JP5709672B2 - 電子写真感光体およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真感光体およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真感光体は、例えば特許文献１に記載されているように円筒状などの基体の表面に、光導電層や表面層などを堆積膜として形成することにより製造されている。堆積膜の形成方法としては、高周波グロー放電により原料ガスを分解させたときの分解生成物を、基体に被着させる方法（プラズマＣＶＤ法）が広く採用されている。

しかしながら、このような堆積膜の形成方法では、電子写真感光体の軸方向における光導電層の膜厚にばらつきが生じることがあった。光導電層の膜厚にばらつきが生じると、電子写真感光体の帯電能にばらつきが生じ、結果として画像ムラが発生するという問題があった。

特開平０８−１３７１１５

本願発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、光導電層の膜厚にばらつきが生じたとしても、特性ムラの発生が少ない電子写真感光体を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る電子写真感光体は、円筒状基体と、該円筒状基体上に形成された、少なくとも光導電層を含む感光層とを備えた電子写真感光体において、前記光導電層は、ドーパントを含有するアモルファスシリコンを含むとともに、前記円筒状基体の一端から他端に向かって厚くなっている第１領域を有し、前記ドーパントの濃度が、前記第１領域において前記光導電層の厚みが厚くなるにつれて前記光導電層の導電率が高くなるように変化していることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、上記電子写真感光体と、該電子写真感光体の軸方向における一端部に回転の駆動力を伝達する駆動力伝達部と、前記軸方向に沿って同一極性の帯電能力を有する帯電器とを備えることを特徴とする。

上述の電子写真感光体によれば、円筒状基体と、該円筒状基体上に形成された、少なくとも光導電層を含む感光層とを備えた電子写真感光体において、前記光導電層は、ドーパントを含有するアモルファスシリコンを含むとともに、前記円筒状基体の一端から他端に向かって厚くなっている第１領域を有し、前記ドーパントの濃度が、前記第１領域において前記光導電層の厚みが厚くなるにつれて前記光導電層の導電率が高くなるように変化していることから、光導電層の膜厚にばらつきが生じ、電子写真感光体の軸方向における帯電能のばらつきが生じたとしても、特性ムラの少ない電子写真感光体を実現することができる。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電子写真感光体の断面図であり。図１（ｂ）は、図１（ａ）の要部断面図である。 図２は、堆積膜形成装置の縦断面図である。 図３は、図３（ａ）は、光導電層の膜厚と帯電量の関係を模式的に示した図である。図３（ｂ）は、光導電層の導電率と単位時間当たりの放電量の関係を模式的に示した図である。 図４は、導電率とホウ素含有量の関係を模式的に示した図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 図６は、感光体の位置と光導電層の膜厚およびリンの含有量との関係を模式的に示した図である。 図７（ａ）〜（ｆ）は、感光体の位置と光導電層の膜厚およびホウ素の含有量との関係を模式的に示した図である。

以下、本発明の電子写真感光体およびこれを備えた画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。

（電子写真感光体の実施形態）
図１に示した電子写真感光体１は、円筒状基体１０の外周面に電荷注入素子層１１ａ、光導電層１１ｂおよび保護層１１ｃを順次形成した感光層１１が被着されている。

円筒状基体１０は、感光体の支持体となるものであり、少なくとも表面に導電性を有するものとして形成される。この円筒状基体１０は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などの金属材料、もしくは例示した金属材料を含む合金材料により、全体が導電性を有するものとして形成されている。円筒状基体１０はまた、樹脂、ガラス、セラミックなどの絶縁体の表面に例示した金属材料、あるいはＩＴＯおよびＳｎＯ_２などの透明導電性材料による導電性膜を被着したものであってもよい。例示した材料のうち、円筒状基体１０を形成するための材料としては、Ａｌ系材料を用いるのが最も好ましく、また円筒状基体１０の全体をＡｌ系材料により形成するのが好ましい。そうすれば、電子写真感光体１を軽量かつ低コストで製造可能となり、その上、電荷注入阻止層１１ａや光導電性層１１ｂをａ−Ｓｉ系材料により形成する場合には、それらの層と円筒状基体１０との間の密着性が高くなって信頼性を向上させることができる。

電荷注入阻止層１１ａは、円筒状基体１０からのキャリア（電子）の注入を阻止するためのものであり、たとえばａ−Ｓｉ系材料により形成されている。この電荷注入阻止層１１ａは、たとえばａ−Ｓｉに、ドーパントとしてホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）、あるいは酸素（Ｏ）を含有させたものとして形成されており、その厚みは２μｍ以上１０μｍ以下とされている。

光導電層１１ｂは、レーザ光などの光照射によってキャリアを発生させるためのものであり、たとえばａ−Ｓｉ系材料、あるいはＳｅ−Ｔｅ、Ａｓ_２Ｓｅ₃などのａ−Ｓｅ系材
料により形成されている。ただし、電子写真特性（たとえば光導電性特性、高速応答性、繰り返し安定性、耐熱性あるいは耐久性）および表面層１１ｃをａ−Ｓｉ系に材料により形成した場合における表面層１１ｃとの整合性を考慮した場合には、光導電層１１ｂは、ａ−Ｓｉ、もしくはａ−Ｓｉに炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）などを加えたａ−Ｓｉ系材料により形成するのが好ましく、本実施形態ではドーパントとしてホウ素（Ｂ）を含有させたものとして形成している。

また、光導電層１１ｂの厚みは、使用する光導電性材料および所望の電子写真特性によ
り適宜設定すればよく、ａ−Ｓｉ系材料を用いて光導電層１１ｂを形成する場合には、光導電層１１ｂの厚みは、たとえば５μｍ以上１００μｍ以下、好適には１０μｍ以上８０μｍ以下とされるが、本実施形態の光導電層１１ｂの厚みは電子写真感光体１の軸方向の一端から他端に向かって漸次厚くなっている。なお、光導電層１１ｂの厚みが漸次厚くなっているのは、後に説明するプラズマＣＶＤ装置２などの設備特性によるものであり、意図的に厚みを変化させたものではない。

そして、光導電層１１ｂはｐ型半導体であり、電子写真感光体１の軸方向における光導電層１１ｂに含有されるホウ素（Ｂ）の量は、光導電層１１ｂの厚みが厚くなるにつれ増加させる。

ここで、ホウ素（Ｂ）の含有量が光導電層１１ｂの厚みが厚くなるにつれ増加させる理由を述べる。

上述したように、後に説明するプラズマＣＶＤ装置２で電子写真感光体１を製造すると、例えば感光層１１の厚みが図２の上下方向の中央部で厚くなる傾向にある。本実施形態のプラズマＣＶＤ装置２では、円筒状基体１０を軸方向に２本設置し、２本の電子写真感光体１を同時に製造する。したがって、各々の電子写真感光体１の一端から他端に向かって感光層１１の厚みが漸次厚くなる。感光層１１の厚みが厚くなると光導電層の厚みも同様に厚くなる。

光導電層の厚みは帯電能に影響を与え、図３（ａ）に示すように、光導電層の厚みが厚ければ帯電量が増える。つまり、電子写真感光体１の光導電層の厚みがばらつくことは帯電量がばらつくことであり、画像印刷装置などに組み込まれた場合には、画像ムラなどの発生要因の一つとなる。

そこで、光導電層１１ｂの厚みがばらつき、帯電量がばらついたとしても画像ムラの発生しない電子写真感光体１とするためには、光導電層１１ｂが帯電してから一定時間経過後、具体的には、帯電してからトナーなどを吸着させることにより現像するまでの時間の経過後の帯電量の電子写真感光体１の軸方向の線上でのばらつきを比較的小さくなるようにすればよい。

そのためには、光導電層１１ｂの帯電量が多くなる部分、つまり光導電層１１ｂの厚みが厚い部分の単位時間当たりの放電量を多くし、光導電層１１ｂの帯電量が少ない部分、つまり光導電層１１ｂの厚みが薄い部分の単位時間当たりの放電量を少なくすることにより、一定時間後の帯電量のばらつきを比較的小さくすればよい。

図３（ｂ）に示すように、光導電層１１ｂの放電量は、光導電層１１ｂの導電率に比例する。また、光導電層１１ｂの導電率は、添加されるドーパントの材料や添加量によって変化する。

例えば、本実施形態の場合、ドーパントとして第１３族元素のホウ素（Ｂ）が添加されている。図４に示すように、光導電層１１ｂがｎ型半導体である場合には、ホウ素（Ｂ）の含有量を増やすにつれて導電率は低くなり、光導電層１１ｂがｐ型半導体である場合には、ホウ素（Ｂ）の含有量を増やすにつれて導電率は高くなる。ここで、ドーパントとしてのホウ素（Ｂ）はアクセプターとして機能するため、一般的にｐ型半導体となると考えられるが、ダングリングボンドの影響や、光導電層１１ｂの成膜中に窒素（Ｎ）や酸素（Ｏ）が不可避的に取り込まれるとすると、これらの元素はそれぞれ周期表第１５族元素、第１６族元素であるため、ドナーとして機能することによりｎ型半導体となるものと考える。

よって、光導電層１１ｂがｐ型半導体である場合には、光導電層１１ｂの膜厚が厚い部分のホウ素（Ｂ）の含有量を増やすことにより、光導電層１１ｂの導電率を高くする、つまり単位時間当たりの放電量を増やすことで、一定時間経過後の光導電層１１ｂの帯電量の電子写真感光体１の軸方向の線上でのばらつきを比較的小さくすることができる。

同様に、光導電層１１ｂがｎ型半導体である場合には、光導電層１１ｂの膜厚が厚い部分のホウ素（Ｂ）の含有量を減らすことにより、光導電層１１ｂの導電率を高くする、つまり単位時間当たりの放電量を増やすことで、一定時間経過後の光導電層１１ｂの帯電量の電子写真感光体１の軸方向の線上でのばらつきを比較的小さくすることができる。

表面層１１ｃは、電子写真感光体１の表面を保護するためのものであり、画像形成装置内での摺擦による削れに耐え得るように、たとえばａ−ＳｉＣやａ−ＳｉＮなどのａ−Ｓｉ系材料、あるいはａ−Ｃなどにより形成されている。この表面層１１ｃは、電子写真感光体１に照射されるレーザ光などの光が吸収されることのないように、照射される光に対して充分広い光学バンドギャップを有しており、また、画像形成における静電潜像を保持出来得る抵抗値（一般的には１０^１１Ω・ｃｍ以上）を有している。

電子写真感光体１における電荷注入阻止層１１ａ、光導電層１１ｂおよび表面層１１ｃは、たとえば図２に示したプラズマＣＶＤ装置２を用いることにより形成される。

（プラズマＣＶＤ装置）
プラズマＣＶＤ装置２は、支持体３を真空反応室４に収容したものであり、回転手段５、原料ガス供給手段６および排気手段７をさらに備えている。

支持体３は、円筒状基体１０を支持するためのものである。この支持体３は、フランジ部３０を有する中空状に形成されているとともに、円筒状基体１０と同様な導電性材料により全体が導体として形成されている。本実施形態の場合、支持体３は、２つの円筒状基体１０を支持できる長さ寸法に形成されており、導電性支柱３１に対して着脱自在とされている。そのため、支持体３では、支持した２つの円筒状基体１０の表面に直接触れることなく、真空反応室４に対して２つの円筒状基体１０の出し入れを行なうことができる。

導電性支柱３１は、円筒状基体１０と同様な導電性材料により全体が導体として形成されており、真空反応室４（後述する円筒状電極４０）の中心において、後述するプレート４２に対して絶縁材３２を介して固定されている。導電性支柱３１には、導板３３を介して直流電源３４が接続されている。この直流電源３４は、制御部３５によってその動作が制御されている。制御部３５は、直流電源３４を制御することにより、導電性支柱３１を介して、支持体３にパルス状の直流電圧を供給させるように構成されている。

導電性支柱３１の内部には、セラミックパイプ３６を介してヒータ３７が収容されている。セラミックパイプ３６は、絶縁性および熱伝導性を確保するためのものである。ヒータ３７は、円筒状基体１０を加熱するためのものである。ヒータ３７としては、たとえばニクロム線やカートリッジヒーターを使用することができる。

ここで、支持体３の温度は、たとえば支持体３あるいは導電性支柱３１に取り付けられた熱電対（図示略）によりモニタされており、この熱電対におけるモニタ結果に基づいて、ヒータ３７をオン・オフさせることにより、円筒状基体１０の温度が目的範囲、たとえば２００℃以上４００℃以下から選択される一定の範囲に維持される。

真空反応室４は、円筒状基体１０に対して堆積膜を形成するための空間であり、円筒状電極４０および一対のプレート４１、４２により規定されている。

円筒状電極４０は、支持体３の周囲を囲む円筒状に形成される。この円筒状電極４０は、円筒状基体１０と同様な導電性材料により中空に形成されており、絶縁部材４３、４４を介して一対のプレート４１、４２に接合されている。

円筒状電極４０は、支持体３に支持させた円筒状基体１０と円筒状電極４０との間の距離Ｄ１が１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下となるような大きさに形成されている。これは、円筒状基体１０と円筒状電極４０との距離Ｄ１が１０ｍｍよりも小さい場合は真空反応室４に対する円筒状基体１０の出し入れなどにおいて作業性を充分に確保できず、また円筒状基体１０と円筒状電極４０との間で安定した放電が得ることが困難となり、逆に、円筒状基体１０と円筒状電極４０との距離Ｄ１が１００ｍｍよりも大きい場合は、プラズマＣＶＤ装置２が大きくなってしまい単位設置面積当たりの生産性が悪くなるためである。

円筒状電極４０は、ガス導入口４５ａ、４５ｂおよび複数のガス吹き出し孔４６が設けられているとともに、その一端において接地されている。なお、円筒状電極４０は、必ずしも接地する必要はなく、直流電源３４とは別の基準電源に接続してもよい。円筒状電極４０を直流電源３４とは別の基準電源に接続する場合、基準電源における基準電圧は、支持体３（円筒状基体１０）に対して負のパルス状電圧を印加する場合には、−１５００Ｖ以上１５００Ｖ以下とされ、支持体３（円筒状基体１０）に対して正のパルス状電圧を印加する場合には、−１５００Ｖ以上１５００Ｖ以下とされる。

ガス導入口４５ａは、真空反応室４に供給すべき光導電層１１ｂのドーパント専用の原料ガスをを導入するためのものであり、ガス導入口４５ｂは、真空反応室４に供給すべき原料ガスを導入するためのものであり、いずれのガス導入口４５ａ、４５ｂともに原料ガス供給手段６に接続されている。ガス導入口４５ａは、真空反応室４の略中央の高さ位置に設置されていて、ガス導入口４５ｂは、真空反応室４内に設置される支持体３の両端位置に相当する高さ位置にそれぞれ設置されている。

複数のガス吹き出し孔４６は、円筒状電極４０の内部に導入された原料ガスを円筒状基体１０に向けて吹き出すためのものであり、図の上下方向に等間隔になるように配置されているとともに、周方向にも等間隔で配置されている。複数のガス吹き出し孔４６は、同一形状の円形に形成されており、その孔径は、たとえば０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とされている。

光導電層１１ｂのドーパント専用の原料ガスを導入するガス導入口４５ａを、上述のように真空反応室４の略中央の高さ位置に設置する理由は、ドーパントの濃度（本実施形態ではホウ素（Ｂ））を変化させるためである。

本実施形態の場合、真空反応室４の中央部分の光導電層１１ｂの膜厚が厚くなることが経験的に分かっているため、プラズマＣＶＤ装置２の中央部分のホウ素（Ｂ）の含有量が多くなるように、すなわち、真空反応室４の中央部でのホウ素（Ｂ）の含有量が多くなるように、ガス導入口４５ａを真空反応室４の略中央の高さ位置に設置する。もちろん、ガス導入口４５ａ、４５ｂおよび複数のガス吹き出し孔４６の孔径、形状および配置については、プラズマＣＶＤ装置毎の特性に合わせて適宜変更可能である。例えば、本実施形態の場合、光導電層１１ｂの膜厚が真空反応室４の中央部分で厚くなっているが、真空反応室４の上部で光導電層１１ｂの膜厚が厚くなる場合には、ガス導入口４５ａを真空反応室４の上部に設置すればよい。

プレート４１は、真空反応室４が開放された状態と閉塞された状態とを選択可能とするめのものであり、プレート４１を開閉することによって真空反応室４に対する支持体３の出し入れが可能とされている。プレート４１は、円筒状基体１０と同様な導電性材料により形成されているが、下面側に防着板４７が取着されている。これにより、プレート４１に対して堆積膜が形成されるのが防止されている。この防着板４７もまた、円筒状基体１０と同様な導電性材料により形成されているが、防着板４７はプレート４１に対して着脱自在とされている。そのため、防着板４７は、プレート４１から取り外することにより洗浄が可能であり、繰り返し使用することができる。

プレート４２は、真空反応室４のベースとなるものであり、円筒状基体１０と同様な導電性材料により形成されている。プレート４２と円筒状電極４０との間に介在する絶縁部材４４は、円筒状電極４０とプレート４２との間にアーク放電が発生するのを抑える役割を有するものである。このような絶縁部材４４は、たとえばガラス材料（ホウ珪酸ガラス、ソーダガラス、耐熱ガラスなど）、無機絶縁材料（セラミックス、石英、サファイヤなど）、あるいは合成樹脂絶縁材料（テフロン（登録商標）などのフッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ビニロン、エポキシ、マイラー、ＰＥＥＫ材など）により形成することができるが、絶縁性を有し、使用温度で充分な耐熱性があり、真空中でガスの放出が小さい材料であればば特に限定はない。ただし、絶縁部材４４は、成膜体の内部応力および成膜時の温度上昇に伴って生じるバイメタル効果に起因する応力により反りが発生して使用できなくなるのを防止するために、一定以上の厚みを有するものとして形成されている。たとえば、絶縁部材４４をテフロン（登録商標）のような熱膨張率３×１０^−５／Ｋ以上１０×１０^５／Ｋ以下の材料により形成する場合には、絶縁部材４４の厚みは１０ｍｍ以上に設定される。このような範囲に絶縁部材４４の厚みを設定した場合には、絶縁部材４４と円筒状基体１０に成膜される１０μｍ以上３０μｍ以下のａ−Ｓｉ膜との界面に発生する応力に起因するそり量が、水平方向（円筒状基体１０の軸方向に略直交する半径方向）の長さ２００ｍｍに対して、水平方向における端部と中央部との軸方向における高さの差で1ｍｍ以下とすることができ、絶縁部材４４を繰り返し使用することが可
能となる。

プレート４２および絶縁部材４４には、ガス排出口４２Ａ、４４Ａおよび圧力計４９が設けられている。排気口４２Ａ、４４Ａは、真空反応室４の内部の気体を排出するためのものであり、排気手段７に接続されている、圧力計４９は、真空反応室４の圧力をモニタリングするためのものであり、公知の種々のものを使用することができる。

図２に示したように、回転手段５は、支持体３を回転させるためのものであり、回転モータ５０および回転力伝達機構５１を有している。回転手段５により支持体３を回転させて成膜を行なった場合には、支持体３とともに円筒状基体１０が回転させられるために、円筒状基体１０の外周に対して均等に原料ガスの分解成分を堆積させることが可能となる。

回転モータ５０は、円筒状基体１０に回転力を付与するものである。この回転モータ５０は、たとえば円筒状基体１０を１ｒｐｍ以上１０ｒｐｍ以下で回転させるように動作制御される。回転モータ５０としては、公知の種々のものを使用することができる。

回転力伝達機構５１は、回転モータ５０からの回転力を円筒状基体１０に伝達・入力するためのものであり、回転導入端子５２、絶縁軸部材５３および絶縁平板５４を有している。

回転導入端子５２は、真空反応室４内の真空を保ちながら回転力を伝達するためのものである。このような回転導入端子５２としては、回転軸を二重もしくは三重構造としてオイルシールやメカニカルシール等の真空シール手段を用いることができる。

絶縁軸部材５３および絶縁平板５４は、支持体３とプレート４１との間の絶縁状態を維持しつつ、回転モータ５０からの回転力を支持体３に入力するためものであり、たとえば絶縁部材４４などの同様な絶縁材料により形成されている。ここで、絶縁軸部材５３の外径Ｄ２は、成膜時において、支持体３の外径（後述する上ダミー基体３８Ｃの内径）Ｄ３よりも小さくなるように設定されている。より具体的には、成膜時における円筒状基体１０の温度が２００℃以上４００℃以下に設定される場合、絶縁軸部材５３の外径Ｄ２は、支持体３の外径（後述する上ダミー基体３８Ｃの内径）Ｄ３よりも０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、好適には３ｍｍ程度大きくなるように設定される。この条件を満たすために、非成膜時（常温環境下（たとえば１０℃以上４０℃以下））においては、絶縁軸部材５３の外径Ｄ２と支持体３の外径（後述する上ダミー基体３８Ｃの内径）Ｄ３との差は、０．６ｍｍ以上５．５ｍｍ以下に設定される。

絶縁平板５４は、プレート４１を取り外しするときに上方から落下するゴミや粉塵などの異物が円筒状基体１０へ付着するのを防止するためのものであり、上ダミー基体３８Ｃの内径Ｄ３より大きな外径Ｄ４を有する円板状に形成されている。絶縁平板５４の直径Ｄ４は、円筒状基体１０の直径Ｄ３の１．５倍以上３．０倍以下とされ、たとえば円筒状基体１０として直径Ｄ３が３０ｍｍのものを用いる場合には、絶縁平板５４の直径Ｄ４は５０ｍｍ程度とされる。

このような絶縁平板５４を設けた場合には、円筒状基体１０に付着した異物に起因する異常放電を抑制することができるため、成膜欠陥の発生を抑制することができる。これにより、電子写真感光体１を形成する際の歩留まりを向上させ、また電子写真感光体１を用いて画像形成する場合における画像不良の発生を抑制することができる。

図２に示したように、原料ガス供給手段６は、複数の原料ガスタンク６０、６１、６２、６３、光導電層１１ｂのドーパント専用ガスタンク６４、複数の配管６０Ａ、６１Ａ、６２Ａ、６３Ａ、６４Ａ、バルブ６０Ｂ、６１Ｂ、６２Ｂ、６３Ｂ、６４Ｂ、６０Ｃ、６１Ｃ、６２Ｃ、６３Ｃ、６４Ｃおよび複数のマスフローコントローラ６０Ｄ、６１Ｄ、６２Ｄ、６３Ｄ、６４Ｄを備えたものであり、配管６５ａ、６５ｂおよびガス導入口４５ａ、４５ｂを介して円筒状電極４０に接続されている。各原料ガスタンク６０〜６４は、たとえばＢ_２Ｈ_６、Ｈ_２（またはＨｅ）、ＣＨ₄あるいはＳｉＨ₄が充填されたものである。バルブ６０Ｂ〜６４Ｂ、６０Ｃ〜６４Ｃおよびマスフローコントローラ６０Ｄ〜６４Ｄは、真空反応室４に導入する各原料ガス成分または光導電層１１ｂのドーパント専用ガス成分の流量、組成およびガス圧を調整するためのものである。もちろん、原料ガス供給手段６においては、各原料ガスタンク６０〜６４に充填すべきガスの種類、あるいは複数の原料タンク６０〜６４の数は、円筒状基体１０に形成すべき膜の種類あるいは組成に応じて適宜選択すればよい。

排気手段７は、真空反応室４のガスをガス排出口４２Ａ、４４Ａを介して外部に排出するためのものであり、メカニカルブースタポンプ７１およびロータリーポンプ７２を備えている。これらのポンプ７１、７２は、圧力計４９でのモニタリング結果により動作制御されるものである。すなわち、排気手段７では、圧力計４９でのモニタリング結果に基づいて、真空反応室４を真空に維持できるとともに、真空反応室４のガス圧を目的値に設定することができる。真空反応室４の圧力は、たとえば１．０Ｐａ以上１００Ｐａ以下とされる。

（堆積膜の形成方法）
次に、プラズマＣＶＤ装置２を用いた堆積膜の形成方法について、円筒状基体１０にａ−Ｓｉ膜が形成された電子写真感光体１（図１参照）を作製する場合を例にとって説明する。

まず、円筒状基体１０に堆積膜（ａ−Ｓｉ膜）を形成にあたっては、プラズマＣＶＤ装置２のプレート４１を取り外した上で、複数の円筒状基体１０（図面上は２つ）を支持させた支持体３を、真空反応室４の内部にセットし、再びプレート４１を取り付ける。

支持体３に対する２つの円筒状基体１０の支持に当たっては、支持体３の主要部を外套した状態で、フランジ部３０上に、下ダミー基体３８Ａ、円筒状基体１０、中間ダミー基体３８Ｂ、円筒状基体１０、および上ダミー基体３８Ｃが順次積み上げられる。

各ダミー基体３８Ａ〜３８Ｃとしては、製品の用途に応じて、導電性または絶縁性基体の表面に導電処理を施したものが選択されるが、通常は、円筒状基体１０と同様な材料により円筒状に形成されたものが使用される。

ここで、下ダミー基体３８Ａは、円筒状基体１０の高さ位置を調整するためのものである。中間ダミー基体３８Ｂは、隣接する円筒状基体１０の端部間で生じるアーク放電に起因する円筒状基体１０に成膜不良が発生するのを抑制するためのものである。この中間ダミー基体３８Ｂとしては、その長さがアーク放電を防止できる最低限の長さ（本実施形態では１ｃｍ）以上を有し、その表面側角部が曲面加工で曲率０．５ｍｍ以上または端面加工でカットされた部分の軸方向の長さ及び深さ方向の長さが０．５ｍｍ以上となるように面取りがされたものが使用される。上ダミー基体３８Ｃは、支持体３に堆積膜が形成されるのを防止し、成膜中に一旦被着した成膜体の剥離に起因する成膜不良の発生を抑制するためのものである。上ダミー基体３８Ｃは、一部が支持体３の上方に突出した状態とされる。

次いで、真空反応室４の密閉状態とし、回転手段５により支持体３を介して円筒状基体１０を回転させるとともに、円筒状基体１０を加熱し、排気手段７により真空反応室４を減圧する。

円筒状基体１０の加熱は、たとえばヒータ３７に対して外部から電力を供給してヒータ３７を発熱させることにより行なわれる。このようなヒータ３７の発熱により、円筒状基体１０が目的とする温度に昇温される。円筒状基体１０の温度は、その表面に形成すべき膜の種類および組成によって選択されるが、たとえばａ−Ｓｉ膜を形成する場合には２５０℃以上３００℃以下の範囲に設定され、ヒータ３７のオン・オフすることにより略一定に維持される。

一方、真空反応室４の減圧は、排気手段７によってガス排出口４２Ａ、４４Ａを介して真空反応室４からガスを排出させることにより行なわれる。真空反応室４の減圧の程度は、圧力計４９（図２参照）での真空反応室４の圧力をモニタリングしつつ、メカニカルブースタポンプ７１（図２参照）およびロータリーポンプ７２（図２参照）の動作を制御することにより、たとえば１０^−３Ｐａ程度とされる。

次いで、円筒状基体１０の温度が所望温度となり、真空反応室４の圧力が所望圧力となった場合には、原料ガス供給手段６により真空反応室４に原料ガスを供給するとともに、円筒状電極４０と支持体３との間にパルス状の直流電圧を印加する。これにより、円筒状電極４０と支持体３（円筒状基体１０）との間にグロー放電が起こり、原料ガス成分が分解され、原料ガスの分解成分が円筒状基体１０の表面に堆積される。

一方、排気手段７においては、圧力計４９のモニタリングしつつ、メカニカルブースタポンプ７１およびロータリーポンプ７２の動作を制御することにより、真空反応室４におけるガス圧を目的範囲に維持する。すなわち、真空反応室４の内部は、原料ガス供給手段６におけるマスフローコントローラ６０Ｄ〜６３Ｄと排気手段７におけるポンプ７１、７２によって安定したガス圧に維持される。真空反応室４におけるガス圧は、たとえば１．０Ｐａ以上１００Ｐａ以下とされる。

真空反応室４への原料ガスの供給は、バルブ６０Ｂ〜６４Ｂ、６０Ｃ〜６４Ｃの開閉状態を適宜制御しつつ、マスフローコントローラ６０Ｄ〜６４Ｄを制御することにより、原料ガスタンク６０〜６４の原料ガスを、所望の組成および流量で、配管６０Ａ〜６４Ａ、６５ａ、６５ｂおよびガス導入口４５ａ、４５ｂを介して円筒状電極４０の内部に導入することにより行なわれる。円筒状電極４０の内部に導入された原料ガスは、複数のガス吹き出し孔４６を介して円筒状基体１０に向けて吹き出される。そして、バルブ６０Ｂ〜６４Ｂ、６０Ｃ〜６４Ｃおよびマスフローコントローラ６０Ｄ〜６４Ｄによって原料ガスの組成を適宜切り替えることにより、円筒状基体１０の表面には、電荷注入阻止層１１、光導電層１１ｂおよび表面層１１ｃが順次積層形成される。

円筒状電極４０と支持体３との間へのパルス状の直流電圧を印加は、制御部３５によって直流電源３４を制御することにより行なわれる。

一般に、１３．５６ＭＨｚのＲＦ帯域以上の高周波電力を使用した場合、空間で生成されたイオン種が電界によって加速され、正・負の極性に応じた方向に引き寄せられることになるが、高周波交流により電界が連続して反転することから、前記イオン種が円筒状基体１０あるいは放電電極に到達するより前に、空間中で再結合を繰り返し、再度ガスまたはポリシリコン粉体などのシリコン化合物となって排気される。

これに対して、円筒状基体１０側が正負いずれかの極性になるようなパルス状の直流電圧を印加してカチオンを加速させて円筒状基体１０に衝突させ、その衝撃によって表面の微細な凹凸をスパッタリングしながらａ−Ｓｉの成膜を行った場合には、極めて凹凸の少ない表面をもったａ−Ｓｉが得られる。本発明者らはこの現象を“イオンスパッタリング効果”と名付けた。

このようなプラズマＣＶＤ法において、効率よくイオンスパッタリング効果を得るには、極性の連続的な反転を避けるような電力を印加することが必要であり、前記パルス状の矩形波の他には、三角波、直流電力、直流電圧が有用である。また、全ての電圧が正負いずれかの極性になるように調整された交流電力等でも同様の効果が得られる。印加電圧の極性は、原料ガスの種類によってイオン種の密度や堆積種の極性などから決まる成膜速度などを考慮して自由に調整できる。

ここで、パルス状電圧により効率よくイオンスパッタリング効果を得るには、支持体３（円筒状基体１０）と円筒状電極４０との間の電位差は、たとえば５０Ｖ以上３０００Ｖ以下の範囲内とされ、成膜レートを考慮した場合、好ましくは５００Ｖ以上３０００Ｖ以下の範囲内とされる。

より具体的には、制御部３５は、円筒状電極４０が接地されている場合には、支持体（導電性支柱３１）に対して、−３０００Ｖ以上−５０Ｖ以下の範囲内の負のパルス状直流電位Ｖ１を供給し、あるいは５０Ｖ以上３０００Ｖ以下の範囲内の正のパルス状直流電位Ｖ１を供給する。

一方、円筒状電極４０が基準電極（図示略）に接続されている場合には、支持体（導電性支柱３１）に対して供給するパルス状直流電位Ｖ１は、目的とする電位差ΔＶから基準電源により供給される電位Ｖ２を差分した値（ΔＶ−Ｖ２）とされる。基準電源により供給する電位Ｖ２は、支持体３（円筒状基体１０）に対して負のパルス状電圧を印加する場合には、−１５００Ｖ以上１５００Ｖ以下とされ、支持体３（円筒状基体１０）に対して正のパルス状電圧を印加する場合には、−１５００Ｖ以上１５００Ｖ以下とされる。

制御部３５はまた、直流電圧の周波数（１／Ｔ（ｓｅｃ））が３００ｋＨｚ以下に、ｄｕｔｙ比（Ｔ１／Ｔ）が２０％以上９０％以下となるように直流電源３４を制御する。

なお、本発明におけるｄｕｔｙ比とは、パルス状の直流電圧の１周期（Ｔ）（円筒状基体１０と円筒状電極４０との間に電位差が生じた瞬間から、次に電位差が生じた瞬間までの時間）における電位差発生Ｔ１が占める時間割合と定義される。たとえば、ｄｕｔｙ比２０％とは、パルス状の電圧を印加する際の、１周期に占める電位差発生（ＯＮ）時間が１周期全体の２０％であることを言う。

このイオンスパッタリング効果を利用して得られたａ−Ｓｉの光導電層１１ｂは、その厚みが１０μｍ以上となっても、表面の微細凹凸が小さく平滑性がほとんど損なわれない。そのため、光導電層１１ｂ上に表面層１１ｃであるａ−ＳｉＣを１μｍ程度積層した場合の表面層１１ｃの表面形状は、光導電層１１ｂの表面形状を反映した滑らかな面とすることが可能となる。その一方で、表面層１１ｃを積層する場合においても、イオンスパッタリグ効果を利用することにより、表面層１１ｃを微細凹凸が小さい平滑な膜として形成することができる。

ここで、電荷注入阻止層１１、光導電層１１ｂおよび表面層１１ｃの形成に当たっては、原料ガス供給手段６におけるマスフローコントローラ６０Ｄ〜６３Ｄおよびバルブ６０Ｂ〜６３Ｂ、６０Ｃ〜６３Ｃを制御し、目的とする組成の原料ガスが真空反応室４に供給されるのは上述の通りである。

たとえば、電荷注入阻止層１１をａ−Ｓｉ系の堆積膜として形成する場合には、原料ガスとして、ＳｉＨ₄（シランガス）などのＳｉ含有ガス、Ｂ_２Ｈ₆などのドーパント含有ガス、および水素（Ｈ_２）やヘリウム（Ｈｅ）などの希釈ガスの混合ガスが用いられる。ドーパント含有ガスとしては、ホウ素（Ｂ）含有ガスの他に、窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）含有ガスを用いることもできる。

光導電層１１ｂをａ−Ｓｉ系の堆積膜として形成する場合には、原料ガスとして、ＳｉＨ₄（シランガス）などのＳｉ含有ガスおよび水素（Ｈ_２）やヘリウム（Ｈｅ）などの希
釈ガスの混合ガスが用いられる。光導電層１１ｂにおいては、ダングリングボンド終端用に水素（Ｈ）やハロゲン元素（Ｆ、Ｃｌ）を膜中に１原子％以上４０原子％以下含有させるように、希釈ガスとして水素ガスを用い、あるいは原料ガス中にハロゲン化合物を含ませておいてもよい。また、原料ガスには、暗導電率や光導電率などの電気的特性及び光学的バンドギャップなどについて所望の特性を得るために、ドーパントとして周期表第１２族、第１３族元素（以下「第１２族元素」、「第１３族元素」と略す）や周期表第１５族、第１６族元素（以下「第１５族元素」、「第１６族元素」と略す）を含有させ、上記諸特性を調整するために炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）などの元素を含有させてもよい。

例えば、第１３族元素および第１５族元素としては、それぞれホウ素（Ｂ）およびリン（Ｐ）が共有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え得る点、および優れた光感度が得られるという点で望ましい。電荷注入阻止層１１に対して第１３族元素および第１５族元素を炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）などの元素とともに含有させる場合には、第１３族元素の含有
量は０．１ｐｐｍ以上２００００ｐｐｍ以下、第１５族元素の含有量は０．１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下となるように調整される。また、光導電層１１ｂに対して第１３族元素および第１５族元素を炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）等の元素とともに含有させる場合、あるいは、電荷注入阻止層１１および光導電層１１ｂに対して炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）等の元素を含有させない場合には、第１３族元素は０．０１ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ以下、第１５族元素は０．０１ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下となるように調整される。なお、原料ガスにおける第１３属元素あるいは第１５属元素の含有量を経時的に変化させることにより、これらの元素の濃度について層厚方向にわたって勾配を設けるようにしてもよい。この場合には、光導電層１１ｂにおける第１３族元素および第１５族元素の含有量は、光導電層１１ｂの全体における平均含有量が上記範囲内であればよい。

また、光導電層１１ｂについては、ａ−Ｓｉ系材料に微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）を含んでいてもよく、このμｃ−Ｓｉを含ませた場合には、暗導電率・光導電率を高めることができるので、光導電層２２の設計自由度が増すといった利点がある。このようなμｃ−Ｓｉは、先に説明した成膜方法を採用し、その成膜条件を変えることにより形成することができる。たとえば、グロー放電分解法では、円筒状基体１０の温度および直流パルス電力を高めに設定し、希釈ガスとしての水素流量を増すことによって形成できる。また、μｃ−Ｓｉを含む光導電層１１ｂにおいても、先に説明したのと同様な元素（第１３族元素、第１５族元素、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）など）を添加してもよい。

表面層１１ｃをａ−ＳｉＣ系の堆積膜として形成する場合には、原料ガスとして、ＳｉＨ_４（シランガス）などのＳｉ含有ガスおよびＣＨ_４などのＣ含有ガスの混合ガスを供給する。原料ガスにおけるＳｉとＣとの組成比については、連続的あるいは間欠的に変化させてもよい。すなわち、Ｃの比率が高くなるほど成膜速度が遅くなる傾向があるため、表面層１１ｃにおける光導電層１１ｂに近い部分についてはＣ比率が低くなるようにしつつ、自由表面側についてはＣ比率が高くなるように表面層１１ｃを形成するようにしてもよい。たとえば、表面層１１ｃの光導電層１１ｂ側（界面側）においては、水素化アモルファスシリコンカーバイト（ａ−Ｓｉ_１−ｘＣ_ｘ：Ｈ）におけるｘ値（炭素比率）が０を超えて０．８未満の比較的Ｓｉ構成比の高い第１のＳｉＣ層を堆積した後、ｘ値（炭素比率）が０．９５以上１．０未満程度までＣ濃度を高くした第２のＳｉＣ層を堆積した２層構造であってもよい。

第１のＳｉＣ層は、その膜厚が、耐圧、残留電位、膜強度などから決定され、通常０．１μｍ以上２．０μｍ以下、好適には０．２μｍ以上１．０μｍ以下、最適には０．３μｍ以上０．８μｍ以下とされる。第２のＳｉＣ層は、その膜厚が、耐圧、残留電位、膜強度、寿命（耐摩耗性）等から決定され、通常０．０１μｍ以上２．０μｍ以下、好適には０．０２μｍ以上１．０μｍ以下、最適には０．０５μｍ以上０．８μｍ以下とされる。

表面層１１ｃは、上述のようにａ−Ｃ層として形成することもできる。この場合、原料ガスとしては、Ｃ_２Ｈ_２（アセチレンガス）あるいはＣＨ₄（メタンガス）などのＣ含有
ガスが用いられる。また、表面層１１ｃは、その膜厚が、通常０．１μｍ以上２．０μｍ以下、好適には０．２μｍ以上１．０μｍ以下、最適には０．３μｍ以上０．８μｍ以下とされる。

表面層１１ｃをａ−Ｃ層として形成した場合には、Ｓｉ−Ｏ結合に比べてＣ−Ｏ結合のほうが結合エネルギが小さいため、表面層１１ｃをａ−Ｓｉ系材料により形成する場合に比べて、表面層１１ｃの表面が酸化することをより確実に抑制できる。そのため、表面層１１ｃをａ−Ｃ層として形成した場合には、印刷時のコロナ放電により発生するオゾンなどによって、表面層１１ｃの表面が酸化されることが適切に抑制されるため、高温高湿環境下などでの画像流れの発生を抑制することができる。

円筒状基体１０に対する膜形成が終了した場合には、支持体３から円筒状基体１０を抜き取ることにより、図１に示した電子写真感光体１を得ることができる。そして、成膜後は、成膜残渣を取り除くため、真空反応室４内の各部材を分解し、酸、アルカリ、ブラスト等の洗浄を行い、次回成膜時に欠陥不良となる発塵が無いようウエットエッチングを行う。ウエットエッチングに代えて、ハロゲン系（ＣｌＦ₃、ＣＦ₄、Ｏ_２、ＮＦ_３、ＳｉＦ₆またはこれらの混合ガス）のガスを用いてガスエッチングを行うことも有効である。

本発明によれば、光導電層の膜厚にばらつきが生じ、電子写真感光体の軸方向における帯電能のばらつきが生じたとしても、特性ムラの少ない電子写真感光体を実現することができる。

（画像形成装置の実施形態）
図５に示す画像形成装置は、画像形成方式としてカールソン法を採用したものであり、電子写真感光体１、帯電器１１１、露光器１１２、現像器１１３、転写器１１４、定着器１１５、クリーニング器１１６、および除電器１１７を備えている。

帯電器１１１は、電子写真感光体１の表面を負極性に帯電する役割を担うものである。帯電電圧は、例えば２００Ｖ以上１０００Ｖ以下に設定される。本実施形態において帯電器１１１は、例えば芯金を導電性ゴムおよびＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）によって被覆して構成される接触型帯電器が採用されているが、これに代えて、放電ワイヤを備える非接触型帯電器（例えばコロナ帯電器）を採用してもよい。

露光器１１２は、電子写真感光体１に静電潜像を形成する役割を担うものである。具体的には、露光器１１２は、画像信号に応じて特定波長（例えば６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の露光光（例えばレーザ光）を電子写真感光体１に照射することにより、帯電状態にある電子写真感光体１の露光光照射部分の電位を減衰させて静電潜像を形成する。露光器１１２としては、例えば複数のＬＥＤ素子（波長：６８０ｎｍ）を配列させてなるＬＥＤヘッドを採用することができる。

もちろん、露光器１１２の光源としては、ＬＥＤ素子に代えてレーザ光を出射可能なものを使用することもできる。つまり、ＬＥＤヘッドなどの露光器１１２に代えて、ポリゴンミラーを含んでなる光学系、あるいは、原稿からの反射光を通すレンズおよびミラーを含んでなる光学系を採用することにより、複写機の構成の画像形成装置とすることもできる。

現像器１１３は、電子写真感光体１の静電潜像を現像してトナー像を形成する役割を担うものである。本実施形態における現像器１１３は、現像剤（トナー）Ｔを磁気的に保持する磁気ローラ１１３Ａを備えている。

現像剤Ｔは、電子写真感光体１の表面上に形成されるトナー像を構成するものであり、現像器１１３において摩擦帯電させられる。現像剤Ｔとしては、例えば、磁性キャリアおよび絶縁性トナーを含んでなる二成分系現像剤と、磁性トナーを含んでなる一成分系現像剤とが挙げられる。

磁気ローラ１１３Ａは、電子写真感光体１の表面（現像領域）に現像剤を搬送する役割を担うものである。磁気ローラ１１３Ａは、現像器１１３において摩擦帯電した現像剤Ｔを一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で搬送する。この搬送された現像剤Ｔは、電子写真感光体１の現像領域において、静電潜像との静電引力により感光体表面に付着してトナー像を形成する（静電潜像を可視化する）。トナー像の帯電極性は、正規現像により画
像形成が行われる場合には、電子写真感光体１の表面の帯電極性と逆極性とされ、反転現像により画像形成が行われる場合には、電子写真感光体１の表面の帯電極性と同極性とされる。

なお、本実施形態において現像器１１３は、乾式現像方式を採用しているが、液体現像剤を用いた湿式現像方式を採用してもよい。

転写器１１４は、電子写真感光体１と転写器１１４との間の転写領域に供給された記録媒体Ｐに、電子写真感光体１のトナー像を転写する役割を担うものである。本実施形態における転写器１１４は、転写用チャージャ１１４Ａおよび分離用チャージャ１１４Ｂを備えている。転写器１１４では、転写用チャージャ１１４Ａにおいて記録媒体Ｐの背面（非記録面）がトナー像とは逆極性に帯電され、この帯電電荷とトナー像との静電引力によって、記録媒体Ｐ上にトナー像が転写される。また、転写器１１４では、トナー像の転写と同時的に、分離用チャージャ１１４Ｂにおいて記録媒体Ｐの背面が交流帯電させられ、記録媒体Ｐが電子写真感光体１の表面から速やかに分離させられる。

転写器１１４としては、電子写真感光体１の回転に従動し、且つ、電子写真感光体１とは微小間隙（通常、０．５ｍｍ以下）を介して配置された転写ローラを用いることも可能である。この転写ローラは、例えば直流電源により、電子写真感光体１上のトナー像を記録媒体Ｐ上に引きつけるような転写電圧を印加するように構成される。転写ローラを用いる場合には、分離用チャージャ１１４Ｂのような転写分離装置は省略することもできる。

定着器１１５は、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を記録媒体Ｐに定着させる役割を担うものであり、一対の定着ローラ１１５Ａ、１１５Ｂを備えている。定着ローラ１１５Ａ、１１５Ｂは、例えば金属ローラ上にテフロン（登録商標）などで表面被覆したものとされている。定着器１１５では、一対の定着ローラ１１５Ａ、１１５Ｂの間を通過させる記録媒体Ｐに対して、熱や圧力などを作用させることにより、記録媒体Ｐにトナー像を定着させることができる。

クリーニング器１１６は、電子写真感光体１の表面に残存するトナーを除去する役割を担うものであり、クリーニングブレード１１６Ａを備えている。クリーニングブレード１１６Ａは、電子写真感光体１の表面から、残留トナーを掻きとる役割を担うものである。クリーニングブレード１１６Ａは、例えばポリウレタン樹脂を主成分としたゴム材料により形成されている。

除電器１１７は、電子写真感光体１の表面電荷を除去する役割を担うものであり、特定波長（例えば７８０ｎｍ以上）の光を出射可能とされている。除電器１１７は、例えばＬＥＤなどの光源によって電子写真感光体１の表面の軸方向全体を光照射することにより、電子写真感光体１の表面電荷（残余の静電潜像）を除去するように構成されている。

本実施形態の画像形成装置１００では、電子写真感光体１の有する効果を享受することができる。本実施形態の画像形成装置１００を構成する電子写真感光体１は、円筒状基体と、該円筒状基体上に形成された、少なくとも光導電層を含む感光層とを備えた電子写真感光体において、前記光導電層は、ドーパントを含有するアモルファスシリコンを含むとともに、前記円筒状基体の一端から他端に向かって厚くなっている第１領域を有し、前記ドーパントの濃度が、前記第１領域において前記光導電層の厚みが厚くなるにつれて前記光導電層の導電率が高くなるように変化していることから、光導電層の膜厚にばらつきが生じ、電子写真感光体の軸方向における帯電能のばらつきが生じたとしても、特性ムラの少ない電子写真感光体を実現することができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明は実施形態に示したものだけに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や変更することができることは言うまでもない。

例えば、本実施形態の電子写真感光体１では、光導電層１１ｂのドーパントに周期表第１３族元素のホウ素（Ｂ）を採用したが、その他の周期表第１２族元素や第１３族元素であってもよい。

また、光導電層１１ｂのドーパントは、周期表第１５族元素のリン（Ｐ）や、その他の周期表第１５族、第１６族元素であってもよい。ドーパントがリン（Ｐ）の場合には、図６に示すように、光導電層１１ｂはｎ型半導体であり、光導電層１１ｂの厚みが厚くなるにつれて、ドーパントの濃度を高くすることにより、光導電層１１ｂが帯電してから一定時間経過後の帯電量の電子写真感光体１の軸方向の線上でのばらつきを比較的小さくすることができる。

なお、図６中の水平軸は電子写真感光体１の位置を表わし、左端が電子写真感光体１の一端、右端が電子写真感光体１の他端に相当する。そして、実線は光導電層１１ｂの膜厚、破線は光導電層のリンの含有量（ドーパント濃度）を示す。光導電層１１ｂの膜厚、光導電層のリンの含有量ともにグラフ下側から上側に向かって値が大きくなる。

また、本実施形態の電子写真感光体１では、図７（ａ）、（ｂ）のごとく、光導電層１１ｂの厚みは円筒状基体１０の一端から他端に向かって漸次厚くなるものである。光導電層１１ｂが第１２族または第１３族元素をドーパントとしたｐ型半導体の場合、図７（ａ）に示すように光導電層１１ｂの厚みが厚くなるにつれてドーパント濃度（ホウ素の含有量）を高くし、光導電層１１ｂが第１２族または第１３族元素をドーパントとしたｎ型半導体の場合、図７（ｂ）に示すように光導電層１１ｂの厚みが厚くなるにつれてドーパント濃度（ホウ素の含有量）を低くする。

また、図７（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、電子写真感光体１は一端から他端に向かって漸次厚くなる部分（第１領域）と薄くなる部分（第２領域）があってもよい。上述したように、プラズマＣＶＤ装置２により形成される光導電層１１ｂの膜厚は、装置内の場所により異なることから、電子写真感光体１（円筒状基体１０）の長さや、装置内の配置の仕方により光導電層１１ｂの膜厚は種々に異なる。

前記第１領域は、図７（ａ）、（ｂ）の場合と同様に、光導電層１１ｂの膜厚に応じてドーパント濃度を変化させる。

一方、前記第２領域においては、第１２族または第１３族元素をドーパントとしたｐ型半導体の場合には、図７（ｄ）、（ｅ）に示すように光導電層の厚みが薄くなるにつれてドーパント濃度を低くすればよく、ｎ型半導体の場合には、図７（ｃ）、（ｆ）に示すよう光導電層の厚みが薄くなるにつれてドーパント濃度を高くすればよい。

また、図７（ｃ）に示すように、光導電層１１ｂが円筒状基体１０の一端から他端に向かって、漸次薄くなっている領域と漸次厚くなっている領域が連続して形成されている場合には、第１２族または第１３族元素をドーパントとしたｎ型半導体とｐ型半導体が連続して形成されるようにドーパント濃度を漸次高くなるようにすればよい。このとき、光導電層１１ｂの厚みが漸次薄くなっている領域から漸次厚くなっている領域の境界部分と、ｎ型半導体とｐ型半導体の境界が略一致するようにすることが好ましい。

同様に、図７（ｄ）に示すように、光導電層１１ｂが円筒状基体１０の一端から他端に
向かって、漸次薄くなっている領域と漸次厚くなっている領域が連続して形成されている場合には、第１２族または第１３族元素をドーパントとしたｐ型半導体とｎ型半導体が連続して形成されるようにドーパント濃度を漸次低くなるようにすればよい。このとき、光導電層１１ｂの厚みが漸次薄くなっている領域から漸次厚くなっている領域の境界部分と、ｐ型半導体とｎ型半導体の境界が略一致するようにすることが好ましい。

なお、図７中の水平軸は電子写真感光体１の位置を表わし、左端が電子写真感光体１の一端、右端が電子写真感光体１の他端に相当する。そして、実線は光導電層１１ｂの膜厚、破線は光導電層のホウ素の含有量（ドーパント濃度）を示す。光導電層１１ｂの膜厚、光導電層のホウ素の含有量ともにグラフ下側から上側に向かって値が大きくなる。

１ 電子写真感光体
２ プラズマＣＶＤ装置
３ 支持体
４ 真空反応室
５ 回転手段
６ 原料ガス供給手段
７ 排気手段
１０ 円筒状基体
１１ 感光層
１１ａ 電荷注入阻止層
１１ｂ 光導電層
１１ｃ 表面層
３０ フランジ部
３１ 導電性支柱
３２ 絶縁材
３３ 導板
３４ 直流電源
３６ セラミックパイプ
３７ ヒータ
３８Ａ 下ダミー基体
３８Ｂ 中間ダミー基体
３８Ｃ 上ダミー基体
４０ 円筒状電極
４２ プレート
４２Ａ ガス排出口
４３、４４ 絶縁部材
４４Ａ ガス排出口
４５ａ、４５ｂ ガス導入口
４６ ガス吹き出し口
４７ 防着板
４９ 圧力計
５０ 回転モータ
５１ 回転力伝達機構
５２ 回転導入端子
５３ 絶縁軸部材
５４ 絶縁平板
６０、６１、６２、６３ 原料ガスタンク
６０Ａ、６１Ａ、６２Ａ、６３Ａ、６４Ａ 配管
６０Ｂ、６１Ｂ、６２Ｂ、６３Ｂ、６４Ｂ、６０Ｃ、６１Ｃ、６２Ｃ、６３Ｃ、６４Ｃ バルブ
６０Ｄ、６１Ｄ、６２Ｄ、６３Ｄ、６４Ｄ マスフローコントローラ
６５ａ、６５ｂ 配管
７１ メカニカルブースタポンプ
７２ ロータリーポンプ
１００ 画像形成装置
１１１ 帯電器
１１２ 露光器
１１３ 現像器
１１４ 転写器
１１５ 定着器
１１６ クリーニング器
１１７ 除電器

Claims (11)

1. 円筒状基体と、該円筒状基体上に形成された、少なくとも光導電層を含む感光層とを備えた電子写真感光体において、
   前記光導電層は、ドーパントを含有するアモルファスシリコンを含むとともに、前記円筒状基体の一端から他端に向かって厚くなっている第１領域を有し、
   前記ドーパントの濃度が、前記第１領域において前記光導電層の厚みが厚くなるにつれて前記光導電層の導電率が高くなるように変化していることを特徴とする電子写真感光体。
2. 前記ドーパントが周期表第１２族または第１３族の元素を含み、
   前記光導電層の前記第１領域がｐ型半導体であり、
   前記光導電層の厚みが厚くなるにつれて前記ドーパントの濃度が高くなっていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記ドーパントが周期表第１２族または第１３族の元素を含み、
   前記光導電層の前記第１領域がｎ型半導体であり、
   前記第１領域において前記光導電層の厚みが厚くなるにつれて前記ドーパントの濃度が低くなっていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
4. 前記ドーパントが周期表第１５族または第１６族の元素を含み、
   前記光導電層の前記第１領域がｎ型半導体であり、
   前記第１領域において前記光導電層の厚みが厚くなるにつれて前記ドーパントの濃度が高くなっていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
5. 前記光導電層の厚みが前記円筒状基体の一端から他端に向かって薄くなっている第２領域をさらに有し、
   前記ドーパントの濃度が、前記第２領域において前記光導電層の厚みが薄くなるにつれて前記光導電層の導電率が低くなるように変化していることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真感光体。
6. 前記光導電層の厚みが前記円筒状基体の一端から他端に向かって薄くなっている第２領域をさらに有し、
   前記ドーパントの濃度が、前記第２領域において前記光導電層の厚みが薄くなるにつれて前記光導電層の導電率が低くなるように変化していることを特徴とする請求項１または３に記載の電子写真感光体。
7. 前記ドーパントが周期表第１２族または第１３族の元素を含み、
   前記光導電層の前記第２領域がｎ型半導体であり、
   前記第２領域において前記光導電層の厚みが薄くなるにつれて前記ドーパントの濃度が高くなっていることを特徴とする請求項５に記載の電子写真感光体。
8. 前記ドーパントが周期表第１２族または第１３族の元素を含み、
   前記光導電層の前記第２領域がｐ型半導体であり、
   前記第２領域において前記光導電層の厚みが薄くなるにつれて前記ドーパントの濃度が低くなっていることを特徴とする請求項６に記載の電子写真感光体。
9. 前記ドーパントの濃度が前記円筒状基体の一端から他端に向かって漸次高くなっていることを特徴とする請求項７に記載の電子写真感光体。
10. 前記ドーパントの濃度が前記円筒状基体の一端から他端に向かって漸次低くなっているこ
    とを特徴とする請求項８に記載の電子写真感光体。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体の軸方向における一端部に回転の駆動力を伝達する駆動力伝達部と、前記軸方向に沿って同一極性の帯電能力を有する帯電器とを備えることを特徴とする画像形成装置。

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