JPS63173064A - 感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフタロシアニンからなる電荷発生層を有する感
光体に関する。

従来技術 導電性基板上に電荷発生層と電荷輸送層を有する機能分
離型感光体において、良好な光感度を示すフタロシアニ
ンを電荷発生層に利用した感光体が知られている。

従来、フタロシアニンからなる電荷輸送層は、蒸着また
は樹脂分散型で設けられていたが、それぞれ以下のよう
な欠点があった。

蒸着によって形成されたフタロシアニン電荷発生層は、
膜の電気抵抗が低いため、初期帯電電位が低い、あるい
は暗減衰が大きいという問題が生じ、良好な感光体特性
が得られない。さらにフタロシアニン蒸着膜は接着性が
悪いために剥離が生じやすく、また膜が柔らかいために
表面が傷を受けやすく、繰り返し使用に耐え得る感光体
を構成することは困難である。

樹脂分散型の電荷発生層は、フタロシアニンを適当な溶
媒に分散させ、該溶媒に可溶な樹脂成分と共に基板上に
塗布、乾燥させて得られる。

しかし、塗布によって形成された電荷発生層を有する感
光体は、一般に、画゛像ノイズを発生し易く、特に反転
現像を行なった場合、黒斑点等の画像欠陥となって顕著
に現われる。

発明が解決しようとする問題点 フタロシアニンはその優れた感光特性によって、感光体
用電荷発生材料として広く用いられているにもかかわら
ず、前述のごとき問題、特に蒸着膜における大きな暗減
衰や剥離、塗布膜における画酸ノイズの発生等の問題を
有している。

本発明は上記の諸問題を解決することを目的とする。

問題点を解決するための手段 すなわち本発明は導電性支持体上に少なくとも電荷発生
層と電荷輸送層とを有する機能分離型感光体において電
荷発生層がフタロシアニン系顔料のプラズマ重合膜であ
ることを特徴とする機能分離型感光体に関する。

本発明の感光体は少なくとも電荷発生層と電荷輸送層よ
りなる。

電荷発生層は、フタロシアニン系顔料のプラズマ重合膜
より構成される。

フタロシアニン系のプラズマ重合膜は、フタロシアニン
系顔料単体の電気抵抗（〜ｌＯ″Ω・ｃｍ）と比べかな
り高い電気抵抗（〜１０１！Ω・ｃｍ）を有するため、
初期帯ｇ電位が高く、かつ暗減衰が小さい感光体が得ら
れる。

フタロシアニン系顔料としては、蒸着可能なものであれ
ば特に限定されるものではないが、銅フタロシアニン（
ＣｕＰｃ）、フタロシアニン（ＨｔＰｃ）、モノクロロ
アルミニウムフタロシアニン（ＡＩ２Ｃｆ２Ｐ　ｃ）、
モノクロロアルミニウムモノクロロフタロシアニン（Ａ
１２ＯｆｆＰＣ（ＣＱ））、チタニルフタロシアニン（
ＴｉＯＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ）、マグ
ネシウムフタロシアニン（ＭｇＰｃ）、カリウムフタロ
シアニン（ＫｔＰｃ）あるいはそれらの混合体等が好ま
しい。

このようなフタロシアニン系顔料は、蒸発あるいは昇華
工程と並行してプラズマ処理をほどこすことにより厚さ
０．Ｏ１〜数μ１１好ましくは０゜０３〜ｌ、θμ貝、
より好ましくは０．０５〜０，５μ次の重合膜とする。

プラズマ重合を経た後でも、フタロシアニンの光電荷発
生機能が損なわれておらず、良好な感度を有し、鮮明な
画像を形成できる感光体を得ることができる。膜厚が１
．０μ尻より厚いと初期帯電電位が低下し、０．０３μ
肩より薄いと半減露光感度が悪くなる。このようにして
得られる電荷発生層は、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。

蒸発手法としては、抵抗加熱あるいは電子ビーム加熱等
による真空蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーテ
ィング法等いずれをも適用可能であり、フタロシアニン
系顔料はフタロシアニンが気化した状態でプラズマ雰囲
気に接触させる。フタロシアニン蒸気は、プラズマに接
触して活性化され、その活性種が反応して基板上に重合
膜として付着する。プラズマは、プラズマ発生用ガスと
して、アルゴン、ヘリウム、ネオン、水素、酸素等を使
用し、電極間に高周波または直流電力を印加し発生させ
ろことができる。

電荷輸送層としては、特に限定的でなくそれ自体公知の
電荷輸送材料、たとえば、アントラセン、カルバゾール
誘導体、ヒドラゾン化合物等を使用し、樹脂分散型で設
けてもよいし、メタン、エチレン、スチレン、ブタジェ
ン等を使用し、プラズマ重合法に上り設けてもよいが、
プラズマ重合法で形成する場合は、電荷発生層と共に一
連の操作で連続的に製造できる利点がある。

第１図から第４図は、本発明感光体の一態様を示す模式
的断面図である。

第１図に示した感光体は基板（１）上に電荷発生層（２
）および電荷輸送層（３）を順次積層した構成である。

感光体はフタロシアニン系顔料の光電荷発生機能に保証
され感度の良好なものであり、まフタロシアニン電荷発
生層の高い電気抵抗に保証され、基板（１）からのキャ
リアの注入が抑制されたものとなる。

フタロシアニン系顔料のプラズマ重合膜を感光体の電荷
発生層に適用したときのさらなる利点は、アルミニウム
基板または電荷輸送層との接着性が良好で、かつ膜自体
の硬度が高いので耐久性、信頼性が高い感光体を構成で
きることである。

本発明感光体には、さらにキャリア注入防止、接着性の
向上を目的に厚さ０．０１〜５μ貝程度の中間層（４）
を設けてもよい（第３図）。中間層（４）としては、公
知の材料を使用することができる。

また、電荷発生層（２）あるいは電荷輸送層（３）の保
護と初期表面電位の向上を図る目的で、表面保護層（５
）を設けてもよい（第４図）。表面保護層（５）には公
知の物質を用いればよい。

本発明においては、中間層および表面保護層の両層を設
けてもよく、中間層（４）および表面保護層（５）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。

第２図は、電荷発生層を最上層に用いた例である。

フタロシアニンのプラズマ重合膜は硬度があるので最上
層に設けても十分耐久性があり、更に、第１図の構成の
感光体と同様に感光体特性の優れたものである。

この構成の感光体にも保護層および／または中間層を設
けてもよい。

本発明プラズマ重合膜は、高周波又は直流電力を印加す
ることにより基板近傍にプラズマを発生させることがで
き、かつ同時にフタロシアニン系顔料を基板上に蒸着可
能な装置を具備している真空装置により作製可能である
。

第５図にフタロシアニンプラズマ重合装置の一例を示し
た。

本発明のフタロシアニンプラズマ重合膜は例えば次の手
順で形成される。まず、所定の量のフタロシアニン顔料
を入れたボート（９）を抵抗加熱用電極（１０）に、導
電性アルミニウム基板（８）をシールド板（２１）でシ
ールドされた電極を兼ねる基板ホルダー（７）に装着す
る。次に真空槽（６）内を真空排気ポンプ（１７）で１
０−”Ｔｏｒｒ以下に減圧し、ガス導入用リーク弁（１
３）および減圧弁（１４）を解放し、アルゴンガスボン
ベ（１５）よりアルゴンガスを真空槽（６）内へ導入し
、真空槽（６）内の圧力を１．０〜Ｉ　Ｘ　１０−　”
Ｔｏｒｒ程度に安定させる。続いて、抵抗加熱用電極（
１０）を通じてボート（９）に電流を流し、ボートを４
００〜６００℃に加熱し、ボート内のフタロシアニン系
顔料を蒸発させる。同時に、マツチングボックス（１８
）を介して高周波電源（１９）に接続されている基板ホ
ルダー（７）に高周波電源（１９８１３，５６ＭＨｚ）
より電力を印加−し、電気的に接地されている対向電極
（１２）との間に、プラズマを発生させ、基板（６）上
にフタロシアニン重合膜を形成する。

フタロシアニン重合膜の基板（８）への付着量は、シャ
ッター開閉用つまみ（１６）を操作し、シャッター（１
１）を開閉することによって調節可能である。なお、基
板ホルダー（７）および電極（１２）は、基板冷水パイ
プにより水冷され、過熱防止を計っている。

プラズマ重合時の減圧度、ボート温度、蒸着時間、ボー
トへのフタロシアニン系顔料の装填量、印加電圧、放電
パワー、圧力、ボート−基板間距離等で異なるが、所望
するフタロシアニン系電荷発生層および所望する膜厚に
適合させ、適宜設定すればよい。

２種類以上のフタロシアニン顔料をプラズマで重合させ
たい場合は、さらに真空槽（６）内にボート（９）を装
着できる電極を設ければよい。フタロシアニンの蒸発温
度が近似しておれば、゛それらを混合して一つのボート
から蒸発させることも可能である。

第６図は、本発明の感光体の電荷輸送層をプラズマ重合
反応から形成するための装置の１例である。本発明では
、前述したフタロシアニン電荷発生層形成のためのプラ
ズマ重合装置と別の装置を示したが、両装置の機能を合
して、電荷発生層と電荷輸送層を同一装置内で連続的に
製造することは可能である。第６図は平行平板型プラズ
マＣＶＤ装置を示す。

第６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ＦＡ（
７１３）〜（７１８）に接続されている。

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９調節弁（７２５）〜（７２７）と
第７乃至第９流量制御器（７２８）〜（７３０）に接続
されている。

これらのガスは混合器（７３１）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。

途中の配管は、常温において液相または固相状状態にあ
った原料化合物が気化しｔこガスが、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。

反応室内には接地電極（７３５）と電力印加電極（７３
６）が対向して接地され、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。

電極印加電極には、高周波電力用整合器（７３８）を介
して高周波電源（７３９）、低周波電力用整合器（７４
０）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。

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）
、或いは冷却除外装置（７４９）、メカニカルブースタ
ーポンプ（７５０）、油回転ポンプにより行われる。

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。

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により、
与熱可能とされている。

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、内部に配された電極上に導電性基板（
７５２）が設置される。

第６図において導電性基板（７５２）は接地電極（７３
・５）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。

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−＠Ｔｏｒｒ程度にまで減
圧し、真空度の確認と装置内部に吸着したガスの脱着を
行う。

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。

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流量制御器（７１３）〜（７１８）
、（７２８）〜（７３０）を用いて定置量化しながら反
応室（７３３）に導入し、圧力調節弁により、反応室（
７３３）内を一定の減圧状態に保つ。

ガス原虫が安定化した後、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１（７３６）に高周波電力を投入する。

両電極間には放電が開始され、原料ガスとしてＣ，Ｈ，
、Ｃｔ’Ｈ＠等の炭化水素ガスを使用した場合、時間と
共に基板（７５２）上に固相の非晶質炭素膜（ａ−Ｃ膜
）が形成される。

実施例１ 第５図に示した真空装置により電荷発生層としてＣｕＰ
ｃのプラズマ重合膜を形成した。基板ホルダーにアルミ
ニウム基板を装着し、真空槽をｌ×ｔｏ−”Ｔｏｒｒ以
下にまで排気後アルゴンガスを導入して圧力を０．ＩＴ
ｏｒｒに保ちながら、基板ホルダーに＋　３．５６ＭＨ
２，３０Ｗの高周波電力を印加することによりプラズマ
を発生させ、同時に、ＣｕＰｃ粉末をボート温度６００
℃で抵抗加熱法によりアルミニウム基板上に蒸着して、
膜厚１０００人のＣｕＰｃプラズマ重合膜を得た。これ
を真空槽より取り出して、その上に電荷輸送層を形成し
た。

電荷輸送層としては、ポリカーボネート７重量部、テト
ラヒドロフラン４０重量部、４−ジエチルアミノベンズ
アルデヒドジフェニルヒドラゾン７重量部よりなる溶液
をブレードを用いて塗布し、乾燥させて膜厚１５μｌと
して第１図に示すような構成の機能分離型感光体を得た
。この特性を評価したところ、初期帯電電位Ｖｏ＝５２
０Ｖ、白色光半減露光感度Ｅ　１／２＝　６　、３　Ｃ
ｕｘ　−ｓｅｃ、波長７８０ｎｍの光に対する半減露光
エネルギー１２ｅｒｇ／ＣＪＩ２を得た。

更にアルミニウムドラム上に同様の構成の感光体を形成
し、ミノルタ複写機ＥＰ−４５０Ｚに搭載し実機による
画像評価を試みたところ鮮明な画像が得られた。

実施例２ 第５図に示した真空装置により電荷発生層としてＴｉ０
Ｐｃのプラズマ重合膜を形成した。実施例１と同様の条
件で高周波電力のみ２０Ｗとしてプラズマを発生させ、
同時にＴｉ０Ｐｃ粉末をボート温度４８０℃で抵抗力加
熱法によりアルミニウム基板上に蒸着し、膜厚７００人
のＴｉ０Ｐｃプラズマ重合膜を得た。

これを真空槽より取り出して実施例１と同様の電荷輸送
層を形成し、第１図に示す構成の機能分離型感光体を得
た。

感光体特性を評価した結果、初期帯電電位Ｖ。

＝５５０Ｖ、白色光半減露光感度Ｅｌ／２＝２．３１２
ｕｘ　−ｓｅｃ、　７８０　ｎｍ半減露光エネルギー９
　、５　ｅｒｇ／ＣＩ”を得た。

更にアルミニウムドラム上に同様の構成の感光体を形成
し、ミノルタ複写機ＢＰ−４５０Ｚに搭載し実機テスト
を行なったところ鮮明な画像が得られた。

実施例３ 実施例１と同様にして、電荷発生層として膜厚１０００
人のＣｕＰｃのプラズマ重合膜を形成し、次に第６図に
示したグロー放電分解装置により電荷輸送層としてａ−
Ｃ膜をその上に形成した。原料ガスとして、ブタジェン
ガスと水素ガスをそれぞれ６０　ｓｃｃｍずつマスフロ
ーコントローラーで制御しながら流し、真空槽内の圧力
が２．０Ｔｏｒｒになるように調節して、電荷発生層が
形成されている基板の温度を１２０℃に保ちながら低周
波電力を印加し、グロー放電させた。電力１５０Ｗ、周
波数２００ＫＨ２で３０分間の成膜を行なって膜厚１５
μ度のａ−Ｃ膜を形成し、第１図に示すような構成の機
能分離型感光体を得た。この感光体の特性を評価したと
ころ、初期帯電電位Ｖｏ＝５８０■、白色光半減露光感
度Ｅ　ｌ／２＝　５　、５　Ｑｕｘ　−ｓｅｃ。

波長７８０ｎｍの光に対する半減露光エネルギーｌＯｅ
ｒｇ／ｃｍ″を得た。

更にアルミニウムドラム上に同様に感光体を形成し、ミ
ノルタ複写機ＥＰ−４５０２に搭載し、実機による画像
評価をこころみたところ鮮明な画像が得られた。

比較例１〜２ フタロシアニン系顔料の蒸着膜を電荷発生層として用い
て同様に感光体を作製した。

これらの感光体特性の評価結果を実施例の結果とともに
まとめて表１に示した。

発明の効果 フタロシアニンのプラズマ重合膜を電荷発生層に適用し
た感光体は初期帯電電位、半減露光感度等の良好な感光
体特性を示し、かつ鮮明な複写画像が得られる。

フタロシアニン系顔料のプラズマ重合膜を電荷発生層に
適用した感光体はアルミニウム基盤または電荷輸送層と
の接着性が良好であり、かつ膜自体の硬度が高いので耐
久性、信頼性が高い感光体を構成できる。

本発明の感光体は、電荷輸送層および電荷発生層を同一
装置内で一連の操作で連続的に効率よく製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明感光体の模式的断面図を示す
。 第５図および第６図は、プラズマ重合装置の一例を示す
図である。 （１）・・・基板、　　　（２）・・・電荷発生層、（
３）・・・電荷輸送層、（４）・・・中間層、（５）・
・・表面保護層、（６）・・・真空槽、（７）・・・基
板ホルダー、（８）・・・アルミニウム基板、（９）・
・・ボート、（１０）・・・抵抗加熱用電極、（１１）
・・・シャッター、（１２）・・・対向電極、（１３）
・・・ガス導入用リーク弁、 （１４）・・・減圧弁、（１５）・・・アルゴンガスボ
ンベ、（１６）・・・シャッター開閉用つまみ、（１７
）・・・真空排気ポンプ、 （１８）・・・マツチングボックス、（１９）・・・高
周波電源、（２０）・・・基板水冷ポンプ、　（２１）
・・・シールド板、（７０１）〜（７０６）・・・タン
ク、（７０７）〜（７１２）及び（７２５）〜（７２７
）・・・調節弁、（７１３）〜（７１８）及び（７２８
）〜（７３０）・・・流量制御器（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、（７
３４）・・・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、（７４ｇ）
・・・油回転ポンプ、（７４９）・・・冷却除外装置、 （７５０）・・・メカニカルブースターポンプ、（７５
１）・・・反応加熱器、（７５２）・・・導電性基板、
（７５３）・・・除外装置、 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 代　理　人　弁理士　青白　葆　ほか２名ｆｓ１図　　
　　　第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、導電性支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送
   層とを有する機能分離型感光体において電荷発生層がフ
   タロシアニン系顔料のプラズマ重合膜であることを特徴
   とする機能分離型感光体。