JPS6354172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光プリンタに好適なセレン感光体に関
するもので、特に長波長単色光に対し、感度を向
上せしめると共に、電気的、機械的特性等の諸特
性に優れた高感度長寿命のセレン感光体を提供す
るものである。

一般に電子写真装置に使用される感光体として
各種の光導電体、例えばセレン（Se）、酸化亜鉛
（ZnO）、硫化カドミウム（CdS）等の無機材或る
いは高分子化合物が知られているが、特にセレン
感光体は現像工程においてイメージ（露光）光源
としてのタングステン電球、螢光燈等の白色（可
視）光を照射して潜像を形成せしめた後、これを
現像−転写−除電−クリーニング工程を経る複写
に供されている。

然し乍ら、セレン感光体の分光感度は赤色光等
の長波長に対して弱く全色性光線レスポンスに欠
け、精々550nm以下の短波長光に限定されてい
る。そこで従来、この点を改善する目的で、セレ
ンにテルル（Te）、砒素（As）ビスマス（Bi）
アンチモン（Sb）等の増感材を添加することに
より、その添加量に見合つた長波長側の分光感度
領域を拡大して、可視光域を含む広い範囲で高い
分光感度を得るものが提案されている。然し乍ら
その反面増感材は、その添加量に従つて感光体の
電気抵抗を低下せしめるために、受容（帯電）電
位の低下、暗減衰の増大を招き、電気的特性の安
定化を損うのみならず熱的安定性を欠き、使用中
の機内温度等の上昇によりセレンの結晶核が発生
して、非結晶セレンが早期に結晶化するために機
械的耐摩耗強度が低下して、長寿命化が期待でき
ない等の難点がある。

一方、近年上記セレン感光体を用いた電子写真
装置をプリンタユニツトとして、コンピユータ等
を含むコントロールユニツトを組合わせて成る所
謂光プリンタが提案されているが、そのセレン感
光体のイメージ光源として各種のレーザ、例えば
YAG等の固体レーザ、He−Ne等の気体レーザ、
GaAs等の半導体レーザ、更には発光ダイオード
等が使用されている。しかし、周知のように上記
のような光源は単色光であり、しかもイメージ光
源用レーザとして使用されているものは、通常
600nm乃至1000nm（1μm）の長波長である。従つ
て、従来の電子写真用セレン感光体を直ちに該プ
リンタ用として適用することには種々の問題があ
り、適用に当つては特に長波長側の分光感度領域
を更に拡大せしめると共に、電気的、機械的特性
を安定化して長寿命化を計る必要がある。また更
に全色性光線レスポンスはむしろ電気光的な疲労
の要因となるので、選択された単色性長波長光線
のみに高感度を維持できる感光体が要求される。
そこで本出願人等は上記要求に好適なセレン感光
体として先に特願昭53−151722号において増感材
を含む２層光導電層部分を有する感光体を提案
し、又特願昭49−61858号において増感材を含む
光導電層の分光感度を損うことのない、電気、機
械的特性の優れた長寿命のセレン感光体を提案し
た。

本発明は叙上の点に鑑みて発明したもので、そ
の第１の目的は長波長単色光に対し高感度のセレ
ン感光体を提供することである。第２の目的は分
光感度の長波長側のピーク位置を任意に調整し得
るセレン感光体を提供することである。更に他の
目的は先の提案技術を利用して長波長側の分光感
度を損うことなく、電気、機械的特性の安定した
長寿命のセレン感光体を提供することである。

本発明は導電性支持体上に被覆されたガラス質
セレン層と、該セレン層を被覆するセレン−テル
ル（Se−Te）光導電層（第１）と、該光導電層
（第１）を被覆するセレン−テルル−アンチモン
（Se−Te−Sb）光導電層（第２）の２層光導電
層部分を含み、且つ、該第１光導電層の感度を第
２光導電層のそれよりも高くなるように構成した
ことを特徴とするものである。本発明のセレン感
光体は、照射光源に対し、該２層光導電層部分で
互いに補償し合い、分光感度特性において短波長
側のピークと長波長側のピーク特性を得て、該長
波長側のピーク特性のみに着目することによつて
分光感度領域の拡大を計るようにしたものであ
る。又該２層光導電層の各々組成比及び第２光導
電層の層（膜）厚を調整することによつて、長波
長側のピーク位置を任意に移動できるようにした
ものである。以下これについて第１図を用いて説
明する。

第１図は本発明の分光感度特性説明図で、縦軸
に感度（量子効率）、横軸に波長（nm）を示す。
図において実線１，２，３はセレン−テルル
（Se−Te）光導電層のみの分光感度特性曲線で、
増感材（Te）の添加量を増加するのに従つて１，
２，３の如く、長波長側に感度領域が拡大するこ
とを示す。ここで曲線１において上記セレン−テ
ルル光導電層上にこれより感度の低いセレン−テ
ルル−アンチモン（Se−Te−Sb）光導電層を被
覆すると、曲線１′の如く低波長側で落ちこみを
生じ長波長側で再び感度のピークとなる山形の特
性が得られることを示している。このことは２層
光導電層部分が相互に影響し、短波長は表面保護
層即ちセレン−テルル−アンチモン層で吸収さ
れ、長波長光のみが下部のセレン−テルル層に到
達して分光感度領域を拡大するものと考えられ
る。又曲線１″，１はセレン−テルル−アンチ
モン光導電層を被覆した状態において、テルルの
濃度を増加するか又は該光導電層の層（膜）厚を
厚く形成することにより、長波長側のピーク感度
は低くなるが、ピーク位置が長波長に移動するこ
とを示している。このことは、テルル濃度が高く
即ち、表面保護層（セレン−テルル−アンチモン
層）の感度が増加すると、表面保護層でこの光吸
収が大きく、又層厚が厚くなると照射光の透過率
が悪くなり、いずれも長波長光のセレン−テルル
層への到来が少く（光量が変わる）なつて、長波
長側に感度のピークが移動することによるものと
思われる。又、この長波長側のピーク特性は下層
のセレン−テルル光導電層の感度特性（第１図の
１，２，３参照）に沿つて移動する。従つて該両
２層光導電層の各々の組成比及び層厚を調整する
ことにより、長波長側のピーク感度及びピーク位
置を任意に調整でき、又例えば感度を一定にして
所要照射波長を自由に選択できる。

本発明は表面保護層であるセレン−テルル−ア
ンチモン光導電層の組成比を調整したことによ
り、その電気的抵抗の低下を防止して帯電々位の
低下及び暗減衰の増大を阻止すると共に、表面保
護層の熱的影響に起因する非結晶セレンの結晶化
を防いで電気的、機械的強度を強くすることがで
きる。一般に熱的影響による非結晶質の変化は、
大気中に露呈されている感光体表面層から進行す
るものであるが、本発明によれば表面保護層が電
気的、機械的に極めて安定化されているために、
下層のセレン−テルル光導電層は、熱的影響が少
く、従つて長波長側の感度を損うことなく安定な
電気的特性及び高寿命化が達成できる。以下、本
発明の実施例について説明する。

＜実施例 １＞ 第２図は本発明のセレン感光体の構成例図で、
先ず導電性支持基体１である清浄なる板状又はド
ラム状アルミニウム基体１上に、必要に応じて中
間層２として酸化アルミニウム等を被着した後、
該アルミニウム基体１上または中間層２上に高純
度のセレン（99.999％以上）を60μm真空蒸着し
てガラス質セレン層３を形成した。次いでこの状
態で真空を破ることなく、該セレン層３上にテル
ルを20重量（wt）％含有するセレン−テルルの
粉末を加熱したルツボから少量ずつ落下して、厚
さ0.5μmのセレン−テルル光導電層４を蒸着し
た。更にセレン96.5wt％、テルル3wt％、アンチ
モン0.5wt％の組成比の合金粉末を同様な方法に
よつてフラツシユ蒸着して1μmのセレン−テルル
−アンチモン光導電層５を形成した。このような
構成のセレン感光体を十分にエージング処理した
後、分光感度の測定を行なつた結果を第３図に示
す。測定はコロナ放電によつて感光体を正帯電し
た後、短波長から長波長までの単色光を露光せし
め、その半減露光エネルギーにより分光感度を測
定したものである。即ち、本発明の感光体は第３
図の曲線Ａに示すように、波長550nm〜600nmの
範囲で感度は極端に落ち込むが、625〜650nmの
間で再び感度のピークを有する。なお第３図にお
いて曲線Ｂは従来のセレン−テルル光導電層のみ
を有する感光体の特性曲線で、波長700nmを越え
可視光域を含む広い範囲で高い分光感度を示して
いる。

第４図は従来及び本発明の感光体を、各々温度
50℃、湿度60％の雰囲気中に放置して表面電位の
変化を測定した結果を示すもので、本発明は曲線
Ａに示すように、１ケ月（30日）放置後において
も初期の表面電位を引き続き保持するのに対し、
従来例においては、曲線Ｂの如く４日後早くも表
面状態が変化し、７日間で表面電位の降下を生じ
た。即ち、従来例においては全色性光線レスポン
スに優れているが、その反面電気的安定に欠き、
実用性に乏しいものであるのに対し、本発明の感
光体は全色性光線レスポンスは劣るが、長波長単
色光に高感度が得られ、しかも電気的安定性に優
れたもので、例えばヘリウム−ネオン（He−
Ne）レーザ用として好適であり、しかも実用性
が高い。この他機械的摩耗強度をたしかめるため
従来及び本発明の感光体の表面を、柔らかい布に
市販の研摩剤等を含浸せしめたものによつて、研
摩した後その減量を測定した結果、本発明の感光
体は減量が従来例に比し1/10程度であることが確
認された。即ち、機械的摩耗強度は従来例に比し
約10倍程度強固となることを示している。

＜実施例 ２＞ ＜実施例１＞と同様な方法によりアルミニウム
基体１上にガラス質セレン層３を60μm蒸着し、
次いでテルル28wt％、セレン72wt％の組成比の
光導電層４を0.5μm蒸着し、更にテルル3wt％、
アンチモン0.5wt％、セレン96.5wt％の組成比の
光導電層５を1μm形成した、感光体についてその
分光感度の測定を行つた所、第３図の曲線Ｃの如
く波長550nm〜650nmの範囲で分光感度の谷間
（落ち込み）を生ずるが、その後750nm付近で再
び長波長側のピークを示した。なお、800nmでの
半減露光エネルギーは0.5μJ／cm²であつた。この
特性はガリウム−砒素（GaAs）等の半導体レー
ザに適している。又他の諸特性は実施例１とほぼ
同様な結果が得られた。更に該実施例２とは別に
光導電層５の膜厚のみを変えて3μm及び5μmのも
のを同様に作り、各々について分光感度の測定を
行つた結果を第５図に示す。第５図において曲線
イは1μm（本実施例２）、ロは3μm、ハは5μmの例
を示す。即ち第５図から明らかな如く表面保護層
５の膜厚が厚くなるのに従つて長波長側のピーク
が更に右方向（長波長側）に移動することが確認
された。このことは前述のように膜厚が厚くなる
と、入射光の透視率が悪くなつて表面保護層５で
の吸収率が高くなり、下層の光導電層４の到来す
る長波長の光量が変わる為と思われる。従つてこ
れらの実験結果から長波長側のピーク（感度）は
主としてセレン−テルル（Se−Te）光導電層４
に起因し、又そのピーク位置（波長）はセレン−
テルル（Se−Te）光導電層４とセレン−テルル
−アンチモン（Se−Te−Sb）光導電層５の膜
厚、及び後述する組成比に起因して移動すること
が確認された。

＜実施例 ３＞ 直径120mm、長さ350mmのアルミニウム製ドラム
を準備し、その表面を鏡面に研摩、洗浄して任意
のアルミニウム表面処理を施こしたものを、75℃
の温度雰囲気において回転しながらその表面に純
セレンを約60μm蒸着したのち、その層上に更に
テルルを28wt％含有するセレン−テルル光導電
層４を0.5μm蒸着した。更にこの表面にテルル
3wt％、アンチモン0.5wt％、セレン96.5wt％の
組成比からなる光導電層を5μm蒸着したセレン感
光ドラムを形成した。又特性比較の為に、これと
は別に表面保護層５のテルル濃度が5wt％及び
10wt％のものを同時に形成した。このように形
成したセレンドラムについて分光感度を測定した
所、＜実施例２＞と同様に750nm以上の光源に対
し、十分な感度を示した。又疲労試験ではドラム
回転速度30rpmで帯電−露光を繰返し、除電には
20W白色螢光燈に黄色フイルターを付して1000サ
イクルのテストを行つた結果、表面電位の落ち込
みは見られず、残留電位の上昇も20Vあつた。第
６図は表面保護層５のテルル（Te）濃度と長波
長側のピーク点の変化の関係を示す特性図で、図
から明らかなようにテルル濃度が増加するのに伴
つて、曲線イ，ロ，ハ（3wt％，5wt％，10wt
％）の如く長波長側のピーク位置は右方向（長波
長側）に移動することが明らかに認められる。即
ち、上記＜実施例２＞の特性結果と相俟つて長波
長側の感度をより高く、又更に長波長側にそのピ
ーク位置を移動せしむるには、セレン−テルル光
導電層４の感度を高く増感材の添加量を多く、又
セレン−テルル−アンチモン光導電層５の膜厚
と、そのテルル濃度を適切に調節する事によつて
可能となる。なお以上の実施例においてアンチモ
ンはその濃度（組成比）を増加するのに伴つて耐
摩耗等の機械強度を増加せしめるが、同時に残留
電位も増加する傾向があるのでその量は10wt％
以下の範囲が望ましい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば低感度のセレン−テルル−アンチモン光導電層
と、これより高感度のセレン−テルル光導電層の
２層構造の採用により、長波長側のみの分光感度
域を更に拡大できる。従つて特に波長600nm乃至
1000nmの光を露光源とする光プリンタ用セレン
感光体として好適であり、しかも該光導電層の組
成比及び膜厚の調整により長波長側のピーク感度
及びその位置の調整が容易である為、必要に応じ
たレーザの選択が可能である。従つてプリンタユ
ニツトとしての利用範囲が拡大すると共に電気
的、機械的特性の安定した高寿命のセレン感光体
が提供できるので、実用上の効果は極めて大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明セレン感光体の分光感度特性説
明図、第２図は本発明のセレン感光体の構成例
図、第３図、第４図は従来及び本発明セレン感光
体を比較した分光感度特性図及び表面電位の変化
を示す特性図、第５図、第６図は本発明セレン感
光体の膜厚と分光感度の関係を示す特性図、及び
テルル組成比と分光感度の関係を示す特性図であ
る。 １は導電性支持基体、２は中間層、３はガラス
質セレン層、４はセレン−テルル光導電層、５は
セレン−テルル−アンチモン光導電層（表面保護
層）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導電性支持体上に形成された厚さが100μm以
   下のガラス質セレン層と、このガラス質セレン層
   面上を被覆する厚さが10μm以下であつてセレン
   20〜50重量％、テルル５〜80重量％の組成をもつ
   第１光導電層と、この第１光導電層上を被覆する
   厚さが10μm以下であつて、セレン80重量％以上、
   テルル10重量％以下、アンチモン10重量％以下の
   組成をもつ第２光導電層とよりなることを特徴と
   する光プリンタ用セレン感光体。