JP2619948B2

JP2619948B2 - 注入電荷制御型感光体

Info

Publication number: JP2619948B2
Application number: JP1067247A
Authority: JP
Inventors: 博之小幡; 実内海
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1989-03-18
Filing date: 1989-03-18
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JPH02245762A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電圧印加時露光により電荷保持媒体に露光
量に応じた静電荷パターンを形成するために使用される
高感度感光体に関する。

〔従来の技術〕

従来、高感度撮影技術として銀塩写真法が知られてい
る。この写真法においては、撮像像は現像工程を経てフ
ィルム等に記録され、画像を再現する場合には銀塩乳剤
（印画紙等）を用いるか、または現像フィルムを光学走
査して陰極線管（以下CRT）に再現させる等により行わ
れている。

また、光導電層に電極を蒸着し、暗所で光導電層上に
コロナ帯電により前面帯電させ、次いで強い光で露光し
て光の当たった部位で光導電層を導電性にし、その部位
の電荷をリークさせて除去することにより静電荷潜像を
光導電層の面上に光学的に形成させ、その残留静電荷と
逆極性の電荷（または同極性の電荷）を有するトナーを
付着させて現像する電子写真技術があるが、これは主と
して複写用に用いられており、一般に低感度のため撮影
用としては使用できず、静電荷の保持時間が短いために
静電潜像形成後、直ちにトナー現像するのが普通であ
る。

また、TV撮影技術は撮像管で撮影し、光半導体を利用
して得た画像情報を電気信号として取り出し、そのまま
CRTに出力させるか、磁気記録等を用いてビデオ記録
し、任意の時にCRT上に像出力させる等の方法がある。

〔発明が解決すべき課題〕

銀塩写真法は被写体像を保存する手段として優れてい
るが、銀塩像を形成させるために現像工程を必要とし、
像再現においてハードコピー、ソフトコピー（CRT出
力）等に至る複雑な光学的、電気的、または化学的処理
が必要である。

電子写真技術は、得られた静電潜像の顕像化は銀塩写
真法よりも簡単、迅速であるが潜像保存は極めて短く、
現像剤の解像性、画質等は銀塩に劣る。

TV撮影技術は撮像管で得られた電気的像信号を取り出
し、また記録するためには線順次走査が必要となる。線
順次走査は撮像管内では電子ビームで、ビデオ記録では
磁気ヘッドで行うが、解像性は走査線数に依存するた
め、銀塩写真のような面状アナログ記録に比して著しく
劣化する。

また、近年発達しつつある固体撮像素子（CCD等）を
利用したTV撮像系も解像性に関しては本質的に同様であ
る。

これらの技術の内蔵する問題点は画像記録が高品質、
高解像であれば処理工程が複雑であり、工程が簡便であ
れば記憶機能の欠如、あるいは画質の基本的劣化等があ
った。

本発明者は、先に前面に電極が設けられた光導電層か
らなる感光体と、該感光体に対向し、後面に電極が設け
られた電荷保持層からなる電荷保持媒体とは光軸上に配
置し、両電極間に電圧を印加しつつ露光することにより
入射光学像に応じた静電潜像を電荷保持媒体上に形成す
る静電画像記録方法を出願（特願昭63−121592号）した
が、この感光体は露光量に応じた光キャリアーしか発生
せず、その感度に一定の課題を有している。

本発明は上記課題を解決するためのもので、露光量に
応じて電極極性と同極性の電荷の注入を増大させること
が可能な感光体の提供を課題とする。

本発明の第１の注入電荷制御型感光体は、前面に電極
が設けられた光導電層からなる感光体と、後面に電極が
設けられた電荷保持層からなる電荷保持媒体とを対向さ
せ、接触または非接触で配置し、両電極間に電圧印加と
同時にパターン露光をし、該パターン露光を終了した後
においても電圧印加を継続し、パターン露光に対応した
静電荷パターンを電荷保持媒体へ形成するにあたって用
いられる前記感光体であって、該感光体における光導電
層が光メモリー効果を有し、電圧印加と同時のパターン
露光後に導電性を示すものであることを特徴とする。

また、本発明の第２の注入電荷制御感光体は、前面に
電極が設けられた光導電層からなる感光体と、後面に電
極が設けられた電荷保持層からなる電荷保持媒体とを対
向させ、接触または非接触で配置し、両電極間に電圧印
加と同時にパターン露光をし、パターン露光に対応した
静電荷パターンを電荷保持媒体へ形成するにあたって用
いられる前記感光体であって、該感光体における光導電
層が、パターン露光時において静電荷パターンを増幅し
た形で電荷保持媒体に形成する作用を有するものである
ことを特徴とする。

第２の注入電荷制御型感光体における光導電層が、ア
モルファスシリコンからなるnipin接合構造を有するも
のであることを特徴とする。

以下、本発明の感光体について説明する。

第１図は本発明の注入電荷制御型感光体の概略を示す
断面図で、同図（イ）は第１の注入電荷制御型感光体、
同図（ロ）は第２の注入電荷制御型感光体を示す図で、
図中、１は感光体、５は感光体支持体、７は感光帯電
極、９は光導電層である。

第１図（イ）に示す注入電荷制御型感光体は、電極極
性と同極性の電荷の注入効率増大効果が露光後も電圧印
加状態で持続的に生じる場合である。この感光体は光メ
モリー効果を有する光導電層を電極基板上に積層するこ
とにより形成される。

感光体における光導電層は、光が照射されると照射部
分で光キャリア（電子、正孔）が発生し、それらのキャ
リアが層幅が移動することができる半導性層であり、特
に電界が存在する場合にその効果が顕著である層であ
る。まず本発明の感光体は光メモリー効果（光疲労作
用）を有する光導電体を使用し、光照射により導電化さ
せ光照射後もその導電性を持続させ、露光後も電圧を印
加しつづける間電荷注入を持続させることにより露光量
に応じた増幅効果を得るものである。

例えばポリビニルカルバゾール（PVK）層をITO電極上
に形成し紫外光を照射すると、PVK層中にラジカルが形
成され、基板からの電荷注入が増加し、導電性が増大
し、その状態が数時間持続される。そして熱を加えると
元の絶縁体に戻り、例えば150℃、１秒間で戻る性質を
有する。

またポリビニルカルバゾールに、例えばトリフェニル
メタン系染料を分光増感剤として添加するとよく、この
場合、染料の吸収波長において励起され、その励起エネ
ルギーがポリビニルカルバゾールとの間で相互作用を起
こすことにより染料あるいはPVKでラジカルを発生させ
ることができ、可視光による露光を可能とすることがで
きる。

このような光メモリー効果を有する感光材料として
は、電荷輸送材料と特定の染料及びバインダーで構成さ
れ、電荷輸送材料としては、例えばアゾ系、ジスアゾ
系、トリスアゾ系、フタロシアニン系、酸性ザンセン染
料系、シアニン系、スチリル色素系、ピリリウム色素
系、ペリレン系、メチン系、ａ−Se、ａ−Si、アズレニ
ウム塩系、スクアリウム塩系等がある。

染料として、一般式（式中、基R₁、R₂、R₃の少なく共１つは、下式（１）ま
たは（２）で表されるパラ位をＮ置換したフェニル基で
あり、（式中、R₄〜R₈はそれぞれアルキル基、アリール基また
は水素）基R₁、R₂、R₃の２つまてはアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基または水素であり得、X^-はアニオンを表
す。）のものが使用できる。

バインダーとしてシリコーン樹脂、スチレン−ブタジ
エン共重合体樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、飽和
又は不飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリビニルアセタール樹脂、フェノール樹脂、ポリメチ
ルメタアクリレート（PMMA）樹脂、メラミン樹脂、ポリ
イミド樹脂等がある。

電荷輸送材料と染料組成の比は、輸送材料１モルに対
し、0.0001〜0.1モル比の間で用いることができ、特に
0.0003〜0.003モル比が良好である。

バインダーは電荷輸送材料１重量部に対して0.1〜10
重量部添加する。

また無機材料としては酸化亜鉛、酸化チタン等があ
る。

尚、この光メモリー効果を有する感光体は、感光材料
が同じでも電極の種類により電荷の注入効率を相違する
ので、感光体材料に応じて注入効果の高い電極材料を選
択する必要があり、Zn、Ti、Fe、Sn、Cu等の金属ないし
半導体元素、SnO₂、In₂O₃、ZnO、TiO、WO、V₂O₅等の酸
化物半導体が単独、又は複合材料で用いられる。

この光メモリー効果を有する光導電層は、電極基板上
にコーティング、ディッピング、スピンナーコーティン
グ法等により形成することができ、その膜厚は１μｍ〜
50μｍとするとよい。

次に第１図（ロ）に示す注入電荷制御型感光体は、光
導電層をアモルファスシリコンを使用してnipin接合で
積層し、エミッタ9a（ni層）、ベース層9b（ｐ層）、コ
レクタ層9c（in層）を形成することにより、第２図に示
すように露光時にのみエミッタ−ベース間のエネルギー
障壁を低下させ、基板電極から電荷が注入することで、
光生成された電荷以上の電荷が流れ増感効果を得るもの
である。

本発明の他の実施例である感光体の形成方法を、第１
図（ロ）により説明する。

まず透明なガラス基板上５にITO電極７を形成し、そ
の電極層上にまずエミッタ部9aが形成される。

このエミッタ部は、電極層上に水素ガスで希釈したシ
ランガス（SiH₄）、水素化リン（PH₃）を使用し、プラ
ズマCVD法により水素化アモルファスシリコン（ａ−Si:
H）層にリンイオンが５×10^-5モルドープしたn⁺層を堆
積させ、次いで不純物をドープしないａ−Si:H層のみからなる
ｎ層、水素ガスで希釈したSiH₄と水素化硼素（ボロン）（B₂
H₆）を使用し、硼素を2.5×10^-6モルドープしたｉ層を
順次堆積させることにより形成する。

このそれぞれの膜厚は0.05μｍ、0.05μｍ、0.05μｍ
程度に形成する。

次いで、ベース層9bはそのエミッタ部上に水素ガスで
希釈したSiH₄とB₂H₆を使用して、硼素が５×10^-5モルド
ープしたｐ層を0.1μｍの膜厚で積層して形成する。

更にコレクタ部9cを、まず水素ガスで希釈したSiH₄と
B₂H₆を使用し、硼素が2.5×10^-6モルドープしたｉ層を2
0μｍ、SiH₄のみからなるｎ層を0.1μｍ、更に水素ガス
で希釈したSiH₄とPH₃を使用して燐が５×10^-5モルドー
プしたn⁺層を0.1μｍの膜厚に順次積層して形成するこ
とにより感光体は作製される。

第２図は、このようにして形成した感光体におけるエ
ネルギー準位を説明するための図で、同図（イ）は暗
時、同図（ロ）は光照射時での状態を示す。

第２図に示すように、感光体電極を負に、また後述す
る電荷保持媒体電極を正にして対向させて電圧を印加す
ると、光が照射されない段階ではベース側のエネルギー
準位が高いので、電極側から注入される電子はエミッタ
−ベース間に形成されるエネルギー障壁により移動しな
いが、第２図（ロ）に示すように光を照射するとその光
量に応じてコレクタで光吸収が生じ、エミッタ−ベース
間に形成されるエネルギー障壁を低め、光生成された正
孔（ホール）の寿命中に、光量に応じて電子が電極より
注入され、もともと光で生成された電子以上の電子が層
中を流れ増幅効果を得るものである。光照射を中止する
とエミッタ−ベース間に形成されるエネルギー障壁は回
復するので、電極からの電荷の注入は停止する。即ち、
米照射時のみ照射光に応じて電極から電荷が増幅して注
入されるものである。

このようにして作製した本発明の感光体の光導電層面
に、移動してきた光キャリアを効率よく放電させるため
の放電強化層を積層させてもよい。放電強化層材料とし
ては、BaO、CaO、SrO、MgO、CeB₄、Sb−Rb−Cs、Ag−Ｏ
−Cs、Ｗ−Th、TiC、TiO、YO、LaO、DyO、ThO等の金属
化合物、もしくは金属酸化物が使用される。

このような放電強化層は、光導電層上面に蒸着法、ス
パッタ法、プラズマCVD法、またバインダー中に分散さ
せコーティングする方法等の通常の薄膜形成手段により
形成され、その膜厚は50Å〜5000Åとするとよく、特に
100Å〜1000Åとすることが望ましい。

感光体支持体５としては、感光体を支持することがで
きるある程度の強度を有していれば、その材質、厚みは
特に制限がなく、例えば可撓性のあるプラスチックフィ
ルム、金属箔、紙、或いは硝子、プラスチックシート、
金属板（電極を兼ねることもできる）等の剛体が使用さ
れる。但し、感光体側から光を入射して情報を記録する
装置に用いられる場合には、当然その光を透過させる特
性が必要となり、例えば自然光を入射光とし、感光体側
から入射するカメラに用いられる場合には、厚み1mm程
度の透明なガラス板、或いはプラスチックのフィルム、
シートが使用される。

感光体電極７は、光導電層支持体５に金属のものが使
用される場合を除いて光導電層支持体５に形成され、そ
の材質は比抵抗値が10⁶Ω・cm以下であれば限定されな
く、無機金属導電膜、無機金属酸化物導電膜等である。
このような感光体電極７は、光導電層支持体５上に、蒸
着、スパッタリング、CVD、コーティング、メッキ、デ
ィッピング、電解重合等により形成される。またその厚
みは、感光体電極７を構成する材質の電気特性、および
情報の記録の際の印加電圧により変化させる必要がある
が、例えばアルミニウムであれば、100〜3000Å程度で
ある。この感光体電極７も光導電層支持体５と同様に、
情報光を入射させる必要がある場合には、上述した光学
特性が要求され、例えば情報光が可視光（400〜700nm）
であれば、ITO（In₂O₃−SnO₂）、SnO₂等をスパッタリン
グ、蒸着、またはそれらの微粉末をバインダーと共にイ
ンキ化してコーティングしたような透明電極や、Au、A
l、Ag、Ni、Cr等を蒸着、またはスパッタリングで作製
する半透明電極、テトラシアノキノジメタン（TCNQ）、
ポラアセチレン等のコーティングによる有機透明電極等
が使用される。

また情報光が赤外（700nm以上）光の場合も上記電極
材料が使用できるが、場合によっては可視光をカットす
るために、着色された可視光吸収電極も使用できる。

更に、情報光が紫外（400nm以下）光の場合も、上記
電極材料を基本的には使用できるが、電極基板材料が紫
外光を吸収するもの（有機高分子材料、ソーダガラス
等）は好ましくなく、石英ガラスのような紫外光を透過
する材料が好ましい。

また光の入射面には反射防止膜を形成するとよい。こ
の反射防止膜はフッ化マグネシウム、酸化チタン等の無
機酸化物を単独あるいは複数層で設けることにより形成
することができる。

本発明の感光体は、電荷保持媒体への情報記録に使用
されるが、次ぎに電荷保持媒体、及び静電画像記録方法
について、第３図により説明する。図中、１は感光体、
３は電荷保持媒体、５は感光体支持体、７は感光体電
極、９は光導電層、11は電荷保持層、13は電荷保持媒体
電極、15は電荷保持層支持体、17は電源である。

本発明の感光体により静電潜像が形成される電荷保持
媒体３は電極13上に電荷保持層11を積層することにより
形成され、電荷保持層11は電荷の移動を抑えるため高絶
縁性の高分子材料からなるものであり、比抵抗で10¹⁴Ω
・cm以上の絶縁性を有することが要求される。また電荷
保持層を構成する高分子材料としてはそのガラス転移温
度が使用環境温度以上であることが必要である。このよ
うな高分子材料は、樹脂としては熱可塑性樹脂、或いは
熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等
のエネルギー線硬化樹脂、或いはエンジニアリングプラ
スチック等を使用することができ、熱可塑性樹脂として
は例えば弗素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン、弗素化エチレンプロピレン、テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ま
たそれらのディスパーションタイプ、または変性タイプ
（コーティングタイプ）、またポリエーテルエーテルケ
トン樹脂、ポリパラキシリレン等を使用し、電荷保持媒
体電極上にコーティング、蒸着することにより層形成さ
れるものである。

第３図においては、このような電荷保持媒体３に本発
明の感光体１側から露光を行い電荷保持媒体上に静電潜
像を形成させる態様を示す。

まず感光体１に10μｍ程度の空隙を介して電荷保持媒
体３が配置される。電荷保持媒体３は1mm厚のガラスか
らなる電荷保持層支持体15上に1000Å厚のAl電極を蒸着
し、この電極上に10μｍ厚の電荷保持層11を形成したも
のである。

まず、同図（イ）に示すように感光体１に対して、10
μｍ程度の空隙を介して電荷保持媒体３をセットし、同
図（ロ）に示すように電源17により電極７、13間に電圧
を印加する。暗所であれば光導電層９は高抵抗体である
ため、電極間には何の変化も生じない。感光体１側より
光が入射すると、光が入射した部分の光導電層９は導電
性を示し、電荷保持層11との間に放電が生じ、電荷保持
層11に電荷が蓄積される。

露光が終了したら、同図（ハ）に示すように電圧をOF
Fにし、次いで同図（ニ）に示すように電荷保持媒体３
を取り出すことにより静電潜像の形成が終了する。

なお、感光体１と電荷保持媒体３とは上記のように非
接触でなく接触式でもよく、接触式の場合には、感光体
電極７側から光導電層９の露光部に正または負の電荷が
注入され、この電荷は電荷保持媒体３側の電極13に引か
れて光導電層９を通過し、電荷保持層11面に達した所で
電荷移動が停止し、その部位に注入電荷が蓄積される。
そして、感光体１と電荷保持媒体３とを分離すると、電
荷保持層11は電荷を蓄積したままの状態で分離される。
この記録方法は面状アナログ記録とした場合、銀塩写真
法と同様に高解像度が得られる。

このようにして画像が情報電荷として蓄積された電荷
は、電荷保持層上に絶縁性保護膜を積層することにより
明所、暗所に関係なく放電せず長期間保存される。情報
電荷は単に表面に蓄積させる場合もあり、また微視的に
は絶縁体表面付近内部に侵入し、その物質の構造内に電
子またはホールがトラップされる場合もあるので長時間
の保存が行われる。

本発明の電荷保持媒体への情報入力方法としては、高
解像度静電カメラによる方法、またレーザーによる記録
方法がある。まず本願発明で使用される高解像度静電カ
メラは、通常のカメラに使用されている写真フィルムの
代わりに、感光体と電荷保持媒体とにより記録部材を構
成し、両電極へ電圧を印加し、入射光に応じて光導電層
を導電性として入射光量に応じて電荷保持層上に電荷を
蓄積させることにより入射光学像の静電潜像を電荷蓄積
媒体上に形成するもので、機械的なシャッタも使用しう
るし、また電気的なシャッタも使用しうるものである。
また静電潜像は明所、暗所に関係なく長期間保存するこ
とが可能である。またプリズムにより光情報を、Ｒ、
Ｇ、Ｂ光成分に分離し、平行光として取り出すカラーフ
ィルターを使用し、Ｒ、Ｇ、Ｂ分解した電荷保持媒体３
セットで１コマを形成するか、または１平面上にＲ、
Ｇ、Ｂ像を並べて１セットで１コマとすることにより、
カラー撮像することもできる。

またレーザーによる記録方法としては、光源としては
アルゴンレーザー（514.488nm）、ヘリウム−ネオンレ
ーザー（633nm）、半導体レーザー（780nm、810nm等）
が使用でき、感光体と電荷保持媒体を面状で表面同士を
密着させるか、一定の間隔をおいて対向させて電圧印加
する。この状態で画像信号、文字信号、コード信号、線
画信号に対応したレーザー露光をスキャニングにより行
うものである。画像のようなアナログ的な記録は、レー
ザーの光強度を変調して行い、文字、コード、線画のよ
うなデジタル的な記録は、レーザー光のON−OFF制御に
より行う。また画像において網点形成されるものには、
レーザー光にドットジェネレーターON−OFF制御をかけ
て形成するものである。尚、感光体における光導電層の
分光特性は、パンクロマティックである必要はなく、レ
ーザー光源の波長に感度を有していればよい。

次ぎに記録された静電画像の再生方法について説明す
る。

第４図は電荷保持媒体の静電画像再生方法における電
位読み取り方法の例を示す図で、第１図と同一番号は同
一内容を示している。なお、図中、10は保護膜、21は電
位読み取り部、23は検出電極、25はガード電極、27はコ
ンデンサ、29は電圧計である。

電位読み取り部21は電荷保持媒体３の電荷蓄積面に対
向させると、検出電極23に電荷保持媒体３の電荷保持層
11上に蓄積された電荷によって生じる電界が作用し、検
出電極面上に電荷保持媒体上の電荷と等量の誘導電荷が
生ずる。この誘導電荷と逆極性の等量の電荷でコンデン
サ27が充電されるので、コンデンサの電極間に蓄積電荷
に応じた電位差が生じ、この値を電圧計29で読むことに
よって電荷保持体の電位を求めることができる。そし
て、電位読み取り部21で電荷保持媒体面上を走査するこ
とにより静電潜像を電気信号として出力することができ
る。なお、検出電極23だけでは電荷保持媒体の検出電極
対向部位よりも広い範囲の電荷による電界（電気力線）
が作用して分解能が落ちるので、検出電極の周囲に接地
したカード電極25を配置するようにしてもよい。これに
よって、電気力線を面に対して垂直方向を向くようにな
るので、検出電極23に対向した部位のみの電気力線が作
用するようになり、検出電極面積に略等しい部位の電位
を読み取ることができる。電位読み取りの精度、分解能
は検出電極、ガード電極の形状、大きさ、及び電荷保持
媒体との間隔によって大きく変わるため、要求される性
能に合わせて最適条件を求めて設計する必要がある。

また電荷保持媒体における像電荷を、反射防止膜を設
けた電荷保持媒体電極側からレーザー光等を照射し、電
気光学結晶を介して情報として再生してもよい。この場
合電荷保持媒体はその構成材料は透明材料で形成する必
要がある。また電気光学結晶はその光路中に配置すると
よく、このような電気光学結晶としてはチタン酸バリウ
ム、タンタル酸リチウム（LiTaO₃）等電気光学効果を有
するものを使用するとよい。

第５図は静電画像再生方法外の概略構成を示す図で、
図中、61は電位読み取り装置、63は増幅器、65はCRT、6
7はプリンタである。

図において、電位読み取り装置61で電荷電位を検出
し、検出出力を増幅器63で増幅してCRT65で表示し、ま
たプリンタ67でプリントアウトすることができる。この
場合、任意の時に、読み取りたい部位を任意に選択して
出力させることができ、また反復再生することが可能で
ある。また静電潜像が電気信号として得られるので、必
要に応じて他の記録媒体への記録等に利用することも可
能である。

〔作用〕

電荷保持媒体と対向させて配置し、電圧印加時露光す
ることにより静電画像を電荷保持媒体に記録する感光体
として、本発明は、感光体における光導電層を光メモリ
ー効果を有する光導電層とするか、または光照射により
電極側からの電荷注入増幅効果を有する光導電層とする
ものである。

まず光導電層がメモリー効果を有するものの場合に
は、露光時に発生した光キャリアーと同数の電荷が電荷
保持媒体に蓄積されるが、この光導電層は光メモリー効
果を有するので露光後も電圧印加状態を継続させること
により、露光量に応じて増幅されて電荷保持媒体に電荷
を蓄積させることができるものである。

また感光体における光導電層を、光照射により電極側
からの電荷注入増幅効果を有する光導電層とするもの
は、その光導電層をアモルファスシリコンを使用してni
pin接合で形成することにより露光時において発生した
光キャリヤー以上の電荷が電極から注入されるもので電
荷注入増幅効果を生じさせるものである。

このように感光体に電荷注入増幅効果を持たせること
により、弱い入射光でも電荷保持媒体に像電荷を形成す
ることができ、電荷保持媒体に高感度で静電画像を記録
することができるものである。

以下、実施例を説明する。

〔実施例１〕ガラス基板（1mm厚）上に、ITO透明電極を1000Å、ス
パッタ法で設け、その電極上にポリビニルカルバゾール
（亜南香料社製）、下式のカルバゾール色素（日本感光
色素（株）製）をモル比で1:0.001混合した５％クロロホルム溶液を用
い、ブレードコーター4milでコーティング後、60℃、１
時間乾燥して感光体（10μｍ厚）を作製した。

次にAlを1000Å蒸着したガラス基板（1mm厚）に、シ
リコン樹脂溶液（TSR−144、CR−15、１％；東芝シリコ
ン社製）をスピンナーコーティング法（1000rpm×30s）
で塗布し、150℃、１時間乾燥させ、７μｍの膜厚を有
する電荷保持媒体を作製した。

このようにして作製した感光体と電荷保持媒体とを第
３図に示すように対向させ、10μｍの空気ギャップをPE
Tフィルム10μｍのスペーサにより形成し、両電極間にI
TO側を正極とし800Vの電圧印加を行い、その状態で10ル
ックスのハロゲンランプ光を１秒間パターン露光し、露
光終了と同時に電圧をOFFとした。

露光終了後、電荷保持媒体を取り出し、その表面電位
を測定したところ、露光部では280Vの電位が測定され、
又未露光部では電位は60Vであった。

一方、同じ材料を使用し、露光終了後電圧印加を持続
し、露光終了後１秒経過後、電圧をOFFとした。次いで
上記同様に電荷保持媒体の表面電位を測定したところ、
露光部では450V、未露光部では60Vと露光部での電位増
大が確認された。

〔実施例２〕（ガラス基板（1mm厚）上に、IOT透明電極を1000Å、
スパッタ法で設け、その電極上に水素で10％に希釈され
たシランガスと1000ppm水素化隣（PH₃）を使用し、プラ
ズマCVD法で、以下の条件基板温度:250℃、入力パワー:100W、13.56MHz周波、電極間距離:5cm、基板サイズ:3インチφ、ガス流量:SiH₄ガス80cc/min ph₃/H₂ガス10cc/min、堆積時間:1hr 燐が５×10^-5モルドープした水素化アモルファスシリ
コン（ａ−Si:H）にn⁺層を0.05μｍ堆積させた。

次に、シランガスのみによりａ−Si:H層のみからなる
ｎ層を同様の方法で0.05μｍ、更にシランガスと1000pp
m水素化ポロンガス（B₂H₆）を使用し、ボロンが2.5×10
^-6モルドープしたｉ層を同様の方法で0.05μｍ堆積さ
せ、エミッタ層を形成した。

次にそのエミッタ層上にSiH₄とB₂H₆を使用し、ボロン
が５×10^-5モルドープしたｐ層を堆積時間2hrとして同
様の方法で0.1μｍ積層し、ベース層とした。

更にコレクタ層として、SiH₄とB₂H₆を使用して、ボロ
ンが2.5×10^-6モルドープしたｉ層を下記の条件ガス流量 SiH₄ガス400cc/min、 B₂H₆ガス50cc/minのパワー 150W、堆積時間 10hr で15μｍ、SiH₄層からなるｎ層を0.1μｍ、SiH₄とPH₃を
使用して、燐が５×10^-5モルドープしたn⁺層を0.1μｍ
順次蒸着させて形成することにより、本発明の感光体を
作製した。

次にこのようにして作製した感光体を実施例１で作製
した電荷保持媒体を対向させ、10μｍの空気ギャップを
PETフィルム10μｍのスペーサにより形成し、両電極間
にITO側を正極とし750Vの電圧印加を行い、その状態で1
0ルックスのハロゲンランプ光を1/500秒間パターン露光
し、露光終了と同時に電圧もOFFとした。

露光終了後、電荷保持媒体を取り出し、その表面電位
を測定したところ、露光部では＋380Vの電位が測定さ
れ、又未露光部では電位は150Vであった。比較として同
様のプラズマCVD法でコレクタ層、即ち、 B₂H₆/SiH₄＝2.5×10^-6からなるｉ層を15μｍ、ノンドープａ−Si:Hからなるｎ層を0.1μｍ、 PH₃/SiH₄＝５×10^-5からなるn⁺層を0.1μｍのみの層をITO基板上に堆積させて感光体を作製した
後、同様の条件で露光実験を行った結果、1/500秒露光
では未露光部、露光部共＋150Vの電位しか得られず、実
施例の層構成で増感効果が得られていることが明らかと
なった。

〔発明の効果〕

本発明の感光体は、その光導電層を光メモリー効果を
有する光導電材料により形成するか、また光照射により
電極側からの電荷注入増幅効果を有する構成とすること
により、弱い入射光でも、また光量に応じて、電荷が増
幅されて電荷保持媒体に静電潜像として蓄積させること
ができるものである。またこの静電潜像は、面状アナロ
グ記録、またレーザー光等による（０・１）信号記録に
より形成させることができ、明所、暗所に関係なく長期
間保持することができるものである。また像再現におい
ても複雑な光学的、電気的、または化学的処理が不要で
あり、また高解像度のものが得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感光体の断面図、第２図は本発明の感
光体におけるエネルギー準位を説明するための図、第３
図は本発明の感光体を使用する静電画像記録方法を説明
するための図、第４図は直流像幅型の電位読み取り方法
の例を示す図、第５図は静電画像再生の概略構成を示す
図である。図中１は感光体、３は電荷保持媒体、５は感光体支持
体、７は感光体電極、９は光導電層、9aはエミッタ層、
9bはベース層、9cはコレクタ層、11は電荷保持層、13は
電荷保持媒体電極、15は電荷保持媒体支持体、17……電
源を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭49−53049（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−238064（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−271266（ＪＰ，Ａ) 特開平２−245760（ＪＰ，Ａ) 特開平２−245761（ＪＰ，Ａ) 特開平２−244158（ＪＰ，Ａ) 特開平１−290366（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前面に電極が設けられた光導電層からなる
感光体と、後面に電極が設けられた電荷保持層からなる
電荷保持媒体とを対向させ、接触または非接触で配置
し、両電極間に電圧印加と同時にパターン露光をし、該
パターン露光を終了した後においても電圧印加を継続
し、パターン露光に対応して静電荷パターンを電荷保持
媒体へ形成するにあたって用いられる前記感光体であっ
て、該感光体における光導電層が光メモリー効果を有
し、電圧印加と同時のパターン露光後に導電性を示すも
のであることを特徴とする注入電荷制御型感光体。
【請求項２】前面に電極が設けられた光導電層からなる
感光体と、後面に電極が設けられた電荷保持層からなる
電荷保持媒体とを対向させ、接触または非接触で配置
し、両電極間に電圧印加と同時にパターン露光をし、パ
ターン露光に対応した静電荷パターンを電荷保持媒体へ
形成するにあたって用いられる前記感光体であって、該
感光体における光導電層が、パターン露光時において静
電荷パターンを増幅した形で電荷保持媒体に形成するも
のであることを特徴とする注入電荷制御型感光体。
【請求項３】光導電層が、アモルファスシリコンからな
るnipin接合構造を有するものである請求項２記載の注
入電荷制御型感光体。