JPH0797232B2 - 電子写真用光受容部材 - Google Patents

電子写真用光受容部材

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JPH0797232B2
JPH0797232B2 JP61262451A JP26245186A JPH0797232B2 JP H0797232 B2 JPH0797232 B2 JP H0797232B2 JP 61262451 A JP61262451 A JP 61262451A JP 26245186 A JP26245186 A JP 26245186A JP H0797232 B2 JPH0797232 B2 JP H0797232B2
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    • G03G5/082Photoconductive 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
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する分野の説明〕 本発明は光(ここでは広義の光であって、紫外線,可視
光線,紫外線,x線,γ線などを意味する。)のような電
磁波に対して感受性のある電子写真用光受容部材に関す
る。
〔従来技術の説明〕
像形成分野において、電子写真用光受容部材における光
受容層を構成する光導電材料としては、高感度で、SN比
〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照射する電磁
波のスペクトル特性に適合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、等
の特性が要求される。殊に、事務機としてオフイスで使
用される電子写真装置内に組込まれる電子写真用光受容
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。
このよう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、たとえば、独国公開第2746967号公報、同第2855718
号公報等には電子写真用光受容部材としての応用が記載
されている。
しかしながら、従来のA−Siで構成された光受容層を有
する電子写真用光受容部材は、暗抵抗値、光感度、光応
答性などの電気的,光学的,光導電的特性および使用環
境特性の点、さらには経時的安定性および耐久性の点に
おいて、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さらに改良される余地が存す
るのが実情である。
たとえば、電子写真用光受容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、この種の光受容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こって、残像が
生ずるいわゆるゴースト現象を発するようになる等の不
都合な点が少なくなかった。
また、A−Si材料で光受容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計るために、水素原子
(H)あるいは弗素原子や塩素原子などのハロゲン原子
(X)、および電気的伝導型の制御のために硼素原子や
燐原子などが、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光導電層中に含有されるが、
これらの構成原子の含有の仕方如何によっては、形成し
た層の電気的あるいは光導電的特性や電気的耐圧性に問
題が生ずる場合があった。
すなわち、例えば、形成した光導電層中に光照射によっ
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
いことや、ある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、クリーニング手段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」と云わ
れている画像欠陥が生じたりしていた。また、多湿雰囲
気中で使用したり、ある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
が少なくなかった。
従ってA−Si材料そのものの特性改良が計られる一方で
光受容部材を設計する際に、上記したような問題の総て
が解決されるように層構成,各層の科学的組成,作成法
などが工夫される必要がある。
〔発明の目的〕 本発明は、上述の如きシリコン原子を母体とする材料で
構成された従来の光受容層を有する電子写真用光受容部
材における諸問題を解決することを目的とするものであ
る。
すなわち、本発明の主たる目的は、電気的,光学的,光
導電的特性が使用環境に殆んど依存することなく実質的
に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久性,耐湿性に優れ、残留
電位が全くかまたは殆んど観測されないシリコン原子を
母体とする材料で構成された光受容層を有する電子写真
用光受容部材を提供することにある。
本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間における密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い、シリ
コン原子を母体とする材料で構成された光受容層を有す
る電子写真用光受容部材を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、電子写真用光受容部材とし
て適用させた場合、静電像形成のための帯電処理の際の
電荷保持能力が充分であり、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示す、シリコ
ン原子を母体とする材料で構成された光受容層を有する
電子写真用光受容部材を提供することにある。
本発明の別の目的は、長期の使用において画像欠陥や画
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、シリコン原子を母体とする材料で構成された
光受容層を有する電子写真用光受容部材を提供すること
にある。
本発明のさらに別の目的は、高光感度性、高SN比特性お
よび高電気的耐圧性を有する、シリコン原子を母体とす
る材料で構成された光受容層を有する電子写真用光受容
部材を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明の電子写真用光受容部材は、支持体と該支持体上
に、電荷注入阻止層、電荷発生層、電荷輸送層および表
面層とをこの順で前記支持体側より順に積層された層構
成を有する光受容層とを有し、前記表面層がシリコン原
子と、炭素原子、窒素原子および酸素原子のうちの少な
くとも一種と、水素原子およびハロゲン原子の少なくと
もいずれか一方とを含有する非単結晶材料で構成され、
前記電荷注入阻止層と前記電荷発生層(以後「CGL」と
略記する)と前記電荷輸送層(以後「CTL」と略記す
る)とがシリコン原子を母体とし、水素原子およびハロ
ゲン原子の中の少なくともいずれか一方を含有する非単
結晶材料(以後「Non-Si(H,X)」と略記する)で構成
され、且つ前記電荷注入阻止層が周期律表第III族また
は第V族に属する原子を含有し、前記電荷輸送層が、炭
素原子、窒素原子及び酸素原子の中の少なくとも一種を
含有すると共に、周期律表第III族または第V族に属す
る原子を、その濃度が層厚方向に前記支持体側から増加
または減少する部分を有する不均一な分布状態で含有す
る部分を少なくとも有し、前記電荷発生層の層厚は前記
電荷輸送層の層厚より薄くされることを特徴としてい
る。
〔作用〕
上記したような層構成を取るようにして設計された本発
明の電子写真用光受容部材は、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,光導電的特
性,耐久性および使用環境特性を示す。
また、支持体とCGLとの間に電荷注入阻止層が設けられ
てあるために、帯電処理を受けた際に、前記支持体側か
らCGL中の電荷が注入されるのを効果的に阻止すること
ができ、帯電能が飛躍的に向上する。
殊に、画像形成への残留電位の影響が実用的には実質上
なく、その電気的特性が安定しており、高感度、高SNを
有するものであって、耐光疲労,繰返し使用特性,耐湿
性,電気的耐圧性に長けるために、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。
さらに、本発明の電子写真用光受容部材は、全可視光域
において光感度が高く、且つ光応答が速い。そのため
に、高解像度で高品質の画像を安定した状態で高速で繰
返し多数枚得ることができるように、デジタル信号に基
づく画像の形成に適している。加えて、光受容層として
CTLとCGLを用いた機能分離型の構成とすることにより、
電荷(フオトキヤリア)の発生と該発生した電荷の輸送
という電子写真用光受容部材にとっての重要な機能を各
々別々の層に持たせることによって、一つの層で両方の
機能をもたせるより層設計の自由度が大きく、特性の優
れたものができる。また、CTLに炭素原子,窒素原子お
よび酸素原子のうち少なくとも一種が含有されているこ
とによりCTLの比誘電率を小さくすることができるため
に、層厚当りの容量を減少させることができ、帯電能や
感度の向上を計ることができ、さらに高電圧に対する耐
圧性も向上し、耐久性も向上する。加えてCTLには伝導
性を制御する物質を層厚方向に不均一な分布状態で含有
させることにより、所望に従って最適な電荷輸送能力を
有するCTLを設計できる。
さらに、CTLとCGLの界面における電荷の注入性も改善さ
れるため、帯電能,感度,残留電位,ゴースト,感度ム
ラ,耐久性,解像度等を飛躍的に向上させることができ
る。
加えて、表面に表面層が設けられているので、機械強度
や電気的強度が飛躍的に向上しまた、帯電処理を受けた
際に表面より層内部に電荷が注入されるのを効果的に阻
止でき、帯電能,使用環境特性,耐久性および電気的耐
久性が飛躍的に向上する。
〔発明の具体的説明〕
以下、図面に従って本発明の電子写真用光受容部材につ
いて具体例を挙げて詳細に説明する。
第1図は、本発明の電子写真用光受容部材の好適な層構
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光受容部材100は、電子写真用
光受容部材用としての支持体101の上に光受容層102を有
し、該光受容層102は伝導性を制御する物質(M0)を全
層領域に均一または不均一に含有するNon-Si(H,X)
(以後「Non-SiMo(H,X)」と略記する)で構成される
電荷注入阻止層103、Non-Si(H,X)で構成されたCGL104
と、Non-Si(H,X)で構成されると共に、炭素原子,窒
素原子および酸素原子の中の少なくとも一種を含有し、
且つ伝導性を制御する物質(M)を層厚方向に不均一な
分布状態で含有している部分を少くとも有しているCTL1
05と、表面層106とから成る層構成を有する。表面層106
は自由表面107を有する。
支持体 本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。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,Pb
等の金属また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、ポリエステスル,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イルムまたは
シート、ガラス、セラミツク、紙等が挙げられる。これ
らの電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方
の表面を導電処理し、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。
たと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,Pb,InO3,ITO(In2O3+Sn)等から
成る薄膜を設けることによって導電性を付与し、あるい
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,Tl,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、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。
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の板状無端ベ
ルト状または円筒状等であることができ、その厚さは、
所望通りの電子写真用光受容部材を形成しうるように適
宜決定するが、電子写真用光受容部材としての可撓性が
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、支持体の製造上および取り扱い上、機械的強度
等の点から、通常は10μ以上とされる。
特にレーザー光などの可干渉性光を用いて像記録を行う
場合には、可視画像において現われる。いわゆる干渉縞
模様による画像不良を解消するために、支持体表面に凹
凸を設けてもよい。
支持体表面に設けられる凹凸は、V字形状の切刃を有す
るバイトをフライス盤、旋盤等の切削加工機械の所定位
置に固定し、例えば円筒状支持体をあらかじめ所望に従
って設計されたプログラムに従って回転させながら規則
的に所定方向に移動させることにより、支持体表面を正
確に切削加工することで所望の凹凸形状,ピッチ,深さ
で形成される。このような切削加工法によって形成され
る凹凸が作り出す逆V字形線状突起部は、円筒状支持体
の中心軸を中心にした螺線構造を有する。逆V字形突起
部の螺線構造は、二重,三重の多重螺線構造、または交
叉螺線構造とされても差支えない。
あるいは、螺線構造に加えて中心軸に沿った平行線構造
を導入しても良い。
支持体表面に設けられる凹凸の凸部の縦断面形状は形成
される各層の微小カラム内における層厚の管理された不
均一化と、支持体と該支持体上に直接設けられる層との
間に良好な密着性や所望の電気的接触性を確保するため
に逆V字形とされるが、好ましくは第2図に(A),
(B),(C)で示されるように実質的に二等辺三角
形,直角三角形あるいは不等辺三角形とされるのが望ま
しい。これらの形状の中殊に二等辺三角形,直角三角形
が望ましい。
本発明においては、管理された状態で支持体表面に設け
られる凹凸の各デイメンジヨンは、以下の点を考慮した
上で、本発明の目的を結果的に達成できるように設定さ
れる。
すなわち、第1は電荷注入阻止層,電荷発生層,電荷輸
送層を構成するNon-Si(H,X)層は、層形成される表面
の状態に構造敏感であって、表面状態に応じて層品質は
大きく変化する。従って、Non-Si(H,X)層の層品質の
低下を招来しないように支持体表面に設けられる凹凸の
デイメンジヨンを設定する必要がある。
第2には光受容層の自由表面に極端な凹凸があると、画
像形成のクリーニングにおいてクリーニングを完全に行
うことができなくなる。
また、ブレードクリーニングを行う場合、ブレードのい
たみが早くなるという問題がる。
上記した層堆積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点、および干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の凹部のピツチは、好ましくは500μm〜0.3
μm,より好ましくは200μm〜1μm,最適には50μm〜
5μmであるのが望ましい。
また凹部の最大の深さは、好ましくは0.1μm〜5μm,
より好ましくは0.3μm〜3μm,最適には0.6μm〜2μ
mとされるのが望ましい。支持体表面の凹部のピツチと
最大深さが上記の範囲にある場合、凹部(または線上突
起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度〜20度,より
好ましくは3度〜15度,最適には4度〜10度とされるの
が望ましい。
また、このような支持体上に堆積される各層の層厚の不
均一に基く層厚差の最大は、同一ピッチ内で好ましくは
0.1μm〜2μm,より好ましくは0.1μm〜1.5μm,最適
には0.2μm〜1μmとされるのが望ましい。
また、レーザー光などの可干渉性光を用いた場合の干渉
縞模様による画像不良を解消する別の方法として、支持
体表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けても
よい。
すなわち支持体の表面が電子写真用光受容部材に要求さ
れる解像力よりも微小な凹凸を有し、しかも該凹凸は、
複数の球状痕跡窪みによるものである。
以下に、本発明の電子写真用光受容部材における支持体
の表面の形状およびその好適な製造例を、第3図および
第4図により説明するが、本発明の光受容部材における
支持体の形状およびその製造法は、これによって限定さ
れるものではない。
第3図は本発明の電子写真用光受容部材における支持体
の表面の形状の典型的一例を、その凹凸形状の一部を部
分的に拡大して模式的に示すものである。
第3図において301は支持体,302は支持体表面,303は剛
体真球,304は球状痕跡窪みを示している。
さらに第3図は、該支持体表面形状を得るのに好ましい
製造方法の1例をも示すものである。すなわち、剛体真
球303を支持体表面302より所定高さの位置より自然落下
させて支持体表面302に衝突させることにより、球状窪
み304を形成しうることを示している。そして、ほぼ同
一径R0の剛体真球303を複数個用い、それらを略々同一
の高さhより、同時にあるいは逐時的に落下させること
により、支持体表面302に、ほぼ同一曲率半径Rおよび
同一幅Dを有する複数の球状痕跡窪み304を形成するこ
とができる。
前述のごとくして、表面に複数の球状痕跡窪みによる凹
凸形状の形成された支持体の典型例を第4図に示す。
第4図において、401は支持体,402は凹凸部の凸部位置,
403は剛体真球,404は球状痕跡窪みを表わす。
ところで、本発明の電子写真用光受容部材の支持体表面
の球状痕跡窪みによる凹凸形状の曲率半径Rおよび幅D
は、こうした本発明の電子写真用光受容部材における干
渉縞の発生を防止する作用効果を効率的に達成するため
には重要な要因である。本発明者らは、各種実験を重ね
た結果以下のところを究明した。すなわち、曲率半径R
および幅Dが次式: を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシエアリング
干渉によるニユートンリングが0.5本以上存在すること
となる。さらに次式: を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシエアリング
干渉によるニユートンリングが1本以上存在することと
なる。
こうしたことから、電子写真用光受容部材の全体に発生
する干渉縞を、各々の痕跡窪み内に分散せしめ、電子写
真用光受容部材における干渉縞の発生を防止するために
は、前記D/Rを0.035、好ましくは0.055以上とすること
が望ましい。
また、痕跡窪みによる凹凸の幅Dは、大きくとも500μ
m程度、好ましくは200μm以下、より好ましくは100μ
m以下とするのが望ましい。
第4図の例においては、略々同一半径R0の剛体真球を使
用した例を示してあるが、本発明における支持体として
は、これに限定されることはなく、本発明の目的を達成
する範囲において個数と種類が管理された状態で、半径
R0の異なる複数種の剛体真球を使用しても良い。
第5図は、上記方法で作成した支持体501上に、電荷注
入阻止層502,CGL503,CTL504,表面層505とからなる光受
容層500を形成した例が示される。表面層505は自由表面
506を有する。
電荷注入阻止層 電荷注入阻止層は、前記したようにNon-SiMo(H,X)で
構成される。本発明における電荷注入阻止層は、ある一
方極性の帯電処理を光受容層の表面に受けた際、支持体
側よりCGL中に電荷が注入されるのを阻止する機能を有
し、他方の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機
能は発揮されない、所謂整流性を有している。そのよう
な機能を付与するために、電荷注入阻止層は一方の伝導
型を与える伝導性を制御する物質(M0)を比較的多く含
有させる。
電導性を制御する物質(M0)は、電荷注入阻止層の層界
面方向には万偏無く均一に含有されるが、層厚方向に
は、その分布濃度C(M0)は均一であっても不均一であっ
ても良い。しかしながら、いずれにしても電荷注入阻止
層の全層領域に含有される。
分布濃度C(M0)が不均一な場合には、支持体側に多く分
布するように含有させるのが好適である。
電荷注入阻止層中に含有される伝導性を制御する物質
(M0)は、後述されるCTL中に含有される伝導性を制御
する物質(M)と同一極性であっても良く、また、異な
る極性であっても良く、更には同一物質であっても、異
なる物質であっても良い。
しかしながら、帯電処理を受けた際に自由表面側よりCT
L中におよび支持体側よりCGL中に電荷が注入されるのを
より効果的にするには、電荷注入阻止層およびCTL中に
含有される伝導性を制御する物質は、夫々、少なくとも
極性が異なっている方が好ましい。
これらのことは、光受容層の層設計の際に目的に合せて
充分考慮されて適宜決定される。電荷注入阻止層中に含
有される伝導性を制御する物質(M0)としては具体的に
は、後記される伝導性を制御する物質(M)と同じもの
を挙げることが出来る。
第6図乃至第10図には電荷注入阻止層に層厚方向には不
均一な分布濃度で含有される場合の伝導性を制御する物
質(M0)の層厚方向の分布状態の典型的例が示される。
第6図乃至第10図の例において横軸は物質(M0)の分布
濃度C(M0)を、縦軸は電荷注入阻止層の層厚tを示し、t
Bは支持体側の界面位置を、tTは支持体側とは反対側の
界面の位置を示す。即ち、電荷注入阻止層はtB側よりtT
側に向って層形成がなされる。
第6図には電荷注入阻止層中に含有される物質(M0)の
層厚方向の分布状態の第一の典型例が示される。
第6図に示される例では界面位置tB側よりt4の位置まで
は、物質(M0)の分布濃度C(M0)がC12なる一定の値を取
りながら含有され位置t4より分布濃度C(M0)は界面位置t
Tに至るまでC13より徐々に連続的に減少されている。界
面位置tTにおいては分布濃度CはC14とされる。
第7図に示される例においては、含有される物質(M0
の分布濃度C(M0)は位置tB側より位置tTに至るまでC15
り徐々に連続的に減少してtTにおいてC16となるような
分布状態を形成している。
第8図に示す例においては、物質(M0)の分布濃度C
(M0)は、位置tBと位置t5間においてはC17と一定値であ
り、位置tTにおいてはC18とされる。位置t5と位置tT
の間では、分布濃度C(M0)は一次関数的に位置t5より位
置tTに至るまで減少されている。
第9図に示される例においては、分布濃度C(M0)は位置t
Bより位置t6まではC19の一定値を取り、位置t6より位置
tTまではC20よりC21まで一次関数的に減少する分布状態
とされている。
第10図に示される例においては、分布濃度C(M0)は位置t
Bより位置tBまではC22の一定値を取る。
本発明において電荷注入阻止層が伝導性を制御する物質
(M0)を支持体側において多く分布する分布状態で含有
する場合、物質(M0)の分布濃度C(M0)の最大値が好ま
しくは50原子ppm以上、より好適には80原子ppm以上、最
適には100原子ppm以上とされるような分布状態となり得
るように層形成されるのが望ましい。
本発明において電荷注入阻止層中に含有される物質
(M0)の含有量として、本発明の目的が効果的に達成さ
れる様に所望に従って適宜決められるが、好ましくは30
〜5×104原子ppm,より好ましくは50〜1×104原子ppm,
最適には1×102〜5×103原子ppmとされるのが望まし
いものである。
電荷注入阻止層は炭素原子および/または窒素原子およ
び/または酸素原子の含有によって、重点的に支持体と
電荷注入阻止層との間の密着性の向上および電荷注入阻
止層とCGLとの間の密着性の向上が図られる。
第12図乃至第17図には電荷注入阻止層に含有される炭素
原子または/および酸素原子または/および窒素原子
(これらを総称して「原子(Z)」と記す)の層厚方向
の分布状態の典型的例が示される。
第12図乃至第17図の例において横軸は原子(Z)の分布
濃度CZを、縦軸は電荷注入阻止層の層厚tを示し、tB
支持体側の界面位置を、tTは支持体側とは反対側の界面
の位置を示す。すなわち、電荷注入阻止層はtB側よりtT
に向かって層形成がなされる。
第11図には電荷注入阻止層中に含有される原子(Z)の
層厚方向の分布状態の第一の典型例が示される。
第11図に示される例では界面位置tBよりt7の位置までは
原子(Z)の分布濃度CZがC23なる一定の値を取りなが
ら含有される位置t7より分布濃度Cは界面位置にtTに至
るまでC24より徐々に連続的に減少されている。界面位
置tTにおいては分布濃度CはC25とされる。
第12図に示される例においては、含有される原子(Z)
の分布濃度CZは位置tBより位置tTに至るまでC26から徐
々に連続的に減少して位置tTにおいてC27となるような
分布状態を形成している。
第13図の場合には、位置tBより位置t8までは原子(Z)
の分布濃度CZはC28と一定値とされ、位置t8と位置tT
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14図の場合には原子(Z)は位置tBより位置tTに至る
まで、分布濃度CZはC30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15図に示される例においては、原子(Z)の分布濃度
CZは、位置tBと位置t9間においてはC31と一定値であ
り、位置tTにおいてはC32とされる。位置t9と位置tT
の間では、分布濃度CZは一次関数的に位置t9より位置tT
に至るまで減少されている。
第16図に示される例においては、原子(Z)の分布濃度
CZは位置TBより位置t10まではC33の一定値を取り、位置
t10より位置tTまではC34よりC35まで一次関数的に減少
する分布状態とされている。
第17図に示される例においては、原子(Z)の分布濃度
CZは位置tBより位置tTまでC36の一定値を取る。
本発明において電荷注入阻止層が原子(Z)を支持体側
において多く分布する分布状態で含有する場合、原子
(Z)の分布濃度CZの最大値が好ましくは500原子ppm以
上、より好適には800原子ppm以上、最適には1000原子pp
m以上とされるような分布状態となり得る様に層形成さ
れるのが望ましい。
本発明において電荷注入阻止層中に含有される原子
(Z)の含有量としては本発明の目的が効果的に達成さ
れる様に所望に従って適宜決められるが、好ましくは0.
001〜50原子%,より好ましくは0.002〜40原子%,最適
には0.003〜30原子%とされるのが望ましい。
本発明における電荷注入阻止層に含有する水素原子また
は/およびハロゲン原子は、Non-SiMo(H,X)内に存在
する未結合手を補償し、層品質の向上を計ることが出来
る。
水素原子またはハロゲン原子または水素原子とハロゲン
原子の和の含有量は、好適には1〜50原子%,より好適
には5〜40原子%,最適には10〜30原子%である。
本発明において電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真
特性が得られること、および経済的効果等の点から、好
ましくは0.01〜10μ,より好ましくは0.05〜8μ,最適
には0.1〜5μとされるのが望ましい。
電荷注入阻止層は、後述されるCGL,CTLと同様の真空堆
積膜形成法によって、所望特性が得られるように適宜成
膜パラメータの数値条件が設定されて作成される。
CGL 本発明におけるCGLは、Non-Si(H,X)で構成され、所望
の光導電特性、特に電荷発生特性を有する。
本発明におけるCGL中には、後述されるCTLの場合のよう
に、伝導性を制御する物質(M)、炭素原子(C)、窒
素原子(N)および酸素原子(O)のいずれも実質的に
は含有されない。
また、本発明におけるCGLに含有される水素原子または
/およびハロゲン原子はシリコン原子の未結合手を補償
し、層品質の向上、特に光導電特性の向上に効果を奏す
る。
CGL中の水素原子またはハロゲン原子または水素原子と
ハロゲン原子の和の含有量は、好適には1〜40原子%,
より好適には5〜30原子%,最適には10〜20原子%とさ
れるのが望ましい。
本発明において、CGLの層厚は所望の電子写真特性が得
られること、および経済的効果、特に充分な電荷発生能
が得られるように電子写真画像形成装置に使用する光源
の光の吸収係数に応じて適宜所望に従って決められ、好
適には0.01〜30μm,より好適には0.1〜20μm,最適には
1〜10μmとされるのが望ましい。
本発明において、Non-Si(H,X)で構成されるCGLを形成
するには、例えばグロー放電法(低周波CVD,高周波CVD
またはマイクロ波CVD等の交流放電CVD、あるいは直流放
電CVD等)、ECR-CVD法,スパツタリング法,真空蒸着
法,イオンプレーテイング法,光CVD法,熱CVD法等の種
々の薄膜堆積法によって形成することができる。
これらの他に、非単結晶材料形成用の原料ガスを分解す
ることにより生成される活性種(A)と該活性種(A)
と化学的相互作用をする成膜用の化学物質より生成され
る活性種(B)とを各々別々に堆積膜を形成するための
成膜空間内に導入しこれらを化学反応させることによっ
て非単結晶材料を形成する方法(以下「HRCVD法」と略
記す)、非単結晶材料形成用の原料ガスと、該原料ガス
に酸化作用をする性質を有するハロゲン系の酸化剤ガス
を各々別々に堆積膜を形成するための成膜空間内に導入
し、これらを化学反応させることによって非単結晶材料
を形成する方法(以下「FOCVD法」と略記す)などの薄
膜堆積法を挙げることができる。これらの薄膜堆積法
は、製造条件,設備資本投下の負荷程度,製造規模,作
成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電子
写真用の光受容部材を製造するに当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ハロゲン原子お
よび水素原子の導入を容易に行い得る等のことからし
て、グロー放電法,スパツタリング法,イオンプレーテ
イング法,ECR-CVD法,HRCVD法,FOCVD法が好適である。場
合によっては、これらの方法を同一装置系内で併用して
形成してもよい。例えば、グロー放電法によってNon-Si
(H,X)で構成されるCGL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水
素原子(H)導入用の原料ガスまたは/およびハロゲン
原子(X)導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆
積室内に所望のガス圧状態で導入して、該堆積室内にグ
ロー放電を生起させ、あらかじめ所定位置に設置されて
ある所定の支持体表面上にNon-Si(H,X)からなる層を
形成すれば良い。また、スパツタリング法で形成する場
合には、例えばAr,He等の不活性ガスまたはこれ等のガ
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
ターゲツトを使用して、必要に応じて、水素原子(H)
または/およびハロゲン原子(X)導入用のガスをスパ
ツタリング用の堆積室に導入し、所望のガスのプラズマ
雰囲気を形成することによって成される。
イオンプレーテイング法の場合には、例えば多結晶シリ
コンまたは単結晶シリコンを蒸発源として蒸着ボードに
収容し、この蒸着源を抵抗加熱法,あるいはエレクトロ
ンビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ、飛翔蒸発
物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させる以外は、
スパツタリング法の場合と同様にする事で行うことがで
きる。HRCVD法によってNon-Si(H,X)で構成されるCGL
を形成するには、例えばSi供給用の原料ガスを内部が減
圧にし得る堆積室内の前段に設けた活性化空間に所望の
ガス圧状態で導入して、該活性化空間内にグロー放電を
生起させたり、または過熱したりすることにより活性種
(A)を生成し、水素原子(H)導入用の原料ガスおよ
び/またはハロゲン原子(X)導入用の原料ガスを同様
に別の活性化空間に導入して活性種(B)を生成し、活
性種(A)と活性種(B)を各々別々に前記堆積室内に
導入して、あらかじめ所定位置に設置されてある所定の
支持体表面上にNon-Si(H,X)からなる層を形成すれば
良い。FOCVD法によって、Non-Si(H,X)で構成されるCG
Lを形成するには、例えばSi供給用の原料ガスを内部が
減圧にし得る堆積室内に所望のガス圧状態で導入しさら
にハロゲン(X)ガスを原料ガスとは別に前記堆積室内
に所望のガス圧状態で導入し、堆積室内でこれらのガス
を化学反応させて、あらかじめ所定位置に設置されてあ
る所定の支持体表面上にNon-Si(H,X)からなる層を形
成すれば良い。
本発明において使用されるSi供給用の原料ガスと成り得
る物質としては、SiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等のガス
状態のまた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
時の取扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH4,Si2H
6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
のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げら
れる。
また、さらには、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またはガス化し得るハロゲン原子
を含む水素化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できる。
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,IF3,IF7,ICl,IBr
等のハロゲン間化合物を挙げることができる。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、いわゆるハロゲン原子
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できる。
このようなハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグ
ロー放電法によって本発明の特徴的な電子写真用光受容
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、所望の支持体上
にハロゲン原子を含むNon-Si(H,X)から成るCGLを形成
することができる。
グロー放電法にしたがって、ハロゲン原子を含むCGLを
製造する場合、基本的には、例えばSi供給用の原料ガス
となるハロゲン化硅素を所定のガス流量になるようにし
てCGL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っ
て、所望の支持体上にCGLを形成し得るものであるが、
水素原子の導入割合の制御を一層容易になるように図る
ために、これ等のガスにさらに水素ガスまたは水素原子
を含む硅素化合物のガスも所望量混合して層形成して良
い。
また、各が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。
スパツタリング法,イオンプレーテイング法,HRCVD法,F
OCVD法の何れの場合にも、成形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または前記の
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。
また、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あるいは前記したシラン類のガス類
をスパツタリング用の堆積室中に導入して該ガス類のプ
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、ある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,SiH
2F2,SiH2l2,SIH2Cl2,SiHCl2,SiH2Br2,SiHBr2等の
ハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態のあるいはガ
ス化し得る物質も有効なCGL形成用の出発物質として挙
げることができる。これ等の物質の中、水素原子を含む
ハロゲン化物は、CGL形成の際に層中にハロゲン原子の
導入と同時に電気的ある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
適なハロゲン導入用の原料として使用される。
水素原子をCGL中に構造的に導入するには、上記の他にH
2あるいはSiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等の水素化硅素
とSiを供給するためのシリコンまたはシリコン化合物と
を堆積室中に共存させて放電を生起させる事でも行うこ
とができる。
CGL中に含有される水素原子(H)または/およびハロ
ゲン原子(X)の量を制御するには、例えば支持体温度
または/および水素原子(H)、あるいはハロゲン原子
(X)を含有させるために使用される出発物質の堆積装
置系内へ導入する量、放電電力等を制御してやれば良
い。
CTL 本発明におけるCTL105は、構成要素として、シリコン原
子と炭素原子,窒素原子および酸素原子のうち少なくと
も一種と、伝導性を制御する物質(M)とを含有するNo
n-Si(H,X)(以後「Non-SiM(C,N,O)(H,X)」と略記
する)で構成され、所要の電子写真特性を満足する電荷
輸送特性を有する。該CTL105に含有される炭素原子,窒
素原子または酸素原子は該CTL105中に万偏無く均一に分
布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向に
は不均一な分布状態で含有している部分があっても良い
ように含有されても良い。伝導性を制御する物質(M)
は層厚方向には不均一に分布する状態で含有される。つ
まり、物質(M)の濃度が層厚方向に支持体側から増加
または減少する部分を有するような不均一な分布状態で
含有される。いずれにしても、伝導性を制御する物質
(M),炭素原子,窒素原子および酸素原子のいずれも
含有される場合には、CTL103の全層領域に含有される。
伝導性を制御する物質(M)のCTL105の層厚方向の分布
濃度がCTL105の少なくとも一部の層領域において、不均
一になるように、物質(M)はCTL105中に含有される。
炭素原子,窒素原子および酸素原子のCTL105における層
厚方向の分布濃度は、均一であっても良く、あるいは伝
導性の制御する物質(M)と同様にCTL105の少なくとも
一部の層領域で不均一となるように含有されても良い。
第18図乃至第33図にはCTLに含有される伝導性を制御す
る物質(M)の層厚方向の分布状態の典型的例が示され
ている。以後の説明においては、便宜上、物質(M),
炭素原子(C),窒素原子(N)および酸素原子(O)
を総称して「原子(Y)」と記す。
第18図乃至第33図において、横軸は含有する原子(Y)
の分布濃度Cを、縦軸はCTLの層厚を示し、tBは支持体
側のCTLの端面の位置を、tTは支持体側とは反対側のCTL
の端面の位置を示す。すなわち、原子(Y)の含有され
るCGLはtB側よりtT側に向って層形成がなされる。
第18図には、CTL中に含有される原子(Y)の層厚方向
の分布状態の第1の典型例が示される。
第18図に示される例では、界面位置tBよりt16の位置ま
では、原子(Y)の分布濃度Cが値C57なる一定の値を
取りながら原子(Y)が形成される層領域(Y)に含有
され、位置t16よりは分布濃度値C58より界面位置tTに至
るまで徐々に連続的に減少されている。界面位置tTにお
いては、原子(Y)の分布濃度Cは値C59とされる。
第19図に示される例においては、含有される原子(Y)
の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまで分布濃度値
C60から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて分布濃
度値C61となる様な分布状態を形成している。
第20図の場合には、位置tBより位置t17までは原子
(Y)の分布濃度Cは分布濃度値C62と一定値とされ、
位置t17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において分布濃度Cは実質的に零とされてい
る(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場合であ
る、以後の「実質的に零」の意味も同様である)。
第21図の場合には、原子(Y)の分布濃度Cは位置tB
り位置tTに至るまで濃度値C64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22図に示す例においては、原子(Y)の分布濃度C
は、位置tBと位置t18間においては分布濃度値C65と一定
値であり、位置tTにおいては分布濃度値C66とされる。
位置t18と位置tTとの間では、分布濃度Cは一次関数的
に位置t18より位置tTに至るまで減少されている。
第23図に示す例においては、位置tBより位置tTに至るま
で原子(Y)の分布濃度Cは、分布濃度値C47より実質
的に零に至るように一次関数的に減少している。
第24図に示される例においては、含有される原子(Y)
の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまで値C68から
徐々に連続的に減少して位置tTにおいて値C69となる様
な分布状態を形成している。
第25図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置t19までは値C70の一定値を取り、位
置t19より位置tTまでは値C71より値C72まで一次関数的
に減少する分布状態とされている。
第26図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置t20までは値C75からC74まで徐々に
連続的に増加し、位置t20より位置C73の一定値を取り、
位置tTに至るような分布状態を形成している。
第27図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまで値C77からC76まで徐々
に連続的に増加するような分布状態を形成している。
第28図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置t21に至るまで実質的に零からC79
で徐々に連続的に増加し、位置t21よりはC78の一定値を
取り位置tTに至るような分布状態を形成している。
第29図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまで実質的に零からC80
で徐々に連続的に増加するような分布状態を形成してい
る。
第30図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置t22に至るまでC82からC81まで一次
関数的に増加し、位置t17よりは位置C81の一定値を取
り、位置tTに至るような分布状態を形成している。
第31図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまで実質的に零からC83
で一次関数的に増加するような分布状態を形成してい
る。
第32図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまでC85からC84まで徐々に
連続的に増加するような分布状態を形成している。
第33図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置t23に至るまでC88からC87まで一次
関数的に増加し、位置t23よりはC86の一定値を取り、位
置tTに至るような分布状態を形成している。
第34図乃至第43図にはCTLに含有される炭素原子または
/および窒素原子または/およ酸素原子(以後、これ等
を総称して「原子(Y)」と略記する)の層厚方向の分
布状態の典型的例が示されている。
第34図乃至第43図において、横軸は含有する原子(Y)
の分布濃度Cを、縦軸はCTLの層厚を示し、tBは支持体
側のCTLの端面の位置を、tTは支持体側とは反対側のCTL
の端面の位置を示す。すなわち、原子(Y)の含有され
るCTLはtB側よりtT側に向って層形成がなされる。
第34図には、CTL中に含有される原子(Y)の層厚方向
の分布状態の第1の典型例が示される。
第34図に示される例では、CGLとCTLとが接する界面位置
tBよりt24の位置までは、原子(Y)の分布濃度CがC89
なる一定の値を取り乍ら原子(Y)が形成されるCTLに
含有され、位置t24よりは濃度値C90より界面位置tTに至
るまで徐々に連続的に減少されている。界面位置tTにお
いては原子(Y)の分布濃度Cは値C91とされる。
第35図に示される例においては、含有される原子(Y)
の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまで分布濃度C
92から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて分布濃度
値C93となる様な分布状態を形成している。
第36図の場合には、位置tBより位置t25までは原子
(Y)の分布濃度Cは濃度C94と一定値とされ、位置t25
と位置tTとの間において、C95から徐々に連続的に減少
され、位置tTにおいて、分布濃度Cは実質的に零とされ
ている(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場合で
ある)。
第37図の場合には、原子(Y)の分布濃度Cは位置tB
り位置tTに至るまで、濃度C96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38図に示す例においては、原子(Y)の分布濃度C
は、位置tBと位置t26間においては、濃度C97と一定値で
あり、位置tTにおいては濃度C98とされる。位置t26と位
置tTとの間では、分布濃度Cは一次関数的に位置t26
り位置tTに至るまで減少されている。
第39図に示す例においては、位置tBより位置tTに至るま
で、原子(Y)の分布濃度Cは濃度C99より実質的に零
に至るように一次関数的に減少している。
第40図に示される例においては、含有される原子(Y)
の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまでC100から徐
々に連続的に減少して位置tTにおいてC101となる様な分
布状態を形成している。
第41図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置t27まではC102の一定値を取り、位
置t27より位置tTまではC103よりC104まで一次関数的に
減少する分布状態とされている。
第42図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tまでC105の一定値を取る。
第34図乃至第41図において示した例は、いずれもtT側よ
りtB側のほうが原子(Y)の分布濃度Cが多い例を示し
たがtT側とtB側をまったく逆にして、tB側よりtT側のほ
うが原子(Y)の分布濃度Cが多くてもよく、例えば第
43図に示される例では第44図において、tT側とtB側を逆
にした場合で、界面位置tBより位置t28に至るまで原子
(Y)の分布濃度CはC108から徐々に連続的に増加し
て、位置t28でC107となり位置t28から界面位置tTまでC
106なる一定の値となる。
前記の伝導性を制御する物質(M)としては、半導体分
野における、いわゆる不純物を挙げることができ、本発
明においては、p型伝導性を与える周期律表第III族に
属する原子(以下「第III族原子」という。)またはn
型伝導特性を与える周期律表第V族に属する原子(以下
「第V族原子」という。)を用いる。第III族原子とし
ては、具体的には、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)等があ
り、特にB,Gaが好適である。第V族原子としては、具体
的にはP(燐),As(砒素),Sb(アンチモン),Bi(ビ
スマス)等があり、特にP,Asが好適である。
本発明においては、CTL105の全層領域に伝導性を制御す
る物質(M)として第III族原子または第V族原子を含
有させることによって、主として伝導型および/または
伝導率を制御する効果および/またはCGLとCTLとの間の
電荷注入性を向上させる効果を得ることができるが、そ
の含有量は比較的少量とされる。物質(M)の含有量と
しては好適には1×10-3〜1×103原子ppm,より好適に
は5×10-3〜1×102原子ppm,最適には1×10-2〜50原
子ppmとされるのが望ましい。
また、本発明におけるCTLの全層領域には炭素原子また
は/および酸素原子または/および窒素原子が含有さ
れ、主として高暗抵抗化や分光感度の制御と、CGLとCTL
との間の密着性の向上を計ることができる。炭素原子,
酸素原子または窒素原子の含有量は、あるいはこれ等の
中少なくとも二種を含有させる場合には、それらの総含
有量としては、好適には1×10-3〜5×10原子%,より
好適には5×10-2〜4×10原子%,最適には1×10-1
3×10原子%とされるのが望ましい。
また、本発明におけるCTLに含有する水素原子または/
およびハロゲン原子はシリコン原子の未結合手を補償
し、層品質の向上を計ることができる。
CTL中に含有される水素原子またはハロゲン原子、ある
いは水素原子とハロゲン原子の和の含有量は、好適には
1〜70原子%,より好適には5〜50原子%,最適には10
〜30原子%とされるのが望ましい。
本発明において、CTLの層厚は所望の電子写真特性が得
られること、および経済的効果等の観点から、好ましく
は5〜50μ,より好ましくは10〜40μ,最適には20〜30
μとされるのが望ましい。
本発明において、CGLの層厚はCTLの層厚より薄くするこ
とが望ましい。
本発明において、CTL中に原子(Y)を導入するには、C
TL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れば良い。
グロー放電法,HRCVD法,FOCVD法によってCTLを形成する
には、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の物質またはガス化し
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。
たとえばシリコン原子(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)またはおよびハロゲン原子
(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、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)および水素原子
(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、あるいはシリコン原子(Si)を
構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(Si),窒素
原子(N)および水素原子(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良い。
窒素原子(N)導入用の原料ガスに成り得るものとして
有効に使用される出発物質は、Nを構成原子とする、あ
るいはNとHとを構成原子とする、例えば窒素(N2),
アンモニア(NH3),ヒドラジン(H2NNH2),アジ化水
素(HN3),アジ化アンモニウム(NH4N3)等のガス状の
またはガス化し得る窒素、窒化物およびアジ化物等の窒
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、三弗化窒素(F3N),四弗化窒素(F
4N2)等のハロゲン化窒素化合物を挙げることができ
る。
グロー放電法,HRCVD法,FOCVD法によってCTLを形成する
には、炭素原子導入用の出発物質としては、少なくとも
炭素原子を構成原子とするガス状の物質またはガス化し
得る物質をガス化したものの中の大概のものが使用され
得る。
たとえばシリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガス
と、窒素原子(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)または/およびハロゲン原子
(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、またはシリコン原子(Si)を構成原
子とする原料ガスと、炭素原子(C)および水素原子
(H)を構成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、あるいはシリコン原子(Si)を構成
原子とする原料ガスと、シリコン原子(Si),炭素原子
(C)および水素原子(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、炭素原子原子(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。
炭素原子(C)導入用の原料ガスに成り得るものとして
有効に使用される出発物質は、CとHとを構成原子とす
る、例えば炭素原子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(C3H8),n−ブタン(n−C4
H10),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(C
4H8),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(C
3H4),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(C2H
5)4等のケイ化アルキルを挙げることができる。
この他に、炭素原子(C)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CF4,CCl4,CH3CF
3等のハロゲン化炭素ガスを挙げることができる。
グロー放電法,HRCVD法,FOCVD法によってCTLを形成する
場合の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
得る物質をガス化したものの中の大概のものが使用され
得る。
たとえばシリコン原子(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)または/およびハロゲン原子
(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、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)および水素原子
(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、あるいはシリコン原子(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)および水素原子(H)の3つの構成原子とす
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(O)導入用の原料ガスに成り得るものとして
有効に使用される出発物質は、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),四三酸化
窒素(N2O4),五二酸化窒素(N2O5),三酸化窒素(NO
2),シリコン原子(Si)と酸素原子(O)と水素原子
(H)と構成原子とする例えば、ジシロキサン(H3SiOS
iH3),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。
スパツタリング法によってCTLを形成するには、CTL形成
の際、単結晶または多結晶のSiウエハーまたはSi3N4
エーハー、またはSiとSi3N4が混合されて含有されてい
るウエーハーおよび/またはSiO2ウエーハー、またはSi
とSiO2が混合されて含有されているウエーハーおよび/
またはSiCウエーハー、またはSiとSiCが混合されて含有
されているウエーハーをターゲットとして、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って行
えば良い。
たとえば、窒素原子を含有させるには、Siウエーハーを
ターゲットとして使用すれば、窒素原子と必要に応じて
水素原子または/およびハロゲン原子を導入するための
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、これら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リングすれば良い。
また別には、SiとSi3N4とは別々のターゲツトとして、
またはSiとSi3N4の混合した一枚のターゲツトを使用す
ることによって、スパツタ用のガスとしての稀釈ガスの
雰囲気中でまたは少なくとも水素原子(H)または/お
よびハロゲン原子(X)を構成原子として含有するガス
雰囲気中でスパツタリングすることによって成される。
窒素原子,炭素原子,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法の例で示した原料ガスの中の
窒素原子,炭素原子,酸素原子導入用の原料ガスが、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。
本発明において、CTLの形成の際に、該層に含有される
原子(Y)の分布濃度C(Y)を層厚方向に変化させ
て、所望の層厚方向の分布状態(depth profile)を有
する層を形成するには、グロー放電法,HRCVD法,FDCVD法
の場合には、分布濃度C(Y)を変化させるべき原子
(Y)導入用の出発物質のガスを、そのガス流量を所望
の変化率曲線にしたがって適宜変化させ乍ら、堆積室内
に導入することによって成される。
たとえば、手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いら
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適宜変化させる操
作を行えば良い。
スパツタリング法によって形成する場合、原子(Y)の
層厚方向の分布濃度C(Y)を層厚方向で変化させて、
原子(Y)の層厚方向の所望の分布状態(depth profil
e)を形成するには、第一には、グロー放電法による場
合と同様に、原子(Y)導入用の出発物質をガス状態で
使用し、該ガスを堆積室中へ導入する際のガス流量を所
望に従って適宜変化させることによって成される。
第二には、スパツタリング用のターゲツトを、例えばSi
とSi3N4との混合されたターゲツトを使用するのであれ
ば、SiとSi3N4との混合比を、ターゲツトの層厚方向に
おいて、あらかじめ変化させておくことによって成され
る。
SiCやSiO2を用いる場合も、Si3N4と同様に行えばよい。
CTL中に、伝導特性を制御する物質(M)、例えば、第I
II族原子あるいは第V族原子を構造的に導入するには、
層形成の際に、第III族原子導入用の出発物質あるいは
第V族導入用の出発物質をガス状態で堆積室中にCGLを
形成するための他の出発物質と共に導入してやれば良
い。このような第III族原子導入用の出発物質と成り得
るものとしては、常温常圧でガス状のまたは少なくとも
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。そのような第III族原子導入用の出発物質
として具体的には硼素原子導入用としては、B2H6,B4H
10,B5H9,B5H11,B6H10,B6H12,B6H14等の水素化硼
素、BF3,BCl2,BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げられ
る。この他、AlCl3,GaCl3,Ga(CH3)3,InCl2,TlCl3
も挙げることができる。
第V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、燐原子導入用としては、PH3,P2H
4等の水素化燐、PH4I,PF3,PF5,PCl3,PCl5,PBr3,P
Br5,PI3等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、As
H3,AsF3,AsCl3,AsBr3,AsF5,SbH3,SbF3,SbF5,Sb
Cl3,SbCl5,BiH3,BiCl3,BiBr3等も第V族原子導入用
の出発物質の有効なものとして挙げることができる。
本発明の目的を達成し得る特性を有するCGL,CTLをNon-S
i(H,X)として水素原子または/およびハロゲン原子を
含有するA−Si(以後、「A−Si(H,X)」と称する)
を選択して構成するには、支持体の温度、ガス圧を所望
に従って適宜設定する必要がある。
支持体温度(Ts)は、層設計に従って適宜最適範囲が選
択されるが、通常の場合、50℃〜400℃、好適には100〜
300℃とするのが望ましい。
堆積室内のガス圧も同様に、層設計に従って適宜最適範
囲が選択されるが、通常の場合1×10-4〜10Torr,好ま
しくは1×10-3〜3Torr,最適には1×10-2〜1Torrとす
るのが望ましい。
本発明においては、前記各層を作成刷るための支持体温
度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙
げられるが、これらの層作成フアクターは、通常は独立
的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有す
る各層を形成すべく、相互的且つ有機的関連性に基づい
て、各層作成フアクターの最適値を決めるのが望まし
い。
CGL,CTLを構成するNon-Si(H,X)として、水素原子また
は/およびハロゲン原子を含有する多結晶シリコン(以
後「poly-Si(H,X)」と称呼する。)を選択して構成す
る場合、その層を形成するについては種々の方法があ
り、例えば次のような方法があげられる。
その1つの方法は、支持体温度を高温、具体的には400
〜600℃に設定し、該支持体上にプラズマCVD法により膜
を堆積せしめる方法である。
他の方法は、支持体表面に先ずアルモフアス状の膜を形
成、すなわち、支持体温度をたとえば約250℃にした支
持体上にプラズマCVD法により膜を形成し、該アモルフ
アス状の膜をアニーリング処理することによりpoly化す
る方法である。該アニーリング処理は、支持体を400〜6
00℃に約5〜30分間加熱するか、あるいは、レーザー光
を約5〜30分間照射することにより行われる。
表面層 本発明における表面層は、構成要素としてシリコン原子
と、炭素原子,窒素原子および酸素原子のうちの少なく
とも一種と、水素原子およびハロゲン原子の少なくとも
いずれか一方とを含有するNon-Si(C,N,O)(H,X)で構
成される。表面層には、CTL中に含有されるような伝導
性を制御する物質(M)は全く含有されないかまたは実
質的には含有されない。
該層に含有される炭素原子または窒素原子または酸素原
子は該層中に万偏無く均一に分布されても良いし、ある
いは層厚方向には万偏無く含有されてはいるが、不均一
に分布する状態で含有している部分があっても良い。
しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行面
内方向においては、均一な分布で万偏無く含有されるこ
とが面内方向における特性の均一化を計る点からも必要
である。
第44図乃至第53図には表面層に含有される炭素原子また
は/および窒素原子または/および酸素原子(以後、こ
れ等を総称して「原子(Y)」と記す)の層厚方向の分
布状態の典型的例が示されている。
第44図乃至第53図において、横軸は含有する原子(Y)
の分布濃度Cを、縦軸は表面層の層厚を示し、tBは支持
体側の表面層の端面の位置を、tTは支持体側とは反対側
の表面層の端面の位置を示す。すなわち、原子(Y)の
含有される表面層はtB側よりtT側に向って層形成がなさ
れる。
第44図には、表面層中に含有される原子(Y)の層厚方
向の分布状態の第1の典型例が示される。
第44図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置t29に至るまでC111からC110まで徐
々に連続的に増加し、位置t29よりはC109の一定値を取
り位置tTに至る様な分布状態を形成している。
第45図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまでC113からC112まで徐々
に連続的に増加する様な分布状態を形成している。
第46図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBよりt30に至るまで実質的に零からC115まで
徐々に連続的に増加し、位置t30よりはC114の一定値を
取り位置tTに至る様な分布状態を形成している。
第47図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまで実質的に零からC116
で徐々に連続的に増加する様な分布状態を形成してい
る。
第48図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまでC118からC117まで一次
関数的に増加し、位置t31よりはC117の一定値を取り位
置tTに至る様な分布状態を形成している。
第49図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまで実質的に零からC119
で一次関数的に増加するような分布状態を形成してい
る。
第50図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまでC125からC120まで徐々
に連続的に増加する様な分布状態を形成している。
第51図に示される例においては原子(Y)の分布濃度C
は位置tBより位置t32に至るまでC124からC123の一次関
数的に増加し、位置t32よりはC122の一定値を取り位置t
Tに至る様な分布状態を形成している。
第52図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTまでC125の一定値を取る。
第53図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBよりt33に至るまでC128の一定値を取り、位
置t33よりt34に至るまでC127の一定値を取り、位置t34
よりはC126の一定値を取り位置tTに至る様な分布状態を
形成している。
本発明における表面層の全層領域に含有される炭素原子
または/および窒素または/および酸素原子は、主に高
暗抵抗化、高硬度化等の効果を奏する。表面層中に含有
される原子(Y)の含有量は、好適には1×10-3〜90原
子%,より好適には1×10-1〜85原子%,最適には10〜
80原子%とされるのが望ましい。
また、本発明における表面層に含有される水素原子また
は/およびハロゲン原子はNon-Si(C,N,O)(H,X)内に
存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。
表面層中の水素原子またはハロゲン原子または水素原子
とハロゲン原子の和の含有量は、好適には1〜70原子
%,より好適には5〜50原子%,最適には10〜30原子%
である。
本発明において、表面層の層厚は所望の電子写真特性が
得られること、および経済的効果等の点から好ましくは
0.003〜30μ,より好ましくは0.01〜20μ,最適には0.1
〜10μとされるのが望ましい。
本発明においてNon-Si(C,N,O)(H,X)で構成される表
面層を形成するには、前述のCGLを形成する方法と同様
の真空堆積法が採用される。
本発明の目的を達成しうる特性を有する表面層を形成す
る場合には、支持体101の温度、ガス圧が前記各層の特
性を左右する重要な要因である。
支持体温度は適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは
50℃〜400℃,より好適には100〜300℃とするのが望ま
しい。
堆積室内のガス圧も適宜最適範囲が選択されるが、好ま
しくは1×10-4〜10Torr,より好ましくは1×10-3〜3To
rr,最適には1×10-2〜1Torrとするのが望ましい。
本発明においては、表面層を作成するための支持体温
度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙
げられるが、これらの層作成フアクターは、通常は独立
的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有す
る表面層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づい
て、各層作成フアクターの最適値を決めるのが望まし
い。
表面層はNon-Si(C,N,O)(H,X)を母体とする材料で構
成されるが、その中で多結晶性のSi(C,N,O)(H,X)
(以後「poly-Si(C,N,O)(H,X)」と称呼する)で構
成される層を形成するについては種々の方法があり、例
えば次のような方法があげられる。
その1つの方法は、基体温度を高温、具体的には400〜6
00℃に設定し、該基体上にプラズマCVD法により膜を堆
積せしめる方法である。
他の方法は、基体表面に先ずアモルフアス状の膜を形
成、すなわち基体温度をたとえば約250℃にした基体上
にプラズマCVD法により膜を形成し、該アルモフアス状
の膜をアニーリング処理することによりpoly化する方法
である。該アニーリング処理は、基体を400〜600℃で約
5〜30分間加熱するか、あるいはレーザー光を約5〜30
分間照射することにより行われる。
次に高周波(以下RFと略す)グロー放電分解法によって
形成される本発明の電子写真用光受容部材の製造方法に
ついて説明する。
第54図にRFグロー放電分解法による電子写真用光受容部
材の製造装置を示す。
図中の1011,1012,1013,1014,1015,1016,1017のガスボン
ベには、本発明のそれぞれの層を形成するための原料ガ
スが密封されており、その一例として例えば1011にはSi
H4ガス(純度99.999%)ボンベ、1012にはH2ガス(純度
99.999%)ボンベ、1013にはH2ガスで稀釈されたB2H6
ス(純度99.999%、以下「B2H6/H2」と略す)ボンベ、
1014はNOガス(純度99.5%)ボンベ、1015にはH2ガスで
稀釈されたPH3ガス(純度99.999%、以下「PH3/H2」と
略す)ボンベ、1016はNH3ガス(純度99.999%)ボン
ベ、1017はCH4ガス(純度99.999%)ボンベである。
基体シリンダー上に、本発明の層構成を持つ電子写真用
光受容部材の作成法を具体例に基づいて述べる。
すなわち、電子写真用光受容部材を形成する場合の一例
として、電荷注入阻止層形成用ガスにSiH4ガス,H2
ス,B2H6/H2ガス,NOガスを、CGL形成用ガスとしてSiH4
ガス、H2ガスを、CTL形成用ガスとしてSiH4ガス,NH3
ス,B2H6ガスを、表面層形成用ガスとしてSiH4ガス,CH
4ガスを用いる場合をとりあげる。
これらのガスを反応室1001に流入させるには、ガスボン
ベ1011〜1017のバルブ1051〜1057、反応室1001のリーク
バルブ1003が閉じられていることを確認し、また、流入
バルブ1031〜1037、流出バルブ1041〜1047、補助バルブ
1070が開かれていることを確認して、先ずメインバルブ
1002を開いて反応室1001およびガス配管内を排気する。
次に真空計1004の読みが約5×10-6Torrになった時点で
補助バルブ1070、流出バルブ1041〜1047を閉じる。
その後、ガスボンベ1011よりSiH4ガス、ガスボンベ1012
よりH2ガス、ガスボンベ1013よりB2H6/H2ガス、ガスボ
ンベ1014よりNOガス,ガスボンベ1016よりNH3ガス,ガ
スボンベ1017よりCH4ガスを、バルブ1051〜1054,1056,1
957を開いて導入し、圧力調節器1061〜1064,1066,1067
により各ガス圧力を2Kg/cm2に調節する。
次に流入バルブ1031〜1034,1036,1037を徐々に開けて、
以上の各ガスをマスフローコントローラー1021〜1024,1
026,1027内に導入する。
また、反応室1001内に設置された基体シリンダー1007の
温度は加熱ヒーター1008により50〜350℃の間の所望の
温度まで加熱される。
以上のようにして成膜の準備が完了した後、基体シリン
ダー1007上に電荷注入阻止層,CGL,CTL,表面層の各層の
成膜を行う。
電荷注入阻止層を形成するには、流出バルブ1041,1042,
1043,1044および補助バルブ1070を徐々に開いてSiH4
ス,H2ガス,B2H6/H2ガス,NOガスを反応室1001内に流
入させる。この時、SiH4ガス流量,H2ガス流量,B2H6
H2ガス流量,NOガス流量が所望の値になるように流出バ
ルブ1041,1042,1043,1044を調節し、また、反応室内の
圧力が所望の値になるように真空計1004を見ながらメイ
ンバルブ1002の開口を調節する。その後、電源1010を所
望の電力に設定して反応室1001内にRFグロー放電を生起
させ、基体シリンダー上に電荷注入阻止層の形成を開始
する。所望の膜厚の形成が行われた後、RFグロー放電を
止め、また、流出バルブ1041,1042,1043,1044を閉じて
反応室内へのガスの流出を止め、電荷注入阻止層の形成
を終える。
上記のようにして形成された電荷注入阻止層上にCTLを
形成する。
CGLを形成するには、流出バルブ1041,1042および補助バ
ルブ1070を徐々に開いて、SiH4ガス,H2ガスを反応室10
01内に流入させる。この時、SiH4ガス流量,H2ガス流量
が所望の値になるように流出バルブ1041,1042を調節
し、また、反応室内の圧力が所望の値になるように真空
計1004を見ながらメインバルブ1002の開口を調節する。
その後、電源1010を所望の電力に設定して反応室内にRF
グロー放電を生起させ、基体シリンダー上にCGLの形成
を開始する。所望の膜厚の形成が行われた後、RFグロー
放電を止め、また、流出バルブ1041,1042を閉じて反応
室内へのガスの流入を止め、CGLの形成を終える。
上記のようにして形成されたCGL上にCTLを形成する。CT
Lを形成するには、流出バルブ1041,1043,1045および補
助バルブ1070を徐々に開いて、SiH4ガス,B2H6ガス,NH
3ガスを反応室1001内に流入させる。この時、SiH4ガス
流量、B2H6ガス流量,NH3ガス流量が所望の値になるよ
うに流出バルブ1041,1043,1045を調節し、また、反応室
内の圧力が所望の値になるように真空計1004を見ながら
メインバルブ1002の開口を調節する。その後、電源1010
を所望の電力に設定して反応室内にRFグロー放電を生起
させ、基体シリンダー上にCTLの形成を開始する。所望
の膜厚の形成が行われた後、RFグロー放電を止め、流出
バルブ1041,1043,1045を閉じて反応室内へのガスの流入
を止め、CTLの形成を終える。
上記のようにして形成されたCTL上に表面層を形成す
る。表面層を形成するには、流出バルブ1041,1047およ
び補助バルブ1070を徐々に開いて、SiH4ガス、CH4ガス
を反応室1001内に流入させる。この時、SiH4ガス流量、
CH4ガス流量が所望の値になるように流出バルブ1041,10
47を調節し、また、反応室内の圧力が所望の値になるよ
うに真空計1004を見ながらメインバルブ1002の開口を調
節する。その後、電源1010を所望の電力に設定して反応
室内にRFグロー放電を生起させ、基体シリンダー上に表
面層の形成を開始する。所望の膜厚の形成が行われた
後、RFグロー放電を止め、流出バルブ1041,1047を閉じ
て反応室内へのガスの流入を止め、表面層の形成を終え
る。
それぞれの層を形成する際に、必要なガス以外の流出バ
ルブは全て閉じられていることは云うまでもなく、ま
た、それぞれのガスが反応室1001内、流出バルブ1041〜
1047から反応室1001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1041〜1047を閉じ、補助バルブ10
70を開き、さらにメインバルブ1002を全開にして、系内
を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。
また、層形成を行っている間は層形成の均一化を図るた
め、基体シリンダー1007は、モーター1009によって所望
される速度で回転させる。
上述のガス種およびバルブ操作は各々の層の作成条件に
従って変更が加えられることは云うまでもない。
次にマイクロ波(以下μWと略す)グロー放電分解法に
よって形成される電子写真用光受容部材の製造方法につ
いて説明する。
第55図にμWグロー放電分解法による電子写真用光受容
部材の製造方法を示す。
図中の2011,2012,2013,2014,2015,2016,2017のガスボン
ベには、本発明のそれぞれの層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、例えば2011には
SiH4ガス(純度99.999%)ボンベ、2012にはH2ガス(純
度99.999%)ボンベ、2013にはH2ガスで稀釈されたB2H6
ガス(純度99.999%、以下「B2H6/H2」と略す)ボン
ベ、2014はNOガス(純度99.5%)ボンベ、2015にはH2
スで稀釈されたPH3ガス(純度99.999%、以下「PH3
H2」と略す)ボンベ、2016はNH3ガス(純度99.999%)
ボンベ、2017はCH4ガス(純度99.999%)ボンベであ
る。
第55図に示す装置で電子写真用光受容部材を形成する場
合に使用するガスの一例として、電荷注入阻止層形成用
ガスにSiH4ガス,B2H6/H2ガス,NOガスをCGL形成用ガス
としてSiH4ガス,H2ガスを、CTL形成用ガスとしてSiH4
ガス,NH3ガス,B2H6ガスを、表面層形成用ガスとしてS
iH4ガス,CH4ガスを用いる場合をとりあげる。
これらのガスを反応室2001に流入させるにはガスボンベ
2011〜2017のバルブ2051〜2057、反応室2001のリークバ
ルブ2003が閉じられていることを確認し、また、流入バ
ルブ2031〜2037、流出バルブ2041〜2047、補助バルブ20
70が開かれていることを確認して、先ずメインバルブ20
02を開いて反応室2001およびガス配管内を排気する。
次に真空計2004の読みが約5×10-6Torrになった時点で
補助バルブ2070、流出バルブ2041〜2047を閉じる。
その後、ガスボンベ2011よりSiH4ガス,ガスボンベ2012
よりH2ガス,ガスボンベ2013よりB2H6/H2ガス,ガスボ
ンベ2014よりNOガス,ガスボンベ2015よりPH3/M2
ス,ガスボンベ2016よりNH3ガス,ガスボンベ2017よりC
H4ガスをバルブ2051〜2057を開いて導入し、圧力調節器
2061〜2067により各ガス圧力を2Kg/cm2に調節する。
次に流入バルブ2031〜2037を徐々に開けて、以上の各ガ
スをマスフローコントローラー2021〜2027内に導入す
る。
また、反応室2001内に設置された基体シリンダー2006の
温度は加熱ヒーター2005により50〜350℃の間の所望の
温度迄加熱される。
以上のようにして成膜の準備が完了した後、基体シリン
ダー1007上に電荷注入阻止層,CGL,CTL,表面層の各層の
成膜を行う。
電荷注入阻止層を形成するには、流出バルブ2041,2042,
2043,2044および補助バルブ2070を徐々に開いてSiH4
ス,H2ガス,B2H6/H2ガス,NOガスを反応室2001内に流
入させる。この時、SiH4ガス流量,H2ガス流量,B2H6
H2ガス流量,NOガス流量が所望の値になるように流出バ
ルブ2041,2042,2043,2044を調節し、また、反応室内の
圧力が所望の値になるように真空計2004を見ながらメイ
ンバルブ2002の開口を調節する。その後、マイクロ波電
源2008を所望の電力に設定し、導波管2009および誘電体
窓2010を通して反応室2001内にμWグロー放電を生起さ
せ、基体シリンダー上に電荷注入阻止層の形成を開始す
る。所望の膜厚の形成が行われた後、μWグロー放電を
止め、また、流出バルブ2041,2042,2043,2044を閉じて
反応室内2001内へのガスを流出を止め、電荷注入阻止層
の形成を終える。
上記のようにして形成された電荷注入阻止層上にCTLを
形成する。
CGLを形成するには流出バルブ2041,2042および補助バル
ブ2070を徐々に開いてSiH4ガス,H2ガスを反応室2001内
に流入させる。この時、SiH4ガス流量,H2ガス流量が所
望の値になるように流出バルブ2041,2042を調節し、ま
た、反応室内の圧力が所望の値になるように真空計2004
を見ながらメインバルブ2002の開口を調節する。その
後、マイクロ波電源2008を所望の電力に設定し、導波管
2009および誘電体窓2010を通して反応室内にμWグロー
放電を生起させ、基体シリンダー上にCGLの形成を開始
する。所望の膜厚の形成が行われた後、μWグロー放電
を止め、また、流出バルブ2041,2042を閉じて反応室内
へのガスの流入を止め、CGLの形成を終える。
上記のようにして形成されたCGL上にCTLを形成する。CT
Lを形成するには、流出バルブ2041,2043,2045および補
助バルブ2070を徐々に開いてSiH4ガス,B2H6ガス,NH3
ガスを反応室2001内に流入させる。この時、SiH4ガス流
量,B2H6ガス流量,NH3ガス流量が所望の値になるよう
に流出バルブ2041,2043,2045を調節し、また、反応室内
の圧力が所望の値になるように真空計2004を見ながらメ
インバルブ2002の開口を調節する。その後、マイクロ波
電源2008を所望の電力に設定し、導波管2009および誘電
体窓2010を通して反応室内にμWグロー放電を生起さ
せ、基体シリンダー上にCTLの形成を開始する。所望の
膜厚の形成が行われた後、μWグロー放電を止め、流出
バルブ2041,2043,2045を閉じて反応室内へのガスの流入
を止めCTLの形成を終える。
上記のようにして形成されたCTL上に表面層を形成す
る。
表面層を形成するには流出バルブ2041,2047および補助
バルブ2070を徐々に開いてSiH4ガス,CH4ガスを反応室2
001内に流入させる。この時、SiH4ガス流量,CH4ガス流
量が所望の値になるように流出バルブ2041,2047を調節
し、また、反応室内の圧力が所望の値になるように真空
計2004を見ながらメインバルブ2002の開口を調節する。
その後、マイクロ波電源2008を所望の電力に設定し、導
波管2009および誘電体窓2010を通して反応室内にμWグ
ロー放電を生起させ、基体シリンダー上に表面層の形成
を開始する。所望の膜厚の形成が行われた後、μWグロ
ー放電を止め、流出バルブ2041,2047を閉じて反応室内
へのガスの流入を止め、表面層の形成を終える。
それぞれの層を形成する際に必要なガス以外の流出バル
ブは全て閉じられていることは云うまでもなく、またそ
れぞれのガスが反応室2001内、流出バルブ2041〜2047か
ら反応室2001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2041〜2047を閉じ、補助バルブ2070を開
き、さらにメインバルブ2002を全開にして系内を一旦高
真空に排気する操作を必要に応じて行う。
また、層形成を行っている間は層形成の均一化を図るた
め基体シリンダー2006は、モーター2007によって所望さ
れる速度で回転させる。
上述のガス種およびバルブ操作は各々の層の作成条件に
従って変更が加えられる事は言うまでもない。
次にHRCVD法によって形成される電子写真用光受容部材
の製造方法について説明する。
第56図にHRCVD法による電子写真用光受容部材の製造装
置を示す。
第56図において、3001は成膜室、3002は活性化室
(A)、3003,3018はマイクロ波プラズマ発生装置、300
4は活性種(A)の原料ガス導入管、3005は活性種
(A)導入管、3006はモーター、3007はシリンダー状の
基体を加熱するヒーター、3008,3009は吹き出し管、301
0はシリンダー状の基体、3011はメイン排気バルブを示
している。また3012乃至3016は原料ガス供給用ボンベで
あり、3017は活性化室(B)、3019は原料ガス導入管、
3020は活性室(B)より生じる活性種導入管である。本
装置を用いてシリンダー状の基体に本発明になる層構成
を持つ電子写真用光受容部材の作成方法を具体的に述べ
る。
一例を挙げると、シリンダー状の基体としてはAlを使用
し、電荷注入阻止層形成用ガスとしてはSiH4,B2H6,NO,
H2を、CGL形成用ガスとしてはSiH4,H2を、CTL形成用ガ
スとしてはSiH4,SiF4,CH4,H2,B2H6を、表面層形成
用ガスとしてはSiH4,CH4,H2を用いた。
まずAlシリンダー状基体3010を成膜室3001につり下げ、
その内側に加熱ヒーター3007を備え、モーター3006によ
り回転できるようにし、成膜室を5×10-6Torrまで排気
した。
電荷注入阻止層を形成するには、ボンベ3012からH2ガス
を導入管3004を通して活性化室(A)に導き、マイクロ
波プラズマ発生装置3003により活性化処理をし、活性水
素を導入管3005を通して吹き出し管3008より成膜室3001
に導いた。一方、ボンベ3013よりSiH4ガス,3014よりB2H
6ガス,3015よりNOガスを導入管3019より活性化室(B)
3017に導入し、マイクロ波プラズマ発生装置3018により
活性化処理をした後導入管3020を通して吹き出し管3009
より成膜室3001に導いた。この時、ガスの流量,内圧お
よびマイクロ波電力は所望の数値に設定される。
Alシリンダー状基体3010はヒーター3007により所望の温
度に加熱保持され、排ガスはメイン排気バルブ3011の開
口を適宜調整して排気させた。このようにして電荷注入
阻止層を形成させた。上記の電荷注入阻止層上に同様に
して、ボンベ3012よりH2ガス,3013よりSiH4ガスを供給
しCGLを、CGLの上にボンベ3012よりH2ガス,3013よりSiH
4ガス,3014よりB2H6ガス,3016よりCH4ガス、不図示のボ
ンベよりSiF4ガスを供給してCTLを、該CTL上にボンベ30
12よりH2ガス,ボンベ3013よりSiH4ガスを供給して表面
層をそれぞれ順次形成し、電子写真用光受容部材を形成
した。
次にFOCVD法によって形成される電子写真用光受容部材
の製造方法について説明する。
第57図にFOCVD法による電子写真用光受容部材の製造装
置を示す。
図中の4011,4012,4013,4014,4015,4016,4017のガスボン
ベには、本発明のそれぞれの層を形成するための原料ガ
スが密封されており、その一例として例えば、4011には
SiH4ガス(純度99.999%)ボンベ,4012にはH2ガス(純
度99.999%)ボンベ,4013にはH2で稀釈されたB2H6ガス
(純度99.999%、以下「B2H6/H2」と略す)ボンベ,401
4にはNOガス(純度99.5%)ボンベ,4015にはH2で稀釈さ
れたPH3ガス(純度99.999%、以下「PH3/H2」と略す)
ボンベ,4016はCH4ガス(純度99.999%)ボンベ,4017はF
2ガス(10%He稀釈、純度99.99%)である。
基体シリンダー上に本発明の層構成を持つ電子写真用光
受容部材の作成法を、具体例に基づいて述べる。
電子写真用光受容部材を形成する場合の一例として、電
荷注入阻止層形成用ガスとしてSiH4ガス,H2ガス,B2H6
/H2ガス,NOガス,F2ガスを、CGLガスとしてSiH4ガス,
H2ガス,F2ガスを、CTL形成用ガスとしてSiH4ガス,CH4
ガス,B2H6ガス,F2ガスを、表面層形成用ガスとして、
SiH4ガス,CH4ガス,F2ガスを用いる場合をとりあげ
る。
4011〜4016のボンベに充填されている原料ガスは4031〜
4036のそれぞれのバルブ、4053〜4058のマスフローコン
トローラーを通り、4020から4001の真空チヤンバーへ導
入する。
4017のボンベに充填されているF2ガスは前記と同様にし
て4021を通して4001の真空チヤンバーへ導入する。
真空チヤンバー4001はメイン真空バルブ4002を介して、
不図示の真空排気装置により排気される。
4061は基体シリンダー4060を成膜時に適当な温度に加熱
したり、あるいは成膜前に基体シリンダー4060を予備加
熱したりさらには成膜後、膜をアニールするために加熱
する基体加熱用ヒーターである。
基体加熱ヒーターは不図示の導線を介して不図示の電源
より電力が供給される。
また、基体シリンダー4060は均一な膜を形成するために
4062の回転機構により回転している。
4011〜4017のガスを4001に導入するには、4001のチヤン
バー内が約5×10-6Torrになった時点で種々のバルブ操
作によりゆっくりと導入しなければならない。
また、チヤンバー4001内に設置された基体シリンダー40
60の温度は、前記ヒーター4061により50〜350℃の間で
所望の温度迄加熱すればよい。
以上のようにして成膜準備が完了した後、基体シリンダ
ー4060上に電荷注入阻止層,CGL,CTLの順で成膜を行う。
電荷注入阻止層を形成するには、バルブ4046〜4049を開
け、流出バルブ4031,4032,4033,4034および補助バルブ4
060を徐々に開いてSiH4ガス,B2H6/H2ガス,NOガス,H2
ガスを反応室4001内に流入させる。この時、SiH4ガス流
量,B2H6/H2ガス流量,NOガス流量,H2ガス流量が所望
の値になるように、流出バルブ4031,40324033,4034を調
節し、また、反応室内の圧力が所望の値になる不図示の
真空計を見ながらメインバルブ4002の開口を調節する。
次に4052を開け、マスフローメータ4059を見ながら、所
望の流量まで4037のバルブを徐々に開けて行き、流量の
設定が終わり、所望の膜厚に電荷注入阻止層を形成され
る時間がたてば電荷注入阻止層の形成を終える。
上記のようにして作成された電荷注入阻止層上に、上記
と同様な操作によってCGL,CTL,表面層をそれぞれ形成す
る。それぞれの層については、それぞれ必要なガスを流
し、前記電荷注入阻止層と同様にバルブ操作すればよ
い。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらによって限定されるものではない。
〈実施例1〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電により第1表,
第2表,第3表,第4表の作成条件に従って鏡面加工を
施したアルミシリンダー上に電子写真用光受容部材を形
成した。
作成された電子写真用光受容部材をハロゲンランプを光
源とした電子写真装置および780nmの波長を有する半導
体レーザーを光源とした電子写真装置にそれぞれセツト
して、種々の条件のもとに、初期帯電能,感度,残留電
位,ゴースト等の電子写真特性をチエツクし、また、20
0万枚相当の加速耐久後の帯電能低下,表面削れ,画像
欠陥の増加等を調べた。
また、ドラムに直流高圧電圧を加えることにより絶縁耐
圧を調べた。さらに、先端が球形の針に一定の荷重をか
けて、ドラム表面にキズをつけることにより、耐キズ性
を調べた。上記の総合的な評価結果を第5表に示す。
第5表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。特に、初期帯電能、耐久性については著しい
優位性が認められた。
〈実施例2〉 第64図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第6表,第7表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第8表に示す。
第8表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例3〉 第64図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第9表,第10表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第11表に示す。
第11表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例4〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第12表,第13表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第14表に示す。
第14表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例5〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第15表,第16表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第17表に示す。
第17表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例6〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第18表,第19表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第20表に示す。
第20表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例7〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第21表,第22表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第23表に示す。
第23表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例8〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第24表,第25表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第26表に示す。
第26表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例9〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第27表,第28表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第29表に示す。
第29表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例10〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第30表,第31表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第32表に示す。
第32表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例11〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第33表,第34表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第35表に示す。
第35表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例12〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第36表,第37表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第38表に示す。
第38表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例13〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第39表,第40表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第41表に示す。
第41表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例14〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第42表,第43表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第44表に示す。
第44表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例15〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第45表,第46表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第47表に示す。
第47表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例16〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第48表,第49表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第50表に示す。
第50表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例17〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第51表,第52表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第53表に示す。
第53表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例18〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第54表,第55表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第56表に示す。
第56表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例19〉 第54図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第57表,第58表に示す作成条件で実施例1と同様に
ドラムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第59表に示す。
第59表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例20〉 第55図の製造装置を用い、マイクロ波CVD方向にて第60
表,第61表,第62表,第63表の作成条件に従って鏡面加
工を施したアルミシリンダー上に電子写真用光受容部材
を形成した。
作成された電子写真用光受容部材をハロゲンランプを光
源とした電子写真装置および780nmの波長を有する半導
体レーザーを光源とした電子写真装置にそれぞれセツト
して、種々の条件のもとに初期帯電能,感度,残留電
位,ゴースト等の電子写真特性をチエツクし、また、20
0万枚相当の加速実機耐久後の帯電能低下,表面削れ,
画像欠陥の増加等を調べた。
また、ドラムに直流高圧電圧を加えることにより絶縁耐
圧を調べた。さらに、先端が球形の針に一定の荷重をか
けて、ドラム表面にキズをつけることにより、耐キズ性
を調べた。上記の総合的な評価結果を第64表に示す。
第64表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。特に、初期帯電能,耐久性については著しい
優位性が認められた。
〈実施例21〉 第56図の製造装置を用い、HRCVD法にて、第65表〜第68
表の作成条件に従って鏡面加工を施したアルミシリンダ
ー上に電子写真用光受容部材を形成した。作成された電
子写真用光受容部材をハロゲンランプを光源とした電子
写真装置および780nmの波長を有する半導体レーザーを
光源とした電子写真装置にそれぞれセツトして、種々の
条件のもとに、初期帯電能,感度,残留電位,ゴースト
等の電子写真特性をチエツクし、また、200万枚相当の
加速実機耐久後の帯電能低下,表面削れ,画像欠陥の増
加等を調べた。
また、ドラムに直流高圧電圧を加えることにより絶縁耐
圧を調べた。さらに、先端が球形の針に一定の荷重をか
けて、ドラム表面にキズをつけることにより、耐キズ性
を調べた。上記の総合的な評価結果を第69表に示す。
第69表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。特に、初期帯電能、耐久性については著しい
優位性が認められた。
〈実施例22〉 第57図の製造装置を用い、FOCVD法により第70表〜第73
表の作成条件に従って鏡面加工を施したアルミシリンダ
ー上に電子写真用光受容部材を形成した。
作成された電子写真用光受容部材をハロゲンランプを光
源とした電子写真装置および780nmの波長を有する半導
体レーザーを光源とした電子写真装置にセツトして、種
々の条件のもとに、初期帯電能,感度,残留電位,ゴー
スト等の電子写真特性をチエツクし、また、200万枚相
当の加速実機耐久後の帯電能低下,表面削れ,画像欠陥
の増加等を調べた。
また、ドラムに直流高圧電圧を加えることにより絶縁耐
圧を調べた。さらに、先端が球形の針に一定の荷重をか
けて、ドラム表面にキズをつけることにより、耐キズ性
を調べた。上記の総合的な評価結果を第74表に示す。
第74表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。特に、初期帯電能、耐久性については著しい
優位性が認められた。
〈実施例23〉 鏡面加工を施したシリンダーを、さらに様々な角度を持
つ剣バイドによる旋盤加工に供し、第42図のような断面
形状で第75表のような種々の断面パターンを持つシリン
ダーを複数本用意した。該シリンダーを、順次第42図の
製造装置にセツトし、第76表に示す作成条件のもとにド
ラム作製に供した。作成されたドラムは、ハロゲンラン
プを光源とした電子写真装置および780nmの波長を有す
る半導体レーザーを光源とした電子写真装置により種々
の評価を行い、第17表に結果を得た。
〈実施例24〉 鏡面加工を施したシリンダーの表面を、引続き多数のベ
アリング用球の落下のもとにさらして、シリンダー表面
に無数の打痕を生ぜしめるいわゆる表面デインプル化処
理を施し、第78図のような断面形状で第79表のような種
々の断面パターンを持つシリンダーを複数本用意した。
該シリンダーを、順次第42図の製造装置にセツトし、第
20表に示す作製条件のもとにドラム作製に供した。作成
されたドラムは、ハロゲンランプを光源とした電子写真
装置および780nmの波長を有する半導体レーザーを光源
としたデジタル露光機能の電子写真装置により種々の評
価を行い、第80表の結果を得た。
〈実施例25〉 第56図の製造装置を用い第81表,第82表,第83表,第84
表の作成条件で実施例1と同様にドラムを作成し同様の
評価を行った。
その結果を第85表に示す。
第85表に見られるように全項目について良好な結果が得
られた。
〔発明の効果の概略〕 本発明の電子写真用光受容部材を前述のごとき特定の層
構成としたことにより、A−Siで構成された従来の電子
写真用光受容部材における諸問題を全て解決することが
でき、特に極めて優れた初期帯電能,連続繰返し使用特
性,電気的耐圧性,使用環境特性および耐久性等を有す
るものである。また、その電気的特性が安定しており、
それを用いて得られる画像は、濃度が高く、ハーフトー
ンが鮮明に出る等、すぐれた極めて秀でたものとなる。
特に本発明においては、CTLとCGLを用いた機能分離型の
構成とし、CTLに伝導性を制御する物質(M)を層厚方
向に不均一または部分的に不均一に分布する状態で含有
させると共に、炭素原子,窒素原子,酸素原子の中の少
なくとも一種を含有させたことにより、それぞれの層の
特性に合わせた自由な設計が可能となり、電荷の発生と
CGLからCTLへの注入と輸送がすみやかに行われ、特に優
れた、帯電能,感度を持ち、残留電位,ゴーストが少な
く、また、画像においても解像度が高く、且つ高品質は
画像を安定し繰り返し得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電子写真用光受容部材の層構成を説明
するための模式的層構成図、 第2図乃至第5図は各々支持体表面の凹凸形状および該
凹凸形状を作製する方法を説明するための模式図、 第6図乃至第11図は、各々電荷注入阻止層に含有される
伝導性を制御する物質(M0)の分布状態を説明するため
の説明図、 第12図乃至第17図は、夫々電荷注入阻止層中に含有され
る炭素原子または/および酸素原子または/および窒素
原子の分布状態を説明するための説明図、 第18図乃至第53図は、各々CTLに含有される原子(Y)
の分布状態の説明図、 第54図は本発明の電子写真用光受容部材の光受容層を形
成するための装置の一例で、RFを用いたグロー放電法に
よる製造装置の模式的説明図、 第55図は本発明の電子写真用光受容部材の光受容層を形
成するための装置の一例で、マイクロ波を用いたグロー
放電法による製造装置の模式的説明図、 第56図は本発明の電子写真用光受容部材の光受容層を形
成するための装置の一例で、HRCVD法による製造装置の
模式的説明図、 第57図は本発明の電子写真用光受容部材の光受容層を形
成するための装置の一例で、FOCVD法による製造装置の
模式的説明図、 第58図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをRFグロ
ー放電を用いて形成する場合の不純物ガスおよびドーピ
ング・ガスの成膜時における流量変化を示す図、 第59図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをマイク
ロ波グロー放電を用いて形成する場合の不純物ガスおよ
びドーピング・ガスの成膜時における流量変化を示す
図、 第60図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをH.R.CVD
法を用いて形成する場合の不純物ガスおよびドーピング
・ガスの成膜時における流量変化を示す図、 第61図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをF.O.CVD
法を用いて形成する場合の不純物ガスおよびドーピング
・ガスの成膜時における流量変化を示す図、 第62図は本発明の電子写真用光受容部材を形成する際の
シリンダー基体の断面形状がV字形である場合のシリン
ダー断面の拡大図、 第63図は本発明の電子写真用光受容部材を形成する際の
シリンダー基体の表面がいわゆるデインプル化処理され
た場合のシリンダー断面の拡大図、 第64図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをRFグロ
ー放電を用いて形成する実施例の場合の不純物ガスおよ
びドーピングガスの成膜時における流量変化を示す図で
ある。 第1図について、 100……光受容層 101……支持体 102……光受容層 103……電荷注入阻止層 104……CGL 105……CTL 106……表面層 107……自由表面 第3図,第4図について、 301,401……支持体 302,402……支持体表面 303,403……剛体真球 304,404……球状痕跡窪み 第5図について、 500……光受容層 501……支持体 502……電荷注入阻止層 503……CGL 504……CTL 505……表面層 506……自由表面 第54図において、 1001……反応室 1002……メイン排気バルブ 1003……反応室リーク・バルブ 1004……真空計 1007……シリンダー基体 1008……基体加熱用ヒーター 1009……シリンダー基体回転用モーター 1010……R.F電源 1011〜1017……原料ガス・ボンベ 1021〜1027……マス・フロー・コントローラー 1031〜1037……ガス流入バルブ 1041〜1047……ガス流出バルブ 1051〜1057……原料ガス・ボンベのバルブ 1061〜1067……圧力調節器 第55図について、 2001……反応室 2002……メイン排気バルブ 2003……反応室リーク用バルブ 2004……真空計 2005……基体加熱用ヒーター 2006……シリンダー状基体 2007……基体回転用モーター 2008……マイクロ波電源 2009……導波管 2010……誘電体窓 2011〜2017……原料ガス・ボンベ 2021〜2027……マス・フロー・コントローラー 2031〜2037……ガス流入バルブ 2041〜2047……ガス流出バルブ 2051〜2057……原料ガス・ボンベのバルブ 2061〜1267……圧力調節器 第56図について、 3001……成膜室 3002……活性化室(A) 3003,3018……マイクロ波プラズマ発生装置 3004,3019……原料ガス導入管 3005,3020……活性種導入管 3006……モーター 3007……シリンダー基体加熱用ヒーター 3008,3009……吹き出し管 3010……シリンダー状の基体 3011……メイン排気バルブ 3012〜3016……原料ガス・ボンベ 3017……活性化室(B) 第57図について、 4001……反応室 4002……メイン排気バルブ 4011〜4017……原料ガスボンベ 4020,4021……原料ガス導入管 4031〜4037……流出バルブ 4046〜4052……流入バルブ 4053〜4059……マス・フロー・コントローラー 4060……シリンダー状基体 4061……シリンダー状基体加熱用ヒーター 4062……シリンダー基体回転用ヒーター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 竜次 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−5252(JP,A) 特開 昭62−5249(JP,A) 特開 昭62−5250(JP,A) 特開 昭62−5253(JP,A) 特開 昭62−115457(JP,A) 特開 昭62−115456(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体と該支持体上に、電荷注入阻止層、
    電荷発生層、電荷輸送層および表面層とをこの順で前記
    支持体側より積層された層構成を有する光受容層を有
    し、前記表面層がシリコン原子と、炭素原子、窒素原子
    および酸素原子のうちの少なくとも一種と、水素原子お
    よびハロゲン原子の少なくともいずれか一方とを含有す
    る非単結晶材料で構成され、前記電荷注入阻止層と前記
    電荷発生層と前記電荷輸送層とがシリコン原子を母体と
    し、水素原子およびハロゲン原子の中の少なくともいず
    れか一方を含有する非単結晶材料で構成され、且つ前記
    電荷注入阻止層が周期律表第III族または第V族に属す
    る原子を含有し、前記電荷輸送層が、炭素原子、窒素原
    子および酸素原子の中の少なくとも一種を含有すると共
    に、周期律表第III族または第V族に属する原子を、そ
    の濃度が層厚方向に前記支持体側から増加または減少す
    る部分を有する不均一な分布状態で含有する部分を少な
    くとも有し、前記電荷発生層の層厚は前記電荷輸送層の
    層厚より薄くされることを特徴とする電子写真用光受容
    部材。
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