JPS62273552A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JPS62273552A
JPS62273552A JP11780786A JP11780786A JPS62273552A JP S62273552 A JPS62273552 A JP S62273552A JP 11780786 A JP11780786 A JP 11780786A JP 11780786 A JP11780786 A JP 11780786A JP S62273552 A JPS62273552 A JP S62273552A
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titanium
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photoreceptor
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譲 福田
Shigeru Yagi
茂 八木
Kenichi Karakida
唐木田 健一
Yasunari Okugawa
奥川 康令
Yasuo Ro
盧 泰男
Noriyoshi Takahashi
高橋 徳好
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    • 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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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/043Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure
    • G03G5/0433Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure all layers being inorganic

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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】 3、発明の詳細な説明 (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真用感光体に関し、特に、感光層に非
晶質ケイ素を用いた電子写真用感光体に関する。
(従来の技術) 電子写真法は、感光体に帯電、像露光により静電潜像を
形成し、この潜像をトナーと称される現像剤で現像後、
転写紙にトナー像を転写し定着して複写物を得る方法で
ある。この電子写真法に用いられる感光体は、基本構成
として導電性基板上に感光層を積層して成る。しかして
、従来より、感光層を構成する材料としてはセレンある
いはセレン合金、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機感
光材料、あるいは、ポリビニルカルバゾール、トリニト
ロフルオレノン、ビスアゾ顔料、フタロシアニン、ピラ
ゾリン、ヒドラゾン等の有機感光材料が知られており、
感光層を単層あるいは積層にして用いられている。しか
しながら、従来より用いられているこれらの感光層は、
耐久性、耐熱性、光感度などにおいて未だ解決すべき問
題点を有している。
(発明が解決しようとする問題点) 近年、この感光層として非晶質ケイ素(アモルファスシ
リコン)を用いた感光体が知られ種々その改善が試みら
れている。この非晶質ケイ素を用いた感光体は、シラン
(SiH,)ガスをグロー放電分解法等によりケイ素の
非晶質膜を導電性基板上に形成したものであって、非晶
質ケイ素膜中に水素原子が組み込まれて光導電性を呈す
るものである。この非晶質ケイ素感光体は、感光層の表
面硬度が高く傷つきに<<、摩耗にも強く、耐熱性も高
く、機械的強度においてもすぐれている。更に、非晶質
ケイ素は、分光感度域が広く、高い光感度を有する如く
感光特性もすぐれている。しかし反面、非晶質ケイ素を
用いた感光体は、暗減衰が大きく、帯電しても十分な帯
電電位が得られるという欠点を有する。即゛ち、非晶質
ケイ素感光体を帯電し、像露光して静電潜像を形成し、
次いで現像する際、感光体上の表面電荷が像露光工程ま
で、あるいは現像工程までの間に光照射を受けなかった
部分の電荷までも減衰してしまい、現像に必要な帯電電
位が得られない。この帯電電位の減衰は、環境条件の影
響、によっても変化しやすく、特に高温高湿環境では帯
電電位が大中に低下する。
更に、非晶質ケイ素の感光体は、繰返し使用すると徐々
に帯電電位が低下してしまう。この様な帯電電位の暗減
衰の大きな感光体を用いて複写物を作成すると、画像濃
度が低くまた、中間調の再現性に乏しい複写物となる。
本発明の目的は、非晶質ケイ素を用いる感光体の上述の
欠点を解消した電子写真用感光体を提供することにある
更に、本発明の目的は、非晶質ケイ素を用い、しかも、
帯電電位の暗減衰が極めて小さい電子写真用感光体を提
供することにある。
本発明の他の目的は、帯電特性が外部環境の雲囲気の変
化によって影響を受けない電子写真用感光体を提供する
ことにある。
また、本発明の他の目的は、繰返し使用されても画像品
質の優れた電子写真用感光体を提供することにある。
更に、本発明の他の目的は、機械的強度、耐久性、耐熱
性、光感度など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。
(問題点を解決するための手段及び作用)本発明者は、
鋭意研究を行なった結果、導電性基板上に、非晶質ケイ
素から成る光導電層を被覆し、更に、その上に表面層を
積層すると共に、該表面層として、有機チタン化合物を
少なくとも1種類含有する溶液の乾燥硬化物を用いるこ
とによって上記目的が達成されることを見出した。光導
電層としては、非晶質ケイ素を主体とし、不純物として
ホウ素原子と炭素原子、窒素原子および酸素原子のうち
の少なくとも1種類とを含有するp型半導体を用いる。
かくして、本発明に従えば、導電性基板上に光導電層お
よび表面層を順次積層して成る電子写真用感光体におい
て、前記光導電層が、水素原子を含有する非晶質ケイ素
を主体として不純物とじてホウ素原子を含有するp型半
導体から成り、更に、炭素原子、窒素原子および酸素原
子のうち少なくとも1種類を含有しており、前記表面層
が、有機チタン化合物を少なくとも1種類含む溶液の乾
燥硬化物から成ることを特徴とする電子写真用感光体が
提供される。
本発明の電子写真用感光体の表面層に形成するのに用い
られる有機チタン化合物としては、種々のものが考えら
れるが、特に好ましいのは、錯体およびチタンアルコキ
シドである。有機チタン化合物の好ましい例としては、
ジイソプロポキシチタンビス(アセチルアセトネート)
、ポリチタンアセチルアセトネート、ビス(アセチルア
セトネート)チタンオキシド、チタニウムテトラエトキ
シド、チタニウムテトラエトキシド、チタニウムテトラ
−n−プロポキシド、チタニウムテトライソプロポキシ
ド、チタニウムテトラブトキシド、チタニウムテトライ
ソブトキシド、等を挙げることができる。
本発明の電子写真用感光体を得るに当っては、上記のご
とき有機チタン化合物の1種または2種以上を適当な溶
媒に溶解した溶液を塗布する。また、この際、これらの
有機チタン化合物に有機ケイ素化合物を混合した溶液を
用いてもよい。この有機ケイ素化合物としては一般にシ
ランカップリング剤と呼ばれている化合物が好適であり
、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラ
ン、r−グリシドキシプOピルトリメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルトリメトキシンラン、N−
β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、N−β(アミノエチル)T−アミノプロピルメチ
ルジメトキシ7ラン、γ−クロロプロピルトリメトキシ
シラン、T−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
T−アミノプロピルトリエトキシシラン、メチルトリメ
トキ7シラン、ジメチルジメトキシシラン、トリエチル
モノメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジ
フェニルジェトキシシラン、モノフェニルトリメトキシ
シラン等が挙げられる。このようなシランカップリング
剤を混合して用いる場合には、該シランカップリング剤
が全固形物重量に対して5〜50%となるようにするの
がよい。
かくして、有機ジルコニウム化合物、場合によっては更
に有機ケイ素化合物を含有する溶液を、光導電層上に、
スプレー塗布、浸漬塗布、ナイフ塗布またはロール塗布
などの方法で塗布した後、乾燥硬化させることによって
本発明の電子写真用感光体が得られる。乾燥硬化温度は
100〜400℃の間の任意の温度に設定することがで
きる。最終的に得られる表面層の膜厚も任意に設定され
得るが、0.1〜10μm1特に1μm以下が好適であ
る。
非晶質ケイ素を主体とする光導電層は、5iflい5i
2Hs、5i3H,、S i<H+o1等の水素ケイ素
ガスの1種またはそれらの混合物を原料として、グロー
放電法、スパッタリング法、イオンブレーティング法、
真空蒸着法などによって基板上に形成する。中でも、プ
ラグ7 CV D (ChemicalVapor D
eposition )法によってシラン(SiH,)
ガス等をグロー放電分解する方法(グロー放電法)が、
膜中への水素の含有量の制御の点から好ましいっまた、
この場合水素の含有を一層効率良く行なうために、プラ
ズマCVD装置内にシランガス等と同時に、別途に水素
(H2)ガスを導入してもよい。
本発明の電子写真用感光体の光導電層として用いるのは
、水素原子を含有する非晶ケイ素を主体として不純物と
してホウ素原子を含有するp型半導体である。このホウ
素原子の添加には、通常、ジボラン(B2H6)ガスが
原料として用いられ、0、011原子%の程度添加する
ことによってp型半導体の非晶質ケイ素が得られる。
また、感光体の長波長域の感度を増加させることを目的
として、光導電層膜にゲルマニウム(Ge)などの元素
を添加することも可能である。
またハロゲン原子を添加することによって、暗抵抗の増
加等を図ることもできる。
かくして、本発明の電子写真用感光体の光導電層を調製
するには、プラズマCVD装置内に、主原料である水素
化ケイ素ガス、更に所望に応じて水素ガスを用い、それ
らのガスと共に、必要な元素を含むガス状化合物を導入
してグロー放電分解を行なえばよい。以上のようにプラ
ズマCVD法による非晶質ケイ素から成る光導電層を形
成するのに有効な放電条件は、例えば、交流放電の場合
、周波数は通常0.1〜30MHz、放電時の真空度は
0.1〜5Torr、基板加熱温度は100〜400℃
である。しかして、非晶質ケイ素を主体とする光導電層
の膜厚は、1〜100μm、特に10〜50μmとする
のが好適である。
導電性基板としては、アルミニウム、ニッケル、クロム
、ステンレス鋼、もしくは黄銅などの金属、導電膜を有
するプラスチックシートもしくはガラス、または、導電
化処理をした紙などを用いることができる。また、導電
性基板の形状は、円筒状、平板状、エンドレスベルト状
等の任意の形状を採ることができる。
(実施例) 次に、比較例と本発明の実施例とを挙げて、本発明の電
子写真用感光体を更に説明する。
比較例1: 容量結合型プラズマCVD装置の反応室内の所定の位置
に円筒状Af基板を設置し、基板温度を所定の温度であ
る250℃に維持し、反応室内に100%シラ7 (S
 i H,)ガスを毎分120cc、水素希釈のt O
Oppm ジボラン(B2H6)ガスを毎分20CC1
および100%のエチL/7(C2H4)ガスを毎分1
5cc、さらに100%水素(N2)ガスを毎分75c
cで流入させ、反応槽内をQ、5Torrの内圧に維持
した後、13.56 M Hzの交周波電力を投入して
、グロー放電を生じせしめ、高周波電源の出力を85W
に維持した。このようにして円筒状のAl基板上に、厚
さ25μmで非晶質ケイ素を主体とし不純物としてホウ
素、更に、炭素を含有するp型半導体から成る光導電層
を有する感光体を得た。
このようにして得られた感光体を複写機に入れ、正のコ
ロナ帯電方式で画質評価を行なったところ、実用に耐え
1尋る画像濃度は得られなかった。また、この感光体を
30℃、85%RHの環境下で画質評価したところ、画
像の流れが観察された。
実施例1: 比較例1と同一方法、同一条件にて作成した非晶質ケイ
素を主体としホウ素および炭素を含有するp型半導体か
ら成る光導電層を有する感光体の上に、ジイソプポキシ
チタンビス(アセチルアセトネート)1重量部、n−ブ
チルアルコール20重量部からなる溶液を浸漬塗布し、
250℃で1時間乾燥硬化して、0,4μm厚の表面層
を有する感光体を得た。このようにして得られた表面層
はセラミックスに似た性質を持ち、非晶質珪素の優れた
特性である、表面硬度、耐摩耗性、耐熱性をほとんど損
うことがなかった。
この感光体を複写機に入れ、正のコロナ帯電方式により
画質評価したところ、初期時では実用上問題のない画像
濃度が1与られた。また、複写操作を5万回繰り返した
が画像濃度の低下はみられなかった。この感光体を30
℃、85%RHの環境下で画質評価を行なったが画像の
流れはみられず高解像度を示した。
比較例2: 容重結合型プラズマCVD装置の反応室内の所定の位置
に円筒状A1基板を設置し、基板温度を所定の温度であ
る250℃に維持し、反応室内に100%シ57(Si
H4)ガスを毎分120CC1水素希釈のtooppm
 ジボラン(82H6)ガスを毎分20CC1および1
00%の窒素(N2)ガスを毎分9Qcc、さらに10
0%水素(N2)ガスを毎分15ccで流入させ、反応
槽内をQ、5Torrの内圧に維持した後、13.56
 M Hzの交周波電力を投入して、グロー放電を生じ
せしめ、高周波電源の出力を85Wに維持した。このよ
うにして円筒状のAl基板上に、厚さ25μmで非晶質
ケイ素を主体とし不純物としてホウ素、更(ピ、窒素を
含有するp型半導体から成る光導電層を有する感光体を
得た。
このようにして得られた感光体を複写機に入れ、正のコ
ロナ帯電方式により画質評価を行なったところ、実用に
耐え得る画像濃度は得られなかった。
また、この感光体を30℃、85%RHの環境下で画質
評価したところ、画像の流れが観察された。
実施例2: 比・岐例2と同一方法、同一条件にて作成した非晶質ケ
イ素を主体としホウ素および窒素を含有するp型半導体
から成る光導電層を有する感光体の上に、テトラエチル
オルソチタネート1重量部、イソプロピルアルコール3
0重量部からなる溶液を浸漬塗布し、200℃で1時間
乾燥硬化して、0.3μm厚の表面層を有する感光体を
得た。この。
ようにして得られた表面層はセラミックスに似た性質を
持ち、非晶質珪素の優れた特性である、表面硬度、耐摩
耗性、耐熱性をほとんど損うことがなかった。
この感光体を複写機に入れ、正のコロナ帯電方式により
画質評価したところ、初期時では実用上問題のない画像
濃度が得られた。また、複写操作を5万回繰り返したが
画像濃度の低下はみられなかった。この感光体を30℃
、85%RHの環境下で画質評価を行なったが画像の流
れはみられず高解像度を示した。
比較例3: 容量結合型プラズマCVD装置の反応室内の所定の位置
に円筒状へβ基板を設置し、基板温度を所定の温度であ
る250℃に維持し、反応室内に100%ンラン(S 
IH4)ガスを毎分120cc、水素希釈の1000p
pm シボラフ(B2H6)ガスを毎分3Qcc、およ
び100%の酸素ガスを毎分l、Qcc、さらに100
%水素(H2)ガスを毎分89ccで流入させ、反応槽
内を0.5Torrの内圧を維持した後、13.56 
M Hzの交周波電力を投入して、グロー放電を生じせ
しめ、高周波電源の出力を85Wに維持した。このよう
にして円筒状のAβ基板上に、厚さ25μmで非晶質ケ
イ素を主体とし不純物としてホウ素、更に、酸素を含有
するp型半導体から°成る光導電層を有する感光体を得
た。
このようにして得られた感光体を複写機に入れ、正のコ
ロナ帯電方式により画質評価を行なったところ、実用に
耐え得る画像濃度は得られなかった。
また、この感光体を30℃、85%RHの環境下で画質
評価したところ、画像の流れが観察された。
実施例3: 比較例4と同一方法、同一条件で作成した非晶質ケイ素
を主体とし不純物としてホウ素および酸素を含有するp
型半導体から成る光導電層を有する感光体の上に、テト
ラブチルオルソチタネート1重量部、r−アクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン1 重II、メチルアルコ
ール10重量部およびイソプロピルアルコール20重景
邦から成る溶液を浸漬塗布し、250℃で2時間乾燥硬
化して、0.3μm厚の表面層を有する感光体を得た。
このようにして得られた表面層はセラミックスに似た性
質を持ち、非晶質珪素の優れた特性である、表面硬度、
耐摩耗性、耐熱性をほとんど損うことがなかった。
この感光体を複写機に入れ、正のコロナ帯電方式により
画質評価したところ、初期時では実用上問題のない画像
濃度がi等られた。また、複写操作を5万回繰り返した
が画像濃度の低下はみられなかった。この感光体を30
℃、85%RHの環境下て画質評価を行なったが画像の
流れはみられず高解像度を示した。
(発明の効果) 本発明の電子写真用感光体は、非晶質ケイ素からの成る
感光体の浸れた特性である高機械的強度、高耐久性、高
耐熱、高光感度を保持し、しかも、外部環境や使用回数
の影響を受けずに高い電荷保持力を有して、優れた品質
の画像を供することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 導電性基板上に光導電層および表面層を順次積層して成
    る電子写真用感光体において、 前記光導電層が、水素原子を含有する非晶質ケイ素を主
    体とし、不純物としてホウ素原子を含有するp型半導体
    から成り、更に、炭素原子、窒素原子および酸素原子の
    うちの少なくとも1種類を含有しており、 前記表面層が、有機チタン化合物を少なくとも1種類含
    む溶液の乾燥硬化物から成ることを特徴とする電子写真
    用感光体。
JP61117807A 1986-05-22 1986-05-22 電子写真用感光体 Expired - Lifetime JPH0727249B2 (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59102240A (ja) * 1982-12-04 1984-06-13 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 感光体及びその製造方法
JPS59223444A (ja) * 1983-06-03 1984-12-15 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用感光体
JPS59223446A (ja) * 1983-06-03 1984-12-15 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用感光体

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