JPS6256968A - Photoreceptive member - Google Patents
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- JPS6256968A JPS6256968A JP19662985A JP19662985A JPS6256968A JP S6256968 A JPS6256968 A JP S6256968A JP 19662985 A JP19662985 A JP 19662985A JP 19662985 A JP19662985 A JP 19662985A JP S6256968 A JPS6256968 A JP S6256968A
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- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、光(ここでは広義の光で紫外線、可視光線、
赤外線、X線、γ線等を示す)の様な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to the use of light (here, light in a broad sense, such as ultraviolet rays, visible light,
It relates to a light-receiving member that is sensitive to electromagnetic waves such as infrared rays, X-rays, gamma rays, etc.
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。More specifically, the present invention relates to a light receiving member suitable for using coherent light such as laser light.
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
シ、中でも電子写真法による画像形成法では、レーザー
として、小型で安価なHe −Neレーザーあるいは半
導体レーザー(通常は650〜820nmの発光波長を
有する)を使用して像記録を行なうのが一般的である。As a method for recording digital image information as an image, an electrostatic latent image is formed by optically scanning a light-receiving member with a laser beam modulated according to the digital image information, and then the latent image is developed. Furthermore, there are known methods of recording images by performing processes such as transfer and fixing as necessary.Among these, in image forming methods using electrophotography, small and inexpensive He-Ne lasers or semiconductor lasers are used as lasers. (usually having an emission wavelength of 650 to 820 nm) is commonly used to perform image recording.
ところで、半導体レーザーを用いる場合に適した電子写
真用の光受容部材としては、その光感度領域の整合性が
他の種類の光受容部材と比べて優れているのに加えて、
ビッカース寝度が高く、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−構成341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t−含む非晶質材料(以後「a−8iJと略記する)
から成る光受容部材が注目されている。By the way, as a light-receiving member for electrophotography suitable when using a semiconductor laser, in addition to being superior in consistency of its photosensitivity region compared to other types of light-receiving members,
Amorphous materials containing silicon atoms, such as those found in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-83746 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-83746, are evaluated for their high Vickers degree and low pollution problems. Material (hereinafter abbreviated as "a-8iJ")
A light-receiving member consisting of is attracting attention.
しかしながら、前記光受容部材については、光受容層を
単層構成のa−8i層とすると、その高光感度を保持し
つつ、電子写真用として要求される1012Ωm以上の
暗抵抗を確保するには、水素原子やハロゲン原子、或い
はこれ等に加えてボロン原子とを特定の量範囲で層中に
制御された形で構造的に含有させる必要性があり、ため
に層形成に当って各種条件を厳密にコントロールするこ
とが要求される等、光受容部材の設計についての許容度
に可成シの制限がある。そしてそうした設計上の許容度
の問題をある程度低暗抵抗であっても、その高光感度を
有効に利用出来る様て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5
7−4172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(C支持体と光受容層の間、又
は/及び光受容層の上部表面に障壁層を設けた多層
□構造としたシして、見掛は上の暗抵抗を高めた光
受容部材が提案されている。However, in the light-receiving member, if the light-receiving layer is a single-layer a-8i layer, in order to maintain its high photosensitivity and ensure a dark resistance of 1012 Ωm or more required for electrophotography, It is necessary to structurally contain hydrogen atoms, halogen atoms, or boron atoms in addition to these in a specific amount range in a controlled manner in the layer, so various conditions must be strictly controlled during layer formation. There are considerable limitations on the design tolerances of the light-receiving member, such as the need to control the Proposals have been made to improve such design tolerance problems by making it possible to effectively utilize the high light sensitivity even if the dark resistance is low to some extent. That is, for example, JP-A-54-121743 □, JP-A-57-4053, JP-A-5
As seen in Japanese Patent Laid-Open No. 7-4172, the photoreceptive layer may have a layer structure of two or more layers having different conductivity characteristics, and a depletion layer may be formed inside the photoreceptor layer, or No. 52178, No. 52179, No. 52180
No. 58159, No. 58160, and No. 58161 (a multilayer film in which a barrier layer is provided between the C support and the photoreceptive layer or/and on the upper surface of the photoreceptive layer).
□A light-receiving member with an increased apparent dark resistance has been proposed.
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、これを用いてノー
ザー記録を行う場合、レーザー光が可干渉性の単色光で
あるので、光受容層のレーザー光照射側自由表面、光受
容層を構成する各層及び支持体と光受容層との層界面(
以後、この自由表面及び層界面の両者を併せた意味で「
界面」と称する。)より反射して来る反射光の夫々が干
渉を起してしまうことがしばしばある。However, in such a light-receiving member whose light-receiving layer has a multilayer structure, the thickness of each layer varies, and when performing norther recording using this, the laser beam is coherent monochromatic light, so the light-receiving layer The free surface on the laser beam irradiation side, each layer constituting the photoreceptive layer, and the layer interface between the support and the photoreceptor layer
From now on, the term "free surface" and "layer interface" will be used together.
It is called "interface". ) The reflected light beams that are reflected from each other often cause interference.
この干渉現象は、形成される可視画像に於いて、所謂、
干渉縞模様となって現われ、画像不良の原因となる。殊
に階調性の高い中間調の画像を形成する場合にあっては
、識別性の著しく劣った陽画像を与えるところとなる。This interference phenomenon causes the so-called,
This appears as an interference fringe pattern and causes image defects. Particularly when forming a half-tone image with high gradation, a positive image with extremely poor distinguishability is produced.
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。Another important point is that as the wavelength range of the semiconductor laser light used becomes longer, the absorption of the laser light in the photoreceptive layer decreases, so there is a problem that the above-mentioned interference phenomenon becomes more noticeable. .
この点を図面を以って以下に説明する。This point will be explained below with reference to the drawings.
第6図に、光受容部材の光受容層を構成するある層に入
射した光重0と上部界面602で反射した反射光R1、
下部界面601で反射した反射光R2が示されている。FIG. 6 shows the light weight 0 incident on a certain layer constituting the light-receiving layer of the light-receiving member, the reflected light R1 reflected at the upper interface 602,
Reflected light R2 reflected at the lower interface 601 is shown.
そこにあって、層の平均層厚をd、屈折率をn1光の波
長をλとして、ある層の層厚がなだλ
らか洗−以上の層厚差で不均一であると、反射n
、光R1、R2が2nd=mλ (mは整数、反射光は
強め合う)と2nd=(m+2)λ (rnは整数、反
射光は弱め合う)の条件のどちらに合うかによって、あ
る層の吸収光量および透過光量に変化が生じる。即ち、
光受容部材が第7図だ示すような、2若しくはそれ以上
の層(多層)ill成のものであるものにおいては、そ
れらの各層について第6図に示すような干渉効果が起っ
て、第7図に示すような状態となり、その結果、それぞ
れの干渉が相乗的に作用し合って干渉縞模様を呈すると
ころとなり、それがそのま\転写部付番で影響し、該部
材上に前記干渉縞模様に対応した干渉縞が転写、定着さ
れる可視画像に現出して不良画像をもたらしてしまうと
いった問題がある。If the average layer thickness of a layer is d, the refractive index is n1, and the wavelength of light is λ, then if the layer thickness of a certain layer is uneven with a layer thickness difference of more than λ, the reflection Depending on whether the lights R1 and R2 meet the following conditions: 2nd=mλ (m is an integer, the reflected lights strengthen each other) or 2nd=(m+2)λ (rn is an integer, the reflected lights weaken each other). A change occurs in the amount of absorbed light and the amount of transmitted light. That is,
When the light-receiving member is composed of two or more layers (multilayers) as shown in FIG. 7, the interference effect shown in FIG. The state shown in Figure 7 is reached, and as a result, each interference acts synergistically to form an interference fringe pattern, which directly affects the numbering of the transfer part, and the interference pattern appears on the member. There is a problem in that interference fringes corresponding to the striped pattern appear in the visible image that is transferred and fixed, resulting in a defective image.
この問題を解消する策として、(a)支持体表面をダイ
ヤモンド切削して、±500 X〜±10000X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
凸を設けたシして、支持体表面に光散乱反射防止層を設
ける方法(例えば特開昭57−16554号公報参照)
等が提案されている。これ等の提案方法は、一応の結果
はもたらすものの、画像上に現出する干渉縞模様を完全
に解消するに十分なものではない。As a measure to solve this problem, (a) the surface of the support is diamond-cut to provide unevenness of ±500X to ±10,000X to form a light-scattering surface (for example, JP-A-58
(b) A method of providing a light absorption layer by treating the surface of the aluminum support with black alumite or dispersing carbon, coloring pigments, or dyes in a resin (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 162975) (c) A method of providing a light-scattering anti-reflection layer on the surface of an aluminum support by subjecting the surface of the aluminum support to satin-like alumite treatment or by sandblasting to provide fine grain-like irregularities. (For example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-16554)
etc. have been proposed. Although these proposed methods provide some results, they are not sufficient to completely eliminate the interference fringe pattern that appears on images.
即ち、(a)の方法については、支持体表面に特定大の
凹凸を多数設けていて、それにより光散乱効果による干
渉縞模様の現出が一応それなりに防止はされるものの、
光散乱としては依然として正反射光成分が残存するため
、該正反射光による干渉縞模様が残存してしまうことに
加えて、支持体表面での光散乱効果により照射スポット
に拡がりが生じ、実質的な解像度低下をきたしてしまう
。That is, in the method (a), a large number of irregularities of a specific size are provided on the surface of the support, and although this prevents the appearance of interference fringes due to the light scattering effect to some extent,
As for light scattering, the specularly reflected light component still remains, so in addition to the interference fringe pattern caused by the specularly reflected light remaining, the irradiation spot spreads due to the light scattering effect on the support surface, causing substantial This results in a significant decrease in resolution.
(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−3i層を形成する際、樹脂層よりの脱気現象が生じ
、形成される光受容層の層品質が著しく低下すること、
樹脂層がa−8i層形成の際のプラズマによってダメー
ジを受けて、本来の吸収機能を低減させると共に、表面
状態の悪化によるその後のa−8i層の形成に悪影響を
与えること等の問題点を有する。Regarding method (b), complete absorption is not possible with black alumite treatment, and the reflected light on the support surface remains. In addition, when providing a colored pigment dispersed resin layer,
When forming the a-3i layer, a degassing phenomenon occurs from the resin layer, and the layer quality of the formed photoreceptive layer is significantly reduced;
The resin layer is damaged by the plasma during the formation of the a-8i layer, reducing its original absorption function, and the subsequent formation of the a-8i layer is adversely affected due to deterioration of the surface condition. have
(c)の方法については、第8図に示す様に1例えは入
射光重0は、光受容層802の表面でその一部が反射さ
れて反射光R1となシ、残りは、光受容層802の内部
に進入して透過光重1となる。透過光重1は、支持体8
01の表面に於いて、その一部は、光散乱されて拡散光
に工、K2、K3・・・となり、残りが正反射されて反
射光R2とな9、その一部が出射光R3となって外部に
出ては行くが、出射光凡は、反射光R1と干渉する成分
であっていずれにしろ残留するため依然として干渉縞模
様が完全に消失はしない。Regarding the method (c), as shown in FIG. The light enters the layer 802 and becomes the transmitted light 1. The transmitted light weight 1 is the support 8
On the surface of 01, part of it is scattered and becomes diffused light, K2, K3, etc., the rest is specularly reflected and becomes reflected light R2, and part of it becomes emitted light R3. However, since the emitted light is a component that interferes with the reflected light R1 and remains in any case, the interference fringe pattern still does not disappear completely.
ところで、この場合の干渉を防止するについて、光受容
層内部での多重反射が起らないように、支持体801の
表面の拡散性を増加させる試みもあるが、そうしたとこ
ろでかえって光受容層内で光が拡散してハレーションを
生じてしまい結局は解像度が低下してしまう。By the way, in order to prevent interference in this case, some attempts have been made to increase the diffusivity of the surface of the support 801 so that multiple reflections do not occur inside the light-receiving layer, but in such a case, on the contrary, the light-receiving layer The light diffuses and causes halation, which ultimately reduces resolution.
特に、多層構成の光受容部材においては、第9図に示す
ように、支持体901表面を不規則的に荒しても、第1
層902での表面での反射光R2、第2層での反射光R
1、支持体901面での正反射光るの夫々が干渉して、
光受容部材の各層厚にしたがった干渉縞模様が生じる。In particular, in a multilayered light-receiving member, even if the surface of the support 901 is irregularly roughened, as shown in FIG.
Reflected light R2 on the surface of layer 902, reflected light R on the second layer
1. Each of the specularly reflected lights on the surface of the support 901 interferes,
An interference fringe pattern is produced depending on the thickness of each layer of the light-receiving member.
従って、多層構成の光受容部材においては、支持体90
1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。Therefore, in a light receiving member having a multilayer structure, the support 90
It is impossible to completely prevent interference fringes by irregularly roughening one surface.
又、サンPブラスト等の方法によって支持体表面を不規
則に荒す場合は、その粗面度がロット間に於いてバラツ
キが多く、且っ同一ロットに於いても粗面度に不均一が
あって、製造管理上問題がある。加えて、比較的大きな
突起がランダムに形成される機会が多く、斯かる大きな
突起が光受容層の局所的ブレークダウンをもたらしてし
まう。Furthermore, when the surface of the support is irregularly roughened by a method such as Sun-P blasting, the degree of roughness varies widely between lots, and even within the same lot. Therefore, there is a problem in manufacturing control. In addition, relatively large protrusions are often formed randomly, and such large protrusions cause local breakdown of the photoreceptive layer.
又、単に支持体表面を規則的に荒した場合、第10図に
示すように、通常、支持体1001の表面の凹凸形状1
003に沿って、光受容層1002が堆積するため、支
持体1001の凹凸の傾斜面と光受容層1002(lD
凹凸の傾斜面と2>E 1003’、1oo4′テ示す
ように平行になる。Furthermore, when the surface of the support is simply roughened regularly, as shown in FIG.
Since the light-receiving layer 1002 is deposited along the direction 003, the uneven slope surface of the support 1001 and the light-receiving layer 1002 (lD
It becomes parallel to the uneven slope surface as shown in 2>E 1003', 1oo4'.
したがって、その部分では入射光は、2n4工=mλま
たは2ndよ=(m十%)λの関係が成立ち、夫々明部
または暗部となる。また、光受容層全体では光受容層の
層厚d1、d2、d3、d、の夫々の差の中の最大が2
以上である様な層厚の不均一n
性があるため明暗の縞模様が現われる。Therefore, in that part, the incident light has a relationship of 2n4=mλ or 2nd=(m0%)λ, and becomes a bright part or a dark part, respectively. In addition, in the entire photoreceptive layer, the maximum of the differences between the layer thicknesses d1, d2, d3, and d of the photoreceptive layer is 2.
Due to the non-uniformity of the layer thickness as described above, a light and dark striped pattern appears.
従って、支持体1001表面を規則的だ荒しただけでは
、干渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。Therefore, simply by regularly roughening the surface of the support 1001, it is not possible to completely prevent the occurrence of interference fringes.
又、表面を規則的に荒した支持体上に多層構成の光受容
層を堆積させた場合にも、第8図に図示の一層構成の光
受容部材のところで説明した支持体表面での正反射光と
、光受容層表面での反射光との干渉の他に、各層間の界
面での反射光による干渉が加わるため、一層構成の光受
容部材の干渉縞模様発現度合より一層複雑となる。Furthermore, even when a multilayered light-receiving layer is deposited on a support whose surface is regularly roughened, regular reflection on the surface of the support as explained in connection with the single-layered light-receiving member shown in FIG. In addition to the interference between the light and the reflected light on the surface of the light-receiving layer, there is also interference due to the reflected light at the interface between each layer, so the degree of interference fringe pattern expression becomes more complicated than that of a single-layered light-receiving member.
更にまた、こうした多層構成の光受容部材における反射
光による干渉現象の問題は、その表面層に関係するとこ
ろも大である。即ち、上述したところからして明らかな
ように、表面層の層厚が均一でないと、該層とそれに接
している感光層との界面での反射光による干渉現象が起
きて、光受容部材の機能に障害を与えてしまう。Furthermore, the problem of interference caused by reflected light in such a multilayered light-receiving member is largely related to its surface layer. That is, as is clear from the above, if the thickness of the surface layer is not uniform, an interference phenomenon will occur due to reflected light at the interface between the surface layer and the photosensitive layer in contact with it, causing damage to the light receiving member. It impairs function.
ところで、表面層の層厚が不均一である状態は、表面層
の形成時に抑もたらされる他、光受容部材の使用時にお
ける摩耗、特に部分的摩耗によってももたらされる。そ
して特に後者の場合、上述したように、干渉模様の現出
を招く他、光受容部材全体の感度変化、感度むら等をも
だらすところとなる。By the way, the state in which the layer thickness of the surface layer is non-uniform is not only suppressed during the formation of the surface layer, but also caused by abrasion, particularly partial abrasion, during use of the light-receiving member. Particularly in the latter case, as described above, not only interference patterns may appear, but also sensitivity changes, sensitivity unevenness, etc. of the entire light-receiving member may occur.
こうした表面層に係る問題をなくす意味で表面層の層厚
をできるだけ厚くする試みがなされているが、そのよう
にした場合、残留電位が増大する要因が形成されてしま
うことの他、表面層にはかえって層厚むらが増大されて
しまい、そうした表面層を有する光受容部材は、その形
成時7既に感度変化、感度むら等の問題をもたら
□す要因を具有するわけであり、それを使用したとな
れば初期画像から採用に価しないものを与えてしまう。Attempts have been made to make the surface layer as thick as possible in order to eliminate these surface layer-related problems, but in this case, in addition to creating a factor that increases the residual potential, On the contrary, the layer thickness unevenness increases, and a light-receiving member having such a surface layer causes problems such as sensitivity changes and sensitivity unevenness even at the time of its formation.
□It has a factor of □, and if it were used, it would give an initial image that is not worth adopting.
本発明は、主としてa−8iで構成された光受容層を有
する光受容部材について、上述の諸問題を排除し、各種
要求を満たすものにすることを目的とするものである。The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems and to provide a light-receiving member having a light-receiving layer mainly composed of a-8i, which satisfies various demands.
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、耐光疲労に浸れ、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んど観測されなく、製造管理が容易で
ある、a−8iで構成された光受容層を有する光受容部
材を提供することにある。In other words, the main object of the present invention is to have electrical, optical, and photoconductive properties that are virtually always stable, almost independent of the usage environment, resistant to light fatigue, and resistant to deterioration even after repeated use. To provide a light-receiving member having a light-receiving layer made of a-8i, which has excellent durability and moisture resistance, has no or almost no residual potential, and is easy to manage in production. be.
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とのマツチング性に優れ、且つ
光応答の速い、a−8iで構成された光受容層を有する
光受容部材を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a light-receiving member having a light-receiving layer made of a-8i, which has high sensitivity to light in the entire visible light range, has excellent matching properties with semiconductor lasers, and has a fast photoresponse. Our goal is to provide the following.
本発明の更に別の目的は、高光感度性、高81J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。Still another object of the present invention is to provide a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a"si, which has high photosensitivity, high 81J ratio characteristics, and high electrical voltage resistance.
本発明の他の目的は、支持体上に設けられる一層と支持
体との間や積層される層の各層間に於けれ密着性に優れ
、構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い、a
−Siで構成された光受容層を有する光受容部材を提
供することにある。Another object of the present invention is to provide excellent adhesion between a layer provided on a support and the support and between each laminated layer, a dense and stable structural arrangement, and a quality layer. high, a
An object of the present invention is to provide a light-receiving member having a light-receiving layer made of -Si.
本発明の更に他の目的は、可干渉性単色光を用いる画像
形成に適し、長期の繰り返し使用にあっても、干渉縞模
様と反転現像時の斑点の現出がなく、且つ画像欠陥や画
像のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明
に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得ることのでき
る、a−8iで構成された光受容層を有する光受容部材
を提供することにある。Still another object of the present invention is to be suitable for image formation using coherent monochromatic light, to be free of interference fringes and spots during reversal development even after repeated use over a long period of time, and to be free from image defects and image formation. To provide a light-receiving member having a light-receiving layer made of a-8i, capable of obtaining a high-quality image with no blur, high density, clear halftones, and high resolution. It is in.
本発面者らは、従来の光受容部材についての前述の諸問
題を克服して、上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ね
た結果、上述する知見を得、該知見に基づいて本発明を
完成するに至った。The inventors of the present invention have conducted intensive research to overcome the aforementioned problems with conventional light-receiving members and achieve the above-mentioned purpose, and as a result, they have obtained the above-mentioned knowledge, and based on this knowledge, they have invented the present invention. I was able to complete it.
即ち、本発明は、支持体上にシリコン原子を母体とする
非晶質材料で構成された感光層と、シリコン原子と、酸
素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なく
とも一種とを含有する非晶質材料で構成された表面層と
を有する光受容層を備えた光受容部材であって、前記感
光層と前記表面層との界面において光学的/センドギャ
ップが整合しており、前記光受容層中のショートレンジ
内に少くとも一対の非平行な界面を有し、該非平行な界
面が層厚方向と垂直な面内の少なくとも一方向に多数配
列し、該非平行な界面が配列方向だおいて各々なめらか
に連結してなることを骨子とする光受容部材に関する。That is, the present invention provides a photosensitive layer made of an amorphous material having silicon atoms as a matrix on a support, and containing silicon atoms and at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms. A light-receiving member is provided with a light-receiving layer having a surface layer made of an amorphous material, wherein the optical/send gap is matched at the interface between the photosensitive layer and the surface layer, and the surface layer is made of an amorphous material. The photoreceptive layer has at least one pair of non-parallel interfaces within a short range, a large number of the non-parallel interfaces are arranged in at least one direction in a plane perpendicular to the layer thickness direction, and the non-parallel interfaces are arranged in the arrangement direction. The present invention relates to a light-receiving member in which each member is connected smoothly.
ところで、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果得た知見
は、概要、以下に記述するところである。By the way, the findings obtained by the present inventors as a result of extensive research are summarized below.
即ち、支持体上に表面層と感光層とを有する光受容層を
備えた光受容部材にあっては、表面層と感光層との界面
において、表面層の有する光学的バンドギャップと、該
表面層が直接設けられる感光層の有する光学的・センド
ギャップとが整合するように構成した場合、表面層と感
光層との界面における入射光の反射が防止され、表面層
の形成時における層厚むら又は/及び表面層の摩耗によ
る層厚むらによってもたらされるところの干渉模様や感
度むらの問題が解消されるというものである。That is, in a light-receiving member equipped with a light-receiving layer having a surface layer and a photosensitive layer on a support, the optical band gap of the surface layer and the surface When the layer is configured so that the optical send gap of the photosensitive layer on which it is directly provided matches, reflection of incident light at the interface between the surface layer and the photosensitive layer is prevented, and layer thickness unevenness during the formation of the surface layer is prevented. Or/and the problems of interference patterns and sensitivity unevenness caused by layer thickness unevenness due to wear of the surface layer are eliminated.
また、該光受容部材に要求される解像力よシも微小な凹
凸形状を支持体表面に形成するとともに、該凹凸形状の
1周期内の微小部分(以下、「ショートレンジ」と称す
。)内に少くとも一対の非平行な界面を有するようにし
、該非平行な界面が層厚方向と垂直な面内の少なくとも
一方向に多数配列せしめ、該非平行な界面を配列方向に
おいて各々なめらかに連結せしめた場合、画像形成時に
現われる干渉模様の問題が解消されること、そして、そ
の場合、支持体表面に設けるなめらかな凹凸の凸部の縦
断形状を、ショートレンジ内に形成される各層の層厚の
管理された不均一化、支持体と該支持体上に直接設けら
れる層との間の良好な密着性、あるいはさらに、所望の
電気的接触性を確保する為に、正弦関数形状とすること
が望ましいというものである。In addition, the resolving power required for the light-receiving member is improved by forming minute irregularities on the surface of the support, and in a minute portion within one period of the irregularities (hereinafter referred to as "short range"). When having at least one pair of non-parallel interfaces, a large number of the non-parallel interfaces are arranged in at least one direction in a plane perpendicular to the layer thickness direction, and the non-parallel interfaces are each smoothly connected in the arrangement direction. , the problem of interference patterns that appear during image formation can be solved, and in that case, the longitudinal shape of the smooth uneven convex portions provided on the surface of the support can be controlled by controlling the layer thickness of each layer formed within a short range. A sinusoidal shape is desirable to ensure non-uniformity, good adhesion between the support and the layer applied directly on the support, or even the desired electrical contact. It is something.
ところで後者の知見は、本発明者らが試みた各種の実験
によシ得た事実関係に基づくものである。By the way, the latter finding is based on facts obtained through various experiments conducted by the present inventors.
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。This will be explained below using drawings to facilitate understanding.
第1図は、本発明に係る光受容部材の層構成を示す模式
図であり、微小にして、なめらかな凹凸形状を有する支
持体上に、その凹凸の傾斜面に沿って感光層102と表
面層103とを備えた光受容部材を示している。FIG. 1 is a schematic diagram showing the layer structure of a light-receiving member according to the present invention, in which a photosensitive layer 102 and a surface are formed on a support having minute and smooth unevenness along the slope of the unevenness. 1 shows a light-receiving member comprising a layer 103.
第2乃至4図は、本発明の光受容部材において、干渉縞
模様の問題が解消されるところを説明するための図であ
る。第2(A)図は前記構成の光受容部材の一部を拡大
して示した図であり、第2(B)図は同部分における明
るさを示す図である。図中、202は感光層、203は
表面層、204は自由表面、205は感光層と表面層と
の界面を一部している。第2(A)図だ示すごとく、表
面層203の層厚は、ショートレンジl内においてd2
1から422に連続的だ変化しているだめ、自由表面2
04と界面205とは互いに異なる傾むきを有している
。したがって、このショートレンジjに入射したレーザ
ー等の可干渉性光は、該ショートレンジlにおいて干渉
をおこし、微小な干渉縞模様が生成はする。しかし、シ
ョートレンジ内に於て生ずる干渉縞は、ショートレンジ
lの大きさが照射光スポット径よシ小さい為、即ち、解
像度限界より小さい為、画像に現われることはない。又
、はとんどないことではあるが、仮に画像に現われる状
況が生じたとしても肉眼の分解能以下なので、実質的に
は何等支障ない。FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining how the problem of interference fringes is solved in the light receiving member of the present invention. FIG. 2(A) is an enlarged view of a part of the light-receiving member having the above structure, and FIG. 2(B) is a view showing the brightness of the same portion. In the figure, 202 is a photosensitive layer, 203 is a surface layer, 204 is a free surface, and 205 is a part of the interface between the photosensitive layer and the surface layer. As shown in FIG. 2(A), the layer thickness of the surface layer 203 is d2 within the short range l.
The free surface 2 changes continuously from 1 to 422.
04 and the interface 205 have different inclinations from each other. Therefore, coherent light such as a laser beam incident on the short range j causes interference in the short range l, producing a minute interference fringe pattern. However, interference fringes occurring within the short range do not appear in the image because the size of the short range l is smaller than the irradiation light spot diameter, that is, smaller than the resolution limit. Although it is unlikely, even if a situation were to appear in an image, it would be below the resolution of the naked eye, so there would be no substantial problem.
一方、第3図(但し、図中、302は感光層、303は
表面層、304は自由表面、305は感光層と表面層と
の界面を示す。)に示すように、感光層302と表面層
303との界面305と、自由表面304とが第3(A
)図のごとく非平行である場合には、入射光量0に対す
る反射光R1と出射光&とはその進行方向が異なるため
、第3(B)図に示す、ごとく界面305と自由表面3
04とが平行である場合如くらべて干渉の度合が減少す
る。即ち、干渉を生じても第3(C)図に示す如く、一
対の界面が平行な関係にある場合よりも、一対の界面が
非平行な関係にある場合の方が干渉の度合が小さくなる
ため、干渉縞模様の明暗の差が無視しうる程度に小さく
なシ、その結果、入射光量は平均化される。On the other hand, as shown in FIG. 3 (in the figure, 302 is the photosensitive layer, 303 is the surface layer, 304 is the free surface, and 305 is the interface between the photosensitive layer and the surface layer), the photosensitive layer 302 and the surface The interface 305 with the layer 303 and the free surface 304 are the third (A
) When they are non-parallel as shown in the figure, the reflected light R1 and the emitted light & with respect to the incident light amount 0 have different traveling directions, so the interface 305 and the free surface 3 are separated as shown in Fig. 3(B).
04 are parallel, the degree of interference is reduced. In other words, even if interference occurs, the degree of interference is smaller when the pair of interfaces are in a non-parallel relationship than when the pair of interfaces are in a parallel relationship, as shown in Figure 3(C). Therefore, the difference in brightness of the interference fringe pattern is negligibly small, and as a result, the amount of incident light is averaged.
このことは、第2(C)図に示すように、表面層203
の層厚がマクロ的にも不均一である場合、即ち、異なる
2つの任意の位置における層厚d23、(124がdz
3=+dz4である場合であっても同様であって、全層
領域において入射する光量は第2図(D)に示すように
均一となる。This means that the surface layer 203
If the layer thickness is macroscopically nonuniform, that is, the layer thickness d23 at two different arbitrary positions,
The same is true even when 3=+dz4, and the amount of light incident on the entire layer region is uniform as shown in FIG. 2(D).
以上、支持体上に感光層と表面層とが積層されている場
合について記載したが、本発明の光受容部材の感光層が
多層構造を有している場合、例えば第4図に示すように
支持体401上に、二つの構成層402′と402“か
らなる感光層402、および表面層403が積層されて
いる場合であっても、入射光量0に対して反射光R1、
R2、R3、R4および現が存在するが、402′、4
02″、403の各々の層において第3図において説明
したごとき入射する光量が平均化される現象が生ずる。The case where the photosensitive layer and the surface layer are laminated on the support has been described above, but when the photosensitive layer of the light receiving member of the present invention has a multilayer structure, for example, as shown in FIG. Even when the photosensitive layer 402 consisting of two constituent layers 402' and 402'' and the surface layer 403 are laminated on the support 401, the reflected light R1 and
R2, R3, R4 and present are present, but 402', 4
In each of the layers 02'' and 403, a phenomenon occurs in which the amount of incident light is averaged as explained in FIG.
その上、ジョートレン:)l内の各層の界面は、一種の
スリットとして働き、そこで回折現象を生ずる。そのた
め、各層での干渉は、層厚の差による干渉と、層界面の
回折による干渉との積として現われる。Moreover, the interface of each layer in the Jotren:)l acts as a kind of slit, causing diffraction phenomena there. Therefore, interference in each layer appears as a product of interference due to the difference in layer thickness and interference due to diffraction at the layer interface.
したがって、光受容層全体で考えると干渉は各々の層で
の相乗効果となるため、本発明の光受容部材においては
、光受容層を構成する眉の数が増大するにつれ、よシ一
層干渉による影響を防止することができる。Therefore, when considering the entire photoreceptive layer, interference is a synergistic effect in each layer, so in the photoreceptive member of the present invention, as the number of eyebrows constituting the photoreceptive layer increases, the interference becomes more severe. influence can be prevented.
以上の実験的に確認された事実関係をもってする前述の
構成の本発明の光受容部材の支持体は、その表面が光受
容部材に要求される解像力よシも微小な凹凸を有し、し
かも該凹凸はなめらかであって、好ましくは該なめらか
な凹凸が正弦関数形線状突起によって形成されているも
のである。Based on the above experimentally confirmed facts, the support for the light receiving member of the present invention having the above-described structure has a surface that has minute irregularities that exceed the resolving power required for the light receiving member. The unevenness is smooth, and preferably the smooth unevenness is formed by linear protrusions having a sinusoidal function.
かくなる表面形状を有する支持体の使用は、その上に光
受容層が形成されてなる光受容部材を、光受容層を通過
した光が支持体表面で反射することにより干渉し形成さ
れる画像が縞模様となることを効率的に防止し、優れた
画像を形成することにつながる。The use of a support having such a surface shape allows the light that has passed through the photoreceptive layer to interfere with the photoreceptive member on which the photoreceptive layer is formed and is reflected on the surface of the support, resulting in an image being formed. This effectively prevents striped patterns and leads to the formation of excellent images.
本発明の光受容部材の支持体の表面について。Regarding the surface of the support of the light-receiving member of the present invention.
好適な凹凸形状の1周期の大きさlは、照射光のスポッ
ト径をLとすれば、l≦乙の関係にあることが必要であ
る。A suitable size l of one period of the concavo-convex shape needs to satisfy the relationship l≦B, where L is the spot diameter of the irradiation light.
また、本発明の光受容部材の光受容層は、感光層と表面
層とからなり、該感光層は、シリコン原子を母体とする
アモルファス材料、特に好ましくけシリコン原子(Sl
)と、水素原子(H)又はノ・ロデン原子(X)の少な
くとも一方を含有するアモルファス材料〔以下、1−a
−sl(a、x)jと表記する。〕、あるいは、酸素原
子、炭素原−子及び窒素原子の中から選ばれる少なくと
も一種を含有するa−sl(a、x)で構成されておシ
、該第−の層には、さらに伝導性を制御する物質を含有
せしめることが好ましい。そして、該第−の層は多層構
造を有していることもあシ、特に好ましくは、前記伝導
性を制御する物質を含有する電荷注入阻止層又は/及び
電気絶縁性材料から成るいわゆる障壁層を構成層の一つ
として有するものである。Further, the light-receiving layer of the light-receiving member of the present invention is composed of a photosensitive layer and a surface layer, and the photosensitive layer is made of an amorphous material having silicon atoms as a matrix, particularly preferably silicon atoms (Sl).
) and at least one of a hydrogen atom (H) or a hydrogen atom (X) [hereinafter referred to as 1-a
-sl(a,x)j. ], or a-sl (a, x) containing at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms, and the second layer further has conductivity. It is preferable to contain a substance that controls this. The second layer may have a multilayer structure, and particularly preferably a charge injection blocking layer containing a substance controlling the conductivity and/or a so-called barrier layer made of an electrically insulating material. as one of the constituent layers.
また、前記表面層は、シリコン原子と、酸素原子、炭素
原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種とを
含有する非晶質材料、特に好ましくはシリコン原子(S
l)と、酸素原子(0)、炭素原子(0)及び窒素原子
(N)の中から選ばれる少なくとも一種と、水素原子(
H)及びノーロゲン原子(X)の少なくともいずれか一
方とを含有するアモルファス材料〔以下、「a−sl(
o、c、N)(a + x )jと表記する。〕で構成
されている。Further, the surface layer is made of an amorphous material containing silicon atoms and at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms, particularly preferably silicon atoms (S
l), at least one type selected from oxygen atom (0), carbon atom (0) and nitrogen atom (N), and hydrogen atom (
Amorphous material containing at least one of H) and a norogen atom (X) [hereinafter referred to as "a-sl(
o, c, N) (a + x) j. ].
本発明の光受容部材においては、前述の表面形状を有す
る支持体と、該支持体上に形成される光受容層とは密接
に関係する。即ち、本発明の光受容部材だあっては、支
持体上に、感光層と表面層とを積層して有し、さらに感
光層にあっては、後で詳述するように、感光層の支持体
側の端部に伝導性を制御する物質を比較的多量に含有す
る局在領域(すなわち電荷注入阻止層)を形成せしめる
こと、又は/及び、感光層の支持体側の端部に障壁層を
形成せしめることが望ましく、こうした構成層を有する
本発明の光受容部材は支持体上に複数の層による複数の
界面が形成されることとなるが、本発明の光受容部材に
おいては、光受容層のジョートレン:)lの層厚内(以
後、「微小カラム、」と称す。)において、少なくとも
一対の非平行な界面が存在するようにされる。In the light-receiving member of the present invention, the support having the above-described surface shape and the light-receiving layer formed on the support are closely related. That is, the light-receiving member of the present invention has a photosensitive layer and a surface layer laminated on a support, and the photosensitive layer further includes a photosensitive layer as described in detail later. Forming a localized region containing a relatively large amount of a substance that controls conductivity (i.e., a charge injection blocking layer) at the end of the photosensitive layer on the support side; and/or forming a barrier layer at the end of the photosensitive layer on the support side. The light-receiving member of the present invention having such constituent layers has a plurality of interfaces formed by a plurality of layers on the support. At least one pair of non-parallel interfaces is made to exist within the layer thickness of the jaw train:)l (hereinafter referred to as "microcolumn").
そして、本発明の目的をより効果的に達成する為には微
小カラムにおける層厚の差、前述の第2(a)図におけ
る(121とd22の差は、照射光の波長をλとすると
、次式:
(121d22≧−!(n:光受容層の屈折率、)n
を満足することが望ましい。そして、該層厚の差の上限
は、好ましくは0.1μm〜2μm、より好ましくは0
.1μm〜1.5μm、最適には0.2μm〜1μmと
することが望ましい。In order to more effectively achieve the object of the present invention, the difference in layer thickness in the microcolumn, the difference between (121 and d22 in FIG. 2(a) mentioned above, is expressed as follows, assuming that the wavelength of the irradiated light is λ) It is desirable to satisfy the following formula: (121d22≧-!(n: refractive index of the photoreceptive layer) n.The upper limit of the difference in layer thickness is preferably 0.1 μm to 2 μm, more preferably 0.
.. It is desirable that the thickness be 1 μm to 1.5 μm, most preferably 0.2 μm to 1 μm.
前述のごとく、本発明の光受容部材においてはショート
レンジl内において、少くともいずれか2つの界面が非
平行な関係にあるように各層の層厚が制御されるが、こ
の条件を満たす限りにおいて、平行な関係にある界面が
存在してもよい。但し、その゛場合、平行な関係にある
界面について、任意の2つの位置をとって、それらの位
置における層厚の差を△lとし、照射光の波長をλ、層
の屈折率をnとした場合、次式:を溝足するように、層
又は層領域を形成するのが望ましい。As mentioned above, in the light-receiving member of the present invention, the layer thickness of each layer is controlled so that at least any two interfaces are in a non-parallel relationship within the short range l, but as long as this condition is satisfied. , there may be interfaces in a parallel relationship. However, in that case, take any two positions of the parallel interfaces, let the difference in layer thickness at those positions be △l, let the wavelength of the irradiated light be λ, and let the refractive index of the layer be n. In this case, it is desirable to form the layer or layer region so as to satisfy the following equation:
本発明の光受容層の作成については、本発明の前述の目
的を効率的に達成するために、その層厚を光学的レベル
で制御する必要があることから、グロー放電法、スパッ
タリング法、イオンブレーティング法等の真空堆積法が
通常採用されるが、これらの他、光CVD法、熱CVD
法等を採用することもできる。Regarding the production of the photoreceptive layer of the present invention, in order to efficiently achieve the above-mentioned object of the present invention, it is necessary to control the layer thickness at an optical level. Vacuum deposition methods such as the brating method are usually adopted, but in addition to these methods, photo-CVD methods and thermal CVD methods are also used.
Laws, etc. may also be adopted.
以下、第1図によシ本発明の光受容部材の具体的構成に
ついて詳しく説明する。Hereinafter, the specific structure of the light receiving member of the present invention will be explained in detail with reference to FIG.
第1図は本発明の光受容部材の層構成を説明するために
模式的に示した図であり、図において100は光受容部
材、101は支持体、102は感光層、103は表面層
、104は自由表面を表わしている。FIG. 1 is a diagram schematically showing the layer structure of the light-receiving member of the present invention, in which 100 is the light-receiving member, 101 is the support, 102 is the photosensitive layer, 103 is the surface layer, 104 represents the free surface.
支持体
本発明の光受容部材における支持体101は、その表面
が光受容部材に要求される解像力よシも微小な、なめら
かな凹凸を有し、好ましくは該なめらかな凹凸が正弦関
数形線状突起によって形成されているものである。Support The support 101 in the light-receiving member of the present invention has smooth irregularities on its surface that are smaller than the resolution required for the light-receiving member, and preferably the smooth irregularities are in the shape of a sinusoidal function. It is formed by protrusions.
支持体表面に設けられるなめらかな凹凸は、円弧状の切
刃を有する・マイトを7ライス盤、旋−盤等の切削加工
機械の所定位置に固定し、例えば円筒状支持体を予め所
望に従って設計されたプログラムに従って回転させなが
ら規則的に所定方向に移動させることによシ、支持体表
面を正確に切削加工することで、所望のなめらかな凹凸
形状、ピッチ、深さで形成される。この様な切削加工法
によって形成される凹凸が作り出す正弦関数形線状突起
部は、円筒状支持体の中心軸を中心にした螺旋構造を有
する。この様な構造の一例を第5図に示す。第5図にお
いてLは支持体の長さであシ、rは支持体の直径であシ
、Pは螺旋ピッチであシ、Dは溝の深さである。The smooth unevenness provided on the surface of the support has an arc-shaped cutting edge. 7 Fix the mite in a predetermined position on a cutting machine such as a rice machine or lathe, and for example, design the cylindrical support in advance according to your wishes. By regularly moving the support in a predetermined direction while rotating it according to a programmed program, the surface of the support is accurately cut to form a desired smooth uneven shape, pitch, and depth. The sinusoidal linear protrusion created by the unevenness formed by such a cutting method has a helical structure centered on the central axis of the cylindrical support. An example of such a structure is shown in FIG. In FIG. 5, L is the length of the support, r is the diameter of the support, P is the helical pitch, and D is the depth of the groove.
正弦関数膨突起部の螺旋構造は、二重、三重の多重螺旋
構造、又は交叉螺旋構造とされても差支えない。The helical structure of the sinusoidal expansion protrusion may be a double or triple helical structure, or a crossed helical structure.
或いは、螺旋構造に加えて中心軸に沿った直線構造を導
入しても良い。Alternatively, a linear structure along the central axis may be introduced in addition to the spiral structure.
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れる凹凸の各ディメンジョンは、以下の点を考慮した上
で、本発明の目的を結果的に達成出来る様に設定される
。In the present invention, the dimensions of the irregularities provided on the surface of the support in a controlled manner are set in such a way that the object of the present invention can be achieved as a result, taking into account the following points.
即ち、第1には、光受容層を構成するa−8i層は、層
形成される表面の状態に構造敏感であ・つて、表面状態
に応じて層品質は大きく変化する。That is, firstly, the a-8i layer constituting the photoreceptive layer is structurally sensitive to the condition of the surface on which the layer is formed, and the layer quality changes greatly depending on the surface condition.
従って、a−8i層の層品質の低下を招来しない様に支
持体表面に設けられる凹凸のディメンジョンを設定する
必要がある。Therefore, it is necessary to set the dimensions of the irregularities provided on the surface of the support so as not to cause deterioration in the layer quality of the a-8i layer.
第2には、光受容層の自由表面に極端な凹凸があると、
画像形成後のクリーニングに於てクリーニングを完全に
行なうことができなくなる。Second, if the free surface of the photoreceptive layer has extreme irregularities,
Cleaning cannot be performed completely after image formation.
また、ブレードクリーニングを行う場合、ブレードのい
たみが早くなるという問題がある。Further, when cleaning the blade, there is a problem that the blade becomes damaged quickly.
上記した層堆積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点および、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の凹部のピッチは、好ましくは0.3μm〜
500μm1より好まし−くけ1μm〜200μm、最
適には5μmN50爬であるのが望ましい。After considering the above-mentioned problems in layer deposition, process problems in electrophotography, and conditions for preventing interference fringes, we found that:
The pitch of the recesses on the surface of the support is preferably 0.3 μm to
The thickness is preferably 1 to 200 μm, most preferably 5 μm.
又凹部の最大の深さは、好ましくは0.1μm〜5μm
、よシ好ましくは0.3μm〜3μm、最適には0.6
μm〜2μmとするのが望ましい。支持体表面の凹部め
ピッチと最大深さが上記の範囲に □ある場合、
凹部(又は線上突起部)の傾斜面の傾きは、好オしくけ
1度〜美度、よシ好ましくは3度〜15度、最適には4
度〜10度とするのが望ましい。Further, the maximum depth of the recess is preferably 0.1 μm to 5 μm.
, preferably 0.3 μm to 3 μm, optimally 0.6 μm
It is desirable that the thickness be from μm to 2 μm. If the pitch and maximum depth of the recesses on the surface of the support are within the above range □,
The inclination of the slope of the recess (or linear protrusion) is preferably 1 degree to 1 degree, preferably 3 degrees to 15 degrees, most preferably 4 degrees.
It is desirable to set it to 10 degrees.
本発明に用いる支持体101は、導電性のものであって
も、また電気絶縁性のものであってもよい。導電性支持
体としては、例えば、Nl0r、ステンレス、AJ %
’Or 、Mo、Au、 Nb、 Ta、 V。The support 101 used in the present invention may be electrically conductive or electrically insulating. As the conductive support, for example, Nl0r, stainless steel, AJ%
'Or, Mo, Au, Nb, Ta, V.
T1、pt、pb等の金属又はこれ等の合金が挙げられ
る。Examples include metals such as T1, pt, pb, and alloys thereof.
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン−ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシー
ト、ガラス、セラミック、紙等が挙げられる。これ等の
電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方の表
面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層を
設けるのが望ましい。Examples of the electrically insulating support include films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene-polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, and the like. It is preferable that at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and a light-receiving layer is provided on the conductively treated surface side.
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr。For example, if it is glass, NiCr is applied to its surface.
AI、 Or%Mo、Au、工r、 Nb、 Ta、
V、 Ti、Pt。AI, Or%Mo, Au, Or%Mo, Nb, Ta,
V, Ti, Pt.
Pd、 工n203.5n02、■To (In203
+ 5n02 ) 等から成る薄膜を設けることに
よって導電性を付与し、或いはホリエステルフィルム等
の合成樹脂フィルムであれば、Ni0r、 AA’、
Ag、 Pb、 Zn、 Ni、Au、 C!r、 M
O1Ir%Nb、Ta、V、TI、Pt等の金属の薄膜
を真空蒸着、電子ビーム蒸着、ス・Qツタリング等でそ
の表面に設け、又は前記金属でその表面をラミネート処
理して、その表面に導電性を付与する。支持体の形状は
、円筒状、ベルト状、板状等任意の形状であることがで
きるが、用途、所望によって、その形状は適宜に決める
ことのできるものである。例゛えば、第1図の光受容部
材100を電子写真用像形成部材として使用するのであ
れば、連続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒
状とするのが望」。Pd, Eng n203.5n02, ■To (In203
+5n02) etc., or if it is a synthetic resin film such as a polyester film, Ni0r, AA',
Ag, Pb, Zn, Ni, Au, C! r, M
A thin film of metal such as O1Ir%Nb, Ta, V, TI, Pt, etc. is provided on the surface by vacuum evaporation, electron beam evaporation, SQ tuttering, etc., or the surface is laminated with the above metal. Provides conductivity. The shape of the support can be any shape such as a cylinder, a belt, a plate, etc., and the shape can be determined as appropriate depending on the purpose and desire. For example, if the light-receiving member 100 shown in FIG. 1 is used as an electrophotographic image forming member, it is preferable to use an endless belt or a cylindrical shape for continuous high-speed copying.
しい。支持体の厚さは、所望通りの光受容部材を形成し
うる様に適宜決定するが、光受容部材として可撓性が要
求される場合には、支持体としての機能が充分発揮され
る範囲内で可能な限シ薄くすることができる。しかしな
がら、支持体の製造上及び取扱い上、機械的強度等の点
から、通常は、10μ以上とされる。Yes. The thickness of the support is appropriately determined so as to form a desired light-receiving member, but if flexibility is required as a light-receiving member, the thickness should be determined within a range that allows the support to fully perform its function. It can be made as thin as possible. However, from the viewpoint of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc., the thickness is usually set to 10μ or more.
感光層
本発明の光受容部材において、感光層102は、前述の
支持体101上に設けられるものであって、a−81(
H,り又は酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選
ばれる少なくとも一種を含有するa−8i(H,りで構
成されておシ、好ましくはさらに伝導性を制御する物質
が含有されているものである。Photosensitive layer In the light-receiving member of the present invention, the photosensitive layer 102 is provided on the above-mentioned support 101, and is a-81 (
a-8i containing at least one selected from H, RI, oxygen atoms, carbon atoms and nitrogen atoms; It is something.
感光層中に含有せしめるハロゲン原子(X)としては、
具体的にはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、特
にフッ素、塩素を好適なものとして挙げることができる
。そして、感光層102中に含有される水素原子(H)
の量又はノ・ロデン原子(X)の量又は水〜素原子とノ
・ロゲン原子の量の和(H+X)は通常の場合1〜40
atomic%、好適には5〜30 atomic %
とされるのが望ましい。The halogen atom (X) contained in the photosensitive layer is as follows:
Specific examples include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. Hydrogen atoms (H) contained in the photosensitive layer 102
or the amount of hydrogen atoms (X) or the sum of the amounts of hydrogen atoms and hydrogen atoms (H+X) is usually 1 to 40.
atomic%, preferably 5-30 atomic%
It is desirable that this is done.
また、本発明の光受容部材において、感光層の層厚は、
本発明の目的を効率的に達成するには重要な要因の1つ
であって、光受容部材に所望の特性が与えられるように
、光受容部材の設計の際には充分な注意を払う必要があ
り、通常は1〜100μとするが、好ましくは1〜80
μ、より好ましくは2〜50μとする。Furthermore, in the light-receiving member of the present invention, the layer thickness of the photosensitive layer is
This is one of the important factors to efficiently achieve the object of the present invention, and it is necessary to pay sufficient attention when designing the light-receiving member so that the desired characteristics are imparted to the light-receiving member. It is usually 1 to 100μ, preferably 1 to 80μ.
μ, more preferably 2 to 50 μ.
ところで、本発明の光受容部材の感光層に、酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少・くとも一種
を含有せしめる目的は、主として該光受容部材の高光感
度化と高暗抵抗化、そして支持体と感光層との間の密着
性の向上にある。By the way, the photosensitive layer of the light receiving member of the present invention contains oxygen atoms,
The purpose of containing at least one kind selected from carbon atoms and nitrogen atoms is mainly to increase the photosensitivity and dark resistance of the light-receiving member, and to improve the adhesion between the support and the photosensitive layer. It is in.
本発明の感光層においては、酸素原子、炭素原子及び窒
素原子の中から選ばれる少くとも一種を含有せしめる場
合、層厚方向に均一な分布状態で含有せしめるか、ある
いは層厚方向に不均一な分布状態で含有せしめるかは、
前述の目的とするところ乃至期待する作用効果によって
異なり、したがって、含有せしめる量も異なるところと
なる。In the photosensitive layer of the present invention, when at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms is contained, it is contained in a uniformly distributed state in the layer thickness direction, or in a non-uniformly distributed state in the layer thickness direction. Whether to contain it in a distributed state is
It varies depending on the above-mentioned objectives and expected effects, and accordingly, the amount to be included also varies.
すなわち、光受容部材の高光感度化と高暗抵抗化を目的
とする場合には、感光層の全層領域に均一な分布状態で
含有せしめ、この場合、感光層に含有せしめる炭素原子
、酸素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種
の量は、比較的少量でよい。That is, when the purpose is to increase the photosensitivity and dark resistance of a light-receiving member, carbon atoms and oxygen atoms contained in the photosensitive layer are contained in a uniform distribution over the entire layer area of the photosensitive layer. The amount of at least one selected from nitrogen atoms and nitrogen atoms may be relatively small.
また、支持体と感光層との密着性の向上を目的とする場
合には、感光層の支持体側端部の一部の層領域に均一に
含有せしめるか、あるいは、感光層の支持体側端部にお
いて、炭素原子、酸素原子、及び窒素原子の中から選ば
れる少くとも一種の分布濃度が高くなるような分布状態
で含有せしめ、この場合、感光層に含有せしめる酸素原
子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一
種の量は、支持体との密着性の向上を確実に図るために
、比較的多量にされる。In addition, when the purpose is to improve the adhesion between the support and the photosensitive layer, it may be contained uniformly in a part of the layer area at the support side end of the photosensitive layer, or it may be added to the support side end of the photosensitive layer. In this case, at least one selected from carbon atoms, oxygen atoms, and nitrogen atoms is contained in a distribution state such that the distribution concentration thereof is high; in this case, the oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms to be contained in the photosensitive layer are The amount of at least one selected from among these is set to a relatively large amount in order to ensure improved adhesion to the support.
本発明の光受容部材において、感光層に含有せしめる酸
素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くと
も一種の量は、しかし、上述のごとき感光層に要求され
る特性に対する考慮の他、支持体との接触界面における
特性等、有機的関連性にも考慮をはらって決定されるも
のであり、通常は0.001〜50 atomic %
、好ましくは0.002〜40 atomic %、最
適には0.003〜30atomic %とする。In the light-receiving member of the present invention, the amount of at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms to be contained in the photosensitive layer may be determined by considering the characteristics required for the photosensitive layer as described above. It is determined by taking into account organic relationships such as the characteristics at the contact interface with the support, and is usually 0.001 to 50 atomic%.
, preferably 0.002 to 40 atomic %, optimally 0.003 to 30 atomic %.
ところで、感光層の全層領域に含有せしめるか、あるい
は、含有せしめる一部の層領域の層厚の感光層の層厚中
に占める割合が大きい場合には、前述の含有せしめる量
の上限を少なめにされる。すなわち、その場合、例えば
、含有せしめる層領域の層厚が、感光層の層厚の−とな
るような場合には、含有せしめる量は通常間atomi
c %以下、好ましくは20 atomic %以下、
最適には10 atomic %以下にされる。By the way, if it is contained in the entire layer area of the photosensitive layer, or if the ratio of the layer thickness of a part of the layer area to which it is contained is large in the layer thickness of the photosensitive layer, the above-mentioned upper limit of the amount to be included may be reduced. be made into That is, in that case, for example, when the layer thickness of the layer region to be contained is - of the layer thickness of the photosensitive layer, the amount to be contained is usually between atoms.
c % or less, preferably 20 atomic % or less,
Optimally, it is set to 10 atomic % or less.
次に本発明の感光層に含有せしめる酸素原子、炭素原子
及び9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lであシ、支持体側の端部か
ら表面層側の端部に向かって減少し、感光層の表面層側
の端部付近においては、比較的少量となるか、あるいは
実質的にゼロに近くなるように分布せしめる場合の典型
的な例のいくつかを、第11図乃至第19図によって説
明する。しかし、本発明はこれらの例によって限定され
るものではない。以下、炭素原子、酸素原子及び窒素原
子の中から選ばれる少くとも一種を「原子(0,C!、
N) jと表記する。Next, the amount of at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nine atoms to be contained in the photosensitive layer of the present invention is relatively large on the support side, and from the edge of the support side to the surface. A typical example of the distribution is such that it decreases toward the edge of the layer side and becomes a relatively small amount or substantially close to zero near the edge of the surface layer side of the photosensitive layer. Some of them will be explained with reference to FIGS. 11 to 19. However, the present invention is not limited to these examples. Hereinafter, at least one type selected from carbon atoms, oxygen atoms, and nitrogen atoms will be referred to as "atoms (0, C!,
N) Written as j.
第11乃至19図において、横軸は原子(”+c+N)
の分布濃度Cを、縦軸は感光層の層厚を示し、tBは支
持体と感光層との界面位置を、tTは感光層の表面層と
の界面の位置を示す。In Figures 11 to 19, the horizontal axis is atoms ("+c+N)
The vertical axis shows the layer thickness of the photosensitive layer, tB shows the position of the interface between the support and the photosensitive layer, and tT shows the position of the interface with the surface layer of the photosensitive layer.
第11図は、感光層中に含有せしめる原子(0,c、N
)の層厚方向の分布状態の第一の典型例を示している。Figure 11 shows atoms (0, c, N) contained in the photosensitive layer.
) shows the first typical example of the distribution state in the layer thickness direction.
該例では、原子(0,C2N)を含有する感光層と支持
体との界面位置tBよ多位置t1までは、原子(OIC
!tN )の分布濃度Cが01なる一定値をとり、位置
t1よシ表面層との界面位置tTまでは原子(0TCe
N )の分布濃度Cが濃度C8から連続的に減少し、位
置tTにおいては原子(0,0IN )の分布濃度が0
3となる。In this example, atoms (OIC
! The distribution concentration C of the atoms (0TCe) takes a constant value of 01 from the position t1 to the interface position tT with the surface layer.
The distribution concentration C of atoms (N) decreases continuously from the concentration C8, and the distribution concentration of atoms (0,0IN) becomes 0 at position tT.
It becomes 3.
第12図て示す他の典型例の1つでは、感光層に含有せ
しめる原子(0,C,N )の分布濃度Cは、位置tB
から位置tTにいたるまで、濃度c4から連続的に減少
し、位置tTにおいて濃度c5となる。In another typical example shown in FIG. 12, the distribution concentration C of atoms (0, C, N) contained in the photosensitive layer is at the position tB
The density decreases continuously from c4 to position tT, and reaches c5 at position tT.
第13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Rt2から位置t7にいたるまでは、原子(
0,C9N)の分布濃度Cは濃度Cヮから徐々に連続的
′に減少して位置tTにおいては原子(oratN)の
分布濃度Cは実質的にゼロとなる。In the example shown in FIG. 13, the distribution concentration C of atoms (o, c, N) maintains a constant value of concentration C6 from position tB to position t2, and from position Rt2 to position t7, the distribution concentration C of atoms (o, c, N) maintains a constant value of concentration C6.
The distributed concentration C of atoms (0, C9N) gradually and continuously decreases from the concentration C゜, and at the position tT, the distributed concentration C of atoms (oratN) becomes substantially zero.
第14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tTにいたるまで、濃度C8から
連続的に徐々に減少し、位置tTにおいては原子(0,
C2N)の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。In the example shown in FIG. 14, the distribution concentration C of atoms (o, c, N) gradually decreases continuously from the concentration C8 from position tB to position tT, and at position tT, the distribution concentration C of atoms (0, c, N) gradually decreases from the concentration C8.
The distribution concentration C of C2N) becomes substantially zero.
第15図に示す例では、原子(o、c、N)の分布濃度
Cは、位置tBよ多位置t3の間においては濃度C9の
一定値にあシ、位置t3から位置tでの間においては、
濃度C9から濃度C1oとなるまで、−次間数的に減少
する。In the example shown in FIG. 15, the distribution concentration C of atoms (o, c, N) is constant at a concentration C9 from position tB to multi-position t3, and from position t3 to position t. teeth,
The concentration decreases in a negative order number from the concentration C9 to the concentration C1o.
第16図に示す例では、原子(0,C!、N )の分布
濃度Cは、位fitBよ多位置t、VCいたるまでは濃
度C工□の一定値にあり、位置t4よ多位置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。In the example shown in FIG. 16, the distribution concentration C of atoms (0, C!, N) is at a constant value of concentration C□ from position fitB to multiple positions t and VC, and from position t4 to multiple positions tT. The concentration decreases linearly from C12 to C13.
第17図に示す例においては、原子(O,C,N)の分
布濃度Cは、位置tBから位置tTVC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。In the example shown in FIG. 17, the distributed concentration C of atoms (O, C, N) decreases linearly from the concentration C14 to substantially zero from the position tB to the position tTVC.
第18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C□5か
ら濃度(’16となるまで一次関数的に減少し、位置t
5から位置tTまでは濃度C16の一定値を保つ。In the example shown in FIG. 18, the distribution concentration C of atoms (o, c, N) decreases linearly from the concentration C□5 to the concentration ('16) from position tB to position t5, and t
5 to position tT, the concentration C16 is kept constant.
最後に、第19図に示す例では、原子(0,C,N)の
分布濃度Cは、位置tBにおいて濃e C!1?であり
、位置t5から位置t6までは、濃度c1’yからはじ
めはゆっくり減少して、位RtG付近では急激に減少し
、位置t、では濃度018 となる。次に、位It t
aから位置1.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C
工、となる。更に位置1.と位置t8の間では極めてゆ
っ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t7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。Finally, in the example shown in FIG. 19, the distribution concentration C of atoms (0, C, N) is concentrated e C! at position tB. 1? From position t5 to position t6, the concentration decreases slowly from c1'y at first, rapidly decreases near position RtG, and reaches the concentration 018 at position t. Next, it is
a to position 1. The concentration decreases rapidly at first, then slowly decreases until the concentration C reaches the point t7.
Engineering, becomes. Furthermore, position 1. and the position t8, it gradually decreases very slowly and reaches the concentration C20 at the position t8. Furthermore, from position t8 to position t7, the concentration gradually decreases from c20 to substantially zero.
第11図〜第19図に示した例のごとく、感光層の支持
体側の端部に原子(0,C9N)の分布濃度Cの高い部
分を有し、感光層の表面層側の端部においては、該分布
濃度Cがかなり低い部分を有するか、あるいは実質的に
ゼロに近い濃度の部分を有する場合にあっては、感光層
の支持体側の端部に原子(0,C,N )の分布濃度が
比較的高濃度である局在領域を設けること、好ましくは
該局在領域を支持体表面と感光層との界面位置tBから
5μ以内に設けることによ一す、支持体−と感光層との
密着性の向上をより一層効率的に達成することができる
。As in the examples shown in FIGS. 11 to 19, there is a portion with a high distribution concentration C of atoms (0, C9N) at the end of the photosensitive layer on the support side, and at the end of the photosensitive layer on the surface layer side. If the distribution concentration C has a considerably low portion or a portion with a concentration substantially close to zero, atoms (0, C, N) are present at the end of the photosensitive layer on the support side. By providing a localized region with a relatively high distribution concentration, preferably by providing the localized region within 5μ from the interface position tB between the support surface and the photosensitive layer, the support and the photosensitive layer are The adhesion between the layers can be improved even more efficiently.
前記局在領域は、原子(OsC+N)を含有せしめる感
光層の支持体側の端部の一部層領域の全部であっても、
あるいは一部であってもよく、いずれにするかは、形成
される感光層に要求される特性に従って適宜法める。The localized region may be the entire partial layer region at the support side end of the photosensitive layer containing atoms (OsC+N),
Alternatively, it may be a part of it, and which one to use is determined as appropriate depending on the characteristics required of the photosensitive layer to be formed.
局在領域に含有せしめる原子(0,C2N)の量は、原
子(0tCt” )の分子濃度Cの最大値が500 a
tomic ppm以上、好ましくは800 atom
ic ppm以上、最適には1000 atomic
ppm以上となるような分布状態とするのが望ましい。The amount of atoms (0, C2N) contained in the localized region is such that the maximum value of the molecular concentration C of atoms (0tCt") is 500 a
tomic ppm or more, preferably 800 atoms
ic ppm or more, optimally 1000 atomic
It is desirable to have a distribution state in which the amount is ppm or more.
さらに、本発明の光受容部材においては感光層に伝導性
を制御する物質を、全層領域又は一部の層領域に均−又
は不均一な分布状態で含有せしめることができる。Further, in the light-receiving member of the present invention, the photosensitive layer may contain a substance for controlling conductivity in the entire layer region or in a part of the layer region in a uniform or non-uniform distribution state.
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V族に属する原子(以下学に「第V族原子」と称す
。)が使用される。具体的には、第■族原子としては、
B(硼素)、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。Examples of the substance that controls conductivity include so-called impurities in the semiconductor field, which are atoms belonging to group Ⅰ of the periodic table (hereinafter simply referred to as ``group Ⅰ'') that give P-type conductivity.
"group atoms". ), or atoms belonging to Group V of the periodic table (hereinafter referred to as "Group V atoms") that provide n-type conductivity are used. Specifically, as group Ⅰ atoms,
B (boron), Al (aluminum), Ga (gallium)
, In (indium), Tl (thallium), etc., but particularly preferred are B and Ga.
また第V族原子としては、P(隣)、As (砒素)、
sb (アンチモン)、Bl (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。Group V atoms include P (next), As (arsenic),
Examples include sb (antimony), Bl (bismane), and particularly preferred are p and sb.
本発明の感光層に伝導性を制御する物質である第■族原
子又は第V族原子を含有せしめる場合、全層′領域に含
有せしめるか、あるいは一部の層領域に含有せしめるか
は、後述するように目的とするところ乃至期待する作用
効果によって異なシ、含有せしめる量も異なるところと
なる。When a group II atom or a group V atom, which is a substance that controls conductivity, is contained in the photosensitive layer of the present invention, whether it is contained in the entire layer region or in a part of the layer region will be described later. As such, the amount to be included will vary depending on the purpose or expected effect.
すなわち、感光層の伝導型又は/及び伝導率を制御する
ことを主たる目的にする場合には、感光層の全層領域中
に含有せしめ、この場合、第■族原子又は第V族原子の
含有量は比較的わずかでよく、通常はI X IF3〜
I X 103ato103atoであり、好ましくは
5 Xl0−”#5 XIO”atomic ppm、
最適にはI X 10−” 〜2 X 10”atom
icppmである。That is, when the main purpose is to control the conductivity type and/or conductivity of the photosensitive layer, it is contained in the entire layer area of the photosensitive layer. The amount may be relatively small, usually I
IX103ato103ato, preferably 5X10-"#5XIO"atomic ppm,
Optimally I x 10-” to 2 x 10” atoms
icppm.
また、支持体と接する一部の1領域に第■族原子又は第
V族原子を均一な分布状態で含有せしめるか、あるいは
層厚方向における第■族原子又は第V族原子の分布濃度
が、支持体と接する側において高濃度となるように含有
せしめる場合には、こうした第■族原子又は第V族原子
を含有する一部の層領域あるいは高濃度に含有する領域
は、電荷注入阻止層として機能するところとなる。即ち
、第■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M電処理を受けた際に、支持体側から光
受容層中へ注入される電子の移動をより効率的に阻止す
ることができ、又、第V族原子を含有せしめた場合には
、光受容層の自由表面がe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。In addition, the Group Ⅰ atoms or the Group V atoms may be contained in a uniform distribution state in one region in contact with the support, or the distribution concentration of the Group Ⅰ atoms or the Group V atoms in the layer thickness direction may be In the case where they are contained in a high concentration on the side in contact with the support, a part of the layer region containing such Group I atoms or Group V atoms or a region containing them in high concentration is used as a charge injection blocking layer. It becomes a functioning place. That is, when the group Ⅰ atoms are contained, when the free surface of the photoreceptive layer is subjected to the polar M electrolysis treatment, the movement of electrons injected from the support side into the photoreceptor layer becomes more efficient. In addition, when Group V atoms are contained, when the free surface of the photoreceptive layer is charged to e-polarity, it is injected into the photoreceptor layer from the support side. The movement of holes can be more efficiently prevented.
そして、この場合の含有量は比較的多量である。具体的
には、一般的には30〜5 X 10’atomicp
pmとするが、好ましくは50〜I X 10’ at
omicppm w最適にはI X 102〜5 X
10” atomic ppmである。そして、該効果
を効率的に奏するためには、一部の層領域あるいは高濃
度に含有する層領域の層厚をtとし、それ以外の感光層
の層1享をt。とした場合、t / t 十t0≦0.
4の関係式が成立することが望ましく、より好ましくは
該関係式の値が0.35以下、最適には0.3以下とな
るようにするのが望ましい。また、該層領域の層厚は、
一般的には3X10”3〜1011とするが、好ましく
は4X10”〜8μ、最適にば5×1o弓〜5μである
。The content in this case is relatively large. Specifically, generally 30 to 5
pm, preferably 50 to I x 10' at
omicppm w Optimal IX 102~5X
10" atomic ppm.In order to efficiently exhibit this effect, the layer thickness of some layer regions or layer regions containing high concentration should be t, and the thickness of the other photosensitive layers should be 10". t., then t/t +t0≦0.
It is desirable that the relational expression 4 holds true, and more preferably the value of the relational expression is 0.35 or less, most preferably 0.3 or less. In addition, the layer thickness of the layer region is
It is generally 3 x 10''3 to 1011, preferably 4 x 10'' to 8μ, most preferably 5 x 1o to 5μ.
次に感光層に含有せしめる第■族−原子又は第V族原子
の量が、支持体側においては比較的多量であって、支持
体側から表面層と接する側に向って減少し、表面層と接
する付近においては、比較的少量となるかあるいは実質
的にゼロに近くなるように第■族原子又は第V族原子を
分布させる場合の典型的例は、前述の感光層に酸素原子
、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一
種を含有せしめる場合に例示した、第11図乃至19図
の例と同様の例によって説明することができる。しかし
、本発明は、これらの例だよって限定されるものではな
い。Next, the amount of Group Ⅰ atoms or Group V atoms contained in the photosensitive layer is relatively large on the support side and decreases from the support side toward the side in contact with the surface layer. A typical example of distributing Group I atoms or Group V atoms in relatively small amounts or substantially close to zero is the presence of oxygen atoms, carbon atoms, and This can be explained using an example similar to the example shown in FIGS. 11 to 19, in which at least one type selected from nitrogen atoms is contained. However, the present invention is not limited to these examples.
そして、第11〜19図に示した例のごとく、感光層の
支持体側に近い側拠第■族原子又は第V族原子の分布濃
度Cの高い部分を有し、感光層の表面層側においては、
該分布濃度Cがかなシ低い濃度の部分あるいは実質的に
ゼロに近い濃度の部分を有する場合にあっては、支持体
側に近い部分に第■族原子又は第V族原子の分布濃度が
比較的高濃度である局在領域を設けること、好ましくは
該局在領域を支持体表面と接触する界面位置から5μ以
内に設けることによシ、第■族原子又は第V族原子の分
布濃度が高濃度である層領域が電荷注入阻止層を形成す
るという前述の作用効果がよシ一層効率的に奏される。As shown in the examples shown in FIGS. 11 to 19, the photosensitive layer has a portion with a high distribution concentration C of side group (I) atoms or group V atoms near the support side, and on the surface layer side of the photosensitive layer. teeth,
If the distribution concentration C has a part with a very low concentration or a part with a concentration substantially close to zero, the distribution concentration of group (I) atoms or group V atoms is relatively large in the part close to the support side. By providing a localized region with a high concentration, preferably within 5 μm from the interface position in contact with the support surface, the distribution concentration of Group I atoms or Group V atoms can be increased. The above-mentioned effect that the layer region having a certain concentration forms a charge injection blocking layer is more efficiently achieved.
以上、第■族原子又は第V族原子の分布状態について、
個々に各々の作用効果を記述したが、所望の目的を達成
しうる特性を有する光受容部材を得るについては、これ
らの第■族原子又は第V族原子の分布、状態および感光
層に含有せしめる第■族原子又は第V族原子の量を、必
要に応じて適宜組み合わせて用いるものであることは、
いうまでもない。例えば、感光層の支持体側の端部に電
荷注入阻止層を設けた場合、電荷注入阻止層以外の感光
層中K、電荷注入阻止層に含有せしめた伝導性を制御す
る物質の極性とは別の極・性の伝導性を制御する物質を
含有せしめてもよく、あるいは、同極性の伝導性を制御
する物質を、電荷阻止層に含有される量よりも一段と少
ない量にして含有せしめてもよい。As mentioned above, regarding the distribution state of Group Ⅰ atoms or Group V atoms,
Although the effects of each have been described individually, in order to obtain a light-receiving member having characteristics that can achieve the desired purpose, the distribution and state of these Group I atoms or Group V atoms and their inclusion in the photosensitive layer are important. The amount of Group Ⅰ atoms or Group V atoms may be used in appropriate combinations as necessary.
Needless to say. For example, when a charge injection blocking layer is provided at the end of the photosensitive layer on the support side, the polarity of the K in the photosensitive layer other than the charge injection blocking layer and the conductivity controlling substance contained in the charge injection blocking layer are different. The charge blocking layer may contain a substance that controls conductivity of the same polarity or polarity, or may contain a substance that controls conductivity of the same polarity in an amount much smaller than that contained in the charge blocking layer. good.
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シに、
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、おるいは、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、AA!2o3.5102、Si3N4等
の無機電気絶縁材料やホ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。Furthermore, in the light-receiving member of the present invention, as a constituent layer provided at the end on the support side, instead of the charge injection blocking layer,
A so-called barrier layer made of an electrically insulating material can also be provided, or both the barrier layer and the charge injection blocking layer can be constituent layers. As a material constituting such a barrier layer, AA! Examples include inorganic electrically insulating materials such as 2o3.5102, Si3N4, and organic electrically insulating materials such as polycarbonate.
表面層
本発明の光受容部材の表面層103は、前述の感光層1
02の上に設けられ、自由表面104を有している。該
表面層は、酸素原子(O)、炭素原子(C)及び窒素原
子(N)の中から選ばれる少なくとも一種、好ましくは
さらに水素原子(H)及びハロゲン原子(X)の少なく
ともいずれか一方を含有するa−si(以下、 [a−
st(o、c、N)(a、x)Jと表記する。〕で榊成
されていて、光受容部材の自由表面104における入射
光の反射をへらし、透過率を増加させる機能を奏すると
ともに、光受容部材の耐湿性、連続繰返し使用特性、電
気的耐圧性、使用環境特性および耐久性等の緒特性を向
上せしめる機能を奏するものである。Surface layer The surface layer 103 of the light-receiving member of the present invention is the photosensitive layer 1 described above.
02 and has a free surface 104. The surface layer contains at least one selected from oxygen atoms (O), carbon atoms (C), and nitrogen atoms (N), and preferably at least one of hydrogen atoms (H) and halogen atoms (X). Containing a-si (hereinafter referred to as [a-
It is written as st (o, c, N) (a, x) J. ], which functions to reduce the reflection of incident light on the free surface 104 of the light-receiving member and increase transmittance, and also improves the moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, and It functions to improve performance characteristics such as use environment characteristics and durability.
そして、本発明の光受容部材にあっては、表面層103
と感光層102との界面において、表面層の有する光学
的バンドギャップEoptと、該表面層が直接設けられ
ている感光層102の有する光学的バンドギャップKO
ptとが、整合するか、あるいは表面層103と感光層
102との界面における入射光の反射を実質的に防止し
うる程度に整合するように構成される必要がある。In the light receiving member of the present invention, the surface layer 103
At the interface between the surface layer and the photosensitive layer 102, the optical bandgap Eopt of the surface layer and the optical bandgap KO of the photosensitive layer 102 on which the surface layer is directly provided.
pt must be matched or matched to such an extent that reflection of incident light at the interface between the surface layer 103 and the photosensitive layer 102 can be substantially prevented.
さらに、上述の条件に加えて、表面層103の自由表面
側の端部においては、表面層の下に設けられている感光
層102に到達する入射光の光量が充分に確保できるよ
うにするため、表面層103の自由表面側の端部におい
ては、表面層の有スル光学的/センドギャップ1eop
tを充分に大きくするように構成されることが望ましい
。そして、表面層103と感光層102との界面におい
て光学的バンドギャップEOptが整合するように構成
するとともに、表面層の自由表面側の端部において光学
的ノ署ンドギャップKoptを充分に大きくするように
構成する場合、表面層の有する光学的バンドギャップが
、表面層の層厚方向にお−いて連続的に変化するように
構成される。Furthermore, in addition to the above-mentioned conditions, at the end of the surface layer 103 on the free surface side, it is necessary to ensure that a sufficient amount of incident light reaches the photosensitive layer 102 provided below the surface layer. , at the end of the surface layer 103 on the free surface side, there is an optical/send gap 1eop of the surface layer.
It is desirable that the configuration is such that t is sufficiently large. The optical band gap EOpt is configured to match at the interface between the surface layer 103 and the photosensitive layer 102, and the optical band gap Kopt is made sufficiently large at the end of the surface layer on the free surface side. In this case, the optical bandgap of the surface layer is configured to change continuously in the thickness direction of the surface layer.
表面層の光学的バンドギャップEOptの層厚方向にお
ける値を前述のごとく制御するには、光学的バンドギャ
ップの調整原子であるところの酸素原子(0)、炭素原
子(C)及び窒素原子(N)の中から選ばれる少くとも
一種の表面層に含有せしめる量を制御することによって
行なわれる。In order to control the value of the optical bandgap EOpt of the surface layer in the layer thickness direction as described above, oxygen atoms (0), carbon atoms (C), and nitrogen atoms (N ) by controlling the amount of at least one selected from the group consisting of:
具体的には、感光層の表面層と接する側の端部において
酸素原子(0)、炭素原子(0)及び窒素原子(N)の
中から選ばれる少なくとも一種〔以下、「原子(0,C
,N ) Jと表記する。〕が含有されていない場合如
け、表面層の感光層と接する側の端部における原子(O
tC!IN )の含有量をゼロ又はゼロに近い値とし、
感光層の表面層と接する側の端部において原子(o+c
+N)が含有されている場合については、表面層の感光
層と接する側の端部における原子(0,C9N)の含有
量と、感光層の表面層と接する側の端部における原子(
O9C2N)の含有lとが同じか、あるいは実質的に差
がないようにする。そして、表面層の感光層側の端部か
ら自由表面側の端部(向かつて、原子(0,C2N)の
量を連続的に増加させ、自由表面側の端部付近において
は、自由表面における入射光の反射を防止するのに充分
な1の原子(OIC!tN )を含有せしめる。以下、
表面層における原子(0,C!、N )の分布状態の典
型的な例のいくつかを、第加乃至n図によって説明する
が、本発明はこれらの例によって限定されるものではな
い。Specifically, at least one type selected from oxygen atoms (0), carbon atoms (0), and nitrogen atoms (N) [hereinafter referred to as "atoms (0, C
,N) is written as J. ] is not contained, the atoms (O
tC! IN ) content is zero or close to zero,
At the end of the photosensitive layer in contact with the surface layer, atoms (o+c
+N), the content of atoms (0, C9N) at the end of the surface layer in contact with the photosensitive layer and the content of atoms (0, C9N) in the end of the photosensitive layer in contact with the surface layer are
The content 1 of O9C2N) is the same or there is no substantial difference. Then, from the end of the surface layer on the photosensitive layer side to the end on the free surface side, the amount of atoms (0, C2N) is continuously increased, and near the end on the free surface side, the amount of atoms (0, C2N) is increased. Contains enough atoms of 1 (OIC!tN) to prevent reflection of incident light.Hereinafter,
Some typical examples of the distribution state of atoms (0, C!, N 2 ) in the surface layer will be explained with reference to Figures A to N, but the present invention is not limited to these examples.
第加乃至n図において、横軸は原子(0,C2N)およ
びシリコン原子の分布濃度C1縦軸は表面層の層厚tを
示しており、図中、tTは感光層と表面層との界面位置
、tpは自由表面位置、実線は原子(0,C2N)の分
布濃度の変化、破線はシリコン原子(Sl)の分布濃度
の変化を示している。In Figs. The position tp is the free surface position, the solid line shows the change in the distributed concentration of atoms (0, C2N), and the broken line shows the change in the distributed concentration of silicon atoms (Sl).
第加図は、表面層中に含有せしめる原子(0,C+、N
)とシリコン原子(Sl)の層厚方向の分布状態の第一
の典型例を示している。該例では、界面位置tでより位
置t1まで、原子(0ICIN )の分布濃度Cがゼロ
よシ濃度C1となるまで一次関数的に増加し、一方、シ
リコン原子の分布濃度は、濃度C2から濃度C3となる
まで一次関数的に減少し、位置t工から位置tpVcい
たるまでは、原子(O,C,N)およびシリコン原子の
分布濃度Cは各々濃度C1および濃度C5の一定値を保
つ。The figure below shows the atoms (0, C+, N) contained in the surface layer.
) and a first typical example of the distribution state of silicon atoms (Sl) in the layer thickness direction. In this example, from interface position t to position t1, the distributed concentration C of atoms (0ICIN) increases linearly from zero to concentration C1, while the distributed concentration of silicon atoms increases from concentration C2 to concentration C1. The distribution concentration C of atoms (O, C, N) and silicon atoms decreases linearly until it reaches C3, and from the position t to the position tpVc, the distribution concentration C of atoms (O, C, N) and silicon atoms maintains constant values of the concentration C1 and the concentration C5, respectively.
第21図に示す例では、原子(otc+N)の分布濃度
Cは界面位置tTより位Rt3まではゼロから濃度C4
まで一次関数的に増加し、位置t3より位置tFにいた
るまでは、濃度C4の一定値を保つ。In the example shown in FIG. 21, the distribution concentration C of atoms (otc+N) is from zero to the concentration C4 from interface position tT to position Rt3.
The concentration C4 increases in a linear function up to the point C4, and maintains a constant value of the concentration C4 from the position t3 to the position tF.
一方、シリコン原子の分布濃度Cは、位置tTより位置
t2までは濃度C5から濃度C6まで一次関数的に減少
し、位ffl tzよシ位置t、Sまでは、濃度c6か
ら濃度Cヮまで一次関数的に減少し、位置t3から位置
tPにいたるまでは、濃度C,の一定値を保つ。表面層
の形成の初期において、シI) コy g子の濃度が高
い場合、成膜速度が速くなるが、この例のようにシリコ
ン原子の分布濃度を2段階で減少することにより、成膜
速度を補正することができる。On the other hand, the distribution concentration C of silicon atoms decreases linearly from the concentration C5 to the concentration C6 from the position tT to the position t2, and decreases linearly from the concentration C6 to the concentration Cヮ from the position ffl tz to the position t and S. The concentration C decreases functionally and maintains a constant value from position t3 to position tP. At the beginning of the formation of the surface layer, if the concentration of silicon atoms is high, the film formation rate becomes faster, but by reducing the distribution concentration of silicon atoms in two steps as in this example, Speed can be corrected.
第n図に示す例では、位置tTから位置t4までは、原
子(0,C2N)の分布濃度はぜ口から濃度C8まで連
続的に増加し、一方、シリコン原子(Sl)の分布濃度
Cは、濃度C0から濃度C1oまで連続的に減少し、位
置t4から位置tFにいたるまでは、原子(01(:!
tN )の分布濃度およびシリコン原子(Sl)の分布
濃度は、各々濃度C8および濃度C工。の一定値を保つ
。この例のごとく、原子(o、c、N)の分布濃度を徐
々に連続して増加せしめる場合には、表面層の層厚方向
の屈折率の変化率をほぼ一定とすることができる。In the example shown in FIG. , decreases continuously from the concentration C0 to the concentration C1o, and from the position t4 to the position tF, the atoms (01(:!
The distributed concentration of tN ) and the distributed concentration of silicon atoms (Sl) are concentration C8 and concentration C, respectively. maintain a constant value. As in this example, when the distribution concentration of atoms (o, c, N) is gradually and continuously increased, the rate of change in the refractive index in the layer thickness direction of the surface layer can be made almost constant.
本発明の光受容部材の表面層は、第加乃至n図に示した
ごとく、表面層の感光層側の端部においては原子(o、
C2N)の分布濃度を実質的にゼロに近い濃度と・し、
自由表面側に向かって連続的に増加させ、表面層の自由
表面側の端部においては、比較的高濃度である層領域を
設けるようにすることが望ましい。そして、この場合の
該層領域の層厚は、反射防止層としての機能および、保
護層としての機能を果たすため、通常は0.1μm以上
となるようにされる。As shown in Figures A to N, the surface layer of the light-receiving member of the present invention has atoms (o,
The distribution concentration of C2N) is set to a concentration substantially close to zero,
It is desirable to increase the concentration continuously towards the free surface and to provide a layer region with a relatively high concentration at the free surface end of the surface layer. In this case, the layer thickness of the layer region is usually set to 0.1 μm or more in order to function as an antireflection layer and a protective layer.
表面層にも、水素原子又はハロゲン原子の少なくとも一
方を含有せしめることが望ましく、含有せしめる水素原
子(H)の量又はハロゲン原子(X)の量、あるいは水
素原子とハロゲン原子の量の和(H十X)は、通常1〜
40 atomic %、好ましくは5〜30 ato
mic %、最適には5 w 25 atomicチと
する。It is desirable that the surface layer also contain at least one of hydrogen atoms or halogen atoms, and the amount of hydrogen atoms (H) to be contained, the amount of halogen atoms (X), or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H 10X) is usually 1~
40 atomic%, preferably 5-30 atomic%
mic %, optimally 5 w 25 atomic.
また、本発明において、表面層の層厚も本発明の目的を
効率的に達成するための重要な要因の1つであシ、所期
の目的に応じて適宜決定されるものであるが、該層に含
有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、ハロゲン原
子、水素原子の量、あるいは表面層に要求される特性に
応じて相互的かつ有機的関連性の下に決定する必要があ
る。更に、生産性や量産性をも加味した経済性の点にお
いても考慮する必要もある。Furthermore, in the present invention, the layer thickness of the surface layer is one of the important factors for efficiently achieving the purpose of the present invention, and is determined as appropriate depending on the intended purpose. It is necessary to mutually and organically determine the amount of oxygen atoms, carbon atoms, nitrogen atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms to be contained in the layer, and the characteristics required for the surface layer. Furthermore, it is also necessary to consider economic efficiency, which also takes into account productivity and mass production.
こうしたことから、表面層の層厚は通常は3×10−3
〜30μとするが、よシ好ましくは4X10−3〜加μ
、特に好ましくは5 X 10−3〜10μとする。For this reason, the thickness of the surface layer is usually 3 x 10-3
~30μ, but preferably 4X10-3~
, particularly preferably from 5×10 −3 to 10 μm.
本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。By having the above-described layer structure, the light-receiving member of the present invention can solve all of the problems of the light-receiving member having a light-receiving layer made of amorphous silicon. Even when laser light, which is light, is used as a light source, it is possible to significantly prevent the appearance of interference fringe patterns in formed images due to interference phenomena, and to form extremely high-quality visible images.
また、本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且つ光
応答が速く、さらに極めて優れた電気的、光学的、光導
電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を示す。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 optical response. It exhibits excellent electrical, optical, photoconductive properties, electrical pressure resistance, and use environment properties.
殊に、電子写真用光受容部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定しており高感度で、高SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ハーフトーンが鮮明に出て、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。In particular, when applied as a light-receiving member for electrophotography, there is no influence of residual potential on image formation, its electrical characteristics are stable, it is highly sensitive, and it has a high signal-to-noise ratio. Therefore, it 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.
次に本発明の光受容層の形成方法について説明する。Next, a method for forming the photoreceptive layer of the present invention will be explained.
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、スノeツタリング法、或いはイオンブレーテ
ィング法等の放電現象を利用する真空堆積法によって行
われる。これ等の型造法は、製造条件、設備資本投下の
負荷程度、製造規模、作製される光受容部材に所望され
る特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、
所望の特性1を有する光受容部材を製造するに当っての
条件の制御が比較的容易であり、シリコン原子と共に炭
素原子及び水素原子の導入を容易に行い得る等のことか
らして、グロー放電法或いはス、Qツタリング法が好適
である。 □そして、グロー放電法とス/Qツタリ
ング法とを同−装置系内で併用して形成してもよい。。The amorphous material constituting the photoreceptive layer of the present invention is deposited by a vacuum deposition method that utilizes a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a snowfalling method, or an ion blating method. These molding methods are selected and adopted as appropriate depending on factors such as manufacturing conditions, equipment capital investment load, manufacturing scale, and desired characteristics of the light-receiving member to be manufactured.
It is relatively easy to control the conditions for manufacturing a light-receiving member having the desired characteristics 1, and carbon atoms and hydrogen atoms can be easily introduced together with silicon atoms, so glow discharge is preferred. Preferred methods are the method, the Q-tuttering method, and the Q-tuttering method. □The glow discharge method and the star/Q scattering method may be used together in the same apparatus system. .
例えば、グロー放電法によって、a−6ti(H,X)
で構成される層を形成する【は、基本的にはシリコン原
子(Sl)を供給し得るS1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75;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−cn(u
、x)から成る層を形成する。For example, by glow discharge method, a-6ti(H,X)
Basically, along with a raw material gas for supplying S1 that can supply silicon atoms (Sl),
or/and halogen atom (X) for introducing hydrogen atom (H)
The raw material gas for introduction is introduced into the interior 75; a deposition chamber that can be made to have a reduced pressure, a glow discharge is generated in the deposition chamber, and a-cn(u
, x).
前記S1供給用の原料ガスとしては、SiH4、S i
2 I(6,5i3H6、Si、H工。等のガス状態の
又はガス化し得る水素化硅素(シラン類)が挙げられ、
特に、層形成作業のし易さ、S1供給効率の良さ等の点
で、SiH,,812H6が好ましい。As the raw material gas for supplying S1, SiH4, Si
2 I (6,5i3H6, Si, H), etc., and gaseous or gasifiable silicon hydride (silanes),
In particular, SiH, , 812H6 is preferred in terms of ease of layer formation work and good S1 supply efficiency.
また、前記ノ・ロゲン原子導入用の原料ガスとしては、
多くのノ・ロデン化合物が挙げられ、例えばハロゲンガ
ス、ハロゲン化物、ノ10ゲン間化合物、ノ・ロゲンで
置換されたシラン誘導体等のガス状態の又はガス化しう
るノ・ロデン化合物が好ましい。具体的にはフッ素、塩
素、臭素、ヨウ素のIS Oゲンガス、BrE’、 O
IF、IC!lF3、BrF5、BrF3、工F7、工
Cl、よりr等のハロゲン間化合物、およびSiF、、
Si2F6、SiC!14、SiBr4等のハロゲン化
合物等が挙げられる。上述のごときハロゲン化硅素のガ
ス状態の又はガス化しうるものを用いる場合には、S1
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−8iで構成された層が形成できる
ので、特に有効である。In addition, as the raw material gas for introducing the nitrogen atoms,
Many compounds may be mentioned, with gaseous or gasifiable compounds being preferred, such as halogen gases, halides, intergen compounds, silane derivatives substituted with halogens, and the like. Specifically, fluorine, chlorine, bromine, iodine IS O gas, BrE', O
IF, IC! Interhalogen compounds such as IF3, BrF5, BrF3, F7, Cl, and more, and SiF,
Si2F6, SiC! 14, halogen compounds such as SiBr4, and the like. When using a gaseous silicon halide or one that can be gasified as described above, S1
This is particularly effective because a layer composed of a-8i containing halogen atoms can be formed without separately using a raw material gas for supply.
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、SiH,、Si。H,,5i3H,、Si、H
,。等の水素化硅素、あるいはS i H2F2、Si
H2工、、51H2c12.5iHCII3.5iH2
Br2.5iHBr3 等のハロゲン置換水素化硅素
等のガス状態の又はガス化しうるものを用いることがで
き、これらの原料ガスを用いた場合には、電気的あるい
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、前記ノ・ロデン化水
素又は前記ノ・ロゲン置換水素化硅素を用いた場合には
・・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。Further, as the raw material gas for supplying hydrogen atoms, hydrogen gas, HF, HCl, halides such as HBr, HI, SiH, Si, etc. can be used. H,,5i3H,,Si,H
,. silicon hydride such as, or Si H2F2, Si
H2 engineering, 51H2c12.5iHCII3.5iH2
Gaseous or gasifiable materials such as halogen-substituted silicon hydrides such as Br2.5iHBr3 can be used, and when these raw material gases are used, they are extremely effective in controlling electrical or photoelectric characteristics. This is effective because the content of hydrogen atoms (H) can be easily controlled. When the above-mentioned non-lodenated hydrogen or the above-mentioned non-rogen-substituted silicon hydride is used, it is particularly effective because hydrogen atoms (H) are also introduced at the same time as the rogen atoms are introduced.
また、a−8i層中に含有せしめる水素原子(H)又は
/及びハロゲン原子(X)の量の制御は、例えば支持体
温度、水素原子(H)又は/及びノ・ロデン原子(X)
を導入するために用いる出発物質の堆積室内へ導入する
量、放電電力等を制御することによって行われる。In addition, the amount of hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) contained in the a-8i layer can be controlled, for example, by controlling the support temperature, hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X).
This is done by controlling the amount of starting material introduced into the deposition chamber, the discharge power, etc.
反応ス・々ツタリング法或いはイオンブレーティング法
に依ってa−sl(a、x)から成る層を形成するには
、例えばスパッ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酸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。In order to form a layer consisting of a-sl (a, A gas of a compound or an oxygen compound containing a halogen atom may be introduced into the deposition chamber to form a plasma atmosphere of the gas.
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
をスパッ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。In addition, when introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, such as H2 or the above-mentioned silane gases, is introduced into the deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of the gas. good.
例えば、反応スパッタリング法の場合(Cは、S1ター
ゲツトを使用し、)・ロゲン原子導入用のガス及び島ガ
スを必要に応じてHθ、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S1タ
ーゲツトをスパッタリングすることによって、支持体上
にa −5i(H,X)から成る層を形成する。For example, in the case of the reactive sputtering method (C uses the S1 target), the gas for introducing rogen atoms and the island gas are introduced into the deposition chamber, including inert gases such as Hθ and Ar as necessary. A layer of a-5i(H,X) is formed on the support by forming a plasma atmosphere and sputtering the S1 target.
グロー放電法、スパッタリング法、あるいはイオンブレ
ーティング法を用いて、a”s、i(、H,X)はさら
に第■族原子又は第V族原子、窒素原子、酸素原子ある
いは炭素原子を含有せしめた非晶質材料で構成された層
を形成するには、a−8i(H,りの層の形成の際に、
第■族原子又は第V族原子導入用の出発物質、窒素原子
導入用の出発物質、酸素原子導入用の出発物質、あるい
は炭素原子導入用の出発物質を、前述したa−8i(H
IX)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
よって行なう。Using a glow discharge method, a sputtering method, or an ion blating method, a''s, i(, H, In order to form a layer composed of an amorphous material, when forming a layer of a-8i (H,
The starting material for introducing a group II atom or a group V atom, a starting material for introducing a nitrogen atom, a starting material for introducing an oxygen atom, or a starting material for introducing a carbon atom is used as the a-8i (H
IX) by their use in conjunction with the starting materials for the formation and their controlled inclusion in the layer to be formed.
例えば、グロー放電法、ス・(ツタリング法あるいはイ
オン′ブレーティング法を用いて、第■族原子又は第V
族原子を含有するa−8i(H,X)で構成される層又
は層領域を形成するには、上述のa−8i(H,りで構
成される層の形成の際に、第■族原子又は第V族原子導
入用の出発物質を、a−8i(H,X)形成用の出発物
質とともに使用して、形成する層中へのそれらの量を制
御しながら含有せしめることによって行なう。For example, using the glow discharge method, the s(tuttering method) or the ion brating method, group
In order to form a layer or a layer region composed of a-8i (H, This is done by using the starting materials for the introduction of atoms or Group V atoms together with the starting materials for the formation of a-8i(H,X), including their controlled amounts in the layer being formed.
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、B4Hよ。、B、E(9、
B5H工0、B、H工。、B、H工2、B、Hよ6等の
水素化硼素、BF2、BCl3、BBr3等の)・ロゲ
ン化硼素等が挙げられる。Specifically, starting materials for introducing group (I) atoms include B2H6 and B4H for introducing boron atoms. ,B,E(9,
B5H work 0, B, H work. , B, H-2, B, H-6, etc.), BF2, BCl3, BBr3, etc.), boron halides, and the like.
この他、AlCl3、QaC13、Ga(aH3)2、
工nCl3、TlCl。In addition, AlCl3, QaC13, Ga(aH3)2,
Engineering nCl3, TlCl.
等も挙げることができる。etc. can also be mentioned.
第V族原子導入用の出発物質として、具体的【は燐原子
導入用としてはPH3、P、H,等の水素化燐、PH4
1,PF!S、 PF、、’E’C1,s、 PCla
、BBr4、pay、、PI3等のI・ロデン化燐が挙
げられる。この他、A8H3、AsF3、A8CA’3
、AsBr3、AsF3、Sba、、81)F’3.8
1)F5.5bC13,5bC15、E11H3、B1
013、B1Br3 等も第V族原子導入用の出発物質
の有効なものとして挙げることができる。Examples of starting materials for introducing Group V atoms include hydrogenated phosphorus such as PH3, P, H, etc., and PH4 for introducing phosphorus atoms.
1.PF! S, PF,,'E'C1,s, PCla
, BBr4, pay, and PI3. In addition, A8H3, AsF3, A8CA'3
, AsBr3, AsF3, Sba, , 81) F'3.8
1) F5.5bC13, 5bC15, E11H3, B1
013, B1Br3, etc. can also be mentioned as effective starting materials for introducing Group V atoms.
酸素原子を含有する層又は層領域を形成するのにグロー
放電法を用いる場合には、前記した光受容層形成用の出
発物質の中から所望に従って選択されたものに酸素原子
導入用の出発物質が加えられる。その様な酸素原子導入
用の出発物質としては、少なくとも酸素原子を構成原子
とするガス状の物質又はガス化し得る物質であればほと
んどのものが使用できる。When a glow discharge method is used to form a layer or layer region containing oxygen atoms, a starting material for introducing oxygen atoms is added to a material selected as desired from among the starting materials for forming the photoreceptive layer described above. is added. As such a starting material for introducing oxygen atoms, almost any gaseous substance or substance that can be gasified can be used as long as it has at least an oxygen atom as a constituent atom.
例えばシリコン原子(Sl)を構成原子とする原料ガス
と、酸素原子(0)を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)
を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して
使用するか、又は、シリコン原子(Sl)を構成原子と
する原料ガスと、酸素原子(0)及び水素原子(H)を
構成原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で
混合するか、或いは、シリコン原子(Sl)を構成原子
とする原料ガスと、シリコン原子(Sl)、酸素原子(
0)及び水素原子(H)の3つを構成原子とする原料ガ
スとを混合して使用することができる。For example, a raw material gas containing silicon atoms (Sl), a raw material gas containing oxygen atoms (0), and hydrogen atoms (H) or/and halogen atoms (X) as necessary.
or a raw material gas containing silicon atoms (Sl) and oxygen atoms (0) and hydrogen atoms (H) at a desired mixing ratio. A raw material gas containing atoms is also mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing silicon atoms (Sl) and oxygen atoms (
0) and a raw material gas whose constituent atoms are three hydrogen atoms (H) can be used in combination.
又、別には、シリコン原子(Sl)と水素原子(H)と
を構成原子とする原料ガスに酸素原子(0)を構成原子
とする原料ガスを混合して使用してもよい。Alternatively, a raw material gas having silicon atoms (Sl) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms may be mixed with a raw material gas having oxygen atoms (0) as constituent atoms.
具体的には、例えば酸素(02)、オゾン(03)、−
酸化窒素(No)、二酸化窒素(NO2)、−二酸化窒
素(N20 ) 、三二酸化窒素(N2O3) 、四三
酸化窒素(N204)、三二酸化窒素(、N2O5)、
三酸化窒素(X03)、シリコン原子(Sl)と酸素原
子(0)と水素原子(H)とを構成原子とする、例えば
、ジシロキサン(H3SiO8iHs)、トリシロキサ
7 (H3SiO8iH20SiH5)等の低級シロキ
サン等を挙げることができる。Specifically, for example, oxygen (02), ozone (03), -
Nitrogen oxide (No), nitrogen dioxide (NO2), -nitrogen dioxide (N20), nitrogen sesquioxide (N2O3), trinitrogen tetraoxide (N204), nitrogen sesquioxide (,N2O5),
Lower siloxanes such as nitrogen trioxide (X03), silicon atoms (Sl), oxygen atoms (0), and hydrogen atoms (H), such as disiloxane (H3SiO8iHs) and trisiloxane 7 (H3SiO8iH20SiH5), etc. can be mentioned.
スパッタリング法によって、酸素原子を含有する層また
は層領域を形成するには、単結晶又は多結晶のS1ウエ
ーハー又は8102ウエーハー、又はSlと5102が
混合されて含有されているウェーハーをターゲットとし
て、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリングする
ことによって行えばよい。To form a layer or a layer region containing oxygen atoms by sputtering, a monocrystalline or polycrystalline S1 wafer or an 8102 wafer, or a wafer containing a mixture of Sl and 5102 is used as a target. This can be done by sputtering in various gas atmospheres.
例えば、S1ウエーハーをターゲットとして使用すれば
、酸素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン
原子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し、これ等
のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェーハーを
スパッタリングすればよい。For example, if an S1 wafer is used as a target, the raw material gas for introducing oxygen atoms and optionally hydrogen atoms and/or halogen atoms is diluted with a diluent gas as necessary, and the source gas is used in a deposition chamber for sputtering. The Si wafer may be sputtered by introducing the Si wafer into the Si wafer and forming a gas plasma of these gases.
又、別には、Slと810゜とは別々のターゲットとし
て、又は81と8102の混合した一枚のターゲットを
使用するととKよって、スパッター用のガスとしての稀
釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(H)又は
/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含有するガ
ス雰囲気中でスノぐツタリングすることによって形成で
きる。Alternatively, if Sl and 810° are used as separate targets, or if a mixed target of 81 and 8102 is used, K may be used in an atmosphere of dilution gas as a sputtering gas or at least hydrogen atoms. It can be formed by snogging in a gas atmosphere containing (H) or/and halogen atoms (X) as constituent atoms.
酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放
電の例で示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガ
スが、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用
できる。As the raw material gas for introducing oxygen atoms, the raw material gas for introducing oxygen atoms among the raw material gases shown in the glow discharge example described above can be used as an effective gas also in the case of sputtering.
窒素原子を含有する層または層領域を形成するのにグロ
ー放電法を用いる場合には、前記した光受容層形成用の
出発物質の中から所望に従って選択されたものに窒素原
子導入用の出発物質を加える。その様な窒素原子導入用
の出発物質としては、少なくとも窒素原子を構成原子と
するガス状の物質又はガス化し得る物質であればほとん
どのものが使用できる。When a glow discharge method is used to form a layer or layer region containing nitrogen atoms, a starting material for introducing nitrogen atoms is added to a starting material selected as desired from among the starting materials for forming the photoreceptive layer described above. Add. As the starting material for introducing nitrogen atoms, almost any gaseous substance or gasifiable substance having at least nitrogen atoms as a constituent atom can be used.
例えばシリコン原子(Sl)を構成原子とする原料ガス
と、窒素原子(N)を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)
を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して
使用するか、又は、シリコン原子(Sl)を構成原子と
する原料ガスと、窒素原子(N)及び水素原子(H)を
構成原子とする臘料ガスとを、これも又所望の混合比で
混合するかして使用することができる。For example, a raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (Sl), a raw material gas whose constituent atoms are nitrogen atoms (N), and hydrogen atoms (H) or/and halogen atoms (X) as necessary.
A raw material gas having constituent atoms is mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas having silicon atoms (Sl) and nitrogen atoms (N) and hydrogen atoms (H) having constituent atoms is used. An atomic sulfur gas can also be used in combination with the desired mixing ratio.
又、別には、シリコン原子(Sl)−と水素原子(H)
とを構成原子とする原料ガスに窒素原子(N)を構成原
子とする原料ガスを混合して使用してもよい。Also, separately, silicon atoms (Sl) and hydrogen atoms (H)
You may mix and use the raw material gas which has a nitrogen atom (N) as a constituent atom with the raw material gas which has a nitrogen atom (N) as a constituent atom.
窒素原子を含有する層または層領域を形成する際に使用
する窒素原子(N)導入用の原料ガスとして有効に使用
される出発物質は、Nを構成原子とするか或いはN、!
:Hとを構成原子とする例えば窒素(N2 ) 、アン
モニア(NHs ) 、ヒドラジン< &NNH2)、
アジ化水素CNH3)、アジ化アンモニウム(NH4N
3 )等のガス状の又はガス化し得る窒素、窒化物及び
アジ化物等の窒素化合物を挙げることができる。この他
だ、窒素原子(N)の導入に加えて、ハロゲン原子(X
)の導入も行えるという点から、三弗化窒素(FsN)
、四弗化窒素(74N2 )等の・・ロデン化窒素化合
物を挙げることができる。A starting material that is effectively used as a raw material gas for introducing nitrogen atoms (N) used when forming a layer or layer region containing nitrogen atoms has N as a constituent atom, or N,!
: H as a constituent atom, such as nitrogen (N2), ammonia (NHs), hydrazine <&NNH2),
hydrogen azide CNH3), ammonium azide (NH4N
Gaseous or gasifiable nitrogen, such as 3), and nitrogen compounds such as nitrides and azides can be mentioned. In addition to this, in addition to the introduction of nitrogen atoms (N), halogen atoms (X
), nitrogen trifluoride (FsN) can also be introduced.
, nitrogen tetrafluoride (74N2), etc., can be mentioned.
スパッタリング法によって、窒素原子を含有する層また
は層領域を形成するに−は、単結晶又は多結晶のSiウ
ェーハー又はSi3N、ウエーノ1−1又はSlとSi
3N、が混合されて含有されているウェーハーをターゲ
ットとして、これ等を種々のガス雰囲気中でス・qツタ
リングすることによって行えばよい。To form a layer or layer region containing nitrogen atoms by a sputtering method, a single crystal or polycrystalline Si wafer, Si3N, Ueno 1-1, or Sl and Si wafer is used.
This can be carried out by using a wafer containing a mixture of 3N and 3N as a target and subjecting it to sintering in various gas atmospheres.
例えば、S1ウエーハーをターゲットとして使用すれば
、窒素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン
原子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し、これ等
のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェーハーを
スパッタリングすればよい。For example, if an S1 wafer is used as a target, the raw material gas for introducing nitrogen atoms and optionally hydrogen atoms and/or halogen atoms is diluted with a diluent gas as necessary, and the source gas is used in a deposition chamber for sputtering. The Si wafer may be sputtered by introducing the Si wafer into the Si wafer and forming a gas plasma of these gases.
又、別には、SlとSi3N、とは別々のターゲットと
して、又はSlとSi3N、の混合した一枚のターゲッ
トを使用することによって、スパッター用のガスとして
の稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(H)
又は/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含有す
るガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成
できる。Alternatively, by using Sl and Si3N as separate targets, or by using a single mixed target of Sl and Si3N, it is possible to generate at least hydrogen atoms in an atmosphere of dilution gas as a sputtering gas. (H)
Alternatively, it can be formed by sputtering in a gas atmosphere containing halogen atoms (X) as constituent atoms.
窒素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放
電の例で示した原料ガスの中の窒素原子導入用の原料ガ
スが、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用
できる。As the raw material gas for introducing nitrogen atoms, the raw material gas for introducing nitrogen atoms among the raw material gases shown in the glow discharge example described above can be used as an effective gas also in the case of sputtering.
また、例えば炭素原子を含有する層又は層領域をグロー
放電法によシ形成するには、シリコン原子(Sl)を構
成原子とする原料ガスと、炭素原子(0)を構成原子と
する原料ガスと、必要に応じて水素原子(H)又は/及
びハロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所
望の混合比で混合して使用するか、又はシリコン原子(
Sl)を構成原子とする原料ガスと、炭素原子(Cj)
及び水素原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、こ
れも又所望の混合比で混合するか、或いはシリコン原子
(Sl)を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(
si)、炭素原子(c)及び水素原子(H)を構成原子
とする原料ガスを混合するか、更にまた、シリコン原子
(sl)と水素原子(H)を構成原子とする原料ガスと
炭素原子Co)を構成原子とする原料ガスを混合して使
用する。For example, in order to form a layer or a layer region containing carbon atoms by a glow discharge method, a raw material gas containing silicon atoms (Sl) and a raw material gas containing carbon atoms (0) are used. and, if necessary, a raw material gas containing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) at a desired mixing ratio, or silicon atoms (
A raw material gas whose constituent atoms are Sl) and carbon atoms (Cj)
and a raw material gas whose constituent atoms are hydrogen atoms (H) are also mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (Sl) and a raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (H) are mixed at a desired mixing ratio.
si), by mixing a raw material gas containing carbon atoms (c) and hydrogen atoms (H), or by mixing a raw material gas containing silicon atoms (sl) and hydrogen atoms (H) with carbon atoms. A mixture of raw material gases containing Co) as constituent atoms is used.
ス、(lツタリング法によって炭素原子を含有するa−
8i(H,りで構成される層または層領域を形成するに
は、単結晶又は多結晶の81ウエーノ・−又はC(グラ
ファ゛イト)ウエーノ1−1又はSlとCが混合されて
含有されているウェー71−をターゲットとして、これ
等を所望のガス雰囲気中でスノぐツタリングすることに
よって行う。(a- containing carbon atoms by ltuttering method)
To form a layer or a layer region composed of 8i (H, Ri), monocrystalline or polycrystalline 81 waeno-- or C (graphite) waeno 1-1 or a mixture of Sl and C may be contained. This is carried out by using the wafer 71- as a target and snogging the wafer 71- in a desired gas atmosphere.
例tばS1ウエーハーをターゲットとして使用する場合
には、炭素原子、および水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入するだめの原料ガスを、必要に応じてAr、H
θ等の希釈ガスで稀釈して、スパッタリング用の堆積室
内に導入し、これ等のガスのガスプラズマを形成してS
1ウエーハーをスパッタリングすればよい。For example, when using an S1 wafer as a target, the raw material gas for introducing carbon atoms, hydrogen atoms and/or halogen atoms may be Ar, H
S
It is enough to sputter one wafer.
又、SlとCとは別々のターゲットとするか、あるいは
SlとCの混合した1枚のターゲットとして使用する場
合には、スパッタリング用のガスとして水素原子又は/
及びハロゲン原子導入用の原料ガスを、必要に応じて稀
釈ガスで稀釈して、スパッタリング用の堆積室内に導入
し、ガスプラズマを形成してスパッタリングすればよい
。該スパッタリング法に用いる各原子の導入用の原料ガ
スとしては、前述のグロー放電法に用いる原料ガスがそ
のまま使用できる。In addition, when using Sl and C as separate targets, or when using a mixed target of Sl and C, hydrogen atoms or /
The raw material gas for introducing halogen atoms may be diluted with a diluent gas if necessary, and introduced into a deposition chamber for sputtering to form gas plasma and perform sputtering. As the raw material gas for introducing each atom used in the sputtering method, the raw material gas used in the glow discharge method described above can be used as is.
このような原料ガスとして有効に使用されるのは、Sl
とHとを構成原子とするS1H,、Si2H6、Si3
&、5i4H1o等のシラン(5ilane )類等の
水素化硅素ガス、CとHとを構成原子とする、例えば炭
素数1〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系
炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素等が挙
げられる。Sl is effectively used as such raw material gas.
S1H, Si2H6, Si3 whose constituent atoms are and H
Silicon hydride gas such as silanes (5ilane) such as &, 5i4H1o, saturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms containing C and H as constituent atoms, ethylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, carbon Examples include a few acetylene hydrocarbons.
具体的には、飽和炭化水・素としては、メタン(CH4
)、エタン(02H6)、プロパン(C3H8)、n−
ブタン(” 04HIO)、滅ンタン(C5H,2)
、エチレン系炭化水素としては、エチレン(C!2H4
)、プロピレン(C3H6)、ブテン−1(04H8)
、ブテン−2(04H8)、インブチレン(C4H8)
、啄ンテン(C5H10) 、アセチレン系炭化水素と
しては、アセチレン(C2H2) 、メチルアセチレン
(03H4)、ブチン(C!4H6)等が挙げられる。Specifically, methane (CH4
), ethane (02H6), propane (C3H8), n-
Butane (" 04HIO), butane (C5H, 2)
, ethylene hydrocarbons include ethylene (C!2H4
), propylene (C3H6), butene-1 (04H8)
, butene-2 (04H8), inbutylene (C4H8)
, Takuten (C5H10), acetylene hydrocarbons include acetylene (C2H2), methylacetylene (03H4), butyne (C!4H6), and the like.
SlとCとHとを構成原子とする原料ガスとしては、S
i(CH3)4.5i(f:!2H5)a等のケイ化ア
ルキルを挙げることができる。これ等の原料ガスの他、
H導入用の原料ガスとしては勿論H2も使用できる。As a raw material gas containing Sl, C, and H as constituent atoms, S
Examples include alkyl silicides such as i(CH3)4.5i(f:!2H5)a. In addition to these raw material gases,
Of course, H2 can also be used as the raw material gas for introducing H.
グロー放電法、スパッタリング法、あるいはイオンブレ
ーティング法によシ本発明の感光層および表面層を形成
する場合、a−8i(H,X)に導入する第■族原子又
は第V族原子あるいは原子(0+CtN)の含有量は、
堆積室中に流入される出発物質のガス流量、ガス流量比
を制御することによシ行なわれる。When forming the photosensitive layer and surface layer of the present invention by a glow discharge method, a sputtering method, or an ion-blating method, a Group Ⅰ atom or a Group V atom or atom to be introduced into a-8i(H,X) The content of (0+CtN) is
This is done by controlling the gas flow rate and gas flow rate ratio of the starting material flowing into the deposition chamber.
まだ、光受容層形成時の支持体温度、堆積室内のガス圧
、放電パワー等の条件は、所望の特性を有する光受容部
材を得るためには重要な要因であり、形成する層の機能
に考慮をはらって適宜選択されるものである。さらに、
これらの層形成条件は、光受容層に含有せしめる上記の
各原子の種類及び量によっても異なることもあることか
ら、含有せしめる原子の種類あるいはその量等にも考慮
をはらって決定する必要もある。However, conditions such as the support temperature, gas pressure in the deposition chamber, and discharge power during the formation of the photoreceptive layer are important factors in order to obtain a photoreceptor with desired characteristics, and may affect the function of the layer to be formed. It is selected as appropriate after consideration. moreover,
Since these layer formation conditions may differ depending on the type and amount of each of the atoms mentioned above to be included in the photoreceptive layer, it is also necessary to determine them by taking into consideration the type and amount of atoms to be included. .
具体的には、支持体温度は、通常50〜350℃とする
が、特に好ましくは50〜250℃とする。Specifically, the support temperature is usually 50 to 350°C, particularly preferably 50 to 250°C.
堆積室内のガス圧は、通常0.01〜I Torrとす
るが、特に好ましくは0.1〜Q、5Torrとする。The gas pressure in the deposition chamber is usually 0.01 to I Torr, particularly preferably 0.1 to Q, 5 Torr.
また、放電・ぐワーは0.005〜50W/cIrL2
とするのが通常であるが、よシ好ましくは0.01〜3
0W/22、特に好ましくは0.01〜20W/c1r
L2とする。In addition, discharge/warming is 0.005~50W/cIrL2
It is usually 0.01 to 3, preferably 0.01 to 3.
0W/22, particularly preferably 0.01-20W/c1r
Let it be L2.
しかし、これらの、層形成を行うKついての支持体温度
、放電・Q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。However, the specific conditions for layer formation, such as support temperature for K, discharge/Q warp, and gas pressure in the deposition chamber, are usually difficult to determine individually.
したがって、所望の特性の非晶質材料層を形成すべく、
相互的且つ有機的関連性に基づいて、層形成の至適条件
を決めるのが望ましい。Therefore, in order to form an amorphous material layer with desired characteristics,
It is desirable to determine optimal conditions for layer formation based on mutual and organic relationships.
本発明の光受容部材は、その光受容層が、前述したよう
に、ショートレンジ内に少くとも一対の非平行な界面を
有するように形成されていることが必要であシ、そのた
めに支持体上に形成される層の表面が支持体表面に対し
非平行となるように形成されるわけであるが、そのよう
にするについては、成膜操作中、放電、eワー、ガス圧
を比較的高く保つことによって行われる。In the light-receiving member of the present invention, the light-receiving layer thereof must be formed to have at least a pair of non-parallel interfaces within the short range, as described above, and for this purpose, the support The surface of the layer formed thereon is formed non-parallel to the surface of the support, but in order to do so, discharge, e-warp, and gas pressure must be kept relatively low during the film-forming operation. This is done by keeping it high.
そしてそれらの放電パワー、ガス圧は、使用ガスの種類
、支持体の材質、支持体表面の形状、支持体温度等によ
って異り、これらの種々の条件を考慮して決定される。The discharge power and gas pressure vary depending on the type of gas used, the material of the support, the shape of the surface of the support, the temperature of the support, etc., and are determined in consideration of these various conditions.
ところで、本発明の光受容層に含有せしめる酸素原子、
炭素原子、窒素原子、第■族原子又は第V族原子、ある
いは水素原子又は/及びハロゲン原子の分布状態を均一
とするためには、光受容層を形成するに際して、前記の
諸条件を一定に保つことが必要である。By the way, the oxygen atoms contained in the photoreceptive layer of the present invention,
In order to make the distribution state of carbon atoms, nitrogen atoms, Group Ⅰ atoms or Group V atoms, hydrogen atoms and/or halogen atoms uniform, the above conditions must be kept constant when forming the photoreceptive layer. It is necessary to maintain it.
また、本発明において、光受容層の形成の際に、該層中
に含有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、あるい
は第■族原子又は第V族原子の分布濃度を層厚方向に変
化させて所望の層厚方向の分布状態を有する光受容層を
形成するには、グロー放電法を用いる場合であれば、酸
素原子、炭素原子、窒素原子あるいは第■族原子又は第
V族原子導入用の出発物質のガスの堆積室内に導入する
際のガス流量を、所望の変化率に従って適宜変化させ、
その他の条件を一定に保ちつつ形成する。そして、ガス
光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rル
ノζルブの開口を漸次変化させる操作を行えばよい。こ
のとき、流量の変化率は線型である必要はなく、例えば
マイコン等を用いて、あらかじめ設計された変化率曲線
に従って流量を制御し、所望の含有率曲線を得ることも
できる。In addition, in the present invention, when forming the photoreceptive layer, the distribution concentration of oxygen atoms, carbon atoms, nitrogen atoms, or Group I atoms or Group V atoms contained in the layer is changed in the layer thickness direction. In order to form a photoreceptive layer having a desired distribution state in the layer thickness direction, if a glow discharge method is used, oxygen atoms, carbon atoms, nitrogen atoms, or group Ⅰ or group V atoms may be introduced. appropriately changing the gas flow rate when introducing the starting material gas into the deposition chamber according to the desired rate of change;
Formed while keeping other conditions constant. In order to change the amount of gas light, specifically, by using some commonly used method such as manually or using an external drive motor, a predetermined knob provided in the middle of the gas flow path system is changed. An operation may be performed to gradually change the opening. At this time, the rate of change in the flow rate does not need to be linear; for example, a microcomputer or the like can be used to control the flow rate according to a rate-of-change curve designed in advance to obtain a desired content rate curve.
また、光受容層をス/Qツタリング法を用いて形成する
場合、酸素原子、炭素原子、窒素原子あるいは第■族原
子又は第V族原子の層厚方向の分布濃度を層厚方向で変
化させて所望の層厚方向の分布状態を形成するには、グ
ロー放電法を用いた場合と同様に、酸素原子、炭素原与
、窒素原子あるいは第■族原子又は第V族原子導入用の
出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ導入
する際のガス流量を所望の変化率に従って変化させる。In addition, when forming the photoreceptive layer using the S/Q stumbling method, the distribution concentration of oxygen atoms, carbon atoms, nitrogen atoms, Group I atoms, or Group V atoms in the layer thickness direction may be changed in the layer thickness direction. In order to form a desired distribution state in the layer thickness direction, in the same way as when using the glow discharge method, starting materials for introducing oxygen atoms, carbon atoms, nitrogen atoms, or Group I atoms or Group V atoms are used. is used in a gaseous state, and the gas flow rate when introducing the gas into the deposition chamber is varied according to a desired rate of change.
以下、本発明を実施例1乃至10に従って、より詳細に
説明するが、本発明はこれ等によって限定されるもので
はない。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail according to Examples 1 to 10, but the present invention is not limited thereto.
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n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。In each example, the photoreceptive layer was formed using a glow discharge method. FIG. n shows an apparatus for manufacturing a light-receiving member of the present invention using a glow discharge method.
図中の2302.2303.2304.2305.23
06のガスボンベには、本発明の夫々の層を形成するだ
めの原料ガスが密封されており、その−例として、たと
えば、2302はSl)!4ガス(純度99.999チ
)ボンベ、2303はB2で稀釈されたB2H6ガス(
純度99.999%、以下B2H6/Heと略す。)ボ
ンベ、2304はCH4ガス(純度99.999チ)ボ
ンベ、2305はN2ガス(純度99.999チ)ボン
ベ、2306はB2ガス(純度99.999%)ボンベ
である。2302.2303.2304.2305.23 in the diagram
In the gas cylinder 06, raw material gases for forming each layer of the present invention are sealed, for example, 2302 is Sl)! 4 gas (purity 99.999%) cylinder, 2303 is B2H6 gas diluted with B2 (
Purity 99.999%, hereinafter abbreviated as B2H6/He. ) cylinder, 2304 is a CH4 gas (purity 99.999cm) cylinder, 2305 is a N2 gas (purity 99.999cm) cylinder, and 2306 is a B2 gas (purity 99.999%) cylinder.
これらのガスを反応室2301に流入させるにはガスボ
ンベ2302〜2306のバルブ2322〜2326、
リークバルブ2335が閉じられていることを確認し又
、流入ノ考ルブ2312〜2316 、流出バルブ23
17〜2321 、補助バルブ2332.2333が開
かれていることを確認して、先ずメインノセルブ233
4を開いて反応室2301、ガス配管内を排気する。次
に真空計2336の読みが約5X10−’torrにな
った時点で、補助/セルノ2332.2333、流出バ
ルブ2317〜2321を閉じる。In order to flow these gases into the reaction chamber 2301, valves 2322 to 2326 of gas cylinders 2302 to 2306,
Confirm that the leak valve 2335 is closed, and also check the inflow valves 2312 to 2316 and the outflow valve 23.
17-2321, confirm that the auxiliary valves 2332 and 2333 are open, and first open the main valve 233.
4 to exhaust the inside of the reaction chamber 2301 and gas piping. Next, when the vacuum gauge 2336 reads approximately 5X10-'torr, close the auxiliary/cerno 2332, 2333 and outflow valves 2317-2321.
基体シリンダー2337上に光受容層を形成する場合の
一例をあげる。ガスボンベ2302より51H4ガス、
ガスボンベ2303よりB2H6/B2 ガスの夫夫
をバルブ2322.2323を開いて出口圧デージ23
27.2328の圧を1kg/cIrL2に調整し、流
入ノルi 2312.2313 ヲ徐々1711けて、
マスフロコントローラ2307.2308内に流入させ
る。引き続いて流出バルブ2317.2318、補助バ
ルブ2332を徐々に開いてガスを反応室2301内に
流入させる。このときの81H,ガス流量、B2 H6
/H2ガス流量の比が所望の値になるように流出バルプ
2317.2318を調整し、又、反応室2301内の
圧力が所望の値になるように真空計2336の読みを見
ながらメインバルブ2334の開口を調整する。An example of forming a light-receiving layer on the base cylinder 2337 will be given. 51H4 gas from gas cylinder 2302,
Open the valves 2322 and 2323 of the B2H6/B2 gas from the gas cylinder 2303 to increase the outlet pressure 23
Adjust the pressure of 27.2328 to 1 kg/cIrL2, and gradually increase the inflow no.
into the mass flow controllers 2307 and 2308. Subsequently, the outflow valves 2317 and 2318 and the auxiliary valve 2332 are gradually opened to allow gas to flow into the reaction chamber 2301. 81H at this time, gas flow rate, B2 H6
Adjust the outflow valves 2317 and 2318 so that the /H2 gas flow rate ratio becomes the desired value, and adjust the main valve 2334 while checking the reading on the vacuum gauge 2336 so that the pressure inside the reaction chamber 2301 becomes the desired value. Adjust the aperture.
そして基体シリンダー2337の温度が加熱ヒーター2
338により50〜400℃の範囲の温度に設定されて
いることを確認された後、電源2340を所望の電力に
設定して反応室2301内にグロー放電を生起せしめる
とともに、マイクロコンピュータ−(図示せず)を用い
て、あらかじめ設計された変化率線に従って、B2 H
6/ H2ガス流量とSiH。Then, the temperature of the base cylinder 2337 becomes higher than that of the heating heater 2.
338 confirms that the temperature is set in the range of 50 to 400°C, the power supply 2340 is set to the desired power to generate glow discharge in the reaction chamber 2301, and the microcomputer (not shown) B2 H according to the pre-designed rate of change line using
6/ H2 gas flow rate and SiH.
ガス流量とを制御しながら、基体シリンダー2337上
に先ず、硼素原子を含有するa−81(H,X)で構成
された感光層を形成する。First, a photosensitive layer composed of a-81(H,X) containing boron atoms is formed on the base cylinder 2337 while controlling the gas flow rate.
感光層の上に表面層を形成するには、上記の操作に引き
続き、例えばSiH4ガスとcH,ガスの夫々を、必要
に応じてHe、 Ar、 H2等の希釈ガスで希釈し、
所望のガス流量で反応室23o1内に流入し、マイクロ
コンピュータ−(図示せず)を用いて、あらかじめ設計
された変化率線に従って、Sin、ガスとCH&ガスの
ガス流量を制御しながら、原子(0,C9N)を含有す
るa−81(H,X)で構成された表面層を形成する。To form a surface layer on the photosensitive layer, following the above operation, for example, each of SiH4 gas and cH gas is diluted with a diluent gas such as He, Ar, H2, etc. as necessary,
The desired gas flow rate flows into the reaction chamber 23o1, and atoms ( A surface layer composed of a-81(H,X) containing 0,C9N) is formed.
感光層および表面層を形成する際、原料ガスの流量をマ
イクロコンピュータ−等を用いて制御するが、この際、
各原子導入用の原料ガスとともに希釈ガスを用いること
により、反応室2301内のガス圧を安定させ、安定し
だ成膜条件を確保する。ことができる。When forming the photosensitive layer and the surface layer, the flow rate of the raw material gas is controlled using a microcomputer, etc.
By using a diluent gas together with the raw material gas for introducing each atom, the gas pressure in the reaction chamber 2301 is stabilized, and stable film forming conditions are ensured. be able to.
また、夫々の層を形成する際に必要なガスの流出ノζ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23o1内、流出ノ考ルブ2317〜2321
から反応室23o1内に至るガス配管内に残留すること
を避けるために、流出バルブ2317〜2321を閉じ
補助バルブ2332.2333を開いてメインバルブ2
334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。In addition, it goes without saying that all outflow valves other than the gas outflow valve required when forming each layer are closed, and when forming each layer, the gas used to form the previous layer is not allowed to flow into the reaction chamber. Within 23o1, outflow consideration rub 2317-2321
In order to avoid gas from remaining in the gas piping leading to the reaction chamber 23o1, the outflow valves 2317 to 2321 are closed, the auxiliary valves 2332 and 2333 are opened, and the main valve 2
334 to fully open the system to temporarily evacuate the system to high vacuum is performed as necessary.
実施例1
支持体として、シリンダー状Al基体(長さ357tt
ryis径80龍)に第5図(P:ピンチ、D:深さ)
K示すような旋盤加工を施して得た第1A表上欄に示す
ものを使用した。なお、第5(A)’図はAl支持体の
全体図であシ、第5(B)図はその部分拡大断面図であ
る。Example 1 A cylindrical Al base (length 357 tt) was used as a support.
Figure 5 (P: pinch, D: depth)
The material shown in the upper column of Table 1A obtained by lathe processing as shown in K was used. Note that FIG. 5(A)' is an overall view of the Al support, and FIG. 5(B) is a partially enlarged sectional view thereof.
次に、該Al支持体(試料Nl1101〜108)上に
、以下の第1B表に示す条件で、第3図に示した製造装
置によシ光受容層を形成した。なお、表面層形成時にお
けるOR,ガス、H2ガス、SiF、ガスのガス流量は
第が図シて示す流量変化線に従って、マイクロコンピュ
ータ−制御により、自動的に調整した。Next, a photoreceptive layer was formed on the Al support (samples N1101 to 108) using the manufacturing apparatus shown in FIG. 3 under the conditions shown in Table 1B below. Incidentally, the gas flow rates of OR, gas, H2 gas, SiF, and gas during the formation of the surface layer were automatically adjusted by microcomputer control according to the flow rate change line shown in the figure.
こうして得られた光受容部材の各々についてそれらの光
受容層の層厚を電子顕微鏡で測定したところ、光受容層
の表面は、支持体の表面に対して非平行となっておシ、
微小部分の光受容層の層厚の差は、第1A表中欄に示す
とおシとなっていた。光受容層のAl支持体の中央と両
端とでの平均層厚の差は2.2μmであった。When the layer thickness of the photoreceptive layer of each of the photoreceptive members thus obtained was measured using an electron microscope, it was found that the surface of the photoreceptor layer was non-parallel to the surface of the support.
The difference in layer thickness of the light-receiving layer at minute portions is shown in the middle column of Table 1A. The difference in average layer thickness between the center and both ends of the Al support of the photoreceptive layer was 2.2 μm.
さらに、これらの光受容部材について、第澗図に示す画
像露光装置を用い、波長780 nm、スポット径(資
)μmのレーザーを照射して画像露光を行ない、現像、
転写を行なって画像を得た。Furthermore, these light-receiving members were image-exposed by irradiating a laser beam with a wavelength of 780 nm and a spot diameter of μm using the image exposure device shown in Figure 1, and were developed and
Transfer was performed to obtain an image.
得られた画像における干渉縞の発生状況は、第1A表下
欄に示すとおりであった。The occurrence of interference fringes in the obtained images was as shown in the lower column of Table 1A.
なお、第24(A)図は露光装置の全体を模式的に示す
平面略図であシ、第24 (B)図は露光装置の全体を
模式的に示す側面略図である。図中、2401は光受容
部材、2402は半導体レーザー、2403はfθレン
ズ、 2404はポリゴンミラーを示している。Note that FIG. 24(A) is a schematic plan view schematically showing the entire exposure apparatus, and FIG. 24(B) is a schematic side view schematically showing the entire exposure apparatus. In the figure, 2401 is a light receiving member, 2402 is a semiconductor laser, 2403 is an fθ lens, and 2404 is a polygon mirror.
比較例1
比較実験として、実施例1の光受容部材を作成した際に
使用したAt支持体に代えて、サンドブラスト法により
Al支持体の表面を粗面化したAl支持体を採用したほ
かは前述の実施例1の高周波電力250〜300Wで作
製した光受容部材と全く同様の方法で光受容部材を作成
した。Comparative Example 1 As a comparative experiment, an Al support whose surface was roughened by sandblasting was used instead of the At support used when creating the light-receiving member of Example 1, except that the same procedure as described above was used. A light-receiving member was produced in exactly the same manner as the light-receiving member produced using a high-frequency power of 250 to 300 W in Example 1.
この際のサンドブラスト法によシ表面粗面化処理したA
t支持体の表面状態については光受容層を設ける前に小
板研究所の万能表面形状測定器’(SBm−3C)で測
定したが、゛この時平均表面粗さは1.8μmであるこ
とが判明した。At this time, the surface of A was roughened by sandblasting.
The surface condition of the support was measured using a universal surface profile measuring instrument (SBm-3C) from Koita Research Institute before forming the photoreceptive layer, and the average surface roughness at this time was 1.8 μm. There was found.
この比較用光受容部材を実施例1で用いた第ツ図の装置
に取シ付けて、同様の画像形成を行なったところ、全面
黒色画像中には明瞭な干渉縞が形成されていた。When this comparative light-receiving member was attached to the apparatus shown in FIG. 2 used in Example 1 and similar image formation was performed, clear interference fringes were formed in the all-black image.
比較例2
実施例1と同一の表面形状を有するAt支持体上に、第
一の層の形成時における放電電力をいずれも40Wとし
た以外はすべて実施例1と同様にして光受容層を形成し
た。Comparative Example 2 A photoreceptive layer was formed on an At support having the same surface shape as in Example 1 in the same manner as in Example 1 except that the discharge power at the time of forming the first layer was 40 W. did.
得られた光受容部材の各々について、それらの光受容層
を実施例1と同様にして測定したところ、いずれも第5
図に示す様に、第二の層の表面は支持体の表面に対して
平行になっていた。Regarding each of the obtained light-receiving members, the light-receiving layer thereof was measured in the same manner as in Example 1.
As shown, the surface of the second layer was parallel to the surface of the support.
またAt支持体の中央と両端部とで光受容層の層厚の差
は平均1μmであった。Further, the difference in the layer thickness of the photoreceptive layer between the center and both ends of the At support was 1 μm on average.
これらの光受容部材について、実施例1と同様にして画
像形成を行なったところ、得られた画像には実用には適
さない干渉縞の発生が観察された。When images were formed on these light-receiving members in the same manner as in Example 1, interference fringes unsuitable for practical use were observed in the resulting images.
実施例2
第2B表に示す層形成条□件に従って光受容層を形成し
た以外はすべて実施例1と同様にしてAl支持体(試料
阻tot −log )上に光受容層を形成した。Example 2 A photoreceptive layer was formed on an Al support (sample resistance tot -log ) in the same manner as in Example 1 except that the photoreceptive layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 2B.
なお、感光層中に含有せしめる硼素原子は、B2H6/
Si?、 埃100 ppmであッテ、該層全層ニツイ
て約200 ppmドーピングされているようになるべ
く導入した。また表面層形成時にキ・けるN2ガス、S
iF、ガスおよびH2ガスのガス流量は第n図に示す流
量変化線に従って、マイクロコンピュータ−制御により
、自動的に調整した。Note that the boron atoms contained in the photosensitive layer are B2H6/
Si? In this case, 100 ppm of dust was added, and the entire layer was doped with about 200 ppm of dust. Also, N2 gas, S, which is released during the formation of the surface layer.
The gas flow rates of iF, gas, and H2 gas were automatically adjusted by microcomputer control according to the flow rate change line shown in FIG.
こうして得られた光受容部材について実施例1と同様な
方法で微小部分の層厚差を測定したところ第2A表上欄
の結果を得た。また、光受容層のAt支持体の中央と両
端とでの平均層厚の差は2.3μmであった。When the difference in layer thickness at minute portions of the light-receiving member thus obtained was measured in the same manner as in Example 1, the results shown in the upper column of Table 2A were obtained. Further, the difference in average layer thickness between the center and both ends of the At support of the photoreceptive layer was 2.3 μm.
これらの光受容部材について実施例1と同様の方法で画
像形成を行なったところ、得られた画像における干渉縞
の発生状況は第2A表下欄に示すとおりであった。When images were formed on these light-receiving members in the same manner as in Example 1, the occurrence of interference fringes in the obtained images was as shown in the lower column of Table 2A.
実施例3
実施例1と同様にして第3B表に示す層形成条件で、A
t支持体(試料Nu 101〜108 )上に光受容層
を形成した。なお、感光層形成時のB2H6/ H2ガ
ス及びH2ガスの流量の変化および表面層形成時のNo
ガス、H2ガス及びSiF、ガスの流量の変化は各々第
あ図および第四図に示す流量変化曲線に従って、マイク
ロコンピュータ−制御により、自動的に調整した。また
、感光層中に含有せしめる硼素原子は実施例2と同じ条
件で導入した。Example 3 In the same manner as in Example 1, under the layer forming conditions shown in Table 3B, A
A photoreceptive layer was formed on the t support (samples Nu 101 to 108). In addition, changes in the flow rates of B2H6/H2 gas and H2 gas during formation of the photosensitive layer and No.
Changes in the flow rates of gas, H2 gas, and SiF gas were automatically adjusted by microcomputer control according to the flow rate change curves shown in Figures A and 4, respectively. Further, boron atoms to be contained in the photosensitive layer were introduced under the same conditions as in Example 2.
得られた光受容部材について実施例1と同様な方法で微
小部分の層厚の差を測定したところ第3A表上欄の結果
を得た。また、光受容層のa支持体の中央と両端とでの
平均層厚の差は2,1同であった。When the difference in layer thickness at minute portions of the obtained light-receiving member was measured in the same manner as in Example 1, the results shown in the upper column of Table 3A were obtained. Further, the difference in average layer thickness between the center and both ends of the support a of the photoreceptive layer was 2.1.
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、得られた画像における干渉
縞の発生状況は第3A表下欄に示すとおりであった。When images were formed on these light-receiving members in the same manner as in Example 1, the occurrence of interference fringes in the obtained images was as shown in the lower column of Table 3A.
実施例4
実施例1と同様にして第4B表に示す層形成条件で、a
支持体(試料階101〜108)上に、光受容層を形成
した。なお、感光層形成時におけるB2H6/N2ガス
およびN2ガスの流量の変化、および表面層形成時にお
けるN2ガス、N2ガスおよびSiF、ガスの流量の変
化は、それぞれ第閏図および第31図に示す流量変化線
に従って、マイクロコンピュータ−制御により、自動的
に調整した。なお、感光層中に含有せしめる硼素原子は
、実施例2と同じ条件で導入した。Example 4 In the same manner as in Example 1, under the layer forming conditions shown in Table 4B, a
A photoreceptive layer was formed on the support (sample levels 101 to 108). The changes in the flow rates of B2H6/N2 gas and N2 gas during the formation of the photosensitive layer, and the changes in the flow rates of N2 gas, N2 gas and SiF gas during the formation of the surface layer are shown in the leap diagram and FIG. 31, respectively. It was automatically adjusted by microcomputer control according to the flow rate change line. The boron atoms contained in the photosensitive layer were introduced under the same conditions as in Example 2.
得られた光受容部材について実施例1と同様な方法で微
小部分の層厚差を測定したところ第4八表上欄の結果を
得た。また光受容層のシリンダー中央と両端の平均層厚
の差は2.1μmであった。When the difference in layer thickness at minute portions of the obtained light-receiving member was measured in the same manner as in Example 1, the results shown in the upper column of Table 48 were obtained. Further, the difference in average layer thickness between the center of the cylinder and both ends of the photoreceptive layer was 2.1 μm.
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、得られた画像における干渉
縞発生状況は、第4A表下欄に示すとお9であった。When images were formed on these light-receiving members in the same manner as in Example 1, the occurrence of interference fringes in the obtained images was 9 as shown in the lower column of Table 4A.
実施例5〜10
第5〜10表に示す層形成条件に従って光受容層を形成
した以外はすべて実施例1と同様にして、a支持体(試
料N[1103〜106)−上ニ光受容層を形成した。Examples 5 to 10 A support (sample N [1103 to 106)] - upper two photoreceptive layers were prepared in the same manner as in Example 1 except that the photoreceptive layer was formed according to the layer forming conditions shown in Tables 5 to 10. was formed.
なお、各実施例において、感光層形成時、および表面層
形成時における使用ガスのガス流量は、第11表に示す
ように、各々第32〜39図に示す流量変化曲線に従っ
て、マイクロコンピュータ−制御により、自動的に調整
し、また、各実施例において感光層中に含有せしめる硼
素原子は、実施例2と同じ条件で導入した。In each example, the gas flow rates of the gases used during the formation of the photosensitive layer and the formation of the surface layer were determined by microcomputer control according to the flow rate change curves shown in FIGS. 32 to 39, as shown in Table 11. Boron atoms, which were automatically adjusted and contained in the photosensitive layer in each example, were introduced under the same conditions as in Example 2.
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。When images were formed on these light-receiving members in the same manner as in Example 1, good results similar to those in Example 1 were obtained.
第 11 表
〔発明の効果の概略〕
本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。Table 11 [Summary of Effects of the Invention] 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. In particular, even when laser light, which is coherent monochromatic light, is used as a light source, it significantly prevents the appearance of interference fringes in images formed due to interference phenomena, and forms extremely high-quality visible images. be able to.
また、本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、また、特に最波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且つ光
応答が速く、さらに極めて優れた電気的、光学的、光導
電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を示す。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 longest wavelength side, so it is particularly suitable for matching with semiconductor lasers, and has a high photoresponsiveness. It exhibits excellent electrical, optical, photoconductive properties, electrical pressure resistance, and use environment properties.
殊に、電子写真用光受容部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定しており高感度で、高SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ハーフトーノが鮮明に出て、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。In particular, when applied as a light-receiving member for electrophotography, there is no influence of residual potential on image formation, its electrical characteristics are stable, it is highly sensitive, and it has a high signal-to-noise ratio. Therefore, it has excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics, and can stably and repeatedly produce high-quality images with high density, clear halftone, and high resolution.
第1図は、本発明の光受容部材の層構造を模式的に示し
た図であり、第2乃至4図は、本発明における干渉縞の
発生の防止の原理を説明するだめの部分拡大図であシ、
第2図は、自由表面と、感光層と表面層の界面とが非平
行な場合に干渉縞の発生が防止しうろことを示す図、第
3図は、支持体上に設けられる構成層各層の界面が平行
である場合と非平行である場合の反射光強度を比較する
図、第4図は、感光層を構成する層が二以上の多層でち
る場合における干渉縞の発生の防止を説明する図である
。第5図は、本発明の光受容部材の支持体の表面形状の
典型例を示す図である。第6乃至10図は、従来の光受
容部材における干渉縞の発生を説明する図であって、第
6図は光受容層における干渉縞の発生、第7図は、多層
構成の光受容層における干渉縞の発生、第8図は、散乱
光による干渉縞の発生、第9図は、多層構成の光受容層
における散乱光による干渉縞の発生、第10図は、光受
容層の構成層各層の界面が平行である場合の干渉縞の発
生を各々示している。第11〜19図は、本発明の感光
層における酸素原子、炭素原子および窒素原子の中から
選ばれる少なくとも一種、および第■族原子又は第■族
原子の層厚方向の分布状態を表わす図、第加〜n図は、
本発明の表面層における酸素原子、炭素原子および窒素
原子の中から選ばれる少なくとも一種の層厚方向の分布
状態を表わす図であり、各図において、縦軸は光受容層
の層厚を示し、横軸は各原子の分布濃度を表わしている
。第n図は、本発明の光受容部材の光受容層を製造する
ための装置の一例で、グロー放電法による製造装置の模
式的説明図である。第u図は、レーザー光による画像露
光装置を示す図である。第5図は、自由表面と支持体の
表面とが平行である光受容部材を模式的に示した図であ
る。第26乃至39図は、本発明の光受容層形成におけ
るガス流量比の変化状態を示す図であり、縦軸は光受容
層の層厚、横軸は使用ガスのガス流量比を表わしている
。
第1乃至4図及び第5図について、
101.201.301.401・・・支持体、102
.202.302・・・感光層、402,402“・・
・感光層を構成する層、103.203.303.40
3・・・表面層、104.204.304・・・自由表
面、205.305・・・感光層と表面層との界面、
第6乃至10図について、
601・・・下部界面、602・・・上部界面、701
・・・支持体、702.703・・・光受容層、801
・・・支持体、802・・・光受容層、901・・・支
持体、902・・・第1層、903・・・第2層、10
01・・・支持体、1002・・・光受容層、1003
・・・支持体表面、1004・・・光受容層表面、第n
図について、
2301・・・反応室、2302〜2306・・・ガス
ボンベ、2307〜2311・・・マスフロコントロー
ラ、2312〜2316・・・流入バルブ、2317〜
2321・・・流出バルブ、2322〜2326・・・
バルブ、2327〜2331・・・圧力調整器、233
2.2333・・・補助バルブ、2334・・・メイン
バルブ、2385・・・リーク、6ルブ、2336・・
・真空計、2337・・・基体シリンダー、2338・
・・加熱ヒーp −12339・・・モーター、234
0・・・高周波電源、第24図について、
2401・・・光受容部材、24o2・・・半導体レー
ザー、2403・・・fθレンズ、 2404・・・ポ
リゴンミラー。
特許出廊人 キャノン株式会社
図面の浄書(内容に変更なし)
第1図
第3図
(A) (83(C)
R
位置
第5図
第8図
第9図
位置
第11図
第12図
第17図
□C
H2ガス B 2 Ha/H2ガス第30図
H2ガス B2H,/H,ガス手 続
補 正 書(方式)
昭和60年11月15日FIG. 1 is a diagram schematically showing the layered structure of the light-receiving member of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are partially enlarged views illustrating the principle of preventing the generation of interference fringes in the present invention. Adashi,
Figure 2 shows how interference fringes can be prevented when the free surface and the interface between the photosensitive layer and the surface layer are non-parallel. Figure 3 shows each of the constituent layers provided on the support. Figure 4, which compares the intensity of reflected light when the interfaces are parallel and non-parallel, explains how to prevent interference fringes when the photosensitive layer is composed of two or more multilayers. This is a diagram. FIG. 5 is a diagram showing a typical example of the surface shape of the support of the light-receiving member of the present invention. 6 to 10 are diagrams illustrating the occurrence of interference fringes in a conventional light-receiving member, in which FIG. 6 shows the occurrence of interference fringes in the light-receiving layer, and FIG. 7 shows the occurrence of interference fringes in the light-receiving layer with a multilayer structure. Generation of interference fringes. Figure 8 shows the generation of interference fringes due to scattered light. Figure 9 shows the generation of interference fringes due to scattered light in a multilayer photoreceptive layer. Figure 10 shows the respective constituent layers of the photoreceptive layer. Each shows the occurrence of interference fringes when the interfaces are parallel. 11 to 19 are diagrams showing the distribution state of at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms, and group (I) atoms or group (II) atoms in the layer thickness direction in the photosensitive layer of the present invention, Figures A to N are
FIG. 2 is a diagram showing the distribution state of at least one kind selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms in the layer thickness direction in the surface layer of the present invention, and in each diagram, the vertical axis indicates the layer thickness of the photoreceptive layer; The horizontal axis represents the distribution concentration of each atom. FIG. n 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. u is a diagram showing an image exposure device using laser light. FIG. 5 is a diagram schematically showing a light-receiving member in which the free surface and the surface of the support are parallel. 26 to 39 are diagrams showing changes in the gas flow rate ratio in forming the photoreceptive layer of the present invention, where the vertical axis represents the layer thickness of the photoreceptive layer, and the horizontal axis represents the gas flow rate ratio of the gas used. . Regarding Figures 1 to 4 and Figure 5, 101.201.301.401...Support, 102
.. 202.302...Photosensitive layer, 402,402"...
・Layer constituting the photosensitive layer, 103.203.303.40
3...Surface layer, 104.204.304...Free surface, 205.305...Interface between photosensitive layer and surface layer, Regarding Figures 6 to 10, 601...Lower interface, 602...・Top interface, 701
... Support, 702.703 ... Photoreceptive layer, 801
... Support, 802 ... Photoreceptive layer, 901 ... Support, 902 ... First layer, 903 ... Second layer, 10
01...Support, 1002...Photoreceptive layer, 1003
... Support surface, 1004 ... Photoreceptive layer surface, nth
Regarding the figure, 2301...Reaction chamber, 2302-2306...Gas cylinder, 2307-2311...Mass flow controller, 2312-2316...Inflow valve, 2317-
2321...Outflow valve, 2322-2326...
Valve, 2327-2331...Pressure regulator, 233
2.2333...Auxiliary valve, 2334...Main valve, 2385...Leak, 6 lube, 2336...
・Vacuum gauge, 2337...Base cylinder, 2338・
... Heating heat p -12339 ... Motor, 234
0... High frequency power supply, regarding FIG. 24, 2401... Light receiving member, 24o2... Semiconductor laser, 2403... fθ lens, 2404... Polygon mirror. Patent exhibitor Canon Co., Ltd. Engraving of drawings (no changes in content) Figure 1 Figure 3 (A) (83 (C) R Location Figure 5 Figure 8 Figure 9 Location Figure 11 Figure 12 Figure 17 Figure □C H2 gas B 2 Ha/H2 gas Figure 30 H2 gas B2H, /H, gas procedure amendment (method) November 15, 1985
Claims (19)
料で構成された感光層と、シリコン原子と、酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種
とを含有する非晶質材料で構成された表面層とを有する
光受容層を備えた光受容部材であつて、前記感光層と前
記表面層との界面において光学的バンドギャップが整合
しており、前記光受容層中のショートレンジ内に少くと
も一対の非平行な界面を有し、該非平行な界面が層方向
と垂直な面内の少なくとも一方向に多数配列し、該非平
行な界面が配列方向において各々なめらかに連結してい
ることを特徴とする光受容部材。(1) A photosensitive layer made of an amorphous material having silicon atoms as a matrix, silicon atoms, oxygen atoms,
A light-receiving member comprising a light-receiving layer having a surface layer made of an amorphous material containing at least one selected from carbon atoms and nitrogen atoms, wherein the photosensitive layer and the surface layer have an optical bandgap matching at the interface, and at least one pair of non-parallel interfaces in the short range in the photoreceptive layer, and at least one pair of non-parallel interfaces in a plane perpendicular to the layer direction. A light-receiving member characterized in that a large number of light-receiving members are arranged in a direction, and the non-parallel interfaces are smoothly connected in the arrangement direction.
から選ばれる少なくとも一種を含有している特許請求の
範囲第(1)項に記載の光受容部材。(2) The light-receiving member according to claim (1), wherein the photosensitive layer contains at least one type selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms.
許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。(3) The light-receiving member according to claim (1), wherein the photosensitive layer contains a substance that controls conductivity.
項に記載の光受容部材。(4) Claim No. (1) in which the photosensitive layer has a multilayer structure
The light-receiving member described in 2.
注入阻止層を構成層の一つとして有する特許請求の範囲
第(4)項に記載の光受容部材。(5) The light-receiving member according to claim (4), wherein the photosensitive layer has, as one of its constituent layers, a charge injection blocking layer containing a substance that controls conductivity.
許請求の範囲第(4)項に記載の光受容部材。(6) The light-receiving member according to claim (4), wherein the photosensitive layer has a barrier layer as one of the constituent layers.
囲第(1)項に記載の光受容部材。(7) The light-receiving member according to claim (1), wherein the non-parallel interfaces are regularly arranged.
囲第(1)項に記載の光受容部材。(8) The light-receiving member according to claim (1), wherein the arrangement of non-parallel interfaces is periodic.
求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。(9) The light receiving member according to claim (1), which has a short range of 0.3 to 500μ.
則的に配列しているなめらかな凹凸に基づいて形成され
ている特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。(10) The light-receiving member according to claim (1), wherein the non-parallel interface is formed based on regularly arranged smooth irregularities provided on the surface of the support.
つて形成されている特許請求の範囲第(10)項に記載
の光受容部材。(11) The light-receiving member according to claim (10), wherein the smooth irregularities are formed by sinusoidal linear protrusions.
1)項に記載の光受容部材。(12) Claim No. 1, wherein the support body is cylindrical (
The light-receiving member according to item 1).
て螺線構造を有する特許請求の範囲第(12)項に記載
の光受容部材。(13) The light-receiving member according to claim (12), wherein the sinusoidal linear protrusion has a spiral structure within the plane of the support.
範囲第(13)項に記載の光受容部材。(14) The light-receiving member according to claim (13), wherein the spiral structure is a multi-spiral structure.
て区分されている特許請求の範囲第(11)項に記載の
光受容部材。(15) The light-receiving member according to claim (11), wherein the sinusoidal linear protrusion is divided in the direction of its ridgeline.
持体の中心軸に沿つている特許請求の範囲第(15)項
に記載の光受容部材。(16) The light-receiving member according to claim (15), wherein the ridgeline direction of the sinusoidal linear protrusion is along the central axis of the cylindrical support.
の範囲第(10)項に記載の光受容部材。(17) The light receiving member according to claim (10), wherein the smooth unevenness has an inclined surface.
範囲第(17)項に記載の光受容部材。(18) The light-receiving member according to claim (17), wherein the inclined surface is mirror-finished.
れたなめらかな凹凸と同一のピッチで配列されたなめら
かな凹凸が形成されている特許請求の範囲第(10)項
に記載の光受容部材。(19) The free surface of the light-receiving layer is provided with smooth irregularities arranged at the same pitch as the smooth irregularities provided on the support surface. Light receiving member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19662985A JPS6256968A (en) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Photoreceptive member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19662985A JPS6256968A (en) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Photoreceptive member |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6256968A true JPS6256968A (en) | 1987-03-12 |
Family
ID=16360939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19662985A Pending JPS6256968A (en) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Photoreceptive member |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6256968A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7866378B2 (en) | 2004-11-09 | 2011-01-11 | Denso Corporation | Double-wall pipe, method of manufacturing the same and refrigerant cycle device provided with the same |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP19662985A patent/JPS6256968A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7866378B2 (en) | 2004-11-09 | 2011-01-11 | Denso Corporation | Double-wall pipe, method of manufacturing the same and refrigerant cycle device provided with the same |
US9669499B2 (en) | 2004-11-09 | 2017-06-06 | Denso Corporation | Double-wall pipe, method of manufacturing the same and refrigerant cycle device provided with the same |
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