JP2754854B2 - Electrophotographic photoreceptor - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor

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JP2754854B2
JP2754854B2 JP2084850A JP8485090A JP2754854B2 JP 2754854 B2 JP2754854 B2 JP 2754854B2 JP 2084850 A JP2084850 A JP 2084850A JP 8485090 A JP8485090 A JP 8485090A JP 2754854 B2 JP2754854 B2 JP 2754854B2
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generation layer
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茂 八木
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【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、特に機能分離型感光層を
有する電子写真感光体に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor, particularly to an electrophotographic photoreceptor having a function-separable type photosensitive layer.

(従来の技術) 従来、電子写真感光体の感光層として、光照射により
電荷担体を発生させる電荷発生層と、この電荷担体を効
率的に移動させる電荷輸送層とに分離した、いわゆる機
能分離型感光体において、電荷輸送材料としては、有機
材料と無機材料の両者が使用されてきた。有機材料とし
てはポリビニルカルバゾール等の高分子化合物を用いた
もの、或いはポリカーボネート等の高分子結着樹脂中に
ピラゾリンやトリフェニルアミン類等の低分子化合物を
分散或いは溶解させたものがある。また、無機材料とし
ては、セレン、セレン・テルル等のカルコゲナイド化合
物が代表的なものである。
(Prior Art) Conventionally, as a photosensitive layer of an electrophotographic photoreceptor, a so-called function separation type in which a charge generation layer for generating charge carriers by light irradiation and a charge transport layer for efficiently moving the charge carriers are separated. In photoconductors, both organic and inorganic materials have been used as charge transport materials. Examples of the organic material include a material using a polymer compound such as polyvinyl carbazole or a material in which a low molecular compound such as pyrazoline or triphenylamine is dispersed or dissolved in a polymer binder resin such as polycarbonate. In addition, examples of the inorganic material include chalcogenide compounds such as selenium and selenium / tellurium.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、これらの電荷輸送材料を用いた電子写
真感光体においては、帯電性、暗減衰、残留電位等の電
気的な繰り返し特性が不安定であったり、硬度或いは接
着性などの機械的強度が不足しているため、複写機内で
傷がついたり、剥れ易く、長期間安定した画像を形成す
ることが困難であり、その寿命は数千〜数万枚のコピー
枚数に制限されている。これ等の欠点を改善するため
に、表面層や接着層などを設ける場合には、残留電位が
増加したり、感光体構成が複雑になることによって、電
子写真感光体の製造時に、欠陥の発生を増加させる等の
問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in an electrophotographic photoreceptor using these charge transport materials, electrical repetition characteristics such as chargeability, dark decay, and residual potential are unstable, or hardness or Due to lack of mechanical strength such as adhesiveness, it is easy to be scratched or peeled off in the copier, it is difficult to form a stable image for a long time, and its lifespan is several thousand to tens of thousands Limited to the number of copies. When a surface layer or an adhesive layer is provided in order to improve these defects, defects may occur during the production of an electrophotographic photoreceptor due to an increase in residual potential or a complicated configuration of the photoreceptor. There was a problem such as increasing the number.

また、有機系の電荷輸送材料を用いた電子写真感光体
においては、輸送性が十分でなく、特に、低温環境での
電位減衰が不良になるなどの問題や、高速複写操作には
適しないなどの問題があった。
In addition, the electrophotographic photoreceptor using an organic charge transport material has insufficient transportability, in particular, a problem such as poor potential decay in a low-temperature environment, and is not suitable for high-speed copying operations. There was a problem.

また、従来の電荷輸送材料を用いた電子写真感光体に
おいては、耐熱性や耐光性が十分でなく、結晶化したり
低分子化合物である電荷輸送材料が分解したりするた
め、電子写真感光体を使用或いは保管する条件や環境を
制限したりする必要があった。
Further, in the electrophotographic photoreceptor using the conventional charge transport material, heat resistance and light resistance are not sufficient, and the charge transport material which is a low molecular compound is crystallized or decomposed. It was necessary to restrict the conditions or environment for use or storage.

また、機能分離型構成にして、電荷輸送層を光導電層
の一部に設けた電子写真感光体は、一般に電荷発生層が
薄層になるため、吸収端近傍の光に対する吸収が減少
し、電荷発生層を通過する光が増加し、その結果とし
て、特に赤外レーザーを用いたプリンターでは、基板か
らの反射光との多重反射による干渉縞の発生が避けられ
なかった。
In addition, the electrophotographic photoreceptor having a charge-transporting layer provided as a part of the photoconductive layer in a function-separated type configuration generally has a thin charge-generating layer, so that absorption of light near the absorption edge is reduced, Light passing through the charge generation layer increased, and as a result, particularly in a printer using an infrared laser, generation of interference fringes due to multiple reflection with light reflected from a substrate was inevitable.

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。即ち、接着
性や機械的強度・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。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor having a novel charge transport layer. That is, an object of the present invention is to provide a highly durable electrophotographic photoreceptor having a charge transport layer having high adhesiveness, 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
性で暗減衰が少なく、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。
It is another object of the present invention to provide an electrophotographic photoreceptor having high sensitivity, rich color, high chargeability, low dark decay, and low residual potential after exposure.

本発明の更に他の目的は、赤外半導体レーザー等のコ
ヒーレント光を光源とするレーザープリンターでの干渉
縞の発生を防止した高画質の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 a high-quality electrophotographic photoreceptor capable of preventing occurrence of interference fringes in a laser printer using coherent light such as an infrared semiconductor laser as a light source.

(課題を解決するための手段及び作用) 本発明者等は、上記の目的を達成する電荷輸送材料に
ついて鋭意研究を行った結果、主として有機高分子化合
物中に金属粉末又は導電性金属酸化物粉末を分散させた
ものは、電荷発生層で生成した光キャリアを効率よく基
板側へ輸送し、優れた電荷輸送機能を有することを見出
だし、そして、この電荷輸送材料を用いた機能分離型感
光体が、物理的、化学的、機械的、光学的に従来の電荷
輸送材料を用いた感光体をはるかに凌駕することを見出
だし、本発明を完成するに至った。
(Means and Actions for Solving the Problems) The present inventors have conducted intensive studies on the charge transporting material that achieves the above-mentioned object, and as a result, the metal powder or the conductive metal oxide powder was mainly contained in the organic polymer compound. Are found to efficiently transport the photocarriers generated in the charge generation layer to the substrate side and have an excellent charge transport function, and a functionally separated photoreceptor using this charge transport material. However, the present invention has been found to physically, chemically, mechanically, and optically far exceed the photoreceptor using the conventional charge transport material, and completed the present invention.

従来、導電性微粉末を有機高分子化合物中に分散した
ものを表面保護層に用いた例があるが、このような表面
保護膜は、感光体最表面に設け、暗時に表面の電荷を感
光層の表面まで到達させ、保護層での電荷蓄積を少なく
し、感光体の残留電位を小さくすることが必要であり、
このような構成では、電荷輸送層のように、暗時の電位
減衰を少なくし、感光体として、十分な電荷を保つこと
はできない。また、表面保護層の場合には、その膜厚は
抵抗との関係で決定され、例えば保護層の抵抗が高けれ
ば、膜厚は薄くせざるを得ない。
Conventionally, there has been an example in which a conductive fine powder dispersed in an organic polymer compound is used for a surface protective layer.Such a surface protective film is provided on the outermost surface of a photoreceptor, and the surface charge is exposed in the dark. It is necessary to reach the surface of the layer, reduce the charge accumulation in the protective layer, and reduce the residual potential of the photoconductor,
With such a configuration, unlike the charge transport layer, the potential decay in darkness is reduced, and sufficient charge cannot be maintained as a photoconductor. In the case of a surface protective layer, its thickness is determined in relation to the resistance. For example, if the resistance of the protective layer is high, the thickness must be reduced.

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が順次積層してなり、該電荷輸送層
が金属粉末と、それを分散した有機高分子化合物のみか
らなることを特徴とする。従来、低抵抗の表面保護層と
して用いられてきたものが電荷輸送層として機能するこ
とは驚くべきことである。
The electrophotographic photoreceptor of the present invention is characterized in that at least a support, a charge transport layer and a charge generation layer are sequentially laminated, and the charge transport layer is composed of only a metal powder and an organic polymer compound in which the metal powder is dispersed. And It is surprising that what has been conventionally used as a low-resistance surface protective layer functions as a charge transport layer.

本発明の電子写真感光体において、電荷輸送層の有機
高分子化合物に分散される金属粉末は、周期律表第II a
族元素、第II b族元素、第III a族元素および遷移元素
から選択された元素、又はそれら2種以上の元素の合金
又は混合物よりなるものが使用される。これらの金属粉
末は、正及び負のいずれの電荷をも流すことができる両
極性であり、これらを用いた電荷輸送層は両極性とな
る。
In the electrophotographic photoreceptor of the present invention, the metal powder dispersed in the organic polymer compound of the charge transporting layer may be selected from the group IIa of the periodic table.
An element selected from a group element, a group IIb element, a group IIIa element and a transition element, or an alloy or a mixture of two or more of these elements is used. These metal powders are both polarities capable of flowing both positive and negative charges, and the charge transport layer using them is bipolar.

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基本的層構成の
一例であって、支持体1の上に、電荷輸送層2及び電荷
発生層3が積層されている。第2図においては、支持体
上に中間層4が設けられ、また、表面に保護層5が設け
られている。
FIG. 1 shows an example of a basic layer structure of the electrophotographic photoreceptor of the present invention. A charge transport layer 2 and a charge generation layer 3 are laminated on a support 1. In FIG. 2, an intermediate layer 4 is provided on a support, and a protective layer 5 is provided on the surface.

本発明において、支持体としては、導電性支持体およ
び絶縁性支持体のいずれを用いてもよい。導電性支持体
としては、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケ
ル、クロム等の金属およ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。絶縁性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は、導電化処理を施してあることが
必要である。導電化処理は、上記金属の他に、金、銀、
銅等を蒸着、スパッター、イオンプレーティング法によ
って行うことができる。
In the present invention, any of a conductive support and an insulating support may be used as the support. Examples of the conductive support include aluminum, stainless steel, nickel, metals such as chromium and alloys thereof, and examples of the insulating support include polyester, polyethylene, polycarbonate, polystyrene, polyamide, and a polymer film or sheet such as polyimide; Glass, ceramic and the like can be mentioned. When an insulating support is used, it is necessary that at least a surface in contact with another layer has been subjected to a conductive treatment. The conductive treatment is, in addition to the above metals, gold, silver,
Copper or the like can be formed by vapor deposition, sputtering, or ion plating.

本発明の電子写真感光体は、電磁波の照射を支持体側
から行ってもよいし、支持体とは反対の側から行っても
よい。支持体側から行う場合には、導電化処理による金
属層が少なくとも照射される電磁波を透過する厚さにす
ればよい。又、ITO等の透明導電膜を使用することもで
きる。
In the electrophotographic photoreceptor of the present invention, irradiation of electromagnetic waves may be performed from the side of the support or from the side opposite to the support. In the case where the treatment is performed from the support side, the thickness of the metal layer formed by the conductive treatment may be at least enough to transmit the applied electromagnetic wave. Further, a transparent conductive film such as ITO can be used.

本発明の電子写真感光体において、支持体の上には電
荷発生層および電荷輸送層が形成される。基板上に電荷
発生層、電荷輸送層を順次積層する場合には、暗中で電
荷保持を有効に行うために電荷輸送層表面には、更に絶
縁層を設けることが必要となる。しかしながら、この場
合、電荷輸送層が電荷発生層の上に設けられるために、
電荷輸送層は、露光に用いられる電磁波(光)を十分に
透過させて下層の電荷発生層まで到達させるべく十分に
透明でなくてはならず、電荷輸送層に用いる分散材料、
膜厚等を考慮しなくてはならない。本発明では電荷発生
層が上にあるため、特に透明性を考慮する必要はなく、
材料の選択、膜厚等において有利である。
In the electrophotographic photoreceptor of the present invention, a charge generation layer and a charge transport layer are formed on a support. When a charge generation layer and a charge transport layer are sequentially laminated on a substrate, it is necessary to further provide an insulating layer on the surface of the charge transport layer in order to effectively retain charges in the dark. However, in this case, since the charge transport layer is provided on the charge generation layer,
The charge transport layer must be sufficiently transparent to sufficiently transmit the electromagnetic wave (light) used for exposure and reach the underlying charge generation layer, and the dispersion material used for the charge transport layer;
It is necessary to consider the film thickness and the like. In the present invention, since the charge generation layer is on the top, there is no need to particularly consider the transparency,
This is advantageous in material selection, film thickness, and the like.

本発明において、上記支持体と電荷発生層又は電荷輸
送層との間には、電荷注入阻止、接着性向上を目的とし
て、中間層を設けてもよい。
In the present invention, an intermediate layer may be provided between the support and the charge generation layer or the charge transport layer for the purpose of preventing charge injection and improving adhesion.

中間層は、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル等
の有機高分子化合物、或いはケイ素、チタン、ジルコニ
ウム等のアルコキシ化合物の溶液を塗布し、乾燥して形
成することができる。また、プラズマCVD法によるSi
NX、SiCX、SiOX膜、イオンプレーティング等のPVD法に
よるSiOX、AlOX、ZrOX膜等を用いることができるほか、
基板がAlの場合には、陽極酸化処理を施して酸化アルミ
ニウム層を形成したものでもよい。
The intermediate layer can be formed by applying a solution of an organic polymer compound such as polyamide, polyimide, or polyester, or an alkoxy compound such as silicon, titanium, or zirconium, followed by drying. In addition, Si by plasma CVD
N X, SiC X, SiO X film, SiO X by a PVD method such as ion plating, AlO X, addition can be used ZrO X film,
When the substrate is Al, an aluminum oxide layer may be formed by performing anodization.

電荷輸送層は、上記のごとく、有機高分子化合物中
に、金属粉末を分散して構成される。金属粉末として
は、周期律表第II a族元素、第II b族元素、第III a族
元素および遷移金属から選択された元素が使用される。
第II a族元素としてはBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Raがあげら
れ、第II b族元素としては、Zn、Cdがあげられ、第III
a族元素としてはAl、Ga、In、Tlがあげられ、遷移元素
としては、主遷移元素であるScからCu、YからAg、Hfか
らAuの各元素、および内遷移元素であるLaからLu、Acか
らLrの各元素があげられる。これ等のうちでも、Al、Z
n、Inおよび主遷移元素が好ましく使用できる。
As described above, the charge transport layer is formed by dispersing a metal powder in an organic polymer compound. As the metal powder, an element selected from Group IIa elements, Group IIb elements, Group IIIa elements and transition metals of the periodic table is used.
Group IIa elements include Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Ra; Group IIb elements include Zn and Cd;
Examples of group a elements include Al, Ga, In, and Tl.Examples of transition elements are Sc to Cu, Y to Ag, Hf to Au, which are main transition elements, and La to Lu, which are internal transition elements. , Ac to Lr. Of these, Al, Z
n, In and a main transition element can be preferably used.

これ等金属粉末の粒径は、電荷輸送層の膜厚よりも小
さいことが必要であり、特に電荷輸送層の膜厚の1/10以
下であることが好ましく、具体的には50Å〜ないし5μ
m、好ましくは0.01μmないし1μmの範囲のものが使
用される。粒径が50γよりも小さくなると、電荷輸送機
能が低下し、5μm以上になると膜の表面性が低下し、
クリーニング不良や解像度の低下を引き起こす。
The particle size of these metal powders needs to be smaller than the thickness of the charge transport layer, and is particularly preferably 1/10 or less of the thickness of the charge transport layer, specifically from 50 ° to 5 μm.
m, preferably in the range of 0.01 μm to 1 μm. When the particle size is smaller than 50γ, the charge transport function is reduced, and when the particle size is 5 μm or more, the surface property of the film is reduced,
It causes poor cleaning and lower resolution.

有機高分子化合物としては、ポリビニルカルバゾー
ル、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステ
ル樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリイミド樹脂等があげられる。なかでも機械
的強度、接着性、耐湿性の点からは、硬化型樹脂が好ま
しい。
Examples of the organic polymer compound include polyvinyl carbazole, acrylic resin, polycarbonate resin, polyester resin, vinyl chloride resin, fluorine resin, polyurethane resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyamide resin, and polyimide resin. Among them, a curable resin is preferable from the viewpoint of mechanical strength, adhesiveness, and moisture resistance.

電荷輸送層を形成するためには、上記有機高分子化合
物の有機溶剤溶液又は液状高分子化合物中に、上記金属
粉末を分散させ、得られた分散液を塗布し、乾燥すれば
よい。
In order to form the charge transport layer, the metal powder is dispersed in an organic solvent solution of the organic polymer compound or a liquid polymer compound, and the resulting dispersion is applied and dried.

金属粉末と有機高分子化合物との割合は、粉末の粒径
や固有抵抗、膜の強度、膜厚によって任意に決定される
が、通常、重量比で2/98〜40/60の範囲が好ましい。な
お、金属粉末の割合が2重量%よりも低くなると、電荷
輸送機能が不足し、高い残留電位を示し、又、40重量%
よりも高くなると、帯電性が低下し、感光体としての機
能を果たすことができない。
The ratio between the metal powder and the organic polymer compound is arbitrarily determined depending on the particle size and specific resistance of the powder, the strength of the film, and the film thickness, but is generally preferably in the range of 2/98 to 40/60 by weight. . When the ratio of the metal powder is lower than 2% by weight, the charge transport function is insufficient, a high residual potential is exhibited, and the ratio is 40% by weight.
If it is higher than this, the chargeability is reduced and the function as a photoconductor cannot be achieved.

電荷輸送層の膜厚は3〜100μm、好ましくは5〜50
μmの範囲に設定される。
The thickness of the charge transport layer is 3 to 100 μm, preferably 5 to 50 μm.
It is set in the range of μm.

本発明において、電荷輸送層は、暗中で電荷を保持す
ることができると共に、電磁波が照射されることによっ
て電荷発生層中に電荷が発生した場合には、速やかに電
荷を注入し、基板又は感光体表面に電荷を移動させるこ
とができる。本発明において電荷輸送層中には金属粉末
が分散して存在するため、それ等粉末によって明時のみ
顕在化する所定の電路が形成されていると考えられ、更
に電荷輸送層と電荷発生層との界面で水平電荷移動が生
じ、電路と電路間の界面に電荷が残留することがなくな
る。
In the present invention, the charge transport layer can hold charges in the dark and, when charges are generated in the charge generation layer by irradiation with electromagnetic waves, quickly inject the charges to the substrate or the photosensitive layer. Charges can be transferred to the body surface. In the present invention, since the metal powder is dispersed and present in the charge transport layer, it is considered that a predetermined electrical path that is revealed only in the light is formed by the powder, and further, the charge transport layer and the charge generation layer The horizontal charge transfer occurs at the interface between the electrodes and no electric charge remains at the interface between the electrical paths.

また、本発明において、電荷輸送層は、正および負の
いずれの電荷をも輸送することができるので、感光体を
プラス帯電させて、或いはマイナス帯電させて使用する
ことができる。
In the present invention, the charge transport layer can transport both positive and negative charges, so that the photoreceptor can be used by positively charging or negatively charging.

さらに又、機能分離型感光体における帯電性は、膜厚
の厚い電荷輸送層によって決まるため、本発明における
電荷輸送層の帯電性は約15V/μm〜100V/μmの範囲で
あることが必要である。また、本発明で用いる電荷輸送
層に基づいて得られる感光体の表面電位の暗中と光照射
時の比は、少なくとも2以上を示し、電子写真プロセス
に十分適用できる値である。
Furthermore, since the chargeability of the function-separated type photoreceptor is determined by the charge transport layer having a large film thickness, the chargeability of the charge transport layer in the present invention needs to be in the range of about 15 V / μm to 100 V / μm. is there. Further, the ratio of the surface potential of the photoreceptor obtained based on the charge transport layer used in the present invention between dark and light irradiation shows at least 2 or more, which is a value which can be sufficiently applied to an electrophotographic process.

本発明の高分子マトリックス中に、金属粉末を分散し
てなる電荷輸送層上には、暗中で電荷保持を有効に行う
ために、少なくとも暗中において高抵抗を示す膜が必要
であり、電荷発生層がこの機能を果たしていると考えら
れる。しかしながら、電荷保持能力を更に高め得るため
に支持体表面に必要に応じて絶縁層を設けてもよい。
In the polymer matrix of the present invention, on the charge transporting layer formed by dispersing the metal powder, in order to effectively carry out charge retention in the dark, a film having high resistance at least in the dark is necessary, and the charge generating layer Is believed to perform this function. However, an insulating layer may be provided on the surface of the support, if necessary, in order to further enhance the charge holding ability.

電荷発生層としては、非晶質ケイ素、セレン、セレン
ひ素、セレンテルル等の無機物をCVD、蒸着或いはスパ
ッタリング等の方法を用いて形成したものが使用でき
る。又、フタロシアニン、Cuフタロシアニン、Alフタロ
シアニン、Vフタロシアニン、スクエアリン酸誘導体、
メロシアニン、ビスアゾ染料などの色素や顔料を蒸着或
いは結着樹脂に分散したものを、浸漬塗布、スプレー塗
布等の方法で薄膜としたものを用いることができる。
As the charge generation layer, an inorganic material such as amorphous silicon, selenium, selenium arsenide, or selenium tellurium formed by a method such as CVD, vapor deposition, or sputtering can be used. Also, phthalocyanine, Cu phthalocyanine, Al phthalocyanine, V phthalocyanine, square phosphoric acid derivative,
A thin film obtained by dip coating or spray coating a dye or pigment such as merocyanine or bisazo dye, which is deposited or dispersed in a binder resin, can be used.

本発明では、電荷発生層を上層にするためSe、Se−Te
等のセレン系電荷発生層、a−Si系電荷発生層を用いた
場合には、有機系の電荷発生材料を用いた場合に比べ、
耐擦性、耐摩耗性の点において有利であり、特にa−Si
系電荷発生層は、硬度が高く、最表面層としては、極め
て有利である。また、a−Si系膜は上記の観点から表面
層としても有効に使用できる。
In the present invention, in order to make the charge generation layer an upper layer, Se, Se-Te
In the case of using a selenium-based charge generation layer such as an a-Si-based charge generation layer, compared with the case of using an organic charge generation material,
It is advantageous in terms of abrasion resistance and abrasion resistance.
The system charge generation layer has high hardness and is extremely advantageous as the outermost surface layer. Further, the a-Si based film can be effectively used as a surface layer from the above viewpoint.

なかでも、水素化非晶質ケイ素、ゲルマニウムを添加
した水素化非晶質ケイ素、水素化非晶質ゲルマニウムを
用いた場合には、優れた機械的、電気的特性を示す。特
に、ケイ素あるいはゲルマニウムを主成分とし、1〜40
原子%、特に5〜20原子%の水素を含んだものが好まし
い。
Above all, when using amorphous silicon hydride, hydrogenated amorphous silicon to which germanium is added, and hydrogenated amorphous germanium, excellent mechanical and electrical properties are exhibited. In particular, silicon or germanium as a main component, 1 to 40
Those containing hydrogen at atomic%, especially 5 to 20 atomic%, are preferred.

本発明の電荷輸送層は、正および負のいずれの電荷を
も輸送することができる両極性であるため、感光体の帯
電極性の観点からa−Si系電荷発生層は最適である。何
故ならば、a−Si膜は膜中に元素周期律表のV族元素、
III族元素の添加により、n型、i型、p型の膜が容易
に形成でき、正帯電型の感光体が所望される場合には、
III族元素を添加したp型a−Si電荷発生層とすればよ
く、負帯電型感光体が所望される場合には、V族元素を
添加するか、そのままでn型a−Si電荷発生層とすれば
よく、両極性の感光体が所望される場合には、微量のII
I族元素を添加して、i型a−Si電荷発生層とすること
で容易に感光体の帯電極性を制御できるからである。
Since the charge transport layer of the present invention has both polarities capable of transporting both positive and negative charges, the a-Si-based charge generation layer is optimal from the viewpoint of the charging polarity of the photoreceptor. This is because the a-Si film has a group V element of the periodic table in the film,
By adding a group III element, n-type, i-type, and p-type films can be easily formed, and when a positively charged photoreceptor is desired,
A p-type a-Si charge generation layer to which a group III element has been added may be used. If a negatively charged photoreceptor is desired, an n-type a-Si charge generation layer may be added by adding a group V element or as it is. If a bipolar photoreceptor is desired, a small amount of II
This is because the charge polarity of the photoreceptor can be easily controlled by adding a group I element to form an i-type a-Si charge generation layer.

以下、水素化非晶質ケイ素を電荷発生層として用いる
場合を例として説明する。
Hereinafter, a case where hydrogenated amorphous silicon is used as the charge generation layer 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、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。これ等の成
膜方法は、目的に応じて適宜選択されるが、プラズマCV
D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1〜40
原子%の水素を含有した比較的抵抗が高く、かつ、光感
度も高い膜が形成され、電荷発生層としては好適な特性
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 glow discharge decomposition, sputtering, ion plating, vacuum evaporation, or the like. These film forming methods are appropriately selected according to the purpose, but the plasma CV
The method of glow discharge decomposition of silane or a silane-based gas by the method D is preferable, and according to this method, 1 to 40
A film containing atomic% of hydrogen and having relatively high resistance and high photosensitivity is formed, and characteristics suitable as a charge generation layer can be obtained.

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電荷発生層を作成するための原
料気体としては、シラン、ジシランをはじめとするシラ
ン類があげられる。また、電荷発生層を形成する際に、
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。これ等の原料
ガス中に、ジボラン(B2H6)、ホスフィン(PH3)ガス
等のドーパントガスを流入させ、膜中に硼素或いは燐等
の不純物を添加することもできる。また、光感度の増加
を目的として、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。更にまた、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。電荷発生層の膜厚は、0.1〜30
μm、好ましくは0.2〜10μmの範囲に設定される。
Examples of the raw material gas for forming the charge generation layer containing silicon as a main component include silanes such as silane and disilane. When forming the charge generation layer,
If necessary, a carrier gas such as hydrogen, helium, argon, or neon can be used. A dopant gas such as diborane (B 2 H 6 ) or phosphine (PH 3 ) gas can be introduced into these source gases to add impurities such as boron or phosphorus into the film. Further, a halogen atom, a carbon atom, an oxygen atom, a nitrogen atom and the like may be contained for the purpose of increasing the light sensitivity. Furthermore, it is also possible to add elements such as germanium and tin for the purpose of increasing the sensitivity in the long wavelength region. The thickness of the charge generation layer is 0.1 to 30
μm, preferably in the range of 0.2 to 10 μm.

本発明の電子写真感光体は、表面のコロナイオンによ
る変質を防止するために、表面保護層を設けてもよい。
表面保護層を形成させるための材料としては、プラズマ
CVD法による酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ア
モルファスカーボン、イオンプレーティング法等による
酸化アルミナ、更に有機低分子化合物や導電性微粉末を
分散した透明有機高分子膜等があげられる。
The electrophotographic photoreceptor of the present invention may be provided with a surface protective layer in order to prevent surface deterioration due to corona ions.
Plasma is used as a material for forming the surface protection layer.
Examples thereof include silicon oxide, silicon carbide, silicon nitride, amorphous carbon by the CVD method, alumina oxide by the ion plating method and the like, and a transparent organic polymer film in which an organic low molecular compound or conductive fine powder is dispersed.

(実施例) 次に、本発明を実施例によって説明する。(Example) Next, the present invention will be described with reference to examples.

実施例1 円筒状アルミニウムパイプ上に、ポリウレタン樹脂
(関西ペイント社製、レタン4000)70重量部に、平均粒
径約0.5μm以下の銅粉末30重量部、レタンシンナー
(関西ペイント社製)15重量部を加え、ボールミルを用
いて20時間混合分散し、レタン硬化剤(関西ペイント社
製)を9重量部加えた溶液をスプレー塗布し、120℃に
て2時間乾燥して、厚さ15μmの電荷輸送層を形成し
た。
Example 1 On a cylindrical aluminum pipe, 30 parts by weight of copper powder having an average particle diameter of about 0.5 μm or less, 70 parts by weight of polyurethane resin (Rethane 4000, manufactured by Kansai Paint Co.), 15 parts by weight of letan thinner (Kansai Paint Co., Ltd.) The mixture was mixed and dispersed for 20 hours using a ball mill, spray-coated with a solution containing 9 parts by weight of a urethane curing agent (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.), dried at 120 ° C. for 2 hours, and charged to a thickness of 15 μm. A transport layer was formed.

この上に、下記組成よりなる電荷発生層及び表面保護
層を順次積層して電子写真感光体を得た。
An electrophotographic photoreceptor was obtained by sequentially laminating a charge generation layer having the following composition and a surface protective layer thereon.

電荷発生層(膜厚1μm) スクエアリン酸誘導体 30重量部 ポリエステル樹脂 70重量部 (東洋紡(株)製、Vylon−200) 低抵抗表面保護層(膜厚2μm) 酸化錫粉末 45重量部 ポリウレタン樹脂 48重量部 (関西ペイント(株)製:レタンクリアー) 硬化剤 7重量部 得られた電子写真感光体の電子写真特性を調べたとこ
ろ、+6KVのコロトロンで帯電すると、帯電電位500Vを
保持した。550nmの光で露光した後の残留電位は10Vであ
った。
Charge generation layer (1 μm thickness) Square phosphoric acid derivative 30 parts by weight 70 parts by weight of polyester resin (Vylon-200, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) Low-resistance surface protective layer (film thickness: 2 μm) 45 parts by weight of tin oxide powder 48 parts by weight of polyurethane resin (Rethane Clear, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) 7 parts by weight The electrophotographic characteristics of the obtained electrophotographic photoreceptor were examined. When charged with a +6 KV corotron, the charged potential was maintained at 500 V. The residual potential after exposure to 550 nm light was 10V.

実施例2 実施例1の電荷発生層を、結晶セレン粉末を用いて形
成した以外は同様にして電子写真感光体を作製した。
Example 2 An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 1 except that the charge generation layer was formed using crystalline selenium powder.

電荷発生層は、下記組成からなる分散液を浸漬塗布す
ることによって形成した。
The charge generation layer was formed by dip coating a dispersion having the following composition.

粒径0.05〜0.5μmの結晶セレン 70重量部 ポリビニルブチラール 30重量部 (積水化学(株)製、BM−1) ブチルアルコール 100重量部 得られた電子写真感光体の電子写真特性を測定したと
ころ、+6KVのコロトロンで帯電すると、帯電電位460V
を保持した。500nmの光で露光した後の残留電位は10Vで
あった。また、光感度は、半減露光量で6エルグ/cm2
あった。
70 parts by weight of crystalline selenium having a particle size of 0.05 to 0.5 μm 30 parts by weight of polyvinyl butyral (BM-1 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) 100 parts by weight of butyl alcohol The electrophotographic characteristics of the obtained electrophotographic photoreceptor were measured. Charging potential of 460V when charged with a + 6KV corotron
Was held. The residual potential after exposure to 500 nm light was 10V. The light sensitivity was 6 erg / cm 2 at half-exposure dose.

実施例3 円筒状アルミニウムパイプ上に、ポリウレタン樹脂
(関西ペイント社製、レタン4000)70重量部に平均粒径
約0.3μm以下のNi粉末20重量部、レタンシンナー(関
西ペイント社製)15重量部を加え、ボールミルを用いて
20時間混合分散し、レタン硬化剤(関西ペイント社製)
を9重量部加えた溶液をスプレー塗布し、150℃にて24
時間乾燥して、厚さ15μmの電荷輸送層を形成した。
Example 3 20 parts by weight of Ni powder having an average particle size of about 0.3 μm or less and 70 parts by weight of a polyurethane resin (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., Rethane 4000) and 15 parts by weight of letan thinner (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) on a cylindrical aluminum pipe And use a ball mill to
Mix and disperse for 20 hours, and use a urethane curing agent (Kansai Paint Co., Ltd.)
Was spray-coated with a solution containing 9 parts by weight of
After drying for a time, a charge transporting layer having a thickness of 15 μm was formed.

上記電荷輸送層のみが形成されたアルミニウムパイプ
を、容量結合型プラズマCVD装置の真空槽内に設置し
た。
The aluminum pipe on which only the charge transport layer was formed was placed in a vacuum chamber of a capacitively coupled plasma CVD apparatus.

基板温度200℃に維持し、反応室内に100%シラン(Si
H4)ガスを毎分100cc、水素希釈の100ppmジボラン(B2H
6)ガスを毎分2cc流入させ、反応槽内を0.5Torrの圧力
に維持した後、13.65MHzの高周波電力を投入してグロー
放電を生じさせ、電力を100Wに維持した。このようにし
て水素とごく微量の硼素を含む高暗抵抗で、いわゆるi
型非晶質ケイ素からなる1μmの電荷発生層を形成し
た。引き続き高真空に排気し、SiH430sccm、NH330sccm
を反応器に導入し、50Wで放電を行い、0.1μmのSINx
を形成し、厚さ約16μmの感光層を有する電子写真感光
体を作製した。
The substrate temperature was maintained at 200 ° C, and 100% silane (Si
H 4 ) 100cc gas per minute, 100ppm diborane diluted with hydrogen (B 2 H
6 ) 2 cc of gas was introduced per minute, and the inside of the reaction vessel was maintained at a pressure of 0.5 Torr. Then, high-frequency power of 13.65 MHz was supplied to generate glow discharge, and the power was maintained at 100 W. Thus, a high dark resistance containing hydrogen and a very small amount of boron, so-called i
A 1 μm charge generation layer made of amorphous silicon was formed. Continuously evacuated to high vacuum, SiH 4 30 sccm, NH 3 30 sccm
Was introduced into a reactor and discharged at 50 W to form a 0.1 μm SIN x film, thereby producing an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer having a thickness of about 16 μm.

得られた電子写真感光体の電子写真特性を測定したと
ころ、+6KVのコロトロンで帯電すると、帯電電位450V
を保持した。550nmの光で露光した後の残留電位は10Vで
あった。
When the electrophotographic characteristics of the obtained electrophotographic photoreceptor were measured, the charged potential was 450 V when charged with a corotron of +6 KV.
Was held. The residual potential after exposure to 550 nm light was 10V.

この電子写真感光体を用いて、通常の電子写真方式に
従い、正帯電、像露光、現像転写、クリーニング工程の
繰り返しにより、10万枚の複写操作を行ったところ、良
好な画像が得られた。また、この感光体に−6KVのコロ
トロンで帯電すると、−470Vを保持した。550nmの光で
露光すると、残留電位は−10Vであり、この感光体は両
極性であることが確認された。
Using this electrophotographic photoreceptor, a copying operation of 100,000 sheets was performed by repeating normal charging, image exposure, development transfer, and cleaning steps according to a normal electrophotographic method, and a good image was obtained. When the photoreceptor was charged with a -6 KV corotron, -470 V was maintained. Upon exposure to light of 550 nm, the residual potential was -10 V, confirming that the photoreceptor was bipolar.

(発明の効果) 本発明の電子写真感光体は、上記のように電荷輸送層
が、金属粉末と、それを分散した有機高分子化合物のみ
よりなるから、従来の電荷輸送送層材料を用いた場合に
比べて、電荷の移動度が大きく、また耐熱性に優れてい
る。また、接着性が良好であり、欠陥が少ないという利
点を有する。したがって、本発明の電子写真感光体は、
高耐久性、高感度で凡色性に富み、高帯電性で暗減衰が
少なく、また、露光後の残留電位が少ないという効果を
示す。
(Effect of the Invention) In the electrophotographic photoreceptor of the present invention, as described above, the charge transport layer is composed of only the metal powder and the organic polymer compound dispersed therein, so that the conventional charge transport layer material is used. As compared with the case, the mobility of electric charge is large and the heat resistance is excellent. In addition, it has the advantages of good adhesion and few defects. Therefore, the electrophotographic photosensitive member of the present invention
High durability, high sensitivity, rich color, high chargeability, low dark decay, and low residual potential after exposure.

また、本発明の電子写真感光体は、赤外半導体レーザ
ー等のコヒーレント光を光源とするものに使用でき、レ
ーザープリンターでの干渉縞の発生を防止した高画質の
画像を得ることができる。
Further, the electrophotographic photoreceptor of the present invention can be used for a device using coherent light such as an infrared semiconductor laser as a light source, and can obtain a high-quality image in which occurrence of interference fringes in a laser printer is prevented.

【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実施例の模式的断面
図、第2図は本発明の電子写真感光体の他の実施例の模
式的断面図である。 1……支持体、2……電荷輸送層、3……電荷発生層、
4……中間層、5……表面保護層。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of the electrophotographic photosensitive member of the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view of another embodiment of the electrophotographic photosensitive member of the present invention. 1 ... support, 2 ... charge transport layer, 3 ... charge generation layer,
4 ... Intermediate layer, 5 ... Surface protective layer.

Claims (5)

(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
層が順次積層してなり、該電荷輸送層が金属粉末と、そ
れを分散した有機高分子化合物のみからなることを特徴
とする電子写真感光体。
1. An electrophotograph comprising at least a support, a charge transport layer and a charge generation layer sequentially laminated, wherein the charge transport layer comprises only metal powder and an organic polymer compound in which the metal powder is dispersed. Photoconductor.
【請求項2】金属粉末が、周期律表第II a族元素、第II
b族元素、第III a族元素および遷移元素から選択され
た元素、又はそれら2種以上の元素の合金又は混合物よ
りな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 1, wherein the metal powder is a Group IIa element or a Group II element of the periodic table.
2. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, comprising an element selected from a group b element, a group IIIa element and a transition element, or an alloy or a mixture of two or more of these elements. .
【請求項3】電荷発生層がカルコゲナイドを主成分とし
て含む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。
3. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the charge generation layer contains chalcogenide as a main component.
【請求項4】電荷発生層が主としてアモルファスシリコ
ン及び/又はアモルファスゲルマニウムからなることを
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。
4. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the charge generation layer is mainly composed of amorphous silicon and / or amorphous germanium.
【請求項5】電荷発生層が主として有機色素もしくは有
機顔料からな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。
5. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the charge generation layer mainly comprises an organic dye or an organic pigment.
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