JP2002357912A

JP2002357912A - 電子写真プロセス及び電子写真装置

Info

Publication number: JP2002357912A
Application number: JP2002080894A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Matsuoka; 秀彰松岡; Yoshio Seki; 好雄瀬木; Tetsuya Karaki; 哲也唐木; Hiroyuki Katagiri; 宏之片桐
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2002-12-13
Also published as: US20030049556A1; US6686109B2; EP1246026A1

Abstract

(57)【要約】【課題】高速な電子写真装置における剥離放電による
画像欠陥を防止し、かつ耐久性を向上させる。【解決手段】電子写真用感光体１００は、導電性支持
体１０１と、その上に形成された光受容層１０２とを有
する。光受容層１０２は、ケイ素原子を含有した非単結
晶材料からなる光導電層１０３と、表面保護層１０４と
を有する。電子写真プロセスにおける感光体の表面移動
速度ＰＳが３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上である場合、表面保
護層の膜厚Ｄｓ（μｍ）および固有抵抗値Ｒｓ（Ω・ｃ
ｍ）はそれぞれ、１.０×１０⁹≦Ｒｓ≦1.０×１０¹³、
かつ、Ｄｓ≦―０.１３６Ｌｎ(Ｒｓ)＋（―０.００４×
ＰＳ＋６）（Ｌｎは自然対数）を満足するように規定さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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みをして、さら
にトナー像化し、転写材に転写して画像形成を実行し、
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プロセスおよび電子写真装置に
関する。

【０００２】すなわち本発明は、アモルファスシリコン
（以下、「ａ―Ｓｉ」と表記する）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に適用さ
れる発明に係る。

【０００３】

【従来の技術】従来、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う、いわゆるカールソンプロ
セスに基づく電子写真装置は周知である。

【０００４】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ブレードクリーニン
グ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広く
使用されている。

【０００５】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ているものが
ある。ａ―Ｓｉ感光体ドラムは、表面保護層として、ア
モルファスシリコンカーバイドを一般的に有しており、
さらに、アモルファスカーボンを用いる提案もなされて
いる。これらの表面保護層は、有機感光体ドラムの表面
に比較して非常に硬質であるため、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
表面の摩耗が非常に少なく、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。

【０００６】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、レーザーまたはＬＥ
Ｄアレイ等による潜像の書込みが行われ、現像剤によっ
て感光体上の潜像を顕像化する。潜像を顕像化する方法
として、レーザーなどで潜像を書込んだ部分を現像剤に
より顕像化する反転現像方式と、潜像を書込まない部分
に現像剤を顕像化する正現像法の２種類の方法がある。

【０００７】アナログ方式の電子写真プロセスにおいて
は、原稿台からの原稿の反射光を感光体への潜像書込み
手段とするため、正現像方式が用いられる。

【０００８】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
た方が有利であり、反転現像を用いる方が有効である。

【０００９】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、従来は毎
分３０〜４０枚（Ａ４横）であったものが、毎分６０枚
（Ａ４横）以上の印刷速度を有するものまで現れてい
る。このような場合において、感光体表面の移動速度は
約２６０（ｍｍ／ｓｅｃ）以上が必要となってくる。

【００１０】このような高速で移動する表面のクリーニ
ングには、感光体表面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
ニングする方法が適している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らは、反転現像方式を用いた、高速表面のクリーニン
グを行う場合に、新たに発生する課題があることを見出
した。

【００１２】反転現像方式においては、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
体と現像剤を用いるプロセスにおいて、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）すると、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。

【００１３】この静電放電現象の放電量そのものは微細
なものであるが、現像剤のサイズが数μ程度と小さく、
且つ現像剤の抵抗が高いために感光体表面の極めて微小
面積に静電放電が集中するため、感光体の表面保護層の
電荷保持能力を破壊するには充分な放電量となる。

【００１４】その結果、感光体の帯電極性側の電荷保持
能力の低下が発生し、画像欠陥として顕著化する。この
ような放電現象（以下、「剥離放電」という）は、現像
剤を剥ぎ取るスピードが速いほど、すなわち、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が高くなる。

【００１５】そこで本発明は、高速な電子写真装置にお
ける剥離放電による画像欠陥を防止し、且つ高い耐久性
を有する電子写真プロセス及び電子写真装置を提供する
ことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の電子写真プロセスは、導電性基体上に、少なく
とも、ケイ素原子を含有した非単結晶材料からなる光導
電層と、表面保護層とが積層された感光体に対し、帯電
前に露光する工程、帯電工程、潜像形成工程、反転現像
により画像形成を行う現像工程、及び前記感光体に当接
して設けられたクリーニングブレードにより前記感光体
の表面をクリーニングする工程を少なくとも含む電子写
真プロセスにおいて、前記感光体の表面移動速度ＰＳが
３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上であり、前記表面保護層の膜厚
をＤｓ（μｍ）、固有抵抗値をＲｓ（Ω・ｃｍ）とした
とき１.０×１０⁹≦Ｒｓ≦1.０×１０¹³、かつ、Ｄｓ≦―
０.１３６Ｌｎ(Ｒｓ)＋（―０.００４×ＰＳ＋６）（Ｌｎは自然対数）を満足することを特徴とする。

【００１７】また、本発明の電子写真装置は、導電性基
体上に、少なくとも、ケイ素原子を含有した非単結晶材
料からなる光導電層と、表面保護層とが積層された感光
体の表面に一連の電子写真プロセスを実行するための、
帯電前に露光する手段、帯電手段、潜像形成手段、反転
現像により画像形成を行う現像手段、及び前記感光体に
当接して設けられたクリーニングブレードにより前記感
光体の表面をクリーニングする手段を少なくとも含む電
子写真装置において、前記感光体の表面移動速度ＰＳが
３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上であり、前記表面保護層の膜厚
をＤｓ（μｍ）、固有抵抗値をＲｓ（Ω・ｃｍ）とした
とき１.０×１０⁹≦Ｒｓ≦1.０×１０¹³、かつ、Ｄｓ≦―
０.１３６Ｌｎ(Ｒｓ)＋（―０.００４×ＰＳ＋６）（Ｌｎは自然対数）を満足することを特徴とする。

【００１８】前述した課題を解決すべく検討を重ねた結
果、本発明者らは剥離放電によって発生する電荷を表面
保護層から下部層へ速やかに逃がすことで、表面保護層
表面における剥離放電による高電界の発生を抑止し、表
面保護層の電荷保持能の低下を防止できることを見出
し、本発明に至った。

【００１９】すなわち、表面保護層の膜厚及び固有抵抗
値を所定の数値範囲内に規定し、さらに好ましくは感光
体の暗部電位の低下率を３０％以下に規定することで、
剥離放電による画像欠陥の顕著化が長期にわたり防止さ
れる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアモルファス
シリコン系電子写真用感光体の好適な層構成、その感光
体の製造方法、装置、そして本発明の電子写真プロセス
及び装置について説明する。

【００２１】『層構成』図１（ａ）〜（ｃ）に本発明の
電子写真プロセス及び装置に適用される電子写真感光体
の層構成の一例を示す。図１（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ
示すように、電子写真用感光体１００は、導電性支持体
１０１上に作製される光受容層１０２を備えており、自
由表面１１０側には、表面保護層１０４が形成される。

【００２２】図１（ａ）に示す電子写真用感光体におい
ては、光受容層１０２は、水素原子及び／又はハロゲン
原子を含有するアモルファスシリコン（以下、「ａ―Ｓ
ｉ（Ｈ,Ｘ）」と表記する）からなる、光導電性を有す
る光導電層１０３と、水素原子及び／又はハロゲン原子
を含有するアモルファスシリコンカーバイド（以下、
「ａ―ＳｉＣ（Ｈ,Ｘ）」と表記する）、または水素原
子及び／又はハロゲン原子を含有するアモルファスカー
ボン（以下、「ａ―Ｃ（Ｈ,Ｘ）」と表記する）からな
る表面保護層１０４を有する。

【００２３】図１（ｂ）に示す電子写真用感光体におい
ては、光受容層１０２は、電荷注入阻止層１０５と、ａ
―Ｓｉ(Ｈ,Ｘ)からなる、光導電性を有する光導電層１
０３と、ａ―ＳｉＣまたはａ―Ｃからなる表面保護層１
０４を有する。

【００２４】図１（ｃ）に示す電子写真用感光体におい
ては、光受容層１０２は、電荷注入阻止層１０５と、ａ
―Ｓｉ(Ｈ,Ｘ)からなる、光導電性を有する光導電層１
０３とａ―ＳｉＣ(Ｈ,Ｘ)またはａ―Ｃ(Ｈ,Ｘ)からなる
表面保護層１０４を有する。図１（ｃ）において光導電
層１０３は、電荷発生層１０７と電荷輸送層１０６の積
層によって形成される。

【００２５】以下に、各層について詳しく説明する。

【００２６】「導電性支持体」本発明に使用される電子
写真用感光体の導電性支持体１０１としては、例えばＡ
ｌ, 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。

【００２７】「光導電層」本発明に使用され、その目的
を効果的に達成するために導電性支持体１０１上に形成
され、光受容層１０２の少なくとも一部を構成する光導
電層１０３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、所望の特性が得られるよう
に適宜成膜パラメータ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。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５０〜４５０ＭＨｚ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。

【００２８】グロー放電法によって光導電層１０３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供給用の原料ガスまたは／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
置に設置されている所定の導電性支持体１０１にａ―Ｓ
ｉ（Ｈ,Ｘ）からなる層を形成すればよい。

【００２９】また、光導電層１０３中の水素原子または
／及びハロゲン原子は、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必要である。水
素原子またはハロゲン原子の含有量は、シリコン原子
（Ｓｉ）と水素原子（Ｈ）またはハロゲン原子（Ｘ）と
の和に対して、水素原子（Ｈ）とハロゲン原子（Ｘ）が
ともに含まれている場合には、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。

【００３０】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、またはガス化し得る水素化ケイ素（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。

【００３１】そして、形成される光導電層１０３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
いっそう容易にするには、Ｈ₂及び／またはＨｅあるい
は水素原子を含むケイ素化合物のガスを所望量混合した
雰囲気で、層形成することが有効である。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。

【００３２】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。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またはガス化し得
る、ハロゲン原子を含む水素化ケイ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,ＢｒＦ,
ＣｌＦ, ClF₃, ＢｒＦ₃, ＢｒＦ₅, ＩＦ₃, ＩＦ₇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
含むケイ素化合物、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, Ｓｉ₂Ｆ₆
等の弗化ケイ素が好ましい。

【００３３】光導電層１０３中に含有される水素原子及
び／またはハロゲン原子の量を制御するには、例えば導
電性支持体１０１の温度、水素原子及び／またはハロゲ
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。

【００３４】光導電層１０３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１０３中に満遍なく均一に分
布した状態で含有されてもよいし、あるいは層厚方向に
不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。

【００３５】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
下、「第１３族原子」と略記する）またはｎ型伝導特性
を与える周期律表第１５族に属する原子（以下、「第１
５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１０３
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、さらに好
ましくは１×１０^-1〜１×１０²原子ｐｐｍである。

【００３６】伝導性を制御する原子、例えば第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１
５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１０３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、または、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。

【００３７】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, Ｂ₅Ｈ₁₁, Ｂ
₆Ｈ₁ ₀等の水素化硼素、ＢＦ₃, ＢＣｌ₃, ＢＢｒ₃等のハ
ロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＧａＣｌ₃, Ｇ
ａ (ＣＨ₃)₃等も挙げることができる。中でもＢ₂Ｈ
₆は、取り扱いの面からも好ましい原料物質の一つであ
る。

【００３８】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, Ｓ
ｂＣｌ₅, 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。

【００３９】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／またはＨｅによ
り希釈して使用してもよい。

【００４０】光導電層１０３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。

【００４１】希釈ガスとして使用するＨ₂及び／または
Ｈｅ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／またはＨｅ
を、３〜２０倍の範囲に制御することが好ましい。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１.０×１０^-2
Ｐａ〜１.０×１０³Ｐａ、好ましくは１.０×１０^-1Ｐ
ａ〜１.０×１０²Ｐａ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。さらに導電性支持体１０１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２００〜３５０℃とする。

【００４３】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上記の範囲が挙げられる
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好まし
い。

【００４４】「表面保護層」上述のようにして導電性支
持体１０１形成された光導電層１０３の上に、さらにａ
―ＳｉＣ(Ｈ,Ｘ)またはａ―Ｃ(Ｈ,Ｘ)からなる表面保護
層１０４を形成する。この表面保護層１０４は自由表面
１１０を有し、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、
使用環境特性において本発明の目的を達成するために設
けられる。

【００４５】表面保護層１０４は、ａ―ＳｉＣ(Ｈ,Ｘ)
またはａ―Ｃ(Ｈ,Ｘ)の材料であればいずれの材質でも
可能である。本発明において、その目的を効果的に達成
するために、表面保護層１０４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
タの数値条件が設定されて作製される。具体的には、前
述の光導電層１０３の形成方法と同様の方法が適用でき
るが、電子写真用感光体の生産性から、光導電層１０３
と同じ堆積法によることが好ましい。

【００４６】例えば、グロー放電法によって、ａ―Ｓｉ
Ｃ(Ｈ,Ｘ)よりなる表面保護層１０４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／またはハロゲン原子（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１０３を作製した導電性支持体１０１上にａ―Ｓｉ
Ｃ(Ｈ,Ｘ)層を作製すればよい。

【００４７】表面保護層１０４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、ＳｉＨ₄, Ｓｉ₂Ｈ₆, Ｓｉ₃Ｈ₈, Ｓｉ₄Ｈ₁₀等のガス
状態の、またはガス化し得る水素化ケイ素（シラン類）
が有効に使用されるものとして挙げられ、さらに層作製
時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ
₄, 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, Ｈ
ｅ, Ａｒ, Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよ
い。

【００４８】炭素供給用ガスまた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, Ｃ₂Ｈ
₂, Ｃ₂Ｈ₆, Ｃ₃Ｈ₈, Ｃ₄Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガ
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、さら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。

【００４９】表面保護層１０４の層厚範囲は、０.０５
〜３μｍ、より好ましくは０.１〜１μｍである。層厚
が０.０５μｍより薄いと、電子写真用感光体１００の
使用中の磨耗により表面保護層１０４が失われてしまう
場合がある。一方、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生じる場合がある。

【００５０】表面保護層１０４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。表
面保護層１０４は、その形成条件によって構造的には多
結晶や微結晶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。

【００５１】表面保護層１０４の膜厚は、表面保護層の
成膜時間で制御する。表面保護層１０４の固有抵抗値の
制御は、例えば、水素原子を含有するアモルファスシリ
コンカーバイド（ａ―ＳｉＣ(Ｈ)）を表面保護層１０４
として用いる場合には、Ｓｉ供給用の原料ガスＳｉＨ₄
と、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の原料ガスＣ
Ｈ₄の比率を制御することで行うことが可能である。

【００５２】また、水素原子を含有するアモルファスカ
ーボン（ａ―Ｃ（Ｈ））を表面保護層１０４として用い
る場合には、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の原
料ガスＣＨ₄を反応容器内に導入した際の、反応容器内
の圧力、放電電力をパラメーターとして表面保護層１０
４の固有抵抗値の制御が可能となる。

【００５３】「電荷注入阻止層」電子写真用感光体１０
０においては、導電性支持体１０１と光導電層１０３と
の間に、導電性支持体１０１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１０５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１０５
は、光受容層１０２が一定極性の帯電処理をその自由表
面１１０に受けた際、導電性支持体１０１側より光導電
層１０３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。そのような機能を付与するために、電
荷注入阻止層１０５には、伝導性を制御する原子を光導
電層１０３に比べ比較的多く含有させる。

【００５４】電荷注入阻止層１０５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族原子または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。

【００５５】正帯電用の電荷注入阻止層１０５に含有す
る第１３族原子としては、具体的には、Ｂ（硼素）、Ａ
ｌ（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, Ｇ
ａが好適である。また、負帯電用の電荷注入阻止層１０
５に含有する第１５族原子としては、具体的にはＰ（リ
ン）、Ａｓ（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１０５の層厚としては、好ましくは０.１〜３μ
ｍ、さらに好ましくは０.５〜３μｍである。

【００５６】電荷注入阻止層１０５の形成には、前述の
光導電層１０３を形成する方法と同様の真空堆積法を採
用することができる。

【００５７】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１０５を形成するには、光導電層１０３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、放電電力ならびに導電性支持体１０１
の温度を適宜設定することが必要である。

【００５８】本発明においては、電荷注入阻止層１０５
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、光導電層１
０３を形成する場合と同様の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電荷注入阻止層１０５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。

【００５９】次に、上述した各層を形成するための装置
及び方法の代表的な例について、ＲＦ―ＰＣＶＤ方式と
ＶＨＦ―ＰＣＶＤ方式について説明する。

【００６０】（ＲＦ―ＰＣＶＤ法）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
下、「ＲＦ―ＰＣＶＤ」と略記する）による電子写真用
感光体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。

【００６１】この装置は大別すると、堆積装置２９１、
原料ガスの供給装置２９２、反応容器２０１、及び反応
容器２０１内を減圧するための排気装置２９３から構成
されている。反応容器２０１内には、図１における導電
性支持体１０１に相当する円筒状基体２０９、支持体加
熱用ヒーター２０７、原料ガス導入管２０８が設置さ
れ、さらに高周波マッチングボックス２２０及び高周波
電源２１１が接続されている。円筒状基体２０９は、反
応容器２０１内に設けられた基体ホルダ２０６に保持さ
れている。

【００６２】原料ガスの供給装置２９２は、ＳｉＨ₄,
ＧｅＨ₄, Ｈ₂, ＣＨ₄, Ｂ₂Ｈ₆, ＰＨ ₃等の原料ガスのボ
ンベ２３１〜２３６、バルブ２６１〜２６６、及びマス
フローコントローラー２７１〜２７６から構成され、各
原料ガスのボンベ２３１〜２３６は、バルブ２１６を介
して反応容器２０１内のガス導入管２０８に接続されて
いる。

【００６３】この装置を用いた堆積膜の各層の形成は、
例えば以下のように行うことができる。

【００６４】まず、反応容器２０１内に円筒状基体２０
９を設置し、排気装置２９３により反応容器２０１内を
排気する。続いて支持体加熱用ヒーター２０７により円
筒状基体２０９の温度を、例えば、２００℃〜４００℃
の所定の温度に制御する。

【００６５】円筒状基体２０９が所定の温度になったと
ころで、原料ガスボンベのバルブ２４１〜２４６、流入
バルブ２５１〜２５６、流出バルブ２６１〜２６６のう
ちプラズマ処理に成膜に必要なガスのバルブを開き、原
料ガスボンベ２３１〜２３６から、マスフローコントロ
ーラー２７１〜２７６で所定の流量に調整し、ガス導入
管２０８を介して反応容器内２０１に導入する。

【００６６】その際、反応容器２０１内の圧力が約１.
５×１０²Ｐａ以下の所定の圧力になるように調整す
る。内圧が安定したところで、周波数１３.５６ＭＨｚ
のＲＦ電源を所望の電力に設定して、高周波マッチング
ボックス２２０を通じて反応容器２０１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２０１内に導入された原料ガスが分解
され、所定のシリコンを主成分とする堆積膜が円筒状基
体２０９上に形成される。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２０１へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を終え
る。

【００６７】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。

【００６８】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行っている間は、円筒状基体２０９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。

【００６９】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。

【００７０】（ＶＨＦ―ＰＣＶＤ法）次に、ＶＨＦ帯の
周波数を用いた高周波プラズマＣＶＤ法（以下、「ＶＨ
Ｆ―ＰＣＶＤ」と略記する）によって形成される電子写
真用感光体の製造方法について説明する。

【００７１】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２９１を、図３に示す堆積装置３
９１に代えて原料ガスの供給装置２９２と接続すること
により、ＶＨＦ―ＰＣＶＤ法による電子写真用感光体製
造装置を得ることができる。

【００７２】この装置は大別すると、反応容器３０１、
原料ガスの供給装置（図示せず）、及び反応容器３０１
内を減圧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３０１内には、円筒状基体３０９、支
持体加熱用ヒーター３０７、原料ガス導入管（図示せ
ず）、電極３９４が設置され、電極３９４にはさらに高
周波マッチングボックス３２０及び高周波電源３２１が
接続されている。円筒状基体３０９は、反応容器３０１
内に設けられた基体ホルダ３０６に保持されている。

【００７３】ＶＨＦ―ＰＣＶＤ法によるこの装置での堆
積膜の形成は、以下のように行うことができる。

【００７４】まず、反応容器３０１内に円筒状基体３０
９を設置し、基体回転用モータ３９６によって円筒状基
体３０９を回転させ、不図示の排気装置（例えば拡散ポ
ンプ）により反応容器３０１内を、排気管３１２を介し
て排気し、反応容器３０１内の圧力を、例えば１.０×
１０³Ｐａ以下に調整する。続いて、支持体加熱用ヒー
ター３０７により円筒状基体３０９の温度を、例えば２
００℃〜４００℃の所定の温度に加熱保持する。

【００７５】堆積膜形成用の原料ガスは、図２に示す装
置と同様の方法により、原料ガス供給装置（図示せず）
から反応容器３０１内に導入される。

【００７６】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基体３０９上に各層の形成
を行う。

【００７７】円筒状基体３０９が所定の温度になったと
ころで、流出バルブ（図示せず）のうちの必要なもの及
び補助バルブ（図示せず）を徐々に開き、ガスボンベ
（図示せず）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３０１内の放電空間３９５に導入す
る。次にマスフローコントローラー（図示せず）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３９５内の圧力が約１.５×１０²Ｐａ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。

【００７８】圧力が安定したところで、例えば周波数５
００ＭＨｚの高周波電源３２１を所望の電力に設定し
て、高周波マッチングボックス３２０を通じて放電空間
３９５にＶＨＦ電力を導入し、グロー放電を生起させ
る。そして円筒状基体３０９により取り囲まれた放電空
間３９５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、円筒状基体３０９上に所
定の堆積膜が形成される。この際、形成される堆積膜の
均一化を図るため、基体回転用モータ３９６によって、
円筒状基体３０９を所望の回転速度で回転させる。

【００７９】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３０１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。

【００８０】次に、本発明の電子写真プロセスを説明す
る。

【００８１】（電子写真プロセス）図４は、本発明の電
子写真プロセスを実施する電子写真装置の一例を示す概
略図である。

【００８２】矢印Ｘ方向に回転する感光体４０１の周辺
には、主帯電器４０２、静電潜像形成手段４０３、現像
器４０４、転写材供給系４０５、転写帯電器４０６ａ、
分離帯電器４０６ｂ、クリーニング装置４０７、搬送系
４０８、前露光光源４０９等が配設されている。感光体
４０１は、例えば前述のようにして作製され、前述のよ
うな層構成を有するものであり、必要に応じて面状の内
面ヒーター（不図示）によって温度を制御してもよい。

【００８３】感光体４０１は、その表面が主帯電器４０
２により均一に帯電され、静電潜像形成手段４０３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４０４の現像スリーブにより
トナー像として顕像化される。

【００８４】一方、転写材供給系４０５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４０６ｂ及び／または爪等の分離手段に
より感光体４０１から分離され、搬送系４０８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。

【００８５】一方、トナー像を転写した後の感光体４０
１の表面は、表面の残トナーや紙粉等の付着物が、クリ
ーニング装置４０７内のクリーニングブレード４１０、
クリーニングローラー（またはブラシ）４１１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４０９により最後に一様に露光されることで、感光体
４０１は除電され、次の画像形成が行われる。

【００８６】（実験）ここで、前述したような剥離放電
による表面保護層の電荷保持能力の低下を防止するとい
う本発明の目的の１つを達成するための条件を決めるた
めに本発明者らが行った実験を以下に述べる。

【００８７】（実験１）前述したＲＦ―ＰＣＶＤ法によ
り、表１の条件において図１（ｃ）に示す層構成を有す
る電子写真用の感光体を３本作製した。なお、表面保護
層はａ―ＳｉＣ（Ｈ）とした。導電性支持体として、直
径１０８mm、長さ３５８mmの円筒形のアルミニウムを用
いた。

【００８８】成膜後、ＲＦ―ＰＣＶＤ装置から感光体を
取り出し、所望の表面保護層膜厚になっているかどう
か、大塚電子株式会社製「瞬間マルチ測光システムＭＣ
ＰＤ―２０００」を用い分光法による膜厚解析を行い、
表面保護層の膜厚を測定した。

【００８９】また、表１に示す表面保護層作製条件にお
いて、基板としてコーニング社製７０５９ガラス基板
を、電子写真用感光体の作製に用いたものと同じ円筒形
のアルミニウム支持体にセットして、１.０μｍの表面
保護層サンプルを作製した。成膜後、作製したサンプル
に電極を蒸着し、ヒューレットパッカード社製「μＡ M
eter／DC Voltage Scope 4140B」を用いて表面保護層の
固有抵抗値を測定した。

【００９０】作製した感光体の表面保護層の膜厚（Ｄ
ｓ）と、サンプルにより測定した表面保護層の固有抵抗
値（Ｒｓ）は、それぞれ、Ｄｓ＝０.５５（μｍ）、Ｒ
ｓ＝１．４Ｅ＋１３（＝１.４×１０¹³）（Ω・ｃｍ）
であった。

【００９１】作製した感光体は、各々、図４に示したプ
ロセスを有する、キャノン製デジタル複写機ＧＰ６０５
に搭載し、図５に示すチャート５０１（感光体回転方向
にベタ黒部（潜像密度１００％）５０１ａとベタ白部
（潜像密度０％）５０１ｂが交互に並んでいる）を用
い、表２に示した３環境においてＡ４用紙横方向１００
万枚の耐久試験を行った。なお、この複写機は、反転現
像方式であり、また感光体の表面移動速度（Ｐｓ）が４
５０ｍｍ／ｓｅｃとなるように改造してある。

【００９２】耐久試験の評価は、耐久試験前後の直接電
圧印加方式による暗部電位測定による表面保護層の電荷
保持能の評価と、耐久試験後に、潜像密度５０％のハー
フトーン画像において、チャート５０１のベタ黒部５０
１ａに相当する部分に画像欠陥（画像黒抜け、濃度ムラ
など）が無いかを目視評価を行った。

【００９３】（電荷保持能評価）本実験に用いた直接電
圧印加方式の感光体測定装置の詳細を以下に述べる。

【００９４】装置概要は図６に示すように、感光体表面
を帯電するための高圧電源は、ＤＣ／ＡＣコンバータか
らの出力をレスポンスの早いオペアンプを使用し増幅し
ている。高圧電源と感光体の間には必要に応じて抵抗、
コンデンサ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。ＤＣ／Ａ
Ｃコンバータは、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。

【００９５】次に、測定シーケンスについて説明する。
本測定において、感光体をコンデンサとみなして測定す
る。図７に測定シーケンスを、図８に測定回路の概要図
を示す。測定は、図７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除電露光及び前露光を
感光体に照射し、約１０ｍｓｅｃ後に所定の印加電圧
（Ｖａ）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、次に高圧電源と感光体の間に設置され
たコンデンサ電位Ｖｃ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。そして、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Δ
Ｖ２（＝Ｖ０−Ｖ１）を、耐久前電位Ｖ０で割ったもの
を電位低下率として電荷保持能の評価のパラメータとし
た。

【００９６】

【表１】

【００９７】

【表２】

【００９８】実験結果を、表３に示す。表３には、各環
境における耐久後の電位低下率と、耐久後のハーフトー
ン画像（潜像密度５０％）における画像欠陥の有無の評
価結果が示してある。

【００９９】表３に示すように、本実験では、暗部の電
位低下率は環境Ａで最も悪く、６８.２％に達した。ま
た、その他の環境においても３０％以上の電位低下を示
し、各環境とも画像欠陥が発生した。

【０１００】

【表３】

【０１０１】（実験２）実験１と同じ条件で作製した感
光体を８本用意し、これを、感光体の表面移動速度が２
００（ｍｍ／ｓｅｃ）から６００（ｍｍ／ｓｅｃ）まで
可変可能に改造したキャノン製複写機ＧＰ６０５に搭載
し、実験１と同様の耐久試験を行った。なお、耐久試験
に用いた環境は、表２に示す環境Ａとした。評価も実験
１と同様に実施した。結果を表４に示す。

【０１０２】表４に示すように、感光体の表面移動速度
が３００ｍｍ／ｓｅｃ以上で電位低下が発生し、３２０
ｍｍ／ｓｅｃ以上では電位低下が３０％を越える。ま
た、画像において電位低下が画像欠陥として顕在化する
のは電位低下が３０％を越えることが条件であることが
確認できる。すなわち、高表面移動速度において、電位
低下率を３０％以下にすることが必要であることがわか
る。

【０１０３】

【表４】

【０１０４】（実験３）前述したＲＦ―ＰＣＶＤ法によ
り、表５の条件において図１（ｃ）に示す層構成を有す
る電子写真感光体を８本作製した。なお、表面保護層は
ａ―Ｃ（Ｈ）とした。導電性支持体として、直径１０８
ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒形のアルミニウムを用い
た。

【０１０５】成膜後、ＲＦ―ＰＣＶＤ装置から感光体を
取り出し、所望の表面保護層膜厚になっているかどう
か、大塚電子株式会社製「瞬間マルチ測光システムＭＣ
ＰＤ―２０００」を用いて分光法による膜厚解析を行
い、表面保護層の膜厚を測定した。

【０１０６】また、表５に示す表面保護層作製条件にお
いて、基板としてコーニング社製７０５９ガラス基板
を、感光体の作製に用いたものと同じ円筒形のアルミニ
ウム支持体にセットして、１.０μｍの表面保護層サン
プルを作製した。成膜後、作製したサンプルに電極を蒸
着し、ヒューレットパッカード社製「μＡ Meter／DC V
oltage Scope 4140B」を用いて表面保護層の固有抵抗値
を測定した。

【０１０７】作製した感光体の表面保護層の膜厚（Ｄ
ｓ）と、サンプルにより測定した表面保護層の固有抵抗
値（Ｒｓ）は、それぞれ、Ｄｓ＝０.５５（μｍ）、Ｒ
ｓ＝２.１E＋１３＝２.１×１０¹³（Ω・ｃｍ）であっ
た。

【０１０８】

【表５】

【０１０９】これらの感光体について実験２と同様の耐
久試験を行い、耐久前後に実験２と同様の評価を行っ
た。その結果を表６に示す。

【０１１０】

【表６】

【０１１１】表６に示すように、感光体の表面移動速度
が３００ｍｍ／ｓｅｃ以上で電位低下が発生し、３２０
ｍｍ／ｓｅｃ以上では電位低下が３０％を越える。ま
た、画像において電位低下が画像欠陥として顕像化する
のは電位低下が３０％を越えることが条件であることが
確認できる。実験２、実験３の結果より、表面保護層の
構成元素に関わらず、剥離放電による表面保護層の電荷
保持能の低下が発生することがわかる。

【０１１２】（実験４）前述したＲＦ―ＰＣＶＤ法によ
り、表７の条件において図１（ｃ）に示す層構成を有す
る感光体を作製した。なお、表面保護層はａ―ＳｉＣ
（Ｈ）とし、表面保護層の成膜条件（ＳｉＨ₄流量、Ｃ
Ｈ₄流量、ＲＦ電力、成膜時間）を変えることで、表面
保護層膜厚（Ｄｓ）を０.１〜１.２（μｍ）の範囲で、
表面保護層の固有抵抗値（Ｒｓ）を１.１E＋８（＝１.
１×１０⁸）〜１.４E＋１３（＝１.４×１０¹³）（Ω・
ｃｍ）の範囲で異なる表面保護層を有する感光体を作製
した。また、導電性支持体として、直径１０８ｍｍ、長
さ３５８ｍｍの円筒形のアルミニウムを用いた。

【０１１３】成膜後、ＲＦ―ＰＣＶＤ装置から感光体を
取り出し、所望の表面保護層膜厚になっているかどう
か、大塚電子株式会社製「瞬間マルチ測光システムＭＣ
ＰＤ―２０００」を用いて分光法による膜厚解析を行
い、表面保護層の膜厚を測定した。

【０１１４】また、表７に示す表面保護層作製条件にお
いて、基板としてコーニング社製７０５９ガラス基板
を、感光体作製に用いたものと同じ円筒形のアルミニウ
ム支持体にセットして、１.０μｍの表面保護層サンプ
ルを作製した。成膜後、作製したサンプルに電極を蒸着
し、ヒューレットパッカード社製「μＡ Meter／DC Vol
tage Scope 4140B」を用いて表面保護層の固有抵抗値を
測定した。

【０１１５】作製した感光体の表面保護層の膜厚（Ｄ
Ｓ）と、サンプルにより測定した表面保護層の固有抵抗
値の結果を表８に示す。

【０１１６】表８において、固有抵抗値（Ω・ｃｍ）の
表示は、例えば感光体Ａの場合は、１.１×１０⁸である
が、１.１E＋０８としてある。以下同様である。

【０１１７】

【表７】

【０１１８】

【表８】

【０１１９】表８に示す感光体Ａ〜Ｆを、感光体の表面
移動速度が４５０（ｍｍ／ｓｅｃ）になるように改造し
たキャノン製複写機ＧＰ６０５に搭載し、実験１と同様
の耐久試験を行った。なお、耐久試験に用いた環境は、
表２に示す環境Ａとした。評価は、実験１で示した電位
低下率の評価で行った。結果を表９に示す。表９におい
ては、電位低下率３０％以下を○、３０％を越えるもの
を×としてある。

【０１２０】

【表９】

【０１２１】表９の結果から、電位低下率を３０％以下
にするためには、表面保護層の膜厚（Ｄｓ）と固有抵抗
値（Ｒｓ）の調整が必要であることが確認できる。さら
に詳細な検討を行い、電位低下率３０％にするために必
要なＲｓとＤｓの関係を求めた結果、図９に示す相関が
得られた。

【０１２２】すなわち、電位低下を３０％以下に抑え、
画像欠陥の発生を防止するためには、表面移動速度ＰＳ
＝４５０ｍｍ／ｓｅｃの場合、Ｄｓ≦―０.１３６Ｌｎ(Ｒｓ)＋４.１６８・・・式（１）の関係を満たすように、表面保護層の固有抵抗値（Ｒ
ｓ）と膜厚（Ｄｓ）を制御する必要がある。ここで、Ｌ
ｎは自然対数を意味する。

【０１２３】さらに、同様の実験を、表面移動速度ＰＳ
を３２０ｍｍ／ｓｅｃ、５５０ｍｍ／ｓｅｃで行った結
果を図１０に示す。図１０に示す相関から、各々の表面
移動速度ＰＳに対するＲｓとＤｓの関係として、ＰＳ＝
３２０ｍｍ／ｓｅｃのとき、Ｄｓ≦―０.１３６Ｌｎ(Ｒｓ)＋４.８０８・・・式（２）ＰＳ＝５５０ｍｍ／ｓｅｃのとき、Ｄｓ≦―０.１３６Ｌｎ(Ｒｓ)＋３.８０８・・・式（３）の式が導き出された。

【０１２４】すなわち、式（１）〜式（３）の右辺の定
数項が感光体表面の移動速度の関数になっており、一次
近似にすることで、ほぼフィッティング可能であり、ｆ(ＰＳ)＝（―０.００４×ＰＳ＋６）・・・式（４）と、式（４）であることが確認できた。よって、式
（１）〜式（４）より、Ｄｓ≦―０.１３６Ｌｎ(Ｒｓ)＋（―０.００４×ＰＳ＋６）・・・式（５）の関係を満たすことが、表面保護層の剥離放電による電
荷保持能低下防止に有効であることが確認できる。

【０１２５】さらに、耐久試験後のライン画像を評価し
た。ライン画像は、前述のＧＰ６０５において、レーザ
ー走査方向に１ラインの潜像を形成し、次に１０ライン
分の間隔をおいて、また１ラインの潜像を形成する製作
を繰り返し、これをトナーにより顕像化したものを紙に
転写・定着させ、評価した。ライン画像評価は、１ライ
ン１０スペース画像における幅評価（本体設定値５０μ
ｍに対し、±１０％以上ずれの有無）を行った。結果を
表１０に示した。表の○／×は、ライン幅のズレが±１
０％以内の場合○、±１０％を越える場合を×として評
価した。

【０１２６】

【表１０】

【０１２７】表１０に示すように、表面保護層の固有抵
抗値が１.１E＋８（＝１.１×１０⁸）（Ω・ｃｍ）の感
光体Ａにおいては、剥離放電による電荷保持能の問題は
生じなかったが、表面保護層が低抵抗なため、電荷が感
光体表面で横流れし、結果としてライン幅が細くなる結
果となった。

【０１２８】よって、表９と表１０の結果より、表面保
護層の固有抵抗値の範囲は、１.０×１０⁹≦Ｒｓ≦１.０×１０¹³ であることが必要であることが確認できた。

【０１２９】また、同様の検討を、表面保護層をａ―Ｃ
（Ｈ）で行った結果、同様の結果が得られた。

【０１３０】（実施例）以下に、本発明の実施例につい
て説明するが、本発明はこれらによって何ら限定される
ものではない。

【０１３１】実験４と同様にして、表面保護層の膜厚
（Ｄｓ）と表面保護層の固有抵抗値（Ｒｓ）が表１１に
示す感光体（Ｇ）を作製した。

【０１３２】

【表１１】

【０１３３】（実施例１）キャノン製複写機ＧＰ６０５
（感光体表面移動速度を３００ｍｍ／ｓｅｃに改造）に
表１１に示した感光体Ｇを搭載し、表２の環境Ａ（Ｎ／
Ｌ）において、図５に示すチャート５０１を用い、Ａ４
横方向で１００万枚の耐久試験を行った。

【０１３４】耐久試験後、実験１と同様に画像欠陥の評
価を行った結果、画像欠陥の発生は無く、耐久試験後も
良好な画像を得ることができた。

【０１３５】（実施例２）キャノン製複写機ＧＰ６０５
（感光体表面移動速度を４５０ｍｍ／ｓｅｃに改造）
に、実施例１と同様にして作製した感光体を搭載し、表
２の環境Ａ（Ｎ／Ｌ）において、図５に示すチャート５
０１を用い、Ａ４横方向で１００万枚の耐久試験を行っ
た。

【０１３６】耐久試験後、実験１と同様に画像欠陥の評
価を行った結果、画像欠陥の発生は無く、耐久試験後も
良好な画像を得ることができた。

【０１３７】（実施例３）キャノン製複写機ＧＰ６０５
（感光体表面移動速度を５００ｍｍ／ｓｅｃに改造）
に、実施例１と同様にして作製した感光体を搭載し、表
２の環境Ａ（Ｎ／Ｌ）において、図５に示すチャート５
０１を用い、Ａ４横方向で１００万枚の耐久試験を行っ
た。

【０１３８】耐久試験後、実験１と同様に画像欠陥の評
価を行った結果、画像欠陥の発生は無く、耐久試験後も
良好な画像を得ることができた。

【０１３９】（実施例４）キャノン製複写機ＧＰ６０５
（感光体表面移動速度を５５０ｍｍ／ｓｅｃに改造）
に、実施例１と同様にして作製した感光体を搭載し、表
２の環境Ａ（Ｎ／Ｌ）において、図５に示すチャート５
０１を用い、Ａ４横方向で１００万枚の耐久試験を行っ
た。

【０１４０】耐久試験後、実験１と同様に画像欠陥の評
価を行った結果、画像欠陥の発生は無く、耐久試験後も
良好な画像を得ることができた。

【０１４１】

【発明の効果】本発明によれば、クリーニングブレード
を使用する反転現像方式の電子写真プロセスにおいて、
感光体の表面移動速度、感光体の表面保護層の膜厚及び
固有抵抗値を規定することで、高速の電子写真プロセス
においても、剥離放電による感光体の電荷保持能の低下
を防止し、画像欠陥のない鮮明な画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真装置用の感光体の各々の層構
成を示す断面図である。

【図２】本発明の電子写真装置用の感光体を形成するた
めの、ＲＦプラズマＣＶＤ装置の模式図である。

【図３】本発明の電子写真装置用の感光体を形成するた
めの、ＶＨＦプラズマＣＶＤ装置の模式図である。

【図４】電子写真装置の一例を示した概要図である。

【図５】本発明の電子写真装置の耐久試験に用いたチャ
ートを示す模式図である。

【図６】直接電圧印加方式による感光体の電位測定を行
う装置を示した模式図である。

【図７】図６による測定シーケンスを示した模式図であ
る。

【図８】直接電圧印加方式における、測定回路の概念図
である。

【図９】実験によって得られた、表面保護層の固有抵抗
値と膜厚の関係を示すグラフである。

【図１０】実験によって得られた、表面保護層の固有抵
抗値と膜厚の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１００電子写真用感光体１０１導電性支持体１０２光受容層１０３光導電層１０４表面保護層１０５電荷注入阻止層１０６電荷輸送層１０７電荷発生層１１０自由表面２０１，３０１反応容器２０６，３０６基体ホルダ２０９，３０９円筒状基体２１１，３２１高周波電源２９１，３９１堆積装置２９２供給装置２９３排気装置４０１感光体４０２主帯電器４０３静電潜像形成手段４０４現像器４０５転写材供給系４０６ｂ分離帯電器４０６ａ転写帯電器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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者唐木哲也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Ｆターム(参考） 2H068 CA03 DA02 DA05 DA16 FA12 FC01 FC15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に、少なくとも、ケイ素原
子を含有した非単結晶材料からなる光導電層と、表面保
護層とが積層された感光体に対する、帯電前に露光する
工程、帯電工程、潜像形成工程、反転現像により画像形
成を行う現像工程、及び前記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前記感光体の表面をクリ
ーニングする工程を少なくとも含む電子写真プロセスに
おいて、前記感光体の表面移動速度ＰＳが３２０ｍｍ／ｓｅｃ以
上であり、前記表面保護層の膜厚をＤｓ（μｍ）、固有抵抗値をＲ
ｓ（Ω・ｃｍ）としたとき１.０×１０⁹≦Ｒｓ≦1.０×１０¹³、かつ、Ｄｓ≦―
０.１３６Ｌｎ(Ｒｓ)＋（―０.００４×ＰＳ＋６）（Ｌｎは自然対数）を満足することを特徴とする電子写
真プロセス。
【請求項２】潜像密度１００％のベタ黒画像作製シー
ケンスにおいて、前記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、前記ベタ
黒画像作製シーケンスを１００万回繰り返した後の電位
をＶｄ１としたとき、（Ｖｄ０―Ｖｄ１）／Ｖｄ０≦０.３０を満足することを特徴とする、請求項１に記載の電子写
真プロセス。
【請求項３】前記表面保護層が、水素原子及び／又は
ハロゲン原子を含有するアモルファスシリコンカーバイ
ド、または、水素原子及び／又はハロゲン原子を含有す
るアモルファスカーボンからなることを特徴とする、請
求項１に記載の電子写真プロセス。
【請求項４】導電性基体上に、少なくとも、ケイ素原
子を含有した非単結晶材料からなる光導電層と、表面保
護層とが積層された感光体の表面に一連の電子写真プロ
セスを実行するための、帯電前に露光する手段、帯電手
段、潜像形成手段、反転現像により画像形成を行う現像
手段、及び前記感光体に当接して設けられたクリーニン
グブレードにより前記感光体の表面をクリーニングする
手段を少なくとも含む電子写真装置において、前記感光体の表面移動速度ＰＳが３２０ｍｍ／ｓｅｃ以
上であり、前記表面保護層の膜厚をＤｓ（μｍ）、固有抵抗値をＲ
ｓ（Ω・ｃｍ）としたとき１.０×１０⁹≦Ｒｓ≦1.０×１０¹³、かつ、Ｄｓ≦―
０.１３６Ｌｎ(Ｒｓ)＋（―０.００４×ＰＳ＋６）（Ｌｎは自然対数）を満足することを特徴とする電子写
真装置。
【請求項５】潜像密度１００％のベタ黒画像作製シー
ケンスにおいて、前記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、前記ベタ
黒画像作製シーケンスを１００万回繰り返した後の電位
をＶｄ１としたとき、（Ｖｄ０―Ｖｄ１）／Ｖｄ０≦０.３０を満足することを特徴とする、請求項４に記載の電子写
真装置。
【請求項６】前記表面保護層が、水素原子及び／又は
ハロゲン原子を含有するアモルファスシリコンカーバイ
ド、または、水素原子及び／又はハロゲン原子を含有す
るアモルファスカーボンからなることを特徴とする、請
求項４に記載の電子写真装置。