成像设备和成像方法

专利名称：成像设备和成像方法
技术领域：
本发明涉及一种成像设备和一种成像方法，如使用电子照相技术的静电复印机和激光打印机。更具体地说，本发明涉及一种使磁粉和被充电物体接触采用对被充电物体(下文称充电体)充电的充电装置的成像设备和方法。
(1)成像设备成像设备不仅广泛地用作复印原稿的复印机而且也越来越多地用作计算机上的打印机和文字处理机。由于这种打印机不仅面对办公用途而且开始为个人使用，因此要求有低成本和不需维修等经济性能。
而且从生态环境的角度来说，除经济性能外，还希望节省复印纸消耗。例如双面复印或用再生纸，节省能耗，防止臭氧发出以不产生有害的生态影响。
广泛使用的常规的电晕充电装置通过将大约5～10KV的高压加在约50～100μm的金属线上使环境空气离子化而对相应的物体充电。在充电过程中，所述金属线由于吸尘变脏而需定期清洗或更换，而电晕放电也产生大量臭氧。
为节能，感光元件的加热器的结构是一个问题。传统的为延长寿命而有高表面硬度的电子照相感光元件吸收充电器反复使用产生的臭氧生成的臭氧衍生物。在高温度条件下臭氧衍生物变湿引起感光元件表面电荷的横向迁移。这种表面电荷迁移造成图像抹污而损坏图象质量。
为防止图象抹污，提出了各种办法，包括加热感光元件，用磁辊和磁性调色剂构成的刷擦感光元件表面以除去臭氧衍生物，用弹性辊擦感光元件以移去电晕衍生物等等。
对感光元件表面的摩擦用于硬度极高的无定型硅感光元件，但是这种摩擦装置使得装置难以小型化和降低成本。另外，持续加热感光元件造成能耗增加。在通常设备24小时连续通电时，加热器的输出通常大约为15～80W，虽然看起来不那么大，但构成成像设备总能耗的5～15％。
由于前述造成图象抹污的臭氧也会损害人类及其他生物的健康，设备中放出的气体通常经一除臭氧过滤器使臭氧降解或失活。尤其是个人用成像设备应尽可能不放出臭氧。
因此，要求一种有效地抑制感光元件充电时生成臭氧的经济的方法。(2)充电装置为解决上述问题提出了各种充电装置。
日本专利申请公开号63-208878公开的接触式充电方法通过和加了电压的充电元件接触对充电体表面充以预定电压，它和广泛使用的电晕充电器相比具有下述优点。首先，使充电体获得预定电压所需电压较低。其次，充电过程中不生成或基本上不生成臭氧，不需要除臭氧过滤器，简化了设备的真空系统，设备不需维修。第三，不再需要如传统地为防止由于臭氧或臭氧衍生物引起的图象搭载元件表面阻值降低造成图象抹污而整天不断通电加热以除潮，因此，包括夜间加热的能耗大大地减少了。所以，这种接触充电方法吸引人们的注意，并能转化为一种对图象搭载元件如用于成像设备(复印机、激光打印机)，静电记录设备等的感光元件和介电元件充电的装置以代替电晕充电器。
这种接触式充电装置常常通过将充电体和刮板或片状的固定的充电元件接触以加一偏电压对其充电。
图1为接触式充电装置的一个例子。在图中，接触式充电装置包括一个按箭头A所示顺时针方向以预定的鼓面运动速度(后文称为“处理速度”)旋转的鼓型电子照相感光元件即感光鼓101，和有电极102-1及电极表面上的电阻层102-2的接触式充电元件102。电极102-1通常是如铅，铝合金，黄铜，铜，铁和不锈钢等金属，或者是一种绝缘材料如树脂和陶瓷，为使之导电而经过如涂金属涂层或导电涂料涂层处理的绝缘材料制成。电阻层102-2常常是由聚丙烯和聚乙烯等树脂或硅橡胶，和含有氧化钛，碳粉，金属粉之类导电填料的尿烷橡胶等合成橡胶制成。电阻层102-2的电阻范围用HIOKI公司生产的MΩ测试仪在加250V到1KV电压时测得为1×103到1×1012Ωcm。电源103加给充电元件102一个由电压全幅值(Vpp)大于充电初始电压二倍的交流电压(Vac)和直流电压(Vdc)组成的叠加电压(Vac+Vdc)由此使旋转的感光鼓101的圆周表面均匀充电。
然后一按图象信号作强度调节了的激光束之类的光束105扫描感光鼓而在其上形成潜像。用从显影套筒106转移到感光鼓101的显影剂将潜像显影。然后显影了的图象由一转印辊108转印到纸张之类的转印接收介质107上。感光鼓上残留的未转印的显影剂被清洁刮板109从感光鼓101上除去。转印接收介质107上转印的图象由图中未标出的定影装置定影，然后从设备中排出。
但是，在此系统中，由于充电元件和感光鼓直接接触，该接触型充电元件必然会消耗，必须定期更换。由于广泛用于成像设备的无定型硅感光元件具有半永久性寿命，更换接触式充电元件和省去成像设备的维修是相低触的。因此，非常需要改进这种接触式充电元件。
为满足这种需要，用各种方式改进了接触式充电装置。例如，在日本专利公开号59-133569中公开的采用由一磁体和磁粉(或粒)材料组成的磁刷和感光元件接触对其充电的系统。
图2A所示就是这样的例子。在图2A中，接触式充电装置包括感光鼓101，一种承载图象的元件。它是一个按箭头A所示以预定的速度顺时针旋转的鼓形电子照相感光元件，和有多极磁体202-2和由磁粉在其上形成的磁刷层202-1的充电元件202。图2B是该磁刷的侧面示意图。所述多极磁体202-2具有常由磁铁和橡胶磁体及磁性材料制成的磁辊样的圆柱体。所述的磁刷层202-1常常由粉末状磁性铁氧化物，粉灰状磁铁石，或一种已知的磁性调色剂材料制成的。充电元件的电阻按照环境条件，充电效率和感光元件表面层的介电强度来适当地选择。感光元件101和接触式充电元件202之间的间隙固定为一定的距离以稳定磁刷层202-1的挤压。该距离优选的范围从50到2000μm，更优选地从100到1000μm。电源203将直流电Vdc加到多极磁体202-2和磁刷层202-1上以对旋转的感光鼓101的圆周表面均匀充电。
然后将强度调制得与图象信号一致的激光束之类的光束105扫描感光鼓在其上形成潜像。该潜像为显影套筒106中的显影剂显影。显影后的图象由转印辊108转印到转印接收介质107上。感光元件上残存的未转印掉的显影剂由清洁刮板109从感光鼓101上除去。转印到接收介质107上的转印图象被图中未画出的定影装置定影，然后被排出设备。
该系统改善了感光元件和接触式充电元件的接触性能和摩擦性能，并显著地降低了其机械损耗和其他损耗。(3)非单晶硅型感光元件在电子照相中，构成感光元件的光导材料要求具有高感光性，高SN比[光电流(Ip)/暗电流(Id)]，吸收光谱和幅射电磁波光谱特性相匹配，快速光响应性，合乎需要的暗电阻，同时对人体无害等等性能。尤其是作为办公器械用的成像设备中的感光元件要求使用时不造成公害。
具有上述特性的优秀的材料是氢化无定型硅(这里称为“a-SiH)，一种非单晶硅型材料。例如，日本专利公开号60-35059所描述的用于成像设备的感光元件。
用a-SiH的成像设备用感光元件是通过将导电支持体加热到50～400℃用真空气相沉积，喷涂离子涂复，热CVD，光助CVD，等离子CVD之类的成膜方法在其上形成的a-Si的光导层来制备。在这些方法中等离子CVD更为实用和合适，其中源气体被DC，高频或微波辉光放电而降解，而在支持体上形成了a-Si沉积膜。
作为另一种方法，在日本专利申请公开号54-83746公开一种成像设备用感光元件包括导电支持体和由含有卤原子为结构元素的无定型硅(这里称为“a-Si＂X)，即非单晶硅材料的一种，构成的光导层。日本专利申请公开号54-83746中的含有卤原子的量为1到40原子％的a-Si使得光导层具有高抗热性，以及使成像设备的感光元件的光导层具有出色的光电特性。
日本专利申请公开号57-11556公开了在由主要含硅原子的无定型材料构成的光导层上形成一由含硅原子和碳原子的非光导无定型材料构成的表面层，由此改进了电性能，光性能和暗电阻，感光性以及光响应性能等光导性能、抗温性等环境特性和应用稳定性。
日本专利申请公开号60-67951公开了含无定型硅，碳，氧，氟的感光元件的光透射隔绝覆盖涂层的叠层。
日本专利申请公开号62-168161公开了用含有硅原子，碳原子和41-70原子％的氢原子为组成元素的无定型材料形成的表面层。
日本专利申请公开号57-158650公开了一种用含10～40原子％的氢原子的并且2100cm-1处的IR吸收系数与2100cm-1处的IR吸收系数的比值从0.2到1.7的a-SiH为光导层的高感光性和高电阻率的成像设备用感光元件。
日本专利申请公开号60-95551公开了一种用对无定型硅感光元件成像质量的改进，其中感光元件的表面温度和粘度在充电，曝光显影和转印的整个成像过程中始终保持在30到40℃以避免由于感光元件表面吸水造成表面电阻率下降而引起图象抹污。
上述技术改进了成像感光元件的电性能，光性能，光导特性以及环境特性，因此改善了图象质量。(4)用于减少有害的环境效应的加热器为避免前述的感光元件的湿度造成的图象抹污，常在感光元件内安一加热器。一般说来，圆筒形感光元件内常配有平面形或棒形电加热器。
日本实用新型申请号1-34205公开了用加热器加热以避免图象抹污。但是不断地加热如上所述增加了能耗。
另一方面，上述的无定型硅感光元件用于成像设备时遇到下述问题。(无定型硅感光元件的生产工艺将在后面详细说明)为满足商业机器小型化的要求，采用前述用磁颗柱为电刷的加电压型充电装置和传统的电晕充电装置相比可缩小成像设备的尺寸，但是即便这种用磁颗粒为电刷的充电装置不产生或基本不产生臭氧，这种与其他感光元件相比有较长寿命的无定型硅感光元件必须要用磁刷之类的清洁器摩擦和/或用加热器加热。因此，在连续不用磁刷类的清洁器摩擦时不易在长期内避免图象抹污。另一方面，为配有用于摩擦以清洁的磁刷而不能进一步小型化。
除了上述图象抹污的问题以外，若感光元件的性能极大地有赖于温度，则感光元件的温度需由加热器来控制，这样减少感光元件的直径以缩小设备就非常困难。
因此，随着成像设备以及电子照相图象成像方法的发展，成像设备的感光元件的电子照相特性，充电装置和成像设备应就上述问题进行改进。
本发明的目的之一是提供一种成像设备，它采用一种不放电的新型充电系统且符合生态要求，其中所用充电体具有较小的温度依赖性能，磁粉和充电体接触以充电，不需加热源而节约了能量，并可长期提供高质量图像。
本发明的另一目的是提供一种使用上述成像设备成像的方法。
本发明的成像设备通过将电压加到由一圆筒形多极磁体及其表面层上由磁粉形成的刷层构成的充电元件，通过反向运动摩擦该刷层表面和充电对象表面而对充电体表面充电，在充电体表面形成静电潜像，其中所述的充电体是带有位于导电支持体上由含硅原子为模以及氢和/或卤原子的非晶材料构成的光导层的感光元件，所述的光导层含氢10到30原子％Si-H2/Si-H的比值从0.2到0.5，态密度从1×1014cm-3到1×1016cm-3至少光传导部分的次能带光吸收谱的指数曲线拖尾的特征能是50到60meV，且表面电阻率从1×1010到5×1015Ωcm，所述的多极磁体的磁力不低于500G，所述的磁粉的电阻率从1×104到1×109Ωcm，颗粒直径从10到50μm，充电体和刷层的点接触时间不短于10msec，所述的充电元件和充电体相对移动的速度有(a-b)/a×100％不少于110％的关系，其中a为充电体的移动速度，b为充电元件的移动速度，充电体的旋转方向定为正向。该设备还可选择地有一用于从充电体上消除电荷的光电荷消除装置。
本发明的成像方法是将电压加在由圆筒形多极磁体及其圆周表面上由磁粉形成的刷层构成的充电元件上，通过反向运动用刷层表面摩擦充电体表面对其充电，以成像方式照射充电体表面在其上形成静电潜像，其中所述的充电体是带有位于导电支持体上的由含硅原子为模以及氢或/和卤原子的非单晶材料构成的光导层的感光元件；所述的光导层含氢范围从16到30原子％，Si-H2/Si-H的比值范围0.2到0.5，态密度1×1014cm-3到1×1016cm-3和至少光传导部分的次能带光吸收谱的指数曲线拖尾的特征能从50到60mev，表面电阻率从1×1016到5×1015Ωcm；所述的多极磁体的磁力不低于500G；所述的磁粉的电阻率从1×104到1×109Ωcm；颗粒直径10到50μm；充电体和刷层的点接触时间不短于10msec；所述的充电元件和所述充电体相对运动的速度有(a-b)/a×100％不少于110％的关系，其中a是充电体的运动速度，b是充电元件的运动速度；充电体的旋转方向定为正向。
本发明所用的充电体是一感光元件，该感光元件包括导电支持体和由含硅原子为模以及氢或/和卤原子的具有光导性的非单晶材料构成的光导层和具有留住电荷功能的表面层构成的受光层，其中所述光导层含氢10到30原子％；态密度1×1014到1×1016cm-3，至少光导部分的次能带光吸收谱的指数曲线拖尾特征能从50到60mev，因此无定型硅感光元件的固有光记忆降低了，温度对电的依赖性降低而可以省去感光元件的温度控制。而且，表面层电阻率为1×1010到1×1015Ωcm，多极磁体的磁力不低于500G；磁粉的电阻率为1×104到1×109Ωcm，颗粒直径10到50μm；充电体和充电元件的点接触时间不短于10msec；因此，可得高充电效率和足够的均平效果，它可省去消除电荷曝光或使得即使同强消除电荷曝光对上述光导层曝光也可得到充分的充电均匀度，且所述的光记忆在不降低可充电性能的同时降低了。
上述的词组“均平效果”是指在前面步骤中曝光和未曝光部分状态的均化效果，更具体地说是通过充分充电以去掉曝光部分存留的光载流子使曝光部分的状态接近未曝光部分的状态的效应，或通过强的消除电荷光的辐射以生成足够的光载流子来除去状态之间的差异以使曝光部分和未曝光部分彼此接近的效应，然后充分充电除去所余的载流子。
进一步来说，本发明通过在和充电体对应表面旋转运动相反的表面运动方向转动所述的充电元件，控制充电元件和充电体的旋转速度比不低于0.1，使用颗粒直径从10到50μm范围内的磁粉来省去为避免高温度引起的图像抹污的用磁刷之类的清洁器来摩擦的作用。


图1是接触充电的充电元件，充电装置和成像装置的装配实例示意图。
图2A和2B是使用磁刷的充电元件，充电装置和成像装置的装配实例示意图。
图3A是本发明的充电元件，充电装置和成像装置的优选装配实例的透视示意图，图3B为其横向示意图。
图4A到4D是本发明的成像设备的感光元件层结构实例示意图。
图5说明了使用高频RF带辉光放电以形成本发明的成像设备的感光元件的受光层的设备的实例。
图6说明了使用高频VHF带辉光放电以形成本发明的成像设备的感光元件的受光层的设备的实例。
图7是充电体充电了的状态对本发明充电元件的刷层的电阻率的依赖关系曲线图。
图8A和8B为本发明的载体泄露，刷摩擦不均匀性和图象抹污对充电元件的磁粉颗粒直径以及多极磁体的磁力的依赖关系图。
图9和图10分别是本发明中感光元件的充电后状态和光记忆对充电时间的依赖关系图。
图11是本发明中图象抹污和熔化对充电元件相对感光元件的速度的依赖关系图。
图12是半色调密度不均匀性对本发明成象设备中感光元件的光导层固定的Si-H2键的吸收峰强度与Si-H键的吸收峰强度比值的依赖关系图。
图13是本发明成像设备的感光元件的光导层温度特性对Urbuck拖尾特征能(Eu)的依赖关系图。
图14是本发明成像设备的光导层的光记忆及图象抹污对其态密度(DOS)的依赖关系图。
下面结合附图对本发明作详细说明。[充电元件]图3A和3B所示为本发明的充电元件和充电体。在图3A和3B中，接触式充电元件300包括磁刷层301和多极磁体302。隔片303控制接触式充电元件300和充电对象304之间的缝隙308。数字304表示圆柱形感光元件的充电体。一板形元件305控制磁刷层307的厚度，数字306指示了挤压宽度。
所述的接触式充电元件300的多极磁铁是从能形成多极磁体的磁体形成的一圆柱形，其材料包括铁之类的金属，和塑料磁体。优选地磁力线密度依赖于处理速度，所加电压产生的电场，充电体的介电常数和表面性能及其他因素，优选地不低于500高斯(G)，更优选地距磁体302表面1mm远的磁极处不低于1000G。
充电体上的磁刷层301变形形成的挤压隙宽306影响充电效率。因此，充电体304的电压可以由稳定地控制该挤压隙306来控制。该挤压隙可用各种方式控制。例如，如图3B所示用改变磁刷层的厚度307来控制，或改变充电元件300和充电体304间的缝隙308来控制。所述的缝隙308优选地范围从50到2000μm，更优选地从100到1000μm。
在多极磁体302圆周面上，磁力吸引磁粉形成磁刷层301。所述磁粉包括常见的粉状铁氧体，磁铁矿粉，和公知的磁性调色剂载体。磁粉颗粒直径通常从1到100μm，最好不大于50μm。为改善其流动性，将在上述颗粒直径范围之内的颗粒直径不同的充电载流子混合。
若在充电体的表面出现细小的缺陷或由于泄露使充电体的绝缘性部分破坏，电流在充电体的主轴方向局部集中地流动。此时，电阻率非常低的刷层301不能对充电体主轴方向全部区域充分充电，反之电阻率非常高的刷层301呈现出较低的充电效率，因此，圆周外侧和圆周内侧之间的刷层301的电阻率优选地范围从1×103到1×1012Ωcm，最好从1×104到1×109Ωcm。
感光元件之类的充电体304将在下面说明。
在本发明中，通过组合用前述的采用磁刷的接触式充电元件和后面予以说明的感光元件并以圆周表面运动速度比不少于0.1在同一方向(即对应的表面在相反方向移动)旋转所述的充电元件和充电体以代替为避免高湿度引起的图象抹污用磁刷之类的清洁器的摩擦。另外，通过调节感光元件与充电元件的点接触时间不少于10msec以得到高充电效率和充分的均平效果。这样通过后文说明的光导层可以省去消除电荷光的曝光，或既使用强光曝光以除去电荷之后，也能得到足够的电荷。因此，在不降低可充电性能的同时降低或消除了光的记忆，而能够在不带来生态问题并且图象质量得以改善的同时使成像系统的结构和成像设备小型化。[感光元件]作为解决上述问题的装置，本发明的发明人发现将前述充电元件和有特定结构的感光元件组合可以降低光记忆，得到低温度依赖性，出色的表面耐磨性并长期稳定地形成出色的图象。[无定型硅感光元件(a-Si)]下面将描述的无定型硅感光元件是本发明适用的感光元件的一种。
在广泛地研究了考虑到无定型硅感光元件的光导层上的载流子的性能时可充电性能和光记忆对带隙中的局部状态分布的依赖关系后，本发明的发明人发现可以通过控制使特定能量范围的态密度处于一定限度内来实现上述目的。更具体地说，带有由含硅原子为模和氢原子和/或卤原子的非单晶材料构成的感光层的感光元件，且设计有特殊的层结构，尤其是作为成像设备的感光元件与常规的感光元件相比，在应用中各方面均表现出优异的性能。
本发明的成像设备的感光元件包括导电支持体和包括由含硅层原子为模的非单晶材料构成的光导层的感光层。所述的光导层含氢的量10到30原子％，且至少在光透射部分态密度范围从1×1014到1×1016cm-3，且光吸谱的指数曲线拖尾的特征能从50到60mev。
本发明的成像设备的能解决上述全部问题的具有前述结构的感光元件在电，光，光导性能，图象质量，耐用性，抗环境条件影响上均表现优异。
一般说来，在a-SiH的带隙内，存在由于Si-Si键的结构不规则造成的尾能级和由于例如Si的空键等结构缺陷造成的深能级，这些能级用来作为捕获电子和正性空穴以及重新键合的中心而破坏元素的性能。
上述带隙内的定域能级的状态常常用深能级光谱测定法，等温体积瞬态光谱测定法，光-热折射光谱测定法，恒定光电流法等方法来测量，在上述方法中恒定光电流方法(下文称为“CPM”)作为简化方法用于测量由a-SiH定域能级带来的次能带光吸收谱。
本发明的发明人研究了感光元件的性能和态密度(后文称为“DOS”)以及由CPM在各种条下测得的光吸收谱的指数曲线拖尾(Urbuck拖尾)的特征能(下文称为“Eu”)之间的相互关系。结果，本发明人发现Eu和DOS对a-Si感光元件的温度特性和光记忆来说是主要的因素。本发明正是基于这种认识而完成的。
当用鼓加热器等加热感光元件时，感光元件的可充电性降低。这是由于充电电场从能带拖层的定域能级和带隙的深定域能级捕获和放出到表面的热激发载流子消除了表面电荷造成的。当感光元件通过充电装置时，该表面上的热激发载流子不影响感光元件的可充电性。但是在感光元件通过充电装置的位置之后，深能级捕获的载流子到达表面而消除表面电荷，这作为感光元件的温度特性被观察到。而且穿过充电装置后形成的热激发载流子也将消除表面电荷而降低可充电性。因此，为改善感光元件的温度特性，在感光元件使用的温度范围内应避免热激发载流子的形成，并且应促进该热激发载流子的流动性。
光记忆是由于空白曝光或图象曝光产生的带隙的定域能级捕获的保留在光导层中的存留光载流子造成的。换句话说，一次复印循环后存留的光载流子由下一次对表面充电的电场或降低光辐射部分电势的后充电步骤释放出而造成了图象密度的不均匀性。因此，应提高光载流子的流动性以使其在一个复印循环中到达表面。
按本发明，控制Eu和DOS在特定能级范围以延迟热激发载流子的形成，且使定域能级捕获的热激发载流子和光载流子的比例减少，由此上述载流子(后文称为“电荷载流子”)的流动性显著提高了，光记忆的出现被延迟了。结果，感光元件抗环境条件的变化而稳定了，从而稳定地产生具有足够半色调和高分辨度的高质量的图象。[充电体]本发明所述的充电体将结合附图在下面详细说明。
图4A和4D是作为本发明的成像设备的充电体的感光元件实例的剖面示意图。
图4A中所示的成像设备的感光元件1100由一支持体1101和叠在支持体上的光导层1103构成。所述的光导层1103由氢化和/或卤化的元定型硅[a-Si(H，X)]为非单晶硅型材料构成，具有光导性。
图4B中所示的成像设备的感光元件1100由一支持体1101，光导层1103和连续叠在支持体上的表面层1104构成。所述光导层是a-Si(H，X)制成的具有光导性。表面层1104是无定型硅型的且在必要时还可含碳原子和/或其他原子。
图4C中所示的成像设备的感光元件1100由支持体1101，a-Si(H，X)构成的有光导性的光导层1103，如无定型硅型表面层等表面层1104，如由含有周期表中13族(IIIb)和15族(Vb)的原子，必要时含氧，碳的非单晶型材料构成的无定型硅型电荷注入阻挡层的电荷注入阻挡层1105构成。
图4D中所示的成像设备的感光元件由支持体1101，a-Si(H，X)的电荷生成层1107和电荷传输层1108构成的光导层1103；以及无定型硅型表面层等表面层1104组成。
在图4A到4D中，数字1106为感光元件1100的表面。[支持体]本发明所用支持体可以是导电的或绝缘的。用于导电支持体的材料包括金属如Al，Cr，Mo，Au，In，Nb，Te，V，Ti，Pt，Pd和Fe以及它们的合金如不锈钢。该支持体也可以是至少在光导层形成的一面经导电处理过的绝缘支持体。绝缘支持体所用材料包括例如聚酯树脂，聚乙烯树脂，聚碳酸酯树脂，醋酸纤维素树脂，聚丙烯树脂，聚氯乙烯树脂，聚苯乙烯树脂，和聚酰胺树脂等合成树脂的膜或片。
本发明所用支持体1101可以是圆柱形或有一光滑表面或一粗糙表面的平的循环带。该支持体的厚度适于形成所需的成像设备的感光元件1100。当要求成像设备的感光元件可弯曲时，该支持体应在能起到支持作用的前提下尽可能地薄。但是，考虑到生产和加工的机械强度，该支持体通常厚度不少于10μm。
特别是，当激光等相干光用于图象记录时，支持体1101的表面应粗糙化以防止可见图象中干涉条纹造成的图象缺陷，而电荷载流子实际未减少。支持体1101的表面的粗糙化可由如日本专利申请公开号60-168156，60-178457和60-225854等公开的公知方法来进行。
激光束等相干光的干涉条纹造成的图象缺陷只要电荷载流子基本上未减少，可以通过在支持体1101的表面形成球形凹面而有效地避免。更具体地说，支持体1101的表面通过比感光元件1100所要求的图象分辨度的尺寸更小的球形凹面而粗糙化。这种支持体1101的表面的小球形凹面的粗糙化可以通过例如日本专利申请公开号61-231561所公开的一种公知的方法来实现。
在又一方法中，激光束等相干光的干涉条纹造成的图象缺陷可以通过在光导层1103中或其下加一防干涉层或区域来避免。[光导层]通过在为获得所需层性能而选择的成膜参数条件下用真空沉积成膜方法在支持体1101上形成光导层1103，在必要时为有效地得到所需性能而插入一亚层(图中未画出)。薄膜形成方法包括辉光放电(交流放电CVD如低频CVD，高频CVD，微波CVD，和直流放电CVD)、喷涂、真空气相沉积、离子涂复、光助CVD、热CVD、和其他薄膜沉积方法。考虑到生产条件，设备的投资，生产规模，和所要求的需生产的感光元件的性能来选择薄膜形成方法。在上述方法中，考虑到为具有所需性能的成像感光元件的生产条件的控制的方法，辉光放电方法，尤其是使用RF谱带或VHF谱带的高频辉光放电是合适的。
在形成感光层1103的辉光放电中，一般地，将提供硅原子(Si)的Si源气，提供氢原子(H)的H源气和/或提供卤原子(X)的X源气在合适的气体状态下被送入其空反应室，在该反应室内发生辉光放电以在固定于该反应室内预定位置上的支持体1101上形成a-Si(H，X)等非单晶硅层。
本发明中的光导层1103要求含氢原子和/或卤原子。加进氢原子和/或卤原子对补偿硅原子的空键以改进层质量对提高光导性和电荷保持能力来说是必不可少的。氢原子或卤原子的量或氢原子和卤原子的总量优选地范围从10到30原子％，最好是15到25原子％，以硅原子和氢原子和/或卤原子的总量计。
本发明所用Si源气包括气态的和气化的氢化硅(硅烷)，如SiH4、Si2H6、Si3H8，和Si4H10。其中，考虑到成层操作的方便性和Si的供给效率SiH4和Si2H6为佳。
上述气体最好是和H2和/或He或一种含氢的硅化合物的气体按成层所需的比例混和以有利于控制导入膜结构中的氢原子的比例并得到能实现本发明的目的的膜性能。所用的气体可以是一种，也可以是多种的混合气。
本发明中供卤原子的有效源气体包括卤素气体气态的或可气化的卤化合物如卤化物，卤素之间形成高化合物，和卤素取代的硅烷衍生物。也可使用由硅和卤素为组成元素的气态或可气化的含卤氢化硅化合物。本发明中适用的卤素化合物包括氟气(F2)，BrF，ClF，ClF3，BrF3，BrF5，IF3和IF7等卤元素之间形成的化合物。所述的含卤素硅化合物或卤素取代的硅烷衍生物包括SiF4和Si2F6等特定的氟化硅化合物。
光导层1103中的氢原子和/或卤原子的量可以通过，例如，支持体1101的温度，氢原子和/或卤原子的源材料被送入反应室的量，放电功率等来控制。
光导层1103最好含能控制电导率的原子(电导率控制原子)作为本发明的必备物。该电导率控制原子可以在整个光导层1103中均匀分布，也可以在光导层1103的厚度方向不均匀分布。
所述的电导率控制原子包括半导体技术领域所谓的杂质如给出P型导电性的周期表13族(IIIb)中的原子(后文称为“IIIb原子”)，和给出n-型导电性的周期表中的15族(Vb)的原子(后文称为“Vb原子”)。
IIIb原子包括硼(B)，铅(Al)，镓(Ga)，铟(In)，铊(Tl)。在这些IIIb原子中，B，Al和Ga更好。Vb原子包括磷(P)，砷(As)，锑(Sb)，铋(Bi)。在这些Vb原子中，P和As更佳。
光导层中电导率控制原子的量优选范围从1×10-2到1×104原子ppm，更优选地从5×10-2到5×103原子ppm。最好是从1×10-1到1×103原子ppm。
通过将气态的IIIb原子或Vb原子源物质和光导层1103的源气体一起送入反应室将包括IIIb原子或Vb原子的电导率控制原子送入层结构中。送入IIIb原子或Vb原子的源物质优选地是在常温常压下为气态或至少在形成层的条件下已经气化了的。
送入IIIb原子的源物质包括为导入硼原子的氢化物如B2H6，B4H10，B5H9，B5H11，B6H10，B6H12，和B6H14和硼卤化物如BF3，BCl3和BBr3；和AlCl3，GaCl3，Ga(CH3)3，InCl3，TlCl3。
为导入Vb原子的源物质包括磷氢化物如PH3和P2H4，和磷卤化物如PH4I，PF3，PF5，PCl3，PCl5，PBr3，PBr5，和PI3，以送入磷原子，和AsH3，AsF3，AsCl3，AsBr3，AsF5，SbH3，SbF3，SbF5，SbCl3，SbCl5，BiH3，BiCl3和BiBr3。
送入电导率控制原子的源物质必要时可用H2和/或He稀释。
本发明中光导层1103可含碳原子和/或氧原子和/或氮原子。碳原子和/或氧原子和/或氮原子的量按硅原子，碳原子，氧原子，和氮原子的总量计优选地范围从1×10-5到10原子％，更优选地从1×10-4到8原子％，最好是1×10-3到5原子％。碳原子和/或氧原子和/或氮原子可以在整个光导层内均匀分布或在光导层厚度方向上含量变化而分布不均匀。
考虑到预期的电子照相性能和经济效果来设计光导层1103的厚度，优选地范围从20到50μm，更优选地23到45μm，最好是从25到40μm。
Si源气和稀释气的混合比，反应室内的气压，放电能力，支持体温度的合适选择应使得能形成具有能实现本发明目的的层性能的光导层。
作为稀释气体的H2和/或He的流速的适宜范围决定于层的结构。H2和/或He对Si源气的体积比常常在3到20的范围内，优选地从4到15、最好是从5到10。
反应室内的气压的适宜选择范围也决定于层的结构。其压力的通常范围从1×10-4到10乇，优选地从5×10-4到5乇，最好是从1×10-3到1乇。
放电能的适宜选择范围也决定于层结构。该放电能通常由一个相对于Si源气流速为2到7的系数来设定，优选地从2.5到6，最好从3到5。
支持体1101的温度的适宜选择范围也决定于层结构。该温度优选地是200到350℃，更优选地是230到330℃，最好是250到310℃。
上述支持体温度，气压的优选范围用于形成光导层。但是，各条件不应彼此弧立，而应有机地确定以得到具有所需性能的光导元件。[表面层]非单晶硅型，如无定型硅型的表面层1104最好在本发明的支持体1101上的前述光导层1103上进一步形成。具有表面1106的表面层1104用于提高抗湿性，重复使用特性，抗绝缘性，抗环境性，和光导层耐用性以实现本发明的目的。
由于本发明中光导层1103和表面层1104均含硅原子为组成元素，层的交界面具有足够的化学稳定性。
所述的表面层可从任意的非单晶硅型材料制得。其优选材料包括有氢原子(H)和/或卤原子(X)和碳原子的无定型硅(后文称为“a-SiC(H，X)”)，含有氢原子(H)和/或卤原子(X)和氧原子的无定型硅(后文称为“a-SiO(H，X)”)；含有氢原子(H)和/或卤原子(X)和氮原子的无定型硅(后文称为“a-SiN(H，X)”)；含有氢原子(H)和/或卤原子(X)和碳原子，氧原子氮原子中至少一种的无定型硅(后文称为“a-SiCON(H，X)”)；等等。
本发明中通过为有效地实现发明目的而选择的成膜参数条件下的真空沉积成膜方法制成表面层1104。所述的薄膜形成方法包括辉光放电(AC放电如低频CVD，高频CVD，微波CVD，和直流放电CVD)，喷涂，真空气相沉积，离子涂复，光助CVD，热CVD，和其他薄膜沉积方法。选择薄膜形成方法要考虑生产条件，所需投资，生产规模，所要求的生产的成像感光元件的性能。考虑到生产率，优选地采用与光导层同样的成膜方法。
例如，在形成a-SiC(H，X)表面层1104的辉光放电中，首先，供硅原子(Si)的(Si)源气，提供碳原子(c)的C源气，提供氢原子(H)的H源气和/或提供卤原子(X)的X源气以合适的气态被送入真空反应室，在反应室内进行辉光放电以在固定于反应室内预定位置上的支持体1101上的光导层1103上形成一层a-SiC(H，X)。
本发明的表面层1104可以由任何含硅的非单晶材料制得。其优选材料包括含有从碳，氮，氟之中选择的至少一种元素的硅化合物，尤其是，主要含a-SiC的材料。所述的a-SiC，表面层的成分，含碳量以硅原子和碳原子的总量计从30到90原子％。
本发明中的表面层1104最好含有氢原子和/或卤原子。在表面层中加入氢原子和/或卤原子对补偿硅原子的空键以提高层质量进而提高光导性能和电荷保持性能来说是必不可少的。氢原子的量通常范围从30到70原子％。优选地从35到65原子％，更佳是从40到60原子％，按全部组成原子计。氟原子的量通常范围从0.01到15原子％，优选地从0.1到10原子％，最好是从0.6到4原子％。
含上述范围内的氢和/或氟的感光元件在实际使用中很出色。主要由于硅原子和碳原子的空键造成的表面层缺陷公知地给成像感光元件的性能常有不利的影响，例如，从空白表面到感光层的电子注入造成的充电性能的损坏；在高湿度等环境因素下表面结构变化带来充电性能的变动；在电晕充电或光辐射中前述表面层缺陷捕获从电导层注入到表面层的电荷造成重复使用中的残余图象现象。
而通过控制表面层的氢的含量不低于30原子％，表面层的缺陷可以明显减少，由此电性能和高速连续成像性能得到充分地提高。
但是，表面层氢含量为71原子％或更高将降低表面层硬度，并使表面层长期重复使用的耐用性降低。因此，要得到所需的出色的电子照相特性控制氢含量处于上述范围是一个重要因素。可以由H2气流速，支持体温度，放电功率，气压等来控制表面层的氢含量。
通过控制表面层的氟含量不低于0.01原子％，表面层能更有效地形成硅原子和碳原子的键合。氟原子也用于防止由于表面层电晕放电的破坏造成的硅原子和碳原子之间的键断裂。
当氟的含量大于15原子％时，不能或基本不能形成硅原子和碳原子之间的键合和防止表面层键断裂。而且，多余的氟原子防碍了表面层载流子的流动而造成显著地残留电势和图象记忆。因此，为得到所要求的出色的电照相性能，控制表面层中氟含量处于上述范围是一个重要因素。和氢含量类似地氟含量的控制是通过F2气流速，支持体温度，放电功率，气压等等来实现的。
本发明中用于形成表面层的Si源气包括气态或可气化的硅氢化合物(硅烷)如SiH4，Si2H6，Si3H8，和Si4H10。其中考虑到成层的操作方便，和供Si效率，以SiH4和Si2H6为佳。Si源气可用另外的气体如H2，He，Ar和Ne来稀释。
提供碳的C源气包括气态和可气化的碳氢化合物如CH4，C2H6，C3H8，和C4H10，其中从成层操作方便和供给Si效率出发，以CH4和C2H6为佳，C源气可用另外的气体如H2，He，Ar，和Ne来稀释。
用于供氮成氧的原气包括气态或可气化的化合物如NH3，NO，N2O，NO2，H2O，O2，CO，CO2，和N2。氮或氧源气可用另外的气体如H2，He，Ar，和Ne来稀释。
为有利于进一步控制送入形成表面层1104的氢原子的比例，上述气体优选的用氢气或一种含氢硅化合物稀释到成层所需的比例。各气体可以是一种气体或多种气体按合适的混合比的混合物。
提供卤原子的有效源气包括卤素气体，和气态或可气化的卤素化合物如卤化物，卤间化合物，和卤素取代的硅烷衍生物。含硅和卤素为构成元素的气态或可气化的含卤素硅氢化合物为最佳。尤其适用于本发明的卤素化合物包括氟气(F2)，卤素间形成的化合物如BrF，ClF，ClF3，BrF3，BrF5，IF3，和IF7。含卤硅氢化合物或卤素取代的硅烷衍生物尤其包括硅氟化合物如SiF4和Si2F6。
表面层1104的氢原子和/或卤原子的量可以通过例如支持体1101的温度，氢原子和/或卤原子的源材质送入量，放电功率等等来控制。
碳原子和/或氧原子和/或氮原子可在整个表面层内均匀分布，也可在表面层的厚度方向上不均匀分布。
本发明中表面层1104必须含有能控制电导率的原子(电导率控制原子)。电导率控制原子可在整个表面层1104内均匀分布，也可沿其厚度方向不均匀分布。
电导率控制原子包括在半导体技术领域中所谓的杂质，包括给出P型导电性的周期表中IIIb族原子和给出n型导电性的周期表中的Vb族原子。
表面层1104中电导率控制原子的量的优选范围从1×10-3到1×103原子ppm，更优选地是从1×10-2到5×102原子ppm，最好是从1×10-1到1×102原子ppm。通过将IIIb原子或Vb原子的气态源物质和形成表面层1104的源气一起送入反应室将IIIb原子和Vb原子等电导率控制原子导入层结构中。用于送入IIIb原子或Vb原子的源物质最好在常温常压下为气态或至少在成层条件下已经气化。
送入IIIb原子的源物质特别是为送入硼原子的包括硼氢化物如B2H6，B4H10，B5H9，B5H11，B6H10，B6H12和B6H14和硼卤化物如BF3，BCl3和BBr3以送入硼原子，和AlCl3，GaCl3，Ga(CH3)3，InCl3，TlCl3。
送入Vb原子的源物质特别是为送入磷原子的包括磷氢化物如PH3和P2H4，和磷卤化物如PH4I，PF3，PF5，PCl3，PCl5，PBr3，PBr5，和PI3，AsH3，AsF3，AsCl3，AsBr3，AsF5，SbH3，SbF3，SbF5，SbCl3，SbCl5，BiH3，BiCl3和BiBr3。
送入电导率控制原子的源物质可以用另外的气体如H2，He，Ar和Ne来稀释。
本发明的表面层1104优选地厚度范围通常从0.01到3μm，更好地为从0.05到2μm，最好是从0.1到1μm。厚度少于0.01μm的表面层在感光元件的使用中由于摩损和其他原因将损耗，而表面层厚度大于3μm，将破坏电子照相性能如增加残余电势。
本发明的表面层1104仔细地形成以按需要得到所要求的特性。按形成条件不同，由Si，C和/或N和/或O，和H和/或X构成的物质结构从晶体状态到无定型状态改变；电性能从导电到半导体状态到绝缘状态变化；而光导性能从光导状态向非光导状态变化。因此，成层要在严格挑选的成层条件下进行以得到具有予期性能的化合物。
当所述表面层1104主要用于提高介电强度时，例如，该层要在设备操作条件下表现在明显绝缘性能的非单晶材料的情况下形成。
当表面层1104主要是用于提高连续重复操作特性和对环境条件的不依赖性时，该层要在处于绝缘性大大减少且对导入的光的敏感性大大增加的非单晶材料的情况下形成。
表面层的电阻率最好控制在一个合适的水平上以避免由于其电阻率较低造成的图象抹污，防止残余电势的不利影响，以得到本发明的充电装置的高充电效率。
为得到具有能实现本发明目的性能的表面层1104，支持体1101的温度，反应室内的气压应适当地控制。
支持体的温度(Ts)应在层结构决定的一合适的范围内选择。该温度范围优选地是从200到350℃，更佳的是从230到330℃，最好是从250到300℃。
反应室内气压也应在层结构决定的一合适的范围内选择，该压力通常的范围为1×10-4到10乇，优选地是从5×10-4到5乇，最好是从1×10-3到1乇。
支持体的温度和气压的优选范围是用于形成上述表面层的范围。但是，各条件不应彼此弧立地确定，而应有机地确定以得到具有所需性能的感光元件。
在表面层和光导层之间可再加一个碳原子氧原子，或氮原子的含量比表面层少的间歇层较(低表面层)以进一步提高可充电性等性能。
在表面层1104和光导层1103之间，有一区域其中碳原子和/或氧原子和/或氮原子的含量朝光导层1103减少。这样的区域提高了表面层和光导层之间的粘固性，减少了交界面光导反射造成的干涉的影响。[电荷注入阻挡层]在本发明中在导电支持体和光导层之间的电荷注入阻挡层有效地抑制了从导电支持体一边的电荷注入。该电荷注入阻挡层具有极性依赖性，在感光层表面用确定的极性充电时起禁止电荷从支持体一边注入光导层一侧的功能，而在它被相反极性充电时不起上述功能。为实现这种功能，该电荷注入阻挡层和光导层相比含更大量的电导率控制原子。
电荷注入阻挡层中的电导率控制原子可在整个层内均匀分布，或沿层厚度方向连续而不均匀地分布。在不均匀分布时，电导率控制原子以高浓度分布到支持体一边。但是，在任何的分布中在平行于支持体表面的平面方向分布应是均匀的以沿平面方面得到一致的性能。
电荷注入阻挡层中的电导率控制原子包括半导体技术领域所谓杂质，包括如前述给出p型导电性的周期表中IIIb族原子和给出n型导电性的周期表中Vb族原子。
电荷注入阻挡层的电导率控制原子的量优选的范围从10到1×104原子ppm，更优选地从50到5×103ppm，最好是从1×102到1×103原子ppm，以有效地实现本发明的目的。
该电荷注入阻挡层含有碳原子，氮原子和氧原子的任一种以进一步提高与直接和其接触的邻层间的粘固性。
电荷注入阻挡层中的碳，氢，或氧原子可在整个层内均匀分布，或沿层的厚度方向连续但不均匀分布。但是在所有的分布中与支持体表面平行的各平面方向上的分布应均匀以在平面方向得到一致的性能。
本发明中电荷注入阻挡层中碳，和/或氮，和/或氧原子的总量的选择范围优选地从1×10-3到50原子％，更优选地从5×10-3原子％，最好是从1×10-2到10原子％，以实现本发明的目的。
本发明电荷注入阻挡层中所含的氢原子和/或卤原子补偿了层内的空键而提高了层的性能。电荷注入阻挡层中的氢原子或卤原子的量，或氢原子和卤原子的总量优选的范围从1到50原子％，更优选地从5到40原子％，最好是从10到30原子％。
本发明的电荷注入阻挡层的厚度的设计考虑到预期的电子照相性能和经济效果，优选的范围从0.1到5μm，更优选地从0.3到4μm，最好是从0.5到3μm。
该电荷注入阻挡层按和本发明前述光导层相同的真空沉积方法形成。
在电荷注入阻挡层1105形成中，Si源气和稀释气的混合比例，反应室内气压，放电功率，和支持体1101的温度与光导层的情形类似地适当地选择。
作为稀释气的H2和/或He的流速在层结构所决定的合适范围内选择。H2和/或He对Si源气的比的通常范围从1到20，优选地从3到15，最好是5到10，以体积计。
反应室内的气压也在层结构所决定的合适范围内选择。该压力通常的范围从1×10-4到10乇，优选地是从5×10-4到5乇，最好是从1×10-3到1乇。
放电功率也在层结构所决定的合适范围内选择。该放电功率通常由相对于Si源气流速为1到7的系数来设定，优选地是从2到6，最好是从3到5。
支持体1101的温度在由层结构所决定的合适范围内选择。该温度优选地从200到350℃，更优选地从230到330℃，最好是250到300℃。
上述稀释气的混合比例，气压，放电功率，和支持体温度的优选范围用以形成电荷注入阻挡层。但是，各条件不能弧立地确定，而需有机地确定以形成具有所需性能的电荷注入阻挡层。
本发明的成像设备的感光元件的感光层1102在支持体1101-边最好有一层区域，其中沿层厚度方向至少铝，硅，氢，和/或卤原子分布是不均匀的。
本发明的成像设备的感光元件最好有一位于支持体1101和光导层1103或电荷注入阻挡层1105之间的粘接层以进一步提高层间的粘固性。该粘固层包括，例如，含Si3N4，SiO2，SiO或硅原子为模和含有氢原子和/或卤原子，和碳原子和/或氧原子和/或氮原子的无定型材料。另外，还可有光吸收层以防止由支持体反射的光造成的干涉条纹的出现。[表面]感光元件的表面1106优选地电阻率范围从1×1010到1×1015Ωcm。
形成感光元件的设备，和成膜方法将在下面详细说明。
图5为通过采用RF带为能源频率的高频等离子CVD(后文称为“RF-PCVD”)生产成像设备的感光元件的设备的结构示意图。
该设备主要包括一沉积系统2100，送入源气体的供气系统2200，和反应室2111内空间抽空的真空系统(图中未画出)在沉积系统2100中的反应室2111中有圆柱形支持体2112，加热该支持体的加热器2113，和源气体通入管2114。高频调整箱2115和反应室2111相连。
源气体送入系统2200包括SiH4，GeH4，H2，CH4，B2H6，PH3等等源气体的高压气筒2221-2226，阀2231-2236，2241-2246，和2251-2256，质量流控制器2211-2216。源气体高压气筒通过阀2260与反应室2111内的气体通入管2114相连。
用该设备，形成沉积膜，例如，按下述方式。
圆柱形支持体2112置于反应室2111中，图中未画出的真空系统(如，真空泵)将反应室2111内部空间抽空。然后圆柱形支持体加热器2113加热圆柱形支持体2112，并维持在预定的从200到350℃的温度范围内。
沉积成膜用源气体通过下述步骤被送入反应室2111。确认高压气筒的阀2231-2236和反应室的泄漏阀2217关闭；入口阀2241-2246，出口阀2251-2256和辅助阀2260确认为打开的，然后打开主阀2118将反应室2111内部空间和气管2116抽空。当压力计2119的读数达约5×10-6乇时，关闭辅助阀2260和出口阀2251-2256。
然后，打开高压气筒阀门2231-2236从高压气筒2221-2226中分别送入各种源气体。各源气体的压力控制为，例如，由压力控制器2261-2266控制为2kg/cm2。逐渐打开入口阀2241-2246以将各种气体送入质量控制器2211-2216。
在设备按上文所述做好成膜准备后，按下述成膜。当圆柱形支持体2112达到预定的温度时，出口阀2251-2256中需要的部分和辅助阀2260逐渐开启使所需的气体从高压气筒2221-2226通过气体通入管2214送入反应室2111。质量控制器2211-2216将各种气体的流速分别控制在其各自预定的水平上。同时，通过监视气压计2119将打开的主阀2118调整到使反应室2111内部的压力不高于1乇的预定压力。当内部压力稳定时，将频率13.56MHz的RF能源(图中未画出)设定到预定的能级，该RF能经高频调整箱2115进入反应室产生辉光放电。进入反应室的源气体在放电能作用下降解，在圆柱形支持体2112上形成主要含硅的沉积膜。当成膜达到所需厚度时，停止RF能供应，关闭出口阀以停止将气体送入反应室而完成了光导层的形成。
重复上述操作形成所需的多层结构的感光层。
当然，在各层的形成中，只有必需的源气体的开口阀是打开的。各层形成后，出口阀2251-2256关闭，辅助阀2260打开，主阀2118完全打开，将系统抽到高真空以必不可少地从反应室2111和出口阀2251-2256到反应室2111的管中除去存留气体。
为使成层均匀，在成层时由一驱动装置(图中未画出)以预定速度有效地旋转支持体2112。
当然，所采用气的种类和阀操作根据各层形成条件而改变。
下面说明另一种采用VHF谱带频率为能源的高频等离子CVD(后文称为“VHF-PCVD”)来生产成像设备感光元件的方法。
用图6中沉积系统3100代替生产设备中的RF-PCVD系统2100并将其和源气供应系统2200相连得到了感光元件生产用VHF-PCVD设备。
这种VHF-PCVD设备主要包括真空密封反应室3111的沉积系统3100，送入源气体的气体送入系统2200，将反应室2111内部抽空的真空系统(图中未画出)。反应室3111内有圆柱形支持体3112，加热该支持体的加热器3113，源气体通过管3114，和电极。高频调整箱和所述电极相连。反应室3111的内部通过抽空孔和图中未画出的扩散泵相连。
所述的气体送入系统2200包括源气体SiH4，GeH4，H2，CH4，B2H6，PH3等的高压气筒2221-2226，阀2231-2236，2241-2246，和2251-2256，质量流控制器2211-2216。源气体高压气筒通过阀2260和反应室3111内的气体通入管3114相连。圆柱形支持体3115的周围空间3130构成充电空间。
用这种VHF-PCVD设备，例如，如下述形成一沉积模。
所述的圆柱形支持体3115被置于反应室3111内，驱动机构3120旋转该支持体3115，反应室3111的内部空间经抽空孔为图中未画出的真空系统(如一真空泵)抽真空到1×10-7乇或更低。支持体加热器3116加热该圆柱形支持体，并维持在200到350℃的预定温度范围内。
形成沉积膜的源气体通过下述步骤被送入反应室3111。确认高压气筒的阀2231-2236和反应室的泄漏阀2117关闭，确认入口阀2241-2246，出口阀2251-2256，辅助阀2260打开，然后打开主阀(图中未画出)将反应室3111内部空间和气管3122抽真空。当压力计(图中未画出)的读数达约5×10-6乇时，关闭辅助阀2260和出口阀2251-2256。
然后，打开高压气筒阀2231-2236从高压气筒2221-2226送入有关的源气体.有关源气体的压力例如由电压力控制器2261-2266控制为2kg/cm2。逐渐打开入口阀2241-2246将有关源气送入质量流控制器2211-2216。
在按上述将设备作好成膜准备后，按下面说明在圆柱形支持体3115上形成层。
当圆柱形支持体3115达到预期温度时，出口阀2251-2256中必需的部分和辅助阀2260逐渐打开，将所需气体从高压气筒2221-2226经气体导入管3117送入反应室3111内的放电空间3130。质量流控制器2211-2216将各气体流速控制在预定水平上。同时，打开的主阀通过监视压力计(图中未画出)来调整以使放电空间3130压力保持在不高于1乇的预定压力上。
当内部压力稳定时，频率为500MHz的VHF能源(图中未画出)设定在一个预定的能级上，该VHF能经调整箱3120送入放电空间3130以产生辉光放电。被送入支持体3115周围放电空间3130的源气体在放电能作用下被激活并降解在圆柱形支持3115上形成预期的沉积膜。为成层均匀，支持体旋转马达3120在成层时以一预定速度旋转支持体。
当层形成达预定厚度时，停止供应VHF能，关闭出口阀以停止将气体送入反应室而完成了光导层的形成。
重复上述操作形成了所需的具有多层结构的感光层。
在各层的形成中，自然，只打开所需源气体的出口阀。各层形成后，必须通过关闭出口阀2251-2256，打开辅助阀2260，全部打开主阀(图中未画出)将系统抽到高真空而使剩余气体从反应室3111和出口阀2251-2256到反应室3111之间的管中除去。
当然，所用气体的种类和阀操作要按各自成层条件来变化。
在上述的任何成层方法中，支持体温度保持范围优选地从200到350℃，更优选地从230到330℃，最好是250℃到300℃。
对支持体的加热可由任何真空用加热器来进行，所述加热器尤其包括电阻加热器如线圈夹套加热器，板型加热器，陶瓷加热器，热辐射灯如卤素灯，红外灯，利用液态加热介质气化的热交换加热器，加热装置表面材料包括金属如不锈钢，镍，铝，铜，以及陶瓷，和耐热聚合树脂。
在另一种加热方法中，支持体在一个独立的加热容器中被加热，然后加热了的支持体在真空状态下送入反应室。
尤其在VHF-PCVD方法中，放电空间的压力维持在从1到500m乇的优选范围内，更优选地从3到300m乇，最好为5到100m乇。
在VHF-PCVD方法中，放电空间内的电极只要不干扰放电可以是任何尺寸和形状。实际电极最好是直径从1mm到10cm的圆柱体，只要加给支持体的电场是均匀的，电极的长度不限制。
电极的材料可以是有导电表面的任何材料，包括金属如不锈钢，Al，Cr，Mo，Au，In，Nb，Te，V，Ti，Pt，Pb和Fe，及其合金，表面导电处理过的玻璃，陶瓷，和塑料。
通过独立地或组合使用上述装置和解决所述问题的功能能实现所要求的效果。
本发明的效果将参考不对本发明进行限定的实验例更具体地说明。实施例1本实验用图3A和3B中所示的充电元件和充电体进行。磁刷层301包括颗粒直径从10到50μm的磁粉。多极磁体302(磁铁)给出距磁体302表面1mm远的磁极位置的磁力线强度为1000G。所述磁刷层301和多极磁体302构成接触式充电元件隔离片303限定了接触式充电元件300和充电对象304的间距308。板形元件305限定了磁刷层的厚度307。数字306所示为挤压隙宽度。
所述的多极磁体是直径为18mm的辊形塑料磁体，优选地在挤压隙宽度306内有多个磁极。在本实验例中，该磁体有6到18个磁极。
刷层301由直径10-50μm磁性铁氧化物和磁铁粉在预定混合比混合的混合物构成的充电载流子形成。
板形元件305的两端可分别移位以限定与多极磁体302的距离以控制磁刷层的厚度307。由此接触式充电元件和感光元件的间距308处的挤压隙宽度在长度方向上可以被限定。在本实施例中，挤压隙宽度被调整到6-7mm。
由于充电效率取决于磁刷层的电阻率，要准备个具有不同电阻率的磁刷。图7表示上述充电装置的可充电性。磁刷层的电阻率是由HIOKI公司的MΩ测试仪在施加500V电压下测得的。
如图7所示，磁刷电阻率的优选范围从1×103到1×1012Ωcm，更好为1×104到1×109Ωcm。以得到满意的充电效率同时避免针孔形成。实验例2采用和实验例1中同样的设备，磁刷的电阻率调整到1×107Ωcm。磁刷层的电阻率调整到1×107Ωcm，配有几种充电载流子直径不同的磁粉，和几种磁力不同的多极磁体。图8A和8B所示为可充电性。
如图8A和8B所示，为防止载流子泄露，图象抹污和刷不均匀，充电载流子优选地直径范围从5到80μm，最好为10到50μm，而多极磁体优选地具有不低于500G的磁力，最好不低于1000G。实验例3采用和实验例1中同样的设备。磁刷层的电阻率调整到1×107Ωcm。改变充电体的旋转速度以改变接触式充电元件和磁刷的接触时间(后面称该时间为“充电时间”)，研究在随后的充电前有或没有除电荷曝光(后文称为“预曝光”)情况下的可充电性。图9所示为结果。
如图9所示，充电时间最好不低于10ms(0.01s)。实验例4本实验采用如图3A和3B所示的接触式充电系统用图2A和2B所示的成像设备来进行。所述设备的组成和前文所述相同。
在本实施例中，改变充电体的旋转速度以改变接触时间。在有或没有预曝光时研究光记忆。结果见图10。
如图10所示，充电时间最好不低于10ms。实验例5采用和实验例4中同样的设备。改变接触式充电元件相对于充电体的旋转速度以改变对应位置上的速度比(后文称为“相对速度”)。由此研究图象抹污，和熔融的出现情况。结果见图11。
如图11所示，最好是使充电元件和充电体的旋转使得其相对表面在反方向运动。[(a-b)/a]×100％的比值最好不低于110％，其中充电体表面的运动方向为正，而a是充电体表面运动速度，b是充电元件表面运动速度。实验例6实验中除用不同的感光元件外使用与实施例4中相同的设备。评价感光元件的温度特性，光记忆，图象抹污，和半色调图象的密度不均匀性(后面称为图象粗糙度)。
感光元件包括电荷注入阻挡层，光层导，和在表1所示条件下用图5所示生产成像设备感光元件的RF-PCVD设备在108mm直径的镜面抛光铝圆柱上制的表面层。通过改变SiH4-H2的混合比以及放电功率而形成的感光层来制备各种感光元件。
通过在从室温到45℃的温度范围内感光元件的可充电性的变化来评价温度特性。可充电性的变化率不高于2V/℃的感光元件认为是可接受的。
光记忆，图象抹污，和图象粗糙度通过对所成图像的视觉检测来评价，并分为五个等级即5(优异)，4(良好)，3(无问题)，2(实用中有轻度缺陷)，1(不能用)。
分别地，在和感光层同样条件下在玻璃衬底(Corning公司7059)上和固定于圆柱形样品罐中的硅片上沉积厚约1μm的a-Si膜。在玻璃衬底的沉积膜上，气相沉积一梳型铝电极，用CPM测定指数曲线拖尾的特征能(Fu)，和沉积膜的态密度(DOS)。用FTIR测定硅片上的沉积膜的氢含量，Si-H2键和Si-H键的吸收峰强度比。
图12所示为粗糙度对Si-H2/Si-H比值的依赖关系。图13是温度特性对Eu的依赖关系。图14为光记忆和图象抹污对DOS的依赖关系。各样品的氢含量均在10到30原子％的范围之内。
如图12，13和14所示在Si-H2/Si-H的比值范围从0.2到0.5的范围内图像粗糙度得到改进，在态密度为1×1014到1×1016cm-3和至少在光导入部分的次能带光吸收谱测得的指数曲线拖尾特征能为50到60mev处改进了温度特性，光记忆，和图象抹污。
按上述方式制备一表面层样品，用梳状电极测其电阻率。表面层电阻率的优选范围从1×1010到5×1015Ωcm，更优选地从1×1010到1×1015Ωcm，最好是1×1012到1×1014Ωcm以维持如电荷滞留能力和充电效率等电性能从而防止电压或针孔泄露而毁坏表面。用HIOKI公司的MΩ测量仪在所加电压从250V到1KV下测得所述电阻率。
本发明的效果可参照不限定本发明的例子更详细地说明。例1采用使用如图2A和2B所示的接触式充电系统的成象设备。承载图象的感光鼓101按箭头所示顺时针方向以预定圆周速度(处理速度)旋转。鼓内配有加热器对感光元件加热。感光元件维持在45℃。
接触式充电元件202包括多极磁体202-2和其上由前述充电载流子形成的刷层202-1。多极磁体202-2表面覆盖一导磁导电的铝带(3M公司，电子带1181(Electrical Tape 1181))以使施加电压能充分地加到刷层所有部分上。
刷层202-1由前述磁性铁氧体构成。制备几个具有不同电阻率的刷层。电阻率由MΩ检测仪(HIOKI公司)在500V到1KV电压下测得的在1×103到1×1012Ωcm范围内。
感光鼓101到接触式充电元件202间的最小间距由间隙垫片(图中未画出)稳定地维持在100到1000μm的范围内以控制其挤压隙。
电源203将直流电压Vac加到由充电元件的充电载流子构成的刷层202-1上以对旋转的感光鼓101的圆周表面均匀充电。在本例子中，Vdc调到800V。
通过成像光105的辐射在感光鼓上形成静电潜像。涂有显影剂的显影套筒106使潜像显影，然后被转印辊108转印到图象接受介质107上，图象转印后残存的调色剂为使用磁刷的清洁磁铁辊(图中未画出)擦去，然后还存留在感光鼓表面的调色剂由清洁刮板109从感光鼓上除去。已转印的图象被图中未画出的定影系统定影，并被送出设备。
另一方面，感光元件包括电荷注入阻挡层，一光导层，和在表1所示条件下由图5所示用于生产成像设备的感光元件的RF-PCVD设备在镜面抛光的直径为108mm的铝圆柱上制得的表面层。用改变SiH4-H2的混合比和放电功率而形成的感光层制备各种感光元件，而且，也通过改变表面层电阻率制备各种感光元件。
在和形成感光层同样条件下分别在玻璃衬底(Corning公司7059)和固定于圆柱形样品罐中的硅片上沉积约1μm厚的a-Si膜。在沉积在玻璃衬底的沉积膜上。气相沉积梳型铝电极，用CPM测得指数曲线拖尾的特征能(Eu)和沉积膜态密度(DOS)。硅片上的沉积膜用FTIR测量氢含量。
然后，制备表面层样品，并用一梳型电极测其电阻率。
制得的感光元件和充电元件如图2A和2B所示置于前述成像设备中。充电元件以和感光元件的表面运动速度比为0.1，和感光元件相对的表面的旋转相反的表面运动方向上旋转。对感光元件持续加热改变处理速度，由此改变充电时间，评价可充电性，温度特性和感光元件的光记忆和图象抹污，图象粗糙度和其他图象质量问题。结果见表2。
充电后立刻测量电势，并算出施加电压充电后立刻得到的电势与电压的比值(充电效果)来评价可充电性。可充电性为90％时认为是可接受的。
通过从室温到45℃的温度范围内感光元件可充电性的变化来评价温度特性。感光元件可充电性的变化率不高于2V/℃时认为是可接受的。
通过成像的视觉检验来评价光记忆，图象抹污和图象粗糙度，并分为五个等级即5(优异)，4(良好)，3(使用无问题)，2(使用中有轻度缺陷)，1(不能用)。
如表2所示，当充电元件的电阻率为1×104到1×109Ωcm的范围，磁粉颗粒直径为10到50μm，充电时间不少于10msec；光导层的Eu从50到60mev，DOS从1×1014到1×1016cm-3，SiH2/SiH的比值从0.2到0.5，表面层电阻率为1×1010到1×1015Ωcm时，可得到足够的可充电性，满意的温度特性，所需求的光记忆，没有图像抹污或粗糙化的出色图象质量。这样可以得到作为整体的能形成高质量图象的成像设备。例2使用和例1中所用的相同的接触式充电系统的成像设备，和例1中所用的一样。成像是用例1中的几种感光元件，使用具有例1中的几种颗粒直径的充电载流子。相对于感光元件的充电元件速度(相对速度)变化。
磁刷的电阻率为1×106Ωcm。多极磁体的磁力为1000G。充电时间50msec。不进行预曝光。除去带有使用磁刷的清洁磁铁辊的摩擦装置。感光元件不加热。评价图像抹污，熔融，和图象稳定性。结果见图3A和3B。
图象抹污，熔融，和图象稳定性由成像的视觉检查进行评价，分成五等；5(优异)，4(良好)，3(使用无问题)，2(使用中有轻微缺陷)和1(不能用)。
如表3所示，既使在无预曝光，无清洁磁铁辊等摩擦步骤，感光元件不加热的条件下，也能得到无图象抹污或粗糙化的高图象稳定性的出色的图象质量。实现这一点需磁粉的颗粒直径从10到50μm，充电元件以表面运动速度不少于0.1在和感光元件对应表面相反的表面运动方向上旋转，光导层的Fu从50到50mev，DOS从1×1014到1×1016cm-3，Si-H2/Si-H的比从0.2到0.6，表面层电阻率从1×1010到1×1015Ωcm。这样，作为一整体能形成高质量图象的成象设备就得到了。例3感光元件包括电荷注入阻挡层，光导层，和在如表4所示条件下用如图6所示的生产成像设备的感光元件的VHF-PCVD设备在和例1中所用的相同镜面抛光铝圆柱(支持体)上制备表面层。
然后，通过改变SiH4/H2的混合比，放电能，支持体温度，和内部压力形成的感光层制备各种感光元件。然后，改变其表面电阻率来制备各种感光元件。
在和感光层同样的条件下分别在玻璃衬底(Corning公司7059)和固定于圆柱形样品罐中的硅片上沉积厚约1μm的a-Si膜。在玻璃衬底的沉积膜上、气相沉积梳型铝电极，并用CPM测得指数函数曲线拖尾的特性能(Eu)，沉积膜的态密度(DOS)，硅片上的沉积膜进行FTIR氢含量的测量。
然后，以同样方式制备表面层样品，用梳型电极测其电阻率。
将制得的感光元件和充电元件置于和例1中所用相同的成象设备中。充电元件在相对于感光元件的表面运动速度比为0.1和感光元件对应表面的旋转运动相反的表面运动方向上旋转。对感光元件持续加热改变处理速度，由此改变充电时间。评价可充电性，温度特性和感光元件的光记忆和包括图象抹污和图像粗糙度的图象质量。结果见表5。
用和例1同样的方法评价可充电性，温度特性和感光元件的光记忆，和图象质量。
如表5所示，当充电元件的电阻率为1×104到1×109Ωcm；磁粉颗粒直径为10到50μm；充电时间不低于10msec；感光层的Eu为50到60mev，DOS是1×1014到1×1016cm-3，Si-H2/Si-H的比是0.2到0.5；表面层电阻率为1×1010到1×1015Ωcm时可得到足够的可充电性，满意的温度特性，所需的光记忆，没有图象抹污或图象粗糙化的优异图象质量。因此，作为整体可得到能形成高质量图象的成像设备。比较例1除充电元件的电阻率不在1×104到1×109Ωcm的范围内，磁粉颗粒直径不在10到50μm范围内；充电时间不低于10msec；光导层的Eu不在50到60mev的范围之内，DOS不在1×1014到1×1016cm-3的范围内，Si-H2/Si-H的比不在0.2到0.5的范围之内；表面层电阻率不在1×1010到1×1015Ωcm之内，作和例1与例3中同样的实验。
结果示于表2和表5，满意的性能不能完全部得到。比较例2除磁粉颗粒直径不在10到50μm的范围之内，充电元件以相对感光元件的表面运动速度比低于0.1和感光元件对应表面的旋转运动相反的表面运动方向上旋转；光导层的Eu不在50到60mev的范围之内，DOS不在1×1014到1×1016cm-3的范围之内；Si-H2/Si-H的比不在0.2到0.5的范围之内，表面层电阻率不在1×1010到1×1015Ωcm的范围之内，作和例2同样的实验。
结果见表3。在无预曝光，不用清洁磁铁辊或类似物摩擦，不加热感光元件的条件下高的图象质量作为一整体不能得到。
如前述，本发明提供的成像设备使用具有最合适的磁刷电阻，载流子最佳直径，多极磁体的最佳磁力，在感光元件的接触部分的最佳充电时间，最佳的充电元件和感光元件的相对表面速度，由此，成像设备通过使用一种无臭氧充电装置得到无温度引起的图象抹污的出色图象。
更具体的说，首先，本发明所用的充电对象是一包括导电支持体和包括由含硅原子模和氢和/或卤原子的非单晶材料构成的有光导性的光导层的光接收层，和具有保留电荷功能的表面层的感光元件，其中光导层含氢的量从10到30原子％，态密度从1×1014到1×1016cm-3和至少光导入部分的次能带光吸收谱的指数曲线拖尾的特征能从50到60mev，由此保留在无定型硅感光元件的光记忆减少了，电性能对温度的依赖减少使得可以省去感光元件的温度控制。而且，表面层电阻率为1×1010到1×1015Ωcm，多极磁体的磁力不低于500G，磁粉的电阻率从1×104到1×109Ωcm，颗粒直径从10到50μm；充电元件和充电体点接触时间不短于10msec，由此得到了高充电效率和足够的均平效果，从而使得可省去消除电荷曝光或使得既使用强消除电荷光对上述光导层曝光也能得到足够的充电，在不降低可充电性的同时光记忆减少了。
其次充电元件以相对于充电对象的表面运动速度比不低于0.1在和充电对象的对应表面的旋转运动相反的表面运动方向上移动，磁粉颗粒直径为10到50μm，由此可省去用磁刷之类清洁器摩擦以避免高温度图象抹污的操作。
因此，温度特性提高了和电性能提高了的新的感光元件和无臭氧充电器的组合，减少或消除了光记忆而不损害可充电性，而且能节能和实现保持提高图象的质量而无高湿度图象抹污的设备的小型化。
表2感光鼓刷电阻率颗粒直径磁力 充电时间予曝光 *评价Eu DOS SiH2表面层 (μ) (G) (msec) 可充 温度 记忆 图象 图象 总计(meV) (cm-3) /SiH电阻率 电性 特性 抹污 质量(Ωcm)401×10150.41×10141×10630 1000 50 无 (4)(2)(4) (4)(4) (3)551×10150.41×10141×10630 1000 50 无 (5)(4)(4) (4)(4) (5)701×10150.41×10141×10630 1000 50 无 (4)(2)(3) (4)(4) (3)551×10130.41×10141×10630 1000 50 无 (4)(4)(4) (2)(3) (3)551×10170.41×10141×10630 1000 50 无 (4)(3)(2) (2)(3) (2)551×10150.41×10141×10630 1000 50 无 (4)(3)(3) (4)(2) (3)551×10150.41×1081×10630 1000 50 无 (3)(4)(4) (2)(3) (3)551×10150.41×10171×10630 1000 50 无 (3)(4)(4) (3)(4) (4)551×10150.41×10141×10330 1000 50 无 (2)(4)(4) (4)(4) (3)551×10150.41×10141×101230 1000 50 无 (2)(4)(4) (4)(4) (3)551×10150.41×10141×1065 1000 50 无 (4)(4)(4) (4)(2) (3)551×10150.41×10141×10680 1000 50 无 (4)(4)(4) (4)(2) (3)551×10150.41×10141×10630 50050 无 (4)(4)(4) (4)(2) (3)551×10150.41×10141×10630 1000 1无 (2)(4)(2) (4)(4) (2)551×10150.41×10141×10630 1000 50 实施例 (2)(4)(4) (4)(4) (3)551×10150.41×10141×10630 1000 100 实施例 (3)(4)(5) (4)(4) (5)*评价级别(5)优秀，(4)好，(3)无使用问题，(4)轻微实用缺陷，(5)不能用表3感光鼓 颗粒直径相对速度 *评价Eu DOS SiH2表面层 (μ)图象抹污 熔融 图象 总计(meV) (cm-3) /SiH 电阻率 稳定性(Ωcm)401×10150.41×101430 110(3) (3) (2)(2)551×10150.41×101430 110(3) (3) (4)(4)701×10150.41×101430 110(3) (3) (2)(2)551×10130.41×101430 110(1) (3) (4)(2)551×10170.41×101430 110(1) (3) (3)(1)551×10150.41×101430 110(3) (3) (3)(3)551×10150.41×10830 110(1) (3) (4)(2)551×10150.41×101730 110(2) (3) (4)(2)551×10150.41×10145 110(1) (3) (4)(2)551×10150.41×10145 110(3) (3) (4)(4)551×10150.41×1014200110(1) (3) (4)(2)551×10150.41×101430 150(5) (4) (4)(5)551×10150.41×101430 50 (4) (2) (4)(3)*评价级别(5)优秀，(4)好，(3)无使用问题，(4)轻微实用缺陷，(5)不能用表4电荷注入 光导层 表面层阻挡层气体和流速SiH4(SCCM) 150 200200-10SiF4(SCCM) 5 3 10H2(SCCM)500 800B2H6(ppm，以SiH4计) 15003NO(SCCM) 10CH4(SCCM) 5 0-500支持体温度(℃) 300 300300内压(Torr) 30 10 20功率(W) 200 600100层厚(μm)2 30 0.5
表5感光鼓 刷电阻率颗粒直径磁力充电时间 予曝光 *评价Eu DOS SiH2表面层(μ) (G) (msec) 可充 温度 记忆 图象 图象 总计(meV) (cm-3)/SiH电阻率 电性 特性 抹污 质量(Ωcm)401×10150.31×10141×10630 100050 无 (4)(2)(4)(4)(4)(3)551×10150.31×10141×10630 100050 无 (5)(4)(4)(4)(4)(5)701×10150.31×10141×10630 100050 无 (4)(2)(3)(4)(4)(3)551×10130.31×10141×10630 100050 无 (4)(4)(4)(2)(3)(3)551×10170.31×10141×10630 100050 无 (4)(3)(2)(2)(3)(2)551×10150.31×10141×10630 100050 无 (4)(3)(3)(4)(2)(3)551×10150.31×1081×10630 100050 无 (3)(4)(4)(2)(3)(3)551×10150.31×10171×10630 100050 无 (3)(4)(4)(3)(4)(4)551×10150.31×10141×10330 100050 无 (2)(4)(4)(4)(4)(3)551×10150.31×10141×101130 100050 无 (2)(4)(4)(4)(4)(3)551×10150.31×10141×1065 100050 无 (4)(4)(4)(4)(2)(3)551×10150.31×10141×10680 100050 无 (4)(4)(4)(4)(2)(3)551×10150.31×10141×10630 500 50 无 (4)(4)(4)(4)(2)(3)551×10150.31×10141×10630 10001 无 (2)(4)(2)(4)(4)(2)551×10150.31×10141×10630 100050 实施例 (2)(4)(4)(4)(4)(3)551×10150.31×10141×10630 1000100 实施例 (3)(4)(5)(4)(4)(5)*评价级别(5)优秀，(4)好，(3)无使用问题，(4)轻微实用缺陷，(5)不能用
权利要求
1.一种由对包括一圆柱形多极磁体和由磁粉在该圆柱形多极磁体圆周表面形成的刷层的充电元件加电压，通过反向运动用该刷层表面和充电体表面摩擦对其充电，在充电体表面形成静电潜像的成像设备，其中所述的充电体是一个带有包括含硅原子为模和氢和/或卤原子的非单晶材料的位于导电支持体上的光导层的感光元件，所述的光导层含氢的量为10到30原子％，Si-H2/Si-H的比为0.2到0.5，态密度为1×1014cm-3到1×1016cm-3和至少光导入部分的次能带光吸收谱的指数曲线拖尾的特征能为50到60mev，表面电阻率是1×1010到5×1015Ωcm；多极磁体的磁力不低于500G；磁粉的电阻率为1×104到1×109Ωcm和颗粒直径是10到50μm；刷层和充电体的点接触时间不短于10msec；充电元件和充电体的相对运动速度的关系为(a-b)/a×100％不少于110％其中a是充电体的运动速度，b是充电元件的运动速度，充电体的旋转方向定为正向。
2.权利要求1所述的成像设备，其中该设备有一光学消除电荷装置以从充电体上除去电荷。
3.一种权利要求1所述的成像设备，其中所述的感光元件有一表面层。
4.一种权利要求1所述的成像设备，其中所述的感光元件有一电荷注入阻挡层。
5.权利要求1所述的成像设备，其中在光导层的支持体一边感光元件有一电荷注入阻挡层而和支持体相对的一边有一表面层。
6.一种权利要求1所述的成像设备。其中充电元件有一控制磁刷厚度的元件。
7.一种权利要求1所述的成像设备，其中配有一间隔垫片来控制充电元件和充电体之间的间隙。
8.一种权利要求1所述的成像设备，其中磁力不小于1000G。
9.一种权利要求1所述的成像设备，其中表面电阻率的范围从1×1010到1×1015Ωcm。
10.一种通过对包括一圆柱形多极磁体和由磁粉在多极磁体圆周表面上形成刷层的充电元件施加电压，通过反向运动摩擦充电体表面和刷层表面对充电体表面充电，成像辐照充电体表面以在其上形成一静电潜像的静电潜像的成像方法，其中充电体是带有包括位于导电支持体上含硅原子为模和氢和/或卤原子的非单晶材料的光导层的感光元件；所述光导层含氢的量为10到30原子％，Si-H2/Si-H的比值范围为0.2到0.5，态密度是1×1014cm-3到1×1016cm-3和至少光导入区的次能带光吸收谱的指数曲线拖尾特征能的范围为50到60mev；表面电阻率为1×1010到5×1015Ωcm；多极磁体的磁力不低于500G；磁粉电阻率为1×104到1×109Ωcm而颗粒直径是10到50μm；刷层在充电体上的点接触时间不短于10msec；充电元件和充电体的相对运动速度有(a-b)/a×100％不少于110％的关系，其中a是充电体的运动速度，b是充电元件的运动速度，充电体的旋转方向定为正向。
全文摘要
提供一种成像设备，它有具有改善了的温度特性和改善了的电性能的感光元件和无臭氧充电系统组合，而且既不用加热器也不用清洁辊，在该设备中，带有500G或更强的圆柱形多极磁体和由磁粉在磁体的圆周表面上形成的磁刷层的充电元件以运动速度比不少于110％在反向摩擦充电体的表面对充电体充电。该充电体是带有由非单晶构成的光导层的感光元件。
文档编号G03G5/082GK1165984SQ9611328
公开日1997年11月26日 申请日期1996年8月21日 优先权日1995年8月21日
发明者江原俊幸, 河田将也 申请人:佳能株式会社