JPH0476474B2 - - Google Patents
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- JPH0476474B2 JPH0476474B2 JP24189285A JP24189285A JPH0476474B2 JP H0476474 B2 JPH0476474 B2 JP H0476474B2 JP 24189285 A JP24189285 A JP 24189285A JP 24189285 A JP24189285 A JP 24189285A JP H0476474 B2 JPH0476474 B2 JP H0476474B2
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Description
〔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−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。)より反射して来る半射光の夫々が干
渉を起してしまうことがしばしばある。
この干渉現像は、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。
即ち、例えば2若しくはそれ以上の層(多層)
構成のものであるものにおいては、それらの各層
について干渉効果が起り、それぞれの干渉が相乗
的に作用し合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。
こうした問題を解消する策として、(a)支持体表
面をダイヤモンド切削して、±500Å〜±10000Å
の凹凸を設けて光散乱面を形成する方法(例えば
特開昭58−162975号公報参照)、(b)アルミニウム
支持体表面を黒色アルマイト処理したり、或い
は、樹脂中にカーボン、着色顔料、染料を分散し
たりして光吸収層を設ける方法(例えば特開昭57
−165845号公報参照)、(c)アルミニウム支持体表
面を梨地状のアルマイト処理したり、サンドブラ
ストにより砂目状の微細凹凸を設けたりして、支
持体表面に光散乱反射防止層を設ける方法(例え
ば特開昭57−16554号公報参照)等が提案されて
はいる。
これ等の提案方法は、一応の結果はもたらすも
のの、画像上に現出する干渉縞模様を完全に解消
するに十分なものではない。
即ち、(a)の方法については、支持体表面に特定
の凹凸を多数設けていて、それにより光散乱効果
による干渉縞模様の現出が一応それなりに防止は
されるものの、光散乱としては依然として正反射
光成分が残存するため、該正反射光による干渉縞
模様が残存してしまうことに加えて、支持体表面
での光散乱効果により照射スポツトに拡がりが生
じ、実質的な解像度低下をきたしてしまう。
(b)の方法については、黒色アルマイト処理で
は、完全吸収は不可能であり、支持体表面での反
射光は残存してしまう。また、着色顔料分散樹脂
層を設ける場合は、a−Si層を形成する際、樹脂
層より脱気現象が生じ、形成される光受容層の層
品質が著しく低下すること、樹脂層がa−Si層形
成の際のプラズマによ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、例えば入射光についてみ
れば光受容層の表面でその一部が反射されて反射
光となり、残りは、光受容層の内部に進入して透
過光となる。透過光は、支持体の表面に於いて、
その一部は、光散乱されて拡散光となり、残りが
正反射されて反射光となり、その一部が出射光と
なつ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ヨ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
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、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つて、光
受容層が堆積するため、支持体の凹凸の傾斜面と
光受容層の凹凸の傾斜面とが平行になり、その部
分では入射光は、明部、暗部をもたらすところと
なり、また、光受容層全体では光受容層の層厚の
不均一性があるため明暗の縞模様が現われる。従
つて、支持体表面を規則的に荒しただけでは、干
渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。
又、表面を規則的に荒した支持体上に多層構成
の光の光受容層を堆積させた場合にも、支持体表
面での正反射光と、光受容層表面での反射光との
干渉の他に、各層間の界面での反射光による干渉
が加わるため、一層構成の光受容部材の干渉縞模
様発現度合より一層複雑となる。
〔発明の目的〕
本発明は、主としてa−Siで構成された光受容
層を有する光受容部材について、上述の諸問題を
排除し、各種要求を満たすものにすることを目的
とするものである。
すなわち、本発明の主たる目的は、電気的、光
学的、光導電的特性が使用環境に殆んど依存する
ことなく実質的に常時安定しており、耐光疲労に
優れ、繰返し使用に際しても劣化現象を起こさず
耐久性、耐湿性に優れ、残留電位が全く又は殆ん
ど観測されなく、製造管理が容易である、a−Si
で構成された光受容層を有する光受容部材を提供
することにある。
本発明の別の目的は、全可視光域において光感
度が高く、とくに半導体レーザーとのマツチング
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る
密着性に優れ、構造配列的に緻密で安定的であ
り、層品質の高い、a−Siで構成された光受容層
を有する光受容部材を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、可干渉性単色光を用
いる画像形成に適し、長期の繰り返し使用にあつ
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オが全くなく、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るべ
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つた。
即ち、本発明は、支持体上に、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
構成された光受容層を備えた光受容部材であつ
て、該光受容層が、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を含有する層と、ゲ
ルマニウム原子及びスズ原子のいずれも含有しな
い層とを支持体側から順に有する多層構成であ
り、かつ、前記支持体の表面が、複数の球状痕跡
窪みによる凹凸形状を有し、かつ、該球状痕跡窪
み内に更に微小な複数の凹凸形状を有しているこ
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、前記支持体表面に、複数の
球状痕跡窪みによる凹凸を設け、かつ、該球状痕
跡窪み内に更に微小な複数の凹凸形状を設けるこ
とにより、画像形成時に現われる干渉縞模様の問
題が著しく解消されるというものである。
この知見は、本発明者らが試みた各種の実験に
より得た事実関係に基づくものである。
このところを、理解を容易にするため、図面を
用いて以下に説明する。
第1図は、本発明に係る光受容部材100の層
構成を示す模式図であり、微小な複数の球状痕跡
窪みによる凹凸形状を有し、かつ、該球状痕跡窪
み内に更に微小な複数の凹凸形状を有する支持体
101上に、その凹凸の傾斜面に沿つて、ゲルマ
ニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方を含有
する層102′及び、ゲルマニウム原子及びスズ
原子のいずれも含有しない層102″とからなる
光受容層102を備えた光受容部材を示してい
る。
第2及び4図は、本発明の光受容部材において
干渉縞模様の問題が解消されるところを説明する
ための図である。
第3図は、表面を規則的に荒した支持体上に、
多層構成の光受容層を堆積させた従来の光受容部
材の一部を拡大して示した図である。該図におい
て、301は第一の層、302は第二の層、30
3は自由表面、304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、
支持体表面を切削加工等の手段により単に規則的
に荒しだけの場合、通常は、支持体の表面の凹凸
形状に沿つ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、
例えば次のよ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304及び自由
表面303とが平行関係にあるため、界面304
での反射光R1と自由表面での反射光R2とは方向
が一致し、第二の層の層厚に応じた干渉縞が生じ
る。
第2図は、複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状
を有する支持体上に、多層構成の光受容層を堆積
させた光受容部材の一部を拡大して示した図であ
る。該図において、201は第一の層、202は
第二の層、203は自由表面、204は第一の層
と第二の層との界面をそれぞれ示している。第2
図に示すごとく、支持体表面に複数の微小な球状
痕跡窪みによる凹凸形状を設けた場合、該支持体
上に設けられる光受容層は、該凹凸形状に沿つて
堆積するため、第一の層201と第二の層202
との界面204、及び自由表面203は、各々、
前記支持体表面の凹凸形状に沿つて、球状痕跡窪
みによる凹凸形状に形成される。界面204に形
成される球状痕跡窪みの曲率をR1、自由表面に
形成される球状痕跡窪みの曲率をR2とすると、
R1とR2とはR1≠R2となるため、界面204での
反射光と、自由表面203での反射光とは、各々
異なる反射角度を有し、即ち、第2図における
θ1、θ2がθ1≠θ2であつて、方向が異なるうえ、第
2図に示すl1、l2、l3を用いてl1+l2−l3で表わさ
れるところの波長のいずれも一定とはならずに変
化するため、いわゆるニユートンリング現象に相
当するシエアリング干渉が生起し、干渉縞は窪み
内で分散されるところとなる。これにより、こう
した光受容部材を介して現出される画像は、ミク
ロ的には干渉縞が仮に現出されていたとしても、
それらは視覚にはとられられない程度のものとな
る。
即ち、かくなる表面形状を有する支持体の使用
は、その上に多層構成の光受容層を形成してなる
光受容部材にあつて、該光受容層を通過した光
が、層界面及び支持体表面で反射し、それらが干
渉することにより、形成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。
第4図は、第1図に示す本発明の光受容部材に
おける支持体表面の一部を拡大した図である。第
4図に示すごとく、本発明の光受容部材における
支持体表面は、球状痕跡窪み401内の表面の一
部分乃至全体に、更に微小な凹凸乃至凹凸群40
2が形成されている。この様な更に微小な凹凸乃
至凹凸群402を設けた場合、第2図を用いて記
述したところの干渉防止効果に加えて、該微小凹
凸402により散乱効果がもたらされて、これに
より干渉縞模様の発生がより一層確実に防止され
る。
ところで、従来技術においては、前述したごと
く、支持体表面をランダムに荒らすことで乱反射
させ、干渉縞模様の発生を防止していた。しか
し、この様な場合充分な干渉縞模様の発生を防止
する効果が得られないばかりでなく、画像転写後
のクリーニングにおいて、例えばプレードを用い
てクリーニングする場合にも問題が生ずる。即
ち、光受容層の表面は、支持体上に設けられた凹
凸に沿つた凹凸が生ずるため、ブレードが光受容
層の凹凸の凸部に主としてあたり、クリーニング
性が悪く、また、光受容層の凸部とブレード表面
の摩耗が大きくなり、結果的に両者の耐久性がよ
くなく問題がある。
これに対し、本発明の光受容部材においては、
散乱効果をもたらす微小な凹凸形状が、球状痕跡
窪み(凹部)内に存在するため、クリーニング時
において、ブレードが光受容層の凹部に接触する
ということがなくなり、ブレードや光受容層表面
に大きな負荷がかからないという利点も有してい
る。
さて、本発明の光受容部材の支持体表面に設け
られる球状痕跡窪みによる凹凸形状の曲率、幅、
及び該球状痕跡窪み内の更に微小な凹凸の高さ
は、こうした本発明の光受容部材における干渉縞
の発生を防止する作用効果を効率的に得るについ
て重要である。本発明者らは、各種実験を重ねた
結果以下のところを究明した。
即ち、球状痕跡窪みによる凹凸形状の曲率を
R、幅をDとした場合、次式:
D/R≧0.035
を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシエア
リング干渉によるニユートンリングが0.5本以上
存在することなる。さらに次式:
D/R≧0.55
を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシエア
リング干渉によるニユートンリングが1本以上存
在することとなる。
こうしたことから、光受容部材の全体に発生す
る干渉縞を、各々の痕跡窪み内に分散せしめ、光
受容部材における干渉縞の発生を防止するために
は、前記D/Rを0.035、好ましくは0.055以上とす
ることが望ましい。
また、D/Rの上限は、望ましくは0.5とされる。
というのは、D/Rが0.5より大きくなると、窪みの
幅Dが相対的に大きくなり、画像ムラ等を派生し
易い状況となるためである。
また、痕跡窪みによる凹凸の幅Dは、大きくと
も500μm程度、好ましくは20μm以下、より好ま
しくは100μm以下とするのが望ましい。Dが
500μmを越えると、画像ムラを派生しやすくな
るとともに、解像力をこえてしまうおそれがあ
り、こうした場合には、効率的な干渉縞防止効果
が得られにくくなる。
球状痕跡窪み内に形成される微小凹凸の高さ、
即ち、球状痕跡窪み内の表面粗さγmaxは、0.5〜
20μmの範囲であることが好ましい。γmamが
0.5μm以下である場合には散乱効果が十分に得ら
れず、また、20μmをこえると、球状痕跡窪みに
よる凹凸と比較して、球状痕跡窪み内の微小凹凸
が大きくなりすぎ、痕跡窪みが球状をなさなくな
つたりして、干渉縞模様の発生を防止する効果が
充分に得られなくなる。また、こうした支持体上
に設けられる光受容層の不均一性を増長すること
ともなり、画像欠陥を生じやすくなるため、好ま
しくない。
本発明は、上記の究明した事実に基くものであ
り、本発明により提供される光受容部材は、下述
する構成を骨子とするものである。
即ち、支持体上に、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を含有する層(イ)
と、ゲルマニウム原子及びスズ原子のいずれも含
有しない層(ロ)とを支持体側から順に有し、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、窪みの
幅Dが500μm以下で窪みの曲率半径Rと幅dと
が0.035≦D/Rとされた複数の球状痕跡窪みに
よる凹凸を有し、かつ前記球状痕跡窪み内に更に
0.5〜20μmの微小な凹凸が形成されていることを
特徴とする光受容部材である。
上記構成の本発明の光受容受部における支持体
の表面の前記複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、
同一の曲率半径のものであつても、或は、ほぼ同
一の曲率半径及び幅の窪みにより形成されたもの
であつてもよい。
上記構成の本発明の光受容部材における光受容
層は、周期律表第族または第族に属する原子
を含有してもよい。この場合、光受容層に含有さ
れる周期律表第族または第族に属する原子に
ついて、それら原子の分布濃度が支持体側で比較
的高濃度であり、該光受容層の表面側でかなり低
いあるいは実質的にゼロに近い濃度であるように
層厚方向に不均一に分布するようにすることがで
きる。
上記構成の本発明の光受容部材においては、前
記層(イ)に含有されるゲルマニウム原子又はスズ原
子について、それら原子の分布濃度が支持体側で
比較的高濃度とされ、前記層(ロ)(即ち、ゲムマニ
ウム原子及びスズ原子のいずれも含有しない層)
側で支持体側に較べかなり低い濃度で層厚方向に
不均一に分布するようにすることができる。
上記構成の本発明の光受容部材の光受容層に含
有される酸素原子は、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原子について、そ
れら原子の分布濃度が、支持体側で比較的高濃度
であり、該光受容層の表面側で支持体側に較べて
かなり低い濃度あるいは実質的にゼロに近い濃度
であるように層厚方向に不均一に分布するように
することができる。
上記構成の本発明の光受容部材における光受容
層は、周期律表族または第族に属する原子を
含有する電荷注入防止層を構成層の1つとして有
することができる。
上記構成の本発明の光受容部材における光受容
層は、構成層の1つとして障壁層を有することが
できる。
本発明の光受容部材の光受容層の作成につい
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
通常使用されるが、これらの他、光CVD法、熱
CVD法等を採用することもできる。
以下、図示の実施例にしたがつて本発明の光受
容部材の具体的内容を説明するが、本発明の光受
容部材はそれら実施例により限定されるものでは
ない。
第1図は、本発明の光受容部材の層構成を説明
するために模式的に示した図であり、図中、10
0は光受容部材、101は支持体、102は光受
容層、102′は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を含有する層、10
2″はゲルマニウム原子及びスズ原子のいずれも
含有しない層、103は自由表面をそれぞれ示し
ている。
支持体
本発明の光受容部材における支持体101は、
その表面が光受容部材に要求される解像力よりも
微小な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数の球状
痕跡窪みによるものであり、かつ、該球状痕跡窪
み内には更に微小な複数の凹凸が形成されている
ものである。
以下に、本発明の光受容部材における支持体の
表面の形状及びその好適な製造例を、第4及び5
図により説明するが、本発明の光受容部材におけ
る支持体の表面形状及びその製造法は、これらに
よつて限定されるものではない。
第4図は、本発明の光受容部材における支持体
の表面の形状の典型的一例を、その凹凸形状の一
部を部分的に拡大して模式的に示すものである。
第4図において401は支持体、402は支持
体表面、403は球状痕跡窪みによる凹凸形状、
404は該球状痕跡窪み内に設けられた更に微小
な凹凸形状を有している。
さらに第4図は、該支持体表面形状を得るのに
好ましい製造方法の1例をも示すものであり、4
03′は、表面に微小な凹凸形状404′を有する
剛体球を示しており、該剛体球403′を支持体
表面402より所定高さの位置より自然落下させ
て支持体表面402に衝突させることにより、窪
み内に微小な凹凸形状404を有する、球状痕跡
窪みによる凹凸形状403を形成しうることを示
している。そして、ほぼ同一径R′の剛体球40
3′を複数個用い、それらを同一の高さhより、
同時あるいは逐時、落下させることにより、支持
体表面402に、ほゞ同一の曲率R及びほゞ同一
の幅Dを有する複数の球状痕跡窪み403を形成
することができる。
第5図は、前述のごとくして表面に、複数の球
状痕跡窪みによる凹凸形状の形成された支持体の
いくつかの典型例を示すものである。該図におい
て、501は支持体、502は支持体表面、50
3は、窪み内に複数の更に微小な凹凸形状を有す
る球状痕跡窪み(なお、第5図においては球状痕
跡窪み内に形成される更に微小な複数の凹凸形状
は図示していないが、球状痕跡窪み503内には
各々更に微小の凹凸形状を有しているものとす
る。)、503は表面に微小な凹凸形状を有する剛
体球(同様にして、表面の微小な凹凸形状は図示
していないが、剛体球の表面には、微小な凹凸形
状を有しているものとする。)をそれぞれ示して
いる。
第5A図に示す例では、支持体501の表面5
02の異なる部位に、ほぼ同一の径の複数の球体
503′,503′,…をほぼ同一の高さより規則
的に落下させてほぼ同一の曲率及びほぼ同一の幅
の複数の痕跡窪み503,503,…を互いに重
複し合うように密に生じせしめて規則的に凹凸形
状を形成したものである。なおこの場合、互いに
重複する窪み503,503,…を形成するに
は、球体503′の支持体表面502への衝突時
期が、互いにずれるように球体503′,50
3′,…を自然落下せしめる必要のあることはい
うまでもない。
また、第5B図に示す例では、異なる径を有す
る二種類の球体503′,503′,…をほぼ同一
の高さ又は異なる高さから落下させて、支持体5
01の表面502に、二種の曲率及び二種の幅の
複数の窪み503,503,…を互いに重複し合
うように密に生じせしめて、表面の凹凸の高さが
不規則な凹凸を形成したものである。
更に、第5C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′,50
3′,…をほぼ同一の高さより不規則に落下させ、
ほぼ同一の曲率及び複数種の幅を有する複数の窪
み503,503,…を互いに重複し合うように
生じせしめて、不規則な凹凸を形成したものであ
る。
以上のように、本発明の光受容部材の支持体の
表面上球状痕跡窪みによる凹凸形状を形成せし
め、かつ、該球状痕跡窪み内に更に微小な複数の
凹凸形状を形状せしめるについては、表面に微小
な凹凸形状を有する剛体球を支持体表面に落下さ
せる方法が、好ましい例として挙げられるが、こ
の場合、剛体球の径、落下させる高さ、剛体球と
支持体表面の硬度、剛体球の表面の凹凸の形状及
び大きさ、あるいは落下せしめる剛体球の量等の
諸条件を適宜選択することにより、支持体表面に
所望の平均曲率及び平均幅を有する球状痕跡窪
み、あるいは該球状痕跡窪み内に所望の大きさ及
び形状の凹凸を、所定の密度で形成することがで
きる。即ち、上記諸条件を選択することにより、
支持体表面に形成される凹凸形状の凹凸の高さや
凹凸のピツチ、あるいは凹凸形状の凹部に形成さ
れる更に微小な凹凸形状の凹凸の高さや凹凸のピ
ツチ等を、目的に応じて自在に調節することが可
能であり、所望の凹凸形状を有する支持体を得る
ことができる。
そして、光受容部材の支持体を凹凸形状表面の
ものにするについて、旋盤、フライス盤等を用い
たダイヤモンドバイトにより切削加工して作成す
る方法の提案がなされていてそれなりに有効な方
法ではあるが、該方法にあつては切削油の使用、
切削により不可避的に生ずる切粉の除去、切削面
に残存してしまう切削油の除去が不可欠であり、
結局は加工処理が煩雑であつて効率のよくない等
の問題を伴うところ、本発明にあつては、支持体
の凹凸表面形状を前述したように球状痕跡窪みに
より形成することから上述の問題は全くなくして
所望の凹凸形状表面の支持体を効率的且つ簡便に
作成できる。
本発明に用いる支持体101は、導電性のもの
であつても、また電気絶縁性のものであつても
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、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、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ので
きるものである。例えば、第1図の光受容部材1
00を電子写真用像形成部材として使用するので
あれば、連続高速複写の場合には、無端ベルト状
又は円筒状とするのが望ましい。支持体の厚さ
は、所望通りの光受容部材を形成しうる様に適宜
決定するが、光受容部材として可撓性が要求され
る場合には、支持体としての機能が充分発揮され
る範囲内で可能な限り薄くすることができる。し
かしながら、支持体の製造上及び取扱い上、機械
的強度等の点から、通常は、10μ以上とされる。
次に、本発明の光受容部材を電子写真用の光受
容部材として用いる場合について、その支持体表
面の製造装置の1例を第6A図及び第6B図を用
いて説明するが、本発明はこれによつて限定され
るものではない。
電子写真用光受容部材の支持体としては、アル
ミニウム合金等に通常の押出加工を施して、ボー
トホール管あるいはマンドレル管とし、更に引抜
加工して得られる引抜管に、必要に応じて熱処理
や調質等の処理を施した円筒状(シリンダー状)
基体を用い、該円筒状基体に第6A,B図に示し
た製造装置を用いて、支持体表面に凹凸形状を形
成せしめる。
支持体表面に前述のような凹凸形状を形成する
について用いる球体としては、例えばステンレ
ス、アルミニウム、鋼鉄、ニツケル、真鍮等の金
属、セラミツク、プラスチツク等の各種剛体球を
挙げることができ、とりわけ耐久性及び低コスト
化等の理由により、ステンレス及び鋼鉄の剛体球
が望ましい。そしてそうした剛体球の硬度は、支
持体の硬度よりも高くても、あるいは低くてもよ
いが、球体を繰返し使用する場合には、支持体の
硬度よりも高いものであることが望ましい。
本発明の支持体表面に前述のごとき特定形状を
形成するには、上述のような各種剛体球の表面に
凹凸を有するものを使用する必要があり、こうし
た表面に凹凸を有する剛体球は、例えばエンボ
ス、波付け等の塑性加工処理を応用する方法、地
荒し法(梨地法)等の粗面化方法など、機械的処
理により凹凸を形成する方法、酸やアルカリによ
る食刻処理等化学的法により凹凸を形成する方法
などを用いて剛体球を処理することにより作製す
ることができる。また更にこの様に凹凸を形成し
た剛体球表面に、電解研摩、化学研摩等、仕上げ
研摩、又は陽極酸化皮膜形成、化成皮膜形成、め
つき、ほうろう、塗装、蒸着膜形成、CVD法に
よる膜形成などの表面処理を施して凹凸形状(高
さ)、硬度などを適宜調整することができる。
第6A,B図は、製造装置の一例を説明するた
めの模式的な断面図である。
図中、601は支持体作成用のアルミニウムシ
リンダーであり、該シリンダー601は、予め表
面を適宜の平滑度に仕上げられていてもよい。シ
リンダー601は、回転軸602に軸支されてお
り、モーター等の適宜の駆動手段603で駆動さ
れ、ほぼ軸芯のまわりで回転可能にされている。
604は、軸受602に軸支され、シリンダー6
01と同一の方向に回転する回転容器であり、該
容器604の内部には、表面に凹凸形状を有する
多数の剛体球605が収容されている。剛体球6
05は、回転容器604の内壁に設けられてい
る。突出した複数のリブ606によつて担持さ
れ、且つ、回転容器604の回転によつて容器上
部まで輸送される。回転容器の回転速度がある適
度の速度の時に、容器壁について容器上部まで輸
送された剛体球605は、シリンダー601上に
向け落下し、シリンダー表面に衝突し、表面に痕
跡窪みを形成する。
なお、回転容器604の壁に均一に孔を穿つて
おき、回転時に容器604の外部に設けたシヤワ
ー管607より洗浄液を噴射するようにし、シリ
ンダー601と剛体球605及び回転容器604
を洗浄しうる様にすることもできる。このように
した場合、剛体球どうし、又は剛体球と回転容器
との接触等により生ずる静電気によつて付着した
ゴミ等を、回転容器604外へ洗い出すこととな
り、ゴム等の付着がない所望の支持体を形成する
ことができる。該洗浄液としては、洗浄液の乾燥
むらや液だれのないものを用いる必要があり、こ
うしたことから不揮発性物質単独、又はトリクロ
ルエタン、トリクロルエチレン等の洗浄液との混
合物を用いるのが好ましい。
光受容層
本発明の光受容部材においては、前述の支持体
101上に、a−Si(O.C.N)(H.X)で構成され
た光受容層102を有しており、該光受容層10
2は、支持体101側より、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
一方を含有する層〔即ち、a−Si(Ge、Sn)(O.
C.N)(H.X)で構成される層〕102′と、ゲル
マニウム原子又はスズ原子のいずれも含有しない
層〔即ち、a−Si(O.C.N)(H.X)で構成される
層〕102″とが順に積層された多層構成を有す
る。そして該光受容層102には、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。
光受容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。そして光受容層102
中に含有せしめる水素原子(H)の量又はハロゲ
ン原子(X)の量、あるいは水素原子とハロゲン
原子の量の和(H+X)は、通常1〜40atomic
%、好ましくは5〜30atomic%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長波長迄の全領域の
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、半導体レーザを光
線とした場合に特に順著である。
本発明の光受容部材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、支
持体101に接する層102′中に均一な分布状
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、層102′の支持体表面と平行な
面方向において均一であり、層102′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、層102′の支持体表面と平行な
面方行には均一であるが、層102′の層厚方向
には不均一であることをいう。)
そして本発明の層102′においては、特に、
ゲルマニウム原子及び/又はスズ原子は、層10
2″側よりも支持体側の方に多く分布した状態と
なるように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
子及び/又はスズ原子の分布濃度を極端に大きく
することにより、半導体レーザ等の長波長の光源
を用いた場合に、層102″においては殆んど吸
収しきれない長波長の光を、層102′において
実質的に完全に吸収することができ、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。
また、本発明の光受容部材においては、層10
2′と層102″とを構成する非晶質材料が各々、
シリコン原子という共通の構成要素を有している
ので積層界面において化学的な安定性が充分確保
されている。
以下、層102′に含有されるゲルマニウム原
子及び/又はスズ原子の層102′の層厚方向の
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図により説明す
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Cを、縦軸は、層102′の
層厚を示し、tBは支持体側の層102′の端部の
位置を、tTは支持体側とは反対側の層102″側
の端面の位置を示す。即ち、ゲルマニウム原子の
含有される層102′はtB側よりもtT側に向つて
層形成がなされる。
尚、各図に於いて、層厚及び濃度の表示はその
ままの値で示すと各々の図の違いが明確でなくな
る為、極端な形で図示しており、これらの図はあ
くまでも理解を容易にするための説明のための模
式的なものである。
第7図には、層102′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
含有される層102′が形成される支持体表面と
層102′とが接する界面位置tBよりt1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層1
02′に含有され、位置t1よりは濃度C2より界面
位置tTに至るまで徐々に連続的に減少されてい
る。界面位置tT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tBより位置tT
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9図の場合には、位置tBより位置tT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10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tTにおいて実質的に
ゼロとされている。
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tBと位置t4間においては、
濃度C7と一定値であり、位置tTに於ては分布濃度
Cは零とされる。位置t4と位置tT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12図に示される例においては、分布濃度C
は位置tBより位置t5までは濃度C8の一定値を取
り、位置t5から位置tTまでは濃度C9より濃度C10
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tBより位置
tTに至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは
濃度C11より一次関数的に減少されて、ゼロに至
つている。
第14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tTとの間においては、濃度C13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tBにおいて濃度C14で
あり、位置t7に至るまではこの濃度C14より初め
はゆつくりと減少され、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C15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t8で濃度C16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Tとの間においては濃度
C17より実質的にゼロになる様に、第15図に示
す如き形状の曲線に従つて減少されている。
以上、第7図乃至第15図により、層102′
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、界面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構成層102′
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層
102′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tB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102′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
性に従つて適宜決められる。
局在領域はその中に含有されるゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の層厚方向の分布状態とし
てゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃
度の最大値Cmaxがシリコン原子に対して、好ま
しくは1000atomic ppm以上、より好適には
5000atomic ppm以上、最適には1×104atomic
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層1
02′は、支持体側からの層厚で5μ以内(tBから
5μ層の層領域)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、層102′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
る様に所望に従つて適宜決める必要があり、通常
は1〜6×105atomic ppmとするが、好ましく
は10〜3×105atomic ppm、より好ましくは1
×102〜2×105atomic ppmとする。
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の高暗抵抗
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
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、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つて決定されるものであ
り、通常は0.001〜50atomic%、好ましくは0.002
〜40atomic%、最適には0.003〜30atomic%とす
る。
ところで、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、光受容層の層厚の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端の端部に
向かつて減少し、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16図乃至第24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16乃至第24図において、横軸は原子
(O、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、tTは光受容層の自由表面側の端面の位置を
示す。
第16図は、光受容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)を含有する光受容層と支持体との界面位置tB
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より自由表面
側端面位置tT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tTにおい
ては原子(O、C、N)の分布濃度がC3となる。
第17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(O、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C4か
ら連続的に減少し、位置tTにおいて濃度C5とな
る。
第18図に示す例では、位置tB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tT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tT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19図に示す例では、原子(O、C、N)の
分布濃度Cの位置tBより位置tTにいたるまでは、
濃度C8から連続的に徐々に減少し、位置tTにおい
ては原子(O、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(O、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tT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21図に示す例では、原子(O、C、N)の
分布濃度Cは、位置tBより位置t4にいたるまでは
濃度C11の一定値にあり、位置t4より位置tT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22図に示す例においては、原子(O、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
(O、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から位置tTまでは濃度
C16の一定値を保つ。
最後に、第24図に示す例では、原子(O、
C、N)の分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度
C17であり、位置tB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t8付近では急
激に減少し、位置t8では濃度C16となる。次に、
位置t3から位置t7までははじめのうちは急激に減
少し、その後は緩かに徐々に減少し、位置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16図〜第24図に示した例のごとく、光受
容層の支持体側端部に原子(O、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つては、光受容層の支持体
側端部に原子(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(O、C、N)を含有せ
しめる光受容層の支持体側端部を一部層領域の全
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、形成される光受容層に要求され
る特性に従つて適宜決められる。
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800atomac
ppm以上、最適には1000atomic ppm以上となる
ような分布状態とするのが望ましい。
更に、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族に属する原子
(以下単に「第族原子」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)、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。
本発明の光受容層に伝導性を制御する物質であ
る第族原子又は第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、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5×10-2〜5×102atomic
ppm、最適には1×10-1〜2×102atomic ppmで
ある。
また、支持体と接する構成層102′中に第
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
る構成層(第1図における構成層102′)ある
いは第族原子又は第族原子を高濃度に含有す
る層領域は、電荷注入阻止層として機能するとこ
ろとなる。即ち、第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荷電処理を
受けた際に、支持体側から光受容層中へ注入され
る電子の移動をより効率的に阻止することがで
き、又、第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、こうした場合の含有量は比較的多量であつ
て、具体的には、30〜5×104atomic ppm、好
ましくは50〜1×104atomic ppm、最適には1
×102〜5×103taomic 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、第族原子又は第族原子又は第族原
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<0.4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3×10-3〜10μとするが、好ましくは4×
10-3〜8μ、最適には5×10-3〜5μ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、支持体側から自由表面を有する側に向つて
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16
図乃至第24図のと同様な例によつて説明するこ
とができるが、本発明はこれらの例によつて限定
されるものではない。
そして、第16図〜第24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つては、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
族原子又は第族原子の量を、必要に応じて適
宜組み合わせて用いる。
例えば、光受容層の支持体側の端部に電荷注入
阻止層を設ける場合、電荷注入阻止層(第1図1
02′)以外の光受容層の構成層(第1図10
2′)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、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。
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、ハーフトーンが鮮
明に出て、且つ解像度の高い高品質の画像を安定
して繰返し得ることができる。
次に本発明の光受容層の形成方法について説明
する。
本発明の光受容層を構成する非晶質材料はいず
れもグロー放電法、スパツタリング法、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、Si3H8、Si4H10等のガス状態の又はガス
化し得る水素化珪素(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、BrF3、
IF7、ICl、IBr等のハロゲン間化合物、および
SiF4、Si2F6、SiCl4、SiBr4等のハロゲン化珪素
等が挙げられる。上述のごときハロゲン化珪素の
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、Si2H6、Si3H8、Si4H10等の水素
化珪素、あるいはSiH2F2、SiH2I2、SiH2Cl2、
SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3等のハロゲン置換水
素化珪素等のガス状態の又はガス化しうるものを
用いることができ、これらの原料ガスを用いた場
合には、電気的あるいは光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
ゲン置換水素化珪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。
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珪
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。
グロー放電法によつてa−SiGe(H、X)で構
成される層を形成するには、シリコン原子(Si)
を供給しうる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
置してある所定の支持体表面上に、a−SiGe
(H、X)で構成される層を形成する。
Si供給用の原料ガス、ハロゲン原子供給用の原
料ガス、及び水素原子供給用の原料ガスとなりう
る物質としては、前述のa−Si(H、X)で構成
される層を形成する場合に用いたものがそのまま
用いられる。
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、
Ge5H12、Ge6H14、Ge7H16、Ge8H18、Ge9H20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、層作成作業時の
取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点から、
GeH4、Ge2H6、およびGe3H8が好ましい。
スパツタリング法によつてa−SiGe(H、X)
で構成される層を形成するには、シリコンから成
るターゲツトと、ゲルマニウムから成るターゲツ
トとの二枚を、あるいは、シリコンとゲルマニウ
ムからなるターゲツトを用い、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
なう。
イオンプレーテイング法を用いてa−SiGe
(H、X)で構成される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ポートに収容し、この蒸発
源を抵抗加熱法あるいはエレクトロンビーム法
(E.B.法)等によつて加熱蒸発させ、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。
スパツタリング法およびイオンプレーテイング
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珪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
ム等のガス類をスパ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
含む珪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、SiH2I2、SiH2Cl2、SiHCl3、
SiH2Br2、SiHBr3等のハロゲン置換水素化珪素、
およびGeHF3、GeH2F2、GeH3F、GeHCl3、
GeH2Cl2、GeH3Cl、GeHBr3、GeH2Br2、
GeH3Br、GeHI3、GeH2I2、GeH3I等の水素化ハ
ロゲン化ゲルマニウム等、GeF4、GeCl4、
GeBr4、GeI4、GeF2、GeCl2、GeBr2、GeI2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。
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、スズ原子を含有す
るアモルフアスシリコン(以下、「a−SiSn(H、
X)」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−SiGe(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つて行なう。
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(SnH4)や
SnF2、SnF4、SnCl2、SnCl4、SnBr2、SnBr4、
SnI2、SnI4等のハロゲン化スズ等のガス状態の又
はガス化しうるものを用いることができ、ハロゲ
ン化スズを用いる場合には、所定の支持体上にハ
ロゲン原子を含有するa−Si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、SnCl4が好ましい。
そして、SnCl4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SnCl4を加熱するとともに、Ar、He、
等の不活性ガスを吹き込み、該不活性ガスを用い
てパ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、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)
又はa−Si(Ge、Sn)(H、Y)にさらに原子
(O、C、N)あるいは第族原子又は第族原
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)又はa−Si(Ge、
Sn)(H、Y)の層の形成の際に、原子(O、
C、N)導入用の出発物質又は/及び第族原子
又は第族原子導入用の出発物質を、前述したa
−Si(H、X)又はa−Si(Ge、Sn)(H、Y)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。
そのような原子(O、C、N)導入用の出発物
質としては、少なくとも原子(O、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(O)導入用の出発物質と
して例えば、酸素(O2)、オゾン(O2)、一酸化
窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、一二酸化窒、
(N2O)、三二酸化窒素(N2O3)、四二酸化窒素
(N2O4)、五二酸化窒素(N2O3)、三酸化窒素
(NO2)、シリコン原子(Si)と酸素原子(O)と
水素原子(H)とを構成原子とする、例えば、ジ
シロキサン(H2SiOSiH3)、トリシロキサン
(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シロキサン等が挙
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(C5H6)、
ブテン−1(C4H6)、ブテン−2(C4H8)、イソブ
チレン(C4H8)、ペンテン(C5H10)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
(NH8)、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(F3N)、四弗化窒素(F4N)等が挙げら
れる。
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、B4H10、
B5H9、B5H11、B6H10、B6H12、B6H14等の水素
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、GaCl3、Ga
(CH3)2、InCl3、TlCl3等も挙げることができる。
第族原子導入用の出発物質として、具体的に
は燐素原子導入用としてはPH3、P2H4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、AsF5、
SbH3、SbF3、SbF5、SbCl3、SbCl5、BiH3、
BiCl3、BiBr5等も第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、スパツタリング法等を
用いて形成するが、光受容層に含有せしめるゲル
マニウム原子又は/及びスズ原子、第族原子又
は第族原子、あるいは水素原子又は/及びハロ
ゲン原子の各々の含有量の制御は、堆積室内へ流
入する、各々の原子供給用出発物質のガス流量あ
るいは各々の原子供給用出発物質間のガス流量比
を制御することにより行われる。
また、本発明の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a−Si(H、X)からなる層、ある
いは原子(O、C、N)又は/及び第族原子又
は第族原子を含有せしめたa−Si(H、X)か
らなる光受容層を形成する場合には、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/cm2、特に好ましくは0.01〜20W/cm2とす
る。
a/SiGe(H、X)からなる層を形成する場
合、あるいは原子(O、C、N)又は/及び第
族原子又は第族原子を含有せしめたa−SiGe
(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50〜350℃とするが、より好
ましくは50〜300℃、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
〜5Torrとするが、好ましくは、0.001〜3Torrと
し、特に好ましくは0.1〜1Torr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、好ましくは0.01〜30W/cm2とし、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。
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、酸素原子、
炭素原子、窒素原子、第族原子又は第族原
子、あるいは水素原子又は/及びハロゲン原子の
分布状態を均一とするためには、感光層を形成す
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ゲルマニウム原子又
は/及びスズ原子、あるいは第族原子又は第
族原子の分布濃度を層厚方向に変化させて所望の
層厚方向の分布状態を有する層を形成するには、
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、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、ゲルマニウム原子又はスズ原子、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、あるいは第
族原子又は第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11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25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2502,2503,2504,250
5,2506のガスボンベには、本発明の夫々の
層を形成するための原料ガスが密封されており、
その1例として、たとえば、2502はSiF4ガス
(純度99.999%)ボンベ、2503はH2で稀釈さ
れたB2H4ガス(純度99.999%、以下B2H4/H2と
略す。)ボンベ、2504はSH4ガス(純度
99.999%)ボンベ、2505はGeF4ガス(純度
99.999%)ボンベ、2506は不活性ガス(He)
ボンベである。そして、2506′はSnCl4が入
つた密閉容器である。
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のバルブ252
2〜2526、リークバルブ2535が閉じられ
ていることを確認し又、流入バルブ2512〜2
516、流出バルブ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を開いて反応
室2501、ガス配管内を排気する。次に真空
Alシリンダー2537上に光受容層を形成する
場合の1例を以下に記載する。
まず、ガスボンベ2502よりSiF4ガス、ガス
ボンベ2503よりB2H6/H2ガス、ガスボンベ
2505よりGe4ガス、ガスボンベ2505より
GeF4ガスの夫々をバルブ2522,2523,
2525を開いて出口圧ゲージ2527,252
8,2529,2530の圧を1Kg/cm2に調整
し、流入バルブ2512,2513,2514,
2515を徐々に開けて、マスフロコントロー
ラ、2507,2508,2509,2510内
に流入させる。引き続いて流出バルブ2517,
2518,2519,2520補助バルブ253
2を徐々に開いてガスを反応室2501内に流入
させる。このときのSiF4ガス流量、GeF4ガス流
量、B2H6/H2ガス流量及びCH4ガス流量の比が
所望の値になるように流出バルブ2517,25
18,2519,2520を調整し、又、反応室
2501内の圧力が所望の値になるように真空計
2536の読みを見ながらメインバルブ2534
の開口を調整する。そして基体シリンダー253
7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を所望の電力に設定して反応
室2501内にグロー放電を生起せしめるととも
に、マイクロコンピユーター(図示せず)を用い
て、あらかじめ設計された流量変化率線に従つ
て、SiF4ガス、GeF4ガスCH4ガス及びB2H6/H2
ガスのガス流量を制御しながら、基体シリンダー
2537上に先ず、シリコン原子、炭素原子、ゲ
ルマニウム原子及び硼素原子を含有する層10
2′を形成する。所望の層厚に層102′が形成さ
れた段階において、流出バルブ2518,252
0を完全に閉じ、必要に応じて放電条件をかえる
以外は同様の手順に従つてグロー放電を続けるこ
とにより層102′の上に、ゲルマニウム原子を
実質的に含有しない層102″を形成することが
できる。
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バル
ブ以外の流出バルブは全て閉じることは言うまで
もなく、又夫々の層を形成する際、前層の形成に
使用したガスが反応室2501内、流出バルブ2
517〜2521から反応室2501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2517〜2521を閉じ補助バルブ253
2,2533を開いてメインバルブ2534を全
開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要に
応じて行う。
また、光受容層中にスズ原子を含有せしめる場
合にあつて、原料ガスとしてSnCl4を出発物質と
したガスを用いる場合には、2506′に入れら
れた固体状SnCl4を加熱手段(図示せず)を用い
て加熱するとともに、該SnCl4中にAr、He等の
不活性ガスボンベ2506よりAr、He等の不活
性ガスを吹き込み、パブリングする。発生した
SnCl4のガスは、前述のSiF4ガス、GeF4ガス及び
B2H6/H2ガス等と同様の手順により反応室内に
流入させる。
試験例 1
径0.6mmのSUSステンレス製剛体球に化学的処
理を施して表面を食刻して凹凸を形成せしめた。
使用する処理剤としては、塩酸、フツ酸、硫酸、
クロム酸等の酸、苛性ソーダ等のアルカリを挙げ
ることができる。本試験例においては、濃塩酸1
に対して純粋1〜4の容量化で混合した塩酸溶液
を用い、剛体球の浸漬時間、酸濃度等を変化さ
せ、凹凸の形状を適宜調整した。
試験例 2
試験例1の方法によつて処理された剛体球(表
面凹凸の高さγmax=5μm)を用い、第6A,B
図に示した装置を用いて、アルミニウム合金製シ
リンダー(径60mm、長さ298mm)の表面を処理し、
凹凸を形成させた。
真球の径R′、落下高さhと痕跡窪みの曲率R、
幅rとの関係を調べたところ、痕跡窪みの曲率R
と幅rとは、真球の径R′と落下高さh等の条件
により決められることが確認された。また、痕跡
窪みのピツチ(痕跡窪みの密度、また凹凸のピツ
チ)は、シリンダーの回転速度、回転数乃至は剛
体真球の落下量等を制御して所望のピツチに調整
することができることが確認された。更に、Rお
よびDの大きさについて検討した結果、Rが、
0.1mm未満であると、剛体球を小さくし軽くして
落下高さを確保しなければならず、痕跡窪みの形
成をコントロールににくくなるため好ましくない
こと、Rが2.0mmを超えると、剛体球を大きく重
くして、落下高さを調節するため、例えばDを比
較的小さくしたい場合に落下高さを極点に低くす
る必要があるなど、痕跡窪みの形成をコントロー
ルしにくくなるため好ましくないこと、更に、D
が0.02mm未満であると剛体球を小さく軽くして落
下高さを確保しなければならず、痕跡窪みの形成
をコントロールしにくくなるため好ましくないこ
とが、夫々確認された。
更に、形成された痕跡窪みを試べたところ、痕
跡窪み内には、剛体球の表面凹凸形状に応じた微
小な凹凸が形成されていることが確認された。
実施例 1
試験例2と同様にアルミニウム合金製シリンダ
ーの表面を処理し、第1A表上欄に示すD、及び
D/Rを有するシリンダー状Al支持体(シリンダー
No.101〜106)を得た。
次に該、Al支持体(シリンダーNo.101〜106)
上に、以下の第1B表に示す条件で、第25図に
示した製造装置により光受容層を形成した。
これらの光受容部材について、第26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
画像の干渉縞の発生状況は第1A表下欄に示すと
おりであつた。
なお、第26A図は露光装置の全体を模式的に
示す平面略図であり、第26B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、260
1は光受容部材、2602は半導体レーザー、2
603はfθレンズ、2604はポリゴンミラーを
示している。
次に、比較として、従来のダイヤモンドバイト
により表面処理されたアルミニウム合金製シリン
ダーNo.107(径60mm、長さ298mm、凹凸ピツチ100μ
m、凹凸の深さ3μm)を用いて、前述と同様に
して光受容部材を作製した。得られた光受容部材
を電子顕微鏡で観察したところ、支持体表面と光
受容層の層界面及び光受容層の表面とは平行をな
していた。この光受容部材を用いて、前述と同様
にして画像形成をおこない、得られた画像につい
て前述と同様の評価を行なつた。その結果は、第
1A表下欄に示すとおりであつた。
[Technical field to which the invention pertains]
The present invention uses light (light in a broad sense here, including ultraviolet rays,
(visible light, infrared rays, X-rays, gamma rays, etc.)
The present invention relates to a photoreceptor member sensitive to magnetic waves. moreover
For details, use coherent light such as laser light.
The present invention relates to a light-receiving member suitable for.
[Description of prior art]
How to record digital image information as an image and
The laser is modulated according to the digital image information.
– By optically scanning the light-receiving member with light
forming an electrostatic latent image and then developing the latent image;
Furthermore, perform processing such as transfer and fixing as necessary.
There are known methods for recording images, among them
In the electrophotographic image forming method, laser
Therefore, small and inexpensive He-Ne laser or semiconductor
Body laser (usually has an emission wavelength of 650 to 820 nm)
It is common to record images using
Ru.
By the way, it is not suitable for using semiconductor lasers.
As a light-receiving member for electrophotography, its photosensitivity
Area integrity is superior compared to other types of photoreceptive materials.
In addition to its high Bitkers hardness,
It is evaluated based on the fact that there are few problems of harm, for example,
In 1982-86341 and Japanese Patent Application 56-83746
Amorphous materials containing silicon atoms, such as those seen in
(hereinafter abbreviated as "a-Si")
The material is attracting attention.
However, the light receiving member
If the receptor layer is a single-layer a-Si layer, its high light
Required for electrophotography while maintaining sensitivity
Ten12To ensure dark resistance of Ωcm or more, hydrogen atoms
or halogen atoms, or in addition to these, boron atoms
structure in a controlled manner in layers with a specific amount range of
Therefore, it is necessary to contain the
Therefore, it is necessary to strictly control various conditions.
Tolerances for the design of light-receiving members as required
There are considerable limitations. And such design
Even if the dark resistance is low to some extent, the problem of tolerance can be solved.
Improvements have been made by making it possible to effectively utilize the high light sensitivity of
Suggestions for improvement have been made. That is, for example,
Publication No. 54-121743, Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-4053, Special
As seen in 1982-4172, the photoreceptive layer
Layered structure with two or more layers with different conductive properties
As a result, a depletion layer is formed inside the photoreceptor layer, or
JP-A No. 57-52178, No. 52179, No. 52180,
Only in the publications No. 58159, No. 58160, and No. 58161.
between the support and the photoreceptive layer, or/and
A multilayer structure with a barrier layer on the upper surface of the photoreceptive layer.
The photoreceptor area has increased apparent dark resistance by
material has been proposed.
However, such a photoreceptive layer has a multilayer structure.
Light-receiving members have variations in the thickness of each layer.
When performing laser recording using
is coherent monochromatic light, so the laser in the photoreceptive layer
Free surface on the laser light irradiation side, each layer constituting the light-receiving layer
and the layer interface between the support and the photoreceptive layer (hereinafter, this self-
"Interface" in the sense of combining both surface and layer interface
It is called. ) each of the half-rays reflected from the
This often leads to conflicts.
This interference development results in
So-called interference fringes appear and cause image defects.
It causes. Especially for mid-tone images with high gradation.
In the case of forming a
This will give you a clear image.
Another important point is the semiconductor laser used.
As the wavelength range of light becomes longer, the photoreceptive layer
The absorption of the laser light will decrease, so the
There is a problem in that the interference phenomenon described above becomes noticeable.
i.e., e.g. two or more layers (multilayer)
In the case of composition, each of those layers
Interference effects occur, and each interference is synergistic.
This is where the interference fringes appear.
This directly affects the transfer member, causing
The interference fringes corresponding to the interference fringe pattern are transferred and fixed on the
and appear in the visible image, resulting in a defective image.
There is a problem that I encountered.
As a measure to solve these problems, (a) support surface
Diamond cutting the surface to ±500Å to ±10000Å
A method of forming a light scattering surface by providing unevenness (for example,
(Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 162975/1983), (b) Aluminum
The surface of the support is treated with black alumite, or
disperses carbon, color pigments, and dyes in resin.
A method of providing a light absorption layer by
-Refer to Publication No. 165845), (c) Aluminum support surface
The surface is treated with satin-like alumite, or sandblasted.
Support is created by creating fine grain-like unevenness by
A method of providing a light scattering and anti-reflection layer on the surface of the support (for example,
(see Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-16554) have been proposed.
I'm here.
Although these proposed methods may produce some results,
Nono completely eliminates interference fringe patterns that appear on images.
It's not good enough.
In other words, in method (a), a specific
It has a large number of uneven surfaces, which creates a light scattering effect.
The appearance of interference fringes due to
However, the light scattering is still specular reflection.
Because the light component remains, interference fringes due to the specularly reflected light
In addition to the pattern remaining, the surface of the support
The light scattering effect causes the irradiation spot to spread.
However, this results in a substantial decrease in resolution.
For method (b), black alumite treatment is used.
complete absorption is not possible and reaction on the surface of the support
The emitted light remains. In addition, colored pigment dispersion resin
If a layer is provided, when forming the a-Si layer, the resin
The photoreceptive layer is formed when a degassing phenomenon occurs from the layer.
The quality will deteriorate significantly, and the resin layer is a-Si layer type.
The book was damaged by the plasma generated during its creation.
In addition to reducing the absorption function of the
This adversely affects the subsequent formation of the a-Si layer due to
There are problems such as:
Regarding method (c), for example, consider the incident light.
If so, a part of it is reflected on the surface of the photoreceptive layer and
The remaining light enters the light-receiving layer and becomes transparent.
There will be too much light. At the surface of the support, the transmitted light
Some of it is scattered and becomes diffused light, and the rest is
It is specularly reflected and becomes reflected light, and a part of it becomes emitted light.
The emitted light is mixed with the reflected light.
It is an interfering component and will remain in any case.
However, the interference fringe pattern does not completely disappear.
By the way, regarding preventing interference in this case,
to prevent multiple reflections from occurring inside the photoreceptive layer.
There are also attempts to increase the diffusivity of the surface of the support.
However, in such a case, the light is instead absorbed within the photoreceptive layer.
diffuses and causes halation, which is eventually solved.
Image resolution will decrease.
In particular, in light-receiving members with a multilayer structure, support
Even if the body surface is irregularly roughened, the reaction on the first layer surface will not occur.
Emitted light, reflected light on the second layer, specularly reflected light on the support surface
Each of these interferes with each other to reduce the thickness of each layer of the light-receiving member.
A pattern of interference fringes occurs. Therefore, multi-layered light
In the receiving member, the surface of the support is irregularly roughened.
Therefore, it is impossible to completely prevent interference fringes.
It is.
In addition, the surface of the support may be coated by methods such as sandblasting.
When roughening a surface irregularly, the roughness will vary between lots.
There is a lot of variation in
However, the surface roughness is uneven, causing problems in manufacturing control.
be. In addition, relatively large protrusions are randomly shaped.
These large protrusions are photoreceptors.
This results in local breakdown of the layer.
In addition, the surface of the support is simply roughened regularly.
Usually, light is applied along the uneven shape of the surface of the support.
Because the receptive layer is deposited on the uneven slope of the support,
The slope of the unevenness of the light-receiving layer becomes parallel to that part.
In minutes, the incident light causes bright areas and dark areas.
Also, the thickness of the photoreceptive layer as a whole is
Due to the non-uniformity, light and dark stripes appear. subordinate
Therefore, simply roughening the surface of the support regularly will not
It is not possible to completely prevent the occurrence of striped patterns.
In addition, a multilayer structure is formed on a support whose surface is regularly roughened.
Even when a photoreceptive layer is deposited on the support surface,
The difference between the specularly reflected light on the surface and the reflected light on the photoreceptive layer surface.
In addition to interference, interference due to reflected light at the interface between each layer
Because of the addition of
It becomes more complicated than the degree of expression.
[Purpose of the invention]
The present invention provides a photoreceptor mainly composed of a-Si.
Regarding light-receiving members having layers, the above-mentioned problems can be solved.
The purpose is to eliminate them and make them meet various requirements.
That is.
That is, the main purpose of the present invention is to
The chemical and photoconductive properties mostly depend on the usage environment.
Stable virtually all the time without any light fatigue
Excellent, no deterioration even after repeated use
Excellent durability and moisture resistance, with no or almost no residual potential
a-Si, which is not observed and manufacturing control is easy
Provides a light-receiving member having a light-receiving layer composed of
It's about doing.
Another object of the present invention is to provide photosensitivity in the entire visible light range.
High degree of accuracy, especially matching with semiconductor lasers
Composed of a-Si, which has excellent properties and fast photoresponse.
To provide a light-receiving member having a light-receiving layer
be.
Still another object of the present invention is to provide high photosensitivity and high SN.
Made of a-Si with specific characteristics and high electrical voltage resistance.
Provided is a light-receiving member having a light-receiving layer made of
There is a particular thing.
Another object of the invention is the layer provided on the support.
and the support and between each laminated layer.
Excellent adhesion, dense and stable structural arrangement.
A photoreceptive layer composed of a-Si with high layer quality
An object of the present invention is to provide a light-receiving member having the following features.
Still another object of the present invention is to use coherent monochromatic light.
Suitable for image formation, suitable for long-term repeated use.
However, interference fringes and spots do not appear during reverse development.
There are no image defects or image blur, and the density is very low.
is high, halftones appear clearly, and resolution is high.
With a-Si, you can obtain high-quality images.
Provided is a light-receiving member having a light-receiving layer configured.
There are many things.
[Structure of the invention]
The present inventors have previously described the conventional light-receiving member.
The above problems should be overcome to achieve the above objectives.
As a result of extensive research, we have obtained the knowledge described below.
Based on this knowledge, we have completed the present invention.
That is, the present invention provides silicon atoms on a support.
and selected from oxygen atoms, carbon atoms and nitrogen atoms.
an amorphous material containing at least one type of
A light-receiving member comprising a light-receiving layer composed of
The photoreceptive layer contains germanium atoms or tin atoms.
a layer containing at least one of the children;
Contains neither rumanium atoms nor tin atoms.
It has a multi-layered structure with two layers in order from the support side.
and the surface of the support has a plurality of spherical traces.
It has an uneven shape due to depressions, and the spherical trace depressions
It may have multiple microscopic irregularities within the groove.
The present invention relates to a light-receiving member having the following features.
By the way, as a result of intensive research by the inventors,
The findings obtained are summarized, with multiple layers on the support
In the light-receiving member, a plurality of
Providing unevenness with spherical trace depressions, and the spherical trace
Providing a plurality of even smaller uneven shapes within the trace depression
Due to this, the problem of interference fringes that appear during image formation
The problem will be significantly resolved.
This knowledge was confirmed by various experiments conducted by the inventors.
It is based on the facts obtained from.
Here is a diagram to make it easier to understand.
This will be explained below using
FIG. 1 shows the layers of a light receiving member 100 according to the present invention.
This is a schematic diagram showing the structure, showing multiple minute spherical traces.
It has an uneven shape due to depressions, and the spherical trace depressions
A support that has multiple microscopic irregularities within the groove.
101, along the uneven slope surface.
Contains at least one of a nium atom or a tin atom
layer 102' containing germanium atoms and tin
a layer 102'' that does not contain any atoms.
A light-receiving member including a light-receiving layer 102 is shown.
Ru.
Figures 2 and 4 show the light receiving member of the present invention.
Explain how the problem of interference fringes is resolved
This is a diagram for
Figure 3 shows a support with a regularly roughened surface.
Conventional photoreceptor with multilayered photoreceptor layers deposited
It is an enlarged view of a part of the material. The smell of the figure
301 is the first layer, 302 is the second layer, 30
3 is the free surface, 304 is the boundary between the first layer and the second layer.
Each side is shown. As shown in Figure 3,
The surface of the support is simply made regular by cutting or other means.
If the surface is only roughened, it is usually due to irregularities on the surface of the support.
Since the photoreceptive layer is formed along the shape of the support,
The uneven surface of the surface and the uneven surface of the photoreceptive layer.
are in a parallel relationship.
This causes, for example, the photoreceptor layer to
Consisting of two layers, a layer 301 and a second layer 302.
In a light receiving member having a multilayer structure,
For example, the following problems are regularly encountered. Immediately
The interface 304 between the first layer and the second layer and the free
Since the surface 303 is in a parallel relationship, the interface 304
Reflected light R at1and the reflected light R on the free surface2is the direction
coincide, and interference fringes are generated depending on the thickness of the second layer.
Ru.
Figure 2 shows the uneven shape due to multiple spherical trace depressions.
A multilayer photoreceptive layer is deposited on a support with
FIG.
Ru. In the figure, 201 is the first layer, 202 is the first layer, and 202 is the first layer.
second layer, 203 is the free surface, 204 is the first layer
and the interface with the second layer, respectively. Second
As shown in the figure, there are multiple microscopic spheres on the surface of the support.
When providing an uneven shape with trace depressions, the support
The light-receiving layer provided on top is formed along the uneven shape.
For depositing a first layer 201 and a second layer 202
The interface 204 with and the free surface 203 are each
Spherical trace depressions are formed along the uneven shape of the support surface.
It is formed into an uneven shape by scratching. shape on the interface 204
The curvature of the formed spherical trace depression is R1, on the free surface
The curvature of the formed spherical trace depression is R2Then,
R1and R2What is R?1≠R2Therefore, at the interface 204
The reflected light and the reflected light at the free surface 203 are each
with different reflection angles, i.e. in FIG.
θ1,θ2is θ1≠θ2However, the direction is different, and the
l shown in Figure 21,l2,l3using l1+l2−l3expressed in
None of the wavelengths that are transmitted remain constant, but change.
, so it is compatible with the so-called Newton ring phenomenon.
Shearing interference occurs, and the interference fringes become hollow.
It will be dispersed within. This allows
The image that appears through the light-receiving member
From a secondary perspective, even if interference fringes were to appear,
They are invisible to the naked eye.
Ru.
That is, the use of a support having such a surface shape.
is formed by forming a multilayered photoreceptive layer thereon.
In a light-receiving member, light passing through the light-receiving layer
is reflected at the layer interface and the support surface, causing them to dry.
The resulting image may appear striped.
To efficiently prevent
This leads to obtaining a light-receiving member.
FIG. 4 shows the light receiving member of the present invention shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a part of the support surface in FIG. No.
As shown in Figure 4, in the light receiving member of the present invention
The support surface is one of the surfaces within the spherical trace depression 401.
Further minute irregularities or a group of irregularities 40 on the part or the whole
2 is formed. Even more minute irregularities like this
When the unevenness group 402 is provided, it is written using FIG.
In addition to the interference prevention effect mentioned above,
The convexity 402 provides a scattering effect, which
The occurrence of interference fringes is more reliably prevented.
Ru.
By the way, in the conventional technology, as mentioned above,
Diffuse reflection can be achieved by randomly roughening the surface of the support.
This prevents the occurrence of interference fringes. deer
In such cases, sufficient interference fringes can be prevented from occurring.
Not only will it not be possible to obtain the desired effect, but also the
For example, when cleaning
Problems also arise when cleaning the product. Immediately
In other words, the surface of the light-receiving layer is formed by recesses provided on the support.
Due to the unevenness along the convexity, the blade is difficult to receive light.
Mainly applies to the convex and convex parts of the layer, cleaning
In addition, the convex parts of the photoreceptive layer and the blade surface
As a result, the durability of both will increase.
There are many problems.
On the other hand, in the light receiving member of the present invention,
The minute unevenness that causes scattering effects creates spherical traces.
Because it exists in the depression (concave part), it is difficult to clean it when cleaning.
, the blade contacts the recess in the photoreceptive layer.
This eliminates the problem that the blade and photoreceptive layer surface
It also has the advantage of not placing a large load on the
Ru.
Now, it is provided on the surface of the support of the light receiving member of the present invention.
The curvature, width, and
and the height of even minute irregularities within the spherical trace depression.
is the interference fringe in the light receiving member of the present invention.
To efficiently obtain the effect of preventing the occurrence of
It is important. The inventors have conducted various experiments
As a result, we investigated the following points.
In other words, the curvature of the uneven shape due to the spherical trace depression is
When R and width are D, the following formula:
D/R≧0.035
If it satisfies the
0.5 or more Newton rings due to ring interference
It will exist. Furthermore, the following formula:
D/R≧0.55
If it satisfies the
There is one or more Newton rings due to ring interference.
There will be.
For these reasons, it is possible that
The interference fringes are dispersed within each trace depression, and the light
To prevent interference fringes from occurring on the receiving member
The above D/R is 0.035, preferably 0.055 or more.
It is desirable that
Further, the upper limit of D/R is preferably 0.5.
This is because when D/R is larger than 0.5, the depression
Width D becomes relatively large, leading to image unevenness, etc.
This is because the situation becomes easier.
In addition, the width D of the unevenness due to the trace depression is large.
It is also about 500 μm, preferably 20 μm or less, more preferably
More preferably, the thickness is 100 μm or less. D is
If it exceeds 500μm, image unevenness is likely to occur.
At the same time, there is a risk that the resolution will be exceeded.
In such cases, effective interference fringe prevention effects can be used.
becomes difficult to obtain.
The height of the minute irregularities formed within the spherical trace depression,
That is, the surface roughness γmax within the spherical trace depression is 0.5 to
Preferably, it is in the range of 20 μm. γmam
If the diameter is 0.5 μm or less, sufficient scattering effect cannot be obtained.
Moreover, if the thickness exceeds 20μm, it will become a spherical trace depression.
Compared to the unevenness caused by
becomes too large and the dents no longer have a spherical shape.
It has the effect of preventing interference fringes from occurring.
You won't get enough. Also, on such supports
Increasing the non-uniformity of the photoreceptive layer provided on the
This is preferable because it tends to cause image defects.
It's not right.
The present invention is based on the above-identified facts.
The light receiving member provided by the present invention is as follows.
The main structure is as follows.
That is, germanium atoms or tin atoms are placed on the support.
Layer containing at least one of the atoms (a)
and contains both germanium atoms and tin atoms.
The layer (B) without the silicone
in oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms.
an amorphous material containing at least one selected from
Light with a multi-layered light-receiving layer made of materials
A receiving member, wherein the surface of the support is in the recess.
When the width D is 500 μm or less, the radius of curvature R and the width d of the depression are
is 0.035≦D/R in multiple spherical trace depressions.
It has an unevenness according to
It is confirmed that minute irregularities of 0.5 to 20 μm are formed.
This is a characteristic light-receiving member.
Support in the light receiving section of the present invention having the above structure
The unevenness caused by the plurality of spherical trace depressions on the surface of
Even if they have the same radius of curvature, or almost the same radius of curvature,
Formed by a depression with the same radius of curvature and width
It may be.
Light reception in the light receiving member of the present invention having the above configuration
The layer consists of atoms belonging to a group or groups of the periodic table.
May contain. In this case, the light-receiving layer contains
atoms belonging to group or groups of the periodic table
Therefore, the distribution concentration of those atoms is compared on the support side.
The concentration is relatively high on the surface side of the photoreceptive layer.
or virtually at a concentration close to zero.
It is possible to make the distribution non-uniform in the layer thickness direction.
Wear.
In the light receiving member of the present invention having the above structure, the front
Germanium atoms or tin atoms contained in the layer (a)
Regarding the atoms, the distribution concentration of those atoms is on the support side.
It is said that the concentration is relatively high, and the layer (b) (i.e., gem mani
layer containing neither umium atoms nor tin atoms)
In the layer thickness direction, the concentration is much lower on the side than on the support side.
It can be distributed non-uniformly.
contained in the light-receiving layer of the light-receiving member of the present invention having the above structure.
The oxygen atoms present are among the carbon and nitrogen atoms.
For at least one kind of atom selected from
The distribution concentration of these atoms is relatively high on the support side.
and on the surface side of the photoreceptive layer, compared to the support side.
Very low or virtually zero concentration
so that it is distributed non-uniformly in the layer thickness direction so that
can do.
Light reception in the light receiving member of the present invention having the above configuration
The layer contains atoms belonging to a group or groups of the periodic table.
It has a charge injection prevention layer containing it as one of the constituent layers.
can do.
Light reception in the light receiving member of the present invention having the above configuration
The layer may have a barrier layer as one of the constituent layers.
can.
Regarding the preparation of the light-receiving layer of the light-receiving member of the present invention
In order to efficiently achieve the above-mentioned objects of the present invention,
Therefore, it is necessary to precisely control the layer thickness at the optical level.
Glow discharge method, sputtering
vacuum deposition methods such as ion plating method and ion plating method.
Usually used, but in addition to these, optical CVD method, thermal
CVD method etc. can also be adopted.
Hereinafter, the optical receiver of the present invention will be described according to the illustrated embodiment.
Although the specific contents of the container member will be explained, the light receiving member of the present invention
The container members are not limited by these examples.
do not have.
FIG. 1 explains the layer structure of the light-receiving member of the present invention.
This is a diagram schematically shown for the purpose of
0 is a light receiving member, 101 is a support, 102 is a light receiving member.
layer, 102' is germanium atom or tin atom
A layer containing at least one of 10
2″ is both a germanium atom and a tin atom
103 indicates the free surface of the layer that does not contain
ing.
support
The support 101 in the light receiving member of the present invention is
The surface has a resolution higher than that required for the light-receiving member.
It has minute irregularities, and the irregularities are composed of multiple spherical shapes.
It is due to a trace depression, and the spherical trace depression
Multiple microscopic irregularities are formed within the groove.
It is something.
Below, the support in the light-receiving member of the present invention will be described.
The shape of the surface and its preferred manufacturing example are shown in the fourth and fifth sections.
As will be explained with reference to the drawings, in the light receiving member of the present invention,
The surface shape of the support and its manufacturing method are
Therefore, it is not limited.
FIG. 4 shows a support in the light-receiving member of the present invention.
A typical example of the surface shape of
This is a partially enlarged schematic diagram of the section.
In Fig. 4, 401 is a support, and 402 is a support.
Body surface, 403 is an uneven shape due to spherical trace depressions,
404 is an even smaller hole provided within the spherical trace recess.
It has an uneven shape.
Furthermore, FIG. 4 shows how to obtain the surface shape of the support.
It also shows one example of a preferred manufacturing method, and 4
03' has minute irregularities 404' on the surface
A rigid sphere is shown, and the rigid sphere 403' is used as a support.
Let it fall naturally from a predetermined height from the surface 402.
by colliding with the support surface 402.
A spherical trace with minute irregularities 404 inside.
It is shown that it is possible to form an uneven shape 403 due to depressions.
are doing. Then, a rigid sphere 40 with approximately the same diameter R'
Using multiple 3', from the same height h,
Support by dropping simultaneously or sequentially
The body surface 402 has approximately the same curvature R and approximately the same
Forming a plurality of spherical trace depressions 403 having a width D of
can do.
Figure 5 shows a plurality of spheres on the surface as described above.
The support is formed with an uneven shape due to the concave and convex shape.
Some typical examples are shown below. The smell of the figure
501 is a support, 502 is a surface of the support, and 50
3 has a plurality of even finer uneven shapes in the depression.
A spherical trace depression (in Fig. 5, a spherical trace depression)
Multiple microscopic uneven shapes formed within the trace depression
Although not shown in the figure, inside the spherical trace depression 503
Assume that each has a microscopic uneven shape.
Ru. ), 503 is a rigid material with minute irregularities on its surface.
Body sphere (similarly, minute irregularities on the surface are shown in the figure)
However, there are minute irregularities on the surface of the rigid sphere.
shall have the following conditions. ) respectively.
There is.
In the example shown in FIG. 5A, the surface 5 of the support 501
Multiple spheres with almost the same diameter in different parts of 02
503', 503', ... from almost the same height
Almost the same curvature and almost the same width when dropped
The multiple trace depressions 503, 503, ... are overlapped with each other.
Regularly uneven shapes formed densely so as to overlap each other.
It is formed into a shape. In this case, each other
To form overlapping depressions 503, 503,...
is when the sphere 503' collides with the support surface 502.
The spheres 503' and 50 are arranged so that their periods are shifted from each other.
Yes, it is necessary to allow 3',... to fall naturally.
It's no good.
In addition, in the example shown in FIG. 5B,
The two types of spheres 503', 503', ... are almost the same.
or from a different height, the support 5
The surface 502 of 01 has two types of curvature and two types of width.
The plurality of depressions 503, 503,... are overlapped with each other.
The height of the unevenness on the surface is
It has irregular irregularities.
Furthermore, Figure 5C (front view and cross section of the support surface)
In the example shown in the top view), the surface 502 of the support 501
, a plurality of spheres 503', 50 having approximately the same diameter
3',... are dropped irregularly from almost the same height,
Multiple depressions with almost the same curvature and multiple types of widths
503, 503, ... so that they overlap with each other.
This is caused by the formation of irregular irregularities.
Ru.
As described above, the support of the light receiving member of the present invention
Forms an uneven shape with spherical trace depressions on the surface
Moreover, within the spherical trace depression, there are a plurality of microscopic dents.
In order to shape the uneven shape, it is necessary to
A rigid sphere with an uneven shape is dropped onto the surface of a support.
A preferred example is the method of
In the case of , the diameter of the hard sphere, the height to which it falls, and
The hardness of the support surface, the shape of the irregularities on the surface of the rigid sphere, and
and the size of the rigid sphere, or the amount of rigid spheres that are caused to fall.
By selecting appropriate conditions, it is possible to
Spherical trace depression with desired average curvature and average width
or fill the desired size in the spherical trace depression.
It is possible to form irregularities with a predetermined density.
Wear. That is, by selecting the above conditions,
The height and height of the irregularities formed on the surface of the support
It is formed in the pitch of unevenness or in the concave part of uneven shape.
The height of the unevenness and the pitch of the unevenness of the even finer unevenness
It is possible to freely adjust the height etc. according to the purpose.
to obtain a support having a desired uneven shape.
be able to.
Then, the support of the light-receiving member has an uneven surface.
To make it into a finished product, use a lathe, milling machine, etc.
Created by cutting with a diamond cutting tool.
Someone who has proposed a method to do this that is reasonably effective.
However, in this method, the use of cutting oil,
Removal of chips unavoidably generated by cutting, cutting surface
It is essential to remove the cutting oil that remains in the
In the end, processing is complicated and inefficient, etc.
However, in the present invention, the support
As mentioned above, the uneven surface shape is shaped into a spherical trace depression.
The above problems can be completely eliminated by forming more
Efficiently and easily create supports with desired uneven surfaces
Can be created.
The support 101 used in the present invention is electrically conductive.
Even if it is electrically insulating
It may also be electrically insulating. conductive
Examples of the support include NiCr, stainless steel,
Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pb
Metals such as these or alloys thereof can be mentioned.
As the electrically insulating support, polyester, polyester, etc.
polyethylene, polycarbonate, cellulose, aluminum
acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polycarbonate
Polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, etc.
synthetic resin film or sheet, glass, ceramic
Examples include Mitsuku, paper, etc. Electrical insulation properties of these
The support preferably has at least one surface
Conductive treatment and a photoreceptive layer on the conductive treated surface side.
It is desirable to provide
For example, if it is glass, NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
Pd, In2O3, SnO2, ITO (In2O3+SnO2) etc.
By providing a thin film consisting of
Or synthetic resin film such as polyester film
NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni,
Gold such as Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Tl, Pt, etc.
Vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering
Provided on the surface with a ring etc., or attached with the metal mentioned above.
The surface is laminated to make it conductive.
Give. The shape of the support body is cylindrical, belt-shaped,
It can be of any shape such as a plate, but depending on the purpose,
Its shape can be determined as desired.
It is possible. For example, the light receiving member 1 in FIG.
Since 00 is used as an electrophotographic image forming member,
If available, use an endless belt for continuous high-speed copying.
Alternatively, it is desirable to have a cylindrical shape. Support thickness
may be adjusted as appropriate to form the desired light-receiving member.
However, flexibility is required as a light receiving member.
If the support is
It can be made as thin as possible within the range. death
However, in manufacturing and handling the support, mechanical
In terms of optical strength, etc., the thickness is usually 10μ or more.
Next, the light receiving member of the present invention was used as a light receiving member for electrophotography.
When used as a container member, the support surface
An example of a surface manufacturing device is shown in FIGS. 6A and 6B.
However, the present invention is not limited thereby.
It's not something you can do.
Aluminum is used as a support for electrophotographic light receiving members.
By applying normal extrusion processing to minium alloy etc.
Make it into a hole tube or mandrel tube and then draw it out.
Heat treatment is applied to the drawn pipe obtained through processing as necessary.
Cylindrical shape that has undergone treatment such as heat refining
A substrate is used, and the cylindrical substrate is shown in FIGS. 6A and 6B.
The uneven shape is formed on the surface of the support using manufacturing equipment.
I will make it happen.
Form the above-mentioned uneven shape on the surface of the support
For example, the sphere used for this purpose is stainless steel.
metal, aluminum, steel, nickel, brass, etc.
Various rigid spheres such as metal, ceramic, plastic, etc.
Among others, durability and low cost
Rigid spheres made of stainless steel and steel due to
is desirable. The hardness of such a rigid sphere is
The hardness may be higher or lower than that of the holding body.
However, if the sphere is used repeatedly,
It is desirable that the hardness be higher than the hardness.
The specific shape as described above is formed on the surface of the support of the present invention.
To form, on the surface of various rigid spheres as described above
It is necessary to use a material with unevenness, and
A rigid sphere with an uneven surface is, for example, embossed.
Methods of applying plastic processing such as
Mechanical treatments such as surface roughening methods (Nashiji method)
Methods of forming unevenness by
A method of forming irregularities using chemical methods such as etching.
It is created by processing a rigid sphere using
can be done. Furthermore, by forming unevenness like this
Finishing such as electrolytic polishing, chemical polishing, etc. is applied to the surface of the rigid sphere.
Polishing, anodic oxidation film formation, chemical conversion film formation,
For attaching, enameling, painting, vapor deposition film formation, and CVD method
Surface treatment such as film formation is performed to create an uneven shape (high
), hardness, etc. can be adjusted as appropriate.
Figures 6A and 6B are for explaining an example of manufacturing equipment.
FIG.
In the figure, 601 is an aluminum sheet for making a support.
cylinder, and the cylinder 601 is
The surface may be finished to an appropriate degree of smoothness. S
The cylinder 601 is supported by a rotating shaft 602.
and is driven by an appropriate driving means 603 such as a motor.
and is rotatable approximately around its axis.
604 is pivotally supported by a bearing 602, and a cylinder 6
It is a rotating container that rotates in the same direction as 01, and
The inside of the container 604 has an uneven surface.
A large number of rigid spheres 605 are accommodated. rigid sphere 6
05 is provided on the inner wall of the rotating container 604.
Ru. carried by a plurality of protruding ribs 606
and by the rotation of the rotating container 604,
transported to the department. If the rotation speed of the rotating container is
When the speed of
The sent rigid sphere 605 is placed on the cylinder 601.
It fell toward the cylinder, collided with the cylinder surface, and left a mark on the surface.
Forms a trace depression.
Note that holes are uniformly punched in the wall of the rotating container 604.
A shower provided on the outside of the container 604 when the container 604 is rotated.
-The cleaning liquid is sprayed from the pipe 607, and the
Under 601, rigid sphere 605, and rotating container 604
It can also be made so that it can be washed. in this way
In this case, the rigid spheres or the rigid sphere and the rotating container
attached due to static electricity caused by contact with
It is not necessary to wash out the garbage etc. to the outside of the rotating container 604.
to form the desired support without adhesion of rubber, etc.
be able to. The cleaning solution includes drying of the cleaning solution.
It is necessary to use a material with no unevenness or dripping.
Therefore, non-volatile substances alone or trichlor
Mixing with cleaning liquids such as ethane and trichlorethylene
It is preferable to use a compound.
photoreceptive layer
In the light receiving member of the present invention, the above-mentioned support
101, composed of a-Si (O.C.N) (H.X)
The photoreceptive layer 102 has a photoreceptive layer 102.
2 is a germanium atom from the support 101 side.
(Ge) or at least one of tin atoms (Sn)
A layer containing one [i.e., a-Si(Ge, Sn) (O.
layer composed of C.N) (H.X)] 102' and gel
Contains neither manium nor tin atoms
layer [i.e. composed of a-Si (O.C.N) (H.X)
It has a multilayer structure in which layers] 102″ are laminated in order.
Ru. The photoreceptive layer 102 further includes
Containing a substance that controls conductivity accordingly
I can do it.
Halogen atom (X) contained in the photoreceptive layer
Specifically, fluorine, chlorine, bromine, and iodine
In particular, fluorine and chlorine are preferred.
can be mentioned. and photoreceptive layer 102
The amount of hydrogen atoms (H) contained in the
amount of hydrogen atoms (X), or hydrogen atoms and halogen
The sum of the amounts of atoms (H+X) is usually 1 to 40 atomic
%, preferably 5 to 30 atomic%
Yes.
Further, in the light-receiving member of the present invention, the light-receiving layer
In order to efficiently achieve the purpose of the present invention, the layer thickness of
One of the important factors is the desired
When designing the light-receiving member, so that the characteristics
It is necessary to pay sufficient attention to the
100μ, preferably 1 to 80μ, more preferably
The thickness should be 2 to 50μ.
By the way, the light-receiving layer of the light-receiving member of the present invention has a gel.
Contains rumanium atoms and/or tin atoms
The purpose of this is mainly to
The aim is to improve the absorption spectral characteristics of
Ru.
That is, germanium atoms or
By containing / and tin atoms, the present
The light-receiving member of the invention exhibits various excellent properties.
However, especially in the visible light range,
of the entire range from relatively short wavelengths to relatively long wavelengths.
It has excellent photosensitivity and fast photoresponsiveness to light of different wavelengths.
becomes. And this means that the semiconductor laser
This is especially true when it comes to lines.
In the light-receiving layer of the light-receiving member of the present invention
is a germanium atom or/and a tin atom.
Uniform distribution in the layer 102' in contact with the support 101
or non-uniformly distributed state.
It is made to contain. (here uniform distribution
The state is a germanium atom or/and a tin atom.
The distribution concentration of is parallel to the support surface of layer 102'.
Uniform in the plane direction, and the layer thickness direction of the layer 102'
It refers to uniform distribution in both directions, and also refers to non-uniform distribution.
The state is a germanium atom or/and a tin atom.
The distribution concentration of is parallel to the support surface of layer 102'.
Uniform in the plane direction, but in the thickness direction of the layer 102'
It is said that there is non-uniformity. )
And in the layer 102' of the present invention, in particular:
Germanium atoms and/or tin atoms are present in layer 10
A state in which there is more distribution on the support side than on the 2″ side.
It is desirable to contain it so that
If the end of the support is exposed to germanium,
Extremely large distribution concentration of tin atoms and/or tin atoms
By doing so, long wavelength light sources such as semiconductor lasers can be used.
When using layer 102'', almost no absorption
The long-wavelength light that cannot be contained in the layer 102' is
Support surface that can be virtually completely absorbed
Interference caused by reflected light from
Ru.
Further, in the light receiving member of the present invention, the layer 10
2' and layer 102'', respectively,
have a common component: silicon atoms
This ensures sufficient chemical stability at the laminated interface.
has been done.
The germanium source contained in the layer 102' will be described below.
of tin atoms and/or tin atoms in the layer thickness direction of the layer 102'.
Some typical examples of distribution states are shown in germanium
This will be explained using Figures 7 to 15, taking the mu atom as an example.
Ru.
In Figures 7 to 15, the horizontal axis is germanium.
The vertical axis represents the distribution concentration C of the umium atoms in the layer 102'.
Indicates the layer thickness, tBis the end of the layer 102' on the support side.
position, tTis the layer 102″ side opposite to the support side
Indicates the position of the end face. That is, germanium atoms
The contained layer 102' is tBt than the sideTtowards the side
Layering is done.
In addition, in each figure, the layer thickness and concentration are indicated.
If the values are shown as they are, the differences between each figure will not be clear.
The illustrations are shown in extreme form to
This is an explanatory model to make it easier to understand.
It is formal.
FIG. 7 shows the gel contained in layer 102'.
First typical example of the distribution state of Ni atoms in the layer thickness direction
is shown.
In the example shown in Figure 7, the germanium atom
the surface of the support on which the layer 102' contained is formed;
Interface position t where layer 102' contactsBMoret1position
Then, the distribution concentration C of germanium atoms is the concentration C1
germanium atoms in layer 1 while taking a constant value
02′, position t1Rather than concentration C2More interface
position tTis gradually and continuously reduced until
Ru. Interface position tTIn this case, the fraction of germanium atoms is
The cloth density C is substantially zero.
(Here, “substantially zero” means that the amount is below the detection limit.
It is. )
In the example shown in FIG.
The distribution concentration C of rumanium atoms is at position tBMore positionT
Concentration C up to3gradually and continuously decreasing from
position tTconcentration C atFourForm a distribution state such that
are doing.
In the case of Figure 9, position tBMore positionTUntil,
The distribution concentration C of germanium atoms is the concentration CFiveconstant
position and position t2and position tTBetween
Gradually and continuously decreased, position tTIn, the distribution
The concentration C is substantially zero.
In the case of Figure 10, the distribution of germanium atoms
Concentration C is at position tBMore positionTup to the concentration C6Yo
At the beginning, the position is gradually decreased, and the position t3steeper than
position t is continuously decreased in speedTsubstantially in
It is considered to be zero.
In the example shown in Figure 11, germanium atoms
The distribution concentration C of is given by the position tBand position tFourIn between,
Concentration C7is a constant value, and the position tTThe distribution concentration in
C is assumed to be zero. position tFourand position tTminutes between
The cloth density C is linearly proportional to the position t.FourMore positionTleading to
has been reduced to.
In the example shown in FIG. 12, the distribution concentration C
is position tBMore positionFiveuntil the concentration C8Take a constant value of
position tFivefrom position tTuntil the concentration C9More concentration CTen
It is said that the distribution state decreases linearly until
Ru.
In the example shown in FIG. 13, the position tBMore position
tTUntil , the distribution concentration C of germanium atoms is
Concentration C11It is reduced more linearly and reaches zero.
It's on.
In Figure 14, position tBMore position6leading to
Until the distribution concentration C of germanium atoms is the concentration
C12More concentration C13is linearly decreased until the position
t6and position tTBetween, the concentration C13with a constant value of
An example is shown.
In the example shown in Figure 15, germanium
The distribution concentration C of atoms is the position tBconcentration C at14in
Yes, position t7This concentration C until it reaches14the beginning
is gradually decreased, and t7around the position of
is sharply decreased at position t7Then the concentration C15considered to be
Ru.
position t7and position t8At first, the relationship between
decreased, and then decreased slowly and gradually.
position t8At concentration C16and position t8and position t9between
The position t is gradually decreased.9In, the concentration
C17leading to. position t9and positionTThe concentration between
C17As shown in Figure 15, it becomes more substantially zero.
It is reduced according to a curve of such a shape.
As described above, as shown in FIGS. 7 to 15, the layer 102'
germanium atoms and/or tin contained in
We will explain some typical examples of the distribution state of atoms in the layer thickness direction.
As explained above, in the light receiving member of the present invention, the support
On the support side, germanium atoms or/and
The interface tT~ side
, the distribution concentration C is smaller than that on the support side.
germanium atom with a significantly lowered portion
Or/and the distribution state of tin atoms is the constituent layer 102'
It is desirable that the
That is, the layer constituting the light receiving member in the present invention
102' is preferably on the support side as described above.
Germanium atoms and/or tin atoms are present in the
It has a localized area where it is contained at a relatively high concentration.
is desirable.
In the light receiving member of the present invention, the localized region is
Please explain using the symbols shown in Figures 7 to 15.
For example, the interface position tBIt is desirable that it be provided within 5μ.
Yes.
Then, the above localized region is at the interface position tBMore than 5μ thick
In some cases, it is defined as the entire layer area up to
Sometimes it is considered part of the area.
The localized region may be part or all of layer 102'.
The characteristics required for the photoreceptive layer to be formed
It is determined appropriately according to gender.
The localized region contains germanium atoms contained within it.
distribution state of tin atoms and/or tin atoms in the layer thickness direction.
distribution concentration of germanium atoms and/or tin atoms.
The maximum value Cmax of
or more than 1000 atomic ppm, more preferably
5000 atomic ppm or more, optimally 1×10Fouratomic
layer to achieve a distribution state of ppm or more.
preferably formed.
That is, in the light receiving member of the present invention, germanium
Layer 1 containing nium atoms and/or tin atoms
02' is a layer thickness from the support side of 5μ or less (tBfrom
The maximum value Cmax of the distribution concentration exists in the layer area of 5μ layer)
It is preferable that it be formed so as to.
In the light-receiving member of the present invention, in the layer 102'
Germanium atoms or/and tin base to be contained
The content of children can efficiently achieve the purpose of the present invention.
It is necessary to decide as appropriate according to your wishes, and usually
is 1~6×10Fiveatomic ppm, preferably
is 10~3×10Fiveatomic ppm, more preferably 1
×102~2×10FiveSet to atomic ppm.
In the photoreceptive layer of the photoreceptor member of the present invention, oxygen atoms,
At least one selected from carbon atoms and nitrogen atoms
The purpose of containing one type of compound is mainly to improve the photoreceptor area.
High light sensitivity and high dark resistance of materials, support and light
This improves the adhesion between the receptor layer and the receptor layer.
In the photoreceptive layer of the present invention, oxygen atoms, carbon
At least one selected from atoms and nitrogen atoms
When containing seeds, uniform distribution in the layer thickness direction
It may be contained in a non-uniform manner in the thickness direction or
The purpose of the above-mentioned question is whether to contain the
It varies depending on the location and expected effects.
Therefore, the amount to be included will also differ.
Ru.
In other words, high dark resistance for high photosensitivity of the light-receiving member
If the purpose is to
In this case, the photoreceptor
Carbon atoms, oxygen atoms, nitrogen atoms contained in the layer
The amount of at least one selected from among the following is relatively small
That's fine.
In addition, we aim to improve the adhesion between the support and the photoreceptive layer.
When the target is the support side edge of the photoreceptive layer
Is it contained uniformly in the constituent layer 102'?
Or, at the end of the photoreceptive layer on the side of the support, the carbon source is
a small group selected from children, oxygen atoms, and nitrogen atoms.
A distribution state in which the concentration of one type of spider is high.
In this case, it is contained in the photoreceptive layer.
selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms.
The amount of at least one type of material exposed is determined by the amount of
Relatively large amounts are used to ensure improvement.
In the light-receiving member of the present invention, contained in the light-receiving layer
Among the oxygen atoms, carbon atoms and nitrogen atoms that cause
However, the amount of at least one selected from
Considering the characteristics required for the photoreceptive layer, such as
In addition, characteristics at the contact interface with the support, etc.
The decision shall be made taking into consideration the relevance.
typically 0.001 to 50 atomic%, preferably 0.002
~40atomic%, optimally 0.003~30atomic%
Ru.
By the way, it is contained in the entire layer area of the photoreceptive layer.
Or, the layer thickness of some layer regions to be included.
occupies a large proportion of the thickness of the photoreceptive layer.
The above-mentioned upper limit of the content is set at a lower level.
Ru. That is, in that case, for example, containing
The layer thickness of the layer region is 2/5 of the layer thickness of the photoreceptive layer.
In such cases, the amount to be included is usually
30 atomic% or less, preferably 20 atomic% or less,
Optimally, it is set to 10 atomic% or less.
Next, the oxygen source contained in the photoreceptive layer of the present invention
a small number selected from carbon atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms
Both have a relatively large amount on the support side.
and from the end of the support side to the end of the free surface end
With the end of the free surface of the photoreceptive layer decreasing
In the near future, the amount will be relatively small or
When the distribution is qualitatively close to zero,
Some typical examples are shown in Figures 16 to 24.
This will be explained by. However, the present invention
It is not limited by. [Hereinafter, carbon
A small number selected from atoms, oxygen atoms, and nitrogen atoms.
One type of spider is written as "atom (O, C, N)"
Ru. ]
In Figures 16 to 24, the horizontal axis is the atom
The vertical axis represents the distribution concentration C of (O, C, N) in the photoreceptive layer.
indicates the layer thickness of tBis the interface position between the support and the photoreceptive layer.
Place, tTis the position of the end face on the free surface side of the photoreceptive layer.
show.
Figure 16 shows atoms contained in the photoreceptive layer.
The first standard for the distribution state of (O, C, N) in the layer thickness direction
An example of the type is shown. In the example, atoms (O, C,
Interface position t between the photoreceptive layer containing N) and the supportB
More position1up to the distribution concentration of atoms (O, C, N)
Degree C is C1The position t1more free surface
Side end surface position tTup to the distribution concentration of atoms (O, C, N)
degree C is concentration C2Continuously decreases from position tTsmell
The distribution concentration of atoms (O, C, N) is C3becomes.
In one of the other typical examples shown in FIG.
Distribution concentration of atoms (O, C, N) contained in the layer
C is position tBfrom position tTuntil the concentration CFourmosquito
continuously decreases from position tTconcentration C atFiveTona
Ru.
In the example shown in FIG. 18, the position tBfrom position t2to
is the distribution concentration C of atoms (O, C, N) is the concentration C6Na
The position t is maintained at a constant value.2from position tTuntil
is the distribution concentration C of atoms (O, C, N) is the concentration C7
Gradually and continuously decreases from position tTHara in the
The distribution concentration C of children (O, C, N) is essentially zero.
Become.
In the example shown in Figure 19, the atoms (O, C, N)
Position t of distribution concentration CBMore positionTUntil the
Concentration C8Continuously gradually decreases from position tTsmell
Therefore, the distribution concentration C of atoms (O, C, N) is essentially
It becomes zero.
In the example shown in Figure 20, the atoms (O, C, N)
The distribution concentration C is at the position tBMore position3between
concentration c9is at a constant value of t, and the position t3from position tTBetween
In this case, the concentration C9From concentration CTenuntil the primary
Functionally decreasing.
In the example shown in Figure 21, the atoms (O, C, N)
The distribution concentration C is at the position tBMore positionFouruntil it reaches
Concentration C11is at a constant value of t, and the position tFourMore positionTwas in
until the concentration C12From concentration C13linear function until
decrease.
In the example shown in FIG. 22, atoms (O, C,
The distribution concentration C of N) is at the position tBfrom position tTleading to
up to, concentration C14linear until it becomes essentially zero.
In the example shown in Figure 23, which decreases functionally, the atoms
The distribution concentration C of (O, C, N) is at the position tBfrom position
tFiveConcentration C up to15From concentration C16One until
decreases in a sub-functional manner, position tFivefrom position tTuntil the concentration
C16maintain a constant value.
Finally, in the example shown in FIG.
The distribution concentration C of C, N) is at the position tBconcentration at
C17and position tBfrom position t6Until the concentration C17mosquito
At the beginning, it slowly decreases and reaches position t.8Nearby there is a sudden
sharply decreased, position t8Then the concentration C16becomes. next,
position t3from position t7decreases rapidly at first
a little, then slowly gradually decreases, position t7Nii
Then the concentration C19becomes. further position t7and position t8between
decreases very slowly and gradually until position t8smell
concentration C20becomes. Furthermore, position t8from position tTto
Until then, the concentration C20becomes essentially zero from
gradually decreases to
As shown in the examples shown in Figures 16 to 24, the light receiving
Distribution of atoms (O, C, N) at the support side end of the container layer
Having a part with high concentration C, on the free surface side of the photoreceptive layer
At the end, the distribution concentration C is quite low.
or have a concentration substantially close to zero.
In the case where the photoreceptive layer has a part, the support of the photoreceptive layer
The distribution concentration of atoms (O, C, N) at the side edges is relatively
Providing localized areas of high concentration, preferably
The localized region is located at the interface between the support surface and the photoreceptive layer.
tBBy providing the support within 5μ from the
Achieves even more efficient adhesion with the container layer.
can be done.
The localized region does not contain atoms (O, C, N).
The end of the light-receiving layer on the support side is partially covered with the entire layer area.
It may be part or part of the
The amount of misalignment depends on the photoreceptive layer being formed.
It is determined as appropriate according to the characteristics.
Atoms (O, C, N) to be contained in the localized region
The amount is the maximum value of the molecular concentration C of atoms (O, C, N)
is more than 500 atomic ppm, preferably 800 atomic ppm
ppm or more, optimally 1000 atomic ppm or more
It is desirable to have such a distribution state.
Furthermore, in the light receiving member of the present invention, if necessary,
By applying a substance that controls conductivity to the photoreceptive layer,
Uniform or non-uniform distribution in the area or some layer areas
It can be contained in
The substance that controls the conductivity is a semiconductor component.
I can name the so-called impurities in the field.
belongs to group of the periodic table, giving P-type conductivity.
atoms (hereinafter simply referred to as "group atoms"), or
Atoms belonging to group of the periodic table that give n-type conductivity
(hereinafter simply referred to as "group atoms") are used.
Ru. Specifically, the group atoms include B (boron).
element), Al (aluminum), Ga (gallium), In
(Thallium), Tl (Thallium), etc.
However, particularly preferred are B and Ga.
Group atoms include P (phosphorus), As (arsenic), and Sb.
(antimony), Bi (bismane), etc.
However, particularly preferred are P and Sb.
A substance that controls conductivity in the photoreceptive layer of the present invention.
or where group atoms are contained.
If so, either contain it in the entire layer area or
Whether it is included in the layer area depends on the purpose as described below.
It varies depending on the purpose and expected effect.
Therefore, the amount contained also differs.
That is, the conductivity type and/or conductivity of the photoreceptive layer
If the main purpose is to control the
Contained in the entire layer area of the receptor layer, in this case, the first
Relatively little content of group atoms or group atoms
usually 1×10-3~1×103At atomic ppm
Yes, preferably 5×10-2~5×102atomic
ppm, optimally 1×10-1~2×102At atomic ppm
be.
In addition, in the constituent layer 102' in contact with the support,
Contain group atoms or group atoms in a uniform distribution
group atoms in the layer thickness direction
Or the distribution concentration of group atoms is on the side in contact with the support.
When containing at a high concentration in
is such a group atom or any group containing an atom
There is a constituent layer (constituent layer 102' in FIG. 1).
or containing group atoms or a high concentration of group atoms.
This layer region functions as a charge injection blocking layer.
It becomes roto. That is, when containing group atoms
In this case, the free surface of the photoreceptor layer undergoes polar charging treatment.
When received, it is injected from the support side into the photoreceptive layer.
can more efficiently prevent the movement of electrons.
In addition, when group atoms are contained, the light
When the free surface of the receptor layer is subjected to polar charging treatment
In this case, the number of holes injected from the support side into the photoreceptive layer is
Movement can be more effectively prevented. stop
Therefore, the content in such cases is relatively large.
Specifically, 30 to 5×10Fouratomic ppm, good
Preferably 50 to 1×10Fouratomic ppm, optimally 1
×102~5×103Set as taomic ppm. Furthermore, the applicable
In order to efficiently perform the effect as a charge injection blocking layer,
group atoms or group atom or group atom
A layer provided at the end of the support containing the child or
The layer thickness of the layer region is t, and the layer thickness of the photoreceptive layer is T.
In this case, it is desirable that the relationship t/T<0.4 holds true.
preferably, and more preferably, the value of the relational expression is 0.35 or more.
Ideally, it should be below 0.3.
Yes. In addition, the layer thickness t of the layer or layer region is generally
3×10-3~10μ, preferably 4×
Ten-3~8μ, optimally 5×10-3~5μ is desirable.
Yes.
Group atoms or group atoms contained in the photoreceptive layer
The amount of atoms is relatively large on the support side.
from the support side to the side with the free surface.
near the free surface of the photoreceptive layer.
be relatively small or virtually nil.
Group atoms or group atoms are distributed so that
A typical example is when the aforementioned photoreceptor layer is exposed to an oxygen source.
at least one of the following: a carbon atom or a nitrogen atom;
No. 16 exemplified in the case of containing one of the following
This will be explained using an example similar to that shown in FIGS.
However, the present invention is not limited by these examples.
It is not something that will be done.
Then, as in the examples shown in Figures 16 to 24,
group atoms or on the side of the photoreceptive layer near the support
has a part with a high distribution concentration C of group atoms, and
On the free surface side of the receptor layer, the distribution concentration C is
Areas of very low concentration or virtually zero concentration
If the part has a high concentration, the support side
Group atoms or distribution concentration of group atoms near the area
providing a localized region with a relatively high concentration of
Preferably, the localized region is placed in a field that contacts the support surface.
By providing it within 5μ from the surface position,
A layer with a high distribution concentration of atoms or group atoms
The above-mentioned operation in which the region forms a charge injection blocking layer
The effects of this work can be achieved even more efficiently.
The above describes the distribution state of group atoms or group atoms.
We have described the effects of each individually, but the
A light-receiving member with characteristics that can achieve the desired purpose
For obtaining these group atoms or group
The distribution of atoms and the content of the atoms in the photoreceptive layer
Adjust the amount of group atoms or group atoms as appropriate.
Use in combination as appropriate.
For example, charge injection into the support side end of the photoreceptive layer.
When a blocking layer is provided, a charge injection blocking layer (Fig.
02') of the light-receiving layer (Fig. 1 10)
2') conductivity contained in the charge injection blocking layer
Controls the conductivity of a polarity different from the polarity of the substance that controls it.
It may also contain a substance that controls the
The material that controls polar conductivity is used as a charge injection blocking layer.
Contained in a much smaller amount than that contained in
You can force it.
Furthermore, in the light receiving member of the present invention, the support
As a constituent layer provided at the end on the body side, it prevents charge injection.
Instead of layers, the so-called
A barrier layer may also be provided or the barrier layer
It is also possible to use both the charge injection blocking layer and the charge injection blocking layer as constituent layers.
can. As a material for forming such a barrier layer,
is Al2O3, SiO2,Si3NFourInorganic electrical insulation materials such as
and organic electrical insulating materials such as polycarbonate and polycarbonate.
can be done.
The light-receiving member of the present invention has a layer structure as described above.
As a result, the above-mentioned amorphous silicon
A photoreceptor having a multilayer photoreceptor layer configured
It can solve all the problems of materials, especially coherence.
When monochromatic laser light is used as a light source
Also, the interference fringe pattern in the image formed by interference phenomenon
Significantly prevents the appearance of
image can be formed.
Further, the light receiving member of the present invention has a light receiving member in the entire visible light range.
It has high photosensitivity, especially on the long wavelength side.
Due to its excellent characteristics, it is especially suitable for use with semiconductor lasers.
Excellent twitching and fast photoresponse.
with excellent electrical, optical, and photoconductive properties;
Indicates pressure resistance and usage environment characteristics.
In particular, it has been applied as a light-receiving member for electrophotography.
In some cases, the residual potential has no effect on image formation.
Its electrical characteristics are stable, and it has high sensitivity and high
It has a signal-to-noise ratio and is resistant to light fatigue and repeated use.
Good usage characteristics, high density, and vivid halftones.
Stable, clear, high-resolution, high-quality images
can be obtained repeatedly.
Next, the method for forming the photoreceptive layer of the present invention will be explained.
do.
There is no amorphous material constituting the photoreceptive layer of the present invention.
The glow discharge method, the sputtering method, or the
Technology that utilizes discharge phenomena such as on-plating method
This is done by the empty deposition method. The manufacturing method for these is
Manufacturing conditions, level of equipment capital investment, manufacturing scale,
Factors such as characteristics desired for the light-receiving member to be produced
be selected and adopted as appropriate, depending on the desired characteristics.
Conditions for manufacturing photoreceptive members with
is relatively easy to control, and together with silicon atoms
Carbon atoms and hydrogen atoms can be easily introduced, etc.
Therefore, glow discharge method or spatter
The method using the method is preferred. Then, glow discharge method and
Formed using the puttering method in combination with the same equipment system.
You may.
For example, a-Si(H,
To form a layer consisting of X), basically
Raw materials for supplying silicon that can supply silicon atoms (Si)
Along with the gas, hydrogen atoms (H) or/and halogen for introducing
The internal pressure of the raw material gas for introducing Gen atoms (X) is reduced.
The product can be introduced into a deposition chamber that can be
– A specified device that causes an electric discharge and is placed in a specified position in advance.
A layer consisting of a-Si(H,X) is deposited on the surface of the support.
Form.
As the raw material gas for supplying Si, SiHFour,
Si2H6,Si3H8,SiFourHTengaseous state or gas such as
Examples include silicon hydride (silanes) that can be
In addition, the ease of layer formation work and good Si supply efficiency, etc.
At the point, SiHFour,Si2H6is preferred.
In addition, as a raw material gas for introducing the halogen atoms,
Examples include many halogen compounds, such as
Halogen gas, halides, interhalogen compounds
gases such as halogen-substituted silane derivatives
Preference is given to halogenated compounds in the form of
stomach. Specifically, fluorine, chlorine, bromine, and iodine
Logen gas, BrF, ClF, ClF3,BrFFive,BrF3,
IF7, interhalogen compounds such as ICl, IBr, and
SiFFour,Si2F6, SiClFour, SiBrFourSilicon halides such as
etc. Silicon halide as mentioned above
When using gaseous or gasifiable substances
without using separate raw material gas for Si supply.
It is composed of a-Si containing halogen atoms.
This method is particularly effective because it allows the formation of a layer of
In addition, as a raw material gas for supplying hydrogen atoms,
is hydrogen gas, HF, HCl, HBr, HI, etc.
ionide, SiHFour,Si2H6,Si3H8,SiFourHTenHydrogen such as
Silicon oxide or SiH2F2,SiH2I2,SiH2Cl2,
SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3halogen-substituted water such as
Substances that are in a gaseous state or can be gasified, such as silicon oxide
In the field using these raw material gases,
In some cases, it is called control of electrical or photoelectric properties.
The inclusion of hydrogen atoms (H), which is extremely effective in
It is effective because the amount can be easily controlled.
be. and the hydrogen halide or the halogen
When using hydrogen-substituted silicon hydride, halogen source
Since a hydrogen atom (H) is also introduced at the same time as a child,
Particularly effective.
Reactive sputtering method or ion platey
Forming a layer consisting of a-Si (H,
For example, in the case of sputtering method,
For introducing halogen atoms, refer to the above
Halogen compounds or silicon containing the above halogen atoms
A gas of an elementary compound is introduced into the deposition chamber and the gas is purified.
All you have to do is create a lasma atmosphere.
In addition, when introducing hydrogen atoms, hydrogen atom guide
Required raw material gas, e.g. H2Or the above scenario
Gases such as orchids are placed in a deposition chamber for sputtering.
Introduce it and create a plasma atmosphere of the gas.
Bye.
For example, in the case of the reactive sputtering method, Si
Gas for introducing halogen atoms using a target
and H2If necessary, use an inert gas such as He or Ar.
A plasma atmosphere is created by introducing the
forming and sputtering the Si target.
In particular, from a-Si(H,X) on the support
form a layer of
Structured with a-SiGe(H,X) by glow discharge method.
Silicon atoms (Si)
Raw material gas for Si supply that can supply
Raw material gas for Ge supply that can supply Mu atoms (Ge)
and a hydrogen atom (H) or/and a halogen atom (X)
Hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms that can be supplied
(X) Supply raw material gas to a composting machine that can reduce the internal pressure.
Introduce the gas into the deposition chamber at the desired pressure, and
set in a predetermined position by causing a glow discharge in the
a-SiGe on the surface of a predetermined support
A layer composed of (H, X) is formed.
Raw material gas for supplying Si, raw material for supplying halogen atoms
It can be used as a raw material gas and a raw material gas for supplying hydrogen atoms.
The substance composed of the above-mentioned a-Si(H,X) is
The same material used to form the layer
used.
In addition, substances that can be used as raw material gas for the Ge supply
In terms of quality, GeHFour, Ge2H6, Ge3H8, GeFourHTen,
GeFiveH12, Ge6H14, Ge7H16, Ge8H18, Ge9H20etc
germanium hydride in the gaseous state or gasifiable
can be used. Especially when creating layers.
In terms of ease of handling and good Ge supply efficiency,
GeHFour, Ge2H6, and Ge3H8is preferred.
a-SiGe (H,X) by sputtering method
To form a layer composed of
A target made of germanium and a target made of germanium.
or silicon and germanium.
Using a target consisting of
by sputtering in a gas atmosphere.
Now.
a-SiGe using ion plating method
When forming a layer composed of (H, X),
For example, polycrystalline silicon or single crystal silicon and polycrystalline silicon.
Crystal germanium or single crystal germanium
Each is housed in the evaporation port as an evaporation source, and this evaporation
Source: resistance heating method or electron beam method
(E.B. method) etc. to heat and evaporate the flying evaporated matter.
through the desired gas plasma atmosphere.
It can be done with.
Sputtering method and ion plating
In either case, halogen is not present in the layer formed.
In order to contain atoms, the above-mentioned halides or
is a deposition chamber containing silicon compound gas containing halogen atoms.
to form a plasma atmosphere of the gas.
Bye. Also, when introducing hydrogen atoms, hydrogen
Raw material gas for atomic supply, e.g. H2Or the above
Hydrogenated silanes or/and germanium hydrogenated
gases such as aluminum are introduced into the deposition chamber for sputtering.
to form a plasma atmosphere of these gases.
That's fine. Furthermore, raw material gas for supplying halogen atoms
As for the above-mentioned halides or halogens,
Silicon compounds containing are listed as effective.
However, in addition, halogens such as HF, HCl, HBr, HI, etc.
Hydrogenide, SiH2F2,SiH2I2,SiH2Cl2, SiHCl3,
SiH2Br2,SiHBr3halogen-substituted silicon hydrides such as
and GeHF3, GeH2F2, GeH3F, GeHCl3,
GeH2Cl2, GeH3Cl, GeHBr3, GeH2Br2,
GeH3Br, GeHI3, GeH2I2, GeH3Hydrogenation of I etc.
Germanium rogenide, etc., GeFFour, GeClFour,
GeBrFour, GeIFour, GeF2, GeCl2, GeBr2, GeI2etc.
Gaseous or gaseous materials such as germanium halides, etc.
Substances that can be converted into carbonaceous substances can also be used as effective starting materials.
Ru.
Glow discharge method, sputtering method or ion
Using the metal plating method, tin-containing
Amorphous silicon (hereinafter referred to as “a-SiSn (H,
X)”. ) forms a photoreceptive layer consisting of
To do this, the above-mentioned a-SiGe (H,
During the formation of the layer for which germanium atoms are supplied,
The starting material is used as a starting material for supplying tin atoms (Sn).
Instead, it is used to control its amount in the layer formed.
This is done by containing the
Serves as raw material gas for supplying the tin atoms (Sn) mentioned above.
As a substance that absorbs water, tin hydride (SnHFour)or
SnF2, SnFFour, SnCl2, SnClFour, SnBr2, SnBrFour,
SnI2, SnIFourGaseous tin halides such as
can be gasified, and halogen
When tin oxide is used, it is
Forming a layer composed of a-Si containing rogen atoms
It is particularly effective because it can be achieved. inside
However, ease of handling during layer creation work and Sn supply efficiency
SnClFouris preferred.
And SnClFourDeparture for tin atom (Sn) supply
When used as a substance, to gasify it,
Solid SnClFourIn addition to heating Ar, He,
Blow in an inert gas such as
It is preferable to publish the
The desired gas is placed in a deposition chamber with a reduced pressure inside.
Introduce it at a low pressure.
glow discharge method, sputtering method, or
Using the on-plating method, a-Si(H,X)
Or a-Si(Ge, Sn) (H, Y) with further atoms
(O, C, N) or group atom or group atom
Forming a layer composed of amorphous material containing
a-Si(H,X) or a-Si(Ge,
During the formation of a layer of (Sn) (H, Y), atoms (O,
C, N) Starting materials or/and group atoms for introduction
Alternatively, the starting material for introducing the group atom may be
-Si(H,X) or a-Si(Ge,Sn)(H,Y) type
into the layer to be formed.
It is possible to contain them while controlling their amount.
I'll do it anyway.
Starting materials for the introduction of such atoms (O, C, N)
In terms of quality, it consists of at least atoms (O, C, N).
Gaseous substances or substances that can be gasified as constituent atoms
If so, you can use most of them.
Specifically, the starting material for introducing oxygen atoms (O)
For example, oxygen (O2), ozone (O2),monoxide
Nitrogen (NO), nitrogen dioxide (NO2), nitric oxide,
(N2O), nitrogen sesquioxide (N2O3), nitrogen tetroxide
(N2OFour), nitrogen pentoxide (N2O3), nitrogen trioxide
(NO2), silicon atom (Si) and oxygen atom (O)
Hydrogen atoms (H) are constituent atoms, for example, di
Siloxane (H2SiOSiH3), trisiloxane
(H3SiOSiH2OSiH3) and other lower siloxanes.
as a starting material for the introduction of carbon atoms (C).
For example, methane (CHFour), ethane (C2H6),
Propane (C3H8), n-butane (n-CFourHTen),
Pentane (CFiveH12) etc. Saturated carbonization with 1 to 5 carbon atoms
Hydrogen, ethylene (C2HFour), propylene (CFiveH6),
Butene-1 (CFourH6), butene-2(CFourH8), Isobu
Chyrene (CFourH8), pentene (CFiveHTen) etc. carbon number
2 to 5 ethylene hydrocarbons, acetylene
(C2H2), methylacetylene (C3HFour) Butin
(CFourH6) etc. Acetylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms
Starting material for introducing nitrogen atom (N)
For example, nitrogen (N2),ammonia
(NH8), hydrazine (H2NNH2), hydrogen azide
(HN3), ammonium azide (NHFourN3), three
Nitrogen (F3N), nitrogen tetrafluoride (FFourN) etc.
It will be done.
Specifically, as a starting material for introducing group atoms,
For boron atom introduction, B2H6, BFourHTen,
BFiveH9, BFiveH11, B6HTen, B6H12, B6H14Hydrogen such as
Boron oxide, BF3, BCl3,BBr3Boron halides such as
etc. In addition, AlCl3, GaCl3,Ga
(CH3)2,InCl3, TlCl3etc. can also be mentioned.
Specifically as a starting material for the introduction of group atoms.
is PH for introducing phosphorus atom.3,P2HFourHydrogen such as
Phosphorus, PHFourI, P.F.3, P.F.Five, PCl3, PClFive, PBr3,
PBrFive, Pi3Examples include halogenated phosphorus such as. this
et al., AsH3,AsF3,AsCl3, AsBr3,AsFFive,
SbH3, SbF3, SbFFive, SbCl3, SbClFive, BiH3,
BiCl3, BiBrFiveetc. are also starting materials for the introduction of group atoms.
This can be cited as an effective method.
As described above, the light receiving member of the present invention
The receiving layer can be prepared using glow discharge method, sputtering method, etc.
A gel that is formed using
manium atom or/and tin atom, group atom or
is a group atom, or a hydrogen atom or/and a halo
The content of each of the gene atoms is controlled by the flow into the deposition chamber.
The gas flow rate of each starting material for supplying atoms is
or the gas flow rate ratio between each starting material for supplying atoms.
This is done by controlling the
Further, the temperature of the support during formation of the photoreceptive layer of the present invention,
Conditions such as gas pressure and discharge power in the deposition chamber are set as desired.
In order to obtain a light-receiving member with the characteristics of
factors, and the function of the layer to be formed must be taken into account.
It is selected as appropriate. Furthermore, these layers
The formation conditions are as follows:
It may also vary depending on the type and amount of offspring.
From, the type of atoms to be included or their amount, etc.
It is also necessary to take this into consideration when making a decision.
Specifically, a layer consisting of a-Si (H,
or atoms (O, C, N) or/and group atoms or
Is a-Si(H,X) containing group atoms?
When forming a photoreceptive layer consisting of
is usually 50 to 350°C, particularly preferably 50°C.
~250℃. The gas pressure inside the deposition chamber is usually 0.01
~1Torr, particularly preferably 0.1~0.5Torr
shall be. In addition, the discharge power is 0.005~50W/cm2and
It is normal, but more preferably 0.01~
30W/cm2, particularly preferably 0.01 to 20W/cm2and
Ru.
When forming a layer consisting of a/SiGe(H,X)
or atoms (O, C, N) or/and
a-SiGe containing group atoms or group atoms
When forming a layer consisting of (H, X),
The support temperature is usually 50 to 350°C, but more preferably
Preferably 50 to 300℃, particularly preferably 100 to 300℃
shall be. And the gas pressure inside the deposition chamber is usually 0.01
~5Torr, preferably 0.001~3Torr
However, it is particularly preferably 0.1 to 1 Torr. Also,
Discharge power is 0.005~50W/cm2It is normal to
Yes, but preferably 0.01 to 30W/cm2and especially good
Preferably 0.01~20W/cm2shall be.
However, these supports for layer formation are
Specifics of support temperature, discharge power, and gas pressure in the deposition chamber
These conditions are usually not easily determined individually.
It's a shame. Therefore, the desired property
mutual and organic association to form a layer of crystalline material.
It is desirable to determine the optimal conditions for layer formation based on the
Delicious.
By the way, the gel contained in the photoreceptive layer of the present invention
Rumanium atom or/and tin atom, oxygen atom,
carbon atom, nitrogen atom, group atom or group atom
children, or hydrogen atoms and/or halogen atoms.
In order to make the distribution state uniform, it is necessary to form a photosensitive layer.
It is necessary to keep the above conditions constant when
It is essential.
In addition, in the present invention, when forming the photoreceptive layer,
The germanium atoms or germanium atoms contained in the layer are
is/and tin atom, or group atom or group atom
The distribution concentration of group atoms is changed in the layer thickness direction to obtain the desired value.
To form a layer having a distribution state in the layer thickness direction,
When using the glow discharge method, germanium
aluminum atom or/and tin atom, oxygen atom, carbon atom
or a nitrogen atom, or a group atom or a group atom
Introducing the starting material gas into the deposition chamber for child introduction
Change the gas flow rate accordingly according to the desired rate of change.
formed while keeping other conditions constant. So
Specifically, to change the gas flow rate,
Normal use, e.g. manually or with an externally driven motor
The route of the gas flow system is
Gradually open the predetermined needle valve provided in the
All you have to do is perform the next change operation. At this time, the flow rate
The rate of change of is not necessarily linear; for example,
A pre-designed rate of change curve using
Control the flow rate according to the desired content curve to obtain the desired content curve.
You can also do that.
In addition, the photoreceptive layer is formed using a sputtering method.
germanium atom or tin atom, acid
elementary atom, carbon atom or nitrogen atom, or group
The distribution concentration of atoms or group atoms in the layer thickness direction is defined as the layer thickness.
shape the distribution state in the desired layer thickness direction by changing the
The process is similar to that using the glow discharge method.
In addition, germanium atoms or tin atoms, or
group atoms or the starting material for the introduction of group atoms into a gas
when introducing the gas into the deposition chamber.
Vary the gas flow rate according to the desired rate of change.
〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be further explained according to Examples 1 to 11.
Although explained in detail, the present invention is not limited by these.
It is not something that will be done.
In each example, the photoreceptive layer was prepared using a glow discharge method.
It was formed using Figure 25 shows the glow discharge method.
This is an apparatus for manufacturing a light-receiving member of the present invention.
2502, 2503, 2504, 250 in the diagram
5,2506 gas cylinders have each of the present invention.
The raw material gas for forming the layer is sealed,
As an example, 2502 is SiFFourgas
(99.999% purity) cylinder, 2503 is H2diluted with
B2HFourGas (purity 99.999%, below B2HFour/H2and
Omitted. ) cylinder, 2504 is SHFourGas (purity
99.999%) cylinder, 2505 is GeFFourGas (purity
99.999%) cylinder, 2506 is inert gas (He)
It's a cylinder. And 2506′ is SnClFouris in
It is an airtight container.
To allow these gases to flow into the reaction chamber 2501
is the valve 252 of the gas cylinders 2502 to 2506
2-2526, leak valve 2535 is closed
Also, check that the inflow valves 2512-2
516, outflow valves 2517-2521, auxiliary valves
Make sure that lubricants 2532 and 2533 are open.
First, open the main valve 2534 to react.
The chamber 2501 and gas piping are evacuated. then vacuum
Forming a photoreceptive layer on the Al cylinder 2537
An example of this case is described below.
First, from gas cylinder 2502, SiFFourgas, gas
B from cylinder 25032H6/H2gas, gas cylinder
Ge from 2505FourGas, from gas cylinder 2505
GeFFourValves 2522, 2523,
Open 2525 and check the outlet pressure gauges 2527, 252
The pressure of 8,2529,2530 is 1Kg/cm2adjusted to
and inflow valves 2512, 2513, 2514,
Gradually open the 2515 and set the mass flow control.
La, within 2507, 2508, 2509, 2510
to flow into. Subsequently, the outflow valve 2517,
2518, 2519, 2520 Auxiliary valve 253
2 gradually opens to let gas flow into the reaction chamber 2501.
let SiF at this timeFourGas flow rate, GeFFourgas flow
Amount, B2H6/H2Gas flow rate and CHFourThe ratio of gas flow rates is
Outflow valves 2517, 25 to the desired value.
18, 2519, 2520, and the reaction chamber
Check the vacuum gauge so that the pressure inside 2501 reaches the desired value.
While checking the reading of 2536, check the main valve 2534.
Adjust the aperture. and the base cylinder 253
7 temperature is 50~400 by heating heater 2538
Make sure the temperature is set to a range of °C.
After that, set the power supply 2540 to the desired power and react.
When a glow discharge is generated in the chamber 2501,
using a microcomputer (not shown).
to follow the pre-designed flow rate change line.
te, SiFFourgas, GeFFourgas CHFourgas and B2H6/H2
The base cylinder while controlling the gas flow rate of the gas
First, on 2537, silicon atoms, carbon atoms, and
Layer 10 containing rumanium atoms and boron atoms
2' is formed. Layer 102' is formed to a desired layer thickness.
At this stage, the outflow valves 2518, 252
0 completely and change the discharge conditions as necessary.
Continue the glow discharge by following the same procedure except for
Germanium atoms are formed on the layer 102' by
It is possible to form a layer 102″ that does not substantially contain
can.
Gas outflow valve required when forming each layer
Needless to say, close all outflow valves except for
Also, when forming each layer, there is no difference in the formation of the previous layer.
The used gas is inside the reaction chamber 2501 and the outflow valve 2
Gases leading from 517 to 2521 into the reaction chamber 2501
To avoid any residue remaining in the piping,
Close valves 2517 to 2521 and auxiliary valve 253
2, open 2533 and fully close main valve 2534.
It is necessary to open the system and evacuate the system to high vacuum once.
Do accordingly.
In addition, if tin atoms are included in the photoreceptive layer,
In this case, SnCl is used as the raw material gas.Fourstarting material and
When using a gas that has been
solid SnClFourusing heating means (not shown)
At the same time, the SnClFourAr, He, etc.
Inert gas such as Ar, He etc. from inert gas cylinder 2506
Blow sexual gas and pubbling. Occurred
SnClFourThe gas is the aforementioned SiFFourgas, GeFFourgas and
B2H6/H2into the reaction chamber using the same procedure as gas etc.
Let it flow.
Test example 1
Chemically treated SUS stainless steel rigid sphere with a diameter of 0.6 mm.
The surface was etched to form irregularities.
The processing agents used include hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid,
Examples include acids such as chromic acid and alkalis such as caustic soda.
can be done. In this test example, concentrated hydrochloric acid 1
Hydrochloric acid solution mixed at a volume of pure 1 to 4
The immersion time of the hard sphere, the acid concentration, etc. were changed using
The shape of the unevenness was adjusted as appropriate.
Test example 2
Rigid spheres treated by the method of Test Example 1 (Table
Using the height γmax of surface unevenness = 5 μm),
Using the equipment shown in the figure,
Treat the surface of the Linder (diameter 60mm, length 298mm),
Irregularities were formed.
The diameter R′ of the true sphere, the falling height h and the curvature R of the trace depression,
When we investigated the relationship with the width r, we found that the curvature R of the trace depression
and the width r are the conditions such as the diameter R′ of the perfect sphere and the falling height h.
It was confirmed that it can be determined by Also, traces
Pitch of depressions (density of trace depressions, and unevenness of pits)
h) is the rotational speed, rotational speed or stiffness of the cylinder.
Adjust to the desired pitch by controlling the amount of fall of the true sphere, etc.
It has been confirmed that it can be done. Furthermore, R
As a result of considering the size of R and D, R is
If it is less than 0.1 mm, the rigid sphere can be made smaller and lighter.
The fall height must be ensured and the shape of the trace depression
undesirable as it makes it difficult to control
However, if R exceeds 2.0 mm, the rigid sphere will be heavily weighted.
To adjust the falling height, for example, compare D.
If you want to make it relatively small, you can lower the drop height to the extreme.
control the formation of vestigial depressions.
This is undesirable because it makes it difficult to
If it is less than 0.02mm, the rigid sphere will be made smaller and lighter.
The lower height must be ensured and the formation of trace depressions
This is undesirable as it makes it difficult to control
Both were confirmed.
Furthermore, when we tried the formed trace depressions, we found that
Inside the trace depression, there is a microscopic groove corresponding to the surface unevenness of the rigid sphere.
It was confirmed that small irregularities were formed.
Example 1
Aluminum alloy cylinder as in Test Example 2
D shown in the upper column of Table 1A, and
Cylindrical Al support (cylinder) with D/R
No. 101 to 106) were obtained.
Next, the Al support (cylinder No. 101 to 106)
Above, under the conditions shown in Table 1B below, as shown in Figure 25.
A photoreceptive layer was formed using the manufacturing apparatus shown.
These light receiving members are shown in FIG.
Using an image exposure device, wavelength 780nm, spot diameter
Perform image exposure by irradiating 80 μm laser light.
Then, development and transfer were performed to obtain an image. obtained
The occurrence of interference fringes in images is shown in the bottom column of Table 1A.
It was hot in the cage.
Note that FIG. 26A schematically shows the entire exposure apparatus.
FIG. 26B is a schematic plan view showing the entire exposure apparatus.
It is a side view schematically showing a body. In the figure, 260
1 is a light receiving member, 2602 is a semiconductor laser, 2
603 is fθ lens, 2604 is polygon mirror
Showing.
Next, as a comparison, a conventional diamond cutting tool
Aluminum alloy cylinder surface treated with
Dar No. 107 (diameter 60mm, length 298mm, uneven pitch 100μ
m, depth of unevenness 3 μm) in the same manner as above.
A light-receiving member was prepared. Obtained light-receiving member
When observed with an electron microscope, it was found that the support surface and the light
The layer interface of the receptor layer and the surface of the photoreceptor layer are parallel to each other.
Was. Using this light-receiving member, similar to the above
The image is formed using
The same evaluation as above was performed. The result is
It was as shown in the bottom column of Table 1A.
【表】
×…実用不向、△…実用上可、○…実用
性良好、◎…実用性特に良好
[Table] ×…Unsuitable for practical use, △…Possible for practical use, ○…Good practicality, ◎…Excellent practicality
【表】
実施例 2
第2B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(シリンダーNo.101〜107)上に光受容
層を形成した。なお、光受容層形成時における
SiF4ガス及びGeF4ガスのガス流量は第27図に
示す流量変化線に従つて、マイクロコンピユータ
ー制御により、自動的に調整した。
得られた光受容部材について、実施例1と同様
にして画像を形成したところ、得られた画像にお
ける干渉縞の発生状況は、第2A表下欄に示すと
おりであつた。[Table] Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the photoreceptive layer was formed according to the layer formation conditions shown in Table 2B.
A photoreceptive layer was formed on the Al support (cylinder Nos. 101 to 107). In addition, when forming the photoreceptive layer,
The gas flow rates of SiF 4 gas and GeF 4 gas were automatically adjusted by microcomputer control according to the flow rate change line shown in FIG. When an image was formed on the obtained light-receiving member in the same manner as in Example 1, the occurrence of interference fringes in the obtained image was as shown in the lower column of Table 2A.
【表】
×…実用不向 △…実用上向 ○…実用
性良好 ◎…実用性特に良好
[Table] ×…Unsuitable for practical use △…Improved for practical use ○…Good practicality ◎…Particularly good practicality
【表】
実施例 3
第3A表上欄に示す表面凹凸の高さ(γmax)の
剛体球を用いた以外はすべて実施例1と同様にし
て、球状痕跡窪み(D=450±50(μm)、D/−/R
=
0.05)を有するAl支持体(シリンダーNo.301〜
306)を得た。
次に該Al支持体(シリンダーNo.301〜306)上
に、以下の第3B表に示す条件で、第25図に示
した製造装置を用いて光受容層を形成した。な
お、光受容層中に含有せしめるGeH4ガス、SiH4
ガス及びNH3ガスのガス流量は、第28図に示
すガス流量変化線に従つて、マイクロコンピユー
ター制御により、自動的に調整した。
得られた光受容部材について、実施例1と同様
にして画像形成を行なつたところ、得られた画像
における干渉縞の発生状況は、第3A表下欄に示
すとおりであつた。[Table] Example 3 A spherical trace depression (D=450±50 (μm) ,D/-/R
= 0.05) with Al support (cylinder No. 301 ~
306) was obtained. Next, a light-receiving layer was formed on the Al support (cylinder Nos. 301 to 306) using the manufacturing apparatus shown in FIG. 25 under the conditions shown in Table 3B below. Note that GeH 4 gas and SiH 4 gas contained in the photoreceptive layer
The gas flow rates of gas and NH 3 gas were automatically adjusted by microcomputer control according to the gas flow rate change line shown in FIG. When an image was formed on the obtained light-receiving member in the same manner as in Example 1, the occurrence of interference fringes in the obtained image was as shown in the lower column of Table 3A.
【表】
×…実用不向 △…実用上可 ○
…実用性良好 ◎…実用性
特に良好
[Table] ×…Unsuitable for practical use △…Possible for practical use ○
…Good practicality ◎…Practical
Particularly good
【表】
実施例 4
第4B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.301〜306)上に光受容
層を形成した。なお、光受容層形成時における
SiF4ガス及びGeF4ガスのガス流量は第29図に
示す流量変化線に従つて、マイクロコンピユータ
ー制御により、自動的に調整した。
得られた光受容部材について実施例1と同様に
して画像を形成したところ、得られた画像におけ
る干渉縞の発生状況は、第4A表下欄に示すとお
りであつた。[Table] Example 4 The same procedure as in Example 3 was carried out except that the photoreceptive layer was formed according to the layer formation conditions shown in Table 4B.
A photoreceptive layer was formed on the Al support (cylinder Nos. 301 to 306). In addition, when forming the photoreceptive layer,
The gas flow rates of SiF 4 gas and GeF 4 gas were automatically adjusted by microcomputer control according to the flow rate change line shown in FIG. When an image was formed on the obtained light-receiving member in the same manner as in Example 1, the occurrence of interference fringes in the obtained image was as shown in the lower column of Table 4A.
【表】
×…実用不向 △…実用上可 ○
…実用性良好 ◎…実用性
特に良好
[Table] ×…Unsuitable for practical use △…Possible for practical use ○
…Good practicality ◎…Practical
Especially good
【表】
実施例 5〜10
実施例1のAl支持体(シリンダーNo.103〜106)
上に、第5〜10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1と同様にし
て光受容部材を作製した。なお、実施例5〜10に
おいて、光受容層形成時における使用ガスの流量
は、各々、第30〜35図に示す流量変化線に従
つて、マイクロコンピユーター制御により自動的
に調整した。また、光受容層中に含有せしめる硼
素原子は、B2H6/SiF4+GeF4≒100ppmであつ
て、該層の全層について約200ppmドーピングさ
れているようになるべく導入した。
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、そして極めて良質なものであつた。[Table] Examples 5 to 10 Al support of Example 1 (Cylinder No. 103 to 106)
A light-receiving member was produced in the same manner as in Example 1 except that a light-receiving layer was formed thereon according to the layer forming conditions shown in Tables 5 to 10. In Examples 5 to 10, the flow rate of the gas used during the formation of the photoreceptive layer was automatically adjusted by microcomputer control according to the flow rate change lines shown in FIGS. 30 to 35, respectively. Further, boron atoms contained in the photoreceptive layer were introduced as much as possible so that B 2 H 6 /SiF 4 +GeF 4 was approximately 100 ppm, and the entire layer was doped at approximately 200 ppm. Image formation was performed on the obtained light-receiving member in the same manner as in Example 1. No interference fringes were observed in any of the images obtained, and they were of extremely good quality.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
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。
The light-receiving member of the present invention has the above-described layer structure, thereby solving all of the problems of the light-receiving member having a light-receiving layer made of amorphous silicon. Even when a monochromatic laser beam is used as a light source, it is possible to significantly prevent the appearance of interference fringes in a formed image due to interference phenomena, and to form an extremely high-quality visible image. In addition, the light-receiving member of the present invention has high photosensitivity in the entire visible light range, and is particularly excellent in photosensitivity characteristics on the long wavelength side, so it is particularly excellent in matching with semiconductor lasers, and has a high photoresponsiveness. It exhibits excellent electrical, optical, photoconductive properties, electrical voltage resistance, and use environment characteristics. In particular, when applied as a light-receiving member for electrophotography, there is no influence of residual potential on image formation, its electrical properties are stable, and it has high sensitivity and high sensitivity.
It has a high signal-to-noise ratio, has excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics, and can stably and repeatedly produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution.
第1図は本発明の光受容部材の1例を模式的に
示した図であり、第2及び3図は、本発明の光受
容部材における干渉縞の発生の防止の原理を説明
するための部分拡大図であり、第2図は、支持体
表面に球状痕跡窪みによる凹凸が形成された光受
容部材において、干渉縞の発生が防止しうること
を示す図、第3図は、従来の表面を規則的に荒し
た支持体上に光受容層を堆積させた光受容部材に
おいて、干渉縞が発生することを示す図である。
第4及び5図は、本発明の光受容部材の支持体表
面の凹凸形状及び該凹凸形状を作製する方法を説
明するための模式図である。第6図は、本発明の
光受容部材の支持体に設けられて凹凸形状を形成
するのに好適な装置の一構成例を模式的に示す図
であつて、第6A図は正面図、第6B図は縦断面
図である。第7〜15図は、本発明の光受容層に
おけるゲルマニウム原子又はスズ原子の層厚方向
の分布状態を表わす図であり、第16〜24図
は、本発明の光受容層における酸素原子、炭素原
子、窒素原子、第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25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
1例で、グロー放電法により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35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3図について、100……光受容部
材、101……支持体、102……光受容層、1
02′……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を含有する層、102″…
…ゲルマニウム原子およびスズ原子のいずれも含
有しない層、201,301……第一の層、20
2,302……第二の層、103,203,30
3……自由表面、204,304……第一の層と
第二の層との界面、第4,5図について、40
1,501……支持体、402,502……支持
体表面、403,503……球状痕跡窪み、40
3′,503′……表面に凹凸形状を有する剛体
球、404……球状痕跡窪み内に形成された微小
凹凸形状、404′……剛体球表面に形成された
凹凸形状、第6図について、601………シリン
ダー、602……回転軸(受)、603……駆動
手段、604……回転容器、605……表面に凹
凸形状を有する剛体球、606……容器内壁に設
けられたリブ、607……シヤワー管、第25図
について、2501……反応室、2502〜25
06……ガスボンベ、2506′……SnCl4用密
閉容器、2507〜2511……マスフロコント
ローラ、2512〜2516……流入バルブ、2
517〜2521……流出バルブ、2522〜2
526……バルブ、2527〜2531……圧力
調整器、2532,2533……補助バルブ、2
534……メインバルブ、2535……リークバ
ルブ、2536……真空計、2537……基体シ
リンダー、2538……加熱ヒーター、2539
……モーター、2540……高周波電源、第26
図について、2601……光受容部材、2602
……半導体レーザー、2603……fθレンズ、2
604……ポリゴンミラー。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the light-receiving member of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the principle of preventing the generation of interference fringes in the light-receiving member of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view showing that the generation of interference fringes can be prevented in a light-receiving member in which irregularities formed by spherical trace depressions are formed on the surface of the support, and FIG. 3 is a diagram showing a conventional surface. FIG. 3 is a diagram showing that interference fringes occur in a light-receiving member in which a light-receiving layer is deposited on a regularly roughened support.
FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams for explaining the uneven shape of the support surface of the light-receiving member of the present invention and the method for producing the uneven shape. FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration example of a device suitable for forming an uneven shape when provided on a support of a light-receiving member of the present invention, and FIG. 6A is a front view, and FIG. Figure 6B is a longitudinal sectional view. 7 to 15 are diagrams showing the distribution state of germanium atoms or tin atoms in the layer thickness direction in the photoreceptive layer of the present invention, and FIGS. These are diagrams showing the distribution state of atoms, nitrogen atoms, group atoms, or group atoms in the layer thickness direction. In each diagram, the vertical axis indicates the layer thickness of the photoreceptive layer, and the horizontal axis indicates the distribution concentration of each atom. It represents. FIG. 25 is an example of an apparatus for manufacturing the light-receiving layer of the light-receiving member of the present invention, and is a schematic explanatory diagram of a manufacturing apparatus using a glow discharge method. FIG. 26 is a diagram illustrating an image exposure apparatus using laser light. FIGS. 27 to 35 are diagrams showing changes in the gas flow rate ratio in forming the photoreceptive layer of the present invention, in which the vertical axis represents the layer thickness of the photoreceptive layer, and the horizontal axis represents the gas flow rate of the gas used. Regarding FIGS. 1 to 3, 100...light-receiving member, 101...support, 102...light-receiving layer, 1
02′...layer containing at least one of germanium atoms or tin atoms, 102″...
...layer containing neither germanium atoms nor tin atoms, 201,301...first layer, 20
2,302...second layer, 103,203,30
3... Free surface, 204,304... Interface between the first layer and the second layer, 40 for Figures 4 and 5
1,501...Support, 402,502...Support surface, 403,503...Spherical trace depression, 40
3', 503'...Rigid sphere having an uneven shape on the surface, 404...Minute uneven shape formed in the spherical trace depression, 404'... uneven shape formed on the surface of the rigid sphere, Regarding Fig. 6, 601...Cylinder, 602...Rotating shaft (receiving), 603...Driving means, 604...Rotating container, 605...Rigid sphere having an uneven shape on the surface, 606...Ribs provided on the inner wall of the container, 607...Shower tube, regarding Fig. 25, 2501...Reaction chamber, 2502-25
06... Gas cylinder, 2506'... Sealed container for SnCl 4 , 2507-2511... Mass flow controller, 2512-2516... Inflow valve, 2
517-2521...Outflow valve, 2522-2
526... Valve, 2527-2531... Pressure regulator, 2532, 2533... Auxiliary valve, 2
534... Main valve, 2535... Leak valve, 2536... Vacuum gauge, 2537... Base cylinder, 2538... Heater, 2539
...Motor, 2540...High frequency power supply, No. 26
Regarding the figure, 2601...light receiving member, 2602
... Semiconductor laser, 2603 ... fθ lens, 2
604...Polygon mirror.
Claims (1)
の少なくともいずれか一方を含有する層(イ)と、ゲ
ルマニウム原子及びスズ原子のいずれも含有しな
い層(ロ)とを支持体側から順に有し、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
構成された多層構成の光受容層とを有する光受容
部材であつて、前記支持体の表面が、窪みの幅D
が500μm以下で窪みの曲率半径Rと幅Dとが
0.035≦D/Rとされた複数の球状痕跡窪みによ
る凹凸を有し、かつ前記球状痕跡窪み内に更に
0.5〜20μmの微小な凹凸が形成されていることを
特徴とする光受容部材。 2 前記光受容層が、周期律表第族または第
族に属する原子を含有している、特許請求の範囲
第1項に記載の光受容部材。 3 前記光受容層が、周期律表第族または第
族に属する原子を含有する電荷注入防止層を構成
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 前記光受容層が、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 前記球状痕跡窪みによる凹凸が同一の曲率半
径である特許請求の範囲第1項に記載の光受容部
材。 6 前記球状痕跡窪みによる凹凸がほぼ同一の曲
率半径及び幅の窪みにより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。 7 前記支持体が、金属体である特許請求の範囲
第1項に記載の光受容部材。 8 前記光受容層に含有の周期律表第族または
第族に属する原子の分布濃度が、支持体側で比
較的高濃度とされ、該光受容層の表面側で支持体
に較べてかなり低いあるいは実質的にゼロに近い
濃度で層厚方向に不均一に分布されている特許請
求の範囲第2項に記載の光受容部材。 9 前記層(イ)に含有のゲルマニウム原子又はスズ
原子の分布濃度が、支持体側で比較的高濃度とさ
れ、前記ゲルマニウム原子及びスズ原子のいずれ
も含有しない層(ロ)側で支持体側に較べかなり低い
濃度で層厚方向に不均一に分布されている特許請
求の範囲第1項に記載の光受容部材。 10 前記光受容層に含有の酸素原子、炭素原子
及び窒素原子の中から選ばれた少なくとも一種の
原子の分布濃度が、支持体側で比較的高濃度とさ
れ、該光受容層の表面側で支持体側に較べてかな
り低い濃度あるいは実質的にゼロに近い濃度で層
厚方向に不均一に分布されている特許請求の範囲
第1項に記載の光受容部材。[Claims] 1. A layer (a) containing at least one of germanium atoms or tin atoms and a layer (b) containing neither germanium atoms nor tin atoms are placed on a support from the support side. and a multilayered photoreceptive layer made of an amorphous material containing silicon atoms and at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms. , the surface of the support has a recess width D
is 500 μm or less, and the radius of curvature R and width D of the depression are
It has unevenness due to a plurality of spherical trace depressions with 0.035≦D/R, and further inside the spherical trace depressions.
A light-receiving member characterized in that minute irregularities of 0.5 to 20 μm are formed. 2. The light-receiving member according to claim 1, wherein the light-receiving layer contains atoms belonging to Group 1 or Group 3 of the periodic table. 3. The light-receiving member according to claim 1, wherein the light-receiving layer has, as one of its constituent layers, a charge injection prevention layer containing atoms belonging to Group 1 or Group 3 of the periodic table. 4. The light-receiving member according to claim 1, wherein the light-receiving layer has a barrier layer as one of the constituent layers. 5. The light-receiving member according to claim 1, wherein the irregularities formed by the spherical trace depressions have the same radius of curvature. 6. The light-receiving member according to claim 1, wherein the unevenness caused by the spherical trace depressions is formed by depressions having substantially the same radius of curvature and width. 7. The light-receiving member according to claim 1, wherein the support is a metal body. 8. The distribution concentration of atoms belonging to Group 3 or Group 3 of the periodic table contained in the photoreceptive layer is relatively high on the support side, and is considerably lower on the surface side of the photoreceptor layer than on the support. The light-receiving member according to claim 2, wherein the light-receiving member has a concentration substantially close to zero and is non-uniformly distributed in the layer thickness direction. 9 The distribution concentration of germanium atoms or tin atoms contained in the layer (a) is relatively high on the support side, and the layer (b) side containing neither germanium atoms nor tin atoms is compared to the support side. The light-receiving member according to claim 1, wherein the light-receiving member has a fairly low concentration and is non-uniformly distributed in the layer thickness direction. 10 The distribution concentration of at least one type of atom selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms contained in the photoreceptive layer is relatively high on the support side, and The light-receiving member according to claim 1, wherein the light-receiving member has a considerably lower concentration or substantially zero concentration than the body side and is distributed non-uniformly in the layer thickness direction.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189285A JPS62100763A (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | light receiving member |
| CN 86107585 CN1012852B (en) | 1985-10-28 | 1986-10-23 | Light receiving member |
| US06/923,108 US4834501A (en) | 1985-10-28 | 1986-10-24 | Light receiving member having a light receiving layer of a-Si(Ge,Sn)(H,X) and a-Si(H,X) layers on a support having spherical dimples with inside faces having minute irregularities |
| AU64419/86A AU581543B2 (en) | 1985-10-28 | 1986-10-27 | Light receiving members |
| CA000521521A CA1288271C (en) | 1985-10-28 | 1986-10-27 | Light receiving member having a light receiving layer of a-si(ge,sn)(h,x) and a-si(h,x) layers on a support having spherical dimples with inside faces having minute irregularities |
| EP86308376A EP0223448B1 (en) | 1985-10-28 | 1986-10-28 | Light receiving members |
| DE8686308376T DE3676957D1 (en) | 1985-10-28 | 1986-10-28 | LIGHT SENSITIVE ELEMENTS. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189285A JPS62100763A (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | light receiving member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62100763A JPS62100763A (en) | 1987-05-11 |
| JPH0476474B2 true JPH0476474B2 (en) | 1992-12-03 |
Family
ID=17081102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24189285A Granted JPS62100763A (en) | 1985-10-28 | 1985-10-29 | light receiving member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62100763A (en) |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP24189285A patent/JPS62100763A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62100763A (en) | 1987-05-11 |
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