JPH079538B2 - 感光体 - Google Patents
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- JPH079538B2 JPH079538B2 JP62311337A JP31133787A JPH079538B2 JP H079538 B2 JPH079538 B2 JP H079538B2 JP 62311337 A JP62311337 A JP 62311337A JP 31133787 A JP31133787 A JP 31133787A JP H079538 B2 JPH079538 B2 JP H079538B2
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- 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
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
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- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/18—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a charge pattern
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Description
【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、画像データ光に感光する感光体に関し、例
えば複写機，プリンタファクシミリ等に利用される。
えば複写機，プリンタファクシミリ等に利用される。
（ｂ）従来の技術 光照射により低抵抗化する光導電性を有する感光体は、
近年の複写機等に多く用いられている。このような複写
機では感光体を予め帯電させておき、原稿反射光でその
感光体を露光する。すると、光量が多い部分（原稿の白
地部分）に導電性が生じ、その部分の電荷がキャンセル
されて静電潜像が形成される。その静電潜像に静電気的
にトナーを付着させ、さらにそのトナーを用紙に転写す
れば用紙上に画像形成を行うことができる。トナー転写
後の感光体はクリーナによりクリーニングされて、上記
と同様のプロセスにより再び画像形成が行われる。
近年の複写機等に多く用いられている。このような複写
機では感光体を予め帯電させておき、原稿反射光でその
感光体を露光する。すると、光量が多い部分（原稿の白
地部分）に導電性が生じ、その部分の電荷がキャンセル
されて静電潜像が形成される。その静電潜像に静電気的
にトナーを付着させ、さらにそのトナーを用紙に転写す
れば用紙上に画像形成を行うことができる。トナー転写
後の感光体はクリーナによりクリーニングされて、上記
と同様のプロセスにより再び画像形成が行われる。
このような画像形成プロセスにおいては、感光体の造像
露光（原稿反射光露光）工程によりプロセス速度が左右
される。すなわち、感光体に導電性を生じさせるために
はある程度以上の光エネルギーが照射される必要があ
り、造像露光の光量アップ限度との兼合いから、ある程
度露光時間を長くしなければ所定の光エネルギーを得る
ことができないようになっている。このような画像形成
方法では画像形成の都度露光工程が必要であるため、複
数枚の画像形成を行う場合には時間がかかる欠点があ
る。
露光（原稿反射光露光）工程によりプロセス速度が左右
される。すなわち、感光体に導電性を生じさせるために
はある程度以上の光エネルギーが照射される必要があ
り、造像露光の光量アップ限度との兼合いから、ある程
度露光時間を長くしなければ所定の光エネルギーを得る
ことができないようになっている。このような画像形成
方法では画像形成の都度露光工程が必要であるため、複
数枚の画像形成を行う場合には時間がかかる欠点があ
る。
一方、特開昭58−70238号公報には光照射により抵抗が
高くなるという抵抗値変化特性を持つ感光体を用い、抵
抗値変化像を形成して画像形成を行う方法が提案されて
いる。このような抵抗値変化は非晶質シリコン（以下、
ａ−Siという。）においては特にステブラロンスキ効果
として知られている。このような抵抗値変化を起こすａ
−Si感光体を用いた複写機では、例えば以下にようにし
て画像形成が行われる。
高くなるという抵抗値変化特性を持つ感光体を用い、抵
抗値変化像を形成して画像形成を行う方法が提案されて
いる。このような抵抗値変化は非晶質シリコン（以下、
ａ−Siという。）においては特にステブラロンスキ効果
として知られている。このような抵抗値変化を起こすａ
−Si感光体を用いた複写機では、例えば以下にようにし
て画像形成が行われる。
まず、感光体が原稿反射光により露光されることによっ
て部分的な抵抗値が高くなり抵抗値変化像が形成され
る。その感光体にコロナ放電等により静電荷を付与する
と光が照射された領域にのみ電荷が保持されて静電潜像
が形成される。その後前述の従来のプロセスと同様に潜
像へのトナーの付着，用紙へのトナー転写を行えば用紙
上に画像が形成される。このようにして画像形成が行わ
れた感光体には、依然抵抗値変化像が残存している。し
たがって、再びコロナ放電等により静電荷を付与すれば
静電潜像が形成されて画像形成を行うことができる。す
なわち、一度の露光で複数枚の画像を形成することが可
能となり、複数枚の同一画像を形成する場合には、２回
目以降の造像露光工程を省略できる利点がある。なお、
抵抗値変化像は感光体を150〜200℃程度に昇温させるこ
とにより消去される。
て部分的な抵抗値が高くなり抵抗値変化像が形成され
る。その感光体にコロナ放電等により静電荷を付与する
と光が照射された領域にのみ電荷が保持されて静電潜像
が形成される。その後前述の従来のプロセスと同様に潜
像へのトナーの付着，用紙へのトナー転写を行えば用紙
上に画像が形成される。このようにして画像形成が行わ
れた感光体には、依然抵抗値変化像が残存している。し
たがって、再びコロナ放電等により静電荷を付与すれば
静電潜像が形成されて画像形成を行うことができる。す
なわち、一度の露光で複数枚の画像を形成することが可
能となり、複数枚の同一画像を形成する場合には、２回
目以降の造像露光工程を省略できる利点がある。なお、
抵抗値変化像は感光体を150〜200℃程度に昇温させるこ
とにより消去される。
（ｃ）発明が解決しようとする問題点 上述したような、光照射により高抵抗化するａ−Siによ
り構成される感光体は従来、第５図（Ａ）に表したよう
な構造であった。Al等からなる導電性の基体62上には、
非晶質のSi:H:Bからなる抵抗値変化率の低い非晶質シリ
コンを含む一層だけで形成されていた。したがって、こ
のような従来のａ−Si感光体は露光による抵抗値変化率
が小さく、明部と暗部とで明確な抵抗値コントラストを
つけようとすれば多大な光エネルギーを照射しなければ
ならなかった。例えば、第５図（Ｂ）に示したように所
定時間の間造像露光を続けなければ、コントラストのあ
る抵抗値変化像を得ることはできなかった。
り構成される感光体は従来、第５図（Ａ）に表したよう
な構造であった。Al等からなる導電性の基体62上には、
非晶質のSi:H:Bからなる抵抗値変化率の低い非晶質シリ
コンを含む一層だけで形成されていた。したがって、こ
のような従来のａ−Si感光体は露光による抵抗値変化率
が小さく、明部と暗部とで明確な抵抗値コントラストを
つけようとすれば多大な光エネルギーを照射しなければ
ならなかった。例えば、第５図（Ｂ）に示したように所
定時間の間造像露光を続けなければ、コントラストのあ
る抵抗値変化像を得ることはできなかった。
この発明は、少ない光量でコントラストが明確な抵抗値
変化像を形成することのできる感光体を提供することを
目的とする。
変化像を形成することのできる感光体を提供することを
目的とする。
（ｄ）問題点を解決するための手段 この発明は、導電性基体上に、露光により高抵抗化する
非晶質シリコン層を形成した感光体であって、 前記非晶質シリコン層を、非晶質Si:H:B:N:Oからなる抵
抗値変化率の高い非晶質シリコン層を含む層としたこと
を特徴とする感光体。
非晶質シリコン層を形成した感光体であって、 前記非晶質シリコン層を、非晶質Si:H:B:N:Oからなる抵
抗値変化率の高い非晶質シリコン層を含む層としたこと
を特徴とする感光体。
（ｅ）作用 この発明の感光体は、露光による抵抗値の変化率が高い
非晶質のSi:H:B:N:Oからなる非晶質シリコン層を含んで
いるため、少ない露光で高抵抗化する。そのため、少な
い光量で抵抗コントラストが明確な抵抗値変化像を形成
することができる。
非晶質のSi:H:B:N:Oからなる非晶質シリコン層を含んで
いるため、少ない露光で高抵抗化する。そのため、少な
い光量で抵抗コントラストが明確な抵抗値変化像を形成
することができる。
（ｆ）実施例 第１図（Ａ）はこの発明の実施例である感光体の積層構
造を表した断面図である。
造を表した断面図である。
感光体はAl等からなる導電性の基体53上にａ−Si層およ
び表面保護層54を形成したものである。なお、光の有効
利用の点から反射防止層を設けても良い。
び表面保護層54を形成したものである。なお、光の有効
利用の点から反射防止層を設けても良い。
表面保護層54は、環境安定性，経時安定性を得るために
設けられる層であり、公知の材料で構成すれば良いが、
本実施例のようにａ−Si層を形成した上に表面保護層54
を形成する場合には、ａ−Si層がプラズマCVD法により
形成されるため同じくプラズマCVD法により形成される
ものが望ましく、例えばａ−Si3N4:H,a−SiC:H,a−Si
O2:H等で構成される。また層厚は0.01〜３μｍ程度が好
適である。
設けられる層であり、公知の材料で構成すれば良いが、
本実施例のようにａ−Si層を形成した上に表面保護層54
を形成する場合には、ａ−Si層がプラズマCVD法により
形成されるため同じくプラズマCVD法により形成される
ものが望ましく、例えばａ−Si3N4:H,a−SiC:H,a−Si
O2:H等で構成される。また層厚は0.01〜３μｍ程度が好
適である。
ａ−Si層は、露光による抵抗値変化率が大きい高抵抗値
変化率層51と、露光による抵抗値変化率が小さい低抵抗
値変化率層52とを有している。本実施例ではこのように
抵抵抗値変化率層52と高抵抗値変化率層51との積層構造
によりａ−Si層を構成したが、これは実験により好結果
を得たからである。なお、本発明にかかるａ−Si層は高
抵抗値変化率層51だけで構成することももちろん可能で
ある。高抵抗値変化率層51は例えばａ−Si:H:B:N:Oから
なり、層厚は最適には0.1〜１μｍ程度である。また、
低抵抗値変化率層52は例えばａ−Si:H:Bからなり、層厚
は１〜５μｍ程度が望ましい。
変化率層51と、露光による抵抗値変化率が小さい低抵抗
値変化率層52とを有している。本実施例ではこのように
抵抵抗値変化率層52と高抵抗値変化率層51との積層構造
によりａ−Si層を構成したが、これは実験により好結果
を得たからである。なお、本発明にかかるａ−Si層は高
抵抗値変化率層51だけで構成することももちろん可能で
ある。高抵抗値変化率層51は例えばａ−Si:H:B:N:Oから
なり、層厚は最適には0.1〜１μｍ程度である。また、
低抵抗値変化率層52は例えばａ−Si:H:Bからなり、層厚
は１〜５μｍ程度が望ましい。
また、この実施例では高抵抗値変化率層51と低抵抗値変
化率層52との２層でａ−Si層を構成しているが、それ以
上であってもよい。
化率層52との２層でａ−Si層を構成しているが、それ以
上であってもよい。
このようなａ−Si層は前述したようにプラズマCVD法に
より形成される。第３図はプラズマCVD装置の概略構成
を表した図である。
より形成される。第３図はプラズマCVD装置の概略構成
を表した図である。
図において、堆積反応は反応室１内にて行われる。反応
室１にはバルブ８を介してメカニカルブースタポンプ９
およびロータリポンプ10が接続されており、真空排気さ
れる。なお11はリークバルブである。反応室１には円筒
状のドラムヒータ３が設けられ、感光体の基体となるAl
ドラム２が固定される。ドラムヒータ３にはモータ７が
接続され、ドラムヒータ３に固定されるAlドラム２が回
転される。
室１にはバルブ８を介してメカニカルブースタポンプ９
およびロータリポンプ10が接続されており、真空排気さ
れる。なお11はリークバルブである。反応室１には円筒
状のドラムヒータ３が設けられ、感光体の基体となるAl
ドラム２が固定される。ドラムヒータ３にはモータ７が
接続され、ドラムヒータ３に固定されるAlドラム２が回
転される。
ドラムヒータ３の側部に電極4,4′が配設されている。
電極4,4′には高周波電源６が接続されている。また、
反応室１にはガスボンベ21〜25からの原料ガス導入配管
がされている。ガスボンベ21〜25にはそれぞれバルブ21
a〜25aと、質量流量調節器21b〜25bが設けられている。
ガスボンベ21〜25の原料ガスは導入バルブ12を開くこと
により反応室１内に導入される。なお、ガスボンベ21、
22、23、24、25にはそれぞれ、SiH4、H2、B2H6inH2（H2
中に400ppmのB2H6が混入されている。）、NO、CH4が充
填されている。
電極4,4′には高周波電源６が接続されている。また、
反応室１にはガスボンベ21〜25からの原料ガス導入配管
がされている。ガスボンベ21〜25にはそれぞれバルブ21
a〜25aと、質量流量調節器21b〜25bが設けられている。
ガスボンベ21〜25の原料ガスは導入バルブ12を開くこと
により反応室１内に導入される。なお、ガスボンベ21、
22、23、24、25にはそれぞれ、SiH4、H2、B2H6inH2（H2
中に400ppmのB2H6が混入されている。）、NO、CH4が充
填されている。
このような装置により、第１図（Ａ）に示した感光体を
製造するには、まず、感光体の基体となるべきAlドラム
２を用意し、その表面をクロロセン超音波洗浄器および
蒸気洗浄器（図示せず）により充分に洗浄する。Alドラ
ムのサイズは感光体を適用する装置によって異なるが、
通常の装置では例えば直径100mm,長さ340mm程度のもの
が使用される。なお、この実施例ではAlドラムを使用す
るが、基体材料としては金属等の導電性物質または樹脂
等の絶縁性物質に導電物質をコーティングしたものであ
っても良い。また、ドラム状でなくてもシート状，ベル
ト状等所望の形状であって良い。ただしその場合にはプ
ラズマCVD装置の基体支持部がそのような形状物を支持
できるようにしなければならない。
製造するには、まず、感光体の基体となるべきAlドラム
２を用意し、その表面をクロロセン超音波洗浄器および
蒸気洗浄器（図示せず）により充分に洗浄する。Alドラ
ムのサイズは感光体を適用する装置によって異なるが、
通常の装置では例えば直径100mm,長さ340mm程度のもの
が使用される。なお、この実施例ではAlドラムを使用す
るが、基体材料としては金属等の導電性物質または樹脂
等の絶縁性物質に導電物質をコーティングしたものであ
っても良い。また、ドラム状でなくてもシート状，ベル
ト状等所望の形状であって良い。ただしその場合にはプ
ラズマCVD装置の基体支持部がそのような形状物を支持
できるようにしなければならない。
上記のようにして洗浄したAlドラム２をドラムヒータ３
に固定した後、バルブ８を開き反応室１内を排気し、同
時にドラムヒータ３をオンする。ドラムヒータ３は、Al
ドラム２の表面温度が250℃に維持されるような制御が
される。
に固定した後、バルブ８を開き反応室１内を排気し、同
時にドラムヒータ３をオンする。ドラムヒータ３は、Al
ドラム２の表面温度が250℃に維持されるような制御が
される。
次に、導入バルブ12を全開にし、反応室１内へ原料ガス
を導入させる。原料ガスは、バルブ21a〜25aのうちから
必要なバルブのみを開くことにより必要な原料ガスを導
入させることができ、また、質量流量調節器21a〜25aの
設定値を調整することにより所定の流量で導入させるこ
とができる。
を導入させる。原料ガスは、バルブ21a〜25aのうちから
必要なバルブのみを開くことにより必要な原料ガスを導
入させることができ、また、質量流量調節器21a〜25aの
設定値を調整することにより所定の流量で導入させるこ
とができる。
ここでは、まず低抵抗値変化率層52（組成＝Si:H:B）を
形成するために、バルブ21a〜23aを開きガスボンベ21,2
2,23からSiH4,H2,B2H6を導入させる。なおこの時SiH4と
B2H6とが体積比で、 B2H6/SiH＝10-5 となるように質量流量調節器21b,23bにより調節した。
またこの時、排気系のバルブ８を調節して反応室１内の
圧力が1.5Torrに維持されるようにした。
形成するために、バルブ21a〜23aを開きガスボンベ21,2
2,23からSiH4,H2,B2H6を導入させる。なおこの時SiH4と
B2H6とが体積比で、 B2H6/SiH＝10-5 となるように質量流量調節器21b,23bにより調節した。
またこの時、排気系のバルブ８を調節して反応室１内の
圧力が1.5Torrに維持されるようにした。
続いて、高周波電源６のスイッチをオンして、電極4,
4′間に13.56MHz,400Wの高周波電圧を印加すれば、グロ
ー放電が起こり、加熱された前記Alドラム２上にａ−S
i:H:B膜が形成される。この状態のまま約40分間成膜を
続行させれば、約５μｍのａ−Si:H:B層（低抵抗値変化
率層52）が形成される。そこで一旦高周波電源６をオフ
するとともに、導入バルブ12およびバルブ21a〜23aを閉
じて反応室１内の原料ガスを排気する。原料ガスの排気
ができれば、引き続いて高抵抗値変化率層51（ａ−Si:
H:B:N:O）の成膜を開始する。
4′間に13.56MHz,400Wの高周波電圧を印加すれば、グロ
ー放電が起こり、加熱された前記Alドラム２上にａ−S
i:H:B膜が形成される。この状態のまま約40分間成膜を
続行させれば、約５μｍのａ−Si:H:B層（低抵抗値変化
率層52）が形成される。そこで一旦高周波電源６をオフ
するとともに、導入バルブ12およびバルブ21a〜23aを閉
じて反応室１内の原料ガスを排気する。原料ガスの排気
ができれば、引き続いて高抵抗値変化率層51（ａ−Si:
H:B:N:O）の成膜を開始する。
まず、導入バルブ12を全開にし、次にバルブ21a〜24aを
開いて、SiH4,H2,B2H6,NOガスを反応室１内へ導入させ
る。この時、原料ガス体積比が、 B2H6/SiH4＝５×10-4 NO/SiH4＝0.1 となるように質量流量調節器21b,23b〜24bにてそれぞれ
のガス流量を調節した。また、この時の反応室１内の圧
力が1.5Torrとなるようにバルブ８にて調節した。
開いて、SiH4,H2,B2H6,NOガスを反応室１内へ導入させ
る。この時、原料ガス体積比が、 B2H6/SiH4＝５×10-4 NO/SiH4＝0.1 となるように質量流量調節器21b,23b〜24bにてそれぞれ
のガス流量を調節した。また、この時の反応室１内の圧
力が1.5Torrとなるようにバルブ８にて調節した。
続いて、高周波電源６をオンして400Wの電力を投入し、
電極4,4′間でグロー放電を開始させた。この状態で約2
5分間成膜を続行させれば、約３μｍのａ−Si:H:B:N:O
の層（高抵抗値変化率層51）が形成される。
電極4,4′間でグロー放電を開始させた。この状態で約2
5分間成膜を続行させれば、約３μｍのａ−Si:H:B:N:O
の層（高抵抗値変化率層51）が形成される。
上述したようにして、高抵抗値変化率層51を形成した
後、さらに表面保護層54を形成すべく、一旦高周波電源
６をオフするとともに、導入バルブ12およびバルブ21a
〜23aを閉じて反応室１内の原料ガスを排気する。原料
ガスの排気ができれば表面保護層54の原料ガスの導入を
行う。
後、さらに表面保護層54を形成すべく、一旦高周波電源
６をオフするとともに、導入バルブ12およびバルブ21a
〜23aを閉じて反応室１内の原料ガスを排気する。原料
ガスの排気ができれば表面保護層54の原料ガスの導入を
行う。
導入バルブ12を全開にするとともにバルブ21aおよび25a
を開いてSiH4およびCH4を反応室１内へ導入させる。こ
の時SiH4の流量を20sccmとし、絶縁性の高い保護層を所
望する場合には、体積比で、 CH4/SiH4＝4.0〜40 となるように、また、光導電性の高い保護層を所望する
場合には、体積比で、 CH4/SiH4＝0.1〜4.0 となるように、質量流量調節器21b,25bを調節すればよ
い。なお、この時の反応室１内の圧力も前述の時と同様
に1.5Torrとなるように調節した。
を開いてSiH4およびCH4を反応室１内へ導入させる。こ
の時SiH4の流量を20sccmとし、絶縁性の高い保護層を所
望する場合には、体積比で、 CH4/SiH4＝4.0〜40 となるように、また、光導電性の高い保護層を所望する
場合には、体積比で、 CH4/SiH4＝0.1〜4.0 となるように、質量流量調節器21b,25bを調節すればよ
い。なお、この時の反応室１内の圧力も前述の時と同様
に1.5Torrとなるように調節した。
続いて、高周波電源６をオンして400Wの電力を投入し、
電極4,4′間でグロー放電を開始させた。この状態で約3
0分間成膜を続行させれば、約0.5μｍのａ−SiC:Hの表
面保護層を形成することができる。そこで高周波電源６
をオフするとともに、導入バルブ12およびバルブ21a,25
aを閉じる。また、バルブ８を全開にして反応室１内の
真空度を上げ、ドラムヒータ３をオフして約５時間放置
し自然冷却する。
電極4,4′間でグロー放電を開始させた。この状態で約3
0分間成膜を続行させれば、約0.5μｍのａ−SiC:Hの表
面保護層を形成することができる。そこで高周波電源６
をオフするとともに、導入バルブ12およびバルブ21a,25
aを閉じる。また、バルブ８を全開にして反応室１内の
真空度を上げ、ドラムヒータ３をオフして約５時間放置
し自然冷却する。
以上のようにして２層構造（表面保護層54は含まない）
のａ−Si感光体が製造される。この実施例では上述した
ように原料ガスの種類およびその流量を設定したが、原
料ガスの種類（SiH4を主成分として添加する原料ガスの
種類。）およびその流量によって光照射前後の抵抗値変
化率の高低が決定されるため、所望の抵抗値変化率に応
じて原料ガスの種類および流量を設定すればよい。
のａ−Si感光体が製造される。この実施例では上述した
ように原料ガスの種類およびその流量を設定したが、原
料ガスの種類（SiH4を主成分として添加する原料ガスの
種類。）およびその流量によって光照射前後の抵抗値変
化率の高低が決定されるため、所望の抵抗値変化率に応
じて原料ガスの種類および流量を設定すればよい。
例えば、SiH4,H2,B2H6を原料ガスとしてａ−Si:H:B層
を形成する場合、およびSiH4,H2,B2H6,NOを原料ガス
としてａ−Si:H:B:N:O層を形成する場合の原料ガスの体
積比と抵抗値変化率との関係を第２図（Ａ），（Ｂ）に
示した。第２図（Ａ）はを示す図で、光照射前後の抵
抗値変化率（Ｇ）＝光照射後導電率／光照射前導電率の
対数値と、B2H6/SiH4（体積比）との関係を表してい
る。B2H6/SiH4が10-4〜10-3の範囲において光照射によ
る抵抗値変化率が高く、４桁にまで及んでいることが分
かる。また、同図（Ｂ）はを示す図で、B2H6/SiH4を
５×10-4に固定設定し、NO/SiH4（体積比）を変化させ
た場合のＧの対数値を表している。この場合のＧはの
場合よりは体積比変化への依存性は少ないが、Ｇが高い
範囲としてはNO/SiH4が０〜0.3の範囲であることが分か
った。
を形成する場合、およびSiH4,H2,B2H6,NOを原料ガス
としてａ−Si:H:B:N:O層を形成する場合の原料ガスの体
積比と抵抗値変化率との関係を第２図（Ａ），（Ｂ）に
示した。第２図（Ａ）はを示す図で、光照射前後の抵
抗値変化率（Ｇ）＝光照射後導電率／光照射前導電率の
対数値と、B2H6/SiH4（体積比）との関係を表してい
る。B2H6/SiH4が10-4〜10-3の範囲において光照射によ
る抵抗値変化率が高く、４桁にまで及んでいることが分
かる。また、同図（Ｂ）はを示す図で、B2H6/SiH4を
５×10-4に固定設定し、NO/SiH4（体積比）を変化させ
た場合のＧの対数値を表している。この場合のＧはの
場合よりは体積比変化への依存性は少ないが、Ｇが高い
範囲としてはNO/SiH4が０〜0.3の範囲であることが分か
った。
また、この他に添加する原料ガスの種類としては、PH3,
CH4,O2,N2,NH3等がある。
CH4,O2,N2,NH3等がある。
ここで、高抵抗値変化率層51は、抵抗値変化が大きいた
めに厚みの薄い層であっても十分な抵抗値変化を得るこ
とができる。すなわち、少ない光量で高いコントラスト
を持つ抵抗値変化像を得ることができる。よって、上述
の結果から得られるＧが高いａ−Si材料を前述したよう
に積層することにより、少ない光量でコントラストのは
っきりした画像を得ることができる。
めに厚みの薄い層であっても十分な抵抗値変化を得るこ
とができる。すなわち、少ない光量で高いコントラスト
を持つ抵抗値変化像を得ることができる。よって、上述
の結果から得られるＧが高いａ−Si材料を前述したよう
に積層することにより、少ない光量でコントラストのは
っきりした画像を得ることができる。
次に、この感光体を適用しての画像形成方法を説明す
る。第４図はこの感光体を適用する複写機の概略構成を
表した図である。
る。第４図はこの感光体を適用する複写機の概略構成を
表した図である。
上述のようにして製造される感光体30は、図中矢印方向
に回転可能に配設される。感光体30は造像露光装置31に
よって造像露光され、抵抗値変化像が形成される。
に回転可能に配設される。感光体30は造像露光装置31に
よって造像露光され、抵抗値変化像が形成される。
第１図（Ｂ）は光照射による抵抗値の変化を表した図で
ある。感光体30に短時間光照射するだけで、それぞれが
薄層である高抵抗値変化率層51,低抵抗値変化率層52は
それぞれ同図に示すように高抵抗化する。
ある。感光体30に短時間光照射するだけで、それぞれが
薄層である高抵抗値変化率層51,低抵抗値変化率層52は
それぞれ同図に示すように高抵抗化する。
このようにして感光体30上に抵抗値変化像が形成され
る。この感光体30においては、露光部に約3mW秒/cm2の
光を照射すれば、露光部の抵抗値が非露光部の抵抗値の
103〜104倍程度となり、充分なコントラストを持った像
を得ることができた。なお、第５図（Ａ）に示したよう
な従来の感光体であれば、露光部に10〜100mW秒/cm2の
光を照射してやっと非露光部に対する露光部の抵抗値を
102〜103にすることができるだけであった。なお、この
露光量の差は従来、抵抗値変化像を形成するためには感
光体を１〜2rpmで回転させなければ抵抗値変化像を得る
ことができなかったが、この装置では5rpmで回転させて
も同様またはそれ以上のコントラストを持つ抵抗値変化
像を得ることができた。
る。この感光体30においては、露光部に約3mW秒/cm2の
光を照射すれば、露光部の抵抗値が非露光部の抵抗値の
103〜104倍程度となり、充分なコントラストを持った像
を得ることができた。なお、第５図（Ａ）に示したよう
な従来の感光体であれば、露光部に10〜100mW秒/cm2の
光を照射してやっと非露光部に対する露光部の抵抗値を
102〜103にすることができるだけであった。なお、この
露光量の差は従来、抵抗値変化像を形成するためには感
光体を１〜2rpmで回転させなければ抵抗値変化像を得る
ことができなかったが、この装置では5rpmで回転させて
も同様またはそれ以上のコントラストを持つ抵抗値変化
像を得ることができた。
次に、一面を感光体30に密着させた転写材32を上記感光
体30の回転に同期して搬送し、その転写材32の他面に帯
電装置33によって静電荷を付与する。帯電装置33は転写
材32の他面に接触したローラ電極33aと、一方の端子が
上記ローラ電極33aに接続され他方の端子が感光体33のA
lドラムに接続された高圧電源33bと、前記Alドラムを接
地する接地回路33cとで構成されている。上記静電荷は
感光体30の抵抗値変化像の抵抗に応じて付与され、転写
材32上に抵抗値に応じた静電潜像が形成される。例え
ば、高電圧電源33bによって＋2.5kVの電圧を印加した場
合、非露光部は約60Vに帯電し、露光部は約380Vに帯電
して、その差は約320Vであった。
体30の回転に同期して搬送し、その転写材32の他面に帯
電装置33によって静電荷を付与する。帯電装置33は転写
材32の他面に接触したローラ電極33aと、一方の端子が
上記ローラ電極33aに接続され他方の端子が感光体33のA
lドラムに接続された高圧電源33bと、前記Alドラムを接
地する接地回路33cとで構成されている。上記静電荷は
感光体30の抵抗値変化像の抵抗に応じて付与され、転写
材32上に抵抗値に応じた静電潜像が形成される。例え
ば、高電圧電源33bによって＋2.5kVの電圧を印加した場
合、非露光部は約60Vに帯電し、露光部は約380Vに帯電
して、その差は約320Vであった。
このようにして静電潜像が形成された転写材32には、現
像器34によって静電気的にトナーが付着され、潜像が顕
像化される。現像器34のトナーは摩擦により＋に帯電さ
れるものであり、したがって、転写材32の潜像は反転現
像される。すなわち、転写材32の潜像は＋電荷のもので
あり、それに＋電荷のトナーを付与すればトナーは電荷
のない部分に付着する。上記静電潜像は原稿に対してネ
ガ像であるため、このように反転原稿を行うことにより
ポジ画像を得ることができる。また、帯電装置33マイナ
ス電源を採用すれば、上記＋帯電トナーを用いてネガ画
像を得ることができる。すなわち、帯電装置33の極性を
切り換えるだけでポジまたはネガの複写画像を任意に得
ることができる。なおこれらの現像工程においては現像
バイアス電圧（図示しない）を設定するのが好ましい。
像器34によって静電気的にトナーが付着され、潜像が顕
像化される。現像器34のトナーは摩擦により＋に帯電さ
れるものであり、したがって、転写材32の潜像は反転現
像される。すなわち、転写材32の潜像は＋電荷のもので
あり、それに＋電荷のトナーを付与すればトナーは電荷
のない部分に付着する。上記静電潜像は原稿に対してネ
ガ像であるため、このように反転原稿を行うことにより
ポジ画像を得ることができる。また、帯電装置33マイナ
ス電源を採用すれば、上記＋帯電トナーを用いてネガ画
像を得ることができる。すなわち、帯電装置33の極性を
切り換えるだけでポジまたはネガの複写画像を任意に得
ることができる。なおこれらの現像工程においては現像
バイアス電圧（図示しない）を設定するのが好ましい。
転写材32に付着されたトナーはヒートローラ35によって
転写材32に定着されて複写画像が得られる。このように
して得られた画像は、造像露光の光量が少ないにも係わ
らず良好で、コントラストが高く、白地部におけるかぶ
り現象もなく実用上優秀なものであった。
転写材32に定着されて複写画像が得られる。このように
して得られた画像は、造像露光の光量が少ないにも係わ
らず良好で、コントラストが高く、白地部におけるかぶ
り現象もなく実用上優秀なものであった。
なお、同一画像を複数枚形成する場合には、感光体30上
の抵抗値変化像に持続性があるため、２枚目以降の画像
形成時には造像露光装置31による露光工程を省略し、転
写材の給紙，帯電工程から開始することができる。ま
た、先の画像と異なる画像を形成する場合には赤外線ヒ
ータ36によって感光体30を150〜200℃程度に加熱するこ
とにより、前回の抵抗値変化像が消去される。この時赤
外線ヒータ36に電力供給するとともに、感光体30の回転
速度を１〜2rpm程度の低速度で回転させて充分に加熱す
ることにより、露光部と非露光部との抵抗値の差がほと
んどなくなる。
の抵抗値変化像に持続性があるため、２枚目以降の画像
形成時には造像露光装置31による露光工程を省略し、転
写材の給紙，帯電工程から開始することができる。ま
た、先の画像と異なる画像を形成する場合には赤外線ヒ
ータ36によって感光体30を150〜200℃程度に加熱するこ
とにより、前回の抵抗値変化像が消去される。この時赤
外線ヒータ36に電力供給するとともに、感光体30の回転
速度を１〜2rpm程度の低速度で回転させて充分に加熱す
ることにより、露光部と非露光部との抵抗値の差がほと
んどなくなる。
なお、帯電装置33により転写材32に静電荷を付与する
時、感光体30は接地回路33cにより接地されているため
帯電されることはなく、したがって感光体30を除電する
装置を設ける必要はない。また感光体30にトナーを直接
付着させることがないため、トナーのクリーニング装置
を設ける必要もない。
時、感光体30は接地回路33cにより接地されているため
帯電されることはなく、したがって感光体30を除電する
装置を設ける必要はない。また感光体30にトナーを直接
付着させることがないため、トナーのクリーニング装置
を設ける必要もない。
このような装置にて10万枚の複写実験を行ったところ、
感光体にはトナーによるストレスが一切与えられないた
め画像品質が低下してしまうことがなく、得られた複写
画像も初期段階の画像とほとんど差のない良好なもので
あった。
感光体にはトナーによるストレスが一切与えられないた
め画像品質が低下してしまうことがなく、得られた複写
画像も初期段階の画像とほとんど差のない良好なもので
あった。
なお、この実施例ではトナー像をヒートローラ35により
定着しているが、圧力定着装置，オーブン定着装置等を
用いても良い。また、感光体30の加熱装置として、赤外
線ヒータ36の他にレーザ光等を利用したものであっても
よい。
定着しているが、圧力定着装置，オーブン定着装置等を
用いても良い。また、感光体30の加熱装置として、赤外
線ヒータ36の他にレーザ光等を利用したものであっても
よい。
（ｇ）発明の効果 この発明の感光体においては、少ない光エネルギーで高
コントラストの抵抗値変化像を得ることができるため、
造像露光の光エネルギーを少なくすることができる。そ
のため、造像露光光源の電力を小さくすることができ、
光源装置を小型化することができるとともに、装置およ
びランニングコストを安くすることかできる利点があ
る。また、造像露光時のスピードをアップすることがで
きるため、ランニングスピード自体もアップさせること
ができる利点である。
コントラストの抵抗値変化像を得ることができるため、
造像露光の光エネルギーを少なくすることができる。そ
のため、造像露光光源の電力を小さくすることができ、
光源装置を小型化することができるとともに、装置およ
びランニングコストを安くすることかできる利点があ
る。また、造像露光時のスピードをアップすることがで
きるため、ランニングスピード自体もアップさせること
ができる利点である。
第１図（Ａ）はこの発明の感光体の構造を表す断面図、
同図（Ｂ）は同感光体を露光した時の抵抗値の変化を表
した図、第２図（Ａ），（Ｂ）は感光体の非晶質シリコ
ン層を形成する時の原料ガス量と形成された層における
露光前後の抵抗値変化率との関係を表した図、第３図は
非晶質シリコン層を形成するプラズマCVD装置の構成
図、第４図はこの発明の感光体を適用した複写機の主要
部構成図である。また、第５図（Ａ）は従来の感光体の
構造を表す断面図、同図（Ｂ）はその感光体を露光した
時の抵抗値の変化を表した図である。 １……高抵抗値変化率層、 ２……低抵抗値変化率層、 ３……Alドラム（基体）、 30……感光体、 32……転写材、 33a……ローラ電極。
同図（Ｂ）は同感光体を露光した時の抵抗値の変化を表
した図、第２図（Ａ），（Ｂ）は感光体の非晶質シリコ
ン層を形成する時の原料ガス量と形成された層における
露光前後の抵抗値変化率との関係を表した図、第３図は
非晶質シリコン層を形成するプラズマCVD装置の構成
図、第４図はこの発明の感光体を適用した複写機の主要
部構成図である。また、第５図（Ａ）は従来の感光体の
構造を表す断面図、同図（Ｂ）はその感光体を露光した
時の抵抗値の変化を表した図である。 １……高抵抗値変化率層、 ２……低抵抗値変化率層、 ３……Alドラム（基体）、 30……感光体、 32……転写材、 33a……ローラ電極。
Claims (1)
- 【請求項１】導電性基体上に、露光により高抵抗化する
非晶質シリコン層を形成した感光体であって、 前記非晶質シリコン層を、非晶質Si:H:B:N:Oからなる抵
抗値変化率の高い非晶質シリコン層を含む層としたこと
を特徴とする感光体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62311337A JPH079538B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 感光体 |
| US07/199,127 US4994855A (en) | 1987-05-28 | 1988-05-26 | Electrophotographic image formation apparatus with two bias voltage sources |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62311337A JPH079538B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152469A JPH01152469A (ja) | 1989-06-14 |
| JPH079538B2 true JPH079538B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=18015931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62311337A Expired - Fee Related JPH079538B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-12-09 | 感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079538B2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-09 JP JP62311337A patent/JPH079538B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01152469A (ja) | 1989-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |