JP2818882B2 - Electrophotographic photoreceptor - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor

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JP2818882B2
JP2818882B2 JP28650788A JP28650788A JP2818882B2 JP 2818882 B2 JP2818882 B2 JP 2818882B2 JP 28650788 A JP28650788 A JP 28650788A JP 28650788 A JP28650788 A JP 28650788A JP 2818882 B2 JP2818882 B2 JP 2818882B2
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成人 小島
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    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14704Cover layers comprising inorganic material

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は有機系感光層上に表面保護層を有して成る電
子写真用感光体に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member having a surface protective layer on an organic photosensitive layer.

「従来技術」 従来、電子写真方式に置いて使用される感光体として
は、導電性支持体上にセレンなどの無機系光導電材料を
バインダー中に分散させたもの、ポリ−N−ビニルカル
ゾールとトリニトロフルオレオンあるいはアゾ顔料など
の有機系光導電材料を用いたもの、及び非晶質シリコン
系材料を用いたもの等が一般に知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a photoreceptor used in an electrophotographic method, a photoconductive material in which an inorganic photoconductive material such as selenium is dispersed in a binder on a conductive support, poly-N-vinylcarbazole And those using an organic photoconductive material such as trinitrofluoreon or azo pigment, and those using an amorphous silicon-based material.

ここにいう「電子写真方式」とは一般的に光導電性の
感光体をまず暗所で、例えばコロナ放電によって帯電さ
せ、次いで像露光し、露光部のみの電荷を選択的に散逸
せしめて静電潜像を得、この潜像部を染料,顔料などの
着色材と高分子物質などの結合剤とから構成される検電
微粒子(トナー)で現像し可視化して画像を形成する様
にした画像形成法の一つである。
The term "electrophotographic method" as used herein generally means that a photoconductive photoreceptor is first charged in a dark place, for example, by corona discharge, and then subjected to image exposure to selectively dissipate the charges in only the exposed portions, thereby reducing the static electricity. An electrostatic latent image is obtained, and the latent image portion is developed and visualized with an inspection fine particle (toner) composed of a coloring material such as a dye or a pigment and a binder such as a polymer substance to form an image. This is one of the image forming methods.

この様な電子写真法に於いて感光体に要求される基本
的な特性としては (1)暗所で適当な電位に帯電できること。
The basic characteristics required of the photoreceptor in such an electrophotographic method are as follows: (1) The photoreceptor can be charged to an appropriate potential in a dark place.

(2)暗所において電荷の散逸がすくないこと。(2) Dissipation of electric charge is not easy in a dark place.

(3)光照射によって速やかに電荷を散逸せしめうるこ
と。
(3) The charge can be quickly dissipated by light irradiation.

などが挙げられる。And the like.

上記の各感光体はこれらの基本的な特性以外に実使用
上それぞれ優れた特徴及び欠点を有しているが、なかで
も近年は製造コストが安い,環境汚染が少ない,比較的
自由な感光体設計ができる等の理由により、有機系感光
体の発展が著しい。
Each of the above photoreceptors has excellent characteristics and disadvantages in practical use in addition to these basic characteristics. Among them, in recent years, the production cost is low, the environmental pollution is small, and the relatively free photoreceptor is used. Organic photoconductors have been remarkably developed for reasons such as design.

一般に有機系感光体とは電荷輸送材料を結着樹脂の中
へ分散あるいは溶解して導電性支持体上に塗布したもの
であり、ひとつの層で電荷保持,電荷発生,電荷輸送の
機能を有する単層型と電荷発生の機能を有する電荷発生
層(CGL),帯電電荷の保持とCGLから注入された電荷の
輸送機能を有する電荷輸送層(CTL),更には必要に応
じて支持体からの電荷の注入を阻止する、あるいは支持
体での光の反射を防止する等の機能を有した層などを積
層した構成の機能分離型とが知られている。
Generally, an organic photoreceptor is one in which a charge transport material is dispersed or dissolved in a binder resin and coated on a conductive support, and has a single layer function of charge retention, charge generation, and charge transport. Single layer type charge generation layer (CGL) with charge generation function, charge transfer layer (CTL) with charge retention and transport function of charge injected from CGL, and optionally from support A function-separated type in which a layer having a function of preventing charge injection or preventing light reflection on a support or the like is laminated is known.

これらの有機系感光体は前述の様に優れた特徴を有し
ているが、有機材料であるがゆえに表面硬度が低く、複
写プロセスでの実使用時に現像剤,クリーニング部材等
から受ける機械的な負荷によって、摩耗や傷が発生しや
すいという本質的な欠点も有している。
These organic photoreceptors have excellent characteristics as described above, but have a low surface hardness because of the organic material, and are mechanically exposed to a developer, a cleaning member, etc. during actual use in a copying process. There is also an inherent disadvantage that the load is liable to wear and scratches.

この感光層の摩耗は、帯電電位の減少をひきおこし、
また局部的な傷はコピー上でスジ状の異常画像を発生さ
せる原因になり、いずれも感光体寿命を左右する重要な
問題である。
This abrasion of the photosensitive layer causes a decrease in the charging potential,
Local flaws cause streak-like abnormal images on a copy, and are all important problems that affect the life of the photoconductor.

この様な欠点を解消する為に有機系感光層の表面に保
護層を設けて、複写機内外で受ける機械的負荷に対する
耐久性を改善する方法が提案されている。
In order to solve such disadvantages, a method has been proposed in which a protective layer is provided on the surface of the organic photosensitive layer to improve the durability against the mechanical load applied inside and outside the copying machine.

たとえば、感光体層の表面に有機フィルムを設ける方
法(特公昭38−15446)、無機酸化物を設ける方法(特
公昭43−14517)、接着層を設けた後絶縁層を積層する
方法(特公昭43−27591)、或いはプラズマCVD法・光CV
D法等によってa−Si層,a−Si:N:H層,a−Si:O:H層等を
積層する方法(特開昭547−179859,特開昭59−58437)
などが開示されている。又近年、高硬度ダイヤモンド状
カーボン膜の保護層への応用が活発化している。たとえ
ば、感光層上に無定形炭素又は硬質炭素から成る保護層
を設けたもの(特開昭60−249155),最表面にダイヤモ
ンド状カーボン保護層を設けたもの(特開昭61−25535
2),感光層上に炭素を主成分とする高硬度絶縁層を形
成したもの(特開昭61−264355),あるいは、有機感光
層上に窒素原子,アルカリ金属原子等の原子を少なくと
も含むプラズマ有機重合膜から成る保護層を設けたもの
(特開昭63−97961〜4),有機感光層上にカルコゲン
原子,III属原子,IV原子,V属原子等の原子を少なくとも
含むグロー放電により生成された非晶質炭化水素膜から
成る保護膜を設けたもの(特開昭63−220166〜9)など
を挙げることができる。
For example, a method of providing an organic film on the surface of a photoreceptor layer (Japanese Patent Publication No. 38-15446), a method of providing an inorganic oxide (Japanese Patent Publication No. 43-14517), a method of providing an adhesive layer and then laminating an insulating layer (Japanese Patent Publication No. 43-27591), or plasma CVD method, optical CV
A method of laminating an a-Si layer, a-Si: N: H layer, a-Si: O: H layer, etc. by the D method or the like (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 547-179859 and 59-58437).
Are disclosed. In recent years, the application of a high-hardness diamond-like carbon film to a protective layer has been activated. For example, a photosensitive layer provided with a protective layer made of amorphous carbon or hard carbon (JP-A-60-249155) and a protective layer provided with a diamond-like carbon protective layer on the outermost surface (JP-A-61-25535)
2), a high-hardness insulating layer containing carbon as a main component formed on a photosensitive layer (Japanese Patent Laid-Open No. 61-264355), or a plasma containing at least atoms such as nitrogen atoms and alkali metal atoms on an organic photosensitive layer. With a protective layer composed of an organic polymer film (Japanese Patent Laid-Open No. 63-97961-4), generated by glow discharge containing at least atoms such as chalcogen, III, IV and V on the organic photosensitive layer Provided with a protective film made of a coated amorphous hydrocarbon film (JP-A-63-220166-9).

これらの提案はいずれも有機系感光層の表面にイオン
プロセス(スパッタリング,プラズマCVD,グロー放電
法,CVD法等)により作製した炭素又は炭素を主成分とす
る高硬度の薄膜(i−カーボン膜あるいはダイヤモンド
状炭素膜という総称で呼ばれるものに属する。)を形成
したものである。
In each of these proposals, carbon or a carbon-based high-hardness thin film (i-carbon film or carbon-based film) formed on the surface of an organic photosensitive layer by an ion process (sputtering, plasma CVD, glow discharge method, CVD method, etc.). Diamond-like carbon film).

「発明が解決しようとする問題点」 この様な方法によって有機系感光層の表面硬度を上げ
ることが可能になった。ところがこの高硬度の保護層と
有機系感光層との接着性が充分でなく、複写機内で用い
た場合、保護層と有機系感光層との界面で剥離を生じて
しまい、実際の耐久性は良好でないという問題がその後
明らかになった。
"Problems to be Solved by the Invention" By such a method, the surface hardness of the organic photosensitive layer can be increased. However, the adhesion between the high-hardness protective layer and the organic photosensitive layer is not sufficient, and when used in a copying machine, peeling occurs at the interface between the protective layer and the organic photosensitive layer. The problem of poorness then became apparent.

本発明はこれらの問題点を解決するために有機系感光
層と炭素または炭素を主成分とする被膜から成る保護層
との接着性を向上させて、長期的に優れた機械的耐久性
を有する電子写真感光感光体を提供することを目的とし
たものである。
The present invention improves the adhesion between the organic photosensitive layer and a protective layer composed of carbon or a carbon-based film to solve these problems, and has excellent long-term mechanical durability. It is intended to provide an electrophotographic photosensitive member.

「問題点を解決するための手段」 本発明は上記の目的を達成するために導電性支持体上
に有機系感光層、必要に応じて中間層、更に最表面に保
護層をこの順に積層した構成の電子写真用感光体におい
て、保護層が炭素または炭素を主成分とする被膜からな
り、前記有機系感光層または必要に応じて設けられた中
間層と前記炭素または炭素を主成分とする比較との界面
または界面近傍での酸素、水または酸素化合物の濃度が
1原子%以下としたものである。
"Means for Solving the Problems" In the present invention, an organic photosensitive layer, an intermediate layer if necessary, and a protective layer on the outermost surface are laminated in this order on a conductive support to achieve the above object. In the electrophotographic photoreceptor of the present invention, the protective layer is made of carbon or a film containing carbon as a main component, and the organic photosensitive layer or an intermediate layer provided as required is compared with the carbon or carbon as a main component. The concentration of oxygen, water or an oxygen compound at or near the interface with the substrate is 1 atomic% or less.

本発明人らは有機感光層と炭素または炭素を主成分と
する比較との密着性を向上されるべく研究を行い、有機
感光層最表面には6〜36原子%の酸素が存在し、100〜1
000Åの深さでは酸素原子濃度が最表面の6分の1以下
になることをオージェ電子分光法により明らかにした。
また、とくに意図的な処理を行わずに有機感光層上に炭
素または炭素を主成分とする被膜を堆積した場合、該有
機感光層と該炭素または炭素を主成分とする被膜との間
の密着性は悪いが、H2、N2、Ar等のプラズマによる感光
層表面のプラズマ処理、加熱処理等積極的に有機感光層
表面に付着若しくは吸着した酸素を取り除くような処理
を行うと、密着性は向上し、該処理を行った感光層と炭
素または炭素を主成分とする被膜の界面にはオージェ電
子分光法で検出できる最低限の原子数即ち1原子%以上
の酸素が存在しないことも本発明人らは発見した。
The present inventors have conducted research to improve the adhesion between the organic photosensitive layer and a comparison containing carbon or carbon as a main component, and found that 6 to 36 atomic% of oxygen exists on the outermost surface of the organic photosensitive layer, ~ 1
Auger electron spectroscopy revealed that at a depth of 000 °, the oxygen atom concentration was less than one sixth of the outermost surface.
In addition, when a film mainly composed of carbon or carbon is deposited on the organic photosensitive layer without performing intentional treatment, the adhesion between the organic photosensitive layer and the film mainly composed of carbon or carbon can be improved. Although the property is poor, the plasma treatment of the photosensitive layer surface with plasma such as H 2 , N 2 , Ar, etc. It is also clear that the minimum number of atoms that can be detected by Auger electron spectroscopy, that is, 1 atomic% or more of oxygen, is not present at the interface between the processed photosensitive layer and the carbon or carbon-based film. The inventors have discovered.

尚、H2、N2、Ar等のプラズマによる感光体層表面のプ
ラズマ処理の場合、基体となる感光体にプラズマを発生
させる励起源とは別に設けた電源により、1〜500KHzの
電界によるバイアスを積極的に加えた場合、より効果が
顕著であることも見出し、本発明に到った。
In the case of plasma treatment of the surface of the photoreceptor layer with a plasma of H 2 , N 2 , Ar, etc., a bias is applied by an electric field of 1 to 500 KHz by a power source provided separately from an excitation source for generating plasma on the photoreceptor serving as a substrate. It was also found that the effect was more remarkable when was added positively, and the present invention was reached.

「発明の構成」 本発明に使用される導電性支持体としては導電体,あ
るいは導電処理をした絶縁体が用いられる。
"Constitution of the Invention" As the conductive support used in the present invention, a conductor or an insulator subjected to a conductive treatment is used.

たとえばAl,Ni,Fe,Cu,Auなどの金属あるいは合金,ポ
リエステル,ポリカーボネート,ポリイミド,ガラス等
の絶縁性基体上にAl,Ag,Au等の金属あるいはIn2O3,SnO2
等の導電材料の薄膜を形成したもの,導電処理をした紙
等が例示できる。
For example, a metal such as Al, Ni, Fe, Cu, Au or the like, or a metal such as Al, Ag, Au or the like, or In 2 O 3 , SnO 2
Examples of such materials include those formed with a thin film of a conductive material such as paper, and paper that has been subjected to a conductive treatment.

また、導電性支持体の形状は特に制約はなく必要に応
じて板状,ドラム状,ベルト状のものが用いられる。
The shape of the conductive support is not particularly limited, and may be a plate, a drum, or a belt as needed.

この導電性支持体上に直接あるいは下引き層を介して
設けられる有機系感光層には前述の様に単層型と機能分
離型とがある。
Organic photosensitive layers provided directly on the conductive support or via an undercoat layer include a single layer type and a function separation type as described above.

単層型感光層の例としては色素増感された酸化亜鉛,
酸化チタン,硫化亜鉛等の光導電性粉体,セレン粉体,
無定形シリコン粉体,スクアリック塩顔料,フタロシア
ニン顔料,アズレニウム塩顔料,アゾ顔料等を必要に応
じて結着剤樹脂及び/又は後述する電子供与性化合物と
共に塗布形成されたもの、またピリリウム系染料とビス
フェノールA系のポリカーボネートとから形成される共
晶錯体に電子供与性化合物を添加した組成物を用いたも
の等が挙げられる。結着剤樹脂としては後述する機能分
離型感光層と同様のものを使用することがでる。この単
層型感光層の厚さは5〜30μmが適当である。
Examples of the single-layer photosensitive layer include dye-sensitized zinc oxide,
Photoconductive powders such as titanium oxide and zinc sulfide, selenium powder,
An amorphous silicon powder, a squaric salt pigment, a phthalocyanine pigment, an azulhenium salt pigment, an azo pigment, or the like, optionally coated with a binder resin and / or an electron-donating compound described later, or a pyrylium dye. Examples include those using a composition in which an electron-donating compound is added to a eutectic complex formed from bisphenol A-based polycarbonate. As the binder resin, the same resin as the function-separated type photosensitive layer described later can be used. The thickness of the single-layer type photosensitive layer is suitably from 5 to 30 μm.

一方機能分離型感光層において画層露光により潜像電
荷を発生分離させるための電荷発生層(CGL)として
は、結晶セレン,セレン化ヒ素等の無機光導電性粉体あ
るいは有機系染顔料を結着剤樹脂に分散もしくは溶解さ
せたものが用いられる。
On the other hand, a charge generation layer (CGL) for generating and separating latent image charges by image exposure in the function-separated type photosensitive layer is made of inorganic photoconductive powder such as crystalline selenium or arsenic selenide or an organic dye. What is dispersed or dissolved in an adhesive resin is used.

電荷発生物質としての有機染顔料として例えば、シー
アイピグメントブルー25〔カラーインデックス(CI)21
180〕,シーアイピグメントレッド41(CI21200),シー
アイアシッドレッド52(CI 45100),シーアイベーシッ
クレッド3(CI 45210),さらに、ポリフィリン骨格を
有するフタロシアン系顔料,アズレニウム塩顔料,スク
アリック塩顔料,カルバゾール骨格を有するアゾ顔料
(特開昭59−95033号公報に記載),スチリルスチルベ
ン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−138229号公報に記
載),トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料(特開
昭53−132547号公報に記載),ジベンゾチオフィン骨格
を有するアゾ顔料(特開昭54−21728号公報に記載),
オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−12
742号公報に記載),フルオレノン骨格を有するアゾ顔
料(特開昭54−22834号公報に記載),ビススチルベン
骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−17733号公報に記
載),ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔
料(特開昭54−2129号公報に記載),ジスチリルカルバ
ゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−2129号公報に
記載),ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料
(特開昭54−17734号公報に記載),カルバゾール骨格
を有するトリアゾ顔料(特開昭57−195767号公報,同57
−195768号公報に記載)等、さらにシーアイピグメント
ブルー16(CI 74100)等のフタロシアニン系顔料,サー
アイバッドブランウン5(CI 73410),シーアイバッド
ダイ(CI 73030)9等のインジゴ系顔料,アルゴスカー
レッドB(バンオレット社製),インダスレンスカーレ
ットR(バイエル社製)等のペリレン系顔料等を使用す
ることができる。
As an organic dye / pigment as a charge generating substance, for example, C.I. Pigment Blue 25 [color index (CI) 21
180], CI Pigment Red 41 (CI21200), CI Acid Red 52 (CI 45100), CI Basic Red 3 (CI 45210), and a phthalocyanine pigment having a porphyrin skeleton, an azulenium salt pigment, a squaric salt pigment, and a carbazole skeleton Azo pigments having a styrylstilbene skeleton (described in JP-A-53-138229) and azo pigments having a triphenylamine skeleton (described in JP-A-53-138229). JP-A-132547), an azo pigment having a dibenzothiofin skeleton (described in JP-A-54-21728),
Azo pigments having an oxadiazole skeleton (JP-A-54-12
742), azo pigments having a fluorenone skeleton (described in JP-A-54-22834), azo pigments having a bisstilbene skeleton (described in JP-A-54-17733), distyryl oxadi Azo pigments having an azole skeleton (described in JP-A-54-2129), azo pigments having a distyrylcarbazole skeleton (described in JP-A-54-2129), and azo pigments having a distyrylcarbazole skeleton (see JP-A-54-17734), triazo pigments having a carbazole skeleton (JP-A-57-195767, JP-A-57-195767)
195768), phthalocyanine pigments such as C.I. Pigment Blue 16 (CI 74100), indigo pigments such as C.I.Bad Brown 5 (CI 73410), C.I. Perylene pigments such as Red B (manufactured by Van Ollet) and Indus Scarlet R (manufactured by Bayer) can be used.

これらの電荷発生物質は単独で、あるいは2種類以上
併用して用いられる。
These charge generating substances are used alone or in combination of two or more.

結着剤樹脂は、電荷発生物質100重量部に対して0〜1
00重量部用いられるのが適当であり、好ましくは0〜50
重量部である。
The binder resin is used in an amount of 0 to 1 based on 100 parts by weight of the charge generating substance.
100 parts by weight, preferably from 0 to 50 parts by weight.
Parts by weight.

これらの有機染顔料と併用される結着剤樹脂としては
ポリイミド,ポリウレタン,ポリエシテル,エポキシ樹
脂,ポリカーボネート,ポリエーテルなどの縮合系樹脂
並びにポリスチレン,ポリアクリレート,ポリメタクリ
レート,ポリ−N−ビニルカルバゾール,ポリビニルブ
チラール,スチレン−ブタジエン共重合体,スチレン−
アクリロニトリル共重合体等の重合体および共重合体等
の接着性,絶縁性樹脂が挙げられる。
Examples of the binder resin used in combination with these organic dyes and pigments include condensation resins such as polyimide, polyurethane, polyester, epoxy resin, polycarbonate, and polyether, and polystyrene, polyacrylate, polymethacrylate, poly-N-vinylcarbazole, and polyvinyl. Butyral, styrene-butadiene copolymer, styrene
Polymers such as acrylonitrile copolymers and adhesive and insulating resins such as copolymers can be used.

電荷発生層は、電荷発生物質を必要ならばバインダー
樹脂とともに、テトラヒドロフラン,シクロヘキサノ
ン,ジオキサン,ジクロルエタン等の溶媒を用いてボー
ルミル,アトライター,サンドミルなどにより分散し、
分散液を適度に希釈して塗布することにより形成でき
る。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート,ビードコー
ト法などを用いて行なうことができる、 電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であ
り、好ましくは0.1〜2μmである。
The charge generation layer is formed by dispersing the charge generation substance together with a binder resin, if necessary, using a solvent such as tetrahydrofuran, cyclohexanone, dioxane, or dichloroethane using a ball mill, an attritor, or a sand mill.
It can be formed by appropriately diluting the dispersion and applying it. The coating can be performed by a dip coating method, a spray coating method, a bead coating method, or the like. The thickness of the charge generation layer is suitably about 0.01 to 5 μm, and preferably 0.1 to 2 μm.

電荷発生物質としては結晶セレン又はセレン化ヒ素合
金等の粒子を用いる場合は電子供与性結着剤及び/又は
電子供与性有機化合物と併用される。このような電子供
与性物質としてはポリビニルカルバゾールおよびその誘
導体(例えばカルバゾール骨格に塩素,臭素などのハロ
ゲン,メチル基,アミノ基などの置換基を有するも
の),ポリビニルピレン,オキサジアゾール,ピラゾリ
ン,ヒドラゾン,ジアリールメタン,α−フェニルスチ
ルベン,トリフェニルアミン系化合物などの窒素含有化
合物およびジアリールメタン系化合物等があるが、特に
ポリビニルカルバゾールおよびその誘導体が好ましい。
またこれらの物質を混合して用いても良い。混合して用
いる場合もポリビニルカルバゾールおよびその誘導体に
他の電子供与性有機化合物を添加するのが好ましい。こ
の種の無機系電荷発生物質の含有量が層全体の30〜90重
量%が適当である。また無機系電荷発生物質を用いた場
合の電荷発生層の厚さは0.2〜5μmが適当である。
When particles such as crystalline selenium or arsenic selenide alloy are used as the charge generating substance, they are used in combination with an electron donating binder and / or an electron donating organic compound. Examples of such an electron donating substance include polyvinyl carbazole and derivatives thereof (for example, those having a carbazole skeleton having a halogen such as chlorine or bromine, a substituent such as a methyl group or an amino group), polyvinyl pyrene, oxadiazole, pyrazoline, hydrazone. , Diarylmethane, α-phenylstilbene, nitrogen-containing compounds such as triphenylamine-based compounds, and diarylmethane-based compounds, but polyvinyl carbazole and its derivatives are particularly preferred.
Further, these substances may be used as a mixture. Also in the case of mixing and using, it is preferable to add another electron donating organic compound to polyvinyl carbazole and its derivative. The content of this kind of inorganic charge generating substance is suitably 30 to 90% by weight of the whole layer. When an inorganic charge generation material is used, the thickness of the charge generation layer is suitably 0.2 to 5 μm.

電荷輸送層(CTL)は帯電電荷を保持させ、かつ露光
により電荷発生層で発生離した電荷を移動させて保持し
ていた帯電電荷と結合されることを目的とする層であ
る。帯電電荷を保持させる目的達成のために電気抵抗が
高いことが要求され、また保持した帯電電荷で高い表面
電位を得る目的を達成するためには、誘電率が小さくか
つ電荷移動性が良いことが要求される。
The charge transport layer (CTL) is a layer intended to hold a charge and move the charge generated and separated in the charge generation layer by exposure to combine with the charge held. High electrical resistance is required to achieve the purpose of retaining the charged electric charge, and in order to achieve the purpose of obtaining a high surface potential with the retained charged electric charge, a low dielectric constant and good charge mobility are required. Required.

これらの用件を満足させるための電荷輸送層は、電荷
輸送物質および必要に応じて用いられるバインダー樹脂
より構成される。すなわち、以上の物質を適用な溶剤に
溶解ないし分散してこれを塗布乾燥することにより電荷
輸送層を形成することができる。
The charge transport layer for satisfying these requirements is composed of a charge transport material and a binder resin used as needed. That is, the charge transport layer can be formed by dissolving or dispersing the above substances in an applicable solvent and applying and drying the same.

電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質があ
る。
The charge transport materials include a hole transport material and an electron transport material.

正孔輸送物質としては、ポリ−N−ビニルカルバゾー
ルおよびその誘導体,ポリ−γ−カルバゾリルエチルグ
ルタメートおよびその誘導体,ピレン−ホムルアルデヒ
ド縮合物およびその誘導体,ポリビニルピレン,ポリビ
ニルフェナントレン,オキサゾール誘導体,オキサジア
ゾール誘導体,イミダゾール誘導体,トリフェニルアミ
ン誘導体,9−(p−ジエチルアミノスチリル)アントラ
セン,1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プ
ロパン,スチリルアントラセン,スチリルピラゾリン,
フェニルヒドラゾン類,α−フェニルスチルベン誘導体
等の電子供与性物質が挙げられる。
Examples of the hole transport material include poly-N-vinylcarbazole and its derivatives, poly-γ-carbazolylethylglutamate and its derivatives, pyrene-formaldehyde condensate and its derivatives, polyvinylpyrene, polyvinylphenanthrene, oxazole derivatives, Oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, 9- (p-diethylaminostyryl) anthracene, 1,1-bis- (4-dibenzylaminophenyl) propane, styrylanthracene, styrylpyrazoline,
Electron donating substances such as phenylhydrazones and α-phenylstilbene derivatives;

電子輸送物質としては、たとえば、クロロアニル,ブ
ロムアニル,テトラシアノエチレン,テトラシアノキノ
ンジメタン,2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン,2,
4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン,2,4,5,7−テ
トラニトロキサントン,2,4,8−トリニトロチオキサント
ン,2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオ
フェン−4−オン,1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェ
ノン−5,5−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げ
られる。
Examples of the electron transporting substance include chloroanil, bromanil, tetracyanoethylene, tetracyanoquinonedimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,
4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2- b] Electron accepting substances such as thiophen-4-one, 1,3,7-trinitrodibenzothiophenone-5,5-dioxide.

これらの電荷輸送物質は、単独又は2種以上混合して
用いられる。
These charge transport materials are used alone or in combination of two or more.

また、必要に応じて用いられるバインダー樹脂として
は、ポリスチレン,スチレン−アクリロニトリル共重合
体,スチレン−ブタジンエン共重合体,スチレン−無水
マレイン酸共重合体、ポリエステル,ポリ塩化ビニル,
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体,ポリ酢酸ビニル,ポ
リ塩化ビニリデン,ポリアクリレート樹脂,フェノキシ
樹脂,ポリカーボネート,酢酸セルロース樹脂,エチル
セルロース樹脂,ポリビニルブチラール,ポリビニルホ
ルマール,ポリビニルトルエン,ポリ−N−ビニルカル
バゾール,アクリル樹脂,シリコーン樹脂,エポキシ樹
脂,メラミン樹脂,ウレタン樹脂,フェノール樹脂,ア
ルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げら
れる。
Examples of the binder resin used as needed include polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butazineene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, and the like.
Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyacrylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic Thermoplastic or thermosetting resins such as resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin, phenol resin, and alkyd resin.

溶剤としては、テトラヒドロフラン,ジオキサン,ト
ルエン,モノクロルベンゼン,ジクロルエタン,塩化メ
チレンなどが用いられる。
As the solvent, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, monochlorobenzene, dichloroethane, methylene chloride and the like are used.

電荷輸送層の厚さは5〜100μm程度が適当である。
また電荷輸送層中に可塑剤やレベリング剤を添加しても
よい。可塑剤としては、ジブチルフタレート,ジオクチ
ルフタレートなど一般の樹脂の可塑剤として使用されて
いるものがそのまま使用でき、その使用量は、バインダ
ー樹脂に対して0〜30重量%程度が適当である。レベリ
ング剤としては、ジメチルシリコーンオイル,メチルフ
ェニルシリコーンオイルなどのシリコーンオイル類が使
用され、その使用量はバインダー樹脂に対して、0〜1
重量%程度が適当である。
The thickness of the charge transport layer is suitably about 5 to 100 μm.
Further, a plasticizer or a leveling agent may be added to the charge transport layer. As the plasticizer, those used as plasticizers for general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount of the plasticizer is suitably about 0 to 30% by weight based on the binder resin. As the leveling agent, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methyl phenyl silicone oil are used.
A suitable amount is about weight%.

これらのCGLとCTLは支持体上に支持体側からCGL,CTL
の順に積層しても、CTL,CGLの順に積層してもかまわな
い。
These CGL and CTL are placed on the support from the support side.
Or CTL and CGL in this order.

本発明における炭素または炭素を主成分とする被膜及
びその作成方法を以上に述べる。
The coating of carbon or carbon as a main component and the method of forming the coating according to the present invention are described above.

第2図は本発明で用いることのできる装置の一例を示
す。図面において、プラズマCVD装置の反応容器(7)
はロード/アンロード用予備室(7′)とゲート弁
(9)で仕切られている。ガス系(30)において、キャ
リアガスを(31)より、反応性気体を(32)より、添加
物気体を(33)より、反応容器のエッチング用気体を
(34)より、バルブ(28)、流量計(29)をへて反応系
(50)中にノズル(25)より導入する。
FIG. 2 shows an example of an apparatus that can be used in the present invention. In the drawing, the reaction vessel (7) of the plasma CVD apparatus
Is divided by a load / unload spare chamber (7 ') and a gate valve (9). In the gas system (30), the carrier gas is from (31), the reactive gas is from (32), the additive gas is from (33), the etching gas for the reaction vessel is from (34), the valve (28), It is introduced into the reaction system (50) through the nozzle (25) through the flow meter (29).

反応系(50)では、第3図(A),(B)に示す如
く、枠構造体(2)(電極側よりみて四角または六角形
の枠構造を有する)を有し、この上方および下方の開口
部には、この開口部を覆うようにフード(8),
(8′)を有する。このフード(8),(8′)に配設
された一対の同一形状を有する第1および第2の電極
(3)(3′)をアルミニウムの金属メッシュで構成せ
しめる。反応性気体はノズル(25)より下方向に放出さ
れる。第3の電極はアルミニウムシリンダー状支持体上
に有機系感光層を設けたものとし、直流的には感光層が
絶縁材料であるが、ここに第2の交番電圧を加え、交流
的には実施的に導体化してバイアスを印加した。この基
体(1)上の被形成面(1′)を一対の電極(3),
(3′)で生成されるプラズマ中に保持させて配設し
た。基体(1−1),(1−2),・・・(1−n)即
ち(1)には被形成面(1′−1),(1′−2)・・
・(1′−n)を有し、第2の交番電圧と負の直流バイ
アスが印加された1〜500KHzの交番電圧が印加されてい
る。この場合の直流バイアスは第2の交番電圧源と基体
である第3の電極の間に設置したコンデンサ(図示せ
ず)に第2の交番電源により蓄積される自己バイアスと
直流電源により積極的に印加される直流バイアスのどち
らでもよい。第1の高周波の交番電圧によりグロー放電
のプラズマ化した反応性基体は、反応空間(60)に均一
に分散し、このプラズマは(2),(8),(8′)に
より取り囲むようにし、この外側の外部空間(6)には
プラズマ状態で放出されないようにして反応容器内壁に
付着しないようにした。また反応空間でのプラズマ電位
を均質にした。
The reaction system (50) has a frame structure (2) (having a square or hexagonal frame structure as viewed from the electrode side) as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B). In the opening of the hood (8), cover the opening
(8 '). The pair of first and second electrodes (3) and (3 ') having the same shape and disposed on the hoods (8) and (8') are made of aluminum metal mesh. The reactive gas is discharged downward from the nozzle (25). The third electrode has an organic photosensitive layer provided on an aluminum cylindrical support, and the photosensitive layer is an insulating material in terms of direct current. It was made conductive and a bias was applied. The formation surface (1 ') on the substrate (1) is formed by a pair of electrodes (3),
It was arranged to be held in the plasma generated in (3 '). The bases (1-1), (1-2),... (1-n), that is, (1) include the surfaces (1′-1), (1′-2),.
(1'-n), and an alternating voltage of 1 to 500 KHz applied with a second alternating voltage and a negative DC bias is applied. In this case, the DC bias is positively generated by the self-bias accumulated by the second AC power supply and the DC power supply in a capacitor (not shown) provided between the second AC voltage source and the third electrode serving as the base. Either of the applied DC bias may be used. The reactive substrate converted into a glow discharge plasma by the first high frequency alternating voltage is uniformly dispersed in the reaction space (60), and the plasma is surrounded by (2), (8), and (8 '). The gas was not released into the outside space (6) outside in the form of plasma so that it did not adhere to the inner wall of the reaction vessel. Further, the plasma potential in the reaction space was made uniform.

さらにプラズマ反応空間での電位分布をより等しくさ
せるため、電源系(40)には二種類の周波数の交番電圧
が印加できるようになっている。第1の交番電圧は1〜
100MHzの高周波であり、一対をなす2つの電源(15−
1),(15−2)よりマッチングトランス(16−1),
(16−2)に至る。このマッチングトランスでの位相は
位相調整器により調整し、互いに180゜または0゜ずれ
て供給できるようにしている。そして対称型または同相
型の出力を有し、トランスの一端(4)及び他端
(4′)は一対の第1および第2の電極(3),
(3′)にそれぞれ連結されている。また、トランスの
出力側中点(5)は接地レベルに保持され、第2の1〜
500KHzの交番電界(17)が印加されている、その出力コ
ンデンサ(図示せず)を通して基体(1−1′),(1
−2′),・・・(1−n′)即ち(1)またはそれら
の電気的に連結するホルダ(2)の第3の電極に連結さ
れている。
Further, in order to make the potential distribution in the plasma reaction space more uniform, alternating voltages of two kinds of frequencies can be applied to the power supply system (40). The first alternating voltage is 1 to
High frequency of 100MHz, a pair of two power supplies (15-
1) From (15-2), matching transformer (16-1),
(16-2). The phase of the matching transformer is adjusted by a phase adjuster so that the phase difference can be supplied by 180 ° or 0 °. The transformer has a symmetric or in-phase output, and one end (4) and the other end (4 ') of the transformer are connected to a pair of first and second electrodes (3),
(3 '). The output middle point (5) of the transformer is kept at the ground level,
Substrates (1-1 '), (1) through an output capacitor (not shown) to which a 500 KHz alternating electric field (17) is applied.
−2 ′),... (1-n ′), that is, (1) or a third electrode of a holder (2) that electrically connects them.

かくして反応空間にプラズマ(60)が発生する。排気
系(20)は、圧力調整バルブ(21),ターボ分子ポンプ
(22),ロータリーポンプ(23)をへて不要気体を排出
する。
Thus, plasma (60) is generated in the reaction space. The exhaust system (20) discharges unnecessary gas through the pressure control valve (21), the turbo molecular pump (22), and the rotary pump (23).

これらの反応性気体は、反応空間(60)で0.001〜1.0
torrとし、この枠構造体(2)は四角形または六角形を
有し、例えば四角形の場合は第3図(A)に示す如き巾
75cm、奥行き75cm、縦50cmとした。そしてこの中に被形
成面を有する筒状気体を(1−1′),(1−2)・・
・(1−n)・・に示す如く、ここでは16本を互いに等
間隔で配設する。その外側の枠構造(2)の内側にも等
電界を形成するためのダミーの母材(1−0),(1−
n+1)を配設している。かかる空間において、1〜10
0MHzの高周波を0.5〜5KW(単位面積あたり0.3〜3W/c
m2)で第1の高周波電圧を加える。さらに第2の交番電
圧による交流バイアスの印加により、被形成面上には−
10〜−600Vの負自己バイアス電圧が印加されており、こ
の負の自己バイアス電圧により加速された反応性気体を
基体上でスパッタしつつ成膜し、かつ緻密な膜とするこ
とができる。この負自己バイア電圧を制御することによ
り被膜の硬さを制御することができるが、これは本発明
に用いる炭素膜形成方法の特徴の1つである。自己バイ
アス電圧と膜硬度の関係の一例を第5図に示す。
These reactive gases are present in the reaction space (60) at 0.001 to 1.0
The frame structure (2) has a rectangular shape or a hexagonal shape. For example, in the case of a rectangular shape, the width is as shown in FIG.
75 cm, depth 75 cm, length 50 cm. Then, a cylindrical gas having a surface to be formed is placed therein (1-1 ′), (1-2),.
As shown in (1-n), here 16 are arranged at equal intervals. Dummy base materials (1-0), (1-
n + 1). In such a space, 1-10
0.5MHz to 5KW (0.3 to 3W / c per unit area)
At m 2 ), a first high-frequency voltage is applied. Further, by applying an AC bias by the second alternating voltage,-
A negative self-bias voltage of 10 to -600 V is applied, and a reactive gas accelerated by the negative self-bias voltage can be formed on a substrate while being sputtered, and a dense film can be formed. The hardness of the coating can be controlled by controlling the negative self-via voltage, which is one of the features of the carbon film forming method used in the present invention. FIG. 5 shows an example of the relationship between the self-bias voltage and the film hardness.

キャリアガスとして水素またはアルゴンを、反応性気
体としてメタン、エチレン等炭化水素または弗化炭素等
の炭化物気体を、添加物気体として弗化窒素、アンモニ
ア等の窒素化物を用いることができる。反応容器のエッ
チング用気体として酸素もしくは弗化窒素、弗化炭素等
の弗化物気体を用いることができる。反応気体として例
えばエチレンと弗化窒素とを導入すると、窒素と弗素が
添加されたダイヤモンド状炭素膜(DLCともいうが、添
加物が添加下されたDLCを含めて本発明は炭素または炭
素を主成分とする被膜という)が成膜できる。
Hydrogen or argon can be used as a carrier gas, a hydrocarbon gas such as methane or ethylene or a carbon gas such as carbon fluoride as a reactive gas, and a nitride gas such as nitrogen fluoride or ammonia can be used as an additive gas. Oxygen or a fluoride gas such as nitrogen fluoride or carbon fluoride can be used as an etching gas for the reaction vessel. When, for example, ethylene and nitrogen fluoride are introduced as a reaction gas, a diamond-like carbon film to which nitrogen and fluorine are added (also referred to as DLC, including DLC to which additives are added, the present invention mainly includes carbon or carbon). (Referred to as a film as a component).

反応性気体は、例えばエチレンと弗化窒素の混合気体
とし、その割合はNF3/C2H4=1/20〜4/1とする。この割
合を可変することにより、透過率および比抵抗を制御す
ることができる。
The reactive gas is, for example, a mixed gas of ethylene and nitrogen fluoride, and the ratio is NF 3 / C 2 H 4 = 1/20 to 4/1. By changing this ratio, the transmittance and the specific resistance can be controlled.

基体の温度は代表的には室温に保持される。 The temperature of the substrate is typically kept at room temperature.

上記のような方法で作成された炭素または炭素を主成
分とする被膜の代表的な特性はSP3軌道を有するダイヤ
モンドと類似のC−C結合を作り、ビッカース硬度100
〜3000kg/cm2、比抵抗(固有抵抗)1×107〜1×1015
Ωcmを有するとともに、工学的エネルギバンド巾(Egと
いう)が1.0eV以上、好ましくは1.5〜5.5eVを有する赤
外または可視領域で透光性のダイヤモンドと類似の特性
を有するものである。
Typical properties of coating mainly containing carbon or carbon that is produced by the method as described above makes the C-C bonds of similar diamond having SP 3 orbit, Vickers hardness 100
30003000 kg / cm 2 , specific resistance (specific resistance) 1 × 10 7 -1 × 10 15
It has a property similar to that of a diamond that has a transmittance of 1.0 eV or more, preferably 1.5 to 5.5 eV, in the infrared or visible region, and has an Ωcm and an engineering energy bandwidth (referred to as Eg) of 1.0 eV or more.

本発明の炭素または炭素を主成分とする被膜は保護層
として用いるものであり、膜厚は0.1〜5μm、好まし
くは0.2〜1μm、比抵抗は108〜1013Ωcm好ましくは10
9〜1012Ωcmとするのが良い。
The coating of the present invention containing carbon or carbon as a main component is used as a protective layer, and has a thickness of 0.1 to 5 μm, preferably 0.2 to 1 μm, and a specific resistance of 10 8 to 10 13 Ωcm, preferably 10 to 10 Ωcm.
9 to 10 12 Ωcm is good.

また、本発明の炭素または炭素を主成分とする被膜は
多層に積層することもできる。
Further, the carbon or the film containing carbon as a main component of the present invention can be laminated in multiple layers.

以下に実施例に従い本発明を示す。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples.

実施例1 この実施例は第1図に示す如きシリンダー状有機系感
光層上に炭素または炭素を主成分とする被膜を作製する
例を示す。
Example 1 This example shows an example in which carbon or a film containing carbon as a main component is formed on a cylindrical organic photosensitive layer as shown in FIG.

第1図(A),(B)において、円筒状の静電複写用
ドラムの断面図を示す。その要部の拡大図を第1図
(B)に示す。
1A and 1B are cross-sectional views of a cylindrical electrostatic copying drum. FIG. 1B is an enlarged view of the main part.

アルミ製シリンダー状支持体(外形40mmφ、長さ250m
m)に下記組成比の混合物をボールミルで12時間分散し
調整した下引形成液を乾燥後の膜厚が約2μmになる用
に浸漬法で塗工し下引層を形成した。
Aluminum cylindrical support (outer diameter 40mmφ, length 250m
In m), a mixture having the following composition ratio was dispersed in a ball mill for 12 hours, and an adjusted undercoating solution was applied by a dipping method so that the film thickness after drying was about 2 μm, thereby forming an undercoat layer.

〔下引層形成液〕(Undercoat layer forming liquid)

TiO2(石原産業社製 タイペーク) 1重量部 ポリアミド樹脂(東レ社製 CM−8000) 1重量部 メタノール 25重量部 この下引層上に下記処方の電荷発生層塗工液を浸漬塗
工し、120℃で10分管乾燥させ、膜厚約0.15μmの電荷
発生層を形成した。
TiO 2 (Taipage manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 1 part by weight Polyamide resin (CM-8000 manufactured by Toray Co., Ltd.) 1 part by weight Methanol 25 parts by weight Dip coating of a charge generation layer coating solution having the following formulation onto the undercoat layer, The tube was dried at 120 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of about 0.15 μm.

〔電荷発生層塗工液〕(Charge generation layer coating solution)

下記構造のトリスアゾ顔料 30重量部 ポリエステル樹脂(東洋紡社製 バイロン)12重量部 シクロヘキサン 360重量部 上記混合物をボールミルで72時間分散した後さらにシ
クロヘキサン:メチルエチルケトン=1:1(重量比)の
混合溶媒500重量部で希釈調整する。
30 parts by weight of trisazo pigment having the following structure 12 parts by weight of a polyester resin (byron manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 360 parts by weight of cyclohexane The above mixture is dispersed in a ball mill for 72 hours, and further diluted with 500 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexane: methyl ethyl ketone = 1: 1 (weight ratio).

次いでこの電荷発生層上に下記の処方の電荷輸送層塗
工液を乾燥後の膜厚が約20μmになる用に浸漬塗工して
電荷輸送層を設けた。
Next, a charge transport layer coating solution having the following formulation was applied onto the charge generation layer by dip coating so that the film thickness after drying was about 20 μm, thereby providing a charge transport layer.

〔電荷輸送層塗工液〕(Charge transport layer coating solution)

この有機系感光層表面のO2、H2O等の形で付着する酸
素を取り除くため、水素によるプラズマ処理を行った。
H2流量50SCCMとし、第1の交番電界(13・56MHz)によ
りプラズマを発生させ、第2の交番電界(50kHz)によ
りバイアスを加えた。この時のバイアス電圧のDC成分は
−100Vであった。
In order to remove oxygen adhering to the surface of the organic photosensitive layer in the form of O 2 , H 2 O, etc., a plasma treatment with hydrogen was performed.
The H 2 flow rate was 50 SCCM, plasma was generated by a first alternating electric field (13.56 MHz), and a bias was applied by a second alternating electric field (50 kHz). The DC component of the bias voltage at this time was -100V.

この後炭素または炭素を主成分とする被膜を以下のよ
うにして形成させた。
Thereafter, a film containing carbon or carbon as a main component was formed as follows.

前述の第2図の装置を用い、前述の方法でNF3の流量
を5SCCM、C2H4の流量を80SCCM、反応圧力0.05Torr、第
1の交番電界周波数13.56MHz、その出力400W、第2の交
番電界周波数250KHz、その電圧振幅100V、直流バイアス
−50Vとして有機系感光体上に比抵抗1×1013Ωcmの赤
外または可視光に対し、透光性のアモルファス構造また
は結晶構造を有する第1の炭素または炭素を主成分とす
る被膜を0.8μm(中央部)生成させた。成膜速度は500
Å/分、硬度はビッカース硬度1500kg/mm2、光学的エネ
ルギーバンド巾は2.4eVを有していた。
Using the apparatus of FIG. 2, the flow rate of NF 3 was 5 SCCM, the flow rate of C 2 H 4 was 80 SCCM, the reaction pressure was 0.05 Torr, the first alternating electric field frequency was 13.56 MHz, the output was 400 W, An alternating electric field frequency of 250 KHz, a voltage amplitude of 100 V, and a DC bias of −50 V, on an organic photoreceptor having a specific resistance of 1 × 10 13 Ωcm with infrared or visible light transmissive amorphous or crystalline structure. 0.8 μm (central portion) of carbon or a coating mainly composed of carbon was formed. Deposition rate is 500
Å / min, Vickers hardness 1500 kg / mm 2 , optical energy bandwidth 2.4 eV.

かくして基体である有機系感光層上に炭素を主成分と
する被膜、特に炭素中に水素を30原子%以下含有すると
ともに、0.3〜3原子%弗素が混入し、また0.3〜10原子
%の窒素を混入させた炭素を形成させることができた。
Thus, a film containing carbon as a main component on the organic photosensitive layer as a substrate, particularly containing not more than 30 atomic% of hydrogen in carbon, containing 0.3 to 3 atomic% of fluorine, and containing 0.3 to 10 atomic% of nitrogen Could be formed.

また、感光層と炭素または炭素を主成分とする被膜と
の界面に存在する酸素原子の数は1原子%以下であっ
た。
The number of oxygen atoms present at the interface between the photosensitive layer and carbon or a film containing carbon as a main component was 1 atomic% or less.

「実施例2」 本実施例は実施例1における保護層である炭素または
炭素を主成分とする被膜を12層構造としてもうけた場合
の例である。
Example 2 This example is an example in which carbon or a film containing carbon as a main component, which is the protective layer in Example 1, is formed in a 12-layer structure.

静電複写用ドラム上に実施例1と同様の方法で有機系
光導電層を形成した後、実施例1と同様のプラズマ処理
を行い、その後、NF3の流量を5SCCM、C2H4の流量を80SC
CM、反応圧力0.05Torr、第1の交番電界周波数13.56MH
z、その出力400W、第2の交番電界周波数250KHz、その
電圧振幅100V、直流バイアス−50Vとして有機系感光体
上に比抵抗1×1013Ωcmの赤外または可視光に対し、透
光性のアモルファス構造または結晶構造を有する第1の
炭素または炭素を主成分とする被膜を0.1μm(中央
部)生成させた。成膜速度は500Å/分、硬度はビッカ
ース硬度500kg/mm2、光学的エネルギーバンド巾は2.4eV
を有していた。
After an organic photoconductive layer was formed on the electrostatic copying drum in the same manner as in Example 1, the same plasma treatment as in Example 1 was performed, and then the flow rate of NF 3 was changed to 5 SCCM and C 2 H 4 . Flow rate 80SC
CM, reaction pressure 0.05 Torr, first alternating electric field frequency 13.56 MH
z, its output 400 W, second alternating electric field frequency 250 KHz, its voltage amplitude 100 V, and DC bias -50 V, on an organic photoreceptor, with a specific resistance of 1 × 10 13 Ωcm for infrared or visible light, A first carbon having an amorphous structure or a crystalline structure or a coating mainly composed of carbon was formed at 0.1 μm (central portion). The deposition rate is 500 mm / min, the hardness is Vickers hardness 500 kg / mm 2 , and the optical energy bandwidth is 2.4 eV
Had.

次に実施例1と同様のH2によるプラズマ処理を再度行
い、さらに第1の被膜上にNF3の流量を20SCCM、C2H4
流量を80SCCM、反応圧力0.05Torr、第1の交番電界周波
数13.56MHz、その出力400W、第2の交番電界周波数250K
Hz、その電圧幅振400V,直流バイアス−200Vとして有機
系感光体上に比抵抗1×1011Ωcmの赤外または可視光に
対し、透光性のアルモファス構造または結晶構造を有す
る第2の炭素または炭素を主成分とする被膜を0.5μm
(中央部)生成させた。成膜速度は400Å/分、硬度は
ビッカース硬度1800kg/mm2、光学的エネルギーバンド巾
は1.8eVを有していた。
Next, the same plasma treatment with H 2 as in Example 1 was performed again, and the flow rate of NF 3 was 20 SCCM, the flow rate of C 2 H 4 was 80 SCCM, the reaction pressure was 0.05 Torr, and the first alternating electric field was formed on the first film. 13.56MHz frequency, 400W output, 250K second alternating electric field frequency
Hz, a voltage swing of 400 V and a DC bias of -200 V, a second carbon having a translucent aluminum or transparent structure for infrared or visible light having a specific resistance of 1 × 10 11 Ωcm on an organic photoreceptor. Or 0.5μm of carbon-based coating
(Center). The film formation speed was 400 mm / min, the hardness was Vickers hardness 1800 kg / mm 2 , and the optical energy bandwidth was 1.8 eV.

本実施例により作成した電子写真用感光体も実施例1
の場合と同様に有機感光層と炭素または炭素を主成分と
する第1の被膜および第1の被膜と第2の被膜の間の酸
素原子数は1原子%以下であった。
The electrophotographic photoreceptor prepared according to this embodiment is also the same as that of the first embodiment.
As in the case of the above, the number of oxygen atoms between the organic photosensitive layer and the first coating containing carbon or carbon as a main component and between the first coating and the second coating was 1 atomic% or less.

比較例 実施例1と同様の方法で有機系光導電層を形成した
後、実施例1で行ったようなプラズマ処理を行なわず、
実施例1と同様の炭素または炭素を主成分とする被膜を
形成した。本比較例により作成した電子写真用感光体に
おける有機感光層と炭素または炭素を主成分とする被膜
の間の酸素原子数は3原子%であった。
Comparative Example After forming an organic photoconductive layer in the same manner as in Example 1, the plasma treatment as in Example 1 was not performed.
As in Example 1, carbon or a film containing carbon as a main component was formed. The number of oxygen atoms between the organic photosensitive layer and carbon or a film containing carbon as a main component in the electrophotographic photosensitive member prepared according to this comparative example was 3 atomic%.

これら実施例及び比較例により作製された感光体に対
し、−60℃→室温→−60℃の温度サイクルを100回行っ
た結果、実施例1及び実施例2で作成した感光体は被膜
にクラックが入ったり基板よりはがれたりしなかった
が、比較例で作成した感光体は比較にクラックが入った
り基板よりはがれたりするものが多かった。
The photoconductors manufactured in Examples 1 and 2 were subjected to a temperature cycle of −60 ° C. → room temperature → −60 ° C. 100 times on the photoconductors manufactured in these Examples and Comparative Examples. However, the photoreceptors prepared in Comparative Examples had many cracks and peeled off from the substrate in comparison.

実際の複写機内においても、クリーニングブレード,
分離爪,コピー,etc.によって局部的に機械的負荷が加
わても、実施例1及び実施例2で作成した感光体の保護
膜(44)にはクラック、ハガレの生ずることはなく、ま
た、A4版の大きさの紙を10万枚コピーしても、複写用紙
のこすりによるスクラッチが何ら表面に発生しながった
が、比較例で作成した感光体は3万枚コピーで剥がれが
発生した。
Even in actual copying machines, cleaning blades,
Even if a mechanical load is locally applied by the separating claw, copy, etc., no crack or peeling occurs on the protective film (44) of the photoreceptor formed in the first and second embodiments. Even after copying 100,000 sheets of A4 size paper, scratches did not occur on the surface due to rubbing of the copy paper, but the photoreceptor created in the comparative example peeled off after 30,000 copies. did.

第4図は実施例1及び実施例2で作成した感光体を実
際の複写機に搭載したときの実例を示したものである。
保護膜を形成して初期のコピーをした場合、そのコピー
の1例を(A)に示し、これを10万枚コピーした後の結
果を(B)に示す。これらの間にはほとんど何らの差も
みられなかった。従来より公知の有機感光ドラムでは、
これまで2〜3万枚しかコピーできなかったが、これを
一度に5倍またはそれ以上とすることができる可能性が
あることがわかった。
FIG. 4 shows an example in which the photoconductors produced in the first and second embodiments are mounted on an actual copying machine.
When an initial copy is made by forming a protective film, an example of the copy is shown in (A), and the result after copying 100,000 sheets is shown in (B). There was little difference between them. In a conventionally known organic photosensitive drum,
Until now, only 20,000 to 30,000 copies could be made, but it was found that this could be increased by a factor of five or more at a time.

本実施例ではH2プラズマ処理の場合を述べたが、Ar、
Xe、Kr等の希ガスもしくはN2等のプラズマによりスパッ
タ効果を伴わせつつプラズマ処理を行う、感光体ドラム
を10-3Torr以下の真空中で90〜120℃に加熱する、10-5T
orr以下の高真空中に長時間保持する等の吸着ガス放出
手段を用いて界面酸素量を1原子%以下にしても良い。
In the present embodiment, the case of the H 2 plasma treatment has been described.
Xe, plasma treatment is performed while accompanied by sputtering effect by the plasma of the rare gas or N 2 such as Kr, heating the photosensitive drum to 90 to 120 ° C. in a vacuum of 10 -3 Torr, 10 -5 T
The amount of interfacial oxygen may be reduced to 1 atomic% or less by using an adsorbed gas releasing means such as holding in a high vacuum of orr or less for a long time.

「効果」 本発明は導電性支持体上に有機系感光層、必要に応じ
て中間層、更に最表面に保護層をこの順に積層した構成
の電子写真用感光体において、保護層が炭素または炭素
を主成分とする被膜からなり、前記有機系感光層または
必要に応じて設けられた中間層と前記炭素または炭素を
主成分とする被膜との界面または界面近傍での酸素、水
または酸素化合物などの中の酸素の濃度が1原子%以下
としたため密着性が向上し、機械的ストレスに対する耐
久性を格段に向上させることができた。
[Effect] The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor having a structure in which an organic photosensitive layer, an intermediate layer if necessary, and a protective layer on the outermost surface are laminated in this order on a conductive support. Oxygen, water or an oxygen compound at or near the interface between the organic photosensitive layer or the intermediate layer provided as necessary and the carbon or the film containing carbon as a main component. Since the concentration of oxygen in the alloy was 1 atomic% or less, the adhesion was improved, and the durability against mechanical stress was able to be significantly improved.

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

第1図は本発明の円筒状基体に炭素または炭素を主成分
とする被膜をコートした例を示す。 第2図は本発明のプラズマCVD装置の概要を示す。 第3図(A),(B)は第2図で示したプラズマCVD装
置における基体の配設方式を示す。 第4図は本発明方法を用いて作られた有機感光体ドラム
で静電複写した1例である。 第5図は負の自己バイアス電圧と硬さの関係を示す。
FIG. 1 shows an example in which carbon or a film containing carbon as a main component is coated on a cylindrical substrate of the present invention. FIG. 2 shows an outline of a plasma CVD apparatus of the present invention. FIGS. 3 (A) and 3 (B) show a method of disposing a substrate in the plasma CVD apparatus shown in FIG. FIG. 4 shows an example of electrostatic copying using an organic photosensitive drum made by the method of the present invention. FIG. 5 shows the relationship between negative self-bias voltage and hardness.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 直樹 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社 半導体エネルギー研究所内 (72)発明者 佐々木 麻里 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社 半導体エネルギー研究所内 (72)発明者 竹山 順一 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社 半導体エネルギー研究所内 (72)発明者 小島 成人 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 審査官 中澤 俊彦 (56)参考文献 特開 昭63−97961(JP,A) 特開 平1−243068(JP,A) 特開 昭63−88560(JP,A) 特開 昭61−264355(JP,A) 特開 昭63−97962(JP,A) 特開 昭63−264766(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 5/147 501──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Naoki Hirose 398 Hase, Atsugi-shi, Kanagawa Semiconductor Energy Research Institute, Inc. (72) Inventor Mari Sasaki 398 Hase, Atsugi-shi, Kanagawa Semiconductor Energy Research Institute, Inc. Inventor Junichi Takeyama 398 Hase, Atsugi-shi, Kanagawa Pref. Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Toshihiko Nakazawa Investigator in Ricoh Company, Ltd. 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo (56) JP-A-63-97961 (JP, A) JP-A-1-243068 (JP, A) JP-A-63-88560 (JP, A) JP-A-61-264355 (JP, A) JP-A-63-97962 (JP, A) JP-A-63-264766 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 5/147 501

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】導電性支持体上に、表面の酸素の濃度が1
原子%以下である有機系感光層と、該有機系感光層上
に、水素を30原子%以下含有する炭素または炭素を主成
分とする被膜からなる保護層を有することを特徴とする
電子写真用感光体。
1. The method according to claim 1, wherein the surface of the conductive support has an oxygen concentration of 1%.
An electrophotographic photosensitive layer comprising: an organic photosensitive layer having a concentration of not more than at.%, And a protective layer comprising carbon or a film containing carbon as a main component containing not more than 30 at. Photoconductor.
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