JP2605303B2 - 電子写真感光体 - Google Patents
電子写真感光体Info
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- JP2605303B2 JP2605303B2 JP62262714A JP26271487A JP2605303B2 JP 2605303 B2 JP2605303 B2 JP 2605303B2 JP 62262714 A JP62262714 A JP 62262714A JP 26271487 A JP26271487 A JP 26271487A JP 2605303 B2 JP2605303 B2 JP 2605303B2
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- JP
- Japan
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- layer
- photoconductive layer
- boron
- amorphous silicon
- surface layer
- Prior art date
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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, 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)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真感光体に関する。
従来の技術 近年、支持体上に非晶質ケイ素系感光層を有する電子
写真感光体について、種々のものが提案されている。こ
の様な非晶質ケイ素系光導電層を有する電子写真感光体
は、機械的強度、凡色性、長波長感度に優れた特性を有
するものであるが、更に電子写真特性の改善のために、
光導電層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離した機
能分離型のもの、或いは、表面層を設け、感光層に硼素
を含有させ、表面層を設けたもの等が提案されている
(例えば特開昭60−112048号公報参照)。
写真感光体について、種々のものが提案されている。こ
の様な非晶質ケイ素系光導電層を有する電子写真感光体
は、機械的強度、凡色性、長波長感度に優れた特性を有
するものであるが、更に電子写真特性の改善のために、
光導電層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離した機
能分離型のもの、或いは、表面層を設け、感光層に硼素
を含有させ、表面層を設けたもの等が提案されている
(例えば特開昭60−112048号公報参照)。
発明が解決しようとする問題点 ところで、従来提案されている表面層を設けた非晶質
ケイ素系感光層を有する電子写真感光体においては、非
晶質ケイ素感光層に硼素を添加した場合、硼素濃度及び
その上に設ける表面層の材質によっては、感光体の電子
写真特性が良好でなく、又、画像流れが生じる場合があ
り、特に、表面層が窒素化非晶質ケイ素膜により構成さ
れている場合には、未だ十分な解明はなされていず、電
子写真感光体として、満足な結果が得られない場合があ
った。
ケイ素系感光層を有する電子写真感光体においては、非
晶質ケイ素感光層に硼素を添加した場合、硼素濃度及び
その上に設ける表面層の材質によっては、感光体の電子
写真特性が良好でなく、又、画像流れが生じる場合があ
り、特に、表面層が窒素化非晶質ケイ素膜により構成さ
れている場合には、未だ十分な解明はなされていず、電
子写真感光体として、満足な結果が得られない場合があ
った。
本発明は、この様な問題点に鑑みてなされたものであ
る。
る。
したがって、本発明の目的は、窒素含有非晶質ケイ素
よりなる表面層を有する電子写真感光体において、暗減
衰、感度、帯電性の点で優れた電子写真特性を有し、
又、得られるコピー画像に像流れや画像ぼけを生じるこ
とがないものを提供することにある。
よりなる表面層を有する電子写真感光体において、暗減
衰、感度、帯電性の点で優れた電子写真特性を有し、
又、得られるコピー画像に像流れや画像ぼけを生じるこ
とがないものを提供することにある。
問題点を解決するための手段及び作用 本発明者等は、感光層に含有される硼素含量と表面層
の窒素含量との間に特定の関係があることを見出だし、
本発明を完成するに至った。
の窒素含量との間に特定の関係があることを見出だし、
本発明を完成するに至った。
本発明の電子写真感光体は、支持体上に、電荷注入阻
止層、非晶質ケイ素を主体とする第1光導電層、硼素を
含有する非晶質ケイ素からなる第2光導電層及び窒素化
非晶質ケイ素系表面層を順次積層してなるものであっ
て、該第2光導電層における非晶質ケイ素が3ppm以上の
硼素を含有し、又、該表面層における少なくとも第2光
導電層との接合部からの距離が100Å以内の領域での窒
素原子の含有割合が、ケイ素原子に対して原子比で0.5
以上であり、且つ、第2光導電層の硼素含量と、該表面
層における少なくとも第2光導電層との接合部からの距
離が100Å以内の領域での窒素原子の含有割合とが、次
式(I)の関係にあることを特徴とする。
止層、非晶質ケイ素を主体とする第1光導電層、硼素を
含有する非晶質ケイ素からなる第2光導電層及び窒素化
非晶質ケイ素系表面層を順次積層してなるものであっ
て、該第2光導電層における非晶質ケイ素が3ppm以上の
硼素を含有し、又、該表面層における少なくとも第2光
導電層との接合部からの距離が100Å以内の領域での窒
素原子の含有割合が、ケイ素原子に対して原子比で0.5
以上であり、且つ、第2光導電層の硼素含量と、該表面
層における少なくとも第2光導電層との接合部からの距
離が100Å以内の領域での窒素原子の含有割合とが、次
式(I)の関係にあることを特徴とする。
B≧10(9N−5.5) (I) (但し、式中、Bは第2光導電層の硼素含量(ppm)で
あり、Nは表面層のケイ素原子に対する窒素原子の原子
比である) 以下、本発明を詳細に説明する。
あり、Nは表面層のケイ素原子に対する窒素原子の原子
比である) 以下、本発明を詳細に説明する。
第1図は、本発明によって製造された電子写真感光体
の模式的断面図である。図中、1は支持体、2は電荷注
入阻止層、3は第1光導電層、4は第2光導電層、5は
表面層である。
の模式的断面図である。図中、1は支持体、2は電荷注
入阻止層、3は第1光導電層、4は第2光導電層、5は
表面層である。
本発明を実施するに際して、支持体としては、導電性
支持体及び絶縁性支持体のいずれをも用いることができ
るが、絶縁性支持体を用いる場合には、少なくとも他の
差層と接触する面が導電処理されていることが必要であ
る。導電性支持体としては、ステンレススチール、アル
ミニウム等の金属或いは合金等があげられ、絶縁性支持
体としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボ
ネート、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂フィル
ム又はシート、ガラス、セラミック、紙等があげられ
る。
支持体及び絶縁性支持体のいずれをも用いることができ
るが、絶縁性支持体を用いる場合には、少なくとも他の
差層と接触する面が導電処理されていることが必要であ
る。導電性支持体としては、ステンレススチール、アル
ミニウム等の金属或いは合金等があげられ、絶縁性支持
体としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボ
ネート、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂フィル
ム又はシート、ガラス、セラミック、紙等があげられ
る。
支持体上には電荷注入阻止層が設けられる。電荷注入
層は50〜5000ppmの硼素が含有する非晶質ケイ素により
構成されるのが好ましく、又、その膜厚は0.5〜10μm
程度が望ましい。
層は50〜5000ppmの硼素が含有する非晶質ケイ素により
構成されるのが好ましく、又、その膜厚は0.5〜10μm
程度が望ましい。
電荷注入阻止層の上には第1光導電層が形成される。
第1光導電層は、非晶質ケイ素を主体とし、必要に応じ
て、硼素その他のドーピング元素が含まれる。硼素の場
合には、0〜3ppmの範囲が好ましい。又、第1光導電層
の膜厚は、1〜100μmの範囲に設定される。
第1光導電層は、非晶質ケイ素を主体とし、必要に応じ
て、硼素その他のドーピング元素が含まれる。硼素の場
合には、0〜3ppmの範囲が好ましい。又、第1光導電層
の膜厚は、1〜100μmの範囲に設定される。
第1光導電層の上には第2光導電層が形成されるが、
第2光導電層を構成する非晶質ケイ素は、3ppm以上の硼
素を含有することが必要であり、好ましくは、5〜400p
pmの範囲の硼素が含有される。硼素含量が3ppmより低く
なると、十分なコピー画像が得られなくなる。又、第2
光導電層の膜厚は、0.1〜10μmの範囲に設定される。
第2光導電層を構成する非晶質ケイ素は、3ppm以上の硼
素を含有することが必要であり、好ましくは、5〜400p
pmの範囲の硼素が含有される。硼素含量が3ppmより低く
なると、十分なコピー画像が得られなくなる。又、第2
光導電層の膜厚は、0.1〜10μmの範囲に設定される。
これら電荷注入阻止層、第1光導電層及び第2光導電
層は、グロー放電分解法によって、形成することができ
る。例えば、プラズマCVD装置内に支持体を配置し、原
料ガスを導入することによって行われるが、原料ガスと
しては、シランまたはシラン誘導体に、必要に応じてジ
ボラン(B2H6)ガスを加えたものが用いられる。シラン
またはシラン誘導体としては、SiH4、Si2H6、SiCl4、Si
HCl3、SiH2Cl2、Si(CH3)4、Si3H8、Si4H10などをあ
げることができる。
層は、グロー放電分解法によって、形成することができ
る。例えば、プラズマCVD装置内に支持体を配置し、原
料ガスを導入することによって行われるが、原料ガスと
しては、シランまたはシラン誘導体に、必要に応じてジ
ボラン(B2H6)ガスを加えたものが用いられる。シラン
またはシラン誘導体としては、SiH4、Si2H6、SiCl4、Si
HCl3、SiH2Cl2、Si(CH3)4、Si3H8、Si4H10などをあ
げることができる。
又、この場合、シランガスと同時に水素ガスを導入し
てもよい。
てもよい。
成膜条件としては、交流放電を例にとると、周波数50
Hz〜5GHz、反応器内圧10-4〜5Torr、放電電力10〜2000
W、支持体温度30〜300℃の範囲で適宜設定される。
Hz〜5GHz、反応器内圧10-4〜5Torr、放電電力10〜2000
W、支持体温度30〜300℃の範囲で適宜設定される。
第2光導電層の上に設けられる表面層は、窒素化非晶
質ケイ素よりなり、そして、窒素原子の含有割合が、ケ
イ素原子に対して原子比で0.5以上であることが必要で
ある。窒素原子のケイ素原子に対する割合が0.5よりも
低い場合には、電子写真感光体の短波長の光に対する感
度が低くなる。
質ケイ素よりなり、そして、窒素原子の含有割合が、ケ
イ素原子に対して原子比で0.5以上であることが必要で
ある。窒素原子のケイ素原子に対する割合が0.5よりも
低い場合には、電子写真感光体の短波長の光に対する感
度が低くなる。
表面層は、単層構成で、膜全体にわたり均一窒素濃度
を有するものであってもよいし、濃度勾配を設けてもよ
い。又、濃度の異なる窒素化非晶質ケイ素層を複数設け
てもよいが、少なくとも第2光導電層との接合部からの
距離が100Å以内の領域での窒素原子の含有割合が、ケ
イ素原子に対して原子比で0.5以上であり、且つ、第2
光導電層の硼素含量と、該表面層における少なくとも第
2光導電層との接合部からの距離が100Å以内の領域で
の窒素原子の含有割合とが、前記式(I)の関係にある
ことが必要である。
を有するものであってもよいし、濃度勾配を設けてもよ
い。又、濃度の異なる窒素化非晶質ケイ素層を複数設け
てもよいが、少なくとも第2光導電層との接合部からの
距離が100Å以内の領域での窒素原子の含有割合が、ケ
イ素原子に対して原子比で0.5以上であり、且つ、第2
光導電層の硼素含量と、該表面層における少なくとも第
2光導電層との接合部からの距離が100Å以内の領域で
の窒素原子の含有割合とが、前記式(I)の関係にある
ことが必要である。
表面層は、上記各光導電層におけると同様にプラズマ
CVD装置内に原料ガスを導入してグロー放電分解を行う
ことにより形成されるが、その際、原料ガスとしてはシ
ランガスとアンモニアガスとが用いられる。そして、形
成される表面層の、ケイ素原子に対する窒素原子の原子
比が0.5以上になるように、シランガスに対するアンモ
ニアガスの流量比を制御して導入する。
CVD装置内に原料ガスを導入してグロー放電分解を行う
ことにより形成されるが、その際、原料ガスとしてはシ
ランガスとアンモニアガスとが用いられる。そして、形
成される表面層の、ケイ素原子に対する窒素原子の原子
比が0.5以上になるように、シランガスに対するアンモ
ニアガスの流量比を制御して導入する。
その他の成膜条件としては、交流放電を例にとると、
周波数50Hz〜5GHz、反応器内圧10-4〜5Torr、放電電力1
0〜2000Wの範囲で適宜設定される。又、表面層の膜厚
は、0.1〜10μmの範囲で設定される。
周波数50Hz〜5GHz、反応器内圧10-4〜5Torr、放電電力1
0〜2000Wの範囲で適宜設定される。又、表面層の膜厚
は、0.1〜10μmの範囲で設定される。
本発明においては、更に、第2光導電層の硼素含量と
表面層の窒素含量とが、上記式(I)の関係にあること
が必要である。この式は、コピー画像の画質の評価の実
験結果に基づき決定されたものであって、第2光導電層
の硼素含量と表面層の窒素含量との関係が、この式を逸
脱すると、画像流れや画像ぼけが生じる。
表面層の窒素含量とが、上記式(I)の関係にあること
が必要である。この式は、コピー画像の画質の評価の実
験結果に基づき決定されたものであって、第2光導電層
の硼素含量と表面層の窒素含量との関係が、この式を逸
脱すると、画像流れや画像ぼけが生じる。
実施例 以下、本発明を実施例によって説明する。
実施例1 円筒状支持体上への非晶質ケイ素膜の生成が可能な容
量結合型プラズマCVD装置を用い、シラン(SiH4)ガス
及びジボラン(B2H6)ガスの混合体をグロー放電分解す
ることにより、円筒状アルミニウム支持体上に約を4μ
mの膜厚を有する電荷注入阻止層を形成した。このとき
の成膜条件は次の通りであった。
量結合型プラズマCVD装置を用い、シラン(SiH4)ガス
及びジボラン(B2H6)ガスの混合体をグロー放電分解す
ることにより、円筒状アルミニウム支持体上に約を4μ
mの膜厚を有する電荷注入阻止層を形成した。このとき
の成膜条件は次の通りであった。
100%シランガス流量:150cm3/min 200ppm水素希釈ジボランガス流量:150cm3/min 反応器内圧:0.5Torr 放電電力:200w 放電時間:1hr 放電周波数:13.56MHz 支持体温度:250℃ 電荷注入阻止層を形成した後、反応器内にシランガス
及びジボランガスの混合体を導入してグロー放電分解を
行うことにより、電荷注入阻止層上に約20μmの膜厚を
有する第1光導電層を形成した。このときの成膜条件は
次の通りであった。
及びジボランガスの混合体を導入してグロー放電分解を
行うことにより、電荷注入阻止層上に約20μmの膜厚を
有する第1光導電層を形成した。このときの成膜条件は
次の通りであった。
100%シランガス流量:200cm3/min 100ppm水素希釈ジボランガス流量:4cm3/min 反応器内圧:0.8Torr 放電電力:200w 放電時間:4hr 放電周波数:13.56MHz 支持体温度:250℃ 形成された第1光導電層の硼素含量は2ppmであった。
第1光導電層を形成した後、反応器内を十分排気し、
次いでシランガス及びジボランガスの混合体を導入して
グロー放電分解を行うことにより、第1光導電層上に1
μmの膜厚を有する第2光導電層を形成した。このとき
の成膜条件は次の通りであった。
次いでシランガス及びジボランガスの混合体を導入して
グロー放電分解を行うことにより、第1光導電層上に1
μmの膜厚を有する第2光導電層を形成した。このとき
の成膜条件は次の通りであった。
100%シランガス流量:200cm3/min 100ppm水素希釈ジボランガス流量:20cm3/min 反応器内圧:0.8Torr 放電電力:200w 放電時間:12min 放電周波数:13.56MHz 支持体温度:250℃ 形成された第2光導電層の硼素含量は10ppmであっ
た。
た。
第2光導電層を形成した後、反応器内を十分排気し、
次いでシランガス、水素ガス及びアンモニアガスの混合
体を導入してグロー放電分解することによって、第2光
導電層上に約0.3μmの膜厚を有する表面層を形成し
た。この時の製造条件は次の通りであった。
次いでシランガス、水素ガス及びアンモニアガスの混合
体を導入してグロー放電分解することによって、第2光
導電層上に約0.3μmの膜厚を有する表面層を形成し
た。この時の製造条件は次の通りであった。
100%シランガス流量:25cm3/min 100%水素ガス流量:100cm3/min 100%アンモニアガス流量:35cm3/min 反応器内圧:0.5Torr 放電電力:50w 放電時間:1hr 放電周波数:13.56MHz 支持体温度:250℃ この表面層のケイ素原子に対する窒素原子の原子数比
は、0.65であった。
は、0.65であった。
得られた電子写真感光体を、温度20℃、相対湿度15%
において表面電位+500Vに帯電し、像露光して感度を調
べたところ、半減露光量E50は、波長600nmにおいて5erg
/cm2であり、残留電位は+10Vであった。又、得られた
画像は優れた解像度を有していた(7l p/mm)。
において表面電位+500Vに帯電し、像露光して感度を調
べたところ、半減露光量E50は、波長600nmにおいて5erg
/cm2であり、残留電位は+10Vであった。又、得られた
画像は優れた解像度を有していた(7l p/mm)。
実施例2及び3及び比較例1〜4 上記実施例1におけると同様にして電荷注入阻止層及
び第1光導電層を形成した。次いで、実施例1における
ジボランガスの導入量を第1表に示す通りに変更した以
外は同様にして第2光導電層を形成し、更に、アンモニ
アガスとシランガスとの導入量を第1表に示す通りに変
更した以外は同様にして表面層を形成した。得られた電
子写真感光体を用いて、実施例1におけると同様にして
コピー画像を形成したところ、第1表に示される結果が
得られた。
び第1光導電層を形成した。次いで、実施例1における
ジボランガスの導入量を第1表に示す通りに変更した以
外は同様にして第2光導電層を形成し、更に、アンモニ
アガスとシランガスとの導入量を第1表に示す通りに変
更した以外は同様にして表面層を形成した。得られた電
子写真感光体を用いて、実施例1におけると同様にして
コピー画像を形成したところ、第1表に示される結果が
得られた。
なお、比較の為に、第3層である第1光導電層を設け
ずに表面層を形成した場合についても比較例3及び4と
して、第1表に示す。
ずに表面層を形成した場合についても比較例3及び4と
して、第1表に示す。
発明の効果 本発明の電子写真感光体は、第2光導電層における非
晶質ケイ素が3ppm以上の硼素を含有し、又、該表面層に
おける窒素原子の含有割合が、ケイ素原子に対して原子
比で0.5以上であり、且つ、第2光導電層の硼素含量と
表面層の窒素含量とが、上記(I)式の関係にあるか
ら、暗減衰、感度、帯電性の点で優れた電子写真特性を
有し、又、得られるコピー画像に像流れや画像ぼけを生
じることがない。
晶質ケイ素が3ppm以上の硼素を含有し、又、該表面層に
おける窒素原子の含有割合が、ケイ素原子に対して原子
比で0.5以上であり、且つ、第2光導電層の硼素含量と
表面層の窒素含量とが、上記(I)式の関係にあるか
ら、暗減衰、感度、帯電性の点で優れた電子写真特性を
有し、又、得られるコピー画像に像流れや画像ぼけを生
じることがない。
第1図は、本発明の電子写真感光体の模式的断面図であ
る。 1……支持体、2……電荷注入阻止層、3……第1光導
電層、4……第2光導電層、5……表面層。
る。 1……支持体、2……電荷注入阻止層、3……第1光導
電層、4……第2光導電層、5……表面層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 雅之 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者 福田 讓 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者 唐木田 健一 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献 特開 昭61−243458(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】支持体上に、電荷注入阻止層、非晶質ケイ
素を主体とする第1光導電層、硼素を含有する非晶質ケ
イ素からなる第2光導電層及び窒素化非晶質ケイ素系表
面層を順次積層してなる電子写真感光体において、該第
2光導電層における非晶質ケイ素が3ppm以上の硼素を含
有し、又、該表面層における少なくとも第2光導電層と
の接合部からの距離が100Å以内の領域での窒素原子の
含有割合が、ケイ素原子に対して原子比で0.5以上であ
り、且つ、第2光導電層の硼素含量と、該表面層におけ
る少なくとも第2光導電層との接合部からの距離が100
Å以内の領域での窒素原子の含有割合とが、次式の関係
にあることを特徴とする電子写真感光体。 B≧10(9N−5.5) (但し、式中、Bは第2光導電層の硼素含量(ppm)で
あり、Nは表面層のケイ素原子に対する窒素原子の原子
比である)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62262714A JP2605303B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 電子写真感光体 |
US04/259,238 US4923773A (en) | 1987-10-20 | 1988-10-18 | Multilayered electrophotographic photoreceptor of amorphous silicon having a surface layer of nitrogenated amorphous silicon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62262714A JP2605303B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 電子写真感光体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01106071A JPH01106071A (ja) | 1989-04-24 |
JP2605303B2 true JP2605303B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=17379571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62262714A Expired - Lifetime JP2605303B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 電子写真感光体 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4923773A (ja) |
JP (1) | JP2605303B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02124578A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-05-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体 |
JPH06242623A (ja) * | 1993-02-19 | 1994-09-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体 |
US5675950A (en) * | 1994-03-25 | 1997-10-14 | Guilford (Delaware), Inc. | Metal support framework for low profile raised panel flooring |
US5713168A (en) * | 1994-03-25 | 1998-02-03 | Guilford (Delaware), Inc. | Junction box for low profile raised panel flooring |
JP2006133525A (ja) | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Canon Inc | 電子写真感光体及びこれを用いた電子写真装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4634647A (en) * | 1983-08-19 | 1987-01-06 | Xerox Corporation | Electrophotographic devices containing compensated amorphous silicon compositions |
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1988
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