JP2021076631A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像欠陥の原因となる堆積膜形成中の膜剥がれを抑制可能な電子写真感光体を提供する。また、従来よりも高画質な電子写真装置を提供する。【解決手段】円筒状の支持体１０１の端から端に亘って、下引き層１０２および感光層１０３をこの順に有する電子写真感光体１００において、前記支持体の軸方向の長さをＬ（ｍｍ）とし、前記支持体の一方の端部から他方の端部までを２０の領域に等分割した場合の、一方の端部のＬ／２０（ｍｍ）の領域および他方の端部のＬ／２０（ｍｍ）の領域を両端部領域とし、前記支持体の軸方向の中央をＤ０とし、Ｄ０±５０（ｍｍ）の領域を中央部領域とした場合、前記両端部領域の前記下引き層の膜厚が、前記中央部領域の下引き層の膜厚よりも厚い領域が存在する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真感光体、ならびにそれを用いたプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。

電子写真感光体は、一般的に、アルミニウムまたはその合金からなる導電性の円筒状支持体の外周面に、有機材料またはアモルファスシリコン系材料（以下「ａ−Ｓｉ」ともいう）などの無機材料からなる堆積膜が形成されて製造される。これらの中でも、ａ−Ｓｉ膜が円筒状支持体の外周面に形成された電子写真感光体（以下「ａ−Ｓｉ感光体」ともいう）は、高性能かつ高耐久性であり、広く実用化されている。
円筒状支持体の外周面にａ−Ｓｉ膜を形成する方法としては、プラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流、高周波、マイクロ波グロー放電などによって分解して形成する方法が実用化されている。

１３．５６ＭＨｚの高周波を用いたＲＦグロー放電法では、感光体に適したａ−Ｓｉ膜を形成するために、堆積膜形成中には円筒状支持体を１５０〜３５０℃に加熱する必要がある。このとき、ａ−Ｓｉ膜とアルミニウムまたはその合金からなる円筒状支持体とでは、熱膨張係数の差が大きいため、堆積膜形成中や堆積膜形成後の温度変動によって、ａ−Ｓｉ膜に圧縮側の内部応力が生じる。円筒状支持体の両端部がそのａ−Ｓｉ膜の内部応力によって収縮して、支持体の端部で直径が減少し、端部から僅かに中央寄りの部分では直径が逆に増大するという変形が発生する。その結果、円筒状支持体の両端部近辺ではａ−Ｓｉ膜の内部応力と円筒状支持体の変形とによって膜剥がれが発生しやすくなっている。

堆積膜形成中に膜剥がれが発生し、剥がれた膜片が円筒状支持体の外周面に付着すると、その部分は膜欠陥となる。その程度によっては、感光体にしたときに画像欠陥になるものもあり、感光体の不良や品質低下の一因になっている。そこで、このような問題を解決するために、円筒状支持体の端部近傍の外周面に対して工夫した電子写真感光体が各種提案されている。

特許文献１には円筒状支持体の外周面の端部で、端面に向けて膜厚を漸次薄くなるようにして膜剥がれを抑制する技術が開示されている。
また、特許文献２には、円筒状支持体の外周面に堆積膜を形成後、非潜像形成領域に応力緩和部を形成することで膜剥がれを抑制する技術が開示されている。

特開平１０−１８６６９８号公報 特開２００９−６４０３０号公報

従来、上記のような方策により、堆積膜の剥がれによる歩留まりの低下や、堆積膜形成中に剥がれた堆積膜片が円筒状支持体に付着して発生する画像欠陥による歩留まりの低下を抑制し、画質の向上と製造コストの低減がなされてきた。しかしながら、近年、電子写真装置の画質に対する市場からの要求が高まってきており、印刷画質への対応も求められてきている。このため、従来は、実用上問題なしとされた程度の画像欠陥が問題視されてくるようになってきた。

このような課題に関して、従来技術では、堆積膜形成中の膜剥がれの抑制に関してはまだ改良の必要性があるといえる。
特許文献１では、端面に向けて膜厚を漸次薄くなるようにするために、円筒状支持体の端部にリング状体を冠着し、そのリング状体は円筒状支持体の外周面の端部との隙間が形成されるように鍔部が設けられている。そのため、リング状体が複雑な形状となり、リング状体からの膜剥がれが画像欠陥の原因となる可能性がある。また、円筒状支持体と感光層との間に設けられた下引き層も、リング状体により膜厚が薄くなっている。この下引き層の機能の一つとして、円筒状支持体と感光層との密着性を向上させる機能を有している。密着性の向上は下引き層の膜厚が薄くなると、充分に機能が得られない場合が有る。

また、特許文献２に開示されている技術は、応力緩和部を、円筒状支持体の端部側に位置する非潜像形成領域に、円筒状支持体の外周面に感光層が堆積された後に形成する。このため、堆積膜形成中の膜剥がれに対しては効果がなく、さらに煩雑な応力緩和部を形成する工程が追加される。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、画像欠陥の原因となる堆積膜形成中の膜剥がれを抑制可能な電子写真感光体を提供することを目的とする。また、本発明の電子写真感光体を用い、従来よりも高画質な電子写真装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係る電子写真感光体は、
円筒状の支持体の端から端に亘って、下引き層および感光層をこの順に有する電子写真感光体において、
前記支持体の軸方向の長さをＬ（ｍｍ）とし、
前記支持体の一方の端部から他方の端部までを２０の領域に等分割した場合の、一方の端部のＬ／２０（ｍｍ）の領域および他方の端部のＬ／２０（ｍｍ）の領域を両端部領域とし、
前記支持体の軸方向の中央をＤ０とし、Ｄ０±５０（ｍｍ）の領域を中央部領域とした場合、
前記両端部領域の前記下引き層の膜厚が、前記中央部領域の前記下引き層の膜厚よりも厚い領域が存在することを特徴とする。

また、上述した目的を達成するため、本発明に係るプロセスカートリッジは、前記の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも１つの手段とを一体に支持し、電子写真装置の本体に着脱自在であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る電子写真装置は、前記電子写真感光体、ならびに、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、画像欠陥の原因となる、堆積膜形成中に円筒状支持体の外周面の端部からの堆積膜の剥がれを抑制可能な電子写真感光体を提供することが可能となる。更に、このような電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することが可能となる。

本発明の電子写真感光体の構成の一例を示す模式的な構成図である。 本発明の電子写真感光体の構成の一例を示す模式的な構成図である。 本発明の電子写真感光体の端部付近の下引き層の膜厚の軸方向の分布の一例を示す図である。 電子写真感光体の堆積膜形成装置の一例を示す模式的な縦断面図である。 本発明のプロセスカートリッジの一例を示す模式図である。 本発明の電子写真装置の一例を示す模式図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明の技術的範囲を以下の実施の形態に限定するものではない。
（電子写真感光体）
図１は、本発明の電子写真感光体を説明するための模式的構成図である。図１（ａ）は、本発明の電子写真感光体の模式的断面図を示す。ここで、電子写真感光体１００は、円筒状の支持体１０１の上に、例えば下引き層１０２、感光層１０３、および保護層１０４がこの順に形成されている。電子写真感光体１００は、全長がＬ（ｍｍ）となっている。

図１（ｂ）は、本発明の電子写真感光体１００の下引き層１０２の膜厚の軸方向の分布を示すグラフである。横軸は電子写真感光体１００の軸方向の位置を示し、縦軸は下引き層１０２の膜厚を示す。
Ｔ１は、中央部領域の下引き層１０２の平均膜厚の値を示す。ここで中央部領域とは、支持体１０１の軸方向の中央をＤ０としたときＤ０±５０（ｍｍ）の範囲である。
支持体の一方の端部から他方の端部までを２０の領域に等分割した場合の、一方の端部のＬ／２０（ｍｍ）の領域と、他方の端部のＬ／２０（ｍｍ）の領域を、両端部領域とする。
つまり、両端部領域は、支持体の一方の端部の５％の長さを占める領域と他方の端部の５％の長さを占める領域である。
Ｔｍは、両端部領域における下引き層１０２の膜厚の最大値を示す。

両端部領域は膜厚の最大値Ｔｍが、中央部領域の下引き層１０２の平均膜厚Ｔ１よりも厚い。
上記構成によって堆積膜形成中の膜剥がれの発生を抑制することができる理由について、本発明者らは以下のように考えている。

図２は電子写真感光体の模式的構成図である。図２（ａ）において電子写真感光体１００は図１（ａ）と同一で、支持体１０１体の上に、下引き層１０２、感光層１０３、および保護層１０４がこの順に形成されている。この場合、支持体１０１と感光層１０３の間に設けられた下引き層１０２は、電子写真感光体１００が帯電された際に、電荷が支持体１０１側から感光層１０３に対して注入されることを抑制する機能を有する層が設けられており、電荷注入阻止層と呼ばれている。

図２（ｂ）において電子写真感光体２００は、支持体２０１体の上に、下引き層２０２、感光層２０３、および保護層２０４がこの順に形成されている。下引き層２０２は、高抵抗層２０５と電荷注入阻止層２０６とから構成されている。
高抵抗層２０５は、感光層２０３の耐電圧性を向上させるために単位膜厚当たりの耐電圧を所定の範囲に調整されている。
電荷注入阻止層２０６は、図２（ａ）に示す下引き層１０２と同様に、電荷が支持体２０１側から感光層２０３に対して注入されることを抑制する機能を有する層である。

いずれの下引き層１０２、２０２も、上記の機能と同時に支持体１０１と感光層１０３或いは支持体２０１と感光層２０３との密着性を向上させる機能を兼ね備えている。
下引き層１０２、２０２は、支持体１０１と感光層１０３の間或いは支持体２０１と感光層２０３の間に設けることで、感光層１０３或いは感光層２０３によるａ−Ｓｉ膜の内部応力による歪を緩衝することで密着性を向上させている。そのため下引き層１０２或いは下引き層２０２の膜厚を厚くすることで密着性の機能は更に向上する。

一方で、前述の様に下引き層１０２は、電荷が支持体１０１側から感光層１０３に対して注入されるのを抑制するために、整流性をもたせたり、電気抵抗を高めたりしている。
下引き層２０２は更に、感光層２０３の耐電圧性を向上させるために高抵抗層２０５が設けられている
そのため、膜厚が厚くなると、電気抵抗が高くなり電荷の移動の円滑性が低下してくる。その状態で、電子写真プロセス中に露光を実施した場合に、充分に表面電荷を消去できない、いわゆる残留電位が高くなる場合が発生する。その結果、光メモリが増加し画像品質の低下が発生する場合がある。

本発明において、前述の様に、変形が発生している支持体１０１の両端部領域の下引き層１０２の膜厚を、中央部領域の下引き層１０２の平均膜厚よりも厚くすることで、両端近傍の密着性を向上させ、膜剥がれを低減させることが可能となる。この両端部領域は、画像形成が可能な領域の外となるため、膜厚を厚くしても光メモリ増加による画像品質の低下の影響は無い。また、軸方向の中ほどを含む画像形成が可能な領域においては、従来の膜厚で良いので光メモリの増加は発生しない。

本発明においては、支持体１０１の端部からＬ／２０（ｍｍ）の領域（両端部領域）に下引き層１０２の膜厚が軸方向の中央部領域よりも厚い領域を有している。本発明者らが鋭意検討を行ったところ、支持体１０１の材質や形状や感光層１０３の膜厚、更には堆積膜形成時の形成条件等により変形具合（変形位置、変形量）は変化する。しかし、現実的に電子写真装置に用いられる電子写真感光体においては、支持体１０１の軸方向の長さをＬ（ｍｍ）とした場合、支持体１０１の端部からＬ／２０（ｍｍ）の領域（両端部領域）内に前述の変形が発生する。よって、支持体１０１の端部からＬ／２０（ｍｍ）の領域に下引き層１０２の膜厚が軸方向の中央部領域よりも厚い領域を有することが必要である。
本発明において、支持体１０１の端部からＬ／２０（ｍｍ）の領域に下引き層１０２の膜厚が軸方向の中央部領域の下引き層１０２の平均膜厚よりも厚い領域を有していれば特に制限はない。

図３は、本発明に係る電子写真感光体１００の下引き層１０２の膜厚の支持体１０１の端部近傍の軸方向の分布を示すグラフである。横軸は電子写真感光体１００の軸方向の位置を示し、縦軸は下引き層１０２の膜厚を示す。図中、Ｔ１は、中央部領域の下引き層１０２の平均膜厚の値を示す。Ｔｍは、軸方向で支持体１０１の端部からＬ／２０（ｍｍ）の領域における下引き層１０２の膜厚の最大値を示す。

図３（ａ）に示す例では、下引き層１０２の膜厚の最大値Ｔｍが、端部からＬ／２０までの間の中央付近に存在し、端部（＝軸方向位置０）およびＬ／２０の位置では下引き層の膜厚が、中央部領域の下引き層１０２の平均膜厚Ｔ１と近い膜厚になっている。
図３（ｂ）に示す例では、下引き層１０２の膜厚が、端部近傍（＝軸方向位置Ｌ／６０付近）に至るまで漸増し、端部近傍で最大値Ｔｍに到達し、端部近傍から端部（＝軸方向位置０）に至るまで最大値Ｔｍを維持している。
図３（ｃ）に示す例では、下引き層１０２の膜厚が、最端部（＝軸方向位置０）に向かって漸増し、下引き層１０２の膜厚の最大値Ｔｍが、最端部（＝軸方向位置０）に存在している。
前述の様に、支持体１０１の端部および端部近傍で変形が発生するので、図３（ｂ）、（ｃ）に示す様に、膜厚の最大値が端部側に存在する方が、密着性向上の面から好ましい。「端部側に存在する」とは、端部領域（軸方向位置０からＬ／２０の間）の、Ｌ／２０の近傍ではなく、軸方向位置０の近傍に存在する、ことを意味する。

本発明において、両端部領域の下引き層１０２の膜厚は、軸方向の中央部領域よりも厚い領域を有すれば特に問題はない。しかし、前述の最大の膜厚Ｔｍが、前述の中央部領域の下引き層１０２の平均膜厚Ｔ１の１．１倍未満の場合、膜剥がれに対して充分な効果が得られない場合がある。また前述の最大の膜厚Ｔｍが、前述の中央部領域の下引き層１０２の平均膜厚Ｔ１の２．０倍より大きい場合は、両端部領域内での下引き層１０２の膜厚変化が急峻になり過ぎて、その影響で応力を増大させる場合が有る。よって、両端部領域における下引き層１０２の最大の膜厚をＴｍは、中央部領域の下引き層１０２の平均膜厚Ｔ１に対して、下記式を満たすことが好ましい。
１．１×Ｔ１ ≦ Ｔｍ ≦ ２．００×Ｔ１

（感光体の製造方法）
図４に示す堆積膜形成装置４００を用いて感光体の製造方法を説明する。図４は、アモルファスシリコン電子写真感光体１００を作製するための、高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の堆積膜形成装置４００の一例を模式的に示した図である。この装置は大別すると、反応容器４０１を有する堆積装置４８０、原料ガス供給装置４９０、および、反応容器４０１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。

堆積装置４８０中の反応容器４０１内には、アースに接続された支持体１０１、支持体加熱用ヒータ４０２、および、下引き層用原料ガス導入管４０３と通常原料ガス導入管４０４が設置されている。さらに、カソード電極４０５には、高周波マッチングボックス４０６を介して高周波電源４０７が接続されている。
原料ガス供給装置４９０は、シラン（ＳｉＨ_４）、メタン（ＣＨ_４）、一酸化窒素（ＮＯ）などの材料ガス、ジボラン（Ｂ_２Ｈ_６）などのドーピングガス、水素（Ｈ_２）などの希釈ガスを供給する原料ガスボンベ（図示せず）が設けられている。各原料ガスを封入したガスのボンベは、補助バルブ４０８を介して反応容器４０１内の下引き層用原料ガス導入管４０３と通常原料ガス導入管４０４に接続されている。

次にこの装置を使った堆積膜の形成方法について説明する。支持体１０１を、反応容器４０１に受け台４０９を介して設置する。
本発明に用いられる、支持体１０１の材質に関しては特に制限がないが、金属製であることが好ましく、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレス等を用いることができる。中でも、加工性や製造コストを考慮すると、アルミニウム合金が好ましく、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金のいずれかがより好ましい。

支持体１０１として、アルミニウム又はアルミニウム合金を用いる場合の製造方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。円柱状のアルミニウム原体であるアルミビレットを、ポートホールダイスを用いた押出し加工をして、円筒状のアルミニウム素管を成形し、その後、該アルミニウム素管にシゴキ加工、表面加工等の処理を施して製造する方法。
その肉厚（円筒の厚さ）は、所望通りの電子写真感光体を形成し得るように適宜決定する。円筒の厚さは、｛（円筒の外径−円筒の内径）／２｝である。
支持体１０１は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１．０（ｍｍ）以上が好ましく、一方でコストの面からは５．０（ｍｍ）以下が好ましい。

次に、排気装置（図示せず）を運転し、反応容器４０１内を排気する。真空計４１０の表示を見ながら、反応容器４０１内の圧力が例えば１Ｐａ以下の所定の圧力になった領域で、支持体加熱用ヒータ４０２に電力を供給し、支持体１０１を例えば５０℃から３５０℃の所望の温度に加熱する。このとき、原料ガス供給装置４９０より、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを反応容器４０１に供給して、不活性ガス雰囲気中で加熱を行うこともできる。

次に下引き層の形成を行う。原料ガス供給装置４９０より下引き層形成に用いるガスを反応容器４０１に供給する。すなわち、必要に応じマスフローコントローラ（図示せず）を用いて流量設定を行う。このとき、原料ガス導入管切り替え装置（図示せず）を用いて下引き層用原料ガス導入管４０３と通常原料ガス導入管４０４の両方に使用するガスを夫々所定の流量になるように供給する。各々の原料ガス導入管４０３、４０４はその表面に支持体１０１の軸方向に分布したガス放出孔（図示せず）が設けられており、このガス放出孔を介して反応容器４０１に原料ガスが導入される。

下引き層用原料ガス導入管４０３は、支持体１０１の両端部近傍領域の下引き層の膜厚が厚くなるように、
支持体１０１の両端部近傍にのみガス放出孔が設けられている。
なお、支持体１０１の両端部近傍に相対的に内径が大きいガス放出孔が設けられ、支持体１０１の両端部近傍以外の部分に相対的に内径が小さいガス放出孔が設けられていてもよい。
この下引き層用原料ガス導入管４０３のガス放出孔の位置、数、大きさを調整することで、支持体１０１の両端部近傍領域の下引き層の膜厚と両端部近傍領域以外の領域の下引き層の膜厚とを変化させることができる。

下引き層の膜厚分布の調整は、支持体１０１上に下引き層のみを形成し、その膜厚を測定し、所望の分布になるまで前述の下引き層用原料ガス導入管４０３のガス放出孔の位置、数、大きさを調整する。
各マスフローコントローラ（図示せず）の流量が安定した領域で、真空計４１０の表示を見ながらメインバルブ４１１を操作し、反応容器４０１内の圧力が所望の圧力になるように調整する。所望の圧力が得られた領域で高周波電源４０７より高周波電力を印加すると同時に高周波マッチングボックス４０６を操作し、反応容器４０１内にプラズマ放電を生起する。その後、速やかに高周波電力を所望の電力に調整し、堆積膜の形成を行う。
所定の堆積膜の形成が終わった領域で、高周波電力の印加を停止し、補助バルブ４０８を閉じ、原料ガスの供給を終える。同時に、メインバルブ４１１を全開にし、反応容器４０１内を１Ｐａ以下の圧力まで排気する。

次に感光層の形成を行う。原料ガス供給装置４９０より感光層の形成に用いるガスを反応容器４０１に供給する。前述の様に、必要に応じマスフローコントローラ（図示せず）を用いて流量設定を行う。このとき、原料ガス導入管切り替え装置（図示せず）を用いて
通常原料ガス導入管４０４のみに使用するガスを供給する。
その後は、前述と同様に、各マスフローコントローラ（図示せず）の流量が安定した領域で、真空計４１０の表示を見ながらメインバルブ４１１を操作し、反応容器４０１内の圧力が所望の圧力になるように調整する。所望の圧力が得られた領域で高周波電源４０７より高周波電力を印加すると同時に高周波マッチングボックス４０６を操作し、反応容器４０１内にプラズマ放電を生起する。その後、速やかに高周波電力を所望の電力に調整し、堆積膜の形成を行う。

所定の堆積膜の形成が終わった領域で、高周波電力の印加を停止し、補助バルブ４０８を閉じ、原料ガスの供給を終える。同時に、メインバルブ４１１を全開にし、反応容器４０１内を１Ｐａ以下の圧力まで排気する。
以上で、感光層の堆積膜の形成を終えるが、その後、再び上記と同様の手順を繰り返して、保護層を形成する。
原料ガス流量や、圧力などを感光体膜形成用の条件に一定の時間で変化させて、接合領域の形成を行うこともできる。
すべての堆積膜の形成が終わった後、メインバルブ４１１を閉じ、反応容器４０１内に不活性ガスを導入し大気圧に戻した後、堆積膜が形成された支持体１０１を取り出す。

（プロセスカートリッジ）
次に、本発明の電子写真感光体１００を用いたプロセスカートリッジに関して、図面を用いて説明する。
図５は本発明の電子写真感光体１００を用いたプロセスカートリッジ５００の一例を示す図である。図５に示すプロセスカートリッジ５００による電子写真画像の形成は以下のように行われる。図５において、矢印の方向に回転駆動される電子写真感光体１００の表面は、コロナ放電を用いた帯電装置５０１によって帯電される。電子写真感光体１００の表面の帯電電位は、帯電装置５０１内の帯電ワイヤー５０２に流す電流値によって調整される。

次いで、電子写真感光体１００の表面には、画像露光装置（不図示）から画像露光光５０３が照射され、電子写真感光体１００の表面に静電潜像が形成される。その後、電子写真感光体１００の表面に形成された静電潜像は、現像装置５０４から供給されるトナーによって現像され、電子写真感光体１００の表面にトナー像が形成される。その後、電子写真感光体１００の表面に形成されたトナー像は、コロナ転写方式の転写装置５０５によって転写材５０６に転写される。次いで、電子写真感光体１００の表面から転写材５０６が分離され、その後、転写材５０６に転写されたトナー像は、定着装置（不図示）によって転写材５０６に定着される。

一方、転写材５０６に転写されずに電子写真感光体１００の表面に残留したトナーは、クリーニング装置５０７内のクリーニングブレード５０８によって除去される。その後、電子写真感光体１００の表面には、前露光装置（不図示）から前露光光５０９が照射され、電子写真感光体１００の表面は除電される。この一連のプロセスを繰り返すことで、連続的に画像形成（画像出力）が行われる。

電子写真感光体１００と、帯電装置５０１、現像装置５０４、転写装置５０５およびクリーニング装置５０７からなる群より選択される少なくとも１つの装置とを一体に支持してプロセスカートリッジ５００とすることができる。プロセスカートリッジ５００は、電子写真装置本体のレールなどの案内手段５１０を用いることによって電子写真装置本体に着脱自在とすることができる。
さらに、本発明の電子写真感光体１００を用いた電子写真装置に関して図面を用いて説明する。

（電子写真装置）
図６は本発明の電子写真感光体１００を用いた電子写真装置６００の一例を示す図である。図６に示す電子写真装置６００による電子写真画像の形成は以下のように行われる。図６において、矢印の方向に回転駆動される電子写真感光体１００の表面は、近接放電を用いたローラ形状の帯電部材である帯電ローラ６０１によって帯電される。
帯電ローラ６０１は、電子写真感光体１００と平行に配置されて電子写真感光体１００と逆方向に回転（同図中では反時計回り）し、電子写真感光体１００の外表面に接触または近接配置される。そして、電源６１０に接続されて電圧が印加され、帯電ローラ６０１から電子写真感光体１００への放電によって、前露光光６０９で除電された電子写真感光体１００の表面が、所定の極性・電位になるように帯電される。電子写真感光体１００の表面の帯電電位は、帯電ローラ６０１に印加するＤＣ電圧およびＡＣ電圧によって、調整される。

次いで、電子写真感光体１００の表面には、画像露光装置（不図示）から画像露光光６０３が照射され、電子写真感光体１００の表面に静電潜像が形成される。その後、電子写真感光体１００の表面に形成された静電潜像は、現像装置６０４から供給されるトナーによって現像され、電子写真感光体１００の表面にトナー像が形成される。その後、電子写真感光体１００の表面に形成されたトナー像は、ローラ転写方式の転写装置６０５によって転写材６０６に転写される。次いで、電子写真感光体１００の表面から転写材６０６が分離され、その後、転写材６０６に転写されたトナー像は、定着装置（不図示）によって転写材６０６に定着される。

一方、転写材６０６に転写されずに電子写真感光体１００の表面に残留したトナーは、クリーニング装置６０７内のクリーニングブレード６０８によって除去される。その後、電子写真感光体１００の表面には、前露光光６０９が照射され、電子写真感光体１００の表面は除電される。この一連のプロセスを繰り返すことで、連続的に画像形成（画像出力）が行われる。

以下、実施例および比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。なお、以下の説明では上述した実施形態において示したのと同じ部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。

〔実施例１〕
図４に示す堆積膜形成装置４００を用いて、アルミニウムよりなる外径８４ｍｍ、内径７８ｍｍ、長さ（Ｌ＝）３８１ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状支持体１０１の表面に、表１に示す条件で、図２（ａ）に示す構成のａ−Ｓｉ電子写真感光体１００の作製を行った。
表１に示すように下引き層１０２は、下引き層用原料ガス導入管４０３と通常原料ガス導入管４０４とを用いて形成し、下引き層１０２は円筒状支持体１０１の端部において図３（ａ）に示すような膜厚分布を有する構成とした。
下引き層１０２の膜厚分布が所望の膜厚分布となるように、下引き層用原料ガス導入管４０３の表面に設けられたガス放出孔の穴径と穴位置および下引き層用原料ガス導入管４０３に流す流量を予め調整した。

形成された下引き層１０２は、
中央部領域の平均膜厚Ｔ１＝３．０（μｍ）、
両端部領域の膜厚の最大値Ｔｍ＝４．０（μｍ）であった。
作製されたａ−Ｓｉ電子写真感光体１００に関して、「端部の堆積膜の剥がれ」、「白ポチ」、「光メモリ」の評価を以下のように実施した。

「端部の堆積膜の剥がれ」の評価
ａ−Ｓｉ電子写真感光体１００の両端部からＬ／２０（＝１９．０５ｍｍ）以下の領域を顕微鏡で観察して、後述の比較例１との相対評価を行い、以下に示す基準でランク付けを行った。
Ａ ・・・ 剥がれ無し。
Ｂ ・・・ 剥がれ有り、比較例１と剥がれ面積が同程度（変化無し）。
Ｃ ・・・ 剥がれ有り、比較例１より剥がれ面積が大きい。

「白ポチ」の評価
ａ−Ｓｉ電子写真感光体１００をキヤノン（株）製複写機ｉＲＣ６８８０Ｎに設置し、Ａ３サイズの全面を黒く塗りつぶした原稿を複写して得られた画像を観察し、感光体１周分当たりの、直径０．１０ｍｍ以上の白ポチ（画像欠陥の部分）の個数を数えた。評価は比較例１で得られた結果を１００としたときの、相対評価で行った。この評価結果は、数字が小さいほど良い。評価結果は以下のようにランク付けした。
Ａ ・・・ ７０未満。
Ｂ ・・・ ７０以上９０未満。
Ｃ ・・・ ９０以上１１０未満（変化無し）。
Ｄ ・・・ １１０以上（低下）。

［光メモリ］
現像装置の位置でａ−Ｓｉ電子写真感光体１００の暗部帯電電位が４５０Ｖになるように設定した後、反射濃度０．７の中間調原稿の端部に反射濃度１.３、直径５ｍｍの黒丸を貼り付けたものを原稿台に設置しコピー画像を形成する。ここで得られた中間調画像上に認められる直径５ｍｍの黒丸が形成するゴースト部分の反射濃度と、中間調部分の反射濃度とを計測し、２つの反射濃度の差を計算した。反射濃度は反射濃度計（５０４分光濃度計：Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｉｎｃ．製）を用いて計測した。
評価は比較例１で得られた結果を１００としたときの、相対評価で行った。この評価結果は、数字が小さいほど良い。評価結果は以下のようにランク付けした。
Ａ ・・・ ７０未満。
Ｂ ・・・ ７０以上９０未満。
Ｃ ・・・ ９０以上１１０未満（変化無し）。
Ｄ ・・・ １１０以上（低下）。
結果を表４に示す。

〔実施例２〕
図４に示す堆積膜形成装置４００を用いて、実施例１で用いた円筒状支持体と同じ材質、サイズの円筒状支持体１０１の表面に、表２に示す条件で、図２（ａ）に示す構成のａ−Ｓｉ電子写真感光体１００の作製を行った。
表２に示すように下引き層１０２は、下引き層用原料ガス導入管４０３と通常原料ガス導入管４０４とを用いて形成し、下引き層１０２は円筒状支持体１０１の端部において図３（ａ）に示すような膜厚分布を有する構成とした。
実施例１と同様に、下引き層１０２の膜厚分布が所望の膜厚分布となるように、下引き層用原料ガス導入管４０３の表面に設けられたガス放出孔の穴径と穴位置および下引き層用原料ガス導入管４０３に流す流量を予め調整した。
形成された下引き層１０２は、
中央部領域の平均膜厚Ｔ１＝２．１（μｍ）、
両端部領域の膜厚の最大値Ｔｍ＝４．０（μｍ）であった。

〔比較例１〕
図４に示す堆積膜形成装置４００を用いて、実施例１で用いた円筒状支持体と同じ材質、サイズの円筒状支持体１０１の表面に、表３に示す条件で、図２（ａ）に示す構成のａ−Ｓｉ電子写真感光体１００の作製を行った。
表３に示すように下引き層１０２は、通常原料ガス導入管４０４のみを用いて形成した。
形成された下引き層１０２は、
中央部領域の平均膜厚Ｔ１＝３．０（μｍ）、
両端部領域内の膜厚の最大値Ｔｍ＝２．９（μｍ）であった。

〔比較例２〕
比較例１と同様にａ−Ｓｉ電子写真感光体１００の作製を行った。但し本比較例では下引き層１０２形成時の堆積膜形成時間を３０％延長した。
形成された下引き層１０２は、
中央部領域の平均膜厚Ｔ１＝４．０（μｍ）、
両端部領域の膜厚の最大値Ｔｍ＝３．８（μｍ）であった。

〔比較例３〕
比較例１と同様にａ−Ｓｉ電子写真感光体１００の作製を行った。但し本比較例では下引き層１０２形成時の堆積膜形成時間を３０％短縮した。
形成された下引き層１０２は、
中央部領域の平均膜厚Ｔ１＝２．１（μｍ）、
両端部領域の膜厚の最大値Ｔｍ＝２．０（μｍ）であった。
比較例１、比較例２、比較例３で得られたａ−Ｓｉ電子写真感光体１００に関して、実施例１と同様に「端部の堆積膜の剥がれ」「白ポチ」「光メモリ」の評価を実施例１と同様に実施した。
得られた結果を表４に示す。

表４から明らかなように、支持体１０１の両端部領域の下引き層１０２の膜厚が、軸方向の中央部領域よりも厚い領域を有することで、堆積膜形成中に、支持体１０１の外周面の端部近傍からの堆積膜の剥がれを抑制することが可能なことが分かった。そして、このような電子写真感光体を用いた電子写真装置により、高画質な画像を得ることが可能なことが分かった。
比較例１において、得られた画像を観察したところ、長手方向の両端側に僅かに微小な白ポチが観測された。同様に比較例３においても長手方向の両端部に白ポチが観測され、比較例１より多く観測された。
比較例１も比較例３も支持体１０１の端部付近に微小な剥がれが観測され、その剥がれの面積と白ポチの程度が相関していることから、堆積膜形成中に発生した膜剥がれが白ポチの原因と考えられる。膜剥がれはいずれも、支持体１０１の両端部領域であって、支持体１０１が変形している領域で発生していた。かかる変形は堆積膜の応力の影響と考えられる。
実施例１〜２では、円筒状支持体１０１の両端部領域の下引き層１０２の膜厚が、軸方向の中央部領域の膜厚よりも厚い領域を有することで、ａ−Ｓｉ膜の内部応力による歪を緩衝することができたために、密着性を向上させることができたと考えられる。その結果、比較例１、比較例３と同様に、円筒状支持体１０１の両端部領域において、形状が変形している領域が存在したが、実施例１〜２では、その部分で膜剥がれは発生していなかった。
その結果、実施例１〜２では、得られた画像を観察したところ、長手方向の両端側で微小な白ポチが大幅に低減することが分かった。

一方、比較例２においては、下引き層１０２の膜厚を、堆積膜形成時間を延長することで、支持体１０１の長手方向の全域に亘り厚くしている。つまり円筒状支持体１０１の両端部領域における下引き層１０２の膜厚も厚くなる。その結果、実施例１〜２と同様に、膜剥がれを抑制することで、白ポチが低減していると考えられる。
しかし、比較例２においては、本発明の実施例１、実施例２、および比較例１、比較例３と比べで光メモリの低下が観測された。この原因は、下引き層１０２の膜厚と光メモリの低下が相関していることから、画像を形成している領域の下引き層１０２が厚くなったことで、電気抵抗が高くなり、電荷の移動度が低下し光メモリが低下したと推測される。

実施例１〜２のように、円筒状支持体１０１の両端部領域の下引き層の膜厚のみを厚くするのであれば、画像を形成する領域の光メモリは低下することがない。
実施例２においては、比較例１と比べて、白ポチと光メモリとが共に良化している。中央部領域と両端部領域との膜厚がほぼ等しい従来の下引き層１０２は、膜剥がれと光メモリとが最適となるように全体の膜厚を調整していた。
実施例２では、円筒状支持体１０１の両端部領域の下引き層１０２の膜厚のみを厚くすることで、剥がれを抑制している。その結果、画像を形成する領域の下引き層１０２の膜厚を低減することが可能となったので、光メモリを良化させることが可能となった。

以上の各実施例と各比較例の評価結果から、堆積膜形成中に、円筒状支持体の外周面の端部近傍からの堆積膜の剥がれを抑制することが可能なであることが分かった。そして、このような電子写真感光体を用いた電子写真装置により、高画質な画像を得ることが可能なことが分かった。

〔実施例３〕
実施例２と同様に、図４に示す堆積膜形成装置４００を用いて、実施例２で用いた円筒状支持体と同じ材質、サイズの円筒状支持体１０１の表面に、表２に示す条件で、図２（ａ）に示す構成のａ−Ｓｉ電子写真感光体１００の作製を行った。
但し、本実施例においては、下引き層１０２が円筒状支持体１０１の端部で図３（ｂ）に示すような膜厚分布を有する構成とした。下引き層１０２の膜厚分布が、所望の膜厚分布となるように、下引き層用原料ガス導入管４０３の表面に設けられたガス放出孔の穴径と穴位置を予め調整した。
形成された下引き層１０２は、
中央部領域の平均膜厚Ｔ１＝２．２（μｍ）、
両端部領域の膜厚の最大値Ｔｍ＝４．１（μｍ）であった。
得られたａ−Ｓｉ電子写真感光体１００を実施例２と同様に評価を行ったところ、実施例２と同様、白ポチおよび光メモリは良好な結果であった。

〔実施例４〕
実施例２と同様に、図４に示す堆積膜形成装置４００を用いて、実施例２で用いた円筒状支持体と同じ材質、サイズの円筒状支持体１０１の表面に、表２に示す条件で、図２（ａ）に示す構成のａ−Ｓｉ電子写真感光体１００の作製を行った。
但し、本実施例においては、下引き層１０２が円筒状支持体１０１の端部で図３（ｃ）に示すような膜厚分布を有する構成とした。下引き層１０２の膜厚分布が、所望の膜厚分布となるように、下引き層用原料ガス導入管４０３の表面に設けられたガス放出孔の穴径と穴位置を予め調整した。
形成された下引き層１０２は、
中央部領域の平均膜厚Ｔ１＝２．１（μｍ）、
両端部領域の膜厚の最大値Ｔｍ＝４．１（μｍ）であった。
得られたａ−Ｓｉ電子写真感光体１００を実施例２と同様に評価を行ったところ、
実施例２と同様、白ポチおよび光メモリは良好な結果であった。

１００，２００ 電子写真感光体
１０１，２０１ 支持体
１０２，２０２ 下引き層
１０３，２０３ 感光層
１０４, ２０４ 保護層
１０５ 高抵抗層
２０６ 電荷注入阻止層
４００ 堆積形成装置
４０１ 反応容器
４０２ 加熱用ヒータ
４０３ 下引き層用原料ガス導入管
４０４ 通常原料ガス導入管
４０５ カソード電極
４０６ 高周波マッチングボックス
４０７ 高周波電源
４０８ 補助バルブ
４０９ 受け台
４１０ 真空計
４１１ メインバルブ
４８０ 堆積装置
４９０ 原料ガス供給装置
５００ プロセスカートリッジ
６００ 電子写真装置
５０１ 帯電装置
５０２ 帯電ワイヤー
５０３，６０３ 画像露光光
５０４，６０４ 現像装置
５０５，６０５ 転写装置
５０６，６０６ 転写材
５０７，６０７ クリーニング装置
５０８，６０８ クリーニングブレード
５０９，６０９ 前露光光
６０１ 帯電ローラ

Claims (7)

1. 円筒状の支持体の端から端に亘って、下引き層および感光層をこの順に有する電子写真感光体において、
   前記支持体の軸方向の長さをＬ（ｍｍ）とし、
   前記支持体の一方の端部から他方の端部までを２０の領域に等分割した場合の、一方の端部のＬ／２０（ｍｍ）の領域および他方の端部のＬ／２０（ｍｍ）の領域を両端部領域とし、
   前記支持体の軸方向の中央をＤ０とし、Ｄ０±５０（ｍｍ）の領域を中央部領域とした場合、
   前記両端部領域の前記下引き層の膜厚が、前記中央部領域の前記下引き層の膜厚よりも厚い領域が存在することを特徴とする電子写真感光体。
2. 前記下引き層の膜厚が厚い領域は、前記支持体の軸方向の端部側である請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記Ｌ／２０（ｍｍ）の領域において、前記下引き層の膜厚は、前記支持体の軸方向の最端部に向かって漸増している請求項１又は２に記載の電子写真感光体。
4. 前記中央部領域の前記下引き層の平均膜厚をＴ１とし、前記両端部領域の前記下引き層の最大の膜厚をＴｍとしたとき
   １．１×Ｔ１ ≦ Ｔｍ ≦２．０×Ｔ１
   である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
5. 前記支持体は、
   材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、
   肉厚が１．０（ｍｍ）以上、５．０（ｍｍ）以下である
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも１つの手段とを一体に支持し、電子写真装置の本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子写真感光体、ならびに、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を備えることを特徴とする電子写真装置。

Images