JPH03198060A - 電子写真記録用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複写機、ファクシミリ、光プリンタなどの電
子写真記録装置に用いられる感光体に関するものである
。

［従来の技術］ 従来の感光体としては、ａ−３ｉ、５ｅ−Ｔｅ系、ｏｐ
ｃ等多くの種類があり、その構造としては、帯電能、ス
ペクトル感度の要求から、第６図示のように導電性基板
ａの上面に、キャリヤ発生層（ＣＧＬ）ｂとキャリヤ輸
送層（ＣＴＬ）Ｃとを積層形成して機能分離型としたも
のがある。

［解決しようとする課１ｆｉｌ これらの従来の感光体の露光エネルギーと表面電位の関
係は、第７図に縦軸を感光体表面電位Ｖ。

横軸を露光エネルギーＥとすると、なだらかな凹曲線ｄ
で感光体感度特性が表わされる。このような感度特性を
もった感光体上に静電潜像を形成する場合、光源の発光
エネルギーに変動を生じると、露光部の表面電位にばら
つきを生じてしまう。すなわち低露光エネルギーＥＬで
は、表面電位がＶｌ、となり、高露光エネルギー”　Ｉ
ｔでは表面電位がＶｕとなる。このばらつきを押えるた
め光源としてレーザを用いた場合には、出力の温度変動
を押えるためにレーザの温度制御を行なわなければなら
ず、また走査中央部と周辺部のエネルギーを一定とする
ため、レンズ設計が複雑となる。ＬＥＤアレイを用いた
場合には、ＬＥＤチップの発光エネルギーによりチップ
の選別、出力補正を行なわなければならない。

そこで本発明は、光源の露光エネルギーに変動があって
も、光照射部での感光体の表面電位が一定となり、その
結果、光源の出力エネルギーに影響されず、エツジの切
れの良好な、安定した記録の得られる感光体を提供する
ことを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の電子写真記録用感
光体においては、導電性基体］二にｐｎ接合したキャリ
ア発生層とキャリア輸送層とが積層して形成してあり、
ｐｎ接合は感光体の表面を帯電させたときに逆バイアス
電界が印加されるように形成しである。

［作用］ ｐｎ接合したキャリア発生層は、光の照射により接合部
において電子正孔対を発生し、電子なだれ現象によって
多数の電子正孔対を生成する。生成された電子および正
孔の一方は感光体表面側へ、他方は基体側へそれぞれド
リフトする。電子なだれ現象の停止までに生成されるキ
ャリア数は一定であるので、露光部の表面電位は光の強
弱によらずにほぼ一定となる。

［実施例］ 第１図は本発明による感光体の構成の一例を示すもので
、アルミニウムにより形成された導電性基体１上に、ｎ
型層２とｐ型層３とを接合したキャリア発生層４と、キ
ャリア輸送層５とが積層して形成してあり、このｐｎ接
合は感光体の表面を帯電させたときに逆バイアス電界が
印加されるように形成しであるもので、図示のように感
光体の表面を負帯電した場合には、導電性基体１側にｎ
型層２が積層されることになる。また感光体の表面を正
帯電した場合には、導電性基体１側にｐ型層３が積層さ
れることになる。

第２図にキャリア増倍を説明するエネルギー単位図を示
している。ｐｎ接合の逆バイアス電界を増大させて、電
場の強さが１０５Ｖ１０１以上になると、電子なだれ増
倍が生じる。これはっぎのように説明される。光吸収に
より電子正孔対“ＡｌＢ“が発生し、伝導体に励起され
た電子Ｂは、加速されて充分なエネルギーを得る。加速
された電子Ｃは新たな電子正孔対“Ｅ、Ｆ”を発生させ
る。

発生した電子正孔対”Ｅ、Ｆ”はそれぞれ反対向きにド
リフトし、さらに電子正孔対を発生させる。

このような現象が連鎖的に進行して電子なだれ増倍が生
じる。

第３図は電流増倍率Ｍの電圧依存性を曲線ｅで示してい
る。これは光で励起された電子正孔対がドリフト中に他
の電子正孔対を発生させる確率をＰとすると Ｍ−１＋ｐ十ｐ２＋Ｐ３・・・−１／（１−Ｐ）である
。

以上のことに基づいて、本発明による感光体の動作原理
を、キャリア生成によるエネルギー準位の変化を示す第
４図によって説明する。

この例は第１図示のように感光体の表面を負帯電させ、
導電性基体１側にｎ型層２を形成して逆バイアス電圧が
印加されたものである。感光体が帯電能の低い５ｅ−Ｔ
ｅ系感光体であっても、膜厚５０μｍ程度に８００〜１
００ＯＶ程度が帯電されることになるから、第４図（ａ
）の未露光のときの電界は１０５Ｖ／ｃｍより大となっ
ている。

そこで、ｐｎ接合したキャリア発生層４に光が照射され
ると、上記したように電子正孔対が発生し、電子なだれ
現象によって多数の電子正孔対が生成される。生成され
た電子正孔対のうち正孔は感光体表面側へ、また電子は
導電性基体１側へドリフトする。ドリフトして行った電
荷により、第４図（ｂ）に示すように、接合部の電界は
小さくなり、キャリア生成効率は急激に減少する。

光照射はある時間ｔだけなされる。照射の初期において
は電子なだれ現象が引き起こされるが、接合部の電界が
ある値以下になった時以後のキャリアは、光吸収によっ
て直接生じたものだけとなる。強い光を照射した場合に
は、短い時間で電子なだれ現象は停止し、弱い光の場合
には比較的長い時間続くが、電子なだれ現象が停止する
のは接合部の電界、すなわち生成キャリア数で決まるの
で、照射光の強弱によらず電子なだれ現象停止までに生
成されるキャリア数は一定となる。

電流増倍率Ｍは理想的な場合には１０４にも達するので
、電子なだれ現象停止後に生成されるキャリア（光吸収
による）数は微小なものとなり、低露光エネルギーＥＬ
でも高露光エネルギーＥＩＩでも、結局は第５図示の感
光体感度特性を示す曲線ｆのように、露光エネルギーの
強弱によらないで、露光部の表面電位ＶＬ”＝ｖ１１と
なってほぼ一定となる。

第１図示の実施例においては、キャリア輸送層５をキャ
リア発生層４の上に形成したが、この逆にキャリア発生
層をキャリア輸送層の上に形成してもよい。

［効果］ このような構成にかかる本発明では、光源の露光エネル
ギーに変動があっても、光照射部での感光体の表面電位
が一定となり、その結果、光源の出力エネルギーに影響
されず、エツジの切れの良好な、安定した記録の得られ
る感光体となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はキャ
リア増倍を説明するエネルギー準位図、第３図はなだれ
増倍の電圧依存性を示すグラフ、第４図はキャリア生成
によるエネルギー準位の変化を示すエネルギー準位図、
第５図は本発明による感光体の感度特性図、第６図は従
来の機能分離型感光体を示す断面図、第７図は従来の感
光体の感度特性図である。 １・　・導電性基体、 ２・　・ｎ型層、 ３・　・ｐ型層、 ４・・・キャリア発生層、 ５・・・キャリア輸送層。 以　　上 出　願　人　株式会社　精　工　舎 代　理　人　弁理士　松田和子 第１図 第４図 （ａ）　　来電え ｐ望　　　　　ｎｌＥ！ （ｂ）露乞 ｐ型　　　　ｎ製 第２図 第３図 第６図 逆ノ（イアス１〔スＥ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性基体上にｐｎ接合したキャリア発生層とキャリア
   輸送層とが積層して形成してあり、上記ｐｎ接合は感光
   体の表面を帯電させたときに逆バイアス電界が印加され
   るように形成してあることを特徴とする電子写真記録用
   感光体。