JPS62109060A - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

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JPS62109060A
JPS62109060A JP24874985A JP24874985A JPS62109060A JP S62109060 A JPS62109060 A JP S62109060A JP 24874985 A JP24874985 A JP 24874985A JP 24874985 A JP24874985 A JP 24874985A JP S62109060 A JPS62109060 A JP S62109060A
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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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    • 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
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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Hθ−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「a−8il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10120口以上の
暗抵抗を確保するには、水素原子やハロゲン原子、或い
はこれ等に加えてボロン原子とを特定の量範囲で層中に
制御された形で構造的に含有させる必要性があり、ため
に゛層形成に当って各種条件を厳密にコントロールする
ことが要求される等、光受容部材の設計についての許容
度に可成りの制限がある。そしてそうした設計上の許容
度の問題をある程度低暗抵抗であっても、その高光感度
を有効に利用出来る様にする等して改善する提案がなさ
れている。即ち、例えば、特開昭54−121743号
公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−41
72号公報にみられるように光受容層を伝導特性の異な
る層を積層した二層以上の層構成として、光受容層内部
に空乏層を形成したり、或いは特開昭57−52178
号、同52179号、同52180号、同58159号
、同58160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。
ところがそうした光受容層が多層構造を有する光受容部
材は、各層の層厚にばらつきがあり、これを用いてレー
ザー記録を行う場合、レーザー光が可干渉性の単色光で
あるので、光受容層のレーザー光照射側自由表面、光受
容層を構成する各層及び支持体と光受容層との層界面(
以後、この自由表面及び層界面の両者を併せた意味で「
界面」と称する。)より反射して来る反射光の夫々が干
渉を起してしまうことがしばしばある。
この干渉現象は、形成される可視画像に於いて、所謂、
干渉縞模様となって現われ、画像不良の原因となる。殊
に階調性の高い中間調の画像を形成する場合にあっては
、識別性の著しく劣った阻画像を与えるところとなる。
まだ重要な点として、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
射した光重0と上部界面602で反射した反射光R1、
下部界面6旧で反射した反射光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射光R1,R2が2
nd=mλ (mは整数、反射光は射光は弱め合う)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
状態となり、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った問題がある。
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、±500 A〜±10000又の凹
凸を設けて光散乱面を形成する方法(例えば特開昭58
−162975号公報参照)、(b)アルミニウム支持
体表面を黒色アルマイト処理したり、或いは、樹脂中に
カーボン、着色顔料、染料を分散したりして光吸収層を
設ける方法(例えば特開昭57−165845号公報参
照)、(e)アルミニウム支持体表面を梨地状のアルマ
イト処理したり、サンドブラストにより砂目状の微細凹
凸を設けたりして、支持体表面に光散乱反射防止層を設
ける方法(例えば特開昭57−16554号公報参照)
等が提案されている。
これ等の提案方法は、一応の結果はもたらすものの、画
像上に現出する干渉縞模様を完全に解消するに十分なも
のではない。
即ち、(a)の方法については、支持体表面に特定大の
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
(1))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−8i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−81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。
(C)の方法については、第8図に示す様に、例えば入
射光重o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量lとなる。透過光量l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Kl、に2、R3・・・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となって外部
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8旧の表
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表面を不規則的て荒しても、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10旧の表面の凹凸形状10
(13に沿って、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10(13’、1004’で示すように平
行になる。
しだがって、その部分では入射光は、2nd1−mλま
たは2n(ll−(m+ −)λの関係が成立ち、夫々
明部まだは暗部となる。また、光受容層全体では光受容
層の層厚dl、d2、d3、d4の夫々の一層があるた
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
に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んど観測されなく、製造管理が容易で
ある、a−1i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−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、
構造配列的に緻密で安定的であり、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
ニウム原子またはスズ原子の少なくともいずれか一方と
、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感光
層を少なくとも有する多層構成の光受容層を有する光受
容部材であって、前記支持体の表面が、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成している断面
形状のものであり、且つ、該支持体表面上の前記光受容
層が、ショートレンジ内に少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く
とも一方向に多数配列しているものであることを骨子と
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、該非平行な界面を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
等を確保するだめに、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。
この知見は、本発明者らが試みた各種の実験によシ得た
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、本発明に係る多層構成の光受容層を有する光
受容部材の一例を示す模式図である。
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
沿って、第一の層102と第二の層1(13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だめの図である
第2(A)図は、第1図に示す光受容部材の光受容層の
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り、図中、202は第一の
層、2(13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を示している。第2(A)
図に示すごとく、第二の層2(13の層厚は、ショート
レンジを内において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
なる傾きを有している。したがって、このショートレン
ジを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(13
は第二の層、304は自由表面、305は第一の層30
2と第二の層3(13との界面を示す。
)に示すように、第一の層302と第二の層3(13と
の界面305と、自由表面304とが非平行である(第
3(A)図参照)場合には、入射光重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、界面
305と自由表面304とが平行である(第3(B)図
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、第二の層2(
13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、d
24がd23笑dQtである場合であっても同様であっ
て、全層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、光受容層が第一の層と第二の層とで構成されてい
る場合について記載したが、本発明の光受容部材が3層
以上の多層構成の光受容層を有している場合、例えば、
第4図に示すように支持体401上に形成される光受容
層が、第一の層402、第二の層4(13、および第三
の層404とから構成される場合であっても、入射光量
0に対して、反射光R1、R2、R3、穐およびR5が
存在するが、402.4(13および404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、ジョートレン:)L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
は第一の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tは、照射光のスポット径をL
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多層構成の光受容層は、シ
リコン原子(Si)と、ゲルマニウム原子(Ge)又は
スズ原子(Sn)の少なくともいずれか一方と、酸素原
子(0)、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、好ましくはさらに水素原子
(H)又はハロゲン原子(X)の少なくともいずれか一
方とを含有するアモルファス材料〔以下、[a−8i(
Ge、5n)(H,X)Jと表記する。〕で構成された
感光層を少なくとも有し、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
光受容層は、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つとして有するか、または/及び障
壁層を構成層の1つとして有することが望ましい。
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、干渉を
防止することを目的として、第一の層の支持体側の端部
にゲルマニウム原子又は/及びスズ原子を比較的多量に
含有する局在領域を形成せしめるか、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)を形成
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、本発明の目的をより効果的に達成するためには
、ジョートレン:)Lに於ける層厚の差、例えば前述の
第2(A)図におけるd2□とd22の差は、照射光の
波長をλとすると、次式:d21  d22≧−(n:
構成層の屈折率)n 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.
1 μm 〜1.5 μm、最適には0.2μm〜1μ
m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つの位置をとって、それらの
位置における層厚の差をΔt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・Qツタリング法、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り、図中、100は光受容部材
、101は支持体、102は第一の層、1(13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、電気メッキ等の化学的方法、蒸着、スパッタリング
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
表面を正確に切削加工することで、所望の凹凸形状、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、三重の多重螺線構造、又は、交叉螺締構
造としてもよい。あるいは、輝線構造に加えて、中心軸
に沿った直線構造を導入してもよい。
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
方向に散乱するだめに、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だめには、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
れる微小な凹凸の各デイメンジョンば、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−8i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
じて層品質は犬きく変化する。
従って、a−8i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微小な凹凸のディメンジョンを設
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〜5
00μm1好ましくは1μm〜200μ払、より好まし
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0.3μm〜3μm、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、好ましくは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1旧は、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、Az、C
r、Mo、Au1Nb1Ta、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、ホリエチレ
ン、ホリカーホネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロぎレン、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、A7
. Cr、 MO%Au、■r、Nb、Ta、V、Ti
1Pt1Pa 、工n205、SnO□、工To(工n
2(13 + 5n02 )等から成る薄膜を設けるこ
とによって導電性を付与し、或イ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、 At、
 Ag、 Pb1Zn1Ni、Au、Cr、MOlIr
、Nb1Ta、V1T7,1Pt等の金属の薄膜を真空
蒸着、電子ビーム蒸着、ス、e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
を電子写真用像形成部材として使用するのであれば、連
続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とする
のが望ましい。支持体の厚さは、所望通りの光受容部材
を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部材として可
撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分
発揮される範囲内で可能な限り薄くすることができる。
しかしながら、支持体の製造上及び取扱い上、機械的強
度等の点から、通常は、10μ以上とされる。
光受容層 本発明°の光受容部材において光受容層102は、前述
ノ支持体101上に形成され、a−9i(Ge、Sn 
)(C,O,N) (H,X)で構成されており、自由
表面1(13を一方の端面に有している。さらに、該光
受容層には、必要に応じて伝導性を制御する物質を含有
せしめることもでき、伝導性を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
体側の端部の構成層として有することが望ましい。
本発明の光受容層に含有せしめることのできるハロゲン
原子は、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。そして、本発明の受容層中に含有される
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0.01−710 atomic %、より好適には
0.05〜30atomic %、最適には0.1〜2
5 atomic %とするのが望ましい。
また、本発明の光受容部材において、光受容層の層厚ば
、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1〜8
0μ、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光受容層にゲルマニウ
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
性を向上せしめることにある。
即ち、前記光受容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、各種の優れた特性を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。そしてこのことは、半導体レーザ
ーを光源とした場合に特に顕著である。
本発明における光受容層においては、ゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子は、そ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、光受容層の支持体表面と平
行な面方向において均一であり、光受容層の層厚方向に
も均一でちることをいい、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、光
受容層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが、
光受容層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして、本発明の光受容層においては、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
自由表面側より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
を極端に犬きくすることにより、半導体レーザー等の長
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だめ、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、本発明の光受容層においては、ゲルマニ
ウム原子又は/及びスズ原子を全層領域において均一に
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
ヲ例として、第11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
子の分布濃度Cを、縦軸は、光受容層の層厚を示し、t
Bは支持体側の光受容層の端面の位置を、1Tは支持体
側とは反対側の自由表面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光受容層はtB側よりt
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
するだめの説明のだめの模式的なものである。
第11図には、光受容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
れる光受容層が形成される支持体表面と光受容層とが接
する界面位置tBよりtlの位置までは、ゲルマニウム
原子の分布濃度Cが濃度C1なる一定の値を取り乍らゲ
ルマニウム原子が光受容層に含有され、位置11よりは
濃度C2よシ位置tTに至るまで徐々に連続的に減少さ
れている。位置1Tにおいてはゲルマニウム原子の分布
濃度Cは実質的にゼロとされる。(ここで実質的にゼロ
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tBより位WtTに至るまで濃度C3から
徐々に連続的に減少して位置tT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tBより位置t2までは、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tT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
ゼロとされている。
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tBより位置tTに至るまで、濃度C6より初め連
続的に徐々に減少され、位置t3よりは急速に連続的に
減少されて位置1Tにおいて実質的にゼロとされている
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tBと位置t4間においては、濃度Cマと
一定値であり、位置tTに於ては分布濃度Cはゼロとさ
れる。位置t4と位置1Tとの間では、分布濃度Cは一
次関数的に位置t4より位置tT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
Bより位置t5までは濃度C8の一定値を取り、位置t
5より位置tTまでは濃度C9より濃度CIO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tBよシ位置1Tに
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C1l
 よシー次関数的に減少されて、ゼロに至っている。
第18図においては、位置tBより位置t6に至るまで
はゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度C12より濃
度C13まで一次関数的に減少され、位置t6と位置t
Tとの間においては、濃度C工、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tBにおいて濃度C14であり、位置
1.に至るまではこの濃度C14より初めはゆっくりと
減少され、t7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C11iとされる。
位置t1と位置t6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CXaとなり、位置t8と位置t9との間では、
徐々に減少されて位置t9において、濃度C17に至る
。位置t9と位置1丁との間においては濃度C1γより
実質的にゼロ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、光受容層中に含有
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tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側
に比べてかなり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光受容層に設けられ
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光受容層は
、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t
Bよ954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tBより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法め
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c max
がシリコン原子に対して、好ましくは1000 ato
mic ppm以上、より好適には5000 atom
ic ppm以上、最適にはlXl0’atomic 
ppm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光受容層は、支持体
側からの層厚で5μ以内(tB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、光受容層中に含有せしめ
るゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の含有量は、本
発明の目的を効率的に達成しうる様に所望に従って適宜
法める必要があり、通常は1〜6 X 10’ ato
mic ppmとするが、好ましく ld 10〜3 
X 10’ atomic ppm、より好ましくは1
×102〜2×105atO105atOトスル。
本発明の光受容部材の光受容層に、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、そして支持体と光受容層との間の密着性の向
上にある。
本発明の光受容層においては、酸素原子、炭素原子及び
窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有せしめ
る場合、層厚方向に均一な分布状態で含有せしめるか、
あるいは層厚方向に不均一な分布状態で含有せしめるか
は、前述の目的とするところ乃至期待する作用効果によ
って異なり、したがって、含有せしめる量も異なるとこ
ろとなる。
すなわち、光受容部材の高光感度化と高暗抵抗化を目的
とする場合には、光受容層の全層領域に均一な分布状態
で含有せしめ、この場合、光受容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なくとも
一種の量は比較的少量でよい。
また、支持体と光受容層との密着性の向上を目的とする
場合には、光受容層の支持体側の端部の構成層102中
に均一に含有せしめるか、あるいは、光受容層の支持体
側端部において、炭素原子、酸素原子、及び窒素原子の
中から選ばれる少な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、光受容層に含有
せしめる酸素原子、炭素原子、及び窒素原子の中から選
ばれる少なくとも一種の量は、支持体との密着性の向上
を確実に図るためだ、比較的多量にされる。
本発明の光受容部材において、光受容層に含有せしめる
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、上述のごとき光受容層に要求
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Q、QQI 〜5Q atomi
c %、好ましくはo 、o02〜40 atomic
 %、最適には0.0(13〜30atOmiC%トス
ル。
ところで、光受容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光受容層の層
厚中に占める割合が大きい場合には、前述の含有せしめ
る量の上限は少なめK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、光受容層の層厚の
275となるような場合には、含有せしめる量は、通常
3Q atomic %以下、好ましくは20atom
ic%以下、最適にはlQ atomic %以下にさ
れる。
次に本発明の光受容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なくとも一種の量が
、支持体側においては比較的多量であり、支持体側の端
部から自由表面側の端部に向かって減少し、光受容層の
自由表面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、第加図乃至第3図によ
って説明する。しかし、本発明はこれらの例によって限
定されるものではない。
以下、炭素原子、酸素原子及び窒素原子の中から選ばれ
る少なくとも一種を「原子(0,C,N )Jと表記す
る。第四乃至蕗図において、横軸は原子(0,C,N 
)の分布濃度Cを、縦軸は光受容層の層厚を示し、tB
は支持体と光受容層との界面位置を、を丁は光受容層の
自由表面側の端面の位置を示す。
第20図は、光受容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。該別では、原子(0,C,N )を含有する光受容
層と支持体との界面位置tBより位置11までは、原子
(0,C,N )の分布濃度Cが01なる一定値をとり
、位置t1より自由表面側端面位置tT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(13となる。
第21図に示す他の典型例の1つでは、光受容層に含有
せしめる原子(0,C,N )の分布濃度Cは、位置t
Bから位置1Tにいたるまで、濃度C4から連続的に減
少し、位置1.においで濃度C6となる。
第n図に示す例では、位置tB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n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tT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24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1Tの間においては
、濃度C9から濃度CIOとなるまで、−次間数的に減
少する。
第5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C1l
の一定値にあり、位置t4より位置tTにいだるまでは
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tBから位置tTにいたるまで、濃
度C1&から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減少
する。
第n図に示す例では、原子(0,C,N )の分布濃度
Cは、位置tBから位置t5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
かも位置1丁までは濃度C16の一定値を保つ。
最後に、第四図に示す例では、原子(0,C,N )の
分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度CXtであり、位
置tBから位置t6までは、濃度C17からはじめはゆ
っくり減少して、位置t6付近では急激に減少し、位置
t6では濃度C1fl となる。次に、位置t6から位
置tyt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019 と
なる。更に位置t7と位置t8の間では極めてゆっくり
と徐々に減少し、位置を日において濃度C20となる。
また更に、位置t8から位置tT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n図乃至第5図に示しだ例のごとく、光受容層の支持
体側端部に原子(0,C,N )の分布濃度Cの高い部
分を有し、光受容層の自由表面側端部においては、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、光受
容層の支持体側端部に原子(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、好ましく
は該局在領域を支持体表面と光受容層との界面位置tB
から5μ以内に設けることにより、支持体と光受容層と
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(0,C,N )を含有せしめる
光受容層の支持体側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
成される光受容層に要求される特性に従って適宜法めら
れる。
局在領域に含有せしめる原子(0,C,N )の量は、
原子(○、C,N )の分布濃度Cの最大値が5QQ 
atomic ppm以上、好ましくは8QQ ato
mic ppm以上、最適にはlOOOat100Oa
tO以上トナルヨうな分布状態とするのが望ましい。
更K、本発明の光受容部材においては必要に応じて光受
容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、半導体分野閲おい
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■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■族原子としては、
B(硼素)、At(アルミニウム)、Ga(ガリウム)
、工n(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、P(燐) 、 AS (砒素
)、sb(アンチ%7)、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
本発明の光受容層だ伝導性を制御する物質である第■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、光受容層の伝導型又は/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、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ずかでよく、通常はI X 10
−3〜I X 10” atomic ppmであり、
好ましくは5 X 10−2〜5 X 10” ato
mic ppm、最適にはI X 10−1〜2 X 
102102ato ppmである。
また、支持体と接する一部の層領域に第■族原子又は第
■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■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■族原子又は第■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■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如効率的に阻止す
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θ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〜
5X10’atomic ppm、好ましくは50〜1
 < 10’ atomic ppm。
最適にはl X 10” 〜5 X IQ” atom
ic ppm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■族原子又は第V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をtとし、
光受容層の層厚をTとした場合、t/T≦064の関係
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、該層又は層領域の層厚tは、一
般的には3 X 10−”〜10μとするが、好ましく
は4XIO−3〜8μ、最適には5 X 10−3〜5
μとするのが望ましい。
光受容層に含有せしめる第■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
から自由表面を有する側に向って減少し、光受容層の自
由表面付近においては、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■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、前述の光受容層に酸
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m乃至3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、第四図乃至第四図に示した例のごとく、光受容
層の支持体側に近い側に第■族原子又は第V族原子の分
布濃度Cの高い部分を有し、光受容層の自由表面側にお
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■族原子の分
布濃度が比較的高濃度である局在領域を設けること、好
ましくは該局在領域を支持体表面と接触する界゛面位置
から5μ以内に設けることにより、第■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り一層効率的に
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■族原子又は第V族原子の分布状態および光受容
層に含有せしめる第■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、光受容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(第1図
102)以外の光受容層の構成層(第1図1(13)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、電荷注入阻止層に含有される量よりも一段と少ない
量にして含有せしめてもよい。
さらに、本発明の光受容部材においては、支持体側の端
部に設ける構成層として、電荷注入阻止層の代わりに、
電気絶縁性材料から成るいわゆる障壁層を設けることも
でき、あるいは、該障壁層と電荷注入阻止層との両方を
構成層とすることもできる。こうした障壁層を構成する
材料としては、AtaO3,5in2.813N、等の
無機電気絶縁材料や、)? IJ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。
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多層
構成の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。
まだ、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
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ノ・−フトー/が鮮明に出て、且つ解像度の高い高品
質の画像を安定して繰返し得ることができる。
次に本発明の光受容層の形成方法について説明する。
本発明の光受容層を構成する非晶質材料はいずれもグロ
ー放電法、ス・にツタリング法、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り、シリコン原子と共に炭素
原子及び水素原子の導入を容易に行い得る等のことから
して、グロー放電法或いはスパッタリング法が好適であ
る。
そして、グロー放電法とスパッタリング法とを同一装置
系内で併用して形成してもよい。
グロー放電法によってa−8iGe(H,X)で構成さ
れる光受容層を形成するには、シリコン原子(Sl)を
供給しうるS1供給用の原料ガスと、ゲルマニウム原子
(Go)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)を供給しうる水
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如うる物質としては、S
iH4、Si2H6,513H8,514H1o  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、層形成作業時の取扱い易さ、S1供
給効率の良さ等の点から、SiH4および512H6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、Ge3Hg、GQ4Hxo
、Ge5H12、Ge6H1,、Ge7H16、GeB
HIB、Ge9H2o等のガス状態の又はガス化しうる
水素化ゲルマニウムを用いることができる。特に、層形
成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点から
、Gem、、Ge2H,、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りうる物
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
、 C4FSC4F3、BrF3、BrF5、工F3、
工F7、工C6゜よりr等のハロゲン間化合物、および
SiF、、Si2F6、sicム、5iBr、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を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を原料ガスとしてグロー放
電法によ層形成する場合には、S1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
持体上にハロゲン原子を含有するa−81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光受容層を形成する場合には、基
本的には、S1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を形成することにより、支持
体上に光受容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)の含有量の制御を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、SiH,、Si□H6,5i3
HB、514H1゜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、 He4.
 HBr1H工等のハロゲン化物、S iH2F2、S
iH2工2、S i H2C42,5iHC43、S 
i H2Br2.5iHBr3  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を用
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
成される光受容層を形成するには、シリコンから成るタ
ーゲットと、ゲルマニウムかう成ル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
ットを用い、これ等を所望のガス雰囲気中でスパッタリ
ング法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光受容層を形成する場
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(K、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H2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
ム等のガス類をス、eツ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。
さらにノ・ロゲン原子供給用の原料ガスとしては、前記
のノ・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、 HC
,4、HBr、 H工等のハロゲン化スズ、S i H
3N2.5iH2I2.9iH2C42,5iHCLS
、 5iH2Br2.5iHBr3等のハロゲン置換水
素化硅素、およびGeHF3、G e H3N2、Ge
H3F。
GeHCt3、()eH2Ct2、GeH5CzllG
eHBr3、Ge上2Br2、GeH3Br、 GeH
工3、GeH2工2、GeF3工等の水素化ノ10ゲン
化ゲルマニウム等、GeF、、GeCム、GeBr、、
Go工4、GeF2、G e Cl3、GeBr2、G
e工2等のハロゲン化ゲ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、形成される光受容層中に
含有される水素原子(H)の量又はノ・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0.01〜40atomic %、よ
り好適には0.05〜30 atomic’%、最適に
は0.1〜25 atomic %とするのが望ましい
グロー放電法、スノqツタリング法あるいはイオンブレ
ーティング法を用いて、スズ原子を含着するアモルファ
スシリコン(以下、[a−9iSn(H,X)Jと表記
する。)で構成される光受容層を形成するには、上述の
a−9iGθ(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りうる物質
としては、水素化スズ(SnH,)や8nF2.8nF
、、5nC42,8nCム、S nBr2.5nBr、
、SnI2、Sn工。
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、ノ・ロゲン化スズを用いる場合
には、所定の支持体上にノ・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。なかでも、層作成作業時の取扱い易さ、S
n供給効率の良さ等の点から、SnCムが好ましい。
そして、SnCムをスズ原子(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s
ncムを加熱するとともに、Ar、He等の不活性がヌ
を吹き込み、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を、内部を減圧にした
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、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−8iG
e()(、X)、a−8iSn(H,X)又はa −8
iGe8n(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−8iGe(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−
81Ge(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 )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、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(OIり、オゾン((13)、−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(13)、四三酸化窒素(N
20.)、三二酸化窒素(N205)、三酸化窒素(N
O3)、シリコン原子(Sl)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
(H3SiO8iH3)、トリシロキサン(H3Si0
81H208iH3)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(CM、 )、エタン(C2H6)、プ0 /”
 7 (C3HB ) 、n−ブタy(n−C4H1゜
)、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(C3H6
)、ブテン−1(C4He )、ブテン−2(C4H8
)、イソブチレン(C,H,5)、滅ンテン(C5H1
0)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(H2NNH2)、アジ化水素(HN3)
、アジ化アンモニウム(NH4N3)、三弗化窒素(F
’3N )、四弗化窒素(F、N )等が挙げられる。
また、ス・ぐツタリング法を用いて原子(0,C,N)
を含有するa−8iGe(H,X)、a−8iSn(H
,X)またはa −5iGeSn (H、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、5102、Si3N、、カーボンブラック等を挙
げることが出来る。これ等は、81等のターゲットと共
にスパッタリング用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・でツ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V族原子を含
有するa−8iGe(H,X)又は/及びa−8iSn
(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−8iGe(H,X)又は/及びa−E
tiSn(H,X)で構成される層の形成の際に、第■
族原子又は第V族原子導入用の出発物質を、a−8iG
e(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。
第■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、B4HIO,B5H9、B
5H11、B6HIO1B6H12、B、H1番等の水
素化硼素、BF3、PCl5、BBr3等のハロゲン化
硼素等が挙げられる。
この他、ALCLs、Ca C43、Ga(CH3)2
、工ncz3、TLC!、rs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等の水素北隣、PH,
工、PF3、PF5、pcム、PCl3、PBr3、P
B r5、P工3等のハロゲン比隣が挙げられる。この
他、AsH2、A8F3、A3Cl3、AsBr3、A
rF5.81)H3、SbF3、SbF5.5bCt3
.5bcz5、BiI3、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光受容層は
、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、酸素原子、炭素原子又は窒素原子、あるい
は第■族原子又は第V族原子、あるいはさらに水素原子
及び/又はノ・ロデ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。
まだ、光受容層形成時の支持体温度、堆積室内のガス圧
、放電パワー等の条件は、所望の特性を有する光受容部
材を得るためには重要な要因であり、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、光受容層に含有せしめる上記の
各原子の種類及び量によっても異なることもあることか
ら、含有せしめる原子の種類あるいはその量等にも考慮
をはらって決定する必要もある。
具体的には、原子(0,C,N )を含有せしめたa−
8iGe(H,X)からなる層を形成する場合、あるい
は原子(0,C,N )および第■族原子又は第V族原
子を含有せしめたa−8iGθ(H,X)からなる層を
形成する場合については、支持体温度は、通常50〜3
50°Cとするが、より好ましくは関〜300°C1特
に好ましくはioo〜300°Cとする。
そして、堆積室内のガス圧は、通常0.01〜5TOr
rとするが、好ましくは、0.001〜3 TOrr 
特に好ましくは0.1〜1 ’1”orrとする。まだ
、放電、eワーは0.005〜50 W 7cm2とす
るのが通常であるが、好ましくは0.01〜30W/C
rn2、特に好ましくは0 、01〜20 W 7cm
”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・々ワー、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だ基づいて、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、ショートレンジ内に少な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/eクワ−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、e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。
まだ、本発明において、光受容層の形成の際に、該層中
に含有せしめるゲルマニウム原子又はスズ原子、原子(
0,C,N )あるいは第■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
る際のガス流量を、所望の変化率に従って適宜変化させ
、その他の条件を一定に保ちつつ形成する。そして、ガ
ス流量を変化させるには、具体的には、例えば手動ある
いは外部駆動モータ等の通常用いられている何らかの方
法により、ガス流路系の途中に設けられた所定のニード
ルバルブの開口を漸次変化させる操作を行えばよい。こ
のとき、流量の変化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、光受容層をス/Qツ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■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(○、C,
N )あるいは第■族原子又は第V族原子導入用の出発
物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ導入する
際のガス流量を所望の変化率に従って変化させる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例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、光受容層をグロー放電法を用いて
形成した。第四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2902.29(13 、2904.2905.
2906  のガスボンベには、本発明の夫々の層を形
成するだめの原料ガスが密封されており、その−例とし
て、たとえば、2902は8iF、ガス(純度99.9
99チ)ボンベ、29(13はGlBF、ガス(純度9
9.999 % )ボンベ、2904はCH,ガス(純
度99.999チ)ボンベ、2905はH2で稀釈され
だB2H6ガス(純度99.999チ、以下B2H,/
 H2と略す。)ボンベであり、 2906は不活性ガ
スであるHeガスボンベ、2906’はSnCムが入っ
た密閉容器である。
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のバルブ2922〜2926、
リーク・tルブ2935が閉じられていることを確認し
又、流入バルブ2912〜2916、流出パルブ291
7〜2921、補助バルブ2932.2933が開かれ
ていることを確認して、先ずメインバルブ2934を開
いて反応室29旧、ガス配管内を排気する。次に真空計
2936の読みが約5 X 10= torrになった
時点で、補助バルブ2932.2933、流出バルブ2
917〜2921を閉じる。
A7.シリンダー2937上に光受容層100を形成す
る場合の一例を以下に記載する。
まず、ガスボンベ2902よりSin、ガス、ガスボン
へ29(13よりGeF、ガス、ガスボンベ2904よ
りCH。
ガス、ガスボンベ2905よりB2 H6/ B2ガス
の夫々をバルブ2922.2923.2924.292
5を開いて出口圧デー:)2927.2928.292
9.2930の圧を1に9/crn2に調整し、流入バ
ルブ2912.2913.2914.2915を徐々に
開けて、マスフロコントローラ2907.2908.2
909.2910内に流入させる。引き続いて流出バル
ブ2917.2918.2919.2920、補助バル
ブ2932を徐々に開いてガスを反応室2901内に流
入させる。このときのSiF、ガス流量、GeF、ガス
流量、CH4ガス流量、B2 H6/ B2 がス流量
の比が所望の値になるように流出バルブ2917.29
18.2919.2920を調整し、又、反応室290
1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バルブ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2
938により50〜400°C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を所望の電力
に設定して反応室2901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−(図示せず)を用
いて、あらかじめ設計された変化率線に従って、SiF
、ガス、Get、ガス、CH,ガス、B2 H6/ B
2ガスの流量を制御しながら、基体シリンダー2937
上に光受容層を形成する。
光受容層中に水素原子を含有せしめる場合に、上記ガス
に、B2ガスを更に付加して反応室に送り込んでもよい
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バルブ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもない。
また、光受容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SnCムを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SnCム
を加熱手段(図示せず)を用いて加熱するとともに、該
SnCム中にAr、 He等の不活性ガスボンベ290
6よりAr%He等の不活性ガスを吹き込み、バブリン
グする。発生したSnCムのガスは、前述のSiF、ガ
ス、GeF、ガス及びB2H6/ B2がス等と同様の
手順により反応室自洗流入させる。
実施例1 支持体として、シリンダー状At基体(長さ357M、
径80M)に旋盤で第30 (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30 (B
1図て示すとおりであった。なお、第30(A)図は該
At支持体の全体図であり、第30 (B)図は、その
表面の一部分の断面形状を示す図である。
次K、該At支持体上に、以下の第1表に示す条件で、
第四図に示した製造装置により光受容層を形成した。な
お、光受容層中に含有せしめる硼素原子は、B2H,/
 SiF、 + GeF、 共100 ppmであって
、該層の全層に約200ppmとなるべく導入した。
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っており
、At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31図に示す
画像露光装置を用い、波長780 nm、スポット径8
0μmのレーザー光を照射して画像露光を行ない、現像
、転写を行なって画像を得た。
得られた画像において、干渉縞模様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。
なお、第31 (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31 (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、3101は光受
容部材、3102は半導体レーザー、31(13はfθ
レンズ、3104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っ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At支持体上に光受容
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
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であった。
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30 (C)〜(EJ図に示
す断面形状を有するAt支持体(シリンダーNCL30
1〜3(13)を得だ。
該At支持体(シリンダーNn301〜3(13)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。この際、SiF、ガス、GeF、ガス、B2H61
H2ガス及びCH,ガスのガス流量は第32図に示す流
量変化曲線に従ってマイクロコンピュータ−制御により
自動的に調整した。また、光受容層中に含有せしめる硼
素原子は実施例1と同様の条件で導入した。
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であった。
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、各々の得られだ画像において、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。
第   3   表 a基板温度=250℃ 放電周波数: 13.56MH2 実施例4〜15 第4〜15表に示す層形成条件に従って光受容層を形成
した以外はすべて実施例3と同様にして、At支持体(
試料tJo、301〜3(13)上に光受容層を形成し
た。この際、実施例4〜6.8〜14における使用ガス
のガス流量は、各々第33〜お、36〜42図に示す流
量変化曲線に従って、マイクロコンピュータ−制御によ
り自動的に調整し、各実施例において光受容層中に含有
せしめる硼素原子は、実施例1と同様の条件で導入した
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。
〔発明の効果の概略〕
本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。
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−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1例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を説明するだめの部分拡大図
であり、第2図は、光受容層の構成層各層の界面が非平
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図は、光受容層の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、光受容層の構成層が三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を各各層
している。第11〜19図は、本発明の光受容層におけ
るケ゛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、本発明の光受
容層における酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から
選ばれる少なくとも一種、および第■族原子又は第V族
原子の層厚方向の分布状態を表わす図であり、各図にお
いて、縦軸は光受容層の層厚を示し、横軸は各原子の分
布濃度を表わしている。第四図は、本発明の光受容部材
の光受容層を製造するだめの装置の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30 (A
J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30 (B
)〜(縛図は、該支持体の表面の一部分の断面形状を示
す図である。第31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32乃至42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
を示している。 第1乃至第4図について、 100・・・光受容層、101・・−支持体、102.
202.302.402・・・第一の層、1(13.2
(13.3(13.4(13・・−第二の層、404−
・−第三の層、104.204.304・・・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(13−・・光受容層、80
1−・・支持体、802・・・光受容層、901・・・
支持体、902・・・第1層、9(13・・・第2層、
1001・・・支持体、1002・・・光受容層、10
(13・・・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、2907〜29
11 ・?スフロコントローラ、2912〜2916・
・・流入ノセルブ、2917〜2921・・・流出パル
プ、2922〜2926・・・パ/I/ )、2927
〜2931・・・圧力調整器、2932.2933・・
・補助ノまルブ、 2934・・・メインパルプ、29
35・・・リークパルプ、2936・・・真空計、29
37・・・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31図において、 3101・・・光受容部材、3102・・・半導体レー
ザー、31(13・−・fθレンズ、3104・・・ポ
リゴンミラー。

Claims (15)

    【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
    及びスズ原子の少くともいずれか一方と、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感光層を少なくとも
    有する多層構成の光受容層を有する光受容部材であつて
    、前記支持体の表面が、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成している断面形状のものであ
    り、且つ、該支持体表面上の前記光受容層が、ショート
    レンジ内に少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
  2. (2)光受容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。
  3. (3)光受容層が、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(1)項に記載の光受容部材。
  4. (4)光受容層が構成層の1つとして障壁層を有する、
    特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  5. (5)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。
  6. (6)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。
  7. (7)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。
  8. (8)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。
  9. (9)前記支持体の表面に設けられた凹凸形状が、螺旋
    構造を有する線状突起部を形成している特許請求の範囲
    第(8)項に記載の光受容部材。
  10. (10)前記螺線構造が多重螺線構造である特許請求の
    範囲第(9)項に記載の光受容部材。
  11. (11)前記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(9)項に記載の光受容部材。
  12. (12)前記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。
  13. (13)前記支持体表面に設けられた凹凸は傾斜面を有
    する特許請求の範囲第(8)項に記載の光受容部材。
  14. (14)前記傾斜面が鏡面仕上げされている特許請求の
    範囲第(13)項に記載の光受容部材。
  15. (15)光受容層の自由表面には、支持体表面に設けら
    れた微小な凹凸と同一のピッチで配列された微小な凹凸
    が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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58139153A (ja) * 1982-02-12 1983-08-18 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 電子写真用感光体
JPS60144750A (ja) * 1984-01-04 1985-07-31 Canon Inc 光導電部材

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