JP2002258549A - 電子写真装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤が感光体から除去される際の剥離放電
による感光体の画像欠陥を無くし、高耐久性で高品位な
電子写真装置を提供する。 【解決手段】 帯電手段と、潜像形成手段と、現像手段
と、感光体に当接して設けられたクリーニングブレード
により感光体上に残留する現像剤をクリーニングするク
リーニング手段とを少なくとも備え、現像工程における
暗部感光体の表面電位Ｖｄ（Ｖ）の絶対値を前記感光体
の面速度ＰＳ（ｍｍ／ｓｅｃ）の増大に応じて減少させ
る電子写真装置、およびそのようなＶｄの調整を伴う画
像形成方法。電子写真装置は、さらにクリーニング位置
よりも上流側であって現像位置よりも下流側に感光体の
表面を均一に露光する露光手段を備えることが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体であると
ころの感光体表面を帯電し、その帯電面に可視光、ライ
ン走査レーザー光により画像情報の書込をして、更にト
ナー像化し、転写材に転写して画像形成を実行するもの
であり、かつ転写工程後の感光体表面をクリーニングす
るクリーニング手段を有する電子写真装置に関する。す
なわち本発明は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）ド
ラムを用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子
写真装置およびこれを用いた画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より感光体ドラム外周面上に、露
光、現像、転写、クリーニング（残留トナー除去）、除
電及び帯電の各プロセス手段を配置し、所定の電子写真
プロセスにより画像形成を行なう、いわゆるカールソン
プロセスに基づく電子写真装置が広く知られている。特
に、クリーニング装置においては、ウレタンゴムなどの
帯状弾性体からなるものが多く使われている。このよう
なクリーニングブレードは、感光体上に残る現像剤トナ
ー等を除去する効果に優れており、低速から高速の電子
写真装置においても広く使用されている。

【０００３】一方、電子写真装置に用いる感光体ドラム
には、近年、耐久性の向上とフリーメインテナンス化を
図るために、ａ−Ｓｉ感光体ドラムを用いたものがあ
る。ａ−Ｓｉ感光体ドラムは、ＯＰＣその他の有機感光
体ドラムに比較して硬質であるため、上記のようなクリ
ーニングブレードによるクリーニングに対しても、感光
体表面の磨耗が非常に少なく、高耐久性を示し、高速の
電子写真において非常に有効である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年のデジタル方式の
電子写真方法においては、感光体への均一な帯電の後レ
ーザー又はＬＥＤアレイ等による潜像の書き込みが行わ
れ、現像剤が現像手段によって感光体上の潜像に顕著化
される。この場合、レーザーなどで潜像を書き込んだ部
分に現像剤を顕像化する反転現像方式と、潜像を書き込
まない部分に現像剤を顕像化する正現像方式の２種類の
方法がある。

【０００５】アナログ方式の電子写真方法においては、
原稿台からの原稿の反射光を感光体への潜像書き込み手
段とするため、正現像方式が用いられる。デジタル方式
においては、正現像方式と反転現像方式のどちらも利用
することが容易であるが、レーザーやＬＥＤアレイの発
光強度や寿命の観点から、出来るだけレーザーやＬＥＤ
アレイの発光時間を少なくしたほうが有利であり、反転
現像を用いるほうが有効である。

【０００６】また、近年の電子写真装置の高速化によ
り、デジタル方式の電子写真装置においても従来までは
毎分３０〜４０枚（Ａ４横）であったものが、毎分６０
枚（Ａ４横）以上のコピースピードを有するものまで現
れている。このような場合において、感光体の面速度は
約２６０［ｍｍ／ｓｅｃ］以上が必要となってくる。ま
た、クリーニング手段は、感光体に当接して設けられた
クリーニングブレードにより、感光体上に残留する現像
剤をクリーニングする方法が多く用いられている。

【０００７】反転現像方式を用いた場合は、現像剤の極
性が正、感光体の極性が正、又は現像剤の極性が負、感
光体の極性が負と言うように、感光体の帯電極性と現像
剤の帯電極性が同極である。この同極性の感光体と現像
剤のプロセスにおいて、高速移動する感光体表面をクリ
ーニングブレードによって現像剤を除去（クリーニン
グ）する際に、すなわち現像剤が感光体から剥ぎ取られ
る際に、現像剤の極性と反対の電荷を感光体表面に受け
渡す現象（静電放電現象）が発生する。これにより、感
光体表面から現像剤を引き剥がす際に、剥離放電現象が
起こる。この場合の放電量そのものは微細なものである
が、トナーの大きさが小さく（数μｍ程度）且つそれ自
体の抵抗が高いため、感光体と直接接する極めて微小面
積に集中し、感光体の表面層近傍の阻止能力を破壊する
には充分な電圧となる。

【０００８】通常、ａ−Ｓｉ感光体の印加電圧に対する
耐圧は、帯電極性方向には高く、反極性に対しては低
い。剥離放電が発生した際に、反対極性の放電が長期間
継続的に発生すると、その部分の感光体表面層の電荷阻
止能が微細に破壊される。その結果、感光体の帯電極性
側の電荷保持能力の低下が発生する。この様な剥離放電
は、現像剤を剥ぎ取るスピードが速いほど（感光体表面
の移動速度が速いほど）、またクリーニングする現像剤
が多いほどその発生頻度、発生度合いが大きくなる。

【０００９】前記したようにａ−Ｓｉドラムは有機半導
体ドラムに比較して硬質で耐久性が極めてよいにも拘ら
ず、上記のような問題が最近顕著化している。

【００１０】本発明はかかる問題点を鑑み、ａ−Ｓｉ系
感光体を用い、反転現像を用いた高速機において、現像
剤が感光体から除去される際の剥離放電による感光体の
画像欠陥を無くし、ａ−Ｓｉ感光体の高耐久性を保証
し、かつ高品位な画像を形成できる電子写真装置及びそ
の装置を用いた画像形成方法を提供することを目的とす
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ａ−Ｓｉ系感
光体を帯電前に均一に露光する露光手段と、均一帯電を
行う帯電手段と、均一帯電した該感光体に露光像を書込
む潜像形成手段と、反転現像により現像剤トナーにより
画像形成を行う現像手段と、該感光体に当接して設けら
れたクリーニングブレードにより該感光体上に残留する
現像剤をクリーニングするクリーニング手段とを少なく
とも備えた電子写真装置において、現像工程における暗
部感光体の表面電位Ｖｄ（Ｖ）の絶対値を前記感光体の
面速度ＰＳ（ｍｍ／ｓｅｃ）の増大に応じて減少させる
ことを特徴とする電子写真装置である。

【００１２】さらに本発明は、上記電子写真装置におい
て、クリーニング位置よりも上流側であって現像位置よ
りも下流側に、感光体の表面を均一に露光する露光手段
をさらに備える電子写真装置である。

【００１３】さらに本発明は、上記電子写真装置を用い
て画像を形成する方法であって、現像工程における暗部
感光体の表面電位Ｖｄ（Ｖ）の絶対値を、感光体の面速
度ＰＳ（ｍｍ／ｓｅｃ）の増大に応じて減少させること
を特徴とする画像形成方法である。

【００１４】電子写真での反転現像方式においては、図
１に示すように、感光体上に所定電位の表面電位Ｖｄを
均一帯電させた後、露光を行うことにより所定の明部電
位ＶＬの潜像電位分布が形成され、現像バイアスＶｄｃ
よりも電位の低い部分にトナー（現像剤）が付着され
る。このトナーの量は、現像バイアスＶｄｃの設定によ
って制御可能であるが、ドラム電位を変えずに現像バイ
アスＶｄｃを変化させると、潜像の鮮鋭度等、画質に影
響を与えやすい。そこで本発明においては、暗部電位Ｖ
ｄを変えることで現像剤量を制御し、該Ｖｄ電位を感光
体の面速度に応じて変化させる。

【００１５】すなわち、本発明においては、暗部電位Ｖ
ｄを変えることで現像剤量を制御し、このＶｄ電位を感
光体の面速度に応じて変化させることと、更に好ましく
は現像位置とクリーニング位置の間に露光装置を設置す
ることで、従来技術の課題を解決するものである。

【００１６】まず、剥離放電現象を軽減するために、ク
リーニング装置に感光体上のトナーが入る前に、露光手
段により感光体表面に光を照射することで、感光体の感
光層内に光キャリアを発生させる。これにより、クリー
ニング装置内での剥離放電時に感光体表面に供給される
電荷が、感光層内の光キャリアと再結合する確率が高く
なり、剥離放電による表面層の破壊の程度を軽くするこ
とが可能となる。この作用は、露光手段がクリーニング
装置に近いほど効果がある。

【００１７】さらに、現像工程における暗部感光体表面
電位Ｖｄ（Ｖ）を、感光体の面速度ＰＳ（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）に応じて変化させる。特に３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上
の場合においては、面速度ＰＳと暗部電位Ｖｄ（Ｖ）と
の関係が、 Ｖｄ≧０、Ｖｄ≦−０.３５ＰＳ＋５３５ 又は Ｖｄ≦０、Ｖｄ≦０.３５ＰＳ−５３５ を満たすことが好ましい。この場合、画質を低下するこ
となく、クリーニング装置に表給される現像材トナー量
を低減させ、剥離放電を更に少なくすることができる。
なお、トナー量を現像バイアスＶｄｃの設定により制御
する方法もあるが、ドラム電位を変えずに現像バイアス
Ｖｄｃのみを変化させると、トナー像の鮮鋭度や画質に
影響を与え易い。これと比較して、上述のようにＶｄ設
定値を変えることは非常に有効な方法である。

【００１８】また、剥離放電による感光体の表面層の電
荷保持能力の度合いを、感光体の暗部電位を直接電圧印
加方式の電位測定方法において測定した際に、初期電位
をＶｄ０、ベタ黒画像を１００万枚耐久後の電位をＶｄ
１とした場合において、 （Ｖｄ０−Ｖｄ１）／Ｖｄ０≦０.３０ の範囲に入れることが好ましい。この場合、剥離放電に
よる表面層の電荷保持能の低下が画像欠陥として顕著化
することを防止できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】［実施形態１］ ＜電子写真用光受容部材＞以下に、本発明に用いる電子
写真用光受容部材を説明する。図４（ａ）〜（ｅ）は、
それぞれ電子写真用光受容部材の好適な層構成の例を説
明するための模式的構成図である。

【００２０】（層構成）図４（ａ）に示す電子写真用光
受容部材４００は、光受容部材用の支持体４０１上に光
受容層４０２が設けられて成るものである。この光受容
層４０２は、例えば水素原子及びハロゲン原子の少なく
ともいずれか一方と、シリコン原子を含有する非単結晶
材料の一つであるａ−Ｓｉ（Ｈ,Ｘ）で構成され光導電
性を有する光導電層４０３から成る。

【００２１】図４（ｂ）に示す電子写真用光受容部材４
００は、光受容部材用の支持体４０１上に光受容層４０
２が設けられて成るものである。この光受容層４０２
は、例えばａ−Ｓｉ（Ｈ,Ｘ）で構成され光導電性を有
する光導電層４０３と、アモルファスシリコン系又はア
モルファスカーボン系表面層４０４とから成る。

【００２２】図４（ｃ）に示す電子写真用光受容部材４
００は、光受容部材用の支持体４０１上に光受容層４０
２が設けられて成るものである。この光受容層４０２
は、例えばａ−Ｓｉ（Ｈ,Ｘ）で構成され光導電性を有
する光導電層４０３と、アモルファスシリコン系又はア
モルファスカーボン系表面層４０４と、アモルファスシ
リコン系電荷注入阻止層４０５とから成る。

【００２３】図４（ｄ）に示す電子写真用光受容部材４
００は、光受容部材用の支持体４０１上に光受容層４０
２が設けられて成るものである。この光受容層４０２
は、図４（ｃ）に示した層構成において、光導電層４０
３を、更にａ−Ｓｉ（Ｈ,Ｘ）で構成された電荷発生層
４０６と電荷輸送層４０７とに機能分離して構成したも
のである。

【００２４】図４（ｅ）は、特に負帯電の特性を有する
電子写真用光受容部材の層構成の一例であり、この電子
写真用光受容部材４００は、光受容部材用の支持体４０
１上に、光受容層４０２が設けられて成るものである。
この光受容層４０２は、例えばａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）で構
成され光導電性を有する光導電層４０３と、アモルファ
スシリコン系又はアモルファスカーボン系表面層４０４
と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層４０５とを
有し、更に光導電層４０３の上に上部阻止層４０８を有
する。

【００２５】（支持体）本発明において使用される導電
性支持体としては、、例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、
Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金
属、及びこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられ
る。また、電気絶縁性支持体であって少なくとも光受容
層を作製する側の表面を導電処理して支持体として用い
ることができる。

【００２６】（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４０１上に形成され、光
受容層４０２の少なくとも一部を構成する光導電層４０
３は、例えば真空堆積膜形成方法によって作製される。
その作製の際には、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、また使用される原
料ガスなどが選択される。具体的には、例えばグロー放
電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法又はマイクロ波
ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電ＣＶ
Ｄ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法などの数々の薄
膜堆積法によって作製できる。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、作製
される電子写真用光受容部材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。所望の特性を有す
る電子写真用光受容部材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、グロー放電法とし
て、ＲＦ帯（１３.５６Ｍｈｚ）やＶＨＦ帯としては５
０〜４５０Ｍｈｚの電源周波数を用いた高周波グロー放
電法が好適である。

【００２７】グロー放電法によって光導電層４０３を形
成するには、例えば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供給用の原料ガス又は／及びハロゲン原子
（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、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４０１上にａ−Ｓｉ
（Ｈ,Ｘ）からなる層を形成すればよい。

【００２８】また、光導電層４０３中に水素原子又は／
及びハロゲン原子が含有されることが、層中のシリコン
原子の未結合手を補償するために含有され、層品質の向
上、特に光導電性及び電荷保持特性を向上させるために
は必要である。水素原子又はハロゲン原子の含有量、又
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
素原子又は／及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％
である。

【００２９】Ｓｉ供給用ガスとなり得る物質としては、
ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、Ｓｉ₃Ｈ₈、Ｓｉ₄Ｈ₁₀等のガス状態
の、又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る。さらに層作製時の取
り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ₄、Ｓ
ｉ₂Ｈ₆が好ましいものとして挙げられる。

【００３０】そして、形成される光導電層４０３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はかり、Ｈ₂及び／又はＨｅ
あるいは水素原子を含む珪素化合物のガスを所望量混合
した雰囲気で、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。

【００３１】又はロゲン原子供給用の原料ガスとして有
効なのは、たとえばハロゲンガス、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又はガス化し得るハロゲン化合
物が好ましく挙げられる。さらに、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又はガス化し得
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。好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ₂）、Ｂｒ
Ｆ、ＣｌＦ、ＣｌＦ₃、ＢｒＦ₃、ＢｒＦ₅、ＩＦ₃、ＩＦ
₇等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲ
ン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換
されたシラン誘導体としては、具体的にはＳｉＦ₄、Ｓ
ｉ₂Ｆ₆等の弗化珪素が好ましい。

【００３２】光導電層４０３中に含有される水素原子及
び／又はハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持
体４０１の温度、水素原子及び／又はハロゲン原子を含
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。

【００３３】光導電層４０３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４０３中に万偏なく均一に分
布した状態で含有されても良いし、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。

【００３４】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、
ｐ型伝導特性を与える周期律表第１３族に属する原子
（以後「第１３族原子」と略記する）又はｎ型伝導特性
を与える周期律表第１５族に属する原子（以後「第１５
族原子」と略記する）を用いることができる。第１３族
原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム
（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タ
リウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適で
ある。第１５族原子としては、具体的には燐（Ｐ）、砒
素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等
があり、特にＰ、Ａｓが好適である。光導電層４０３に
含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、好
ましくは１×１０^-2〜１×１０³原子ｐｐｍ、より好ま
しくは５×１０^-2〜５×１０²原子ｐｐｍ、更に好まし
くは１×１０^-1〜１×１０^-2原子ｐｐｍである。

【００３５】伝導性を制御する原子、たとえば、第１３
族原子あるいは第１５族原子を構造的に導入するには、
層形成の際に、第１３族原子導入用の原料物質あるいは
第１５族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中
に、光導電層４０３を形成するための他のガスとともに
導入してやればよい。第１３族原子導入用の原料物質あ
るいは第１５族原子導入用の原料物質となり得るものと
しては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも層形成条
件下で容易にガス化し得るものを採用するのが望まし
い。

【００３６】正帯電用の光導電層においては、そのよう
な第１３族原子導入用の原料物質として具体的には、硼
素原子導入用としては、Ｂ₂Ｈ₆、Ｂ₄Ｈ₁₀、Ｂ₅Ｈ₉、Ｂ₅
Ｈ₁₁、Ｂ₆Ｈ₁₀等の水素化硼素、ＢＦ₃、ＢＣｌ₃、ＢＢ
ｒ₃等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Ｇａ
Ｃｌ₃、Ｇａ（ＣＨ₃）₃等も挙げることができる。中で
もＢ₂Ｈ₆は取扱いの面からも好ましい原料物質の一つで
ある。

【００３７】負帯電用の光導電層において、第１５族原
子導入用の原料物質として有効に使用されるのは、燐原
子導入用としては、ＰＨ₃、Ｐ₂Ｈ₄等の水素化燐、Ｐ
Ｆ₃、ＰＦ₅、ＰＣｌ₃、ＰＣｌ₅、ＰＢｒ₃、ＰＩ₃等のハ
ロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃、ＡｓＦ₃、
ＡｓＣｌ₃、ＡｓＢｒ₃、ＡｓＦ₅、ＳｂＨ₃、ＳｂＦ₅、
ＳｂＣｌ₅、ＢｉＨ₃、ＢｉＢｒ₃等も第１５族原子導入
用の出発物質の有効なものとして挙げることができる。

【００３８】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及び／又はＨｅにより
希釈して使用してもよい。

【００３９】光導電層４０３の層厚は、得ようとする特
性、要求される特性に応じて適宜決められ、通常は１０
〜５０μｍ、好ましくは２０〜４０μｍである。

【００４０】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層４０３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。

【００４１】希釈ガスとして使用するＨ₂及び／又はＨ
ｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択さ
れるが、Ｓｉ供給用ガスに対しＨ₂及び／又はＨｅを、
好ましくは３〜２０倍の範囲に制御することが望まし
い。また、その範囲の値で一定になるように制御するこ
とが好ましい。

【００４２】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択され、通常は１０Ｅ−２Ｐａ
〜１.０Ｅ３Ｐａ、好ましくは１.０Ｅ−１Ｐａ〜１.０
Ｅ２Ｐａである。放電電力もまた同様に層設計にしたが
って適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用のガスの
流量に対する放電電力の比を、好ましくは２〜７の範囲
に設定する。さらに支持体４０１の温度は、層設計にし
たがって、適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは２
００〜３５０℃とする。

【００４３】また、支持体側から表面側に向かってＥｕ
及びＤＯＳの値が増加するように膜を作る方法として
は、例えばＳｉＨ₄と水素及び／又はＨｅの混合率（希
釈率）を一定に保ったまま、ＳｉＨ₄流量に対する放電
電力（Ｗ／Flow）及び／又は、基板温度（Ｔs）を連続
的に変化させる事が望ましい。

【００４４】この場合、放電電力もまた同様に層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用の
ガスの流量に対する放電電力を、好ましくは２〜８倍の
範囲で連続的に支持体側から表面側に向かって小さくな
る様に変化させる。

【００４５】さらに支持体４０１の温度は、層設計にし
たがって適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは２０
０〜３７０℃の範囲で連続的に支持体側から表面側に向
かって低くなる様に変化させる。

【００４６】あるいは、支持体側から表面側に向かって
Ｅｕ及びＤ.Ｏ.Ｓの値が減少するように膜を作る方法と
しては、例えばＳｉＨ₄と水素及び／又はＨｅの混合率
（希釈率）を一定に保ったまま、ＳｉＨ₄流量に対する
放電電力（Ｗ／Flow）及び／又は基板温度（ＴS）を連
続的に変化させる事が望ましい。

【００４７】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用のガスの流量
に対する放電電力を、好ましくは２〜８倍の範囲で連続
的に支持体側から表面側に向かって小さくなる様に変化
させることが望ましい。

【００４８】特にＶＨＦ帯の高周波を用いる場合におい
て、５０〜４５０ＭＨｚの高周波を用いることでより効
果的に良好な膜を得ることが可能である。

【００４９】さらに支持体４０１の温度は、層設計にし
たがって適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは２０
０〜３７０℃、より好ましくは２３０〜３６０℃の範囲
で連続的に支持体側から表面側に向かって低くなる様に
変化させる。

【００５０】光導電層を形成するための支持体温度、ガ
ス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられ
るが、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光受容部材を形成すべく相互
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。

【００５１】（表面層）上述のようにして支持体４０１
上に形成された光導電層４０３の上に、更にアモルファ
スシリコン系又はアモルファスカーボン系の表面層４０
４を形成することが好ましい。この表面層４０４は自由
表面４１０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。

【００５２】表面層４０４は、アモルファスシリコン系
又はアモルファスカーボン系の材料であればいずれの材
質でも可能であるが、例えば、ａ−ＳｉＣ（Ｈ,Ｘ）、
ａ−ＳｉＯ（Ｈ,Ｘ）、ａ−ＳｉＮ（Ｈ,Ｘ）等の材料が
好適に用いられる。更に、ａ−Ｃ(Ｈ,Ｘ) は、硬度が高
く対磨耗性にすぐれる為、更に好適である。

【００５３】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４０４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製される。具体的には、例えば
グロー放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法又はマ
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法などの
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、作成される電子写真用光受容部材に所望
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、光受容部材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。

【００５４】例えば、グロー放電法によってａ−ＳｉＣ
（Ｈ,Ｘ）よりなる表面層４０４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
ガス及び／又はハロゲン原子（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、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た光導電層４０
３を作製した支持体４０１上にａ−ＳｉＣ（Ｈ,Ｘ）層
を作製すればよい。

【００５５】表面層の形成において使用されるシリコン
（Ｓｉ）供給用ガスとなり得る物質としては、Ｓｉ
Ｈ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、Ｓｉ₃Ｈ₈、Ｓｉ₄Ｈ₁₀等のガス状態の、
又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、更に層作成時の取り扱い易
さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆が
好ましいものとして挙げられる。また、これらのＳｉ供
給用の原料ガスを必要に応じてＨ₂、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ
等のガスにより希釈して使用してもよい。

【００５６】炭素供給用ガス又はアモルファスカーボン
系の供給ガスとなり得る物質としては、ＣＨ₄、Ｃ
₂Ｈ₂、Ｃ₂Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₈、Ｃ₄Ｈ₁₀等のガス状態の、又は
ガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙
げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｃ供給効率の良
さ等の点でＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₂Ｈ₆が好ましいものとし
て挙げられる。また、これらのＣ供給用の原料ガスを必
要に応じてＨ₂、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈
して使用してもよい。

【００５７】表面層４０４の層厚は、好ましくは０.０
１〜３μｍ、より好ましくは０.１〜１μｍである。層
厚が０．０１μｍより薄いと光受容部材を使用中に摩擦
等の理由により表面層が失われてしまい易く、３μｍを
越えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみら
れる場合がある。

【００５８】表面層４０４は、その要求される特性が所
望通りに与えられるように注意深く形成される。即ち、
Ｓｉ、Ｃ、Ｎ及びＯからなる群から選択された少なくと
も一つの元素、Ｈ及び／又は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多結晶や微結晶の
ような結晶性からアモルファスまでの形態（総称して非
単結晶）を取り、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
される様に、所望に従ってその形成条件の選択が厳密に
なされる。

【００５９】（電荷注入阻止層）電子写真用光受容部材
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、電荷注入阻止層は光受容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。

【００６０】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第１３族
原子又はｎ型伝導特性を与える第１５族原子を用いるこ
とができる。

【００６１】正帯電用の電荷注入阻止層に含有する第１
３族原子としては、具体的には、Ｂ（ほう素）、Ａｌ
（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウ
ム）、Ｔａ（タリウム）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａ
が好適である。また、負帯電用の電荷注入阻止層に含有
する第１５族原子としては、具体的にはＰ（リン）、Ａ
ｓ（砒素）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等
があり、特にＰ、Ａｓが好適である。電荷注入阻止層４
０５の層厚としては、好ましくは０.１〜３μｍ、更に
好ましくは０.５〜３μｍである。

【００６２】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。

【００６３】本発明の目的を達成し得る特性を有する電
荷注入阻止層４０５を形成するには、光導電層４０３と
同様に、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４０１の温度
を適宜設定することが必要である。

【００６４】本発明においては、電荷注入阻止層を形成
するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持
体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げら
れるが、これらの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表面層を形成すべ
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。

【００６５】（成膜装置） ＜ＲＦ−ＰＣＶＤ＞光受容層を形成するための装置及び
膜形成方法について詳述する。図２はＲＦ帯の周波数を
用いた高周波プラズマＣＶＤ法（以後「ＲＦ−ＰＣＶ
Ｄ」と略記する）による電子写真用光受容部材の製造装
置の好適な一例を示す模式的な構成図である。図２に示
す製造装置の構成は以下の通りである。

【００６６】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（２
１１１）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（２１１
４）が設置され、更に高周波マッチングボックス（２１
１５）が接続されている。

【００６７】原料ガス供給装置（２２００）は、ＳｉＨ
₄、ＧｅＨ₄、Ｈ₂、ＣＨ₄、Ｂ₂Ｈ₆、ＰＨ₃等の原料ガス
のボンベ（２２２１〜２２２６）とバルブ（２２３１〜
２２３６、２２４１〜２２４６、２２５１〜２２５６）
及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（２２６
０）を介して反応容器（２１１１）内のガス導入管（２
１１４）に接続されている。

【００６８】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行うことができる。まず、反応容器（２１
１１）内に円筒状支持体（２１１２）を設置し、排気装
置（図示せず）により反応容器（２１１１）内を排気す
る。続いて、支持体加熱用ヒーター（２１１３）により
円筒状支持体（２１１２）の温度を、例えば２００℃乃
至３５０℃の所定の温度に制御する。

【００６９】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器（２１
１１）に流入させるには、ガスボンベのバルブ（２２３
１〜２２３７）、反応容器のリークバルブ（２１１７）
が閉じられていることを確認し、また、流入バルブ（２
２４１〜２２４６）、流出バルブ（２２５１〜２２５
６）、補助バルブ（２２６０）が開かれていることを確
認して、まずメインバルブ（２１１８）を開いて反応容
器（２１１１）及びガス配管（２１１６）内を排気す
る。

【００７０】次に、真空計（２１１９）の読みが約１.
０Ｅ−２Ｐａになった時点で補助バルブ（２２６０）、
流出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じる。その後、
ガスボンベ（２２２１〜２２２６）より各ガスをバルブ
（２２３１〜２２３６）を開いて導入し、圧力調整器
（２２６１〜２２６６）により各ガス圧を２ｋｇ／ｃｍ
²に調整する。次に、流入バルブ（２２４１〜２２４
６）を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラ
ー（２２１１〜２２１６）内に導入する。

【００７１】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。円筒状支持体（２
１１２）が所定の温度になったところで、流出バルブ
（２２５１〜２２５６）のうちの必要なもの及び補助バ
ルブ（２２６０）を徐々に開き、ガスボンベ（２２２１
〜２２２６）から所定のガスをガス導入管（２１１４）
を介して反応容器（２１１１）内に導入する。次に、マ
スフローコントローラー（２２１１〜２２１６）によっ
て各原料ガスが所定の流量になるように調整する。その
際、反応容器（２１１１）内の圧力が約１．５Ｅ２以下
の所定の圧力になるように真空計（２１１９）を見なが
らメインバルブ（２１１８）の開口を調整する。内圧が
安定したところで、周波数１３.５６ＭＨｚのＲＦ電源
（図示せず）を所望の電力に設定して、高周波マッチン
グボックス（２１１５）を通じて反応容器（２１１１）
内にＲＦ電力を導入し、グロー放電を生起させる。この
放電エネルギーによって反応容器内に導入された原料ガ
スが分解され、円筒状支持体（２１１２）上に所定のシ
リコンを主成分とする堆積膜が形成されるところとな
る。所望の膜厚の形成が行われた後、ＲＦ電力の供給を
止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止
め、堆積膜の形成を終える。

【００７２】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の光受容層が形成される。

【００７３】それぞれの層を形成する際には、必要なガ
ス以外の流出バルブはすべて閉じられており、また、そ
れぞれのガスが反応容器（２１１１）内、流出バルブ
（２２５１〜２２５６）から反応容器（２１１１）に至
る配管内に残留することを避けるために、流出バルブ
（２２５１〜２２５６）を閉じ、補助バルブ（２２６
０）を開き、さらにメインバルブ（２１１８）を全開に
して系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行
う。

【００７４】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行なっている間は、支持体（２１１２）を駆動装置
（図示せず）によって所定の速度で回転させることも有
効である。

【００７５】さらに、上述のガス種及びバルブ操作は各
々の層の作製条件にしたがって変更が加えられる。

【００７６】＜ＶＨＦ−ＰＣＶＤ＞次に、ＶＨＦ帯の周
波数を用いた高周波プラズマＣＶＤ法（以後「ＶＨＦ−
ＰＣＶＤ」と略記する）によって形成される電子写真用
光受容部材の製造方法について説明する。

【００７７】図２に示した製造装置におけるＲＦ−ＰＣ
ＶＤ法による堆積装置（２１００）を、図３に示す堆積
装置（３１００）に代えて原料ガス供給装置（２２０
０）と接続することにより、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法による
電子写真用光受容部材製造装置を得ることができる。

【００７８】この装置は大別すると、反応容器（３１１
１）、原料ガスの供給装置（２２００）、及び反応容器
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。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（図示せず）、電極（３１１５）が設置さ
れ、電極には更に高周波マッチングボックス（３１１
６）が接続されている。また、反応容器（３１１１）内
は排気管（３１２１）を通じて排気装置（図示せず）に
接続されている。

【００７９】原料ガス供給装置（２２００）は、ＳｉＨ
₄、ＧｅＨ₄、Ｈ₂、ＣＨ₄、Ｂ₂Ｈ₆、ＰＨ₃等の原料ガス
のボンベ（２２２１〜２２２６）とバルブ（２２３１〜
２２３６、２２４１〜２２４６、２２５１〜２２５６）
及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（２２６
０）を介して反応容器（３１１１）内のガス導入管（図
示せず）に接続されている。また、円筒状支持体（３１
１２）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。

【００８０】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法によるこの装置での堆
積膜の形成は、以下のように行なうことができる。

【００８１】まず、反応容器（３１１１）内に円筒状支
持体（３１１２）を設置し、駆動装置（３１２０）によ
って支持体（３１１２）を回転し、不図示の排気装置
（例えば拡散ポンプ）により反応容器（３１１１）内を
排気管（３１２１）を介して排気し、反応容器（３１１
１）内の圧力を、例えば１.０Ｅ−３Ｐａ以下に調整す
る。続いて、支持体加熱用ヒーター（３１１３）により
円筒状支持体（３１１２）の温度を、例えば２００℃乃
至３５０℃の所定の温度に加熱保持する。

【００８２】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器（３１
１１）に流入させるには、ガスボンベのバルブ（２２３
１〜２２３６）、反応容器のリークバルブ（図示せず）
が閉じられていることを確認し、また、流入バルブ（２
２４１〜２２４６）、流出バルブ（２２５１〜２２５
６）、補助バルブ（２２６０）が開かれていることを確
認して、まずメインバルブ（図示せず）を開いて反応容
器（３１１１）及びガス配管内を排気する。

【００８３】次に、真空計（図示せず）の読みが約１.
０Ｅ−２Ｐａになった時点で補助バルブ（２２６０）、
流出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じる。

【００８４】その後、ガスボンベ（２２２１〜２２２
６）より各ガスをバルブ（２２３１〜２２３６）を開い
て導入し、圧力調整器（２２６１〜２２６６）により各
ガス圧を２ｋｇ／ｃｍ²に調整する。次に、流入バルブ
（２２４１〜２２４６）を徐々に開けて、各ガスをマス
フローコントローラー（２２１１〜２２１６）内に導入
する。

【００８５】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下のようにして円筒状支持体（３１１２）上に各
層の形成を行う。

【００８６】円筒状支持体（３１１２）が所定の温度に
なったところで流出バルブ（２２５１〜２２５６）のう
ちの必要なもの及び補助バルブ（２２６０）を徐々に開
き、ガスボンベ（２２２１〜２２２６）から所定のガス
をガス導入管（図示せず）を介して反応容器（３１１
１）内の放電空間（３１３０）に導入する。次にマスフ
ローコントローラー（２２１１〜２２１６）によって各
原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、
放電空間（３１３０）内の圧力が約１.５Ｅ２Ｐａ以下
の所定の圧力になるように真空計（図示せず）を見なが
らメインバルブ（図示せず）の開口を調整する。

【００８７】圧力が安定したところで、例えば周波数５
００ＭＨｚのＶＨＦ電源（図示せず）を所望の電力に設
定して、マッチングボックス（３１１６）を通じて放電
空間（３１３０）にＶＨＦ電力を導入し、グロー放電を
生起させる。かくして支持体（３１１２）により取り囲
まれた放電空間（３１３０）において、導入された原料
ガスは、放電エネルギーにより励起されて解離し、支持
体（３１１２）上に所定の堆積膜が形成される。この
時、層形成の均一化を図るため支持体回転用モーター
（３１２０）によって、所望の回転速度で回転させる。

【００８８】所望の膜厚の形成が行われた後、ＶＨＦ電
力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガス
の流入を止め、堆積膜の形成を終える。同様の操作を複
数回繰り返すことによって、所望の多層構造の光受容層
が形成される。

【００８９】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられており、また、それ
ぞれのガスが反応容器（３１１１）内、流出バルブ（２
２５１〜２２５６）から反応容器（３１１１）に至る配
管内に残留することを避けるために、流出バルブ（２２
５１〜２２５６）を閉じ、補助バルブ（２２６０）を開
き、さらにメインバルブ（図示せず）を全開にして系内
を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。上述
のガス種及びバルブ操作は各々の層の作成条件にしたが
って変更が加えられる。

【００９０】支持体の加熱方法は、真空仕様である発熱
体であればよく、例えばシース状ヒーターの巻き付けヒ
ーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等の電気抵
抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱放射ラ
ンプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手段による
発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質は、ステン
レス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属類、セラミ
ックス、耐熱性高分子樹脂等を使用することができる。
それ以外にも、反応容器以外に加熱専用の容器を設け、
加熱した後、反応容器内に真空中で支持体を搬送する等
の方法が用いられる。

【００９１】［実施形態２］図５（ａ）〜図５（ｂ）
は、本発明の電子写真装置（複写機）の画像形成プロセ
スの一例を示す概略図である。

【００９２】矢印Ｘ方向に回転する、電子写真感光体
（以下、単に「感光体」と称する）５０１の周辺には、
主帯電器５０２、静電潜像形成部位５０３、現像器５０
４、転写紙供給系５０５、転写帯電器５０６（ａ）、分
離帯電器５０６（ｂ）、クリーナ５０７、搬送系５０
８、前露光光源５０９などが配設されている。感光体５
０１は、必要に応じて面状内面ヒータ（不図示）によっ
て温度コントロールをしてもよい。

【００９３】感光体５０１は、その表面が主帯電器５０
２により、均一に帯電され画像露光付与手段５０３によ
り静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像剤（ト
ナー）が塗布された現像器５０４の現像スリーブにより
トナー像として顕像画化される。

【００９４】一方、転写紙供給系５０５を通って、供給
される転写材にトナー像が転写供給される。この転写材
Ｐは、分離帯電器５０６（ｂ）及び／又は爪等の分離手
段により感光体５０１から分離され、搬送系５０８を経
由して定着器（不図示）の定着ローラー（不図示）によ
って表面のトナー像が定着された後、電子写真装置外へ
排出される。

【００９５】一方、トナー像転写後の感光体５０１表面
は、表面の残トナーや紙粉等の付着物がクリーニング装
置５０７内のクリーニングブレード５１０、クリーニン
グローラー（又はブラシ）５１１等により除去され、次
の画像形成に供される。そして、前露光光源５０９によ
り、最後に一様に露光されることで感光体５０１は、露
光手段５０９（ａ）によりイレースされ、次の画像形成
が行われる。

【００９６】本発明においては、図５（ｂ）に示す様
に、露光手段として現像装置５０４の下流に露光手段５
０９（ｂ）又は、クリーニング装置５０７の上流側に露
光手段５０９（Ｃ）が装備される。なお、露光手段５０
９（ｃ）の位置は、クリーニング装置５０７の中に設置
することも可能である。

【００９７】

【実施例】以下、実験例および実施例により、本発明の
作用について具体的に説明する。なお、本発明はこれら
の実験例に限定されるものではない。

【００９８】＜実験例１＞実施形態１で示した方法にお
いて、膜厚、基体温度、ガス種／流量、成膜容器内圧力
等を、適宜に変化させ、ＲＦ−ＰＣＶＤ法、ＶＨＦ−Ｐ
ＣＶＤ法によりモルファスシリコンを母体とする電子写
真用感光体を正帯電用／負帯電用を各々作製した。光受
容部材の外径は、直径１０８ｍｍ、長さ３５９ｍｍであ
る。

【００９９】これらの感光体を、実施形態２で示した図
５（ａ）の構成の電子写真装置であるキヤノン製ＧＰ６
０５に搭載し、表１に示す３種類の環境において１００
万枚の耐久試験を行った。耐久条件は、表１に示すとお
りである。なお、ＧＰ６０５は、感光体の面速度ＰＳお
よび帯電極性に応じて各々の条件において表２に示すよ
うに改造してある。

【０１００】

【表１】

【０１０１】

【表２】 耐久チャートは、図６に示す様に、ベタ黒画像部とベタ
白画像部をコピー方向に平行に入れたチャートを用い
た。耐久後の評価は、ＨＴ画像（潜像密度５０％）にお
いて黒ポチ及びベタ黒相当する部分の濃度変動を目視観
察による客観的な画像欠陥の評価、及び、直接電圧印加
方式（電子写真学会誌 第２２巻 第１号（１９８３）
図７参照）によりベタ黒部の耐久前電位Ｖ０とベタ黒
部の耐久後電位Ｖ１の差分ΔＶ２（＝Ｖ０−Ｖ１）を、
耐久前電位電位Ｖ０で割ったものを電位低下率として評
価のパラメーターとした。

【０１０２】本実験例に用いた直接電圧印加方式の感光
体測定装置の詳細を以下に記す。装置概要は図７に示す
ように、高圧電源は、ＤＣ／ＡＣコンバーターからの出
力をレスポンスの早いオペアンプを使用し増巾してい
る。電源と感光体の間には必要に応じて抵抗、コンデン
サーが入れられるようになっており、それにより帯電の
時定数を変えられるようになっている。Ｄ／Ａコンバー
ターは、コンピュータにより制御されている。光源は前
後左右に４個配置されており、電極の下に配置された反
射ミラーで露光されるようになっている。各光源とも感
光体との間には各種フィルターをセットできるようにな
っている。

【０１０３】次に、測定シーケンスについて説明する。
本実験例における測定は、感光体ドラムをコンデンサー
とみなしたコンデンサーモデルとして測定してある。図
８に測定シーケンスを、図９に測定回路の概要図を示
す。測定は、図８に示すように進められ、光源により感
光体の履歴を除去するためのイレース露光及び前露光を
感光体に照射し、約１０ｍｓｅｃ後に所定の印加電圧Ｖ
ａを感光体に印加する。その後、約０.２ｓｅｃ後に
（Ｖｄ＋Ｖｃ）分の電位を測定し、測定後、感光体をア
ースに落とし、次にＶｃ成分の電位測定を行い、これら
の結果から求めたＶｄを感光体電位とした。

【０１０４】測定結果の一例を図１０に示す。なお、電
位は、印加電圧Ｖａ＝２０００Ｖの時のＶｄ電位として
ある。結果を表３と図１０に示す。なお表３、図１０に
は、表１に示したＮ／Ｌ環境における結果を示してい
る。

【０１０５】

【表３】 表３に示すように、ＰＳ＝３２０［ｍｍ／ｓｅｃ］以上
において、電荷保持能力の破壊による帯電電位の低下が
生じることが確認できた。また、実画像において、画像
欠陥として顕著化するには、直接電圧印加方式における
暗部電位の低下率が３０％以上必要であることが確認で
きた。なお、表１におけるＮ／Ｎ環境及びＨ／Ｈ環境に
おいては、表３、図９に示す結果よりも電位低下率、画
像欠陥のレベルは、Ｎ／Ｌ環境における結果よりも程度
が良かった。

【０１０６】＜実験例２＞実験例１と同様の実験を、実
施形態２で示した図５（ｂ）の構成に改装した電子写真
装置であるキヤノン製ＧＰ６０５を用いて行った。この
実験においては、本発明にかかわる露光手段として、図
５（ｂ）における露光手段５０９（ｂ）を用いた。結果
を表４に示す。なお、評価方法及び耐久条件は実験例１
と同様である。

【０１０７】

【表４】 表４に示すように、露光手段５０９（ｂ）を用いた電子
写真装置により、実験例１よりも良好な結果を得ること
ができた。すなわち、クリーニング手段の前に、露光手
段により感光体内に光キャリアを発生させておくこと
で、剥離放電の程度を軽減させることが可能であること
が確認できた。

【０１０８】＜実験例３＞実験例１と同様の実験を、実
施形態２で示した図５（ｂ）の構成に改装した電子写真
装置であるキヤノン製ＧＰ６０５を用いて行った。この
実験においては、露光手段として図５（ｂ）における露
光手段５０９（ｃ）を用いた。結果を表５に示す。な
お、評価方法及び耐久条件は実験例１と同様である。

【０１０９】

【表５】 表５に示すように、露光手段５０９（ｃ）を用いた電子
写真装置により、実験例１よりも良好な結果を得ること
ができた。すなわち、クリーニング手段の前に露光手段
により、感光体内に光キャリアを発生させておくこと
で、剥離放電の程度を軽減させることが可能であること
が確認できた。さらに、実験例２と比較した場合、露光
装置が実験例２に比べクリーニング装置に近いため、よ
り効果的であることが確認できた。

【０１１０】以上、実験例１〜３の結果より、露光手段
を用いた電子写真装置により、クリーニング装置におけ
る剥離放電による表面層の破壊の程度を軽減できること
が確認できた。

【０１１１】＜実験例４＞電位設定を６００Ｖから２０
０Ｖまで変えて実験例２と同様の耐久試験を行い、耐久
試験後に直接電圧印加方式による電位低下率の測定を行
った。結果を図１２に示す。図１２に示す様に、電位設
定を下げることで高速領域においても電位低下を防止で
きることが確認できた。感光体の面速度ＰＳ（ｍｍ／ｓ
ｅｃ）が、３２０ｍｍ／ｓｅｃ未満においては、電位設
定を上げても、画像欠陥が発生せず良好であった。これ
は即ち、剥離放電の度合いがＰＳが小さいために低く抑
えられており、帯電設定を上げても剥離放電による感光
体の阻止能の低下が低く抑えられるためであると考えら
れる。

【０１１２】更に追試を行い、直接電圧印加方式による
電位低下率が３０％以下となる感光体の面速度ＰＳと電
位設定Ｖｄの関係を求めたところ、図１３の関係が得ら
れた。即ち、電位の低下の発生する電位設定とプロセス
スピードの関係より、感光体の面速度ＰＳ（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）が、３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上であり、その場合の感
光体暗部電位Ｖｄ（Ｖ）との関係が、 Ｖｄ≧０、Ｖｄ≦−０.３５ＰＳ＋５３５ であることが見出される。

【０１１３】＜実験例５＞実験例２と同様の検討を、感
光体の極性を「−」現像剤の極性を「−」として行っ
た。結果は、実験例２と同様であった。即ち、感光体の
面速度ＰＳ（ｍｍ／ｓｅｃ）が特に３２０ｍｍ／ｓｅｃ
以上であり、その場合の感光体暗部電位Ｖｄ（Ｖ）との
関係が、 Ｖｄ≦０、Ｖｄ≦０．３５ＰＳ−５３５ であることが見出される。

【０１１４】＜参考実験例１＞実験例２と同様の実験
を、感光体の極性を「＋」、現像剤の特性を「−」とし
て行った。その結果、画像欠陥、電位低下等は発生しな
かった。

【０１１５】＜参考実験例２＞実験例２と同様の実験
を、感光体の極性を「−」、現像剤の特性を「＋」とし
て行った。その結果、画像欠陥、電位低下等は発生しな
かった。

【０１１６】＜実験例６＞図５（ｂ）に示す構成に改造
を行ったキヤノン製ＧＰ６０５を用い、像露光５０３、
そして露光装置５０９（ｂ）の波長について実験を行っ
た。波長以外の実験条件は、表６に示すとおりである。
この条件において像露光５０３は固定波長（６７５ｎ
ｍ）、露光装置５０９（ｂ）の波長を表７のように変え
た。

【０１１７】評価は、表７のそれぞれの条件における、
感光体メモリーについて、図１４に示すチャートを用い
て、図１４のチャートのハーフトーン部におけるメモリ
ーの程度をそれぞれ５段階に分けてランク付けし評価を
行った。ランクは１が最も悪く（メモリーがはっきりと
確認できる）、ランク５がメモリーが確認できないレベ
ルである。なお、露光装置５０９（ｂ）が無い場合のラ
ンクは３（実用上問題ないレベル）であった。露光装置
５０９（ｂ）には、ＬＥＤアレイを用い、波長を変える
場合には、材料が異なるものを使用することで対応し
た。

【０１１８】

【表６】

【０１１９】

【表７】 さらに、実験結果を図１５に示す。図１５に示すよう
に、露光源５０９（ｂ）を用いることにより、用いない
場合のメモリーランク（ランク３）よりも総じて良い結
果を得ることができた。特に、 ｜λ１λ２｜≦５０ の範囲においては、メモリーが最も確認できないランク
（ランク５）となった。この効果は、トナー像が感光体
上にある状態において、感光体表面を露光することで、
像露光５０３によるメモリーがない部分にメモリーを生
じさせるため、メモリーレベルが揃い、画像上に発生し
なくなるためである。同様の実験を、露光装置を図５
（ｂ）の５０９（ｃ）の場合において行ったところ、同
じ結果が得られた。

【０１２０】次に、本発明の実施例を具体的に説明す
る。なお、本発明はこれらに制限されるものではない。

【０１２１】＜実施例Ａ１＞図５（ａ）に示したキヤノ
ン製ＧＰ６０５に実験例１で使用した帯電極性が「＋」
の感光体を装備し、現像剤として極性が「＋」のものを
用い、図６に示すチャートを用い表１に示す３環境にお
いて１００万枚の耐久試験を行った。感光体の面速度Ｐ
Ｓは４５０［ｍｍ／ｓｅｃ］、像露光波長は６７５[ｎ
ｍ]、現像位置における感光体暗部電位Ｖｄは３４０
［Ｖ］である。１００枚耐久後、ベタ白画像／ベタ黒画
像／潜像密度５０％のハーフトン画像および直接電圧印
加方式による電位測定を行った結果、全て良好であっ
た。

【０１２２】＜実施例Ａ２＞実施例Ａ１と同様にして、
ただし、キヤノン製ＧＰ６０５を改造して感光体面速度
ＰＳは４５０ｍｍ／ｓｅｃとし、感光体には帯電極性が
「−」の感光体を装備し、現像剤として極性が「−」の
ものを用い、現像位置における感光体暗部電位Ｖｄを−
３４０［Ｖ］にして、３環境において耐久試験を行っ
た。１００枚耐久後、ベタ白画像／ベタ黒画像／潜像密
度５０％のハーフトン画像および直接電圧印加方式によ
る電位測定を行ったが全て良好であった。

【０１２３】＜実施例Ａ３＞実施例Ａ１と同様にして、
ただし、キヤノン製ＧＰ６０５を改造して感光体面速度
ＰＳは５００ｍｍ／ｓｅｃとし、現像位置における感光
体暗部電位Ｖｄを＋３４０［Ｖ］にして、Ｎ／Ｎ環境に
おいて耐久試験を行った。１００枚耐久後、ベタ白画像
／ベタ黒画像／潜像密度５０％のハーフトン画像および
直接電圧印加方式による電位測定を行ったが全て良好で
あった。

【０１２４】＜実施例Ａ４＞実施例Ａ１と同様にして、
ただし、キヤノン製ＧＰ６０５を改造して感光体面速度
ＰＳは５００ｍｍ／ｓｅｃとし、感光体には帯電極性が
「−」の感光体を装備し、現像剤として極性が「−」の
ものを用い、現像位置における感光体暗部電位Ｖｄは−
３４０［Ｖ］にして、３環境において耐久試験を行っ
た。１００枚耐久後、ベタ白画像／ベタ黒画像／潜像密
度５０％のハーフトン画像および直接電圧印加方式によ
る電位測定を行ったが全て良好であった。

【０１２５】＜実施例Ａ５＞実施例Ａ１と同様にして、
ただし、キヤノン製ＧＰ６２５０を改造して感光体面速
度ＰＳは３４０ｍｍ／ｓｅｃ、現像位置における感光体
暗部電位Ｖｄを＋４５０［Ｖ］にして、３環境において
耐久試験を行った。１００枚耐久後、ベタ白画像／ベタ
黒画像／潜像密度５０％のハーフトン画像および直接電
圧印加方式による電位測定を行ったが全て良好であっ
た。

【０１２６】＜実施例Ａ６＞実施例Ａ１と同様にして、
ただし、キヤノン製ＧＰ６２５０を改造して感光体面速
度ＰＳは３４０ｍｍ／ｓｅｃ、感光体暗部電位Ｖｄを＋
４５０［Ｖ］にして、３環境において耐久試験を行っ
た。１００枚耐久後、ベタ白画像／ベタ黒画像／潜像密
度５０％のハーフトン画像および直接電圧印加方式によ
る電位測定を行ったが全て良好であった。

【０１２７】＜実施例Ａ７＞実施例Ａ１と同様にして、
ただし、キヤノン製ＮＰ６２５０を改造して感光体面速
度ＰＳは３４０ｍｍ／ｓｅｃとし、感光体には帯電極性
が「−」の感光体を装備し、現像剤として極性が「−」
のものを用い、現像位置における感光体暗部電位Ｖｄを
−４５０［Ｖ］にして、３環境において耐久試験を行っ
た。１００枚耐久後、ベタ白画像／ベタ黒画像／潜像密
度５０％のハーフトン画像および直接電圧印加方式によ
る電位測定を行ったが全て良好であった。

【０１２８】＜実施例Ｂ１＞キヤノン製ＧＰ６０５を図
５（ｂ）のように改造し、図５（ｂ）記載の露光装置５
０９（ｂ）を設けた。感光体には実験例１で使用した帯
電極性が「＋」の感光体を装備し、現像剤として極性が
「＋」のものを用い、図６に示すチャートを用い表１に
示す３環境において１００万枚の耐久試験を行った。露
光装置５０９（ｂ）の波長は６６０［ｎｍ］、感光体の
面速度ＰＳは４５０［ｍｍ／ｓｅｃ］、像露光波長は６
７５［ｎｍ］、現像位置における感光体暗部電位Ｖｄは
＋３４０［Ｖ］である。１００枚耐久後、ベタ白画像／
ベタ黒画像／潜像密度５０％のハーフトン画像および直
接電圧印加方式による電位測定を行った結果、全て良好
であった。

【０１２９】＜実施例Ｂ２＞実施例Ｂ１と同様にして、
ただし、感光体には帯電極性が「−」の感光体を装備
し、現像剤として極性が「−」のものを用い、感光体の
面速度ＰＳは４５０［ｍｍ／ｓｅｃ］、現像位置におけ
る感光体暗部電位Ｖｄを−３４０［Ｖ］にして、３環境
において耐久試験を行った。１００枚耐久後、ベタ白画
像／ベタ黒画像／潜像密度５０％のハーフトン画像およ
び直接電圧印加方式による電位測定を行った結果、全て
良好であった。

【０１３０】＜実施例Ｂ３＞実施例Ｂ１と同様にして、
ただし、感光体の面速度ＰＳは５００［ｍｍ／ｓｅ
ｃ］、現像位置における感光体暗部電位Ｖｄを＋３４０
［Ｖ］にして、Ｎ／Ｎ環境において耐久試験を行った。
１００枚耐久後、ベタ白画像／ベタ黒画像／潜像密度５
０％のハーフトン画像および直接電圧印加方式による電
位測定を行った結果、全て良好であった。

【０１３１】＜実施例Ｂ４＞実施例Ｂ１と同様にして、
ただし、感光体には帯電極性が「−」の感光体を装備
し、現像剤として極性が「−」のものを用い、感光体の
面速度ＰＳは５００［ｍｍ／ｓｅｃ］、現像位置におけ
る電位設定感光体暗部電位Ｖｄを−３４０［Ｖ］にし
て、３環境において耐久試験を行った。１００枚耐久
後、ベタ白画像／ベタ黒画像／潜像密度５０％のハーフ
トン画像および直接電圧印加方式による電位測定を行っ
た結果、全て良好であった。

【０１３２】＜実施例Ｂ５＞キヤノン製ＮＰ６２５０を
図５（ｂ）のように改造し、図５（ｂ）記載の露光装置
５０９（ｂ）を設けた。感光体には実験例１で使用した
帯電極性が「＋」の感光体を装備し、現像剤として極性
が「＋」のものを用い、図６に示すチャートを用い表１
に示す３環境において１００万枚の耐久試験を行った。
露光装置５０９（ｂ）の波長は６６０［ｎｍ］、感光体
の面速度ＰＳは３４０［ｍｍ／ｓｅｃ］、像露光波長は
６５５［ｎｍ］、現像位置における電位設定は感光体暗
部電位Ｖｄは＋３８０［Ｖ］である。１００枚耐久後、
ベタ白画像／ベタ黒画像／潜像密度５０％のハーフトン
画像および直接電圧印加方式による電位測定を行った結
果、全て良好であった。

【０１３３】＜実施例Ｂ６＞実施例Ｂ５と同様にして、
ただし、感光体には帯電極性が「−」の感光体を装備
し、現像剤として極性が「−」のものを用い、感光体暗
部電位Ｖｄを−３８０［Ｖ］にして、３環境において耐
久試験を行った。１００枚耐久後、ベタ白画像／ベタ黒
画像／潜像密度５０％のハーフトン画像および直接電圧
印加方式による電位測定を行った結果、全て良好であっ
た。

【０１３４】＜実施例Ｂ７＞キヤノン製ＧＰ６０５を図
５（ｂ）のように改造し、図５（ｂ）記載の露光装置５
０９（ｃ）を設けた。感光体には実験例１で使用した帯
電極性が「＋」の感光体を装備し、現像剤として極性が
「＋」のものを用い、図６に示すチャートを用い表１に
示す３環境において１００万枚の耐久試験を行った。露
光装置５０９（ｃ）の波長は６６０［ｎｍ］、感光体の
面速度ＰＳは４５０［ｍｍ／ｓｅｃ］、像露光波長は６
７５［ｎｍ］、現像位置における感光体暗部電位Ｖｄは
＋３４０［Ｖ］である。１００枚耐久後、ベタ白画像／
ベタ黒画像／潜像密度５０％のハーフトン画像および直
接電圧印加方式による電位測定を行った結果、全て良好
であった。

【０１３５】

【発明の効果】本発明によれば、クリーニングブレード
を用いたクリーニング装置における感光体から現像材ト
ナーを引き剥がす際の剥離放電による感光体へのダメー
ジを低減し、画像欠陥のない鮮明な画像を長期間にわた
って得ることが可能である。更に、複写速度の高速化に
付随する問題点を解決し高速化が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光体電位レベルと、現像バイアスレベルの模
式図である。

【図２】電子写真用光受容部材の光受容層を形成するた
めの装置の一例で、ＲＦ帯の高周波を用いたグロー放電
法による電子写真用光受容部材の製造装置の模式的説明
図である。

【図３】電子写真用光受容部材の光受容層を形成するた
めの装置の一例で、ＶＨＦ帯の高周波を用いたグロー放
電法による電子写真用光受容部材の製造装置の模式的説
明図である。

【図４】電子写真用光受容部材の好適な実施形態の層構
成の一例を説明するための模式的層構成図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は本発明の電子写真装置の一例を
示す模式図である。

【図６】耐久チャートの一例を示す模式図である。

【図７】直接電圧印加方式の感光体帯電特性の測定装置
の概略図である。

【図８】直接電圧印加方式の感光体帯電特性の測定装置
の測定シーケンスの概略図である。

【図９】直接電圧印加方式の感光体帯電特性の測定装置
の測定回路図の一例である。

【図１０】直接電圧印加方式の感光体帯電特性の測定結
果の一例を示す図である。

【図１１】本発明にかかわる感光体面速度と耐久後の電
位低下率の関係を示した図である。

【図１２】本発明にかかわる感光体面速度と耐久後の電
位低下率の関係を示した図である。

【図１３】本発明にかかわる感光体電位設定値と耐久後
の電位低下率の関係を示した図である。

【図１４】感光体メモリーを評価する為のチャートの一
例である。

【図１５】本発明に係わる露光波長と感光体メモリーの
関係を示した図である。

【符号の説明】

４００ 光受容部材 ４０１ 導電性支持体 ４０２ 光受容層 ４０３ 光導電層 ４０４ 表面層 ４０５ 電荷注入阻止層 ４０６ 電荷発生層 ４０７ 電荷輸送層 ４０８ 上部電荷注入阻止層 ４１０ 自由表面 ２１００、３１００ 堆積装置 ２１１１、３１１１ 反応容器 ２１１２、３１１２ 円筒状支持体 ２１１３、３１１３ 支持体加熱用ヒーター ２１１４ 原料ガス導入管 ２１１５、３１１６ マッチングボックス ２１１６ 原料ガス配管 ２１１７ 反応容器リークバルブ ２１１８ メイン排気バルブ ２１１９ 真空計 ２２００ 原料ガス供給装置 ２２１１〜２２１６ マスフローコントローラー ２２２１〜２２２６ 原料ガスボンベ ２２３１〜２２３６ 原料ガスボンベバルブ ２２４１〜２２４６ ガス流入バルブ ２２５１〜２２５６ ガス流出バルブ ２２６１〜２２６６ 圧力調整器 ３１１５ 電極 ３１２０ 支持体回転用モーター ３１２１ 排気管 ３１３０ 放電空間 ４０１ 感光体 ４０２ 主帯電器 ４０３ 静電潜像形成部位 ４０４ 現像器 ４０５ 転写紙供給系 ４０６（ａ） 転写帯電器 ４０６（ｂ） 分離帯電 ４０７ クリーニング装置 ４０８ 搬送系 ４０９ 前露光光源 ４１０ クリーニングブレード ４１１ クリーニングローラー ５０１ 感光体 ５０２ 主帯電器（コロナ放電） ５０３ 主帯電器（接触帯電） ５０４ 電位センサー ５０９(a) 前露光光源 ５０９(b) 本発明にかかわる露光光源の一例 ５０９(c) 本発明にかかわる露光光源の一例

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/00 ３４５ (72)発明者 片桐 宏之 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 (72)発明者 松岡 秀彰 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 (72)発明者 古島 聡 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） 2H027 DA02 DA13 DA17 EA01 EA07 EA09 EA10 EA13 EC14 EC15 ED02 ED03 ED15 ED28 ZA07 2H035 AA09 AA10 AB01 AB02 AB03 AZ09 BA01 BA02 BA07 2H068 DA37 EA41 FC01 FC05 FC20 2H076 AB02 AB42 DA06 DA09 DA37

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ−Ｓｉ系感光体を帯電前に均一に露光
   する露光手段と、均一帯電を行う帯電手段と、均一帯電
   した該感光体に露光像を書込む潜像形成手段と、反転現
   像により現像剤トナーにより画像形成を行う現像手段
   と、該感光体に当接して設けられたクリーニングブレー
   ドにより該感光体上に残留する現像剤をクリーニングす
   るクリーニング手段とを少なくとも備えた電子写真装置
   において、 現像工程における暗部感光体の表面電位Ｖｄ（Ｖ）の絶
   対値を前記感光体の面速度ＰＳ（ｍｍ／ｓｅｃ）の増大
   に応じて減少させることを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 クリーニング位置よりも上流側であって
   現像位置よりも下流側に、感光体の表面を均一に露光す
   る露光手段をさらに備える請求項１記載の電子写真装
   置。
3. 【請求項３】 感光体の面速度ＰＳ（ｍｍ／ｓｅｃ）
   が、３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上であり、感光体暗部電位Ｖ
   ｄ（Ｖ）との関係が、 Ｖｄ≧０、Ｖｄ≦−０.３５×ＰＳ＋５３５ 又は、 Ｖｄ≦０、Ｖｄ≦０.３５×ＰＳ−５３５を満たす請求
   項１又は２記載の電子写真装置。
4. 【請求項４】 潜像を書き込む為の露光手段の波長をλ
   １、クリーニング位置よりも上流側であって現像位置よ
   りも下流側に設けられる露光手段の波長をλ２としたと
   きに、 ｜λ２−λ３｜ ≦ ５０ を満たす請求項２記載の電子写真装置。
5. 【請求項５】 ベタ黒画像をＡ４用紙横で１００万枚耐
   久した場合において、耐久前後の感光体の暗部電位を直
   接電圧印加方式の電位測定方法において測定した際に、
   初期電位をＶｄ０、耐久後電位をＶｄ１としたとき、 （Ｖｄ０−Ｖｄ１）／Ｖｄ０≦０.３０ を満たす請求項１〜４の何れか一項記載の電子写真装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の電子写真装置を用いて画
   像を形成する方法であって、現像工程における暗部感光
   体の表面電位Ｖｄ（Ｖ）の絶対値を、感光体の面速度Ｐ
   Ｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）の増大に応じて減少させることを特
   徴とする画像形成方法。