JPH08262770A - 電子写真用光受容部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光受容層表面の微小な欠陥を補償し、表面電
荷の注入による帯電能の低下や帯電の不均一性を抑制す
ることで、極めて優れた電気的特性、光学的特性、光導
電特性、画像特性、耐久性および使用環境特性を示す電
子写真用光受容部材を提供する。 【構成】 少なくとも、支持体と該支持体上のシリコン
原子を母体とする非単結晶材料からなる光受容層とを有
する電子写真用光受容部材であって、該光受容部材上に
金属結合を有する実質的に均一な金属層を形成してい
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
であって、紫外線、可視光線、赤外線、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。

【０００２】

【従来の技術】像形成分野において、光受容部材におけ
る光受容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適合した吸収スペクト
ルを有すること、光応答性が早く、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害であるこ
と、等の特性が要求される。特に、事務機としてオフィ
スで使用される電子写真装置内に組み込まれる電子写真
用光受容部材の場合には、上記の使用時における人体に
対する無公害性は重要な点である。このような点に優れ
た性質を示す光導電材料にアモルファスシリコン（以
下、「Ａ−Ｓｉ」と表記する）があり、例えば、特開昭
５４−８６３４１号公報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。

【０００３】図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｃ）は、
従来の電子写真用光受容部材２００の層構成を模式的に
示す断面図であって、２０１は導電性支持体、２０２は
Ａ−Ｓｉからなる光導電層２０３、表面層２０４、電荷
注入阻止層２０５などからなる光受容層である。こうし
た電子写真用光受容部材は、一般的には、導電性支持体
２０１を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、
熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法
によりＡ−Ｓｉからなる光受容層２０２を作成する。な
かでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流ま
たは高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解
し、支持体上にＡ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適な
ものとして実用に付されている。

【０００４】特開昭５６−８３７４６号公報には、導電
性支持体と、ハロゲン原子を構成要素として含むＡ−Ｓ
ｉ（以下、「Ａ−Ｓｉ：Ｘ」と表記する）光導電層とか
らなる電子写真用光受容部材が提案されている。当該公
報においては、Ａ−Ｓｉにハロゲン原子を１乃至４０原
子％含有させることにより、ダングリングボンドを補償
してエネルギーギャップ内の局在準位密度を低減し、電
子写真用光受容部材の光導電層として好適な電気的、光
学的特性を得ることができるとしている。また、特開昭
５７−１１５５６号公報には、Ａ−Ｓｉ堆積膜で構成さ
れた光導電層を有する光導電部材の、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、さらには経時的安定性について
改善を図るため、シリコン原子を母体としたアモルファ
ス材料で構成された光導電層上に、シリコン原子及び炭
素原子を含む非光導電性のアモルファス材料で構成され
た表面障壁層を設ける技術が記載されている。

【０００５】特開昭６０−６７９５１号公報には、アモ
ルファスシリコン、炭素、酸素及び弗素を含有してなる
透光絶縁性オーバーコート層を積層する感光体について
の技術が記載され、特開昭６２−１６８１６１号公報に
は、表面層として、シリコン原子と炭素原子と４１〜７
０原子％の水素原子を構成要素として含む非晶質材料を
用いる技術が記載されている。一方、特開昭５９−１０
２２３９号、特開昭５９−１０２２４０号、特開昭５９
−１０２２４６号公報には、アモルファスシリコン系感
光体をフリーデルクラフツ触媒や有機金属化合物、電子
受容性物質で感光体の表面を処理することで、特定の原
子を吸着あるいは結合させることにより表面欠陥の減少
や画像流れの低減を図る技術が開示されている。また、
特開昭６０−２８６５８号公報には、金属原子及び／ま
たは金属イオンが含有されているアモルファスシリコン
系の表面保護層が開示されており、金属としては周期律
表第ＩＩＩｂ族、第ＩＶｂ族、第Ｖｂ族、第ＶＩｂ族、
第ＶＩＩｂ族、第ＶＩＩＩ族、第Ｉｂ族または第ＩＩｂ
族に属する遷移金属及びフリーデルクラフツ触媒を構成
する金属が挙げられている。

【０００６】さらに、特開昭５９−１０２２４８号公報
には、フリーデルクラフツ触媒、有機金属化合物、電子
受容性物質の少なくとも一つを含有する高分子化合物膜
を保護膜として表面に設けることが記載されている。ま
た、特開昭６１−１２６５６１号公報には感光体の表面
を疎水基により化学修飾処理することにより表面を疎水
性に改質し画像流れを減少させる技術が開示されてい
る。特開平１−２４６１２０号公報には、マグネシウム
やカルシウムのような２価の金属元素をアモルファスシ
リコン膜に含有させることにより結合構造を緻密な固い
結合構造に変化させ、光導電性の低下を減少させること
が開示されている。そして、これらの技術により、電子
写真用光受容部材の電気的、光学的、光導電的特性及び
使用環境特性が向上し、更に、画像品位の向上もある程
度可能となった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ａ−Ｓｉ系材料で構成された光導電層を有する電子写真
用光受容部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気
的、光学的、光導電特性、及び使用環境特性の点、さら
には経時安定性および耐久性の点において、各々個々に
は特性の向上が図られてはいるが、総合的な特性向上を
図る上でさらに改良される余地が存在するのが実情であ
る。

【０００８】電子写真装置の高画質、高速化、高耐久化
は急速に進んでおり、電子写真用光受容部材においては
電気的特性や光導電特性の更なる向上とともに、高帯電
能、高感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に性能を
伸ばすことが求められている。更に、サービスコスト低
減のため各部品の信頼性向上を図り、メンテナンス回数
の低減を行うことが必要とされている。したがって、電
子写真用光受容部材は様々な環境下でサービスマンのメ
ンテナンスを受けないまま、以前にも増して長時間繰り
返し使用を続けられるようになってきている。

【０００９】前述した従来技術により上記課題について
ある程度の向上が可能になってはきたが、表面欠陥の制
御や表面性の向上に関しては未だ充分とはいえない。ア
モルファスシリコン系光受容部材の実用上の課題とし
て、連続繰り返し使用時における表面欠陥の生成に起因
する電位特性、特に表面電荷の注入阻止能の低下による
帯電能の低下や帯電の均一性の低下が挙げられる。ま
た、電子写真装置が高速化するに従って、電子写真用光
受容部材表面の表面性に起因するトナーの離型性や転写
行程終了後のクリーニング性能に対する要求がますます
大きくなってきている。

【００１０】したがって、Ａ−Ｓｉ材料そのものの特性
改良が図られる一方で、電子写真用光受容部材を設計す
る際に、上記したような問題が解決されるように電子写
真用光受容部材の層構成、各層の化学的組成、作成法な
ど総合的な観点からの改良を計ることが必要とされてい
る。

【００１１】本発明は、上述のごときＡ−Ｓｉ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。即
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、耐光疲労に優れ、繰り返し使用に際し
ては劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留電
位がほとんど観測されず、更に画像品質の良好な、シリ
コン原子を母体とした非単結晶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。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の電子写
真用光受容部材は、少なくとも支持体と、該支持体上の
シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成され光導
電性を示す光導電層からなる光受容層とを有する電子写
真用光受容部材であって、光受容層の表面に金属結合を
有する金属層を形成することを特徴としている。

【００１３】上記したような構成をとるように設計され
た本発明の電子写真用光受容部材は、前記した諸問題点
の全てを解決し得、極めて優れた電気的、光学的、光導
電的特性、画像品質、耐久性及び使用環境特性を示す。

【００１４】上記課題を解決するために、本発明者ら
は、光受容層の最表面の挙動に着目し、最表面での欠陥
を減少させ、かつ光受容部材の表面性を改善する方法に
ついて鋭意検討した結果、光受容部材の表面に極く薄い
金属層を形成することにより上記目的を達成できるとい
う知見を得た。特に、金属層の金属原子が金属結合を有
していることが本発明において重要であり、さらに、金
属層中の金属原子と光受容層の最表面原子が結合するこ
とによりいっそうの効果を発揮することも明らかになっ
た。

【００１５】光受容層の表面に金属層を形成することに
よって特に表面電荷の注入阻止能ならびに表面層が改善
される理由として本発明者らは次のように考えている。
すなわち、Ａ−Ｓｉ系感光体では膜厚はおおよそ２０〜
３０μｍ程度にする必要があるが、このように膜厚が厚
くなると、その応力により表面に微少なクラックやピン
ホールといった構造欠陥が発生してしまうことがある
し、クラックにまで至らなくとも膜の変形によるダング
リングボンドやボイドなどの結合欠陥が発生する。ま
た、光受容層表面の原子はその内部よりもエネルギー的
に不安定であり、そのために内部とは異なる結合をつく
って異なる原子配列を有するようになる。更に、表面に
吸着した原子によって、表面に局在したエネルギー順位
が生成されるとともに、表面状態の不均一性が顕著に現
れる。このようなことにより部分的に電荷阻止能の低い
部分が生じてしまい、そこから、帯電時に光受容層表面
に付与された電荷が光受容層へ注入してしまい、帯電能
が低下してしまう。

【００１６】しかしながら、表面にエネルギー的に均一
でしかも安定な金属結合を有する金属層を形成すること
により、金属原子が光受容層表面に発生した欠陥を効果
的に補償し、表面ポテンシャルの一様化が促進されて、
電荷注入阻止能の向上による帯電能の向上や、帯電の均
一性の向上がみられると考えられる。また、光受容層表
面に金属結合を有する金属層や金属間化合物層を形成す
ることにより、表面に熱的、電気的、化学的に安定な緻
密で経時変化の少ない膜が形成される。そのために表面
の滑り性がより向上し、トナーの離型性やクリーニング
性が向上すると考えられる。さらに、金属層中の金属原
子と光受容層中のシリコン原子が結合することにより一
種のシリサイド的な化合物が形成され、機械的強度や注
入阻止能がいっそう向上するものと推察される。

【００１７】以下、図面に従って本発明の光受容部材に
ついて詳細に説明する。図１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説明図であ
る。図１（ａ）に示す電子写真用光受容部材１００は、
光受容部材用の支持体１０１の上に、光受容層１０２が
設けられている。該光受容層１０２はＡ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ
からなり光導電性を有する光導電層１０３で構成されて
いる。光導電層１０３の表面には金属結合を有する金属
層１０６が形成されている。また、図１（ｂ）に示す電
子写真用光受容部材１００は、光受容部材用の支持体１
０１の上に、光受容層１０２が設けられている。該光受
容層１０２はＡ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり、光導電性を有
する光導電層１０３と、アモルファスシリコン系表面層
１０４とで構成されている。表面層１０４の表面には、
金属結合を有する金属層１０６が形成されている。さら
に、図１（ｃ）に示す電子写真用光受容部材１００は、
光受容部材用の支持体１０１の上に、光受容層１０２が
設けられている。該光受容層１０２はＡ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ
からなり、光導電性を有する光導電層１０３と、アモル
ファスシリコン系表面層１０４と、アモルファスシリコ
ン系電荷注入阻止層１０５とで構成されている。表面層
１０４の表面には、金属結合を有する金属層１０６が形
成されている。

【００１８】

【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よい。導電性支持体と
しては、Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｎｂ，Ｔｅ，
Ｖ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｆｅ等の金属、およびこれらの
合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、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、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なく
とも光受容層を形成する側の表面を導電処理した支持体
も用いることができる。

【００１９】本発明において使用される支持体１０１の
形状は、平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状
無端ベルト状であることができる。また、その厚さは、
所望通りの電子写真用光受容部材１００を形成し得るよ
うに適宜決定できるが、電子写真用光受容部材１００と
して可撓性が要求される場合には、支持体１０１として
の機能が充分発揮でき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１０１は製造上およ
び取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以
上とされる。

【００２０】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より効果的に解消す
るために、支持体１０１の表面に凹凸を設けてもよい。
支持体１０１表面の凹凸は、特開昭６０−１６８１５６
号公報、同６０−１７８４５７号公報、同６０−２２５
８５４号公報等に記載された公知の方法により作成され
る。

【００２１】また、レーザー光などの可干渉光を用いた
場合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消す
る別の方法として、支持体１０１の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。即ち、支持体１
０１の表面が電子写真用光受容部材１００に要求される
解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数
の球状痕跡窪みによるものである。支持体１０１表面の
複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭６１−２３１
５６１号公報に記載された公知の方法により作成され
る。

【００２２】

【光導電層】本発明において、その目的を効果的に達成
するために支持体１０１上に形成され、光受容層１０２
の一部を構成する光導電層１０３は、真空堆積膜形成方
法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラメ
ーターの数値条件が設定されて作成される。具体的に
は、例えばグロー放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶ
Ｄ法またはマイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、
あるいは直流放電ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真
空蒸着法、イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱Ｃ
ＶＤ法などの数々の薄膜堆積法によって形成することが
できる。これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投
資下の負荷程度、製造規模、作成される電子写真用光受
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
あることからしてグロー放電法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法が好適である。そしてこれらの方
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光導電層１０３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）を供給し得るＨ供給用
の原料ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得
るＸ供給用の原料ガスを、内部が減圧にし得る反応容器
内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー
放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置されてあ
る所定の支持体１０１上にＡ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）からなる
層を形成すればよい。

【００２３】また、本発明において光導電層１０３中に
水素原子または／及びハロゲン原子が含有されることが
必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償
し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を
向上させるために必須不可欠であるからである。そし
て、水素原子またはハロゲン原子の含有量、または水素
原子とハロゲン原子の和の量は、シリコン原子と水素原
子または／及びハロゲン原子の和に対して１〜４０原子
％、より好ましくは３〜３５原子％、最適には５〜３０
原子％とされるのが望ましい。

【００２４】本発明において使用されるＳｉ供給用ガス
となり得る物質としては、ＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆，Ｓｉ₃Ｈ
₈，Ｓｉ₄Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガス化し得る水素
化珪素（シラン類）が挙げられ、更に層作成時の取り扱
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。また、これらのＳ
ｉ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ₂，Ｈｅ，Ａｒ，
Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。

【００２５】形成される光導電層１０３中に導入される
水素原子の導入割合の制御の一層の容易化を図るため
に、これらのガスに更に水素ガスまたは水素原子を含む
珪素化合物のガスを所望量混合して層形成することが好
ましい。また、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比
で複数種混合しても差し支えないものである。水素原子
を光導電層１０３中に構造的に導入するには、上記の他
にＨ₂、あるいはＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆，Ｓｉ₃Ｈ₈，Ｓｉ₄
Ｈ₁₀等の水素化珪素と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反応容器中に共存させて放電を
生起させることでも行うことができる。

【００２６】また本発明において有効に使用されるハロ
ゲン原子供給用の原料ガスとしては、たとえばハロゲン
ガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合
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のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
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、具体的には弗素ガス（Ｆ₂），Ｂｒ
Ｆ，ＣｌＦ，ＣｌＦ₃，ＢｒＦ₃，ＢｒＦ₅，ＩＦ₃，ＩＦ
₇等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲ
ン原子を含む珪素化合物、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、ＳｉＦ₄，
Ｓｉ₂Ｆ₆等の弗化珪素を好ましいものとして挙げること
ができる。

【００２７】光導電層１０３中に含有される水素原子ま
たは／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支
持体１０１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子
を含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ
導入する量、放電電力等を制御すればよい。

【００２８】また光導電層に炭素原子及び／またはゲル
マニウム原子及び／または錫原子及び／または酸素原子
及び／または窒素原子を含有させることも有効である。
炭素原子及び／またはゲルマニウム原子及び／または錫
原子及び／または酸素原子／及びまたは窒素原子の含有
量はシリコン原子、炭素原子、ゲルマニウム原子、錫原
子、酸素原子及び窒素原子の和に対して好ましくは０．
００００１〜５０原子％、より好ましくは０．０１〜４
０原子％、最適には１〜３０原子％が望ましい。炭素原
子及び／またはゲルマニウム原子及び／または錫原子及
び／または酸素原子及び／または窒素原子は、光導電層
中に万遍なく均一に含有されても良いし、光導電層の層
厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせ
た部分があっても良い。

【００２９】さらに本発明においては、光導電層１０３
には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させるこ
とが好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層１０
３中に万遍な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よい。前記の伝導性を制御する原子
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、ｐ型伝導特性を与える周期律表第ＩＩＩ
ｂ族に属する原子（以後「第ＩＩＩｂ族原子」と略記す
る）またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属
する原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いる
ことができる。また、第ＩＩＩｂ族原子としては、具体
的には、硼素（Ｂ），アルミニウム（Ａｌ），ガリウム
（Ｇａ），インジウム（Ｉｎ），タリウム（Ｔｌ）等が
あり、特にＢ，Ａｌ，Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子
としては、具体的には燐（Ｐ），砒素（Ａｓ），アンチ
モン（Ｓｂ），ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ，Ａ
ｓが好適である。

【００３０】光導電層１０３に含有される伝導性を制御
する原子の含有量としては、好ましくは１×１０^-3〜５
×１０⁴原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０^-2〜１×
１０⁴原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜５×１０³原子
ｐｐｍとされるのが望ましい。伝導性を制御する原子、
たとえば、第ＩＩＩｂ族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構
造的に導入するには、層形成の際に、第ＩＩＩｂ族原子
導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物
質をガス状態で、光導電層１０３を形成するための他の
ガスとともに反応容器中に導入してやればよい。第ＩＩ
Ｉｂ族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入
用の原料物質とな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。

【００３１】そのような第ＩＩＩｂ族原子導入用の原料
物質として本発明において、有効に使用されるのは、硼
素原子導入用としては、Ｂ₂Ｈ₆，Ｂ₄Ｈ₁₀，Ｂ₅Ｈ₉，Ｂ₅
Ｈ₁₁，Ｂ₆Ｈ₁₀，Ｂ₆Ｈ₁₂，Ｂ₆Ｈ₁₄等の水素化硼素、Ｂ
Ｆ₃，ＢＣｌ₃，ＢＢｒ₃等のハロゲン化硼素等が挙げら
れる。この他、ＡｌＣｌ₃，ＧａＣｌ₃，Ｇａ（ Ｃ
Ｈ₃）₃，ＩｎＣｌ₃，ＴｌＣｌ₃等も挙げることができ
る。また、第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として本発明
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，Ｐ₂Ｈ₄等の水素化燐、ＰＨ₄Ｉ，ＰＦ₃，Ｐ
Ｆ₅，ＰＣｌ₃，ＰＣｌ₅，ＰＢｒ₃，ＰＢｒ₅，ＰＩ₃等の
ハロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃，Ａｓ
Ｆ₃，ＡｓＣｌ₃，ＡｓＢｒ₃，ＡｓＦ₅，ＳｂＨ₃，Ｓｂ
Ｆ₃，ＳｂＦ₅，ＳｂＣｌ₃，ＳｂＣｌ₅，ＢｉＨ₃，Ｂｉ
Ｃｌ₃，ＢｉＢｒ₃等も第Ｖｂ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。また、これらの
伝導性を制御する原子導入用の原料物質を必要に応じて
Ｈ₂，Ｈｅ，Ａｒ，Ｎｅ等のガスにより希釈して使用し
てもよい。

【００３２】本発明において、光導電層１０３の層厚
は、所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効
果等の点から適宜所望にしたがって決定されるが、好ま
しくは３〜１２０μｍ、より好ましくは５〜１００μ
ｍ、最適には１０〜８０μｍとされるのが望ましい。

【００３３】本発明の目的を達成し得る特性を有する光
導電層１０３を形成するには、支持体１０１の温度、反
応容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜設定する必
要がある。支持体１０１の温度（Ｔｓ）は、層設計にし
たがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好
ましくは２０〜５００℃、より好ましくは５０〜４５０
℃、最適には１００〜４００℃とするのが望ましい。ま
た、反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって適
宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは１
×１０^-5〜１００Ｔｏｒｒ、より好ましくは５×１０^-5
〜３０Ｔｏｒｒ、最適には１×１０^-4〜１０Ｔｏｒｒと
するのが好ましい。そして、本発明においては、光導電
層を形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、条件は通常は
独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を
有する光受容部材を形成すべく相互的且つ有機的関連性
に基づいて最適値を決めるのが望ましい。

【００３４】

【表面層】本発明においては、上述のようにして支持体
１０１上に形成された光導電層１０３の上に、更にアモ
ルファスシリコン系の表面層１０４を形成することも可
能である。この表面層１０４は自由表面１０６を有し、
主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使
用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するた
めに設けられる。また、本発明においては、光受容層１
０２を構成する光導電層１０３と表面層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、積層界面において化学的な安定
性の確保が十分成されている。

【００３５】表面層１０４は、アモルファスシリコン系
の材料であればいずれの材質でも可能であるが、例え
ば、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を
含有し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン
（以下「Ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子
（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に
酸素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「Ａ−
ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／
またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に窒素原子を含
有するアモルファスシリコン（以下「Ａ−ＳｉＮ：Ｈ，
Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲ
ン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素
原子の少なくとも一つを含有するアモルファスシリコン
（以下「Ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）等の材
料が好適に用いられる。

【００３６】本発明において、その目的を効果的に達成
するために、表面層１０４は真空堆積膜形成方法によっ
て、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの
数値条件が設定されて作成される。具体的には、例えば
グロー放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法または
マイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直
流放電ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、
イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法など
の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。こ
れらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷
程度、製造規模、作成される電子写真用光受容部材に所
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、光受容部材の生産性から光導電層と同等の堆積法
によることが好ましい。例えば、グロー放電法によって
Ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘよりなる表面層１０４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、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供
給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給
用の原料ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し
得るＸ供給用の原料ガスを、内部が減圧し得る反応容器
内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー
放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置されてあ
る所定の支持体１０１上にＡ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘからなる
層を形成すればよい。

【００３７】本発明において用いる表面層の材質として
はシリコンを含有するアモルファス材料ならば何れでも
良いが、炭素、窒素、酸素より選ばれた元素を少なくと
も１つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特にＳ
ｉＣを主成分としたものが好ましい。ＳｉＣの場合、炭
素の量は、シリコン原子と炭素原子の和に対して３０％
から９０％の範囲が好ましい。

【００３８】また、本発明において表面層１０４中に水
素原子または／及びハロゲン原子が含有されることが必
要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、
層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上
させるために必須不可欠である。そして、水素原子量
は、構成原子の総量に対して通常の場合４１〜７０原子
％、好適には４５〜６０原子％、また、弗素原子の含有
量としては通常の場合０〜１５原子％、好適には０．１
〜１０原子％、最適には０．６〜４原子％とされるのが
望ましい。

【００３９】これらの水素及び／または弗素含有量の範
囲内で形成される光受容部材は、実際面において従来に
ない格段に優れたものとして充分適用させ得るものであ
る。すなわち、表面層内に存在する欠陥（主にシリコン
原子や炭素原子のダングリングボンド）は電子写真用光
受容部材としての特性に悪影響を及ぼすことが知られて
いる。例えば自由表面から電荷の注入による帯電特性の
劣化、使用環境、例えば高い湿度のもとで表面構造が変
化することによる帯電特性の変動、更にコロナ帯電時や
光照射時に光導電層により表面層に電荷が注入され、前
記表面層内の欠陥に電荷がトラップされることにより繰
り返し使用時の残像現象の発生等がこの悪影響として挙
げられる。

【００４０】しかしながら、表面層内の水素含有量を４
１原子％以上に制御することで表面層内の欠陥が大幅に
減少し、その結果、従来に比べて電気的特性面および高
速連続使用性において飛躍的な向上を図ることができ
る。一方、前記表面層中の水素含有量が７１原子％以上
になると表面層の硬度が低下するために、繰り返し使用
に耐えられない。従って、表面層中の水素含有量を前記
の範囲内に制御することが格段に優れた所望の電子写真
特性を得る上で非常に重要な因子の１つである。表面層
中の水素含有量は、Ｈ₂ガスの流量、支持体温度、放電
パワー、ガス圧等によって制御し得る。

【００４１】また、表面層中の弗素含有量を０．１原子
％以上の範囲に制御することで表面層内のシリコン原子
と炭素原子の結合の発生をより効果的に達成することが
可能となる。さらに、表面層中の弗素原子の働きとし
て、コロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素原子
の結合の切断を効果的に防止することができる。一方、
表面層中の弗素含有量が１５原子％を超えると表面層内
のシリコン原子と炭素原子の結合の発生の効果およびコ
ロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素原子の結合
の切断を防止する効果がほとんど認められなくなる。さ
らに、過剰の弗素原子が表面層中のキャリアの走行性を
阻害するため、残留電位や画像メモリーが顕著に認めら
れてくる。従って、表面層中の弗素含有量を前記範囲内
に制御することが所望の電子写真特性を得る上で重要な
因子の一つである。表面層中の水素含有量は、Ｈ₂ガス
の流量、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制
御し得る。

【００４２】本発明において、表面層の形成に使用され
るシリコン（Ｓｉ）供給用ガスとなり得る物質として
は、ＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆，Ｓｉ₃Ｈ₈，Ｓｉ₄Ｈ₁₀等のガス
状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が
有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の
取り扱い易さ、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。また、これ
らのＳｉ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ₂，Ｈｅ，
Ａｒ，Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。

【００４３】本発明において使用される炭素供給用ガス
となり得る物質としては、ＣＨ₄，Ｃ₂Ｈ ₆，Ｃ₃Ｈ₈，Ｃ₄
Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガス化し得る炭化水素が有
効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取
り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＣＨ₄，Ｃ₂Ｈ
₆が好ましいものとして挙げられる。また、これらのＣ
供給用の原料ガスを必要に応じてＨ₂，Ｈｅ，Ａｒ，Ｎ
ｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。

【００４４】本発明において使用される窒素または酸素
供給用ガスとなり得る物質としては、ＮＨ₃，ＮＯ，Ｎ₂
Ｏ，ＮＯ₂，Ｈ₂Ｏ，Ｏ₂，ＣＯ，ＣＯ₂，Ｎ₂等のガス状
態の、またはガス化し得る化合物が有効に使用されるも
のとして挙げられる。また、これらの窒素、酸素供給用
の原料ガスを必要に応じてＨ₂，Ｈｅ，Ａｒ，Ｎｅ等の
ガスにより希釈して使用してもよい。

【００４５】また、形成される表面層１０４中に導入さ
れる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、これらのガスに更に水素ガスまたは水素原
子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成する
ことが好ましい。また、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も差し支えないものである。
水素原子を表面層１０４中に構造的に導入するには、上
記の他にＨ₂、あるいはＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆，Ｓｉ₃Ｈ₈，
Ｓｉ₄Ｈ₁₀等の水素化珪素と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反応容器中に共存させて
放電を生起させることでも行うことができる。

【００４６】本発明において使用されるハロゲン原子供
給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガ
ス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合物、
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
とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含
む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げることがで
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、具体的には弗素ガス（Ｆ₂），ＢｒＦ，Ｃｌ
Ｆ，ＣｌＦ₃，ＢｒＦ₃，ＢｒＦ₅，ＩＦ₃，ＩＦ₇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
含む珪素化合物、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、たとえばＳｉＦ₄，
Ｓｉ₂Ｆ₆等の弗化珪素が好ましいものとして挙げること
ができる。

【００４７】表面層１０４中に含有される水素原子また
は／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持
体１０１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子を
含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導
入する量、放電電力等を制御すればよい。

【００４８】炭素原子及び／または酸素原子及び／また
は窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有されても
良いし、表面層の層厚方向に含有量が変化するような不
均一な分布をもたせた部分があっても良い。

【００４９】さらに本発明においては、表面層１０４に
は必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させること
が好ましい。伝導性を制御する原子は、表面層１０４中
に万遍な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
部分があってもよい。前記の伝導性を制御する原子とし
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、ｐ型伝導特性を与える周期律表第ＩＩＩｂ族
に属する原子（以後「第ＩＩＩｂ族原子」と略記する）
またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する
原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いること
ができる。第ＩＩＩｂ族原子としては、具体的には、硼
素（Ｂ），アルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇａ），
インジウム（Ｉｎ），タリウム（Ｔｌ）等があり、特に
Ｂ，Ａｌ，Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ），砒素（Ａｓ），アンチモン（Ｓ
ｂ），ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ，Ａｓが好適
である。

【００５０】表面層１０４に含有される伝導性を制御す
る原子の含有量としては、好ましくは１×１０^-3〜５×
１０⁴原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０^-2〜１×１
０⁴原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜５×１０³原子ｐ
ｐｍとされるのが望ましい。伝導性を制御する原子、例
えば、第ＩＩＩｂ族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的
に導入するには、層形成の際に、第ＩＩＩｂ族原子導入
用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質を
ガス状態で反応容器内に、表面層１０４を形成するため
の他のガスとともに導入してやればよい。第ＩＩＩｂ族
原子導入用の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原
料物質とな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。

【００５１】そのような第ＩＩＩｂ族原子導入用の原料
物質として有効に使用されるのは、硼素原子導入用とし
ては、Ｂ₂Ｈ₆，Ｂ₄Ｈ₁₀，Ｂ₅Ｈ₉，Ｂ₅Ｈ₁₁，Ｂ₆Ｈ₁₀，
Ｂ₆Ｈ₁₂，Ｂ₆Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃，ＢＣｌ₃，Ｂ
Ｂｒ₃等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Ａ
ｌＣｌ₃，ＧａＣｌ₃，Ｇａ（ＣＨ₃）₃，ＩｎＣｌ₃，Ｔ
ｌＣｌ₃等も挙げることができる。第Ｖｂ族原子導入用
の原料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，Ｐ₂Ｈ₄等の水素化
燐、ＰＨ₄Ｉ，ＰＦ₃，ＰＦ₅，ＰＣｌ₃，ＰＣｌ₅，ＰＢ
ｒ₃，ＰＢｒ₅，ＰＩ₃等のハロゲン化燐が挙げられる。
この他、ＡｓＨ₃，ＡｓＦ₃，ＡｓＣｌ₃，ＡｓＢｒ₃，Ａ
ｓＦ₅，ＳｂＨ₃，ＳｂＦ₃，ＳｂＦ₅，ＳｂＣｌ₃，Ｓｂ
Ｃｌ₅，ＢｉＨ₃，ＢｉＣｌ₃，ＢｉＢｒ₃等も第Ｖｂ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。また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原
料物質を必要に応じてＨ₂，Ｈｅ，Ａｒ，Ｎｅ等のガス
により希釈して使用してもよい。

【００５２】本発明における表面層１０４の層厚として
は、通常２０Å〜１０μｍ、好適には１００Å〜５μ
ｍ、最適には５００Å〜２μｍとされるのが望ましいも
のである。層厚が２０Åよりも薄いと光受容部材を使用
中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、１０
μｍを越えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下
がみられる。

【００５３】本発明による表面層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／またはＮ及び／またはＯ、
Ｈ及び／またはＸを構成要素とする物質はその形成条件
によって構造的には結晶からアモルファスまでの形態を
取り、電気物性的には導電性から半導体性、絶縁性まで
の間の性質を、また、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、本発明においては、目
的に応じた所望の特性を有する化合物が形成されるよう
に、所望に従ってその形成条件の選択が厳密になされ
る。例えば、表面層１０４を耐圧性の向上を主な目的と
して設けるには、使用環境において電気絶縁性的挙動の
顕著な非単結晶材料として作成される。また、連続繰り
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
表面層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単結晶材料として形成される。

【００５４】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層１０４を形成するには、支持体１０１の温度、反応
容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜設定する必要
がある。支持体１０１の温度（Ｔｓ）は、層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ま
しくは２０〜５００℃、より好ましくは５０〜４５０
℃、最適には１００〜４００℃とするのが望ましい。ま
た、反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって適
宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは１
×１０^-5〜１００Ｔｏｒｒ、より好ましくは５×１０^-5
〜３０Ｔｏｒｒ、最適には１×１０^-4〜１０Ｔｏｒｒと
するのが好ましい。そして、本発明においては、表面層
を形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、条件は通常は独
立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有
する光受容部材を形成すべく相互的且つ有機的関連性に
基づいて最適値を決めるのが望ましい。

【００５５】さらに本発明においては、光導電層と表面
層の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表
面層より減らしたブロッキング層（下部表面層）を設け
ることも帯電能等の特性を更に向上させるためには有効
である。また表面層１０４と光導電層１０３との間に炭
素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子の含
有量が光導電層１０３に向かって減少するように変化す
る領域を設けても良い。これにより表面層と光導電層の
界面での反射光による干渉の影響をより少なくすること
ができる。

【００５６】本発明の電子写真用光受容部材において
は、光受容層１０２の前記支持体１０１側に、少なくと
もアルミニウム原子、シリコン原子、水素原子または／
及びハロゲン原子が層厚方向に不均一な分布状態で含有
する層領域を有することが望ましい。

【００５７】更に、本発明の電子写真用光受容部材にお
いては、支持体１０１と光導電層１０３との間に密着性
の一層の向上を図る目的で、例えば、Ｓｉ₃Ｎ₄，ＳｉＯ
₂，ＳｉＯ、あるいはシリコン原子を母体とし、水素原
子及び／またはハロゲン原子と、炭素原子及び／または
酸素原子及び／または窒素原子とを含む非晶質材料等で
構成される密着層を設けても良い。また、支持体からの
電荷の注入を阻止する目的で電荷注入阻止層を設けても
良い。更に、支持体からの反射光による干渉模様の発生
を防止するために光吸収層を設けても良い。

【００５８】

【金属層】本発明においては、このようにして作成され
た光受容部材の最表面に金属結合を有する金属層を形成
する。本発明において金属層に含有される金属原子とし
ては、周期律表第Ｉａ族のアルカリ金属元素、第ＩＩａ
族のアルカリ土類金属元素、第ＩＩＩａ族、第ＩＶａ
族、第Ｖａ族、第ＶＩａ族、第ＶＩＩａ族、第ＶＩＩＩ
族、第Ｉｂ族、第ＩＩｂ族の遷移金属元素から選ばれる
少なくとも１種の元素を挙げることができる。

【００５９】第Ｉａ族原子としては、具体的には、リチ
ウム（Ｌｉ），ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ）等
を挙げることができ、第ＩＩａ族原子としては、ベリリ
ウム（Ｂｅ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃ
ａ），ストロンチウム（Ｓｒ），バリウム（Ｂａ）等を
挙げることができる。第ＩＩＩａ族原子としては、具体
的には、スカンジウム（Ｓｃ），イットリウム（Ｙ）を
挙げることができる。第ＩＶａ族原子としては、具体的
には、チタン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ）等を挙げ
ることができ、第ＶＩａ族原子としては、具体的には、
クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン
（Ｗ）等を挙げることができる。第ＶＩＩａ族原子とし
ては、具体的には、マンガン（Ｍｎ）等を挙げることが
でき、第ＶＩＩＩ族原子としては、鉄（Ｆｅ），コバル
ト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ）等を挙げることができ
る。第Ｉｂ族原子としては、具体的には、銅（Ｃｕ），
銀（Ａｇ），金（Ａｕ）等を挙げることができ、第ＩＩ
ｂ族原子としては、亜鉛（Ｚｎ），カドミニウム（Ｃ
ｄ），水銀（Ｈｇ）等を挙げることができる。

【００６０】本発明において、上記金属単体の層でも本
発明の効果は得られるが、少なくとも２種類以上の金属
の合金とすることで、本発明の効果がいっそう向上す
る。特にＮａ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎの少なく
とも一つを含むことが好ましい。また、本発明の目的を
達成するためには、金属層を構成する上記金属原子は金
属結合を有していることが必要である。さらに、金属層
を構成する金属原子と光受容層の実質的に表面に位置す
る原子とが結合している構成において本発明の効果を有
効に発現することができる。

【００６１】また本発明において、金属層中に炭素原
子、酸素原子、窒素原子の少なくとも一つを含むことで
金属層の強度を増す上で効果が認められる。炭素、酸
素、窒素の含有量としては、好ましくは０．０１原子％
〜３０原子％、より好ましくは０．０５原子％〜２０原
子％、最適には０．１原子％〜１０原子％が望ましい。
さらに、前記原子以外に微量（１原子％以下）であれば
他の如何なる原子を含有することも可能である。ただ
し、いずれの場合も金属原子は金属結合を有しているこ
とが本発明の効果を得る上で必要である。

【００６２】金属層の厚さの数値範囲としては、２０Å
〜１００Åとするのが好ましい。金属層の膜厚が上記範
囲から外れると、本発明の効果が大幅に低下してしま
う。すなわち、２０Åよりも薄いと金属原子同士の結合
が充分ではなく、１００Åよりも厚いと金属層と光受容
層との屈折率の違いや金属層自身の光の吸収により光受
容層への入射光量が減り感度の低下をきたすとともに、
金属層の抵抗の影響により画像流れの発生等の弊害が生
じてしまうことがある。また、金属層を複数の金属で構
成する場合には、層厚方向にその成分比が変化してもよ
い。

【００６３】本発明において、その目的を効果的に達成
するために光受容部材表面に形成される金属層は、所望
特性が得られるように作成法および成膜パラメーターの
数値条件が適宜設定されて作成される。具体的には、プ
ラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸着法、イオ
ンプレーティング法、クラスタイオンビーム法、塗布
法、侵積法、等が通常用いられる。これらの薄膜堆積法
は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、
作成される電子写真用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。例えば、プラ
ズマＣＶＤ法によって金属層１０５を形成するには、基
本的には金属原子を供給し得る金属供給用の原料ガス
を、内部が減圧し得る反応容器内に所望のガス状態で導
入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらか
じめ所定の位置に設置されてある光受容層を形成した支
持体上に金属からなる層を形成すればよい。

【００６４】スパッタリング法によって金属層１０５を
形成するには、Ａｒ，Ｈｅ等の不活性ガスまたはこれら
のガスをベースとし、場合によって原料物質供給用のガ
スを混合したガスを堆積室に導入し、高周波放電により
所望のガスのプラズマ雰囲気を形成してターゲットをス
パッタリングすることによって、所定の位置に設置した
支持体上に金属層を形成する。また、イオンプレーティ
ング法によって金属層１０５を形成するには、内部が減
圧にし得る反応容器内に配置した蒸発源により金属を蒸
発させ、蒸発粒子をおおうように配置した高周波発振コ
イルにより放電を生起させて蒸発粒子をイオン化し、所
定の位置に設置された支持体と蒸発源との間に印加した
電界により金属粒子を輸送し、支持体上に層形成を行
う。

【００６５】本発明において金属層を形成するための出
発物質としては金属単体、合金、金属間化合物、金属酸
化物、金属原子供給用ガスなどが適宜使用される。金属
原子供給用ガスとなり得る物質としては、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。例えばＮａ導入
用ガスとなり得る物質としては、ナトリウムアミン（Ｎ
ａＮＨ₃）やナトリウム原子（Ｎａ）を含む有機金属が
有効に使用されるものとして挙げられ、特に層作成時の
取扱い易さ、Ｎａ導入効率の良さの点でナトリウムアミ
ンが好ましい。

【００６６】Ｍｇ導入用ガスとなり得る物質としては、
マグネシウム原子（Ｍｇ）を含む有機金属が有効に使用
されるものとして挙げられ、特に層作成時の取扱い易
さ、Ｍｇ導入効率の良さの点でビス（シクロペンタジエ
ニル）マグネシウムＭｇ（Ｃ₅Ｈ₅）₂が好ましい。Ｙ導
入用ガスとなり得る物質としては、イットリウム原子
（Ｙ）を含む有機金属が有効に使用されるものとして挙
げられ、特に層作成時の取扱い易さ、Ｙ導入効率の良さ
の点でトリイソプロパノールイットリウムＹ（Ｏｉ−Ｃ
₃Ｈ₇）₃が好ましい。Ｔｉ導入用ガスとなり得る物質と
しては、チタン原子（Ｔｉ）を含む有機金属が有効に使
用されるものとして挙げられ、特に層作成時の取扱い易
さ、Ｔｉ導入効率の良さの点でビス（シクロペンタジエ
ニル）チタン（ＩＩ）［Ｔｉ（Ｃ₅Ｈ₅）₂］₂が好まし
い。Ｃｒ導入用ガスとなり得る物質としては、クロム原
子（Ｃｒ）を含む有機金属が有効に使用されるものとし
て挙げられ、特に層作成時の取扱い易さ、Ｃｒ導入効率
の良さの点でヘキサカルボニルクロムＣｒ（ＣＯ）₆が
好ましい。Ｍｎ導入用ガスとなり得る物質としては、マ
ンガン原子（Ｍｎ）を含む有機金属が有効に使用される
ものとして挙げられ、特に層作成時の取扱い易さ、Ｍｎ
導入効率の良さの点でモノメチルペンタカルボニルマン
ガンＭｎ（ＣＨ₃）（ＣＯ）₅が好ましいものとして挙げ
られる。Ｆｅ導入用ガスとなり得る物質としては、鉄原
子（Ｆｅ）を含む有機金属が有効に使用されるものとし
て挙げられ、特に層作成時の取扱い易さ、Ｆｅ導入効率
の良さの点でビス（シクロペンタジエニル）鉄（ＩＩ）
Ｆｅ（Ｃ₅Ｈ₅）₂が好ましい。Ｃｏ導入用ガスとなり得
る物質としては、コバルト原子（Ｃｏ）を含む有機金属
が有効に使用されるものとして挙げられ、特に層作成時
の取扱い易さ、Ｃｏ導入効率の良さの点でヘキサカルボ
ニル（アセチレン）二コバルトＣｏ₂（ＣＯ）₆（Ｃ
₂Ｈ₂）が好ましい。Ｎｉ導入用ガスとなり得る物質とし
ては、ニッケル原子（Ｎｉ）を含む有機金属が有効に使
用されるものとして挙げられ、特に層作成時の取扱い易
さ、Ｎｉ導入効率の良さの点でビス（ジメチルグリオキ
シマト）ニッケル（ＩＩ）Ｎｉ（Ｃ₄Ｈ₇Ｎ₂Ｏ₂）₂が好
ましい。Ｃｕ導入用ガスとなり得る物質としては、銅原
子（Ｃｕ）を含む有機金属が有効に使用されるものとし
て挙げられ、特に層作成時の取扱い易さ、Ｃｕ導入効率
の良さの点でビスジメチルグリオキシマト銅Ｃｕ（Ｃ₄
Ｈ₇Ｎ₂Ｏ₂）₂が好ましい。Ｚｎ導入用ガスとなり得る物
質としては、亜鉛原子（Ｚｎ）を含む有機金属が有効に
使用されるものとして挙げられ、特に層作成時の取扱い
易さ、Ｚｎ導入効率の良さの点でジエチル亜鉛Ｚｎ（Ｃ
₂Ｈ₅）₂が好ましい。

【００６７】また、これらの金属原子供給用の原料ガス
を必要に応じてＨ₂，Ｈｅ，Ａｒ，Ｎｅ等のガスにより
希釈して使用してもよい。また、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も差し支えない。

【００６８】また、金属層を構成する複数の金属原子、
必要に応じて含有される炭素原子、酸素原子、窒素原子
の分布濃度を層厚方向に変化させて、所望の層厚方向の
分布状態を有する層を形成するには、プラズマＣＶＤ法
の場合には、分布濃度を変化させるべき原子供給用ガス
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、堆積室内に導入することによって成される。
例えば、ガス流量を制御しているマスフローコントロー
ラーの流量設定を、手動あるいはプログラム可能な制御
装置を用いる等の通常用いられている方法により、適宜
変化させる。

【００６９】スパッタリング法の場合、第一には金属タ
ーゲットに加えて、プラズマＣＶＤ法による場合と同様
に原子導入用の原料をガス状態で使用し、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、堆積室内に
導入することによって成される。第二は、スパッタリン
グ用のターゲットを構成する金属原子の混合比をあらか
じめ層厚方向において適宜変化させておくことによって
成される。また、イオンプレーティング法の場合、蒸発
源と併用して、プラズマＣＶＤ法による場合と同様に原
料原子導入用の原料をガス状態で使用し、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、堆積室内に
導入することによって成される。

【００７０】本発明の目的を達成し得る特性を有する金
属層１０５を形成するには、支持体の温度、ガス圧等が
前記金属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、通常の場合、好ま
しくは２０〜５００℃、より好ましくは５０〜４５０
℃、最適には１００〜４００℃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^-5〜１００Ｔｏｒｒ、より好ましくは５×
１０^-5〜３０Ｔｏｒｒ、最適には１×１０^-4〜１０Ｔｏ
ｒｒとするのが望ましい。

【００７１】本発明においては、金属層を形成するため
の支持体温度、内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、これらの層形成ファクターは通常
は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性
を有する金属層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に
基づいて層形成ファクターの最適値を決めるのが望まし
い。

【００７２】本発明において、金属層の組成は必要とさ
れる機械的強度、耐環境性を満足するように適宜選択さ
れるが、いずれにしても像露光波長に対して実質的に透
明であることが必要であり、前露光および像露光波長に
対して光感度を有する必要はない。

【００７３】次に、光受容層ならびに金属層を形成する
ための装置および形成方法について詳述する。まず、高
周波プラズマＣＶＤ法およびマイクロ波プラズマＣＶＤ
法によって光受容層を構成する堆積膜あるいは金属層を
形成するための装置および形成方法について詳述する。
図３は高周波プラズマＣＶＤ（以下「ＲＦ−ＰＣＶＤ」
と表記する）法による電子写真用光受容部材の製造装置
の一例を示す模式的な説明図、図４（ａ）はマイクロ波
プラズマＣＶＤ（以下「μＷ−ＰＣＶＤ」と表記する）
法によって電子写真用光受容部材用の堆積膜を形成する
ための堆積膜形成装置の一例を示す模式的な説明図、図
４（ｂ）はμＷ−ＰＣＶＤ法による電子写真用光受容部
材の製造装置の説明図である。

【００７４】図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による堆積膜
の製造装置の構成は以下の通りである。この装置は大別
すると、堆積装置３１００、原料ガスの供給装置３２０
０、反応容器３１１１内を減圧にするための排気装置
（図示せず）から構成されている。堆積装置３１００中
の反応容器３１１１内には円筒状支持体３１１２、支持
体加熱用ヒーター３１１３、原料ガス導入管３１１４が
設置され、更に高周波マッチングボックス３１１５が接
続されている。また、原料ガス供給装置３２００は、Ｓ
ｉＨ₄，ＧｅＨ₄，Ｈ₂，ＣＨ₄，Ｂ₂Ｈ₆，ＰＨ₃等の原料
ガスおよびＨｅ，Ａｒ等の不活性ガスのボンベ３２２１
〜３２２７と有機金属化合物を詰めた密閉容器３２２８
とバルブ３２３１〜３２３７，３２４１〜３２４７，３
２５１〜３２５７およびマスフローコントローラー３２
１１〜３２１７から構成され、各原料ガスのボンベはバ
ルブ３２６０を介して反応容器３１１１内のガス導入管
３１１４に接続されている。

【００７５】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行うことができる。まず、反応容器３１１
１内に円筒状支持体３１１２を設置し、不図示の排気装
置（例えば真空ポンプ）により反応容器３１１１内を排
気する。続いて、支持体加熱用ヒーター３１１３により
円筒状支持体３１１２の温度を２０℃乃至５００℃の所
定の温度に制御する。

【００７６】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器３１１
１に流入させるには、ガスボンベのバルブ３２３１〜３
２３７、反応容器のリークバルブ３１１７が閉じられて
いることを確認し、また、流入バルブ３２４１〜３２４
７、流出バルブ３２５１〜３２５７、補助バルブ３２６
０が開かれていることを確認して、まずメインバルブ３
１１８を開いて反応容器３１１１およびガス配管内３１
１６を排気する。次に真空計３１１９の読みが約５×１
０^-6Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ３２６０、流出
バルブ３２５１〜３２５７を閉じる。その後、ガスボン
ベ３２２１〜３２２７より各ガスをバルブ３２３１〜３
２３７を開いて導入し、圧力調整器３２６１〜３２６７
により各ガス圧を２ｋｇ／ｃｍ²に調整する。次に、流
入バルブ３２４１〜３２４７を徐々に開けて、各ガスを
マスフローコントローラー３２１１〜３２１７内に導入
する。

【００７７】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、円筒状支持体３１１２上に各層の形成を行う。ま
ず、円筒状支持体３１１２が所定の温度になったところ
で流出バルブ３２５１〜３２５７のうちの必要なものお
よび補助バルブ３２６０を徐々に開き、ガスボンベ３２
２１〜３２２７から所定のガスをガス導入管３１１４を
介して反応容器３１１１内に導入する。次にマスフロー
コントローラー３２１１〜３２１７によって各原料ガス
が所定の流量になるように調整する。その際、反応容器
３１１１内の圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になる
ように真空計３１１９を見ながらメインバルブ３１１８
の開口を調整する。内圧が安定したところで、ＲＦ電源
（図示せず）を所望の電力に設定して、高周波マッチン
グボックス３１１５を通じて反応容器３１１１内にＲＦ
電力を導入し、ＲＦグロー放電を生起させる。この放電
エネルギーによって反応容器内に導入された原料ガスが
分解され、円筒状支持体３１１２上に所定のシリコンを
主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。所望の
膜厚の形成が行われた後、ＲＦ電力の供給を止め、流出
バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止め、堆積膜
の形成を終える。そして、同様の操作を複数回繰り返す
ことによって、所望の多層構造の光受容層が形成され
る。

【００７８】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることはいうま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器３１１１
内、流出バルブ３２５１〜３２５７から反応容器３１１
１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３２５１〜３２５７を閉じ、補助バルブ３２６０を
開き、さらにメインバルブ３１１８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、
膜形成の均一化を図る場合は、膜形成を行っている間
は、支持体３１１２を駆動装置（図示せず）によって所
定の速度で回転させる。そして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したがって変更が加えら
れることはいうまでもない。

【００７９】堆積膜形成時の支持体温度はいずれの温度
でも有効だが、特に２０℃以上５００℃以下、好ましく
は５０℃以上４５０℃以下、より好ましくは１００℃以
上４００℃以下が良好な効果を示すため好ましい。

【００８０】支持体の加熱方法は、真空仕様である発熱
体であればよく、より具体的にはシース状ヒーターの巻
き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等
の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の
熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手
段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質
は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属
類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用すること
ができる。また、それ以外にも、反応容器以外に加熱専
用の容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で支
持体を搬送する等の方法が用いられる。

【００８１】次に、マイクロ波プラズマＣＶＤ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。図３に示した製造装置におけるＲＦ−ＰＣＶ
Ｄ法による堆積装置３１００を図４（ａ）に示す堆積装
置４１００に交換して原料ガス供給装置３２００と接続
することにより、図４（ｂ）に示すμＷプラズマＣＶＤ
法による以下の構成の電子写真用光受容部材製造装置を
得ることができる。

【００８２】この装置は、真空気密化構造を成した減圧
にし得る反応容器４１１１、原料ガスの供給装置３２０
０、および反応容器内を減圧にするための排気装置（図
示せず）から構成されている。反応容器４１１１内には
マイクロ波電力を反応容器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料（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
窓４１１２、スタブチューナー（図示せず）およびアイ
ソレーター（図示せず）を介してマイクロ波電源（図示
せず）に接続されているマイクロ波の導波管４１１３、
堆積膜を形成すべき円筒状支持体４１１５、支持体加熱
用ヒーター４１１６、原料ガス導入管４１１７、プラズ
マ電位を制御するための外部電気バイアスを与えるため
の電極４１１８が設置されており、反応容器４１１１内
は排気管４１２１を通じて拡散ポンプ（図示せず）に接
続されている。

【００８３】原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ₄，
ＧｅＨ₄，Ｈ₂，ＣＨ₄，Ｂ₂Ｈ₆，ＰＨ₃等の原料ガスおよ
びＨｅ，Ａｒ等の不活性ガスのボンベ３２２１〜３２２
７と有機金属化合物を詰めた密閉容器３２２８とバルブ
３２３１〜３２３７，３２４１〜３２４７，３２５１〜
３２５７およびマスフローコントローラー３２１１〜３
２１７から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ３２
６０を介して反応容器４１１１内のガス導入管４１１７
に接続されている。また、円筒状支持体４１１５によっ
て取り囲まれた空間４１３０が放電空間を形成してい
る。

【００８４】μＷプラズマＣＶＤ法によるこの装置での
堆積膜の形成は、以下のように行うことができる。ま
ず、反応容器４１１１内に円筒状支持体４１１５を設置
し、駆動装置４１２０によって支持体４１１５を回転
し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）により反応
容器４１１１内を排気管４１２１を介して排気し、反応
容器４１１１内の圧力を１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に調整
する。続いて、支持体加熱用ヒーター４１１６により円
筒状支持体４１１５の温度を２０℃乃至５００℃の所定
の温度に加熱保持する。

【００８５】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器４１１
１に流入させるには、ガスボンベのバルブ３２３１〜３
２３７、反応容器のリークバルブ（図示せず）が閉じら
れていることを確認し、また、流入バルブ３２４１〜３
２４７、流出バルブ３２５１〜３２５７、補助バルブ３
２６０が開かれていることを確認して、まずメインバル
ブ（図示せず）を開いて反応容器４１１１およびガス配
管４１２２内を排気する。次に真空計（図示せず）の読
みが約５×１０^-6Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ３
２６０、流出バルブ３２５１〜３２５７を閉じる。その
後、ガスボンベ３２２１〜３２２７より各ガスをバルブ
３２３１〜３２３７を開いて導入し、圧力調整器３２６
１〜３２６７により各ガス圧を２Ｋｇ／ｃｍ²に調整す
る。次に、流入バルブ３２４１〜３２４７を徐々に開け
て、各ガスをマスフローコントローラー３２１１〜３２
１７内に導入する。

【００８６】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、円筒状支持体４１１５上に各層の形成を行う。ま
ず、円筒状支持体４１１５が所定の温度になったところ
で流出バルブ３２５１〜３２５７のうちの必要なものお
よび補助バルブ３２６０を徐々に開き、ガスボンベ３２
２１〜３２２７から所定のガスをガス導入管４１１７を
介して反応容器４１１１内の放電空間４１３０に導入す
る。次にマスフローコントローラー３２１１〜３２１７
によって各原料ガスが所定の流量になるように調整す
る。その際、放電空間４１３０内の圧力が１Ｔｏｒｒ以
下の所定の圧力になるように真空計（図示せず）を見な
がらメインバルブ（図示せず）の開口を調整する。圧力
が安定した後、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、マイクロ波電源（図示せず）を所
望の電力に設定し、導波管４１１３、マイクロ波導入窓
４１１２を介して放電空間４１３０にμＷエネルギーを
導入して、μＷグロー放電を生起させる。それと同時併
行的に、電源４１１９から電極４１１８に例えば直流等
の電気バイアスを印加する。かくして支持体４１１５に
より取り囲まれた放電空間４１３０において、導入され
た原料ガスは、マイクロ波のエネルギーにより励起され
て解離し、円筒状支持体４１１５上に所定の堆積膜が形
成される。この時、層形成の均一化を図るため支持体回
転用モーター４１２０によって、所望の回転速度で回転
させる。

【００８７】所望の膜厚の形成が行われた後、μＷ電力
の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガスの
流入を止め、堆積膜の形成を終える。同様の操作を複数
回繰り返すことによって、所望の多層構造の光受容層が
形成される。

【００８８】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることはいうま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器４１１１
内、流出バルブ３２５１〜３２５７から反応容器４１１
１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３２５１〜３２５７を閉じ、補助バルブ３２６０を
開き、さらにメインバルブ（図示せず）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。そ
して、上述のガス種およびバルブ操作は各々の層の作成
条件にしたがって変更が加えられることはいうまでもな
い。

【００８９】堆積膜形成時の支持体温度はいずれの温度
でも有効だが、特に２０℃以上５００℃以下、好ましく
は５０℃以上４５０℃以下、より好ましくは１００℃以
上４００℃以下が良好な効果を示すため好ましい。

【００９０】支持体の加熱方法は、真空仕様である発熱
体であればよく、より具体的にはシース状ヒーターの巻
き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等
の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の
熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手
段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質
は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属
類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用すること
ができる。また、それ以外にも、反応容器以外に加熱専
用の容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で支
持体を搬送する等の方法が用いられる。

【００９１】μＷ−ＰＣＶＤ法においては、放電空間内
の圧力としては、好ましくは１ｍＴｏｒｒ以上１００ｍ
Ｔｏｒｒ以下、より好ましくは３ｍＴｏｒｒ以上５０ｍ
Ｔｏｒｒ以下、最も好ましくは５ｍＴｏｒｒ以上３０ｍ
Ｔｏｒｒ以下に設定することが望ましい。放電空間外の
圧力は、放電空間内の圧力よりも低ければよいが、放電
空間内の圧力が１００ｍＴｏｒｒ以下では、また、特に
顕著には５０ｍＴｏｒｒ以下では、放電空間内の圧力が
放電空間外の圧力の３倍以上の時、特に堆積膜特性向上
の効果が大きい。

【００９２】マイクロ波の反応炉までの導入方法として
は導波管による方法が挙げられ、反応炉内への導入は、
１つまたは複数の誘電体窓から導入する方法が挙げられ
る。この時、炉内へのマイクロ波の導入窓の材質として
はアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）、窒化ボロン（ＢＮ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、炭化
珪素（ＳｉＣ）、酸化珪素（ＳｉＯ₂）、酸化ベリリウ
ム（ＢｅＯ）、テフロン、ポリスチレン等マイクロ波の
損失の少ない材料が通常使用される。

【００９３】電極と支持体間に発生させる電界は直流電
界が好ましく、また、電界の向きは電極から支持体に向
けるのがより好ましい。電界を発生させるために電極に
印加する直流電圧の平均の大きさは、１５Ｖ以上３００
Ｖ以下、好ましくは３０Ｖ以上２００Ｖ以下が適する。
直流電圧波形としては、特に制限はなく、種々の波形の
ものが本発明では有効である。つまり、時間によって電
圧の向きが変化しなければいずれの場合でもよく、例え
ば、時間に対して大きさの変化しない定電圧はもちろ
ん、パルス状の電圧、及び整流機により整流された時間
によって大きさが変化する脈動電圧も有効である。ま
た、交流電圧を印加することも有効である。交流の周波
数は、いずれの周波数でも問題はなく、実用的には低周
波では５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ、高周波では１３．５６
ＭＨｚが適する。交流の波形としてはサイン波でも矩形
波でも、他のいずれの波形でもよいが、実用的には、サ
イン波が適する。但し、この時電圧は、いずれの場合も
実効値をいう。

【００９４】電極の大きさ及び形状は、放電を乱さない
ならばいずれのものでも良いが、実用上は直径１ｍｍ以
上５ｃｍ以下の円筒状が好ましい。この時、電極の長さ
も、支持体に電界が均一にかかる長さであれば任意に設
定できる。また、電極の材質としては、表面が導電性と
なるものならばいずれのものでも良く、例えば、ステン
レス，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｎｂ，Ｔｅ，
Ｖ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｆｅ等の金属、これらの合金ま
たは表面を導電処理したガラス、セラミック、プラスチ
ック等が通常使用される。

【００９５】次に金属層１０５をスパッタリング法、イ
オンプレーティング法によって形成するための装置及び
形成方法について詳述する。まず、スパッタリング法に
よって金属層を形成するための装置および膜形成方法に
ついて詳述する。図５は、支持体にバイアスを印加でき
るようにした高周波スパッタリング（以下「ｂｉａｓ−
ＳＰ」と表記する）法による電子写真用光受容部材の製
造装置の一例を示す模式的説明図である。

【００９６】図５に示すｂｉａｓ−ＳＰ法による堆積膜
の製造装置の構成は以下のとおりである。この装置は大
別すると、堆積装置５１００、ガス供給装置５２００、
堆積室５１０１内を減圧にするための排気装置（図示せ
ず）から構成されている。堆積装置５１００中の堆積室
５１０１内には金属層の原料となるターゲット５１１
１、支持体５１１２、支持体加熱用ヒーター（図示せ
ず）、ガス導入管５１１３，５１１４が配置され、ター
ゲット５１１１にはマッチングボックス５１１５を介し
て高周波電源５１１６が接続されている。また、支持体
５１１２には直流あるいは高周波のバイアス電源５１１
７が接続されている。

【００９７】ガス供給装置５２００は、Ａｒ，Ｈｅ，Ｈ
₂，Ｏ₂，Ｎ₂，ＣＨ₄等のスパッタガスあるいは原料ガス
のボンベ５２２１〜５２２７と有機金属化合物を詰めた
密閉容器５２２８、バルブ５２３１〜５２３７，５２４
１〜５２４７，５２５１〜５２５７およびマスフローコ
ントローラー５２１１〜５２１７から構成され、各ガス
のボンベは補助バルブ５２６０，５２６１を介して堆積
室５１０１内のガス導入管５１１３，５１１４に接続さ
れている。

【００９８】この装置を用いた膜の形成は、例えば以下
のように行うことができる。まず、堆積室５１０１内
に、光導電層の形成が終わった支持体５１１２を設置
し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）により堆積
室５１０１内を排気する。続いて、支持体５１１２を駆
動装置（図示せず）によって所定の速度で回転させなが
ら、ヒーター（図示せず）により支持体５１１２の温度
を２０℃〜５０℃の所定の温度に制御する。

【００９９】支持体５１１２が所定の温度になったとこ
ろで流出バルブ５２５１〜５２５７のうちの必要なもの
および補助バルブ５２６０，５２６１を徐々に開き、ガ
スボンベ５２２１〜５２２７からガス導入管５１１３を
通してスパッタガスを、また、ガス導入管５１１４を通
して原料ガスを堆積室５１０１内に導入する。次にマス
フローコントローラー５２１１〜５２１７によって各ガ
スが所定の流量になるように調整する。その際、堆積室
５１０１内に圧力が１０Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力にな
るように真空計（図示せず）を見ながらメインバルブ５
１０２の開口を調整する。内圧が安定したところで、高
周波電源５１１６を所望の電力に設定して、マッチング
ボックス５１１５を介してターゲット５１１１に高周波
電力を印加し、グロー放電を生起させる。それと同時併
行的に、電源５１１７から支持体５１１２に所定の例え
ばＲＦバイアスを印加する。

【０１００】この放電エネルギーによって励起されたス
パッタガス原子がターゲットに衝突し、それによってタ
ーゲット材料が叩き出され、対向配置した支持体５１１
２上に所定の堆積膜が形成されるところとなる。所望の
膜厚の形成が行われた後、高周波電力の供給を止め、流
出バルブを閉じて堆積室へのガスの流入を止め、膜の形
成を終える。

【０１０１】堆積膜形成時の支持体温度はいずれの温度
でも有効だが、特に２０℃以上５００℃以下、好ましく
は５０℃以上４５０℃以下、より好ましくは１００℃以
上４００℃以下が良好な効果を示すため好ましい。

【０１０２】支持体の加熱方法は、真空仕様である発熱
体であればよく、より具体的にはシース状ヒーターの巻
き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等
の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の
熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手
段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質
は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属
類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用すること
ができる。また、それ以外にも、反応容器以外に加熱専
用の容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で支
持体を搬送する等の方法が用いられる。

【０１０３】次に、イオンプレーティング法によって金
属層を形成するための装置及び膜形成方法について詳述
する。図６は、高周波励起イオンプレーティング（以下
「ＲＦ−ＩＰ」と表記する）法による電子写真用光受容
部材の製造装置の一例を示す模式的説明図である。

【０１０４】図６に示すＲＦ−ＩＰ法による堆積膜の製
造装置の構成は以下のとおりである。この装置は大別す
ると、堆積装置６１００、ガス供給装置６２００、堆積
室６１０１内を減圧にするための排気装置（図示せず）
から構成されている。堆積装置６１００中の堆積室６１
０１内には金属層の原料となる電子ビーム蒸着源６１１
１、蒸発粒子をおおうように配置したＲＦ発振コイル６
１１２、支持体６１１３、支持体加熱用ヒーター（図示
せず）、ガス導入管６１１４が配置され、ＲＦコイルに
はマッチングボックス６１１５を介して高周波電源６１
１６が接続されている。また、支持体には直流の加速用
電源６１１７が接続されている。

【０１０５】ガス供給装置６２００は、Ｈ₂，Ｏ₂，
Ｎ₂，ＣＨ₄等の原料ガスおよびＨｅ，Ａｒ等の不活性ガ
スのボンベ６２２１〜６２２７と有機金属化合物を詰め
た密閉容器６２２８、バルブ６２３１〜６２３７，６２
４１〜６２４７，６２５１〜６２５７およびマスフロー
コントローラー６２１１〜６２１７から構成され、各ガ
スのボンベは補助バルブ６２６０を介して堆積室６１０
１内のガス導入管６１１４に接続されている。

【０１０６】この装置を用いた膜の形成は、例えば以下
のように行うことができる。まず、堆積室６１０１内
に、光導電層または表面層の形成が終わった支持体６１
１３を設置し、不図示の排気装置（例えは真空ポンプ）
により堆積室６１０１内を排気する。続いて、支持体６
１１３を駆動装置（図示せず）によって所定の速度で回
転させながら、ヒーター（図示せず）により支持体６１
１３の温度を２０℃〜５００℃の所定の温度に制御す
る。

【０１０７】支持体６１１３が所定の温度になったとこ
ろで流出バルブ６２５１〜６２５７のうちの必要なもの
および補助バルブ６２６０を徐々に開き、ガス導入管６
１１４を通して原料ガスを堆積室６１０１内に導入す
る。次にマスフローコントローラー６２１１〜６２１７
によって各ガスが所定の流量になるように調整する。そ
の際、堆積室６１０１内の圧力が１０Ｔｏｒｒ以下の所
定の圧力になるように真空計（図示せず）を見ながらメ
インバルブ６１０２の開口を調整する。内圧が安定した
ところで、電源６１１７から支持体６１１３に所定の直
流電圧を印加し、電子ビーム等により蒸発源の金属を加
熱して金属粒子を蒸発させる。それと同時併行的に高周
波電源６１１６を所望の電力に設定して、マッチングボ
ックス６１１５を介してＲＦコイルに高周波電力を印加
し放電を生起させる。

【０１０８】この放電エネルギーによってイオン化され
た蒸着粒子が支持体６１１３との間の電界によって加速
され、対向配置した支持体６１１３上に所定の堆積膜が
形成されるところとなる。所望の膜厚の形成が行われた
後、電子ビーム、高周波電力および直流電力の供給を止
め、流出バルブを閉じて堆積室へのガスの流入を止め、
膜の形成を終える。

【０１０９】堆積膜形成時の支持体温度はいずれの温度
でも有効だが、特に２０℃以上５０℃以下、好ましくは
５０℃以上４５０℃以下、より好ましくは１００℃以上
４００℃以下が良好な効果を示すため好ましい。

【０１１０】支持体の加熱方法は、真空仕様である発熱
体であればよく、より具体的にはシース状ヒーターの巻
き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等
の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の
熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手
段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質
は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属
類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用すること
ができる。また、それ以外にも、反応容器以外に加熱専
用の容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で支
持体を搬送する等の方法が用いられる。

【０１１１】

【実験例】以下、実験例により本発明の効果を具体的に
説明する。

【０１１２】

【実験例１】図３に示す電子写真用光受容部材の製造装
置を用い、鏡面加工を施したアルミシリンダー上に、さ
きに詳述した手順にしたがって、ＲＦ−ＰＣＶＤ法によ
り表１の作製条件で光受容層を形成し、続いて、図５に
示したｂｉａｓ−ＳＰ法による製造装置を用いて、スパ
ッタガスとしてＡｒを用い、内圧０．３Ｔｏｒｒ、ＲＦ
電力１００Ｗ、ＲＦバイアス５０Ｗの条件で、光受容層
上に層厚５０Åの薄層を形成して電子写真用光受容部材
を作製した。この時、ターゲットの種類を変えることに
より、薄層の材料を種々変えて数種類の電子写真用光受
容部材を作製した。

【０１１３】実験例１において作製した電子写真用光受
容部材をキヤノン製複写機ＮＰ−６１５０を実験用に改
造した電子写真装置に設置して、初期および２００万枚
相当の加速耐久後の画像の「ガサツキ」について調べ
た。その結果を表２に示す。表２において、ガサツキに
関して、直径０．０５ｍｍの円形の領域を１単位として
１００点の画像濃度を測定し、その画像濃度のばらつき
を評価した。それぞれについて、◎は「特に良好」、○
は「良好」、△は「実用上問題なし」、×は「実用上問
題あり」を表している。表２にみられるように、金属層
の材料がアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属で
ある場合に特に良好な結果が得られることがわかった。

【０１１４】

【実験例２】図３に示す電子写真用光受容部材の製造装
置を用い、実験例１と同様に、鏡面加工を施したアルミ
シリンダー上に、ＲＦ−ＰＣＶＤ法により表１の作製条
件で光受容層を形成し、続いて、図５に示したｂｉａｓ
−ＳＰ法による製造装置を用い、スパッタガスとしＨｅ
を用いて、内圧０．１Ｔｏｒｒ、ＲＦ電力３００Ｗ、Ｒ
Ｆバイアス２０Ｗの条件で、光受容層上にＴｉからなる
金属層を形成して電子写真用光受容部材を作製した。こ
の時にＴｉ層の層厚を種々変えて数種類の電子写真用光
受容部材を作製した。

【０１１５】このようにして作製した電子写真用光受容
部材をキヤノン製複写機ＮＰ−６１５０を実験用に改造
した電子写真装置に設置して、「帯電能」、「感度」、
「画像流れ」、「画像ムラ」について調べた。その結果
を表３に示す。表３において、◎は「特に良好」、○は
「良好」、△は「実用上問題なし」、×は「実用上問題
あり」を表している。表３にみられるように、金属層の
層厚が２０〜１００Åの範囲である場合に特に良好な結
果が得られることがわかった。さらに耐久試験後にクリ
ーニングブレードを顕微鏡観察したところ、上記範囲の
光受容部材ではほとんど欠損が認められなかった。

【０１１６】

【実施例】以上の実験例により本発明の構成が決定され
た。次に、本発明の実施例および比較例によりさらに具
体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定さ
れるものではない。

【０１１７】

【実施例１】図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による電子写
真用光受容部材の製造装置を用い、鏡面加工を施したア
ルミシリンダー（支持体）上に、さきに詳述した手順に
したがって表４の作製条件により光導電層と表面層を有
する光受容層ならびに金属層を形成し、電子写真用光受
容部材を作製した。

【０１１８】

【比較例】光受容層の表面に金属層を形成しない以外は
実施例１と同様にして電子写真用光受容部材を作製し
た。実施例１および比較例において作製した電子写真用
光受容部材を、実験例と同様にキヤノン製複写機ＮＰ−
５０６０を実験用に改造した電子写真装置に設置して、
実験例と同様に帯電能、感度、画像ムラ、ガサツキ、ク
リーニング性について評価したところ、実施例１ではい
ずれの項目も比較例に比べて良好な結果であった。ま
た、実施例１で作製した電子写真用光受容部材をＸＰＳ
（ＥＳＣＡ）による結合状態分析を行った結果、金属層
中に金属結合の存在が確認された。

【０１１９】

【実施例２】図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による電子写
真用光受容部材の製造装置を用い、表５に示す作製条件
で実施例１と同様に光導電層と表面層からなる光受容層
を形成し、続いて図５に示すｂｉａｓ−ＳＰ法による電
子写真用光受容部材の製造装置を用いて、表６に示す作
製条件で表面層上に金属層を形成して電子写真用光受容
部材を作製した。こうして得られた電子写真用光受容部
材について実施例１と同様の評価を行ったところ、実施
例１と同様に良好な結果であった。

【０１２０】

【実施例３】図３に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による電子写
真用光受容部材の製造装置を用い、表７に示す作製条件
で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる光受容層
を形成し、続いて図６に示すＲＦ−ＩＰ法による電子写
真用光受容部材の製造装置を用いて、表８に示す作製条
件で表面層に金属層を形成して電子写真用光受容部材を
作製した。こうして得られた電子写真用光受容部材につ
いて実施例１と同様の評価を行ったところ、実施例１と
同様に良好な結果であった。

【０１２１】

【実施例４】図４（ａ）および図４（ｂ）に示すμＷ−
ＰＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置を用
い、鏡面加工を施したアルミシリンダー上に、さきに詳
述した手順にたがって、表９の作製条件で電荷注入阻止
層、光導電層、表面層からなる光受容層を形成し、続い
て図５に示すｂｉａｓ−ＳＰ法による電子写真用光受容
部材の製造装置を用いて、表６に示す作製条件で表面層
上に金属層を形成して電子写真用光受容部材を作製し
た。こうして得られた電子写真用光受容部材について実
施例１と同様の評価を行ったところ、実施例１と同様に
良好な結果であった。また、本実施例で作製した電子写
真用光受容部材をＸＰＳによる結合状態分析を行った結
果、金属層中の金属結合並びに金属と表面層中のシリコ
ン原子との結合の存在が認められた。

【０１２２】

【実施例５】図４（ａ）および図４（ｂ）に示すμＷ−
ＰＣＶＤ法による電子写真用光受容部材の製造装置を用
い、表１０に示す作製条件で電荷注入阻止層、電荷輸送
層、電荷発生層、表面層からなる光受容層を形成し、続
いて図６に示すＲＦ−ＩＰ法による電子写真用光受容部
材の製造装置を用いて、表８に示す作製条件で表面層上
に金属層を形成して電子写真用光受容部材を作製した。
こうして得られた電子写真用光受容部材について実施例
１と同様の評価を行ったところ、実施例１と同様に良好
な結果が得られた。

【０１２３】

【表１】

【０１２４】

【表２】

【０１２５】

【表３】

【０１２６】

【表４】

【０１２７】

【表５】

【０１２８】

【表６】

【０１２９】

【表７】

【０１３０】

【表８】

【０１３１】

【表９】

【０１３２】

【表１０】

【０１３３】

【発明の効果】本発明の電子写真用光受容部材を前述の
ごとき特定の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すべ
て解決することができ、特にきわめて優れた電気的特
性、光学的特性、光導電特性、画像特性、耐久性および
使用環境特性を示す。特に本発明においては、光受容層
表面に極めて薄い金属層を形成することによって光受容
層表面の微小な欠陥を補償し表面電荷の注入による帯電
能の低下や帯電の不均一性を抑制することが可能とな
り、しかも緻密な金属層が表面に存在するために表面性
に起因するトナーの離型性やクリーニング性が向上し、
極めて優れた電位特性、画像特性を有するという特徴を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真用光受容部材の好適な実施態
様例の層構成を説明するための模式的層構成図。

【図２】従来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である。

【図３】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、高周波（ＲＦ）を用いたグ
ロー放電法による電子写真用光受容部材の製造装置の模
式的説明図である。

【図４】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（μＷ）を用い
たグロー放電法による電子写真用光受容部材の製造装置
の模式的説明図である。

【図５】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（μＷ）を用い
たグロー放電法による電子写真用光受容部材の製造装置
の模式的説明図である。

【図６】本発明の電子写真用光受容部材の金属層を形成
するための装置の一例で、高周波（ＲＦ）を用いたスパ
ッタリング法による電子写真用光受容部材の製造装置の
模式的説明図である。

【図７】本発明の電子写真用光受容部材の金属層を形成
するための装置の他の例で、高周波（ＲＦ）を用いたイ
オンプレーティング法による電子写真用光受容部材の製
造装置の模式的説明図である。

【符号の説明】

１００，２００ 光受容部材 １０１，２０１ 導電性支持体 １０２，２０２ 光受容層 １０３，２０３ 光導電層 １０４，２０４ 表面層 １０５，２０５ 電荷注入阻止層 １０６ 金属層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 5/08 ３３６ Ｇ０３Ｇ 5/08 ３３６ (72)発明者 橋爪 淳一郎 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 (72)発明者 武井 哲也 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

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも支持体と、該支持体上のシリ
   コン原子を母体とする非単結晶材料で構成され光導電性
   を示す光導電層からなる光受容層とを有する電子写真用
   光受容部材において、該光受容層上に金属結合を有する
   実質的に均一な金属層を形成したことを特徴とする電子
   写真用光受容部材。
2. 【請求項２】 前記光受容層が、シリコン原子を母体と
   する非単結晶材料からなる光導電層と、炭素、酸素、窒
   素の少なくとも一つを含むシリコン系非単結晶材料から
   なる表面層とから構成されることを特徴とする請求項１
   に記載の電子写真用光受容部材。
3. 【請求項３】 前記光受容層が、シリコン原子を母体と
   する非単結晶材料からなる光導電層と、炭素、酸素、窒
   素の少なくとも一つを含むシリコン系非単結晶材料から
   なる表面層と、シリコン原子を母体とし炭素、酸素、窒
   素の少なくとも一つおよび周期律表第ＩＩＩｂ族または
   第Ｖｂ族から選ばれる原子の少なくとも一つを含む非単
   結晶材料からなる電荷注入阻止層とから構成されること
   を特徴とする請求項１に記載の電子写真用光受容部材。
4. 【請求項４】 前記金属膜層の層厚が２０Å乃至１００
   Åであることを特徴とする請求項１乃至３に記載の電子
   写真用光受容部材。
5. 【請求項５】 前記金属膜層がアルカリ金属、アルカリ
   土類金属、遷移金属から選ばれる元素の少なくとも一つ
   から構成されることを特徴とする請求項１乃至４に記載
   の電子写真用光受容部材。