JPH01276149A - 電子写真感光体及びその製造方法 - Google Patents

電子写真感光体及びその製造方法

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JPH01276149A
JPH01276149A JP10428588A JP10428588A JPH01276149A JP H01276149 A JPH01276149 A JP H01276149A JP 10428588 A JP10428588 A JP 10428588A JP 10428588 A JP10428588 A JP 10428588A JP H01276149 A JPH01276149 A JP H01276149A
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layer
hydrogenated amorphous
electrophotographic photoreceptor
amorphous silicon
conductive substrate
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JP10428588A
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English (en)
Inventor
Shigeharu Konuma
重春 小沼
Masatoshi Wakagi
政利 若木
Noritoshi Ishikawa
文紀 石川
Kunihiro Tamahashi
邦裕 玉橋
Yasuo Shimamura
泰夫 島村
Tomoaki Yamagishi
智明 山岸
Masanobu Hanazono
雅信 華園
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Hitachi Ltd
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複写機、レーザビームプリンタなどに適用され
る電子写真感光体に係わり、さらに詳しくは高品質印刷
及び長寿命に好適な水素化アモルファスシリコン系電子
写真感光体に関する。
〔従来の技術] 電子写真感光体は特に高速印刷のレーザビームプリンタ
などへの使用において、苛酷な環境下に曝される。即ち
、くり返し使用によるコロナ帯電に起因するオゾン等の
発生、空気中の水分の影V、紙やクリーニングブラシに
よる摩耗等にさらされる。このような電子写真感光体を
構成する素材として、水素化アモルファスシリコン(以
下a −Si:■と略記)はSe系や有機感光体に比べ
高硬度であることから長寿命の電子写真感光体を提供し
得るものとして期待されている。しかし、a−5i:H
感光体はくり返し使用において、前記コロナ帯電に起因
するオゾン等の発生の影響を受け、表面抵抗が低下し、
その印刷性能が低下しする。特に高湿度雰囲気などの環
境下において、画像流れにより不鮮明さを生ずるという
問題を有する。そこでこの印刷性能の劣化を防止するた
め、a−Si:Hi光体の表面に耐湿性、耐コロナ性等
にすぐれるa−5iC:H系膜やa−SiN:H系膜、
またはa−C:H系膜などを表面保護層として付加する
試みが成されている。ところが、これらの表面保護層は
、くり返し使用において、印字性能は改善されるものの
未だ不充分である。また、a−Si:H系悪感光層プラ
ズマCVDによる層形成後の内部歪放出などに起因して
発生する応力のため導電性基板の表面より剥離しやすい
という別の問題もある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的はくり返し使用において画像流れなどの印
刷性能の劣化を防止し長寿命化を画ると共にa−5il
l系感光層の導電性基板からの剥離を防止し生産歩留り
の高い優れた電子写真感光体を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは前記目的を達成するため鋭意研究を重ねた
結果、導電性基板上に感光層を有する電子写真感光体に
おいて、前記感光層を、表面から順に、水素化アモルフ
ァスカーボン系材料の層と、水素化アモルファスシリコ
ン系材料の層との積層構造とすると共に、少なくとも、
前記水素化アモルファスシリコン系材料の層を凹凸形状
とすることにより、印刷性能の劣化は、感光層表面の耐
湿性、耐コロナ性等にすぐれる水素化アモルファスカー
ボン系材料の層にて補うと共に、くり返し使用における
損耗を前記水素化アモルファスカーボン系材料の下層に
積層された水素化アモルファスシリコン系材料の層の凹
凸形状にて減少させ、かつ、前記凹凸形状によってもた
らされるアンカー効果等により、感光層の剥離を防止し
、電子写真感光体を長寿命し生産性を大幅に向上するこ
とが可能となることを見出した。
本発明は、前記新知見に基づいて本発明を完成したもの
である。したがって、本発明の電子写真感光体は、導電
性基板上に感光層を有する電子写真感光体において、前
記感光層が表面に凹凸を有する水素化アモルファスシリ
コン系材料の層と、前記水素化アモルファスシリコン系
材料の層の凹部に形成された水素化アモルファスカーボ
ン系材料の層からなることを特徴とするか、または、導
電性基板上に感光層を有する電子写真感光体において、
前記感光層が表面に凹凸を有する水素化アモルファスシ
リコン系材料の層と、前記水素化アモルファスシリコン
系材料の層の凹凸に沿って形成された水素化アモルファ
スカーボン系材料の層からなることを特徴とするもので
ある。
そして、前記電子写真感光体の製造方法は、導電性基板
上に感光層を有する電子写真感光体の製造方法において
、導電性基板の表面に凹凸を形成し、ついで、前記導電
性基板の表面の凹凸上に、前記凹凸にそって順次、前記
感光層を形成する水素化アモルファスシリコン系材料の
層と水素化アモルファスカーボン系材料の層とを形成し
、ついで、水素化アモルファスカーボン系材料の層の凸
部を除去して、該凸部の下層の水素化アモルファスシリ
コン系材料の層を前記感光層表面に露出せしめることを
特徴とするか、または、導電性基板上に感光層を有する
電子写真感光体の製造方法において、導電性基板の表面
に凹凸を形成し、ついで、前記導電性基板の表面の凹凸
上に、前記凹凸にそって順次、前記感光層を形成する水
素化アモルファスシリコン系材料の層と水素化アモルフ
ァスカーボン系材料の層とを形成することを特徴とする
ものである。
なお、第1図は、上記発明の基本的構成を示す断面略図
であって、図中、a及びECは、水素化アモルファスカ
ーボン系材料からなる層及びその露出部、b及びE、は
、水素化アモルファスシリコン系材料からなる層及びそ
の露出部、1基板は、アルミニウムからなる導電性基板
を表すものである。
本発明において、好ましくは、前記導電性基板の表面に
1μm以下、0.1μm以上の凹凸が形成される。凹凸
の深さは表面保護層としての感光層であるa−C:F:
H膜、a−C:H膜の全膜厚に依存し、最適にはその凹
凸は0.5μmが良い。また、基体表面を凹凸化するこ
とによって感光層の基体への付着性が増大し、膜剥離を
防止する。
また、好ましくは、前記水素化アモルファスシリコン系
材料の層は、a−Si:旧B、、a−5iC:H:B 
、 a−SiC:H、a−SiGe:H,a−SiGe
:B:H、a−Si Nai+よりなる群から選ばれた
一種または二種以上の層からなり、前記水素化アモルフ
ァスカーボン系材料の層がa −C: tl及び又はa
−C:P:Hの層からなる。さらに、好ましくは、前記
水素化アモルファスカーボン系材料からなる層は、表面
よりa−C:F:H膜、a−C:H膜の積層構造膜から
なる。
前記導電性基板は、通常、アルミニウム製の導電性円筒
基体からなる。
導電性基板上に感光層を有する電子写真感光体において
、前記感光層が表面に凹凸を有する水素化アモルファス
シリコン系材料の層と、前記水素化アモルファスシリコ
ン系材料の層の凹部に形成された水素化アモルファスカ
ーボン系材料の層からなる場合において、感光層表面に
おける、水素化アモルファスカーボン系材料からなる層
の露出部(第1図におけるEC)と水素化アモルファス
シリコン系材料からなる層の露出部(第1図におけるH
、 )の総面積比(ECの総面積/ E、の総面積)は
、1以上であり、かっ感光層表面における、水素化アモ
ルファスシリコン系材料からなる層の露出部(第1図の
Es)の各々の径乃至幅がトナーの粒径以下、さらに具
体的には、1oum以下であることが好ましい。上記の
条件を満たす範囲において、特に良好な印刷特性が保持
されるものである。
本発明の電子写真感光体の製造としては、好ましくは導
電性基板を構成するアルミニウム基板に、まず精密旋盤
等によって所要の凹凸を形成し、ついでその表面に例え
ば、プラズマCVD装置により、感光層を構成する水素
化アモルファスシリコン系材料からなる層及び水素化ア
モルファスカーボン系材料からなる層を順次積層するこ
とによって、前記各層が前記導電性基板表面の凹凸に沿
った凹凸を有する感光層を得ることができる。さらに、
前記感光層表面の水素化アモルファスカーボン系材料か
らなる層の凸部を適宜ブレード等によって削除すること
により、感光層が表面に凹凸を有する水素化アモルファ
スシリコン系材料の層と、前記水素化アモルファスシリ
コン系材料の層の凹部に形成された水素化アモルファス
カーボン系材料の層からなる電子写真感光体を得ること
ができる。
〔作 用] 本発明は電子写真感光体は、基本的に第1図に示すよう
な構成を有するから、印刷性能の劣化は、水素化アモル
ファスシリコン系材料からなる層の凹部に形成されEC
部分で露出する、耐湿性、耐コロナ性等にすぐれる水素
化アモルファスカーボン系材料の層にて補うと共に、く
り返し使用における損耗を前記水素化アモルファスカー
ボン系材料の下層に積層され63部分で露出する、硬度
的に優れた水素化アモルファスシリコン系材料の層の凹
凸形状にて減少させ、かつ、前記凹凸形状によってもた
らされるアンカー効果等により、感光層の剥離が防止さ
れるものである。
また、第2図に示すように、製造当初においては、水素
化アモルファスシリコン系材料からなるN (103−
a−5iC:H:B膜、104− a−5i:旧B膜、
105・・・a−5iC:H膜)が露出していない構成
の電子写真感光体におていも、反復使用にともなう水素
化アモルファスカーボン系材料からなる層(107・・
・a−C:H膜、108− a−C:H:F膜)の摩耗
に従い、前記水素化アモルファスシリコン系材料からな
る層が露出して、第1図と同様の作用を奏することとな
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を第2図の断面略図により説明す
る。
導電性円筒基体としてJISA−6063A1合金を用
い、精密旋盤にて基体表面に凹凸形状を軸方向及び円周
方向に設けた。凹凸形状は軸方向及び円周方向いずれも
1μm以下0.1μm以上に加工した。その上に円筒型
基体ホルダーを有するプラズマCVD装置により、感光
層を順次積層した。感光層は基体側よりa−5iC:H
:B膜を2 μm 、 a−5t:H:B膜30μm 
5a−5iC:11膜0.5 pm 、 a−C:H膜
0.1μm〜1μmの範囲、a −C:t(:F O,
1〜1 umの範囲で積層した。
上記のa−5i:H感光体をレーザビームプリンタに実
装し印字試験を行った。印字は基体表面が平滑表面の前
記膜構成の感光体に比較し、印字における画像流れの発
生がなく、また製造後の感光層の膜剥離が発生せず、長
寿命感光体であることが確認された。
これによ/)導電性円筒基体表面に軸方向及び円周方向
に凹凸形状を設けることにより、感光層表面膜であるa
−C:H:F膜の高耐湿性を損なうことなく長寿命化を
達成することができる。さらにa−C: 11 : F
膜が摩耗により膜厚減少を生じても高硬度のa−C:H
膜が表面保護を果たし、平滑表面状態となり画像流れの
発生しないきわめてすぐれた感光体であることが実証さ
れた。また、基体表面が凹凸形状を呈することから、製
造後の感光層の持つ内部応力緩和による膜剥離が発生せ
ず、生産歩留り向上が著しいことが明らかになった。な
お、基体表面の凹凸形状は表面保護層の膜厚に依存し、
電子写真特性、膜剥離現象等を考慮すると、凹凸形状は
基体表面に対し0.1μmから1μmの範囲が好ましく
、最適には0.5μm前後であることが判明した。
〔発明の効果〕
本発明によればa−St:H系怒光体の印字性能を向上
させ長寿命化が達成されると同時に感光層の膜剥離のな
い生産性のすぐれた電子写真感光体を提供できる。また
、導電性基板表面を凹凸形状とすることにより、干渉縞
模様が生じないなど副次的効果も大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の基本的構成を示す断面略図であり、
第2図は本発明の一実施例の断面略図である。 a・・・水素化アモルファスカーボン系材料からなる層
、EC・・・aの露出部、b・・・水素化アモルファス
シリコン系材料からなる層、E3・・・bの露出部、A
l基板・・・アルミニウムからなる導電性基板、100
・・・a−Si:tl系感光体、101・・・感光層、
102・・・導電性円筒基体、103− a−5iC:
H:B膜、104− a −5i:+1 : B膜、1
05− a−SiC:H膜、106−・・表面保護層、
107− a−Call膜、108−・・a −C:H
:F膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、導電性基板上に感光層を有する電子写真感光体にお
    いて、前記感光層が表面に凹凸を有する水素化アモルフ
    ァスシリコン系材料の層と、前記水素化アモルファスシ
    リコン系材料の層の凹部に形成された水素化アモルファ
    スカーボン系材料の層からなることを特徴とする電子写
    真感光体。 2、導電性基板上に感光層を有する電子写真感光体にお
    いて、前記感光層が表面に凹凸を有する水素化アモルフ
    ァスシリコン系材料の層と、前記水素化アモルファスシ
    リコン系材料の層の凹凸に沿って形成された水素化アモ
    ルファスカーボン系材料の層からなることを特徴とする
    電子写真感光体。 3、導電性基板の表面に凹凸が形成されており、水素化
    アモルファスシリコン系材料の層の凹凸が前記導電性基
    板表面の凹凸に沿って形成されたものであることを特徴
    とする請求項1乃至2記載の電子写真感光体。 4、水素化アモルファスシリコン系材料の層がa−Si
    :H:B、a−SiC:H:B、a−SiC:H、a−
    SiGe:H、a−SiGe:B:H、a−Si N:
    Hよりなる群から選ばれた一種または二種以上の層から
    なることを特徴とする請求項1乃至3項のいずれかの項
    記載の電子写真感光体。 5、水素化アモルファスカーボン系材料の層がa−C:
    H及び又はa−C:F:Hの層からなることを特徴とす
    る請求項1乃至4項のいずれかの項記載の電子写真感光
    体。 6、水素化アモルファスカーボン系材料からなる層が、
    表面よりa−C:F:H膜、a−C:H膜の積層構造膜
    からなることを特徴とする請求項5記載の電子写真感光
    体。 7、導電性基板がアルミニウム基板であることを特徴と
    する請求項1乃至6項のいずれかの項記載の電子写真感
    光体。 8、感光層表面における、水素化アモルファスカーボン
    系材料からなる層の露出部と水素化アモルファスシリコ
    ン系材料からなる層の露出部との総面積比が、1以上で
    あることを特徴とする請求項1、3乃至7のいずれかの
    項記載の電子写真感光体。 9、感光層表面における、水素化アモルファスシリコン
    系材料からなる層の露出部の各々の径乃至幅がトナーの
    粒径以下であることを特徴とする請求項1、3乃至8の
    いずれかの項記載の電子写真感光体。 11、感光層表面における、水素化アモルファスシリコ
    ン系材料からなる層の露出部の各々の径乃至幅が10μ
    m以下であることを特徴とする請求項1、3乃至9のい
    ずれかの項記載の電子写真感光体。 12、導電性基板上に感光層を有する電子写真感光体に
    おいて、導電性基板の表面に1μm以下0. 1μm以上の凹凸が形成され、前記感光層が前記導電性
    基板表面の凹凸に沿って形成された水素化アモルファス
    シリコン系材料の層と、前記水素化アモルファスシリコ
    ン系材料の層の凹凸に沿って形成された水素化アモルフ
    ァスカーボン系材料の層とからなり、かつ、前記水素化
    アモルファスカーボン系材料の層が、厚さ1μm以下0
    .1μm以上のa−C:H:Fの層及びa−C:Hの層
    からなることを特徴とする電子写真感光体。 13、導電性基板が導電性円筒基体であることを特徴と
    する請求項1乃至12のいずれかの項記載の電子写真感
    光体。 14、導電性基板上に感光層を有する電子写真感光体の
    製造方法において、導電性基板の表面に凹凸を形成し、
    ついで、前記導電性基板の表面の凹凸上に、前記凹凸に
    そって順次、前記感光層を形成する水素化アモルファス
    シリコン系材料の層と水素化アモルファスカーボン系材
    料の層とを形成し、ついで、水素化アモルファスカーボ
    ン系材料の層の凸部を除去して、該凸部の下層の水素化
    アモルファスシリコン系材料の層を前記感光層表面に露
    出せしめることを特徴とする電子写真感光体の製造方法
    。 15、導電性基板上に感光層を有する電子写真感光体の
    製造方法において、導電性基板の表面に凹凸を形成し、
    ついで、前記導電性基板の表面の凹凸上に、前記凹凸に
    そって順次、前記感光層を形成する水素化アモルファス
    シリコン系材料の層と水素化アモルファスカーボン系材
    料の層と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。 16、導電性基板の表面の凹凸が1μm以下0.1μm
    以上であり、水素化アモルファスカーボン系材料の層が
    、厚さ1μm以下0.1μm以上のa−C:H:Fの層
    及びa−C:Hの層からなることを特徴とする請求項1
    5記載の電子写真感光体の製造方法。 17、導電性基板が導電性円筒基体であることを特徴と
    する請求項14乃至16項のいずれかの項記載の電子写
    真感光体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009064030A (ja) * 2005-11-29 2009-03-26 Kyocera Corp 電子写真感光体および画像形成装置

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