JP4599468B1 - 電子写真感光体および電子写真装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 a−Si光導電層とa−SiC表面層との間に複数のa−SiC中間層を設けた場合であっても、a−SiC中間層の層間における剥離が発生しにくい電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有する電子写真装置を提供する。
【解決手段】 電子写真感光体がa−Si光導電層とa−SiC表面層との間に5層以上のa−SiC中間層からなる変化層を有し、その変化層に含まれるa−SiC中間層の中からC/(Si+C)が0.35〜0.65であるa−SiC中間層の隣り合う2層を選択したとき、光導電層側のa−SiC中間層のC/(Si+C))と表面層側のa−SiC中間層のC/(Si+C)との間の増加率(層間の増加率)が19%以下である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電子写真感光体および電子写真装置に関する。
電子写真装置に用いられる電子写真感光体の一種として、アモルファスシリコンで構成された光導電層(感光層)と光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された表面層とを有する電子写真感光体が広く知られている。アモルファスシリコンで構成された光導電層や水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された表面層は、例えば、プラズマCVD法などの成膜技術によって形成される。以下、アモルファスシリコンを「a−Si」とも表記し、a−Siで構成された光導電層を「a−Si光導電層」とも表記し、a−Si光導電層を有する電子写真感光体を「a−Si感光体」とも表記する。また、水素化アモルファスシリコンカーバイドを「a−SiC」とも表記し、a−SiCで構成された表面層を「a−SiC表面層」とも表記する。
また、このようなa−Si感光体に関しては、a−Si光導電層とa−SiC表面層との間にa−SiCで構成された中間層を設けることも検討されてきた(特許文献1および2)。このような中間層は、表面層の表面における反射光と表面層および光導電層の界面における反射光との干渉を抑制する、光導電層と表面層との耐剥離性(密着性)を向上させる、などの各種目的によって設けられ、また、1層のみではなく複数の中間層が設けられることもあった。以下、a−SiCで構成された中間層を「a−SiC中間層」とも表記する。
特開2005−301233号公報 特開昭61−159657号公報
以上のように検討・改善が進んでいるa−Si感光体であるが、近年の電子写真プロセスの高速化・高画質化の観点から見ると、いまだ改善すべき点も残っているのが現状である。
例えば、電子写真プロセスの高速化に伴い、電子写真装置のプロセススピードが大きくなると、クリーニングブレードのびびりなどによるトナー(現像剤)のすり抜けが発生しやすくなる。その解決策としては、電子写真感光体に対するクリーニングブレードの押し付け圧力を上げるという方法がある。
ところが、本発明者らが検討したところ、a−Si光導電層とa−SiC表面層との間に複数のa−SiC中間層を設けた場合、クリーニングブレードの押し付け圧力が上がるに従い、a−SiC中間層の層間で剥離が発生しやすくなることがわかった。これは、電子写真感光体に対するクリーニングブレードの押し付け圧力が上がることにより、a−Si光導電層とa−SiC表面層との間に複数設けられたa−SiC中間層の層間の界面において応力が集中するためであると考えられる。
本発明の目的は、a−Si光導電層とa−SiC表面層との間に複数のa−SiC中間層を設けた場合であっても、a−SiC中間層の層間における剥離が発生しにくい電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有する電子写真装置を提供することにある。
本発明は、基体と、該基体上のアモルファスシリコンで構成された光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された表面層とを有する電子写真感光体において、
該電子写真感光体が、該光導電層と該表面層との間に、各々が水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された5層以上の中間層からなる変化層をさらに有し、
該変化層に含まれる中間層の各々におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が、最も光導電層側の中間層から最も表面層側の中間層まで単調増加しており、
ケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.35以上0.65以下の範囲にある中間層が、該変化層に2層以上含まれており、
該変化層に含まれる中間層のうち、ケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.35以上0.65以下の範囲にある中間層の中から隣り合う2層を選択し、該隣り合う2層のうち、光導電層側の中間層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))をAとし、表面層側の中間層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))をBとしたとき、下記式(1)
層間の増加率={(B−A)/A}×100[%] ・・・ (1)
で定義される層間の増加率が19%以下であることを、ケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.35以上0.65以下の範囲にあるすべての中間層の層間で満足し、
該表面層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.61以上0.90以下であり、
該表面層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が、該変化層に含まれるいずれの中間層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))よりも大きい
ことを特徴とする電子写真感光体である。
本発明によれば、a−Si光導電層とa−SiC表面層との間に複数のa−SiC中間層を設けた場合であっても、a−SiC中間層の層間における剥離が発生しにくい電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有する電子写真装置を提供することができる。
本発明の電子写真感光体の層構成の一例を示す図である。 本発明の電子写真装置の一例を示す図である。 プラズマCVD方式の堆積膜形成装置の一例を示す図である。 帯電能測定装置を示す図である。
本発明の電子写真感光体は、前述のとおり、アモルファスシリコン(a−Si)で構成された光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイド(a−SiC)で構成された表面層とを有する電子写真感光体である。そしてさらに、本発明の電子写真感光体は、該光導電層と該表面層との間に、各々が水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された5層以上の中間層からなる変化層を有している。
図1に、本発明の電子写真感光体の層構成の例を示す。
図1(a)に示す層構成の電子写真感光体では、基体101上に、下部電荷注入阻止層102、光導電層103、5層の中間層(第1中間層106〜第5中間層110)からなる変化層104、および、表面層105が順次形成されている。光導電層103はa−Siで構成されており、変化層104に含まれる各中間層および表面層105はa−SiCで構成されている。
図1(b)に示す層構成の電子写真感光体では、基体201上に、下部電荷注入阻止層202〜203、光導電層204、5層の中間層からなる変化層205、および、表面層206が順次形成されている。光導電層204はa−Siで構成されており、変化層205に含まれる各中間層および表面層206はa−SiCで構成されている。
図1(c)に示す層構成の電子写真感光体では、基体301上に、下部電荷注入阻止層302、光導電層303、9層の中間層からなる変化層304、および、表面層305が順次形成されている。光導電層303はa−Siで構成されており、変化層304に含まれる各中間層および表面層305はa−SiCで構成されている。
図1(d)に示す層構成の電子写真感光体では、基体401上に、下部電荷注入阻止層402〜403、光導電層404、9層の中間層からなる変化層405、および、表面層406が順次形成されている。光導電層404はa−Siで構成されており、変化層405に含まれる各中間層および表面層406はa−SiCで構成されている。
以下、各層および基体について説明する。
(変化層および変化層に含まれる中間層)
本発明の電子写真感光体の「変化層」とは、5層以上のa−SiC中間層からなる層(5層以上のa−SiC中間層が積層されてなる積層構造の層)のことである。
そして、本発明の電子写真感光体の変化層に含まれるa−SiC中間層の各々におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))は、最も光導電層側の中間層から最も表面層側の中間層まで単調増加している。以下、ケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))を、単に「C/(Si+C)」とも表記する。
このように、C/(Si+C)が光導電層側から表面層側にかけて次第に大きくなっている変化層をa−Si光導電層とa−SiC表面層との間に設けることによって、C/(Si+C)が限りなくゼロに近いa−Si光導電層と、C/(Si+C)が0.61以上であるa−SiC表面層との耐剥離性を向上させることができる。
さらに、本発明の電子写真感光体の変化層には、C/(Si+C)が0.35以上0.65以下の範囲にある中間層が2層以上含まれている。そして、C/(Si+C)が0.35以上0.65以下の範囲にある中間層の中から隣り合う2層を選択し、それら隣り合う2層のうち、光導電層側の中間層におけるC/(Si+C)をAとし、表面層側の中間層におけるC/(Si+C)をBとしたとき、下記式(1)
層間の増加率={(B−A)/A}×100[%] ・・・ (1)
で定義される層間の増加率が19%以下であることを、C/(Si+C)が0.35以上0.65以下の範囲にあるすべての中間層の層間で満足している。
このような構成の変化層を採用することによって、a−Si光導電層とa−SiC表面層との間に、5層以上のa−SiC中間層からなる変化層を設けた場合であっても、a−SiC中間層の層間における剥離が発生しにくくなる。
・各層のC/(Si+C)および膜厚の測定・算出
本発明において、C/(Si+C)は、断面透過型電子顕微鏡(断面TEM)を用いて測定・算出した。まず、測定対象の電子写真感光体を1cm×1cmに切り出し、集束イオンビーム加工観察装置(FIB、(株)日立製作所製、商品名:FB−2000C)に設置してマイクロサンプリングを行った。この断面を、電界放出型電子顕微鏡(HRTEM、日本電子(株)製、商品名:JEM2100F)にて観察し、エネルギー分散型X線分析装置(EDX、日本電子(株)製、商品名:JED−2300T)を用い、特性X線により、C/(Si+C)を算出した。測定条件としては、加速電圧を200kV、EDXの点分析時間を30〜40秒、ビーム径を直径1nmとした。
より具体的には、上記断面から走査型TEM(STEM)によって明視野像(BF−STEM像)および高角度環状暗視野像(HAADF−STEM像)を撮った。BF−STEM像の方が界面での段差コントラストを、HAADF−STEM像の方が各層の組成差によるコントラストを比較的反映するため、これらを組み合わせて各層の膜厚を決定した。
次に、STEMによって得られた画像を基に、各層の中央付近でEDXの点分析を行った。この分析値から、ケイ素原子の原子数(Si)および炭素原子の原子数(C)を求め、C/(Si+C)を算出した。
以下、例を挙げて、本発明の電子写真感光体の変化層をより詳細に説明する。
例えば、図1に示す層構成の電子写真感光体の変化層104に含まれる第1中間層106〜第5中間層110の各々のC/(Si+C)に関して、第1中間層106が0.05、第2中間層107が0.16、第3中間層108が0.39、第4中間層109が0.46、第5中間層110が0.54とする。
上記例において、C/(Si+C)が0.35以上0.65以下の範囲にあるa−SiC中間層には、第3中間層108、第4中間層109および第5中間層110が該当する。また、上記式(1)で定義される層間の増加率に関して、第3中間層108と第4中間層109との間においては、{(0.46−0.39)/0.39}×100=18%となる。また、第4中間層109と第5中間層110との間においては、{(0.54−0.46)/0.46}×100=17%となる。すなわち、上記例の場合、第3中間層108と第4中間層109との間でも、第4中間層109と第5中間層110との間でも、上記増加率が19%以下であるため、これらa−SiC中間層の層間における剥離が発生しにくくなっている。
一方、第1中間層106と第2中間層107との間における上記増加率は220%となっており、第2中間層107と第3中間層108との間における上記増加率は144%となっており、どちらも19%を超えている。しかしながら、隣り合う2層のうち、少なくとも一方のa−SiC中間層のC/(Si+C)が0.35以上0.65以下の範囲にない場合、上記増加率が19%を超えていても、a−SiC中間層の層間における耐剥離性に大きく影響しないことが、本発明者らの実験によって確認されている。
本発明において、変化層に含まれるa−SiC中間層の層数は、a−Si光導電層とa−SiC表面層との耐剥離性の向上の観点から、5層以上であればよい。一方、電子写真感光体の感度(光感度)の低下を抑制する観点からは、変化層に含まれるa−SiC中間層の層数は、9層以下であることが好ましい。
また、変化層に含まれるa−SiC中間層の各々の膜厚は、耐剥離性の向上や製造安定性に起因する感度ムラを抑制する観点から、10nm以上200nm以下であることが好ましい。薄い膜厚の層を形成する場合、一般的に、層の形成時間を短く設定しなければならない。このとき、あまりに層の形成時間を短くすると、層形成条件(CVD法であれば、例えば、反応容器の中の圧力や高周波電力などのパラメーター)を安定的に管理することが困難になる場合がある。層形成条件を安定的に管理することができないと、形成される層の膜厚や膜質のムラが大きくなる傾向がある。そして、層の膜厚や膜質のムラは感度ムラの原因となりやすい。一方、層の膜厚が厚すぎると、耐剥離性が低下する場合がある。これは、膜厚が厚くなることで、層の応力が増加することに起因すると考えられる。
また、変化層に含まれるa−SiC中間層のうち、C/(Si+C)が0.35以下であるa−SiC中間層の膜厚の合計は、電子写真感光体の感度の低下を抑制する観点から、200nm以下であることが好ましい。これは、C/(Si+C)が0.35以下であるa−SiC中間層が、通常の電子写真装置で用いられる波長の像露光光を比較的吸収しやすい層であることに起因する。このような像露光光を比較的吸収しやすいa−SiC中間層の膜厚が厚いと、本来、光導電層に到達すべき像露光光の多くを変化層が吸収してしまうことになるため、電子写真感光体の感度が低下しやすくなる。
また、変化層に含まれるa−SiC中間層には、a−SiC中の未結合手を補償するため、ケイ素原子、炭素原子および水素原子に加えて、ハロゲン原子を含有させることが好ましい。
a−SiC中間層における、ケイ素原子の原子数(Si)と水素原子の原子数(H)とハロゲン原子の原子数(X)との和に対する水素原子の原子数(H)とハロゲン原子の原子数(X)との和の比((H+X)/(Si+H+X))は0.05以上であることが好ましく、0.10以上であることがより好ましい。また、0.70以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましい。
また、変化層に第13族元素(周期表の第13族元素のこと。以下同じ。)を含有するa−SiC中間層を1層以上含ませると、電子写真感光体の表面を負帯電した際、負電荷の光導電層への注入を阻止することができるようになる。そのため、電子写真感光体を負帯電用の電子写真感光体として用いることが可能となる。
変化層に第13族元素を含有するa−SiC中間層が1層以上含まれる場合、その第13族元素を含有するa−SiC中間層におけるC/(Si+C)は、画像ボケの発生を抑制する観点から、0.10以上であることが好ましい。
例えば、上記例において、さらに第2中間層107と第3中間層108が、第13族元素を含有するa−SiC中間層であるとする。
この場合、C/(Si+C)が0.10以上であるa−SiC中間層には、第2中間層107〜第5中間層110が該当し、その中には、第13族元素を含有するa−SiC中間層である第2中間層107および第3中間層108も含まれる。
一方、C/(Si+C)が0.10未満であるa−SiC中間層には、画像ボケの発生を抑制する観点から、第13族元素を含有させないことが好ましい。上記例の場合、第1中間層106が、これに該当する。これは、層内での正孔の移動が容易であるかどうかに関連する。すなわち、C/(Si+C)が0.10未満であるa−SiC中間層は、もともと暗導電率が比較的大きいため、層内での正孔の移動が比較的容易な層である。そういった特性をもつa−SiC中間層に、さらに正孔の移動を容易にさせる第13族元素を含有させてしまうと、層内での正孔の移動がきわめて容易な層となってしまう。負帯電用の電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する場合、像露光光が照射されることによって発生するa−Si光導電層中の正孔が、負帯電用の電子写真感光体の表面の負電荷を打ち消すためにa−SiC表面層へと移動しようとする。この移動の際、正孔は変化層を通過することになる。しかしながら、層内での正孔の移動がきわめて容易なa−SiC中間層が変化層に含まれていると、正孔は、本来の動きとは異なり、電子写真感光体の表面と平行な方向にも移動してしまう。この結果、形成される静電潜像がボケたものになってしまい、画像ボケとなると考えられる。
a−SiC中間層に含有させる第13族元素としては、具体的には、ホウ素原子(B)、アルミニウム原子(Al)、ガリウム原子(Ga)、インジウム原子(In)、タリウム原子(Tl)が挙げられる。これらの中でも、特にホウ素原子(B)が好ましい。
a−SiC中間層をプラズマCVD法によって形成する場合、ホウ素原子供給用の原料ガスとしては、例えば、BCl、BF、BBr、Bなどが挙げられる。これらの中でも、取り扱いやすさの観点から、Bが好ましい。
a−SiC中間層中の第13族元素の含有量は、a−SiC中間層を構成する元素の総数に対して100原子ppm以上30000原子ppm以下であることが好ましい。
また、第13族元素を含有するa−SiC中間層の膜厚の合計は、帯電特性、特に高電界条件における負電荷の注入の阻止能力の観点から、50nm以上であることが好ましい。これは、負電荷の光導電層への注入を阻止する能力を有する第13族元素を含有するa−SiC中間層の膜厚が薄すぎると、高電界条件における阻止能力が低下する場合がある。また、第13族元素を含有するa−SiC中間層の膜厚の合計は、画像ボケの発生を抑制する観点から、1000nm以下であることが好ましい。これは、層内での正孔の移動が容易であるかどうかと、正孔の移動距離に関連する。すなわち、第13族元素を含有するa−SiC中間層は、C/(Si+C)が同じであって第13族元素は含有しない層に比べて、層内での正孔の移動が比較的容易な層である。負帯電用の電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する場合、像露光光が照射されることによって発生するa−Si光導電層中の正孔が、負帯電用の電子写真感光体の表面の負電荷を打ち消すためにa−SiC表面層へ移動しようとする。この移動の際、正孔は変化層を通過することになる。しかしながら、層内での正孔の移動が容易なa−SiC中間層が変化層の中に一定以上の膜厚で存在すると、正孔の移動距離のうち、本来の移動方向とは異なる電子写真感光体の表面と平行な面内方向への移動距離が大きくなってしまう。この面内方向への移動距離があるレベルを超えると静電潜像がボケたものになってしまい、画像ボケとなると考えられる。
また、変化層に第13族元素を含有するa−SiC中間層が2層以上含まれている場合、帯電特性、特に高電界条件における負電荷の注入の阻止能力という観点から、第13族元素を含有するa−SiC中間層のC/(Si+C)が増加するに伴って、この層に含有される第13族元素の量も増加していることが好ましい。これは、C/(Si+C)が大きくなるに伴って、帯電特性、特に高電界条件における負電荷の注入の阻止能力という観点での好適な第13族元素の量が大きくなることに起因していると考えられる。
a−SiC中間層に含有される第13族元素は、a−SiC中間層中にまんべんなく均一に分布していてもよいし、a−SiC中間層の膜厚方向に不均一に分布する状態で分布していてもよい。ただし、どちらの場合にも、面内方向における特性の均一化を図る観点からは、電子写真感光体の表面と平行な面内方向においては均一な分布でまんべんなく第13族元素がa−SiC中間層に含有されていることが好ましい。
なお、本発明において、「第13族元素を含有するa−SiC中間層」には、意図せずに第13族元素がa−SiC中間層に含有されてしまう場合、いわゆるコンタミネーションのレベルで含有されているような場合は包含されない。ここでいうコンタミネーションのレベルとは、a−SiC中間層を構成する元素の総数に対して1原子ppm以下である。
a−SiC中間層の形成方法としては、例えば、プラズマCVD法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが挙げられる。これらの中でも、原料供給の容易さなどの観点から、プラズマCVD法が好ましい。
形成方法としてプラズマCVD法を選択した場合のa−SiC中間層の形成方法は、以下のとおりである。
基本的には、ケイ素原子供給用の原料ガスと炭素原子供給用の原料ガスとを、内部を減圧にしうる反応容器の中に所望のガス状態で導入し、反応容器の中にグロー放電を生起させる。これによって導入した原料ガスを分解し、あらかじめ所定の位置に設置された基体上に(基体上にa−Si光導電層が形成されてなるものの上に)a−SiC中間層を形成すればよい。
ケイ素原子供給用の原料ガスとしては、例えば、シラン(SiH)、ジシラン(Si)などのシラン類が挙げられる。また、炭素原子供給用の原料ガスとしては、例えば、メタン(CH)、アセチレン(C)などの炭化水素が挙げられる。
基体の温度は、200℃以上450℃以下であることが好ましく、250℃以上350℃以下であることがより好ましい。これは、反応を促進させ、十分に構造緩和をさせるためである。
反応容器の中の圧力は、1×10−2Pa以上1×10Pa以下であることが好ましく、5×10−2Pa以上5×10Pa以下であることがより好ましく、1×10−1Pa以上1×10Pa以下であることがより一層好ましい。
プラズマCVD法に用いられる放電周波数は、1MHz以上30MHz以下のRF帯が好ましい。
原料ガスの流量比、反応容器の中の圧力、高周波電力などの成膜パラメーターを適宜変更することにより、形成されるa−SiC中間層におけるC/(Si+C)を制御することができる。
(表面層)
a−SiC表面層は、前述の変化層の上に形成される。
a−SiC表面層の形成方法や、原料ガス、基体の温度、反応容器の中の圧力、プラズマCVD法に用いられる放電周波数などは、前述のa−SiC中間層の場合と同様である。
本発明において、a−SiC表面層におけるC/(Si+C)は0.61以上0.90以下である。このような層とすることで、電子写真感光体の耐摩耗性や耐傷性を向上させることができる。特に、耐摩耗性や耐傷性を向上させる観点から、C/(Si+C)は0.70以上であることが好ましい。一方、C/(Si+C)が0.90以下であることは、a−SiC表面層自体の硬度の低下を抑える観点から好ましい。
また、a−SiC表面層には、a−SiC中の未結合手を補償するため、ケイ素原子、炭素原子および水素原子に加えて、ハロゲン原子を含有させることが好ましい。
a−SiC表面層における、ケイ素原子の原子数(Si)と水素原子の原子数(H)とハロゲン原子の原子数(X)との和に対する水素原子の原子数(H)とハロゲン原子の原子数(X)との和の比((H+X)/(Si+H+X))は0.05以上であることが好ましく、0.10以上であることがより好ましい。また、0.70以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましい。
a−SiC表面層の膜厚は、電子写真感光体の耐摩耗性や耐傷性の観点から、100nm以上であることが好ましい。
(光導電層)
a−Si光導電層は、後述の基体や下部電荷注入阻止層と前述の変化層との間に形成される。
a−Si光導電層の形成方法や、原料ガス、基体の温度、反応容器の中の圧力、プラズマCVD法に用いられる放電周波数などは、炭素原子に関するもの以外、前述のa−SiC中間層の場合と同様である。
a−Si光導電層には、a−Si中の未結合手を補償するため、ケイ素原子に加えて、水素原子やハロゲン原子を含有させることが好ましい。
a−Si光導電層における、ケイ素原子の原子数(Si)と水素原子の原子数(H)とハロゲン原子の原子数(X)との和に対する水素原子の原子数(H)とハロゲン原子の原子数(X)との和の比((H+X)/(Si+H+X))は0.10以上であることが好ましく、0.15以上であることがより好ましい。また、0.30以下であることが好ましく、0.25以下であることがより好ましい。
また、a−Si光導電層には、必要に応じて、伝導性を制御するための原子を含有させることができる。
a−Si光導電層に含有される伝導性を制御するための原子は、a−Si光導電層中にまんべんなく均一に分布していてもよいし、a−Si光導電層の膜厚方向に不均一に分布する状態で分布していてもよい。ただし、どちらの場合にも、面内方向における特性の均一化を図る観点からは、電子写真感光体の表面と平行な面内方向においては均一な分布でまんべんなく伝導性を制御するための原子がa−Si光導電層に含有されていることが好ましい。
a−Si光導電層に含有させる伝導性を制御するための原子としては、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る。すなわち、a−Si光導電層にp型伝導性を与える第13族元素、または、a−Si光導電層にn型伝導性を与える第15族元素を用いることができる。
第13族元素としては、具体的には、ホウ素原子(B)、アルミニウム原子(Al)、ガリウム原子(Ga)、インジウム原子(In)、タリウム原子(Tl)が挙げられる。これらの中でも、特にホウ素原子(B)、アルミニウム原子(Al)、ガリウム原子(Ga)が好ましい。
第15族元素としては、具体的には、リン原子(P)、ヒ素原子(As)、アンチモン原子(Sb)、ビスマス原子(Bi)が挙げられる。これらの中でも、特にリン原子(P)、ヒ素原子(As)が好ましい。
a−Si光導電層中の伝導性を制御するための原子の含有量は、a−Si光導電層を構成する元素の総数に対して1×10−2原子ppm以上1×10原子ppm以下であることが好ましく、5×10−2原子ppm以上5×10原子ppm以下であることがより好ましく、1×10−1原子ppm以上1×10原子ppm以下であることがより一層好ましい。
a−Si光導電層の膜厚は、15μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましい。また、60μm以下であることが好ましく、50μm以下であることがより好ましく、40μm以下であることがより一層好ましい。光導電層の膜厚が薄すぎると、帯電部材への通過電流量が増大し、電子写真感光体の劣化が早まることがある。光導電層の膜厚が厚すぎると、a−Si光導電層を構成するa−Siの異常成長部位が大きくなることがある。具体的には、異常成長部位が、水平方向で50〜150μm、高さ方向で5〜20μmとなり、電子写真感光体の表面を摺擦する部材へのダメージが無視できなくなったり、画像欠陥となったりする場合がある。
なお、a−Si光導電層は、単一の層からなる単層構成であってもよいし、電荷発生層と電荷輸送層とに分離した積層構成であってもよい。
(下部電荷注入阻止層)
本発明の電子写真感光体には、その特性を向上させるために、基体とa−Si光導電層との間に下部電荷注入阻止層を設けることが好ましい。
下部電荷注入阻止層は、a−Siまたはa−SiCで構成された層であることが好ましい。
下部電荷注入阻止層の形成方法や、原料ガス、基体の温度、反応容器の中の圧力、プラズマCVD法に用いられる放電周波数などは、前述のa−SiC中間層の場合と同様である。
下部電荷注入阻止層には、伝導性を制御するための原子を含有させることによって、下部電荷注入阻止層の伝導型(p型またはn型)を制御し、基体から光導電層への電荷の注入を阻止する能力を持たせることが可能である。この場合、必要に応じて、下部電荷注入阻止層に、炭素原子(C)、窒素原子(N)または酸素原子(O)を含有させることによって、下部電荷注入阻止層の応力を調整し、基体と光導電層との耐剥離性を向上させることもできる。
下部電荷注入阻止層に伝導性を制御するための原子を含有させる場合の原子の種類、分布状態、含有量などは、a−Si光導電層に伝導性を制御するための原子を含有させる場合と同様である。
また、図1(b)および(d)に示すように、下部電荷注入阻止層を複数設けた積層構成とすることもできる。下部電荷注入阻止層を積層構成とする場合、例えば、基体201・401側から第1下部電荷注入阻止層202・402、第2下部電荷注入阻止層203・403という順で積層した2層構成とすることが挙げられる。負帯電用の電子写真感光体の場合、第1下部電荷注入阻止層202・402は、第13族元素を含有するa−SiCで構成された層であることが好ましい。そして、第2下部電荷注入阻止層203・403は、第15族元素を含有するa−SiCで構成された層であることが好ましい。下部電荷注入阻止層をこのような積層構成とすることで、暗減衰や残留電位といった特性と絶縁破壊の抑制とを高いレベルで両立することが可能となる。
下部電荷注入阻止層には、a−Siまたはa−SiC中の未結合手を補償するため、ケイ素原子(および炭素原子)に加えて、水素原子やハロゲン原子を含有させることが好ましい。
下部電荷注入阻止層における、ケイ素原子の原子数(Si)と水素原子の原子数(H)とハロゲン原子の原子数(X)との和に対する水素原子の原子数(H)およびハロゲン原子の原子数(X)との和の比((H+X)/(Si+H+X))は0.05以上であることが好ましく、0.10以上であることがより好ましい。また、0.70以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましい。
(基体)
基体101は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタンなどの金属やこれらの合金を用いることができる。これらの中でも、加工性や製造コストの観点から、アルミニウムまたはアルミニウム合金が好ましく、アルミニウム−マグネシウム系合金、アルミニウム−マンガン系合金がより好ましい。
(電子写真感光体の作製方法)
次に、プラズマCVD法を用いて本発明の電子写真感光体を作製する場合について、図面を用いて説明する。
図3に、プラズマCVD方式の堆積膜形成装置(成膜装置)の一例を示す。
図3に示す堆積膜形成装置は、主として、堆積装置6100、原料ガス供給装置6200、および、反応容器6110の中を減圧するための排気装置(不図示)から構成されている。堆積装置6100は、カソード電極6111を備えており、高周波電源6120が高周波マッチングボックス6115を介してカソード電極6111に接続されている。また、反応容器6110の中には、基体加熱用ヒーター6113および原料ガス導入管6114が設置されている。
反応容器6110は、排気バルブ6118を介して排気装置(不図示)に接続されており、反応容器6110の中は真空排気可能となっている。
原料ガス供給装置6200は、各原料ガスのボンベが反応容器6110の中のガス導入管6114に接続されている。
図3に示す堆積膜形成装置を用いた堆堆膜(a−Si光導電層、a−SiC中間層、a−SiC表面層などの層)の形成は、例えば、以下のような手順によって行われる。
まず、反応容器6110の中に基体6112を設置し、例えば真空ポンプなどの排気装置(不図示)により、反応容器6110の中を排気する。続いて、基体加熱用ヒーター6113により、基体6112の温度を例えば200℃以上350℃以下の範囲にある所定の温度に制御する。
次に、堆積膜形成用の各原料ガスを、ガス供給装置6200により流量制御し、反応容器6110の中に導入する。そして、真空計6119の表示を見ながら排気バルブ6118を操作し、所定の圧力に設定する。
以上のようにして堆積膜形成の準備が完了した後、以下のような手順で各堆積膜の形成を行う。
圧力が安定したところで、高周波電源6120を所望の電力に設定して、高周波マッチングボックス6115を通じてカソード電極に電力を供給し、高周波グロー放電を生起させる。放電に用いる周波数は、1MHz〜30MHzのRF帯が好適に使用できる。
反応容器6110の中に導入された各原料ガスが高周波グロー放電の放電エネルギーによって分解され、基体6112の表面に所定の堆積膜が形成される。所望の膜厚の堆積膜の形成が行われた後、高周波電力の供給を止め、ガス供給装置の各バルブを閉じて反応容器6110への各原料ガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。
同様の操作を、原料ガスの流量、圧力、高周波電力などの条件を変えながら複数回繰り返すことによって、所望の多層構造の電子写真感光体を作製することができる。
また、形成される堆積膜の均一化を図るために、堆積膜形成を行っている間は、基体6112を駆動装置(不図示)によって所定の速度で回転させることも有効である。
すべての堆積膜の形成が終わったのち、リークバルブ6117を開き、反応容器6110の中を大気圧とした後、基体6112を取り出す。
(電子写真装置)
図2に、本発明の電子写真装置の一例を示す。
図2に示す電子写真装置は、表面に静電潜像が形成され、この静電潜像にトナーが付着してトナー像が形成され、繰り返し使用される電子写真感光体501を有している。電子写真感光体501の周りには、電子写真感光体501の表面を正または負の極性・電位に帯電するための帯電器(帯電手段)502が配置されている。帯電器502は、画像品質の観点から、電子写真感光体501に接触配置された磁性粒子を有する接触帯電手段であることが好ましい。
また、電子写真感光体501の周りには、帯電された電子写真感光体501の表面に画像露光光503を照射して静電潜像を形成するための画像露光装置(不図示・画像露光手段)が配置されている。
画像露光装置としては、例えば、カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系や、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームを出力するレーザースキャナーによる走査露光系などが用いられる。また、画像品質の観点から、画像部に対応する領域を露光するイメージエリア露光法(IAE法)で負帯電用の電子写真感光体の表面に静電潜像を形成することが好ましい。
また、電子写真感光体501の周りには、電子写真感光体501の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像してトナー像を形成するための現像器(現像手段)の1つとして、ブラックトナーBを有する第1現像器504aが配置されている。また、イエロートナーYを有する2成分現像器とマゼンタトナーMを有する2成分現像器とシアントナーCを有する2成分現像器とを内蔵した回転型の第2現像器504bも配置されている。第2現像器504bは、画像品質の観点から、トナーと磁性粒子を含有する2成分現像手段であることが好ましい。
また、電子写真感光体501の周りには、中間転写ベルト505にトナー像を転写した後の電子写真感光体501の表面をクリーニングするためのクリーナー(クリーニング手段)506が設けられている。クリーニングとは、トナー像を転写した後の電子写真感光体501の表面に残ったトナー(転写残トナー)を除去することを意味している。
また、電子写真感光体501の周りには、電子写真感光体501の表面を除電するための除電露光装置(除電露光手段)507が設けられている。
中間転写ベルト505は、電子写真感光体501との間に当接ニップ部を形成し、駆動するように配置されている。中間転写ベルト505の内側には、電子写真感光体501の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト505の表面に転写するための一次転写ローラー508が配置されている。一次転写ローラー508には、電子写真感光体501の表面のトナー像を中間転写ベルト505の表面に一次転写するための一次転写バイアスを一次転写ローラー508に印加するためのバイアス電源(不図示)が接続されている。中間転写ベルト505の周りには、中間転写ベルト505に転写されたトナー像を転写材(記録材)553に二次転写するための二次転写ローラー509が、中間転写ベルト505の表面に接触するように配置されている。二次転写ローラー509には、中間転写ベルト505の表面のトナー像を転写材553に二次転写するための二次転写バイアスを二次転写ローラー509に印加するためのバイアス電源が接続されている。また、中間転写ベルト505の表面のトナー像を転写材553に転写した後、中間転写ベルト505の表面に残ったトナー(二次転写残トナー)をクリーニング(除去)するための中間転写ベルトクリーナー510が設けられている。
上記のような中間転写方式の場合、中間転写ベルト505、一次転写ローラー508、二次転写ローラー509などが転写手段に当たる。
図2に示す電子写真装置では、トナー像を電子写真感光体501の表面から中間転写ベルト505の表面に一次転写した後、そのトナー像を転写材553に二次転写する構成(中間転写方式)となっている。しかしながら、本発明の電子写真装置は、中間転写方式の電子写真装置に限定されない。例えば、中間転写ベルト505を設けずに、電子写真感光体501の表面から転写材553に直接トナー像を転写する構成としてもよい。
また、図2に示す電子写真装置には、画像が形成される複数の転写材553を保持するための給紙カセット514が設けられている。また、図2に示す電子写真装置には、転写材553を給紙カセット514から中間転写ベルト505と二次転写ローラー509との当接ニップ部に転写材553を搬送するための搬送機構も設けられている。
また、図2に示す電子写真装置には、転写材553の搬送経路上に、転写材553に転写されたトナー像を転写材553に定着する定着器(定着手段)515が配置されている。
以下、実施例および比較例を挙げながら、本発明をさらに詳細に説明する。
[実施例1]
直径84mm、長さ381mm、肉厚3mmのアルミニウム製の管材の表面に鏡面加工を施して得られたシリンダーを基体(導電性基体)として用い、図3に示す堆積膜形成装置を用いて電子写真感光体を作製した。
なお、本実施例では、図1(a)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。
各層の形成条件(成膜条件)を表1に示す。表1において、各層の膜厚はそれぞれ設計値を示している。
Figure 0004599468
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、前述の方法によって測定・算出した。
また、作製した電子写真感光体を、耐剥離性1、耐剥離性2、表面層摩耗量、感度、感度ムラ、総合評価の各項目について、以下の方法で評価した。その結果を表11に示す。
(耐剥離性1)
作製した電子写真感光体を電子写真装置(キヤノン(株)製、商品名:iRC6800)に設置し、白地に全面2ポイントの文字よりなるテストチャートを原稿台に置いて、25万枚連続通紙試験を行った。25万枚連続通紙試験が終了した後、電子写真感光体を電子写真装置から取り出し、光学顕微鏡を用いて、電子写真感光体の観察を行い、中間層の層間の剥離の有無を確認した。
得られた結果は、以下のような基準でランク付けを行った。
なお、本発明により、Aランクの効果が得られた。
A:剥離は全く見られない。
B:剥離は見られるが、画像上に剥離の影響は現れない。
(耐剥離性2)
耐剥離性1の評価と同様に、25万枚連続通紙試験を行った後の電子写真感光体における中間層の層間の耐剥離性を摩耗試験機(新東科学(株)製、商品名:HEIDON(Type:14S))を用いて評価した。作製した電子写真感光体の表面を、この摩耗試験機を用いてダイヤモンド針で引っ掻き、中間層の層間に剥離が発生したときのダイヤモンド針にかかる荷重の大小で、中間層の層間の耐剥離性を評価した。
この評価方法では、数値が小さいほど、中間層の層間の耐剥離性が低いことを示している。
得られた結果は、実施例1の電子写真感光体の値をリファレンス(100%)とし、以下のような基準でランク付けを行った。
なお、本発明により、Aランク以上の効果が得られた。
AA:リファレンスに比べて105%以上。
A:リファレンスに比べて95%以上105%未満。
B:リファレンスに比べて95%未満。
(表面層摩耗量)
表面層の耐摩耗性の評価として、作製直後の電子写真感光体の表面層の膜厚と、上記25万枚連続通紙試験を行った後の電子写真感光体の表面層の膜厚との差を求め、25万枚連続通紙試験後の表面層摩耗量とした。
作製直後の電子写真感光体の表面層の膜厚は、電子写真感光体の合計18点を測定し、その18点の平均値により算出した。測定位置は、周方向の任意の位置で長手方向9点(電子写真感光体の長手方向の中央を基準として、0mm、±50mm、±90mm、±130mm、±150mm)および上記任意の位置から180°回転させた位置での長手方向9点(上記と同じ)とした。
また、測定方法は、次のとおりである。すなわち、2mmのスポット径で電子写真感光体の表面に垂直に光を照射し、分光計(大塚電子(株)製、商品名:MCPD−2000)を用いて、反射光の分光測定を行った。得られた反射波形を基に表面層の膜厚を算出した。このとき、波長範囲を500〜750nm、光導電層の屈折率を3.30、表面層の屈折率を1.80とした。
表面層の膜厚を測定した後、作製した電子写真感光体を前述の電子写真装置に設置し、白地に全面2ポイントの文字よりなるテストチャートを原稿台に置いて、25万枚連続通紙試験を行った。試験が終了した後、電子写真感光体を電子写真装置から取り出し、作製直後と同じ位置で表面層の膜厚を測定し、作製直後と同様に25万枚連続通紙試験後の表面層の膜厚を算出した。
この評価方法では、数値が小さいほど、表面層摩耗量が少ないことを示している。
得られた結果は、実施例1の電子写真感光体の値をリファレンス(100%)とし、以下のような基準でランク付けを行った。
なお、本発明により、Aランク以上の効果が得られた。
AA:リファレンスに比べて95%未満。
A:リファレンスに比べて95%以上105%未満。
B:リファレンスに比べて105%以上。
(感度)
作製した電子写真感光体を前述の電子写真装置に設置し、画像露光を切った状態で帯電器のワイヤーおよびグリットに、それぞれ高圧電源を接続した。そして、グリット電位を820Vとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を調整して電子写真感光体の表面電位を450Vとなるように設定した。
次に、先に設定した帯電条件で電子写真感光体の表面を帯電した状態で、画像露光光を照射し、その照射エネルギーを調整することにより、現像器位置での電子写真感光体の表面電位を50Vとした。このときの画像露光光の照射エネルギーを感度として評価した。
この評価方法では、数値が少ないほど、優れた感度を有することを示している。
得られた結果は、実施例3−2の電子写真感光体の値をリファレンス(100%)とし、以下のような基準でランク付けを行った。
なお、本発明により、Aランク以上の効果が得られた。
AAA:リファレンスに比べて97%未満。
AA:リファレンスに比べて97%以上103%未満。
A:リファレンスに比べて103%以上107%未満。
B:リファレンスに比べて107%以上。
(感度ムラ)
作製した電子写真感光体を前述の電子写真装置に設置し、現像器位置における電子写真感光体の表面の暗部電位が450Vになるように帯電器に印加する帯電電流を調整した。
この帯電電流を維持したまま、画像露光光(レーザー光)を照射し、現像器位置での電子写真感光体の表面の明部電位が50Vになるように画像露光光の強度を調整した。このときの画像露光光の強度を固定し、これを電子写真感光体の表面の他の部位に照射したときの表面電位を電子写真感光体の表面の任意の20点で測定した。得られた測定値の中で最も特性の悪い値と良い値、すなわち最大と最小の電位の値を求め、最大の電位の値に対する最小の電位の値の割合を感度ムラとした。
この評価方法では、数値が大きいほど、感度ムラが大きいことを示している。
得られた結果は、実施例4−1の電子写真感光体の値をリファレンス(100%)とし、以下のような基準でランク付けを行った。
なお、本発明により、Aランク以上の効果が得られた。
AA:リファレンスに比べて95%未満。
A:リファレンスに比べて95%以上105%未満。
B:リファレンスに比べて105%以上。
(総合評価)
耐剥離性1、耐剥離性2、表面層摩耗量、感度、感度ムラの評価で得られた結果を、AAAランクが3点、AAランクが2点、Aランクが1点、Bランクが0点として合計した得点を基に、以下のように総合的にランク付けを行った。
なお、本発明により、Aランク以上の効果が得られた。
AA:9点以上で、Bランクがないもの。
A:6点以上8点以下で、Bランクがないもの。
B:5点以下、もしくはBランクが1つでもあるもの。
[実施例2]
実施例1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表2に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様にして正帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本実施例では、図1(a)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表11に示す。
Figure 0004599468
[実施例3−1]
実施例1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表3に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様にして正帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本実施例では、図1(c)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表11に示す。
Figure 0004599468
[実施例3−2]
実施例1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表4に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様にして正帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本実施例では、図1(c)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。ただし、変化層は、15層の中間層からなる層とした。
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表11に示す。
Figure 0004599468
[実施例4−1]
実施例1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表5に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様にして正帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本実施例では、図1(c)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表11に示す。
Figure 0004599468
[実施例4−2]
実施例1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表6に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様にして正帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本実施例では、図1(c)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表11に示す。
Figure 0004599468
[実施例5−1]
実施例1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表7に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様にして正帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本実施例では、図1(c)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表11に示す。
Figure 0004599468
[実施例5−2]
実施例1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表8に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様にして正帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本実施例では、図1(c)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表11に示す。
Figure 0004599468
[比較例1]
実施例1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表9に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様にして正帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本比較例では、図1(a)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表11に示す。
Figure 0004599468
[比較例2]
実施例1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表10に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様にして正帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本比較例では、図1(a)に示す層構成の正帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した正帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例1と同様にして行った。その結果を表11に示す。
Figure 0004599468
Figure 0004599468
表11に示した結果に基づいて、本発明の効果について説明する。
実施例1と比較例1から、変化層に含まれるa−SiC中間層のうち、C/(Si+C)が0.35以上0.65以下の範囲にあるa−SiC中間層の中から隣り合う2層を選択し、それら隣り合う2層のうち、光導電層側のa−SiC中間層のC/(Si+C)をAとし、表面層側のa−SiC中間層のC/(Si+C)をBとしたとき、上記式(1)で定義される層間の増加率が19%以下である場合に、耐剥離性1および耐剥離性2がともに良好であり、a−SiC中間層の層間における剥離が発生しにくくなることがわかる。
また、実施例1と比較例2から、a−SiC表面層のC/(Si+C)が0.61以上0.90以下である場合に、表面層摩耗量が良好であり、電子写真感光体の耐摩耗性が向上することがわかる。
また、実施例1と実施例2から、a−SiC表面層のC/(Si+C)が0.70以上0.90以下である場合に、表面層摩耗量が特に良好であり、電子写真感光体の耐傷性がより向上することがわかる。
また、実施例3−1と実施例3−2から、変化層に含まれるa−SiC中間層の層数が9層以下である場合に、電子写真感光体の感度の低下が抑制されることがわかる。よって、変化層に含まれるa−SiC中間層の層数は、5層以上9層以下であることが好ましいことがわかる。
また、実施例4−1と実施例4−2から、変化層に含まれるa−SiC中間層の各々の膜厚が10nm以上である場合に、感度ムラが抑制されることがわかる。また、実施例4−2と実施例3−1から、変化層に含まれるa−SiC中間層の各々の膜厚が200nm以下である場合に、a−SiC中間層の層間における剥離がより発生しにくくなることがわかる。よって、変化層に含まれるa−SiC中間層の各々の膜厚は、10nm以上200nm以下であることが好ましいことがわかる。
また、実施例5−2と実施例4−2から、C/(Si+C)が0.35以下であるa−SiC中間層の膜厚の合計が200nm以下である場合に、電子写真感光体の感度の低下が抑制されることがわかる。
[実施例6]
直径84mm、長さ381mm、肉厚3mmのアルミニウム製の管材の表面に鏡面加工を施して得られたシリンダーを基体(導電性基体)として用い、図3に示す堆積膜形成装置を用いて負帯電用の電子写真感光体を作製した。
なお、本実施例では、図1(a)に示す層構成の負帯電用の電子写真感光体を作製した。
各層の形成条件(成膜条件)を表12に示す。表12において、各層の膜厚はそれぞれ設計値を示している。
Figure 0004599468
このようにして作製した電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、前述の方法によって測定・算出した。
また、作製した電子写真感光体を、耐剥離性1、耐剥離性2、画像ボケ、表面層摩耗量、感度、電位ムラ、帯電能、総合評価の各項目について、以下の方法で評価した。その結果を表28に示す。
(耐剥離性1)
作製した電子写真感光体を電子写真装置(キヤノン(株)製、商品名:iRC6800)の改造機に設置し、白地に全面2ポイントの文字よりなるテストチャートを原稿台に置いて、25万枚連続通紙試験を行った。25万枚連続通紙試験が終了した後、電子写真感光体を電子写真装置から取り出し、光学顕微鏡を用いて、電子写真感光体の観察を行い、中間層の層の層間の剥離の有無を確認した。なお、ここで用いた電子写真装置(キヤノン(株)製、商品名:iRC6800)の改造機は、電子写真感光体の表面の帯電極性を負帯電に変更し、帯電器を電子写真感光体に接触配置された磁性粒子を有する接触帯電器に変更したものである。後述する画像ボケおよび表面層摩耗量の評価に関しても同じように改造した電子写真装置を使用した。
得られた結果は、以下のような基準でランク付けを行った。
A:剥離は全く見られない。
B:剥離は見られるが、画像上に剥離の影響は現れない。
(耐剥離性2)
耐剥離性1を評価した後の電子写真感光体を摩耗試験機(新東科学(株)製、商品名:HEIDON(Type:14S))に設置し、電子写真感光体を、この摩耗試験機を用いてダイヤモンド針で引っ掻き、中間層の層間に剥離が発生したときのダイヤモンド針にかかる荷重の大小で、中間層の層間の耐剥離性を評価した。
この評価方法では、数値が小さいほど、中間層の層間の耐剥離性が低いことを示している。
得られた結果は、実施例6の電子写真感光体の値をリファレンス(100%)とし、以下のような基準でランク付けを行った。
なお、本発明により、Aランク以上の効果が得られた。
AA:リファレンスに比べて105%以上
A:リファレンスに比べて95%以上105%未満
B:リファレンスに比べて95%未満
(画像ボケ)
Adobe製のAdobe Photoshopを用い、1200dpiの解像度で、ドットを45°方向に170lpi(1インチあたり170線)の線密度配置した面積階調ドットスクリーンを用い、全階調範囲を17段階に均等配分した階調データを作成した。このとき最も濃い階調を16、最も薄い階調を0として各階調に番号を割り当て、階調階段とした。
作製した電子写真感光体を上記電子写真装置の改造機に設置し、前述の階調データを用い、テキストモードを用いてA3用紙に画像を出力した。得られた画像を各階調ごとに反射濃度計(X−Rite Inc製、504分光濃度計)により、画像濃度を測定した。反射濃度測定では、各々の階調ごとに3枚の画像を出力し、それら濃度の平均値を評価値とした。
こうして得られた評価値と階調階段との相関係数を算出し、得られた相関係数を用いて画像ボケとして評価した。各階調の反射濃度が完全に直線的に変化する階調表現が得られた場合は、相関係数は1.00となる。
この評価項目では、数値が小さいほど、画像ボケが少なく、直線に近い階調表現がなされていることを示している。
AA:相関係数が1.5以下である
A:相関係数が1.5を超え、1.8以下である
B:相関係数が1.8を超える
(表面層摩耗量)
まず、作製した電子写真感光体を上記電子写真装置の改造機に設置し、白地に全面2ポイントの文字よりなるテストチャートを原稿台に置いて、25万枚連続通紙試験を行った。次いで、10万枚連続通紙試験を行い、その後、電子写真感光体の表面層の膜厚を、実施例1と同様にして、分光計(大塚電子(株)製、商品名:MCPD−2000)を用いて測定した。10万枚連続通紙試験を行う前の電子写真感光体の表面層の膜厚と、行った後の電子写真感光体の表面層の膜厚との差を求め、10万枚連続通紙試験後の表面層摩耗量とした。
この評価方法では、数値が小さいほど、表面層摩耗量が少ないことを示している。
得られた結果は、実施例6の電子写真感光体の値をリファレンス(100%)とし、以下のような基準でランク付けを行った。
なお、本発明により、Aランク以上の効果が得られた。
AA:リファレンスに比べて95%未満。
A:リファレンスに比べて95%以上105%未満。
B:リファレンスに比べて105%以上。
(感度)
作製した電子写真感光体を上記電子写真装置の改造機に設置し、黒現像器位置において、電子写真感光体の表面の軸方向での中心位置の暗部電位が−450Vになるように電子写真感光体の表面を帯電した。次いで、黒現像器位置において、電子写真感光体の表面の軸方向での中心位置の明部電位が−100Vになるように画像露光光の光量を調整した。このときの画像露光光の光量を感度として評価した。なお、この評価においては、上記電子写真装置の改造機のさらなる改造として、画像露光光の光量を調整できるように変更し、黒現像器を表面電位計に変更した。後述の電位ムラの評価で用いた電子写真装置の改造機も同様である。
この評価方法では、数値が少ないほど、優れた感度を有することを示している。
得られた結果は、実施例8−2の電子写真感光体の値をリファレンス(100%)とし、以下のような基準でランク付けを行った。
AAA:リファレンスに比べて93%未満。
AA:リファレンスに比べて93%以上97%未満。
A:リファレンスに比べて97%以上103%未満。
(電位ムラ)
作製した電子写真感光体を上記電子写真装置の改造機(感度の評価のときと同様の改造)に設置し、電子写真感光体の表面の黒現像器位置における暗部電位が−450Vになるように帯電器を調整し、電子写真感光体の表面の黒現像器位置における明部電位が−100Vになるように画像露光光の光量を調整した。この状態において、電子写真感光体の表面の明部電位の分布を測定し、その最大値と最小値の差を電位ムラとした。
この評価項目では、最大値と最小値の差が小さいほど、電位ムラが良好であることを示している。
得られた結果は、実施例9−1の電子写真感光体の値をリファレンス(100%)とし、以下のような基準でランク付けを行った。
AA:リファレンスに比べて95%未満。
A:リファレンスに比べて95%以上105%未満。
(帯電能)
作製した電子写真感光体を図4に示す帯電能測定装置に設置し、負帯電用のコロナ帯電器702を用いて電子写真感光体701の表面に−6000μC/mの負電荷を与えた。その後、0.18秒間放置した後の電子写真感光体701の表面電位を表面電位計703で測定し、電子写真感光体701の帯電能とした。
この評価項目では、0.18秒間放置した後の電子写真感光体701の表面電位が高いほど、帯電能が良好であることを示している。
得られた結果は、実施例12−1の電子写真感光体の値をリファレンス(100%)とし、以下のような基準でランク付けを行った。
AA:リファレンスに比べて110%以上120%未満
A:リファレンスに比べて90%以上110%未満
(総合評価)
耐剥離性1、耐剥離性2、画像ボケ、表面層摩耗量、感度、電位ムラ、帯電能の評価で得られた結果を、AAAランクが3点、AAランクが2点、Aランクが1点、Bランクが0点として合計した得点を基に、以下のように総合的にランク付けを行った。
AA:13点以上14点以下で、Bランクがないもの。
A:10点以上12点以下で、Bランクがないもの。
B:9点以下、もしくはBランクが1つでもあるもの。
なお、各評価項目および総合評価においては、Aランク以上で本発明の効果が得られていると判断している。
[実施例7]
実施例6の手順において、表面層と中間層の形成条件を表13に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例8−1]
実施例6の手順において、表面層と中間層の形成条件を表14に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例8−2]
実施例6の手順において、表面層と中間層の形成条件を表15に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例9−1]
実施例8−1の手順において、中間層の形成条件を表16に示す条件に変更した以外は、実施例8−1と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例9−2]
実施例8−1の手順において、中間層の形成条件を表17に示す条件に変更した以外は、実施例8−1と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例10−1]
実施例9−1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表18に示す条件に変更した以外は、実施例9−1と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例10−2]
実施例9−1の手順において、表面層と中間層の形成条件を表19に示す条件に変更した以外は、実施例9−1と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例11]
実施例10−1の手順において、下部電荷注入阻止層の形成条件を表20に示す条件に変更した以外は、実施例10−1と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例12−1]
実施例6の手順において、中間層の形成条件を表21に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例12−2]
実施例6の手順において、中間層の形成条件を表22に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例12−3]
実施例6の手順において、中間層の形成条件を表23に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[実施例12−4]
実施例6の手順において、中間層の形成条件を表24に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[比較例3]
実施例6の手順において、表面層と中間層の形成条件を表25に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[比較例4]
実施例6の手順において、表面層と中間層の作製条件を表26に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
[比較例5]
実施例6の手順において、表面層と中間層の形成条件を表27に示す条件に変更した以外は、実施例6と同様にして負帯電用の電子写真感光体を作製した。
このようにして作製した負帯電用の電子写真感光体の中間層および表面層のC/(Si+C)および膜厚を、実施例1と同様にして測定・算出した。また、作製した電子写真感光体の評価を実施例6と同様にして行った。その結果を表28に示す。
Figure 0004599468
Figure 0004599468
表28に示した結果に基づいて、本発明の効果について説明する。
実施例6と比較例3から、変化層に含まれる中間層のうち、C/(Si+C)が0.35以上0.65以下の範囲にある中間層の中から隣り合う2層を選択し、それら隣り合う2層のうち、光導電層側の中間層のC/(Si+C)をAとし、表面層側の中間層のC/(Si+C)をBとしたとき、上記式(1)で定義される層間の増加率が19%以下である場合に、耐剥離性1および耐剥離性2がともに良好であり、中間層の層間における剥離が発生しにくくなることがわかる。
また、実施例6と比較例4から、表面層のC/(Si+C)が0.61以上0.90以下である場合に、表面層摩耗量が良好であり、電子写真感光体の耐摩耗性が向上することがわかる。
また、実施例6と実施例7から、表面層のC/(Si+C)が0.70以上0.90以下である場合に、表面層摩耗量が特に良好であり、電子写真感光体の耐傷性がより向上することがわかる。
実施例6と比較例5から、第13族元素を含有するa−SiC中間層のC/(Si+C)が0.10以上である場合に、画像ボケが発生しにくくなることがわかる。
また、実施例8−1と実施例8−2から、変化層に含まれるa−SiC中間層の層数が9層以下である場合に、電子写真感光体の感度の低下が抑制されることがわかる。よって、変化層に含まれるa−SiC中間層の層数は、5層以上9層以下であることが好ましいことがわかる。
また、実施例8−1と実施例9−2から、変化層に含まれるa−SiC中間層の各々の膜厚が200nm以下である場合に、a−SiC中間層の層間における剥離がより発生しにくくなることがわかる。また、実施例9−1と実施例9−2から、変化層に含まれるa−SiC中間層の各々の膜厚が10nm以上である場合に、電位ムラが良好になることがわかる。よって、変化層に含まれるa−SiC中間層の各々の膜厚は、10nm以上200nm以下であることが好ましいことがわかる。
また、実施例9−2と実施例10−2から、C/(Si+C)が0.35以下であるa−SiC中間層の膜厚の合計が200nm以下である場合に、電子写真感光体の感度の低下が抑制されることがわかる。
また、実施例12−1と実施例12−2から、第13族元素を含有するa−SiC中間層の膜厚の合計が50nm以上である場合に、帯電特性、特に高電界条件における負電荷の注入の阻止能力が良好になることがわかる。また、実施例12−3と実施例12−4から、第13族元素を含有するa−SiC中間層の膜厚の合計が1000nm以下である場合に、画像ボケが発生しにくくなることがわかる。よって、第13族元素を含有するa−SiC中間層の膜厚の合計は、50nm以上1000nm以下であることが好ましいことがわかる。
101 基体
102 下部電荷注入阻止層
103 光導電層
104 変化層
105 表面層
106 第1中間層
107 第2中間層
108 第3中間層
109 第4中間層
110 第5中間層

Claims (9)

  1. 基体と、該基体上のアモルファスシリコンで構成された光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された表面層とを有する電子写真感光体において、
    該電子写真感光体が、該光導電層と該表面層との間に、各々が水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された5層以上の中間層からなる変化層をさらに有し、
    該変化層に含まれる中間層の各々におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が、最も光導電層側の中間層から最も表面層側の中間層まで単調増加しており、
    ケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.35以上0.65以下の範囲にある中間層が、該変化層に2層以上含まれており、
    該変化層に含まれる中間層のうち、ケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.35以上0.65以下の範囲にある中間層の中から隣り合う2層を選択し、該隣り合う2層のうち、光導電層側の中間層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))をAとし、表面層側の中間層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))をBとしたとき、下記式(1)
    層間の増加率={(B−A)/A}×100[%] ・・・ (1)
    で定義される層間の増加率が19%以下であることを、ケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.35以上0.65以下の範囲にあるすべての中間層の層間で満足し、
    該表面層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.61以上0.90以下であり、
    該表面層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が、該変化層に含まれるいずれの中間層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))よりも大きい
    ことを特徴とする電子写真感光体。
  2. 前記表面層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.70以上0.90以下である請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 前記変化層が5層以上9層以下の中間層からなる層である請求項1または2に記載の電子写真感光体。
  4. 前記変化層に含まれる中間層の各々の膜厚が10nm以上200nm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  5. 前記変化層に含まれる中間層のうち、ケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.35以下の範囲にある中間層の膜厚の合計が200nm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  6. 第13族元素を含有する中間層が、前記変化層に1層以上含まれている請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  7. 前記第13族元素を含有する中間層におけるケイ素原子の原子数(Si)と炭素原子の原子数(C)との和に対する炭素原子の原子数(C)の比(C/(Si+C))が0.10以上である請求項6に記載の電子写真感光体。
  8. 前記変化層に含まれる中間層のうち、前記第13族元素を含有する中間層の各々の膜厚の合計が50nm以上1000nm以下である請求項6または7に記載の電子写真感光体。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の電子写真感光体、ならびに、帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段を有することを特徴とする電子写真装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4764954B2 (ja) * 2009-12-28 2011-09-07 キヤノン株式会社 電子写真感光体および電子写真装置
JP6128885B2 (ja) * 2013-02-22 2017-05-17 キヤノン株式会社 電子写真感光体およびその製造方法ならびに電子写真装置
CN114361274B (zh) * 2022-01-07 2024-04-16 上海交通大学 基于组分渐变硅碳应变层的硅基半导体光电材料与制备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09244284A (ja) * 1996-03-06 1997-09-19 Canon Inc 光受容部材の製造方法
JP2005301253A (ja) * 2004-03-16 2005-10-27 Canon Inc 電子写真用感光体および電子写真用感光体の形成方法
JP2006189823A (ja) * 2004-12-10 2006-07-20 Canon Inc 電子写真感光体

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61159657A (ja) 1984-12-31 1986-07-19 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 感光体
JPS6383725A (ja) * 1986-09-29 1988-04-14 Toshiba Corp 電子写真感光体
JP2001337470A (ja) 2000-05-25 2001-12-07 Canon Inc 電子写真画像形成装置および電子写真画像形成方法
JP3913067B2 (ja) 2001-01-31 2007-05-09 キヤノン株式会社 電子写真用感光体、その製造方法、ならびに電子写真装置
JP3913123B2 (ja) 2001-06-28 2007-05-09 キヤノン株式会社 電子写真感光体の製造方法
EP1394619B1 (en) 2002-08-02 2010-03-03 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing electrophotographic photosensitive member, electrophotographic photosensitive member and electrophotographic apparatus using the same
US7033717B2 (en) 2002-08-02 2006-04-25 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing electrophotographic photosensitive member, and electrophotographic photosensitive member and electrophotographic apparatus making use of the same
EP1388761B1 (en) 2002-08-09 2006-10-25 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member
JP2005062846A (ja) * 2003-07-31 2005-03-10 Canon Inc 電子写真感光体
EP1710093B1 (en) * 2004-01-27 2013-11-20 Asahi Kasei Chemicals Corporation Photosensitive resin composition for laser engravable printing substrate
JP4738840B2 (ja) 2004-03-16 2011-08-03 キヤノン株式会社 電子写真感光体
WO2006049340A1 (ja) 2004-11-05 2006-05-11 Canon Kabushiki Kaisha 電子写真感光体
WO2006062260A1 (ja) 2004-12-10 2006-06-15 Canon Kabushiki Kaisha 電子写真感光体
JP4910591B2 (ja) 2006-09-19 2012-04-04 富士ゼロックス株式会社 電子写真感光体、並びにこれを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置
US7678518B2 (en) 2006-09-19 2010-03-16 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophotographic photoreceptor, and process cartridge and image-forming apparatus using the same
JP5346809B2 (ja) 2008-05-21 2013-11-20 キヤノン株式会社 負帯電用電子写真感光体、画像形成方法および電子写真装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09244284A (ja) * 1996-03-06 1997-09-19 Canon Inc 光受容部材の製造方法
JP2005301253A (ja) * 2004-03-16 2005-10-27 Canon Inc 電子写真用感光体および電子写真用感光体の形成方法
JP2006189823A (ja) * 2004-12-10 2006-07-20 Canon Inc 電子写真感光体

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