JPS61262744A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPS61262744A
JPS61262744A JP10634685A JP10634685A JPS61262744A JP S61262744 A JPS61262744 A JP S61262744A JP 10634685 A JP10634685 A JP 10634685A JP 10634685 A JP10634685 A JP 10634685A JP S61262744 A JPS61262744 A JP S61262744A
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JP
Japan
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layer
aluminum
electrophotographic photoreceptor
support
porous
Prior art date
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Pending
Application number
JP10634685A
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English (en)
Inventor
Katsufumi Kumano
勝文 熊野
Yasuyuki Shindo
泰之 進藤
Yutaka Sano
豊 佐野
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Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • 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
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/142Inert intermediate layers
    • G03G5/144Inert intermediate layers comprising inorganic material

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】 抜擢立見 本発明は電子写真感光体に関し、詳しくは。
光導電層と支持体との間に特定の酸化アルミニウム層を
設けるようにしたアモルファスシリコン系電子写真感光
体に関する。
災来挟生 電子写真感光体における光導電材料としては従来Ss、
 ZnOなどの無機材料やポリ−N−ビニルカルバゾー
ル、トリニトロフルオレノンなどの有機材料が用いられ
てきたが、最近になって、アモルファスシリコン(以降
r a−siJと称することがある)が注目されはじめ
ている。これは、a−3iを光導電層とした電子写真感
光体が従来の電子写真感光体と比較して同様もしくはそ
れ以上の特性を有する他、人及び環境に対しても無害で
あり、耐久性が著しく大きい等の長所を有しているから
である。
しかしながら、これまでのa −3i系電子写真感光体
においては、支持体とa−Si層との密着性が不十分な
ため、支持体表面からのa −3i層の浮きや剥離、亀
裂等が生じるといった大きな問題が残されている。もっ
とも、こうした問題を解決するものとして (1)支持体表面を化学構造的に水を含む酸化アルミニ
ウム層ムI、0.・nH,O; n=1.3)として、
支持体とa −5i層との密着性を向上させる(特開昭
57−104938号公報) (2)支持体上に結晶性シリコン層及びa −5i層か
らなる複層の光導電層を設けて、支持体とa−5i層と
の密着性を結晶性シリコン層により向上させる(特開昭
57−44154号公報)(3)支持体とa −5i層
との間に窒素原子を構成原子として含有するa −8i
層の補助層を設け、この補助層により支持体とa −S
i層との密着性を向上させる(特開昭58−14905
6号公報)などの手段が提案されている。これらに共通
していることは、支持体とa−8i層との間に密着性向
上のための緩衝層(バッファ一層)を設けていることで
ある。しかしながら、このような手段によっても、バッ
ファ一層の含有分子あるいは原子がa−3i層中へ拡散
し電子写真感光体としての特性を劣化させる、また、バ
ッファ一層の作製方法が複雑である、等のいまだ改良さ
れるべき点が残されている。
例えば、上記(1)の手段によった場合には、酸化アル
ミニウム層に化学構造的に含まれる多量の水(以下rH
,0」と称する)からOH基、酸素原子がa−Si層中
に拡散し、長時間にいたっては電子写真感光体としての
特性を劣化させてしまう。また、電子写真感光体が比較
的高温の雰囲気におかれた際には、酸化アルミニウム層
からH,Oが離脱して層全体に歪が生じ、剥離、亀裂等
が発生する。更に、ここでは酸化アルミニウム層をオー
トクレーブなどによる加圧水蒸気あるいは沸騰水中で封
孔処理しているので、後述のように、ボアのもつアンカ
ー効果をまったく利用していないことになり密着性向上
のためのバッファ一層としての機能も十分といえない。
そして、大量生産が要求される電子写真感光体材料にお
いて、オートクレーブ等の設備はその要求に反しコスト
、作製時間等の増加につながり、結局、安価な電子写真
感光体の供給が難しくなる。
また、上記(2)(3)の手段によった場合には、層構
成が複雑で作製手法上装置が複雑であり、設備などのコ
スト増加につながり安価な電子写真感光体の供給がむづ
かしくなる。
亘−一旗 本発明の第1の目的は、a −3i層と支持体とノ密着
性を向上させたことにより高品質、高耐久性を有する電
子写真感光体を提供するものである。本発明の第2の目
的は、比較的容易な手段で製造しうる高品質、高耐久性
を有する電子写真感光体を提供するものである。
青−一衷 本発明は導電性支持体上に水素原子を含むa−5i層か
らなる光導電層を形成した電子写真感光体において、そ
れら支持体と光導電層との間に、多孔質でかつ封孔処理
されていない酸化アルミニウム層を設けたことを特徴と
している。
ちなみに、本発明者らはa −5i系電子写真感光体に
ついての研究を行なってきたが、支持体と水素原子を含
むa −3i層からなる光導電層との間に多孔質酸化ア
ルミニウム層を設けるようにすれば、長時間にわたって
望ましい特性が維持されることを確めた1本発明はかか
る知見に基づいて完成されたものである。
以下に本発明を添付の図面に従がいながら更に詳細に説
明する。第1図は本発明に係る電子写真感光体の基本的
な層構成を示す断面図であり、1は導電性支持体、2は
多孔質酸化アルミニウム層、3はa−5i層である。
ここで、本発明における酸化アルミニウム層2−多孔質
でかつ封孔処理されていない酸化アルミニウム層−の生
成とその構造について簡単に触れることとする。
アルミニウムを陽極にしである種の電解浴中で電気分解
すると、アルミニウム上に酸化皮膜が形成されるが、電
解浴の種類のちがいにより、バリヤー型皮膜と多孔質型
皮膜(アルマイト)とが形成される。前者は酸化アルミ
ニウムを化学的に溶解する力が小さい酸性の電解浴例え
ば硼酸/硼酸ナトリウム水溶液中で形成し、後者は酸化
アルミニウムを化学的に溶解する力が大きい酸性の電解
浴例えば硫酸水溶液中で形成する。多孔質型皮膜(アル
マイト)の酸化皮膜構造としてはr6角柱モデル」が提
案されており、これのポアサイズ(pare 5ize
)は表−1のとおりであるC F 、keller、M
、 S 、Hunter and D 、 L 。
Robinson ;J 、 Electrochem
 、 Soc 、 、里、411(1953))。
なお、多孔質型皮膜(アルマイト皮膜)を水蒸気又は沸
騰水により封孔処理すれば、皮膜表面及びボア壁面に水
和物が生成し、ボアの外側の1口が塞がれる。この水和
物はベーマイトと称せられ80℃以上で生成する。次に
反応式を示す。
Al、03+)1,0→A1□03・H2O(ベーマイ
ト)本発明においては、このような多孔質の酸化アルミ
ニウム層を未封孔の状態で支持体1とa−3i層3との
間にバッファ一層として用いるものである*a−5i層
3が水素原子を含むa −Siからなっていることは容
易に推察されるところである。
本発明のバッファ一層として未封孔の状態の多孔質酸化
アルミニウム層2を用いた電子写真感光体は従来の封孔
処理した酸化アルミニウム層を用いた電子写真感光体に
比較して次のごとき有利さが認められる。
イ)酸化アルミニウム層2中に化学構造的に含まれてい
るH、Oはボア壁内だけに存在するので、その含有量は
極めて微量である。このため、H,OがOH基、酸素原
子となってa −3i層3へと拡散する量はほとんど無
視しうるので。
電子写真感光体としての特性は長期間にわたって安定で
ある。また、酸化アルミニウム層2からのH,Oの離脱
は高温においても非常に少ない(600℃以下なら安定
)ので、歪によるピンホール、クラック等の発生がない
口)未封孔なのでボアの中にもa −5iが入り込み、
アンカー効果により支持体1とa −5i層3との間の
密着性は著しく向上したものとなる。単位面積当りのボ
アの数は、表−1から推察できるように、非常に多いの
でアンカー効果は顕著である。
本発明電子写真感光体での導電性支持体1とシテハアル
ミニウム、アルミニウム合金の使用が望ましい。a−S
i層3(水素原子を含む)は1〜100μ腸好ましくは
2〜50μm程度であり、これはグロー放電法、スパッ
タリング法、イオンブレーティング法など公知の手段に
よって形成される。
次に実施例を示す。
実施例1 下記(i)から(Xiu)の工程を経て電子写真感光体
を作成した。
(i ) A 3003アルミニウム(以下AIと称す
る)を材料とする円筒形導電性支持体(以下rAlドラ
ム」と称する)の表面を研摩後、十分に洗浄し、室温の
もと10%NaOH水溶液に浸漬し、続いて30%HN
O,水溶液に浸漬し、A1ドラムの表面を脱脂処理した
(ii )第2図に示す様に、溶槽4に入った電解液5
に上記脱脂処理したA1ドラム6を浸漬する。電解液と
しては15wt%H2SO4水溶液を用いた。
(iii)Alドラム6の外周側面と同等もしくはそれ
以上の面積をもった陰極板7を上記電解液5に、浸漬し
、A1ドラムと向かい合うようにする。陰極板7として
pt板を用いた。
(iv)上記A1ドラム6および陰極板7が各々陽極お
よび陰極になるように電源8を接続する。
電源8としては直流電源を用いた。
(v)室温のもとで、A1ドラム6を(数分間)陽極酸
化した。この時、電流密度が約10mA/aJで一定と
なるように電流計9の表示を見ながら電源8の電圧を調
節する。なお、アルミニウムの酸化反応によって発熱お
よび気体の発生を伴うので、電解液5の冷却および攪拌
を行なった。ここでの攪拌は均一な皮膜を形成するため
にも必要である6 (vi)陽極酸化終了後、電解液5からA1ドラムを引
き上げ、流純水で少なくとも10分間洗浄した。ボアの
中に電解液が残留すると、電子写真感光体の特性に悪影
響を与えるので、洗浄は十分に行なう必要がある。
(vfi)洗浄後、A1ドラム表面に生成した多孔質陽
極酸化アルミニウム層(アルマイト層)を乾燥した。ア
ルマイト厚の膜厚は約0.5μ腸であった。
(4)多孔質陽極酸化アルミニウム層(アルマイト層)
を形成したAlドラム10をチャンバー11内の支持治
具12に固定し、ドラム回転用モーター13により回転
させる。
(汰)ヒーター14および温度調節器15により、ドラ
ム表面温度を200℃で一定に加熱する。
(X)ガスボンベ元栓16.17及び18、メインバル
ブ19、バルブ20を閉じ、粗引きバルブ21を開き、
ロータリーポンプ22によりチャンバー11内の空気を
排気する。
(xi )チャンバー11内が所定の真空度に到達した
ことを確認したら、粗引きバルブ21を閉じ、バルブ2
0およびメインバルブ19を開き、油拡散ポンプ23に
よりさらに排気する。
(鋪)所定の真空度に到達したことを確認したら、各ガ
スボンベ27.28.29の元栓16.17,18を開
き、マスフローメーター24.25.26を見ながら各
ガス成分を所定の流量に調整しバルブ32を開けてチャ
ンバー内に導入する。ここで用いるガスの種類は、表−
2の通りである。
表−2 (xiu)真空度をI Torr、ドラム表面温度を2
00℃に保ちながら、高周波電源30により高周波電力
を電極31に印加し、 Alドラム10表面に下記表−
3の条件でa −3i層(水素原子を含む)をたい積し
た。
表−3 a−5i層(水素原子を含む)は約6時間にわたりたい
積させた。生成したa−Si層(水素原子を含む)の厚
さは約20μmであった・このようにしてつくった電子
写真感光体を実装試験によりその特性を評価した。即ち
、(a)暗中において電源電圧6KVで正コロナ放電を
施す、(b)95ルツクスの光量で画像露光を行ない静
電像を形成する、更に(c)負の電荷をもつトナーで現
像し、転写紙(普通紙)上に転写定着する、という画像
形成プロセスを繰り返し施して、1枚目の転写紙上の画
像と5万枚目の転写紙上の画像とを比較した。
その結果、両者の間に濃度差はほとんど認められず、ま
た白ヌケ、ゴーストなどの異常画像の発生もみられなか
った。実装試験終了後の電子写真感光体を観察したとこ
ろ、a −Si層(水素原子を含む)の剥離や亀裂など
の発生もまったく認められなかった。
なお、上記プロセスにおいてA1ドラム6の電解浴とし
ては上記硫酸浴以外に、燐酸浴、クロム酸浴等の無機酸
浴、あるいは蓚酸浴、マロン酸浴等の有機酸浴を用いる
ことができる。そして、陰極材料としては、カーボンや
ステンレス材をも用いることができる。また、陽極酸化
の電解波形としては、直流以外に、パルスやバイアスの
のった交流等も利用できる。
実施例2 実施例1のプロセス(i)〜(報)で多孔質陽極酸化ア
ルミニウム層(アルマイト層)を形成したAlドラム表
面の上に、反応性スパッタリング法によりa−5i層(
水素原子を含む、厚さ約20μ、)をたい積した。a 
−3i層(水素原子を含む)の生成条件は表−4のとお
りである。
こうして作製された電子写真感光体を実施例1と同じ実
装試験に供したところ、実施例1と同様良好な結果が得
られた。
効   果 本発明によって得られた電子写真感光体は、実施例の記
載から明らかなように、高品質、高耐久性を有する非常
に信頼性の高いものとなっている。また、本発明の電子
写真感光体はその作製過程で封孔処理をしていないので
製造が容易であり低コストで作製できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電子写真感光体の断面図、第1図
は本発明の電子写真感光体を製造する際のアルミニウム
ドラムのアルマイト処理を表わす図、第3図は本発明電
子写真感光体を製造するためのプラズマCVD装置を表
わす図である。 1・・・支持体 2・・・多孔質酸化アルミニウム層 3・・・a −3L層 4・・・浴槽          5・・・電解液6・
・・AIドラム         7・・・陰極板8・
・・電源          9・・・電流計10・・
・アルマイト処理     11−1.チャンバー後の
A1ドラム 12・・・支持治具 13・・・ドラム回転用モーター 14・・・ヒーター        15・・・温度調
節器16.17,18・・・ガスボンベ元栓19・・・
メインバルブ 20・・・バルブ         21・・・粗引バ
ルブ22・・・ロータリーポンプ    23・・・油
拡散ポンプ24.25.26・・・マスフロメーター2
7.28.29・・・ガスボンベ 30・・・高周波電源       31・・・電極3
2・・・バルブ 篤3図 手続補正書 (方式) %式% 事件の表示 昭和60年特許願第106346号 補正をする者 事件との関係  特許出願人 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 (674)株式会社リコー (外1名)代表者浜 1)
 広

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、導電性支持体上に水素原子を含むアモルファスシリ
    コンからなる光導電層を形成した電子写真感光体におい
    て、前記支持体と光導電層との間に、多孔質でかつ封孔
    処理されていない酸化アルミニウム層を設けたことを特
    徴とする電子写真感光体。
JP10634685A 1985-05-17 1985-05-17 電子写真感光体 Pending JPS61262744A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10634685A JPS61262744A (ja) 1985-05-17 1985-05-17 電子写真感光体
DE19863616607 DE3616607A1 (de) 1985-05-17 1986-05-16 Lichtempfindliches material fuer die elektrophotographie
US07/142,286 US4792510A (en) 1985-05-17 1987-12-30 Electrophotographic element with silicide treated porous Al2 O3 sublayer

Applications Claiming Priority (1)

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