるとともに、より高感
度であり、露光する光の強度に忠実であつて支持
体側からのキヤリアの注入によるノイズの極めて
少ない潜像を形成することができ、高品質の画像
を得ることのできる電子写真用像形成部材を提供
できる。更に詳述すれば、層領域Ｉおよび層領域
ｎがシリコン原子と強い結合を形成するハロゲン
原子を含有しているため、各層中のダングリング
ボンドが保証され、全体がより安定な状態となつ
ているので、本発明の電子写真用像形成部材は、
経時的な特性変化がほとんどなくまた繰返し特性
にも優れており、高品質な画像を長期にわたつて
形成できる。 第１図に示される電子写真用像形成部材１００
においては第１の層領域１０３上に形成される第
２の層領域１０４は、自由表面１０７を有し、主
に体質性、連続繰返し使用特性、耐圧性、使用環
境特性、耐圧性において本発明を達成するために
設けられる。 又、本発明においては、非晶質層１０２を構成
する第１の層領域１０３と第２の層領域１０４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２の層領域１０４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）y：H1-y、但し０＜ｘ，ｙ＜１〕で形成
される。 Ａ−（SixC1-x）y：H1-yで構成される第２の層領
域１０４の形成はグロー放電法、スパツタリング
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
真用像形成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
有する電子写真用像形成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２の層領
域１０４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
ツタリング法とを同一装置系内で併用して第２の
層領域１０４を形成しても良い。 グロー放電法によつて第２の層領域１０４を形
成するには、Ａ−（SixC1-x）y：H1-y形成用の原料
ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合比
で混合して、支持体１０１の設置してある真空堆
積用の堆積室に導入し、導入されたガスをグロー
放電を生起させることでガスプラズマ化して前記
支持体１０１上に既に形成されてある第１の層領
域１０３上にＡ−（SixC1-x）y：H1を堆積させれば
良い。 本発明に於いてＡ−（SixC1-x）y：H1-y形成用の
原料ガスとしては、Si，Ｃ，Ｈの中の少なくとも
１つを構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質をガス化したものの中の大概のものが使
用され得る。 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が、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２の層領域１０４形成用の
原料ガスとして有効に使用されるのは、SiとＨと
を構成原料とする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。 スパツタリング法によつて第２の層領域１０４
を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエハー
又はＣウエハー又はSiとＣとが混合されて含有さ
れているウエ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リングすることに
よつて行えば良い。 例えば、Siウエ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ウエハーをスパツタリングすれば良
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２の層領域１０４をグロー
放電法又はスパツタリング法で形成する際に使用
される稀釈ガスとしては、所謂稀ガス、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２の層領域１０４は、その要
求される特性が所望通りに与えられるように注意
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
アスまでの形態を採り、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が形成されるよ
うに、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２の層領域１０４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は使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕
著な非晶質材料として作成される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上
を主たる目的として第２の層領域１０４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１の層領域１０３の表面にＡ−（SixC1-x）y：
H1-yから成る第２の層領域１０４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）y：H1-yが所望通りに作成され得るように層
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２の層領域１０４を形成する際の支持体温度と
しては第２の層領域１０４の形成法に併せて適宜
最適範囲が選択されて、第２の層領域１０４の形
成が実行されるが、グロー放電法に於いては通常
の場合、100℃〜300℃、好適には150℃〜250℃と
され、スパツタ法に於いては、通常20℃〜300℃、
好適には20〜250℃とされるのが望ましいもので
ある。第２の層領域１０４の形成には、層を構成
する原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他
の方法に比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リング法の採用が有利であ
るが、これ等の層形成法で第２の層領域１０４を
形成する場合には、前記の支持体温度と同様に層
形成の際の放電パワー、ガス圧が作成されるＡ−
（SixC1-x）y：H1-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：H1-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0.01〜5Torr、好
適には0.01〜3Torr、最適には0.05〜1Torr程度
とされるのが望ましい。 本発明に於いては、第２の層領域１０４を作成
する為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値
範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、こ
れ等の層作成フアクターは、独立的に別々に決め
られているものではなく、所望特性のＡ−（Six
C1-x）y：H1-yから成る第２の層領域１０４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。 本発明の電子写真用像形成部材に於ける第２の
層領域１０４に含有される炭素原子及び水素原子
の量は、第２の層領域１０４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第
２の層領域１０４が形成される重要な因子であ
る。 本発明における第２の層領域１０４に含有され
る炭素原子の量は通常は１×10-3〜90原子％。好
ましくは１〜90原子％、最適には10〜80原子％と
されるのが望ましいものである。特に繰返し特性
に優れ、画像サンプルの総合的な評価が優秀な電
子写真用像形成部材を得るためには第２の層領域
１０４に含有される炭素原子の量は１〜50原子％
とするのが望ましい。 水素原子の含有量としては、通常の場合１〜40
原子％、好適には２〜35原子％、最適には５〜30
原子％とされるのが望ましく、これらの水位に水
素含有量がある場合に形成される電子写真用像形
成部材は、実際面にお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）y：H1-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。 本発明における層厚の数値範囲は、本発明の目
的を効果的に達成するための重要な因子の１つで
ある。 又、第２の層領域１０４層厚は第１の層領域１
０３の層厚との関係においても、各々の層領域に
要求される特性に応じた勇気的な関連性の下にに
所望にしたがつて適宜決定されるのが望ましいも
のである。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おいても考慮されるのが望ま
しい。 本発明における第２の層領域１０４の層厚は、
0.5〜5.0μであるので、繰返し特性に優れ、画像
サンプルの総合的な評価が優秀な電子写真用像形
成部材を得ることができる。 本発明における電子写真用像形成部材１００の
非晶質層１０２を構成する第１の層領域１０３と
第２の層領域１０４との層厚関係は、適用するも
のの目的に適合されて所望にしたがつて適宜決定
される。 本発明においては、非晶質層の層厚としては、
非晶質層１０２を構成する第１の層領域１０３と
第２の層領域１０４に付与される特性が各々有効
に活されて本発明の目的が効果的に達成される様
に適宜所望に従つて決められるものであり、好ま
しくは、第２の層領域１０４の層厚に対して第１
の層領域１０３の層厚が数百〜数千倍以上となる
様にされるのが好ましいものである。 次にグロー放電分解法によつて形成させる電子
写真用像形成部材の製造方法について説明する。 第２図にグロー放電分解法による電子写真用像
形成部材の製造装置を示す。 図中の２１１〜２１５のガスボンベには、本発
明の夫々の層を形成する為の原料ガスが密封され
ており、その１例として、例えば２１１はHeで
稀釈されたSiH4ガス（純度99.999％、以下
SiH4／Heと略す。）ボンベ、２１２はHeで稀釈
されたB2H6ガス（純度99.999％、以下B2H6／He
と略す。）ボンベ、２１３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、２１４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、
２１５はArガスボンベである。 これらのガスを反応室２０１に流入させるには
ガスボンベ２１１〜２１５のバルブ２３１〜２３
５、リークバルブ２０６が閉じられていることを
確認し、又、流入バルブ２２１〜２２５、流出バ
ルブ２２６〜２３０、補助バルブ２４１が開かれ
ていることを確認して、先ずメインバルブ２１０
を開いて反応室２０１、ガス配管内を排気する。
次に真空計２４２の読みが約５×10-6Torrにな
つた時点で、補助バルブ１１４１，流出バルブ２
２６〜２３０を閉じる。 基体２０９上に第１の層領域を形成する場合の
１例を挙げると、シヤツター２０５は閉じらてお
り、電源２４３より高圧電力が印加されるように
接続されている。ガスボンベ２１１よりSiH4／
Heガス、ガスボンベ２１２よりB2H6／Heガス、
ガスボンベ２１４よりSiF4／Heガス、バルブ２
３１，２３２，２３４を開いて出口圧ゲージ２３
６，２３７，２３９の圧を１Kg／cm2に調整し、流
入バルブ２２１，２２２，２２４を徐々に開け
て、マスフロコントローラ２１６，２１７，２１
９内に流入させる。引き続いて流出バルブ２２
６，２２７，２２９、補助バルブ２４１を徐々に
開いて夫々のガスを反応室２０１に流入させる。
このときのSiH4／Heガス流量、B2H6／Heガス
流量、SiF4／Heガス流量の夫々の比が所望の値
になるように流出バルブ２２６，２２７，２２９
を調整し、又、反応室２０１内の圧力が所望の値
になるように真空計２４２の読みを見ながらメイ
ンバルブ２１０の開口を調整する。そして基板１
１０９の温度が加熱ヒーター１１０８により50〜
400℃の温度に設定されていることが確認された
後、電源１１４３を所望の電力に設定して反応室
１１０１内に所望時間グロー放電を生起させ基板
に第１の層領域を構成する層領域Ｉを形成する。 次にグロー放電を中断させると同時に所定のバ
ルブを閉じて反応室２０１へのB2H6／Heガスの
導入だけを止め、引き続き反応室２０１内にグロ
ー放電を所望時間続け、所望層厚の層領域ｎを形
成する。 第２の層領域を形成するには、まずシヤツター
２０５を開く。全てのガス供給バルブは一旦閉じ
られ、反応室２０１は、メインバルブ２１０を全
開することにより、排気される。 高圧電流が印加される電極２０２上に高純度シ
リコンウエハ２０４−１及び高純度グラフアイト
２０４−２が所望の面積比率で設置されている。
ガスボンベ２１５より、Arガスを反応室２０１
内に導入し、反応室の内圧が0.05〜1Torrとなる
ようメインバルブ２１０を調節する。高圧電源を
ONとしSiとＣとを同時にスパツタリングするこ
とにより、第１の層領域上に第２の層領域を形成
することが出来る。 参考例 １ 第２図に示した製造装置を用い層領域Ｉの膜厚
並びに層領域Ｉに於けるＢ原子の含有量をパラメ
ーターにしてAl基板上に層形成を行なつていつ
た。この時の層領域Ｉの共通の作製条件を第１表
に示す。更に各サンプルに対し、第２表に示した
作製条件で層領域ｎを、又、第３表に示した作製
条件で層領域ｃを積層した。 こうして得られた電子写真用像形成部材を複写
装置に装着し、第５表のような現像条件で現像を
行なつた後普通紙上に転写、定着を行うという一
連の工程を連続的に繰り返し多数枚の転写像を得
た。このようにして得られた画像サンプルを〔濃
度〕〔解像度〕〔階調再現性〕〔画像欠陥〕等の各
項目につき総合的に評価し１枚目と10万枚目の画
質を比較したところ第４表の如き結果を得た。
線、可視光線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示す）
のような電磁波に感受性のある電子写真用像形成
部材に関する。 固体撮像装置、ある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み取り装置における
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、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性が要求され
る。特に電子写真装置内に組み込まれる電子写真
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。 この様に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2746937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、光導電的特性及び繰返し特
性の点、使用環境特性の点、更には経時的安定性
や耐久性の点に於いて、各々、個々には特性の向
上が計られているが総合的な特性向上を計る上で
更に改良される余地が存する。 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計ろうとす
ると従来に於いては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、この種の電子写真用
像形成部材は長時間繰返し使用し続けると、繰返
し使用に労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴ
ースト現象を生ずる様になる等の不都合な点が少
なくなかつた。 又、電子写真用像形成部材として光導電層をＡ
−Si材料で構成する場合には、その電気的、光導
電的特性の改良を計るために、水素原子或いは弗
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、光学的或は光導電的特性、使用環境
特性、耐圧性に問題が生ずる場合がある。 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、転写紙に転写された画
像に俗に「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破
壊現象によると思われる画像欠陥や、例えばクリ
ーニングに、ブレードを用いるとその摺擦による
と思われる俗に「白スジ」と呼ばれる所謂画像欠
陥が生じたりしていた。又、多湿雰囲気中で使用
したり、或いは多湿雰囲気中に長時間放置した直
後に使用すると俗に云う画像のボケが生ずる場合
が少なくなかつた。 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像形成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の電子写真用像形成部材への適用性とその応
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）及びハロゲン原子（Ｘ）を含有するアモル
フアス材料、所謂ハロゲン含有水素化アモルフア
スシリコン〔以後「Ａ−Si：Ｈ：Ｘ」と標記す
る〕から構成される光導電層を有する電子写真用
像形成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電子写真用像形
成部材は、従来の電子写真用像形成部材をあらゆ
る点に於いて凌駕し、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
環境に殆ど依存なく実質的に常時安定しており、
耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際しても劣
化現象を起さず耐久性、耐湿性に優れ、残留電位
が全く又は殆ど観測されない電子写真用像形成部
材を提供することを主たる目的とする。 本発明の他の目的は、静電像形成のための帯電
処理の際の電荷保持能が充分あり、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
性を有する電子写真用像形成部材を提供すること
である。 本発明の更に他の目的は、長期の使用に於いて
画像欠陥や画像のボケが全くなく、濃度が高く、
ハーフトーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高
品質画像を得ることが容易にできる電子写真用の
電子写真用像形成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比特性及び高耐圧性を有する電子写真用像
形成部材を提供することである。 本発明の電子写真用像形成部材は、光導電性を
示し、シリコン原子を母体とする非晶質材料で構
成された層領域ｎと支持体とを有する電子写真用
像形成部材において、 前記層領域ｎ表面に設けられた層厚0.5〜5.0μ
であつてシリコン原子と炭素原子と水素原子とを
含有する非晶質材料からなる層領域ｃと、前記層
領域ｎと前記支持体との間にあつて、周期律表第
族に属する原子、水素原子およびハロゲン原子
を含有する層厚0.07〜5μのシリコン原子を母体と
する非晶質材料からなる層領域Ｉと、を有し、前
記層領域ｎが水素原子およびハロゲン原子を含有
し、層厚が２〜50μであることを特徴とする。 本発明の電子写真用像形成部材は、前期した諸
問題のすべてを解決し得、極めて優れた、電気
的、光学的、光導電的特性、耐久性および使用環
境特性を示す。 更には、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。対光疲労、繰返使
用特性、、耐湿性、耐圧性にたけるために、濃度
が高くハーフトーンが鮮明に出て、かつ、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。 本発明電子写真用像形成部材は、耐久性と非環
境依存性と電荷保持能を向上し得る層領域Ｃと、
周期律表第族に属する原子が含有された層領域
Ｉが支持体と層領域ｎとの間に設けられている総
合構成によつて、耐久性に富み、環境に左右され
ず、しかも前記電子写真用像形成部材が正帯電さ
れた際に、支持体側からのキヤリアの注入を阻止
し、電荷保持能が向上し、結果的に優れた高画質
を与える静電潜像を形成できる。つまり、本発明
によれば、層領域ｎが暗抵抗が比較的低い光導電
性層領域であつても、上記層領域Ｃと上記層領域
Ｉとの総合構成によつて、優れた光導電層として
用いることができ、設計の自由度を拡げるととも
に、より高感度であり、露光する光の強度に忠実
であつて支持体側からのキヤリアの注入によるノ
イズの極めて少ない潜像を形成することができ、
高品質の画像を得ることのできる電子写真用像形
成部材を提供できる。更に詳述すれば、層領域Ｉ
および層領域ｎがシリコン原子と強い結合を形成
するハロゲン原子を含有しているため、各層中の
ダングリングボンドが保証され、全体がより安定
な状態となつているので、本発明の電子写真用像
形成部材は、経時的な特性変化がほとんどなくま
た繰返し特性にも優れており、高品質な画像を長
期にわたつて形成できる。即ち、水素原子（Ｈ）
もハロゲン原子（Ｘ）もダングリングボンドを補
償するターミネータとして働く。ここでＨとＸと
の原子半径を比較すると、Ｈの方がＸより小さい
ので、シリコン原子を母体とする非晶質材料のよ
り微細な所にも入り込みダングリングボンドを効
率よくターミネイトすることができる。一方Ｘ
は、非晶質材料の母体となるシリコン原子（Si）
と、電気陰性度の差が大きいためSiとＸとの結合
はイオン性が強いと供に結合の指向性が弱く、等
方向的な結合を形成する。そのため、Ｈ及びＸを
含有する前記非晶質材料は効率よくダングリング
ボンドを補償すると供に、ブレードクリーニング
及び転写等の外圧が加えられる電子写真プロセス
により電子写真用像形成部材に外圧が加えられた
場合であつても、微視的には、Si−Ｘ結合のイオ
ン性によつて弾性的な変形が可能なため、Si−Ｈ
結合及びSi−Si結合間に塑性的な変形が起こり前
記非晶質材料の半導体特性が低下することを防
ぎ、前記外圧がなくなれば再び元にもどり得る。
とりわけ本発明の電子写真用像形成部材において
は、繰返し使用の際に安定した状態が要求される
積層界面においても充分な安定性が確保できるた
め、繰返し特性に優れ、経時的変化がほとんどな
い。更に、本発明の電子写真用像形成部材は、層
領域ｎ表面に吸湿性が低く、硬質であり、電気絶
縁性に優れた材料で形成された層領域ｃが設けら
れているため対摩耗性などの耐久性に優れ使用環
境に依らず、高品質の画像が得られる。 以下、図面に従つて本発明の電子写真用像形成
部材に付いて詳細に説明する。 第１図は、本発明の電子写真用像形成部材の層
構成を説明するため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像形成部材１００は、
電子写真用としての支持体１０１の上に、非晶質
層１０２が設けられており、該非晶質層１０２
が、Ａ−Si：Ｈ：Ｘからなり、光導電性を示す第
１の層領域１０３と、シリコン原子と炭素原子と
を構成要素とする非晶質材料で構成されている第
２の層領域１０４とからなる層構造を有する。 第２の層領域１０３は、その支持体１０１側
に、伝導型を支配する不純物を含む層領域Ｉ１０
５を有する。 本発明に於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
性支持体が、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
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
電子写真用像形成部材１００を連続高速複写に使
用するのであれば、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
子写真用像形成部材が形成される様に適宜決定さ
れるが、電子写真用像形成部材として可撓性が要
求される場合には、支持体としての機能が充分発
揮される範囲内であれば可能な限り薄くされる。
而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取扱い
上、機械的強度等の点から、通常は10μ以上とさ
れる。 本発明に於いて、支持体１０１上に形成される
非晶質層１０２の一部を構成する第１の層領域１
０３は、その目的を効果的に達成する為に、支持
体１０１側の端部層領域に伝導型を支配する不純
物を含む層領域Ｉ１０５を有する。層領域Ｉ１０
５中に含有される不純物としては、ｐ型不純物と
して周期律表第族に属する原子、例えば、Ｂ，
Al，Ga，In，Tl等が好適なものとして挙げら
れ、殊にＢ，Ｇ等が最適である。又、ｐ型不純物
に代えてｎ型不純物も使用できるが、参考までに
挙げると、このような不純物としては、周期律表
第族に属する原子、例えば、Ｎ，Ｐ，As，Sb，
Bi等が好適なものとして挙げられるが、殊にＰ，
Sb等が最適である。これ等層領域Ｉ１０５中に
含有される不純物は、該層領域Ｉ１０５の層厚方
向及び支持体１０１との界面に平行な面内に於い
て、実質的に均一な分布状態となる様に層領域Ｉ
１０５中に含有され、本発明に於いて所望の伝導
型を有する為に層領域Ｉ１０５中にドーピングさ
れる不純物の量は、層領域Ｉ１０５に所望される
電気的、機械的特性に応じて、その層厚との関係
に於いて適宜決定され、周期律表第族の不純物
の含有率としては通常1.0〜３×104原子ppm、好
適には5.0〜１×104原子ppm、最適には10〜５×
103原子ppmとされるのが望ましいものである。
又、参考までに述べると、周期律表第族の不純
物の場合には、通常0.1〜５×103原子ppm、好適
には0.5〜１×103原子ppm、最適には1.0〜800原
子ppmとされるのが望ましいものである。 本発明に於いて、Ａ−Si：Ｈ：Ｘで構成される
第１の層領域１０３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体表面上に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）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やれば良い。 本発明に於いて使用されるSi供給用の原料ガス
としては、SiH4，Si2H6，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。 本発明に於いて使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、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
本発明に於いては挙げることが出来る。 本発明に於いて好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF，ClF，ClF3，
BrF5，BrF3，IF3，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，Si2F6，SiCl4，SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。 この様なハロゲン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電子
写真用像形成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、H2ガス等を同時に使用することで、
所定の支持体上にハロゲン原子及び水素原子を構
成要素として含むＡ−Siから成る層を形成する事
が出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法に従つて、ハロゲン原子及び水素原子を
含む層を製造する場合、基本的には、Si供給用の
原料ガスであるハロゲン化硅素ガスと水素原子含
有ガス、及びAr，H2，He等のガス等を所定の混
合比とス流量になる様にして第１の層領域を形成
する堆積室内に導入し、グロー放電を生起してこ
れ等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによ
つて、所定の支持体上に第１の層領域を形成し得
るものである。 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。 本発明に於いては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF，HCl，
HBr，HI等のハロゲン化水素、SiH2F2，
SiH2I2，SiH2Cl2，GiHCl3，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１の層領域形成用の
出発物質として挙げる事げ出来る。 これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、層形
成の際に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利な水素原
子を導入されるので、本発明に於いては好適なハ
ロゲン導入用の原料として使用される。 水素原子を層中に構造的に導入するには、上記
の他にH2、或いはSiH4，Si2H6，Si3H8，Si4H10
等の水素化硅素のガスを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，Af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から成る層
が形成される。 更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6等
のガスを導入してやることも出来る。 本発明に於いて、形成される電子写真用像形成
部材の第１の層領域中に含有される水素原子とハ
ロゲン原子の量の和は通常の場合１〜40原子％、
好適には５〜30原子％とされるのが望ましい。 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に、放電電力等
を制御してやれば良い。 本発明に於いて、第１の層領域をグロー放電法
又はスパツタリング法で形成する際に使用される
稀釈ガスとしては、所謂稀ガス、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の層領域１０３を形成する際に前記した不
純物をドーピングすることによつて、層領域Ｉ１
０５を設けるには、層形成の際に不純物導入用の
原料物質をガス状態で堆積室中に第１の層領域１
０３を形成する主原料物質と共に導入してやれば
良い。この様な不純物導入用の原料物質として
は、常温常圧でガス状態の、又は少なくとも層形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用される
のが望ましい。その様な不純物導入用の出発物質
として具体的には、BF3，BCl3，BBr3，B2H6，
B4H10，B5H9，B5H11，B6H10，B6H12，H6H14，
AlCl3，GaCl3，InCl3，TlCl3等を挙げることが
出来る。又、参考までに挙げると、ｎ型不純物導
入用の出発物質としては、PH3，P2H4，PF3，
PF5，PCl3，AsH3，AsF3，AsF5，AsCl3，
SbH3，SbF3，SbF5，BiH3等を挙げることがで
きる。 第１の層領域１０３の一部を構成し、層領域Ｉ
１０５の上部に設けられる層領域ｎ１０６は、作
製される電子写真用像形成部材に於いて主として
所望の受容電位特性が得られ、光照射によつて効
率良くフオトキヤリアが発生され、該発生された
フオトキヤリアが所定の方向に効率良く輸送され
る様に設けられる。層領域ｎ１０６は、この様な
観点と該層領域１０６の下部に設けられる層領域
Ｉ１０５の有する機能的特性との関係に於いて層
領域Ｉ１０５中に含有されるような不純物は含ま
ない層構成として形成される。 層領域Ｉ１０５と層領域ｎ１０６との夫々を形
成する際の放電パワーとしては、各層に要求され
る特性や装置等の関係に於いて、適宜所望にした
がつて決められるが、グロー放電法に於いては通
常の場合10〜300W、好適には20〜200W、スパツ
タ法の場合には50〜250W、好適には80〜150Wと
されるのが望ましい。 第１の層領域１０３の一部を構成する層領域ｎ
１０６の層厚は、主として、所望される受容電位
が得られ、また所望のスペクトル特性を有する光
の照射によつて、フオトキヤリアが効率よく発生
し、輸送されるように本発明では、層厚を２〜
50μとしている。 本発明において、上記層領域Ｉ１０５の層厚
は、該層領域Ｉ１０５に要求される特性の付与が
上記本発明の目的を達成できるように該層領域Ｉ
１０５中に含有される不純物の含有濃度との関係
において0.07〜5μとしている。 層領域Ｉ１０５と層領域ｎ１０６を形成する際
の支持体温度としては所望に従つて適宜決められ
るが通常の場合50〜350℃、好適には80〜300℃、
最適には100〜300℃とされるのが望ましい。 このようにして形成された本発明の電子写真用
像形成部材は、上記層領域Ｃとの総合構成によつ
て、（この層領域の作用効果は、後で詳述する）
周期律表第族に属する原子が含有された層領域
Ｉが支持体と層領域ｎとの間に設けられているた
め、耐久性に富み、環境に左右されず、しかも前
記電子写真用像形成部材が正帯電された際に、支
持体側からのキヤリアの注入を阻止し、電荷保持
能が向上し、結果的に優れた高画質を与える静電
潜像を形成できる。つまり、本発明によれば、層
領域ｎが暗抵抗が比較的低い光導電性層領域であ
つても、上記層領域Ｃと上記層領域Ｉとの総合構
成によつて、優れた光導電層として用いることが
でき、設計の自由度を拡げるとともに、より高感
度であり、露光する光の強度に忠実であつて支持
体側からのキヤリアの注入によるノイズの極めて
少ない潜像を形成することができ、高品質の画像
を得ることのできる電子写真用像形成部材を提供
できる。更に詳述すれば、層領域Ｉおよび層領域
ｎがシリコン原子と強い結合を形成するハロゲン
原子を含有しているため、各層中のダングリング
ボンドが保証され、全体がより安定な状態となつ
ているので、本発明の電子写真用像形成部材は、
経時的な特性変化がほとんどなくまた繰返し特性
にも優れており、高品質な画像を長期にわたつて
形成できる。 第１図に示される電子写真用像形成部材１００
においては第１の層領域１０３上に形成される第
２の層領域１０４は、自由表面１０７を有し、主
に体質性、連続繰返し使用特性、耐圧性、使用環
境特性、耐圧性において本発明を達成するために
設けられる。 又、本発明においては、非晶質層１０２を構成
する第１の層領域１０３と第２の層領域１０４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２の層領域１０４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）y：H1-y、但し０＜ｘ，ｙ＜１〕で形成
される。 Ａ−（SixC1-x）y：H1-yで構成される第２の層領
域１０４の形成はグロー放電法、スパツタリング
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
真用像形成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
有する電子写真用像形成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２の層領
域１０４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
ツタリング法とを同一装置系内で併用して第２の
層領域１０４を形成しても良い。 グロー放電法によつて第２の層領域１０４を形
成するには、Ａ−（SixC1-x）y：H1-y形成用の原料
ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合比
で混合して、支持体１０１の設置してある真空堆
積用の堆積室に導入し、導入されたガスをグロー
放電を生起させることでガスプラズマ化して前記
支持体１０１上に既に形成されてある第１の層領
域１０３上にＡ−（SixC1-x）y：H1を堆積させれば
良い。 本発明に於いてＡ−（SixC1-x）y：H1-y形成用の
原料ガスとしては、Si，Ｃ，Ｈの中の少なくとも
１つを構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質をガス化したものの中の大概のものが使
用され得る。 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が、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２の層領域１０４形成用の
原料ガスとして有効に使用されるのは、SiとＨと
を構成原料とする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。 スパツタリング法によつて第２の層領域１０４
を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエハー
又はＣウエハー又はSiとＣとが混合されて含有さ
れているウエ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リングすることに
よつて行えば良い。 例えば、Siウエ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ウエハーをスパツタリングすれば良
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２の層領域１０４をグロー
放電法又はスパツタリング法で形成する際に使用
される稀釈ガスとしては、所謂稀ガス、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２の層領域１０４は、その要
求される特性が所望通りに与えられるように注意
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
アスまでの形態を採り、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が形成されるよ
うに、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２の層領域１０４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は使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕
著な非晶質材料として作成される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上
を主たる目的として第２の層領域１０４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１の層領域１０３の表面にＡ−（SixC1-x）y：
H1-yから成る第２の層領域１０４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）y：H1-yが所望通りに作成され得るように層
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２の層領域１０４を形成する際の支持体温度と
しては第２の層領域１０４の形成法に併せて適宜
最適範囲が選択されて、第２の層領域１０４の形
成が実行されるが、グロー放電法に於いては通常
の場合、100℃〜300℃、好適には150℃〜250℃と
され、スパツタ法に於いては、通常20℃〜300℃、
好適には20〜250℃とされるのが望ましいもので
ある。第２の層領域１０４の形成には、層を構成
する原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他
の方法に比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リング法の採用が有利であ
るが、これ等の層形成法で第２の層領域１０４を
形成する場合には、前記の支持体温度と同様に層
形成の際の放電パワー、ガス圧が作成されるＡ−
（SixC1-x）y：H1-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：H1-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0.01〜5Torr、好
適には0.01〜3Torr、最適には0.05〜1Torr程度
とされるのが望ましい。 本発明に於いては、第２の層領域１０４を作成
する為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値
範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、こ
れ等の層作成フアクターは、独立的に別々に決め
られているものではなく、所望特性のＡ−（Six
C1-x）y：H1-yから成る第２の層領域１０４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。 本発明の電子写真用像形成部材に於ける第２の
層領域１０４に含有される炭素原子及び水素原子
の量は、第２の層領域１０４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第
２の層領域１０４が形成される重要な因子であ
る。 本発明における第２の層領域１０４に含有され
る炭素原子の量は通常は１×10-3〜90原子％。好
ましくは１〜90原子％、最適には10〜80原子％と
されるのが望ましいものである。特に繰返し特性
に優れ、画像サンプルの総合的な評価が優秀な電
子写真用像形成部材を得るためには第２の層領域
１０４に含有される炭素原子の量は１〜50原子％
とするのが望ましい。 水素原子の含有量としては、通常の場合１〜40
原子％、好適には２〜35原子％、最適には５〜30
原子％とされるのが望ましく、これらの水位に水
素含有量がある場合に形成される電子写真用像形
成部材は、実際面にお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）y：H1-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。 本発明における層厚の数値範囲は、本発明の目
的を効果的に達成するための重要な因子の１つで
ある。 又、第２の層領域１０４層厚は第１の層領域１
０３の層厚との関係においても、各々の層領域に
要求される特性に応じた勇気的な関連性の下にに
所望にしたがつて適宜決定されるのが望ましいも
のである。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おいても考慮されるのが望ま
しい。 本発明における第２の層領域１０４の層厚は、
0.5〜5.0μであるので、繰返し特性に優れ、画像
サンプルの総合的な評価が優秀な電子写真用像形
成部材を得ることができる。 本発明における電子写真用像形成部材１００の
非晶質層１０２を構成する第１の層領域１０３と
第２の層領域１０４との層厚関係は、適用するも
のの目的に適合されて所望にしたがつて適宜決定
される。 本発明においては、非晶質層の層厚としては、
非晶質層１０２を構成する第１の層領域１０３と
第２の層領域１０４に付与される特性が各々有効
に活されて本発明の目的が効果的に達成される様
に適宜所望に従つて決められるものであり、好ま
しくは、第２の層領域１０４の層厚に対して第１
の層領域１０３の層厚が数百〜数千倍以上となる
様にされるのが好ましいものである。 次にグロー放電分解法によつて形成させる電子
写真用像形成部材の製造方法について説明する。 第２図にグロー放電分解法による電子写真用像
形成部材の製造装置を示す。 図中の２１１〜２１５のガスボンベには、本発
明の夫々の層を形成する為の原料ガスが密封され
ており、その１例として、例えば２１１はHeで
稀釈されたSiH4ガス（純度99.999％、以下
SiH4／Heと略す。）ボンベ、２１２はHeで稀釈
されたB2H6ガス（純度99.999％、以下B2H6／He
と略す。）ボンベ、２１３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、２１４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、
２１５はArガスボンベである。 これらのガスを反応室２０１に流入させるには
ガスボンベ２１１〜２１５のバルブ２３１〜２３
５、リークバルブ２０６が閉じられていることを
確認し、又、流入バルブ２２１〜２２５、流出バ
ルブ２２６〜２３０、補助バルブ２４１が開かれ
ていることを確認して、先ずメインバルブ２１０
を開いて反応室２０１、ガス配管内を排気する。
次に真空計２４２の読みが約５×10-6Torrにな
つた時点で、補助バルブ１１４１，流出バルブ２
２６〜２３０を閉じる。 基体２０９上に第１の層領域を形成する場合の
１例を挙げると、シヤツター２０５は閉じらてお
り、電源２４３より高圧電力が印加されるように
接続されている。ガスボンベ２１１よりSiH4／
Heガス、ガスボンベ２１２よりB2H6／Heガス、
ガスボンベ２１４よりSiF4／Heガス、バルブ２
３１，２３２，２３４を開いて出口圧ゲージ２３
６，２３７，２３９の圧を１Kg／cm2に調整し、流
入バルブ２２１，２２２，２２４を徐々に開け
て、マスフロコントローラ２１６，２１７，２１
９内に流入させる。引き続いて流出バルブ２２
６，２２７，２２９、補助バルブ２４１を徐々に
開いて夫々のガスを反応室２０１に流入させる。
このときのSiH4／Heガス流量、B2H6／Heガス
流量、SiF4／Heガス流量の夫々の比が所望の値
になるように流出バルブ２２６，２２７，２２９
を調整し、又、反応室２０１内の圧力が所望の値
になるように真空計２４２の読みを見ながらメイ
ンバルブ２１０の開口を調整する。そして基板１
１０９の温度が加熱ヒーター１１０８により50〜
400℃の温度に設定されていることが確認された
後、電源１１４３を所望の電力に設定して反応室
１１０１内に所望時間グロー放電を生起させ基板
に第１の層領域を構成する層領域Ｉを形成する。 次にグロー放電を中断させると同時に所定のバ
ルブを閉じて反応室２０１へのB2H6／Heガスの
導入だけを止め、引き続き反応室２０１内にグロ
ー放電を所望時間続け、所望層厚の層領域ｎを形
成する。 第２の層領域を形成するには、まずシヤツター
２０５を開く。全てのガス供給バルブは一旦閉じ
られ、反応室２０１は、メインバルブ２１０を全
開することにより、排気される。 高圧電流が印加される電極２０２上に高純度シ
リコンウエハ２０４−１及び高純度グラフアイト
２０４−２が所望の面積比率で設置されている。
ガスボンベ２１５より、Arガスを反応室２０１
内に導入し、反応室の内圧が0.05〜1Torrとなる
ようメインバルブ２１０を調節する。高圧電源を
ONとしSiとＣとを同時にスパツタリングするこ
とにより、第１の層領域上に第２の層領域を形成
することが出来る。 参考例 １ 第２図に示した製造装置を用い層領域Ｉの膜厚
並びに層領域Ｉに於けるＢ原子の含有量をパラメ
ーターにしてAl基板上に層形成を行なつていつ
た。この時の層領域Ｉの共通の作製条件を第１表
に示す。更に各サンプルに対し、第２表に示した
作製条件で層領域ｎを、又、第３表に示した作製
条件で層領域ｃを積層した。 こうして得られた電子写真用像形成部材を複写
装置に装着し、第５表のような現像条件で現像を
行なつた後普通紙上に転写、定着を行うという一
連の工程を連続的に繰り返し多数枚の転写像を得
た。このようにして得られた画像サンプルを〔濃
度〕〔解像度〕〔階調再現性〕〔画像欠陥〕等の各
項目につき総合的に評価し１枚目と10万枚目の画
質を比較したところ第４表の如き結果を得た。
【表】
【表】
【表】
【表】
第５表
コロナ電圧 ＋5KV
コロナ印加時間 0.2sec
光 源 タングステンランプ
光 量 1.0 lux・sec
トナー極性 マイナス
参考例 ２
第６表並びに第２表に示した作製条件のもとで
層領域Ｉ並びに層領域ｎをAl基板上に順次積層
した後、更に層領域ｃに於けるＣ原子の含有量並
びに層領域ｃの層厚をパラメーターとして層領域
ｃを積層した。尚、層領域ｃは層厚及びＣ原子と
Ｈ原子の含有量を変化させた他は、第３表と同等
の作製条件のもとで形成した。このようにして得
られた電子写真用像形成部材につき参考例１と全
く同様の評価を行なつたところ第７表の如き結果
を得た。
層領域Ｉ並びに層領域ｎをAl基板上に順次積層
した後、更に層領域ｃに於けるＣ原子の含有量並
びに層領域ｃの層厚をパラメーターとして層領域
ｃを積層した。尚、層領域ｃは層厚及びＣ原子と
Ｈ原子の含有量を変化させた他は、第３表と同等
の作製条件のもとで形成した。このようにして得
られた電子写真用像形成部材につき参考例１と全
く同様の評価を行なつたところ第７表の如き結果
を得た。
【表】
【表】
参考例 ３
第６表に示した作製条件のもとでAl基板上に
層領域Ｉを形成した後、層厚をパラメーターとし
て層領域ｎを積層し、更に第３表に示した作製条
件のもとで層領域ｃを積層した。尚、層領域ｎの
形成にあたつて、層厚を変化させた他は、第２表
と同等の作製条件とした。 このようにして得られた電子写真用像形成部材
について、参考例１と全く同様の評価を行なつた
ところ、第８表の如き結果を得た。
層領域Ｉを形成した後、層厚をパラメーターとし
て層領域ｎを積層し、更に第３表に示した作製条
件のもとで層領域ｃを積層した。尚、層領域ｎの
形成にあたつて、層厚を変化させた他は、第２表
と同等の作製条件とした。 このようにして得られた電子写真用像形成部材
について、参考例１と全く同様の評価を行なつた
ところ、第８表の如き結果を得た。
【表】
参考例 ４
第２図に示した製造装置を用い層領域Ｉの層厚
並びに層領域Ｉに於けるＰ原子の含有量をパラメ
ーターにしてAlシリンダー基板上に層形成を行
なつていつた。この時の層領域Ｉの共通の作製条
件を第９表に示す。更に各サンプルに対し、第２
表に示した作製条件で層領域ｎを、又、第３表に
示した作製条件で層領域ｃを積層した。 こうして得られた電子写真用像形成部材につい
て参考例１と全く同様の評価を行なつたところ、
第10表の如き結果を得た。
並びに層領域Ｉに於けるＰ原子の含有量をパラメ
ーターにしてAlシリンダー基板上に層形成を行
なつていつた。この時の層領域Ｉの共通の作製条
件を第９表に示す。更に各サンプルに対し、第２
表に示した作製条件で層領域ｎを、又、第３表に
示した作製条件で層領域ｃを積層した。 こうして得られた電子写真用像形成部材につい
て参考例１と全く同様の評価を行なつたところ、
第10表の如き結果を得た。
【表】
【表】
参考例 ５
第11表並びに第２表に示した作製条件のもとで
層領域Ｉ並びに層領域ｎをAl基板上に順次積層
した後、更に層領域ｃに於けるＣ原子の含有量並
びに層領域ｃの層厚をパラメーターとして層領域
Ｃを積層した。なお層領域ｃは層厚及びｃ原子の
含有量を変化させた他は、第３表と同等の作製条
件のもとで形成した。このようにして得られた電
子写真用像形成部材につき参考例１と全く同様の
評価を行なつたところ、第12表の如き結果を得
た。
層領域Ｉ並びに層領域ｎをAl基板上に順次積層
した後、更に層領域ｃに於けるＣ原子の含有量並
びに層領域ｃの層厚をパラメーターとして層領域
Ｃを積層した。なお層領域ｃは層厚及びｃ原子の
含有量を変化させた他は、第３表と同等の作製条
件のもとで形成した。このようにして得られた電
子写真用像形成部材につき参考例１と全く同様の
評価を行なつたところ、第12表の如き結果を得
た。
【表】
【表】
参考例 ６
第６表に示した作製条件のもとでAl基板上に
層領域Ｉを形成した後、層厚をパラメーターとし
て層領域ｎを積層し、更に第３表に示した作製条
件のもとで層領域ｃを積層した。尚、層領域ｎの
形成にあたつて、層厚を変化させた他は、第２表
と同等の作製条件とした。 このようにして得られた電子写真用像形成部材
について、参考例１と全く同様の評価を行なつた
ところ、第13表の如き結果を得た。
層領域Ｉを形成した後、層厚をパラメーターとし
て層領域ｎを積層し、更に第３表に示した作製条
件のもとで層領域ｃを積層した。尚、層領域ｎの
形成にあたつて、層厚を変化させた他は、第２表
と同等の作製条件とした。 このようにして得られた電子写真用像形成部材
について、参考例１と全く同様の評価を行なつた
ところ、第13表の如き結果を得た。
【表】
実施例 １
層領域Ｉ及び層領域ｎの形成方法を各々第14表
及び第15表の如く替える以外は参考例１と同様な
方法で層形成を行ない、評価したところ第16表に
示すような結果が得られた。
及び第15表の如く替える以外は参考例１と同様な
方法で層形成を行ない、評価したところ第16表に
示すような結果が得られた。
【表】
【表】
第１図は、本発明の電子写真用像形成部材の好
適な実施態様例の一つの層構成を説明するための
模式的層構成図、第２図は本発明の電子写真用像
形成部材を製造するための装置の模式的説明図で
ある。 １００…電子写真用像形成部材、１０１…支持
体、１０２…非晶質層、１０３…第１の層領域、
１０４…第２の層領域、１０５…層領域Ｉ、１０
６…層領域ｎ、１０７…自由表面。
適な実施態様例の一つの層構成を説明するための
模式的層構成図、第２図は本発明の電子写真用像
形成部材を製造するための装置の模式的説明図で
ある。 １００…電子写真用像形成部材、１０１…支持
体、１０２…非晶質層、１０３…第１の層領域、
１０４…第２の層領域、１０５…層領域Ｉ、１０
６…層領域ｎ、１０７…自由表面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光導電性を示し、シリコン原子を母体とし非
晶質材料で構成された層領域ｎと支持体とを有す
る電子写真用像形成部材において、 前記層領域ｎ表面に設けられた層厚0.5〜5.0μ
であつてシリコン原子と炭素原子と水素原子とを
含有する非晶質材料からなる層領域ｃと、 前記層領域ｎと前記支持体との間にあつて、層
厚が0.07〜5μで、シリコン原子を母体とし、周期
律表第族に属する原子、水素原子およびハロゲ
ン原子を含有する非晶質材料からなる層領域Ｉ
と、を有し 前記層領域ｎが水素原子およびハロゲン原子を
含有し、層厚が２〜50μであることを特徴とする
電子写真用像形成部材。 ２ 前記層領域Ｉが含有する周期律表第族に属
する原子の含有率は1.0〜３×104原子ppmである
特許請求の範囲第１項に記載の電子写真用像形成
部材。 ３ 前記層領域ｎが含有する炭素原子の含有率は
１×10-3〜90原子％である特許請求の範囲第１項
または第２項に記載の電子写真用像形成部材。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56213385A JPS58115442A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 光導電部材 |
| US06/450,772 US4483911A (en) | 1981-12-28 | 1982-12-17 | Photoconductive member with amorphous silicon-carbon surface layer |
| GB08235923A GB2115570B (en) | 1981-12-28 | 1982-12-17 | Photoconductive member |
| DE19823248369 DE3248369A1 (de) | 1981-12-28 | 1982-12-28 | Fotoleitfaehiges element |
| JP27448389A JPH03129359A (ja) | 1981-12-28 | 1989-10-21 | 電子写真用光導電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56213385A JPS58115442A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 光導電部材 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27448389A Division JPH03129359A (ja) | 1981-12-28 | 1989-10-21 | 電子写真用光導電部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58115442A JPS58115442A (ja) | 1983-07-09 |
| JPH0315739B2 true JPH0315739B2 (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16638318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56213385A Granted JPS58115442A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 光導電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58115442A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6095548A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-28 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS61179456A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-12 | Canon Inc | 光受容部材 |
| JPH0652428B2 (ja) * | 1985-03-04 | 1994-07-06 | 松下電器産業株式会社 | 光導電体 |
| JP3371733B2 (ja) * | 1997-02-06 | 2003-01-27 | 住友電気工業株式会社 | スローアウェイチップ |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP56213385A patent/JPS58115442A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58115442A (ja) | 1983-07-09 |