JPH0194352A - オーバーコート型高感度感光体 - Google Patents

オーバーコート型高感度感光体

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JPH0194352A
JPH0194352A JP25161087A JP25161087A JPH0194352A JP H0194352 A JPH0194352 A JP H0194352A JP 25161087 A JP25161087 A JP 25161087A JP 25161087 A JP25161087 A JP 25161087A JP H0194352 A JPH0194352 A JP H0194352A
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JP
Japan
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layer
photoreceptor
boat
photosensitive layer
photosensitive
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Pending
Application number
JP25161087A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nagame
宏 永目
Yukio Ide
由紀雄 井手
Koichi Oshima
大嶋 孝一
Setsu Rokutanzono
節 六反園
Shigeto Kojima
成人 小島
Shinji Nosho
伸二 納所
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH0194352A publication Critical patent/JPH0194352A/ja
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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 or 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
    • GPHYSICS
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    • G03G5/142Inert intermediate layers
    • G03G5/144Inert intermediate layers comprising inorganic material

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

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】 [技術分野] 本発明は電子写真用感光体で、特に、LDを光源とする
複写機プリンターに充分対応できる感度を有するオーバ
ーコート型高感度感光体に関する。
[従来技術] 従来、導電性支持体上に順にSeまたはSeTe層、A
szS63層、ポリウレタン層を有する感光体(特開昭
54−1309CI8号)が知られているが、この感光
体はAszSe3層を低温で蒸着するとダングリングボ
ンドが多くなり、感度低下、暗減衰特性の劣化などが起
るので蒸着の際の支持体温度を200℃以上にする必要
がある。そうするとSeやS eTeが結晶化し、特性
が低下するという問題が生じる。
これとは別に、導電性支持体上に順に As2Se3層、A s 2 S e 3−、 T e
 、1層、a−SiCまたはa−SiNのような無機物
質層を設けた感光体(特開昭59−15940号)が知
られている。この感光体は、表面のa−SiCやa−S
iNの硬度が高く、耐久性が大きいが、欠陥のないもの
を作製するのが困難であり、その結果、耐湿性が劣ると
いう欠点がある。この傾向はa−3i悪感光でも同様で
ある。
[目  的] 本発明は、従来技術の上記欠点を改善し、高帯電能で長
期にわたって高画質を維持できるLD対応の感光体、 機械的、高耐久性を有するLD対応の感光体、 耐環境性のよいLD対応の感光体、 外的汚染の影響を受は難いLD対応の感光体、 を提供することを目的としている。
[構  成膜 上記目的を達成するための本発明の構成は、導電性支持
体上に順次Se−As感光層、A S 2 S e 3
−* T e *感光層、中間層および保護層を有する
オーバーコート型感光体において、 1)上記A s 2S e 3−x T e *感光層
の組成のXの値が0.2ないし0.7であること、2)
上記中間層は厚さが100Å〜5000 Aであり、そ
の化学組成が酸化珪素からなるオーバーコート型高感度
感光体である。
これを図面を参照して具体的に示すと、第1図に示すよ
うに、導電性支持体1の上に順にSe−As層2、As
 2 S e、−x Te、層3、中間層4、保護層5
を有するものである。
以下、上記各部分について説明をする。
1)導電性支持体 導電性材料といわれるものは殆ど使用可能であるが、S
e−As層との接合時、支持体からの電荷注入を阻止す
る様な性質を示す材料が特に好ましく具体的にはSe−
As材より仕事関数の小さい材料、例えばCr、Co、
Ni5Feの様な金属もしくは自ら酸素と結合して金属
表面にブロッキング性を示す金属酸化物を形成するAl
材が用いられる。本発明では電気特性、加工性、軽量性
等からAl材、特にはJ I S 3003系のAl材
が好ましい。
2)第一感光層(Se−As層) 主な目的は帯電能を維持することであり、第二層目のA
g3 Se、−、Ten層への光照射で発生したキャリ
アをスムーズに導電性支持体側へ移行させる必要がある
第一層目をSe−As層とする理由としては第二層目に
形成される A s 2S e 3−x T e w層が200℃以
上の支持体温度で形成されるため高温に耐える必要があ
ること。また耐結晶性、繰り返し電気的、機械的耐久性
が必要なためである。200〜250℃程度の温度にお
ける耐久性はSe−As層の結晶化温度で決定され(第
2図)、Asの添加量としてはSeに対し約28vt%
以上添加すれば良い。望ましくは化学量論に近い35〜
37vt%を添加することが構造的にも電気的安定性の
面からも好ましい。
Se−As層を蒸着する際の支持体温度は前記の様に2
00℃以上が望ましい。その理由として低温で成膜する
とダングリングボンド等の構造欠陥が層中に増加し、ま
た、層構成上のむらが生じるため繰返し表面電位変動が
大きく、残留電位の蓄積感度低下等が生じ、暗減衰特性
の低下が生じる他、ムラの多い画像となるためである。
一方膜厚は帯電能を確保する意味と繰返し特性から30
〜100μm1望ましくは50〜70μlがよい。
3)第二感光層(As2Sei−x Ten層)この層
は760〜820nmのレーザーダイオード(LD)を
光源とする複写機やプリンターにも使用するため近赤外
領域までも光感度を有する必要がある。As2Se3材
は電気特性や機械特性、熱特性が良く、さらに感度が高
いため中高速の複写機に多用されるが、長波長感度は約
780rvで殆んど無くなるため前記LD用としては用
いられない。この材料をLD用に対応させるためには増
感材が必要になる。一般に増感材としてT e SS 
b −、G e sBi等の元素があるが、この中で比
較的取扱い易く、増感効果が得られ易いのはTeである
As5SeおよびTeを合金化する場合にはできるだけ
構造的に安定化することが望ましいので、一般にはAs
2 S e3−x Tenという形で合金化することが
好ましい。
上記のXの値は要求される感度で決まる。
例えば780nrAのLDを用いた場合、感光体に必要
な光学的なバンド幅(Egopt)は1.59eVであ
る。バンド幅と第二感光層の上記X値との関係は第3図
の通りである。このグラフから 1.59eVに対する
Xの値は約0.3となる。
また820nn+のLDではE goptは1.51e
Vであるので、Xの値は0.5となる。したがってLD
領域で使用できる感光体のAs2Se3□Te、のXの
値は0.2≦X≦0.7であればLD用検感光体して対
応可能である。
またAs2Se3−x Ten層は感度を得るに十分な
キャリアを発生するだけの膜厚があり、かつSe−As
層へ影響を与えず、また繰返し電位低下、必要以上の残
留電位の蓄積を与えない膜厚でなければならない。
以上の事からA s 2 S e 3−I T e 1
層の膜厚は1〜20μm好ましくは3〜10μm程度が
望ましい。
さらに層は構造的にも電気的にも均質でなければならな
いため、蒸着時の支持体温度はできるだけ高い方が望ま
しく支持体温度は200〜250℃、蒸着温度は380
〜450℃程度に設定するのがよい。ただ第一層目のS
e−As層と第二層目のA s 2 S e 3−x 
T e xとの界面に障壁を作ることは電気特性上好ま
しくないので、この二層の界面はSe−As層とAs2
Se、−、Te、層が混晶状態にするとかあるいは第二
層側〜1μmないし1.5μ信の間で表層に近い方でT
e濃度が高くなる濃度勾配を持つ様に蒸着条件を設定−
するのが特性上有利になる。
4)中間層 中間層はこの感光体に高い帯電能を与えるために重要な
役割を有する層である。
高い帯電能を有するためには帯電時に感光層中へ電荷が
注入されるのを阻止する機能を感光層上に有する必要が
ある。
阻止機能を形成する手段としては感光層上に+014〜
1018Ω・cat程度の絶縁性薄膜を形成するか、高
濃度のAsやTeで合金化したSe−As感光体あるい
はSe−Te系感光体上をコロナ放電等で表面処理をお
こない、砒素酸化物やテルル酸化物のブロッキング層を
形成する方法があり実用化されている。
後者の場合比較的簡便な帯電能改善手段であるが、ブロ
ッキング性に均一性が欠けること。環境の影響を受は易
いこと。使用しないと帯電特性が劣化すること。ブロッ
キング層は摩擦で簡単にとれること、ブロッキング層の
体積抵抗が低い(例えばTe濃度が高い)場合には不十
分な帯電能しか得られないことなどの欠点が多い。
したがって高品位な作像性を示し、高耐久で環境変化に
も安定した高帯電能を有する感光体とするためには恒久
的に安定なブロッキング層を形成することが重要である
この事に鑑み検討した所、前記第二感光層について一酸
化珪素(S i O) yS−中間層として用いると中
間層が無い場合に較べて大幅に帯電能および(または)
暗減衰特性が改善され、また、コロナ放電等で帯電性改
善をおこなった場合に較べても20〜30%の向上がみ
られ、Photo Ga1n (感度)の損失もない。
また、高湿環境下でも殆ど画像特性の劣化が無く、優れ
た材料であることが判明した。
SiOを中間層に用いた場合のV−I特性例を第4図に
示す。SiOが中間層の場合には第4図中の2に示す様
に感光体の表層側に(+)を印加した時には表層からの
正電荷(ホール)の注入は殆どないため、十帯電がおこ
なわれ、逆に(=)印加の場合には、(+)印加時に較
べ、帯電しにくい、いわゆる中間層側がN型、A s 
2S e 、−x T e 、側がP型の構造となり、
N−P接合として動作していると考えられる。
XPS’やFT−IR等の分析法でSioとA s 2
 S e v−x T e x層の接合層を分析すると
、その両者の界面にAs−0(例えばAs203、As
205等)およびわずかではあるが、Te−0(例えば
TeO2等)の形成が見られ、中間層が無い時に較べ、
大幅に多くなっていることから、中間層を接合すること
により、形成された事が明らかである。
このAs−0やTe−0は状況から判断してSiC中の
OとAs2Se、−、Tea層中のAsやTeと結合す
ることにより形成されたと考えられ、この形態はAs2
Se3−x・Te、層をコロナ放電で表面処理し、帯電
能改善をおこなった時、感光層表面に形成された物質と
同様なものであることから、前記界面に形成された物質
が帯電能改善に関与していることは間違いないと考えら
れる。
中間層としてのSiOの膜厚はAs2 ・Sei−xTe@表面に形成されたブロッキング層が
保護層形成時に破損されない程度の膜厚があれば良い。
Si0層は真空蒸着法で形成するため、均一性が得られ
易く、コーティングやディッピング法で膜形成する樹脂
系と違って、さらに薄膜化が可能である。したがって膜
厚としては100〜5000 Xであれば実用領域であ
り、好ましくは200〜2000人の範囲であれば所期
目的を十分達成しうる。
5)保護層 保護層は感光層の機械的耐久性を向上する上で必要不可
欠である。保護層としての必要条件は ■ 機械的耐久性が高いこと ■ 残留電荷を必要以上に保持しないこと■ 近赤外光
において実質的に透明なこと■ 電界・光・オゾン等の
外的要因で劣化が無いこと ■ 表面平滑性がよいこと ■ 耐湿性があり、吸湿性を有しないこと■ トナーフ
ィルミングを生じないこと■ 耐溶剤性を有すること 等があげられる。
80〜100万枚のコピーに耐えうる実用的な保護層と
しては、例えばエステル架橋スチレン−MMA樹脂に抵
抗制御剤として平均粒径0.05〜0.2 μmの5n
OzやTi0zその他の導電性微粉末を40〜80vt
%混合し、スプレー法やディッピング法を用いて2〜1
0μ層の厚さになる様に中間層上に塗布したり、光CV
DやプラズマCVD装置を用いてa−SiC:HSa−
8iN:HSa−8iC:0 : H,a−B : N
、 a−0層等1012〜1013Ω・elfの無機層
を500Å〜5μIの厚さでオーバーコートする方法な
どがある。
以下実施例および比較例を示す。なお、実施例および比
較例に記載の各成分の量(部)は重量部である。
実施例l 5US製円筒ボート1基(第一ボート)、同角型ボート
1基(第二ボート)を夫々配備した真空蒸着装置におい
て、感光体の支持体として80φ×340文×3t(単
位IIIIll)のAlドラムを用意し第一ボートにS
e−As合金(A s : 35.5vt%) 550
gr 、第二ボートにA S 2 S e 2,5 T
 e a、525grを投入した。そして支持体温度を
225℃、第一ボートを420℃、第二ボートを440
℃にセットし、1×10’Torr以下の真空度でまず
第一ボートに通電しSe−As層を約55μm蒸着した
ついで第二ボートに通電しAs−8e−Te層を約5μ
m蒸着した。この様にして得られた感光体を別の真空蒸
着装置にセットし、1回転/秒速度を与え、蒸発ボート
に一酸化珪素(S i O)を約214B投入し、真空
度5X 10””Torr 3〜8人/secの蒸発速
度で、約4分間全量蒸発させ、約960人のSiC膜の
中間層を作製した。
さらにエステル架橋型スチレン−MMA樹脂2部、トル
エン14部、平均粒径0.1μmの5n02微粉末(三
菱金属製)3部を混合しボールミルにて120時間分散
した液をディッピング法で塗布し120℃30分の条件
で乾燥し約5μmの保護層を設けた。感光体特性を表1
に示す。
実施例2 実施例1と同じ装置を用い、第一ボートにSe−As合
金(A s : 35.5vt%)  550gr。
第二ボートにA S 2 S e 2.3 T e O
,715grを投入した。
そして支持体温度を225℃、第一ボートを420℃、
第二ボートを445℃にセットし、IX 10’ To
rr以下の真空度でまず第一ボートに通電し、Se−A
s層を約55μm蒸着した。
ついで第二ボートに通電しAs−8e−Te層を約3μ
m蒸着し、感光層を形成した。
この様にして得られた感光体を別の真空蒸着装置にセッ
トし、1回転/秒の回転速度を与え、蒸発ボートに一酸
化珪素(S i O)を約110mg投入し、真空度5
 X 10’ Torr、  8〜8A /seeの蒸
着速度で約4分間全量蒸発させ、約525人のStO膜
の中間層を形成した。
保護層の形成は実施例1と同じ方法で約5μmの中間層
を形成した。感光体特性を表1に示す。
比較例l 5US製円筒ボート1基(第一ボート)、同角型ボート
1基(第二ボート)を夫々配備した真空蒸着装置におい
て、感光体の支持体として80φx340 ix 3t
(単位■)のA1ドラムを用意し、第一ボートにSe−
As合金(A s 二35.5wt%)  550gr
、第二ボートにA s 2 S e 2,5 T e 
o、525grを投入した。
そして支持体温度を225℃、第一ボートを420℃、
第二ボートを445℃にセットし、I X 10’ T
orr以下の真空度でまず第一ボートに通電しSe−A
s層を約55μm蒸着した。
ついで第二ボートに通電しAs−Se−Te層を約5μ
口蒸着し、感光体を形成した。感光体特性を表1に示す
比較例2 比較例1と同じ条件で作製した感光体に乾燥硬化後の体
積抵抗が7 X 10”Ω・elmであるポリカーボネ
ート樹脂(商品名パンライト、ティジン化成製)をジク
ロ7火エタン−2、ジクロールメタン8の混合溶媒に溶
解し、ディッピング法で10℃環境で成膜したのち、1
30℃1時間乾燥し2000 Xの中間層を作製した。
感光体特性を表1に示す。
表1 各試料の特性−覧 表1の記号説明 Vs:+6kV印加20秒後の電位 Do:Vsより20秒後の暗減衰比 v鰐:光減衰20秒後の残留電位 8780 i 711On1波長時の光感度(ltoo
−100Vol t)△VD:暗部電位のリピート変動
量 △vL:明部電位のリピート変動fl(780ns光を
分光光度計で入射)[効 果] 表1に示すように帯電性が不安定で、耐久性の低いAs
−3e−Te系感光体に帯電性を大幅に改善できるブロ
ッキング層を形成する中間層材料を用いた結果、 1)帯電性が大幅に改善され、しかも、耐久性の高いL
D用感光体が可能となった。
2)さらに耐湿性が良く、高湿下でも解像力の低下が殆
ど無い感光体が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の感光体の構成を示す説明図、 第2図は第一感光層(S e−A s層)におけるAs
濃度とこの層の結晶化温度との関係を示すグラフ、 第3図は第二感光層(As2Se3−*・Te、層)に
おけるXの値と光学的バンド幅(E gopt)との関
係を示すグラフ、第4図は第二感光層上の中間層の有無
による整流性(V−I特性)の相違を示すグラフ。 r・・・導電性支持体、2・・・第一感光層、3・・・
第二感光層、4・・・中間層、5・・・保護層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 導電性支持体上に順次Se−As感光層、 As_2Se_3_−_xTe_x感光層、中間層およ
    び保護層を有するオーバーコート型感光体において、 1)上記As_2Se_3_−_xTe_x感光層の組
    成のXの値が0.2ないし0.7であること、2)上記
    中間層は厚さが100Å〜5000Åであり、その化学
    組成が酸化珪素からなること、を特徴とするオーバーコ
    ート型高感度感光体。
JP25161087A 1987-10-07 1987-10-07 オーバーコート型高感度感光体 Pending JPH0194352A (ja)

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