JPS63172168A - Photosensitive body - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 ζ泉よΔ机瓜立匪 本発明は感光体、特に電子写真感光体に関する。[Detailed description of the invention] ζIzumi, ΔMeki Gua Ritsu The present invention relates to photoreceptors, particularly electrophotographic photoreceptors.
従来技術
カールソン法の発明(1938年、USP222176
)以来、電子写真の応用分野は著しい発展を続け、電子
写真用感光体にも様々な材料が開発され実用化されてき
た。Prior art Invention of the Carlson method (1938, USP 222176)
) Since then, the application field of electrophotography has continued to make remarkable progress, and various materials have been developed and put into practical use for electrophotographic photoreceptors.
従来用いられて来た電子写真感光体材料の主なものとし
ては、非晶質セレン、セレン砒素、セレンテルル、硫化
カドミウム、酸化亜鉛、アモルファスシリコン等の無機
物質、ポリビニルカルバゾール、金属フタロシアニン、
ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン顔料、トリフ
ェニルメタン化合物、トリフェニルアミン化合物、ヒド
ラゾン化合物、スチリル化合物、ピラゾリン化合物、オ
キサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、等の有機
物質が挙げられる。The main electrophotographic photoreceptor materials conventionally used include inorganic substances such as amorphous selenium, selenium arsenide, selenium telluride, cadmium sulfide, zinc oxide, amorphous silicon, polyvinyl carbazole, metal phthalocyanine,
Examples include organic substances such as disazo pigments, trisazo pigments, perylene pigments, triphenylmethane compounds, triphenylamine compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, pyrazoline compounds, oxazole compounds, and oxadiazole compounds.
また、その構成形態としては、これらの物質を単体で用
いる単層型構成、結着材中に分散させて用いるバインダ
ー型構成、機能別に電荷発生層と電荷輸送層とを設ける
積層型構成等が挙げられる。In addition, the configurations include a single-layer structure in which these substances are used alone, a binder-type structure in which they are dispersed in a binder, and a laminated structure in which a charge generation layer and a charge transport layer are provided for each function. Can be mentioned.
しかしながら、従来用いられてきた電子写真感光体材料
にはそれぞれ欠点があった。However, the conventionally used electrophotographic photoreceptor materials each have drawbacks.
その一つとして人体への有害性が挙げられるが、前述し
たアモルファスシリコンを除く無機物質においては、何
れも好ましくない性質を持つものであった。One of these is their toxicity to the human body, and all inorganic substances, except for the amorphous silicon mentioned above, have unfavorable properties.
また、電子写真感光体が実際に複写機内で用いられるた
めには、帯電、露光、現像、転写、除電、清掃等の苛酷
な環境条件に晒された場合においても、常に安定な性能
を維持している必要があるが、前述した有機物質におい
ては、何れも耐久性に乏しく、性能面での不安定要素が
多かった。In addition, in order for an electrophotographic photoreceptor to be actually used in a copying machine, it must always maintain stable performance even when exposed to harsh environmental conditions such as charging, exposure, development, transfer, neutralization, and cleaning. However, all of the organic substances mentioned above have poor durability and many unstable factors in terms of performance.
そのような問題点を解決すべく、近年、感光体、特に電
子写真用感光体にプラズマ化学蒸着法(以下、プラズマ
CVD法という)により作製されたアモルファスシリコ
ン(以下、a−9iと略す)が採用されるに至っている
。In order to solve such problems, in recent years, amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-9i) manufactured by plasma chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as plasma CVD method) has been used for photoreceptors, especially electrophotographic photoreceptors. It has been adopted.
a−3i感光体は種々の優れた特性を有する。しかしa
−S iは比誘電率εが12程度と大きいため、感光
体として充分な表面電位を得るためには、本質的に最低
25μm程度の膜厚が必要であるという問題がある。a
−9i感光体は、プラズマCVD法においては膜の堆積
速度が遅いため作製に長時間を要し、さらに均質な膜の
a −S iを得ることが作製時間が長くなる程難しく
なる。その結果、a−3i感光体は白斑点ノイズ等の画
像欠陥が発生ずる確率が高く、さらに原料費が高いとい
う欠点等がある。The a-3i photoreceptor has various excellent properties. But a
-S i has a large dielectric constant ε of about 12, so there is a problem in that a film thickness of at least about 25 μm is essentially required in order to obtain a sufficient surface potential as a photoreceptor. a
In the plasma CVD method, the -9i photoreceptor requires a long time to produce because the film deposition rate is slow, and the longer the production time becomes, the more difficult it becomes to obtain a homogeneous a-Si film. As a result, the a-3i photoreceptor has drawbacks such as a high probability of image defects such as white spot noise and high raw material costs.
上記の欠点を改良するための種々の試みがなされている
が、本質的に膜厚をこれより薄くすることは好ましくな
い。Although various attempts have been made to improve the above drawbacks, it is essentially not desirable to make the film thinner than this.
一方、a −S i感光体は基板とa−9iとの密着性
、さらに耐コロナ性、耐環境性あるいは耐薬品性が悪い
といった欠点も存在する。On the other hand, the a-Si photoreceptor also has drawbacks such as poor adhesion between the substrate and a-9i, as well as poor corona resistance, environmental resistance, and chemical resistance.
そのような問題点を解消するため有機プラズマ重合膜を
a−9t感光体のオーバーコート層あるいはアンダーコ
ート層として設ける事が提案されている。前者の例は、
例えば、特開昭59−214859号公報、特開昭51
−46130号公報あるいは特開昭50−20728号
公報等が知られており、後者の例は、例えば特開昭60
−63541号公報、特開昭59−13674.2号公
報、特開昭59−38753号公報、特開昭59−28
161号公報あルイハ特開昭56−60447号公報等
が知られている。In order to solve such problems, it has been proposed to provide an organic plasma polymerized film as an overcoat layer or undercoat layer of the A-9T photoreceptor. An example of the former is
For example, JP-A-59-214859, JP-A-51
-46130, JP-A-50-20728, etc. are known, and examples of the latter include, for example, JP-A-60
-63541, JP 59-13674.2, JP 59-38753, JP 59-28
Publication No. 161, Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-60447, etc. are known.
有機プラズマ重合膜はエチレンガス、ベンゼン、芳香族
シラン等のあらゆる種類の有機化合物のガスから作製で
きること(例えばニー、テ仁ベル(A、T、Be1l)
、エム、ジエン(M、 5hen)ら、ジャーナル オ
ブ アプライド ポリマー ザイエンス(Jounal
orApplied Polymer 5cienc
e)、第17巻、885−892頁(1973年)等)
が知られているが、従来の方法で作製した有機プラズマ
重合膜は絶縁性を面提とした用途に限って用いられてい
る。従って、それらの膜は通常のポリエチレン膜のごと
<10”ΩCM程度の電気抵抗を有する絶縁膜と考えら
れ、あるいは少なくともその様な膜であるとの認識のも
とに用いられていた。Organic plasma polymerized films can be prepared from all kinds of organic compound gases such as ethylene gas, benzene, and aromatic silanes (e.g., A, T, Be1l).
, M, 5hen, et al., Journal of Applied Polymer Science
orApplied Polymer 5cienc
e), Vol. 17, pp. 885-892 (1973), etc.)
However, organic plasma-polymerized films prepared by conventional methods are used only for applications requiring insulation. Therefore, these films were considered to be insulating films having an electrical resistance of about <10'' ΩCM like ordinary polyethylene films, or at least were used with the understanding that they were such films.
一方、近年半導体分野において、ダイヤモンド状炭素の
薄膜が提案されているが、その電荷輸送性については全
くしられていない。On the other hand, in recent years, thin films of diamond-like carbon have been proposed in the semiconductor field, but nothing is known about their charge transport properties.
特開昭60−61761号公報記載の技術は、500人
〜2μmのダイヤモンド状炭素絶縁膜を表面保護層とし
て被覆した感光体を開示している。The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-61761 discloses a photoreceptor coated with a diamond-like carbon insulating film having a thickness of 500 to 2 μm as a surface protective layer.
この炭素薄膜はa−Si感光体の耐コロナ放電および機
械的強度を改良するためのものである。重合膜は非常に
薄く、電荷はトンネル効果により膜中を移動し、膜自体
電荷輸送能を必要としない。また、有機プラズマ重合膜
のキャリアー輸送性に関しては一切記載がないし、a
−S iの持つ前記した本質的問題を解決するものでな
い。This carbon thin film is intended to improve the corona discharge resistance and mechanical strength of the a-Si photoreceptor. The polymer membrane is very thin, and charges move through the membrane through the tunnel effect, so the membrane itself does not require charge transport ability. Furthermore, there is no mention of the carrier transport properties of organic plasma polymerized films, and a
- It does not solve the above-mentioned essential problem of Si.
特開昭59−214859号公報には、スチレンやアセ
チレン等の有機炭化水素モノマーをプラズマ重合により
厚さ5μm程度の有機透明膜をオーバーコート層として
被膜する技術が開示されているが、その層はa−3t感
光体の剥離、耐久性、ピンホール、生産効率を改良する
ものである。有機プラズマ重合膜のキャリアー輸送性に
関しては一切記載がないし、a−Siの持つ前記した本
質的問題を解決するものでない。JP-A-59-214859 discloses a technique in which an organic hydrocarbon monomer such as styrene or acetylene is coated as an overcoat layer with a thickness of about 5 μm by plasma polymerization. This improves the peeling, durability, pinholes, and production efficiency of the a-3T photoreceptor. There is no description whatsoever regarding the carrier transport properties of organic plasma polymerized films, and it does not solve the above-mentioned essential problems of a-Si.
特開昭51−46130号公報には、ポリ−N−ビニル
カルバゾール系の有機光半導体上にスチレンやエヂレン
等の有機炭化水素モノマーを、グロー放電により、表面
に厚さ3μm〜0.001μmの有機プラズマ重合膜を
形成した感光体を開示している。この技術は、正帯電で
しか使用できなかったポリ−N−ビニルカルバゾール系
感光体を両極性帯電て使用可能にすることを目的とする
。JP-A-51-46130 discloses that an organic hydrocarbon monomer such as styrene or ethylene is applied onto a poly-N-vinylcarbazole organic optical semiconductor to a thickness of 3 μm to 0.001 μm on the surface. A photoreceptor having a plasma polymerized film formed thereon is disclosed. The purpose of this technology is to make it possible to use poly-N-vinylcarbazole photoreceptors, which could only be used with positive charging, with bipolar charging.
この膜は0.001〜3μmと非常に薄く、オーバーコ
ート的な保護膜として使用される。重合膜は非常に薄く
、電荷輸送能を必要としないものと考えられる。また、
重合膜のキャリアー輸送性に関しては一切記載がないし
、a −S iの持つ前記した本質的問題を解決するも
のでない。This film is very thin at 0.001 to 3 μm and is used as a protective film like an overcoat. It is thought that the polymeric membrane is very thin and does not require charge transport ability. Also,
There is no description whatsoever regarding the carrier transportability of the polymer membrane, and it does not solve the above-mentioned essential problems of a-Si.
特開昭50−20728号公報には、基板上に増感層、
有機光導電性電気絶縁体とを順次積臆し、さらにその上
に厚さ0.1〜1μmのグロー放電重合膜を形成する技
術が開示されているが、この膜は湿式現像に耐えるよう
に表面を保護する目的のものであり、オーバーコート的
に使用される。JP-A No. 50-20728 discloses a sensitizing layer on a substrate,
A technique has been disclosed in which an organic photoconductive electrical insulator is sequentially deposited and a glow discharge polymer film with a thickness of 0.1 to 1 μm is formed thereon, but this film is made to withstand wet development. It is intended to protect the surface and is used as an overcoat.
重合膜は非常に薄く、電荷輸送能を必要としない。Polymerized membranes are very thin and do not require charge transport capabilities.
また、重合膜のキャリアー輸送性に関しては一切記載が
ないし、a −S iの持つ前記した本質的問題を解決
するものでない。Furthermore, there is no description whatsoever regarding the carrier transport properties of the polymeric membrane, and it does not solve the above-mentioned essential problems of a-Si.
特開昭60−63541号公報は、a −S tのアン
ダーコート層に200人〜2μmのダイヤモンド状膜を
使用した感光体について開示しているが、その膜は基板
とa−Siの密着性を改善する目的のものである。重合
膜は非常に薄くてよく、電荷はトンネル効果により膜中
を移動する。JP-A No. 60-63541 discloses a photoreceptor using a diamond-like film of 200 to 2 μm in thickness as an a-St undercoat layer, but the film does not improve the adhesion between the substrate and a-Si. The purpose is to improve The polymeric membrane can be very thin, and charges move through the membrane by tunneling.
特開昭59−136742号公報には、基板上に約5μ
mの有機プラズマ重合膜、シリコン膜を順次形成する半
導体装置が開示されている。しかし、その有機プラズマ
重合膜は、基板であるアルミニウムのa−Stへの拡散
を防止する目的のものであるが、その作製法、膜質等に
関しては一切記載がない。また、有機プラズマ重合膜の
キャリアー輸送性に関しても一切記載がないし、a −
S iの持つ前記した本質的問題を解決するものでない
。Japanese Patent Application Laid-open No. 59-136742 discloses that about 5μ
A semiconductor device is disclosed in which an organic plasma polymerized film and a silicon film of m are sequentially formed. However, although the purpose of this organic plasma polymerized film is to prevent the diffusion of aluminum, which is a substrate, into a-St, there is no description of its manufacturing method, film quality, etc. Furthermore, there is no description whatsoever regarding the carrier transport properties of organic plasma polymerized films, and a-
It does not solve the above-mentioned essential problem of S i.
特開昭59−28161号公報には、基板上に有機プラ
ズマ重合膜、a −S iを順次形成した感光体が開示
されている。有機プラズマ重合膜は、その絶縁性を利用
したアンダーコート層でありブロッキング層、接着居あ
るいは剥離防止層として機能するものである。重合膜は
非常に薄くてよく、電荷はトンネル効果により膜中を移
動し、膜自体は電荷輸送能を必要としない。また、有機
プラズマ重合膜のキャリアー輸送性に関しては一切記載
がないし、a−9iの持つ前記した本質的問題を解決す
るものでない。JP-A-59-28161 discloses a photoreceptor in which an organic plasma polymerized film and an a-Si are sequentially formed on a substrate. The organic plasma polymerized film is an undercoat layer that takes advantage of its insulating properties and functions as a blocking layer, adhesion layer, or peel prevention layer. Polymerized membranes can be very thin, charges move through the membrane by tunneling, and the membrane itself does not require charge transport capabilities. In addition, there is no description whatsoever regarding the carrier transport properties of the organic plasma polymerized film, and it does not solve the above-mentioned essential problems of a-9i.
特開昭59−38753号公報には酸素、窒素および炭
化水素の混合ガス力;らプラズマ重合により10−10
0人の有機プラズマ重合薄膜を形成し、°その上にa−
9i層を成膜する技術が開示されている。有機プラズマ
重合膜は、その絶縁性を利用したアンダーコート層であ
りブロッキング層あるいは剥離防止層として機能するも
のである。重合膜は非常に薄くてよく、電荷はトンネル
効果により膜中を移動し、膜自体は電荷輸送能を必要と
しない。また、有機プラズマ重合膜のキャリアー輸送性
に関しては一切記載がないし、a−Stの持つ前記した
本質的問題を解決するものでない。JP-A No. 59-38753 discloses that 10-10
0 organic plasma polymerized thin film was formed, and a-
A technique for depositing a 9i layer is disclosed. The organic plasma polymerized film is an undercoat layer that takes advantage of its insulating properties, and functions as a blocking layer or a peel-preventing layer. Polymerized membranes can be very thin, charges move through the membrane by tunneling, and the membrane itself does not require charge transport capabilities. Further, there is no description whatsoever regarding the carrier transport properties of the organic plasma polymerized film, and it does not solve the above-mentioned essential problems of a-St.
上述したように、従来では絶縁性の有機プラズマ重合膜
乃至はダイヤモンド状膜をオーバーコート層乃至はアン
ダーコート層に用いることが提案されているが、それら
による電荷の移動は基本的にトンネル効果と電気的絶縁
破壊現象によるものである。As mentioned above, conventionally, it has been proposed to use an insulating organic plasma polymerized film or a diamond-like film for the overcoat layer or undercoat layer, but the movement of charges caused by these films is basically due to the tunnel effect. This is due to an electrical breakdown phenomenon.
即ち、トンネル効果は絶縁層の膜厚が極めて小さいとき
(一般にオングストローム単位の厚さ)に、電子が通り
ぬけることによって起こる。That is, the tunnel effect occurs when electrons pass through the insulating layer when the thickness thereof is extremely small (generally on the order of angstroms).
また一方、電気的絶縁破壊は、層中に僅かに存在する電
荷担体が電場によって加速されて、絶縁体の原子などを
イオン化できるだけのエネルギーを獲得し、イオン化に
よって担体が増して、同じ過程が繰り返され、ねずみ算
式に担体が増加する現象である、極めて高電界(一般に
100V/μ次以上)の場合に起こる。On the other hand, electrical breakdown occurs when a small amount of charge carriers in a layer are accelerated by an electric field and acquire enough energy to ionize atoms of the insulator, and the ionization increases the number of carriers and the same process repeats. This is a phenomenon in which carriers increase in a mouse-like manner, which occurs in the case of extremely high electric fields (generally 100 V/μ or higher).
例えば、絶縁体と半導体を積層した感光体構成の場合、
半導体中で発生した電荷は電界により膜中を走行するが
、低電界では絶縁体を通過することができない。絶縁層
が薄い場合には、これは表面電位として無視できるか、
電子写真における、いわゆる現像特性に与える影響が極
めて小さいため、絶縁層の存在による特性劣化は問題に
ならない。次に繰返し使用による影響を考える。繰返し
使用により絶縁層に電荷が蓄積するが、蓄積電荷による
高電界による高電界(例えば、100V/μ肩以上)が
実現すると電気的絶縁破壊によりそれ以上の電界がかか
らなくなる。For example, in the case of a photoreceptor structure in which an insulator and a semiconductor are laminated,
Charges generated in a semiconductor travel through the film due to the electric field, but cannot pass through the insulator at low electric fields. If the insulating layer is thin, this can be ignored as a surface potential, or
Since the effect on so-called development characteristics in electrophotography is extremely small, deterioration of characteristics due to the presence of the insulating layer is not a problem. Next, consider the effects of repeated use. Charges accumulate in the insulating layer due to repeated use, but when a high electric field (for example, 100 V/μ or more) is achieved due to the accumulated charges, no further electric field is applied due to electrical breakdown.
例えば、100V/μlで電気的絶縁破壊が起きるよう
な絶縁材料を0.1μ肩の厚さでvtDした場合、繰返
しによっても絶縁層による、いわゆる残留電位の上昇は
僅かIOVである。For example, when an insulating material that causes electrical breakdown at 100 V/μl is vtDed to a thickness of 0.1 μl, the increase in so-called residual potential due to the insulating layer is only IOV even after repeated use.
以上の理由により、一般の絶縁材料を感光体に用いる場
合、膜厚は約5μ肩以下にしなければならない。さもな
ければ絶縁層による、残留電位の上昇が500V以上と
なり、複写画像のカブリを生じ、使用できないものとな
る。For the above reasons, when a general insulating material is used for the photoreceptor, the film thickness must be approximately 5 μm or less. Otherwise, the increase in residual potential due to the insulating layer will exceed 500 V, causing fog in the copied image and making it unusable.
発明が解決しようとする問題点
以上のように、従来、感光体に用いられている有機重合
膜はアンダーコート層あるいはオーバーコート層として
使用されていたが、それらはキャリアの輸送機能を必要
としない膜であって、有機重合膜が絶縁性であるとの判
断にたって用いられている。従ってその厚さも高々5μ
肩程度の極めて薄い膜としてしか用いられず、キャリア
はトンネル効果で膜中を°通過するか、トンネル効果が
期待できない場合には、実用上の残留電位としては問題
にならないですむ程度の薄い膜でしか用いられていない
。Problems to be Solved by the Invention As mentioned above, organic polymer films conventionally used in photoreceptors have been used as undercoat layers or overcoat layers, but these do not require a carrier transport function. It is a film, and it is used based on the judgment that the organic polymer film is insulating. Therefore, its thickness is at most 5μ
It is used only as an extremely thin film, about the size of a shoulder, and carriers pass through the film due to the tunnel effect, or if a tunnel effect cannot be expected, the film is thin enough that the residual potential does not pose a problem in practical use. It is only used in
本発明者らは、有機重合膜のa−Si感光体への応用を
検討しているうちに、本来絶縁性であると考えられてい
た有機重合膜がある水素含量になると、電気抵抗が低下
し、さらにフッ素原子を添加することにより、より良好
な電荷輸送性を示し始める事を見出した。While considering the application of organic polymer films to a-Si photoreceptors, the present inventors found that organic polymer films, which were originally thought to be insulating, showed a decrease in electrical resistance when the hydrogen content reached a certain level. However, it was discovered that by further adding fluorine atoms, it began to exhibit better charge transport properties.
本発明はその新たな知見を利用することにより、従来の
a −S i感光体の持つ問題点、すなわちa−’Si
の膜厚、製造時間、製造コスト等における問題点等をす
べて解消し、また従来とは全く使用目的も、特性も異な
る有機重合膜、特に有機プラズマ重合膜を使用した感光
体、特に本発明は感光体における電荷輸送層として、電
荷輸送能に優れ、膜厚を5μ肩以上としても残留電位が
小さく物性面でも優れた水素含有炭素膜を有するもので
ある。By utilizing this new knowledge, the present invention solves the problems of conventional a-Si photoreceptors, namely a-'Si photoreceptors.
The present invention is a photoreceptor using an organic polymer film, especially an organic plasma polymer film, which solves all problems in film thickness, manufacturing time, manufacturing cost, etc., and has completely different purpose of use and characteristics from conventional ones. As a charge transport layer in a photoreceptor, it has a hydrogen-containing carbon film that has excellent charge transport ability, has a small residual potential even when the film thickness is 5 μm or more, and has excellent physical properties.
問題点を解決するための手段
本発明は、水素を含む炭素膜がこれを電荷発生層と組み
合わせるとき、かつフッ素原子を添加することによりよ
り良好な電荷輸送機能を示すと云う新たな知見にもとづ
くものである。即ち、本発明は少なくとも電荷発生層と
電荷輸送層とを有する積層型感光体において、該電荷輸
送層は炭化水素を気相状態でプラズマ重合して形成され
、炭素と水素を構成原子としてなる非晶質固体であり、
かつ化学的修飾物質としてフッ素原子を膜厚方向に連続
的に電荷発生層側に多く含有することを特徴とする感光
体に関する。Means for Solving the Problems The present invention is based on the new finding that a hydrogen-containing carbon film exhibits a better charge transport function when combined with a charge generating layer and by adding fluorine atoms. It is something. That is, the present invention provides a laminated photoreceptor having at least a charge generation layer and a charge transport layer, in which the charge transport layer is formed by plasma polymerizing hydrocarbons in a gas phase, and is composed of non-containing materials composed of carbon and hydrogen as constituent atoms. It is a crystalline solid;
The present invention also relates to a photoreceptor characterized in that it contains a large amount of fluorine atoms as a chemical modifier continuously in the thickness direction on the charge generation layer side.
電子写真感光体として使用するためには電荷発生層およ
び電荷輸送層の積層においても暗抵抗が109Ωcm以
上あり、明暗抵抗比(すなイつちゲイン)が10”〜1
04程度必要とされる。In order to be used as an electrophotographic photoreceptor, the laminated charge generation layer and charge transport layer must have a dark resistance of 109 Ωcm or more and a light-to-dark resistance ratio (i.e., gain) of 10" to 1.
Approximately 0.04 is required.
本発明感光体は少なくとも電荷発生層と電荷輸送層から
構成され、電荷輸送層として少なくとも−8の水素を含
む炭素(以下、CHI(と記す)の層を有し、前記特性
を満足することを特徴とする。The photoreceptor of the present invention is composed of at least a charge generation layer and a charge transport layer, and has a layer of carbon (hereinafter referred to as CHI) containing at least -8 hydrogen as the charge transport layer, and is expected to satisfy the above characteristics. Features.
−1−a nr+7−t−プhヱ士1hρ9ロ紫山小ル
亮み古は0 、1〜67’ atomic%(以下、a
tm、%と記す)、好ましくは 1〜60atm、%、
更に好ましくは30〜60atm、%である。0 、
l atm、%より小さいと電子写真に適した暗抵抗が
得られず、67 atm。-1-a nr + 7-t-Ph Eshi 1h ρ 9 Shizan Koru Ryo Miko is 0, 1~67' atomic% (hereinafter a
tm, %), preferably 1 to 60 atm, %,
More preferably, it is 30 to 60 atm%. 0,
If it is smaller than 1 atm, 67 atm, dark resistance suitable for electrophotography cannot be obtained.
%より大きいと電荷輸送能がない。%, there is no charge transport ability.
本発明における水素含有炭素膜は、その水素含量並びに
製造方法によって非晶質乃至はダイヤモンド状となる。The hydrogen-containing carbon film in the present invention has an amorphous or diamond-like shape depending on its hydrogen content and manufacturing method.
大部分の場合、非晶質の形態をとり、膜自体は軟質で高
抵抗である。一方、得られた製造方法と条件、例えば、
プラズマCVD法では水素含量を約40atm、%以下
にしたときはダイヤモンド状の炭素膜を得ることができ
、そのような膜はビッカース硬度が2000以上と硬質
で電気抵抗は10”Ω・CJI以上である。しかし、い
ずれの炭素膜も高い電荷輸送性を示す。In most cases, it takes an amorphous form, and the film itself is soft and has high resistance. On the other hand, the obtained manufacturing method and conditions, e.g.
In the plasma CVD method, a diamond-like carbon film can be obtained when the hydrogen content is about 40 atm, % or less, and such a film is hard with a Vickers hardness of 2000 or more and an electrical resistance of 10"Ω・CJI or more. However, all carbon films exhibit high charge transport properties.
本発明のC:I−I膜中の水素台mおよび構造は元素分
析、赤外吸収スペクトル分析、’ H−N M Rある
いは13C−NMR等により定量することかできる。The hydrogen stand m and structure in the C:II film of the present invention can be quantified by elemental analysis, infrared absorption spectroscopy, 'H-NMR or 13C-NMR.
木91′ll″lのC: I−I膜中には、化学的修飾
物質としてフッ素原子を膜厚方向に連続的に不均一に電
荷発生層側に多く含有させる。In the C:II film of Wood 91'll"l, fluorine atoms are continuously and non-uniformly contained in a large amount on the charge generation layer side in the film thickness direction as a chemical modifying substance.
C:H膜中にフッ素原子を含有させることにより、電荷
発生層からのキャリアの注入が促進され、かつ電荷輸送
中のキャリアあ移動性がよくなり、感度も良好なものと
なる。By including fluorine atoms in the C:H film, injection of carriers from the charge generation layer is promoted, carrier mobility during charge transport is improved, and sensitivity is also improved.
本発明の電荷輸送層には、フッ素原子を電荷発生層側に
より多く、その反対側により少なく含有させる。そうす
ることにより表面あるいは基板からの電荷の注入が防止
され、暗減衰特性が良好なものとなる。The charge transport layer of the present invention contains more fluorine atoms on the charge generation layer side and less on the opposite side. By doing so, charge injection from the surface or substrate is prevented, and dark decay characteristics are improved.
すなわち、たとえば電荷輸送層が電荷発生層に対して表
面側になる構成のときは、フッ素原子は表面側でより少
なく含有されることになり、表面からの帯電電荷の注入
が抑制され暗減衰の防止が計れる。また、電荷輸送層が
電荷発生層に対して基板側になる構成のときは、フッ素
原子は基板側でより少なく含有されることになり、基板
からの電荷の注入が抑制され暗減衰の防止が計れ、かつ
基板と電荷輸送層との接着性がよくなる。That is, for example, when the charge transport layer is on the surface side of the charge generation layer, fewer fluorine atoms are contained on the surface side, suppressing the injection of charged charges from the surface and reducing dark decay. Prevention can be measured. Furthermore, when the charge transport layer is located on the substrate side relative to the charge generation layer, fewer fluorine atoms are contained on the substrate side, which suppresses charge injection from the substrate and prevents dark decay. It also improves the adhesion between the substrate and the charge transport layer.
電荷輸送中に含有させるフッ素原子の量は電荷輸送層を
膜厚方向に複数個の領域に分割して考えた場合電荷発生
層側に最も近い領域においては全原子に対してo4〜2
8atm、%、好ましくは0.3〜15μmm、%、よ
り好ましくは0.5〜lOatm。When considering the charge transport layer divided into multiple regions in the film thickness direction, the amount of fluorine atoms to be included during charge transport is 04 to 2 for all atoms in the region closest to the charge generation layer side.
8 atm, %, preferably 0.3-15 μmm, %, more preferably 0.5-1 Oatm.
%である。0 、1’jtm、%より少ないと必ずしも
好適な電荷輸送性が保証されず、感度低下、もしくは残
留電位の発生等を生じ易くなり、また、経時的感度安定
性も保証されなくなる。28 atm、%より多いと、
適量の添加では好適な電荷輸送性と残留電位発生防止を
保証していたフッ素原子が、逆に、帯電能の低下、更に
は経時後の暗抵抗を低くする作用を示し、数箇月単位の
保管中に電荷保持能の低下を招く。また、必ずしも成膜
性が保証されなくなり、膜の剥離、油状もしくは粉体化
を招く。電荷発生層と反対側の領域には、上記含をmの
範囲で、できるだけ少ない量のフッ素原子を含有させる
。ただし、電荷輸送層は、スッ素原子の濃度が電荷発生
層側から、その反対側に連続的に変化するように形成す
る。連続的にとは、電荷輸送層の電荷発生層側からその
反対側までの間の上記各分割した領域において、フッ素
原子が含有されていない領域が存在しないようにという
ことを意味し、本発明感光体の電荷輸送層中にはかかる
様に、フッ素原子が連続的に含有される。%. When the amount is less than 0.0, 1'jtm, %, suitable charge transport properties are not necessarily guaranteed, and sensitivity decreases or residual potential is likely to occur, and sensitivity stability over time is also not guaranteed. 28 atm, if it is more than %,
When added in an appropriate amount, fluorine atoms guaranteed suitable charge transport properties and prevention of residual potential generation, but on the contrary, they showed the effect of reducing charging ability and furthermore, lowering dark resistance after a period of time, making storage difficult for several months. This leads to a decrease in charge retention ability. Furthermore, film-forming properties are not necessarily guaranteed, resulting in peeling of the film, oily state, or powdery state. The region opposite to the charge generation layer contains as little fluorine atoms as possible within the range of m. However, the charge transport layer is formed so that the concentration of sulfur atoms changes continuously from the charge generation layer side to the opposite side. Continuously means that there is no region in which fluorine atoms are not contained in each of the divided regions from the charge generation layer side of the charge transport layer to the opposite side thereof, and the present invention As described above, fluorine atoms are continuously contained in the charge transport layer of the photoreceptor.
電荷発生層中におけるフッ素原子の濃度は、電荷発生層
側からその反対側に向けてなめらかに、例えば直線的な
連続さて変化することが電荷の輸送性から好ましいが、
本発明は特に係る変化に限定されるものではない。It is preferable for the concentration of fluorine atoms in the charge generation layer to vary smoothly from the side of the charge generation layer to the opposite side, for example, in a linear continuous manner, from the viewpoint of charge transportability.
The present invention is not particularly limited to such changes.
電荷輸送層中でのフッ素原子は、オージェ分光分析、有
機元素分析等により検出でき、かつ電荷輸送層の膜厚方
向にそのmの分布を測定することができる。Fluorine atoms in the charge transport layer can be detected by Auger spectroscopy, organic elemental analysis, etc., and the distribution of m in the thickness direction of the charge transport layer can be measured.
電荷発生層としては特に限定的ではなくアモルファスシ
リコン(a−8iX特性を変えるため種々の異種元素、
例えばC,OlS、N、P、B。The charge generation layer is not particularly limited, and may be made of amorphous silicon (including various different elements to change the a-8iX characteristics).
For example, C, OlS, N, P, B.
ハロゲン、Ge等を含んでいてもよく、また多層構造で
あってもよい)、Se膜、5e−As膜、5e−Te膀
、CdS膜、酸化亜鉛等の無機物質およびビスアゾ系顔
料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキ
サジン系染料、キサンチン系染料、シアニン系色素、ス
チリル系色素、ピリリウム系染料、アゾ系顔料、キナク
リドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環
キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダ
スロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン
系顔料等の有機物質が例示される。(may contain halogen, Ge, etc., and may have a multilayer structure), Se film, 5e-As film, 5e-Te bladder, CdS film, inorganic substances such as zinc oxide, bisazo pigment, triaryl Methane dyes, thiazine dyes, oxazine dyes, xanthine dyes, cyanine dyes, styryl dyes, pyrylium dyes, azo pigments, quinacridone pigments, indigo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, Examples include organic substances such as bisbenzimidazole pigments, induthrone pigments, squarylium pigments, and phthalocyanine pigments.
これ以外であっても、光を吸収し極めて高い効率で電荷
担体を発生する材料であれば使用することができる。Other materials can be used as long as they absorb light and generate charge carriers with extremely high efficiency.
電荷発生層は後述するごとく、感光体のどの位置に設け
てもよく、例えば最上層、最下層、中間層いずれに設け
てもよい。層厚は、素材の種類、特にその分光吸収特性
、露光光源、目的等にもよるが、一般に555nmの光
に対し90%以上の吸収となるように設定される。a−
9t:Hの場合で0.1〜1μm程度である。As will be described later, the charge generation layer may be provided at any position on the photoreceptor, for example, it may be provided on the top layer, bottom layer, or intermediate layer. The layer thickness depends on the type of material, especially its spectral absorption characteristics, exposure light source, purpose, etc., but is generally set so that it absorbs 90% or more of light of 555 nm. a-
In the case of 9t:H, it is about 0.1 to 1 μm.
通常の電子写真用にはC:H電荷輸送層の厚さは5〜5
0μm1特に7〜20μmが適当であり、5μmより薄
いと帯電能が低く充分な複写画像濃度を得ることができ
ない。50μmより厚いと生産性の点で好ましくない。For normal electrophotography, the thickness of the C:H charge transport layer is 5 to 5
A suitable thickness is 0 .mu.m, particularly 7 to 20 .mu.m, and if it is thinner than 5 .mu.m, the charging ability is low and sufficient density of the copied image cannot be obtained. If it is thicker than 50 μm, it is not preferable in terms of productivity.
このC:8層は透光性、高暗抵抗を有するとともに電荷
輸送性に富み、膜厚を上記のように5μm以上としても
電荷トラップを生じることなくキャリアを輸送する。This C:8 layer has light transmittance, high dark resistance, and is rich in charge transport properties, and transports carriers without causing charge traps even when the film thickness is 5 μm or more as described above.
本発明C:8層はイオン化蒸着、イオンビーム蒸着等の
イオン状態を経て形成する方法、直流、高周波、マイク
ロ波プラズマ法等のプラズマ状態を経て形成する方法、
減圧CVD法、真空蒸若法、スパッタリング法、光CV
D法等の中性の粒子から形成する方法、又はこれらの組
合わせにより形成しても良い。しかし例えば、電荷発生
層を高周波プラズマまたはCVD法により形成する場合
には、C:H膜も同様の方法で成膜した方が、製造装置
コスト・工程の省力化につながり好ましい。Invention C: The 8 layers are formed through an ion state such as ionization vapor deposition or ion beam deposition, or a plasma state such as a direct current, high frequency, or microwave plasma method.
Low pressure CVD method, vacuum evaporation method, sputtering method, optical CV
It may be formed by a method of forming from neutral particles such as method D, or a combination thereof. However, for example, when the charge generation layer is formed by high-frequency plasma or CVD, it is preferable to form the C:H film by the same method, as this leads to savings in manufacturing equipment cost and process labor.
C:HFiを形成するための炭素源としては、C11−
1t、 C、[(、、C21−1、、C、I−I 、
、CH,、C,H,、。C: As a carbon source for forming HFi, C11-
1t, C, [(,, C21-1,, C, I-I,
,CH,,C,H,,.
C,I(QS C,H,、C31−18、CH3CH
OS C5Ha、CIor(、e等が例示される。C, I (QS C, H,, C31-18, CH3CH
Examples include OS C5Ha, CIor(, e, etc.).
C:8層にフッ素原子を含有させるフッ素源としテにt
ccf2*Ft、(j−IC12Ft、 Cl4P3、
CFいCt F e、CsF 51C−F lo、Ct
F 4、CeH5C2F3、F2、HF等が例示され
る。C: t as a fluorine source containing fluorine atoms in the 8th layer
ccf2*Ft, (j-IC12Ft, Cl4P3,
CF Ct Fe, CsF 51C-F lo, Ct
Examples include F4, CeH5C2F3, F2, HF, and the like.
キャリアガスとしてはHt、Ar 、 Ne 、 He
等が適当である。As carrier gas, Ht, Ar, Ne, He
etc. are appropriate.
第1図から第12図は本発明感光体の一態様を示す模式
的断面図である。図中、(1)は基板、(2)は電荷輸
送層としてのC:H膜、(3)は電荷発生層を示してい
る。第1図から第3図における電荷輸送層(2)中の斜
線はフッ素原子の濃度分布を表わし、例えば第1図にお
いては、電荷発生層(3)側に多く、表面側により少な
く含有されている状態を表わしている。第1図に示す態
様の感光体において、例えば十帯電し続いて画@!露光
すると、電荷発生層(3)でチャージキャリアが発生し
電子は表面電荷を中和する。一方、正孔はフッ素原子の
含有されたC:H膜(2)の優れた電荷輸送性に保証さ
れて基板(1)側へ輸送される。電荷輸送層には、電荷
発生層側に多くのフッ素原子を含有させることにより電
荷発生層からのキャリアの注入を効果的にし基板側によ
り少なく含有させるとにより、基板からの電荷の注入が
抑制され、かつ基板(1)との接着性がよくなる。1 to 12 are schematic cross-sectional views showing one embodiment of the photoreceptor of the present invention. In the figure, (1) shows a substrate, (2) shows a C:H film as a charge transport layer, and (3) shows a charge generation layer. The diagonal lines in the charge transport layer (2) in FIGS. 1 to 3 represent the concentration distribution of fluorine atoms. For example, in FIG. It represents the state of being. In the photoreceptor of the embodiment shown in FIG. 1, for example, it is charged ten times and then the image @! When exposed to light, charge carriers are generated in the charge generation layer (3) and the electrons neutralize the surface charges. On the other hand, holes are transported to the substrate (1) side, guaranteed by the excellent charge transport properties of the C:H film (2) containing fluorine atoms. The charge transport layer contains many fluorine atoms on the charge generation layer side to effectively inject carriers from the charge generation layer, and contains less on the substrate side to suppress charge injection from the substrate. , and the adhesion to the substrate (1) is improved.
第2図の感光体はC:H膜(2)を最上層として用いた
例で、電荷輸送層の電荷発生層側に多くのフッ素原子を
より多く含有させることによりそれだけ電荷発生層から
チャージキャリアの注入を効果的にし、表面側により少
なく含有させることにより、それだけ表面からの電荷の
注入が抑制される。The photoreceptor shown in Figure 2 is an example in which a C:H film (2) is used as the top layer, and by containing more fluorine atoms on the charge generation layer side of the charge transport layer, charge carriers are transferred from the charge generation layer. By making the injection more effective and containing less charge on the surface side, the injection of charge from the surface can be suppressed.
第3図に示す感光体は、C:H膜(2)を電荷発生5(
3)の上下に用いた例で、a−SiTL荷発生色発生層
から電荷輸送層(2)中へのキャリア注入が効果的に行
なわれるとともに、表面電荷および基板からの電荷の注
入が抑制され、かつ、基板(1)との接着性もよくなる
。The photoreceptor shown in FIG. 3 has a C:H film (2) with a charge generating 5 (
In the example above and below 3), carrier injection from the a-SiTL color generation layer into the charge transport layer (2) is effectively performed, and injection of surface charges and charges from the substrate is suppressed. , and the adhesion to the substrate (1) is also improved.
第4〜6図に示す感光体は、第1図から第3図において
示した感光体においてさらにオーバーコート層(4)と
して厚さ0.01〜5μmの表面保護層を設けた例で、
電荷発生層(3)あるいは電荷輸送層C:Hffl(2
)の保護と初期表面電位の向上を図ったものである。表
面保護層は公知の物質を用いればよく、本発明において
は、有機プラズマ重合によって設けることが製造工程の
面等から望ましい。本発明C:H膜を使用してもよい。The photoreceptors shown in FIGS. 4 to 6 are examples of the photoreceptors shown in FIGS. 1 to 3 in which a surface protective layer with a thickness of 0.01 to 5 μm is further provided as an overcoat layer (4).
Charge generation layer (3) or charge transport layer C: Hffl (2
) and to improve the initial surface potential. The surface protective layer may be formed of any known material, and in the present invention, it is desirable to provide it by organic plasma polymerization from the viewpoint of the manufacturing process. Invention C:H membranes may also be used.
第7〜9図に示す感光体は、基板(1)上に電荷輸送層
に用いるC :HIliをアンダーコート層(5)とし
てバリア一層あるいは接着層としても用いた例である。The photoreceptors shown in FIGS. 7 to 9 are examples in which C:HIli used as a charge transport layer is used as an undercoat layer (5) on a substrate (1) as a barrier layer or as an adhesive layer.
もちろん、その他アンダーコート層として公知の材料を
用いてもよい。この場合も何機プラズマ重合法によって
設ける事が望ましい。バリア一層は基板(1)からの電
荷の注入を有効に阻止するとともに電荷発生層(3)で
発生した電荷を基板側に輸送する整流機能を有する。ま
た、バリア一層のI!!2厚は0.01〜5μmである
のが好ましい。更に第7〜9図の感光体は第4〜6図で
示したオーバーコート層(4)を基板上に設けてもよい
(第10図〜第12図)。Of course, other known materials may be used for the undercoat layer. In this case as well, it is preferable to use the plasma polymerization method. The barrier layer has a rectifying function of effectively blocking charge injection from the substrate (1) and transporting the charges generated in the charge generation layer (3) to the substrate side. Also, the barrier layer I! ! 2. The thickness is preferably 0.01 to 5 μm. Furthermore, the photoreceptor shown in FIGS. 7 to 9 may be provided with an overcoat layer (4) shown in FIGS. 4 to 6 on the substrate (FIGS. 10 to 12).
フッ素原子をC: I−1層に混入させるには、これら
の元素を含む適当なガス状化合物を炭化水素ガスと共に
、イオン化状態またはプラズマ状態にして成膜すればよ
い。In order to incorporate fluorine atoms into the C:I-1 layer, a suitable gaseous compound containing these elements may be brought into an ionized state or a plasma state together with a hydrocarbon gas to form a film.
本発明の感光体のC:H電荷輸送層にはさらに窒素、酸
素、硫黄および/または各種金属類を混入させてもよい
。The C:H charge transport layer of the photoreceptor of the present invention may further contain nitrogen, oxygen, sulfur and/or various metals.
一般に窒素源としてはN1、N I−13、NtOSN
OSNol等が用いられ、これを混入することにより電
荷発生層との界面障壁を小さくすることができる。窒素
を導入するすることにより、C: I−1膜中には−N
Hz−1−N=N−1−NH−等の基が生成し存在する
ようになるため、ドナーとして作用するためポールが移
動し易くなる。Generally, N1, N I-13, NtOSN are used as nitrogen sources.
OSNol or the like is used, and by mixing this, the interface barrier with the charge generation layer can be reduced. By introducing nitrogen, -N is added to the C:I-1 film.
Since a group such as Hz-1-N=N-1-NH- is generated and exists, it acts as a donor, making it easier for the pole to move.
酸素源としては、01、o3、NtO,No等が例示さ
れるが、これを混入することによって帯電能が向上する
。また、プラズマCVD法の場合酸素(0)を導入する
ことで成膜スピードを上げられるという副次的な効果も
ある。Examples of oxygen sources include 01, o3, NtO, No, etc., and by mixing them, the charging ability is improved. Furthermore, in the case of plasma CVD, introducing oxygen (0) has the secondary effect of increasing the film formation speed.
硫黄源としてはCS t、(CtHs)’ts、HtS
。As a sulfur source, CS t, (CtHs)'ts, HtS
.
S F e、S67等が例示される。硫黄の混入は先の
吸収、干渉防止に有効である。また硫黄(S)を導入す
ることで成膜スピードを上げられるという副次的な効果
もある。Examples include S Fe, S67, etc. Mixing sulfur is effective in preventing previous absorption and interference. Additionally, the introduction of sulfur (S) has the secondary effect of increasing the film formation speed.
少量のSi、Geを入れることにより耐摩耗性や撥水性
のある硬い膜を形成することができる。また両者の導入
は電荷発生層からの電荷の注入を容易にし、残留電位の
低下や感度上昇に好ましい効果を与える。By adding a small amount of Si or Ge, a hard film with wear resistance and water repellency can be formed. In addition, the introduction of both facilitates the injection of charge from the charge generation layer, and has a favorable effect on lowering the residual potential and increasing sensitivity.
本発明感光体は電荷発生層と電荷輸送層とを有する。従
ってこれを製造するには少なくとも二工程を必要とする
。電荷発生層として、例えばグロー放電分解装置を用い
て形成したa −S i層を用いるときは、同一の真空
装置を用いてプラズマ重合を行なうことが可能であり、
従ってa−cTi荷輸送層や表面保護層、バリア一層等
はプラズマ重合法に°より行なうのが特に好ましい。The photoreceptor of the present invention has a charge generation layer and a charge transport layer. Therefore, at least two steps are required to manufacture it. When using, for example, an a-Si layer formed using a glow discharge decomposition device as the charge generation layer, it is possible to perform plasma polymerization using the same vacuum device,
Therefore, it is particularly preferable to form the a-cTi transport layer, surface protective layer, barrier layer, etc. by plasma polymerization.
本発明による電子写真感光体の電荷輸送層は、例えば、
気相状態の分子を減圧下で放電分解し、発生したプラズ
マ雰囲気中に含まれる活性中性種あるいは荷電柱を基板
上に拡散、電気力、あるいは磁気力等により誘導し、基
板上での再結合反応により固相として堆積させる、所謂
プラズマ重合反応から生成されることが好ましい。The charge transport layer of the electrophotographic photoreceptor according to the present invention includes, for example,
Molecules in the gas phase are decomposed by discharge under reduced pressure, and activated neutral species or charged poles contained in the generated plasma atmosphere are diffused onto the substrate, induced by electric force, magnetic force, etc., and regenerated on the substrate. It is preferably produced from a so-called plasma polymerization reaction, in which it is deposited as a solid phase by a bonding reaction.
第13図および第14図は本発明に係る感光体の製造装
置で容量結合型プラズマCVD装置を示す。第13図は
平行平板型プラズマCVD装置、第14図は円筒型プラ
ズマCVD装置を示す。FIGS. 13 and 14 show a capacitively coupled plasma CVD apparatus which is a photoreceptor manufacturing apparatus according to the present invention. FIG. 13 shows a parallel plate plasma CVD apparatus, and FIG. 14 shows a cylindrical plasma CVD apparatus.
まず、第13図を用いて説明する。First, explanation will be given using FIG. 13.
第13図中、(701)〜(706)は常温において気
相状態にある原料化合物及びキャリアガスを密封した第
1乃至第6タンクで、各々のタンクは第1乃至第6調節
弁(707)〜(712)と第1乃至第6流量制御器(
713)〜(71g)に接続されている。In FIG. 13, (701) to (706) are the first to sixth tanks in which the raw material compound and carrier gas, which are in a gas phase at room temperature, are sealed, and each tank is connected to the first to sixth control valves (707). ~ (712) and the first to sixth flow rate controllers (
713) to (71g).
図中、(719)〜(721)は常温において液相また
は固相状態にある原料化合物を封入した第1乃至第3容
器で、各々の容器は気化のため第1乃至第3加熱器(7
22)〜(724)により与熱可能であり、さらに各々
の容器は第7乃至第9R節弁(725)〜(727)と
第7乃至第9流量制御器(72g)〜(730)に接続
されている。In the figure, (719) to (721) are first to third containers filled with raw material compounds that are in a liquid or solid phase at room temperature, and each container is connected to a first to third heater (721) for vaporization.
22) to (724), and each container is connected to the seventh to ninth R section valves (725) to (727) and the seventh to ninth flow rate controllers (72g) to (730). has been done.
これらのガスは混合器(7:(1)で混合された後、主
管(732)を介して反応室(733)に送り込まれる
。After these gases are mixed in a mixer (7:(1)), they are sent to the reaction chamber (733) via the main pipe (732).
途中の配管は、常温において液相または固相状態にあっ
た原料化合物が気化したガスが、途中で凝結しないよう
に、適宜配置された配管加熱器(734)により、与熱
可能とされている。The pipes along the way can be heated by appropriately placed pipe heaters (734) so that the gas, which is the vaporized raw material compound that is in a liquid or solid state at room temperature, does not condense on the way. .
反応室内には接地電極(735)と電力印加電極(73
6)が対向して設置され、各々の電極は電極加熱器(7
37)により与熱可能とされている。Inside the reaction chamber, there is a ground electrode (735) and a power application electrode (73).
6) are installed facing each other, and each electrode is connected to an electrode heater (7).
37) allows for heating.
電力印加電極には、高周波電力用整合?5(73g)を
介して高周波電源(739)、低周波電力用整合機(7
40)を介して低周波電源(741)、ローパスフィル
タ(742)を介して直流電源(743)が接続されて
おり、接続選択スイッチ(744)により周波数の異な
る電力が印加可能とされている。Is there matching for high frequency power on the power application electrode? 5 (73g) to a high frequency power source (739) and a matching machine for low frequency power (7
A low frequency power source (741) is connected through a low-frequency power source (741) and a DC power source (743) is connected through a low-pass filter (742), and power with different frequencies can be applied by a connection selection switch (744).
反応室内の圧力は圧力制御弁(745)により調整可能
であり、反応室内の減圧は排気系選択弁(746)を介
して、拡散ポンプ(747)、油回転ポンプ(748)
、或いは冷却除外袋U(749)、メカニカルブースタ
ーポンプ(75G)、油回転ポンプにより行われる。The pressure inside the reaction chamber can be adjusted by a pressure control valve (745), and the pressure inside the reaction chamber can be reduced through an exhaust system selection valve (746), a diffusion pump (747), and an oil rotary pump (748).
, or by using a cooling exclusion bag U (749), a mechanical booster pump (75G), or an oil rotary pump.
排ガスについては、さらに適当な除外装置(753)に
より安全無害化した後、大気中に排気される。The exhaust gas is further rendered safe and harmless by an appropriate exclusion device (753) before being exhausted into the atmosphere.
これら排気系配管についても、常温において液相または
固相状聾にあった原料化合物が気化したガスが、途中で
凝結しないように、適宜配置された配管加熱器により、
与熱可能とされている。These exhaust system pipings are also heated by appropriately placed piping heaters to prevent the vaporized gas from the raw material compound, which was in a liquid or solid phase at room temperature, from condensing on the way.
It is said that heating is possible.
反応室も同様の理由から反応室加熱器(751)により
与熱可能とされ、内部に配されたIX極上に導電性基板
(752)が設置される。For the same reason, the reaction chamber can also be heated by a reaction chamber heater (751), and a conductive substrate (752) is installed on the IX electrode arranged inside.
第13図において導電性基板(752)は接地電極(7
35)に固定して配されているが、電力印加電極(73
6)に固定して配されてもよく、更に双方に配されてい
てもよい。In FIG. 13, the conductive substrate (752) is the ground electrode (752).
35), but the power application electrode (73
6) may be fixedly arranged, or may be further arranged on both sides.
第14図に示した装置も基本的には第13図に示した装
置と同様であり、反応1(733)内の形態か基板(7
52)が円筒形であることに応じて、変更されているら
のである。基板は接地’i極(735)を兼ね、電力印
加電極(736)及び電極加熱器(737)共に円筒形
態をなしている。The apparatus shown in FIG. 14 is basically the same as the apparatus shown in FIG.
52) is cylindrical in shape. The substrate also serves as a ground i-pole (735), and both the power application electrode (736) and electrode heater (737) have a cylindrical shape.
以上の構成において、反応室は、拡散ポンプ(747)
により予め10−4乃至10−1′程度にまで減圧し、
真空度の確認と装置内部に吸若したガスの脱芒を行う。In the above configuration, the reaction chamber includes a diffusion pump (747)
Reduce the pressure in advance to about 10-4 to 10-1' by
Check the degree of vacuum and remove the gas sucked into the device.
同時に電極加熱器(737)により、電極(736)並
びに電極に固定して配された導電性基板(752)を所
定の温度まで昇温する。At the same time, the electrode heater (737) heats the electrode (736) and the conductive substrate (752) fixedly disposed on the electrode to a predetermined temperature.
次いで、第1乃至第6タンク(701)〜(706)お
よび第1乃至第3容器(719)〜(721)から原料
ガスを第1乃至第9流m制御器(713)〜(718)
、(728)〜(730)を用いて定流m化しながら反
応!(733)に導入し、圧力調節弁により反応室(7
33)内を一定の減圧状態に保つ。Next, the raw material gas is transferred from the first to sixth tanks (701) to (706) and the first to third containers (719) to (721) to the first to ninth flow controllers (713) to (718).
, (728) to (730) to react while making constant flow m! (733) and the reaction chamber (733) by the pressure control valve.
33) Maintain a constant reduced pressure inside.
ガス流量が安定化した後、接続選択スイッチ(744)
により、たとえば高周波電源(739)を選択し、電力
印加電極(736)に高周波電力を投入する。After the gas flow rate has stabilized, press the connection selection switch (744)
For example, a high frequency power source (739) is selected, and high frequency power is applied to the power application electrode (736).
両電極間には放電が開始され、時間と共に凸板(752
)上に固相のa−C膜が形成される。A discharge starts between both electrodes, and a convex plate (752
) a solid-phase a-C film is formed on the top.
a−C膜に含有させるフッ素原子は、反応室(733)
内へ流入させるフッ素原子含有化合物の量を流m制御器
により調整することにより、フッ素原子を膜厚方向に連
続的に不均一に電荷発生層側に多く含有させることが可
能である。The fluorine atoms contained in the a-C film are contained in the reaction chamber (733).
By adjusting the amount of the fluorine atom-containing compound introduced into the charge generation layer using the flow controller, it is possible to make the charge generation layer contain a large amount of fluorine atoms continuously and non-uniformly in the film thickness direction.
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。The present invention will be explained below with reference to Examples.
実施例1
電荷輸送色形成工程(CTL):
第13図に示すグロー放電分解装置に於いて、まず、反
応装置(733)の内部を10”−@Torr程度の高
真空にした後、第1、第2、及び第3調節弁(707,
708、及び709)を解放し、第1タンク(701)
より水素ガス、第2タンク(702)よりエチレンガス
、及び第3タンク(703)より四フッ化炭素ガスを各
々出力圧1.0kg/am″の下で第11第2及び第3
流量制御器(713,714、及ヒフ15)内へ流入さ
せた。そして各流量制御器の目盛を調整して、水素ガス
の流量を408CCmsエチレンガスの流量を30se
cm、及び四フッ化炭素ガスの流量を12secmとな
るように設定して、途中混合器(731)を介して、主
管(732)より反応室(733)内へ流入した。各々
の流量か安定した後に、反応室(733)内の圧力がl
、 OTorrとなるように圧力調節弁(745)を
調整した。一方、導電性基板(752)としては、縦5
0×横50×厚3龍のアルミニウム基板を用いて、予め
250℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した
状態で、予め接続選択スイッチ(744)により接続し
ておいた高周波電源(739)を投入し、電力印加電極
(736)に200Wattの電力を周波数13 、5
6 MHzの下で印加してプラズマ重合反応を開始した
。10分後、四フッ化炭素ガスの流nを、1分間に12
secmの割合で増加せしめ、反応開始19分後には、
120 secmに設定した。この間、電力、圧力は一
定に保った。この状態で、反応を続け、反応開始5時間
後に、反応を停止した。Example 1 Charge transport color forming step (CTL): In the glow discharge decomposition apparatus shown in FIG. , second, and third control valves (707,
708 and 709), and the first tank (701)
Hydrogen gas, ethylene gas from the second tank (702), and carbon tetrafluoride gas from the third tank (703) were supplied to the 11th and 3rd tanks at an output pressure of 1.0 kg/am'', respectively.
It was made to flow into the flow rate controllers (713, 714, and Hifu 15). Then, adjust the scale of each flow rate controller to set the hydrogen gas flow rate to 408 CCms and the ethylene gas flow rate to 30 se.
cm, and the flow rate of carbon tetrafluoride gas was set to 12 sec, and flowed into the reaction chamber (733) from the main pipe (732) via an intermediate mixer (731). After each flow rate stabilizes, the pressure inside the reaction chamber (733)
The pressure control valve (745) was adjusted so that the pressure was 0.0 Torr. On the other hand, as a conductive substrate (752),
Using an aluminum substrate measuring 0 x width 50 x thickness 3 x 3, pre-heated to 250°C, and with the gas flow rate and pressure stable, a high-frequency power source ( 739) and applied 200 Watt power to the power application electrode (736) at frequencies 13 and 5.
The plasma polymerization reaction was started by applying below 6 MHz. After 10 minutes, the flow of carbon tetrafluoride gas n was increased to 12
secm, and 19 minutes after the start of the reaction,
It was set at 120 sec. During this time, power and pressure were kept constant. In this state, the reaction was continued, and 5 hours after the start of the reaction, the reaction was stopped.
以上の手順で導電性基板(752)上に厚さ19μ次の
a−C膜を電荷輸送層として形成した。成膜完了後は、
調節弁を閉じ、反応室(733)内を十分に排気した。By the above procedure, an a-C film having a thickness of 19 μm was formed as a charge transport layer on the conductive substrate (752). After the film formation is completed,
The control valve was closed and the inside of the reaction chamber (733) was sufficiently evacuated.
以上のようにして得られたa−C膜につき、オージェ分
析をおこなったところ、含有されるフッ素原子のmは全
+1v1成原子に対し、四フッ化炭素流量が12sec
mの層は0 、5 atm、%、四フッ化炭素流量がl
20sccmの層は3 、1 atm、%であった。Auger analysis was performed on the a-C film obtained as described above, and it was found that m of the contained fluorine atoms was 12 seconds for all +1v1 atoms of carbon tetrafluoride.
The layer of m is 0,5 atm,%, and the carbon tetrafluoride flow rate is l.
The 20 sccm layer was 3.1 atm,%.
電荷発生層形成工程(CGL)a−9i):次いで、第
1調節弁(707)、および第6調節弁(712)を解
放し、第1タンク(701)から水素ガス、及び第6タ
ンク(706)からシランガスを、出力圧Ikg/cy
t”の下で第1、及び第6流量制御器(713、及び7
18)内へ流入させた。各流量制御器の目盛を調整して
水素ガスの流量を300 sccm、及びシランガスの
流出をI OOsccmに設定し、反応室(733)内
に流入さ什た。各々の流量が安定した後に、反応室(7
33)内の圧力が0.8Torrとなるように圧力調節
弁(745)を調整した。一方、a−C膜が形成されて
いる導電性基板(752)は、250℃に加熱しておき
、ガス流量及び圧力が安定した状態で、高周波電源(7
39)より周波数13.56MHzの下で電力印加電極
(736)に200 Wattの電力を印加し、グロー
放電を発生させた。この放電を20分間行ない、厚さ0
.4μ次のa−St:H電荷発生層を形成した。Charge generation layer forming step (CGL) a-9i): Next, the first control valve (707) and the sixth control valve (712) are opened, and hydrogen gas is removed from the first tank (701) and the sixth tank ( 706) at an output pressure of Ikg/cy.
t", the first and sixth flow controllers (713 and 7
18) It was allowed to flow into the interior. The scales of each flow rate controller were adjusted to set the flow rate of hydrogen gas at 300 sccm and the outflow of silane gas at IOOsccm, which then flowed into the reaction chamber (733). After each flow rate stabilized, the reaction chamber (7
The pressure regulating valve (745) was adjusted so that the pressure inside 33) was 0.8 Torr. On the other hand, the conductive substrate (752) on which the a-C film is formed is heated to 250°C, and the high-frequency power supply (752) is heated to 250°C and the gas flow rate and pressure are stabilized.
39), a power of 200 Watt was applied to the power application electrode (736) at a frequency of 13.56 MHz to generate glow discharge. This discharge was carried out for 20 minutes, and the thickness was 0.
.. A 4μ order a-St:H charge generation layer was formed.
特性。Characteristic.
得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で用い
たところ最高帯電電位(以下V maxと称する)は−
tooovで有り、即ち、全感光体膜厚が19.4μ麓
であることからlμl当たりの帯電能(以下C,A、と
称する)は51.5Vと極めて高く、このことから充分
な帯電性能を有する事が理解された。また、暗中にてV
maxからV maxの90%の電位にまで暗減衰す
るのに要した時間(以下Tdと称する)は約25秒であ
り、このことがら充分な電荷保持性能を有する事が理解
された。また、V maxからV maxの20%の電
位にまで明減衰さH゛たとこる必要とされた光量(以下
Eと称する)は2゜512L11[−5ecであり、こ
のことから充分な光感度性能を有する事が理解された。When the obtained photoreceptor was used in a commonly used Carlson process, the maximum charging potential (hereinafter referred to as V max) was -
In other words, since the total photoreceptor film thickness is 19.4 μl, the charging capacity per 1 μl (hereinafter referred to as C, A) is extremely high at 51.5 V, which indicates that sufficient charging performance can be achieved. It was understood that they had. Also, V in the dark
The time required for dark decay from max to a potential of 90% of V max (hereinafter referred to as Td) was about 25 seconds, and from this fact it was understood that it had sufficient charge retention performance. In addition, the amount of light required to achieve bright attenuation H from V max to a potential of 20% of V max (hereinafter referred to as E) is 2°512L11[-5ec, which indicates that there is sufficient photosensitivity. It was understood that it has good performance.
以上より、本例に示した本発明による感光体は、優れた
性能を有するものである。また、この感光体に対して常
用のカールソンプロセスの中で、作像して転写したとこ
ろ、鮮明な画像が得られた。From the above, the photoreceptor according to the present invention shown in this example has excellent performance. Further, when an image was formed and transferred to this photoreceptor using the commonly used Carlson process, a clear image was obtained.
実施例2
電荷発生層形成工程(CG LXa −S i):第1
調節弁(707)、及び第6調節弁(712)を解放し
、第1タンク(701)から水素ガス、及び第6タンク
(706)からシランガスを、出力圧1に97cx”の
下で第1、及び第6流量制御器(713、及び718)
内へ流入させた。各流量制御器ろ目盛を調整して水素ガ
スの流量を300 secm、及びシランガスの流量を
100 secmに設定し、反応室(733)内に流入
させた。各々の流量が安定した後に、反応室(733)
内の圧力が0.8Torrとなるように圧力調節弁(7
45)を調整した。一方、導電性基板(752)は25
0℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した状態
で、高周波電源(739)より周波数13.56M I
−I zの下で電力印加電極(736)に200Wat
tの電力を印加し、グロー放電を発生させた。この放電
を20分間行ない、厚さ0.4μ貫のa−Si:H電荷
発生層を形成した。Example 2 Charge generation layer forming step (CG LXa-S i): 1st
The control valve (707) and the sixth control valve (712) are released, and hydrogen gas from the first tank (701) and silane gas from the sixth tank (706) are supplied to the first tank under an output pressure of 1 and 97cx''. , and the sixth flow rate controller (713 and 718)
It flowed inside. The flow rate of hydrogen gas was set to 300 seconds and the flow rate of silane gas was set to 100 seconds by adjusting the filtration scale of each flow rate controller, and the gases were caused to flow into the reaction chamber (733). After each flow rate is stabilized, the reaction chamber (733)
Pressure regulating valve (7) so that the internal pressure is 0.8 Torr.
45) was adjusted. On the other hand, the conductive substrate (752) has 25
After heating to 0℃ and keeping the gas flow rate and pressure stable, a high frequency power source (739) is used to generate a frequency of 13.56M I.
-200W to the power application electrode (736) under Iz
A power of t was applied to generate a glow discharge. This discharge was carried out for 20 minutes to form an a-Si:H charge generation layer having a thickness of 0.4 μm.
成膜完了後は、電力印加を停止し、調節弁を閉じ、反応
室(733)内を充分に排気した。After the film formation was completed, power application was stopped, the control valve was closed, and the inside of the reaction chamber (733) was sufficiently evacuated.
電荷輸送層形成工程(CTL):
り*IQ1さ711−−=す)fFl−イIt1)ri
Q(配lz遺し禽zInl−f)\1.Nプまず、反応
装置(733)の内部を10−’Torr程度の高真空
にした後、第1、第2、及び第3調節弁(707,70
8、及び709)を解放し、第1タンク(701)より
水素ガス、第2タンク(702)よりエチレンガス、及
び第3タンク(703)より四フッ化炭素ガスを各々出
力圧1 、0 kg/cm”の下で第11第2、及び第
3流量制御器(713,714、及び715)内へ流入
させた。そして各流量制御器の目盛を調整して、水素ガ
スの流量を40secm、エチレンガスの流量を305
ccn、および四フッ化炭素ガスの流量を120 se
cmとなるように設定して、途中混合器(731)を介
して、主管(732)より反応室(733)内へ流入し
た。各々の流量が安定した後に、反応室(733)内の
圧力が1.0Torrとなるように圧力調節弁(745
)を調整した。一方、導電性基板(752)としては、
縦50×横50×厚3jI肩のアルミニウム基板を用い
て、予め250℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が
安定した状態で、予め接続選択スイッチ(744)によ
り接続しておいた高周波TL源(’tmf、−krh入
1− ff1f′Ifil+n蕾爲r7’2A)1.
−9nn W−v++のマuカを周波数13.56MH
zの下で印加してプラズマ重合反応を開始した。4時間
40分後、四フッ化炭素ガスの流mを、1分間に12s
ecmの割合で減少せしめ反応開始4時間49分後には
12secmに設定した。この間、電力、圧力は一定に
保った。この状態で反応を続は反応開始5時間後に反応
を停止した。Charge transport layer forming step (CTL): ri*IQ1sa711--=su)fFl-iIt1)ri
Q (Inl-f)\1. First, after creating a high vacuum of about 10 Torr inside the reactor (733), the first, second, and third control valves (707, 70
8, and 709), hydrogen gas from the first tank (701), ethylene gas from the second tank (702), and carbon tetrafluoride gas from the third tank (703) at output pressures of 1 and 0 kg, respectively. /cm" into the No. 11 second and third flow rate controllers (713, 714, and 715). Then, by adjusting the scale of each flow rate controller, the flow rate of hydrogen gas was set to 40 seconds, The flow rate of ethylene gas is 305
ccn, and the flow rate of carbon tetrafluoride gas to 120 se
cm, and flowed into the reaction chamber (733) from the main pipe (732) via an intermediate mixer (731). After each flow rate stabilizes, the pressure regulating valve (745) is adjusted so that the pressure in the reaction chamber (733) becomes 1.0 Torr.
) was adjusted. On the other hand, as the conductive substrate (752),
Using an aluminum substrate measuring 50 cm long x 50 cm wide x 3 cm thick, the high-frequency TL was preheated to 250°C and connected using the connection selection switch (744) with the gas flow rate and pressure stable. Source ('tmf, -krh enter 1-ff1f'Ifil+n buds r7'2A)1.
-9nn W-v++ maca frequency 13.56MH
The plasma polymerization reaction was started by applying the voltage below z. After 4 hours and 40 minutes, the flow of carbon tetrafluoride gas m was increased to 12 seconds per minute.
ecm and was set to 12 seconds 4 hours and 49 minutes after the start of the reaction. During this time, power and pressure were kept constant. The reaction continued in this state and was stopped 5 hours after the start of the reaction.
以上の手順で厚さ19μmのa−C膜を電荷輸送層とし
て形成した。成膜完了後は、調節弁を閉じ、反応室(7
33)内を充分に排気した。By the above procedure, an a-C film having a thickness of 19 μm was formed as a charge transport layer. After the film formation is completed, close the control valve and close the reaction chamber (7
33) Thoroughly evacuated the inside.
以上のようにして得られたa−C膜につき、オーンエ分
析をおこなったところ、含有されるフッ素原子の量は全
措成原子に対し、四フッ化炭素流量が12secmの層
は0 、5 atm、%、四フッ化炭素流量が120
secmの層は3 、1 atm、%であった。When the a-C film obtained as described above was subjected to an Ohm analysis, the amount of fluorine atoms contained in the layer with a carbon tetrafluoride flow rate of 12 sec was 0.5 atm based on the total amount of fluorine atoms. ,%, carbon tetrafluoride flow rate is 120
The layer of secm was 3,1 atm,%.
特性:
得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で用い
たところV maxは+l100Vであり、即ち、全感
光体膜厚が19,4μlであることから1μ仄当たりの
帯電能はse、7vと極めて高く、このことから充分な
帯電性能を有する事が理解された。また、暗中にてVm
axからV maxの90%の電位にまで暗減衰するの
に要した時間は30秒であり、このことから充分な電荷
保持性能を有する事が理解された。また、V may、
からV maxの20%の電位にまで明減衰させたとこ
ろ、必要とされた光mは4 、 OQux−seaであ
り、このことから充分は光感度性能を有する事が理解さ
れた。Characteristics: When the obtained photoreceptor was used in a commonly used Carlson process, V max was +l100V, that is, since the total photoreceptor film thickness was 19.4μl, the charging ability per 1μl was se, 7V. It was understood from this that it had sufficient charging performance. Also, Vm in the dark
The time required for dark decay from ax to a potential of 90% of V max was 30 seconds, and from this it was understood that it had sufficient charge retention performance. Also, V may,
When the brightness was attenuated from Vmax to a potential of 20% of Vmax, the required light m was 4,0Qux-sea, and from this it was understood that it had sufficient photosensitivity performance.
以上より、本例に示した本発明による感光体は、優れた
性能を有するものである。また、この感光体に対して常
用のカールソンプロセスの中で、作像した転写したとこ
ろ、鮮明な画像が得られた。From the above, the photoreceptor according to the present invention shown in this example has excellent performance. Further, when an image was formed and transferred to this photoreceptor using the commonly used Carlson process, a clear image was obtained.
実施例3
CTL工程:
第13図に示したグロー放電分解装置において、まず、
反応装置(733)の内部を10− ”Torr程度の
高真空にした後、第4調節弁(710)を解放し、第4
タンク(704)よりアルゴンガスを各々出力圧1.0
Kg/ax″の下で第4流量制御″?5(716)内へ
、同時に、第9調節弁(727)を解放し、第3容器(
721)より2.2.2−トリフルオロエチルメタクリ
レート[CH,=C(CH3)C00CH,CP、]を
第3温調器(724)(温度40°C)の下で、第9流
量制御器(730)内へ流入させた。そして各流量制御
器の目盛を調整して、アルゴンガスの流量を40 se
cm。Example 3 CTL process: In the glow discharge decomposition apparatus shown in FIG.
After creating a high vacuum of about 10-'' Torr inside the reactor (733), the fourth control valve (710) is opened and the fourth control valve (710) is opened.
Argon gas is supplied from the tank (704) at an output pressure of 1.0
4th flow control'' under Kg/ax''? 5 (716), at the same time, the ninth control valve (727) is released and the third container (
721) from 2.2.2-trifluoroethyl methacrylate [CH,=C(CH3)C00CH,CP,] under the third temperature controller (724) (temperature 40°C) and the ninth flow rate controller (730). Then, adjust the scale of each flow rate controller to set the argon gas flow rate to 40 se
cm.
および2,2.2− トリフルオロエチルメタクリレー
トガスの流量を30secmとなるように設定して、途
中、混合P3(731)を介して、主管(732)より
反応室(733)内へ流入した。各々の流量が安定した
後に、反応室(733)内の圧力が0.3Torrとな
るように圧力調節弁(745)を調整した。一方、導電
性基板(752)としては、縦50×横50×厚311
xのアルミニラ基板を用いて、予め200℃に加熱して
おき、ガス流量および圧力が安定した状態で、予め接続
選択スイッチ(744)により接続しておいた高周波電
源(739)を投入し、電力印加電極(736)に20
0 Wattの電力を周波数13.56MHzの下で印
加して20分間プラズマ重合反応を行い、導電性基板(
752)上に厚さ1μmのa−C膜を電荷輸送層として
形成した。成膜完了後は、電力印加を停止し、調節弁を
閉じ、反応室(733)内を充分に排気した。The flow rate of the 2,2.2-trifluoroethyl methacrylate gas was set to 30 seconds, and the gas flowed into the reaction chamber (733) from the main pipe (732) via the mixing P3 (731). After each flow rate became stable, the pressure control valve (745) was adjusted so that the pressure in the reaction chamber (733) was 0.3 Torr. On the other hand, the conductive substrate (752) has a length of 50×width of 50×thickness of 311 mm.
Using an aluminum laminated substrate of 20 to the application electrode (736)
A plasma polymerization reaction was performed for 20 minutes by applying a power of 0 Watt at a frequency of 13.56 MHz, and the conductive substrate (
752), a 1 μm thick a-C film was formed thereon as a charge transport layer. After the film formation was completed, power application was stopped, the control valve was closed, and the inside of the reaction chamber (733) was sufficiently evacuated.
続いて、第4調節弁(710)を解放し、第4タンク(
704)よりアルゴンガスを各々出力圧1 、0 kg
7cm”の下で第4流量制御器(716)内へ、同時に
、第8調節弁(726)を解放し、第2容器(720)
よりIH。Subsequently, the fourth control valve (710) is released and the fourth tank (
704), the output pressure of argon gas is 1 and 0 kg, respectively.
7cm'' into the fourth flow controller (716), simultaneously releasing the eighth regulating valve (726) and releasing the second container (720).
More IH.
IH,2I(,2H−ヘプタフルオロデシルメタクリレ
ート[CHt=C(CHJCOOCHt(CFt)al
(コを流入し、第2温調器(723X温度70℃)の下
で、第8流量制御器(729)内へ流入させた。そして
、各流量制御器の目盛を調節して、アルゴンガスの流量
を40 sccm、およびI H,1)[,21−I、
2 H−へブタフルオロデシルメタクリレートガスの流
Mを30sccmとなるように設定して、途中、混合器
(731)を介して、主管(732)より反応室(73
3)内へ流入した。各々の流量が安定した後に、反応室
(733)内の圧力が0.3Torrとなるように圧力
調節弁(745)を調整した。IH,2I(,2H-heptafluorodecyl methacrylate [CHt=C(CHJCOOCHt(CFt)al
The argon gas flowed into the eighth flow rate controller (729) under the second temperature controller (723 40 sccm, and I H,1)[,21-I,
The flow M of 2H-hebutafluorodecyl methacrylate gas was set to 30 sccm, and the flow was carried out from the main pipe (732) to the reaction chamber (73) via the mixer (731) on the way.
3) It flowed into the interior. After each flow rate became stable, the pressure control valve (745) was adjusted so that the pressure in the reaction chamber (733) was 0.3 Torr.
ガス流量および圧力が安定した状態で、予め接続選択ス
イッチ(744)により接続しておいた高周波型源(7
39)を投入し、電力印加電極(736)に200 W
attの電力を周波数13.56MHzの下で印加して
約5時間プラズマ重合反応を行なった。成膜完了後は、
電力印加を停止し、調節弁を閉じ、反応室(733)内
を充分に排気した。When the gas flow rate and pressure are stable, connect the high frequency source (744) that has been connected in advance using the connection selection switch (744).
39) and applied 200 W to the power application electrode (736).
Att power was applied at a frequency of 13.56 MHz to carry out the plasma polymerization reaction for about 5 hours. After the film formation is completed,
The application of electric power was stopped, the control valve was closed, and the inside of the reaction chamber (733) was sufficiently evacuated.
以上のようにして得られたa−C膜につき、オージェ分
析を行なったところ、2,2.2− トリフルオロエチ
ルメタクリレートにより成膜した部分に含有されるフッ
素原子の量は全構成原子に対し10原子%、l H、l
I−1、2H、21−1−へブタフルオロデシルメタ
クリレートにより成膜した部分に含有されるフッ素原子
の量は全構成原子に対し28原子%であった。また膜厚
は28μ!であった。Auger analysis was performed on the a-C film obtained as described above, and it was found that the amount of fluorine atoms contained in the part formed with 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate was approximately 10 atomic%, l H, l
The amount of fluorine atoms contained in the film formed from I-1, 2H, 21-1-hebutafluorodecyl methacrylate was 28 at % based on the total constituent atoms. Also, the film thickness is 28μ! Met.
CGL(a−9i)工程:
次いで、第1I節弁(707)及び第6調節弁(712
)を解放し、第1タンク(701)から水素ガス、およ
び第6タンク(70B)からシランガスを、出力圧!k
g/cx’ノ下で第1および第6流量制御器(713、
及び718)内へ流入させた。各流量制御器の目盛を調
整して水素ガスの流量を3 Q Q sccm、及びシ
ランガスの流量をl Q Osccmに設定し、反応室
(733)内に流入させた。各々の流量が安定した後に
、反応室(733)内の圧力が0.8Torrとなるよ
うに圧力調節弁(745)を調整した。一方、a−C膜
が形成されている導電性基板(752)は200℃に加
熱しておき、ガス流量および圧力が安定した状態で、高
周波電源(739)より周波数13.56μl−Izの
下で電力印加電極(736)に200 Wattの電力
を印加し、グロー放電を発生させた。この放電を20分
間行い、厚さ0.4μlのa−Si:H電荷発生層を形
成した。CGL (a-9i) step: Next, the 1st section valve (707) and the 6th control valve (712
) and release hydrogen gas from the first tank (701) and silane gas from the sixth tank (70B) to the output pressure! k
The first and sixth flow controllers (713,
and 718). The scales of each flow rate controller were adjusted to set the flow rate of hydrogen gas to 3 Q Q sccm and the flow rate of silane gas to l Q Osccm, which were then caused to flow into the reaction chamber (733). After each flow rate became stable, the pressure control valve (745) was adjusted so that the pressure inside the reaction chamber (733) was 0.8 Torr. On the other hand, the conductive substrate (752) on which the a-C film is formed is heated to 200°C, and while the gas flow rate and pressure are stable, the high frequency power supply (739) is heated to a frequency of 13.56 μl-Iz. A power of 200 Watts was applied to the power application electrode (736) to generate glow discharge. This discharge was performed for 20 minutes to form an a-Si:H charge generation layer with a thickness of 0.4 μl.
肌:
得られた積層膜の成膜部分を常用のカールソンプロセス
の中で用いたところV maxは一800Vであり、即
ち、全感光体膜厚が28.4μ肩であることがらC,A
、は2B、2Vと極めて高く、このことから、充分な帯
電性能を有する事が理解された。また、Tdは約15秒
であり、この事から充分な電荷保持性能を有する事が理
解された。また、Eは2.0 Qux−seaであり、
このことから充分な光感度性能を有することが理解され
た。Skin: When the film-formed portion of the obtained laminated film was used in a commonly used Carlson process, V max was -800V, that is, the total photoreceptor film thickness was 28.4μ, so C, A
, was extremely high at 2B, 2V, and from this it was understood that it had sufficient charging performance. Furthermore, the Td was approximately 15 seconds, and from this fact it was understood that it had sufficient charge retention performance. Also, E is 2.0 Qux-sea,
From this, it was understood that the film had sufficient photosensitivity performance.
以上より、本例に示した本発明による感光体は、優れた
性能を有するものである。また、この感光体に対して常
用のカールソンプロセスの中で、作像して転写したとこ
ろ、鮮明な画像が得られた。From the above, the photoreceptor according to the present invention shown in this example has excellent performance. Further, when an image was formed and transferred to this photoreceptor using the commonly used Carlson process, a clear image was obtained.
比較例1
電荷輸送層形成工程(CTL):
第13図に示すグロー放電分解装置に於いて、まず、反
応装置(733)の内部をto−”Torr程度の高真
空にした後、第1、第2、及び第3調節弁(707,7
08、及び709)を解放し、第1タンク(701)よ
り水素ガス、第2タンク(702)よりエヂレンガス、
及び第3タンク(703)より四フッ化炭素ガスを各々
出力圧1 、 Okg/ax”の下で第1.第2及び第
3流量制御器(713,714、及び715)内へ流入
させた。そして各流量制御器の目盛を調整して、水素ガ
スの流量を40 secmsエチレンガスの流量を30
secm、及び四フッ化炭素ガスの流量を120se
cmとなるように設定して、途中混合器(731)を各
々の流量が安定した後に、反応室(733)内の圧力が
1.0Torrとなるように圧力調節弁(745)を調
整した。一方、導電性基板(752)としては、縦50
X横50×厚3RRのアルミニウム基板を用いて、予め
250℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した
状態で、予め接続選択スイッチ(744)により接続し
ておいた高周波電源(739)を投入し、電力印加電極
(736)に200 Wattの電力を周波数13.5
6MHzの下で印加して約5時間プラズマ重合反応を行
ない、導電性基板(752)上に厚さ20μlのa−C
膜を電荷輸送層として形成した。Comparative Example 1 Charge Transport Layer Formation Step (CTL): In the glow discharge decomposition apparatus shown in FIG. Second and third control valves (707, 7
08 and 709), hydrogen gas from the first tank (701), and air gas from the second tank (702).
And from the third tank (703), carbon tetrafluoride gas was flowed into the first, second and third flow rate controllers (713, 714, and 715) under an output pressure of 1,000 kg/ax, respectively. Then, adjust the scale of each flow rate controller so that the flow rate of hydrogen gas is 40 secms and the flow rate of ethylene gas is 30 secms.
secm, and the flow rate of carbon tetrafluoride gas to 120sec.
After the flow rate of each intermediate mixer (731) was stabilized, the pressure control valve (745) was adjusted so that the pressure in the reaction chamber (733) was 1.0 Torr. On the other hand, the conductive substrate (752) is
A high-frequency power source (739) using an aluminum substrate measuring 50 x width x 3 RR, preheated to 250°C, and connected with a connection selection switch (744) with the gas flow rate and pressure stable. and applied 200 Watt power to the power application electrode (736) at a frequency of 13.5.
A plasma polymerization reaction was performed for about 5 hours by applying a frequency of 6 MHz, and a 20 μl thick a-C was deposited on the conductive substrate (752).
The membrane was formed as a charge transport layer.
成膜完了後は、電力印加を停止し、調節弁を閉じ、反応
室(733)を充分に排気した。After the film formation was completed, power application was stopped, the control valve was closed, and the reaction chamber (733) was sufficiently evacuated.
以上のようにして得られたa−C膜につき、オージェ分
析をおこなったところ、含有されるハロゲン原子、即ち
、フッ素原子の量は全構成原子に対し3.1原子%であ
った。When the a-C film obtained as described above was subjected to Auger analysis, the amount of halogen atoms, that is, fluorine atoms contained therein was 3.1 at % based on the total constituent atoms.
電荷発生層形成工程(CG L) (a −S i):
次いで、第1調節弁(707)、および第6調節弁及び
第6タンク(706)からシランガスを、出力圧I k
g/c*’0)下T:第1 、 及U第6流量制御!(
713、及び718)内へ流入させた。各流量制御器の
目盛を調整して水素ガスの流mを300 scc+n、
及びシランガスの流mを100 sccmに設定し、反
応室(733)内に流入させた。各々の流量が安定した
後に、反応室(733)内の圧力が0.8Torrとな
るように圧力調節弁(745)を調整した。一方、a−
C膜が形成されている導電性基板(752)は、250
℃に加熱しておき、ガス流量及び圧力が安定した状態で
、高周波電源(739)より周波数13.56MHzの
下で電力印加TL極(736)に200Wattの電力
を印加し、グロー放電を発生させた。この放電を20分
間行ない、厚さ0.4μスのa−3t:H?lX荷発生
層を形成した。Charge generation layer forming step (CG L) (a-S i):
Next, silane gas is supplied from the first control valve (707) and the sixth control valve and sixth tank (706) at an output pressure of I k
g/c*'0) Lower T: 1st, and U 6th flow rate control! (
713 and 718). Adjust the scale of each flow rate controller to set the hydrogen gas flow m to 300 scc+n,
The flow m of silane gas was set at 100 sccm and flowed into the reaction chamber (733). After each flow rate became stable, the pressure control valve (745) was adjusted so that the pressure inside the reaction chamber (733) was 0.8 Torr. On the other hand, a-
The conductive substrate (752) on which the C film is formed is 250
℃, and with the gas flow rate and pressure stable, 200 Watt power was applied to the power application TL pole (736) at a frequency of 13.56 MHz from the high frequency power source (739) to generate glow discharge. Ta. This discharge was performed for 20 minutes, and a-3t:H? A lX charge generation layer was formed.
特性:
得られた感光体を常用のカールソンプロセスの中で用い
たところ、V maxは一700vで有り、即ち、全感
光体膜厚が20.4μ虞であることからC,A、は3C
3Vと極めて高く、このことがら充分な帯電性能を有す
る事が理解された。また、Tdは約15秒であり、この
ことから充分な電荷保持性能を有する事が理解された。Characteristics: When the obtained photoreceptor was used in a common Carlson process, V max was -700V, that is, the total photoreceptor film thickness was about 20.4μ, so C and A were 3C.
The voltage was extremely high at 3V, and from this fact it was understood that it had sufficient charging performance. Furthermore, the Td was approximately 15 seconds, and from this it was understood that it had sufficient charge retention performance.
また、Eは2゜5 Qux −secであり、このこと
から充分な光感度性能を有する事が理解された。In addition, E was 2°5 Qux-sec, and from this it was understood that the film had sufficient photosensitivity performance.
以上より、本例に示した本発明による感光体は、優れた
性能を有するものである。しかしながら、実施例1に示
した感光体に比して、帯電性能、電荷保持性能において
劣る事が理解された。From the above, the photoreceptor according to the present invention shown in this example has excellent performance. However, it was found that the photoreceptor shown in Example 1 was inferior in charging performance and charge retention performance.
比較例2
CTL工程:
第13図に示したグロー放電分解装置において、まず、
反応装置(733)の内部をI O−’Torr程度の
高真空にした後、第4調節弁(710)を解放し、第4
タンク(704)よりアルゴンガスを各々出力圧1 、
0 Kg/cm″の下で第4流量制御器(716)内へ
、同時に、第8調節弁(726)を解放し、第2容器(
720)よりIH,IH,2H,2H−ヘプタフルオロ
デシルメタクリレート[CI−Iよ=C(CHJCOO
CI(t(CF り111−11を流入し、第2温調器
(723X温度70℃)の下で、第8流量制御器(72
9)内へ流入させた。そして各流量制御器の目盛を調整
して、アルゴンガスの流量を40 secm、およびI
H9IH、2H、2H−ヘプタフルオロデシルメタクリ
レートガスの流量を30secmとなるように設定して
、途中、混合器(731)を介して、主管(732)よ
り反応室(733)内へ流入した。各々の流量が安定し
た後に、反応室(733)内の圧力が0.3Torrと
なるように圧力調節弁(745)を調整した。一方、導
電性基板(752)としては、縦50×横50X厚3度
屑のアルミニラ基板を用いて、予め200℃に加熱して
おき、ガス流量および圧力が安定した状態で、予め接続
選択スイッチ(744)により接続しておいた高周波電
源(739)を投入し、電力印加電極(736)に20
0 Wattの電力を周波数13.56MHzの下で印
加して約5時間プラズマ重合反応を行い、導電性基板(
752)上にa−C膜を電荷輸送層として形成した。成
膜完了後は、電力印加を停止し、5.1節弁を閉じ、反
応室(733)内を充分に排気した。Comparative Example 2 CTL process: In the glow discharge decomposition apparatus shown in FIG.
After making the inside of the reactor (733) a high vacuum of approximately IO-'Torr, the fourth control valve (710) is opened and the fourth control valve (710) is opened.
Argon gas is supplied from the tank (704) at an output pressure of 1,
0 Kg/cm'' into the fourth flow controller (716), simultaneously releasing the eighth regulating valve (726) and releasing the second container (
720) from IH, IH, 2H, 2H-heptafluorodecyl methacrylate [CI-Iyo = C (CHJCOO
CI(t(CF) flows into 111-11, and under the second temperature controller (723
9) It was allowed to flow into the interior. Then, adjust the scale of each flow controller to set the argon gas flow rate to 40 sec and I
The flow rate of H9IH, 2H, 2H-heptafluorodecyl methacrylate gas was set to 30 sec, and flowed into the reaction chamber (733) from the main pipe (732) via the mixer (731) midway. After each flow rate became stable, the pressure control valve (745) was adjusted so that the pressure in the reaction chamber (733) was 0.3 Torr. On the other hand, as the conductive substrate (752), use a 50 x 50 x 3 degree thick aluminum substrate, heat it to 200°C in advance, and when the gas flow rate and pressure are stable, switch the connection selection switch in advance. (744), turn on the high frequency power supply (739) connected to the power application electrode (736), and
A plasma polymerization reaction was performed for about 5 hours by applying a power of 0 Watt at a frequency of 13.56 MHz, and the conductive substrate (
752), an a-C film was formed thereon as a charge transport layer. After the film formation was completed, power application was stopped, the section valve 5.1 was closed, and the inside of the reaction chamber (733) was sufficiently evacuated.
1;11−の上らに1.てマ見久冶、す・3−C膿2こ
っ去オージェ分析を行なったところ、含有されるハロゲ
ン原子、即ち、フッ素原子の量は全措成原子に対し28
原子%であった。また、膜厚は27μ肩であった。1; above 11-1. Hisaji Temami conducted Auger analysis of Su.3-C pus2 and found that the amount of halogen atoms, i.e., fluorine atoms, contained was 28% of all fluorine atoms.
It was atomic%. Further, the film thickness was 27 μm.
CGL(a−Si)工程:
次いで、第1調節弁(707)及び第6調節弁(712
)を解放し、第1タンク(701)から水素ガス、およ
び第6タンク(706)からシランガスを、出力圧1k
g/ax”の下で第1および第6流量制御器(713、
及び718)内へ流入させた。各流量制御器の目盛を調
整して水素ガスの流量を300 secm、及びシラン
ガスの流量を100 secmに設定し、反応室(73
3)内に流入させた。各々の流量が安定した後に、反応
室(733)内の圧力が0.8Torrとなるように圧
力調節弁(745)を調整した。一方、a−C膜が形成
されている導電性基板(752)は200℃に加熱して
おき、ガス流量および圧力が安定した状態で、高周波?
I!源(739)より周波数13.56MHzの下で電
力印加電極(736)に200Wattの電力を印加し
、グロー放電を発生させた。この放電を20分間行い、
厚さ0.4μ屑のa−9t:H電荷発生層を形成した。CGL (a-Si) process: Next, the first control valve (707) and the sixth control valve (712
) and hydrogen gas from the first tank (701) and silane gas from the sixth tank (706) at an output pressure of 1k.
g/ax", the first and sixth flow controllers (713,
and 718). The scale of each flow rate controller was adjusted to set the flow rate of hydrogen gas to 300 sec and the flow rate of silane gas to 100 sec.
3) It was allowed to flow into the interior. After each flow rate became stable, the pressure control valve (745) was adjusted so that the pressure inside the reaction chamber (733) was 0.8 Torr. On the other hand, the conductive substrate (752) on which the a-C film is formed is heated to 200°C, and when the gas flow rate and pressure are stable, high frequency?
I! A power of 200 Watts was applied from the source (739) to the power application electrode (736) at a frequency of 13.56 MHz to generate glow discharge. This discharge was carried out for 20 minutes,
A 0.4 μm thick a-9t:H charge generation layer was formed.
特性:
得られた積層膜の成膜部分を常用のカールソンプロセス
の中で用いたところV waxは一350Vであり、即
ち、全感光体膜厚が27.4μ肩であることがらC,A
、は12.8Vと低く、また、Tdも約3秒と低かった
。また、−350Vから−1OOVまで明減衰するのに
必要とされた光量は4゜8 f2ux−seeであった
。このことから、C,A、、Tdは低く、不充分である
ことが理解された。Characteristics: When the film-formed portion of the obtained laminated film was used in a commonly used Carlson process, V wax was -350V, that is, the total photoreceptor film thickness was 27.4μ, so C, A
, was low at 12.8V, and Td was also low at about 3 seconds. Further, the amount of light required for bright attenuation from -350V to -100V was 4°8 f2ux-see. From this, it was understood that C, A, and Td were low and insufficient.
発明の効果
本発明に従い、電荷輸送層にフッ素原子を含有させると
電荷輸送能が向上し、さらに電荷発生層側にフッ素原子
をより多く、その反対側にはより少なく含有させること
により電荷発生層から電荷輸送層へのキャリアの注入が
促進され、かつ、基板あるいは表面からの電荷の注入を
抑制でき、感光体の感度がよくなった。Effects of the Invention According to the present invention, when the charge transport layer contains fluorine atoms, the charge transport ability is improved, and furthermore, by containing more fluorine atoms on the charge generation layer side and less on the opposite side, the charge generation layer improves. Injection of carriers from the substrate into the charge transport layer is promoted, and charge injection from the substrate or surface can be suppressed, resulting in improved sensitivity of the photoreceptor.
第1図から第12図は本発明感光体の模式的断面図を示
す。
第13図および第14図は感光体製造用装置の一例を示
す図である。
図中の記号は以下の通りである。
(1)・・・基板 (2)・・・電荷輸送層(a
−C層)(3)・・・電荷発生層 (4)・・・オーバ
ーコート層(5)・・・アンダーコート層
(701)〜(706)・・・タンク
(707)〜(712)及び(725)〜(727)・
・・調節弁(713)〜(71g)及び(72g)〜(
730)・・・流ffi制御器(マスフローコントロー
ラー)(719)〜(721)・・・容器(722)〜
(724)・・・加熱器(731)・・・混合器
(732)・・・主管(733)・・・反応室 (
734)・・・配管加熱器(735)・・・接地電極
(736)・・・電力印加電極(737)・・・電力
加熱器 (738)・・・高周波電力整合器(739)
・・・高周波電源
(740)・・・低周波電力用整合器
(741)・・・低周波電源 (742)・・・ローパ
スフィルタ(743)・・・直流電源 (744)・
・・接続選択スイッチ(745)・・・圧力制御弁 (
746)・・・排気系選択弁(747)・・・拡散ポン
プ (748)・・・油回転ポンプ(749)・・・冷
却除外装置
(750)・・・メカニカルブースタポンプ(751)
・・・反応加熱器 (752)・・・導電性基板(75
3)・・・除外装置1 to 12 show schematic cross-sectional views of the photoreceptor of the present invention. FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams showing an example of an apparatus for manufacturing a photoreceptor. The symbols in the figure are as follows. (1)...Substrate (2)...Charge transport layer (a
-C layer) (3)...charge generation layer (4)...overcoat layer (5)...undercoat layer (701) to (706)...tank (707) to (712) and (725) ~ (727)・
...Control valve (713) ~ (71g) and (72g) ~ (
730)...Flow ffi controller (mass flow controller) (719) to (721)...Container (722) to
(724)... Heater (731)... Mixer
(732)...Main pipe (733)...Reaction chamber (
734)...Pipe heater (735)...Ground electrode
(736)...Power application electrode (737)...Power heater (738)...High frequency power matching device (739)
...High frequency power supply (740) ...Low frequency power matching box (741) ...Low frequency power supply (742) ...Low pass filter (743) ...DC power supply (744)
... Connection selection switch (745) ... Pressure control valve (
746)...Exhaust system selection valve (747)...Diffusion pump (748)...Oil rotary pump (749)...Cooling exclusion device (750)...Mechanical booster pump (751)
... Reaction heater (752) ... Conductive substrate (75
3)...Exclusion device
Claims (1)
型感光体において、該電荷輸送層は炭化水素を気相状態
でプラズマ重合して形成され、炭素と水素を構成原子と
してなる非晶質固体であり、かつ化学的修飾物質として
フッ素原子を膜厚方向に連続的に電荷発生層側に多く含
有することを特徴とする感光体。1. In a laminated photoreceptor having at least a charge generation layer and a charge transport layer, the charge transport layer is an amorphous solid formed by plasma polymerizing hydrocarbons in a gas phase and whose constituent atoms are carbon and hydrogen. A photoconductor characterized in that it contains a large amount of fluorine atoms as a chemical modifier continuously in the thickness direction on the charge generation layer side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP379587A JPS63172168A (en) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | Photosensitive body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP379587A JPS63172168A (en) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | Photosensitive body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63172168A true JPS63172168A (en) | 1988-07-15 |
Family
ID=11567125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP379587A Pending JPS63172168A (en) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | Photosensitive body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63172168A (en) |
-
1987
- 1987-01-09 JP JP379587A patent/JPS63172168A/en active Pending
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