JPS62273560A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JPS62273560A
JPS62273560A JP11781586A JP11781586A JPS62273560A JP S62273560 A JPS62273560 A JP S62273560A JP 11781586 A JP11781586 A JP 11781586A JP 11781586 A JP11781586 A JP 11781586A JP S62273560 A JPS62273560 A JP S62273560A
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茂 八木
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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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    • G03G5/02Charge-receiving layers
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    • G03G5/0433Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure all layers being inorganic

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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】 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として知られている
。この電子写真法に用いられる感光層は、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、感光体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
がろ、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。
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
ない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巾に低
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。
発明の目的 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(象
品質の号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。
発明の構成 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、有機ス
ズ化合物を少なくとも1種類含を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する半
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
を主体とする半導体から成り、前記表面層が、有機スズ
(Sn)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を形成するのに用い
られる有機スズ化合物としては、種々のものが考えられ
るが、特に好ましいのは、スズ錯体およびスズアルコキ
シドである。これらの好ましい例としては、スズビスア
セチルアセトネート、スズテトラメトキシド、スズエト
キシド、スズテトライソプロポキシド、スズテトラブト
キシド、スズテトラ−5ec −ブトキシドが挙げられ
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
とき有機スズ化合物の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、これらのを
機スズ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、ビニルトリエトキンシ
ラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、
T−グリシドキンプロピルトリメトキシシラン、T−メ
タアクリ口キシブ口ピルトリメトキシシラン、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)r−アミノプロビルメチルジ
メトキンシラン、T−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
シシラン、ジメチルジメトキシラン、トリメチルモノメ
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、有機スズ化合物、場合によっては更にを機ケ
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
終的に辱られる表面層の膜厚も任意に設定され1尋るが
、0.7〜10μmが好適である。
非晶質ケイ素を主体とする光導電層は、SiH,,5i
2)1..5I3H6s Sl<H+o、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
、真空蒸着法などの方法によって基板上に形成する。中
でも、ブラダ7 CV D (Chemical Va
porVapor Deposition )法によっ
てシラ(SiH4)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。
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装管内に7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質ケイ素を主体とする半導体
であり、この非晶質ケイ素光導電体層の暗抵抗の制御あ
るいは帯電極性の制御を目的として上記ガス中にジボラ
ン(B2H6)  ガスあるいはホスフィン(P H,
)ガスを混入させ光導電層中へホウ素(B)あるいはリ
ン(P)などの不純物元素の添加を行なうことができる
また、光導電層には、炭素原子、窒素原子または酸素原
子の内生なくとも一種類を含有させてよく、このような
原子の含有は、特に感光層膜の暗抵抗の増加、光感度の
増加、更には、帯電能(単位膜あたりの帯電電位)の増
加の点から好ましい。
更に、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、光導電層にゲルマニウム(G e )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CVD1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0.1〜30 M Hz、放電時の真空
度は0.1〜5Torr、基板加熱温度は100〜40
’0℃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 、 ′VF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
するプラスチックン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
に円筒状雇基彼を設置し、基板温度を所定の温度である
250℃に維持し、反応室内に100%シラン(SiH
,)  ガスを毎分120cc、水素希釈の100pp
m ジボラン(B2H6)  ガスを毎分20CC1さ
らに100%水素(H2)ガスを毎分90ccの範囲で
流入させ、反応槽内をQ、5Torrの内圧に維持した
後、13.56MHz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、円筒状の水幕板上に厚さ25μm
で非晶質ケイ素を主体とし不純物として微量のホウ素原
子を含有する、高暗抵抗のl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を評価したところ、初期時では実用
上問題のない画像濃度が得られたが、複写操作を繰り返
すうちに徐々に画像濃度は低下した。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、
初期時より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
素を主体とし微量のホウ素を含有するl型半導体から成
る光導電層を有する感光体の上に、スズビスアセチルア
セトネートlt1部、メチルトリメトキシシラン1重M
IN、メチルアルコール20重量部、イソプロピルアル
コール30重ff1flからなる溶液を浸漬塗布し、2
00℃の炉中で1時間乾燥硬化し、0.2μ厚の表面層
を有する感光体を得た。得られた表面層はセラミックス
に似た性質を持ち、非晶質珪ケイ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。同時に、負のコロナ帯電方式で実施した
複写試験も、正帯電方式の場合と同様、良好な結果を与
えた。
比較例2: 容量結合型プラズマCVD装置の反応室内の所定の位置
に円筒状水幕板を設置し、基板温度を所定の温度である
250℃に維持し、反応室内に100%シラン(SI8
4)  ガスを毎分12 Qcc、水素希釈の50 o
ppm ジボラン(B2Ha )ガスを毎分33cc、
および100%水素(H2)ガスを毎分80ccで流入
させ、反応槽内をQ、5Torrの内圧を維持した後、
13.56 M Hzの高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原基板上に、厚さ25μm
で非晶質ケイ素を主体として不純物としてホウ素を含有
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を評価したところ、初期時では実用
上問題のない画像濃度が得られたが、複写操作を繰り返
すうちに、徐々に画像濃度は低下した。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
、初期時より画像の流れが観察された。
実施例2: 比較例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、スズテトラプロポキシド2
重量部、ジメチルジメトキシシラン1重量部、およびエ
チルアルコール40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、0.3μm厚の表面層を
有する感光体を得た。得られた表面層はセラミックスに
似た性質を持ち、非晶質ケイ素の浸れた特性である、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1象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
に円筒状雇基板を設置し、基板温度を所定の温度である
250℃に維持し、反応室内に100%シラン(SI8
4)  ガスを毎分120CC1水素希釈の103pp
m ホスフィン(PH,)ガスを毎分3Qcc、さらに
100%水素(H2)ガスを毎分800Cで流入させ、
反応槽内を0.5Torrの内圧に維持した後、13.
56 M )(zの高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リンを含有するn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、負のコ
ロナ帯電方式で画質評価を行なったところ、初期時では
実用上問題のない画像濃度が辱られたが、複写操作を繰
り返すうちに徐々に画像濃度は低下した。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、初期時より画像の流れが観察された。
実施例3: 比較例3と同一方法、同一条件で作成した非晶質ケイ素
を主体としリンを含有するn型半導体から成る光導電層
を有する感光体の上に、スズテトラブトキシド2重量部
、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン1重量
部、メチルアルコール20重量部、エチルアルコール3
0重量部かみなる溶液を浸漬塗布し、200℃で1時間
乾燥硬化して、0.2μm厚の表面層を有する感光体を
得た。得られた表面層はセラミックスに似た性質を持ち
、非晶質ケイ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。
このようにしてiIられた感光体を複写機に入れ、負の
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
(象度を示したつ発明の効果 本発明の電子写真用感光体は、非晶質ケイ素からの成る
感光体の優れた特性である高殿賊的強度、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
    体とする半導体で成り、前記表面層が、有機スズ化合物
    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。
JP61117815A 1986-05-22 1986-05-22 電子写真用感光体 Expired - Lifetime JPH0727254B2 (ja)

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