JPS5931065B2 - 電子写真用感光体の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真用感光体の製造法に係り、とくに繰返
し使用可能な感光体の蒸着による製造法の改良に関する
ものである。

現在電子写真用複写機に最つとも広く用いられている繰
返し使用可能な感光体は無定形セレンを感光層とするも
のである。

感光層としては無定形セレン及び無定形セレンと他の物
質の合金である。他の物質としては、例えばイオウ、テ
ルル、硼素、アンチモン、ビスマス等の一種又は一種以
上がセレンに加えられる。従来これらセレン及びセレン
の合金は真空蒸着法により、研磨された導電性基板上へ
蒸着させ、光導電性絶縁層を形成させていた。

これらの方法技術、材料は次の文献に述べられている。

（１） Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ、五、Ｐａｇｅ１７１、（１
９５０）にしめされるＰ、に、Ｗｅｉｍｅｒの文献。

（■ｉ） ＰｈｏＬｏｃｏｎｄｕｅｔｉｖｉｔｙｉｎｔ
ｈｅＥｌｅｍｅｎｔｓ、ｐｅｇｅｓ１８５−１８７（１
９５２）にしめされるＴ、Ｓ、Ｍｏｓｓの記述。曲）
ＱｕａｒｌｅｒｌｙＰｒｏｇｒｅｓｓＲｅｐｏｒ【 ３
ノ奮３、ｐａｇｅｓ２１８−２２９（１９４９）（Ｂａ
ｔｔｅｌｌｅＭｅｍｏｒｉａｌＩｎｓｔｉ１ｕＬｅ発行
）にしめされる。

Ｒ、Ｍ、Ｓｃｈａｆｆｅｒ［ほかの文献。（ｌｖｌＳｅ
ｃｏｎｄＱｕｅｒｌｅｒｌｙＰｒｏｇｒｅｓｓＲｅｐｏ
ｒｔ、ｐａｇｅ８、（１９５６）（ＴｈｅＨａｌｏｉｄ
Ｃｏ）にしめされるＲ、Ｍ、Ｂｌａｋｎｅｙほかの文献
。

（り）Ｊｏｕｒ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、１１、ｐａｇｅ
１５５８（１９６０）にしめされるＲ、Ａ、Ｆｏｌｌａ
ｎｄの文献。（Ｖｌ）Ｈａｌｏｉｄ−Ｘｅｒｏｘｌｎｃ
、の米国特許２、８６３、マ８６号明細書。

しかし、これらの方法においても必ずしも満足するべき
感光体は得られなかつた。

この理由は残留電位が生じやすく、例えば連続階調像を
再現しようとするとカブリを生じることによる。又、正
帯電時と、負帯電時との感度差が大であつた。又、可撓
性支持体（たとえは、アルミニウム蒸着層を有するポリ
エチレンテレフタレートフィルム）上に感光層を設けた
時の、セレン感光層と支持体との密着が悪いなどと言う
欠点があつた。本発明はこれらの欠点を改善するもので
ある。

即ち、本発明の第１の目的は、電子写真用感光体の新規
な製造法を提供することにある。第２の目的は、残留電
位のすくない電子写真用感光体の製法を提供することに
ある。

第３の目的は、正、負両帯電時の感度差のすくない電子
写真用感光体の製法を提供することにある。

第４の目的は、支持体に強く密着した感光層を有する電
子写真感光体の製法を提供することにある。

本発明者達は前述のごとき諸目的を改善するために、光
導電体の蒸着法につき研究した結果本発明をなすに致つ
た。

即ち、本発明は温度調節がなされている導電性基板に負
電圧を印加し、正に印加した蒸発源からイオンプレーテ
イングを行ない、該基板上にセレンもしくはセレンを含
む合金よりなる光導電性絶縁層を得ることを特徴とする
電子写真用感光体の製造法である。

又、本発明は約３０℃乃至約９０℃の間の温度に温度調
節がなされている導電性基板に負電圧、蒸発源に正電圧
を印加し、この両者の間に０．４乃至５ＫＶの電圧を印
加し、希ガス０．００１〜０．１Ｔ０ｒｒの真空度中で
、グロー放電中蒸着を行ない、該基板上にセレンもしく
はセレンを含む合金よりなる光導電性絶縁層を得ること
を特徴とする電子写真用感光体の製造法である。

本発明を実施するための製造装置の一例を第１図に示す
。

第１図では装置内には、ベースプレー口およびペルシャ
ー２によつて囲まれた真空室３内に基体ホルダー（陰極
）４と蒸発源フイラメント（陽極）５をそなえ陰極４、
陽極５は直流高圧電源６と接続されている。

さらに蒸発源フイラメント（陽極）５は加熱電源７に接
続されている。真空室３には開孔部８、ニードルバルブ
９が設けられそれぞれ真空室３内の真空排気、および真
空室３内への希ガスの導入を行なうためである。イオン
プレーテイングを行なうにはまず開孔部８より真空排気
して１０−５〜１０−６Ｔ０ｒｒの真空にした後二ード
ルバルブ９よりアルゴン、ヘリウムなどの希ガスを導入
し０．００１〜０．１Ｔ０ｒｒの真空度にした後直流高
圧電源６により０．１〜５ＫＶの電圧を印加しグロー放
電を発生させる。

放電によつて基体表面が清浄化されたなら加熱電源７に
よりフイラメント５を加熱し、ボート上のセレンもしく
はセレン合金を蒸発させる。被蒸着物（基板）は基体ホ
ルダー４にとりつけられる。本発明においては蒸着用基
板としては、アルミニウム、アルミニウム系合金、真鋳
、ステンレススチール、ネサガラス、金属層を蒸着して
なる高分子フイルム等が使用出来る。基板の表面は平滑
になるよう研磨されていることが望ましい。なお従来の
真空蒸着法でヤレン感光板を作製するためには表面研磨
後の表面洗浄法が極めて重要であつた。又真空蒸着前の
基板表面等に指紋とか、油脂のスポツトとかが付着して
いると感光層蒸着後それら付着物の形状に応じて感光層
に欠陥部分が生ずることが判明している。しかし、本発
明においては、従来法にくらべて表面洗浄は比較的簡単
でよい。

これは本発明の場合・には、基板表面が蒸着に際してグ
ロー放電により清浄化されるためと考えられる。本発明
は特に、金属層を蒸着してなる可撓性を有する高分子フ
イルムを基板とした場合に適している。

高分子フイルムとしては、ポリエチレンテレフタレート
、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６
−ナフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、
セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート
、ポリプロピレン、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポ
リベンツイミダゾールなどの樹脂からなる厚さ１０ミク
ロン乃至３００ミクロン、特に望ましくは２５ミクロン
乃至１５０ミクロンのものが適している。これら高分子
フイルムの片面もしくは両面に導電性層が設けられる。
導電性層としては蒸着もしくはメツキもしくはイオンプ
レーテイングされた金属層や沃化銅層などが使用される
。金属としては、アルミニウム、亜銅、銅、銀、金など
が適している。

これら導電性層は４００オングストローム乃至５ミクロ
ン、望ましくは７００オングストローム乃至２ミクロン
の厚さで設けられる。下限以下では導電性が不足し、又
傷がつきやすい。

上限以上では可撓性が減少するため好ましくない。イオ
ンプレーテイングにおいては、不活性な気体が装置内に
導入される。

不活性な気体としては、ヘリウム、アルゴン、クリプト
ン、キセノン、窒素などが単独もしくは混合して用いら
れる。これら不活性気体は二ードルバルブ９よりペルシ
ャー中に導入される。圧力は０．００１〜０．１Ｔ０ｒ
ｒ１望ましくは０．００５乃至０．０４Ｔ０ｒｒが使用
に適している。下限以下ではグロー放電の効果が低くな
り、上限以上では、生じたセレン感光層の機械的強度が
低下することが判明した。グロー放電は０．１〜５ＫＶ
の電圧を印加して行なわれる。特に望ましくは０．４Ｋ
Ｖ以上であることが望ましい。下限以下ではグロー放電
の強度が低下し、蒸着速度が低下することが判明した。
本発明においては光導電性層は厚さ２乃至１００ミクロ
ン、望ましくは４ミクロン乃至８０ミクロンが望ましい
。下限以下であると、複写機内での繰返し使用により磨
耗しやすい。又、可撓性支持体を用いた場合には４０ミ
クロン以上であると可撓性が低下するのみならず、支持
体からの感光層の剥離がおきやすくなる。本発明におい
て使用する感光性物質としては、セレンもしくはセレン
と他の元素の合金である。

他の物質としては、例えばイオウ、テルル、砒素、アン
チモン、ビスマス等の一種又は一種以上がセレンに加え
られる。添加量はセレンに対して最大４０％（重量％）
までである。４０％をこえると正、負両電荷の保持力と
も著るしく低下する。

本発明において蒸着時に基板は温度調節がなされること
が必要である。好ましい基板温度は２５℃乃至１００℃
である。

１００℃をこえると残留電位の増加が認められる。

２５℃以下では感度特に正に帯電した時の感度が低下す
ることが判明した。

本発明において特に望ましい基板温度は３０℃乃至９０
℃であつた。従来法の真空蒸着法において、基板温度を
６０℃以上に保つと負電荷の保持力が著るしく低下した
が、本発明になるイオンプレーテイングでは負電荷の保
持力は基板温度９０℃をこえない限界内でほとんど減少
しなかつた。イオンプレーテイングは、Ｄ．Ｍ．Ｍａｔ
ｔＯｘにより発明され（特公昭４４−８３２８号）注目
されているものであるが、真空蒸着法と、低真空蒸発法
の中間に位置するような技術であり、金属等の結晶性物
質に応用されていた。

そして無定形セレンごとき非晶質物質層を得る方法とし
てはむしろ適していないのではないかと考えられていた
。しかし、本発明者は蒸着条件を検討したところ本発明
に致つたものである。以下に本発明を実施例により、更
に具体的に説明する。

ここに示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において変更されうるものであること
は、本業界に携わるものにとつては容易に理解されるこ
とである。従つて本発明は、下記の実施例に制限される
べきではない。実施例 １内径６５ＣｒｒＬ１高さ７０
ＣＴ！ｌのペンシャー中にタングステンボートを設け、
ボート内にセレン（純度９９．９９％）を納めた。

ボートの両端は外部電源７からの導線に接続されている
。一方、厚さ２ｍｍの一辺１５ｃｍのアルミニウム板を
研摩シートでみがき、脱イオン水ですすいだあと１０５
℃の空気焔温槽中で乾燥せしめた。

ついで乾燥したアルミニウム板を基体ホルダーに密着し
てとりつけた。基体ホルダーの背面は熱媒容器１０とな
つており、６０℃に温度調節された水が循環している。
基体ホルダーには外部電源へ通じる導線に接続されてい
る。基体ホルダーはタングステンボードの上方２０儂の
位置にアルミニウム板が水平になるようにをりつけられ
ている。

まず最初に回転式真空ポンプ及び油拡散ポンプ（開孔部
８に接続されている）によりペルシャー中を排気した。

真空度が４×１０−６Ｔ０ｒｒに達した時に、ニードル
バルブ９よりアルゴンを導入し、ペルシャー内が１０−
２Ｔ０ｒｒになるようにした。ついで基体ホルダーに負
、タングステンボードに正が印加されるように直流高圧
電源６により１．５ＫＶを印加した。直ちにグロー放電
が開始されるのが認められた。６０秒間グロー放電をつ
づけたのち、１．５ＫＶの印加電圧を１．１ＫＶへ変更
し、ついで加熱電源７によりタングステンボートへ運電
し、セレンを加熱した。

セレンが蒸発するにつれ、ペルシャー内の真空度が下る
のが観察されたので、ニードルバルブ９からのアルゴン
の導入量を変化させ、真空度を一定に保つようにした。

４５秒間イオンプレーテイングをつづけたのち高圧及び
加熱電源を切り、ペルシャー中よりアルミニウム板をと
り出した。

アルミニウム板上にはセレン蒸着層が出来ており、その
表面は黒紫色で極めて平滑であつた。セレン層の厚さは
３２ミクロンであつた。Ｘ線回折によれば形成されたセ
レン層には結晶性物質は認められなかつた。この試料を
≠１とする。実施例 ２ 実施例１におけるセレン（９９．９９％）のかわりに、
セレン（純度９９．９９％）とテルル（純度９９．９７
％）より作成したセレン−テルル合金を使用した。

合金中のセレンとテルルの重量比は８７：１３である。
実施例１と同様の操作方法によりイオンプレーテイング
を行ないセレンテルル感光層を得た。

セレンテルル層はＸ線回折的に無定形であり、層の厚さ
は２７ミクロノであつた。この試料を４Ｐ２とする。実
施例 ３ 実施例１におけるアルゴンのかわりにヘリウムを使用し
てセレン感光層を得た。

セレン層はＸ線回折的に無定形であり層の厚さは４５ミ
クロンであつた。この試料をΦ３とする。比較例 実施例１と同様の方法でグロー放電を開始させ、１．５
ＫＶを印加したまま６０秒間グロー放電を持続させた。

６０秒後に二ードルバルブを閉し、アルゴンの導入を停
止した。

この結果ペルシャー内の真空度は３×１〔６Ｔ０ｒｒに
達し、グロー放電はおきなくなつた。ついで基板への高
圧（１．５ＫＶ）を印加を切つた。ついで加熱電源７に
より、ノ タングステンボートへ通電し、セレンを加熱
した。以上の工程により、従来法による真空蒸着を行な
つたわけである。真空蒸着法はイオンプレーテイング法
にくらべ著るしく蒸着速度がおそいため８分間蒸着を続
行した。得られたセレン層はＸ線的に無定形であり、厚
さ３０ミクロンであつた。上述の４種の感光板を比較テ
ストした。

結果を第１表にしめす。なお、全ての試料の青色光感度
には大差なかつた。

この結果より明らかなように本発明になる感光体は、正
負いづれにも帯電して使用することが可能である。又、
蒸着速度が早いため感光体を早く作ることが出来る。基
板と感光層の密着性にすぐれている。残留電位、特に負
帯電時の残留電位を比較的すくないという特徴をもつて
いる。実施例 ４実施例１にしめしたアルミニウム板の
かわりに、アルミニウムを０．３μの厚さに真空蒸着し
てなるポリアミドフイルム（厚さ５０ミクロン）を基板
として用いた。

実施例１と同様の操作により、イオンプレーテイングを
行なつた。ただし、蒸着時間は１５秒間であつた。この
結果、ポリアミドフイルム上のアルミニウム蒸着面上に
セレン感光層が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 温度調節がなされている導電性基板に負電圧を印加
   し、正電圧に印加した蒸発源からイオンプレーティング
   を行ない、該基板上にセレンもしくはセレンを含む合金
   の光導電性絶縁層を得ることを特徴とする電子写真用感
   光体の製造法。