JPH04296881A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH04296881A JPH04296881A JP3089667A JP8966791A JPH04296881A JP H04296881 A JPH04296881 A JP H04296881A JP 3089667 A JP3089667 A JP 3089667A JP 8966791 A JP8966791 A JP 8966791A JP H04296881 A JPH04296881 A JP H04296881A
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- light
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコロナ帯電を不要として
露光と現像とがほぼ同時に行えるように組み合わせた電
子写真方式に用いられる画像形成装置に関するものであ
る。
露光と現像とがほぼ同時に行えるように組み合わせた電
子写真方式に用いられる画像形成装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近時、コロナ放電により帯電を行うカー
ルソン方式に対して、コロナ放電を不要とする電子写真
方式が提案されている(特開昭58−44445号、特
開昭58−153957号、特開昭61−46961号
、特開昭62−280772号など)。
ルソン方式に対して、コロナ放電を不要とする電子写真
方式が提案されている(特開昭58−44445号、特
開昭58−153957号、特開昭61−46961号
、特開昭62−280772号など)。
【0003】上記提案の電子写真方式によれば、透光性
支持体上に透光性導電層と光導電層とを順次積層したド
ラム状もしくはベルト状感光体に対して、透光性支持体
側より露光するとともにバイアス電圧を印加した導電性
磁性トナーを備えた磁気ブラシでもって感光体表面を摺
擦させ、これによって帯電と露光と現像とをほぼ同時に
行う方式である。
支持体上に透光性導電層と光導電層とを順次積層したド
ラム状もしくはベルト状感光体に対して、透光性支持体
側より露光するとともにバイアス電圧を印加した導電性
磁性トナーを備えた磁気ブラシでもって感光体表面を摺
擦させ、これによって帯電と露光と現像とをほぼ同時に
行う方式である。
【0004】また、このような電子写真方式において、
上記光導電層にアモルファスシリコン層を用いることが
提案されている(特開昭63−240553 号、特開
平2−106761号)。
上記光導電層にアモルファスシリコン層を用いることが
提案されている(特開昭63−240553 号、特開
平2−106761号)。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、本発
明者等の実験によれば、上記アモルファスシリコン光導
電層を備えた感光体を用いた場合、その層厚を小さくし
て良好な画像を得ようとしても、未だ満足しえるような
画像濃度が得られず、光感度の改善が望まれる。
明者等の実験によれば、上記アモルファスシリコン光導
電層を備えた感光体を用いた場合、その層厚を小さくし
て良好な画像を得ようとしても、未だ満足しえるような
画像濃度が得られず、光感度の改善が望まれる。
【0006】また、上記アモルファスシリコン光導電層
(以下アモルファスシリコンをa−Siと略す)はIT
Oなどの透光性導電層の上にグロー放電分解法により積
層するが、透光性支持体の形状がドラム状もしくはベル
ト状である場合には、上記成膜に伴ってa−Si層に応
力が加わり、剥がれ易いという問題点もあることが判明
した。
(以下アモルファスシリコンをa−Siと略す)はIT
Oなどの透光性導電層の上にグロー放電分解法により積
層するが、透光性支持体の形状がドラム状もしくはベル
ト状である場合には、上記成膜に伴ってa−Si層に応
力が加わり、剥がれ易いという問題点もあることが判明
した。
【0007】従って本発明の目的は叙上の問題点を解決
し、光感度を高め、しかも、膜剥がれのない高信頼性か
つ高品質の画像形成装置を提供することにある。
し、光感度を高め、しかも、膜剥がれのない高信頼性か
つ高品質の画像形成装置を提供することにある。
【0008】
【問題点を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、感光体と、その感光体に現像剤を接触させつつ電圧
を印加する現像手段と、その感光体に画像露光を行うた
めの光源とを備えており、上記感光体においては透光性
支持体上に透光性導電層を形成し、その透光性導電層の
上に50μW/cm2 の光強度に対する光導電率が1
0−7(Ω・cm )−1以上であるアモルファスシリ
コンゲルマニウム系(以下、アモルファスシリコンゲル
マニウムをa−SiGeと略す)の第1の光導電層と、
暗導電率が10−9(Ω・cm) −1以下であるとと
もに上記a−SiGe系第1の光導電層の暗導電率に比
べて10分の1以下であるa−Si系第2の光導電層と
を順次積層した構成を特徴とするものであり、本装置に
よれば、更に上記感光体に透光性支持体側より画像露光
を行うための光源を配設する。
は、感光体と、その感光体に現像剤を接触させつつ電圧
を印加する現像手段と、その感光体に画像露光を行うた
めの光源とを備えており、上記感光体においては透光性
支持体上に透光性導電層を形成し、その透光性導電層の
上に50μW/cm2 の光強度に対する光導電率が1
0−7(Ω・cm )−1以上であるアモルファスシリ
コンゲルマニウム系(以下、アモルファスシリコンゲル
マニウムをa−SiGeと略す)の第1の光導電層と、
暗導電率が10−9(Ω・cm) −1以下であるとと
もに上記a−SiGe系第1の光導電層の暗導電率に比
べて10分の1以下であるa−Si系第2の光導電層と
を順次積層した構成を特徴とするものであり、本装置に
よれば、更に上記感光体に透光性支持体側より画像露光
を行うための光源を配設する。
【0009】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【0010】図1は本発明画像形成装置の基本構成を表
す模式図であり、図中、1はドラム状の感光体、2は光
源としてのLEDヘッド、3は現像器、4は転写ローラ
である。また図2は上記感光体1と現像器3の一部分を
表す説明図である。
す模式図であり、図中、1はドラム状の感光体、2は光
源としてのLEDヘッド、3は現像器、4は転写ローラ
である。また図2は上記感光体1と現像器3の一部分を
表す説明図である。
【0011】これらの図において、先ず感光体1はドラ
ム状透光性支持体5の外周面に透光性導電層6を形成し
、更にその透光性導電層6の上にa−Si系光導電層7
を積層した構成である。
ム状透光性支持体5の外周面に透光性導電層6を形成し
、更にその透光性導電層6の上にa−Si系光導電層7
を積層した構成である。
【0012】上記透光性支持体5を構成する材料には、
パイレックスガラス、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラスな
ど、また石英、サファイアなどの無機質系、並びに弗素
樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン
テレフタレート、ビニロン、エポキシ、マイラーなどの
有機樹脂系が挙げられる。
パイレックスガラス、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラスな
ど、また石英、サファイアなどの無機質系、並びに弗素
樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン
テレフタレート、ビニロン、エポキシ、マイラーなどの
有機樹脂系が挙げられる。
【0013】上記透光性導電層6を構成する材料には、
インジウム・スズ・酸化物(ITO)、酸化錫、酸化鉛
、酸化インジウム、ヨウ化銅などがあり、また半透明に
なる程度に薄くしたAl、Ni、Auなどから成る金属
層を用いてもよい。その層形成法には真空蒸着法、活性
反応蒸着法、RFスパッタリング法、DCスパッタリン
グ法、RFマグネトロンスパッタリング法、DCマグネ
トロンスパッタリング法、熱CVD法、プラズマCVD
法、スプレー法、塗布法、浸漬法などがある。
インジウム・スズ・酸化物(ITO)、酸化錫、酸化鉛
、酸化インジウム、ヨウ化銅などがあり、また半透明に
なる程度に薄くしたAl、Ni、Auなどから成る金属
層を用いてもよい。その層形成法には真空蒸着法、活性
反応蒸着法、RFスパッタリング法、DCスパッタリン
グ法、RFマグネトロンスパッタリング法、DCマグネ
トロンスパッタリング法、熱CVD法、プラズマCVD
法、スプレー法、塗布法、浸漬法などがある。
【0014】上記感光体1のある一部を介して、LED
ヘッド2と現像器3がほぼ対称的に配置される。
ヘッド2と現像器3がほぼ対称的に配置される。
【0015】現像器3は、円柱状の磁極ローラ8と、そ
の外周に亘って配設されたスリーブ9とから成り、更に
トナー受10に貯蔵された現像剤としての一成分磁性導
電性トナーはスリーブ9の外周へ配送され、磁気ブラシ
11を形成する。また、スリーブ9と透光性導電層6と
の間にはバイアス電源12が設けられ、その両者6、9
の間に感光体1の電位特性に応じて+或いは−の10〜
300Vの電圧を印加する。
の外周に亘って配設されたスリーブ9とから成り、更に
トナー受10に貯蔵された現像剤としての一成分磁性導
電性トナーはスリーブ9の外周へ配送され、磁気ブラシ
11を形成する。また、スリーブ9と透光性導電層6と
の間にはバイアス電源12が設けられ、その両者6、9
の間に感光体1の電位特性に応じて+或いは−の10〜
300Vの電圧を印加する。
【0016】かくして上記構成の画像形成装置によれば
、回転する感光体1の透光性支持体5にLEDヘッド2
より画像露光の光を照射し、a−Si系光導電層7の内
部に正孔と電子を発生させると、現像器3側に+のバイ
アス電圧を印加してあれば、そのバイアス電圧によって
電子はa−Si系光導電層7の表面側へ移動し、磁気ブ
ラシ11の末端の正電荷と打ち消し合い、もしくは引き
合い、感光体1の表面に導電性トナーが付着される。 そして、その導電性トナーは転写ローラ4により記録紙
13上に転写され、次いで定着される。
、回転する感光体1の透光性支持体5にLEDヘッド2
より画像露光の光を照射し、a−Si系光導電層7の内
部に正孔と電子を発生させると、現像器3側に+のバイ
アス電圧を印加してあれば、そのバイアス電圧によって
電子はa−Si系光導電層7の表面側へ移動し、磁気ブ
ラシ11の末端の正電荷と打ち消し合い、もしくは引き
合い、感光体1の表面に導電性トナーが付着される。 そして、その導電性トナーは転写ローラ4により記録紙
13上に転写され、次いで定着される。
【0017】本発明の画像形成装置においては、上記a
−Si系光導電層7が図3に示すように少なくとも順次
第1の層7aと第2の層7bとが積層され、第1の層7
aはa−SiGe系であるとともに50μW/cm2
の光強度に対する光導電率が10−7(Ω・cm )−
1以上であり、第2の層7bにおいては暗導電率が10
−9(Ω・cm )−1以下であり、しかも、第1の層
7aの暗導電率に比べて10分の1以下であるような構
成であって、これによって光感度が顕著に高められる点
が特徴である。
−Si系光導電層7が図3に示すように少なくとも順次
第1の層7aと第2の層7bとが積層され、第1の層7
aはa−SiGe系であるとともに50μW/cm2
の光強度に対する光導電率が10−7(Ω・cm )−
1以上であり、第2の層7bにおいては暗導電率が10
−9(Ω・cm )−1以下であり、しかも、第1の層
7aの暗導電率に比べて10分の1以下であるような構
成であって、これによって光感度が顕著に高められる点
が特徴である。
【0018】上記構成によれば、透光性支持体5より入
射した光の大部分は第1の層7aに到達すると吸収され
、光生成キャリアが発生し、光励起作用が行われる。そ
して、第2の層7bにおいては、その光励起キャリアの
うち現像バイアスと逆極性の電荷を、その現像バイアス
による電界で感光体表面へ輸送する機能がある。
射した光の大部分は第1の層7aに到達すると吸収され
、光生成キャリアが発生し、光励起作用が行われる。そ
して、第2の層7bにおいては、その光励起キャリアの
うち現像バイアスと逆極性の電荷を、その現像バイアス
による電界で感光体表面へ輸送する機能がある。
【0019】本発明者等は、このように各層7a、7b
に固有な機能を持たせるように光導電率や暗導電率を所
定の範囲に設定した場合、光感度が高められることを見
い出した。
に固有な機能を持たせるように光導電率や暗導電率を所
定の範囲に設定した場合、光感度が高められることを見
い出した。
【0020】第1の層7aにおいては、50μW/cm
2 の強度の光に対する光導電率が10−7(Ω・cm
)−1以上であることが必要であり、これによって十
分にキャリア発生することができ、また、第2の層7b
においてはキャリアを十分に輸送する機能を持たせる場
合、電荷保持や耐圧確保のために暗導電率が10−9(
Ω・cm )−1以下であって、しかも、第1の層7a
の暗導電率よりも小さくなるように高抵抗であることが
必要であり、本発明者等の実験によれば、暗導電率が1
0倍以上の差となるように低くするのが良いことを確認
した。
2 の強度の光に対する光導電率が10−7(Ω・cm
)−1以上であることが必要であり、これによって十
分にキャリア発生することができ、また、第2の層7b
においてはキャリアを十分に輸送する機能を持たせる場
合、電荷保持や耐圧確保のために暗導電率が10−9(
Ω・cm )−1以下であって、しかも、第1の層7a
の暗導電率よりも小さくなるように高抵抗であることが
必要であり、本発明者等の実験によれば、暗導電率が1
0倍以上の差となるように低くするのが良いことを確認
した。
【0021】また上記のように2層に機能分離した場合
には光導電率の暗導電率に対する比率、即ち光導電性に
ついては、第1の層7aが第2の層7bに比べて大きく
するのがよく、これによって第1の層7aにおいてより
多くの光生成キャリアが発生し、透光性支持体側からの
露光に対する光感度が顕著に高められるという点で望ま
しい。また、第1の層7aは第2の層7bに比べて光導
電率を高めた方がよく、これによっても第1の層7aに
おいてより多くの光生成キャリアが発生し、透光性支持
体側からの露光に対する光感度が顕著に高められるとい
う点で望ましい。第2の層7bについては第1の層7a
に比べて暗導電率を1桁以上小さくして高抵抗にするこ
とがよく、これによって感光体の帯電特性や電荷保持能
や絶縁耐圧等が高められ、感光体層の厚みをより薄くし
て用いることが可能になるという点で望ましい。
には光導電率の暗導電率に対する比率、即ち光導電性に
ついては、第1の層7aが第2の層7bに比べて大きく
するのがよく、これによって第1の層7aにおいてより
多くの光生成キャリアが発生し、透光性支持体側からの
露光に対する光感度が顕著に高められるという点で望ま
しい。また、第1の層7aは第2の層7bに比べて光導
電率を高めた方がよく、これによっても第1の層7aに
おいてより多くの光生成キャリアが発生し、透光性支持
体側からの露光に対する光感度が顕著に高められるとい
う点で望ましい。第2の層7bについては第1の層7a
に比べて暗導電率を1桁以上小さくして高抵抗にするこ
とがよく、これによって感光体の帯電特性や電荷保持能
や絶縁耐圧等が高められ、感光体層の厚みをより薄くし
て用いることが可能になるという点で望ましい。
【0022】上記のような特性並びに機能を有する2層
構成にするには、周期律表第IIIa族元素や第Va族
元素を含有させたり、C、N、O等の元素を含有させた
り、或いは各層の光導電層を形成する際の成膜条件にお
いて、原料ガス及び希釈ガスのガス流量やガス圧、高周
波電力、成膜温度等を適宜設定することにより得られる
。
構成にするには、周期律表第IIIa族元素や第Va族
元素を含有させたり、C、N、O等の元素を含有させた
り、或いは各層の光導電層を形成する際の成膜条件にお
いて、原料ガス及び希釈ガスのガス流量やガス圧、高周
波電力、成膜温度等を適宜設定することにより得られる
。
【0023】更にまた第1の層7aは、その元素比率を
下記の通りの範囲内に設定した場合、特に長波長側の光
感度を顕著に高めることができる。
下記の通りの範囲内に設定した場合、特に長波長側の光
感度を顕著に高めることができる。
【0024】Si1−X GeX
0.05≦X≦0.5
好適には 0.1≦X≦0.4
【0025】上記X値が0.05未満の場合には、長波
長光の吸収が小さいためその光感度を高めることができ
ず、X値が0.5を超える場合には、膜の内部欠陥が増
大して光導電率が著しく小さくなり、光キャリアの励起
機能が低下する。
長光の吸収が小さいためその光感度を高めることができ
ず、X値が0.5を超える場合には、膜の内部欠陥が増
大して光導電率が著しく小さくなり、光キャリアの励起
機能が低下する。
【0026】またこの際、光学的バンドギャップ(Eg
opt)が1.3〜1.7eVになるように成膜条件を
設定すると、この層7aの良好な光導電性が得られる。
opt)が1.3〜1.7eVになるように成膜条件を
設定すると、この層7aの良好な光導電性が得られる。
【0027】第1の層7aは、例えばグロー放電分解法
、スパッタリング法、ECR法、蒸着法などにより形成
し、その形成に当たってダングリングボンド終端用に水
素(H)やハロゲン元素を1〜40原子%含有させる。 また、この層7aの暗導電率や光導電率などの電気的特
性、Egoptなどについて所望の特性を得るために、
IIIa族元素やVa族元素を含有させるとよい。
、スパッタリング法、ECR法、蒸着法などにより形成
し、その形成に当たってダングリングボンド終端用に水
素(H)やハロゲン元素を1〜40原子%含有させる。 また、この層7aの暗導電率や光導電率などの電気的特
性、Egoptなどについて所望の特性を得るために、
IIIa族元素やVa族元素を含有させるとよい。
【0028】IIIa族元素やVa族元素の含有量は、
正バイアスに対しては、ノンドープまたはVa族元素を
500ppm以下、好適には0.1〜100ppm、或
いはIIIa族元素を100ppm以下、好適には30
ppm以下が望ましく、他方、負バイアスに対しては、
ノンドープまたはIIIa族元素を1000ppm以下
、好適には0.1〜500ppmで、それぞれ第2の層
7bよりも多く含有させるとよい。
正バイアスに対しては、ノンドープまたはVa族元素を
500ppm以下、好適には0.1〜100ppm、或
いはIIIa族元素を100ppm以下、好適には30
ppm以下が望ましく、他方、負バイアスに対しては、
ノンドープまたはIIIa族元素を1000ppm以下
、好適には0.1〜500ppmで、それぞれ第2の層
7bよりも多く含有させるとよい。
【0029】第1の層7aの厚みは、0.05〜5μm
、好適には0.1〜3μmにすればよく、この範囲内で
あれば高い光感度が得られ、残留電位が低くなる。
、好適には0.1〜3μmにすればよく、この範囲内で
あれば高い光感度が得られ、残留電位が低くなる。
【0030】第2の層7bにも、バイアス対応型に応じ
て第1の層7aと同様な範囲のIIIa族元素やVa族
元素を含有させれば良いが、第1の層7aよりも低い暗
導電率を保持するため、それらの含有は第1の層7aよ
りも少なくする。就中、この第2の層7bをi型化して
高抵抗にするためには、IIIa族元素を100ppm
以下、好適には0.1〜30ppmの範囲で含有させる
とよく、これによって電荷保持能や絶縁耐圧が十分に高
められるとともに、キャリアの走行も十分に確保される
。
て第1の層7aと同様な範囲のIIIa族元素やVa族
元素を含有させれば良いが、第1の層7aよりも低い暗
導電率を保持するため、それらの含有は第1の層7aよ
りも少なくする。就中、この第2の層7bをi型化して
高抵抗にするためには、IIIa族元素を100ppm
以下、好適には0.1〜30ppmの範囲で含有させる
とよく、これによって電荷保持能や絶縁耐圧が十分に高
められるとともに、キャリアの走行も十分に確保される
。
【0031】この第2の層7bにa−SiCを使用する
場合には、そのカーボン量は、Si1−Y CY のY
値で0.01≦Y≦0.5、好適には0.05≦Y≦0
.45の範囲がよい。
場合には、そのカーボン量は、Si1−Y CY のY
値で0.01≦Y≦0.5、好適には0.05≦Y≦0
.45の範囲がよい。
【0032】この第2の層7bの厚みは0.5〜10μ
m、好適には1〜8μmの範囲内にすればよい。
m、好適には1〜8μmの範囲内にすればよい。
【0033】本発明の画像形成装置は上述した光導電層
7に更に図4〜図6に示すように透光性導電層6と光導
電層7の間にキャリア注入阻止層14を形成したり、或
いは光導電層7の上に表面層15を積層してもよい。
7に更に図4〜図6に示すように透光性導電層6と光導
電層7の間にキャリア注入阻止層14を形成したり、或
いは光導電層7の上に表面層15を積層してもよい。
【0034】表面層15は絶縁層もしくは高抵抗層であ
り、有機材料もしくは無機材料のいずれによっても形成
することができる。
り、有機材料もしくは無機材料のいずれによっても形成
することができる。
【0035】尚、本発明においては、絶縁層及び高抵抗
層を次のように定義する。
層を次のように定義する。
【0036】先ず、絶縁層とは体積抵抗率が極めて大き
く、その層の内部において、正負両電極の電荷の移動を
共に阻止する性質を有するものをいう。他方の高抵抗層
とは体積抵抗率が絶縁層に比べて小さいが、光導電層に
比べて大きいものである。就中、その層の内部において
一方の極性の電荷の移動は阻止するが、他方の極性の電
荷の移動を許容する性質を有するものが望ましい。
く、その層の内部において、正負両電極の電荷の移動を
共に阻止する性質を有するものをいう。他方の高抵抗層
とは体積抵抗率が絶縁層に比べて小さいが、光導電層に
比べて大きいものである。就中、その層の内部において
一方の極性の電荷の移動は阻止するが、他方の極性の電
荷の移動を許容する性質を有するものが望ましい。
【0037】絶縁層に用いられる有機材料であれば、マ
イラー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリパラキ
シリレンなどが挙げられ、それを塗布或いは蒸着などの
方法により形成する。
イラー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリパラキ
シリレンなどが挙げられ、それを塗布或いは蒸着などの
方法により形成する。
【0038】絶縁層もしくは高抵抗層に用いられる無機
材料としては例えばa−SiCがあり、その他にシリコ
ンナイトライド、シリコンオキサイド、シリコンオキシ
カーバイド、シリコンオキシナイトライドなどがあり、
それを薄膜形成手段により形成する。
材料としては例えばa−SiCがあり、その他にシリコ
ンナイトライド、シリコンオキサイド、シリコンオキシ
カーバイド、シリコンオキシナイトライドなどがあり、
それを薄膜形成手段により形成する。
【0039】表面層15にa−SiC層を用いた場合に
はa−Si系光導電層7に含まれるカーボン量に比べて
カーボンを多く含有させればよい。その場合、Si1−
X CX のX値で0.3<X<1.0、好適には0.
5≦X≦0.95の範囲がよい。
はa−Si系光導電層7に含まれるカーボン量に比べて
カーボンを多く含有させればよい。その場合、Si1−
X CX のX値で0.3<X<1.0、好適には0.
5≦X≦0.95の範囲がよい。
【0040】表面層15の厚みは0.05〜5μm、好
適には0.1〜3μmにすればよく、0.05μm未満
の場合には、この層15で十分な画像濃度の向上や絶縁
耐圧の向上ができず、また、繰り返し使用した場合、磨
耗により寿命も劣る。5μmを超えた場合には精細な電
荷パターンを形成するに当たって、この層15中で電界
(電気力線)が膜面方向に広がりを生じ、これにより、
解像力の低下をきたし、十分な解像度が得られない。或
いは表面に残留する電荷が多くなって残留電位が高くな
るため、画像濃度の低下やバックのカブリ或いは繰り返
し使用における画像濃度の変化等の問題が生じる。
適には0.1〜3μmにすればよく、0.05μm未満
の場合には、この層15で十分な画像濃度の向上や絶縁
耐圧の向上ができず、また、繰り返し使用した場合、磨
耗により寿命も劣る。5μmを超えた場合には精細な電
荷パターンを形成するに当たって、この層15中で電界
(電気力線)が膜面方向に広がりを生じ、これにより、
解像力の低下をきたし、十分な解像度が得られない。或
いは表面に残留する電荷が多くなって残留電位が高くな
るため、画像濃度の低下やバックのカブリ或いは繰り返
し使用における画像濃度の変化等の問題が生じる。
【0041】前記キャリア注入阻止層14には絶縁層ま
たは高抵抗層またはP型半導体層、N型半導体層のいず
れの層を用いてもよい。この層14には前記表面層15
と同じ材料により形成してもよく、或いはa−Si系の
材料を用いてもよい。通常、a−Si系光導電層7にお
ける光キャリア発生に有効な光を吸収しないように、そ
の光導電層7に比べて光学的バンドギャップを大きくす
る必要がある。そのために例えば酸素または窒素等の元
素を含有させるとよい。また、キャリア注入阻止層14
をa−SiC層により形成した場合、光導電層7に比べ
てカーボン量を多くすればよい。
たは高抵抗層またはP型半導体層、N型半導体層のいず
れの層を用いてもよい。この層14には前記表面層15
と同じ材料により形成してもよく、或いはa−Si系の
材料を用いてもよい。通常、a−Si系光導電層7にお
ける光キャリア発生に有効な光を吸収しないように、そ
の光導電層7に比べて光学的バンドギャップを大きくす
る必要がある。そのために例えば酸素または窒素等の元
素を含有させるとよい。また、キャリア注入阻止層14
をa−SiC層により形成した場合、光導電層7に比べ
てカーボン量を多くすればよい。
【0042】また、キャリア注入阻止層14をa−Si
系の層により形成する場合、透光性導電層5から光導電
層7へのキャリアの注入を阻止するために不純物元素を
含有させてP型やN型の半導体層としてもよい。即ち、
負電荷キャリアの注入を阻止するためには第IIIa族
元素を1〜10,000ppm、好適には100〜5,
000ppm含有するとよく、一方、正電荷キャリアの
注入を阻止するためには第Va族元素を5,000pp
m以下、好適には300〜3,000ppm含有すると
よい。これらの元素は層厚方向に亘って勾配を設けても
よく、その場合には層全体の平均含有量が上記範囲内で
あればよい。
系の層により形成する場合、透光性導電層5から光導電
層7へのキャリアの注入を阻止するために不純物元素を
含有させてP型やN型の半導体層としてもよい。即ち、
負電荷キャリアの注入を阻止するためには第IIIa族
元素を1〜10,000ppm、好適には100〜5,
000ppm含有するとよく、一方、正電荷キャリアの
注入を阻止するためには第Va族元素を5,000pp
m以下、好適には300〜3,000ppm含有すると
よい。これらの元素は層厚方向に亘って勾配を設けても
よく、その場合には層全体の平均含有量が上記範囲内で
あればよい。
【0043】このようにキャリア注入阻止層14に第I
IIa族元素を含有した場合、正極性の現像バイアスが
用いられ、他方、第Va族元素を含有した場合、負極性
の現像バイアスが用いられる。
IIa族元素を含有した場合、正極性の現像バイアスが
用いられ、他方、第Va族元素を含有した場合、負極性
の現像バイアスが用いられる。
【0044】第IIIa族元素や第Va族元素としては
、それぞれB元素やP元素が共有結合性に優れて半導体
特性を敏感に変え得る点で、その上優れた注入阻止能並
びに光感度が得られるという点で望ましい。
、それぞれB元素やP元素が共有結合性に優れて半導体
特性を敏感に変え得る点で、その上優れた注入阻止能並
びに光感度が得られるという点で望ましい。
【0045】上記キャリア注入阻止層14には酸素及び
/又は窒素の各元素合計含有量が0.01〜30原子%
の範囲内で含有させた場合、透光性導電層6からのキャ
リアの注入を更に一層阻止することができるとともに、
その層6に対する密着力も一段と高めることができる。
/又は窒素の各元素合計含有量が0.01〜30原子%
の範囲内で含有させた場合、透光性導電層6からのキャ
リアの注入を更に一層阻止することができるとともに、
その層6に対する密着力も一段と高めることができる。
【0046】また上記キャリア注入阻止層14の厚みは
0.01〜5μm、好適には0.1〜3μmの範囲内が
よく、これにより、必要な絶縁耐圧が確保し易く、また
この層での露光の不必要な吸収を抑制して光導電層にお
いて光キャリアを有効に生成でき、しかも、残留電位の
上昇を抑制することができる。
0.01〜5μm、好適には0.1〜3μmの範囲内が
よく、これにより、必要な絶縁耐圧が確保し易く、また
この層での露光の不必要な吸収を抑制して光導電層にお
いて光キャリアを有効に生成でき、しかも、残留電位の
上昇を抑制することができる。
【0047】次に実施例を個々詳述する。
【0048】(例1)透明な円筒状ガラス基板の周面に
、透光性導電層としてITO層を活性反応蒸着法により
1000Åの厚みで形成し、次いでその上に容量結合型
グロー放電分解装置を用いて表1の成膜条件によりa−
Si注入阻止層、光導電層の第1の層と第2の層、a−
SiC表面高抵抗層を順次積層して、感光体Aを作製し
た。
、透光性導電層としてITO層を活性反応蒸着法により
1000Åの厚みで形成し、次いでその上に容量結合型
グロー放電分解装置を用いて表1の成膜条件によりa−
Si注入阻止層、光導電層の第1の層と第2の層、a−
SiC表面高抵抗層を順次積層して、感光体Aを作製し
た。
【0049】
【表1】
【0050】この感光体Aについて、50μW/cm2
の光強度に対する光導電性σp 並びにσd を測定
したところ、表1に示す通りの結果が得られた。
の光強度に対する光導電性σp 並びにσd を測定
したところ、表1に示す通りの結果が得られた。
【0051】かくして得られた感光体Aにおいては、a
−Si注入阻止層がITO層との密着性に優れ、膜の剥
がれが生じなかった。また、この感光体Aを図1に示す
ような画像形成装置に装着し、そして、スリーブ9と透
光性導電層6との間に+100Vの電圧を印加しながら
、波長660nm、露光量0.6μW/cm2 の条件
で画像露光を行い、感光体上にトナー像を形成し、その
トナー像を記録紙に転写し、熱定着を行って画像を得た
。この画像を評価したところ、O.D.が1.2の画像
濃度を有し、バックのカブリのない解像度の良好な画像
であった。
−Si注入阻止層がITO層との密着性に優れ、膜の剥
がれが生じなかった。また、この感光体Aを図1に示す
ような画像形成装置に装着し、そして、スリーブ9と透
光性導電層6との間に+100Vの電圧を印加しながら
、波長660nm、露光量0.6μW/cm2 の条件
で画像露光を行い、感光体上にトナー像を形成し、その
トナー像を記録紙に転写し、熱定着を行って画像を得た
。この画像を評価したところ、O.D.が1.2の画像
濃度を有し、バックのカブリのない解像度の良好な画像
であった。
【0052】また、感光体Aの画像評価に際し、露光光
源に波長740nmの長波長光のLEDヘッドを用いて
露光光量0.5μW/cm2 の条件で画像露光を行っ
たところ、同様に画像濃度、バックのカブリ、解像度と
もに良好な画像が得られ、長波長側の光に対しても高い
光感度を有していた。
源に波長740nmの長波長光のLEDヘッドを用いて
露光光量0.5μW/cm2 の条件で画像露光を行っ
たところ、同様に画像濃度、バックのカブリ、解像度と
もに良好な画像が得られ、長波長側の光に対しても高い
光感度を有していた。
【0053】(例2)(例1)の感光体作製に当たって
、表1に示す各層に代えて表2に示す成膜条件によりa
−Si注入阻止層、第1の層、第2の層、a−SiC表
面高抵抗層を順次形成し、その他は(例1)と同じ条件
により作製して感光体Bを作った。
、表1に示す各層に代えて表2に示す成膜条件によりa
−Si注入阻止層、第1の層、第2の層、a−SiC表
面高抵抗層を順次形成し、その他は(例1)と同じ条件
により作製して感光体Bを作った。
【0054】
【表2】
【0055】かくして得られた感光体Bの光導電率σp
と暗導電率σd を(例1)と同様に測定したところ
、表2に示す通りの結果が得られ、また、膜の剥がれが
生じなかった。次にこの感光体Bを(例1) と同様に
画像形成装置に装着し、同一条件で画像露光を行い、感
光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を記録紙に転
写し、熱定着を行って画像を得た。この画像を評価した
ところ、O.D.が1.2の画像濃度を有し、バックの
カブリのない、解像度の良好な画像であった。
と暗導電率σd を(例1)と同様に測定したところ
、表2に示す通りの結果が得られ、また、膜の剥がれが
生じなかった。次にこの感光体Bを(例1) と同様に
画像形成装置に装着し、同一条件で画像露光を行い、感
光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を記録紙に転
写し、熱定着を行って画像を得た。この画像を評価した
ところ、O.D.が1.2の画像濃度を有し、バックの
カブリのない、解像度の良好な画像であった。
【0056】また(例1) と同様に、露光光源に波長
740nmの長波長光のLEDヘッドを用いて露光光量
0.5μW/cm2 の条件で画像露光を行ったところ
、十分な画像濃度が得られず、バックのカブリ、解像度
も良くない画像となり、a−SiGeから成る第1の光
導電層を用いた場合に比べて、長波長側の光感度が劣っ
ていた。
740nmの長波長光のLEDヘッドを用いて露光光量
0.5μW/cm2 の条件で画像露光を行ったところ
、十分な画像濃度が得られず、バックのカブリ、解像度
も良くない画像となり、a−SiGeから成る第1の光
導電層を用いた場合に比べて、長波長側の光感度が劣っ
ていた。
【0057】(例3)次に本発明者等は(例1)の感光
体Aを作製するに当たり、第1の層と第2の層の成膜に
おける各ガスの流量、ガス圧、RF電力などの条件を変
えて各層の光導電率σp (露光条件:660nm、5
0μW/cm2 )並びに暗導電率σd を表3に示す
ように変え、これによって感光体C〜Mを作製し、そし
て、各感光体の画像濃度、バックのカブリ及び解像度を
測定したところ、表3に示す通りの結果が得られた。
体Aを作製するに当たり、第1の層と第2の層の成膜に
おける各ガスの流量、ガス圧、RF電力などの条件を変
えて各層の光導電率σp (露光条件:660nm、5
0μW/cm2 )並びに暗導電率σd を表3に示す
ように変え、これによって感光体C〜Mを作製し、そし
て、各感光体の画像濃度、バックのカブリ及び解像度を
測定したところ、表3に示す通りの結果が得られた。
【0058】
【表3】
【0059】同表中に示す各種評価結果はいずれも◎印
、○印及び△印の3種類に区分しており、いずれも◎印
は非常に良好な評価が得られた場合であり、○印は実用
上何等支障がない位にやや良好な評価が得られた場合で
あり、また△印はやや劣って実用上問題がある場合であ
る。
、○印及び△印の3種類に区分しており、いずれも◎印
は非常に良好な評価が得られた場合であり、○印は実用
上何等支障がない位にやや良好な評価が得られた場合で
あり、また△印はやや劣って実用上問題がある場合であ
る。
【0060】表3に示す結果より本発明の感光体D、E
、G、H、J、Kにおいては、画像濃度、バックのカブ
リ、解像度のいずれの特性も優れていることが判る。
、G、H、J、Kにおいては、画像濃度、バックのカブ
リ、解像度のいずれの特性も優れていることが判る。
【0061】(例4)透明な円筒状ガラス基板の周面に
、透光性導電層としてITO層を活性反応蒸着法により
1000Åの厚みで形成し、次いでその上に容量結合型
グロー放電分解装置を用いて表4の成膜条件によりa−
Si注入阻止層、光導電層の第1の層と第2の層、a−
SiC表面絶縁層を順次積層して、感光体Nを作製した
。
、透光性導電層としてITO層を活性反応蒸着法により
1000Åの厚みで形成し、次いでその上に容量結合型
グロー放電分解装置を用いて表4の成膜条件によりa−
Si注入阻止層、光導電層の第1の層と第2の層、a−
SiC表面絶縁層を順次積層して、感光体Nを作製した
。
【0062】
【表4】
【0063】この感光体Aについて、50μW/cm2
の光強度に対する光導電性σp 並びにσd を測定
したところ、表4に示す通りの結果が得られた。
の光強度に対する光導電性σp 並びにσd を測定
したところ、表4に示す通りの結果が得られた。
【0064】かくして得られた感光体Nにおいては、a
−Si注入阻止層がITO層との密着性に優れ、膜の剥
がれが生じなかった。また、この感光体Nを図1に示す
ような画像形成装置に装着し、そして、スリーブ9と透
光性導電層6との間に+100Vの電圧を印加しながら
、波長660nm、露光量0.6μW/cm2 の条件
で画像露光を行い、感光体上にトナー像を形成し、その
トナー像を記録紙に転写し、熱定着を行って画像を得た
。この画像を評価したところ、O.D.が1.2の画像
濃度を有し、バックのカブリのない解像度の良好な画像
であった。
−Si注入阻止層がITO層との密着性に優れ、膜の剥
がれが生じなかった。また、この感光体Nを図1に示す
ような画像形成装置に装着し、そして、スリーブ9と透
光性導電層6との間に+100Vの電圧を印加しながら
、波長660nm、露光量0.6μW/cm2 の条件
で画像露光を行い、感光体上にトナー像を形成し、その
トナー像を記録紙に転写し、熱定着を行って画像を得た
。この画像を評価したところ、O.D.が1.2の画像
濃度を有し、バックのカブリのない解像度の良好な画像
であった。
【0065】また、感光体Nの画像評価に際し、露光光
源に波長740nmの長波長光のLEDヘッドを用いて
露光光量0.5μW/cm2 の条件で画像露光を行っ
たところ、同様に画像濃度、バックのカブリ、解像度と
もに良好な画像が得られ、長波長側の光に対しても高い
光感度を有していた。
源に波長740nmの長波長光のLEDヘッドを用いて
露光光量0.5μW/cm2 の条件で画像露光を行っ
たところ、同様に画像濃度、バックのカブリ、解像度と
もに良好な画像が得られ、長波長側の光に対しても高い
光感度を有していた。
【0066】(例5)(例4)の感光体作製に当たって
、表4に示す各層に代えて表5に示す成膜条件によりa
−Si注入阻止層、第1の層、第2の層、a−SiC表
面絶縁層を順次形成し、その他は(例4)と同じ条件に
より作製して感光体Oを作った。
、表4に示す各層に代えて表5に示す成膜条件によりa
−Si注入阻止層、第1の層、第2の層、a−SiC表
面絶縁層を順次形成し、その他は(例4)と同じ条件に
より作製して感光体Oを作った。
【0067】
【表5】
【0068】かくして得られた感光体Oの光導電率σp
と暗導電率σd を(例4)と同様に測定したところ
、表5に示す通りの結果が得られ、また、膜の剥がれが
生じなかった。次にこの感光体Oを(例4) と同様に
画像形成装置に装着し、同一条件で画像露光を行い、感
光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を記録紙に転
写し、熱定着を行って画像を得た。この画像を評価した
ところ、O.D.が1.2の画像濃度を有し、バックの
カブリのない、解像度の良好な画像であった。
と暗導電率σd を(例4)と同様に測定したところ
、表5に示す通りの結果が得られ、また、膜の剥がれが
生じなかった。次にこの感光体Oを(例4) と同様に
画像形成装置に装着し、同一条件で画像露光を行い、感
光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を記録紙に転
写し、熱定着を行って画像を得た。この画像を評価した
ところ、O.D.が1.2の画像濃度を有し、バックの
カブリのない、解像度の良好な画像であった。
【0069】また(例4) と同様に、露光光源に波長
740nmの長波長光のLEDヘッドを用いて露光光量
0.5μW/cm2 の条件で画像露光を行ったところ
、十分な画像濃度が得られず、バックのカブリ、解像度
も良くない画像となり、a−SiGeから成る第1の光
導電層を用いた場合に比べて、長波長側の光感度が劣っ
ていた。
740nmの長波長光のLEDヘッドを用いて露光光量
0.5μW/cm2 の条件で画像露光を行ったところ
、十分な画像濃度が得られず、バックのカブリ、解像度
も良くない画像となり、a−SiGeから成る第1の光
導電層を用いた場合に比べて、長波長側の光感度が劣っ
ていた。
【0070】(例6)次に本発明者等は(例4)の感光
体Nを作製するに当たり、第1の層と第2の層の成膜に
おける各ガスの流量、ガス圧、RF電力などの条件を変
えて各層の光導電率σp (露光条件:660nm、5
0μW/cm2 )並びに暗導電率σd を表6に示す
ように変え、これによって感光体P〜Zを作製し、そし
て、各感光体の画像濃度、バックのカブリ及び解像度を
測定したところ、表6に示す通りの結果が得られた。
体Nを作製するに当たり、第1の層と第2の層の成膜に
おける各ガスの流量、ガス圧、RF電力などの条件を変
えて各層の光導電率σp (露光条件:660nm、5
0μW/cm2 )並びに暗導電率σd を表6に示す
ように変え、これによって感光体P〜Zを作製し、そし
て、各感光体の画像濃度、バックのカブリ及び解像度を
測定したところ、表6に示す通りの結果が得られた。
【0071】
【表6】
【0072】同表中に示す各種評価結果はいずれも◎印
、○印及び△印の3種類に区分しており、いずれも◎印
は非常に良好な評価が得られた場合であり、○印は実用
上何等支障がない位にやや良好な評価が得られた場合で
あり、また△印はやや劣って実用上問題がある場合であ
る。
、○印及び△印の3種類に区分しており、いずれも◎印
は非常に良好な評価が得られた場合であり、○印は実用
上何等支障がない位にやや良好な評価が得られた場合で
あり、また△印はやや劣って実用上問題がある場合であ
る。
【0073】表6に示す結果より本発明の感光体Q、R
、T、U、W、Xにおいては、画像濃度、バックのカブ
リ、解像度のいずれの特性も優れていることが判る。
、T、U、W、Xにおいては、画像濃度、バックのカブ
リ、解像度のいずれの特性も優れていることが判る。
【0074】
【発明の効果】以上の通り、本発明の画像形成装置によ
れば、光導電層を機能の異なる2層により形成したこと
によって高い光感度を得ることができ、しかも、そのう
ちの一層にa−SiGe層を用いたことによって長波長
光に光感度が顕著に高くなり、これによって発光出力や
発光効率が高く、かつ価格も安価な長波長発光のLED
を使用したLEDヘッドを用いることができ、また半導
体レーザなどの長波長光の発光光源を用いる場合にも有
利となる。
れば、光導電層を機能の異なる2層により形成したこと
によって高い光感度を得ることができ、しかも、そのう
ちの一層にa−SiGe層を用いたことによって長波長
光に光感度が顕著に高くなり、これによって発光出力や
発光効率が高く、かつ価格も安価な長波長発光のLED
を使用したLEDヘッドを用いることができ、また半導
体レーザなどの長波長光の発光光源を用いる場合にも有
利となる。
【0075】また本発明によれば、光導電層の上に表面
層を積層して耐磨耗性及び耐環境性を高めるとともに、
キャリア注入阻止層を形成して光感度や絶縁耐圧や感光
体層の密着性を高めた画像形成装置を提供することがで
きた。
層を積層して耐磨耗性及び耐環境性を高めるとともに、
キャリア注入阻止層を形成して光感度や絶縁耐圧や感光
体層の密着性を高めた画像形成装置を提供することがで
きた。
【図1】本発明に係わる電子写真方法を示す模式図であ
る。
る。
【図2】感光体の働きを表す模式図である。
【図3】感光体の層構成を表す断面図である。
【図4】感光体の層構成を表す断面図である。
【図5】感光体の層構成を表す断面図である。
【図6】感光体の層構成を表す断面図である。
1 感光体
2 LEDヘッド
3 現像器
4 転写ローラ
6 透光性導電層
7 光導電層
7a 第1の層
7b 第2の層
Claims (1)
- 【請求項1】透光性支持体上に透光性導電層を形成し、
該透光性導電層の上に50μW/cm2 の光強度に対
する光導電率が10−7(Ω・cm) −1以上である
アモルファスシリコンゲルマニウム系第1の光導電層と
、暗導電率が10−9(Ω・cm )−1以下であると
ともに上記アモルファスシリコンゲルマニウム系第1の
光導電層の暗導電率に比べて10分の1以下であるアモ
ルファスシリコン系第2の光導電層とを順次積層して成
る感光体と、該感光体の上記第2の光導電層側に現像手
段を配設するとともに、上記感光体に現像剤による画像
を形成させるべく上記透光性支持体側から照射する光源
とから成る画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089667A JPH04296881A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089667A JPH04296881A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296881A true JPH04296881A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13977101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089667A Pending JPH04296881A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04296881A (ja) |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP3089667A patent/JPH04296881A/ja active Pending
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