JPH0282261A - 像担持体 - Google Patents
像担持体Info
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- JPH0282261A JPH0282261A JP23458488A JP23458488A JPH0282261A JP H0282261 A JPH0282261 A JP H0282261A JP 23458488 A JP23458488 A JP 23458488A JP 23458488 A JP23458488 A JP 23458488A JP H0282261 A JPH0282261 A JP H0282261A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photoconductive
- ppm
- surface layer
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- G03G5/08242—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers at least one with varying composition
-
- 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
- G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
- G03G5/142—Inert intermediate layers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子写真装置等において静電潜像を記録する
ための像担持体に関し、更に詳述すれば両極性動作が可
能な像担持体に関する。
ための像担持体に関し、更に詳述すれば両極性動作が可
能な像担持体に関する。
両極性動作が可能な感光体として、アモルファスシリコ
ン(以下a−3i という)感光体が発表されている(
例えば昭和56年、電気学会全国大会等)。
ン(以下a−3i という)感光体が発表されている(
例えば昭和56年、電気学会全国大会等)。
該感光体は導電性表面を有する支持体上にa−Stを主
成分とする光導電層を形成したものである。
成分とする光導電層を形成したものである。
ところで、上述の如き単層構造のa−5i悪感光は、感
光体としての基本性能が劣るという致命的な問題があり
、商品化に至っていない。一方、多層構造の感光体は、
商品化されているが、これは−極性動作専用のものであ
る。
光体としての基本性能が劣るという致命的な問題があり
、商品化に至っていない。一方、多層構造の感光体は、
商品化されているが、これは−極性動作専用のものであ
る。
つまり、両極性感光体においては、ホール、エレクトロ
ンの両方のキャリアが走行できる必要があるが、これら
の各走行性能が両方とも良好となるものが従来、存在し
なかったのである。
ンの両方のキャリアが走行できる必要があるが、これら
の各走行性能が両方とも良好となるものが従来、存在し
なかったのである。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ホー
ル、エレクトロンの各走行性能がともに良好となるよう
に不純物添加量を最適化した光導電層及び表面層を備え
る多層構造の像担持体の提供を目的とする。
ル、エレクトロンの各走行性能がともに良好となるよう
に不純物添加量を最適化した光導電層及び表面層を備え
る多層構造の像担持体の提供を目的とする。
本発明に係る像担持体は、導電性表面を有する支持体上
に、非晶質シリコンを主成分とし、0.6ppm≦B/
Si≦1.4 ppm+の膜厚Xの第1層、及び1.4
ppm≦B / S i≦4.0 ppmの膜厚yの
第2J!を有り、5L=x+yが1/40≦y/Lの関
係をなす光導電層と、非晶質シリコンを主成分とし、少
なくとも800ppm≦B/Si≦4800ppm の
B 、及び3゜atoo+ic%≦N/SiのNを含有
する表面層とを、これらの間に中間層を介して順に積層
形成してなり、前記中間層は、前記光導電層側の近傍で
は前記第2層と、また前記表面層側の近傍では表面層と
夫々B/Si及びN/Siの組成比が等しいB及びNを
含有し、両近傍間では両組成比を連続的に変化してある
ことを特徴とする。
に、非晶質シリコンを主成分とし、0.6ppm≦B/
Si≦1.4 ppm+の膜厚Xの第1層、及び1.4
ppm≦B / S i≦4.0 ppmの膜厚yの
第2J!を有り、5L=x+yが1/40≦y/Lの関
係をなす光導電層と、非晶質シリコンを主成分とし、少
なくとも800ppm≦B/Si≦4800ppm の
B 、及び3゜atoo+ic%≦N/SiのNを含有
する表面層とを、これらの間に中間層を介して順に積層
形成してなり、前記中間層は、前記光導電層側の近傍で
は前記第2層と、また前記表面層側の近傍では表面層と
夫々B/Si及びN/Siの組成比が等しいB及びNを
含有し、両近傍間では両組成比を連続的に変化してある
ことを特徴とする。
上述の如き組成比により、最適な光導電層及び表面層が
得られると共に中間層を介した光導電層と表面層との間
のエネルギギャップの最適化が図れる。これによりホー
ル、エレクトロンの各走行性能はともに良好となる。
得られると共に中間層を介した光導電層と表面層との間
のエネルギギャップの最適化が図れる。これによりホー
ル、エレクトロンの各走行性能はともに良好となる。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。第1図は、本発明に係る像担持体の基本構造
のエネルギバンド図である。
説明する。第1図は、本発明に係る像担持体の基本構造
のエネルギバンド図である。
図中1は、アルミニウム等の金属材料、又はガラス等の
絶縁材料の表面に導電コーティングを施した導電性表面
を有する支持体である。2はa−5iを主成分とし、前
記支持体1の導電性表面に形成された阻止層であり、3
及び4は、夫々a−3iを主成分とする膜厚Xの光導電
第1層及び膜厚yの光導電第2層であり、光導電第1層
3は前記阻止層2の表面に、また光導電第2114は光
導電第1N3の表面に夫々形成されている。5は、前記
光導電第2層の表面に形成された中間層であり、これの
表面にa−3iを主成分とする表面M6が形成しである
。
絶縁材料の表面に導電コーティングを施した導電性表面
を有する支持体である。2はa−5iを主成分とし、前
記支持体1の導電性表面に形成された阻止層であり、3
及び4は、夫々a−3iを主成分とする膜厚Xの光導電
第1層及び膜厚yの光導電第2層であり、光導電第1層
3は前記阻止層2の表面に、また光導電第2114は光
導電第1N3の表面に夫々形成されている。5は、前記
光導電第2層の表面に形成された中間層であり、これの
表面にa−3iを主成分とする表面M6が形成しである
。
第2図は第1図と表面層6の構造が異なるものであり、
第1図においては表面層6の光学的バンドギャップを一
定にしであるが、表面層には高抵抗のものが要求される
ので例えばN/Siを増加させることによって表面層6
の光学的バンドギャップ、を支持体1側よりも表面側の
方を大きくしたものである。
第1図においては表面層6の光学的バンドギャップを一
定にしであるが、表面層には高抵抗のものが要求される
ので例えばN/Siを増加させることによって表面層6
の光学的バンドギャップ、を支持体1側よりも表面側の
方を大きくしたものである。
さて、第1図及び第2図に示す如き、エネルギ分布を実
現するに際して、以下に示す検討を行った。
現するに際して、以下に示す検討を行った。
従来の正帯電ドラム(p型阻止11/i型バルク層/絶
縁性表面層)では走行キャリアは主にホールだけであっ
たが、両極性動作を行う両帯電ドラムでは、ホール、エ
レクトロンの両方のキャリアを走行させる必要がある。
縁性表面層)では走行キャリアは主にホールだけであっ
たが、両極性動作を行う両帯電ドラムでは、ホール、エ
レクトロンの両方のキャリアを走行させる必要がある。
第3図は光導電層のホール、エレクトロンの走行性能(
ημτ)のBtHb濃度依存性を測定したグラフであり
、横軸はBJhのS i If aに対する流量比〔p
ρm〕を表している。図中○印はホールの走行性能(η
μτ)eを、また・印はエレクトロンの走行性能(ημ
τ)hを夫々示す。
ημτ)のBtHb濃度依存性を測定したグラフであり
、横軸はBJhのS i If aに対する流量比〔p
ρm〕を表している。図中○印はホールの走行性能(η
μτ)eを、また・印はエレクトロンの走行性能(ημ
τ)hを夫々示す。
本図より、走行性能が両方共良好となるのは、(atl
(a) =O−4ppm付近であることが分かる。また
、負帯電では、正帯電に比べて前露光効果(イレース光
により露光されることによって2回目以後の帯電能が低
下する現象)が大きい。第4図(a)は従来の負帯電に
おける前露光効果を示すモデル図であり、表面層に光が
照射されると、ホール○がトラップされる。そこで第4
図(b)に示す如く光導電層((BzHi) =0.4
ppm )の表面側1μmにCB!H&) =1.0
ppmの光導電第2層を挿入することにより、ホール
○がトラップされなくなり、負帯電における前露光効果
を低減することができるのである。
(a) =O−4ppm付近であることが分かる。また
、負帯電では、正帯電に比べて前露光効果(イレース光
により露光されることによって2回目以後の帯電能が低
下する現象)が大きい。第4図(a)は従来の負帯電に
おける前露光効果を示すモデル図であり、表面層に光が
照射されると、ホール○がトラップされる。そこで第4
図(b)に示す如く光導電層((BzHi) =0.4
ppm )の表面側1μmにCB!H&) =1.0
ppmの光導電第2層を挿入することにより、ホール
○がトラップされなくなり、負帯電における前露光効果
を低減することができるのである。
前露光効果の評価は第5図に示す如き感光体ドラムの1
回転目の表面電位v1と、この値と2回転目の表面電位
との差v2とを用いる前露光効果評価係数ΔV=V、/
V、によって行う。
回転目の表面電位v1と、この値と2回転目の表面電位
との差v2とを用いる前露光効果評価係数ΔV=V、/
V、によって行う。
さて、負帯電時の前露光効果(以下ΔV (−)という
)を最も低くする最適な光導電層を決定する為、光導電
第1層をCBZH&) =0.4 ppm (以下、
断らない限りSil!、に対する流量比、即ち濃度を表
す)、膜厚xpm、光導電第2層を(BzHa) =1
.Oppm−、膜厚y um、 x + y =20μ
mとして実験した結果、y≧0.5μmの場合にΔV(
−)が実用可能な値をとることが確認できた。これによ
り、光導電層の膜厚をLとすると、1 /40≦y/L
の関係が得られる。
)を最も低くする最適な光導電層を決定する為、光導電
第1層をCBZH&) =0.4 ppm (以下、
断らない限りSil!、に対する流量比、即ち濃度を表
す)、膜厚xpm、光導電第2層を(BzHa) =1
.Oppm−、膜厚y um、 x + y =20μ
mとして実験した結果、y≧0.5μmの場合にΔV(
−)が実用可能な値をとることが確認できた。これによ
り、光導電層の膜厚をLとすると、1 /40≦y/L
の関係が得られる。
次に光導電第1層を19.58m1光導電第2層を0.
5μmに固定して(B2H4)濃度を変化させたところ
、ΔV(−)が実用可能な値になる場合の各層のB /
S iは、SIMS分析結果より、光導電層1rMが
0.6 pp彌≦B/Si≦1.4 ppm 、光導電
第2層が1.4 ppm≦B/Si≦4.0 ppmで
あった。
5μmに固定して(B2H4)濃度を変化させたところ
、ΔV(−)が実用可能な値になる場合の各層のB /
S iは、SIMS分析結果より、光導電層1rMが
0.6 pp彌≦B/Si≦1.4 ppm 、光導電
第2層が1.4 ppm≦B/Si≦4.0 ppmで
あった。
以上の条件を満足する光導電層の一例として、(B2H
6)濃度0.4ppm 、膜厚19.umの光導電第1
層と、(BJ&)濃度1.0ppm 、膜厚1μmの光
導電第2層とを用い、また阻止層としては、(N13
)濃度5%、(ague) 濃度20ppm 、膜厚1
μmのa−Si膜を用いた場合の最適な表面層を、膜厚
を0.3μmに固定して検討した。
6)濃度0.4ppm 、膜厚19.umの光導電第1
層と、(BJ&)濃度1.0ppm 、膜厚1μmの光
導電第2層とを用い、また阻止層としては、(N13
)濃度5%、(ague) 濃度20ppm 、膜厚1
μmのa−Si膜を用いた場合の最適な表面層を、膜厚
を0.3μmに固定して検討した。
ここで表面層は、(NH3)濃度を光導電層側から表面
層側へ80%→400%に変化させると共に、B!H,
は均一に添加し、最適な表面層を決定する為に(B2H
4)濃度をO”1O000ppmまで変化させた。
層側へ80%→400%に変化させると共に、B!H,
は均一に添加し、最適な表面層を決定する為に(B2H
4)濃度をO”1O000ppmまで変化させた。
この結果、ΔV(−)を最も低い値にできる表面層は、
SIMS分析結果により、800 ppm ≦B /
S i≦4800ppmのBと、30atomic%≦
N/SiのNとが添加されていれば良いことが判明した
。
SIMS分析結果により、800 ppm ≦B /
S i≦4800ppmのBと、30atomic%≦
N/SiのNとが添加されていれば良いことが判明した
。
更にΔV(−)をより低くする為に光導電第2層と、表
面層とを滑らかに接続することを目的としてこれらの間
に中間層を設けた。この中間層の最適化を検討した結果
、中間層における光導電第2層及び表面層の両近傍0.
001〜0.5μmのB/Si及びN / S iの組
成比を夫々光導電第2層及び表面層の各組成比と等しく
してこれらの間の組成比を連続的に変化させたところ、
中間層の膜厚として0.001〜2μm、望ましくは0
.01〜1μmであることが判明し、更に0.05〜0
.5μmとした場合にはより低いΔV (−)が得られ
た。
面層とを滑らかに接続することを目的としてこれらの間
に中間層を設けた。この中間層の最適化を検討した結果
、中間層における光導電第2層及び表面層の両近傍0.
001〜0.5μmのB/Si及びN / S iの組
成比を夫々光導電第2層及び表面層の各組成比と等しく
してこれらの間の組成比を連続的に変化させたところ、
中間層の膜厚として0.001〜2μm、望ましくは0
.01〜1μmであることが判明し、更に0.05〜0
.5μmとした場合にはより低いΔV (−)が得られ
た。
上記各条件を満足する感光体を、作製時のガス流量、圧
力、基板温度、RF POWHR等を最適化して作製す
占ことにより、両極性動作の光導電性能を示すエレクト
ロン及びホールの各ημτを共に5×1O−9CIII
/v以上にすることができた。その代表的な作製条件を
下記第1表及び第6図に示す。第6図はドープ率の変化
を示すグラフであり、縦軸に対数目盛りを取っている。
力、基板温度、RF POWHR等を最適化して作製す
占ことにより、両極性動作の光導電性能を示すエレクト
ロン及びホールの各ημτを共に5×1O−9CIII
/v以上にすることができた。その代表的な作製条件を
下記第1表及び第6図に示す。第6図はドープ率の変化
を示すグラフであり、縦軸に対数目盛りを取っている。
以下余白
次に本発明に係る像担持体の製造手順を、第7図に示す
製造装置の模式図を用いて具体的に説明する。本実施例
においては、原料ガスが導入される密封容器7内に中空
円筒上の放電電極8を配置したプラズマCVD装置を利
用し、このCv口装置の放電電極8の内部に、外周面が
洗浄化され、導電性表面を有する支持体lを同心的に回
転自在に挿入する。このような状態において、まず密封
容器7内をロータリポンプ9及びメカニカルブースタポ
ンプ10を駆動させてlXl0−”気圧程度まで減圧排
気する。そして前記支持体1を回転させながら、これの
内部に挿入されているヒータ(図示せず)によって27
0℃まで昇温加熱すると共に、密封容器7内にSil+
ガス及びH2ガスをベースとするB z It hガス
並びに、N、0ガス、更に希釈用ガスとしてlhガスを
、夫々流量設定器11を介して所定量ずつ導入し、内部
を1.0 Torrに保持する。次にこの状態にて周波
数が13.56MHzの高周波電力を光周波電源12か
ら放電電極8を高周波電位とし、支持体lをアース電位
とした200 Wの高周波電力を投入して0.3μmの
阻止層を作製する。
製造装置の模式図を用いて具体的に説明する。本実施例
においては、原料ガスが導入される密封容器7内に中空
円筒上の放電電極8を配置したプラズマCVD装置を利
用し、このCv口装置の放電電極8の内部に、外周面が
洗浄化され、導電性表面を有する支持体lを同心的に回
転自在に挿入する。このような状態において、まず密封
容器7内をロータリポンプ9及びメカニカルブースタポ
ンプ10を駆動させてlXl0−”気圧程度まで減圧排
気する。そして前記支持体1を回転させながら、これの
内部に挿入されているヒータ(図示せず)によって27
0℃まで昇温加熱すると共に、密封容器7内にSil+
ガス及びH2ガスをベースとするB z It hガス
並びに、N、0ガス、更に希釈用ガスとしてlhガスを
、夫々流量設定器11を介して所定量ずつ導入し、内部
を1.0 Torrに保持する。次にこの状態にて周波
数が13.56MHzの高周波電力を光周波電源12か
ら放電電極8を高周波電位とし、支持体lをアース電位
とした200 Wの高周波電力を投入して0.3μmの
阻止層を作製する。
以下、同様の方法で光導電第1層、光導電第2層、中間
層及び表面層を順次積層する。
層及び表面層を順次積層する。
このようにして製造した感光体の性能を評価する為、エ
レクトロン及びホールの各ημτを測定した結果、エレ
クトロンのημτは9X10−9cal/V、ホールの
ημτは6XIO−9cni/V テアリ、十分両極性
動作が可能であることが確認できた。
レクトロン及びホールの各ημτを測定した結果、エレ
クトロンのημτは9X10−9cal/V、ホールの
ημτは6XIO−9cni/V テアリ、十分両極性
動作が可能であることが確認できた。
次にこれを、市販のPPCにセットして画像を調べたと
ころ、正帯電の際には、従来の一極性装置並の画像が得
られることに加えて、rpcの帯電器の極性を負に代え
ることにより、ネガフィルムもポジに反転した画像が得
られた。
ころ、正帯電の際には、従来の一極性装置並の画像が得
られることに加えて、rpcの帯電器の極性を負に代え
ることにより、ネガフィルムもポジに反転した画像が得
られた。
以上の如く、本発明に係る像担持体では、多層fl造の
像担持体において、ホール、エレクトロンの各走行性能
が共に良好となり、実用可能なレベルでの両極性動作が
可能となった為、従来の単一極性動作用の多層構造の像
担持体と同等の性能及び信鎖性を両極性動作においても
実現できた。
像担持体において、ホール、エレクトロンの各走行性能
が共に良好となり、実用可能なレベルでの両極性動作が
可能となった為、従来の単一極性動作用の多層構造の像
担持体と同等の性能及び信鎖性を両極性動作においても
実現できた。
また、この像担持体をPPCにセットした場合には、P
PCの装備をほとんど変更することなく、画像の正転、
反転機能を付加できる等、本発明は優れた効果を奏する
。
PCの装備をほとんど変更することなく、画像の正転、
反転機能を付加できる等、本発明は優れた効果を奏する
。
第1図は本発明に係る像担持体の基本構造のエネルギバ
ンド図、第2図は第1図の構造の一部を変更したエネル
ギバンド図、第3図はημτの光導電層B2H6濃度依
存性を示すグラフ、第4図は負帯電前露光効果低減のモ
デル図、第5図は前露光効果評価係数算出図、第6図は
ドープ率の変化を示すグラフ、第7図は製造装置の模式
図である。 1・・・支持体 2・・・阻止層 3・・・光導電第1
層4・・・光導電第2層 5・・・中間層 6・・・表
面層枠 許 出願人 三洋電機株式会社代理人
弁理士 河 野 登 夫B2HC/S・H4 ζppm) 第 団 手続補正書(自発) 昭和63年12月−29日
ンド図、第2図は第1図の構造の一部を変更したエネル
ギバンド図、第3図はημτの光導電層B2H6濃度依
存性を示すグラフ、第4図は負帯電前露光効果低減のモ
デル図、第5図は前露光効果評価係数算出図、第6図は
ドープ率の変化を示すグラフ、第7図は製造装置の模式
図である。 1・・・支持体 2・・・阻止層 3・・・光導電第1
層4・・・光導電第2層 5・・・中間層 6・・・表
面層枠 許 出願人 三洋電機株式会社代理人
弁理士 河 野 登 夫B2HC/S・H4 ζppm) 第 団 手続補正書(自発) 昭和63年12月−29日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、導電性表面を有する支持体上に、非晶質シリコンを
主成分とし、0.6ppm≦B/Si≦1.4ppmの
膜厚xの第1層、及び1.4ppm≦B/Si≦4.0
ppmの膜厚yの第2層を有し、L=x+yが1/40
≦y/Lの関係をなす光導電層と、 非晶質シリコンを主成分とし、少なくとも 800ppm≦B/Si≦4800ppmのB、及び3
0atomic%≦N/SiのNを含有する表面層とを
、これらの間に中間層を介して順に積層形成してなり、 前記中間層は、前記光導電層側の近傍では 前記第2層と、また前記表面層側の近傍では表面層と夫
々B/Si及びN/Siの組成比が等しいB及びNを含
有し、両近傍間では両組成比を連続的に変化してあるこ
と を特徴とする像担持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23458488A JPH0282261A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 像担持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23458488A JPH0282261A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 像担持体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0282261A true JPH0282261A (ja) | 1990-03-22 |
Family
ID=16973312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23458488A Pending JPH0282261A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 像担持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0282261A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049327A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Canon Kabushiki Kaisha | 電子写真感光体及びこれを用いた電子写真装置 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP23458488A patent/JPH0282261A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049327A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Canon Kabushiki Kaisha | 電子写真感光体及びこれを用いた電子写真装置 |
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