JPH07175244A

JPH07175244A - 光受容部材

Info

Publication number: JPH07175244A
Application number: JP32182493A
Authority: JP
Inventors: 康好 ▲高▼井; Yasuyoshi Takai; Hirokazu Otoshi; 博和大利; Satoshi Furushima; 聡古島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1995-07-14
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JP3181165B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電気的、光学的、光導電的特性が使用環境に
ほとんど依存することなく実質的に安定しており、特に
高速の電子写真装置において光応答性に優れた光受容部
材を提供する。【構成】少なくとも支持体１０１と、この支持体１０
１上に設けられ、シリコン原子を母体とした光導電層１
０２及び表面層１０３とからなる非単結晶光受容部材に
おいて、光導電層１０２と表面層１０３の界面近傍にお
ける水素含有量が、光導電層１０２及び表面層１０３の
バルク層中に含まれる水素含有量の多い方の水素量の
１．１〜２．０倍の水素を含有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光（ここでは広義の光
で、紫外線、可視光、赤外線、χ線、γ線等を示す）の
電磁波に感受性のある光受容部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】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とり装置における
光受容部材を形成する光導電材料としては高感度で、Ｓ
Ｎ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ッ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、人体に対して無公害であること等の諸
特性が要求される。

【０００３】このような厳しい諸条件を満たし、さらに
ビッカース硬度が高く、耐久性に優れた光導電材料とし
てアモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」と記す）が
あり、例えば独国公開第２７４６９６７号公報、同第２
８５５７１８号公報には電子写真用像形成部材への応用
が、また独国公報第２９３３４１１号公報には光電変換
読みとり装置への応用がそれぞれ記載されている。

【０００４】さらに、例えば前記光受容部材について
は、特開昭５４−１２１７４３号公報、特開昭５７−４
０５３号公報、特開昭５７−４１７２号公報に開示して
あるように光受容層を伝導性の異なる層を積層した２層
以上の層構成として、光受容層内部に空乏層を形成した
り、或いは特開昭５７−５２１７８号、同５２１７９
号、同５２１８０号、同５８１５９号、同５８１６０
号、同５８１６１号の各公報に開示してあるように支持
体と光受容層の間、及び／または光受容層の上部表面に
障壁層を設けた多層構造としたりして、光受容部材の設
計についての許容度を拡大し、ある程度暗抵抗が低くて
も、その高光感度を有効に利用できるようにする等して
改善する技術が提案されている。

【０００５】これらの技術の進歩によりある程度の特性
を確保し、電子写真用の像形成用光受容部材として実用
が可能になった。しかしながら、現在の電子写真装置に
求められる要求を満たすには、従来のａ−Ｓｉで構成さ
れた光受容部材は暗抵抗値、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、さらには、経時的安定性の点において、総合的
な特性の向上を図る必要があるのが実情である。

【０００６】例えば、現在、電子写真装置は、コピーボ
リュームの増加に伴い、さらなる高速化、高耐久化の必
要性、加えて市場からの高画質化、高精細化の要求は年
々高まりつつある。さらに電子写真装置本体の小型化、
省電力化が求められている。このような状況下におい
て、特に高速の電子写真装置においては従来の光受容部
材をそのまま使用すると、帯電、露光、現像、転写、定
着を１サイクルとする画像形成プロセスにおいて、特に
光感度が不十分となり、結果として長期間繰り返して使
用した場合、良質の画像が得られないという問題があ
る。例えば、電子写真装置は毎回同一の画質が得られる
ように表面電位、表面温度等のパラメーターが装置内部
に内蔵されたセンサーによって検出され、内蔵された制
御手段によって制御されているが、プロセススピードに
対して光感度が不十分である場合、光感度の不足分を補
うために、照射する光量、或いは光強度の増加が必要と
なる。すると光量の増加に伴い堆積膜中に生成される光
キャリアの数も増大する。これにより見かけ上感度は上
がるが、同時に以下に示す問題が発生する。

【０００７】即ち、前述のように光量、或いは光強度を
増加させて強制的にキャリアを生成して光感度を補償し
ようとすると、生成したキャリアはその数が多い為、層
厚方向だけでなく、堆積膜の表面に平行な方向にも移動
する。その結果、光が入射していない部分にも電荷が流
れ、画像流れが発生し、解像度が低下することとなる。

【０００８】従って、１サイクル毎に同じ状態、即ち表
面電位を常に一定で均一に維持することは困難となる。
この様に１サイクル終了後に初期の状態にもどることが
できない光受容部材の場合、サイクル毎にセンサーによ
り検出されるパラメーターの値が異なり、したがって１
サイクル毎に制御手段によって調整されることとなる。
このような状態が長期間続くと、同一画質の維持は困難
となり、さらに制御手段に対する負担も大きくなり、ひ
いては機械の本体寿命にまで影響を及ぼす場合もある。
具体的には、その使用時における帯電能むら、感度む
ら、或いは解像度低下に起因する細線再現性の悪化、白
地かぶり、画像むら等が観測される場合がある。特にａ
−Ｓｉの電子写真用の像形成用光受容部材は前述のよう
にそのコピーボリュームが大きい高速複写機に使用され
ることが主になるため、長期間繰り返し使用される場合
がほとんどであることよりこの問題は一層顕著なものと
なる。

【０００９】さらに、このようなプロセススピードに対
して光感度が不十分である光受容部材を使いこなすに
は、プロセススピードを制限された上で、電子写真装置
本体のスペックを上げることで補わなければならない。
具体的には、露光装置、或いは帯電器の高出力化、それ
に伴う大型化がまぬがれない。その結果、コストの上昇
を招くだけでなく、光受容部材周辺の補器類の大型化に
より電子写真装置本体の設計の自由度が低下し、本体の
小型化、省電力化は制限されるところとなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のごとき従来の光受容部材における諸問題を克服して、
主として非単結晶で構成された光受容層を有する光受容
部材について各種要求を満たすものにすることを目的と
するものである。

【００１１】即ち、電気的、光学的、光導電的特性が使
用環境にほとんど依存することなく実質的に常時安定し
ており、耐光疲労性に優れ、繰り返しの使用に際しても
劣化現象を起こさず、耐久性、耐湿性に優れ、高速複写
機のプロセススピードに対しても十分追従できる光感度
に優れた非単結晶で構成された光受容層を有する光受容
部材を提供することにある。

【００１２】本発明の別の目的は、支持体上に設けられ
る光導電層と表面層との間における密着性に優れ、構造
配列的に厳密で安定的であり、層品質の高い、非単結晶
で構成された光受容層を有する光受容部材を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは従来の光受
容部材における前述の問題を克服して、前述の本発明の
目的を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、以下に述べ
る知見を得た。

【００１４】構成原子として、少なくともシリコン原子
と水素原子及び／またはハロゲン原子を含有する非単結
晶材料、即ち、いわゆる水素化ａ−Ｓｉ、ハロゲン化ａ
−Ｓｉ、あるいはハロゲン含有水素化ａ−Ｓｉ、及び多
結晶シリコン等（以後これらを「ｎｃ−Ｓｉ：（Ｈ、
Ｘ）」と記す）から構成される光受容部材は、前述のよ
うに多層構成となっており、さらに各々の層はその電気
的、光導電的特性の改良を図るため、水素原子、あるい
はフッ素原子や塩素原子等のハロゲン原子、及び電気伝
導性の制御のためにホウ素原子やリン原子等が、あるい
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
して含有されるが、これらの構成原子の含有の様相如何
によっては形成した層の電気的、光導電的特性に問題が
生ずる場合がある。

【００１５】特に、表面近傍あるいは相接する層界面に
おいては、含有原子、含有量、分布状態等によって種々
変化する電荷の挙動や構造安定性、あるいは各々の層の
密着性の問題がとりわけ重要となり、光受容部材に目的
通りの機能を発揮させるためには、この部分のコントロ
ールが成否の鍵を握っている場合が少なくない。

【００１６】従来のｎｃ−Ｓｉ電子写真用の像形成用光
受容部材において、画像の繰り返し特性、耐久性を更に
上げていくために各層の界面に注目し検討をおこなっ
た。その結果、光感度や繰り返し特性等に表面近傍ある
いは層界面における構造的な歪を解決する方向で検討し
た結果、界面近傍の層設計をバルク部分とは異なった思
想で設計することにより前述の問題点を解決できるとい
う知見を得た。

【００１７】本発明者らは該知見に基づいて完成せしめ
たものであり、その骨子とするところは、少なくとも支
持体、光導電層及び表面層からなるシリコン原子を母体
とした非単結晶光受容部材において、光導電層と表面層
の界面近傍における水素含有量が、該光導電層及び該表
面層のいずれの層の水素含有量よりも多いことを特徴と
するものである。

【００１８】上記したような層構成を有するように構成
された本発明の光受容部材は、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、光導電特性、
使用環境特性、及び高特性安定性を示す。

【００１９】特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プロセスにおいて、そのプロセスス
ピードの高速化に対しても光感度が十分追従でき、長期
間繰り返しの使用にも耐え、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って耐光疲
労、繰り返し使用特性、特に高湿雰囲気下での繰り返し
使用特性に長け、濃度が高く、かつ解像度が高く高精細
で高画質の可視画像を得ることができる。

【００２０】以下、本発明者らの行った実験例について
記載する。

【００２１】各実験例及び実施例は特に断りのない限り
マイクロ波放電法により光受容部材を作製した。以下に
その概略及び作製手順を示す。

【００２２】図３及び図４に本発明に用いた電子写真用
の像形成部材用光受容部材の製造装置を示す。ここで図
３はマイクロ波放電法による製造装置の概略縦断面図、
図４は図３のＸ−Ｘ線における概略横断面図である。

【００２３】図において３０１は反応容器であり、真空
気密化構造をしている。また、３０２は、マイクロ波電
力を反応容器３０１内に効率よく透過し、かつ真空気密
を保持し得るような材質（例えば石英ガラス、アルミナ
セラミックス等）で形成されたマイクロ波導入誘電体窓
である。３０３はマイクロ波電力の電送を行う導波管で
あり、マイクロ波電源から反応容器近傍までの矩型の部
分と、反応容器に挿入された円筒形の部分からなってい
る。導波管３０３はスタブチューナー（図示せず）、ア
イソレーター（図示せず）と共にマイクロ波電源（図示
せず）に接続されている。誘電体窓３０２は反応容器内
の雰囲気を保持するために導波管３０３の円筒形の部分
の内壁に気密封止されている。３０４は一端が反応容器
３０１に開口し、他端が排気装置（図示せず）に連通し
ている排気管である。３０６は支持体３０５により取り
囲まれた放電空間を示す。電源３１１はバイアス電極３
１２に直流電圧を印加するための直流電源（バイアス電
源）であり電極３１２に電気的に接続されている。

【００２４】こうした製造装置を用いて電子写真用光受
容部材の製造は以下のようにして行う。まず真空ポンプ
（図示せず）により排気管３０４を介して、反応容器３
０１を排気し、反応容器３０１内の圧力を１×１０^-7Ｔ
ｏｒｒ以下に調整する。ついでヒーター３０７により、
支持体３０５の温度を所定の温度に加熱保持する。尚、
この時ヒーターと支持体の間の熱伝導を向上させ短時間
で均一に加熱するために、熱に対して安定で、かつ支持
体と反応しない気体（例えば不活性ガス、水素等）を導
入してもよい。支持体の温度が所定の温度に達したら、
一旦反応容器内を真空にして、第１の層領域の原料ガス
導入手段（図示せず）を介して導入する。即ちｎｃ−Ｓ
ｉ：（Ｈ、Ｘ）の原料ガスとしてシランガス、ドーピン
グガスとしてジボランガス、希釈ガスとしてヘリウムガ
ス等の原料ガスを反応容器３０１内に導入する。それと
同時併行的にマイクロ波電源（図示せず）により周波数
５００ＭＨｚ以上の、好ましくは２．４５ＧＨｚのマイ
クロ波を発生させ、導波管３０３を通じ、誘電体窓３０
２を介して反応容器３０１内に導入する。さらに放電空
間３０６中のバイアス電極３１２に電気的に接続された
直流電源３１１によりバイアス電極３１２に支持体３０
５に対して直流電圧を印加する。かくして支持体３０５
により囲まれた放電空間３０６において、原料ガスはマ
イクロ波のエネルギーにより励起されて解離し、中性ラ
ジカル粒子、イオン粒子、電子等が生成され、それらが
相互に反応し、支持体３０５表面に堆積膜が形成され
る。この時、支持体３０５が設置された回転軸３０９を
モーター３１０により回転させ、支持体３０５を基体母
線方向中心軸の回りに回転させることにより、支持体３
０５全周に渡って均一に堆積膜を形成する。

【００２５】上記のようにして形成された光導電層上に
表面層を形成するには、光導電層とは原料ガスの組成を
変えて反応容器３０１内に導入し、表面層の処方に変
え、放電を再開することによって形成される。

【００２６】光導電層と表面層の層界面領域中に含有さ
れる水素原子の量は例えば水素ガスの放電空間に導入さ
れる流量を所望に従って任意に変えることによって制御
することが可能である。さらに、放電空間に導入するマ
イクロ波電力及び印加するバイアス電圧を適宜変化させ
ることによっても制御が可能である。また、例えばシラ
ンガスとジシランガスの放電空間内に導入される流量比
を変えるように、導入するガス種を選定することによっ
ても制御することが可能である。（実験例１）層界面近傍の水素含有量の制御を行うため
に、図３及び図４に示す製造装置を用い、表１の作製条
件に従って鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上
に電荷注入阻止層、光導電層、表面層の３層構成よりな
る阻止型電子写真用光受容部材を形成した。このとき、
導入する原料ガス及び印加するバイアス電圧を表１に示
す範囲で光導電層と表面層の層界面作製時に導入する水
素流量及び印加バイアス電圧を調整し、種々の光受容部
材を得た。この光受容部材を画像部の上下に相当する部
分をそれぞれ複数枚切り出し（以下「サンプル」と記
す）、ＳＩＭＳにより堆積膜中に含有される水素原子の
定量分析を行い、層界面の水素含有量とバルク層中の水
素含有量を比較した。その結果を表２に示す。尚、層界
面の水素の多い領域は５０〜８０００Å、層界面の水素
含有量はバルクの水素含有量の多い方の１．０〜２．２
倍に変化させることが可能であった。そして種々の条件
で作製した各層界面の水素原子の含有量と層厚のサンプ
ルについて表２に示すようにサンプル名を与えた。

【００２７】次に作製したサンプル（但しＳＩＭＳ分析
には使用していないもの）を図５に示す方法で光感度を
測定した。

【００２８】まず図５の説明をおこなう。符号４００は
サンプルであり、支持体４０１の上に光受容層４０２が
載っている。４０３は表面に透明導電膜ＩＴＯ（Ｉｎ₂
Ｏ₃＋ＳｎＯ₂）を蒸着したガラスで、直流電源４０４と
電気的に決線されている。４０５は光源である。さらに
４０６は測定器である。

【００２９】測定器に関しては以下のように行なう。ま
ずサンプル４００を図のように透明導電膜を蒸着したガ
ラス４０３と隙間のないように例えばグリセリン等の比
誘電率の高い物質を用いて密着させる。次に直流電源４
０４より所定の電圧を支持体と光受容層の間に印加し、
所定の表面電位を与える。次に、光源４０５より種々の
光量の光をガラス４０３を介してサンプル４００に照射
する。この時サンプル４００内に光電流が流れ、その時
の電流値と時間を測定器４０６により測定する。そして
サンプルに光を照射した瞬間から一定時間後の光電流値
を求める。光源４０５を調整して所定の光電流を得るた
めに必要な光量を求め、この値を光感度とした。尚、本
実験においては、初期設定表面電位３００Ｖ、光照射後
２０ｍｓｅｃ。後の光電流値が１５μＡの光電流が得ら
れるの必要な光量を求めた。その結果を表３に示す。こ
こで◎は光感度が非常に良好、○は光感度が良好、△は
光感度が実用上問題無し、×は実用不能であったことを
示す。表３から明らかなように、光導電層と表面層の層
界面近傍の水素含有量の多い領域が１００〜５０００Å
であり、かつ層界面近傍の水素含有量はバルク層中の水
素含有量の１．１〜２．０倍のときに光感度に優れてい
ることが確認された。

【００３０】このように光導電層と表面層の層界面近傍
の水素含有量がバルクの水素含有量よりも大きくなるよ
うに形成された本発明の光受容部材が、電子写真用の像
形成部材として使用された場合に光感度が良好である理
由については以下のように考えている。

【００３１】多層構造を有する光受容部材の特性は、層
界面の構成原子の結合状態に依存する場合が多い。即
ち、層界面を境に層の構造が異なるため、層界面で構造
的歪が生じる。すると、層界面が電気的障壁となった
り、あるいは構造的に不安定なものとなる。具体的に
は、未結合手（ダングリングボンド）や、あるいはバン
ドギャップ内に界面準位とよばれる種々の準位を形成
し、光照射時にこの界面近傍で光の透過を妨げ、光の利
用効率を下げるばかりでなく、界面近傍の膜の特性も低
下させ、キャリアの生成する効率、即ち量子収率も低い
ものとなってしまう。さらに前述の界面準位が多く存在
すると、界面部分のエネルギーバンドのまげ、いわゆる
バンドベンディングを生じさせ、層界面近傍の表面に平
行な面内方向の抵抗が低下し、結果として電荷の横流れ
が生じる。さらに層界面における密着性も低下し機械的
強度も低下する。これに対して該界面近傍に水素原子を
導入することによって、構造的歪を部分的に緩和し、ト
ラップとなり得る未結合手を補償し、特性及び密着性を
改善するものではないかと考えている。

【００３２】さらに、本発明の最大の特徴の１つである
層界面近傍の水素含有領域及び含有量に最適範囲が存在
する理由については以下の様に考えている。

【００３３】即ち、水素含有量が増大している領域が広
かったり、あるいは水素含有量が多すぎると、水素含有
量が過剰であるために構造的に不安定な膜質の悪いもの
となってしまう。即ち構造的歪を緩和するのに必要以上
に水素が存在すると、シリコン原子とシリコン原子のネ
ットワークを阻害したり、或いは結合が切断され易くな
り構造的に不安定になるものと考えられる。逆に領域が
狭すぎたり、水素含有量が少なすぎたりすると前述の構
造的歪を緩和することが困難となり本発明の効果は得ら
れないものと考えられる。

【００３４】従って本発明は層界面の近傍の水素含有量
とその領域を制御することがとりわけ重要である。（実験例２）図３及び図４に示す本実験の製造装置を用
い、光導電層及び表面層の層厚を変化させる以外は実験
例１と同様に表１の作製条件に従って鏡面加工を施した
アルミニウムシリンダー上に３層構成よりなる阻止型電
子写真用光受容部材を形成した。この光受容部材を画像
部の上下に相当する部分をそれぞれ複数枚切り出し実験
例１と同様の方法により、光感度と水素含有量の関係を
評価した。その結果、光導電層、或いは表面層のどちら
か一方、或いは双方の層厚が極めて薄い場合（１〜２μ
ｍ程度）は、層界面近傍の水素含有量の多い領域は、光
導電層及び表面層の薄い方の好ましくは３０％以内で本
発明の効果が発現することが確認された。（実験例３）図３及び図４に示す本実験の製造装置を用
い、光導電層及び表面層中の水素含有量を種々変化させ
たサンプルを作製し、実験例１と同様に水素含有量と光
感度の関係を調べたところ、光導電層及び表面層のバル
ク層中の水素含有量が０．０５〜４０atomic％、層界面
近傍の水素含有量が０．１〜４５atomic％の範囲で、実
験例１〜３と同様に水素含有量の多い範囲が１００〜５
０００Åであり、かつ層界面近傍の水素含有量はバルク
層中の水素含有量の１．１〜２．０倍のときに光感度に
優れていることが確認された。

【００３５】但し、このとき水素含有量の分析は、含有
量に応じて、ＳＩＭＳ、赤外吸収法、熱脱離法等の分析
方法を適宜組み合わせて行った。

【００３６】以上の実験例により層界面近傍の水素含有
量及び含有領域の厚さに適した範囲が存在することがわ
かった。

【００３７】以下、図面に従って本発明の光受容部材に
ついてさらに詳細に説明する。

【００３８】図１は本発明の光受容部材の構成を説明す
るための層構成を摸式的に示したものである。図におい
て、支持体１０１上に、光導電性を有するシリコン原子
母体の水素原子及び／またはハロゲン原子を主成分とす
るｎｃ−Ｓｉ層（以下「光導電層」と記す）１０２、表
面層１０３からなる光受容層１００が形成されている。
該光導電層１０２及び表面層１０３中に含有される水素
原子は、支持体面に平行な方向には均一な濃度分布状態
をとり、該層の厚さ方向に関しては、図２（Ａ）に示さ
れるように表面層１０３と光導電層１０２の層界面近傍
においてその含有濃度がバルクの含有濃度よりも大きく
なるように形成される。

【００３９】表面層１０３及び、光導電層１０２に含有
される水素原子は、上記の通り、層界面近傍での含有量
よりも少なければよく、必ずしも層全体において含有量
が一定である必要はなく、緩やかな分布を持っていても
良い。

【００４０】次に、図２（Ａ）〜（Ｈ）は層中に含有さ
れる水素含有量の典型的な分布を摸式的に示したもので
ある。しかしながら、各々の層に含有される水素量は互
いに等しくともあるいは異なっていてもよい。また層中
に含有される水素含有量は層厚方向に向かって一定でも
あるいは緩やかな変化をしていてもよい。しかしなが
ら、水素含有量についてはすでに実験例で示したとお
り、以下の条件を満たすことが本発明においては非常に
重要である。

【００４１】即ち、水素含有量が急激に増大するのは層
界面の近傍のみであり、特定の限られた範囲の層厚であ
り、さらに増加する水素含有量もある特定の範囲の量で
ある。

【００４２】従って本発明は層界面の近傍の水素含有量
とその領域を最適に制御することがとりわけ重要であ
る。つまり、本発明においてその効果を有効に発現させ
るには、層界面近傍の水素含有量がバルクの水素含有量
に対して好ましくは１．１〜２．０倍、最適には１．２
〜１．８倍である。さらに、該層界面近傍の水素含有量
の多い領域は、層界面を中心として層厚方向に好ましく
は１００〜５０００Å以内、最適には５００〜３０００
Å以内、但し光導電層或いは表面層の層厚が薄い場合
は、層界面の含有水素濃度が各々のバルク層にも悪影響
及ぼす為、水素含有量の多い領域は、バルク層領域の３
０％以内であることが望ましい。

【００４３】本発明において、光導電層と表面層の層界
面近傍の水素含有量を制御すると同時に、さらに電荷注
入阻止層を光導電層と支持体の間に設け、電荷注入阻止
層と光導電層との層界面近傍の水素含有量をも同時に制
御することも有効である。

【００４４】本発明において、層界面近傍の水素含有量
を最適に調整し高品質の光受容部材を設計するには、層
界面の水素含有量の分析が必須である。この分析方法と
しては、前述のＳＩＭＳ、赤外吸収法、熱脱離法の他に
も、核反応法、核磁気共鳴法、ＥＳＣＡ、ＲＢＳ、ガス
分析法等適宜組み合わせて分析を行うことにより、測定
器の精度をあげることが望ましい。

【００４５】本発明の光受容部材中に含有させるハロゲ
ン原子（Ｘ）としては、具体的には、フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素が挙げられ、とくにフッ素、塩素を好適なも
のとして挙げることができる。そして、光導電層中に含
有されるハロゲン原子（Ｘ）の量、または水素原子とハ
ロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ）は通常の場合１〜４０at
omic％、好ましくは５〜３０atomic％とされるのが望ま
しい。

【００４６】また、本発明の光受容部材の層厚は、本発
明の目的を効率的に達成するには重要な要因の一つであ
って、光受容部材に所望の特性が与えられるように、光
受容部材の設計の際には十分な注意を払う必要があり、
通常は１〜１００μｍとするが、好ましくは１〜８０μ
ｍ、より好ましくは２〜５０μｍとする。

【００４７】本発明の光受容部材において、伝導性を制
御する物質を、全層領域または一部の層領域に均一また
は不均一な分布状態で含有させることができる。前記伝
導性を制御する物質としては、半導体分野においていわ
ゆる不純物を挙げることができ、ｐ型伝導性を与える周
期律表第III族属する原子〔以下単に（第III族原子）と
称す〕、または、ｎ型伝導性を与える周期律表第Ｖ族に
属する原子〔以下単に（第Ｖ族原子）と称す）〕が使用
される。具体的には、第III族原子としては、Ｂ（ホウ
素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ
（イソジウム）、Ｔｌ（タリウム）等を挙げることがで
きるが、特に好ましいものは、Ｂ、Ｇａである。また第
Ｖ族原子としては、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、Ｓｂ
（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等を挙げることがで
きるが、特に好ましいものは、Ｐ、Ｓｂである。

【００４８】本発明の光受容部材に伝導性を制御する物
質である第III族原子または第Ｖ族原子を含有させる場
合、全層領域に含有させるか、或いは一部の層領域に含
有させるかは、後述するように目的とするところ及び期
待する作用効果によって異なり、従って含有させる量も
異なるところとなる。

【００４９】即ち、光受容層の伝導型及び／または伝導
率を制御することを主たる目的にする場合には、光受容
層の全領域中に含有させ、この場合、第III族原子また
は第Ｖ族原子の含有量は比較的わずかでよく、通常は１
×１０^-3〜１×１０³atomicppmであり、好ましくは５×
１０^-2〜５×１０²atomic ppm、最適には１×１０^-1〜
２×１０²atomic ppmである。

【００５０】また、電荷注入阻止層として機能させるに
は、支持体と接する一部の層領域に第III族原子または
第Ｖ族原子を比較的高濃度で均一な分布状態で含有させ
るか、あるいは層厚方向における第III族原子または第
Ｖ族原子の分布濃度が、支持体と接する側において高濃
度となるように含有させることによって行う。こうした
第III族原子または第Ｖ族原子を含有する一部の層領域
或いは高濃度に含有する領域は、電荷注入阻止層として
機能するところとなる。即ち、第III族原子を含有させ
た場合には、光受容層の自由表面が＋極性に帯電処理を
受けた際に、支持体側から光受容層中へ注入される電子
の移動をより効率的に阻止することができ、また、第Ｖ
族原子を含有させた場合には、光受容層の自由表面が一
極性に帯電処理を受けた際に、支持体側から光受容層中
へ注入される正孔の移動をより効率的に阻止することが
できる。そしてこの場合の含有量は比較的多量である。
具体的には、一般的には３０〜５×１０⁴atomic ppmと
するが、好ましくは５０〜１×１０⁴atomic ppm、最適
には、１×１０²〜５×１０³atomic ppmである。

【００５１】さらに、本発明の光受容部材においては、
例えば赤外線のレーザーを用いて、レーザービームプリ
ンターとして用いる場合、光導電層の支持体側にさらに
可干渉性単色光を用いたときに生ずる干渉現象を抑制す
る目的で、赤外光の吸収層を設けることも可能である。
こうした吸収層としては、例えばｎｃ−Ｓｉ：（Ｈ、
Ｘ）層中にゲルマニウム原子（Ｇｅ）を加えたｎｃ−Ｓ
ｉＧｅ：（Ｈ、Ｘ）が挙げられる。

【００５２】次に本発明の光受容部材の形成方法につい
て説明する。本発明の非晶質材料はいずれもスパッタリ
ング法、熱により原料ガスを分解する方法（熱ＣＶＤ
法）、光により原料ガスを分解する方法（光ＣＶＤ
法）、原料ガスを直流または高周波、マイクロ波グロー
放電等によって分解し、これにより生起したプラズマに
より原料ガスを分解する方法（プラズマＣＶＤ法）等に
より行われる。これらの製造法は製造条件、設備資本投
下の負荷程度、製造規模、作製される光受容部材に所望
される特性等の要因によって適宜選択されて採用される
が、所望の特性を有する光受容部材を製造するに当たっ
ての条件の制御が比較的容易であり、シリコン原子と共
に炭素原子及び水素原子の導入を容易に行える等の理由
により、プラズマＣＶＤ法が好適である。例えば、プラ
ズマＣＶＤ法によって、ｎｃ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）で構成
される層を形成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓ
ｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと共に、水素原
子導入用の及び／またはハロゲン原子導入用の原料ガス
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、予め所定の位置に設置した所
定の支持体表面上にｎｃ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）から成る層
を形成する。

【００５３】前記Ｓｉ供給用の原料ガスとしては、Ｓｉ
Ｈ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、Ｓｉ₃Ｈ₈、Ｓｉ₄Ｈ ₁₀、等のガス状態ま
たはガス化し得る水素化シリコン（シラン類）が挙げら
れ、特に、層形成作業の容易性、Ｓｉ供給効率の良さ等
の点で、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆が好ましい。

【００５４】また、前記ハロゲン原子導入用の原料ガス
としては、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またはガス化
し得るハロゲン化合物が好ましい。具体的にはフッ素、
塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、ＢｒＦ、ＣｌＦ、
ＣｌＦ₃、ＢｒＦ₅、ＢｒＦ₃、ＩＦ₇、ＩＣｌ、ＩＢｒ等
のハロゲン間化合物、及びＳｉＦ₄、Ｓｉ₂Ｆ₆、ＳｉＣ
ｌ₄、ＳｉＢｒ₄等のハロゲン化シリコン等が挙げられ
る。上述のようなハロゲン化シリコンのガス状態または
ガス化し得るものを用いる場合には、Ｓｉ供給用の原料
ガスを別途使用することなくして、ハロゲン原子を含有
するｎｃ−Ｓｉで構成された層が形成できるので、特に
有効である。

【００５５】また、前記水素原子供給用の原料ガスとし
ては、水素ガス、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ等のハロ
ゲン化物、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、Ｓｉ₃Ｈ₈、Ｓｉ₄Ｈ₁₀等
の水素化シリコン、或いはＳｉＨ₂Ｆ₂、ＳｉＨ₂Ｉ₂、Ｓ
ｉ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＨ₂Ｂｒ₂、ＳｉＨＢｒ₃等
のハロゲン置換水素化シリコンのガス状態、またはガス
化し得るものを用いることができ、これらの原料ガスを
用いた場合には、電気的或いは光導電的特性の制御とい
う点で極めて有効であるところの水素原子（Ｈ）の含有
量の制御を容易に行うことができるため有効である。こ
こで特に光導電層と表面層の層界面近傍の水素量をコン
トロールする方法としては、水素ガスの放電空間内に導
入される流量を所望に従って任意に変えることによって
雰囲気ガス中の水素分圧を調整する方法、放電電力を変
化させることによって調整する方法、印加するバイアス
電圧を変化させることによって調整する方法、支持体の
温度を変化させることによって調整する方法、放電空間
内の圧力を変化させることによって調整する方法、さら
に放電空間内に導入するガスの種類とその流量比を変化
させることによって調整する方法等が挙げられる。なか
でも例えば、マイクロ波放電法で光受容部材を作製する
場合であれば、放電空間に導入する水素量を所望に従っ
て変化させる方法、印加するバイアス電圧を変化させる
方法及び支持体の温度を変化させる方法が特に有効であ
る。

【００５６】ところで、前記ハロゲン化水素または前記
ハロゲン置換水素化シリコンを用いた場合にはハロゲン
原子の導入と同時に水素原子（Ｈ）も導入されるので、
特に有効である。

【００５７】また、ｎｃ−Ｓｉ層中に含有させる水素原
子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）の量の制御
は、例えば支持体温度、水素原子（Ｈ）及び／またはハ
ロゲン原子（Ｘ）を導入するために用いる出発物質の堆
積室内へ導入する量、放電電力を制御することによって
行われる。

【００５８】本発明において、光導電層に、さらに酸
素、炭素、窒素の少なくともいずれか１つを含むことも
有効である。その際には、多く含むと光導電性が損なわ
れることから少なくともシリコン原子に対して多くとも
３０atomic％以下であることが重要である。また光導電
層中において酸素、炭素、窒素は、分布させて含有する
ことも、層設計を行う際に有効であり、光導電層の下部
に向かい多くなるようにすることが大事である。この時
にもすぐれた光導電性をためにも維持するためにも層内
平均において３０atomic％以下であることが重要であ
る。

【００５９】さらに、本発明における表面層は、シリコ
ン原子を含み、酸素、炭素、窒素の少なくとも１つ以上
を含んだものが適している。表面層としては、光導電性
は、必要なく、すぐれた硬度と光の透過性が必要なため
上記原子の含有量としてはシリコンに対して５０atomic
％以上であることが重要である。

【００６０】本発明において酸素原子を含有する層また
は層領域を形成するのに、プラズマＣＶＤ法を用いる場
合には、前記した光受容層形成用の出発物質の中から所
望に従って選択されたものに酸素原子導入用の出発物質
が加えられる。そのような酸素原子導入用の出発物質と
しては、少なくとも酸素原子を構成原子とするガス状の
物質またはガス化し得る物質であればほとんどの物が使
用できる。例えばシリコン原子（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）及び／またはハロゲ
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、またはシリコン原子（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、これもまた
所望の混合比で混合するか、或いは、シリコン原子（Ｓ
ｉ）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をこれもまた
所望の混合比で混合するか、或いは、シリコン原子（Ｓ
ｉ）を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子（Ｓ
ｉ）、酸素原子（Ｏ）、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できる。
また、この他に、シリコン原子（Ｓｉ）、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よい。

【００６１】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）、
一酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ）、三酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ₃）、四
酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ₄）、五酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ₅）、三酸
化窒素（ＮＯ₃）、シリコン原子（Ｓｉ）、酸素原子
（Ｏ）、水素原子（Ｈ）の３つを構成原子とする、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
等を挙げることができる。

【００６２】本発明において、窒素原子を含有する層ま
たは層領域を形成するのにプラズマＣＶＤ法を用いる場
合には、前記した光受容層形成用の出発物質の中から所
望に従って選択されたものに窒素原子導入用の出発物質
を加える。そのような窒素原子導入用の出発物質として
は、少なくとも窒素原子を構成原子とするガス状または
ガス化し得る物質であればほとんどのものが使用でき
る。例えばシリコン原子（Ｓｉ）を構成原子とする原料
ガスと、窒素原子（Ｎ）を構成原子とする原料ガスと、
必要に応じて水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子
（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、またはシリコン原子（Ｓｉ）を構成
原子とする原料ガスと、窒素原子（Ｎ）及び水素原子
（Ｈ）を構成原子とする原料ガスとを、これもまた所望
の混合比で混合して使用することができる。また、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窒素原子（Ｎ）を構成原子とする原
料ガスを混合して使用してもよい。

【００６３】窒素原子を含有する層または層領域を形成
する際に使用する窒素原子（Ｎ）導入用の原料ガスとし
て有効に使用される出発物質はＮを構成原子とするか或
いはＮとＨを構成原子とする、例えば窒素（Ｎ₂）、ア
ンモニア（ＮＨ₃）、ヒドラジン（Ｈ₂ＮＮＨ₂）、アジ
化水素（ＨＮ₃）、アジ化アンモニウム（ＮＨ₄Ｎ₃）等
のガス状またはガス化し得る窒素、窒化物及びアジ化物
等の窒素化合物を挙げることができる。この他に、窒素
原子（Ｎ）の導入に加えて、ハロゲン原子（Ｘ）の導入
も行えるという点から、三フッ化窒素（Ｆ₃Ｎ）、四フ
ッ化二窒素（Ｆ₄Ｎ ₂）等のハロゲン化窒素化合物を挙げ
ることができる。

【００６４】また、本発明において、例えば炭素原子を
含有するｎｃ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）層をプラズマＣＶＤ法
により形成するには、シリコン原子（Ｓｉ）を構成原子
とする原料ガスと、炭素原子（Ｃ）を構成原子とする原
料ガスと、必要に応じて水素原子（Ｈ）及び／またはハ
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、またはシリコン原子（Ｓ
ｉ）を構成原子とする原料ガスと炭素原子（Ｃ）及び水
素原子（Ｈ）を構成原子とする原料ガスとを、これもま
た所望の混合比で混合するか、或いはシリコン原子（Ｓ
ｉ）を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子（Ｓ
ｉ）、炭素原子（Ｃ）及び水素原子（Ｈ）を構成原子と
する原料ガスを混合するか、さらにまた、シリコン原子
（Ｓｉ）と水素原子（Ｈ）を構成原子とする原料ガスと
炭素原子（Ｃ）を構成原子とする原料ガスを混合して使
用する。

【００６５】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等の珪化
アルキルを挙げることができる。これらの原料ガスの
他、Ｈ導入用の原料ガスとしては、勿論Ｈ₂も使用でき
る。

【００６６】プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、或
いはイオンプレーティング法により本発明による光受容
部層を形成する場合、ｎｃ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）に導入す
る酸素原子、炭素原子及び窒素原子或いは第III族原子
または第Ｖ族原子の含有量の制御は、堆積室内に導入さ
れる出発物質のガス流量、ガス流量比を制御することに
より行われる。

【００６７】また、光受容層形成時の支持体温度、堆積
室内のガス圧、放電パワー等の条件は、所望の特性を得
る光受容部材を得るためには重要な要因であり、形成す
る層の機能に考慮をはらって適宜選択されるものであ
る。さらに、これらの層形成条件は、光受容層に含有さ
せる上記の各原子の種類及び量によっても異なることも
あることから、含有させる原子の種類或いは、その量等
にも考慮をはらって決定する必要がある。

【００６８】具体的には、支持体温度は、通常５０〜４
００℃とするが、特に好ましくは１００〜３５０℃とす
る。放電パワー条件としては、支持体１個当たり、通
常、１０Ｗ〜５０００Ｗ、特に好ましくは２０Ｗ〜２０
００Ｗ程度とする。また、堆積室内のガス圧は、ＲＦ放
電法では、通常０．０１〜１Ｔｏｒｒとするが、特に好
ましくは０．１〜０．５Ｔｏｒｒ、マイクロ波放電法で
は０．２ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ、特に好ましく
は１ｍＴｏｒｒ〜５０ｍＴｏｒｒ程度とする。

【００６９】しかし、これらの層形成を行うについての
支持体温度、放電パワー、堆積室内のガス圧の具体的条
件は、通常には個々に独立しては容易には決め難いもの
である。従って、所望の特性のｎｃ−Ｓｉ材料層を形成
すべく、相互的かつ有機的関連性に基づいて、層形成の
最適条件を決めるのが望ましい。

【００７０】ところで、本発明の光受容層に含有させる
酸素原子、炭素原子、窒素原子、第III族原子または第
Ｖ族原子、あるいは水素原子及び／またはハロゲン原子
の分布状態を均一とするためには、光受容層を形成する
に際して、前記の諸条件を一定に保つことが必要であ
る。

【００７１】また、本発明において、光受容層の形成の
際に、該層中に含有させる酸素原子、炭素原子、窒素原
子、あるいは第III族原子または第Ｖ族原子の分布濃度
を層厚方向に変化させて所望の層厚方向の分布状態を有
する光受容層を形成するには、プラズマＣＶＤ法を用い
る場合であれば、酸素原子、炭素原子、窒素原子、ある
いは第III族原子または第Ｖ族原子導入用の出発物質の
ガスの堆積室内に導入する際のガス流量を、所望の変化
率に従って適宜変化させ、その他の条件を一定に保ちつ
つ形成する。そしてガス流量を変化させるには、具体的
には、例えば手動あるいは外部駆動モーター等の通常用
いられている何らかの方法により、ガス流路系の途中に
設けられた所定のニードルバルブの開口を漸次変化させ
る操作を行えばよい。この時流量の変化率は曲線型であ
る必要はなく、例えばマイコン等を用いて、予め設計さ
れた変化率曲線に従って流量を制御し、所望の含有率曲
線を得ることもできる。

【００７２】本発明の電子写真用光受容部材において
は、支持体１０１と電荷注入阻止層１０２との間に堆積
膜の密着性の一層の向上を図る目的で、例えば、Ｓｉ₃
Ｎ₄、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、水素原子及びハロゲン原子の少
なくとも一方と、窒素原子、酸素原子の少なくとも一方
と、シリコン原子とを含有するｎｃ−Ｓｉ材料等で構成
される密着層を設けても良い。

【００７３】本発明に用いる支持体１０１は、導電性の
ものであっても、また、電気絶縁性のものであってもよ
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、Ｔ
ｉ、Ｐｔ、Ｐｂ等の金属またはこれらの合金が挙げられ
る。

【００７４】中でも、アルミニウムは、適度な強度を備
え、さらに加工性も優れ、製造上、及び取扱い上の点か
ら、本発明には好ましい。支持体材料としてアルミニウ
ムを用いた場合、切削性を向上させるため、１〜１０重
量％のマグネシウムを含有させることが好ましい。更
に、マグネシウム含有前のアルミニウムの純度として
は、９８重量％以上、好ましくは９９重量％以上のもの
が本発明では効果的である。

【００７５】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、セルロース、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
フィルムまたはシート、ガラス、セラミックス、紙等が
挙げられる。これらの電気絶縁性の支持体は、好適に
は、その一方の表面を導電処理し、該導電処理された表
面側に光受容層を設けるのが望ましい。

【００７６】すなわち例えば、ガラスであれば、その表
面にＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎ
ｄ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＩＴ
Ｏ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ₂）等からなる薄膜を設けること
によって導電性が付与され、或いはポリエステルフィル
ム等の合成樹脂フィルムであれば、ＮｉＣｒ、Ａｌ、Ａ
ｇ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｌ、Ｐｔ、等の金属の薄膜を真空蒸
着、電子ビーム蒸着、スパッタリング等でその表面に設
け、または前記金属でその表面をラミネート処理して、
その表面に導電性を付与する。

【００７７】支持体の形状は、円筒状、ベルト状、板状
等任意の形状であることができるが、用途、所望によっ
てその形状は適宜に決定できるものである。例えば図１
の光受容部材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
状または円筒状とするのが望ましい。支持体の厚さは、
所望通りの光受容部材を形成し得る様に適宜決定する
が、光受容部材として可撥性が要求される場合には、支
持体としての機能が十分発揮される範囲で可能な限り薄
くすることができる。しかしながら、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。

【００７８】以下、実施例１〜７、比較例１〜４により
本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらによっ
て何等限定されるものではない。

【００７９】

【実施例】

（実施例１）鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー
を図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設置し、実験例
１のサンプルｅ−３と同一の作製条件（光導電層と表面
層の層界面の水素含有量の多い領域：３０００Å；水素
含有量：バルク層中の１．３倍／但し、電荷注入阻止層
は作製せず）により、光導電層、表面層の２層構成より
なる電子写真用光受容部材を形成した。

【００８０】作製した光受容部材をキヤノン社製複写
機、ＮＰ７５５０を実験用に改造した装置に入れ、通常
の複写プロセスの１．２倍の速度により転写紙上に画像
を作製した。この操作を繰り返し、５０万枚の耐久を行
い、電位特性、及び初期画像と耐久後の画像に対して以
下の評価を行い、アモルファスシリコン感光ドラムの電
子写真特性の評価とした。但し、この時、帯電器に６ｋ
Ｖの電圧で印加し帯電を行なった。帯電能むら：複写装置に堆積膜が形成されたアルミシリ
ンダーを搭載し、ドラムを回転させながら一定帯電量の
もとのドラムの表面電位を現像器位置で測定する。ドラ
ムの上から下にかけて３ｃｍおきに表面電位を測定しそ
の平均を帯電能とした。そして１本のドラムにおいて平
均値から一番離れている値を求めてそれを帯電能むらと
した。１回の堆積膜形成において得られた６本のドラム
について同じ評価を行ない、帯電能むらの一番大きいも
のについて以下の判定をした。

【００８１】◎ … 非常にすぐれた均一性である。

【００８２】○ … すぐれた均一性である。

【００８３】△ … 実用上問題なし。

【００８４】× … 非常に高速の複写装置に用いる場
合には、不十分である。感度むら：上記と同様の方法で帯電させ、一定露光量
のもとに、１本のドラムの上から下まで３ｃｍおきに表
面電位の測定を行ない、その平均値を感度とした。また
同様にそれらの値のうち平均値より一番離れている値を
感度むらとした。そして一回の堆積膜作製で得られる６
本のドラムについて同じ評価を行ない、一番感度むらの
大きいものについて以下のように判断した。

【００８５】◎ … 非常にすぐれた均一性である。

【００８６】○ … すぐれた均一性である。

【００８７】△ … 実用上まったく問題ない。

【００８８】× … 高温高湿や低温低湿等のきびしい
条件下で品質が低下する危険性がある。細線再現性：白地に全面文字よりなる通常の原稿を原稿
台に置きコピーした時に得られた画像サンプルを観察
し、画像上の細線が途切れずにつながっているか評価し
た。但しこの時画像上でむらがある時は、全画像領域で
評価し一番悪い部分の結果を示した。また１回の堆積膜
作製で得られる６本のドラムについて同様の評価を行な
い、その中で１番悪いものについて次の判断をした。

【００８９】◎ … 良好。

【００９０】○ … 一部途切れあり。

【００９１】△ … 途切れは多いが文字として認識で
きる。

【００９２】× … 文字として認識できないものもあ
る。白地かぶり：白地に全面文字よりなる通常の画像サンプ
ルを原稿台に置き複写した時に得られた画像サンプルを
観察し、白地の部分のかぶりを評価した。また１回の堆
積膜作製で得られる６本のドラムについて同様の評価を
行ない、その中で１番悪いものについて次の判断をし
た。

【００９３】◎ … 良好。

【００９４】○ … 一部僅かにかぶりあり。

【００９５】△ … 全面に渡りかぶりあるが文字の認
識には支障無し。

【００９６】× … 文字が読みにくい程かぶりがあ
る。画像むら：全面ハーフトーンの原稿を原稿台に置きコ
ピーした時に得られた画像サンプルを観察し、濃淡のむ
らを評価した。また１回の堆積膜作製で得られる６本の
ドラムについて同様の評価を行ない、その中で１番悪い
ものについて次の判断をした。

【００９７】◎ … 良好。

【００９８】○ … 一部僅かな濃淡の差有り。

【００９９】△ … 全面に渡り濃淡の差があるが文字
の認識には支障無し。

【０１００】× … 文字が読みにくい程むらがある。

【０１０１】結果を表４に示す。

【０１０２】（実施例２）鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダーを図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設
置し、光導電層と表面層は実施例１と同一の条件で作製
し、さらに、実験例１と同一の条件の電荷注入阻止層を
加え、電荷注入阻止層、光導電層、表面層の３層構成よ
りなる阻止型電子写真用光受容部材を形成した。

【０１０３】作製した光受容部材をキヤノン社製複写
機、ＮＰ７５５０を実験用に改造した装置に入れ、通常
の複写プロセスの１．２倍の速度により転写紙上に画像
を作製した。但し、この時、帯電器に６ｋＶの電圧で印
加し帯電を行なった。得られた画像を基に実施例１と同
様にアモルファスシリコン感光ドラムの電子写真特性の
評価を行った。結果を表４に実施例１の結果と併せて示
す。

【０１０４】（実施例３）鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダーを図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設
置し、表５の条件により、ＩＲ吸収層、電荷注入阻止
層、光導電層、表面層の４層構成よりなる阻止型電子写
真用光受容部材を形成した。但し、光導電層と表面層の
層界面の水素含有量は実施例１と同一となるように調整
した。

【０１０５】作製した光受容部材をキヤノン社製複写
機、ＮＰ７５５０を実験用に改造した装置に入れ、通常
の複写プロセスの１．２倍の速度により転写紙上に画像
を作製した。但し、この時、帯電器に６ｋＶの電圧で印
加し帯電を行なった。得られた画像を基に実施例１と同
様にアモルファスシリコン感光ドラムの電子写真特性の
評価を行った。結果を表４に実施例１及び２の結果と併
せて示す。

【０１０６】（実施例４）鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダーを図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設
置し、表６の条件により、電荷注入阻止層、電荷輸送
層、電荷発生層、表面層の４層構成よりなる阻止型電子
写真用光受容部材を形成した。但し、光導電層と表面層
の層界面の水素含有量は実施例１と同一となるように調
整した。

【０１０７】作製した光受容部材をキヤノン社製複写
機、ＮＰ７５５０を実験用に改造した装置に入れ、通常
の複写プロセスの１．２倍の速度により転写紙上に画像
を作製した。但し、この時、帯電器に６ｋＶの電圧で印
加し帯電を行なった。得られた画像を基に実施例１と同
様にアモルファスシリコン感光ドラムの電子写真特性の
評価を行った。結果を表４に実施例１、２及び３の結果
と併せて示す。

【０１０８】（比較例１）鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダーを図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設
置し、光導電層と表面層の層界面近傍の水素含有量は特
に操作しないでその他は実施例１と同一の条件で、光導
電層、表面層の２層構成よりなる電子写真用光受容部材
を形成した。

【０１０９】作製した光受容部材をキヤノン社製複写
機、ＮＰ７５５０を実験用に改造した装置に入れ、通常
の複写プロセスの１．２倍の速度により転写紙上に画像
を作製した。但し、この時、帯電器に６ｋＶの電圧で印
加し帯電を行なった。得られた画像を基に実施例１と同
様にアモルファスシリコン感光ドラムの電子写真特性の
評価を行った。結果を表４に実施例１、２、３及び４の
結果と併せて示す。

【０１１０】（比較例２）鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダーを図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設
置し、光導電層と表面層の層界面近傍の水素含有量は特
に操作しないでその他は実施例２と同一の条件で電荷注
入阻止層、光導電層、表面層の３層構成よりなる阻止型
電子写真用光受容部材を形成した。

【０１１１】作製した光受容部材をキヤノン社製複写
機、ＮＰ７５５０を実験用に改造した装置に入れ、通常
の複写プロセスの１．２倍の速度により転写紙上に画像
を作製した。但し、この時、帯電器に６ｋＶの電圧で印
加し帯電を行なった。得られた画像を基に実施例１と同
様にアモルファスシリコン感光ドラムの電子写真特性の
評価を行った。結果を表４に実施例１、２、３、４及び
比較例１の結果と併せて示す。

【０１１２】（比較例３）鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダーを図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設
置し、光導電層と表面層の層界面近傍の水素含有量は特
に操作しないでその他は実施例３と同一の条件でＩＲ吸
収層、電荷注入阻止層、光導電層、表面層の４層構成よ
りなる阻止型電子写真用光受容部材を形成した。

【０１１３】作製した光受容部材をキヤノン社製複写
機、ＮＰ７５５０を実験用に改造した装置に入れ、通常
の複写プロセスの１．２倍の速度により転写紙上に画像
を作製した。但し、この時、帯電器に６ｋＶの電圧で印
加し帯電を行なった。得られた画像を基に実施例１と同
様にアモルファスシリコン感光ドラムの電子写真特性の
評価を行った。結果を表４に実施例１、２、３、４及び
比較例１、２の結果と併せて示す。

【０１１４】表４より明らかなように、本発明は従来技
術と比較して、光応答性に起因する諸々の項目について
優れていることが確認された。

【０１１５】（比較例４）鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダーを図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設
置し、光導電層と表面層の層界面近傍の水素含有量は特
に操作しないでその他は実施例４と同一の条件で電荷注
入阻止層、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の４層構成
よりなる阻止型電子写真用光受容部材を形成した。

【０１１６】作製した光受容部材をキヤノン社製複写
機、ＮＰ７５５０を実験用に改造した装置に入れ、通常
の複写プロセスの１．２倍の速度により転写紙上に画像
を作製した。但し、この時、帯電器に６ｋＶの電圧で印
加し帯電を行なった。得られた画像を基に実施例１と同
様にアモルファスシリコン感光ドラムの電子写真特性の
評価を行った。結果を表４に実施例１、２、３、４及び
比較例１、２、３の結果と併せて示す。

【０１１７】表４より明らかなように、本発明は従来技
術と比較して、光応答性に起因する諸々の項目について
優れていることが確認された。

【０１１８】（実施例５）鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダーを図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設
置し、実験例１のサンプルａ−１からｇ−７と同一の作
製条件（電荷注入阻止層と光導電層の層界面の水素含有
量の多い領域：５０〜８０００Å；水素含有量：バルク
層中の１．０〜２．２倍／但しｅ−３は除く）により、
光受容部材を作製し、それぞれ実施例１〜３及び比較例
１〜３と同様に評価したところ、電荷注入阻止層と光導
電層の層界面の水素含有量の多い領域：１００〜５００
０Å；水素含有量：バルク層中の１．１〜２．０倍の範
囲において、実施例１〜３、比較例１〜３と同様に本発
明の効果が確認された。

【０１１９】（実施例６）光受容層をＲＦプラズマＣＶ
Ｄ法を用いて形成した。図６は本発明に使用したＲＦプ
ラズマＣＶＤ法による光受容部材の製造装置である。

【０１２０】図中の５０２、５０３、５０４、５０５、
５０６のガスボンベには、本発明の各々の層を形成する
ための原料ガスが密封されており、その１例として例え
ば、５０２はＳｉＨ₄ガス（純度９９．９９９％）ボン
ベ、５０３はＨ₂で希釈されたＢ₂Ｈ₆ガス（純度９９．
９９９％、以下Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂と略す）ボンベ、５０４は
ＣＨ₄ガス（純度９９．９９９％）ボンベ、５０５はＳ
ｉＦ₄ガス（純度９９．９９９％）ボンベ、５０６はＨ₂
ガス（純度９９．９９９％）ボンベである。

【０１２１】これらのガスを反応室５０１に流入させる
にはガスボンベ５０２〜５０６のバルブ５２２〜５２
６、リークバルブ５３５が閉じられていることを確認
し、また流入バルブ５１２〜５１６、流出バルブ５１７
〜５２１、補助バルブ５３２、５３３が開かれているこ
とを確認して、まずメインバルブ５３４を開いて反応室
５０１、ガス配管内を排気する。次に真空計５３６の読
みが約５×１０^-6Ｔｏｔｒｒになった時点で、補助バル
ブ５３２、５３３、流出バルブ５１７〜５２１を閉じ
る。

【０１２２】基体シリンダー５３７上に光受容層を形成
する場合の１例を挙げる。ガスボンベ５０２よりＳｉＨ
₄ガス、ガスボンベ５０３よりＢ₂Ｈ₆／Ｈ₂ガス、ガスボ
ンベ５０４よりＣＨ₄ガス、の各々をバルブ５２２、５
２３、５２４、５２６を開いて出口圧ゲージ５２７、５
２８、５２９、５３１の圧を１Ｋｇ／ｃｍ²に調整し、
流入バルブ５１２、５１３、５１４、５１６を徐々に開
けて、マスフローコントローラー５０７、５０８、５０
９、５１１内に流入させる。引き続いて流出バルブ５１
７、５１８、５１９、５２１、補助バルブ５３２、５３
３、を徐々に開いてガスを反応室５０１内に流入させ
る。このときのＳｉＨ₄ガス流量、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂ガス流
量、ＣＨ₄ガス流量、及びＨ₂ガス流量の比が所望の値に
なるように流出バルブ５１７、５１８、５１９、５２１
を調整し、また、反応室５０１内の圧力が所望の値にな
るように真空計５３６の読みを見ながらメインバルブ５
３４の開口を調整する。そして基体シリンダー５３７の
温度が加熱ヒーター５３８により５０〜４００℃の範囲
の温度に設定されていることを確認した後、電源５４０
を所望の電力設定して反応室５０１内にグロー放電を生
起させるとともに、マイクロコンピューター（図示せ
ず）を用いて、予め設計された変化率線に従って、Ｓｉ
Ｈ₄ガス流量、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂ガス流量、ＣＨ₄ガス流量、
及びＨ₂ガス流量を制御しながら、基体シリンダー５３
７上にまず、炭素原子とホウ素原子を含有するｎｃ−Ｓ
ｉ（Ｈ、Ｘ）で構成された層を形成する。

【０１２３】所定時間経過後、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂ガスを反応
室５０１内に導入する５１８、５１３、５２６の各バル
ブを閉じて、ＳｉＨ₄ガス、ＣＨ₄ガス、及びＨ₂ガスの
みを反応室５０１内に導入することにより、前記炭素原
子とホウ素原子を含有するｎｃ−Ｓｉ（Ｈ、Ｘ）で構成
された層の上に、炭素原子とホウ素原子を含有しないｎ
ｃ−Ｓｉ（Ｈ、Ｘ）で構成された層を形成することがで
きる。

【０１２４】各々の層を形成する際に必要なガスの流出
バルブ以外の流出バルブは全て閉じることは言うまでも
なく、また各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５０１内、流出バルブ５１７〜５２１か
ら反応室５０１内に至るガス配管内に残留することを避
けるために、流出バルブ５１７〜５２１を閉じ補助バル
ブ５３２、５３３を開いてメインバルブ５３４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。

【０１２５】該装置を用いて、実施例１〜５と同様に、
電荷注入阻止層、光導電層、表面層の３層構成、及び電
荷注入阻止層、電荷輸送層、電荷発生層、表面層の４層
構成よりなる阻止型電子写真用光受容部材を作製し、実
施例１と同様に評価したところ、実施例１〜５と同様に
良好な結果が得られた。

【０１２６】（実施例７）実施例２〜６において、電荷
注入阻止層と光導電層の層界面近傍の水素含有量に対し
ても、光導電層と表面層の層界面近傍の水素含有量と同
様に制御し、鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー
を図３及び図４に示す堆積膜形成装置に設置し、実施例
２〜６と同様に光受容部材を作製し、実施例１と同様に
評価したところ、実施例１〜５と同様に良好な結果が得
られた。

【０１２７】

【表１】

【０１２８】

【表２】

【０１２９】

【表３】

【０１３０】

【表４】

【０１３１】

【表５】

【０１３２】

【表６】

【０１３３】

【発明の効果】本発明によれば、電荷注入阻止層と光導
電層との層界面近傍の水素含有量を適宜制御することに
より、光受容部材の光応答性を向上させ、帯電能むら、
或いは感度むらに起因する細線再現性の悪化、白地かぶ
り、画像むら等を抑制して高品質のｎｃ−Ｓｉ光受容部
材を得ることが可能となった。

【０１３４】さらに本発明によれば、高温高湿のような
帯電条件の悪い場合、あるいは低温低湿のような現像条
件の悪い場合にもすぐれた電子写真特性を維持した堆積
膜の作製が可能となった。

【０１３５】また、本発明の効果は表面層を加えること
によっても、耐久性の点でさらに有効なものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光受容部材の層構成を表す模式図であ
る。

【図２】本発明の光受容層中の電荷注入阻止層と光導電
層の層界面近傍の水素含有量を表す模式図である。

【図３】図３のＸ−Ｘ線に沿った切断断面図である。

【図４】本発明におけるマイクロ波放電法による光受容
部材製造装置の概略側面断面図である。

【図５】本発明における光応答性を測定する実験装置の
概略図である。

【図６】本発明におけるＲＦ放電法による光受容部材製
造装置の概略側面断面図である。

【符号の説明】

１００光受容層１０１支持体１０２電荷注入阻止層１０３光導電層３０１反応容器３０２マイクロ波導入窓３０３導波管３０４排気管３０５支持体３０６放電空間３０７ヒーター３０９回転軸３１０モーター３１１直流電源３１２バイアス電極４００サンプル４０１支持体４０２光受容層４０３導電性ガラス４０４直流電源４０５光源４０６測定手段５０１反応室５０２〜５０６ガスボンベ５０７〜５１１マスフローコントローラー５１２〜５１６流入ボンベ５１７〜５２１流出ボンベ５２２〜５２６バルブ５２７〜５３１圧力調整器５３２、５３３補助バルブ５３４メインバルブ５３５リークバルブ５３６真空計５３７基体シリンダー５３８加熱ヒーター５３９モーター５４０高周波電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも支持体、光導電層及び表面層
からなるシリコン原子を母体とした非単結晶光受容部材
において、光導電層と表面層の界面近傍における水素含
有量が、該光導電層及び該表面層のいずれの層の水素含
有量よりも多いことを特徴とする光受容部材。
【請求項２】前記界面近傍の水素含有量が、前記光導
電層、または前記表面層のいずれか水素含有量の多い層
の含有量より１．１乃至２．０倍多く含有していること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光受容部
材。
【請求項３】前記界面近傍の水素含有量の多い領域が
前記界面を中心として層厚方向に１００Å以上５０００
Å以下であり、かつ前記光導電層と表面層の薄い方の層
領域の３０％以内であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の光受容部材。