JPS58145952A - 光導電部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光−２可視光
鰯、赤外光縁＊　Ｘ−ｓ　ｒ　！ｂ！等を示す）の様な
電磁波に感受性のあゐ光導電部材に関する。

固体撮儂装置、或いは像形成分野における電子写真用像
形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する光
導電材料としては、高感度で、ＳＮ比〔光電Ｉｔ（ＩＰ
）／暗電流（ｒｄ））が轟く、照射する電磁波のスペク
トル特性にマツチングし友畝収スペクトル特性を有する
コト、光応答性が遮く、所望の晰抵抗値を有すること、
使用時において人体に週して無公賓であること、更には
園体撮ＩＩ装置においては、！ＩＩ像を所足時間内に容
易に処理することがで象ること等の特性が要求される。

殊に、事務機としてオフィスで使用される電子写真装置
内に組込まれる電子写真用像形成部材の場合には、上記
の使用時におけゐ無公害性は重畳な点である。

と０４１４点に立脚して最近注目されている党導電材料
にアモルファスシリコン（以後ａ　−８ｉと表記す）が
あり、丙えば、独国公開第２７４６９６７号公報、同第
２８５５７１８号公報には電子写真用像形成部材として
、独国公Ｍ第２９３３４１１号公報には光電変換絖堰装
置への応用が記載されている。

面乍ら、従来の１−別で構成され先光導電層を有する光
導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的２
光学的、光導電的特性、及び使用環境特性の点、更には
経時的安定性及び耐久性の点において、各々、個々には
特性の向上が計られているが総合的な特性向上を計る上
で更に改良される余地が存するのが実情である。

列えば、電子写真用像形成部材に適用した場合に、高光
感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると従来におい
てはその使用時において残留電位が残る場合が度々観測
され、この種Ｏ光導電部材は長時間繰返し使用し続ける
と、繰返し便用による疲労の蓄積が起って、残像が生ず
る所饋ゴースト塊象を発する様になる等の不都合な点が
少なくなかつ九。

又、ａ−８ｔ材料で光４１１１ＮＩｔ−構成する場合に
は、その電気的、光導電的特性０改良を肘る九めに１水
素原子或いは弗ｘｉ子ヤ塩嵩原子等のハロゲン原子、及
び電気伝４型の鯛−のために硼素原子や燐原子等が或い
はその他０＠性改良の丸めに他の原子が、各々構成原子
として光導電層中に含有されるが、これ等のｌｌ構成原
子含有の仕方如何によっては、形成した層の颯気的或い
は光導電的特性や耐圧性更には、耐久性等に間亀が生ず
る場合があった。

縛も、飼えば電子写真用像形成部材として使用した場合
、形成した光導電層中に光照射によって発生したフォト
キャリアの鏡層中での寿命が充分でないこと中晴部にお
いて、支持体−よりの電性の注入の阻止が充分でないこ
とが生ずる場合が少なくなか、った。

更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆横
雇よ如壕〉出し九後、空気中での放置時間Ｏ！！通と共
に、支持体ＩＩ！面からの層の浮き中剥離、或いは層に
亀裂が生ずる等の現象を引起し膀ちであつた。こＯ＃４
象は、殊に支持体が通常、電子写真分野に於いて使用さ
れているドラム状支持体の場合に多く起る等、経時的安
定性の点に於いて解決される可き点がある。

従ってａ−８ｉ材料そのものの特性改良が計られる一方
で光導電部材を設計する際に、上記した様な問題の総て
が解決される様に工夫される必要がある。

本発明は上記の縫点に鑑み成され友も０で、ａ−Ｓムに
就て電子写真用像形ｇ部材や固体撮像装置、読取装置等
に使用される光導電部材としての適用性とその応用性と
いう観点から総括的に鋭意研究検討を続けえ結果、シリ
コン原子を母体とし、水素原子Ｉ又はハロゲン原子■の
いずれか一方を少なくとも含有するアモルファスＮｕ、
所關水嵩化アモルファスシリコン、ハロゲン化アモルフ
ァスシリコン、戚いはハロゲン含有水嵩化アモルファス
シリコン〔以後ζし等の繊体的表記としてｒａ−８ｉ（
Ｈ，Ｘ）Ｊを使用する〕から構成される光導電層を有す
る光導電部材の層構成を以後に説明される様な特定化の
下に設計されて作成された光導電部材は実用上著しく優
れえ特性を示すばかシでなく、従来の光導電部材と較べ
てみてもあらゆる点において凌駕していること、殊に電
子写真用の光導電部材として着しく優れた特性を有して
いることを見出した点に基づいている。

本発明は、耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際して
も劣化構象ｔ、Ｓさず耐久性に優れ、残留電位が全く又
は殆んど一醐されない光導電部材を提供することを主え
る目的とする。

本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との閾や積層される層の各層間に於ける書着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い光導電
５４ｔｔ提供することである。

本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材として適用
させ丸場合、静電儂形威の丸めの帯電ａｍｏｓの電荷保
持能力が充分あり、通常の電子写真法が極めて有効に適
用され得る優れた電子写真特性を有する光導電部材を提
供することである。

本発明の良に他Ｏ目的は、Ｗｋ度が高く、ハーフトーン
が鮮明に出て且つｍｍ度の高い、高品質−做を得ること
が容易にできる電子写真用Ｏ光導を部材を提供すること
である。

本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、シリ
コン原子を母体とし、ＳＩ′ＪＡ原子を構成原子として
含有する非晶質材料で構成されえ補助層と、シリコン原
子を母体とし、周期律表第Ｖ族に属する原子を構成原子
として會有す為非晶質材料で構成され九１ｔ＃注入防止
層と、シリコン原子を母体とする非晶質材料で構成され
、光導電性を示す非晶質層と、を有し、前記電荷注入防
止層の層厚ｔが３０ｉ以上で０．３μ未満であり且つ電
荷注入防止層中に含有される前記周期律表第Ｖ族ＫＪＩ
ｇする原子の３１ｃ（ロ）が３０ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ
以上であるか、又は前記ｔがａｏ１以上テ且ツ前記Ｃ（
ｖｌが３０　ａｔｏｍｉｃ　ｐ−以上でｉｏ。

ａｔｏａｍｉｃ　ｐｐｍ未満である事を特徴とする。

上記し九様な層構成を取る緑にして設計され九本発明の
光導電部材は、前記した諸問題の縫てを解決し得、極め
て優れた電気的９元学的。

光導電的特性、耐圧性及び使用環境特性を示す。

殊に、電子写真用像形成部材として適用さぜ九場合には
、両津形成への残留電位の影響が全くなぐ、その電気的
特性が安定しており高感度で、ＡＳＮ比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の＾い、４品
質の画像を安定して繰返し得ることができる。

又、本発明の光導電部材は支持体上に形成される非晶質
層が、層自体が強靭であって、且つ支持体とＯ密着性に
着しく優れておル、為速で長時間連続的に繰返し使用す
ることかで色る。

以下、図面に！うて、本発明（Ｄｆｔ４電部材に就て評
ｍＫＩ！明する。

第１図は、本発明Ｏ第１の実施態様例の光導電部材０層
構成を説明するえめに模式的に示し九模式的構成図であ
る。

第１図に示す光導電部材１０Ｇは、光導電部材用として
の支持体１０１　Ｏ上に１補助層１ｏ２、電荷注入防止
層１０３、光導電性を有する非晶質層１０４を具備し、
非晶質層１０４は自由表＊１Ｇ４１を有している。補助
層１０２ｔｉ、主に、支持体１０１と電荷注入防止層１
０３との関０＠着性を計る目的の為に設けられ、支持体
１０１と電荷注入防止層１０３の両方と親和性がある様
に１後述する材實で構成される。

電荷注入防止層１ＯｓＦｉ、支持体１０１１ｇより非晶
質層１０４中へ電荷が注入されるのを効果的に防止する
機能を主に有する。非晶質層１０４は、感受性の光の照
射を受けて線層１０４中でフォトキャリアを尭生じ、所
定方向に該フォトキャリアを輸送する機能を有する。

本発明に於ける補助層は、シリコン原子を母体とし、構
成原子として窒ｌＡ原子と必要に応じて水′Ｉｇ原子Ｉ
、ハロゲン原子■とを含有する非晶質材料（以後ｒａ−
８ｉＮ（Ｈ，Ｘ）Ｊと記す）で構成される。

ａ−８ｉＮ（Ｈ，Ｘ）としては、シリコ７原子（ＳＲ）
を母体とし窒素原子軸を構成原子とする非晶質材料（以
後ｒ　ａ　−８ｉ　＠ＮＩ−＠　Ｊと記す）、シリコン
原子（８１）を母体とし、電車原子（へ）と水素原子Ｉ
を構成原子とする非晶質材料（以後１’−ａ−（Ｓｉｂ
Ｎ＋−１）　）　ＣＨＩ−＠　Ｊと配す）、シリコン原
子（Ｓｉ）を母体と、窒＊ａ子（へ）とハロゲン原子（
４）と、必要に応じて水素原子Ｉとを構成原子とする非
晶質材８　（Ｊｌ、Ｗｋ　ｒ　ａ　　（５ｉ４）Ｊ＊−
４）＠（Ｈ、Ｘ）ｔ−８」と記す）とを挙げることがで
きる。

本発明において、必要に応じて補助層中に含有されるハ
ロゲン原子閃としては、具体的には７ツ嵩、塩素、臭素
、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ素、塩素を好適なものと
して挙げることが出来る。

補助層を上記の非晶質材料で構成する場合θ層形威法と
してはグロー放電法、スパッターリング法、イオンイン
プランテーション法、イオンブレーティング法、エレタ
トロンビーム法等が挙げられる。これ等の製造法は、製
造条件。

設４Ｉｉ資本投下の負萄根度、製造規模１作製される光
導電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、所望する特性を有する光導電部材を
製造する為の作製条件の制御が比較的容易である、シリ
コン原子と共Ｋｍ′Ｊｇ庫子、必要に応じて水嵩原子中
ハロゲン原子を作製する補助層中に導入するのが容易に
行える等の利点からグロー放電法或いはスパッターリン
グ法が好適に採用される。

更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパッターリ
ング法とを同一装置系内で併用して補助層を形成しても
良い。グロー放電法によ−て、ａ−ＳｉＮ（Ｈ，Ｘ）で
構成される補助層を形成するには、基本的Ｋｔｉシリコ
ン原子（８１）を供柘し得４ＳｉＮＩ用の原料ガスと、
窒素原子８導入用の原料ガスと、必１１１に′応じて水
素原子Ｉ４入用の又は／及びハロゲン原子■導入用の原
料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に導入して、該
堆積室内にダロー放電を生起させ、予め所定位置に設置
されである所定の支持体表雨上Ｋｈ−８ｉＮ（Ｈ，りか
らなる補助層を形成させれば良１０ 又、スパッタリング法で補助層を形成する場合には、ガ
えば次０ＪＩＩＫされる。

第一には、飼えばムｒ、Ｈｅ等の不活性ガス又はこれ等
Ｏガスをペースとし先混合ガスの雰囲気中でＳｉで構成
され丸ターゲットをスパッタリングす４際、窒素原子〇
導入用の原料ガスを、必賛に応じて水嵩原子（ハ）導入
用の又は／及びハロゲン原子（資）導入用の原料ガスと
共にスパッタリングを行う真空堆積室内に導入してやれ
ば良い。

第二には、スパッタリング用のターゲットとり１ して、ＳＡ、Ｎ４で構成され九ターゲットが、或いはと ８１で構成されえターゲラ）　ＳｉｓＮｍで構成され九
り△ 一ゲットｏ二枚か、又はＳｔとＳｉ、Ｎ４とで構成され
丸ターゲットを、、、使用することて形成される補助層
中へ電素原子軸を導入することが出来る。

この際、前記Ｏ窒素原子軸導入用Ｏｊ［ｆＩＩＩｒガス
を併せて使用すればその＃ｌ量を制御することで補助層
中に導入される窒素原子Ｈｏ量を任意に制御することが
容易である。

補助層中へ導入される窒素原子ＮＯ含有量は、窒素原子
８導入用の原料ガスが堆積室中へ導入される際の流量を
制御するか、又は窒素原子８導入用のターゲット中に含
有される膳嵩原子軸の割合を、該ターゲットを作成する
１ＩＩＫＩｌ［ｌｌ整するか、或いは、この両者を行う
ととによって、所望に従・て任意に制御することが出来
る。

本発明において使用される８ｉ供給用０１［料ガスとな
る出発物質としては、８ｉＨａ　、　８１ｍ１＆　、８
ｋｈＨａ　。

５ｉＪＬｏ等のガス状＠０又はガス化し得る水嵩化４Ｉ
Ｉ本（シラン類）が有効に使用される一〇として挙げら
れ、殊に、層作成作業の扱い島さ、８ｉ供給効率の嵐さ
等の点で５ＩＨａ、ｇｉｔ＆が好ましいものとして挙げ
られる。

これ等の出発物質を使用すれば層形成条件を適切に選択
することによって形成される補助層中にＳｌと共にＨも
導入し得る。

Ｓｉ供給用のＩＩＩＡＩＩｉ＋ガスとなる有効な出発物
質としては、上記の水素化礒ｙｇｏ他に、ノ・ロゲン原
子菌を含む硅素化合物、所■、ハロゲン原子で置換され
丸シラ７１１４体、具体的には飼えばＳｉＦ、。

ＳｉｍＦ＊　ｅ　８１Ｃ４、５ｉＢｒｉ等のハロゲン化
硅木が好ましいものとして挙げることが出来、爽には、
Ｓ　１Ｈ１Ｆ＊　＋　８　ｔＬ　Ｉｔ　ｅ　５ｉＨｓＣ
４、８１１ｊｃＪｓ　、　Ｓ　１ＬＢｒ、　。

５ｉｉｒｓ＊のハロゲン置−水嵩化硫嵩、等々υガス状
１０威ｉはガス化し得る、水嵩難子を構成要素Ｃ）１つ
とするハロゲン化物も有効な補助層形成の為Ｏ８ｉ供給
用０出尭物質として挙ける事が出来る。

これ等のハロゲン原子■を含む硅素化合物を使用する場
合にも前述し先様に、層形成条件の適切な選択によって
形成１れる補助層中ＫＳｉと共にＸｔ導入することが出
来る上記し九出発物質０＆＋２０水嵩龜子を含むハロゲ
ン化硅素化合物は、補助層形成のｌｌｉｌＫ層中にハロ
ゲン原子■の導入と同時に電気的或いは光課電的特性０
制御に極めて有効な水嵩原子０も導入されるので、本実
＠においては好適なハロゲン原子（Ｘ）４人用の出発物
質として使用される。

本発明において補助層を形成する際に４ｊ１！用される
ハロゲン原子（４）導入用の原料ガスとなる有効な出発
物質としては、上配し九４のＯ他に１飼えば、フッ素、
塩素、臭素、ヨウ素のハロゲノガス、　ＢｒＦ　、　Ｃ
ｊＦ’　、　ＣｊＰｓ、ＢｒＦ５　、　ＢｒＦａ　、　
ＩＦｉ　、ＩＦｖ　。

ＩＣＩ　、　ＩＢｒｅのノ・ロゲン関化合物、ＨＦ　、
　ＨＣｊ　、ＨＢｒ　。

ＨＩ等の・・ロゲン化水嵩を挙げることが出来る。

補助層を形成する際に使用される窒素原子軸尋人用の原
料ガスに成り得るものとして有効に使用される出発物質
は、Ｎを構成原子とする或いはＮとＨとを構成原子とす
る岡えば窒素（Ｎり。

アンモニア（ＮＨ，）　、ヒドラジン（Ｈ，ＮＮＨ，）
　、アジ化水素（ＨＮ、）　、アジ化アンモニウム（Ｎ
ＨａＮｍ　）等のガス状の又はガス化し得るｉ１嵩、窒
化物及びアジ化物等の＊素化合物を挙げることが出来る
。

この他Ｋ、窒素原子Ｈの導入１に１加えて、・・ロゲン
庫子（３）の導入本行えるという点から、三弗化窒素（
ＦｓＮ　）　、四弗化窒素（Ｆ４Ｎ！　）等のノ・ロゲ
ン化窒素化合物を挙けることが出来る。

本発明に景いて、補助層をグロー放電法又はスパッター
リング法で形成する際に使用される稀釈ガスとしては、
所細、１６ガス、飼えばＨｅ。

Ｎ＠、ムｒ轡が好適なものとして挙げることが出来る。

本発明の補助層を構成するａ−８ｉＮ（Ｈ，Ｘ）なる非
晶質材料は、補助層０機能が、支持体と電荷注入防止層
と０間の密着を強固にし、加えてそれ等の間に於ける電
気的接触性を均一にするも〇であるから、補助層に要求
される特性が所望通りに与えられる様にそＯ作成条件の
選択が厳密に成されて、注意深く作成される。

本発明の目的に適−九特性を有する＆　　ｆｈＮ（Ｈ，
Ｘ）から成る補助層か形成される為の層作成条件Ｏ中の
重要なｇＩ木として、層作成時の支持体温ｔを挙げる拳
が出来る。

即ち、支持体の表面にａ−８ＩＮ（Ｈ，Ｘ）から成ゐ補
助層を形成する際、゛層形酸中の支持体温度は、形成さ
れる層の構造及び特性を左右する重要な因子であって、
本発明に蒙いては、目的とする特性を有するａ−８１Ｎ
（Ｈ，Ｘ）が所望ＡＣに作成され祷る様に層作成時の支
持体温度が厳密に制御される。

本発明に於ける目的が効果的に達成される為の補助層を
形成する際の支持体ｉ１ｆとしては補助層の形成法に併
せて適宜最適範囲が選択されて、補助層の形成が実行さ
れるが、通常の場合、５０℃〜３５０℃、好適には、１
００℃〜２５０℃とされるのが望ましいものである。補
助層の形成に社、同一系内で補助層から電荷注入防止層
、＃Ｉ晶質層、史には必要に応じて非晶質層上に形成さ
れる他の層まで連続的に形成する事が出来る、各層を構
成する原子の組成比の微妙な制御子層厚の制御が他の方
法に比べて比較的容易である事等の為に、グロー放電法
ヤスバッターリング法の°採用が有利であるが、これ等
のＭ形成法で補助層を形成する場合には、前記の支持体
温度と同様に層形成０ＩＩＯ放電パワー、ガス圧が、作
成される補助層０＠性を左右する重要な因子として挙げ
ることが出来る。　　′ 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有する補助
層が生産性よく効果的に作成される為の放電パワー条件
としては、通常ｌ〜ａｏｏｗ。

好適には２〜１５０Ｗである。又、堆積室内のガス圧は
通常３Ｘ　１０　”＝５Ｔｂｒｒ　、好適には８Ｘ１０
１〜Ｑ、　５　Ｔｏｒｒ程度とされるのが望ましい。

本発明の光導電部材に於ける補助層に含有される窒ｉＡ
Ｎ子Ｏ量及び必要に応じて含有される水嵩原子、・・ロ
ゲン原子の量は、補助層の作製条件と同様、本発明の目
的を達成する所望の特性が得られる補助層が形成される
重要な因子である。

補助層中に含有される窒素原子軸の量、水嵩原子ＩＯ量
、ハロゲン原子の量の夫々は、本発明の目的が効果的に
達成される様に上記の層作成条件を考慮し乍ら所望に従
って任意に決定される。

補助層をａ−８ｉ１Ｎｔ−＠で構成する場合には、窒素
原子の補助層中の含有量は、好ましくは、１×１０−”
〜６０　ａｔｏｍｉｃ　％　、より好適には１〜５０　
ａｔｏｍｉｃ％、＆Ｏ表示では好鵞しくはα４〜０．９
９９９９．より好適には０．４〜０．９９とされるのが
望ましい。

ａ　−（Ｓ　ｉ　ｂＮｒ−６）　（Ｂ　Ｈ）−ｃで構成
する場合には、電車原子〜の含有量としては、好ましく
はＩＸｌ　０−”　〜５　ｈ　ａｔｏｍｔｃ　Ｘ、よ）
好適には１〜５５　ａｔｏｍｉｃＳ、水嵩原子の含有量
としては、好ましくは２＝　３５　ａｔｃｍｎｉｃ　％
　、よ）好適には５〜３０　ａｔｏｒｎｉｃ　％とされ
、ｂ、ｃで表示すれｄｌ　ｂとしては通常０．４３〜０
．９９９９９　、よシ好適には０．４３〜０．９９゜Ｃ
としては通常０．６５〜０．９＆、好適には０．７〜０
．９５とされ、＆　　（８ｉ（ＩＮ＋−ｄ　）＠　（Ｈ
、Ｘ　）＋−ｅで構成する場合には、窒、１ｃ龜子の含
有量は、好ましくはｌ　Ｘ　１０　”６０　ａｔｏｒｎ
ｉｃ　％　、より好適には１〜６０ａｔｏｍｉｃ　％　
、ハロゲン原子の含有量、又は、ハロゲン原子と水嵩原
子とを併せ九含有・量は、好壕しくは１〜２０　ａｔａ
ｎａｉ＠％、よ）好適には２〜１５ａｔｏｒｎｉｃ　％
とされ、この場合の水嵩原子の含有量は好ましく　Ｆｉ
ｌ　９　ａｔｏｍｉｃ　Ｘ・以下、よ）好適には１３　
ａｔｏｒｎｉ＠％以下とされるＯが望ましい。ｄ。

ｅの表示で示せば、ｄとしては、好ましくは０．４３〜
０．９９９１１９．よ多好壇しくは、０．４３〜０．９
９゜Ｃとしては、好ましくは、０．８〜０．９９．より
好ましくは、０．８５〜０．９８とされるのが望ましい
。

本発明に於妙る光導電部材を構成する補助層Ｏ層厚とし
ては、腋補助層上に設けられる電荷注入防止層の層厚及
び電荷注入防止層の特性に応じて、所望に従って適宜決
定される。

本実１ｊｉＫ於いて、補助層Ｏ層厚としては、通常は、
３０ム〜２μ、好ましくは、＋ｏｉ〜Ｌ５＃。

最適には５０ム〜１．Ｓ＃とされるのが望ましい。

本発明Ｏ光導電部材を構成する電荷注入防止層は、シリ
コン原子（Ｓｉ）を母体とし、周期律表第■族に属する
原子（第Ｖ族原子）と、好ましくは、水嵩原子０又はハ
ロゲン原子Ｘ１或いはこの両者とを構成原子とする非晶
質材料（以後ｒ　ａ−８ｉ　（Ｖ　、Ｈ、Ｘ）　Ｊと記
す）で構成され、七Ｏ層厚を及び層中ｏｇｖ族原子の含
有量Ｃ（ロ）は、鍵記し友範圃内の値とされる。

不発１ｊｌＫ於ける電荷注入防止層Ｏ層厚を及び第Ｖ族
原子の含有量Ｃ（ロ）として山よ）好ましくは０．４０
ム≦ｔ（Ｑ、３＃で且つＣｆｉが４０　ａｔｏｍｉｃ　
ｐＰ以上であるか又は４０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ≦Ｃ
Ｈ＜１００１００ａｔｏ　ｐｐｃｎで且つｔが４ｏｉ以
上、最適には、５０Ａ４ｔ（０，３μ、て且つ輪が５０
　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上であるか、又は５０ａｔｏ
ｍｉｅ　ｐｐｎ１≦Ｃ（ｙ）（１００ａｔｏ１′ｎｉｃ
　ｐｐｍで且つｔが５０Ａ以上であるのが望オしい。

本発明において、電荷注入防止層中に含有される周期律
表ＩＩｖ族に属する原子として使用されるのは、Ｐ（燐
）、ムＳ（砒素）、８ｂ（アンチモン）、Ｂ（ビスマス
）勢でＴｏ夛、殊に好適に用いられるのはＰ、ム畠であ
る。

ａ　　ｓ　ｉ（Ｖ　ｒ　Ｈ＋　Ｘ　）で構成される電荷
注入防止層の形成には、補助層の形成の場合と同様に１
鉤えばグロー放電法、スパッタリング法、或いはイオン
ブレーティング法勢の放電現象を利用する真空堆積法が
採用される。

鉤えば、グロー放電法によって、ａ　−８ｓ　（Ｖ　ｅ
Ｈ，Ｘ）で構成される電荷注入防止層を形成するには、
基本的に祉シリコン原子（８ｉ）を供給し得る８ｉ供給
用の原料ガスと共に１第Ｖ族厘子を供給し得る第Ｖ＊＊
子導入用の原料ガス、必＊に応じて水ｌＡｗ、子軽導入
用の又は／及びノ・ロゲン原子■導入用の原料ガスを、
内部が減圧にし得る堆積室内に導入して、該堆積室内に
グロー放電を生起させ、予め所定位置に設置されである
所定の支持体表面上ＫＩＬ−８１（Ｖ、Ｈ，Ｘ）からな
１層を形成させれば良い。又、スパッタリング法で形成
する場合には、ガえばムｒ、Ｈｅ等の不活性ガス又はこ
れ等のガスをペースとじ先混合ガスの雰囲気中で８１で
構成され先ターゲットをスパッタリングすｈｓ１第１第
Ｖ＊願子導入用Ｏガスを、必要に応じて水素原子０又は
／及びハロゲン原子閃導入用Ｏガスと共にスパッタリン
グ用の堆積ｍＫ導入してやれば喪い。

本発明において電荷注入ｉ止層を形成するのに使用され
る原料ガスとなる出発物質としては、第ｖｆ！原子導入
用Ｏ鳳料ガスとなる出発物質を除いて、補助層形成用の
出発物質と同様のものが所望に従って選択されて使用さ
れる。

電荷注入防止層中に第Ｖ＊原子を構造的に導入するには
、層形成の＠に第Ｖ族原子導入用の出発物質をガス状態
で堆積室中に電荷注入防止層を形成する為の他の出発物
質と共に導入してやれば良い。この様なｊｌＩｖ族原子
導入用Ｏ出発物質と成〉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
し得るものが採用されるのが望ましい。その様な第Ｖ族
原子導入用の出発物質として具体的には、燐原子導入用
としては、Ｐ）Ｉｓ、ＰＩル等の水木化燐、　ＰＨ４Ｉ
　、　ＰＦｍ　、　ＰＦｓ　、にＡ、　、　ＰＣも＊　
ＰＢｒ、　、　ＰＢｒ、　。

ＰＩｓ等のハロゲン化燐等が挙げられる。これ等の他Ａ
　ａＬ　＋　ＡａＦ３ｒムｓｃＪ、、ムｓＢｒ、　、ム
ｓＦｓ　＋　８ｈＩｉ、、　８ｂＦｍ　ｔＳｂＦｉ、Ｓ
ｔ＋Ｃｊｓ、ＢｂＣ＆、ＢｉＨａｌｉＣＪ、、Ｂ１Ｂｒ
、勢も躯ｖ１＃ｃａ子導入用の出発物質の有効なものと
して挙げることかでｌＩる。

本発明に於いては電性注入防止特性を与える自□ 為に電何江人防止層中に含有される第■族厘子は、ｌｊ
Ｌ葡此人防止層の層厚方向に実質的に平行な向（ｉ神体
の表ｌ１Ｉｉに平行な肉）内及び層厚方向に於いては、
真質的に均一に分布されるのが良い４０である。

本発明に於いて、電荷注入防止層中に導入される凧ＶＪ
Ｉ原子の含有量は、堆積室中に流入される第■族原子導
入用の出発物質のガス流量、ガス流量比、放電パワー、
支持体温度、堆積室内の圧力番を制御することＫよって
任意に１１１１ｉＩｌされ得る。

本発明に於いて、電荷注入防止層中に必要に応じて含有
されるハロゲン原子■としては、補助層の説明の−に記
し九のと同様のものが挙げられる。

本発明において、＆−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）で構成される非
晶質層を形成するには釣えばグロー放電法１、Ｋ　バッ
タリング法、或いはイオンブレーティング法等の放電現
象を利用する真空堆積法によって成される。鉤えば、グ
ロー放電法によ−てａ−８ｌ（Ｈ，Ｘ）で構成される非
晶質層を形成すゐＫは、基本的にはシリコン原子（８ｉ
）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと共に、水嵩原子
（へ）尋人用の又は／及びハロゲン原子（資）導入用０
１１Ａ料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に導入し
て、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所定位置
ＫＷｋ置されである所定の支持体上の電荷注入防止層表
面上にａ−３ｉ（Ｈ，Ｘ）から成る層を形成させれば嵐
い。又、スパッタリング法で形成する場合には、飼えば
ムｒ、Ｈ＠等の不活性ガス又はこれ等のガスをペースと
した混合ガス０雰囲ｆｉ中で８１で構成されえターゲラ
トラスパッタリングする際、水嵩原子〇又は／及びハロ
ゲン原子■導入用のガスをスパッタリング用の堆積室に
導入して中れば良い。

本発明において、必要に応じて非晶質層中に含有される
ハロゲン原子国としては、補助層の場合に挙げ九のと同
様のものを挙げることが出来る。

本発明において非晶質層を形成するのに使用されるＳｉ
供給用の原料ガスとしては、補助層十電竹注入防止層に
就て説明する際に挙げえ５ｔＨ４゜８　ｉ＊Ｈａ　＋　
Ｓ　１ｓＨａ　ｙ　８　ｉａＨ＋ａ等のガス状ｍｌＯ又
はガス化し得る水嵩化硅素（シラン［）が有効ＫｉＩｊ
！用されるもＯとして挙げられ、殊に、層作成作業や扱
い易さ、Ｓｌ供給効率の爽さ等の点で別ル。

組、）＆が好ましいものとして挙げられる。

本発明において非晶質層を形成する際に使用されるハロ
ゲン原子導入用の原料ガスとして有効なのは、補助層の
場合と同様に多くのハロゲン ン化合物が挙げられ、ガラはハロゲンガス、ハロゲン化
物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されえシラン鱒
導体等のガス状態の又はガス化し得るハロゲン化合物が
好ましく挙けられる。

又、更には、シリコン原子（８１）とハロゲン原子（２
）とを構成要素とするガス状態の、又はガス化し得る、
ハロゲン原子を含む硅素化合物も有効な４のとして本発
明においては挙げることが出来る。

本発明に焚いては、非晶質層α）Ｋは、伝導特性を制御
する物質を含有させることにより、鉄層の伝導特性を所
望に恢りて任意に制御することが出来る。

この橡な物質としては、所■、牛導体分野で孟われる不
純物を挙げることが出来、本実Ｉｊｌ於いては、形成さ
れる非晶質層（Ｉ）を構成するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）に対
して、Ｐ型伝導特性を与えるＰ型不純物、具体的には、
周期律表第鳳族に属する原子（第１族鳳子）、飼えばＢ
（硼素）、ＡＪ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、
Ｉ慕（インジウム）、ＴＪ（タリウム）等があ如、殊に
好適に用いられるのは、Ｂ、Ｇａである。

本発明に於いて、非晶質層（Ｉ）に含有される伝導特性
を制御する物質の含有量は、咳非晶質層ＣＩ）に要求さ
れる伝導特性、或いは該層（Ｉ）に直に接触して設けら
れる他の層の特性や、皺他の層との接触界面に於ける特
性との関係等、有機的関連性に於いて、適宜選択するこ
とが出来る。

本発明に於いて、非晶質層（Ｉ）中に含有される伝導特
性を制御する物質の含有量としては、魂’１（２）場合
、（ＬＱＯｌ　〜１ＱＯＱ’　ａｔｏｍｉｃ　ｉ）Ｐｍ
　、好適には５０．０５−ｖ　５００　ａｔｏｍｉｃ　
ＰＰＩＩＩ　、最適には０．１〜．２０Ｑａｔｏ＋ｎｉ
ａ　ＰＰＩＩＩとされるのが望ましいものである。

非晶質層中に伝導特性を制御する物質、飼えば第１族原
子を構造凶に導入するには、層形成の際に第■族原子導
入用の＃Ｂ発物質をガス状−で堆積室中に、非晶質層を
形成する為の他の出発物質と共に導入してやれば良い。

この様な第■族原子導入用の出発物質と成り得るものと
しては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも層形成条
件下て容易にガス化し祷るものが採用さ具体的Ｋ　ＲＪ
ａｌ　＊　１［＋導“ｆｆｌ　＆　ｔ、−ＣＨ・”″・
６２ＢＪ（ｎ　、　ＢｓＬ　、　Ｂｓ）Ｌ＋　、　＆）
Ｌｏ　、　ＢｓＨｕ　、　Ｂ−ＨＩ３等の水−声素、Ｂ
Ｆｓ　ｅ　ＢＣＪｓ　ｅ　ＢＢｒｓ等（Ｄ　／％　０ゲ
ン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｊＣｊ　ａ　、Ｇ
ａｅｌ！ｌ　Ｂ　、Ｃａ　（ＣＨｓ　）ｓ　。

！鳳ＣｊＡ、ＴＪＣｊ、等も挙げることが出来る。

本発明において、形成される光導電部材の電荷注入防止
層及び非晶質層中に含有される水飄厚子Ｉ（）Ｏ量又は
ノ・ロゲン原子■の量又は水嵩原子０とハロゲン原子■
の量の和（Ｈ＋Ｘ　）は通常の場合１〜４６　ａｔｏｍ
ｉｃ　Ｘ＋好適には５〜３０ａｔｏｍｉｃＸとされるの
が望ましい。電荷注入防止層又は非晶質層中に含有され
る水ｙＩＡＭＡ子０又は／及びノ・ロゲン原子■の量を
制御するには、的えば支持体温度又は／及び水嵩原子０
、或いはノ・ロゲン原子Ｘを含有させる為に使用される
出発物質の堆積装置系内へ導入する量、放電々力等を制
御し２てやれば良い３゜ 本発明に↓・いて、非晶質層をグロー放電法で形成する
際に使用される稀釈ガス、或いはスパッタリング法で形
成される際に使用されるスパッＪ　−リング用のガスと
しては、所鯖稀ガス、例え＃′ｉＨ＠　、　Ｎｅ　、ム
ｒ等が好適なものとして挙げることが出来る。

本発明に於いて、非晶質層の鳩厚としては、作成される
光導電部材に要求される特性に応じて適宜決められるも
のであるが、通常は、１〜１００μ、好ましくは１〜８
０μ、最適には２〜５０μとされるのが１ましいもので
ある。

本発明において使用される支−特休としては、導電性で
も電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、
飼えば、ＮｉＣｒ、ステンレス。

、Ｔａ Ａｊ、Ｃｒ、Ｍｏ、ムｕ、ＮｂｐＶｓＴｔ、ｐｔ、ｐｄ
等の金属へ 又はこれ勢の合金が挙げられる。

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル。

ポリエチレン、ポリカーボネート、セルローズアセテー
ト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル。

ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の合
成樹１１１ｏフイルム又はシート、ガラス。

セラミック、紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面を導電
錫層され、咳導電処理され九−面倒に他の層が設けられ
るのが望ましい。

例えば、ガラスであれば、その表面に、ＮｉＣｒ。

Ａｎ　ｅ　Ｃｒ　ｅ　Ｍｏ　、ムｕ　、　Ｉｒ　、Ｎｂ
、Ｔａ　＋ｌＴｉ　＋Ｐｔ　、Ｐｄ＋１１ｖＯｓ　、　
８ｎＯｔ　、　ＩＴＯ（Ｉｎ１０ｍ＋５ｎ０１　’）等
から成る薄膜を設けることによって導電性が付与され、
或いはポリエステルフィルム等の合成樹脂フィルムであ
れば、ＮｉＣｒ　、　ＡＪ　、ムＫ　ｓ　ｐｂ　ｌ　Ｚ
＊　、　Ｎｒ　、ムＵ。

Ｃｒ　Ｔ　Ｍｏ　ｅ　Ｉ　ｒ　ａ　Ｎｂ　＃Ｔａ　ｇ　
Ｖ　ｔ　Ｔｌａ　Ｐ　ｔ　％　Ｏ金属Ｏ薄膜を真空蒸着
、電子ビーム蒸着、スパッタリング等でそ０表面に設け
、又は前記金属でその表向をラミネート処理して、その
表面に導電性が付与される。支持体の形状としては、円
筒状。

ベルト状、板状婚任意の形状とし得、所望によって、そ
の形状は決定されるが、例えば、第１図の光導電部材１
００を電子写真用像形成部材として使用するのであれば
連続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とす
るのが望ましい。支持体の厚さは、所望通９の光導電部
材が形成される様に適宜決定されるが、光導電部材とし
てｃｉＪ撓性が要求される場合には、支持体としての機
能が充分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされ
る。内生ら、この様な場合支持体の製造上及び堰扱い上
、機械的強度等の点から、通常は、１０μ以上とされる
。

第２図には、本発明の光導電部材の他の好適な実施圃様
岡の層構成が示される。

第２図に示される光導電部材２００が、第１図に示され
る光導電部材１００と異なるところは、′Ｉ４！句江人
防止鳩２０３と光導電性を示す非晶質層２０５と０間に
上部補助層２０４を有することである。

卸ち、光導電部材２００は、支持体２０１　、　＃支持
体２０１上に順に積層され丸、下部補助層２０２゜電荷
注入防止層２０３．下部補助層２０４及び非晶質層２０
５とを＾備し、非晶質層２０５は自由表向２０６を有す
る。上部補助層２０４は、電荷注入防止層２０３と非晶
質層２０５との関の密着をｉ１！Ａ固にし、鉤層の接触
界面に於ける電気的接触を拘−にしていると同時に、ｌ
ｌ１ｃ荷注入防止層２０３の上に直に設けることによっ
て、電荷注入防止層２０３０層質を強靭なものとしてい
る。

第２図に示される光導電ｇ＠ｚｏｏを構成する下部補助
層２０２及び上部補助層２０４は、第１図に示し先光導
電部材１００を構成する補助層１０２０場合と同様Ｏ非
晶質材料を使用して、同様の！性が与えられる様に同様
な層作成手拳と条件によって形成される。電荷注入防止
層２０３及び非晶質層２０５も夫々、第、１図に示す電
荷注入防止層ＩＱＢ及び非晶質層１０４と同様Ｏ特性及
び機能を有し、第１図の場合と同様な層作成手順と条件
によって形成される。

次にグロー放電分解法によって形成される党４電部材の
製造方法について説明する。

第３図にグロー放電分解法による光導電部材の製造装置
を示す。

図中の３０２　、３０３．３０４　、３０５のガスボン
ベには、本発明の夫々の層を形成するための原料ガスが
密封されておシ、そＯ−例として、九とえば、３０２は
）ｌｅで稀釈され九８ｉＨａガス（純ｊｉｓ１９．９９
９　Ｎ　。

以下Ｓ　ｉＨ，／Ｈ・と略す。）ボンベ、３０３はＨｅ
　　で怖釈されたＰＬガス（純度９１．９９９　Ｎ　、
以下Ｐ田」・と′略す。）ボンベ、３０４はＮＨ，ガス
（純度９９．９　Ｘ　’）（ＭＡ度９９．９９Ｘ）ボン
ベ、３０５はＨ・で稀釈された５ｉＦｎガス（Ｍ＊　９
９．９１１９　Ｘ　、以下ＳｉＦ＊／ｉｔｓと略す。）
ボンベである。

これらのガスを反応１ｉ！３０１Ｋｆｉ人させるにはガ
スボンベ３０２〜３０５のバルブ３２２〜３２５、リー
クバルブ３３５が閉じられていることを確認し又、流入
バルブ３１２〜３１５、流出バルブ３１７〜３２０、ｍ
助バルブ３３２が開かれていることを確−して先ずメイ
ンバルブ３３４を開いて反応室ｏ＊みが約５　Ｘ　１０
’　ｔｏｒｒになった時点で、補助バルブ３３２、流出
バルブ３１７〜３２０を閉じる。

基体シリンダー３３７上に層を形成する場合〇−鍔をあ
げると、ガスボンベ３０！よＦ）　５ＩＨａ７ｋｌ・ガ
ス、ガスボンベ３０３よＪ）　ＰＬ／Ｈｓガスの夫々を
、バルブ３２Ｌ３２３を開いて出口圧ゲージ３２７，３
２８０圧を１〜／−ＫＩｌ１４１にシ、流入バルブ３１
２．３１３を徐々に開ケて、マスフロコントローラ３０
７　、３０８内Ｋｊｌ１人させる。引き続いて流出ノ（
ルプ３１７゜３１８、補助バルブ３３８を徐々に！ｌい
て夫々のガスを反応室３０１に流入させる。こＯときの
８ｉＬ／Ｂ・ガス流量、ＰＨ，／Ｈ・ガス流量の比が所
望Ｏ値になるように流出バルブ３１７，３１８をｍ１Ｅ
Ｌ、又、反応車内Ｏ圧力が所望の値Ｋｍるように真空針
３３６０１！、拳を見ながらメインパルプ３３４０開口
を調整する。そして基体シリンダ−３３７０温度が加熱
ヒーター３３８によ〉５０〜４００℃の範囲内Ｏ温度に
設定されていることを１１１ｇされ先後、電＄１３４０
　を所望Ｏ電力に設定して反応室３０１内にグロー放電
を生起させ基体シリンダー上に目的とするＮを形成する
。形成される層中にハロゲン原子を含有させる場合には
上記のガスにたとえｉＪ　Ｓ　ｉ　Ｆ４１Ｈｔｓを、更
に付加して反応室内に込ｐ込む。

夫々の層を形成する際に必要なガス以外の流出バルブは
全て閉じることは百うまでもなく、又夫々Ｖ）層を形成
する際、１層の形成に使用したガスが反応室３０１内、
流出バルブ３１７〜３２０から反応室３０１内に至る配
管内に残留するξとを避けるために、流出バルブ３１７
〜３２０を閉じ補助バルブ３３２を開いてメインバルブ
３３４を全開１．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。

又、層形成を行っている間は層形成の均一化を計るため
基体シリンダー３３７は、モータ３＄１１により一定速
度で回転する。

以下、実施例について説明する。

実施？１１ 第３図に示した製造装置によ）、ドラム状アルイエウム
基板上に以下の条件で層形成を行った。

こうして得られた電子写真用像形成部材を複写装置に設
置し、（，１３５にＶで０．２　ｓｅｅ間コロナ帯電を
行い、光像を照射し丸。光源はタングステンランプを用
い、光量は１．　Ｏｊｔ［−ｗｇとした。

潜像は■荷電性Ｏ現儂剤（トナーとキャリヤを含む）に
よって現像され、通常の紙に転写され九が、転写ｌ１ｉ
ｉ儂は、極めて棗好なものであった。

転写されないで感光ドラム上に残９丸トナーは、ゴムブ
レードによってタリーニングされ、次の複写工程に移る
。このような工程を縁り返しｌＯ万（ロ）以上行っても
層はがれは全く生ぜず、実施例２ 電荷注入防止層の層厚とリン含有量を変イヒさせる以外
は実施Ｉ’ｌｌと同様な方法によ−て、層形成を行つ九
。その結果を第４図に示す。ｉｆ価基準は次の通）であ
る。

■　膜強度に優れ、画質も極めて嵐好でおって繰り返し
便用に於ける耐久性が極めて良い。

○　膜強直に優れ、曳好な画質が得られ、上記の耐久性
も良い。

ム　耐膜剥れ性はや中東いが実用上画質（議ｔ＞Ｋ１１
ｌがある。

拳　層Ｏ剥れが生ずる場合もあるが実用上は閤題がない
。

×　層Ｏ剥れが生ずる場合−あるが、実用上−補助層形
成条件を次のように変化する以外は△ 実Ｊ１ｉｓｌと全く同様な方法によって、電子写真感光
ドラムを作製し丸。これを実施ガｌと同様にして奸価し
九ところ、膜強度、ｍ像性共に東経であうた。

第　　２　　表 実施例４ 第３図に示し九製造装置によシ、ドラム状アルミニウム
基板上に以下の条件で層形成を行った。

こうして得られ良電子写真感光ドラムを実施例１と同様
にして粁価したところ、膜強度、−儂性共に極めて良好
な結果が得られ丸。

東−−５ 第３図に示し丸製造装置によシトラム状アルイニウム基
板上に以下の条件で層形成を行った。

こうして得られた電子写真用像影成部材を実施ガ１と同
様にして評価したところ層強度１画像性共に極めて良好
な結果が得られた。

実施例６ 夾施？Ｉｎｌ、４．５に於いて、非晶質層（１）の形成
を以下の表の条件にし九以外は、各実施例に於ける条件
及び手順に従って儂形成部材を作成し、各実施例に於け
るのと同様の評価を行っ九ところ、良好な結果が得られ
た。

／

【図面の簡単な説明】

８１図及び第２図は夫々本発明の光導電部材の好適な実
施態様例の層構造を模式的に示し九模式的層構成図、第
３図は、本発明の光導電部材を製造する為Ｏ装置の一例
を示す模式的説明図、第４図は、実施飼に於ける結果を
示す図である。 １００．２００・・・光導電部材 １０１　、２０１・・支持体 １０２．２０２，２０４・・・補助層 １０４．２０５・・・光導電層 １０５．１０８・・・自由表面。 ００ ８ら　　ン ＺＯＥｒ　　　→ ）　　Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母体とし、窒
   素原子を構成原子として含有する非晶質材料で構成され
   九補助層と、シリコン原子を母体とし、胸期律表第Ｖ族
   に属する原子を構成原子として含有する非晶質材料で構
   成されえ電性注入防止層と、シリコン原子を母体とする
   非晶質材料で構成され、光導電性を示す非晶質層と、を
   有し、前記電荷注入防止層Ｏ層厚ｔが３０Ａ以上で０．
   ３＃未満でＩＣ且つ電荷注入防止層中に含有される前記
   周期律表第Ｖ族に属する原子の量Ｃ（支）が３　Ｑ　ａ
   ｔｏｍｉｃ　ｐ−以上であるか九又は前記ｔが３０′に
   以上で且つ前記ＣＭが３０ａｔｏｍｉｃ　ｐ−以上で１
   ００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ未満である事を特徴とする
   光導電部材。