JPS6318184B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真感光体に関する。

電子写真感光体は所定の特性を得るために、あ
るいは適用される電子写真プロセスに応じて種々
の構成をとるが、基本的には光導電層に電磁波の
入射により生じた電子正孔対の電荷を電界のもと
で光導電層中をドリフトさせる点では一致してい
る。電子正孔対の電荷を発生する層を電荷発生
層、電荷を移動させる層を電荷移動層と呼称して
光導電層の機能を分担させ、夫々の機能に最適な
材料で層構成する機能分離型感光体が数多く開発
されている。

Se系材料についていえば高感度、長波長感度
が要求される場合には、電荷発生層材料として
Se−Te，Se−As，Se−Bi，Se−Sbが有効であ
る。電荷移動層材料としてSe、ハロゲンドープ
Se，Se−Teが有効である。

しかし感光板にとつて更に重要な具備すべき特
性がある。それは、耐久性である。Se系感光体
にとつて耐久性を左右する因子は、結晶化と感光
板をクリーニングする際に生じるきずの発生であ
る。

Se系材料として結晶化がしにくゝ、クリーニ
ングに際してきずのつきにくいものはSe−As合
金である。

従つてSe系感光体に於いて高感度で且つ長波
長感度に優れていて、残留電位を生じにくく、更
に耐久性の優れたものを作成しようとすれば電荷
発生層としてSe−As合金層、電荷移動層として
SeもしくはハロゲンがドープしたSe材料を用い
た機能分離型感光体が考えられる。

然しながらSe層の上にSe−As合金層特にAs濃
度が、30〜40wt％のSe−As合金層を積層しよう
とする場合、下層のSe層の結晶化を防止する必
要がある為真空蒸着時の基板温度は80℃以下に限
定される。このように基板温度が80℃以下の条件
では、Se−As合金層をSe層上に積層するとその
膜厚が約1μ以上になるとSe−As合金層がひゞ割
れを起こす現象があらわれる。

長波長感度を要求される場合にはSe−As合金
の1μ程度の膜厚ではSe−As合金層の吸収係数か
ら言つて不十分である。

而して本発明は、Se系の電荷移動層の上のSe
−As合金層にひび割れが生じない、耐久性の優
れた電子写真感光体を提供することを主たる目的
とする。

また、本発明の他の目的は残留電位を示さない
くり返し疲労特性のない特性の安定な電子写真感
光体を提供することである。

又別には、結晶化しにくく、きずのつきにくい
耐久性のある電子写真感光体を提供することも目
的の一つである。

更に、長波長感度、受容電位、コントラスト電
位の高い電子写真感光体を提供することも目的の
一つである。

本発明による電子写真感光体は、Seを主成分
としてなる電荷発生層とSe−As合金を主成分と
してなる電荷発生層との間に、As濃度が電荷発
生層に向つて漸増している拡散層を有することを
特徴とするものである。

即ち、本発明においては、As濃度が電荷発生
層側に向つて漸増していくような拡散層を介在さ
せることによつて所期の目的を達成するものであ
る。

本発明による電子写真感光体の代表的な構成は
第１図、第２図および第３図に示される。第１図
は、支持体１、電荷移動層２、電荷発生層４、電
荷発生層４と電荷移動層２との間には、電荷移動
層形成材料と電荷発生層形成材料が混合している
拡散層３があり、拡散層３中に於いては、電荷発
生層形成材料の濃度が電荷発生層に向かつて徐々
に増加している。

更に電荷発生層４上には絶縁層５が積層されて
いる構成されているものを示す。絶縁層５と支持
体１の少なくとも一方は、電荷発生層４が感じる
光に対して透過性である。支持性１が透過性の場
合、電荷発生層４、電荷移動層２、拡散層３の層
構成順序は第１図とは、逆になる。

支持体は、導電性でも、絶縁性であつてもよ
い。導電性支持体としては、例えばAl，Niしん
ちゆう、Cu，Agなどの金属導電性ガラスが使わ
れる。

絶縁性支持体としては、例えば、ポリエステ
ル、ポリエチレン、等の樹脂、ガラス、セラミツ
クスなどである。

電荷移動層としては、Se、ハロゲンがドープ
されたSe，Sete合金、などのSe又は各種Se合金
が用いられる。電荷発生層としては、SeAs合金、
ハロゲンがドープされたSeAs合金などが用いら
れる。特にAsが30〜40wt％含有されているSeAs
合金が好適である。

電荷移動層２の厚さは一般には５〜100μ、特
には10〜80μ程度が好適である。拡散層３は一般
には0.1μ〜10μ、特には1μ〜5μが好適である。電
荷発生層４は一般には0.5μ〜20μ、特には2μ〜10μ
が好適である。絶縁層５の形成には普通には通常
の各種の樹脂が適宜用いられるものである。例え
ばポリエチレン、ポリエステル、ポリプロレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、ポリ酢酸ビニ
ール、アクリル樹脂、ポリカーボネート、シリコ
ン樹脂、弗素樹脂、エポキシ樹脂等である。絶縁
層は所望の特性に応じた厚さに設定される。一般
に感光体の保護及び耐久性、暗減衰特性の改善等
を主目的として絶縁層を付設する場合には絶縁層
は比較的薄く10μ以下と設定され、感光体を特定
の電子写真プロセルに用いる場合に設けられる絶
縁層は比較的厚く（例えば10〜100μ）設定され
る。通常、絶縁層の厚さは0.1〜100μ特には0.1〜
50μに設定される。

感光体に適用される電子写真プロセスのうち帯
電時に支持体側から電荷注入させて絶縁層と光導
電層との間に電荷を移動させることを利用するプ
ロセスに用いる感光体として、第１図に示される
感光体でもよいが特に第２図に示されるような支
持体１とSe層２との間に電荷注入層６が設けら
れている構成の感光体がより好適である。

電荷注入層６は、電荷注入層に接合される層と
の間で電気的な障壁を形成しない層でありその名
称の通り帯電時において、光導電層と絶縁層５と
の間に適正電荷量を存在せしめるために必要な電
荷を供給する層である。電荷注入層としてはTe
のような仕事関数の大きい材料からなる層もしく
は光導電層よりもこのような材料を多く含む層、
光導電層と同じ材料からなる層で結晶化された
層、電荷移動層形成材料と同じ材料に不純物とし
てまたは化合物として酸素、ハロゲンなどを含有
してなる層、などである。

電荷注入層６の層厚は電荷注入層本来の特性を
損わない範囲においては下限は支持体表面の平滑
の度合の影響をうけない程度に又、上限は、感光
体の可とう性を加味して決められ、通常0.5μ〜
15μ好適には１〜10μとされる。

電荷注入層６を有する感光体においては電荷注
入層６と導電性支持体との間に絶縁層５が介在さ
れていてもよい。

第３図は表面に絶縁層を必要としない電子写真
方式例えば、帯電し、画像露光を行うことにより
静電像を形成する方式に利用される感光体であ
り、第１図に示す感光体から絶縁層を除いた構成
のものである。

実施例 １ 第４図に示す様に100×100mmのアルミニウムの
支持体１が蒸着槽７内の所定位置に設置される。
支持体１はこれを加熱するためのヒーター２８よ
り10mm程度離して固定部材８に固定される。次に
石英製の蒸着ボード９に純度5nineのSeに
1000ppmの塩素（cl）が予めドーピングされたSe
粉末１１を８ｇ充填し、純度5nineのSe粉末１４
を50ｇを石英製の蒸着ボート１２に充填する。こ
れとは別に石英製の蒸着ボート１５に純度5nine
のAs₂Se₃粉末１７を５ｇを充填する。蒸着ボー
ト９，１２，１５の上にはタングステンのスパイ
ラルヒーター１０，１３，１６を各々設け矢印２
２で示す様に蒸着槽７内の空気を排気し真空度を
約５×10^-5torr程度にする。次にヒーター２８を
点火して支持体１の温度を65℃迄に上昇させ、こ
の温度に保つ。

以下蒸着中の基板温度と蒸着速度の時間変化を
第５図を参照し乍ら説明する。蒸着ボート９上の
スパイラルヒーター１０を点火し、蒸着ボート９
の温度を300℃に上昇させ蒸着ボート１０内のcl
をドープしたSeを溶融する。

clをドープしたSeが一様に溶融したならばシヤ
ツター１９を開き蒸発量を水晶振動子２７でモニ
ター蒸発量が250Å／secになる様ヒーター１０の
パワーを制御する。第４図に示すように蒸発量が
250Å／secに制御された点ｔ１−１でシヤツター
１８を全開し支持体１に蒸着を開始し、膜厚が
5μになつた点ｔ１−２でシヤツター１９を閉じ
そしてスパイラルヒーター１０を切る。

次に蒸着ボート１２上のスパイラルヒーター１
３を点火して前述と同様に蒸着ボート１２の温度
を上昇させ、蒸着ボート内のSeを溶融する。Se
が一様に溶融するにつれてシヤツター２０にあけ
られた穴を通つてSeの蒸気がシールドパイプ２
３を通つて水晶振動子２４に到達しSeの蒸発量
がモニターされる。そして蒸発量250Å／secにな
る様ヒーター１３のパワーを制御する。蒸発量が
250Å／sec一定に制御された点ｔ１−３でシヤツ
ター２０を開き支持体１にSeの蒸着を開始する。
Seの膜厚が45μになつた点ｔ１−４で蒸着ボート
１５上のスパイラルヒーター１６を点火すると同
時にシヤツター２１を開く。更にそれと同時にシ
ヤツター１８の左半分だけを閉じる。蒸着ボート
１５内のAs₂Se₃が溶融するにつれてAs₂Se₃の蒸
気がシールドパイプ２５を通つて水晶振動子２６
に到達しAs₂Se₃の蒸発量がモニターされる。そ
してその蒸発量が250Å／secになつた点ｔ１−５
でシヤツター２０を閉じると同時にスパイラルヒ
ータ１３を切る。更に同時にシヤツター１８の左
半分を開きAs₂Se₃層の蒸着を開始する。As₂Se₃
の膜厚が5μになつた点ｔ１−６でシヤツター２
１を閉じそしてスパイラルヒーター１６の電流を
切り蒸着を終了する。

蒸着膜を形成した支持体１を、真空を破つて蒸
着槽７より外部に取り出して蒸着膜表面にポリウ
レタン樹脂を25μの厚さに塗布して絶縁層５を形
成し感光体とした。この様に作成した感光体の断
面図を第６図に示す。Se中のAs₂Se₃濃度を増加
させた層をもたないＢ部においては絶縁層を設け
る前にすでに表面にひび割れを生じており実用的
ではなかつた。Se中のAs₂Se₃濃度を増加させた
層を有するＡ部においてはひび割れは観察されな
かつた。

この感光体Ａ部に一次帯電として−5500Vの負
コロナ放電を行つてその表面を−2000Vに帯電
し、次に二次帯電として電源電圧＋6000Vの正コ
ロナ放電を0.2sec間行つて絶縁層表面を除電し次
に感光体表面を一様に全面照射して直ちに感光体
の表面の電位を測定するとVD1＝−600vを示し
た。このプロセスを2sec周期で100回繰り返し行
つても全面照射後の表面電位VD100は変化がな
くくり返し疲労は観察されなかつた。次に101回
目に二次帯電と同時に2.5lux sec露光量で露光
し、全面照射後の表面電位を測定したところ
V101L＝−50vを示した。

更にこのプロセスをくり返し100回迄のプロセ
スと同様二次帯電と同時に露光を行わずに全面照
射後の表面電位VD102を測定したところ100回目
での表面電位VD100と同一であつた。｜VD102−
VD100｜をゴースト量の目安とした。

次に第６図に示される感光体Ａ部を温度55℃湿
度60％に設定された恒温恒湿層に入れ20hr，…
40hr…60hr…160hr後にその都度取り出し上記と
同様の測定を行つた。感光体は温度55℃湿度60％
の雰囲気に160hr放置された後もくり返し疲労量
｜VD1−VD100｜＝0v、コントラスト｜VD100
−VL101｜＝650v、ゴースト量｜VD102−
VD100｜＝0vで感光体製造直後と全く変化がな
かつた。温度55℃湿度60でのエージング時間との
関係を第７図Ｃに示す。

実施例 ２ 実施例１の（ｔ１−１〜ｔ１−２）間のClがド
ープされたSeの蒸着を行わない事を除いては、
同一の工程で支持体上に蒸着膜を形成した。この
ようにしてSe中にAs₂Se₃濃度を徐々に増加させ
た層を有する部分（Ａ部）とない部分（Ｂ部）の
ある感光体が得られた。この蒸着膜を形成した支
持体を大気中に取り出したところ、Ｂ部において
は実施例１と同様に表面にひび割れを生じ実用的
ではなかつた。Ａ部においてはひび割れは観察さ
れなかつた。

この感光体Ａ部に電源電圧＋6000vの正コロナ
放電を0.2sec間行つてその表面電位を＋650vに帯
電し直ちに帯電後の暗減衰による表面電位の減衰
を測定すると帯電後1secで＋500vであつた。その
後感光板を一様に全面照射し、更に6000vのAC
コロナ放電にて0.2sec間除電を行つた。このプロ
セスを4sec周期で100回繰り返し行つても正帯電
後の表面電位の暗減衰速度に変化がなかつた。又
101回目に正帯電後直ちに3lux secの露光量で露
光し帯電後1sec後の表面電位を測定したところ電
位は＋50vであつた。

すなわちコントラストは450vであつた。

この次に初回と同一のプロセスを行つて正帯電
後の表面電位の減衰速度を測定したところ、初回
と変化がなくゴースト現象が認められなかつた。
更に次の実験を行つた。感光体を55℃、湿度60％
に設定された恒温、恒湿槽に入れ160hr迄エージ
ングを行つた。途中10hr毎に感光板をとりだし上
記と同様の測定を行つた。その測定結果は実施例
１の感光体Ａ側と同様の傾向を示した。コントラ
ストと温度55℃、湿度60％でのエージング時間と
の関係を第７図のＤに示す。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明による電
子写真感光体の各々１態様を示す。第４図は本発
明による電子写真感光体を製造するための蒸着装
置の１態様を示す。第５図は実施例１の電子写真
感光体の製造蒸着条件を示す。第６図は実施例１
の電子写真感光体を示す。第７図は実施例の電子
写真感光体のエージング特性を示す。 １……支持体、２……電荷移動層、３……拡散
層、４……電荷発生層、５……絶縁層、６……電
荷注入層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Seを主成分としてなる電荷移動層とSe−As
   合金を主成分としてなる電荷発生層との間に、
   As濃度が電荷発生層に向つて漸増している拡散
   層を有することを特徴とする電子写真感光体。 ２ 電荷発生層のSe−As合金のAs濃度が30〜
   40wt％である特許請求の範囲第１項記載の電子
   写真感光体。