JPH0789231B2 - アモルフアスシリコン電子写真感光体 - Google Patents
アモルフアスシリコン電子写真感光体Info
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- JPH0789231B2 JPH0789231B2 JP60264546A JP26454685A JPH0789231B2 JP H0789231 B2 JPH0789231 B2 JP H0789231B2 JP 60264546 A JP60264546 A JP 60264546A JP 26454685 A JP26454685 A JP 26454685A JP H0789231 B2 JPH0789231 B2 JP H0789231B2
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- 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
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈発明の産業上の利用分野〉 本発明は、アモルフアスシリコン電子写真感光体に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、高湿度環境下で画像流
れを生じないアモルフアスシリコン電子写真感光体に関
する。
る。さらに詳しくは、本発明は、高湿度環境下で画像流
れを生じないアモルフアスシリコン電子写真感光体に関
する。
〈従来の技術〉 従来、電子写真感光体としては、CdS,ZnO等の微粉末を
有機物中に分散塗布したもの、AsやTeを添加し、蒸着法
により成膜したSe感光体、ポリビニルカルバゾールやト
リニトロフルオレン等の有機光半導体（CPC）が用いら
れてきた。更に近年シランガス（SinH2n+2）のプラズマ
CVD法により成膜した水素化アモルフアスシリコン（以
下ａ−Si）の半導体物性−特に光導電性が注目され、太
陽電池、光センサー、撮像管等への応用と共に電子写真
感光体としての検討が進められている。ａ−Siは上述の
如くシランガスを主原料としたプラズマCVD法にて成膜
されるが、感光体としての特性（帯電圧分光感度、耐刷
力）を種々の用途（普通紙複写機、レーザープリンタ
ー、フアクシミリ）に適合、改善すべく、様々な工夫が
なされている。例えば原料ガス中にジボラン、アンモニ
ア、酸素、炭化水素、ゲルマン（GenH2n+2）、弗化シラ
ン等の添加を行うこと、更には金属基板上の膜組成を膜
厚方向に変化させた多層構造成とすること等が試みられ
ている。（以下これら水素化シリコンを母体とする感光
体をａ−Siと称する。）ａ−Siは上述の既存感光体と比
較し以下の如き勝れた特性を有する。
有機物中に分散塗布したもの、AsやTeを添加し、蒸着法
により成膜したSe感光体、ポリビニルカルバゾールやト
リニトロフルオレン等の有機光半導体（CPC）が用いら
れてきた。更に近年シランガス（SinH2n+2）のプラズマ
CVD法により成膜した水素化アモルフアスシリコン（以
下ａ−Si）の半導体物性−特に光導電性が注目され、太
陽電池、光センサー、撮像管等への応用と共に電子写真
感光体としての検討が進められている。ａ−Siは上述の
如くシランガスを主原料としたプラズマCVD法にて成膜
されるが、感光体としての特性（帯電圧分光感度、耐刷
力）を種々の用途（普通紙複写機、レーザープリンタ
ー、フアクシミリ）に適合、改善すべく、様々な工夫が
なされている。例えば原料ガス中にジボラン、アンモニ
ア、酸素、炭化水素、ゲルマン（GenH2n+2）、弗化シラ
ン等の添加を行うこと、更には金属基板上の膜組成を膜
厚方向に変化させた多層構造成とすること等が試みられ
ている。（以下これら水素化シリコンを母体とする感光
体をａ−Siと称する。）ａ−Siは上述の既存感光体と比
較し以下の如き勝れた特性を有する。
無公害、無毒である。
熱的に安定である（結晶化温度が400℃以上であ
り、Seの結晶化温度60℃、及び有機系材料を用いた感光
体、OPC.ZnO,CdSより著しく高い熱的安定性を示す）。
り、Seの結晶化温度60℃、及び有機系材料を用いた感光
体、OPC.ZnO,CdSより著しく高い熱的安定性を示す）。
光感度が高く、かつ感光波長域が可視光波長域全域
でほぼ均一である。
でほぼ均一である。
表面硬度が高く（ビツカース硬度1500以上）キズ等
の表面損傷を受け難い。
の表面損傷を受け難い。
このような長所により、ａ−Siは高性能電子写真感光体
として高速PPC、レーザープリンター、フアクシミリ等
への応用が試みられているが以下に述べる問題をかかえ
ている。
として高速PPC、レーザープリンター、フアクシミリ等
への応用が試みられているが以下に述べる問題をかかえ
ている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 当初、ａ−Siは、上述の如く化学的熱的安定性、高表面
硬度の故に、種々の環境条件下でも安定した感光体性能
を示し、多数回の複写にも耐える高耐刷性をも同時に達
成することが期待された。しかし、実際には、高湿度
下、具体的には相対湿度70％を越える条件下で電子写真
複写を行うと鮮明な画像が得られず、画像の輪郭がぼけ
てしまい、更に高湿度下では全く画像が得られない現象
（以下“画像流れ”と称する）が生じることが判明し
た。この現象は、複写を繰り返すに従つて顕著となり、
一般には通常のPPC（普通紙複写機）で数千回の帯電−
露光−現像−転写を行うと高湿度下では画像流れが発生
する。但し、高湿度下で画像流れを生じても、再び低湿
度下で複写を行うと鮮明な画像が得られるいう可逆性が
あることも確認されている。このため画像流れを防止す
るには、ａ−Si感光体ドラムを常時40〜50℃に加熱し雰
囲気温度の変化が生じても感光体ドラム表面近傍での相
対湿度を常に〜50％以下に抑える対策が考えられるが、
この場合、ドラム内部へのヒーターの装填、温度調節機
構の設置により、複写機のコスト上昇と複写機機構上の
複雑化が不可避的な欠点として生じる。
硬度の故に、種々の環境条件下でも安定した感光体性能
を示し、多数回の複写にも耐える高耐刷性をも同時に達
成することが期待された。しかし、実際には、高湿度
下、具体的には相対湿度70％を越える条件下で電子写真
複写を行うと鮮明な画像が得られず、画像の輪郭がぼけ
てしまい、更に高湿度下では全く画像が得られない現象
（以下“画像流れ”と称する）が生じることが判明し
た。この現象は、複写を繰り返すに従つて顕著となり、
一般には通常のPPC（普通紙複写機）で数千回の帯電−
露光−現像−転写を行うと高湿度下では画像流れが発生
する。但し、高湿度下で画像流れを生じても、再び低湿
度下で複写を行うと鮮明な画像が得られるいう可逆性が
あることも確認されている。このため画像流れを防止す
るには、ａ−Si感光体ドラムを常時40〜50℃に加熱し雰
囲気温度の変化が生じても感光体ドラム表面近傍での相
対湿度を常に〜50％以下に抑える対策が考えられるが、
この場合、ドラム内部へのヒーターの装填、温度調節機
構の設置により、複写機のコスト上昇と複写機機構上の
複雑化が不可避的な欠点として生じる。
本発明が解決しようとする問題点は、高湿度下でのａ−
Si感光体の画像流れである。
Si感光体の画像流れである。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、このような問題点を改良すべく種々の検
討を行ない本発明に到達した。
討を行ない本発明に到達した。
本発明の要旨は、座標測定走査電子顕微鏡と断面測定装
置により測定した表面の中心線平均粗さが90Å以下のア
モルフアスシリコン電子写真感光体に存する。
置により測定した表面の中心線平均粗さが90Å以下のア
モルフアスシリコン電子写真感光体に存する。
以下本発明を詳細に説明する。
プラズマCVD法により成膜したａ−Si感光体の表面は、
その製造法及びAl素管由来の微細な凹凸を有するのが通
常である。種々の製造方法により作製したａ−Si感光体
の表面粗度をエリオニクス社の座標測定走査電子顕微鏡
“EMM-3000"と断面測定装置“PMS−1"で測定したところ
中心線平均粗さが130Å前後が一般的で110Åが最小であ
つた。
その製造法及びAl素管由来の微細な凹凸を有するのが通
常である。種々の製造方法により作製したａ−Si感光体
の表面粗度をエリオニクス社の座標測定走査電子顕微鏡
“EMM-3000"と断面測定装置“PMS−1"で測定したところ
中心線平均粗さが130Å前後が一般的で110Åが最小であ
つた。
ａ−Si感光体表面粗度を低下させる方法としては、製
造後の感光体表面を研磨する、成膜方法条件を改良す
る、Al素管の表面粗度を低下させる等が考えられる。
造後の感光体表面を研磨する、成膜方法条件を改良す
る、Al素管の表面粗度を低下させる等が考えられる。
本発明者らはの研磨により表面粗度の向上を試みて先
にａ−Si感光体表面と固相反応する研磨物質で、製造直
後の感光体を研磨することにより高湿度下で画像流れが
防止できることを見い出し特許出願を行つた（特願昭60
-72355）。
にａ−Si感光体表面と固相反応する研磨物質で、製造直
後の感光体を研磨することにより高湿度下で画像流れが
防止できることを見い出し特許出願を行つた（特願昭60
-72355）。
この方法に従いａ−Si感光体表面を帯状に研磨時間を種
々変えて研磨した。該研磨部を有した感光体ドラムを実
写耐刷した結果、非研磨部は約１万枚で画像流れを起こ
したが、研磨部は50万枚を越えても高湿度下で画像流れ
を起こさない良好な画質を得た。詳細な研磨条件の検討
により、画像流れ防止効果は感光体表面粗度に依存する
ことが明らかとなつた。
々変えて研磨した。該研磨部を有した感光体ドラムを実
写耐刷した結果、非研磨部は約１万枚で画像流れを起こ
したが、研磨部は50万枚を越えても高湿度下で画像流れ
を起こさない良好な画質を得た。詳細な研磨条件の検討
により、画像流れ防止効果は感光体表面粗度に依存する
ことが明らかとなつた。
又、研磨による感光体表面粗度は、圧力等の研磨条件が
一定ならば、研磨時間により制御でき、研磨時間が長い
と表面粗度は低下することがわかつた。
一定ならば、研磨時間により制御でき、研磨時間が長い
と表面粗度は低下することがわかつた。
さらに、鋭意検討した結果、感光体表面の中心線平均粗
さが90Å以下、好ましくは60Å以下、更に好ましくは30
Å以下ならば顕著な効果が発現することが明らかとなつ
た。
さが90Å以下、好ましくは60Å以下、更に好ましくは30
Å以下ならば顕著な効果が発現することが明らかとなつ
た。
中心線平均粗さＲ（ａ）の定義は、 である。ここでＬは測定長、ｙ（ｘ）は実測値である。
本発明においてエリオニクス社の座標測定走査電子顕微
鏡“EMM-3000"及び断面測定装置“PMS−1"で任意の10点
を実測し、上記の定義より算出したＲ（ａ）の10点平均
値を中心線平均粗さと称する。更に、実測値を得る測定
条件は、倍率１万倍であり、この時の測定長は12μｍで
ある。
鏡“EMM-3000"及び断面測定装置“PMS−1"で任意の10点
を実測し、上記の定義より算出したＲ（ａ）の10点平均
値を中心線平均粗さと称する。更に、実測値を得る測定
条件は、倍率１万倍であり、この時の測定長は12μｍで
ある。
本発明のａ−Si感光体は既述の中心線平均粗度について
の要件を満足することが必要であるが、さらに以下の要
件を満足するのが望ましい。
の要件を満足することが必要であるが、さらに以下の要
件を満足するのが望ましい。
中心線平均粗さＲδの分散の任意の10点の平均値が
110Å以下、好ましくは80Å以下、更に好ましくは50Å
以下であること。
110Å以下、好ましくは80Å以下、更に好ましくは50Å
以下であること。
ここでいう中心線平均粗さの分散Ｒδは常法に従い、 で求められる。ここでyiは実測値、ｍは実測値の平均
値、Ｎはデータの個数である。Ｎは大きくなれば面倒で
あるし、少なければ誤差が大きくなるので本発明では10
点を計測する。
値、Ｎはデータの個数である。Ｎは大きくなれば面倒で
あるし、少なければ誤差が大きくなるので本発明では10
点を計測する。
最大振幅Ｒ（ｔ）の任意の10点平均値が、500Å以
下、好ましくは350Å以下、更に好ましくは200Å以下で
あること。
下、好ましくは350Å以下、更に好ましくは200Å以下で
あること。
最大振幅Ｒ（ｔ）は、ある１回の測定での最大値と最小
値の差をいう。この最大振幅Ｒ（ｔ）の任意の10点（測
定点）の平均値が500Å以下であると好ましい。
値の差をいう。この最大振幅Ｒ（ｔ）の任意の10点（測
定点）の平均値が500Å以下であると好ましい。
Rz（最大値から５点の平均値と、最小値から５点の
平均値との差）の任意の10点平均値が450Å以下、好ま
しくは350Å以下、更に好ましくは250Å以下であるこ
と。
平均値との差）の任意の10点平均値が450Å以下、好ま
しくは350Å以下、更に好ましくは250Å以下であるこ
と。
〈実施例〉 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが本
発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例により限
定されるものではない。
発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例により限
定されるものではない。
実施例１ 同一製造条件で成膜したａ−Si感光体ドラムを２本（Ａ
及びＢ）用いて研磨時間を変えて、１つの条件当り感光
体ドラム幅約5cmを研磨した。使用した感光体ドラム
は、以下の条件で成膜されたものである。
及びＢ）用いて研磨時間を変えて、１つの条件当り感光
体ドラム幅約5cmを研磨した。使用した感光体ドラム
は、以下の条件で成膜されたものである。
洗浄した120mmφ×340mlの円筒状（表面粗度0.1S）Al基
板を反応容器内にセツトし、100℃以上で30分間真空中
でベーキングした後、油拡散ポンプにより30分間排気し
て２×10-5Torrの真空度にする。油回転ポンプに再び切
り換えて反応ガスを流していき、以下の層構成で成膜し
た。
板を反応容器内にセツトし、100℃以上で30分間真空中
でベーキングした後、油拡散ポンプにより30分間排気し
て２×10-5Torrの真空度にする。油回転ポンプに再び切
り換えて反応ガスを流していき、以下の層構成で成膜し
た。
感光層 NH3／SiH4＝0.2％ B2H6／SiH4＝4.0Vppm、基板温度315℃ 150分間成膜（25μ） プラズマ電源：直流 プラズマ電流密度:0.15mA/cm2 表面層 ａ−SiOx:H N2O／SiH4＝1.0: ５分間成膜（〜1000Å） プラズマ電流:AC500Hs プラズマ電流密度:40μA/cm2 研磨剤としては、炭酸バリウムを用い、該感光体ドラム
を図１の研磨装置に装填して回転数20r.p.m、図中の６
の部分に6kgの荷重を加えて行つた。
を図１の研磨装置に装填して回転数20r.p.m、図中の６
の部分に6kgの荷重を加えて行つた。
上記感光体Ａに対しては、50分及び120分研磨した。他
の感光体Ｂに対しては、60分、300分及び480分研磨し
た。研磨後、該感光体ドラムの多数回複写を市販の複写
機（小西六社製“Ｕ−Bix（商品名）3300MR"）を用いて
常湿下で行い、１万枚毎に30℃85％（相対湿度）の高湿
度下で複写を行い画像流れを評価した。
の感光体Ｂに対しては、60分、300分及び480分研磨し
た。研磨後、該感光体ドラムの多数回複写を市販の複写
機（小西六社製“Ｕ−Bix（商品名）3300MR"）を用いて
常湿下で行い、１万枚毎に30℃85％（相対湿度）の高湿
度下で複写を行い画像流れを評価した。
その結果、感光体Ａの非研磨部は１万枚で画像流れを起
こし、50分研磨部は20万枚を越して画像流れを起こし始
めた。
こし、50分研磨部は20万枚を越して画像流れを起こし始
めた。
120分研磨部は、50万枚を越しても画像流れを起こさず
良好な画質を得た。
良好な画質を得た。
感光体Ｂの非研磨部は、１万枚で画像流れを起こし、60
分研磨部は24万枚を越して画像流れを越こし始めた。30
0分、480分研磨した部分は100万枚を越しても画像流れ
を起こさず良好な画質を得た。
分研磨部は24万枚を越して画像流れを越こし始めた。30
0分、480分研磨した部分は100万枚を越しても画像流れ
を起こさず良好な画質を得た。
上記感光体ドラムＡ及びＢを切り出し研磨部、非研磨部
を各々座標測定走査電子顕微鏡と断面測定装置で表面粗
度を測定した。その結果を下記表１に示す。
を各々座標測定走査電子顕微鏡と断面測定装置で表面粗
度を測定した。その結果を下記表１に示す。
〈発明の効果〉 本発明のａ−Si感光体を使用すると高湿度環境下で画像
流れを生じない電子写真方式複写を達成できる。
流れを生じない電子写真方式複写を達成できる。
図１は、本発明のａ−Si感光体を得るのに用いる研磨装
置の一例を示す。 図中で１は、感光体ドラム、４は処理剤を保持する容器
を示す。
置の一例を示す。 図中で１は、感光体ドラム、４は処理剤を保持する容器
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴨下 康夫 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−7433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−455（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−146058（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】座標測定走査電子顕微鏡と断面測定装置に
より測定した表面の中心線平均粗さが90Å以下であるア
モルファスシリコン電子写真感光体。 - 【請求項２】該表面の中心線平均粗さの分散Ｒδの任意
の10点の平均値が110Å以下である特許請求の範囲第１
項記載のアモルファスシリコン電子写真感光体。 - 【請求項３】該座標測定走査電子顕微鏡と断面測定装置
により測定した表面の最大振幅Ｒ（ｔ）の任意の10点平
均値が500Å以下である特許請求の範囲第１項記載のア
モルファスシリコン電子写真感光体。 - 【請求項４】該座標測定走査電子顕微鏡と断面測定装置
により測定した高さ方向のピーク点（極大点及び極小
点）の座標の最大値５点の平均値と最小値５点の平均値
との差RZの任意の10点の平均値が450Å以下である特許
請求の範囲第１項記載のアモルファスシリコン電子写真
感光体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264546A JPH0789231B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | アモルフアスシリコン電子写真感光体 |
| US06/847,409 US4764448A (en) | 1985-04-05 | 1986-04-02 | Amorphous silicon hydride photoreceptors for electrophotography, process for the preparation thereof, and method of use |
| AU55629/86A AU587812B2 (en) | 1985-04-05 | 1986-04-03 | Amorphous silicon photoreceptors for electrophotography, process for the preparation and/or regeneration thereof, and method for the electrophotography using such materials |
| EP86104635A EP0198363A3 (en) | 1985-04-05 | 1986-04-04 | Amorphous silicon photoreceptors for electrophotography, process for the preparation and/or regeneration thereof, and method for the electrophotography using such materials |
| CA000505920A CA1267804A (en) | 1985-04-05 | 1986-04-04 | Amorphous silicon photoreceptors for electrophotography, process for the preparation and/or regeneration thereof, and method for the electrophotography using such materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264546A JPH0789231B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | アモルフアスシリコン電子写真感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124561A JPS62124561A (ja) | 1987-06-05 |
| JPH0789231B2 true JPH0789231B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=17404770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60264546A Expired - Fee Related JPH0789231B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-11-25 | アモルフアスシリコン電子写真感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789231B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006126690A1 (ja) | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Kyocera Corporation | 電子写真感光体およびこれを備えた画像形成装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59146058A (ja) * | 1983-02-08 | 1984-08-21 | Sharp Corp | 電子写真用感光体 |
| JPS60455A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-05 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS607433A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-16 | Stanley Electric Co Ltd | アモルフアスシリコン感光体の製造方法 |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP60264546A patent/JPH0789231B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006126690A1 (ja) | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Kyocera Corporation | 電子写真感光体およびこれを備えた画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62124561A (ja) | 1987-06-05 |
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