JP2564114B2

JP2564114B2 - 光受容部材

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Publication number: JP2564114B2
Application number: JP60253753A
Authority: JP
Inventors: 恵志斉藤; 輝男三角; 義男津江月; 恭介小川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-11-14
Filing date: 1985-11-14
Publication date: 1996-12-18
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JPS62115168A

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、ビツカース硬度が高く、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5
6−83746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「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
形成に当つ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つても、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57−4172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、光受容層内に空乏層を形成したり、或いは
特開昭57−52178号公報、同52179号、同52180号、同581
59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。

ところが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、干渉縞模様となつて現われ、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
つては、識別性の著しく劣つ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。

この点を図面を以つて以下に説明する。

第６図に、光受容部材の光受容層を構成するある層に
入射した光I₀と上部界面602で反射した反射光R₁、下部
界面601で反射した反射光R₂が示されている。

そこにあつて、層の平均層厚をｄ、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λ/2n以上
の層厚差で不均一であると、反射光R₁、R₂が2nd＝ｍλ
（ｍは整数、反射光は強め合う）と（ｍは整数、反射光は弱め合う）の条件のどちらに合う
かによつて、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
効果が起つて、第７図に示すような状態となり、その結
果、それぞれの干渉が相乗的に作用し合つて干渉縞模様
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、定着される可視画像に現出して不良画像をもたらし
てしまうといつた問題がある。

この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
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57−16
554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、支持体表面に特定大
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、樹脂層よりの脱気現象が生
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つてダメ
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、第８図に示す様に、例えば
入射光I₀は、光受容層802の表面でその一部が反射され
て反射光R₁となり、残りは、光受容層802の内部に進入
して透過光I₁となる。透過光I₁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K₁、K₂、K₃…
となり、残りが正反射されて反射光R₂となり、その一部
が出射光R₃となつて外部に出ては行くが、出射光R₃は、
反射光R₁と干渉する成分であつ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
ろでかえつ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表面を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R₁、支
持体901表面での正反射光R₃の夫々が干渉して、光受容
部材の各層厚にしたがつた干渉縞模様が生じる。従つ
て、多層構成の光受容部材においては、支持体901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つて支持体表面を不
規則に荒す場合は、その粗面度がロツト間に於いてバラ
ツキが多く、且つ同一ロツトに於いても粗面度に不均一
があつて、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1003に
沿つて、光受容層1002が堆積するため、支持体1001の凹
凸の傾斜面と光受容層1002の凹凸の傾斜面とが1003′、
1004′で示すように平行になる。

したがつて、その部分では入射光は、2nd₁＝ｍλまた
は2nd₁＝（ｍ＋1/2）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λ/2n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。

従つて、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、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して明らか
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せる他、光受容部材の使用時にお
ける摩耗、特に部分的摩耗によつてももたらされる。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、表面層にはかえつ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ーとのマツチング性に優れ、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れ密着性に優
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つても、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。

本発明の光受容部材は、周期的な、螺旋構造を形成す
る凸部を有する円筒状支持体の表面上に、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、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で構成さ
れた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、前記感光層と前記表面層との界面において光学的
バンドギャップを整合するために前記感光層の前記表面
層と接する側の端部における酸素原子、炭素原子及び窒
素原子から選ばれる原子の含有量が前記表面層の前記感
光層と接する側の端部における前記酸素原子、炭素原
子、及び窒素原子から選ばれる原子の含有量と同じかあ
るいは実質的に差がなくされ、かつ、前記表面層は前記
酸素原子、炭素原子、及び窒素原子から選ばれた原子の
濃度が表面側に向かって連続的に増加する領域を有して
おり、前記円筒状支持体の表面が、該円筒状支持体の中
心軸を含む面での前記凸部の断面形状が主ピークに副ピ
ークが重畳している凸状形状とされ、該主ピークの１周
期の大きさが前記円筒状支持体に照射される可干渉性照
射光の径より小さくされ、且つ、該円筒状支持体表面上
の前記光受容層、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と垂直
な面内の少なくとも一方向に多数配列しているものであ
ることを特徴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、以下に記述するところである。

即ち、支持体上に表面層と感光層とを有する光受容層
を備えた光受容部材にあつては、表面層と感光層との界
面において、表面層の有する光学的バンドギヤツプと、
該表面層が直接設けられる感光層の有する光学的バンド
ギヤツプとが整合するように構成した場合、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
る層厚むらによつてもたらされるところの干渉模様や感
度むらの問題が解消されるというものである。

また、該光受容部材に要求される解像力よりも微小な
凹凸形状を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、「シヨートレンジ」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た場合、画像形成時に現われ
る干渉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形状を、シヨ
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、支持体と該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を
確保する為に、主ピークに副ピークが重畳した形状を呈
することが望ましいというものである。

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の層構成の一例を
示す模式図であり、この例では、支持体101の表面が、
主ピークに副ピークが重畳して複数の微小な凹凸形状を
なしている断面形状のものであり、該支持体101上に、
その凹凸形状に沿つて、第一の層102と第二の層103とか
らなる光受容層を備えている。

第２乃至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２（Ａ）図は前記構成の光受容部材の一部を拡
大して示した図であり、第２（Ｂ）図は同部分における
明るさを示す図である。図中、202は感光層、203は表面
層、204は自由表面、205は感光層と表面層との界面を示
している。第２（Ａ）図に示すごとく、表面層203の層
厚は、シヨートレンジｌ内においてd₂₁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
異なる傾むきを有している。したがつて、このシヨート
レンジｌに入射したレーザー等の可干渉性光は、該シヨ
ートレンジｌ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、シヨートレンジ内に於て生ずる
干渉縞は、シヨートレンジｌの大きさが照射光スポツト
径より小さい為、即ち、解像度限界より小さい為、画像
に現われることはない。又、ほ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、実質的には何等支障ない。

一方、第３図（但し、図中、302は感光層、303は表面
層、304は自由表面、305は感光層と表面層との界面を示
す。）に示すように、感光層302と表面層303との界面30
5と、自由表面304とが第３（Ａ）図のごとく非平行であ
る場合には、入射光I_Oに対する反射光R₁と出射光R₃とは
その進行方向が異なるため、第３（Ｂ）図に示すごとく
界面305と自由表面304とが平行である場合にくらべて干
渉の度合が減少する。即ち、干渉を生じても第３（Ｃ）
図に示す如く、一対の界面が平行な関係にある場合より
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り、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、表面層203
の層厚がマクロ的にも不均一である場合、即ち、異なる
２つの任意の位置における層厚d₂₃、d₂₄がd₂₃≠d₂₄であ
る場合であつても同様であつて、全層領域において入射
する光量は第２図（Ｄ）に示すように均一となる。

以上、支持体上に感光層と表面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感光層
が多層構造を有している場合、例えば第４図に示すよう
に支持体上に、二つの構成層402′と402″からなる感光
層402、および表面層403が積層されている場合であつて
も、入射光I_Oに対して反射光R₁、R₂、R₃、R₄およびR₅が
存在するが、402′402″403の各々の層において第３図
におい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、シヨートレンジｌ内の各層の界面は、一種の
スリツトとして働き、そこで回折現象を生ずる。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。

したがつて、光受容層全体で考えると干渉は各々の層
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、光受容層を構成する層の数が増大するにつれ、より
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をもつてする前述
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りも微小な凹凸を有し、
しかも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが重畳
した形状を呈しているものである。

かくなる表面形状を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り干渉し形成
される画像が縞模様となることを効率的に防止し、優れ
た画像を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、照射光のスポツト径を
Ｌとすれば、ｌ≦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、感光層と表
面層からなり、該感光層は、シリコン原子を母体とする
アモルフアス材料、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アス材料〔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、さらに周期律表第III族または第Ｖ族に属する原子
（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アス材料〔以下、「ａ−si（O,
C,N）（H,X）」と表記する。〕で構成されている。

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つては、
支持体上に、感光層と表面層とを積層して有し、さらに
感光層にあつては、後で詳述するように、感光層の支持
体側の端部に伝導性を制御する物質比較的多量に含有す
る局在領域（すなわち電荷注入阻止層）を形成せしめる
こと、又は／及び、感光層の支持体側の端部に障壁層形
成せしめることが望ましく、こうした構成層を有する本
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、光受容層のシヨートレンジｌの層厚内（以後、
「微小カラム」と称す。）において、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、本発明の目的をより効果的に達成する為には
微小カラムにおける層厚の差、前述の第２（ａ）図にお
けるd₂₁とd₂₂の差は、照射光の波長をλとすると、次
式：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〜２μｍ、より好ましくは0.1μ
ｍ〜1.5μｍ、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ヨー
トレンジｌ内において、少なくともいずれか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りにおいて、平行な関係にある
界面が存在してもよい。但し、その場合、平行な関係に
ある界面について、任意の２つの位置をとつて、それら
の位置における層厚の差をΔＬとし、照射光の波長を
λ、層の屈折率をｎ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、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、グロー放電法、スパ
ツタリング法、イオンプレーテイング法等の真空堆積法
が通常採用されるが、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り、図において100は光受容部
材、101は支持体、102は感光層、103は表面層、104は自
由表面を表わしている。

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、しかも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが
重畳した形状を呈しているものである。

支持体表面に設けられる該凹凸形状は、化学的エツチ
ング，電気メツキ等の化学的方法，蒸着，スパツタリン
グなどの物理的方法，旋盤加工などの機械的方法などに
よって形成されるが、生産管理を容易に行なうために
は、旋盤などの機械的加工方法が好ましい。

たとえば、支持体の表面を旋盤で加工する場合、Ｖ字
形状の切刃を有するバイトをフライス盤、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
め所望に従つて設計されたプログラムに従つて回転させ
ながら規則的に所定方向に移動させることにより、支持
体表面を正確に切削加工することで、所望の凹凸形状、
ピツチ、深さで形成される。この様な切削加工法によつ
て形成される凹凸が作り出す線状突起部は、円筒状支持
体の中心軸を中心にした螺旋構造を有する。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つた直線構造を
導入しても良い。

また、前記凹凸形状は、本発明の目的を効率的に達成
するために、規則的、または周期的に配列されているこ
とが好ましい。更に、これに加えて、入射光を効率よく
一方向に散乱するために、前記凹凸形状が、その主ピー
クを中心に対称（第５図（Ａ））、または、非対称（第
５図（Ｂ））に統一されていることが好ましい。しか
し、支持体の加工管理の自由度を高めるためには、両方
が混在しているのがよい。

本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設け
られる凹凸の各デイメンジヨンは、以下の点を考慮した
上で、本発明の目的を結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つて、表面状態に
応じて層品質は大きく変化する。

従つて、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凹凸のデイメンジヨンを設定する
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
全に行なうことができなくなる。

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ツチは、好ましくは0.3μｍ
〜500μｍ、より好ましくは１μｍ〜200μｍ、最適には
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〜５μ
ｍ、より好ましくは0.3μｍ〜３μｍ、最適には0.6μｍ
〜２μｍとするのが望ましい。支持体表面の凹部のピツ
チと最大深さが上記の範囲にある場合、凹部（又は線状
突起部）の傾斜面の傾きは、好ましくは１度〜20度、よ
り好ましくは３度〜15度、最適には４度〜10度とするの
が望ましい。

本発明に用いる支持体101は、導電性のものであつて
も、また電気絶縁性のものであつてもよい。導電性支持
体としては、例えば、NiCr、ステンレス、Al、Cr、Mo、
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、セラミツク、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、Al、C
r、Mo、Au、IrNb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pd、In₂O₃、SnO₂、
ITO（In₂O₃＋SnO₂）等から成る薄膜を設けることによつ
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、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、
Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Tl、Pt等の金属の薄膜を
真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツ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、所望によつて、その形状は適宜に決めること
ができるものである。例えば、第１図の光受容部材100
を電子写真用像形成部材として使用するのであれば、連
続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とする
のが望ましい。支持体の厚さは、所望通りの光受容部材
を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部材として可
繞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。

感光層本発明の光受容部材において、感光層102は、前述の
支持体101上に設けられるものであつて、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、好ましくはさらに導電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、具体的にはフツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げら
れ、特にフツ素、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１〜40at
omic％、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ことには重要な要
因の１つであつて、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
〜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
つて異なり、したがつて、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つて決定される
ものであり、通常は0.001〜50atomic％、好ましくは0.0
02〜40atomic％、最適には0.003〜30atomic％とする。

ところで、感光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つて減少し、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11図乃至第19図によつて説明
する。しかし、本発明はこれらの例によつて限定される
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11乃至19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11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より表面層との界面位
置t_Tまでは原子（O,C,N）の分布濃度Ｃ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C₃となる。

第12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C₄から連続的に減少し、位置t_Tに
おいて濃度C₅となる。

第13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C₆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C₇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14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C₈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Ｃは
実質的にゼロとなる。

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より位置t₃の間においては濃度C₉の一定値に
あり、位置t₃から位置t_Tの間においては、濃度C₉から濃
度C₁₀となるまで、一次関数的に減少する。

第16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にいたるまでは濃度C₁₁の一定値
にあり、位置t₄より位置t_Tにいたるまでは濃度C₁₂から
濃度C₁₃となるまで一次関数的に減少する。

第17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18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t_Tにいたるまで濃度C₁₅から濃度C₁₆
となるまで一次関数的に減少し、位置t₅から位置t_Tまで
は濃度C₁₆の一定値を保つ。

最後に、第19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C₁₇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り減少し
て、位置t₆付近では急激に減少し、位置t₆では濃度C₁₀
となる。次に、位置t₆から位置t₇まではじめのうちは急
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C₁₉となる。更に位置t₇と位置t₈の間では極
めてゆつくりと徐々に減少し、位置t₈において濃度C₂₀
となる。また更に、位置t₈から位置t_Tにいたるまでは、
濃度C₂₀から実質的にゼロとなるまで徐々に減少する。

第11図〜第19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つては、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_B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つても、あ
るいは一部であつてもよく、いずれにするかは、形成さ
れる感光層に要求される特性に従つて適宜決める。

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 pp
m以上となるような分布状態とするのが望ましい。

さらに、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III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III族原
子としては、Ｂ（硼素）、Al（アルミニウム）、Ga（ガ
リウム）、In（インジウム）、Tl（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させいめ
かは、後述するように目的とするところ乃至期待する作
用効果によつて異なり、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^-2〜５×10²
atomic 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
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〜
５×10³atomic 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t_O
とした場合、t/t＋t_O≦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^-3〜５μ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つて、支
持体側から表面層と接する側に向つて減少し、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11図乃至19図
の例と同様の例によつて説明することができる。しか
し、本発明は、これらの例によつて限定されるものでは
ない。

そして、第11〜19図に示した例のごとく、感光層の支
持体側に近い第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
感光奏に含有せしめる第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、電荷注入阻止層を代わり
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、Al₂O₃、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
は、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、好ましくはさ
らに水素原子（Ｈ）及びハロゲン原子（Ｘ）の少なくと
もいずれか一方を含有するａ−Si〔以下、「ａ−Si（O,
C,N）（H,X）」と表記する。〕で構成されていて、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
境特性およ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。

更に本発明の光受容部材の表面層103は、感光層102と
光学的バンドギャップが整合されているために、感光層
102への光入射によって発生したキャリアの走行性を妨
げることがないので、電気的特性に優れ、画像再現性、
特にハーフトーン再現性に優れたものになる。

そして、本発明の光受容部材にあつては、表面層103
と感光層102との界面において、表面層の有する光学的
バンドギヤツプEoptと、該表面層が直接設けられている
感光層102の有する光学的バンドギヤツプEoptとが、整
合するか、あるいは表面層103と感光層102との界面にお
ける入射光の反射を実質的に防止しうる程度に整合する
ように構成される必要がある。

さらに、上述の条件に加えて、表面層103の自由表面
側の端部においては、表面層の下に設けられている感光
層102に到達する入射光の光量が充分に確保できるよう
にするため、表面層103の自由表面側の端部において
は、表面層の有する光学的バンドギヤツプEoptを充分に
大きくするように構成されることが望ましい。そして、
表面層103と感光層102との界面において光学的バンドギ
ヤツプEoptが整合するように構成するとともに、表面層
の自由表面側の端部において光学的バンドギヤツプEopt
を充分に大きくするように構成する場合、表面層の有す
る光学的バンドギヤツプが、表面層の層厚方向において
連続的に変化するように構成される。

表面層の光学的バンドギヤツプEoptの層厚方向におけ
る値を前述のごとく制御するには、光学的バンドギヤツ
プの調整原子であるところの酸素原子（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
種の表面層に含有せしめる量を制御することによつて行
なわれる。

具体的には、感光層の表面層と接する側の端部におい
て酸素原子（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〔以下、「原子（OC
N）と表記する。〕が含有されていない場合には、表面
層の感光層と接する側の端部における原子（OCN）の含
有量をゼロ又はゼロに近い値とし、感光層の表面層と接
する側の端部において原子（O,C,N）が含有されている
場合については、表面層の感光層と接する側の端部にお
ける原子（O,C,N）の含有量と、感光層の表面層と接す
る側の端部における原子（O,C,N）の含有量とが同じ
か、あるいは実質的に差がないようにする。そして、表
面層の感光層側の端部から自由表面側の端部に向かつ
て、原子（O,C,N）の量を連続的に増加させ、自由表面
側の端部付近においては、自由表面における入射光の反
射を防止するのに充分な量の原子（O,C,N）を含有せし
める。以下、表面層における原子（O,C,N）の分布状態
の典型的な例のいくつかを、第20乃至22図によつて説明
するが、本発明はこれらの例によつて限定されるもので
はない。

第20乃至22図において、横軸は原子（O,C,N）および
シリコン原子の分布濃度Ｃ、縦軸は表面層の層厚ｔを示
しており、図中、t_Tは感光層と表面層との界面位置、t_F
は自由表面位置、実線は原子（O,C,N）の分布濃度の変
化、破線はシリコン原子（Si）の分布濃度の変化を示し
ている。

第20図は、表面層中に含有せしめる原子（O,C,N）と
シリコン原子（Si）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、界面位置t_Tより位置t₁ま
で、原子（O,C,N）の分布濃度Ｃがゼロより濃度C₁とな
るまで一次関数的に増加し、一方、シリコン原子の分布
濃度は、濃度C₂から濃度C₃となるまで一次関数的に減少
し、位置t₁から位置t_Fにいたるまでは、原子（O,C,N）
およびシリコン原子の分布濃度Ｃは各々濃度C₁および濃
度C₃の一定値を保つ。

第21図に示す例では、原子（O,C,N）の分布濃度Ｃは
界面位置t_Fより位置t₃まではゼロから濃度C₄まで一次関
数的に増加し、位置t₃より位置t_Fにいたるまでは、濃度
C₄の一定値を保つ。一方、シリコン原子の分布濃度Ｃ
は、位置t_Tより位置t₂までは濃度C₅から濃度C₆まで一次
関数的に減少し、位置t₂より位置t₃までは、濃度C₆から
濃度C₇まで一次関数的に減少し、位置t₃から位置t_Fにい
たるまでは、濃度C₇の一定値を保つ。表面層の形成の初
期において、シリコン原子の濃度が高い場合、成膜速度
は速くなるが、この例のようにシリコン原子の分布濃度
を２段階で減少することにより、成膜速度を補正するこ
とができる。

第22図に示す例では、位置t_Tから位置t₄までは、原子
（O,C,N）の分布濃度はゼロから濃度C₈まで連続的に増
加し、一方、シリコン原子（Si）の分布濃度Ｃは、濃度
C₉から濃度C₁₀まで連続的に減少し、位置t₄から位置t_F
にいたるまでは、原子（O,C,N）の分布濃度およびシリ
コン原子（Si）の分布濃度は、各々濃度C₈および濃度C
₁₀の一定値を保つ。この例のごとく、原子（O,C,N）の
分布濃度を徐々に連続して増加せしめる場合には、表面
層の層厚方向の屈折率の変化率をほぼ一定とすることが
できる。

本発明の光受容部材の表面層は、第20乃至22図に示し
たごとく、表面層の感光層側の端部においては原子（O,
C,N）の分布濃度を実質的にゼロに近い濃度とし、自由
表面側に向かつて連続的に増加させ、表面層の自由表面
側の端部においては、比較的高濃度である層領域を設け
るようにすることが望ましい。そして、この場合の該層
領域の層厚は、反射防止層としての機能および、保護層
としての機能を果たすため、通常は0.1μｍ以上となる
ようにされる。

表面層にも、水素原子又はハロゲン原子の少なくとも
一方を含有せしめることが望ましく、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量の和（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、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、前記したアモルフア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り高感度で、高SN比を有するもので
あつて、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高
く、ハーフトーンが説明に出て、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、スパツタリング法、或いはイオンプレーテ
イング法等の放電現象を利用する真空堆積法によつて行
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つ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つての条
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ツタリング法が好適であ
る。そして、グロー放電法とスパツ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、グロー放電法によつて、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法を生起させ、予め所定位
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、Si₃
H₈、SiH₁₀等のガス状態の又はガス化し得る水酸化硅素
（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。具体的にはフツ素、塩素、臭
素、ヨウ素のハロゲンガス、BrF、ClF、ClF₃、BrF₅、Br
F₃、IFr、ICl、IBr等のハロゲン間化合物、およびSi
F₄、Si₂F₆、SiCl₄、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、HCl、HBr、HI等のハロゲン化物、SiH₄、Si₂H
₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀等の水素化硅素、あるいはSiH₂F₂、Si
H₂I₂、SiH₂Cl₂、SiHCl₃、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つて行われる。

反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイング法
に依つてａ−Si（H,X）から成る層を形成するには、例
えばスパツ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
をスパツタリング用の堆積室中に導入して該ガスのプラ
ズマ雰囲気を形成してやればよい。

例えば、反応スパツタリング法の場合には、Siターゲ
ツトを使用し、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ターゲツトを
スパツタリングすることによつて、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、スパツタリング法、あるいはイオンプ
レーテイング法を用いて、ａ−Si（H,X）はさらに第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つて行な
う。

例えば、グロー放電法、スパツタリング法あるいはイ
オンプレーテイング法を用いて、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つて行なう。

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、B₆H
₁₀、B₆H₁₂、B₆H₁₄等の水酸化硼素、BF₃、BCl₃、BBr₃等
のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、AlCl₃、GaC
l₃、Ga（CH₃）_２、InCl₃、TlCl₃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、P₂H₆等の水素化燐、PH₄I、PF₃、
PF₅、PCl₃、PCl₅、PBr₃、PBr₅、PI₃等のハロゲン化燐が
挙げられる。この他、AsH₃、AsF₃、AsCl₃、AsBr₃、As
F₅、SbH₃、SbF₃、SbF₅、SbCl₃、SbCl₅、BiH₃、HiCl₃、B
iBr₃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つ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（N
₂O）、三二酸化窒素（N₂O₃）、四二酸化窒素（N₂O₄）、
五二酸化窒素（N₂O₅）、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（H₃SiOSiH₃）、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。

スパツタリング法によつて、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
ーハ又はSiO₂ウエーハ、又はSiとSiO₂が混合されて含有
されているウエーハをターゲツトとして、これ等を種々
のガス雰囲気中でスパツタリングすることによつて行え
ばよい。

例えば、Siウエーハをターゲツ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で
稀釈して、スパツ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ウエーハをスパツ
タリングすればよい。

又、別には、SiとSiO₂とは別々のターゲツトとして、
又はSiとSiO₂の混合した一枚のターゲツトを使用するこ
とによつて、スパツ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
でスパツタリングすることによつて形成できる。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、
スパツ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つ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
使用するが、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）、アンモニウム
（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（F₃N）、四弗化窒素（F₄N₂）等のハロ
ゲン化窒素化合物を挙げることができる。

スパツタリング法によつて、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
ーハ又はSi₃N₄ウエーハ、又はSiとSi₃N₄が混合されて含
有されているウエーハをターゲツトとして、これ等を種
々のガス雰囲気中でスパツタリングすることによつて行
えばよい。

例えば、Siウエーハをターゲツトとして使用すれば、
窒素原子を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、スパツ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ウエーハをスパツ
タリングすればよい。

又、別には、SiとSi₃N₄とは別々のターゲツトとし
て、又はSiとSi₃N₄の混合した一枚のターゲツトを使用
することによつて、スパツ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
囲気中でスパツタリングすることによつて形成できる。
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、スパツ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層又は層領域をグロ
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（S
i）を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子（S
i）、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。

スパツタリング法によつて炭素原子を含有するａ−Si
（H,X）で構成され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ウエーハ又はＣ（グラフアイト）
ウエーハ、又はSiとＣが混合されて含有されているウエ
ーハをターゲツトとして、これ等を所望のガス雰囲気中
でスパツタリングすることによつて行う。

例えばSiウエーハをターゲツ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、スパツ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
ハをスパツタリングすればよい。

又、SiとＣとは別々のターゲツトとするか、あるいは
SiとＣの混合した１枚のターゲツトとして使用する場合
には、スパツ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、スパツ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ツタリングすればよ
い。該スパツ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（Silane）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（C
H₄）、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（C₅H₁₀）、アセチレン系炭化水
素としては、アセチレン（C₂H₂）、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
（CH₃）_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、スパツタリング法、あるいはイオンプ
レーテイ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）に導入する第III族原子又は
第Ｖ族原子あるいは原子（O,C,N）の含有料は、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、所望の特性をする光受容部
材を得るためには重要な要因であり、形成する層の機能
に考慮をはらつ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つ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
をはらつ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。
したがつて、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。

本発明の光受容部材は、その光受容層が、前述したよ
うに、シヨ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り、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つて行われる。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、支持体温度等によつて異り、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、光受容層の形成の際に、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る
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、所望の変化率に従つて適宜変化
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た変化
率曲線に従つて流量を制御し、所望の含有率曲線を得る
こともできる。

また、光受容層をスパツ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つて変化させ
る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例１乃至10に従つて、より詳細に
説明するが、本発明はこれ等によつて限定されるもので
はない。

各実施例においては、光受容層をグロー放電法を用い
て形成した。第23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2302、2303、2304、2305、2306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、2302はSiH₄ガ
ス（純度99.999％）ボンベ、2303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、2
304はCH₄ガス（純度99.999％）ボンベ、2305はN₂ガス
（純度99.999％）ボンベ、2306はH₂ガス（純度99.999
％）ボンベである。

これらのガスを反応室2301に流入させるにはガスボン
ベ2302〜2306のバルブ2322〜2326、リークバルブ2335が
閉じられていることを確認し又、流入バルブ2312〜231
6、流出バルブ2317〜2321、補助バルブ2332、2333が開
かれていることを確認して、先ずメインバルブ2334を開
いて反応室2301、ガス配管内を排気する。次に真空計23
36の読みが約５×10^-6torrになつた時点で、補助バルブ
2332、2333、流出バルブ2317〜2321を閉じる。

基体シリンダー2337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2302よりSiH₄ガス、ガスボンベ
2303よりB₂H₆/H₂ガスの夫夫をバルブ2322、2323を開い
て出口圧ゲージ2327、2328の圧を1kg/cm²に調整し、流
入バルブ2312、2313を徐々に開けて、マスフロコントロ
ーラ2307、2308内に流入させる。引き続いて流出バルブ
2317、2318、補助バルブ2332を徐々に開いてガスを反応
室2301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231
7、2318を調整し、又、反応室2301内の圧力が所望の値
になるように真空計2336の読みを見ながらメインバルブ
2334の開口を調整する。そして基体シリンダー2337の温
度が加熱ヒーター2338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2340を所望の
電力に設定して反応室2301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つて、B₂H₆/H
₂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2337上に先ず、硼素原子を含有するａ−Si（H,
X）で構成された感光層を形成する。

感光層の上に表面層を形成するには、上記の操作に引
き続き、例えばSiH₄ガスOH₄ガスの夫々を、必要に応じ
てHe、Ar、H₂等の希釈ガスで希釈し、所望のガス流量で
反応室2301内に流入し、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つ
て、SiH₄ガスとCH₄ガスのガス流量を制御しながら、原
子（OCN）を含有するａ−Si（H,X）で構成された表面層
を形成する。

感光層および表面層を形成する際、原料ガスの流量を
マイクロコンピューター等を用いて制御するが、この
際、各原子導入用の原料ガスとともに希釈ガスを用いる
ことにより、反応室2301内のガス圧を安定させ、安定し
た成膜条件を確保することができる。

また、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で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2301内、流出バルブ2317〜2321から反応室23
01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2317〜2321を閉じ補助バルブ2332、2333を開
いてメインバルブ2334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。

実施例１支持体として、シリンダー状Al基体（長さ357mm、径8
0mm）に旋盤で第24（Ａ）図に示すような溝を形成し
た。このときの溝の形の断面形状は第24（Ｂ）図に示す
とおりであった。なお、第24（Ａ）図は該Al支持体の全
体図であり、第24（Ｂ）図は、その表面の一部分の断面
形状を示す図である。

次に、該Al支持体上に、以下の第１表に示す条件で、
第23図に示した製造装置により光受容層を形成した。な
お、表面層形成時におけるCH₄ガス、H₂ガス、SiF₄ガス
のガス流量は第26図に示す流量変化線に従つて、マイク
ロコンピューター制御により、自動的に調整した。

こうして得られた光受容部材について、その光受容層
の層厚を電子顕微鏡で測定したところ、光受容層の表面
は、支持体の表面に対して非平行となつており、Al支持
体の中央と両端部とでの平均層厚の層厚差は２μｍであ
った。

さらに、これらの光受容部材について、第25図に示す
画像露光装置を用い、波長780nm、スポツト径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
行なつて画像を得た。得られた画像において、干渉縞模
様の発生が観察されず、実用性の良好な電子写真特性を
示すものが得られた。

なお、第25（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25（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、2501は光受容部材、25
02は半導体レーザー、2503はｆθレンズ、2504はポリゴ
ンミラーを示している。

実施例２第２表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した
以外はすべて実施例１と同様にして、Al支持体上に光受
容層を形成した。

なお、感光層中に含有せしめる硼素原子は、B₂H₆/SiF
₄≒100ppmであつて、該層全層について約200ppmドーピ
ングされているようになるべく導入した。また表面層形
成時におけるN₂ガス、SiF₄ガスおよびH₂ガスのガス流量
は第27図に示す流量変化線に従つて、マイクロコンピュ
ーター制御により、自動的に調整した。

こうして得られた光受容部材について、それらの微小
部分内の光受容層の層厚の差を、電子顕微鏡で測定した
ところ、光受容層の表面は支持体表面に対して非平行と
なっており、また光受容層のシリンダー中央と両端の平
均層厚の差は2.3μｍであつた。

さらに、これらの光受容部材について、実施例１と同
様にして画像を形成したところ、各々の画像において、
干渉縞の発生は見られず、実用性の良好な電子写真特性
を示すものが得られた。

実施例３実施例１と同様にして、第24（Ｃ）〜（Ｅ）図に示す
断面形状を有するAl支持体（シリンダーNo.301〜303）
を得た。

該Al支持体（シリンダーNo.301〜303）上に、第３表
に示す層形成条件に従って、光受容層を形成した。な
お、感光層形成時のB₂H₆/H₂ガス及びH₂ガスの流量の変
化および表面層形成時のNOガス、H₂ガス及びSiF₄ガスの
流量の変化は各々第28図および第29図に示す流量変化曲
線に従つて、マイクロコンピューター制御により、自動
的に調整した。また、感光層中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。

こうして得られた光受容部材の各々について、微小部
分内の光受容層の層厚の差を、実施例１と同様にして測
定したところ、光受容層の表面は支持体の表面に対して
非平行となっていた。また、光受容層のシリンダー中央
と両端の平均層厚の差は2.2μｍであつた。

これらの光受容部材について、実施例１と同様にして
画像を形成したところ、各々の得られた画像において、
干渉縞の発生は観察されず、実用性の良好な電子写真特
性を示すものが得られた。

実施例４〜10 第４〜10表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成
した以外はすべて実施例３と同様にして、Al支持体（シ
リンダーNo.301〜303）上に光受容層を形成した。な
お、各実施例において、感光層形成時、および表面層形
成時における使用ガスのガス流量は、第11表に示すよう
に、各々第30〜39図に示す流量変化曲線に従つて、マイ
クロコンピューター制御により、自動的に調整し、ま
た、各実施例において感光層中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。

得られた光受容部材について、実施例１と同様にして
画像形成をおこなつた。

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つた。

〔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、前記したアモルフア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、特に最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り高感度で、高SN比を有するもので
あつて、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造を模式的に示し
た図であり、第２乃至４図は、本発明における干渉縞の
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、自由表面と、感光層と表面層の界面とが非平
行な場合に干渉縞の発生が防止しうることを示す図、第
３図は、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、感光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つて、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
を各々示している。第11〜19図は、本発明の感光層にお
ける酸素原子、炭素原子および窒素原子の中から選ばれ
る少なくとも一種、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、第20〜22図は、本発
明の表面層における酸素原子、炭素原子および窒素原子
の中から選ばれる少くとも一種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23
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24（Ａ）図は、旋盤による機械的加工に
より形成された、本発明の光受容部材の支持体の全体図
であり、第24（Ｂ）〜（Ｅ）図は、該支持体の表面の一
部分の断面形状を示す図である。第25図は、レーザー光
による画像露光装置を示す図である。第26乃至39図は、
本発明の光受容層形成におけるガス流量比の変化状態を
示す図であり、縦軸は光受容層の層厚、横軸は使用ガス
のガス流量比を表わしている。第１乃至４図について、 101、201、301……支持体、102、202、302、402、……
感光層、402′、402″……感光層を構成する層、103、2
03、303、403……表面層、104、204、304……自由表
面、205、305……感光層と表面層との界面、第６乃至10図について、 601……下部界面、602……上部界面、701……支持体、7
02、703……光受容層、801……支持体、802……光受容
層、901……支持体、902……第１層、903……第２層、1
001……支持体、1002……光受容層、1003……支持体表
面、1004……光受容層表面、第23図について、 2301……反応室、2302〜2306……ガスボンベ、2307〜23
11……マスフロコントローラ、2312〜2316……流入バル
ブ、2317〜2321……流出バルブ、2322〜2326……バル
ブ、2327〜2331……圧力調整器、2322、2333……補助バ
ルブ、2334……メインバルブ、2385……リークバルブ、
2336……真空計、2337……基体シリンダー、2338……加
熱ヒーター、2339……モーター、2340……高周波電源、第25図について、 2501……光受容部材、2502……半導体レーザー、2503…
…ｆθレンズ、2504……ポリゴンミラー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者津江月義男東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小川恭介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60−225854（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−56864（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−83957（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−222863（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−212768（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】周期的な、螺旋構造を形成する凸部を有す
る円筒状支持体の表面上に、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、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で構成された表面層と
を有する光受容層を備えた光受容部材であって、前記感
光層と前記表面層との界面において光学的バンドギャッ
プを整合するために前記感光層の前記表面層と接する側
の端部における酸素原子、炭素原子及び窒素原子から選
ばれる原子の含有量が前記表面層の前記感光層と接する
側の端部における前記酸素原子、炭素原子、及び窒素原
子から選ばれる原子の含有量と同じかあるいは実質的に
差がなくされ、かつ、前記表面層は前記感光層との界面
に接して前記酸素原子、炭素原子、及び窒素原子から選
ばれた原子の濃度が表面側に向かって連続的に増加する
領域を有しており、前記円筒状支持体の表面が、該円筒
状支持体の中心軸を含む面での前記凸部の断面形状が主
ピークに副ピークが重畳している凸状形状とされ、該主
ピークの１周期の大きさが前記円筒状支持体に照射され
る可干渉性照射光の径より小さくされ、且つ、該円筒状
支持体表面上の前記光受容層、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
厚方向と垂直な面内の少なくとも一方向に多数配列して
いるものであ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する特許請求の範囲第（１）項
又は第（２）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）項乃至第（３）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
一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、構成層の一つとして障壁層
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。
【請求項８】前記螺旋構造が、多重螺旋構造である特許
請求の範囲第（１）項記載の光受容部材。
【請求項９】前記凸状形状は、傾斜面を有する特許請求
の範囲第（１）項記載の光受容部材。
【請求項１０】前記傾斜面は、鏡面仕上げされている特
許請求の範囲第（９）項記載の光受容部材。