JPH022136B2 - - Google Patents
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- JPH022136B2 JPH022136B2 JP17457183A JP17457183A JPH022136B2 JP H022136 B2 JPH022136 B2 JP H022136B2 JP 17457183 A JP17457183 A JP 17457183A JP 17457183 A JP17457183 A JP 17457183A JP H022136 B2 JPH022136 B2 JP H022136B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photoreceptor
- weight
- surface layer
- alloy
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
〔発明の属する技術分野〕
本発明はセレンを基材料としレーザ光のような
長波長光にも十分な感度を有する電子写真感光体
に関する。 〔従来技術とその問題点〕 750乃至820mmの波長領域内の光に対しても感度
を有する電子写真感光体としては、CdS系、有機
半導体、あるいはSe−Te系を主体としたアモル
フアス・カルコゲナイド系が提出されている。こ
れら３者を比較したとき、Se−Te系が安定性、
寿命の観点からは最も優れた材料である。Se−
Te系材料において、より長波長光まで感度を高
めるためにはTe濃度を高める必要があるが、感
光層全体にTeを高濃度に添加すると暗電流が増
加し、コロナ放電時に十分な帯電能が確保されな
い。このため機能分離型が提案されており、通常
は光吸収層にのみTeを高濃度に添加し高い光導
電性を確保し、かつキヤリヤ移動層はSeないし
低Te濃度Se合金層で構成される。しかし光吸収
層が表面に設けられた場合、コロナイオンが直接
この光吸収層の上に受容されるわけだが、高Te
濃度のために十分なイオンの保持能が得られず、
暗減衰が大きくなる。また、実際の複写機（ある
いは電子写真式プリンタ）に適用した場合、トナ
ーのクリーニング時に感光体表面の光吸収層を傷
つけ、画像上に悪影響を及ぼすことになる。この
ため、光吸収層の上にさらにSe等の電荷保持能
の良い表面保護層を設けることがしばしば行われ
ている。 こうしてSe−Te系では、表面からSe等を用い
た保護層、次にTeを高濃度添加したSe−Te合金
を用いた光吸収層（フオトキヤリヤ発生層）、三
番目にSeあるいは低Te濃度Se−Te合金を用いた
キヤリヤ移動層という３層構造が基板（Al等）
上に設けられた機能分離型が利用されている。 しかしこのような３層構造の感光体の場合、表
面保護層にSeを用いるとその欠点として以下の
各項があげられる。 (1) Seは、ガラス転移点（あるいは結晶化温度）
が低いため耐結晶化性が劣る。したがつて電子
写真装置内の温度上昇を極力抑え、設置する環
境条件もまた十分温湿度調整がなされているこ
とが必要である。 (2) Seは表面硬度が低いため、耐刷性能が劣る。 これらの欠点はTeを表面保護層に微量添加
することによりやや改善されるものの実用上十
分満足のゆくものとは言えない。 〔発明の目的〕 本発明は、表面保護層を改善することにより上
記欠点を克服し、耐結晶化性に優れ、かつくり返
しコピー性能の高い電子写真感光体を提供するこ
とを目的とする。 〔発明の要点〕 本発明は表面層がTeおよびGeを含むSe合金か
らなることにより上記目的を達成する。Seへの
Geの添加はガラス転移点を高めるので熱的に安
定となり耐結晶化性が向上すると同時に表面硬度
が大きくなり、十分な耐刷性能が得られる。しか
しSe中にGeのみを添加した場合、上記のSeのみ
の場合の欠点は克服されるが、両元素の融点が著
しく異なるため蒸発源内で融解中の分留が大きく
なる欠点があるのでGeのほかにTeを含有するこ
とが有効である。すなわちGeの添加量を増加さ
せることにより分留を抑えて、均一な組成の蒸着
膜を得ることが可能になると同時に突沸の少ない
蒸発が可能となり、欠陥が少なく平滑性の優れた
表面状態を有する蒸着膜が得られる。Teの添加
はガラス転移点を高める働きもするがしかしTe
濃度を高めると長波長（780〜830nm）の入射光
が表面保護層で吸収され、キヤリア発生層まで達
しなくなるのでTeは10％の添加を上限とし、こ
のためGeの含有量も制限され、またGeを多く添
加すると残留電位が上昇するので、Geは５％の
添加を上限とする。 表面層の組成の有効範囲をまとめると第１図に
示すようになる。すなわち、Se、Te、Geの重量
％をそれぞれｘ，ｙ，ｚとしたとき次の範囲が有
効である。 ｘ：100−ｙ−ｚ Ｙ：１〜10 ｚ：0.5〜５ 蒸着の容易さを考えると第５図に斜線で示す次
の範囲が望ましい。 ｘ：100−ｙ−ｚ ｙ：１〜６ ｚ：0.5〜２ ただし0.5ｚ１においてｙ−2z
＋３ 表面層の膜厚は0.2〜3.0μｍ、望ましくは0.5〜
1.5μｍがよい。 〔発明の実施例〕 実施例１：円筒状アルミニウム基体と純度
99.999％の純粋なSe蒸着原料を収容した蒸発源を
真空装置に装着し、真空度２×10-5torr以上の高
真空で、蒸発源を加熱しSe原料を蒸発させる。
このときAl基体は毎分10回転で回転しており、
Seの蒸着速度は2μｍ／分である。こうして第２
図に示すように基体１の上に純Seを60μｍ付着さ
せてキヤリヤ移動層２を形成する。次に別の蒸発
源から、Te22.5重量％のTe−Se合金原料を同様
に蒸着し、フオトキヤリヤ発生層３を形成する。
さらに再びSeを約1μｍ、フオトキヤリヤ発生層
上に蒸着する。この層４の役割は、保護というよ
りもむしろキヤリヤ発生層でできた電子−正孔対
のうち電子を有効に感光体最表面まで移動させる
ための電子移動層の意味をもつ。 最後に、Se、TeおよびGeの重量比が94：４：
２である蒸着原料を約1μｍ蒸着し、表面保護層
５とする。このときは蒸着膜中で均一な組成を実
現するために、フラツシユ蒸着手法を用いた。 比較例 １ 第３図ａに示すように表面層５を設けず、Se
層４を2μｍ蒸着した。 比較例 ２ 第３図ｂに示すように表面層６としてGeを添
加しないTe−Se合金原料（Te6重量％）を1μｍ
蒸着したものである。 これら表面層の組成を変えた実施例、比較例
１、２の感光体に複写プロセスにならつて帯電、
露光（波長780nmの単色光）、除電（白色光によ
る）のサイクルを250回くり返したところ、いず
れも良好な特性を示し、帯電低下50V以内、残留
電位50V以下におさえることができた。第４図は
実施例１のくり返しによる表面電位の変化線図
で、現像部の暗所電位を３１、明所電位を３２に
よつて示す。次に同じ感光体で実際の複写機に装
着しくり返しコピーを行つた。Seだけで保護層
を構成した比較例１の感光体は約３万回で保護層
の削れ等の機械的な損傷により黒すじ、かぶり等
の画像劣化を生じ、比較例２の感光体も約10万回
で同様の画像劣化を生じた。これらに対してSe
−Te−Ge（重量比94：４：２）層を表面に有す
る本発明の実施例の感光体は、15万回のコピーの
後も何ら画像に異常が認められず、良好な画像特
性を示した。 また熱による耐結晶化性を調べるために、これ
らの感光体を50℃の環境下に放置した。比較例
１，２の場合はそれぞれ80時間、300時間で結晶
化が認められたのに対して、実施例の感光体の場
合は800時間以内で結晶化が認められなかつた。 実施例 ２〜８ 実施例１と同様にしてフオトキヤリヤ発生層３
まで蒸着したのちその上にSe、TeおよびGeの重
量組成比および膜厚の異なる表面層５を第５図に
示すように蒸着した感光体を試作した。これらを
実施例２ないし７とする。さらに実施例８として
Se、TeおよびGeの原料の重量組成比は97：２：
１であるがフラツシユ蒸着によらないであらかじ
め蒸着原料を投入しておき、徐々に加熱すること
により故意に分留を発生させながら蒸着した。こ
のときの極最表面のGe濃度は約５重量％程度に
なる。 実施例２〜実施例８を使用して浄述と同様にく
り返し電気特性試験と実際の複写機によるくり返
しコピーを行つた。電気特性においてはすべての
感光体が帯電低下70V以内、残留電位70V以内に
抑えられて十分実用に供し得ることが判つた。ま
た分光感度も第６図に示すように半導体レーザ光
にも十分感度を有する。 第１表は各感光体の画像特性の劣化推移をまと
めたもので、Se−Te−Ge合金を表面層に用いた
場合、著しく長寿命であることが立証された。
長波長光にも十分な感度を有する電子写真感光体
に関する。 〔従来技術とその問題点〕 750乃至820mmの波長領域内の光に対しても感度
を有する電子写真感光体としては、CdS系、有機
半導体、あるいはSe−Te系を主体としたアモル
フアス・カルコゲナイド系が提出されている。こ
れら３者を比較したとき、Se−Te系が安定性、
寿命の観点からは最も優れた材料である。Se−
Te系材料において、より長波長光まで感度を高
めるためにはTe濃度を高める必要があるが、感
光層全体にTeを高濃度に添加すると暗電流が増
加し、コロナ放電時に十分な帯電能が確保されな
い。このため機能分離型が提案されており、通常
は光吸収層にのみTeを高濃度に添加し高い光導
電性を確保し、かつキヤリヤ移動層はSeないし
低Te濃度Se合金層で構成される。しかし光吸収
層が表面に設けられた場合、コロナイオンが直接
この光吸収層の上に受容されるわけだが、高Te
濃度のために十分なイオンの保持能が得られず、
暗減衰が大きくなる。また、実際の複写機（ある
いは電子写真式プリンタ）に適用した場合、トナ
ーのクリーニング時に感光体表面の光吸収層を傷
つけ、画像上に悪影響を及ぼすことになる。この
ため、光吸収層の上にさらにSe等の電荷保持能
の良い表面保護層を設けることがしばしば行われ
ている。 こうしてSe−Te系では、表面からSe等を用い
た保護層、次にTeを高濃度添加したSe−Te合金
を用いた光吸収層（フオトキヤリヤ発生層）、三
番目にSeあるいは低Te濃度Se−Te合金を用いた
キヤリヤ移動層という３層構造が基板（Al等）
上に設けられた機能分離型が利用されている。 しかしこのような３層構造の感光体の場合、表
面保護層にSeを用いるとその欠点として以下の
各項があげられる。 (1) Seは、ガラス転移点（あるいは結晶化温度）
が低いため耐結晶化性が劣る。したがつて電子
写真装置内の温度上昇を極力抑え、設置する環
境条件もまた十分温湿度調整がなされているこ
とが必要である。 (2) Seは表面硬度が低いため、耐刷性能が劣る。 これらの欠点はTeを表面保護層に微量添加
することによりやや改善されるものの実用上十
分満足のゆくものとは言えない。 〔発明の目的〕 本発明は、表面保護層を改善することにより上
記欠点を克服し、耐結晶化性に優れ、かつくり返
しコピー性能の高い電子写真感光体を提供するこ
とを目的とする。 〔発明の要点〕 本発明は表面層がTeおよびGeを含むSe合金か
らなることにより上記目的を達成する。Seへの
Geの添加はガラス転移点を高めるので熱的に安
定となり耐結晶化性が向上すると同時に表面硬度
が大きくなり、十分な耐刷性能が得られる。しか
しSe中にGeのみを添加した場合、上記のSeのみ
の場合の欠点は克服されるが、両元素の融点が著
しく異なるため蒸発源内で融解中の分留が大きく
なる欠点があるのでGeのほかにTeを含有するこ
とが有効である。すなわちGeの添加量を増加さ
せることにより分留を抑えて、均一な組成の蒸着
膜を得ることが可能になると同時に突沸の少ない
蒸発が可能となり、欠陥が少なく平滑性の優れた
表面状態を有する蒸着膜が得られる。Teの添加
はガラス転移点を高める働きもするがしかしTe
濃度を高めると長波長（780〜830nm）の入射光
が表面保護層で吸収され、キヤリア発生層まで達
しなくなるのでTeは10％の添加を上限とし、こ
のためGeの含有量も制限され、またGeを多く添
加すると残留電位が上昇するので、Geは５％の
添加を上限とする。 表面層の組成の有効範囲をまとめると第１図に
示すようになる。すなわち、Se、Te、Geの重量
％をそれぞれｘ，ｙ，ｚとしたとき次の範囲が有
効である。 ｘ：100−ｙ−ｚ Ｙ：１〜10 ｚ：0.5〜５ 蒸着の容易さを考えると第５図に斜線で示す次
の範囲が望ましい。 ｘ：100−ｙ−ｚ ｙ：１〜６ ｚ：0.5〜２ ただし0.5ｚ１においてｙ−2z
＋３ 表面層の膜厚は0.2〜3.0μｍ、望ましくは0.5〜
1.5μｍがよい。 〔発明の実施例〕 実施例１：円筒状アルミニウム基体と純度
99.999％の純粋なSe蒸着原料を収容した蒸発源を
真空装置に装着し、真空度２×10-5torr以上の高
真空で、蒸発源を加熱しSe原料を蒸発させる。
このときAl基体は毎分10回転で回転しており、
Seの蒸着速度は2μｍ／分である。こうして第２
図に示すように基体１の上に純Seを60μｍ付着さ
せてキヤリヤ移動層２を形成する。次に別の蒸発
源から、Te22.5重量％のTe−Se合金原料を同様
に蒸着し、フオトキヤリヤ発生層３を形成する。
さらに再びSeを約1μｍ、フオトキヤリヤ発生層
上に蒸着する。この層４の役割は、保護というよ
りもむしろキヤリヤ発生層でできた電子−正孔対
のうち電子を有効に感光体最表面まで移動させる
ための電子移動層の意味をもつ。 最後に、Se、TeおよびGeの重量比が94：４：
２である蒸着原料を約1μｍ蒸着し、表面保護層
５とする。このときは蒸着膜中で均一な組成を実
現するために、フラツシユ蒸着手法を用いた。 比較例 １ 第３図ａに示すように表面層５を設けず、Se
層４を2μｍ蒸着した。 比較例 ２ 第３図ｂに示すように表面層６としてGeを添
加しないTe−Se合金原料（Te6重量％）を1μｍ
蒸着したものである。 これら表面層の組成を変えた実施例、比較例
１、２の感光体に複写プロセスにならつて帯電、
露光（波長780nmの単色光）、除電（白色光によ
る）のサイクルを250回くり返したところ、いず
れも良好な特性を示し、帯電低下50V以内、残留
電位50V以下におさえることができた。第４図は
実施例１のくり返しによる表面電位の変化線図
で、現像部の暗所電位を３１、明所電位を３２に
よつて示す。次に同じ感光体で実際の複写機に装
着しくり返しコピーを行つた。Seだけで保護層
を構成した比較例１の感光体は約３万回で保護層
の削れ等の機械的な損傷により黒すじ、かぶり等
の画像劣化を生じ、比較例２の感光体も約10万回
で同様の画像劣化を生じた。これらに対してSe
−Te−Ge（重量比94：４：２）層を表面に有す
る本発明の実施例の感光体は、15万回のコピーの
後も何ら画像に異常が認められず、良好な画像特
性を示した。 また熱による耐結晶化性を調べるために、これ
らの感光体を50℃の環境下に放置した。比較例
１，２の場合はそれぞれ80時間、300時間で結晶
化が認められたのに対して、実施例の感光体の場
合は800時間以内で結晶化が認められなかつた。 実施例 ２〜８ 実施例１と同様にしてフオトキヤリヤ発生層３
まで蒸着したのちその上にSe、TeおよびGeの重
量組成比および膜厚の異なる表面層５を第５図に
示すように蒸着した感光体を試作した。これらを
実施例２ないし７とする。さらに実施例８として
Se、TeおよびGeの原料の重量組成比は97：２：
１であるがフラツシユ蒸着によらないであらかじ
め蒸着原料を投入しておき、徐々に加熱すること
により故意に分留を発生させながら蒸着した。こ
のときの極最表面のGe濃度は約５重量％程度に
なる。 実施例２〜実施例８を使用して浄述と同様にく
り返し電気特性試験と実際の複写機によるくり返
しコピーを行つた。電気特性においてはすべての
感光体が帯電低下70V以内、残留電位70V以内に
抑えられて十分実用に供し得ることが判つた。ま
た分光感度も第６図に示すように半導体レーザ光
にも十分感度を有する。 第１表は各感光体の画像特性の劣化推移をまと
めたもので、Se−Te−Ge合金を表面層に用いた
場合、著しく長寿命であることが立証された。
【表】
本発明によれば、半導体レーザ用感光体の表面
層として、Se、Ge、Teの３元系を選びその組成
比を特定することにより、従来の純Se、SeTe合
金系、SeGe合金系原料のもつ各欠点をおぎない
つつ耐刷性、耐結晶化性、耐熱性、蒸着の容易さ
等のより良好な諸特性をもつた表面保護層を提供
することができた。もちろん、表面層より基板側
に近い部分は基本的にキヤリヤの発生層とキヤリ
ヤの移動層で構成されていればよく、具体的な構
成層の数は例中で示した如く、２層でも３層でも
本発明の効果に何ら悪影響を与えない。 表面層の蒸着方法としては、合金原料を均一に
蒸着する際はフラツシユ蒸着が有効だが、蒸発中
に分留が生じて実際の表面層内部でGeの濃度勾
配が生じても問題はない。さらに当然ながら３元
系の蒸着の際は、上記実施例の如く合金蒸着原料
だけが対象となるばかりでなく、各元素の独立の
蒸発源から共蒸着を行ない、３元系蒸着膜を形成
することもまた可能であつて本発明の実施は極め
て容易である。
層として、Se、Ge、Teの３元系を選びその組成
比を特定することにより、従来の純Se、SeTe合
金系、SeGe合金系原料のもつ各欠点をおぎない
つつ耐刷性、耐結晶化性、耐熱性、蒸着の容易さ
等のより良好な諸特性をもつた表面保護層を提供
することができた。もちろん、表面層より基板側
に近い部分は基本的にキヤリヤの発生層とキヤリ
ヤの移動層で構成されていればよく、具体的な構
成層の数は例中で示した如く、２層でも３層でも
本発明の効果に何ら悪影響を与えない。 表面層の蒸着方法としては、合金原料を均一に
蒸着する際はフラツシユ蒸着が有効だが、蒸発中
に分留が生じて実際の表面層内部でGeの濃度勾
配が生じても問題はない。さらに当然ながら３元
系の蒸着の際は、上記実施例の如く合金蒸着原料
だけが対象となるばかりでなく、各元素の独立の
蒸発源から共蒸着を行ない、３元系蒸着膜を形成
することもまた可能であつて本発明の実施は極め
て容易である。
第１図は本発明による表面層の有効な組成範囲
を示す線図、第２図は本発明の一実施例の構成を
示す断面図、第３図ａ，ｂはそれぞれ比較例試料
の構成を示す断面図、第４図はくり返しによる表
面電位の変化線図、第５図は本発明の別の実施例
の構成を示す断面図、第６図は本発明の実施例の
ゼログツフイツクゲイン分光特性線図である。 １…基体、２…キヤリア移動層、３…フオトキ
ヤリア発生層、５…Se−Te−Ge表面層。
を示す線図、第２図は本発明の一実施例の構成を
示す断面図、第３図ａ，ｂはそれぞれ比較例試料
の構成を示す断面図、第４図はくり返しによる表
面電位の変化線図、第５図は本発明の別の実施例
の構成を示す断面図、第６図は本発明の実施例の
ゼログツフイツクゲイン分光特性線図である。 １…基体、２…キヤリア移動層、３…フオトキ
ヤリア発生層、５…Se−Te−Ge表面層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性基体上にキヤリヤ移動層およびフオト
キヤリヤ発生層が積層され表面に表面層を有する
電子写真感光体において、表面層が１ないし10重
量％のテルル、0.5ないし５重量％のゲルマニウ
ムを含むセレン合金からなることを特徴とする電
子写真感光体。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の感光体におい
て、表面層のセレン、テルル、ゲルマニウムの重
量％をそれぞれｘ，ｙ，ｚとしたとき ｘ：100−ｙ−ｚ ｙ：１〜６ ｚ：0.5〜２ であり、かつ0.5ｚ１においてｙ−2z＋３
であることを特徴とする電子写真感光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17457183A JPS6066254A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | 電子写真感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17457183A JPS6066254A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | 電子写真感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066254A JPS6066254A (ja) | 1985-04-16 |
| JPH022136B2 true JPH022136B2 (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=15980883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17457183A Granted JPS6066254A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | 電子写真感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066254A (ja) |
-
1983
- 1983-09-21 JP JP17457183A patent/JPS6066254A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6066254A (ja) | 1985-04-16 |
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