JPH02135452A - 電子写真感光体の感光層におけるキャリア寿命測定方法及びその装置 - 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］ この発明は、電子写真感光体の感光層における電荷輸送
担体であるキャリアの寿命を測定するためのキャリア寿
命測定方法及びその装置に関する。

［技術の背景］ 上記電子写真感光体の感光層としては、アモルファスセ
レン、アモルファスシリコン、硫化カドミウム、酸化亜
鉛等の無機質の光導電性物質を用いたものがある。また
、近年、有機系の光導電性物質を用いた感光層も使用さ
れるようになってきている。この有機系の光導電性物質
を用いた感光層は、１）化学的材料の選択等により種々
の機能を有するものを容易に製造することができる、２
）感光層を塗装工程等により容易に製造することができ
るため製造コストの低減化が可能である、３）セレン等
と異なり安全であるため取扱いが容易である等の利点が
あり、将来性のある感光体材料として重要視されている
。

この有機系の光導電性物質を用いた感光層としては、バ
インダー樹脂中に有機系の光導電性物質を分散し、必要
に応じて増感剤としての顔料を添加分散させた分散型単
層感光体と、電荷の発生と電荷の輸送を異なる物質によ
って行なう機能分離型感光体とがある。また、この機能
分離型感光体には、バインダー樹脂中に電荷発生物質と
電荷輸送物質とを一緒に分散させた単層型感光体と、電
荷発生物質を主成分とした電荷発生層と電荷輸送物質を
主成分とした電荷輸送層とを積層してなる積層型感光体
とがあり、電荷発生層及び電荷輸送層の各機能をそれぞ
れ追及することによって、より機能的に優れた感光体を
得ることが可能な積層型感光体が主流となっている。

上記電荷発生層は、バインダー樹脂中に有機顔料を分散
させて薄く膜形成したものである。また、電荷輸送層は
、バインダー樹脂中に低分子のホールトランスポート材
料を溶解分散させて透明に厚く膜形成したものである。

なお、現在のところ有機系感光体の電荷輸送層に用いら
れる電荷輸送材料としては、有用なエレクトロントラン
スポート材料が存在しないため、電荷輸送層は、ホール
が移動することによって電荷を輸送する。

そのため、有機系の積層型感光体１００は、第１７図（
ａ＞に示すように、電荷輸送層１０２の表面が負極に帯
電され、この帯電電荷に応じた正の電荷が導電性基板１
０３側に誘起される。従って、電荷発生層１０１と電荷
輸送層１０２とからなる感光層１０４．には、電界Ｅが
作用する。その後、電荷発生層１０１は、第１７図（１
））に示すように、透明な電荷輸送層１０２を通して部
分的に露光されることによって、ホール（＋）とエレク
トロン（−）のベアを生成する。そのうち、エレクトロ
ンは、第１７図（Ｃ）に示すように、感光層１０４に作
用する電界Ｅによって導電性基板１０３へ移動して正の
電荷と電気的に中和される。

また、ホールは、電荷発生層１０１と電荷輸送層１０２
との界面を介して電荷発生層１０１から電荷輸送層１０
２へと注入され、電荷輸送層１０２中を通過して表面ま
で移動し、電荷輸送層１０２の表面に存在する負の電荷
と電気的に中和される。

その結果、感光層１０４の表面には、第１７図（ｄ）に
示すように、露光されなかった領域のみ負極に帯電した
静電潜像が形成される。

ところで、有機感光体を設計するにあたっては、電荷輸
送層が上記の如く電荷を輸送することによって静電潜像
を形成するため、電荷輸送層の機能が重要となる。この
電荷輸送層に要求される機能としては、電荷輸送担体で
あるキャリア（具体的にはホール）の移動に関するもの
と、繰返し使用時に劣化しにくいことの２つの機能があ
る。繰返し使用時に劣化しにくいことが電荷輸送層に要
求されるのは、電荷輸送層は、感光体の表面に露出して
いるため、クリーニング手段による摩耗あるいは画像露
光やコロナ放電等によって、機械的あるいは電気化学的
に直接影響を受けるからである。

そのうち、キャリアの移動に関するものは、感光層の特
性を直接決定するため非常に重要である。

また、キャリアの移動についての知見は、電荷輸送層が
劣化したときの劣化の状態を評価する上でも重要な意味
をもっている。

キャリアの移動は、キャリアの移動速度Ｖとキャリアの
寿命τによって特徴付けられる。キャリアの移動速度■
は、キャリアのドリフトモビリティμと電界Ｅとの積で
与えられる。

キャリアは、上記の如＜１電荷発生層で発生した後電荷
輸送層に注入され、電荷輸送層を突抜けて表面まで移動
する必要がある。そのためには、電荷発生層で生成した
キャリアが電荷輸送層の内部でトラップ（捕獲）されに
くいこと及び、キャリアが電荷輸送層を移動するのに要
する時間（以下、トランジットタイムｔＴと称する）が
プロセス時問（感光体が露光位置から現像位置まで移動
するのに要する時間）に比べて十分短いことが要求され
る。

キャリアの移動速度Ｖを決定するキャリアのドリフトモ
ビリティμは、タイムオブフライト（Ｔｉｍｅ　　ｏｆ
　　Ｆｌｉｏｈｔ）測定法により調べられている。これ
は、キャリアが電荷発生層に接している境面から電荷輸
送層中に注入されてから、反対側の表面まで移動するの
に要する時間すなわちトランジットタイムｔ１を測定す
ることによって、キャリアのドリフトモビリティμを求
めるものである。

また、キャリアは、すべて電荷輸送層を通過して反対側
まで移動するわけではなく、電荷輸送層中でトラップさ
れるものがある。有機感光体の電荷輸送層におけるキャ
リアであるホールは、輸送材分子間をホッピング伝導す
ると考えられている。

第１８図は絶縁体のエネルギー状態密度を示すものであ
り、ホールは、通常価電子帯（Ｖａｌｅｎｃｅ　　ｂａ
ｎｄ）Ｉに存在し、このホールは、電界が印加されると
価電子帯の一番上のエネルギーの状態で電荷移動してい
く。図中、■は禁止帯（１”ｏｒｂｉｄｄｅｎ　　ｂａ
ｎｄ）を、■は伝導帯（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ　　ｂａ
ｎｄ）をそれぞれ示している。

価電子帯工に存在するホールは、電荷輸送層中を移動す
る間にトラップに落込むことがある。このトラップが第
１８図に王、で示すようにエネルギー的に浅い場合には
、ホールはすぐに価電子帯■に復帰することができるた
め、捕獲されてもホールは電荷の移動に寄与し得る。し
かし、トラップが第１８図にＴｄで示すようにエネルギ
ー的に深い場合には、ホールが一旦トラップに落込むと
、トランジットタイムｔ１内に価電子帯工に復帰するこ
とができず、このホールは、電荷の移動に寄与し得なく
なる。

この発明で用いる゛キャリアの寿命゛′という概念は、
キャリアが発生してからキャリアが深いトラップＴｄに
捕獲され、トランジットタイムｔＴ内には価電子帯■に
復帰しえなくなるまでの時間、すなわちキャリアが生成
してから自由に移動し得る時間をいう。

上記深いトラップの原因としては、電荷輸送層中の不純
物や構造欠陥等によるものが挙げられる。

構造欠陥としては、例えば電荷輸送層中の低分子ホール
トランスポート材料分子が互いに重なったダイマーと呼
ばれるものなどがある。このように、ホールが深いトラ
ップに捕獲されると、第１９図にボすように、電荷輸送
層の内部に空間電荷を形成する。深いトラップにより捕
獲されたキャリアによって形成される空間電荷は、それ
自身で残留電位を形成し、更に電荷発生層との界面の電
界を低くするため、電荷輸送層内へのホールの注入効率
を低下させる。

このように、キャリアの寿命を測定することは、有機感
光体材料を設計あるいは試作する段階で、電荷輸送層の
不純物や構造欠陥の問題に取組む上で極めて重要である
。また、有機感光体の電荷輸送層の摩耗等に対する機械
的な強度を向上させる設計を行なう場合にも、電荷輸送
層の機械的な強度を向上させると、電荷輸送層の表面は
摩耗しにくくなるが、その半面、電荷輸送層の表面に分
子的に破壊された電荷輸送物質が残ることになる。

そのため、有機感光体表面の電荷輸送層の特性が変化す
るので、この変化した特性を知るためにも、電荷輸送層
のキャリアの寿命を知ることが重要となる。

［従来の技術］ 従来、上記有機感光体の感光層における電荷輸送層のキ
ャリア寿命を測定する方法としては、感光体を帯電した
後、光を一様に照射し続けたときの感光体表面の電荷量
を測定し、この光減衰曲線の残留電荷からキャリアの寿
命を求めるものがある。すなわち、電荷輸送層中のキャ
リアの寿命がトランジットタイムに比べて十分に長く、
すべてのキャリアが電荷の移動に寄与するのであれば、
光減衰曲線は、第２０図に破線で示すように、ゼロまで
減衰するはずである、しかし、実際には電荷輸送層中の
キャリアに寿命があり、前記の如くキャリアが電荷輸送
層中の深いトラップに捕獲されて残留電位としてあられ
れる。そのため、感光体の光減衰曲線は、第２０図に実
線で示すように、ゼロまで減衰せずにある一定の値に収
斂する。この収斂した残留電位の値は、 Ｒ−（μτＥ／Ｌ）　　　　　　　　　　（１）で示さ
れるキャリアレンジによって決定されることが、例えば
ＫａｎａＺａＷａとＢａｔｒａによッテ示されティる（
Ｋ、Ｋａｎａｚａｗａａｎｄ　　　Ｂａｔｒａ、Ｊ、Ａ
ｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓ、　　　４３．４　１８４５　　
（１９７２））。ここで、μはキャリアのドリフトモビ
リティ、τはキャリアの寿命、Ｅは電界、Ｌは 電荷輸送層の厚さを示している。従って、残留電荷の値
Ｒとドリフトモビリティμを求めることによって、Ｋａ
ｎａｚａｗａとＢａｔｒａの関係式からキャリアの寿命
τを知ることができる。

しかし、この方法は、次のような問題点を有している。

すなわち、残留電荷に影響する要素としては、電荷輸送
層中の深いトラップによるものの他に、電荷輸送層と電
荷発生層との界面における電荷の再結合や注入障壁等に
よるものがある。そのため、電荷輸送層中の深いトラッ
プに基因するキャリアの寿命を求めるためには、電荷輸
送層の厚さを系統的に変化させて残留電荷を測定し、電
荷輸送層の厚さに依存しない界面の影響を求めて、これ
を除く必要がある。そのため、キャリアの寿命を測定す
るには、電荷輸送層の厚さを変えた系統的な一連の測定
を行なう必要があり、キャリアの寿命測定が非常に面倒
であるという問題点があった。また、キャリアの寿命が
測定プロセス時間に等しくなる領域においては、キャリ
ア寿命自身を知ることが不可能となるという問題点もあ
った。

そこで、電荷輸送層の厚さを系統的に変化させて測定す
る必要がなく、キャリアの寿命を容易に測定可能な方法
としては、次に示すようなものが知られている。これは
、タイムオブフライト測定時のトランジェントな電流波
形自身からキャリアの寿命を推定するものであり、無機
系の感光体材料特にアモルファスセレン等の寿命測定に
使用されてきた方法である。

この方法は、キャリアが電荷輸送層を通過する時間ｔ□
がキャリアの寿命τよりも長くなるような低電界領域で
、パルス光照射後の電流値が時間と共に指数関数的に減
衰することからキャリア寿命を求めるものである。

すなわら、電荷輸送層は電荷発生層としての機能をも備
えているため、単独で形成された電荷輸送層に一定の低
いバイアス電圧を印加した後、その表面にパルス光を照
則し、第２１図に示すように、電荷輸送層の表面にキャ
リアを発生させ、このキャリアが反対側まで移動するこ
とによって流れる電流を測定する。

このように、電荷輸送層に一定の低いバイアス電圧を印
加した後、パルス光を照射すると、電荷輸送層の表面に
キャリアが生成する。このとき生成するキャリア数をＮ
とすると、 −ｅＮμＥ／Ｌ　　　　　　　　　（２）の電流が観測
される。ここで、ｅは電子の電荷量、μはドリフトモビ
リティ、Ｅは電界、Ｌは膜厚である。電流を観測する時
間ｔは、キャリアの寿命τよりも長くトランジットタイ
ム１■よりも短い時間である。この時間を内では、キャ
リアに寿命がなければ、キャリア数Ｎは時間によって変
化しないため、電流ｉは、第２２図に示すように、上記
（２）式で与えられる如く一定値を示す。しかし、キャ
リアに寿命があると、キャリア数Ｎは時間とともに減少
する。いま、キャリアの寿命をτとすると、キャリア数
Ｎは、 Ｎ＝ＮｏＥＸＰ　（−ｔ／τ）　　　　（３）と表すこ
とができる。したがって、電流ｉは、＋　−（ｅ　Ｎ　
ｏμＥ／Ｌ）−ＥＸＰ　（−ｔ／τ）となり、第２３図
に示すように、時間とともに指数関数的に減少する。従
って、この電流ｉの時間変化を測定することによって、
キャリアの寿命τを知ることができる。

このような寿命測定によって、キャリアの移動が非分散
的なアモルファスセレン中の微量不純物の影響が調べら
れた。

しかし、この方法では、アモルファスセレン以外の材料
、特にこの発明で問題としている有機感光体材料の場合
には、浅いトラップの影響によりキャリアの移動が分散
的となる。そのため、電荷輸送層に深いトラップが存在
しなくても、電流波形が時間とともに減衰することにな
るため、この方法では、有機感光体材料のキャリアの寿
命を正確に測定することができないという問題点があっ
た。

そこで、キャリアの移動が分散的な場合でも、キャリア
の寿命を測定可能な方法としては、次に示すようなもの
がある。これは、デイレイドコレクションフィールド（
Ｄｅｌａｙｅ、ｄＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　　Ｆｉｅｌｄ
）測定法と呼ばれるものであり、電荷の発生効率測定の
手法をキャリアの寿命測定に応用するものである。これ
は、キャリアの発生後の収集電荷量がキャリアのドリフ
トモビリティμとキャリアの寿命τとの積つまりμτ積
に依存しているため、真の発生電荷量とトラップ後の収
集電荷量の両者を測定してμτ積を推定するものである
。このμτ積を知る一般的な方法としては、次のＨｅｃ
ｈｔの式から求めるものがある。すなわち、生成キャリ
ア数ＮＯと、時間ｔ＞＞ｔＴで収集されるキャリア数Ｎ
との間には、 Ｎ（Ｅ）＝Ｎｏ　μτＥ／Ｌ、 ［１−ＥＸＰ　（−Ｌ／、ｃｚｒＥ）］なる関係がある
。この（５）式からμτを求めるには、ある電界Ｅでの
生成キャリア数Ｎ。を知る必要がある。トラップのない
状態では、収集電荷量と生成キャリア数が一致すること
から、キャリア生成時の電界Ｅに対してキャリア収集時
の電界Ｅ１を大きくして、まず電界Ｅでの生成キャリア
数Ｎ。を測定する。このときの電界Ｅ１の値は、Ｎ（Ｅ
）がＮ。と一致すること、すなわちμτＥ／Ｌが１より
十分大きい値であることが必要となる。

そのため、第２４図に示すように、測定試料に直流バイ
アスＶｂを印加してから、パルス発生器で逆極性のパル
スを印加する。このパルスを印加した時に、測定試料に
パルス露光を行いキャリアを発生させる。パルス電圧を
Ｖ、とすると、キャリア生成時に印加された正味の電圧
Ｖは、Ｖ＝Ｖｂ−Ｖ、である。また、パルス電圧Ｖ、が
Ｏであれば、ｖ−ｖｂで電荷が収集される。この電荷収
集時の電界Ｅ１がμτＥ／Ｌ＞＞１を満足していれば、
収集電荷量は発生電荷量と等しくなる。

従って、このときの収集電荷量とＶ、−〇での収集電荷
量から（５）式を用いてμτを求めることができる。

しかし、この方法は、試験試料の表面で発生したキャリ
アをすべて収集してキャリアの寿命を測定するものであ
るが、この収集される電荷量には、試験材料の表面での
電荷の再結合や電極の界面でのトラップ等が影響するた
め、必ずしも収集された電荷間がμτと（５）式の関係
を満たすものではなく、正確にキャリアの寿命を測定す
ることができない。そのため、このデイレイドコレクシ
ョン測定法によってキャリアの寿命を測定するには、μ
τＥ／Ｌ＞＞１の条件を満たしつつ、測定試料の表面で
の影響がなくなる条件を求める必要があるため、電界を
様々に変化させた測定を行なわなければならず、測定が
非常に面倒であるという問題点があった。

さらに、このように、測゛定試料の表面での影響を直接
量けずに、キャリアの寿命を測定可能な方法として、ス
ピア（Ｓｐｅａｒ）等によって提案されたものがある（
ｐｈ　ｉ　ｌ　ｏｓｏｐｈ　ｉ　ｃａ　ＩＭａｇａｚｉ
ｎ　　Ｂ　　１９８３．ＶＯｌ、４８゜Ｎｏ、５，１４
９〜５４）。これは、電荷輸送層に一定の電界を印加し
た後、パルス光を照射してキャリアを発生させ、このキ
ャリアが電荷輸送層を通過する以前に電界をゼロとして
キャリアを停止させる。その後、所定時間経過したのち
に、再び電界を印加した時の電流値とキャリアを停止し
た時間との関係からキャリアの寿命を調べるものであり
、インターラブティラドフィールド（Ｉｎｔｅｒｒｕｐ
ｔｅｄ　　Ｆｉｅｌｄ）測定法と呼ばれている。

このインターラブティラドフィールド法は、電荷輸送層
の表面でキャリアを発生させた後、このキャリアを電界
によって電荷輸送層中まで移動させ、その後電界を０に
してキャリアの移動を停止したのち、所定時間Δだけ軽
過後再び電界を印加したときの電流値を、第２５図に示
すように測定する。そして、この電流値を積分した電荷
ｆｆ１Ｑ（Δ）が、キャリアを停止した時間△とキャリ
アの寿命τに依存しているため、この電荷量Ｑ（Δ）か
らキャリアの寿命τを求めるものである。

この方法は、電流の時間変化自体を測定するものではな
く、キャリア停止後の電荷ＩＱ（△）がキャリアの停止
時間Δとキャリアの寿命τに依存していることに基づく
ものであり、従来行なわれていたタイムオブフライト測
定に比べ、非分散型感光体の電荷輸送層では感光体の深
さ方向の寿命の分布を知ることができ、また分散的な電
荷輸送層でもキャリア停止後の電荷量Ｑ（△）がキャリ
アの停止時間△とキャリアの寿命τに依存しているため
、キャリアの寿命を知ることができるという特徴を有し
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を
有している。すなわち、スピア等の方法は、測定試料に
印加される電界を一旦切断した後に、再び電圧を加えて
電界を印加した時の電流を測定するものである。ところ
で、測定試料は、感光体材料を電界を印加可能なように
電極で挟持した一種のコンデンサであるため、測定試料
に再度電界を印加する際に、第２５図に示すように大き
な充電電流Ｉ。が流れ、この充Ｎ電流■。が測定すべき
キャリアの寿命に依存した電流に関係なく大きなパック
グラウンドとして存在する。そのため、この大きな充電
電流成分の影響を除くため、充Ｎ電流の波形を予め測定
しておき、光パルス照射後の全電流からこの成分を除く
必要がある。従って、キャリアの寿命測定に複雑な波形
解析が必要となり、測定に長時間を要するという問題点
があった。また、そればかりか、キャリアのモビリティ
が低い有機感光体材料では、測定される電流値がアモル
ファスシリコン等に比べて３桁程度小さいため、充ｕｆ
流によるバックグラウンドが相対的に非常に大きくなり
、この方法では、有機系感光体材料のキャリアの寿命を
精度良く測定することができないという問題点があった
。

［課題を解決するための手段１ そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、有機
系の電子写真感光体の感光層におけるキャリアの寿命の
測定が可能なことは勿論のこと、高精度の測定が可能で
あり、しかも波形解析の必要がなく測定の自動化が可能
な電子写真感光体の感光層におけるキャリアの寿命測定
方法及びその装置を提供することにある。

すなわち、この発明に係るキャリアの寿命測定方法は、
第５図に示すように、一対の電極７．８によって挟持さ
れた電子写真感光体の感光層の電荷輸送材Ｆ１１に一定
の電界を印加した後、電荷輸送材料１の一方の表面から
パルス光を照射して、電荷輸送材料１の表面にキャリア
を発生させ、次に電荷輸送材料１に印加する電荷をげ口
にしてキャリアを電荷輸送材料１中で停止させ、その後
所定時間へを経過後に再度電界を印加して、停止したキ
ャリアが光照射側と反対側の電極７に移動する間に、こ
の光照射側と反対側の電極７に誘起される電荷量を、当
該電極に直列に接続されたコンデンサ１３の電圧を測定
することによって求め、この電圧値からキャリアの寿命
を測定するように構成されている。

また、この発明に係るキャリア寿命測定装置は、一対の
電極によって挟持された電荷輸送材料と、この電荷輸送
材料にパルス光を照射可能な光源と、上記電荷輸送材料
の電極に直列に接続された電荷収集用のコンデンサと、
上記電荷輸送材料の電極に電圧を断続的に印加可能な電
圧印加手段と、上記電荷収集用コンデンサの電圧を検出
する電圧検出手段とを備えるように構成されている。

上記電荷輸送材料としては、例えばポリカーボネート等
からなるバインダー樹脂中に、トリアリールアミン等の
低分子ホールトランスボート材料を溶解分散したものが
用いられる。しかし、これに限定されるものではなく、
イミダゾール、ピラゾリン、チアゾール等地の材料を用
いても良いことは勿論である。

また、上記電極としては、例えばガラス板の表面に酸化
スズの薄層を積層した透明なＮＥＳＡガラスや金を薄く
蒸着した金電極等が用いられるが、光を照射する必要が
ない側の電極には、通常の金属からなるものを用いても
良い。

さらに、上記電圧印加手段としては、例えばパルスジェ
ネレータとＤＣバイアス電源とを直列に接続したものが
用いられるが、これに限定されるわけではなく、パルス
ジェネレータのみからなるものを用いても良い。

また、上記電荷収集用のコンデンサとしては、例えば電
荷輸送材料の容量よりも大幅に大きな容量を有するもの
が用いられる。

上記電圧検出手段としては、コンデンサの電圧をデジタ
ル変換して測定するＡＤ変換器が用いられる。

［測定原理］ この発明の測定原理を説明すれば、以下の通りである。

すなわち、電荷輸送材料１を挟持した一対の電極６．７
間にパルス電圧Ｖ、を印加したのち、一方の電極側から
パルス光を照射し、第５図に示すように電荷輸送材料１
の表面に平面状のキャリアすなわちキャリアシートＣ８
を発生させる。

このキャリアシートＯ８は、電荷輸送材料１の電極６．
７間に印加された電圧によって形成される電界によって
反対側の電極７へと移動する。その際、パルス露光によ
りキャリアが発生してから１１時間経過後に、パルス電
圧を０にして第９図に示すようにキャリアシートＣ８の
移動を停止させる。このとき、１　　／１．の値は１以
下である。

つまり、キャリアシートＣ８の中心は、あくまで電荷輸
送材料１の内部にあることを前提としている。キャリア
の移動が非分散型の場合、時間ｔ１におけるキャリアシ
ートの中心の位置Ｘは、ｘ＝μＶ、ｔ１／Ｌ　　　　　
　　　　　（６）で与えられる。

次に、パルス電圧を切断したのちΔを時間経過後に、再
び電極間にパルス電圧Ｖ、を印加し、反対側の電極によ
ってキャリアシートによる電荷を収集する。

すると、上記位置Ｘにおけるキャリア寿命τは、パルス
電圧を切断している時間△ｔと再びパルス電圧を印加し
たときに収集される電荷量Ｑ２の間に、 Ｑ　　＝ＱｏＥＸＰ　（−Δｔ／τ） という関係があることから求まる。

ところで、この発明では、電荷輸送材料１を挟持した電
極６．７に、電荷収集用のコンデンサ３０を直列に接続
しているため、キャリアシートの移動に伴って、このコ
ンデンサ３０に第１０図に示すように移動するキャリア
シートＯ８の電荷量に応じた電荷が誘起される。したが
って、このコンデンサ３０の電圧を測定することによっ
て、−旦停止した後のキャリアシートＣ８の移動に伴う
電荷の収集された量Ｑ２が求まる。

［作用１ この発明に係るキャリアの寿命測定装置においては、電
荷輸送材料を挟持した一対の電極間に、電圧印加手段に
よって一定の電圧を印加して電界を形成した後、電荷輸
送材料の一方の表面から光源によってパルス光を照射し
て、電荷輸送材料の表面にキャリアを発生させる。次に
、電荷輸送材料を挟持した電極間に印加する電圧をゼロ
にしてキャリアを電荷輸送材料中で停止させたのち、所
定時間経過後に再度電圧を印加して電界を形成して、停
止したキャリアを光照射側と反対側の電極まで移動させ
る。このとき誘起される電荷量を、当該電極に直列に接
続されたコンデンサの電圧を測定することによって求め
、この電圧値を電荷ωに変換して（７）式からキャリア
の寿命を測定するものである。

この発明では、電荷輸送材料を挟持した電極に電荷収集
用のコンデンサを直列に接続するようにしたので、電荷
輸送材料の表面で発生したキャリアの移動に伴う電荷量
を、コンデンサに電荷を集めることによって電圧値とし
て測定することができる。そのため、電荷輸送材料を挟
持した電極間に再度電圧を印加する際に、充電電流が存
在しても、従来のように次第に減少する電流を測定する
のではなく、コンデンサに収集される電荷量を電圧値と
して測定しているため、電圧切断／再印加に伴う影響は
瞬時にあられれる。つまり、電圧の切断、再度印加に伴
う放電／充電過程が収集コンデンサの電圧変化としてあ
られれるが、切断前後の電圧値が同一であれば、この電
圧変化は、切断直前と再印加直後を比較した場合、原理
的にはあられれない。また、従来のように電流を測定す
るのではなく、コンデンサに収集される電荷量に基づく
電圧を測定するものであるため、波形解析等の複雑な処
理が不要となり、電圧値を自動的に測定して演算処理す
ることによって、キャリアの寿命を測定することができ
るため、測定の自動化が可能となる。

［実施例］ 以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係る電子写真感光体の感光層におけ
るキャリア寿命測定装置の一実施例を示すものである。

図において、１はキャリアの寿命を測定すべき測定試料
であり、ここでは、有機系の電子写真感光体の感光層に
おける電荷輸送層を構成する材料が用いられている。す
なわち、この有機系の電子写真感光体の感光層２は、第
２図に示すように、導電性基板３の表面に薄い電荷発生
層４を積層し、この電荷発生層４の上に厚い電荷輸送層
５を積層して構成されており、この電荷輸送層５を構成
する電荷輸送材料が測定試料となっている。

この電荷輸送材料１は、第３図に示すように、一対の第
１及び第２の電極６．７によって挟持されている。第１
の電極６は、ガラス基板の表面に１０μｍ程度の厚さに
薄く酸化スズ（ＳｎＯ２）の層を形成した透明なＮＥＳ
Ａガラスからなり、このＮＥＳＡガラス６上には、電荷
輸送材料１が３〜５０μｍ程度に薄く層状に積層されて
いる。

この電荷輸送材料１としては、例えばポリカーボネート
からなるバインダー樹脂中に、低分子ホルトランスポー
ト材料であるトリアリールアミン等を溶解分散させたも
のを層状に塗布硬化したものが用いられる。従って、こ
の電荷輸送材料１は、ホールが移動することによって電
荷を輸送するものであり、このホールが寿命を測定すべ
きキャリアとなっている。上記電荷輸送材料１の表面に
形成される第２の電極７は、電荷輸送材料１の表面に金
（Ａｕ）を蒸着することによって形成される。

上記電荷輸送材料１は、第１図に示すように、恒温恒湿
槽８中に収容されており、この恒温恒湿槽８の内部は、
例えば温度２５℃、湿度４０％ＲＨに保持されている。

この恒温恒湿槽８内部の条件は、これに限定されるもの
ではなく、電荷輸送材料１は、そのキャリアのドリフト
モビリティμ等が温度などによって変化するため、温度
及び湿度を一定にして測定条件を特定するためのもので
ある。

この恒温恒湿槽８内の電荷輸送材料１には、光ファイバ
９を介してレーザー光が照射可能となっている。上記光
ファイバ９の基端部９ａには、パルス光源１０が配置さ
れており、このパルス光源１０としては、窒素（Ｎ２）
ガスレーザー等が用いられている。

光ファイバ９は、その先端部９ｂからパルス光を広がっ
た状態で照射するものであり、この光ファイバ９の先端
部９ｂによって電荷輸送材料１の表面にパルス光を均一
に照射可能となっている。

このパルス光の照射は、第１の電極６すなわちＮＥＳＡ
ガラス側から行なわれる。しかし、必要に応じて金電極
７側からレーザー光を照射するようにしても勿論良い。

上記パルス光源１０は、第４図に示すように、例えば波
長３３７ｎｍ、パルス半値幅５ｎｓのレーザー光をパル
ス状に照射するものである。また、上記光ファイバ９は
、第１図に示すように、途中でＹ字形状に分岐されてお
り、分岐された端部９Ｃには、受光素子１１が設けられ
ている。この受光素子１１は、検出回路１２に接続され
ており、検出回路１２は、受光素子１１によって受光さ
れたレーザー光の強度を検出するためのものである。

上記検出回路１２は、後述する、デスクトップコンピュ
ータに接続されており、レーザー光の強度に応じて測定
値を補正するためのものである。

上記電荷輸送材料１の第１、第２の電極６．７には、第
１図に示すように、切替スイッチを介して電圧印加手段
としてのパルスジェネレータ１９及びＤＣバイアス電源
２０が直列に接続可能となっている。

すなわち、電荷輸送材料１の第１、第２の電極６．７に
は、第１の切替スイッチ１４が接続されており、この第
１の切替スイッチ１４は、２つの切替部１４ａ、１４ｂ
を備えている。そして、方の切替部１４ａは、ａｌ、ａ
２、ａ３の３つの接点を有しているとともに、伯方の切
替部１４ｂは、ｂ　、ｂ２、ｂ３の３つの接点を有して
いる。

上記第１の電極６は、切替部１４ａの接点ａ１及び切替
部１４の接点ｂ３に接続されており、第２の電極７は、
第１のスイッチ１５を介して切替部１４ａの接点ａ３及
び切替部１４ｂの接点ｂ１に接続されている。また、切
替部１４ａの接点ａ２と切替部１４ｂの接点ｂ２との間
には、第２のスイッチ１６が設けられている。

また、上記ＤＣバイアス電源２０の一端には、第２の切
替スイッチ１７の接点Ｃ２が接続されているとともに、
パルスジェネレータ１９の一端は、第１の切替スイッチ
１４の接点ｂ２に接続されている。そして、第２の切替
スイッチ１７の接点Ｃ１は、第１の切替スイッチ１４の
接点ａ２に接続されている。上記パルスジェネレータ１
つとしては、例えばヒユーレットパラカード社（以下、
ＨＰ社と称する）製の２１４Ｂが用いられる。

なお、上記ＤＣバイアス電源２０は、電圧値を調節可能
となっており、通常はＯｖに設定されている。そして、
このＤＣバイアス電源２０は、後述する比較例としての
デイレイドコレクションフィールド測定法を行なう場合
に、所定のＤＣバイアス電圧を印加するようになってい
る。したがって、以下の説明では、特にことわらない限
り、ＤＣバイアス電源２０の電圧値はＯＶｌすなわち導
通状態となっている。

また、電荷輸送材料１の第２の電極７と第１の切替スイ
ッチ１４の切替部１４ａの接点ａ３及び切替部１４ｂの
接点ｂ１との間には、第３のスイッチ２６と電荷収集用
のコンデンサ３０が直列に接続されている。この電荷収
集用コンデンサ３０としては、例えば静電容量が０．０
３〜０．１μＦ程度のものが用いられる。

従って、第１の切替スイッチ１４の切替部１４ａを接点
ａ　と接点ａ２が互い接続するように切替えるとともに
、第２の切替スイッチ１７の接点Ｃと接点Ｃ２を接続す
ることによって、電荷輸送材料１の第１の電極６にパル
スジェネレータ１９を直列に接続することができる。

また、第１の切替スイッチ１４の接点ｂ１と接点ｂ２を
接続し、第３のスイッチ２６をＯＮ状態とすることによ
って、第５図の回路図に示すように、電荷輸送材料１の
電極６．７間に電荷収集用のコンデンサ３０を介してパ
ルスジェネレータ１９によってパルス電圧を印加可能と
なっている。

ところで、電荷輸送材料１は、一対の電極６．７によっ
て挟持されているためそれ自体でコンデンサを形成する
が、その静電容量は、約１００〜２００ＰＦ程度と小さ
い。それに対して、この電荷輸送材料１に直列に接続さ
れた電荷収集用のコンデンサ３０の容量は、前記の如＜
０．０３〜０．１μＦと大きいため、電極輸送材料１の
電極６．７及びコンデンサ３０に印加される電圧のほと
んどすべては、電荷輸送材料１に印加される。

さらに、電荷輸送材料１の第２の電極７とコンデンサ３
０との間には、第１図に示すように、電荷収集用コンデ
ンサ３０の電圧を検出する電圧検出手段が接続されてい
る。すなわち、第２の電極７は、第３のスイッチ２６を
介して同軸ケーブル２７の中心の導体２７ａに接続され
ており、この同軸ケーブル２７の中心導体２７ａは、Ａ
Ｄ変換器２８に接続されている。このＡＤ変換器２８と
しては、例えばＨＰ社の３４３７Ａが用いられる。

そして、上記ＡＤ変換器２８によって電荷収集用コンデ
ンサ３０の電圧がデジタル値に変換されて測定可能とな
っている。同軸ケーブル２７の周囲の導体２７ｂは、第
１の切替スイッチ１４の接点ａ　及びｂｌに接続されて
いる。

３１はキャリア寿命の測定動作を制御するデスクトップ
コンピュータ（以下、ＣＰＵと称する）である。このＣ
ＰＵ３１としては、例えばＨＰ社製のＭＯＤＥＬ３１０
が使用される。このＣＰＵ３１は、キャリア寿命の測定
動作を制御するため、パルス光源１０１検出回路１２、
パルスジェネレータ１９にそれぞれ接続されており、予
め設定されたプログラムに従ってこれらパルス光源１０
゜パルスジェネレータ１９等に所定の信号を出力すると
ともに、必要に応じてこれらのは器からデータを入力す
るようになっている。また、上記ＣＰＵ３１は、測定デ
ータをプロットするためのプロッター３２に接続されて
いる。

さらに、この測定装置は、電荷収集用コンデンサー３に
よる電荷収集測定時に電源ラインから発生するハムによ
って、測定データにノイズが入込むのを防止するために
、パルスジェネレータ１９によって電圧を印加するタイ
ミングを、図示しないトリガーシーケンス内に電源と同
期するための機構を追加して、この機構によってパルス
ジェネレータ１９による電圧印加タイミングを一定にし
、電源ラインから発生するハムによる影響を防止してい
る。この機構としては、例えば電源のゼロクロス点を検
出するものが用いられる。この機構によって微量信号測
定の精度が向上する。

測定方法 次に、この発明に係るキャリアの寿命測定方法について
説明する。なお、この測定方法のすべての測定に共通し
て、まずキャリアの寿命測定に先だって、キャリア寿命
測定と全く同じプロセスで但しパルス光を照射せずに電
荷の収集測定を行い、後にパルス光を照射したときの測
定値との差を求め、正味の光電流による電荷量を求めた
。第６図はこの光を照射しない測定動作を示すフローチ
ャートである。

まず、ＣＰＵ３１は、第１の切替スイッチ１４を切替え
て接点ａ１と接点ａ２及び接点ｂ１と接点ｂ２を接続す
るとともに、それまでショートされていた電荷輸送材料
１の両端電極６．７を解除する（ステップ１）。次に、
第１及び第３のスイッチ１５．２６をＯＮ状態にして、
電荷収集用コンデンサ３０の両端をショートする（ステ
ップ２）。

次に、第２の切替スイッチ１７を切替えて、接点Ｃと接
点Ｃ２を接続することによって、第５図に示すように、
直列に接続された電荷輸送材料１の電極６．７と電荷収
集用コンデンサ３０間にパルスジェネレータ１９を接続
し、パルスジェネレータ１９によって第８図（ａ）に示
すように、パルス電圧Ｖ、を印加する（ステップ３）。

このとき、ＤＣバイアス電源２０は、導通状態となって
おり、電圧を印加していない。

その後、第１のスイッチ１５をＯＦＦ状態として、コン
デンサ３０のショートを解除し、コンデンサ３０の充電
を開始する（ステップ４．５）。

但し、この場合、電荷輸送材料１には、パルス光を照射
しない。

次に、電荷輸送材料１の電極６．７間に印加されるパル
ス電圧をＯＦＦする（ステップ６）。そして、パルス電
圧がＯとなってから△を時間経過後、パルスジェネレー
タ１９によりパルス電圧を再び印加して、電荷輸送材料
１の電極６．７間に電圧Ｖ　を印加するとともに、電荷
収集用コンデンサ３０の電圧■　をＡＤ変換して測定す
る（ステップ７）。この電圧■。の測定は、例えば２０
０ｔｌｓ／１　ｄ　ａ　ｔ　ａの割合いでサンプリング
してＣＰＵ３１に送られ、このＣＰＵ３１のメモリに格
納される（ステップ８）。

その後、ステップ１及びステップ２と同様に電荷輸送材
料１の両端の電極６．７をショートした後、コンデンサ
３０をショートし、５秒間休止する（ステップ９．１０
．１１）。

そして、次に、第７図に示すように、キャリアの寿命の
測定を開始する。

まず、ＣＰＵ３　ｉは、パルス電圧Ｖ、を印加する（ス
テップ１２）。この後、電荷収集用コンデンサ３０の電
荷を第１のスイッチであるショートリレー１５をＯＮ状
態にして放電した後、再びリレー１５をオーブン状態に
する（ステップ１３．１４）。このとき、パルス電圧が
印加された状態にある。次に、ＣＰｔＪ３１は、パルス
光源１０に信号を送り、この光源１０によって光ファイ
バ９を介して電荷輸送材料１のＮＥＳＡガラス６側から
パルス光を照射する（ステップ１５）。すると、第８図
（ｂ）に示すように、電荷輸送材料１の第１の電極６の
表面にキャリアが発生して電流ｉが流れ、第８図（Ｃ）
に示すように、電荷ｆｆ１Ｑ１がコンデンサ１３に収集
される。

そして、１１時間経過後にパルス電圧がＯとなるように
しておく。（ステップ１６）。こうすることによって、
パルス露光によって電荷輸送材料１の表面に発生したキ
ャリアシートＣ８は、第９図に示すように、電荷輸送材
料１の中間位置まで移動し停止する。そして、△を時間
経過後、パルスジェネレータ１９によって電荷輸送材料
１の電極６．７間に電圧ｖＰを印加する。すると、電荷
輸送材料１の途中で停止していたキャリアシートＣ８は
、第１０図に示すように、第２の電極７へと移動するた
め、このキャリアシートＣ８の移動に伴って、コンデン
サ３０に電荷Ｑ２が収集される。

この電荷収集用コンデンサ３０の電圧は、ＡＤ変換器２
８を介してデジタル値として測定される（ステップ１７
）。この電圧Ｖ、の測定は、例えば２００μｓ／１ｄａ
ｔａの割合いでサンプリングしてＣＰＵ３１に送られ、
このＣＰｔＪ３１のメモリに格納される（ステップ１８
）。上記電圧ｖ８は、第８図（Ｃ）に示すように増加す
る。

その後、ステップ１及びステップ２と同様に電荷輸送材
料１の両端の電極６．７をショートした後、電荷収集用
コンデンサ３０をショートし、５秒間休止する（ステッ
プ１９．２０．２１）。こうすることによって、−回の
キャリアの寿命測定動作を終了する。

このような第６図及び第７図に示す測定動作を８回繰返
し、各測定値をＣＰＵ３１のメモリに格納する。

ＣＰＵ３１は、メモリに記憶されたステップ８及びステ
ップ１８によって求めた電圧値ｖＡ、ｖ８に基づいて、
次のような演算を行なう。すなわち、ステップ１８によ
って求めたパルス光を照射したときの電圧値ＶＢから、
ステップ８によって求めたパルス光を照射しないときの
電圧値Ｖヶを引算し、暗電流による影響を除く。次に、
この電圧値は、第１１図に示すように変化するが、最終
的な電圧値Ｖ−から再度電荷輸送材料１に電圧を印加し
た時点での電圧値　　Ｖ′−を引く演算を行なう。この
ようにして、求められた電圧値Ｖから再度電圧を印加し
た際に、コンデンサ３０に収集された電荷ａＱ２　（−
ＣＶ）を求める。この電荷量Ｑ２は、（７）式から明ら
かなようにキャリアの寿命τ及び電圧の印加を停止して
いる時間△ｔに依存している。そのため、電荷ｆｆ１Ｑ
、及び時間△ｔを測定することによって、キャリアの寿
命τを測定することができる。

このように、電荷輸送材料１を挟持した一対の電極６．
７間に、パルスジェネレータ１９によって一定の電圧を
印加して電界を形成した後、電荷輸送材料１の一方の表
面から光源１０によってパルス光を照射して、電荷輸送
材料１の表面にキャリアを発生させる。次に、１１時間
経過後に電荷輸送材料１を挟持した電極６．７間に印加
する電圧を０にして、第９図に示すように、キャリアを
電荷輸送材料１中で停止させたのち、所定時間△を経過
後に再度電圧を印加して電界を形成して、停止したキャ
リアを光照射側と反対側の電極７まで移動させる。そし
て、電荷輸送材料１を挟持した電極間に印加する電圧を
Ｏにした後、再度電圧を印加してから光照射側と反対側
の電ｆｆ１７に誘起される電荷量を、当該電極７に直列
に接続されたコンデンサ３０の電圧を測定することによ
って求め、この電圧値Ｖからキャリアの寿命を測定する
ものである。

したがって、電荷輸送材料１を挟持した電極６．７に電
荷収集用のコンデンサ３０を直列に接続するようにした
ので、電荷輸送材料の表面で発生したキャリアの移動に
伴う電荷間を、コンデンサ３０に電荷を集めることによ
って電圧値として測定することができる。そのため、電
荷輸送材料を挟持した電極間に再度電圧を印加する際に
、充電電流が存在しても、従来のように次第に減少する
電流を測定するのではなく、コンデンサに収集される電
荷量を電圧値として測定しているため、電荷輸送材料１
の表面で発生したキャリアの移動に伴う電荷間を、正確
に測定することができる。また、従来のように電流を測
定するのではなく、コンデンサ３０に収集される電荷ｍ
に基づく電圧を測定するものであるため、波形解析等の
複雑な処理が不要となり、電圧値を自動的に測定して演
算処理することによって、キャリアの寿命を測定するこ
とができるため、測定の自動化が可能となる。

このように、キャリアの寿命を精度良くしがも自動的に
測定することができるので、有機感光体材料を設計ある
いは試作する段階で、電荷輸送層の不純物や構造欠陥の
影・響をキャリアの寿命を測定することによって容易に
知ることができる。

また、有機感光体の電荷輸送層の摩耗等に対する機械的
な強度を向上させる設計を行なう場合にも、電荷輸送層
の機械的な強度を向上させると、電荷輸送層の表面は摩
耗しにくくなるが、その半面、電荷輸送層の表面に分子
的に破壊された電荷輸送物質が残ることになる。この検
証のために、従来、新しい有機感光体材料を試作したと
きに、この有機感光体材料を用いて感光体ドラム試作し
、この感光体ドラムを用いて数千枚、数万枚といったコ
ピー試験を実際に行い、感光体材料の特性を調べていた
。この代りに表面に紫外線やオゾン等で輸送材分子を劣
化させ、本発明による表面キャリア寿命測定で分子の劣
化を評価できる。そのため、有機感光体材料の試作のコ
スト及び時間を大幅に低減させることができ、その実用
的価値は非常に大きい。

第１の測定例 本出願人は、第１図に示す測定装置を用いて、上記測定
方法に従って実際にキャリアの寿命を測定する実験を行
なった。まず、電荷輸送材料１としては、ポリカーボネ
ートからなるバインダー樹脂中に、低分子ホールトラン
スポート材料であるＮ、Ｎ−−ジフェニル−Ｎ、Ｎ−−
ビス（３−メチルフェニル）［１，１＝−ビフェニル］
−４゜４′−ジアミンを４０ｗｔ％溶解分散させたもの
を層状に塗布硬化したものを用いた。パルスジェネレー
タ１９による印加電圧Ｖ、は、共に１００Ｖに設定した
。また、電荷輸送材料１の厚さしは、１２．６μｍであ
った。このような材料を用いて、第６図及び第７図に示
す測定動作にしたがって、１１／１□と△ｔの値を種々
変化させた測定を行なった。

第１２図はこの測定の結果を示すものである。

図の縦軸は停止後の収集電荷量Ｑ２の対数である。また
、横軸は、キャリアシートを停止した時間Δｔを示して
いる。図に示したようなセミログブＯットでＱ２は、（
７）式にしたがって略直線的に減少していく。この傾き
からキャリア寿命τを求めた。なお、第１２図中の数字
は、キャリア発生からキャリア停止するまでの時間ｔ１
とキャリア通過時間ｔ１との比である。

１　　／１．が０．０３５の時、パルス電圧ＶＰ とキャリア寿命τの関係を第１３図に示した。低電界側
で１程度のキャリア寿命の減少が認められる。これは、
電荷収集時の電界がμτＥ／Ｌ＞＞１を満たすことがで
きることに基因していると考えられる。以下の測定では
、μτＥが１０程度となるように電界を設定した。第１
３図の結果からキャリアの寿命は５１ｍ５であった。

比較例 本出願人は、上記測定の結果を確認するため、前記デイ
レイドコレクションフィールド法によってキャリアの寿
命を測定し、比較検討を行なった。

この方法によっても、キャリアの寿命を測定することが
可能であるが、従来技術のところで、述べたように、こ
の方法によってキャリアの寿命を測定するためには、μ
τＥ／Ｌ＞＞１の条件を満たしつつ、測定試料の表面で
の影響がなくなる条件を求める必要があるため、電界を
様々に変化させた測定を行なわなければならず、測定が
非常に面倒となる。

第１４図はこの測定の結果を示ずものである。

図の横軸はキャリア発生時の電界であり、縦軸は収集電
荷量である。図中の数字は、パルス光照射から電荷収集
までのプレイタイムを表している。

また、パルス電圧は１００Ｖ１試料膜厚は、１２．６μ
ｍであった、従って、低電荷側の収集電界の下限は、８
Ｖ／μｍある。高電界側での収集電界は、横軸の電界値
に下限の電界値を加えた値となる。

プレイタイムが１５０ｎｓでは、収集電荷量の電界依存
性は、低い電界側でほとんどなく、一定値に収斂する。

プレイタイムが２０μｓまでは急激に低い電界側の電荷
量がプレイタイムの増加に伴って減少するが、２００μ
ｓから測定限界の１２ｍｓまではプレイタイムに依存せ
ず路間−の電界依存性を示す。また、図中、ｖ　ｇｅｎ
ｅｒａｔｅ−ｖｃｏｌｌｅｃｔはキャリア発生時の電界
と電荷収集時の電界が一致している場合を示している。

プレイタイムが２００μｓまでの短い時間領域での収集
電荷量が減少する理由は、表面−再結合もしくは電極境
面でのトラップに基因していると考えられる。したがっ
て、低い電界側の電荷量がプレイタイムに依存せず路間
−の電界依存性を示す領域の値が、電荷輸送材料内部の
キャリア寿命によるものであることが分る。

第１４図の測定データからＨｅｃｈｔの式によるパラメ
ータフィツトを図示すると第１５図に示すようになる。

この結果からμτ積を求めると、１．６７Ｘ１０−７ｃ
ｍ２／ＶＳとなる。この値から、７Ｖ／μｍの電界での
ドリフトモビリティの実測値を用いてキャリア寿命τを
求めると、キャリア寿命τは５１ｍ５となり、前記測定
値と一致した。

第２の測定例 次に本出願人は、電荷輸送材料の低分子ホールトランス
ポート材料の濃度によってキャリアの寿命がどのように
変化するかを調べる測定を行なった。電荷輸送材料１と
しては、ポリカーボネートからなるバインダー樹脂中に
、低分子ホールトランスボー１〜材料であるＮ、Ｎ−−
ジノエニルーＮ。

Ｎ−−ビス（３−メチルフェニル）Ｍ、１′ごフェニル
］−４，４”−ジアミンを濃度３０〜５Ｑｗｔ％まで変
化させて溶解分散させたものを層状に塗布硬化したもの
を用いた。また、測定電界は８Ｖ／μｍに設定した。そ
の他の条件は、上記第１の測定例と同じである。

第１６図は上記測定の結果を示すものである。

この図から明らかなように、キャリアの寿命は濃度と略
直線関係にあり、濃度の増大によってキャリア寿命は減
少することが分かった。

［発明の効果］ この発明は以上の構成及び作用よりなるもので、有機系
の電子写真感光体の感光層におけるキャリアの寿命の測
定が可能なことは勿論のこと、高精度の測定が可能であ
り、しかも波形解析の必要がなく測定の自動化が可能な
電子写真感光体の感光層におけるキャリアの寿命測定方
法及びその装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るキャリアの寿命測定装置の構成
を示す回路図、第２図は感光体層を示す断面図、第３図
は測定試料を示す断面図、第４図は試料に照射されるパ
ルス光を示す強度分布図、第５図は測定回路を示す回路
図、第６図及び第７図は測定動作を示すフローチャート
、第８図（ａ）（ｂ）、（Ｃ）は測定動作をそれぞれ示
す波形図、第９図及び第１０図は測定原理をそれぞれ示
す説明図、第１１図は検出された電圧を示すグラフ、第
１２図及び第１３図はこの実施例の測定データを示すグ
ラフ、第１４図及び第１５図は比較例の測定データを示
すグラフ、第１６図はこの発明の他の測定例を示すグラ
フ、第１７図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）は感光体
の静電潜像形成工程をそれぞれ示す断面図、第１８図は
ホールのエネルギーバンドを示すグラフ、第１９図は電
荷輸送層中の残留電荷を示す説明図、第２０図は残留電
荷を示すグラフ、第２１図はキャリアの移動状態を示す
説明図、第２２図はキャリアの移動が分散的でない場合
の電流値の時間変化を示すグラフ、第２３図はキャリア
の移動が分散的である場合の電流値の時間変化を示すグ
ラフ、第２４図は従来のプレイドコレクションフィール
ド測定法を示すグラフ、第２５図は従来のインターラブ
ティドフィールド測定法の測定結果を示すグラフである
。 ［符号の説明］ １・・・電荷輸送材料 ６．７・・・電極 １０・・・レーザー光源 １３・・・コンデンサ １９・・・パルスジェネレータ ２０・・・ＤＣバイアス電源 ２８・・・ＡＤ変換器 特　許　出　願　人　　富士ゼロックス株式会社代　理
　人　弁理士　　中村　智廣（外３名）ＫＰ−ＩＢ　−
１−２１ヰ 第４図 第５図 第 図 レーザー露光 第 図 第１０図 第１１図 第１３図 ＶＩ）　（ＶＯＬＴ） 第１２図 Δｔ　　（ｍｓｅｃｌ 第１５図 電界（Ｖ／μｍ） 第１６図 第１８ 図 第１９図 第２２図 を 第２３図 第２０図 第２１図 第２４図 弔 ２５図 手続補正用 平成　１年　３月１０日 特許庁長官　　吉　１）　文　毅　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第２９０６５２号 ２、発明の名称 電子写真感光体の感光層におけるキャリア寿命測定方法
及びその装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特、Ｙ１出願人 住所　東京都港区赤坂３丁目３番５号 名称　（５４９）富士ぜ自ツクス株式会社４、代理人　
　〒１０５　電話０３　（４３３）４４２０５、補正命
令の日付　　平成１年３月７日（発送口）６、補正の対
象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 ７、補正の内容 明８１第５Ｄ頁第９行目〜第１１行目の「第８図・・・
・・・波形図、」 ＼−イ／

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の電極によつて挟持された電子写真感光体の
   感光層の電荷輸送材料に一定の電界を印加した後、電荷
   輸送材料の一方の表面からパルス光を照射して、電荷輸
   送材料の表面にキャリアを発生させ、次に電荷輸送材料
   に印加する電荷をゼロにしてキャリアを電荷輸送材料中
   で停止させ、その後所定時間経過後に再度電界を印加し
   て、停止したキャリアが光照射側と反対側の電極に移動
   する間に、この光照射側と反対側の電極に誘起される電
   荷量を、当該電極に直列に接続されたコンデンサの電圧
   を測定することによつて求め、この電圧値からキャリア
   の寿命を測定することを特徴とする電子写真感光体の感
   光層におけるキャリアの寿命測定方法。
2. （２）一対の電極によつて挟持された電子写真感光体の
   感光層の電荷輸送材料と、この電荷輸送材料にパルス光
   を照射可能な光源と、上記電荷輸送材料の電極に直列に
   接続された電荷収集用のコンデンサと、上記電荷輸送材
   料の電極に電圧を断続的に印加可能な電圧印加手段と、
   上記電荷収集用コンデンサの電圧を検出する電圧検出手
   段とを備えたことを特徴とする電子写真感光体の感光層
   におけるキャリア寿命測定装置。