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Electrophotographic light accepting member

阅读:893发布:2024-02-23

专利汇可以提供Electrophotographic light accepting member专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light accepting member having excellent potential characteristics and image characteristics in which the electrification ability is improved in a wide wavelength range and the temperature dependence and memory phenomenon by light are decreased.
SOLUTION: The light accepting member has a conductive supporting body and a light accepting layer on the surface of a conductive supporting body, and has the light accepting layer having a photoconductive layer consisting of a nonsingle crystal material essentially comprising silicon atoms and containing hydrogen atoms and/or halogen atoms and at least one element belonging to the IIIb group in the periodic table. In this light accepting member, the photoconductive layer has a first layer region which transfers charges and a second layer region which generates charges and consists of two layer regions both having 50 to 60 meV characteristic energy of the tail of the exponential function (Urbach tail) obtained from the absorption spectrum and having different band gaps from each other. The second layer region consists of a third layer region in the supporting body side and a fourth layer region in the surface side, with the optical band gaps ranging 1.55 to 1.75 eV and 1.8 to 1.9 eV, respectively.
COPYRIGHT: (C)2001,JPO,下面是Electrophotographic light accepting member专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 少なくとも導電性支持体と、該導電性支持体の表面上に、水素原子および/またはハロゲン原子ならびに周期律表第IIIb族に属する少なくとも1つの元素とを含有するシリコン原子を母体とするアモルファス材料からなる光導電層とを備えた電子写真用光受容部材において、該光導電層は、前記支持体側から自由表面側に向けて、実質的に電荷を輸送する第1の層領域と、
    実質的に光を吸収して電荷を生成する第2の層領域とを順次積層し、第2の層領域は、光子エネルギー(hν)
    を独立変数とし光吸収スペクトルの吸収係数(α)を従属変数とする式(A) Inα=(1/Eu)・hν+α1 (A) で表される関数の直線関係部分(指数関数裾)から得られる特性エネルギー(Eu)が50〜60meVであって、バンドギャップの異なる2つの層領域からなることを特徴とする電子写真用光受容部材。
  • 【請求項2】 前記光導電層の第2の層領域は、該層領域中の支持体側に位置する第3の層領域と表面側に位置する第4の層領域とからなり、それぞれの光学的バンドギャップが1.55〜1.75eV、1.8〜1.9e
    Vであることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用光受容部材。
  • 【請求項3】 前記第2の層領域の厚さは、0.3〜1
    0μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真用光受容部材。
  • 【請求項4】 前記光導電層は、周期律表第IIIb族に属する元素を層中平均で0.05〜5ppm含有し、支持体側から自由表面側に向けて該元素の含有量が減少していることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電子写真用光受容部材。
  • 【請求項5】 前記光導電層は、光の入射側において周期律表第IIIb族に属する元素を実質的に含有しないかまたは0.3ppm以下含有し、周期律表第IIIb族に属する元素の含有量が、支持体側から光の入射側に向かって階段状に減少していることを特徴とする請求項4に記載の電子写真用光受容部材。
  • 【請求項6】 前記光導電層は、光の入射側において周期律表第IIIb族に属する元素を実質的に含有しないかまたは0.3ppm以下含有し、周期律表第IIIb族に属する元素の含有量が、支持体側から光の入射側に向かって滑らかに減少していることを特徴とする請求項4に記載の電子写真用光受容部材。
  • 说明书全文

    【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線などを意味する。)このような電磁波に対して感受性のある光受容部材に関する。

    【0002】

    【従来の技術】像形成分野において、光受容部材における光受容層を形成する光導電材料としては、高感度で、
    SN比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照射する電磁波のスペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有すること、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時において人体に対して無害であること等の特性が要求される。 特に、事務機としてオフイスで使用される電子写真装置内に組み込まれる光受容部材の場合には、上記の使用時における無公害性は重要な点である。 この様な点に優れた性質を示す光導電材料に素化アモルファスシリコン(以下、[a−Si:H]と表記する)があり、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。

    【0003】このような光受容部材は、一般的には、導電性支持体を50〜350℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーテイング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法等の成膜によりa−Siからなる光導電層を形成する。 なかでもプラズマCVD法、すなわち、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、支持体上にa−Si堆積膜を形成する方法が好適なものとして実用に付されている。

    【0004】また、特開昭58−189643号公報あるいは特開昭62−2269号公報には、a−Si半導体層とa−SiGe光導電層あるいはμc−Si光導電層とa−Si光導電層を順次積層することにより、可視光から近赤外線領域において高感度にする技術が開示されている。

    【0005】さらに、特開平6−194855号公報には、ある波長より長波長の光に対しては光導電性を示さない15μm以上の電荷輸送層と長波長の光に対しても光導電性を示す1〜10μmの光導電層とを組み合わせることにより帯電電荷と結合するキヤリアの移動距離を短くしてトラップによる残像発生を防止する技術が開示され、特公平7−89232号公報には、電荷発生層を2層構成とし、表面側の電荷発生層のバンドギャップを大きくし、各層の価電子帯のバンド端からフェルミレベルまでのエネルギーを実質的に等しくすることにより、
    広い波長範囲に亘って感度を向上させる技術が開示されている。 そして、特開昭58−88115号公報には、
    アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のために、
    光導電層において支持体側で周期律表第IIIb族の原子を多く含有することが開示されており、特開昭62−1
    12166号公報には、SiH 4に対するB 26の流量比を3.3×10 -7以上に保ってキヤリア輸送層の生成を行い残像現象をなくす技術が開示されている。

    【0006】さらに、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ルギーを0.09eV以下にすることにより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。

    【0007】一方、特開昭60−95551号公報には、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のために、感光体表面近傍の温度を30〜40℃に維持して帯電、露光、現像および転写といった画像形成行程を行うことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵抗の低下と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。

    【0008】これらの技術により、電子写真用光受容部材の電気的、光学的、光導電的特性および使用環境特性が向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。

    【0009】

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

    【0010】特に、電子写真装置の高画質、高速化、高耐久化は急速に進んでおり、電子写真用光受容部材においては電気的特性や光導電性の更なる向上とともに、帯電能、感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に性能を延ばす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おいても従来以上の画像特性の向上が求められるようになった。

    【0011】このような状況下において、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向上が可能になってはきたが、更なる帯電能や画像品質の向上に関しては未だ充分とはいえない。 特にアモルファスシリコン系光受容部材の更なる高画質化への課題として、帯電能および感度の向上や、周囲温度の変化による電子写真特性の変動あるいはゴーストに代表される光メモリーを低減することがいっそう求められるようになってきた。

    【0012】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、複写機内にドラムヒーターを設置し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ヤリアの生成に起因した帯電能の温度依存性、いわゆる温度特性が大きく、複写機内の実際の使用環境下では本来感光体が有しているよりも帯電能が低い状態で使用せざるをえなかった。 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1
    00V程度低下してしまっていた。

    【0013】また、従来は複写機を使用しない夜間でもドラムヒーターに通電して、帯電器のコロナ放電によって生成されたオゾン生成物が夜間に感光体表面に吸着することによって発生する画像流れを防止するようにしていた。 しかし、現在では省資源・省電のために複写機の夜間通電を極力行わないようになってきている。 このような状態で連続複写をすると複写機内の感光体周囲温度が徐々に上昇し、それにつれて帯電能が低下して、複写中に画像濃度が変わってしまうという間題が生じていた。

    【0014】さらに、同一原稿を連続して繰り返し複写すると、画像上に前回の複写行程での像露光の残像が生じるいわゆるゴーストや、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される、いわゆるブランク露光の影響によって複写画像上に濃度差が生じる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。 したがって、電子写真用光受容部材を設計する際に、上記したような問題が解決されるように電子写真用光受容部材の層構成、各層の化学的組成など総合的な観点からの改良を図るとともに、a−Si材料そのものの一段の特性改良を図ることが必要とされている。

    【0015】一方、オフィスや一般家庭へのコンピューターの普及が進み、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。 そ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、赤色可視光領域から近赤外領域までの比較的長波長のものが主流である。

    【0016】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課題について改善することが求められるようになった。 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(感度の温度特性)ことや、E−V
    特性(曲線)が鈍ってその直線性(感度の直線性)が低下することが半導体レーザーやLEDを用いることによる特徴的なこととして表面化してきた。

    【0017】すなわち、半導体レーザーやLEDを露光光源として用いた時、前述のドラムヒーターによる感光体温度の制御をしない場合には、感度の温度特性や感度の直線性の低下のために、周囲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課題が生じてしまう場合がある。 このような比較的長波長光に対して感度を向上させるために、前述の従来技術ではa−S
    iGe光導電層やμc−Si光導電層を用いている。 a
    −SiGeの場合にはGeを含有しているために欠陥を充分に低減することが困難であり、そのために帯電能向上や光メモリー低減の点で不十分である。 またμc−S
    iの場合は、特に非常に高い電力を必要とするために構造欠陥が発生しやすくなってしまう。 また、その作成条件が通常のa−Siとはあまりにかけ離れており、連続して層形成をする場合の条件変化が大きくなって界面部分での膜特性が不十分になってしまう。

    【0018】また、阻止能向上のために表面層との界面領域にバンドギャップの大きな層を設ける場合、その層には窒素および/または酸素および/または炭素を含有させてバンドギャップを拡大しているために、構造欠陥を低減することが難しく、そのため特に光メモリーを充分に低減することが困難である。

    【0019】かかる観点から、本発明者らは先に特開平9−311495公報ならびに特願平9−252029
    号公報において、光導電層に光学的バンドギャップの異なる層領域を設け、光の入射側に光学的バンドギャップが小さくかつ欠陥の少ない層領域を配設することによって、半導体レーザーやLEDを光源に用いた場合に帯電能や感度(温度特性、直線性)を向上させる技術を提案している。

    【0020】しかし、電子写真装置が高速化あるいは小型化するにつれ帯電能への要求はますます高まるとともに、デジタル機用とアナログ機用の感光体を共通化してコスト低減を行うために、露光光源の波長に依存しない層設計が求められている。

    【0021】すなわち、複写機のみならずプリンターとして考えた場合、露光光源としては約550nmから約800nmまでの広い波長に対応しつつ、高速なプロセススピードにおいて十分な帯電能を確保しなければならない。 そのためには、広い波長領域に光に対して十分に光吸収をして電荷を生成するとともに、表面側からの電荷の注入を阻止するような層設計をすることが必要である。

    【0022】本発明は、上述した従来のa−Siで構成された光受容層を有する電子写真用光受容部材における諸問題を解決することを目的とするものである。 すなわち、本発明の主たる目的は、特に露光光源の波長が短波長から長波長にわたって充分な帯電能を確保するとともに感度を向上し、温度特性の低減および光メモリーの低減を高次元で両立して画像品質を飛濯的に向上させた、
    シリコン原子を母体とした非単結晶材料で構成された光受容層を有する光受容部材を提供することにある。

    【0023】特に、電気的、光学的、光導電的特性が使用環境にほとんど依存することなく実質的に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰り返し使用に際しては劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留電位がほとんど観測されず、更に画像品質の良好な、シリコン原子を母体とした非単結晶材料で構成された光受容層を有する光受容部材を提供することにある。

    【0024】

    【課題を牢決するための手段】上記課題を解決するために、本発明者は、光導電層のキヤリアの挙動に着目し、a−Siのバンドギャップ内の局在状態度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結果、光導電層の厚さ方向において、水素含有量、光学的バウンドギャップやバンドギャップ内の局在状態密度の分布を制御することにより上記目的を達成できるという知見を得た。 そして、伝導性を制御する物質である周期律表第IIIb族に属する元素の含有状態を制御することにより、より効果的に上記目的を達成できるという知見を得た。

    【0025】すなわち、シリコン原子を母体とし、水素原子および/またはハロゲン原子を含有する非単結晶材料で構成された光導電眉を有する光受容部材において、
    その層構造を特定化するように設計されて作成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べてみてもあらゆる点において凌駕していること、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だした。

    【0026】このようなことから、本発明はつぎのような特徴を有する発明を提供するものである。 すなわち、
    本発明の光受容部材は、第1に、少なくとも導電性支持体と、該導電性支持体の表面上に、水素原子および/またはハロゲン原子ならびに周期律表第IIIb族に属する少なくとも1つの元素とを含有するシリコン原子を母体とするアモルファス材料からなる光導電層とを備えた電子写真用光受容部材において、該光導電層は、前記支持体側から自由表面側に向けて、実質的に電荷を輸送する第1の層領域と、実質的に光を吸収して電荷を生成する第2の層領域とを順次積層し、第2の層領域は、光子エネルギー(hν)を独立変数とし光吸収スペクトルの吸収係数(α)を従属変数とする式(A) Inα=(1/Eu)・hν+α1 (A) で表される関数の直線関係部分(指数関数裾)から得られる特性エネルギー(Eu)が50〜60meVであって、バンドギャップの異なる2つの層領域からなることを特徴としている。

    【0027】第2に、その光導電層の第2の層領域は、
    該層領域中の支持体側に位置する第3の層領域と表面側に位置する第4の層領域とからなり、それぞれの光学的バンドギャップが1.55〜1.75eV、1.8〜
    1.9eVであることを特徴とするとしている。

    【0028】第3に、その光導電層は、第2の層領域の厚さは、0.3〜10μmであることを特徴としている。

    【0029】第4に、その光導電層は、周期律表第III
    b族に属する元素を層中平均で0.05〜5ppm含有し、支持体側から自由表側に向けて含有量が減少していることを特徴としている。

    【0030】第5に、その光導電層は、光の入射側では周期律表第IIIb族に属する元素を実質的に含有しないかまたは0.3ppm以下含有し、周期律表第IIIb族に属する元素の含有量が、支持体側から光の入射側に向かって階段状に減少していることを特徴としている。

    【0031】第6に、その光導電層は、光の入射側において周期律表第IIIb族に属する元素を実質的に含有しないかまたは0.3ppm以下含有し、周期律表第III
    b族に属する元素の含有量が、支持体側から光の表面側に向かって滑らかに減少していることを特徴としている。

    【0032】次に、本発明における「指数関数裾」および「特性エネルギー」について図3を用いて詳しく説明する。

    【0033】図3は、横軸に光子エネルギーhν、縦軸に吸収係数αを対数軸として示したa−Siのサブギャップ光吸収スペクトルの1例である。 このスペクトルは大きく2つの部分に分けられる。 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、すなわち直線的に変化する部分B(指数関数裾またはUrbachテイル)と、αがhνに対しより緩やかな依存性を示す部分Aである。 B領域は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、B
    領域の吸収係数αのhνに対する指数関数的依存性は次式で表される。 α=α。 exp(hν/Eu) この両辺の対数をとると、 Inα=(1/Eu)hν+α1 ただし、α1=1nα。 となり、特性エネルギーEuの逆数(1/Eu)が、B部分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いことを意味する。

    【0034】また、本発明において用いられている感度の直線性について図4を用いて説明する。

    【0035】図4は、感光体の暗電位として400Vの表面電位に帯電し、次に像露光を照射し、その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(曲線)の1例である。

    【0036】感度の直線性は、暗電位と明電位の差が3
    50Vとなる時(△350)の露光量(実測値)と、非露光状態(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△350となる露光量(計算値)
    との差である。 すなわち、その値が小さいほど感光体として良好な特性を示すことを意味する。

    【0037】以下、本発明の作用について概略説明する。

    【0038】本発明者らは、光学的バンドギャップ(以下、「Eg」と略記する)ならびにCPMによって測定されたサブバンドギャップ光吸収スペクトルから求められる指数関数裾(アーバックテイル)の特性エネルギー(以下、「Eu」と略記する)と感光体特性との相関を種々の条件にわたって調べた結果、Eg、Euとa−S
    i感光体の帯電能、感度、温度特性や光メモリーとが密接な関係にあることを見いだし、それらの異なる膜を積層し、さらに伝導性を制御する物質である周期律表第II
    Ib族に属する元素の含有量およびその含有パターンを制御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だし本発明を完成するに至った。

    【0039】すなわち、光導電層を、実質的に露光を吸収してキヤリアを生成する第2の層領域と、生成したキヤリアを輸送する第1の層領域とに分割し、第2の層領域をEgの小さい第3の層領域とEgの大きい第4の層領域の2重構造とすることによって、広い波長領域にわたって充分な光吸収と表面側からの電荷の注入阻止性能が得られ、特に帯電能および感度の著しい向上が見られる。

    【0040】また、本発明においては、第2の層領域を欠陥の少ないa−Siのみで構成しているので従来のa
    −SiGeやμc−Siを用いた場合に比べてキヤリアの生成・輸送の点で優れた効果が見られる。 すなわち、
    Egが充分に小さく、キャリアの局在準位への捕獲率を小さくした層領域を設けることによって、広い波長範圃に対して帯電能と感度の向上が認められ、ゴーストに代表される光メモリーの発生を実質的になくする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。 また、光学的バンドギャップが大きく、キヤリアの局在準位への捕獲率を小さくした層領域を表面側に設けることにより、さらに帯電能を向上させつつ温度特性を低減させる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。 そして、周期律表第IIIb族に属する元素の含有量とその含有パターンを特定範囲に制御することにより、上記の特性向上に加えて感度およびその直線性が大幅に向上することが明らかになった。

    【0041】これをさらに詳しく説明すると、一般的に、a−Si:Hのバンドギャップ内には、Si−Si
    結合の構造的な乱れにもとづくテイル(裾)準位と、S
    i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、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。

    【0042】このようなバンドギャップ中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:以後「CPM」と略記する)は、a−Si:Hの局在準位にもとづくサブ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。

    【0043】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として、熱励起されたキヤ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し、表面電荷を打ち消してしまうことが挙げられる。 この時、帯電器を通過する間に表面に到達したキヤ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ヤリアは、帯電器を通過した後に表面へ到達して表面電荷を打ち消すために温度特性として観測される。 また、帯電器を通過した後に熱励起されたキヤ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り熱励起キヤリアの生成を抑え、
    なおかつキヤリアの走行性を向上させることが温度特性の向上のために必要である。

    【0044】また、露光波長とa−Siの吸収係数との関係から、長波長光を含む露光の場合は、光導電層の奥深くまで侵入し、広い範囲で光キヤリアが生成される。
    短波長光に比べて電子(正帯電の場合)の走行距離が増えると共に深いトラップへの捕獲確率も高くなり、表面電荷を打ち消すことによって帯電能の低下を引き起こす。 したがって、Egを小さくして光の吸収領域を極力薄くすることにより電子の走行距離を短くすることが望ましい。 もちろん、短波長の光あるいは露光の短波長成分は、Egの広い層領域でも吸収されて電荷を生成するため、この部分の欠陥を低減することは必要不可欠である。

    【0045】さらに、光メモリーはブランク露光や像露光によって生じた光キヤリアがバンドギヤツプ内の局在準位に捕獲され、光導電層内にキヤ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ヤリアのうち光導電層内に残留したキヤリアが、
    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届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、キヤリアの走行性を改善しなければならない。

    【0046】したがって、光導電層を、実質的に露光を吸収してキヤリアを生成する領域と生成されたキャリアを輸送する領域とし、第2の層領域を更にこつの領域に分割して、Egを狭めつつEuを制御(低減)した層領域を主に光を吸収してキヤリアを生成する領域とし、さらにその表面側にEgを拡大しつつEuを制御(低減)
    した層領域を設けることにより、キヤリアの生成領域を薄くすることができるとともに熱励起キヤリアの生成が抑えられ、なおかつ熱励起キヤリアや光キヤリアが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に、キャリアの走行性が飛躍的に改善される。 つまり、
    光導電層の第2の層領域を膜質が良好であってEgの異なる2つの領域に分割することにより、特に帯電能、温度特性、メモリーについて顕著な効果が見られる。

    【0047】そして、周期律表第IIIb族に属する元素を支持体(または電荷注入阻止層)側に多く含有し、表面側に向けて含有量が減少するようにし、さらに表面側の光を吸収する領域では実質的に周期律表第IIIb族に属する元素を含有しないようにすることにより、帯電能、感度ならびに感度の直線性の点で効果が見られる。

    【0048】本発明は上記構成によって、広い波長範囲にわたって帯電能および感度の向上と温度特性ならびに光メモリーの低減とを高い次元で両立させ、なおかつ感度ならびにその直線性を大幅に向上させて、前記した従来技術における諸問題の全て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。

    【0049】

    【発明の実施の形態】以下、図面に従って本発明の光受容部材について詳細に説明する。

    【0050】図1は、本発明の光受容部材の層構成を説明するための模式的構成図である。

    【0051】図1(a)に示す光受容部材100は、光受容部材用としての支持体101上に、光受容層102
    が設けられている。 該光受容層102はa−Si:H,
    Xからなり光導電性を有する光導電層103で構成され、光導電層103は支持体101側から順に第1の層領域111と第2の層領域112とからなり、第2の層領域112は第3の層領域113と第4の層領域114
    とからなっている。

    【0052】図1(b)に示す光受容部材100は、光受容部材用としての支持体101の上に、光受容層10
    2が設けられている。 該光受容層102はa−Si:
    H,Xからなり光導電性を有する光導電層103と、アモルファスシリコン系表面層104とから構成されている。 また、光導電層103は支持体101側から順に第1の層領域111と第2の層領域112とからなり、第2の層領域112は第3の層領域113と第4の層領域114とからなっている。

    【0053】図1(c)に示す光受容部材100は、光受容部材用としての支持体101の上に、光受容層10
    2が設けられている。 該光受容層102は支持体101
    側から順にアモルファスシリコン系電荷注入阻止層10
    5と、a−Sl:H,Xからなり光導電性を有する光導電層103と、アモルファスシリコン系表面層104とから構成されている。 また光導電層103は電荷注入阻止層105側から順に第1の層領域111と第2の層領域112とからなり、第2の層領域112は第3の層領域113と第4の層領域114とからなっている。

    【0054】また、図2は、本発明の光受容部材の光導電層における周期律表第IIIb族に属する元素の分布状態を説明するための模式図である。 〈支持体〉本発明において使用される支持体としては、
    導電性でも電気絶縁性であってもよい。 導電性支持体としては、Al、Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、
    V、Ti、Pt、Pd、Fe等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。 また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフイルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した支持体を用いることもできる。

    【0055】本発明に於いて使用される支持体101の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または無端べルト状であることができ、その厚さは、所望通りの光受容部材100を形成し得るように適宜決定するが、光受容部材100としての可撓性が要求される場合には、支持体101としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。 しかしながら、支持体1
    01は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は10μm以上とされる。 〈光導電層〉本発明に於いて、その目的を効果的に達成するために支持体101上に形成され、光受容層102
    の1部を構成する光導電層103は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。 具体的には、
    例えばグロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電CVD法等)、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーテイング法、光CVD法、熱CVD
    法などの数々の薄膜堆積法によって形成することができる。 これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作成される光受容部材に所望される特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、所望の特性を有する光受容部材を製造するに当たっての条件の制御が比較的容易であることから、グロー放電法、特にRF帯の電源周波数を用いた高周波グロー放電法が好適である。 グロー放電法によって光導電層10
    3を形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスまたは/およびハロゲン原子(X)を供給し得るX供給用の原料ガスを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、
    該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の支持体101上にa−S
    i:H,Xからなる層を形成すればよい。

    【0056】また、本発明において光導電層103中に水素原子または/およ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不可欠であるからである。

    【0057】従って水素原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原子とハロゲン原子の和の量は、第1の層領域の場合、シリコン原子と水素原子または/およびハロゲン原子の和に対して15〜30原子%とされるのが望ましい。 また、第3の層領域の場合、シリコン原子と水素原子または/およびハロゲン原子の和に対して5
    〜15原子%とされるのが望ましく、第4の層領域の場合、シリコン原子と水素原子または/およびハロゲン原子の和に対して25〜40原子%とされるのが望ましい。

    【0058】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、SiH 4 、Si 26 、Si 3
    8 、Si 410等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH 4 、Si 26が好ましいものとして挙げられる。

    【0059】そして、形成される光導電層103中に水素原子を構造的に導入し、水素原子導入割合の制御をいっそう容易になるようにはかり、本発明の目的を達成する膜特性を得るために、これらのガスに更にH 2および/またはHeあるいは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成することが必要である。 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ものである。

    【0060】また本発明において使用されるハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。 また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。 本発明に於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(F 2 )、Br
    F、CIF、ClF 3 、BrF 3 、BrF 5 、IF 3 、IF
    7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。 ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばS
    iF 4 、Si 26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。

    【0061】光導電層103中に含有される水素原子または/およびハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体101の温度、水素原子または/およ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を反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。

    【0062】本発明において、光導電層103には伝導性を制御する原子を光導電層103の層厚方向に不均一な分布状態で含有することが好ましい。 これは、光導電層のキャリアの走行性を調整し、また或は補償して走行性を高次でバランスさせることにより、帯電能の向上、
    光メモリー低減、感度の向上、さらには感度の直線性向上のために有効である。

    【0063】伝導性を制御する原子の含有量は、層中平均として、0.05〜5ppmとするのが望ましい。 さらに、光導電層の第2の層領域においては、電子と正孔の走行性を高次でバランスさせるため、伝導性を制御する原子を実質的に含有しないかあるいは0.3ppm以下含有するように制御するのが望ましい。 前記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型伝動特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子(以後「第IIIb族原子」と略記する)を用いることができる。

    【0064】第IIIb族原子としては、具体的には、
    B、Al、Ga、In、Tl等があり、特にB、Al、
    Gaが好適である。

    【0065】伝導性を制御する原子、たとえば、第III
    b族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第II
    Ib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103を形成するための他のガスとともに導入してやればよい。 第IIIb族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、
    少なくとも層形成条件下で容易にガス化しうるものが採用されるのが望ましい。

    【0066】そのような第IIIb族原子導入用の原料物質としては具体的には、素原子導入用としては、B 2
    6 、B 410 、B 59 、B 511 、B 610 、B 612
    61 4等の水素化硼素、BF 3 、BCl 3 、BBr 3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。 この他、AlCl 3
    GaCl 3 、Ga(CH 33 、InCl 3 、TICl 3等も挙げることができる。

    【0067】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H 2および/またはHeにより希釈して使用してもよい。

    【0068】本発明において、光導電層103の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよ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2
    0〜50μm、より好ましくは23〜45μm、最適には25〜40μmとされるのが望ましい。 層厚が20μ
    m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。

    【0069】また、本発明において、第2の層領域の膜厚は、その光学的バンドギャップと使用する露光(前露光、像露光)波長との関係から導かれる光の吸収量に応じて適宜設定することができるが、好ましくは0.3〜
    10μmとすることが望ましい。 その膜厚が0.3μm
    より薄いと光の吸収や電荷の注入阻止性能が不充分となったり、光メモリー低減の効果を充分に発揮することができない。 10μmを越えると第2の層領域の大部分を占める第3の層領域の膜厚が増えるので温度特性低減の効果を充分に発揮することができなくなる。

    【0070】そして、第4の層領域の膜厚は、第3の層領域に比べて膜厚を薄くすることが必要である。 特に露光の長波長成分を充分吸収するためには第3の層領域を厚めにする必要があり、第4の層領域を厚くした場合、
    長波長成分を十分吸収することができずに帯電能やメモリーの効果を発揮することができなくなる。

    【0071】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有する光導電層103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。

    【0072】希釈ガスとして使用するH 2および/またはHe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が、Si供給用ガスに対しH 2および/またはHeを、通常の場合3〜20倍、好ましくは4〜15
    倍、最適には5〜10倍の範囲に制御することが望ましい。 また、特に第3の層領域においては希釈ガスとして主としてHeを用い、Si供給用ガスに対して20〜1
    00倍の希釈率とすることが望ましい。

    【0073】反応容器内のガス庄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1×1
    -2 〜1×10 3 Pa、好ましくは5×10 -2 〜5×1
    2 Pa、最適には1×10 -1 〜1×10 2 Paとするのが好ましい。 また、特に第3の層領域においては、その他の領域よりガス圧を高く設定することが望ましく、その範囲としては、70〜5×10 2 Paとするのが好ましい。

    【0074】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るが、Si供給用のガスの流量に対する放電電力の比を、0.5〜8、好ましくは2〜
    6の範囲に設定することが望ましい。 また、第4の層領域においては、Si供給用のガスの流量に対する放電電力の比をその他の層領域に比べて大きくし、いわゆるフローリミット領域で作成することが好ましい。

    【0075】さらに、支持体201の温度は、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℃とするのが望ましい。

    【0076】本発明においては、光導電層を形成するための支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する光受容部材を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。 〈表面層〉本発明においては、上述のようにして支持体101上に形成された光導電層103の上に、更にアモルファスシリコン系の表面層104を形成することが好ましい。 この表面層104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、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。

    【0077】また、本発明においては、光受容層102
    を構成する光導電層103と表面層104とを形成する非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の構成要素を有しているので、積層界面において化学的な安定性の確保が十分成されている。

    【0078】表面層104は、アモルファスシリコン系の材料であればいずれの材質でも可能であるが、例えば、水素原子(H)および/またはハロゲン原子(X)
    を含有し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiC:H,X」と表記する)、水素原子(H)および/またはハロゲン原子(X)を含有し、
    更に酸素原子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiO:H,X」と表記する)、水素原子(H)
    および/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に窒素原子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−Si
    N:H,X」と表記する)、水素原子(H)および/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素原子の少なくとも1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。

    【0079】本発明に於いて、その目的を効果的に達成するために、表面層204は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。 具体的には、例えばグロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電CVD法等)、スパッタリング法、真空蒸着法、
    イオンプレーディング法、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。

    【0080】これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作成される光受容部材に所望される特性等の要因によって適宜選択されるが、
    光受容部材の生産性から光導電層と同等の堆積法によることが好ましい。

    【0081】例えば、グロー放電法によってa−Si
    C:H,Xよりなる表面層104を形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、炭素原子(C)を供給し得るC供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスまたは/およびハロゲン原子(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された光導電層103を形成した支持体101上にa−SiC:H、
    Xからなる層を形成すればよい。

    【0082】本発明に於いて用いる表面層の材質としてはシリコンを含有するアモルファス材料ならば何れでも良いが、炭素、窒素、酸素より選ばれた元素を少なくとも1つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特にa
    −SiCを主成分としたものが好ましい。

    【0083】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和に対して30〜90%の範囲が好ましい。

    【0084】また、本発明において表面層104中に水素原子または/およ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、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるために不可欠である。 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%、好適には35〜65原子%、最適には40〜60原子%とするのが望ましい。 また、弗素原子の含有量として、通常の場合は0.01〜15原子%、好適には0.1〜1
    0原子%、最適には0.6%〜4原子%とされるのが望ましい。

    【0085】これらの水素および/または弗素含有量の範囲内で形成される光受容部材は、実際面に於いて従来にない格段に優れたものとして充分適用させ得るものである。 すなわち、表面層内に存在する欠陥(主にシリコン原子や炭素原子のダングリングボンド)は電子写真用光受容部材としての特性に悪影響を及ぼすことが知られている。 例えば自由表面から電荷の注入による帯電特性の劣化、使用環境、例えば高い湿度のもとで表面構造が変化することによる帯電特性の変動、更にコロナ帯電時や光照射時に光導電層より表面層に電荷が注入され、前記表面層内の欠陥に電荷がトラップされることにより繰り返し使用時の残像現象の発生等がこの悪影響として挙げられる。

    【0086】しかしながら、表面層内の水素含有量を3
    0原子%以上に制御することで表面層内の欠陥が大幅に減少し、その結果、従来に比べて電気的特性面および高速連続使用性において飛躍的な向上を図ることができる。

    【0087】一方、前記表面層中の水素含有量が70原子%を越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、従って、表面層中の水素含有量を前記の範囲内に制御することが格段に優れた所望の電子写真特性を得る上で非常に重要な因子の1つである。 表面層中の水素含有量は、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し得る。

    【0088】また、表面層中の弗素含有量を0.01原子%以上の範囲に制御することで表面層内のシリコン原子と炭素原子の結合の発生をより効果的に達成することが可能となる。 さらに、表面層中の弗素原子の働きとして、コロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素原子の結合の切断を効果的に防止することができる。

    【0089】一方、表面層中の弗素含有量が15原子%
    を超えると表面層内のシリコン原子と炭素原子の結合の発生の効果およびコロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素原子の結合の切断を防止する効果がほとんど認められなくなる。 さらに、過剰の弗素原子が表面層中のキャリアの走行性を阻害するため、残留電位や画像メモリーが顕著に認められてくる。 従って、表面層中の弗素含有量を前記範囲内に制御することが所望の電子写真特性を得る上で重要な因子の1つである。 表面層中の弗素含有量は、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し得る。

    【0090】本発明の表面層の形成において使用されるシリコン(Si)供給用ガスとなり得る物質としては、
    SiH 4 、Si 26 、Si 38 、Si 410等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH 4 、Si 2
    6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H 2 、He、A
    r、Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。

    【0091】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
    CH 4 、C 22 、C 26 、C 38 、C 410等のガス状態の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Si
    供給効率の良さ等の点でCH 4 、C 22 、C 26が好ましいものとして挙げられる。 また、これらのC供給用の原料ガスを必要に応じてH 2 、He、Ar、Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。

    【0092】窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質としては、NH 3 、NO、N 2 O、NO 2 、O 2 、CO、C
    2 、N 2等のガス状態の、またはガス化し得る化合物が有効に使用されるものとして挙げられる。 また、これらの窒素、酸素供給用の原料ガスを必要に応じてH 2 、H
    e、Ar、Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。

    【0093】また、形成される表面層104中に導入される水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるように図るために、これらのガスに更に水素ガスまたは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成することが好ましい。 また、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものである。

    【0094】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンをふくむハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。 また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。 本発明に於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(F 2 )、BrF、CIF、CIF 3 、BrF 3 、B
    rF 5 、IF 3 、IF 7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。 ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、例えばSiF 4 、Si 26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。

    【0095】表面層104中に含有される水素原子または/およびハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体101の温度、水素原子または/およ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。

    【0096】炭素原子および/または酸素原子および/
    または窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有されても良いし、表面層の層厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた部分があっても良い。

    【0097】さらに本発明においては、表面層204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204中に万遍なく均一に分布した状態で含有されても良いし、
    あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。

    【0098】前記の伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、P型伝動特性を与える周期律表IIIb族に属する原子(以後「第IIIb族原子」と略記する)またはn型伝導特性を与える周期律表第Vb族に属する原子(以後「第Vb族原子」と略記する)を用いることができる。

    【0099】表面層204に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、好ましくは1×10 -3 〜10
    3原子ppm、より好ましくは1×10 -2 〜5×10 2原子ppm、最適には1×10 -1 〜1×10 2原子ppm
    とされるのが望ましい。

    【0100】本発明における表面層104の層厚としては、通常0.01〜3μm、好適には0.05〜2μ
    m、最適には0.1〜1μmとされるのが望ましいものである。 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を越えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみられる。

    【0101】本発明による表面層104は、その要求される特性が所望通りに与えられるように注意深く形成される。 即ち、Si、Cおよび/またはNおよび/またはO、Hおよび/またはXを構成要素とする物質はその形成条件によって構造的には結晶からアモルファスまでの形態を取り、電気物性的には導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を、また、光導電的性質から非光導電的性質までの間の性質を各々示すので、本発明においては、目的に応じた所望の特性を有する化合物が形成される様に、所望に従ってその形成条件の選択が厳密になされる。

    【0102】例えば、表面層104を耐圧性の向上を主な目的として設けるには、使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。 また、
    連続繰り返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる目的として表面層104が設けられる場合には、上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射される光に対してある程度の感度を有する非単結晶材料として形成される。

    【0103】本発明の目的を達成し得る特性を有する表面層104を形成するには、支持体101の温度、反応容器内のガス庄を所望にしたがって、適宜設定する必要がある。

    【0104】支持体201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℃とするのが望ましい。

    【0105】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 〜1×10 3 Pa、より好ましくは5
    ×10 -1 〜5×10 2 Pa、最適には1×10 -1 〜1×
    10 2 Paとするのが好ましい。

    【0106】本発明においては、表面層を形成するための支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する光受容部材を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。

    【0107】また表面層104と光導電層103との間に炭素原子および/または酸素原子および/または窒素原子の含有量が光導電層103に向かって減少するように変化する領域を設けても良い。 これにより表面層と光導電層の密着性を向上させ、光キヤ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。 〈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1定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側により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。 そのような機能を付与するために、
    電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。

    【0108】該層に含有される伝導性を制御する原子は、該層中に万遍なく均−に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万遍なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。 分布濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布するように含有させるのが好適である。

    【0109】しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万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はかる点からも必要である。 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、P型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子(以後「第IIIb族原子」と略記する)またはn型伝導特性を与える周期律表第Vb族に属する原子(以後「第Vb族原子」と略記する)を用いることができる。

    【0110】第IIIb族原子としては、具体的には、
    B,Al,Ga,In,Ta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P,As,Sb,Bi等があり、特にP,Asが好適である。

    【0111】本発明において電荷注入阻止層中に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、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るが、好ましくは10 1 〜×10 4原子ppm、
    より好適には50〜5×10 3原子ppm、最適には1
    ×10 2 〜3×10 2原子ppmとされるのが望ましい。

    【0112】さらに、電荷注入阻止層には、炭素原子、
    窒素原子および酸素原子の少なくとも1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の向上をよりいっそう図ることができる。

    【0113】該層に含有される炭素原子または窒素原子または酸素原子は該層中に万遍なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万遍なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。 しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万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はかる点からも必要である。

    【0114】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および/または窒素原子および/
    または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るが、1種の場合はその量として、2種以上の場合はその総和として、好ましくは1×10 -3 〜30原子%、より好適には5×10 -3 〜2
    0原子%、最適には1×10 -2 〜10原子%とされるのが望ましい。

    【0115】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および/または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の和の含有量は、好適には1
    〜50原子%、より好適には5〜40原子%、最適には10〜30原子%とするのが望ましい。

    【0116】本発明において、電荷注入阻止層の層厚は、所望の電子写真特性が得られること、および経済的効果等の点から好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.3〜4μm、最適には0.5〜3μmとされるのが望ましい。 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充分になって充分な帯電能が得られなくなり、5μmより厚くしても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だけである。

    【0117】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。

    【0118】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105を形成するには、光導電層103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、放電電力ならびに支持体101の温度を適宜設定することが必要である。

    【0119】希釈ガスであるH 2および/またはHe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が、Si供給用ガスに対しH 2および/または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ことが望ましい。 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1×10 -2 〜1
    3 Pa、好ましくは5×10 -1 〜10 2 Pa、最適には1×10 -1 〜1×10 2 Paとするのが好ましい。

    【0120】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るが、Si供給用のガスの流量に対する放電電力の比を、通常の場合0.5〜8、好ましくは0.8〜7、最適には1〜6の範囲に設定することが望ましい。

    【0121】さらに、支持体101の温度は、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℃とするのが望ましい。

    【0122】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、支持体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの層作成ファクターは通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する表面層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各層作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。

    【0123】このほかに、本発明の光受容部材においては、光受容層202の前記支持体201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/
    およびハロゲン原子が層厚方向に不均一な分布状態で含有する層領域を有することが望ましい。

    【0124】また、本発明の光受容部材に於いては、支持体101と光導電層103あるいは電荷注入阻止層1
    05との間の密着性の1層の向上を図る目的で、例えば、Si 34 、SiO 2 、SiO、あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子および/またはハロゲン原子と、炭素原子および/または酸素原子および/または窒素原子とを含む非晶質材料などで構成される密着層を設けても良い。 更に、支持体からの反射光による干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けても良い。

    【0125】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。

    【0126】図5は電源周波数としてRF帯の高周波プラズマCVD法(以後「RF−PCVD」と略記する)
    による光受容部材の製造装置の1例を示す模式的な構成図である。 図5に示す製造装置の構成は以下の通りである。

    【0127】この装置は大別すると、堆積装置(510
    0)、原料ガスの供給装置(5200)、反応容器(5
    111)内を減圧するための排気装置(図示せず)から構成されている。 堆積装置(5100)中の反応容器(5111)内には円筒状支持体(5112)、支持体加熱用ヒーター(5113)、原料ガス導入管(511
    4)が設置され、更に高周波マッチングボックス(51
    15)が接続されている。

    【0128】原料ガス供給装置(5200)は、SiH
    4 ,GeH 4 ,H 2 ,CH 4 ,B 26 ,PH 3等の原料ガスボンべ(5221〜5226)とバルブ(5231〜5
    236、5241〜5246、5251〜5256)およびマスフローコントローラー(5211〜5216)
    から構成され、各原料ガスのボンべはバルブ(526
    0)を介して反応容器(5111)内のガス導入管(5
    114)に接続されている。

    【0129】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。 まず、反応容器(5
    111)内に円筒状支持体(5112)を設置し、不図示の排気装置(例えば真空ポンプ)により反応容器(5
    111)内を排気する。 続いて、支持体加熱用ヒーター(5113)により円筒状支持体(5112)の温度を200℃〜350℃の所定の温度に制御する。

    【0130】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器(51
    11)に流入させるには、ガスボンべのバルブ(523
    1〜5237)、反応容器のリークバルブ(5117)
    が閉じられていることを確認し、また、流入バルブ(5
    241〜5246)、流出バルブ(5251〜525
    6)、補助バルブ(5260)が開かれていることを確認して、まずメインバルブ(5118)を開いて反応容器(5111)およびガス配管内(5116)を排気する。

    【0131】次に真空計(5119)の読みが約5×1
    -4 Paになった時点で補助バルブ(5260)、流出バルブ(5251〜5256)を閉じる。 その後、ガスボンべ(5221〜5226)より各ガスをバルブ(5
    231〜5236)を開いて導入し、圧力調整器(52
    61〜5266)により各ガス圧を2Kg/cm 2に調整する。 次に、流入バルブ(5241〜5246)を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラー(52
    11〜5216)内に導入する。

    【0132】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。 円筒状支持体(5
    112)が所定の温度になったところで流出バルブ(5
    251〜5256)の内の必要なものおよび補助バルブ(5260)を徐々に開き、ガスボンベ(5221〜5
    226)から所定のガスをガス導入管(5114)を介して反応容器(5111)内に導入する。 次にマスフローコントローラー(5211〜5216)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(5111)内の圧力が100Pa以下の所定の圧力になるように真空計(5119)を見ながらメインバルブ(5118)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(5115)を通じて反応容器(5111)内にRF
    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(5112)上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。 所望の膜厚の形成が行われた後、RF電力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガス流入を止め、堆積膜の形成を終える。 同様の操作を複数回繰り返すことによって、所望の多層構造の光受容層が形成される。

    【0133】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(511
    1)内、流出バルブ(5251〜5256)から反応容器(5111)に至る配管内に残留することを避けるために、流出バルブ(5251〜5256)を閉じ、補助バルブ(5260)を開き、さらにメインバルブ(51
    18)を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。 また、膜形成の均一化を図るために、層形成を行っている間は、支持体(5112)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。 さらに、上述のガス種およびバルブ操作は各々の操作の作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。

    【0134】堆積膜形成時の支持体温度は、特に200
    ℃以上350℃以下、好ましくは230℃以上330℃
    以下、より好ましくは250℃以上310℃以下が望ましい。

    【0135】支持体の加熱方法は、真空仕様である発熱体であればよく、より具体的にはシース状ヒーターの巻き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手段による発熱体等が挙げられる。 加熱手段の表面材質は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用することができる。 それ以外にも、反応容器以外に加熱専用の容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で支持体を搬送する方法が用いられる。

    【0136】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。

    【0137】実験例1 図5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1に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる光受容部材を作製した。

    【0138】

    【表1】

    【0139】ー方、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用い、ガラス基板(コーニング社
    7059)ならびにSiウエハー上に、上記光導電層の作成条件で膜厚約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(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、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。

    【0140】表1の例では光導電層の第3の層領域のE
    g、Euは、それぞれ1.7eV、55meVであり、
    第4の層領域のEg、Euは、それぞれ35原子%、
    1.83eV、53meVであった。

    【0141】次いで第3の層領域においてSiH 4ガスとHeガスおよび/またはHeガスとの混合比、SiH
    4ガスと放電電力との比率ならびに反応容器内の圧力を種々変えることによって、第3の層領域のEg、Euの異なる種々の光受容部材を作製した。 その際、第3の層領域および第4の層領域の膜厚はそれぞれ5μmおよび0.3μmとした。

    【0142】作製した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)にセットして、
    電位特性の評価を行った。 この際、プロセススピード3
    80mm/sec、前露光(波長660nmのLED)
    71ux・sec、帯電器の電流値1000μAの条件にて、電子写真装置の現像器位置にセットした表面電位計(TREK 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、それを帯電能とした。 また、メモリー電位は、像露光光源に波長650n
    m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り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メモリー電位とした。

    【0143】本例のEg、Euと帯電能、メモリーとの関係をそれぞれ図6、図7に示す。 それぞれの特性に関して、光導電層(層膜厚約30μm)を第1の層領域のみで構成した場合に対する相対値で示した。 図6ならびに図7から明らかなように、第3の層領域において、E
    gが1.55〜1.7eV、Euが50〜60meVの条件において、帯電能の向上とメモリーの低減を両立することができることがわかった。

    【0144】実験例2 図5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1と同様の条件で、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、表面層からなる光受容部材を作製した。

    【0145】次いで第4の層領域においてSiH 4ガスとH 2ガスの混合比、SiH 4ガスと放電電力との比率ならびに支持体温度を種々変えることによって、第4の層領域のEg、Euの異なる種々の光受容部材を作製した。 その際、第3の層領域および第4の層領域の膜厚はそれぞれ5μmおよび0.5μmに固定した。

    【0146】作製した個々の光受容部材について実験例1と同様の電位特性の評価を行った。 本例のEuならびにEgと帯電能ならびに温度特性との関係をそれぞれ図8、図9に示す。 それぞれの特性に関して、光導電層(総膜厚約30μm)を第1の層領域と第3の層領域のみで構成した場合に対する相対値で示した。

    【0147】図8ならびに図9から明らかなように、第4の層領域において、Egが1.8〜1.9eV、Eu
    が50〜60meVの条件において、帯電能の向上とメモリーの低減を両立することができることがわかった。

    【0148】実験例3 図5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1と同様の条件で、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、表面層からなる光受容部材を作製した。

    【0149】次いで、第4の層領域の膜厚を0.1μm
    に固定して、第3の層領域の膜厚を変えることによって第2の層領域の膜厚の異なる光受容部材を作製した。 作製したここの光受容部材について光源(前露光・像露光)の波長を500nmから750nmの範囲で変えて実験例1と同様の評価を行ったところ、第2の層領域の膜厚が0.3〜10μmの条件において、露光光源の波長によらず帯電能、温度特性、光メモリーの全てに渡って特性が向上することがわかった。

    【0150】実験例4 図5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2に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる光受容部材を作製した。

    【0151】

    【表2】

    【0152】ここで、光導電層に含有される周期律表第
    IIIb族に属する元素であるホウ素原子の含有パターンが図2(b)となるように、光導電層の第1の層領域全体にわたってSiH 4に対するB 26量を変化させた。
    また、第1の層領域におけるSiH 4に対するB 25量を変えることによって光導電層に含有される周期律表第
    IIIb族に属する元素であるホウ素原子含有量(光導電層中の平均値)を変え、さらに、第2の層領域のホウ素原子含有量を変えて種々の光受容部材を作製した。

    【0153】作製した個々の光受容部材について実験例1と同様の電位特性評価を行った。 本例の光導電層のホウ素含有量(層中平均)と帯電能、メモリー、感度(直線性)との関係をそれぞれ図10、図11、および図1
    2に示す。 それぞれの特性に関して、光導電層の全ての層領域を第1の層領域のみで構成し、ホウ素原子含有量を1ppm(均一)にした場合に対する相対値で示した。 図10、図11、および図12から明らかなように、光導電層の支持体側から表面側に向けて周期律表第
    IIIb族に属する元素の含有量が徐々に減少する分布状体として光導電層中の平均値を0.05〜3ppmとし、第2の層領域において周期律表第IIIb族に属する元素が実質的に含有されないかまたは0.3ppm以下含有することによって、帯電能、メモリー、感度の直線性のいずれも良好な特性を得られることがわかった。

    【0154】

    【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

    【0155】実施例1 図3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、表面層からなる光受容部材を作製した。 表3にこのときの光受容部材の作成条件を示した。

    【0156】

    【表3】

    【0157】また、光導電層に含有される周期律表第II
    Ib族に属する元素であるホウ素原子の含有パターンを図2(a)となるようにした。 本例では、光導電層の第1の領域のCh、Eg、Euは、それぞれ20原子%、
    1.77eV、60meV、第3の層領域のCh、E
    g、Euは、それぞれ8原子%、1.65eV、53m
    eV、第4の層領域のCh、Eg、Euは、それぞれ3
    1原子%、1.83eV、52meV、という結果が得られた。 作製した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)にセットして、電位特性の評価を行ったところ、帯電能、温度特性、メモリーとも良好な特性が得られた。 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。

    【0158】実施例2 本例では、実施例1の表面層に変えて、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体とした表面層を設けた。 表4に、このときの光受容部材の作製条件を示した。

    【0159】

    【表4】

    【0160】また、光導電層に含有される周期律表第II
    Ib族に属する元素であるホウ素原子の含有パターンを図(2b)となるようにした。 作製した光受容部材を前露光と像露光をそれぞれ660nmおよび650nmのLEDとした電子写真装置(キヤノン製NP−6550
    を実験用に改造)にセットして、実施例1と同様の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性得られた。

    【0161】実施例3 本例では、全ての層にフッ素原子、ホウ素原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子を含有させるとともに、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体とした表面層を設けた。 表5に、このときの光受容部材の作製条件を示した。

    【0162】

    【表5】

    【0163】また、光導電層に含有させる周期律表第II
    Ib族に属する元素であるホウ素原子の含有パターンを図2(c)となるようにした。 作製した光受容部材を前露光と像露光をそれぞれ700nmおよび680nmのLEDとした電子写真装置(キヤノン製NP−6550
    を実験用に改造)にセットして、実施例1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。

    【0164】実施例4 本例では、第1の層領域において希釈ガスとしてH 2とHeの混合ガスを用い、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体とした表面層を設けた。 表6に、このときの光受容部材の作製条件を示した。

    【0165】

    【表6】

    【0166】光導電層に含有される周期律表第IIIb族に属する元素であるホウ素原子の含有パターンを図2
    (d)となるようにした。 作製した光受容部材を前露光と像露光をそれぞれ760nmおよび740nmのLE
    Dとした電子写真装置(キヤノン製NP−6550を実験用に改造)にセットして、実施例1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。

    【0167】実施例5 本例では、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。 表7にこのときの光受容部材の作製条件を示した。

    【0168】

    【表7】

    【0169】毎光導電層に含有される周期律表第IIIb
    族に属する元素であるホウ素原子の含有パターンを図2
    (e)となるようにした。 作製した光受容部材を実施例1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。

    【0170】実施例6 本例では、窒素原子および酸素原子を含有させて、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体とした表面層を設けた。 表8にこのときの光受容部材の作製条件を示した。

    【0171】

    【表8】

    【0172】光導電層に含有される周期律表第IIIb族に属する元素であるホウ素原子の含有パターンを図2
    (f)となるようにした。 作製した光受容部材を前露光と像露光をそれぞれ660nmおよび650nmのLE
    Dとした電子写真装置(キヤノン製NP−6550を実験用に改造)にセットして、実施例1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。

    【0173】実施例7 本例では、光導電層の全ての層領域にフッ素原子を含有させ、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体とした表面層を設けた。 表9に、このときの光受容部材の作製条件を示した。

    【0174】

    【表9】

    【0175】光導電層に含有される周期律表第IIIb族に属する元素であるホウ素原子の含有パターンを図2
    (g)となるようにした。 作製した光受容部材を前露光と像露光をそれぞれ700nmおよび680nmのLE
    Dとした電子写真装置(キヤノン製NP−6550を実験用に改造)にセットして、実施例1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。

    【0176】実施例8 本例では、電荷注入阻止層に炭素原子を含有させ、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体とした表面層を設けた。 表10に、このときの光受容部材の作製条件を示した

    【0177】

    【表10】

    【0178】光導電層に含有される周期律表第IIIb族に属する元素であるホウ素原子の含有パターンを図2
    (h)となるようにした。 作製した光受容部材を前露光と像露光をそれぞれ760nmおよぴ740nmのLE
    Dとした電子写真装置(キヤノン製NP−6550を実験用に改造)にセットして、実施例1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。

    【0179】

    【発明の効果】本発明によれば、光導電層を実質的にキャリアを輸送する第1の層領域とキャリアを生成する第2の層領域とに分割するとともに、第2の層領域を光学的バンドギャップの異なる層領域に分割し、さらに周期律表第IIIb族に属する元素の含有状態を不均一にすることによって、広い波長範囲にわたって帯電能および感度が高く光メモリーがなく、加えて周囲環境の変動に対する表面電位の変化が抑制され、極めて優れた電位特性、画像特性を有するという特徴を有する。

    【0180】したがって、本発明の電子写真用光受容部材を前述のごとき特定の構成としたことにより、a−S
    iで構成された従来の電子写真用光受容部材における諸問題を全て解決することができ、特に極めて優れた電気的特性、光学的特性、光導電特性、画像特性、耐久性および使用環境特性を示す。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明の光受容部材の好適な実施態様例の層構成を説明するための模式的層構成図である。

    【図2】本発明の光受容部材の好適な実施態様例の周期律表第IIIb族に属する元素の分布状体を説明するための模式図である。

    【図3】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a−Siのサブギャップ光吸収スペクトルの1例の模式図である。

    【図4】本発明における感度の直線性を説明するためのa−Si感光体の露光量特性(E−V)の1例の模式図である。

    【図5】本発明の光受容部材の光受容層を形成するための装置の1例で、RFグロー放電法による光受容部材の製造装置の模式的説明図である。

    【図6】本発明の光受容部材における光導電層の第3の光学的バンドギャップ(Eg)ならびにアーバックテイルの特性エネルギー(Eu)と帯電能との関係を示す図である。

    【図7】本発明の光受容部材における光導電層の第3の層領域の光学的バンドギャップ(Eg)ならびにアーバックテイルの特性エネルギー(Eu)とメモリーとの関係を示す図である。

    【図8】本発明の光受容部材における光導電層の第4の層領域の光学的バンドギャップ(Eg)ならびにアーバックテイルの特性エネルギー(Eu)と帯電能との関係を示す図である。

    【図9】本発明の光受容部材における光導電層の第4の層領域の光学的バンドギャップ(Eg)ならびにアーバックテイルの特性エネルギー(Eu)とメモリーとの関係を示す図である。

    【図10】本発明の光受容部材における光導電層の周期律表第IIIb族に属する元素の含有量と帯電能との関係を示す図である。

    【図11】本発明の光受容部材における光導電層の周期律表第IIIb族に属する元素の含有量とメモリーとの関係を示す図である。

    【図12】本発明の光受容部材における光導電膚の周期律表第IIIb族に属する元素の含有量と感度との関係を示す図である。

    【符号の説明】

    100 光受容部材 101 導電性支持体 102 光受容層 103 光導電層 104 表面層 105 電荷注入阻止層 111 第1の層領域 112 第2の層領域 113 第3の層領域 114 第4の層領域 110 自由表面 5100 堆積装置 5111 反応容器 5112 円筒状支持体 5113 支持体加熱用ヒーター 5114 原料ガス導入管 5115 マッチングボックス 5116 原料ガス配管 5117 反応容器リークバルブ 5118 メイン排気バルブ 5119 真空計 5200 原料ガス供給装置 5211〜5216 マスフローコントローラー 5221〜5226 原料ガスボンべ 5231〜5236 原料ガスボンべバルブ 5241〜5246 ガス流入バルブ 5251〜5256 ガス流出バルブ 5261〜5266 圧力調整器

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古島 聡 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 青木 誠 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H068 DA24 DA28 DA34 DA35 DA37 DA38 DA42 DA43

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