JP2003107767A - Electrophotographic photoreceptor and method of manufacturing electrophotographic photoreceptor - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor and method of manufacturing electrophotographic photoreceptor

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JP2003107767A
JP2003107767A JP2001302439A JP2001302439A JP2003107767A JP 2003107767 A JP2003107767 A JP 2003107767A JP 2001302439 A JP2001302439 A JP 2001302439A JP 2001302439 A JP2001302439 A JP 2001302439A JP 2003107767 A JP2003107767 A JP 2003107767A
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blocking layer
upper blocking
layer
film
photosensitive member
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Japanese (ja)
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Makoto Aoki
誠 青木
Shigenori Ueda
重教 植田
Hitoshi Murayama
仁 村山
Nobufumi Tsuchida
伸史 土田
Tomohito Ozawa
智仁 小澤
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To greatly improve the image quality of an electrophotographic photoreceptor which includes at least a conductive substrate, a photoconductive layer composed of a non-single crystalline material consisting of silicon atoms as its parent body, an upper inhibition layer and a surface layer for protecting the surface by attaining the compatibility of a cost reduction with the improvement in electrostatically chargeability and the reduction of characteristic unevenness with a higher dimension and reducing the flow of the images and the microcracks arising on the surface of the electrophotographic photoreceptor. SOLUTION: The electrophotographic photoreceptor for negative charge comprising using the film satisfying all of the conditions as an upper blocking layer; the film contains a non-single crystalline material consisting of silicon atoms and carbon atoms as its parent body and contains periodic table group 13 elements; the dark electrical conductivity σ0 in the initial state before casting light thereto is >=10<-15> to <=10<-10> S/cm; the change rate (σ0 -σ1 )/σ0 of the dark electrical conductivity is >=10% when the dark electrical conductivity after irradiation of the film with the light of the wavelength converted to 90% of an optical energy band gap for 120 minutes at intensity 4 mW/cm<2> is defined as σ1 and the method of manufacturing the same.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電磁波に対して感受
性のある電子写真感光体、およびその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member sensitive to electromagnetic waves and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】像形成分野において、光受容部材におけ
る光受容層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照射する電
磁波のスペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有す
ること、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有するこ
と、使用時において人体に対して無害であること等の特
性が要求される。特に、事務機としてオフィスで使用さ
れる電子写真装置内に組み込まれる電子写真感光体の場
合には、上記の使用時における無公害性は重要な点であ
る。
2. Description of the Related Art In the field of image formation, a photoconductive material for forming a light receiving layer in a light receiving member has high sensitivity,
High SN ratio (photocurrent (Ip) / dark current (Id)), having an absorption spectrum that matches the spectral characteristics of the electromagnetic wave to be irradiated, having fast photoresponsiveness, and having the desired dark resistance value, during use It is required to have characteristics such as being harmless to the human body. Particularly, in the case of an electrophotographic photosensitive member incorporated in an electrophotographic apparatus used as an office machine in an office, the pollution-free property at the time of use is an important point.

【0003】この様な点に優れた性質を示す光導電材料
にアモルファスシリコン(以下、a-Siと表記する)があ
り、電子写真感光体の光受容部材として注目されてい
る。
Amorphous silicon (hereinafter referred to as "a-Si") is a photoconductive material exhibiting excellent properties in this respect, and it has been attracting attention as a light receiving member for an electrophotographic photoreceptor.

【0004】このような光受容部材は、一般的には、導
電性基体を50℃〜350℃に加熱し、該基体上に真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、
熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法等の成膜法
によりa-Siからなる光導電層を形成する。なかでもプ
ラズマCVD法、すなわち、原料ガスを高周波あるいは
マイクロ波グロー放電によって分解し、基体上にa-Si
堆積膜を形成する方法が好適なものとして実用に付され
ている。
In such a light receiving member, a conductive substrate is generally heated to 50 ° C. to 350 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like is applied to the substrate.
A photoconductive layer made of a-Si is formed by a film forming method such as a thermal CVD method, a photo CVD method, or a plasma CVD method. Among them, plasma CVD method, that is, the source gas is decomposed by high frequency or microwave glow discharge, and a-Si is deposited on the substrate.
The method of forming a deposited film has been put into practical use as a suitable method.

【0005】例えば、特開昭57-115556号公報には、a-
Si堆積膜で構成された光導電層を有する光導電部材
の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光学的、
光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さらには経
時安定性について改善を図るため、シリコン原子を母体
としたアモルファス材料で構成された光導電層上に、シ
リコン原子及び炭素原子を含む非光導電性のアモルファ
ス材料で構成された表面障壁層を設ける技術が記載され
ている。更に、特開昭60-67951号公報には、 a-Si、炭
素、酸素及び弗素を含有してなる透光絶縁性オーバーコ
ート層を積層する感光体についての技術が記載され、
特開昭62-168161号公報には、表面層として、シリコン
原子と炭素原子と41〜70原子%の水素原子を構成要
素として含む非晶質材料を用いる技術が記載されてい
る。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-115556 discloses a-
The photoconductive member having a photoconductive layer composed of a Si deposited film is electrically, optically, such as dark resistance value, photosensitivity, and photoresponsiveness,
In order to improve the use environment characteristics such as photoconductive characteristics and moisture resistance, and further the stability over time, a non-conductive layer containing silicon atoms and carbon atoms is formed on the photoconductive layer composed of an amorphous material with silicon atoms as a base material. Techniques for providing a surface barrier layer composed of a photoconductive amorphous material are described. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-67951 discloses a technique for a photoconductor in which a translucent insulating overcoat layer containing a-Si, carbon, oxygen and fluorine is laminated.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-168161 describes a technique of using, as a surface layer, an amorphous material containing silicon atoms, carbon atoms, and 41 to 70 atomic% hydrogen atoms as constituent elements.

【0006】また、特開昭62-028764号公報には、電荷
ブロッキング層、光導電性層、中間層、表面改質層から
なる感光体において、周期表第IIIa族(第13族)又は第
Va族(第15族)元素がドープされ且つ炭素原子、窒素
原子及び酸素原子のうち少なくとも1種を含有するアモ
ルファス水素化及び/又はフッ素化シリコンからなる中
間層をもつ感光体が開示されている。また、特許登録第
2566762号公報には、Va(第15族)元素含有a-Siから
なるキャリア注入阻止層、a-Siからなるキャリア輸送
層、a-SiCからなるキャリア発生層および表面層を順
次積層した負帯電用電子写真感光体を得る技術が開示さ
れている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-028764 discloses a photoconductor comprising a charge blocking layer, a photoconductive layer, an intermediate layer, and a surface modification layer, which is group IIIa (group 13) or group IIIa of the periodic table. Disclosed is a photoreceptor having an intermediate layer made of amorphous hydrogenated and / or fluorinated silicon doped with a Va group (Group 15) element and containing at least one of carbon atom, nitrogen atom and oxygen atom. . Also, the patent registration number
No. 2566762 discloses a negative charge in which a carrier injection blocking layer made of a-Si containing Va (group 15) element, a carrier transport layer made of a-Si, a carrier generation layer made of a-SiC, and a surface layer are sequentially laminated. A technique for obtaining an electrophotographic photoreceptor for use is disclosed.

【0007】これらの技術により、電子写真感光体の電
気的、光学的、光導電的特性及び使用環境特性が向上
し、それに伴って画像品質も向上してきた。
These techniques have improved the electrical, optical and photoconductive properties of the electrophotographic photosensitive member and the use environment properties, and the image quality has been improved accordingly.

【0008】加えて、生産技術の観点からも様々な提案
が為されており、高周波電力の供給方法を変えることに
より、更に様々な改善を行うための様々な工夫が為され
ている。
In addition, various proposals have been made from the viewpoint of production technology, and various ideas have been made for further various improvements by changing the method of supplying high frequency power.

【0009】例えば、特開昭56-045760号公報には、反
応ガスの励起用電源として、周波数の異なる複数の電
源、一例として13.56MHzと400kHzとを同一電極に印
加して該反応ガスを励起し、被処理基板上に堆積膜を形
成する技術が開示されている。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 56-045760, a plurality of power supplies having different frequencies, for example, 13.56 MHz and 400 kHz are applied to the same electrode as a power supply for exciting the reaction gas to excite the reaction gas. However, a technique of forming a deposited film on a substrate to be processed is disclosed.

【0010】また、特開昭60-160620号公報には、10
MHz以上の高周波電力と1MHz以下の高周波電力、一
例として13.56MHzと100kHz、を同一電極に供給する
構成が開示されている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 60-160620, 10
A configuration is disclosed in which high frequency power of MHz or higher and high frequency power of 1 MHz or lower, for example, 13.56 MHz and 100 kHz are supplied to the same electrode.

【0011】一方、近年では、より高い周波数の高周波
電源を用いたプラズマCVD法の報告(Plasma Chem
istry and Plasma Processing,Vol.7,No.3,(198
7),p267-273)があり、放電周波数を従来の13.56MHzよ
り高くすることで、堆積膜の性能を落とさずに堆積速度
を向上させることができる可能性が示されており、注目
されている。この方法により、製品の低コスト化、高品
質化を同時に達成しうるものとして期待される。
On the other hand, in recent years, a plasma CVD method using a high-frequency power source with a higher frequency has been reported (Plasma Chem).
istry and Plasma Processing, Vol.7, No.3, (198
7), p267-273), there is a possibility that the deposition rate can be improved without deteriorating the performance of the deposited film by increasing the discharge frequency higher than the conventional 13.56 MHz. There is. By this method, it is expected that cost reduction and quality improvement of products can be achieved at the same time.

【0012】例えば特開平6-287760号公報にはa-Si系
電子写真用光受容部材形成に用いうるVHF帯の周波数
を用いたPCVDの装置及び方法が開示されている。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-287760 discloses an apparatus and method for PCVD using a frequency in the VHF band which can be used for forming a light receiving member for a-Si system electrophotography.

【0013】また、上記の2種類の高周波電力を用いる
方法と、より高い周波数の高周波とを組み合わせた例と
して、特開平7-074159号公報には、基板を清浄化するプ
ラズマ処理方法において、基板を載置する電極に高周波
電力と低周波電力、一例として60MHzと400kHz
の高周波電力を供給し、低周波電力の電力値を変化させ
ることでプラスイオンの衝突エネルギーを決めるセルフ
バイアス電圧を制御する技術が開示されている。
Further, as an example in which the above-mentioned method of using two kinds of high frequency power and a high frequency of a higher frequency are combined, Japanese Patent Laid-Open No. 7-074159 discloses a plasma processing method for cleaning a substrate. High-frequency power and low-frequency power on the electrode on which is mounted, for example, 60 MHz and 400 kHz
The technique of controlling the self-bias voltage that determines the collision energy of positive ions by supplying the high-frequency power of the above and changing the power value of the low-frequency power is disclosed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
a-Si系電子写真感光体は、暗抵抗値、光感度、光応答
性等の電気的、光学的、光導電特性、及び使用環境特性
の点、さらには経時安定性および耐久性の点において、
各々個々には特性の向上が図られてはいるが、総合的な
特性向上を図る上でさらに改良される余地が存在するの
が実情である。加えて、これらの特性を向上或いは維持
させつつ大幅なコストダウンを図る技術も望まれてい
る。
However, the conventional
The a-Si-based electrophotographic photosensitive member is advantageous in terms of electrical resistance, optical property such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, and use environment characteristics, as well as stability with time and durability. ,
Although the characteristics of each are individually improved, there is room for further improvement in order to improve overall characteristics. In addition, there is also a demand for a technique for significantly reducing the cost while improving or maintaining these characteristics.

【0015】特に、電子写真装置の高画質、高速化、高
耐久化は急速に進んでおり、電子写真感光体においては
電気的特性や光導電特性の更なる向上とともに、帯電
能、感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に性能を延
ばすことが求められている。
In particular, the high image quality, high speed, and high durability of the electrophotographic apparatus are rapidly progressing. In the electrophotographic photosensitive member, the chargeability and the sensitivity are maintained while the electric characteristics and the photoconductive characteristics are further improved. However, it is required to significantly improve the performance under all environments.

【0016】例えば、a-Si系材料で構成された電子写
真感光体を負帯電用電子写真感光体として用いた場合、
正孔に比べて移動度の高い電子を主たるキャリアとする
ことが出来るために高性能化が期待できること、また負
帯電が一般的である有機感光体用の電子写真プロセス
と、同様のプロセスを流用しやすい可能性があることな
ど、利点が大きいと考えられる。しかし、正帯電で用い
る場合に比べて表面層側からの電荷の注入が比較的起き
やすく、帯電能が得にくいことなどの欠点が予想され
る。よって、上部阻止層を設けて表面からの電子の注入
を出来るだけ阻止することが望ましく、この上部阻止層
を如何に改善させるかが特性向上のカギを握っている。
特に、近年の電子写真装置の高速度化、小型化に伴い、
帯電装置の小型化、被複写物が複写プロセスを通過する
速度(以下、プロセススピードと称する)の増加が進行
し、帯電器内及び潜像露光における感光体の通過時間が
短くなり、高帯電能、高感度な感光体への要求が高まっ
ており、ますます上部阻止層の重要性が増している。
For example, when an electrophotographic photosensitive member composed of an a-Si type material is used as a negative charging electrophotographic photosensitive member,
Higher performance can be expected because electrons, which have higher mobility than holes, can be used as the main carrier, and the same process is used as the electrophotographic process for organic photoconductors, which is generally negatively charged. It is considered to have great advantages, such as the possibility that it will be easier to do. However, compared to the case of using the positive charging, the injection of charges from the surface layer side is relatively likely to occur, and it is expected that there are drawbacks such as difficulty in obtaining charging ability. Therefore, it is desirable to provide an upper blocking layer to block the injection of electrons from the surface as much as possible, and how to improve this upper blocking layer is the key to improving the characteristics.
In particular, with the recent increase in speed and size of electrophotographic devices,
As the charging device becomes smaller and the speed at which the object to be copied passes through the copying process (hereinafter referred to as the process speed) increases, the passing time of the photoconductor inside the charger and during latent image exposure becomes shorter, and the high charging ability is improved. With the increasing demand for high-sensitivity photoreceptors, the importance of the upper blocking layer is increasing.

【0017】この上部阻止層は、感光体特性に与える影
響が大きいため、注意深く作成しなければならない。例
えば、露光波長における吸収係数が大きい膜であれば感
度の低下分が無視出来なくなったり、場合によっては、
アモルファスシリコンで良く知られているStaebler W
ronski効果のような光劣化現象によるキャリア走行性の
劣化が生じてしまう可能性があり、注意が必要である。
しかしこれまではこの上部阻止層における光劣化現象、
及びその光劣化が電子写真特性に与える影響に関して
は、あまり注意が向けられておらず、不明な点が多いの
が現状である。
This upper blocking layer has a great influence on the characteristics of the photoreceptor, and therefore must be carefully formed. For example, if the film has a large absorption coefficient at the exposure wavelength, the decrease in sensitivity cannot be ignored, or in some cases,
Staebler W well known for amorphous silicon
Care must be taken because there is a possibility that the carrier traveling property will deteriorate due to a photodegradation phenomenon such as the ronski effect.
However, until now, the photodegradation phenomenon in this upper blocking layer,
As for the influence of the photodegradation on the electrophotographic characteristics, much attention has not been paid to it, and there are many unclear points.

【0018】また、例えば円筒形感光体の軸方向での上
部阻止層における膜厚ムラがある程度以上あると、帯電
能のムラが問題となる場合があった。このムラは、膜厚
に依存する容量のムラにとどまらず、注入量の違いに依
存する帯電能ムラが含まれると考えられるため、光導電
層のムラに比べ、上部阻止層の膜厚ムラはたとえ微小な
膜厚ムラであっても深刻な問題となる。また、ドーパン
トとして添加する第13族元素の量を適切に制御しない
と、キャリアが蓄積して横流れする場合があり、画像が
流れてしまうことがあった。
Further, for example, if the film thickness unevenness in the upper blocking layer in the axial direction of the cylindrical photosensitive member is more than a certain extent, uneven charging ability may be a problem. This unevenness is considered to include not only the unevenness of the capacitance depending on the film thickness but also the unevenness of the charging ability depending on the difference of the injection amount. Therefore, the unevenness of the film thickness of the upper blocking layer is smaller than that of the photoconductive layer. Even a minute unevenness in film thickness causes a serious problem. Further, if the amount of the Group 13 element added as a dopant is not properly controlled, carriers may accumulate and flow laterally, which may cause an image to flow.

【0019】また、特にコロナ帯電器を用いて負帯電を
行う場合、極めてまれに微小なクラックが生じることが
あった。この要因としては、オゾン生成物(NOxなど)
の生成量が正帯電よりも多く、電子写真感光体表面では
硝酸などの分子がより多く生成され、表面がダメージを
受けやすいことが考えられる。加えて、表面近傍、特に
応力の異なる表面層と光導電層の境界付近に結合力の弱
い部分があると、前述したダメージとわずかな刺激(衝
撃、摩擦等)が複合して引き金となり、その弱い結合部
分を中心として微少なクラックが生じると考えている。
このようなクラックが発生すると、電子写真感光体とし
て実用に耐えなくなる場合があった。
Further, particularly when negative charging is performed using a corona charger, very rarely microscopic cracks may occur. This factor is caused by ozone products (NOx, etc.)
It is conceivable that the number of molecules generated is higher than that of positive charging, and more molecules such as nitric acid are generated on the surface of the electrophotographic photosensitive member, so that the surface is easily damaged. In addition, if there is a weak binding part near the surface, especially near the boundary between the surface layer and the photoconductive layer with different stresses, the above-mentioned damage and slight stimuli (shock, friction, etc.) are combined and trigger, We believe that a small amount of cracks will occur around the weak bond.
If such a crack occurs, it may not be practically usable as an electrophotographic photoreceptor.

【0020】したがって、電子写真感光体を設計する際
に、上記したような課題が解決されるように電子写真感
光体の層構成、各層の化学的組成など総合的な観点から
の改良を図ることが必要とされ、特に負帯電感光体の場
合には、各層の中でも特に上部阻止層の組成、ドーパン
ト濃度、作成条件の適正化が求められている。
Therefore, when designing an electrophotographic photosensitive member, improvements should be made from a comprehensive viewpoint such as the layer structure of the electrophotographic photosensitive member and the chemical composition of each layer so as to solve the above-mentioned problems. In particular, in the case of a negatively charged photoreceptor, it is required to optimize the composition, dopant concentration, and preparation conditions of the upper blocking layer among the layers.

【0021】また、性能を向上させ、同時にコストダウ
ンが見込める新しい生産技術に関しても探索が行われて
おり、その一つとして、従来のRF帯よりも周波数の高
いVHF帯、あるいはその近傍の周波数の高周波電力を
用いたプラズマCVD法が鋭意研究されている。このV
HF帯の高周波によるプラズマCVD法では、RF帯の
高周波を用いた場合よりも、条件を適切に選ぶことで良
好な膜を得られるが、反面、大面積の膜の場合、均一性
に課題が生じることがある。即ち、このような周波数帯
の高周波電力を用いた場合、真空容器中での高周波電力
の波長が真空容器、高周波電極、基板、あるいは基板ホ
ルダー等と同程度の長さとなり、真空容器中で高周波電
力が定在波を形成してしまう場合があった。もし定在波
が形成されてしまうと、真空容器中では場所ごとに電力
の強弱が生じ、プラズマ特性が異なってしまうため、真
空処理特性の均一性を広い範囲で得ることが難しくな
る。このような問題を解決するための手段として、従来
技術に挙げたような、複数の異なる周波数の高周波電力
を反応容器中に同時に供給することが考えられる。しか
しながら現状では、近年の電子写真感光体に望まれるレ
ベルにまでは均一化が出来ていない。よって、VHF帯
に固有の膜特性のムラを抑え、高品質な感光体を高速で
堆積させることで生産効率を向上させ、特性向上とコス
トダウンとの両立を高いレベルで達成することが望まれ
ている。
In addition, a search is also being made for a new production technique that can improve the performance and at the same time reduce the cost. One of them is a VHF band having a frequency higher than that of the conventional RF band or a frequency in the vicinity thereof. A plasma CVD method using high-frequency power has been earnestly studied. This V
In the plasma CVD method using the high frequency of the HF band, a good film can be obtained by appropriately selecting the conditions as compared with the case of using the high frequency of the RF band. However, in the case of a large area film, there is a problem in uniformity. May occur. That is, when the high frequency power in such a frequency band is used, the wavelength of the high frequency power in the vacuum container becomes the same length as the vacuum container, the high frequency electrode, the substrate, the substrate holder, etc. There was a case where the electric power formed a standing wave. If a standing wave is formed, the strength of the electric power is generated in each place in the vacuum container, and the plasma characteristics are different. Therefore, it is difficult to obtain a uniform vacuum processing characteristic in a wide range. As a means for solving such a problem, it is possible to simultaneously supply high-frequency power of a plurality of different frequencies into the reaction container as mentioned in the prior art. However, at present, the homogenization has not been achieved to the level desired for recent electrophotographic photoreceptors. Therefore, it is desired to suppress the unevenness of the film characteristic peculiar to the VHF band, improve the production efficiency by depositing a high-quality photoconductor at a high speed, and achieve a high level of both the characteristic improvement and the cost reduction. ing.

【0022】また、VHF帯の高周波を用いて作成した
膜の特性は、条件を出来るだけ揃えたとしても、RF帯
の高周波を用いて作成した膜の特性とは微妙に異なるこ
とがある。これはプラズマCVDプロセスにおける活性
種のエネルギーの違いに起因して結合の仕方が微妙に異
なることが原因として考えられるが詳しくは不明であ
る。このため、前述した上部阻止層に求められる化学的
組成やドーパント濃度などが、従来の作成方法で得られ
た膜と異なることがあり、また光照射による膜の変化の
度合いも従来の膜と異なる場合があり、不明な点が多い
のが実状である。よって、利点の多いVHF帯の高周波
を用いた場合には特に、最適な電子写真特性の得られる
ような上部阻止層を確立することが求められてきた。
Further, the characteristics of the film formed by using the high frequency wave in the VHF band may be slightly different from the characteristics of the film formed by using the high frequency wave in the RF band even if the conditions are made as uniform as possible. It is considered that this is because the bonding method is slightly different due to the difference in energy of the active species in the plasma CVD process, but it is unknown in detail. Therefore, the above-mentioned chemical composition and dopant concentration required for the upper blocking layer may be different from those of the film obtained by the conventional fabrication method, and the degree of change of the film due to light irradiation is also different from that of the conventional film. In some cases, there are many unclear points. Therefore, it has been required to establish an upper blocking layer that can obtain optimum electrophotographic characteristics, especially when a high frequency VHF band having many advantages is used.

【0023】本発明は、上述した従来のa-Siで構成さ
れた負帯電用電子写真感光体における諸問題を解決する
ことを目的とするものである。
An object of the present invention is to solve various problems in the above-mentioned conventional electrophotographic photosensitive member for negative charging composed of a-Si.

【0024】即ち、本発明の主たる目的は、帯電能の向
上と特性ムラの低減、及びコストダウンを高次元で両立
するとともに画像流れ及び電子写真感光体表面に生じる
微少なクラックを低減して画像品質を飛躍的に向上させ
た、シリコン原子を母体とした非単結晶材料で構成され
た負帯電用電子写真感光体、及びその製造方法を提供す
ることにある。
That is, the main object of the present invention is to improve the charging ability, reduce the characteristic unevenness, and reduce the cost at a high level, and at the same time, reduce the image deletion and minute cracks generated on the surface of the electrophotographic photosensitive member. It is an object of the present invention to provide an electrophotographic photosensitive member for negative charging, which is made of a non-single-crystal material having a silicon atom as a base material and whose quality is dramatically improved, and a manufacturing method thereof.

【0025】そして、電気的、光学的、光導電的特性が
使用環境にほとんど依存することなく実質的に常時安定
しており、繰り返し使用に際しては耐久性、耐湿性に優
れ、残留電位やゴースト現象がほとんど観測されず、更
に画像品質の良好な、負帯電用電子写真感光体、及びそ
れを安定して供給できる製造方法を提供することにあ
る。
The electrical, optical, and photoconductive properties are substantially stable regardless of the use environment, and have excellent durability and moisture resistance during repeated use, and have a residual potential and a ghost phenomenon. It is an object of the present invention to provide an electrophotographic photosensitive member for negative charging, in which image quality is hardly observed, and which has a good image quality, and a manufacturing method capable of stably supplying the electrophotographic photosensitive member.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電子写真感光体は、少なくとも、導電性基
体、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成され
た光導電層、上部阻止層、表面を保護する為の表面層、
を含む電子写真感光体であって、 a)シリコン原子と炭素原子を母体とする非単結晶材料で
あり周期律表第13族元素を含有すること、 b)光を当てる前の初期状態における暗導電率σ0が10
-15S/cm以上10-10S/cm以下、 c)光学的エネルギーバンドギャップの90%に換算され
る波長の光を、強度4mW/cm2で120分照射した後
における暗導電率をσ1としたとき、暗導電率の変化率
01)/σ0が10%以上90%以下、の3つの条件
a)〜c)を全て満たす膜を上部阻止層として用いることを
特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the electrophotographic photoreceptor of the present invention comprises at least a conductive substrate, a photoconductive layer formed of a non-single crystal material having a silicon atom as a matrix, Upper blocking layer, surface layer to protect the surface,
An electrophotographic photosensitive member including: a) a non-single crystal material having a silicon atom and a carbon atom as a base material and containing an element of Group 13 of the periodic table, b) a dark state in an initial state before being exposed to light. Conductivity σ 0 is 10
-15 S / cm or more and 10 -10 S / cm or less, c) Light having a wavelength converted to 90% of the optical energy band gap at a intensity of 4 mW / cm2 for 120 minutes has a dark conductivity of σ 1 And the rate of change in dark conductivity
Three conditions: (σ 01 ) / σ 0 is 10% or more and 90% or less
It is characterized in that a film satisfying all of a) to c) is used as the upper blocking layer.

【0027】加えて、前記変化率(σ01)/σ0が20
%以上80%以下であることがより好ましい。
In addition, the rate of change (σ 01 ) / σ 0 is 20
% To 80% is more preferable.

【0028】加えて、前記上部阻止層において、シリコ
ン原子(Si)と炭素原子(C)の和に対する炭素原子の比
C/(Si+C)の範囲が、0.05≦C/(Si+C)≦0.6である
ことがより好ましい。
In addition, in the upper blocking layer, the range of the ratio C / (Si + C) of carbon atoms to the sum of silicon atoms (Si) and carbon atoms (C) is 0.05 ≦ C / (Si + C). It is more preferable that ≦ 0.6.

【0029】加えて、前記上部阻止層において、シリコ
ン原子と炭素原子の和に対する周期律表第13族元素の
含有量が100原子ppm以上30000原子ppm以下であること
がより好ましい。
In addition, the content of the Group 13 element of the periodic table with respect to the sum of silicon atoms and carbon atoms in the upper blocking layer is more preferably 100 atom ppm or more and 30,000 atom ppm or less.

【0030】加えて、前記上部阻止層の膜厚が0.01μm
以上1μm以下であることがより好ましい。
In addition, the thickness of the upper blocking layer is 0.01 μm.
More preferably, it is 1 μm or less.

【0031】加えて、前記上部阻止層が水素原子を含有
しており、膜厚方向における水素原子の濃度が表面層側
に向かって漸減していることがより好ましい。
In addition, it is more preferable that the upper blocking layer contains hydrogen atoms, and the concentration of hydrogen atoms in the film thickness direction gradually decreases toward the surface layer side.

【0032】また、上記課題を解決するために、本発明
の電子写真感光体の製造方法は、減圧可能な反応容器内
に導電性基体を設置し、高周波電力によりプラズマを発
生させ該基体をプラズマ処理するプラズマ処理装置を用
い、少なくとも該基体上にシリコン原子を母体とする光
導電層、シリコン原子と炭素原子を母体とし第13族元
素を含有する上部阻止層、表面を保護する表面層とを堆
積させて感光体を製造する工程において、少なくとも該
上部阻止層作成時に30MHz以上250MHz以下の高
周波電力を用い、且つ光を当てる前の初期状態における
該上部阻止層の暗導電率σ0を10-15S/cm以上10
-10S/cm以下にせしめ、且つ、該上部阻止層の光学的
エネルギーバンドギャップの90%に換算される波長の
光を、強度4mW/cm2で120分照射した後における
該上部阻止層の暗導電率σ1の前記σ0にたいする変化率
01)/σ0を10%以上90%以下にせしめること
を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, in the method for producing an electrophotographic photosensitive member of the present invention, a conductive substrate is placed in a depressurizable reaction container, plasma is generated by high frequency power, and the substrate is plasma-treated. Using a plasma processing apparatus for processing, at least a photoconductive layer having a silicon atom as a host, an upper blocking layer containing a Group 13 element having silicon atoms and carbon as a host, and a surface layer for protecting the surface are provided on at least the substrate. In the step of depositing to manufacture a photoreceptor, a high frequency power of 30 MHz or more and 250 MHz or less is used at least when the upper blocking layer is formed, and the dark conductivity σ 0 of the upper blocking layer in the initial state before being exposed to light is 10 −. 15 S / cm or more 10
-10 S / cm or less and the darkness of the upper blocking layer after irradiation with light having a wavelength converted to 90% of the optical energy band gap of the upper blocking layer at an intensity of 4 mW / cm2 for 120 minutes. Rate of change of conductivity σ 1 with respect to σ 0
The feature is that (σ 0 −σ 1 ) / σ 0 is set to be 10% or more and 90% or less.

【0033】また、前記変化率(σ01)/σ0が20%
以上80%以下であることがより好ましい。
The rate of change (σ 01 ) / σ 0 is 20%.
It is more preferably 80% or less.

【0034】加えて、前記上部阻止層の作成時に、少な
くとも2つの異なる周波数の高周波を用いることがより
好ましい。
In addition, it is more preferable to use high frequencies of at least two different frequencies when forming the upper blocking layer.

【0035】加えて、前記2つの異なる周波数の高周波
の周波数をf1、f2としたとき、f1、f2の関係が、f
1>f2であり、且つ0.5<f2/f1≦0.9であること
がより好ましい。
In addition, when the high frequencies of the two different frequencies are f1 and f2, the relationship between f1 and f2 is f
It is more preferable that 1> f2 and 0.5 <f2 / f1 ≦ 0.9.

【0036】加えて、前記2つの異なる周波数の高周波
の電力をそれぞれP1、P2としたとき、P1、P2の
関係が、0.1≦P2/(P1+P2)≦0.9であることが
より好ましい。
In addition, when the high frequency powers of the two different frequencies are P1 and P2, respectively, the relationship between P1 and P2 is 0.1 ≦ P2 / (P1 + P2) ≦ 0.9. More preferable.

【0037】加えて、前記2つの異なる周波数の高周波
を、同一電極に印加することがより好ましい。
In addition, it is more preferable to apply the two high frequencies having different frequencies to the same electrode.

【0038】加えて、前記上部阻止層の作成時に、前記
導電性基体の温度を増加させることがより好ましい。
In addition, it is more preferable to increase the temperature of the conductive substrate when forming the upper blocking layer.

【0039】(作用)本発明者らは、上部阻止層の役割及
び作成方法と、負帯電用電子写真感光体との相関を種々
の条件に渡って調べた。
(Function) The present inventors investigated the relationship between the role of the upper blocking layer and the method of making it and the electrophotographic photosensitive member for negative charging under various conditions.

【0040】その結果、上部阻止層の作成条件、即ち使
用ガスの種類、使用ガスの流量と混合割合、反応容器内
の圧力、高周波電力とその周波数、周期律表第13族元
素の濃度などを適切に変化させることにより、膜堆積直
後の該上部阻止層の暗導電率σ0が所定の範囲内であ
り、且つ所定の光を当てた際に若干の暗導電率の変化が
起こるように該上部阻止層を作成した場合、具体的には
特定の光照射後の暗導電率をσ1としたとき、暗導電率
の変化率(σ01)/σ0が所定の範囲内になるようにし
た場合、帯電能の向上と帯電能ムラの抑制の両立、画像
流れ防止、感度低下防止、感光体表面に生じる微小なク
ラックの抑制、ゴースト現象の抑制、その他電子写真感
光体特性の向上が見られることを見出した。
As a result, the conditions for forming the upper blocking layer, that is, the type of gas used, the flow rate and mixing ratio of the gas used, the pressure in the reaction vessel, the high frequency power and its frequency, the concentration of the Group 13 element of the periodic table, etc. By appropriately changing, the dark conductivity σ 0 of the upper blocking layer immediately after the film deposition is within a predetermined range, and a slight change in the dark conductivity occurs when a predetermined light is applied. When the upper blocking layer is created, specifically, when the dark conductivity after specific light irradiation is σ 1 , the rate of change of dark conductivity (σ 01 ) / σ 0 is within a predetermined range. When it is set, both improvement of charging ability and suppression of uneven charging ability are prevented, image deletion is prevented, sensitivity is prevented from being reduced, minute cracks on the surface of the photoreceptor are suppressed, ghost phenomenon is suppressed, and other characteristics of the electrophotographic photoreceptor are suppressed. It was found that an improvement was seen.

【0041】本発明の効果が得られた理由に関しては、
全てが明らかとなったわけではないが、本発明者らは以
下のように考えている。
The reason why the effect of the present invention is obtained is as follows.
Although not all have been clarified, the present inventors think as follows.

【0042】まず、負帯電用電子写真感光体の特徴につ
いて説明する。負帯電用電子写真感光体では、正帯電の
場合に比べて表面から電荷注入を阻止することが技術的
に難しい場合が多い。これは、例えば表面層として好適
となるように作成された非晶質炭化珪素膜の場合、負電
荷はある程度通過出来るが正電荷は殆ど流れないことが
多い。よって、正電荷なら表面層で十分阻止できるが、
負電荷では阻止しきれない場合が多いと考えられる。こ
こで、表面層で電子を阻止出来るまで表面層の特性を変
化させた場合には、露光によって生成され表面の電荷を
打ち消すための正電荷も流れにくくなってしまい、残留
電位の上昇などの弊害が生じやすい。このことから、負
帯電用電子写真感光体の場合には、p型半導体からなる
上部阻止層を設ける方が望ましいことになる。
First, the features of the negative charging electrophotographic photosensitive member will be described. In the case of a negative charging electrophotographic photoreceptor, it is often technically difficult to prevent charge injection from the surface as compared with the case of positive charging. This is because, for example, in the case of an amorphous silicon carbide film formed to be suitable as a surface layer, negative charges can pass to some extent, but positive charges hardly flow. Therefore, if the positive charge can be sufficiently blocked by the surface layer,
It is thought that there are many cases where the negative charge cannot completely block. Here, when the characteristics of the surface layer are changed to the extent that electrons can be blocked by the surface layer, the positive charges that are generated by exposure and cancel the surface charges also become difficult to flow, and adverse effects such as an increase in residual potential occur. Is likely to occur. From this, in the case of the electrophotographic photoreceptor for negative charging, it is more desirable to provide the upper blocking layer made of a p-type semiconductor.

【0043】従来は、特に帯電能のみに着目したため、
上部阻止層の特性としてはp型半導体とすることが主眼
であり、他の特性に関してはあまり注目していなかっ
た。しかし、近年の複写機に対する要求が高まり、感光
体特性の総合的な向上、即ち帯電能向上と帯電能ムラ抑
制の両立、感度向上、ゴースト特性向上、コストダウン
等々を考えた場合には、更に改良が必要となってきた。
Conventionally, since attention has been paid only to the charging ability,
The main characteristic of the upper blocking layer is to use a p-type semiconductor, and much attention has not been paid to other characteristics. However, in recent years, the demand for copying machines has increased, and in the case of considering comprehensive improvement of photoreceptor characteristics, that is, compatibility between improvement of charging ability and suppression of uneven charging ability, improvement of sensitivity, improvement of ghost characteristics, cost reduction, etc., Improvement is needed.

【0044】そこで本発明者らはこの上部阻止層を改良
するために、様々な条件で堆積膜を形成して膜の特性を
検討した。すると、特定の光を照射した場合に微少量だ
け暗導電率が変化を起こすように調整した膜は、実質的
に変化しない膜に比べて帯電能ムラが極めて良好であ
り、阻止能や感度、ゴースト特性に関しても全く問題が
なく、非常にバランスが良好であることを発見した。
In order to improve the upper blocking layer, the present inventors formed deposited films under various conditions and examined the characteristics of the films. Then, the film adjusted to cause a change in dark conductivity by a very small amount when irradiated with a specific light has extremely good uneven charging ability as compared with a film that does not substantially change, and the stopping power and sensitivity, It was found that there was no problem with the ghost characteristics at all and the balance was very good.

【0045】具体的には、上部阻止層に対応する単一組
成の膜を用いて暗導電率を測定し、その組成の膜を上部
阻止層とした感光体を作成して感光体の諸特性を評価す
る、という作業を繰り返した。すると、光を当てる前の
初期状態における膜の暗導電率(これをσ0とする)が1
-15S/cm以上10-10S/cm以下であることが必要で
あることを突き止めた。ここで言う光を当てる前の初期
状態の暗導電率とは、反応炉から取り出す際に黒く塗っ
た通い箱に入れるなどして、光を当てないようにしなが
ら暗導電率を測った際の値を示している。たとえ室内光
であっても、曝す強度・時間は特性に変化を与えない範
囲にしなければならない。例えば室内光であれば、照明
の種類(光の波長)などにもよるが、蛍光灯、500lx程
度の平均的作業環境においては、目安としては5分以内
が望ましい。もし長時間室内光などの光に当ててしまっ
た場合には、暗導電率の変化が正確には測定できなくな
ってしまう恐れがあるが、真空中で150℃程度まで昇
温し、10分程度保持することで、光を当てる前の初期
状態の暗導電率に戻すことが可能である。誤って長時
間、光に当ててしまった場合には、上記のように昇温し
て初期と同様の状態に回復してやればよい。
Specifically, the dark conductivity was measured using a film of a single composition corresponding to the upper blocking layer, and a photoreceptor having the film of that composition as the upper blocking layer was prepared to obtain various characteristics of the photoreceptor. The work of evaluating was repeated. Then, the dark conductivity (which is σ 0 ) of the film in the initial state before being exposed to light is 1
It was found that it is necessary to be 0 -15 S / cm or more and 10 -10 S / cm or less. The dark conductivity in the initial state before shining the light here is the value when the dark conductivity is measured while keeping it out of the light, such as by putting it in a black paint box when taking it out from the reactor. Is shown. Even with room light, the exposure intensity and time must be within the range that does not change the characteristics. For example, in the case of indoor light, depending on the type of illumination (wavelength of light) and the like, in a fluorescent lamp and an average working environment of about 500 lx, it is desirable that it is within 5 minutes as a guide. If it is exposed to light such as room light for a long time, the change in dark conductivity may not be accurately measured, but the temperature is raised to about 150 ° C in vacuum for about 10 minutes. By holding it, it is possible to restore the dark conductivity of the initial state before the light is applied. When accidentally exposed to light for a long time, the temperature may be raised as described above to recover the same state as the initial state.

【0046】このσ0は、第13族元素をドープした膜
では正孔の導電率を表していると考えられる。このσ0
がある程度より小さい、具体的には10-15S/cmより
も小さいと、光によって生成された正孔が表面側に流れ
るのを妨げてしまう可能性がある。10-15S/cm以上
とすることにより、残留電位の増加防止、感度のダレ抑
制、シフトの減少、ゴーストの悪化防止が可能となる。
より好ましくは10-14S/cm以上、最適には10-13
/cm以上が望ましい。一方、σ0が10-10S/cmより大
きい場合には周期律表第13族の添加量によって2通り
がある。まず、第13族元素を多量にドープした膜なら
ばより強いp型となっているはずであるから、電子の阻
止能は十分であり、帯電性は良好だが、キャリアの横流
れが起こりやすくなるため、場合によっては画像流れが
生じる恐れがある。また、ドープ量が少ない場合には、
p型が弱く正孔濃度が低いと考えられ、このような場合
でσ0が10-10S/cmより大きいと言うことは、電子の
阻止能が不十分である可能性が高い。いずれの場合で
も、暗導電率は10-10S/cm以下であることが好まし
く、より好ましくは10-11S/cm以下が望ましい。
It is considered that this σ 0 represents the conductivity of holes in the film doped with the Group 13 element. This σ0
Is smaller than a certain degree, specifically smaller than 10 −15 S / cm, there is a possibility that holes generated by light may be prevented from flowing to the surface side. When it is 10 −15 S / cm or more, it is possible to prevent the increase of the residual potential, the suppression of the sensitivity sag, the decrease of the shift, and the prevention of the ghost.
More preferably 10 -14 S / cm or more, optimally 10 -13 S
/ cm or more is desirable. On the other hand, when σ 0 is larger than 10 -10 S / cm, there are two types depending on the addition amount of Group 13 of the periodic table. First, a film heavily doped with a Group 13 element should have a stronger p-type, so it has sufficient electron blocking ability and good chargeability, but carrier cross-flow tends to occur easily. In some cases, image deletion may occur. Also, when the doping amount is small,
It is considered that the p-type is weak and the hole concentration is low, and in such a case that σ0 is larger than 10 −10 S / cm, there is a high possibility that the electron blocking ability is insufficient. In any case, the dark conductivity is preferably 10 -10 S / cm or less, more preferably 10 -11 S / cm or less.

【0047】加えて、上部阻止層の光学的エネルギーバ
ンドギャップの90%程度に換算される波長の光を当て
た際の暗導電率の変化が、上述したバランスのよい結果
(良好な膜特性とムラ低減との両立)と強い相関を持って
いることが判った。原因としては、Staebler Wronski
効果と類似の構造変化と関係があると予想されるが、詳
しくは不明である。この予想によれば、ちょうどバンド
テイルに近い準位間における電子の光励起により結合の
組替えが誘発され、バンドテイル付近の準位密度が変化
すると考えられる。このような変化は、ドラム特性に与
える影響が大きく、この変化の度合いを適切な範囲に収
めることで、特性向上とムラの良化の両立が可能となっ
たと考えられる。
In addition, the change in dark conductivity upon irradiation with light having a wavelength converted to about 90% of the optical energy band gap of the upper blocking layer is a well-balanced result as described above.
It was found that there is a strong correlation with (combining good film characteristics and reduction of unevenness). The cause is Staebler Wronski
Expected to be associated with similar structural changes to effects, but details are unknown. According to this prediction, it is considered that the recombination of bonds is induced by the photoexcitation of electrons between the levels just near the band tail, and the level density near the band tail changes. It is considered that such a change has a great influence on the drum characteristics, and that by improving the degree of the change within an appropriate range, it is possible to improve the characteristics and improve the unevenness.

【0048】具体的には、光学的エネルギーギャップの
ちょうど90%に換算される波長の光を、強度4mW/c
2で120分照射した後、暗導電率の変化量(σ01)
0が、10%以上90%以下であることが好ましい。
10%より小さくなる、即ち殆ど変化しない膜の場合、
特性ムラが生じてしまうことがある。一方、90%より
大きくなると、電子写真特性に影響が生じることがあ
る。
Specifically, the light having a wavelength converted into just 90% of the optical energy gap has an intensity of 4 mW / c.
Change in dark conductivity after irradiation for 120 minutes at m 201 )
It is preferable that / σ 0 is 10% or more and 90% or less.
For films smaller than 10%, that is, almost unchanged,
Characteristic unevenness may occur. On the other hand, if it exceeds 90%, electrophotographic characteristics may be affected.

【0049】このように若干の暗導電率の変化が生じて
いる場合の方が電子写真感光体として有利であることの
根拠に関して、本発明者らは以下のように考えている。
The inventors of the present invention consider the following as to the reason why the electrophotographic photosensitive member is more advantageous in the case where a slight change in the dark conductivity occurs.

【0050】本発明者らは、上部阻止層の検討におい
て、単一組成の薄膜をガラス上に堆積させ、4mW/cm
2のHe-Neレーザーを用いて明導電率を測定していた。
すると、この明導電率の測定における光照射が膜の暗導
電率を変化させており、この暗導電率の変化が膜によっ
て異なることを見出した。更にこの光照射による暗導電
率の変化に注目して検討したところ、実質的に導電率の
変化を起こさない膜に比べ、若干の暗導電率の変化を起
こすような膜は、軸方向、周方向ともに特性ムラが極め
て少ないことを発見した。このHe-Neレーザーの波長
は、膜のEgoptのちょうど90%に該当する波長であ
り、Egoptの異なる膜に関しては、やはり90%に相当
する波長を用いた場合に同様の挙動を示すことが明らか
となった。
In the investigation of the upper blocking layer, the present inventors deposited a thin film of a single composition on glass, and applied 4 mW / cm
Bright conductivity was measured using a He-Ne laser of 2 .
Then, it was found that the light irradiation in the measurement of the bright conductivity changes the dark conductivity of the film, and the change of the dark conductivity varies depending on the film. Furthermore, a study was conducted by paying attention to the change in dark conductivity due to this light irradiation. As compared with a film that does not cause a substantial change in conductivity, a film that causes a slight change in dark conductivity is found in the axial and circumferential directions. It was discovered that the characteristic unevenness was extremely small in both directions. The wavelength of this He-Ne laser corresponds to exactly 90% of the Egopt of the film, and it is clear that the film with different Egopt shows the same behavior when the wavelength corresponding to 90% is also used. Became.

【0051】この結果から、光照射による変化を殆ど起
こさない膜は、部分的に極めて光導電特性が良くなる
が、特性ムラの起源として考えられるガス分布ムラ、温
度ムラ、パワームラなどの影響も受けやすく、結果とし
て特性の差が大きく生じてしまうのではないか、と予想
した。一方、光照射による変化を若干量起こす膜では、
上述した堆積条件のムラの影響を何らかの理由で受けに
くいために、特性ムラが生じにくくなったと考えられ
る。堆積条件のムラの影響を受けにくくなった理由とし
ては、光照射による変化の起源の一つとして考えられる
欠陥(ダングリングボンド)が始めから若干量存在するこ
と、その欠陥が堆積条件のムラによって変化する量が限
られることから、欠陥密度のムラが少なくなり、結果的
に光導電特性ムラが小さくなったのではないかと考えて
いるが、詳しくは不明である。実験的に求めた結果、4
mW/cm2の強度の場合で120分照射したとき、10
%以上暗導電率の変化が生じていることが好ましく、よ
り望ましくは20%以上が好ましい。
From these results, it can be seen that the film, which hardly changes due to light irradiation, has an extremely excellent photoconductive property in part, but is also affected by gas distribution unevenness, temperature unevenness, power unevenness, etc., which are considered to be the origin of the characteristic unevenness. I expected that it would be easy and would result in a large difference in characteristics. On the other hand, in a film that causes a slight amount of change due to light irradiation,
It is considered that the characteristic unevenness is less likely to occur because the effect of the unevenness of the deposition conditions described above is not easily received for some reason. The reason why it became less susceptible to the unevenness of the deposition conditions was that some defects (dangling bonds), which are considered to be one of the origins of the change due to light irradiation, existed from the beginning, and the defects were caused by the unevenness of the deposition conditions. Since the amount of change is limited, it is thought that the unevenness of the defect density is reduced, and as a result, the unevenness of the photoconductive characteristics is reduced, but the details are unknown. Results obtained experimentally, 4
10 when irradiated for 120 minutes at an intensity of mW / cm 2.
% Or more, the dark conductivity is preferably changed, and more preferably 20% or more.

【0052】加えて、このようなレーザー光を120分
当てることにより積算される光照射量は、除電光に換算
しておよそ500万枚程度となり、おおよそa-Si感光
体の寿命に相当する。また、(σ01)/σ0が90%と
いうことは、σ1はσ0の1/10ということになり、寿
命枚数で暗導電率が1桁変化することになり、感光体に
対する影響も大きいと思われる。そこで、実際に感光体
特性の変化を耐久試験をして調べたところ、導電率の変
化率が90%以下の上部阻止層を持つ感光体であれば、
上部阻止層に起因すると思われる顕著な経時変化は観察
されなかった。一方、90%より大きくなると、耐久に
よって特性の劣化、具体的には帯電能の低下、暗減衰の
増加、ゴースト電位の増加、感度の劣化などが観測され
る場合があった。また、経時変化ではなく、初期特性に
おいても、導電率の変化率が90%より大きい膜を上部
阻止層として用いた感光体では、電子写真特性、特にゴ
ースト特性に顕著な違いが見られた。これは、光照射前
後での暗導電率変化の起源の一つとして考えられる欠陥
準位(ダングリングボンド)密度が関わっていると思われ
るが、詳しくは不明である。以上のことから、暗導電率
の変化率を90%以下、より好ましくは80%以下にす
ることが望ましいことが判った。
In addition, the light irradiation amount accumulated by irradiating such a laser beam for 120 minutes is about 5 million sheets in terms of static elimination light, which corresponds to about the life of the a-Si photosensitive member. Further, if (σ 01 ) / σ 0 is 90%, it means that σ 1 is 1/10 of σ 0 , and the dark conductivity changes by one digit depending on the number of life sheets. The impact on Therefore, when a change in the characteristics of the photoconductor was actually examined by a durability test, it was found that if the photoconductor has an upper blocking layer with a conductivity change rate of 90% or less,
No significant changes over time, which could be attributed to the upper blocking layer, were observed. On the other hand, if it exceeds 90%, deterioration of characteristics due to durability, specifically, deterioration of charging ability, increase of dark decay, increase of ghost potential, deterioration of sensitivity, etc. may be observed. Further, not only with time, but also with respect to the initial characteristics, the electrophotographic characteristics, especially the ghost characteristics were remarkably different in the photoconductor in which the film having the conductivity change rate of more than 90% was used as the upper blocking layer. It is thought that this is related to the defect level (dangling bond) density, which is considered to be one of the origins of the change in dark conductivity before and after light irradiation, but details are unknown. From the above, it was found that it is desirable that the rate of change in dark conductivity is 90% or less, and more preferably 80% or less.

【0053】前述した初期における暗導電率、光照射に
よる暗導電率の変化率を調整するためには、母体となる
シリコン原子と炭素原子の組成比を適切に定めた上で、
更にドーパントとして機能する周期律表第13族元素の
含有量を適切に添加することで制御することが出来る。
In order to adjust the dark conductivity in the initial stage and the rate of change in dark conductivity due to light irradiation, after the composition ratio of the base silicon atom and carbon atom is appropriately determined,
Further, it can be controlled by appropriately adding the content of the Group 13 element of the periodic table which functions as a dopant.

【0054】具体的には、シリコン原子と炭素原子との
和に対する炭素原子の比C/(Si+C)の範囲が、0.05≦
C/(Si+C)≦0.6とすることが望ましい。この範囲に設
定して膜の作成を行うことで、阻止能が高く、その他の
電子写真特性に関しても良好な膜にすることが可能とな
る。これよりも炭素含有量を大きくすると、残留電位の
上昇が生じたり、また伝導型の制御性が低下する。ま
た、これ以上炭素含有量を小さくすると、暗抵抗が低く
なって阻止能が低下することがあるため、注意を要す
る。
Specifically, the range of the ratio C / (Si + C) of carbon atoms to the sum of silicon atoms and carbon atoms is 0.05 ≦.
It is desirable that C / (Si + C) ≦ 0.6. By setting the film thickness in this range to form the film, it is possible to obtain a film having a high stopping power and excellent electrophotographic characteristics. When the carbon content is higher than the above range, the residual potential is increased and the conductivity type controllability is deteriorated. Further, if the carbon content is further reduced, the dark resistance may be lowered and the stopping power may be lowered, so that caution is required.

【0055】また、具体的な第13族元素の含有量とし
ては、本発明の目的が効果的に達成できるように所望に
したがって適宜決定されるが、好ましくは膜中の濃度が
シリコン原子に対して100原子ppm以上30000原子ppm以
下となるように導入すればよい。100原子ppm未満にな
ると、電子に対する阻止能が十分に得られない場合があ
る。このような観点から、望ましくは500原子ppm以上
がより好ましい。また、30000原子ppmを超えると、帯
電能ムラの改善効果が小さくなることがある。改善効果
を最大限に得るためには10000原子ppm以下がより好ま
しい。
The specific content of the Group 13 element is appropriately determined as desired so that the object of the present invention can be effectively achieved, but preferably the concentration in the film is based on silicon atoms. It may be introduced so as to be 100 atom ppm or more and 30,000 atom ppm or less. If it is less than 100 atom ppm, sufficient stopping power for electrons may not be obtained. From this point of view, it is more preferably 500 atom ppm or more. On the other hand, if it exceeds 30,000 atoms ppm, the effect of improving uneven charging ability may be reduced. In order to obtain the improvement effect to the maximum, it is more preferably 10,000 atom ppm or less.

【0056】更に、前述したようにVHF帯の高周波を
用いたプラズマCVD法で作成した場合には、本発明で
規定している初期の暗導電率、光照射による暗導電率の
変化率を適切に定めることで、RF帯の高周波を用いた
場合よりも特性を良好に出来、また堆積速度も速く出来
るため、より好ましい。この原因としては前述したよう
に不明な点が多く全てがわかっているわけではないが、
恐らくプラズマ中の活性種のエネルギーが異なることが
膜特性に違いをもたらしていると思われる。
Furthermore, as described above, when the plasma CVD method using a high frequency in the VHF band is used, the initial dark conductivity defined by the present invention and the rate of change in dark conductivity due to light irradiation are appropriate. It is more preferable to set it in accordance with the above because the characteristics can be made better and the deposition rate can be made faster than in the case of using a high frequency in the RF band. As mentioned above, there are many unclear points about this cause, but not all are known,
Probably, the difference in the energy of the active species in the plasma is responsible for the difference in the film properties.

【0057】VHF帯の周波数を用いた場合には、高品
質で高速に堆積膜を形成することが出来る反面、定在波
の影響で品質にムラが生じる場合があることは前述した
とおりである。そこで、これに関しては少なくとも2つ
のVHF帯の高周波を重畳して電極に印加することで改
善することが可能である。原理的には、2つの異なる周
波数の高周波を重畳することで、一方の周波数では定在
波の「ふし」に当たる部分が他方の周波数では定在波が
振幅をもち、「ふし」が抑制されるため、と考えられ
る。ただし、これは非常に単純なモデルであり、実際に
は複雑な現象が起きていることは言うまでもない。例え
ばプラズマの状況、電磁波の減衰や様々な反射面での反
射等の要因がある。そのため、任意の周波数の高周波電
力を任意の割合で重畳させただけでは、この抑制効果は
必ずしも得られない。つまり、定在波抑制効果が顕著に
現れる場合は、一定の周波数範囲の高周波を一定の電力
値割合で組み合わせた場合に最適となり、特に、第1の
高周波と第2の高周波は、高品質で速い堆積速度を期待
出来る周波数範囲で、しかも共に同一の活性種を生成出
来る関係にある周波数範囲であり、それらの電力バラン
スを適切に設定されることが最も望ましい。
As described above, when the VHF band frequency is used, the deposited film can be formed with high quality and at high speed, but the quality of the deposited film may vary due to the influence of the standing wave. . Therefore, this can be improved by superimposing at least two high-frequency waves in the VHF band and applying them to the electrodes. In principle, by superimposing two different high frequencies, one part of the standing wave has the amplitude of the standing wave at one frequency, and the other part has the amplitude of the standing wave. Because, it is considered. However, it goes without saying that this is a very simple model, and in reality complicated phenomena occur. For example, there are factors such as plasma conditions, electromagnetic wave attenuation, and reflection on various reflecting surfaces. Therefore, this suppression effect cannot always be obtained only by superposing high-frequency power of an arbitrary frequency at an arbitrary ratio. In other words, when the standing wave suppression effect is prominent, it is optimal when high frequencies in a constant frequency range are combined at a constant power value ratio. Particularly, the first high frequency and the second high frequency are of high quality. It is the frequency range in which a high deposition rate can be expected, and the frequency range in which the same active species can be generated together, and it is most desirable to appropriately set the power balance between them.

【0058】具体的には、2つの高周波電力の望ましい
周波数については、下限としては30MHz以上、より
好ましくは50MHz以上の範囲とすることで、膜の品
質、堆積速度の点で好ましい。一方、上限としては25
0MHz以下とした方が、装置上の制約が少なく、好ま
しい。つまり、周波数が大きいほど、若干のインダクタ
ンス成分やキャパシタンス成分が大きなインピーダンス
を持ってしまうため、それだけ装置上の制約が大きくな
ってしまうことが多い。このような観点から、250M
Hz以下が好ましい。
Specifically, it is preferable in terms of film quality and deposition rate that the lower limit of the desirable frequencies of the two high frequency powers is 30 MHz or more, more preferably 50 MHz or more. On the other hand, the upper limit is 25
It is preferable that the frequency is 0 MHz or less, since there are few restrictions on the device. That is, as the frequency increases, some of the inductance component and the capacitance component have large impedances, which often increases the restrictions on the device. From this point of view, 250M
It is preferably Hz or less.

【0059】加えて、同一電極上に2つの電力を重畳す
る場合には、250MHzより大きい周波数を用いると
効果が得られにくい場合がある。即ち、250MHzよ
り大きい周波数を用いた場合、電力の進行方向での減衰
が顕著となり、異なる周波数の高周波電力との減衰率の
ずれが顕著となってしまい、十分な均一化効果が得られ
なくなってしまう。よって250MHz以下にすること
で重畳効果が有効に得られるため、好ましい。
In addition, when two electric powers are superposed on the same electrode, it may be difficult to obtain the effect by using a frequency higher than 250 MHz. That is, when a frequency higher than 250 MHz is used, the attenuation in the traveling direction of the electric power becomes remarkable, and the deviation of the attenuation rate from the high-frequency electric power of a different frequency becomes remarkable, so that a sufficient equalizing effect cannot be obtained. I will end up. Therefore, when the frequency is 250 MHz or less, the superimposing effect can be effectively obtained, which is preferable.

【0060】更に、第1の高周波の周波数f1と第2の
高周波の周波数f2との比f2/f1は、0.5より大きく
0.9以下が最も好ましいことが判った。例えば、f1と
f2が1桁以上も異なってしまうと、場合によっては原
料ガスの分解の仕方が変わることがあり、生成される活
性種の種類、比率が異なってしまうことがある。このた
め、電界強度的には均一化がなされても、第1の高周波
の定在波の腹部分ではその周波数に応じた種類、比率の
活性種が生成され、第2の高周波の定在波の腹部分では
第1の高周波の定在波の腹部分とは異なった種類、比率
の活性種が生成されてしまう場合がある。その結果、活
性種の種類、比率に空間的な分布が生じてしまうことが
あり、最悪の場合、真空処理特性に不均一化をもたらし
てしまう場合があると考えられる。0.5<f2/f1の関
係に維持することで、このような周波数の違いによる生
成活性種の種類、比率の違いを少なくすることが出来、
より好ましいと考えられる。また、f1とf2が近すぎる
と、各々の定在波の節位置、腹位置が近いため十分な電
界定在波抑制効果が得られなくなってしまうため、f2/
f1≦0.9の関係に維持することが望ましいと考えられ
る。
Further, it has been found that the ratio f2 / f1 between the frequency f1 of the first high frequency wave and the frequency f2 of the second high frequency wave is more than 0.5 and most preferably 0.9 or less. For example, f1
If f2 is different by one digit or more, the way of decomposing the raw material gas may be changed in some cases, and the type and ratio of the generated active species may be different. For this reason, even if the electric field strength is made uniform, active species having a type and a ratio corresponding to the frequency are generated in the antinode of the first high-frequency standing wave, and the second high-frequency standing wave is generated. There is a case where active species having a different kind and ratio from the antinode portion of the first high-frequency standing wave are generated in the antinode portion of. As a result, a spatial distribution may occur in the types and ratios of the active species, and in the worst case, the vacuum processing characteristics may become non-uniform. By maintaining the relationship of 0.5 <f2 / f1, it is possible to reduce the difference in the type and ratio of the generated active species due to the difference in frequency.
It is considered to be more preferable. Further, if f1 and f2 are too close to each other, the node position and antinode position of each standing wave are close to each other, so that a sufficient electric field standing wave suppression effect cannot be obtained.
It is considered desirable to maintain the relationship of f1 ≦ 0.9.

【0061】2つの高周波の電力値の割合の範囲に関し
ては、第1の高周波の電力値をP1、第2の高周波の電
力値をP2とすると、2つの高周波の合計の電力値(P
1+P2)に対するP2の値が、0.1以上0.9以下が望
ましい。つまり、P2の割合が小さくなると、P1のみ
の場合に近づき、定在波抑制効果は小さくなる。逆にP
2の割合が大きくなりすぎると、同様にP2単独の場合
に近くなり、効果が小さくなる。実験的事実から、少な
くとも一方の高周波電力が、2つの合計電力に対して1
0%以上にすることで、定在波抑制効果が顕著に得られ
ることが判った。また、更に好ましくは、周波数の高い
方の電力をP1とすると、P2/(P1+P2)を0.2以
上0.7以下にすることが最も望ましいことも実験から
明らかとなった。
Regarding the range of the ratio of the power values of the two high frequencies, if the power value of the first high frequency is P1 and the power value of the second high frequency is P2, the total power value of the two high frequencies (P
The value of P2 with respect to (1 + P2) is preferably 0.1 or more and 0.9 or less. That is, when the ratio of P2 becomes smaller, the case of only P1 approaches, and the standing wave suppressing effect becomes smaller. Conversely, P
If the ratio of 2 becomes too large, it becomes similar to the case of P2 alone, and the effect becomes small. From experimental facts, at least one high frequency power is 1 for two total powers.
It was found that the effect of suppressing standing waves can be remarkably obtained when the content is 0% or more. Further, it has been further clarified from experiments that it is most desirable to set P2 / (P1 + P2) to 0.2 or more and 0.7 or less, where P1 is the power of the higher frequency.

【0062】また、画像流れは露光によって生じた光生
成キャリアが光導電層から表面層へ移動する過程におい
て、キャリアが横流れして画像がぼける現象である。本
発明の上部阻止層では、初期の暗導電率及び膜厚を適切
に定めており、キャリアが横流れを引き起こすような状
況が生じないと考えられる。以上のような要因から、キ
ャリアの横流れに起因する画像ぼけ、いわゆる画像流れ
現象が生じにくくなったと考えられる。
Image smearing is a phenomenon in which photo-generated carriers generated by exposure move laterally in the process of moving from the photoconductive layer to the surface layer and the image is blurred. In the upper blocking layer of the present invention, the initial dark conductivity and the film thickness are appropriately determined, and it is considered that the situation in which the carriers cause the lateral flow does not occur. From the above factors, it is considered that the image blur caused by the lateral flow of the carrier, that is, the so-called image deletion phenomenon is less likely to occur.

【0063】また、感光体表面に生じる微少なクラック
は、光導電層と上部阻止層、あるいは上部阻止層と表面
層の界面近傍の密着性の低下或いは応力による歪みが主
な原因として考えられる。上部阻止層ではマイナスのキ
ャリアを阻止するために周期律表第13族元素をかなり
高濃度に添加しているが、適切に添加しないと、場合に
よっては膜の応力を大きくしてしまい、微少なクラック
の原因となる場合があった。本発明の上部阻止層では、
導電率が適切な範囲に入るように周期律表第13族元素
を添加しているが、この範囲が応力差の増大防止にも好
適な範囲であると思われる。加えて、上部阻止層に含ま
れる水素原子の量が、応力に大きく関わっていることが
判った。本発明の上部阻止層では、膜厚方向における水
素原子の濃度が表面層側に向かって漸減させた方が好ま
しい。このようにすることで、応力が緩和され、微小な
クラック等が極めて起こりにくくなり、より好ましい。
このように水素原子の含有量を表面層側に向かって漸減
させるためには、膜堆積中の基体の温度を、時間と共に
上昇させることによって実現できる。現実的な温度に関
しては、光導電層、表面層の作成温度との兼ね合いがあ
るため一概には決まらないが、これらを勘案して出来る
だけ表面層側になるにしたがって温度が高くなるように
基体の温度を設定することがより好ましい。
Further, it is considered that the minute cracks generated on the surface of the photoconductor are mainly caused by a decrease in adhesion in the vicinity of the interface between the photoconductive layer and the upper blocking layer or between the upper blocking layer and the surface layer, or distortion due to stress. In the upper blocking layer, the group 13 element of the periodic table is added in a considerably high concentration in order to block negative carriers, but if it is not added appropriately, the stress of the film may be increased in some cases, and the amount may be small. It could cause cracks. In the upper blocking layer of the present invention,
The Group 13 element of the periodic table is added so that the electrical conductivity falls within an appropriate range, but this range seems to be suitable for preventing an increase in stress difference. In addition, it was found that the amount of hydrogen atoms contained in the upper blocking layer is greatly related to the stress. In the upper blocking layer of the present invention, it is preferable that the concentration of hydrogen atoms in the film thickness direction is gradually reduced toward the surface layer side. By doing so, the stress is relieved, and minute cracks and the like are extremely unlikely to occur, which is more preferable.
In this way, the hydrogen atom content can be gradually reduced toward the surface layer side by increasing the temperature of the substrate during film deposition with time. The actual temperature cannot be decided unconditionally because it depends on the formation temperature of the photoconductive layer and the surface layer, but taking these into consideration, the temperature of the substrate should be as high as possible toward the surface layer side. It is more preferable to set the temperature of.

【0064】以上のような改善によって、本発明は、電
子写真感光体の帯電能(阻止能)向上と帯電能ムラの抑制
を高次元で両立可能であると共に、画像流れ防止及び電
子写真感光体表面に生じる微少なクラックの低減によっ
て画像品質を飛躍的に向上させ、経時変化も起こさず、
前記した従来技術における諸問題の全てを解決し、極め
て優れた電気的、光学的特性、画像品質、耐久性及び耐
環境性を有する負帯電用電子写真感光体を提供し、また
これを再現性よく得ることが可能な製造方法を提供す
る。
As a result of the above improvements, the present invention makes it possible to improve the charging ability (blocking ability) of the electrophotographic photosensitive member and suppress the uneven charging ability at a high level, and at the same time, prevents the image deletion and the electrophotographic photosensitive member. Image quality is dramatically improved by reducing minute cracks on the surface, and does not change over time.
By solving all of the above-mentioned problems in the prior art, a negative charging electrophotographic photoreceptor having extremely excellent electrical and optical characteristics, image quality, durability and environmental resistance is provided, and reproducibility thereof is provided. Provided is a manufacturing method that can be easily obtained.

【0065】[0065]

【発明の実施の形態】以下、図面に従って本発明の負帯
電用電子写真感光体の製造方法について詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for producing a negative charging electrophotographic photosensitive member of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0066】図1は、本発明の製造方法によって作成さ
れた電子写真感光体の好適な層構成の一例を説明するた
めの模式的構成図である。
FIG. 1 is a schematic constitutional view for explaining an example of a preferable layer constitution of an electrophotographic photosensitive member produced by the manufacturing method of the present invention.

【0067】図1(a)の電子写真感光体は、基体101
の上に、下部阻止層102、シリコンを母体とする光導
電層103、シリコンと炭素を母体とする上部阻止層1
04、表面層105がこの順で設けられている。
The electrophotographic photosensitive member shown in FIG.
A lower blocking layer 102, a silicon-based photoconductive layer 103, and an upper blocking layer 1 of silicon and carbon.
04 and the surface layer 105 are provided in this order.

【0068】上部阻止層104には光導電性は必ずしも
要求されるものではなく、一方で光導電層103では実
現することが出来ない機能が必要とされ、その機能を実
現するために光導電層103とは明確に異なった作成方
法が取られるのは言うまでもない。一方、表面層105
と比較すると、これに必要とされる硬度、オゾンに対す
る耐久性などは必ずしも要求されるものではなく、一方
で表面層105では実現することの出来ない機能が要求
され、その機能を実現するために表面層105とは明確
に異なった作成方法が取られることも言うまでもない。
The upper blocking layer 104 is not necessarily required to have photoconductivity, and on the other hand, it is necessary to have a function which cannot be realized by the photoconductive layer 103. In order to realize that function, the photoconductive layer is required. It goes without saying that a creation method that is clearly different from 103 is used. On the other hand, the surface layer 105
Compared with, the hardness and durability required for this are not necessarily required, and on the other hand, a function that cannot be realized by the surface layer 105 is required, and in order to realize that function, It goes without saying that a manufacturing method distinctly different from that of the surface layer 105 is adopted.

【0069】図1(b)は、他の層構成を説明するための
模式的構成図である。図1(a)に示す電子写真感光体で
は光導電層103が一層構成であるのに対し、図1(b)
では光導電層を2つの領域に分けた点が異なる。例えば
上部領域107には光キャリア生成効率が高く、欠陥の
少ない良質膜を用い、下部領域106にはキャリアの走
行性を上げることに特化した膜を用いるなど、層設計の
自由度を向上させることが可能となる。
FIG. 1B is a schematic configuration diagram for explaining another layer configuration. In the electrophotographic photosensitive member shown in FIG. 1 (a), the photoconductive layer 103 has a single layer structure, while in FIG.
Differs in that the photoconductive layer is divided into two regions. For example, a high-quality film having high photocarrier generation efficiency and few defects is used for the upper region 107, and a film specialized for improving carrier mobility is used for the lower region 106, thereby improving the degree of freedom in layer design. It becomes possible.

【0070】また、図1(a)、(b)のいずれに於いても、
下部阻止層102は必須の構成ではなく、必要に応じて
省略してもよい。また、各層の界面は必ずしも急峻で明
確な界面である必要はなく、特に光の干渉が生じ易いレ
ーザーによる露光を用いる場合には、界面において組成
を滑らかに変化させて明確な界面を作らないようにする
方が望ましい。
Further, in any of FIGS. 1 (a) and 1 (b),
The lower blocking layer 102 is not an essential component and may be omitted if necessary. In addition, the interface of each layer does not necessarily have to be a sharp and clear interface. Especially when using a laser exposure that easily causes light interference, change the composition smoothly at the interface so as not to create a clear interface. It is preferable to

【0071】<基体>本発明において使用される基体と
しては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性
基体としては、Al、Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、
V、Ti、Pt、Pd、Fe等の金属、およびこれらの合
金、例えばステンレス等が挙げられる。
<Substrate> The substrate used in the present invention may be conductive or electrically insulating. As the conductive substrate, Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te,
Examples thereof include metals such as V, Ti, Pt, Pd and Fe, and alloys thereof such as stainless steel.

【0072】また、電気絶縁性材料としてポリエステ
ル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセ
テート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、
ガラス、セラミック等を挙げることができる。本発明に
おいてはこれら電気絶縁性基体の少なくとも感光層を形
成する側の表面を導電処理して基体として用いることが
できる。
A film or sheet of synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene or polyamide as an electrically insulating material,
Examples thereof include glass and ceramics. In the present invention, at least the surface of the electrically insulating substrate on which the photosensitive layer is formed can be subjected to a conductive treatment to be used as the substrate.

【0073】本発明に於いて使用される基体101の形
状は平滑表面あるいは微少な凹凸表面を有する円筒状ま
たは無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望
通りの電子写真感光体を形成し得るように適宜決定す
る。電子写真感光体としての可撓性が要求される場合に
は、基体101としての機能が充分発揮できる範囲内で
可能な限り薄くすることができる。しかしながら、基体
101は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点か
ら通常は10μm以上とされる。
The shape of the substrate 101 used in the present invention may be a cylindrical surface having a smooth surface or a minute uneven surface or an endless belt shape, and the thickness thereof is the same as that of an electrophotographic photosensitive member as desired. It is appropriately determined so that it can be formed. When flexibility as an electrophotographic photoreceptor is required, it can be made as thin as possible within a range in which the function of the base 101 can be sufficiently exhibited. However, the substrate 101 is usually 10 μm or more in terms of manufacturing and handling, mechanical strength and the like.

【0074】<光導電層>本発明に於いて、光導電層1
03は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得られ
るように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて
作成される。具体的には、所望の特性を有する感光体を
製造するに当たっての条件の制御が比較的容易であるこ
とからグロー放電法が好適であり、特にVHF帯の電源
周波数を用いた高周波グロー放電法が好適である。
<Photoconductive Layer> In the present invention, the photoconductive layer 1
No. 03 is formed by the vacuum deposition film forming method, by appropriately setting the numerical conditions of film forming parameters so that desired characteristics can be obtained. Specifically, the glow discharge method is preferable because it is relatively easy to control the conditions for producing a photoconductor having desired characteristics, and in particular, the high frequency glow discharge method using a power supply frequency in the VHF band is preferable. It is suitable.

【0075】グロー放電法によって光導電層103を形
成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得
るシリコン含有ガスを、内部が減圧にし得る反応容器内
に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放
電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある
所定の基体101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 103 by the glow discharge method, basically, a silicon-containing gas capable of supplying silicon atoms (Si) is introduced in a desired gas state into a reaction vessel whose inside can be decompressed. Then, glow discharge is caused to occur in the reaction vessel, and a layer made of a-Si: H, X may be formed on a predetermined substrate 101 installed in a predetermined position in advance.

【0076】また、本発明において、光導電層103作
成時に、水素原子(H)供給用ガス、又は/及びハロゲン
原子(X)供給用ガスを導入することで、光導電層103
中に水素原子または/及びハロゲン原子を含有させるこ
とも出来る。これはシリコン原子の未結合手を補償し、
層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性の向上
が期待出来、より好ましい。
In the present invention, when the photoconductive layer 103 is formed, a gas for supplying hydrogen atoms (H) and / or a gas for supplying halogen atoms (X) is introduced, so that the photoconductive layer 103 can be formed.
A hydrogen atom and / or a halogen atom can be contained therein. This compensates the dangling bonds of silicon atoms,
It is more preferable because improvement of layer quality, especially improvement of photoconductivity and charge retention property can be expected.

【0077】本発明において使用されるシリコン含有ガ
スとなり得る物質としては、SiH4、Si26、Si
38、Si410等のガス状態の、またはガス化し得る水
素化珪素(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げ
られ、更に層作製時の取り扱い易さ、Si供給効率の良
さ等の点でSiH4、Si26が好ましいものとして挙げ
られる。
The substances which can be used as the silicon-containing gas in the present invention include SiH 4 , Si 2 H 6 and Si.
Gases of 3 H 8 , Si 4 H 10, etc., or gasifiable silicon hydrides (silanes) are mentioned as being effectively used, and further, they are easy to handle during layer formation and have good Si supply efficiency. In view of the above, SiH 4 and Si 2 H 6 are preferable.

【0078】そして、形成される光導電層103中に水
素原子やハロゲン原子を構造的に導入し、これらの終端
元素の導入割合の制御を容易にする目的で、これらのガ
スに更にH2あるいは水素原子を含む珪素化合物のガ
ス、ハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンをふくむハ
ロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等
のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物等、所望
量を混合してもよい。また、各ガスは単独種のみでなく
所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものであ
る。
Then, for the purpose of structurally introducing hydrogen atoms or halogen atoms into the photoconductive layer 103 to be formed and facilitating the control of the introduction ratio of these terminal elements, H 2 or H 2 is added to these gases. A desired amount of a gaseous or gasifiable halogen compound such as a silicon compound gas containing a hydrogen atom, a halogen gas, a halide, an interhalogen compound containing a halogen, a silane derivative substituted with a halogen, or the like may be mixed. . Further, each gas may be mixed not only with one kind but also with plural kinds at a predetermined mixing ratio.

【0079】光導電層103中に含有される水素原子ま
たは/及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば基
体101の温度、水素原子または/及びハロゲン原子を
含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導
入する量、放電電力等を制御すればよい。
To control the amount of hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the photoconductive layer 103, for example, the temperature of the substrate 101, the raw material used for containing hydrogen atoms and / or halogen atoms The amount to be introduced into the reaction container, the discharge power, and the like may be controlled.

【0080】また、これらのガスの他に、希釈ガスとし
て希ガスを用いてもよく、単独或いは他の希釈ガスと混
合して用いても構わない。
In addition to these gases, a rare gas may be used as a diluting gas, and may be used alone or as a mixture with another diluting gas.

【0081】本発明においては、光導電層103に伝導
性を制御する原子を導入する事ができ、さらに分布させ
ても良い。
In the present invention, it is possible to introduce conductivity controlling atoms into the photoconductive layer 103, and the atoms may be further distributed.

【0082】前記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律表第13族に属する原子(以
後「第13族原子」と略記する)又は/及びn型伝導特性
を与える周期律表第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 the atoms that control the conductivity include so-called impurities in the semiconductor field.
An atom belonging to Group 13 of the Periodic Table (hereinafter abbreviated as “Group 13 atom”) that gives p-type conductivity or / and an atom belonging to Group 15 of the Periodic Table that gives n-type conductivity (hereinafter “15th group”).
(Abbreviated as “group atom”) can be used.

【0083】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。
Specific examples of the group 13 atom include boron.
(B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium
There are (In), thallium (Tl) and the like, and B, Al and Ga are particularly preferable.

【0084】第15族原子としては、具体的には、窒素
(N)、燐(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)、鉛(Pb)
等があり、特にP、Asが好適である。
As the group 15 atom, specifically, nitrogen
(N), phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), lead (Pb)
Etc., and P and As are particularly preferable.

【0085】光導電層103に含有される伝導性を制御
する原子の含有量としては、原料ガス中にこれらの原子
を含むガスを微量添加して調整する。具体的には、例え
ばB 26ガスを用いて硼素を添加したい場合には、微量
の調整を行いやすくするためにB26ガスをH2やHeな
どで希釈したうえで添加すればよい。具体的な含有量と
しては、Si原子に対して好ましくは5×10-3〜50
原子ppm、より好ましくは1×10-2〜30原子ppm、
最適には5×10-2〜20原子ppmの間で最大含有量及
び最小含有量を適宜選択して含有されるのが望ましい。
Controlling conductivity contained in photoconductive layer 103
As for the content of atoms,
Adjust by adding a small amount of gas containing. Specifically,
B 2H6If you want to add boron using gas, trace amount
B for easier adjustment2H6Gas H2And He
It may be added after diluting it. Specific content and
Therefore, it is preferably 5 × 10 5 for Si atom.-3~ 50
Atom ppm, more preferably 1 × 10-2~ 30 atom ppm,
Optimal 5 × 10-2Maximum content between ~ 20 atom ppm
It is desirable that the minimum content and the minimum content be appropriately selected and contained.

【0086】第13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が採用されるの
が望ましい。
As a raw material for introducing a Group 13 atom, it is desirable to employ a gaseous substance at room temperature and normal pressure or a substance which can be easily gasified under at least the layer forming conditions.

【0087】例えば第13族原子導入用の原料物質とし
て具体的には、硼素原子導入用としては、B26、B4
10、B59、B511、B610、B612、B614
の水素化硼素、BF3、BCl3、BBr3等のハロゲン化
硼素等が挙げられる。この他、AlCl3、GaCl3、Ga
(CH3)3、InCl3、TlCl3等も挙げることができる。
For example, as a raw material for introducing a Group 13 atom, specifically, for introducing a boron atom, B 2 H 6 and B 4 are used.
Examples thereof include boron hydrides such as H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 6 H 12 , and B 6 H 14 , and boron halides such as BF 3 , BCl 3 and BBr 3. . In addition, AlCl 3 , GaCl 3 , Ga
(CH 3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned.

【0088】第15族原子導入用の原料物質も同様に、
ガス状のもの又は容易にガス化しうるものが望ましい。
The same applies to the raw material for introducing the Group 15 atom.
It is desirable that it is in a gaseous state or that can be easily gasified.

【0089】例えば第15族原子導入用の原料物質とし
て具体的には、リン原子導入用としては、PH3、P2
4等の水素化リン、PF3、PF5、PCl3、PCl5、P
Br3、PBr5、PI3等のハロゲン化リン等が挙げられ
る。この他、AsH3、AsF3、AsCl3、AsBr3、As
5、SbH3、SbF3、SbF5、SbCl3、SbCl5、Bi
3、BiCl3、BiBr3等も第15族原子導入用の出発
物質の有効なものとして挙げることができる。
For example, as a raw material for introducing a Group 15 atom, specifically, for introducing a phosphorus atom, PH 3 , P 2 H
Phosphorus hydride such as 4 , PF 3 , PF 5 , PCl 3 , PCl 5 , P
Examples thereof include phosphorus halides such as Br 3 , PBr 5 , and PI 3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 , AsCl 3 , AsBr 3 , As
F 5 , SbH 3 , SbF 3 , SbF 5 , SbCl 3 , SbCl 5 , Bi
H 3 , BiCl 3 , BiBr 3 and the like can also be mentioned as effective starting materials for introducing a Group 15 atom.

【0090】さらに本発明においては、光導電層103
に炭素原子及び/または酸素原子及び/または窒素原子を
含有させるために、原料ガスに炭素含有ガス、酸素含有
ガス、窒素含有ガスを適宜添加してもよい。炭素原子及
び/または酸素原子/及びまたは窒素原子の含有量はシリ
コン原子、炭素原子、酸素原子及び窒素原子の和に対し
て好ましくは1×10-5〜10原子%、より好ましくは
1×10-4〜8原子%、最適には1×10-3〜5原子%
が望ましい。炭素原子及び/または酸素原子及び/または
窒素原子は、光導電層中に万遍なく均一に含有されても
良いし、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良い。
Further, in the present invention, the photoconductive layer 103
In order to contain carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms in the raw material gas, a carbon-containing gas, an oxygen-containing gas and a nitrogen-containing gas may be appropriately added. The content of carbon atoms and / or oxygen atoms / and / or nitrogen atoms is preferably 1 × 10 −5 to 10 atom%, more preferably 1 × 10 5 with respect to the sum of silicon atoms, carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms. -4 to 8 atom%, optimally 1 x 10 -3 to 5 atom%
Is desirable. The carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms may be uniformly contained in the photoconductive layer, or may have a non-uniform distribution such that the content changes in the layer thickness direction of the photoconductive layer. There may be a part that has.

【0091】本発明において、光導電層103の層厚は
所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の
点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは10
〜50μm、より好ましくは15〜45μm、最適には
20〜40μmとされるのが望ましい。層厚が10μm
より薄くなると、帯電能や感度等の電子写真特性が実用
上不充分となり、50μmより厚くなると、光導電層の
作製時間が長くなって製造コストが高くなる。
In the present invention, the layer thickness of the photoconductive layer 103 is appropriately determined as desired in view of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, and is preferably 10
˜50 μm, more preferably 15 to 45 μm, most preferably 20 to 40 μm. Layer thickness is 10 μm
When the thickness is thinner, the electrophotographic characteristics such as charging ability and sensitivity are not practically sufficient, and when the thickness is more than 50 μm, the production time of the photoconductive layer is long and the production cost is high.

【0092】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層103を形成するには、Si供給用のガス
の流量、希釈する場合には希釈ガスとの混合比、反応容
器内のガス圧、放電電力ならびに基体温度を適宜設定す
ることが必要である。
In order to achieve the object of the present invention and form the photoconductive layer 103 having desired film characteristics, the flow rate of the gas for supplying Si, the mixing ratio with the diluting gas when diluting, and the inside of the reaction vessel are used. It is necessary to properly set the gas pressure, the discharge power and the substrate temperature.

【0093】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合1×1
-2〜1×102Pa、好ましくは5×10-2〜5×10
1Pa、最適には1×10-1〜2×101Paとするのが好
ましい。
Similarly, the gas pressure in the reaction vessel is also appropriately selected in accordance with the layer design, but in the usual case, it is 1 × 1.
0 -2 to 1 x 10 2 Pa, preferably 5 x 10 -2 to 5 x 10
1 Pa, optimally 1 × 10 −1 to 2 × 10 1 Pa is preferable.

【0094】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、放電電力P(単位:W)と
シリコン含有ガスの流量F(単位:ml/min(normal))の
比P/Fを、最適には2〜30、好ましくは5〜20、
最適には8〜15の範囲に設定することが望ましい。
Similarly, the optimum range of discharge power is also selected according to the layer design, but the ratio P of the discharge power P (unit: W) and the flow rate F (unit: ml / min (normal)) of the silicon-containing gas is P. / F is optimally 2 to 30, preferably 5 to 20,
Optimally, it is desirable to set it in the range of 8 to 15.

【0095】さらに、基体101の温度は、層設計にし
たがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好
ましくは150〜350℃、より好ましくは170〜3
30℃、最適には190〜310℃とするのが望まし
い。
Further, the temperature of the substrate 101 is appropriately selected according to the layer design, but in the usual case, it is preferably 150 to 350 ° C., more preferably 170 to 3 ° C.
30 ° C., optimally 190 to 310 ° C. is desirable.

【0096】本発明においては、光導電層を形成するた
めのガス圧、放電電力、基体温度の望ましい数値範囲と
して前記した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的
に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する
光受容部材を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づ
いて最適値を決めるのが望ましい。
In the present invention, the above-mentioned ranges are mentioned as desirable numerical ranges of the gas pressure, the discharge power and the substrate temperature for forming the photoconductive layer, but the conditions are not usually determined independently. Instead, it is desirable to determine the optimum value based on mutual and organic relationships to form a light receiving member having the desired properties.

【0097】<上部阻止層>上部阻止層は感光体が帯電
処理をその自由表面に受けた際、自由表面側より光導電
層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有してい
る。そのような機能を付与するために、上部阻止層はあ
る程度以上の高抵抗が要求され、その実現にはa-Si膜
に若干の炭素を加えて高抵抗化すると同時に、周期律表
第13族の添加によりホールに対する抵抗を適切な範囲
に設定する必要がある。加えて本発明では、光を照射し
た際の暗導電率の変化に注目し、所望の範囲で若干量の
暗導電率の変化を生じるように、炭素量や第13族元素
の添加量、結合状態などを適切に制御する必要がある。
<Upper Blocking Layer> The upper blocking layer has a function of preventing charges from being injected from the free surface side to the photoconductive layer side when the photoreceptor is charged on its free surface. . In order to impart such a function, the upper blocking layer is required to have a certain level of high resistance, and in order to realize it, at the same time as adding a small amount of carbon to the a-Si film to increase the resistance, at the same time, the periodic table group 13 It is necessary to set the resistance to holes in an appropriate range by adding. In addition, in the present invention, paying attention to the change in dark conductivity upon irradiation with light, the amount of carbon, the addition amount of the Group 13 element, and the bond are adjusted so that a slight change in dark conductivity occurs in a desired range. It is necessary to properly control the state.

【0098】本発明において使用されるシリコン含有ガ
スとなり得る物質としては、SiH4、Si26、Si
38、Si410等水素化珪素(シラン類)、またSiF4
のハロゲンで置換されたシラン誘導体等が有効に使用さ
れるものとして挙げられ、更に膜特性が良好に出来、層
作製時に取り扱い易く、供給効率が良い等の点でSiH4
が最も好ましいものとして挙げられる。
The substances which can be used as the silicon-containing gas in the present invention include SiH 4 , Si 2 H 6 and Si.
Silicon hydrides (silanes) such as 3 H 8 and Si 4 H 10 and silane derivatives substituted with halogen such as SiF 4 can be cited as effective ones. SiH 4 is easy to handle at the time of production and has high supply efficiency.
Are most preferred.

【0099】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
CH4、C22、C26、C38、C410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、更に膜特性が良好に出来、層作成時
に取り扱い易く、ポリマライズしにくい等の点でCH4
が最も好ましい。
As a substance which can be a gas for supplying carbon,
A hydrocarbon in a gas state such as CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 6 , C 3 H 8 and C 4 H 10 or a gasifiable hydrocarbon can be mentioned as being effectively used, and further has good film properties. CH 4 because it is easy to handle, easy to handle when creating layers, and difficult to polymerize.
Is most preferred.

【0100】また、必要に応じて適当な希釈ガスを用い
て希釈してもよい。具体的な希釈ガスとしては、水素、
He、Ne、Ar、Krなどの希ガスが適当であり、これら
を数種類混合して使用してもよい。
If necessary, a suitable diluent gas may be used for dilution. As a specific diluent gas, hydrogen,
Noble gases such as He, Ne, Ar and Kr are suitable, and several kinds of these may be mixed and used.

【0101】上部阻止層104の組成、即ちシリコン原
子と炭素原子との和に対する炭素原子の比C/(Si+C)
の範囲としては、阻止能が高く、その他の電子写真特性
に関しても良好な範囲とすることが望ましい。a-Si膜
に炭素を添加していく場合、光を当てたとき、欠陥準位
密度が増大しやすくなると考えられる。即ち、初期の欠
陥準位密度をN0とし、光誘起欠陥の数をΔNとする
と、ΔN/N0は欠陥準位密度の増大率ということにな
る。この増大率ΔN/N0は、実験的事実から、炭素を微
量添加しただけで劇的に増大し、その後減少に転じると
考えているが、ΔNの正確な測定が難しく、現時点では
詳しく判っていない。本願の範囲はこの減少に転じた後
が好ましいと考えられ、且つ価電子制御が可能な範囲が
好ましい。具体的には0.05≦C/(Si+C)≦0.6の範囲が
望ましいことが実験的に明らかとなった。これよりも炭
素含有量を大きくすると、価電子制御性が低下するた
め、残留電位の上昇が生じるなどの悪影響が現れること
がある。また、これ以上炭素含有量を小さくすると、欠
陥準位密度の増大率が多くなって光照射による暗導電率
の変化が大きくなったり、暗抵抗が低くなって阻止能が
低下することがあると考えられるため、注意を要する。
このような組成を実現するためには、前述したようなガ
スを原料ガスとして用いたとき、その流量や混合比率、
希釈率、単位ガス流量あたりの電力などを変化させれば
よい。ただし、プラズマCVDは一般に装置敏感である
ため、装置構成や条件によって、一概にどのようにすれ
ばどのような組成に出来るとは定まらず、簡易的には光
学的測定(赤外吸収、可視光〜紫外光の吸収係数の測定)
などを用いて組成を予測し、二次イオン質量分析法(S
IMS)などを利用して定量しながら、条件を変化させ
ることで所望の組成を設計していくことが望ましい。
The composition of the upper blocking layer 104, that is, the ratio of carbon atoms to the sum of silicon atoms and carbon atoms C / (Si + C)
It is desirable that the range of (2) has a high stopping power and is good with respect to other electrophotographic characteristics. When carbon is added to the a-Si film, it is considered that the defect level density is likely to increase when light is applied. That is, assuming that the initial defect level density is N 0 and the number of photoinduced defects is ΔN, ΔN / N 0 is the increase rate of the defect level density. From the experimental fact, it is thought that this increase rate ΔN / N 0 will increase dramatically when only a small amount of carbon is added, and then it will start to decrease, but it is difficult to measure ΔN accurately, and it is currently known in detail. Absent. It is considered that the range of the present application is preferable after turning to this decrease, and the range in which valence electron control is possible is preferable. Specifically, it has been experimentally clarified that the range of 0.05 ≦ C / (Si + C) ≦ 0.6 is desirable. When the carbon content is higher than the above range, the controllability of valence electrons is deteriorated, and adverse effects such as increase in residual potential may occur. Further, if the carbon content is further reduced, the increase rate of the defect level density may increase and the change in dark conductivity due to light irradiation may increase, or the dark resistance may decrease and the stopping power may decrease. Be careful, because it is possible.
In order to achieve such a composition, when the above-mentioned gas is used as a raw material gas, its flow rate and mixing ratio,
The dilution rate, the power per unit gas flow rate, etc. may be changed. However, since plasma CVD is generally sensitive to equipment, it is not certain that the composition can be made into any composition depending on the equipment configuration and conditions, and optical measurement (infrared absorption, visible light ~ Measurement of absorption coefficient of ultraviolet light)
The composition is predicted by using, for example, secondary ion mass spectrometry (S
It is desirable to design a desired composition by changing the conditions while quantifying using IMS).

【0102】また、効果的に注入を阻止するためには、
上部阻止層作成時に、伝導性を制御する原子(周期律表
第13族に属する原子)を含むガスを添加することが望
ましい。
In order to effectively prevent the injection,
At the time of forming the upper blocking layer, it is desirable to add a gas containing atoms that control conductivity (atoms belonging to Group 13 of the periodic table).

【0103】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該層中に満遍なく均一に分布されるために、該層作
成時に常時一定量を供給しても良いし、あるいは不均一
に分布させるために添加するガス流量を時間的に変化さ
せてもよい。しかしながら、いずれの場合にも表面と平
行面内方向において、均一な分布で満遍なく含有させる
ために、作成時のガス分布を均一化するように注意す
る。
The conductivity-controlling atoms contained in the layer are uniformly distributed in the layer, so that a constant amount may be supplied at the time of forming the layer, or the atoms may be non-uniformly distributed. The flow rate of the gas added for this purpose may be changed with time. However, in any case, care should be taken to make the gas distribution uniform at the time of preparation, in order to make the content evenly distributed in the direction parallel to the surface.

【0104】本発明において電荷注入阻止層中に伝導性
を制御する原子を含有させるには、前述したような第1
3族元素を含むガスを、シリコン含有ガス、炭素含有ガ
ス、及び/又は希ガス・水素などの希釈ガスからなる原
料ガスに適量添加することで実現される。具体的な第1
3族元素の含有量としては、本発明の目的が効果的に達
成できるように所望にしたがって適宜決定されるが、好
ましくは膜中の濃度がシリコン原子に対して100原子pp
m以上30000原子ppm以下となるように導入すればよ
い。100原子ppm未満になると、電子に対する阻止能が
十分に得られない場合がある。このような観点から、望
ましくは500原子ppm以上がより好ましい。また、30000
原子ppmを超えると、帯電能ムラの改善効果が小さくな
ることがある。改善効果を最大限に得るためには10000
原子ppm以下がより好ましい。また、添加量の調整の容
易性を高めるために適宜希釈ガスと共に添加してもよ
い。第13族元素含有ガスの希釈ガスとしては水素ガ
ス、あるいは希ガスが好適である。
In the present invention, in order to contain the atoms for controlling the conductivity in the charge injection blocking layer, the above-mentioned first method is used.
It is realized by adding an appropriate amount of a gas containing a Group 3 element to a raw material gas consisting of a silicon-containing gas, a carbon-containing gas, and / or a diluent gas such as a rare gas / hydrogen. Concrete first
The content of the Group 3 element is appropriately determined as desired so that the object of the present invention can be effectively achieved, but preferably, the concentration in the film is 100 atom pp to silicon atom.
It suffices to introduce them so that the number of atoms is m or more and 30,000 atoms ppm or less. If it is less than 100 atom ppm, sufficient stopping power for electrons may not be obtained. From this point of view, it is more preferably 500 atom ppm or more. Also, 30000
If it exceeds the atomic ppm, the effect of improving uneven charging ability may be reduced. 10000 for maximum improvement
More preferably, the atomic ppm or less. Further, in order to increase the ease of adjusting the amount of addition, it may be added together with a diluent gas as appropriate. Hydrogen gas or a rare gas is suitable as the diluent gas for the Group 13 element-containing gas.

【0105】本発明の上部阻止層では、光を当てる前の
状態における暗導電率σ0が10-15S/cm以上10-10
S/cm以下であることが必要である。この暗導電率は、
例えば前述したようなシリコン原子と炭素原子との比や
第13族元素の量を変化させることで制御できる。一方
暗導電率の測定は、以下のように行えばよい。まず、上
部阻止層に用いる膜の作成方法を用い、単独組成の薄膜
をガラス上に作成する。ガラスはNaフリーのものを用
いることが好ましく、例えばコーニング社製#7059を用
いればよい。この基板を用い、約1μmほど上部阻止層
と同等の膜を堆積させる。次に、このガラス上のサンプ
ルを取り出した後、櫛形電極用マスクを密着させた後で
真空蒸着法によりCrを1000Å堆積させて櫛形電極とす
る。この櫛形電極に数十V〜百Vの電圧を加え、流れる
電流をpAメータ(例えばHP社製4140B)を用いて測定
し、これらの値から暗導電率σ0が算出される。この
際、なるべく光に当てる時間を短くすることが、後述す
る光照射後の測定誤差を小さくする上で最も好ましい。
例えば室内光であれば、照明の種類(光の波長)などにも
よるが、蛍光灯、500lx程度の平均的作業環境におい
ては、目安としては5分以内が望ましい。もし長時間室
内光などの光に当ててしまった場合には、暗導電率の変
化が正確には測定できなくなってしまう恐れがあるが、
真空中で150℃程度まで昇温し、10分程度保持する
ことで、光を当てる前の初期状態の暗導電率に戻すこと
が可能である。誤って長時間、光に当ててしまった場合
には、上記のように昇温して初期と同様の状態に回復し
てやればよい。
In the upper blocking layer of the present invention, the dark conductivity σ 0 before being exposed to light is 10 −15 S / cm or more and 10 −10.
It is necessary to be S / cm or less. This dark conductivity is
For example, it can be controlled by changing the ratio of silicon atoms to carbon atoms and the amount of Group 13 element as described above. On the other hand, the dark conductivity may be measured as follows. First, a thin film having a single composition is formed on glass by using the method for forming the film used for the upper blocking layer. It is preferable to use Na-free glass, for example, Corning # 7059 may be used. Using this substrate, a film equivalent to the upper blocking layer is deposited by about 1 μm. Next, after taking out the sample on the glass, a comb-shaped electrode mask is brought into close contact with it and then 1000Å of Cr is deposited by a vacuum evaporation method to form a comb-shaped electrode. A voltage of several tens V to 100 V is applied to this comb-shaped electrode, the flowing current is measured using a pA meter (for example, 4140B manufactured by HP), and the dark conductivity σ 0 is calculated from these values. At this time, it is most preferable to shorten the exposure time to the light as much as possible in order to reduce the measurement error after the light irradiation described later.
For example, in the case of indoor light, depending on the type of illumination (wavelength of light) and the like, in a fluorescent lamp and an average working environment of about 500 lx, it is desirable that it is within 5 minutes as a guide. If it is exposed to light such as room light for a long time, the change in dark conductivity may not be accurately measured.
By raising the temperature to about 150 ° C. in a vacuum and holding it for about 10 minutes, it is possible to restore the dark conductivity of the initial state before applying light. When accidentally exposed to light for a long time, the temperature may be raised as described above to recover the same state as the initial state.

【0106】次に、同様の条件で作成したガラス上のサ
ンプルを用い、光吸収スペクトル測定(可視光〜UV)を
行い、吸収係数と波長の関係から、光学的エネルギーバ
ンドギャップを測定する。各周波数における膜の吸収係
数をα(ν)、光のエネルギーをhν、Bを定数とする
と、 α(ν)=B(hν-Egopt)2/hν (1) (α(ν)・hν)1/2=B1/2・(hν-Egopt) (2) となる。吸収係数αをグラフ上にプロットし(所謂Tauc
プロット)、(2)式の直線関係から漸近して求められる
切片の値から、光学的エネルギーバンドギャップEgopt
が求められる。
Next, using a sample on glass prepared under the same conditions, optical absorption spectrum measurement (visible light to UV) is performed, and the optical energy band gap is measured from the relationship between the absorption coefficient and the wavelength. If the absorption coefficient of the film at each frequency is α (ν), the light energy is hν, and B is a constant, α (ν) = B (hν-Egopt) 2 / hν (1) (α (ν) ・ hν) 1/2 = B 1/2 · (hν-Egopt) (2) The absorption coefficient α is plotted on the graph (so-called Tauc
Plot), the optical energy bandgap Egopt from the value of the intercept asymptotically obtained from the linear relationship of equation (2).
Is required.

【0107】次に、このEgoptに相当するhνの90%
に相当するhν'の光を、上記の櫛形電極を蒸着した上部
阻止層のガラス上サンプルに、4mW/cm2で120分
間照射する。このような単色光は、例えばモノクロメー
タを用いてハロゲン光を分光することで得られる。分光
した光の強度はオプティカルパワーメーター(例えばア
ドバンテスト社製Q8221)を用いて調整し、試料に照射
すればよい。
Next, 90% of hν corresponding to this Egopt
The sample of the upper blocking layer glass on which the above comb-shaped electrodes are vapor-deposited is irradiated with light of hν ′ corresponding to the above condition at 4 mW / cm 2 for 120 minutes. Such monochromatic light is obtained by spectrally splitting halogen light using, for example, a monochromator. The intensity of the dispersed light may be adjusted by using an optical power meter (for example, Q8221 manufactured by Advantest Corporation), and the sample may be irradiated with the light.

【0108】このような波長の光を一定光量、一定時間
で照射した後、再び暗導電率(σ1とする)を測定する。
光を当てることにより結合状態が変化し、暗導電率がσ
0に比べて減少する。そのとき、暗導電率の変化率(σ0-
σ1)/σ0が10%以上90%以下であることが好まし
い。10%より小さい場合には、特性のムラが生じやす
くなる場合があるため、10%以上が望ましく、より望
ましくは20%以上であれば更に特性ムラの抑制効果が
得られやすく、より好ましい。一方、90%より大きく
なると、場合によっては経時的な変化が顕著になって画
像品質に問題が生じる可能性があったり、また欠陥密度
が上昇しすぎるためにゴースト特性の悪化が見られるこ
とがあるため、90%以下が望ましい。より望ましく
は、80%以下とすることで、特性の経時変化が実質的
に観測されず、またゴースト特性などの悪化が見られな
いためより好ましい。この暗導電率の変化率は、例えば
前述したようなシリコン原子と炭素原子との比や第13
族元素の量を変化させることで制御すればよい。
After irradiating light of such a wavelength for a fixed amount of time for a fixed time, the dark conductivity (denoted by σ 1 ) is measured again.
The binding state changes when exposed to light, and the dark conductivity is σ
Decrease compared to 0 . At that time, the rate of change of dark conductivity (σ 0-
It is preferable that σ 1 ) / σ 0 is 10% or more and 90% or less. When it is less than 10%, unevenness in characteristics may occur easily, so 10% or more is desirable, and more preferably 20% or more is more preferable because the effect of suppressing characteristic unevenness is more likely to be obtained. On the other hand, when it is more than 90%, the change with time may become remarkable and a problem may occur in the image quality in some cases, or the ghost characteristics may be deteriorated because the defect density increases too much. Therefore, 90% or less is desirable. More preferably, the content of 80% or less is more preferable because a change in characteristics with time is not substantially observed and ghost characteristics are not deteriorated. The rate of change of the dark conductivity is, for example, the ratio of silicon atoms to carbon atoms or the thirteenth value as described above.
It may be controlled by changing the amount of the group element.

【0109】本発明において、電荷注入阻止層の層厚は
所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等
の点から好ましくは0.01〜1.0μm、より好ましくは0.0
3〜0.7μm、最適には0.05〜0.5μmとされるのが望ま
しい。層厚が0.01μmより薄くなると、表面からの電荷
の注入阻止能が不充分になって充分な帯電能が得られな
くなり、1.0μmより厚くすると、光導電層からのホー
ルの吐き出し効率が悪くなって感度、シフト、ゴースト
などの電子写真特性が低下する。また、作製時間の延長
による製造コストの増加を招く。
In the present invention, the layer thickness of the charge injection blocking layer is preferably 0.01 to 1.0 μm, more preferably 0.0 from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economical effects.
It is desirable that the thickness is 3 to 0.7 μm, most preferably 0.05 to 0.5 μm. If the layer thickness is less than 0.01 μm, the charge injection blocking ability from the surface is insufficient and sufficient charging ability cannot be obtained, and if it is more than 1.0 μm, the efficiency of hole ejection from the photoconductive layer becomes poor. Electrophotographic characteristics such as sensitivity, shift, and ghost are degraded. In addition, the manufacturing time is extended, which causes an increase in manufacturing cost.

【0110】本発明において上部阻止層を形成するに
は、前述の光導電層を形成する方法と同様の真空堆積
法、即ち高周波を用いたプラズマCVD法が採用され
る。その際、本発明の効果を最大限に得るためには、放
電に用いる高周波をVHF帯の周波数とすることが最も
好ましい。また、これまでに述べた堆積条件に加え、反
応容器内の圧力、基体の温度などを適宜設定することが
必要である。
To form the upper blocking layer in the present invention, a vacuum deposition method similar to the method for forming the photoconductive layer described above, that is, a plasma CVD method using high frequency is adopted. At that time, in order to maximize the effect of the present invention, it is most preferable to set the high frequency used for the discharge to the frequency in the VHF band. In addition to the deposition conditions described so far, it is necessary to appropriately set the pressure in the reaction container, the temperature of the substrate, and the like.

【0111】反応容器内のガス圧は、層設計にしたがっ
て適宜最適範囲が選択されるが、VHF帯の高周波を使
用する場合1×10-2〜5×102Pa、好ましくは5×
10 -2〜5×101Pa、最適には1×10-1〜2×10
1Paとするのが好ましい。
The gas pressure in the reaction vessel depends on the layer design.
The optimum range is selected as appropriate, but high frequencies in the VHF band are used.
1 x 10 when used-2~ 5 x 102Pa, preferably 5 ×
10 -2~ 5 x 101Pa, optimally 1 × 10-1~ 2 x 10
1It is preferably Pa.

【0112】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Si供給用のガスとC供
給用のガスの合計の流量に対する放電電力の比を、VH
F帯の高周波を用いる場合1〜40、好ましくは3〜3
0、最適には5〜20の範囲に設定することが望まし
い。
The optimum range of discharge power is also appropriately selected according to the layer design. The ratio of the discharge power to the total flow rate of the gas for supplying Si and the gas for supplying C is VH.
When using a high frequency in the F band, 1 to 40, preferably 3 to 3
It is desirable to set 0, optimally 5 to 20.

【0113】さらに、基体101の温度は、層設計にし
たがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好
ましくは150〜350℃、より好ましくは170〜3
30℃、最適には190〜310℃とするのが望まし
い。
Further, the temperature of the substrate 101 is appropriately selected depending on the layer design, but in the usual case, it is preferably 150 to 350 ° C., more preferably 170 to 3 ° C.
30 ° C., optimally 190 to 310 ° C. is desirable.

【0114】特に、本発明においては上部阻止層の作成
時に温度を変化させることで、上部阻止層に含有される
水素原子の量を表面側に向かって漸減させることによ
り、応力の急激な変化が起こりにくく、クラックや剥が
れの抑制効果が期待できるため最も望ましい。水素原子
の含有量を表面側で減少させるためには、表面側に向か
って温度を徐々に上昇させることで実現できる。上部阻
止層の開始時と終了時との温度差は、あまり温度差があ
りすぎても逆に応力の差が生じ、温度差がなさ過ぎると
効果が見られない。具体的には、上部阻止層の作成開始
時と終了時における、基体温度の差を10℃〜60℃程
度にすればよく、開始時から終了時にかけてなだらかに
温度を変化させることが望ましい。
In particular, in the present invention, the temperature is changed at the time of forming the upper blocking layer so that the amount of hydrogen atoms contained in the upper blocking layer is gradually reduced toward the surface side. It is most desirable because it is unlikely to occur and an effect of suppressing cracks and peeling can be expected. The hydrogen atom content can be reduced on the surface side by gradually increasing the temperature toward the surface side. The temperature difference between the start time and the end time of the upper blocking layer causes a stress difference on the contrary even if there is too much temperature difference, and if the temperature difference is too small, no effect is seen. Specifically, the difference in substrate temperature between the start and the end of forming the upper blocking layer may be set to about 10 ° C. to 60 ° C., and it is desirable to change the temperature gently from the start to the end.

【0115】本発明においては、上部阻止層を形成する
ため、シリコン含有ガスと炭素含有ガスの混合比、伝導
性制御物質を含有するガスの添加量、反応容器内のガス
圧、放電電力、基体温度の望ましい数値範囲として前記
した範囲が挙げられるが、これらの層作製ファクターは
通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の
特性を有する上部阻止層を形成すべく相互的且つ有機的
関連性に基づいて各層作製ファクターの最適値を決める
のが望ましい。
In the present invention, in order to form the upper blocking layer, the mixing ratio of the silicon-containing gas and the carbon-containing gas, the added amount of the gas containing the conductivity control substance, the gas pressure in the reaction vessel, the discharge power, the substrate Although the desirable numerical ranges of temperature include the ranges set forth above, these layer-making factors are usually not independently determined separately, but rather in a mutual and organic manner to form a top blocking layer having the desired properties. It is desirable to determine the optimum value for each layer fabrication factor based on relevance.

【0116】<表面層>本発明においては、上述のよう
にして基体101上に形成された光導電層103、上部
阻止層104の上に、更にアモルファスシリコン系の表
面層105を形成することが望ましい。この表面層10
5は、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧
性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成
するために設けられる。
<Surface Layer> In the present invention, an amorphous silicon-based surface layer 105 may be further formed on the photoconductive layer 103 and the upper blocking layer 104 formed on the substrate 101 as described above. desirable. This surface layer 10
No. 5 is provided to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, and durability.

【0117】表面層105は、例えば、水素原子(H)及
び/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に炭素原子を
含有するアモルファスシリコン(以下「a-SiC:H,X」
と表記する)が好適に使用可能である。あるいはシリコ
ン原子と水素原子及び/又はハロゲン原子を含有し、炭
素原子、窒素原子、酸素原子のうち1つ以上の元素を含
む非晶質物質(例えばa-SiNO:H,Xなど)も使用でき
る。炭素原子の含有が主となる非単結晶炭素(a-C:H,
X)も好適に用いられる。
The surface layer 105 includes, for example, amorphous silicon containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) and further containing carbon atoms (hereinafter referred to as “a-SiC: H, X”).
It is suitable to use). Alternatively, an amorphous substance containing a silicon atom and a hydrogen atom and / or a halogen atom and containing at least one element of a carbon atom, a nitrogen atom and an oxygen atom (for example, a-SiNO: H, X) can also be used. . Non-single crystal carbon (a-C: H, mainly containing carbon atoms,
X) is also preferably used.

【0118】本発明に於いて、その目的を効果的に達成
するために、表面層105は真空堆積膜形成方法によっ
て、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの
数値条件が設定されて作成される。具体的には、電子写
真感光体の生産性から光導電層と同等の堆積法によるこ
とが好ましい。
In the present invention, in order to effectively achieve the object, the surface layer 105 is formed by a vacuum deposition film forming method by appropriately setting numerical conditions of film forming parameters so that desired characteristics can be obtained. To be done. Specifically, it is preferable to use the same deposition method as that for the photoconductive layer in terms of productivity of the electrophotographic photoreceptor.

【0119】例えば、グロー放電法によってa-SiC:
H,Xよりなる表面層105を形成するには、基本的に
はシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガス
と、炭素原子(C)を供給し得るC供給用の原料ガスと、
水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスまたは/
及びハロゲン原子(X)を供給し得るX供給用の原料ガス
を、内部を減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で
導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あら
かじめ所定の位置に設置された光導電層103を形成し
た基体101上にa-SiC:H,Xからなる層を形成すれ
ばよい。
For example, by glow discharge method, a-SiC:
In order to form the surface layer 105 made of H and X, basically, a source gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si) and a source gas for supplying C that can supply carbon atoms (C). When,
Source gas for supplying H or // capable of supplying hydrogen atom (H)
And a source gas for X supply capable of supplying a halogen atom (X) are introduced in a desired gas state into a reaction vessel capable of reducing the pressure inside to cause glow discharge in the reaction vessel, and a predetermined amount is preliminarily set. A layer made of a-SiC: H, X may be formed on the substrate 101 on which the photoconductive layer 103 is formed at a position.

【0120】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層105を形成するには、基体101の温度、反応容
器内のガス圧、放電パワーを所望にしたがって、適宜設
定する必要がある。
In order to form the surface layer 105 having the characteristics capable of attaining the object of the present invention, it is necessary to appropriately set the temperature of the substrate 101, the gas pressure in the reaction vessel, and the discharge power as desired.

【0121】基体101の温度(Ts)は、層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ま
しくは150〜350℃、より好ましくは170〜33
0℃、最適には190〜310℃とするのが望ましい。
The temperature (Ts) of the substrate 101 is appropriately selected according to the layer design, but in the usual case, it is preferably 150 to 350 ° C, more preferably 170 to 33 ° C.
It is desirable to set the temperature to 0 ° C, optimally 190 to 310 ° C.

【0122】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ま
しくは1×10-2〜2×102Pa、好ましくは5×10
-2〜5×101Pa、最適には1×10-1〜2×101Pa
とするのが好ましい。
Similarly, the gas pressure in the reaction vessel is appropriately selected depending on the layer design, but in the usual case, it is preferably 1 × 10 −2 to 2 × 10 2 Pa, preferably 5 × 10 5.
-2 to 5 × 10 1 Pa, optimally 1 × 10 -1 to 2 × 10 1 Pa
Is preferred.

【0123】放電パワーもまた同様に層設計にしたがっ
て適宜最適範囲が選択されるが、例えばa-SiC:H,X
であれば、放電電力(P)と、シリコン含有ガスと炭素含
有ガスの合計流量(F)との比P/Fを、5〜50の範囲
に設定することが望ましい。
Similarly, the discharge power is appropriately selected in the optimum range according to the layer design. For example, a-SiC: H, X
In that case, it is desirable to set the ratio P / F of the discharge power (P) to the total flow rate (F) of the silicon-containing gas and the carbon-containing gas in the range of 5 to 50.

【0124】本発明においては、表面層を形成するため
の基体温度、ガス圧、放電パワーの望ましい数値範囲と
して前記した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的
に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する
表面層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて
最適値を決めるのが望ましい。
In the present invention, the above-mentioned ranges are mentioned as desirable numerical ranges of the substrate temperature, the gas pressure and the discharge power for forming the surface layer, but the conditions are not usually decided independently and separately. It is desirable to determine the optimum value on the basis of mutual and organic relationships so as to form a surface layer having desired characteristics.

【0125】このほかに、本発明の光受容部材において
は、前記基体101と前記光導電層103との間に、前
述した上部阻止層とは逆極性のキャリアが基体側から注
入するのを阻止するため、下部阻止層を設ける方がより
好ましい。この下部阻止層の作成方法は上部阻止層と同
様にシリコン含有ガスと炭素含有ガスを用いて作成して
もよく、また炭素含有ガスに替えて窒素含有ガス、酸素
含有ガスなどを適宜組み合わせるなどして阻止能と密着
性向上を図ってもよい。また、炭素、窒素、酸素などを
適宜組み合わせて添加した高抵抗型の阻止層でも良い
が、周期律表第15族を含有するガスを適宜添加するこ
とでn型半導体として、正孔の注入を阻止してもよい。
In addition, in the light receiving member of the present invention, it is possible to prevent carriers having a polarity opposite to that of the above-mentioned upper blocking layer from being injected from the substrate side between the substrate 101 and the photoconductive layer 103. Therefore, it is more preferable to provide the lower blocking layer. This lower blocking layer may be formed by using a silicon-containing gas and a carbon-containing gas in the same manner as the upper blocking layer, or by appropriately combining a nitrogen-containing gas, an oxygen-containing gas, etc. instead of the carbon-containing gas. To improve the stopping power and the adhesion. Further, a high resistance type blocking layer to which carbon, nitrogen, oxygen, etc. are appropriately combined and added may be used, but by appropriately adding a gas containing Group 15 of the periodic table, holes are injected as an n-type semiconductor. You may block it.

【0126】次に、電子写真用感光体を作成するための
装置及び膜形成方法について詳述する。
Next, the apparatus and film forming method for producing the electrophotographic photosensitive member will be described in detail.

【0127】図2は、VHF帯の高周波を好適に使用で
きる堆積膜形成装置の一例であって、円筒状基体201
の上に電子写真用感光体を好適に堆積することが出来る
装置の模式的な構成図である。
FIG. 2 shows an example of a deposited film forming apparatus capable of suitably using a high frequency wave in the VHF band, which is a cylindrical substrate 201.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an apparatus capable of suitably depositing an electrophotographic photosensitive member on top.

【0128】図2は、カソード電極204を反応容器2
02外に設置し、反応容器202内に複数の円筒状基体
201を設置する構成としたアモルファスシリコン感光
体製造装置である。なお、図3は、図2のA-A’断面
図を示している。
In FIG. 2, the cathode electrode 204 is shown in the reaction vessel 2.
02 is an apparatus for producing an amorphous silicon photoconductor, which is installed outside the reactor 02 and has a plurality of cylindrical substrates 201 installed in the reaction container 202. Note that FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

【0129】図2に示す装置は、2つの高周波電源20
7及び208から発振された2種類の周波数を持つ高周
波電力をマッチングボックス209で合成し、電力分岐
213の給電点に印加し、反応容器202の外部に設置
された複数のカソード電極204から反応容器202内
に電力を供給し、反応容器202内にプラズマを生起し
堆積膜を形成する構成である。
The apparatus shown in FIG. 2 has two high frequency power sources 20.
The high frequency power having two kinds of frequencies oscillated from 7 and 208 is combined in the matching box 209 and applied to the feeding point of the power branch 213, and the plurality of cathode electrodes 204 installed outside the reaction vessel 202 to the reaction vessel Electric power is supplied to the inside of the reaction vessel 202 to generate plasma in the reaction vessel 202 to form a deposited film.

【0130】カソード電極204から放出される高周波
電力を反応容器202に効率良く導入するために、円筒
形の反応容器202の側壁には誘電体であるセラミック
スが用いられている。具体的なセラミックス材料として
は、アルミナ、二酸化チタン、窒化アルミニウム、窒化
ホウ素、ジルコン、コージェライト、ジルコン-コージ
ェライト、酸化珪素、酸化ベリリウムマイカ系セラミッ
クス等が挙げられる。これらのうち、真空処理時の不純
物混入抑制、耐熱性等の点からアルミナ、窒化アルミニ
ウム、窒化ホウ素が好ましい。
In order to efficiently introduce the high-frequency power emitted from the cathode electrode 204 into the reaction container 202, the side wall of the cylindrical reaction container 202 is made of a dielectric ceramic. Specific examples of ceramic materials include alumina, titanium dioxide, aluminum nitride, boron nitride, zircon, cordierite, zircon-cordierite, silicon oxide, and beryllium oxide mica-based ceramics. Of these, alumina, aluminum nitride, and boron nitride are preferable from the viewpoints of suppressing the mixing of impurities during vacuum processing, heat resistance, and the like.

【0131】さらに、図2に示す反応装置は反応容器2
02内に6本の円筒状基体201が同一円周上に等間隔
に設置される構成となっている。円筒状基体201の本
数は図2においては6本であるが、反応容器と円筒状基
体の径に応じて任意に変えることが可能である。また、
ガスを導入するガス導入管203が円筒状基体の配置円
外の同一円周上等間隔に6本設置されている。このガス
導入管に関しても、ガスを均等に供給することが出来れ
ば任意の数にすることが出来る。
Furthermore, the reaction apparatus shown in FIG.
Six cylindrical substrates 201 are installed in the No. 02 on the same circumference at equal intervals. Although the number of the cylindrical substrates 201 is six in FIG. 2, it can be arbitrarily changed according to the diameters of the reaction container and the cylindrical substrates. Also,
Six gas introducing pipes 203 for introducing gas are installed at equal intervals on the same circumference outside the arrangement circle of the cylindrical substrate. Also for this gas introduction pipe, any number can be used as long as the gas can be uniformly supplied.

【0132】また、電力分岐213と各カソード電極2
04の接続にはコンデンサーを介して接続してもよい。
Further, the power branch 213 and each cathode electrode 2
The connection of 04 may be connected via a capacitor.

【0133】図2の装置を用いた場合の堆積膜形成の概
略を以下に説明する。
The outline of deposition film formation using the apparatus of FIG. 2 will be described below.

【0134】まず、反応容器202内に円筒状基体20
1を設置し、不図示の排気装置により排気管を通して反
応容器202内を排気する。続いて、不活性ガスを流し
ながらヒーター(不図示)により円筒状基体201を20
0℃〜300℃程度の所定の温度に加熱・制御する。
First, the cylindrical substrate 20 is placed in the reaction vessel 202.
1 is installed, and the inside of the reaction vessel 202 is exhausted through an exhaust pipe by an exhaust device (not shown). Then, the cylindrical substrate 201 is heated to 20 by a heater (not shown) while flowing an inert gas.
It is heated and controlled to a predetermined temperature of about 0 ° C to 300 ° C.

【0135】円筒状基体201が所定の温度となったと
ころで、不図示のガス供給及び調整手段手段を介して、
原料ガスを反応容器202内に導入する。その後、不図
示の排気コンダクタンス制御手段を用いて、反応容器2
02内の圧力が0.05〜40Paの間、好適には0.1〜20
Paの所定の圧力に設定する。反応容器202内の圧力
が安定したのを確認した後、高周波電力を高周波電源2
07及び208よりマッチングボックス209を介して
カソード電極204へ供給する。これにより、反応容器
202内に2つの異なる周波数の高周波電力が導入さ
れ、反応容器202内にグロー放電が生起し、原料ガス
は励起解離して円筒状基体上に堆積膜が形成される。堆
積膜形成中、回転軸210を介して円筒状基体201を
モーター211により所定の速度で回転させることによ
り、円筒状基体201表面全周に渡って堆積膜が形成さ
れる。
When the temperature of the cylindrical substrate 201 reaches a predetermined temperature, the gas is supplied and adjusting means means (not shown) is used.
A source gas is introduced into the reaction vessel 202. Then, the reaction vessel 2 is controlled by using an exhaust conductance control means (not shown).
The pressure in 02 is between 0.05 and 40 Pa, preferably between 0.1 and 20
Set to a predetermined pressure of Pa. After confirming that the pressure in the reaction vessel 202 has stabilized, the high frequency power is applied to the high frequency power source 2
It supplies to the cathode electrode 204 from 07 and 208 through the matching box 209. As a result, high-frequency power of two different frequencies is introduced into the reaction container 202, glow discharge occurs in the reaction container 202, the source gas is excited and dissociated, and a deposited film is formed on the cylindrical substrate. During formation of the deposited film, the cylindrical substrate 201 is rotated at a predetermined speed by the motor 211 via the rotary shaft 210, so that the deposited film is formed over the entire circumference of the surface of the cylindrical substrate 201.

【0136】所望の膜厚の形成が行なわれた後、高周波
電力の供給を止め、続いて原料ガスの供給を停止して堆
積膜の形成を終える。同様の操作を複数回繰り返すこと
によって、所望の多層構造の光受容層が形成される。
After the desired film thickness is formed, the high frequency power supply is stopped, and then the source gas supply is stopped to complete the formation of the deposited film. By repeating the same operation a plurality of times, a desired light-receiving layer having a multilayer structure is formed.

【0137】高周波電源207、208は各々の発振周
波数の関係が、例えば高周波電源207が第1の高周波
(周波数f1、電力値P1)を供給する第1の高周波電
源、208が第2の高周波(周波数f2、電力値P2)を
供給する第2の高周波電源とした場合、 30MHz≦f2<f1≦250MHz 0.1≦P2/(P1+P2)≦0.9 とすることが可能である電源を用いる。
The high frequency power sources 207 and 208 have a relationship of oscillation frequencies, for example, the high frequency power source 207 is the first high frequency.
When the first high-frequency power source that supplies (frequency f1, power value P1) and the second high-frequency power source that supplies the second high frequency (frequency f2, power value P2) are 208, 30 MHz ≦ f2 <f1 ≦ 250 MHz A power source that can satisfy 0.1 ≦ P2 / (P1 + P2) ≦ 0.9 is used.

【0138】また、第1の高周波電源にはf1よりも低
く、f2よりも高いカットオフ周波数特性をもつハイパ
スフィルターを設けてもよい。また、同様に第2の高周
波電源にはf2よりも高く、f1よりも低いカットオフ周
波数特性をもつローパスフィルターを設けてもよい。そ
れらの周波数選択性は高い方が、それぞれの高周波電源
に回り込む他方の電力が小さく出来、より好ましい。
Further, the first high frequency power source may be provided with a high pass filter having a cutoff frequency characteristic lower than f1 and higher than f2. Similarly, the second high frequency power supply may be provided with a low pass filter having a cutoff frequency characteristic higher than f2 and lower than f1. The higher the frequency selectivity is, the more preferable the other power can be because it can reduce the electric power of the other that goes around to each high-frequency power source.

【0139】また、前記周波数の範囲が50MHz以上
の場合には堆積速度が更に速くなるのでより好ましい。
Further, it is more preferable that the frequency range is 50 MHz or more because the deposition rate is further increased.

【0140】また、前記電力の範囲が 0.2≦P2/(P1+P2)≦0.7 の場合がより好ましく、更に電力比の上限がf2/f1に
設定することで、放電の安定性の点で最も好ましい。
It is more preferable that the electric power range is 0.2 ≦ P2 / (P1 + P2) ≦ 0.7. Further, the upper limit of the electric power ratio is set to f2 / f1 to stabilize the discharge. Is most preferable.

【0141】また、前記周波数の範囲が、 0.5<f2/f1≦0.9 の範囲に設定するのが、より高い定在波抑制効果を得ら
れるのでより好ましい。
It is more preferable that the frequency range is set to the range of 0.5 <f2 / f1 ≦ 0.9 because a higher standing wave suppressing effect can be obtained.

【0142】また、図2のような装置の場合、例えば電
極毎にf1、f2を単独で給電する方法が考えられるが、
より好ましくは、f1、f2を同一の棒状電極の同一方向
から給電することが望ましい。実際にはf1とf2とを合
成(重畳)した後、分岐を経て各々のカソード電極に同一
方向から均等に給電する。このような構成にすること
で、定在波の抑制効果がより有効に得られるため、好ま
しい。
In the case of the device as shown in FIG. 2, for example, a method in which f1 and f2 are independently fed to each electrode can be considered.
More preferably, it is desirable to feed power to f1 and f2 from the same direction of the same rod-shaped electrode. Actually, after f1 and f2 are combined (superposed), each cathode electrode is uniformly fed from the same direction through the branch. With such a configuration, the effect of suppressing the standing wave can be obtained more effectively, which is preferable.

【0143】以下に本発明を実験例、実施例を用いて具
体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定さ
れるものではない。
The present invention will be specifically described below with reference to experimental examples and examples, but the present invention is not limited to these.

【0144】(実験例) 《実験例1》図2に示す真空処理装置を用い、表1に示
す条件で電子写真感光体の上部阻止層に相当する単層膜
を形成した。被処理基板として、1×1.5インチの研
磨ガラス(コーニング社製、#7059)を用い、これを長手
方向に数枚並べて基板ホルダーに設置した。ここで基板
ホルダーとは、SUS304製の円筒であり、円周の一
部を切り取って平坦な面を2箇所出してあり、この2つ
の面にガラス基板を列状に設置し、爪で基板を押さえて
支持する治具のことである。この2方向の平坦面にガラ
ス基板を設置した。この円筒を図中の円筒状基体の代わ
りに配置することで、電子写真感光体作成時と同様の条
件で膜を堆積させることが可能となる。
Experimental Example << Experimental Example 1 >> A single layer film corresponding to the upper blocking layer of the electrophotographic photosensitive member was formed under the conditions shown in Table 1 using the vacuum processing apparatus shown in FIG. As the substrate to be processed, 1 × 1.5-inch polished glass (# 7059, manufactured by Corning Incorporated) was used, and several glass plates were arranged in the longitudinal direction and placed on a substrate holder. Here, the substrate holder is a cylinder made of SUS304, and a part of the circumference is cut out to expose two flat surfaces. Glass substrates are installed in rows on these two surfaces, and the substrates are clamped by nails. A jig that holds and supports it. A glass substrate was placed on the flat surface in the two directions. By arranging this cylinder instead of the cylindrical substrate in the figure, it becomes possible to deposit a film under the same conditions as when the electrophotographic photosensitive member was produced.

【0145】このような装置を用いた、堆積膜形成は概
略以下の通りとした。
The deposition film formation using such an apparatus was roughly as follows.

【0146】まず、不図示の排気装置により排気管20
5を通して反応容器202を排気した。続いて、不図示
の原料ガス供給手段より反応容器202中に1000ml/m
in(normal)のHeを供給しながら不図示の発熱体により
基板を190℃になるように加熱・制御した。
First, the exhaust pipe 20 is exhausted by an exhaust device (not shown).
The reaction vessel 202 was evacuated through 5. Then, 1000 ml / m was introduced into the reaction vessel 202 from a source gas supply means (not shown).
The substrate was heated and controlled to 190 ° C. by a heating element (not shown) while supplying in (normal) He.

【0147】次いでArの供給を停止し、反応容器20
2を不図示の排気装置により排気したあと、表1に示し
た堆積膜形成条件のように、SiH4ガスとCH4ガスの
流量を様々に変えて、A〜Gの7種類のa-Si1-xCx:
H:Bからなる堆積膜を約1μm程度堆積させた。この
とき、SiH4ガスとCH4ガスの流量の和が100ml/
min(normal)となるようにし、また後述する方法によ
り測定した初期の暗導電率が5×10-12S/cmとなる
ようにB26の流量を調節した。なお、以下の実験例、
実施例では、B26ガスはH2ガスで約0.3%に希釈した
ものを用いており、表においてはSiH4ガスに対する実
質的なB26ガスの濃度として表している。このとき、
高周波電源としては周波数の異なる2つの電源を用い、
2つの高周波電源の電力の合計を700Wとし、周波数
の高い方の電源の電力をP1、低い方をP2としたと
き、P2/(P1+P2)を0.5(P1:P2=1:1)として
堆積膜を形成した。膜堆積中は基板ホルダーを回転さ
せ、2方向につけたガラス基板に万遍なく膜を堆積させ
た。
Then, the supply of Ar was stopped and the reaction vessel 20
2 was exhausted by an exhaust device (not shown), and then the flow rates of the SiH 4 gas and the CH 4 gas were changed variously as in the deposition film forming conditions shown in Table 1 to obtain seven kinds of a-Si 1 from A to Si. -xCx:
A deposited film of H: B was deposited to about 1 μm. At this time, the sum of the flow rates of SiH 4 gas and CH 4 gas is 100 ml /
The flow rate of B 2 H 6 was adjusted so that the initial dark conductivity was 5 × 10 −12 S / cm as measured by the method described later. In addition, the following experimental example,
In the examples, B 2 H 6 gas diluted with H 2 gas to about 0.3% is used, and in the table, it is expressed as the substantial concentration of B 2 H 6 gas with respect to SiH 4 gas. At this time,
Two high frequency power supplies with different frequencies are used.
When the total power of the two high-frequency power supplies is 700 W, the power of the power supply with the higher frequency is P1, and the power of the lower power supply is P2, P2 / (P1 + P2) is 0.5 (P1: P2 = 1: 1). ) Was formed as a deposited film. During the film deposition, the substrate holder was rotated and the film was evenly deposited on the glass substrate placed in two directions.

【0148】堆積膜形成後、反応容器202をArにて
パージしたあと、N2ガスでリークして堆積膜を取り出
した。取り出した直後に堆積膜を暗箱に入れて光を遮断
した。次に、この堆積膜の一方の列の基板全てに、25
0μmのギャップをもつ櫛形のマスクを載せ、通常の真
空蒸着法によってCrを1000Å堆積させ、櫛形電極を表
面に形成した。もう一方の列は光学測定を行うために電
極を蒸着しなかった。
After forming the deposited film, the reaction vessel 202 was purged with Ar and then leaked with N 2 gas to take out the deposited film. Immediately after taking out, the deposited film was put in a dark box to block light. Then, apply 25 to all the substrates in one row of this deposited film.
A comb-shaped mask having a gap of 0 μm was placed, and 1000 Å of Cr was deposited by an ordinary vacuum deposition method to form a comb-shaped electrode on the surface. The other row did not have electrodes deposited for making optical measurements.

【0149】[0149]

【表1】 [Table 1]

【0150】電極を蒸着した列に関して初期の暗導電率
σ0を測定し、電極を蒸着しなかった列に関しては、光
学的エネルギーバンドギャップを測定した。例えばSi
4=60ml/min(normal)、CH4=40ml/min(nor
mal)で作成した膜の光学的エネルギーバンドギャップ
は約2.12eVであった。このような光学測定を、条件を
変えて作成した全ての膜に関して行った。
The initial dark conductivity, σ0, was measured for the column with the electrode deposited and the optical energy bandgap was measured for the column with no electrode deposited. For example Si
H 4 = 60 ml / min (normal), CH 4 = 40 ml / min (nor
The optical energy bandgap of the film prepared by the above method was about 2.12 eV. Such optical measurements were performed on all films prepared under different conditions.

【0151】次に、これらの膜について、光学的エネル
ギーバンドギャップの90%に相当する波長(上記の例
であれば約650nm)の光を照射した。具体的には、ハ
ロゲン光をモノクロメータとNDフィルターを組み合わ
せたパワーユニット(オプテル社製フィルター式分光パ
ワーコントロールユニット)を用い、パワーメーター(ア
ドバンテスト社製オプティカルマルチメーターQ8221、
オプティカルセンサーQ82214)の値を参照しながら、上
記の例であれば650nm、の単色光を4mW/cm2の強
度で、櫛形電極を蒸着した膜の電極のギャップ部分に1
20分間照射した。光照射後の暗導電率σ1から、暗導
電率の変化率(σ01)/σ0を算出した。
Next, these films were irradiated with light having a wavelength corresponding to 90% of the optical energy band gap (about 650 nm in the above example). Specifically, using a power unit (a filter type spectral power control unit manufactured by Optel Co., Ltd.) that combines a halogen light monochromator and an ND filter, a power meter (Optical Multimeter Q8221, manufactured by Advantest Co., Ltd.,
With reference to the value of the optical sensor Q82214), in the above example, 650 nm of monochromatic light is emitted at an intensity of 4 mW / cm 2 , and 1 is applied to the gap part of the electrode of the film on which the comb-shaped electrode is vapor-deposited.
Irradiate for 20 minutes. The change rate of dark conductivity (σ 0 −σ 1 ) / σ 0 was calculated from the dark conductivity σ 1 after light irradiation.

【0152】次に、このように初期の暗導電率の異なる
膜を上部阻止層として用いた電子写真感光体を作成し
た。図2に示す真空処理装置を用い、直径80mmの鏡
面加工を施したアルミニウムシリンダー(基体)上に、表
2に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止層、表
面層の順に膜の堆積を行って電子写真感光体を作成し
た。このとき、高周波電源としては前述したガラス基板
上の膜堆積に用いたものと同一の2種類の周波数の高周
波電源を用い、2つの電力比を1:1に固定し、合計の
電力を表2に示すように各層において変化させた。
Next, an electrophotographic photosensitive member using the film having different initial dark conductivity as an upper blocking layer was prepared. Using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2, a lower blocking layer, a photoconductive layer, an upper blocking layer, and a surface layer were formed in this order on a mirror-finished aluminum cylinder (substrate) having a diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 2. Deposition was performed to prepare an electrophotographic photosensitive member. At this time, as the high frequency power source, a high frequency power source having the same two kinds of frequencies as those used for the film deposition on the above-mentioned glass substrate was used, and the ratio of the two powers was fixed at 1: 1 and the total power was calculated as shown in Table 2. As shown in FIG.

【0153】[0153]

【表2】 [Table 2]

【0154】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製iR-5000を実験用に負帯電システムに改造した
物)にセットして、電位特性、画像特性の評価を行っ
た。
The produced light-receiving member was set in an electrophotographic apparatus (iR-5000 manufactured by Canon, which was modified into a negative charging system for experiments), and potential characteristics and image characteristics were evaluated.

【0155】この際、プロセススピード265mm/sec
で回転させ、除電光に波長650nmのLEDを用い、
光量を4lx・sとした。このような帯電プロセスにおい
て、帯電器電流を1000μA一定とし、電子写真装置
の現像器位置にセットした表面電位計(TREK社 Mo
del 344)の電位センサーにより光受容部材の表面電
位を測定し、この値を帯電能とした。この帯電能を軸方
向に10点測定し、最大値と最小値の差を持って帯電能
ムラと定義した。
At this time, the process speed is 265 mm / sec.
, And use an LED with a wavelength of 650 nm for static elimination.
The amount of light was 4 lx · s. In such a charging process, the surface potential meter (TREK Co. Mo
The surface potential of the light receiving member was measured by the potential sensor of del 344), and this value was defined as the charging ability. The charging ability was measured at 10 points in the axial direction, and the difference between the maximum value and the minimum value was defined as uneven charging ability.

【0156】次にゴースト特性について評価した。まず
現像器位置における暗部電位が所定の値となるよう、主
帯電器を調整した後、所定の白紙を原稿とした際の明部
電位が所定の値となるよう、像露光強度を調整する。こ
の状態でキヤノン製ゴーストチャート(部品番号:FY9
-9040)に反射濃度1.1、直径5mmの黒丸を感光体の
母線方向に10mm間隔で貼り付けたものを原稿台に置
き、その上にキヤノン製中間調チャートを重ねておいた
際のコピー画像において、中間調コピー上に認められる
ゴーストチャートの直径5mmの黒丸の反射濃度と中間
調の反射濃度との差を測定することにより行った。
Next, the ghost characteristics were evaluated. First, the main charger is adjusted so that the dark portion potential at the developing device position becomes a predetermined value, and then the image exposure intensity is adjusted so that the light portion potential when a predetermined blank sheet is used as an original becomes a predetermined value. In this state, Canon Ghost Chart (part number: FY9
-9040) with black dots with a reflection density of 1.1 and a diameter of 5 mm affixed at intervals of 10 mm in the direction of the generatrix of the photoconductor is placed on the platen, and a copy of a Canon halftone chart is overlaid on it. In the image, it was performed by measuring the difference between the reflection density of a black circle having a diameter of 5 mm and the reflection density of the halftone, which is observed on the halftone copy.

【0157】以上、得られた結果を表5に示す。Table 5 shows the results obtained above.

【0158】《比較実験例1》実験例1と同様に、図2
に示す真空処理装置を用い、表3に示した条件でガラス
上に上部阻止層に相当する単層膜を形成した。
<< Comparative Experimental Example 1 >> As in Experimental Example 1, FIG.
A single layer film corresponding to the upper blocking layer was formed on the glass under the conditions shown in Table 3 by using the vacuum processing apparatus shown in FIG.

【0159】堆積膜形成後、反応容器307をArにて
パージしたあと、N2ガスでリークして堆積膜を取り出
した。取り出した直後に堆積膜を暗箱に入れて光を遮断
した。次に、この堆積膜の一方の列の基板全てに、25
0μmのギャップをもつ櫛形のマスクを載せ、通常の真
空蒸着法によってCrを1000Å堆積させ、櫛形電極
を表面に形成した。もう一方の列は光学測定を行うため
に電極を蒸着しなかった。
After forming the deposited film, the reaction vessel 307 was purged with Ar and then leaked with N 2 gas to take out the deposited film. Immediately after taking out, the deposited film was put in a dark box to block light. Then, apply 25 to all the substrates in one row of this deposited film.
A comb-shaped mask having a gap of 0 μm was placed, and 1000 Å of Cr was deposited by an ordinary vacuum deposition method to form a comb-shaped electrode on the surface. The other row did not have electrodes deposited for making optical measurements.

【0160】[0160]

【表3】 [Table 3]

【0161】電極を蒸着した列に関して初期の暗導電率
σ0を測定し、電極を蒸着しなかった列に関しては、光
学的エネルギーバンドギャップを測定した。光学的エネ
ルギーバンドギャップは約2.1eVであった。このよう
な光学測定を、条件を変えて作成した全ての膜に関して
行った。
The initial dark conductivity, σ0, was measured for the column with the electrode deposited and the optical energy bandgap was measured for the column with no electrode deposited. The optical energy band gap was about 2.1 eV. Such optical measurements were performed on all films prepared under different conditions.

【0162】次に、この膜について、光学的エネルギー
バンドギャップの90%に相当する波長(約655nm)
の単色光を4mW/cm2の強度で、櫛形電極を蒸着した
膜の電極のギャップ部分に120分間照射し、実験例1
と同様に、光照射後の暗導電率σ1から暗導電率の変化
率(σ01)/σ0を算出した。
Next, for this film, a wavelength corresponding to 90% of the optical energy band gap (about 655 nm)
Of monochromatic light of 4 mW / cm 2 at an intensity of 4 mW / cm 2 for 120 minutes on the electrode gap portion of the film on which the comb-shaped electrode was vapor-deposited,
Similarly, the change rate (σ 01 ) / σ 0 of dark conductivity was calculated from the dark conductivity σ 1 after light irradiation.

【0163】次に、この膜を上部阻止層として用いた電
子写真感光体を作成した。図3に示す真空処理装置を用
い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリ
ンダー(基体)上に、表4に示す条件で光導電層、上部阻
止層、表面層の順に膜の堆積を行って電子写真感光体を
作成した。
Next, an electrophotographic photosensitive member using this film as an upper blocking layer was prepared. Using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 3, a photoconductive layer, an upper blocking layer and a surface layer were deposited in this order on a mirror-finished aluminum cylinder (base) having a diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 4. An electrophotographic photoreceptor was created.

【0164】[0164]

【表4】 [Table 4]

【0165】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製iR-5000を実験用に負帯電システムに改造した
物)にセットして、実験例1と同様の電位特性、画像特
性の評価を行った。
The produced light receiving member was set in an electrophotographic apparatus (iR-5000 manufactured by Canon was modified into a negative charging system for experiments), and the same potential characteristics and image characteristics as in Experimental Example 1 were evaluated. It was

【0166】得られた結果(暗導電率σの変化率)を実験
例1の結果と合わせて表5に示す。
The obtained results (change rate of dark conductivity σ) are shown in Table 5 together with the results of Experimental Example 1.

【0167】表5では、帯電能ムラ、ゴースト特性に関
して、従来技術からみてどの程度特性が向上しているか
を端的に示すために、比較実験例1を基準として以下の
ように相対評価で示している。 ◎:比較実験例1で作製した場合よりも20%以上改善 ○:比較実験例1で作製した場合よりも10%〜20%
改善 △:比較実験例1で作製した場合と同等(10%未満の差
異) ×:比較実験例1で作製した場合よりも劣っている
Table 5 shows relative evaluation as follows with reference to Comparative Experimental Example 1 as a reference in order to directly show how much the charging performance unevenness and ghost characteristics are improved from the prior art. There is. ⊚: 20% or more improvement as compared with the case of Comparative Experimental Example 1 ○: 10% to 20% compared with the case of Comparative Experimental Example 1
Improvement Δ: Equivalent to that produced in Comparative Experimental Example 1 (difference of less than 10%) ×: Inferior to that produced in Comparative Experimental Example 1

【0168】[0168]

【表5】 [Table 5]

【0169】比較実験例1では、光照射前後におけるσ
の変化は実質的に殆ど観測されなかった。また、上部阻
止層を用いた従来の感光体の帯電能ムラ、ゴースト特性
を基準とすると、光照射前後のσの変化率(σ01)/σ
0が10〜90%の範囲となるような適切な条件で作成
した上部阻止層を持つ感光体では、比較実験例1の感光
体に比べて特性が向上していることがわかった。また、
特に20%以上80%以下の範囲が更に好ましいことも
判った。
In Comparative Experimental Example 1, σ before and after light irradiation
Virtually no change was observed. Further, based on the charging performance unevenness and ghost characteristics of the conventional photoconductor using the upper blocking layer, the rate of change of σ before and after light irradiation (σ 01 ) / σ
It was found that the characteristics of the photoreceptor having the upper blocking layer formed under appropriate conditions such that 0 was in the range of 10 to 90% were improved as compared with the photoreceptor of Comparative Experimental Example 1. Also,
It was also found that the range of 20% or more and 80% or less is particularly preferable.

【0170】《実験例2》実験例1と同様に、図2に示
す真空処理装置を用い、表6に示した条件でガラス上に
上部阻止層に相当する単層膜を形成した。表6に示した
堆積膜形成条件のように、SiH4ガスとCH4ガスの流
量はそれぞれ70、30ml/min(normal)と固定し、
26ガスの濃度を様々に変えてa-Si1-xx:H:Bか
らなる堆積膜H〜Mを約1μm程度堆積させた。得られ
た膜に関して、実験例1と同様に光学測定、電気測定を
行い、光学的エネルギーバンドギャップ、暗導電率
σ0、その変化率(σ01)/σ0を測定した。
Experimental Example 2 As in Experimental Example 1, using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2, a single layer film corresponding to the upper blocking layer was formed on the glass under the conditions shown in Table 6. As in the deposition film forming conditions shown in Table 6, the flow rates of SiH 4 gas and CH 4 gas were fixed at 70 and 30 ml / min (normal),
The deposited films H to M made of a-Si 1-x C x : H: B were deposited by about 1 μm while changing the concentration of the B 2 H 6 gas variously. The obtained film was subjected to optical measurement and electrical measurement in the same manner as in Experimental Example 1 to measure the optical energy bandgap, the dark conductivity σ 0 , and its change rate (σ 01 ) / σ 0 .

【0171】[0171]

【表6】 [Table 6]

【0172】次に、このように初期の暗導電率の異なる
膜を上部阻止層として用いた電子写真感光体H〜Mを作
成した。図2に示す真空処理装置を用い、直径80mm
の鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー(基体)上
に、表7に示す条件で下部阻止層、光導電層、上部阻止
層、表面層の順に膜の堆積を行って電子写真感光体を作
成した。このとき、高周波電源としては前述したガラス
基板上の膜堆積に用いたものと同一の2種類の周波数の
高周波電源を用い、2つの電力比を1:1に固定し、合
計の電力を表7に示すように各層において変化させた。
Next, electrophotographic photoconductors HM were prepared using the films having different initial dark conductivity as the upper blocking layer. Using the vacuum processing device shown in FIG. 2, the diameter is 80 mm.
A lower blocking layer, a photoconductive layer, an upper blocking layer, and a surface layer were sequentially deposited on the mirror-finished aluminum cylinder (base) under the conditions shown in Table 7 to prepare an electrophotographic photosensitive member. At this time, as the high frequency power source, the high frequency power source of the same two kinds of frequencies as those used for the film deposition on the glass substrate described above was used, and the ratio of the two powers was fixed at 1: 1 to obtain the total power. As shown in FIG.

【0173】[0173]

【表7】 [Table 7]

【0174】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製iR-5000を実験用に負帯電システムに改造した
物)にセットして、電位特性の評価を行った。
The produced light-receiving member was set in an electrophotographic apparatus (iR-5000 manufactured by Canon, which was modified into a negative charging system for experiments), and potential characteristics were evaluated.

【0175】この際、プロセススピード265mm/sec
で回転させ、除電光に波長650nmのLEDを用い、
光量を4lx・sとした。このような帯電プロセスにおい
て、電子写真装置の現像器位置にセットした表面電位計
(TREK社 Model 344)の電位センサーにより光
受容部材の表面電位を測定し、それを300Vになるよ
うに帯電器の電流値を調整した。次に像露光光源を点灯
し、露光光量の2〜3倍程度の強度(実際には0.8〜
1.2μJ/sec程度)を当てて表面電位を落としきり、そ
の値が光量に対して十分飽和している時の表面電位を残
留電位とした。
At this time, the process speed is 265 mm / sec.
, And use an LED with a wavelength of 650 nm for static elimination.
The amount of light was 4 lx · s. In such a charging process, a surface electrometer set at the developing device position of the electrophotographic apparatus.
The surface potential of the light-receiving member was measured by a potential sensor (TRdel, Model 344), and the current value of the charger was adjusted so that it was 300V. Next, the image exposure light source is turned on, and the intensity of the exposure light amount is about 2 to 3 times (actually 0.8 to
1.2 μJ / sec) was applied to lower the surface potential, and the surface potential when the value was sufficiently saturated with respect to the light quantity was taken as the residual potential.

【0176】また、画像流れの評価は、黒色部と白色部
が交互に並んだラインアンドスペースパターンを、様々
な線幅に対して作成したテストチャートを用意し、解像
しうる最小の線幅を測定することにより行った。即ち、
線幅を狭めていった時に、ある線幅以下になると画像上
の隣り合う黒色部の輪郭の画像流れによる微少なボケが
重なり合い、事実上解像不可となってしまう。その時の
線幅を画像流れの程度を表す指標とした。
The image deletion is evaluated by preparing a test chart in which a line-and-space pattern in which black portions and white portions are alternately arranged for various line widths is prepared and the minimum line width that can be resolved is obtained. Was measured. That is,
When the line width is reduced to a certain value or less when the line width is narrowed, minute blurring due to the image deletion of the contours of the adjacent black portions on the image overlaps each other, making it practically impossible to resolve. The line width at that time was used as an index representing the degree of image deletion.

【0177】以上、得られた結果を表8に示す。表8に
おいて、画像流れの度合いに関しては、比較実験例1を
基準として以下のように相対評価で示している。
Table 8 shows the results obtained above. In Table 8, the degree of image deletion is shown by relative evaluation as follows with Comparative Experimental Example 1 as a reference.

【0178】 ◎:比較実験例1で作製した場合よりも20%以上改善 ○:比較実験例1で作製した場合よりも10%〜20%
改善 △:比較実験例1で作製した場合と同等(10%未満の差
異) ×:比較実験例1で作製した場合よりも劣っている
⊚: 20% or more improvement as compared with the case prepared in Comparative Experimental Example 1 ◯: 10% to 20% compared with the case prepared in Comparative Experimental Example 1
Improvement Δ: Equivalent to that produced in Comparative Experimental Example 1 (difference of less than 10%) ×: Inferior to that produced in Comparative Experimental Example 1

【0179】[0179]

【表8】 [Table 8]

【0180】残留電位に関しては、感光体Hでは帯電に
対して1/6以上も残留電位があることになり、高コン
トラストを狙う上ではあまり好ましくないが、σ0が1
-15S/cm以上の感光体I〜Mでは、残留電位も低く良
好であることが判った。
With respect to the residual potential, the photosensitive member H has a residual potential of 1/6 or more with respect to charging, which is not so preferable for high contrast, but σ 0 is 1.
It was found that the residual potentials of the photoconductors I to M of 0 -15 S / cm or more were low and good.

【0181】また、画像流れ特性に関しては、σ0が1
-10S/cm以下の範囲となるような適切な条件で作成
した上部阻止層を持つ感光体では、比較実験例1の感光
体に比べて特性が向上していることがわかった。
Regarding the image flow characteristics, σ 0 is 1
It was found that the characteristics of the photoreceptor having the upper blocking layer formed under appropriate conditions such that the range was 0 -10 S / cm or less were improved as compared with the photoreceptor of Comparative Experimental Example 1.

【0182】この残留電位、画像流れ特性の2つから、
好ましいσ0の範囲としては、10- 15〜10-10S/cm
の範囲であることが判った。
From the two of the residual potential and the image deletion characteristic,
Preferred σ0The range of 10- 15-10-TenS / cm
It was found to be in the range.

【0183】《実験例3》実験例1と同様に、図2に示
す真空処理装置を用い、表1に示した条件でガラス上に
上部阻止層に相当する単層膜N〜Sを形成した。表1に
示した堆積膜形成条件のうち、SiH4ガスとCH4ガス
の流量を様々に変え、得られた膜の炭素とシリコンの組
成割合C/(Si+C)を二次イオン質量分析法(SIMS)
で調べた。得られた結果を表9に示す。次にそれぞれの
炭素割合において、本願で必要とする特性である暗導電
率σ0、その変化率(σ01)/σ0が本願の範囲内となる
ようにB26の濃度を様々に変えて膜を作成し、同様に
してSIMSにてB原子のSi原子とC原子の和に対す
る濃度を調べた結果も、合わせて表9に示した。
Experimental Example 3 Similar to Experimental Example 1, the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2 was used to form single-layer films N to S corresponding to the upper blocking layer on the glass under the conditions shown in Table 1. . Among the deposition film forming conditions shown in Table 1, the flow rates of SiH 4 gas and CH 4 gas were variously changed, and the composition ratio C / (Si + C) of carbon and silicon in the obtained film was measured by secondary ion mass spectrometry. Law (SIMS)
I looked it up. The results obtained are shown in Table 9. Next, at each carbon ratio, the concentration of B 2 H 6 is adjusted so that the dark conductivity σ 0 and the rate of change (σ 01 ) / σ 0 , which are the characteristics required in the present application, fall within the range of the present application. Table 9 also shows the results of forming films by variously changing the above, and similarly examining the concentration of B atom with respect to the sum of Si atom and C atom by SIMS.

【0184】表9から分かるように、C/(Si+C)が極
端に小さい場合や極端に大きい場合には、本願で必要と
する特性を得るためのB濃度の適正範囲が小さくなって
いる。これは例えばC/(Si+C)が0.03の場合には、B
を少量入れただけでσ0が好ましい範囲の上限に達して
しまうために、範囲が非常に狭くなっている。C/(Si+
C)が0.67の時も同様にBの制御がしにくいことを示し
ている。これに対し、0.05以上0.6以下の場合において
は、B濃度の適正範囲が1桁以上の範囲で振ることがで
き、制御性が良好であることを示している。
As can be seen from Table 9, when C / (Si + C) is extremely small or extremely large, the proper range of the B concentration for obtaining the characteristics required in the present application is small. . For example, if C / (Si + C) is 0.03, B
Even if only a small amount is added, σ 0 reaches the upper limit of the preferable range, so the range is very narrow. C / (Si +
Similarly, it is difficult to control B when C) is 0.67. On the other hand, in the case of 0.05 or more and 0.6 or less, the proper range of the B concentration can be swung in the range of one digit or more, which shows that the controllability is good.

【0185】ここで作成した膜を実験例1と同様に上部
阻止層として感光体を作成し、帯電能ムラやゴースト特
性、画像流れ特性を評価した。何れの感光体も、暗導電
率σ 0、その変化率(σ01)/σ0が本願の範囲内であ
り、比較実験例1で作成された感光体に比べて良好な特
性を示していることを確認した。また、特にC/(Si+
C)が0.05〜0.6、B量が100原子ppmから30000原子ppm
の範囲においては、注入が少ないため帯電能が良好であ
り、ムラが大変小さく、画像流れも無く、クラックの発
生も無く、その他の電子写真特性においても極めて良好
であることが判った。
The membrane prepared here was placed on the upper surface in the same manner as in Experimental Example 1.
A photoreceptor is created as a blocking layer to prevent uneven charging performance and ghost characteristics.
And the image deletion characteristics were evaluated. Both photoconductors are dark conductive
Rate σ 0, Its rate of change (σ01) / σ0Within the scope of the present application
In comparison with the photoconductor prepared in Comparative Experimental Example 1,
It was confirmed that it showed sex. Also, especially C / (Si +
C) is 0.05 to 0.6, and the amount of B is 100 atom ppm to 30,000 atom ppm.
In the range of 1, the chargeability is good because the injection amount is small.
Unevenness is very small, there is no image deletion, and cracks are generated.
There is no raw material and it is extremely good in other electrophotographic characteristics.
Was found.

【0186】[0186]

【表9】 [Table 9]

【0187】《実験例4》実験例1と同様に、図2に示
す真空処理装置を用い、表10に示した条件でガラス上
に上部阻止層に相当する単層膜を形成した。表10に示
した堆積膜形成条件のように、SiH4ガスとCH4ガス
の流量はそれぞれ60、40ml/min(normal)と固定
し、B26ガスのSiH4に対する濃度を5000ppmとして
a-Si1-xx:H:Bからなる堆積膜を約1μm程度堆積
させた。得られた膜に関して、実験例1と同様に光学測
定、電気測定を行い、光学的エネルギーバンドギャッ
プ、暗導電率σ0、その変化率(σ01)/σ0を測定し
た。得られた光学的バンドギャップは2.15eV、暗導電
率σ0は2×10-11S/cm、変化率(σ01)/σ0は3
0%であった。
Experimental Example 4 In the same manner as in Experimental Example 1, using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2, a single layer film corresponding to the upper blocking layer was formed on the glass under the conditions shown in Table 10. As in the deposition film forming conditions shown in Table 10, the flow rates of SiH 4 gas and CH 4 gas were fixed at 60 and 40 ml / min (normal), respectively, and the concentration of B 2 H 6 gas with respect to SiH 4 was set to 5000 ppm.
A deposited film of a-Si 1-x C x : H: B was deposited to about 1 μm. The obtained film was subjected to optical measurement and electrical measurement in the same manner as in Experimental Example 1 to measure the optical energy bandgap, the dark conductivity σ 0 , and its change rate (σ 01 ) / σ 0 . The obtained optical band gap is 2.15 eV, the dark conductivity σ 0 is 2 × 10 -11 S / cm, and the change rate (σ 01 ) / σ 0 is 3.
It was 0%.

【0188】[0188]

【表10】 [Table 10]

【0189】次に、上部阻止層として、上記作成条件の
a-Si1-xx:H:Bからなる堆積膜を用い、その膜厚を
0.01μm〜1μmまで様々に変化させ、数種類の電子写
真感光体T〜Zを作成した。図2に示す真空処理装置を
用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(基体)上に、表11に示す条件で下部阻止層、
光導電層、上部阻止層、表面層の順に膜の堆積を行って
電子写真感光体を作成した。このとき、高周波電源とし
ては前述したガラス基板上の膜堆積に用いたものと同一
の2種類の周波数の高周波電源を用い、2つの電力比を
1:1に固定し、合計の電力を表7に示すように各層に
おいて変化させた。
Next, as the upper blocking layer, the above-mentioned preparation conditions are used.
a-Si 1-x C x : H: B
Various kinds of electrophotographic photosensitive members TZ were prepared by changing variously from 0.01 μm to 1 μm. Using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2, a lower blocking layer was formed under the conditions shown in Table 11 on an aluminum cylinder (substrate) having a diameter of 80 mm and mirror-finished.
A photoconductive layer, an upper blocking layer, and a surface layer were sequentially deposited to form an electrophotographic photosensitive member. At this time, as the high frequency power source, the high frequency power source of the same two kinds of frequencies as those used for the film deposition on the glass substrate described above was used, and the ratio of the two powers was fixed at 1: 1 to obtain the total power. As shown in FIG.

【0190】[0190]

【表11】 [Table 11]

【0191】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製iR-5000を実験用に負帯電システムに改造した
物)にセットして、実験例1と同様の電位特性、画像特
性の評価を行った。
The produced light-receiving member was set in an electrophotographic apparatus (iR-5000 manufactured by Canon was modified into a negative charging system for experiments), and the same potential characteristics and image characteristics as in Experimental Example 1 were evaluated. It was

【0192】実験例1と同様の方法で帯電能、ゴースト
を測定した。今回実験例1と異なるのは、実験例1では
帯電能の軸方向ムラに着目したが、今回はこの絶対値に
着目する。比較実験例1で作成した感光体の中央におけ
る帯電能を基準とし、上部阻止層の膜厚の異なる7本の
感光体について、中央部における帯電能を測定して比較
した。また、ゴーストに関しては実験例1と全く同様の
方法により評価した。評価基準としては、同様に比較実
験例1で作成した感光体を用いた。
The chargeability and ghost were measured in the same manner as in Experimental Example 1. What is different from Experimental Example 1 this time is that the experimental example 1 focuses on the axial nonuniformity of the charging ability, but this time, the absolute value is focused on. Using the chargeability in the center of the photoconductors prepared in Comparative Experimental Example 1 as a reference, the chargeability in the center of seven photoconductors having different upper blocking layer thicknesses was measured and compared. The ghost was evaluated by the same method as in Experimental Example 1. Similarly, as the evaluation standard, the photoconductor prepared in Comparative Experimental Example 1 was used.

【0193】以上、得られた結果を表12に示す。表1
2において、帯電能、ゴースト特性に関して、従来技術
からみてどの程度特性が向上しているかを端的に示すた
めに、比較実験例1を基準として以下のように相対評価
で示している。
Table 12 shows the results obtained above. Table 1
In order to clearly show how much the charging performance and the ghost characteristics are improved in comparison with the prior art in Comparative Example 2, relative evaluation is shown as follows with Comparative Experimental Example 1 as a reference.

【0194】 ◎:比較実験例1で作製した場合よりも20%以上改善 ○:比較実験例1で作製した場合よりも10%〜20%
改善 △:比較実験例1で作製した場合と同等(10%未満の差
異) ×:比較実験例1で作製した場合よりも劣っている
⊚: 20% or more improvement as compared with the case prepared in Comparative Experimental Example 1 ○: 10% to 20% compared with the case prepared in Comparative Experimental Example 1
Improvement Δ: Equivalent to that produced in Comparative Experimental Example 1 (difference of less than 10%) ×: Inferior to that produced in Comparative Experimental Example 1

【0195】[0195]

【表12】 [Table 12]

【0196】帯電能に関しては、上部阻止層の膜厚が非
常に薄い(0.01μm)場合でも、比較実験例1の感光体と
同等であり、本願の上部阻止層は非常に薄くても阻止能
を発揮することが示されており、より好ましくは0.03μ
m以上、最適には0.05μm以上が望ましいことが判っ
た。
Regarding the charging ability, even when the thickness of the upper blocking layer is very thin (0.01 μm), it is equivalent to that of the photoreceptor of Comparative Experimental Example 1, and even if the upper blocking layer of the present application is very thin, the blocking ability is high. It has been shown to exhibit
It has been found that it is desirable that the thickness is m or more, and most preferably 0.05 μm or more.

【0197】また、通常上部阻止層の膜厚があまり厚く
なると、電荷が通りにくくなるためゴースト特性が悪化
する場合があるが、本発明においては1μmの厚さに至
っても比較実験例1で示した従来の感光体とほぼ同等の
ゴースト特性を示し、電荷の走行性が良好であることが
示されており、より好ましくは0.7μm以下、最適には
0.5μm以下が望ましいことが判った。
Further, when the thickness of the upper blocking layer becomes too thick, the ghost characteristics may be deteriorated due to the difficulty of passing electric charges. However, in the present invention, even if the thickness reaches 1 μm, it is shown in Comparative Experimental Example 1. It shows that the ghost characteristics are almost the same as those of conventional photoconductors, and that the charge running property is good. More preferably, it is 0.7 μm or less, optimally
It has been found that 0.5 μm or less is desirable.

【0198】以上の帯電能、ゴースト特性の2つから、
上部阻止層の膜厚の好ましい範囲としては、0.01〜1μ
m、より好ましくは0.03〜0.7μm、最適には0.05〜0.5
μmの範囲であることが判った。
From the above two charging properties and ghost characteristics,
The preferable range of the film thickness of the upper blocking layer is 0.01 to 1 μm.
m, more preferably 0.03 to 0.7 μm, optimally 0.05 to 0.5
It was found to be in the μm range.

【0199】《実験例5》実験例4において作成した上
部阻止層の作成条件により、図2に示す真空処理装置を
用い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウムシ
リンダー(基体)上に、表13に示す条件で下部阻止層、
光導電層、上部阻止層、表面層の順に膜の堆積を行って
電子写真感光体を作成した。ここで表11と異なるの
は、上部阻止層作成時の基体加熱温度である。上部阻止
層の作成開始と同時に基体の加熱温度を200℃から徐
々に上昇させ、上部阻止層の終了時にちょうど240℃
となるようにする。このことにより、上部阻止層に含ま
れる水素の含有量が表面側に向かって漸減する。表面層
の作成中は温度を200℃に変更してもよいが、ここで
は240℃のままとした。その他の部分に関しては表1
1と基本的に同じである。また、上部阻止層の膜厚は
0.2μmとした。
<Experimental Example 5> According to the conditions for producing the upper blocking layer produced in Experimental Example 4, the vacuum processing apparatus shown in FIG. Lower blocking layer under the conditions shown in
A photoconductive layer, an upper blocking layer, and a surface layer were sequentially deposited to form an electrophotographic photosensitive member. Here, what is different from Table 11 is the substrate heating temperature at the time of forming the upper blocking layer. Simultaneously with the start of the formation of the upper blocking layer, the heating temperature of the substrate is gradually increased from 200 ° C., and at the end of the upper blocking layer, it is just 240 ° C.
So that As a result, the content of hydrogen contained in the upper blocking layer gradually decreases toward the surface side. The temperature may be changed to 200 ° C. during the formation of the surface layer, but here it was kept at 240 ° C. Table 1 for other parts
It is basically the same as 1. The thickness of the upper blocking layer was 0.2 μm.

【0200】[0200]

【表13】 [Table 13]

【0201】基体の加熱温度を変えて作成した感光体
は、実験例4において作成した感光体W(上部阻止層の
膜厚が0.2μmのもの)、及び比較実験例1で作成した
感光体と共に熱衝撃試験を行った。各々の電子写真感光
体を温度−50℃、湿度70%に調整された容器の中に
12時間放置し、その後直ちに温度80℃、湿度80%
に調整された容器の中に2時間放置する。このサイクル
を10サイクル繰り返した後にハーフトーン画像によっ
て画像を出した際に、画像に現われた微少なクラックの
数をチェックした。図2に示した装置では、一回の膜堆
積で6本の感光体が得られるので、6本全てについて画
像上のクラックのチェック、表面の顕微鏡による観察を
それぞれ行い、クラックが生じていないかどうか観察し
た。
The photoconductors produced by changing the heating temperature of the substrate were the photoconductor W produced in Experimental Example 4 (having an upper blocking layer thickness of 0.2 μm) and the photoconductor produced in Comparative Experimental Example 1. A thermal shock test was conducted together with this. Each electrophotographic photosensitive member is left for 12 hours in a container adjusted to a temperature of -50 ° C and a humidity of 70%, and immediately thereafter, a temperature of 80 ° C and a humidity of 80%.
Leave for 2 hours in a container adjusted to. After the cycle was repeated 10 times, the number of minute cracks appearing in the image was checked when the image was displayed by the halftone image. In the apparatus shown in FIG. 2, six photoconductors can be obtained by depositing the film once. Therefore, for all six photoconductors, the cracks on the image are checked, and the surface is observed with a microscope. I observed.

【0202】結果を表14に示す。上部阻止層の作成中
の温度を一定にした感光体Wでは、画像には表れないも
のの、顕微鏡観察により6本中2本については微小のク
ラックが発生していることが判った。一方、上部阻止層
の作成中に温度を上昇させた感光体では、6本全てにお
いてクラックの発生が認められなかった。比較実験例1
の感光体では、画像上では殆どわからないが、顕微鏡観
察では6本中6本でクラックが認められ、そのうちの1
本に関しては端部(非画像部)で膜剥がれが生じた。
The results are shown in Table 14. With the photoconductor W in which the temperature was kept constant during the formation of the upper blocking layer, although it did not appear in the image, it was found by microscopic observation that minute cracks had occurred in two out of six. On the other hand, in all the six photoreceptors, the temperature of which was raised during the formation of the upper blocking layer, no cracks were observed. Comparative Experimental Example 1
In the case of the photoconductor of No. 1, it is almost invisible on the image, but cracks were observed in 6 out of 6 of them by microscopic observation.
With respect to the book, film peeling occurred at the edge (non-image area).

【0203】[0203]

【表14】 [Table 14]

【0204】以上の結果から、本願の上部阻止層を用い
た感光体は微小なクラックなどが入りにくく、画像欠陥
を引き起こしにくいことが判った。更に、上部阻止層の
作成中に基体の温度を上昇させると、上部阻止層に含有
される水素量が表面側に向かって漸減し、応力が緩和さ
れることにより更にクラックが入りにくくなることが判
った。
From the above results, it was found that the photoreceptor using the upper blocking layer of the present application is less likely to cause minute cracks and the like and is less likely to cause image defects. Furthermore, if the temperature of the substrate is raised during the formation of the upper blocking layer, the amount of hydrogen contained in the upper blocking layer will gradually decrease toward the surface side, and the stress will be relaxed, so that cracking will become more difficult. understood.

【0205】[0205]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【0206】《実施例1》図2に示す真空処理装置を用
い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリ
ンダー(基体)上に、表15に示す条件で下部阻止層、光
導電層、上部阻止層、表面層の順に膜の堆積を行って電
子写真感光体を作成した。このとき、高周波電源として
は2種類の周波数の高周波電源を用い、2つの電力比を
1:1に固定し、合計の電力を表15に示すように各層
において変化させた。
Example 1 Using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2, a lower blocking layer, a photoconductive layer and an upper blocking layer were formed under the conditions shown in Table 15 on an aluminum cylinder (substrate) having a diameter of 80 mm and having a mirror finish. Layers and surface layers were deposited in this order to prepare an electrophotographic photoreceptor. At this time, a high frequency power source having two kinds of frequencies was used as the high frequency power source, and the ratio of the two powers was fixed at 1: 1 and the total power was changed in each layer as shown in Table 15.

【0207】本実施例で用いている上部阻止層は、あら
かじめガラス上に220℃で作成した単一組成膜におい
て、暗導電率が3×10-12S/cm、光照射によるその変
化率が25%であり、本願の範囲内であることをあらか
じめ確かめている。
The upper blocking layer used in this example is a single composition film prepared beforehand on glass at 220 ° C. and has a dark conductivity of 3 × 10 −12 S / cm and a change rate due to light irradiation. It is 25%, which is confirmed in advance to be within the range of the present application.

【0208】[0208]

【表15】 [Table 15]

【0209】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製iR-5000を実験用に負帯電システムに改造した
物)にセットして、電位特性、画像特性の評価を行っ
た。
The produced light-receiving member was set in an electrophotographic apparatus (iR-5000 manufactured by Canon, which was modified into a negative charging system for experiments), and potential characteristics and image characteristics were evaluated.

【0210】実験例と同様の測定方法を用い、帯電能と
その軸方向ムラ、ゴースト特性、残留電位、画像流れ特
性、微小クラックについて評価した。この結果、電位特
性、画像特性とも非常に良好であった。
Using the same measurement method as in the experimental example, the chargeability and its axial unevenness, ghost characteristics, residual potential, image deletion characteristics, and minute cracks were evaluated. As a result, the potential characteristics and the image characteristics were very good.

【0211】次に、VHF帯の周波数を用いたCVDで
問題となることがある特性ムラの評価として、画像濃度
ムラについて評価した。画像濃度ムラは、まず現像器位
置での暗部電位が一定値となるように主帯電器電流を調
整したあと、原稿に反射濃度0.1以下の所定の白紙を
用い、現像器位置での明部電位が所定の値となるように
像露光強度を調整した。次いでキヤノン製中間調チャー
ト(部品番号:FY9-9042)を原稿台に置き、コピーした
ときに得られたコピー画像上全領域における反射濃度を
評価した。
Next, the image density unevenness was evaluated as an evaluation of the characteristic unevenness which may be a problem in the CVD using the VHF band frequency. For the image density unevenness, first, the main charger current is adjusted so that the dark part potential at the developing device position becomes a constant value, and then a predetermined blank paper with a reflection density of 0.1 or less is used for the original, and the light at the developing device position is adjusted. The image exposure intensity was adjusted so that the partial potential became a predetermined value. Then, a Canon halftone chart (part number: FY9-9042) was placed on the platen and the reflection density in the entire area on the copy image obtained when copying was evaluated.

【0212】結果、画像濃度ムラはきわめて少なく、V
HF帯の周波数で予想される「定在波の節」に当たる特
性劣化も発生しておらず、特性の均一性が高いレベルで
達成されていることが判った。よって、本願のように適
切な周波数範囲にある異なる2つの高周波を適切な電力
バランスで重畳することにより、特性ムラが高いレベル
で改善できることが判った。
As a result, the image density unevenness is extremely small and V
It was found that the characteristic deterioration corresponding to the “standing wave node” expected at the HF band frequency did not occur, and the uniformity of the characteristic was achieved at a high level. Therefore, it has been found that characteristic unevenness can be improved at a high level by superimposing two different high frequencies in an appropriate frequency range with an appropriate power balance as in the present application.

【0213】次に、やはり電子写真装置を改造した空回
転耐久試験機(現像器、紙の供給系を取り外し、帯電と
露光のみで複写プロセスを繰り返す装置)を用いて、1
00万枚に相当する時間、空回転を行った。その後、前
述した電位特性の評価を行ったが、画像に現れるような
特性劣化はなく、問題のないレベルであった。
Next, using an idle rotation durability tester (a device for removing the developing device and the paper supply system and repeating the copying process only by charging and exposing), which is also a remodeled electrophotographic device,
The idle rotation was performed for a time equivalent to, 000,000 sheets. After that, the above-mentioned potential characteristics were evaluated, but there was no problem of characteristic deterioration that would appear in an image, and there was no problem.

【0214】よって、本願の範囲で上部阻止層を作成し
た場合、初期の電気特性、画像特性が良好であり、均一
性が高く、長期使用後においても画像上で問題となるよ
うな特性劣化はなく、極めて良好な感光体が得られるこ
とが判った。
Therefore, when the upper blocking layer is formed within the range of the present application, the initial electrical characteristics and image characteristics are good, the uniformity is high, and there is no deterioration of characteristics that may cause a problem on the image even after long-term use. It was found that a very good photoreceptor was obtained.

【0215】《実施例2》図2に示す真空処理装置を用
い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリ
ンダー(基体)上に、表16に示す条件で下部阻止層、光
導電層、上部阻止層、表面層の順に膜の堆積を行って電
子写真感光体を作成した。このとき、高周波電源として
は2種類の周波数の高周波電源を用い、2つの電力比を
1:1に固定し、合計の電力を表16に示すように各層
において変化させた。
Example 2 Using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2, a lower blocking layer, a photoconductive layer and an upper blocking layer were formed under the conditions shown in Table 16 on an aluminum cylinder (substrate) having a diameter of 80 mm and having a mirror finish. Layers and surface layers were deposited in this order to prepare an electrophotographic photoreceptor. At this time, a high frequency power source having two kinds of frequencies was used as the high frequency power source, and the ratio of the two powers was fixed at 1: 1 and the total power was changed in each layer as shown in Table 16.

【0216】また、本実施例では上部阻止層の作成時
に、光導電層や表面層との界面の形成による露光光の干
渉を防ぐ目的で、両者の界面において屈折率が連続的に
変化するようにした。具体的には、ガスの流量を界面に
おいて1分〜5分程度の時間をかけて徐々に変化させ、
組成変化をなだらかにすることで屈折率の急峻な変化を
防いでいる。表16においては、括弧で示してある部分
がガス量の変化を示している。
Further, in the present embodiment, when the upper blocking layer is formed, in order to prevent interference of exposure light due to the formation of the interface with the photoconductive layer or the surface layer, the refractive index is continuously changed at the interface between the two. I chose Specifically, the gas flow rate is gradually changed at the interface over a period of about 1 to 5 minutes,
A gentle change in composition prevents a sharp change in the refractive index. In Table 16, the portion shown in parentheses shows the change in the gas amount.

【0217】本実施例で用いている上部阻止層(一定部
分)は、あらかじめガラス上に220℃で作成した単一
組成膜において、暗導電率、光照射によるその変化率が
それぞれ2×10-12S/cm、45%であり、本願の範
囲内であることをあらかじめ確かめている。また、ガス
流量を変化させて生じさせた組成変化量域の膜厚は薄い
ので、電子写真特性には殆ど寄与しないことをあらかじ
め確かめている。
[0217] upper blocking layer used in this embodiment (fixed portion), in a single composition film produced in advance at 220 ° C. on glass, dark conductivity, the rate of change by light irradiation, each 2 × 10 - It was 12 S / cm, 45%, which was confirmed in advance to be within the range of the present application. In addition, it has been confirmed in advance that the film thickness in the composition change amount region generated by changing the gas flow rate is thin and therefore does not substantially contribute to the electrophotographic characteristics.

【0218】[0218]

【表16】 [Table 16]

【0219】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製iR-5000を実験用に負帯電システムに改造した
物)にセットして、電位特性、画像特性の評価を行っ
た。
The produced light-receiving member was set in an electrophotographic apparatus (iR-5000 manufactured by Canon, which was modified into a negative charging system for experiments), and potential characteristics and image characteristics were evaluated.

【0220】実験例と同様の測定方法を用い、帯電能と
その軸方向ムラ、ゴースト特性、残留電位、画像流れ特
性、微小クラックについて評価した。この結果、電位特
性、画像特性とも非常に良好であった。
Using the same measuring method as in the experimental example, charging ability and its axial unevenness, ghost characteristics, residual potential, image deletion characteristics, and minute cracks were evaluated. As a result, the potential characteristics and the image characteristics were very good.

【0221】次に、実施例1と同様に画像特性ムラの評
価に関しても行った。結果、画像濃度ムラはきわめて少
なく、特性の均一性が高いレベルで達成されていること
が判った。よって、本願のように適切な周波数範囲にあ
る異なる2つの高周波を適切な電力バランスで重畳する
ことにより、特性ムラが高いレベルで改善できることが
判った。
Next, similarly to Example 1, the evaluation of image characteristic unevenness was performed. As a result, it was found that the image density unevenness was extremely small and the uniformity of the characteristics was achieved at a high level. Therefore, it has been found that characteristic unevenness can be improved at a high level by superimposing two different high frequencies in an appropriate frequency range with an appropriate power balance as in the present application.

【0222】次に、実施例1と同様の空回転耐久試験を
100万枚に相当する時間行った。その後、前述した電
位特性の評価を行ったが、画像に現れるような特性劣化
はなく、問題のないレベルであった。
Next, the same idling durability test as in Example 1 was conducted for a time corresponding to 1 million sheets. After that, the above-mentioned potential characteristics were evaluated, but there was no problem of characteristic deterioration that would appear in an image, and there was no problem.

【0223】よって、本願の範囲で上部阻止層を作成し
た場合、初期の電気特性、画像特性が良好であり、均一
性が高く、長期使用後においても画像上で問題となるよ
うな特性劣化はなく、極めて良好な感光体が得られるこ
とが判った。
Therefore, when the upper blocking layer is formed within the range of the present application, the initial electrical characteristics and image characteristics are good, the uniformity is high, and there is no deterioration of characteristics that may cause problems on the image even after long-term use. It was found that a very good photoreceptor was obtained.

【0224】《実施例3》図2に示す真空処理装置を用
い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリ
ンダー(基体)上に、表17に示す条件で下部阻止層、光
導電層、上部阻止層、表面層の順に膜の堆積を行って電
子写真感光体を作成した。このとき、高周波電源として
は2種類の周波数の高周波電源を用い、2つの電力比を
1:1に固定し、合計の電力を表17に示すように各層
において変化させた。
Example 3 Using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2, a lower blocking layer, a photoconductive layer and an upper blocking layer were formed under the conditions shown in Table 17 on an aluminum cylinder (substrate) having a diameter of 80 mm and having a mirror finish. Layers and surface layers were deposited in this order to prepare an electrophotographic photoreceptor. At this time, a high frequency power source having two kinds of frequencies was used as the high frequency power source, and the ratio of the two powers was fixed at 1: 1 and the total power was changed in each layer as shown in Table 17.

【0225】また、本実施例では実施例2と同様に、上
部阻止層の作成時の前後に組成の変化量域を設けてい
る。
Further, in this embodiment, similarly to the second embodiment, the composition change amount region is provided before and after the formation of the upper blocking layer.

【0226】加えて、本実施例においては、図2の装置
による膜堆積が終了した後、最表面にシリコンを微量添
加した非昌質炭素からなるオーバーコート層を設けてい
る。
In addition, in this embodiment, after the film deposition by the apparatus of FIG. 2 is completed, an overcoat layer made of non-crystalline carbon with a slight amount of silicon added is provided on the outermost surface.

【0227】本実施例で用いている上部阻止層(一定部
分)は、あらかじめガラス上に220℃で作成した単一
組成膜において、暗導電率、光照射によるその変化率が
それぞれ2×10-12S/cm、45%であり、本願の範
囲内であることをあらかじめ確かめている。また、ガス
流量を変化させて生じさせた組成変化量域の膜厚は薄い
ので、電子写真特性には殆ど寄与しないことをあらかじ
め確かめている。
[0227] upper blocking layer used in this embodiment (fixed portion), in a single composition film produced in advance at 220 ° C. on glass, dark conductivity, the rate of change by light irradiation, each 2 × 10 - It was 12 S / cm, 45%, which was confirmed in advance to be within the range of the present application. In addition, it has been confirmed in advance that the film thickness in the composition change amount region generated by changing the gas flow rate is thin and therefore does not substantially contribute to the electrophotographic characteristics.

【0228】[0228]

【表17】 [Table 17]

【0229】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製iR-5000を実験用に負帯電システムに改造した
物)にセットして、電位特性、画像特性の評価を行っ
た。
The produced light-receiving member was set in an electrophotographic apparatus (iR-5000 manufactured by Canon was modified into a negative charging system for experiments), and the potential characteristics and the image characteristics were evaluated.

【0230】実験例と同様の測定方法を用い、帯電能と
その軸方向ムラ、ゴースト特性、残留電位、画像流れ特
性、微小クラックについて評価した。この結果、電位特
性、画像特性とも非常に良好であった。
Using the same measuring method as in the experimental example, charging ability and its axial unevenness, ghost characteristics, residual potential, image deletion characteristics, and minute cracks were evaluated. As a result, the potential characteristics and the image characteristics were very good.

【0231】次に、実施例1と同様に画像特性ムラの評
価に関しても行った。結果、画像濃度ムラはきわめて少
なく、特性の均一性が高いレベルで達成されていること
が判った。よって、本願のように適切な周波数範囲にあ
る異なる2つの高周波を適切な電力バランスで重畳する
ことにより、特性ムラが高いレベルで改善できることが
判った。
Next, evaluation of image characteristic unevenness was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, it was found that the image density unevenness was extremely small and the uniformity of the characteristics was achieved at a high level. Therefore, it has been found that characteristic unevenness can be improved at a high level by superimposing two different high frequencies in an appropriate frequency range with an appropriate power balance as in the present application.

【0232】次に、実施例1と同様の空回転耐久試験を
100万枚に相当する時間行った。その後、前述した電
位特性の評価を行ったが、画像に現れるような特性劣化
はなく、問題のないレベルであった。
Next, the same idling durability test as in Example 1 was conducted for a time corresponding to 1 million sheets. After that, the above-mentioned potential characteristics were evaluated, but there was no problem of characteristic deterioration that would appear in an image, and there was no problem.

【0233】次に、現像器と給紙系を戻し、実際に紙に
複写することによる耐久試験を行い、10万枚まで耐久
したが、削れ等による画像の劣化が極めて起こりにくい
ことを確認した。
Next, the developing device and the paper feeding system were returned, and a durability test was carried out by actually copying on paper. It was confirmed that the image was durable up to 100,000 sheets, but image deterioration due to abrasion or the like was extremely unlikely to occur. .

【0234】よって、本願の範囲で上部阻止層を作成し
た場合、初期の電気特性、画像特性が良好であり、均一
性が高く、長期使用後においても画像上で問題となるよ
うな特性劣化はなく、極めて良好な感光体が得られるこ
とが判った。
Therefore, when the upper blocking layer is formed within the range of the present application, the initial electrical characteristics and image characteristics are good, the uniformity is high, and there is no deterioration of characteristics that may cause a problem on the image even after long-term use. It was found that a very good photoreceptor was obtained.

【0235】《実施例4》図2に示す真空処理装置を用
い、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリ
ンダー(基体)上に、表18に示す条件で下部阻止層、光
導電層1、光導電層2、上部阻止層、表面層の順に膜の
堆積を行って電子写真感光体を作成した。このとき、高
周波電源としては2種類の周波数の高周波電源を用い、
2つの電力比を1:1に固定し、合計の電力を表18に
示すように各層において変化させた。
Example 4 Using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2, a lower blocking layer, a photoconductive layer 1 and an optical layer were formed under the conditions shown in Table 18 on an aluminum cylinder (substrate) having a diameter of 80 mm and subjected to mirror finishing. A film was deposited in this order on the conductive layer 2, the upper blocking layer, and the surface layer to prepare an electrophotographic photoreceptor. At this time, as the high frequency power source, two types of high frequency power source are used.
The two power ratios were fixed at 1: 1 and the total power was varied in each layer as shown in Table 18.

【0236】また、本実施例では実施例2と同様に、上
部阻止層の作成時の前後に組成の変化量域を設けてい
る。
Further, in this embodiment, similarly to the second embodiment, the composition change amount region is provided before and after the formation of the upper blocking layer.

【0237】本実施例で用いている上部阻止層(一定部
分)は、あらかじめガラス上に220℃で作成した単一
組成膜において、暗導電率、光照射によるその変化率が
それぞれ5×10-12S/cm、37%であり、本願の範
囲内であることをあらかじめ確かめている。また、ガス
流量を変化させて生じさせた組成変化量域の膜厚は薄い
ので、電子写真特性には殆ど寄与しないことをあらかじ
め確かめている。
The upper blocking layer (constant portion) used in this example is a single composition film prepared beforehand on glass at 220 ° C., and its dark conductivity and its rate of change by light irradiation are 5 × 10 respectively. It was 12 S / cm, 37%, which was confirmed in advance to be within the range of the present application. In addition, it has been confirmed in advance that the film thickness in the composition change amount region generated by changing the gas flow rate is thin and therefore does not substantially contribute to the electrophotographic characteristics.

【0238】[0238]

【表18】 [Table 18]

【0239】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製iR-5000を実験用に負帯電システムに改造した
物)にセットして、電位特性、画像特性の評価を行っ
た。
The produced light-receiving member was set in an electrophotographic apparatus (iR-5000 manufactured by Canon, which was modified into a negative charging system for experiments), and potential characteristics and image characteristics were evaluated.

【0240】実験例と同様の測定方法を用い、帯電能と
その軸方向ムラ、ゴースト特性、残留電位、画像流れ特
性、微小クラックについて評価した。この結果、電位特
性、画像特性とも非常に良好であった。
Using the same measurement method as in the experimental example, the chargeability and its axial unevenness, ghost characteristics, residual potential, image deletion characteristics, and minute cracks were evaluated. As a result, the potential characteristics and the image characteristics were very good.

【0241】次に、実施例1と同様に画像特性ムラの評
価に関しても行った。結果、画像濃度ムラはきわめて少
なく、特性の均一性が高いレベルで達成されていること
が判った。よって、本願のように適切な周波数範囲にあ
る異なる2つの高周波を適切な電力バランスで重畳する
ことにより、特性ムラが高いレベルで改善できることが
判った。
Next, evaluation of image characteristic unevenness was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, it was found that the image density unevenness was extremely small and the uniformity of the characteristics was achieved at a high level. Therefore, it has been found that characteristic unevenness can be improved at a high level by superimposing two different high frequencies in an appropriate frequency range with an appropriate power balance as in the present application.

【0242】次に、実施例1と同様の空回転耐久試験を
100万枚に相当する時間行った。その後、前述した電
位特性の評価を行ったが、画像に現れるような特性劣化
はなく、問題のないレベルであった。
Next, the same idling durability test as in Example 1 was conducted for a time corresponding to 1 million sheets. After that, the above-mentioned potential characteristics were evaluated, but there was no problem of characteristic deterioration that would appear in an image, and there was no problem.

【0243】よって、本願の範囲で上部阻止層を作成し
た場合、初期の電気特性、画像特性が良好であり、均一
性が高く、長期使用後においても画像上で問題となるよ
うな特性劣化はなく、極めて良好な感光体が得られるこ
とが判った。
Therefore, when the upper blocking layer is formed within the range of the present application, the initial electrical characteristics and image characteristics are good, the uniformity is high, and there is no deterioration in characteristics that may cause problems on the image even after long-term use. It was found that a very good photoreceptor was obtained.

【0244】《実施例5》図2に示す真空処理装置を用
い、直径30mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリ
ンダー(基体)上に、表19に示す条件で下部阻止層、光
導電層、上部阻止層、表面層の順に膜の堆積を行って電
子写真感光体を作成した。このとき、高周波電源として
は2種類の周波数の高周波電源を用い、2つの電力比を
1:1に固定し、合計の電力を表19に示すように各層
において変化させた。
Example 5 Using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 2, a lower blocking layer, a photoconductive layer, and an upper blocking layer were formed under the conditions shown in Table 19 on a mirror-finished aluminum cylinder (substrate) having a diameter of 30 mm. Layers and surface layers were deposited in this order to prepare an electrophotographic photoreceptor. At this time, a high frequency power source having two kinds of frequencies was used as the high frequency power source, and the ratio of the two powers was fixed at 1: 1 and the total power was changed in each layer as shown in Table 19.

【0245】また、本実施例では実施例2と同様に、上
部阻止層の作成時の前後に組成の変化量域を設けてい
る。
Further, in this embodiment, similarly to the second embodiment, the composition change amount region is provided before and after the formation of the upper blocking layer.

【0246】本実施例で用いている上部阻止層(一定部
分)は、あらかじめガラス上に220℃で作成した単一
組成膜において、暗導電率、光照射によるその変化率が
それぞれ8×10-13S/cm、42%であり、本願の範
囲内であることをあらかじめ確かめている。また、ガス
流量を変化させて生じさせた組成変化量域の膜厚は薄い
ので、電子写真特性には殆ど寄与しないことをあらかじ
め確かめている。
The upper blocking layer (constant portion) used in this example is a single composition film prepared beforehand on glass at 220 ° C., and its dark conductivity and its rate of change by light irradiation are 8 × 10 respectively. It was 13 S / cm, 42%, which was confirmed in advance to be within the range of the present application. In addition, it has been confirmed in advance that the film thickness in the composition change amount region generated by changing the gas flow rate is thin and therefore does not substantially contribute to the electrophotographic characteristics.

【0247】[0247]

【表19】 [Table 19]

【0248】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製GP-405を実験用に負帯電システムに改造し
た物)にセットして、電位特性、画像特性の評価を行っ
た。
The produced light-receiving member was set in an electrophotographic apparatus (a Canon GP-405 modified to a negative charging system for experiments), and potential characteristics and image characteristics were evaluated.

【0249】実験例と同様の測定方法を用い、帯電能と
その軸方向ムラ、ゴースト特性、残留電位、画像流れ特
性、微小クラックについて評価した。この結果、電位特
性、画像特性とも非常に良好であった。
Using the same measurement method as in the experimental example, the chargeability and its axial unevenness, ghost characteristics, residual potential, image deletion characteristics, and minute cracks were evaluated. As a result, the potential characteristics and the image characteristics were very good.

【0250】次に、実施例1と同様に画像特性ムラの評
価に関しても行った。結果、画像濃度ムラはきわめて少
なく、特性の均一性が高いレベルで達成されていること
が判った。よって、本願のように適切な周波数範囲にあ
る異なる2つの高周波を適切な電力バランスで重畳する
ことにより、特性ムラが高いレベルで改善できることが
判った。
Next, evaluation of image characteristic unevenness was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, it was found that the image density unevenness was extremely small and the uniformity of the characteristics was achieved at a high level. Therefore, it has been found that characteristic unevenness can be improved at a high level by superimposing two different high frequencies in an appropriate frequency range with an appropriate power balance as in the present application.

【0251】次に、実施例1と同様に、上記改造電子写
真装置から現像器と給紙系を取り外し、空回転耐久試験
を100万枚に相当する時間行った。その後、前述した
電位特性の評価を行ったが、画像に現れるような特性劣
化はなく、問題のないレベルであった。
Then, as in Example 1, the developing device and the paper feeding system were removed from the modified electrophotographic apparatus, and the idling durability test was conducted for a time equivalent to 1 million sheets. After that, the above-mentioned potential characteristics were evaluated, but there was no problem of characteristic deterioration that would appear in an image, and there was no problem.

【0252】よって、本願の範囲で上部阻止層を作成し
た場合、初期の電気特性、画像特性が良好であり、均一
性が高く、長期使用後においても画像上で問題となるよ
うな特性劣化はなく、極めて良好な感光体が得られるこ
とが判った。
Therefore, when the upper blocking layer is formed within the range of the present application, the initial electrical characteristics and image characteristics are good, the uniformity is high, and there is no deterioration in characteristics that may cause problems on the image even after long-term use. It was found that a very good photoreceptor was obtained.

【0253】[0253]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
なくとも、導電性基体、シリコン原子を母体とする非単
結晶材料で構成された光導電層、上部阻止層、表面を保
護する為の表面層、を含む電子写真感光体であって、 a)シリコン原子と炭素原子を母体とする非単結晶材料で
あり周期律表第13族元素を含有すること、 b)光を当てる前の初期状態における暗導電率σ0が1×
10-15S/cm以上1×10-10S/cm以下、 c)光学的エネルギーバンドギャップの90%に換算され
る波長の光を、強度4mW/cm2で120分照射した後
における暗導電率をσ1としたとき、暗導電率の変化率
01)/σ0が10%以上90%以下、の3つの条件
a)〜c)を全て満たす膜を上部阻止層として用いることに
より、電位特性、画像特性の改善と帯電能ムラの抑制の
両立が図れ、長期使用後において画像上に問題となるよ
うな特性劣化もなく、極めて良好な特性を高次元で達成
できる電子写真感光体を提供できる。
As described above, according to the present invention, at least the conductive substrate, the photoconductive layer made of a non-single crystal material having silicon atoms as a matrix, the upper blocking layer, and the surface are protected. An electrophotographic photoreceptor including a surface layer, comprising: a) a non-single-crystal material having a silicon atom and a carbon atom as a matrix and containing a Group 13 element of the periodic table, b) an initial stage before being exposed to light. Dark conductivity σ0 is 1 ×
10 -15 S / cm or more and 1 × 10 -10 S / cm or less, c) Dark conductivity after irradiation with light having a wavelength converted to 90% of the optical energy band gap at an intensity of 4 mW / cm 2 for 120 minutes. Where σ1 is the change rate of dark conductivity
Three conditions: (σ 01 ) / σ 0 is 10% or more and 90% or less
By using a film that satisfies all of a) to c) as the upper blocking layer, both potential characteristics and image characteristics can be improved, and uneven charging ability can be suppressed, resulting in deterioration of characteristics that cause problems on the image after long-term use. In addition, it is possible to provide an electrophotographic photosensitive member that can achieve extremely good characteristics in high dimensions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電子写真感光体の好適な実施態様例の
層構成を説明するための模式的層構成図である。
FIG. 1 is a schematic layer structure diagram for explaining a layer structure of a preferred embodiment of an electrophotographic photosensitive member of the present invention.

【図2】本発明の電子写真感光体を形成するための装置
の一例で、VHF帯の高周波電源を用いたグロー放電法
による電子写真感光体の製造装置の模式的説明図であ
る。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of an apparatus for forming an electrophotographic photosensitive member of the present invention, which is an apparatus for manufacturing an electrophotographic photosensitive member by a glow discharge method using a VHF band high frequency power source.

【図3】上記図2におけるA-A’断面の模式的説明図
である。
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a cross section taken along the line AA ′ in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 基体 102 下部阻止層 103 光導電層 104 上部阻止層 105 表面層 106 光導電層 107 光導電層 201 円筒状基体 202 反応容器 203 ガス導入管 204 カソード電極 205 排気配管 206 基体支持体 207 高周波電源 208 高周波電源 209 マッチングボックス 210 回転軸 211 モーター 212 ギア 213 高周波電力分岐部 215 シールド 101 base 102 Lower blocking layer 103 Photoconductive layer 104 upper blocking layer 105 surface layer 106 photoconductive layer 107 photoconductive layer 201 cylindrical substrate 202 reaction vessel 203 gas inlet pipe 204 cathode electrode 205 Exhaust pipe 206 Substrate support 207 High frequency power supply 208 high frequency power supply 209 Matching Box 210 rotation axis 211 motor 212 gear 213 High-frequency power branch unit 215 shield

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村山 仁 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 土田 伸史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小澤 智仁 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H068 DA05 DA08 DA14 DA15 DA17 DA18 DA19 DA32 EA25 EA36 FC03 4K030 BA30 CA02 CA15 FA03 JA01 JA18 LA17    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hitoshi Murayama             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Nobufumi Tsuchida             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Tomohito Ozawa             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation F-term (reference) 2H068 DA05 DA08 DA14 DA15 DA17                       DA18 DA19 DA32 EA25 EA36                       FC03                 4K030 BA30 CA02 CA15 FA03 JA01                       JA18 LA17

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、導電性基体、シリコン原子
を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層、上部
阻止層、表面を保護する為の表面層、を含む電子写真感
光体であって、 a)シリコン原子と炭素原子を母体とする非単結晶材料で
あり周期律表第13族元素を含有すること、 b)光を当てる前の初期状態における暗導電率σ0が10
-15S/cm以上10-10S/cm以下、 c)光学的エネルギーバンドギャップの90%に換算され
る波長の光を、強度4mW/cm2で120分照射した後
における暗導電率をσ1としたとき、暗導電率の変化率
01)/σ0が10%以上90%以下、の3つの条件
a)〜c)を全て満たす膜を上部阻止層として用いることを
特徴とする負帯電用電子写真感光体。
1. An electrophotographic photoreceptor comprising at least a conductive substrate, a photoconductive layer composed of a non-single-crystal material having silicon atoms as a matrix, an upper blocking layer, and a surface layer for protecting the surface. A) a non-single-crystal material having a silicon atom and a carbon atom as a matrix and containing an element of Group 13 of the periodic table, b) a dark conductivity σ 0 in an initial state before light is 10
-15 S / cm or more and 10 -10 S / cm or less, c) The dark conductivity after irradiating with light having a wavelength converted to 90% of the optical energy band gap at an intensity of 4 mW / cm 2 for 120 minutes, σ When set to 1 , the rate of change in dark conductivity
Three conditions: (σ 01 ) / σ 0 is 10% or more and 90% or less
An electrophotographic photoreceptor for negative charging, comprising a film that satisfies all of a) to c) as an upper blocking layer.
【請求項2】 前記変化率(σ01)/σ0が20%以上
80%以下であることを特徴とする請求項1に記載の電
子写真感光体。
2. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the rate of change (σ 0 −σ 1 ) / σ 0 is 20% or more and 80% or less.
【請求項3】 前記上部阻止層において、シリコン原子
(Si)と炭素原子(C)の和に対する炭素原子の比C/(Si
+C)の範囲が、0.05≦C/(Si+C)≦0.6であるこ
とを特徴とする請求項1ないし2に記載の電子写真感光
体。
3. Silicon atoms in the upper blocking layer
Ratio of carbon atom to sum of (Si) and carbon atom (C) C / (Si
3. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the range of + C) is 0.05 ≦ C / (Si + C) ≦ 0.6.
【請求項4】 前記上部阻止層において、シリコン原子
と炭素原子の和に対する周期律表第13族元素の含有量
が100原子ppm以上30000原子ppm以下であるこ
とを特徴とする請求項1ないし3に記載の電子写真感光
体。
4. The content of Group 13 element of the periodic table with respect to the sum of silicon atoms and carbon atoms in the upper blocking layer is 100 atom ppm or more and 30,000 atom ppm or less. The electrophotographic photosensitive member according to 1.
【請求項5】 前記上部阻止層の膜厚が0.01μm以
上1μm以下であることを特徴とする請求項1ないし4
に記載の電子写真感光体。
5. The film thickness of the upper blocking layer is 0.01 μm or more and 1 μm or less.
The electrophotographic photosensitive member according to 1.
【請求項6】 前記上部阻止層が水素原子を含有してお
り、膜厚方向における水素原子の濃度が表面層側に向か
って漸減していることを特徴とする請求項1ないし5に
記載の電子写真感光体。
6. The upper blocking layer contains hydrogen atoms, and the concentration of hydrogen atoms in the film thickness direction gradually decreases toward the surface layer side. Electrophotographic photoreceptor.
【請求項7】 減圧可能な反応容器内に導電性基体を設
置し、高周波電力によりプラズマを発生させ該基体をプ
ラズマ処理するプラズマ処理装置を用い、少なくとも該
基体上にシリコン原子を母体とする光導電層、シリコン
原子と炭素原子を母体とし第13族元素を含有する上部
阻止層、表面を保護する表面層とを堆積させて感光体を
製造する工程において、少なくとも該上部阻止層作成時
に30MHz以上250MHz以下の高周波電力を用い、
且つ光を当てる前の初期状態における該上部阻止層の暗
導電率σ0を10-15S/cm以上10-10S/cm以下にせ
しめ、且つ、該上部阻止層の光学的エネルギーバンドギ
ャップの90%に換算される波長の光を、強度4mW/c
2で120分照射した後における該上部阻止層の暗導
電率σ1の、前記σ0に対する変化率(σ01)/σ0を1
0%以上90%以下にせしめることを特徴とする、電子
写真感光体の製造方法。
7. A light having a silicon atom as a base material on at least the substrate, wherein a conductive substrate is installed in a reaction vessel capable of depressurization, plasma is generated by high-frequency power, and the substrate is plasma-treated. In the step of producing a photoreceptor by depositing a conductive layer, an upper blocking layer containing a group 13 element containing silicon atoms and carbon atoms as a matrix, and a surface layer for protecting the surface, at least 30 MHz or more at the time of forming the upper blocking layer. Using high frequency power of 250MHz or less,
In addition, the dark conductivity σ 0 of the upper blocking layer in the initial state before being exposed to light is set to 10 −15 S / cm or more and 10 −10 S / cm or less, and the optical energy band gap of the upper blocking layer is reduced. Light with a wavelength converted to 90% has an intensity of 4 mW / c
The rate of change (σ 01 ) / σ 0 of the dark conductivity σ 1 of the upper blocking layer with respect to σ 0 after irradiation with m 2 for 120 minutes is 1
A method for producing an electrophotographic photosensitive member, which comprises setting the content to 0% or more and 90% or less.
【請求項8】 前記変化率(σ01)/σ0が20%以上
80%以下であることを特徴とする請求項7に記載の電
子写真感光体。
8. The electrophotographic photosensitive member according to claim 7, wherein the rate of change (σ 01 ) / σ 0 is 20% or more and 80% or less.
【請求項9】 前記上部阻止層の作成時に、少なくとも
2つの異なる周波数の高周波を用いることを特徴とする
請求項7ないし8に記載の電子写真感光体の製造方法。
9. The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 7, wherein at least two high frequencies having different frequencies are used when forming the upper blocking layer.
【請求項10】 前記2つの異なる周波数の高周波の周
波数をf1、f2としたとき、f1、f2の関係が、f1>f
2であり、且つ0.5<f2/f1≦0.9であることを特
徴とする請求項9に記載の電子写真感光体の製造方法。
10. When the frequencies of the two different high frequencies are f1 and f2, the relationship between f1 and f2 is f1> f
The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 9, wherein 2 and 0.5 <f2 / f1 ≦ 0.9.
【請求項11】 前記2つの異なる周波数の高周波の電
力をそれぞれP1、P2としたとき、P1、P2の関係
が、0.1≦P2/(P1+P2)≦0.9であることを特徴
とする請求項9ないし10に記載の電子写真感光体の製
造方法。
11. The relation between P1 and P2 is 0.1 ≦ P2 / (P1 + P2) ≦ 0.9, where P1 and P2 are high-frequency powers of the two different frequencies, respectively. The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 9, wherein
【請求項12】 前記2つの異なる周波数の高周波を、
同一電極に印加することを特徴とする請求項9ないし1
1に記載の電子写真感光体の製造方法。
12. A high frequency wave of the two different frequencies,
The electrodes are applied to the same electrode.
1. The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to 1.
【請求項13】 前記上部阻止層の作成時に、前記導電
性基体の温度を増加させることを特徴とする請求項7な
いし12に記載の電子写真感光体の製造方法。
13. The method for manufacturing an electrophotographic photosensitive member according to claim 7, wherein the temperature of the conductive substrate is increased when the upper blocking layer is formed.
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