JPH0643681A - 電子写真用感光体およびその作製方法 - Google Patents

電子写真用感光体およびその作製方法

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JPH0643681A
JPH0643681A JP3111191A JP11119191A JPH0643681A JP H0643681 A JPH0643681 A JP H0643681A JP 3111191 A JP3111191 A JP 3111191A JP 11119191 A JP11119191 A JP 11119191A JP H0643681 A JPH0643681 A JP H0643681A
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JP
Japan
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layer
sio2
carrier
electrophotographic
substrate
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JP3111191A
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Shinichi Nomura
晋一 野村
Yoichi Fukuda
洋一 福田
Atsushi Nagasaki
篤史 長崎
Fumiyuki Suda
文之 須田
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Stanley Electric Co Ltd
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Stanley Electric Co Ltd
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    • 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
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
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    • GPHYSICS
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    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0664Dyes
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真用感光体およびその作製方法に関
し、従来技術の問題点を解決し、帯電性、感度等の電子
写真特性に優れた電子写真用感光体を提供することを目
的とする。 【構成】 導電性支持体もしくは、絶縁性支持体と導電
膜とからなる基板上に、下引き層とキャリア発生層とキ
ャリア輸送層とを順次積層してなる電子写真用感光体に
おいて、下引き層としてSiO2 を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真用感光体およ
びその作製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真用感光体として使用され
る積層型有機感光体は、図3に示すように、アルミニウ
ム等の導電性支持体1上にキャリア発生層(Carrier Ge
neration Layer:CGL)3、およびキャリア輸送層
(Carrier Transport Layer :CTL)4を順次積層し
た構造を有している。また、必要に応じて導電性支持体
1とキャリア発生層3との間に下引き層(Under Coat L
ayer:UL)2を形成する場合がある。
【0003】材料としては、キャリア発生層3には、ア
ゾ系やフタロシアニン等のチャージキャリアを発生させ
る材料(Carrier Generation Materical:CGM)がポ
リカーボネート等バインダ樹脂に分布された形で使用さ
れる。また、キャリア輸送層4には、ヒドラゾン等のチ
ャージキャリアを輸送する材料((Carrier Transport
Material:CTM)と機械的強度を上げるためにバイン
ダ樹脂とが使用される。下引き層2は、導電性支持体の
機械的加工精度の影響やキャリア発生層から支持体へキ
ャリアがリークするのを防ぐために設けられるものであ
って、ポリアミド系樹脂をアルコール系溶剤に溶かして
浸漬塗工法(ディッピング)等の手法によって作製す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、下引き層
(以下、ULと記す)の膜厚は感度低下防止等のため1
μm前後と薄い。このため、これを従来のディッピング
等の手法で形成するには技術的困難があった。ULが支
持体上で膜厚および膜質の点で不均一になると、有機感
光体の電気特性も不均一となり、その結果得られる画像
も不均一となってしまう。したがって、支持体上全域に
わたって均一な薄膜を形成することが要求されるが、こ
れは非常に困難な技術であった。また、ULに使用され
るポリアミド系樹脂を溶かす溶剤がアルコール系である
ために、防爆仕様の装置を使用する必要があり、高価で
あった。さらには、UL上にキャリア発生層を積層する
際に、材料の溶出防止を考えた溶剤選定をする必要があ
り、キャリア発生層やキャリア輸送層に使用する材料系
が限定されるという欠点を有していた。
【0005】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、帯電性、感度等の電子写真特性に優れた電子写
真用感光体を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、導電性支持体
もしくは、絶縁性支持体と導電膜とからなる基板に、下
引き層とキャリア発生層とキャリア輸送層とを順次積層
してなる電子写真用感光体において、下引き層としてS
iO2 を用いることを特徴とする。
【0007】
【作用】ULとしてSiO2 を使用するため、気相法で
のUL作製が可能となり、1μm以下の薄膜を均一に感
光体基板上に作製することができる。
【0008】また、有機感光体のULとして無機物であ
るSiO2 を使用することにより、その上に積層される
キャリア発生層およびキャリア輸送層の溶剤への溶出が
ないため、キャリア発生層およびキャリア輸送層に使用
できる溶剤の選定範囲が広がる。
【0009】
【実施例】以下に本発明の実施例による電子写真用感光
体を図1、図2を参照して詳述する。
【0010】図1は、本発明の電子写真用感光体の構成
を示す断面図である。まず、アルミニウム基板等のよう
な導電性支持体1上に厚さ1μm以下のSiO2 薄膜か
らなる下引き層(UL)5を形成する。このSiO2 薄
膜は、スパッタ法、CVD法、電子ビーム蒸着法、イオ
ンプレーティング法等のいかなる気相法で形成してもよ
い。ここで、気相法とは、原料が蒸発等によりいったん
気相(原子、分子状)となって輸送される方法をいう。
膜厚および膜質が導電性支持体上で均一で、ピンホール
フリーとなるようにする。均一な膜厚は蒸発源と支持体
の配置、支持体の運動等によって得られる。均一な膜質
は蒸発中に蒸発源組成が変化しないよう、堆積膜が化学
変化しないようにすること等で得られる。また、ピンホ
ールフリーは本来ゴミのない真空中で新たなゴミを表面
に付着させないようにすること等で得られる。
【0011】上記のごとく形成されたUL上に、次いで
キャリア発生層3を形成する。この形成には、従来法の
ように、アゾ系またはフタロシアニン系化合物等のキャ
リアを発生させる材料(CGM)を樹脂バインダに分散
させたものを塗布等の手法によって形成することもでき
るが、好ましくは、CGMを直接、真空蒸着法等の気相
法で積層させてキャリア発生層を形成する。この場合、
SiO2 からなるULとキャリア発生層とを真空雰囲気
中で連続して積層することが可能となり、良質な感光体
を得ることができる。また、CGMとしては、チタニル
フタロシアニン(TiOPc)が特に好ましい。
【0012】次いで、キャリア発生層3上にキャリア輸
送層4を形成する。キャリア輸送層は、ヒドラゾン等の
キャリア輸送剤とポリカーボネート等のバインダ樹脂と
を適当な溶剤に溶かし、塗布等の手法によって形成す
る。
【0013】このようにして、導電性支持体上に均質な
薄いSiO2 下引き層を備えた電子写真用感光体が形成
される。
【0014】たとえばCTLとして、20μm前後の膜
厚を有し、Pdark=1014〜1015Ω−cm程度の
暗抵抗率を有する膜を用い、CGLとして100nm以
下の膜厚Pdark=103 〜105 Ω−cm程度の抵
抗率を有するTiOPc膜を用いるとする。SiO2 の
ULがないと、感光体に充電された電界のほとんどがC
TLにかかってしまう。このため、露光によりCGL中
で発生したキャリアも電界が低いので有効にCTL中に
注入されず、感度の低い感光体となってしまう。
【0015】次に、基板とCGLの間または、透明導電
膜とCGLの間に上述の本発明の実施例のようにSiO
2 がある場合について説明する。
【0016】SiO2 の膜厚を100nm、抵抗率を1
15Ω−cmとすると、この層の抵抗は(単位面積当
り) R=1×1015×0.1×10-4=1×1010Ω となる。
【0017】コロナ帯電により感光体を充電させた場
合、マイナス帯電では感光体の表面側にマイナス電荷が
帯電する。基板はプラス電位となるが、SiO2 の抵抗
がある程度大きいためにプラス電荷はCTL−CGL界
面のみでなく、SiO2 −基板界面にも誘起され、CG
Lに有効に電界がかかることになる。
【0018】本発明の他の実施例による電子写真用感光
体を図2に示す。導電性支持体に代えて、絶縁性支持体
6上に導電層7を設けた基板を用いる。この基板上に上
記と同様の方法で、SiO2 からなる下引き層5、キャ
リア発生層3およびキャリア輸送層4を積層する構造と
する。かかる構造の電子写真用感光体では、より優れた
効果が得られる。これは、導電膜上に直接キャリア発生
層を積層した場合には、導電膜の仕事関数の大小によっ
て作製した感光体の暗抵抗(帯電特性、暗減衰特性)が
著しく影響を受ける場合があるが、SiO2 によるUL
を用いることにより、かかる問題を解決し、簡単に良好
な電子写真特性を得ることができるからである。
【0019】上記基板は、ガラス、ペットフィルム等の
絶縁性支持体上にインジウム錫酸化物(ITO)等の導
電膜をスパッタ法、蒸着法等の手法によって形成するこ
とによって得られる。
【0020】以上、この実施例による具体例について述
べる。 具体例 (1) 洗浄されたガラス基板上に、スパッタ法により
ITOを成膜する。このITO膜の抵抗値は300Ω/
□であり、膜厚は約200nmであった。
【0021】(2) さらにこの上に電子ビーム蒸着法
によりSiO2 を約20nm積層させ、ULとする。
【0022】(3) 次に、チタニルフタロシアニン
(TiOPc)を真空蒸着法で約100nm成膜し、C
GLとする。
【0023】(4) CGLには、ヒドラゾン系電荷輸
送剤(CTM)とポリカーボネート(パンライト、K−
1300、帝人化成製)を0.9:1の重量比で塩化メ
チレンに溶かした溶液を、乾燥後の膜厚が15μmにな
るようにドクターブレードにて塗布する。乾燥は110
℃で30分行なった。
【0024】このようにして得られた電子写真用感光体
をサンプルNo.5とする。 (5) 比較サンプルとして、 サンプルNo.1 アルミニウム基板 サンプルNo.2 アルミニウム基板/ポリアミド系U
L サンプルNo.3 ガラス基板/ITO サンプルNo.4 ガラス基板/ITO/ポリアミド系
UL の4種類の基板を用意し、各基板上に上記(3)、
(4)の工程と同様の工程でCGL、CTLを積層して
感光体を作成した。
【0025】(6) 上記サンプルNo.1、2、3、
4、5の各サンプルについて電子写真特性を測定したと
ころ、次のような結果を得た。
【0026】
【表1】
【0027】本発明の実施例によるNo.5のサンプル
は、通常のOPCの標準的な基板であるAlの場合と比
較しても−400Vという同等以上の優れた帯電性を有
し、暗減衰率(D.D.R)においても10secで初
期電位に対して88%の残存率を有している。
【0028】また、ガラス等の絶縁性基板にITO等の
透明導電膜を設けた構成の場合は、透明導電膜の上に直
接CGLを積層させると仕事関数の関係から実施例N
o.3のように帯電能の低い感光体となってしまう。こ
のような場合の対策としては、一般的に透明導電膜とC
GLの間にポリアミド樹脂等のULを設けるが、実施例
No.1のAl基板との比較でも明らかなように、UL
の膜厚等の関係で特に低電界領域における感度E1/1
0が悪くなる傾向にある。
【0029】しかし、本発明の実施例のように、ULと
してSiO2 を用いることでガラス基板の場合でもポリ
アミド系ULに比べ、帯電電位も高く、暗減衰率(D.
D.R)も良く、さらに感度においてはE1/10で
0.65μJ/cm2 という2倍の高感度を有した感光
体を実現することができる。
【0030】このように本発明の実施例による構成で作
製したサンプルは、帯電性も良く、低電界領域における
E1/10感度においても、0.65μJ/cm2 とい
う優れた特性となった。
【0031】これは、SiO2 のULが緻密でピンホー
ルフリーであることから、基板(導電膜)への電荷リー
クを防ぐことができ、このために帯電能が向上したため
と考えられる。また、感度については、SiO2 がCG
Lの下層にあるために、CGLで発生したキャリアに有
効に電界がかかり、ホールのCTLへの注入効率が良く
なったためと考えられる。
【0032】代表的なサンプルの露光特性を図4に示
す。本発明の実施例によるサンプルNo.5および比較
のためにNo.2(Al基板/ポリアミド系UL)、N
o.4(ガラス基板/ITO/ポリアミド系UL)の露
光特性を示す。縦軸に感光体の表面電位、横軸に感光体
に与える露光量を示してある。光の波長は780nmで
ある。一般的に少ない露光量で表面電位がすばやく減衰
し、残留電位も少ないものが良好な感光体と言えるが、
図4からもわかるように本発明の実施例によるサンプル
No.5が一番少ない露光量で低電位まで減衰してい
る。
【0033】このように、ULとして気相法で作成した
SiO2 を用いることにより、膜厚1μm以下でピンホ
ールフリーの薄膜を感光体基板上に均一に作成すること
が可能となり、これにより電子写真用感光体の電気特性
も均一となり、良好な画像が得られた。また、気相法の
SiO2 は、作成方法、条件によっつてSiへのOの付
き方(組成)もある程度制御することができる(この場
合、SiOやSiO2ないし、中間組成の型をとる)。
したがって、SiO2 (SiO)の比誘電率や抵抗率等
の物性値を変化させることができ、電子写真用感光体の
最適設計を行なうことが可能となる。さらに、SiO2
(SiO)は可視域について良好な透過率を有するた
め、基板側から露光する電子写真システム用感光体のU
Lとして使用しても、CGLへ有効に露光を行なうこと
ができ、良好な電子写真特性を得ることができる。
【0034】前記したように、SiO2 からなるULを
気相法で形成した後、CGLを真空蒸着法等の手法で作
成すると、ULからCGLへと真空雰囲気中で連続して
積層することが可能となり、欠陥のない良質な感光体を
得ることが容易になる。
【0035】以上、実施例に沿って本発明を説明した
が、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえ
ば、種々の変更、改良、組合わせ等が可能なことは当業
者に自明であろう。
【0036】
【発明の効果】SiO2 からなる下引き層を有する、新
規な構成の電子写真感光体によって、従来よりも優れた
電子写真特性が提供される。帯電特性の向上のみでな
く、感度の点においても優れた特性を示した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による電子写真用感光体の概略
断面図である。
【図2】本発明の他の実施例による電子写真感光体の概
略断面図である。
【図3】従来の技術による電子写真感光体の概略断面図
である。
【図4】本発明の実施例による電子写真用感光体の露光
特性を従来の技術による露光特性と比較して示すグラフ
である。
【符号の説明】
1 導電性支持体 2 下引き層(UL) 3 キャリア発生層(CGL) 4 キャリア輸送層(CTL) 5 SiO2 下引き層 6 絶縁性支持体 7 導電層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体もしくは、絶縁性支持体と
    導電膜とからなる基板上に、下引き層とキャリア発生層
    とキャリア輸送層とを順次積層してなる電子写真用感光
    体において、前記下引き層としてSiO2 を用いること
    を特徴とする電子写真用感光体。
  2. 【請求項2】 キャリア発生層がチタニルフタロシアニ
    ン(TiOPc)である請求項1に記載の電子写真用感
    光体。
  3. 【請求項3】 導電性支持体もしくは、絶縁性支持体と
    導電膜とからなる基板上に、SiO2 からなる下引き層
    とキャリア発生層とキャリア輸送層とを順次積層してな
    る電子写真用感光体の作成方法であって、SiO2 を気
    相法によって基板上に薄膜形成することにより、前記下
    引き層を形成することを特徴とする電子写真用感光体の
    作製方法。
  4. 【請求項4】 下引き層およびキャリア発生層の成膜を
    真空状態のまま連続して行なうことを特徴とする請求項
    3に記載の電子写真用感光体の作製方法。
  5. 【請求項5】 キャリア発生層がチタニルフタロシアニ
    ン(TiOPc)である請求項4に記載の電子写真用感
    光体の作製方法。
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