JPS6129847A - 電子写真感光体 - 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 本発明はグロー放電分解法により生成されるａ−８ｉ光
導電層を有する電子写真感光体に関するものである。

従来技術 ａ　　Ｓｉ及び／又はａＳｉ：Ｇｅは、従来の感光体に
比べ環境汚染性、耐熱性、表面硬度、摩耗性、光感度特
性に優れている。特に、　ａ　　Ｓｉ／ａ−８ｉ：Ｇｅ
積層型の場合、ａ−Ｓｉ１：Ｃｉｅ層のエネルギーギャ
ンプがａ　　Ｓｉに比べ小さいため、長波長光に対する
吸収係数が増大し、その結果、光導電特性を長波長側に
延ばすとい）効果が期待できる。

しかしながら、逆にエネルギーギャンプが小さいだけに
ａＳｉ：Ｇｅの暗抵抗率もａ　　Ｓｉに比べると低く、
従って、ａ−８ｉにａ−Ｓｉ１：Ｇｅを積層した場合、
感光体としての電荷保持力が低下するという問題が生じ
る。また一方、長波長増感を目的とし、ａ−Ｓｉ１にＧ
ｅを混入するに当り、まず、ａｓｉ：Ｇｅ層厚一定の場
合、Ｇｅ低濃度では長波長光の吸収が不充分であるため
、あまり増感が期待できず、またＧｅ高濃度では吸収が
充分ではあるものの、発生したキャリアのμτ積が減少
し、その結果、走行性の劣化を招く。逆に、Ｇｅ濃度一
定の場合も同様に、ａ−８ｉ：Ｇｅ層厚が薄いと長波長
光の吸収が不充分であるため、あまり増感が期待できな
い。また、厚すぎると、吸収が充分ではあるものの、キ
ャリアのμτＦがａ−Ｓｉ１：Ｃ：ｅ層厚よりも小さく
なり、その結果、残留電位が上昇する。従って、最も有
効に長波長増感を図るため、Ｇｅ濃度とａ−Ｓｉ１：Ｇ
ｅ層厚との間で最適設計を図る必要かある。

また、一方、　ａ−Ｓｉ１、　　ａ−Ｓｉ１　：　Ｇｅ
は暗抵抗率が低く、そのままでは電荷保持層を兼ねた光
導電層としては使用できないという欠点があるため、酸
素や炭素、窒素を含有させ、その暗抵抗率を向」−させ
ることが提案されているが（特開昭５４、−１４．５５
３９号公報、特開昭５４．−１４５５４０号公報）、逆
に含有量の増加と共に光感度特性が劣化するという欠点
が生じ、その含有量にもかなりの制限を要する。このこ
とから、導電性基板」二に多量の酸素や窒素、炭素を含
む高抵抗のａ−Ｓｉ１層を形成し、導電性基板からの電
荷注入を阻止することにより、電荷保持力の向」二を図
る方法が提案されている（特開昭５７−５２１８（１号
公報、特開昭５７−５８１６０号公報、特開昭５７−６
３５４６号公報）。しかし、このような感光体の場合、
電荷保持力は向上するものの、導電性基板にに酸素や窒
素、炭素含有惜の多いａ　−Ｓｉ１層が設けであるため
、光導電層において発生したキャリアか導電性基板側へ
抜は外れず、その結果、残留電位が」二昇し、画像上、
所謂′°カブリ゛が発生する。

発−明−の」げ剣 本発明は以」二の事実に鑑みて成されたもので、その目
的とするところは、光導電性、電荷保持性、表面硬度を
含む電子写真特性全般に優れ、特に光導電特性において
は、可視光領域はもとより、近赤外領域でも高感度の電
子写真感光体を提供することにある。

４町徊皓 本発明は、光導電層中に少なくともａ−８ｉ−：Ｇｅ　
（０，０７≦ｄｘ２≦０．９０、ｄはａ−８ｉ：Ｇｅ層
厚を示す）を含むａ−Ｓｉ１感光体において、該光導電
層と導電性基板との間に少なくとも酸素又は酸素と炭素
を含有し、更に帯電により導電性基板側に誘導される電
荷とは、逆極性の電荷が多数キャリアとなるよう極性調
整したａ−８ｉ中間層を設けたことを特徴とする感光体
である。

本発明を第１図にもとづき詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る感光体の構成を示し、少なくと
もａ−８ｉ　を含む光導電層（４）中に、少なくともａ
−Ｓｉ１−：Ｇｅ　　層（５）を含み、導電性基板（１
）との間に、少なくとも酸素を含有してなるａ−８ｉ　
中間層（２）、または少なくとも酸素と炭素を含有して
なるａ−８ｉ中間層（２）から成るものである。ａ−Ｓ
ｉ１層中のａ−８ｉ：Ｃｒｅ層（５）の位置は任意であ
り、その両側または片側にａ−８ｉ層（３）および／ま
たは（６）を有していてもよい。

該中間層（２）は、例えばグロー放電分解法により、約
３０人〜２μｍ、好適には５　（ｌ　−５ｒｌ　００人
、最適には１００〜２　＋１００人の厚さに生成される
。中間層（２）は少なくとも酸素を含有し、更に帯電に
より導電性基板（１）側に誘導される電荷と逆極性の電
荷が多数キャリアとなるように極性調整されたもので、
ａ−（Ｓｉ　　Ｏ−）　　Ｉ（Ｘ　ＩＸ　ｙ　ビｙ に極性調整の物質（好ましくは、正帯電の場合、硼素、
負帯電の場合、硼素あるいは燐）を添加してなるもので
ある。酸素の含有量は、約Ｏ０（’１１〜４．Ｏａｔ％
が好ましく、含有により中間層（２）の暗抵抗率が著し
く」−列し、導電性基板（１）からの電荷注入が有効に
防止される。また、導電性基板（１）との被覆性ならび
にレベリング化にも有効である。更に、導電性基板（１
）との接着性を向上させる一Ｌでも有効である。但し、
酸素のみの含有では残留電位が」−昇するため、本発明
では酸素に加えて極性調整物質、好ましくは正帯電の場
合、硼素を１０〜２００００ｐｐｍ、負帯電の場合、硼
素を２１１ｐｐｍまで、又は燐を５０ｐｐｍまで含有し
ている。極性調整物質の含有は、光導電層（４）で発生
するキャリアの導電性基板側への移動を許容し、残留電
位の」二昇を防止する。酸素含有量を約０゜０１〜４０
ａｔ％とするのは、＋１．０１ａｔ％以下では中間層の
高抵抗化が図れず、また４０ａｔ％以」二では硼素含有
にもかかわらず、残留電位が−Ｌ昇し、画像カブリが発
生するためである。硼素又は燐の含有量は、帯電により
導電性基板側に誘導される電荷とは、逆極性の電荷を多
数キャリアとするための含有量であり、また、硼素２０
　（１０（１ｐｐｍ以」二、燐５０ρｐｌｆ１以上では
、感光体の電荷保持力が急激に低下する。

中間層（２）は酸素に加え少なくとも炭素を含有しても
よい。更に、帯電により導電性基板側（１）に誘導され
る電荷と逆極性の電荷が多数キャリアとなるよう極性調
整したもので、ａ−（Ｓｉ−１×−ｙ ＣＯ）　　　Ｈに極性調整の物質（好ましく×　ｙ　ビ
Ｚ　　ｚ は、正帯電の場合硼素、負帯電の場合硼素あるいは燐）
を添加してなり、やはり同様の効果が得られる。炭素の
含有量は５〜６０ａｔ％、酸素は４０ａｔ％までで、こ
れらの含有により中間層の暗抵抗率が着しく上昇し、導
電性基板からの電荷注入を有効に防止する。また、導電
性基板（１）との被覆性とレベリング性が向」ニし、更
には接着性の向」二にも有効である。更に、極性調整物
質、好ましくは正帯電の場合、硼素を１０〜２００００
　ｐｐｍ、負帯電の場合硼素を２（ｌｐｐｍまで、又は
燐を５０ｐｐｍまで含有することにより、中間層におけ
るキャリアの移動をより容易とし、残留電位の−に昇を
防止する。炭素含有量を５〜６０ａｔ％とする理由は、
５ｉ１％以下では中間層の高抵抗化が図れず、主た６０
ａ１％以」−では画像カブリが発生するためである。更
に酸素の含有量は４．Ｏａｔ％以」二で、残留電位が」
二列し、画像カブリが発生する。硼素又は燐の含有量は
、帯電により導電性基板側に誘導される電荷とは、逆極
性の電荷を多数キャリアとするための含有量であり、ま
た、硼素２００００．ρｌ１１１１−に、燐５０　ｐｐ
Ｉ＋＋以−１−では、感光体の電荷保持力が急激に低下
するためである。

中間層（２）の上に形成される、少なくともａ　−Ｓｉ
１　を含む光導電層（４）は、やはり同様に例えばグロ
ー放電分解法により、５〜１００μ１１１、好ましくは
１０〜６０μｍｌこ生Ｔ＆される。更に光導電層（４）
中にはａ　　（Ｓｉ　−Ｇｅ　　）　　Ｈ層（５）が１
　×　　　×　　１−ｙ　　 ｙ少な（とも一層形成されている。層（５）は、その主
たる目的が長波長光に対するキャリアの発生であり、従
って、充分な吸収量を得るために１００六〜２０μｍ、
好ましくは０．５〜１０μｉｎに形成され、且つ、Ｇｅ
組成比にとの開には、０．０７　≦ｄ×２　≦　０．９
０　　　・・・・・・（１）（ｄは　ａ　　Ｓｊ　　：
　Ｇｅ　　層の厚さを示す）の関係が成り立つように設
定されている。これは長波長増感を目的としてａ−Ｓｉ
１　　：Ｇｅ　　層を１−ｘ　　　ｘ 積層する際の最も有効な設定条件を表わすものである。

即ちａ−８ｉ：Ｇｅ　　層厚ｄが一定の場ビ×　　× 合、Ｇｅ組成比Ｘが小さすぎる（ｄｘ２＜０．０７）と
長波長光の吸収が不充分であるため、あまり増感は期待
で外ず、逆にＸが太きすぎる（ｄｘ２＞０．９０）と吸
収が充分ではあるものの、発生したキャリアのａ−８ｉ
　　：Ｇｅ　　層でのμτ積が減少し、１−Ｘ　　　Ｘ その結果、走行性が劣化する。又、Ｇｅ組成比×が一定
の場合も同様に、ａ−８ｉ−：Ｇｅ　　層厚ｄが薄すぎ
る（ｄｘ２＜０．０７）と、長波長光の吸収が不充分で
あるため、あまり増感は期待できず、逆にｄが厚すぎる
（ｄｘ２＞　（’）、　９　（１）とキャリアのμτＥ
がａ−８ｉ−：Ｇｅ　　層厚よりも小さく（μτＥ／Ｅ
／ｄ＜１　）なり、その結果、残留電位が一ヒ列する。

更にｄに２が０．０７より小さいと、長波長光が充分吸
収されず、その結果、光導電層内において干渉現象が発
生し、画像上不都合を生じる。

又、０．９０以上では、電荷保持力が急激に減少する。

即ち、以」二のことから、ａＳｉ：Ｇｅ１−× の層厚ｄと、Ｇｅ組成比×の２乗との積に、」二記に示
す上限（＝ｏ、９ｏ）及び下限（＝０．０７）を設けて
やることにより、ａ−８ｉ　　　：Ｇｅ　　層のビ×　
　　× 最適化設計を図ることがで鰺る。又、ａ−８ｉ：Ｇｅ層
全体が（１）式を満足すれば、光導電層（４）を多層に
設けてやってもよい。

以上の構成の感光体においては、必要に応じて、光導電
層（４）上に表面保護層として少なくとも炭素又は、炭
素及び酸素を含有してなるａ−Ｓｉ１　オーバー・コー
ト層を形成してもよい。

発を辺漿果 本発明によれば、光導電性、電荷保持性、表面硬度いず
れにおいても優れた電子写真感光体が得られる。特に可
視光領域および近赤外領域いずれにおいても高感度の電
子写真感光体を得ることができる。

発考事１１１〜３ 常法に従いグロー放電によりａ−Ｓｉ１／ａ−Ｓｉ１：
Ｇｅ型多層感光体を三種製造した。

各層の反応条件を表−１に示す。

表−１ 感光体Ａ、Ｂ、Ｃは各／／ａ−８ｉ：Ｇｅ層がｄｘ２＝
０．（１４５，（１，４５０，１，２５０となるように
、Ｇ　ｅ　Ｈ＝の仕込み量（Ｇ　ｅ　Ｈ＜　／　Ｓ　ｉ
　Ｈ４＋Ｇ　ｅ　Ｈ４）及びａ−Ｓｉ１：Ｇｅ層厚を設
定し作製したものである。各々の試料に対する静電特性
（Ｄ、Ｄ、Ｒｏ：暗滅貸率、Ｌ、Ｄ、Ｃ８：光減衰曲線
（７７７ｎｍ））を第２図に示す。

上記結果から明らかなごとく、ｄｘ２が大島＜（０，０
４５→０．４．５０→１．２５０）なると電荷保持力が
低下し、更にｒ）、Ｄ、Ｒ，も増大する。特にｄｘ２＝
１．２５０となるようａ−８ｉ：Ｇｅ層を設定した感光
体Ｃの場合、その傾向が顕著である。

さらに、ｄｘ２＝０　、０４５となるようａ−９ｉ：Ｇ
ｅ層を設定した感光体Ａの場合、電荷保持力、Ｄ、Ｄ、
Ｒ，共に実用上問題のないレベルにあるが、通常のｐ、
ｐ、ｃ、用ａ−８ｉ感光体に比べ、あまり長波長感度は
向上せず、更に干渉現象による画像上の不都合が生じる
。一方、０．０７≦ｄｘ２≦０．９０内にａ−８ｉ：Ｇ
ｅ層を設定した感光体Ｂ（ｄｘ２＝０．４５０）の場合
、感光体Ａに比べ電荷保持力、Ｄ、Ｄ、Ｒ，共にやや劣
化の傾向を示すが、長波長感度が向上し、更に干渉現象
による画像上の不都合も生じない。

火施Ｌ１および２ 常法に従い表−２に示す条件で、二種の感光体りおよび
Ｅを製造した。感光体りは第１図に示すごとき構成であ
り、感光体Ｅは第１図のａ−８ｉ層（３）を有さず、ａ
−８ｉ層（６）を厚くした態様である。

感光体Ｄ：　　ａ−Ｓｉ１／ａ−Ｓｉ１　：　Ｇｅ／ａ
−８ｉ／ａ　　Ｓ　ｉ（０２＞／　ＡＩ 感光体Ｅ：　　ａ−８ｉ／ａ−Ｓｉ１　：　Ｇｅ／ａ−
８ｉ（０゜）／Ａρ 表−２ 感光体り、Ｅに対する静電特性（Ｄ、Ｄ、Ｒ，とり。

ｒ）、Ｃ，）を第３図に示す。

第３図から明らかなごとく、感光体りおよびＥは感光体
Ｂに比べ、導電性基板からの電荷の注入が有効に阻止で
きるため、電荷保持力が向上し、更にり、Ｄ、Ｒ，も回
復（小さくなる）する。長波長感度においても、感光体
Ｂ　と略同程度と優れ、干渉現象に基づく画像」二の不
都合も全く生じない。

ス施ｔｇ都よび４ 実施例１における感光体りの構成（第１図に示す構造）
において、ａ　　５ｉ（０２）中間層（２）の０２含有
量を増大したもの（感光体Ｆ）と、その感光体Ｆのａ−
８ｉ（０２）中間層（２）Ｉこおける８　２Ｈ６量を増
大したもの（感光体Ｇ）を表−３に示す条件下に作製し
た。

感光体ＦおよびＧに対する静電特性（Ｄ、Ｄ。

ＲｏとＬ　、　Ｄ　、　Ｃ、）を第４図に示す。

＝１５− 表−３ 第４図から明らかなごとく、電荷保持力及びり。

Ｄ、Ｒｏは、感光体ＦおよびＧ共に感光体りと略同程度
に優れているが、感光体Ｆの場合、残留電位が上昇し、
画像上刃ブリを生ずる。一方、感光体Ｆの中間層のＢ２
Ｈ６量を１１０００ｐｐに増大した感光体Ｇの場合、残
留電位も実用上問題のないレベルにまで減少し、更に感
光体りと略同程度に長波長感度に優れ、干渉現象にもと
づく画像上の不都合も全く発生しない。

実施例５ 実施例１における感光体りのａ　　５ｌ（０２１層（第
１図（２））に代えて、表−４に示す条件でＣ＋０２系
ａ−８ｉ中開層を設けたもの（感光体Ｈ）を作製した。

表−４ 感光体Ｉ］に対する静電特性（Ｄ、ｌ）、Ｒｏとり、Ｄ
。

Ｃ１）を第５図に示す。

第５図の結果から明らかなごとく、感光体Ｂに比べ、ａ
−Ｓｉ１中間層を設けた感光体Ｉ」は、導電性基板から
の電荷の注入が有効に阻１にできるため、電荷保持力が
向−にＬ、更にり、Ｄ、Ｒ１も回復（小さくなる）する
。長波長感度においても、感光体Ｂと略同程度と優れ、
干渉現象に基づく画像上の不都合も全く生じない。

寒施億ｔぢ主計 実施例５における感光体Ｉ」の構成において、Ｃ＋０２
系ａ−Ｓｉ１中開層の０２含有量を増大したもの（感光
体Ｉ　）と、その感光体■　の中間層におけるＢ　２１
−１６量を増大したもの（感光体、Ｊ　）を表−５に示
す条件で作製した。

感光体Ｔ、Ｊに対する静電特性（Ｄ、Ｄ、Ｒ，と１−。

Ｃ０Ｄ、）を第５図に示す。

表−５ 第５図から明らかなごとく、電荷保持力及びり。

Ｄ、Ｒｏは感光体■、Ｊ共に感光体Ｉ４と略同程度に優
れているが、感光体■の場合、残留電位が上昇し、画像
上刃ブリが生ずる。一方、感光体Ｉの中間層のＢ２Ｈ６
量を１５００ｐｐｍに増大した感光体Ｊの場合、残留電
位も実用上問題のないレベルにまで減少し、更に、感光
体Ｈと略同程度に長波長感度に優れ、干渉現象に基づく
画像上の不都合も全く発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明感光体の基本構成を示す図、第２図から
第５図は本発明感光体の静電特性を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光導電層中に少なくともａ−Ｓｉ＿１＿−＿ｘ：Ｇ
   ｅ＿ｘ（０．０７≦ｄｘ＾２≦０．９０、ｄはａ−Ｓｉ
   ：Ｇｅ層厚を示す）を含むａ−Ｓｉ感光体において、該
   光導電層と導電性基板との間に少なくとも酸素又は酸素
   と炭素を含有し、更に帯電により導電性基板側に誘導さ
   れる電荷とは逆極性の電荷が多数キャリアとなるよう極
   性調整したａ−Ｓｉ中間層を設けたことを特徴とする電
   子写真感光体。