JP2979070B2 - Electrophotographic photoreceptor - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor

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JP2979070B2
JP2979070B2 JP63286506A JP28650688A JP2979070B2 JP 2979070 B2 JP2979070 B2 JP 2979070B2 JP 63286506 A JP63286506 A JP 63286506A JP 28650688 A JP28650688 A JP 28650688A JP 2979070 B2 JP2979070 B2 JP 2979070B2
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麻里 佐々木
順一 竹山
成人 小島
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • 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、電子写真方式に於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
バ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。
"Prior art" Conventionally, as a photoreceptor used in an electrophotographic method, a conductive support in which an inorganic photoconductive material such as selenium is dispersed in a binder, poly-N-vinyl carbazole and Those using an organic photoconductive material such as trinitrofluoreon or azo pigment, those using an amorphous silicon-based material, and the like are generally known.

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。たとえば、感
光層の表面に有機フィルムを設ける方法(特公昭38−15
446)、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43−27
591)、或いはプラズマCVD法・光CVD法等によってa−S
i層,a−Si:N:H層,a−Si:O:H層等を積層する方法(特開
昭57−179859,特開昭59−58437)などが開示されてい
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. For example, a method of providing an organic film on the surface of a photosensitive layer (Japanese Patent Publication No. 38-15 / 1983)
446), a method of providing an inorganic oxide (Japanese Patent Publication No. 43-14517),
A method of laminating an insulating layer after providing an adhesive layer (JP-B-43-27)
591) or a-S by plasma CVD or photo CVD
A method of laminating an i-layer, an a-Si: N: H layer, an a-Si: O: H layer, and the like (JP-A-57-179859 and JP-A-59-58437) is disclosed.

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61−255352),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属
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。
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 (see
60-249155), a diamond-like carbon protective layer provided on the outermost surface (JP-A-61-255352), and a high-hardness insulating layer containing carbon as a main component formed on a photosensitive layer (JP-A-61-255352).
264355) Alternatively, a protective layer comprising a plasma organic polymer film containing at least atoms such as nitrogen atoms and alkali metal atoms is provided on the organic photosensitive layer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-97961).
4) An organic photosensitive layer provided with a protective film made of an amorphous hydrocarbon film generated by glow discharge containing at least atoms of chalcogen atoms, group III atoms, group IV atoms, group V atoms, etc. 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,光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。このような方法により有機系感光
層の表面硬度を上げることが可能となった。
In each of these proposals, carbon or a carbon-based high-hardness thin film (i-carbon film) formed on the surface of an organic photosensitive layer by an ion process (sputtering, plasma CVD, glow discharge method, photo-CVD method, etc.) Alternatively, it belongs to a film generally called a diamond-like carbon film.) By such a method, the surface hardness of the organic photosensitive layer can be increased.

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、このような高硬度表面での横方向の電荷移
動に起因する像ながれといわれる現象が発生するという
問題が起こった。ここで像ながれとは感光体表面に帯電
された電荷が潜像形成後、潜像境界部で電荷が感光体表
面を移動することにより潜像がボケることをいう。これ
により現像後の画像にもボケが発生する。
“Problems to be Solved by the Invention” However, there has been a problem that a phenomenon called image flow caused by such lateral charge transfer on a high hardness surface occurs. Here, the image flow means that the latent image is blurred due to the movement of the charge on the surface of the photoconductor at the boundary of the latent image after the formation of the latent image. As a result, blurring also occurs in the image after development.

これは高比抵抗である感光体表面に水分が付着するこ
とにより表面抵抗が低下し表面電荷が移動することによ
って発生すると考えられている。よって高湿環境下で前
記像流れは発生しやすくなる。
This is considered to be caused by the surface resistance being reduced due to the adhesion of moisture to the surface of the photoreceptor having a high specific resistance and the movement of the surface charge. Therefore, the image deletion easily occurs in a high humidity environment.

本発明はこれらの問題点を解決するために有機系感光
層表面に設けられた炭素または炭素を主成分とする被膜
から成る保護層に撥水性をもたせることにより、表面に
付着する水分子の量を減少させ長期的に安定した画像が
使用環境によらず得ることのできる電子写真感光体を提
供することを目的としたものである。
The present invention solves these problems by providing water-repellency to a protective layer formed of carbon or a carbon-based coating provided on the surface of an organic photosensitive layer, thereby reducing the amount of water molecules adhering to the surface. It is an object of the present invention to provide an electrophotographic photoreceptor capable of reducing an image and obtaining a long-term stable image regardless of the use environment.

「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、保護層を炭素または炭素を主成分とする被膜からな
るものとし、前記被膜に撥水性をもたせることとしたも
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 having the above configuration, the protective layer is made of carbon or a film containing carbon as a main component, and the film has water repellency.

前述のように画像流れおよび画像ボケの原因は感光体
表面電荷の表面に沿った移動が原因で発生し、表面電荷
の移動は表面に付着した水分子が供給源となるプロトン
イオンがキャリアーとなると考えられる。
As described above, the cause of image deletion and image blur is caused by the movement of the surface charge of the photoreceptor along the surface, and the movement of the surface charge is caused by water ions attached to the surface when proton ions serving as a supply source become carriers. Conceivable.

また帯電、露光、現像のプロセスの途中でチャージャ
ーにより発生する窒化物が表面に付着した水分子と反応
して電荷移動のキャリアーになると考えられている。
It is also believed that the nitride generated by the charger during the charging, exposure and development processes reacts with water molecules attached to the surface and becomes a carrier for charge transfer.

そこで表面に撥水性をもたせて、水分子の付着を排除
すれば、表面電荷の移動は防止でき、画像流れおよび画
像ボケを防止することができる。
Therefore, if the surface is provided with water repellency and the adhesion of water molecules is eliminated, the movement of the surface charge can be prevented, and the image deletion and the image blur can be prevented.

「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 an insulating substrate such as polyester, polycarbonate, polyimide, glass, or the like, a metal such as Al, Ag, Au, 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きる。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, those similar to 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像露光により潜像電
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, as the charge generation layer (CGL) for generating and separating latent image charges by image exposure in the function-separated type photosensitive layer, an inorganic photoconductive powder such as crystalline selenium or arsenic selenide or an organic dye / dye is bound. What is dispersed or dissolved in a 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53−95033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,シー
アイバッドブラウン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], C.I. Pigment Red 41 (CI21200), C.I. Acid Red 52 (CI.45100), C.I. Basic Red 3 (CI.45210), and phthalocyanine pigments having a porphyrin skeleton, azulhenium salt pigments, squaric salt pigments, carbazole skeletons 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.Dad Dye (CI 73030) 9, and Argo Scar Red Perylene pigments such as 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.
It is suitable to use 00 parts by weight, preferably 0 to 50 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,ポリエステル,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。
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.

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 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は層全体の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 electron donating substances 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),
Examples include nitrogen-containing compounds such as polyvinylpyrene, oxadiazole, pyrazoline, hydrazone, diarylmethane, α-phenylstilbene, and triphenylamine-based compounds, and diarylmethane-based compounds. Particularly, polyvinylcarbazole and its derivatives are preferable. 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 30 to 90% by weight of the whole layer.
Is appropriate. 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分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せ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 for retaining a charged charge and moving the charge generated and separated in the charge generation layer by exposure to combine with the held charged charge. 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.

これらの要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、以上の物質を適当な溶剤に
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, a charge transport layer can be formed by dissolving or dispersing the above substances in an appropriate 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−ホルムアルデヒ
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, and oxadiene. Azole 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、クロルアニル,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 chloranil, 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種類以上混合し
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。
The binder resin used as needed includes polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. Polymer, 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 resin, silicone resin, epoxy Thermoplastic or thermosetting resins such as 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下に述べる。
The carbon or a film containing carbon as a main component and a method for producing the same in the present invention are described below.

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
流的には実質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−放電
のプラズマ化した反応性気体は、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し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 arranged 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, but a second alternating voltage is applied thereto, and substantially in terms of alternating 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 gas which has been turned into a glow discharge plasma by the first high frequency alternating voltage is uniformly dispersed in the reaction space (60), and this plasma is surrounded by (2), (8) and (8 '). The plasma was not emitted to the outer space (6) outside this so as not to 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。その出力は
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
れらに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,
An alternating electric field (17) of 500 KHz is applied. Its output is passed through a capacitor (not shown) to the substrate (1-1 '),
(1-2 '),... (1-n'), ie, (1) or a third electrode of a holder (2) electrically connected thereto.

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−ポンプ(23)をへて不要気体を排気
する。
Thus, plasma (60) is generated in the reaction space. The exhaust system (20) exhausts unnecessary gas through the pressure adjustment valve (21), the turbo molecular pump (22), and the rotary pump (23).

これらの反応性基体は、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
成面を有する筒状基体を(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、1〜100M
Hzの高周波を0.5〜5KW(単位面積あたり0.3〜3W/cm2
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。この負自己バイアス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。負自己バイ
アス電圧と膜硬度の関係の一例を第5図に示す。
These reactive substrates have a reaction space (60) of between 0.001 and 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. The cylindrical substrate having the surface to be formed therein is defined as (1-1), (1-2),.
As shown in (1-n)..., Here 16 are arranged at equal intervals. Dummy base materials (1-0), (1-n) for forming an equal electric field also inside the outer frame structure (2).
+1). In such a space, 1-100M
Hz high frequency of 0.5-5KW (0.3-3W / cm 2 per unit area)
To apply a first high-frequency voltage. Further, by applying an AC bias by the second alternating voltage, -10 to
A negative self-bias voltage of -600 V is applied, and a reactive gas accelerated by the negative self-bias voltage can be formed on the substrate while being sputtered, and a dense film can be formed. The hardness of the film can be controlled by controlling the negative self-bias 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 negative 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C2F6のような弗化炭
素と弗化窒素の混合気体とした。その割合はNF3/C2H4/
=C2F6=1/20/20〜20/20/20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 was, for example, a mixed gas of carbon fluoride and nitrogen fluoride such as ethylene and C 2 F 6 . The ratio is NF 3 / C 2 H 4 /
= And C 2 F 6 = 1/20 / 20~20 / 20/20. 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せる。 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本発明における炭素ま
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)1×10
7〜1×1015Ωcmを有するとともに、光学的エネルギバ
ンド巾(Egという)が1.0eV以上、好ましくは1.5〜5.5e
V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 a coating containing carbon as a main component or carbon in the present invention created by above-described method will make a C-C bond similar to diamond having SP 3 orbit, Vickers hardness 100~3000kg / cm 2 , Specific resistance (specific resistance) 1 × 10
7 to 1 × 10 15 Ωcm and an optical energy bandwidth (Eg) of 1.0 eV or more, preferably 1.5 to 5.5 e
It has properties similar to diamond that is transparent in the infrared or visible region having V.

また、本発明における炭素または炭素を主成分とする
被膜は第1の励起源によって励起されプラズマ化された
空間に保持された基体上に堆積させるものであるが該基
体には第2の励起源により電界を加えられ、該電界がバ
イアスとなりプラズマ中のイオンがバイアス電界で加速
されることにより硬質の被膜が形成される。よってバイ
アス電圧の値を制御することにより被膜の硬度を可変す
ることができるものである。また本発明における炭素ま
たは炭素を主成分とする被膜の比抵抗は膜中に存在する
五価の原子、代表的には窒素(N)の量の大小により決
定される。すなわち成膜時のNF3もしくはNH3等の窒化物
の流量により制御することができる。
In the present invention, carbon or a film containing carbon as a main component is to be deposited on a substrate which is excited by a first excitation source and is kept in a plasmatized space. , An electric field is applied, the electric field becomes a bias, and ions in the plasma are accelerated by the bias electric field to form a hard film. Therefore, the hardness of the coating can be varied by controlling the value of the bias voltage. The specific resistance of carbon or a film containing carbon as a main component in the present invention is determined by the amount of pentavalent atoms, typically nitrogen (N), present in the film. That is, it can be controlled by the flow rate of a nitride such as NF 3 or NH 3 during film formation.

更に、本発明人らは窒素及び弗素の量が膜の排水性に
影響を及ぼす事を発見した。即ち、窒素の量が多いほ
ど、また、弗素の量が少ないほど膜に水が付着し易く、
窒素の量が少なく、また、弗素の量が多いほど撥水性が
高いということである。これは雰囲気の湿度を50%から
90%に変えた時に表面の比抵抗がどう変わるかを観察す
ることにより分かる。一例を第6図に示す。第6図にお
いて窒素を1原子%以上含みかつ弗素を2原子%以下含
んでいる膜の湿度依存性(2)は窒素を1原子%以下含
みかつ弗素を2原子%以上含んでいる膜の湿度依存性
(1)に比べ大きく湿度依存性が強いことがわかる。ま
た、窒素を1原子%以下含みかつ弗素を2原子%以上含
んでいる膜の湿度依存性(1)は一般に撥水性の強いと
言われているテフロンの表面比抵抗の湿度依存性(3)
と大きく変わるところはなく、窒素を1原子%以下含み
かつ弗素を2原子%以上含んでいる膜の撥水性は高いと
言える。
In addition, the inventors have discovered that the amounts of nitrogen and fluorine affect the drainage of the membrane. That is, as the amount of nitrogen is larger and the amount of fluorine is smaller, water is more likely to adhere to the film,
The lower the amount of nitrogen and the higher the amount of fluorine, the higher the water repellency. This is to reduce the humidity of the atmosphere from 50%
It can be seen by observing how the surface resistivity changes when it is changed to 90%. An example is shown in FIG. In FIG. 6, the humidity dependence (2) of a film containing 1 atomic% or more of nitrogen and 2 atomic% or less of fluorine is the humidity of a film containing 1 atomic% or less of nitrogen and 2 atomic% or more of fluorine. It can be seen that the humidity dependency is greater than the dependency (1). Further, the humidity dependence of a film containing 1 atomic% or less of nitrogen and 2 atomic% or more of fluorine is the humidity dependence of the surface resistivity of Teflon, which is generally said to have high water repellency (3)
The film containing nitrogen at 1 atomic% or less and fluorine at 2 atomic% or more has high water repellency.

また、本発明の炭素または炭素を主成分とする被膜は
接着性を向上させる、表面硬度をより高める、膜の内部
に帯電保持層を設ける等の理由で多層構造とすることも
できる。
Further, the carbon or the film containing carbon as a main component of the present invention may have a multilayer structure for the purpose of improving the adhesiveness, increasing the surface hardness, and providing a charge holding layer inside the film.

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図に示す様な形状のアルミニウムシリンダー状支
持体(4)上に下記処方によって有機系感光層(47)を
製作した。
An organic photosensitive layer (47) was prepared on an aluminum cylindrical support (4) having the shape shown in FIG.

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
調整した下引層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 by a ball mill for 12 hours, and the prepared undercoat layer forming solution was applied by dipping 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。
1 part by weight of TiO 2 (Taipaek manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 1 part by weight of polyamide resin (CM-8000 manufactured by Toray Industries, Inc.) 1 part by weight of methanol 25 parts by weight Dip coating of the underlayer with a charge generation layer coating solution having the following formulation, The tube was dried at 120 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of about 0.15 μm.

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。
After the above mixture is dispersed in a ball mill for 72 hours, the mixture is 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.

この後電荷輸送層上に第1の炭素または炭素を主成分
とする被膜をを設けた。
Thereafter, a first carbon or a film containing carbon as a main component was provided on the charge transport layer.

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200V、直流バイアス
−100V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。また、膜中の窒素
量は1原子%であった。膜中の窒素量はオージェ電子分
光方により測定した。
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 200 V, and a DC bias of -100 V have a specific resistance of 1 × 10 13 Ωcm on an organic photoreceptor having an amorphous structure or a crystal structure capable of transmitting infrared or visible light with respect to infrared or visible light. 0.8 μm (central portion) of carbon or a coating mainly composed of carbon was formed. Deposition rate is 500
The Vickers hardness was 1500 kg / mm 2 and the optical energy bandwidth was 2.4 eV. The amount of nitrogen in the film was 1 atomic%. The amount of nitrogen in the film was measured by Auger electron spectroscopy.

本実施例により作製された感光体の表面抵抗の湿度依
存性は第7図(1)に示す如く雰囲気が50%から90%に
変化することにより表面抵抗は30%程度の変化を示して
いる。
The humidity dependency of the surface resistance of the photoreceptor manufactured according to the present embodiment is about 30% when the atmosphere changes from 50% to 90% as shown in FIG. 7 (1). .

実施例2 実施例1と同様の支持体上に同様の下引層、電荷発生
層、電荷輸送層を形成した後、実施例1と同様の装置を
用い、同様の方法でC2F6の流量を50SCCM、C2H4の流量を
30SCCM、NH3の流量を4SCCM、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200V、直流バイアス−10
0V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800Å/
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。
Example 2 After forming the same undercoat layer, charge generation layer and charge transport layer on the same support as in Example 1, the same apparatus as in Example 1 was used, and C 2 F 6 flow rate 50 SCCM, the flow rate of C 2 H 4
30 SCCM, NH 3 flow rate 4 SCCM, reaction pressure 0.05 Torr, first alternating electric field frequency 13.56 MHz, its output 400 W, second alternating electric field frequency 250 KHz, its voltage amplitude 200 V, DC bias -10
0.8 [mu] m of a first carbon or a carbon-based film having a transparent amorphous or crystalline structure for infrared or visible light having a specific resistance of 1 * 10 < 13 > [Omega] cm on an organic photoreceptor at 0 V. (Center). The deposition rate is 800Å /
The Vickers hardness was 1500 kg / mm 2 and the optical energy bandwidth was 2.4 eV.

また、膜中の弗素量は10原子%、窒素量は1原子%で
あった。
The amount of fluorine in the film was 10 atomic%, and the amount of nitrogen was 1 atomic%.

本実施例により作製された感光体の表面抵抗の湿度依
存性は第7図(2)に示す如く雰囲気が50%から90%に
変化することにより表面抵抗は約20%の変化を示してい
る。
As shown in FIG. 7 (2), the humidity dependence of the surface resistance of the photoreceptor manufactured according to this embodiment shows that the surface resistance changes by about 20% when the atmosphere changes from 50% to 90%. .

比較例1 実施例1と同様の支持体上に同様の下引層、電荷発生
層、電荷輸送層を形成した後、実施例1と同様の装置を
用い、同様の方法でNF3の流量を80SCCM、C2H4の流量を8
0SCCM、反応圧力0.05Torr、第1の交番電界周波数13.56
MHz、その出力400W、第2の交番電界周波数250KHz、そ
の電圧振幅200V、直流バイアス−100Vとして有機系感光
体上に比抵抗1×1010Ωcm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500Å/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。
Comparative Example 1 After forming the same undercoat layer, charge generation layer, and charge transport layer on the same support as in Example 1, using the same apparatus as in Example 1, the flow rate of NF 3 was determined in the same manner. 80 SCCM, the flow rate of C 2 H 4 8
0SCCM, reaction pressure 0.05 Torr, first alternating electric field frequency 13.56
MHz, its output is 400 W, the second alternating electric field frequency is 250 KHz, its voltage amplitude is 200 V, and DC bias is -100 V. For infrared or visible light with a specific resistance of 1 × 10 10 Ωcm on the organic photoreceptor,
First having a translucent amorphous structure or a crystalline structure
0.8 μm (central portion) of carbon or a film containing carbon as a main component. The deposition rate 500 Å / min, hardness Vickers hardness 1500 Kg / mm 2 optical energy band width is 2.4eV
Had.

また、膜中の窒素量は4原子%であり弗素は検出され
なっかた。
The amount of nitrogen in the film was 4 atomic%, and no fluorine was detected.

本比較例により作製された感光体の表面抵抗の湿度依
存性は第7図(3)に示す如く雰囲気が50%から90%に
変化することにより表面抵抗は1桁以上の変化を示して
いる。
As shown in FIG. 7 (3), the humidity dependence of the surface resistance of the photoreceptor manufactured according to this comparative example shows that the surface resistance changes by one digit or more when the atmosphere changes from 50% to 90%. .

これら実施例1、実施例2及び比較例で作製した感光
体を実際の複写機に搭載しコピー画像を検査したところ
30℃50%程度の低湿度状態では各々に違いは見られなか
ったものの、30℃90%程度の高湿度状態では、実施例
1、実施例2で作製した感光体では見られなかった像流
れが、比較例で作製した感光体で観測された。第4図は
実際の実例を示したものである。実施例1、実施例2で
作製した感光体を用いて30℃50%程度の低湿度状態でコ
ピーをした場合と30℃90%程度の高湿度状態でコピーを
した場合の1例を各々(A)と(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。これらは水
分子の付着中心となる窒素の量を少なくすること及び弗
素原子が水分子を排除することにより排水性が高くなっ
たものと考えられる。これにより、高温高湿(30℃90
%)の環境下でも良質の画像とすることができた。
The photoconductors manufactured in Examples 1, 2 and Comparative Example were mounted on an actual copying machine, and a copy image was inspected.
No difference was observed in the low humidity condition of about 30 ° C. and 50%, but in the high humidity state of about 30 ° C. and about 90%, the image flow was not observed in the photoconductors manufactured in Examples 1 and 2. Was observed in the photoreceptor prepared in Comparative Example. FIG. 4 shows an actual example. One example of a case where copying was performed in a low humidity state of about 30 ° C. and about 50% and a case where copying was performed in a high humidity state of about 30 ° C. and about 90% using the photoreceptors manufactured in Example 1 and Example 2, respectively ( (A) and (B). There was little difference between them. These are considered to be due to the fact that the amount of nitrogen serving as an attachment center of water molecules was reduced and the fluorine atoms eliminated water molecules, thereby improving drainage. This allows high temperature and high humidity (30 ° C 90
%), A high quality image could be obtained.

上記実施例では単層のものを述べたが、これら実施例
で述べた膜を積層構造としてもよい。
Although a single layer is described in the above embodiments, the films described in these embodiments may have a laminated structure.

「効果」 本発明は導電性支持体上に有機系導電層、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、保護層を少なくとも一層
から成る炭素または炭素を主成分とする被膜からなるも
のとし、更に最表面の被膜に撥水性をもたせることとし
たものであるため、高温高湿(30℃90%)下の環境にお
いてもドラムを積極的に加熱する等の対策を講じる必要
なく、鮮明な画像を形成することができた。
"Effects" The present invention provides an electrophotographic photoreceptor having a structure in which an organic conductive layer, an intermediate layer, and a protective layer on the outermost surface are laminated in this order on a conductive support. The drum consists of carbon or a carbon-based coating, and the outermost coating is made water-repellent, so the drum can be actively used in high-temperature, high-humidity (30 ° C, 90%) environments. It was possible to form a clear image without having to take measures such as heating.

【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。 第6図は被膜の表面抵抗の湿度依存性を示す。 第7図は実施例1,実施例2,及び比較例で述べた被膜の表
面抵抗の湿度依存性を示す。
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. FIG. 6 shows the humidity dependence of the surface resistance of the coating. FIG. 7 shows the humidity dependence of the surface resistance of the coating described in Example 1, Example 2, and Comparative Example.

───────────────────────────────────────────────────── 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 合議体 審判長 高梨 操 審判官 江藤 保子 審判官 多喜 鉄雄 (56)参考文献 特開 昭64−20558(JP,A) 特開 昭63−220169(JP,A) 特開 昭63−97961(JP,A) 特開 昭60−260045(JP,A) 特開 昭62−206559(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Naoki Hirose 398 Hase, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture Inside Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Mari Sasaki 398 Hase, Atsugi-shi Kanagawa Prefecture Inside Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Junichi Takeyama 398 Hase, Atsugi-shi, Kanagawa Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Judge Yasuko Tetsuo Taki (56) References JP-A-64-20558 (JP, A) JP-A-63-220169 (JP, A) JP-A-63-97961 (JP, A) JP-A 60-260045 ( JP, A) JP-A-62-206559 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】導電性支持体と、 前記導電性支持体上に有機系感光層と、 前記有機系感光層上に保護層とを有し、 前記保護層は、1原子%以下の窒素と2原子%以上の弗
素を含有し、 交番電圧による負の自己バイアスを印加しつつ成膜され
たアモルファス構造のダイアモンド状炭素からなること
を特徴とする電子写真用感光体。
1. A conductive support, comprising: an organic photosensitive layer on the conductive support; and a protective layer on the organic photosensitive layer, wherein the protective layer contains 1 atomic% or less of nitrogen. An electrophotographic photoreceptor comprising 2 atomic% or more of fluorine and made of diamond-like carbon having an amorphous structure and formed while applying a negative self-bias by an alternating voltage.
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