JPS6019154B2 - 光導電性硫化カドミウムの製造方法 - Google Patents

光導電性硫化カドミウムの製造方法

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JPS6019154B2
JPS6019154B2 JP50133405A JP13340575A JPS6019154B2 JP S6019154 B2 JPS6019154 B2 JP S6019154B2 JP 50133405 A JP50133405 A JP 50133405A JP 13340575 A JP13340575 A JP 13340575A JP S6019154 B2 JPS6019154 B2 JP S6019154B2
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/125—The active layers comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or CdTe
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真材料として好適な光導電性硫化カドミ
ウム粉末の新規な製造方法に関するものである。
さらに詳しくいえば、本発明は沈澱法等で得られる高純
度硫化カドミウム粉末を原料として用い、1回の焼成処
理で品質の良好な光導電性硫化カドミウム粉末を製造す
る方法に関するものである。光導電性硫化カドミウム粉
末は、合成樹脂等をバインダーとしてこれを電極作用を
もつ基体上に数10仏の厚さに積層し、さらにその上に
透明性高絶縁体を競層した形の電子写真用感光材料とし
て広く用いられている。
ところで、これまでこの光導電性硫化カドミウム粉末を
製造するには、先ず硫化カドミウムに融剤と活性剤を加
えて一次焼成し、次いでこの生成物を粉砕し水洗したの
ち硫黄含有雰囲気中で二次焼成する二段成法、あるいは
さらに一次焼成を2回に分解した形式の三段焼成法など
が行なわれている。
しかしながら、こられの方法は製造工程数が多いため得
られる光導電性硫化カドミウムの品質にバラッキを生じ
、歩留りの低下をもたらし、コスト高の原因となってい
た。特に、一次焼成と二次焼成もしくは二次焼成と三次
焼成の間で行なわれる粉砕工程はいったん生じた結晶を
著しく歪ませい光導電性に著しい影響を与えるために、
製品にバラッキを生じる大きな原因となっていた。また
、高感度の光導電性硫化カドミウムを得るには、いわゆ
る時抵抗が低くすぎたり、高すぎたりしないような好適
範囲にくるように、焼成その他の工程を制御する必要が
あるが、従来の製造方法では、工程数が多くて条件の制
御が困難な上に、例えば粉砕工程のようにコントロール
不可能な要因を含むため、脂抵抗を好適範囲にバランス
タできない場合がいまいまみられた。さらに、バインダ
ーにより層状に形成された感光体の光感度は光導電性や
階抵抗以外に硫化カドミウム粉末の粒径や粒度分布と関
係があり、粒径は2r程度、分布幅は小さいものが好ま
しいとさ0れているため、従来方法においては粉砕工程
と水洗後のデカンテーション工程によりこれらの調整を
行ってきたが、本来これらの操作はコントロールが困難
なためほとんど完全な調整が達せられず、光感度の低下
や性能のバラッキを免れること夕はできなかった。
本発明者らは、これらの従来方法のもつ欠点を改善し、
光感度の高い光導電性硫化カドミウム粉末の品質のバラ
ッキなしに製造する方法を開発すべく鋭意研究を重ねた
結果、特定の予備処理を施こした高純度硫化カドミウム
粉末を原料として用いることにより、ただ1回の焼成工
程で、しかも粉砕工程や水洗、デカンテーションの工程
を必要とせずに光感度の高い光導電性硫化カドミウム粉
末が得られることを見出し、この知見に基いて本発明を
なすに至った。
すなわち、本発明方法に従えば、先ず高純度硫化カドミ
ウム粉末を、酸素含有不活性ガス雰囲気中、300qo
〜5000のこおいて熱処理したのち、これに金属ハロ
ゲン化物の中から選ばれた融剤、銀塩及び銅塩の中から
選ばれた活性剤及び0.002〜0.1重量%という徴
量の硫黄を加え、不活性ガス中で焼成することにより、
良質の光導電性硫化カドミウムを製造することができる
。
ここで不活性ガスとは、800午0までの温度において
硫化カドミウムと直接又は間接にほとんど反応しないガ
ス例えば窒素、ヘリウム、アルゴンなどを意味する。
本発明方法において原料として用いられる高純度硫化カ
ドミウム粉末には、例えば沈澱法により得られる純度9
9.98%以上のものがある。
これは通常0.4r〜1.5仏程度の粉末の形で用いら
れる。また、融剤として用いられる金属ハロゲン化物の
例には、塩化カドミウム、塩化亜鉛、塩化カリウム、塩
化ナトリウム、塩化バリウム、塩化リチウム、などをあ
げることができる。活性剤として用いられる銀塩、銅塩
の例としては塩化銀、塩化鋼、硫酸鋼、硫化銀、硫化鋼
、などをあげることができる。
3本発明方法におてし、ては、原料として用い
る高純度硫化カドミウム粉末にあらかじめ所定の熱処理
を施こすことが必要であるが、この熱処理は、硫化カド
ミウム粉末を、300℃〜500午0に保持した、酸素
含有不活性ガス雰囲気中に10〜60分間層3〈ことに
よって行うのが有利である。この際、不活性ガス雰囲気
中の酸素含有量は5〜6咳容量%の範囲が適当である。
本発明を好適に実施するには、前記のようにして処理さ
れた高純度硫化カドミウム粉末に0.0024〜0.1
重量%という徴量の硫黄を加え、さらに常法に従って融
剤と活性剤の適量を均一に加え、不活性ガス例えば窒素
、アルゴン、ヘリウムなどの中で、550q○〜800
00において20〜60分間焼成したのち、融剤などの
未反応物質を水洗除去し、最後に乾燥して目的物を得る
。
上記の焼成温度は使用する融剤の種類や量などによって
若干変化する。本発明方法においては、従来の二段焼成
法又は三段焼成法における硫黄の使用量すなわち0.1
〜2重量%に比べて著しく微量であり、このように硫黄
の使用量を徴量にした結果低照度における光感度の向上
をもたらすことができたのである。しかしながら、この
ように従来方法では考えられない徴量の硫黄の添加で著
しい光感度の向上を可能にするには、原料として用いる
高純度硫化カドミウム粉末を使用に先立って酸素含有不
活性ガス中で熱処理することが不可欠であり、これを行
なわない場合には上記の目的を達成することができない
。以上のように、本発明方法によると、粉砕やデカンテ
ーションの工程を省くことができ、かつ焼成工程も1回
であるため、従来方法に比べ工程数を著しく減少するこ
とができ、またコントロールの困難な工程を含まないた
め品質の葵定した製品を高収率で得ることができる。
従来方法においては最終焼成工程において0.1〜2重
量%という比較的多量の硫黄を加える必要があり、この
ような多量の硫黄の存在が光感度を低下させる原因にな
っていた。しかるに、本発明方法においては、この硫黄
の使用量を徴量にすることができたため、1ルックス・
秒の低照度における光感度を従来の5〜6倍に改善する
ことができる。また、粉砕やデカンテーションの工程を
含まないため粒度は焼成温度と融剤の量によって完全に
コントロールすることができ、平均粒度付近にシャープ
な分布をもたらすことができる。これにより粉砕及びデ
カンテーションを含む従来の方法では粒度分布が広く、
好ましくないとされている粒径1り以下の微粒子が30
%前後も生ずるのに対し、本発明方法では平均粒度2.
5一としてコントロールしたとき、lr以下の微粒子の
量は数%以下にすることができる。次に実施例により本
発明をさらに詳細に説明する。
実施例 1 高純度硫化カドミウム200gを石英ルッボにとり、ル
ッボ内に酸素2の容量%を含む窒素混合ガスを導入した
。
次にこのルッボを電気炉に移し、35000で40分間
熱処理した。このように処理した硫化カドミウ100重
量部、塩化カリウム4重量部、塩化鋼0.0丸重量部、
硫黄粉末0.0a重量部及び水10の重量部をかきまぜ
機付容器に入れ、8000で4時間、減圧乾燥したのち
、ルッボに移し窒素ガスを導入し、窒素ガス雰囲気中、
70000で4び分間焼成した。
次いで冷却後内容物を取り出し、脱イオン水で十分に洗
浄し、水溶性成分を除いたのち、350メッシュのふる
いで粗大粒子を除き、乾燥した。このようにして粒度分
布において1仏以上3仏以下の区分が85%を占め、1
仏以下の区分4%の光導電性硫化カドミウム粒子を得た
。実施例 2 高純度硫化カドミウム20雌を石英ルッボにと・り、乾
燥空気5庇容量%を含む窒素ガスを導入し、o.11/
分でルッボ内に流通しながら、40000において20
分間熱処理した。
このように熱処理した硫化カドミウム10の重量部に対
し、塩化カドミウム1重量部、塩化鋼0.01重量部、
硫黄0.01重量部及び水100重量部を加え、混合機
で均一に混合したのち、80qoにおいて十分に減圧乾
燥した。
次いでこれを石英ルッボに入れ、窒素ガスを導入したの
ち、57030において2既ふ間焼成した。このように
して得た焼成物を脱イオン水で十分に洗浄し、乾燥する
ことにより平均粒度2.8〆、2vないし3仏の粒度区
分が56%、3仏ないし4山の粒度区分が35%、1山
以下の粒度区分が5%の光導電性硫化カドミウムが得ら
れた。比較のために、従来の二段焼成法(袴公昭47−
20754号公報実施例1)に従って、高純度硫化カド
ミウムを予備処理を施こさずに焼成処理した。
得られた光導電性硫化カドミウムを40回デカンテーシ
ョンしたとき流出した粒径1ム以下の区分の割合は全体
に対して26%であった。また、デカンテーション後の
平均粒度は2.4仏であり、粒度分布はlrないし3仏
の粒度区分が74%、1ム以下の粒度区分は8%であっ
た。参考例 実施例1で得た光導電性硫化カドミウム粉末10の重量
部に対し、バインダーとして酢酸ビニル樹脂8重量部を
加え、メチルエチルケトンノアセトン混合溶剤に溶解さ
せ、アルミニウムはく上に塗布し厚さ約60#の層を形
成させた。
次いでこの層の上にさらに厚さ16ムのポルェチレンテ
レフタレートフィルムを積層し、3層構造の電子写真用
感光板を製造した。次に実施例2の比較実験で得た従来
法による光導電性硫化カドミウムを用い、参考例1と全
く同様にして3層構造の電子写真用感光板を製造した。
前記の2種の感光板をそれぞれ、コロナ放電を施す1次
帯電工程、次に前記帯電とは逆極性のコロナ放電を施す
と同時に記録すべき被写体の光の明暗像を照射する第2
工程、さらに均一光線を照射する第3工程から構成され
る電子写真法に適用して、上記感光板上に形成される静
電潜像の特性を調べることによって本発明の効果を確認
した。
すなわち、上記感光板に対し十6000V‘こコロナ放
電を施し、次に暗所において−6000Vのコロナ放電
を施し、さらに均一光線を照射することにより被写体の
光像暗部に対応する電位を計測し、次に上記感光板に対
し、十6000Vのコ。ナ放電を施し、次に−6000
Vのコロナ放電を施すと同時に均一光線を照射し、さら
に均一光線を照射することにより被写体の光像明部に対
応する電位を計測した。上述のようにして得られた2つ
の電位の差はコントラストボルテージと称せられており
、その差が静露潜像の強度を決定する。図面は、前述し
た電子写真法において負極性のコロナ放電と同時に照射
される均一の光線の照射量と、そのときに得られるコン
トラスボルテージとの関係を示している。曲線Aは本発
明に係るc船粉末を用いて形成された感光板を使用した
場合であり、曲線Bは従来のcds粉末を用いて形成さ
れた感光板を使用した場合に得られた曲線である。図面
から明らからように、本発明に係るcds粉タ末は、電
子写真法に適用したときに従来のcds粉末に比して強
度の静蚕潜像を形成することができ、さらに低照度領域
における感光板の感度を著しく改善し得るという格別の
効果を有するものである。
0図面の簡単な説明 図面は本発明方法により得られた光導電性硫化カドミウ
ムと従来法により得られた光導電性硫化カドミウムの電
子写真特性を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 高純度硫化カドミウム粉末を酸素含有不活性ガス雰
    囲気中、300℃〜500℃において熱処理したのち、
    これに金属ハロゲン化物の中から選ばれた融剤、銀塩と
    銅塩の中から選ばれた活性剤及び前記硫化カドミウム粉
    末の重量当り0.002〜0.1重量%の割合の硫黄を
    加え、焼成することを特徴とする光導電性硫化カドミウ
    ムの製造方法。
JP50133405A 1975-11-06 1975-11-06 光導電性硫化カドミウムの製造方法 Expired JPS6019154B2 (ja)

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