JP2006058532A - Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor, electrophotographic photoreceptor and image forming apparatus using same - Google Patents

Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor, electrophotographic photoreceptor and image forming apparatus using same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of image defects attributed to abnormally grown parts called protrusions on a surface of an electrophotographic photoreceptor. <P>SOLUTION: A method for manufacturing an electrophotographic photoreceptor by forming a layer comprising a non-single-crystal material in a vacuum-sealable film deposition furnace provided with an exhaust system and a raw gas feeding device comprises: a step of setting a substrate at least a surface of which is conductive in the film deposition furnace and forming a first layer comprising a non-single-crystal material on the substrate; a step of taking out the substrate, once from the film deposition furnace, on which the first layer has been deposited; a step of polishing the outermost surface of the first layer; a step of setting the substrate, again in the film deposition furnace, on which the first layer after the polishing has been deposited; a step of decomposing gas containing at least oxygen atoms with high-frequency power and subjecting the outermost surface of the first layer after the polishing to plasma treatment; and a step of depositing a second layer comprising a non-single-crystal material on the substrate after the plasma treatment. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像欠陥の少ない、アモルファスシリコン電子写真感光体の製造方法、その電子写真感光体、及び電子写真装置に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an amorphous silicon electrophotographic photosensitive member with few image defects, the electrophotographic photosensitive member, and an electrophotographic apparatus.

アモルファスシリコン系感光体(以下、アモルファスシリコンをa-Siとも略記する)は、優れた耐磨耗性や耐熱性、光感度特性、無公害性などの特徴を有している。   Amorphous silicon photoconductors (hereinafter abbreviated as a-Si) have characteristics such as excellent wear resistance, heat resistance, photosensitivity, and pollution-free property.

しかし、プラズマCVD法で堆積するa-Si膜は、基体表面に数μmオーダーのダストが付着していた場合、成膜中にそのダストを核として異常成長して、いわゆる「突起」が生じてしまうことがある。突起はダストを起点とした図1のような円錐形を逆転させた形をしており、突起部分では局在準位が非常に多いために低抵抗化し、帯電電荷が基体側に抜けてしまうという性質を持っている。このため、突起のある部分は、画像上では反転現像方式の場合、べた白画像に黒い点、いわゆる「ぽち」と呼ばれる画像欠陥の原因となる。   However, the a-Si film deposited by the plasma CVD method grows abnormally with the dust as a nucleus during film formation when dust of the order of several μm is adhered to the surface of the substrate, so-called “protrusions” are generated. It may end up. The protrusion has a shape obtained by reversing the conical shape as shown in FIG. 1 starting from dust, and the protrusion portion has a very large number of localized levels, so that the resistance is reduced and the charged charge escapes to the substrate side. It has the nature of For this reason, in the case of the reversal development method, the portion with the protrusion causes a black dot in the solid white image, that is, an image defect called “pochi”.

画像欠陥対策として、従来のa-Si系電子写真感光体作製方法は、第1の層堆積後の基体を反応炉から取り出し、その後再び反応炉に戻し第2の層を堆積することで画像欠陥を低減することが出来ること、また、第1の層堆積後に反応炉から取り出した基体表面を水との接触、更には表面を軽くエッチングすることで密着性を向上させることが出来る(例えば、特許文献1参照)。   As a countermeasure against image defects, the conventional a-Si electrophotographic photosensitive member manufacturing method takes out the substrate after deposition of the first layer from the reaction furnace, and then returns to the reaction furnace again to deposit the second layer. In addition, the substrate surface taken out from the reactor after the first layer deposition can be contacted with water, and further the surface can be lightly etched to improve adhesion (for example, patents) Reference 1).

また、感光体上に存在する突起に対して、突起を研磨して平坦化し、その後、表面層が除去されて光導電層が露出した突起部分にコロナ放電を用いて酸化処理を行うことで画像欠陥の発生を抑制出来る(例えば、特許文献2参照)。   Further, the protrusions existing on the photoconductor are polished and flattened, and then the corona discharge is used to oxidize the protrusions where the surface layer is removed and the photoconductive layer is exposed. The occurrence of defects can be suppressed (see, for example, Patent Document 2).

また、a-Si感光体を帯電する方法としては、コロナ帯電を用いたコロナ帯電方式、導電性ローラーを用い直接放電で帯電を行うローラー帯電方式、磁性粒子等により接触面積を十分にとり、電荷を感光体表面に直接注入することにより帯電を行う注入帯電方式などがある。中でも、コロナ帯電方式やローラー帯電方式は放電を用いるために感光体表面に放電生成物が付着しやすい。加えてa-Si感光体は有機感光体などに比べてはるかに高硬度な表面層を持っているために放電生成物が表面に残存しやすく、高湿環境下などで水分の吸着によって放電生成物と水分が結合して表面を低抵抗化させ、表面の電荷が移動しやすくなって画像流れ現象が発生する場合がある。そのため、表面の摺擦方法や感光体の温度管理方法など、様々な工夫が必要となる場合があった。   As a method for charging the a-Si photoconductor, a corona charging method using corona charging, a roller charging method in which charging is performed by direct discharge using a conductive roller, a sufficient contact area by magnetic particles, etc., are used to charge the material. There is an injection charging method in which charging is performed by directly injecting the photosensitive member surface. Among these, since the corona charging method and the roller charging method use discharge, discharge products are likely to adhere to the surface of the photoreceptor. In addition, since the a-Si photoconductor has a surface layer that is much harder than organic photoconductors, discharge products are likely to remain on the surface, and discharge is generated by adsorption of moisture in high-humidity environments. There is a case where an object and moisture are combined to reduce the resistance of the surface, and the electric charge on the surface easily moves to cause an image flow phenomenon. For this reason, various devices such as a surface rubbing method and a temperature control method for the photoreceptor may be required.

これに対して、注入帯電方式は放電を積極的に用いることはせずに、感光体表面に接触した部分から直接電荷を注入する帯電方式であるために画像流れといった現象は発生しにくい。また、接触帯電である注入帯電方式は、コロナ帯電方式が電流制御型であるのに対し、電圧制御型であるため、帯電電位のムラを比較的小さくしやすいというメリットがある。従来の注入帯電方式では、磁性体と磁性粒子からなる磁気ブラシ状粒子の接触帯電部材を感光体表面に接触させることで帯電性能向上が得られる(例えば、特許文献3参照)。
特開2003-149841号公報 特開平7-64312号公報等 特開平8-6353号公報
On the other hand, the injection charging method does not actively use discharge, and is a charging method in which charges are directly injected from a portion in contact with the surface of the photoreceptor, and therefore, a phenomenon such as image flow hardly occurs. In addition, the injection charging method, which is contact charging, has a merit that the unevenness of the charging potential can be made relatively small because the corona charging method is a voltage control type while the corona charging method is a current control type. In the conventional injection charging method, charging performance can be improved by bringing a contact charging member of magnetic brush-like particles made of a magnetic material and magnetic particles into contact with the surface of the photoreceptor (see, for example, Patent Document 3).
JP2003-149841 JP 7-64312 A, etc. JP-A-8-6353

従来の電子写真感光体製造方法により、ある程度実用的な画質を有する電子写真感光体を得ることが可能になった。   The conventional electrophotographic photoreceptor manufacturing method has made it possible to obtain an electrophotographic photoreceptor having a practical image quality to some extent.

しかし、カラー複写機の高画質化に向けて、画像欠陥に対する要求は年々厳しくなっており、より高品質な電子写真感光体が望まれている。   However, the demand for image defects is becoming stricter year by year in order to improve the image quality of color copying machines, and a higher quality electrophotographic photoreceptor is desired.

その為、従来の電子写真感光体に比べ、更に画像欠陥を低減可能にする作製技術の確立が要求されている。   Therefore, it is required to establish a manufacturing technique that can further reduce image defects as compared with conventional electrophotographic photosensitive members.

また、前述したように種々のメリットを持つ注入帯電方式であるが、例えば磁気ブラシ帯電器を用いた接触注入帯電方式では、磁気ブラシが感光体表面を直接摺擦する為、上部阻止層および表面層の作成方法を慎重に管理した良好な密着性を持った電子写真感光体を作製する必要がある。   In addition, as described above, the injection charging method has various merits. For example, in the contact injection charging method using a magnetic brush charger, the magnetic brush directly rubs the surface of the photosensitive member. It is necessary to produce an electrophotographic photosensitive member having good adhesion with careful management of the layer forming method.

本発明の目的は、上述のごとき従来の電子写真感光体における諸問題を、電気的特性を犠牲にすることなく克服して、画像欠陥が少なく高耐久の電子写真感光体の製造方法、その電子写真感光体、及び電子写真装置を提供することにある。   An object of the present invention is to overcome the problems in the conventional electrophotographic photosensitive member as described above without sacrificing electrical characteristics, and to provide a method for producing a highly durable electrophotographic photosensitive member with few image defects. It is an object to provide a photographic photoreceptor and an electrophotographic apparatus.

本発明者らは、上述の問題を解決し、電気特性に何ら悪影響を与えず、ポチといった画像欠陥を大幅に改善し、且つ、高耐久性からなる電子写真感光体を実現する為に、鋭意研究を重ねた結果、上記の目的を良好に達成できることを見出し、本発明に至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have earnestly realized an electrophotographic photosensitive member having no adverse effect on electrical characteristics, greatly improving image defects such as spots, and having high durability. As a result of repeated research, the inventors have found that the above object can be satisfactorily achieved and have reached the present invention.

即ち、本発明は、非単結晶材料からなる層を含む電子写真感光体の製造方法であって、第1ステップとして、排気手段と原料ガス供給手段を備えた真空気密可能な成膜炉内に導電性の表面を有する円筒状基体を設置し、原料ガスを高周波電力により分解し、該基体上に非単結晶材料からなる第1の層を堆積する工程と、第2ステップとして、該第1の層を堆積した基体を、一旦成膜炉から取り出す工程と、第3ステップとして、該第1の層の最表面に研磨加工を施す工程と、第4ステップとして、前記研磨加工後の第1の層を堆積した基体を設置し、少なくとも酸素原子を含んだガスを高周波電力により分解し、前記研磨加工後の第1の層の最表面にプラズマ処理を施す工程と、第5ステップとして、前記プラズマ処理後の基体上に非単結晶材料からなる第2の層を、再び堆積させる工程とを有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。第4ステップのプラズマ処理は、原料ガスとして四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)の混合ガス、酸素(O2)、一酸化二窒素(N2O)、二酸化炭素(CO2)のなかから1つ選択されることが好ましい。更に、四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)の混合ガスは、酸素(O2)の混合比率が15 Vol.%以上であることが好ましい。更に、第4ステップのプラズマ処理の後、引き続き水素(H2)または不活性ガスのプラズマ処理を行うことが好ましい。更に、第4ステップに進む前に、第1の層の表面を水と接触させる処理が施されることが好ましい。 That is, the present invention relates to a method for producing an electrophotographic photosensitive member including a layer made of a non-single crystal material, and as a first step, a vacuum-tight film forming furnace provided with an exhaust unit and a source gas supply unit. A step of installing a cylindrical substrate having a conductive surface, decomposing the source gas with high frequency power, and depositing a first layer made of a non-single crystal material on the substrate, and a second step, the first step The substrate on which the layer is deposited is once removed from the film forming furnace, the third step is a polishing process on the outermost surface of the first layer, and the fourth step is a first step after the polishing process. A substrate on which the layer is deposited, a gas containing at least oxygen atoms is decomposed by high-frequency power, and a plasma treatment is performed on the outermost surface of the first layer after the polishing, and as a fifth step, Non-single crystal on substrate after plasma treatment A second layer of charges, a process for producing an electrophotographic photosensitive member characterized by having a step of re-depositing. The plasma treatment of the fourth step is a mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ), oxygen (O 2 ), dinitrogen monoxide (N 2 O), carbon dioxide (CO 2 ) as a source gas. It is preferable that one is selected from the above. Further, the mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ) preferably has a mixing ratio of oxygen (O 2 ) of 15 Vol. Furthermore, it is preferable that plasma treatment of hydrogen (H 2 ) or inert gas is subsequently performed after the plasma treatment in the fourth step. Furthermore, before proceeding to the fourth step, it is preferable that a treatment for bringing the surface of the first layer into contact with water is performed.

また、本発明は、少なくとも導電性の表面を有する円筒状基体上に、非単結晶材料からなる第1の層と該第1の層上に非単結晶材料からなる第2の層を積層させた電子写真感光体であって、第1の層内の突起は第1の層表面で成長が停止しており、第2の層との界面領域に酸素原子が含まれていることを特徴とする電子写真感光体である。第2の層との界面領域に含まれる酸素原子は、界面領域の厚さ方向において酸素原子の含有量分布がピークを有することが好ましい。   According to the present invention, a first layer made of a non-single-crystal material and a second layer made of a non-single-crystal material are stacked on a cylindrical substrate having at least a conductive surface. In the electrophotographic photosensitive member, the protrusion in the first layer stops growing on the surface of the first layer, and oxygen atoms are contained in the interface region with the second layer. An electrophotographic photoreceptor. The oxygen atom contained in the interface region with the second layer preferably has a peak in the oxygen atom content distribution in the thickness direction of the interface region.

以上説明したように、本発明によれば、研磨加工後の突起上に、少なくとも酸素原子を含んだガスを使用してプラズマ処理を施し、更に第2の層を形成することで、突起に起因する画像欠陥の低減効果が向上する。また、上述のプラズマ処理を施すことで、密着性が向上し、高耐久性が可能となる。   As described above, according to the present invention, a plasma treatment is performed on the projection after polishing using a gas containing at least oxygen atoms, and a second layer is formed, thereby causing the projection. This reduces the effect of reducing image defects. Moreover, by performing the above-mentioned plasma treatment, adhesion is improved and high durability is possible.

上記の構成を採ることで、本発明の電子写真感光体は、高耐久性を維持し且つ、感光体表面に存在する突起に起因する画像欠陥が飛躍的に低減される。   By adopting the above configuration, the electrophotographic photosensitive member of the present invention maintains high durability, and image defects due to protrusions existing on the surface of the photosensitive member are drastically reduced.

本発明者らは、非単結晶材料からなる感光体、特にa-Si感光体における重要な問題点である、突起に起因する画像欠陥の改善を検討してきた。特に、堆積膜形成途中に反応炉壁や炉内の構造物からの膜剥がれによって発生する突起による画像欠陥を防止するために鋭意努力してきた。   The present inventors have studied improvement of image defects caused by protrusions, which is an important problem in a photoreceptor made of a non-single crystal material, particularly an a-Si photoreceptor. In particular, intensive efforts have been made to prevent image defects caused by protrusions caused by film peeling from the reaction furnace walls and structures in the furnace during the formation of the deposited film.

前述のように、突起がポチのような画像欠陥になるのは、突起部分の局在準位が多く、そこが低抵抗化し、帯電電荷が基体側に抜けてしまうからである。ところが、成膜途中に付着したダストによって発生する突起は基板からではなく、堆積膜の途中から成長している。その為、基板からの電荷注入は阻止されており、突起の表面に何らかの電荷阻止を有する層を設けて帯電電荷の注入を防止すれば、たとえ突起が存在しても画像欠陥にはならない可能性がある。例えば、突起表面からの電荷阻止を有する層として突起表面の表面酸化を利用することも好ましいが、表面酸化層は電子写真感光体表面の摺擦の影響が大きい接触帯電方式のような電子写真プロセスでは画像欠陥の長期安定性を損なう場合があった。その為、いかなる電子写真プロセスにおいても画像欠陥の低減を長期に亘って安定して維持できるような電子写真感光体の製造方法が必要となり、例えば、ある程度の硬度を有した第2の層を設けることが有効となる。   As described above, the reason why the protrusion becomes an image defect such as a spot is that there are many localized levels of the protrusion portion, the resistance is lowered, and the charged charge is released to the substrate side. However, the protrusion generated by the dust attached during the film formation grows from the middle of the deposited film, not from the substrate. Therefore, charge injection from the substrate is blocked, and if a layer with some charge blocking is provided on the surface of the protrusion to prevent injection of charged charge, it may not cause image defects even if the protrusion exists. There is. For example, it is preferable to use surface oxidation of the protrusion surface as a layer having charge blocking from the protrusion surface. However, the long-term stability of image defects may be impaired. Therefore, it is necessary to provide a method for producing an electrophotographic photosensitive member that can stably maintain a reduction in image defects over a long period of time in any electrophotographic process. For example, a second layer having a certain degree of hardness is provided. Is effective.

そこで、本発明者らは、堆積膜の途中から突起が成長する成膜条件を選び、この条件で作製した感光体の表面を研磨加工し、研磨加工後の表面にプラズマ処理を施し第2の層を設ける実験を行った。その結果、プラズマ処理の有無、更にはプラズマ処理の条件によっては密着性と画像欠陥の低減効果に差があることが明らかとなった。具体的には、プラズマ処理条件として少なくとも酸素原子を含んだガスを使用することで密着性の向上と画像欠陥低減が可能であることが判明した。効果が得られる理由について、詳細は不明であるが、第1の層と第2の層との界面部で酸化領域の形成が、影響していると考えている。即ち、密着性の向上は酸素原子が珪素原子および炭素原子との結合強化として機能すること、画像欠陥の更なる低減は酸素原子と珪素原子との結合により帯電電荷の注入阻止として機能することが、理由の1つとして推察される。   Therefore, the present inventors select a film forming condition in which protrusions grow from the middle of the deposited film, polish the surface of the photoconductor manufactured under this condition, perform a plasma treatment on the surface after polishing, and perform the second processing. An experiment was conducted to provide a layer. As a result, it has been clarified that there is a difference in the adhesion and the effect of reducing image defects depending on the presence or absence of the plasma treatment, and further on the conditions of the plasma treatment. Specifically, it has been found that adhesion can be improved and image defects can be reduced by using a gas containing at least oxygen atoms as plasma processing conditions. Although the details of the reason why the effect is obtained are unknown, it is considered that the formation of the oxidized region has an influence at the interface between the first layer and the second layer. That is, the improvement of adhesion can function as an oxygen atom strengthening bond between silicon atom and carbon atom, and the further reduction of image defects can function as a charge injection blocker due to the bond between oxygen atom and silicon atom. , It is inferred as one of the reasons.

以下、図2(A)を用いて説明する。突起が成長している第1の層202上を研磨により突起の頭頂部を平坦化し、その後、第2の層203を形成する。この結果、突起は第1の層202には形成されているが、第2の層203には該突起に起因する突起は形成されていない。この状態で、第2の層203により画像欠陥を低減させる為には、帯電電荷が十分に保持するように突起部での電荷のすり抜けを出来るだけ防止する必要がある。その為、本発明者らは、突起211と第2の層203との接合部に着目し、出来るだけ帯電性能が良好になるように酸化領域を接合部に形成し、画像欠陥を評価したところ効果が向上することを見出した。具体的には、研磨加工後の突起211表面に施すプラズマ処理に関して、少なくとも酸素原子を含有するガスを分解しプラズマ処理を施すことで、突起部での電荷のすり抜けが低減され、画像欠陥の低減効果の向上が得られた。   Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. The top of the protrusion is flattened by polishing on the first layer 202 on which the protrusion is grown, and then the second layer 203 is formed. As a result, the protrusion is formed on the first layer 202, but the protrusion due to the protrusion is not formed on the second layer 203. In this state, in order to reduce image defects by the second layer 203, it is necessary to prevent the slipping of charges at the protrusions as much as possible so that the charged charges are sufficiently retained. For this reason, the inventors focused on the joint between the protrusion 211 and the second layer 203, formed an oxidized region in the joint so that the charging performance was as good as possible, and evaluated the image defect. It has been found that the effect is improved. Specifically, with regard to the plasma treatment performed on the surface of the projection 211 after polishing, by decomposing a gas containing at least oxygen atoms and performing the plasma treatment, charge slippage at the projection is reduced, and image defects are reduced. The effect was improved.

また、本発明者等は、電子写真装置と電子写真感光体との組合せに関して、更に高画質、高耐久性を実現する為に、様々な電子写真プロセス、様々な感光体製造条件を組み合わせて鋭意検討した。
本発明の電子写真感光体を用いた電子写真装置に関して、磁気ブラシ帯電器を用いた接触帯電方式では、電圧制御方式であるため表面電位の落ち込み幅を軽減することが可能となり、画像欠陥が目立ち難くなることを見出した。その為、本発明からなる電子写真感光体との組合せが、画像欠陥の不良抑制および剥れのない高耐久性との高い次元での両立が可能となることが判明した。
In addition, the present inventors have earnestly combined various electrophotographic processes and various photoconductor manufacturing conditions in order to achieve higher image quality and higher durability for the combination of an electrophotographic apparatus and an electrophotographic photoconductor. investigated.
Regarding the electrophotographic apparatus using the electrophotographic photosensitive member of the present invention, the contact charging method using a magnetic brush charger is a voltage control method, so that it is possible to reduce the width of the surface potential drop, and image defects are conspicuous. I found it difficult. For this reason, it has been found that the combination with the electrophotographic photosensitive member of the present invention makes it possible to achieve a high degree of compatibility with image defect defect suppression and high durability without peeling.

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings as necessary.

<本発明に係わるa-Si感光体>
図2を用いて、本発明に係わる電子写真感光体および製造方法の一例を示す。
<A-Si photoconductor according to the present invention>
An example of the electrophotographic photoreceptor and the manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG.

図2(A)に示す電子写真感光体は、例えばアルミニウム(Al)等の導電性材料からなる基体201上に、第1ステップとして少なくとも珪素原子を含む非単結晶質材料からなる下部阻止層204、光導電層205、少なくとも炭素原子、珪素原子を含む非単結晶材料からなる中間層206を第1の層202として積層する。その後、第2ステップとして一旦第1の層202を積層した基体を成膜炉から取り出し、その後、第3ステップとして、第1の層の表面を研磨する事で突起の頭頂部を平坦化する。そして、第4ステップとして研磨加工後の第1の層を堆積した基体を設置し、少なくとも酸素原子を含んだガスを高周波電力により分解し、研磨加工後の第1の層の最表面にプラズマ処理を施す。その後、第5ステップとして、プラズマ処理後の基体上に第2の層203として積層する。第2の層203は、少なくとも炭素原子、珪素原子を含んだ炭化珪素層や、炭素原子を母材とする非単結晶材料、例えば、水素原子を含んだアモルファスカーボン(a-C(H)とも表記)である。   The electrophotographic photosensitive member shown in FIG. 2A has a lower blocking layer 204 made of a non-single crystalline material containing at least silicon atoms as a first step on a base 201 made of a conductive material such as aluminum (Al). Then, a photoconductive layer 205 and an intermediate layer 206 made of a non-single-crystal material containing at least carbon atoms and silicon atoms are stacked as the first layer 202. Thereafter, as a second step, the substrate on which the first layer 202 is once laminated is taken out from the film forming furnace, and then, as a third step, the top of the protrusion is flattened by polishing the surface of the first layer. Then, as a fourth step, a substrate on which the first layer after polishing is deposited is installed, a gas containing at least oxygen atoms is decomposed by high-frequency power, and plasma treatment is performed on the outermost surface of the first layer after polishing. Apply. Thereafter, as a fifth step, the second layer 203 is laminated on the substrate after the plasma treatment. The second layer 203 includes a silicon carbide layer containing at least carbon atoms and silicon atoms, a non-single-crystal material containing carbon atoms as a base material, such as amorphous carbon containing hydrogen atoms (a-C (H)). Notation).

このように製造することによって、第1の層202中から発生している突起211を酸化領域を挟んで第2の層203を堆積することができ、突起211が存在したとしても表面から基体方向への帯電電荷のすり抜けを飛躍的に防止でき、画像欠陥の低減が可能となる。   By manufacturing in this way, the second layer 203 can be deposited with the protrusion 211 generated in the first layer 202 sandwiching the oxidized region, and even if the protrusion 211 is present, the surface direction from the surface to the substrate It is possible to drastically prevent slipping of charged charges to the image, and to reduce image defects.

図2(B)に示す電子写真感光体は、基体201上に、第1ステップとして少なくとも非単結晶質材料からなる下部阻止層204、光導電層205、少なくとも炭素原子、珪素原子を含む非単結晶材料からなる上部阻止層207、中間層206を第1の層202として積層する。その後、第2ステップとして一旦第1の層202を積層した基体を成膜炉から取り出し、その後、第3ステップとして、第1の層の表面を研磨する事で突起の頭頂部を平坦化する。そして、第4ステップとして研磨加工後の第1の層を堆積した基体を設置し、少なくとも酸素原子を含んだガスを高周波電力により分解し、研磨加工後の第1の層の最表面にプラズマ処理を施す。その後、第5ステップとして、プラズマ処理後の基体上に第2の層203として積層したものである。第2の層203は、少なくとも炭素原子、珪素原子を含んだ炭化珪素層や、炭素原子を母材とする非単結晶材料、例えば、a-C(H)である。   In the electrophotographic photosensitive member shown in FIG. 2B, on the substrate 201, as a first step, a lower blocking layer 204 made of at least a non-single crystalline material, a photoconductive layer 205, a non-single substance containing at least carbon atoms and silicon atoms. An upper blocking layer 207 and an intermediate layer 206 made of a crystalline material are stacked as the first layer 202. Thereafter, as a second step, the substrate on which the first layer 202 is once laminated is taken out from the film forming furnace, and then, as a third step, the top of the protrusion is flattened by polishing the surface of the first layer. Then, as a fourth step, a substrate on which the first layer after polishing is deposited is installed, a gas containing at least oxygen atoms is decomposed by high-frequency power, and plasma treatment is performed on the outermost surface of the first layer after polishing. Apply. Thereafter, as a fifth step, the second layer 203 is laminated on the substrate after the plasma treatment. The second layer 203 is a silicon carbide layer containing at least carbon atoms and silicon atoms, or a non-single-crystal material having carbon atoms as a base material, for example, aC (H).

このように製造することによって、第1の層202中から発生している突起211を酸化領域を挟んで第2の層203を堆積することができ、突起211が存在したとしても表面から基体方向への帯電電荷のすり抜けを飛躍的に防止でき、画像欠陥の低減が可能となる。   By manufacturing in this way, the second layer 203 can be deposited with the protrusion 211 generated in the first layer 202 sandwiching the oxidized region, and even if the protrusion 211 is present, the surface direction from the surface to the substrate It is possible to drastically prevent slipping of charged charges to the image, and to reduce image defects.

また、第1の層202には、下部阻止層204および上部阻止層207を設けたものである。下部阻止層204および上部阻止層207には、13族原子および15族原子等をドーパントとして選択して含有させて、正帯電、負帯電といった帯電極性の制御も可能となる。   Further, the first blocking layer 202 is provided with a lower blocking layer 204 and an upper blocking layer 207. The lower blocking layer 204 and the upper blocking layer 207 can contain a group 13 atom, a group 15 atom, or the like as a dopant to control the charging polarity such as positive charging and negative charging.

ドーパントとなる第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が好適である。第15族原子としては、具体的には燐(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)等があり、特にPが好適である。   Specific examples of group 13 atoms that serve as dopants include boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), and thallium (Tl), with B and Al being particularly preferred. is there. Specific examples of Group 15 atoms include phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), and bismuth (Bi). P is particularly preferred.

<本発明に係わる基体の材質>
基体材質としてはアルミニウム(Al)およびステンレス等の導電性材料が一般的であるが、例えば各種のプラスチックやガラス、セラミックス等、特には導電性を有しないものにこれら導電性材料を少なくとも光受容層を形成する側の表面に蒸着するなどして導電性を付与したものも用いることができる。
<Material of the substrate according to the present invention>
As the base material, conductive materials such as aluminum (Al) and stainless steel are generally used. For example, various conductive materials such as various plastics, glass, ceramics, etc., which have no electrical conductivity, are at least a light receiving layer. It is also possible to use a material imparted with conductivity by vapor deposition on the surface on the side where the film is formed.

<本発明に係わる第1の層>
本発明の第1の層202を構成する光導電層205は、珪素原子を母体とし、更に水素原子を含む非単結晶材料であるアモルファスシリコン(a-Si(H)とも略記する)からなる膜を利用する。
<First layer according to the present invention>
The photoconductive layer 205 constituting the first layer 202 of the present invention is a film made of amorphous silicon (also abbreviated as a-Si (H)), which is a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base and further containing hydrogen atoms. Is used.

この光導電層205のa-Si(H)膜は、プラズマCVD法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によって作成可能であるが、プラズマCVD法を用いて作成した膜は特に高品質の膜が得られるため好ましい。   The a-Si (H) film of the photoconductive layer 205 can be formed by a plasma CVD method, a sputtering method, an ion plating method, etc., but a film formed by using the plasma CVD method is a particularly high quality film. Since it is obtained, it is preferable.

原料としてはSiH4、Si26、Si38、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)を原料ガスとして用い、高周波電力によって分解することによって作成可能である。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。更に、水素(H2)を含むガスを混合して堆積膜を形成することも、特性を向上する上で好ましい。 By using silicon hydride (silanes) in a gas state such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 or the like as a raw material gas as a raw material gas, and decomposing with high frequency power Can be created. Further, SiH 4 and Si 2 H 6 are preferable from the viewpoint of easy handling at the time of layer preparation, good Si supply efficiency, and the like. Further, it is preferable to mix a gas containing hydrogen (H 2 ) to form a deposited film in order to improve characteristics.

このとき、基体の温度は、150℃〜350℃、より好ましくは180℃〜300℃程度の温度に保つことが特性上好ましい。これは基体表面での表面反応を促進させ、充分に構造緩和をさせるためである。   At this time, the temperature of the substrate is preferably 150 to 350 ° C., more preferably about 180 to 300 ° C. in view of characteristics. This is for accelerating the surface reaction on the substrate surface and sufficiently relaxing the structure.

反応容器内の圧力も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合1×10-2〜1×103Pa、好ましくは5×10-2〜5×102Pa、より好ましくは1×10-1〜1×102Paとする。 Similarly, the optimum range of the pressure in the reaction vessel is appropriately selected according to the layer design, but in the usual case, 1 × 10 −2 to 1 × 10 3 Pa, preferably 5 × 10 −2 to 5 × 10 2 Pa, More preferably, it is set to 1 × 10 −1 to 1 × 10 2 Pa.

第1の層202の層厚としては特に限定はないが、製造コストなどを考慮すると15〜50μm程度が適当である。   The layer thickness of the first layer 202 is not particularly limited, but about 15 to 50 μm is appropriate in consideration of manufacturing costs and the like.

また、必要に応じて設けられる下部阻止層204は、一般的にa-Si(H)をベースとし、周期表第13族原子(以下、単に第13族原子とも表記)、周期表第15族原子(以下、単に第15族原子とも表記)などのドーパントを含有させることにより基体からのキャリアの注入阻止能を向上させることが可能である。この場合、必要に応じて、C、N、Oから選ばれる少なくとも1つ以上の原子を含有させることで応力を調整し、感光層の密着性向上の機能を持たせることもできる。   Further, the lower blocking layer 204 provided as necessary is generally based on a-Si (H), and is a group 13 atom of the periodic table (hereinafter also simply referred to as group 13 atom), group 15 of the periodic table. By containing a dopant such as an atom (hereinafter also simply referred to as a Group 15 atom), it is possible to improve the ability to prevent carriers from being injected from the substrate. In this case, if necessary, the stress can be adjusted by containing at least one atom selected from C, N, and O to have a function of improving the adhesion of the photosensitive layer.

下部阻止層204のドーパントとして用いられる第13族原子、第15族原子としては前述したものが用いられる。また、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、B410、B59、B511、B610、B612、B614等の水素化硼素、BF3、BCl3、BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。中でもB26は取り扱いの面からも好ましい原料物質の一つである。 As group 13 atoms and group 15 atoms used as the dopant for the lower blocking layer 204, those described above are used. Further, as a raw material for introducing a group 13 atom, specifically, for introducing a boron atom, B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B Examples thereof include boron hydrides such as 6 H 12 and B 6 H 14 and boron halides such as BF 3 , BCl 3 and BBr 3 . Among these, B 2 H 6 is one of the preferred raw materials from the viewpoint of handling.

第15族原子導入用の原料物質として有効に使用されるのは、燐原子導入用としては、PH3、P24等の水素化燐、PF3、PF5、PCl3、PCl5、PBr3、PI3等のハロゲン化燐、さらにPH4I等が挙げられる。 Effectively used as a raw material for introducing Group 15 atoms are phosphorus hydrides such as PH 3 and P 2 H 4 , PF 3 , PF 5 , PCl 3 , PCl 5 , Examples thereof include phosphorus halides such as PBr 3 and PI 3 , and PH 4 I.

ドーパントの原子の含有量としては、下部阻止層204中の構成原子の総量に対して1×10-2〜1×104原子ppm、より好ましくは5×10-2〜5×103原子ppm、最適には1×10-1〜1×103原子ppmである。
また、必要に応じて設けられる上部阻止層207は、本発明においては少なくとも珪素原子および炭素原子を含有する炭化珪素層からなることが好ましく、例えば、水素原子を含有するアモルファス炭化珪素(a-SiC(H))である。更に、第13族原子あるいは第15族原子を適切に含有させることが必要である。
The content of dopant atoms is 1 × 10 −2 to 1 × 10 4 atoms ppm, more preferably 5 × 10 −2 to 5 × 10 3 atoms ppm with respect to the total amount of constituent atoms in the lower blocking layer 204. Optimally, it is 1 × 10 −1 to 1 × 10 3 atoms ppm.
Further, the upper blocking layer 207 provided as necessary is preferably composed of a silicon carbide layer containing at least silicon atoms and carbon atoms in the present invention. For example, amorphous silicon carbide containing hydrogen atoms (a-SiC) (H)). Further, it is necessary to appropriately include a group 13 atom or a group 15 atom.

本発明における第13族原子あるいは第15族原子としては、前述したものが用いられる。
上部阻止層207に含有される第13族あるいは第15族のドーパント原子の含有量は、上部阻止層207の組成や製造方法により一概にはいえないが、一般的には上部阻止層207中の構成原子の総量に対して100原子ppm以上、30000原子ppm以下とされることが好ましい。
As the group 13 atom or group 15 atom in the present invention, those described above are used.
The content of the Group 13 or Group 15 dopant atoms contained in the upper blocking layer 207 cannot be generally determined depending on the composition and manufacturing method of the upper blocking layer 207, but in general, in the upper blocking layer 207 It is preferable to be 100 atom ppm or more and 30000 atom ppm or less with respect to the total amount of constituent atoms.

上部阻止層207に含有される第13族あるいは第15族のドーパント原子は、上部阻止層207中に万偏なく均一に分布されていても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していてもよい。しかしながら、いずれの場合にも基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化を図る点からも必要である。   The group 13 or group 15 dopant atoms contained in the upper blocking layer 207 may be uniformly distributed in the upper blocking layer 207 or may be unevenly distributed in the layer thickness direction. It may contain. However, in any case, in the in-plane direction parallel to the surface of the substrate, it is necessary to uniformly contain the material in a uniform distribution from the viewpoint of uniform characteristics in the in-plane direction.

また、上部阻止層207に含有される炭素原子は、該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していてもよい。しかしながら、いずれの場合にも基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化を図る点からも必要である。   Further, the carbon atoms contained in the upper blocking layer 207 may be uniformly distributed in the layer, or may be contained in a non-uniformly distributed state in the layer thickness direction. However, in any case, in the in-plane direction parallel to the surface of the substrate, it is necessary to uniformly contain the material in a uniform distribution from the viewpoint of uniform characteristics in the in-plane direction.

また、上部阻止層207の全層領域に含有される炭素原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達成されるように適宜決定されるが、珪素原子と炭素原子の総和に対して10原子%から40原子%の範囲とするのが好ましい。   Further, the content of carbon atoms contained in the entire layer region of the upper blocking layer 207 is appropriately determined so that the object of the present invention can be effectively achieved, but with respect to the sum of silicon atoms and carbon atoms. A range of 10 atomic% to 40 atomic% is preferable.

また、上部阻止層207に水素原子が含有されることが必要であるが、これは珪素原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるために必須不可欠である。水素含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合30〜70原子%、好適には35〜65原子%、最適には40〜60原子%とするのが望ましい。   In addition, it is necessary that the upper blocking layer 207 contains hydrogen atoms. This compensates for dangling bonds of silicon atoms, and improves layer quality, in particular, photoconductivity and charge retention characteristics. It is indispensable to. The hydrogen content is usually 30 to 70 atomic%, preferably 35 to 65 atomic%, and most preferably 40 to 60 atomic% with respect to the total amount of constituent atoms.

また、必要に応じて設けられる第1の層202の最上層には、少なくとも炭素原子、珪素原子を含む非単結晶材料からなる中間層206を形成する。中間層206は、例えば、a-SiC(H)である。   In addition, an intermediate layer 206 made of a non-single-crystal material containing at least carbon atoms and silicon atoms is formed as the uppermost layer of the first layer 202 provided as necessary. The intermediate layer 206 is, for example, a-SiC (H).

中間層206に含有される炭素原子は、該層中に均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していてもよいが、少なくとも、研磨される領域(厚さ少なくとも10nm以上)では炭素原子と珪素原子の総量に対して50原子%以上90原子%以下であると耐研磨加工性が良好であるとともに感度も良好である。   The carbon atoms contained in the intermediate layer 206 may be uniformly distributed in the layer or may be contained in a non-uniformly distributed state in the layer thickness direction. When the thickness is at least 10 nm, the polishing processability is good and the sensitivity is good when the total amount of carbon atoms and silicon atoms is 50 atom% or more and 90 atom% or less.

また、中間層206には水素を含有することが好ましく、水素を含有させることで、珪素原子などの構成原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させることができる。このような観点から、水素の含有率は、最表面中の構成原子の総量に対して好ましくは30原子%以上70原子%以下、より好ましくは35原子%以上65原子%以下、更に好ましくは40原子%以上60原子%以下である。   In addition, it is preferable that the intermediate layer 206 contains hydrogen, and by containing hydrogen, dangling bonds of constituent atoms such as silicon atoms are compensated for, thereby improving layer quality, in particular, photoconductivity characteristics and charge retention characteristics. Can be improved. From this point of view, the hydrogen content is preferably 30 atomic% or more and 70 atomic% or less, more preferably 35 atomic% or more and 65 atomic% or less, and still more preferably 40 based on the total amount of constituent atoms in the outermost surface. Atom% or more and 60 atom% or less.

上部阻止層207および第1の層202の最表面を形成する中間層206において使用される炭素供給用ガスとなり得る物質としては、CH4、C22、C24、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、更に層作成時の取り扱い易さ、炭素供給効率の良さ等の点でCH4、C22、C26が好ましいものとして挙げられる。また、これらの炭素供給用の原料ガスを必要に応じてH2、He、Ar、Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。 Substances that can be carbon supply gases used in the intermediate layer 206 forming the outermost surface of the upper blocking layer 207 and the first layer 202 include CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , C 2 H 6. , C 3 H 8 , C 4 H 10 and other hydrocarbons that can be gasified or that can be gasified can be used effectively. In addition, the layer is easy to handle and the carbon supply efficiency is good. And CH 4 , C 2 H 2 , and C 2 H 6 are preferable. Further, these raw material gases for supplying carbon may be diluted with a gas such as H 2 , He, Ar, or Ne as necessary.

中間層206の層厚としては、通常10nm以上5000nm以下、好適には50nm以上2000nm以下、最適には100nm以上1000nm以下とされるのが望ましいものである。層厚が10nm以上であると、a-Si系の感光体を表面研磨しても傷等の発生はない。また、層厚を5000nm以下であれば、感光体表面の静電潜像によりトナー像を形成し、該トナー像を複写用紙等に転写した後の、感光体に残留する残留電位が増加することはない。   The thickness of the intermediate layer 206 is usually 10 nm or more and 5000 nm or less, preferably 50 nm or more and 2000 nm or less, and most preferably 100 nm or more and 1000 nm or less. When the layer thickness is 10 nm or more, scratches and the like do not occur even when the surface of an a-Si photoconductor is polished. If the layer thickness is 5000 nm or less, the residual potential remaining on the photoconductor after the toner image is formed by the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor and the toner image is transferred to a copy sheet or the like increases. There is no.

<本発明に係わるプラズマ処理>
本発明に係わるプラズマ処理工程は、第1の層202が形成された後に一旦成膜炉から取り出し、表面研磨装置によって研磨加工後に行われる。
<Plasma treatment according to the present invention>
The plasma treatment process according to the present invention is once taken out of the film forming furnace after the first layer 202 is formed, and is performed after polishing by a surface polishing apparatus.

本発明のプラズマ処理で使用する処理ガスは、少なくとも酸素原子を含んだガスを利用し、該処理ガスを高周波電力により分解し、プラズマイオンの生成により最表面処理が施される。処理ガスとして、四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)の混合ガス、酸素(O2)、一酸化窒素(NO)、一酸化二窒素(N2O)、二酸化窒素(NO2)、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)等のガスが好ましい。特に、四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)の混合ガス、酸素(O2)、一酸化二窒素(N2O)、二酸化炭素(CO2)が取り扱いやすさの点で好ましい。四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)の混合ガスについては酸化領域の形成が効果的に形成出来る点で、15Vol.%以上からなる混合比が好ましい。 The processing gas used in the plasma processing of the present invention uses a gas containing at least oxygen atoms, decomposes the processing gas with high-frequency power, and is subjected to the outermost surface processing by generating plasma ions. As a processing gas, a mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ), oxygen (O 2 ), nitrogen monoxide (NO), dinitrogen monoxide (N 2 O), nitrogen dioxide (NO 2 ). ), Carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) and the like are preferable. In particular, a mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ), oxygen (O 2 ), dinitrogen monoxide (N 2 O), and carbon dioxide (CO 2 ) are preferable in terms of ease of handling. . With respect to a mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ), a mixing ratio of 15 vol.% Or more is preferable in that an oxidized region can be effectively formed.

ここで、プラズマ処理は、研磨加工後の第1の層を堆積した基体を加熱すること無しに処理しても構わないし、所望の温度に加熱後プラズマ処理を行っても構わない。
また、成膜炉に再度設置する前に、第1の層を形成した基体を洗浄することは、第2の層203の密着性向上やダスト付着低減のために望ましい。具体的な洗浄方法としては、清浄な布や紙で表面を拭き取ってもよいが、望ましくは有機洗浄や水洗浄などにより精密洗浄を行う。特に、近年の環境に対する配慮からは水洗浄がより好ましい。
Here, the plasma treatment may be performed without heating the substrate on which the first layer after polishing is deposited, or the plasma treatment may be performed after heating to a desired temperature.
In addition, it is desirable to clean the substrate on which the first layer is formed before setting it again in the film forming furnace in order to improve the adhesion of the second layer 203 and reduce dust adhesion. As a specific cleaning method, the surface may be wiped with a clean cloth or paper, but precision cleaning is preferably performed by organic cleaning or water cleaning. In particular, water washing is more preferable from recent environmental considerations.

本発明では、少なくとも酸素原子を含んだプラズマ処理の後、水素または不活性ガスのプラズマ処理を行うことが密着性向上の点でより好ましい。
図7に、本発明によるプラズマ処理を施して作製した電子写真感光体における酸素原子含有量のデプスプロファイルの一例を示す。なお、測定は、SIMS(CAMECA社製、装置名:IMS-4F)で測定したものである。測定条件は、一次イオンのエネルギーが14.5keVからなるCs+を使用し、二次イオンとしてマイナスイオンを検出した。測定終了時に、スパッタクレータの深さを触針式段差計により実測し、得られたスパッタレートを用いて測定データの横軸を時間から深さに換算した。このようにして得られた図7より、第1の層と第2の層との界面部において酸素原子の含有量分布がピークを示し、酸素原子が存在する領域が形成されていることが判った。
In the present invention, it is more preferable to perform plasma treatment with hydrogen or an inert gas after plasma treatment containing at least oxygen atoms from the viewpoint of improving adhesion.
FIG. 7 shows an example of the depth profile of the oxygen atom content in the electrophotographic photosensitive member produced by performing the plasma treatment according to the present invention. In addition, a measurement is measured by SIMS (CAMECA company_made, apparatus name: IMS-4F). As measurement conditions, Cs + having primary ion energy of 14.5 keV was used, and negative ions were detected as secondary ions. At the end of the measurement, the depth of the sputter crater was measured with a stylus type step gauge, and the horizontal axis of the measurement data was converted from time to depth using the obtained sputter rate. From FIG. 7 obtained in this way, it can be seen that the content distribution of oxygen atoms has a peak at the interface between the first layer and the second layer, and a region where oxygen atoms are present is formed. It was.

<本発明に係わる第2の層>
また、本発明の第2の層203は、少なくとも炭素原子、珪素原子を含んだ炭化珪素層や、炭素原子を母材とする非単結晶材料、例えば、a-C(H)であることが好ましい。この第2の層203は、長期間の使用における融着や傷、磨耗の防止する為に設けられる。
<Second layer according to the present invention>
In addition, the second layer 203 of the present invention is a silicon carbide layer containing at least carbon atoms and silicon atoms, or a non-single crystal material based on carbon atoms, for example, aC (H). preferable. The second layer 203 is provided to prevent fusion, scratches, and wear during long-term use.

本発明において、第2の層203は水素原子が含有されることが必要であるが、これは珪素原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるために必須不可欠である。水素含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合30〜70原子%、好適には35〜65原子%、最適には40〜60原子%とするのが望ましい。   In the present invention, the second layer 203 needs to contain hydrogen atoms, which compensates for dangling bonds of silicon atoms, and improves layer quality, in particular, photoconductivity and charge retention characteristics. Indispensable to improve. The hydrogen content is usually 30 to 70 atomic%, preferably 35 to 65 atomic%, and most preferably 40 to 60 atomic% with respect to the total amount of constituent atoms.

第2の層203の形成において使用される珪素(Si)供給用ガスとなり得る物質としては、SiH4、Si26、Si38、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、更に層作成時の取り扱い易さ、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。また、これらのSi供給用の原料ガスを必要に応じてH2、He、Ar、Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。 Examples of a substance that can be a silicon (Si) supply gas used in the formation of the second layer 203 include gas states such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , and Si 4 H 10 , or gasification. The obtained silicon hydride (silanes) can be used effectively, and SiH 4 and Si 2 H 6 are preferable from the viewpoint of ease of handling at the time of layer formation, good Si supply efficiency, and the like. . Further, these Si supply source gases may be diluted with a gas such as H 2 , He, Ar, Ne or the like if necessary.

炭素供給用ガスとなり得る物質としては、CH4、C22、C24、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、更に層作成時の取り扱い易さ、炭素供給効率の良さ等の点でCH4、C22、C26が好ましいものとして挙げられる。また、これらの炭素供給用の原料ガスを必要に応じてH2、He、Ar、Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。 Examples of substances that can serve as a carbon supply gas include CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 and other hydrocarbons that can be gasified or gasified. CH 4 , C 2 H 2 , and C 2 H 6 are preferable from the viewpoints of ease of handling during layer formation and good carbon supply efficiency. Further, these raw material gases for supplying carbon may be diluted with a gas such as H 2 , He, Ar, or Ne as necessary.

反応容器内の圧力も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合1×10-2〜1×103Pa、好ましくは5×10-2〜5×102Pa、最適には1×10-1〜1×102Paとするのが好ましい。
さらに、基体の温度は、層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合、密着性向上の観点から第1の層形成時の基体温度より低く設定することがより好ましい。具体的には、炭化珪素層を形成する場合、100℃〜330℃、より好ましく150℃〜270℃とするのが望ましい。炭素原子を母材とする非単結晶材料、例えば、a-C(H)の場合は、20℃以上50℃、好ましくは、室温程度、例えば、25℃に選択することが好ましい。
Similarly, the optimum range of the pressure in the reaction vessel is appropriately selected according to the layer design, but in the usual case, 1 × 10 −2 to 1 × 10 3 Pa, preferably 5 × 10 −2 to 5 × 10 2 Pa, Optimally, it is preferably 1 × 10 −1 to 1 × 10 2 Pa.
Further, the optimum range of the substrate temperature is appropriately selected according to the layer design. In general, it is more preferable to set the substrate temperature lower than the substrate temperature at the time of forming the first layer from the viewpoint of improving adhesion. Specifically, when the silicon carbide layer is formed, it is desirable that the temperature is 100 ° C. to 330 ° C., more preferably 150 ° C. to 270 ° C. In the case of a non-single crystal material having a carbon atom as a base material, for example, a-C (H), it is preferable to select 20 ° C. or more and 50 ° C., preferably about room temperature, for example, 25 ° C.

炭化珪素層の炭素含有量は珪素原子と炭素原子の総和に対して50%から90%の範囲が好ましい。   The carbon content of the silicon carbide layer is preferably in the range of 50% to 90% with respect to the sum of silicon atoms and carbon atoms.

<本発明に係わるa-Si感光体成膜装置>
図3は、第1の層および第2の層形成を行うRF帯の高周波電源を用いたRFプラズマCVD法による感光体の成膜装置の一例を模式的に示したものである。
<A-Si Photosensitive Film Forming Apparatus According to the Present Invention>
FIG. 3 schematically shows an example of a film forming apparatus for a photoreceptor by an RF plasma CVD method using an RF band high-frequency power source for forming the first layer and the second layer.

この装置は大別すると、成膜装置(3100)、原料ガス供給装置(3200)、カソード電極(3111)内を減圧にするための排気装置(図示せず)から構成されている。成膜装置(3100)中のカソード電極(3111)内には導電性の表面を有する円筒状基体(3112)、基体加熱用ヒーター(3113)、原料ガス導入管(3114)が設置され、さらに高周波マッチングボックス(3115)が接続されている。   This apparatus is roughly composed of a film forming apparatus (3100), a source gas supply apparatus (3200), and an exhaust apparatus (not shown) for reducing the pressure inside the cathode electrode (3111). A cylindrical substrate (3112) having a conductive surface, a substrate heating heater (3113), and a source gas introduction pipe (3114) are installed in the cathode electrode (3111) of the film forming apparatus (3100), and further a high frequency A matching box (3115) is connected.

原料ガス供給装置(3200)は、SiH4、GeH4、H2、CH4、B26、PH3等の原料ガスのボンベ(3221〜3226)とバルブ(3231〜3236、3241〜3246、3251〜3256)及びマスフローコントローラー(3211〜3216)から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ(3260)を介してカソード電極(3111)内の原料ガス導入管(3114)に接続されている。 The raw material gas supply device (3200) includes SiH 4 , GeH 4 , H 2 , CH 4 , B 2 H 6 , PH 3 and other raw material gas cylinders (3221 to 3226) and valves (3231 to 3236, 3241 to 3246, 3251 to 3256) and a mass flow controller (3211 to 3216), each source gas cylinder is connected to a source gas introduction pipe (3114) in the cathode electrode (3111) via a valve (3260).

この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば以下のように行うことができる。   Formation of the deposited film using this apparatus can be performed as follows, for example.

先ず、カソード電極(3111)内に導電性の表面を有する円筒状基体(3112)を設置し、不図示の排気装置(例えば真空ポンプ)によりカソード電極(3111)内を排気する。続いて、基体加熱用ヒーター(3113)により導電性の表面を有する円筒状基体(3112)の温度を150℃乃至350℃の所定の温度に制御する。   First, a cylindrical substrate (3112) having a conductive surface is installed in the cathode electrode (3111), and the cathode electrode (3111) is evacuated by an exhaust device (not shown) (for example, a vacuum pump). Subsequently, the temperature of the cylindrical substrate (3112) having a conductive surface is controlled to a predetermined temperature of 150 ° C. to 350 ° C. by the substrate heating heater (3113).

堆積膜形成用の原料ガスをカソード電極(3111)に流入させるには、ガスボンベのバルブ(3231〜3236)、反応容器のリークバルブ(3117)が閉じられていることを確認し、又、流入バルブ(3241〜3246)、流出バルブ(3251〜3256)、補助バルブ(3260)が開かれていることを確認して、まずメインバルブ(3118)を開いてカソード電極(3111)及びガス配管内(3116)を排気する。   In order to flow the source gas for forming the deposited film into the cathode electrode (3111), confirm that the gas cylinder valve (3231 to 3236) and the reaction vessel leak valve (3117) are closed, and the inflow valve (3241-3246), outflow valve (3251-3256), auxiliary valve (3260) is confirmed to be open, first the main valve (3118) is opened, the cathode electrode (3111) and the gas pipe (3116 ).

次に、真空計(3119)の読みが約0.1Pa以下になった時点で補助バルブ(3260)、流出バルブ(3251〜3256)を閉じる。その後、ガスボンベ(3221〜3226)より各ガスをバルブ(3231〜3236)を開いて導入し、圧力調整器(3261〜3266)により各ガス圧を0.2MPaに調整する。次に、流入バルブ(3241〜3246)を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラー(3211〜3216)内に導入する。   Next, when the reading of the vacuum gauge (3119) becomes about 0.1 Pa or less, the auxiliary valve (3260) and the outflow valves (3251 to 3256) are closed. Thereafter, each gas is introduced from the gas cylinder (3221 to 3226) by opening the valve (3231 to 3236), and each gas pressure is adjusted to 0.2 MPa by the pressure regulator (3261 to 3266). Next, the inflow valves (3241 to 3246) are gradually opened to introduce each gas into the mass flow controller (3211 to 3216).

以上のようにして成膜の準備が完了した後、以下の手順で各層の形成を行う。   After the preparation for film formation is completed as described above, each layer is formed according to the following procedure.

導電性の表面を有する円筒状基体(3112)が所定の温度になったところで流出バルブ(3251〜3256)のうちの必要なもの及び補助バルブ(3260)を徐々に開き、ガスボンベ(3221〜3266)から所定のガスをガス導入管(3114)を介してカソード電極(3111)内に導入する。次にマスフローコントローラー(3211〜3216)によって各原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、カソード電極(3111)内の圧力が1×10 2 Pa以下の所定の圧力になるように真空計(3119)を見ながらメインバルブ(3118)の開口を調整する。内圧が安定したところで、印加する高周波電力は周波数1MHz〜50MHz、例えば13.56MHzの高周波電力を、高周波マッチングボックス(3115)を通じてカソード電極(3111)内に導入し、グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容器内に導入された原料ガスが分解され、導電性の表面を有する円筒状基体(3112)上に所定の珪素原子を主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。所望の膜厚の形成が行われた後、RF電力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。 When the cylindrical substrate (3112) having a conductive surface reaches a predetermined temperature, necessary ones of the outflow valves (3251 to 3256) and the auxiliary valve (3260) are gradually opened, and gas cylinders (3221 to 3266) Then, a predetermined gas is introduced into the cathode electrode (3111) through the gas introduction pipe (3114). Next, it adjusts so that each source gas may become a predetermined | prescribed flow volume by a massflow controller (3211-3216). At that time, the opening of the main valve (3118) is adjusted while looking at the vacuum gauge (3119) so that the pressure in the cathode electrode (3111) becomes a predetermined pressure of 1 × 10 2 Pa or less. When the internal pressure is stabilized, high frequency power to be applied is introduced into the cathode electrode (3111) through the high frequency matching box (3115) by introducing high frequency power having a frequency of 1 MHz to 50 MHz, for example, 13.56 MHz, to cause glow discharge. By this discharge energy, the source gas introduced into the reaction vessel is decomposed, and a deposited film containing a predetermined silicon atom as a main component is formed on the cylindrical substrate (3112) having a conductive surface. After the formation of the desired film thickness, the supply of RF power is stopped, the outflow valve is closed, the gas flow into the reaction vessel is stopped, and the formation of the deposited film is completed.

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。それぞれの層を形成する際には必要なガス以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うまでもなく、また、それぞれのガスがカソード電極(3111)内、流出バルブ(3251〜3256)からカソード電極(3111)に至る配管内に残留することを避けるために、流出バルブ(3251〜3256)を閉じ、補助バルブ(3260)を開き、さらにメインバルブ(3118)を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。   By repeating the same operation a plurality of times, a desired multilayered light-receiving layer is formed. When forming each layer, it goes without saying that all the outflow valves other than the necessary gas are closed, and the respective gas flows from the outflow valves (3251 to 3256) into the cathode electrode in the cathode electrode (3111). In order to avoid remaining in the pipe leading to (3111), close the outflow valve (3251-3256), open the auxiliary valve (3260), and then fully open the main valve (3118) to temporarily high vacuum the system If necessary, perform the exhausting operation.

また、膜形成の均一化を図るために、層形成を行っている間は、導電性の表面を有する円筒状基体(3112)を駆動装置(不図示)によって所定の速度で回転させることも有効である。   In order to make the film formation uniform, it is also effective to rotate the cylindrical substrate (3112) having a conductive surface at a predetermined speed by a driving device (not shown) during the layer formation. It is.

さらに、上述のガス種及びバルブ操作は各々の層の作製条件に従って変更が加えられることは言うまでもない。   Furthermore, it goes without saying that the gas species and valve operations described above are changed according to the production conditions of each layer.

基体の加熱方法は、真空仕様である発熱体であればよく、より具体的にはシース状ヒーターの巻き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用することができる。   The heating method of the substrate may be any heating element that is vacuum specification. More specifically, the heating resistance of a sheathed heater, an electric resistance heating element such as a plate heater, a ceramic heater, a halogen lamp, an infrared lamp, etc. Examples of the heating element include a radiation lamp heating element, a liquid, a gas, and the like as a heating medium and a heat exchange means. As the surface material of the heating means, metals such as stainless steel, nickel, aluminum, and copper, ceramics, heat resistant polymer resin, and the like can be used.

それ以外にも、反応容器以外に加熱専用の容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で基体を搬送する方法が用いられる。   In addition to this, there is used a method in which a container dedicated to heating is provided in addition to the reaction container, and after heating, the substrate is transported in a vacuum in the reaction container.

<本発明に係わる表面研磨装置>
図4に、本発明の電子写真感光体の製造工程において、表面加工に際して利用される表面加工装置の一例、具体的には、表面加工として研磨を行う際に利用される表面研磨装置の一例を示す。図4に示す表面研磨装置の構成例において、加工対象物(円筒状の基体上の堆積膜表面)400は、その表面にa-Siからなる第1の層が堆積された円筒状の基体であり、弾性支持機構420に取り付けられる。図4に示す装置において、弾性支持機構420は例えば空気圧ホルダーが利用され、具体的にはブリヂストン社製空気圧式ホルダー(商品名:エアーピック、型番:PO45TCA*820)が用いられる。加圧弾性ローラー430は、研磨テープ431を巻回して、加工対象物400のa-Si光導電層または炭化珪素層表面に押圧させる。研磨テープ431は、送り出しロール432から供給され巻き取りロール433に回収される。その送り出し速度は、定量送り出しロール434とキャプスタンローラ435により調整され、また、その張力も調整されている。研磨テープ431には、通常ラッピングテープと呼ばれるものが好適に利用される。第1の層の最表面部を加工する際、ラッピングテープには、砥粒としてはSiC、Al23、Fe23などが用いられる。具体的には、富士フィルム社製ラッピングテープLT-C2000を用いた。加圧弾性ローラー430は、そのローラー部は、ネオプレンゴム、シリコンゴムなどの材質からなる。また、ローラー部形状は、長手方向において、中央部の直径が両端部の直径より若干太いものが好ましく、例えば両者の直径差が0.0〜0.6mmの範囲、より好ましくは、0.2〜0.4mmの範囲となる形状がより好ましい。加圧弾性ローラー430は、回転する加工対象物(円筒状基体上の堆積膜表面)400に対して、加圧圧力9.8kPa〜980kPaの範囲で加圧しながら、研磨テープ431、例えば、上記のラッピングテープを送り堆積膜表面の研磨を行う。
<Surface polishing apparatus according to the present invention>
FIG. 4 shows an example of a surface processing apparatus used for surface processing in the manufacturing process of the electrophotographic photosensitive member of the present invention, specifically, an example of a surface polishing apparatus used for polishing as surface processing. Show. In the configuration example of the surface polishing apparatus shown in FIG. 4, a workpiece (deposited film surface on a cylindrical substrate) 400 is a cylindrical substrate having a first layer made of a-Si deposited on the surface thereof. Yes, attached to the elastic support mechanism 420. In the apparatus shown in FIG. 4, for example, a pneumatic holder is used as the elastic support mechanism 420, and specifically, a pneumatic holder manufactured by Bridgestone (trade name: air pick, model number: PO45TCA * 820) is used. The pressure elastic roller 430 winds the polishing tape 431 and presses the surface of the workpiece 400 on the a-Si photoconductive layer or the silicon carbide layer. The polishing tape 431 is supplied from the feed roll 432 and collected by the take-up roll 433. The feed speed is adjusted by the fixed feed roll 434 and the capstan roller 435, and the tension is also adjusted. As the polishing tape 431, what is usually called a wrapping tape is preferably used. When the outermost surface portion of the first layer is processed, SiC, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 or the like is used as abrasive grains for the lapping tape. Specifically, Fuji Film Lapping Tape LT-C2000 was used. The roller portion of the pressure elastic roller 430 is made of a material such as neoprene rubber or silicon rubber. In addition, the roller part shape is preferably such that, in the longitudinal direction, the diameter of the central part is slightly larger than the diameters of both end parts, for example, the diameter difference between the two is 0.0 to 0.6 mm, more preferably 0.2 to 0.4 mm. The shape which becomes is more preferable. The pressure elastic roller 430 is a polishing tape 431, for example, the lapping described above, while pressing the rotating workpiece (deposited film surface on the cylindrical substrate) 400 in a pressure range of 9.8 kPa to 980 kPa. The tape is fed to polish the surface of the deposited film.

なお、本発明で実施される表面研磨に対しては、研磨テープを利用する手段以外に、バフ研磨のような湿式研磨の手段を利用することも可能である。また、湿式研磨の手段を利用する際には、研磨加工後、研磨に利用する液の洗浄除去を施す工程を設けるが、その際、表面を水と接触させ、洗浄する処理を併せて実施することができる。   For the surface polishing performed in the present invention, it is also possible to use a wet polishing means such as buff polishing in addition to the means using the polishing tape. Further, when using a wet polishing means, a step of washing and removing the liquid used for polishing is provided after the polishing process, and at that time, the surface is brought into contact with water and cleaned. be able to.

<本発明に係わる電子写真装置>
本発明の電子写真感光体を用いた電子写真装置の一例を図5に示す。
<Electrophotographic apparatus according to the present invention>
An example of an electrophotographic apparatus using the electrophotographic photosensitive member of the present invention is shown in FIG.

図5は電子写真装置の画像形成プロセスの一例を示す概略図であって、感光体501が回転して複写操作を行う。感光体501の周辺には、磁気ブラシ注入帯電器503、現像器504、転写紙供給系505、転写帯電器506(a)、分離帯電器506(b)、クリーニングユニット507、搬送系508、除電光源509等が配設されている。   FIG. 5 is a schematic view showing an example of an image forming process of the electrophotographic apparatus, and the photoconductor 501 rotates to perform a copying operation. Around the photosensitive member 501, there are a magnetic brush injection charger 503, a developing device 504, a transfer paper supply system 505, a transfer charger 506 (a), a separation charger 506 (b), a cleaning unit 507, a transport system 508, a charge eliminating device. A light source 509 and the like are provided.

以下、さらに具体的に画像形成プロセスを説明すると、感光体501は磁気ブラシ帯電器503によって一様に帯電される。次にレーザーユニット518から発せられ、ミラー519を経由した光によって静電潜像が形成され、この潜像に現像器504からネガ極性トナーが供給されてトナー像が形成される。レーザーユニット518の制御には、CCDユニット517からの信号が用いられる。即ち、ランプ510から発した光が原稿台ガラス511上に置かれた原稿512に反射し、ミラー513、514、515を経由し、レンズユニット516のレンズによって結像され、CCDユニット517によって電気信号に変換された信号が導かれている。   Hereinafter, the image forming process will be described more specifically. The photoconductor 501 is uniformly charged by the magnetic brush charger 503. Next, an electrostatic latent image is formed by light emitted from the laser unit 518 and passing through the mirror 519, and negative polarity toner is supplied from the developing device 504 to the latent image to form a toner image. For control of the laser unit 518, a signal from the CCD unit 517 is used. That is, the light emitted from the lamp 510 is reflected by the original 512 placed on the original platen glass 511, passes through the mirrors 513, 514, 515, is imaged by the lens of the lens unit 516, and is then output by the CCD unit 517. The signal converted into is derived.

一方、転写紙供給系505を通って、レジストローラー522によって先端タイミングを調整され、感光体501方向に供給される転写材Pは高電圧を印加した転写帯電器506(a)と感光体501の間隙において背面から、トナーとは逆極性の正電界が与えられ、これによって感光体表面のネガ極性のトナー像は転写材Pに転写する。次いで、高圧AC電圧を印加した分離帯電器506(b)により、転写材Pは転写搬送系508を通って定着装置524に至り、トナー像が定着されて装置外に搬出される。   On the other hand, the transfer material P that is adjusted in the leading edge timing by the registration roller 522 through the transfer paper supply system 505 and is supplied in the direction of the photoconductor 501 is transferred between the transfer charger 506 (a) to which the high voltage is applied and the photoconductor 501. A positive electric field having a polarity opposite to that of the toner is applied from the back surface in the gap, whereby a negative polarity toner image on the surface of the photoreceptor is transferred to the transfer material P. Next, the separation charger 506 (b) to which a high-voltage AC voltage is applied causes the transfer material P to pass through the transfer conveyance system 508 to the fixing device 524, where the toner image is fixed and carried out of the device.

<本発明において利用される水洗浄装置>
本発明の電子写真感光体の製造工程においては、研磨加工の後に、表面に水を接触させる処理を設けることが好ましい。この水を接触させる処理は、水洗浄に相当し、その水洗浄の手順、条件など関しては、例えば、特許第2786756号公報などに開示されている。図6に、本発明の電子写真感光体の製造工程において利用される水洗浄装置一例を示す。
<Water cleaning apparatus used in the present invention>
In the production process of the electrophotographic photosensitive member of the present invention, it is preferable to provide a treatment for bringing the surface into contact with water after the polishing process. This water contact treatment corresponds to water washing, and the procedure and conditions of the water washing are disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2786756. FIG. 6 shows an example of a water cleaning apparatus used in the manufacturing process of the electrophotographic photosensitive member of the present invention.

図6に示す処理装置は、処理部602と被処理部材搬送機構603とから構成されている。処理部602は、被処理部材投入台611、被処理部材洗浄槽621、純水接触槽631、乾燥槽641、被処理部材搬出台651とからなっている。洗浄槽621、純水接触槽631ともに、温度調節装置(図示せず)が付属され、それぞれの槽で用いる液温度を一定に保持する構成とされている。搬送機構603は、搬送レール665と搬送アーム661とを具え、搬送アーム661は、レール665上を移動する移動機構662、被処理部材601である堆積膜が形成された導電性基体を保持するチャッキング機構663、及びチャッキング機構663を上下させるためのエアーシリンダー664よりなっている。投入台611上に置かれた被処理部材601は、搬送機構603により洗浄槽621に搬送される。洗浄槽621中には、例えば、界面活性剤水溶液によりなる洗浄液622が入れられており、その中に被処理部材601を浸し、超音波洗浄処理を施すことにより表面に付着している異物、例えば、油や粉体などの洗浄・除去が行なわれる。次に、洗浄済みの被処理部材601は、搬送機構603により純水接触槽631へと運ばれ、所定の液温、例えば25℃に保たれた、抵抗率17.5MΩ・cmの純水がノズル632から50kg・f/cm2の圧力で吹き付けられる。この純水吹き付けにより、前工程で残留している洗浄液が洗い流される。純水接触工程の終わった被処理部材601は、搬送機構603により乾燥槽641へと移動され、ノズル642から高温の高圧空気を吹き付けて乾燥される。この乾燥工程の終了した被処理部材601は、搬送機構603により搬出台651に運ばれる。 The processing apparatus shown in FIG. 6 includes a processing unit 602 and a processing target member transport mechanism 603. The processing unit 602 includes a processing member input table 611, a processing member cleaning tank 621, a pure water contact tank 631, a drying tank 641, and a processing member carry-out table 651. Each of the cleaning tank 621 and the pure water contact tank 631 is provided with a temperature control device (not shown), and is configured to keep the liquid temperature used in each tank constant. The transfer mechanism 603 includes a transfer rail 665 and a transfer arm 661. The transfer arm 661 moves on the rail 665, and a chuck that holds a conductive substrate on which a deposited film, which is a member to be processed 601, is formed. It comprises a king mechanism 663 and an air cylinder 664 for moving the chucking mechanism 663 up and down. The member to be processed 601 placed on the input table 611 is transferred to the cleaning tank 621 by the transfer mechanism 603. In the cleaning tank 621, for example, a cleaning liquid 622 made of a surfactant aqueous solution is placed, and the object 601 is immersed in the cleaning tank 601 and subjected to ultrasonic cleaning processing, for example, foreign matter attached to the surface, for example, The oil and powder are cleaned and removed. Next, the cleaned member 601 is transported to the pure water contact tank 631 by the transport mechanism 603, and pure water having a predetermined liquid temperature, for example, 25 ° C. and having a resistivity of 17.5 MΩ · cm is nozzleed. Sprayed at a pressure of 632 to 50 kg · f / cm 2 . By this pure water spray, the cleaning liquid remaining in the previous process is washed away. The member to be treated 601 after the pure water contact process is moved to the drying tank 641 by the transport mechanism 603, and dried by blowing high-temperature high-pressure air from the nozzle 642. The member to be processed 601 after the drying process is carried to the carry-out table 651 by the carrying mechanism 603.

以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited at all by these.

[実施例1]
図3に示したRFプラズマa-Si感光体成膜装置を用いて、表1に示した条件で外径80mmのAl基体上に、下部阻止層、光導電層、中間層からなる第1の層まで堆積した基体を作製した。
[Example 1]
A first film composed of a lower blocking layer, a photoconductive layer, and an intermediate layer is formed on an Al substrate having an outer diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 1 using the RF plasma a-Si photosensitive film forming apparatus shown in FIG. A substrate deposited to layer was prepared.

次いで、第1の層まで堆積した基体を一旦成膜炉から取り出し、基体表面の加工を行った。表面の加工は、図4の研磨装置で富士フィルム社製ラッピングテープ(商品名:LT-C2000)を用いて表面研磨を行い、突起の頭頂部を平坦化した。次いで、基体を図3で示した第1の膜を堆積した成膜炉とは別のRFプラズマa-Si感光体成膜炉に戻した。その後、表2に示した条件で第1の層の最表面にプラズマ処理を施し、続いて、表3に示した条件で第2の層である表面層を堆積し、図2(A)の層構成からなる正帯電用電子写真感光体を作製した。   Next, the substrate deposited up to the first layer was once taken out from the film forming furnace, and the surface of the substrate was processed. For surface processing, surface polishing was performed using a lapping tape (trade name: LT-C2000) manufactured by Fuji Film Co., Ltd. with the polishing apparatus shown in FIG. Next, the substrate was returned to the RF plasma a-Si photosensitive film forming furnace different from the film forming furnace in which the first film shown in FIG. 3 was deposited. Thereafter, plasma treatment is performed on the outermost surface of the first layer under the conditions shown in Table 2, and then a surface layer, which is the second layer, is deposited under the conditions shown in Table 3. A positively charged electrophotographic photosensitive member having a layer structure was prepared.

なお、本実施例では表2に示すようにプラズマ処理条件として、四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)混合ガスの酸素混合比を変化させた。 In this embodiment, as shown in Table 2, the oxygen mixing ratio of the carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ) mixed gas was changed as the plasma treatment condition.

また、作製した電子写真感光体について、SIMS(CAMECA社製、装置名:IMS-4F)により酸素原子の含有量のデプスプロファイルを測定し、第1の層と第2の層との界面部の厚さ方向における酸素原子の最大含有量を算出した。結果は、表2に示す。   Further, the produced electrophotographic photosensitive member was measured for the depth profile of the oxygen atom content by SIMS (manufactured by CAMECA, apparatus name: IMS-4F), and the interface portion between the first layer and the second layer was measured. The maximum content of oxygen atoms in the thickness direction was calculated. The results are shown in Table 2.

なお、SIMSの測定条件は、一次イオンのエネルギーが14.5keVからなるCs+を使用し、二次イオンとしてマイナスイオンを検出した。また、測定終了時に、スパッタクレータの深さを触針式段差計により実測してスパッタした膜厚を求めた。次にこの膜厚とSIMSのスパッタ時間からスパッタレートを算出した。得られたスパッタレートを用いて測定データの横軸を時間から深さに換算し、第2の層の最表面からの深さを求めた。 As SIMS measurement conditions, Cs + whose primary ion energy was 14.5 keV was used, and negative ions were detected as secondary ions. At the end of the measurement, the sputter crater depth was measured with a stylus type step gauge to obtain the sputtered film thickness. Next, the sputtering rate was calculated from the film thickness and the SIMS sputtering time. The horizontal axis of the measurement data was converted from time to depth using the obtained sputtering rate, and the depth from the outermost surface of the second layer was determined.

Figure 2006058532
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以上の手順で得られた感光体は正帯電で用いられる感光体であり、次のように評価した。   The photoreceptor obtained by the above procedure is a photoreceptor used for positive charging, and was evaluated as follows.

(画像欠陥)
一次帯電器として磁気ブラシ帯電器を採用し、また、クリーナーにクリーニングブレードを具える電子写真装置に、本実施例で作製した電子写真感光体を装着して画像形成を行った。具体的には、磁気ブラシ帯電用に改造したキヤノン製iR6000(プロセススピード265mm/sec)で、磁気ブラシ帯電器には交流電圧(1.2kVpp、1.0kHz)を印加し、更に+550Vの直流電圧を重畳させた。こうして得られた画像を観察し、突起に起因した画像上に出現する黒ポチの個数を数えた。
(Image defect)
A magnetic brush charger was adopted as the primary charger, and the electrophotographic photosensitive member produced in this example was mounted on an electrophotographic apparatus provided with a cleaning blade as a cleaner for image formation. Specifically, the Canon iR6000 (process speed 265mm / sec) modified for charging the magnetic brush is applied with AC voltage (1.2kVpp, 1.0kHz) to the magnetic brush charger, and a DC voltage of + 550V is applied. Superposed. The image thus obtained was observed, and the number of black spots appearing on the image due to the protrusion was counted.

得られた結果は、後述する比較例1での値を100%とした場合の相対比較でランク付けを行った。
◎・・・ 35%以上65%未満
○・・・ 65%以上95%未満
△・・・ 95%以上105%未満
×・・・ 105%以上。
The obtained results were ranked by relative comparison when the value in Comparative Example 1 described later was 100%.
◎ ・ ・ ・ 35% to less than 65% ○ ・ ・ ・ 65% to less than 95% △ ・ ・ ・ 95% to less than 105% × ... 105% or more

(密着性の評価)
まず、作製した感光体を、一次帯電器として磁気ブラシ帯電器を採用し、また、クリーナーにクリーニングブレードを具える電子写真装置にセットし、A4用紙で100万枚の通紙耐久を行った。具体的には、磁気ブラシ帯電用に改造したキヤノン製iR6000(プロセススピード265mm/sec)で、磁気ブラシ帯電器には交流電圧(1.2kVpp、1.0kHz)を印加し、更に+550Vの直流電圧を重畳させた。
(Adhesion evaluation)
First, the produced photoreceptor was set in an electrophotographic apparatus using a magnetic brush charger as a primary charger and a cleaner provided with a cleaning blade, and 1 million sheets of A4 paper was passed through. Specifically, the Canon iR6000 (process speed 265mm / sec) modified for charging the magnetic brush is applied with AC voltage (1.2kVpp, 1.0kHz) to the magnetic brush charger, and a DC voltage of + 550V is applied. Superposed.

耐久後、電子写真感光体を温度-30℃に調整された容器の中に48時間放置し、その後直ちに温度+150℃に調整された容器の中に48時間放置する。このサイクルを10サイクル繰り返したヒートショック試験の後電子写真感光体表面を観察した。更に、加速度7Gからなる10Hz〜10kHzの振動をスイープ時間2.2分で5サイクル繰り返した振動試験の後電子写真感光体表面を観察した。以下の基準で評価する。

◎:ヒートショック試験後、更には振動試験後も膜剥がれが認められず極めて良好
○:ヒートショック試験後、膜剥がれは認められず、後振動試験後、非画像領域の端部に微小な膜剥がれが一部認められるが実用上問題なし
△:ヒートショック試験後、非画像領域の端部に微小な膜剥がれが一部認められるが実用上問題なし
×:ヒートショック試験後、比較的大きな膜剥がれが一部認められ実用上問題あり。
After the endurance, the electrophotographic photosensitive member is left in a container adjusted to a temperature of −30 ° C. for 48 hours, and then immediately left in a container adjusted to a temperature of + 150 ° C. for 48 hours. The surface of the electrophotographic photosensitive member was observed after a heat shock test in which this cycle was repeated 10 times. Further, the surface of the electrophotographic photosensitive member was observed after a vibration test in which a vibration of 10 Hz to 10 kHz consisting of an acceleration of 7 G was repeated 5 cycles with a sweep time of 2.2 minutes. Evaluation is based on the following criteria.

◎: Very good with no film peeling after heat shock test and even after vibration test ○: No film peeling after heat shock test, after film vibration test, a minute film at the edge of non-image area Peeling is partially observed but there is no practical problem. △: After heat shock test, some minute film peeling is observed at the edge of the non-image area, but there is no practical problem. ×: Relatively large film after heat shock test. Peeling is partly observed and there are practical problems.

(総合評価)
◎:すべての評価項目について、すべて◎からなり、非常に良好なレベルである。
○:すべての評価項目について、◎と○からなり、良好なレベルである。
△:すべての評価項目について、少なくとも△を1つ以上含むが、実用上問題ないレベルである。
(Comprehensive evaluation)
A: All evaluation items consist of A, which is a very good level.
○: For all evaluation items, it consists of ◎ and ○, which is a good level.
Δ: For all evaluation items, at least one Δ is included, but it is at a level that does not cause a problem in practice.

<比較例1>
図3に示したRFプラズマa-Si感光体成膜装置を用いて、表1に示した条件で外径80mmのAl基体上に、第1の層まで堆積した基体を作製した。次いで、堆積済みの基体を一旦成膜炉から取り出し、実施例1と同条件で表面研磨を行った。次いで、図2で示した第1の膜を堆積した成膜炉とは別のRFプラズマa-Si感光体成膜炉に戻し、表3に示した条件で第2の層である表面層を堆積し、図2(A)の層構成からなる正帯電用電子写真感光体を作製した。
<Comparative Example 1>
Using the RF plasma a-Si photosensitive film forming apparatus shown in FIG. 3, a substrate having a first layer deposited on an Al substrate having an outer diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 1 was produced. Next, the deposited substrate was once taken out from the film forming furnace, and surface polishing was performed under the same conditions as in Example 1. Next, the film is returned to the RF plasma a-Si photosensitive film forming furnace different from the film forming furnace in which the first film shown in FIG. 2 is deposited, and the surface layer as the second layer is formed under the conditions shown in Table 3. The positively charged electrophotographic photosensitive member having the layer structure of FIG. 2A was deposited.

なお、本比較例では第2の層の堆積前にプラズマ処理を行わなかった。   In this comparative example, the plasma treatment was not performed before the second layer was deposited.

以上の手順で得られた感光体を実施例1と同様に評価した。   The photoreceptor obtained by the above procedure was evaluated in the same manner as in Example 1.

実施例1、比較例1の結果を表4に示す。表4の結果から明らかなように、プラズマ処理を行わない比較例1に比べて、プラズマ処理を行った実施例1の方が、画像欠陥の低減と密着性が向上する効果が得られた。更に、剥がれの観察結果から、四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)の酸素混合比を15Vol.%以上で良好な範囲で画像欠陥の低減が特に良好であることが判った。 The results of Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 4. As is clear from the results in Table 4, the effect of reducing image defects and improving the adhesion was obtained in Example 1 in which plasma treatment was performed, compared to Comparative Example 1 in which plasma treatment was not performed. Furthermore, from the observation result of peeling, it was found that the reduction of image defects was particularly good when the oxygen mixing ratio of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ) was 15 Vol.

Figure 2006058532
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[実施例2]
図3に示したRFプラズマa-Si感光体成膜装置を用いて、表5に示した条件で外径80mmのAl基体上に、下部阻止層、光導電層、上部阻止層、中間層からなる第1の層まで堆積した基体を作製した。
[Example 2]
Using the RF plasma a-Si photosensitive film forming apparatus shown in FIG. 3, the lower blocking layer, the photoconductive layer, the upper blocking layer, and the intermediate layer are formed on an Al substrate having an outer diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 5. A substrate deposited up to the first layer was produced.

次いで、第1の層まで堆積した基体を一旦成膜炉から取り出し、基体表面の加工を行った。表面の加工は、図4の研磨装置で富士フィルム社製ラッピングテープ(商品名:C2000)を用いて表面研磨を行い、突起の頭頂部を平坦化した。次いで、図6に示した洗浄装置を用いて、前述の洗浄手順に従って、界面活性剤水溶液中で超音波洗浄し、液温25℃、抵抗率17.5MΩ・cmの純水を高圧(4.9Mpa)で噴きつけることによるリンス洗浄、高温気体の吹き付けによる乾燥を行う条件で水洗浄した。その後、水洗浄後の基体を図3で示した第1の膜を堆積した成膜炉と同一で、ClF3ガスのクリーニング処理後のRFプラズマa-Si感光体成膜炉に戻した。その後、基体を基板温度が260℃までヒーター加熱し、表6に示した条件で第1の層の最表面にプラズマ処理を施し、続いて、表7に示した条件で第2の層である表面層を堆積し、図2(B)の層構成からなる負帯電用電子写真感光体を作製した。 Next, the substrate deposited up to the first layer was once taken out from the film forming furnace, and the surface of the substrate was processed. For surface processing, surface polishing was performed with a lapping tape (trade name: C2000) manufactured by Fuji Film Co., Ltd. with the polishing apparatus of FIG. 4 to flatten the top of the protrusion. Next, using the cleaning apparatus shown in FIG. 6, ultrasonic cleaning is performed in a surfactant aqueous solution according to the above-described cleaning procedure, and pure water having a liquid temperature of 25 ° C. and a resistivity of 17.5 MΩ · cm is high pressure (4.9 Mpa). Washed with water under the conditions of rinsing by spraying and drying by blowing hot gas. Thereafter, the substrate after the water cleaning was returned to the RF plasma a-Si photosensitive film forming furnace after the ClF 3 gas cleaning process, which was the same as the film forming furnace in which the first film shown in FIG. 3 was deposited. Thereafter, the substrate is heated to a substrate temperature of 260 ° C., and plasma treatment is applied to the outermost surface of the first layer under the conditions shown in Table 6, followed by the second layer under the conditions shown in Table 7. A surface layer was deposited to produce a negatively charged electrophotographic photosensitive member having the layer structure of FIG.

なお、本実施例では表2に示すようにプラズマ処理条件として、四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)の混合ガスの酸素混合比は25Vol.%である。 In this embodiment, as shown in Table 2, the oxygen mixing ratio of the mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ) is 25 Vol.

また、作製した電子写真感光体について、実施例1と同様にしてSIMS(CAMECA社製、装置名:IMS-4F)により酸素原子の含有量のデプスプロファイルを測定し、第1の層と第2の層との界面部の厚さ方向における酸素原子の最大含有量を算出した結果、6.4×1021 atoms/cm3であった。 The produced electrophotographic photosensitive member was measured for the depth profile of the oxygen atom content by SIMS (manufactured by CAMECA, device name: IMS-4F) in the same manner as in Example 1, and the first layer and the second layer were measured. As a result of calculating the maximum content of oxygen atoms in the thickness direction of the interface with the layer, it was 6.4 × 10 21 atoms / cm 3 .

Figure 2006058532
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Figure 2006058532
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Figure 2006058532
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以上の手順で得られた感光体は負帯電で用いられる感光体であり、次のように評価した。   The photoreceptor obtained by the above procedure is a photoreceptor used for negative charging, and was evaluated as follows.

(画像欠陥)
一次帯電器として磁気ブラシ帯電器を採用し、また、クリーナーにクリーニングブレードを具える電子写真装置に、本実施例で作製した電子写真感光体を装着して画像形成を行った。具体的には、キヤノン製iR6000(プロセススピード265mm/sec)をベースにイメージ露光に改造し、負帯電させる為に磁気ブラシ帯電器には交流電圧(1.2kVpp、1.0kHz)を印加し、更に-550Vの直流電圧を重畳させた。こうして得られた画像を観察し、突起に起因した画像上に出現する黒ポチの個数を数えた。
(Image defect)
A magnetic brush charger was adopted as the primary charger, and the electrophotographic photosensitive member produced in this example was mounted on an electrophotographic apparatus provided with a cleaning blade as a cleaner for image formation. Specifically, it is modified to image exposure based on Canon iR6000 (process speed 265mm / sec), AC voltage (1.2kVpp, 1.0kHz) is applied to the magnetic brush charger for negative charging, and- A DC voltage of 550 V was superimposed. The image thus obtained was observed, and the number of black spots appearing on the image due to the protrusion was counted.

得られた結果は、後述する比較例2での値を100%とした場合の相対比較でランク付けを行った。

◎・・・ 35%以上65%未満
○・・・ 65%以上95%未満
△・・・ 95%以上105%未満
×・・・ 105%以上。
The obtained results were ranked by relative comparison when the value in Comparative Example 2 described later was 100%.

◎ ・ ・ ・ 35% to less than 65% ○ ・ ・ ・ 65% to less than 95% △ ・ ・ ・ 95% to less than 105% × ... 105% or more

(密着性の評価)
まず、作製した感光体を、一次帯電器として磁気ブラシ帯電器を採用し、また、クリーナーにクリーニングブレードを具える電子写真装置にセットし、A4用紙で100万枚の通紙耐久を行った。具体的には、キヤノン製iR6000(プロセススピード265mm/sec)をベースにイメージ露光に改造し、負帯電させる為に磁気ブラシ帯電器には交流電圧(1.2kVpp、1.0kHz)を印加し、更に-550Vの直流電圧を重畳させた。
(Adhesion evaluation)
First, the produced photoreceptor was set in an electrophotographic apparatus using a magnetic brush charger as a primary charger and a cleaner provided with a cleaning blade, and 1 million sheets of A4 paper was passed through. Specifically, it is modified to image exposure based on Canon iR6000 (process speed 265mm / sec), AC voltage (1.2kVpp, 1.0kHz) is applied to the magnetic brush charger for negative charging, and- A DC voltage of 550 V was superimposed.

耐久後、電子写真感光体を温度-30℃に調整された容器の中に48時間放置し、その後直ちに温度+150℃に調整された容器の中に48時間放置する。このサイクルを10サイクル繰り返したヒートショック試験の後電子写真感光体表面を観察した。更に、加速度7Gからなる10Hz〜10kHzの振動をスイープ時間2.2分で5サイクル繰り返した振動試験の後電子写真感光体表面を観察した。以下の基準で評価する。

◎:ヒートショック試験後、更には振動試験後も膜剥がれが認められず極めて良好
○:ヒートショック試験後、膜剥がれは認められず、後振動試験後、非画像領域の端部に微小な膜剥がれが一部認められるが実用上問題なし
△:ヒートショック試験後、非画像領域の端部に微小な膜剥がれが一部認められるが実用上問題なし
×:ヒートショック試験後、比較的大きな膜剥がれが一部認められ実用上問題あり。
After the endurance, the electrophotographic photosensitive member is left in a container adjusted to a temperature of −30 ° C. for 48 hours, and then immediately left in a container adjusted to a temperature of + 150 ° C. for 48 hours. The surface of the electrophotographic photosensitive member was observed after a heat shock test in which this cycle was repeated 10 times. Further, the surface of the electrophotographic photosensitive member was observed after a vibration test in which a vibration of 10 Hz to 10 kHz consisting of an acceleration of 7 G was repeated 5 cycles with a sweep time of 2.2 minutes. Evaluation is based on the following criteria.

◎: Very good with no film peeling after heat shock test and even after vibration test ○: No film peeling after heat shock test, after film vibration test, a minute film at the edge of non-image area Peeling is partially observed but there is no practical problem. △: After heat shock test, some minute film peeling is observed at the edge of the non-image area, but there is no practical problem. ×: Relatively large film after heat shock test. Peeling is partly observed and there are practical problems.

(総合評価)
◎:すべての評価項目について、すべて◎からなり、非常に良好なレベルである。
○:すべての評価項目について、◎と○からなり、良好なレベルである。
△:すべての評価項目について、少なくとも△を1つ以上含むが、実用上問題ないレベルである。
(Comprehensive evaluation)
A: All evaluation items consist of A, which is a very good level.
○: For all evaluation items, it consists of ◎ and ○, which is a good level.
Δ: For all evaluation items, at least one Δ is included, but it is at a level that does not cause a problem in practice.

<比較例2>
図3に示したRFプラズマa-Si感光体成膜装置を用いて、表5に示した条件で外径80mmのAl基体上に、第1の層まで堆積した基体を作製した。次いで、堆積済みの基体を一旦成膜炉から取り出し、実施例1と同条件で表面研磨、水洗浄、次いで、表7に示した条件で第2の層である表面層を堆積し、図1(B)の層構成からなる負帯電用電子写真感光体を作製した。
<Comparative example 2>
Using the RF plasma a-Si photosensitive film-forming apparatus shown in FIG. 3, a substrate having a first layer deposited on an Al substrate having an outer diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 5 was produced. Next, the deposited substrate is once taken out of the film forming furnace, surface-polished and washed with water under the same conditions as in Example 1, and then a surface layer as a second layer is deposited under the conditions shown in Table 7. A negatively charged electrophotographic photosensitive member having the layer structure (B) was produced.

なお、本比較例では第2の層の堆積前にプラズマ処理を行わなかった。   In this comparative example, the plasma treatment was not performed before the second layer was deposited.

以上の手順で得られた感光体を実施例2と同様に評価した。   The photoreceptor obtained by the above procedure was evaluated in the same manner as in Example 2.

実施例2、比較例2の結果を表8に示す。表8の結果から明らかなように、本実施例で作製した電子写真感光体は、画像欠陥の低減効果に優れ、密着性に対しても良好であった。   The results of Example 2 and Comparative Example 2 are shown in Table 8. As is apparent from the results in Table 8, the electrophotographic photosensitive member produced in this example was excellent in the effect of reducing image defects and was also good in adhesion.

Figure 2006058532
Figure 2006058532

[実施例3]
図3に示したRFプラズマa-Si感光体成膜装置を用いて、表9に示した条件で外径80mmのAl基体上に、下部阻止層、光導電層、上部阻止層、中間層からなる第1の層まで堆積した基体を作製した。
[Example 3]
Using the RF plasma a-Si photosensitive film forming apparatus shown in FIG. 3, a lower blocking layer, a photoconductive layer, an upper blocking layer, and an intermediate layer are formed on an Al substrate having an outer diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 9. A substrate deposited up to the first layer was produced.

次いで、第1の層まで堆積した基体を一旦成膜炉から取り出し、基体表面の加工を行った。表面の加工は、図4の研磨装置で富士フィルム社製ラッピングテープ(商品名:LT-C2000)を用いて表面研磨を行い、突起の頭頂部を平坦化した。次いで、図6に示した洗浄装置を用いて、前述の洗浄手順に従って、界面活性剤水溶液中で超音波洗浄し、液温25℃、抵抗率17.5MΩ・cmの純水を高圧(4.9MPa)で噴きつけることによるリンス洗浄、高温気体の吹き付けによる乾燥を行う条件で水洗浄した。その後、水洗浄後の基体を図3で示した第1の膜を堆積した成膜炉とは別で、ClF3ガスのクリーニング処理後のRFプラズマa-Si感光体成膜炉に戻した。その後、基体を基板温度が260℃までヒーター加熱し、表10に示した条件で第1の層の最表面にプラズマ処理を施し、続いて、表12に示した条件で第2の層である表面層を堆積し、図2(B)の層構成からなる負帯電用電子写真感光体を作製した。 Next, the substrate deposited up to the first layer was once taken out from the film forming furnace, and the surface of the substrate was processed. For surface processing, surface polishing was performed using a lapping tape (trade name: LT-C2000) manufactured by Fuji Film Co., Ltd. with the polishing apparatus shown in FIG. Next, using the cleaning apparatus shown in FIG. 6, ultrasonic cleaning is performed in a surfactant aqueous solution according to the above-described cleaning procedure, and pure water having a liquid temperature of 25 ° C. and a resistivity of 17.5 MΩ · cm is high pressure (4.9 MPa). Washed with water under the conditions of rinsing by spraying and drying by blowing hot gas. Thereafter, the substrate after the water cleaning was returned to the RF plasma a-Si photosensitive film forming furnace after the ClF 3 gas cleaning process, separately from the film forming furnace in which the first film shown in FIG. 3 was deposited. Thereafter, the substrate is heated to a substrate temperature of 260 ° C., and plasma treatment is performed on the outermost surface of the first layer under the conditions shown in Table 10, followed by the second layer under the conditions shown in Table 12. A surface layer was deposited to produce a negatively charged electrophotographic photosensitive member having the layer structure of FIG.

なお、本実施例では表10に示すようにプラズマ処理条件として、一酸化二窒素(N2O)ガスによるプラズマ処理を行い、引き続き水素によるプラズマ処理を行った。
また、作製した電子写真感光体について、実施例1と同様にしてSIMS(CAMECA社製、装置名:IMS-4F)により酸素原子の含有量のデプスプロファイルを測定し、第1の層と第2の層との界面部の厚さ方向における酸素原子の最大含有量を算出した結果、3.8×1021 atoms/cm3であった。
In this example, as shown in Table 10, plasma treatment with dinitrogen monoxide (N 2 O) gas was performed as plasma treatment conditions, and plasma treatment with hydrogen was subsequently performed.
The produced electrophotographic photosensitive member was measured for the depth profile of the oxygen atom content by SIMS (manufactured by CAMECA, device name: IMS-4F) in the same manner as in Example 1, and the first layer and the second layer were measured. As a result of calculating the maximum content of oxygen atoms in the thickness direction of the interface with the layer, it was 3.8 × 10 21 atoms / cm 3 .

以上の手順で得られた感光体は負帯電で用いられる感光体であり、実施例2と同様に評価した。   The photoreceptor obtained by the above procedure is a photoreceptor used for negative charging, and was evaluated in the same manner as in Example 2.

[実施例4]
図3に示したRFプラズマa-Si感光体成膜装置を用いて、表9に示した条件で外径80mmのAl基体上に、下部阻止層、光導電層、上部阻止層、中間層からなる第1の層まで堆積した基体を作製した。
[Example 4]
Using the RF plasma a-Si photosensitive film forming apparatus shown in FIG. 3, a lower blocking layer, a photoconductive layer, an upper blocking layer, and an intermediate layer are formed on an Al substrate having an outer diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 9. A substrate deposited up to the first layer was produced.

次いで、第1の層まで堆積した基体を一旦成膜炉から取り出し、基体表面の加工を行った。表面の加工は、図4の研磨装置で富士フィルム社製ラッピングテープ(商品名:C2000)を用いて表面研磨を行い、突起の頭頂部を平坦化した。次いで、図6に示した洗浄装置を用いて、前述の洗浄手順に従って、界面活性剤水溶液中で超音波洗浄し、液温25℃、抵抗率17.5MΩ・cmの純水を高圧(4.9MPa)で噴きつけることによるリンス洗浄、高温気体の吹き付けによる乾燥を行う条件で水洗浄した。その後、水洗浄後の基体を図3で示した第1の膜を堆積した成膜炉とは別で、ClF3ガスのクリーニング処理後のRFプラズマa-Si感光体成膜炉に戻した。その後、基体を基板温度が260℃までヒーター加熱し、表10に示した条件で第1の層の最表面にプラズマ処理を施し、続いて、表12に示した条件で第2の層である表面層を堆積し、図2(B)の層構成からなる負帯電用電子写真感光体を作製した。 Next, the substrate deposited up to the first layer was once taken out from the film forming furnace, and the surface of the substrate was processed. For surface processing, surface polishing was performed with a lapping tape (trade name: C2000) manufactured by Fuji Film Co., Ltd. with the polishing apparatus of FIG. 4 to flatten the top of the protrusion. Next, using the cleaning apparatus shown in FIG. 6, ultrasonic cleaning is performed in a surfactant aqueous solution according to the above-described cleaning procedure, and pure water having a liquid temperature of 25 ° C. and a resistivity of 17.5 MΩ · cm is high pressure (4.9 MPa). Washed with water under the conditions of rinsing by spraying and drying by blowing hot gas. Thereafter, the substrate after the water cleaning was returned to the RF plasma a-Si photosensitive film forming furnace after the ClF 3 gas cleaning process, separately from the film forming furnace in which the first film shown in FIG. 3 was deposited. Thereafter, the substrate is heated to a substrate temperature of 260 ° C., and plasma treatment is performed on the outermost surface of the first layer under the conditions shown in Table 10, followed by the second layer under the conditions shown in Table 12. A surface layer was deposited to produce a negatively charged electrophotographic photosensitive member having the layer structure of FIG.

なお、本実施例では表11に示すようにプラズマ処理条件として、二酸化炭素(CO2)ガスによるプラズマ処理を行い、引き続き水素によるプラズマ処理を行った。 In this example, as shown in Table 11, plasma treatment with carbon dioxide (CO 2 ) gas was performed as a plasma treatment condition, and plasma treatment with hydrogen was subsequently performed.

また、作製した電子写真感光体について、実施例1と同様にしてSIMS(CAMECA社製、装置名:IMS-4F)により酸素原子の含有量のデプスプロファイルを測定し、第1の層と第2の層との界面部の厚さ方向における酸素原子の最大含有量を算出した結果、7.7×1021 atoms/cm3であった。 The produced electrophotographic photosensitive member was measured for the depth profile of the oxygen atom content by SIMS (manufactured by CAMECA, device name: IMS-4F) in the same manner as in Example 1, and the first layer and the second layer were measured. As a result of calculating the maximum content of oxygen atoms in the thickness direction of the interface with the layer, it was 7.7 × 10 21 atoms / cm 3 .

以上の手順で得られた感光体は負帯電で用いられる感光体であり、実施例2と同様に評価した。   The photoreceptor obtained by the above procedure is a photoreceptor used for negative charging, and was evaluated in the same manner as in Example 2.

Figure 2006058532
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Figure 2006058532
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<比較例3>
図3に示したRFプラズマa-Si感光体成膜装置を用いて、表9に示した条件で外径80mmのAl基体上に、第1の層まで堆積した基体を作製した。次いで、堆積済みの基体を一旦成膜炉から取り出し、実施例2と同条件で表面研磨、水洗浄、次いで、表12に示した条件で第2の層である表面層を堆積し、図2(B)の層構成からなる負帯電用電子写真感光体を作製した。
<Comparative Example 3>
Using the RF plasma a-Si photosensitive film forming apparatus shown in FIG. 3, a substrate having a first layer deposited on an Al substrate having an outer diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 9 was produced. Then, the deposited substrate is once taken out from the film forming furnace, surface-polished and washed with water under the same conditions as in Example 2, and then a surface layer as the second layer is deposited under the conditions shown in Table 12. A negatively charged electrophotographic photosensitive member having the layer structure (B) was produced.

なお、本比較例では第2の層の堆積前に表10の条件に於いて、プラズマ処理1のみを行わなかった。   In this comparative example, only the plasma treatment 1 was not performed under the conditions shown in Table 10 before the deposition of the second layer.

以上の手順で得られた感光体を実施例2と同様に評価した。   The photoreceptor obtained by the above procedure was evaluated in the same manner as in Example 2.

以上、実施例3、実施例4、比較例3の結果を表13に示す。なお相対比較は、比較例3での値を100%とした場合の相対比較でランク付けを行った。表13の結果から明らかなように、本実施例で作製した電子写真感光体は、画像欠陥の低減効果に優れ、密着性に対しても良好であった。   The results of Example 3, Example 4, and Comparative Example 3 are shown in Table 13 above. The relative comparison was ranked by relative comparison when the value in Comparative Example 3 was 100%. As is clear from the results in Table 13, the electrophotographic photosensitive member produced in this example was excellent in the effect of reducing image defects and was also good in adhesion.

Figure 2006058532
Figure 2006058532

電子写真感光体の突起の一例を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing an example of a projection of an electrophotographic photosensitive member. 本発明の電子写真感光体の構成の一例を模式的に示した断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of an electrophotographic photosensitive member of the present invention. RFプラズマa-Si感光体成膜装置の模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an RF plasma a-Si photosensitive film forming apparatus. 本発明に用いた表面研磨装置の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the surface polishing apparatus used for this invention. 本発明の電子写真装置の一例の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an example of an electrophotographic apparatus of the present invention. 本発明の電子写真感光体の作製工程において、水洗浄に使用される洗浄装置の一例の模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the washing | cleaning apparatus used for the water washing | cleaning in the manufacturing process of the electrophotographic photoreceptor of this invention. 本発明における第1の層と第2の層との界面部おける酸素原子含有量のピークを説明するデプスプロファイルの一例である。It is an example of the depth profile explaining the peak of oxygen atom content in the interface part of the 1st layer in the present invention, and the 2nd layer.

符号の説明Explanation of symbols

101、201 基体
102、202 第1の層
203 第2の層
104、204 下部阻止層
105、205 光導電層
106 表面層
206 中間層
207 上部阻止層
210 ダスト
211 突起
3100 成膜装置
3110 反応容器
3111 カソード電極
3112 導電性の表面を有する基体
3113 基体加熱用ヒーター
3114 原料ガス導入管
3115 高周波マッチングボックス
3116 ガス配管
3117 リークバルブ
3118 メインバルブ
3119 真空計
3120 高周波電源
3121 絶縁材料
3123 受け台
3200 原料ガス供給装置
3211〜3216 マスフローコントローラー
3221〜3226 ボンベ
3231〜3236 バルブ
3241〜3246 流入バルブ
3251〜3256 流出バルブ
3260 補助バルブ
3261〜3266 圧力調整器
400 基体
420 弾性支持機構
430 加圧弾性ローラー
431 研磨テープ
432 送り出しロール
433 巻き取りロール
434 定量送り出しロール
435 キャプスタンローラ
501 感光体
503 磁気ブラシ帯電器
504 現像器
505 転写紙供給系
506(a) 転写帯電器
506(b) 分離帯電器
507 クリーニングユニット
508 搬送系
509 除電光源
510 ハロゲンランプ
511 原稿台
512 原稿
513 ミラー
514 ミラー
515 ミラー
516 レンズユニット
517 CCDユニット
518 レーザーユニット
519 ミラー
520 電位センサー
521 クリーニングブレード
522 レジストローラー
524 定着器
601 基体
602 処理部
603 処理部材搬送機構
611 処理部材投入台
621 処理部材洗浄層
622 洗浄液
631 純水接触槽
632 ノズル(純水噴出用)
641 乾燥槽
642 ノズル(乾燥気体噴出用)
651 処理部材搬出台
661 搬送アーム
662 移動機構
663 チャッキング機構
664 エアシリンダー
665 搬送レール
101, 201 substrate
102, 202 1st layer
203 Second layer
104, 204 Lower blocking layer
105, 205 Photoconductive layer
106 Surface layer
206 Middle class
207 Upper blocking layer
210 dust
211 protrusion
3100 Deposition system
3110 reaction vessel
3111 Cathode electrode
3112 Substrate having a conductive surface
3113 Substrate heating heater
3114 Source gas introduction pipe
3115 high frequency matching box
3116 Gas piping
3117 Leak valve
3118 Main valve
3119 Vacuum gauge
3120 high frequency power supply
3121 Insulation material
3123 cradle
3200 Raw material gas supply equipment
3211-3216 Mass Flow Controller
3221-3226 cylinder
3231-3236 Valve
3241 to 3246 Inflow valve
3251-3256 Outflow valve
3260 Auxiliary valve
3261-3266 Pressure regulator
400 substrate
420 Elastic support mechanism
430 Pressure elastic roller
431 polishing tape
432 Feeding roll
433 Winding roll
434 Fixed feed roll
435 Capstan Roller
501 photoconductor
503 magnetic brush charger
504 Developer
505 Transfer paper supply system
506 (a) Transfer charger
506 (b) Separating charger
507 Cleaning unit
508 Transport system
509 Static elimination light source
510 Halogen lamp
511 Platen
512 manuscript
513 mirror
514 Mirror
515 Mirror
516 lens unit
517 CCD unit
518 Laser unit
519 Mirror
520 Potential sensor
521 Cleaning blade
522 Registration roller
524 fuser
601 substrate
602 processing unit
603 Processing member transport mechanism
611 Treatment material input stand
621 Processing member cleaning layer
622 Cleaning solution
631 Pure water contact tank
632 nozzle (for pure water ejection)
641 Drying tank
642 nozzle (for dry gas ejection)
651 Disposal base for processing materials
661 Transfer arm
662 Movement mechanism
663 Chucking mechanism
664 Air cylinder
665 Transport rail

Claims (13)

非単結晶材料からなる層を含む電子写真感光体の製造方法において、
第1ステップとして、排気手段と原料ガス供給手段を備えた真空気密可能な成膜炉内に導電性の表面を有する円筒状基体を設置し、原料ガスを高周波電力により分解し、該基体上に非単結晶材料からなる第1の層を堆積する工程と、
第2ステップとして、該第1の層を堆積した基体を、一旦成膜炉から取り出す工程と、
第3ステップとして、該第1の層の最表面に研磨加工を施す工程と、
第4ステップとして、前記研磨加工後の第1の層を堆積した基体を設置し、少なくとも酸素原子を含んだガスを高周波電力により分解し、前記研磨加工後の第1の層の最表面にプラズマ処理を施す工程と、
第5ステップとして、前記プラズマ処理後の基体上に非単結晶材料からなる第2の層を、堆積させる工程とを有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
In a method for producing an electrophotographic photoreceptor including a layer made of a non-single crystal material,
As a first step, a cylindrical substrate having a conductive surface is placed in a vacuum-tight film-forming furnace equipped with an evacuation unit and a source gas supply unit, and the source gas is decomposed by high-frequency power, Depositing a first layer of non-single crystalline material;
As a second step, a step of once removing the substrate on which the first layer has been deposited from the film forming furnace;
As a third step, a step of polishing the outermost surface of the first layer;
As a fourth step, a substrate on which the first layer after the polishing process is deposited is installed, a gas containing at least oxygen atoms is decomposed by high-frequency power, and plasma is formed on the outermost surface of the first layer after the polishing process. A process of processing,
And a step of depositing a second layer made of a non-single crystal material on the substrate after the plasma treatment as a fifth step.
前記第4ステップのプラズマ処理は、処理ガスとして四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)の混合ガス、酸素(O2)、一酸化二窒素(N2O)、二酸化炭素(CO2)のなかから1つ選択されることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体の製造方法。 The plasma treatment in the fourth step includes a mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ), oxygen (O 2 ), dinitrogen monoxide (N 2 O), carbon dioxide (CO 2. The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein one is selected from 2 ). 前記四弗化炭素(CF4)と酸素(O2)の混合ガスは、酸素(O2)の混合比率が15Vol.%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真感光体の製造方法。 3. The electrophotography according to claim 1, wherein the mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ) has a mixing ratio of oxygen (O 2 ) of 15 Vol.% Or more. A method for producing a photoreceptor. 前記第4ステップのプラズマ処理の後、水素(H2)または不活性ガスのプラズマ処理を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。 The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein after the plasma treatment in the fourth step, plasma treatment with hydrogen (H 2 ) or an inert gas is performed. 前記第4ステップに進む前に、第1の層の表面を水と接触させることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。   The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the surface of the first layer is brought into contact with water before proceeding to the fourth step. 前記第1の層の最表面が少なくとも炭素原子、珪素原子を含む炭化珪素層からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。   6. The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the outermost surface of the first layer is a silicon carbide layer containing at least carbon atoms and silicon atoms. 前記第2の層が少なくとも炭素原子、珪素原子を含む炭化珪素層からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。   The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the second layer comprises a silicon carbide layer containing at least carbon atoms and silicon atoms. 前記第2の層が炭素原子を母材とする非単結晶材料からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。   The method for producing an electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the second layer is made of a non-single crystal material having a carbon atom as a base material. 請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法により製造された電子写真感光体。   An electrophotographic photosensitive member produced by the production method according to claim 1. 請求項9に記載の電子写真感光体を用いる電子写真装置。   An electrophotographic apparatus using the electrophotographic photosensitive member according to claim 9. 前記電子写真装置の帯電手段が、磁気ブラシ帯電器を用いた接触帯電手段からなることを特徴とする請求項10に記載の電子写真装置。   11. The electrophotographic apparatus according to claim 10, wherein the charging means of the electrophotographic apparatus comprises contact charging means using a magnetic brush charger. 少なくとも導電性の表面を有する円筒状基体上に、非単結晶材料からなる第1の層と該第1の層上に非単結晶材料からなる第2の層を積層させた電子写真感光体において、第1の層内の突起は第1の層表面で成長が停止しており、第2の層との界面領域に酸素原子が含まれていることを特徴とする電子写真感光体。   An electrophotographic photoreceptor in which a first layer made of a non-single-crystal material and a second layer made of a non-single-crystal material are stacked on a cylindrical substrate having at least a conductive surface. The electrophotographic photoreceptor, wherein the protrusions in the first layer stop growing on the surface of the first layer, and oxygen atoms are contained in the interface region with the second layer. 第2の層との界面領域に含まれる酸素原子は、界面領域の厚さ方向において酸素原子の含有量分布がピークを有することを特徴とする請求項12に記載の電子写真感光体。   13. The electrophotographic photosensitive member according to claim 12, wherein oxygen atoms contained in an interface region with the second layer have a peak content distribution of oxygen atoms in the thickness direction of the interface region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011016169A (en) * 2009-07-07 2011-01-27 Fujibo Holdings Inc Polishing pad and manufacturing method for the polishing pad

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