JPS61140947A - 電子写真用感光体の製造方法 - Google Patents

電子写真用感光体の製造方法

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JPS61140947A
JPS61140947A JP26339084A JP26339084A JPS61140947A JP S61140947 A JPS61140947 A JP S61140947A JP 26339084 A JP26339084 A JP 26339084A JP 26339084 A JP26339084 A JP 26339084A JP S61140947 A JPS61140947 A JP S61140947A
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JP
Japan
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layer
photoreceptor
amorphous silicon
alumite
thickness
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JP26339084A
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English (en)
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Yasuhiko Hatake
康彦 畠
Hiroyuki Mizukami
裕之 水上
Toshio Ito
寿雄 伊藤
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
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    • 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
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    • 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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    • G03G5/10Bases for charge-receiving or other layers

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〕 この発明は、電子写真複写機等の感光体ドラムとして用
いられる電子写真用感光体の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
周知のように1こうした電子写真用感光体においては、
支持体としてアルミニウムを用い、この表面に光導電層
としてアモルファスシリコン(a−8):H)を堆積形
成したものが多く使用されている。ただし、上記支持体
としてアルミニウムを用いることは核感光体の光電特性
を良好なものとする上で有効であるが、上記光導電層を
構成するアモルファスシリコンはこのアルミニウムに対
してそもそも付着力が弱いことから、該感光体を長い間
使用しているうちにこのアモルファスシリコンの層が剥
離するといった不都合を生じることもある。
そこで従来は、上記支持体としてアルミニウムを用いる
場合、この表面に予め、アルマイト処理(酸化処理)と
、該アルマイト処理によって形成されるアルマイト層表
面の微視孔を封孔する封孔処理とを施し、この封孔した
アルマイト層の表面に上記光導電層とするアモルファス
シリコンを蒸着法等により堆積形成するようにしていた
。これによシ、アモルファスシリコンのアルミニウム支
持体に対する付着力は強化される。
因みに、上記アルマイト処理および封孔処理によるアル
ミニウム支持体表面の様子を口承するとそれぞれ第5図
(a)および(b)のようである。
すなわち、上記アルマイト処理に際しては、アルミニウ
ム支持体10を陽極とし、かつ電解液に硫酸やシュウ酸
等を用いた電解処理を行なうことにより、その陽極酸化
皮膜として、第5図(1)に示すような上記電解液によ
る溶解作用を受けた多孔質部分(多孔質層)21と、溶
解されずに残った緻密な部分(バリア層)22との2重
構造を有するアルマイト層が形成され、さらにこの後処
理として、該形成されたアルマイト層に、高圧水蒸気あ
るいは沸とう水などによる封孔処理を施すことによシ、
このアルマイト層の特に多孔質層21は、結晶水が加水
されて化学構造的に水を含むベーマイト(At203+
H20→2AtOOH)という組成になり、全体に体積
膨張して第5図(b)に示すようにその孔を封孔した安
定な酸化膜23となる。
なお、上述したアルマイト処理によって形成されるアル
マイト層において、多孔質層21の組成は無定形ht2
o、であってその層厚は電解時間に比例したものとなり
、他方のバリア層22の組成は結晶性At20. (r
 * r’ 、α)であってその層厚は電解電圧に比例
したものとなる。
また、上記多孔質層21の微視孔は、それぞれ直径が1
00〔え〕〜300 (:X)程度のものであって、通
常1〔■2〕あたシ数億個〜10数億個の密度で存在す
る。これら孔の直径および密度も電解条件によって決定
される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
アルミニウムを支持体とするアモルファスシリコン感光
体においては、上述したようにアルミニウム支持体の表
面に、封孔処理を施して安定としたアルマイト膜を予め
形成し、この形成したアルマイト膜の表面にアモルファ
スシリコンからなる光導電膜を堆積形成することで、確
かにこのアモルファスシリコン膜のアルミニウム支持体
に対する付着力を強めることはできたが、これはあくま
で、アルミニウム支持体に何ら前処理を施さなかった場
合に比較していえることであって、前述したようなアモ
ルファスシリコン膜の剥離といりた現象がこれによって
完全に解消される訳ではない。
またさらに、アルミニウム支持体の表面をアルマイト処
理すること自体、上述した付着力を高める上では有効で
あるが、電子写真用感光体としての充電特性は、これに
よって逆に劣下することとなった。
〔問題点を解消するための手段および作用〕この発明で
は、アルミニウム支持体表面に上述したアルマイト処理
を施してこの上に光導電層とするアモルファスシリコン
を堆積形成するに際し、該アルマイト膜面に封孔処理を
施してこれを安定化することを積極的に排除して、該ア
ルマイト膜の表面を多孔質のままに、すなわち極めて活
性で表面積が広いままにしておく。これにより、上記ア
モルファスシリコンのアルミニウム支持体に対する付着
力は飛躍的に向上することとな9、前述した該アモルフ
ァスシリコンの剥離といったような不都合の発生は完全
に防止されるようになる。
またこの発明では、該感光体を実用上さらに好ましいも
のとし得るよう、上記アルマイト膜を構成する多孔質層
およびバリア層のそれぞれの層厚を上述した付着力は勿
論、光電特性の上でも良好な特性が得られる適切なる厚
さに調節するようにする。これは、上記バリア層は薄い
ほど光電特性が改善され、また上記多孔質層は光電特性
的に許される範囲で厚い方が付着力を向上せしめる上で
有効であるという実験結果に基づくもので、具体的には
、上記バリア層の厚さをαとすると、これを 10〔x〕≦α≦500〔え〕 の範囲で設定し、また上記多孔質層の厚さをβとすると
、これを 0〔μm)<β≦5〔μm〕 の範囲で設定した際に、光電特性および付着力共に優れ
た性質を示すようになる。なお、上記バリア層の層厚が
前記電解時における電解電圧によって調節することがで
き、他方の多孔質層の層厚が同電解時における電解時間
によって調節することができることは前述した過少であ
る。
〔発明の効果〕
このように、この発明にかかる電子写真用感光体の製造
方法によれば、アモルファスシリコンのアルミニウム支
持体に対する付着力を飛躍的に向上することができ、こ
のアモルファスシリコン層が剥離するといった不都合を
招くこともない。
また、上記アルミニウム支持体のアルマイト処理によっ
てその表面に形成されるアルマイト層の前記バリア層お
よび多孔質層の層厚をそれぞれ上述した範囲で最適化す
るようKすれば、上記付着力は勿論、このアルマイト処
理によって劣下するとされていた該感光体としての光電
特性をも良好なものとすることができる。
〔実施例〕
以下、第1図を参照して、この発明にかかる電子写真用
感光体の製造方法の一実施例を順次説明する。
■ まず、該感光体の支持体として円筒状等の適宜な形
状に加工されているとするアルミニウム支持体10(第
11g(a)参照)を陽極とし、かつ電解液として硫酸
あるいはシュウ酸等を用いた電解処理を行なって、この
表面に1第1図(b)に示すような多孔質層21とバリ
ア層22とからなるアルマイト層を形成する。なおこの
電解処理の際、電解時間と電解電圧とをそれぞれ適宜に
調節することKよシ、上記多孔質層21の層厚βを 0〔μm〕<β≦5〔μm〕 の範囲に%また上記バリア層22の層厚′αを10 [
:X]≦(Z≦500(13 の範囲にそれぞれおさめるようにする。−例としてここ
では、多孔質層21の層厚βを3〔μm〕程度に、また
バリア層22の層厚αを10(D程度に設定する。この
第1図(b) K示される多孔質層21の微視孔が、実
際にはその直径が100〔λ〕〜300〔λ〕径程度、
1〔■2〕あたり数億個〜10億個存在することは前述
した通りである。
■ こうしてアルマイト層が形成されると、次に、これ
に何ら封孔処理を施すことなく上記多孔質層21の表面
に直接光導電層30とするアモルファスシリコンを例え
ば30〔μm〕程度着膜する(第1図(c)参照)。こ
の着膜は、周知の蒸着法やグロー放電法、さらにはスパ
ッタリング法等を用いて行なうことができ、この詳細に
ついての説明は割愛する。ただしとの着膜に際して、そ
の使用ガスにシラン(5IH4)とジブラン(B2H6
)とを用いた場合には、同アモルファスシリコンからな
る光導電層30にホウ素(B)がドーピングされてこの
光導電層30の上記多孔質層21との境界部にP層が形
成され、また同使用ガスにシラン(5IH4)とホスフ
ィン(PH,)とを用いた場合には、同党導電層30に
リン(P)がドーピングされてこの光導電層30の上記
多孔質層21との境界部にN層が形成される(第1図@
釦おいてはこれらP層あるいはN層の図示は省略した)
。これらP層あるいはN層は当該感光体の使用条件によ
って選択されるもので、該感光体がその光導電層30を
正(ト)に帯電させて使用するものであった場合はP層
が選択され、逆に該感光体がその光導電層30を負(−
)K帯電させて使用するものであった場合はN層が選択
される。
■ こう゛して光導電層30とするアモルファスシリコ
ンの着膜を終えると、最後に表面保護層40として、例
えばa −S iC+ a −S IN sあるいはa
−8iOをこの光導電層30の表面に着膜して該感光体
の製造を完了する(第1図(d)参照)。この着膜も上
述した周知の手法を用いて行なうことができる。
こうして製造した感光体を用いて耐久試験および光電特
性試験を行なったところ、機械的強度(特に光導電層3
0のアルミニウム支持体lOに対する付着強度)および
感光体として光導電層30とアルミニウム支持体10と
を含めた全体的な光電特性共に実用に供する良好な結果
を得ることができた。
最後に、上述したアルマイト層の多孔質層21およ7j
 バリア層22の各層厚と、アモルファスシリコンから
なる光導電層30のアルミニウム支持体10に対する付
着力および該感光体としての光電特性との関係について
行なった実験結果を示しておく。
第2図は、上記バリア層22の層厚αと感光体表面電位
との関係を示す線図であシ、同第2図からは、バリア層
厚αを薄くしても表面電位はそれほど低下しない、すな
わちこの絶縁性は該膜厚αが薄くても維持されることが
わかる。
第3図は、同じくバリア層22の層厚αと該感光体の残
留電位との関係を示す線図であシ、同第3図からは、/
?リア層厚α層厚−ほどこの残留電位が低くなって感光
体として良好となることがわかる。
第4図は、光感度に関する特性として、上記バリア層2
2の層厚αと該感光体内の光半減期との関係を示す線図
であシ、同第4図からは、バリア層厚αが薄いほど光半
減期が早まる、すなわち光に対する感度が良くなること
がわかる。
したがって、これら第2図〜第4図により得られた結果
を総括すれば、該感光体としての光電特性はバリア層α
が薄いほど向上するといえる。
一方、光導電層30のアルミニウム支持体10に対する
付着力は上記多孔質層21の層厚βに依存し、同付着力
はこの層厚βが厚くなるほど強くなることが確かめられ
た。
多孔質層21およびバリア層22の各層厚におけるこれ
ら付着力および光電特性の優劣について次表に一覧する
。同表において、「0」は「優れている」ことを示し、
「×」は「劣っている」ことを示し、「Δ」は「優れて
いないが実用上は特に支障を来たさない」ことを示すと
する。
この表から、多孔質層21は厚い方が付着力を向上せし
める上で有効であるが、光電特性をも併せ鑑みると、せ
いぜい5〔μm〕程度までKおさえることが好ましいこ
とがわかる。また、バリア層22は上述した通り薄いほ
どよいが、10(K)〜500〔^〕の範囲であれば光
電特性的に支障はないO
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明Kかかる電子写真用感光体の製造方法
の一実施例をその製造工程にしたがって段階的に示す感
光体の一部拡大断面図、第2図はバリア層の層厚と感光
体表面電位との関係を示す線図、第3図はバリア層の層
厚と感光体残留電位との関係を示す線図、第4図はバリ
ア層の層厚と感光体光半減期との関係を示す線図、第5
図は従来のアルミニウム支持体の加工例を段階的に示す
アルミニウム支持体の一部拡大断面図である。 10・・・アルミニウム支持体、21・・・アルマイト
膜の多孔質層、22・・・アルマイト膜のバリア層、3
0・・・光導電層であるアモルファスシリコン模、40
・・・表面゛保護層。 第1図 第2図     第3図 バリア層厚α〔入〕

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルミニウム支持体の表面に、光導電層とするア
    モルファスシリコンを堆積して感光体を形成する電子写
    真用感光体の製造方法において、前記アルミニウム支持
    体の表面に、予めアルマイト処理を施してバリア層と多
    孔質層とからなるアルマイト層を形成し、この形成した
    多孔質層の表面に前記アモルファスシリコンを堆積する
    ことを特徴とする電子写真用感光体の製造方法。
  2. (2)前記アルマイト層の前記バリア層の厚さαを 10〔Å〕≦α≦500〔Å〕 とし、前記多孔質層の厚さβを 0〔μm〕<β≦5〔μm〕 とする特許請求の範囲第(1)項記載の電子写真用感光
    体の製造方法。
JP26339084A 1984-12-13 1984-12-13 電子写真用感光体の製造方法 Pending JPS61140947A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61262744A (ja) * 1985-05-17 1986-11-20 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体
EP0226207A2 (en) * 1985-12-20 1987-06-24 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Photosensitive member for use in electrophotography
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