JPS6252557A - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

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JPS6252557A
JPS6252557A JP19199785A JP19199785A JPS6252557A JP S6252557 A JPS6252557 A JP S6252557A JP 19199785 A JP19199785 A JP 19199785A JP 19199785 A JP19199785 A JP 19199785A JP S6252557 A JPS6252557 A JP S6252557A
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layer
light
atoms
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JP19199785A
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Keishi Saito
恵志 斉藤
Teruo Misumi
三角 輝男
Yoshio Tsuezuki
津江月 義男
Kyosuke Ogawa
小川 恭介
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Canon Inc
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14704Cover layers comprising inorganic material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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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】 〔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光受容部
材を光学的に走査することによシ静電潜像を形成し、次
Cで該潜像を現像するか、更に必要に応じて転写、定着
などの処理を行な層、画像を記録する方法が知られてお
シ、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 −N6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56−83746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ra−8iJ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−8i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1012Ωα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シ、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
に可成シの制限がある。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
ている。即ち、例えば、特開昭54−121743号公
報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−417
2号公報にみられるように光受容層を伝導特性の異なる
層全積層した二層以上の層構成として、光受容層内部に
空乏層を形成したシ、或いは特開昭57−52178号
、同52179号、同52180号、同58159号、
同58160号、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シして、見掛は上
の暗抵抗を高めた光受容部材が提案されている。
ところがそうし次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、これ全周いてレー
ザー記録2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。
ま九重要な点として、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。
この点を図面を以って以下に説明する。
第6図に、光受容部材の光受容層を構成するある層に入
射し九光工。と上部界面602で反射した反射光R工、
下部界面601で反射した反射光R2が示されている。
そこにあって、層の平均層厚全d1屈折率をn、光の波
長をλとして、ある層の層厚がなだらかにス以上の厚層
差で不均一であると、反n 射光R1、R2が2nd=mλ(mは整数、反射光は強
め合う)と2nd=(m+”−)λ(mは整数、反射光
は弱め合う)の条件のどちらに合うかによって、ある層
の吸収光量および透過光量に変化が生じる。即ち、光受
容部材が第7図に示すような、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
層について第6図に示すような干渉効果が起って、第7
図に示すような状態となシ、その結果、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\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金もたらしてしまうといった問題が
ある。
この問題全解消する策として、(a)支持体表面全ダイ
ヤモンド切削して、±500A〜±100OOA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
表面全黒色アルマイト処理したシ、或いは、樹脂中にカ
ーボン、着色顔料、染料を分散したシして光吸収層を設
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
ト処理したシ、サンドブラストによシ砂目状の微細凹凸
に設けたシして、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tの
凹凸を多数設けていて、それによシ光散乱効果による干
渉縞模様の現出が一応それなシ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シ、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−8i層を形成する際、樹脂層よシ脱気現象が生じ、
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−8i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−8i層の形成に悪影響を
与えること等の問題点を有する。
CC)の方法については、第8図に示す様に、例えば入
射光重。は、光受容層802の表面でその一部が反射さ
れて反射光R□となシ、残シは、光受容層802の内部
に進入して透過光重、となる。
透過光重□は、支持体801の表面に於いて、その一部
は、光散乱されて拡散光に工、K2、K3・・となり、
残シが正反射されて反射光R2となシ、その一部が出射
光R3となって外部に出ては行くが、出射光R3は、反
射光R□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801
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、第9図に示す
ように、支持体901表面?不規則的に荒しても、第1
層902での表面での反射光R2、第2層での反射光R
1、支持体901面での正反射光R3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9
01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ツ
キが多く、且つ同−口゛ットに於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
な突起がラングみに形成される機会が多く、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、単に支持体表面を規則的に荒した場合、第10図に
示すように、通常、支持体1001の表面の凹凸形状1
008に沿って、光受容層1oo2が堆積する念め、支
持体1001の凹凸の傾斜面と光受容層1002 (7
)凹凸の傾斜面とが1oo3′、1004’で示すよう
に平行になる。
したがって、その部分では入射光は、2nd1=mλま
たは2nd、=(m+Σ)λの関係が成立ち、夫々明部
または暗部となる。また、光受容層全体では光受容層の
層厚d1、d2、d3、d4の夫々の差の中の最大が5
以上である様な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1001表面を規則的に荒しただけでは
、干渉縞模様の発生全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、第8図に図示の一層構成の光
受容部材のところで説明した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シ一層複雑となる。
〔発明の目的〕
本発明は、主としてa−8i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
に常時安定しておシ、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
′官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−8iで構成された光受容層?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ーとのマツチング性に優れ、且つ
光応答の速い、a−8i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−8i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、
構造配列的に厳密で安定的であシ、層品質の高い、a−
8i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
に出で且つ解像度の高い、高品質画像を得ることのでき
る、a−8i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、下達する知見を得、該知見に基づいて本発明を
完成するに至った。
即ち、本発明は、支持体上に、シリコン原子と、ゲルマ
ニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方とを含有する
非晶質材料で構成された第一の層と、反射防止機能を奏
する第二の層とを有する光受容層を備えた光受容部材に
おいて、ショートレンジ内に少なくとも一対の非平行な
界面を有し、該非平行な界面が層厚方向垂直な面内の少
なくとも一方向に多、数配列し、該非平行な界面が配列
方向において各々なめらかに連結してなることを骨子と
する光受容部材に関する。
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、支持体上に複数の層を有する光受容部材にお
いて、該光受容部材に要求される解像度よりも微小な凹
凸形状全支持体表面に形成するとともに、該凹凸形状の
1周期内の微小部分(以下、「ショートレンジ」と称す
。)内に、少くとも一対の非平行な界面を有するように
し、該非平行な界面が層厚方向と垂直な面内の少なくと
も一方向に多数配列せしめ、該非平行な界面を配列方向
において各々なめらかに連結せしめた場合、画像形成時
に現われる干渉縞模様の問題が解消されること、そして
、その場合、支持体表面に設ける凹凸の凸部の縦断面形
状は、ショートレンジ内に形成される各層の層厚の管理
された不均一化、支持体と支持体上に直接設けられる層
との間の良好な密着性、あるいはさらに、所望の電気的
接触性等を確保するために、正弦関数形状とすることが
望ましいというものである。
この知見は、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の層構成金示す模式
図であり、微小ななめらかな凹凸形状を有する支持体1
01上に、その凹凸の傾斜面に沿って第一の層102と
第二の層1(12)とを備え   □た光受容部材を示
している。
第2乃至4図は、本発明の光受容部材におい  パて干
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2(A)図は、第1図に示す光受容部材の第一の層と
第二の層の一部を拡大して示した図であシ、第2(B)
図は同部分における明るさ金示  □す図であシ、図中
、202は第一の層、2(12)は第二の層、204は
自由表面、205は第一の層と第二の層との界面金示し
ている。第2(A)図に示すごとく、第二の層2(12
)0層厚は、ショーレン  ニジを内においてd2□か
らd22に連続的に変化しているため、自由表面204
と界面′205とは互いに  □異なる傾き含有してい
る。したがって、このシヨードレンジL内に入射したレ
ーザー光等の可干渉性光は、該ショートレンジtにおい
て干渉をおこし、微小な干渉縞模様が生成はする。しか
し、ショートレンジtにおいて生ずる干渉縞は、ショー
トレンジtの大きさが照射光スポット径よ°シ小さい、
即ち、解像度限界より小さいため、画像に現われること
はない。又、はとんどないことではあるが、仮に、画像
に現われる状況が生じたとしても肉眼の分解能以下なの
で、実質的には何等の支障もない。
一方、第3図(但し図中、302は第一の層、3(12
)は第二の層、304は自由表面、305は第一の層3
02と第二の層3(12)との界面を示す。)に示すよ
うに、第一の層302と第二の層3(12)との界面3
05と、自由表面304とが非平行である(第3(A)
図参照・)場合には、入射光■。に対する反射光R工と
出射光R3とはその進行方向が異なるため、界面305
と自由表面304とが平行である(第3 (B) m参
照)場合に比べて、干渉の度合が減少する。即ち、干渉
が生じても、第3(C)図に示すごとく、一対の界面が
平行な関係にある場合ニジも、一対の界面が非平行な関
係にある場合の方が干渉の度合が小さくなるため、干渉
縞模様の明暗の差が無視しうる程度に小さくなシ、その
結果、入射光量は平均化される。
このことは、第2(C)図に示すように、第二の層2(
12)の層厚がマクロ的に不均一である場合、即ち、異
なる任意の2つの位置における第二の層の層厚d23、
d24がd23\d24である場合であっても同様であ
って、全員領域において入射する光量は第2(D)図に
示すように均一となる。
以上、支持体上に第一の層と第二の層とが積層されてい
る場合について記載したが、本発明の光受容部材の第一
の層が多層構造を有している場合、例えば、第4図に示
すように支持体401上に、二つの構成層402′と4
02”から構成される第一の層402、および第二の層
4(12)とが積層されている場合であっても、入射光
I。に対して、反射光R□、R2、R3、R4およびR
5が存在するが、402′、402”及び4(12)の
各層において、第3図によって説明したごとき入射する
光量が平均化される現象が生ずる。
その上、ショートレンジを内の各層の界面は、一種のス
リットとして働き、そこで回折現象を生じる。
そのため、各層での干渉は、層厚の差による干渉と、層
界面の回折による干渉との積として現われる。
したがって、光受容層全体で考えると、干渉は夫々の層
での相乗効果となるため、本発明の光受容部材において
は光受容層上構成する層の数が増大するにつれ、よシ一
層干渉による影響を防止することができる。
以上の実験的に確認された事実関係金もってする前述の
構成の本発明の光受容部材の支持体は、その表面が光受
容部材に要求される解像力よシも微小な凹凸を有し、し
かも該凹凸が、なめらかな凹凸であって、好ましくは正
弦関数影線状突起によって形成されているものである。
がくなる表面形状含有する支持体の使用は、その上に光
受容層が形成されてなる光受容部材を、光受容層を通過
した光が支持体表面で反射することによシ干渉し形成さ
れる画像が縞模様となることを効率的に防止し、優れた
画像全形成することにつながる。
本発明の光受容部材の支持体の表面について、好適な凹
凸形状の1周期の大きさLは、照射光のスポット径kL
とすれば、t<Lの関係にあることが必要である。
また、本発明の光受容部材の光受容層は、第一の層と第
二の層とからなシ、該第−の層は、シリコン原子とゲル
マニウム原子又はスズ原子の少なくともいずれか一方と
、さらに好ましくは水素原子及びハロゲン原子の少なく
ともいずれか一方とを含有するアモルファス材料〔以下
、r a−8i (Ge、Sn) (H,X) J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くとも一種とを含有するa−3i
(Ge 、Sn) (H,X)で構成されてオシ、さら
に必要に応じて伝導性を制御する物質を含有せしめるこ
とかできる。そして、該第−の層は、多層構造含有する
こともあシ、特に好ましくは、伝導性全制御する物質全
含有する電荷注入阻止層を構成層の1°りとして有する
か、または/及び、障壁層全構成層の1つとして有する
ものである。
また、前記第二の層は、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少なくとも一種で構成されて
いて、反射防止機能を奏するものである。
本発明の光受容部材においては、前述の表面形状を有す
る支持体と、該支持体上に形成される光受容層とは密接
に関係する。即ち、本発明の光受容部材にあっては、支
持体上に、第一の層と第二の層とを積層して有し、さら
に第一の層にあっては、後で詳述するように、干渉全防
止すること全目的として、第一の層の支持体側の端部に
ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子全比較的多量に含
有する局在領域全形成せしめるか、又は/及び第一の層
の支持体側の端部に伝導性を制御する物質を比較的多量
に含有する局在領域(すなわち、電荷阻止層)全形成せ
しめるか、又は/及び第一の層の支持体側の端部に障壁
層を形成することが望ましく、こうした構成の本発明の
光受容部材は支持体上に複数の層による複数の界面が形
成されることとなるが、本発明の光受容部材においては
、ショートレンジを内に少なくとも一対の非平行な界面
が存在するようにされる。
そして、本発明の目的をよシ効果的に達成するためには
、ショートレンジtに於ける層厚の差、例えば、前述の
第2(A)図におけるd2□とd2□の差は照射光の波
長をλとすると、次式:d2□−d2□≧2.  (n
 :構成層の屈折率)を満足することが望ま゛しい。そ
して該層厚の差の上限は、好ましくは0.1μm〜2μ
m1よシ好ましくは0.1 ttm 〜1.5 Am、
最適には0.2μm〜1μmとすることが望ましい。
前述のごとく、本発明の光受容部材においては、ショー
トレンジを内において、少くともいずれか2つの界面が
非平行な関係にあるように各層の層厚が制御されるが、
この条件を満たす限シにおいて、平行な関係にある界面
が存在しでもよい。但し、その場合、平行な関係にある
界面について、任意の2つの位置金とって、それらの位
置における層厚の差金Δtとし、照射光の波長をλと層
の屈折率inとした場合、次式:を満足するように層又
は層領域を形成するのが望ましい。
本発明の第一の層及び第二の層の作成についでは、本発
明の前述の目的を効率的に達成するために、その層厚を
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、イオンブレーティング
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、第1図により本発明の光受容部材の具体的構成に
ついて詳−しく説明する。
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シ、図中、100は光受容部材
、101は支持体、102は第一の層、1(12)は第
二の層、104は自由表面を示す。
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シも微小ななめらか
な凹凸を有し、好ましくは該なめらかな凹凸が正弦関数
影線状突起によって形成されているものである。
支持体表面に設けられるなめらかな凹凸は、円弧状の切
刃を有するパイ)kフライス盤、旋盤等の切削加工機械
の所定位置に固定し、例えば円筒状支持体を予め所望に
従って設計されたプログラムに従って回転させながら規
則的に所定方向に移動させることにより、支持体表面全
正確に切削加工することで、所望のなめらがな凹凸形状
、ピッチ、深さで形成される。この様な切削加工法によ
って形成される凹凸が作り出す正弦関数影線状突起部は
、円筒状支持体の中心軸を中心にした螺旋構造含有する
。この様な構造の一例を第5図に示す。第5図において
Lは支持体の長さであり、rは支持体の直径であり、P
は螺旋ピッチであり、Dは溝の深さである。
正弦関数膨突起部の螺旋構造は、二重、三重の多重螺旋
構造、又は交叉螺旋構造とされても差支えない。
或いは、螺旋構造に加えて中心軸に沿った直線構造を導
入しても良い。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れるなめらかな凹凸の各ディメンジョンは、以下の点を
考慮した上で、本発明の目的を効果的に達成出来る様に
設定される。
即ち、第1には光受容層を構成するa−Si層は、層形
成される表面の状態に構造敏感であって、表面状態に応
じて層品質は大きく変化する。
従って、a −Si層の層品質の低下を招来しない様に
支持体表面に設けられるなめらかな凹凸のディメンジョ
ン全設定する必要がある。
第2には光受容層の自由表面に極端な凹凸があると、画
像形成後のクリーニングに於てクリーニングを完全に行
なうことが出来なくなる。
また、ブレードクリーニングを行う場合、ブレードのい
たみが早くなるという問題がある。
上記した層堆積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点および、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の凹部のピッチは、通常は0.3μm〜50
0μm1好ましくは1μm〜200μm1よシ好ましく
は5μm〜50μmであるのが望ましい。
又凹部の最大の深さは、好ましくは0.1μm〜5μm
、より好ましくは帆3μm〜3/1m、最適には0.6
μm〜2μmとされるのが望ましい。支持体表面の凹部
のピッチと最大深さが上記の範囲にある場合、凹部(又
は線上突起部)の傾斜面の傾きは、好捷しくけ1度〜2
0度、より好ましくは3度〜15度、最適には4度〜1
0度とするのが望ましい。
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 。
ステア V 、1.、At、 Cr 、 Mo、All
、 Nb、 Ta。
VSTi、、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ィルム又はシー
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。
Al5Cr 、 Mo 、 Au、Ir、Nb、Ta5
V、Ti。
pt 、 PdN  ”2(12)、SnO2、I T
o (In2O3+SnO□)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ィ
ルム等の合成樹脂フィルムであれば、NiCr 、 A
ts Ag 、 Pb、Zn、Ni、Au、Cr、Mo
、Ir、Nb、Ta、V。
T2.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
その表面全ラミネート処理して、その表面に導電性全付
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100ヲ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、光受容部材として回復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
な限く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。
第一の層 本発明の光受容部材においては、前述の支持体101上
に第一0層102 ’e設けるものであり、該第−の層
は、シリコン原子とゲルマニウム原子又はスズ原子の少
なくともいずれか一方と、好ましくはさらに水素原子又
はハロゲン原子の少なくともいずれか一方を含有する非
晶質材料で構成され、さらに、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
ることができる。更に捷た、該第−の層には、必要に応
じて伝導性を制御する物質を含有せしめることが可能で
あって、伝導性を制御する物質全比較的多量に含有する
電荷注入阻。
止層及び/又は障壁層を、支持体側の端部に有すること
が望筐しい。
本発明の第一の層中に含有せしめる前記ノ・ロゲン原子
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、フッ素及び塩素が好ましいものと
して挙げられる。
第一の府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ノ・ロゲン原子の量
の和(H+X )は、好ましくは0.01〜40 at
omic%、よシ好適には0.05〜30atomic
 %、最適には0.1〜25 atomic %とする
のが望ましい。
また、本発明において、第一の層の層厚は、本発明の目
的全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全仏う必要があり、通常は
1〜100μとするが、好ましくは1〜80μ、より好
ましくは2〜50μとする。
ところで、本発明の光受容部材の第一の層にゲルマニウ
ム原子及び/又はスズ原子を含有せしめる目的は、主と
して該光受容部材の長波長側における吸収スペクトル特
性全向上せしめることにある。
即ち、前記第一の層中にゲルマニウム原子又は/及びス
ズ原子を含有せしめることにより、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特性2示すところのものとなるが、中
でも特に可視光領域をふくむ比較的短波長から比較的短
波長迄の全領域の波長の光に対して光感度が優れ光応答
性の速いものとなる。そ1.てこのことは、半導体レー
ザ全光源とした場合に特に顕著である。
本発明における第一の層においては、ゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子は、第一の層の全層領域に均一な分
布状態で含有せしめるか、あるいは不均一な分布状態で
含有せしめるものである。
(ここで均一な分布状態とは、ゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子の分布濃度が、第一の層の支持体表面と平
行な面方向において均一であシ、第一の層の層厚方向に
も均一であることをいい、又、不均一な分布状態とは、
ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度が、第
一の層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが、
第一の層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして本発明の第一の層においては、特に、支持体側の
端部にゲルマニウム原子及び/又はスズ原子全比較的多
量に均一な分布状態で含有する層を設けるか、あるいは
自由表面側よシも支持体側の方に多く分布した状態とな
る様にゲルマニウム原子又は/及びスズ原子全含有せし
めることが望ましく、こうした場合、支持体側の端部に
おいてゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度
を極端に大きくすることによシ、半導体レーザ等の長波
長の光源を用いた場合に、光受容層の自由表面側に近い
構成層又は層領域においては殆んど吸収しきれない長波
長の光を、光受容層の支持体と接する構成層又は層領域
において実質的に完全に吸収されるため、支持体表面か
らの反射光による干渉が防止されるようになる。
前述のごとく、本発明の第一の層にはゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子を全層中に均一に分布せしめること
もでき、また層厚方向に連続的かつ不均一に分布せしめ
ることもできるが、以下、層厚方向の分布状態の典型的
な例のいくつかを、ゲルマニウム原子金側として、第1
1乃至19図により説明する。
第11図乃至第19図において、横軸はゲルマニウム原
子の分布礎度Cを、縦軸は、第一〇層の層厚を示し、−
は支持体側の第一の層の端面の位置を、1.は支持体側
とは反対側の第二の層側の端面の位置を示す。即ち、ゲ
ルマニウム原子の含有される第一の層はt、側よりt?
側に向って層形成がなされる。
尚、各図に於いて、層厚及び濃度の表示はそのままの値
で示すと各々の図の違いが明確でなくなる為、極端な形
で図示しておりこれらの図はあくまでも理解を容易にす
るための説明のための模式的なものである。
第11図には、第一の層中に含有されるゲルマニウム原
子の層厚方向の分゛布状態の第1の典型例が示される。
第11図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有さ
れる第一の層が形成される支持体表面と第一の層とが接
する界面位置tlより ttの位置までは、ゲルマニウ
ム原子の分布濃度Cが濃度C1なる一定の値を取シ乍ら
ゲルマニウム原子が第一の層に含有され、位置t、ニジ
は濃度C2よシ界面位置t↑に至るまで徐々に連続的に
減少されている。位置L〒においてはゲルマニウム原子
の分布濃度Cは実質的に零とされる。
(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場合である。
) 第12図に示される例においては、含有されるゲルマニ
ウム原子の分布濃度Cは位置t、より位置科に至るまで
濃度C8から徐々に連続的に)減少して位置科において
濃度C4となる様な分布状態を形成している。
第13図の場合には、位置t、よシ位置t2マでは、ゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C6と一定位置とさ
れ、位置t2と位置t、との間において、徐々に連続的
に減少され、位置t?において、分布濃度Cは実質的に
零とされている。
第14図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは
位置1.よシ位置t?に至るまで、濃度C6よシ初め連
続的に徐々に減少され、位置t3よシは急速に連続的に
減少されて位置科において実質的に零とされている。
第15図に示す例に於ては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは、位置t、と位置t3間においては、濃度C7と
一定値であシ、位置t?に於ては分布濃度Cは零とされ
る。位置t、と位置t?との間では、分布濃度Cは一次
関数的に位置t4より位置t?に至るまで減少されてい
る。
第16図に示される例においては、分布濃度Cは位置t
、より位置t、までは濃度C8の一定値金取シ、位置t
、よシ位置t?までは濃度C0より濃度C,Oまで一次
関数的に減少する分布状態とされている。
第17図に示す例においては、位置t、より位る 置tt vc 寸イで、ゲルマニウム原子の分布濃度C
は濃度CIlより一次関数的に減少されて、零に至って
いる。
第18図においては、位置t・よシ位置t6にtまでは
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CI2よシ濃度
C13まで一次関数的に減少され、位置t6と位置t、
との間においては、濃度CI、の一定値とされた例が示
されている。
第19図に示される例において、ゲルマニウム原子の分
布濃度Cは、位置t、において濃度CI4であシ、位置
t7に至るまではこの濃度C14よシ初・めはゆっくり
と減少され、t、の位置付近においては、急激に減少さ
れて位置t、では濃度C1,とされる。
位置t、と位置t、との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t8
で濃度C1,となシ、位置t8  と位置t、との間で
は、徐々に減少されて位置t、において、濃度C1?に
至る。位置t、と位置t?との間においては濃度C1,
ニジ実質的に零になる様に図に示す如き形状の曲線に従
って減少されている。
以上、第11図乃至第19図により、第一の層中に含有
されるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明の
光受容部材においては、支持体側において、ゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子の分布濃度Cの高い部分を有
し、端面1T側においては、前記分゛布濃度Cは支持体
側に比べてかなシ低くされた部分を有するゲルマニウム
原子又は/及びスズ原子の分布状態が第一の層に設けら
れているのが望ましい。
即ち、本発明における光受容部材を構成する第一の層は
、好ましくは上述した様に支持体側の方にゲルマニウム
原子又は/及びスズ原子が比較的高濃度で含有されてい
る局在領域を有す名のが望ましい。
本発明の光受容部材に於ては、局在領域は、第11図乃
至第19図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置1
.よシ5μ以内に設けられるのが望ましい。
そして、上記局在領域は、界面位置t、よシ5μ厚まで
の全層領域とされる場合もあるし、又、該層領域の一部
とされる場合もある。
局在領域を層領域の一部とするか又は全部とするかは、
形成される光受容層に要求される特性に従って適宜決め
られる。
局在領域はその中に含有されるゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム
原子又は/及びスズ原子の分布濃度の最大値Cmaxが
シリコン原子に対して、好ましくは1000 atOm
ic ppm以上、より好適には5000 atomi
c ppm以上、最適にはI X 104104ato
 PP”以上とされる様な分布状態となり得る様に層形
成されるのが望ましい。
即ち、本発明の光受容部材においては、ゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の含有される第一の層は、支持体
側からの層厚で5μ以内(tlから5μ厚の層領域)に
分布濃度の最大値Cmaxが存在する様に形成されるの
が好ましいものである。
本発明の光受容部材において、第一の層中に含有せしめ
るゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の含有量は、本
発明の目的全効果的に達成しうる様に所望に従って適宜
決める必要があり、通常は1〜6 X 105105a
to ppmとするが、好ましくは10〜3 X 10
  atomic ppm 、より好ましくはI X 
102〜2 X 105105ato ppmとする。
また、本発明において、第一の層の層厚は、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シ、通常は
1〜100μとするが、好ましくは1〜80μ、より好
ましくは2〜50μとする。
本発明の光受容部材の第一の層に、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、そして支持体と第一め層との間の密着性の向上
にある。
本発明の第一の層においては、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全含有せしめる
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
抵抗化全目的とする場合には、第一の層の全層領域に均
一な分布状態で含有せしめ、この場合、第一の層に含有
せしめる炭素原子、酸素原子、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、支持体と第一の層との密着性の向上を目的とする
場合には、第一の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、第一の層の支持体側端
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、第一の層に含有せしめ
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、第一の層に含有せしめる
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、上述のごとき第一の層に要
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
れるものであシ、通常は0.001〜50atomic
%、好ましくは0.002〜40 atomic %、
最適には帆0(12)〜30 atomic %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[7める一部の層領域の層厚の第一の層の
層厚中に占める割合が大きい場合には、前述の含有せし
める童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、第一の層の層厚
の2となるような場合には、含有せしめる量は通常30
 atomic%以下、好1しくは20 atomic
%以下、最適には10 atomic%以下にされる。
次に、本発明の第一の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シ、支持体側の
端部から第二の層側の端部に向かって減少し、第一の層
の第二の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に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20図乃至第28
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
子の中から選ばれる少くとも一種を「原子(0,C,N
)Jと表記する。
第20乃至28図において、横軸は原子(O,C。
N)の分布濃度Cを、縦軸は第一の層の層厚を示し、1
Bは支持体と第一の層との界面位置を、t?は第一の層
の第二の層との界面の位置上水す。
第20図は、第一の層中に含有せしめる原子(0,C,
N)の層厚方向の分布状態の第一の典型例全示している
。該層では、原子(0,C,N)?含有する第一の層と
支持体との界面位置tBjJ位置ttt−rは、原子(
0,C,N)f7)分布濃度Cが01なる一定値をとり
、位置t1より第二の層との界面位置t、rまでは原子
(0,C,N)の分布濃度Cが濃度C2から連続的に減
少し、位置tアにおいては原子(0,C,N)の分布濃
度が(12)となる。
第21図に示す他の典型例の1つでは、第一の層に含有
せしめる原子(0,C,N)の分布濃度Cは、位置t3
から位置tTにいたるまで、濃度C4から連続的に減少
し、位置11において濃度C3となる。
第22図に示す例では、位置t、から位置t2までは原
子(0,C,N)の分布濃度Cが濃度C0なる一定値を
保ち、位置t2から位置tTにいたるまでは、原子(0
,C,N)の分布濃度Cは濃度C7から徐々に連続的に
減少して位置t?においでは原子(0,C,N)の分布
濃度Cは実質的にゼロ となる。
第23図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは位置1.より位置1Tにいたるまで、濃度C8から
連続的に徐々に減少し、位置tT においては原子(0
,C,N)の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。
第24図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置t。より位置t3の間においては濃度C0の
一定値にあシ、位置t3から位置tTの間においては、
濃度C0から濃度C4゜となるまで、−次間数的に減少
する。
第25図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置tBより位置t4にいたるまでは濃度C11
の一定値にあシ、位置t4より位置t、rにいたるまで
は濃度C1□から濃度C13となる1で一次関数的に減
少する。
第26図に示す例においては、原子(0,C,N)の分
布濃度Cは、位置t、から位置tTにいたるまで、濃度
CI4から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減少す
る。
第27図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置t、から位置t、にいたるまで濃度CI5か
ら濃度C1aとなるまで一次関数的に減少し、位置t、
から位置1.までは濃度CI6の一定値を保つ。
最後に、第28図に示す例では、原子(0,C。
N)の分布濃度Cは、位置t3において濃度C1□であ
シ、位置t、から位置t6までは、濃度CI7からはじ
めはゆつくシ減少して、位置t、付近では急激に減少し
一1位置1.では濃度CI8となる。
次に、位置t6から位置t7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L7にお
いては濃度Cl11となる。更に位置t7と位置t8の
間では極めてゆつくシと徐々に減少し、位置t8におい
て濃度C20となる。また更に、位置t8から位置1T
にいたるまでは濃度C2oから実質的にゼロとなるまで
徐々に減少する。
第20図〜第28図に示し比例のごとく、第一の層の支
持体側の端部に原子(0,C,N)  の分布濃度Cの
高い部分を有し、第一の層の第二の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、第一の層の支持体側の端部に原子(0,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1しくは該局在領域全支持体表面と第一の層との
界面位置t、から5μ以内に設けることにより、支持体
と第一の層との密着性の向上をよシ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(0,C,N)’を含有せしめる
第一の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法め
る。
局在領域に含有せしめる原子(0、C、N)の量は、原
子(0,C,N)の分子濃度Cの最大値が500 at
omic ppm以上、好1しくは800 atomi
cppm以上、最適には1000 atomic pp
m以上となるような分布状態とするのが望ましい。
更に、本発明の光受容部材においては必要に応じて第一
の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−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1族に属する原子(以下単に「第■
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、第1族原子とじては
、B(硼素)、AA (アルミニウム)、Ga(ガリウ
ム)、In (インジウム)、Tt(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、PC燐)、As(砒
素)、Sb (アンチモン)、Bi(ビスマン)等を挙
げることができるが、特、に好ましいものは、p、sb
である。
本発明の第一の層に伝導性全制御する物質である第1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、第一の層の伝導型又は/及び伝導率全制御す
ることを主たる目的にする場合には、光受容層の全層領
域中に含有せしめ、この場合、第■族原子又は第V族原
子の含有量は比較的わ・3゜   ずカテヨく、通常ば
I X 10 〜I X 10 atomicppmで
あり、好1しくは5×10〜5×102102ato 
pprn、最適にはI X 10−1〜2 X 102
ato102atoである。
ま念、支持体と接する一部の層領域に第工族原子又は第
■族原子全均−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■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1族原子又は第V族原子
を含有する構成層あるいは第1族原子を高濃度に含有す
る層領域は、電荷注入阻止層として機能するところとな
る。
即ち、第1族原子を含有せしめた場合には、光受容層の
自由表面が■極性の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
動をよシ効率的に阻止することができる。
そして、こうした場合の含有量は比較的多量であって、
具体的には、30〜5 X 10  atomic p
pm1好ましくは50〜I X 10’ atomic
 ppm 、最適には1×102〜5×1(12)at
O1(12)atOとする。さらに、該電荷注入阻止層
としての効果を効率的に奏するためには、第1族原子を
含有する支持体側の端部に設けられる層又は層領域の層
厚2tとし、光受容層の層厚ff1Tとした場合、t 
/ T <: 0.4の関係が成立することが望ましく
、よシ好ましくは該関係式の値が帆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
又は層領域の層厚tは、一般的には3×10〜10μと
するが、好ましくは4 X 10”−3〜8μ、最適に
は5 X 10−”−sμとするのが望ましい。
第一の層に含有せしめる第■族原子又は第■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
から第二の層側に向って減少し、第二の層側の端面付近
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1族原子又は第V族原子を分布させ
る場合の典型的な例は、前述の第一の層に酸素原子、炭
素原子又は窒素原子のうちの少なくともいずれか1つを
含有せしめる場合に例示した第20乃至28図のと同様
な例によって説明することができるが、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20図〜第28図に示した例のごとく、第一
の層の支持体側に近い側に第1族原子又は第■族原子の
分布濃度Cの高い部分を有し、第二の層の第二の層に近
い側においては、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■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sμ以内に設けることによシ、第1族原子又
は第■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シ一層効
果的に奏される。
以上、第1族原子又は第■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1族原子又は第■族原子の分布状態および第一の
層に含有せしめる第1族原子又は第V族原子の量全、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1でもない。例えば、第一の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第
一の層中に1電荷注入阻止層に含有せしめた伝導性全制
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
を含有せしめても工く、あるいは、同極性の伝導性を制
御する物質を、電荷注入阻止層に含有される量よシも一
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。こうした障壁層全構成する
材料としては、At2(12)、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。
次に本発明における第一の層の形成方法について説明す
る。
本発明における第一の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夛、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。
グロー放電法によってa  f3 iGe (H+ X
 )で構成される第一の層を形成するには、シリコン原
子(Si) f供給しうるSi供給用の原料ガスと、ゲ
ルマニウム原子(Ge)’を供給しうるGe供給用の原
料ガスと、水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X
) ft供給しりる水素、原子(H)又は/及びハロゲ
ン原子(X)供給用の原料ガスを、内部を減圧にしうる
堆積室内に所望のガス圧状態で導入し、該堆積室内にグ
ロー放電を生起せしめて、予め所定位置に設置しである
所定の支持体表面上に、a−8iGe(H,X)で構成
される層を形成する。
前記Si供給用の原料ガスとなシうる物質としては、S
iH4、Si2H4,5i3H6、Si4H10等のガ
ス状態の又はガス化しうる水素化硅素(シラン類)が挙
げられ、特に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点から、SiH4およびSi2H4が好ま
しい。
また、前記Ge供給用の原料ガスとなシうる物質として
は、Gem4、Ge2H4、Ge3H8、Ge4H1o
Ge5H12,Ge6H14,Ge7H16,GeBH
IB、GegH2fJ  等のガス状態又はガス化しり
る水素化ゲルマニウムを用いることができる。特に、層
作成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点か
ら、GeH4、Ge2H6、およびGe3H8が好まし
い。
更に、前記ハロゲン原子供給用の原料ガスとなシうる物
質としては、多くのハロゲン化合物があシ、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を用いることができる。具体的には
、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、BrF
 、 C1F 、 、ClF5、BrF3、BrF5、
IF3、IF7、Ict、IBr等のハロゲン間化合物
、およびSiF4,512F6.5iC24、SiBr
4等のハロゲン化硅素等が好ましいものとして挙げられ
る。
上述のごときハロゲン原子金倉む硅素化合物のガス状態
のもの又はガス化しうるものを原料ガスとしてグロー放
電法によシ形成する場合には、Si原子供給用原料ガス
としての水素化硅素ガス全使用することなく、所定の支
持体上に/Nロゲン原子を含有するa−8iで構成され
る層を形成することができるので、特に有効である。
グロー放電法を用いて第一の層を形成する場合には、基
本的には、Si供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素
とGe供給用の原料となる水素化ゲルマニウムとAr、
H2、He等のガスとを所定の混合比とガス流量になる
ようにして堆積室に導入し、グロー放電を生起してこれ
等のガスのプラズマ雰囲気全形成することによシ、支持
体上に第一の層を形成するものであるが、電気的あるい
は光電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)の含有量の制御音一層容易にするため
には、これ等のガスに更に水素原子供給用の原料ガスを
混合することもできる。該水素原子供給用のガスとして
は、水素ガスあるいは、5tU4、Si2H6、Si3
H8,5i4H□。
等の水素化硅素のガスが用いられる。またミ水素原子供
給用ガスとして、HF、 HCt、 HBr、 HI等
のハロゲン化物、SiH2F2、SiH2F2.5iH
2Ct2.5iHCA3.5iH2Br2 、5iHB
r3等のハロゲン置換水素化硅素等のガス状態のあるい
はガス化しうるもの?用いた場合には、ハロゲン原子(
X)の導入と同時に水素原子(H)も導入されるので、
有効である。
スパッタリング法によってa−8iGe (Hr X)
で構成される第一の層を形成するには、シリコンから成
るターゲットと、ゲルマニウムから成るターゲットとの
二枚を、あるいは、シリコンとゲルマニウムからなるタ
ーゲラトラ用い、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なう。
イオンブレーティング法を用いて第一の層を形成する場
合には、例えば、多結晶シリコン又は単結晶シリコンと
多結晶ゲルマニウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸
発源として蒸着ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱
法あるいはエレクトロンビーム法(E、B、法)等によ
って加熱蒸発させ、飛翔蒸発物を所望のガスプラズマ雰
囲気中を通過せしめることで行ない得る。
スパッタリング法およびイオンブレーティング法のいず
れの場合にも、形成する層中にノ・ロゲン原子全含有せ
しめるには、前述のノ・ロゲン化物又はハロゲン原子を
含む硅素化合物のガスを堆積室中に導入し、該ガスのプ
ラズマ雰囲気を形成すればよい。又、水素原子を導入す
る場合には、水素原子供給用の原料ガス、例えばH8ち
るいは前記し几水素化シラン類又は/及び水素化ゲルマ
ニウム等のガス類全スパッタリング用の堆積室内に導入
してこれ等のガス類のプラズマ雰囲気を形成すればよい
。さらにハロゲン原子供給用の原料ガスとしては、前記
のハロゲン化物或いはハロゲンを含む硅素化合物が有効
なものとして挙げられるが、その他に、HF 。
He4. HBr、 HI等のハロゲン化水素、SiH
2F2.5iH2I2.5iH2C1−2,5iHCt
a、5iH2B1z、5iHBr3等のハロゲン置換水
素化硅素、およびGeHF 3、GeHBr32、Ge
H3F 、 GeHCl 3、GeH2CL 2、Ge
HBr3゜GeHBr3、GeH2Br2、GeHaB
r 、 GeHI3、GeH2I 2、GeHa I等
の水素化ハロゲン化ゲルマニウム等、GeF4、GeC
l4、GeBr4、GeI4、GeF2、GeC1z、
GeBr2 、GeIz 等ノハロゲン化ケルマニウム
等々のガス状態の又はガス化しうる物質も有効な出発物
質として使用できる。
本発明の好ましい例において、形成される第一の層中に
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・・ロゲン原子の量の和(H十X)
は、好ましくは0.01〜40atomic%、より好
適には0.05〜30 atomic%、最適には0.
1〜25 atomic %とされるのが望ましい。
グロー放電法、スパッタリング法あるいはイオンブレー
ティング法を用いて、スズ原子を含有するアモルファス
シリコン(以下、r a−3iSn(H,X)Jと表記
する。)で構成される第一の層全形成す名には、上述の
a  S iGe (H+ X )で構成される層の形
成の際に、ゲルマニウム原子供給用の出発物質を、スズ
原子(Sn)供給用の出発物質にかえて使用し、形成す
る層中へのその量を制御しながら含有せしめることによ
って行なう。
前記スズ原子(Sn)供給用の原料ガスとなシうる物質
としては、水素化スズ(5nH4)やSnF2.5nF
4.5ncA2.5nC14,5n13r 2.5r1
3r4.5nIz 、 SnI4等のハロゲン化スズ等
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
、ハロゲン化スズ金用いる場合には、所定の支持体上に
ハロゲン原子全含有するa−8iで構成される層を形成
することができるので、特に有効である。なかでも層作
成作業時の取扱い易さ、Sn供給効率の良さ等の点から
、5nCz4が好ましい。
そして、5nct、 fスズ原子(Sn)供給用の出発
物質として用いる場合、これをガス化するには、固体状
の5nC4f加熱するとともに、Ar、He等の不活性
ガス全欧き込み、該不活性ガスを用いてバブリングする
のが望ましく、こうして生成したガス全、内部全減圧に
した堆積室内に所望のガス圧状態で導入する。
グロー放電法を用いて、酸素原子、炭素原子、又は窒素
原子を含有するa −5iGe (H、X)、a−8i
Sn (H、X)又はa−8iQeSn (H,X)で
構成される層又は一部の層領域を形成するには、上述の
a−8iQe (H、X)又は/及びa−8iSn (
H、X)で構成される層の形成の際に、原子(0,C,
N)導入用の出発物質を、a−8iGe(H,X)又は
/及びa−8iSn(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。
そのような原子(0,C,N)導入用の出発物質として
は、少なくとも原子(0,C,N)t−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、殆んどの
ものが使用できる。
具体的には酸素原子(0)導入用の出発物質として、例
えば、酸素(02)、オゾン((12))、−酸化窒素
(NO)、二酸化窒素(NO2)、−二酸化窒素(N2
0 )、三二酸化窒素(N2(12))、四三酸化窒素
(N204)、三二酸化窒素(N205)、三二酸化窒
素(NO3)、シリコン原子(Si)と酸素原子(0)
と水素原子(H)と全構成原子とする、例えば、ジシロ
キサン(H3SiO8iH3)、トリシロキサン(H3
S i O81H20s jHs )等の低級シロキサ
ン等が挙げられ、炭素原子(C)導入用の出発物質とし
ては、例えば、メタン(CH4)、エタン(C2H6)
、プロパン(C3H8)1、n−ブタン(n、  C4
H10)、ペンタン(CsHr。)等の炭素数1〜5の
飽和炭化水 “素、エチレン(C2H4)、プロピレン
(C3H6)、ブテン−1(C4H8)、ブテン−2(
C4H3)、インブチレン(C4H8)、ペンテン(C
3H1゜)等の炭素数2〜5のエチレン系炭化水素、ア
セチレン(C2H2)、メチルアセチレン(C3H4)
、ブチン(C4H6)等の炭素数2〜4のアセチレン系
炭化水素等が挙げられ、窒素原子(N)導入用の出発物
質としては、例えば、窒素(N2)、アンモニア(NH
3)、ヒドラジ)(H2NNH2)、アジ化水素(HN
l)、アジ化アンモニウム(N・H4N5)、三弗化釜
索(FsN)、四弗化窒素CF4N)等が挙げられる。
また、スパッタリング法を用いて原子(0,C。
N)を含有するa −5iGe (H,X)、a−8i
Sn (H,X)またはa  3 tGeSn (Hr
 X)で構成される層を形成する場合には、原子(0,
C,N)導入用の出発物質としては、グロー放電法の際
に列挙した前記のガス化可能な出発物質の外に、固体化
出発物質として、SiO2、Si3N4、カーボンブラ
ック等を挙げることが出来る。これ等は、81等のター
ゲットとしての形で使用することができる。
グロー放電法、スパッタリング法あるいはイオンブレー
ティング法を用いて、第■族原子又は第1族原子導入用
するa−3iGe (H、X)又は/及びa−8xSn
 ((Hr X )で構成される層又は一部の層領域を
形成するには、上述のa−8iQe (H,X)又は/
及びa  31Sn (H+ X)で構成される層の形
成の際に、第1族原子又は第V族原子導入用の出発物質
を、a−3iGe (H、X)又は/及びa  5iS
n (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1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,B4H1o1B5H9、B
5H□0、B6H1いB6H12、B6H14等の水素
化硼素、BF3、BCl2、BBr3等のハロゲン化硼
素等が挙げられる。
この他、AlCl2、CaCt3、Ga(CH3)2、
■nCt3、TtC43等も挙げることができる。
第1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、B2H6等の水素北隣、PH4
I、 PF3、PF5、BCl3、BCl5、PBr3
、PBr3、Pl、等のノ・ロゲン北隣が挙げられる。
この他、AsF3、AsF3、Asc:13、ASBr
3、AsF5、SbH3、SbF3、SbF5.5bC
23,5bC15、BiH3、BiCl2、B1Br3
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。
以上記述したように、本発明の光受容部材の第一の層は
、グロー放電法、スパッタリング法等を用いて形成する
が、光受容層に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及
びスズ原子、第■族原子又は第V族原子、酸素原子、炭
素原子又は窒奏原子、あるいは水素原子又は/及びノ・
ロゲン原子の各々の含有量の制御は、堆積室内へ流入す
る、各々の原子供給用出発物質のガス流量あるいは各々
の原子供給用出発物質間のガス流量比を制御することに
より行われる。
また、第一の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
材を得るためには重要な要因であシ、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、第一の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景等にも考慮
をはらって決定する必要もある。
具体的には第一の層を形成する場合、支持体温度は、通
常50〜350℃とするが、よシ好ましくは50〜30
0℃、特に好ましくは100〜300℃とする。そして
、堆積室内のガス圧は、通常0.01〜5 Torrと
するが、好筐しくは0.001〜3’l’orrとし、
特に好ましくは0.1〜I Torrとする。
また、放電パワーは0.005〜50 W/calとす
るのが通常であるが、好ましくは0.01〜30W/c
aとし、特に好ましくは0.01〜20W/ca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全形成すべく、相
互的且つ1    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型筒しい。
本発明の光受容部材は、その光受容層が、前述したよう
に、ショートレンジ内に少くとも一対の非平行な界面を
有するように形成されていることが必要であシ、そのた
めに支持体上に形成される層の表面が支持体表面に対し
非平行となるように形成されるわけであるが、そのよう
にするについては、成膜操作中、放電パワー、ガス圧を
比較的高く保つことによって行われる。
そしてそれらの放電パワー、ガス圧は、使用ガスの種類
、支持体の材質、支持体表面の形状、支持体温度等によ
って異り、これらの種々の条件を考慮して決定される。
ところで、本発明の第一の層に含有せしめるゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子、原子(0,C,N)、第■
族原子又は第■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、第一の贋
金形成するに際して、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、第一の層の形成の際に、該層中
に含有せしめるゲルマニウム原子又はスズ原子、原子(
0,C,N)あるいは第1族原子又は第■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
を有する光受容層を形成するには、グロー放電法を用い
る場合であれば、ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子
、原子(0,C,N)、あるいは第1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
ガス流量金、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
よシ、ガス流路系の途中に、設けられた所定のニードル
パルプの開口を漸次変化させる操作を行えばよい。この
とき、流量の変化率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次変化率曲線に
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、第一の層をスパッタリング法を用いて形成する場
合、ゲルマニウム原子又はスズ原子、原子(0,C,N
)、あるいは第1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
、ゲルマニウム原子又はスズ原子、原子(0,C,N)
あるいは第1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、該ガス全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。
第二の層 本発明の光受容部材の第二の層1(12)は、上述の第
一の層102上に設けられ、自由表面104ヲ有する層
、すなわち表面層であって、光受容層の自由表面104
での反射をへらし、透過率を増加させる機能、即ち、反
射防止機能を奏するとともに、光受容部材の耐湿性、連
続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境性および耐
久性等の諸特性を向上せしめる機能金臭するものである
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、既に形成されている第一の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、例えば
、MgF2、At2(12)、ZrO2、TiO□、Z
”S s CeO2、CeF3、’ra2o5、AtF
3、NaF等の無機弗化物、無機酸化物及び無機硫化物
の中から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
また、反射防止を効率的に達成するには、第二の層の形
成材料として、第二の層の形成材料の屈折率をnとし、
第二の層が直接積層される第一の層の構成層の屈折重音
n、とじ次場合、次式: の条件を満たす材料を選択使用することが望ましい。
以下、前述の無機弗化物、無機酸化物及び無機硫化物、
あるいはそれらの混合物の屈折率の例のいくつかを挙げ
るが、これら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。なお、かっこ書きの数字が屈折率を表わしている
ZrO2(2,00)、TiO2(2,26)、zro
2/ Tiez=6/1 (2,09)、TlO2/Z
r02= 3 / 1 (2,20)、GeO2(2,
23)、ZnS (2,24)、A4zG3 (1−6
3)、CeFs (1,60)、A40s/Zr0t 
= 1 / 1 (1,68)、MgF2(1,38) また、更に第二の層の厚さは、第二の層の厚さをd、第
二の層を構成する材料の屈折率をn。
照射光の波長をλとした場合、次式: d=−5m(但し、mは正の奇数) の条件を満たすようにすることが望ましい。具体的には
、露光光の波長が近赤外から可視光の波長域にある場合
、第二の層の層厚は、0.05〜2μmとするのが好ま
しい。
該第二の層を形成するについては、本発明の目的を効率
的に達成するために、その層厚全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、
グロー放電全生起せしめて、無機化合物をスパッタリン
グすることにより、第一の層が形成された支持体上に、
第二の層を堆積する。
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とのマツチングに優れ、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
特性が安定しておシ高感度で、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。
〔実施例〕
以下、本発明全実施例1乃至15に従って、よシ詳細に
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、第一の層をグロー放電法を用いて
形成し、第二の層はスパッタリング法を用いて形成した
。第29図は本発明の光受容部材の製造装置である。
図中の2902.29(12).2904.2905.
2906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1例として、
たとえば、2902はSiF4ガス(純度99.999
係)ポ、ンベ、29(12)は山で稀釈されたB2)ム
ガス(純度99.999%、以上B2 Ha/Hzと略
す。)ボンベ、2904はCH4ガス(純度99.99
9チ)ボンベ、2905はGeF4ガス(純度99.9
99 % )ボンへ、2906id不活性ガス(He)
ボンベである。そして、2906’はS nC4が入っ
た常閉容器である。
これらのガスを反応室2901に流入させるにはガスボ
ンベ2902〜2906のパルプ2922〜2926、
リークパルプ2935が閉じられていることを確認し又
、流入パルプ2912〜2916、流出パルプ2917
〜2921、補助パルプ2932.2933が開かれて
いることを確認して、先ずメインノ(ルブ2934 k
開いて反応室2901、ガス配管内全排気する。次に真
空Atシリンダー2937上に第一の層及び第二の層上
形成する場合の1例全以下に記載する。
1ず、ガスボンベ2902工りSiF、ガス、ガスボン
ベ29(12)より B2Ha/Heガス、ガスボンベ
2904よυCH4ガス、ガスボンベ2905よりGe
F+ガスの夫々をパルプ2922.2923.2924
.2925を開いて出口圧ゲージ2927.2928.
2929.2930の圧を1. Ky / crlに調
整し、流入パルプ2912.2913.2914.29
15を徐々に開けて、マスフロコントローラ2907.
2908.2909.2910内に流入される。引き続
いて流出パルプ2917.2918.2919.292
0、補助パルプ2932全徐々に開いてガスを反応室2
9旧内に流入される。
このときのs i F4ガス流量、GeF、ガス流量、
CH4ガス流量、B2H6/Heガス流量の比が所望の
値になるように流出パルプ2917.2918.291
9.2920を調整し、又、反応室2901内の圧力が
所望の値になるように真空計2936の読みを見ながら
メインパルプ2934の開口を調整する。そして基体シ
リンダー2937の温度が加熱ヒーター2938によシ
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2940 全所望の電力に設定して反
応室2901内にグロー放電全生起せしめるとともに、
マイクロコンピュータ−(図示せず)を用いて、あらか
じめ設計された流量変化率線に従って、SiF、ガス、
GeF。
ガス、CH4ガス及びB2 Ha/H2ガスのガス流量
を制御しながら、基体シリンダー2937上に先ず、シ
リコン原子、ゲルマニウム原子、炭素原子及び硼素原子
全含有する第一の層を形成する。
また、第一の層中にスズ原子を含有せしめる場合にあっ
て、原料ガスとして5nC4k出発物質としたガスを用
いる場合には、2906’に入れられた固体状5nCA
、 k加熱手段(図示せず)を用いて加熱するとともに
、該5nC4中に、Ar、 He等の不活性ガスボンベ
2906よ、QAr、He等の不活性ガスを吹き込み、
バブリングする。発生した5nC14のガスは、前述の
SiF4ガス、GeF、ガス、CH4ガス、B2Hs/
H2ガ・2等と同様の手順によシ反応室内に流入させる
前述のようにして第一の層をグロー放電法により形成し
た後、第一の層上形成するのに用いた各原料ガス及び希
釈ガスのパルプブを閉じたのち、リークパルプ2935
 ffi徐々に開いて堆積装置内全大気圧に戻し、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、第二の層形成用の
無機化合物からなるターゲット’を一面に張り、リーク
パルプ2935 ’に閉じて堆積装置内全減圧した後、
アルゴンガスを堆積装置内が0.015〜0.02 T
orr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、無機化合物全スパッタリン
グして、すでに形成されている第一の層上に第二の層を
堆積する。
実施例1 支持体として、シリンダー状At基体(長さ357個、
径80鯨)に第5図(p:ピッチ、D:深さ)に示すよ
うな施蓋加工を施して得た。ピッチ(p) 25 μm
、深さくD) 0.8 μmの螺旋溝表面形状を有する
ものを用いた。なお、第5(A)図はAt支持体の全体
図であり、第5(B)図はその部分拡大断面図である。
次に、該At支持体上に、第29図に示した製造装置に
よシ、第一の層を以下の第1A表に示す条件で、第二の
層を以下の第1B表に示す条件で形成した。なお、第一
の層形成時におけるSiF4ガスおよびGeF4ガスの
ガス流量は、第32図に示す流量変化線に従って、マイ
クロコンピュータ−制量によシ、自動的に調整した。
こうして得られた光受容部材の各々について、それらの
光受容層を電子顕微鏡で測定したとこ゛ろ、いずれも第
1図に示す様に第二の層の表面と、支持体の表面とは非
平行となっていfcOまた、p、を支持体の中央と両端
とで光受容層の層厚の差は平均271mであった。
さらに、これらの光受容部材について、第31図て示す
画像露光装置を用い、波長780nm、スポット径80
μmのレーザー光を照射して画像露光を行ない、それら
を現像、転写して画像を得た。得られた画像には干渉縞
の発生は観察されず、良好な電子写真特性含有するもの
であった。
なお、第30 (A)図は露光装置の全体全模式的に示
す平面略図であシ、第30 (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、3001は光受
容部材、3002は半導体レーザー、30(12)はf
θレンズ、3004はポリゴンミラーを示している。
比較例1 比較実験として、実施例1の光受容部材を作成した際に
使用したAt支持体に代えて、サンドブラスト法により
At支持体の表面を粗面化したAt支持体全採用したほ
かは前述の実施例1の高周波電力250〜300 Wで
作製した光受容部材と全く同様の方法で光受容部材を作
成した。
この際のサンドブラスト法によシ表面粗面化処理したA
t支持体の表面状態については光受容層を設ける前に小
板研究所の万能表面形状測定器(SE−3C)で測定し
たが、この時平均表面粗さは1.8μmであることが判
明した。
この比較用光受容部材を実施例1で用いた第30図の装
置に取シ付けて、同様の画像形成を行なったところ、全
面黒色画像中には明瞭な干渉縞が形成されていた。
比較例2 実施例1と同一の表面形状を有するM支持体上に、第一
の層の形成時における放電電力をいずれも50Wとした
以外はすべて実施例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の各々について、それらの光受容層
全実施例1と同様にして測定したところ、いずれも第3
1図に示す様に、第二の層の表面は支持体の表面に対し
て平行になっていた。またAt支持体の中央と両端部と
で光受容層の層厚の差は平均1μmであつ念。
これらの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、得られた画像には実用には適
さない干渉縞の発生が観察された。
実施例2 実施例1と同様にして第2A表上欄に示すAt支持体(
試料A201〜208)を得た。
次に得られた各々とのAt支持体上に、第2B表に示す
層形成条件によフ第一の層を形成した。
なお、第一の層中に含有せしめる硼素原子は、B2Ha
/5IF4 +GeF4 #100 ppmであって、
該層の全層について約2001)2mドーピングされて
いるようになるべく導入し−た。第一の層形成後、第二
の層構成材料として、ZrO2′f:用い、スパッタリ
ング法によシ、第一の層上に層厚0.293μmの第二
の層を形成した。
こうして得られた光受容部材の各々についてそれらの光
受容層の微小部分における層厚差を電子顕微鏡で測定し
たところ、第2A表中欄に示す結果を得た。また、光受
容層のAt支持体の中央と両端とでの平均層厚の差は2
.2μmであった。
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成全行なったところ、得られた画像における干渉
縞発生状況は、第2A表下欄に示すとおシであった。
実施例3 実施例2と同様にして第3B表に示す層形成条件で、A
t支持体(試料A201〜208)上に第一の層を形成
した。なお、第一の層形成時におけるB2 Ha/ H
2ガス及び迅ガスのガス流量は第33図に示す流量変化
曲線に従ってマイクロコンビ且−ター制御によシ自動的
に調整した。また、第一の層中に含有せしめる硼素原子
は実施例2と同様の条件で導入した。第一の層形成後、
第二の層の構成林料としてTxo 2 f用い、スパッ
タリング法によシ、第一の層上に層厚0.0863μm
の第二の層を形成した。
得られた光受容部材について実施例1と同様な方法で微
小部分の層厚差を測定、L2.’ところ、第3A表中欄
の結果を得た。ま之、光受容層のシリンダーの中央と両
端とでの平均層厚の差は2.3μmであった。
これらの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、第3A表下欄に示すとおシ
の干渉縞の発生状況であった。
実施例4 実施例2と同様にして第4B表に示す層形成条件で、A
t支持体(試料A201〜208)上に、第一の層を形
成した。なお、第一の層形成時におけるH2ガス及びB
2 Ha/H2ガスのガス流量は第34図に示す流量変
化線に従って、マイクロコンピュータ−制御によシ自動
的に調整した。また、第一の層中に含有せしめる硼素原
子は、実施例2と同様の条件で導入した。第一の層形成
後、第二の層の構成材料として、zro2とTie、。
の混合物(混合比6:1)t−用い、スパッタリング法
により、第一の層上に層厚0.280μmの第二の層を
形成した。
得られた光受容部材について実施例1と同様な方法で微
小部分の層厚差全測定したところ第4A表中欄の結果を
得た。また、光受容層のAt支持体の中央と両端とでの
平均層厚の差は2.1μmであった。
これらの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、得られた画像における干渉
縞発生状況は、第4A表下欄に示すとおりであった。
実施例5〜15 実施例2と同様にして、At支持体(試料煮2(12)
〜206)上に、各々第5〜15表に示す層形成条件で
第一の層を形成した。なお、実施例7〜10および12
〜15の第一の層形成時における使用ガスのガス流量は
、各々、第35.33.36〜41図に示すガス流量変
化線に従って、マイクロコンピュータ−制御によシ、自
動的に調整した。また、第一の層に含有せしめる硼素原
子は、実施例2と同じ条件で導入した。各実施例におい
て、第一の層形成後、下記の第16表に示すごとき第二
の層を、スパッタ1ノング法によシ、第一の層上に形成
した。
これらの光受容部材について、実施例1と同・様の方法
で画像形成全行なったところ、実施例1と同様の良好な
結果が得られた。
〔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
よシ、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梵のマツチングに優れ、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
特性が安定しておシ高感度で、高S′N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。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の光受容部材の層構成を模式的に示し
た図であり、第2乃至、4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全説明するための部分
拡大図であシ、第2図は、自由表面と第一の層と第二の
層の界面とが非平行な場合に干渉縞の発生が防止しうろ
ことを示す図、第、3謂は1、支持体上に設けられる構
成層各層の界面が平行である場合と非平行である場合の
反射光強度を比較する図、第4図は、第一の層を構成す
る層が二以上の多層である場合における干渉縞の発生の
防止を説明する図である。第5図は、本発明の光受容部
材の支持体の表面形状の典型例を示す図である。第6乃
至10図は、従来の光受容部材における干渉縞の発生を
説明する図であって、第6図は、光受容層における干渉
縞の発生、第7図は、多層構成の光受容層における干渉
縞の発生、第8図は、散乱光による干渉縞の発生、第9
図は、多層構成の光受容層における散乱光による干渉縞
の発生、第10図は、光受容層の構成層各層の界面が平
行である場合の干渉縞の発生全各々示している。 第11〜19図は、本発明の第一の層中におけるゲルマ
ニウム原子又はスズ原子の層厚方向の分布状態を表わす
図であり、第20〜28図は、本発明の第一の層中にお
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1族原子又は第V族原子の層厚
方向の分布状態全表わす図でちゃ、各図において、縦軸
は第一の層の層厚を示し、横軸は各原子の分布濃度を表
わしている。第29図は、本発明の光受容部材の第一の
層及び第二の層金製造するための装置の例で、グロー放
電法による製造装置の模式的説明図である。第30図は
、レーザー光による画像露光装置全説明する図である。 第31図は、自由表面と支持体の表面が平行である光受
容部材を模式的に示した図である。第32乃至41図は
、本発明の第一の層形成におけるガス流量の変化状態を
示す図であシ、縦軸は第一の層の層厚、横軸は使用ガス
のガス流量を示している。 第1乃至第4図及び第31図について、100・・・光
受容部材   101・・・支持体102.202.3
02.402・・・第一0層1(12).2(12).
3(12).4(12)・・・第二の層402′、40
2“・・・第一の層を構成する層104.204.30
4・・・自由表面205.305・・・第一の層と第二
の層との界面第6乃至10図について601・・・下部
界面  602・・・上部界面701・・・支持体  
702.7(12)・・・光受容層801・・・支持体
 802・・・光受容層 901・・・支持体902・
・・第1層 9(12)・・・第2層 1001・・・
支持体1002・・・光受容層  10(12)・・・
支持体表面1004・・・光受容層表面第29図におい
て、 2901・・・反応室 2902〜2906・・・ガス
ボンベ2906’・5nCt4槽 2907〜2911・・・マスフロコントローラ291
2〜2916・・・流入パルプ 2917〜2921・・・流出パルプ 2922〜2926・・・バ ル プ 2927〜2931・・・圧力調整器 ”、22932.2933−・・補助パルプ 2934
・・・メインパルプ2935・・・リークパルプ  2
9亭6・・・真 空 計、≦ 2937・・・基体シリンダー 2938・・・加熱ヒ
ーター2939・・・モーター    2940・・・
高周波電源第30図において 3001・・・光受容部材  3002・・・半導体レ
ーザー30(12)・・・fθレンズ  3004・・
・ポリゴンミラーsmの9訳内容に変更なし) 位;6 イーI1.ire 第3図 (A)            (B)(C) R 位置 位置 位置 第85A 第9図 第10図 位置 第11図 第12図 第13図 第14図 第15図 第16図 第17図 第18図 第19図 □C 第20図 第21図 □C 第26図 第31図 第33図 H2ガス         BzHa/Heガス手 続
 補 正 書(方式) 昭和60年11月15日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第191997  号2、発明の名称 光  受  容  部  材 3、補正をする者 事件との関係     特許出願人 性 所  東京都大田区下丸子3丁目30番2号名称 
(100)キャノン株式会社 4、代理人 住 所  東京都千代田区麹町3丁目12番地6麹町グ
リーンビル 5、補正命令の日付   自  発 6、補正の対象 明細書および図面 7、補正の内容 願書に最初に添付した明細書および図面の浄書・別紙の
とおり(内容に変更なし) 以上 手  続  補  正  書         6゜昭
和60年11月15日 7゜ 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第191997  号2、発明の名称 光  受  容  部  材 3、補正をする者 事件との関係     特許出願人 性 所  東京都太田区下丸子3丁目30番2号名称 
(100)  キャノン株式会社4、代理人 住 所  東京都千代田区麹町3丁目12番地6麹町グ
リーンビル 5、補正命令の日付    自   発補正の対象 図面の記載 補正の内容 16図 面 第4図、第33図及び第39図を別添のとおりに訂正す
る。 以上 第33図

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体上に、シリコン原子と、ゲルマニウム原子
    又はスズ原子の少なくとも一方とを含有する非晶質材料
    で構成された第一の層と、反射防止機能を奏する第二の
    層とからなる光受容層を有する光受容部材であつて、シ
    ョートレンジ内に少なくとも一対の非平行な界面を有し
    、該非平行な界面が層厚方向垂直な面内の少なくとも一
    方向に多数配列し、該非平行な界面が配列方向において
    各々なめらかに連結していることを特徴とする光受容部
    材。
  2. (2)第一の層が、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する特許請求の範
    囲第(1)項に記載の光受容部材。
  3. (3)第一の層が伝導性を制御する物質を含有している
    特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  4. (4)第一の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。
  5. (5)第一の層が、伝導性を制御する物質を含有する電
    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。
  6. (6)第一の層が、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。
  7. (7)第二の層が、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なくとも一種で構成されたもの
    である特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  8. (8)第二の層を構成する物質の屈折率をn、照射光の
    波長をλとした場合、第二の層の厚さdが次式: d=(λ/4n)m(但し、mは正の奇数である。)を
    満足する特許請求の範囲第(7)項に記載の光受容部材
  9. (9)第二の層を構成する物質の屈折率をnとし、第二
    の層と接する第一の層を構成する非晶質材料の屈折率を
    n_aとした場合、次式: n=√n_a を満足する特許請求の範囲第(7)項に記載の光受容部
    材。
  10. (10)非平行な界面の配列が規則的である特許請求の
    範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  11. (11)非平行な界面の配列が周期的である特許請求の
    範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  12. (12)ショートレンジが0.3〜500μである特許
    請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 非平行な界面は、支持体の表面に設けられ た規則的に配列しているなめらかな凹凸に基づいて形成
    されている、特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容
    部材。
  13. (13)前記なめらかな凹凸が正弦関数形線状突起によ
    つて形成されている特許請求の範囲第(12)項に記載
    の光受容部材。
  14. (14)前記支持体が円筒状である特許請求の範囲第1
    項に記載の光受容部材。
  15. (15)正弦関数形線状突起が前記支持体の面内に於い
    て螺線構造を有する特許請求の範囲第(14)項に記載
    の光受容部材。
  16. (16)前記螺線構造が多重螺線構造である特許請求の
    範囲第(15)項に記載の光受容部材。
  17. (17)前記正弦関数形線状突起がその稜線方向に於い
    て区分されている特許請求の範囲第(13)項に記載の
    光受容部材。
  18. (18)前記正弦関数形線状突起の稜線方向が円筒状支
    持体の中心軸に沿つている特許請求の範囲第(13)項
    に記載の光受容部材。
  19. (19)前記なめらかな凹凸は傾斜面を有する特許請求
    の範囲第(12)項に記載の光受容部材。
  20. (20)前記傾斜面が鏡面仕上げされている特許請求の
    範囲第(19)項に記載の光受容部材。
  21. (21)光受容層の自由表面には、支持体表面に設けら
    れたなめらかな凹凸と同一のピッチで配列されたなめら
    かな凹凸が形成されている特許請求の範囲第(12)項
    に記載の光受容部材。
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