JPH02282265A - 電子写真用感光体およびその製造方法 - Google Patents

電子写真用感光体およびその製造方法

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JPH02282265A
JPH02282265A JP1706690A JP1706690A JPH02282265A JP H02282265 A JPH02282265 A JP H02282265A JP 1706690 A JP1706690 A JP 1706690A JP 1706690 A JP1706690 A JP 1706690A JP H02282265 A JPH02282265 A JP H02282265A
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JP
Japan
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concentration
layer
alloy
cgl
weight
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JP1706690A
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Inventor
Katsuhiro Miki
三木 勝博
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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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〕 この発明は、導電性基体上にセレン・ひ素合金からなる
感光層を備えた電子写真用感光体およびその製造方法に
関する。
〔従来の技術〕
普通紙複写機、光プリンタなどの電子写真応用装置の像
形成部材として用いられる電子写真用感光体に要求され
る性能の中で重要なものとして、装置の高速化および低
消費電力化に伴う高光感度性能および原稿の色再現性、
特に青色再現性が挙げられる。
従来の純Seあるいは5e−Te合金を主体とする感光
層を備えた感光体では、こうした性能におい−C限界が
S忍められ、特開昭56−74.255号公報などに見
られるように、5a−As合金を主体とする感光層を備
えた感光体が開発されている。この材料については、化
学量論的結合であるAs、Se3がその物性面から最も
安定であり、八52Se3およびそれに近い組成を有す
るSe−As合金を用いた単層型の感光層を備えた感光
体が広く採用されている。
しかしながら、As2Se3およびそれに近い組成を有
する5e−As合金の欠点としては、比誘電率か比較的
大きなことから、出力画像を形成するために要する表面
電位を得るための電源負荷を増大させねばならないこと
、また繰り返し使用時の疲労特性1例えば帯電位変動、
暗減衰の増大、残留電位の上昇(特に室温以下の場合)
のために出力画像に濃度変化、地汚れが生じるという問
題、さらに電子写真応用装置の高速化に伴い、感光体の
光感度が不足するという問題があった。。
これに対して、既に本1」3願人が特開昭64−2 f
165 :(号公報にて開示しているように、導電性基
体上に形成されるSe−ΔSt、1料からなる感光層を
、主として暗所での帯電位の保持および露光時のキャリ
アの輸送を行う機能を有する電荷輸送層(CTi=)と
、主として露光時のキャリアの発生の機能を有する電荷
発生層(CGL)とに機能分離した層の積層とし、c 
c r、としてAs2Se3またはそれに近い組成の材
料を、CT LとしてCGLに比べてAsfi度の低(
+)Se−As合金(好ましくはAsa度30重量%〜
33.5重量%)で、かつ、ハロゲン元素を含む(好ま
しくは1重量ppm〜]、 0000重量ppm)材料
を用い、それぞれを真空中で抵抗加熱蒸着してCTL、
CGLを順次形成して感光層とすることにより、As2
Se3またはそれに近い組成をする5a−As合金の単
一層の感光層を備えた感光体の高光感度で色再現性の良
い利点を生かし7つつ、その欠点である帯電性能。
疲労特性の改善された感光体を得ることができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
近年、電子写真応用装置の小型化、高速化がさらに進め
られ、また、出力画像の画質に対する要望がますまず厳
しくなってきている。
ところが、装置の小型化、高速化に対応するために、感
光体の高光感度化を図り感光層に用いる材料のAsfi
度を高めると2.帯電性能、疲労特性が悪化し、また、
感光層表面、すなわち感光体表面の外観欠陥が多くなり
、l−1,1力画像の画質が低Fするという問題が生じ
てくる。
この発明が解決しようとする課題は、(: (’、 L
、およびCTLの材料組成、形成方法を検討し−C1−
述の問題点を解消し、高光感度で、か゛つ、帯電性能疲
労特性が改善された表面外観の良好な感光体およびその
製造方法を提供することにある1゜〔課題を解決するだ
めの手段〕 上記の課題は、この発明によれば、導電性基体上に暗所
での帯電位の保持および露光時のヰ1.リアの輸送を主
たる機能とする電荷輸送層と。その1′に形成された露
光時のキャリ゛rの発生をtたる機能とする電荷発生層
とからなる感光層を備えた電子写真用感光体においで、
電荷輸送層が局濃度が30重量%以上36゜8重量%1
ユン)、 −1” ”(−が′)ハ11ゲニ′元累を1
00重量ppm以上10000重量ppm以下含む5e
−As合金からなり、電荷発生層が5e−As合金から
なり、そのAs4度が電荷輸送層に接する側では電荷輸
送層のASa度に等しく、電荷輸送層に接する側から反
対側の電荷発生層表面に向かって増大する濃度勾配を有
し、その電荷発生層表面で36,8重量%を超え45重
量%以下である電子写真用感光体とすることにより解決
される。
このような感光体は導電性基体上にハロゲンを含む5e
−As合金を真空中で抵抗加熱蒸着して電荷輸送層を形
成し、その上に5e−As合金を真空中でフラッシュ蒸
着して電荷発生層を形成し、かつ、フラッシュ蒸着され
る5e−As合金のAs濃度を低濃度から高濃度へと変
化させながらフラッシュ蒸着を行うことによって製造さ
れる。
〔作用〕
3e−へs合金層の特性は、第4図、第5図、第6図に
示すように、As濃度に依存して変化する。第4図はA
s濃度と光感度に反比例する半減衰露光量との関係を示
す線図であり、市場要求を充たす光感度を得るためには
36.8重量%を超えるAs濃度が好ましいことが判る
。また、第5図はAsa度と帯電位との関係、第6図は
Asa度と帯電−露光−光除電を1000回繰り返した
ときの帯電低下との関係をそれぞれ示す線図であるが、
各図より、これらの特性についてはASa度36,8重
里%以下のAs4度が好ましいことが判る。
こうした特性変化の要因については解明されていない点
が多いが、雑誌「フィロソフィカル・マガジン(Phi
losophical Magazin) J 33巻
(1,976年)261ページにフィッシャ(liis
her)ほかによって示されているように、As濃度に
よりSB−へS合金ではホール移動度が大きく変化する
とともに、Gap3tate 内の準位に大きな変化が
生じ、上述のような特性変動が生じるものと推定される
。
」−述の5e−As合金層の特性から、感光層をCTL
とCGLとの積層とし、CT 1.、、をへsi度が3
6.8重量%以下の5e−As合金で形成し、その土に
Se后金合金らなり、そのAs4度がCT I−に接す
る側ではCT LのAsa度に等しく、CGr、、表面
側では36.8重量%を超える濃度となるような濃度勾
配を有するCGLを形成することにより、八52Se3
およびそれに近い組成を有する単層からなる感光層の欠
点を除去し、高光感度でかつ帯電性能、疲労特性の改善
された感光体を得ることが可能となる。
このような感光体は真空中でCTLを抵抗加熱蒸着で形
成し、CGLをフラッシュ蒸着で形成することにより製
造することができる。
第8図は抵抗加熱蒸着で用いられる蒸発源の一例を示す
概念図であり、5e−As合金11はボルト10内に充
填され、ヒータ9により加熱されて全体が溶融した後蒸
発する。第9図はフラッシュ蒸着で用いられる蒸発源の
一例を示す概念図であり、SεAs合金は微粉末とされ
ており、この5e−As合金微粉末14は搬送ベルト1
3でボート兼ヒータ12のところまで少量ずつ順次搬送
されてきて、加熱されたボート兼ヒータ12上に落下し
瞬時に蒸発する。
従って、CGLの成膜に際して抵抗加熱蒸発方式を採る
とCGL内の厚さ方向のAs濃度に所要の濃度勾配を持
たせることは困難であるが、フラッシュ蒸着法を採れば
順次搬送しボート兼ヒータに供給する5e−As合金微
粉末の昼濃度を変化させることによりAsの濃度プロフ
ァイルを自由に設計することができ、所要の適切な濃度
勾配を持たせることが可能となる。
このようにして、CG L内のAs4度に濃度勾配を持
たせ、CTL側ではCTLのAs1度に等しい濃度とし
、表面側に向かって濃度を高くしていき、表面を高濃度
おすることにより、高光感度で、かつ、CGLからCT
Lへのキャリアの注入性の良好な感光体が得られる。
また、As4度が化学景論的結合以上のSe−へS合金
を抵抗加熱蒸着法で成膜すると、Se、Asの分留のた
めに得られる層の外観欠陥が多くなるが、フラッジ、蒸
着法で成膜すると5e−=As合金は瞬時に蒸発しSe
、 Asが分留しないために外観は良好となる。昼濃度
の高い5e−As合金をフラッシュ蒸着法で成膜4−る
ことにより、高光感度ごかつ表面外観の良好な感光層を
形成することができる。
しかしながら外観欠陥lよAsfi度が高くなる程発生
し易くなり、As濃度が45重量%を超えて高くなると
、フラッシュ蒸着を行っても外観欠陥が実用上問題とな
る程度に発生するようになる。従って、CGLに用いる
5e−As合金のAs濃度は45重量%以下におさえる
ことが好ましい。
また、CTLに用いるSe −As合金のAs濃度は3
668重量%以下が好ましいが、低くなると得られる層
が結晶化し易くなり、かつ、硬度もさがってくるので3
0重量%以上とすることが好ましい。
さらに、第7図はよう素を含有しAsfi度が36.8
重量%のSe−へS合金からなり膜厚60μmの単層の
感光層を備えた感光体の初期の残留電位の温度依存性を
5e−As合金に含有させたよう素中をパラメータとし
て示した線図である。第7図より、5eAs合金に第3
元素としてよう素を微量含有させることにより感光体の
残留電位を低減し、かつ、その温度依存性を改善できる
ことが判る。CTLおよびCGLの積層された感光層を
備えた感光体においても、感光層の膜厚の大部分を占め
るCTLによう素を含有させると同様の効果が得られる
。
よう素の含有量は100重量!+pm以上10000重
量叶m以下が好ましい。また、含有させる第3元素はよ
う素に限られることはなく、ハロゲン元素ならば同様に
有効である。
〔実施例〕
第1図は、この発明の一実施例の感光体の模式的断面図
を示すもので、1は導電性基体、2は電荷輸送層21と
電荷発生層22とが積層されてなる感光層である。
外径120mmのJ r S  A3003材八1合金
管の外表面を鏡面に仕上げた後、脱脂、 HNO3によ
るエツチングを施して導電性基体とする。この基体を温
度制御可能な回転支持軸に装着し、回転支持軸の下方に
配置された抵抗加熱蒸着方式の蒸発源のボートによう素
を5000重量ppITl含む5e−As合金を充填す
る。基体を回転させながら1.50℃の温度に加熱し、
I xlO−5Torrの真空中で蒸発源のヒータを加
熱しボート中のよう素を含む5e−As合金を成膜速度
1μm/分となるような速さで蒸発させ基体上に膜厚5
5μmのCTLを形成する。続いて、回転支持軸の下方
に設けられたフラッシュ蒸着方式の蒸発源により5e−
As合金をフラッシュ蒸着してCTL上に膜厚5μmの
CGLを形成する。
CTL用のよう素を5000重量ppm含むSe−へS
合金のASa度を第1表に示すように変化させてCTL
を形成した。次に、これらのCTL上にフラッシュ蒸着
でCGLを形成するが、そのとき、蒸発源に供給する5
e−As微粉末のAs濃度を、下地となるCTLのAS
a度と等しい濃度からはじめて高めていき、第1表に示
したCGLの表面As1度まで高めていきながらフラッ
シュ蒸着を行い、CTLに接する側のAs1度がCTL
のAs濃度と等しく、CGLの表面のASa度が第1表
に示したCGL表面As1度となるようなASa度勾配
を持つCGLをそれぞれ形成し、実施例1〜7の感光体
を作製した。
このようにして作製した感光体の感光層のAs濃度プロ
ファイルの一例として、実施例6の感光体のプロファイ
ルを第2図に示す。
比較例として、感光層を5e−As合金単層とじた感光
体を作製した。感光層は抵抗加熱蒸着で形成し、As濃
度を第1表に示すように変化させて比較例1〜3の感光
体とした。
第  1  表 返したときの帯電低下を測定した。また、感光体の表面
外観を調べた。その結果を第2表に示す。
第2表 実施例および比較例の感光体について、電気特性として
一定の除電光量下での帯電位、半減衰露光量、残留電位
、帯電−露光−光除電を1000回繰り第2表より明ら
かに実施例が比較例より優れていることが3忍められる
。
第3図は実施例の感光体の帯電低下とCGL表面AsJ
度との関係を示す線図であるが、Se −八s合全単層
感光層を備えた感光体についての第6図と比較すると、
第6図ではAs4度が増すにつれて帯電低下が大幅に増
大するが、第3図では帯電低ドは変わらず、疲労特性で
ある帯電低下が改善されたことが明らかである。
また、実施例1〜7の感光体において、CGLに用いる
5e−As合金のAsfi度をそれぞれの感光体のCG
L表面のAs1度一定とし、かつCGLをフラッシュ蒸
着でなく抵抗加熱蒸着で形成し、その他は実施例1〜7
と同様にして感光体を作製したところ、各感光体ともC
GL表面すなわち感光体表面に外観欠陥が生じ、出力画
像に欠陥が発生した。実施例のようにCGLをフラッン
ユ蒸着で形成することが外観欠陥の発生の防止に極めて
有効であることが判った。
〔発明の効果〕
この発明によれば、5e−As合金からなる感光層をC
TLとCGLとに分離し、CTLを抵抗加熱蒸着で形成
し、CG 1.−、をフラッシュ蒸着で形成し、c ′
r r=のA s ’ljJ度を30重晴%以−1−3
 [i 、 8重量%以下とし、かつ、ハロゲン元素を
100重量pprn以上10000重量ppm以下含有
させ、CGLのへS濃度をCTLに接する側ではCTL
のAs濃度に等しくし、CG L表面に向かって濃度が
増大する濃度勾配を持たせ、CGL表面での濃度を36
8重量%を超え45重量%以下とする。このような感光
体材料構成、製造方法とすることにより、高光感度でか
つ、As2Se3およびそれに近い組成を有する5e−
As合金の単層からなる感光体の欠点である帯電性能、
疲労特性が改善された表面外観の良好な感光体を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図はこの発明の一実施例の感光体に関
するもので、第1図は感光体の模式的断面図、第2図は
感光層の厚さ方向のAs4度プロファイルを示す線図、
第3図は帯電低下量のAs1度依存性を示す線図、第4
図ないし第6図はSe−昼合金単層感光層を備えた感光
体の特性に関するもので、第4図は半減衰露光量のAs
a度依存性を示す線図、第5図は帯電位のAs5度依存
性を示す線図、第6図は帯電低下量のAs1度依存性を
示ず線図、第7図はよう素を含む5e−As合金からな
る単層感光層を備えた感光体の残留電位の温度依存性を
よう素含有量をパラメータとして示す線図、第8図は抵
抗加熱蒸着で用いられる蒸発源の一例の概念図、第9図
はフラッシュ蒸着で用いられる蒸発源の一例の概念図で
ある。 ■ 導電性基体、2 感光層、21  電荷輸送層、第 ] 図 第 図 CGL表面As濃度(重量%) 第3図 (重量%) As濃度 第 図 As濃度(重量%) 第 図 温度(°C) 第 ア 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)導電性基体上に暗所での帯電位の保持および露光時
    のキャリアの輸送を主たる機能とする電荷輸送層とその
    上に形成された露光時のキャリアの発生を主たる機能と
    する電荷発生層とからなる感光層を備えた電子写真用感
    光体において、電荷輸送層がひ素濃度が30重量%以上
    36.8重量%以下でかつハロゲン元素を100重量p
    pm以上10000重量ppm以下含むセレン・ひ素合
    金からなり、電荷発生層がセレン・ひ素合金からなり、
    そのひ素濃度が電荷輸送層に接する側では電荷輸送層の
    ひ素濃度に等しく、電荷輸送層に接する側から反対側の
    電荷発生層表面に向かって増大する濃度勾配を有し、そ
    の電荷発生層表面で36.8重量%を超え45重量%以
    下であることを特徴とする電子写真用感光体。 2)導電性基体上に電荷輸送層とその上に形成された電
    荷発生層とからなる感光層を備えた電子写真用感光体の
    製造方法において、電荷輸送層がハロゲン元素を含むセ
    レン・ひ素合金を真空中で抵抗加熱蒸着して形成され、
    電荷発生層がセレン・ひ素合金を真空中でフラッシュ蒸
    着して形成され、かつ、フラッシュ蒸着されるセレン・
    ひ素合金のひ素濃度を低濃度から高濃度へと変化させな
    がらフラッシュ蒸着が行われることを特徴とする電子写
    真用感光体の製造方法。
JP1706690A 1989-01-30 1990-01-26 電子写真用感光体およびその製造方法 Pending JPH02282265A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6228545B1 (en) 1998-06-11 2001-05-08 Fuji Electric Co., Ltd. Electrophotographic selenium photoconductor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6228545B1 (en) 1998-06-11 2001-05-08 Fuji Electric Co., Ltd. Electrophotographic selenium photoconductor

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