JPS62145250A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JPS62145250A
JPS62145250A JP28599685A JP28599685A JPS62145250A JP S62145250 A JPS62145250 A JP S62145250A JP 28599685 A JP28599685 A JP 28599685A JP 28599685 A JP28599685 A JP 28599685A JP S62145250 A JPS62145250 A JP S62145250A
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JP
Japan
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aluminum
org
photoconductive layer
photoreceptor
intermediate layer
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JP28599685A
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JPH0711712B2 (ja
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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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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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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

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称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、感光体を構成する材料としてはセレンある
いはセレン合金、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機感
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、ビスアゾ顔料、フタロシアニン、ピラ
ゾリン、ヒドラゾン等の有機感光材料が知られており、
感光層を単層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、耐熱性、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善が試みら
れている。この非晶質ケイ素を用いた感光体は、シラン
(SiHl)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
響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。
m月1 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
質の優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、有機アルミニウム化合物を少
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する半導体を用いる
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
主体とする半導体から成り、前記中間層が、有機アルミ
ニウム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
られる有機アルミニウム化合物としては、アルミニウム
トリスアセチルアセトネート、アルミニウムメトキサイ
ド、アルミニウムエトキサイド、アルミニウムイソプロ
ポキサイド、アルミニウムーn−プロポキサイド、アル
ミニウムー5ec−ブトキサイド、アルミニウムーn−
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
とき有機アルミニウム化合物の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
れらの有機アルミニウム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
ては一般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−メトキシエ
トキシ)シラン、T−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、T−メタアクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、N−β(アミノエチル)T−アミノプロピルト
リメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノ
プロピルメチルジメトキシシラン、T〜クロロプロピル
トリメトキシシラン、r−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、T−アミノプロピルトリエトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシラン、
トリメチルモノメトキシシラン、ジフェニルジメトキシ
シラン、ジフェニルジェトキシシラン、モノフェニルト
リメトキシシ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量に対して5〜50%となるよ
うにするのがよい。
かくして、有機アルミニウム化合物、場合によっては更
に有機ケイ素化合物を含をする溶液を、光導電層上に、
スプレー塗布、浸漬塗布、ナイフ塗布またはロール塗布
などの方法で塗布した後、乾燥硬化させることによって
本発明の電子写真用感光体が1等られる。乾燥硬化温度
は100〜400 ℃の間の任意の温度に設定すること
ができる。最終的に得られる表面層の膜厚も任意に設定
され得るが、0.1〜lOμm1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、5it(い51
2H6、Si、H,、S i4H+os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、スパッタリング法、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基板上に形成する。中で
も、プラズマCVD(Chemical Vapor 
Deposition )法によってシラン(SiH=
)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。
また非晶質ケイ素感光層膜の暗抵抗の制御あるいは帯電
極性の制御を目的として上記ガス中にジボラン(B2 
H6)力スあるいはホスフィン(PH3)ガスを混入さ
せ光導電層中へホウ素(B)あるいはリン(P)などの
不純物元素の添加を行なうことができる。
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する
半導体から成るが、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種類を含有させてもよい。こ
のような原子の含有は、特に感光層■1の暗抵抗の増加
、光感度の増加、更には、帯電能(単位膜あたりの帯電
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、光導電層にゲルマニウム(Ge)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感光体の光導電層を調製
するには、プラズマCVD装置内に、主原料である水素
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CVD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0.1〜30MHz、放電時の真空度は
0.1〜5Torr、基板加熱温度は100〜400℃
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、1〜100μm1特に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、ニッケル、クロム
、ステンレス鋼、もしくは黄銅などの金属、導電膜を有
するプラスチックシ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、円筒状、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: 容重結合型プラズマCVD装置の反応室内の所定の位置
に円筒状/l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
Hl)カスヲ毎分120CC1水素希釈の100ppm
 ジボラン(B2H6)ガスを毎分20CG、さらに1
00%水素(H2)ガスを毎分99cc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Al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水素原子と微量
のホウ素原子を含有するいわゆるl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、正のコロナ放電方式で画質を評
価したところ、初期時では実用上問題のない画像濃度が
得られたが、複写操作を繰り返すうちに徐々に画像濃度
は低下した。
実施例1: 比較例1と同一の円筒状AI基板に、アルミニウムトリ
スアセチルアセトネート1重量部、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、250℃の
炉中で2時間乾燥硬化し、0.1μm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。同時に負のコロナ
帯電方式で実施した複写試験も、正帯電方式の場合と同
様、良好な結果を与えた。
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Aβ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
H4)ガスを毎分120cc。
水素希釈の500ppm ジボラン(B2H6)ガスを
毎分30cc、さらに100%水素(H2)ガスを毎分
80CGの範囲で流入させ、反応槽内を0.5Torr
の内圧に維持した後、13.56 M Hz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A
47基板上に厚さ25μmで非晶質ケイ素を主体とし不
純物として水素原子とホウ素原子を含有する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が得
られなかった。
実施例2: 比較例2と同一の円筒状Aβ基板に、アルミニウムー8
8C−ブトキサイド1重量部、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、0.2μm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3: 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Af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120cc。
水素希釈の300ppm ホスフィン(PH,)ガスを
毎分3Qcc、さらに100%水素(H2)ガスを毎分
3(lccの範囲で流入させ、反応槽内をQ、5Tor
rの内圧に維持した後、13.56 M Hz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
Al基板上に厚さ25μmで非晶質ケイ素を主体とし不
純物として水素原子とリン原子を含有するN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
i%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が得
られなかった。
実施例3: 比較例3と同一の円筒状へ1基板に、アルミニウムー5
ec−ブトキサイド1重量部、メチルトリメトキシシラ
ン1重量部、イソプロピルアルコール30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、2
50℃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、優れた品質
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
    体とする半導体で成り、 前記中間層が、有機アルミニウム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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6363051A (ja) * 1986-09-04 1988-03-19 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体

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