JPS59119359A - 電子写真用光導電部材 - 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、紫外光線、可視光
線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示す）のような電磁波に
感受性のある光導電部材に関する。

固体撮像装置、ある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［光電流（Ｉｐ
）　／　（Ｉｄ）コが高く、照射する電磁波のスペクト
ル特性にマツチン、グした吸収スペクトル特性を有する
こと、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有すること、
使用度において人体に対して無公害であること、更には
固体撮像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特性が要求される。殊に、
事務器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
時における無公害性は重要な点である。

このような観点に立脚して、最近注目されている光導電
材料にアモルファスシリコン（以後ａ−３ｉと表記する
）があり、例えば独国公開第２７４６９１３７号公報、
同第２８５５７１８号公報には電子写真用像形成部材へ
の応用が、また、独国公開第２ｆ３３３４１１号公報に
は光電変換読取装置への応用がそれぞれ記載されている
。

しかしながら、従来のａ−３ｉで構成された光導電層を
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、光学的、光導電的特性、及び耐湿
性等の使用環境特性の点、更には経時的安定性の点にお
いて、総合的な特性向上を図る必要があるという更に改
善されるべき問題点があるのが実情である。

例えば、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残留電位が残る場合が度々観測され
、この種の光導電部材は長時間繰り返し使用し続けると
、繰り返し使用による疲労の蓄積が起って、残像が生ず
る所謂ゴースト現象を発するようになる等の不都合な点
が少なくなかった。

また、例えば本発明等の多くの実験によれば、電子写真
用像形成部材の光導電層を構成する材料としてのａ−Ｓ
ｉは、従来のＳｅ、　ＣｄＳ　、　ＺｎＯ等の無機光導
電材料あるいはＰＶＣｚやＴＮＦ等の有機光導電材料に
較べて、数多くの利点を有するが、従来の太陽電池用と
して使用するための特性が付与されたａ−９ｉから成る
単層構成の光導電層を有する電子写真用像形成部材の上
記光導電層に対して、静電像形成のだめの帯電処理を施
こしても暗減衰（ｄａｒｋ　ｄｅｃａｙ）が著しく速く
、通常の電子写真法が仲々適用され難いこと、加えて多
湿雰囲気下においては上記傾向が著しく、場合によって
は現象時間まで帯電電荷を殆ど保持し得ないことがある
等、解決されるべき点が多々存在していることが判明し
ている。

更に、ａ　−Ｓ　ｉ材料で光導電層を構成する場合には
、その電気的、光導電的特性の改良を計るために、水素
原子あるいはフッ素原子や塩素原子等のハロゲン原子、
及び電気伝導型の制御のためにホウ素原子や燐原子等が
、あるいはその他の特性改良のために他の原子が、各々
構成原子として光導電層中に含有されるか、これ等の構
成原子の含有の様相いかんによっては、形成した層の電
気的、光導電的特性に問題が生ずる場合がある。

殊に、表面近傍あるいは相接する層界面においては、含
有原子、含有量、分布状態等によって種々変化する電荷
の挙動や、構造安定性の問題がとりわけ重要となり、光
導電部材に目的通りの機能を発揮させるためには、この
部分のコントロールが、成否の鍵を握っている場合が少
なくない。

特にａ−３ｉ感光体が、一般に公知の手法で作られた場
合には、画像性の繰り返し特性や耐久性に問題を生ずる
場合が多い。そのメカニズムについては未だ明らかでは
ないが、繰り返し特性が不十分な点に関しては、表面近
傍あるいは層界面における電荷輸送能力の問題、耐久性
が不十分な点に関しては表面近傍あるいは層界面におけ
る構造的な変質が原因ではないかと推測される。従って
、界面付近の層設針はバルク部分とは若干具なった思想
で設計する方が良い場合が少なくない。

本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、ａ−Ｓｉに
関し電子写真用像形成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た結果、ケイ
素原子を母体とし、ハロゲン原子（Ｘ）及び所望により
水素原子（Ｈ）を含有するアモルファス材料、すなわち
所謂ハロゲン化ａ−９ｉあるいは／＼ロゲン含有水素化
ａ−９ｉ　（以後これ等を総称的にａ−３ｉＸ（Ｈ）と
表記する）から構成される光導電層を有する光導電部材
に於いて４その層構造を特定化するように設計されて作
成された光導電部材は、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
電部材として著しく優れた特性を有していることを見出
した。

本発明は、電気的、光学的、光導電的特性が殆ど使用環
境の影響を受けず常時安定している全環境型であり、耐
光疲労特性に著しく長け、繰り返し使用に際しても劣化
現象を起さず耐久性に優れ、残留電位が全く又は殆ど観
測されない光導電部材を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、電子写真用画像形成部材として適
用させた場合、静電像形成のための帯電処理の際の電荷
保持能が充分あり、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。

本発明の更に他の目的は、濃度が高く、／Ｘ−フトーン
ーく鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得るこ
とが容易にできる電子写真用の光導電部材を提供するこ
とである。

本発明の更にもう一つの目的は、高光感度性、高ＳＮ比
特性及び積層された層間に良好な電気接触性を有する光
導電部材を提供することでもある。

すなわち本発明の光導電部材は、支持体と、この支持体
上に設けられ、ケイ素原子を母体とし、少なくともハロ
ゲン原子をその構成原子として含有する光導電性のある
非晶質層とを有する光導電部材において、前記非晶質層
が、該層の層厚方向に関し、前記支持体側から表面側に
向かってその含有ハロゲン原子濃度が増加するような濃
度分布を有することを特徴とする。

上記したような層構造を取るようにして構成された本発
明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し得、
極めて優れた電気的、光学的、光導電的特性及び使用環
境特性を示す。

殊に、電子写真様像形成部材として適用させた場合には
帯電処理の際の電荷保持能に長け、画像形成への残留電
位の影響が全くなく、その電気的特性が安定しており高
感度で、高ＳＮ比を有するものであって耐光疲労、繰り
返し使用特性、殊に多湿雰囲気下での繰り返し使用特性
に長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ
解像度の高い、高品質の可視画像を得ることができる。

以下、図面に従って、本発明の光導電部材について詳細
に説明する。

第１図及び第２図は、本発明の光導電部材の構成の実施
態様例を説明するために層構造を模式的に示した図であ
る。

本発明の光導電部材１００は、第１図に示されるように
光導電部材用の支持体１０１上に、あるいは第２ＩΔに
示されるように下部層１０２を介して支持体上に、　ａ
−３ｉＸ（Ｈ）を主成分とし、光導電性を有する非晶質
層１０３が形成されて構成される。該非晶質層１０３中
に含有されるハロゲン原子は、支持体面に平行な方向に
は均一な濃度分布状態をとり、該層の厚さ方向に関して
は、代表的には第３ａ図に示されるように、支持体側か
ら表面側に向かってその含有ハロゲン原子濃度が増加す
るよう形成されている。

非晶質層１０３に含有されるハロゲン原子は、上記の通
り、その表面側に於ける含有量が該層の内部に於けるそ
れよりも大きくなっていればよく、第３ｂ図に示される
ように支持体側から非晶質層の中央部にかけてのハロゲ
ン原子の濃度が零であってもよい。また、該層に於ける
極大のハロゲン原子濃度を有する部分は、表面一点であ
ってもよいし層厚方向にある長さを有していてもさしつ
かえなく、更に、表面に向か９でのハロゲン原子濃度の
増加についても、連続的であってもあるいは階段状に変
化していても本質的には差はなく、どのような濃度分布
をもたせるかは、画像形成部材に要求される機能と光導
電部材の製造設備との兼ね合いで適宜選定される性質の
ものである。

このようにその表面側に向かってハロゲン原子含有濃度
が増加するよう形成されてなる非晶質層を有する本発明
の光導電部材が、電子写真用の感光体として使用された
場合に画像の繰り返し特性や耐久性が極めて優れている
理由は、その製造時あるいは使用時に、最とも構造的な
変質が生じやすい非晶質層の表面近傍において、比較的
高温でもケイ素原子との結合が切断され難く安定な／＼
ロゲン原子の濃度が高くなっている非晶質層の構造に基
づくものと推定される。

本発明において、非晶質層中に含有されるハロゲン原子
（Ｘ）としては、具体的にはフッ素、塩素、臭素、ヨウ
素が挙げられるが、特に塩素、とりわけフッ素を好適な
ものとして挙げることができる。もちろん、必要に応じ
て該層中に水素原子（Ｈ）が含有されてもよい。

非晶質層１０３中のハロゲン原子の含有蓋は、その濃度
が極大の部分、すなわち該層の表面側において、通常は
０．０１〜４０ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは０．５〜３
０ａｔｏｍｉｃ％、最適には１〜１０ａｔｏｍｉｃ％と
されるのが望ましい。

非晶質層１０３中に含有されるケイ素原子、ハロゲン原
子、水素原子以外の成分としては、禁止帯幅やフェルミ
準位等を調整する成分として、ホウ素、ガリウム等のｍ
族原子、窒素、リン、ヒ素等のＶ族原子、更には酸素原
子、炭素原子、ゲルマニウム原子等を単独若しくは適宜
組み合わせて含有させることができる。

下部層１０２は、非晶質層と支持体との雀着性向上ある
いは電荷受容能の調整等の目的で設置されるものであり
、目的に応じて■族原子、Ｖ族原子、酸素原子、炭素原
子、ゲルマニウム原子等を含むａ−９ｉＸ（ｌ（）ある
いはケイ素原子を母体とし、水素原子若しくはハロゲン
原子のいずれか少なくとも一方を含む非晶質、微結晶質
又は多結晶質の材料（これらを順にａ−５ｉ（Ｈ，Ｘ）
、ｍ１ｃｒｏ−５ｉ（Ｈ，Ｘ）、ｐｏｌｙ−３ｉ（Ｈ，
ＸＬ！：記す）の層が、一層あるいは多層に形成される
。

また、第４図に示されるように、非晶質層１０３の上部
に表面電荷注入防止層あるいは保護層として、炭素原子
、窒素原子、酵素原子等を多層に含有する非晶質ケイ素
による上部層あるいは高抵抗有機物質からなる上部層を
設置してもよい。

本発明において使用されるよ特休としては、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、例
えば、ＮｉＣｒ、ステンレス、Ａ１、Ｃｒ、　Ｍｏ、Ａ
ｕ、Ｎｂ、Ｔａ、　Ｖ　、　Ｔｉ、Ｐｔ、　Ｐｄ　　等
の金属又はこれ等の合金が挙げられる。

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、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脂のフィルム又はシー
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
の表面が導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。

すなわち、例えばガラスであれば、その表面に、ＮｉＣ
ｒ、　Ａ１．　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ａｕ、　Ｉｒ、　Ｎｄ
、　Ｔａ、　Ｖ、Ｔｉ、　Ｐｔ、Ｉｎ２Ｏ３、５ｎＯｚ
、ＩＴＯ（Ｉｎ２０３　＋　５１１０２　）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、Ｎ
１Ｇｒ、、　Ａ１．　Ａｇ、　Ｐｂ、　Ｚｎ、旧、Ａｕ
、　Ｃｒ、Ｎｏ、Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ、Ｖ　、’ｔｉ
、　Ｐｔ等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、
スパッタリング等でその表面に設け、又は前記金属でそ
の表面をラミネート処理して、その表面に導電性が付与
される。

支持体の形状としては、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１００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、所望通りの光導電部材が形成される
様に適宜　゛決定されるが、光導電部材として可撓性が
要求される場合には、支持体としての機能が十分発揮さ
れる範囲内であれば可能な限り薄くされる。しかしなが
ら、このような場合支持体の製造上及び取扱い上、更に
は機械的強度等の点から、通常は、１０−以上とされる
。

本発明において、ａ−５ｉＸ（−Ｈ）で構成される非晶
質層を形成するには、例えばグロー放電法、スパッタリ
ング法、ある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が適用される。例えばグロー放電
法によって、　ａ−３ｉＸ（Ｈ）で構成される非晶質層
を形成するには、基本的にはケイ素原子（Ｓｉ）を供給
し得るＳ１供給用の原料ガスと共に、ハロゲン原子（Ｘ
）導入用の原料ガス及び所望により水素原子（Ｈ）導入
用の原料ガスを、その内部を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
位置に設置されている支持体表面上にａ−３ｉＸ（Ｈ）
からなる層を形成する。また、スパッタリング法で形成
する場合には、例えばＡｒ、　Ｈｅ等の不活性ガス又は
これ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中でＳｉ
で構成されたターゲットをスパッタリングする際、ハロ
ゲン原子（Ｘ）及び所望により水素原子（Ｈ）導入用の
ガスをスパッタリング用の堆積室に導入してやれば良い
。

本発明において使用されるＳ１供給用の原料ガスとして
は、ＳｉＨ４，５ｉ２Ｈｓ　、　５ｉ３Ｈｓ　、　ｓｉ
、１！（１８等のガス状態の又はガス化し得る水素化ケ
イ素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げら
れ、殊に、層作成作業の扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ
等の点でＳｉＨ４，５ｉｚＨ６が好ましいものとして挙
げられる。

本発明において使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化物が挙げられ、
例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化合物
、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状態の又
はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。

更には、ケイ素原子とハロゲン原子とを構成要素とする
カス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子を含むケイ
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、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等１７）
ハロゲンガス、ＢｒＦ　、　ＣＩＦ　、　ＣｌＦ３、Ｂ
ｒＦ３、ＢｒＦ５、ＨＦ３　、　ＩＦ７’、　ＩＣＩ　
、ＩＢｒ等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ケイ素化合物、所謂、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ＳｉＦ
４．５ｉ２Ｆ−６、５ｉＣ１４、ＳｉＢｒ４　等のハロ
ゲン化ケイ素が好ましいものとして挙げられることがで
きる。

本発明において水素原子を非晶質層中に導入する場合に
は、主としてＨ２，あるいは前記のＳｉＨ４，５１２Ｈ
６、Ｓ＋３ＨＢ　、　５Ｉ４８１Ｏ等の水素化ケイ素の
ガスを堆積室中に供給し、放電を生起させて実施される
。

グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む非晶質層を
製造する場合、基本的には、Ｓｉ供給用の原料カスであ
る水素化ケイ素ガス及びハロゲン原子の導入を図るため
の前記のハロゲン原子を含むガスと、あるいはハロゲン
原子を含むケイ素化合物のガスとＡｒ、　Ｈ２、Ｈｅ等
のカス等を、所定の混合比とガス流量になるようにして
非晶質層を形成する堆積室に導入し、グロー放電を生起
してこれ等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによ
って、所定の支持体上に非晶質層が形成される。また、
各ガスは上記の組み合わせに限定されることなく所定の
混合比で複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。

反応スバ・ンタリング法或いはイオンブレーティング法
に依ってａ−３ｉＸ（Ｈ）から成る非晶質層を形成する
には、例えばスパッタリング法の場合にはＳｉから成る
ターゲットを使用して、これを所定のガスプラズマ雰囲
気中でスパッタリングし、イオンブレーティング法の場
合には、多結晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源と
して蒸着ポートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加
熱法、あるいはエレクトロンビーム法（ＥＢ法）等によ
って加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプラズマ雰囲
気中を通過させることによって実施できる。

この際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
何れの場合にも、ハロゲン原子を導入するには、形成さ
れる層中に前記のハロゲン化化合物又は前記のハロゲン
原子を含むケイ素化合物のガスをスパッタリング用の堆
積室中に導入し、て該ガスのプラズマ雰囲気を形成して
やれば良いものである。

また、ハロゲン原子に加え水素原子を導入する場合には
、水素原子導入用の原料ガス′、例えば、Ｈ２、あるい
は前記したシラン類等のガスを堆積室中に導入して該ガ
スのプラズマ雰囲気を形成してやれば良い。

非晶質層中にハロゲン原子を導入する際の原料ガスとし
ては、上記されたハロゲン化合物あるいはハロゲンを含
むケイ素化合物が有効なものとして使用されるものであ
るが、その他にＨＦ、ＨＣＩ、ＨＢｒ　、旧等のハロゲ
ン化水素、５ｉＨＪ２．５ｉＨ２１２，５ｉＨ２Ｃｈ　
、　５ｉＨＣ１３，５ｉＨ２Ｂｒ、、　、５ｉＨＢｒ３
等のハロゲン置換水素化ケイ素、等々のガス状態のある
いはガス化し得る、水素原子を構成要素の一つとするハ
ロゲン化物も有効な非晶質層形成用の出発物質として挙
げることができる。

これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、非晶質層形成
の際に層中に、電気的あるいは光電的特性の制御に極め
て有効な成分としての水素原子の導入と同時に、ハロゲ
ン原子も導入することができるので、本発明においては
好適なハロゲン原子導入用の原料として使用される。

また、例えば反応スパッタリング法の場合には、Ｓ１タ
ーゲツトを使用し、ハロゲン原子導入用のカスを必要に
応してＨ２ガス及びＨｅ、　Ａｒ等の不活性ガスも含め
て堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を形成し、前記Ｓ
１ターゲツトをスバ・ツタリングすることによって、基
板上にａ−３ｉＸ（Ｈ）から成る非晶質層が形成される
。

更には、不純物のドーピングも兼ねてＢ２Ｈ６等のガス
を導入してやることもできる。

非晶質層中に含有されるハロゲン原子（Ｘ）及び所望に
より加えられる水素原子（Ｈ）の量を制御するには、例
えば支持体温度、／＼ロゲン原子（Ｘ）や水素原子（Ｈ
）を含有させるために使用される出発物質の堆積装置系
内へ導入する量、放電電力等の一種以上を制御してやれ
ば良い。

一非晶質層並びに下部層中に、ケイ素原子、／＼ロゲン
原子及び水素原子以外の添加物原子を含有する層領域を
設けるには、グロー放電法や反応スパッタリング法等に
よる非晶質層の形成の際に、楕加物原子導入用の出発物
質を前記した非晶質層形成用の出発物質と共に使用して
、形成される層中にその量を制御しながら添加し実施さ
れる。

非晶質層を構成する添加物原子の含有される層を形成す
るのにグロー放電法を用いる場合には、該層領域形成用
の原料ガスとなる出発物質としては、前記した非晶質層
形成用の出発物質の中のから所望に従って選択されたも
のに添加物原子導入用の出発物質が加えられる。その様
な添加物原子導入用の出発物質としては、少なくとも添
加物原子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し得
る物質をガス化したものの中の大概のものが使用され得
る。

添加物原子導入用の出発物質として、本発明において有
効に使用されるのは、ｍ族原子導入用としては、Ｂ　２
　Ｈ６、Ｂ４ＨＩＯ，Ｂ５Ｈ９、Ｂ５Ｈ１１、Ｂ　ｓ　
Ｈ（６，Ｇ　ａ　Ｃｌ　３、ＡｌＣｌ３．　ＢＦ３．　
ＢＣ：１３、ＢＢｒ３、Ｂ１０等が、■＃原子導入用と
しては、ＰＨ３、Ｐ２Ｈ４、ＡｓＨ３、ＳｂＨ３、Ｂｉ
Ｉ３等が、酸素原子導入用としては、Ｎｏ、Ｎ２ｏ、０
２等が、炭素原子導入用としては、ＣＨ＜　、ｃ２Ｈ４
、ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１ｏ等が、窒素原子導入用としては
、ＮＨ３，Ｎ２、Ｎ２Ｈ４、ＮＦ３等がそれぞれ主なも
のとして挙げられる。

本発明において、非晶質層をグロー放電法又はスパッタ
リング法で形成する際に使用される稀釈用ガスとしては
、所謂稀ガス、例えばＨｅ、　Ｎｅ、　Ａｒ等を好適な
ものとして挙げることができる。

次にグロー放電分解法によって生成される光導電部材の
製造方法の例について説明する。

第５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１１０２．１１０３．１１０４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
れており、その−例として例えば１１０２は、ＳｉＨ４
ガス（純度９９．Ｈ％、ボンへ、１１０３はＨｚテ希釈
されたＢ２Ｈ６カス（純度！３９．１１９％、以下Ｂ２
　）１６／　Ｈ２と略す。）　、　１１０４はＮＯガス
（純度Ｈ，９９％）ボンベ、１１０５はＣＨ４カス（純
度Ｈ，Ｈ％）　、　１１０１３はＳｉＦ、ガス（純度９
９．８９％）ボンベである。図示されていないがこれら
以外に、必要に応じて所望のガス種を増設することが可
能である。

これらのガスを反応室１１０１に流入させるには、ガス
ボンベ１１０２〜１１０５のバルブ１１２２〜１１２５
及びリークバルブ１１３５が閉じられていることを確認
し、また、流入バルブ１１１２〜１１１５、流出／ヘル
プ１１１７〜１１２０及び補助バルブ１１３２が開かれ
ていることを確認して、先づメイン７ヘルブ１１３４を
開いて反応室１１０１及びガス配管内を排気する。次に
真空計１１３６の読みが約５Ｘ　１Ｏ−６ｔｏｒｒにな
った時点で補助バルブ１１３２及び流出バルブ１１１７
〜１１２０を閉じる。

基体シリンダー１１３７上に非晶質層を形成する場合の
一例をあげると、ガスボンベ１１０２よりＳｉＨ４ガス
、ガスボンベ１１０６よりＳｉＦ４カスをそれぞれバル
ブ１１２２．１１２８を開いて出口圧ゲージ１１２７．
１１３１の圧をＩＫｇ／ＣｌＯ２に調整し、流入バルブ
１１１２．１１１６を徐々に開けて、マスフロコントロ
ーラ１１０７．１１１１内に流入させる。引き続いて流
出バルブ１１１７．１１２１及び補助バルブ１１３２を
徐々に開いて夫々のガスを反応室１１０１に流入させる
。このときのＳｉＨ４ガス流量とＳｉＦ４ガス流量との
比が所望の値になるように流出バルブ１１１７．１１２
１を調整し、また、反応室内の圧力が所望の値になるよ
うに真空計１１３６の読みを見ながらメインバルブ１１
３４の開口を調整する。そして気体シリンダー１１３７
の温度が加熱ヒーター１１３８により５０〜４００℃の
温度に設定されていることを確認した後、電源１１４０
を所望の電力に設定して反応室１１０１内にグロー放電
を生起させ、同時にあらかじめ設計された変化率曲線に
従ってＳｉＨ４ガスとＳｉＦ４ガスの流量比を手動ある
いは外部駆動モーター等の方法によってバルブ１１１７
．１１２１を漸次変化させる操作を行って形成される層
中に含有されるハロゲン原子の含有濃度を制御する。

次に、場合によっては更にその上に上部層の形成を行な
うが、基本的には上記と同様にして実施される。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
じることは言うまでもなく、また、夫々の層を形成する
際、前層の形成に使用したガスが反応室１１０１内及び
流出バルブ１１１７〜１１２０から反応室１１０１内に
至る配管に残留することを避けるために、流出バルブ１
１１７〜１１２０を閉じ補助バルブ１１３２を開い−て
メインバルブ１１３４＠全開して、系内を一旦高真空に
排気する操作を必要に応じて行う。

ハロゲン原子含有量の制御は、上記の場合には原料ガス
の流量制御によって実施したが、もちろん放電パワーや
基板温度の制御によってもよいし、あるいはこれらを併
用することによって実施してもよい。

また、層形成を行っている間は、層形成の均一化を計る
ために基体シリンダー１１３７をモータ１１３１１によ
り一定速度で回転させる。

以下実施例について説明する。

実施例１ 第５図に示した光導電部材の製造装置を用い、先に詳述
したグロー放電分解法によりＡ１製のシリンダー上に第
１表にした製造条件に従い非晶質層を形成した。得られ
た感光体ドラムの一部を切り取り、二次イオン質量分析
装置を使用して層厚方向のフッ素原子及び水素原子濃度
の定量を実施し、第６図に示した濃度分布結果を得た。

また。

感光体ドラムの残りの部分を電子写真装置にセットして
画像評価を行なった。画像評価は通常の環境下で通算２
０万枚相当の画像出しを実施し、−万枚毎のサンプルに
つき各画像の濃度、解像性、階調再現性、画像欠陥等の
優劣をもって評価したが、いずれも極めて高品質の画像
を有していることが確認された。次にこの感光体ドラム
を電気炉内で、　３００°Ｃ１２時間加熱し、冷却後、
再度電子写真装置にセットして画像出しを実施したが伺
らの変化も見い出せなかった。更に続いて、この感光体
ドラムをハロゲンランプが壁面上に設置され、感光体ド
ラム上に均等に光照射が行える露光試験筒中に設置し、
２００ｔａ’ｄ／　ｃｔａ２相当の光照射を連続的に２
４時間行い、冷却後再度画像出しを実施したが何らの変
化も見い出すことができなかった。

以上の試験から、この感光体ドラムが実際の使用環境よ
りはるかに過酷な条件下でも十分な耐久性を有している
ことが確認され、外的環境に対して比較的敏感な非晶質
層内の構成原子の挙動を、特にその変化の発現のしやす
い非晶層表面のハロゲン原子の濃度を増加させ対処する
ことで、副作用を併発することなく改善できることが実
験的に証明された。

実施例２及び３ ハロゲン原子濃度分布形態を変えたことを除いては実施
例１と同様な方法で感光体ドラムを作製した。製造条件
の詳細については第２及び３表に示す。この感光体ドラ
ムについて実施例１と全く同様な構成原子濃度の分析、
画像評価及び耐久性試験を実施した。その結果、第７及
び８図に示したハロゲン原子及び水素原子濃度分布結果
を得、画像評価、耐久性試験についても実施例１に劣ら
−ない良好な結果を得た。

実施例４及び５ 実施例１と同じ処方による堆積膜上に、真空を保持した
まま連続的に第４及び５表に示した製造条件により、そ
れぞれ上部層を積層させた。実施例１と同様の画像評価
及び耐久性試験を行った結果１画質に何ら悪影響を与え
ることなく高品質な水準を維持し得ることが判明した。

比較例１ ハロゲン原子濃度分布形態を第９図のように非晶質層の
表面側部分で増加するように変えたことを除き、実施例
１と同様の方法で感光体ドラムを作製した。この感光体
ドラムについて実施例１と同様な評価を行ったところ、
所期画像及び複写装置での環境変化に対する画像は共に
実施例１とほぼ遜色のない結果が得られたが、高温アニ
ール及び光照射ではいずれも電位低下、画像欠陥の増大
が認められ、実装的な百万枚オーダーでの耐久性に不安
な材料を提供する結果となった。

第　　／　　表 第　　２　　表 第　　３　　表 第　　ｔ　　表 第ｊ表

【図面の簡単な説明】

第１，２及び４図は、本発明の光導電部材の構成の実施
態様例を説明するために層構造を模式αに示した図であ
る。第３ａ及び３ｂ図は、本発明の】導電部材の非晶質
層中のハロゲン原子濃度分布委模式的に示した図である
。第５図は、グロー放１分解法による光導電部材の製造
装置を示した図１ある。第６〜８図は、本発明の実施例
に於ける）導電部材の構成原子濃度分布の分析結果を示
しｔ図である。第９図は比較例の光導電部材の構成原子
濃度分布の分析結果を示した図である。 １００：光導電部材　　１０１：下部層１０２：非晶質
層　　　１０３：上部層１１０１　：反応室 １１０２〜Ｈ’Ｑｆｌ：ガスボンベ １１０７〜１１１１　：マスフロコントローラ１１１２
〜１１１Ｅｉ：流入バルブ １１１７〜１１２１　：流出バルブ １１２２〜１１２６：バルブ １１２７〜１１３１　：圧力調整器 １１３２：補助バルブ　　１１３３：メインバルブｔ　
　　　１１３４　ニゲ−ドパｌリブ　１１３５：リーク
バルブ１　　　１１３６：真空計　　　　１１３７：基
体シリンダー１１３８　：加熱ヒーター　１１３８ニモ
ータ１１４０：高周波電源（マツチングボックス）仁 第　　１　　　図 第　　３８　　図 第　　２　　図 第　　３ｂ　　図 第　　４　　図 細体ｆ５丙距蝦（ｐｍ） 第　　６　　図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、支持体と、この支持体上に設けられ、ケイ素原子を
   母体とし、少なくともハロゲン原子をその構成原子とし
   て含有する光導電性のある非晶質層とを有する光導電部
   材において、前記非晶質層が、該層の層厚方向に関し、
   前記支持体側から表面側に向かってその含有ハロゲン原
   子濃度が増加するような濃度分布を有することを特徴と
   する光導電部材。