JP2622757B2 - Electrophotographic photoreceptor and method of manufacturing the same - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor and method of manufacturing the same

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JP2622757B2
JP2622757B2 JP24650089A JP24650089A JP2622757B2 JP 2622757 B2 JP2622757 B2 JP 2622757B2 JP 24650089 A JP24650089 A JP 24650089A JP 24650089 A JP24650089 A JP 24650089A JP 2622757 B2 JP2622757 B2 JP 2622757B2
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茂 八木
健 海老原
保伸 岩田
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真感光体及びその製造方法に関し、
詳しくは、機能分離型感光層を有する電子写真感光体及
びその製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor and a method for producing the same.
More specifically, the present invention relates to an electrophotographic photosensitive member having a function-separated type photosensitive layer and a method for manufacturing the same.

従来の技術 近年、光照射により電荷担体を発生させる電荷発生層
と、電荷発生層で生じた電荷担体を効率良く注入でき、
かつ効率的に移動可能な電荷輸送層とに分離した、いわ
ゆる機能分離型感光層を有する電子写真感光体におい
て、電荷発生層として、非晶質ケイ素を、また電荷輸送
層として、プラズマCVD法で形成された非晶質材料を用
いた電子写真感光体が注目されている。これは非晶質ケ
イ素の有する優れた特性である光感度、高硬度、熱安定
性を損なうことなく、従来の非晶質ケイ素系電子写真感
光体の帯電性、生産性の根本的に改善できる可能性を有
しており、電気的に安定な繰り返し特性を有し、長寿命
の電子写真感光体を得る可能性を有するためであり、こ
れらの点に着目して、種々の電荷輸送層を有する非晶質
ケイ素系電子写真感光体が提案されている。この様な機
能分離型の非晶質ケイ素系電子感光体において、電荷輸
送層としては、プラズマCVD法で形成された、例えば米
国特許第4,634,648号明細書に開示されている酸化ケイ
素やアモルファスカーボンよりなるものを使用すること
ができる。
BACKGROUND ART In recent years, a charge generation layer that generates charge carriers by light irradiation, and charge carriers generated in the charge generation layer can be efficiently injected,
In an electrophotographic photoreceptor having a so-called function-separated type photosensitive layer separated from a charge transport layer that can move efficiently, an amorphous silicon is used as a charge generation layer and a plasma CVD method is used as a charge transport layer. An electrophotographic photoreceptor using the formed amorphous material has attracted attention. This can fundamentally improve the chargeability and productivity of conventional amorphous silicon-based electrophotographic photoreceptors without impairing the excellent characteristics of amorphous silicon such as photosensitivity, high hardness and thermal stability. It is possible to obtain a long-life electrophotographic photoreceptor that has the possibility of having an electrically stable repetition property and a long life. Has been proposed. In such a function-separated type amorphous silicon-based electron photoreceptor, the charge transport layer is formed by a plasma CVD method, for example, from silicon oxide or amorphous carbon disclosed in U.S. Patent No. 4,634,648. Can be used.

発明が解決しようとする課題 非晶質ケイ素系電子写真感光体において、電荷輸送層
と電荷発生層を分離した層構成とし、電荷発生層として
非晶質ケイ素を用い、また電荷輸送層として非晶質ケイ
素に比べてより誘電率の小さく、より高抵抗の物質を用
いることによって、帯電性を向上させ、暗減衰を減少さ
せることができる。しかしながら、上記プラズマCVD法
によって作成される膜は、その成膜速度が非晶質系膜の
それと変わらず、また、層構成が複雑になるため、膜欠
陥の発生確率が増大し、感光体の生産性が低く、極めて
高コストであるという問題があった。
Problems to be Solved by the Invention In an amorphous silicon-based electrophotographic photoreceptor, a charge transport layer and a charge generation layer are separated from each other, amorphous silicon is used as the charge generation layer, and amorphous is used as the charge transport layer. By using a substance having a smaller dielectric constant and a higher resistance than that of porous silicon, the chargeability can be improved and the dark decay can be reduced. However, the film formed by the plasma CVD method has the same film formation rate as that of the amorphous film and has a complicated layer structure, so that the probability of occurrence of film defects increases, and There was a problem that productivity was low and the cost was extremely high.

本発明は、従来の技術における上記のような問題点に
鑑みてなされたものである。
The present invention has been made in view of the above-described problems in the related art.

したがって、本発明の目的は、新規な電荷輸送層を有
する電子写真感光体を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor having a novel charge transport layer.

即ち、本発明の目的は、接着性が良好で、機械的強度
・硬度が高く、欠陥の少ない電荷輸送層を有する高耐久
性の電子写真感光体を提供することにある。
That is, an object of the present invention is to provide a highly durable electrophotographic photoreceptor having a charge transporting layer having good adhesion, high mechanical strength and hardness, and few defects.

本発明の他の目的は、高感度で凡色性に富み、高帯電
性で暗減衰が小さく、また露光後の残留電位の少ない電
子写真感光体を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor having high sensitivity, rich color, high chargeability, small dark decay, and low residual potential after exposure.

本発明の他の目的は、帯電特性が外部環境の雰囲気の
変化によって影響を受けない電子写真感光体を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor whose charging characteristics are not affected by changes in the atmosphere of the external environment.

又、本発明の更に他の目的は、繰返し使用しても画像
品質の優れた電子写真感光体を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an electrophotographic photosensitive member having excellent image quality even when used repeatedly.

本発明の更に他の目的は、上記電子写真感光体を製造
する方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a method for producing the above electrophotographic photoreceptor.

課題を解決するための手段及び作用 本発明者等は、先にアルミニウムの酸化物が、電荷輸
送層としての機能を有することを見出だしたが、更に検
討の結果、特定の方法によって多孔質のアルミニウム酸
化物膜を形成し、そしてその孔の中に電気分解により特
定量の金属を析出させた場合に、物理特性、電子写真特
性及び電荷発生層との密着性において、一層優れたもの
が得られることを見出だし、本発明を完成するに至っ
た。
Means and Action for Solving the Problems The present inventors have previously found that aluminum oxide has a function as a charge transporting layer. When an aluminum oxide film is formed, and a specific amount of metal is precipitated by electrolysis in the pores, more excellent physical properties, electrophotographic properties, and adhesion to the charge generation layer are obtained. And found that the present invention was completed.

本発明の電子写真感光体は、少なくとも支持体と電荷
輸送層と電荷発生層とを具備し、該電荷論送層が、少な
くとも表面がアルミニウム又はアルミニウム合金よりな
る支持体を陽極酸化することによって形成された多孔質
陽極酸化アルミニウム皮膜であって、該多孔質陽極酸化
アルミニウム皮膜の孔中に金属が孔底部から孔の高さの
1/100〜1/2の位置まで析出されてなることを特徴とす
る。
The electrophotographic photoreceptor of the present invention comprises at least a support, a charge transport layer and a charge generation layer, and the charge transport layer is formed by anodizing a support having at least a surface made of aluminum or an aluminum alloy. A porous anodized aluminum film, wherein a metal has a height from the bottom of the hole in the pores of the porous anodized aluminum film.
It is characterized by being deposited up to 1/100 to 1/2 position.

本発明の上記電子写真感光体は、少なくとも表面がア
ルミニウム又はアルミニウム合金よりなる支持体を、硫
酸、リン酸、クロム酸等より選択された無機多塩基酸、
又はしゅう酸、マロン酸、酒石酸等より選択された有機
多塩基酸の1〜30重量%酸性水溶液中に浸漬し、0.1〜1
0A・dm-2の直流を通電して、陽極酸化により該支持体上
に多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜を形成し、次いで、
Fe、Ni、Co、Sn、Cu及びZnより選択された1種又は2種
以上の金属塩及び該金属に対し錯化在として作用する無
機又は有機イオンを含む溶液中で電気分解を行って、該
多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜の孔中に孔底部から孔
の高さの1/100〜1/2の位置まで金属を析出させ、その
後、形成れた金属充填多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜
からなる電荷輸送層の上に電荷発生層を形成することに
よって製造することができる。
The electrophotographic photoreceptor of the present invention, a support having at least a surface made of aluminum or an aluminum alloy, sulfuric acid, phosphoric acid, an inorganic polybasic acid selected from chromic acid and the like,
Or dipped in an acidic aqueous solution of 1 to 30% by weight of an organic polybasic acid selected from oxalic acid, malonic acid, tartaric acid, and the like;
A direct current of 0 Adm- 2 was passed to form a porous anodized aluminum film on the support by anodic oxidation.
Performing electrolysis in a solution containing one or more metal salts selected from Fe, Ni, Co, Sn, Cu, and Zn and inorganic or organic ions acting as a complex for the metal, A metal is deposited in the pores of the porous anodized aluminum film from the bottom of the hole to a position of 1/100 to 1/2 of the height of the hole, and then a charge formed by the formed metal-filled porous anodized aluminum film is formed. It can be manufactured by forming a charge generation layer on a transport layer.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

第1図は、本発明の電子写真感光体の模式的断面図で
あって、例えば、直径30〜200mmのパイプ状の支持体1
上に多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜2が形成され、そ
の上に電荷発生層3が形成されている。多孔質陽極酸化
アルミニウム皮膜2は、孔の中に、金属4が所定の高さ
まで析出した構造を有している。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an electrophotographic photoreceptor of the present invention, for example, a pipe-shaped support 1 having a diameter of 30 to 200 mm.
A porous anodized aluminum film 2 is formed thereon, and a charge generation layer 3 is formed thereon. The porous anodized aluminum oxide film 2 has a structure in which a metal 4 is deposited to a predetermined height in a hole.

本発明において、支持体としては、アルミニウム及び
その合金(以下、これ等を単にアルミニウムという)よ
りなるもの、及びアルミニウム以外の導電性支持体及び
絶縁性支持体のいずれをも用いることが出来るが、アル
ミニウム以外の支持体を用いる場合には、少なくとも他
の層と接触する面に、少なくとも5μm以上の膜厚を有
するアルミニウム膜が形成されていることが必要であ
る。このアルミニウム膜は、蒸着法、スパッター法、イ
オンプレーティング法によって形成することが出来る。
アルミニウム以外の導電性支持体としては、ステンレス
スチール、ニッケル、クロム等の金属及びその合金があ
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、ポリイミド等の高分子フィルム又はシート、ガラ
ス、セラミック等があげられる。
In the present invention, as the support, any of aluminum and its alloys (hereinafter, these are simply referred to as aluminum), and any of a conductive support and an insulating support other than aluminum can be used. When a support other than aluminum is used, it is necessary that an aluminum film having a thickness of at least 5 μm or more is formed on at least a surface in contact with another layer. This aluminum film can be formed by an evaporation method, a sputtering method, or an ion plating method.
Examples of the conductive support other than aluminum include metals such as stainless steel, nickel, and chromium and alloys thereof, and examples of the insulating support include polymer films such as polyester, polyethylene, polycarbonate, polystyrene, polyamide, and polyimide. Examples include sheet, glass, and ceramic.

本発明において、良好な特性の陽極酸化アルミニウム
皮膜を得るためのアルミニウム材料としては、純Al系の
材料の他に、Al−Mg系、Al−Mg−Si系、Al−Mg−Mn系、
Al−Mn系、Al−Cu−Mg系、Al−Cu−Ni系、Al−Cu系、Al
−Si系、Al−Cu−Zn系、Al−Cu−Si系、Al−Cu−Mg−Zn
系、Al−Mg−Zn等のアルミニウム合金材料の中から適宜
選択して使用することができる。
In the present invention, as an aluminum material for obtaining an anodized aluminum oxide film having good characteristics, in addition to a pure Al-based material, an Al-Mg-based, Al-Mg-Si-based, Al-Mg-Mn-based,
Al-Mn, Al-Cu-Mg, Al-Cu-Ni, Al-Cu, Al
-Si, Al-Cu-Zn, Al-Cu-Si, Al-Cu-Mg-Zn
And aluminum alloy materials such as Al-Mg-Zn.

支持体のアルミニウム面に形成される多孔質陽極酸化
アルミニウム皮膜は、電荷輸送層としての役割を果たす
もので、次のようにして製造される。
The porous anodized aluminum oxide film formed on the aluminum surface of the support serves as a charge transport layer and is manufactured as follows.

支持体上に多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜を形成す
るための陽極酸化処理について、より具体的に説明する
と、まず、表面を鏡面切削仕上げし、所望の形状に加工
されたアルミニウム面を有する支持体の脱脂を行い、機
械加工時などに付着した油分等を完全に除去する。脱脂
には市販のアルミニウム用脱脂剤、酸アルカリ、有機溶
剤等を用いればよい。
The anodic oxidation treatment for forming a porous anodized aluminum film on the support will be described more specifically. First, the surface is mirror-finished, and the support having an aluminum surface processed into a desired shape is obtained. Degreasing is performed to completely remove oil and the like adhering during machining. For degreasing, a commercially available degreasing agent for aluminum, acid alkali, organic solvent and the like may be used.

引き続いて、支持体上に多孔質陽極酸化アルミニウム
皮膜を形成する。ステンレス鋼或いは硬質ガラスなどで
作製された電解槽(陽極酸化槽)中に電解質溶液(陽極
酸化溶液)を所定の液面まで満たす。電解質溶液として
は、硫酸、リン酸、クロム酸等より選択された無機多塩
基酸、又はしゅう酸、マロン酸、酒石酸等より選択され
た有機多塩基酸の1〜30重量%酸性水溶液が用いられ
る。溶媒として用いる純水としては、蒸溜水或いはイオ
ン交換水等をあげることができるが、特に塩素分等の不
純物が充分に取り除かれていることが、陽極酸化アルミ
ニウム皮膜の腐蝕やピンホール発生防止のために必要で
ある。
Subsequently, a porous anodized aluminum oxide film is formed on the support. An electrolytic solution (anodizing solution) made of stainless steel or hard glass is filled with an electrolyte solution (anodic oxidizing solution) to a predetermined liquid level. As the electrolyte solution, an acidic aqueous solution of 1 to 30% by weight of an inorganic polybasic acid selected from sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, or the like, or an organic polybasic acid selected from oxalic acid, malonic acid, tartaric acid, or the like is used. . Examples of pure water used as a solvent include distilled water and ion-exchanged water. Particularly, impurities such as chlorine are sufficiently removed to prevent corrosion of an anodized aluminum film and generation of pinholes. Is necessary for

次いで、この電解質溶液の中に陽極として上記のアル
ミニウム面を有する支持体を、又、陰極としてステンレ
ス鋼板あるいはアルミニウム板をある一定の電極間距離
を隔てて浸漬する。この際の電極間距離は0.1cm〜100cm
の間において適宜に設定される。直流電源装置を用意
し、その正(プラス)端子とアルミニウム面、及び負
(マイナス)端子と陰極板とをそれぞれ結線し、電解質
溶液中の陽極、陰極両電極間に通電する。電解は、常法
によって定電流法又は定電圧法によって行い、印加する
直流は、直流成分のみよりなるものであっても、交流成
分が重畳したものであってもよい。陽極酸化実施時の電
流密度は、0.1〜10A・dm-2の範囲に設定する。皮膜成長
速度及び冷却効率を考えるならば0.5〜3.0A・dm-2の範
囲に設定するのが好ましい。また陽極酸化電圧は、通常
3〜150V、好ましくは7〜100Vである。又、電解質溶液
の液温は、−5〜100℃に設定される。
Next, the support having the aluminum surface as an anode and a stainless steel plate or an aluminum plate as a cathode are immersed in the electrolyte solution at a certain distance between the electrodes. In this case, the distance between the electrodes is 0.1 cm to 100 cm
It is set appropriately between. A DC power supply is prepared, its positive (plus) terminal is connected to the aluminum surface, and its negative (minus) terminal is connected to the cathode plate, and current is passed between the anode and cathode electrodes in the electrolyte solution. The electrolysis is performed by a constant current method or a constant voltage method according to a conventional method, and the applied direct current may be composed of only a direct current component or may be a superimposed alternating current component. The current density during the anodic oxidation is set in the range of 0.1 to 10 A · dm -2 . In consideration of the film growth rate and cooling efficiency, it is preferable to set the range of 0.5 to 3.0 A · dm −2 . The anodic oxidation voltage is usually 3 to 150 V, preferably 7 to 100 V. The temperature of the electrolyte solution is set to -5 to 100C.

本発明において、生成効率、生成速度、皮膜性質等の
観点から、最も好ましい例の内の一つは、10〜20重量%
硫酸水溶液を用い15〜25℃の範囲で実施することであ
る。
In the present invention, from the viewpoints of production efficiency, production speed, film properties, etc., one of the most preferable examples is 10 to 20% by weight.
It is to be carried out in a range of 15 to 25 ° C using an aqueous sulfuric acid solution.

この通電により、陽極となる支持体のアルミニウム面
上に多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜が形成される。
This energization forms a porous anodized aluminum oxide film on the aluminum surface of the support serving as the anode.

また、多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜の膜厚は、電
解時間を変化させることにより制御することができ、3
〜50μm、好ましくは5〜30μmの範囲内になるように
する。この場合、3μm未満では帯電電位が低くなり、
50μmを超えるときには製造コストが高くなり、皮膜割
れが発生するようになり、好ましくない。
The thickness of the porous anodized aluminum oxide film can be controlled by changing the electrolysis time.
5050 μm, preferably 5-30 μm. In this case, if it is less than 3 μm, the charging potential becomes low,
If it exceeds 50 μm, the production cost becomes high, and a film crack occurs, which is not preferable.

この様にして形成された陽極酸化アルミニウム皮膜
は、水洗され、次いで形成された多孔質陽極酸化アルミ
ニウム皮膜の孔の中に、電解により金属を析出させる。
金属の析出により金属が導電物として電荷輸送性に寄与
し、電荷輸送層の電荷輸送能を向上させる。充填する金
属は、Fe、Ni、Co、Sn、Cu及びZnより選択された1種又
は2種以上であることが望ましい。
The anodized aluminum oxide film thus formed is washed with water, and then a metal is precipitated by electrolysis in the pores of the formed porous anodized aluminum film.
The metal contributes to the charge transport property as a conductive substance by the deposition of the metal, and improves the charge transport ability of the charge transport layer. The metal to be filled is desirably one or more selected from Fe, Ni, Co, Sn, Cu and Zn.

これ等の金属が電解析出させるためには、電解液とし
て、Fe、Ni、Co、Sn、Cu及びZnより選択された1種又は
2種以上の金属塩及び該金属に対し錯化剤として作用す
る無機又は有機イオンを含む溶液を使用し、試料からみ
て陰極電流成分の多い交流又は同等の電流を用い、電気
分解を行う。
In order for these metals to be electrolytically deposited, one or more metal salts selected from Fe, Ni, Co, Sn, Cu and Zn as an electrolyte and a complexing agent for the metal. Electrolysis is performed by using a solution containing an acting inorganic or organic ion and using an alternating current or a similar current having a large amount of a cathode current component as viewed from a sample.

電解液に使用する金属塩としては、例えば、硫酸第二
鉄アンモニウム、硫酸ニッケル、硫酸コバルト、硫酸第
一錫、硫酸銅、硫酸亜鉛等の硫酸塩がコスト的に有利で
あれば、上記の金属イオンを解離するものであればよ
い。
As the metal salt used in the electrolytic solution, for example, ammonium sulfate, nickel sulfate, cobalt sulfate, stannous sulfate, copper sulfate, zinc sulfate, etc. Any material that dissociates ions may be used.

また、上記金属に対し錯化剤として作用する無機又は
有機イオンとなる物質としては、例えば、無機イオンと
なる物質として、硼酸、スルファミン酸、硫酸アンモニ
ウム等、有機インオンとなる物質として、くえん酸、酒
石酸、フタル酸、マロン酸、リンゴ酸等が使用できる。
Examples of the substance that becomes an inorganic or organic ion that acts as a complexing agent on the metal include, for example, boric acid, sulfamic acid, ammonium sulfate, and the like, and substances that become an organic ion such as citric acid and tartaric acid. , Phthalic acid, malonic acid, malic acid and the like can be used.

電気分解は、多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜の孔の
孔底部から孔の高さの1/100〜1/2の位置までの範囲に金
属が析出する様に電気量を調節して行う。電気量の調節
は、例えば電解時間を調節することによって行うことが
できる。この場合、1/100未満では電荷輸送性が悪く、
また、1/2を超えると、帯電性が低くなるので好ましく
ない。
The electrolysis is performed by adjusting the amount of electricity so that the metal is deposited in a range from the bottom of the hole of the porous anodized aluminum oxide film to a position of 1/100 to 1/2 of the height of the hole. The adjustment of the amount of electricity can be performed, for example, by adjusting the electrolysis time. In this case, if it is less than 1/100, the charge transport property is poor,
On the other hand, when the ratio exceeds 帯 電, the chargeability is lowered, which is not preferable.

上記のようにして形成された多孔質陽極酸化アルミニ
ウム皮膜は、水洗後、イオン交換水又は純水で水洗し、
例えば、80℃以上の乾燥空気中で速やかに乾燥させる。
The porous anodized aluminum film formed as described above is washed with water, and then washed with ion-exchanged water or pure water.
For example, it is dried promptly in dry air at 80 ° C. or higher.

次いで、この多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜上に
は、直接密着として、電荷発生層が形成されるが、電荷
発生層としては、非晶質ケイ素、セレン、セレン化水
素、セレン−テルル等の無機物を、CVD、蒸着或いはス
パッタ等の方法によって形成したものが使用できる。ま
た、フタロシアニン、銅フタロシアニン、Alフタロシア
ニン、スクエアリン酸誘導体、ビスアゾ染料等の色素を
蒸着により、或いは結着樹脂中に分散して浸漬塗布等の
方法により薄膜としたものを用いることもできる。中で
も、非晶質ケイ素、ゲルマニウムを添加した非晶質ケイ
素を用いた場合には、優れた機械的、電気的特性を示す
ものとなるので好ましい。
Next, on this porous anodized aluminum oxide film, a charge generation layer is formed as a direct contact, and an inorganic substance such as amorphous silicon, selenium, hydrogen selenide, and selenium-tellurium is used as the charge generation layer. One formed by a method such as CVD, vapor deposition, or sputtering can be used. Further, a thin film obtained by a method such as immersion coating or the like by depositing a dye such as phthalocyanine, copper phthalocyanine, Al phthalocyanine, a square phosphoric acid derivative, or a bisazo dye, or by dispersing in a binder resin can be used. Above all, it is preferable to use amorphous silicon to which amorphous silicon or germanium is added, because it exhibits excellent mechanical and electrical characteristics.

以下、非晶質ケイ素を用いて電荷発生層を形成する場
合を例にあげて説明する。
Hereinafter, a case where the charge generation layer is formed using amorphous silicon will be described as an example.

非晶質ケイ素を主成分とする電荷発生層は公知の方法
によって形成することができる。例えば、グロー放電分
解法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真
空蒸着法等によって形成することができる。これらの膜
形成方法は、目的に応じて適宜選択されるが、プラズマ
CVD法によりシラン或いはシラン系ガスをグロー放電分
解する方法が好ましく、この方法によれば、膜中に適量
の水素を含有した比較的暗抵抗が高く、かつ、光感度も
高い膜が形成され、電荷発生層として好適な特性を得る
ことができる。
The charge generation layer containing amorphous silicon as a main component can be formed by a known method. For example, it can be formed by a glow discharge decomposition method, a sputtering method, an ion plating method, a vacuum evaporation method, or the like. These film forming methods are appropriately selected depending on the purpose,
A method of glow discharge decomposition of silane or a silane-based gas by a CVD method is preferable. According to this method, a film having a relatively high dark resistance containing an appropriate amount of hydrogen in the film and having high photosensitivity is formed, Suitable characteristics can be obtained for the charge generation layer.

以下、プラズマCVD法を例にあげて説明する。 Hereinafter, the plasma CVD method will be described as an example.

ケイ素を主成分とする非晶質ケイ素感光層を作成する
ための原料としては、シラン、ジシランをはじめとする
シラン類等があげられる。又、電荷発生層を形成する
際、必要に応じて、水素、ヘリウム、アルゴン、ネオン
等のキャリアガスを用いることも可能である。又、これ
等の原料ガス中に、ジボラン(B2H6)ガス、ホスフィン
(PH3)ガス等のドーパントガスを混入させ、膜中にホ
ウ素あるいはリン等の不純物元素の添加することもでき
る。又、光感度の増加等を目的として、感光層中にハロ
ゲン原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子等を含有させ
てもよい。更に又、長波長域感度の増加を目的として、
ゲルマニウム、錫等の元素を添加することも可能であ
る。
Examples of raw materials for forming the amorphous silicon photosensitive layer containing silicon as a main component include silanes such as silane and disilane. In forming the charge generation layer, a carrier gas such as hydrogen, helium, argon, or neon can be used as necessary. Further, a dopant gas such as diborane (B 2 H 6 ) gas or phosphine (PH 3 ) gas may be mixed into these source gases, and an impurity element such as boron or phosphorus may be added to the film. Further, a halogen atom, a carbon atom, an oxygen atom, a nitrogen atom and the like may be contained in the photosensitive layer for the purpose of increasing the light sensitivity and the like. Furthermore, for the purpose of increasing the long wavelength range sensitivity,
It is also possible to add elements such as germanium and tin.

本発明において、電荷発生層は、ケイ素を主成分と
し、1〜40原子%、好ましくは5〜20原子%の水素を含
んだものが好ましい。膜厚としては、0.1〜30μm、好
ましくは0.2〜5μmの範囲に設定される。
In the present invention, the charge generation layer preferably contains silicon as a main component and contains 1 to 40 atom%, preferably 5 to 20 atom% of hydrogen. The thickness is set in the range of 0.1 to 30 μm, preferably 0.2 to 5 μm.

電荷発生層の膜形成条件は次の通りである。即ち、周
波数は、通常、0〜5GHz、好ましくは5〜3GHz、放電時
の真空度は10-5〜5Torr(0.001〜665Pa)、基板加熱温
度は100〜400℃である。
The conditions for forming the film of the charge generation layer are as follows. That is, the frequency is usually 0 to 5 GHz, preferably 5 to 3 GHz, the degree of vacuum during discharge is 10 -5 to 5 Torr (0.001 to 665 Pa), and the substrate heating temperature is 100 to 400 ° C.

本発明の電子写真感光体においては、必要に応じて、
感光体表面のコロナイオンによる変質を防止するための
表面保護層を設けてもよい。
In the electrophotographic photoreceptor of the present invention, if necessary,
A surface protective layer for preventing deterioration of the photoreceptor surface due to corona ions may be provided.

実施例 次に実施例及び比較例によって本発明を詳細に説明す
る。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples.

例1 Al−4重量%Mg系合金からなる直径約120mmのアルミ
ニウムパイプを、脱脂剤(FC315、日本パーカライジン
グ社製)50g/の水溶液中に55℃で3分間浸漬した後、
水洗した。
Example 1 An aluminum pipe having a diameter of about 120 mm made of an Al-4 wt% Mg-based alloy was immersed in an aqueous solution of a degreasing agent (FC315, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) 50 g / at 55 ° C. for 3 minutes.
Washed with water.

一次電解浴組成として、H2SO4180g/及びAl2(SO4
・14〜18H2O 30g/を含む水溶液を用意し、20℃にお
いて、アルミニウムパイプとアルミニウム陰極との間に
2.0A・dm-2の一定直流電流(12V)を通電し、30分間電
気分解を行って、膜厚20μmの多孔質陽極酸化アルミニ
ウム皮膜を形成させた。
As the primary electrolytic bath composition, H 2 SO 4 180 g / and Al 2 (SO 4 )
3 · 14~18H aqueous solution was prepared containing 2 O 30 g /, at 20 ° C., between the aluminum pipe and the aluminum cathode
A constant DC current (12 V) of 2.0 A · dm −2 was applied, and electrolysis was performed for 30 minutes to form a 20 μm-thick porous anodized aluminum oxide film.

次いで、このアルミニウムパイプを蒸留水を用いて充
分に水洗した後、カーボン対極を用いて二次電解で金属
析出を行った。二次電解浴組成としてCoSO4・7H2O 50g/
、H3BO3 20g/、(NH42SO4 5g/を含むpH4.5の水
溶液を用意し、実効電圧14Vの交流を印加した。その
際、第1表に示すように交流の印加時間を種々変化させ
て、孔中における金属の析出量を調整した。30分間通電
した時点で、肉眼観察により表層析出が観察されたた
め、その時点で電解操作を終了した。なお、表層に析出
した金属は、水洗により容易に除去することができた。
Next, the aluminum pipe was sufficiently washed with distilled water, and then metal was deposited by secondary electrolysis using a carbon counter electrode. CoSO as secondary electrolysis bath composition 4 · 7H 2 O 50g /
, H 3 BO 3 20g /, (NH 4) prepared pH4.5 aqueous solution containing 2 SO 4 5g /, the application of the AC effective voltage 14 V. At this time, as shown in Table 1, the application time of the alternating current was variously changed to adjust the amount of the metal deposited in the holes. At the time of energization for 30 minutes, surface layer deposition was observed by visual observation. At that time, the electrolysis operation was terminated. The metal deposited on the surface layer could be easily removed by washing with water.

処理された多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜が形成さ
れた各アルミニウムパイプを蒸溜水中で超音波洗浄し、
100℃で乾燥した後、容量結合型プラズマCVD装置の真空
槽内に設置した。このアルミニウムパイプを200℃に維
持し、真空槽内に100%シラン(SiH4)ガスを毎分250c
c、水素稀釈の100ppmジボラン(B2H6)ガスを毎分3cc、
更に100%水素(H2)ガスを毎分250ccで流入さ、真空槽
内を1.5Torr(200.0N/m2)の内圧に維持した後、13.56M
Hzの高周波電力を投入して、グロー放電を生じせしめ、
高周波電源の出力を350Wに維持した。このようにして水
素と極微量の硼素を含む高暗抵抗で、いわゆるi型の非
晶質ケイ素からなる厚さ2μmの電荷発生層を形成し、
電子写真感光体を得た。
Each aluminum pipe on which the treated porous anodized aluminum film is formed is ultrasonically cleaned in distilled water,
After drying at 100 ° C., it was set in a vacuum chamber of a capacitively coupled plasma CVD apparatus. This aluminum pipe is maintained at 200 ° C, and 100% silane (SiH 4 ) gas is introduced into the vacuum chamber at 250 c / min.
c, 3 cc / min of 100 ppm diborane (B 2 H 6 ) gas diluted with hydrogen,
Further, 100% hydrogen (H 2 ) gas was introduced at a rate of 250 cc / min, and the inside of the vacuum chamber was maintained at an internal pressure of 1.5 Torr (200.0 N / m 2 ).
Hz high-frequency power, causing glow discharge,
The output of the high frequency power supply was maintained at 350W. In this manner, a 2 μm-thick charge generation layer made of so-called i-type amorphous silicon with high dark resistance containing hydrogen and a trace amount of boron is formed.
An electrophotographic photosensitive member was obtained.

得られた電子写真感光体に対して、正帯電特性を測定
した。すなわち、感光対流入電流10μA/cmの場合、帯電
直後の帯電電位、及び白色光で露光した後の残留電位を
測定し、また、電荷輸送性を、残留電位/帯電電位の値
で評価した。それ等の結果を第1表に示す。
The positive charging characteristics of the obtained electrophotographic photosensitive member were measured. That is, in the case of the photosensitive pair inflow current of 10 μA / cm, the charge potential immediately after charging and the residual potential after exposure to white light were measured, and the charge transportability was evaluated by the value of residual potential / charge potential. Table 1 shows the results.

なお、比較のために、二次電解を行わない以外は同様
にして作製された電子写真感光体についても、同様に評
価を行った。その結果を第1表に併記する。
For comparison, an electrophotographic photosensitive member manufactured in the same manner except that secondary electrolysis was not performed was similarly evaluated. The results are shown in Table 1.

例2 例1におけると同様のアルミニウムパイプを同様に前
処理し、次いで一次電解を施した。
Example 2 The same aluminum pipe as in Example 1 was similarly pretreated and then subjected to primary electrolysis.

一次電解浴組成として、H3PO4 150g/を含む水溶液
を用意し、20℃において、アルミニウムパイプとアルミ
ニウム陰極との間に2.0A・dm-2の一定直流電流(100V)
を通電し、30分間電気分解を行って、二次電解による金
属の析出を容易にするために、引き続き同一電解液中で
15Vの一定直流電圧を5分間印加した。それにより膜厚2
0μmの多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜を形成させ
た。
An aqueous solution containing 150 g / H 3 PO 4 was prepared as the primary electrolytic bath composition. At 20 ° C., a constant direct current (100 V) of 2.0 A · dm −2 was applied between the aluminum pipe and the aluminum cathode.
, And electrolyze for 30 minutes, then in the same electrolyte to facilitate the deposition of metal by secondary electrolysis.
A constant DC voltage of 15 V was applied for 5 minutes. As a result, the film thickness 2
A 0 μm porous anodized aluminum film was formed.

次いで、このアルミニウムパイプを蒸留水を用いて充
分に水洗した後、二次電解で金属析出を行った。二次電
解浴組成として、NiSO4・6H2O 80g/、H3BO3 20g/、
酒石酸10g/を含むpH4の水溶液を用意し、実効電圧15V
の交流を印加した。その際、第2表に示すように交流の
印加時間を種々変化させて、孔中における金属の析出量
を調整した。45分間通電した時点で、肉眼観察により表
層析出が観察されたため、その時点で電解操作を終了し
た。
Next, the aluminum pipe was sufficiently washed with distilled water, and then metal deposition was performed by secondary electrolysis. As secondary electrolysis bath composition, NiSO 4 · 6H 2 O 80g /, H 3 BO 3 20g /,
Prepare a pH4 aqueous solution containing tartaric acid 10g /, effective voltage 15V
Was applied. At that time, as shown in Table 2, the application time of the alternating current was variously changed to adjust the amount of the metal deposited in the holes. At the time of energization for 45 minutes, surface layer deposition was observed by visual observation, and the electrolysis operation was terminated at that time.

形成された多孔性陽極酸化アルミニウム皮膜の上に、
例1と同様にして電荷発生層を形成し、電子写真感光体
を作製した。これ等の電子写真感光体について例1と同
様にして評価を行った。それ等の結果を第2表に示す。
On the formed porous anodized aluminum film,
A charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, and an electrophotographic photosensitive member was manufactured. These electrophotographic photosensitive members were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.

なお、比較のために、二次電解を行わない以外は同様
にして作製された電子写真感光体についても、同様に評
価を行った。その結果を第2表に併記する。
For comparison, an electrophotographic photosensitive member manufactured in the same manner except that secondary electrolysis was not performed was similarly evaluated. The results are shown in Table 2.

第1表及び第2表に記載の結果から明らかなように、
多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜の孔中における金属の
析出高さが、孔の高さの1/100〜1/2の範囲においては、
帯電性と電荷輸送性とが両立して、総合的にみて電荷輸
送層として優れたものとなっていることが分かる。
As is clear from the results described in Tables 1 and 2,
The precipitation height of the metal in the pores of the porous anodized aluminum coating is in the range of 1/100 to 1/2 of the height of the pores,
It can be seen that both the chargeability and the charge transportability are compatible, and that the charge transport layer is excellent overall.

発明の効果 本発明の電子写真感光体は、電荷輸送層として充填金
属を含有する多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜よりなる
層を有し、その皮膜の孔中に金属が孔底部から孔の高さ
の1/100〜1/2の位置まで析出させてなり、そしてその上
に電荷発生層が直接設けられた構成を有するものである
から、高感度で凡色性に富み、高帯電性で暗減衰が低
く、また、露光後の残留電位の少ないものであり、その
帯電特性は、外部環境の雰囲気の変化によって影響を受
けることがなく、また、繰り返し使用しても優れた画質
の画像を形成する。また、電荷輸送層と電荷発生層との
接着性、密着性も極めて高く、機械的強度・硬度も高
く、欠陥の少ないものであり、したがって本発明の電子
写真感光体は耐久性に優れている。
Effect of the Invention The electrophotographic photoreceptor of the present invention has, as a charge transport layer, a layer composed of a porous anodized aluminum film containing a filler metal, and the metal has a pore height from the bottom of the pore in the pores of the film. It is deposited up to 1/100 to 1/2 position, and has a structure in which the charge generation layer is directly provided on it, so it has high sensitivity and rich color, high chargeability and dark decay Is low, and the residual potential after exposure is low, and its charging characteristics are not affected by changes in the atmosphere of the external environment, and form images of excellent image quality even when used repeatedly. . In addition, the adhesion and adhesion between the charge transport layer and the charge generation layer are extremely high, the mechanical strength and hardness are high, and the number of defects is small. Therefore, the electrophotographic photoreceptor of the present invention has excellent durability. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の電子写真感光体の一実施例の模式的断
面図である。 1……支持体、2……多孔質陽極酸化アルミニウム皮
膜、3……電荷発生層、4……金属。
FIG. 1 is a schematic sectional view of one embodiment of the electrophotographic photosensitive member of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Support, 2 ... Porous anodized aluminum film, 3 ... Charge generation layer, 4 ... Metal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海老原 健 静岡県庵原郡蒲原町蒲原1丁目34番1号 株式会社日軽技研内 (72)発明者 岩田 保伸 東京都港区三田3丁目13番12号 日本軽 金属株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−88458(JP,A) 特開 昭63−116162(JP,A) 特開 昭63−316060(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Takeshi Ebihara 1-34-1 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Inside Nikkei Giken Co., Ltd. (72) Inventor Yasunobu Iwata 3--13 Mita, Minato-ku, Tokyo No. 12 Nippon Light Metal Co., Ltd. (56) References JP-A-57-88458 (JP, A) JP-A-63-116162 (JP, A) JP-A-63-316060 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくとも支持体と電荷輸送層と電荷発生
層とを具備し、該電荷輸送層が、少なくとも表面がアル
ミニウム又はアルミニウム合金よりなる支持体を陽極酸
化することによって形成された多孔質陽極酸化アルミニ
ウム皮膜であって、該多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜
の孔中に金属が孔底部から孔の高さの1/100〜1/2の位置
まで析出させてなることを特徴とする電子写真感光体。
1. A porous anode comprising at least a support, a charge transport layer and a charge generation layer, wherein the charge transport layer is formed by anodizing a support having at least a surface made of aluminum or an aluminum alloy. An electrophotographic photosensitive aluminum oxide film, wherein a metal is deposited in the pores of the porous anodized aluminum oxide film from the bottom of the hole to a position of 1/100 to 1/2 of the height of the hole. body.
【請求項2】孔中に充填される金属が、Fe、Ni、Co、S
n、Cu及びZnより選択された1種又は2種以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の電子写真
感光体。
2. The method according to claim 2, wherein the metal filled in the holes is Fe, Ni, Co, S
2. The electrophotographic photoconductor according to claim 1, wherein the electrophotographic photoconductor is at least one selected from n, Cu, and Zn.
【請求項3】少なくとも表面がアルミニウム又はアルミ
ニウム合金よりなる支持体を、硫酸、リン酸、クロム酸
等より選択された無機多塩基酸、又はしゅう酸、マロン
酸、酒石酸等より選択された有機多塩基酸の1〜30重量
%酸性水溶液中に浸漬し、0.1〜10A・dm-2の直流を通電
して、陽極酸化により該支持体上に多孔質陽極酸化アル
ミニウム皮膜を形成し、次いで、Fe、Ni、Co、Sn、Cu及
びZnより選択された1種又は2種以上の金属塩及び該金
属に対し錯化剤として作用する無機又は有機イオンを含
む溶液中で電気分解を行って、該多孔質陽極酸化アルミ
ニウム皮膜の孔中に孔底部から孔の高さの1/100〜1/2の
位置まで金属を析出させ、その後、形成された金属充填
多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜からなる電荷輸送層の
上に電荷発生層を形成することを特徴とする電子写真感
光体の製造方法。
3. A support having at least a surface made of aluminum or an aluminum alloy is formed on an inorganic polybasic acid selected from sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, or the like, or an organic polyacid selected from oxalic acid, malonic acid, tartaric acid, or the like. Immerse in a 1 to 30% by weight aqueous solution of a basic acid, apply a direct current of 0.1 to 10 A · dm −2 to form a porous anodized aluminum film on the support by anodic oxidation, Performing electrolysis in a solution containing one or more metal salts selected from Ni, Co, Sn, Cu and Zn and an inorganic or organic ion acting as a complexing agent for the metal; Metal is deposited in the pores of the porous anodized aluminum film from the bottom of the hole to 1/100 to 1/2 the height of the hole, and then charge transport consisting of the formed metal-filled porous anodized aluminum film Forming a charge generation layer on the Process for producing an electrophotographic photoreceptor characterized by.
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