JP4600111B2 - Electrophotographic photosensitive member, process cartridge and image forming apparatus using the same - Google Patents

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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真方式により画像を形成する複写機等に用いられる電子写真感光体、並びに、これを用いたプロセスカートリッジおよび画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member used in a copying machine or the like for forming an image by an electrophotographic method, and a process cartridge and an image forming apparatus using the same.

近年、電子写真法は、複写機やプリンター等に幅広く利用されている。このような電子写真法を利用した画像形成装置に使用される電子写真感光体(以下、「感光体」と称す場合がある)は、装置内で、様々な接触やストレスに曝されるため、これらに起因して劣化を招くが、その一方で、画像形成装置のデジタル化やカラー化にともなって高い信頼性が求められている。   In recent years, electrophotographic methods have been widely used for copying machines, printers, and the like. An electrophotographic photosensitive member (hereinafter sometimes referred to as a “photosensitive member”) used in an image forming apparatus using such an electrophotographic method is exposed to various contacts and stress in the apparatus. Although this causes degradation, on the other hand, high reliability is required as the image forming apparatus is digitized and colorized.

例えば、感光体の帯電プロセスに着目した場合、以下のような問題がある。まず、非接触帯電方式では、放電生成物が感光体に付着して、画像ぼけなどが発生する。従って、感光体に付着した放電生成物を除去するために、例えば、現像剤中に研磨機能を持つ粒子を混合してクリーニング部でかきとるシステムが採用されたりする。この場合、感光体表面が磨耗により劣化する。一方、近年、接触帯電方式が広く使用されている。この方式においても感光体の磨耗が加速される場合がある。   For example, when paying attention to the charging process of the photoreceptor, there are the following problems. First, in the non-contact charging method, the discharge product adheres to the photoconductor, causing image blur and the like. Therefore, in order to remove the discharge products adhering to the photosensitive member, for example, a system in which particles having an abrasive function are mixed in the developer and scraped off by the cleaning unit may be employed. In this case, the surface of the photoreceptor is deteriorated due to wear. On the other hand, in recent years, the contact charging method has been widely used. Even in this method, the wear of the photosensitive member may be accelerated.

このような背景から、電子写真感光体にはさらなる長寿命化が求められている。電子写真感光体の長寿命化には、耐磨耗性の向上が必要であるため、感光体表面の硬度を大きくすることが求められる。
しかしながら、表面が、硬度の高いアモルファスシリコンからなる感光体ではでは、放電生成物の付着などが発生し、画像ボケや画像ながれが発生し易く、この現象は特に高湿時に顕著である。これは有機感光層を有する有機感光体の表面層に関しても同様である。
From such a background, the electrophotographic photosensitive member is required to have a longer lifetime. In order to extend the life of the electrophotographic photosensitive member, it is necessary to improve the wear resistance. Therefore, it is required to increase the hardness of the surface of the photosensitive member.
However, in the photoreceptor whose surface is made of amorphous silicon having a high hardness, adhesion of discharge products and the like are likely to occur, and image blurring and image blurring are likely to occur, and this phenomenon is particularly remarkable at high humidity. The same applies to the surface layer of the organic photoreceptor having the organic photosensitive layer.

このような問題の発生を抑制するために、感光体の表面層として、炭素系の材料が用いられる場合が多い。
例えば、有機感光層上に、触媒CVD法を利用してアモルファスシリコンカーバイド表面保護層を形成する方法(特許文献1参照)、耐湿性や耐刷性を改善することを目的としてアモルファス炭素中に微量のガリウム原子を含有させる技術(特許文献2参照)、ダイヤモンド結合を有するアモルファス窒化炭素を用いる技術(特許文献3参照)、非単結晶の水素化窒化物半導体を用いる技術(特許文献4参照)が提案されている。
In order to suppress the occurrence of such a problem, a carbon-based material is often used as the surface layer of the photoreceptor.
For example, a method for forming an amorphous silicon carbide surface protective layer on a photosensitive organic layer using a catalytic CVD method (see Patent Document 1), and a trace amount in amorphous carbon for the purpose of improving moisture resistance and printing durability. Technology (see Patent Literature 2), technology using diamond-bonded amorphous carbon nitride (see Patent Literature 3), technology using non-single-crystal hydrogenated nitride semiconductor (see Patent Literature 4) Proposed.

しかしながら炭素系の膜;例えば水素化アモルファス炭素膜(a−C:H)や、これをフッ素化した膜(a−C:H,F)では、膜の硬度を向上させると、その一方で膜が着色してしまう傾向にある。従って、炭素系の膜からなる表面層が、使用により磨耗してくると、経時的にみた場合、表面層の光透過量が大きくなり、表面層内側に設けられた感光層の感度が高くなるという問題があった。また、表面層の面方向の磨耗が不均一に起こると、感光層の感度も不均一となるため、特に中間調の画像を形成する場合に、画像むらが発生し易くなるという問題があった。   However, in the case of a carbon-based film; for example, a hydrogenated amorphous carbon film (aC: H) or a film (aC: H, F) obtained by fluorinating the film, if the hardness of the film is improved, the film Tends to be colored. Therefore, when a surface layer made of a carbon-based film is worn by use, the light transmission amount of the surface layer increases with time, and the sensitivity of the photosensitive layer provided inside the surface layer increases. There was a problem. In addition, if the surface layer wear in the surface direction is uneven, the sensitivity of the photosensitive layer also becomes non-uniform, so that there is a problem that image unevenness is likely to occur particularly when a halftone image is formed. .

一方、炭素系の薄膜材料の一般的な特性として、硬度の向上と透明性の向上とがトレードオフの関係にあることが知られている。これは、膜中の炭素の結合に着目した場合、硬度を高めるためには、ダイヤモンド型のsp3結合性を高める必要があるが、これらの膜の中には、光を吸収するグラファイト型のsp2結合が混在することが避けられない上に、グラファイト型のsp2結合の存在を膜中への水素の添加等により抑制しようとすると、透明性は向上するが膜質が有機的な膜となり硬度が低下してしまうからである。   On the other hand, as a general characteristic of carbon-based thin film materials, it is known that there is a trade-off relationship between improvement in hardness and improvement in transparency. When focusing on the carbon bonds in the film, it is necessary to increase the diamond-type sp3 bonding property in order to increase the hardness. However, in these films, there is a graphite-type sp2 that absorbs light. In addition to unavoidable bonding, it is possible to suppress the presence of graphite-type sp2 bonds by adding hydrogen to the film, etc., but the transparency improves but the film quality becomes an organic film and the hardness decreases. Because it will do.

また、近年、窒化炭素膜の研究開発も行われているが、ダイヤモンド膜やダイヤモンドライクカーボン膜等の従来から知られている炭素系薄膜以上の硬さや特性には至っていない。さらに硬く緻密な膜を得るためには、成膜時に、1000℃程度の加熱が必要である上に、放電電力を大きくしなければならない。しかし、かような高温や高エネルギーの放電条件を前提とした成膜方法は、有機感光体のような熱や放電によりダメージを受けやすい有機感光体への適用は困難であり、実用的ではない。
このように、硬度と透明性との両立という点では、従来の炭素系薄膜は感光体の表面層としては不充分である。一方、この点については、水素化アモルファス炭化ケイ素膜(a−SiC:H)が優れている。しかし、放電生成物の付着などで画像ボケや画像ながれが発生しやすいため、これらの発生を抑制するためにドラムヒータを使用する必要がある。
さらに、水素化窒化物半導体は、硬度と透明性には優れるものの、高湿環境下では、耐水性に欠け、実用性に劣る。
In recent years, research and development of carbon nitride films have also been carried out, but they have not reached the hardness and characteristics higher than those of conventionally known carbon-based thin films such as diamond films and diamond-like carbon films. In order to obtain a harder and denser film, heating at about 1000 ° C. is required at the time of film formation, and the discharge power must be increased. However, film formation methods based on such high temperature and high energy discharge conditions are difficult to apply to organic photoreceptors that are easily damaged by heat and discharge, such as organic photoreceptors, and are not practical. .
Thus, the conventional carbon-based thin film is insufficient as a surface layer of a photoreceptor in terms of both hardness and transparency. On the other hand, the hydrogenated amorphous silicon carbide film (a-SiC: H) is excellent in this respect. However, image blur and image drift are likely to occur due to adhesion of discharge products, etc., and it is necessary to use a drum heater to suppress these occurrences.
Furthermore, although the hydrogenated nitride semiconductor is excellent in hardness and transparency, it lacks water resistance in a high humidity environment and is inferior in practicality.

これらの問題に対しては、たとえば、フッ化マグネシウムを表面層に用いることが提案がされている(特許文献5参照)。しかしながら、フッ化マグネシウムは水や酸に溶解するため高湿雰囲気での耐湿性が不足する。   For these problems, for example, it has been proposed to use magnesium fluoride for the surface layer (see Patent Document 5). However, since magnesium fluoride dissolves in water and acid, the moisture resistance in a high humidity atmosphere is insufficient.

一方、上述したような気相中での成膜を利用して表面層を形成する方法に対して、塗布法により表面層を形成する方法も提案されている。中でも、耐磨耗性を向上させるために、シロキサン結合を有する高分子化合物を用いたものを表面層に用いることが知られている。しかしながら、このような材料からなる表面層は、気相成膜を利用して形成された表面層と比較すると硬度が低い。このため、経時的に、感光体表面に傷が発生したり磨耗が進行した場合に、表面の付着性が増加して、トナーが感光体表面に付着することにより感光体の寿命が低下するという問題が有る。
特開2003−316053号公報 特開2−110470号公報 特開2003−27238号公報 特開平11−186571号公報 特開2003−29437号公報
On the other hand, a method of forming a surface layer by a coating method has been proposed in contrast to the method of forming a surface layer using film formation in the gas phase as described above. Among these, in order to improve the wear resistance, it is known to use a surface layer using a polymer compound having a siloxane bond. However, a surface layer made of such a material has a lower hardness than a surface layer formed using vapor phase film formation. For this reason, when the surface of the photoconductor is scratched or worn out over time, the adhesion of the surface is increased, and the lifetime of the photoconductor is reduced by the toner adhering to the surface of the photoconductor. There is a problem.
JP 2003-316053 A Japanese Patent Laid-Open No. 2-110470 JP 2003-27238 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-186571 JP 2003-29437 A

このように、感光体の表面層としては、高い硬度と優れた透明性を両立させ、且つ、放電生成物の付着に起因する画像欠陥も抑制でき、さらに、これらの特性を経時的に高いレベルで維持できることが求められるが、上述したような従来から知られている材料では、これら全ての特性を高いレベルで両立させることは困難であった。
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、表面の機械的耐久性や耐酸化性に優れ、放電生成物の付着に起因する画像欠陥も抑制できると共に感度にも優れ、さらに、これらの特性を経時的に高いレベルで維持することが容易な電子写真用感光体、並びに、これを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを課題とする。
As described above, the surface layer of the photoreceptor can achieve both high hardness and excellent transparency, and can suppress image defects caused by adhesion of discharge products. However, it is difficult to make all these properties compatible at a high level with the conventionally known materials as described above.
An object of the present invention is to solve the above problems. That is, the present invention is excellent in mechanical durability and oxidation resistance of the surface, can suppress image defects due to adhesion of discharge products, is excellent in sensitivity, and further, these characteristics at a high level with time. It is an object of the present invention to provide an electrophotographic photosensitive member that can be easily maintained, and a process cartridge and an image forming apparatus using the same.

<1>
導電性基体と、感光層と、表面層とを含み、前記導電性基体上に前記感光層と前記表面層とがこの順に積層された電子写真感光体において、
前記表面層の少なくとも最表面が、酸素と、ガリウムとを含み、前記最表面をX線ソースにMgKα線を用い、10kV、20mAで照射することによりXPS測定することによる前記酸素の含有量が60原子%以上であることを特徴とする電子写真感光体である。
<1>
In an electrophotographic photoreceptor including a conductive substrate, a photosensitive layer, and a surface layer, and the photosensitive layer and the surface layer are laminated in this order on the conductive substrate.
At least the outermost surface of the surface layer contains oxygen and gallium, and the oxygen content is 60 by performing XPS measurement by irradiating the outermost surface with 10 kV, 20 mA using MgKα rays as an X-ray source. An electrophotographic photosensitive member characterized by containing at least atomic% .

<2>
前記表面層に含まれる酸素の前記表面層厚み方向における濃度分布が、前記感光層側に向かって減少することを特徴とする<1>に記載の電子写真感光体である。
<2>
The electrophotographic photosensitive member according to <1>, wherein a concentration distribution of oxygen contained in the surface layer in the thickness direction of the surface layer decreases toward the photosensitive layer side.

<3>
前記表面層が、窒素を含むことを特徴とする<1>に記載の電子写真感光体である。
<3>
The electrophotographic photosensitive member according to <1>, wherein the surface layer contains nitrogen.

<4>
前記表面層が、非晶質であることを特徴とする<1>に記載の電子写真感光体である。
<4>
The electrophotographic photosensitive member according to <1>, wherein the surface layer is amorphous.

<5>
前記表面層が、水素を含むことを特徴とする<1>に記載の電子写真感光体である。
<5>
The electrophotographic photosensitive member according to <1>, wherein the surface layer contains hydrogen.

<6>
前記感光層が、シリコン原子を含むことを特徴とする<1>に記載の電子写真感光体である。
<6>
The electrophotographic photosensitive member according to <1>, wherein the photosensitive layer contains silicon atoms.

<7>
前記感光層が、有機感光材料を含むことを特徴とする<1>に記載の電子写真感光体である。
<7>
The electrophotographic photosensitive member according to <1>, wherein the photosensitive layer includes an organic photosensitive material.

<8>
導電性基体と、感光層と、表面層とを含み、前記導電性基体上に前記感光層と前記表面層とがこの順に積層された電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段及び除電手段からなる群より選択された少なくとも一つとを一体に有し、画像形成装置本体に脱着自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記表面層の少なくとも最表面が、酸素と、ガリウムとを含み、前記最表面をX線ソースにMgKα線を用い、10kV、20mAで照射することによりXPS測定することによる前記酸素の含有量が60原子%以上であることを特徴とするプロセスカートリッジ。

<8>
An electrophotographic photosensitive member comprising a conductive substrate, a photosensitive layer, and a surface layer, wherein the photosensitive layer and the surface layer are laminated in this order on the conductive substrate; a charging unit; a developing unit; a cleaning unit; In the process cartridge which integrally has at least one selected from the group consisting of static elimination means and is detachable from the image forming apparatus main body,
At least the outermost surface of the surface layer contains oxygen and gallium, and the oxygen content is 60 by performing XPS measurement by irradiating the outermost surface with 10 kV, 20 mA using MgKα rays as an X-ray source. A process cartridge characterized by at least atomic percent .

<9>
導電性基体と、感光層と、表面層とを含み、前記導電性基体上に前記感光層と前記表面層とがこの順に積層された電子写真感光体と、前記電子写真感光体表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電される前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記表面層の少なくとも最表面が、酸素と、ガリウムとを含み、前記最表面X線ソースにMgKα線を用い、10kV、20mAで照射することによりXPS測定することによる前記酸素の含有量が60原子%以上であることを特徴とする画像形成装置。
<9>
An electrophotographic photoreceptor comprising a conductive substrate, a photosensitive layer, and a surface layer, wherein the photosensitive layer and the surface layer are laminated in this order on the conductive substrate, and charging the surface of the electrophotographic photoreceptor A charging means; an exposure means for exposing the surface of the electrophotographic photosensitive member charged by the charging means to form an electrostatic latent image; and developing the electrostatic latent image with a developer containing toner to form a toner image. In an image forming apparatus comprising: a developing unit that forms; and a transfer unit that transfers the toner image to a recording medium.
At least the outermost surface of the surface layer contains oxygen and gallium, and the oxygen content is 60 atoms by XPS measurement by irradiating the outermost surface X-ray source with MgKα ray at 10 kV and 20 mA. % Or more of the image forming apparatus.

以上に説明したように本発明によれば、表面の機械的耐久性や耐酸化性に優れ、放電生成物の付着に起因する画像欠陥も抑制できると共に感度にも優れ、さらに、これらの特性を経時的に高いレベルで維持することが容易な電子写真用感光体、並びに、これを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the surface is excellent in mechanical durability and oxidation resistance, can suppress image defects caused by adhesion of discharge products, and has excellent sensitivity. It is possible to provide an electrophotographic photosensitive member that can be easily maintained at a high level over time, and a process cartridge and an image forming apparatus using the same.

(電子写真感光体)
子写真感光体(以下、「感光体」と略す場合がある)は、導電性基体と、感光層と、表面層とを含み、前記導電性基体上に前記感光層と前記表面層とがこの順に積層された電子写真感光体において、前記表面層の少なくとも最表面が、酸素と、13族元素とを含み、前記最表面における前記酸素の含有量が15原子%を超えることを特徴とする。
(Electrophotographic photoreceptor)
Electronic photosensitive member (hereinafter sometimes referred to as "photosensitive member") has a conductive substrate, a photosensitive layer, and a surface layer, and the photosensitive layer and the surface layer on the conductive substrate In the electrophotographic photoreceptor laminated in this order, at least the outermost surface of the surface layer contains oxygen and a group 13 element, and the content of the oxygen in the outermost surface exceeds 15 atomic%. .

なお、「表面層の少なくとも最表面」とは、表面からの深さが少なくとも数nmの範囲内(具体的には、表面から1〜50nm程度の範囲)の極薄い層を意味し、実質的にはXPS(X線光電子分光法)により固体表面を測定した際の、深さ方向の測定範囲に相当する部分の層を意味する。なお、13族元素と酸素と主たる構成元素として含む層は、表面層の表面から深さ方向に0.5nm以上の厚みを有していることが好ましく、10nm以上の厚みを有していることが更に好ましい。
表面層の少なくとも最表面は、感光体の耐磨耗性や、傷の発生を防止する上で最も重要な部分である。加えて、最表面に含まれる上記2つの元素は、硬度および透明性に優れた13族元素の酸化物を構成する。従って、本発明の感光体は、表面の耐磨耗性に優れ、傷の発生を抑制し、良好な感度を得ることが容易である。また、最表面が13族元素の酸化物を含むため、画像形成装置内で、帯電器によって発生するオゾンや窒素酸化物等による酸化雰囲気に対して、感光体表面自体が酸化され難いため、酸化による感光体の劣化を防止することができる。加えて、最表面の放電生成物の付着も抑制できるため、画像欠陥の発生も抑制できる。また、上述したように機械的耐久性に優れることから、これらの特性を長期に渡って高いレベルで維持することが容易である。なお、最表面は13族元素の酸化物のみから構成されることがより好ましい。
“At least the outermost surface layer” means an extremely thin layer having a depth of at least several nanometers from the surface (specifically, a range of about 1 to 50 nm from the surface). Means a layer corresponding to the measurement range in the depth direction when the solid surface is measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). Note that the layer containing the group 13 element, oxygen, and the main constituent element preferably has a thickness of 0.5 nm or more in the depth direction from the surface of the surface layer, and preferably has a thickness of 10 nm or more. Is more preferable.
At least the outermost surface of the surface layer is the most important part for preventing the photoconductor from being worn and preventing scratches. In addition, the two elements contained in the outermost surface constitute an oxide of a group 13 element excellent in hardness and transparency. Therefore, the photoreceptor of the present invention is excellent in surface abrasion resistance, suppresses generation of scratches, and easily obtains good sensitivity. Further, since the outermost surface contains an oxide of a group 13 element, the surface of the photoconductor itself is difficult to be oxidized in an oxidizing atmosphere generated by a charger, such as ozone or nitrogen oxide, in the image forming apparatus. It is possible to prevent deterioration of the photoconductor due to the above. In addition, since the adhesion of the discharge product on the outermost surface can be suppressed, the occurrence of image defects can also be suppressed. Moreover, since it is excellent in mechanical durability as mentioned above, it is easy to maintain these characteristics at a high level over a long period of time. In addition, it is more preferable that the outermost surface is composed of an oxide of a group 13 element.

光体は、表面層全体が、酸素と13族元素とのみからなるものであってもよいが、表面層にはこの他にも窒素や水素等の他の元素が必要に応じて含まれていてもよい。このような第3の元素を用いることにより、表面層の組成・構造・諸物性がより容易且つ柔軟に制御できるため、上述した効果をより高いレベルで達成することが容易になる。
特に、第3の元素としては、表面層に窒素が含まれていることが好ましい。この場合、13族元素と窒素との結合により、高い硬度と透明性とを得ることができ、十分な機械的耐久性を得ることができる。さらに、後述するように、表面層中の構造欠陥を抑制できる点から表面層には水素が含まれていることも好ましい。
Sensitive light body, the entire surface layer, oxygen may be made of 13 group element and only, but other elements of nitrogen and hydrogen, etc. besides this be included, as required for the surface layer It may be. By using such a third element, the composition, structure, and various physical properties of the surface layer can be controlled more easily and flexibly, so that the above-described effects can be easily achieved at a higher level.
In particular, as the third element, the surface layer preferably contains nitrogen. In this case, the bond between the group 13 element and nitrogen can provide high hardness and transparency, and sufficient mechanical durability can be obtained. Furthermore, as will be described later, it is also preferable that the surface layer contains hydrogen from the viewpoint that structural defects in the surface layer can be suppressed.

また、表面層厚み方向の組成は、傾斜構造を持つものであっても2以上の多層構成からなるものであってもよい。
さらに、表面層厚み方向における酸素の濃度分布は、均一でも不均一でもよいが、感光層側に向かって減少(すなわち、感光体の表面側に向かって増加)していることが好ましい。更に、感光体の表面側近傍では、酸素と、13族元素とからなり、感光体の感光層側近傍では、酸素以外の他の元素と、13族元素とからなる(すなわち、酸素を含まない)ことが好ましい。
このような酸素濃度分布を有することにより、機械的耐久性、耐酸化性、放電生成物の付着に起因する画像欠陥および感度をより高いレベルで両立させることができる上に、これらの特性をより長期に渡って維持することが容易であり、特に酸素以外の他の元素が窒素である場合に、このような効果がより一層発揮される。なお、表面層厚み方向の酸素濃度の分布プロファイルは特に限定されず、例えば、直線状、曲線状、階段状のいずれでもよい。
Further, the composition in the thickness direction of the surface layer may have an inclined structure or may be composed of two or more multilayer structures.
Further, the oxygen concentration distribution in the thickness direction of the surface layer may be uniform or non-uniform, but preferably decreases toward the photosensitive layer side (that is, increases toward the surface side of the photoreceptor). Further, in the vicinity of the surface side of the photoreceptor, it is composed of oxygen and a group 13 element, and in the vicinity of the photoreceptor layer side of the photoreceptor, it is composed of elements other than oxygen and a group 13 element (that is, does not include oxygen). Is preferred.
By having such an oxygen concentration distribution, it is possible to achieve a higher level of both mechanical durability, oxidation resistance, image defects and sensitivity due to adhesion of discharge products, and to improve these characteristics. It is easy to maintain for a long period of time, and this effect is further exhibited particularly when the other element than oxygen is nitrogen. In addition, the distribution profile of the oxygen concentration in the surface layer thickness direction is not particularly limited, and may be, for example, linear, curved, or stepped.

なお、表面層に窒素が含まれる場合、その含有量は、60原子%以下が好ましく、50原子%以下がより好ましい。窒素の含有量が60原子%を超える場合には、表面層の耐水性が不充分となるため実用性に欠ける場合がある。また、表面層厚み方向における窒素の濃度分布は、均一でも不均一でもよいが、最表面には実質的に含まれないことが好ましい。   In addition, when nitrogen is contained in the surface layer, the content is preferably 60 atomic percent or less, and more preferably 50 atomic percent or less. When the nitrogen content exceeds 60 atomic%, the water resistance of the surface layer becomes insufficient, so that it may lack practicality. Further, the nitrogen concentration distribution in the surface layer thickness direction may be uniform or non-uniform, but is preferably not substantially contained in the outermost surface.

表面層に含まれる13族元素としては、具体的には、B,Al,Ga,Inから選ばれる少なくとも一つ以上の元素を用いることができる。これらの原子の表面層中の含有量は、感光体表面の露光に用いる光を出来るだけ吸収しないように選択する必要があるが、一般的には以下の範囲内であることが好ましい。
すなわち、B,AlおよびGa原子を用いる場合のこれら原子の表面層中の含有量は、0.1原子%〜50原子%の範囲内であることが好ましく、5原子%〜40原子%の範囲内であることがより好ましい。B,AlやGa原子の含有量が、0.1原子%未満の場合は、表面層の形成自体が困難となる場合がある。また、含有量が、50原子%を超える場合は、表面層の透明性が低下し、感光層に入射する光量が少なくなり、感光体の感度の低下を招く場合がある。
13族元素としてIn原子を用いる場合の含有量は、0.1原子%〜50原子%が好ましく、5原子%〜40原子%がより好ましい。これらの範囲を外れた場合は、上述と同様の問題が発生する場合がある。
また、酸素の含有量は、15原子%を超えることが好ましく、20原子%〜60原子%が好ましく、25原子%〜50原子%がより好ましい。酸素の含有量が15原子%未満の場合には、感光体表面の耐酸化性が不充分となり、画像形成装置内で使用した場合に、感光体の特性が劣化したり、十分な機械的特性が確保できない場合がある。
As the group 13 element contained in the surface layer, specifically, at least one element selected from B, Al, Ga, and In can be used. The content of these atoms in the surface layer needs to be selected so as not to absorb as much light as possible used for exposure of the surface of the photoreceptor, but generally it is preferably within the following range.
That is, the content of these atoms in the surface layer when using B, Al and Ga atoms is preferably in the range of 0.1 atomic% to 50 atomic%, and in the range of 5 atomic% to 40 atomic%. More preferably, it is within. When the content of B, Al, or Ga atoms is less than 0.1 atomic%, it may be difficult to form the surface layer itself. On the other hand, if the content exceeds 50 atomic%, the transparency of the surface layer is lowered, the amount of light incident on the photosensitive layer is reduced, and the sensitivity of the photoreceptor may be lowered.
The content in the case of using In atoms as the group 13 element is preferably 0.1 atomic% to 50 atomic%, and more preferably 5 atomic% to 40 atomic%. If they are out of these ranges, the same problem as described above may occur.
Moreover, it is preferable that content of oxygen exceeds 15 atomic%, 20 atomic%-60 atomic% are preferable, and 25 atomic%-50 atomic% are more preferable. When the oxygen content is less than 15 atomic%, the oxidation resistance of the surface of the photoreceptor becomes insufficient, and when used in an image forming apparatus, the characteristics of the photoreceptor deteriorate or sufficient mechanical properties are obtained. May not be secured.

なお、上述した各元素のうち、窒素を除く元素の含有量、特に13族元素および酸素の含有量については、表面層の少なくとも最表面で満たされていることが好ましく、また、表面層の少なくとも最表面における酸素の含有量は15原子%を超えることが必要である。15原子%未満の場合には、感光体表面の耐湿性、耐水性、耐酸化性が不充分となり、画像形成装置内で使用した場合に、感光体の特性の劣化が避けられず、機械的特性も確保できなくなる。
表面層の最表面における、13族元素や酸素等の元素の含有量は、XPS(X線光電子分光法)により求めることができる。
例えば、XPSの測定装置として日本電子社製JPS9010MXを用い、X線ソースにはMgKα線を用い、10kV,20mAで照射することにより測定できる。この場合、光電子の測定は1eVのステップで行い、元素の含有量は、Ga元素に対しては3d5/2、Oは1s,Nは1sスペクトルを測定し、スペトクルの面積強度と感度因子により求めることができる。なお、測定前にArイオンエッチングを500Vで10s程度行う。
また、表面層全体中における各元素の含有量については二次電子質量分析法やラザフォードバックスキャタリング法などを用いることができる。
Of the elements described above, the content of elements other than nitrogen, particularly the content of group 13 elements and oxygen, is preferably satisfied at least at the outermost surface of the surface layer. The oxygen content on the outermost surface needs to exceed 15 atomic%. If the content is less than 15 atomic%, the moisture resistance, water resistance, and oxidation resistance on the surface of the photoreceptor are insufficient, and deterioration of the characteristics of the photoreceptor is unavoidable when used in an image forming apparatus. Characteristics cannot be secured.
The content of elements such as group 13 elements and oxygen on the outermost surface of the surface layer can be determined by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy).
For example, it can be measured by using JPS9010MX manufactured by JEOL Ltd. as an XPS measuring apparatus, using an MgKα ray as an X-ray source, and irradiating at 10 kV, 20 mA. In this case, the photoelectron is measured in steps of 1 eV, and the element content is 3d5 / 2 for Ga element, 1s for O, and 1s for N, and obtained from the area intensity of the spectrum and the sensitivity factor. be able to. Note that Ar ion etching is performed at 500 V for about 10 seconds before measurement.
Further, for the content of each element in the entire surface layer, secondary electron mass spectrometry, Rutherford backscattering, or the like can be used.

表面層は、微結晶、多結晶、あるいは、非晶質のいずれであってもよいが、感光体表面の平滑性を向上させる点からは非晶質であることが特に好ましい。なお、結晶性/非晶質性は、RHEED(反射高速電子線回折)測定により得られた回折像の点や線の有無により判別することができる。
また、詳細は後述するが、表面層は、気相成膜法を利用して感光層上に積層形成されるため、成膜条件等によっては、その断面が柱状構造となる場合もある。しかしながら、感光体表面の滑り性の観点からは、このような柱状構造を有さないことが好ましい。
The surface layer may be microcrystalline, polycrystalline, or amorphous, but is preferably amorphous from the viewpoint of improving the smoothness of the photoreceptor surface. The crystallinity / amorphous property can be determined by the presence or absence of a point or a line in a diffraction image obtained by RHEED (reflection high energy electron diffraction) measurement.
As will be described in detail later, the surface layer is laminated on the photosensitive layer using a vapor phase film formation method, so that the cross section may have a columnar structure depending on the film formation conditions and the like. However, from the viewpoint of the slipperiness of the photoreceptor surface, it is preferable not to have such a columnar structure.

表面層中には、導電型の制御のために種々のドーパントを添加することができる。導電性をn型に制御する場合には、例えば、Si,Ge,Snから選ばれる一つ以上の元素を用いることができ、p型に制御する場合には、例えば、Be,Mg,Ca,Zn,Srから選ばれる一つ以上の元素を用いることができる。   Various dopants can be added to the surface layer in order to control the conductivity type. When controlling the conductivity to n-type, for example, one or more elements selected from Si, Ge, Sn can be used, and when controlling to p-type, for example, Be, Mg, Ca, One or more elements selected from Zn and Sr can be used.

表面層は、微結晶、多結晶あるいは非晶質のいずれの場合においても、その内部構造に結合欠陥や、転位欠陥、結晶粒界の欠陥などが多く含まれる傾向にある。このため、これらの欠陥の不活性化のために表面層中には、水素および/またはハロゲン元素が含まれていても良い。表面層中の水素やハロゲン元素は結晶内の結合欠陥や結晶粒界の欠陥などに取り込まれて、反応活性点を消失させ、電気的な補償を行う働きを有する。このため、感光体に光が照射された際に、表面層中で光が吸収されてキャリアが発生したり、感光層で発生したキャリアの拡散や移動に関係するトラップが抑制されるため、感光体表面の帯電特性をより安定化することができる。   The surface layer tends to contain many bonding defects, dislocation defects, crystal grain boundary defects, etc. in its internal structure in any case of microcrystal, polycrystal or amorphous. For this reason, hydrogen and / or a halogen element may be contained in the surface layer in order to inactivate these defects. Hydrogen and halogen elements in the surface layer are taken into bond defects in the crystal, defects at the grain boundaries, etc., and have a function of eliminating the reactive sites and performing electrical compensation. For this reason, when light is irradiated to the photoreceptor, light is absorbed in the surface layer to generate carriers, and traps related to diffusion and movement of carriers generated in the photosensitive layer are suppressed. The charging characteristics of the body surface can be further stabilized.

なお、水素を用いる場合、表面層に含まれる水素量は、表面層を構成する主たる2つの元素(13族元素、酸素)全体に対して、0.1原子%〜60原子%の範囲が好ましく、1原子%〜50原子%の範囲であることがより好ましい。この水素量はHFS(ハイドロジェンフォワードスキャタリング)により絶対値を測定することができ、赤外吸収スペクトルによって推定することもできる。   When hydrogen is used, the amount of hydrogen contained in the surface layer is preferably in the range of 0.1 atomic% to 60 atomic% with respect to the entire two main elements (group 13 element, oxygen) constituting the surface layer. More preferably, it is in the range of 1 atomic% to 50 atomic%. This hydrogen amount can be measured in absolute value by HFS (Hydrogen Forward Scattering), and can also be estimated from an infrared absorption spectrum.

−感光体の層構成−
次に、本発明の感光体の層構成について説明する。
本発明の感光体は、その層構成が導電性基体上に感光層と表面層とがこの順に積層されたものであれば特に限定されず、これら3つの層の間に必要に応じて下引層等の中間層を設けてもよい。また、感光層は、2層以上であってもよく、更に、機能分離型であってもよい。さらに、本発明の感光体は、感光層がシリコン原子を含むいわゆるアモルファスシリコン感光体であってもよく、感光層が有機感光材料等の有機高分子を含むいわゆる有機感光体であってもよい。以下、本発明の感光体の層構成の具体例について、図面を用いてより詳細に説明する。
-Layer structure of photoconductor-
Next, the layer structure of the photoreceptor of the present invention will be described.
The photoreceptor of the present invention is not particularly limited as long as the layer structure is such that a photosensitive layer and a surface layer are laminated in this order on a conductive substrate, and an undercoat is provided between these three layers as necessary. An intermediate layer such as a layer may be provided. Further, the photosensitive layer may be two or more layers, and further may be a function separation type. Furthermore, the photoreceptor of the present invention may be a so-called amorphous silicon photoreceptor in which the photosensitive layer contains silicon atoms, or a so-called organic photoreceptor in which the photosensitive layer contains an organic polymer such as an organic photosensitive material. Hereinafter, specific examples of the layer structure of the photoreceptor of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の感光体の層構成の一例を示す模式断面図であり、図1中、1は導電性基体、2は感光層、2Aは電荷発生層、2Bは電荷輸送層、3は表面層を表す。
図1に示す感光体は、導電性基体1上に、電荷発生層2A、電荷輸送層2B、表面層3がこの順に積層された層構成を有し、感光層2は電荷発生層2Aおよび電荷輸送層2Bの2層から構成される。
図2は、本発明の感光体の層構成の他の例を示す模式断面図であり、図2中、4は下引層、5は中間層を表し、他は、図1中に示したものと同様である。
図2に示す感光体は、導電性基体1上に、下引層4、電荷発生層2A、電荷輸送層2B、中間層5、表面層3がこの順に積層された層構成を有する。
図3は、本発明の感光体の層構成の他の例を示す模式断面図であり、図3中、6は感光層を表し、他は、図1、図2中に示したものと同様である。
図3に示す感光体は、導電性基体1上に、下引層4、感光層6、表面層3がこの順に積層された層構成を有し、感光層6は、図1や図2に示す電荷発生層2Aおよび電荷輸送層2Bの機能が一体となった層である。
なお、感光層2,6は、有機高分子から形成されたものでも良いし、無機材料から形成されたものでも良いし、それらが組み合わされたものでも良い。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the layer structure of the photoreceptor of the present invention. In FIG. 1, 1 is a conductive substrate, 2 is a photosensitive layer, 2A is a charge generation layer, 2B is a charge transport layer, 3 Represents a surface layer.
The photoreceptor shown in FIG. 1 has a layer structure in which a charge generation layer 2A, a charge transport layer 2B, and a surface layer 3 are laminated in this order on a conductive substrate 1, and the photosensitive layer 2 includes the charge generation layer 2A and the charge layer. The transport layer 2B is composed of two layers.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of the layer structure of the photoreceptor of the present invention. In FIG. 2, 4 represents an undercoat layer, 5 represents an intermediate layer, and the others are shown in FIG. It is the same as that.
The photoreceptor shown in FIG. 2 has a layer structure in which an undercoat layer 4, a charge generation layer 2A, a charge transport layer 2B, an intermediate layer 5, and a surface layer 3 are laminated on a conductive substrate 1 in this order.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the layer structure of the photoreceptor of the present invention. In FIG. 3, 6 represents a photosensitive layer, and the others are the same as those shown in FIGS. It is.
3 has a layer structure in which an undercoat layer 4, a photosensitive layer 6, and a surface layer 3 are laminated in this order on a conductive substrate 1, and the photosensitive layer 6 is illustrated in FIGS. The charge generation layer 2A and the charge transport layer 2B shown in FIG.
The photosensitive layers 2 and 6 may be formed from an organic polymer, may be formed from an inorganic material, or may be a combination thereof.

−有機感光体−
次に、本発明の感光体が有機感光体である場合の好ましい構成について、その概要を説明する。
感光層を形成する有機高分子化合物は熱可塑性であっても熱硬化性のものであっても、また2種類の分子を反応させて形成するものでも良い。また、感光層と表面層との間に、硬度や膨張係数、弾力性の調整、密着性の向上などの観点から中間層を設けても良い。中間層は、表面層の物性および感光層(機能分離型の場合は電荷輸送層)の物性の両者に対して、中間的な特性を示すものが好適である。また、中間層を設ける場合には、中間層は、電荷をトラップする層として機能しても良い。
-Organic photoconductor-
Next, an outline of a preferable configuration when the photoreceptor of the present invention is an organic photoreceptor will be described.
The organic polymer compound forming the photosensitive layer may be thermoplastic or thermosetting, or may be formed by reacting two types of molecules. Further, an intermediate layer may be provided between the photosensitive layer and the surface layer from the viewpoints of adjusting hardness, expansion coefficient, elasticity, and improving adhesion. The intermediate layer preferably exhibits intermediate characteristics with respect to both the physical properties of the surface layer and the photosensitive layer (charge transport layer in the case of the function separation type). In the case where an intermediate layer is provided, the intermediate layer may function as a layer for trapping charges.

有機感光体の場合には、感光層は、図1,2に示すように電荷発生層と電荷輸送層に分かれた機能分離型でも良いし、図3に示すように機能一体型であってもよい。機能分離型の場合には感光体の表面側に電荷発生層を設けたものでも良いし、表面側に電荷輸送層を設けたものでも良い。   In the case of an organic photoreceptor, the photosensitive layer may be a function-separated type that is divided into a charge generation layer and a charge transport layer as shown in FIGS. 1 and 2, or may be a function-integrated type as shown in FIG. Good. In the case of the function separation type, a charge generation layer may be provided on the surface side of the photoreceptor, or a charge transport layer may be provided on the surface side.

感光層上に、後述する方法により表面層を形成する場合、熱以外の短波長電磁波の照射により感光層が分解したりすることを防ぐため、感光層表面には、表面層を形成する前に紫外線などの短波長光吸収層を予め設けてもよい。また、短波長光が感光層に照射されないように、表面層を形成する初期の段階で、バンドギャップの小さい層を最初に形成することもできる。このような、感光層側に設けられるバンドギャップの小さい層の組成としては、例えば、Inを含んだGaXIn(1-X)N(0≦X≦0.99)が好適である。 When the surface layer is formed on the photosensitive layer by the method described later, in order to prevent the photosensitive layer from being decomposed by irradiation with short-wave electromagnetic waves other than heat, the surface of the photosensitive layer is formed before the surface layer is formed. A short wavelength light absorption layer such as ultraviolet rays may be provided in advance. In addition, a layer having a small band gap can be formed first in the initial stage of forming the surface layer so that the short wavelength light is not irradiated onto the photosensitive layer. As a composition of such a layer having a small band gap provided on the photosensitive layer side, for example, Ga x In (1-x) N (0 ≦ X ≦ 0.99) containing In is suitable.

また、紫外線吸収剤を含む層(例えば、高分子樹脂に分散させた層を塗布等を利用して形成される層を感光層表面に設けても良い。
このように、表面層を形成する前に感光体表面に中間層を設けることで、表面層を形成するときの紫外線や、画像形成装置内で感光体が使用された場合のコロナ放電や各種の光源からの紫外線などの短波長光による感光層への影響を防ぐことができる。
Further, a layer containing an ultraviolet absorber (for example, a layer formed by applying a layer dispersed in a polymer resin or the like may be provided on the surface of the photosensitive layer.
As described above, by providing an intermediate layer on the surface of the photoreceptor before forming the surface layer, ultraviolet rays when forming the surface layer, corona discharge when the photoreceptor is used in the image forming apparatus, and various types of The influence on the photosensitive layer by short wavelength light such as ultraviolet rays from the light source can be prevented.

−アモルファスシリコン感光体−
次に、本発明の感光体がアモルファスシリコン感光体である場合の好ましい構成について、その概要を説明する。
アモルファスシリコン感光体は、正帯電用でも負帯電用の感光体でも良い。導電性基板の上に電荷注入阻止や接着性向上のための下引き層を形成し、ついで感光層と表面層を設けたものが使用できる。表面層は感光層の表面に中間層を設け、さらにその表面に表面層を設けても良いし、感光層の表面に直に表面層を設けても良い。
また、感光層の最上層(表面層側の層)は、p型アモルファスシリコンであってもよくn型アモルファスシリコンであってもよく、感光層と表面層との間に中間層(電荷注入阻止層)として、例えば、SiXO(1−X):H,SiXN(1−X):H,SiXC(1−X):H,アモルファスカーボン層が形成されていてもよい。
-Amorphous silicon photoconductor-
Next, an outline of a preferable configuration when the photoconductor of the present invention is an amorphous silicon photoconductor will be described.
The amorphous silicon photoreceptor may be a positively charged photoreceptor or a negatively charged photoreceptor. An undercoating layer for preventing charge injection or improving adhesion can be formed on a conductive substrate, and then a photosensitive layer and a surface layer can be used. For the surface layer, an intermediate layer may be provided on the surface of the photosensitive layer, and a surface layer may be further provided on the surface, or a surface layer may be provided directly on the surface of the photosensitive layer.
The uppermost layer (surface layer side layer) of the photosensitive layer may be p-type amorphous silicon or n-type amorphous silicon, and an intermediate layer (charge injection blocking) between the photosensitive layer and the surface layer. As the layer), for example, Si x O (1- x ): H, Si x N (1- x ): H, Si x C (1- x ): H, an amorphous carbon layer may be formed.

−表面層およびその形成方法−
次に、上述した組成等以外の表面層の好ましい特性や、表面層の形成方法についてより詳細に説明する。
表面層は、既述したように非晶性あるいは結晶性のいずれでもよいが、感光層(あるいは中間層)との密着性を高めかつ感光体表面の滑りを良くするためには、表面層の下層(感光層側)が微結晶性であり、上層(感光体表面側)が非晶質性であることが好ましい。
-Surface layer and formation method thereof-
Next, preferable characteristics of the surface layer other than the above-described composition and the method for forming the surface layer will be described in more detail.
As described above, the surface layer may be either amorphous or crystalline. However, in order to improve the adhesion with the photosensitive layer (or the intermediate layer) and improve the sliding of the surface of the photoreceptor, The lower layer (photosensitive layer side) is preferably microcrystalline, and the upper layer (photoreceptor surface side) is preferably amorphous.

表面層は、感光層から拡散・移動してきた電荷を、表面層の表面にトラップしても、また、表面層の内部にトラップする特性を有するものでも良い。また、この電荷を積極的に注入させるものでも良い。表面層の内部に注入する場合には、感光層と表面層との界面に、電荷がトラップする構成が必要である。例えば、感光層が図1、2に示すように機能分離型である場合、負帯電で表面層が電子を注入する場合には電荷輸送層の表面層側の面が電荷トラップの機能を果たしても良いし、電荷の注入阻止とトラップのために、電荷輸送層と表面層との間に中間層を設けても良い。正帯電性の場合にも同様にすることができる。   The surface layer may trap the charges diffused / moved from the photosensitive layer on the surface of the surface layer or may have a characteristic of trapping inside the surface layer. Alternatively, the charge may be positively injected. In the case of injection into the surface layer, it is necessary to have a structure in which charges are trapped at the interface between the photosensitive layer and the surface layer. For example, when the photosensitive layer is a function-separated type as shown in FIGS. 1 and 2, when the surface layer injects electrons with a negative charge, the surface of the charge transport layer on the surface layer side functions as a charge trap. An intermediate layer may be provided between the charge transport layer and the surface layer for blocking and trapping charge injection. The same applies to the case of positive charging.

また、表面層は電荷注入阻止層、あるいは、電荷注入層としての機能を兼ねてもよい。この場合、既述したように表面層の導電型をn型やp型に調整することによって、表面層を電荷注入阻止層、あるいは、電荷注入層としても機能させることができる。
表面層が電荷注入層としても機能する場合には、中間層や感光層の表面(表面層側の面)で電荷がトラップされる。負帯電の場合にn型の表面層は電荷注入層として機能し、p型の表面層は電荷注入阻止層として機能する。正帯電の場合にはn型の表面層は電荷注入阻止層として機能し、p型の表面層は電荷注入層として機能する。
The surface layer may also function as a charge injection blocking layer or a charge injection layer. In this case, as described above, the surface layer can also function as a charge injection blocking layer or a charge injection layer by adjusting the conductivity type of the surface layer to n-type or p-type.
When the surface layer also functions as a charge injection layer, charges are trapped on the surface of the intermediate layer or the photosensitive layer (surface on the surface layer side). In the case of negative charging, the n-type surface layer functions as a charge injection layer, and the p-type surface layer functions as a charge injection blocking layer. In the case of positive charging, the n-type surface layer functions as a charge injection blocking layer, and the p-type surface layer functions as a charge injection layer.

次に、表面層の形成方法について説明する。表面層の形成に際しては、少なくとも最表面が、酸素と13族元素とを含むように形成することができれば特に限定されず、感光層上に直接、表面層全体が、酸素と13族元素とを含むように形成することができる。またここで、感光層上に組成の異なる2つ以上の層を積層して表面層を形成する場合には、少なくとも最上層の形成に際して、酸素と13族元素とを含む層が少なくとも形成される。例えば、感光層上に、13族元素と窒素とを含む層と、13族元素と酸素とを含む層とをこの順に積層形成することができる。   Next, a method for forming the surface layer will be described. The formation of the surface layer is not particularly limited as long as at least the outermost surface can be formed so as to contain oxygen and a group 13 element. The entire surface layer directly contains oxygen and a group 13 element on the photosensitive layer. It can be formed to include. Here, when the surface layer is formed by laminating two or more layers having different compositions on the photosensitive layer, at least a layer containing oxygen and a group 13 element is formed when the uppermost layer is formed. . For example, a layer containing a group 13 element and nitrogen and a layer containing a group 13 element and oxygen can be stacked in this order on the photosensitive layer.

また、一旦、13族元素と、酸素以外の他の元素とを主成分に含む膜を感光層上に形成した後、この膜を表面から酸化処理して、表面層を形成することもできる。この場合、特に13族元素と、窒素とを主成分として含む膜を感光層上に形成し、この膜を酸化処理することによって、少なくとも最表面に酸素と13族元素とを含む表面層を形成することができる。
この場合の酸化処理方法としては、大気中に放置することによる自然酸化や、オゾン等を利用した強制酸化のいずれの方法を利用してもよいが、感光体として画像形成装置に組み込んで使用する前に十分な酸化処理を実施しておくことが必要である。なお、酸化処理は、意図的且つ制御された条件で実施すること感光体表面面内の表面層の特性バラツキや、感光体間の品質バラツキを抑制する上で特に好ましい。
It is also possible to form a surface layer by once forming a film containing a group 13 element and an element other than oxygen as a main component on the photosensitive layer and then oxidizing the film from the surface. In this case, a film containing, in particular, a group 13 element and nitrogen as main components is formed on the photosensitive layer, and this film is oxidized to form a surface layer containing oxygen and a group 13 element at least on the outermost surface. can do.
As an oxidation treatment method in this case, any method of natural oxidation by leaving it in the atmosphere or forced oxidation using ozone or the like may be used, but it is used by being incorporated in an image forming apparatus as a photoreceptor. It is necessary to carry out sufficient oxidation treatment beforehand. The oxidation treatment is particularly preferably performed under intentional and controlled conditions in order to suppress variations in surface layer characteristics within the surface of the photoreceptor and quality variations between the photoreceptors.

例えば、自然酸化を利用する場合、湿度の高い環境下の方が、酸化がより進みやすいので自然酸化を行う場合の放置環境は、湿度が40%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましく、70%以上であることが更に好ましい。
また、自然酸化の時間が短い場合には、最表面近傍の層が十分に酸化されないまま、感光体として使用されてしまうと、本来の性能が発揮できないまま、表面層の顕著な摩滅等が発生してしまい、実用に耐えない場合がある。このような観点からは、自然酸化処理を行う時間は、3時間以上であることが好ましく、10時間以上であることが好ましく、24時間以上であることが更に好ましい。
For example, when natural oxidation is used, the oxidation is more likely to proceed in a high humidity environment. Therefore, the leaving environment when natural oxidation is performed is preferably 40% or higher, and 50% or higher. More preferably, it is more preferably 70% or more.
In addition, when the time of natural oxidation is short, if the layer near the outermost surface is not sufficiently oxidized and is used as a photoreceptor, the original performance cannot be exhibited, and the surface layer is significantly worn away. And may not be practical. From such a viewpoint, the time for performing the natural oxidation treatment is preferably 3 hours or more, preferably 10 hours or more, and more preferably 24 hours or more.

また、酸化処理方法としては自然酸化以外にも、例えば、オゾンや、酸素雰囲気中でのプラズマを利用したような強制酸化が利用できる。このような酸化処理は、自然酸化に比べて短時間で処理が行える上に、酸化条件を選択することにより膜厚の深さ方向に対して、自然酸化よりも深い位置(より感光層側の位置)まで強制的な酸化を行うことも容易である。また、酸化処理が短時間で済むため、13族元素と窒素とを主成分として含む膜が、大気中の水分と反応して変質しやすい場合にも有用である。   In addition to natural oxidation, for example, forced oxidation using ozone or plasma in an oxygen atmosphere can be used as the oxidation treatment method. Such oxidation treatment can be performed in a shorter time than natural oxidation, and by selecting the oxidation conditions, a position deeper than natural oxidation (more on the photosensitive layer side) in the depth direction of the film thickness. It is easy to perform forced oxidation up to the position). Further, since the oxidation treatment can be completed in a short time, it is also useful when a film containing a group 13 element and nitrogen as main components is likely to be altered by reacting with moisture in the atmosphere.

次に、表面層の形成方法についてより具体的に説明する。表面層の形成に際しては、プラズマCVD法、有機金属気相成長法、分子線エピタキシー法等の公知の気相成膜方法が利用できる。以下、表面層の形成に用いる装置の図面を示しつつ具体例を挙げて説明する。
図4は、本発明の感光体の表面層の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図であり、図4(A)は、成膜装置を側面から見た場合の模式断面図を表し、図4(B)は、図4(A)に示す成膜装置のA1−A2間における模式断面図を表す。図4中、10は成膜室、11は排気口、12は基体回転部、13は基体ホルダー、14は基体、15はガス導入部、16はシャワーノズル、17はプラズマ拡散部、18は高周波電力供給部、19は平板電極、20はガス導入管、21は高周波放電部である。
Next, the method for forming the surface layer will be described more specifically. In forming the surface layer, a known vapor deposition method such as a plasma CVD method, a metal organic chemical vapor deposition method, or a molecular beam epitaxy method can be used. Hereinafter, a specific example will be described with reference to a drawing of an apparatus used for forming the surface layer.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a film forming apparatus used for forming the surface layer of the photoreceptor of the present invention, and FIG. 4A is a schematic cross-sectional view when the film forming apparatus is viewed from the side. FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along line A1-A2 of the film formation apparatus illustrated in FIG. In FIG. 4, 10 is a film forming chamber, 11 is an exhaust port, 12 is a substrate rotating unit, 13 is a substrate holder, 14 is a substrate, 15 is a gas introducing unit, 16 is a shower nozzle, 17 is a plasma diffusion unit, and 18 is a high frequency. A power supply unit, 19 is a flat plate electrode, 20 is a gas introduction tube, and 21 is a high-frequency discharge unit.

図4に示す成膜装置において、成膜室10の一端には、不図示の真空排気装置に接続された排気口11が設けられており、成膜室10の排気口11が設けられた側と反対側に、高周波電力供給部18、平板電極19および高周波放電部21からなるプラズマ発生装置が設けられている。
このプラズマ発生装置は、高周波放電部21と、高周波放電部21内に配置され、放電面が排気口11側に設けられた平板電極19と、高周波放電部21外に配置され、平板電極19の放電面と反対側の面に接続された高周波電力供給部18とから構成されたものである。なお、高周波放電部21には、高周波放電部21内にガスを供給するためのガス導入管20が接続されており、このガス導入管20のもう一方の端は、不図示の第1のガス供給源に接続されている。
In the film forming apparatus shown in FIG. 4, an exhaust port 11 connected to a vacuum exhaust device (not shown) is provided at one end of the film forming chamber 10, and the side on which the exhaust port 11 of the film forming chamber 10 is provided. On the opposite side, a plasma generator comprising a high frequency power supply unit 18, a plate electrode 19 and a high frequency discharge unit 21 is provided.
This plasma generator is disposed within the high-frequency discharge unit 21, the high-frequency discharge unit 21, the flat plate electrode 19 provided with a discharge surface on the exhaust port 11 side, and disposed outside the high-frequency discharge unit 21. It is comprised from the high frequency electric power supply part 18 connected to the surface on the opposite side to a discharge surface. The high-frequency discharge unit 21 is connected to a gas introduction tube 20 for supplying gas into the high-frequency discharge unit 21, and the other end of the gas introduction tube 20 is a first gas (not shown). Connected to the supply source.

なお、図4に示す成膜装置に設けられたプラズマ発生装置の代わりに、図5に示すプラズマ発生装置を用いてもよい。図5は、図4に示す成膜装置において利用することのできるプラズマ発生装置の他の例を示す概略模式図であり、プラズマ発生装置の側面図である。図5中、22が高周波コイル、23が石英管を表し、20は、図4中に示すものと同様である。このプラズマ発生装置は、石英管23と、石英管23の外周面沿って設けられた高周波コイル22とからなり、石英管23の一方の端は成膜室10(図5中、不図示)と接続されている。また、石英管23のもう一方の端には、石英管23内にガスを導入するためのガス導入管20が接続されている。   Note that the plasma generator shown in FIG. 5 may be used instead of the plasma generator provided in the deposition apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of the plasma generating apparatus that can be used in the film forming apparatus shown in FIG. 4, and is a side view of the plasma generating apparatus. In FIG. 5, 22 represents a high frequency coil, 23 represents a quartz tube, and 20 is the same as that shown in FIG. This plasma generator comprises a quartz tube 23 and a high-frequency coil 22 provided along the outer peripheral surface of the quartz tube 23. One end of the quartz tube 23 is formed with a film forming chamber 10 (not shown in FIG. 5). It is connected. The other end of the quartz tube 23 is connected to a gas introduction tube 20 for introducing gas into the quartz tube 23.

平板電極19の放電面側には、放電面と略平行な棒状のシャワーノズル16が接続されており、シャワーノズル16の一端は、ガス導入管15と接続されており、このガス導入管15は成膜室10外に設けられた不図示の第2のガス供給源と接続されている。
また、成膜室10内には、基体回転部12が設けられており、円筒状の基体14が、シャワーノズルの長手方向と基体14の軸方向とが略平行に対面するように基体ホルダー13を介して基体回転部12に取りつけられるようになっている。成膜に際しては、基体回転部12が回転することによって、基体14が周方向に回転させることができる。なお、基体14としては、予め感光層まで積層された感光体、あるいは、感光層上に中間層までが積層された感光体が用いられる。
A rod-shaped shower nozzle 16 substantially parallel to the discharge surface is connected to the discharge surface side of the flat plate electrode 19, and one end of the shower nozzle 16 is connected to a gas introduction tube 15. A second gas supply source (not shown) provided outside the film forming chamber 10 is connected.
In addition, a substrate rotating unit 12 is provided in the film forming chamber 10, and the substrate holder 13 is arranged so that the cylindrical substrate 14 faces the longitudinal direction of the shower nozzle and the axial direction of the substrate 14 substantially in parallel. It is adapted to be attached to the base rotating part 12 via During film formation, the substrate 14 can be rotated in the circumferential direction by rotating the substrate rotating unit 12. As the substrate 14, a photoconductor previously laminated up to the photosensitive layer or a photoconductor laminated up to the intermediate layer on the photosensitive layer is used.

表面層の形成は、例えば以下のように実施することができる。まず、N2をガス導入管20から高周波放電部21内に導入すると共に、高周波電力供給部18から平板電極19に、13.56MHzのラジオ波を供給する。この際、平板電極19の放電面側から排気口11側へと放射状に広がるようにプラズマ拡散部17が形成される。
次に、水素をキャリアガスとして用いて水素希釈したトリメチルガリウムガスをガス導入管15、シャワーノズル16を介して成膜室10に導入することによって、基体14表面に水素とチッ素とガリウムとを含む膜を成膜することができる。
The formation of the surface layer can be performed, for example, as follows. First, N 2 is introduced into the high-frequency discharge unit 21 from the gas introduction tube 20, and a 13.56 MHz radio wave is supplied from the high-frequency power supply unit 18 to the plate electrode 19. At this time, the plasma diffusion portion 17 is formed so as to spread radially from the discharge surface side of the flat plate electrode 19 to the exhaust port 11 side.
Next, trimethylgallium gas diluted with hydrogen using hydrogen as a carrier gas is introduced into the film forming chamber 10 through the gas introduction tube 15 and the shower nozzle 16, thereby hydrogen, nitrogen and gallium are introduced into the surface of the substrate 14. A containing film can be formed.

ここで、膜中に酸素を導入するためには、成膜中に酸素原子を取り込ませる方法、あるいは、成膜後に酸素による酸化する方法を利用することができる。
前者の場合には、窒素ガスに酸素ガスやN2OやH2Oなどの酸素を含有するガスを混合することよって酸素と窒素と13族元素とを含む表面層を成膜することができる。また
HeやArなどの希ガスに酸素ガスやN2OやH2Oなどの酸素を含有するガスを混合してプラズマを発生し、トリメチルガリウムガスなどの有機金属ガスと反応させ、酸素とガリウムとを含む表面層を形成することもできる。
一方、後者の場合には、真空中で行うこともできるし、大気中で行うこともできる。真空中で行う場合には、例えば希ガスなどで希釈した酸素ガスを用いて高周波放電を行い膜中に酸素を取り込ませることができる。さらに酸素を膜中に取り込ませる他の方法としては、熱拡散法、イオン注入法等の公知の方法を採用することができる。あるいは、水素を含みチッ素とガリウムからなる膜が表面に形成された基体14を、単に大気中の空気に曝したり、大気圧下で酸素雰囲気に晒すことによっても酸化を行うこともできる。
Here, in order to introduce oxygen into the film, a method of incorporating oxygen atoms during film formation or a method of oxidizing with oxygen after film formation can be used.
In the former case, a surface layer containing oxygen, nitrogen, and a group 13 element can be formed by mixing nitrogen gas with an oxygen gas or a gas containing oxygen such as N 2 O or H 2 O. . Further, oxygen gas or a gas containing oxygen such as N 2 O or H 2 O is mixed with a rare gas such as He or Ar to generate plasma, which is reacted with an organometallic gas such as trimethylgallium gas. It is also possible to form a surface layer containing
On the other hand, in the latter case, it can be performed in a vacuum or in the atmosphere. In the case of performing in vacuum, for example, oxygen can be taken into the film by performing high frequency discharge using oxygen gas diluted with a rare gas or the like. Furthermore, as another method for incorporating oxygen into the film, a known method such as a thermal diffusion method or an ion implantation method can be employed. Alternatively, the substrate 14 on the surface of which a film containing hydrogen and containing nitrogen and gallium is formed can be oxidized by simply exposing it to air in the atmosphere or exposing it to an oxygen atmosphere at atmospheric pressure.

成膜時の表面層の形成温度は特に限定されないが、アモルファスシリコン感光体を作製する場合には50℃から350℃で形成することが好ましく、有機感光体を作製する場合には、20℃から100℃で形成することが好ましい。
有機感光体を作製する場合において、表面層の成膜時の基体温度は、150℃以下が好ましく、100℃以下がより好ましい。基体温度が150℃以下であっても、プラズマの影響で150℃より高くなる場合には感光層が熱で損傷を受ける場合があるため、このような影響を考慮して基体温度を設定することが好ましい。
基体温度は図示していない方法で制御しても良いし、放電時の自然な温度の上昇に任せてもよい。基体14を加熱する場合にはヒータを基体14の外側や内側に設置しても良い。基体14を冷却する場合には基体14の内側に冷却用の気体または液体を循環させても良い。
放電による基体温度の上昇を避けたい場合には、基体14表面に当たる高エネルギーの気体流を調節することが効果的である。この場合、ガス流量や放電出力、圧力などの条件を所要温度となるように調整する。
The formation temperature of the surface layer at the time of film formation is not particularly limited, but it is preferably 50 to 350 ° C. when producing an amorphous silicon photoreceptor, and from 20 ° C. when producing an organic photoreceptor. It is preferable to form at 100 ° C.
In the case of producing an organic photoreceptor, the substrate temperature during the formation of the surface layer is preferably 150 ° C. or less, and more preferably 100 ° C. or less. Even when the substrate temperature is 150 ° C. or lower, if the temperature is higher than 150 ° C. due to the influence of plasma, the photosensitive layer may be damaged by heat. Therefore, the substrate temperature should be set in consideration of such influence. Is preferred.
The substrate temperature may be controlled by a method not shown, or may be left to a natural temperature rise during discharge. When heating the substrate 14, a heater may be installed outside or inside the substrate 14. When the substrate 14 is cooled, a cooling gas or liquid may be circulated inside the substrate 14.
In order to avoid an increase in the substrate temperature due to the discharge, it is effective to adjust the high-energy gas flow that strikes the surface of the substrate 14. In this case, conditions such as the gas flow rate, discharge output, and pressure are adjusted so as to achieve the required temperature.

また、表面層中に水素を添加する場合には、ガス導入管15,20から、水素ガスを導入することができる。この場合、窒素やトリメチルガリウムガス等の表面層を構成する必須の構成成分を含むガスと共に混合して導入することができる。
13族元素を含むガスとしてはトリメチルガリウムガスの代わりにインジウム、アルミニウムを含む有機金属化合物やジボランのような水素化物を用いることもでき、これらを2種類以上混合してもよい。
例えば、表面層の形成の初期において、トリメチルインジウムをガス導入管15、シャワーノズル16を介して成膜室10内に導入することにより、基体14上にチッ素とインジウムとを含む膜を成膜すれば、この膜が、継続して成膜する場合に発生し、感光層を劣化させる紫外線を吸収することができる。このため、成膜時の紫外線の発生による感光層へのダメージを抑制できる。
In addition, when hydrogen is added to the surface layer, hydrogen gas can be introduced from the gas introduction pipes 15 and 20. In this case, it can be mixed and introduced together with a gas containing an essential component constituting the surface layer such as nitrogen or trimethylgallium gas.
As the gas containing a group 13 element, an organic metal compound containing indium or aluminum or a hydride such as diborane may be used instead of trimethylgallium gas, and two or more of these may be mixed.
For example, in the initial stage of forming the surface layer, trimethylindium is introduced into the film formation chamber 10 through the gas introduction tube 15 and the shower nozzle 16, thereby forming a film containing nitrogen and indium on the substrate 14. In this case, this film can be absorbed when the film is continuously formed, and the ultraviolet rays that deteriorate the photosensitive layer can be absorbed. For this reason, damage to the photosensitive layer due to generation of ultraviolet rays during film formation can be suppressed.

また、表面層には、導電型を制御するためにドーパントを添加することができる。
成膜時におけるドーパントのドーピングの方法としてはn型用としてはSiH3,SnH4を、p型用としては、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム、ジメチルカルシウム、ジメチルストロンチウム、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、などをガス状態で使用できる。また、ドーパント元素を表面層中にドーピングするには、熱拡散法、イオン注入法等の公知の方法を採用することもできる。
具体的には、少なくとも一つ以上のドーパント元素を含むガスをガス導入管15、シャワーノズル16を介して成膜室10内に導入することによってn型、p型等任意の導電型の表面層を得ることができる。
In addition, a dopant can be added to the surface layer in order to control the conductivity type.
As a dopant doping method at the time of film formation, SiH 3 and SnH 4 are used for n-type, and biscyclopentadienyl magnesium, dimethyl calcium, dimethyl strontium, dimethyl zinc, diethyl zinc, etc. are used for p-type. Can be used in the gas state. In order to dope the dopant element into the surface layer, a known method such as a thermal diffusion method or an ion implantation method may be employed.
Specifically, a surface layer of any conductivity type such as n-type or p-type is introduced by introducing a gas containing at least one dopant element into the film forming chamber 10 through the gas introduction pipe 15 and the shower nozzle 16. Can be obtained.

なお、13族原子の供給材料として水素原子を含む有機金属化合物を用い、13族原子と水素原子と窒素原子と主に含む膜を形成する場合、プラズマにより活性化された活性水素や活性窒素は、以下に説明するようにして得ることができる。
例えば、図4に示すような成膜装置において、水素ガスと窒素ガスと別々の位置から成膜装置内に導入する場合には、水素ガスの活性化状態と、窒素ガスの活性化状態とを各々独立して制御できるように、複数のプラズマ発生装置を設けてもよい。また、これに対して、水素および窒素の供給材料としてNH3のようなチッ素原子と水素原子とを同時に含むガスを用いたり、窒素ガスと水素ガスとを混合したガスを用いて、これをプラズマにより活性化してもよい。
さらに、プラズマにより活性化される水素の水素源としては、成膜装置内に一旦導入された水素原子を含む有機金属化合物を活性化して、遊離生成した水素を利用することもできる。
When an organometallic compound containing hydrogen atoms is used as a supply material for group 13 atoms and a film mainly containing group 13 atoms, hydrogen atoms, and nitrogen atoms is formed, active hydrogen and activated nitrogen activated by plasma are It can be obtained as described below.
For example, in a film forming apparatus as shown in FIG. 4, when hydrogen gas and nitrogen gas are introduced into the film forming apparatus from different positions, the hydrogen gas activation state and the nitrogen gas activation state are A plurality of plasma generators may be provided so that each can be controlled independently. In contrast to this, as a supply material for hydrogen and nitrogen, a gas containing both nitrogen atoms and hydrogen atoms, such as NH 3 , or a mixture of nitrogen gas and hydrogen gas is used. It may be activated by plasma.
Furthermore, as a hydrogen source of hydrogen activated by plasma, it is also possible to use hydrogen produced free by activating an organometallic compound containing hydrogen atoms once introduced into the film forming apparatus.

上述したような方法により、活性化された水素、窒素、および、13族原子が基体上に存在し、さらに、活性化された水素が、有機金属化合物を構成するメチル基やエチル基等の炭化水素基の水素を分子として脱離させる効果を有する。それゆえ、基体表面には、水素、窒素および13族元素が三次元的な結合を構成する硬質膜からなる表面層が形成される。
このような硬質膜は、シリコンカーバイトに含まれるsp2結合性の炭素原子とは異なり、タイヤモンドを構成する炭素原子のように、GaとNとがsp3結合を形成するため透明である。また、この硬質膜を、自然酸化や、成膜後に酸素やオゾンなどの酸化処理によって酸素を含んだ膜とすることができ、この膜は透明且つ硬質であり、膜の表面は撥水性やすべり性が高く低摩擦である。
By the method described above, activated hydrogen, nitrogen, and group 13 atoms are present on the substrate, and the activated hydrogen is further converted into carbonized carbon such as methyl group or ethyl group constituting the organometallic compound. It has the effect of desorbing hydrogen of a hydrogen group as a molecule. Therefore, a surface layer made of a hard film in which hydrogen, nitrogen, and a group 13 element form a three-dimensional bond is formed on the surface of the substrate.
Unlike the sp2-bonding carbon atoms contained in silicon carbide, such a hard film is transparent because Ga and N form sp3 bonds like the carbon atoms constituting the tiremond. In addition, this hard film can be made into a film containing oxygen by natural oxidation or an oxidation treatment such as oxygen or ozone after the film is formed. This film is transparent and hard, and the surface of the film is water repellent or slippery. High friction and low friction.

図4に示す成膜装置のプラズマ発生手段は、高周波発振装置を用いたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波発振装置を用いたり、エレクトロサイクロトロン共鳴方式やヘリコンプラズマ方式の装置をもちいてもよい。また、高周波発振装置の場合は、誘導型でも容量型でも良い。
さらに、これらの装置を2種類以上組み合わせて用いてもよく、あるいは、同種の装置を2つ以上用いてもよい。
The plasma generating means of the film forming apparatus shown in FIG. 4 uses a high-frequency oscillation device, but is not limited to this. For example, a microwave oscillation device, an electrocyclotron resonance method, or a helicon plasma is used. You may use the apparatus of a system. In the case of a high-frequency oscillation device, it may be inductive or capacitive.
Furthermore, two or more of these devices may be used in combination, or two or more of the same types of devices may be used.

2種類以上の異なるプラズマ発生装置(プラズマ発生手段)を用いる場合には、同じ圧力で同時に放電が生起できるようにする必要がある。また、放電する領域と、成膜する領域(基体が設置された部分)とに圧力差を設けても良い。これらの装置は、成膜装置内をガスが導入される部分から排出される部分へと形成されるガス流に対して直列に配置してもよいし、いずれの装置も基体の成膜面に対向するように配置してもよい。
例えば、2種類のプラズマ発生手段をガス流に対して直列に設置する場合、図4に示す成膜装置を例に上げれば、シャワーノズル16を電極として成膜室10内に放電を起こさせる第2のプラズマ発生装置として利用できる。この場合、ガス導入管15を介して、シャワーノズル16に高周波電圧を印加して、シャワーノズル16を電極として成膜室10内に放電を起こさせることができる。
あるいは、シャワーノズル16を電極として利用する代わりに、成膜室10内の基体14とプラズマ拡散部17との間に円筒状の電極を設けて、この円筒状電極を利用して、成膜室10内に放電を起こさせることもできる。
また、異なる2種類のプラズマ発生装置を同一の圧力下で利用する場合、例えば、マイクロ波発振装置と高周波発振装置とを用いる場合、励起種の励起エネルギーを大きく変えることができ、膜質の制御に有効である。また、放電は大気圧近傍で行っても良い。
When two or more types of different plasma generators (plasma generating means) are used, it is necessary to be able to generate discharges simultaneously at the same pressure. In addition, a pressure difference may be provided between the discharge region and the film formation region (the portion where the base is installed). These apparatuses may be arranged in series with respect to the gas flow formed in the film forming apparatus from the part where the gas is introduced to the part where the gas is discharged. You may arrange | position so that it may oppose.
For example, when two types of plasma generating means are installed in series with respect to the gas flow, the film forming apparatus shown in FIG. 4 is taken as an example, and a discharge is caused in the film forming chamber 10 using the shower nozzle 16 as an electrode. 2 can be used as a plasma generator. In this case, a high frequency voltage can be applied to the shower nozzle 16 via the gas introduction tube 15 to cause discharge in the film forming chamber 10 using the shower nozzle 16 as an electrode.
Alternatively, instead of using the shower nozzle 16 as an electrode, a cylindrical electrode is provided between the base 14 in the film forming chamber 10 and the plasma diffusion portion 17, and this film is used to form the film forming chamber. It is also possible to cause a discharge in 10.
In addition, when two different types of plasma generators are used under the same pressure, for example, when using a microwave oscillator and a high-frequency oscillator, the excitation energy of the excited species can be greatly changed, and the film quality can be controlled. It is valid. Moreover, you may perform discharge near atmospheric pressure.

なお、表面層の形成に際しては、上述した方法以外にも、通常の有機金属気相成長法や分子線エピタキシー法を使用することが出来るが、これらの方法による成膜に際しても、活性窒素および/または活性水素を使用することは有効である。この場合、チッ素原料としてはN2,NH3,NF3,N24、メチルヒドラジンなどの気体、液体を気化したり、あるいは、キャリアガスでバブリングしたものが利用できる。 In forming the surface layer, in addition to the above-described methods, a normal metal organic vapor phase epitaxy method or molecular beam epitaxy method can be used. However, in the film formation by these methods, active nitrogen and / or Alternatively, it is effective to use active hydrogen. In this case, as the nitrogen raw material, a gas or liquid such as N 2 , NH 3 , NF 3 , N 2 H 4 , methyl hydrazine or the like, or a gas bubbled with a carrier gas can be used.

−導電性基体および感光層−
次に、本発明の電子写真感光体を構成する導電性基体および感光層の詳細や、必要に応じて設けられる下引層や中間層の詳細について、本発明の電子写真感光体が機能分離型の感光層を有する有機感光体用である場合について説明する。
−導電性基体−
導電性基体としては、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス、亜鉛、ニッケル等の金属ドラム;シート、紙、プラスチック、ガラス等の基材上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着したもの;酸化インジウム、酸化スズ等の導電性金属化合物を上記基材に蒸着したもの;金属箔を上記基材にラミネートしたもの;カーボンブラック、酸化インジウム、酸化スズ−酸化アンチモン粉、金属粉、ヨウ化銅等を結着樹脂に分散し、上記基材に塗布することによって導電処理したもの等が挙げられる。また、導電性基体の形状は、ドラム状、シート状、プレート状のいずれであってもよい。
-Conductive substrate and photosensitive layer-
Next, regarding the details of the conductive substrate and the photosensitive layer constituting the electrophotographic photosensitive member of the present invention and the details of the undercoat layer and the intermediate layer provided as necessary, the electrophotographic photosensitive member of the present invention has a function separation type. The case of an organic photoreceptor having the above photosensitive layer will be described.
-Conductive substrate-
Conductive substrates include metal drums such as aluminum, copper, iron, stainless steel, zinc, nickel; aluminum, copper, gold, silver, platinum, palladium, titanium, nickel on a substrate such as sheet, paper, plastic, glass, etc. -Deposited metal such as chromium, stainless steel, copper-indium; Deposited conductive metal compound such as indium oxide and tin oxide on the substrate; Laminated metal foil on the substrate; Carbon black Indium oxide, tin oxide-antimony oxide powder, metal powder, copper iodide, and the like are dispersed in a binder resin and applied to the substrate to conduct a conductive treatment. The shape of the conductive substrate may be any of a drum shape, a sheet shape, and a plate shape.

また、導電性基体として金属製パイプ基体を用いる場合、当該金属製パイプ基体の表面は素管のままのものであってもよいが、予め表面処理により基体表面を粗面化しておくことも可能である。かかる粗面化により、露光光源としてレーザービーム等の可干渉光源を用いた場合に、感光体内部で発生し得る干渉光による木目状の濃度ムラを防止することができる。表面処理の方法としては、鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニング等が挙げられる。   When a metal pipe base is used as the conductive base, the surface of the metal pipe base may be a raw pipe, but the base surface may be roughened by surface treatment in advance. It is. Such roughening can prevent grain-like density unevenness due to interference light that can be generated inside the photosensitive member when a coherent light source such as a laser beam is used as the exposure light source. Examples of the surface treatment method include mirror cutting, etching, anodizing, rough cutting, centerless grinding, sand blasting, wet honing and the like.

特に、感光層との密着性向上や成膜性向上の点で、以下のようにアルミニウム基体の表面に陽極酸化処理を施したものを導電性基体として用いることが好ましい。   In particular, from the viewpoint of improving adhesion to the photosensitive layer and improving film forming properties, it is preferable to use an anodized surface of the aluminum substrate as described below as the conductive substrate.

以下、表面に陽極酸化処理を施した導電性基体の製造方法について説明する。まず、基体として純アルミ系あるいはアルミニウム合金(例えば、JIS1000番台、3000番台、6000番台のアルミニウムあるいはアルミニウム合金)を用意する。次に陽極酸化処理を行う。陽極酸化処理は、クロム酸、硫酸、蓚酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸などの酸性浴中において行うが、硫酸浴による処理がよく用いられる。陽極酸化処理は、例えば、硫酸濃度:10〜20質量%、浴温:5〜25℃、電流密度:1〜4A/dm2、電解電圧:5〜30V、処理時間:5〜60分程度の条件で行われるが、これに限定するものではない。 Hereinafter, a method for producing a conductive substrate having an anodized surface will be described. First, pure aluminum or aluminum alloy (for example, JIS 1000 series, 3000 series, 6000 series aluminum or aluminum alloy) is prepared as a substrate. Next, an anodizing process is performed. The anodizing treatment is performed in an acidic bath of chromic acid, sulfuric acid, oxalic acid, phosphoric acid, boric acid, sulfamic acid, etc., and a treatment using a sulfuric acid bath is often used. The anodizing treatment is, for example, sulfuric acid concentration: 10 to 20% by mass, bath temperature: 5 to 25 ° C., current density: 1 to 4 A / dm 2 , electrolytic voltage: 5 to 30 V, treatment time: about 5 to 60 minutes. It is performed under conditions, but is not limited to this.

このようにしてアルミニウム基体上に成膜された陽極酸化皮膜は、多孔質であり、又絶縁性が高く、表面が非常に不安定であるため、皮膜形成後にその物性値が経時的に変化しやすくなっている。この物性値の変化を防止するため、陽極酸化皮膜を更に封孔処理することが行われる。封孔処理の方法には、フッ化ニッケルや酢酸ニッケルを含有する水溶液に陽極酸化皮膜を浸漬する方法、陽極酸化皮膜を沸騰水に浸漬する方法、加圧水蒸気により処理する方法などがある。これらの方法のうち、酢酸ニッケルを含有する水溶液に浸漬する方法が最もよく用いられる。   The anodized film formed on the aluminum substrate in this way is porous, has high insulating properties, and has a very unstable surface. Therefore, its physical properties change over time after the film is formed. It has become easier. In order to prevent the change of the physical property values, the anodized film is further sealed. Examples of the sealing treatment include a method of immersing the anodized film in an aqueous solution containing nickel fluoride and nickel acetate, a method of immersing the anodized film in boiling water, and a method of treating with pressurized steam. Of these methods, the method of immersing in an aqueous solution containing nickel acetate is most often used.

このようにして封孔処理が行われた陽極酸化皮膜の表面には、封孔処理により付着した金属塩等が過剰に残留している。このような金属塩等が基体の陽極酸化皮膜上に過剰に残存すると、陽極酸化皮膜上に形成する塗膜の品質に悪影響を与えるだけでなく、一般的に低抵抗成分が残ってしまう傾向にあるため、この基体を感光体に用いて画像を形成した場合に地汚れの発生原因になる。   On the surface of the anodic oxide film that has been subjected to the sealing treatment in this way, an excessive amount of metal salt or the like attached by the sealing treatment remains. If such metal salts etc. remain excessively on the anodic oxide film of the substrate, not only will the quality of the film formed on the anodic oxide film be adversely affected, but generally low resistance components tend to remain. For this reason, when an image is formed by using this substrate as a photosensitive member, it becomes a cause of background stains.

そこで、封孔処理に引き続き、封孔処理により付着した金属塩等を除去するために陽極酸化皮膜の洗浄処理が行われる。洗浄処理は純水により基体の洗浄を1回行うことでも構わないが、多段階の洗浄工程により基体の洗浄を行うのが好ましい。この際、最終の洗浄工程における洗浄液としては、可能な限りきれいな(脱イオンされた)洗浄液が用いられる。また、多段階の洗浄工程のうち、いずれか1工程において、ブラシ等の接触部材を用いた物理的なこすり洗浄を施すことがよりさらに好ましい。   Therefore, following the sealing process, an anodic oxide film is cleaned to remove metal salts and the like attached by the sealing process. The cleaning treatment may be performed by cleaning the substrate once with pure water, but the substrate is preferably cleaned by a multi-step cleaning process. At this time, a cleaning liquid that is as clean as possible (deionized) is used as the cleaning liquid in the final cleaning step. Moreover, it is more preferable to perform physical rubbing cleaning using a contact member such as a brush in any one of the multi-step cleaning steps.

以上のようにして形成される導電性基体表面の陽極酸化皮膜の膜厚は、3〜15μm程度の範囲内であることが好ましい。陽極酸化皮膜上には多孔質陽極酸化膜のポーラスな形状の極表面に沿ってバリア層といわれる層が存在する。バリア層の膜厚は本発明に用いられる感光体においては1〜100nmの範囲内であることが好ましい。以上のようにして、陽極酸化処理された導電性基体を得ることができる。   The film thickness of the anodized film on the surface of the conductive substrate formed as described above is preferably in the range of about 3 to 15 μm. On the anodized film, there is a layer called a barrier layer along the porous extreme surface of the porous anodized film. The thickness of the barrier layer is preferably in the range of 1 to 100 nm in the photoreceptor used in the present invention. As described above, an anodized conductive substrate can be obtained.

このように得られた導電性基体は、陽極酸化処理により基体上に成膜された陽極酸化皮膜が高いキャリアブロッキング性を有している。そのため、この導電性基体を用いた感光体を画像形成装置に装着して反転現像(ネガ・ポジ現像)を行う場合に発生する点欠陥(黒ポチ、地汚れ)を防止することができるとともに、接触帯電時に生じやすい接触帯電器からの電流リーク現象を防止することができる。また、陽極酸化皮膜に封孔処理を施すことにより、陽極酸化皮膜の作製後における物性値の経時変化を防止することができる。また、封孔処理後に導電性基体の洗浄を行うことにより、封孔処理により導電性基体表面に付着した金属塩等を除去することができ、この導電性基体を用いて作製した感光体を備えた画像形成装置により画像を形成した場合に地汚れの発生を十分に防止することができる。   The conductive substrate thus obtained has a high carrier blocking property in the anodized film formed on the substrate by anodization. Therefore, it is possible to prevent point defects (black spots, background stains) that occur when a photoconductor using this conductive substrate is mounted on an image forming apparatus and reversal development (negative / positive development) is performed, It is possible to prevent a current leakage phenomenon from a contact charger that is likely to occur during contact charging. Further, by subjecting the anodized film to a sealing treatment, it is possible to prevent a change in physical properties after the preparation of the anodized film. In addition, by washing the conductive substrate after the sealing treatment, metal salts and the like attached to the surface of the conductive substrate can be removed by the sealing treatment, and a photoconductor produced using this conductive substrate is provided. When an image is formed by the image forming apparatus, it is possible to sufficiently prevent the occurrence of background stains.

−下引層−
次に、下引層について説明する。下引層を構成する材料としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂;ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコン原子などを含有する有機金属化合物などが挙げられる。
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。これらの中でも、ジルコニウムもしくはシリコンを含有する有機金属化合物は、残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ないため好ましく使用される。また、有機金属化合物は、これを単独または2種以上を混合したり、さらに上述の結着樹脂と混合して用いることが可能である。
-Undercoat layer-
Next, the undercoat layer will be described. The material constituting the undercoat layer is acetal resin such as polyvinyl butyral; polyvinyl alcohol resin, casein, polyamide resin, cellulose resin, gelatin, polyurethane resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate In addition to polymer resin compounds such as resin, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride resin, silicone resin, silicone-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, melamine resin, zirconium, titanium, aluminum, manganese, silicon atoms, etc. Examples thereof include organometallic compounds.
These compounds can be used alone or as a mixture or polycondensate of a plurality of compounds. Among these, an organometallic compound containing zirconium or silicon is preferably used because it has a low residual potential and a small potential change due to the environment and a small potential change due to repeated use. In addition, the organometallic compound can be used alone or in combination of two or more, or further mixed with the above-described binder resin.

有機シリコン化合物(シリコン原子を含有する有機金属化合物)としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらの中でも、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシシラン)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が好ましく使用される。   As organic silicon compounds (organometallic compounds containing silicon atoms), vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane , Γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N Examples include -β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethylmethoxysilane, N, N-bis (β-hydroxyethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, and γ-chloropropyltrimethoxysilane. Among these, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxysilane), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Silane, N-2- (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyl Silane coupling agents such as trimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxysilane are preferably used.

有機ジルコニウム化合物(ジルコニウムを含有する有機金属化合物)としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。   Examples of organic zirconium compounds (zirconium-containing organometallic compounds) include zirconium butoxide, zirconium zirconium acetoacetate, zirconium triethanolamine, acetylacetonate zirconium butoxide, ethyl acetoacetate zirconium butoxide, zirconium acetate, zirconium oxalate, zirconium lactate, Zirconium phosphonate, zirconium octoate, zirconium naphthenate, zirconium laurate, zirconium stearate, zirconium isostearate, methacrylate zirconium butoxide, stearate zirconium butoxide, isostearate zirconium butoxide and the like.

有機チタン化合物(チタンを含有する有機金属化合物)としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。   Examples of organotitanium compounds (organometallic compounds containing titanium) include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra (2-ethylhexyl) titanate, titanium acetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene. Examples include glycolate, titanium lactate ammonium salt, titanium lactate, titanium lactate ethyl ester, titanium triethanolamate, polyhydroxy titanium stearate and the like.

有機アルミニウム化合物(アルミニウムを含有する有機金属化合物)としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)などが挙げられる。   Examples of organoaluminum compounds (aluminum-containing organometallic compounds) include aluminum isopropylate, monobutoxyaluminum diisopropylate, aluminum butyrate, diethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, and aluminum tris (ethyl acetoacetate).

また、下引層を形成するための下引層形成用塗布液に用いる溶媒としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。また、これらの溶剤は単独あるいは2種以上を混合して用いることができる。なお2種以上の溶媒を混合する場合に使用できる溶媒としては、混合溶媒として結着樹脂を溶かす事ができる溶媒であれば、いかなるものでも使用することができる。   Moreover, as a solvent used for the undercoat layer forming coating solution for forming the undercoat layer, known organic solvents, for example, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and chlorobenzene, methanol, ethanol, n-propanol, Aliphatic alcohol solvents such as iso-propanol and n-butanol, ketone solvents such as acetone, cyclohexanone and 2-butanone, halogenated aliphatic hydrocarbon solvents such as methylene chloride, chloroform and ethylene chloride, tetrahydrofuran, dioxane and ethylene Examples thereof include cyclic or linear ether solvents such as glycol and diethyl ether, and ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, and n-butyl acetate. These solvents can be used alone or in admixture of two or more. As a solvent that can be used when two or more solvents are mixed, any solvent can be used as long as it can dissolve the binder resin as a mixed solvent.

下引層の形成は、まず、下引層用塗布剤および溶媒を分散及び混合して調合された下引層形成用塗布液を用意し、導電性基体表面に塗布することにより行う。下引層形成用塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布法、リング塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いることができる。下引層を形成する場合には、その膜厚は0.1〜3μmの範囲内となるように形成することが好ましい。下引層の膜厚をこのような膜厚範囲内とすることにより、電気的な障壁を過剰に強くすることなく減感及び繰り返しによる電位の上昇を防止することができる。   The undercoat layer is formed by first preparing an undercoat layer forming coating solution prepared by dispersing and mixing an undercoat layer coating agent and a solvent, and applying the prepared solution to the surface of the conductive substrate. As a coating method for the coating solution for forming the undercoat layer, it is possible to use usual methods such as a dip coating method, a ring coating method, a wire bar coating method, a spray coating method, a blade coating method, a knife coating method, and a curtain coating method. it can. When forming the undercoat layer, it is preferable to form it so that the film thickness is in the range of 0.1 to 3 μm. By setting the film thickness of the undercoat layer within such a film thickness range, it is possible to prevent an increase in potential due to desensitization and repetition without excessively strengthening the electrical barrier.

このようにして導電性基体上に下引層を形成することにより、下引層上に形成される層を塗布形成する際の濡れ性の改善を図ることができるとともに、電気的なブロッキング層としての機能を十分に果たすことができる。   By forming the undercoat layer on the conductive substrate in this way, it is possible to improve wettability when applying and forming a layer formed on the undercoat layer, and as an electrical blocking layer. The function of can be sufficiently fulfilled.

上記により形成された下引層の表面粗さは、使用される露光用レーザ波長λの1/(4n)倍(但し、nは下引層よりも外周側に設けられる層の屈折率)〜1倍程度の範囲内の粗度を有するように調整することが可能である。表面粗さの調整は、下引層形成用塗布液中に樹脂粒子を添加することにより行われる。これにより下引層の表面粗さを調整して作製した感光体を画像形成装置に用いた場合に、レーザ光源による干渉縞像をより十分に防止することができる。
なお、樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型PMMA樹脂粒子等を用いることができる。また、表面粗さの調整のために下引層表面を研磨することもできる。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等を用いることができる。なお、正帯電構成の画像形成装置に用いられる感光体では、レーザ入射光は感光体の極表面近傍で吸収され、さらに感光層中で散乱されるため、下引層の表面粗さの調整は強くは必要とされない。
The surface roughness of the undercoat layer formed as described above is 1 / (4n) times the exposure laser wavelength λ used (where n is the refractive index of the layer provided on the outer peripheral side of the undercoat layer) to It is possible to adjust to have a roughness within a range of about 1 time. The surface roughness is adjusted by adding resin particles to the coating solution for forming the undercoat layer. As a result, when a photoreceptor prepared by adjusting the surface roughness of the undercoat layer is used in an image forming apparatus, an interference fringe image caused by a laser light source can be more sufficiently prevented.
As the resin particles, silicone resin particles, cross-linked PMMA resin particles, and the like can be used. In addition, the surface of the undercoat layer can be polished to adjust the surface roughness. As a polishing method, buffing, sand blasting, wet honing, grinding, or the like can be used. Note that in a photoconductor used in an image forming apparatus having a positively charged configuration, laser incident light is absorbed near the surface of the photoconductor and further scattered in the photoconductive layer. Not strongly required.

また、下引層形成用塗布液に、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を加えることも好ましい。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールや2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)1,3,4オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3’,5,5’テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。   It is also preferable to add various additives to the coating solution for forming the undercoat layer in order to improve electrical characteristics, environmental stability, and image quality. Additives include quinone compounds such as chloranil, bromoanil and anthraquinone, tetracyanoquinodimethane compounds, fluorenones such as 2,4,7-trinitrofluorenone and 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone Compounds, 2- (4-biphenyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole and 2,5-bis (4-naphthyl) -1,3,4-oxadi Azoles, oxadiazole compounds such as 2,5-bis (4-diethylaminophenyl) 1,3,4 oxadiazole, xanthone compounds, thiophene compounds, 3,3 ′, 5,5 ′ tetra-t-butyl Electron transporting substances such as diphenoquinone compounds such as diphenoquinone, electron transporting pigments such as polycyclic condensation systems and azo systems, zirconium chelate compounds, tita Umukireto compounds, aluminum chelate compounds, titanium alkoxide compounds, organic titanium compounds, there can be used a known material such as a silane coupling agent.

ここで用いられるシランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the silane coupling agent used here include vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ. -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β Examples include silane coupling agents such as-(aminoethyl) -γ-aminopropylmethylmethoxysilane, N, N-bis (β-hydroxyethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, and γ-chloropropyltrimethoxysilane. Is not limited to these There.

ジルコニウムキレート化合物の具体例としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。   Specific examples of the zirconium chelate compound include zirconium butoxide, zirconium zirconium acetoacetate, zirconium triethanolamine, acetylacetonate zirconium butoxide, ethyl acetoacetate butoxide, zirconium acetate, zirconium oxalate, zirconium lactate, zirconium phosphonate, zirconium octoate. , Zirconium naphthenate, zirconium laurate, zirconium stearate, zirconium isostearate, methacrylate zirconium butoxide, stearate zirconium butoxide, isostearate zirconium butoxide and the like.

チタニウムキレート化合物の具体例としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。   Specific examples of the titanium chelate compound include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra (2-ethylhexyl) titanate, titanium acetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, titanium lactate ammonium. Examples thereof include salts, titanium lactate, titanium lactate ethyl ester, titanium triethanolamate, and polyhydroxytitanium stearate.

アルミニウムキレート化合物の具体例としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)などが挙げられる。   Specific examples of the aluminum chelate compound include aluminum isopropylate, monobutoxy aluminum diisopropylate, aluminum butyrate, diethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate) and the like.

これらの添加物は、単独で用いることもできるが、複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることもできる。   These additives can be used alone, but can also be used as a mixture or polycondensate of a plurality of compounds.

また、上述した下引層形成用塗布液には、少なくとも1種の電子受容性物質を含有させておくことが好ましい。電子受容性物質の具体例としては、無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸などが挙げられる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Cl,CN,NO2等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体がより好ましく用いられる。これにより、感光層における光感度の向上や残留電位の低減を図るとともに、繰り返し使用した場合の光感度の劣化を低減することができ、下引層に電子受容性物質を含む感光体を備えた画像形成装置により形成したトナー像の濃度ムラを十分に防止することができる。 In addition, it is preferable that the above-described undercoat layer forming coating solution contains at least one electron accepting substance. Specific examples of the electron accepting substance include succinic anhydride, maleic anhydride, dibromomaleic anhydride, phthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, o-dinitrobenzene, m-di Examples include nitrobenzene, chloranil, dinitroanthraquinone, trinitrofluorenone, picric acid, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, phthalic acid and the like. Of these, fluorenone-based, quinone-based, and benzene derivatives having electron-withdrawing substituents such as Cl, CN, NO 2 are more preferably used. As a result, the photosensitivity layer can be improved in photosensitivity and the residual potential can be reduced, and the photosensitivity deterioration when repeatedly used can be reduced. The undercoat layer includes a photoconductor containing an electron-accepting substance. The density unevenness of the toner image formed by the image forming apparatus can be sufficiently prevented.

また、上述した下引層用塗布剤の代わりに下記のような分散型下引層用塗布剤を用いることも好ましい。これにより、適度に下引層の抵抗値を調整することにより残留電荷の蓄積を防ぐことができるとともに、下引層の膜厚をより厚くすることが可能となるため感光体の耐リーク性、とくに接触帯電時のリークの防止を図ることができる。   Moreover, it is also preferable to use the following dispersion-type undercoat layer coating agent instead of the above-described undercoat layer coating agent. Accordingly, accumulation of residual charges can be prevented by appropriately adjusting the resistance value of the undercoat layer, and the thickness of the undercoat layer can be increased. In particular, leakage during contact charging can be prevented.

この分散型下引層用塗布剤としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉体や、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物や、カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末などの導電性物質等を結着樹脂に分散したものが挙げられる。導電性金属酸化物としては、平均1次粒径0.5μm以下の金属酸化物微粒子が好ましく用いられる。平均1次粒径が大きすぎる場合には局部的な導電路形成を起こしやすく、電流のリークが発生しやすく、その結果かぶりの発生や帯電器からの大電流のリークが生じる場合がある。下引層はリーク耐性の向上のために適切な抵抗値に調整されることが必要である。そのため、上述の金属酸化物微粒子は、102〜1011Ω・cm程度の粉体抵抗を有することが好ましい。 Examples of the coating agent for the dispersion type undercoat layer include metal powders such as aluminum, copper, nickel, and silver, conductive metal oxides such as antimony oxide, indium oxide, tin oxide, and zinc oxide, carbon fiber, carbon Examples thereof include a conductive resin such as black or graphite powder dispersed in a binder resin. As the conductive metal oxide, metal oxide fine particles having an average primary particle size of 0.5 μm or less are preferably used. If the average primary particle size is too large, local conductive path formation is likely to occur, current leakage is likely to occur, and as a result, fogging or large current leakage from the charger may occur. The undercoat layer needs to be adjusted to an appropriate resistance value in order to improve leakage resistance. Therefore, it is preferable that the above-mentioned metal oxide fine particles have a powder resistance of about 10 2 to 10 11 Ω · cm.

なお、上記範囲の下限よりも金属酸化物微粒子の抵抗値が低いと十分なリーク耐性が得られず、この範囲の上限よりも高いと残留電位上昇を引き起こす場合ある。従って、中でも上記の範囲内の抵抗値を有する酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物微粒子がより好ましく用いられる。また、金属酸化物微粒子は2種以上混合して用いることもできる。さらに、金属酸化物微粒子にカップリング剤による表面処理を行うことで、粉体の抵抗を制御することができる。この際使用可能なカップリング剤としては上述の下引層形成用塗布液と同様の材料を用いることができる。また、これらのカップリング剤は2種以上を混合して用いることもできる。   In addition, if the resistance value of the metal oxide fine particles is lower than the lower limit of the above range, sufficient leakage resistance cannot be obtained, and if it is higher than the upper limit of the range, a residual potential may be increased. Therefore, among these, metal oxide fine particles such as tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide having a resistance value within the above range are more preferably used. Moreover, 2 or more types of metal oxide fine particles can be mixed and used. Furthermore, the resistance of the powder can be controlled by subjecting the metal oxide fine particles to a surface treatment with a coupling agent. As the coupling agent that can be used at this time, the same material as the coating liquid for forming the undercoat layer described above can be used. Moreover, these coupling agents can also be used in mixture of 2 or more types.

この金属酸化物微粒子の表面処理においては、公知の方法であればいかなる方法でも使用可能であるが、乾式法あるいは湿式法を用いることができる。
乾式法を用いる場合においては、まず、金属酸化物微粒子を加熱乾燥して表面吸着水を除去する。表面吸着水を除去することによって、金属酸化物微粒子表面に均一にカップリング剤を吸着させることができる。次に、金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接あるいは有機溶媒または水に溶解させたカップリング剤を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって均一に処理される。カップリング剤を添下あるいは噴霧する際には、50℃以上の温度で行われることが好ましい。カップリング剤を添加あるいは噴霧した後、さらに100℃以上で焼き付けを行うことが好ましい。焼き付けの効果によりカップリング剤を硬化させ金属酸化物微粒子と堅固な化学反応を起こさせることができる。焼き付けは、所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。
For the surface treatment of the metal oxide fine particles, any known method can be used, but a dry method or a wet method can be used.
In the case of using the dry method, first, the metal oxide fine particles are dried by heating to remove surface adsorbed water. By removing the surface adsorbed water, the coupling agent can be uniformly adsorbed on the surface of the metal oxide fine particles. Next, while the metal oxide fine particles are stirred with a mixer having a large shearing force or the like, the coupling agent dissolved directly or in an organic solvent or water is dropped and sprayed together with dry air or nitrogen gas to be uniformly treated. . When adding or spraying the coupling agent, it is preferably performed at a temperature of 50 ° C. or higher. After adding or spraying the coupling agent, baking is preferably performed at 100 ° C. or higher. Due to the effect of baking, the coupling agent can be cured to cause a solid chemical reaction with the metal oxide fine particles. Baking can be carried out in an arbitrary range as long as the temperature and the time at which desired electrophotographic characteristics are obtained.

湿式法を用いる場合においては、乾式法と同様に、まず、金属酸化物微粒子の表面吸着水を除去する。この表面吸着水を除去する方法として、乾式法と同様の加熱乾燥の他に、表面処理に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法等が実施できる。次に、金属酸化物微粒子を溶剤中に攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルなどを用いて分散し、カップリング剤溶液を添加し攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去することで均一に処理される。溶剤除去した後、さらに100℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。   In the case of using the wet method, first, the surface adsorbed water of the metal oxide fine particles is removed as in the dry method. As a method for removing the surface adsorbed water, in addition to the heat drying similar to the dry method, a method of removing with stirring and heating in a solvent used for the surface treatment, a method of removing by azeotropy with the solvent, and the like can be performed. Next, the metal oxide fine particles are dispersed in a solvent using stirring, ultrasonic waves, a sand mill, an attritor, a ball mill, etc., and a coupling agent solution is added and stirred or dispersed. Is done. After removing the solvent, baking can be performed at 100 ° C. or higher. Baking can be carried out in an arbitrary range as long as the temperature and time allow the desired electrophotographic characteristics to be obtained.

金属酸化物微粒子に対する表面処理剤の量は所望の電子写真特性が得られる量であることが必須である。電子写真特性は表面処理後に金属酸化物微粒子に表面処理剤が付着している量によって影響される。シランカップリング剤の場合、その付着量は蛍光X線分析により測定される(シランカップリング剤に起因する)Si強度と、使用されている金属酸化物の主たる金属元素強度とから求められる。この蛍光X線分析により測定されるSi強度は用いられる金属酸化物の主たる金属元素強度の1.0×10-5〜1.0×10-3倍の範囲であることが好ましい。この範囲を下回った場合、かぶりなどの画質欠陥が発生しやすく、この範囲を上回った場合、残留電位の上昇による濃度低下が発生しやすくなる場合がある。 It is essential that the amount of the surface treatment agent with respect to the metal oxide fine particles is an amount capable of obtaining desired electrophotographic characteristics. The electrophotographic characteristics are affected by the amount of the surface treatment agent attached to the metal oxide fine particles after the surface treatment. In the case of a silane coupling agent, the amount of adhesion is determined from the Si intensity (derived from the silane coupling agent) measured by fluorescent X-ray analysis and the main metal element strength of the metal oxide used. The Si intensity measured by this fluorescent X-ray analysis is preferably in the range of 1.0 × 10 −5 to 1.0 × 10 −3 times the main metal element strength of the metal oxide used. If it falls below this range, image quality defects such as fog are likely to occur, and if it exceeds this range, density reduction due to an increase in residual potential may easily occur.

分散型下引層用塗布剤に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが挙げられる。
中でも下引層上に形成される層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが好ましく用いられる。分散型下引層形成用塗布液中の金属酸化物微粒子と結着樹脂との比率は所望する感光体特性を得られる範囲で任意に設定できる。
Examples of the binder resin contained in the dispersion type undercoat layer coating agent include acetal resins such as polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol resin, casein, polyamide resin, cellulose resin, gelatin, polyurethane resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, Known polymer resin compounds such as polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride resin, silicone resin, silicone-alkyd resin, phenol resin, phenol-formaldehyde resin, melamine resin, urethane resin, In addition, a charge transporting resin having a charge transporting group, a conductive resin such as polyaniline, and the like can be given.
Of these, resins insoluble in the coating solvent for the layer formed on the undercoat layer are preferably used, and phenol resins, phenol-formaldehyde resins, melamine resins, urethane resins, epoxy resins, and the like are particularly preferably used. The ratio of the metal oxide fine particles to the binder resin in the dispersion type undercoat layer forming coating solution can be arbitrarily set within a range in which desired photoreceptor characteristics can be obtained.

上述した方法により表面処理された金属酸化物微粒子を結着樹脂に分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が用いた方法が挙げられる。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
この分散型下引層用塗布剤により下引層を形成する方法は、上述した下引層用塗布剤を用いて下引層を形成する方法と同様に行うことができる。
Examples of the method for dispersing the metal oxide fine particles surface-treated by the above-described method in the binder resin include a media disperser such as a ball mill, a vibration ball mill, an attritor, a sand mill, a horizontal sand mill, an agitator, an ultrasonic disperser, and a roll mill. And a method using a medialess disperser such as a high-pressure homogenizer. Further, examples of the high-pressure homogenizer include a collision method in which the dispersion liquid is dispersed by liquid-liquid collision or liquid-wall collision in a high pressure state, and a penetration method in which the fine liquid is penetrated and dispersed in a high pressure state.
The method of forming the undercoat layer with this dispersion-type undercoat layer coating agent can be carried out in the same manner as the method of forming the undercoat layer using the above-described undercoat layer coating agent.

−感光層:電荷輸送層−
次に、感光層について、電荷輸送層と電荷発生層とに分けてこの順に以下に説明する。
電荷輸送層に用いられる電荷輸送材料としては、下記に示すものが例示できる。即ち2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体、1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、1−[ピリジル−(2)]−3−(p−ジエチルアミノスチリル)−5−(p−ジエチルアミノスチリル)ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ(P−メチル)フェニルアミン、N,N−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン、ジベンジルアニリン、9,9−ジメチル−N,N−ジ(p−トリル)フルオレノン−2−アミンなどの芳香族第3級アミノ化合物、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1−ビフェニル]−4,4’−ジアミンなどの芳香族第3級ジアミノ化合物、3−(4’ジメチルアミノフェニル)−5,6−ジ−(4’−メトキシフェニル)−1,2,4−トリアジンなどの1,2,4−トリアジン誘導体、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン、4−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン、[p−(ジエチルアミノ)フェニル](1−ナフチル)フェニルヒドラゾン、1−ピレンジフェニルヒドラゾン、9−エチル−3−[(2メチル−1−インドリニルイミノ)メチル]カルバゾール、4−(2−メチル−1−インドリニルイミノメチル)トリフェニルアミン、9−メチル−3−カルバゾールジフェニルヒドラゾン、1,1−ジ−(4,4’−メトキシフェニル)アクリルアルデヒドジフェニルヒドラゾン、β,β−ビス(メトキシフェニル)ビニルジフェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、2−フェニル−4−スチリル−キナゾリンなどのキナゾリン誘導体、6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキシフェニル)−ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、p−(2,2−ジフェニルビニル)−N,N−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、N−エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質が用いられる。あるいは、上記化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、単独又は2種以上を組み合せて使用できる。
-Photosensitive layer: Charge transport layer-
Next, the photosensitive layer will be described below in this order, divided into a charge transport layer and a charge generation layer.
Examples of the charge transport material used for the charge transport layer include those shown below. That is, oxadiazole derivatives such as 2,5-bis (p-diethylaminophenyl) -1,3,4-oxadiazole, 1,3,5-triphenyl-pyrazoline, 1- [pyridyl- (2)]- Pyrazoline derivatives such as 3- (p-diethylaminostyryl) -5- (p-diethylaminostyryl) pyrazoline, triphenylamine, tri (P-methyl) phenylamine, N, N-bis (3,4-dimethylphenyl) biphenyl Aromatic tertiary amino compounds such as -4-amine, dibenzylaniline, 9,9-dimethyl-N, N-di (p-tolyl) fluorenon-2-amine, N, N′-diphenyl-N, N Aromatic tertiary diamino compounds such as' -bis (3-methylphenyl)-[1,1-biphenyl] -4,4'-diamine, 3- (4'dimethylaminophenyl) 1,5,6-di- (4'-methoxyphenyl) -1,2,4-triazine, 1,2,4-triazine derivatives, 4-diethylaminobenzaldehyde-1,1-diphenylhydrazone, 4-diphenyl Aminobenzaldehyde-1,1-diphenylhydrazone, [p- (diethylamino) phenyl] (1-naphthyl) phenylhydrazone, 1-pyrenediphenylhydrazone, 9-ethyl-3-[(2methyl-1-indolinylimino) methyl Carbazole, 4- (2-methyl-1-indolinyliminomethyl) triphenylamine, 9-methyl-3-carbazole diphenylhydrazone, 1,1-di- (4,4′-methoxyphenyl) acrylaldehyde diphenylhydrazone , Β, β-bis (methoxyphenyl) vinyldiphenyl Hydrazone derivatives such as razone, quinazoline derivatives such as 2-phenyl-4-styryl-quinazoline, benzofuran derivatives such as 6-hydroxy-2,3-di (p-methoxyphenyl) -benzofuran, p- (2,2-diphenyl) Hole transport materials such as α-stilbene derivatives such as vinyl) -N, N-diphenylaniline, enamine derivatives, carbazole derivatives such as N-ethylcarbazole, poly-N-vinylcarbazole and derivatives thereof are used. Or the polymer etc. which have the group which consists of the said compound in a principal chain or a side chain are mentioned. These charge transport materials can be used alone or in combination of two or more.

電荷輸送層に用いられる結着樹脂には任意のものを用いることができるが、結着樹脂は、特に電荷輸送材料と相溶性を有し適当な強度を有するものであることが望ましい。   Any binder resin can be used for the charge transport layer, but the binder resin is preferably compatible with the charge transport material and has an appropriate strength.

この結着樹脂の例として、ビスフェノールAやビスフェノールZ,ビスフェノールC,ビスフェノールTPなどからなる各種のポリカーボネート樹脂やその共重合体、ポリアリレート樹脂やその共重合体、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、フェノールーホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、アチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独あるいは2種以上の混合物として使用することができる。   Examples of this binder resin include various polycarbonate resins and copolymers thereof, such as bisphenol A, bisphenol Z, bisphenol C, and bisphenol TP, polyarylate resins and copolymers thereof, polyester resins, methacrylic resins, acrylic resins, Polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin, silicone Resin, silicone alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, styrene-acrylic copolymer resin, ethylene-alkyd resin, poly-N-vinylcarbazole resin, polyvinyl butyral resin, polyphenylene ether resin, etc. And the like. These resins can be used alone or as a mixture of two or more.

電荷輸送層に用いられる結着樹脂の分子量は、感光層の膜厚や溶剤などの成膜条件によって適宜選択されるが、通常は粘度平均分子量で3000〜30万の範囲内が好ましく、2万〜20万の範囲内がより好ましい。   The molecular weight of the binder resin used for the charge transport layer is appropriately selected depending on the film thickness of the photosensitive layer and the film forming conditions such as the solvent, but it is usually preferably within the range of 3000 to 300,000 in terms of viscosity average molecular weight. Within the range of ~ 200,000 is more preferable.

電荷輸送層は、上記電荷輸送材料及び結着樹脂を適当な溶媒に溶解させた溶液を塗布し乾燥することによって形成することができる。電荷輸送層形成用塗布液の形成に使用される溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素系、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル、あるいはこれらの混合溶剤などを用いることができる。電荷輸送材料と上記結着樹脂との配合比は10:1〜1:5の範囲内が好ましい。また電荷輸送層の膜厚は一般に5〜50μmの範囲内であることが好ましく、10〜40μmの範囲であることがより好ましい。   The charge transport layer can be formed by applying and drying a solution in which the charge transport material and the binder resin are dissolved in an appropriate solvent. Examples of the solvent used for forming the coating solution for forming the charge transport layer include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and chlorobenzene, ketones such as acetone and 2-butanone, methylene chloride, chloroform and ethylene chloride. Halogenated aliphatic hydrocarbons, cyclic or linear ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol and diethyl ether, or a mixed solvent thereof can be used. The compounding ratio of the charge transport material and the binder resin is preferably in the range of 10: 1 to 1: 5. The film thickness of the charge transport layer is generally preferably in the range of 5 to 50 μm, more preferably in the range of 10 to 40 μm.

電荷輸送層および/または後述する電荷発生層は、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を含んでもよい。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン又はそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
The charge transport layer and / or the charge generation layer, which will be described later, are used for the purpose of preventing deterioration of the photoreceptor due to ozone, oxidizing gas, light, or heat generated in the image forming apparatus. Additives such as stabilizers may be included.
Examples of the antioxidant include hindered phenols, hindered amines, paraphenylenediamines, arylalkanes, hydroquinones, spirochromans, spiroidanones or their derivatives, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds.

酸化防止剤の具体的な化合物例として、フェノール系酸化防止剤では、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、スチレン化フェノール、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、4,4’−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−t−ブチル−フェノール)、4,4’−チオ−ビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシ−フェニル)プロピオネート]−メタン、3,9−ビス[2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチル エチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、3−3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリルなどが挙げられる。   As specific examples of antioxidants, phenolic antioxidants include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, styrenated phenol, n-octadecyl-3- (3 ′, 5′- Di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) -propionate, 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-t-butylphenol), 2-t-butyl-6- (3'-t- Butyl-5'-methyl-2'-hydroxybenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 4,4'-butylidene-bis- (3-methyl-6-tert-butyl-phenol), 4,4'-thio- Bis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,3,5-tris (4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) isocyanurate, tetrakis- [methylene- -(3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxy-phenyl) propionate] -methane, 3,9-bis [2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5- Methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 3-3 ′, 5′-di-t-butyl-4′- And hydroxyphenyl) stearyl propionate.

ヒンダードアミン系化合物では、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]−4−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ[4,5]ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイミル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,3,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}]、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6,−ペンタメチル−4ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物などが挙げられる。   Among hindered amine compounds, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 1- [2- [ 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] ethyl] -4- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] -2 , 2,6,6-tetramethylpiperidine, 8-benzyl-7,7,9,9-tetramethyl-3-octyl-1,3,8-triazaspiro [4,5] undecane-2,4-dione, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine succinate Condensate, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diimyl} {(2,2,6,6-tetramethyl- 4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,3,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2- n-Butylmalonate bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl), N, N′-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine-2,4-bis [N-butyl-N— (1,2,2,6,6, -pentamethyl-4piperidyl) amino] -6-chloro-1,3,5-triazine condensate and the like.

有機イオウ系酸化防止剤では、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオプロピオネート)、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンズイミダゾールなどが挙げられる。
有機燐系酸化防止剤では、トリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−フォスフィートなどが挙げられる。
Among organic sulfur antioxidants, dilauryl-3,3′-thiodipropionate, dimyristyl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis- (Β-lauryl-thiopropionate), ditridecyl-3,3′-thiodipropionate, 2-mercaptobenzimidazole and the like.
Examples of the organophosphorus antioxidant include trisnonylphenyl phosfte, triphenyl phosfeft, tris (2,4-di-t-butylphenyl) -phosfte, and the like.

なお、有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は2次酸化防止剤と言われるもので、フェノール系あるいはアミン系などの1次酸化防止剤と併用することにより酸化防止効果を相乗的により高めることができる。   Organic sulfur and organophosphorus antioxidants are called secondary antioxidants, and when used in combination with primary antioxidants such as phenols or amines, the antioxidant effect is increased synergistically. Can do.

光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。
ベンゾフェノン系光安定剤として、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジ−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
ベンゾトリアゾール系光安定剤として、2−(−2’−ヒドロキシ−5’メチルフェニル−)−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−(3’’,4’’,5’’,6’’−テトラ−ヒドロフタルイミド−メチル)−5’−メチルフェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(−2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル 5’−メチルフェニル−)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル−)−5−クロロ ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−t−ブチルフェニル−)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル−)−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
その他の光安定剤としては、2,4,ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケルジブチル−ジチオカルバメートなどがある。
Examples of the light stabilizer include benzophenone, benzotriazole, dithiocarbamate, and tetramethylpiperidine derivatives.
Examples of the benzophenone light stabilizer include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, and 2,2′-di-hydroxy-4-methoxybenzophenone.
As the benzotriazole light stabilizer, 2-(-2′-hydroxy-5′methylphenyl-)-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′-(3 ″, 4 ″, 5 ″) , 6 ″ -tetra-hydrophthalimido-methyl) -5′-methylphenyl] -benzotriazole, 2-(-2′-hydroxy-3′-t-butyl 5′-methylphenyl-)-5-chlorobenzo Triazole, 2- (2′-hydroxy-3′-t-butyl-5′-methylphenyl-)-5-chlorobenzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-t-butylphenyl- ) -Benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-t-octylphenyl) -benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-amylphenyl-)-benzotriazole Etc.
Other light stabilizers include 2,4, di-t-butylphenyl-3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxybenzoate, nickel dibutyl-dithiocarbamate, and the like.

電荷輸送層は、上記に示した電荷輸送材料及び結着樹脂を適当な溶媒に溶解させた溶液を塗布し、乾燥させることによって形成することができる。電荷輸送層形成用塗布液の調整に用いられる溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素系、アセトン、2ーブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状或るいは直鎖状エーテル等、あるいはこれ等の混合溶媒を用いることができる。
また電荷輸送層形成用塗布液には、塗布形成される塗膜の平滑性向上のためのレベリング剤としてシリコーンオイルを微量添加することもできる。
The charge transport layer can be formed by applying a solution obtained by dissolving the charge transport material and the binder resin described above in an appropriate solvent and drying the solution. Examples of the solvent used for preparing the coating solution for forming the charge transport layer include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and chlorobenzene, ketones such as acetone and 2-butanone, and halogens such as methylene chloride, chloroform and ethylene chloride. Cyclic aliphatic hydrocarbons, cyclic or linear ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol and diethyl ether, or a mixed solvent thereof can be used.
In addition, a small amount of silicone oil can be added to the charge transport layer forming coating solution as a leveling agent for improving the smoothness of the coating film to be formed.

電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で10:1〜1:5であることが好ましい。また電荷輸送層の膜厚は一般には5〜50μmの範囲内とすることが好ましく、10〜30μmの範囲内がより好ましい。   The compounding ratio of the charge transport material and the binder resin is preferably 10: 1 to 1: 5 by mass ratio. In general, the thickness of the charge transport layer is preferably in the range of 5 to 50 μm, more preferably in the range of 10 to 30 μm.

電荷輸送層形成用塗布液の塗布は、感光体の形状や用途に応じて、浸漬塗布法、リング塗布法、スプレー塗布法、ビード塗布法、ブレード塗布法、ローラー塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法などの塗布法を用いて行うことが出来る。乾燥は、室温での指触乾燥の後に加熱乾燥することが好ましい。加熱乾燥は、30℃〜200℃の温度域で5分〜2時間の範囲の時間で行うことが望ましい。   The coating solution for forming the charge transport layer can be applied by dip coating, ring coating, spray coating, bead coating, blade coating, roller coating, knife coating, curtain coating, depending on the shape and application of the photoreceptor. It can be performed using a coating method such as a coating method. The drying is preferably performed by heating after touch-and-drying at room temperature. The heat drying is desirably performed in a temperature range of 30 ° C. to 200 ° C. for a time in the range of 5 minutes to 2 hours.

−感光層:電荷発生層−
電荷発生層は、電荷発生材料を真空蒸着法により蒸着させて形成するか、有機溶剤及び結着樹脂を含む溶液を塗布することにより形成される。
-Photosensitive layer: Charge generation layer-
The charge generation layer is formed by depositing a charge generation material by a vacuum deposition method or by applying a solution containing an organic solvent and a binder resin.

電荷発生材料としては、非晶質セレン、結晶性セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、その他のセレン化合物;セレン合金、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機系光導電体;又はこれらを色素増感したもの、無金属フタロシアニン,チタニルフタロシアニン,銅フタロシアニン,錫フタロシアニン,ガリウムフタロシアニンなどの各種フタロシアニン化合物;スクエアリウム系、アントアントロン系、ペリレン系、アゾ系、アントラキノン系、ピレン系、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の各種有機顔料;又は染料が用いられる。
また、これらの有機顔料は一般に数種の結晶型を有しており、特にフタロシアニン化合物ではα型、β型などをはじめとしてさまざまな結晶型が知られているが、目的にあった感度その他の特性が得られる顔料であるならば、これらのいずれの結晶型でも用いることが可能である。
Examples of charge generation materials include amorphous selenium, crystalline selenium, selenium-tellurium alloy, selenium-arsenic alloy, and other selenium compounds; inorganic photoconductors such as selenium alloy, zinc oxide, and titanium oxide; Sensitized, various phthalocyanine compounds such as metal-free phthalocyanine, titanyl phthalocyanine, copper phthalocyanine, tin phthalocyanine, gallium phthalocyanine; Various organic pigments such as salts; or dyes are used.
In addition, these organic pigments generally have several types of crystals. In particular, phthalocyanine compounds have various crystal types including α type and β type. Any of these crystal forms can be used as long as it is a pigment capable of obtaining characteristics.

なお、上述した電荷発生材料の中でも、フタロシアニン化合物が好ましい。この場合、感光層に光が照射されると、感光層に含まれるフタロシアニン化合物がフォトンを吸収してキャリアを発生させる。このとき、フタロシアニン化合物は、高い量子効率を有するため、吸収したフォトンを効率よく吸収してキャリアを発生させることができる。   Of the charge generation materials described above, phthalocyanine compounds are preferred. In this case, when the photosensitive layer is irradiated with light, the phthalocyanine compound contained in the photosensitive layer absorbs photons and generates carriers. At this time, since the phthalocyanine compound has a high quantum efficiency, the absorbed photons can be efficiently absorbed to generate carriers.

更にフタロシアニン化合物の中でも、下記(1)〜(3)に示すようなフタロシアニンがより好ましい。すなわち、
(1)電荷発生材料としてCukα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)において、少なくとも7.6°,10.0°,25.2°,28.0°の位置に回折ピークを有する結晶型のヒドロキシガリウムフタロシアニン。
(2)電荷発生材料としてCukα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)において、少なくとも7.3°,16.5°,25.4°,28.1°の位置に回折ピークを有する結晶型のクロルガリウムフタロシアニン、
(3)電荷発生材料としてCukα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)において、少なくとも9.5°,24.2°,27.3°の位置に回折ピークを有する結晶型のチタニルフタロシアニン。
Furthermore, among the phthalocyanine compounds, phthalocyanines as shown in the following (1) to (3) are more preferable. That is,
(1) At least 7.6 °, 10.0 °, 25.2 °, 28.0 ° in the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of the X-ray diffraction spectrum using Cukα rays as the charge generation material Crystalline hydroxygallium phthalocyanine having a diffraction peak at the position.
(2) At least 7.3 °, 16.5 °, 25.4 °, 28.1 ° in the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of the X-ray diffraction spectrum using Cukα rays as the charge generation material A crystalline form of chlorogallium phthalocyanine having a diffraction peak in position,
(3) Diffraction peaks at positions of at least 9.5 °, 24.2 °, and 27.3 ° in the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of the X-ray diffraction spectrum using Cukα rays as the charge generation material. A crystalline form of titanyl phthalocyanine.

これらのフタロシアニン化合物は、特に、光感度が高いだけでなく、その光感度の安定性も高いため、これらフタロシアニン化合物を含む感光層を有する感光体は、高速な画像形成及び繰り返し再現性が要求されるカラー画像形成装置の感光体として好適である。   Since these phthalocyanine compounds have not only high photosensitivity but also high stability of photosensitivity, a photoreceptor having a photosensitive layer containing these phthalocyanine compounds is required to have high-speed image formation and reproducibility. It is suitable as a photoreceptor for a color image forming apparatus.

なお、結晶の形状や測定方法によりこれらのピーク強度や位置が微妙にこれらの値から外れることも有るが、X線回折パターンが基本的に一致しているものであれば同じ結晶型であると判断できる。   Note that the peak intensity and position may slightly deviate from these values depending on the crystal shape and measurement method. However, if the X-ray diffraction patterns are basically the same, the same crystal type is assumed. I can judge.

電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、以下のものを例示することができる。即ちビスフェノールAタイプあるいはビスフェノールZタイプなどのポリカーボネート樹脂およびその共重合体、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコン−アルキド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾールなどである。   Examples of the binder resin used for the charge generation layer include the following. That is, polycarbonate resin such as bisphenol A type or bisphenol Z type and copolymers thereof, polyarylate resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer resin Vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride resin, silicone resin, silicon-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, styrene-alkyd resin, poly-N-vinylcarbazole and the like.

これらの結着樹脂は、単独であるいは2種以上混合して用いることが可能である。電荷発生材料と結着樹脂との配合比(電荷発生材料:結着樹脂)は、質量比で、10:1〜1:10の範囲が望ましい。また電荷発生層の厚みは、一般には0.01〜5μmの範囲内であることが好ましく0.05〜2.0μmの範囲内であることがより好ましい。   These binder resins can be used alone or in admixture of two or more. The mixing ratio of the charge generation material and the binder resin (charge generation material: binder resin) is preferably in the range of 10: 1 to 1:10 by mass ratio. The thickness of the charge generation layer is generally preferably in the range of 0.01 to 5 μm, and more preferably in the range of 0.05 to 2.0 μm.

また電荷発生層は、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として少なくとも1種の電子受容性物質を含有してもよい。電荷発生層に用いられる電子受容性物質としては、例えば無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピークリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸などを挙げることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Cl,CN,NO2等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特によい。 The charge generation layer may contain at least one electron accepting substance for the purpose of improving sensitivity, reducing residual potential, reducing fatigue during repeated use, and the like. Examples of the electron accepting material used in the charge generation layer include succinic anhydride, maleic anhydride, dibromomaleic anhydride, phthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, o-dinitrobenzene. M-dinitrobenzene, chloranil, dinitroanthraquinone, trinitrofluorenone, peak phosphoric acid, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, phthalic acid and the like. Of these, fluorenone-based, quinone-based, and benzene derivatives having electron-withdrawing substituents such as Cl, CN, NO 2 are particularly preferable.

電荷発生材料を樹脂中に分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、ダイノーミル、サンドミル、コロイドミルなどの方法を用いることができる。
電荷発生層を形成する為の塗布液の溶媒として公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。
As a method for dispersing the charge generating material in the resin, methods such as a roll mill, a ball mill, a vibrating ball mill, an attritor, a dyno mill, a sand mill, and a colloid mill can be used.
Known organic solvents as coating solution solvents for forming the charge generation layer, for example, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and chlorobenzene, fats such as methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, and n-butanol Aromatic alcohol solvents, ketone solvents such as acetone, cyclohexanone and 2-butanone, halogenated aliphatic hydrocarbon solvents such as methylene chloride, chloroform and ethylene chloride, cyclic or straight chain such as tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol and diethyl ether And ether solvents such as methyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, and n-butyl acetate.

また、これらの溶媒は単独あるいは2種以上混合して用いることができる。2種類以上の溶媒を混合して用いる場合には、混合溶媒として結着樹脂を溶かす事ができる溶媒であれば使用することができる。但し、感光層が、導電性基体側から、電荷輸送層と電荷発生層とをこの順に形成した層構成を有する場合に、浸漬塗布のように下層を溶解しやすい塗布方法を利用して電荷発生層を形成する際には、電荷輸送層等の下層を溶解しないような溶媒を用いることが望ましい。また、比較的下層の侵食性の少ないスプレー塗布塗布法やリング塗布法を利用して電荷発生層を形成する場合には溶媒の選択範囲を広げることができる。   These solvents can be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds of solvents are mixed and used, any solvent that can dissolve the binder resin as the mixed solvent can be used. However, when the photosensitive layer has a layer structure in which the charge transport layer and the charge generation layer are formed in this order from the conductive substrate side, charge generation is performed using a coating method that easily dissolves the lower layer, such as dip coating. When forming the layer, it is desirable to use a solvent that does not dissolve the lower layer such as the charge transport layer. In addition, when the charge generation layer is formed by using a spray coating method or a ring coating method with a relatively low erosion property of the lower layer, the selection range of the solvent can be expanded.

−中間層−
中間層としては、例えば、帯電器により感光体表面を帯電させる際に、帯電電荷が感光体表面から対抗電極である感光体の導電性基体にまで注入して帯電電位が得られなくなることを防止するために必要に応じて表面保護層と電荷発生層との間に電荷注入阻止層を形成することができる。
電荷注入阻止層の材料としては上記に列挙したようなシランカップリング剤、チタンカップリング剤、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、その他の有機金属化合物、ポリエステル、ポリビニルブチラールなどの汎用樹脂を用いることができる。電荷注入阻止層の膜厚は0.001〜5μm程度の範囲内で成膜性及びキャリアブロッキング性を考慮して適宜設定される。
-Intermediate layer-
As the intermediate layer, for example, when charging the surface of the photosensitive member with a charger, the charged electric charge is prevented from being injected from the surface of the photosensitive member to the conductive substrate of the photosensitive member which is the counter electrode. Therefore, a charge injection blocking layer can be formed between the surface protective layer and the charge generation layer as necessary.
As the material for the charge injection blocking layer, it is possible to use general-purpose resins such as silane coupling agents, titanium coupling agents, organic zirconium compounds, organic titanium compounds, other organometallic compounds, polyesters, and polyvinyl butyral as listed above. it can. The film thickness of the charge injection blocking layer is appropriately set within the range of about 0.001 to 5 μm in consideration of the film forming property and the carrier blocking property.

(プロセスカートリッジおよび画像形成装置)
次に、本発明の感光体を用いたプロセスカートリッジおよび画像形成装置について説明する。
本発明のプロセスカートリッジは、本発明の感光体を用いたものであれば特に限定されないが、具体的には、本発明の感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段および除電手段からなる群より選択される少なくとも一つとを一体に有し、画像形成装置本体に脱着自在である構成を有するものであることが好ましい。
また、本発明の画像形成装置は、本発明の感光体を用いたものであれば特に限定されないが、具体的には、本発明の感光体と、この感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電される感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた構成を有するものであることが好ましい。なお、本発明の画像形成装置は、各色のトナーに対応した感光体を複数有するいわゆるタンデム機であってもよく、この場合、全ての感光体が本発明の感光体であることが好ましい。また、トナー像の転写は、中間転写体を利用した中間転写方式であってもよい。
(Process cartridge and image forming apparatus)
Next, a process cartridge and an image forming apparatus using the photoreceptor of the present invention will be described.
The process cartridge of the present invention is not particularly limited as long as it uses the photoconductor of the present invention. Specifically, the process cartridge includes a group consisting of the photoconductor of the present invention, a charging unit, a developing unit, a cleaning unit and a charge eliminating unit. It is preferable that at least one selected from the above is integrally formed and can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus.
Further, the image forming apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it uses the photoreceptor of the present invention. Specifically, the photoreceptor of the present invention, a charging unit for charging the surface of the photoreceptor, An exposure unit that forms an electrostatic latent image by exposing the surface of the photoreceptor charged by the charging unit, a developing unit that develops the electrostatic latent image with a developer containing toner, and a toner image It is preferable to have a configuration provided with a transfer means for transferring to a recording medium. The image forming apparatus of the present invention may be a so-called tandem machine having a plurality of photoconductors corresponding to the toners of the respective colors. In this case, it is preferable that all the photoconductors are the photoconductors of the present invention. The toner image may be transferred by an intermediate transfer system using an intermediate transfer member.

本発明のプロセスカートリッジや、画像形成装置の感光体のクリーニング手段としては特に限定されるものではないが、クリーニングブレードであることが好ましい。クリーニングブレードは、他のクリーニング手段と比べると感光体表面を傷つけ、また、磨耗を促進しやすいものである。しかし、本発明のプロセスカートリッジや、画像形成装置においては、感光体として本発明の感光体を用いているため、長期に渡る使用においても、感光体表面の傷の発生や磨耗を抑制することができる。   The process cartridge of the present invention and the cleaning means for the photoreceptor of the image forming apparatus are not particularly limited, but a cleaning blade is preferable. The cleaning blade is likely to damage the surface of the photosensitive member and promote wear compared to other cleaning means. However, since the process cartridge and the image forming apparatus of the present invention use the photoconductor of the present invention as the photoconductor, it is possible to suppress the occurrence of scratches and wear on the surface of the photoconductor even during long-term use. it can.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例
に制限されるものではない。
(実施例1)
まず、以下に説明する手順により、Al基体上に、下引層と電荷発生層と電荷輸送層とをこの順に積層形成した有機感光体を作製した。
−下引層の形成−
ジルコニウム化合物(商品名:マツモト製薬社製オルガノチックスZC540)20質量部、シラン化合物(商品名:日本ユニカー社製A1100)2.5質量部、ポリビニルブチラール樹脂(商品名:積水化学社製エスレックBM−S)10質量部およびブタノール45質量部を攪拌混合して得た溶液を、外径84mmのAl製基体表面に塗布し、150℃10分間加熱乾燥することにより、膜厚1.0μmの下引層を形成した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
Example 1
First, an organic photoreceptor was produced by laminating an undercoat layer, a charge generation layer, and a charge transport layer in this order on an Al substrate by the procedure described below.
-Formation of undercoat layer-
20 parts by mass of a zirconium compound (trade name: Organotix ZC540 manufactured by Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd.), 2.5 parts by mass of a silane compound (trade name: A1100 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.), a polyvinyl butyral resin (trade name: S-REC BM- manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) S) A solution obtained by stirring and mixing 10 parts by mass and 45 parts by weight of butanol was applied to the surface of an Al substrate having an outer diameter of 84 mm, and dried by heating at 150 ° C. for 10 minutes, whereby a film thickness of 1.0 μm was subtracted. A layer was formed.

−電荷発生層の形成−
次に、電荷発生材料としてクロロガリウムフタロシアニン1質量部を、ポリビニルブチラール(商品名:積水化学社製エスレックBM−S)1質量部および酢酸n−ブチル100質量部と混合して得られた混合物をガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間分散し、電荷発生層形成用分散液を得た。
この分散液を浸漬法により下引層の上に塗布した後、100℃で10分間乾燥させ、膜厚0.15μmの電荷発生層を形成した。
-Formation of charge generation layer-
Next, a mixture obtained by mixing 1 part by mass of chlorogallium phthalocyanine as a charge generation material with 1 part by mass of polyvinyl butyral (trade name: S-REC BM-S manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and 100 parts by mass of n-butyl acetate. Dispersion with a glass bead with a paint shaker for 1 hour gave a dispersion for forming a charge generation layer.
This dispersion was applied on the undercoat layer by an immersion method and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of 0.15 μm.

−電荷輸送層の形成−
次に、下記構造式(1)で表される化合物を2質量部、および、下記構造式(2)で表される高分子化合物(重量平均分子量 39000)3質量部をクロロベンゼン20質量部に溶解させて電荷輸送層形成用塗布液を得た。
-Formation of charge transport layer-
Next, 2 parts by mass of the compound represented by the following structural formula (1) and 3 parts by mass of the polymer compound (weight average molecular weight 39000) represented by the following structural formula (2) are dissolved in 20 parts by mass of chlorobenzene. Thus, a coating liquid for forming a charge transport layer was obtained.

Figure 0004600111
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Figure 0004600111
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この塗布液を、浸漬法により電荷発生層上に塗布し、110℃で40分間加熱して膜厚20μmの電荷輸送層を形成し、Al基体上に、下引層と電荷発生層と電荷輸送層とをこの順に積層形成した有機感光体(以下、「ノンコート感光体」と称す場合がある)を得た。   This coating solution is applied onto the charge generation layer by an immersion method, heated at 110 ° C. for 40 minutes to form a 20 μm-thick charge transport layer, and the undercoat layer, the charge generation layer, and the charge transport layer are formed on the Al substrate. An organic photoreceptor (hereinafter, sometimes referred to as “non-coated photoreceptor”) in which the layers were laminated in this order was obtained.

−表面層の形成−
ノンコート感光体表面への表面層の形成は、図4に示す構成を有する成膜装置を用いて行った。
まず、ノンコート感光体を、成膜装置の成膜室10内の基体ホルダー13に載せ、排気口11を介して成膜室10内を、圧力が0.1Pa程度になるまで真空排気した。次に、窒素ガスとH2ガスとを1:1の割合で混合したガスをガス導入管20から、直径50mmの平板電極19が設けられた高周波放電部21内に1000sccm(窒素ガス500sccm、水素ガス500sccm)導入し、高周波電力供給部18およびマッチング回路(図1中不図示)により、13.56MHzのラジオ波を出力100Wにセットしチューナでマッチングを取り平板電極19から放電を行った。この時の反射波は0Wであった。
次に、水素ガスをキャリアガスとしたトリメチルガリウムガスを含む混合ガスを、ガス導入管15を介してシャワーノズル16から成膜室10内のプラズマ拡散部17に、トリメチルガリウムガスの流量が0.3sccmとなるように導入した。この時、バラトロン真空計で測定した成膜室10内の反応圧力は40Paであった。
-Formation of surface layer-
The surface layer was formed on the surface of the non-coated photoconductor using a film forming apparatus having the configuration shown in FIG.
First, the non-coated photoreceptor was placed on the substrate holder 13 in the film forming chamber 10 of the film forming apparatus, and the film forming chamber 10 was evacuated through the exhaust port 11 until the pressure reached about 0.1 Pa. Next, a gas in which nitrogen gas and H 2 gas are mixed at a ratio of 1: 1 is supplied from the gas introduction tube 20 into the high-frequency discharge part 21 provided with the flat plate electrode 19 having a diameter of 50 mm (1000 sccm (nitrogen gas 500 sccm, hydrogen gas Gas (500 sccm) was introduced, and a radio wave of 13.56 MHz was set to an output of 100 W by a high-frequency power supply unit 18 and a matching circuit (not shown in FIG. 1), matching was performed with a tuner, and discharging was performed from the plate electrode 19. The reflected wave at this time was 0 W.
Next, a mixed gas containing trimethylgallium gas using hydrogen gas as a carrier gas is supplied from the shower nozzle 16 to the plasma diffusion portion 17 in the film forming chamber 10 through the gas introduction pipe 15 at a flow rate of 0. It introduced so that it might become 3 sccm. At this time, the reaction pressure in the film forming chamber 10 measured with a Baratron vacuum gauge was 40 Pa.

この状態で、ノンコート感光体を5rpmの速度で回転させながら60分間成膜し、膜厚0.2μmの膜を形成した。なお、成膜に際しては、ノンコート感光体の加熱処理は行わなかった。また、成膜前に予めノンコート感光体の内周面に貼り付けておいたサーモテープの色を、成膜後に確認したところ、35℃であった。
続いて、成膜後のノンコート感光体を、通常の常温常湿環境(温度約25℃、湿度約50%程度)に24時間放置して、自然酸化による酸化処理を実施し、電荷輸送層表面に表面層が設けられた有機感光体を得た。
In this state, the non-coated photoconductor was formed for 60 minutes while rotating at a speed of 5 rpm to form a film having a thickness of 0.2 μm. In the film formation, the non-coated photoconductor was not heat-treated. Further, the color of the thermo-tape previously attached to the inner peripheral surface of the non-coated photoreceptor before film formation was confirmed after film formation and found to be 35 ° C.
Subsequently, the non-coated photoconductor after film formation is left in a normal room temperature and normal humidity environment (temperature of about 25 ° C., humidity of about 50%) for 24 hours, and is subjected to oxidation treatment by natural oxidation, and the surface of the charge transport layer An organic photoreceptor provided with a surface layer was obtained.

−表面層の分析・評価−
ノンコート感光体表面への成膜に際し、同時にSi基板に成膜した膜の赤外線吸収スペクトル測定を、成膜直後の膜について実施したところ、Ga−H結合、Ga−N結合およびN−H結合に起因するピークが確認された。なお、Si基板に成膜した膜を、上記と同様に酸化処理した後の膜について測定しても、これら3つの結合に起因するピーク強度はGa−H結合が1/2に減少したが他のピークは同程度の強度で確認された。これらのことから、表面層中には、ガリウムと窒素と水素とが含まれていることがわかった。
また、Si基板上に形成された膜の表面について、上記と同様の常温常湿環境且つコンタミが付着し難い環境下で成膜から約24時間放置後に、XPS(X線光電子分光法)により測定したところ、酸素が60原子%,Gaが40原子%であり、窒素は認められなかった。この結果に加えて、XPS測定による深さ方向の分解能は最表面数nm程度であることや、表面層全体が測定対象となる赤外線吸収スペクトルの結果から、少なくとも表面層の最表面は、酸素リッチ、窒素プアーな状態になっており、表面層膜厚方向に対する酸素原子の濃度が、電荷輸送層側に向かって減少(窒素原子の濃度が電荷輸送層側に向かって増加)していることがわかった。
-Analysis and evaluation of surface layer-
At the time of film formation on the surface of the non-coated photoreceptor, infrared absorption spectrum measurement of the film formed on the Si substrate at the same time was carried out on the film immediately after film formation. As a result, Ga-H bond, Ga-N bond and N-H bond were obtained. The resulting peak was confirmed. In addition, even when the film formed on the Si substrate was measured for the film after the oxidation treatment in the same manner as described above, the peak intensity due to these three bonds decreased to 1/2 of the Ga-H bond. The peak was confirmed at the same intensity. From these results, it was found that the surface layer contained gallium, nitrogen, and hydrogen.
In addition, the surface of the film formed on the Si substrate was measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) after being left for about 24 hours after film formation in a normal temperature and humidity environment similar to the above and in an environment where contamination is difficult to adhere. As a result, oxygen was 60 atomic%, Ga was 40 atomic%, and nitrogen was not recognized. In addition to this result, the resolution in the depth direction by XPS measurement is about several nanometers on the outermost surface, and from the result of the infrared absorption spectrum in which the entire surface layer is the object of measurement, at least the outermost surface of the surface layer is oxygen-rich. It is in a nitrogen-poor state, and the oxygen atom concentration in the surface layer thickness direction decreases toward the charge transport layer side (the nitrogen atom concentration increases toward the charge transport layer side). all right.

さらに、XPS測定後のサンプルについて、HFS(ハイドロジェン・フォワード・スキャタリング)にて、膜中の水素含有量を測定したところ35原子%であり、RHEED(反射高速電子線回折)測定により得られた回折像にはまったく点や線がみられず、膜は非晶質であることがわかった。
また、成膜直後のSi基板上に形成された膜は、水に浸すと溶解したが、通常の常温常湿環境に1週間放置した後の膜は水に浸しても溶解しない上に、ステンレス鋼で擦っても傷が付かなかった。
以上の分析・評価結果から、成膜、酸化処理を経て形成された表面層は、非晶質で、水素、窒素、ガリウムに加えて酸素も含む組成を有し、酸素については表面層膜厚方向に対する酸素原子の濃度が、最表面で最もリッチであり、電荷輸送層側に向かって減少する分布を有している膜であることがわかった。
Furthermore, when the hydrogen content in the film was measured by HFS (Hydrogen Forward Scattering) for the sample after XPS measurement, it was 35 atomic% and obtained by RHEED (reflection high-energy electron diffraction) measurement. The diffraction image showed no dots or lines, indicating that the film was amorphous.
The film formed on the Si substrate immediately after the film was dissolved when immersed in water, but the film after being left in a normal room temperature and humidity environment for 1 week did not dissolve even when immersed in water. There was no damage even when rubbed with steel.
From the above analysis and evaluation results, the surface layer formed through film formation and oxidation treatment is amorphous and has a composition containing oxygen in addition to hydrogen, nitrogen, and gallium. It was found that the film had a distribution in which the concentration of oxygen atoms relative to the direction was richest on the outermost surface and decreased toward the charge transport layer side.

−評価−
次に、この表面層を設けた有機感光体の電子写真特性を評価した。まず、上述の表面層形成前のノンコート感光体と、表面層を設けた感光体とに対して、露光用の光(光源:半導体レーザー、波長780nm、出力5mW)を、スコロトロン帯電器により−700Vに帯電させた状態で40rpmで回転させている感光体の表面に走査しながら照射した後の感光体表面の残留電位を測定した。その結果、ノンコート感光体が−20Vであるの対し、表面層を設けた有機感光体は−50V以下で、実用上問題ないレベルであることがわかった。
また、感度に対する影響については、光源の波長を赤外領域から可視領域全体にわたって評価したが、ノンコート感光体と、表面層を設けた感光体とでは殆ど差異は見られず、表面層を設けたことによる感度の低下が無いことがわかった。
さらに、表面層を設けた感光体の表面に対して、貼りつけた粘着テープを剥がす剥離試験を行ったが、表面層は全く剥離せず、接着性は良好であることがわかった。
-Evaluation-
Next, the electrophotographic characteristics of the organic photoreceptor provided with this surface layer were evaluated. First, exposure light (light source: semiconductor laser, wavelength 780 nm, output 5 mW) is applied to the uncoated photoreceptor before the surface layer formation and the photoreceptor provided with the surface layer by a scorotron charger. The residual potential on the surface of the photoconductor after irradiation was measured while scanning the surface of the photoconductor rotated at 40 rpm in a charged state. As a result, it was found that the organic photoreceptor provided with the surface layer was -50 V or less, which was practically no problem, while the non-coated photoreceptor was -20 V.
In addition, for the influence on the sensitivity, the wavelength of the light source was evaluated from the infrared region to the entire visible region, but there was almost no difference between the non-coated photoreceptor and the photoreceptor provided with the surface layer, and the surface layer was provided. It was found that there was no decrease in sensitivity due to the above.
Further, a peel test was performed on the surface of the photoreceptor provided with the surface layer to peel off the attached adhesive tape. The surface layer did not peel at all, and it was found that the adhesion was good.

次に、この表面層を設けた感光体を、富士ゼロックス社製DocuCenter Colar 500に取り付けて、高温高湿環境(28℃80%)下で、連続10000枚のプリント評価を行った。なお、画質評価を行うためのリファレンスとして、ノンコート感光体についてもDocuCentre Colar 500に取り付けて、同様の画像を形成した。
その結果プリントテスト初期およびプリントテスト終了後のいずれにおいてもノンコート感光体を用いて形成されたプリントテスト初期の画像と同様の鮮明で網点部での画像ボケの無い画像で10本/mmの解像度を得ることができた。またプリントテスト後の感光体表面を目視により観察したところ傷の発生は無く磨耗は0μmであった。、放電生成物の付着も確認されなかった。これに対し、ノンコート感光体では、プリントテスト後の感光体表面に傷が発生し、また、放電生成物の付着もみられた。磨耗は0.3μmであった。
以上の結果から、表面層を設けた感光体は、耐久性が向上すると共に、感度や画像ボケのように画質の点では実用上問題ないレベルであることがわかった。
Next, the photoconductor provided with this surface layer was attached to DocuCenter Color 500 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and 10000 continuous prints were evaluated under a high temperature and high humidity environment (28 ° C., 80%). As a reference for image quality evaluation, a non-coated photoconductor was also attached to the DocuCenter Color 500 to form a similar image.
As a result, a resolution of 10 lines / mm is obtained for an image that is clear and has no image blur at the halftone dot portion, similar to the image at the initial stage of the print test formed using the non-coated photoconductor both at the initial stage of the print test and after the end of the print test. Could get. Further, when the surface of the photoreceptor after the print test was visually observed, no scratch was generated, and the wear was 0 μm. Also, no adhesion of discharge products was confirmed. On the other hand, in the non-coated photoconductor, scratches were generated on the surface of the photoconductor after the print test, and discharge products were also adhered. Wear was 0.3 μm.
From the above results, it was found that the photoconductor provided with the surface layer has improved durability and is practically satisfactory in terms of image quality such as sensitivity and image blur.

参考例
実施例1と同様にして作製したノンコート感光体に対して、実施例1と同様の図4に示す構成を有する装置を用いて、以下に示す手順にて表面層を形成した。
まず、ノンコート感光体を、成膜装置の成膜室10内の基体ホルダー13に載せ、排気口11を介して成膜室10内を、圧力が0.1Pa程度になるまで真空排気した。次に、窒素ガスとH2ガスとが3:1の割合で混合でガスをガス導入管20から、直径50mmの平板電極19が設けられた高周波放電部21内に1000sccm(窒素ガス750sccm、水素ガス250sccm)導入し、高周波電力供給部18およびマッチング回路(図1中不図示)により、13.56MHzのラジオ波を出力100Wにセットしチューナでマッチングを取り平板電極19から放電を行った。この時の反射波は0Wであった。
次に、水素ガスをキャリアガスとしたトリメチルアルミニウムガスを含む混合ガスを、ガス導入管15を介してシャワーノズル16から成膜室10内のプラズマ拡散部17に、トリメチルアルミニウムガスの流量が1.0sccmとなるように導入した。プラズマはスリット状に17の拡散部を通して整えられる。この時、バラトロン真空計で測定した成膜室10内の反応圧力は40Paであった。
( Reference example )
For the non-coated photoreceptor produced in the same manner as in Example 1, a surface layer was formed by the following procedure using an apparatus having the same configuration shown in FIG.
First, the non-coated photoreceptor was placed on the substrate holder 13 in the film forming chamber 10 of the film forming apparatus, and the film forming chamber 10 was evacuated through the exhaust port 11 until the pressure reached about 0.1 Pa. Next, nitrogen gas and H 2 gas are mixed at a ratio of 3: 1, and the gas is supplied from the gas introduction tube 20 into the high-frequency discharge part 21 provided with the plate electrode 19 having a diameter of 50 mm (1000 sccm (nitrogen gas 750 sccm, hydrogen gas A gas of 250 sccm) was introduced, and a radio wave of 13.56 MHz was set to an output of 100 W by the high frequency power supply unit 18 and a matching circuit (not shown in FIG. 1), and matching was performed with a tuner to discharge from the plate electrode 19. The reflected wave at this time was 0 W.
Next, a mixed gas containing trimethylaluminum gas using hydrogen gas as a carrier gas is supplied from the shower nozzle 16 to the plasma diffusion portion 17 in the film forming chamber 10 through the gas introduction pipe 15 at a flow rate of 1. It introduced so that it might become 0 sccm. The plasma is arranged in a slit shape through 17 diffusion portions. At this time, the reaction pressure in the film forming chamber 10 measured with a Baratron vacuum gauge was 40 Pa.

この状態で、ノンコート感光体を10rpmの速度で回転をさせながら20間成膜し、膜厚0.2μmの膜を形成した。なお、成膜に際しては、実施例1と同様に加熱処理は行わなかった。
続いて、成膜後のノンコート感光体に対して、ヘリウムおよび酸素の混合ガス(ヘリウム100sccm、酸素10sccm)を、ガス導入管20から、高周波放電部21内に導入し、高周波電力供給部18およびマッチング回路(図1中不図示)により、13.56MHzのラジオ波を出力100Wにセットしチューナでマッチングを取り平板電極19から放電を行い、酸化処理を10分間行った。その後、酸化処理を終えた表面層が形成された感光体を、成膜室10から取り出した。
In this state, the non-coated photoreceptor was formed for 20 minutes while rotating at a speed of 10 rpm to form a film having a thickness of 0.2 μm. In the film formation, the heat treatment was not performed as in Example 1.
Subsequently, a mixed gas of helium and oxygen (helium 100 sccm, oxygen 10 sccm) is introduced into the high-frequency discharge unit 21 from the gas introduction tube 20 to the non-coated photoreceptor after film formation, and the high-frequency power supply unit 18 and With a matching circuit (not shown in FIG. 1), a 13.56 MHz radio wave was set to an output of 100 W, matching was performed with a tuner, discharge was performed from the plate electrode 19, and oxidation treatment was performed for 10 minutes. Thereafter, the photoreceptor on which the surface layer having been subjected to the oxidation treatment was formed was taken out from the film forming chamber 10.

−表面層の分析・評価−
ノンコート感光体表面への成膜・酸化処理に際し、同時にSi基板に成膜・酸化処理した膜の赤外線吸収スペクトル測定を実施したところ、Al−H結合、Al−N結合およびN−H結合に起因するピークが確認された。これらのことから、表面層中には、AlとNと水素とが含まれていることがわかった。
また、Si基板上に形成された膜の表面について、XPS(X線光電子分光法)により測定したところ、酸素が70原子%,Alが30原子%であり、窒素は認められず、膜の最表面は酸化アルミニウムが形成されていることがわかった。この結果に加えて、XPS測定による深さ方向の分解能は最表面数nm程度であることや、表面層全体が測定対象となる赤外線吸収スペクトルの結果から、少なくとも表面層の最表面は、酸素リッチ、窒素プアーな状態になっており、表面層膜厚方向に対する酸素原子の濃度が、電荷輸送層側に向かって減少(窒素原子の濃度が電荷輸送層側に向かって増加)していることがわかった。
-Analysis and evaluation of surface layer-
At the time of film formation / oxidation treatment on the surface of the non-coated photoreceptor, infrared absorption spectrum measurement of the film formed / oxidation treatment on the Si substrate was carried out, resulting from Al—H bond, Al—N bond and N—H bond. The peak to be confirmed was confirmed. From these results, it was found that the surface layer contained Al, N, and hydrogen.
Further, the surface of the film formed on the Si substrate was measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). As a result, oxygen was 70 atomic%, Al was 30 atomic%, nitrogen was not observed, and the film had the most It was found that aluminum oxide was formed on the surface. In addition to this result, the resolution in the depth direction by XPS measurement is about several nanometers on the outermost surface, and from the result of the infrared absorption spectrum in which the entire surface layer is the object of measurement, at least the outermost surface of the surface layer is oxygen-rich. It is in a nitrogen-poor state, and the oxygen atom concentration in the surface layer thickness direction decreases toward the charge transport layer side (the nitrogen atom concentration increases toward the charge transport layer side). all right.

さらに、XPS測定後のサンプルについて、HFS(ハイドロジェン・フォワード・スキャタリング)にて、膜中の水素含有量を測定したところ40原子%であり、RHEED(反射高速電子線回折)測定により得られた回折像にはまったく点や線がみられず、膜は非晶質であることがわかった。また、Si基板上に形成された膜は、透明であり、ステンレス鋼で擦っても傷が付かなかった。
以上の分析・評価結果から、成膜、酸化処理を経て形成された表面層は、非晶質で、水素、窒素、アルミニウムに加えて酸素も含む組成を有し、酸素については表面層膜厚方向に対する酸素原子の濃度が、最表面で最もリッチであり、電荷輸送層側に向かって減少する分布を有している膜であることがわかった。
Furthermore, when the hydrogen content in the film was measured by HFS (Hydrogen Forward Scattering) for the sample after XPS measurement, it was 40 atomic% and was obtained by RHEED (reflection high-energy electron diffraction) measurement. The diffraction image showed no dots or lines, indicating that the film was amorphous. The film formed on the Si substrate was transparent and was not damaged even when rubbed with stainless steel.
From the above analysis and evaluation results, the surface layer formed through film formation and oxidation treatment is amorphous and has a composition containing oxygen in addition to hydrogen, nitrogen, and aluminum. It was found that the film had a distribution in which the concentration of oxygen atoms relative to the direction was richest on the outermost surface and decreased toward the charge transport layer side.

次に、この表面層を設けた有機感光体の電子写真特性を評価した。まず、上述の表面層形成前のノンコート感光体と、表面層を設けた感光体とに対して、実施例1と同様にして露光用の光をこれら感光体の表面に照射した後の、表面の残留電位を測定した。その結果、ノンコート感光体が−20Vであるの対し、表面層を設けた有機感光体は−30V以下で、実用上問題ないレベルであることがわかった。
また、感度に対する影響についても、光源の波長を赤外領域から可視領域全体にわたって評価したが、表面層形成前のノンコート感光体と、表面層を設けた感光体とでは殆ど差異は見られず、表面層を設けたことによる感度の低下が無いことがわかった。
さらに、表面層を設けた感光体の表面に対して、貼りつけた粘着テープを剥がす剥離試験を行ったが、表面層は全く剥離せず、接着性は良好であることがわかった。
Next, the electrophotographic characteristics of the organic photoreceptor provided with this surface layer were evaluated. First, the surface after irradiating the surface of the photoreceptor with the exposure light in the same manner as in Example 1 for the non-coated photoreceptor before the surface layer formation and the photoreceptor provided with the surface layer. The residual potential of was measured. As a result, it was found that the organic photoreceptor provided with the surface layer was -30 V or less, which was practically no problem, while the non-coated photoreceptor was -20 V.
As for the influence on the sensitivity, the wavelength of the light source was evaluated over the entire visible region from the infrared region, but there was almost no difference between the non-coated photoreceptor before the surface layer formation and the photoreceptor provided with the surface layer, It was found that there was no decrease in sensitivity due to the provision of the surface layer.
Further, a peel test was performed on the surface of the photoreceptor provided with the surface layer to peel off the attached adhesive tape. The surface layer did not peel at all, and it was found that the adhesion was good.

次に、この表面層を設けた感光体を、富士ゼロックス社製DocuCentre Colar 500に取り付けて、実施例1と同様にしてプリント評価を行った。
その結果プリントテスト初期およびプリントテスト終了後のいずれにおいてもノンコート感光体を用いて形成されたプリントテスト初期の画像と同様の鮮明で10本/mmの解像度であり、画像ボケの無い画像を得ることができた。またプリントテスト後の感光体表面を目視により観察したところ傷の発生は無く磨耗は0μmであった。放電生成物の付着も確認されなかった。これに対し、ノンコート感光体では、プリントテスト後の感光体表面に傷が発生し、また、放電生成物の付着もみられた。
以上の結果から、表面層を設けた感光体は、耐久性が向上すると共に、感度や画像ボケのように画質の点では実用上問題ないレベルであることがわかった。
Next, the photoconductor provided with the surface layer was attached to DocuCenter Color 500 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and print evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
As a result, it is possible to obtain a clear image with 10 lines / mm and no image blur, which is the same as the image in the initial stage of the print test formed using the non-coated photoconductor both at the initial stage of the print test and after the end of the print test. I was able to. Further, when the surface of the photoreceptor after the print test was visually observed, no scratch was generated, and the wear was 0 μm. No adhesion of discharge products was confirmed. On the other hand, in the non-coated photoconductor, scratches were generated on the surface of the photoconductor after the print test, and discharge products were also adhered.
From the above results, it was found that the photoconductor provided with the surface layer has improved durability and is practically satisfactory in terms of image quality such as sensitivity and image blur.

(実施例
−表面層の形成−
実施例1で用いたのと同様のAl基体上に、n型のSi3Nからなる膜厚3μm厚の電荷注入阻止層と、膜厚20μmのi型のアモルファスシリコン感光層と、p型のSi2Cからなる膜厚0.5μmの電荷注入阻止表面層とをこの順に積層形成した負帯電型のアモルファスシリコン感光体の表面に、実施例1と同様の図4に示す構成を有する装置を用い、実施例1と同じ条件で、水素と窒素とガリウムとを含む膜を形成した。
続いて、この成膜処理を行ったアモルファスシリコン感光体を、コロトロン帯電器を備えた回転装置に取り付けて40rpmで回転させた。明所で室内空気雰囲気下(温度25℃、湿度50%)で、コロトロン帯電器に−6kVの電圧を印加して、一時間オゾン雰囲気に曝して表面を酸化させ、表面層を形成した。
なお、アモルファスシリコン感光体への成膜・酸化処理に際しては、同時にSiウェハー基板を用いて、同様の膜(表面層)のみを形成したサンプルも作製した。
(Example 2 )
-Formation of surface layer-
On the same Al substrate as used in Example 1, a 3 μm-thick charge injection blocking layer made of n-type Si 3 N, an i-type amorphous silicon photosensitive layer having a thickness of 20 μm, and a p-type A device having the structure shown in FIG. 4 similar to that of the first embodiment is formed on the surface of a negatively charged amorphous silicon photosensitive member in which a charge injection blocking surface layer made of Si 2 C and having a thickness of 0.5 μm is formed in this order. A film containing hydrogen, nitrogen and gallium was formed under the same conditions as in Example 1.
Subsequently, the amorphous silicon photoconductor subjected to the film forming process was attached to a rotating device equipped with a corotron charger and rotated at 40 rpm. In a bright room under a room air atmosphere (temperature 25 ° C., humidity 50%), a voltage of −6 kV was applied to the corotron charger and exposed to an ozone atmosphere for 1 hour to oxidize the surface to form a surface layer.
At the time of film formation / oxidation treatment on the amorphous silicon photoreceptor, a sample in which only a similar film (surface layer) was formed using a Si wafer substrate was also produced.

Si基板に成膜・酸化処理して得られた膜の赤外線吸収スペクトルを測定したところ、Ga−H結合、Ga−N結合およびN−H結合に起因するピークが確認され、表面層中には、ガリウムと窒素と水素とが含まれていることがわかった。
また、XPS(X線光電子分光法)により測定したところ、酸素が70原子%,Gaが30原子%であり、窒素は認められず、また最表面は酸化ガリウムが形成されていることがわかった。この結果に加えて、XPS測定による深さ方向の分解能は最表面数nm程度であることや、表面層全体が測定対象となる赤外線吸収スペクトルの結果から、少なくとも表面層の最表面は、酸素リッチ、窒素プアーな状態になっており、表面層膜厚方向に対する酸素原子の濃度が、電荷輸送層側に向かって減少(窒素原子の濃度が電荷輸送層側に向かって増加)していることがわかった。
When an infrared absorption spectrum of a film obtained by film formation / oxidation treatment on a Si substrate was measured, peaks due to Ga—H bonds, Ga—N bonds and N—H bonds were confirmed, and in the surface layer It was found that gallium, nitrogen and hydrogen were contained.
Further, when measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), it was found that oxygen was 70 atomic%, Ga was 30 atomic%, nitrogen was not recognized, and gallium oxide was formed on the outermost surface. . In addition to this result, the resolution in the depth direction by XPS measurement is about several nanometers on the outermost surface, and from the result of the infrared absorption spectrum in which the entire surface layer is the object of measurement, at least the outermost surface of the surface layer is oxygen-rich. It is in a nitrogen-poor state, and the oxygen atom concentration in the surface layer thickness direction decreases toward the charge transport layer side (the nitrogen atom concentration increases toward the charge transport layer side). all right.

さらに、HFS(ハイドロジェン・フォワード・スキャタリング)にて、膜中の水素含有量を測定したところ35原子%であり、RHEED(反射高速電子線回折)測定により得られた回折像にはまったく点や線がみられず、膜は非晶質であることがわかった。
以上の分析・評価結果から、成膜、酸化処理を経て形成された表面層は、非晶質で、水素、窒素、ガリウムに加えて酸素も含む組成を有し、酸素については表面層膜厚方向に対する酸素原子の濃度が、最表面で最もリッチであり、電荷輸送層側に向かって減少する分布を有している膜であることがわかった。
Furthermore, the hydrogen content in the film was measured by HFS (Hydrogen Forward Scattering) and found to be 35 atomic%. The diffraction image obtained by the RHEED (reflection high-energy electron diffraction) measurement is completely dotted. No lines were observed and the film was found to be amorphous.
From the above analysis and evaluation results, the surface layer formed through film formation and oxidation treatment is amorphous and has a composition containing oxygen in addition to hydrogen, nitrogen, and gallium. It was found that the film had a distribution in which the concentration of oxygen atoms relative to the direction was richest on the outermost surface and decreased toward the charge transport layer side.

−評価−
次に、この表面層を設けたアモルファス感光体の電子写真特性を評価した。まず、上述の表面層形成前のアモルファス感光体(以下、「ノンコートアモルファス感光体」と称す場合がある)と、表面層を設けたアモルファス感光体とに対して、露光用の光(光源:半導体レーザー、波長650nm、出力5mW)を、スコロトロン帯電器により−500Vに帯電させた状態で40rpmで回転させている感光体の表面に走査しながら照射した後の感光体表面の残留電位を測定した。その結果、ノンコートアモルファス感光体が−20Vであるの対し、表面層を設けたアモルファスシリコン感光体は−60V以下で、実用上問題ないレベルであることがわかった。
また、感度に対する影響については、光源の波長を赤外領域から可視領域全体にわたって評価したが、ノンコートアモルファス感光体と、表面層を設けたアモルファスシリコン感光体とでは殆ど差異は見られず、表面層を設けたことによる感度の低下が無いことがわかった。
さらに、表面層を設けた感光体の表面に対して、貼りつけた粘着テープを剥がす剥離試験を行ったが、表面層は全く剥離せず、接着性は良好であることがわかった。さらに表面性もノンコートアモルファスシリコン感光体よりも平滑で且つすべりも良かった。
-Evaluation-
Next, the electrophotographic characteristics of the amorphous photoreceptor provided with this surface layer were evaluated. First, exposure light (light source: semiconductor) is applied to the amorphous photoreceptor before forming the surface layer (hereinafter sometimes referred to as “non-coated amorphous photoreceptor”) and the amorphous photoreceptor provided with the surface layer. The residual potential on the surface of the photoreceptor after irradiation was measured while scanning the surface of the photoreceptor rotated at 40 rpm with a scorotron charger charged with a laser, a wavelength of 650 nm, and an output of 5 mW. As a result, it was found that the non-coated amorphous photoconductor is -20V, while the amorphous silicon photoconductor provided with the surface layer is -60V or less, which is a practically acceptable level.
As for the influence on the sensitivity, the wavelength of the light source was evaluated from the infrared region to the entire visible region, but there was almost no difference between the non-coated amorphous photoconductor and the amorphous silicon photoconductor provided with the surface layer. It was found that there was no decrease in sensitivity due to the provision of
Further, a peel test was performed on the surface of the photoreceptor provided with the surface layer to peel off the attached adhesive tape. The surface layer did not peel at all, and it was found that the adhesion was good. Further, the surface property was smoother and more slippery than the non-coated amorphous silicon photoreceptor.

次に、この表面層を設けた感光体を、アモルファスシリコン感光体用に調整した富士ゼロックス社製DocuCentre Colar 500に取り付けて、高温高湿環境(28℃85%)下で、連続2000枚のプリント評価を行った。なお、画質評価を行うためのリファレンスとして、ノンコートアモルファスシリコン感光体についても上記のアモルファスシリコン感光体用に調整したDocuCentre Colar 500に取り付けて、同様の画像を形成した。
その結果プリントテスト初期およびプリントテスト終了後のいずれにおいてもノンコートアモルファスシリコン感光体を用いて形成されたプリントテスト初期の画像と同様の鮮明で画像ボケの無い10本/mmの解像度の画像を得ることができた。またプリントテスト後の表面層を設けたアモルファスシリコン感光体表面を目視により観察したところ傷の発生は無く、放電生成物の付着も確認されず、また、初期のすべりを維持していた。これに対し、ノンコートアモルファスシリコン感光体では、プリントテスト後の感光体表面に放電生成物の付着がみられるとともに、これに伴う1本/mm以下の解像度の画像ぼけが発生した。
以上の結果から、表面層を設けたアモルファスシリコン感光体は、ノンコートアモルファスシリコン感光体と比較した場合、硬度においてもノンコートアモルファスシリコン感光体と同等であり、感度の点でも同等である上に、放電生成物の付着による画像ボケの発生が防止でき、長期の使用に耐え得ることがわかった。
Next, the photoconductor provided with this surface layer is attached to DocuCenter Color 500 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., which is prepared for an amorphous silicon photoconductor, and 2000 continuous prints are performed under a high temperature and high humidity environment (28 ° C. and 85%). Evaluation was performed. As a reference for image quality evaluation, a non-coated amorphous silicon photoconductor was also attached to the DocuCenter Color 500 prepared for the above amorphous silicon photoconductor to form a similar image.
As a result, it is possible to obtain an image with a resolution of 10 lines / mm that is clear and free from image blur, similar to the image in the initial stage of the print test formed using the non-coated amorphous silicon photoconductor both at the initial stage of the print test and after the end of the print test. I was able to. Further, when the surface of the amorphous silicon photoreceptor provided with the surface layer after the print test was visually observed, no scratch was generated, no adhesion of the discharge product was confirmed, and the initial slip was maintained. On the other hand, in the non-coated amorphous silicon photoconductor, discharge products adhered to the surface of the photoconductor after the print test, and an image blur with a resolution of 1 line / mm or less was generated.
From the above results, the amorphous silicon photoconductor provided with the surface layer is equivalent to the non-coated amorphous silicon photoconductor in terms of hardness as compared with the non-coated amorphous silicon photoconductor, and also in terms of sensitivity and discharge. It was found that image blur due to product adhesion could be prevented and that it could withstand long-term use.

(比較例1)
実施例1と同様にして作製したノンコート感光体に対して、実施例1と同様の図4に示す構成を有する装置を用いて、以下に示す手順にて表面層を形成した。
まず、ノンコート感光体を、成膜装置の成膜室10内の基体ホルダー13に載せ、排気口11を介して成膜室10内を、圧力が0.1Pa程度になるまで真空排気した。次に、メタンガスをガス導入管20から、直径50mmの平板電極19が設けられた高周波放電部21内に100sccm導入し、高周波電力供給部18およびマッチング回路(図1中不図示)により、13.56MHzのラジオ波を出力300Wにセットしチューナでマッチングを取り平板電極19から放電を行った。この時の反射波は0Wであった。
この時、バラトロン真空計で測定した成膜室10内の反応圧力は13Paであった。
(Comparative Example 1)
For the non-coated photoreceptor produced in the same manner as in Example 1, a surface layer was formed by the following procedure using an apparatus having the same configuration shown in FIG.
First, the non-coated photoreceptor was placed on the substrate holder 13 in the film forming chamber 10 of the film forming apparatus, and the film forming chamber 10 was evacuated through the exhaust port 11 until the pressure reached about 0.1 Pa. Next, 100 sccm of methane gas is introduced from the gas introduction pipe 20 into the high frequency discharge unit 21 provided with the flat plate electrode 19 having a diameter of 50 mm, and the high frequency power supply unit 18 and a matching circuit (not shown in FIG. 1) A 56 MHz radio wave was set to an output of 300 W, matching was performed with a tuner, and discharge was performed from the plate electrode 19. The reflected wave at this time was 0 W.
At this time, the reaction pressure in the film forming chamber 10 measured with a Baratron vacuum gauge was 13 Pa.

この状態で、ノンコート感光体を10rpmの速度で回転をさせながら60分間成膜し、膜厚0.2μmのダイヤモンドライクカーボン膜を形成した。なお、成膜に際しては、実施例1と同様に加熱処理は行わなかった。その後、ダイヤモンドライクカーボン膜が表面層として設けられた感光体を、成膜室10から取り出した。
感光体表面はこげ茶色であった。
In this state, the non-coated photoconductor was formed for 60 minutes while rotating at a speed of 10 rpm to form a diamond-like carbon film having a thickness of 0.2 μm. In the film formation, the heat treatment was not performed as in Example 1. Thereafter, the photoreceptor provided with the diamond-like carbon film as a surface layer was taken out from the film forming chamber 10.
The surface of the photoreceptor was dark brown.

次に、この表面層を設けた有機感光体の電子写真特性を評価した。まず、上述の表面層形成前のノンコート感光体と、表面層を設けた感光体とに対して、実施例1と同様にして露光用の光をこれら感光体の表面に照射した後の、感光体表面の残留電位を測定した。その結果、ノンコート感光体が−20Vであるの対し、表面層を設けた有機感光体は−100Vで、残留電位が上昇していた。
また、感度に対する影響は、光源の波長を赤外領域から可視領域全体にわたって評価したが、表面層形成前のノンコート感光体と、表面層を設けた感光体とでは短波長から長波長にかけて全体に感度の低下が大きく、短波長では1/10,780nmの長波長でも1/3の減感があつた。
Next, the electrophotographic characteristics of the organic photoreceptor provided with this surface layer were evaluated. First, photosensitivity after irradiating the surface of the non-coated photoconductor before forming the surface layer and the photoconductor provided with the surface layer with light for exposure in the same manner as in Example 1. The residual potential on the body surface was measured. As a result, the non-coated photoreceptor was -20V, while the organic photoreceptor provided with the surface layer was -100V, and the residual potential was increased.
In addition, the influence on the sensitivity was evaluated by measuring the wavelength of the light source from the infrared region to the entire visible region, but the non-coated photoconductor before the surface layer was formed and the photoconductor provided with the surface layer from the short wavelength to the long wavelength. The sensitivity was greatly reduced, and 1/10 and 780 nm long wavelength was desensitized by 1/3 at short wavelength.

次に、この表面層を設けた感光体を、富士ゼロックス社製DocuCentre Colar 500に取り付けて、実施例1と同様にしてプリント評価を行った。
その結果プリント画像はコントラストが低く画像濃度が不十分であり、またプリントテスト終了後に画像ぼけがみられ画質の点で実用上問題あることがわかった。
Next, the photoconductor provided with the surface layer was attached to DocuCenter Color 500 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and print evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
As a result, it was found that the printed image had a low contrast and the image density was insufficient, and image blurring was observed after the print test was completed, which is problematic in terms of image quality.

本発明の感光体の層構成の一例を示す模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a layer configuration of a photoreceptor of the present invention. 本発明の感光体の層構成の他の例を示す模式断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another example of the layer structure of the photoreceptor of the present invention. 本発明の感光体の層構成の他の例を示す模式断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another example of the layer structure of the photoreceptor of the present invention. 本発明の感光体の表面層の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of a film forming apparatus used for forming a surface layer of a photoreceptor according to the invention. 図4に示す成膜装置において利用することのできるプラズマ発生装置の他の例を示す概略模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the plasma generator which can be utilized in the film-forming apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 導電性基体
2 感光層
2A 電荷発生層
2B 電荷輸送層
3 表面層
4 下引層
5 中間層
6 感光層
10 成膜室
11 排気口
12 基体回転部
13 基体ホルダー
14 基体
15 ガス導入管
16 シャワーノズル
17 プラズマ拡散部
18 高周波電力供給部
19 平板電極
20 ガス導入管
21 高周波放電部
22 高周波コイル
23 石英管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive substrate 2 Photosensitive layer 2A Charge generation layer 2B Charge transport layer 3 Surface layer 4 Undercoat layer 5 Intermediate layer 6 Photosensitive layer 10 Film forming chamber 11 Exhaust port 12 Substrate rotating unit 13 Substrate holder 14 Substrate 15 Gas introduction tube 16 Shower Nozzle 17 Plasma diffusion unit 18 High frequency power supply unit 19 Flat plate electrode 20 Gas introduction tube 21 High frequency discharge unit 22 High frequency coil 23 Quartz tube

Claims (4)

導電性基体と、感光層と、表面層とを含み、前記導電性基体上に前記感光層と前記表面層とがこの順に積層された電子写真感光体において、
前記表面層の少なくとも最表面が、酸素と、ガリウムとを含み、前記最表面をX線ソースにMgKα線を用い、10kV、20mAで照射することによりXPS測定することによる前記酸素の含有量が60原子%以上であることを特徴とする電子写真感光体。
In an electrophotographic photoreceptor including a conductive substrate, a photosensitive layer, and a surface layer, and the photosensitive layer and the surface layer are laminated in this order on the conductive substrate.
At least the outermost surface of the surface layer contains oxygen and gallium, and the oxygen content is 60 by performing XPS measurement by irradiating the outermost surface with 10 kV, 20 mA using MgKα rays as an X-ray source. An electrophotographic photosensitive member characterized by being at least atomic% .
前記表面層に含まれる酸素の前記表面層厚み方向における濃度分布が、前記感光層側に向かって減少することを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。   The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein a concentration distribution of oxygen contained in the surface layer in the thickness direction of the surface layer decreases toward the photosensitive layer side. 導電性基体と、感光層と、表面層とを含み、前記導電性基体上に前記感光層と前記表面層とがこの順に積層された電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段及び除電手段からなる群より選択された少なくとも一つとを一体に有し、画像形成装置本体に脱着自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記表面層の少なくとも最表面が、酸素と、ガリウムとを含み、前記最表面をX線ソースにMgKα線を用い、10kV、20mAで照射することによりXPS測定することによる前記酸素の含有量が60原子%以上であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
An electrophotographic photosensitive member comprising a conductive substrate, a photosensitive layer, and a surface layer, wherein the photosensitive layer and the surface layer are laminated in this order on the conductive substrate; a charging unit; a developing unit; a cleaning unit; In the process cartridge which integrally has at least one selected from the group consisting of static elimination means and is detachable from the image forming apparatus main body,
At least the outermost surface of the surface layer contains oxygen and gallium, and the oxygen content is 60 by performing XPS measurement by irradiating the outermost surface with 10 kV, 20 mA using MgKα rays as an X-ray source. A process cartridge characterized by at least atomic percent .
導電性基体と、感光層と、表面層とを含み、前記導電性基体上に前記感光層と前記表面層とがこの順に積層された電子写真感光体と、前記電子写真感光体表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電される前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記表面層の少なくとも最表面が、酸素と、ガリウムとを含み、前記最表面をX線ソースにMgKα線を用い、10kV、20mAで照射することによりXPS測定することによる前記酸素の含有量が60原子%以上であることを特徴とする画像形成装置。
An electrophotographic photoreceptor comprising a conductive substrate, a photosensitive layer, and a surface layer, wherein the photosensitive layer and the surface layer are laminated in this order on the conductive substrate, and charging the surface of the electrophotographic photoreceptor A charging means; an exposure means for exposing the surface of the electrophotographic photosensitive member charged by the charging means to form an electrostatic latent image; and developing the electrostatic latent image with a developer containing toner to form a toner image. In an image forming apparatus comprising: a developing unit that forms; and a transfer unit that transfers the toner image to a recording medium.
At least the outermost surface of the surface layer contains oxygen and gallium, and the oxygen content is 60 by performing XPS measurement by irradiating the outermost surface with 10 kV, 20 mA using MgKα rays as an X-ray source. An image forming apparatus comprising at least atomic percent .
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