JP2007132980A - Electrophotographic photoreceptor - Google Patents

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JP2007132980A JP2005323256A JP2005323256A JP2007132980A JP 2007132980 A JP2007132980 A JP 2007132980A JP 2005323256 A JP2005323256 A JP 2005323256A JP 2005323256 A JP2005323256 A JP 2005323256A JP 2007132980 A JP2007132980 A JP 2007132980A
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Noriko Tokura
範子 戸倉
Kazuyoshi Akiyama
和敬 秋山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic photoreceptor, capable of suppressing the degradation in image quality due to crazing and film peeling between a ground and a surface layer with respect to the electrophotographic photoreceptor that uses magnesium fluoride in the surface layer. <P>SOLUTION: The electrophotographic photoreceptor with at least a photoconductive layer and the surface layer laminated, in this order, is characterized in that the tensile stress of the surface layer is in the range of 1.0×10<SP>6</SP>to 5.0×10<SP>8</SP>N/m<SP>2</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は電子写真用感光体に関するものである。   The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor.

従来、電子写真用感光体はさまざまな性能要求に合わせて、種々の層構成を有するものが提案されているが、中でも表面層は電子写真用感光体の耐磨耗性、電荷保持性、耐環境性、光透過性など、さまざまな特性を得るための重要な層として認識されている。   Conventionally, electrophotographic photoreceptors having various layer configurations have been proposed in accordance with various performance requirements. Among them, the surface layer has an abrasion resistance, charge retention, and resistance to electrophotographic photoreceptors. It is recognized as an important layer for obtaining various properties such as environmental properties and light transmittance.

近年、耐久性向上の要求により、表面層の内部応力を小さく抑えることで、画像形成過程における機械的ストレスや、熱サイクルによる影響を受けても、内部応力の変化による歪みの増大が小さく、クラックや剥離が発生するに至らない状態を維持する特性が求められるようになってきた。   In recent years, due to the demand for improved durability, the internal stress of the surface layer is kept small, so even if it is affected by mechanical stress or thermal cycle in the image forming process, the increase in strain due to the change of internal stress is small, and cracks Therefore, characteristics that maintain a state where peeling or peeling does not occur have been demanded.

このように、小さい内部応力の保護層を持った電子写真用感光体の例として、保護層が、引っ張り応力を示す第1層と、圧縮応力を示す第2層とから構成され、互いに応力を打ち消し合って保護層全体では内部応力が0に近い状態となるものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平01−200268号公報
As described above, as an example of an electrophotographic photoreceptor having a protective layer having a small internal stress, the protective layer is composed of a first layer showing tensile stress and a second layer showing compressive stress. There has been disclosed a structure in which the internal stress is nearly zero in the entire protective layer by canceling each other (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 01-200288

近年では電子写真装置のカラー化に伴い、より細密な画像形成を行う高精細化に合わせて、電子写真用感光体のさらなる長寿命化が求められている。このような状況の中で、表面層の内部応力を小さく抑えた電子写真用感光体にはいまだ解決すべき課題も残っている。   In recent years, with the increase in color of electrophotographic apparatuses, there has been a demand for further extension of the life of electrophotographic photoreceptors in accordance with higher definition for forming finer images. Under such circumstances, there are still problems to be solved in the electrophotographic photoreceptor in which the internal stress of the surface layer is suppressed to be small.

その課題の一つに、繰り返し使用時における画像欠陥が挙げられる。電子写真装置において、感光体の帯電工程では、そのほとんどが放電を利用しているため、感光体表面は常に放電環境にさらされる。特に、高湿環境下では常湿環境下よりも帯電劣化が起こりやすいという問題がある。帯電劣化の一つに、繰り返し使用時において表面層においてひび割れが生じ、さらには下地層との密着力が低下する結果、剥離が生じ、画像上にひび割れや剥離跡が現れるという問題がある。   One of the problems is image defects during repeated use. In the electrophotographic apparatus, since most of the charging process of the photosensitive member uses discharge, the surface of the photosensitive member is always exposed to a discharge environment. In particular, there is a problem that charging deterioration is more likely to occur in a high humidity environment than in a normal humidity environment. One of the deteriorations in charging is that cracks occur in the surface layer during repeated use, and further, the adhesion with the underlying layer decreases, resulting in peeling, and cracks and peeling marks appear on the image.

上記事情に鑑みて研究に努めた結果、帯電工程において表面層の圧縮応力が徐々に蓄積されるとともに、ひずみエネルギーが大きくなるということがわかった。そのため、繰り返し使用時において、蓄積されたひずみエネルギーを解放しようとするために、表面層のひび割れや、下地からの剥離が生じるということがわかった。   As a result of conducting research in view of the above circumstances, it has been found that the compressive stress of the surface layer gradually accumulates and the strain energy increases in the charging process. For this reason, it was found that cracks in the surface layer and peeling from the base occur in order to release the accumulated strain energy during repeated use.

ひび割れの程度は、蓄積されたひずみエネルギーの大きさに依存するため、程度が非常に軽微なものから、大きなものまである。程度が非常に軽微なひび割れは、表面層としての特性に影響を与えないが、程度が大きなひび割れは、画像上に現れ、さらには下地層からの剥離を誘発する場合がある。   The degree of cracking depends on the amount of accumulated strain energy, so the degree of cracking ranges from very slight to large. Cracks with a very small degree do not affect the characteristics of the surface layer, but cracks with a large degree appear on the image and may cause peeling from the underlayer.

内部応力が蓄積された状態では、電子写真用感光体の表面からコピー用紙を分離するための分離爪との摩擦や、感光体上に残ったトナーを掻きだすクリーニングブレードなどの機械的ストレスにより、膜の内部のひずみが大きくなり傷が発生しやすいということもわかった。   In the state where internal stress is accumulated, due to friction with the separation claw for separating the copy paper from the surface of the electrophotographic photosensitive member and mechanical stress such as a cleaning blade that scrapes off the toner remaining on the photosensitive member, It was also found that the internal strain of the film increased and scratches were likely to occur.

また、表面層にひび割れや膜剥がれが発生する程の大きな内部応力が蓄積されていない場合でも、圧縮応力や引っ張り応力の蓄積により、光キャリアの走行性が悪化し、その結果ゴースト異常が見られるということも分かった。   In addition, even when the internal stress is not large enough to cause cracking or film peeling on the surface layer, the travelability of the optical carrier deteriorates due to the accumulation of compressive stress and tensile stress, resulting in ghost abnormalities. I understood that.

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、繰り返し使用時における表面層の内部応力の均衡を図ることで、膜剥がれがなく耐久性に優れた電子写真用感光体を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to balance the internal stress of the surface layer at the time of repeated use, so that there is no film peeling and the electrophotographic photosensitive material has excellent durability. To provide a body.

本発明は上記目的を達成するため、表面層の導電性基体上に少なくとも光導電層と表面層を順次積層した電子写真用感光体において、表面層の応力が1.0×10から5.0×1010N/mの引っ張り応力であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electrophotographic photoreceptor in which at least a photoconductive layer and a surface layer are sequentially laminated on a conductive substrate of a surface layer, and the stress of the surface layer is 1.0 × 10 6 to 5. The tensile stress is 0 × 10 10 N / m 2 .

電子写真用感光体の表面層は、表面層の内部応力が1.0×10〜5.0×1010N/mの引っ張り応力にすることで、成膜時におけるひび割れを抑え、また繰り返し使用時における表面層の内部応力の均衡を図ることで膜剥がれを抑え、耐久性に優れた電子写真用感光体を提供することができる。 The surface layer of the electrophotographic photoreceptor can suppress cracking during film formation by setting the internal stress of the surface layer to 1.0 × 10 6 to 5.0 × 10 10 N / m 2. By balancing the internal stress of the surface layer during repeated use, film peeling can be suppressed and an electrophotographic photoreceptor excellent in durability can be provided.

図面を用いて、本出願に係る第一の発明を実施するための形態を説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing 1st invention based on this application is demonstrated using drawing.

本出願にかかる第1の発明では、導電性基体上に少なくとも光導電層と表面層を順次積層した電子写真用感光体において、表面層の応力が1.0×10〜5.0×1010N/mの引っ張り応力にすることで、前記の効果を得ることができる。 In the first invention according to the present application, in the electrophotographic photoreceptor in which at least a photoconductive layer and a surface layer are sequentially laminated on a conductive substrate, the stress of the surface layer is 1.0 × 10 6 to 5.0 × 10 6. By setting the tensile stress to 10 N / m 2 , the above effect can be obtained.

一般的に、表面層における内部応力が大きい場合、その表面層の有するひずみエネルギーは大きくなる。そのため、表面層中にひび割れを発生させ、あるいはひび割れに触発されて、下地からの剥離が発生することで、そのエネルギーを解放させようとする。   Generally, when the internal stress in the surface layer is large, the strain energy of the surface layer is large. Therefore, a crack is generated in the surface layer, or it is triggered by the crack to cause peeling from the base, thereby attempting to release the energy.

また、膜に外部からの機械的ストレスがかかると、ますますひずみが大きくなるため、さらに傷が発生しやすくなる。そのため、ひび割れや下地からの剥離を抑えるには、ひび割れや剥離を発生させるのに必要なひずみエネルギーに至らない状態を維持するために、繰り返し使用前後において、内部応力を小さく抑えることが望ましい。   In addition, when mechanical stress is applied to the membrane from the outside, the strain becomes larger, and the scratches are more likely to occur. Therefore, in order to suppress cracks and peeling from the base, it is desirable to keep the internal stress small before and after repeated use in order to maintain a state that does not reach the strain energy necessary for generating cracks and peeling.

しかし、表面層としての特性を検討すると、帯電過程で放電環境にさらされる結果、繰り返し使用時において圧縮応力が蓄積された状態となる。そのため、成膜時における内部応力が小さい表面層の場合、繰り返し使用時に圧縮応力が徐々に蓄積され、その結果ひび割れや下地からの剥離が生じたり、あるいはクリーニングブレードや分離爪等の機械的ストレスが繰り返しかかることで、傷が発生したりすることがわかった。   However, when the characteristics as the surface layer are examined, as a result of being exposed to the discharge environment during the charging process, a compressive stress is accumulated during repeated use. For this reason, in the case of a surface layer with low internal stress during film formation, compressive stress gradually accumulates during repeated use, resulting in cracks and peeling from the substrate, or mechanical stresses such as cleaning blades and separation nails. It was found that scratches may occur due to repeated application.

そこで、成膜時において圧縮応力とは逆の内部応力である引っ張り応力を有する状態にしておくことで、繰り返し使用時における内部応力の均衡を図ることができ、ひび割れが生じない範囲内に長く維持することができるため、耐久性を向上することができる。   Therefore, by maintaining a tensile stress that is the internal stress opposite to the compressive stress during film formation, it is possible to balance the internal stress during repeated use and maintain it within a range where cracks do not occur. Therefore, durability can be improved.

上記事情を鑑みて研究を行った結果、表面層の内部応力を1.0×10N/m以上の引っ張り応力にすることで、繰り返し使用時における内部応力の均衡を図ることができ、ひび割れや下地からの膜剥がれおよび、機械的ストレスによる傷を抑えることができるということがわかった。 As a result of conducting research in view of the above circumstances, by making the internal stress of the surface layer a tensile stress of 1.0 × 10 6 N / m 2 or more, it is possible to achieve a balance of internal stress during repeated use, It was found that cracks, film peeling from the substrate, and scratches due to mechanical stress can be suppressed.

また、成膜時においても、その大きな内部応力のため、ひび割れや下地との膜剥がれが発生する場合がある。それらを防止するために、内部応力を5.0×1010N/m以下の引っ張り応力に抑えることがよい。 Even during film formation, cracks and peeling of the film from the base may occur due to the large internal stress. In order to prevent them, the internal stress is preferably suppressed to a tensile stress of 5.0 × 10 10 N / m 2 or less.

図1は本出願に係る第1の発明における電子写真用感光体の層構成の一例を模式的に示した図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the layer structure of the electrophotographic photoreceptor in the first invention according to the present application.

図1に示す電子写真用感光体100は、導電性基体103と導電性基体103の表面に順次積層された光導電層102、および表面層101からなる。   An electrophotographic photoreceptor 100 shown in FIG. 1 includes a conductive substrate 103, a photoconductive layer 102 sequentially stacked on the surface of the conductive substrate 103, and a surface layer 101.

導電性基体103は表面に形成される光導電層102や表面層101を保持しえるものであれば特に限定されず、いずれのものであってもよい。例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル等の金属、および、これらの合金、また電気絶縁性支持体の少なくとも光導電層102を形成する側の表面を導電処理したものを導電性の基体として用いることができる。   The conductive substrate 103 is not particularly limited as long as it can hold the photoconductive layer 102 and the surface layer 101 formed on the surface, and may be any one. For example, metals such as aluminum, iron, nickel, and alloys thereof, and those obtained by conducting a conductive treatment on at least the surface of the electrically insulating support on which the photoconductive layer 102 is formed can be used as the conductive substrate. .

光導電層102は少なくとも光導電性を示すものであって、電子写真用感光体として実用可能な特性を有するものであればいずれのものであってもよい。例えば、材料としては有機半導体、セレン、また、アモルファスシリコン等が使用できる。   The photoconductive layer 102 exhibits at least photoconductivity and may be any one as long as it has characteristics that can be used as an electrophotographic photoreceptor. For example, an organic semiconductor, selenium, amorphous silicon, or the like can be used as the material.

表面層101は電子写真用感光体の表面から光導電層の表面を保護するとともに、電子写真用感光体に耐湿性、繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性を付与する機能を有するものであれば、いずれのものであっても良い。   The surface layer 101 protects the surface of the photoconductive layer from the surface of the electrophotographic photoreceptor, and also imparts moisture resistance, repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, and durability to the electrophotographic photoreceptor. As long as it has, it may be any.

本出願に係る第2の発明は、表面層が1.0×10〜2.0×10N/mの引っ張り応力を持つことを特徴とする。引っ張り応力を1.0×10N/mから大きくした場合、繰り返し使用後における圧縮応力の蓄積を効果的に緩和することができるため、耐久性のさらなる向上を図ることができ、また繰り返し使用後における内部応力をゴーストが目視で確認できない範囲内の圧縮応力に抑えることができる。また、成膜時における内部応力が、ひび割れを引き起こさない大きさであっても、ゴーストを発生させることがある。そのため、ゴーストを抑えるには、内部応力を2.0×10N/mの引っ張り応力より小さくすることが効果的である。 The second invention according to the present application is characterized in that the surface layer has a tensile stress of 1.0 × 10 7 to 2.0 × 10 8 N / m 2 . When the tensile stress is increased from 1.0 × 10 7 N / m 2 , it is possible to effectively relieve the accumulation of compressive stress after repeated use, so that the durability can be further improved. The internal stress after use can be suppressed to a compressive stress within a range where the ghost cannot be visually confirmed. Moreover, even if the internal stress during film formation is large enough not to cause cracks, ghosts may be generated. Therefore, in order to suppress the ghost, it is effective to make the internal stress smaller than the tensile stress of 2.0 × 10 8 N / m 2 .

本出願に係る第3の発明では、表面層として金属フッ化物を用いることを特徴とする。金属フッ化物を表面層の材料として用いた時、耐久性が向上し、ひび割れや下地からの剥離が発生しにくいという傾向が見られる。これは、金属フッ化物の結合力が大きいために、繰り返し使用時において、圧縮応力が蓄積されにくくなる結果、クリーニングブレード等による機械的ストレスを受けても傷が発生しにくいので、耐久性が向上するためである。   The third invention according to the present application is characterized in that a metal fluoride is used as the surface layer. When metal fluoride is used as a material for the surface layer, durability is improved, and there is a tendency that cracks and peeling from the base are unlikely to occur. This is because the bonding strength of metal fluoride is large, and as a result, compression stress is difficult to accumulate during repeated use. As a result, scratches are less likely to occur even when subjected to mechanical stress from a cleaning blade, etc., improving durability. It is to do.

本出願に係る第4の発明では、前記金属フッ化物がマグネシウムとフッ素を主成分とするフッ化マグネシウムより成り立つことを特徴とする。フッ化マグネシウムを表面層の材料として用いた時、金属フッ化物の中でも、さらに耐久性が向上し、ひび割れや下地からの剥離が発生しにくいという傾向が見られる。これはフッ化マグネシウムが、金属フッ化物の中でも比較的硬度が高く、結合力が大きいために、繰り返し使用時において、圧縮応力がさらに蓄積されにくく、その結果、クリーニングブレード等による機械的ストレスを受けても、傷が発生しにくいので、耐久性がさらに向上するためである。   The fourth invention according to the present application is characterized in that the metal fluoride is composed of magnesium fluoride containing magnesium and fluorine as main components. When magnesium fluoride is used as the material for the surface layer, among metal fluorides, there is a tendency that durability is further improved and cracks and peeling from the base are unlikely to occur. This is because magnesium fluoride is relatively hard among metal fluorides and has a high bonding force, so that it is difficult to accumulate compressive stress during repeated use, resulting in mechanical stress from a cleaning blade or the like. However, the scratches are less likely to occur, and the durability is further improved.

本出願に係る第5の発明では、光導電層がアモルファスシリコンよりなることを特徴とする。アモルファスシリコンは高硬度であるため、下地層である光導電層として用いた場合、表面層との密着性がよいため、膜剥がれを抑えることに効果的である。   The fifth invention according to the present application is characterized in that the photoconductive layer is made of amorphous silicon. Since amorphous silicon has a high hardness, when used as a photoconductive layer as an underlayer, it has good adhesion to the surface layer and is effective in suppressing film peeling.

次に図面を用いて本発明の実施形態と、その効果について具体的に説明する。   Next, embodiments of the present invention and effects thereof will be described in detail with reference to the drawings.

光導電層にアモルファスシリコンを、表面層にフッ化マグネシウムを用いた場合の作製手順について述べる。   A manufacturing procedure when amorphous silicon is used for the photoconductive layer and magnesium fluoride is used for the surface layer will be described.

まず、アモルファスシリコン層の形成方法について説明する。   First, a method for forming an amorphous silicon layer will be described.

形成方法として、グロー放電法(直流または交流CVD法等)、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光CVD、熱CVD法などが挙げられる。これらの堆積膜形成法は、製造条件、投資負荷、製造規模、望まれる特性等によって適宜選択することができるが、所望の特性を有するアモルファスシリコン層を形成するに当たっての条件制御が比較的容易であることから、グロー放電法、特にRF帯、VHF帯、μW帯等の電源周波数を用いた高周波グロー放電法が好適である。   Examples of the forming method include glow discharge methods (DC or AC CVD methods, etc.), sputtering methods, vacuum deposition methods, ion plating methods, photo CVD, thermal CVD methods, and the like. These deposited film forming methods can be appropriately selected depending on the manufacturing conditions, investment load, manufacturing scale, desired characteristics, etc., but the condition control for forming the amorphous silicon layer having the desired characteristics is relatively easy. Therefore, a glow discharge method, particularly a high-frequency glow discharge method using a power supply frequency such as an RF band, a VHF band, and a μW band is preferable.

グロー放電法によって光導電層102を形成するには、基本的には周知のごとくシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガス、および、ハロゲン原子(X)を供給し得るX供給用の原料ガスの少なくともいずれかを、内部を減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入し、該反応容器内にグロー放電を生起させ、導入した原料ガスを分解し、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の導電性基体103上にa−Si:H,Xからなる層を形成すればよい。   In order to form the photoconductive layer 102 by the glow discharge method, basically, as is well known, a source gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si) and an H supply that can supply hydrogen atoms (H). At least one of the raw material gas and the raw material gas for supplying X capable of supplying halogen atoms (X) is introduced in a desired gas state into a reaction vessel in which the inside can be depressurized. A layer made of a-Si: H, X may be formed on a predetermined conductive substrate 103 that is preliminarily set in a predetermined position by causing discharge to decompose the introduced source gas.

また、シリコン原子の未結合手を補償し、層品質、特に光導電性および電荷保持特性を向上させるためには、光導電層102中に水素原子およびハロゲン原子の少なくともいずれかが含有されることが必要であるが、水素原子またはハロゲン原子の含有量、または、水素原子とハロゲン原子の合計含有量は、シリコン原子と水素原子およびハロゲン原子の和に対して10原子%以上、特に15原子%以上であることが好ましく、また、シリコン原子と水素原子およびハロゲン原子の和に対して30原子%以下、特に25原子%以下であることが好ましい。   In order to compensate for dangling bonds of silicon atoms and improve layer quality, particularly photoconductivity and charge retention characteristics, the photoconductive layer 102 must contain at least one of hydrogen atoms and halogen atoms. However, the content of hydrogen atoms or halogen atoms, or the total content of hydrogen atoms and halogen atoms is 10 atom% or more, particularly 15 atom%, based on the sum of silicon atoms, hydrogen atoms, and halogen atoms. The above is preferable, and 30 atomic% or less, particularly 25 atomic% or less is preferable with respect to the sum of silicon atoms, hydrogen atoms, and halogen atoms.

本発明において好適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的には、弗素ガス(F)、BrF、ClF、ClF、BrF、BrF、IF、IF等のハロゲン化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、例えば、SiF、Si等のフッ化ケイ素を好ましいものとして挙げることができる。 Specific examples of the halogen compound that can be preferably used in the present invention include halogen compounds such as fluorine gas (F 2 ), BrF, ClF, ClF 3 , BrF 3 , BrF 5 , IF 3 , and IF 7. Can do. Specific examples of silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, include silicon fluorides such as SiF 4 and Si 2 F 6 .

本発明において、光導電層102には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層102中に万偏なく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、また、層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。   In the present invention, the photoconductive layer 102 preferably contains atoms for controlling conductivity as required. The atoms for controlling the conductivity may be contained in the photoconductive layer 102 in a uniformly distributed state, or a portion containing a non-uniformly distributed portion in the layer thickness direction. There may be.

伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、p型伝導特性を与える周期表13族に属する原子(以後「第13族原子」と略記する)またはn型伝導特性を与える周期表15族に属する原子(以後「第15族原子」と略記する)を用いることができる。   Examples of atoms that control conductivity include so-called impurities in the semiconductor field, and atoms belonging to Group 13 of the periodic table that give p-type conduction characteristics (hereinafter abbreviated as “Group 13 atoms”) or n-type conduction. An atom belonging to Group 15 of the periodic table giving characteristics (hereinafter abbreviated as “Group 15 atom”) can be used.

第13族原子としては、具体的には、硼素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タリウム(Tl)等があり、特にB、Al、Gaが好適である。第15族原子としては、具体的には燐(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)等があり、特にP、Asが好適である。   Specific examples of the Group 13 atom include boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), thallium (Tl), and B, Al, and Ga are particularly preferable. . Specific examples of the Group 15 atom include phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), and bismuth (Bi), and P and As are particularly preferable.

光導電層102に含有される伝導性を制御する原子の含有量は、1×10−2原子ppm以上、特に5×10−2原子ppm以上、さらには1×10−1原子ppm以上であることが好ましく、また、1×10原子ppm以下、特に5×10原子ppm以下、さらには1×10原子ppm以下であることが好ましい。 The content of atoms controlling the conductivity contained in the photoconductive layer 102 is 1 × 10 −2 atom ppm or more, particularly 5 × 10 −2 atom ppm or more, and further 1 × 10 −1 atom ppm or more. In addition, it is preferably 1 × 10 4 atom ppm or less, particularly 5 × 10 3 atom ppm or less, more preferably 1 × 10 3 atom ppm or less.

伝導性を制御する原子、例えば、第13族原子または第15族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第13族原子導入用の原料物質または第15族原子導入用の原料物質をガス状態で、光導電層102を形成するための他のガスとともに、反応容器中に導入してやればよい。第13族原子導入用の原料物質または第15族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のもの、または、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものを採用することが好ましい。   In order to structurally introduce an atom for controlling conductivity, for example, a group 13 atom or a group 15 atom, a source material for introducing a group 13 atom or a group 15 atom for introducing a group 15 atom during the layer formation. The source material may be introduced into the reaction vessel in a gas state together with other gases for forming the photoconductive layer 102. As a source material for introducing a Group 13 atom or a source material for introducing a Group 15 atom, a material that is gaseous at normal temperature and pressure, or a material that can be easily gasified at least under layer formation conditions is adopted. It is preferable to do.

また、必要に応じて、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質をHやHe等により希釈して使用してもよい。 In addition, if necessary, these raw material materials for introducing atoms for controlling conductivity may be diluted with H 2 or He.

さらに本発明においては、光導電層102に炭素原子、酸素原子または窒素原子のいずれか1種以上を含有させることも有効である。炭素原子、酸素原子および窒素原子の含有量(合計量)は、シリコン原子、炭素原子、酸素原子および窒素原子の和に対して、1×10−5原子%以上、特に1×10−4原子%以上、さらには1×10−3原子%以上であることが好ましく、また、シリコン原子、炭素原子、酸素原子および窒素原子の和に対して、10原子%以下、特に8原子%以下、さらには5原子%以下であることが好ましい。炭素原子、酸素原子および窒素原子は、光導電層中に万遍なく均一に含有されていてもよいし、光導電層の層厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた部分があってもよい。 Further, in the present invention, it is also effective that the photoconductive layer 102 contains one or more of carbon atoms, oxygen atoms, and nitrogen atoms. The content (total amount) of carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms is 1 × 10 −5 atom% or more, particularly 1 × 10 −4 atoms, based on the sum of silicon atoms, carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms. % Or more, preferably 1 × 10 −3 atom% or more, and 10 atom% or less, particularly 8 atom% or less, more preferably 8 atom% or less with respect to the sum of silicon atom, carbon atom, oxygen atom and nitrogen atom. Is preferably 5 atomic% or less. Carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms may be uniformly contained in the photoconductive layer, or have a non-uniform distribution in which the content varies in the thickness direction of the photoconductive layer. There may be parts.

本発明において、光導電層102の層厚は、所望の電子写真特性が得られること、経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定されるが、15μm以上、特に20μm以上とすることが好ましく、また、60μm以下、特に50μm以下、さらには40μm以下とすることが好ましい。光導電層102の層厚が15μm未満であると、帯電部材への通過電流量が増大し、劣化が早まりやすい傾向がある。光導電層102の層厚が60μmを超えると、a−Si感光体の異常成長部位が大きくなることがあり、具体的には水平方向で50〜150μm、高さ方向で5〜20μmとなり、表面を摺擦する部材へのダメージが無視できなくなり、画像欠陥となる場合がある。   In the present invention, the layer thickness of the photoconductive layer 102 is appropriately determined as desired from the viewpoints of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, but is preferably 15 μm or more, particularly preferably 20 μm or more. Also, it is preferably 60 μm or less, particularly 50 μm or less, and more preferably 40 μm or less. If the layer thickness of the photoconductive layer 102 is less than 15 μm, the amount of current passing through the charging member increases and the deterioration tends to be accelerated. When the layer thickness of the photoconductive layer 102 exceeds 60 μm, the abnormal growth site of the a-Si photosensitive member may become large, specifically 50 to 150 μm in the horizontal direction and 5 to 20 μm in the height direction. Damage to a member that rubs can not be ignored and may cause an image defect.

シリコン感光体を作製する装置の一例を述べる。図2は、高周波電源を用いたRFプラズマCVD法による感光体の堆積装置の一例を模式的に示した図である。   An example of an apparatus for producing a silicon photoreceptor will be described. FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a photoconductor deposition apparatus by RF plasma CVD using a high frequency power source.

この装置は大別すると、反応容器2110を有する堆積装置2100、原料ガス供給装置2200、および、反応容器2110内を減圧する為の排気装置(図示せず)から構成されている。   This apparatus is roughly composed of a deposition apparatus 2100 having a reaction vessel 2110, a source gas supply apparatus 2200, and an exhaust device (not shown) for depressurizing the inside of the reaction container 2110.

堆積装置2100中の反応容器2110内にはアースに接続された導電性基体2112、導電性基体加熱用ヒーター2113、および、原料ガス導入管2114が設置され、さらに高周波マッチングボックス2115を介して高周波電源2120が接続されている。   In the reaction vessel 2110 in the deposition apparatus 2100, a conductive substrate 2112 connected to the ground, a conductive substrate heating heater 2113, and a source gas introduction pipe 2114 are installed, and a high-frequency power source is connected via a high-frequency matching box 2115. 2120 is connected.

原料ガス供給装置2200は、SiH,H,CH,NO,B,CF等の原料ガスボンベ2221〜2226、バルブ2231〜2236、圧力調整器2261〜2266、流入バルブ2241〜2246、流出バルブ2251〜2256およびマスフローコントローラ2211〜2216から構成され、各原料ガスを封入したガスのボンベは補助バルブ2260を介して反応容器2110内の原料ガス導入管2114に接続されている。 The source gas supply device 2200 includes source gas cylinders 2221 to 2226 such as SiH 4 , H 2 , CH 4 , NO, B 2 H 6 , and CF 4 , valves 2231 to 2236, pressure regulators 2261 to 2266, and inflow valves 2241 to 2246. The gas cylinder filled with each raw material gas is connected to a raw material gas introduction pipe 2114 in the reaction vessel 2110 via an auxiliary valve 2260. The outflow valves 2251 to 2256 and the mass flow controllers 2211 to 2216 are connected to each other.

まず、反応容器2110を固定しておき、あらかじめ脱脂洗浄した導電性基体2112を反応容器2110に受け台2123を介して設置する。次に、排気装置(図示せず)を運転し、反応容器2110内を排気する。真空計2119の表示を見ながら、反応容器2110内の圧力がたとえば1Pa以下の所定の圧力になったところで、基体加熱用ヒーター2113に電力を供給し、導電性基体2112をたとえば50℃から350℃の所望の温度に加熱する。このとき、ガス供給装置2200より、Ar、He等の不活性ガスを反応容器2110に供給して、不活性ガス雰囲気中で加熱を行うこともできる。   First, the reaction vessel 2110 is fixed, and a conductive substrate 2112 that has been degreased and washed in advance is placed in the reaction vessel 2110 via a cradle 2123. Next, an exhaust device (not shown) is operated to exhaust the reaction vessel 2110. While viewing the display of the vacuum gauge 2119, when the pressure in the reaction vessel 2110 reaches a predetermined pressure of, for example, 1 Pa or less, power is supplied to the substrate heating heater 2113, and the conductive substrate 2112 is set at, for example, 50 ° C to 350 ° C. To the desired temperature. At this time, an inert gas such as Ar or He can be supplied from the gas supply device 2200 to the reaction vessel 2110 and heated in an inert gas atmosphere.

次に、ガス供給装置2200より堆積膜形成に用いるガスを反応容器2110に供給する。すなわち、必要に応じバルブ2231〜2236、流入バルブ2241〜2246、流出バルブ2251〜2256を開き、マスフローコントローラ2211〜2216に流量設定を行う。各マスフローコントローラの流量が安定したところで、真空計2119の表示を見ながらメインバルブ2118を操作し、反応容器2110内の圧力が所望の圧力になるように調整する。所望の圧力が得られたところで高周波電源2120より高周波電力を印加すると同時に高周波マッチングボックス2115を操作し、反応容器2110内にプラズマ放電を生起する。その後、速やかに高周波電力を所望の電力に調整し、堆積膜の形成を行う。   Next, a gas used for forming a deposited film is supplied from the gas supply device 2200 to the reaction vessel 2110. That is, the valves 2231 to 2236, the inflow valves 2241 to 2246, and the outflow valves 2251 to 2256 are opened as necessary, and the flow rate is set in the mass flow controllers 2211 to 2216. When the flow rate of each mass flow controller is stabilized, the main valve 2118 is operated while viewing the display of the vacuum gauge 2119 to adjust the pressure in the reaction vessel 2110 to a desired pressure. When a desired pressure is obtained, high-frequency power is applied from the high-frequency power source 2120 and simultaneously the high-frequency matching box 2115 is operated to generate plasma discharge in the reaction vessel 2110. Thereafter, the high frequency power is quickly adjusted to a desired power, and a deposited film is formed.

所定の堆積膜の形成が終わったところで、高周波電力の印加を停止し、バルブ2261〜2266、流入バルブ2241〜2246、流出バルブ2251〜2256、および補助バルブ2260を閉じ、原料ガスの供給を終えると同時に、メインバルブ2118を開き、反応容器2110内を1Pa以下の圧力まで排気する。   When the formation of the predetermined deposited film is finished, the application of the high frequency power is stopped, the valves 2261 to 2266, the inflow valves 2241 to 2246, the outflow valves 2251 to 2256, and the auxiliary valve 2260 are closed, and the supply of the raw material gas is finished. At the same time, the main valve 2118 is opened, and the reaction vessel 2110 is evacuated to a pressure of 1 Pa or less.

以上で、堆積層の形成を終えるが、複数の堆積層(たとえば下部電荷注入阻止層と光導電層など)を形成する場合、再び上記の手順を繰り返してそれぞれの層を形成すれば良い。原料ガス流量や、圧力等を光導電層形成用の条件に一定の時間で変化させて、中間層の形成を行うこともできる。   The formation of the deposited layer is completed as described above. However, when a plurality of deposited layers (for example, a lower charge injection blocking layer and a photoconductive layer) are formed, the above procedure is repeated to form each layer again. The intermediate layer can also be formed by changing the raw material gas flow rate, pressure and the like to the conditions for forming the photoconductive layer in a certain time.

すべての堆積膜形成が終わったのち、メインバルブ2118を閉じ、反応容器2110内に不活性ガスを導入し大気圧に戻した後、導電性基体2112を取り出す。   After all the deposited films are formed, the main valve 2118 is closed, an inert gas is introduced into the reaction vessel 2110 to return to atmospheric pressure, and then the conductive substrate 2112 is taken out.

次にフッ化マグネシウムよりなる表面層の形成方法を説明する。   Next, a method for forming a surface layer made of magnesium fluoride will be described.

本発明の表面層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法等の真空薄膜形成方法が挙げられる。表面層としてフッ化マグネシウム膜を形成する条件は、特に限定されず、適宜決めればよい。ここではスパッタリング法による形成方法を説明する。   Examples of the method for forming the surface layer of the present invention include vacuum thin film forming methods such as vacuum deposition and sputtering. The conditions for forming the magnesium fluoride film as the surface layer are not particularly limited, and may be determined as appropriate. Here, a formation method by a sputtering method will be described.

図3は、本発明の表面層の形成に用いるDCマグネトロンスッパッタリング装置の一例の模式的な断面図である。この図に示すように、スパッタリング装置には、内部をほぼ真空状態に維持する真空容器301が設けられている。この真空容器301の底部の中央部には、内部に磁石を収め、外部から供給される冷却水を内部に流通させて、ターゲットの冷却を行う冷却ボックス302が設けられている。この冷却ボックス302の上面には、カソード電極303が配置されており、この電極303の上面に高純度Mg金属ターゲット304が固定されている。ターゲット材料としては、フッ素添加金属などからなるターゲットであってもよい。そして、このターゲット304との間に所定の間隙をおいて外方に配置されたアノード電極305が真空容器301に固定されている。なお、アノード電極305とカソード電極303との間には、絶縁材306が配置されている。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an example of a DC magnetron sputtering apparatus used for forming the surface layer of the present invention. As shown in this figure, the sputtering apparatus is provided with a vacuum vessel 301 for maintaining the inside in a substantially vacuum state. A cooling box 302 is provided at the center of the bottom of the vacuum vessel 301. The cooling box 302 cools the target by storing a magnet inside and circulating cooling water supplied from outside. A cathode electrode 303 is disposed on the upper surface of the cooling box 302, and a high purity Mg metal target 304 is fixed on the upper surface of the electrode 303. The target material may be a target made of a fluorine-added metal or the like. An anode electrode 305 disposed outside with a predetermined gap between the target 304 and the target 304 is fixed to the vacuum vessel 301. Note that an insulating material 306 is disposed between the anode electrode 305 and the cathode electrode 303.

さらに、真空容器301の上部には、円筒状の基体307がゲートバルブ309を介して基体支持機構308とロードロック室310との間を移動自在に搬送されるように、図示しない移動機構が設けられている。被処理基体307とターゲット304との間には、放電が安定するまで被処理基体307に膜が付着しないよう、シャッター311が設けられている。このシャッターは、図示しない移動機構により、高速で開閉可能となっている。また、処理を行っている間は、図示しない回転機構により、回転軸317を介して基体307を回転させる。なお、特に符号を付さないが、真空容器301内の漏れを防止するため、適宜箇所にはシール部材が設けられている。   Further, a moving mechanism (not shown) is provided on the upper portion of the vacuum vessel 301 so that the cylindrical base 307 is movably transferred between the base support mechanism 308 and the load lock chamber 310 via the gate valve 309. It has been. A shutter 311 is provided between the target substrate 307 and the target 304 so that no film adheres to the target substrate 307 until the discharge is stabilized. This shutter can be opened and closed at high speed by a moving mechanism (not shown). Further, during the processing, the base 307 is rotated via the rotation shaft 317 by a rotation mechanism (not shown). In addition, although it does not attach | subject a code | symbol in particular, in order to prevent the leak in the vacuum vessel 301, the sealing member is provided in the suitable place.

基体307はターゲット304と相対しない位置に設置され、ターゲット表面で生成し、ターゲットシースで加速された負イオンの影響を直接受けないようにされている。   The substrate 307 is installed at a position not facing the target 304 and is not directly affected by negative ions generated on the target surface and accelerated by the target sheath.

また、スパッタガス導入ポート313、マスフローコントローラを含むガス供給系によってArで希釈したFガスを導入可能な構成となっている。ここで、導入するガスは、流量、純度、圧力は高精度に制限され、一定値に保持できる。Fを希釈する不活性ガスとしては、Ar以外に、He,Ne,Kr,Xeなどのガスを、フッ素を含むガスとしては、Fガス以外に、CF,NFなどのガスを必要に応じて切り替えて導入することが可能な構成となっている。 Further, it is configured such that F 2 gas diluted with Ar can be introduced by a gas supply system including a sputtering gas introduction port 313 and a mass flow controller. Here, the flow rate, purity, and pressure of the introduced gas are limited to high precision and can be held at a constant value. As an inert gas for diluting F 2 , a gas such as He, Ne, Kr, or Xe is required in addition to Ar, and as a gas containing fluorine, a gas such as CF 4 or NF 3 is required in addition to F 2 gas. According to the configuration, it can be switched and introduced.

ターゲット冷却水は図示しないチラーで所望の温度に調整され、流量も一定に保持してターゲット表面温度を一定に保つ構成としている。   The target cooling water is adjusted to a desired temperature by a chiller (not shown), the flow rate is kept constant, and the target surface temperature is kept constant.

真空容器301を排気系312により真空に排気する。その後、F/Arガスを、を導入し、カソード電極303に直流電源314より直流電圧を印加すると、放電してF,Arガスがイオン化し、磁石316による磁界がターゲット304の上方に形成されているため、磁界に電子がトラップされ、ターゲット表面にマグネトロンプラズマが発生する。放電によりターゲット表面にシースが形成され、プラズマ中の陽イオンがシースで加速されてターゲット304に衝突し、ターゲット304からスパッタされたMg,F,MgFなどの粒子が放出される。 The vacuum vessel 301 is evacuated to a vacuum by the exhaust system 312. After that, when F 2 / Ar gas is introduced and a DC voltage is applied to the cathode electrode 303 from the DC power source 314, F 2 and Ar gas are ionized by discharge, and a magnetic field by the magnet 316 is formed above the target 304. Therefore, electrons are trapped in the magnetic field, and magnetron plasma is generated on the target surface. A sheath is formed on the surface of the target by the discharge, positive ions in the plasma are accelerated by the sheath and collide with the target 304, and particles such as Mg, F, and MgF sputtered from the target 304 are released.

また、形成する薄膜の内部応力を変化させるパラメーターとして、ガス圧、ガス流量、印加電力等が挙げられるが、どのような形成条件であっても、内部応力の範囲が1×10〜5×1010N/mの引っ張り応力であればいずれの条件であってもよい。 In addition, examples of parameters that change the internal stress of the thin film to be formed include gas pressure, gas flow rate, and applied power. However, the internal stress ranges from 1 × 10 6 to 5 × under any formation conditions. Any conditions may be used as long as the tensile stress is 10 10 N / m 2 .

スパッタされた粒子はプラズマ中および基板表面で活性なF原子を含む分子と反応し、被処理基体307にフッ化マグネシウム薄膜が堆積する。成膜終了後、シャッターを閉じ、放電を停止する。ここで、ロードロック室310を介して、基板を大気に搬出する。   The sputtered particles react with molecules containing active F atoms in the plasma and on the substrate surface, and a magnesium fluoride thin film is deposited on the substrate 307 to be processed. After the film formation is completed, the shutter is closed and the discharge is stopped. Here, the substrate is carried out to the atmosphere via the load lock chamber 310.

本方法では、直流電源より、ターゲット電圧が常時監視され、電圧の変動に応じて直流電源出力、反応性ガス流量を制御できる制御装置315が設置されている。この電圧を常時一定に保持して成膜することにより成膜レートを一定にすることができ、シャッターの開閉時間を制御することで膜厚制御を行うことも可能となる。   In this method, a control device 315 is installed that can constantly monitor the target voltage from the DC power source and control the DC power source output and the reactive gas flow rate according to the voltage fluctuation. The film formation rate can be made constant by forming the film while keeping this voltage constant, and the film thickness can be controlled by controlling the opening and closing time of the shutter.

ところで、条件によってはターゲット表面で絶縁物のフッ化物を形成する場合があり、ターゲット表面および近傍で異常放電が目立って発生するようになる場合がある。この異常放電は絶縁物にチャージしたイオンもしくは電子による絶縁破壊であるが、この異常放電が発生すると、膜中に異物が混入し、表面の粗い膜となることがある。そこで、さらに交流電圧を直流電圧に重畳することにより、チャージをキャンセルし、異常放電を防止することができる。   By the way, depending on conditions, fluoride of an insulator may be formed on the target surface, and abnormal discharge may be noticeably generated on and near the target surface. This abnormal discharge is a breakdown due to ions or electrons charged in the insulator. When this abnormal discharge occurs, foreign matter may be mixed in the film, resulting in a film having a rough surface. Thus, by further superimposing the AC voltage on the DC voltage, the charge can be canceled and abnormal discharge can be prevented.

なお、高周波を重畳する場合、高周波放電によって基板セルフバイアス電圧が増加し、基板に入射する陽イオンによって膜がダメージを受けることがあるため、500kHz以下という周波数の低い高周波を重畳することが好ましく、特に50kHz以下の周波数の電圧を重畳することが好ましい。   When superimposing a high frequency, since the substrate self-bias voltage increases due to the high frequency discharge and the film may be damaged by cations incident on the substrate, it is preferable to superimpose a low frequency of 500 kHz or less, In particular, it is preferable to superimpose a voltage having a frequency of 50 kHz or less.

本発明において、表面層の膜厚は、所望の電子写真特性、十分な機械的強度が得られ、本発明の効果が十分に得られるので、0.1μm以上であることが好ましい。また、表面層の膜厚は、均一な膜になりやすく、残留電位を十分少なくでき、所望の電子写真特性が得られ、経済的なので、3μm以下、特に1μm以下であることが好ましい。   In the present invention, the film thickness of the surface layer is preferably 0.1 μm or more because desired electrophotographic characteristics and sufficient mechanical strength can be obtained, and the effects of the present invention can be sufficiently obtained. Further, the thickness of the surface layer is preferably 3 μm or less, particularly 1 μm or less because it is easy to form a uniform film, the residual potential can be sufficiently reduced, and desired electrophotographic characteristics can be obtained.

なお、表面層のフッ化マグネシウムは量論組成でなくてもよく、また、表面層には、フッ化マグネシウム以外に、O,H,C,N等が含まれていてもよいが、光吸収の小さい膜を得るためには、これら不純物の含有量は少ない方がより好ましい。   The magnesium fluoride of the surface layer may not have a stoichiometric composition, and the surface layer may contain O, H, C, N, etc. in addition to magnesium fluoride, but absorbs light. In order to obtain a small film, it is more preferable that the content of these impurities is small.

本発明の電子写真用感光体は、図5に示すように、表面層501と光導電層502の間にバッファ層504が、光導電層502と導電性基体503の間に電荷注入阻止層505が設けられている形態であることが好ましい。   As shown in FIG. 5, the electrophotographic photoreceptor of the present invention has a buffer layer 504 between the surface layer 501 and the photoconductive layer 502, and a charge injection blocking layer 505 between the photoconductive layer 502 and the conductive substrate 503. Is preferably provided.

バッファ層504は、表面から光導電層503への電荷の注入を阻止する能力および、光導電層503の表面を保護する能力を持つ層であり、水素および/またはハロゲンを含み、シリコン原子を母体としたアモルファスシリコン(a−Si(H、X))をベースとし、炭素原子、窒素原子および酸素原子から選ばれる少なくとも1種の原子をさらに含有する非単結晶材料から構成される。このような非単結晶材料として、アモルファス炭化珪素、アモルファス窒化珪素、アモルファス酸化珪素等が挙げられる。   The buffer layer 504 is a layer having the ability to block the injection of electric charges from the surface to the photoconductive layer 503 and the ability to protect the surface of the photoconductive layer 503, and contains hydrogen and / or halogen and contains silicon atoms as a base material. The amorphous silicon (a-Si (H, X)) is used as a base and is made of a non-single-crystal material further containing at least one atom selected from a carbon atom, a nitrogen atom and an oxygen atom. Examples of such a non-single crystal material include amorphous silicon carbide, amorphous silicon nitride, and amorphous silicon oxide.

この場合、光導電層502から表面層501に向かってバッファ層504の組成を連続的に変化させることも可能であり、干渉防止等に効果的である。また、このバッファ層504に13族元素、15族元素などのドーパントを含有させることにより伝導型を制御し、表面からの帯電キャリアの注入を阻止する上部阻止能を持たせることも可能である。   In this case, the composition of the buffer layer 504 can be continuously changed from the photoconductive layer 502 toward the surface layer 501, which is effective for preventing interference. Further, the buffer layer 504 can be doped with a dopant such as a group 13 element or a group 15 element to control the conductivity type and to have an upper blocking ability to block the injection of charged carriers from the surface.

本発明におけるバッファ層504に用いられる原料ガスとしては、次のようなものが好適に挙げられる。   As the source gas used for the buffer layer 504 in the present invention, the following can be preferably cited.

炭素供給用ガスとなり得る物質としては、CH、C、C、C10等のガス状態の、または、ガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙げられる。 Examples of substances that can serve as a carbon supply gas include hydrocarbons that can be gasified or gasified such as CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , and C 4 H 10. .

窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質としては、NH、NO、NO、NO、O、CO、CO、N等のガス状態の、または、ガス化し得る化合物が有効に使用されるものとして挙げられる。 As a substance that can be used as a nitrogen or oxygen supply gas, a compound in a gas state such as NH 3 , NO, N 2 O, NO 2 , O 2 , CO, CO 2 , N 2 , or the like that can be gasified is effectively used. To be mentioned.

バッファ層504は、プラズマCVD法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によって作成可能である。また、バッファ層504を作成する際のプラズマCVD法に用いる放電周波数としてはいかなる周波数も用いることができ、工業的にはRF周波数帯と呼ばれる1MHz以上、50MHz未満の高周波でも、VHF帯と呼ばれる50MHz以上、450MHz以下の高周波でも好適に用いることができる。   The buffer layer 504 can be formed by a plasma CVD method, a sputtering method, an ion plating method, or the like. In addition, any frequency can be used as a discharge frequency used in the plasma CVD method when forming the buffer layer 504, and an industrial frequency of 1 MHz or more and less than 50 MHz called an RF frequency band is 50 MHz called a VHF band. As described above, even a high frequency of 450 MHz or less can be suitably used.

また、バッファ層504を堆積する際の導電性基板温度は50〜450℃、より好ましくは100〜300℃に調整することが好ましい。   The conductive substrate temperature when depositing the buffer layer 504 is preferably adjusted to 50 to 450 ° C., more preferably 100 to 300 ° C.

また、電荷注入阻止層505は導電性基体505から光導電層503への電荷の注入を阻止するものであり、一般的にa−Si(H、X)をベースとし、13族元素、15族元素などのドーパントを含有させることにより伝導型を制御させている。この場合、必要に応じて、炭素原子、窒素原子および酸素原子から選ばれる少なくとも1種の原子を含有させることで応力を調整し、光導電層の密着性向上の機能を持たせることもできる。   The charge injection blocking layer 505 blocks charge injection from the conductive substrate 505 to the photoconductive layer 503. Generally, the charge injection blocking layer 505 is based on a-Si (H, X) and is based on a group 13 element or group 15 The conductivity type is controlled by adding a dopant such as an element. In this case, if necessary, the stress can be adjusted by containing at least one atom selected from a carbon atom, a nitrogen atom and an oxygen atom, and a function of improving the adhesion of the photoconductive layer can be provided.

[実施例および比較例]
本発明における実施例を、図を用いて以下に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[Examples and Comparative Examples]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to these examples.

[実施例1および比較例1]
本実施例では、図5に示す層構成の電子写真用感光体を用いた。基体として直径80mm、長さ358mm、肉厚3mmのアルミニウム製導電性基体を用い、その上に図2に示したCVD装置を用いて、表1に示した条件により、電荷注入阻止層と、光導電層としてアモルファスシリコン層と、バッファ層を順次積層した。なお、電源には、周波数が13.56MHzのものを用いた。
[Example 1 and Comparative Example 1]
In this example, an electrophotographic photoreceptor having a layer structure shown in FIG. 5 was used. A conductive substrate made of aluminum having a diameter of 80 mm, a length of 358 mm, and a thickness of 3 mm is used as the substrate, and the CVD apparatus shown in FIG. An amorphous silicon layer and a buffer layer were sequentially stacked as the conductive layer. A power source having a frequency of 13.56 MHz was used.

Figure 2007132980
Figure 2007132980

バッファ層を積層した後、図2に示したCVD装置を用いて、表2に示す条件でアモルファス窒化珪素を材料とする表面層を順次積層し、電子写真用感光体を作成した。   After the buffer layer was laminated, a surface layer made of amorphous silicon nitride was sequentially laminated under the conditions shown in Table 2 using the CVD apparatus shown in FIG. 2 to produce an electrophotographic photoreceptor.

内部応力評価について説明する。まず、測定用試料の作製方法について説明する。図2に示すCVD装置に、基体として、直径80mm、長さ358mmのアルミニウムシリンダ上に5×20×厚み0.2mmの短冊型コーニング製光学ガラス基板を取り付けたものを搭載した。表1に示すそれぞれの実施例および比較例と同じ条件で、厚さが1.0μmのアモルファス窒化珪素単膜を形成した。   The internal stress evaluation will be described. First, a method for producing a measurement sample will be described. In the CVD apparatus shown in FIG. 2, a substrate in which a strip type Corning optical glass substrate of 5 × 20 × 0.2 mm in thickness was mounted on an aluminum cylinder having a diameter of 80 mm and a length of 358 mm was mounted. An amorphous silicon nitride single film having a thickness of 1.0 μm was formed under the same conditions as the respective examples and comparative examples shown in Table 1.

図4に、基板401上に形成した表面層単膜402が引っ張り応力によって曲がっている様子を示す。得られた測定用試料の一端を固定し、膜形成による基板401および表面層単膜402のたわみ変形量δを、ダブルスキャン高精度レーザー測定器LT−9010M(キーエンス製)を用いて測定した。ここで、たわみ変形量とは、図4に示す点Aと点Bの中点Mから、点Aと点Bを結ぶ基準線403の垂直2等分線と膜との交点までの変形量である。たわみ変形量δを用いて、Stoney−Hoffmanの式によって内部応力値σを計算した。   FIG. 4 shows a state where the surface layer single film 402 formed on the substrate 401 is bent by tensile stress. One end of the obtained measurement sample was fixed, and the deflection deformation δ of the substrate 401 and the surface layer single film 402 due to film formation was measured using a double-scan high-precision laser measuring instrument LT-9010M (manufactured by Keyence). Here, the deflection amount is the amount of deformation from the midpoint M of the points A and B shown in FIG. 4 to the intersection of the perpendicular bisector of the reference line 403 connecting the points A and B and the film. is there. The internal stress value σ was calculated by the Stoney-Hoffman equation using the deflection amount δ.

この図4に示すように、基板401上に形成した表面層単膜402が基板に対して小さい曲率半径を持つ方向に曲がっている場合に有する内部応力を引っ張り応力と呼ぶ。逆に、形成した表面層単膜402が基板401に対して大きな曲率を持つ方向に曲がっている場合に有する内部応力を圧縮応力と呼ぶ。   As shown in FIG. 4, the internal stress that the surface layer single film 402 formed on the substrate 401 has when bent in a direction having a small radius of curvature with respect to the substrate is called tensile stress. On the contrary, the internal stress possessed when the formed surface layer single film 402 is bent in a direction having a large curvature with respect to the substrate 401 is referred to as a compressive stress.

σ=Ebδ/3(1−ν)dl
σ:内部応力値
E:基板のヤング率(N/m
b:基板の厚さ(mm)
δ:たわみ変形量(μm)
ν:基板のポアソン比
d:薄膜の厚さ(μm)
l:基板の長さ(mm)
σ = Eb 2 δ / 3 (1-ν) dl 2
σ: Internal stress value E: Young's modulus of substrate (N / m 2 )
b: thickness of substrate (mm)
δ: Deflection amount (μm)
ν: Poisson's ratio of substrate d: Thin film thickness (μm)
l: Length of substrate (mm)

本発明では、基板のヤング率Eを6.4×1010N/m、基板のポアソン比νを0.2として計算を行い、内部応力を求めた。 In the present invention, the internal stress was obtained by calculating with the Young's modulus E of the substrate being 6.4 × 10 10 N / m 2 and the Poisson's ratio ν of the substrate being 0.2.

表2に、アモルファス窒化珪素表面層の形成条件と、それぞれの条件で形成されたアモルファス窒化珪素単膜より求められた内部応力を示す。   Table 2 shows the formation conditions of the amorphous silicon nitride surface layer and the internal stress obtained from the amorphous silicon nitride single film formed under each condition.

Figure 2007132980
Figure 2007132980

以上の条件で作製された実施例1および比較例1の電子写真用感光体について、次のような評価を行った。   The electrophotographic photoreceptors of Example 1 and Comparative Example 1 manufactured under the above conditions were evaluated as follows.

(成膜時における表面状態および画像評価)
成膜炉から取り出した電子写真用感光体の表面を観察し、ひび割れの有無を顕微鏡にて調べた。
(Surface condition and image evaluation during film formation)
The surface of the electrophotographic photoreceptor taken out from the film forming furnace was observed, and the presence or absence of cracks was examined with a microscope.

また、電子写真用感光体をデジタル複写機(キヤノン(株)製iR6000の改造機)に装着した。複写機の原稿台に中間調チャート(ハーフトーンチャート)を置いてハーフトーン画像を出力し、画像上での傷の有無を目視にて調べた。その評価を以下の基準で◎、○、△、×の4通りで評価した。   Further, the electrophotographic photosensitive member was mounted on a digital copying machine (a modified model of iR6000 manufactured by Canon Inc.). A halftone chart (halftone chart) was placed on the document table of the copying machine to output a halftone image, and the presence or absence of scratches on the image was visually inspected. The evaluation was evaluated according to the following criteria: ◎, ○, Δ, ×.

◎・・・電子写真用感光体表面上にひび割れがない場合
○・・・電子写真用感光体表面上で軽微なひび割れが発生しているが、画像上には現れない場合
△・・・電子写真用感光体表面上でひび割れが発生し、それに伴いハーフトーン画像上にのみひびが現れるが、軽微で実用上問題ない場合
×・・・電子写真用感光体表面上でひび割れが発生し、画像として実用できない場合
◎ ・ ・ ・ When there are no cracks on the surface of the electrophotographic photoreceptor ○ ・ ・ ・ When there is a slight crack on the surface of the electrophotographic photoreceptor, but it does not appear on the image △ ・ ・ ・ Electronic When cracks occur on the surface of the photoconductor, and the cracks appear only on the halftone image, but there is no problem in light and practical use × ... Cracks occur on the surface of the electrophotographic photoreceptor, and the image If not practical as

(成膜時におけるゴースト評価)
上記複写機に電子写真用感光体を設置し、反射濃度計D200−II(マクベス社製)により測定した反射濃度が0.5となるハーフトーンを全面に印刷した原稿の端部に、反射濃度が1.5で印刷された直径10mmの円形紙を貼り付けた方を画像の先端となる方向で、原稿台に設置する。この画像を出力し、ハーフトーン部の反射濃度と、円形紙によるゴースト部の反射濃度をそれぞれ計測し、その差分を比較して以下の評価基準で○、△、×の3通りで評価を行った。
(Ghost evaluation during film formation)
An electrophotographic photosensitive member is installed in the copying machine, and the reflection density is applied to the edge of the original printed with a halftone having a reflection density of 0.5 measured by a reflection densitometer D200-II (manufactured by Macbeth). Is placed on the platen in the direction that becomes the leading edge of the image. This image is output, and the reflection density of the halftone part and the reflection density of the ghost part by the circular paper are measured, and the difference is compared and evaluated according to the following three evaluation criteria: ○, △, × It was.

○・・・ハーフトーン部の反射濃度とゴースト部の反射濃度の差分が0.5以下であり、画像上でゴースト部を確認できない場合
△・・・ハーフトーン部の反射濃度とゴースト部の反射濃度の差分が0.5〜0.9であり、ゴースト部が軽微で実用上問題ない場合
×・・・ハーフトーン部の反射濃度とゴースト部の反射濃度の差分が1.0以上であり、ゴースト部が顕著に見られ、画像として実用不可である場合
○ ・ ・ ・ When the difference between the reflection density of the halftone part and the reflection density of the ghost part is 0.5 or less and the ghost part cannot be confirmed on the image △ ・ ・ ・ The reflection density of the halftone part and the reflection of the ghost part When the difference in density is 0.5 to 0.9, and the ghost part is slight and practically not problematic ×: The difference between the reflection density of the halftone part and the reflection density of the ghost part is 1.0 or more, When the ghost part is noticeable and is not practical as an image

(耐久テスト後の表面状態および画像評価)
耐久テストとして、35℃、85%RHの環境で300万枚および500万枚の繰り返し使用時後における表面層のクラックと下地との剥離について顕微鏡にて調べ、また画像について評価を行った。
(Surface condition and image evaluation after endurance test)
As an endurance test, the peeling of the surface layer from the crack and the base after repeated use of 3 million sheets and 5 million sheets in an environment of 35 ° C. and 85% RH was examined with a microscope, and the image was evaluated.

画像評価としては、成膜時における画像評価と同じ手順で行い、以下の評価基準で◎、○、△、×の4通りで評価した。   As the image evaluation, the same procedure as the image evaluation at the time of film formation was performed, and the evaluation was made in the following four evaluation criteria: ◎, ○, Δ, ×.

◎・・・機械的ストレスによる傷がなく、画像も良好である場合
○・・・機械的ストレスによる傷が発生しているが、画像上に現れない場合
△・・・機械的ストレスによる傷が発生し、ハーフトーン画像でのみ、傷が画像上に現れるが、非常に軽微で実用上問題ない場合
×・・・機械的ストレスによる傷が発生しており、画像上で傷が現れ、実用不可である場合
◎ ・ ・ ・ When there is no scratch due to mechanical stress and the image is good ○ ・ ・ ・ When a scratch due to mechanical stress occurs but does not appear on the image △ ・ ・ ・ Scratch due to mechanical stress Scratches appear on the image only in the halftone image, but it is very slight and has no problem in practical use × ・ ・ ・ Scratches due to mechanical stress have occurred, appear on the image, and cannot be used practically If it is

(耐久テスト後のゴースト評価)
35℃、85%RHの環境で300万枚および500万枚の繰り返し使用後において、前記ゴースト評価と同じ手順、同じ基準で耐久テスト後のゴースト評価を行った。
(Ghost evaluation after endurance test)
After repeated use of 3 million sheets and 5 million sheets in an environment of 35 ° C. and 85% RH, the ghost evaluation after the durability test was performed by the same procedure and the same standard as the ghost evaluation.

実施例1および比較例1において、内部応力、成膜時および300万枚耐久後における表面状態と画像およびゴーストの評価結果を表3に示す。   In Example 1 and Comparative Example 1, Table 3 shows the internal stress, the surface condition, the image and the ghost evaluation results at the time of film formation and after durability of 3 million sheets.

Figure 2007132980
Figure 2007132980

表3より、電子写真用感光体の表面層の内部応力が1.0×10N/m〜5.0×1010N/mの引っ張り応力である場合、成膜時におけるひび割れと膜剥がれを抑え、また300万枚耐久テスト後における膜剥がれと画質の低下を抑えることができるという結果が得られた。 From Table 3, when the internal stress of the surface layer of the electrophotographic photoreceptor is a tensile stress of 1.0 × 10 6 N / m 2 to 5.0 × 10 10 N / m 2 , As a result, it was possible to suppress film peeling and to suppress film peeling and deterioration in image quality after the endurance test of 3 million sheets.

また、内部応力が1.0×10N/m未満の引っ張り応力であるとき、300万枚耐久テスト後において、表面状態および画質において傷が現れやすくなり、5.0×1010N/mより大きい引っ張り応力であるとき、成膜時における表面状態および画質において傷が現れやすいという結果が得られた。 Further, when the internal stress is a tensile stress of less than 1.0 × 10 6 N / m 2 , scratches are likely to appear in the surface condition and the image quality after the endurance test of 3 million sheets, and 5.0 × 10 10 N / When the tensile stress was larger than m 2, it was found that scratches were likely to appear in the surface condition and image quality during film formation.

一方、1.0×10N/m以上の引っ張り応力である場合、1.0×10N/m未満の時に比べて、300万枚耐久後のゴーストがさらに良好であることがわかった。これは成膜時において小さな引っ張り応力を有している場合、繰り返し使用時に徐々に圧縮応力が蓄積される結果、300万枚耐久後においてゴーストが現れる程の圧縮応力を有するためと考えられる。 On the other hand, when the tensile stress is 1.0 × 10 7 N / m 2 or more, the ghost after durability of 3 million sheets may be better than when the tensile stress is less than 1.0 × 10 7 N / m 2. all right. This is presumably because, when the film has a small tensile stress at the time of film formation, the compressive stress gradually accumulates during repeated use, and as a result, the compressive stress is such that a ghost appears after the endurance of 3 million sheets.

また、2.0×10N/m以下の引っ張り応力の範囲内である場合、2.0×10N/mより大きいときに比べて、成膜時におけるゴーストが良好であるという結果が得られた。 In addition, when the tensile stress is within a range of 2.0 × 10 8 N / m 2 or less, the ghost during film formation is better than when it is larger than 2.0 × 10 8 N / m 2. Results were obtained.

[実施例2および比較例2]
本実施例では、実施例1と同じ条件で図2に示したCVD装置を用いて、電荷注入阻止層と、光導電層としてアモルファスシリコン層と、バッファ層を順次積層した。その後、図3に示したスパッタ装置を用いて、表4に示した条件によりフッ化ランタンを材料とする表面層を積層した。
[Example 2 and Comparative Example 2]
In this example, using the CVD apparatus shown in FIG. 2 under the same conditions as in Example 1, a charge injection blocking layer, an amorphous silicon layer as a photoconductive layer, and a buffer layer were sequentially laminated. Thereafter, a surface layer made of lanthanum fluoride was laminated under the conditions shown in Table 4 using the sputtering apparatus shown in FIG.

ターゲットには基体の中心軸方向の長さが120mm、幅が80mmの平板状のランタンを用いた。そして、基板とターゲットのスパッタリング面の距離が120mmとなるように設置した。また、フッ化ランタン膜の形成条件としては、内部応力を変化させるため、処理容器内の圧力を0.05から3.0Paの範囲で適宜変化させた。   A flat lantern having a length of 120 mm in the central axis direction of the substrate and a width of 80 mm was used as the target. And it installed so that the distance of the sputtering surface of a board | substrate and a target might be set to 120 mm. In addition, as a condition for forming the lanthanum fluoride film, in order to change the internal stress, the pressure in the processing vessel was appropriately changed in the range of 0.05 to 3.0 Pa.

なお、フッ素ガスは、アルゴンガスで10%に希釈したものを用いた。このとき表面層の膜厚を1μmとした。   The fluorine gas used was diluted to 10% with argon gas. At this time, the film thickness of the surface layer was set to 1 μm.

また、実施例1と同じ手順で内部応力を測定した。測定用試料は、図3に示すスパッタリング装置に、基体として、直径80mm、長さ358mmのアルミニウムシリンダ上に5×20×厚み0.2mmの短冊型コーニング製光学ガラス基板を取り付けたものを搭載した。その上に表4に示すそれぞれの実施例と比較例における、フッ化ランタン表面層と同じ条件で厚さが1μmのフッ化ランタン単膜を形成した。   Further, the internal stress was measured by the same procedure as in Example 1. The measurement sample was mounted on the sputtering apparatus shown in FIG. 3 by mounting a strip type Corning optical glass substrate of 5 × 20 × 0.2 mm thickness on an aluminum cylinder having a diameter of 80 mm and a length of 358 mm as a substrate. . A lanthanum fluoride single film having a thickness of 1 μm was formed thereon under the same conditions as those of the lanthanum fluoride surface layer in each of the examples and comparative examples shown in Table 4.

表4に、フッ化ランタン表面層の形成条件と、それぞれの条件で形成されたフッ化ランタン単膜より求められた内部応力を示す。   Table 4 shows the formation conditions of the lanthanum fluoride surface layer and the internal stress obtained from the lanthanum fluoride single film formed under each condition.

Figure 2007132980
Figure 2007132980

以上の条件で作製した実施例2および比較例2の電子写真用感光体において、実施例1と同じ手順、評価基準で、成膜時における膜の表面状態と画像、ゴースト、および300万枚、500万枚耐久テスト後における膜の表面状態と画像、ゴーストの評価を行った。   In the electrophotographic photoreceptors of Example 2 and Comparative Example 2 manufactured under the above conditions, the same procedure and evaluation criteria as in Example 1 were used, and the film surface state and images at the time of film formation, ghost, and 3 million sheets, The film surface state, image and ghost after the 5 million sheet durability test were evaluated.

耐久テストは、実施例1と同様に35℃、85%RHの環境で行った。評価基準についても実施例1と同じである。   The durability test was performed in an environment of 35 ° C. and 85% RH in the same manner as in Example 1. The evaluation criteria are the same as those in Example 1.

フッ化ランタン表面層におけるこれらの評価結果とそれぞれの応力測定結果、を表5に、実施例1のアモルファス窒化珪素表面層における内部応力値と500万枚耐久評価を表6に示す。   These evaluation results and respective stress measurement results in the lanthanum fluoride surface layer are shown in Table 5, and the internal stress values in the amorphous silicon nitride surface layer of Example 1 and the endurance evaluation of 5 million sheets are shown in Table 6.

Figure 2007132980
Figure 2007132980

Figure 2007132980
Figure 2007132980

表5、表6から分かるとおり、表面層に金属フッ化物であるフッ化ランタンを材料として用いた場合、SiN表面層を用いた場合よりも広い応力範囲において、500万枚の耐久テスト後における電子写真用感光体の表面状態と画像およびゴーストが良好であるという結果が得られた。これは、金属フッ化物の結合力が大きいために、繰り返し使用時において、圧縮応力が蓄積されにくくなる結果、クリーニングブレード等による機械的ストレスを受けても傷が発生しにくいので、耐久性が向上するためである。   As can be seen from Tables 5 and 6, when lanthanum fluoride, which is a metal fluoride, is used as the material for the surface layer, electrons after a durability test of 5 million sheets in a wider stress range than when the SiN surface layer is used. The result was that the surface state of the photographic photoreceptor and the image and ghost were good. This is because the bonding strength of the metal fluoride is large, and as a result, it becomes difficult to accumulate compressive stress during repeated use. It is to do.

[実施例3、比較例3]
本実施例では、実施例1と同じ条件で図2に示したCVD装置を用いて、電荷注入阻止層と、光導電層としてアモルファスシリコン層と、バッファ層を順次積層した。その後、図3に示したスパッタ装置を用いて、表7に示した条件によりフッ化マグネシウムを材料とする表面層を積層した。
[Example 3, Comparative Example 3]
In this example, using the CVD apparatus shown in FIG. 2 under the same conditions as in Example 1, a charge injection blocking layer, an amorphous silicon layer as a photoconductive layer, and a buffer layer were sequentially laminated. Thereafter, using the sputtering apparatus shown in FIG. 3, a surface layer made of magnesium fluoride was laminated under the conditions shown in Table 7.

ターゲットには基体の中心軸方向の長さが120mm、幅が80mmの平板状のマグネシウムを用いた。そして、基板とターゲットのスパッタリング面の距離が120mmとなるように設置した。また、フッ化マグネシウム膜の形成条件としては、内部応力を変化させるため、処理容器内の圧力を0.5から3.0Paの範囲で適宜変化させた。   As the target, plate-shaped magnesium having a length in the central axis direction of the substrate of 120 mm and a width of 80 mm was used. And it installed so that the distance of the sputtering surface of a board | substrate and a target might be set to 120 mm. Further, as a condition for forming the magnesium fluoride film, the pressure in the processing vessel was appropriately changed in the range of 0.5 to 3.0 Pa in order to change the internal stress.

なお、フッ素ガスは、アルゴンガスで10%に希釈したものを用いた。このとき表面層の膜厚を1μmとした。   The fluorine gas used was diluted to 10% with argon gas. At this time, the film thickness of the surface layer was set to 1 μm.

また、実施例1と同じ手順で内部応力を測定した。内部応力の測定用試料は、実施例2と同様に、図3に示すスパッタリング装置に、基体として、直径80mm、長さ358mmのアルミニウムシリンダ上に5×20×厚み0.2mmの短冊型コーニング製光学ガラス基板を取り付けたものを搭載した。その上に表7に示すそれぞれの実施例における、フッ化マグネシウム表面層と同じ条件で厚さが1μmのフッ化マグネシウム単膜を形成した。   Further, the internal stress was measured by the same procedure as in Example 1. The sample for measuring the internal stress was manufactured in the same manner as in Example 2 by using a strip type Corning 5 × 20 × 0.2 mm thick on an aluminum cylinder having a diameter of 80 mm and a length of 358 mm as a substrate in the sputtering apparatus shown in FIG. Mounted with an optical glass substrate attached. A magnesium fluoride single film having a thickness of 1 μm was formed thereon under the same conditions as those for the magnesium fluoride surface layer in each of the examples shown in Table 7.

表7に、フッ化マグネシウム表面層の形成条件と、それぞれの条件で形成されたフッ化マグネシウム単膜より求められた内部応力を示す。   Table 7 shows the conditions for forming the magnesium fluoride surface layer and the internal stress obtained from the magnesium fluoride single film formed under each condition.

Figure 2007132980
Figure 2007132980

以上の条件で作製した実施例3、比較例3の電子写真用感光体において、実施例1と同じ手順、評価基準で、成膜時における膜の表面状態と画像、ゴースト、および300万枚、500万枚の耐久テスト後における膜の表面状態と画像、ゴースト評価を行った。   In the electrophotographic photoreceptors of Example 3 and Comparative Example 3 manufactured under the above conditions, the film surface state and images, ghosts, and 3 million sheets at the time of film formation, using the same procedures and evaluation criteria as in Example 1, The surface condition of the film and the image and ghost evaluation after the endurance test of 5 million sheets were performed.

耐久テストは、実施例1と同様に35℃、85%RHの環境で行った。評価基準についても実施例1と同じである。   The durability test was performed in an environment of 35 ° C. and 85% RH in the same manner as in Example 1. The evaluation criteria are the same as those in Example 1.

これらの評価結果を、それぞれの応力測定結果と合わせて表8に示す。   These evaluation results are shown in Table 8 together with the stress measurement results.

Figure 2007132980
Figure 2007132980

表7から分かるとおり、表5、表6と比較し、表面層にフッ化マグネシウムを材料として用いた場合、さらに広い応力範囲において500万枚耐久後における表面状態と画像が良好であるという結果が得られた。これは、金属フッ化物の中でもフッ化マグネシウムが比較的硬度が大きいため、耐久を通して圧縮応力が蓄積されにくく、ひび割れや下地からの剥離、あるいは機械的ストレスによる傷が発生しにくい状態を維持するためであると考えられる。   As can be seen from Table 7, in comparison with Tables 5 and 6, when magnesium fluoride is used as a material for the surface layer, the surface condition and image after 5 million sheets durability are excellent in a wider stress range. Obtained. This is because magnesium fluoride is relatively hard among metal fluorides, so that compressive stress is difficult to accumulate through durability, and it maintains a state where cracks, peeling from the substrate, and scratches due to mechanical stress are unlikely to occur. It is thought that.

本発明に係る電子写真用感光体の層構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the laminated constitution of the electrophotographic photoreceptor which concerns on this invention. アモルファスシリコンを主成分とする光導電層を形成するために用いる、プラズマCVD法装置の一例の模式図を示した図である。It is the figure which showed the schematic diagram of an example of the plasma CVD method apparatus used in order to form the photoconductive layer which has an amorphous silicon as a main component. フッ化マグネシウムからなる表面層を形成するために用いる、スパッタリング装置の一例の模式図を示した図である。It is the figure which showed the schematic diagram of an example of the sputtering device used in order to form the surface layer which consists of magnesium fluoride. 基板上における薄膜の内部応力が、引っ張り応力となる場合の模式図を示した図である。It is the figure which showed the schematic diagram in case the internal stress of the thin film on a board | substrate turns into tensile stress. 本発明の実施例に係る電子写真用感光体の層構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the laminated constitution of the electrophotographic photoreceptor which concerns on the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100,500 電子写真用感光体
101,501 表面層
102,502 光導電層
103,503 導電性基体
301 真空容器
302 冷却ボックス
303 カソード電極
304 ターゲット
305 アノード電極
306 絶縁材
307 被処理基体
308 基体支持機構
309 ゲートバルブ
310 ロードロック室
311 シャッター
312 排気系
313 スパッタガス導入ポート
314 直流電源
315 演算、制御装置
316 磁石
317 基体回転軸
401 基板
402 表面層単膜
403 基準線
504 バッファ層
505 電荷注入阻止層
2110 反応容器
2111 カソード電極
2112 導電性基体
2113 基体加熱用ヒーター
2114 ガス導入管
2115 高周波マッチングボックス
2116 ガス配管
2117 リークバルブ
2118 メインバルブ
2119 真空計
2120 高周波電源
2121 絶縁材料
2123 受け台
2200 ガス供給装置
2211〜2216 マスフローコントローラ
2221〜2226 ボンベ
2231〜2236 バルブ
2241〜2246 流入バルブ
2251〜2256 流出バルブ
2260 補助バルブ
2261〜2266 圧力調整器
100,500 Photoconductors for electrophotography 101,501 Surface layers 102,502 Photoconductive layers 103,503 Conductive substrate 301 Vacuum vessel 302 Cooling box 303 Cathode electrode 304 Target 305 Anode electrode 306 Insulating material 307 Substrate 308 Substrate support mechanism 309 Gate valve 310 Load lock chamber 311 Shutter 312 Exhaust system 313 Sputter gas introduction port 314 DC power supply 315 Calculation and control device 316 Magnet 317 Base rotating shaft 401 Substrate 402 Surface layer single film 403 Reference line 504 Buffer layer 505 Charge injection blocking layer 2110 Reaction vessel 2111 Cathode electrode 2112 Conductive substrate 2113 Heater 2114 for substrate heating Gas introduction tube 2115 High-frequency matching box 2116 Gas piping 2117 Leak valve 2118 Main valve 2 19 gauge 2120 high-frequency power source 2121 insulating material 2123 cradle 2200 gas supply apparatus 2211 to 2216 mass flow controllers 2221 to 2226 bomb 2231-2236 valves 2241-2246 inflow valve 2251 to 2256 outflow valves 2260 auxiliary valve 2261 to 2266 pressure regulators

Claims (5)

導電性基体上に少なくとも光導電層と表面層を順次積層した電子写真用感光体において、表面層の応力が1.0×10から5.0×1010N/mの引っ張り応力であることを特徴とする電子写真用感光体。 In an electrophotographic photoreceptor in which at least a photoconductive layer and a surface layer are sequentially laminated on a conductive substrate, the stress of the surface layer is a tensile stress of 1.0 × 10 6 to 5.0 × 10 10 N / m 2. An electrophotographic photoreceptor characterized by the above. 前記表面層が1.0×10から2.0×10N/mの引っ張り応力を持つことを特徴とする請求項1に記載の電子写真用感光体。 2. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the surface layer has a tensile stress of 1.0 × 10 7 to 2.0 × 10 8 N / m 2 . 前記表面層が金属フッ化物よりなることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真用感光体。   The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the surface layer is made of a metal fluoride. 前記金属フッ化物はマグネシウムとフッ素を主成分とするフッ化マグネシウムより成り立つことを特徴とする請求項3に記載の電子写真用感光体。   4. The electrophotographic photoreceptor according to claim 3, wherein the metal fluoride is composed of magnesium fluoride containing magnesium and fluorine as main components. 前記光導電層がアモルファスシリコンよりなることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電子写真用感光体。   The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the photoconductive layer is made of amorphous silicon.
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