JPS60250353A - 電子写真感光体用材料の製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は電子写真感光体における光導電性感光層の形成
に用いる電子写真感光体用材料の製造方法に関するもの
である。

〔従来技術〕

一般に電子写真感光体においては、その光導電性感光層
が、高い暗抵抗を有し、しかも光を受けたときにはその
部分が導電性となるものであること、即ち高い光感度を
有することが必要であり、この点より従来においてはセ
レンまたはセレンを主成分とするセレン合金よりなる、
いわゆるセレン系感光層が広く実用化されている。特に
可視領域における分光感度を高くするためには、ヒ素に
比べて毒性の小さいテルルをセレンに添加することがを
効であり、このテルルの含有割合が１２重量％未満の感
光層においては暗減衰が小さくて電荷保持性が太き・い
特長を有し、一方テルルの含有割合が１２〜３５重量％
の感光層においては光導電性が高い特長を有している。

然るに斯かるセレン系感光層を有する電子写真感光体に
おいては、当該感光層の高温耐久性が小さく、このため
に高温雰囲気下においては劣化が速くて早期にその優れ
た特性が失われるようになる大きな欠点がある。特にセ
レン−テルル合金により感光層を形成せしめる場合には
当該感光層は一層結晶化し易いものとなって高温下にお
ける使用寿命が大幅に短いものとなる。

セレン系感光層を有する電子写真感光体は、通常、所要
組成のセレン物質を蒸発源として用い、例えばアルミニ
ウム等の金属ドラムよりなる導電性基体の表面にセレン
物質を蒸着せしめることによって製作される。そして蒸
発源とされるセレン物質は、通常その原料を一旦溶融す
る工程を含む方法によって製造されるが、このセレン物
質の製造における条件は、最終的に形成される電子写真
感光体の感光層の特性に相当の影響を及ぼすものである
。

〔発明の目的〕

本発明は以上の如き事情に着目し、種々の研究を重ねた
結果完成されたものであって、その目的は、高温下にお
いても結晶化が確実に抑制され、優れた感光特性が長期
に亘って安定して得られるセレン系感光層を形成するこ
とができるテルルの含有割合が１２重量％未満の電子写
真感光体用材料の製造方法を提供するごとにある。

〔発明の構成〕

以上の目的は、セレン原料を３７０〜４３０℃の範囲内
の温度で加熱溶融し、次いで加熱温度よりも低い温度に
一定時間以上保持し、その後冷却して固化せしめること
を特徴とする、テルルの含有割合が１２重量％未満の電
子写真感光体用材料の製造方法によって達成される。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明においては、セレンに所要割合のテルルを加えて
なるセレン原料を用意する。このセレン原料を組成する
セレン及びテルルは、インゴットを破砕したもの、粒状
のもの、粉末状のものなど種々の形態の何れであっても
よいが、節単に溶融できる点から粒状のもの或いは粉末
状のものが好適であり、その粒度は例えば直径で０．５
〜５ｍｍが好ましい。そしてテルルの含有割合が０重量
％の感光体用材料を得る場合においては、セレン原料は
セレンのみよりなるものとする。

このようなセレン原料を加熱して溶融する。例えばルツ
ボ内にセレン原料を入れ、真空雰囲気下またはヘリウム
、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下において、
電気オーブンなどを用いて室温から急速に若しくは段階
的に３７０〜４３０℃の範囲内の温度にまで昇温せしめ
て溶融し、この溶融物をその温度（以下「加熱温度」と
いう。）に一定に保ちながら通常３０〜２４０分間好ま
しくは６０〜１２０分間に亘りセレン原料をスクリュー
攪拌器などにより攪拌し続けて溶融物の組成を十分に均
一化する。セレン原料を溶融せしめるための上記加熱温
度は、当該セレン原料が溶融する温度であってかつテル
ルの融点（４５０℃）以下の温度であり、その範囲は３
７０〜４３０℃とする。この加熱温度が４３０℃を越え
る場合には、得られる感光体用材料により形成した感光
層の中には高温時に結晶化し易いものも存在することが
あり、高温時の結晶化の抑制が確実なものとならない。

またこの加熱温度ばテルルの含有割合が小さいほど低い
ものとすることができるが、３７０℃未満の場合には溶
融が不十分となって得られる感光体用材料にテルルの偏
析が発生し易い。

このような加熱溶融るこ続いて、セレン原料の溶融物を
加熱溶融時の加熱温度よりも低い温度でかつひき続き溶
融状態が維持される保持温度、例えば２５０〜４２０℃
、好ましくは２５０〜３２０℃の範囲内の温度に低下せ
しめて、当該溶融物を攪拌して組成の均一性を保ちなが
ら当該保持温度に一定時間例えば３０分間以上保持する
。この加熱温度から保持温度への温度低下は急速に行な
うのが好ましい。保持温度があまり低いと溶融物が固化
するようになるので好ましくない。そし°ζ保持温度に
保持する時間は３０分間以上であれば十分であるが、実
用上は３０〜１８０分間の範囲内であることが好ましい
。

このように保持温度に一定時間保持した後、溶融物を例
えば水中に投入してほぼ常温にまで急速に冷却して固化
ゼしめ、この固化物を回収して以てテルルの含有割合が
１２重量％未満のセレン−テルル合金またはセレンより
なる感光体用材料を得る。

以上のようにして得られる感光体用材料を用いて電子写
真感光体の感光層を形成するには、例えばアルミニウム
、ニッケル、銅などよりなる導電性基体上に真空蒸着法
などの手段を用いて当該感光体用材料を成分とする蒸着
膜を設ければよい。

このようにして形成された感光層においては、テルルの
含有割合が１２重景％未満であるため、暗減衰が小さく
て大きな電荷保持性を有するものとなる。

〔発明の効果〕

本発明製造方法は以上のような方法であるから、後述す
る実施例の説明からも理解されるように、高温下での結
晶化が確実に抑制され、優れた感光特性が長期に亘って
安定して得られる感光層を形成することができる電子写
真感光体用材料を得ることができる。このような効果が
得られる理由は厳密には解明されていないが、セレン原
料をテルルの融点以下の特定範囲内の加熱温度で加熱溶
融し次いで溶融物を一気に冷却せずに、加熱温度よりは
若干低い温度で依然として溶融状態を維持できる保持温
度に一定時間以上保持することにより、セレン−テルル
合金またはセレンが確実に結晶化しにくい特性を有する
ものとなり、この特性がそのまま感光層においても引き
継がれ、この結果テルルを含有する場合であっても感光
層における高温時の結晶化が確実に抑制されるようにな
るものと考えられる。

そして本発明方法により製造される感光体用材料を蒸着
して形成した感光層を有する電子写真感光体においては
、高温下にさらされる場合があっても感光層の結晶化に
よる劣化が確実に抑制されるので、依然として十分な暗
抵抗を有し、しかも光感度が十分に高くて良好な光導電
性を示し、電子写真プロセスを多数回に亘り繰り返した
ときにも残留電位の上昇が大幅に抑制され、結局環境温
度の影響を受けることなく電子写真プロセスを長期間安
定して多数回に亘り繰り返して行なうことが可能となる
。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。

実施例１ ルツボ中に入れた、９３重量％の粒状セレン（純度９９
．９９９％）及び７重量％の粒状テルル（純度９９．９
９９％）よりなるセレン−テルル合金原料を、窒素ガス
雰囲気とした電気炉内において室温から３８０℃の加熱
温度にまで急激に昇温せしめて溶融し、溶融物をスクリ
ュー攪拌器により攪拌しながらその加熱温度に６０分間
に亘り保った。続いて溶融物を依然として溶融状態が保
たれる保持温度３００℃にまで急激に降下せしめ、溶融
物をスクリュー攪拌器により攪拌しながら、当該保持温
度に３０分間に亘り保持した。その後ルツボ中の溶融物
を温度２０℃の水中に石英製の直径２ｆｉのノズルを通
して投入して急激に冷却して固化せしめた。

そして水中から粒状の固化物を回収してセレンとテルル
の合金よりなる感光体用材料を得た。

以上と全く同一の条件で製造を繰り返して行なうことに
より、合計２０個のセレン−テルル合金のサンプルを得
た。

実施例２〜１０及び比較例１〜４ 製造条件を下記第１表に示す通りとした他は実施例１と
同様にして、各側筋に２０個づつのセレン−テルル合金
またはセレンのサンプルを得た。

尚第１図〜第９図は製造時の温度と時間との関係の概略
を示す線図であり、上記の実施例及び比較例は第１図〜
第９図にそれぞれ示した曲線ａ〜ｉの何れかひとつに従
って処理されており、その対応関係は第１表中「図の符
号」の欄にａ−ｉの符号を付して示した。

以上のようにして得られた感光体用材料のうちテルルを
含有しているものについて、Ｘ線マイクロアナライザを
用いてＸ線像を観察することによリテルルの偏析が生じ
ているか否かを調べた。その結果を第１表に併せて示す
。尚各側において２０個のセレン−テルル合金のサンプ
ルのうち１個でも偏析が生じていた場合には偏折有との
評価をした。

次に、上記の感光体用材料の各々を蒸発源として用いて
、真空蒸着法により温度２８０℃で加熱蒸発せしめ、ア
ルミニウム製円筒状基体の外周面に膜厚６０ミクロンの
感光層を設けて、各側修に２０本づつの感光ドラムを作
製した。これらの感光ドラムの各々を電子写真複写機ｒ
　Ｕ　−Ｂｉｘ　１６００Ｊ（小西六写真工業社製）に
装着し、温度２０℃で相対湿度６５％の環境下において
帯電及び露光試験を行ない、帯電電位及び残留電位につ
いて調べた。帯電電位は、６．ＯＫＶ、２００／ｌＡの
帯電条件で、現像部位置に配置した表面電位計プローブ
で測定される表面電位で評価した。また残留電位につい
ては、帯電器により感光ドラムの表面を１００ＯＶに帯
電せしめた後、露光量が　２０　１ｕｘ−ｓｅｃ　トｆ
、にるようハロゲン光を露光するプロセスを１０００回
繰り返した後において感光ドラムの表面に蓄積された電
位を測定し、これを残留電位とした。

次に上記感光ドラムを取り外してこれらを温度６０℃、
相対湿度５０％の環境下に３日間放置することにより強
制的な劣化処理を施し、その後再び同様にして試験を行
ない、帯電電位及び残留電位について調べた。

また既述と同様にして作製した感光ドラムの各々を温度
６５℃、相対湿度５０％に維持された恒温槽内に放置し
て感光層の熱劣化を強制的に生ぜしめ感光層の表面が白
化し始めるまでの時間を調べた。感光層の表面が白化す
るのは熱によってアモルファス状の構造が変化して結晶
化が進行するからであり、この時間が大きいものほど高
温耐久性の優れたものである。

以上の試験の結果を第１表に併せて示す。尚表中におい
てこれらの結果を示す数値は、各側修に２０本の感光ド
ラムの各々についての測定値を平均したものである。

この第１表の結果から理解されるように、本発明方法に
より製造された感光体用材料を用いて作製した感光ドラ
ムは、高温耐久性に優れていて、高温下にさらされた場
合にも依然として大きな帯電電位を保持ししかも残留電
位が小さく、電子写真プロセスを多数回に亘り安定に繰
り返して実行することができた。これに対して比較例１
及び２では保持温度に保持する過程を経ずに一気に冷却
してセレン−テルル合金を得るため、これを用いて作製
した感光ドラムは、高温耐久性が著しく低く、高温下に
さらされた場合には帯電電位が相当に低下し、かつ残留
電位が大幅に上昇し早期に実用に供することができなく
なるものであった。また比較例３及び４では保持温度に
一定時間以上保持するものの加熱温度が３７０〜４３０
℃の範囲外であるため、これにより得られたセレン−テ
ルル合金を用いて作製した感光１゛ラムは、高温耐久性
が若干劣り、高温下における結晶化を確実に防止するこ
とはできないものであった。

また蒸発源の加熱温度を変えた以外は上述と同様にして
感光ドラムを作製し、同様の試験を行なったところ、上
記と同様の傾向の結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は各々製造時における温度と時間との関
係の概略を示す線図である。 第１図　第２図 第５図　第６図 第７図　第８図 第９図 ０　６０９０　分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）セレン原料を３７０〜４３０℃の範囲内の温度で加
   熱溶融し、次いで加熱温度よりも低い温度に一定時間以
   上保持し、その後冷却して固化せしめることを特徴とす
   る、テルルの含有割合が１２重量％未満の電子写真感光
   体用材料の製造方法。