JPH0462579B2 - - Google Patents
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- JPH0462579B2 JPH0462579B2 JP59209221A JP20922184A JPH0462579B2 JP H0462579 B2 JPH0462579 B2 JP H0462579B2 JP 59209221 A JP59209221 A JP 59209221A JP 20922184 A JP20922184 A JP 20922184A JP H0462579 B2 JPH0462579 B2 JP H0462579B2
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Classifications
-
- 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, 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
本発明はアモルフアスシリコンからなる光導電
層を有する電子写真用感光体に関する。
層を有する電子写真用感光体に関する。
従来、電子写真感光体として例えばアモルフア
スSe、またはアモルフアスSeにAs,Te,Sb等の
不純物をドープした感光体、あるいはZnOやCdS
を樹脂バインダーに分散させた感光体等が使用さ
れている。しかしながらこれらの感光体は環境汚
染性熱的安定性、機械的強度の点で問題がある。
これらの問題を解決するために近年、光導電層と
してアモルフアスシリコン(以下a−Siと記す)
を用いることが提案されている。しかし、蒸着あ
るいはスパツタリングによつて作成されたa−Si
は暗所での比抵抗が105Ωcmと低く、また光電導
度が極めて小さいので電子写真感光体としては望
ましくない。このようなa−SiではSi−Si結合が
切れた、いわゆるダングリングボンドが生成さ
れ、この欠陥に起因してエネルギーギヤツプ内に
多くの局在準位が存在する。このために熱励起担
体のホツピング伝導が生じて暗比抵抗が小さくな
り、また光励起担体が局在準位に捕獲されるため
に光導電性が悪くなつている。これに対してシラ
ンガス(SiH4)のグロー放電分解によつて作成
したアモルフアス水素化シリコン(a−Si:H)
では上記欠陥を水素原子(H)で捕獲し、SiにHを結
合させることによつてダングリングボンドの数を
大幅に低減できるので光導電性が極めて良好にな
り、p型及びn型の価電子制御も可能となつた
が、暗比抵抗値は高々108〜109Ωcmであつて電子
写真感光体として十分な1012Ωcm以上の比抵抗値
に対して未だ低い。従つてこのようなa−Si:H
からなる感光体は表面電位の暗減衰速度が大きく
初期帯電位が低い。そこでこのようなa−Si:H
に電荷保持能を付与するため、硼素を適量ドープ
することにより比抵抗を1012Ωcm以上まで高める
ことができ、カールソン方式による複写プロセス
に適用することを可能としている。 このようなa−Si:Hを表面とする感光体は初
期的には良好な画像が得られるものの、長期間大
気中あるいは高湿中に保存しておいた後画像評価
した場合しばしば画像不良を発生することが判明
している。また、多数回複写プロセスを繰り返す
としだいに画像ぼけを生じてくることもわかつて
いる。このような劣化した感光体は、特に高湿中
において画像ぼけを発生しやすく、複写回数が増
すと画像ぼけを生じ始める臨界湿度はしだいに下
がる傾向があることが確かめられている。このよ
うな画像ぼけを調べるには、実際の複写機等で数
万枚のコピーを繰り返して画像を目視により検査
いなければならず、莫大な労力を必要とする。 上述のごとく、a−Si:感光体は長期にわたつ
て大気や湿気にさらされることにより、あるいは
複写プロセスにおけるコロナ放電等で生成される
化学種(オゾン,窒素酸化物,発生期酸素など)
により感光体最表面が影響を受けやすく、何らか
の化学的な変質によつて画像不良を発生するもの
と考えられている。その劣化メカニズムについて
はこれまでにまだ十分な検討はなされていない
が、このような画像不良の発生を防止し耐刷性を
向上するために、a−Si:H感光体の表面に保護
層を設けて化学的安定化を図る方法が試みられて
いる。例えば表面保護層としてアモルフアス炭化
水素シリコン(a−SixC1x:H,0<x<1)あ
るいはアモルフアス窒化水素化シリコン(a−
SixN1-x:H,0<x<1)を設けることによつ
て感光体表面層の複写プロセスあるいは環境雰囲
気により劣化を防ぐ方法が知られている。たしか
に表面保護層中の炭素濃度あるいは窒素濃度を最
適な値に選べば耐刷性をかなり改良することがで
きるが、高湿度雰囲気中での耐湿性を維持するこ
とができず、数万枚の複写プロセスを経験すると
相対湿度60%台で画像ぼけを発生し、これらの表
面保護層を付与しても耐刷性,耐湿性を大幅に向
上することができない状況にある。
スSe、またはアモルフアスSeにAs,Te,Sb等の
不純物をドープした感光体、あるいはZnOやCdS
を樹脂バインダーに分散させた感光体等が使用さ
れている。しかしながらこれらの感光体は環境汚
染性熱的安定性、機械的強度の点で問題がある。
これらの問題を解決するために近年、光導電層と
してアモルフアスシリコン(以下a−Siと記す)
を用いることが提案されている。しかし、蒸着あ
るいはスパツタリングによつて作成されたa−Si
は暗所での比抵抗が105Ωcmと低く、また光電導
度が極めて小さいので電子写真感光体としては望
ましくない。このようなa−SiではSi−Si結合が
切れた、いわゆるダングリングボンドが生成さ
れ、この欠陥に起因してエネルギーギヤツプ内に
多くの局在準位が存在する。このために熱励起担
体のホツピング伝導が生じて暗比抵抗が小さくな
り、また光励起担体が局在準位に捕獲されるため
に光導電性が悪くなつている。これに対してシラ
ンガス(SiH4)のグロー放電分解によつて作成
したアモルフアス水素化シリコン(a−Si:H)
では上記欠陥を水素原子(H)で捕獲し、SiにHを結
合させることによつてダングリングボンドの数を
大幅に低減できるので光導電性が極めて良好にな
り、p型及びn型の価電子制御も可能となつた
が、暗比抵抗値は高々108〜109Ωcmであつて電子
写真感光体として十分な1012Ωcm以上の比抵抗値
に対して未だ低い。従つてこのようなa−Si:H
からなる感光体は表面電位の暗減衰速度が大きく
初期帯電位が低い。そこでこのようなa−Si:H
に電荷保持能を付与するため、硼素を適量ドープ
することにより比抵抗を1012Ωcm以上まで高める
ことができ、カールソン方式による複写プロセス
に適用することを可能としている。 このようなa−Si:Hを表面とする感光体は初
期的には良好な画像が得られるものの、長期間大
気中あるいは高湿中に保存しておいた後画像評価
した場合しばしば画像不良を発生することが判明
している。また、多数回複写プロセスを繰り返す
としだいに画像ぼけを生じてくることもわかつて
いる。このような劣化した感光体は、特に高湿中
において画像ぼけを発生しやすく、複写回数が増
すと画像ぼけを生じ始める臨界湿度はしだいに下
がる傾向があることが確かめられている。このよ
うな画像ぼけを調べるには、実際の複写機等で数
万枚のコピーを繰り返して画像を目視により検査
いなければならず、莫大な労力を必要とする。 上述のごとく、a−Si:感光体は長期にわたつ
て大気や湿気にさらされることにより、あるいは
複写プロセスにおけるコロナ放電等で生成される
化学種(オゾン,窒素酸化物,発生期酸素など)
により感光体最表面が影響を受けやすく、何らか
の化学的な変質によつて画像不良を発生するもの
と考えられている。その劣化メカニズムについて
はこれまでにまだ十分な検討はなされていない
が、このような画像不良の発生を防止し耐刷性を
向上するために、a−Si:H感光体の表面に保護
層を設けて化学的安定化を図る方法が試みられて
いる。例えば表面保護層としてアモルフアス炭化
水素シリコン(a−SixC1x:H,0<x<1)あ
るいはアモルフアス窒化水素化シリコン(a−
SixN1-x:H,0<x<1)を設けることによつ
て感光体表面層の複写プロセスあるいは環境雰囲
気により劣化を防ぐ方法が知られている。たしか
に表面保護層中の炭素濃度あるいは窒素濃度を最
適な値に選べば耐刷性をかなり改良することがで
きるが、高湿度雰囲気中での耐湿性を維持するこ
とができず、数万枚の複写プロセスを経験すると
相対湿度60%台で画像ぼけを発生し、これらの表
面保護層を付与しても耐刷性,耐湿性を大幅に向
上することができない状況にある。
本発明は、これに対してアモルフアスシリコン
からなる光導電層の上に適応した表面保護層を設
けることにより、耐湿性および耐コロナ性の優れ
た寿命の長い電子写真用感光体を提供することを
目的とする。
からなる光導電層の上に適応した表面保護層を設
けることにより、耐湿性および耐コロナ性の優れ
た寿命の長い電子写真用感光体を提供することを
目的とする。
本発明は、感光体の表面保護層の表面において
気中で測定された純水の接触角が耐湿性およびび
耐コロナ性と相関性があることを見出し、アモル
フアス材料よりなり、純水の接角が40度ないし75
度である表面保護層を設けることにより上述の目
的を達成する。
気中で測定された純水の接触角が耐湿性およびび
耐コロナ性と相関性があることを見出し、アモル
フアス材料よりなり、純水の接角が40度ないし75
度である表面保護層を設けることにより上述の目
的を達成する。
本発明は以下に述べる試験結果に基づいてい
る。表面保護層は、照射された光を良く透過し、
光導電層のエネルギーギヤツプ、例えば硼素を添
加したa−Si:Hの場合1.6〜1.8eVよりも大きい
エネルギーギヤツプを持つ必要があるため、エネ
ルギーギヤツプが2.0eV以上の種々の表面保護層
を種々の元素の組合せによつて成膜し、の耐湿性
と接触角との関係を調べた。第1図は試験の対象
とした感光体の層構成を模式的に示したもので、
アルミニウムからなる導電性基板1の上に硼素を
添し加たa−Si:Hを容量結合型RFグロー放電
により厚さ15〜30μmに成膜して光導電層2を形
成し、さらにその上に同様な方法で表面保護層3
を厚さ0.1〜2μmに成膜した。グロー放電発生の
ためには13.56MHzの高周波電源を用いた。 第1表は試験の対対象となつた感光体の表面保
護層3の製造条件である。
る。表面保護層は、照射された光を良く透過し、
光導電層のエネルギーギヤツプ、例えば硼素を添
加したa−Si:Hの場合1.6〜1.8eVよりも大きい
エネルギーギヤツプを持つ必要があるため、エネ
ルギーギヤツプが2.0eV以上の種々の表面保護層
を種々の元素の組合せによつて成膜し、の耐湿性
と接触角との関係を調べた。第1図は試験の対象
とした感光体の層構成を模式的に示したもので、
アルミニウムからなる導電性基板1の上に硼素を
添し加たa−Si:Hを容量結合型RFグロー放電
により厚さ15〜30μmに成膜して光導電層2を形
成し、さらにその上に同様な方法で表面保護層3
を厚さ0.1〜2μmに成膜した。グロー放電発生の
ためには13.56MHzの高周波電源を用いた。 第1表は試験の対対象となつた感光体の表面保
護層3の製造条件である。
【表】
【表】
第2表は、これらの各表面保護層の初期の接触
角と、25℃,湿度70%の雰囲気中で10分及び60分
コロナに暴露した後の接触角及びその後の画像の
質を示している。ここで接触角とは第2図に示し
たように、表面保護層3と純水の水滴4と空気5
との界面で作られる角θのことである。第2表中
の「◎」は極めて鮮明な画像を得られたもの、
「〇」は良好な画像が得られたもの、「△」は部分
的にぼけた画像のものであり、「×」は全面にわ
たつてぼけが発生したものである。
角と、25℃,湿度70%の雰囲気中で10分及び60分
コロナに暴露した後の接触角及びその後の画像の
質を示している。ここで接触角とは第2図に示し
たように、表面保護層3と純水の水滴4と空気5
との界面で作られる角θのことである。第2表中
の「◎」は極めて鮮明な画像を得られたもの、
「〇」は良好な画像が得られたもの、「△」は部分
的にぼけた画像のものであり、「×」は全面にわ
たつてぼけが発生したものである。
【表】
このように、初期の接触角が45度ないし70度で
ある表面保護層、すなわちa−SiN:H,a−
SiC:F:及びa−SiC:O:F:H膜は、接触
角変化が小で耐湿性良好である。これらの表面保
護層を有する感光体について実機にて高湿中での
コピーテストを行つた結果、10万枚コピー後も画
像のぼけは生じなかつた。つまり感光体の耐湿性
はエネルギーギヤツプや成分元素及びその組成に
よつて一義に決まるのではなく、水との接触角を
評価することによつてはじめて明確な対応を示す
のである。 このことは、感光体表面の耐湿性が溌水性に関
連を持ち、それ故純水との接触角の値によつて推
定できるものと考えられる。しかし純水の代わり
に他の液体、例えば極性のないよう化エチレンを
用いて測定した接角についても、耐湿性良好な膜
質を示す上下限を得ることができるので、耐湿性
を示すパラメータとして測定の容易な他の液体と
の接触角を用いることもできる。
ある表面保護層、すなわちa−SiN:H,a−
SiC:F:及びa−SiC:O:F:H膜は、接触
角変化が小で耐湿性良好である。これらの表面保
護層を有する感光体について実機にて高湿中での
コピーテストを行つた結果、10万枚コピー後も画
像のぼけは生じなかつた。つまり感光体の耐湿性
はエネルギーギヤツプや成分元素及びその組成に
よつて一義に決まるのではなく、水との接触角を
評価することによつてはじめて明確な対応を示す
のである。 このことは、感光体表面の耐湿性が溌水性に関
連を持ち、それ故純水との接触角の値によつて推
定できるものと考えられる。しかし純水の代わり
に他の液体、例えば極性のないよう化エチレンを
用いて測定した接角についても、耐湿性良好な膜
質を示す上下限を得ることができるので、耐湿性
を示すパラメータとして測定の容易な他の液体と
の接触角を用いることもできる。
本発明は、a−Si光導電層を有する感光体の光
導電層を覆うアモルフアス表面保護層を表面が純
水と成す接触角によつて選定することにより、耐
湿性,耐コロナ性の優れた感光体を得ることがで
きる。従つて新しい表面保護層の開発に対しても
有効に利用することができ、a−Si感光体の特性
向上に与える効果は極めて大きい。
導電層を覆うアモルフアス表面保護層を表面が純
水と成す接触角によつて選定することにより、耐
湿性,耐コロナ性の優れた感光体を得ることがで
きる。従つて新しい表面保護層の開発に対しても
有効に利用することができ、a−Si感光体の特性
向上に与える効果は極めて大きい。
第1図は本発明の実施例の層構成を示す断面
図、第2図は本発明によつて用いられる接触角の
測定原理を示す説明図である。 1:導電性基体、2:光導電層、3:表面保護
層、4:水滴、θ:接触角。
図、第2図は本発明によつて用いられる接触角の
測定原理を示す説明図である。 1:導電性基体、2:光導電層、3:表面保護
層、4:水滴、θ:接触角。
Claims (1)
- 1 アモルフアスシリコンからなる光導電層の上
にアモルフアス材料よりなる表面保護層を有する
ものにおいて、表面において気中で測定された純
水の接触角が40度ないし75度である表面保護層が
設けられたことを特徴とする電子写真用感光体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20922184A JPS6187159A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 電子写真用感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20922184A JPS6187159A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 電子写真用感光体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6187159A JPS6187159A (ja) | 1986-05-02 |
JPH0462579B2 true JPH0462579B2 (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=16569351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20922184A Granted JPS6187159A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 電子写真用感光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6187159A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2595635B2 (ja) * | 1988-03-24 | 1997-04-02 | 富士電機株式会社 | 電子写真用感光体 |
JPH06175466A (ja) * | 1992-12-10 | 1994-06-24 | Canon Inc | 接触帯電装置及びこれを用いた画像形成装置 |
US5583285A (en) * | 1994-11-29 | 1996-12-10 | Lucent Technologies Inc. | Method for detecting a coating material on a substrate |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5888753A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 電子写真感光体 |
JPS6022131A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Canon Inc | 電子写真用光導電部材 |
JPS6022132A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Hitachi Ltd | 積層感光体およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20922184A patent/JPS6187159A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5888753A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 電子写真感光体 |
JPS6022131A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Canon Inc | 電子写真用光導電部材 |
JPS6022132A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Hitachi Ltd | 積層感光体およびその製造方法 |
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JPS6187159A (ja) | 1986-05-02 |
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