JPH0668638B2

JPH0668638B2 - 光受容部材

Info

Publication number: JPH0668638B2
Application number: JP24414185A
Authority: JP
Inventors: 充本田; 啓一村井; 恭介小川; 淳小池
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-11-01
Filing date: 1985-11-01
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPS62106467A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕本発明は、光（ここでは広義の光で紫外線、可視光線、
赤外線、Ｘ線、γ線等を示す）の様な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。さらに詳しくは、レーザー光
などの可干渉性光を用いるのに適した光受容部材に関す
る。

〔従来技術の説明〕

デジタル画像情報を画像として記録する方法として、デ
ジタル画像情報に応じて変調したレーザー光で受光部材
を光学的に走査することにより静電潜像を形成し、次い
で該潜像を現像するか、更に必要に応じて転写、定着な
どの処理を行なう、画像を記録する方法が知られてお
り、中でも電子写真法による画像形成法では、レーザー
として、小型で安価なHe−Neレーザーあるいは半導体レ
ーザー（通常は650〜820nmの発光波長を有する）を使用
して像記録を行なうのが一般的である。

ところで、半導体レーザーを用いる場合に適した電子写
真用の光受容部材としては、その光感度領域の整合性が
他の種類の光受容部材と比べて優れているのに加えて、
ビッカース硬度が高く、公害の問題が少ない等の点から
評価され、例えば特開昭54-86341号公報や特開昭56-837
46号公報にみられるようなシリコン原子を含む非晶質材
料（以後「ａ−Si」と略記する）から成る光受容部材が
注目されている。

しかしながら、前記光受容部材については、光受容層を
単層構成のａ−Si層とすると、その高光感度を保持しつ
つ、電子写真用として要求される10¹²Ωcm以上の暗抵抗
を確保するには、水素原子やハロゲン原子、或いはこれ
等に加えてボロン原子とを特定の量範囲で層中に制御さ
れた形で構造的に含有させる必要性があり、ために層形
成に当って各種条件を厳密にコントロールすることが要
求される等、光受容部材の設計についての許容度に可成
りの制限がある。そしてそうした設計上の許容度の問題
をある程度低暗抵抗であっても、その高光感度を有効に
利用出来る様にする等して改善する提案がなされとい
る。即ち、例えば、特開昭54-121743号公報、特開昭57-
4053号公報、特開昭57-4172号公報にみられるように光
受容層を伝導特性の異なる層を積層した二層以上の層構
成として、光受容層内部に空乏層を形成したり、或いは
特開昭57-52178号、同52179号、同52180号、同58159
号、同58160、同58161号の各公報にみられるように支持
体と光受容層の間、又は／及び光受容層の上部表面に障
壁層を設けた多層構造としたりして、見掛け上の暗抵抗
を高めた光受容部材が提案されている。

ところでそうした光受容層が多層構造を有する光受容部
材は、各層の層厚にばらつきがあり、これを用いてレー
ザー記録を行う場合、レーザー光が可干渉性の単色光で
あるので、光受容層のレーザー光照射側自由表面、光受
容層を構成する各層及び支持体と光受容層との層界面
（以後、この自由表面及び層界面の両者を併せた意味で
「界面」と称する。）より反射して来る反射光の夫々が
干渉を起してしまうことがしばしばある。

この干渉現象は、形成される可視画像に於いて、所謂、
干渉縞模様となって現われ、画像不良の原因となる。殊
に階調性の高い中間調の画像を形成する場合にあって
は、識別性の著しく劣った阻画像を与えるところとな
る。

また重要な点として、使用する半導体レーザー光の波長
領域が長波長になるにつれ光受容層に於ける該レーザー
光の吸収が減少してくるので、前記の干渉現象が顕著に
なるという問題がある。

即ち、例えば２若しくはそれ以上の層（多層）構成のも
のであるものにおいては、それらの各層について干渉効
果が起り、それぞれの干渉が相乗的に作用し合って干渉
縞模様を呈するところとなり、それがそのまゝ転写部材
に影響し、該部材上に前記干渉縞模様に対応した干渉縞
が転写、定着され可視画像に現出して不良画像をもたら
してしまうという問題がある。

こうした問題を解消する策として、（ａ）支持体表面を
ダイヤモンド切削して、±500Å〜±10000Åの凹凸を設
けて光散乱面を形成する方法（例えば特開昭58-162975
号公報参照）、（ｂ）アルミニウム支持体表面を黒色ア
ルマイト処理したり、或いは、樹脂中にカーボン、着色
顔料、染料を分散したりして光吸収層を設ける方法（例
えば特開昭57-165845号公報参照）、（ｃ）アルミニウ
ム支持体表面を梨地状のアルマイト処理したり、サンド
ブラストにより砂目状の微細凹凸を設けたりして、支持
体表面に光散乱反射防止層を設ける方法（例えば特開昭
57-16554号公報参照）等が提案されている。

これ等の提案方法は、一応の結果はもたらすものの、画
像上に現出する干渉縞模様を完全に解消するに十分なも
のではない。

即ち、（ａ）の方法については、支持体表面に特定の凹
凸を多数設けていて、それにより光散乱効果による干渉
縞模様の現出が一応それなりに防止はされるものの、光
散乱としては依然として正反射光成分が残存するため、
該正反射光による干渉縞模様が残存してしまうことに加
えて、支持体表面での光散乱効果により照射スポットに
拡がりが生じ、実質的な解像度低下をきたしてしまう（ｂ）の方法については、黒色アルマイト処理では、完
全吸収は不可能であり、支持体表面での反射光は残存し
てしまう。また、着色顔料分散樹脂層を設ける場合は、
ａ−Si層を形成する際、樹脂層より脱気現象が生じ、形
成される光受容層の層品質が著しく低下すること、樹脂
層がａ−Si層形成の際のプラズマによってダメージを受
けて、本来の吸収機能を低減させると共に、表面状態の
悪化によるその後のａ−Si層の形成に悪影響を与えるこ
と等の問題点を有する。

（ｃ）の方法については、例えば入射光についてみれば
光受容層の表面でその一部が反射されて反射光となり、
残りは、光受容層の内部に進入して透過光となる。透過
光は、支持体の表面に於いて、その一部は、光散乱され
て拡散光となり、残りが正反射されて反射光となり、そ
の一部が出射光となって外部に出ては行くが、出射光
は、反射光と干渉する成分であって、いずれにしろ残留
するため依然として干渉縞模様が完全に消失はしない。

ところで、この場合の干渉を防止するについて、光受容
層内部での多重反射が起らないように、支持体の表面の
拡散性を増加させる試みもあるが、そうしたところでか
えって光受容層内で光が拡散してハレーションを生じて
しまい結局は解像度が低下してしまう。

特に、多層構成の光受容部材においては、支持体表面を
不規則的に荒しても、第１層表面での反射光、第２層で
の反射光、支持体面での正反射光の夫々が干渉して、光
受容部材の各層厚にしたがった干渉縞模様が生じる。従
って、多層構成の光受容部材においては、支持体表面を
不規則に荒すことでは、干渉縞を完全に防止することは
不可能である。

又、サンドブラスト等の方法によって支持体表面を不規
則に荒す場合は、その粗面度がロット間に於いてバラッ
キが多く、且つ同一ロットにおいても粗面度に不均一が
あって、製造管理上問題がある。加えて、比較的大きな
突起がランダムに形成される機械が多く、斯かる大きな
突起が光受容層の局所的ブレークダウンをもたらしてし
まう。

又、支持体表面を単に規則的に荒したところで、通常、
支持体の表面の凹凸形状に沿って、光受容層が堆積する
ため、支持体の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾斜面
とが平行になり、その部分では入射光は、明部、暗部を
もたらすところとなり、また、光受容層全体では光受容
層の層厚の不均一性があるため明暗の縞模様が現われ
る。従って、支持体表面を規則的に荒しただけでは、干
渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。

又、表面を規則的に荒した支持体上に多層構成の光受容
層を堆積させた場合にも、支持体表面での正反射光と、
光受容層表面での反射光との干渉の他に、各層間の界面
での反射光による干渉が加わるため、一層構成の光受容
部材の干渉縞模様発現度合より一層複雑となる。

更にまた、こうした多層構成の光受容部材における反射
光による干渉現象の問題は、その表面層に関係するとこ
ろも大である。即ち、上述したところから明らかなよう
に、表面層の層厚が均一でないと、該層とそれに接して
いる感光層との界面での反射光による干渉現象が起き
て、光受容部材の機能に障害を与えてしまう。

ところで、表面層の層厚が不均一である状態は、表面層
の形成時に抑もたらされる他、光受容部材の使用時にお
ける摩耗、特に部分的摩耗によってももたらされる。そ
して特に後者の場合、上述したように、干渉模様の現出
を招く他、光受容部材全体の感度変化、感度むら等をも
たらすところとなる。

こうした表面層に係る問題をなくす意味で表面層の層厚
をできるだけ厚くする試みがなされているが、そのよう
にした場合、残留電位が増大する要因が形成されてしま
うことの他、表面層にはかえって層厚むらが増大されて
しまい、そうした表面層を有する光受容部材は、その形
成時既に感度変化、感度むら等の問題をもたらす要因を
具有するわけであり、それを使用したとなれば初期画像
から採用に価しないものを与えてしまう。

〔発明の目的〕

本発明は、主としてａ−Siで構成された光受容層を有す
る光受容部材について、上述の諸問題を排除し、各種要
求を満たすものに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、電気的、光学的、光
導電的特性が使用環境に殆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、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んど観測されなく、製造管理が容易で
ある、ａ−Si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。

本発明の別の目的は、全可視光域において光感度が高
く、とくに半導体レーザとのマッチング性に優れ、且つ
光応答の速い、ａ−Si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。

本発明の更に別の目的は、高光感度性、高SN比特性及び
高電気的耐圧性を有する、ａ−Si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。

本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い、ａ−
Si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。

本発明の更に他の目的は、可干渉性単色光を用いる画像
形成に適し、長期の繰り返し使用にあっても、干渉縞模
様と反転現像時の斑点の現出がなく、且つ画像欠陥や画
像のボケが全くなく、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、高品質画像を得ることのでき
る、ａ−Si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。

〔発明の構成〕

本発明者らは、従来の光受容部材についての前述の諸問
題を克服して、上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ね
た結果、下述する知見を得、該知見に基づいて本発明を
完成するに至った。

即ち、本発明の光受容部材は、支持体上に、シリコン原
子を母体とする非晶質材料で構成された感光層と、表面
層とを有する光受容層を備えた光受容部材であって、前
記表面層は最外殻にシリコン原子と、酸素原子と炭素原
子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有
する耐摩耗層と、内部に無機弗化物、無機酸化物及び無
機硫化物の中から選ばれる物質により構成された反射防
止層を少なくとも有する多層構成であり、前記支持体の
表面に、窪みの幅Ｄが500μｍ以下で窪みの曲率半径Ｒ
と幅Ｄとが0.035≦D/Rとされた複数の球状痕跡窪みによ
る凹凸を有し、かつ、前記球状痕跡窪み内に、0.5〜20
μｍの微小凹凸が形成されていることを特徴とする。

ところで、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果得た知見
は、概要、以下に記述するところである。

即ち、支持体上に感光層と表面層とを有する光受容層を
備えた光受容部材にあっては、表面層を、最外殻に耐摩
耗層と、内部に反射防止層を少なくとも有する多層構成
とした場合、表面層と感光層との界面における入射光の
反射が防止され、表面層の形成時における層厚むら又は
／及び表面層の摩耗による層厚むらによってもたらされ
るところの干渉縞模様や感度むらの問題が解消されると
いうものである。

また、支持体上に複数の層を有する光受容部材におい
て、前記支持体表面に、複数の球状痕跡窪みによる凹凸
を設け、かつ、該球状痕跡窪み内に更に微小な複数の凹
凸形状を設けることにより、画像形成時に現われる干渉
縞模様の問題が著しく解消されるというものである。

ところで後者の知見は、本発明者らが試みた各種の実験
により得た事実関係に基づくものである。

このところを、理解を容易にするため、図面を用いて以
下に説明する。

第１図は、本発明に係る光受容部材100の層構成を示す
模式図であり、微小な複数の球状痕跡窪みによる凹凸形
状を有し、かつ、該球状痕跡窪み内に更に微小な複数の
凹凸形状を有する支持体101上に、その凹凸の傾斜面に
沿って、感光層102及び表面層103とからなる光受容層を
備えた光受容部材を示している。

第２及び第４図は、本発明の光受容部材において干渉縞
模様の問題が解消されるところを説明するための図であ
る。

第３図は、表面を規則的に荒した支持体上に、多層構成
の光受容層を堆積させた従来の光受容部材の一部を拡大
して示した図である。該図において、301は感光層、302
は表面層、303は自由表面、304は感光層と表面層の界面
をそれぞれ示している。第３図に示すごとく、支持体表
を切削加工等の手段により単に規則的に荒しただけの場
合、通常は、支持体の表面の凹凸形状に沿って光受容層
が形成されるため、支持体表面の凹凸の傾斜面と光受容
層の凹凸の傾斜面とが平行関係をなすところとなる。

このことが原因で、例えば、光受容層が感光層301と、
表面層302との２つの層からなる多層構成のものである
光受容部材においては、例えば次のような問題が定常的
に惹起される。即ち、感光層と表面層との界面304及び
自由表面303とが平行関係にあるため、界面304での反射
光R₁と自由表面での反射光R₂とは方向が一致し、表面層
の層厚に応じた干渉縞が生じる。

第２は、複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を有する支
持体上に、多層構成の光受容層を堆積させた光受容部材
の一部を拡大して示した図である。該図において、201
は感光層、202は表面層、203は自由表面、204は感光層
と表面層との界面をそれぞれ示している。第２図に示す
ごとく、支持体表面に複数の微小な球状痕跡窪みによる
凹凸形状を設けた場合、該支持体上に設けられる光受容
層は、該凹凸形状に沿って堆積するため、感光層201と
表面層202との界面204、及び自由表面203は、各々、前
記支持体表面の凹凸形状に沿って、球状痕跡窪みによる
凹凸形状に形成される。界面204に形成される球状痕跡
窪みの曲率半径をR₁、自由表面に形成される球状痕跡窪
みの曲率半径をR₂とすると、R₁とR₂とはR₁≠R₂となるた
め、界面204での反射光と、自由表面203での反射光と
は、各々異なる反射角度を有し、即ち、第２図における
θ_１、θ_２がθ_１≠θ_２であって、方向が異なるうえ、
第２図に示す_１、_２、_３を用いて_１＋_２−
_３で表わされるところの波長のずれも一定とはならずに
変化するため、いわゆるニュートンリング現象に相当す
るシェアリング干渉が生起し、干渉縞は窪み内で分散さ
れるところとなる。これにより、こうした光受容部材を
介して現出される画像は、ミクロ的には干渉縞が仮に現
出されていたとしても、それらは視覚にはとられられな
い程度のものとなる。

即ち、かくなる表面形状を有する支持体の使用は、その
上に多層構成の光受容層を形成してなる光受容部材にあ
って、該光受容層を通過した光が、層界面及び支持体表
面で反射し、それらが干渉することにより、形成れさる
画像が縞模様となることを効率的に防止し、優れた画像
を形成しうる光受容部材を得ることにつながる。

第４図は、第１図に示す本発明の光受容部材における支
持体表面の一部を拡大した図である。第４図に示すごと
く、本発明の光受容部材における支持体表面は、球状痕
跡窪み403内の表面の一部分乃至全体に、更に微小な凹
凸乃至凹凸群404が形成されている。この様な更に微小
な凹凸乃至凹凸群404を設けた場合、第２図を用いて記
述したところの干渉防止効果に加えて、該微小凹凸404
による散乱効果がもたらされて、これにより干渉縞模様
の発生がより一層確実に防止される。

ところで、従来技術においては、前述したごとく、支持
体表面をランダムに荒らすことで乱発射させ、干渉縞模
様の発生を防止していた。しかし、この様な場合充分な
干渉縞模様の発生を防止する効果が得られないばかりで
なく、画像転写後のクリーニングにおいて、例えばブレ
ードを用いてクリーニングする場合にも問題が生ずる。
即ち、光受容層の表面は、支持体上に設けられた凹凸に
沿った凹凸が生ずるため、ブレードが光受容層の凹凸の
凸部に主としてあたり、クリーニング性が悪く、また、
光受容層の凸部とブレード表面の摩耗が大きくなり、結
果的に両者の耐久性がよくなく問題がある。

これに対し、本発明の光受容部材においては、散乱効果
をもたらす微小な凹凸形状が、球状痕跡窪み（凹部）内
に存在するため、クリーニング時において、ブレードが
光受容層の凹部に接触するということがなくなり、ブレ
ードや光受容層表面に大きな負荷がかからないという利
点も有している。

さて、本発明の光受容部材の支持体表面に設けられる球
状痕跡窪みによる凹凸形状の曲率半径、幅、及び該球状
痕跡窪み内の更に微小な凹凸の高さは、こうした本発明
の光受容部材における干渉縞の発生を防止する作用効果
を効率的に得るについて重要である。本発明者らは、各
種実験を重ねた結果以下のところを究明した。

即ち、球状痕跡窪みによる凹凸形状の曲率半径をＲ、幅
をＤとした場合、次式：を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシェアリング
干渉によるニュートンリングが0.5本以上存在すること
となる。さらに次式：を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシェアリング
干渉によるニュートンリングが１本以上存在することと
なる。

こうしたことから、光受容部材の全体に発生する干渉縞
を、各々の痕跡窪み内に分散せしめ、光受容部材におけ
る干渉縞の発生を防止するためには、前記D/Rを0.035、
好ましくは0.055以上とすることが望ましい。

また、D/Rの上限は、望ましくは0.5とされる。というの
は、D/Rが0.5より大きくなると、窪みの幅Ｄが相対的に
大きくなり、画像ムラ等を派生し易い状況となるためで
ある。

また、痕跡窪みによる凹凸の幅Ｄは、大きくとも500μ
ｍ程度、好ましくは200μｍ以下、より好ましくは100μ
ｍ以下とするのが望ましい。Ｄが500μｍを超えると、
画像ムラを派生しやすくなるとともに、解像力をこえて
しまうおそれがあり、こうした場合には、効率的な干渉
縞防止効果が得られにくくなる。

球状痕跡窪み内に形成される微小凹凸の高さ、即ち、球
状痕跡窪み内の表面粗さrmaxは、0.5〜20μｍの範囲で
あることが好ましい。rmaxが0.5μｍ以下である場合に
は散乱効果が十分に得られず、また、20μｍをこえる
と、球状痕跡窪みによる凹凸と比較して、球状痕跡窪み
内の微小凹凸が大きくなりすぎ、痕跡窪みが球状をなさ
なくなったりして、干渉縞模様の発生を防止する効果が
充分に得られなくなる。また、こうした支持体上に設け
られる光受容層の不均一性を増長することともなり、画
像欠陥を生じやすくなるため、好ましくない。

上述のような特定の表面形状を有する支持体上に設ける
本発明の光受容部材の光受容層は、感光層と表面層とか
らなり、該感光層は、シリコン原子を母体とするアモル
ファス材料、特に好ましくはシリコン原子(Si)と、水素
原子（Ｈ）又はハロゲン原子（Ｘ）の少なくとも一方を
含有するアモルファス材料〔以下、「ａ−Si（H,X）」
と表記する。〕、あるいは、酸素原子、炭素原子及び窒
素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有するａ−
Si（H,X）で構成されており、該第一の層には、さらに
伝導性を制御する物質を含有せしめることが好ましい。
そして、該第一の層は多層構造を有していることもあ
り、特に好ましくは、前記伝導性を制御する物質を含有
する電荷注入阻止層又は／及び電気絶縁性材料から成る
いわゆる障壁層を構成層の一つとして有するものであ
る。

また、前記表面層は、シリコン原子と、酸素原子、炭素
原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種とを
含有する非晶質材料、特に好ましくはシリコン原子(Si)
と、酸素原子(O)、炭素原子(C)及び窒素原子(N)の中か
ら選ばれる少なくとも一種と、水素原子(H)及びハロゲ
ン原子(X)の少なくともいずれか一方とを含有するアモ
ルファス材料〔以下、「ａ−Si（O,C,N）（H,X）」と表
記する。〕または、無機弗化物、無機酸化物及び無機硫
化物の中から選ばれる物質で構成されている。

本発明の光受容部材の光受容層の作成については、本発
明の前述の目的を効率的に達成するために、この層厚を
光学的レベルで正確に制御する必要があることから、グ
ロー放電法、スパッタリング法、イオンプレーティング
法等の真空堆積法が通常使用されるが、これらの他、光
CVD法、熱CVD法等を採用することもできる。

以下、図示の実施例にしたがって本発明の光受容部材の
具体的内容を説明するが、本発明の光受容部材はそれら
実施例により限定されるものではない。

第１図は、本発明の光受容部材の層構成を説明するため
に模式的に示した図であり、図中、100は光受容部材、1
01は支持体、102は感光層、103は表面層、104は自由表
面を示している。

支持体本発明の光受容部材における支持体101は、その表面が
光受容部材に要求される解像力よりも微小な凹凸を有
し、しかも該凹凸は、複数の球状痕跡窪みによるもので
あり、かつ、該球状痕跡窪み内には更に微小な複数の凹
凸が形成されているものである。

以下に、本発明の光受容部材における支持体の表面の形
状及びその好適な製造例を、第４及び５図により説明す
るが、本発明の光受容部材における支持体の表面形状及
びその製造法は、これらによって限定されるものではな
い。

第４図は、本発明の光受容部材における支持体の表面の
形状の典型的一例を、その凹凸形状の一部を部分的に拡
大して模式的に示すものである。

第４図において401は支持体、402は支持体表面、403は
球状痕跡窪みによる凹凸形状、404は該球状痕跡窪み内
に設けられた更に微小な凹凸形状を示している。

さらに第４図は、該支持体表面形状を得るのに好ましい
製造方法の１例をも示すものでもあり、403′は、表面
に微小な凹凸形状404′を有する剛体球を示しており、
該剛体球403′を支持体表面402より所定高さの位置より
自然落下させて支持体表面402に衝突させることによ
り、窪み内に微小な凹凸形状404を有する、球状痕跡窪
みによる凹凸形状403を形成しうることを示している。
そして、ほぼ同一経R¹の剛体球403′を複数個用い、そ
れらを同一の高さｈより、同時あるいは逐次、落下させ
ることにより、支持体表面402に、ほゞ同一の曲率半径
Ｒ及びほゞ同一の幅Ｄを有する複数の球状痕跡窪み403
を形成することができる。

第５図は、前述のごとくして表面に、複数の球状痕跡窪
みによる凹凸形状の形成された支持体のいくつかの典型
例を示すものである。該図において、501は支持体、502
は支持体表面、503は、窪み内に複数の更に微小な凹凸
形状を有する球状痕跡窪み（なお、第５図においては球
状痕跡窪み内に形成される更に微小な複数の凹凸形状は
図示していないが、球状痕跡窪み503内には各々更に微
小な凹凸形状を有しているものとする。）、503′は表
面に微小な凹凸形状を有する剛体球（同様にして、表面
の微小な凹凸形状は図示していないが、剛体球の表面に
は、微小な凹凸形状を有しているものとする。）をそれ
ぞれ示している。

第５(A)図に示す例では、支持体501の表面502の異なる
部位に、ほぼ同一の径の複数の球体503′、503′、…を
ほぼ同一の高さより規則的に落下させてほぼ同一の曲率
半径及びほぼ同一の幅の複数の痕跡窪み503、503、…を
互いに重複し合うように密に生じせしめて規則的に凹凸
形状を形成したものである。なおこの場合、互いに重複
する窪み503、503、…を形成するには、球体503′の支
持体表面502への衝突時期が、互いにずれるように球体5
03′、503′…を自然落下せしめる必要のあることはい
うまでもない。

また、第５(B)図に示す例では、異なる径を有する二種
類の球体503′、503′…をほぼ同一の高さ又は異なる高
さから落下させて、支持体501の表面502に、二種の曲率
半径及び二種の幅の複数の窪み503、503、…を互いに重
複し合うように密に生じせしめて、表面の凹凸の高さが
不規則な凹凸を形成したものである。

更に、第５(C)図（支持体表面の正面図および断面図）
に示す例では、支持体501の表面502に、ほぼ同一の径の
複数の球体503′、503′、…をほぼ同一の高さより不規
則に落下させ、ほぼ同一の曲率半径及び複数種の幅を有
する複数の窪み503、503、…を互いに重複し合うように
生じせしめて、不規則な凹凸を形成したものである。

以上のように、本発明の光受容部材の支持体の表面に球
状痕跡窪みによる凹凸形状を形成せしめ、かつ、該球状
痕跡窪み内に更に微小な複数の凹凸形状を形成せしめる
については、表面に微小な凹凸形状を有する剛体球を支
持体表面に落下させる方法が、好ましい例として挙げら
れるが、この場合、剛体球の径、落下させる高さ、剛体
球と支持体表面の硬度、剛体球の表面の凹凸の形状及び
大きさ、あるいは落下せしめる剛体球の量等の諸条件を
適宜選択することにより、支持体表面に所望の平均曲率
半径及び平均幅を有する球状痕跡窪み、あるいは該球状
痕跡窪み内に所望の大きさ及び形状の凹凸を、所定の密
度で形成することができる。即ち、上記諸条件を選択す
ることにより、支持体表面に形成される凹凸形状の凹凸
の高さや凹凸のピッチ、あるいは凹凸形状の凹部に形成
される更に微小な凹凸形状の凹凸の高さや凹凸のピッチ
等を、目的に応じて自在に調節することが可能であり、
所望の凹凸形状を有する支持体を得ることができる。

そして、光受容部材の支持体を凹凸形状表面のものにす
るについて、旋盤、フライス盤等を用いたダイヤモンド
バイトにより切削加工して作成する方法の提案がなされ
ていてそれなりに有効な方法ではあるが、該方法にあっ
ては切削油の使用、切削により不可避的に生ずる切粉の
除去、切削面に残存してしまう切削油の除去が不可欠で
あり、結局は加工処理が煩雑であって効率のよくない等
の問題を伴うところ、本発明にあっては、支持体の凹凸
表面形状を前述したように球状痕跡窪みにより形成する
ことから上述の問題は全くなくして所望の凹凸形状表面
の支持体を効率的且つ簡便に作成できる。

本発明に用いる支持体101は、導電性のものであって
も、また電気絶縁性のものであってもよい。導電性支持
体としては、例えば、NiCr、ステンレス、Ａ、Cr、M
o、Au、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pb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、セルロースアセテート、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イルム又はシー
ト、ガラス、セラミック、紙等が挙げられる。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
面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層を
設けるのが望ましい。

例えば、ガラスであれば、その表面にNiCr、Ａ、Cr、
Mo、Au、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pb、In₂o₃、Sno₂、I
TO(In₂o₃+Sno₂)等から成る薄膜を設けることによって導
電性を付与し、或いはポリエステルフイルム等の合成樹
脂フイルムであれば、NiCr、Ａ、Ag、Pb、Zn、Ni、A
u、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ｔ、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、その表面に導電性を付与する。支持体の形状は、
円筒状、ベルト状、板状等任意の形状であることができ
るが、用途、所望によって、その形状は適宜に決めるこ
とのできるものである。例えば、第１図の光受容部材10
0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、所望通りの光受容部
材を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部材として
可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充
分発揮され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、支持体の製造上及び取扱い上、機械
的強度等の点から、通常は、10μ以上とされる。

次に、本発明の光受容部材を電子写真用の光受容部材と
して用いる場合について、その支持体表面の製造装置の
１例を第６(A)図及び第６(B)図を用いて説明するが、本
発明はこれによって限定されるものではない。

電子写真用光受容部材の支持体としては、アルミニウム
合金等に通常の押出加工を施して、ボートホール管ある
いはマンドレル管とし、更に引抜加工して得られる引抜
管に、必要に応じて熱処理や調質等の処理を施した円筒
状（シリンダー状）基体を用い、該円筒状基体に第６
(A)、(B)図に示した製造装置を用いて、支持体表面に凹
凸形状を形成せしめる。

支持体表面に前述のような凹凸形状を形成するについて
用いる球体としては、例えばステンレス、アルミニウ
ム、鋼鉄、ニッケル、真鍮等の金属、セラミック、プラ
スチック等の各種剛体球を挙げることができ、とりわけ
耐久性及び低コスト化等の理由により、ステンレス及び
鋼鉄の剛体球が望ましい。そしてそうした剛体球の硬度
は、支持体の硬度よりも高くても、あるいは低くてもよ
いが、球体を繰返し使用する場合には、支持体の硬度よ
りも高いものであることが望ましい。

本発明の支持体表面に前述のごとき特定形状を形成する
には、上述のような各種剛体球の表面に凹凸を有するも
のを使用する必要があり、こうした表面に凹凸を有する
剛体球は、例えばエンボス、波付け等の塑性加工処理を
応用する方法、地荒し法（梨地法）等の粗面化方法な
ど、機械的処理により凹凸を形成する方法、酸やアルカ
リによる食刻処理等化学的法により凹凸を形成する方法
などを用いて剛体球を処理することにより作製すること
ができる。また更にこの様に凹凸を形成した剛体球表面
に、電解研摩、化学研摩、仕上げ研摩等、又は陽極酸化
皮膜形成、化学皮膜形成、めっき、ほうろう、塗装、蒸
着膜形成、CVD法による膜形成などの表面処理を施して
凹凸形状（高さ）、硬化などを適宜調整することができ
る。

第６図(A)、(B)図は、製造装置の一例を説明するための
模式的な断面図である。図中、601は支持体作成用のア
ルミニウムシリンダーであり、該シリンダー601は、予
め表面を適宜の平滑度に仕上げられていてもよい。シリ
ンダー601は、回転軸602に軸支されており、モーター等
の適宜の駆動手段603で駆動され、ほぼ軸芯のまわりで
回転可能にされている。604は、軸受602に軸支され、シ
リンダー601と同一の方向に回転する回転容器であり、
該容器604の内部には、表面に凹凸形状を有する多数の
剛体球605が収容されている。剛体球605は、回転容器60
4の内壁に設けられている。突出した複数のリブ606によ
って担持され、且つ、回転容器604の回転によって容器
上部まで輸送される。回転容器の回転速度がある適度の
速度の時に、容器壁について容器上部まで輸送された剛
体球605は、シリンダー601上に向け落下し、シリンダー
表面に衝突し、表面に痕跡窪みを形成する。

なお、回転容器604の壁に均一に孔を穿っておき、回転
時に容器604の外部に設けたシャワー管607より洗浄液を
噴射するようにし、シリンダー601と剛体球605及び回転
容器604を洗浄しうる様にすることもできる。このよう
にした場合、剛体球どうし、又は剛体球と回転容器との
接触等により生ずる静電気によって付着したゴミ等を、
回転容器604外へ洗い出すこととなり、ゴミ等の付着が
ない所望の支持体を形成することができる。該洗浄液と
しては、洗浄液の乾燥むらや液だれのないものを用いる
必要があり、こうしたことから不揮発生物質単独、又は
トリクロルエタン、トリクロルエチレン等の洗浄液との
混合物を用いるのが好ましい。

感光層本発明の光受光部材において、感光層102は、前述の支
持体101上に設けられるものであって、ａ−Si（H,X）又
は酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少
なくとも一種を含有するａ−Si（H,X）で構成されてお
り、好ましくはさらに伝導性を制御する物質が含有され
ているものである。

感光層中に含有せしめるハロゲン原子(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、特に
フッ素、塩素を好適なものとして挙げることができる。
そして、感光層102中に含有される水素原子(H)の量又は
ハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロゲン原子の量
の和（Ｈ＋Ｘ）は通常の場合１〜40atomic%、好適には
５〜30atomic%とされるのが望ましい。

また、本発明の光受容部材において、感光層の層厚は、
本発明の目的を効率的に達成するには重要な要因の１つ
であって、光受容部材に所望の特性が与えられるよう
に、光受容部材の設計の際には充分な注意を払う必要が
あり、通常は１〜100μとするが、好ましくは１〜80
μ、より好ましくは２〜50μとする。

本発明の光受容部材の感光層に、酸素原子、炭素原子及
び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種を含有せしめ
る目的は、主として該光受容部材の高光感度化と高暗抵
抗化、そして支持体と感光層との間の密着性の向上にあ
る。

本発明の感光層においては、酸素原子、炭素原子及び窒
素原子の中から選ばれる少くとも一種を含有せしめる場
合、層厚方向に均一な分布状態で含有せしめるか、ある
いは層厚方向に不均一な分布状態で含有せしめるかは、
前述の目的とするところ乃至期待する作用効果によって
異なり、したがって、含有せしめる量も異なるところと
なる。

すなわち、光受容部材の高光感度化と高暗抵抗化を目的
とする場合には、感光層の全層領域に均一な分布状態で
含有せしめ、この場合、感光層に含有せしめる炭素原
子、酸素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一
種の量は、比較的少量でよい。

また、支持体と感光層との密着性の向上を目的とする場
合には、感光層の支持体側端部の一部の層領域に均一に
含有せしめるか、あるいは、感光層の支持体側端部にお
いて、炭素原子、酸素原子、及び窒素原子の中から選ば
れる少くとも一種の分布濃度が高くなるような分布状態
で含有せしめ、この場合、感光層に含有せしめる酸素原
子、炭素原子、及び窒素原子の中から選ばれる少くとも
一種の量は、支持体との密着性の向上を確実に図るため
に、比較的多量にされる。

本発明の光受容部材において、感光層に含有せしめる酸
素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くと
も一種の量は、しかし、上述のごとき感光層に要求され
る特性に対する考慮の他、支持体との接触界面における
特性等、有機的関連性にも考慮をはらって決定されるも
のであり、通常は0.001〜50atomic%、好ましくは0.002
〜40atomic%、最適には0.003〜30atomic%とする。とこ
ろで、第一の層の全層領域に含有せしめるか、あるい
は、含有せしめる一部の層領域の層厚の感光層の層厚中
に占める割合が大きい場合には、前述の含有せしめる量
の上限を少なめにされる。すなわち、その場合、例え
ば、含有せしめる層領域の層厚が、感光層の層厚の2/5
となるような場合には、含有せしめる量は通常30atomic
%以下、好ましくは20atomic%以下、最適には10atomic%
以下にされる。

次に本発明の感光層に含有せしめる酸素原子、炭素原子
及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種の量が、支
持体側においては比較的多量であり、支持体側の端部か
ら表面層側の端部に向かって減少し、感光層の表面層側
の端部付近においては、比較的少量となるか、あるいは
実質的にゼロが近くなるように分布せしめる場合の典型
的な例のいくつかを、第７図乃至第15図によって説明す
る。しかし、本発明はこれらの例によって限定されるも
のではない。以下、炭素原子、酸素原子及び窒素原子の
中から選ばれる少くとも一種を「原子(O,C,N)」と表記
する。第７図乃至15図において、横軸は原子(O,C,N)の
分布濃度Ｃを、縦軸は感光層の層厚を示し、t_Bは支持体
と感光層との界面位置を、t_Tは感光層の表面層との界面
の位置を示す。

第７図は、感光層中に含有せしめる原子(O,C,N)の層厚
方向の分布状態の第一の典型例を示している。該例で
は、原子(O,C,N)を含有する感光層と支持体との界面位
置t_Bより位置t₁までは、原子(O,C,N)の分布濃度ＣがC₁
なる一定値をとり、位置t₁より第二の層との界面位置t_T
までは原子(O,C,N)の分布濃度が濃度C₂から連続的に減
少し、位置t_Tにおいては原子(O,C,N)の分布濃度が実質
的にＯとなる。

第８図に示す他の典型例の１つでは、感光層に含有せし
める原子(O,C,N)の分布濃度Ｃは、位置t_Bから位置t_Tに
いたるまで、濃度C₃から連続的に減少し、位置t_Tにおい
て濃度C₄となる。

第９図に示す例では、位置t_Bから位置t₂までは原子(O,
C,N)の分布濃度Ｃが濃度Ｃが濃度C₅なる一定値を保ち、
位置t₂から位置t_Tにいたるまでは、原子(O,C,N)の分布
濃度Ｃは濃度C₅から徐々に連続的に減少して位置t_Tにお
いては原子(O,C,N)の分布濃度Ｃは実質的にゼロとな
る。

第10図に示す例では、原子(O,C,N)の分布濃度Ｃは位置t
_Bより位置t_Tにいたるまで、濃度C₆から連続的に徐々に
減少し、位置t_Tにおいては原子(O,C,N)の分布濃度Ｃは
実質的にゼロとなる。

第11図に示す例では、原子(O,C,N)の分布濃度Ｃは、位
置t_Bより位置t₄の間においては濃度C₇の一定値にあり、
位置t₄から位置t_Tの間においては、濃度C₇から実質的に
Ｏとなるまで、一次関数的に減少する。

第12図に示す例では、原子(O,C,N)の分布濃度Ｃは、位
置t_Bより位置t₅にいたるまでは濃度C₈の一定値にあり、
位置t₅より位置t_Tにいたるまでは濃度C₉から濃度C₁₀と
なるまで一次関数的に減少する。

第13図に示す例においては、原子(O,C,N)の分布濃度Ｃ
は、位置t_Bから位置t_Tにいたるまで、濃度C₁₁から実質
的にゼロとなるまで一次関数的に減少する。

第14図に示す例では、原子(O,C,N)の分布濃度Ｃは、位
置t_Bから位置t₆にたるまで濃度C₁₂から濃度C₁₃となるま
で一次関数的に減少し、位置t₆から位置t_Tまでは濃度C
₁₃の一定値を保つ。

最後に、第15図に示す例では、原子(O,C,N)の分布濃度
Ｃは、位置t_Bにおいて濃度C₁₄であり、位置t_Bから位置t
₇までは、濃度C₁₄からはじめはゆっくり減少して、位置
t₇付近では急激に減少し、位置t₇では濃度C₁₅となる。
次に、位置t₇から位置t₈までははじめのうちは急激に減
少し、その後は緩かに徐々に減少し、位置t₈においては
濃度C₁₆となる。更に位置t₈と位置t₆の間では極めてゆ
っくりと徐々に減少し、位置t₉において濃度C₁₇とな
る。また更に、位置t₉から位置t_Tにいたるまでは、濃度
C₁₇から実質的にゼロとなるまで徐々に減少する。

第７図〜第15図に示した例のごとく、感光層の支持体側
の端部に原子(O,C,N)の分布濃度Ｃの高い部分を有し、
感光層の表面層側の端部においては、該分布濃度Ｃがか
なり低い部分を有するか、あるいは実質的にゼロに近い
濃度の部分を有する場合にあっては、感光層の支持体側
の端部に原子(O,C,N)の分布濃度が比較的高濃度である
局在領域を設けること、好ましくは該局在領域を支持体
表面と感光層との界面位置ｔから５μ以内に設けること
により、支持体と感光層との密着性の向上をより一層効
率的に達成することができる。

前記局在領域は、原子(O,C,N)を含有せしめる感光層の
支持体側の端部の一部層領域の全部であっても、あるい
は一部であってもよく、いずれにするかは、形成される
第一の層に要求される特性に従って適宜決める。

局在領域に含有せしめる原子(O,C,N)の量は、原子(O,C,
N)の分子濃度Ｃの最大値が500atomic ppm以上、好まし
くは800atomic ppm以上、最適には1000atomic ppm以上
となるような分布状態とするのが望ましい。

本発明の光受容部材においては感光層に伝導性を制御す
る物質を、全層領域又は一部の層領域に均一又は不均一
な分布状態で含有せしめることができる。

前記伝導性を制御する物質としては、半導体分野におい
ていういわゆる不純物を挙げることができ、Ｐ型伝導性
を与える周期律表第III族に属する原子（以下単に「第I
II族原子」と称す。）、又は、ｎ型伝導性を与える周期
律表第Ｖ族に属する原子（以下単に「第Ｖ族原子」と称
す。）が使用される。具体的には、族III族原子として
は、Ｂは（硼素）、Ａ（アルミニウム）、Ga（ガリウ
ム）、In（インジウム）、Ｔ（タリウム）等を挙げる
ことができるが、特に好ましいものは、Ｂ、Gaである。
また第Ｖ族原子としては、Ｐ（燐）、As（砒素）、Sb
（アンチモン）、Bi（ビスマン）等を挙げるまことがで
きるが、特に好ましいものは、Ｐ、Sbである。

本発明の感光層に伝導性を制御する物質である第III族
原子又は第Ｖ族原子を含有せしめる場合、全層領域に含
有せしめるか、あるいは一部の層領域に含有せしめるか
は、後述するように目的とするところ乃至期待する作用
効果によって異なり、含有せしめる量も異なるところと
なる。

すなわち、感光層の伝導型又は／及び伝導率を制御する
ことを主たる目的にする場合には、感光層の全層領域中
に含有せしめ、この場合、第III族原子又は第Ｖ族原子
の含有量は比較的わずかでよく、通常は１×10^-3〜１×
10³atomic ppmであり、好ましくは５×10^-2〜５×10²at
omic ppm最適には１×10^-1〜２×10²atomic ppmであ
る。

また、支持体と接する一部の層領域に第III族原子又は
第Ｖ族原子を均一な分布状態で含有せしめるか、あるい
は層厚方向における第III族原子又は第Ｖ族原子の分布
濃度が、支持体と接する側において高濃度となるように
含有せしめる場合には、こうした第III族原子又は第Ｖ
族原子を含有する一部の層領域あるいは高濃度に含有す
る領域は、電荷注入阻止層として機能するところとな
る。即ち、第III族原子を含有せしめた場合には、光受
容層の自由表面が極性に帯電処理を受けた際に、支持
側から光受容層中へ注入される電子の移動をより効率的
に阻止することができ、又、第Ｖ族原子を含有せしめた
場合には、光受容層の自由表面が極性に帯電処理を受
けた際に、支持体側から光受容層中へ注入される正孔の
移動をより効率的に阻止することができる。そして、こ
の場合の含有量は比較的多量である。具体的には、一般
的には30〜５×10⁴atomic ppmとするが、好ましくは50
〜１×10⁴atomic ppm、最適には１×10²〜５×10³atomi
c ppmである。そして、該効果を効率的に奏するために
は、一部の層領域あるいは高濃度に含有する層領域の層
厚をｔとし、それ以外の感光層の層厚をt₀とした場合、
t/t＋t₀≦0.4の関係式が成立することが望ましく、より
好ましくは該関係式の値が0.35以下、最適には0.3以下
となるようにするのが望ましい。また、該層領域の層厚
は、一般的には３×10^-3〜10μとするが、好ましくは４
×10^-3〜８μ、最適には５×10^−８〜５μである。

次に感光層に含有せしめる第III族原子又は第Ｖ族原子
の量が、支持体側においては比較的多量であって、支持
体側から表面層側に向って減少し、表面層と接する付近
においては、比較的少量となるかあるいは実質的にゼロ
に近くなるように第III族原子又は第Ｖ族原子を分布さ
せる場合の典型的例は、前述の感光層に酸素原子、炭素
原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含
有せしめる場合に例示した、第７図乃至第15図の例と同
様の例によって説明することができる。しかし、本発明
は、これらの例によって限定されるものではない。

そして、第７〜15図に示した例のごとく、感光層の支持
体側に近い側に第III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度
Ｃの高い部分を有し、感光層の表面層側においては、該
分布濃度Ｃがかなり低い濃度の部分あるいは実質的にゼ
ロに近い濃度の部分を有する場合にあっては、支持体側
に近い部分に第III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度が
比較的高濃度である局在領域を設けること、好ましくは
該局在領域を支持体表面と接触する界面位置から５μ以
内に設けることにより、第III族原子又は第Ｖ族原子の
分布濃度が高濃度である層領域が電荷注入阻止層を形成
するという前述の作用効果がより一層効率的に奏され
る。

以上、第III族原子又は第Ｖ族原子の分布状態につい
て、個々に各々の作用効果を記述したが、所望の目的を
達成しうる特性を有する光受容部材を得るについては、
これらの第III族原子又は第Ｖ族原子の分布状態および
感光層に含有せしめる第III族原子又は第Ｖ族原子の量
を、必要に応じて適宜組み合わせて用いるものであるこ
とは、いうまでもない。例えば、感光層の支持体側の端
部に電荷注入阻止層を設けた場合、電荷注入阻止層以外
の感光層中に、電荷注入阻止層に含有せしめた伝導性を
制御する物質の極性とは別の極性の伝導性を制御する物
質を含有せしめてもよく、あるいは、同極性の伝導性を
制御する物質を、電荷阻止層に含有される量よりも一段
と少ない量にして含有せしめてもよい。

さらに、本発明の光受容部材においては、支持体側の端
部に設ける構成層として、電荷注入阻止層の代わりに、
電気絶縁性材料から成るいわゆる障壁層を設けることも
でき、あるいは、該障壁層と電荷注入阻止層との両方を
構成層とすることもできる。こうした障壁層を構成する
材料としては、Ａ_２Ｏ_３、SiO₂、Si₃N₄等の無機電気
絶縁材料やポリカーボネート等の有機電気絶縁材料を挙
げることができる。

表面層本発明の光受容部材の表面層103は、前述の感光層102の
上に設けられ、自由表面104を有している。

該表面層103は、光受容部材の自由表面104における入射
光の反射をへらし、透過率を増加させるとともに、光受
容部材の耐湿性、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、
使用環境特性および耐久性等の諸特性を向上せしめる目
的で、感光層102の上に形成せしめるものである。そし
て、第二の層の形成材料は、それをもってして構成され
る層が優れた反射防止機能を奏するとともに、前述の諸
特性を向上せしめる機能を奏するという条件の他に、光
受容部材の光導電性に悪影響を与えないこと、電子写真
特性、例えば、ある程度以上の抵抗を有すること、液体
現像法を採用する場合には耐溶剤性にすぐれているこ
と、すでに形成されている感光層の諸特性を低下させな
いこと等の条件が要求されるものであって、こうした諸
条件を満たし、有効に使用しうるものとしては、シリコ
ン原子(Si)と、酸素原子(O)、炭素原子(C)及び窒素原子
(N)の中から選ばれる少くとも一種と、好ましくはさら
に水素原子(H)又はハロゲン原子(X)の少なくともいずれ
か一方を含有するアモルファス材料〔以下、「ａ−Si
(O,C,N)(H,X)」と表記する。〕あるいは、MgF₂、Ａ_２
Ｏ_３、ZnS、TiO₂、ZrO₂、CeO₂、CeF₃、ＡＦ_３、NaF等
の無機弗化物、無機参加物及び無機硫化物の中から選ば
れる少くとも一種が挙げられる。

そして、本発明の光受容部材にあっては、該表面層の層
厚むらによって生じる干渉模様や感度むらの問題を解消
するため、表面層の構成を、最外殻に耐摩耗層、内部に
反射防止層を少なくとも有する多層構成とするものであ
る。即ち、表面層を多層構成とする本発明の光受容部材
にあっては、表面層内に複数の界面が生じ、各界面での
反射が互いに打ち消し合うことにより、表面層と感光層
との界面における反射を減少せしめることができるた
め、従来の表面層の層厚むらによる反射率の変化という
問題が解消されることとなる。

本発明の表面層を構成する耐摩耗層（最外部層）および
反射防止層（内部層）は、それ等に要求れさる特性を満
足する様に形成されるものであれば、各々、一層構成の
みらなず、二層以上の多層構成としてもよいことはいう
までもない。

表面層をこうした多層構成とするには、耐摩耗層（最外
部層）と反射防止層（内部層）を構成する層の化学的バ
ンドギャップ(Eopt)が異なるように形成する。具体的に
は、耐摩耗層（最外部層）の屈折率と反射防止層（内部
層）の屈折率と、表面層が直接設けられる感光層の屈折
率を各々異なるように形成せしめる。

そして、感光層の屈折率をｎ_１、表面層を構成する耐摩
耗層の屈折率をｎ_２、反射防止層の屈折率をｎ_３、反射
防止層の厚さをｄ、入射光の波長をλとした場合、次
式：の関係を満足するようにすることにより、感光層と表面
層の界面における反射をゼロとすることができる。

上記の例ではn₁＜n₃＜n₂としたが、該例は１例であっ
て、これに限定される必要はなく、例えば、n₁＜n₂＜n₃
とすることも可能である。

表面層をシリコン原子と、酸素原子、炭素原子又は窒素
原子の中から選ばれる少くとも一種を含有するアモルフ
ァス材料で構成する場合、表面層中に含有せしめる酸素
原子、炭素原子又は窒素原子の量を耐摩耗層と反射防止
層とで異ならしめることにより、屈折率を異ならしめ
る。具体的には、感光層をa-SiHで構成し、表面層をa-S
iCHで構成する場合であれば、耐摩耗層中に含有せしめ
る炭素原子の量を、反射防止層中に含有せしめる炭素原
子の量よりも多くし、感光層の屈折率n₁、反射防止層の
屈折率n₃、耐摩耗層の屈折率n₂、耐摩耗層の層厚ｄの各
々をn₁2.0、n₂3.5、n₃2.65、ｄ755Åとする。
また、表面層中に含有せしめる酸素原子、炭素原子又は
窒素原子を、耐摩耗層と反対防止層とで異ならしめるこ
とにより、各々の屈折率を異ならしめることもできる。
具体的には、耐摩耗層をa-SiC(H,X)で形成せしめ、反射
防止層をa-SiH(H,X)又はa-SiO(H,X)で形成しせめること
ができる。

表面層を構成する耐摩耗層及び反射防止層中には、酸素
原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも
一種を均一な分布状態で含有せしめるものであるが、こ
れらの原子の含有せしめる量の増加に伴い、前述の諸特
性は向上する。しかし、多すぎると、層品質が低下し、
電気的及び機械的特性も低下する。こうしたことから、
表面層中に含有せしめるこれらの原子の量は、通常0.00
1〜90atomic%、好ましくは１〜90atomic%、最適には10
〜80atomic%とする。さらに該表面層にも水素原子又は
ハロゲン原子の少なくともいずれか一方を含有せしめる
ことが望ましく、表面層に含有せしめる水素原子（Ｈ）
の量、又はハロゲン原子（Ｘ）の量、あるいは水素原子
とハロゲン原子の和(H+X)は、通常１〜40atomic%、好ま
しくは５〜30atomic%、最適には５〜25atomic%とする。

また更に、表面層を無機弗化物、無機酸化物、及び無機
硫化物の中から選ばれる少くとも一種で構成する場合に
は、以下に例示する各々の無機化合物及びその混合物の
屈折率を考慮して、感光層、耐摩耗層および反射防止層
の各々の屈折率が異なり、前述した条件を満たすべく選
択して用いる。無機化合物及びその混合物の屈折率はカ
ッコ書きで示す。ZrO₂(2.00)、TiO₂(2.26)、ZrO₂／TiO₂
＝6/1(2.09)、TiO₂／ZrO₂＝3/1(2.20)、GeO₂(2.23)、Zn
S(2.24)、Ａ_２O₃(1.63)、GeF₃(1.60)、Ａ_２O₃／ZrO
₂＝1/1(1.68)、MgF₂(1.38)。なお、これ等の屈折率につ
いては、作成する層の種類、条件等により、多少変動す
るものであることはいうまでもない。

また、本発明において、表面層の層厚も本発明の目的を
効率的に達成するための重要な要因の１つであり、所期
の目的に応じて適宜決定されるものであるが、該層に含
有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、ハロゲン原
子、水素原子の量、あるいは表面層に要求される特性に
応じて相互的かつ有機的関連性の下に決定する必要があ
る。更に、生産性や量産性をも加味した経済性の点にお
いても考慮する必要もある。こうしたことから、表面層
の層厚は通常は３×10^-3〜30μとするが、より好ましく
は４×10^-3〜20μ、特に好ましくは５×10^-3〜10μとす
る。

本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。

また、本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザーとのマッチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに極めて優れた電気的、光学的、光
導電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を示す。

殊に、電子写真用光受容部材として適用させた場合に
は、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
質の画像を安定して繰返し得ることができる。

次に本発明の光受容層の形成方法について説明する。

本発明の光受容層を構成する非晶質材料はいずれもグロ
ー放電法、スパッタリング法、或いはイオンプレーティ
ング法等の放電現象を利用する真空堆積法によって行わ
れる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投下の負
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っての条件
の制御が比較的容易であり、シリコン原子と共に炭素原
子及び水素原子の導入を容易に行い得る等のことからし
て、グロー放電法或いはスパッタリング法が好適であ
る。そして、グロー放電法とスパッタリング法とを同一
装置系内で併用して形成してもよい。

例えば、グロー放電法によって、a-Si(H,X)で構成され
る層を形成するには、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共に、水素原子(H)導入
用の又は／及びハロゲン原子(X)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、予め予定位置に設置した所定の
支持体表面上にa-Si(H,X)から成る層を形成する。

前記Si供給用の原料ガスとしては、SiH₄、Si₂H₆、Si
₃H₈、Si₄H₁₀等のガス状態の又はガス化し得る水素化硅
素（シラン類）が挙げられ、特に、層形成作業のし易
さ、Si供給効率の良さ等の点で、SiH₄、Si₂H₆が好まし
い。

また、前記ハロゲン原子導入用の原料ガスとしては、多
くのハロゲン化合物が挙げられ、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うるハロゲ
ン化合物が好ましい。具体的にはフッ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF、ＣＦ、ＣF₃、BrF₅、B
rF₃、IF₇、IC、IBr等のハロゲン間化合物、およびSiF
₄、Si₂F₆、SiC_４、SiBr₄等のハロゲン化硅素等が挙げ
られる。上述のごときハロゲン化硅素のガス状態の又は
ガス化しうるものを用いる場合には、Si供給用の原料ガ
スを別途使用することなくして、ハロゲン原子を含有す
るa-Siで構成された層が形成できるので、特に有効であ
る。

また、前記水素原子供給用の原料ガスとしては、水素ガ
ス、HF、HC、HBr、HI等のハロゲン化物、SiH₄、Si
₂H₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀等の水素化硅素、あるいはSiH₂F₂、
SiH₂I₂、SiH_２Ｃ_２、SiHC_３、SiH₂Br₂、SiHBr₃等の
ハロゲン置換水素化硅素等のガス状態の又はガス化しう
るものを用いることができ、これらの原料ガスを用いた
場合には、電気的あるいは光学的特性の制御という点で
極めて有効であるところの水素原子(H)の含有量の制御
を容易に行うことができるため、有効である。そして、
前記ハロゲン化水素又は前記ハロゲン置換水素化硅素を
用いた場合にはハロゲン原子の導入と同時に水素原子
(H)も導入されるので、特に有効である。

また、a-Si層中に含有せしめる水素原子(H)又は／及び
ハロゲン原子(X)の量の制御は、例えば支持体温度、水
素原子(H)又は／及びハロゲン原子(X)を導入するために
用いる出発物質の堆積室内へ導入する量、放電電力等を
制御することによって行われる。

反応スパッタリング法或いはイオンプレーティング法に
依ってa-Si(H,X)から成る層を形成するには、例えばス
パッタリング法の場合には、ハロゲン原子を導入するに
ついては、前記のハロゲン化合物又は前記のはハロゲン
原子を含む硅素化合物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よい。

又、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或いは前記したシラン類等のガスを
スパッタリング用の堆積質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よい。

例えば、反応スパッタリング法の場合には、Siターゲッ
トを使用し、ハロゲン原子導入用のガス及びH₂ガスを必
要に応じて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Siターゲットをス
パッタリングすることによって、支持体上にa-Si(H,X)
から成る層を形成する。

グロー放電法、スパッタリング法、あるいはイオンプレ
ーティング法を用いて、a-Si(H,X)にさらに第III族原子
又は第Ｖ族原子、窒素原子、酸素原子あるいは炭素原子
を含有せしめた非晶質材料で構成された層を形成するに
は、a-Si(H,X)の層の形成の際に、第III族原子又は第Ｖ
族原子導入用の出発物質、窒素原子導入用の出発物質、
酸素原子導入用の出発物質、あるいは炭素原子導入用の
出発物質を、前述したa-Si(H,X)形成用の出発物質と共
に使用して、形成する層中へのそれらの量を制御しなが
ら含有せしめてやることによって行なう。

例えば、グロー放電法、スパッタリング法あるいはイオ
ンプレーティング法を用いて、第III族原子又は第Ｖ族
原子を含有するa-Si(H,X)で構成される層又は層領域を
形成するには、上述のa-Si(H,X)で構成される層の形成
の際に、第III族原子又は第Ｖ族原子導入用の出発物質
を、a-Si(H,X)形成用の出発物質とともに使用して、形
成する層中へのそれらの量を制御しながら含有せしめる
ことによって行なう。

第III族原子導入用の出発物質として具体的には硼素原
子導入用としては、B₂H₆、B₄H₁₀、B₅H₉ B₅H₁₁、B₆H₁₀、
B₆H₁₂、B₆H₁₄等の水素化硼素、BF₃、BC_３、BBr₃等の
ハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡＣ_３、
GaC_３、Ga(CH₃)₃、InC_３、ＴＣ_３等も挙げるこ
とができる。

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PH₃、P₂H₄等の水素化燐、PH₄I、PF₃、PF
₅、PC_３、PC_５、PBr₃、PBr₅、PI₃等のハロゲン化燐
が挙げられる。この他、AsH₃、AsF₅、AsC_３、AsBr₃、
AsF₃、SbH₃、SbF₃、SbF₅、SbC_３、SbC_５、BiH₃、Si
C_３、BiBr₃等も第Ｖ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。

酸素原子を含有する層又は層領域を形成するのにグロー
放電法を用いる場合には、前記した光受容層形成用の出
発物質の中から所望に従って選択されたものに酸素原子
導入用の出発物質が加えられる。その様な酸素原子導入
用の出発物質としては、少なくとも酸素原子を構成原子
とするガス状の物質又はガス化し得る物質であればほと
んどのものが使用できる。

例えばシリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、
酸素原子(O)を構成原子とする原料ガスと、必要に応じ
て水素原子(H)又は／及びハロゲン原子(X)を構成原子と
する原料ガスとを所望の混合比で混合して使用するか、
又は、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、
酸素原子(O)及び水素原子(H)を構成原子とする原料ガス
とを、これも又所望の混合比で混合するか、或いは、シ
リコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、シリコン
原子(Si)、酸素原子(O)及び水素原子(H)の３つを構成原
子とする原料ガスとを混合して使用することができる。

又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)とを構成
原子とする原料ガスに酸素原子(O)を構成原子とする原
料ガスを混合して使用してもよい。

具体的には、例えば酸素(O₂)、オゾン(O₃)、一酸化窒素
(NO)、二酸化窒素(NO₂)、一二酸化窒素(N₂O)、三二酸化
窒素(N₂O₃)、四二酸化窒素(N₂O₄)、五二酸化窒素(N
₂O₅)、三酸化窒素(NO₃)、シリコン原子(Si)と酸素原子
(O)と水素原子(H)とを構成原子とする、例えば、ジシロ
キサン(H₂SiOSiH₃)、トリシロキサン(H₃SiOSiH₂OSiH₃)
等の低級シロキサン等を挙げることができる。

スパッタリング法によって、酸素原子を含有する層また
は層領域を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエー
ハー又はSiO₂ウエーハー、又はSiとSiO₂が混合されて含
有されているウエーハーをターゲットとして、これ等を
種々のガス雰囲気中でスパッタリングすることによって
行えばよい。

例えば、Siウエーハーをターゲットとして使用すれば、
酸素原子と必要に応じて水素原子又は／及びハロゲン原
子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガス稀
釈して、スパッター用の堆積室中に導入し、これ等のガ
スのガスプラズマを形成して前記Siウエーハーをスパッ
タリングすればよい。

又、別には、SiとSiO₂とは別々のターゲットとして、又
はSiとSiO₂の混合した一枚のターゲットを使用すること
によって、スパッター用のガスとしての稀釈ガスの雰囲
気中で又は少なくとも水素原子(H)又は／及びハロゲン
原子(X)を構成原子として含有するガス雰囲気中でスパ
ッタリングすることによって形成できる。酸素原子導入
用の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例で示し
た原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガスが、スパッ
タリングの場合にも有効なガスとして使用できる。

窒素原子を含有する層または層領域を形成するのにグロ
ー放電法を用いる場合には、前記した光受容層形成用の
出発物質の中から所望に従って選択されたものに窒素原
子導入用の出発物質を加える。その様な窒素原子導入用
の出発物質としては、少なくとも窒素原子を構成原子と
するガス状の物質又はガス化し得る物質であればほとん
どのものが使用できる。

例えばシリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、
窒素原子(N)を構成原子とする原料ガスと、必要に応じ
て水素原子(H)又は／及びハロゲン原子(X)を構成原子と
する原料ガスとを所望の混合比で混合して使用するか、
又は、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、
窒素原子(N)及び水素原子(H)を構成原子とする原料ガス
とを、これも又所望の混合比で混合するかして使用する
ことができる。

又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)とを構成
原子とする原料ガスに窒素原子(N)を構成原子とする原
料ガスを混合して使用してもよい。

窒素原子を含有する層または層領域を形成する際に使用
する窒素原子(N)導入用の原料ガスとして有効に使用さ
れる出発物質は、Ｎを構成原子とするか或いはＮとＨと
を構成原子とする例えば窒素(N₂)、アンモニア(NH₃)、
ヒドラジン(H₂NNH₂)、アジ化水素(NH₃)、アジ化アンモ
ニウム(NH₄N₃)等のガス状の又はガス化し得る窒素、窒
化物及びアジ化物等の窒素化合物を挙げることができ
る。この他に、窒素原子(N)の導入に加えて、ハロゲン
原子(X)の導入も行えるという点から、三弗化窒素(F
₃N)、四弗化窒素(F₄N)等のハロゲン化窒素化合物を挙げ
ることができる。

スパッターリング法によって、窒素原子を含有する層ま
たは層領域を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエ
ーハー又はSi₃N₄ウエーハー、又はSiとSi₃N₄が混合され
て含有されているウエーハーをターゲットとして、これ
等を種種のガス雰囲気中でスパッタリングすることによ
って行えばよい。

例えば、Siウエーハーをターゲットとして使用すれば、
窒素原子と必要に応じて水素原子又は／及びハロゲン原
子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで
稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し、これ等の
ガスのガスプラズマを形成して前記Siウエーハーをスパ
ッターリングすればよい。

又は、別には、SiとSi₃N₄とは別々のターゲットとし
て、又はSiとSi₃N₄の混合した一枚のターゲットを使用
することによって、スパッター用のガスとしての稀釈ガ
スの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(H)又は／及び
ハロゲン原子(X)を構成原子として含有するガス雰囲気
中でスパッタリングすることによって形成できる。窒素
原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放電の
例で示した原料ガスの中の窒素原子導入用の原料ガス
が、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用で
きる。

また、例えば炭素原子を含有する光受容層をグロー放電
法により形成するには、シリコン原子(Si)を構成原子と
する原料ガスと、炭素原子(C)を構成原子とする原料ガ
スと、必要に応じて水素原子(H)又は／及びハロゲン原
子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混
合して使用するか、又はシリコン原子(Si)を構成原子と
する原料ガスと、炭素原子(C)及び水素原子(H)を構成原
子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合す
るか、或いはシリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガ
スと、シリコン原子(Si)、炭素原子(C)及び水素原子(H)
を構成原子とする原料ガスを混合するか、更にまた、シ
リコン原子(Si)と水素原子(H)を構成原子とする原料ガ
スと炭素原子(C)を構成原子とする原料ガスを混合して
使用する。

スパッタリング法によってa-SiC(H,X)で構成される第一
の層を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエーハ又
はＣ（グラファイト）ウエーハ、又はSiとＣが混合され
て含有されているウエーハをターゲットとして、これ等
を所望のガス雰囲気中でスパッタリングすることによっ
て行う。

例えばSiウエーハをターゲットとして使用する場合に
は、炭素原子、および水素原子又は／及びハロゲン原子
を導入するための原料ガスを、必要に応じてAr、He等の
希釈ガスで稀釈して、スパッタリング用の堆積室内に導
入し、これ等のガスのガスプラズマを形成してSiウエー
ハをスパッタリングすればよい。

又、SiとＣとは別々のターゲットとするか、あるいはSi
とＣの混合した１枚のターゲットとして使用する場合に
は、スパッタリング用のガスとして水素原子又は／及び
ハロゲン原子導入用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガ
スで稀釈して、スパッタリング用の堆積室内に導入し、
ガスプラズマを形成してスパッタリングすればよい。該
スパッタリング法に用いる各原子の導入用の原料ガスと
しては、前述のグロー放電法に用いる原料ガスがそのま
ま使用できる。

このような原料ガスとして有効に使用されるのは、Siと
Ｈとを構成原子とするSiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀等の
シラン（Siane）類等の水素化硅素ガス、ＣとＨとを
構成原子とする、例えば炭素数１〜４の飽和炭化水素、
炭素数２〜４のエチレン系炭化水素、炭素数２〜３のア
セチレン系炭化水素等が挙げられる。

具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH₄)、エ
タン(C₂H₆)、プロパン(C₃H₈)、ｎ−ブタン(n-C₄H₁₀)、
ペンタン(C₅H₁₂)、エチレン系炭化水素としては、エチ
レン(C₂H₄)、プロピレン(C₃H₆)、ブテン−１(C₄H₈)、ブ
テン−２(C₄H₈)、イソブチレン(C₄H₈)、ペンテン(C
₅H₁₀)、アセチレン系炭化水素としては、アセチレン(C₂
H₂)、メチルアセチレン(C₃H₄)、ブチン(C₄H₆)等が挙げ
られる。

SiとＣとＨとを構成原子とする原料ガスとしては、Si(C
H₃)₄、Si(C₂H₅)₄等のケイ化アルキルを挙げることがで
きる。これ等の原料ガスの他、Ｈ導入用の原料ガスとし
ては勿論H₂も使用できる。

グロー放電法、スパッタリング法、あるいはイオンプレ
ーティング法により本発明の感光層および表面層を形成
する場合、a-Si(H,X)に導入する酸素原子、炭素原子、
窒素原子、第III族原子又は第Ｖ族原子の含有量の制御
は、堆積室中に流入される出発物質のガス流量、ガス流
量比を制御することにより行なわれる。

また、光受容層形成時の支持体温度、堆積室内のガス
圧、放電パワー等の条件は、所望の特性を有する光受容
部材を得るためには受容な要因であり、形成する層の機
能に考慮をはらって適宜選択されるものである。さら
に、これらの層形成条件は、光受容層に含有せしめる上
記の各原子の種類及び量によっても異なることもあるこ
とから、含有せしめる原子の種類あるいはその量等にも
考慮をはらって決定する必要もある。

具体的には、支持体温度は、通常50〜350℃とするが、
特に好ましくは50〜250℃とする。堆積室内のガス圧
は、通常0.01〜１Torrとするが、特に好ましくは0.1〜
0.5Torrとする。また、放電パワーは0.005〜50W/cm²と
するのが通常であるが、より好ましくは0.01〜30W/c
m²、特に好ましくは0.01〜20W/cm²とする。

しかし、これらの、層形成を行うについての支持体温
度、放電パワー、堆積室内のガス圧の具体的条件は、通
常には個々に独立しては容易には決め難いものである。
したがって、所望の特性の非晶質材料層を形成すべく、
相互的且つ有機的関連性に基づいて、層形成の至適条件
を決めるのが望ましい。

ところで、本発明の光受容層に含有せしめる酸素原子、
炭素原子、窒素原子、第III族原子又は第Ｖ族原子、あ
るいは水素原子又は／及びハロゲン原子の分布状態を均
一とするためには、光受容層を形成するに際して、前記
の諸条件を一定に保つことが必要である。

また、本発明において、感光層の形成の際に、該層中に
含有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、あるいは
第III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度を層厚方向に変
化させて所望の層厚方向の分布状態を有する感光層を形
成するには、グロー放電法を用いる場合であれば、酸素
原子、炭素原子、窒素原子あるいは第III族原子又は第
Ｖ族原子導入用の出発物質のガスの堆積室内に導入する
際のガス流量を、所望の変化率に従って適宜変化させ、
その他の条件を一定に保ちつつ形成する。そして、ガス
流量を変化させるには、具体的には、例えば手動あるい
は外部駆動モータ等の通常用いられている何らかの方法
により、ガス流路系の途中に設けられた所定のニードル
バルブの開口を漸次変化させる操作を行えばよい。この
とき、流量の変化量は線型である必要はなく、例えばマ
イコン等を用いて、あらかじめ設計された変化率曲線に
従って流量を制御し、所望の含有率曲線を得ることもで
きる。

また、感光層をスパッタリング法を用いて形成する場
合、酸素原子、炭素原子、窒素原子あるいは第III族原
子又は第Ｖ族原子の層厚方向の分布濃度を層厚方向で変
化させて所望の層厚方向の分布状態を形成するには、グ
ロー放電法を用いた場合と同様に、酸素原子、炭素原
子、窒素原子あるいは第III族原子又は第Ｖ族原子導入
用の出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ
導入する際のガス流量を所望の変化率に従って変化させ
る。

また、本発明の表面層を、無機弗化物、無機硫化物の中
から選ばれる少なくとも一種で構成する場合、こうした
表面層を形成するについても、その層厚を光学的レベル
で制御する必要があることから、蒸着法、スパッタリン
グ法、プラズマ気相法、光CVD法、熱CVD法等が使用され
る。これらの形成方法は、表面層の形成材料の種類、製
造条件、設備資本投下の負荷程度、製造規模等の要因を
考慮して適宜選択されて使用されることはいうまでもな
い。

ところで、操作の容易さ、条件設定の容易さ等の観点か
らして、表面層を形成するについて、前述の無機化合物
が使用される場合スパッタリング法を採用するのがよ
い。即ち、表面層形成用の無機化合物をターゲットとし
て用い、スパッタリングガスとしてはArガスを用い、グ
ロー放電を生起せしめて、無機化合物をスパッタリング
することにより、層を堆積する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例１乃至20に従って、より詳細に説
明するが、本発明はこれ等によって限定されるものでは
ない。

各実施例においては、感光層はグロー放電法を用い、表
面層はグロー放電法又はスパッタリング法を用いて形成
した。第16図はグロー放電法による本発明の光受容部材
の製造装置である。

図中の1602、1603、1604、1605、1606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、その一例として、たとえば、1602はSiH₄ガ
ス（純度99.999%）ボンベ、1603はH₂で稀釈されたB₂H₆
ガス（純度99.999%、以下B₂H₆／H₂と略す。）ボンベ、1
604はSiF₄ガス（純度99.999%）ボンベ、1605はCH₄ガス
（純度99.999%）ボンベ、1606はH₂ガス（純度99.999%）
ボンベである。

これらのガスを反応室1601に流入させるにはガスボンベ
1602〜1606のバルブ1622〜1626、リークバルブ1635が閉
じられていることを確認し又、流入バルブ1612〜1616、
流出バルブ1617〜1621、補助バルブ1632、1633が開かれ
ていることを確認して、先ずメインバルブ1634を開いて
反応室1601、ガス配管内を排気する。次に真空計1636の
読みが約５×10^-6torrになった時点で、補助バルブ163
2、1633、流出バルブ1617〜1621を閉じる。

基本シリンダー1637上に光受容層を形成する場合の一例
をあげる。ガスボンベ1602よりSiH₄ガス、ガスボンベ16
03よりB₂H₆／H₂ガスの夫々をバルブ1622、1623を開いて
出口圧ゲージ1627、1628の圧を１kg／cm²に調整し、流
入バルブ1612、1613を徐々に開けて、マスフロコントロ
ーラ1607、1608内に流入させる。引き続いて流出バルブ
1617、1618、補助バルブ1632を徐々に開いてガスを反応
室1601内に流入させる。このときのSiH₄ガス流量、B₂H₆
／H₂ガス流量の比が所望の値になるように流出バルブ16
17、1618を調整し、又、反応室1601内の圧力が所望の値
になるように真空計1636の読みを見ながらメインバルブ
1634の開口を調整する。そして基体シリンダー1637の温
度が加熱ヒーター1638により50〜400℃の範囲の温度に
設定されていることを確認された後、電源1640を所望の
電力に設定して反応室1601内にグロー放電を生起せしめ
るとともに、マイクロコンピューター（図示せず）を用
いて、あらかじめ設計された変化率線に従って、B₂H₆／
H₂ガス流量とSiH₄ガス流量とを制御しながら、基体シリ
ンダー1637上に先ず、硼酸原子を含有するa-SiHで構成
された感光層を形成する。

上記と同様の操作により、感光層の上に表面層を形成す
るには、例えばSiH₄とN₂ガスの夫々を、必要に応じて、
He、Ar、H₂等の稀釈ガスで稀釈して、所望のガス流量で
反応室1601内に流入し、所望の条件に従って、グロー放
電を生起せしめることによって成される。

夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バルブ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
1601内、流出バルブ1617〜1621から反応室1601内に至る
ガス配管内に残留することを避けるために、流出バルブ
1617〜1621を閉じ補助バルブ1632、1633を開いてメイン
バルブ1634を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。

また、感光層をグロー放電法により形成したのち、表面
層をスパッタリング法により形成する場合は、感光層を
形成するのに用いた各原料ガス及び希釈ガスのバルブを
閉じたのち、リークバルブ1635を徐々に開いて堆積装置
内を大気圧に戻し、次にアルゴンガスを用いて堆積室内
を清掃する。

次にカソード電極（図示せず。）上に、表面層形成用の
無機化合物からなるターゲットを一面に張り、感光層を
形成せしめた支持体を堆積装置内に設置し、リークバル
ブ1635を閉じて堆積装置内を減圧した後、アルゴンガス
を堆積装置内が0.015〜0.02Torr程度になるまで導入す
る。こうしたところに高周波電力（150〜170W程度）で
グロー放電を生起せしめ、無機化合物をスパッタリング
して、すでに形成されている感光層得上に表面層を堆積
する。

試験例１径0.6mmのSUSステンレス製剛体球に化学的に処理を施し
て表面を食刻して凹凸を形成せしめた。使用する処理剤
としては、塩酸、フッ酸、硫酸、クロム酸等の酸、苛性
ソーダ等のアルカリを挙げることができる。本試験例に
おいては、濃塩酸１に対して純水１〜４の容量比で混合
した塩酸溶液を用い、剛体球の浸漬時間、酸濃度等を変
化させ、凹凸の形状を適宜調整した。

試験例２試験例１の方法によって処理された剛体球（表面凹凸の
高さγmax＝５μｍ）を用い、第６(A)，(B)図に示した
装置を用いて、アルミニウム合金製シリンダー（径60m
m、長さ298mm）の表面を処理し、凹凸を形成させた。

真球の径Ｒ′、落下高さｈと痕跡窪みの曲率半径Ｒ、幅
ｒとの関係を調べたところ、痕跡窪みの曲率半径Ｒと幅
ｒとは、真球の径Ｒ′と落下高さｈ等の条件により決め
られることが確認された。また、痕跡窪みのピッチ（痕
跡窪みの密度、また凹凸のピッチ）は、シリンダーの回
転速度、回転数乃至は剛体真球の落下量等を制御して所
望のピッチに調整することができることが確認された。
更に、ＲおよびＤの大きさについて検討した結果、Ｒが
0.1mm未満であると、剛体球を小さく軽くして落下高さ
を確認しなければならず、痕跡窪みの形成をコントロー
ルしにくくなるため好ましくないこと、Ｒが2.0mmを超
えると、剛体球を大きく重くして、落下高さを調節する
ため、例えばＤを比較的小さくしたい場合に落下高さを
極端に低くする必要があるなど、痕跡窪みの形成をコン
トロールしにくくなるため好ましくないこと、更に、Ｄ
が0.02mm未満であると剛体球を小さく軽くして落下高さ
を確保しなければならず、痕跡窪みの形成をコントロー
ルしにくくなるため好ましくないことが、夫々確認され
た。

更に、形成された痕跡窪みを試べたところ、痕跡窪み内
には、剛体球の表面凹凸形状に応じた微小な凹凸が形成
されていることが確認された。

実施例１試験例２と同様にアルミニウム合金製シリンダーの表面
を処理し、第1A表上欄に示すＤ、及びD/Rを有するシリ
ンダー状Ａ支持体（シリンダーNo.101〜106）を得
た。

次に、該Ａ支持体（試料No.101〜106）上に、以下の
Ａ表及びＢ表に示す条件で、第16図に示した製造装置に
より光受容層を形成した。

これらの光受容部材について、第17図に示す画像露光装
置を用い、波長780nm、スポット径80μｍのレーザー光
を照射して画像露光を行ない、現像、転写を行なって画
像を得た。得られた画像の干渉縞の発生状況は第1A表下
欄に示すとおりであった。

なお、第17(A)図は露光装置の全体を模式的に示す平面
略図であり、第17(B)図は露光装置の全体を模式的に示
す側面略図である。図中、1701は光受容部材、1702は半
導体レーザー、1703はｆθレンズ、1704はポリゴンミラ
ーを示している。

次に、比較として、従来のダイヤモンドバイトにより表
面処理されたアルミニウム合金製シリンダー（No.107）
（径60mm、長さ298mm、凹凸ピッチ100μｍ、凹凸の深さ
３μｍ）を用いて、前述と同様にした光受容部材を作製
した。得られた光受容部材を電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、支持体表面と光受容層の層界面及び光受容層の表面
とは平行をなしていた。この光受容部材を用いて、前述
と同様にして画像形成をおこない、得られた画像につい
て前述と同様の評価を行なった。その結果は、第1A表下
欄に示すとおりであった。

実施例２実施例１において用いたＡ支持体（シリンダーNo.101
〜107）上にＡ表及びＢ表に示す条件で、実施例１と同
様にして光受容層を形成した。

得られた光受容部材について、実施例１と同様にして画
像を形成したところ、得られた画像における干渉縞の発
生状況は、第2A表下欄に示すとおりであった。

実施例３第3A表欄に示す表面凹凸の高さ（γmax）の剛体球を用
いた以外はすべて実施例１と同様にして、球状痕跡窪み
（Ｄ＝450±50（μｍ），を有するＡ支持体（シリンダーNo.301〜306）を得
た。

次に該Ａ支持体（シリンダーNo.301〜306）上に、Ａ
表及びＢ表に示す条件で、第16図に示した製造装置を用
いて光受容層を形成した。

得られた光受容部材について、実施例１と同様にして画
像形成を行なったところ、得られた画像における干渉縞
の発生状況は、第3A表下欄に示す通りであった。

実施例４実施例３において用いたＡ支持体（シリンダーNo.301
〜306）上に、Ａ表及びＢ表に示す条件で、光受容層を
形成した。

得られた光受容部材について実施例１と同様にして画像
を形成したところ、得られた画像における干渉縞の発生
状況は、第4A表下欄に示すとおりであった。

実施例５〜20 Ａ表及びＢ表に示す層作成条件により、実施例１に用い
たＡ支持体（試料No.103〜106）上に光受容層を形成
した。

得られた光受容部材について、実施例１と同様の方法で
画像形成を行なったところ、得られた画像はいずれも干
渉縞の発生が観察されず、極めて良質のものであった。

〔発明の効果の概略〕本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光受容部材の１例を模式的に示した図
であり、第２及び３図は、本発明の光受容部材における
干渉縞の発生の防止の原理を説明するための部分拡大図
であり、第２図は、支持体表面に球状痕跡窪みによる凹
凸が形成された光受容部材において、干渉縞の発生が防
止しうることを示す図、第３図は、従来の表面を規則的
に荒した支持体上に光受容層を堆積させた光受容部材に
おいて、干渉縞が発生することを示す図である。第４及
び５図は、本発明の光受容部材の支持体表面の凹凸形状
及び該凹凸形状を作製する方法を説明するための模式図
である。第６図は、本発明の光受容部材の支持体に設け
られる凹凸形状を形成するのに好適な装置の一構成例を
模式的に示す図であって、第６(A)図は正面図、第６(B)
図は縦断面図である。第７〜15図は、本発明の光受容層における酸素原子、炭
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種、お
よび第III族原子又は第Ｖ族原子の層厚方向の分布状態
を表わす図であり、各図において、縦軸は光受容層の層
厚を示し、横軸は各原子の分布濃度を表わしている。第
16図は、本発明の光受容部材の光受容層を製造するため
の装置の一例で、グロー放電法による製造装置の模式的
説明図である。第17図はレーザー光による画像露光装置
を説明する図である。第１乃至３図について、 100……光受容部材，101……支持体，102，201，301…
…感光層，103，202，302……表面層，104，203，303…
…自由表面，204，304……感光層と表面層との界面第４、５図について、 401，501……支持体，402，502……支持体表面，403，5
03……球状痕跡窪み，403′，503′……表面に凹凸形状
を有する剛体球，404……球状痕跡窪み内に形成された
微小凹凸形状，404′……剛体球表面に形成された凹凸
形状第６図について、 601……シリンダー，602……回転軸（受），603……駆
動手段，604……回転容器，605……表面に凹凸形状を有
する剛体球，606……容器内壁に設けられたリブ，607…
…シャワー管第16図について、 1601……反応室 1602〜1606……ガスボンベ 1607〜1611……マスフロコントローラ 1612〜1616……流入バルブ 1617〜1621……流出バルブ、1622〜1626……バルブ、16
27〜1631……圧力調整器、1632、1633……補助バルブ、
1634……メインバルブ、1635……リークバルブ、1636…
…真空計、1637……基体シリンダー、1638……加熱ヒー
タ、1639……モータ、1640……高周波電源第17図について、 1701……光受容部材、1702……半導体レーザー 1703……ｆθレンズ、1704……ポリゴンミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小池淳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 (56)参考文献特開昭60−31144（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−58436（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−121743（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−212768（ＪＰ，Ａ) 米国特許4432220（ＵＳ，Ａ) 米国特許3269066（ＵＳ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に、シリコン原子を母体とする非
晶質材料で構成された感光層と、表面層とを有する光受
容層を備えた光受容部材であって、前記表面層は最外殻
にシリコン原子と、酸素原子と炭素原子及び窒素原子の
中から選ばれる少なくとも一種を含有する耐摩耗層と、
内部に無機弗化物、無機酸化物及び無機硫化物の中から
選ばれる物質により構成された反射防止層を少なくとも
有する多層構成であり、前記支持体の表面に、窪みの幅
Ｄが500μｍ以下で窪みの曲率半径Ｒと幅Ｄとが0.035≦
D/Rとされた複数の球状痕跡窪みによる凹凸を有し、か
つ、前記球状痕跡窪み内に、0.5〜20μｍの微小凹凸が
形成されていることを特徴とする光受容部材。
【請求項２】前記感光層が、酸素原子、炭素原子及び窒
素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有している
特許請求の範囲第１項に記載の光受容部材。
【請求項３】前記感光層が、周期律表第III族または第
Ｖ族に属する原子を含有している特許請求の範囲第１項
に記載の光受容部材。
【請求項４】前記感光層が、多層構成である特許請求の
範囲第１項に記載の光受容部材。
【請求項５】前記感光層が、周期律表第III族または第
Ｖ族に属する原子を含有する電荷注入阻止層を構成層の
１つとして有する特許請求の範囲第４項に記載の光受容
部材。
【請求項６】前記感光層が、構成層の１つとして障壁層
を有する特許請求の範囲第４項に記載の光受容部材。
【請求項７】前記球状痕跡窪みの凹凸が、同一の曲率半
径を有する球状痕跡窪みによる凹凸である特許請求の範
囲第１項に記載の光受容部材。
【請求項８】前記球状痕跡窪みの凹凸が、同一の曲率半
径及び幅の窪みによる凹凸である特許請求の範囲第１項
に記載の光受容部材。
【請求項９】前記球状痕跡窪みが、前記支持体の表面に
複数の剛体球を自然落下させて得られた前記剛体球の痕
跡窪みによる凹凸である特許請求の範囲第１項に記載の
光受容部材。
【請求項１０】前記球状窪みは、ほぼ同一径の剛体球を
ほぼ同一の高さから落下させて得られた前記剛体球の痕
跡窪みによる凹凸である特許請求の範囲第９項に記載の
光受容部材。
【請求項１１】前記球状痕跡窪みの前記曲率半径Ｒと前
記幅Ｄとが、次式： 0.035≦D/R≦0.5 を満足する値である特許請求の範囲第１項に記載の光受
容部材。
【請求項１２】前記支持体が、金属体である特許請求の
範囲第１項に記載の光受容部材。