JP2001318516A

JP2001318516A - 電子写真方法、装置、および感光体

Info

Publication number: JP2001318516A
Application number: JP2000138601A
Authority: JP
Inventors: Masaya Kawada; 将也河田; Toshiyuki Ebara; 俊幸江原; Hironori Owaki; 弘憲大脇
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2001-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】画像露光、ビーム走査型等の可干渉光の光学
系を用いる電子写真装置の高速化・長寿命化に対応し、
ＥＶ流れ等の画質低下やGauss分布の裾部等の光量変化
に対してドット径、画質の設定ラチチュードの広い電子
写真方法・装置およびその感光体の提供。【解決手段】高感度でＥＶ特性の直線性を制御された
ａ-Ｓi感光体を用い露光光量を規定[感光体に画像露光
の照射を行う電子写真装置の、１/２感度が５００〜２
０００V・cm²/μＪの範囲で、且つ１/２感度と１/４感度
との比(ＥＶ直線性)が±０.２の範囲のａ-Ｓi系感光体
を用い、画像露光の光量を０.１５〜０.６μＪ/cm²の範
囲で使用]することにより目的の電子写真方法・装置を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザビームプリン
タ、レーザ複写機、レーザファクシミリ等の可視光、ラ
イン走査レーザー光等の可干渉光を感光体に露光して潜
像形成を行う電子写真に関し、特、光ビームを記録媒体
上にて走査させる光走査装置を備えた電子写真方法、装
置、およびこえれに用いる感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザプリンタ等のデジタル電子
写真装置は、その画質の良さおよび高速プリントアウト
等の特徴から注目を浴びている。

【０００３】[電子写真プロセスについての説明]図１８
はレーザープリンタ等の、電子写真装置の画像形成プロ
セスを示す概略図であって、紙面に垂直方向の回転円筒
状の感光体１８０１の周辺には該感光体に近接して主帯
電器１８０２、画像形成光線１８０３、現像器１８０
４、転写紙給送系１８１０、転写・分離帯電器１８１
２、クリーニング装置１８０５、主除電光源１８０６、
搬送系１８１３等が配設してある。

【０００４】感光体１８０１はＸ方向に回転駆動し、主
帯電器１８０２によって一様に帯電され、これに原稿の
情報を有した画像形成光線１８０３に照射することによ
って、感光体１８０１上に静電潜像が形成される。該潜
像は現像器１８０４からトナーが供給されて可視像、す
なわち、トナー像となる。

【０００５】一方、転写材Ｐは転写紙通路１８１１、レ
ジストローラ１８０９よりなる転写紙供給系１８１０を
通って、感光体１８０１方向へと供給され、転写帯電器
１８１２と感光体１８０１との間隙において、背面から
トナーとは反対極性の電界を与えられ、これによって、
感光体表面のトナー像は転写材Ｐに転移する。分離され
た転写材Ｐは、転写紙搬送系１８１３を通って定着装置
(図示せず)に至って装置外に排出される。

【０００６】なお、転写部位において転写に寄与せず感
光体表面に残る残留トナーは、クリーナー１８０５に至
り、クリーニングブレード１８０７によってクリーニン
グされ、クリーニングにより更新された感光体１８０１
は、さらに主除電光源１８０６から除電光を与えられて
再び次の画像形成プロセスに供せられる。

【０００７】[走査光学系(レーザー、ポリゴン)につい
ての説明]このレーザプリンタ等に搭載されるレーザビ
ームを偏向して記録媒体上を走査する性能は、レーザプ
リンタの画質およびプリント速度等の性能を大きく左右
する。また、高速化に伴うプリント枚数の増加、メンテ
ナンスフリーにかかる、装置の長寿命化も重要な特徴で
ある。

【０００８】図３に示すように、通常、光走査装置はレ
ーザダイオード１００、回転多面鏡１０２、レーザダイ
オード１００から出射されたレーザビームを回転多面鏡
１０２に導く光源光学系１０４、回転多面鏡１０２で偏
向されたレーザビームを記録媒体である感光体１０６に
導き走査する走査光学系１０８から成り立っている。画
像形成光線は、レーザダイオード１００で、所定の輝度
で発せられ、１本ないしは複数本の光線として感光体表
面に照射される。

【０００９】[ＵＦＳとＯＦＳについての説明]回転多面
鏡と入射ビームとの関係で大きく分けて２つの方式があ
る。一方は、図６に示すように回転多面鏡１１２の一つ
の反射面１１２Ａの幅Ｗよりも入射する光ビームＬの幅
Ｄが狭く、入射した光ビームＬを全て走査レンズ１２０
に出射する形式の光学系(以下、アンダーフィールド型
光学系もしくはＵＦＳという)である。

【００１０】他方は、図７に示すように回転多面鏡１２
２の一つの反射面１１２Ａの幅Ｗよりも入射する光ビー
ムＬの幅Ｄが広い過露光型の光学系(以下、オーバーフ
ィールド型光学系もしくはＯＦＳという)である。

【００１１】同じ走査レンズを用いる場合、オーバーフ
ィールド型光学系は、アンダーフィールド光学系よりも
回転多面鏡の径を小さくできるため、該多面鏡駆動用の
モータの負荷を低くできたり、電子写真装置の高速化へ
の対応に有利である等の特徴がある。しかしながら、入
射ビームの一部が切り取られて走査レンズに出射するた
めに、出射光量が記録媒体の位置によって差が生じ、画
像の濃度が部分的に異なる等の問題がある。

【００１２】このため、USP3,558,208では図８に示すよ
うに、入射ビームが回転多面鏡１１２に入射する前に、
予め透過光量分布型のフィルター１２６を使って光ビー
ムＬの光量分布を整形しておき、走査レンズ１２８への
出射ビームの光量が一定になるようにすることが提案さ
れている。

【００１３】しかし、この装置では特殊なフィルターを
用いるため部品点数が増えてコストが上がる等の問題が
あった。一方、図１０に示すように、光源光学系で回転
多面鏡１１２へ入射する光ビームＬの幅を広くすること
により、回転多面鏡１１２の一つの反射面１１２Ａで反
射する光ビームのムラを小さくすることが知られてい
る。

【００１４】[ＬＥＤについての説明]デジタルタイプの
電子写真の画像形成には、前記の走査光学系の他にＬＥ
Ｄアレイ等を使用する場合もある。該ＬＥＤアレイは一
般に列状に配置されたＬＥＤ素子とレンズ等からなる。

【００１５】該ＬＥＤの光の均一性や、応答性は、画質
およびプリント速度等の性能を大きく左右する。該ＬＥ
Ｄ素子は感光体の回転軸方向に平行に、前記の列を１列
ないしは複数列を配し、各ＬＥＤは形成する潜像に応じ
て、所定の輝度で発光する。

【００１６】走査光学系(レーザ、ポリゴン)を使用する
系においても、またＬＥＤを使用する系においても、光
を感光体表面に結像させるためのレンズ等の特性や精度
等により生じる結像誤差、収差等により、ドット画像の
先鋭度が低下する等の問題がある。このため、特開平7-
128960では、ａ-Ｓi感光体の感光体層の膜厚を２５μm
以下にするとともに、感光体の半減感度を規定して該露
光の中心光量のみを使用することが提案されている。

【００１７】[ＩＡＥとＢＡＥについての説明]デジタル
タイプの電子写真装置の画像形成方式は、画像情報と露
光部との関係で大きく分けて２つの方式がある。１つは
画像部を露光するイメージ露光法(以下、ＩＡＥという)
であり、もう１つは非画像部(背景部)を露光するバック
グラウンド露光法(以下、ＢＡＥという)である。

【００１８】ＢＡＥはアナログタイプの電子写真装置の
画像形成方式と同じで、現像、クリーニング、現像剤、
等をアナログタイプの電子写真装置と共通化できるとい
うメリットがある。一方、ＩＡＥは正常に画像を得るた
めには逆極性の現像剤による反転現像を行わなければな
らない。両方式とも実用化されているが、それぞれ使用
する感光体・・現像剤等の制約で決定されることが多い。

【００１９】[現像方式およびトナーについての説明]現
像方式は、モノクロ・カラー等、そのニーズによって１
成分現像・２成分ブラシ現像の様々な方式が考案もしく
は採用されている。一方、転写分離性能は、転写効率と
分離、再転写のラチチュードに大きく左右されるもので
あるが、ＩＡＥでは非画像部(背景部)の電位が画像部よ
り高いため、転写分離性能に関してはＩＡＥよりもＢＡ
Ｅの方がラチチュードは広い。

【００２０】また、クリーニング突入時には感光体の電
位は減衰しているため、電位の低い部分に現像する方式
のＩＡＥでは、クリーニング部位で多くの現像剤が感光
体に付着しやすく、クリーニングに関しても、ＩＡＥよ
りＢＡＥの方がラチチュードは広い。

【００２１】このように、ＢＡＥの方が設計しやすく、
結果的にラチチュードの広い安定した電子写真装置を供
給できるといったポテンシャルを有している。しかし、
光ビーム走査による画像記録においては、以下に記すよ
うにＩＡＥよりＢＡＥの方がラチチュードが狭くなる。

【００２２】一般に、光ビーム走査による画像記録技術
は、光ビームのスポットの大きさ・形状・パワー等が画質
や安定性に大きな影響を与える。特に電子写真をベース
としてレーザビームプリンターにおいては、帯電によっ
て得られた一様な表面電位分布をレーザビームを照射す
ることによりdecayさせ潜像を形成していくため、この
光ビームスポット形状により形成された分布に影響を与
える。

【００２３】ＩＡＥにおいては記録画像領域(黒化部)に
レーザビームを照射して表面電位をdecayせ電位の下が
った部分に現像剤を付着させる。したがって、走査線間
隔に対して光ビームスポット径が大きい場合や光ビーム
のパワーが大きすぎる場合には文字やラインの線幅が太
りつぶれたようになる。

【００２４】ＢＡＥでは背景部(非黒化部)にレーザビー
ムを照射し表面電位をdecayさせ、現像剤を付着させる
領域はdecayしていない表面電位の高い領域である。こ
のため走査線間隔に対して光ビームスポット径が大きい
場合や光ビームのパワーが大き過ぎる場合には文字やラ
インの線幅が細くなりかすれてくる。したがって各画像
形成方式において光ビームスポット径やパワーには上限
がある。

【００２５】図４は、左側部にＩＡＥの１ラインの状
態、すなわち１ラインのみ光ビームＯＮの状態を、右側
部ＢＡＥの１ラインの状態、すなわち１ラインのみ光ビ
ームＯＦＦに潜像状態を示し、ＩＡＥのラチチュードは
ＶＤ-Ｖｉ、ＢＡＥのラチチュードはＶｂ-Ｖ２である。
なお、この潜像は、図５のように露光手段の光分布と、
感光体のＥＶ特性とから導くことができる。

【００２６】この図からわかるように、ＢＡＥでは、走
査線間隔に対して光ビームスポット径が小さい場合や光
ビームパワーが小さ過ぎると、光ビーム照射部に電位の
隙間ができ、Ｖ２が高くなりラチチュードが小さくなる
ため、走査線間隔に対して光ビームスポット径やパワー
には下限がある。

【００２７】すなわち、光ビーム照射による潜像形成に
関しては、ＢＡＥのラチチュードはＩＡＥより狭いこと
が知られている。したがって、各画像形成方式において
最適な光ビームスポット径やパワーを設定する必要があ
る。

【００２８】[感光体ａ-Ｓi、ＯＰＣについての説明]感
光体は、有機系、無機系の２種類に大別される。(有機
光導電体(ＯＰＣ))電子写真感光体の光導電材料として
近年種々の有機光導電材料の開発が進み、特に電荷発生
層と電荷輸送層を積層した機能分離型感光体は既に実用
化され複写機やレーザビームプリンターに搭載されてい
る。

【００２９】しかしながら、これらの感光体は一般的に
耐久性が低いことが１つの大きな欠点であるとされてき
た。耐久性としては、感度、残留電位、帯電能、画像ぼ
け等の電子写真物性面の耐久性および摺擦による感光体
表面の摩耗や引っ掻き傷等の機械的耐久性に大別され、
いずれも感光体の寿命を決定する大きな要因となってい
る。

【００３０】この内、電子写真物性面の耐久性、特に画
像ぼけに関しては、コロナ帯電器から発生するオゾン、
ＮＯｘ等の活性物質により感光体表面層に含有される電
荷輸送物質が劣化することが原因であることが知られて
いる。また機械的耐久性に関しては、感光層に対して
紙、ブレード/ローラー等のクリーニング部材、トナー
等が物理的に接触して摺擦することが原因であることが
知られている。

【００３１】電子写真物性面の耐久性を向上させるため
には、オゾン、ＮＯｘ等の活性物質により劣化されにく
い電荷輸送物質を用いることが重要であり、酸化電位の
高い電荷輸送物質を選択することが知られている。ま
た、機械的耐久性を上げるためには、紙やクリーニング
部材による摺擦に耐えるために、表面の潤滑性を上げ摩
擦を小さくすること、トナーのフィルミング融着等を防
止するために表面の離形性をよくすることが重要であ
り、フッ素系樹脂粉体、フッ化黒鉛、ポリオレフィン系
樹脂粉体等の滑剤を表面層に配合することが知られてい
る。しかしながら、摩耗が著しく小さくなるオゾン、Ｎ
Ｏｘ等の活性物質により生成した吸湿性物質が感光体表
面に堆積し、その結果として表面抵抗が下がり、表面電
荷が横方向に移動し、画像のぼけ(画像流れ)を生ずると
いう問題があった。

【００３２】一方、感度に関しては、有機系の感光体の
場合、キャリア伝導の原理からくる電界依存性を有する
のが一般的であり、露光量に対する電位特性(横軸:露光
量、縦軸:電位、以下ＥＶ特性)が図２や図２０に示すよ
うに、下に凸の形状を有するため、小光量での光量変化
が電位に反映されやすい。したがって、Gauss分布の光
量分布に対して、お椀型の電位分布を形成するので、光
量分布の裾が変化する場合、ドット径の変化への影響が
大きく、画質に影響し易い、という問題があった。さら
に上記の理由により耐久によって摩耗させることが必要
であるため、感度すなわちＥＶ特性の耐久変化があり、
また摩耗に伴う表面形状の変化が引き起こす光散乱によ
り、ドットのボケが生じる、という問題があった。

【００３３】(無機光導電体:アモルファスシリコン系感
光体(ａ-Ｓi))電子写真において、感光体における感光
層を形成する光導電材料としては、高感度で、ＳＮ比
(光電流(Ｉｐ)/暗電流(Ｉｄ)が高く、照射する電磁波の
スペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有するこ
と、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使
用時において人体に対して無害であること、等の特性が
要求される。特に、事務機としてオフィスで使用される
画像形成装置内に組み込まれる画像形成装置用感光体の
場合には、上記の使用時における無公害性は重要な点で
ある。このような点に優れた性質を示す光導電材料に水
素化アモルファスシリコン(以下、ａ-Ｓi:Ｈ:と表記す
る)があり、例えば特公昭60-35059号公報には画像形成
装置用感光体としての応用が記載されている。

【００３４】図１５は、本発明の画像形成装置用感光体
の層構成を説明するための模式的構成図である。図１５
(ａ)に示す画像形成装置用感光体１１００は、感光体用
としての支持体１１０１の上に、感光層１１０２が設け
られている。該感光層１１０２はａ-Ｓｉ:Ｈ,Ｘからな
り光導電性を有する光導電層１１０３で構成されてい
る。

【００３５】図１５(ｂ)は、本発明の画像形成装置用感
光体の他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図１５(ｂ)に示す画像形成装置用感光体１１００
は、感光体用としての支持体１１０１の上に、感光層１
１０２が設けられている。該感光層１１０２はａ-Ｓi:
Ｈ,Ｘからなり光導電性を有する光導電層１１０３と、
アモルファスシリコン系表面層１１０４とから構成され
ている。

【００３６】図１５(ｃ)は、本発明の画像形成装置用感
光体の他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図１５(ｃ)に示す画像形成装置用感光体１１００
は、感光体用としての支持体１１０１の上に、感光層１
１０２が設けられている。該感光層１１０２はａ-Ｓi:
Ｈ,Ｘからなり光導電性を有する光導電層１１０３と、
アモルファスシリコン系表面層１１０４と、アモルファ
スシリコン系電荷注入阻止層１１０５とから構成されて
いる。

【００３７】図１５(ｄ)は、本発明の画像形成装置用感
光体のさらに他の層構成を説明するための模式的構成図
である。図１５(ｄ)に示す画像形成装置用感光体１１０
０は感光体用としての支持体１１０１の上に、感光層１
１０２が設けられている。該感光層１１０２は光導電層
１１０３を構成するａ-Ｓi:Ｈ,Ｘからなる電荷発生層１
１０６ならびに電荷輸送層１１０７と、アモルファスシ
リコン系表面層１１０４とから構成されている。

【００３８】ａ-Ｓi:Ｈを用いた画像形成装置用感光体
は、一般的には、導電性支持体を５０〜４００℃に加熱
し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオ
ンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズ
マＣＶＤ法(以下、ＰＣＶＤ法と称する)等の成膜法によ
りａ-Ｓiからなる光導電層を形成する。なかでもＰＣＶ
Ｄ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいは
マイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ-
Ｓi堆積膜を形成する方法が好適なものとして実用に供
されている。

【００３９】また、特開昭54-83746号公報においては、
導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素として含むａ
-Ｓi(以下、ａ-Ｓi:Ｘと表記する)光導電層からなる画
像形成装置用感光体が提案されている。当該公報におい
ては、ａ-Ｓiにハロゲン原子を１〜４０原子%含有させ
ることにより、耐熱性が高く、画像形成装置用感光体の
光導電層として良好な電気的、光学的特性を得ることが
できるとしている。

【００４０】また、特開昭57-11556号公報には、ａ-Ｓi
堆積膜で構成された光導電層を有する光導電部材の、暗
抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光学的、光導電
的特性および耐湿性等の使用環境特性、さらには経時的
安定性について改善を図るため、シリコン原子を母体と
したアモルファスシリコン材料で構成された光導電層上
に、シリコン原子および炭素原子を含む非光導電性のア
モルファス材料で構成された表面層を設ける技術が記載
されている。

【００４１】さらに、特開昭60-67951号公報には、アモ
ルファスシリコン、炭素、酸素および弗素を含有してな
る透光絶縁性オーバーコート層を積層する感光体につい
ての技術が記載され、特開昭62-168161号公報には、表
面層として、シリコン原子と炭素原子と４１〜７０原子
%の水素原子を構成要素として含む非晶質材料を用いる
技術が記載されている。

【００４２】さらに、特開昭57-158650号公報には、水
素を１０〜４０原子%含有し、赤外吸収スペクトルの２
１００cm^-1と２０００cm^-1の吸収ピークの吸収係数比が
０.２〜１.７であるａ-Ｓi:Ｈを光導電層に用いること
により高感度で高抵抗な画像形成装置用感光体が得られ
ることが記載されている。

【００４３】一方、特開昭60-95551号公報には、アモル
ファスシリコン感光体の画像品質向上のために、感光体
表面近傍の温度を３０〜４０℃に維持して帯電、露光、
現像および転写といった画像形成工程を行うことによ
り、感光体表面での水分の吸着による表面抵抗の低下と
それに伴って発生する画像流れ(高湿流れ)を防止する技
術が開示されている。これらの技術により、画像形成装
置用感光体の電気的、光学的、光導電的特性および使用
環境特性が向上し、それに伴って画像品質も向上してき
た。

【００４４】感度に関しては、アモルファスシリコン感
光体の場合、キャリア伝導の原理的に電界依存性は有し
ないのが一般的であり、ＥＶ特性は図１や図１９に示す
ように、直線的な形状を有するため、光量変化が電位に
反映されやすいという光量はない。

【００４５】したがってGauss分布の光量分布に対し
て、電位分布もGauss分布になるので、光量分布の裾が
変化する場合にも、ドット径の変化への影響度は比較的
小さく、画質に影響しにくい、と言う利点がある。ま
た、耐久によって摩耗させることが必須でないため、感
度すなわちＥＶ特性の耐久変化は少なく、ＯＰＣのよう
な摩耗に伴う問題はない。

【００４６】(支持体)本発明において使用される支持体
としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電
性支持体としては、Ａl,Ｆe等の周知の金属、およびこ
れらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、
合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック
等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側
の表面を導電処理した支持体も用いることができる。

【００４７】本発明において使用される支持体１１０１
の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状
無端ベルト状でもよい。特にレーザー光等の可干渉性光
を用いて像記録を行う場合には、可視画像において現わ
れる、いわゆる干渉縞模様による画像不良をより効果的
に解消するために、帯電キャリアの減少が実質的にない
範囲で支持体１１０１の表面に凹凸を設けてもよい。支
持体１１０１の表面に設けられる凹凸は、特開昭60-168
156、同60-178457、同60-225854各号公報等に記載され
た公知の方法により作成される。

【００４８】また、レーザー光等の可干渉光を用いた場
合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
別の方法として、帯電キャリアの減少が実質的にない範
囲で支持体１１０１の表面に複数の球状痕跡窪みによる
凹凸形状を設けてもよい。すなわち、支持体１１０１の
表面が画像形成装置用感光体１１００に要求される解像
力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数の球
状痕跡窪みによるものである。支持体１１０１の表面に
設けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は特開昭61-2
31561号公報に記載された公知の方法により作成され
る。

【００４９】また、レーザ光等の可干渉光を用いた場合
の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する。
さらに別の方法として、感光層１１０２内、あるいは該
層１１０２の下側に光吸収層等の乾燥防止層あるいは領
域を設けてもよい。

【００５０】(光導電層)本発明において、その目的を効
果的に達成するために支持体１１０１上、必要に応じて
下引き層(不図示)上に形成され、感光層１１０２の一部
を構成する光導電層１１０３は真空堆積膜形成方法によ
って、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーター
の数値条件が設定されて作成される。具体的には、例え
ばグロー放電法(低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法また
はマイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは
直流放電ＣＶＤ法等)、スパッタリング法、真空蒸着
法、イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法
等の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。
これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負
荷程度、製造規模、作成される画像形成装置用感光体に
所望される特性等の要因によって適宜選択されて採用さ
れるが、所望の特性を有する画像形成装置用感光体を製
造するに当たっての条件の制御が比較的容易であること
からグロー放電法が好適である。

【００５１】グロー放電法によって光電導層１１０３を
形成するには、基本的にはシリコン原子(Ｓi)を供給し
得るＳi供給用の原料ガスと、水素原子(Ｈ)を供給し得
るＨ供給用の原料ガスまたは/およびハロゲン原子(Ｘ)
を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部が減圧にし得
る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器
内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設
置されてある所定の支持体１１０１上にａ-Ｓi:Ｈ,Ｘか
らなる層を形成すればよい。

【００５２】また、本発明において光導電層１１０３中
に水素原子または/およびハロゲン原子を含有されるこ
とが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補
償し層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を
向上させるために必須不可欠であるからである。よって
水素原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原子
とハロゲン原子の和の量は、シリコン原子と水素原子ま
たは/およびハロゲン原子の和に対して好ましくは１０
〜３０原子%、より好ましくは１５〜２５原子%とされる
のが望ましい。

【００５３】本発明において使用されるＳi供給用ガス
となり得る物質としては、ガス状態の、またはガス化し
得る水素化珪素(シラン類)が有効に使用されるものとし
て挙げられ、さらに層作成時の取り扱い易さ、Ｓi供給
効率のよさ等の点でＳiＨ₄,Ｓi₂Ｈ₆が好ましいものとし
て挙げられる。

【００５４】そして、形成される光導電層１１０３中に
水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御
をいっそう容易になるように図り、本発明の目的を達成
する膜特性を得るために、これらのガスにさらにＨ₂お
よび/またはＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物の
ガスも所望量混合して層形成することが必要である。ま
た、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合しても差し支えないものである。

【００５５】また本発明において使用されるハロゲン原
子供給用の原料ガスとして有効なのは、例えばハロゲン
ガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のま
たはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構
成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
とができる。

【００５６】光導電層１１０３中に含有される水素原子
または/およびハロゲン原子の量を制御するには、例え
ば支持体１１０１の温度、水素原子または/およびハロ
ゲン原子を含有させるために使用される原料物質の反応
容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。

【００５７】本発明においては、光導電層１１０３には
必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが
好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層１１０３
中に万遍なく均一に分布した状態で含有されてもよい
し、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有して
いる部分があってもよい。

【００５８】前記伝導性を制御する原子としては、半導
体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、
周知のごとく、ｐ型伝導特性を与える周期律表IIIｂ族
に属する原子(第IIIｂ族原子)またはｎ型伝導性特性を
与える周期律表Ｖｂ族に属する原子(第Ｖｂ族原子)を用
いることができる。また、これらの伝導性を制御する原
子導入用の原料物質を必要に応じてＨ₂および/またはＨ
eにより希釈して使用してもよい。

【００５９】さらに本発明においては、光導電層１１０
３に炭素原子および/または酸素原子および/または窒素
原子を含有させることも有効である。炭素原子および/
または酸素原子および/または窒素原子は、光導電層中
に万遍なく均一に含有されてもよいし、光導電層の層厚
方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた
部分があってもよい。

【００６０】本発明において、光導電層１１０３の層厚
は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果
等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは
２０〜５０μm、より好ましくは２３〜４５μm、最適に
は２５〜４０μmとされるのが望ましい。

【００６１】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層１１０３を形成するには、Ｓi供給用のガ
スと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電
力ならびに支持体温度を適宜設定することが必要であ
る。なお、前記の各条件は、通常は独立的に別々に決め
られるものではなく、所望の特性を有する感光体を形成
すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決め
るのが望ましい。

【００６２】(表面層)本発明においては、上述のように
して支持体１１０１上に形成された光導電層１１０３の
上に、さらに表面層１１０４を形成することが好まし
い。この表面層１１０４は自由表面(電荷発生層)１１０
６を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的
耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を
達成するために設けられる。

【００６３】表面層１１０４は、アモルファスシリコン
(ａ-Ｓi)系の材料や、例えば、水素原子(Ｈ)および/ま
たはハロゲン原子(Ｘ)を含有し、さらに炭素原子を含有
するアモルファスシリコン(以下、ａ-ＳiＣ:Ｈ,Ｘと表
記する)、水素原子(Ｈ)および/またはハロゲン原子(Ｘ)
を含有し、さらに酸素原子を含有するアモルファスシリ
コン(以下、ａ-ＳiＯ:Ｈ,Ｘと表記する)、水素原子(Ｈ)
および/またはハロゲン原子(Ｘ)を含有し、さらに窒素
原子を含有するアモルファスシリコン(以下、ａ-ＳiＮ:
Ｈ,Ｘと表記する)、水素原子(Ｈ)および/またはハロゲ
ン原子(Ｘ)を含有し、さらに炭素原子、酸素原子、窒素
原子の少なくとも一つを含有するアモルファスシリコン
(以下、ａ-ＳiＣＯＮ:Ｈ,Ｘと表記する)等の材料が好適
に用いられる。

【００６４】本発明において、その目的を効果的に達成
するために、表面層１１０４は真空堆積膜形成方法によ
って、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーター
の数値条件が設定されて作成される。具体的には、例え
ばグロー放電法(低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法また
はマイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは
直流放電ＣＶＤ法等)、スパッタリング法、真空蒸着
法、イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法
等の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。
これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負
荷程度、製造規模、作成される画像形成装置用感光体に
所望される特性等の要因によって適宜選択されて採用さ
れるが、感光体の生産性から光導電層と同等の堆積法に
よることが好ましい。

【００６５】例えば、グロー放電法によってａ-ＳiＣ:
Ｈ,Ｘよりなる表面層１１０４を形成するには、基本的
にはシリコン原子(Ｓi)を供給し得るＳi供給用の原料ガ
スと、炭素原子(Ｃ)を供給し得るＣ供給用の原料ガス
と、水素原子(Ｈ)を供給し得るＨ供給用の原料ガスまた
は/およびハロゲン原子(Ｘ)を供給し得るＸ供給用の原
料ガスとを、内部を減圧にし得る反応容器内に所望のガ
ス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電が生起さ
せ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電層１１０
３を形成した支持体１１０１上にａ-ＳiＣ:Ｈ,Ｘからな
る層を形成すればよい。表面層をａ-ＳiＣを主成分とし
て構成する場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の
和に対して３０〜９０%の範囲が好ましい。

【００６６】また、本発明において表面層１１０４中に
水素原子または/およびハロゲン原子が含有されること
が必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償
し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特
性を向上させるために必須不可欠である。水素含有量
は、構成原子の総量に対して通常の場合３０〜７０原子
%、好適には３５〜６５原子%、最適には４０〜６０原子
%の範囲とするのが望ましい。また、弗素原子の含有量
としては、通常の場合は０.０１〜１５原子%、好適には
０.１〜１０原子%、最適には０.６〜４原子%とされるの
が望ましい。

【００６７】表面層内の欠陥(主にシリコン原子や炭素
原子のダングリングボンド)は、例えば自由表面から光
導電層への電荷の注入による帯電特性の劣化、使用環
境、例えば高い湿度のもとで表面構造が変化することに
よる帯電特性の変動、さらにコロナ帯電時や光照射時に
光導電層より表面層に電荷が注入され、前記表面層内の
欠陥に電荷がトラップされることにより繰り返し使用時
の残像現象の発生等、画像形成装置用感光体としての特
性に悪影響を及ぼすことが知られている。

【００６８】表面層内の水素含有量を３０原子%以上に
制御することにより、前記表面層内の欠陥が大幅に減少
し、電気的特性面および高速連続使用性の向上を図るこ
とができる。一方、前記表面層中の水素含有量が７０原
子%を超えると表面層の硬度の低下により耐久性が低下
する。

【００６９】また、表面層中の弗素含有量を０.０１原
子%以上の範囲に制御することにより表面層内のシリコ
ン原子と炭素原子の結合の発生をより効果的に達成する
ことが可能となる。さらに、表面層中の弗素原子の働き
として、コロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素
原子の結合の切断を効果的に防止することができる。

【００７０】一方、表面層中の弗素含有量が１５原子%
を超えると表面層内のシリコン原子と炭素原子の結合の
発生の効果およびシリコン原子と炭素原子の結合の切断
を防止する効果がほとんど認められなくなる。さらに、
過剰の弗素原子が表面層中のキャリアの走行性を阻害す
るため、残留電位や画像メモリーが顕著に認められてく
る。表面層中の弗素含有量や水素含有量は、Ｈ₂ガスの
流量、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制御
し得る。

【００７１】本発明における表面層１１０４の層厚とし
ては、通常０.０１〜３μm、好適には０.０５〜２μm、
最適には０.１〜１μmの範囲とするのが望ましい。層厚
が０.０１μmよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理
由により表面層が失われてしまい、３μmを超えると残
留電位の増加等の電子写真特性の低下が見られる。

【００７２】本発明による表面層１１０４は、その要求
される特性が、所望通りに与えれられうように注意深く
形成される。すなわち、Ｓi,Ｃおよび/またはＮおよび/
またはＯ,Ｈおよび/またはＸを構成要素とする物質は、
その形成条件によって構造的には結晶からアモルファス
までの形態をとり、電気物性的には導電性から半導体
性、絶縁性までの間の性質を、また、光導電的性質から
非光導電的性質までの間の性質を各々示すので、本発明
においては、目的に応じた所望の特性を有する化合物が
形成されるように、所望にしたがってその形成条件の選
択が厳密になされる。例えば、表面層１１０４を耐圧性
の向上を主な目的として設けるには、使用環境において
電気絶縁性挙動の顕著な非単結晶材料として作成され
る。

【００７３】また、連続繰り返し使用特性や使用環境特
性の向上を主たる目的とする場合には、上記の電気絶縁
性の度合いはある程度緩和され、照射される光に対して
ある程度の感度を有する非単結晶材料として形成され
る。さらに、表面層１１０４の低抵抗による画像流れを
防止し、あるいは残留電位等の影響を防止するために、
一方では帯電効率を良好にするために、層作成に際し
て、その抵抗値を適宜に抑制することが好ましい。

【００７４】さらに本発明においては、光導電層と表面
層の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表
面層より減らしたブロッキング層(下部表面層)を設ける
ことも帯電能等の特性をさらに向上させるためには有効
である。また、表面層１１０４と光導電層１１０３との
間に炭素原子および/または酸素原子および/または窒素
原子の含有量が光導電層１１０３に向かって減少するよ
うに変化する領域を設けてもよい。これにより表面層と
光導電層の密着性を向上させ、界面での光の反射による
干渉の影響をより少なくすることができる。

【００７５】(電荷注入阻止層)本発明の画像形成装置用
感光体においては、導電性支持体と光導電層との間に導
電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電
荷注入阻止層を設けるのがいっそう効果的である。すな
わち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理を
その自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電
荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯
電処理を受けた際にはそのような機能は発揮されない、
いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付
与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原
子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。

【００７６】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該層中に万遍なく均一に分布されてもよいし、ある
いは層厚方向には万遍なく含有されてはいるが、不均一
に分布する状態で含有している部分があってもよい。分
布濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布するよ
うに含有させるのが好適である。しかしながら、いずれ
の場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均
一な分布で万遍なく含有されることが面内方向における
特性の均一化をはかる点からも必要である。

【００７７】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純
物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表
第IIIｂ族原子またはｎ型伝導特性を与える周期律表第
Ｖｂ族原子を用いることができる。

【００７８】本発明において電荷注入阻止層中に含有さ
れる伝導性を制御する原子の含有量としては、本発明の
目的が効果的に達成できるように所望にしたがって適宜
決定される。さらに電荷注入阻止層には、炭素原子、窒
素原子および酸素原子の少なくとも一種を含有させるこ
とによって、該電荷注入阻止層に直接接触して設けられ
る他の層との間の密着性の向上をよりいっそう図ること
ができる。

【００７９】該層に含有される炭素原子または窒素原子
または酸素原子は、該層中に万遍なく均一に分布されて
もよいし、あるいは層厚方向には万遍なく含有されては
いるが、不均一に分布する状態で含有している部分があ
ってもよい。しかしながら、いずれの場合にも支持体の
表面と平行面内方向においては、均一な分布で万遍なく
含有されることが面内方向における特性の均一化を図る
点からも必要である。

【００８０】本発明における電荷注入阻止層の全層領域
に含有される炭素原子および/または窒素原子および/ま
たは酸素原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達成
されるように適宜決定される。また、本発明における電
荷注入阻止層に含有される水素原子および/またはハロ
ゲン原子は層内に存在する未結合手を補償し膜質の向上
に効果を奏する。

【００８１】本発明において、電荷注入阻止層の層厚
は、所望の電子写真特性が得られること、および経済的
効果等の点から、好ましくは０.１〜５μm、より好まし
くは０.３〜４μm、さらに好ましくは０.５〜３μmの範
囲とするのが望ましい。本発明において電荷注入阻止層
を形成するには、前述の光導電層を形成する方法と同様
の真空堆積法が採用される。

【００８２】このほかに、本発明の画像形成装置用感光
体においては、感光層１１０２の前記支持体１１０１側
に、少なくともアルミニウム原子、シリコン原子、水素
原子または/およびハロゲン原子が層厚方向に不均一な
分布状態で含有する層領域を有することが望ましい。

【００８３】また、本発明の画像形成装置用感光体にお
いては、支持体１１０１と光導電層１１０３あるいは電
荷注入阻止層１１０５との間の密着性の一層の向上を図
る目的で、例えば、Ｓi₃Ｎ₄,ＳiＯ₂,ＳiＯあるいはシリ
コン原子を母体とし、水素原子および/またはハロゲン
原子と、炭素原子および/または酸素原子および/または
窒素原子とを含む非晶質材料等で構成される密着層を設
けてもよい。さらに、前述のごとく、支持体からの反射
光による干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設
けてもよい。

【００８４】(製造装置)上記のような感光体は、周知の
ＣＶＤ装置を使用して作成される。図１６に、ＲＦ帯を
用いた高周波プラズマＣＶＤ法(以後、ＲＦ-ＰＣＶＤと
称する)の装置の一例を示す。

【００８５】この装置は大別すると、堆積装置２１０
０、原料ガスの供給装置２２００、反応容器２１１１内
を減圧にするための排気装置(図示せず)から構成されて
いる。堆積装置２１００中の反応容器２１１１内には円
筒状支持体２１１２、支持体加熱用ヒーター２１１３、
原料ガス導入管２１１４が設置され、さらに高周波マッ
チングボックス２１１５が接続されている。

【００８６】原料ガス供給装置２２００は、ＳiＨ₄,
Ｈ₂,ＣＨ₄,Ｂ₂Ｈ₆,ＰＨ₃等の原料ガスのボンベ(２２２
１〜２２２６)とバルブ(２２３１〜２２３６,２２４１
〜２２４６,２２５１〜２２５６)およびマスフローコン
トローラー(２２１１〜２２１６)から構成され、各原料
ガスのボンベはバルブ２２６０を介して反応容器２１１
１内のガス導入管２１１４に接続されている。

【００８７】また、図１７に、ＶＨＦを用いた高周波プ
ラズマＣＶＤ法(ＶＨＦ-ＰＣＶＤと称する)の装置の一
例を示す。この装置は図１６の堆積装置２１００を図１
７に示す堆積装置３１００に交換して原料ガス供給装置
２２００と接続することにより、ＶＨＦ-ＰＶＣＤ法に
よる製造装置とした例である。この装置は大別すると真
空気密化構造を成した減圧にし得る反応容器３１１１、
原料ガスの供給装置２２００、および反応容器内を減圧
にするための排気装置(不図示)から構成されている。反
応容器３１１１内には円筒状支持体３１１２、支持体加
熱用ヒーター３１１３、原料ガス導入管３１１４、電極
が設置され、電極にはさらに高周波マッチングボックス
３１２０が接続されている。また、反応容器３１１１内
は排気管３１２１を通じて不図示の拡散ポンプに接続さ
れている。また、円筒状支持体３１１２によって取り囲
まれた空間３１３０が放電空間を形成している。

【００８８】

【発明が解決しようとする課題】一般に、周知の電子写
真装置において、画像露光により光キャリアが生成、走
行し、潜像を形成する。該画像露光強度の増加により、
ドット端部がぼやける、ないしはドット径が揺らぎが生
じる。その結果、ＩＡＥにおいては画像の線が太り、Ｂ
ＡＥにおいては画像の線が細る、画像ボケ(以下「ＥＶ
流れ」)が発生する場合があった。

【００８９】また、レーザーの発光分布は、１ドット内
では近似的にGauss分布であり、ＵＦＳはそのまますべ
てドラム面に到達する。したがって、特に前記のように
ＥＶの形状が下に凸であるＯＰＣにおいては小光量での
光量変化が電位に反映されやすいため、Gauss分布の裾
の光量が変化するドット径が変化し、画質に影響し易
い、という問題があった。さらに、高画質化が進み、ド
ット径を小さくしていくと、ドット径揺らぎの画質に与
える影響は大きくなり、高画質化の障害になるものであ
る。

【００９０】また、レーザーの発光寿命は発光光量とト
レードオフの関係にあるが、電子写真の高速化が進んで
いる現在では、電子写真装置の長寿命化のために、該光
量を低減すべく、感光体のさらなる感度アップが必要と
なっている。また、レーザダイオードや、光学走査系で
光量を確保する方法もあるが、コストアップ、装置が大
型化する等の難点がある。ＬＥＤによる露光系において
も、素子の小型化、素子配置の細密化や高速化への対応
としての発光光量増大等、上記レーザーと同様の課題を
有する。

【００９１】さらに、感度に応じた適正光量には上下限
がある。下限値以下では表面電位の低下が不十分なこと
による画質低減が生じる。他方、上限以上の光量を露光
した場合、過剰な露光キャリアは感光体の内部且つ/ま
たは表面等で横方向に拡散し前記のＥＶ流れ等の画質低
減が生じる。

【００９２】さらに、電子写真装置を設計する上では、
ラチチュードが高く、安定性の高いＢＡＥを用いたとこ
ろであるが、ＢＡＥは前記のように走査線間隔に対して
レーザスポット径やパワーには上下限があるため、ＩＡ
Ｅよりも高精度に最適なレーザスポット径やパワーを設
定する必要がある。しかし、実際の電子写真装置として
組み上げる工程で高精度に設定するのには限界があり、
設定状態によってはレーザ発光のバラツキに起因するド
ット径揺らぎが生じることがあった。

【００９３】本発明は、感光体に画像露光を照射して潜
像を形成する、さらにはレーザ等の可干渉光を感光体表
面に照射する、光走査型の光学系を用いた電子写真方
法、装置、あるいはそれを用いる電子写真感光体におい
て、該光学系の高速化や、長寿命化に対応すると共に、
ＥＶ流れ等の画質低下やGauss分布の裾の光量変化に対
してドット径、画質が変動が少なく、設定ラチチュード
の広い、電子写真方法、装置、あるいはそれに用いる電
子写真感光体を得ることを目的としている。

【００９４】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
係る電子写真方法、装置によって達成される。本発明
は、本発明者らによる鋭意検討の結果なされたものであ
って、記録媒体である感光体に画像露光を照射する電子
写真方法において、該感光体の表面電位を露光により１
/２に低下させる感度(１/２感度)が５００〜２０００V・
cm²/μＪの範囲であり、且つ前記表面電位を１/４に低
減させる１/４感度との比が１.２以下となるａ-Ｓi系感
光体を用い、前記画像露光量を０.１５〜０.６μＪ/cm²
の範囲で使用することを特徴とする、電子写真方法を開
示するものでる。

【００９５】また本発明は、少なくとも記録媒体である
感光体と、該感光体表面に画像信号に応じた画像露光を
照射する画像露光手段とを有する電子写真装置におい
て、該感光体の表面電位を露光により１/２に低下させ
る感度(１/２感度)が５００〜２０００V・cm²/μＪの範
囲であり、且つ前記表面電位を１/４に低減させる１/４
感度との比が１.２以下となるａ-Ｓi系感光体を用い、
前記画像露光手段が、該感光体に照射する光量が０.１
５〜０.６μＪ/cm²の範囲であることを特徴とする、電
子写真装置を開示するものでる。

【００９６】本発明においては、ＥＶ特性の直線性とＥ
Ｖ流れ等の画質との相関が解明されて、感光体に画像露
光を照射して潜像を形成し、さらには光ビーム走査型光
学系等の可干渉光を用いた電子写真方法、装置におい
て、高感度でＥＶ特性の直線性を制御されたａ-Ｓi感光
体を用いて、露光光量範囲を規定している。また、使用
する画像露光の波長と感光体の分光感度等の特性におい
て、限定された組み合わせで使用することにより、光生
成キャリアの挙動を制御している。

【００９７】具体的には、感光体に画像露光を照射して
潜像を形成する、さらには、可干渉光、特に回転多面鏡
に光ビームを入射させて偏向させる光走査装置を備えた
電子写真装置において、１/２感度が５００〜２０００V
・cm²/μＪの範囲であり、且つ、下記式(Ｉ)で定義され
る１/２感度と１/４感度との比(ＥＶ直線性と称する)が
１.２以下のとなる、高感度且つ直線性の優れたＥＶ特
性を有するａ-Ｓi系感光体を用い、前記露光量を０.１
５〜０.６μＪ/cm²の範囲で使用することを特徴とす
る。

【００９８】

【化１】ＥＶ直線性≡(１/２感度)/(１/４感度) (Ｉ) 以上の構成により、過剰露光によるＥＶ流れ等の画質低
下を防止し、安定したドット潜像を形成することが可能
になる。さらに高速化、長寿命化のラチチュードが広く
なる。なお、ＥＶ直線性は１に近いほど直線性がよいこ
とを示す。また、２値的なＥＶ特性を有する“ハイガン
マ感光体”等の特別な例においては上に凸なＥＶ特性を
有するものもあるが、一般的には感光体のＥＶ特性は図
１、図２のように大略直線から下に凸となる。したがっ
て、一般的な感光体では、ＥＶ直線性は大略１が下限と
なる。

【００９９】また、前記感光体の指数関数裾の特性エネ
ルギー(アーバックテール;Ｅｕ)を制御することも有効
である。一般にａ-Ｓiのサブギャップ光吸収スペクトル
は大きく二つの部分に分けられる。すなわち吸収係数α
が光子エネルギーｈνに対して指数関数的、すなわち直
線的に変化する部分(指数関数裾またはアーバックテー
ル;Ｅｕ)と、αがｈνに対しより緩やかな依存性を示す
部分である。

【０１００】前記の直線的な領域はａ-Ｓi中の価電子帯
側のテイル準位から伝導帯への光学遷移による光吸収に
対応し、直線領域の吸収係数αのｈνに対する指数関数
的依存性は下記式(II)で表される。

【０１０１】 α=α₀ｅｘｐ(ｈν/Ｅｕ) (II) この両辺の対数をとると、ｌｎα=(１/Ｅｕ)・ｈν＋α
ｌ(ただしα１=ｌｎα₀)となり、特性エネルギーＥｕの
逆数(１/Ｅｕ)が、直線部分の傾きを表すことになる。
Ｅｕは価電子帯側のテイル準位の指数関数的エネルギー
分布の特性エネルギーに相当するため、Ｅｕが小さけれ
ば価電子帯側のテール準位が少ないことを意味する。

【０１０２】このようなバンドギャップ中の局在準位の
状態を測定する方法として、一般に深準位分光法、等温
容量過度分光法、光熱偏向分光法、光音響分光法、一定
光電流法等が用いられている。中でも一定光電流法(Con
stant Photocurrent Method:以後、ＣＰＭと略記する)
は、ａ-Ｓi:Ｈの局在準位に基づくサブギャップ光吸収
スペクトルを簡便に測定する方法として有用である。

【０１０３】本発明において、具体的には、Ｅｕを５０
〜７０meV、より好ましくは５０〜６５meVの範囲にする
ことにより、感光体内での光キャリアの走行性を向上
し、キャリアの溜りや拡散を抑制する。これによりコン
トラストよりも過剰な露光に対するＥＶ流れ等の画質低
下を防止し、露光光量の設定範囲を広くできる。

【０１０４】なお、Ｅｕの下限として５０meVとしたの
は、Ｅｕが５０meVより小さい感光体作成においては、
成膜速度低下のために実用上の成膜が困難なためであ
る。また、感光体の分光感度が極大値になる波長(分光
感度ピーク波長)、ないしはそれ以下の波長で使用する
ことにより、ＥＶ流れ等の画質低下を防止し、露光光量
の設定範囲を広くできる。これは、感光体厚さ方向光キ
ャリア発生領域、該キャリアの走行中の格差、キャリア
の溜り等を抑制することによるものと思われる。

【０１０５】また、前記感光体が表面層を有し、該表面
層の電気抵抗率を１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ωcmの範囲と
する。これにより、画像ボケとなることを抑制する。こ
れは感光層中を走行したキャリアが表面層領域で横方向
に拡散するのを防止する効果と考えられる。

【０１０６】表面層として、非晶質炭素(アモルファス
カーボン:ａ-Ｃ)系の材料等を使用することも有効であ
る。ａ-Ｃ系の材料はａ-ＳiＣと同等以上の硬度を持
ち、撥水性に優れた材料であり、良好な耐久、耐刷特性
を発揮する。

【０１０７】このようなａ-Ｃ表面層を表面層の一部、
ないしは全部に使用することにより耐刷特性、環境特性
をより向上させることができる。また、例えば屈折率等
の特性の異なるａ-ＳiＣ表面層とａ-Ｃ表面層を組み合
わせて使用することにより、表面層厚の変化を抑制しな
がら画角特性の制御を行うことが可能である。

【０１０８】さらに、走査光学系においては、回転多面
鏡によって光ビームを走査する原理上、感光体面に入射
する光ビームの角度が異なるため、感光体面上で軸方向
の光量分布(画角特性)を生じるが、可干渉性の表面層を
有するａ-Ｓi感光体を用いることにより、干渉によって
入射光量が変わるため、膜厚膜質によって画角特性を制
御することが可能である。

【０１０９】また、ＯＦＳを用いることにより、レーザ
ー光量の裾部分をカットしドット再現性はより良好にな
る。さらに、回転多面鏡の小型化が可能。したがって、
高速化が可能になるので、高耐久性のａ-Ｓiと非常によ
いマッチングとなる。さらに、ＢＡＥにおいては、ドッ
ト潜像の不安定が画質に与える影響が、より顕著である
ため、ＢＡＥにおいて本発明の効果は、より発揮され
る。さらに、画像信号がOn/Offのいわゆる２値方式で
は、原理的にコントラストに対する過剰光量を照射して
もダイナミックレンジの変動を伴わないという特性があ
り、制御機能の追加が不要で、よりマッチングがよい。

【０１１０】一般に、ＰＷＭ等の制御を行う系では、コ
ントラストをオーバーした部分がある場合、例えば２５
６階調をオーバー分まで含めて計算するため、ダイナミ
ックレンジが狭まる。そのため、該オーバー分の階調が
狭まるという難点がある。ただし、これに対しては、オ
ーバー分を無視して階調を付ける制御を入れれば画質、
コントラストの対応は可能であり、本発明はＰＷＭ等の
制御系を除外するものではない。

【０１１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施態様を具体的に説明するが、本発明がこれらによって
何ら限定されるものではない。

【０１１２】[試験例１・1](１/２感度と１/４感度の直
線性vsＥＶ流れ発生レベル)感光体は、アルミシリンダ
ーを使用し、図１６〜１７の如き成膜装置を用い、周知
のＰＣＶＤ法により温度、ガス圧や放電電力等を変化さ
せて、様々な特性の感光体を作成した。

【０１１３】上記の方法にて作成した感光体を評価する
装置として、図３に示すような光走査装置、および記録
媒体１０６の周りには、図１８に示すような帯電、露
光、現像、紙搬送等の配置された電子写真装置を用い
た。

【０１１４】上記の装置で、ＩＡＥにて１画素を１ドッ
トで形成するドットの画像光線を作成し、画像形成光線
１８０３をべた射ちとした。該画像形成光線の光源であ
るレーザーダイオードからの出力を変化させて、ＥＶ特
性を測定し、１/２感度と１/４感度の比をＥＶ直線性と
して算出した。前記式(Ｉ)より、ＥＶ直線性の値が１に
近いほど直線性がよい。

【０１１５】なお、該画像形成光線１８０３の光量測定
は、いわゆるべた射ちで行った。また、画像形成光線１
８０３の光量を、０から、最大で所定のコントラストを
得るための光量(コントラスト光量)の４倍まで変化させ
ながら、ＩＡＥにて１ラインの画像を作成した。

【０１１６】該画像において、コントラスト光量時にラ
インの平均太さに対する、コントラスト光量の４倍の光
量に変化させたときのライン太さの変化比率をＥＶ流れ
レベルと定義し、評価した。結果を図２１に示す。図２
１より、ＥＶ直線性が１.２以下の範囲で、露光強度が
過剰な場合のＥＶ流れレベルが良好になることがわか
る。

【０１１７】[試験例１・2](１Ｅ光量vsＥＶ流れ発生レ
ベル) さらにＥＶ流れに係る試験として、１/２感度が動等で
ＥＶ直線性の異なる感光体を作成し、試験例１と同様の
試験について、ドット画像を形成し、光学系のドット径
に対する画像のドット径のずれ比率をＥＶ揺らぎと定義
し、ＩＥ強度に対するＥＶ揺らぎレベルを評価した結果
を図２５に示す。図２５より、ＩＥ強度としては０.６
μＪ/cm²以下の範囲において、ＥＶ揺らぎの変動が少な
い。また、ＥＶ直線性が１.２以下の範囲で、ＥＶ揺ら
ぎレベルが良好になる。すなわちＥＶ流れへのラチチュ
ードが広がることがわかる。

【０１１８】[試験例１・3](１/２感度vsＥＶ流れ発生レ
ベル) さらにＥＶ流れに係る試験として、ＥＶが同等で１/２
感度が異なる感光体を作成し、試験例１と同様の試験に
ついて、ドット画像を形成し、光学系のドット径に対す
る画像のドット径のずれ比率をＥＶ揺らぎと定義し、Ｉ
Ｅ強度に対するＥＶ揺らぎレベルを評価した結果を図２
６に示す。図２６より、ＩＥ強度としては０.６μＪ/cm
²以下の範囲において、ＥＶ揺らぎの変動が少ない。ま
た、１/２感度が５００〜２０００Vcm²/μＪの範囲が、
ＥＶ揺らぎレベルが良好であることがわかる。

【０１１９】[試験例２](ＥｕとＥｖ直線性) 前述の成膜装置を使用し、円筒形のサンプルホルダーに
設置したガラス基板(コーニング社7059)ならびにＳiウ
エハー上に、光導電層の作成条件で膜厚約１μmのａ-Ｓ
i膜サンプルを堆積した。ガラス基板上の堆積膜サンプ
ルにはＡlの串型電極を蒸着し、指数関数裾の特性エネ
ルギー(Ｅｕ)を測定した。該測定は、前記のＣＰＭにて
行った。ＣＰＭは、波長を振った光を、薄膜サンプルの
光電流が一定となるように光量を変化させて照射し、該
サンプルのエネルギー準位を測定する方法である。本試
験例においては、日本分光製分光光度計SS-25GD、ＮＦ
回路製の電流印加アンプLI-76、同社製ロックインアン
プ5610Bを使用して評価を行った。

【０１２０】また、サンプルと同等の処方の光導電層を
有する感光体を作成した。試験例１と同様の装置におい
て、ＥＶ特性の直線性を評価した結果を図２２に示す。
また、上記サンプル、感光体、電子写真装置を使用し
て、温度特性は、画像形成光線を照射しない状態の、感
光体表面電位(暗電位:Ｖｄ)を、感光体表面温度を室温
〜４５℃まで変化させながら帯電特性を測定し、このと
きの１℃当たりのＶｄの変化割合を測定した。測定し、
このときの温度１℃当たりの帯電能の変化を測定し、２
Ｖ/deg以内を合格と判定した。

【０１２１】結果を図２３に示す。これらの結果より、
Ｅｕが５０〜７０meVの範囲のときに、１/２感度と１/
４感度の比が１±０.２に入る、すなわちＥＶの直線性
が向上し、さらに温度特性が少ない良好な特性が得られ
ることがわかる。６５meV以下の範囲では、さらに直線
性が向上し、より好ましい。

【０１２２】[試験例３](表面層の抵抗値) 実施例２でサンプルを作成したのと同様の装置を使用
し、Ａl基板上に膜厚約０.５〜１μmのａ-ＳiＣ系、ａ-
Ｃ系の表面層サンプルを作成した。該サンプルには、さ
らに主電極、およびガード電極を蒸着した。抵抗率の測
定はJIS-K6911に準ずる手法で行った。

【０１２３】一方、光導電層までは同一処方で作成し、
その上に上記サンプルと同様の処方で作成した表面層を
作成して、様々な感光体を作成した。試験例１と同様の
装置でＥＶ流れレベルを評価した。表面層の抵抗率との
相関を図２４に示す。図２４より、表面層の抵抗率が１
×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ωcmの範囲のときにＥＶ流れ、電
子写真特性が良好であることがわかる。

【０１２４】[試験例４](ａ-Ｓi(Gauss分布感度)の優位
性) 試験例１と同様の装置において、画像形成光線の波長を
一定にして、ＩＡＥにて１画素を１ドットで形成するド
ット画像を作成し、各々のドットの平均面積に対する、
ドット面積の標準偏差を、ドット揺らぎと定義し、ドッ
ト面積を変えてドット揺らぎを測定した結果を、図９に
示す。図１に示すような感光特性を有するａ-Ｓi感光体
を用いた場合の方が、図２に示すような感光特性を有す
るＯＰＣ感光体を用いた場合よりも、ドット径Ｘを小さ
くしていく際のドット揺らぎの悪化は少ないことがわか
る。

【０１２５】[試験例５](スポット径)図７に示すような
光走査装置にした以外は試験例１と同様の装置にａ-Ｓi
感光体を用い、ＩＡＥにて回転多面鏡の反射面における
光ビーム径Ｄと回転多面鏡の対向面の主走査方向幅Ｗの
関係を変えて、ドット揺らぎを測定した結果を、図１１
に示す。Ｄ/Ｗを大きくする方が、ドット揺らぎは小さ
くなることがわかる。また、ドット径Ｘの小さいものほ
ど効果が顕著であり、６０μm以下で効果があることが
わかる。

【０１２６】[試験例６](ＢＡＥの優位性) 試験例２と同様の装置に、ａ-Ｓi感光体を用い、同様の
試験をし、ドット径３０μにて、画像形成方式を比較し
た結果を図１２に示す。ＩＡＥよりＢＡＥの方が、Ｄ/
Ｗを大きくして、ドット揺らぎが小さくなる効果が顕著
であることがわかる。

【０１２７】[試験例７](ＯＦＳの優位性) 回転多面鏡の隣接面からの反射光等の迷光の、真のビー
ム光に対する比をフレアとして定義し、試験例２と同様
の装置に、ａ-Ｓi感光体を用い、図７のタイプと図８の
タイプの光学系において、ＤとＷの関係を変えて、フレ
アを測定した結果を、図１３に示す。Ｄ/Ｗを大きくし
ていくと、フレアが悪化する傾向にあるが、図７のタイ
プより図８のタイプの方が、フレアが出難い傾向にある
ことがわかる。

【０１２８】[試験例８](表面層での感度調整) 感光体の暗部電位から一定の電位を減衰させるのに必要
な露光量を感度光量と定義し、ａ-Ｓi感光体の表面層の
膜厚膜質を変化させて、感度光量を測定した結果を、図
１４に示す。屈折率、膜厚を変化させることにより感度
光量は変化する傾向にあることがわかる。

【０１２９】

【実施例】本発明をさらに以下の実施例により詳細に説
明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるもので
はない。

【０１３０】[実施例１]図１８に示すような構成を有す
るアナログ式キャノン製複写機NP6750を、図３に示すよ
うな光走査装置についたデジタル式に改造した装置を用
いた。光学系のタイプは図７に示すもので、潜像形成方
式はＩＡＥとした。なお、該光走査装置より発せられる
光ビーム波長(以下、ＩＥ波長)は、７８８nmとした。

【０１３１】感光体はａ-Ｓi系感光体で、分光感度ピー
クは大略６８０〜７００ｎmのものを作成した。ＩＥ波
長における１/２感度は７００V・cm²/μＪ、また１/２感
度と１/４感度の比(ＥＶ直線性)は、１.０８のものを使
用した。さらに抵抗率が２×１０¹⁶Ω・cmのａ-ＳiＣ表
面層を大略０.８μm付け、該表面層による画角調整は行
わなかった。また、画像形成に関し、制御方式は２５６
階調のＰＷＭを使用した。

【０１３２】感光体表面でのドット径は７０μm、回転
多面鏡上でのＤ/Ｗを０.７とし、ドット安定性、フレ
ア、感光体円筒軸方向の電位むら、４倍光量を照射した
ときのＥＶ流れ、画質解像度、さらに特性、精度からみ
た設計ラチチュードを、「◎」:非常に良好、「○」:良好、
「△」:実用上問題なし、「×」:実用上難がある場合あり、
として判定した結果を表１に示す。これからわかるよう
に、本実施例の系では総合的に良好との結果が得られ
た。

【０１３３】[実施例２]ＩＥ波長が６８０nmのものを用
いた以外は、実施例１と同様の装置を用いた。該ＩＥ波
長での１/２感度は、１３００V・cm²/μＪ、またＥＶ直
線性は、１.０５である。ドット安定性、フレア、感光
体円筒軸方向の電位むら、設計ラチチュード、画質解像
度を、「◎」:非常に良好、「○」:良好、「△」:実用上問題
なし、「×」:実用上難がある場合あり、として判定した
結果を表１に示す。これからわかるように、本実施例の
系では総合的に良好、との結果が得られた。

【０１３４】[実施例３]ドット径を３０μmとした以外
は、実施例２と同様の装置を用いた。該ＩＥ波長での１
/２感度は１３００V・cm²/μＪ、またＥＶ直線性は１.０
５である。ドット安定性、フレア、感光体円筒軸方向の
電位むら、設計ラチチュード、画質解像度を、「◎」:非
常に良好、「○」:良好、「△」:実用上問題なし、「×」:実
用上難がある場合あり、として判定した結果を表１に示
す。これからわかるように、本実施例の系では総合的に
良好、との結果が得られた。

【０１３５】[実施例４]ＩＥ波長が６５５nmのものを用
いた以外は、実施例３と同様の装置を用いた。また、感
光体には表面層の抵抗率が２×１０¹³Ω・cmのものを使
用した。該ＩＥ波長での１/２感度は１１００V・cm²/μ
Ｊ、またＥＶ直線性は１.１５である。ドット安定性、
フレア、感光体円筒軸方向の電位むら、設計ラチチュー
ド、画質解像度を、「◎」:非常に良好、「○」:良好、
「△」:実用上問題なし、「×」:実用上難がある場合あり、
として判定した結果を表１に示す。これからわかるよう
に、本実施例の系では総合的に非常に良好、との結果が
得られた。

【０１３６】[実施例５]ＩＥ波長が６３５nmのものを用
い、Ｄ/Ｗを１.５とした以外は、実施例４と同様の装置
を用いた。感光体の、該ＩＥ波長での１/２感度は９０
０V・cm²/μＪ、またＥＶ直線性は１.１３である。

【０１３７】また、表面層の抵抗率が２×１０¹³Ω・cm
のものを使用した。さらに感光体の円筒軸方向で表面層
の膜質、膜厚をコントロールし、画角特性による電位む
らを調整した。ドット安定性、フレア、感光体円筒軸方
向の電位むら、設計ラチチュード、画質解像度を、
「◎」:非常に良好、「○」:良好、「△」:実用上問題なし、
「×」:実用上難がある場合あり、として判定した結果を
表１に示す。これからわかるように、本実施例の系では
総合的に非常に良好、との結果が得られた。

【０１３８】[実施例６]Ｄ/Ｗを２.０とし、ＢＡＥとし
た以外は、実施例５と同様の装置を用いた。該ＩＥ波長
での１/２感度は９００V・cm²/μＪ。またＥＶ直線性は
１.０４である。また、表面層の抵抗率が２×１０¹³Ω・
cm、表面層による電位むらを調整も実施例５と同様に施
した。ドット安定性、フレア、感光体円筒軸方向の電位
むら、設計ラチチュード、画質解像度を、「◎」:非常に
良好、「○」:良好、「△」:実用上問題なし、「×」:実用上
難がある場合あり、として判定した結果を表１に示す。
これからわかるように、本実施例の系では総合的に非常
に良好、との結果が得られた。

【０１３９】[実施例７]制御方式を２値とした以外は、
実施例６と同様の装置を用いた。１/２感度、ＥＶ直線
性、表面層の抵抗率、表面層による電位むらを調整も実
施例６同様である。ドット安定性、フレア、感光体円筒
軸方向の電位むら、設計ラチチュード、画質解像度を、
「◎」:非常に良好、「○」:良好、「△」:実用上問題なし、
「×」:実用上難がある場合あり、として判定した結果を
表１に示す。これからわかるように、本実施例の系では
総合的に非常に良好、との結果が得られた。

【０１４０】[実施例８]光学系に図８のタイプのものを
使用した以外は、実施例７と同様の装置を用いた。１/
２感度、ＥＶ直線性、表面層の抵抗率、表面層による電
位むら調整も実施例７と同様である。ドット安定性、フ
レア、感光体円筒軸方向の電位むら、設計ラチチュー
ド、画質解像度を、「◎」:非常に良好、「○」:良好、
「△」:実用上問題なし、「×」:実用上難がある場合あり、
として判定した結果を表１に示す。これからわかるよう
に、本実施例の系では総合的に非常に良好、との結果が
得られた。

【０１４１】[実施例９]実施例８と同様の感光体、装置
を使用した。ただし、感光体の表面層は、抵抗率が６×
１０¹³Ω・cmのａ-Ｃ:Ｈを大略０.４μm付けた。さらに
感光体の円筒軸方向で表面層の膜質、膜厚をコントロー
ルし、画角特性による電位むらを調整した。ドット安定
性、フレア、感光体円筒軸方向の電位むら、設計ラチチ
ュード、画質解像度を、「◎」:非常に良好、「○」:良好、
「△」:実用上問題なし、「×」:実用上難がある場合あり、
として判定した結果を表１に示す。これからわかるよう
に、本実施例の系では総合的に非常に良好、との結果が
得られた。

【０１４２】[実施例１０]実施例７と実施例８の感光
体、装置を使用して、２５℃/４５%ＲＨ(Ｎ/Ｎ環境とい
う)、３５℃/８５%ＲＨ(Ｈ/Ｈ環境という)で共にドラム
ヒーター等の感光体過熱手段をＯＦＦにした状態で耐久
試験を行い実施例８タイプ、実施例９タイプ共に良好な
結果が得られた。特に、実施例９のａ-Ｃ:Ｈ表面層を有
する感光体はＨ/Ｈ環境において、高湿流れがａ-ＳiＣ
よりもさらに良好に抑制されていた。ａ-ＳiＣ表面層を
０.６μmの厚さとし、その上にａ-Ｃ表面層０.２μm付
けて合計で大略０.８μmとして同様の耐久を行った結
果、実施例８タイプと同様に良好な結果が得られた。

【０１４３】[比較例１]感光体をＯＰＣにし、ＩＥ波長
は６５５nmのものを用い、Ｄ/Ｗ=２の装置を用いた。光
学系は図８タイプのものを使用した。ＢＡＥ、２５６階
調のＰＷＭで使用し、１/２感度は２８００V・cm²/μ
Ｊ。またＥＶ直線性は１.７５である。また、表面層は
付けていない。ドット安定性、フレア、感光体円筒軸方
向の電位むら、設計ラチチュード、画質解像度を、
「◎」:非常に良好、「○」:良好、「△」:実用上問題なし、
「×」:実用上難がある場合あり、として判定した結果を
表１に示す。これからわかるように、本実施例の系では
総合的に実用上問題なし、との結果が得られた。

【０１４４】[比較例２]Ｄ/Ｗを０.７にし、ＩＡＥ、２
５６階調のＰＷＭとした。ＩＥ波長は７８８nmで使用し
た。光学系は図７タイプのものを使用した。感光体はａ
-Ｓi系感光体とし、１/２感度は８００V・cm²/μＪ。ま
たＥＶ直線性は１.４５である。表面層は抵抗率２×１
０¹⁶Ω・cmの表面層を大略０.８μm付け該表面層による
画角調整は行わなかった。ドット安定性、フレア、感光
体円筒軸方向の電位むら、設計ラチチュード、画質解像
度を、「◎」:非常に良好、「○」:良好、「△」:実用上問題
なし、「×」:実用上難がある場合あり、として判定した
結果を表１に示す。これからわかるように、本実施例の
系では総合的に実用上問題なし、との結果が得られた。

【０１４５】[比較例３]実施例１と同様の感光体、装置
を用い、ＩＥ最大強度を１.２μＪ/cm²としてドット安
定性、フレア、感光体円筒軸方向の電位むら、設計ラチ
チュード、画質解像度を、「◎」:非常に良好、「○」:良
好、「△」:実用上問題なし、「×」:実用上難がある場合あ
り、として判定した結果を表１に示す。これからわかる
ように、本実施例の系では総合的に実用上問題なし、と
の結果が得られた。

【０１４６】[比較例４]比較例３と同じ装置を使用し
た、感光体は１/２感度が４２０V・cm²μＪ/のａ-Ｓi感
光体を用いた。ＥＶ直線性は１.１２で、表面層は抵抗
率２×１０¹⁶Ω・cmのものを使用し、表面層による画角
調整は行わなかった。ドット安定性、フレア、感光体円
筒軸方向の電位むら、設計ラチチュード、画質解像度
を、「◎」:非常に良好、「○」:良好、「△」:実用上問題な
し、「×」:実用上難がある場合あり、として判定した結
果を表１に示す。これからわかるように、本実施例の系
では総合的に実用上問題なし、との結果が得られた。

【０１４７】[比較例５]実施例１と同じ感光体を使用
し、装置はＤ/Ｗを４とした以外は実施例１と同様の装
置を使用した。ドット安定性、フレア、感光体円筒軸方
向の電位むら、設計ラチチュード、画質解像度を、
「◎」:非常に良好、「○」:良好、「△」:実用上問題なし、
「×」:実用上難がある場合あり、として判定した結果を
表１に示す。これからわかるように、本実施例の系では
総合的に実用上問題なし、との結果が得られた。

【０１４８】(実施例および比較例の条件と結果を示す
表)

【表１】

【０１４９】

【発明の効果】以上説明したように、可干渉光を用いた
電子写真装置において、高感度で、ＥＶ特性の直線性を
制御されたａ-Ｓi感光体を用い、露光光量範囲を規定し
たことを特徴とする構成により、画像露光光量の変化が
あっても、ＥＶ流れ等の画質低下を防止し、安定したド
ット潜像を形成することが可能になる。さらに高速化、
長寿命化、という優れた効果を有する。

【０１５０】また、使用する画像露光の波長を制御する
ことによりＥＶ流れに対するラチチュードが広がるとい
う効果がある。また、特にビーム走査型光学系を有する
系においては、ＯＦＳを用いることにより回転多面鏡の
小型化が可能である。したがって、高速化が可能になる
ので、高耐久性のａ-Ｓiと非常によいマッチングとなる
ため、高画質のプリントを高速高耐久で実用可能な電子
写真装置を提供することができる。

【０１５１】さらに、ＢＡＥにおいては、ドット潜像の
不安定が画質に与える影響が、より顕著であるため、本
発明の効果は、ＢＡＥにおいてより発揮される。また、
装置の設計に関しては、２値制御では追加制御系が原理
上不要である等、より好ましい。

【０１５２】一方、回転多面鏡によって光ビームを走査
する原理上、感光体面に入射する光ビームの角度が異な
るため、感光体面上での軸方向の光量分布(画角特性)を
生じるが、可干渉光の表面層を用いることにより、干渉
によって入射光量が変わるため、膜厚膜質によって画角
特性を制御することが可能である、という優れた効果を
有する。表面層は、さらにａ-Ｃ表面層を使用すること
により、ＥＶ流れの他、高湿流れにもより良好な特性を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】Gauss分布の光量分布に対する直線的なＥＶ特
性の感光体の潜像モデル図。

【図２】Gauss分布の光量分布に対する下に凸なＥＶ特
性の感光体の潜像モデル図。

【図３】光走査装置の１例を示す摸式説明図。

【図４】ＩＡＥとＢＡＥの１ラインの潜像のモデル図。

【図５】光量分布とＥＶ特性とから潜像モデルを導くた
めの概念図。

【図６】アンダーフィールド型光学系(ＵＦＳ)の１例を
示す摸式説明図。

【図７】オーバーフィールド型光学系(ＯＦＳ)の１例を
示す摸式説明図。

【図８】ＯＦＳの光量分布を調整する方法の一例を示す
摸式説明図。

【図９】ドット径とドット揺らぎの測定結果を示すグラ
フ図。

【図１０】ＯＦＳの光量分布を調整する方法の他の１例
を示す摸式説明図。

【図１１】ビーム径Ｄと回転多面鏡の対向面の主走査方
向Ｗとの関係(Ｄ/Ｗ)と、ドット揺らぎの測定結果のド
ット径での比較を示すグラフ図。

【図１２】Ｄ/Ｗとドット揺らぎの測定結果のＩＡＥと
ＢＡＥでの比較を示すグラフ図。

【図１３】Ｄ/Ｗとフレアの相関を測定した結果を示す
グラフ図。

【図１４】ａ-Ｓi感光体の表面層の膜厚膜質を変化させ
感度光量を測定した結果を示すグラフ図。

【図１５】本発明の画像形成装置用感光体の層構成をを
示す摸式説明図。

【図１６】ＲＦ-ＰＣＶＤの装置の１例を示す摸式図。

【図１７】ＶＨＦ-ＰＣＶＤの装置の１例を示す摸式
図。

【図１８】本発明にかかる電子写真装置の１例を示す摸
式概略図。

【図１９】直線的なＥＶ特性の１例(ａ-Ｓi感光体のＥ
Ｖ)を示すグラフ図。

【図２０】下に凸なＥＶ特性の１例(ＯＰＣ感光体のＥ
Ｖ)を示すグラフ図。

【図２１】ＥＶ直線性とＥＶ流れの相関を示すグラフ
図。

【図２２】ＥｕとＥＶ直線性の評価結果を示すグラフ
図。

【図２３】Ｅｕと温度特性の相関を示すグラフ図。

【図２４】表面層の抵抗率と帯電性、耐電圧性、残電、
ＥＶ流れの評価結果を示すグラフ図。

【図２５】ＩＥ強度とＥＶ揺らぎの測定結果のＥＶ直線
での比較を示すグラフ図。

【図２６】ＩＥ強度とＥＶ揺らぎの測定結果の１/２感
度での比較を示すグラフ図。

【符号の説明】１００レーザーダイオード１０２回転多面鏡１０４光源光学系１０６感光体１０８走査光学系１１２回転多面鏡１１２Ａ反射面１２６フィルター１２８走査レンズＷ反射面の幅Ｌ光ビームＤ光ビームの幅１１００感光体１１０１支持体１１０２感光層１１０３光導電層１１０４表面層１１０５電荷注入阻止層１１０６電荷発生層１１０７電荷輸送層１８０１感光体１８０２主帯電器１８０３画像形成光線１８０４現像器１８０５クリーニング装置１８０６主除電光源１８０７クリーニングブレード１８０９レジストローラ１８１０転写紙供給系１８１１転写紙通路１８１３転写紙搬送系Ｘ感光体の回転進行方向Ｐ転写材(紙) ２１００,３１００堆積装置２１１１,３１１１反応容器２１１２,３１１２円筒状支持体２１１３,３１１３支持体過熱ヒーター２１１４,３１１４原料ガス導入管２１１５高周波マッチングボックス２２００原料ガス供給装置３１２０高周波マッチングボックス３１３０放電空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大脇弘憲東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H068 AA08 AA28 DA12 2H076 AB05 AB09 AB12 DA06 DA21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体である感光体に画像信号に応じ
た画像感光を照射する電子写真方法において、該感光体
の表面電位を露光により１/２に低下させる感度(１/２
感度)が５００ないし２０００V・cm²/μＪの範囲であ
り、且つ前記表面電位を１/４に低減させる１/４感度と
の比が１.２以下となるａ-Ｓi系感光体を用い、前記画
像露光量を０.１５ないし０.６μＪ/cm²の範囲で使用す
ることを特徴とする、電子写真方法。
【請求項２】前記感光体の、少なくとも前記画像露光
の入射する部分において、サブバンドギャップ光吸収ス
ペクトルから得られる指数関数裾の特性エネルギー(ア
ーバックテール:Ｅｕ)を、５０ないし７０meVの範囲と
することを特徴とする、請求項１記載の電子写真方法。
【請求項３】前記感光体が表面層を有し、該表面層の
電気抵抗値が１×１０¹⁰ないし５×１０¹⁵Ωcmの範囲で
あることを特徴とする、請求項１または２記載の電子写
真方法。
【請求項４】前記表面層の一部ないしは全部が、少な
くとも主として非晶質炭素からなることを特徴とする、
請求項３記載の電子写真方法。
【請求項５】前記画像露光が可干渉光であり、前記表
面層の最表面部の反射と、該表面層下部、ないしは表面
層と光導電層の界面部での反射光が干渉を生じることを
特徴とする、請求項３または４記載の電子写真方法。
【請求項６】前記感光体の干渉が、前記可干渉光の照
射軸方向(主走査方向)で変化可能であることを特徴とす
る、請求項５記載の電子写真方法。
【請求項７】前記画像露光のピーク波長が、前記感光
体の分光感度が極大値になる波長、ないしはそれ以下の
波長であることを特徴とする、請求項１ないし６のいず
れかに記載の電子写真方法。
【請求項８】前記可干渉光が、回転多面鏡に光ビーム
を入射させて偏向させ、前記感光体表面に走査して照射
されることを特徴とする、請求項５ないし７のいずれか
に記載の電子写真方法。
【請求項９】前記回転多面鏡の反射面における光ビー
ム径Ｄと、該回転多面鏡の対向面の主走査方向幅Ｗとの
関係が、３.０≧Ｄ/Ｗ≧１.５であることを特徴とす
る、請求項８記載の電子写真方法。
【請求項１０】前記画像露光の感光体表面におけるス
ポット径が、６０μm以下であることを特徴とする、請
求項８または９記載の電子写真方法。
【請求項１１】前記画像露光手段が、非画像部(背景
部)を露光するバックグラウンド露光法の画像形成方式
であることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれ
かに記載の電子写真方法。
【請求項１２】前記画像信号が、On/Off(２値)方式で
あることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか
に記載の電子写真方法。
【請求項１３】少なくとも記録媒体である感光体と、
該感光体表面に画像信号に応じた画像露光を照射する画
像露光手段、とを有する電子写真装置において、該感光
体の表面電位を露光により１/２に低下させる感度(１/
２感度)が５００ないし２０００V・cm²/μＪの範囲であ
り、且つ前記表面電位を１/４に低減させる１/４感度と
の比が１.２以下となるａ-Ｓi系感光体を用い、前記画
像露光手段が、該感光体に照射する光量が０.１５ない
し０.６μＪ/cm²の範囲であることを特徴とする、電子
写真装置。
【請求項１４】前記感光体の、少なくとも前記画像露
光の入射する部分において、サブバンドギャップ光吸収
スペクトルから得られる指数関数裾の特性エネルギー
(アーバックテール;Ｅｕ)が、５０ないし７０meVの範囲
であることを特徴とする、請求項１３記載の電子写真装
置。
【請求項１５】前記感光体が表面層を有し、該表面層
の電気抵抗値が１×１０¹⁰ないし５×１０¹⁵Ωcmの範囲
であることを特徴とする、請求項１２ないし１４のいず
れかに記載の電子写真装置。
【請求項１６】前記表面層の一部ないしは全部が、少
なくとも主として非晶質炭素からなることを特徴とす
る、請求項１５記載の電子写真装置。
【請求項１７】前記画像露光手段が可干渉光を発する
装置であって、前記表面層の最表面部の反射と、該表面
層下部ないしは表面層と光導電層の界面部での反射光が
干渉を生じることを特徴とする、請求項１５または１６
記載の電子写真装置。
【請求項１８】前記感光体の干渉が、少なくとも前記
画像露光の照射軸方向(主走査方向)で変化していること
を特徴とする、請求項１７記載の電子写真装置。
【請求項１９】前記画像露光手段が、前記感光体の分
光感度が極大値になる波長ないしはそれ以下のピーク波
長の光を発することを特徴とする、請求項１３ないし１
８のいずれかに記載の電子写真装置。
【請求項２０】前記画像露光手段が、少なくとも光ビ
ーム発振手段と、回転多面鏡とを有することを特徴とす
る、請求項１７ないし１９のいずれかに記載の電子写真
装置。
【請求項２１】前記回転多面鏡の反射面における光ビ
ーム径Ｄと、該回転多面鏡の対向面の主走査方向幅Ｗと
の関係が、３.０≧Ｄ/Ｗ≧１.５であることを特徴とす
る、請求項２０記載の電子写真装置。
【請求項２２】前記画像露光の感光体表面におけるス
ポット径が、６０μm以下であることを特徴とする、請
求項２０または２１記載の電子写真装置。
【請求項２３】前記画像露光手段が、非画像部(背景
部)を露光することを特徴とする、請求項１３ないし２
２のいずれかに記載の電子写真装置。
【請求項２４】前記画像信号が、On/Off(２値)方式で
あることを特徴とする、請求項１３ないし２３のいずれ
かに記載の電子写真装置。
【請求項２５】少なくとも記録媒体である感光体と、
該感光体表面に画像露光を照射する画像露光手段とを有
する電子写真装置において、該感光体が１/２感度が５
００ないし２０００V・cm²/μＪの範囲であり、該１/２
感度と１/４感度との比が１.２以下となるａ-Ｓi系感光
体であって、前記画像露光手段が、少なくとも光ビーム
発振手段と回転多面鏡とを有し、該回転多面鏡に光ビー
ムを入射させて偏向させる光走査装置を介して該光ビー
ムを照射するものであって、前記回転多面鏡の反射面に
おける光ビーム径Ｄと該回転多面鏡の対向面の主走査方
向幅Ｗとの関係が、３.０≧Ｄ/Ｗ≧１.５であり、前記
光ビームを感光体に照射する露光量が０.１５ないし０.
６μＪ/cm²の範囲であって、非画像部(背景部)を露光す
るバックグラウンド露光を行うものであることを特徴と
する、電信写真装置。
【請求項２６】少なくとも非晶質珪素を含有し、分光
感度が極大値を取る波長ないしはそれ以下の波長におい
て、１/２感度が５００ないし２０００V・cm²/μＪの範
囲であり、且つ１/２感度と１/４感度との比が１.２以
下となる範囲を有することを特徴とする、電子写真感光
体。
【請求項２７】表面層を有し、該表面層の電気抵抗値
が１×１０¹⁰ないし５×１０¹⁵Ωcmの範囲であることを
特徴とする、請求項２６記載の電子写真感光体。
【請求項２８】前記表面層の一部ないしは全部が、少
なくとも主として非晶質炭素からなることを特徴とす
る、請求項２７記載の電子写真感光体。
【請求項２９】前記表面層の最表面部における反射
と、該表面層下部ないしは表面層と光導電層との界面部
における反射光とが、干渉を生じ得ること(可干渉であ
ること)を特徴とする、請求項２６ないし２８のいずれ
かに記載の電子写真感光体。
【請求項３０】前記感光体の干渉が、少なくとも該感
光体に画像露光が照射される軸方向(主走査方向)で変化
することを特徴とする、請求項２９記載の電子写真感光
体。