JPS60102644A - 電子写真感光体用セレン蒸着膜及びその製造方法 - Google Patents

電子写真感光体用セレン蒸着膜及びその製造方法

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JPS60102644A
JPS60102644A JP20997983A JP20997983A JPS60102644A JP S60102644 A JPS60102644 A JP S60102644A JP 20997983 A JP20997983 A JP 20997983A JP 20997983 A JP20997983 A JP 20997983A JP S60102644 A JPS60102644 A JP S60102644A
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JP
Japan
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selenium
deposited film
oxygen
raw material
vapor
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JP20997983A
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English (en)
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Osamu Oda
修 小田
Arata Onozuka
小野塚 新
Akio Koyama
小山 彰夫
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Mining Co Ltd
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Publication date
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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

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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】 本発明は、電子写真感光体用セレン蒸着膜及びその製造
方法に関するものであり、特にはセレン蒸着膜中の酸素
含有蓋を50 ppmを越えたものとしたことを特徴と
するものである。
電子写真法は物質の先導WE性と静電気現象を利用した
写真法であり、幾つかの方式が確立されているが、その
うちセレン蒸着膜を電子写真感光体として使用し転写に
よって電子写真を得る方式をゼロックス法と呼んでいる
。ゼロックス法は下記の工程から成っている: (a)帯@:金属基板上に暗抵抗の高い無足形セレンを
蒸着した感光板の表面をイ()屯させる。
(b)露光(焼付);光像で露光すると光の照射を受け
た部分のセレンは電気抵抗が下がり、表面の帯電電荷は
金属基板へ逃け、感光板上の残存電荷密度は露光版に応
じて差を生じ、セレン面上に原画と同形の静電潜像がで
きる。
(C)現像;上記感光板表面に炭素微粉を樹脂で被覆し
たトナーとガラス小球からなるキャリアの混合粉をふり
かけることによって潜像部にトナーが付着し、潜像は可
視像となる。
(d)転写;現像を終えた上記感光板表面に適当な紙を
載せ、背面からコロナ放電を行なわせると、感光板上の
トナーは紙に吸引され、トナー粉像は紙に転写される。
(e)定着;転写を終えたら紙をはがし、赤外線ヒータ
で加熱してトナーの樹脂を紙に溶着させる。
以上の各工程を実施することにより原+i!jの複写画
像(電子写真)が得られるが、複写された像の鮮明さ或
いは原画に対する再現性は感光体セレンの性能に大きく
依存する。感光体の性能の判定には、(イ)一定出力の
コロナ放電により与えられる帯電奄荷凰を表すコロナ帯
電特性、(ロ)コロナ放電により帯電された感光体を暗
所に保持する間に失われる荷電量と関係する暗減衰特性
、(ハ)暗中で保持された荷電量が露光によって消失す
る速度を表す帯電圧露光減衰特性、に)感光体を露光さ
せた後零まで消失せずに残る電位を表す残留電位等が考
慮されるが、電子写真のコントラストや1IIII質並
びにセレン感光体の特性の安定化にとってに要な役割を
果すのは残留電位である。
一般に、複写機におけるセレン感光体は正帯電方式で使
用され、露光工程において光照射時に照射部分の表面電
位が零にならず、残留−位が残ると、得られる電子写真
のコントラストが不鮮明となる、いわゆるゴースト現象
が生じる。従って、残留電位を実質光全零にするととが
望まれる。
残留電位を零に近づけるため、幾つかの試みが為されて
きた。例えば、セレン蒸着膜中に弗素、塩素、臭素及び
沃素等のハロゲン元素を微量ドーピングする方法が知ら
れている。しがし、この方法によって得られたハロゲン
元素含有セレン蒸着膜は、露光時の残留−位を零または
極小にするものの潜像形成過程における表面電荷の暗減
衰が大きく、感光板としての機能が著しく低下する欠点
がある。
従って、本発明は露光時における残留電位が実質完全に
零で、しかも暗減衰が小さな電子写真感光体用セレン蒸
着膜及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者等は、セレン蒸着膜中の酸素含有量と正負両帯
電時の残留を位の相関について研究を続けてきた。その
結果として、先に、セレン中の酸素含有量を10〜50
 ppmに管理することにより正帯電時の残留電位を零
近くに低減できしかも負帯電時の残留電位は許容しえな
い程には大きくならないことを見出し特許願を為した。
しかし、その後の検討の結果、正帯電方式においては、
負帯電時の残留電位はあまり問題とならず、あくまで正
帯電時の残留電位の完全零化を計る方が好ましいことが
判明した。酸素含有蓋が10〜s o ppmの範囲で
は、正帯電時残f11屯位は極小成いは零になりうるが
、信頼性に乏しく、完全な零化を計るには酸素合一がs
 o ppmを越える必要がある。
斯くして、本発明は、50ppmを越える酸素を含有す
る純セレンから成る電子写真感光体用セレン蒸着膜を提
供する。
また本発明は、電子写真用感光体としてのセレン蒸着膜
を製造するに際し、基板上ヘセレンを真空蒸着する前に
原料セレン中へ酸素を予め添加しておき、これを真空蒸
着すること、または真空蒸着中に真空度を制御すること
にょリセレン蒸着膜中の酸素含有量を50 ppmを越
えるものとすることを特徴とする電子写真感光体用セレ
ン蒸着膜の製造方法を提供する。
以下、本発明について具体的に説明する。
複写機用感光体としてのセレンは、特定の不純物がごく
微鉦存在してもその特性に顕著な影響を受ける可能性が
ある。−例として、Fe含有垣が2 ppmを越えると
、蓄fIit残留電位が増加し、ゴースト現象が生じる
ため、Fe含有mは2 ppm以下にすべきであるとの
@i*が為されている(特島昭55−67752号)。
その地名釉の不純物について検討が加えられつつある。
そうした中で、本発明者等はセレンの電子写真特性、特
に残留電位に及ばず酸素の影勧についてW4造:した結
果、図面に示すような事実が判明した(実験過程の詳細
については実験例において述べる)。即ち、グラフに見
られるように、酸素含有鉦の増加に伴い、正帯電時の残
留電位が減少し、反面負帯電時の残留電位が著しく増加
する。この原因については次のように説明することがで
きるものと思われる。セレンは非晶質であるため数多く
の中性のダングリングボンド(D’ )が存在する。こ
のダングリングボンドは一部分極化した方が熱力学的に
安定であるため次式に従って分極する。
D0士D +D D+及びD−はそれぞれ正及び負に帯電したダングリン
グボンドで、それぞれ電子と正孔のトラップとして作用
する◇純セレンでは中性条件〔D+〕=CD−)よりD
+とD−の数は等しくなる。しかし、酸素のような電気
陰性度が大きい不純物があると、中性条件はCD+)=
(D−)+(:o−)となるため、D が増加してD−
が減少する。このため、酸素を添加すると、固有欠陥構
iD+、D−の濃度を変化させることができ、特性の制
御が可能となるのである。
醇素含蓋を50 ppmを越えたものにすることにより
正帯電時残留電位は完全に零となる。50ppm以下で
も零となることもあるが、信頼性に乏しい。
酸素金魚の上限は1 o o o ppmとするのが好
ましい。これ以上になる他の因子に悪影響の出る伸開が
ある。
本発明において使用する原料セレンはso2還元法、真
空蒸留法等の方法により精製されたもので純度6N程度
のものを用いると良い。
本発明においてセレン蒸着膜中へ酸素を添加する手段と
して、下記に示す手段がある。
(1) セレンの真空蒸着時に蒸着源セレンと所定量の
二酸化セレンとを混合しておき、この混合物を真空蒸着
する。
(2) M料セレンと所定量の二酸化セレンを!4空下
にhu#8溶解することにより藤菟を陥加しこれを真空
蒸着原料とする。
(3)原料セレンの精製過程である真空蒸留工程におい
て、その真空度を10−2Torr程鹿として酸素ガス
を導入し、原料セレンの一部を二酸化セレンとすること
により原料セレン中へ臼′累を添加しこれを真空蒸着原
料とする。
(4)原料セレンの精製過程である真空蒸留工程におい
て、蒸留源である原料セレン中に所定量の二酸化セレン
を添加混合しておき、これを真空蒸留することにより酸
素添加原料セレンを得、これを真空蒸着原料とする。
(5)真空蒸着中に、真空度を通常の10””Torr
〜10−6Torrよりも低く設定して、蒸着を行うこ
とにより蒸着膜中に所定量の酸素を含有させる。
本発明において、感光体としてのセレン族ff1llG
[を得る際、蒸着前に二酸化セレンの形で酸素を添加し
、蒸着源セレンとする場合、蒸着操作において、蒸着源
セレン中の酸素の全てが蒸着膜中へ移行せずその一部の
みが移行するので酸素の添加にあたっては、蒸着膜中の
所要m集合有量以上の酸素を蒸着源セレン中に添加する
必要がある。
なお、上記蒸着源中酸素添加鼠と、蒸着膜セレン中酸素
含有量との関係はグラフにおける横軸に示すとおりであ
る。
蒸着源セレンを真空蒸着する際の条件は特に限定される
ものではなく、通常実施されている条件で十分である。
例えば、セレン蒸着膜を支持する基板としてはアルミニ
ウム、鋼等の金属あるいは金属化された紙あるいはプラ
スチック等の材料が用いられる。
また、蒸着源温度は250℃〜350℃、基板温度は5
5℃〜70℃、真空度(は10−5Torr 〜10−
6Torr 、蒸着時間は60分間〜130分間なる範
囲で適宜、好イな条件を選択して実施し得る0 なお蒸着操作によってセレン蒸着膜中に酸素を含有させ
るには、上記真空度を低めに設定して蒸着操作を行えば
良い。
以上説明したごとく本発明によれば、従来のハロゲン元
素ドープセレン蒸着膜に比べ露光114における残留電
位が実質完全に零でしかも暗減衰が小さな電子写真感光
体用セレンm 2411Qを得ることができ、斯界の要
請に十分応え得るものである。
以下実験例に基づき本発明を更にItFシく説明する。
実験例1 第1表に示す不純物を含む純度6Nのセレンに純度4N
の二酸化セレンを酸素量として、各々、s、5.17.
5.35.175.350.1740.35oOp辿と
なるように混合して計7種の試料を準備した。
第 1 表 上記混合物を抵抗加熱により55mmx55m+の鏡面
仕上げアルミニウム基板上へ蒸着した。
蒸着条件は次のとおりである。
蒸着源温度 270℃ 基板温度 60℃ 真空度 2X10−6Torr 蒸着時間 60分間 以上の条件によりアルミニウム基板上へ形成したセレン
蒸着膜の厚さはいずれも50μmであった。
上記セレン蒸着膜中の酸素含有皺を赤外分光分析計にて
測定した結果、前記7柚の試料に対応して各々、2.5
.10.20.45.8o1135ppmであった。
こうして得られた7種のセレン蒸着膜について静電試験
装置により下記条件にてその光電特性(残留電位)を調
べた。
コロナ放電電圧 5 KV 暗減衰時間 2秒間 光照射時照度 20ルクス 除電照度及び時間 20000ルクス、2秒間繰り返し
数 50回 以上の測定結果を蒸着膜中酸素含有率との関係で示した
のが前述した添伺グラフである。グラフにおいて、曲線
■は正帯電における残留電位を示しそして曲線■は負帯
電における残留電位を示す。
既に説明したように、酸素含有灰がj Oppm以上に
なると正帯電残留電位は極小から零に近づくがいまだ信
頼性の点で充分でな(,50ppmを越えて始めて高い
信頼性をもって正帯電残留電位の完全零化を実現しうる
実験例2 上記酸素添加と同様の方法で得た塩素を含有したセレン
蒸着膜と、酸素含有セレン蒸着膜との暗減衰の程度を比
較した結果を第2衣に示す。
ここで第2表中の暗減衰率とは、コロナ放電した際の蒸
着膜の表面電位をVoとし、それから60秒間暗減衰し
た時の蒸着膜の表面電位をV2Oとした時(Vo Vs
o )/ Voで表わされる値のことをいう。
第2表から明らかなように、従来の塩素含有セレン蒸着
膜に比べて酸素含有セレン蒸着膜は、暗減衰の程度が極
めて小さいことが理解される。
しかし、酸素台風を増加していくと暗減衰率は高くなる
傾向があり、この点からも蒸着膜中酸素含有量の上限を
1000 ppmとすることが好ましい。
図は、本発明により得られfc酸素含有セレン蒸着膜の
光電特性(残留電位)に及ばず酸素含有率の関係を示す
グラフである。
曲線■;正@電における残留電位 曲線■;負帯電における残留電位

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)50ppmを越える酸素を含有する゛電子写真感
    光体用セレン蒸着膜。
  2. (2)電子写真用感光体としてのセレン蒸着膜を製造す
    るに際し、原料セレン中へ酸素を添加し、該酸素含有原
    料セレンを真空蒸着することにより、セレン蒸着膜中の
    酸素含有jfをs o ppmを越えたものとすること
    を特徴とする電子写真感光体用セレン蒸着膜の製造方法
  3. (3)原料セレンと所定hjの二酸化セレンとを混合す
    ることにより酸素含有原料セレンとすることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載の電子写真感光体用セレン
    蒸着膜の製造方法。
  4. (4)原料セレンと所定りの二酸化セレンとを真空下に
    加熱溶解することにより酸素含有原料セレンとすること
    を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の電子写真感光
    体用セレン蒸着膜の製造方法〇
  5. (5)原料セレンの精製過程である真空蒸留工程におい
    て、その真空度を10””Torr 程度として蒸留を
    行い、原料セレンの一部を二酸化セレンとすることによ
    り酸素含有原料セレンとすることを特徴とする特許請求
    の範囲第2項記載の電子写真感光体用セレン蒸着膜の製
    造方法。
  6. (6)原料セレンの精製過程である真空蒸留工程におい
    て、蒸留源セレン中に所足りの二酸化セレンを添加混合
    し、これを蒸留することにより酸素含有原料セレンとす
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の電子写
    真感光体用セレン蒸着膜の製造方法。
  7. (7)電子写真用感光体としてのセレン蒸着膜を製造す
    るに際し、真空蒸着中に真空度を制御することによりセ
    レン蒸着膜中の酸素含有恒を50ppmを越えたものと
    することを特徴とする電子写真感光体用セレン蒸着膜の
    製造方法。
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