JPS6287967A - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

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JPS6287967A
JPS6287967A JP22764785A JP22764785A JPS6287967A JP S6287967 A JPS6287967 A JP S6287967A JP 22764785 A JP22764785 A JP 22764785A JP 22764785 A JP22764785 A JP 22764785A JP S6287967 A JPS6287967 A JP S6287967A
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啓一 村井
Kyosuke Ogawa
小川 恭介
Atsushi Koike
淳 小池
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    • 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
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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線等金示す)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
材全光学的に走査することにJll)静電潜像全形成し
、次いで該潜像全現像するか、更に必要に応じて転写、
定着などの処理を行なり1画像全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 −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
長上布する)全使用して像記録全行なうのが一般的であ
る。
ところで、半導体レーザー全周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)が
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1012Ωの以上の
暗抵抗全確保するには、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
制御され友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全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
の問題音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全伝導特性の異なる
層を積層した二層以上の層構成として、光受容層内部に
空乏層全形成したシ、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
の暗抵抗金高めた光受容部材が提案されている。
ところがそうした光受容層が多層構造上布する光受容部
材は、各層の層厚にばらつきがあシ、これ全周いてレー
ザー記録全行う場合、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
容層内部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。)よシ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全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l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
果が起シ、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シ、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をもたら
してしまうといった問題がある。
こうした問題を解消する策として、(a)支持体表面全
ダイヤモンド切削して、±500 A〜±1000OA
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友り、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、サンドゲラストによシ砂目状の微
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全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、支持体表面に特定りの
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金きたして(−ま
り。
(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、樹脂層工り脱気現象が生じ、
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−8i層形成の際のプラズマによってダメージ
金堂けて、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全盲する。
(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シ、
残シは、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
て拡散光となシ、残シ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
拡散性全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、支持体表面全
不規則に荒すことでは、干渉縞全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、且つ同一ロ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
突起がランダムに形成され・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金もたらして
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
とが平行になシ、その部分では入射光は、明部、暗部を
もたらすところとなシ、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、支持体表面全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、表面全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ニジ一層複雑となる。
〔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
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−8iで構成された光受容層を有する光受容部
材全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→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
受容部材全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
び高電気的耐圧性上布する、a−8iで構成された光受
容層を有する光受容部材全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り、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
に出て且つ解像度の高い、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、上述の目的全達成すべく鋭意研究金型ね
た結果、下達する知見金得、該知見に基づいて本発明全
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全体えた光受容部材に
おいて、前記支持体表面が、複数の球状痕跡窪みによる
凹凸形状を有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金型ねた結果得た知見
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、前記支持体表面に、複数の球状痕跡渾みによる凹
凸金膜けることにより、画像形成時に現われる干渉縞模
様の問題が解消されるというものである。
この知見は、本発明者らが試みた各種の実験にニジ得た
事実関係に基づくものである。
このところを、理解全容易にするため、図面音用いて以
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
形状を有する支持体101上に、その凹凸の傾斜面に沿
って、第一の層102と第二の層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3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全説明するための図である
第3図は、表面全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全拡大
して示した図である。該図において、301は第一の層
、302は第二の層、303は自由表面、3(14)は
第一の層と第二の層の界面をそれぞれ示している。第3
図に示すごとく、支持体表面全切削加工等の手段にニジ
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、光受容層が第一の層301
と、第二の層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、例えば次の工うな問題
が定常的に惹起される。
即ち、第一の層と第二の層との界面3(14)及び自由
表面303とが平行関係にあるため、界面3(14)で
の反射光R4と自由表面での反射光R2とは方向が一致
し、第二の層の層厚に応じた干渉縞が生じる。
第2図は、第1図の一部全拡大した図であって、第2図
に示すごとく、本発明の光受容部材は支持体表面に複数
の微小な球状痕跡窪みによる凹凸形状が形成されており
、その上の光受容層i、該凹凸形状に沿って堆積するた
め、例えば光受容層が第一の層201と第二の層202
との二層からなる多層構成の光受容部材にあっては、第
一の層201と第二の層202との界面2(14)、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2(14)に形成される球状痕跡窪みの曲率k R
+、自由表面203に形成される球状痕跡窪みの曲率k
 R2とすると、R1とR2とはR1\R2となるため
、界面2(14)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θ1、θ2がθ1\θ2であって、方向が異なる
うえ、第2図に示す4.4、ts k用いて1.+12
−13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、干渉縞は謹み内で分
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、そ峠 れらは視覚にはと  ない程度のものとなる。
即ち、かくなる表面形状全盲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シ、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
を形成しうる光受容部材を得ることにつながる。
ところで、本発明の光受容部材の支持体表面の球状痕跡
窪みによる凹凸形状の曲率R及び幅りは、こうした本発
明の光受容部材における干渉縞の発生全防止する作用効
果全効率的に達成するためには重要な要因である。本発
明者らは、各種実験2重ねた結果以下のところを究明し
た。
即ち、曲率R及び幅りが次式: %式% 全満足する場合には、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:p> 0.055 R= 全満足する場合には、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編
上、各々の痕跡窪み内に分散せしめ、光受容部材におけ
る干渉縞の発生全防止する九めには、前記pを0.03
5、好ましくは0.055以上とすることが望ましい。
ま九、痕跡窪みによる凹凸の幅りは、大きくとも500
μm程度、好ましくは200μm以下、よシ好ましくは
100μm以下とするのが望ましい。
上述のごとき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、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ノ・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  Sl (Ge r Sn) (Hr 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−
8i(Qe、Sn) (H,X)で構成されておシ、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
ことができる。そして、該第−の層は、多層構造を有す
ることもあシ、特に好ましくは、伝導性全制御する物質
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
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。
本発明の第一の層及び第二の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、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てきる。
以下、第1図によυ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が、本発明はこれによって限定さ
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全説明するため
に模式的に示した図で117、図中、100は光受容部
材、101は支持体、102は第一の層、103は第二
の層、1(14)は自由表面を示す。
以下、第1図に示した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全説明するため
に模式的に示した図でアシ、図中、100は光受容部材
、101は支持体、102は光受容層、103は自由表
面を示している。
】二二二色 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カエシも微小な凹凸全盲
し、しかも該凹凸は複数の球状痕跡窪みによるものであ
る。
以下、該支持体表面の形状およびその好ましい製造方法
の例を、第4及び5図にニジ詳しく説明するが、本発明
の光受容部材における支持体の形状及びその製造方法は
、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表面の形
状の典型的1例金、その凹凸形状の1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は剛体真球、4
(14)は球状痕跡窪みを示している。
さらに第4図は、該支持体表面形状金得るのに好ましい
製造方法の1例金も示すものでもある。即ち、剛体真球
403金、支持体表面402ニジ所定高さの位置xi)
自然落下させて支持体表面402に衝突させることにニ
ジ、球状窪み4(14)金形成しうろことを示している
。そして、ほぼ同一径R′の剛体真球403ヲ複数個用
い、それら金回−の高さhニジ、同時あるいは逐時、落
下させることにニジ、支持体表面402に、ほぼ同一曲
率R及び同一幅Dt−有する複数の球状痕跡窪み4(1
4)全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。
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503.5
03、・・・全ほぼ同一の高さよシ規則的に落下させて
ほぼ同一の曲率及びほぼ同一の幅の複数の痕跡窪み6(
14).6(14)、・・・1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5(14).5
(14)、・・・全形成するには、球体503の支持体
表面502への衝突時期が、互いにずれる工うに球体5
03.503、・・・を自然落下せしめる必要のあるこ
とはいう1でもない。
また、第5(B)図に示す例では、異なる径上布する二
種類の球体503.503′、・・・全ほぼ同一の高さ
又は異なる高さから落下させて、支持体501の表面5
02に、二種の曲率及び二種の幅の複数の団み5(14
).5(14)′・・・1互いに重複し合う工うに密に
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、・・・全ほぼ同一
の高さよシネ規則に落下させ、ほぼ同一の曲率及び複数
種の幅上布する複数の窪み5(14).5(14)、・
・・1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。
以上の工うに、剛体真球全支持体表面に落下させること
により、球状痕跡窪みによる凹凸形状全形成することが
できるが、この場合、剛体真球の径、落下させる高さ、
剛体真球と支持体表面の硬度、あるいは、落下させる球
体の量等の諸条件全適宜選択することにニジ、支持体表
面に所望の曲率及び幅を有する複数の球状痕跡窪みを、
所定の密度で形成することができる。
即ち、上記諸条件全選択することにニジ、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上1目
的に応じて自在に調整でき、表面に所望の凹凸形状表面
する支持体金得ることができる。
そして、光受容部材の支持体全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
ていてそれなシ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、切削にエシ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
の問題金体うところ、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
の支持体全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、At、 
Cr 、 Mo、Au、 Nb、 ’l’a。
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、セルロースルアセテート、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
全設けるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、Ni(’r 。
At、 Cr 、 Mo、Au、Ir、Nb、Ta5V
、Ti。
Pt 、  Pd 、  In2O3、SnO2、I 
T O(In2O3+5no2)等から成る薄膜を設け
ることによって導電性全付与し、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、NtCr、AZ
 s Ag s Pb、Zn1NiSAu、Cr、Mo
、Ir、Nb、’ra、v。
Tt、Pt等の金属の薄膜全真空蒸着、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10。)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
能な限シ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全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例全第6囚図及び第6(Q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)基体音用い、該円筒状基体に第6
(A)、(ロ)図に示した製造装置音用いて、支持体表
面に凹凸形状全形成せしめる。
支持体表面に前述のような凹凸形状全形成するについて
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9わけ耐
久性及び低コスト化等の理由に工り、ステンレス及び鋼
鉄の剛体球が好筐しい。そしてそうした球体の硬度は、
支持体の硬度ニジも高くても、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。
第6A、第6B図は製造装置全体の断面略図であり、6
01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、予め表面全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によって軸支されて
シ、モーター等の適宜の駆動手段603で駆動され、ほ
ぼ軸芯のまわシで回転可能にされている。回転速度は、
形成する球状痕跡窪みの密度及び剛体真球の供給量等全
考慮して、適宜に決定され、制御される。
6(14)は、剛体真球605全自然落下させるための
落下装置であシ、剛体真球605ヲ貯留し、落下させる
ためのボールフィーダー606、フィーダー606から
剛体真球605が落下しやすいように揺動させる振動機
607、シリンダーに衝突して落下する剛体真球605
ヲ回収するための回収槽608、回収槽608で回収さ
れた剛体真球605をフィーダー606まで雪輸送する
ためのボール送シ装置609、送り装置609の途中で
剛体真球を液洗浄するための洗浄装置610、洗浄装置
610にノズル等全介して洗浄液(溶剤等)を供給する
液だめ611、洗浄に用いた液上回収する回収槽612
などで構成されている。
フィーダー606から自然落下する剛体真球の量は、落
下口613の開閉度、振動機607による揺動の程度等
によシ適宜調節される。
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
に第一の層102が設けられるが、該第−の層102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
はノ・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全含有せし
めることができる。更にまた、該第−の層には、必要に
応じて伝導性全制御する物質全含有せしめることが可能
であって、伝導性全制御する物質を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
に有することが望ましい。
本発明の第一の層中に含有せしめる前記ハロゲン原子と
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ノ・ロゲン原子の量
の和(H+X)は、好ましくは0.01〜40 ato
mic%、より好適には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/又はスズ原子全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
性を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
ズ原子全含有せしめることにより、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特性金示すところのものとなるが、中
でも特に可視光領域金ふくむ比較的短波長がら比較的短
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。そしてこのことは、半導体レーf
−’を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り、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金いう。) 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/又はスズ原子を比較的多
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/及びスズ原子を含有せし
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
全極端に大きくすることにエフ、半導体レー?4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/及びスズ原子全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、ゲルマニウム原子を例として、第7
乃至15図によジ設明する。
第7図乃至第15図において、横軸はゲルマニウム原子
の分布濃度Ct−1縦軸は、第一の層の層厚を示し、t
−は支持体側の第一の層の端面の位置金、tTは支持体
側とは反対側の第二の層側の端面の位置金示す。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
層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1でも理解全容易にす
るための説明のための模式的なものである。
第7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7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1sより1.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1.ニジは濃
度C2ニジ界面位置tアに至るまで徐々に連続的に減少
されている。位置1.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8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、ニジ位置1Tに至るまで
濃度C3から徐々に連続的に減少して位置1Tにおいて
濃度C2となる様な分布状態全形成している。
第9図の場合には、位置t、より位置121では、ゲル
マニウム原子の分布濃度Cは濃度C5と一定位置とされ
、位置t2と位置り丁との間において、徐々に連続的に
減少され、位置tTにおいて、分布濃度Cは実質的に零
とされている。
第10図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは
位置t、より位置tアに至るまで、濃度C6エシ初め連
続的に徐々に減少され、位置t3ニジは急速に連続的に
減少されて位置1Tにおいて実質的に零とされている。
第11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6と位置t4間においては、濃度C7と一
定値であp、位置tTに於ては分布濃度Cは零とされる
。位置t4と位if ttとの間では、分布濃度Cは一
次関数的に位置”4 x D位置1Tに至るまで減少さ
れている。
第12図に示される例においては、分・面濃度Cは位置
tt]位置1.−4では濃度C8の一定値金取り、位置
t、より位置t7までは@度C,fり濃度C1oまで一
次関数的に減少する分布状態とされている。
第13図に示す例においては、位置1Bよシ位置t、に
iζで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C1l工
9−次間数的に減少されて、零に至っている。
第14図においては、位置t8ニジ位置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taと位置1T
との間においては、濃度Cl11の一定値とされた例が
示されている。
第15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C14であシ、位置
t、に至るまではこの濃度CIA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t7では濃度CI5  とされる。
位置t7と位置t8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り、
で濃度C16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C,7エシ
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7図乃至第15図に工9、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の高い部分全盲し
、端面t?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?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
る局在領域を有するのが望ましい。
本発明の光受容部材に於ては、局在領域は、第7図乃至
第15図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置t、
より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ti!、jl)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。
局在領域全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ラを原子又は/
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(:max
がシリコン原子に対して、好ましくはIQQQ ato
mic ppm以上、より好適には5000 atom
ic ppm以上、最適にはI X 10”atomi
c ppm以上とされる様な分布状態となシ得る様に層
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(tllから5μ厚の層領域)
に分布濃度の最大値(::max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
決める必要があシ、通常は1〜6 X 105105a
to ppmとするが、好1しくは10〜3 X 10
5105ato ppm 、 L F)好ましくは1×
102〜2×105atO105atO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全仏う必要があり、通常は
1〜100μとするが、好ましくは1〜80μ、工9好
1しくけ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全含有せし
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の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、し友がって、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全目的とする
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、ちるいは、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全確実に
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
れるものであり、通常は0.001〜50 atomi
c%、好ましくけ0.002〜40 atomic %
、最適には0.003〜3Q 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、含有せし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
る量の上限金少なめにされる。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
百となるような場合には、含有せしめる量は通常30 
atomic%以下、好ましくは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り、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工うに分布せしめ
る場合の典型的な例のいくつかを、第16図乃至第24
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金「原子(0,C,N
)Jと表記する。
第16乃至24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上*し、七
3は支持体と第一の層との界面位置金、tアは第一の層
の第二の層との界面の位置上爪す。
第16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を示している
。該例では、原子(0,C,N)t−含有する第一の層
と支持体との界面位置t、ニジ位置1.までは、原子(
0,C,N)の分布濃度Cが01なる一定値金と9、位
置t1よシ第二の層との界面位置り丁までは原子(0,
C,N)の分布濃度Cが濃度C2から連続的に減少し、
位置tTにおいては原子(0,C,N)の分布濃度がC
3となる。
第17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t、
から位置t?にいたるまで、濃度C4から連続的に減少
し、位置し〇において濃度C5となる。
第18図に示す例では、位置Lllから位置t2までは
原子(0,C,N)の分布濃度Cが濃度C6なる一定値
金保ち、位置t2から位置1テにいたる壕では、原子(
0,C,N)の分布濃度Cは濃度C7がら徐々に連続的
に減少して位置1T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19図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは位置tmニジ位置1Tにいたるまで、濃度C8から
連続的に徐々に減少し、位置1T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20図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置t、、z5位置t3の間においては濃度C0
の一定値にあり、位置り、から位置tアの間においては
、濃度C9がら濃度C,Oとなるまで、−次間数的に減
少する。
第21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t、にいたるまでは濃度C11
の一定値にあシ、位置L4より位置1Tにいたるまでは
濃度CI2から濃度CI3となるまで一次関数的に減少
する。
第22図に示す例においては、原子(0,C,N)の分
布濃度Cは、位置t11から位置t?にい友るまで、癲
度C14から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減少
する。
第23図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置1Bから位置し、にいたるまで濃度CI5か
ら濃度C16となる筐で一次関数的に減少し、位置t、
から位i!111では濃度CI6の一定値金保つ。
最後に、第24図に示す例では、原子(0,C,N)の
分布濃度Cは、位置1.において濃度CI7であり、位
置t、から位置t6までは、濃度C17からはじめはゆ
つくシ減少して、位置し、付近では急激に減少し、位置
1丁では濃度CI8となる。次に、位置t6から位置t
7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t7においては濃度CtO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t、において濃度020となる。また更
に、位置t8から位置1.にいたるまでは濃度C20か
ら実質的にゼロとなる1で徐々に減少する。
第16図〜第24図に示した例のごとく、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
高い部分全盲し、第一の層の第二の層側の端部において
は、該分布濃度Cがが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金膜けるこ
と、好ましくは該局在領域を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、好ましくは800 atomi
c ppm以上、最適には1000 atomic p
pm  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
の層に伝導性全制御する物質金、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。
前記伝導性全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金挙げることができ、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1
族原子」と称す。)、又は、n型伝導性全与える周期律
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■族原子としては、
B(硼素)、At (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■族原子としては、P(燐)、A3 (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を制御する物質である第■族
原子又は第1族原子全含有せしめる場合、全層領域に含
有せしめるが、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
効果によって異なシ、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
ること金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1族原子又は第V族原
子の含有量は比較的わずカテヨく、通常はI X 10
 、〜I X 10 atomicppmであシ、好ま
しくは5×10〜5×102102ato ppm 、
最適にはI X 10−” 〜2 X 102ato1
02atoである。
また、支持体と接する一部の層領域に第璽族原子又は第
1族原子全含有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1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1族原子
全含有する構成層あるいは第1族原子全含有度に含有す
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族原子全含有せしめた場合には、光受容層の
自由表面が■極性の帯電処理全量けた際に、支持体側か
ら光受容層中へ注入される電子の移動をニジ効率的に阻
止することができ、又、第■族原子を含有せしめた場合
には、光受容層の自由表面が○極性に帯電処理金堂けた
際に、支持体側から光受容層中−1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’ atornic 
ppm、好ましくは50〜I X 10’ atomi
c ppm 、最適にはI X 10 〜5 X 10
  atomic ppmとする。さらに、該電荷注入
阻止層としての効果全効率的に奏するためには、第1族
原子全含有する支持体側の端部に設けられる層又は層領
域の層厚全tとし、光受容層の層厚kTとした場合、t
 / T <0.4の関係が成立することが望ましく、
x夛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
又は層領域の層厚tは、一般的には3 X 10−3〜
10μとするが、好ましくは4 X 10 ’〜8μ、
最適には5 X 10−’〜5μとするのが望ましい。
第−の層に含有せしめる第1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■族原子全分布させ
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つ全
含有せしめる場合に例示した第16乃至24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16図〜第24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■族原子又は第■族原子の
分布濃度Cの高い部分全盲し、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全盲する場合に
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全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
入阻止層全形成するという前述の作用効果がよリ一層効
果的に奏される。
以上、第■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全記述したが、所望の目的全達成
しつる特性含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V族原子の分布状態および第一の
層に含有せしめる第■族原子又は第■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、第一の層の支持体側の端部に
電荷注入阻止層金膜けた場合、電荷注入阻止層以外の第
一の層中に、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全制御する物質
全含有せしめてもよく、あるいは、同極性の伝導性全制
御する物質を、電荷注入阻止層に含有される量よジも一
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全
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、At203、SiO□、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全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全製造するに当って
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工い。
グロー放電法によってa−8iGe (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)
 ’に供給しうる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)を供給
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全生起
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  S iGe (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りうる物質としては、S
iH4、Si2H4,5i3H6,5i4H1G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5j2H4が好ま
しい。
また、前記Ge供給用の原料ガスとなりうる物質として
は、GeH4,Ge2H6、Ge3H8、Ge4H10
、Ge5H工2、Gea Hl4 、 Ge7 Hl6
、Ge8H18、Ge9H20等のガス状態又はガス化
しう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、Qe供給効率の良さ等の
点から、GeH4、Ge2H6、お工び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りうる物
質としては、多くのノ・ロゲン化合物があり、例えばハ
ロゲンガス、ノ・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
化しうるノ・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、ヨウ素のノ・ロゲンガス
、BrF、 C1F、ClF3、BrF3、BrF5、
HF3、IF7、ICt。
IBr等のハロゲン間化合物、お工びSiF4 、Si
2F6.5iCt4.51)3r4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。
上述のごときノ・ロゲン原子金含む硅素化合物のガス状
態のもの又はガス化しうるもの全原料ガスとしてグロー
放電法によυ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を使用することなく、所定の
支持体上にノ・ロゲン原子を含有するa−3iで構成さ
れる階音形成することができるので、特に有効である。
グロー放電法全用いて第一の階音形成する場合には、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、グロー放電全生起してこれ
等のガスのプラズマ雰囲気を形成することにニジ、支持
体上に第一の階音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全
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、SiH4、S 12H6、Si
3H8,5i4H1゜等の水素化硅素のガスが用いられ
る。また、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.
5iH2I2.5IH2Ctz、5iHCt3.5iH
2Brz、5iHBr3等の)S Cllノン換水素化
硅素等のガス状態のあるいはガス化しうるもの全周いた
場合には、ノ・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 (H、X)で
構成される第一の層を形成するには、シリコンがら成る
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−・ニウムからなるタ
ーゲットに用い、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金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、この蒸発源全抵抗加熱
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
囲気中全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、形成する層中にハロゲン原子を含有せし
めるには、前述のハロゲン化物又はハロゲン原子金倉む
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、水素原子全導入する場
合には、水素原子供給用の原料ガス、例えばHlあるい
は前記した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全形成すればよい。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、HCl 、 
HBr 、 HI等のハロゲン化水素、SiH2F2、
SiH2F2.5iH2C62,5iHC43,5iH
2Br2.5iHBr3等のハロゲン置換水素化硅素、
およびGeHF3、GeHBr3、GeH3F、 Ge
HBr3、GeH2C42、GeHBr3゜GeHBr
3、GeH2C42、GeHBr3GeI31等の水素
化ハロゲン化ゲルマニウム等、GeF4、GeC44、
GeBr4、GeI4、GeF2、GeCL 2、Ge
Br2、GeI2等の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ハロゲン原子の量の和(H+X)は
、好ましくは0.01〜40atomic%、=9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
ティング法全用いて、スズ原子全含有するアモルファス
シリコン(以下、ra−8iSn(H,X)Jと表記す
る。)で構成される第一の贋金形成するには、上述のa
 −5iGe (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金、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
中へのその量全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外りうる物質
としては、水素化スズ(snH+)や5nFz、SnF
 4、Sn(’t2.5nCt4、SnBr2.5rB
r4、SnI2、SnI、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
ン原子金含有する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、Sn(::4が好筐しい。
そして、5nC4全スズ原子(Sn)供給用の出発物質
として用いる場合、これ全ガス化するには、固体状の5
net< ’c加熱するとともに、Ar、He等の不活
性ガス全吹き込み、該不活性ガス金柑いてバブリングす
るのが望ましく、こうして生成したガスを、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。
グロー放電法金用いて、酸素原子、炭素原子、又は窒素
原子全含有するa−8iGe (Hr X)、a−一5
iSn (H、X)又はa−3iQeSn (I(、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−3iGe (H,X)又は/及びa−8iS 
n (Hr X )で構成される層の形成の際に、原子
(0,C,N)導入用の出発物質金、a −5iGe 
(H、X )又は/及びa−3iSn(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
の量全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)全構成原子とする
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(03)、−酸化窒素(N
O)、二酸化窒素(NO2)、−二酸fヒ窒素(N20
)、三二酸化窒素(N2O3) 、四二酸化窒素(N2
(14))、三二酸化窒素(N205)、三二酸化窒素
(NOa )、シリコン原子(St)と酸素原子(0)
と水素原子(H)とを構成原子とする、例えば、ジシロ
キサン(H,5iO8iH3)、トリシロキサン(H3
SiO8iH20SiH3)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)、n−ブタン(n −C4H10) 、
ペンタン(C5H12)等の炭素数1〜5の飽和炭化水
素、エチレン(C2H4)、プロピレン(C3Hs)、
ブテン−1(C4H8)、ブテン−2(C4H3) 、
インブチレン(C4H3) 、ペンテン(C5H1o 
)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(NH3)、ヒ
ドラジン(H2NNI(2)、アジ化水素()IN))
、アジ化アンモニウム(NH4N3 )、三弗化覧素(
H3N )、四弗化窒素(F<N )等が挙げられる。
また、スパッタリング法を用いて原子(O,C。
N)全含有するa−8iGe (H、X)、a−8iS
n(I(、X)!7’cはB −5iGeSn (H、
X )で構成される階音形成する場合には、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、5in2.513Nいカーボンブラッ
ク等金挙げることが出来る。これ等は、Si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
ーティング法金用いて、第1族原子又は第V族原子を含
有するa S iGe (H+ X)又は/及びa−3
iSn(H,X)で構成される層又は一部の層領域全形
成するには、上述のa−8iGe (H、X)又は/及
びa−3iSn(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全、a−
8iGe (H、X)又は/及びa−3iSn (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t ’に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、B、H工。、B5H9、B
5H11、B 6H10、B6H12、B6H14等の
水素化硼素、BF3、BCl3、BBr3等のノ・ロゲ
ン化硼素等が挙げられる。
この他、AlCl2、GaCl3、Ga(CH3)2、
I nCt 3、TtC13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PH8、H2N、等の水素北隣、PH4
工、PF3、PF5、BCl3、BCl5、PBr3、
PBr3、PI3等のハロゲン化燐が挙げられる。この
他、ASH3、AsF3、AsCl2、A3Br3、A
sF5.5bI(3、SbF3、SbF5.5bCt3
.5bC45、BiF3、B1C43、B1Br3等も
第1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N族原子又は第V族原子、酸素原子、炭
素原子又は窒素原子、あるいは水素原子又は/及び)・
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
ニジ行われる。
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
材金得るためには重要な要因であり、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、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。
具体的には第一の階音形成する場合、支持体温度は、通
常50〜350℃とするが、より好ましくは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、好ましくは0.001〜3 Torrとし、特
に好ましくは0.1〜I Torrとする。また、放電
パワーは0.005〜50W/iとするのが通常である
が、好ましくは0.01〜30W/cniとし、特に好
ましくは0.01〜20W/crtlとする。
しかし、これらの、層形成金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fB
Fk決めるのが望ましい。
本発明の光受容部材は、その光受容層が、前述しfCJ
: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
圧全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
って異シ、これらの種々の条件全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全均一にするためには、第一の階
音形成するに際して、前記の諸条件上一定に保つことが
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V族原子の分布
濃度金層厚方向に変化させて所望の層厚方向の分布状態
を有する光受容層全形成するには、グロー放電法全用い
る場合でちれば、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■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
ガス流量全、所望の変化率に従って適宜変化させ、その
他の条件全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ニ
ジ、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
ン等金用いて、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、第一の階音スパッタリング法金用いて形成する場
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■族原子の層厚方向の分
布濃度金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、グロー放電法全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全
ガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ導入する際のガ
ス流量全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103は、上述の第一の
層102上に設けられ、自由表面1(14)全有する層
、すなわち表面層であって、光受容層の自由表面1(1
4)での反射をへらし、透過率を増加させる機能、即ち
、反射防止機能金臭するとともに、光受容部材の耐湿性
、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境性お工
び耐久性等の諸特性を向上せしめる機能を奏するもので
ある。
そして、第二の層の形成材料は、それ金もってして構成
される層が優れた反射防止機能ヲ萎するとともに、前述
の諸性性全向上せしめる機能金臭するという条件の他に
、光受容部材の光導電性に悪影響金与えないこと、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
体現像性全採用する場合には耐溶剤性にすぐれているこ
と、即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
条件金満たし、有効に使用しうるものとしては、例えば
、MgF2、At203、ZrO2、TiO2、ZnS
、 CeO2、CeF3、Ta205、AlF2、Na
F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率t
n、とした場合、次式: %式% の条件金満たす材料全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/ Ti02=6/1(2,09)、TlO2/ Z
rO2= 3/ 1 (2−20)、GeO2(2,2
3)、ZnS (2,24’)、Al2O3(1,63
)、CeFa (1,60)、At203/ zro□
= 1 / 1 (1,68)、MgFz (1,38
)また、更に第二の層の厚さは、第二の層の厚さ全d1
第二の層を構成する材料の屈折率in、照射光の波長全
λとした場合、次式: 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。
該第二の贋金形成するについては、本発明の目的全効率
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1、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、製造規模等の要因全
考慮して適宜選択されて使用されることはいう1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全ターゲットとして
用い、スパッタリングガスとしてはArガス全用い、グ
ロー放電全生起せしめて、無機化合物全スパッタリング
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
工9、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全光源として用
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全
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上爪す。
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比含有するもので
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
の画像全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、第一の階音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25図は本発明の光受容部材の製造装置である。
図中の2502.2503.25(14).2505.
2506のガスボンベには、本発明の夫々の贋金形成す
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、2502はSiF+ガス(純度99.999
%)ボンベ、2503はH2で稀釈されたB2H6ガス
(純度99.999%、以上B2H6/H2と略す。)
ボンベ、25(14)はCH4ガス(純度99.999
%)ボンベ、2505はGeF4ガス(純度99.99
9%)ボンベ、2506は不活性ガス(He)ボンベで
ある。そして、2506’は5nct4が入った密閉容
器である。
これらのガスを反応室2501に流入させるにはガスボ
ンベ2502〜2506のパルプ2522〜2526、
リークバルブ2535が閉じられていることを確認し又
、流入パルプ2512〜2516、流出パルプ2517
〜2521、補助バルブ2532.2533が開かれて
いることを確認して、先ずメインバルブ2534 ff
i開いて反応室2501、ガス配管内全排気する。次に
真空Atシリンダー2537上に第一の層及び第二の唐
金形成する場合の1例全以下に記載する。
まス、ガスボンベ2502よりsiF、ガス、ガスボン
ベ2503 J: ’I B2)L5/H2ガス、ガス
ボンベ25(14)より CH,ガス、ガスボンベ25
05よシGeF’4ガスの夫々全パルプ2522.25
23.2524.2525全開いて出口圧ゲージ252
7.2528.2529.2530の圧′fr:I K
y/adに調整し、流入パルプ2512.2513.2
514.2515全徐々に開けて、マス70コントロー
ラ2507.2508.2509.251o内に流入さ
れる。引き続いて流出パルプ2517.2518.25
19.2520、補助パルプ2532全徐々に開いてガ
ス全反応室2501内に流入される。
このときのSiF+ガス流量、GeF4ガス流量、CH
4ガス流量、B2 H6/I(2ガス流量の比が所望の
値になるように流出パルプ2517.2518.251
9.2520 k調整し、又、反応室2501内の圧力
が所望の値になるように真空計2536の読み金兄なが
らメインパルプ2534の開口全調整する。そして基体
シリンダー2537の温度が加熱ヒーター 2538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2540 ’Th所望の電力に設
定して反応室2501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)金剛いて
、あらかじめ設計された流量変化率線に従って、SiF
4ガス、GeF、ガス、CH4ガス及びB2 H1l/
H2ガスのガス流量を制御しながら、基体シリンダー2
537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唐金形成する。
また、第一の層中にスズ原子全含有せしめる場合にあっ
て、原料ガスとして5nC4f出発物質としたガスを用
いる場合には、2506’に入れられた固体状5nct
+ +加熱手段(図示せず)金剛いて加熱するとともに
、該5nC1,中に、Ar。
He等の不活性ガスボンベ2506 J: D Ar 
、 He等の不活性ガス上吹き込み、バブリングする。
発生した5nC4のガスは、前述のSiF4ガス、 c
eF’4ガス、CH,ガス、B2H6/H,ガス等と同
様の手順にJニジ反応室内に流入させる。
前述のようにして第一の贋金グロー放電法により形成し
た後、第一の唐金形成するのに用いた各原料ガス及び希
釈ガスのパルプ全閉じたのち、リークパルプ2535 
’に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全清掃する。
次にカンード電極(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ツl−’t−面に張り、リー
クパルプ2535 k閉じて堆積装置内全減圧した後、
アルゴンガス全堆積装置内が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程仮)
でグロー放電全生起せしめ、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第一の層をに第二の贋金
堆積する。
試験例 径2mmのSUSステンレス製剛体真球全用い、前述の
第6図に示した装置音用い、アルミニウム合金製シリン
ダー(径5Qmm、長さ298mm)の表面全処理し、
凹凸全形成させた。
真球の径R′、落下高さhと痕跡窪みの曲率R1幅りと
の関係音調べたところ、痕跡窪みの曲率Rと幅りとは、
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全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。
実施例1 試験例と同様にアルミニウム合金製シリンダーの表面全
処理し、第1A表上欄に示すD、及びr2を有するシリ
ンダー状At支持体(シリンダー屋101〜106)を
得た。
次にAt支持体(シリンダー煮101〜106 ) 上
に、第25図に示す製造装置に工9、以下の第1B表に
示す条件で、第一の層を形成した。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27図に示す流量変化線に従って、マイクロコン
ピュータ−制御にニジ、自動的に調整した。
その後、第二の層の形成材料としてZrO2(屈折率2
.00 ) k用い、層厚0.293μmの第二の贋金
形成したつ これらの光受容部材について、第26図に示す画像露光
装置音用い、波長780 nm、スポット径80μmの
レーザー光を照射して画像露光全行ない、現像、転写を
行なって画像を得た。得られ友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26 (A)図は露光装置の全体全模式的に示
す平面略図であり、第26 (B)図は露光装置の全体
全模式的に示す側面略図である。図中、2601は光受
容部材、2602は半導体レーザー、2603 ハfθ
レンズ、26(14)はポリゴンミラー上爪している。
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(A7)(
径5Qmm、長さ298mm、  凹凸ピッチ100μ
m1凹凸の深さ3μm) k用いて、前述と同様にして
光受容部材全作製した。得られた光受容部材全電子顕微
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金なしていた。この光受容部
材音用いて、前述と同様にして画像形成全おこない、得
られた画像について前述と同様の評価全行なった。その
結果は、第1A表下欄に示すとおりであった。
実施例2 第2B表に示す層形成条件に従って第一の贋金形成した
以外はすべて実施例1と同様にして、At支持体(シリ
ンダーAl01〜107)上に光受容層全形成した。
なお、第一の層中に含有せしめる硼素原子は、B2 H
1l/S I F4 ”= 100 p pmであって
、該階音層ニツいて約200 ppmドーピングされて
いるようになるべく導入した。
得られた光受容部材について、実施例1と同様にして画
像全形成したところ、得られた画像における干渉縞の発
生状況は、第2A表下欄に実施例3 実施例1で用いたAt支持体(シリンダー煮105)上
に、第一の階音第3A表に示す層形成ζよ層形成した。
なお、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。
また、第一の層形成時におけるB2 Ha/H2ガス及
びH2ガスのガス流量は、第28図に示す流景変ヒ曲線
に従って、マイクロコンピュータ−制御ζニジ自動的に
調整した。第一の層形成後、第3B表上欄に示す第二の
層構成材料(301〜20)ヲ用いて、第二の層を各々
第3B表下欄て示す層厚となるようにスパッタリング法
により形成した。
得られた光受容部材(301〜320)について、実1
例1と同様にして画像形成金おこなった。
得られた画像は、いずれも干渉縞の発生が観察されず、
そして極めて良質なものであった。
実施例4 実施例1のAt支持体(シリンダーA 105 )上に
、第4表に示す層形成条件に従って第一の贋金形成した
以外は、すべて実施例3と同様にして光受容層全作成し
た。(401〜420)  なお、第・−の層形成時に
おけるB2H,/H,ガスお工びH2ガスの流量は、第
29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と同じ条件とした。
得られた光受容部材(401〜420)について、実施
例1と同様にして画像形成をおこなった。
得られた画像は、いずれも干渉縞の発生が観察されず、
そして極めて良質のものであった。
実施例5〜15 実施例1で用い−ft−At支持体(シリンダー屋10
3〜106 )上に、各々、第5〜15表に示す層形成
条件に従って、第一の贋金形成した後、各6第16表上
欄に示す層構成材料を用い、各々、第16表下欄に示す
層厚の第二の階音スパッタリング法にニジ形成した。
なお、実施例7.8.10お工び11において、第一の
層形成時における使用ガスは、各々第20〜23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
工9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、各実施例
とも、実施例2と同じ条件とした。
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全光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出全顕著に防止し、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
の画像全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全説明するための部分拡大図
であシ、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
止しうろこと金示す図、第3図は、従来の表面全規則的
に荒した支持体上に光受容層全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
られる凹凸形状全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
(匂図は縦断面図である。 第7〜15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全表わす図
であシ、第16〜20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■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
第一の層の層厚を示し、横軸は各原子の分布濃度全表わ
している。第25図は、本発明の光受容部材の第一の層
及び第二の階音製造するための装置の1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26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27乃至36図は、本発明の第一の層形成におけるガ
ス流量の変化状態金示す図であり、縦軸は第一の層の層
厚、横軸は使用ガスのガス流量金示している。 第1乃至第3図について、 100・・・光受容部材  101・・・支持体102
.201.301・・・第一の層103.202.30
2・・・第二の層1(14).203.303・・・自
由表面2(14).3(14)・・・第一の層と第二の
層との界面筒4.5図について、 401.501・・・支持体   402.502・・
・支持体表面403.503.503′・・・剛体真球
4(14).5(14)・・・球状 痕跡窪み第6図について、 601・・・シリンダー   602・・・回転軸60
3・・・駆動手段    6(14)・・・落下装置6
05・・・剛体真球    606・・・ボールフィー
ダー607・・・振動機     608・・・回収槽
609・・・ポール送シ装置 610・・・洗浄装置6
11・・・洗浄液だめ   612・・・洗浄液回収槽
613・・・落下口 第25図において、 2501・・・反応室  2502〜2506・・・ガ
スボンベ2506’ ・5nC1,槽 2507〜2511・・・マスフロコントローラ251
2〜2516・・・流入パルプ 2517〜2521・・・流出パルプ 2522〜2526・・・パ ル プ 2527〜2531・・・圧力調整器 2532.2533・・・補助パルプ 2534・・・
メインパルプ2535・・・リークパルプ  2536
・・・真 空 計2537・・・基体シリンダー 25
38・・・加熱ヒーター2539・・・モーター   
 2540・・・高周波電源第26図において

Claims (16)

    【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、前
    記支持体表面が、複数の球状窪みによる凹凸形状を有し
    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)支持体の表面に設けられた複数の凹凸形状が、
    同一の曲率の球状痕跡窪みによる凹凸形状である特許請
    求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  11. (11)支持体の表面に設けられた複数の凹凸形状が、
    同一の曲率及び同一の幅の球状痕跡窪みによる凹凸形状
    である特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  12. (12)支持体の表面の凹凸形状が、支持体の表面に複
    数の剛体真球を自然落下させて得られた前記剛体真球の
    痕跡窪みによる凹凸形状である特許請求の範囲第(1)
    項に記載の光受容部材。
  13. (13)支持体表面の凹凸形状が、ほぼ同一径の剛体真
    球をほぼ同一の高さから落下させて得られた剛体真球の
    痕跡窪みによる凹凸形状である特許請求の範囲第(1)
    項に記載の光受容部材。
  14. (14)球状痕跡窪みの曲率Rと幅Dとが、次式:0.
    035≦D/R 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。
  15. (15)球状痕跡窪みの幅が、500μm以下である特
    許請求の範囲第(14)項に記載の光受容部材。
  16. (16)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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005088401A1 (ja) * 2004-03-16 2005-09-22 Canon Kabushiki Kaisha 電子写真用感光体および電子写真用感光体の形成方法
WO2005088400A1 (ja) * 2004-03-16 2005-09-22 Canon Kabushiki Kaisha 電子写真感光体

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