JPS63202754A - オ−バ−コ−ト型電子写真感光体 - Google Patents

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】 ［技術分野］ この発明は感光体表面に保護層を有するいわゆるオーバ
ーコート型感光体に関する。

［従来技術］ 表面に保護層を有する電子写真感光体はすでに公知であ
り、保護層として非晶質のケイ素層（ａ−３ｉ層）を有
するものが提案されている（例えば特開昭５７−１７９
８５９号、６１−２５２５５８＠、５５−８７１５５号
参照）。

しかし、露光で発生したキャリアが保！！１層と感光層
との界面で留まってしまい、リピート変動の悪化になっ
たり、外部の影響を受は易いという欠点、あるいは感光
体の表面性が悪いという問題があった。

ところで感光層上に電荷保持のための中間層と機械的耐
久性を向上させるための保護層を有するオーバーコート
感光体において、ゼログラフィー法で用いるための中間
層は表の項目を満足しなければならない。

（１）コロナチャージを与えることによりコピーに必要
な電荷を一定時間保持するだけのバリヤー性を有し、か
つ、中間層に起因する残留電位を有しない特性であるこ
と。具体咋には体積抵抗が１０１２〜１０Ｉ４Ω・ｃｍ
であること。

（２）感光層で露光により発生したキャリアの内、表層
電荷と逆極性のキャリア （ＡＳ２Ｓ０３感光体では電子）の大部分は感光層と中
間層の界面近傍にとどまらず、　に、露光侵次の帯電ま
での短時間に中間層に注入され、さらに表層電荷と中和
し消滅する様な特性を有すること。

（３）電気的・光学的に均一でおり透過率が高いこと。

（４）感光層との接着性がよいこと。

（５）中間層中に電荷をトラップする様な欠陥が少ない
こと。

（６）長期的に特性が安定であること。

（７）環境変動により特性が不安定にならないこと。

（８）比較的容易に製作できること。

等である。

これらの条件を全て満足する中間層材料は比較的少ない
が、それらのうち３ｉとＮで構成される非晶質のシリコ
ン窒化膜 （ａ−３ｉ　１−ｘ　Ｎｘ）は中間層材料として適用で
きる。例えば厚さ５００〜２０００ムのａ−３ｉＮ：Ｈ
層をＡＳ２Ｓｅ３感光層の上にプラズマＣＶＤ法で作製
し、電子写真特性を測定すると十分な帯電位を示し、残
留電位はＯ〜１■であり感度も中間層が無い場合より若
干向上となり、初期性能は十分以上の特性を示す。しか
し繰返し使用した場合、次の問題を有することが分った
。すなわち中間層の無いＡＳ２Ｓｅ３感光体に較べ （１）表面電位の低下量が大きい。

（２）感度が悪くなる。

これは感光層と中間層の界面にキャリアがたまり中間層
への注入性が悪いため表面電荷の消去率が悪いことと、
感光層中へのトラップ率が大きくなるために生ずる現象
でおると解される。

［目　　的］ この発明は従来技術の上記問題点を解消し、（１）帯電
能が大きく、 （２゛）繰返し使用しても表面電位の変動が小ざく、 （３）地汚れのない鮮明な画像特性を示す、（４）耐久
性の高い、 感光体を提供することを目的としている。

［構　成］ 上記目的を達成するためのこの発明の構成は、特許請求
の範囲に記載のとおりのオーバーコート型電子写真感光
体であり、図面を参照して具体的に説明すると、アルミ
ニウム（Ａ１）合金製の導電性支持体１の上にＡＳ２Ｓ
ｅＪ層２、ハロゲンドープ ＡＳ・２Ｓｅ３層３、窒素を含む非晶質ケイ素からなる
中間層４および保護層５を有するものである。

上記ＡＳ２Ｓｅ３層２とハロゲンドープＡＳ２Ｓｅ３層
３とが二層構造の感光層を形成している。ＡＳ２Ｓｅ３
層２は熱的に安定で容易に結晶化しないＡＳ２Ｓｅ３層
であり、通常は厚さ４０〜８０μｍである。

ハロゲンドープＡＳ２Ｓｅ３層３におけるハロゲン元素
は製法上の便利およびドープ量の変化による感光層の特
性変動が小さいということからヨウ素（Ｉ＞が適当であ
るが、塩素（Ｃ１）でも使用できる。

このハロゲン元素のドープ量は５０〜２０００ｐｐｍ　
１好ましくは２００〜１１０００ｐｐである。ドープ量
が少ないと露光により発生したキャリーアのトラップを
防止する効果がなく、ドープ量が多過ぎると疲労を生じ
、感光体として好ましいものではない。

この膜厚は可視域の光が注入される程度の膜厚（１〜５
μｍ）があれば十分であり、通常は２〜３μｍである。

この膜厚が薄過ぎても、厚過ぎても疲労の点で好ましく
ない傾向を示す。

窒素を、含む非晶質ケイ素層４は体積抵抗ＩＱ＋２．〜
１０１４Ω・ｃｍを有し、窒素とケイ素とを含み可視光
域では透明な非晶質シリコン層である。この層の膜厚は
十分な電荷注入阻止性を有し、かつ、ピンホール等の欠
陥が生じなければ、できるだけ薄い方が望ましく、５０
０〜３０００人、好ましくは８００〜２０００人である
。

膜厚が５０ＯＡより薄い場合は電荷阻止能力が不足であ
り、３０００五を越える厚さでは残留電位の上昇や繰返
し時の画像部の電位低下量が増加する傾向が現われる。

この非晶質ケイ素層（ａ−８ｉ層）は ＥｇＯｐｔが２．ＯｅＶ以上の可視域で透明である。

通常ａ−３ｉ膜はそのビッカース硬度が１５００〜２０
００程度あり、体摩耗性も大きいが、中間層として使用
するａ−３ｉ層は上記のとおり薄いので耐久性は不十分
であり、更に、比較的湿気に対して弱く、コピー画像に
おける白斑の一原因であるともいわれている。したがっ
て、電子写真特性向上のために、この中間層の上に前記
保護層５を設けるのが好ましい。

また、上記ａ−３ｉ層（あるいはａ− ３ｉ：Ｈ層）には必要に応じて特性改良のためにＦやＣ
Ｉなどのハロゲン元素やホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）等を
不純物元素として添加することもできる。

このａ−３ｉ層を中間層として使用する理由は、 （１）均一な層が比較的簡単に形成できる。

（２）感光体との密着性がよい。

（３）光透過性が大きい。

（４）熱的に安定である。

（５）経時劣化が小さい。

（６）硬度が大きい。

（７）溶剤劣化が少ないので保護層材料の選択の自由度
が広がる。

等である。

保護層５は機械的耐久性があり、透光性が高く、電気的
、光学的に均質で、吸湿性がなく電気抵抗の環境依存性
が少なく、その値がｉ　Ｑ　ＩＩ〜１０Ｉ２Ω・ｃｍ程
度の無機または有機材料が望ましい。膜厚は３〜６μｍ
程度で必要な緒特性を満足すれば薄い方が望ましい。

保護層５の材料としては、エステル架橋型あるいはウレ
タン架橋型のスチレン−ＭＭＡに５ｎ０２やＴｉＯ２等
の金属酸化物を分散したもの、シリコーン樹脂に金属酸
化物を分散したもの、二種類以“上のシリコーン樹脂の
混合物等が利用できる。

以下実施例によって本発明を具体的に説明する。

なお、実施例および比較例についての結果は保護層によ
る被膜は行われず、帯電特性だけで判断したものである
。

実施例１ 真空蒸着装置内の第１のＳＵＳ製の円筒ボートにＡＳ２
Ｓｅ３材（Ａ　ｓ　：　３５．５ｗｔ％）６００９を投
入し、第２のＳＵＳ製角型ボートにヨウ素ドープＡｓ　
２　Ｓｅ　３　（Ａｓ　：３５．５ｗｔ％、１　：　２
００ｐＩ）ｍ＞　６Ｃ１ｒを投入した。

感光体の支持体として、艮ざ３４０ｍｍ　１直径８０ｍ
ｍ、ドラム周壁の厚さ３ｍｍのＡ１合金ドラムを用い、 支持体温度　　　　　　　　　２３０’Ｃ第１ボートの
温度　　　　　　４４０℃第２ボートの温度　　　　　
　４２５℃真空度　　　　　　　１〜２Ｘ１０−５丁ｏ
ｒｒ支持体回転速度　　　　　２回転／秒 の蒸着条件で、まず支持体であるＡ１合金ドラムに第１
の感光層として３ｅ−ＡＳ層を厚さ約６０μｍ蒸着し、
次に、第２の感光層としてヨウ素ドープ３ｅ−ＡＳ層を
厚さ約１μｍ蒸着して感光体とした。

こうして得られた感光体をプラズマＣＶＤ装置に取付け
、下記の条件でこの感光体上にａ−３ｉ：Ｈ層を一約１
３０ＯＡの厚さに形成した。

感光体の回転数　　　　　　　１０ｒｐｍ支持体の温度
　　　　　　　　１５０℃背圧　　　　　　　　　　１
ｘ　１０’　Ｔｏｒｒ反応ガス圧　　　　　　　　　０
．２ 放電パワー　　　　　　　　　２００Ｗ流量比（ＳＣＣ
Ｍ） Ｓ　ｉ　Ｈ４（２０）／Ｈ２：　Ｎ２ １　（１００）　　：　３　（６０） （注） 流量比は　Ｓ　！　Ｈ４／Ｎ　２　＝　１／３すなわち
、 Ｓ！Ｈ４（２０％）　／　Ｈ２１００５ＣＣＨＮ　２　
（１００％）　　　　　　　　　６０３ＣＣＨを意味す
る。

実施例２ 第１の蒸着ボートにＡ　Ｓ　２　Ｓ　ｅ　３　５７０ｇ
ｒ。

第２の蒸着ボートにハロゲンドープ Ａ　Ｓ　２　Ｓ　ｅ　３１８（Ｉｆ’　（Ｉ　：　５０
０１）ｌ）ｍ）を投入し、実施例１と同じ製造条件でＡ
１合金支持体上にＡＳ２Ｓｅ：＋層を５７μｍ　、ざら
にＡｓ２Ｓｅ３■層を３μｍ蒸着し、３ｅ−ＡＳ感光体
を作製した。そしてざらにプラズマＣＶＤ装置にセット
し、実施例１に示す製造条件にてａ−ｓ　＋　Ｎ　：　
Ｈ層を約１３００人積層しオーバーコート感光体を作製
した。

実施例３ 第１の蒸着ボートにＡＳ２３ｅ３５８０ｇｒ。

第２の蒸着ボートにハロゲンドープ ＡＳ２Ｓｅ：＋層１２ａｒ　（Ｉ　：　８００ｐｐｍ＞
を投入し、実施例１と同じ製造条件でＡ１合金支持体上
にＡｓ２Ｓｅ３層を５０．ｃｚｍ　、ざらにＡｓ２Ｓｅ
３Ｉ層を２μｍ蒸着し３ｅ−ＡＳ感光体を作製した。そ
してざらにプラズマＣＶＤ装置にセットし、実施例１と
同じ条件でａ−３ｉＮニド１層を約１３００人積層しオ
ーバーコート感光体を作製した。

実施例４ 第１のＳＵＳ円筒ボートにＡｓ２Ｓｅ２（Ａ　ｓ　：　
３５．５ｗｔ％）　　５５０ｇｒを投入し、第２のＳＵ
Ｓ製角型ボートにヨウ素ドープ ＡＳ２３ｅ３　（Ａｓ　：３５．５ｗｔ％、■＝１００
０ｐｐｍ）３０ｇｒを投入し、実施例１と同じ条件でＡ
１合金支持体上にＡｓ２Ｓｅ３層を厚さ約５５μｍ、次
にヨウ素をドープした Ａｓ２Ｓｅ３層（Ａｓ２Ｓｅ３Ｉ層と記す）を厚さ約５
μｍ蒸着して３ｅ−ＡＳ感光体を作製した。

こうして１ｑられた５ｅ−ＡＳ感光体をプラズマＣＶＤ
装置に取付け、下記の条件でこの３ｅ−ＡＳ感光体上に
ａ−３ｉｒＨ層を厚さ約９９０ムに積層した。

感光体の回転数　　　　　　　ｉｏｒｐｍ支持体の温度
　　　　　　　　１６０℃背圧　　　　　　　　　ｌｘ
　１０’　Ｔｏｒｒ反応ガス圧　　　　　　　　　　０
．２０放電パワー　　　　　　２００Ｗ（６０分）流量
比（ＳＣＣＭ＞ Ｓ　ｉ　Ｈ４（２０）／Ｈ２：　Ｎ２ １　（１００）　　：　５　（１００）実施例５ 第１の蒸着ボートにＡＳ２Ｓｅ：＋　　５７０（ｌｒ。

第２のボートにハロゲンドープＡＳ２Ｓｅ３層１８ａｒ
　（Ｉ　：　１０１０００ｐｐを投入し、実施例１と同
じ製造条件でＡ１合金支持体上に Ａｓ２Ｓｅ３層を５７μｍ　、ざらに Ａｓ２Ｓｅ３Ｉ層を厚さ３μｍ蒸着し３ｅ−ＡＳ感光体
を作製した。そしてさらにプラズマＣＶＤ装置にセット
し、実施例４に示す製造条件にてａ−３ｉＮ：Ｈ層を厚
さ約１０２ＯＡ積層しオーバーコート感光体を作製した
。

比較例１ 第１の蒸着ボートにＡｓ２Ｓｅ３　　ｅｏｏｇｒを投入
し支持体温度２３０°Ｃ１第１のボート４４０℃、真空
度１〜２Ｘ　１Ｏ−５ＴＯｒｒ、支持体回転速度２回転
／秒の真空蒸着条件で実施例１と同じ寸法のＡ１合金ド
ラムに厚さ約６０μｍの感光層を蒸着した。このＡＳ２
Ｓｅ３感光体をプラズマＣＶＤ装置にセットし、厚さ約
１３００人のａ−３ｉＮ：Ｈ層を３ｅ−ＡＳ感光層上に
形成した。ａ−３ｉＮｒＨ層の形成条件は以下の通りで
ある。

感光体の回転数　　　　　　　１０ｒｐｍ支持体の温度
　　　　　　　　１５０’Ｃ背圧　　　　　　　　　　
１　ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒ反応ガス圧　　　　　　　　
　０．２０放電パワー　　　　　　　２００Ｗ（６０分
）流量比（ＳＣＣＭ＞ ５ｉＨ４（２０）／Ｈ：Ｎ２ １　（１００）　　：　５　（２０） 比較例２ 比較例と同一条件で作製された３ｅ−ＡＳ感光体に下記
条件にてａ−３ｉＮ：Ｈ層を厚さ約１７００Ｘになるよ
うに形成した。

感光体の回転数　　　　　　　１Ｏｒｐｍ支持体の温度
　　　　　　　　１６５℃背圧　　　　　　　　　　　
１ｘ　１０’　Ｔｏｒｒ反応ガス圧　　　　　　　　　
０．２０放電パワー　　　　　　　２００Ｗ（６０分）
流量比（ＳＣＣＭ） Ｓ　ｉ　Ｈ４（２０）／Ｈ２：　Ｎ　２１　（１００）
　　：　１　（２０） 上記各実施例および比較例の感光体の特性は下記第１表
に示すとおりである。

［効　　果］ 以上説明したように本発明の感光体は、連続コピ一時の
表面電位変動が小さくなるため画像が安定しており、又
熱安定性も良好で必−る。したがって、常に安定した鮮
明なハードコピーが得られる。

また、中間層が硬度の極めて大きい ａ−８ｉｉ−ｘ”ｘであるため機械的耐久性が向上して
いる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明のオーバーコート型電子写真感光体の
構成を示すため、断面を拡大した模式図である。 １・・・導電性支持体、２・・・ＡＳ２Ｓｅ３層、３・
・・ハロゲンドープＡＳ２ＳｅＪ層、４・・・中間層（
ａ−３ｉ　１−ｘ　Ｎ’Ｘ　）５・・・保護層。 手続補正書　（自発） 昭和６２年３月２３日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　　殿 １、事件の表示　　　　　特願昭６２−３４４２３号２
、発明の名称　　　　　オーバーコート型電子写真感光
体３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名　称　　　（６７４）　　株式会社リコー４、代理人 氏名　（７８９９）弁理士小松秀岳 −一、ｊ ６、補正の対象 明細書中、発明の詳細な説明の欄 （１）明細書第４頁第１行（ａ−３ｉ　ｉ−ｘ　Ｎｘ　
）を（ａ　　Ｓ　ｉ　１−Ｘ　ＮＸ　１０．２≦Ｘ≦０
，６）に補正する。 （２）明細書第７頁第９行ｒ　（ａ−ｓ　ｒ層）」をｒ
　（ａ−３ｉ　１−ｘ　Ｎｘ層）」に補正する。 （３）同頁、第１１行「ａ−３ｉ膜」を「ａ−３ｉ：Ｈ
層」に補正する。 （４）同頁、第１３行「ａ−３ｉ層」をｒａ−８１ｉ−
ｘ　ＮｘＪに補正する。 （５）同頁、第１９〜２０行［ａ−３ｉ層（あるいは−
）Ｊをｒａ−ｓ　ｉ　１−ｘ　Ｎｘ層」に補正する。 ６）同第１０頁第１３行ｒａ−３ｉ　：　ＨＪをｒａ−
３ｉＮ：ＨＪに補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電性支持体上に、セレン／ヒ素層合金よ り成る二層構造の感光層、ならびに、中間層および表面
   保護層を順次設けた電子写真用感光体において、中間層
   に接する部分の感光層が、厚さ１〜５μｍでハロゲンド
   ープセレン／ヒ素層合金で構成されており、中間層が少
   なくとも窒素とケイ素を含み、かつ、可視光域で光学的
   に透明な非晶質材料で形成されていることを特徴とする
   オーバーコート型電子写真感光体。