JP4534898B2 - Method for producing electrophotographic photoreceptor - Google Patents

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本発明は、電子写真方式の複写機や画像形成装置等に用いられる表面保護層を有する電子写真用感光体の製造方法及び電子写真用感光体に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an electrophotographic photoreceptor having a surface protective layer used in an electrophotographic copying machine, an image forming apparatus, and the like, and an electrophotographic photoreceptor.

有機質材料の感光層を有する感光体は、成膜が容易であることや、安価であること、また安全性が高いことなどから複写機や画像形成装置等に幅広く利用されている。しかしながら、感光層が有機質材料で形成されているために脆弱であり、例えば帯電ローラやクリーニングブレード等との摺動により磨耗しやすく、機械的な耐久性の面で劣っていた。近年の環境問題の高まりからも、有機質材料からなる感光体の高寿命化、すなわち耐久性の向上或いは高耐刷性が求められるようになっており、感光層の表面に表面保護層を設ける等の検討がなされている。表面保護層には、有機系の材料からなるものと無機系の材料からなるものがある。無機系の表面保護層は、例えば非晶質炭素が代表的であり、プラズマCVD法、熱CVD法、スパッタリング法、蒸着法等の種々の方法により、感光層の表面に形成されている。特にプラズマCVD法による表面保護層の成膜は、比較的低温度で、均質な非晶質炭素を容易に得ることができるが、成膜の際にプラズマが感光層に直接照射され、感光層が損傷を受け感光特性が劣化してしまう等の問題があった。   Photoreceptors having a photosensitive layer made of an organic material are widely used in copying machines, image forming apparatuses, and the like because they can be easily formed, are inexpensive, and have high safety. However, the photosensitive layer is fragile because it is formed of an organic material, and is easily worn by sliding with, for example, a charging roller or a cleaning blade, and is inferior in mechanical durability. Due to the recent increase in environmental problems, it has become necessary to increase the life of photoconductors made of organic materials, that is, to improve durability or high printing durability, and to provide a surface protective layer on the surface of the photosensitive layer. Is being studied. The surface protective layer includes an organic material and an inorganic material. The inorganic surface protective layer is typically amorphous carbon, for example, and is formed on the surface of the photosensitive layer by various methods such as plasma CVD, thermal CVD, sputtering, and vapor deposition. In particular, the film formation of the surface protective layer by the plasma CVD method can easily obtain homogeneous amorphous carbon at a relatively low temperature. However, during the film formation, the photosensitive layer is directly irradiated with plasma. There is a problem that the photosensitive characteristics deteriorate due to damage.

この問題点を改善するために、感光層の表面に炭素を主成分とする防御層をスパッタリング法やプラズマCVD法、塗布法等により形成した後に硬質炭素からなる表面保護層を形成する技術が開発され、例えば(特許文献1)に開示されている。   To remedy this problem, developed a technology to form a surface protective layer made of hard carbon after forming a protective layer mainly composed of carbon on the surface of the photosensitive layer by sputtering, plasma CVD, coating, etc. For example, it is disclosed in (Patent Document 1).

また、有機質材料の感光層を劣化させることなく高硬度で近赤外光に対して透明で高抵抗なダイヤモンド状薄膜をクラック等の欠陥の無い状態で形成するために、導電性支持体に直流電圧を印加し表面保護層の材料となる気体を超高速分子線として感光層に吹き付けて表面保護層を形成する技術が開発され、例えば(特許文献2)に開示されている。なお、(特許文献2)の技術は、導電性支持体に負の電圧を印加し、超高速分子線としてプラズマ化されて吹き付けられる材料ガスは、そのプラスイオンが加速されて感光層上に形成されるダイヤモンド薄膜上に衝突させることで表面保護層の特性を向上させるというものである。
特開平3−135571号公報 特許第2532803号公報
In addition, in order to form a diamond-like thin film with high hardness, transparent to near-infrared light, and high resistance without any defects such as cracks without deteriorating the photosensitive layer of organic material, direct current is applied to the conductive support. A technique for forming a surface protective layer by applying a voltage and blowing a gas as a material for the surface protective layer onto the photosensitive layer as an ultrafast molecular beam has been developed, for example, disclosed in (Patent Document 2). In the technique of (Patent Document 2), a negative voltage is applied to the conductive support, and the material gas that is made into plasma as an ultrafast molecular beam and sprayed is accelerated on its positive ions and formed on the photosensitive layer. The characteristics of the surface protective layer are improved by colliding with the diamond thin film.
JP-A-3-135571 Japanese Patent No. 2532803

しかしながら上記の従来の技術では、以下のような課題を有していた。   However, the above conventional techniques have the following problems.

(1)(特許文献1)の技術では、保護層形成時の感光層の劣化は防ぐことはできるものの、防御層と感光層との間で十分な付着強度を得ることができず、従って、表面保護層として硬質の炭素膜を有していても、使用中に防御層が感光層から剥離してしまい耐刷性に欠けるという課題を有していた。   (1) Although the technology of (Patent Document 1) can prevent deterioration of the photosensitive layer during the formation of the protective layer, it cannot obtain sufficient adhesion strength between the protective layer and the photosensitive layer. Even when a hard carbon film is used as the surface protective layer, the protective layer peels off from the photosensitive layer during use, resulting in a lack of printing durability.

(2)(特許文献2)の技術では、表面保護層の特性は向上するが、保護層形成時の有機質材料の感光層の劣化を避けることが困難で、それにより画像特性が劣化するという課題と、感光体毎に対応するように噴射孔(ノズル)を設ける必要があり、大量に生産する場合には設備が大掛かりになり生産性に欠けるという課題を有していた。   (2) With the technology of (Patent Document 2), the characteristics of the surface protective layer are improved, but it is difficult to avoid the deterioration of the photosensitive layer of the organic material during the formation of the protective layer, thereby deteriorating the image characteristics. In addition, it is necessary to provide an injection hole (nozzle) so as to correspond to each photoconductor, and in the case of mass production, there is a problem that equipment becomes large and productivity is lacking.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、量産性に優れるプラズマCVD法により、画像特性を劣化させるような感光層の劣化を生じさせることなく、感光層と表面保護層との付着強度が十分に強い表面保護層を形成し耐刷性及び生産性に優れる電子写真用感光体の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and the adhesion strength between the photosensitive layer and the surface protective layer is reduced by the plasma CVD method excellent in mass productivity without causing deterioration of the photosensitive layer that deteriorates image characteristics. It is an object of the present invention to provide a method for producing an electrophotographic photosensitive member which forms a sufficiently strong surface protective layer and is excellent in printing durability and productivity.

本発明は、導電性支持体に有機質材料で構成される電荷発生層、電荷輸送層が順次積層された基体へ、同じ繰り返し周期とパルス幅を有したパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加するプラズマCVD法を用いて非晶質炭素からなる表面保護層を前記感光層の表面に形成する表面保護層形成工程を備えた電子写真用感光体の製造方法であって、前記表面保護層形成工程が、水素ガスを動作ガスとして水素プラズマの照射により前記電荷輸送層をクリーニングするクリーニング工程と、メタンガスを動作ガスとし、絶対値で0.5kV以上4kV以下の範囲で設定される第1のパルスバイアス電圧を印加して炭化水素プラズマの照射により第1の表面保護層を形成する第1の表面保護層形成工程と、続いて絶対値で前記第1のパルスバイアス電圧より大きく3kV以上15kV以下の範囲で設定される第2のパルスバイアス電圧を印加して前記炭化水素プラズマの照射により第2の表面保護層を形成する第2の表面保護層形成工程と、を備えたことを主要な特徴とする。 In the present invention, a pulse high-frequency voltage and a negative pulse bias voltage having the same repetition period and pulse width are applied to a substrate in which a charge generation layer composed of an organic material and a charge transport layer are sequentially laminated on a conductive support. A method for producing a photosensitive member for electrophotography comprising a surface protective layer forming step of forming a surface protective layer made of amorphous carbon on the surface of the photosensitive layer using a plasma CVD method applied in an overlapping manner, The surface protective layer forming step is set within a range of 0.5 kV or more and 4 kV or less in absolute value using a cleaning step of cleaning the charge transport layer by irradiation of hydrogen plasma using hydrogen gas as an operating gas and methane gas as an operating gas. a first surface protective layer forming step of forming the first protective surface layer by irradiation of a hydrocarbon plasma by applying a first bias voltage pulse, followed by the absolute value the Second second protective surface layer forming step of pulse bias voltage is applied to form a second protective surface layer by irradiation of the hydrocarbon plasma that is set by a pulse bias voltage greater than 3kV or 15kV following range The main feature is that

本発明によれば、耐磨耗性に優れた硬度の大きい表面保護層を、感光層の特性を劣化させることなく且つ感光層と表面保護層との付着強度を十分に強くして感光層の表面に形成することができるので、耐刷性に優れ画像特性に優れる電子写真用感光体を容易に量産できる電子写真用感光体の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a high-hardness surface protective layer having excellent wear resistance can be obtained by sufficiently increasing the adhesion strength between the photosensitive layer and the surface protective layer without deteriorating the characteristics of the photosensitive layer. Since it can be formed on the surface, it is possible to provide a method for producing an electrophotographic photoreceptor capable of easily mass-producing an electrophotographic photoreceptor excellent in printing durability and image characteristics.

本発明は、量産性に優れるプラズマCVD法により、画像特性を劣化させるような感光層の劣化を生じさせることなく、感光層と表面保護層との付着強度が十分に強い表面保護層を形成し耐刷性及び生産性に優れる電子写真用感光体の製造方法を提供するという目的を、第1のパルスバイアス電圧を印加して第1の表面保護層を形成する第1の表面保護層形成工程と、続いて絶対値で第1のパルスバイアス電圧以上の第2のパルスバイアス電圧を印加して第2の表面保護層を形成する第2の表面保護層形成工程と、を備えることによって実現した。   The present invention forms a surface protective layer having a sufficiently strong adhesion strength between the photosensitive layer and the surface protective layer without causing the deterioration of the photosensitive layer that deteriorates the image characteristics by the plasma CVD method having excellent mass productivity. A first surface protective layer forming step of forming a first surface protective layer by applying a first pulse bias voltage for the purpose of providing a method for producing an electrophotographic photoreceptor excellent in printing durability and productivity. And a second surface protective layer forming step of forming a second surface protective layer by subsequently applying a second pulse bias voltage that is equal to or higher than the first pulse bias voltage in absolute value. .

また、量産性に優れるプラズマCVD法により、画像特性を劣化させるような感光層の劣化を生じさせることなく、感光層と表面保護層との付着強度が十分に強い表面保護層を形成し耐刷性及び生産性に優れる電子写真用感光体を提供するという目的を、第1のパルスバイアス電圧を印加して形成された第1の表面保護層と、絶対値で第1のパルスバイアス電圧以上の第2のパルスバイアス電圧を印加して第1の表面保護層上に形成された第2の表面保護層と、を備えることによって実現した。   In addition, the plasma CVD method, which is excellent in mass productivity, forms a surface protective layer with a sufficiently strong adhesion strength between the photosensitive layer and the surface protective layer without causing deterioration of the photosensitive layer that deteriorates image characteristics. In order to provide an electrophotographic photoreceptor excellent in productivity and productivity, a first surface protective layer formed by applying a first pulse bias voltage and an absolute value equal to or higher than the first pulse bias voltage And a second surface protective layer formed on the first surface protective layer by applying a second pulse bias voltage.

上記課題を解決するためになされた第1の発明は、感光層が形成された導電性支持体にパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加するプラズマCVD法を用いて非晶質炭素からなる表面保護層を感光層の表面に形成する表面保護層形成工程を備えた電子写真用感光体の製造方法であって、表面保護層形成工程が、第1のパルスバイアス電圧を印加して第1の表面保護層を形成する第1の表面保護層形成工程と、続いて絶対値で第1のパルスバイアス電圧以上の第2のパルスバイアス電圧を印加して第2の表面保護層を形成する第2の表面保護層形成工程と、を備えた構成を有している。   A first invention made to solve the above-described problem is that an amorphous film is formed using a plasma CVD method in which a pulse high-frequency voltage and a negative pulse bias voltage are superimposed and applied to a conductive support on which a photosensitive layer is formed. A method for producing an electrophotographic photoreceptor comprising a surface protective layer forming step of forming a surface protective layer made of carbonaceous material on the surface of a photosensitive layer, wherein the surface protective layer forming step applies a first pulse bias voltage. The first surface protective layer forming step of forming the first surface protective layer, and then applying the second pulse bias voltage that is equal to or higher than the first pulse bias voltage in absolute value to thereby form the second surface protective layer And a second surface protective layer forming step for forming the structure.

この構成により、以下の作用を有する。   This configuration has the following effects.

(1)耐磨耗性に優れた硬度の大きい表面保護層を、感光層の特性を劣化させることなく且つ感光層と表面保護層との付着強度を十分に強くして感光層の表面に形成することができるので、耐刷性に優れ画像特性に優れる電子写真用感光体を容易に量産できる。   (1) Forming a hard surface protective layer with excellent wear resistance on the surface of the photosensitive layer without degrading the characteristics of the photosensitive layer and sufficiently increasing the adhesion strength between the photosensitive layer and the surface protective layer Therefore, an electrophotographic photoreceptor excellent in printing durability and image characteristics can be easily mass-produced.

(2)第1の表面保護層と第2の表面保護層とを同一の真空容器やチャンバ等で連続的に形成できるので、第1の表面保護層と第2の表面保護層との付着強度を十分強くすることができる。   (2) Since the first surface protective layer and the second surface protective layer can be continuously formed in the same vacuum vessel, chamber, etc., the adhesion strength between the first surface protective layer and the second surface protective layer Can be strong enough.

(3)第2のパルスバイアス電圧を絶対値で第1のパルスバイアス電圧以上とすることで、第2の表面保護層がより耐磨耗性の優れた硬質の膜となるように第2のパルスバイアス電圧を高くしても、既に形成した第1の表面保護層により感光層への損傷を防止できる。   (3) By setting the second pulse bias voltage to an absolute value equal to or higher than the first pulse bias voltage, the second surface protective layer is made to be a hard film having more excellent wear resistance. Even if the pulse bias voltage is increased, damage to the photosensitive layer can be prevented by the already formed first surface protective layer.

上記課題を解決するためになされた第2の発明は、第1の発明において、第1のパルスバイアス電圧が絶対値で0.5kV以上4kV以下である構成を有している。   A second invention made to solve the above-described problem has a configuration in which, in the first invention, the first pulse bias voltage has an absolute value of not less than 0.5 kV and not more than 4 kV.

この構成により、第1の発明の作用に加え、以下の作用を有する。   With this configuration, in addition to the operation of the first invention, the following operation is provided.

(1)第1のパルスバイアス電圧を0.5kV以上4kV以下とすることで、感光層と第1の表面保護層との付着強度を十分に大きくし且つ感光層の劣化を防止しながら、第2の表面保護層がより硬質の膜となるように第2のパルスバイアス電圧を高めに設定できる。   (1) By setting the first pulse bias voltage to 0.5 kV or more and 4 kV or less, the adhesion strength between the photosensitive layer and the first surface protective layer is sufficiently increased, and deterioration of the photosensitive layer is prevented. The second pulse bias voltage can be set higher so that the second surface protective layer becomes a harder film.

上記課題を解決するためになされた第3の発明は、第1又は第2の発明において、第2のパルスバイアス電圧が絶対値で3kV以上15kV以下である構成を有している。   A third invention made to solve the above-described problems has a configuration in which the second pulse bias voltage is 3 kV or more and 15 kV or less in absolute value in the first or second invention.

この構成により、第1又は第2の発明の作用に加え、以下の作用を有する。   With this configuration, in addition to the functions of the first or second invention, the following functions are provided.

(1)第2のパルスバイアス電圧を3kV以上15kV以下とすることで、より硬質の膜を形成することができ耐磨耗性を向上できると共に、表面保護層の電気抵抗を低くし除電が容易にして画像特性の劣化を防止できる。   (1) By setting the second pulse bias voltage to 3 kV or more and 15 kV or less, a harder film can be formed and the wear resistance can be improved. Thus, deterioration of image characteristics can be prevented.

上記課題を解決するためになされた第4の発明は、第1乃至第3の発明の内いずれか1において、第1の表面保護層の厚みが10nm以上50nm以下であり、第2の表面保護層の厚みが100nm以上3000nm以下である構成を有している。   A fourth invention made to solve the above-mentioned problems is that, in any one of the first to third inventions, the thickness of the first surface protective layer is 10 nm or more and 50 nm or less, and the second surface protection The thickness of the layer is 100 nm or more and 3000 nm or less.

この構成により、第1乃至第3の発明の内いずれか1の作用に加え、以下の作用を有する。   With this configuration, in addition to the operation of any one of the first to third inventions, the following operation is provided.

(1)第2の表面保護層の厚みが100nm以上3000nm以下であるので、より硬質の膜で耐磨耗性を向上でき、さらに第1の表面保護層の厚みが10nm以上50nm以下であるので、第2の表面保護層がより硬質の膜となるように高い第2のパルスバイアス電圧を印加しても、それにより感光層に損傷を与えることなく、且つ、第1の表面保護層と感光層と付着強度を十分に強くすることができる。   (1) Since the thickness of the second surface protective layer is from 100 nm to 3000 nm, the wear resistance can be improved with a harder film, and the thickness of the first surface protective layer is from 10 nm to 50 nm. Even if a high second pulse bias voltage is applied so that the second surface protective layer becomes a harder film, the photosensitive layer is not damaged by this, and the first surface protective layer and the photosensitive layer are exposed to light. The layer and adhesion strength can be made sufficiently strong.

上記課題を解決するためになされた第5の発明は、導電性支持体と、導電性支持体に形成された感光層と、導電性支持体にパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加するプラズマCVD法を用いて感光層の表面に形成された非晶質炭素からなる表面保護層と、を備えた電子写真用感光体であって、表面保護層が、第1のパルスバイアス電圧を印加して形成された第1の表面保護層と、絶対値で第1のパルスバイアス電圧以上の第2のパルスバイアス電圧を印加して第1の表面保護層上に形成された第2の表面保護層と、を備えた構成を有している。   A fifth invention made to solve the above-described problem is a conductive support, a photosensitive layer formed on the conductive support, and a pulse high frequency voltage and a negative pulse bias voltage superimposed on the conductive support. And a surface protective layer made of amorphous carbon formed on the surface of the photosensitive layer using a plasma CVD method to be applied, wherein the surface protective layer is a first pulse. A first surface protective layer formed by applying a bias voltage and a second surface bias layer formed on the first surface protective layer by applying a second pulse bias voltage that is equal to or greater than the first pulse bias voltage in absolute value. 2 surface protective layers.

この構成により、以下の作用を有する。   This configuration has the following effects.

(1)耐磨耗性に優れた硬度の大きい表面保護層を、感光層の特性を劣化させることなく且つ感光層と表面保護層との付着強度を十分に強くして感光層の表面に形成することで耐刷性に優れ画像特性に優れる。   (1) Forming a hard surface protective layer with excellent wear resistance on the surface of the photosensitive layer without degrading the characteristics of the photosensitive layer and sufficiently increasing the adhesion strength between the photosensitive layer and the surface protective layer By doing so, the printing durability is excellent and the image characteristics are excellent.

(2)第1の表面保護層と第2の表面保護層とを同一の真空容器やチャンバ等で連続的に形成できるので、第1の表面保護層と第2の表面保護層との付着強度を十分強くすることができる。   (2) Since the first surface protective layer and the second surface protective layer can be continuously formed in the same vacuum vessel, chamber, etc., the adhesion strength between the first surface protective layer and the second surface protective layer Can be strong enough.

(3)第2のパルスバイアス電圧を絶対値で第1のパルスバイアス電圧以上とすることで、第2の表面保護層がより耐磨耗性の優れた硬質の膜となるように第2のパルスバイアス電圧を高くしても、既に形成した第1の表面保護層により感光層への損傷を防止できる。   (3) By setting the second pulse bias voltage to an absolute value equal to or higher than the first pulse bias voltage, the second surface protective layer is made to be a hard film having more excellent wear resistance. Even if the pulse bias voltage is increased, damage to the photosensitive layer can be prevented by the already formed first surface protective layer.

上記課題を解決するためになされた第6の発明は、第5の発明において、感光層が少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを順次積層して形成され、少なくとも電荷輸送層が有機質材料により形成された構成を有している。   A sixth invention made in order to solve the above-mentioned problem is that, in the fifth invention, the photosensitive layer is formed by sequentially laminating at least a charge generation layer and a charge transport layer, and at least the charge transport layer is formed of an organic material. It has the structure which was made.

この構成により、第5の発明の作用に加え、以下の作用を有する。   With this configuration, in addition to the operation of the fifth invention, the following operation is provided.

(1)非晶質炭素からなる表面保護層は、下地である電荷輸送層への析出過程でその炭素の未結合手等を核にして析出が始まるため、電荷輸送層との結合を密結合にでき、従って表面保護層との電荷輸送層との付着強度をより強くすることができる。   (1) Since the surface protective layer made of amorphous carbon begins to precipitate with the dangling bonds of the carbon as the nucleus during the precipitation process to the underlying charge transport layer, the bond with the charge transport layer is tightly coupled Therefore, the adhesion strength between the surface protective layer and the charge transport layer can be further increased.

(2)表面保護層として電気的特性や機械的特性の上で優れた特性の非晶質炭素を用いることができ画像特性を向上できる。   (2) As the surface protective layer, amorphous carbon having excellent characteristics in terms of electrical characteristics and mechanical characteristics can be used, and image characteristics can be improved.

上記課題を解決するためになされた第7の発明は、第5又は第6の発明において、第1の表面保護層の厚みが10nm以上50nm以下であり、第2の表面保護層の厚みが100nm以上3000nm以下である構成を有している。   7th invention made | formed in order to solve the said subject WHEREIN: 5th or 6th invention WHEREIN: The thickness of a 1st surface protective layer is 10 nm or more and 50 nm or less, and the thickness of a 2nd surface protective layer is 100 nm. The structure is 3000 nm or less.

この構成により、第5又は第6の発明の作用に加え、以下の作用を有する。   With this configuration, in addition to the functions of the fifth or sixth invention, the following functions are provided.

(1)第2の表面保護層の厚みが100nm以上3000nm以下であるので、より硬質の膜で耐磨耗性を向上でき、さらに第1の表面保護層の厚みが10nm以上50nm以下であるので、第2の表面保護層がより硬質の膜となるように高い第2のパルスバイアス電圧を印加しても、それにより感光層に損傷を与えることなく、且つ、第1の表面保護層と感光層と付着強度を十分に強くすることができる。   (1) Since the thickness of the second surface protective layer is from 100 nm to 3000 nm, the wear resistance can be improved with a harder film, and the thickness of the first surface protective layer is from 10 nm to 50 nm. Even if a high second pulse bias voltage is applied so that the second surface protective layer becomes a harder film, the photosensitive layer is not damaged by this, and the first surface protective layer and the photosensitive layer are exposed to light. The layer and adhesion strength can be made sufficiently strong.

上記課題を解決するためになされた第8の発明は、第5乃至第7の発明のいずれか1において、表面保護層のダイナミック硬度が80kgf/mm2以上200kgf/mm2以下である構成を有している。 Eighth aspect of which has been made to solve the above problems, organic in any one invention of the fifth to seventh, the structure dynamic hardness of the surface protective layer is 80 kgf / mm 2 or more 200 kgf / mm 2 or less is doing.

この構成により、第5乃至第7の発明の内いずれか1の作用に加え、以下の作用を有する。   With this configuration, in addition to the operation of any one of the fifth to seventh inventions, the following operation is provided.

(1)表面保護層のダイナミック硬度を80kgf/mm2以上200kgf/mm2以下とすることで、より硬質の膜を形成することができ耐磨耗性を向上できると共に、表面保護層の電気抵抗を低くし除電が容易にして画像特性の劣化を防止できる。 (1) The dynamic hardness of the surface protective layer by a 80 kgf / mm 2 or more 200 kgf / mm 2 or less, it is possible to improve a more film hard can be formed abrasion resistance, electrical resistance of the surface protective layer Therefore, it is possible to easily eliminate static electricity and prevent deterioration of image characteristics.

上記課題を解決するためになされた第9の発明は、第5乃至第8の発明の内いずれか1において、表面保護層の剥離強度が6gf以上15gf以下である構成を有している。   A ninth invention made to solve the above-described problems has a structure in which the peel strength of the surface protective layer is 6 gf or more and 15 gf or less in any one of the fifth to eighth inventions.

この構成により、第5乃至第8の発明の内いずれか1の作用に加え、以下の作用を有する。   With this configuration, in addition to the operation of any one of the fifth to eighth inventions, the following operation is provided.

(1)表面保護層の剥離強度を6gf以上15gf以下とすることで、耐磨耗性を向上できると共に、表面保護層の電気抵抗を低くし除電が容易にして画像特性の劣化を防止できる。   (1) By setting the peel strength of the surface protective layer to 6 gf or more and 15 gf or less, the wear resistance can be improved, the electrical resistance of the surface protective layer can be lowered, the charge can be easily removed, and the deterioration of the image characteristics can be prevented.

上記課題を解決するためになされた第10の発明は、第5乃至第9の発明の内いずれか1において、表面保護層の電気抵抗が1×1012Ω以上1×1014Ω以下である構成を有している。 In a tenth aspect of the present invention made to solve the above-mentioned problem, in any one of the fifth to ninth aspects, the electrical resistance of the surface protective layer is 1 × 10 12 Ω or more and 1 × 10 14 Ω or less. It has a configuration.

この構成により、第5乃至第9の発明の内いずれか1の作用に加え、以下の作用を有する。   With this configuration, in addition to the operation of any one of the fifth to ninth inventions, the following operation is provided.

(1)表面保護層の電気抵抗を1×1012Ω以上1×1014Ω以下とすることで、静電潜像にボケが生じることなく、且つ、一連の印刷工程後の残留している電荷の除電を確実に行え、画像特性の劣化を防止できる。 (1) By setting the electrical resistance of the surface protective layer to 1 × 10 12 Ω or more and 1 × 10 14 Ω or less, the electrostatic latent image is not blurred and remains after a series of printing steps. It is possible to reliably remove charges and prevent deterioration of image characteristics.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態について、各図に基づいて説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本実施の形態1における電子写真用感光体の要部断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part of the electrophotographic photoreceptor in the first exemplary embodiment.

図中、1は本実施の形態1における電子写真用感光体であり、円筒状等に形成された導電性支持体2の外周面に電荷発生層3と電荷輸送層4と表面保護層5とが順次積層されて構成されている。2は電子写真用感光体1の形状を機械的に維持するための導電性支持体、3は外部からの入射光に応じて電荷を発生する電荷発生層、4は電荷発生層3で発生した電荷を表面まで輸送する電荷輸送層、5は内周側の第1の表面保護層6と外周側の第2の表面保護層7とにより構成された表面保護層である。第1の表面保護層6は第2の表面保護層7の成膜時における耐磨耗性を向上させる成膜条件下での電荷輸送層4の劣化を防止すると共に、電荷輸送層4と第2の表面保護層7との良好な付着強度を得るための層である。また、第2の表面保護層7は電子写真用感光体1の最外周部に形成され、画像形成工程での電荷輸送層4の磨耗を防止し、耐刷性を向上させるための層である。8は電荷発生層3と電荷輸送層4とからなる感光層、9は導電性支持体2と感光層8とで構成された基体である。   In the figure, reference numeral 1 denotes an electrophotographic photosensitive member according to the first embodiment. On the outer peripheral surface of a conductive support 2 formed in a cylindrical shape or the like, a charge generation layer 3, a charge transport layer 4, and a surface protective layer 5 are provided. Are sequentially stacked. 2 is a conductive support for mechanically maintaining the shape of the electrophotographic photoreceptor 1, 3 is a charge generation layer that generates charges in response to incident light from the outside, and 4 is generated in the charge generation layer 3. A charge transport layer 5 for transporting charges to the surface is a surface protective layer composed of a first surface protective layer 6 on the inner peripheral side and a second surface protective layer 7 on the outer peripheral side. The first surface protective layer 6 prevents deterioration of the charge transport layer 4 under film formation conditions that improve the abrasion resistance during film formation of the second surface protective layer 7, and 2 is a layer for obtaining good adhesion strength with the surface protective layer 2. The second surface protective layer 7 is formed on the outermost peripheral portion of the electrophotographic photoreceptor 1, and is a layer for preventing wear of the charge transport layer 4 in the image forming process and improving printing durability. . Reference numeral 8 denotes a photosensitive layer composed of the charge generation layer 3 and the charge transport layer 4, and 9 denotes a substrate composed of the conductive support 2 and the photosensitive layer 8.

以上のように構成された本実施の形態1における電子写真用感光体1について、以下その製造方法を図2を用いて説明する。   A method for manufacturing the electrophotographic photoreceptor 1 in the first embodiment configured as described above will be described below with reference to FIGS.

図2はプラズマCVD装置の概略構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the plasma CVD apparatus.

図中、10はプラズマCVD装置、11は基体9の表面の改質或いは成膜を行うための真空容器、11aは真空容器11内の空気の排除、或いは動作ガスのガス圧等を制御するための真空ポンプ、12は動作ガスを反応室に導くガス管、13は動作ガスの流量を制御するための流量計、14は動作ガス源、15はパルス高周波電圧を発生するパルス高周波電源、16はパルスバイアス電圧を発生するパルスバイアス電圧電源、17はパルス高周波電圧とパルスバイアス電圧とを重畳する重畳装置、18は基体9を保持すると共に基体9にパルス高周波電圧とパルスバイアス電圧とが重畳された電圧を印加する基体ホルダである。なお、パルス高周波電源15及びパルスバイアス電圧電源16は重畳装置17を介して基体ホルダ18にセットされる基体9の導電性支持体2に電気的に接続される。   In the figure, 10 is a plasma CVD apparatus, 11 is a vacuum container for modifying the surface of the substrate 9 or forming a film, 11a is for controlling the exclusion of air in the vacuum container 11 or the gas pressure of the working gas. Vacuum pump, 12 is a gas pipe for guiding the working gas to the reaction chamber, 13 is a flow meter for controlling the flow rate of the working gas, 14 is a working gas source, 15 is a pulse high-frequency power source for generating a pulse high-frequency voltage, and 16 is A pulse bias voltage power source that generates a pulse bias voltage, 17 is a superimposing device that superimposes a pulse high-frequency voltage and a pulse bias voltage, 18 holds a base 9, and a pulse high-frequency voltage and a pulse bias voltage are superimposed on the base 9 A base holder for applying a voltage. Note that the pulse high frequency power supply 15 and the pulse bias voltage power supply 16 are electrically connected to the conductive support 2 of the substrate 9 set on the substrate holder 18 via the superimposing device 17.

まず、基体9を準備する。基体9は導電性の金属等で円筒状に形成された導電性支持体2の表面に有機質材料等で形成された感光層8を形成したものが用いられる。導電性支持体2の材質としては導電性を有し軽量で加工し易いアルミニウム等が用いられる。その他、表面がアルマイト処理されたもの、或いはアルミニウムの表面に酸化チタンとポリアミドとからなる下引き層を形成したもの等を用いることができる。   First, the base 9 is prepared. The substrate 9 is formed by forming a photosensitive layer 8 formed of an organic material or the like on the surface of a conductive support 2 formed in a cylindrical shape with a conductive metal or the like. As the material of the conductive support 2, aluminum that is conductive, lightweight, and easy to process is used. In addition, it is possible to use an alumite-treated surface or an aluminum surface with an undercoat layer made of titanium oxide and polyamide.

感光層8の電荷発生層3の材質としては、半導体レーザの波長領域に吸収があるもの、例えばフタロシアニン等の電荷発生物質をブチラール樹脂等のバインダ樹脂に分散させたもの等が用いられ、その厚みが0.2μm程度で導電性支持体2上に形成されたものが用いられる。また、電荷輸送層4の材質としては正孔を輸送する材質、例えばトリフェニルアミン系化合物等の電子供与物質をポリカーボネート等のバインダ樹脂に分散させたもの等が用いられ、その厚みが20μm程度で電荷発生層3上に形成されたものが用いられる。なお、導電性支持体2や電荷発生層3、電荷輸送層4の材質或いは厚みは上記したものに限られるものではなく、一般的に感光層として用いられている種々の金属、有機質材料等や種々の厚みを適宜用いることができる。   As the material of the charge generation layer 3 of the photosensitive layer 8, a material having absorption in the wavelength region of the semiconductor laser, for example, a material in which a charge generation material such as phthalocyanine is dispersed in a binder resin such as butyral resin is used. Is about 0.2 μm and formed on the conductive support 2. The charge transport layer 4 is made of a material that transports holes, for example, a material in which an electron donor such as a triphenylamine compound is dispersed in a binder resin such as polycarbonate, and has a thickness of about 20 μm. Those formed on the charge generation layer 3 are used. The materials or thicknesses of the conductive support 2, the charge generation layer 3, and the charge transport layer 4 are not limited to those described above, and various metals, organic materials, etc. that are generally used as photosensitive layers Various thicknesses can be used as appropriate.

次に、準備した感光層8を有する基体9の表面に、第1の表面保護層6と第2の表面保護層7とからなる表面保護層5を、プラズマCVD装置10を用いて形成する。なお、表面保護層5の形成は次のようにして行う。すなわち、表面保護層形成工程は、電荷輸送層4の表面をクリーニングする工程と、第1の表面保護層6を形成する工程と、第2の表面保護層7を形成する工程とからなる。   Next, the surface protective layer 5 composed of the first surface protective layer 6 and the second surface protective layer 7 is formed on the surface of the substrate 9 having the prepared photosensitive layer 8 using the plasma CVD apparatus 10. The surface protective layer 5 is formed as follows. That is, the surface protective layer forming step includes a step of cleaning the surface of the charge transport layer 4, a step of forming the first surface protective layer 6, and a step of forming the second surface protective layer 7.

まず、基体9をプラズマCVD装置10の真空容器11内の基体ホルダ18にセットする。次に、発生するプラズマが空気等の動作ガス以外のガスから影響を受けるのを防ぐために、真空容器11内の空気を真空ポンプ11aを用いて排気する。真空容器11内の真空度が例えば1×10-3Paとなるまで排気を行った後、真空容器11内に動作ガスを導入する。動作ガスは炭化水素を含まないガスとして水素ガスを選択し、真空容器11内のガス圧が10Paとなるように動作ガスの導入量と真空ポンプ11aの排気弁(図示せず)の開度を調節する。ガス流が安定した後に、基体9に、13.56MHzのパルス高周波電源15から出力されるパルス高周波電圧を所定の周期及び所定のパルス幅で断続的に入力すると共に、パルス高周波電圧の入力開始から所定時間、例えば約100μsec経過後にパルスバイアス電圧電源16から出力される所定電圧のパルスバイアス電圧を所定のパルス幅で印加する。なお、このクリーニング工程及び後述の第1、第2の表面保護層形成工程においては、例えば、繰り返し周期が約1000Hz、パルス幅が約100μsecで約300Wのパルス高周波電圧が用いられ、繰り返し周期が約1000Hz、パルス幅が約100μsecのパルスバイアス電圧が用いられる。パルスバイアス電圧の大きさは後述する。 First, the substrate 9 is set on the substrate holder 18 in the vacuum vessel 11 of the plasma CVD apparatus 10. Next, in order to prevent the generated plasma from being affected by a gas other than the operating gas such as air, the air in the vacuum vessel 11 is exhausted using the vacuum pump 11a. After exhausting until the degree of vacuum in the vacuum container 11 becomes 1 × 10 −3 Pa, for example, the working gas is introduced into the vacuum container 11. As the working gas, hydrogen gas is selected as a gas not containing hydrocarbons, and the introduction amount of the working gas and the opening of the exhaust valve (not shown) of the vacuum pump 11a are set so that the gas pressure in the vacuum vessel 11 becomes 10 Pa. Adjust. After the gas flow is stabilized, the pulse high-frequency voltage output from the 13.56-MHz pulse high-frequency power supply 15 is intermittently input at a predetermined cycle and a predetermined pulse width to the substrate 9 and from the start of input of the pulse high-frequency voltage. A pulse bias voltage of a predetermined voltage output from the pulse bias voltage power supply 16 is applied with a predetermined pulse width after a predetermined time, for example, about 100 μsec has elapsed. In this cleaning step and first and second surface protective layer forming steps described later, for example, a pulse high frequency voltage having a repetition period of about 1000 Hz, a pulse width of about 100 μsec and about 300 W is used, and the repetition period is about A pulse bias voltage of 1000 Hz and a pulse width of about 100 μsec is used. The magnitude of the pulse bias voltage will be described later.

パルス高周波電圧とパルスバイアス電圧は重畳装置17により重畳された後に、真空容器11内の基体ホルダ18にセットされた基体9に伝えられ、グランド電位に保持された真空容器11との間で、水素ガスを動作ガスとした放電が発生する。この放電により、水素ガスはイオン化され化学的に活性な水素ラジカルを含む水素プラズマが形成される。一方で、基体9にはパルスバイアス電圧が印加されており、負のパルスバイアス電圧により水素プラズマ中の正帯電物は、基体9の方に向かって加速され、基体9に照射されることになる。基体9への水素プラズマの照射により、基体9の表面を活性な表面に変化させる(クリーニング工程)。ここで、活性な表面とはこの後に成膜するCH4分解物と物理的或いは化学的に結合し易い清浄な表面や、感光層8を構成する樹脂層の化学的結合が途切れる等して結合手が現れた表面等をいう。なお、この工程における具体的な変化の過程は不明だが、基体9表面の電荷輸送層4表面に残存していた油脂分等の汚染物質を除去し、物理的な変化或いは化学的な変化を受けることに因るものと考えられる。ここで、動作ガスに水素ガスを用いているため、電荷輸送層4に与える衝撃が小さく、電荷輸送層4の特性劣化の発生を抑えることができると共に、電荷輸送層4の表面に新たな堆積物を形成することはない。 The pulse high-frequency voltage and the pulse bias voltage are superimposed by the superimposing device 17, then transmitted to the base 9 set in the base holder 18 in the vacuum container 11, and hydrogen is transferred between the vacuum container 11 and the ground potential. Discharge using gas as working gas occurs. By this discharge, the hydrogen gas is ionized to form a hydrogen plasma containing chemically active hydrogen radicals. On the other hand, a pulse bias voltage is applied to the substrate 9, and the positively charged substance in the hydrogen plasma is accelerated toward the substrate 9 by the negative pulse bias voltage and is irradiated to the substrate 9. . By irradiating the substrate 9 with hydrogen plasma, the surface of the substrate 9 is changed to an active surface (cleaning step). Here, the active surface is a clean surface that can be physically or chemically bonded to the CH 4 decomposition product to be formed later, or the chemical bonding of the resin layer constituting the photosensitive layer 8 is interrupted. The surface on which the hand appears. Although the specific change process in this step is unknown, contaminants such as fats and oils remaining on the surface of the charge transport layer 4 on the surface of the substrate 9 are removed and subjected to physical or chemical changes. It is thought to be due to this. Here, since hydrogen gas is used as the working gas, the impact applied to the charge transport layer 4 is small, the occurrence of characteristic deterioration of the charge transport layer 4 can be suppressed, and new deposition is performed on the surface of the charge transport layer 4. It does not form things.

なお、電荷輸送層4に有機質材料を用いたのは、表面保護層5(第1の表面保護層6)として非晶質炭素を用いるためであり、電気的特性や機械的特性の上で表面保護層5(第1の表面保護層6)として優れた特性の非晶質炭素は、非晶質炭素膜の下地(電荷輸送層4)への析出過程で下地の炭素の未結合手等を核にして析出が始まるため、炭素の未結合手を表面に有する有機質材料を下地として用いることで、非晶質炭素膜と下地との結合を密結合にでき、従って表面保護層5としての非晶質炭素膜の付着強度をより強くすることができるためである。また、一般的に感光層8は有機質材料が用いられており、それに表面保護層5を施すだけで高耐刷性化を図ることができれば生産性の面からも望ましいためである。   The reason why the organic material is used for the charge transport layer 4 is that amorphous carbon is used as the surface protective layer 5 (first surface protective layer 6), and the surface is improved in terms of electrical characteristics and mechanical characteristics. The amorphous carbon having excellent characteristics as the protective layer 5 (first surface protective layer 6) is formed by removing the dangling bonds of the underlying carbon during the deposition process on the underlying layer (charge transport layer 4) of the amorphous carbon film. Since the precipitation starts with nuclei, by using an organic material having carbon dangling bonds on the surface, the bond between the amorphous carbon film and the substrate can be tightly coupled. This is because the adhesion strength of the crystalline carbon film can be further increased. In general, the photosensitive layer 8 is made of an organic material, and it is desirable from the viewpoint of productivity if high printing durability can be achieved only by applying the surface protective layer 5 thereto.

次に、表面保護層5を形成する。表面保護層5としては、硬度や剥離強度、電気抵抗をその製造条件により最適化し易いと共に、膜の摩擦特性すなわち表面保護層5表面の摩擦特性を小さくできることから非晶質炭素膜を用いる。表面保護層5は、第1の表面保護層6と第2の表面保護層7とから構成されるが、第1の表面保護層6と第2の表面保護層7とは共に非晶質炭素膜で形成される。   Next, the surface protective layer 5 is formed. As the surface protective layer 5, an amorphous carbon film is used because hardness, peel strength, and electric resistance can be easily optimized depending on the manufacturing conditions, and the friction characteristics of the film, that is, the friction characteristics of the surface of the surface protective layer 5 can be reduced. The surface protective layer 5 is composed of a first surface protective layer 6 and a second surface protective layer 7, and both the first surface protective layer 6 and the second surface protective layer 7 are amorphous carbon. Formed with a film.

まず、電荷輸送層4の表面のクリーニング工程の終了後、水素ガスの供給を停止すると共に、真空ポンプ11aの排気弁を全開にして真空容器11内の水素ガスを排出する。所定時間の排気の後に、非晶質炭素からなる表面保護層5を形成するための動作ガスとして、炭化水素系ガスの中からメタンガスを選択し、真空容器11内のガス圧が所定のガス圧となるようにガスの導入量と真空ポンプ11aの排気弁の開度を調節する。ガス流が安定した後に、基体9に、パルス高周波電圧を所定の周期及び所定のパルス幅で断続的に入力すると共に、パルス高周波電圧の入力開始から所定時間経過後に所定電圧のパルスバイアス電圧(第1のパルスバイアス電圧)をパルス高周波電圧と同じ繰り返し周期及び所定のパルス幅で印加する。パルス高周波電圧とパルスバイアス電圧は、重畳装置17で重畳された後に基体9に印加され、真空容器11との間でメタンガスを動作ガスとした放電が発生する。この放電により、メタンガスは分解、イオン化され、化学的に活性な炭化水素ラジカルを含む炭化水素プラズマが形成されることになる。一方で、基体9にはパルスバイアス電圧が印加されており、負のパルスバイアス電圧により炭化水素プラズマ中の正帯電物は、基体9の方に向かって加速され、基体9に照射されることになる。基体9への炭化水素プラズマの照射により、基体9の表面の電荷輸送層4の表面には非晶質炭素膜(第1の表面保護層6)が形成される(第1の表面保護層形成工程)。なお、膜厚は所望の膜厚となるように膜形成の時間により調整する。   First, after completion of the process of cleaning the surface of the charge transport layer 4, the supply of hydrogen gas is stopped and the exhaust valve of the vacuum pump 11a is fully opened to discharge the hydrogen gas in the vacuum vessel 11. After evacuation for a predetermined time, methane gas is selected from hydrocarbon-based gas as an operation gas for forming the surface protective layer 5 made of amorphous carbon, and the gas pressure in the vacuum vessel 11 is set to a predetermined gas pressure. The amount of gas introduced and the opening of the exhaust valve of the vacuum pump 11a are adjusted so that After the gas flow is stabilized, a pulsed high-frequency voltage is intermittently input to the substrate 9 at a predetermined cycle and a predetermined pulse width, and a predetermined pulse bias voltage (the first voltage) is applied after a predetermined time has elapsed from the start of input of the pulsed high-frequency voltage. 1 pulse bias voltage) is applied at the same repetition period and a predetermined pulse width as the pulse high-frequency voltage. The pulse high-frequency voltage and the pulse bias voltage are applied to the substrate 9 after being superimposed by the superimposing device 17, and a discharge using methane gas as an operating gas is generated between the pulsed high-frequency voltage and the pulse bias voltage. By this discharge, methane gas is decomposed and ionized, and a hydrocarbon plasma containing chemically active hydrocarbon radicals is formed. On the other hand, a pulse bias voltage is applied to the substrate 9, and the positively charged substance in the hydrocarbon plasma is accelerated toward the substrate 9 by the negative pulse bias voltage and irradiated to the substrate 9. Become. By irradiating the substrate 9 with hydrocarbon plasma, an amorphous carbon film (first surface protective layer 6) is formed on the surface of the charge transport layer 4 on the surface of the substrate 9 (first surface protective layer formation). Process). Note that the film thickness is adjusted by the film formation time so as to obtain a desired film thickness.

次に、第2の表面保護層7を形成する。第2の表面保護層7は第1の表面保護層形成工程の後に、連続してパルスバイアス電圧を変えることにより形成し、パルスバイアス電圧を変化させた点以外は第1の表面保護層形成工程と同様にして形成する(第2の表面保護層形成工程)。なお、第2の表面保護層7の膜厚についても所望の膜厚となるように膜形成の時間により調整する。   Next, the second surface protective layer 7 is formed. The second surface protective layer 7 is formed by continuously changing the pulse bias voltage after the first surface protective layer forming step, and the first surface protective layer forming step except that the pulse bias voltage is changed. (Second surface protective layer forming step). The film thickness of the second surface protective layer 7 is also adjusted according to the film formation time so as to obtain a desired film thickness.

このようにして基体9の表面に第1の表面保護層6と第2の表面保護層7とで構成される非晶質炭素からなる表面保護層5を形成する。   In this manner, the surface protective layer 5 made of amorphous carbon composed of the first surface protective layer 6 and the second surface protective layer 7 is formed on the surface of the substrate 9.

なお、本実施の形態1では、基体ホルダ18にセットされた基体9とグランドに保持された真空容器11との間の放電によるプラズマで電荷輸送層4の表面の改質と表面保護層5の形成を行ったが、基体ホルダ18にセットされた基体9の近傍の周囲にグランドに保持された円筒状の導電体を配置して表面保護層5の形成を行っても良い。この場合、基体ホルダ18にセットされた基体9とグランドに保持された上記円筒状の導電体との間の放電によるプラズマにより表面保護層5の形成が行われる。基体9の周囲にグランド電極が配置されるので、放電が安定するとともに、動作ガスが円筒状の導電体に沿って流れるなどのために、表面保護層5の膜厚が均一になり易く優れた特性の膜が得られる。円筒状の導電体は、全面が導電体でも構わないし、真空排気をし易くする等の目的でメッシュ状に形成されたものであってもよい。   In the first embodiment, the surface of the charge transport layer 4 is modified by the plasma generated by the discharge between the base 9 set on the base holder 18 and the vacuum vessel 11 held on the ground. Although the formation is performed, the surface protective layer 5 may be formed by arranging a cylindrical conductor held on the ground around the base 9 set on the base holder 18. In this case, the surface protective layer 5 is formed by plasma generated by discharge between the base 9 set on the base holder 18 and the cylindrical conductor held on the ground. Since the ground electrode is arranged around the substrate 9, the discharge is stable and the working gas flows along the cylindrical conductor, so that the thickness of the surface protective layer 5 tends to be uniform and excellent. A characteristic film is obtained. The entire surface of the cylindrical conductor may be a conductor, or may be formed in a mesh shape for the purpose of facilitating evacuation.

次に、上記説明した方法と同様の方法で、同一の材質及び大きさの基体9に第1の表面保護層6と第2の表面保護層7とをパルスバイアス電圧と膜厚とを変えて電子写真用感光体1の試験体を複数作製した。第1の表面保護層6は、300Wのパルス高周波電圧を入力し、パルスバイアス電圧を0Vから−10kVの範囲で変えると共に、成膜時間を調整することで膜圧を0から200nmの範囲で変えて形成した。また、第2の表面保護層7は、300Wのパルス高周波電圧を入力し、パルスバイアス電圧を0Vから−20kVの範囲で変えると共に、成膜時間を調整することで膜圧を0から5000nmの範囲で変えて形成した。なお、第1の表面保護層形成工程と第2の表面保護層形成工程における動作ガスとしてのメタンガスのガス圧は共に50Paとした。   Next, in the same manner as described above, the first surface protective layer 6 and the second surface protective layer 7 are changed on the base material 9 of the same material and size by changing the pulse bias voltage and the film thickness. A plurality of test bodies of the electrophotographic photoreceptor 1 were produced. The first surface protective layer 6 receives a pulse high frequency voltage of 300 W, changes the pulse bias voltage in the range of 0 V to −10 kV, and changes the film pressure in the range of 0 to 200 nm by adjusting the film formation time. Formed. The second surface protective layer 7 receives a pulse high frequency voltage of 300 W, changes the pulse bias voltage in the range of 0 V to −20 kV, and adjusts the film formation time to adjust the film pressure in the range of 0 to 5000 nm. Changed and formed. Note that the gas pressure of methane gas as the working gas in the first surface protective layer forming step and the second surface protective layer forming step was both 50 Pa.

また、以上のように作製された各試験体について、画像特性についての試験を行った。試験は画像形成装置を用いて所定の枚数の耐刷試験を行い、その時の画像特性を目視により評価した。試験に用いた画像形成装置について図3を用いて説明する。   Moreover, the test about an image characteristic was done about each test body produced as mentioned above. In the test, a predetermined number of printing durability tests were performed using an image forming apparatus, and the image characteristics at that time were visually evaluated. The image forming apparatus used for the test will be described with reference to FIG.

図3は画像形成装置の概略構成図である。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus.

図中、Aは画像形成装置、19は帯電部、20は露光部、21は現像部、22は転写部、23はクリーニング部である。画像形成装置Aは、電子写真用感光体1の外周部近傍に帯電部19、露光部20、現像部21、転写部22、及びクリーニング部23が配設されて構成されている。電子写真用感光体1は図示しない駆動機構を有し、図3の矢印方向に回転駆動する。帯電部19は電子写真用感光体1の表面を均一に帯電させる。露光部20は帯電された電子写真用感光体1の表面をレーザ光により露光し電子写真用感光体1の表面に潜像画像を形成する。現像部21は内蔵する現像ローラ24により非磁性の現像剤を電子写真用感光体1に供給し一定量のトナーを電子写真用感光体1の表面に形成された潜像画像に付着させる。転写部22は潜像画像に付着したトナーを搬送ローラ25により搬送される記録紙26に対して転写する。転写部22の下流側にはクリーニング部23が配設され、記録紙26へのトナーの転写後に電子写真用感光体1の表面に残留したトナーを除去するもの。クリーニング部23は電子写真用感光体1の表面に残留したトナーに直接接触して除去するクリーニングブレード27を備えている。   In the figure, A is an image forming apparatus, 19 is a charging unit, 20 is an exposure unit, 21 is a development unit, 22 is a transfer unit, and 23 is a cleaning unit. The image forming apparatus A is configured such that a charging unit 19, an exposure unit 20, a developing unit 21, a transfer unit 22, and a cleaning unit 23 are disposed in the vicinity of the outer peripheral portion of the electrophotographic photoreceptor 1. The electrophotographic photoreceptor 1 has a drive mechanism (not shown) and is driven to rotate in the direction of the arrow in FIG. The charging unit 19 uniformly charges the surface of the electrophotographic photoreceptor 1. The exposure unit 20 exposes the surface of the charged electrophotographic photoreceptor 1 with a laser beam to form a latent image on the surface of the electrophotographic photoreceptor 1. The developing unit 21 supplies a non-magnetic developer to the electrophotographic photoreceptor 1 by a built-in developing roller 24 and attaches a certain amount of toner to the latent image formed on the surface of the electrophotographic photoreceptor 1. The transfer unit 22 transfers the toner attached to the latent image to the recording paper 26 conveyed by the conveyance roller 25. A cleaning unit 23 is disposed on the downstream side of the transfer unit 22 to remove the toner remaining on the surface of the electrophotographic photoreceptor 1 after the transfer of the toner to the recording paper 26. The cleaning unit 23 includes a cleaning blade 27 that directly contacts and removes toner remaining on the surface of the electrophotographic photoreceptor 1.

以上のように構成された画像形成装置Aに対して、作製した電子写真用感光体1の試験体を組み込んで、所定の枚数を印刷した後の画像特性の変化を評価する耐刷試験を行った。   The image forming apparatus A configured as described above is subjected to a printing durability test in which a test body of the produced electrophotographic photoreceptor 1 is incorporated and a change in image characteristics is evaluated after printing a predetermined number of sheets. It was.

(表1)にパルスバイアス電圧を変えて作製した代表的な試験体について、10000枚印刷後の画像特性の評価結果を示す。(表1)においては、何れの試験体も第1の表面保護層6の膜厚を50nm、第2の表面保護層7の膜厚を200nmとした。なお、パルスバイアス電圧は重畳装置17と真空容器11との間で計測した電圧波形の最大振幅から求めたものである。画像特性の評価方法は、画像にボケ、カブリ、スジ等の発生のない場合を「良好」とし、それ以外の場合を「不良」とした。   Table 1 shows the evaluation results of the image characteristics after printing 10,000 sheets for typical test specimens produced by changing the pulse bias voltage. In (Table 1), the thickness of the first surface protective layer 6 was 50 nm and the thickness of the second surface protective layer 7 was 200 nm in any of the test bodies. The pulse bias voltage is obtained from the maximum amplitude of the voltage waveform measured between the superimposing device 17 and the vacuum vessel 11. The evaluation method of image characteristics was “good” when no blur, fogging, streaks or the like occurred in the image, and “bad” in other cases.

Figure 0004534898
Figure 0004534898

(表1)に示すように第1のパルスバイアス電圧が−4kV以上−0.5kV以下の範
囲で、且つ、第2のパルスバイアス電圧の絶対値が第1のパルスバイアス電圧の絶対値以上の範囲で、良好な画像特性を示した。また、耐刷試験終了後に各試験体の表面を目視により観察した結果、良好な画像特性を示した試験体には表面保護層5の剥離や磨耗が認められなかった。これは、第1のパルスバイアス電圧を電荷輸送層4に損傷を与えない程度に大きくすることで電荷輸送層4と第1の表面保護層6との間で十分な膜の付着強度を得ることができたためであり、また第2の表面保護層7がより硬質の膜となるように第2のパルスバイアス電圧を高めに設定できたためである。第2の表面保護層7の形成時にパルスバイアス電圧を高めに設定しても、第1の表面保護層6を既に形成しているので、電荷輸送層4に損傷を与えることは無い。また、第1の表面保護層6と第2の表面保護層7とは同一のチャンバで連続的に形成できるので、第1の表面保護層6と第2の表面保護層7との間でも十分な膜付着強度を得ることができる。
As shown in Table 1, the first pulse bias voltage is in the range of −4 kV to −0.5 kV and the absolute value of the second pulse bias voltage is greater than or equal to the absolute value of the first pulse bias voltage. In the range, good image characteristics were shown. Further, as a result of visually observing the surface of each test specimen after the end of the printing durability test, peeling or abrasion of the surface protective layer 5 was not observed in the test specimen showing good image characteristics. This is because a sufficient adhesion strength of the film is obtained between the charge transport layer 4 and the first surface protective layer 6 by increasing the first pulse bias voltage so as not to damage the charge transport layer 4. This is because the second pulse bias voltage can be set higher so that the second surface protective layer 7 becomes a harder film. Even if the pulse bias voltage is set high when the second surface protective layer 7 is formed, the charge transport layer 4 is not damaged because the first surface protective layer 6 has already been formed. Further, since the first surface protective layer 6 and the second surface protective layer 7 can be continuously formed in the same chamber, it is sufficient even between the first surface protective layer 6 and the second surface protective layer 7. Film adhesion strength can be obtained.

なお、第1のパルスバイアス電圧が−0.2kVから0kVの範囲の試験体では、第2
のパルスバイアス電圧を大きくしても良好な画像特性を得られなかったが、これは耐刷試験終了後のこれらの試験体の表面観察の結果、表面保護層5の部分的な剥離が認められ、これが原因と考えられる。また、第1のパルスバイアス電圧が−5kVの試験体では第2
のパルスバイアス電圧によらず画像特性は不良であったが、この場合は10000枚の耐刷試験を行う前から既に画像特性が不良であったことから、第1の表面保護層6の形成時の−5kVのパルスバイアス電圧により電荷輸送層4が損傷を受けたことが原因と考えら
れる。また、第2のパルスバイアス電圧が−2kVの場合、良好な画像特性を得られなかったが、耐刷試験終了後のこれらの試験体の表面観察の結果、表面保護層5の磨耗による不規則な凹凸が認められ、これが原因と考えられる。また、第1のパルスバイアス電圧が−4kVで、且つ、第2のパルスバイアス電圧が−3kVの試験体では画像特性が不良であったが、これは耐刷試験後のこの試験体の表面観察の結果、表面保護層5の部分的な剥離が認められ、これが原因と考えられる。第2の表面保護層7を第1の表面保護層6より低いパルスバイアス電圧を印加して表面保護層5を形成した場合、膜応力等の影響で剥離しやすくなるのではないかと考えられる。また、第2のパルスバイアス電圧が−20kVの場合、10000枚の耐刷試験を行う前から既に画像特性が不良であったが、これは第2の表面保護層7の電気抵抗が高くなりすぎた結果、除電が容易にできなくなり、それにより画像特性が劣化したものであると考えられる。
It should be noted that in the case where the first pulse bias voltage is in the range of −0.2 kV to 0 kV, the second
Even when the pulse bias voltage was increased, good image characteristics could not be obtained. However, as a result of observing the surface of these specimens after the end of the printing durability test, partial peeling of the surface protective layer 5 was observed. This is considered to be the cause. In the case where the first pulse bias voltage is −5 kV, the second
The image characteristics were poor regardless of the pulse bias voltage, but in this case, the image characteristics were already poor before the 10,000 plate life test was performed. This is probably because the charge transport layer 4 was damaged by the -5 kV pulse bias voltage. Also, when the second pulse bias voltage was −2 kV, good image characteristics could not be obtained, but as a result of surface observation of these specimens after the end of the printing durability test, irregularities due to wear of the surface protective layer 5 were observed. Unevenness is observed, which is considered to be the cause. In addition, the image characteristics were poor in the specimen having the first pulse bias voltage of −4 kV and the second pulse bias voltage of −3 kV. As a result, partial peeling of the surface protective layer 5 was observed, which is considered to be the cause. When the surface protective layer 5 is formed by applying a pulse bias voltage lower than that of the first surface protective layer 6 to the second surface protective layer 7, it is considered that the second surface protective layer 7 is likely to be peeled off due to film stress or the like. In addition, when the second pulse bias voltage is −20 kV, the image characteristics are already poor before the 10,000 plate life test is performed, but this is because the electric resistance of the second surface protective layer 7 becomes too high. As a result, it is considered that the charge removal cannot be easily performed, thereby deteriorating the image characteristics.

以上の結果から、非晶質炭素からなる表面保護層5の形成は、第1のパルスバイアス電圧を絶対値で0.5kV以上4kV以下の範囲とし、第2のバイアス電圧を絶対値で第1
のパルスバイアス電圧以上の範囲とし、絶対値で3kV以上15kV以下の範囲とするこ
とで、表面保護層5の耐剥離性や耐磨耗性に優れ、また電荷輸送層4の損傷の無い高耐刷に適した電子写真感光体を得ることができることがわかった。
From the above results, the formation of the surface protective layer 5 made of amorphous carbon has the first pulse bias voltage in the range of 0.5 kV to 4 kV in absolute value, and the second bias voltage in absolute value as the first value.
In this case, the surface protective layer 5 has excellent peeling resistance and wear resistance, and the charge transport layer 4 is not damaged. It was found that an electrophotographic photoreceptor suitable for printing can be obtained.

次に、(表2)に各表面保護層6,7の膜厚を変えて作製した代表的な試験体について、10000枚の印刷後の画像特性の評価結果を示す。(表2)においては、何れの試験体についても、第1のパルスバイアス電圧を−1kV、第2のパルスバイアス電圧を−4kVとして作製した。なお、画像特性の評価方法は、(表1)の場合と同様とした。   Next, (Table 2) shows evaluation results of image characteristics after printing 10,000 sheets of representative test specimens prepared by changing the thicknesses of the surface protective layers 6 and 7. In (Table 2), the first pulse bias voltage was set to −1 kV and the second pulse bias voltage was set to −4 kV for any of the specimens. Note that the evaluation method of image characteristics was the same as in the case of (Table 1).

Figure 0004534898
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(表2)に示すように、第1の表面保護層6の膜厚が10nm以上50nm以下の範囲、且つ、第2の表面保護層7の膜厚が100nm以上3000nm以下の範囲で、良好な画像特性を示した。また、耐刷試験終了後に各試験体の表面を目視により観察した結果、良好な画像特性を示した試験体では表面保護層5の剥離や磨耗が認められなかった。これは、第2の表面保護層7がより硬質の膜となるように第1のパルスバイアス電圧より高い第2のパルスバイアス電圧を印加しても、第1の表面保護層6の膜厚は電荷輸送層4への損傷を与えない程度の膜厚であり、また電荷輸送層4との間で十分な膜の付着強度を得ることができる膜厚であるため、及び、高いパルスバイアス電圧を印加して形成した第2の表面保護層7も十分な硬度を有する膜厚であるためと考えられる。また、第1の表面保護層6と第2の表面保護層7とは同一の真空容器11で連続的に形成できるので、第1の表面保護層6と第2の表面保護層7との間でも十分な膜付着強度を得る事ができる。   As shown in (Table 2), the film thickness of the first surface protective layer 6 is in the range of 10 nm to 50 nm and the film thickness of the second surface protective layer 7 is in the range of 100 nm to 3000 nm. The image characteristics are shown. Further, as a result of visually observing the surface of each test specimen after the end of the printing durability test, peeling or abrasion of the surface protective layer 5 was not observed in the test specimen showing good image characteristics. Even if a second pulse bias voltage higher than the first pulse bias voltage is applied so that the second surface protective layer 7 becomes a harder film, the film thickness of the first surface protective layer 6 is as follows. The film thickness is such that the charge transport layer 4 is not damaged, and the film thickness is sufficient to obtain a sufficient adhesion strength between the charge transport layer 4 and a high pulse bias voltage. This is probably because the second surface protective layer 7 formed by application also has a sufficient thickness. In addition, since the first surface protective layer 6 and the second surface protective layer 7 can be continuously formed in the same vacuum vessel 11, the first surface protective layer 6 and the second surface protective layer 7 are interposed. However, sufficient film adhesion strength can be obtained.

なお、第1の表面保護層6の膜厚が0nmから5nmの範囲の試験体の画像特性は不良であったが、この場合は10000枚の耐刷試験を行う前から既に画像特性が不良であったことから、第2の表面保護層7の形成時における−4kVの第2のパルスバイアス電圧
により電荷輸送層4が損傷を受けたことが原因であると考えられる。即ち、第2の表面保護層7の形成時に大きなバイアス電圧を印加する際に、第1の表面保護層6の膜厚が0nmから5nmでは電荷輸送層4の損傷を防止するのには十分な厚さではないということである。また、第1の表面保護層6の膜厚が100nmの試験体では画像特性は不良であったが、これは耐刷試験後のこれらの試験体の表面観察の結果、表面保護層5の部分的な剥離が認められ、これが原因と考えられる。第1の表面保護層6の形成時における第1のパルスバイアス電圧が−1kVと小さく、従って膜の脆弱な部分も多く存在することになり、それが100nmと厚く形成されたために部分的な膜の剥離が生じたものと考えられる。また、第2の表面保護層7が80nmの試験体でも画像特性は不良となっているが、耐刷試験後のこれらの試験体の表面観察の結果、表面保護層5の部分的な磨耗が認められ、これが原因と考えられる。第2の表面保護層7の形成時における第2のパルスバイアス電圧は−4kVと大きな電圧を印加しているが、膜厚が80nm程度では、十分な膜の硬さが得られていないためであると考えられる。また、第2の表面保護層7が4000nmの試験体でも画像特性は不良となっているが、この場合は10000枚の耐刷試験を行う前から既に画像特性が不良であったことから、第2の表面保護層7の膜厚が4000nmと厚いため、表面保護層5上に形成される静電潜像にボケが生じたことによるものと考えている。
Note that the image characteristics of the test specimen in which the film thickness of the first surface protective layer 6 was in the range of 0 nm to 5 nm were poor. In this case, however, the image characteristics were already poor before the 10,000 plate life test was performed. Therefore, it is considered that this is because the charge transport layer 4 was damaged by the second pulse bias voltage of −4 kV when the second surface protective layer 7 was formed. That is, when a large bias voltage is applied when the second surface protective layer 7 is formed, if the thickness of the first surface protective layer 6 is 0 nm to 5 nm, it is sufficient to prevent damage to the charge transport layer 4. It is not a thickness. In addition, the image characteristics were poor in the specimen having the thickness of the first surface protective layer 6 of 100 nm, but this was due to the surface observation of these specimens after the printing durability test. Exfoliation is observed, which is considered to be the cause. When the first surface protective layer 6 is formed, the first pulse bias voltage is as low as −1 kV, and therefore there are many fragile portions of the film. It is probable that peeling occurred. Further, the image characteristics are poor even when the second surface protective layer 7 is an 80 nm test piece, but as a result of observing the surface of these test pieces after the printing durability test, partial wear of the surface protective layer 5 is observed. Recognized and believed to be the cause. The second pulse bias voltage at the time of forming the second surface protective layer 7 is a large voltage of −4 kV. However, when the film thickness is about 80 nm, sufficient film hardness is not obtained. It is believed that there is. In addition, even when the second surface protective layer 7 is 4000 nm, the image characteristics are poor. In this case, the image characteristics were already bad before the 10,000 printing tests were performed. This is considered to be because the electrostatic latent image formed on the surface protective layer 5 was blurred because the surface protective layer 7 of No. 2 was as thick as 4000 nm.

以上の結果から、非晶質炭素からなる表面保護層5の形成は、第1の表面保護層6の膜厚を10nm以上50nm以下の範囲とし、第2の表面保護層7の膜厚を100nm以上3000nm以下の範囲とすることで、表面保護層5の耐剥離性や耐磨耗性に優れ、また電荷輸送層4の損傷の無い高耐刷に適した電子写真用感光体1を得ることができることがわかった。なお、第2の表面保護層7の膜厚は3000nmの厚い膜厚でも画像特性に問題ないが、表面保護層5の形成に長時間を要するようになり、生産性の面では適当ではない。第2の表面保護層7の膜厚が100nmから500nm程度であっても、耐刷特性上の問題はないことから、生産性等を考慮するとこの程度の膜厚が最適な膜厚と言える。   From the above results, the surface protective layer 5 made of amorphous carbon is formed by setting the thickness of the first surface protective layer 6 in the range of 10 nm to 50 nm and the thickness of the second surface protective layer 7 being 100 nm. When the thickness is in the range of 3000 nm or less, an electrophotographic photoreceptor 1 that is excellent in peeling resistance and abrasion resistance of the surface protective layer 5 and suitable for high printing durability without damage to the charge transport layer 4 is obtained. I found out that Even if the thickness of the second surface protective layer 7 is as thick as 3000 nm, there is no problem in image characteristics, but it takes a long time to form the surface protective layer 5, which is not appropriate in terms of productivity. Even if the film thickness of the second surface protective layer 7 is about 100 nm to 500 nm, there is no problem in printing durability, so that this film thickness can be said to be the optimum film thickness in consideration of productivity and the like.

次に、作製した試験体について、非晶質炭素からなる表面保護層5の膜硬度、膜の付着強度、及び電気抵抗を以下のようにして調べた。   Next, the film hardness, the adhesion strength of the film, and the electric resistance of the surface protective layer 5 made of amorphous carbon were examined as follows for the prepared test body.

膜硬度は、ダイナミック硬度の計測により求めた。株式会社島津製作所製のダイナミック微小硬度計(DUH−200)を用い、稜角115度の三角錐状触針が表面から50nm侵入した際に計測される硬度を測定した。   The film hardness was determined by measuring the dynamic hardness. Using a dynamic microhardness meter (DUH-200) manufactured by Shimadzu Corporation, the hardness measured when a triangular pyramid-shaped stylus with a ridge angle of 115 degrees penetrated 50 nm from the surface was measured.

また、膜の剥離強度は、同社製の走査型スクラッチテスタ(SST−101)を用い、先端曲率が50μmの触針で引掻いた際に観測される引掻き傷の位置に対応する荷重により評価した。   The peel strength of the film was evaluated by using a scanning scratch tester (SST-101) manufactured by the same company and the load corresponding to the position of scratches observed when scratched with a stylus having a tip curvature of 50 μm. .

また、電気抵抗は、表面保護層5を形成した基体9の表面に幅10mm、長さ5mm程度の導電性粘着テープで間隔が10mmの2つの電極をとり、2つの電極間に直流電源を用いて20Vの電圧をかけた際に流れる微小電流をpAメータで検出し、微小電流の時間
変化を、直流電源に対して電気抵抗と容量とが直列に配置された等価回路から得られる電圧印加後に流れる電流の時間変化の(数1)にフィッティングさせ、その係数から算出した。
In addition, the electric resistance is obtained by taking two electrodes with a distance of 10 mm with a conductive adhesive tape having a width of about 10 mm and a length of about 5 mm on the surface of the substrate 9 on which the surface protective layer 5 is formed, and using a DC power source between the two electrodes. When a voltage of 20V is applied, the pA meter detects the minute current that flows and the time change of the minute current is applied after applying a voltage obtained from an equivalent circuit in which an electric resistance and a capacitor are arranged in series with respect to the DC power supply. Fitting was made to (Equation 1) of the time change of the flowing current, and the coefficient was calculated from the coefficient.

Figure 0004534898
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上記のパルスバイアス電圧と膜厚とを変えて作製した試験体と同様に作製した耐刷試験を行っていない試験体について、膜硬度、膜の剥離強度及び電気抵抗を調べ、その後上記の耐刷試験を行った。これらの特性と前述した耐刷試験後の画像特性とを対応付けた結果を(表3)乃至(表5)に示す。   For test specimens that were produced in the same manner as the specimens produced by changing the pulse bias voltage and the film thickness and were not subjected to the printing durability test, the film hardness, the peel strength of the film, and the electrical resistance were examined, and then the printing durability A test was conducted. Tables 3 to 5 show the results of associating these characteristics with the image characteristics after the printing test described above.

(表3)に膜の硬度と耐刷試験後の画像特性の結果を示し、(表4)に膜の剥離強度と耐刷試験後の画像特性の結果を示し、(表5)に電気抵抗と耐刷試験後の画像特性の結果を示す。なお、(表1)乃至(表5)はそれぞれの特性で代表的な特性を選択して表にしたものであり、各表で必ずしも同一の試験体について示したものではない。   Table 3 shows the results of film hardness and image characteristics after the printing test, Table 4 shows the results of film peeling strength and image characteristics after the printing test, and Table 5 shows the electrical resistance. And the results of image characteristics after the printing durability test. Note that (Table 1) to (Table 5) are tabulated by selecting representative characteristics for each characteristic, and are not necessarily shown for the same specimen in each table.

Figure 0004534898
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(表3)に示すように、非晶質炭素からなる表面保護層5のダイナミック硬度が80kgf/mm2以上200kgf/mm2以下の範囲で、耐刷試験後の画像特性が良好であった。ダイナミック硬度が60kgf/mm2の試験体では画像特性が不良となっているが、耐刷試験後のこの試験体の表面を観察した結果、表面保護層5の不均質な磨耗が認められた。この不均質な磨耗が原因で、耐刷試験後の画像特性が劣化したものと考えられる。即ち、表面保護層5のダイナミック硬度が60kgf/mm2では、表面保護層5の硬度としては小さすぎる。一方、ダイナミック硬度が250kgf/mm2の試験体でも画像特性が不良となっているが、この場合、耐刷試験の磨耗が認められたわけではないので、耐刷特性としては問題ないのであるが、このように高い硬度は、非晶質炭素の場合、炭素原子のsp3結合(ダイヤモンドに代表される単結合)の割合が増加したために得られたものであり、これに伴い電気抵抗も高くなってしまい、表面保護層5の除電がされにくくなったために画像特性が劣化してしまったものと考えられる。以上の結果から、非晶質炭素からなる表面保護層5のダイナミック硬度が80kgf/mm2以上200kgf/mm2以下の範囲であることで、耐刷試験でも表面保護層5に磨耗の発生が無く良好な画像特性を得ることができることがわかった。 As shown in (Table 3), the dynamic hardness of the surface protective layer 5 made of amorphous carbon with 80 kgf / mm 2 or more 200 kgf / mm 2 or less of the range, the image characteristics after printing test was good. Although the image characteristics were poor in the test specimen having a dynamic hardness of 60 kgf / mm 2 , as a result of observing the surface of the specimen after the printing durability test, inhomogeneous wear of the surface protective layer 5 was observed. It is considered that the image characteristics after the printing durability test were deteriorated due to the uneven wear. That is, when the dynamic hardness of the surface protective layer 5 is 60 kgf / mm 2 , the hardness of the surface protective layer 5 is too small. On the other hand, even with a specimen having a dynamic hardness of 250 kgf / mm 2 , the image characteristics are poor. However, in this case, since the wear of the printing test was not recognized, there is no problem as printing characteristics. Such high hardness is obtained in the case of amorphous carbon because the proportion of sp 3 bonds of carbon atoms (single bonds typified by diamond) is increased, and the electrical resistance increases accordingly. Therefore, it is considered that the image characteristics are deteriorated because the surface protective layer 5 is not easily neutralized. From the above results, it dynamic hardness of the surface protective layer 5 made of amorphous carbon is in the range of 80 kgf / mm 2 or more 200 kgf / mm 2 or less, without the occurrence of wear in the surface protective layer 5 in printing durability test It was found that good image characteristics can be obtained.

また、(表4)に示すように、非晶質炭素からなる表面保護層5の剥離強度が6gf以上15gf以下の範囲で、耐刷試験後の画像特性が良好であった。ダイナミック硬度が4gfの試験体では画像特性が不良となっているが、耐刷試験後のこの試験体の表面を観察した結果、表面保護層5の不均質な剥離が認められた。表面保護層5の不均質な剥離が原因で耐刷試験後の画像特性が劣化したものと考えられる。即ち、表面保護層5の剥離強度が4gfでは表面保護層5の剥離強度としては小さすぎる。一方、剥離強度が18gfの試験体でも画像特性が不良となっているが、この場合、耐刷試験後に表面保護層5の剥離が認められたわけではないので、耐刷特性としては問題ないのであるが、このように高い剥離強度は、非晶質炭素の場合、炭素原子のsp3結合の割合が増加したために得られたものであり、これに伴い電気抵抗も高くなってしまい、表面保護層5の除電がされにくくなったために画像特性が劣化してしまったものと考えられる。以上の結果から、非晶質炭素からなる表面保護層5の剥離強度が6gf以上15gf以下の範囲であることで、耐刷試験でも表面保護層5に磨耗の発生が無く良好な画像特性を得ることができることがわかった。 Further, as shown in Table 4, the image properties after the printing durability test were good when the peel strength of the surface protective layer 5 made of amorphous carbon was in the range of 6 gf to 15 gf. Although the image characteristics were poor in the test specimen having a dynamic hardness of 4 gf, as a result of observing the surface of the specimen after the printing durability test, inhomogeneous peeling of the surface protective layer 5 was observed. It is considered that the image characteristics after the printing durability test deteriorated due to non-uniform peeling of the surface protective layer 5. That is, when the peel strength of the surface protective layer 5 is 4 gf, the peel strength of the surface protective layer 5 is too small. On the other hand, the image characteristics are poor even in the specimen having a peel strength of 18 gf. However, in this case, no peeling of the surface protective layer 5 was observed after the printing durability test, so there is no problem with the printing durability characteristics. However, in the case of amorphous carbon, such a high peel strength is obtained because of an increase in the proportion of sp 3 bonds of carbon atoms, and as a result, the electrical resistance increases, and the surface protective layer It is considered that the image characteristics were deteriorated because it was difficult to remove the charge 5. From the above results, when the peel strength of the surface protective layer 5 made of amorphous carbon is in the range of 6 gf or more and 15 gf or less, the surface protective layer 5 is free from wear even in the printing durability test, and good image characteristics are obtained. I found out that I could do it.

また、(表5)に示すように、非晶質炭素からなる表面保護層5の電気抵抗が1×1012Ω以上1×1014Ω以下の範囲で、耐刷試験後の画像特性が良好であった。電気抵抗が1×1010Ω、1×1011Ωの試験体では画像特性が不良となっているが、これらは耐刷試験前から画像特性が不良であり、静電潜像にボケが生じたことによるものと考えられる。即ち、良好な静電潜像を表面保護層5上に形成するには、表面保護層5の電気抵抗が1×1011Ωでは小さすぎる。一方、電気抵抗が1×1015Ωの試験体でも画像特性が不良となっているが、この場合静電潜像にボケが生じたのではなく、静電潜像の形成、トナーの現像、記録紙への転写、クリーニング等の一連の印刷工程後の残留している電荷の除電の工程で、電気抵抗が高すぎるために電荷の動きが悪く、除電が不完全であるために画像特性が劣化したものである。以上の結果から、非晶質炭素からなる表面保護層5の電気抵抗は、1×1012Ω以上1×1014Ω以下の範囲とすることで、良好な画像特性を得ることができることがわかった。 Also, as shown in Table 5, the surface protection layer 5 made of amorphous carbon has good image characteristics after the printing durability test when the electrical resistance is in the range of 1 × 10 12 Ω to 1 × 10 14 Ω. Met. The test specimens with electrical resistance of 1 × 10 10 Ω and 1 × 10 11 Ω have poor image characteristics, but these have poor image characteristics before the printing durability test, and the electrostatic latent image is blurred. This is thought to be due to this. That is, in order to form a good electrostatic latent image on the surface protective layer 5, the electrical resistance of the surface protective layer 5 is too small at 1 × 10 11 Ω. On the other hand, even with a test specimen having an electrical resistance of 1 × 10 15 Ω, the image characteristics are poor. In this case, the electrostatic latent image is not blurred, but the electrostatic latent image is formed, the toner is developed, In the process of static charge removal after a series of printing processes such as transfer to recording paper, cleaning, etc., the electric resistance is too high, the movement of the charge is bad, and the charge removal is incomplete. It has deteriorated. From the above results, it can be seen that when the electrical resistance of the surface protective layer 5 made of amorphous carbon is in the range of 1 × 10 12 Ω to 1 × 10 14 Ω, good image characteristics can be obtained. It was.

以上のように本実施の形態1における電子写真用感光体1及びその製造方法は構成されているので、以下のような作用を有する。   As described above, since the electrophotographic photoreceptor 1 and the manufacturing method thereof according to Embodiment 1 are configured, the following effects are obtained.

(1)耐磨耗性に優れた硬度の大きい第2の表面保護層7を電荷輸送層4の特性を劣化させることなく形成でき、且つ、電荷輸送層4と第1の表面保護層6との付着強度を十分に強くすることができる。   (1) The second surface protective layer 7 having excellent wear resistance and high hardness can be formed without deteriorating the characteristics of the charge transport layer 4, and the charge transport layer 4 and the first surface protective layer 6 The adhesion strength of can be made sufficiently strong.

(2)高い耐磨耗性及び高い密着性並びに製造時の感光層の劣化防止を両立した表面保護層5を有機質材料により形成された感光層を有する基体9に容易に形成でき、耐刷性に優れ画像特性に優れる電子写真用感光体1を容易に量産できる。   (2) The surface protective layer 5 having both high wear resistance and high adhesion and prevention of deterioration of the photosensitive layer during production can be easily formed on the substrate 9 having a photosensitive layer formed of an organic material, and printing durability is improved. In addition, the electrophotographic photoreceptor 1 having excellent image characteristics can be easily mass-produced.

(3)第1の表面保護層6と第2の表面保護層7の形成を同一の真空容器11を用いて形成でき、また動作ガスも例えばメタンガスで同一であるので、第1の表面保護層6と第2の表面保護層7との付着強度を十分強くすることができると共に、装置の切り替えやガスの交換等の手間無くできるので生産性を向上できる。   (3) Since the first surface protective layer 6 and the second surface protective layer 7 can be formed using the same vacuum vessel 11 and the operating gas is the same, for example, methane gas, the first surface protective layer The adhesion strength between 6 and the second surface protective layer 7 can be sufficiently increased, and the productivity can be improved because there is no need to switch the apparatus or replace the gas.

本発明は、電子写真方式の複写機や画像形成装置等に用いられる表面保護層を有する電子写真用感光体の製造方法及び電子写真用感光体に関し、特に本発明によれば、量産性に優れるプラズマCVD法により、画像特性を劣化させるような感光層の劣化を生じさせることなく、感光層と表面保護層との付着強度が十分に強い表面保護層を形成し耐刷性及び生産性に優れる電子写真用感光体の製造方法及び電子写真用感光体が得られる。   The present invention relates to a method for producing an electrophotographic photoreceptor having a surface protective layer used in an electrophotographic copying machine, an image forming apparatus, and the like, and the electrophotographic photoreceptor, and particularly according to the present invention, is excellent in mass productivity. The plasma CVD method forms a surface protective layer with a sufficiently strong adhesion strength between the photosensitive layer and the surface protective layer without causing deterioration of the photosensitive layer that degrades the image characteristics, and is excellent in printing durability and productivity. A method for producing an electrophotographic photoreceptor and an electrophotographic photoreceptor are obtained.

実施の形態1における電子写真用感光体の要部断面図Sectional view of the main part of the electrophotographic photosensitive member according to the first embodiment. プラズマCVD装置の概略構成図Schematic configuration diagram of plasma CVD equipment 画像形成装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an image forming apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 電子写真用感光体
2 導電性支持体
3 電荷発生層
4 電荷輸送層
5 表面保護層
6 第1の表面保護層
7 第2の表面保護層
8 感光層
9 基体
10 プラズマCVD装置
11 真空容器
11a 真空ポンプ
12 ガス管
13 流量計
14 動作ガス源
15 パルス高周波電源
16 パルスバイアス電圧電源
17 重畳装置
18 基体ホルダ
19 帯電部
20 露光部
21 現像部
22 転写部
23 クリーニング部
24 現像ローラ
25 搬送ローラ
26 記録紙
27 クリーニングブレード
A 画像形成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrophotographic photoreceptor 2 Conductive support 3 Charge generation layer 4 Charge transport layer 5 Surface protective layer 6 First surface protective layer 7 Second surface protective layer 8 Photosensitive layer 9 Substrate 10 Plasma CVD apparatus 11 Vacuum container 11a Vacuum pump 12 Gas pipe 13 Flow meter 14 Operating gas source 15 Pulse high frequency power source 16 Pulse bias voltage power source 17 Superimposing device 18 Substrate holder 19 Charging unit 20 Exposure unit 21 Development unit 22 Transfer unit 23 Cleaning unit 24 Development roller 25 Transport roller 26 Recording Paper 27 Cleaning blade A Image forming device

Claims (2)

導電性支持体に有機質材料で構成される電荷発生層、電荷輸送層が順次積層された基体へ、同じ繰り返し周期とパルス幅を有したパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加するプラズマCVD法を用いて非晶質炭素からなる表面保護層を前記感光層の表面に形成する表面保護層形成工程を備えた電子写真用感光体の製造方法であって、
前記表面保護層形成工程が、水素ガスを動作ガスとして水素プラズマの照射により前記電荷輸送層をクリーニングするクリーニング工程と、メタンガスを動作ガスとし、絶対値で0.5kV以上4kV以下の範囲で設定される第1のパルスバイアス電圧を印加して炭化水素プラズマの照射により第1の表面保護層を形成する第1の表面保護層形成工程と、続いて絶対値で前記第1のパルスバイアス電圧より大きく3kV以上15kV以下の範囲で設定される第2のパルスバイアス電圧を印加して前記炭化水素プラズマの照射により第2の表面保護層を形成する第2の表面保護層形成工程と、を備えたことを特徴とする電子写真用感光体の製造方法。
Applying a pulse high-frequency voltage with the same repetition period and pulse width and a negative pulse bias voltage superimposed on a substrate in which a charge generation layer composed of an organic material and a charge transport layer are sequentially laminated on a conductive support A method for producing an electrophotographic photoreceptor comprising a surface protective layer forming step of forming a surface protective layer made of amorphous carbon on the surface of the photosensitive layer using a plasma CVD method,
The surface protective layer forming step is set in a cleaning step of cleaning the charge transport layer by irradiation of hydrogen plasma using hydrogen gas as an operating gas, and in an absolute value range of 0.5 kV to 4 kV using methane gas as an operating gas. first a first surface protective layer forming step of applying a pulse bias voltage to form a first protective surface layer by irradiation of the hydrocarbon plasma that subsequently greater than the first pulse bias voltage in absolute value A second surface protective layer forming step of forming a second surface protective layer by applying a second pulse bias voltage set in a range of 3 kV to 15 kV and irradiating the hydrocarbon plasma. A method for producing an electrophotographic photoreceptor characterized by the above.
前記第1の表面保護層の厚みが10nm以上50nm以下であり、前記第2の表面保護層の厚みが100nm以上3000nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用感光体の製造方法。 2. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1 , wherein the thickness of the first surface protective layer is from 10 nm to 50 nm, and the thickness of the second surface protective layer is from 100 nm to 3000 nm. Production method.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07168385A (en) * 1993-10-08 1995-07-04 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photoreceptor
JPH08297374A (en) * 1995-04-26 1996-11-12 Canon Inc Formation of electrophotographic photoreceptive member
JP2003342752A (en) * 2002-05-21 2003-12-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat resistant and corrosion resistant member for vacuum use, vacuum apparatus having parts obtained by using the same member and coating method therefor
JP2004158247A (en) * 2002-11-05 2004-06-03 Sharp Corp Plasma treatment device and plasma treatment method
JP2004189322A (en) * 2002-12-13 2004-07-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Apparatus for forming barrier layer on inner surface of plastic container and manufacturing method for plastic container having inner surface coated with barrier layer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07168385A (en) * 1993-10-08 1995-07-04 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photoreceptor
JPH08297374A (en) * 1995-04-26 1996-11-12 Canon Inc Formation of electrophotographic photoreceptive member
JP2003342752A (en) * 2002-05-21 2003-12-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat resistant and corrosion resistant member for vacuum use, vacuum apparatus having parts obtained by using the same member and coating method therefor
JP2004158247A (en) * 2002-11-05 2004-06-03 Sharp Corp Plasma treatment device and plasma treatment method
JP2004189322A (en) * 2002-12-13 2004-07-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Apparatus for forming barrier layer on inner surface of plastic container and manufacturing method for plastic container having inner surface coated with barrier layer

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