JPS62144176A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JPS62144176A
JPS62144176A JP28599485A JP28599485A JPS62144176A JP S62144176 A JPS62144176 A JP S62144176A JP 28599485 A JP28599485 A JP 28599485A JP 28599485 A JP28599485 A JP 28599485A JP S62144176 A JPS62144176 A JP S62144176A
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amorphous silicon
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photoreceptor
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photoconductive layer
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Yuzuru Fukuda
譲 福田
Shigeru Yagi
茂 八木
Kenichi Karakida
唐木田 健一
Yasunari Okugawa
奥川 康令
Yasuo Ro
盧 泰男
Noriyoshi Takahashi
高橋 徳好
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    • 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
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    • G03G5/043Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure
    • G03G5/0436Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure combining organic and inorganic 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 本発明は、電子写真用感光体に関し、特に、感光層に非
晶質ケイ素を用いた電子写真用感光体に関する。
従来の技術 電子写真法は、感光体に帯電、像露光により静電潜像を
形成し、この潜像をトナーと弥される現像剤で現像後、
転写紙にトナー像を転写し定着して複写物を得る方法で
ある。この電子写真法に用いられる感光体は、基本構成
として導電性基板上に感光層を積層して成る。しかして
、従来より、感光層を構成する材料としてはセレンある
51はセレン合金、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機
盛光材料、あるいは、ポリビニルカルバゾール、トリニ
トロフルオレノン、ビスアソ顔料、フタロンアニン、ピ
ラゾリン、ヒドラゾン等の有tl F%光財科が知られ
ており、感光層をtH3あるいは積層にして用いられて
いる。しかしながら、従来より用いられているこれらの
感光層は、耐久性、耐熱件、光感度などにおいて未だ解
決すべき問題点を有している。
近年、この感光層として非晶質ケイ素(アモルファスシ
リコン)を用いた感光体が知られ種々その改簿が試みら
れている。この非晶質ケイ素を用いた感光体は、ンラン
(SiH4)ガスをグロー放電分解法等によりケイ素の
非晶質膜を導電性基板上に形成したものであって、非晶
質ケイ素膜中に水素原子が組み込まれて光導電性を呈す
るものである。この非晶質ケイ素感光体は、感光層の表
面硬度が高く傷つきに<<、摩耗にも強く、耐熱性も高
く、機械的強度においてもすぐれている。更に、非晶質
ケイ素は、分光感度域が広く、高い光感度を有する如く
感光特性もすぐれている。しかし反面、非晶質ケイ素を
用いた感光体は、暗減衰が大きく、帯電しても十分な帯
電電位が得られないという欠点を有する。即ち、非晶質
ケイ素感光体を帯電し、像露光して静電潜像を形成し、
次いで現像する際、感光体上の表面電荷が像露光工程ま
で、あるいは現像工程までの間に光照射を受けなかった
部分の電荷までも減衰してしまい、現像に必要な帯電電
位が得られない。この帯電電位の減衰は、環境条件の影
りによっても変化しやすく、特に高温高湿環境では帯電
電位が大巾に低下する。
更に、非晶質ケイ素の感光体は、繰返し使用すると徐々
に帯電電位が低下してしまう。この様な帯電電位の暗減
衰の大きな感光体を用いて複写物を作成すると、画像濃
度が低くまた、中間調の再現性に乏しい複写物となる。
発明の目的 本発明の目的は、非晶質ケイ素を用いる感光体の上述の
欠点を解消した電子写真用感光体を提供することにある
更に、本発明の目的は、非晶質ケイ素を用い、しかも、
帯電電位の暗減衰が極めて小さい電子写真用感光体を提
供することにある。
本発明の他の目的は、帯電特性が外部環境の雰囲気の変
化によって影響を受けない電子写真用感光体を提供する
ことにある。
また、本発明の他の目的は、繰返し使用されても画像品
質の(憂れた電子写真用感光体を提供することにある。
更に、本発明の他の目的は、機械的強度、耐久性、耐熱
性、光感度などの電子写真特性に優れた電子写真用感光
体を提供することにある。
発明の構成 本発明者は、鋭意研究を行なった結果、導電性基板と、
非晶質ケイ素から成る光導電層との間に中間層を設ける
とともに、該中間層として、有機スズ化合物を少なくと
も1種類含有する溶液の乾燥硬化物を用いることによっ
て上記目的が達成されることを見出した。光導電層とし
ては、非晶質ケイ素を主体とし不純物としてホウ累原子
を含有するP型半導体であって、更に、炭素原子、窒素
原子または酸素原子のうちの少なくとも1種類を含有し
たものを用いる。
かくして、本発明に従えば、導電性基板上に中間層及び
光導電層を順次積層して成る電子写真用感光体において
、前記光導電層が、水素原子を含有する非晶質ケイ素を
主体とし不純物としてホウ累原・子を含有するP型半導
体から成り、さらに炭素原子、窒素原子または酸素原子
のうちの少なくとも1種類を含有しており、前記中間層
が、有機スズ化合物を少なくとも1種類含む溶液の乾燥
硬化物から成ることを特徴とする電子写真用感光体が提
供される。
本発明の電子写真用感光体の中間層を形成するのに用い
られる有機スズ化合物としては、スズビスアセチルアセ
トネート、スズテトラメトキサイド、スズテトラエトキ
サイド、スズテトライソプロポキサイド、スズテトラブ
トキサイド、スズテトラ−3ec−ブトキサイド等が挙
げられる。
本発明の電子写真用感光体を得るに当っては、上記のご
とき有機スズ化合物の1種または2種以上を適当な溶媒
に溶解した溶液を塗布する。また、この際、これらの有
機スズ化合物に有機ケイ素化合物を混合した溶液を用い
てもよい。この有機ケイ素化合物としては一船にシラン
カップリング剤と呼ばれている化合物が好適であり、例
えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリス(β−メトキンエトキン)シラン、
T−グリシドキンプロビルトリメトキンンラン、T−メ
タアクリロキシプロピルトリメトキシンラン、N−β(
アミノエチル)T−アミノプロピルトリメトキン/ラン
、N−β(アミノエチル)T−アミノプロピルメチルジ
メトキシンラン、T−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、T−メルカプトプロピルトリメトキンシラン、T−
アミノプロピルトリエトキシシラン、メチルトリメトキ
ンシラン、ンメチルジメトキンラン、トリメチルモノメ
トキシンラン、ジフェニルジメトキンシラン、ジフェニ
ルシェドキンシラン、モノフェニルトリメトキシレラン
等が挙げられる。このようなシランカップリング剤を混
合して用いる場合には、該シランカップリング剤が全固
形物重令に対して5〜50%となるようにするのがよい
かくして、有機スズ化合物、場合によっては更に有機ケ
イ素化合物を含有する溶液を、光導主局上に、スプレー
塗布、浸/L¥塗布、ナイフ塗布またはロール塗布など
の方法で塗布した後、乾煙硬化させることによって本発
明の電子写真用感光(本が得られる。乾夫桑硬化温度は
100〜400 ℃の間の([意の温度に設定すること
ができる。最終的に1″′Pられる表面層の膜厚も任意
に設定され得るが、0.1〜10μm、特に1μm以下
が好適である。
非晶質ケイ素を主体とする光導電層は、S i II 
、、5i2H,、S l 3 He、 S l 481
0%等の水素ケイ素ガスの1種またはそれらの混合物を
原料として、グロー放電法、スパッタリンク法、イオン
ブレーティング法、真空蒸着法などの方法によって)!
 ’Jffl上に形成する。中でも、プラズマCVD(
Chemical Vapor Deposition
  )法によってプラン(Sin、)ガス等をグロー放
電分解する方法(グロー放電法)が、膜中への水素の含
有量の制御の点から好ましい。また、この場合水素の含
有を一層効率良く行なうために、プラズマCVD装置内
にシランガス等と同時に、別途に水素(H2)ガスを導
入してもよい。
本発明の電子写真用感光体の光導電層として用いるのは
、水素原子を含有する非晶ケイ素を主体とし不純物とし
てホウ累原子を含有するP型半導体である。こめホウ累
原子の添加には、通常、ジボラン(82H,)ガスが原
料として用いられる。
この場合、ホウ秦原子の添加量は、0.01〜1原子%
程度である。
また、本発明に従う電子写真用感光体においては、光導
電層が、水素原子を含有する非晶質ケイ素を主体とし不
純物としてホウ累原子を含有するP型半導体から成り、
更に、炭素原子、窒米原子または酸素原子のうち少なく
とも1種類を含有している。このような原子の含有は、
特に感光層膜の暗抵抗の増加、光感度の増加、更には、
帯電能(電位1j急厚あたりの帯電電位)の増加の点か
ら好ましい。
更に、感光体の長波長域の感度を増加させることを目的
として、光導電層膜にゲルマニウム(6e)などの元素
を添加することも可能である。またハロゲン原子を添加
することによって、暗抵抗の増加等を図ることもできる
かくして、本発明の電子写真用5歳光体の光導電層を調
製するには、プラズマCVD装置内に、上原料である水
素化ケイ素ガス、更に所望に応じて水素ガスを用い、そ
れらのガスと共に、必要な元素を含むガス状化合物を導
入してグロー放電分解を行なえばよい。以上のようにプ
ラズマC’V D法による非晶質ケイ素から成る光導電
層を形成するのに有効な放電条件は、例えば、交流放電
の場合、周波数は通常0.1〜30 M Hz 、放電
時の真空開は0.1〜5 Torr、基板加熱温度は1
00〜400℃である。しかして、非晶質ケイ素を主体
とする光導電層の膜厚は、1〜100μm、時に10〜
50μmとするのが好適である。
導電性基板としては、アルミニウム、二/ケル、クロム
、ステンレス鋼、もしくは黄銅などの金1.4、導電膜
を有するプラスチゾクンートもしくはガラス、または、
導電化処理をした紙などを用いることができる。また、
導電性基板の形状は、円筒・1犬、平板状、エンドレス
ベルト状等の任意の形状を採ることができる。
実施例 次に、比較例と本発明の実施例とを挙げて、本発明の電
子写真用感光体を更に説明する。
比較例1: 容量結合型プラズマCVD装置の反応室内の所定の位置
に円筒状Δl基板を設置し、基板温度を所定の温度であ
る250℃に維持し、反応室内に100%シラン(c−
1H4)カスを毎分120c5水素希釈の1000pp
m ジボラン(B2 H6)ガスを毎分33cc、10
0%エチレン(C2H,)ガスを毎分15cc、さらに
100%水素(H2)ガスを毎分75ccの範囲で流入
させ、反応槽内を0.51O「「の内圧に維持した後、
13.56MHzの高周波電力を投入して、グロー放電
を生じせしめ、高周波電源の出力を85Wに維持した。
このようにして、円筒状のAI&基板上に厚さ25μm
で非晶質ケイ素を主体とし不純物としてホウ素原子及び
炭素原子を含有するP型半導体から成る光導電層を有す
る感光体を得た。このようにして得られた感光体を複写
機に入れ、正のコロナ帯電方式で画質を評価したところ
、実用に耐え得る画像濃度は(辱られなかった。
実施例1: 比較例1と同一の円筒状A1基板に、スズビスアセチル
アセトネート1重量部、メチルトリメトキシンラン1重
里部、メチルアルコール20Iffi部、イソプロピル
アルコール30重量部から成る溶液を浸漬塗布し、25
0℃の炉中で2時間乾燥硬化し、0.2μm厚の中間層
を設けた。次に、この中間層上に、比較例1と同じ方法
により、比較例1と同じ内容の非晶質ケイ素を主体とす
る光導電層を比較例1とほぼ同じ膜厚で設けた。このよ
うにして得られた感光体を複写機に入れ、正のコロナ帯
電方式で画質評価したところ、初期時では実用上問題の
ない画像濃度が得られた。また、複写操作を5万回繰り
返したが画像濃度の低下はみられなかった。
比較例2: 容量結合型プラズマCVD装置の反応室内の所定の位置
に円筒状Δl基板を設置し、基板温度を所定の温度であ
る250℃に維持し、反応室内に100%シラン(Si
H=)ガスを毎分12 Qcc。
水累希釈の1000111111m シボラフ(B2H
6)ガスを毎分30cc、100%窒累(N2)ガスを
毎分90cc、さらに100%水素(H2)ガスを毎分
10ccの範囲で流入させ、反応槽内を0.5Torr
の内圧に維持した後、13.56MHzの高周波電力を
投入して、グロー放電を生じせしめ、高周波電源の出力
を851Vに維持した。このようにして、円筒状のAf
l基板上に厚さ25μmで非晶質ケイ素を主体とし不純
物としてホウ素原子及び窒素原子を含有するP型半導体
から成る光導電層を有する感光体を1)だ。このように
して得られた感光体を複写機に入れ、正のコロナ帯電方
式で画質を評価したところ、実用に耐え得る画像濃度は
得られなかっ実施例2: 比較例2と同一の円筒状Δl基板に、スズナトライソプ
ロポキン2重噴部、ジメチルジメトキシンラン1重蛍部
、エチルアルコール40重量部から成る溶液を浸漬塗布
し、250℃の炉中で2時間乾燥硬化し、0.3μm厚
の中間層を設けた。次に、この中間層上に、比較例2と
同じ方法により、比較例2と同じ内容の非晶質ケイ素を
主体とする光導電層を比較例2とほぼ同じ膜厚で設けた
。このようにして1尋られた感光体を複写機に入れ、正
のコロナ帯電方式で画質評価したところ、初期時では実
用上問題のない画像濃度が得られた。また、複写操作を
5万回繰り返したが画像濃度の低下はみられなかった。
比較例3: 容量結合型プラズマCVD装置Nの反応室内の所定の位
置に円筒状Aj2基板を設置し、基1反温度を所定の温
度である250℃に維持し、反応室内に100%シラン
(SiH,)ガスを毎分120cc、水累希釈の100
0ppm ジボラン(B2H6)ガスを毎分30cc、
100%酸素(02)ガスを毎分1.0cc、さらに1
00%水素(H2)ガスを毎分89ccの範囲で流入さ
せ、反応槽内をQ、5Torrの内圧に維持した後、1
3.56 M Hzの高周波電力を投2\して、グロー
放電を生じせしめ、高周波電源の出力を85Wに維持し
た。このようにして、円筒状の△!基板上に厚さ25μ
mで非晶質ケイ素を主体とし不純物としてホウ素原子及
び炭素原子を含有するP型半導体から成る光導電層を有
する感光体を11)だ。このようにして得られた感光体
を複写膜に入れ、正のコロナ帯電方式で画質を評価した
ところ、実用に耐え(坪る画像濃度は辱られなかった。
実施例3: 比較例3と同一の円筒状Aβ基板に、スズテトラブトキ
サイド2重量部、T−アクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン1重1Lメチルアルコール20重量部、エチル
アルコール30重量部から成る溶液を浸漬塗布し、25
0℃の炉中で2時間乾煙硬化し、0.2μm厚の中間層
を設けた。次に、この中間層上に、比1狡例3と同じ方
法により、比較例3と同じ内容の非晶質ケイ素を主体と
する光導電層を比較例3とほぼ同じ膜厚で設けた。この
ようにして得られた感光体を複写機に入れ、正のコロナ
帯電方式で画質評価したところ、初期時では実用上問題
のない画像濃度が得られた。また、複写操作を5万回繰
り返したが画像濃度の低下はみられなかった。
発明の効果 本発明の電子写真用感光体は、非晶質ケイ素からの成る
感光体の優れた特性である高機械的強度、高耐久性、高
耐熱、高光感度を保持し、しかも、外部環境や使用回数
の影響を受けずに高い電荷保持力を有して、浸れた品質
の画像を供することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 導電性基板上に中間層及び光導電層を順次積層して成る
    電子写真用感光体において、 前記光導電層が、水素原子を含有する非晶質ケイ素を主
    体とし不純物としてホウ素原子を含有するP型半導体か
    ら成り、更に、炭素原子、窒素原子または酸素原子のう
    ち少なくとも1種類を含有しており、 前記中間層が、有機スズ化合物を少なくとも1種類含む
    溶液の乾燥硬化物から成ることを特徴とする電子写真用
    感光体。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5860748A (ja) * 1981-10-08 1983-04-11 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用感光体
JPS59223441A (ja) * 1983-06-03 1984-12-15 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用感光体
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