JPH06337531A

JPH06337531A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06337531A
Application number: JP12685093A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takemura; 仁志竹村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 1994-12-06

Abstract

(57)【要約】【目的】コロナ帯電を不要とする電子写真方式に使用
する、良好な密着性と帯電特性および光感度特性を持
つ、高信頼性かつ高品質のａ−Ｓｉ感光体を提供する。【構成】透光性支持体３上に透光性導電層４と感光体
層とを順次積層して成る感光体に対して、その感光体層
側に現像手段を、透光性支持体側に光源を配設し、感光
体層上に現像剤による画像を形成させるべく現像手段に
よって感光体層に電圧を印加しながら、光源より画像露
光光を照射するようにした画像形成装置であって、上記
感光体層が酸素を０．１原子％以下含有するアモルファ
スシリコン注入阻止層５と、アモルファスシリコン光導
電層６とを順次積層して成り、かつ上記透光性導電層４
の感光体層と接する層領域がスズを５重量％以上含有す
る酸化層からなることを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コロナ帯電を不要とし
て露光と現像とがほぼ同時に行なえるように組み合わせ
た電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置とし
ては、コロナ放電により感光体に帯電を行なうカールソ
ン方式が広く用いられている。この方式では、ドラム状
あるいはベルト状の感光体の周囲に、コロナ帯電器、露
光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電
手段、定着手段などを配置し、帯電、露光、現像、転
写、定着のプロセスを経て、記録紙上に画像を形成する
ため、装置の構成や画像形成プロセスが複雑になるとい
う問題点があった。また、コロナ放電用の高電圧電源が
必要であり、さらにコロナ放電によってオゾンが発生し
て周囲に悪影響を与えるという問題点もあった。

【０００３】これらの問題点に対して、コロナ帯電を不
要とする電子写真方式が提案されている（特開昭58-444
45号、特開昭58-153957 号、特開昭61-46961号、特開昭
62-280772 号など）。

【０００４】上記提案の電子写真方式によれば、透光性
支持体上に透光性導電層と光導電層とを順次積層したド
ラム状もしくはベルト状感光体に対して、透光性支持体
側より露光手段により露光するとともに現像バイアス供
給用の電源によりバイアス電圧を印加した現像機上の導
電性磁性トナーからなる磁気ブラシでもって感光体表面
を摺擦させ、これによって帯電と露光と現像とをほぼ同
時に行ない、感光体上にトナー像を形成する。そのトナ
ー像は、転写ローラを用いて記録紙に転写され、定着手
段により定着されて記録画像となる。一方、感光体上に
残留したトナーは、現像機で回収され，再利用される。

【０００５】ここで、上記光導電層には、種々の材料が
提案されている。例えばａ−Ｓｅ、ａ−ＳｅＡｓ、Ｃｄ
Ｓ、ＺｎＯなどの無機光半導体や、各種の有機光半導体
があり、さらに特開昭63-240553 号や特開平2-106761号
によれば、ａ−Ｓｉが提案されている。

【０００６】これらの光導電層に対する上記透光性支持
体には、ガラスなどの透明基体にインジウム・スズ・酸
化物（ＩＴＯ）などを透光性導電層として形成したもの
を用いるのが、一般的である。

【０００７】また、上記透光性導電層上にａ−Ｓｉ系光
導電層を積層する際には、透光性導電層から光導電層へ
のキャリア注入阻止効果を高め、かつ両層間の密着性を
高めるために、両層の間に酸素（Ｏ）を５〜１０原子％
含有させたａ−Ｓｉ系注入阻止層が設けられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする問題点】上記無機光半導体を
採用したカールソン方式用の感光体では、感光体表面の
帯電電荷の極性と、感光体表面側から露光を行なって光
導電層中を表面側から支持体側へ移動させる光励起キャ
リアの極性とが同じである。一方、上記提案の電子写真
方式の感光体では、感光体の支持体側から露光を行なう
ので、光励起キャリアは光導電層中を支持体側から表面
側へ移動し、その極性は感光体表面の帯電電荷の極性と
は逆になる。そのため、上記提案の電子写真方式に上記
無機光半導体を採用した感光体を用いた場合、良好な光
感度と光応答性が得られず、良好な画像が得られ難いと
いう問題点があった。

【０００９】これに対して、光導電層にａ−Ｓｉを用い
た場合も、光導電層の厚みを薄くしつつ特性を確保する
ためや、良好な画質を維持しつつ画像形成プロセスの速
度を高めるために、光導電層の層構成の改善が必要であ
った。また、透光性導電層としてＩＴＯ膜をイオンプレ
ーティング法などでガラス基体上に形成したものを用い
たときに、ＩＴＯ膜にいわゆるクモリが生じやすく、そ
の上に積層したａ−Ｓｉ膜も剥離しやすいという問題点
もあった。

【００１０】従って本発明の目的は、叙上の問題点を解
決し、コロナ帯電を不要とする電子写真方式において、
良好な密着性と帯電特性および光感度特性を持ち、高い
画像品質を有する高信頼性かつ高品質の画像形成装置を
提供することにある。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】本発明は、透光性支持
体上に透光性導電層と感光体層とを順次積層して成る感
光体に対して、その感光体層側に現像手段を、また透光
性支持体側に、画像露光光を照射するための光源を配設
し、感光体層上に現像剤による画像を形成させるべく現
像手段によって感光体層に電圧を印加しながら、透光性
支持体側から光源より画像露光光を照射するようにした
画像形成装置であって、上記感光体層が酸素を０．１原
子％以下含有するアモルファスシリコン注入阻止層と、
アモルファスシリコン光導電層とを順次積層して成り、
かつ上記透光性導電層の感光体層と接する層領域がスズ
を５重量％以上含有する酸化層からなることを特徴とす
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図２
は、本発明に係るコロナ帯電を不要とする電子写真方式
による画像形成装置１を表わす模式図であり、同図中、
２は透光性支持体３上に透光性導電層４とａ−Ｓｉ注入
阻止層５とａ−Ｓｉ光導電層６とａ−ＳｉＣ表面層７と
が積層されたドラム上の感光体、８は露光手段としての
ＬＥＤヘッド、９は現像機、１０は転写ローラである。
ＬＥＤヘッド８と現像機９は、感光体２のある一部を介
して、ほぼ対称的に配置される。１１はイレース用光源
としてのＬＥＤアレイであり、感光体２の外側に配置し
てもよい。現像機９においては、例えば８極の円柱状の
磁極ローラ１２と、その外周に亘って配設された導電性
スリーブ１３とからなり、さらにトナー受け１４に貯蔵
された現像剤としての１成分導電性磁性トナーまたは導
電性磁性キャリアと絶縁性トナーとからなる２成分現像
剤がスリーブ１３の外周へ配送され、磁気ブラシ１５を
形成する。また、スリーブ１３と透光性導電層４との間
にはバイアス電源１６が設けられ、その両者４、１３の
間に感光体２の電位特性に応じて＋あるいは−の０〜３
００Ｖの電圧を印加する。１７は感光体２の表面に形成
されたトナー像、１８は記録紙、１９は転写後の残留ト
ナーである。これら以外に現像剤の回転手段と感光体２
の回転手段とを設ける。なお、露光手段にはここではＬ
ＥＤヘッドを用いたが、レーザや液晶シャッタ、ＥＬヘ
ッド、蛍光体ドットアレイ、プラズマイメージバー等を
用いたものでもよい。イレース用光源１１にも、ＬＥＤ
アレイの他、ハロゲンランプや蛍光灯、ＥＬアレイ等の
光源が使用可能である。

【００１３】上記構成の画像形成装置によれば、回転す
る感光体２の透光性支持体３側からＬＥＤヘッド８によ
り画像露光光を照射し、ａ−Ｓｉ光導電層６の内部に正
孔と電子を発生させると、現像機側に＋のバイアス電圧
を印加してあれば、そのバイアス電圧によって電子は感
光体層の表面側へ移動し、磁気ブラシ１５の末端の正電
荷と打ち消し合い、感光体２の表面にトナーが付着す
る。そして、そのトナーは転写ローラ１０により記録紙
１８上に転写され、次いで定着される。

【００１４】次に図１は、本発明の特徴部分であるａ−
Ｓｉ感光体２の層構成を示しており、透光性支持体３の
上に透光性導電層４を形成し、さらにその透光性導電層
４の上にａ−Ｓｉ注入阻止層５とａ−Ｓｉ光導電層６と
ａ−ＳｉＣ表面層７を積層した構成である。以下、各層
を順次説明する。

【００１５】先ず透光性支持体３を構成する材料には、
パイレックスガラス、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラスな
どのガラスや、石英、サファイアなどの透明な無機質
系、並びに弗素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、エポキ
シ、マイラーなどの透明な有機樹脂系が挙げられ、ドラ
ム状あるいはベルト状の形状で用いられる。

【００１６】上記透光性導電層４を構成する材料には、
ＩＴＯ、酸化錫（ＳｎＯ₂）などの透明導電性材料を用
い、少なくとも感光体層側の最表層部にＳｎを５重量％
以上含有するものとする。ここで、Ｓｎの含有率を５重
量％以上、好ましくは１０重量％以上とすると、透光性
導電層４表面の平滑性が向上し、また光の透過性が良く
なるので、この層４でのクモリの発生が抑制され、感光
体層との密着性が向上し、光感度特性も高められる。な
お、上記のようにＳｎ含有率を高めると、透光性導電層
４のシート抵抗は若干増加するが、本発明の感光体にお
いてはこの層４に太陽電池などのような高い導電性は要
求されないので、特性上問題とはならない。透光性導電
層４の層形成法には、真空蒸着法、活性反応蒸着法、イ
オンプレーティング法、ＲＦスパッタリング法、ＲＦマ
グネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッ
タリング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スプレー
法、塗布法、浸漬法などがある。

【００１７】感光体層には、ａ−Ｓｉ注入阻止層５とａ
−Ｓｉ光導電層６とａ−ＳｉＣ表面層７とを積層して用
いるのがよく、これら各層は、例えばグロ−放電分解
法、各種のスパッタリング法、ＥＣＲ法、蒸着法などに
より形成し、その形成に当たってＳｉのダングリングボ
ンド終端用に水素（Ｈ）やハロゲン元素を１〜４０原子
％含有させる。また、これらの層の暗導電率や光導電率
などの電気的特性、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、周期律表第IIIa族元素（以
下、周期律表第IIIa族元素をIIIa族元素と略す）や第Ｖ
ａ族元素（以下、Ｖａ族元素と略す）を含有させたり、
炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、ゲルマニウム
（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）などの元素を含有させるとよ
い。IIIａ族元素やＶａ族元素としては、それぞれＢ元
素やＰ元素が共有結合性に優れて半導体特性を敏感に変
え得る点で、その上優れた光感度が得られるという点で
望ましい。

【００１８】ここで、感光体層を形成するための容量結
合型グロ−放電分解装置の例を、図４に基づいて説明す
る。図４は、容量結合型グロ−放電分解装置２０の概略
構成図である。図４に示したグロー放電分解装置２０に
おいて、２１は円筒状の金属製反応炉、２２は透光性導
電層４が形成された透光性支持体３を装着する筒状の導
電性支持体であり、透光性支持体３は、透光性導電層４
と支持体２２との導通を取り、かつ支持体３の端部に非
成膜部を設けるためのマスク２３と、ダミーリング２４
とによって、支持体２２に保持されている。２５は支持
体加熱用ヒーター、２６はａ−Ｓｉの成膜に用いられる
筒状のグロー放電用電極板であり、この電極板２６には
多数のガス噴出口２７が形成されている。そして、２８
は反応炉内部へガスを導入するためのガス導入口、２９
はグロー放電に晒されたガスの残余ガスを排気するため
のガス排出口であり、３０は導電性支持体２２とグロー
放電用電極板２６の間でグロー放電を発生させるための
高周波電源である。また、この反応炉２１は円筒体２１
ａと、蓋体２１ｂと、底体２１ｃとからなり、そして、
円筒体２１ａと蓋体２１ｂとの間、並びに円筒体２１ａ
と底体２１ｃとの間にはそれぞれ絶縁性のリング２１ｄ
を設けており、これによって高周波電源３０の一方の端
子は円筒体２１ａを介してグロー放電用電極板２６と導
通しており、他方の端子は蓋体２１ｂや底体２１ｃを介
して導電性支持体２２と導通し、接地されている。ま
た、蓋体２１ｂの上に付設したモーター３１により回転
軸３２を介して導電性支持体２２が回転駆動され、これ
に伴って基体３も回転する。

【００１９】このグロー放電分解装置２０を用いてａ−
Ｓｉ感光体層を成膜する場合には、透光性導電層４が形
成されたドラム状の透光性支持体３を導電性支持体２２
に装着し、ａ−Ｓｉ生成用ガスをガス導入口２８より反
応炉内部へ導入し、このガスをガス噴出口２７を介して
支持体３表面へ向けて噴出し、更にヒーター２５によっ
て支持体３を所要の温度に設定するとともに、高周波電
源３０より高周波電力を供給して導電性支持体２２と電
極板２６との間でグロー放電を発生させ、更に支持体３
を回転させることによって支持体３の周面にａ−Ｓｉ膜
を成膜する。

【００２０】キャリア注入阻止層５には、従来のカール
ソン法で使用されるａ−Ｓｉ感光体のように、導電性基
体としてアルミニウムなどの金属を用いる場合には、基
体と感光体層との密着性を高めるために、この層の形成
に当たって０．１〜３０原子％のＯを含有させることが
好ましかった。ところが本発明者が種々の実験を行なっ
たところ、感光体層側の最表層部にＳｎを５重量％以上
含有する透光性導電層４の上に０．１〜３０原子％のＯ
を含有するキャリア注入阻止層を形成するとかえって密
着性が悪く、逆にＯ含有量を０．１原子％以下に減少さ
せることにより、透光性導電層との密着性が向上するこ
とが判明した。この理由は未だ明らかではないが、基体
としてアルミニウム（Ａｌ）を用いる場合は、Ａｌとａ
−Ｓｉとの界面にＯを導入してＡｌ−Ｏ−Ｓｉ結合層を
形成することで、Ａｌとａ−Ｓｉ層との熱膨張係数の差
を緩和して両者の密着性を確保しているが、透光性導電
層４とａ−Ｓｉ層との界面においては、ａ−Ｓｉ層中に
Ｓｉ−Ｏ結合を取り入れないことによってこの層の密度
が疎な状態となり、それにより透光性導電層４中のＯと
ａ−Ｓｉ層中のＳｉとを結合させやすくすることで、両
者の密着性が向上すると考えられる。

【００２１】また、ａ−Ｓｉ層中に含有させるＯを減ら
したことにより、Ｏを含有する材料ガスの使用量を減少
もしくは無くすことができると共に、Ｏを含有する支燃
性ガスを使用しなくてもよいので、高圧ガス取締法に基
づく別系統のガス供給配管が不要となる。

【００２２】またキャリア注入阻止層５には、現像バイ
アス印加時に透光性導電層４から光導電層６への逆極性
キャリアの注入を阻止するために、不純物元素を含有さ
せる。この際、＋バイアス印加時に負電荷キャリアの注
入を阻止するためには、IIIa族元素を含有させるが、本
発明者が種々の実験を行なったところ、感光体層側の最
表層部にＳｎを５重量％以上含有する透光性導電層４の
上にこの層５を形成する場合、IIIa族元素の含有量が50
0ppm以下とすると、この層５の密着性がさらに向上し、
望ましいことが判明した。これは、Ｏを含有させない場
合と同様に、透光性導電層４との界面でのａ−Ｓｉ層の
密度が疎な状態となり、透光性導電層４とａ−Ｓｉ層と
の結合が促進されて密着性が向上するものと考えられ
る。また、ａ−Ｓｉ層中のＯはIIIａ族元素を含有させ
る効果を抑制する作用があるが、Ｏの含有量を低減する
ことによってIIIa族元素含有の効果が高まるため、IIIa
族元素の含有量を減少させることが望ましいと考えられ
る。

【００２３】よってIIIa族元素の含有量としては、１〜
500ppm、好適には100 〜500ppm含有するとよい。一方、
−バイアス印加時に正電荷キャリアの注入を阻止するた
めには、Ｖａ族元素を500ppm以下、好適には300 〜500p
pm含有するとよい。これらの元素含有量は層厚方向に亘
って勾配を設けてもよく、その場合には層全体の平均含
有量が上記範囲内であればよい。このIIIa族元素やＶａ
族元素としては、それぞれＢ元素やＰ元素が共有結合性
に優れて半導体特性を敏感に変え得る点で、その上優れ
た注入阻止能ならびに光感度が得られるという点で望ま
しい。

【００２４】このａ−Ｓｉ注入阻止層５の厚みは、0.01
〜５μｍ、好適には0.3 〜３μｍの範囲内がよく、これ
により、透光性導電層４との密着性が高められると共
に、十分なキャリア注入阻止能が得られ、またこの層で
の露光の不必要な吸収を抑制して光導電層において光キ
ャリアを有効に生成でき、しかも、残留電位の上昇を抑
制することができる。

【００２５】ａ−Ｓｉ光導電層６は、感光体としての耐
電圧特性を確保すると共に、透光性支持体３側から照射
された画像露光光により光励起キャリアの生成を行な
い、そのキャリアを極性に応じて感光体層の表面および
透光性導電層へ速やかに走行させる機能を持つ。この層
６には、所望の電気的あるいは光学的特性を得るため
に、IIIa族元素やＶａ族元素を含有させたり、炭素
（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ）、スズ（Ｓｎ）などの元素を含有させる。IIIa族元
素およびＶａ族元素については、この層６を実質的に真
性として、耐電圧特性を高めつつ正負両極性のキャリア
の良好な走行性を確保するために、ノンドープもしくは
IIIa族元素を0.01〜100ppm、好適には0.1 〜10ppm 含有
させるとよい。また、＋バイアス印加時には電子の走行
性を高めるためにＶａ族元素を、−バイアス印加時には
正孔の走行性を高めるためにIIIa族元素を、より多く含
有させてもよい。これらIIIa族元素やＶａ族元素として
は、それぞれＢ元素やＰ元素が共有結合性に優れて半導
体特性を敏感に変え得る点で、その上優れた光感度特性
が得られるという点で望ましい。

【００２６】このａ−Ｓｉ光導電層６の厚みは、0.5 〜
20μｍ、好適には３〜15μｍの範囲内がよく、これによ
り、良好な耐電圧特性が確保されると共に、十分に露光
光を吸収して光キャリアが生成されて優れた光感度特性
が得られ、しかも、残留電位の上昇を抑制することがで
きる。

【００２７】ａ−ＳｉＣ表面層７は、感光体の絶縁耐圧
や耐磨耗性、耐環境性などを高め、電子写真特性の安定
性や信頼性を高めている。この層７の組成は、ａ−Ｓｉ
_1-xＣ_xで表わしたｘ値で0.3 ≦ｘ＜1.0 、好適には0.5
≦ｘ≦0.95の範囲内がよく、この範囲であれば、感光
体の絶縁耐圧や耐磨耗性、耐環境性などが高められ、優
れた安定性や信頼性を有する感光体となる。また、この
層７内でのＣ量を、光導電層６側から表面側に向かって
増加させる勾配を持たせることで、この層７の最表面か
らの帯電電荷の流入が抑制されると共に、光導電層６か
ら表面層７への光キャリアの通過が容易となり、さら
に、光導電層６と表面層７との界面における両層の光学
的バンドギャップの急激な変化を緩和することで、その
界面に発生してキャリアの輸送特性に悪影響を与えるバ
ンドベンディングも抑制されることによって、絶縁耐圧
特性を高め、優れた光感度特性が得られ、しかも残留電
位の上昇を抑制し、さらに繰り返し画像形成時に前回の
画像が残像として画像中に現われるゴースト減少も抑制
することができる。このようなＣ量の勾配としては、図
３に示すような例がある。図３（ａ）〜（ｆ）におい
て、各図の縦方向は表面層の層厚方向の相対的な位置を
表わし、Ａは光導電層６と表面層７との界面を示し、Ｂ
は表面層の最表面を示す。又、横方向は表面層７の組成
をａ−Ｓｉ_1-xＣ_xで表わしたｘの相対的な値を表わ
し、図の右方向がｘ値の増加する方向を表わす。これら
各図に例示したようにｘ値を設定することで、上記作用
によって感光体の絶縁耐圧や耐磨耗性、耐環境性などが
高められる。

【００２８】このａ−ＳｉＣ表面層７の厚みは、0.05〜
５μｍ、好適には0.1 〜３μｍの範囲内がよく、これに
より絶縁耐圧や耐磨耗性、耐環境性などが高められると
共に良好な光応答性が維持され、しかも残留電位の上昇
を抑制することができる。

【００２９】また、この表面層７には、ａ−ＳｉＣの他
にもアモルファス状のＳｉＮやＳｉＣＯ、ＳｉＮＯ、Ｓ
ｉＣＮ、ＳｉＣＮＯなどの高抵抗あるいは絶縁性の材料
を用いることもでき、その際にも上記のａ−ＳｉＣと同
様に、ＮやＣ、Ｏなどの組成に層厚方向で勾配を設ける
とよい。

【００３０】そして、ａ−Ｓｉ注入阻止層５とａ−Ｓｉ
光導電層６とａ−ＳｉＣ表面層７を積層した感光体層全
体の厚みは、１〜２５μｍ、好適には５〜１５μｍの範
囲内に設定される。

【００３１】本発明に係る電子写真方式で使用する現像
剤としては、導電性かつ磁性のキャリアと絶縁性トナー
とからなる２成分系現像剤を用いるのが望ましい。この
現像剤を用いて画像形成する場合には、現像バイアス電
圧を２５０Ｖ以下の低バイアスとするのがよい。現像バ
イアスが高すぎると、トナーだけでなくキャリアまでが
現像され、いわゆるキャリア引き現象が生じ、画像品質
が低下する。これは特にキャリアの粒径が小さい場合に
顕著である。このような低バイアス電圧での画像形成に
は、優れた光感度特性を有する本発明の感光体が好適で
ある。

【００３２】なかでも、バインダー樹脂中に磁性体を分
散した粒子の表面に導電性層を形成した導電性磁性キャ
リアと、絶縁性トナーとを組み合わせた２成分系現像剤
を用いると、感光体へのバイアス印加による帯電特性や
画像濃度の向上、残留トナーの効果的な回収などの特性
に優れ、極めて良好な記録画像が得られる。

【００３３】次に実施例を具体的に個々詳述する。〔例１〕外径３０ｍｍの透明な円筒状ガラス基体の外周
面に、透光性導電層４としてＳｎ含有量が約６０重量％
のＳｎＯ₂層を、熱ＣＶＤ法により1000Åの厚みで形成
し、次いでその上に図４の構成の容量結合型グロ−放電
分解装置２０を用いて、表１の成膜条件により、ａ−Ｓ
ｉ注入阻止層５、ａ−Ｓｉ光導電層６およびａ−ＳｉＣ
表面層７を積層して感光体Ａを作製した。

【００３４】

【表１】

【００３５】次に、感光体Ａの成膜条件に代えて表２の
成膜条件により、ａ−Ｓｉ注入阻止層５、ａ−Ｓｉ光導
電層６およびａ−ＳｉＣ表面層７を積層して、注入阻止
層５にＯを添加した感光体Ｂを作製した。

【００３６】

【表２】

【００３７】さらに、感光体Ａの成膜条件に代えて表３
の成膜条件により、ａ−ＳｉＣ表面層７中のＣ量に、図
３（ａ）に示すような勾配を持たせ、その他は感光体Ａ
と同様にして感光体Ｃを作製した。

【００３８】

【表３】

【００３９】これらの感光体について、感光体層の密着
性と帯電および光感度特性を、以下の方法で評価した。
密着性は、感光体を水中に２４時間放置する水漬け試験
を行ない、膜剥離発生の有無を目視で確認して評価し
た。帯電特性は、暗中で感光体表面に＋0.2 μC/cm²の
電荷を与えたときの表面電位を測定して帯電電位とし、
また光感度特性は、感光体の表面電位を＋100Vに設定し
て、波長660 nm、露光量0.45μJ/cm²の露光を行なった
後の表面電位を測定して露光後電位として、評価した。

【００４０】このようにして感光体Ａ〜Ｃを評価した結
果を、表４に示す。同表において密着性は、膜剥離が発
生したものを×、発生しなかったものを○で示した。

【００４１】

【表４】

【００４２】表４より判るように、ａ−Ｓｉ注入阻止層
５にＯを添加した感光体Ｂには膜剥離が発生したため、
帯電および光感度特性が評価できなかった。また、ａ−
ＳｉＣ表面層７中のＣ量に勾配を持たせた感光体Ｃは、
感光体Ａに比べて帯電電位が高く、かつ露光後電位が同
等であり、優れた特性を示した。

【００４３】そして、これら感光体Ａ〜Ｃについて、ａ
−Ｓｉ注入阻止層５中のＯ含有量をＳＩＭＳ（２次イオ
ン質量分析計）分析により測定したところ、表５に示す
結果であった。

【００４４】

【表５】

【００４５】この結果より、密着性の良好であった感光
体ＡおよびＣではａ−Ｓｉ注入阻止層５中のＯ含有量が
共に０．１重量％以下と少なく、膜剥離が発生した感光
体Ｂでは８重量％と多いことが判り、ａ−Ｓｉ注入阻止
層５中のＯ含有量と密着性との対応が見られた。

【００４６】また、感光体ＡおよびＣを図２に示すよう
な上記画像形成装置に装着し、導電性磁性キャリアと絶
縁性トナーとからなる２成分系現像剤を用い、ダイナミ
ックドライブ方式の発光波長６６０ｎｍ、解像度３００
ＤＰＩ（ドット／インチ）のＬＥＤヘッドを配し、＋７
０Ｖの現像バイアス電圧を印加しつつ画像露光を行なっ
て、感光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を転写
ローラにより市販普通紙に転写し、熱定着を行なって画
像を得た。この画像を評価したところ、Ｏ．Ｄ．が１．
４の画像濃度を有し、バックのかぶりもなく、解像度も
３００ＤＰＩの良好な画像であった。

【００４７】〔例２〕〔例１〕の感光体Ａを作製するに
当たって、透光性導電層４としてＳｎ含有量が約４０重
量％のＳｎＯ₂層を熱ＣＶＤ法により1000Åの厚みで形
成し、その他を感光体Ａ、Ｂ、Ｃと同様にして、それぞ
れ感光体Ｄ、Ｅ、Ｆを作製した。

【００４８】これらの感光体Ｄ〜Ｆについて、感光体層
の密着性と帯電および光感度特性を〔例１〕と同様の方
法で評価したところ、感光体ＤはＡと、ＥはＢと、Ｆは
Ｃとそれぞれ同様の結果が得られた。

【００４９】また、感光体ＤおよびＦを図２に示すよう
な上記画像形成装置に装着し、〔例１〕と同様にして得
た画像を評価したところ、Ｏ．Ｄ．が１．４の画像濃度
を有し、バックのかぶりもなく、解像度も３００ＤＰＩ
の良好な画像であった。

【００５０】〔例３〕〔例１〕の感光体Ａを作製するに
当たって、表６の成膜条件により、Ｂ添加量を減らした
ａ−Ｓｉ注入阻止層５の上に、ａ−Ｓｉ光導電層６およ
びａ−ＳｉＣ表面層７を積層して感光体Ｇを作製した。

【００５１】

【表６】

【００５２】この感光体Ｇと感光体Ａ、Ｂ、Ｃについ
て、感光体層の密着性を更に厳しく評価するために、水
漬け試験において感光体を水中に１００時間放置後、膜
剥離発生の有無を目視で確認して評価した。また、帯電
および光感度特性を〔例１〕と同様に測定して評価し
た。

【００５３】これら感光体Ａ、Ｂ、ＣおよびＧの評価結
果を、表７に示す。同表においては密着性は、膜剥離が
かなりの部分に発生したものを×、膜剥離が一部分に発
生したものを△、発生しなかったものを○で示した。

【００５４】

【表７】

【００５５】表７より判るように、ａ−Ｓｉ注入阻止層
５のＢ添加量を減らした感光体Ｇでは膜剥離が発生せず
非常に高い密着性を示し、また、帯電電位が高くかつ露
光後電位がほとんど残らない、優れた特性を示した。

【００５６】そして、これら感光体Ａ、Ｂ、ＣおよびＧ
について、ａ−Ｓｉ注入阻止層５中のＯ含有量およびＢ
含有量をＳＩＭＳ（２次イオン質量分析計）分析により
測定したところ、表８に示す結果であった。

【００５７】

【表８】

【００５８】この結果より、密着性の極めて良好であっ
た感光体Ｇでは、ａ−Ｓｉ注入阻止層５中のＯ含有量が
０．１重量％以下と少ないことに加えて、Ｂ含有量も５
００ｐｐｍ以下と少ないことが判り、ａ−Ｓｉ注入阻止
層５中のＯ含有量およびＢ含有量と密着性との対応が見
られた。

【００５９】また、この感光体Ｇを図２に示すような上
記画像形成装置に装着し、〔例１〕と同様にして得た画
像を評価したところ、Ｏ．Ｄ．が１．４の画像濃度を有
し、バックのかぶりもなく、解像度も３００ＤＰＩの良
好な画像であった。

【００６０】

【発明の効果】以上の通り、本発明の電子写真感光体に
よれば、少なくとも感光体層と接する層領域がＳｎを５
重量％以上含有する酸化層からなる透光性導電層の上
に、酸素を０．１原子％以下の量で含有するａ−Ｓｉ注
入阻止層を積層することにより、感光体層の密着性を著
しく向上させ、コロナ放電を不要とする電子写真方式に
おいて、良好な密着性と帯電特性および光感度特性を持
ち、高い画像品質を有する高信頼性かつ高品質のａ−Ｓ
ｉ感光体を提供することができた。

【００６１】また、上記ａ−Ｓｉ注入阻止層を、酸素を
０．１原子％以下の量で含有すると共にIIIａ族元素を
５００ｐｐｍ以下で含有するものとすることにより、感
光体層の密着性を更に向上させた高信頼性かつ高品質の
ａ−Ｓｉ感光体を提供することができた。

【００６２】さらに、ａ−ＳｉＣ表面層を積層し、その
層中のＣ組成量が層厚方向に勾配を持たせることによ
り、感光体の絶縁耐圧や耐磨耗性、耐環境性などが高め
られた、優れた安定性や信頼性を有するａ−Ｓｉ感光体
を提供することができた。

【００６３】これらにより、コロナ帯電を不要とする電
子写真方式において、ａ−Ｓｉ感光体を用いて長寿命、
高耐久性、低ランニングコスト、無公害の電子写真装置
が提供できると共に、ａ−Ｓｉ感光体の薄膜化が可能と
なり、感光体の製作コストも低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感光体の層構成を示す断面図である。

【図２】本発明に係る電子写真方式の画像形成装置を示
す模式図である。

【図３】本発明の感光体の表面層におけるＣ量勾配の例
を示す図である。

【図４】本発明の感光体に係るグロ−放電分解装置の概
略構成図である。

【符号の説明】

２・・・感光体３・・・透光性支持体４・・・透光性導電層５・・・ａ−Ｓｉキャリア注入阻止層６・・・ａ−Ｓｉ光導電層７・・・表面層８・・・露光手段９・・・現像機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性支持体上に透光性導電層と感光体
層とを順次積層して成る感光体の感光体層側に現像手段
を、上記透光性支持体側に光源を配設し、上記感光体に
現像剤による画像を形成させるべく上記現像手段によっ
て感光体層に電圧を印加しながら光源より画像露光光を
照射するようにした画像形成装置であって、上記感光体
層が酸素を０．１原子％以下含有するアモルファスシリ
コン注入阻止層と、アモルファスシリコン光導電層とを
順次積層して成り、かつ上記透光性導電層の感光体層と
接する層領域がスズを５重量％以上含有する酸化層から
なることを特徴とする画像形成装置。