JPH02167554A - 電子写真装置 - Google Patents
電子写真装置Info
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- JPH02167554A JPH02167554A JP25188789A JP25188789A JPH02167554A JP H02167554 A JPH02167554 A JP H02167554A JP 25188789 A JP25188789 A JP 25188789A JP 25188789 A JP25188789 A JP 25188789A JP H02167554 A JPH02167554 A JP H02167554A
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- Japan
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- photoconductive
- light
- type material
- film
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- Prior art date
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- Granted
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- 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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明はレーザ・プリンタ等の電子写真装置に関する。
レーザ・プリンタ等の電子写真装置において、電荷潜像
形成、現像、転写を行なうために使用する記録用部品は
金属、半導体等からなる基体電極の表面に光導電膜を被
着させたものである。従来、この光導電用材料として、
有機系材料ではP V KTNFやピラリゾン−シアニ
ン色素系、銅フタロシアニン系などが、無機系材料では
非晶質セレン系、多結晶硫化カドミウム系などが用いら
れている。
形成、現像、転写を行なうために使用する記録用部品は
金属、半導体等からなる基体電極の表面に光導電膜を被
着させたものである。従来、この光導電用材料として、
有機系材料ではP V KTNFやピラリゾン−シアニ
ン色素系、銅フタロシアニン系などが、無機系材料では
非晶質セレン系、多結晶硫化カドミウム系などが用いら
れている。
しかし、有機系材料は一般に耐摩擦性に劣ると共に光感
度が低く、とくに波長が650nm以上の光に対しては
急激に感度が低下する。また、無機材料においても、非
晶質セレン系材料では波長550nm以上、多結晶硫化
カドミウム材料でも波長700nm以」二で急激に感度
が低下するほか、最近の高速化された機器においては耐
摩擦性が問題となっている。 一方、小型、高効率、直接高速変調可能などの特徴を有
する半導体レーザの出現により、光導電材料についても
、長波長(〜770nm)まで光感度を有し、かつ耐摩
擦性に優れた新しい光電導膜の出現が望まれている。本
発明は、半導体レーザを光源として用いることができる
電子写真装置、特にその光導電積層体の改良された形態
を提供することを目的とする。 r問題点を解決するための手段] −L述した課題は、導電性基体と、この導電性基体上に
形成され、光導電領域を有する積層構造体とを有し、帯
電による」二記導電性基体と」−配積層構造体の表面と
の間の電位差が、約10 m 、J /cm’の光照射
量により0.1μs −0、1秒の範囲内で光照射時間
によらずに30%まで減少することを特徴とする電子写
真装置の構成により解決される。 [作用] 水素を多量に含有する非晶質のシリコン−ゲルマニウム
(以下、a−8i−Geと略記する。)系材料は、 (2)ドーピングおよび生成条件の制御により導電型お
よび比抵抗値を大幅に変えることがでること、 (2)a−3j−Geの組成を変えることにより、パン
1くギャップが可変であり、容易にペテロ接合が形成で
きること(第1図参照)、(3)強い共有性結合をもつ
、耐摩擦性の高い材料であること、 という特徴を有する。この材料系を用いたベテロ接合を
有する膜構造を形成することにより、L記の新しい光導
電膜を提供することかできる。又、このa−8〕−Ge
にカーボン(C)を含ませて、a−8」−C−Geとし
ても、同様の効果を期待できる。(第1図参照) このような特性を右する非晶質半導体を光導電領域とし
て用いることにより、実用的な電子写真装置を実現する
ことができる。
度が低く、とくに波長が650nm以上の光に対しては
急激に感度が低下する。また、無機材料においても、非
晶質セレン系材料では波長550nm以上、多結晶硫化
カドミウム材料でも波長700nm以」二で急激に感度
が低下するほか、最近の高速化された機器においては耐
摩擦性が問題となっている。 一方、小型、高効率、直接高速変調可能などの特徴を有
する半導体レーザの出現により、光導電材料についても
、長波長(〜770nm)まで光感度を有し、かつ耐摩
擦性に優れた新しい光電導膜の出現が望まれている。本
発明は、半導体レーザを光源として用いることができる
電子写真装置、特にその光導電積層体の改良された形態
を提供することを目的とする。 r問題点を解決するための手段] −L述した課題は、導電性基体と、この導電性基体上に
形成され、光導電領域を有する積層構造体とを有し、帯
電による」二記導電性基体と」−配積層構造体の表面と
の間の電位差が、約10 m 、J /cm’の光照射
量により0.1μs −0、1秒の範囲内で光照射時間
によらずに30%まで減少することを特徴とする電子写
真装置の構成により解決される。 [作用] 水素を多量に含有する非晶質のシリコン−ゲルマニウム
(以下、a−8i−Geと略記する。)系材料は、 (2)ドーピングおよび生成条件の制御により導電型お
よび比抵抗値を大幅に変えることがでること、 (2)a−3j−Geの組成を変えることにより、パン
1くギャップが可変であり、容易にペテロ接合が形成で
きること(第1図参照)、(3)強い共有性結合をもつ
、耐摩擦性の高い材料であること、 という特徴を有する。この材料系を用いたベテロ接合を
有する膜構造を形成することにより、L記の新しい光導
電膜を提供することかできる。又、このa−8〕−Ge
にカーボン(C)を含ませて、a−8」−C−Geとし
ても、同様の効果を期待できる。(第1図参照) このような特性を右する非晶質半導体を光導電領域とし
て用いることにより、実用的な電子写真装置を実現する
ことができる。
以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例]。
第2図は本発明の−っの実施例の断面図であり、1はp
形のa S j、−x −y Cx G e y膜(
0、3> x≧0+]、>y≧O9比抵抗10”’Ω’
Cnl、厚さfμm、ボロン・1〜−ブ)、2はp形ま
たはn形のa−8j+−u−vcuGev膜(0、3>
u≧0,1.>v≧O2ただし、v > y J比抵
抗101′Ω・cm、厚さgILm)、3はn形のa
S i+ −+ −t C、G et H’jj。 (0、3> s≧0,1.:>t≧0.ただし、v )
t 。 比抵抗1014Ω・cm、厚さh μm、燐ドープ)、
4は金属又は半導体からなる基体電極である。 ここで、x = y = O、f = 50 μm r
u = O+v = 0 、4 + g = Ott
m 、 s = t = O、h = 9μmとし、
コロナ放電によりN1の表面が負で、表面と電極4との
電位差600Vに1F電させる。 これに、層1の表面から、波長770nmの半導体レー
ザー光を照射すると、N1は通過し、N2で吸収される
。そしてここに正孔・電子対が発生するが、正孔は表面
へ、電子は電極4へ電界にkより引き出され、上記の帯
電を中和する。電位差が30%まで減少するに要した光
照射量は光照射時間0.1μs〜0.1秒の範囲で照射
時間によらず、約10 m J /cm2である。これ
は光導電キャリアの発生効率30%に相当する。なお、
光を照射しない時の帯電電位の減衰(暗減衰)率は、電
位が10%低下することに要する時間が11秒という割
合である。 ■の値は、1〉■〉○の間で変えることができる。■の
値を増すと、より長波長まで感光波長が伸びるが、上記
暗減衰率は増加するので、0.1〜0.8の範囲内がよ
り好ましい。 また、XとSの値は、Oから約0.3程度まで増すこと
ができ、照射光の透過性、膜の安定性。 耐摩擦性の向上がみられる。 層1の導電型をn形、JliJ3の導電型をp形として
も良い。この場合には、N1の表面は正に帯電させて光
を照射することにより、前記と同様は特性を得ることが
できる。 Mlの厚さfとN3の厚さhは、その和が電子写真にお
けるトナーを吸引するに要する帯電電位差(約600〜
800V)に対して、光導電膜がブレークダウンしない
厚さ(約601.1m以上)選んであれば良く、各々の
層の厚さは上記の例に限定されない。 実施例2゜ 第3図は、帯電電位差に対する耐圧をa−8i系材料以
外の層の助けをかりて得るようにした本発明の変形例で
ある。第3図において、層上5はp形弁晶質Se層(比
抵抗10”Ω・cm、厚さ50μm)、層11はp形a
−3i層(比抵抗1013Ω’cm、厚さ1μm)、層
12はn形又はn形のa −Sio、6Geo、<!
(厚さ1μm)、層13はn形a−8iM(比抵抗10
13Ω’cm、厚さ1μm)、116はn形弁晶質5e
l(比抵抗10”Ω・am、厚さ1μm)、14は電極
である。 なお、非晶質5eJilは結晶化を防止するために、一
般に少量のAs、Te、Sbなどが添加されている。こ
の光導電膜の動作2機能、特性は第2図のものと同様で
ある。 実施例3゜ 第4図は、耐摩擦性向上のために、第3図と同し構造に
おいて、層15の非晶質Se層の表面に、厚さ1μmの
p形a Sio、7Co、aの[17形成したもので
ある。 第3図、第4図において、層15又は16の厚さを両者
の和と同一にすれば、いずれか一方を省いても良い。ま
た、M15,16の両方又は一方は、ポリビニールカル
バゾール系やピラゾリン系などの有機層であっても良い
。 なお、本発明で使用する非晶質の(Si、C。 G e )膜は、リアクティブ・スパッタリング法。 グロー放電法などで形成することができる。例えば、リ
アクティブ・スパッタリング法では次の様にして作製す
ることができる。 すなわち、膜を被着すべき基板(例えば、AQのドラム
)と、スパッタ源となるターゲット電極材料(S ]、
I C+ G e )とをスパッタ装置内に対向して
設置し、I X 10””Torr以下に排気したのち
、ArおよびH2ガスを導入して約5 X 10−3T
orrの真空度とし、ターゲット電極に高周波電力を入
力することにより、ターゲット電極材料が雰囲気ガス中
のH2をとり込んで基板」二に付着し、水素を含むa−
(Si、C,Ge)膜が形成される。多層膜形成におけ
る各層の厚紀さは、高周波電力および/またはスパッタ
リング時間を調節することにより制御される。また、各
層の組成比は、ターゲット電極において、Si。 C,Geの占める面積の比を変えることにより任意に制
御することができる。 例えば、直径150mm、長さ500mmのA (1,
ドラム表面上に、厚さlILmのa−8io、oCo、
++厚さ1μmのa Sj、o、eGeo、+、厚さ
60μmのa Sio、eCo、+からなる多層膜を
形成するには、長さ550mm、幅80mmのターゲッ
ト電極において、最初にSj、Cの面積比を7:3に選
んで約4分間スパッタリングを行ない、つぎに、S i
−+Geの面積比を9.4.:0.6に選んで約4分間
スパッタリングを行ない、最後に、再びターゲット電極
のSj、Cの面積比を7:3に選んで約4時間スパッタ
リングを行なうことにより得られる。 この場合における高周波人力は約10kWで、Aflド
ラムは回転させながらスパッタリングを行なう。トラム
上に形成される膜の組成比と、ターゲット電極上の各材
料の面積比が異なるのは、材料によりスパッタされる速
度が異なるためであり、上記の面積比はこれを考慮して
設定されている。 [発明の効果] 本発明によれば、レーザプリンタ等の超高速変調可能な
半導体レーザを用いた実用に適した電子写真装置を実現
することができる。
形のa S j、−x −y Cx G e y膜(
0、3> x≧0+]、>y≧O9比抵抗10”’Ω’
Cnl、厚さfμm、ボロン・1〜−ブ)、2はp形ま
たはn形のa−8j+−u−vcuGev膜(0、3>
u≧0,1.>v≧O2ただし、v > y J比抵
抗101′Ω・cm、厚さgILm)、3はn形のa
S i+ −+ −t C、G et H’jj。 (0、3> s≧0,1.:>t≧0.ただし、v )
t 。 比抵抗1014Ω・cm、厚さh μm、燐ドープ)、
4は金属又は半導体からなる基体電極である。 ここで、x = y = O、f = 50 μm r
u = O+v = 0 、4 + g = Ott
m 、 s = t = O、h = 9μmとし、
コロナ放電によりN1の表面が負で、表面と電極4との
電位差600Vに1F電させる。 これに、層1の表面から、波長770nmの半導体レー
ザー光を照射すると、N1は通過し、N2で吸収される
。そしてここに正孔・電子対が発生するが、正孔は表面
へ、電子は電極4へ電界にkより引き出され、上記の帯
電を中和する。電位差が30%まで減少するに要した光
照射量は光照射時間0.1μs〜0.1秒の範囲で照射
時間によらず、約10 m J /cm2である。これ
は光導電キャリアの発生効率30%に相当する。なお、
光を照射しない時の帯電電位の減衰(暗減衰)率は、電
位が10%低下することに要する時間が11秒という割
合である。 ■の値は、1〉■〉○の間で変えることができる。■の
値を増すと、より長波長まで感光波長が伸びるが、上記
暗減衰率は増加するので、0.1〜0.8の範囲内がよ
り好ましい。 また、XとSの値は、Oから約0.3程度まで増すこと
ができ、照射光の透過性、膜の安定性。 耐摩擦性の向上がみられる。 層1の導電型をn形、JliJ3の導電型をp形として
も良い。この場合には、N1の表面は正に帯電させて光
を照射することにより、前記と同様は特性を得ることが
できる。 Mlの厚さfとN3の厚さhは、その和が電子写真にお
けるトナーを吸引するに要する帯電電位差(約600〜
800V)に対して、光導電膜がブレークダウンしない
厚さ(約601.1m以上)選んであれば良く、各々の
層の厚さは上記の例に限定されない。 実施例2゜ 第3図は、帯電電位差に対する耐圧をa−8i系材料以
外の層の助けをかりて得るようにした本発明の変形例で
ある。第3図において、層上5はp形弁晶質Se層(比
抵抗10”Ω・cm、厚さ50μm)、層11はp形a
−3i層(比抵抗1013Ω’cm、厚さ1μm)、層
12はn形又はn形のa −Sio、6Geo、<!
(厚さ1μm)、層13はn形a−8iM(比抵抗10
13Ω’cm、厚さ1μm)、116はn形弁晶質5e
l(比抵抗10”Ω・am、厚さ1μm)、14は電極
である。 なお、非晶質5eJilは結晶化を防止するために、一
般に少量のAs、Te、Sbなどが添加されている。こ
の光導電膜の動作2機能、特性は第2図のものと同様で
ある。 実施例3゜ 第4図は、耐摩擦性向上のために、第3図と同し構造に
おいて、層15の非晶質Se層の表面に、厚さ1μmの
p形a Sio、7Co、aの[17形成したもので
ある。 第3図、第4図において、層15又は16の厚さを両者
の和と同一にすれば、いずれか一方を省いても良い。ま
た、M15,16の両方又は一方は、ポリビニールカル
バゾール系やピラゾリン系などの有機層であっても良い
。 なお、本発明で使用する非晶質の(Si、C。 G e )膜は、リアクティブ・スパッタリング法。 グロー放電法などで形成することができる。例えば、リ
アクティブ・スパッタリング法では次の様にして作製す
ることができる。 すなわち、膜を被着すべき基板(例えば、AQのドラム
)と、スパッタ源となるターゲット電極材料(S ]、
I C+ G e )とをスパッタ装置内に対向して
設置し、I X 10””Torr以下に排気したのち
、ArおよびH2ガスを導入して約5 X 10−3T
orrの真空度とし、ターゲット電極に高周波電力を入
力することにより、ターゲット電極材料が雰囲気ガス中
のH2をとり込んで基板」二に付着し、水素を含むa−
(Si、C,Ge)膜が形成される。多層膜形成におけ
る各層の厚紀さは、高周波電力および/またはスパッタ
リング時間を調節することにより制御される。また、各
層の組成比は、ターゲット電極において、Si。 C,Geの占める面積の比を変えることにより任意に制
御することができる。 例えば、直径150mm、長さ500mmのA (1,
ドラム表面上に、厚さlILmのa−8io、oCo、
++厚さ1μmのa Sj、o、eGeo、+、厚さ
60μmのa Sio、eCo、+からなる多層膜を
形成するには、長さ550mm、幅80mmのターゲッ
ト電極において、最初にSj、Cの面積比を7:3に選
んで約4分間スパッタリングを行ない、つぎに、S i
−+Geの面積比を9.4.:0.6に選んで約4分間
スパッタリングを行ない、最後に、再びターゲット電極
のSj、Cの面積比を7:3に選んで約4時間スパッタ
リングを行なうことにより得られる。 この場合における高周波人力は約10kWで、Aflド
ラムは回転させながらスパッタリングを行なう。トラム
上に形成される膜の組成比と、ターゲット電極上の各材
料の面積比が異なるのは、材料によりスパッタされる速
度が異なるためであり、上記の面積比はこれを考慮して
設定されている。 [発明の効果] 本発明によれば、レーザプリンタ等の超高速変調可能な
半導体レーザを用いた実用に適した電子写真装置を実現
することができる。
第1図は非晶質の5j−C−Geの組成比とバンドギャ
ップの関係を示す図、第2図〜第4図は本発明の実施例
を示す断面図である。 図において、 1 ・n形の非晶質S l + −x −y CX G
e y膜2− n形又はn形の非晶質S]、t−u−
CuGe、膜3 n形の非晶質S −i 、 、−、、
C、G C,IJ4.14 金属又は半導体からなる基
体電極1・・・P形の非晶質Si層 2・・P形又はn形の非晶質S lo、 6G e03
・・・n形の非晶質Si層 5・・・p形弁晶質Se層 6・n形の非晶質Se層
ップの関係を示す図、第2図〜第4図は本発明の実施例
を示す断面図である。 図において、 1 ・n形の非晶質S l + −x −y CX G
e y膜2− n形又はn形の非晶質S]、t−u−
CuGe、膜3 n形の非晶質S −i 、 、−、、
C、G C,IJ4.14 金属又は半導体からなる基
体電極1・・・P形の非晶質Si層 2・・P形又はn形の非晶質S lo、 6G e03
・・・n形の非晶質Si層 5・・・p形弁晶質Se層 6・n形の非晶質Se層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、導電性基体と、この導電性基体上に形成され、光導
電領域を有する積層構造体とを有し、帯電による上記導
電性基体と上記積層構造体の表面との間の電位差が、約
10mJ/cm^2の光照射量により0.1μs〜0.
1秒の範囲内で光照射時間によらずに30%まで減少す
ることを特徴とする電子写真装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載の電子写真装置におい
て、前記光照射は半導体レーザ光であることを特徴とす
る電子写真装置。 3、特許請求の範囲第1項に記載の電子写真装置におい
て、前記帯電によりあらかじめ設定された電位差は60
0Vであることを特徴とする電子写真装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25188789A JPH0648386B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 電子写真装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25188789A JPH0648386B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 電子写真装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3293786A Division JPS61221755A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 非晶質Si−Ge系層を有する記録用部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02167554A true JPH02167554A (ja) | 1990-06-27 |
| JPH0648386B2 JPH0648386B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=17229428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25188789A Expired - Lifetime JPH0648386B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 電子写真装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648386B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0695411A (ja) * | 1992-09-09 | 1994-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 静電潜像形成装置 |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25188789A patent/JPH0648386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0695411A (ja) * | 1992-09-09 | 1994-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 静電潜像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0648386B2 (ja) | 1994-06-22 |
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