JPH1090929A - 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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JPH1090929A
JPH1090929A JP8240409A JP24040996A JPH1090929A JP H1090929 A JPH1090929 A JP H1090929A JP 8240409 A JP8240409 A JP 8240409A JP 24040996 A JP24040996 A JP 24040996A JP H1090929 A JPH1090929 A JP H1090929A
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伸史 土田
Hiroaki Niino
博明 新納
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電能の向上と、その温度特性の向上および
光メモリーの低減とが両立・達成され、画像品質が向上
した電子写真用光受容部材を提供する。特に半導体レー
ザーやLEDを用いたときの感度の温度特性や感度の直
線性が改善された電子写真用光受容部材を提供する。 【解決手段】 導電性支持体上に、水素原子と周期律表
第IIIb族元素を含有しシリコン原子を母体とする非単結
晶材料で構成された光導電層を有する電子写真用光受容
部材において、該光導電層は、特定範囲の水素原子の含
有量、光学的バンドギャップ、及び光吸収スペクトルの
指数関数裾から得られる特性エネルギーを有し、該光導
電層に入射する光を一定量吸収する第2の層領域を表面
側に、その他の第1の層領域を支持体側に有し、第2の
層領域の周期律表第IIIb族元素の含有量が第1の層領域
よりも少ないことを特徴とする電子写真用光受容部材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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
等を意味する。)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】画像形成分野において、光受容部材の光
受容層を形成する光導電材料は、次のような特性が要求
される。高感度であること、SN比(光電流(Ip)/暗電
流(Id))が高いこと、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、光応答性が速
いこと、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である。特に、光受容部
材が、事務機としてオフィスで使用される電子写真装置
内に組み込まれる場合は、上記の使用時における無害性
は重要である。
【0003】上記の特性が優れている光導電材料として
は、水素化アモルファスシリコンが挙げられ、例えば、
特公昭60−35059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。
【0004】このような光受容部材の作製は、一般的に
は、導電性支持体を50〜350℃に加熱し、この支持
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
法等の成膜法によってアモルファスシリコンからなる光
導電層を形成する。なかでもプラズマCVD法による製
造方法が好適であり、実用されている。このプラズマC
VD法は、原料ガスを高周波あるいはマイクロ波グロー
放電によって分解し、導電性支持体上にアモルファスシ
リコンの堆積膜を形成するものである。
【0005】また、特開昭56−83746号公報にお
いては、ハロゲン原子を含むアモルファスシリコンから
なる光導電層を導電性支持体上に形成した電子写真用光
受容部材が提案されている。この公報においては、アモ
ルファスシリコンにハロゲン原子を1〜40原子%含有
させることによって、耐熱性が高くなり、且つ電子写真
用光受容部材の光導電層として良好な電気的・光学的特
性を得ることができるとされている。
【0006】特開昭57−115556号公報には、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、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
する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。さらに、特開昭60−67951号公報には、ア
モルファスシリコン、炭素、酸素およびフッ素を含有し
てなる透光絶縁性オーバーコート層が積層された感光体
について記載され、特開昭62−168161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。
【0007】特開昭58−21257号公報には、光導
電層の作製中に支持体温度を変化させ、光導電層内で禁
止帯幅を変化させることによって、高抵抗であって光感
度領域の広い感光体を得る技術が開示されている。特開
昭58−121042号公報には、光導電層の層厚方向
にエネルギーギャップ状態密度を変化させ、表層のエネ
ルギーギャップ状態密度を1017〜1019cm-3とする
ことによって、湿度による表面電位の低下を防止する技
術が開示されている。また、特開昭59−143379
号公報および特開昭61−201481号公報には、水
素含有量の異なる水素化アモルファスシリコンを積層す
ることによって、暗抵抗が高く高感度の感光体を得る技
術が開示されている。
【0008】アモルファスシリコン感光体の画像品質向
上のために、特開昭58−88115号公報には、光導
電層の支持体側に周期律表第III族の原子を多く含有さ
せることが開示されている。特開昭62−83470号
公報には、電子写真用感光体の光導電層において光吸収
スペクトルの指数関数裾の特性エネエルギーを0.09
eV以下にすることによって、残像現象のない高品質の
画像を得る技術が開示されている。また、特開昭62−
112166号公報には、B26/SiH4流量比を
3.3×10-7以上に保ってキャリア輸送層を形成する
ことにより残像現象をなくす技術が開示されている。
【0009】その他、アモルファスシリコン感光体の画
像品質向上のために、特開昭60−95551号公報に
は、感光体表面近傍の温度を30〜40℃に維持しなが
ら帯電・露光・現像・転写の画像形成行程を行うことに
よって、感光体表面での水分の吸着による表面抵抗の低
下、及びそれに伴って発生する画像流れを防止する技術
が開示されている。
【0010】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・光導電特性および使用環境特性が
向上し、それらに伴って画像品質も向上してきた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アモル
ファスシリコン系材料で構成された光導電層を有する従
来の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、使用環境特性、
経時的安定性、及び耐久性において、これらの個々では
性能の向上が図られてはいるが総合的には不十分であ
り、総合的な特性の向上を図る上でさらに改良すべき余
地があった。
【0012】特に、電子写真装置の高画質化・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さらなる向上ととも
に、帯電能や感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に
性能を高めることが求められている。そして、電子写真
装置の画像特性向上のために電子写真装置内の光学露光
装置・現像装置・転写装置等の改良がなされた結果、電
子写真用光受容部材についても従来以上の高い画像特性
が求められるようになった。
【0013】このような状況において、前述した従来技
術により上記課題についてある程度の特性の向上が可能
になってはきたが、帯電能、感度および光応答性、並び
に画像品質の向上に関しては未だ十分とはいえない。特
にアモルファスシリコン系光受容部材の高画質化の課題
として、周囲の温度変化による電子写真特性(帯電能、
感度など)の変動を抑えること(使用環境特性の改
善)、及びブランクメモリーやゴーストといった光メモ
リーを低減すること(光応答性等の光導電特性の改善)
がいっそう求められるようになってきた。
【0014】例えば、従来は感光体の画像流れの防止の
ために、前記特開昭60−95551号公報に記載され
ているように、複写機内に設置したドラムヒーターによ
って感光体の表面温度を40℃程度に保っていた。しか
しながら、従来の感光体では前露光キャリアや熱励起キ
ャリアの生成に起因した帯電能の温度依存性が大きいた
め、複写機内の実際の使用環境下では、感光体が本来有
しているよりも低い帯電能の状態で使用せざるを得なか
った。例えば、室温での使用時に比べて、ドラムヒータ
ーで40℃程度に加熱している状態では帯電能が100
V程度低下してしまっていた。
【0015】また、従来は複写機を使用しない間(例え
ば夜間など)でもドラムヒーターに通電することによっ
て、帯電器のコロナ放電により生成するオゾン生成物が
感光体表面に吸着することにより発生する画像流れを防
止していた。しかし、現在では省電力化のために複写機
を使用しない夜間などの通電は極力行わないようになっ
てきている。このような通電を行わない状態で複写を行
うと、帯電等により感光体周囲の温度が上昇し、それに
ともなって帯電能が低下するため、複写中に画像濃度が
変わってしまうという現象が生じていた。
【0016】さらに、同一原稿を連続して繰り返し複写
すると、前回の複写行程での像露光の残像が次回の複写
時に画像上に生じる現象(ゴースト)や、トナーを節約
するために連続複写時の紙間において感光体に照射する
ブランク露光の影響により複写画像上に濃度差が生じる
現象(ブランクメモリー)等が画像品質を向上させる上
で問題になってきた。
【0017】一方、近年、オフィスや一般家庭へコンピ
ュータが普及し、電子写真装置も従来の複写機としてだ
けでなく、ファクシミリやプリンターの役目を担うため
にデジタル化することが求められるようになってきた。
デジタル化のための露光光源として用いられる半導体レ
ーザーやLEDは、発光強度や価格の点から近赤外から
赤色可視光までの比較的長波長のものが主流である。そ
のため、従来のハロゲン光を用いたアナログ機には見ら
れなかった特性上の問題を解決することが求められるよ
うになった。
【0018】特に、露光量と感光体表面電位の関係、い
わゆるE−V特性(曲線)が温度によってシフトするこ
と(感度の温度特性)や、E−V特性(曲線)の直線性
(感度の直線性)が低下することが、半導体レーザーや
LEDを用いた場合の特徴として注目されるようになっ
てきた。すなわち、半導体レーザーやLEDを露光光源
として用いたデジタル機においては、感光体温度を前述
のドラムヒーターにより制御を行わない場合、感度の温
度特性や感度の直線性の低下のために、周囲の温度によ
って感度が変化して画像濃度が変わってしまうという新
たな問題が生じていた。
【0019】したがって、電子写真用光受容部材を設計
する際に、上記のような問題が解決されるように、層構
成や各層の化学的組成などの総合的な観点からの改良を
図ると共に、アモルファスシリコン系材料そのものの一
段の特性の改良を図ることが必要とされている。
【0020】そこで本発明の目的は、上述したアモルフ
ァスシリコン系材料で構成された光受容層を有する従来
の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。
【0021】すなわち、本発明の目的は、電気的・光学
的・光導電的特性に優れ、且つこれらが温度や湿度等の
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(使用環境特性に優れ)、画像品質に優れた電子写真
用光受容部材を提供することである。特に、帯電能の向
上と、その温度特性の向上および光メモリーの低減とが
高次元で両立・達成され、画像品質が飛躍的に向上した
電子写真用光受容部材を提供することである。
【0022】また、像露光光源として特に半導体レーザ
ーやLEDを用いたときの感度の温度特性や感度の直線
性が改善され、画像品質が飛躍的に向上した電子写真用
光受容部材を提供することにある。
【0023】さらに、耐光疲労や繰り返し使用等による
劣化現象を起こさない耐久性に優れた電子写真用光受容
部材を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは、光導電層のキャリアの挙動に着目
し、アモルファスシリコン系材料(以下「a−Si」と
いう。)のバンドギャップ内の局在状態密度分布と温度
特性や光メモリーとの関係について鋭意検討した。その
結果、光導電層の厚さ方向において、水素含有量、光学
的バンドギャップ及びバンドギャップ内の局在状態密度
分布を制御することによって上記目的を達成できるとい
う知見を得た。
【0025】すなわち、水素原子または/及びハロゲン
原子を含有しシリコン原子を母体とする非単結晶材料で
構成された光導電層を有する電子写真用光受容部材にお
いて、その層構造が特定化された光受容部材は、実用上
著しく優れた特性を示すばかりでなく、従来の光受容部
材と比較してあらゆる点において優れていること、特に
電子写真用の光受容部材として優れた特性を有している
ことを見い出した。
【0026】また本発明は、デジタル化に対応した長波
長光(レーザーやLED)に最適化するために、特に光
電変換に関わる光入射部について、光が入射する部分と
それ以外の部分との役割を考慮しながら、水素原子また
は/及びハロゲン原子含有量、光学的バンドギャップ、
光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エネル
ギーの分布、および伝導性を制御する物質である周期律
表第IIIb族の元素の分布を相互に関連させながら制御す
ることによって、感度の温度特性や感度の直線性を改善
し、さらに帯電能と光メモリーを改善できるという知見
を得た。
【0027】これらの知見から、本発明者らは以下の発
明を完成した。
【0028】第1の発明は、導電性支持体上に、水素原
子または/及びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少な
くとも一種の元素を含有しシリコン原子を母体とする非
単結晶材料で構成された光導電層を少なくとも有する電
子写真用光受容部材において、該光導電層は、水素原子
または/及びハロゲン原子の含有量が10〜30原子
%、光学的バンドギャップが1.75〜1.85eV、
光吸収スペクトルの指数関数裾から得られる特性エネル
ギーが55〜65meVであって、該光導電層に入射す
る光を一定量吸収する第2の層領域を表面側に、その他
の第1の層領域を支持体側に有し、第2の層領域の周期
律表第IIIb族元素の含有量が第1の層領域よりも少ない
ことを特徴とする電子写真用光受容部材に関する。
【0029】第2の発明は、導電性支持体上に、水素原
子または/及びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少な
くとも一種の元素を含有しシリコン原子を母体とする非
単結晶材料で構成された光導電層を少なくとも有する電
子写真用光受容部材において、該光導電層は、水素原子
または/及びハロゲン原子の含有量が10〜20原子
%、光学的バンドギャップが1.75eV以下、光吸収
スペクトルの指数関数裾から得られる特性エネルギーが
55meV以下であって、該光導電層に入射する光を一
定量吸収する第2の層領域を表面側に、その他の第1の
層領域を支持体側に有し、第2の層領域の周期律表第II
Ib族元素の含有量が第1の層領域よりも少ないことを特
徴とする電子写真用光受容部材に関する。
【0030】第3の発明は、導電性支持体上に、水素原
子または/及びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少な
くとも一種の元素を含有しシリコン原子を母体とする非
単結晶材料で構成された光導電層を少なくとも有する電
子写真用光受容部材において、該光導電層は、水素原子
または/及びハロゲン原子の含有量が25〜35原子
%、光学的バンドギャップが1.80eV以上、光吸収
スペクトルの指数関数裾から得られる特性エネルギーが
55meV以下であって、該光導電層に入射する光を一
定量吸収する第2の層領域を表面側に、その他の第1の
層領域を支持体側に有し、第2の層領域の周期律表第II
Ib族元素の含有量が第1の層領域よりも少ないことを特
徴とする電子写真用光受容部材に関する。
【0031】第4の発明は、第2の層領域が、像露光の
ピーク波長光を50〜90%吸収する層領域である第
1、第2又は第3の発明の電子写真用光受容部材に関す
る。
【0032】第5の発明は、第2の層領域の周期律表第
IIIb族元素の含有量に対する、第1の層領域の周期律表
第IIIb族元素の含有量の比が1.2〜200である第1
〜第4のいずれかの発明の電子写真用光受容部材に関す
る。
【0033】第6の発明は、第2の層領域の周期律表第
IIIb族元素の含有量がシリコン原子に対して0.03〜
5ppmである第1〜第5のいずれかの発明の電子写真
用光受容部材に関する。
【0034】第7の発明は、第1の層領域の周期律表第
IIIb族元素の含有量がシリコン原子に対して0.2〜2
5ppmである第1〜第6の発明の電子写真用光受容部
材に関する。
【0035】第8の発明は、導電性支持体上に、水素原
子または/及びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少な
くとも一種の元素を含有しシリコン原子を母体とする非
単結晶材料で構成された光導電層を少なくとも有する電
子写真用光受容部材において、水素原子または/及びハ
ロゲン原子の含有量が20〜30原子%、光学的バンド
ギャップが1.75〜1.85eV、光吸収スペクトル
の指数関数裾から得られる特性エネルギーが55〜65
meVである支持体側の第1の層領域と、水素原子また
は/及びハロゲン原子の含有量が10〜25原子%、光
学的バンドギャップが1.70〜1.80eV、光吸収
スペクトルの指数関数裾から得られる特性エネルギーが
55meV以下である表面側の第2の層領域を前記光導
電層が有し、第2の層領域の光学的バンドギャップが第
1の層領域より小さく、且つ、第2の層領域の周期律表
第IIIb族元素の含有量が第1の層領域より少ないことを
特徴とする電子写真用光受容部材に関する。
【0036】第9の発明は、導電性支持体上に、水素原
子または/及びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少な
くとも一種の元素を含有しシリコン原子を母体とする非
単結晶材料で構成された光導電層を少なくとも有する電
子写真用光受容部材において、水素原子または/及びハ
ロゲン原子の含有量が25〜40原子%、光学的バンド
ギャップが1.80〜1.90eV、光吸収スペクトル
の指数関数裾から得られる特性エネルギーが55meV
以下である支持体側の第1の層領域と、水素原子または
/及びハロゲン原子の含有量が10〜25原子%、光学
的バンドギャップが1.70〜1.80eV、光吸収ス
ペクトルの指数関数裾から得られる特性エネルギーが5
5meV以下である表面側の第2の層領域を前記光導電
層が有し、第2の層領域の光学的バンドギャップが第1
の層領域より小さく、且つ、第2の層領域の周期律表第
IIIb族元素の含有量が第1の層領域より少ないことを特
徴とする電子写真用光受容部材に関する。
【0037】第10の発明は、第1の層領域の周期律表
第IIIb族元素の含有量がシリコン原子に対して0.2〜
30ppmである第8の発明の電子写真用光受容部材に
関する。
【0038】第11の発明は、第1の層領域の周期律表
第IIIb族元素の含有量がシリコン原子に対して0.2〜
25ppmである第9の発明の電子写真用光受容部材に
関する。
【0039】第12の発明は、第2の層領域の周期律表
第IIIb族元素の含有量がシリコン原子に対して0.01
〜10ppmである第8〜第11のいずれかの発明の電
子写真用光受容部材に関する。
【0040】第13の発明は、第2の層領域における、
像露光のピーク波長光を70%以上吸収するに要する表
面側からの層領域の周期律表第IIIb族元素の含有量が、
シリコン原子に対して0.01〜5ppmである第8〜
第12のいずれかの発明の電子写真用光受容部材に関す
る。
【0041】第14の発明は、第2の層領域が、像露光
のピーク波長光を80〜95%吸収する層領域である第
8〜第13のいずれかの発明の電子写真用光受容部材に
関する。
【0042】第15の発明は、光導電層の全層厚に対す
る、第2の層領域の層厚の比が0.05〜0.5である
第8〜第14のいずれかの発明の電子写真用光受容部材
に関する。
【0043】第16の発明は、光導電層における周期律
表第IIIb族元素の含有量が、支持体側から表面側へ向か
って減少している第1〜第15のいずれかの発明の電子
写真用光受容部材に関する。
【0044】第17の発明は、光導電層中に、炭素、酸
素、窒素の少なくとも一種の元素を含有する第1〜第1
6のいずれかの発明の電子写真用光受容部材に関する。
【0045】第18の発明は、光導電層の厚さが20〜
50μmである第1〜第17のいずれかの発明の電子写
真用光受容部材に関する。
【0046】第19の発明は、炭素、酸素、窒素の少な
くとも一種の元素を含有しシリコン原子を母体とする非
単結晶材料で構成された表面層を有する第1〜第18の
いずれかの発明の電子写真用光受容部材に関する。
【0047】第20の発明は、表面層の厚さが0.01
〜3μmである第19の発明の電子写真用光受容部材に
関する。
【0048】第21の発明は、水素原子または/及びハ
ロゲン原子と、炭素、酸素、窒素の少なくとも一種の元
素と、周期律表第IIIb族または第Vb族の少なくとも一
種の元素を含有しシリコン原子を母体とする非単結晶材
料で構成された電荷注入阻止層を有し、該電荷注入阻止
層上に光導電層が設けられた第1〜第20のいずれかの
発明の電子写真用光受容部材に関する。
【0049】第22の発明は、電荷注入阻止層の厚さが
0.1〜5μmである第21の発明の電子写真用光受容
部材に関する。
【0050】上記本発明における「指数関数裾」とは、
光吸収スペクトルから低エネルギー側の裾領域を除いた
吸収スペクトルのことを指しており、また「特性エネル
ギー」は、この指数関数裾の傾きと関係している。これ
らを図2を用いてさらに説明する。
【0051】図2に、横軸に光子エネルギーhν、縦軸
(対数軸)に吸収係数αをとった場合のa−Siのサブ
バンドギャップ光吸収スペクトルの一例を示す。このス
ペクトルは大きく二つの領域に分けられる。すなわち、
吸収係数αが光子エネルギーhνに対して指数関数的、
すなわち図2において直線的に変化する領域B(「指数
関数裾」または「アーバックテイル」)と、吸収係数α
が光子エネルギーhνに対してより緩やかな依存性を示
す領域Aである。
【0052】上記の領域Bは、a−Si中の価電子帯側
のテイル準位から伝導帯への光学遷移による光吸収に対
応し、領域Bの吸収係数αの光子エネルギーhνに対す
る指数関数的依存性は次式で表される。
【0053】α=α。exp(hν/Eu) この両辺の対数をとると lnα=(1/Eu)・hν+α1 ただし、α1=lnα。(定数) となり、特性エネルギーEuの逆数(1/Eu)が、領
域Bの傾きを表すことになる。Euは、価電子帯側のテ
イル準位の指数関数的エネルギー分布の特性エネルギー
に相当するため、Euが小さければ価電子帯側のテイル
準位が少なく、キャリアの局在準位への捕獲率が小さい
ことを意味する。
【0054】次に、本発明における感度の温度特性およ
び感度の直線性について図3を用いて説明する。
【0055】図3は、室温(ドラムヒーターOFF)と
約45℃(ドラムヒーターON)において、それぞれ感
光体の暗電位として400Vの表面電位に帯電し、次に
露光光源として680nmのLED光を照射して露光量
を変えた時の表面電位(明電位)の変化、いわゆるE−
V特性(E−V曲線)の一例である。なお、露光量は、
表面電位が下限となる露光量を1としたときの相対値で
示した。
【0056】感度の温度特性は、暗電位と明電位の差が
200V(Δ200)となるときの露光量(半減露光
量)の室温での値と約45℃での値との差である。
【0057】また、感度の直線性は、暗電位と明電位の
差が350V(Δ350)となるときの露光量(実測
値)と、露光なしの点(暗状態)と半減露光量を照射し
た状態の点とを結ぶ直線を外挿してΔ350となるとき
の露光量(計算値)との差である。
【0058】感度の温度特性および感度の直線性のいず
れもその値が小さいほど感光体として良好な特性を示
す。
【0059】本発明者らは、光学的バンドギャップ(以
下「Eg」という。)及び上記指数関数裾の特性エネル
ギー(以下「Eu」という。)と感光体特性との相関を
種々の条件において調べた結果、Eg及びEuと、a−
Si感光体の帯電能、温度特性および光メモリーとが密
接な関係にあることを見い出した。さらに、入射光の吸
収領域と、伝導性制御物質である周期律表第IIIb族元素
の含有量・分布について詳細に調べた結果、周期律表第
IIIb族元素の含有量・分布を制御し、光入射側領域の周
期律表第IIIb族元素の含有量を他の領域より少ない分布
状態にすることにより、良好な感光体特性を発揮するこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0060】特に長波長レーザーに最適化するために、
伝導性制御物質の含有量・分布による光入射部の正孔と
電子の走行性のバランス、及びEg・Euとレーザー光
源を用いたときの感光体特性を詳細に検討した結果、伝
導性制御物質の含有量・分布およびEg・Euと感度の
温度特性および感度の直線性とが密接な関係にあること
を見い出し、光入射部のEg・Eu及び水素含有量を特
定の範囲内に制御すると共に、光入射部の吸収深さによ
り周期律表第IIIb族元素のシリコン原子に対する流量比
を制御し、光入射側領域を周期律表第IIIb族元素の少な
い分布状態にすることによって、デジタル化に適した感
光体特性が発揮されることを見い出し本発明を完成する
に至った。
【0061】すなわち、水素原子含有量、光学的バンド
ギャップ、キャリアの局在準位への捕獲率を規定した光
導電層の形成において、光入射部の吸収深さにより周期
律表第IIIb族元素のシリコン原子に対する流量比を制御
して、光入射側領域を周期律表第IIIb族元素の少ない分
布状態にすることによって、感度の温度特性および感度
の直線性を大幅に改善し、さらに帯電能を向上させ、光
メモリーを実質的になくすことができることが本発明者
の実験により明らかになった。
【0062】以下、これらをさらに詳しく説明する。一
般的に、水素原子を含有するa−Si(以下「a−S
i:H」と略記する。)のバンドギャップ内には、Si
−Si結合の構造的な乱れに基づくテイル(裾)準位
と、Siの未結合手(ダングリングボンド)等の構造欠
陥に起因する深い準位が存在する。これらの準位は電子
や正孔の捕獲、再結合中心として働き、素子の特性を低
下させる原因になることが知られている。
【0063】このようなバンドギャップ内の局在準位の
状態を測定する方法として、一般に深準位分光法、等温
容量過渡分光法、光熱偏向分光法、光音響分光法、一定
光電流法等が用いられている。中でも一定光電流法(C
onstant Photocurrent Meth
od、以下「CPM」と略記する。)は、a−Si:H
の局在準位に基づくサブバンドギャップ光吸収スペクト
ルを簡便に測定する方法として有用である。
【0064】ドラムヒーター等で感光体を加熱したとき
に帯電能が低下する原因(帯電能の温度依存性)として
次のようなことが挙げられる。熱励起されたキャリア
が、帯電時の電界に引かれて、バンド裾の局在準位やバ
ンドギャップ内の深い局在準位への捕獲・放出を繰り返
しながら表面に走行することによって、表面電荷を打ち
消してしまう。この時、帯電器を通過する間(帯電中)
に表面に到達したキャリアについては帯電能の低下には
ほとんど影響がないが、深い準位に捕獲されたキャリア
は、帯電器を通過した後(帯電後)に表面へ到達して表
面電荷を打ち消すため、温度特性(帯電能の低下)とし
て観測される。また、帯電器を通過した後に熱励起され
たキャリアも表面電荷を打ち消し、帯電能の低下を引き
起こす。したがって、光学的バンドギャップを大きくす
ることによって熱励起キャリアの生成を抑え、なおかつ
深い局在準位を少なくすることによりキャリアの走行性
を向上させてバランスをとることが温度特性の向上のた
めに必要である。
【0065】光メモリーは、ブランク露光や像露光によ
り生じた光キャリアがバンドギャップ内の局在準位に捕
獲され、光導電層内にキャリアが残留することによって
生じる。すなわち、ある複写行程において生じた光キャ
リアのうち光導電層内に残留したキャリアが、次回の帯
電時あるいはそれ以降に表面電荷による電界によって掃
き出され、光の照射された部分の電位が他の部分よりも
低くなり、その結果、画像上に濃淡が生じる。したがっ
て、光キャリアが光導電層内に極力残留することなく、
1回の複写行程で走行するように、キャリアの走行性を
改善しなければならない。
【0066】また、感度の温度特性は、光導電層の正孔
と電子では電子の方が正孔よりも走行性が速くその走行
性の違いが大きい上に、走行性が温度によって変化する
ために生じる。光入射部内では正孔と電子が対で生成さ
れ、正帯電ドラムでは正孔は支持体側へ電子は表面層側
へ走行するが、その移動中に光入射部で正孔と電子が混
在すると、支持体や表面に達するまでに再結合をしてし
まう割合が多くなる。その再結合の割合が再捕獲中心か
らの熱励起により変化するために、露光量すなわち光生
成キャリアの数と表面電位を打ち消すキャリア数が温度
によって変化することになり、その結果、感度が温度に
よって変わることになる。したがって、光入射部での再
結合の割合を少なくする、すなわち再捕獲中心となる深
い準位を少なくすることと、正孔と電子の混在領域が小
さくなるように、長波長光の光吸収率を大きくし且つキ
ャリアの走行性も改善してバランスを取らなければなら
ない。
【0067】感度の直線性は、長波長レーザーの露光量
が多くなるにしたがって、相対的に表面から深い場所で
の光生成キャリアが増加し、走行距離が長いキャリア
(電子)が増加することに起因する。したがって、光入
射部の光吸収率を高めると共に、伝導性を制御する物質
の含有量と分布を変えて、光入射部の電子の走行性と正
孔の走行性を改善してバランスを取らければならない。
【0068】すなわち、水素含有量を少なくしてEgを
狭くすると、熱励起キャリアの生成はEgを拡大したも
のよりも比較的多くなるが、長波長光の吸収が大きくな
り光入射部を小さくできるために、正孔電子混在領域が
縮小できる。さらにEuを低減することで、熱励起キャ
リアや光キャリアが局在準位に捕獲される割合が小さく
なりキャリアの走行性が飛躍的に改善される。これに対
し、水素含有量を多くしてEgを拡大すると、長波長光
の吸収はEgを狭くしたものよりも小さいので光入射部
はEgを狭くしたものより大きくなり正孔電子混在領域
が比較的広くなるが、Egの拡大により熱励起キャリア
の生成が抑えられ、なおかつEuを低減することによっ
て熱励起キャリアや光キャリア局在準位に捕獲される割
合を小さくすることができるため、キャリアの走行性が
飛躍的に改善される。さらに、伝導性制御物質の含有量
と分布を制御することにより、上記効果が助長され、光
導電層全体の正孔と電子の走行性のバランスが改善され
る。
【0069】したがって、上述のように水素含有量、E
g及びEuをバランスを取りつつ制御し、光入射部の吸
収深さにより周期律表第IIIb族元素のシリコン原子に対
する含有量を制御し、光入射側領域を周期律表第IIIb族
元素の少ない分布状態にすることによって、熱励起キャ
リアや光キャリアが局在準位に捕獲される割合が小さく
なり、電子と正孔の走行性が飛躍的に改善される。
【0070】つまり、本発明は上記構成によって、レー
ザー光を用いたときの感度の温度特性、感度の直線性お
よび帯電能の向上と、温度特性の改善および光メモリー
の低減とを高い次元で両立させ、前記の従来技術におけ
る諸問題を解決することができ、極めて優れた電気的・
光学的・光導電的特性、画像品質、耐久性および使用環
境性を示す光受容部材を得ることができる。
【0071】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の電子
写真用光受容部材について詳細に説明する。
【0072】図1は、本発明の電子写真用光受容部材の
層構成の模式的説明図である。図1(a)に示す電子写
真用光受容部材は、支持体(101)上に光受容層(1
02)が設けられている。この光受容層は、水素原子ま
たは/及びハロゲン原子を含有するアモルファスシリコ
ン(以下「a−Si:H,X」という。)からなる光導
電性を有する光導電層(103)で構成されている。
【0073】図1(b)は、本発明の他の電子写真用光
受容部材の層構成の模式的説明図である。図1(b)に
示す電子写真用光受容部材は、支持体(101)上に光
受容層(102)が設けられている。この光受容層はa
−Si:H,Xからなる光導電性を有する光導電層(1
03)と、アモルファスシリコン系表面層(104)と
から構成されている。
【0074】図1(c)は、本発明の他の電子写真用光
受容部材の層構成の模式的説明図である。図1(c)に
示す電子写真用光受容部材は、支持体(101)上に光
受容層(102)が設けられている。この光受容層はa
−Si:H,Xからなる光導電性を有する光導電層(1
03)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)
とから構成されている。
【0075】支持体 本発明において使用される支持体としては、導電性支持
体、又は電気絶縁性部材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を用いることができ
る。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、及びこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられ
る。また、導電処理した支持体の電気絶縁性部材として
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、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム
又はシート、ガラス、セラミック等が挙げられる。
【0076】本発明において使用される支持体の形状
は、平滑表面あるいは凹凸表面を有する円筒状または無
端ベルト状などにすることができる。その厚さは、所望
通りの光受容部材を形成し得るように適宜決定するが、
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できる範囲内で可能な限り薄
くすることが好ましい。しかしながら、支持体は製造上
および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は10μ
m以上とすることが望ましい。
【0077】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、支持体の表面に凹凸を設けてもよい。このよ
うな凹凸は、特開昭60−168156号公報、同60
−178457号公報、同60−225854号公報等
に記載された公知の方法により形成される。
【0078】また、レーザー光(例えば788nm)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、支持体の表面
に複数の球状痕跡窪みによる凹凸を設けてもよい。この
凹凸は、光受容部材に要求される解像力よりも微少であ
って複数の球状痕跡窪みによるものである。このような
支持体の表面に設けられる複数の球状痕跡窪みによる凹
凸は、特開昭61−231561号公報に記載された公
知の方法により形成される。
【0079】光導電層 本発明における光導電層は、その目的を効果的に達成す
るために、真空堆積膜形成方法によって所望の特性が得
られるように適宜成膜パラメーターの数値条件を設定
し、また使用する原料ガスなどを適宜選択して形成す
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・マイクロ波CVD法等の交流放電C
VD法、あるいは直流放電CVD法など)、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CV
D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た
めの条件の制御が比較的容易であることから、高周波グ
ロー放電法が好適である。
【0080】グロー放電法によって光導電層を形成する
には、基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るS
i供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH
供給用の原料ガス又は/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、内部を減圧にし得る反応
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した
所定の支持体上にa−Si:H,Xからなる層を形成す
る。
【0081】また、本発明における光導電層中には、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。
【0082】水素原子もしく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との合計量(Ch)は、第
1の発明に関する光受容部材については、シリコン原子
と水素原子または/及びハロゲン原子との合計量に対し
て10〜30原子%、第2の発明に関する光受容部材に
ついては10〜20原子%、第3の発明に関する光受容
部材については25〜35原子%の範囲内にあることが
望ましい。第8の発明に関する光受容部材については、
その光導電層の第1の層領域のChが20〜30原子
%、第2の層領域のChが10〜25原子%であること
が望ましい。第9の発明に関する光受容部材について
は、その光導電層の第1の層領域のChが25〜40原
子%、第2の層領域のChが10〜25原子%であるこ
とが望ましい。
【0083】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、Si26、Si3
8、Si410等のガス状態の又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、さらに層形成時の取り扱い易さやSi供給効率の良
さ等の点でSiH4、Si26が好ましいものとして挙
げられる。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。
【0084】そして、形成される光導電層中に水素原子
を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御をいっそ
う容易にして、本発明の目的を達成する膜特性を得るた
めに、上記のガスにさらにH2ガス、H2とHeの混合ガ
ス、あるいは水素原子を含む珪素化合物のガス等を所望
量混合して層形成することが望ましい。
【0085】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ものは、例えば、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又
はガス化し得るハロゲン化合物が好ましくものとして挙
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又はガス化し得る、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)、B
rF、ClF、ClF3、BrF3、BrF5、IF3、I
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、例えばS
iF4、Si26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。
【0086】光導電層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。
【0087】本発明における光導電層には、伝導性を制
御する原子を含有させることが必要である。これは、光
導電層のEgやEuといった物性から得られるキャリア
の走行性を調整し或いは補償して走行性を高次でバラン
スさせることにより、帯電能や光メモリー特性を向上さ
せるために必須不可欠であるからである。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族の原子(以下「第IIIb族原子」という。)を用
いることができる。
【0088】第1〜第3の発明に関する光受容部材につ
いては、この第IIIb族原子の含有量は、光導電層の光が
入射する側であって光を一定量吸収する第2の層領域に
おける第IIIb族原子含有量がその他の第1の層領域より
も少ないこと、該第2の層領域の第IIIb族原子の含有量
がシリコン原子に対して0.03〜5ppmであるこ
と、第1の層領域の第IIIb族原子の含有量がシリコン原
子に対して0.2〜25ppmであること、第2の層領
域の第IIIb族原子の含有量に対する、第1の層領域の第
IIIb族原子の含有量の比が1.2〜200であることが
望ましい。ここで、第2の層領域の光の吸収量は、像露
光のピーク波長光を50〜90%吸収することが好まし
い。
【0089】第8の発明に関する光受容部材における第
IIIb族原子の含有量は、第1の層領域の第IIIb族原子の
含有量がシリコン原子に対して0.2〜30ppm、第
2の層領域の第IIIb族原子の含有量がシリコン原子に対
して0.01〜10ppmであることが望ましい。
【0090】第9の発明に関する光受容部材における第
IIIb族原子の含有量は、第1の層領域の第IIIb族原子の
含有量がシリコン原子に対して0.2〜25ppm、第
2の層領域の第IIIb族原子の含有量がシリコン原子に対
して0.01〜10ppmであることが望ましい。
【0091】また、第8及び第9の発明に関する光受容
部材については、正孔電子対が生成し走行する部分であ
る第2の層領域における、像露光のピーク波長光を70
%以上吸収するに要する表面側からの層領域の第IIIb族
元素の含有量が、第1の層領域より少ないこと、さらに
は、正孔と電子の走行性を高次でバランスさせるため
に、上記像露光のピーク波長光を70%以上吸収するに
要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の含有量が、
シリコン原子に対して0.01〜5ppmであることが
望ましい。
【0092】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。
【0093】伝導性を制御する原子である第IIIb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
導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、光導電層
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。
【0094】このとき、光導電層における第IIIb族元素
の含有量は、支持体側から表面側へ向かって減少させる
ことが好ましい。
【0095】生成する光キャリヤのうち、支持体方向に
走行するのは正孔(ホール)である。その走行性は電子
の走行性に比べると劣るが、この正孔を走行させない
と、ゴーストメモリレベルの低下や残留電位が高くなる
等の問題が生じる。そこで、この正孔の走行性を改善
し、電子との走行性のバランスを取るために、第IIIb族
元素を含有させる。しかし、第IIIb族元素を含有させて
いくと、膜中の準位の増加により帯電能の低下という影
響もでてくる。この二つの問題をバランス良く効果的に
解決するために、第IIIb族元素の含有量に勾配を持たせ
る。
【0096】第IIIb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、又は少なくとも層
形成条件下で容易にガス化し得るものが望ましい。その
ような第IIIb族原子導入用の原料物質としては、硼素原
子導入用としてB26、B410、B59、B511、B
610、B612、B614等の水素化硼素、BF3、BC
3、BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この
他、AlCl3、GaCl3、Ga(CH33、InCl
3、TlCl3等も挙げることができる。中でもB2
6は、取り扱いの面からも好ましい原料物質である。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又は/及びHeにより希釈して使用し
てもよい。
【0097】さらに本発明においては、光導電層に炭素
原子および/又は酸素原子および/又は窒素原子を含有
させることも有効である。炭素原子および/又は酸素原
子および/又は窒素原子の含有量は、シリコン原子、炭
素原子、酸素原子および窒素原子の合計量に対して1×
10-5〜10原子%が好ましく、1×10-4〜8原子%
がより好ましく、1×10-3〜5原子%が最適である。
炭素原子および/又は酸素原子および/又は窒素原子
は、光導電層中に万遍なく均一に含有されてもよいし、
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
分布を有する部分があってもよい。
【0098】本発明において、光導電層の層厚は、所望
の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点か
ら適宜所望にしたがって決定され、好ましくは20〜5
0μm、より好ましくは23〜45μm、最適には25
〜40μmの範囲である。層厚が20μmより薄くなる
と帯電能や感度等の電子写真特性が実用上不充分とな
り、50μmより厚くなると光導電層の作製時間が長く
なって製造コストが高くなる。
【0099】また、第8及び第9の発明に関する光受容
部材については、光導電層全体(第1の層領域および第
2の層領域)に対する第2の層領域の厚さの比は、0.
05〜0.5であることが望ましい。その比が0.03
より小さいと、第2の層領域を表面層側に位置させたと
きに前露光や像露光を十分に吸収することができず、感
度の温度特性の低減や感度の直線性の改善の効果を十分
に発揮することができない。また、0.05を超えると
帯電能の向上や温度特性に対する効果が十分に発揮され
ない。
【0100】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層を形成するには、Si供給用のガスと希釈
ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならび
に支持体温度を適宜設定することが必要である。
【0101】希釈ガスとして使用するH2又は/及びH
eの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択さ
れる。第1〜第3の発明に関する光受容部材について
は、Si供給用ガスに対するH2又は/及びHeの流量
を、通常の場合3〜30倍、好ましくは4〜25倍、最
適には5〜20倍の範囲に制御する。また、その範囲内
で一定の値になるように制御することが好ましい。第8
の発明に関する光受容部材については、第1の層領域に
おける、Si供給用ガスに対するH2又は/及びHeの
流量を、通常の場合4〜20倍、好ましくは5〜15
倍、最適には6〜10倍の範囲に制御することが望まし
く、第9の発明に関する光受容部材については、第1の
層領域における、Si供給用ガスに対するH2又は/及
びHeの流量を、通常の場合2〜15倍、好ましくは3
〜12倍、最適には4〜8倍の範囲に制御することが望
ましい。そして第2の層領域においては、第8及び第9
の発明に関する光受容部材のいずれについても、Si供
給用ガスに対するH2又は/及びHeの流量を、通常の
場合0.5〜10倍、好ましくは1〜8倍、最適には2
〜6倍の範囲に制御することが望ましい。
【0102】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、通常の場合1×10-2
〜2×103Pa、好ましくは5×10-2〜5×102
a、最適には1×10-1〜2×102Paの範囲に制御
する。
【0103】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択され、Si供給用のガス流量に対す
る放電電力の比(W/sccm)を、好ましくは0.3〜1
0、より好ましくは0.5〜9、最適には1〜6の範囲
に制御する。そして、第1の層領域のSi供給用ガスの
流量に対する放電電力の比を第2の層領域のそれに比べ
て大きくし、いわゆるフローリミット領域で作製するこ
とが好ましい。
【0104】支持体の温度は、層設計にしたがって適宜
最適範囲が選択され、好ましくは200〜350℃、よ
り好ましくは230〜330℃、最適には250〜30
0℃に設定する。
【0105】以上のガス混合比、反応容器内のガス圧、
放電電力および支持体温度の望ましい数値範囲は、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、相互的かつ有機的関連性に
基づいて最適値を決めることが望ましい。
【0106】表面層本発明においては、上述のようにし
て支持体上に形成された光導電層の上に、さらにa−S
i系の表面層を形成することが好ましい。この表面層は
自由表面(110)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、耐久性等にお
いて本発明の目的を達成するために設けられる。
【0107】また本発明においては、光導電層と表面層
を形成するそれぞれの非晶質材料がシリコン原子という
共通の構成要素を有しているため、積層界面において化
学的な安定性が十分に確保されている。
【0108】表面層は、a−Siであればいずれの材質
でも使用可能であるが、例えば、水素原子(H)又は/
及びハロゲン原子(X)を含有し、さらに炭素原子
(C)を含有するアモルファスシリコン(以下「a−S
iC:H,X」と表記する。)、水素原子(H)又は/
及びハロゲン原子(X)を含有し、さらに酸素原子
(O)を含有するアモルファスシリコン(以下「a−S
iO:H,X」と表記する。)、水素原子(H)又は/
及びハロゲン原子(X)を含有し、さらに窒素原子
(N)を含有するアモルファスシリコン(以下「a−S
iN:H,X」と表記する。)、水素原子(H)又は/
及びハロゲン原子(X)を含有し、さらに炭素原子・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。
【0109】本発明においてその目的を効果的に達成す
るために、表面層は、真空堆積膜形成方法によって、所
望の特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値
条件が設定されて形成される。具体的には、例えばグロ
ー放電法(低周波CVD法・高周波CVD法・マイクロ
波CVD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電C
VD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採用されるが、光受容部材の生産性
から光導電層と同様な堆積法によることが好ましい。
【0110】例えば、グロー放電法によってa−Si
C:H,Xからなる表面層を形成するには、基本的には
シリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガ
スと、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供給用の原料ガス又
は/及びハロゲン原子(X)を供給し得るX供給用の原
料ガスとを、内部を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した光導電層を形成し
た支持体上にa−SiC:H,Xからなる層を形成す
る。
【0111】本発明における表面層の材質としては、ア
モルファスシリコン材料ならば何れでもよいが、炭素・
窒素・酸素から選ばれた元素を少なくとも1つ含むアモ
ルファスシリコン材料が好ましく、特にa−SiC:
H,Xが好ましい。
【0112】表面層をa−SiCを主成分として構成す
る場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の合計量に
対して30〜90%の範囲が好ましい。
【0113】また本発明においては、表面層中に水素原
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などの構成原子の未結合手
を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷
保持特性を向上させるために必須不可欠である。水素含
有量は、構成原子の総量に対して通常の場合30〜70
原子%、好ましくは35〜65原子%、より好ましくは
40〜60原子%である。また、フッ素等のハロゲン原
子の含有量は、通常の場合は0.01〜15原子%、好
ましくは0.1〜10原子%、より好ましくは0.6〜
4原子%である。
【0114】これらの水素または/及びハロゲン含有量
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十分適用できるもの
である。
【0115】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、自由表面からの電荷の注入による帯電特性
の劣化、使用環境、例えば高い湿度の下で表面構造が変
化することによる帯電特性の変動、コロナ帯電時や光照
射時に光導電層から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る、繰り返し
使用時の残像現象の発生などがこの悪影響として挙げら
れる。しかしながら表面層内の水素含有量を30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70原子%を超えると表面層
の硬度が低下するために、繰り返し使用に耐えられなく
なる場合がある。したがって、表面層中の水素含有量を
前記の範囲内に制御することは、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である。表面層中の水
素含有量は、原料ガスの流量(比)、支持体温度、放電
パワー、ガス圧等によって制御することができる。
【0116】また、表面層中のハロゲン原子含有量を
0.01原子%以上に制御することによって、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、表面層中のハロゲ
ン原子の働きとして、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。しかし、表面層中のハロゲン原子含有量が1
5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、及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、過剰のハロゲン原
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。したがっ
て、表面層中のハロゲン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である。表面
層中のハロゲン原子含有量は、水素含有量と同様に原料
ガスの流量(比)、支持体温度、放電パワー、ガス圧等
によって制御することができる。
【0117】本発明の表面層の形成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、S
26、Si38、Si410等のガス状態の又はガス
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、さらに層形成時の取り扱い易さ、S
i供給効率の良さ等の点でSiH4、Si26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。
【0118】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
CH4、C22、C26、C38、C410等のガス状態
の又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、さらに層形成時の取り扱い易さ、Si供
給効率の良さ等の点でCH 4、C22、C26が好まし
いものとして挙げられる。また、これらの炭素供給用の
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。
【0119】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、N2O、NO2、O2、CO、C
2、N2等のガス状態の又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
素または酸素供給用の原料ガスを必要に応じてH2、H
e、Ar、Ne等のガスにより希釈して使用してもよ
い。
【0120】また、表面層中に導入される水素原子の導
入割合の制御をいっそう容易するために、これらのガス
にさらに水素ガス、又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。なお、
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。
【0121】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なものは、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又はガス化し得るハロゲン化合
物が挙げられる。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又はガス化し得る、
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、ClF、ClF3、BrF3、Br
5、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、例えば
SiF4、Si26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。
【0122】表面層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。
【0123】炭素原子または/及び酸素原子または/及
び窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有されても
よいし、表面層の層厚方向に含有量が変化するような不
均一な分布を有した部分があってもよい。
【0124】さらに本発明においては、表面層には必要
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、表面層中に万遍なく均
一に分布した状態で含有されてもよいし、あるいは層厚
方向には不均一な分布状態で含有されている部分があっ
てもよい。
【0125】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族原子またはn型伝導
特性を与える周期律表第Vb族原子を用いることができ
る。
【0126】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。
【0127】表面層に含有される伝導性を制御する原子
の含有量は、好ましくは1×10-3〜1×103原子p
pm、より好ましくは1×10-2〜5×102原子pp
m、最適には1×10-1〜1×102原子ppmの範囲
である。
【0128】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V
b族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、
表面層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。
【0129】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、又は少なくとも層形成条件下で容
易にガス化し得るものが望ましい。そのような第IIIb族
原子導入用の原料物質としては、硼素原子導入用として
26、B410、B59、B511、B610、B
6 12、B614等の水素化硼素、BF3、BCl3、BB
3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Al
Cl3、GaCl3、Ga(CH33、InCl3、Tl
Cl3等も挙げることができる。第Vb族原子導入用の
原料物質としては、燐原子導入用としてPH3、P24
等の水素化燐、PH4I、PF3、PF5、PCl 3、PC
5、PBr3、PBr5、PI3等のハロゲン化燐などが
挙げられる。この他、AsH3、AsF3、AsCl3
AsBr3、AsF5、SbH3、SbF3、SbF5、S
bCl3、SbCl5、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、A
r、Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。
【0130】本発明における表面層の層厚は、通常0.
01〜3μm、好ましくは0.05〜2μm、より好ま
しくは0.1〜1μmである。層厚が0.01μm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、3μmを超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。
【0131】本発明における表面層は、その要求される
特性が所望通りに得られるように注意深く形成する。す
なわち、Siと、C・N・Oの少なくとも一つの元素
と、H又は/及びXと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(総称して「非単結晶」という。)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
有し、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し
たがってその形成条件の選択が厳密になされる。
【0132】例えば、表面層を耐圧性の向上を主な目的
として設ける場合には、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形成される。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
として表面層を設ける場合には、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。
【0133】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層を形成するには、支持体の温度、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
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200〜350
℃、より好ましくは230〜330℃、最適には250
〜300℃とする。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1×10-2〜2×103Pa、より好ま
しくは5×10-2〜5×102、最適には1×10-1
2×102Paとする。本発明においては、表面層を形
成するための支持体温度やガス圧の望ましい数値範囲は
上記範囲が挙げられるが、これらの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。
【0134】さらに、本発明においては、光導電層と表
面層との間に、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さらに向上させるために
は有効である。
【0135】また、表面層と光導電層との間に、炭素原
子・酸素原子・窒素原子の含有量が光導電層に向かって
減少するように変化する領域を設けてもよい。これによ
り、表面層と光導電層の密着性を向上させ、光キャリア
の表面への移動がスムーズになるとともに、光導電層と
表面層との界面での光の反射による干渉の影響をより少
なくすることができる。
【0136】電荷注入阻止層 本発明の光受容部材においては、導電性支持体と光導電
層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止す
る働きのある電荷注入阻止層を設けるのがいっそう効果
的である。すなわち、電荷注入阻止層は、光受容層が一
定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側
から光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を
有し、逆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、いわゆる極性依存性を有している。
【0137】このような機能を付与するためには、電荷
注入阻止層に伝導性を制御する原子を光導電層より比較
的多く含有させる。伝導性を制御する原子は、層中に万
偏なく均一に分布されてもよいし、あるいは層厚方向に
は万偏なく含有されてはいるが不均一に分布する状態で
含有されている部分があってもよい。濃度分布が不均一
な場合には、支持体側に多く分布するように含有させる
のが好ましい。但し、いずれの場合も、支持体の表面と
平行面内の方向においては、均一な分布で万偏なく含有
されることが面内方向における特性の均一化を図る点か
らも必要である。
【0138】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
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、第IIIb族原子または第Vb族原
子を用いることができる。
【0139】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。これらの原子を導入するための原料物質は、前
記表面層の形成に使用するものと同様である。
【0140】本発明における電荷注入阻止層に含有され
る伝導性を制御する原子の含有量は、本発明の目的が効
果的に達成できるように所望にしたがって適宜決定さ
れ、好ましくは10〜1×104原子ppm、より好ま
しくは50〜5×103原子ppm、最適には1×102
〜3×103原子ppmである。
【0141】さらに、電荷注入阻止層には、炭素原子・
窒素原子・酸素原子の少なくとも一種を含有させること
によって、該電荷注入阻止層に直接接触して設けられる
他の層との間の密着性をよりいっそう向上させることが
できる。炭素原子・窒素原子・酸素原子は層中に万偏な
く均一に分布されてもよいし、あるいは層厚方向には万
偏なく含有されてはいるが不均一に分布する状態で含有
されている部分があってもよい。但し、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
で万遍なく含有されることが面内方向における特性の均
一化を図る点からも必要である。
【0142】本発明における電荷注入阻止層の全層領域
に含有される炭素原子・窒素原子・酸素原子の含有量
は、本発明の目的が効果的に達成されるように適宜決定
され、一種の場合はその量として二種以上の場合はその
総和量として、好ましくは1×10-3〜50原子%、よ
り好ましくは5×10-3〜30原子%、最適には1×1
-2〜10原子%である。
【0143】また、本発明における電荷注入阻止層に含
有される水素原子または/及びハロゲン原子は層内に存
在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。電
荷注入阻止層中の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との和の含有量は、好ましくは
1〜50原子%、より好ましくは5〜40原子%、最適
には10〜30原子%である。
【0144】本発明における電荷注入阻止層の層厚は、
所望の電子写真特性および経済的効果等の点から、好ま
しくは0.1〜5μm、より好ましくは0.3〜4μ
m、最適には0.5〜3μmである。層厚が0.1μm
より薄くなると、支持体からの電荷の注入阻止能が不十
分になって十分な帯電能が得られなくなり、また5μm
より厚くすると電子写真特性の向上は期待できず、作製
時間の延長による製造コストの増加を招くことになる。
【0145】本発明において電荷注入阻止層を形成する
には、前述の光導電層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得る特性を有す
る電荷注入阻止層を形成するには、前述の光導電層と同
様に、Si供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反応容
器内のガス圧、放電電力および支持体の温度を適宜設定
することが必要である。
【0146】希釈ガスとして使用するH2又は/及びH
eの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択さ
れ、Si供給用ガスに対しH2又は/及びHeを、通常
の場合0.3〜20倍、好ましくは0.5〜15倍、最
適には1〜10倍の範囲に制御する。
【0147】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、通常の場合1×10-2
〜2×103Pa、好ましくは5×10-2〜5×102
a、最適には1×10-1〜2×102Paの範囲に制御
する。
【0148】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択され、Si供給用のガス流量に対す
る放電電力の比(W/SCCM)を、通常の場合0.5〜
8、好ましくは0.8〜7、最適には1〜6の範囲に設
定する。
【0149】支持体の温度は、層設計にしたがって適宜
最適範囲が選択され、通常の場合、好ましくは200〜
350℃、より好ましくは230〜330℃、最適には
250〜310℃に設定する。
【0150】本発明においては、電荷注入阻止層を形成
するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力および
支持体温度の望ましい数値範囲は、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電荷注入阻止
層を形成すべく、相互的かつ有機的関連性に基づいて最
適値を決めることが望ましい。
【0151】この他に、本発明の光受容部材において
は、光受容層の前記支持体側に、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
設けることが望ましい。また、本発明の光受容部材にお
いては、支持体と光導電層あるいは電荷注入阻止層との
間の密着性の一層の向上を図る目的で、例えば、Si3
4・SiO2・SiOあるいはシリコン原子を母体と
し、水素原子または/及びハロゲン原子と、炭素原子ま
たは/及び酸素原子または/及び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よい。さらに、
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
めの光吸収層を設けてもよい。
【0152】光受容層形成装置および膜形成方法 次に、光受容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。
【0153】図4は、RF帯の電源周波数を用いた高周
波プラズマCVD法(以下「RF−PCVD」と略記す
る。)による光受容部材の製造装置の一例を示す模式的
な構成図である。図4に示す製造装置の構成は以下の通
りである。
【0154】この装置は大別すると、堆積装置(410
0)、原料ガス供給装置(4200)、及び反応容器
(4111)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(4100)中の反
応容器(4111)内には円筒状支持体(4112)、
支持体加熱用ヒーター(4113)、原料ガス導入管
(4114)が設置され、さらに高周波マッチングボッ
クス(4115)が接続されている。
【0155】原料ガス供給装置(4200)は、SiH
4、GeH4、H2、CH4、B26、PH3等の原料ガス
ボンベ(4221〜4226)、バルブ(4231〜4
236,4241〜4246,4251〜4256)及
びマスフローコントローラー(4211〜4216)か
ら構成され、各原料ガスボンベはバルブ(4260)を
介して反応容器(4111)内のガス導入管(411
4)に接続されている。
【0156】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行なうことができる。
【0157】まず、反応容器(4111)内に円筒状支
持体(4112)を設置し、不図示の排気装置(例えば
真空ポンプ)により反応容器内を排気する。続いて、支
持体加熱用ヒーター(4113)により円筒状支持体の
温度を200〜350℃の所定の温度に制御する。
【0158】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器(41
11)に流入させるには、まず、原料ガスボンベバルブ
(4231〜4236)及び反応容器リークバルブ(4
117)が閉じられていることを確認し、また、ガス流
入バルブ(4241〜4246)、ガス流出バルブ(4
251〜4256)及び補助バルブ(4260)が開か
れていることを確認し、その後にメインバルブ(411
8)を開いて反応容器及びガス配管内(4116)を排
気する。
【0159】次に、真空計(4119)の読みが約1×
10-2Paになった時点で補助バルブ及びガス流出バル
ブを閉じる。
【0160】その後、原料ガスボンベから各ガスをバル
ブ(4231〜4236)を開いて導入し、圧力調整器
(4261〜4266)により各ガス圧を2Kg/cm
2に調整する。次いでガス流入バルブ(4241〜42
46)を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントロー
ラー内に導入する。
【0161】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。
【0162】円筒状支持体が所定の温度になったところ
でガス流出バルブ(4251〜4256)のうちの必要
なもの及び補助バルブ(4260)を徐々に開き、原料
ガスボンベから所定のガスをガス導入管を介して反応容
器内に導入する。次にマスフローコントローラーによっ
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、反応容器内の圧力が1.5×102Pa以下の所定
の圧力になるように真空計を見ながらメインバルブの開
口を調整する。内圧が安定したところで、周波数13.
56MHzのRF電源(不図示)を所望の電力に設定し
て、高周波マッチングボックスを通じて反応容器内にR
F電力を導入し、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。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。
【0163】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。
【0164】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言うま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器内や、ガス
流出バルブから反応容器に至る配管内に残留することを
避けるために、ガス流出バルブを閉じ、補助バルブを開
き、さらにメインバルブ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。
【0165】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行なっている間は、円筒状支持体を駆動装置(不図
示)によって所定の速度で回転させることも有効であ
る。
【0166】さらに、上述のガス種およびバルブ操作は
各々の層の形成条件にしたがって変更が加えられること
は言うまでもない。
【0167】上記の方法において、堆積膜形成時の支持
体温度は、好ましくは200〜350℃、より好ましく
は230〜330℃、最適には250〜300℃であ
る。
【0168】支持体の加熱方法は、真空仕様である発熱
体を用いればよく、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、液体や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。これら以外にも、反応容器の外部に加熱専用
の容器を設け、そこで加熱した後、反応容器内へ真空下
で支持体を搬送する方法が用いられる。
【0169】
【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。
【0170】実験例−A1 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニ
ウムシリンダー(支持体)上に、表−A1に示す条件
で、電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成して
光受容部材を作製した。光導電層は、第1の層領域、第
2の層領域(波長680nmの光を70%吸収できる層
厚の領域)の順で形成し、第IIIb族元素を含有するガ
ス種としてはB26を用いてシリコン原子に対する第II
Ib族元素の含有量を調節した。
【0171】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを設置し、ガラス基板(コーニング社
7059)及びSiウエハー上にそれぞれ上記光導電
層の形成条件で膜厚約1μmのa−Si膜を堆積した。
ガラス基板上の堆積膜は、光学的バンドギャップ(E
g)を測定した後、Crの串型電極を蒸着し、CPMに
より指数関数裾の特性エネルギー(Eu)を測定した。
Siウエハー上の堆積膜は、FTIRにより水素含有量
(Ch)を測定した。
【0172】表−A1の条件による光受容部材の光導電
層は、Ch、Eg、Euがそれぞれ21原子%、1.8
0eV、60meVであった(光受容部材a)。
【0173】次に、表−A1において、SiH4ガスと
2ガスとの混合比、SiH4ガス流量と放電電力との比
率および支持体温度を種々変えることによって、光導電
層のCh、Eg、Euがそれぞれ10原子%、1.75
eV、55meV(光受容部材b)、26原子%、1.
82eV、61meV(光受容部材c)、30原子%、
1.85eV、65meV(光受容部材d)の種々の光
受容部材を作製した。
【0174】上記の光受容部材を電子写真装置(キヤノ
ン製NP−6550を実験用に改造。波長680nmの
LEDとレーザー光が交換可能。)にセットして、電位
特性の評価を行った。
【0175】その際、プロセススピード380mm/s
ec、前露光(波長700nmのLED)4 lux・
sec、帯電器の電流値1000μAの条件において、
電子写真装置の現像器位置にセットした表面電位計(T
REK社Model 344)の電位センサーにより光
受容部材の表面電位を測定し、その値を帯電能とした。
残留電位は、像露光1.5 lux・secのときの表
面電位を測定し、その値を残留電位とした。
【0176】また、光受容部材に内蔵したドラムヒータ
ーにより、温度を室温(約25℃)から50℃まで変え
て、上記条件で帯電能を測定し、そのときの温度1℃当
たりの帯電能の変化を帯電能の温度特性とした。
【0177】さらに、室温と45℃のそれぞれについて
暗電位が400Vとなるように帯電条件を設定し、像露
光光源に680nmのLEDを用いてE−V特性(曲
線)を測定して、感度の温度特性および感度の直線性を
評価した。
【0178】光メモリーについては、像露光光源に波長
680nmのLEDを用い、上述の条件下において同様
の電位センサーによって、非露光状態での表面電位と一
旦露光した後に再度帯電したときの表面電位との電位差
を測定し、その値をメモリー電位とした。
【0179】画像特性は、680nmのLEDをNP−
6650にセットして評価した。
【0180】それぞれの光受容部材(a〜d)に関し
て、層厚30μmの光導電層を第1の層領域または第2
の層領域のみで構成した場合を基準として、帯電能、残
留電位、温度特性、メモリー電位、感度の温度特性およ
び感度の直線性について以下の基準で評価を行った。
【0181】 ◎:光導電層を第1の層領域または第2の層領域のみで
構成した場合よりも非常に良好 ○:光導電層を第1の層領域または第2の層領域のみで
構成した場合よりも良好 △:光導電層を第1の層領域または第2の層領域のみで
構成した場合と同等 ×:光導電層を第1の層領域または第2の層領域のみで
構成した場合よりも劣る。
【0182】光導電層を第1の層領域のみで構成した場
合と比較した結果を表−A2に、光導電層を第2の層領
域のみで構成した場合と比較した結果を表−A3に示
す。これらの結果から明らかなように帯電能、残留電
位、温度特性、メモリー電位、感度の温度特性および感
度の直線性のいずれについても、光導電層を第1の層領
域または第2の層領域のみで構成した場合よりも良好で
あり、さらに画像特性においても良好な画像が得られる
ことがわかった。また、露光光源をLEDに代えて半導
体レーザー(波長680nm)にした場合も同様に良好
な結果が得られることがわかった。
【0183】
【表1】 * 光導電層の層厚30μmから第2の層領域の層厚を引いた値 ** 波長680nmの光を70%吸収できる層厚
【0184】
【表2】
【0185】
【表3】
【0186】実験例−A2 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A1の光受容部材aと同様な条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第2の層領域の光吸収率の異なる
種々の光受容部材を作製した。その際、第2の層領域
は、680nmの光を40%、50%、80%、90%
及び92%吸収できる層厚に変化させた。
【0187】作製した個々の光受容部材について、層厚
30μmの光導電層を第1の層領域のみで構成した場合
を基準として、帯電能、残留電位、温度特性、メモリー
電位、感度の温度特性および感度の直線性について以下
の基準で評価を行った。
【0188】 ◎:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合よりも
非常に良好 ○:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合よりも
良好 △:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合と同等 ×:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合よりも
劣る。
【0189】結果を表−A4に示す。表−A4から明ら
かなように第2の層領域が、680nmの光を50〜9
0%吸収できる層厚において本発明の効果が得られ、さ
らに画像特性においても良好な画像が得られることがわ
かった。また、露光光源をLEDに代えて半導体レーザ
ー(波長680nm)にした場合も同様に良好な結果が
得られることがわかった。
【0190】
【表4】
【0191】実験例−A3 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A1の光受容部材bと同様の条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第2の層領域の第IIIb族元素の含
有量の異なる種々の光受容部材を作製した。その際、第
1の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含
有量を6ppmとし、第2の層領域のシリコン原子に対
する第IIIb族元素の含有量を0.01ppm、0.0
3ppm、0.10ppm、2ppm、5ppm及び
5.5ppmと変化させた。このとき、第IIIb族元素
を含有するガス種としてB26を用い、シリコン原子に
対する第IIIb族元素の含有量を調節した。
【0192】作製した個々の光受容部材について、層厚
30μmの光導電層を第1の層領域のみで構成した場合
を基準として、帯電能、残留電位、温度特性、メモリー
電位、感度の温度特性および感度の直線性について以下
の基準で評価を行った。
【0193】 ◎:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合よりも
非常に良好 ○:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合よりも
良好 △:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合と同等 ×:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合よりも
劣る。
【0194】結果を表−A5に示す。表−A5から明ら
かなように第2の層領域において、シリコン原子に対す
る第IIIb族元素の含有量を0.03〜5ppmにする
ことで本発明の効果が得られ、さらに画像特性において
も良好な画像が得られることがわかった。また、露光光
源をLEDに代えて半導体レーザー(波長680nm)
にした場合も同様に良好な結果が得られることがわかっ
た。
【0195】
【表5】
【0196】実験例−A4 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A1の光受容部材cと同様の条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第1の層領域の第IIIb族元素の含
有量の異なる種々の光受容部材を作製した。その際、第
2の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含
有量を0.13ppmとし、第1の層領域のシリコン原
子に対する第IIIb族元素の含有量を0.15ppm、
0.20ppm、2ppm、10ppm、25ppm及
び30ppmと変化させた。このとき、第IIIb族元素
を含有するガス種としてB2 6を用い、シリコン原子に
対する第IIIb族元素の含有量を調節した。
【0197】作製した個々の光受容部材について、層厚
30μmの光導電層を第2の層領域のみで構成した場合
を基準として、帯電能、残留電位、温度特性、メモリー
電位、感度の温度特性および感度の直線性について以下
の基準で評価を行った。
【0198】 ◎:光導電層を第2の層領域のみで構成した場合よりも
非常に良好 ○:光導電層を第2の層領域のみで構成した場合よりも
良好 △:光導電層を第2の層領域のみで構成した場合と同等 ×:光導電層を第2の層領域のみで構成した場合よりも
劣る。
【0199】結果を表−A6に示す。表−A6から明ら
かなように第1の層領域において、シリコン原子に対す
る第IIIb族元素の含有量を0.2〜25ppmにする
ことで本発明の効果が得られ、さらに画像特性において
も同様に良好な画像が得られることがわかった。また、
露光光源をLEDに代えて半導体レーザー(波長680
nm)にした場合も良好な結果が得られることがわかっ
た。
【0200】
【表6】
【0201】実験例−A5 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A1の光受容部材dと同様の条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第1の層領域と第2の層領域との
第IIIb族元素の含有量比が異なる種々の光受容部材を作
製した。その際、第1の層領域のシリコン原子に対する
第IIIb族元素の含有量を一定(6ppm)にし、第2の層
領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含有量に
対する第1の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族
元素の含有量の比を1.1、1.2、3、60、200
及び600と変化させた。このとき、第IIIb族元素を
含有するガス種としてB26を用い、シリコン原子に対
する第IIIb族元素の含有量を調節した。
【0202】作製した個々の光受容部材について、層厚
30μmの光導電層を第1の層領域のみで構成した場合
を基準として帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電
位、感度の温度特性および感度の直線性について以下の
基準で評価を行った。
【0203】 ◎:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合よりも
非常に良好 ○:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合よりも
良好 △:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合と同等 ×:光導電層を第1の層領域のみで構成した場合よりも
劣る。
【0204】結果を表−A7に示す。表−A7から明ら
かなように第2の層領域のシリコン原子に対する第III
b族元素の含有量に対する第1の層領域のシリコン原子
に対する第IIIb族元素の含有量の割合を1.2〜20
0にすることで本発明の効果が得られ、さらに画像特性
においても良好な画像が得られることがわかった。ま
た、露光光源をLEDに代えて半導体レーザー(波長6
80nm)にした場合も同様に良好な結果が得られるこ
とがわかった。
【0205】
【表7】
【0206】実験例−A6 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニ
ウムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導
電層および表面層を形成して種々の光受容部材を作製し
た。その際、実験例−A1の表−A1の光導電層につい
て以下のようにした以外は、実験例−A1と同様にして
作製した。
【0207】(i)第1の層領域のシリコン原子に対す
る第IIIb族元素の含有量を電荷注入阻止層側(支持体
側)から表面層側(光入射側)へ向かって2ppmから
0.5ppmへ図5(a)〜(g)に示すようにそれぞ
れ変化させ、第2の層領域のシリコン原子に対する第II
Ib族元素の含有量を0.2ppmとした。
【0208】(ii)第1の層領域のシリコン原子に対す
る第IIIb族元素の含有量を2ppmとし、第2の層領
域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含有量を光
導電層側(支持体側)から表面層側(光入射側)へ向か
って0.2ppmから0.1ppmへ図5(a)〜
(g)に示すようにそれぞれ変化させた。
【0209】(iii)第1の層領域のシリコン原子に対
する第IIIb族元素の含有量を電荷注入阻止層側(支持
体側)から表面層側(光入射側)に向かって2ppmか
ら0.5ppmへ図5(a)〜(g)に示すようにそれ
ぞれ変化させ、その各々に対して第2の層領域のシリコ
ン原子に対する第IIIb族元素の含有量を光導電層側
(支持体側)から表面層側(光入射側)に向かって0.
2ppmから0.1ppmへ図5(a)〜(g)に示す
ようにそれぞれ変化させた。
【0210】作製した個々の光受容部材を実験例−A1
と同様にして評価を行ったところ、実験例−A1と同様
に帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の
温度特性、感度の直線性および画像特性のいずれについ
ても良好な結果が得られた。また、露光光源をLEDに
代えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も
同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0211】実験例−A7 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、表−A8に示す条件で、直径108mmの鏡
面加工を施したアルミニウムシリンダー(支持体)上
に、電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成して
光受容部材を作製した。光導電層は、第1の層領域、第
2の層領域(波長680nmの光を70%吸収できる膜
厚の層領域)の順で形成し、第IIIb族元素を含有する
ガス種としてはB26を用い、シリコン原子に対する第
IIIb族元素の含有量を調節した。
【0212】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを設置し、ガラス基板(コーニング社
7059)及びSiウエハー上にそれぞれ上記光導電
層の形成条件で膜厚約1μmのa−Si膜を堆積した。
ガラス基板上の堆積膜は、光学的バンドギャップ(E
g)を測定した後、Crの串型電極を蒸着し、CPMに
より指数関数裾の特性エネルギー(Eu)を測定した。
Siウエハー上の堆積膜は、FTIRにより水素含有量
(Ch)を測定した。
【0213】表−A8の条件による光受容部材の光導電
層は、Ch、Eg、Euがそれぞれ20原子%、1.7
5eV、55meVであった(光受容部材e)。
【0214】次に、表−A8において、SiH4ガスと
2ガスとの混合比、SiH4ガスと放電電力との比率お
よび支持体温度を種々変えることによって、光導電層の
Ch、Eg、Euがそれぞれ10原子%、1.68e
V、47meV(光受容部材f)、15原子%、1.7
eV、50meV(光受容部材g)及び18原子%、
1.73eV、53meV(光受容部材h)の種々の光
受容部材を作製した。
【0215】上記の光受容部材e〜hを実験例−A1と
同様にして評価を行ったところ、実験例−A1と同様に
帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の温
度特性、感度の直線性および画像特性のいずれについて
も良好であることがわかった。また、露光光源をLED
に代えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合
も同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0216】
【表8】 * 光導電層の層厚30μmから第2の層領域の層厚を引いた値 ** 波長680nmの光を70%吸収できる層厚
【0217】実験例−A8 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A7の光受容部材eと同様な条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第2の層領域の光吸収率の異なる
種々の光受容部材を作製した。その際、第2の層領域
は、680nmの光を40%、50%、80%、90%
及び92%吸収できる層厚に変化させた。
【0218】作製した個々の光受容部材について実験例
−A2と同様にして、帯電能、残留電位、温度特性、メ
モリー電位、感度の温度特性、感度の直線性および画像
特性について評価を行ったところ、実験例−A2と同様
に第2の層領域が680nmの光を50〜90%吸収で
きる層厚において本発明の効果が得られ、さらに画像特
性においても良好な画像が得られることがわかった。ま
た、露光光源をLEDに代えて半導体レーザー(波長6
80nm)にした場合も同様に良好な結果が得られるこ
とがわかった。
【0219】実験例−A9 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A7の光受容部材fと同様の条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第2の層領域の第IIIb族元素の含
有量の異なる種々の光受容部材を作製した。その際、第
1の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含
有量を6ppmとし、第2の層領域のシリコン原子に対
する第IIIb族元素の含有量を0.01ppm、0.0
3ppm、0.1ppm、2ppm、5ppm及び5.
5ppmと変化させた。
【0220】作製した個々の光受容部材について実験例
−A3と同様にして帯電能、残留電位、温度特性、メモ
リー電位、感度の温度特性、感度の直線性および画像特
性について評価を行ったところ、実験例−A3と同様に
第2の層領域においてシリコン原子に対する第IIIb族
元素の含有量を0.03〜5ppmにすることで本発明
の効果が得られ、さらに画像特性においても良好な画像
が得られることがわかった。また、露光光源をLEDに
代えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も
同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0221】実験例−A10 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A7の光受容部材gと同様の条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第1の層領域の第IIIb族元素の含
有量の異なる種々の光受容部材を作製した。その際、第
2の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含
有量を0.13ppmとし、第1の層領域のシリコン原
子に対する第IIIb族元素の含有量を0.15ppm、
0.2ppm、2ppm、10ppm、25ppm及び
30ppmと変化させた。
【0222】作製した個々の光受容部材について実験例
−A4と同様にして帯電能、残留電位、温度特性、メモ
リー電位、感度の温度特性、感度の直線性および画像特
性について評価を行ったところ、実験例−A4と同様に
第1の層領域においてシリコン原子に対する第IIIb族
元素の含有量を0.2〜25ppmにすることで本発明
の効果が得られ、さらに画像特性においても良好な画像
が得られることがわかった。また、露光光源をLEDに
代えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も
同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0223】実験例−A11 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A7の光受容部材hと同様の条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第1の層領域と第2の層領域との
第IIIb族元素の含有量比が異なる種々の光受容部材を作
製した。その際、第1の層領域のシリコン原子に対する
第IIIb族元素の含有量を一定(6ppm)にし、第2の層
領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含有量に
対する第1の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族
元素の含有量の割合を1.1、1.2、3、60、20
0及び600と変化させた。
【0224】作製した個々の光受容部材について実験例
−A5と同様に帯電能、残留電位、温度特性、メモリー
電位、感度の温度特性、感度の直線性および画像特性に
ついて評価を行ったところ、実験例−A5と同様に第2
の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含有
量に対する第1の層領域のシリコン原子に対する第III
b族元素の含有量の割合を1.2〜200にすることで
本発明の効果が得られ、さらに画像特性においても良好
な画像が得られることがわかった。また、露光光源をL
EDに代えて半導体レーザー(波長680nm)にした
場合も同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0225】実験例−A12 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニ
ウムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導
電層および表面層を形成して種々の光受容部材を作製し
た。その際、実験例−A7の表−A8の光導電層につい
て以下のようにした以外は、実験例−A7と同様にして
作製した。
【0226】(i)第1の層領域のシリコン原子に対す
る第IIIb族元素の含有量を電荷注入阻止層側(支持体
側)から表面層側(光入射側)へ向かって2ppmから
0.5ppmへ図5(a)〜(g)に示すようにそれぞ
れ変化させ、第2の層領域のシリコン原子に対する第II
Ib族元素の含有量を0.2ppmとした。
【0227】(ii)第1の層領域のシリコン原子に対す
る第IIIb族元素の含有量を2ppmとし、第2の層領
域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含有量を光
導電層側(支持体側)から表面層側(光入射側)へ向か
って0.2ppmから0.1ppmへ図5(a)〜
(g)に示すようにそれぞれ変化させた。
【0228】(iii)第1の層領域のシリコン原子に対
する第IIIb族元素の含有量を電荷注入阻止層側(支持
体側)から表面層側(光入射側)へ向かって2ppmか
ら0.5ppmへ図5(a)〜(g)に示すようにそれ
ぞれ変化させ、その各々に対して第2の層領域のシリコ
ン原子に対する第IIIb族元素の含有量を光導電層側
(支持体側)から表面層側(光入射側)へ向かって0.
2ppmから0.1ppmへ図5(a)〜(g)に示す
ようにそれぞれ変化させた。
【0229】作製した個々の光受容部材を実験例−A1
と同様にして評価を行ったところ、実験例−A1と同様
に帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の
温度特性、感度の直線性および画像特性のいずれについ
ても良好な結果が得られた。また、露光光源をLEDに
代えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も
同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0230】実験例−A13 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、表−A9に示す条件で、直径108mmの鏡
面加工を施したアルミニウムシリンダー(支持体)上
に、電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成して
光受容部材を作製した。光導電層は、第1の層領域、第
2の層領域(波長680nmの光を70%吸収できる層
厚領域)の順で形成し、第IIIb族元素を含有するガス
種としてはB26を用い、シリコン原子に対する第III
b族元素の含有量を調節した。
【0231】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを設置し、ガラス基板(コーニング社
7059)及びSiウエハー上にそれぞれ上記光導電
層の形成条件で膜厚約1μmのa−Si膜を堆積した。
ガラス基板上の堆積膜は、光学的バンドギャップ(E
g)を測定した後、Crの串型電極を蒸着し、CPMに
より指数関数裾の特性エネルギー(Eu)を測定した。
Siウエハー上の堆積膜は、FTIRにより水素含有量
(Ch)を測定した。
【0232】表−A9の条件による光受容部材は、C
h、Eg、Euがそれぞれ30原子%、1.84eV、
53meVであった(光受容部材i)。
【0233】次に、表−A9において、SiH4ガスと
2ガスとの混合比、SiH4ガスと放電電力との比率お
よび支持体温度を種々変えることによって、光導電層の
Ch、Eg、Euがそれぞれ25原子%、1.80e
V、47meV(光受容部材j)、33原子%、1.8
5eV、54meV(光受容部材k)及び35原子%、
1.87eV、55meV(光受容部材l)の種々の光
受容部材を作製した。
【0234】上記の光受容部材i〜lを実験例−A1と
同様にして評価を行ったところ、実験例−A1と同様に
帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の温
度特性、感度の直線性および画像特性のいずれについて
も良好であることがわかった。また、露光光源をLED
に代えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合
も同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0235】
【表9】 * 光導電層の層厚30μmから第2の層領域の層厚を引いた値 ** 波長680nmの光を70%吸収できる層厚
【0236】実験例−A14 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A13の光受容部材iと同様な条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層、
表面層を形成し、第2の層領域の光吸収率の異なる種々
の光受容部材を作製した。その際、第2の層領域は、6
80nmの光を40%、50%、80%、90%及び9
2%吸収できる層厚に変化させた。
【0237】作製した個々の光受容部材について実験例
−A2と同様にして、帯電能、残留電位、温度特性、メ
モリー電位、感度の温度特性、感度の直線性および画像
特性について評価を行ったところ、実験例−A2と同様
に第2の層領域が680nmの光を50〜90%吸収で
きる層厚において本発明の効果が得られ、さらに画像特
性においても良好な画像が得られることがわかった。ま
た、露光光源をLEDに代えて半導体レーザー(波長6
80nm)にした場合も同様に良好な結果が得られるこ
とがわかった。
【0238】実験例−A15 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A13の光受容部材jと同様の条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第2の層領域の第IIIb族元素の含
有量の異なる種々の光受容部材を作製した。その際、第
1の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含
有量を6ppmとし、第2の層領域のシリコン原子に対
する第IIIb族元素の含有量を0.01ppm、0.0
3ppm、0.1ppm、2ppm、5ppm及び5.
5ppmと変化させた。
【0239】作製した個々の光受容部材について実験例
−A3と同様にして帯電能、残留電位、温度特性、メモ
リー電位、感度の温度特性、感度の直線性および画像特
性について評価を行ったところ、実験例−A3と同様に
第2の層領域においてシリコン原子に対する第IIIb族
元素の含有量を0.03〜5ppmにすることで本発明
の効果が得られ、さらに画像特性においても良好な画像
が得られることがわかった。また、露光光源をLEDに
代えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も
同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0240】実験例−A16 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A13光受容部材kと同様の条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第1の層領域の第IIIb族元素の含
有量の異なる種々の光受容部材を作製した。その際、第
2の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含
有量を0.13ppmとし、第1の層領域のシリコン原
子に対する第IIIb族元素の含有量を0.15ppm、
0.2ppm、2ppm、10ppm、25ppm及び
30ppmと変化させた。
【0241】作製した個々の光受容部材について実験例
−A4と同様にして帯電能、残留電位、温度特性、メモ
リー電位、感度の温度特性、感度の直線性および画像特
性について評価を行ったところ、実験例−A4と同様に
第1の層領域においてシリコン原子に対する第IIIb族
元素の含有量を0.2〜25ppmにすることで本発明
の効果が得られ、さらに画像特性においても良好な画像
が得られることがわかった。また、露光光源をLEDに
代えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も
同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0242】実験例−A17 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、実験例−A13光受容部材lと同様の条件
で、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電層お
よび表面層を形成し、第1の層領域と第2の層領域との
第IIIb族元素の含有量比が異なる種々の光受容部材を作
製した。その際、第1の層領域のシリコン原子に対する
第IIIb族元素の含有量を一定(6ppm)にし、第2の層
領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含有量に
対する第1の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族
元素の含有量の割合を1.1、1.2、3、60、20
0及び600と変化させた。
【0243】作製した個々の光受容部材について実験例
−A5と同様に帯電能、残留電位、温度特性、メモリー
電位、感度の温度特性、感度の直線性および画像特性に
ついて評価を行ったところ、実験例−A5と同様に第2
の層領域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含有
量に対する第1の層領域のシリコン原子に対する第III
b族元素の含有量の割合を1.2〜200にすることで
本発明の効果が得られ、さらに画像特性においても良好
な画像が得られることがわかった。また、露光光源をL
EDに代えて半導体レーザー(波長680nm)にした
場合も同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0244】実験例−A18 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニ
ウムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導
電層および表面層を形成して光受容部材を作製した。そ
の際、実験例−A13の表−A9の光導電層について以
下のようにした以外は、実験例−A13と同様にして作
製した。
【0245】(i)第1の層領域のシリコン原子に対す
る第IIIb族元素の含有量を電荷注入阻止層側(支持体
側)から表面層側(光入射側)へ向かって2ppmから
0.5ppmへ図5(a)〜(g)に示すようにそれぞ
れ変化させ、第2の層領域のシリコン原子に対する第II
Ib族元素の含有量を0.2ppmとした。
【0246】(ii)第1の層領域のシリコン原子に対す
る第IIIb族元素の含有量を2ppmとし、第2の層領
域のシリコン原子に対する第IIIb族元素の含有量を光
導電層側(支持体側)から表面層側(光入射側)へ向か
って0.2ppmから0.1ppmへ図5(a)〜
(g)に示すようにそれぞれ変化させた。
【0247】(iii)第1の層領域のシリコン原子に対
する第IIIb族元素の含有量を電荷注入阻止層側(支持
体側)から表面層側(光入射側)へ向かって2ppmか
ら0.5ppmへ図5(a)〜(g)に示すようにそれ
ぞれ変化させ、その各々に対して第2の層領域のSiH
4に対するB26含有量を光導電層側(支持体側)から
表面層側(光入射側)へ向かって0.2ppmから0.
1ppmへ図5(a)〜(g)に示すようにそれぞれ変
化させた。
【0248】作製した個々の光受容部材を実験例−A1
と同様にして評価を行ったところ、実験例−A1と同様
に帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の
温度特性、感度の直線性および画像特性のいずれについ
ても良好な結果が得られた。また、露光光源をLEDに
代えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も
同様に良好な結果が得られることがわかった。
【0249】実験例−B1 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径108mmの鏡面加工を施したアルミニ
ウムシリンダー(支持体)上に、表−B1に示す条件で
電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成して光受
容部材を作製した。光導電層は、第1の層領域、第2の
層領域の順で形成した。
【0250】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンブル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを設置し、ガラス基板(コーニング社
7059)及びSiウエハー上にそれぞれ上記光導電層
の形成条件で膜厚約1μmのa−Si膜を堆積した。ガ
ラス基板上の堆積膜は、光学的バンドギャッブ(Eg)
を測定した後、Crの串型電極を蒸着し、CPMにより
指数関数裾の特性エネルギー(Eu)を測定した。Si
ウエハー上の堆積膜は、FTIRにより水素含有量(C
h)を測定した。
【0251】表−B1の条件による光受容部材の第1の
層領域は、Ch、Eg、Euがそれぞれ28原子%、
1.80eV、58meVであり、第2の層領域は、1
4原子%、1.72eV、53meVであった。
【0252】次に、第2の層領域において、SiH4
ス流量、SiH4ガスとH2ガスとの混合比、SiH4ガ
ス流量と放電電力との比率および支持体温度を種々変え
ることによって、第2の層領域のEg(Ch)、Euの
異なる種々の光受容部材を作製した。なお、第1及び第
2の層領域の膜厚はそれぞれ24μm及び6μmに固定
した。
【0253】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製NP−6650を実験用に改造。)にセットし
て、電位特性の評価を行った。
【0254】その際、プロセススピ−ド380mm/s
ec、前露光(波長700nmのLED)4 lux・
sec、帯電器の電流値1000μAの条件において、
電子写真装置の現像器位置にセットした表面電位計(T
REK社Model 344)の電位センサーにより光
受容部材の表面電位を測定し、その値を帯電能とした。
【0255】また、光受容部材に内蔵したドラムヒータ
ーにより、温度を室温(約25℃)から45℃まで変え
て、上記条件で帯電能を測定し、そのときの温度1℃当
たりの帯電能の変化を帯電能の温度特性とした。
【0256】さらに、室温と45℃のそれぞれについて
暗電位が400Vとなるように帯電条件を設定し、像露
光光源に680nmのLEDを用いてE−V特性(曲
線)を測定して、感度の温度特性および感度の直線性を
評価した。
【0257】光メモリーについては、像露光光源に波長
680nmのLEDを用い、上述の条件下において同様
の電位センサーによって、非露光状態での表面電位と一
旦露光した後に再度帯電した時との電位差を測定し、そ
の値をメモリー電位とした。
【0258】本実験例のEu・Egと、帯電能・帯電能
の温度特性・光メモリ−・感度の温度特性・感度の直線
性との関係をそれぞれ調べた。図6〜図10に第2の層
領域についての結果を示す。図中、縦軸の値は、光導電
層(総膜厚30μm)を第1の層領域のみで構成した場
合を1としたときの相対値である。この値が大きくなる
ほど、より改善されていることを示す。
【0259】図6〜図10からも明らかなように、第1
の層領域においてEgが1.75〜1.85eV、Eu
が55〜65meV以下、水素原子の含有量(Ch)が
20原子%以上30原子%未満で、かつ第2の層領域に
おいてEgが1.70〜1.80eV、Euが55me
V以下、Chが10原子%以上25原子%未満の条件に
おいて、帯電能、帯電能の温度特性、光メモリー、感度
の温度特性、感度の直線性ともに良好な特性を得られる
ことがわかった。
【0260】
【表10】
【0261】実験例−B2 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、表−B2に示す条件で、
電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成して光受
容部材を作製した。光導電層は、第1の層領域、第2の
層領域の順で形成した。
【0262】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを設置し、ガラス基板(コーニング社
7059)及びSiウエハー上にそれぞれ上記光導電層
の形成条件で膜厚約1μmのa−Si膜を堆積した。ガ
ラス支持体上の堆積膜は、光学的バンドギャップ(E
g)を測定した後、Crの串型電極を蒸着し、CPMに
より指数関数裾の特性エネルギー(Eu)を測定した。
Siウエハー上の堆積膜は、FTIRにより水素含有量
(Ch)を測定した。
【0263】表−B2の条件による光受容部材の第1の
層領域は、Ch、Eg、Euがそれぞれ29原子%、
1.83eV、54meVであり、第2の層領域は、C
h、Eg、Euがそれぞれ16原子%、1.73eV、
54meVであった。
【0264】次に、第2の層領域において、SiH4
ス流量、SiH4ガスとH2ガスとの混合比、SiH4
ス流量と放電電力との比率および支持体温度を種々変え
ることによって、第2の層領域のEg(Ch)とEuの
異なる種々の光受容部材を作製した。そして、作製した
個々の光受容部材について実験例−B1と同様の電位特
性評価を行い、実験例−B1と同様にEu・Egと、帯
電能・帯電能の温度特性・光メモリー・感度の温度特性
・感度の直線性との関係を調べたところ、実験例−B1
と同様の傾向を示し、第1の層領域においてEgが1.
80〜1.90eV、Euが55meV以下、水素原子
の含有量(Ch)が25原子%以上40原子%未満で、
かつ第2の層領域においてEgが1.70〜1.80e
V、Euが55meV以下、Chが10原子%以上25
原子%未満の条件において、帯電能、帯電能の温度特
性、光メモリー、感度の温度特性、感度の直線性ともに
良好な特性を得られることがわかった。
【0265】
【表11】
【0266】実験例−B3 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、表−B3に示す条件で、
電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成して光受
容部材を作製した。光導電層は、第1の層領域、第2の
層領域の順で形成した。
【0267】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを設置し、ガラス支持体(コーニング
社7059)及びSiウエハー上にそれぞれ上記光導電
層の形成条件で膜厚約1μmのa−Si膜を堆積した。
ガラス支持体上の堆積膜は、光学的バンドギャップ(E
g)を測定した後、Crの串型電極を蒸着し、CPMに
より指数関数裾の特性エネルギー(Eu)を測定した。
Siウエハー上の堆積膜は、FTIRにより水素含有量
(Ch)を測定した。
【0268】表−B3の条件による光受容部材の第1の
層領域は、Ch、Eg、Euがそれぞれ28原子%、
1.82eV、53meVであり、第2の層領域は、C
h、Eg、Euがそれぞれ15原子%、1.75eV、
54meVであった。
【0269】ここで、光導電層中の第IIIb族元素の含有
量として、像露光のピーク波長光の50%、60%、7
0%、80%、90%を吸収するに要する表面側からの
層領域での含有量を0.3ppmとし、その他の層領域
の含有量は均一に1.0ppmとして、第IIIb族元素の
含有分布の異なる光受容部材を種々作製した。さらに、
これらの光受容部材のそれぞれについて光導電層の全層
厚(30μm)に対する第2の層領域の層厚の比を変化
させた。
【0270】作製した個々の光受容部材について実験例
−B1と同様の電位特性評価を行った。上記の含有分布
および層厚比と、帯電能・帯電能の温度特性・光メモリ
−・感度の温度特性・感度の直線性との関係をそれぞれ
図11〜図15に示す。図中、縦軸の値は、光導電層の
全体に第IIIb族元素1.0ppmを均一に含有させた場
合を1としたときの相対値である。この値が大きくなる
ほど、より改善されていることを示す。
【0271】図11〜図15から明らかなように、第2
の層領域における、像露光のピーク波長光を70%以上
吸収するに要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の
含有量が支持体側の第1の層領域より少ない光受容部材
は、層厚比が0.05〜0.5において、第IIIb族元素
を均一に含有させたものに比べて、帯電能、帯電能の温
度特性、光メモリー、感度の温度特性、及び感度の直線
性の全ての特性レベルが向上することがわかった。
【0272】
【表12】 * ピーク波長光の50、60、70、80、90%を吸収するそれぞれの層領域は0.3 ppm、他は1.0ppm ** 光導電層の全層厚を30μmとして、第1の層領域と第2の層領域の層厚 比を変化させた。
【0273】実験例−B4 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、表−B4に示す条件で、
電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成して光受
容部材を作製した。光導電層は、第1の層領域、第2の
層領域の順で形成した。
【0274】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを設置し、ガラス支持体(コーニング
社7059)及びSiウエハー上にそれぞれ上記光導電
層の形成条件で膜厚約1μmのa−Si膜を堆積した。
ガラス支持体上の堆積膜は、光学的バンドギャップ(E
g)を測定した後、Crの串型電極を蒸着し、CPMに
より指数関数裾の特性エネルギー(Eu)を測定した。
Siウエハー上の堆積膜は、FTIRにより水素含有量
(Ch)を測定した。
【0275】表−B4の条件による光受容部材の第1の
層領域は、Ch、Eg、Euがそれぞれ24原子%、
1.81eV、58meVであり、第2の層領域は、C
h、Eg、Euがそれぞれ14原子%、1.76eV、
53meVであった。
【0276】ここで、光導電層中の第IIIb族元素の含有
量として、像露光のピーク波長光の50%、60%、7
0%、80%、90%を吸収するに要する表面側からの
層領域での含有量を0.3ppmとし、その他の層領域
の含有量を1.0ppmとして、第IIIb族元素の含有分
布の異なる種々の光受容部材を作製した。さらに、これ
らの光受容部材のそれぞれについて光導電層の全層厚
(30μm)に対する第2の層領域の層厚の比を変化さ
せた。
【0277】作製した個々の光受容部材について実験例
−B1と同様の電位特性評価を行った。上記の含有分布
および層厚比と、帯電能・帯電能の温度特性・光メモリ
ー・感度の温度特性・感度の直線性との関係は、実験例
−B3と同様の傾向を示した。すなわち、第2の層領域
における、像露光のピーク波長光を70%以上吸収する
に要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の含有量が
支持体側の第1の層領域より少ない光受容部材は、層厚
比が0.05〜0.5において、第IIIb族元素を均一に
含有させたものに比べて、帯電能、帯電能の温度特性、
光メモリー、感度の温度特性、及び感度の直線性の全て
の特性レベルが向上することがわかった。
【0278】
【表13】 * ピーク波長光の50、60、70、80、90%を吸収するそれぞれの層領域は0.3 ppm、他の領域は1.0ppm ** 光導電層の全層厚を30μmとして、第1の層領域と第2の層領域の層厚 比を変化させた。
【0279】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明する
が、本発明はこれらに限定するものではない。
【0280】実施例−A1 図4に示す製造装置を用い、表−A10に示す条件で、
表面層のシリコン原子および炭素原子の含有量を層厚方
向に不均一な分布状態とした表面層を有する光受容部材
を作製した。このとき、第IIIb族元素を含有するガス
種としてB26を用い、シリコン原子に対する第IIIb
族元素の含有量を調節した。表−A10の作製条件によ
る光導電層のCh、Eg、Euはそれぞれ25原子%、
1.81eV、57meVであった(光受容部材a)。
【0281】さらに、表−A10において、SiH4
スとH2ガスとの混合比、SiH4ガスと放電電力との比
率、及び支持体温度を種々変えることによって、光導電
層のCh・Eg・Euが以下の値を有する種々の光受容
部材を作製した。 (i)光導電層のChが10〜30原子%、Egが1.
75〜1.85eV、Euが55〜65meVの光受容
部材 b)22原子%・1.81eV・60meV c)10原子%・1.75eV・55meV d)28原子%・1.83eV・62meV e)30原子%・1.85eV・65meV (ii)光導電層のChが10〜20原子%、Egが1.
75eV以下、Euが55meV以下の光受容部材 f)20原子%・1.75eV・55meV g)10原子%・1.68eV・47meV h)15原子%・1.70eV・50meV i)19原子%・1.74eV・53meV (iii)光導電層のChが25〜35原子%、Egが
1.80eV以上、Euが55meV以下の光受容部材 j)32原子%・1.85eV・53meV k)25原子%・1.80eV・47meV l)34原子%・1.85eV・54meV m)35原子%・1.87eV・55meV 作製した(a)〜(m)の光受容部材を実験例−A1と
同様な評価を行ったところ、実験例−A1と同様に、帯
電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の温度
特性、感度の直線性および画像特性のいずれについても
良好な結果が得られた。また、露光光源をLEDに代え
て半導体レーザー(波長680nm)にした場合も同様
に良好な結果が得られることがわかった。
【0282】すなわち本発明は、表面層のシリコン原子
および炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布状態
とした表面層を設けた場合においても、良好な電子写真
特性が得られることがわかった。
【0283】
【表14】 * 光導電層の層厚30μmから第2の層領域の層厚を引いた値 ** 波長680nmの光を80%吸収できる層厚
【0284】実施例−A2 図4に示す製造装置を用い、表−A11に示す条件で、
表面層のシリコン原子および炭素原子の含有量を層厚方
向に不均一な分布状態とした表面層を有し、全ての層に
フッ素原子、ホウ素原子、炭素原子、酸素原子および窒
素原子を含有する光受容部材を作製した。このとき、第
IIIb族元素を含有するガス種としてB26を用い、シ
リコン原子に対する第IIIb族元素の含有量を調節し
た。表−A11の作製条件による光導電層のCh、E
g、Euはそれぞれ23原子%、1.82eV、56m
eVであった。
【0285】さらに、表−A11において、SiH4
スとH2ガスとの混合比、SiH4ガスと放電電力との比
率および支持体温度を種々変えることによって、実施例
−A1と同様に、(i)光導電層のChが10〜30原
子%、Egが1.75〜1.85eV、Euが55〜6
5meVの種々の光受容部材、(ii)光導電層のChが
10〜20原子%、Egが1.75eV以下、Euが5
5meV以下の種々の光受容部材、(iii)光導電層の
Chが25〜35原子%、Egが1.80eV以上、E
uが55meV以下の種々の光受容部材を作製した。
【0286】作製した種々の光受容部材を実験例−A1
と同様な評価を行ったところ、実験例−A1と同様に、
帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の温
度特性、感度の直線性および画像特性いずれについても
良好な結果が得られた。また、露光光源をLEDに代え
て半導体レーザー(波長680nm)にした場合も同様
に良好な結果が得られることがわかった。
【0287】すなわち本発明は、表面層のシリコン原子
および炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布状態
とした表面層を設けるとともに、全ての層にフッ素原
子、ホウ素原子、炭素原子、酸素原子および窒素原子を
含有させた表面層を設けた場合においても、良好な電子
写真特性が得られることがわかった。
【0288】
【表15】 * 光導電層の層厚30μmから第2の層領域の層厚を引いた値 ** 波長680nmの光を60%吸収できる層厚
【0289】実施例−A3 図4に示す製造装置を用い、表−A12に示す条件で、
表面層を構成する原子として炭素原子の代わりに窒素原
子を表面層に含有させた光受容部材を作製した。このと
き、第IIIb族元素を含有するガス種としてB26を用
い、シリコン原子に対する第IIIb族元素の含有量を調
節した。表−A12の作製条件による光導電層のCh、
Eg、Euはそれぞれ28原子%、1.83eV、57
meVであった。
【0290】さらに、SiH4ガスとH2ガスとの混合
比、SiH4ガスと放電電力との比率および支持体温度
を種々変えることによって、実施例−A1と同様に、
(i)光導電層のChが10〜30原子%、Egが1.
75〜1.85eV、Euが55〜65meVの種々の
光受容部材、(ii)光導電層のChが10〜20原子
%、Egが1.75eV以下、Euが55meV以下の
種々の光受容部材、(iii)光導電層のChが25〜3
5原子%、Egが1.80eV以上、Euが55meV
以下の種々の光受容部材を作製した。
【0291】作製した種々の光受容部材を実験例−A1
と同様な評価を行ったところ、実験例−A1と同様に、
帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の温
度特性、感度の直線性および画像特性のいずれについて
も良好な結果が得られた。また、露光光源をLEDに代
えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も同
様に良好な結果が得られることがわかった。
【0292】すなわち本発明は、表面層を構成する原子
として炭素原子の代わりに窒素原子を含有させた表面層
を設けた場合においても、良好な電子写真特性が得られ
ることがわかった。
【0293】
【表16】 * 光導電層の層厚30μmから第2の層領域の層厚を引いた値 ** 波長680nmの光を70%吸収できる層厚
【0294】実施例−A4 図4に示す製造装置を用い、表−A13に示す条件で、
表面層を構成する原子として窒素原子および酸素原子を
含有させた。このとき、第IIIb族元素を含有するガス
種としてB26を用い、シリコン原子に対する第IIIb
族元素の含有量を調節した。表−A13の作製条件によ
る光導電層のCh、Eg、Euはそれぞれ25原子%、
1.82eV、55meVであった。
【0295】さらに、表−A13において、SiH4
スとH2ガスとの混合比、SiH4ガスと放電電力との比
率および支持体温度を種々変えることによって、実施例
−A1と同様に、(i)光導電層のChが10〜30原
子%、Egが1.75〜1.85eV、Euが55〜6
5meVの種々の光受容部材、(ii)光導電層のChが
10〜20原子%、Egが1.75eV以下、Euが5
5meV以下の種々の光受容部材、(iii)光導電層の
Chが25〜35原子%、Egが1.80eV以上、E
uが55meV以下の種々の光受容部材を作製した。
【0296】作製した種々の光受容部材を実験例−A1
と同様な評価を行ったところ、実験例−A1と同様に、
帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の温
度特性、感度の直線性および画像特性のいずれについて
も良好な結果が得られた。また、露光光源をLEDに代
えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も同
様に良好な結果が得られることがわかった。
【0297】すなわち、表面層を構成する原子として窒
素原子および酸素原子を含有させた表面層を設けた場合
においても、良好な電子写真特性が得られることがわか
った。
【0298】
【表17】 * 光導電層の層厚30μmから第2の層領域の層厚を引いた値 ** 波長680nmの光を90%吸収できる層厚
【0299】実施例−A5 図4に示す製造装置を用い、表−A14に示す条件、す
なわち電荷注入阻止層を形成せず、炭素源としてCH3
ガスに代えてC22ガスを用いて炭素原子を含有する光
導電層および表面層を形成して光受容層を作製した。こ
のとき、第IIIb族元素を含有するガス種としてB26
を用い、シリコン原子に対する第IIIb族元素の含有量
を調節した。表−A14の作製条件による光導電層のC
h、Eg、Euはそれぞれ22原子%、1.82eV、
55meVであった。
【0300】さらに、表−A14において、SiH4
スとH2ガスとの混合比、SiH4ガスと放電電力との比
率および支持体温度を種々変えることによって、実施例
−A1と同様に、(i)光導電層のChが10〜30原
子%、Egが1.75〜1.85eV、Euが55〜6
5meVの種々の光受容部材、(ii)光導電層のChが
10〜20原子%、Egが1.75eV以下、Euが5
5meV以下の種々の光受容部材、(iii)光導電層の
Chが25〜35原子%、Egが1.80eV以上、E
uが55meV以下の種々の光受容部材を作製した。
【0301】作製した種々の光受容部材を実験例−A1
と同様な評価を行ったところ、実験例−A1と同様に、
帯電能、残留電位、温度特性、メモリー電位、感度の温
度特性、感度の直線性および画像特性のいずれについて
も良好な結果が得られた。また、露光光源をLEDに代
えて半導体レーザー(波長680nm)にした場合も同
様に良好な結果が得られることがわかった。
【0302】すなわち本発明は、電荷注入阻止層を設け
ず、炭素源のC22ガスを用いて炭素原子を含有する光
導電層および表面層を形成した場合においても、良好な
電子写真特性を得られることがわかった。
【0303】
【表18】 * 光導電層の層厚30μmから第2の層領域の層厚を引いた値 ** 波長680nmの光を70%吸収できる層厚
【0304】実施例−B1 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。表−
B5にこのときの光受容部材の作製条件を示した。
【0305】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ26原子%、1.84e
V、58meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ19原子%、1.74eV、55meVであっ
た。
【0306】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域において2.0ppmの一定の含有量
とし、第2の層領域においては像露光のピーク波長光の
80%を吸収するに要する表面側からの層領域のみ0.
4ppmとし他の領域は2.0ppmの一定の含有量と
した。
【0307】作製した光受容部材について実験例−B1
と同様な評価を行ったところ、帯電能、帯電能の温度特
性、光メモリー、感度の温度特性、感度の直線性のいず
れの特性も良好であった。また、作製した光受容部材を
正帯電して画像評価をしたところ、画像上でも光メモリ
ーは観測されず、その他の画像特性(ポチ、画像流れ)
についても良好な電子写真特性が得られた。
【0308】すなわち、第1の層領域のCh、Eg、E
uをそれぞれ20原子%以上30原子%未満、1.75
〜1.85eV、55〜65meVとし、第2の層領域
のCh、Eg、Euをそれぞれ10原子%以上25原子
%未満、1.70〜1.80eV、55meV以下とす
ると共に、第2の層領域における、像露光のピーク波長
光の70%以上を吸収するに要する表面側からの層領域
の第IIIb族元素の含有量を第1の層領域より少なくする
ことによって良好な電子写真特性が得られることがわか
った。
【0309】
【表19】 * ピーク波長光の80%を吸収する層領域は0.4ppm、 他の領域は2.0ppm
【0310】実施例−B2 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、電荷注入阻止層および光導電層の形成時の希
釈ガスを実施例1のH2に代えてHeを使用し、表面層
については、シリコン原子および炭素原子の含有量を層
厚方向に不均一な分布状態とした。表−B6に、このと
きの光受容部材の作製条件を示した。
【0311】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ22原子%、1.78e
V、61meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ13原子%、1.72eV、55meVであっ
た。
【0312】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域において4.0ppmの一定の含有量
とし、第2の層領域においては像露光ピーク波長光の8
0%を吸収するに要する表面側からの層領域のみ0.1
ppmで他の領域は4.0ppmの一定の含有量とし
た。
【0313】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
な評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第1の層領域のCh、Eg、Euをそ
れぞれ20原子%以上30原子%未満、1.75〜1.
85eV、55〜65meVとし、第2の層領域のC
h、Eg、Euをそれぞれ10原子%以上25原子%未
満、1.70〜1.80eV、55meV以下とすると
共に、第2の層領域における、像露光のピーク波長光の
70%以上を吸収するに要する表面側からの層領域の第
IIIb族元素の含有量を第1の層領域より少なくすること
によって良好な電子写真特性が得られることがわかっ
た。
【0314】
【表20】 * ピーク波長光の80%を吸収する層領域は0.4ppm、 他の領域は4.0ppm
【0315】実施例−B3 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、表面層のシリコン原子および炭素原子の含有
量を層厚方向に不均一な分布状態とするとともに、全て
の層にフッ素原子、ホウ素原子、炭素原子、酸素原子お
よび窒素原子を含有させた。表−B7に、このときの光
受容部材の作製条件を示した。
【0316】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ29原子%、1.84e
V、55meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ15原子%、1.73eV、53meVであっ
た。
【0317】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の5.0ppmから、第2
の層領域の最表面から露光波長の70%を吸収するに要
する領域の最表面側で0.1ppmとなるように変化さ
せた。変化の形は図5(d)のように層厚を等分して階
段上に分布含有させた。
【0318】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、光導電層中の第IIIb族元素の含有量を
図5(d)のように膜厚を等分して階段状に変化させ、
第1の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ20原子%
以上30原子%未満、1.75〜1.85eV、55〜
65meVとし、第2の層領域のCh、Eg、Euをそ
れぞれ10原子%以上25原子%未満、1.70〜1.
80eV、55meV以下とすると共に、第2の層領域
における、像露光のピーク波長光の70%以上を吸収す
るに要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の含有量
を第1の層領域より少なくすることによって良好な電子
写真特性が得られることがわかった。
【0319】
【表21】
【0320】実施例−B4 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、IR吸収層、電荷注入阻
止層、光導電層および表面層を形成して光受容部材を作
製した。IR吸収層は、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の光吸収層として支持体と電
荷注入阻止層との間に設けた。また、表面層について
は、シリコン原子および炭素原子の含有量を層厚方向に
不均一な分布状態とした。表−B8に、このときの光受
容部材の作製条件を示した。
【0321】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ29原子%、1.83e
V、53meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ11原子%、1.71eV、53meVであっ
た。
【0322】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の8.0ppmから、第2
の層領域の最表面から露光波長の70%を吸収するに要
する領域の最表面側で0.1ppmとなるように変化さ
せた。変化の形は図5(a)のように直線的な変化とし
た。
【0323】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、光導電層中の第IIIb族元素の含有量を
図5(a)のように直線的に変化させ、支持体側にIR
吸収層を設け、且つ、第1の層領域のCh、Eg、Eu
をそれぞれ20原子%以上30原子%未満、1.75〜
1.85eV、55〜65meVとし、第2の層領域の
Ch、Eg、Euをそれぞれ10原子%以上25原子%
未満、1.70〜1.80eV、55meV以下とする
と共に、第2の層領域における、像露光のピーク波長光
の70%以上を吸収するに要する表面側からの層領域の
第IIIb族元素の含有量を第1の層領域より少なくするこ
とによって良好な電子写真特性が得られることがわかっ
た。
【0324】
【表22】
【0325】実施例−B5 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、シリコン原子および炭素原子の含有量を層厚
方向に不均一な分布状態とした表面層を設けた。表−B
9に、このときの光受容部材の作製条件を示した。
【0326】本実施例では、光導電層の第1の光導電領
域のCh、Eg、Euは、それぞれ27原子%、1.8
2eV、58meV、第2の層領域のCh、Eg、Eu
は、それぞれ17原子%、1.76eV、54meVで
あった。
【0327】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の6.0ppmから、第2
の層領域の最表面から露光波長の85%を吸収するに要
する領域の最表面側で0.5ppmとなるように変化さ
せた。変化の形は図5(c)のように、第1の層領域で
急峻に変化した後に最表面まで緩やかに滑らかな変化と
した。
【0328】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(c)の
ように第1の層領域で急峻に変化した後に最表面まで緩
やかに滑らかに変化させ、第1の層領域のCh、Eg、
Euをそれぞれ20原子%以上30原子%未満、1.7
5〜1.85eV、55〜65meVとし、第2の層領
域のCh、Eg、Euをそれぞれ10原子%以上25原
子%未満、1.70〜1.80eV、55meV以下と
すると共に、第2の層領域における、像露光のピーク波
長光の70%以上を吸収するに要する表面側からの層領
域の第IIIb族元素の含有量を第1の層領域より少なくす
ることによって良好な電子写真特性が得られることがわ
かった。
【0329】
【表23】
【0330】実施例−B6 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層、表面層を形成して光受容部材を作製した。表−B1
0にこのときの光受容部林の作製条件を示した。
【0331】本実験例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ27原子%、1.83e
V、56meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ22原子%、1.75eV、52meVであっ
た。
【0332】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の3.0ppmから、第2
の層領域で1ppmにして、さらに最表面から露光波長
の90%を吸収するに要する領域で0.3ppmとなる
ように変化させた。変化の形は図5(b)のように、第
1の層領域で緩やかに変化した後、露光波長の90%を
吸収するに要する領域で最表面まで急峻にかつ滑らかな
変化とした。
【0333】作製した光受容部林を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(b)の
ように第1の層領域で緩やかに変化させた後に露光波長
の90%を吸収するに要する領域で最表面まで急峻にか
つ滑らかに変化させ、RF−PCVD法を用い、且つ、
第1の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ20原子%
以上30原子%未満、1.75〜1.85eV、55〜
65meVとし、第2の層領域のCh、Eg、Euをそ
れぞれ10原子%以上25原子%未満、1.70〜1.
80eV、55meV以下とすると共に、第2の層領域
における、像露光のピーク波長光の70%以上を吸収す
るに要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の含有量
を第1の層領域より少なくすることによって良好な電子
写真特性が得られることがわかった。
【0334】
【表24】
【0335】実施例−B7 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、実施例−B6のH2に代えてHeを使用し、
またSiF4を使用しなかった。また表面層を構成する
原子として、炭素原子の代わりに窒素原子を含有させた
表面層を設けた。表−B11にこのときの光受容部材の
作製条件を示した。
【0336】本実施例では、光導電層の第1の光導電領
域のCh、Eg、Euは、それぞれ23原子%、1.8
1eV、60meV、第2の層領域のCh、Eg、Eu
は、それぞれ20原子%、1.77eV、53meVで
あった。
【0337】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の10.0ppmから、第
2の層領域の最表面から露光波長の90%を吸収するに
要する領域で1.0ppmとなるように変化させた。変
化の形は図5(e)のように第1の層領域の支持体側で
一定の部分を持ち、その後直線的に変化した後、露光波
長の90%を吸収するに要する領域では一定になるよう
な変化とした。
【0338】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(e)の
ように第1の層領域の支持体側で一定の部分を持ち、そ
の後直線的に変化した後、露光波長の90%を吸収する
に要する領域で一定になるように変化させ、H2に代え
てHeを使用し、表面層を構成する原子として炭素原子
の代わりに窒素原子を含有させた表面層を設け、且つ、
第1の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ20原子%
以上30原子%未満、1.75〜1.85eV、55〜
65meVとし、第2の層領域のCh、Eg、Euをそ
れぞれ10原子%以上25原子%未満、1.70〜1.
80eV、55meV以下とすると共に、第2の層領域
における、像露光のピーク波長光の70%以上を吸収す
るに要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の含有量
を第1の層領域より少なくすることによって良好な電子
写真特性が得られることがわかった。
【0339】
【表25】
【0340】実施例−B8 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、表面層に窒素原子および酸素原子を含有させ
た。表−B12にこのときの光受容部材の作製条件を示
した。
【0341】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ24原子%、1.83e
V、60meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ17原子%、1.74eV、52meVであっ
た。
【0342】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の1.5ppmから、第2
の層領域の最表面から露光波長の90%を吸収するに要
する領域で0.2ppmとなるように変化させた。変化
の形は図5(f)のように途中で勾配が変化する直線状
の変化とした。
【0343】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(f)の
ように途中で勾配が変化する直線状に変化させ、表面層
に窒素原子および酸素原子を含有させた表面層を設け、
且つ、第1の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ20
原子%以上30原子%未満、1.75〜1.85eV、
55〜65meVとし、第2の層領域のCh、Eg、E
uをそれぞれ10原子%以上25原子%未満、1.70
〜1.80eV、55meV以下とすると共に、第2の
層領域における、像露光のピーク波長光の70%以上を
吸収するに要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の
含有量を第1の層領域より少なくすることによって良好
な電子写真特性が得られることがわかった。
【0344】
【表26】
【0345】実施例−B9 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層、中間層および表面層を形成して光受容部材を作製し
た。本実施例では、H2に代えてHeを使用し、また光
導電層と表面層との間に、炭素原子の含有量を表面層よ
り減らした伝導性を制御する原子を含有させた中間層
(上部阻止層)を設けた。表−B13にこのときの光受
容部材の作製条件を示した。
【0346】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ29原子%、1.82e
V、59meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ24原子%、1.78eV、54meVであっ
た。
【0347】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の8.0ppmから、第2
の層領域の最表面から露光波長の90%を吸収するに要
する領域で0.1ppmとなるように変化させた。変化
の形は図5(g)のように途中で勾配が変化する直線状
の変化とした。
【0348】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(g)の
ように途中で勾配が変化する直線状に変化させ、H2
代えてHeを使用し、伝導性を制御する原子を含有させ
た中間層(上部阻止層)を設け、且つ、第1の層領域の
Ch、Eg、Euをそれぞれ20原子%以上30原子%
未満、1.75〜1.85eV、55〜65meVと
し、第2の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ10原
子%以上25原子%未満、1.70〜1.80eV、5
5meV以下とすると共に、第2の層領域における、像
露光のピーク波長光の70%以上を吸収するに要する表
面側からの層領域の第IIIb族元素の含有量を第1の層領
域より少なくすることによって良好な電子写真特性が得
られることがわかった。
【0349】
【表27】
【0350】実施例−B10 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、光導電層および表面層を
形成して光受容部材を作製した。本実施例では、電荷注
入阻止層を設けず、炭素源としてC22ガスを用いて炭
素原子を含有する第1の層領域、第2の層領域および表
面層を形成した。表−B14に、このときの光受容部材
の作製条件を示した。
【0351】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ25原子%、1.78e
V、58meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ17原子%、1.74eV、54meVであっ
た。
【0352】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の20ppmから、第2の
層領域の最表面から露光波長の85%を吸収するに要す
る領域の最表面で0.3ppmとなるように変化させ
た。変化の形は直線的に表−B14に記載の値を結ぶよ
うに変化させた。
【0353】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を多段階の直線
的に変化させ、電荷注入阻止層を設けず、炭素源として
22ガスを用いて炭素原子を含有する光導電層および
表面層を形成し、且つ、第1の層領域のCh、Eg、E
uをそれぞれ20原子%以上30原子%未満、1.75
〜1.85eV、55〜65meVとし、第2の層領域
のCh、Eg、Euをそれぞれ10原子%以上25原子
%未満、1.70〜1.80eV、55meV以下とす
ると共に、第2の層領域における、像露光のピーク波長
光の70%以上を吸収するに要する表面側からの層領域
の第IIIb族元素の含有量を第1の層領域より少なくする
ことによって良好な電子写真特性が得られることがわか
った。
【0354】
【表28】
【0355】実施例−B11 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。表−
B15にこのときの光受容部材の作製条件を示した。
【0356】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ31原子%、1.86e
V、54meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ17原子%、1.73eV、54meVであっ
た。
【0357】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側から2.0ppmの一定の
含有量とし、第2の層領域においては像露光のピーク波
長光の80%を吸収するに要する表面側からの層領域の
み0.4ppmで他の領域は2.0ppmの一定の含有
量とした。
【0358】作製した光受容部材について実験例−B1
と同様な評価を行ったところ、帯電能、帯電能の温度特
性、光メモリー、感度の温度特性、感度の直線性のいず
れの特性も良好であった。また、作製した光受容部材を
正帯電して画像評価をしたところ、画像上でも光メモリ
ーは観測されず、その他の画像特性(ポチ、画像流れ)
についても良好な電子写真特性が得られた。
【0359】すなわち、第1の層領域のCh、Eg、E
uをそれぞれ25原子%以上40原子%未満、1.80
〜1.90eV、55meV以下とし、第2の層領域の
Ch、Eg、Euをそれぞれ10原子%以上25原子%
未満、1.70〜1.80eV、55meV以下とする
と共に、第2の層領域における、像露光のピーク波長光
の70%以上を吸収するに要する表面側からの層領域の
第IIIb族元素の含有量を第1の層領域より少なくするこ
とによって良好な電子写真特性が得られることがわかっ
た。
【0360】
【表29】 *ピーク波長光の80%を吸収する層領域が0.4ppm、 他の領域は2.0ppm
【0361】実施例−B12 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、H2に代えてHeを使用し、表面層のシリコ
ン原子および炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分
布状態とした。表−B16に、このときの光受容部材の
作製条件を示した。
【0362】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ28原子%、1.84e
V、55meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ12原子%、1.72eV、53meVであっ
た。
【0363】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側から6.5ppmの一定の
含有量とし、第2の層領域においては像露光のピーク波
長光の80%を吸収するに要する表面側からの層領域の
み0.1ppmで他の領域は6.5ppmの一定の含有
量とした。
【0364】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
な評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第1の層領域のCh、Eg、Euをそ
れぞれ25原子%以上40原子%未満、1.80〜1.
90eV、55meV以下とし、第2の層領域のCh、
Eg、Euをそれぞれ10原子%以上25原子%未満、
1.70〜1.80eV、55meV以下とすると共
に、第2の層領域における、像露光のピーク波長光の7
0%以上を吸収するに要する表面側からの層領域の第II
Ib族元素の含有量を第1の層領域より少なくすることに
よって良好な電子写真特性が得られることがわかった。
【0365】
【表30】 *ピーク波長光の80%を吸収する層領域は0.1ppm、 他の領域は6.5ppm
【0366】実施例−B13 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、表面層のシリコン原子および炭素原子の含有
量を層厚方向に不均一な分布状態とるとともに、全ての
層にフッ素原子、ホウ素原子、炭素原子、酸素原子およ
び窒素原子を含有させた。表−B17に、このときの光
受容部材の作製条件を示した。
【0367】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ35原子%、1.86e
V、55meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ14原子%、1.73eV、54meVであっ
た。
【0368】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の8.0ppmから、第2
の層領域の最表面から露光波長の70%を吸収するに要
する領域の最表面側で0.2ppmとなるように変化さ
せた。変化の形は図5(d)のように膜厚を等分して階
段上に分布含有させた。
【0369】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、光導電層中の第IIIb族元素の含有量を
図5(d)のように膜厚を等分して階段状に変化させ、
且つ、第1の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ25
原子%以上40原子%未満、1.80〜1.90eV、
55meV以下とし、第2の層領域のCh、Eg、Eu
をそれぞれ10原子%以上25原子%未満、1.70〜
1.80eV、55meV以下とすると共に、第2の層
領域における、像露光のピーク波長光の70%以上を吸
収するに要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の含
有量を第1の層領域より少なくすることによって良好な
電子写真特性が得られることがわかった。
【0370】
【表31】
【0371】実施例−B14 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、IR吸収層、電荷注入阻
止層、光導電層および表面層を形成して光受容部材を作
製した。IR吸収層は、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の光吸収層として支持体と電
荷注入阻止層との間に設けた。また、表面層について
は、シリコン原子および炭素原子の含有量を層厚方向に
不均一な分布状態とした。表−B18に、このときの光
受容部材の作製条件を示した。
【0372】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ29原子%、1.83e
V、53meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ11原子%、1.71eV、53meVであっ
た。
【0373】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の10.0ppmから、第
2の層領域の最表面から露光波長の70%を吸収するに
要する領域の最表面側で0.15ppmとなるように変
化させた。変化の形は図5(a)のように直線的な変化
とした。
【0374】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、光導電層中の第IIIb族元素の含有量を
図5(a)のように直線的に変化させ、支持体側にIR
吸収層を設け、且つ、第1の層領域のCh、Eg、Eu
をそれぞれ25原子%以上40原子%未満、1.80〜
1.90eV、55meV以下とし、第2の層領域のC
h、Eg、Euをそれぞれ10原子%以上25原子%未
満、1.70〜1.80eV、55meV以下とすると
共に、第2の層領域における、像露光のピーク波長光の
70%以上を吸収するに要する表面側からの層領域の第
IIIb族元素の含有量を第1の層領域より少なくすること
によって良好な電子写真特性が得られることがわかっ
た。
【0375】
【表32】
【0376】実施例−B15 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、シリコン原子および炭素原子の含有量を層厚
方向に不均一な分布状態とした表面層を設けた。表−B
19に、このときの光受容部材の作製条件を示した。
【0377】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ35原子%、1.88e
V、55meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ19原子%、1.77eV、54meVであっ
た。
【0378】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の8.5ppmから、第2
の層領域の最表面から露光波長の85%を吸収するに要
する領域の最表面側で0.5ppmとなるように変化さ
せた。変化の形は図5(c)のように第1の層領域で急
峻に変化した後に最表面まで緩やかに滑らかな変化とし
た。
【0379】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(c)の
ように第1の層領域で急峻に変化した後に最表面まで緩
やかに滑らかに変化させ、且つ、第1の層領域のCh、
Eg、Euをそれぞれ25原子%以上40原子%未満、
1.80〜1.90eV、55meV以下とし、第2の
層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ10原子%以上2
5原子%未満、1.70〜1.80eV、55meV以
下とすると共に、第2の層領域における、像露光のピー
ク波長光の70%以上を吸収するに要する表面側からの
層領域の第IIIb族元素の含有量を第1の層領域より少な
くすることによって良好な電子写真特性が得られること
がわかった。
【0380】
【表33】
【0381】実施例−B16 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。表−
B20にこのときの光受容部材の作製条件を示した。
【0382】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ26原子%、1.82e
V、52meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ12原子%、1.71eV、51meVであっ
た。
【0383】光導電層第IIIb族元素の含有量は、第1の
層領域の支持体側の4.0ppmから、第2の層領域で
2.7ppmとし、さらに最表面から露光波長の90%
を吸収するに要する領域で0.25ppmとなるように
変化させた。変化の形は図5(b)のように、第1の層
領域で緩やかに変化した後、露光波長の90%を吸収す
るに要する領域で最表面まで急峻にかつ滑らかな変化と
した。
【0384】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(b)の
ように第1の層領域で緩やかに変化した後に露光波長の
90%を吸収するに要する領域で最表面まで急峻にかつ
滑らかに変化させ、RF−PCVD法を用い、且つ、第
1の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ25原子%以
上40原子%未満、1.80〜1.90eV、55me
V以下とし、第2の層領域のCh、Eg、Euをそれぞ
れ10原子%以上25原子%未満、1.70〜1.80
eV、55meV以下とすると共に、第2の層領域にお
ける、像露光のピーク波長光の70%以上を吸収するに
要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の含有量を第
1の層領域より少なくすることによって良好な電子写真
特性が得られることがわかった。
【0385】
【表34】
【0386】実施例−B17 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、実施例−B16のH2に代えてHeを使用
し、またSiF4を使用しなかった。また表面層を構成
する原子として、炭素原子の代わりに窒素原子を含有さ
せた表面層を設けた。表−B21にこのときの光受容部
材の作製条件を示した。
【0387】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ33原子%、1.88e
V、55meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ18原子%、1.74eV、54meVであっ
た。
【0388】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の12.0ppmから、第
2の層領域の最表面から露光波長の90%を吸収するに
要する領域で0.5ppmとなるように変化させた。変
化の形は図5(e)のように第1の層領域の支持体側で
一定の部分を持ち、その後直線的に変化した後、露光波
長の90%を吸収するに要する領域では一定になるよう
な変化とした。
【0389】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(e)の
ように第1の層領域の支持体側で一定の部分を持ち、そ
の後直線的に変化した後、露光波長の90%を吸収する
に要する領域で一定になるように変化させ、H2に代え
てHeを使用し、表面層を構成する原子として炭素原子
の代わりに窒素原子を含有させた表面層を設け、且つ、
第1の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ25原子%
以上40原子%未満、1.80〜1.90eV、55m
eV以下とし、第2の層領域のCh、Eg、Euをそれ
ぞれ10原子%以上25原子%未満、1.70〜1.8
0eV、55meV以下とすると共に、第2の層領域に
おける、像露光のピーク波長光の70%以上を吸収する
に要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の含有量を
第1の層領域より少なくすることによって良好な電子写
真特性が得られることがわかった。
【0390】
【表35】
【0391】実施例−B18 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層および表面層を形成して光受容部材を作製した。本実
施例では、表面層に窒素原子および酸素原子を含有させ
た。表−B22にこのときの光受容部材の作製条件を示
した。
【0392】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ26原子%、1.82e
V、52meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ12原子%、1.72eV、52meVであっ
た。
【0393】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の4.5ppmから、第2
の層領域の最表面から露光波長の90%を吸収するに要
する領域で0.1ppmとなるように変化させた。変化
の形は図5(f)のように途中で勾配が変化する直線状
の変化とした。
【0394】作製した光受容部林を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(f)の
ように途中で勾配が変化する直線状に変化させ、表面層
に窒素原子および酸素原子を含有させた表面層を設け、
且つ、第1の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ25
原子%以上40原子%未満、1.80〜1.90eV、
55meV以下とし、第2の層領域のCh、Eg、Eu
をそれぞれ10原子%以上25原子%未満、1.70〜
1.80eV、55meV以下とすると共に、第2の層
領域における、像露光のピーク波長光の70%以上を吸
収するに要する表面側からの層領域の第IIIb族元素の含
有量を第1の層領域より少なくすることによって良好な
電子写真特性が得られることがわかった。
【0395】
【表36】
【0396】実施例−B19 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層、中間層および表面層を形成して光受容部材を作製し
た。本実施例では、H2に代えてHeを使用し、また光
導電層と表面層との間に、炭素原子の含有量を表面層よ
り減らした伝導性を制御する原子を含有させた中間層
(上部阻止層)を設けた。表−B23にこのときの光受
容部材の作製条件を示した。
【0397】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ38原子%、1.88e
V、55meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ22原子%、1.74eV、54meVであっ
た。
【0398】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の9.5ppmから、第2
の層領域の最表面から露光波長の90%を吸収するに要
する領域で0.15ppmとなるように変化させた。変
化の形は図5(g)のように途中で勾配が変化する直線
状の変化とした。
【0399】作製した光受容部林を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を図5(g)の
ように途中で勾配が変化する直線状に変化させ、H2
代えてHeを使用し、伝導性を制御する原子を含有させ
た中間層(上部阻止層)を設け、且つ、第1の層領域の
Ch、Eg、Euをそれぞれ25原子%以上40原子%
未満、1.80〜1.90eV、55meV以下とし、
第2の層領域のCh、Eg、Euをそれぞれ10原子%
以上25原子%未満、1.70〜1.80eV、55m
eV以下とすると共に、第2の層領域における、像露光
のピーク波長光の70%以上を吸収するに要する表面側
からの層領域の第IIIb族元素の含有量を第1の層領域よ
り少なくすることによって良好な電子写真特性が得られ
ることがわかった。
【0400】
【表37】
【0401】実施例−B20 図4に示すRF−PCVD法による光受容部材の製造装
置を用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウ
ムシリンダー(支持体)上に、光導電層および表面層を
形成して光受容部材を作製した。本実施例では、電荷注
入阻止層を設けず、炭素源としてC22ガスを用いて炭
素原子を含有する第1の層領域、第2の層領域および表
面層を形成した。表−B24に、このときの光受容部林
の作製条件を示した。
【0402】本実施例では、光導電層の第1の層領域の
Ch、Eg、Euは、それぞれ26原子%、1.81e
V、52meV、第2の層領域のCh、Eg、Euは、
それぞれ19原子%、1.75eV、55meVであっ
た。
【0403】光導電層における第IIIb族元素の含有量
は、第1の層領域の支持体側の22ppmから、第2の
層領域の最表面から露光波長の85%を吸収するに要す
る領域の最表面で0.25ppmとなるように変化させ
た。変化の形は直線的に表−B14に記載の値を結ぶよ
うに変化させた。
【0404】作製した光受容部材を実施例−B1と同様
の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。すなわち、第IIIb族元素の含有量を多段階の直線
的に変化させ、電荷注入阻止層を設けず、炭素源として
22ガスを用いて炭素原子を含有する光導電層および
表面層を形成し、且つ、第1の層領域のCh、Eg、E
uをそれぞれ25原子%以上40原子%未満、1.80
〜1.90eV、55meV以下とし、第2の層領域の
Ch、Eg、Euをそれぞれ10原子%以上25原子%
未満、1.70〜1.80eV、55meV以下とする
と共に、第2の層領域における、像露光のピーク波長光
の70%以上を吸収するに要する表面側からの層領域の
第IIIb族元素の含有量を第1の層領域より少なくするこ
とによって良好な電子写真特性が得られることがわかっ
た。
【0405】
【表38】
【0406】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電子写真用光受容部材を前述の特定の構成としたこと
によって、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解決することができ、極めて優
れた電気的・光学的・光導電的特性、使用環境特性、画
像特性、及び耐久性を得ることができる。
【0407】特に、感度の温度特性および感度の直線
性、ならびに帯電能の温度特性が飛躍的に改善されると
ともに、残留電位がほとんど観測されず、光メモリーの
発生を実質的になくすことができる。そのため、光受容
部材の温度等の使用環境に対する安定性が向上し、ハー
フトーンが鮮明で且つ解像度の高い高品質の画像を安定
して得ることができる。
【0408】また、特に、デジタル化のために半導体レ
ーザーやLEDを露光光源に用いる場合において、光導
電層の光電変換に関わる光入射部について、光を一定量
吸収する領域とその他の領域との役割を考慮しながら、
水素または/及びハロゲン含有量、光学的バンドギャッ
プ、及び光吸収スペクトルの指数関数裾から得られる特
性エネルギーの分布と、伝導性を制御する物質である周
期律表第IIIb族に属する元素の分布とを関連させながら
制御することによって、感度の温度特性および感度の直
線性が優れ、さらに帯電能が高く、且つ周囲環境の変動
に対する表面電位の変化が抑制(特に帯電能の温度特性
が改善)された、極めて優れた電位特性および画像特性
を有する光受容部材を得ることができる。
【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層構成の模式
的説明図である。
【図2】本発明における指数関数裾の特性エネルギーを
説明するためのアモルファスシリコンのサブバンドギャ
ップ光吸収スペクトルの一例を示す説明図である。
【図3】本発明における感度の温度特性および感度の直
線性を説明するためのアモルファスシリコン感光体の露
光量−表面電位曲線の一例を示す説明図である。
【図4】本発明の電子写真用光受容部材の製造装置の一
例であり、RF帯の高周波電源を用いた高周波プラズマ
CVD法による光受容部材の製造装置の模式的構成図で
ある。
【図5】本発明の電子写真用光受容部材の光導電層にお
ける周期律表第IIIb族元素の分布状態の模式的説明図で
ある。
【図6】本発明の電子写真用光受容部材における光導電
層の第2の層領域の光学的バンドギャップ(Eg)及び
指数関数裾の特性エネルギー(Eu)と帯電能との関係
を示す図である。
【図7】本発明の電子写真用光受容部材における光導電
層の第2の層領域の光学的バンドギャップ(Eg)及び
指数関数裾の特性エネルギー(Eu)と帯電能の温度特
性との関係を示す図である。
【図8】本発明の電子写真用光受容部材における光導電
層の第2の層領域の光学的バンドギャップ(Eg)及び
指数関数裾の特性エネルギー(Eu)と光メモリーとの
関係を示す図である。
【図9】本発明の電子写真用光受容部材における光導電
層の第2の層領域の光学的バンドギャップ(Eg)及び
指数関数裾の特性エネルギー(Eu)と感度の温度特性
との関係を示す図である。
【図10】本発明の電子写真用光受容部材における光導
電層の第2の層領域の光学的バンドギャップ(Eg)及
び指数関数裾の特性エネルギー(Eu)と感度の直線性
との関係を示す図である。
【図11】本発明の電子写真用光受容部材における光導
電層の第2の層領域の層厚と、光吸収率による周期律表
第IIIb族元素の含有量制御範囲と、帯電能との関係を示
す図である。
【図12】本発明の電子写真用光受容部材における光導
電層の第2の層領域の層厚と、光吸収率による周期律表
第IIIb族元素の含有量制御範囲と、帯電能の温度特性と
の関係を示す図である。
【図13】本発明の電子写真用光受容部材における光導
電層の第2の層領域の層厚と、光吸収率による周期律表
第IIIb族元素の含有量制御範囲と、光メモリーとの関係
を示す図である。
【図14】本発明の電子写真用光受容部材における光導
電層の第2の層領域の層厚と、光吸収率による周期律表
第IIIb族元素の含有量制御範囲と、感度の温度特性との
関係を示す図である。
【図15】本発明の電子写真用光受容部材における光導
電層の第2の層領域の層厚と、光吸収率による周期律表
第IIIb族元素の含有量制御範囲と、感度の直線性との関
係を示す図である。
【符号の説明】
101 支持体 102 光受容層 103 光導電層 104 表面層 105 電荷注入阻止層 110 自由表面 4100 堆積装置 4111 反応容器 4112 円筒状支持体 4113 支持体加熱用ヒーター 4114 原料ガス導入管 4115 マッチングボックス 4116 原料ガス配管 4117 反応容器リークバルブ 4118 メイン排気バルブ 4119 真空計 4200 原料ガス供給装置 4211〜4216 マスフローコントローラー 4221〜4226 原料ガスボンベ 4231〜4236 原料ガスボンベバルブ 4241〜4246 ガス流入バルブ 4251〜4256 ガス流出バルブ 4261〜4266 圧力調整器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 5/08 316 G03G 5/08 316 331 331

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体上に、水素原子または/及
    びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少なくとも一種の
    元素を含有しシリコン原子を母体とする非単結晶材料で
    構成された光導電層を少なくとも有する電子写真用光受
    容部材において、該光導電層は、水素原子または/及び
    ハロゲン原子の含有量が10〜30原子%、光学的バン
    ドギャップが1.75〜1.85eV、光吸収スペクト
    ルの指数関数裾から得られる特性エネルギーが55〜6
    5meVであって、該光導電層に入射する光を一定量吸
    収する第2の層領域を表面側に、その他の第1の層領域
    を支持体側に有し、第2の層領域の周期律表第IIIb族元
    素の含有量が第1の層領域よりも少ないことを特徴とす
    る電子写真用光受容部材。
  2. 【請求項2】 導電性支持体上に、水素原子または/及
    びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少なくとも一種の
    元素を含有しシリコン原子を母体とする非単結晶材料で
    構成された光導電層を少なくとも有する電子写真用光受
    容部材において、該光導電層は、水素原子または/及び
    ハロゲン原子の含有量が10〜20原子%、光学的バン
    ドギャップが1.75eV以下、光吸収スペクトルの指
    数関数裾から得られる特性エネルギーが55meV以下
    であって、該光導電層に入射する光を一定量吸収する第
    2の層領域を表面側に、その他の第1の層領域を支持体
    側に有し、第2の層領域の周期律表第IIIb族元素の含有
    量が第1の層領域よりも少ないことを特徴とする電子写
    真用光受容部材。
  3. 【請求項3】 導電性支持体上に、水素原子または/及
    びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少なくとも一種の
    元素を含有しシリコン原子を母体とする非単結晶材料で
    構成された光導電層を少なくとも有する電子写真用光受
    容部材において、該光導電層は、水素原子または/及び
    ハロゲン原子の含有量が25〜35原子%、光学的バン
    ドギャップが1.80eV以上、光吸収スペクトルの指
    数関数裾から得られる特性エネルギーが55meV以下
    であって、該光導電層に入射する光を一定量吸収する第
    2の層領域を表面側に、その他の第1の層領域を支持体
    側に有し、第2の層領域の周期律表第IIIb族元素の含有
    量が第1の層領域よりも少ないことを特徴とする電子写
    真用光受容部材。
  4. 【請求項4】 第2の層領域が、像露光のピーク波長光
    を50〜90%吸収する層領域である請求項1、2又は
    3記載の電子写真用光受容部材。
  5. 【請求項5】 第2の層領域の周期律表第IIIb族元素の
    含有量に対する、第1の層領域の周期律表第IIIb族元素
    の含有量の比が1.2〜200である請求項1〜4のい
    ずれか1項に記載の電子写真用光受容部材。
  6. 【請求項6】 第2の層領域の周期律表第IIIb族元素の
    含有量がシリコン原子に対して0.03〜5ppmであ
    る請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真用光受
    容部材。
  7. 【請求項7】 第1の層領域の周期律表第IIIb族元素の
    含有量がシリコン原子に対して0.2〜25ppmであ
    る請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真用光受
    容部材。
  8. 【請求項8】 導電性支持体上に、水素原子または/及
    びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少なくとも一種の
    元素を含有しシリコン原子を母体とする非単結晶材料で
    構成された光導電層を少なくとも有する電子写真用光受
    容部材において、水素原子または/及びハロゲン原子の
    含有量が20〜30原子%、光学的バンドギャップが
    1.75〜1.85eV、光吸収スペクトルの指数関数
    裾から得られる特性エネルギーが55〜65meVであ
    る支持体側の第1の層領域と、水素原子または/及びハ
    ロゲン原子の含有量が10〜25原子%、光学的バンド
    ギャップが1.70〜1.80eV、光吸収スペクトル
    の指数関数裾から得られる特性エネルギーが55meV
    以下である表面側の第2の層領域を前記光導電層が有
    し、第2の層領域の光学的バンドギャップが第1の層領
    域より小さく、且つ、第2の層領域の周期律表第IIIb族
    元素の含有量が第1の層領域より少ないことを特徴とす
    る電子写真用光受容部材。
  9. 【請求項9】 導電性支持体上に、水素原子または/及
    びハロゲン原子と周期律表第IIIb族の少なくとも一種の
    元素を含有しシリコン原子を母体とする非単結晶材料で
    構成された光導電層を少なくとも有する電子写真用光受
    容部材において、水素原子または/及びハロゲン原子の
    含有量が25〜40原子%、光学的バンドギャップが
    1.80〜1.90eV、光吸収スペクトルの指数関数
    裾から得られる特性エネルギーが55meV以下である
    支持体側の第1の層領域と、水素原子または/及びハロ
    ゲン原子の含有量が10〜25原子%、光学的バンドギ
    ャップが1.70〜1.80eV、光吸収スペクトルの
    指数関数裾から得られる特性エネルギーが55meV以
    下である表面側の第2の層領域を前記光導電層が有し、
    第2の層領域の光学的バンドギャップが第1の層領域よ
    り小さく、且つ、第2の層領域の周期律表第IIIb族元素
    の含有量が第1の層領域より少ないことを特徴とする電
    子写真用光受容部材。
  10. 【請求項10】 第1の層領域の周期律表第IIIb族元素
    の含有量がシリコン原子に対して0.2〜30ppmで
    ある請求項8記載の電子写真用光受容部材。
  11. 【請求項11】 第1の層領域の周期律表第IIIb族元素
    の含有量がシリコン原子に対して0.2〜25ppmで
    ある請求項9記載の電子写真用光受容部材。
  12. 【請求項12】 第2の層領域の周期律表第IIIb族元素
    の含有量がシリコン原子に対して0.01〜10ppm
    である請求項8〜11のいずれか1項に記載の電子写真
    用光受容部材。
  13. 【請求項13】 第2の層領域における、像露光のピー
    ク波長光を70%以上吸収するに要する表面側からの層
    領域の周期律表第IIIb族元素の含有量が、シリコン原子
    に対して0.01〜5ppmである請求項8〜12のい
    ずれか1項に記載の電子写真用光受容部材。
  14. 【請求項14】 第2の層領域が、像露光のピーク波長
    光を80〜95%吸収する層領域である請求項8〜13
    のいずれか1項に記載の電子写真用光受容部材。
  15. 【請求項15】 光導電層の全層厚に対する、第2の層
    領域の層厚の比が0.05〜0.5である請求項8〜1
    4のいずれか1項に記載の電子写真用光受容部材。
  16. 【請求項16】 光導電層における周期律表第IIIb族元
    素の含有量が、支持体側から表面側へ向かって減少して
    いる請求項1〜15のいずれかに1項に記載の電子写真
    用光受容部材。
  17. 【請求項17】 光導電層中に、炭素、酸素、窒素の少
    なくとも一種の元素を含有する請求項1〜16のいずれ
    か1項に記載の電子写真用光受容部材。
  18. 【請求項18】 光導電層の厚さが20〜50μmであ
    る請求項1〜17のいずれか1項に記載の電子写真用光
    受容部材。
  19. 【請求項19】 炭素、酸素、窒素の少なくとも一種の
    元素を含有しシリコン原子を母体とする非単結晶材料で
    構成された表面層を有する請求項1〜18のいずれか1
    項に記載の電子写真用光受容部材。
  20. 【請求項20】 表面層の厚さが0.01〜3μmであ
    る請求項19記載の電子写真用光受容部材。
  21. 【請求項21】 水素原子または/及びハロゲン原子
    と、炭素、酸素、窒素の少なくとも一種の元素と、周期
    律表第IIIb族または第Vb族の少なくとも一種の元素を
    含有しシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成さ
    れた電荷注入阻止層を有し、該電荷注入阻止層上に光導
    電層が設けられた請求項1〜20のいずれか1項に記載
    の電子写真用光受容部材。
  22. 【請求項22】 電荷注入阻止層の厚さが0.1〜5μ
    mである請求項21記載の電子写真用光受容部材。
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