JPH02154275A - 電子写真感光体 - Google Patents

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〕 本発明は有機先手４体層の上にアモルファスシリコンカ
ーバイド層を形成した電子写真感光体に関するものであ
る。

〔従来技術及びその問題点〕

今日、有機光半導体層を主たる光キヤリア発生層とした
電子写真感光体、即ち、ＯＰＣ（Ｏｒｇａｎ　１ｃＰｈ
ｏ　ｔｏｃｏｎｄｕｃむｏｒ）感光体が目覚ましく進出
しており、その無公害性、低コスト、成形加工性並びに
その容易に分子構造を変えられるという点で、今後、−
層の進展が期待されている。

しかしながら、上記ＯＰＣ感光体においては、有機光半
導体層が表面に露出しており、しかも、その層の硬度は
比較的小さく、そのために長期間に亘って感光体表面の
摩耗が進行するという問題点がある。

また、上記感光体を長期間に亘って使用した場合、有機
光半導体層がコロナ放電に繰り返しさらされ、これによ
り、その層の表面が変質し、表面電位が低下したり、あ
るいは耐湿性が低下して感光体表面に水分が吸着し、電
荷潜像にボケが生じる場合があり、その結果、感光体の
信頼性を低下させるという問題点もある。

更にまた、電子写真感光体の分野においては、光感度と
表面電位を向上させ、しかも、残留電位を低減させるこ
とが種々の手段で鋭意努力されており、それらの緒特性
の改善が望まれる。

（発明の目的〕 従って本発明は叙上に鑑みて完成されたものであり、そ
の目的は感光体表面の硬度を高め、また、電荷潜像にボ
ケが生じないようにし、これにより、長間信頼性を達成
した電子写真感光体を提供することにある。

本発明の他の目的は光感度や表面電位を高め、残ｒｇ１
電位を低減させた高性能な電子写真感光体を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、導電性基板上に有機光半導体層及びア
モルファスシリコンカーバイド層を順次積層した電子写
真感光体であって、アモルファスシリコンカーバイド層
の元素比率を組成式Ｓｉｃ、のＸ値で０．５　＜　　ｘ
　＜　０．９５の範囲内に設定したことを特徴とする電
子写真感光体が提供される。

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明電子写真感光体の層構成を示し、従来周
知の機能分離型ｏｐｃ感光体の上にアモルファスシリコ
ンカーバイド（以下、ａ−３ｉＣと略す）層を形成する
。

同図においては、導電性基板（１）の上に有機光半導体
体から成るキャリア発生層（２）及びキャリアＩ輸送層
（３）が形成され、更にａ−５ｒＣ表面居（４）が積層
される。

本発明は上記のような層構成により感光体表面の硬度を
高め、しかも、光感度、表面電位及び残留電位などの電
子写真特性を改良し、また、長期安定性を達成したこと
が特徴である。

ａ−５ｔＣ表面層（４）はアモルファス化したＳｉ元素
とＣ元素並びにこれらの元素のダングリングボンドＰ、
端部に導入された水素（Ｈ）元素又はハロゲン元素から
成り、その組成式は下記の通りに設定するとよい。

（Ｓｉｔ□ＣＸ　）Ｉ−−Ａ− （但しＡは１１元素又はハロゲン元素）０．５＜ｘ＜０
．９５ 好適には　０．６　＜　ｘ　＜　０．９最適には０．６
５　＜　ｘ　＜　０．８５０．０５＜ａ（０，５ 好適には０．０５　＜　ａ　＜　０．３最適には０．０
５　＜　ａ　＜　０．２Ｘ値が０．５以下の場合には高
い表面硬度が得られず、耐摩耗性に劣り、しかも、光学
的バンドギャップが小さいために短波長光の吸収が大き
くなり、これにより、光感度が低下する。

に値が０．９５以上の場合には膜中の欠陥密度が高くな
り、キャリアがトラップされて残留電位が高くなる。

また、ａ値が０．０５以下の場合には膜中の欠陥密度の
増加により残留電位が高くなる。

ａ値が０．５以上の場合には耐湿性が低下し、電ｒ＠潜
像にボケを生じる。

このａ−３ｉＣ表面Ｎ（４）の厚みは０．０５〜５　μ
ｍ、好適には０．１〜３μｍの範囲内に設定すればよく
、この範囲内であれば、高い光感度並びに低い残留電位
を得ることができる。

キャリア発生層（２）にはＳｅ、５ｅ−Ｔｅ、ＡｓｚＳ
　ａ：＋＋Ｚｎ０ＣｄＳ、ａ−５ｉＣ，アモルファスシ
リコン、アモルファスシリコンゲルマニウムなどのｍｍ
　材料、シアニン、ピリリウム、スクアリリウム、アゾ
、ペレリン、アントラキノン、フタロシアニン、インジ
ゴトリスアゾ、スクアリリウム、アズレニウムなどの光
導電性有機材料が用いられている。

また、キャリア輸送層（３）に用いられる材料には、高
分子量のものとして、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、
ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ピレン−
ホルムアルデヒド縮重合体などがあり、また、低分子量
のものとして、オキサジアゾール、オキサゾール、ビラ
プリン、トリフェニルメタン、ヒドラゾン、トリアリー
ルアミン、Ｎ−フェニルカルバゾール、スチルベン、ト
リニトロフルオレンなどがあり、この低分子物質はポリ
カーボネート、ポリエステル、メタアクリル樹脂、ポリ
了ミド、アクリルエポキシ、ポリエチレン、フェノール
、ポリウレタン、ブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル、ユ
リア樹脂などのバインダに分散されて用いられる。

キャリア発生層（２）の厚みは１μｍ以下、キャリア輸
送層（３）の厚みは１０〜３０μｍの範囲内に設定する
のがよい。

上記層構成の電子写真感光体によれば、表面層（４）が
形成され、これにより、高硬度特性が得られ、高抵抗化
により表面電位を高めることができた。

しかも、入射光は表面層（４）を透過し、実質上キャリ
ア発生層（２）により受光され、そして、その発生キャ
リアはキャリア１論送層（３）をｉｆｌ過し、表面層（
４）の表面を帯電させる。

かくして、このようなＳｉＣ層を形成したことにより表
面電位及び光感度を高め、残留電位を低下させることが
できた。

しかも、有機光半導体層が表面に露出していないので、
感光体表面の変質がなく、これにより、高い表面電位を
維持することができ、また、耐温性が高められて電荷潜
像にボケが生じない。

次に本発明電子写真感光体の製法を述べる。

を機先半導体層は浸漬塗工方法又はコーティング法によ
り形成し、前者は感光材が溶媒中に分散された塗工液の
中に’１３　？ｍし、次いで、一定の速度で引上げ、そ
して、自然乾燥及び熱エージング（約１５０°Ｃ１約１
時間）を行うという方法であり、また、後者のコーティ
ング法によれば、コーター（傅機）を用いて溶媒に分散
された感光材を塗布し、次いで熱風乾燥を行う。

ａ−ＳｉＣ層を形成するにはグロー放電分解法、イオン
ブレーティング法、反応性スパッタリング法、真空蒸着
法、ＣＶＤ法などの薄膜形成方法がある。

グロー放電分解法を用いる場合、Ｓｉ元素含有ガスとＣ
元素含有ガスを組合せ、この混合ガスをプラズマ分解し
て成膜形成する。このＳｉ元素含有ガスには５ｉＨａ　
＋　５ｉｚＬ＋　Ｓｔ　３Ｈａ＋　ＳｉＦ　ａ、５ｉｃ
１４．、５ｉｔｌＣＩｚ等々があり、また、Ｃ元素含有
ガスにはＣＨｔ、ＣｚＨ４，ＣｚＨｚ、Ｃ：＋ｌＩ８等
々があり、就中、Ｃ，Ｈ，は高速成膜性が得られるとい
う点で望ましい。

本実施例に用いられるグロー放電分解装置を第２図によ
り説明する。

図中、第１タンク（５）、第２タンク（６）、第３タン
ク（７）にはそれぞれＳ　ｉ　１１　＜、Ｃｚ　Ｉｆ□
及び１１□が密封され、これらのガスは各々対応する第
１調整弁（８）、第２調整弁（９）及び第３調整弁（１
０）を開放することにより放出される。その放出ガスの
流量はそれぞれマスフローコントローラ（１１）　（１
２）　（１３）により制御され、各々のガスは混合され
て主管（１４）へ送られる。尚、（１５）　（１６）は
止め弁である。

主管（１，４）を通じて流れるガスは反応管（１７）へ
流入されるが、この反応管（Ｉ７）の内部にば容置結合
型放電用電極（１８）が設置され、また、既に有機光半
導体層が形成された筒状成膜用基板（１９）が基板支持
体く２０）の上に載置され、基板支持体（２０）がモー
タ（２１）により回転駆動され、これに伴って基板（１
９）が回転される。そして、電極（１８）に電力５〇−
〜３Ｋｗ　、周波数１〜５ＱＭｌｌｚの高周波電力が印
加され、しかも、基板（１９）が適当な加熱手段により
約２００〜４００℃、好適には約２００〜３５０℃の温
度に加熱される。また、反応管（１７）は回転ポンプ（
２２）と拡散ポンプ（２３）に連結されており、これに
よってグロー放電による成膜形成時に所要な減圧状態（
放電時のガス圧０．０１〜２．０Ｔｏｒｒ　）が維持さ
れる。

このような構成のグロー放電分解装置を用いて基板（１
９）の上にａ−ＳｉＣ層を形成する場合、第１調整弁（
８）、第２調整弁（９）、第３調整弁（ｌＯ）を開いて
５ｉｔＬ、ＣｚＨｚ、Ｈｚの各々のガスを放出し、その
放出量をマスフローコントローラ（１１）　（１２）　
（１３）により制御７０シ、各々のガスは混合され、主
管（１４）を介して反応管（１７）へ流入される。そし
て、反応管内部の減圧状態、基板温度、電極印加用高周
波電力をそれぞれ所定の条件に設定するとグロー放電が
発生し、ガスの分解に伴ってａ−５ｉＣ膜が基板上に高
速に形成される。

尚、上記グロー放電分解においては、有機光導体層が変
質しないように適宜成膜条件（例えば成膜温度）を所定
の範囲内に設定するのがよい。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を述べる。

、（例１） アルミニウム基板（１）の上にアゾ顔料から成る光キヤ
リア発生層（２）　（Ｗみ０．５　μｍ）並びにヒドラ
ヅン分散系から成るキャリア輸送層（３）（厚みＩ５μ
ｌ１１）を順次塗布形成し、次いで、核層（３）の上に
第１表に示す成膜条件によりａ−３ｉＣ表面層（４）を
形成した。

〔以下余白〕

上記製法により得られた電子写真感光体について、ａ−
３ｉＣ層のカーボン量をＸＭＡ法により測定したところ
、Ｘ　＝　０．７５であった。

かくして得られた電子写真感光体の特性を電子写真特性
測定装置により測定したところ、優れた光感度と高い表
面電位を示し、しかも、残留電位が頭重に小さくなった
。

また、本例の電子写真感光体に対して１万回繰り返し帯
電させ、光感度及び残留電位を測定したところ、それら
の特性に何ら変化が認められず、しかも、電荷潜像にボ
ケが生じなかった。

（例２） （例１）の電子写真感光体を製作するに当たって、ａ−
５ｉＣ層の成膜条件を第２表に示す通りに変更し、同様
に電子写真感光体を製作した。　また、本例のａ−５ｉ
Ｃ表面層（４）のカーボン量（Ｘ値）は×・０．８０で
あった。

〔以下余白〕

か（して得られた電子写真感光体の光感度、表面電位及
び残留電位を測定したところ、いずれも良好な特性が得
られた。また、１万回の繰り返し帯電テストを行っても
、電荷潜像にボケが生じなかった。

（例３） く例２）と同様に第３表に示す成膜条件により電子写真
感光体を製作した。

尚、カーボンヱのＸ値は０．７０であった。

〔以下余白〕

かくして得られた電子写真感光体についても、良好な光
感度、表面電位及び残留電位が得られた。また、１万回
の繰り返し帯電テストを行っても電荷潜像にボケが生じ
なかった。

（例４） 本例においては、（例１）の電子写真感光体より：】−
Ｓ　ｉ　Ｃ表面層を除いた電子写真感光体を製作した。

この電子写真感光体に対して１万回の操り返し帯電テス
トを行ったところ、光感度が約１０χ低下し、残留電位
が約８ｚ上昇しており、また、画像潜像にボケが生じる
のが認められた。

また、（例２）及び（例３）の電子写真感光体よりａ−
５ｉＣ表面層を除いた電子写真感光体についても本例と
同様に光感度及び残留電位がそれぞれ劣化しており、し
かも、画像潜像にボケが認められた。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明の電子写真感光体によれば、従来の
ものに比べて有機光半導体層の上にａ−３ｉＣ表面層を
形成しており、これにより、感光体表面の硬度を高め、
また、電荷潜像にボケが生じなくなり、しかも、光感度
や表面電位を高め、残留電位を低減させた高性能且つ長
期信頼性の電子写真感光体を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電子写真感光体の層構成を示す断面図、
第２図はグロー放電分解装置の説明図である。 （１）・・導電性基板 （２）・・光キヤリア発生層 （３）・・キャリア輸送層 （４）・・アモルファスシリコンカーバイド表面層特許
出願人（６６３）京セラ株式会社 代表者安城欽寿 同　　河村孝夫

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性基板上に有機光半導体層及びアモルファス
   シリコンカーバイド層を順次積層した電子写真感光体で
   あって、アモルファスシリコンカーバイド層の元素比率
   を組成式Ｓｉ＿１＿−＿ｘＣ＿ｘのｘ値で０．５＜ｘ＜
   ０．９５の範囲内に設定したことを特徴とする電子写真
   感光体。
2. （２）アモルファスシリコンカーバイド層の厚みが０．
   ０５〜５μｍの範囲内である請求項（１）記載の電子写
   真感光体。