JPH08171337A - 電子写真装置の除湿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体を外部発熱体により迅速かつ効率よ
く除湿し、除湿の必要のない部分には熱を与えず感光
体表面を除湿し、複雑な機械構成を必要とせず除湿で
き、夜間通電をオフし、省エネルギーとすること。 【構成】 温度特性の良好な感光体の表面に、急速加熱
が可能でかつ高出力のヒータをセラミック又はニクロム
によって薄型に所定距離離間して配置し、感光体表面に
高熱を与え、大気との温度差から急速に除湿を行わせし
める。 【効果】 表面の除湿にかかわる以外のエネルギーは与
えない為、現像スリーブの熱的偏心やクリーナーのトナ
ーブロッキングは発生しない。ヒータへは給電コードを
直結するのみであり、低コスト化、組立工数低減が可能
である。画像形成時のみ加熱すれば足り、省エネルギー
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は円筒状感光体を用い、こ
れを回転させて帯電・露光・現像・転写・クリーニング
を連続して行う工程とこれに連動して定着を行う工程を
有する電子写真装置の環境安定化装置としての除湿装置
に関する。

【０００２】より詳しくは電子写真感光体の外部に近接
させた指向性発熱体を用いることで高湿環境下での良好
な画質と、安定したクリーニング性を提供できる高品質
電子写真装置の環境安定化装置としての除湿装置に関す
る。

【０００３】

【従来の技術】

１．電子写真装置 近年の情報処理量の増大にともない、複写機やレーザー
ビームプリンター等の電子写真装置の用途は多岐にわた
っている。

【０００４】こうした状況からこれらの電子写真装置に
対して、第１に、より環境変動の大きいフィールドでの
使用に堪えうる機能向上、具体的には高湿環境下や急激
な温度変動等で結露した場合等の、いわゆる「高湿画像
流れ」しにくい性能向上が求められている。第２に、エ
コロジーの観点から消費電力の低減が求められている。
具体的には、従来電子写真装置の感光体内部乃至近傍に
配設されている除湿ヒータの撤去乃至消費電力低減であ
る。こうしたヒータの容量は通常１５Ｗから８０Ｗ程度
と必ずしも大電力量といった印象を得ないが、夜間も含
め常時通電されているケースがほとんどであり、一日あ
たりの消費電力量としては、電子写真装置全体の消費電
力量の５〜１５％にも達する。第３に、経済性の要求で
あり、高品質・信頼性は維持しつつ、電子写真装置自体
が低価格であり、生産性・稼働率が高いことが求められ
ている。具体的には、定期メンテナンスによる停止時間
が短いこと、電源スイッチＯＮ後速やかに使用できるこ
とが求められている。

【０００５】近年使用される電子写真感光体は、耐刷枚
数の増大をはかる為、表面硬度が高くなっており、繰り
返し使用により帯電器からのコロナ生成物の影響で、感
光体表面が湿度に敏感となり水分を吸着し易くなり、こ
れが感光体表面の電荷の横流れの原因となり、画像流れ
といわれる画像品質低下を引き起こす欠点を有してい
る。

【０００６】このような画像流れを防止する為に、実公
平１−３４２０５号公報に記載されているようなヒータ
による加熱や、特公平２−３８９５６号公報に記載され
ているようなマグネットローラーと磁性トナーから形成
されたブラシにより感光体表面を摺擦しコロナ生成物を
取り除く方法、特開昭６１−１００７８０号公報に記載
されているような弾性ローラーによる感光体表面の摺擦
でコロナ生成物を取り除く方法等が用いられてきた。

【０００７】しかし、感光体表面を摺擦する方法は、極
めて硬度の高いアモルファスシリコン感光体を除き耐刷
枚数を低下させ、ヒータによる常時加熱は前述のように
消費電力量の増大を招く。

【０００８】また、本発明に類似する形態での外部ヒー
タ加熱方式については、特開昭５９−１１１１７９号公
報に加熱部材を用いて感光体を局部的に瞬時に加熱する
ことを開示し、また特開昭６２−２７８５７７号公報に
クリーニングブレードによって加熱したり清掃工程と帯
電工程の間に感光体に熱風を吹き付けたり帯電工程にて
コロトロンを暖めたりする加熱方式を開示している。し
かし、感光体の温度変動に伴う画像濃度不安定要素の改
善についてはなんらの開示もない。

【０００９】こうした状況から、新たな電子写真装置の
環境安定化装置としての除湿装置、並びに電子写真画像
形成方法が求められている。

【００１０】図１は複写機の画像形成プロセスの一例を
示す概略図であって、感光体１０１は矢印Ｘ方向に回転
する。面状内面ヒータ１２３によって温度コントロール
された感光体１０１の周辺には、主帯電器１０２、静電
潜像形成部位１０３、現像器１０４、転写紙供給系１０
５、転写帯電器１０６（ａ）、分離帯電器１０６
（ｂ）、クリーナ１０７、転写紙搬送系１０８、除電光
源１０９などが配設されている。

【００１１】以下、さらに具体例を以て画像形成プロセ
スを説明すると、感光体１０１は主帯電器１０２により
＋６〜８ｋＶの高電圧を印加して一様に帯電される。一
方、光源ランプ１１０から発した光は、原稿台ガラス１
１１上に置かれた原稿１１２に照射され、原稿１１２に
よって反射され、反射ミラー１１３，１１４，１１５で
反射され、レンズユニット１１７のレンズ１１８によっ
て収束され、ミラー１１６を経由し、静電潜像形成部位
１０３で導かれ投影されたレーザー光が感光体１０１に
静電潜像を形成する。この静電潜像に現像器１０４から
ネガ極性トナーが供給されてトナー像となる。

【００１２】一方、転写紙供給系１０５を通って、レジ
ストローラ１２２によって先端タイミングを調整され、
感光体１０１方向に供給される転写材Ｐは＋７〜８ｋＶ
の高電圧を印加した転写帯電器１０６（ａ）と感光体１
０１の間隙において背面から、トナーとは反対極性の正
電界を与えられ、これによって感光体１０１表面のネガ
極性トナー像は転写材Ｐに転移する。１２〜１４ｋＶｐ
−ｐ、３００〜６００Ｈｚの高圧ＡＣ電圧を印加した分
離帯電器１０６（ｂ）により、転写材Ｐにトナーが転写
され、転写紙搬送系１０８を通って定着装置（不図示）
に至り、トナー像は定着されて装置外に排出される。

【００１３】感光体１０１上に残留するトナーはクリー
ナーユニット１０７のクリーニングブレード１２１によ
ってかき落とされ、残留する静電潜像は除電光源１０９
によって消去される。そうして、感光体は再び主帯電器
１０２で正電圧で帯電され、同じ工程を繰り返す。この
例では、感光体１０１は面状内面ヒータ１２３によって
温度コントロールされ一定の温度に維持され、一応の除
湿効果を得ている。 （１）有機光導電体（ＯＰＣ） 電子写真感光体の光導電材料として、近年種々の有機光
導電材料の開発が進み、特に、電荷発生層と電荷輸送層
を積層した機能分離感光体は既に実用化され、複写機や
レーザービームプリンターに搭載されている。

【００１４】しかしながら、これらの感光体は一般的に
耐久性が低いことが１つの大きな欠点であるとされてき
た。耐久性としては、感度、残留電位、帯電能、画像ぼ
け等の電子写真物性面の耐久性及び摺擦による感光体表
面の摩耗や引っ掻き傷等の機械的耐久性に大別され、い
ずれも感光体の寿命を決定する大きな要因となってい
る。

【００１５】この内、電子写真物性面の耐久性、特に画
像ぼけに関しては、コロナ帯電器から発生するオゾン、
ＮＯ_x 等の活性物質により、感光体表面層に含有される
電荷輸送物質が劣化することが原因であることが知られ
ている。

【００１６】また、機械的耐久性に関しては、感光層に
対して転写紙、ブレード／ローラー等のクリーニング部
材、トナー等が物理的に接触して感光体を摺擦すること
が原因であることが知られている。

【００１７】電子写真物性面の耐久性を向上させる為に
は、オゾン、ＮＯ_x 等の活性物質により、劣化されにく
い電荷輸送物質を用いることが重要であり、感光体の電
荷輸送層に酸化電位の高い電荷輸送物質を選択すること
が知られている。また、機械的耐久性を上げる為には、
紙やクリーニング部材による摺擦に耐える為に、表面の
潤滑性を上げ摩擦を小さくすること、トナーのフィルミ
ング融着等を防止する為に、表面の離形成をよくするこ
とが重要であり、フッ素系樹脂粉体、フッ化黒鉛、ポリ
オレフィン系樹脂粉体等の滑材を表面層に配合すること
が知られている。しかしながら、摩耗が著しく小さくな
るとオゾン、ＮＯ_x 等活性物質により生成した吸湿性物
質が感光体表面に堆積し、その湿気の結果として感光体
表面の表面抵抗が下がり、表面電荷が横方向に移動し、
いわゆる画像流れを生ずるという問題があった。 （２）アモルファスシリコン系感光体（ａ−Ｓｉ） 電子写真において、感光体における感光層を形成する光
導電材料としては、高感度で、ＳＮ比〔光電流（Ｉｐ）
／暗電流（Ｉｄ）〕が高く、照射する電磁波のスペクト
ル特性に適合した吸収スペクトルを有すること、光応答
性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無害であること、等の特性が要求され
る。特に、事務機としてオフィスで使用される電子写真
装置内に組み込まれる電子写真用感光体の場合には、上
記の使用時における無公害性は重要な点である。

【００１８】このような点に優れた性質を示す光導電材
料に水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ：
Ｈ」と表記する）があり、例えば、特公昭６０−３５０
５９号公報には電子写真用感光体としての応用が記載さ
れている。

【００１９】このような電子写真用感光体は、一般的に
は、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、前記支
持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ
法等の成膜法により、ａ−Ｓｉからなる光導電層を形成
する。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガス
を直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によ
って分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法
が好適なものとして実用に付されている。

【００２０】また、特開昭５４−８３７４６号公報にお
いては、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素とし
て含むａ−Ｓｉ（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｘ」と表記する）
光導電層からなる電子写真用感光体が提案されている。
当公報においては、ａ−Ｓｉにハロゲン原子を１乃至４
０原子％含有させることにより、耐熱性が高く、電子写
真用感光体の光導電層として良好な電気的、光学的特性
を得ることができるとしている。

【００２１】また、特開昭５７−１１５５６号公報に
は、ａ−Ｓｉ堆積膜で構成された光導電層を有する光導
電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光
学的、光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さら
には経時的安定性について改善を図るため、シリコン原
子を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層
上に、シリコン原子及び炭素原子を含む非光導電性のア
モルファス材料で構成された表面障壁層を設ける技術が
記載されている。

【００２２】さらに、特開昭６０−６７９５１号公報に
は、アモルファスシリコン、炭素、酸素及び弗素を含有
してなる透光絶縁性オーバーコート層を積層する感光体
についての技術が記載され、特開昭６２−１６８１６１
号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原子と
４１〜７０原子％の水素原子を構成要素として含む非晶
質材料を用いる技術が記載されている。

【００２３】さらに、特開昭５７−１５８６５０号公報
には、水素を１０〜４０原子％含有し、赤外吸収スペク
トルの２１００ｃｍ^-1と２０００ｃｍ^-1の吸収ピークの
吸収係数比が０．２〜１．７であるａ−Ｓｉ：Ｈを光導
電層に用いることにより高感度で高抵抗な電子写真用感
光体が得られることが記載されている。

【００２４】一方、特開昭６０−９５５５１号公報に
は、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のため
に、感光体表面近傍の温度を３０乃至４０℃に維持して
帯電、露光、現像および転写といった画像形成行程を行
うことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵
抗の低下と、それに伴って発生する画像流れを防止する
技術が開示されている。

【００２５】これらの技術により、電子写真用感光体の
電気的、光学的、光導電的特性及び使用環境特性が向上
し、それに伴って画像品質も向上してきた。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べてきたよう
に、いずれの光導電材料を用いても、感光体の寿命を伸
ばそうとすると、高湿環境下では感光体の加温が必要な
状況にある。

【００２７】しかし、加温に要する電力が資源保護・省
エネルギーの観点から、夜間のヒータ通電は安全性・信
頼性の基準強化から、感光体の除湿を高効率かつ迅速に
行なうという社会的要請が高まっている。

【００２８】従来では、複写機の使用が少ない夜間でも
ドラムヒータに通電して、帯電器のコロナ放電によって
生成されたオゾン生成物が感光体表面に吸着することに
よって発生する画像流れを防止するようにしていた。し
かし、単に省資源・省電力のために複写機の夜間通電を
極力行わないようにした場合、連続複写をすると複写機
内の感光体周囲温度が徐々に上昇し、それにつれて感光
体の有する帯電能の温度依存性から、帯電能すなわち表
面電位が変化して、複写中に画像濃度が変わってしまう
という問題が生じていた。

【００２９】したがって、電子写真装置、乃至電子写真
画像形成方法を設計する際に、上記したような問題が解
決されるように、電子写真用感光体の電子写真物性、機
械的耐久性など総合的な観点からの改良を図ると同時
に、除湿装置、乃至除湿方式の一段の改良を図ることが
必要とされている。

【００３０】

【発明の目的】本発明は、上述のごとき非効率な熱源で
構成された従来の除湿装置を新規な構成の感光体と新規
な構成の熱源の組みあわせにより、効率よく除湿し、画
質に与えていた画像流れ等の諸問題を解決することを目
的とするものである。

【００３１】即ち、本発明の主たる目的は、新規な発熱
体からの伝熱構成により極めて迅速に加熱、除湿を行う
ことにより高湿時や長時間休止後においても高品質な画
像を得られるようにする。

【００３２】また、第２の目的は、加熱の必要な部分の
みへ必要な熱量を与えるように熱源の制御を厳密に行う
ことにより、加熱される必要のなかった部分への伝熱を
抑え、従来からの、現像スリーブの熱偏心によるピッチ
むらや、クリーナー中の廃トナーブロッキングにともな
うクリーニング不良といった弊害を解消することを第２
の目的にしている。

【００３３】第３の目的として、新規な発熱体からの伝
熱構成により必要部分のみ加熱、除湿を行うことにより
省エネルギー問題を解決することを目的とするものであ
る。

【００３４】第４の目的として、従来回転円筒状感光体
内面に熱源を配設する為にスリップリング等の給電機構
が必要であり、電子写真装置本体のコストを上昇させて
いた問題を解決することを目的とするものである。

【００３５】

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するための手段として、本発明者らは数秒から十秒程度
で数百℃まで昇温するヒータを用い、かつ温度依存性が
小さくかつ表面耐熱性に優れた感光体を用いることによ
り、限られた条件で除湿を行うこととし、極めて好適な
画像安定化が達成されることを見いだした。以下本発明
に重要な構成について説明する。 （１）発熱体及び電子写真装置 本発明に用いる好適なヒータは、第１に昇温速度が早
く、第２に大出力であり、第３に伝熱乃至放熱に指向性
を持ち、第４に小型、薄型で機械的精度が高く、第５に
安価なことが求められる。

【００３６】具体的には、アルミナセラミックス等から
なる細長い板状基体表面にニクロム線等の電気発熱体を
設けたもの、更に好適なヒータは、アルミナセラミック
ス等からなる細長い板状基体表面に、金属例えば銀・パ
ラジウム合金からなり、細長い発熱部の両端に幅広の端
子部を形成した電気発熱体を設け、かつ発熱部表面をガ
ラス質の保護層で皮膜したものを用いるのが好ましい。
以下、この発熱体ヒータをセラミックヒータと称する。

【００３７】図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を用
いて、更に具体的に発熱体の説明を行う。

【００３８】図９（ａ）はセラミック発熱体（以下外面
ヒータＡと称する）を上面から見た上面図、図９（ｂ）
は横断面図である。

【００３９】９０１は基体、９０２はこの基体９０１上
に設けられた電気発熱体、９０３は保護膜である。上記
基体９０１はムライトセラミックスからなり、長さ３６
０ｍｍ、幅８ｍｍ、厚さ１〜２ｍｍの細長い平板をな
す。上記ムライトはＡｌ₂ Ｏ₃・２ＳｉＯ₂ なる化学組
成を有し、セラミックスとガラスとの中間的性質を有
し、熱伝導率がアルミナセラミックの約半分で、加工が
容易で機械的強度も充分である。

【００４０】上記電気発熱体９０２は例えば銀・パラジ
ウム合金粉末を基体９０１にプリントして焼きつけてな
るもので、中央部が細長い発熱部９０６で、この発熱部
の両端に端子部９０４を形成し、更に銀等の導電膜９０
５を形成し、かつ発熱部９０６表面にガラス等の保護膜
を形成してある。

【００４１】図９（ｃ）はニクロム線発熱体（以下外面
ヒータＢと称する）を上面から見た図、図９（ｄ）は横
断面図である。

【００４２】９１１は基体、９１２はこの基体９１１上
に設けられたニクロム電気発熱体である。上記基体９１
１はセラミックス等からなり、長さ３６０ｍｍ、幅８ｍ
ｍ、厚さ１〜２ｍｍの細長い平板をなす。

【００４３】上記電気発熱体９１２は基体９１１に半分
程度埋めこんでなるもので、この発熱部の両端に端子部
９１４を形成し、必要に応じて発熱部９１６表面にガラ
ス等の保護膜を形成してある。

【００４４】図１０を用いて、本発明にとって重要な熱
源の昇温速度、及び出力特性を具体的に説明する。

【００４５】図１０において、従来例はポリエチレンテ
レフタレート樹脂等でニクロム線等の発熱体をはさみ込
んだ面状発熱体（以下内面ヒータと称する）であり、時
間経過に対して温度の上昇率は極めて遅い。一方、本発
明に関する前述セラミックヒータ（外部ヒータＡ）は、
数秒で数百℃まで上昇し、入力電圧によりその上昇率を
制御できる。

【００４６】図４は本発明にかかわるヒータを配設した
複写機の画像形成プロセスの一例を示す概略図であっ
て、感光体４０１は矢印Ｘ方向に回転する。本発明の特
徴であるヒータ４２３によって温度コントロールされた
感光体４０１の周辺には、主帯電器４０２、静電潜像形
成部位４０３、現像器４０４、転写紙供給系４０５、転
写帯電器４０６（ａ）、分離帯電器４０６（ｂ）、クリ
ーナ４０７、転写紙搬送系４０８、除電光源４０９など
が配設されている。

【００４７】ヒータ４２３は、前述のような構成からな
り、取付位置は感光体表面から０．１〜１０ｍｍ、好ま
しくは０．２〜１ｍｍの範囲で近接配設され、静電潜像
形成部位４０３を介してレーザ光が感光体に照射する前
の部位に配置される。感光体対向面以外は、ガラスファ
イバー、セラミックス等で断熱し感光体対向方向のみに
放熱が向くことが最も好ましい。

【００４８】以下、さらに具体例を以て画像形成プロセ
スを説明すると、感光体４０１はＸ方向に回転し、＋６
〜８ｋＶの高電圧を印加した主帯電器４０２により一様
に帯電され、隣接する発熱体４２３により感光体表面を
急速加熱する。そうして、光源ランプ４１０から発した
光が原稿台ガラス４１１上に置かれた原稿４１２に反射
し、反射ミラー４１３，４１４，４１５を経由し、レン
ズユニット４１７のレンズ４１８によって結像され、ミ
ラー４１６を経由し、静電潜像形成部位４０３に導か
れ、感光体４０１に投影され、静電潜像が形成される。
この潜像に現像器４０４からネガ極性トナーが供給され
てトナー像となる。

【００４９】一方、転写紙供給系４０５を通って、レジ
ストローラ４２２によって先端タイミングを調整され、
感光体方向に供給される転写材Ｐは＋７〜８ｋＶの高電
圧を印加した転写帯電器４０６（ａ）と感光体４０１の
間隙において背面から、トナーとは反対極性の正電界を
与えられ、これによって感光体表面のネガ極性トナー像
は転写材Ｐに転移する。１２〜１４ｋＶｐ−ｐ、３００
〜６００Ｈｚの高圧ＡＣ電圧を印加した分離帯電器４０
６（ｂ）により、転写材Ｐは転写紙搬送系４０８を通っ
て定着装置（不図示）に至り、トナー像は定着されて装
置外に排出される。

【００５０】感光体４０１上に残留するトナーはクリー
ナーユニット４０７のクリーニングブレード４２１によ
ってかき落とされ、感光体４０１に残留する静電潜像は
除電光源４０９によって消去される。

【００５１】こうした構成で感光体表面を急速加熱する
ことで、第１に、感光体表面は加熱され、まだ温度上昇
していない外部雰囲気との大きな相対湿度差により効率
よく除湿され画像流れを防止できる。第２に、感光体を
除湿しながらも、電子写真装置内部、すなわち最も特徴
的な基体、ついで感光体近傍の温度上昇が、感光体表面
に比べて小さく、従来これによって引き起こされてい
た、現像器の熱的偏心による画像むら等が防止される。
第３に、感光体表面のみ主に加熱するため省エネルギー
が達成される。第４に、従来回転円筒状感光体内面に熱
源を配設する為にスリップリング等の給電機構が必要で
あり、電子写真装置本体のコストを上昇させていた問題
を解決できる。 （２）感光体 上記問題を解決する為の、もう一つの要素として、本発
明者らは温度依存性が小さくかつ表面耐熱性に優れた感
光体を用い、限られた条件で急速除湿を行うことにより
極めて好適な画像安定化が達成されることを見いだし
た。 （ａ）ＯＰＣ感光体 本発明に用いた好適な感光体の一形態であるＯＰＣ感光
体について以下に述べる。図１２は、本発明の電子写真
用感光体の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。

【００５２】図１２に示す電子写真用ＯＰＣ感光体は、
感光体用としての支持体１２０３の上に、感光層１２０
２が設けられている。前記感光層１２０２は、電荷発生
層１２０５、電荷輸送層１２０４、保護層ないし表面層
１２０１からなり、必要に応じて、支持体１２０３と電
荷発生層１２０５の間の中間層を設けて構成されてい
る。

【００５３】本発明に用いられるＯＰＣ感光体は、すな
わち表面層、電荷発生層１２０５と電荷輸送層１２０４
を含む光導電層、必要に応じて設けられる中間層からな
り、特にその表面層は、前述のヒータからの高温輻射熱
に耐え、かつ軟化しないことが必要である。本発明者ら
は、高融点ポリエステル樹脂と硬化樹脂との混成が、そ
れぞれの樹脂成分の特性を相乗的に作用させあい、こう
した条件を満足することを見いだした。

【００５４】本発明の電子写真感光体の表面層、電荷輸
送層及び電荷発生層を含む光導電層の形成に用いる樹脂
成分について説明する。

【００５５】ポリエステルとは酸成分とアルコール成分
との結合ポリマーであり、ジカルボン酸とグリコールと
の縮合あるいはヒドロキシ安息香酸のヒドロキシ基とカ
ルボキシ基とを有する化合物の縮合によって得られる重
合体である。

【００５６】酸成分としてテレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、
コハク酸、アジピン酸、セバチン酸等の脂肪族ジカルボ
ン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン
酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシカルボン酸
等を用いることができる。

【００５７】グリコール成分としては、エチレングリコ
ール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコ
ール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンジメ
チロール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール等を使用することができる。

【００５８】尚、前記ポリエステル樹脂が実質的に線状
である範囲でペンタエリスリトール、ロリメチロールプ
ロパン、ピロメリット酸及びこれらのエステル形成誘導
体等の多官能化合物を共重合させても良い。

【００５９】本発明に用いるポリエステル樹脂として
は、高融点ポリエステル樹脂を用いる。高融点ポリエス
テル樹脂としては、オルソクロロフェノール中３６℃で
測定した極限粘度が０．４ｄｌ／ｇ以上、好ましくは
０．５ｄｌ／ｇ以上、更に好ましくは０．６５ｄｌ／ｇ
以上のものが用いられる。

【００６０】好ましい高融点ポリエステル樹脂として
は、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂が挙げられ
る。ポリアルキレンテレフタレート系樹脂は酸成分とし
て、テレフタール酸、グリコール成分として、アルキレ
ングリコールから主としてなるものである。

【００６１】その具体例としては、テレフタル酸成分と
エチレングリコール成分とから主としてなるポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、テレフタル酸成分と１，
４−テトラメチレングリコール（１，４−ブチレングリ
コール）成分とから主としてなるポリブチレンテレフタ
レート（ＰＢＴ）、テレフタル酸成分とシクロヘキサン
ジメチロール成分とから主としてなるポリシクロヘキシ
ルジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）等をあげること
ができる。他の好ましい高分子量ポリエステル樹脂とし
ては、ポリアルキレンナフタレート系樹脂を例示でき
る。ポリアルキレンナフタレート系樹脂は酸成分として
ナフタレンジカルボン酸成分とグリコール成分としてア
ルキレングリコール成分とから主としてなるものであっ
て、その具体例としては、ナフタレンジカルボン酸成分
とエチレングリコール成分とから主としてなるポリエチ
レンナフタレート（ＰＥＮ）等を挙げることができる。

【００６２】高融点ポリエステル樹脂としては、その融
点が好ましくは１６０℃以上、特に好ましくは２００℃
以上のものである。

【００６３】高融点ポリエステル樹脂は、高融点である
がゆえに結晶性が高い。この結果、硬化樹脂ポリマー鎖
と高融点ポリマー鎖との相互の絡み合いが均一かつ密に
なって、高耐久性の表面層を形成できるものと考えられ
る。低融点ポリエステル樹脂の場合には、結晶性が低い
ので、硬化樹脂ポリマー鎖との絡み合いの程度が大きい
ところと小さいところが生じ、耐久性が劣るものと考え
られる。 （ｂ）アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体 本発明に用いた好適な感光体の一形態であるアモルファ
スシリコン感光体について以下に述べる。

【００６４】アモルファスシリコン感光体の光導電層の
キャリアの挙動に着目し、バンドギャップ内の局在状態
分布と帯電能の温度依存性や光メモリーとの関係につい
て鋭意検討した結果、光導電層の少なくとも光の入射す
る部分において、特定のエネルギー範囲の局在状態密度
を一定範囲に制御することにより上記目的を達成できる
という知見を得た。すなわち、シリコン原子を母体と
し、水素原子及び／またはハロゲン原子を含有する非単
結晶材料で構成された光導電層を有する感光体におい
て、その層構造を特定化するように設計されて作成され
た感光体は、実用上著しく優れた特性を示すばかりでな
く、従来の感光体と比べてみてもあらゆる点において凌
駕していること、特に電子写真用の感光体として優れた
特性を有していることを見いだした。

【００６５】本発明の電子写真用感光体は、導電性支持
体と、シリコン原子を母体とする非単結晶材料から成る
光導電層を有する感光層とから構成され、光導電層は１
０〜３０原子％の水素を含み、光吸収スペクトルの指数
関数裾（アーバックテイル）の特性エネルギーが５０〜
６０ｍｅＶであって、かつ該光導電層における局在状態
密度が３×１０¹⁴〜３×１０¹⁶ｃｍ^-3であることを特徴
としている。

【００６６】さらに本発明の電子写真用感光体は、導電
性支持体と、シリコン原子を母体とする非単結晶材料か
ら成る光導電層を有する光受容層とから構成され、光導
電層は１０〜３０原子％の水素を含み、赤外吸収スペク
トルから得られるＳｉ−Ｈ₂結合とＳｉ−Ｈ結合の吸収
ピーク強度比が０．１〜０．５であって、サブバンドギ
ャップ光吸収スペクトルの指数関数裾（アーバックテイ
ル）の特性エネルギーが５０〜６０ｍｅＶ、かつ光導電
層の局在状態密度が３×１０¹⁴〜５×１０¹⁶ｃｍ^-3であ
ることを特徴としている。

【００６７】さらに、本発明による電子写真用感光体
は、導電性支持体と、シリコン原子を母体とする非単結
晶材料からなる光導電層を有する光受容層とから構成さ
れ、光導電層は１０〜３０原子％の水素を含み、赤外吸
収スペクトルから得られるＳｉ−Ｈ₂結合とＳｉ−Ｈ結
合の吸収ピーク強度比が０．１〜０．５であって、サブ
バンドギャップ光吸収スペクトルの指数関数裾（アーバ
ックテイル）の特性エネルギーが５０〜６０ｍｅＶ、か
つ光導電層の局在状態密度が３×１０¹⁴〜５×１０¹⁶ｃ
ｍ^-3であることを特徴としている。

【００６８】上記したような構成をとるように設計され
た本発明の電子写真用感光体は、前記した諸問題点の全
てを解決し得、極めて優れた電気的、光学的、光導電的
特性、画像品質、耐久性及び使用環境特性を示す。

【００６９】一般的に、ａ−Ｓｉ：Ｈのバンドギャップ
内には、Ｓｉ−Ｓｉ結合の構造的な乱れにもとづくテイ
ル（裾）準位と、Ｓｉの未結合手（ダングリングボン
ド）等の構造欠陥に起因する深い準位が存在する。これ
らの準位は電子、正孔の捕獲、再結合を中心として働
き、素子の特性を低下させる原因になることが知られて
いる。

【００７０】このようなバンドギャップ中の局在準位の
状態を測定する方法として、一般に深準位分光法、等温
容量過渡分光法、光熱偏向分光法、一定光電流法等が用
いられている。なかでも、一定光電流法（Ｃｏｎｓｔａ
ｎｔ Ｐｈｏｔｏｃｕｒーｒｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ：以
後、「ＣＰＭ」と略記する）は、ａ−Ｓｉ：Ｈの局在準
位に基くサブギャップ光吸収スペクトルを簡便に測定す
る方法として有用である。

【００７１】本発明者らは、ＣＰＭによって測定された
光吸収スペクトルから求められる指数関数裾（アーバッ
クテイル）の特性エネルギー（以下、「Ｅｕ」と略記す
る）や局在状態密度（以下、「ＤＯＳ」と略記する）と
感光体特性との相関を種々の条件に渡って調べた結果、
ＥｕおよびＤＯＳがａ−Ｓｉ感光体の温度特性や光メモ
リーと密接な関係にあることを見いだし、本発明を完成
するに至った。

【００７２】ドラムヒータ等で感光体を加熱したときに
帯電能が低下する原因として、熱励起されたキャリアが
帯電時の電界に引かれてバンド裾の局在準位やバンドギ
ャップ内の深い局在準位への捕獲、放出を繰り返しなが
ら表面に走行し、表面電荷を打ち消してしまうことが挙
げられる。この時、帯電器を通過する間に表面に到達し
たキャリアについては帯電能の低下にはほとんど影響が
ないが、深い準位に捕獲されたキャリアは、帯電器を通
過した後に表面へ到達して表面電荷を打ち消すために、
温度特性の変化として観測される。また、帯電器を通過
した後に熱励起されたキャリアも表面電荷を打ち消し帯
電能の低下を引き起こす。したがって、感光体の使用温
度領域における熱励起キャリアの生成を抑え、なおかつ
キャリアの走行性を向上させることが温度特性の向上の
ために必要である。

【００７３】さらに、光メモリーは、ブランク露光や像
露光によって生じた光キャリアがバンドギャップ内の局
在準位に捕獲され、光導電層内にキャリアが残留するこ
とによって生じる。すなわち、ある複写行程において生
じた光キャリアのうち光導電層内に残留したキャリア
が、次回の帯電時あるいはそれ以降に表面電荷による電
界によって掃き出され、光の照射された部分の電位が他
の部分よりも低くなり、その結果画像上に濃淡が生じ
る。したがって、光キャリアが、光導電層内に残留する
ことなく、１回の複写行程で走行するように、キャリア
の走行性を改善しなければならない。

【００７４】したがって、本発明のごとくＥｕおよび特
定のエネルギー範囲のＤＯＳを制御することにより、熱
励起キャリアの生成が抑えられ、なおかつ熱励起キャリ
アや光キャリアが、局在準位に捕獲される割合を小さく
することができるために、キャリアの走行性が著しく改
善される。その結果、感光体の使用温度領域での温度特
性が飛躍的に改善され、同時に光メモリーの発生を抑制
することができるために、感光体の使用環境に対する安
定性が向上し、ハーフトーンが鮮明に出て、かつ解像力
の高い高品質の画像を安定して得ることができる。

【００７５】以下、図面に従って本発明のアモルファス
シリコン光導電部材について詳細に説明する。

【００７６】図１１は、本発明の電子写真用感光体の層
構成を説明するための模式的構成図である。

【００７７】図１１（ａ）に示す電子写真用感光体１１
００は、感光体用としての支持体１１０１の上に、感光
層１１０２が設けられている。前記感光層１１０２はａ
−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層１１
０３で構成されている。

【００７８】図１１（ｂ）は、本発明の電子写真用感光
体の他の層構成を説明するための模式的構成図である。
図１１（ｂ）に示す電子写真用感光体１１００は、感光
体用としての支持体１１０１の上に、感光層１１０２が
設けられている。前記感光層１１０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，
Ｘからなり光導電性を有する光導電層１１０３と、アモ
ルファスシリコン系表面層１１０４とから構成されてい
る。

【００７９】図１１（ｃ）は、本発明の電子写真用感光
体の他の層構成を説明するための模式的構成図である。
図１１（ｃ）に示す電子写真用感光体１１００は、感光
体用としての支持体１１０１の上に、感光層１１０２が
設けられている。前記感光層１１０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，
Ｘからなり光導電性を有する光導電層１１０３と、アモ
ルファスシリコン系表面層１１０４と、アモルファスシ
リコン系電荷注入阻止層１１０５とから構成されてい
る。

【００８０】図１１（ｄ）は、本発明の電子写真用感光
体のさらに他の層構成を説明するための模式的構成図で
ある。図１１（ｄ）に示す電子写真用感光体１１００
は、感光体用としての支持体１１０１の上に、感光層１
１０２が設けられている。前記感光層１１０２は光導電
層１１０３を構成するａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発
生層１１０６ならびに電荷輸送層１１０７と、アモルフ
ァスシリコン系表面層１１０４とから構成されている。 （３）支持体 本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａ
ｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｙｉ、
Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例え
ばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテー
ト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、
ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラ
ス、セラミック等の電気絶縁性支持体又は少なくとも感
光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いる
ことができる。

【００８１】以下、電子写真用感光体１０は、円筒状支
持体１１とその支持体１１の上に堆積された電荷注入阻
止層１２、光導電層１３と表面層１４、又は電荷発生層
１５と電荷輸送層１６とを含む感光層１７とから構成さ
れているとする。

【００８２】本発明において使用される支持体１１の形
状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状無端
ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの電
子写真用感光体１０を形成し得るように適宜決定する
が、電子写真用感光体１０としての可撓性が要求される
場合には、支持体１１としての機能が充分発揮できる範
囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしなが
ら、支持体１１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１０μｍ以上とされる。

【００８３】特にレーザー光などの可干渉性光を用いて
像記録を行う場合には、可視画像において現われる、い
わゆる干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消す
るために、支持体１１の表面に凹凸を設けてもよい。支
持体１１の表面に設けられる凹凸は、特開昭６０−１６
８１５６号公報、同６０−１７８４５７号公報、同６０
−２２５８５４号公報等に記載された公知の方法により
作成される。

【００８４】また、レーザー光などの可干渉光を用いた
場合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消す
る別の方法として、支持体１１の表面に複数の球状痕跡
窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即ち、支持体１１
の表面が電子写真用感光体１０に要求される解像力より
も微少な凹凸を有し、しかも前記凹凸は、複数の球状痕
跡窪みによるものである。支持体１１の表面に設けられ
る複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭６１−２３
１５６１号公報に記載された公知の方法により作成され
る。 （４）光導電層 本発明において、その目的を効果的に達成するために支
持体１１上に形成され、感光体１０の一部を構成する光
導電層１３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ーの数値条件が設定
されて作成される。具体的には、例えばグロー放電法
（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法又はマイクロ波ＣＶ
Ｄ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
積法によって形成することができる。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、作成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が、所望の特性
を有する電子写真用感光体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してグロー放電法、
特にＲＦ帯またはＶＨＦ帯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。

【００８５】グロー放電法によって光導電層１３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、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、内部が減圧にし得
る反応容器内に所望のガス状態で導入して、前記反応容
器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に
設置されてある所定の支持体１１上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ
からなる層を形成すればよい。

【００８６】また、本発明において光導電層１３中に水
素原子または／及びハロゲン原子が含有されることが必
要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、
層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上
させるために必須不可欠であるからである。よって水素
原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原子とハ
ロゲン原子の和の量はシリコン原子と水素原子または／
及びハロゲン原子の和に対して１０〜３０原子％、より
好ましくは１５〜２５原子％とされるのが望ましい。

【００８７】本発明において使用されるＳｉ供給用ガス
となり得る物質としては、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂ Ｈ₆ 、Ｓｉ
₃ Ｈ₈ 、Ｓｉ₄ Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガス化し得
る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとし
て挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効
率の良さ等の点でＳｉＨ₄ 、Ｓｉ₂ Ｈ₆ が好ましいもの
として挙げられる。

【００８８】そして、形成される光導電層１３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
っそう容易になるように図り、本発明の目的を達成する
膜特性を得るために、これらのガスに更にＨ₂ 及び／ま
たはＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物のガスも所
望量混合して層形成することが必要である。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
差し支えないものである。

【００８９】また、本発明において使用されるハロゲン
原子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロ
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。また、さらには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
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
とができる。

【００９０】本発明において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 ）、Ｂｒ
Ｆ、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
ロゲン原子を含む珪素化合物、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、たとえ
ばＳｉＦ₄ 、Ｓｉ₂ Ｆ₆ 等の弗化珪素が好ましいものと
して挙げることができる。

【００９１】光導電層１３中に含有される水素原子また
は／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持
体１１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子を含
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。

【００９２】本発明においては、光導電層１３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１３中に万遍
なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるい
は層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分が
あってもよい。

【００９３】前記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IIIｂ族に属する原子
（以後「第IIIｂ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Ｖｂ族に属する原子（以後「第Ｖ
ｂ族原子」と略記する）を用いることができる。

【００９４】第IIIｂ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Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適
である。

【００９５】光導電層１３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×
１０⁴ 原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０^-2〜５×１
０³原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０³ 原子
ｐｐｍとされるのが望ましい。

【００９６】伝導性を制御する原子、たとえば、第III
ｂ族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するに
は、層形成の際に、第IIIｂ族原子導入用の原料物質、
あるいは第Ｖｂ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１３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IIIｂ族原子導入用の原
料物質あるいは第Ｖｂ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が採用される
のが望ましい。

【００９７】そのような第IIIｂ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、Ｂ₂ Ｈ
₆ 、Ｂ₄ Ｈ₁₀、Ｂ₅ Ｈ₉ 、Ｂ₅ Ｈ₁₁、Ｂ₆ Ｈ₁₀、Ｂ₆ Ｈ
₁₂、Ｂ₆ Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃ 、ＢＣｌ₃ 、ＢＢ
ｒ₃ 等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Ａｌ
Ｃｌ₃ 、ＧａＣｌ₃ 、Ｇａ（ＣＨ₃ ）₃ 、ＩｎＣｌ₃、
ＴｌＣｌ₃ 等も挙げることができる。

【００９８】また、第Ｖｂ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、ＰＨ
₃ 、Ｐ₂ Ｈ₄ 等の水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ、ＰＦ₃ 、Ｐ
Ｆ₅ 、ＰＣｌ₃、ＰＣｌ₅ 、ＰＢｒ₃ 、ＰＢｒ₅ 、ＰＩ
₃ 等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃ 、
ＡｓＦ₃ 、ＡｓＣｌ₃ 、ＡｓＢｒ₃ 、ＡｓＦ₅ 、ＳｂＨ
₃、ＳｂＦ₃ 、ＳｂＦ₅ 、ＳｂＣｌ₃ 、ＳｂＣｌ₅ 、Ｂ
ｉＨ₃ 、ＢｉＣｌ₃ 、ＢｉＢｒ₃等も第Ｖｂ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。

【００９９】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。

【０１００】さらに本発明においては、光導電層１３に
炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子を
含有させることも有効である。炭素原子及び／または酸
素原子及び／または窒素原子の含有量はシリコン原子、
炭素原子、酸素原子及び窒素原子の和に対して、好まし
くは１×１０^-5〜１０原子％、より好ましくは１×１０
^-4〜８原子％、最適には１×１０^-3〜５原子％が望まし
い。炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原
子は、光導電層中に万遍なく均一に含有されても良い
し、光導電層の層厚方向に含有量が変化するような不均
一な分布をもたせた部分があっても良い。

【０１０１】本発明において、光導電層１３の層厚は所
望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点
から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは２０〜
５０μｍ、より好ましくは２３〜４５μｍ、最適には２
５〜４０μｍとされるのが望ましい。

【０１０２】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層１３を形成するには、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
らびに支持体温度を適宜決定することが必要である。

【０１０３】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、通常の場合３〜２０倍、好ましくは４〜１５倍、最
適には５〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。

【０１０４】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るが、通常の場合１×１
０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０^-4〜５Ｔｏｒ
ｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好まし
い。

【０１０５】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
に対する放電電力を、通常の場合２〜７倍、好ましくは
２．５倍〜６倍、最適には３〜５倍の範囲に設定するこ
とが望ましい。

【０１０６】さらに、支持体１１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、通常の場合、好
ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３
３０℃、最適には２５０〜３１０℃とするのが望まし
い。

【０１０７】本発明においては、光導電層１３を形成す
るための支持体１１の温度、ガス圧の望ましい数値範囲
として前記した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
る感光体１０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。 （５）表面層 本発明においては、上述のようにして支持体１１上に形
成された光導電層１３の上に、更にアモルファスシリコ
ン系の表面層１４を形成することが好ましい。この表面
層１４は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使
用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において
本発明の目的を達成するために設けられる。

【０１０８】又、本発明においては、感光層１７を構成
する光導電層１３と表面層１４とを形成する非晶質材料
の各々がシリコン原子という共通の構成要素を有してい
るので、積層界面において化学的な安定性の確保が十分
成されている。

【０１０９】表面層１４は、アモルファスシリコン系の
材料であればいずれの材料でも可能であるが、例えば、
水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有
し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン（以
下「ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子
（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に
酸素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−
ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／
またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に窒素原子を含
有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＮ：Ｈ，
Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲ
ン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素
原子の少なくとも一つを含有するアモルファスシリコン
（以下「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）等の材
料が好適に用いられる。

【０１１０】本発明において、その目的を効果的に達成
するために、表面層１４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ーの
数値条件が設定されて作成される。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形成することができる。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、作成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
が、感光体の生産性から光導電層と同等の堆積法による
ことが好ましい。

【０１１１】例えば、グロー放電法によってａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘよりなる表面層１４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、前記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
１３を形成した支持体１１上にａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘから
なる層を形成すればよい。

【０１１２】本発明において用いる表面層１４の材質と
してはシリコンを含有するアモルファス材料ならば何れ
でも良いが、炭素、窒素、酸素より選ばれた元素を少な
くとも１つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特
にａ−ＳｉＣを主成分としたものが好ましい。

【０１１３】表面層１４をａ−ＳｉＣを主成分として構
成する場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に
対して３０％から９０％の範囲が好ましい。

【０１１４】また、本発明において表面層１４中に水素
原子または／及びハロゲン原子が含有されることが必要
であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層
品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向
上させるために必須不可欠である。水素含有量は、構成
原子の総量に対して通常の場合３０〜７０原子％、好適
には３５〜６５原子％、最適には４０〜６０原子％とす
るのが望ましい。また、弗素原子の含有量として、通常
の場合は０．０１〜１５原子％、好適には０．１〜１０
原子％、最適には０．６〜４原子％とされるのが望まし
い。

【０１１５】これらの水素及び／または弗素含有量の範
囲内で形成される感光体は、実際面において従来にない
格段に優れたものとして充分適用させ得るものである。
すなわち、表面層１４内に存在する欠陥（主にシリコン
原子や炭素原子のダングリングボンド）は電子写真用感
光体としての特性に悪影響を及ぼすことが知られてい
る。例えば表面層１４の自由表面から電荷の注入による
帯電特性の劣化、使用環境、例えば高い湿度のもとで表
面構造が変化することによる帯電特性の変動、更にコロ
ナ帯電時や光照射時に光導電層により表面層に電荷が注
入され、前記表面層内の欠陥に電荷がトラップされるこ
とにより、繰り返し使用時の残像現象の発生等がこの悪
影響として挙げられる。

【０１１６】しかしながら表面層１４内の水素含有量を
３０原子％以上に制御することで表面層１４内の欠陥が
大幅に減少し、その結果、従来に比べて電気的特性面及
び高速連続使用性において飛躍的な向上を図ることがで
きる。

【０１１７】一方、前記表面層１４中の水素含有量が７
１原子％以上になると表面層１４の硬度が低下するため
に、繰り返し使用に耐えられなくなる。従って、表面層
１４中の水素含有量を前記の範囲内に制御することが、
格段に優れた所望の電子写真特性を得る上で非常に重要
な因子の１つである。表面層１４中の水素含有量は、Ｈ
₂ ガスの流量、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によ
って制御し得る。

【０１１８】また、表面層１４中の弗素含有量を０．０
１原子％以上の範囲に制御することで、表面層１４内の
シリコン原子と炭素原子の結合の発生をより効果的に達
成することが可能となる。さらに、表面層１４中の弗素
原子の働きとして、コロナ等のダメージによるシリコン
原子と炭素原子の結合の切断を効果的に防止することが
できる。

【０１１９】一方、表面層中の弗素含有量が１５原子％
を超えると表面層内のシリコン原子と炭素原子の結合の
発生の効果、およびコロナ等のダメージによるシリコン
原子と炭素原子の結合の切断を防止する効果がほとんど
認められなくなる。さらに、過剰の弗素原子が表面層中
のキャリアの走行性を阻害するため、残留電位や画像メ
モリーが顕著に認められてくる。

【０１２０】従って、表面層１４中の弗素含有量を前記
範囲内に制御することが、所望の電子写真特性を得る上
で重要な因子の一つである。表面層中の弗素含有量は、
水素含有量と同様にＨ₂ ガスの流量、支持体温度、放電
パワー、ガス圧等によって制御し得る。

【０１２１】本発明の表面層１４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 、Ｓｉ₂ Ｈ₆ 、Ｓｉ₃ Ｈ₈ 、Ｓｉ₄ Ｈ₁₀等
のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン
類）が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作
成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉ
Ｈ₄ 、Ｓｉ₂ Ｈ₆ 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 、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用し
てもよい。

【０１２２】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ₄ 、Ｃ₂ Ｈ₆ 、Ｃ₃ Ｈ₈ 、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、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ
供給効率の良さ等の点でＣＨ₄、Ｃ₂ Ｈ₆ 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。

【０１２３】窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質
としては、ＮＨ₃ 、ＮＯ、Ｎ₂ Ｏ、ＮＯ₂ 、Ｈ₂ Ｏ、Ｏ
₂ 、ＣＯ、ＣＯ₂ 、Ｎ₂ 等のガス状態の、またはガス化
し得る化合物が有効に使用されるものとして挙げられ
る。また、これらの窒素、酸素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。

【０１２４】また、形成される表面層１４中に導入され
る水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるよう
に図るために、これらのガスに更に水素ガスまたは水素
原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成す
ることが好ましい。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ものであ
る。

【０１２５】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なのは、たとえばハロゲンガス、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。また、さらにはシリコン原子
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珪素化合物も有効
なものとして挙げることができる。本発明において好適
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 、ＩＦ ₃ 、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珪素化合物、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、たとえばＳｉＦ₄ 、Ｓｉ₂ Ｆ₆ 等の弗化珪
素が好ましいものとして挙げることができる。

【０１２６】表面層１４中に含有される水素原子または
／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体
１１の温度、水素原子または／及び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。

【０１２７】炭素原子及び／または酸素原子及び／また
は窒素原子は、表面層１４中に万遍なく均一に含有され
ても良いし、表面層１４の層厚方向に含有量が変化する
ような不均一な分布をもたせた部分があっても良い。

【０１２８】さらに本発明においては、表面層１４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、表面層１４中に万
遍なく均一に分布した状態で含有されても良いし、ある
いは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分
があってもよい。

【０１２９】前記の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IIIｂ族に属する原
子（以後「第IIIｂ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Ｖｂ族に属する原子（以後「第
Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。

【０１３０】第IIIｂ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Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適
である。

【０１３１】表面層１４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^-3〜１×１
０³ 原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０^-2〜５×１０
²原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1×１×１０² 原子ｐ
ｐｍとされるのが望ましい。伝導性を制御する原子、た
とえば、第IIIｂ族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的
に導入するには、層形成の際に、第IIIｂ族原子導入用
の原料物質あるいは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガ
ス状態で反応容器中に、表面層１４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IIIｂ族原子導
入用の原料物質あるいは第Ｖｂ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が採
用されるのが望ましい。そのような第IIIｂ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、Ｂ₂ Ｈ₆ 、Ｂ₄ Ｈ₁₀、Ｂ₅ Ｈ₉ 、Ｂ₅ Ｈ₁₁、Ｂ₆ Ｈ
₁₀、Ｂ₆ Ｈ₁₂、Ｂ₆ Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃ 、ＢＣ
ｌ₃ 、ＢＢｒ₃ 等のハロゲン化硼素等が挙げられる。こ
の他、ＡｌＣｌ₃ 、ＧａＣｌ₃ 、Ｇａ（ＣＨ₃ ）₃、Ｉ
ｎＣｌ₃ 、ＴｌＣｌ₃ 等も挙げることができる。

【０１３２】第Ｖｂ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 、Ｐ
₂ Ｈ₄ 等の水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ、ＰＦ₃ 、ＰＦ₅ 、ＰＣ
ｌ₃、ＰＣｌ₅ 、ＰＢｒ₃ 、ＰＢｒ₅ 、ＰＩ₃ 等のハロ
ゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃ 、ＡｓＦ₃ 、
ＡｓＣｌ₃ 、ＡｓＢｒ₃ 、ＡｓＦ₅ 、ＳｂＨ₃ 、ＳｂＦ
₃ 、ＳｂＦ₅ 、ＳｂＣｌ₃ 、ＳｂＣｌ₅ 、ＢｉＨ₃ 、Ｂ
ｉＣｌ₃ 、ＢｉＢｒ₃等も第Ｖｂ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。

【０１３３】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 、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等
のガスにより希釈して使用してもよい。

【０１３４】本発明における表面層１４の層厚として
は、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μ
ｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいもの
である。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用
中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μ
ｍを越えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下が
みられる。

【０１３５】本発明による表面層１４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。即ち、Ｓｉ、Ｃ及び／またはＮ及び／またはＯ、Ｈ
及び／またはＸを構成要素とする物質は、その形成条件
によって構造的には結晶からアモルファスまでの形態を
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、又、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、所望に従ってその形成条件の選択が厳密になされ
る。

【０１３６】例えば、表面層１４を耐圧性の向上を主な
目的として設けるには、使用環境において電気絶縁性的
挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。

【０１３７】又、連続繰り返し使用特性や使用環境特性
の向上を主たる目的として表面層１４が設けられる場合
には、上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照
射される光に対して有る程度の感度を有する非単結晶材
料として形成される。

【０１３８】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層１４を形成するには、支持体１１の温度、反応容器
内のガス圧を所望にしたがって、適宜設定する必要があ
る。

【０１３９】支持体１１の温度（Ｔｓ）は、層設計にし
たがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好
ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３
３０℃、最適には２５０〜３００℃とするのが望まし
い。

【０１４０】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るが、通常の場合、好ま
しくは１×１０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、より好ましくは５×
１０ ^-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏｒｒ
とするのが好ましい。

【０１４１】本発明においては、表面層１４を形成する
ための支持体１１温度、ガス圧の望ましい数値範囲とし
て前記した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感
光体１０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。

【０１４２】さらに本発明においては、光導電層１３と
表面層１４の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含
有量を表面層１４より減らしたブロッキング層（下部表
面層）を設けることも帯電能等の特性を更に向上させる
ためには有効である。

【０１４３】また表面層１４と光導電層１３との間に炭
素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子の含
有量が光導電層１３に向かって減少するように変化する
領域を設けても良い。これにより表面層１４と光導電層
１３の密着性を向上させ、界面での光の反射による干渉
の影響をより少なくすることができる。 （６）電荷注入阻止層 本発明の電子写真用感光体１０においては、導電性支持
体１１と光導電層１３との間に、導電性支持体側からの
電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層１２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１２は感光層１７が一定極性の帯電処理をその自
由表面に受けた際、支持体１１側より光導電層１３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、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能
を付与するために、電荷注入阻止層１２には伝導性を制
御する原子を光導電層１３に比べ比較的多く含有させ
る。

【０１４４】上記電荷注入阻止層１２に含有される伝導
性を制御する原子は、前記電荷注入阻止層１２中に万遍
なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には
万遍なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で
含有している部分があってもよい。分布濃度が不均一な
場合には、支持体側に多く分布するように含有させるの
が好適である。

【０１４５】しかしながら、いずれの場合にも支持体の
表面と平行面内方向においては、均一な分布で万遍なく
含有されることが面内方向における特性の均一化をはか
る点からも必要である。

【０１４６】電荷注入阻止層１２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周期
律表族に属する原子（以後「第III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 族に属する
原子（以後「第Ｖ族原子」と略記する）を用いることが
できる。

【０１４７】第III族原子としては、具体的には、Ｂ
（ほう素）、Ａｌ（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、Ｇａが好適である。第Ｖ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。

【０１４８】本発明において電荷注入阻止層１２中に含
有される伝導性を制御する原子の含有量としては、本発
明の目的が効果的に達成できるように所望にしたがって
適宜決定されるが、好ましくは１０〜１×１０⁴ 原子ｐ
ｐｍ、より好適には５０〜５×１０³ 原子ｐｐｍ、最適
には１×１０² 〜１×１０³ 原子ｐｐｍとされるのが望
ましい。

【０１４９】さらに、電荷注入阻止層１２には、炭素原
子、窒素原子及び酸素原子の少なくとも一種を含有させ
ることによって、前記電荷注入阻止層１２に直接接触し
て設けられる他の層との間の密着性の向上をよりいっそ
う図ることができる。

【０１５０】前記電荷注入阻止層１２に含有される炭素
原子または窒素原子または酸素原子は前記層中に万遍な
く均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万
遍なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含
有している部分があってもよい。しかしながら、いずれ
の場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均
一な分布で万遍なく含有されることが面内方向における
特性の均一化をはかる点からも必要である。

【０１５１】本発明における電荷注入阻止層１２の全層
領域に含有される炭素原子及び／または窒素原子及び／
または酸素原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達
成されるように適宜決定されるが、一種の場合はその量
として、二種以上の場合はその総和として、好ましくは
１×１０^-3〜５０原子％、より好適には５×１０^-3〜３
０原子％、最適には１×１０^-2〜１０原子％とされるの
が望ましい。

【０１５２】また、本発明における電荷注入阻止層１２
に含有される水素原子及び／またはハロゲン原子は層内
に存在する未結合手を補償し、膜質の向上に効果を奏す
る。電荷注入阻止層１２中の水素原子またはハロゲン原
子あるいは水素原子とハロゲン原子の和の含有量は、好
適には１〜５０原子％、より好適には５〜４０原子％、
最適には１０〜３０原子％とするのが望ましい。

【０１５３】本発明において、電荷注入阻止層１２の層
厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効
果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましく
は０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるの
が望ましい。

【０１５４】本発明において電荷注入阻止層１２を形成
するには、前述の光導電層１３を形成する方法と同様の
真空堆積法が採用される。

【０１５５】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１２を形成するには、光導電層１３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、放電電力ならびに支持体１１の温度を適宜
設定することが必要である。

【０１５６】希釈ガスである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、通
常の場合１〜２０倍、好ましくは３〜１５倍、最適には
５〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。

【０１５７】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るが、通常の場合１×
１０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０^-4〜５Ｔｏ
ｒｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好ま
しい。

【０１５８】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
に対する放電電力を、通常の場合１〜７倍、好ましくは
２〜６倍、最適には３〜５倍の範囲に設定することが望
ましい。

【０１５９】さらに、支持体１１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、通常の場合、好
ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３
３０℃、最適には２５０〜３００℃とするのがの望まし
い。

【０１６０】本発明においては、電荷注入阻止層１２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前記した範囲が挙
げられるが、これらの層作成ファクターは通常は独立的
に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する
表面層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて
各層作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。

【０１６１】このほかに、本発明の電子写真用感光体に
おいては、感光層１７の前記支持体１１側に、少なくと
もアルミニウム原子、シリコン原子、水素原子または／
及びハロゲン原子が層厚方向に不均一な分布状態で含有
する層領域を有することが望ましい。

【０１６２】また、本発明の電子写真用感光体１０にお
いては、支持体１１と光導電層１３あるいは電荷注入阻
止層１２との間の密着性の一層の向上を図る目的で、例
えば、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＯ、あるいはシリコ
ン原子を母体とし、水素原子及び／またはハロゲン原子
と、炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原
子とを含む非晶質材料等で構成される密着層を設けても
良い。更に、支持体１１からの反射光による干渉模様の
発生を防止するための光吸収層を設けても良い。

【０１６３】次に、感光層１７を形成するための装置お
よび膜形成方法について詳述する。

【０１６４】図２は電源周波数としてＲＦ帯を用いた高
周波プラズマＣＶＤ法（以後「ＲＦ−ＰＣＶＤ」と略記
する）による電子写真用感光体の製造装置の一例を示す
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。

【０１６５】この装置は大別すると、堆積装置（２１０
０）、原料ガスの供給装置（２２００）、反応容器（２
１１１）内を減圧に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（２１００）中の反応容器
（２１１１）内には円筒状支持体（２１１２）、支持体
加熱用ヒータ（２１１３）、原料ガス導入管（２１１
４）が設置され、更に高周波マッチングボックス（２１
１５）が接続されている。

【０１６６】原料ガス供給装置（２２００）は、ＳｉＨ
₄ 、ＧｅＨ₄ 、Ｈ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｂ₂Ｈ₆ 、ＰＨ₃ 等の原
料ガスのボンベ（２２２１〜２２２６）とバルブ（２２
３１〜２２３６、２２４１〜２２４６、２２５１〜２２
５６）およびマスフローコントローラー（２２１１〜２
２１６）から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ
（２２６０）を介して反応容器（２１１１）内のガス導
入管（２１１４）に接続されている。

【０１６７】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行うことができる。

【０１６８】まず、反応容器（２１１１）内の円筒状支
持体（２１１２）を設置し、不図示の排気装置（例えば
真空ポンプ）により反応容器（２１１１）内を排気す
る。続いて、支持体加熱用ヒータ（２１１３）により円
筒状支持体（２１１２）の温度を２００℃乃至３５０℃
の所定の温度に制御する。

【０１６９】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器（２１
１１）に流入さるには、ガスボンベのバルブ（２２３１
〜２２３７）、反応容器のリークバルブ（２１１７）が
閉じられていることを確認し、又、流入バルブ（２２４
１〜２２４６）、流出バルブ（２２５１〜２２５６）、
補助バルブ（２２６０）が開かれていることを確認し
て、まずメインバルブ（２１１８）を開いて反応容器
（２１１１）およびガス配管内（２１１６）を排気す
る。

【０１７０】次に真空計（２１１９）の読みが約５×１
０^-6Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ（２２６０）、
流出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じる。

【０１７１】その後、ガスボンベ（２２２１〜２２２
６）より各ガスをバルブ（２２３１〜２２３６）を開い
て導入し、圧力調整器（２２６１〜２２６６）により各
ガス圧を２ｋｇ／ｃｍ² に調整する。次に、流入バルブ
（２２４１〜２２４６）を徐々に開けて、各ガスをマス
フローコントローラー（２２１１〜２２１６）内に導入
する。

【０１７２】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。

【０１７３】円筒状支持体（２１１２）が所定の温度に
なったところで流出バルブ（２２５１〜２２５６）のう
ちの必要なものおよび補助バルブ（２２６０）を徐々に
開き、ガスボンベ（２２２１〜２２２６）から所定のガ
スをガス導入管（２１１４）を介して反応容器（２２１
１）内に導入する。次にマスフローコントローラー（２
２１１〜２２１６）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、反応容器（２１１１）内
の圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になるように真空
計（２１１９）を見ながらメインバルブ（２１１８）の
開口を調整する。内圧が安定したところで、周波数１
３．５６ＭＨｚのＲＦ電源（不図示）を所望の電力に設
定して、高周波マッチングボックス（２１１５）を通じ
て反応容器（２１１１）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
器内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体
（２１１２）上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜
が形成されるところとなる。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
容器へのガスの流入を止め堆積膜の形成を終える。

【０１７４】同様の操作を数回繰り返すことによって、
所望の多層構造の感光層が形成される。

【０１７５】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器（２１１
１）内、流出バルブ（２２５１〜２２５６）から反応容
器（２１１１）に至る配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じ、補助
バルブ（２２６０）を開き、さらにメインバルブ（２１
１８）を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を
必要に応じて行う。

【０１７６】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、支持体（２１１２）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。

【０１７７】さらに、上述のガス種およびバルブ操作は
各々の層の作成条件にしたがって変更が加えられること
は言うまでもない。

【０１７８】次に、電源にＶＨＦ帯の周波数を用いた高
周波プラズマＣＶＤ（以後「ＶＨＦ−ＰＣＶＤ」と略記
する）法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。

【０１７９】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（２１００）を図３（ａ）に示す
堆積装置（３１００）に交換して原料ガス供給装置（２
２００）と接続することにより、図３（ｂ）に示すＶＨ
Ｆ−ＰＣＶＤ法による以下の構成の電子写真用感光体製
造装置を得ることができる。

【０１８０】この装置は大別すると、真空気密化構造を
成した減圧にし得る反応容器（３１１１）、原料ガスの
供給装置（２２００）、および反応容器内を減圧にする
ための排気装置（不図示）から構成されている。反応容
器（３１１１）内には円筒状支持体（３１１２）、支持
体加熱用ヒータ（３１１３）、原料ガス導入管（３１１
４）、電極（３１１５）が設置され、電極には更に高周
波マッチングボックス（３１１６）が接続されている。
また、反応容器（３１１１）内は排気管（３１２１）を
通じて不図示の拡散ポンプに接続されている。

【０１８１】原料ガス供給装置（２２００）は、ＳｉＨ
₄ 、ＧｅＨ₄ 、Ｈ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｂ₂Ｈ₆ 、ＰＨ₃ 等の原
料ガスのボンベ（２２２１〜２２２６）とバルブ（２２
３１〜２２３６、２２４１〜２２４６、２２５１〜２２
５６）およびマスフローコントローラー（２２１１〜２
２１６）から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ
（２２６０）を介して反応容器（３１１１）内のガス導
入管（３１１４）に接続されている。また、円筒支持体
（３１１２）によって取り囲まれた空間（３１３０）が
放電空間を形成している。

【０１８２】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。

【０１８３】まず、反応容器（３１１１）内に円筒状支
持体（３１１２）を設置し、駆動装置（３１２０）によ
って支持体（３１１２）を回転し、不図示の排気装置
（例えば真空ポンプ）により反応容器（３１１１）内を
排気管（３１２１）を介して排気し、反応容器（３１１
１）内の圧力を１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に調整する。続
いて、支持体加熱用ヒータ（３１１６）により円筒状支
持体（３１１２）の温度を２００℃乃至３５０℃の所定
の温度に加熱保持する。

【０１８４】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器（３１
１１）に流入させるには、ガスボンベのバルブ（２２３
１〜２２３６）、反応容器のリークバルブ（不図示）が
閉じられていることを確認し、又、流入バルブ（２２４
１〜２２４６）、流出バルブ（２２５１〜２２５６）、
補助バルブ（２２６０）が開かれていることを確認し
て、まずメインバルブ（不図示）を開いて反応容器（３
１１１）およびガス配管内（３１２２）内を排気する。

【０１８５】次に真空計（不図示）の読みが約５×１０
^-6Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ（２２６０）、流
出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じる。

【０１８６】その後、ガスボンベ（２２２１〜２２２
６）より各ガスをバルブ（２２３１〜２２３６）を開い
て導入し、圧力調整器（２２６１〜２２６６）により各
ガス圧を２ｋｇ／ｃｍ² に調整する。次に、流入バルブ
（２２４１〜２２４６）を徐々に開けて、各ガスをマス
フローコントローラー（２２１１〜２２１６）内に導入
する。

【０１８７】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支持体（３１１２）上に各
層の形成を行う。

【０１８８】円筒状支持体（３１１２）が所定の温度に
なったところで流出バルブ（２２５１〜２２５６）のう
ちの必要なものおよび補助バルブ（２２６０）を徐々に
開き、ガスボンベ（２２２１〜２２２６）から所定のガ
スをガス導入管（３１１７）を介して反応容器（３１１
１）内の放電空間（３１３０）に導入する。次にマスフ
ローコントローラー（２２１１〜２２１６）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（３１３０）内の圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定
の圧力になるように真空計（不図示）を見ながらメイン
バルブ（不図示）の開口を調整する。

【０１８９】圧力が安定したところで、周波数５００Ｍ
ＨｚのＶＨＦ電源（不図示）を所望の電力に設定して、
マッチングボックス（３１１６）を通じて放電空間（３
１３０）にＶＨＦ電力を導入し、グロー放電を生起させ
る。かくして、支持体（３１１２）により取り囲まれた
放電空間（３１３０）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、円筒状支
持体（３１１２）上に所定の堆積膜が形成される。この
時、層形成の均一化を図るため支持体回転用モーター
（３１２０）によって、所望の回転速度で回転させる。

【０１９０】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へのガス
の流入を止め、堆積膜の形成を終える。

【０１９１】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の感光層が形成される。

【０１９２】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器（３１１
１）内、流出バルブ（２２５１〜２２５６）から反応容
器（３１１１）に至る配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じ、補助
バルブ（２２６０）を開き、さらにメインバルブ（不図
示）を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を必
要に応じて行う。

【０１９３】上述のガス種およびバルブ操作は各々の層
の作成条件にしたがって変更が加えられることは言うま
でもない。

【０１９４】いずれの方法においても、堆積膜形成時の
支持体温度は、特に２００℃以上３５０℃以下、好まし
くは２３０℃以上３３０℃以下、より好ましくは２５０
℃以上３００℃以下が好ましい。

【０１９５】支持体の加熱方法は、真空仕様である発熱
体であればよく、より具体的にはシース状ヒータの巻き
付けヒータ、板状ヒータ、セラミックヒータ等の電気抵
抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱放射ラ
ンプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手段による
発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質は、ステン
レス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属類、セラミ
ックス、耐熱性高分子樹脂等を使用することができる。

【０１９６】それ以外にも、反応容器以外に加熱専用の
容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で支持体
を搬送する等の方法が用いられる。

【０１９７】また、特にＶＨＦ−ＰＣＶＤ法において、
放電空間の圧力として、好ましくは１ｍＴｏｒｒ以上５
００ｍＴｏｒｒ以下、より好ましくはは３ｍＴｏｒｒ以
上３００ｍＴｏｒｒ以下、最も好ましくは５ｍＴｏｒｒ
以上１００ｍＴｏｒｒ以下に設定することが望ましい。

【０１９８】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法において放電空間に設
けられる電極の大きさ及び形状は、放電を乱さないなら
ば、いずれのものでも良いが、実用上は直径１ｍｍ以上
１０ｃｍ以下の円筒状が好ましい。この時、電極の長さ
も、支持体に電界が均一にかかる長さであれば任意に設
定できる。

【０１９９】上記電極の材質としては、表面が導電性と
なるものならばいずれのものでも良く、例えばステンレ
ス、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、
Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｆｅ等の金属、これらの合金または
表面を導電処理したガラス、セラミック、プラスチック
等が通常使用される。

【０２００】以上説明したように、本発明は従来のなる
べく低電力で、感光体に長時間さらしても感光体を変質
させない比較的低い温度で除湿させるシステムから、改
良されたヒータと改良された感光体との組みあわせによ
り初めて可能となったシステム、すなわち極めて高い温
度を短時間に感光体へ与える電子写真装置の除湿システ
ムへの移行により極めて好適な画像安定化が達成される
ことを見いだした。

【０２０１】本発明の電子写真用感光体を前述のごとき
特定の構成としたことにより、ＯＰＣ、ａ−Ｓｉで構成
された従来の電子写真用感光体における諸問題を解決す
ることができ、特にきわめて優れた電気的特性、光学的
特性、光導電性特性、画像特性、耐久性および使用環境
特性を引き出すことを見いだした。

【０２０２】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果を具体的に
説明する。 （１）実施例１ 外径８０ｍｍ×長さ３５８ｍｍのアルミニウムシリンダ
ーを基体とし、これにアルコキシメチル化ナイロンの５
％メタノール溶液を浸漬法で塗布して、膜厚１μｍの下
引き層（中間層）を設けた。

【０２０３】次に、チタニルフタロシアニン顔料を１０
部（重量部、以下同様）、ポリビニルブチラール８部、
及びシクロヘキサノン５０部を直径１ｍｍのガラスビー
ズ１００部を用いたサンドミル装置で２０時間混合分散
した。この分散液にメチルエチルケトン７０〜１２０
（適宜）部を加えて下引き層（中間層）上に塗布し、１
００℃で５分間乾燥して０．２μｍの電荷発生層１５を
形成させた。

【０２０４】次に、この電荷発生層１５の上に下記構造
式のスチリル化合物１０部と

【０２０５】

【化１】 ビスフェノールＺ型ポリカーボネート１０部をモノクロ
ルベンゼン６５部に溶解した。この溶液をディッピング
法によって基体１１上に塗布し、１２０℃で６０分間の
熱風乾燥させて、２０μｍ厚の電荷輸送層１６を形成さ
せた。

【０２０６】次に、この電荷輸送層１６の上に、以下の
方法で膜厚１．０μｍの保護層を設けた。

【０２０７】酸成分としてテレフタル酸を、またグリコ
ール成分としてエチレングリコールを用いて得られた高
融点ポリエチレンテレフタレート（Ａ）［極限粘度０．
７０ｄｌ／ｇ、融点２５８℃（示差熱測定器を用いて１
０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した。また、測定サンプ
ルは５ｍｇで、測定しようとするポリエステル樹脂を２
８０℃で溶融後、０℃の氷水で急冷して作成した。以下
の実施例について同じ）、ガラス点移転温度７０℃］１
００部とエポキシ樹脂（Ｂ）［エポキシ当量１６０；芳
香族エステルタイプ；商品名：エピコート１９０Ｐ（油
化シェルエポキシ社製）］３０部とをフェノールとテト
ラクロロエタン（１：１）混合液１００ｍｌに溶解させ
た。次いで、光重合開始剤としてトリフェニルスルフォ
ニウムヘキサフルオロアンチモネート（Ｃ）３部を添加
して樹脂組成物溶液を調製した。

【０２０８】光の照射条件としては、２ｋＷ高圧水銀灯
（３０Ｗ／ｃｍ）を２０ｃｍ離した位置から１３０℃で
８秒間照射して硬化させた。

【０２０９】このようにして作成した感光体１０の感光
ドラムを、外部加熱ヒータ及び感光体内面ヒータの増設
改造を行った複写機［商品名：ＮＰ−４０５０（キヤノ
ン社製）］に装着し、それぞれ表１から表４に示したヒ
ータ設定条件で感光ドラム表面温度を４０℃に温度調整
し、温度２４℃及び相対湿度５５％で通紙２０万枚の耐
久テストを行った。さらに耐久後、３２℃及び相対湿度
８０％の高温高湿環境中に１晩放置した後に画像評価を
行った結果を表１から表４に示す。 （２）比較例１ 実施例１で用いた保護層を用いない以外には実施例１と
同様の感光体を作成し、実施例１と同様に耐久テストを
行った。結果を表１から表４に示す。 （３）比較例２ 実施例１で用いた保護層の代わりに、電荷輸送層１６で
用いたものと同じバインダーとして、ビスフェノールＺ
型ポリカーボネート４部とモノクロルベンゼン７０部、
ＰＴＦＥ微粉末１部をサンドミルで１０時間混合分散し
て塗工液を製作した。この塗工液をスプレー法で電荷輸
送層１６上に膜厚１．０μｍになるように塗布して保護
層とし、実施例１と同様に耐久テストを行った。結果を
表１から表４に示す。

【０２１０】表１から表４において、温度依存性は、あ
る受容電位を与えた、より具体的には図１又は図４にお
ける主帯電器１０２又は４０２に一定の高圧を供給した
時、感光体１０１又は４０１の温度を２５℃（室温）か
ら約４５℃まで変えてその電位を測定し、このときの温
度１℃あたりの電位の変化を測定して、受容電位に対す
る変化率で表現した。より具体的には、０．５％／ｄｅ
ｇとは、暗部受容電位を６００Ｖとした時、３Ｖ／ｄｅ
ｇであったことによる。

【０２１１】表１において、温度差Ａは、感光体表面と
基体裏面の温度を熱電対で測定し、加熱開始後感光体表
面が室温＋１０℃になった時点における（感光体表面温
度℃）−（基体裏面温度℃）なる温度差で表現した。

【０２１２】表１において、画像所見は、第１にいわゆ
る高湿流れ、第２にヒータからの熱による感光体表面の
ダメージによる傷や画像欠陥について評価した。

【０２１３】表１において、消費電力は、加熱ヒータに
費やされる電力について評価した。総合判定は、以上の
結果から本発明の目的を達成しているか否かについて判
定した。

【０２１４】表１において記号は、○：優れている、
△：実用上問題ない、×：劣るを意味する。

【０２１５】その結果、感光体の表面に近接させた熱源
により前記感光体表面と基体裏面温度との温度差を感光
体表面側が高く、かつ１ｄｅｇ以上１００ｄｅｇ以下の
温度勾配をもたせ加熱させることで、高湿画像流れにつ
いて良好な結果を得た。

【０２１６】殊に、熱源が長尺状セラミック基板上に発
熱焼結体を設けた、外部ヒータＡにおいてはそれが顕著
であった。

【０２１７】

【表１】 次に、表２において、実施例１における条件で、改造複
写機［商品名：ＮＰ−４０５０（キヤノン社製）］の感
光体裏面の温度を熱電対で測定し、感光体表面温度上昇
の方が大きくなるような、加熱ヒータを通電させる条件
にて画像だしを行った。

【０２１８】表２において、温度差Ｂは、感光体表面と
感光体裏面の温度を熱電対で測定し、加熱開始後感光体
表面が室温＋１０℃になった時点における（感光体表面
温度℃）−（基体裏面温度℃）なる温度差で表現した。

【０２１９】表２において、画像所見は、第１にいわゆ
る高湿流れ、第２に感光体表面ダメージによる傷、第３
に現像スリーブ偏心による画像濃度むらについて評価し
た。

【０２２０】表２において、消費電力は、加熱ヒータに
費やされる電力について評価した。

【０２２１】総合判定は、以上の結果から本発明の目的
を達成しているか否かについて判定した。

【０２２２】表２において記号は、○：優れている、
△：実用上問題ない、×：劣るを意味する。

【０２２３】その結果、感光体の表面に近接させた熱源
により前記感光体表面の温度上昇が基体裏面の温度上昇
より大きくさせることで、現像器の温度偏心による画像
周むらのない、良好な結果を得た。

【０２２４】殊に、熱源が長尺状セラミック基板上に発
熱焼結体を設けた、外部ヒータＡにおいてはそれが顕著
であった。

【０２２５】

【表２】 また、表３において、実施例１における条件で、改造複
写機［商品名：ＮＰ−４０５０（キヤノン製）］のクリ
ーナー近傍の温度を測定し、感光体表面温度上昇の方が
大きくなるような、加熱ヒータを通電させる条件にて画
像転写を行った。

【０２２６】表３において、温度差Ｃは、感光体表面と
クリーナー近傍の温度を熱電対で測定し、加熱開始後感
光体表面が室温＋１０℃になった時点における（感光体
表面温度上昇℃）−（感光体近傍温度上昇℃）なる温度
差で表現した。

【０２２７】表３において、画像所見は、第１にいわゆ
る高湿流れ、第２に感光体表面ダメージによる傷、第３
にクリーナーブロッキング等に伴うクリーニング不良に
よる画像欠陥について評価した。

【０２２８】表３において、消費電力は、加熱ヒータに
費やされる電力について評価した。

【０２２９】総合判定は、以上の結果から本発明の目的
を達成しているか否かについて判定した。

【０２３０】表３において記号は、○：優れている、
△：実用上問題ない、×：劣るを意味する。

【０２３１】その結果、感光体の表面に近接させた熱源
により感光体表面の温度上昇の方が、感光体近傍の温度
上昇より大きくなるように加熱させた時、クリーニング
不良のない良好な結果を得た。

【０２３２】殊に、熱源が長尺状セラミック基板上に発
熱焼結体を設けた、外部ヒータＡにおいてはクリーナー
の温度上昇が劇的に抑えられ、効果が顕著であった。

【０２３３】

【表３】 表４において、実施例１における条件で、改造複写機
［商品名：ＮＰ−４０５０（キヤノン製）］のシングル
コピー（１枚コピー）を前回転１０秒、排出まで１５秒
とし、この間のみ加熱ヒータを通電させる条件にて画転
写を行った。

【０２３４】表４において、画像所見は、第１にいわゆ
る高湿流れ、第２に加熱ヒータによる感光体表面ダメー
ジによる傷や画像欠陥について評価した。

【０２３５】表４において、消費電力は、加熱ヒータに
費やされる電力について評価した。

【０２３６】総合判定は、以上の結果から本発明の目的
を達成しているか否かについて判定した。

【０２３７】表４において記号は、○：優れている、
△：実用上問題ない、×：劣るを意味する。

【０２３８】その結果、感光体の表面に近接させた熱源
により前記感光体表面と基体裏面温度との温度差を感光
体表面側が高く、かつ１ｄｅｇ以上１００ｄｅｇ以下の
温度勾配をもたせ加熱させた時、極めてわずかな加熱時
間にもかかわらず、高湿画像流れについて良好な結果を
得た。

【０２３９】殊に、熱源が長尺状セラミック基板上に発
熱焼結体を設けた、外部ヒータＡにおいてはそれが顕著
であった。

【０２４０】

【表４】 ４、実施例２ 図２に示すＲＦ−ＰＣＤＶ法による電子写真用感光体の
製造装置を用い、直径１０８ｍｍの鏡面加工を施したア
ルミニウムシリンダー上に、表５に示す条件で電荷注入
阻止層１２、光導電層１３、表面層１４からなる感光体
１０を作製した。さらに光導電層１３にＳｉＨ₄ とＨ₂
との混合比ならびに放電電力を変えることによって、種
々の感光体１０を作製した。

【０２４１】作製した感光体１０を電子写真装置（キヤ
ノン製ＮＰ６１５０をテスト用に改造）にセットして、
帯電能の温度依存性（温度特性）、メモリーならびに画
像欠陥を評価した。

【０２４２】温度特性は、感光体の温度を２５℃（室
温）から約４５℃まで変えて帯電能を測定し、このとき
の温度１℃当たりの帯電能の変化を測定して、受容電位
の｜０．５％／ｄｅｇ｜以下を合格と判定した。具体的
には暗部受容電位を４００Ｖとし、｜２Ｖ／ｄｅｇ｜以
下を合格と判定した。

【０２４３】また、メモリー、画像流れについては、画
像を目視により判定し、１：非常に良好、２：良好、
３：実用上問題なし、４：実用上やや難ありの４段階に
ランク分けした。一方、円筒形のサンプルホルダーに設
置したガラス基板（コーニング社 ７０５９）ならびに
Ｓｉウエハー上に、光導電層の作成条件で膜厚約１μｍ
のａ−Ｓｉ膜を堆積した。ガラス基板上の堆積膜にはＡ
ｌの串型電極を蒸着し、ＣＰＭにより指数関数裾の特性
エネルギー（Ｅｕ）と局在準位密度（Ｄ．Ｏ．Ｓ）を測
定し、Ｓｉウエハー上の堆積膜はＦＴＩＲにより含有水
素量を測定した。このときのＥｕと温度特性との関係を
図５に、Ｄ．Ｏ．Ｓとメモリー、画像流れとの関係を図
６、図７に示す。いずれのサンプルも水素含有量は１０
〜３０原子％の間であった。図５、図６ならびに図７か
ら明らかなように、Ｅｕ＝５０〜６０ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．
Ｓ＝１×１０¹⁴〜５×１０¹⁵ｃｍ^-3の範囲にすることが
良好な電子写真特性を得るために必要であることがわか
った。以下、空白

【０２４４】

【表５】 こうして種々の電子写真特性を持った感光体の温度特性
が異なるものについて、さらに、前述電子写真装置（キ
ヤノン製ＮＰ６１５０をテスト用に改造）に、内面ヒー
タ、外部ヒータＡ、外部ヒータＢを用いて、各ヒータ設
定条件でドラム表面温度を４０℃に温調し、温度２４℃
及び相対湿度５５％で通紙２０万枚の耐久テストを行っ
た。さらに耐久テスト後、３２℃及び相対湿度８０％の
高温高湿環境中に１晩放置した後に画像評価を行った
後、高湿画像流れの改善効果等について、表６ー表７、
表８ー表９、表１０ー表１１にまとめた。

【０２４５】表６ー表７において、温度差Ａは、感光体
表面と基体裏面の温度を熱電対で測定し、加熱開始後感
光体表面が室温＋１０℃になった時点における（感光体
表面温度℃）−（基体裏面温度℃）なる温度差で表現し
た。

【０２４６】表６ー表７において、画像所見は、第１に
いわゆる高湿流れ、第２にヒータからの熱による感光体
表面温度変動による電位変動、すなわち温度特性に起因
する画像濃度変動について評価した。

【０２４７】表６ー表７において、消費電力は、加熱ヒ
ータに費やされる電力について評価した。

【０２４８】表６ー表７において記号は、○：優れてい
る、△：実用上問題ない、×：劣るを意味する。

【０２４９】その結果、感光体の２５℃から４５℃にお
ける受容電位の温度依存製が｜０．５％／ｄｅｇ｜以下
であって、前記感光体の表面に近接させた熱源により前
記感光体表面と基体裏面温度との温度差を感光体表面側
が高く、かつ１ｄｅｇ以上１００ｄｅｇ以下の温度勾配
をもたせ、加熱させることで、高湿、画像流れ、並びに
温度特性による濃度変動について良好な結果を得た。

【０２５０】殊に、除湿用熱源が長尺状セラミック基板
上に発熱焼結体を設けた、外部ヒータＡにおいてはそれ
が顕著であった。

【０２５１】

【表６】

【０２５２】

【表７】 同様に、感光体表面と、基体裏面の温度上昇差をつけ、
高湿画像流れ及び画像濃度の現像スリーブ周むらの改善
効果について、表８ー表９にまとめた。

【０２５３】表８ー表９において、実施例２における条
件で、改造複写機［商品名：ＮＰ−６１５０（キヤノン
製）］の感光体裏面の温度を熱電対で測定し、感光体表
面温度上昇の方が大きくなるような、加熱ヒータを通電
させる条件にて画像だしを行った。

【０２５４】表８ー表９において、温度差Ｂは、感光体
表面と感光体裏面の温度を熱電対で測定し、加熱開始後
感光体表面が室温＋１０℃になった時点における（感光
体表面温度℃）−（基体裏面温度℃）なる温度差で表現
した。

【０２５５】表８ー表９において、画像所見は、第１に
いわゆる高湿流れ、第２にドラムヒータから現像スリー
ブへの伝熱によるスリーブ偏心に起因する画像濃度むら
について評価した。

【０２５６】表８ー表９において、消費電力は、加熱ヒ
ータに費やされる電力について評価した。

【０２５７】また、表８ー表９において、記号は、○：
優れている、△：実用上問題ない、×：劣るを意味す
る。

【０２５８】その結果、感光体の２５℃から４５℃にお
ける受容電位の温度依存が｜０．５％／ｄｅｇ｜以下で
あって、表面温度上昇が基体裏面温度上昇より大きいよ
うに加熱させることで、高湿画像流れ、並びに周むらに
ついて良好な結果を得た。

【０２５９】殊に、熱源が長尺状セラミック基板上に発
熱焼結体を設けた、外部ヒータＡにおいてはそれが顕著
であった。

【０２６０】

【表８】

【表９】 同様に、感光体表面と、基体裏面の温度上昇差をつけ、
高湿画像流れ及びクリーナーブロッキングの改善効果に
ついて、表１０ー表１１にまとめた。

【０２６１】表１０ー表１１において、温度差Ｃは、感
光体表面とクリーナー近傍の温度を熱電対で測定し、加
熱開始後感光体表面が室温＋１０℃になった時点におけ
る（感光体表面温度上昇℃）−（感光体近傍温度上昇
℃）なる温度差で表現した。

【０２６２】また、表１０ー表１１において、画像所見
は、第１にいわゆる高湿流れ、第２にクリーナーブロッ
キング等に伴うクリーニング不良による画像欠陥につい
て評価した。

【０２６３】表１０ー表１１において、消費電力は、加
熱ヒータに費やされる電力について評価した。

【０２６４】また、表１０ー表１１において記号は、
○：優れている、△：実用上問題ない、×：劣るを意味
する。

【０２６５】その結果、感光体の２５℃から４５℃にお
ける受容電位の温度依存性が｜０．５％／ｄｅｇ｜以下
であって、表面温度上昇が前記感光体近傍温度上昇より
大きいように加熱させることで、高湿画像流れについて
良好な結果を得た。

【０２６６】殊に、熱源が長尺状セラミック基板上に発
熱焼結体を設けた、外部ヒータＡにおいてはそれが顕著
であった。

【０２６７】

【表１０】

【０２６８】

【表１１】 同様に、実施例２における条件で、改造複写機［商品
名：ＮＰ−６１５０（キヤノン製）］のシングルコピー
（１枚コピー）を前回転１０秒、排出まで１５秒とし、
この間のみ加熱ヒータを通電させる条件にて画像だしを
行った。

【０２６９】表１２ー表１３において、画像所見は、第
１にいわゆる高湿流れ、第２にヒータからの熱による感
光体表面温度変動による電位変動、すなわち温度特性に
起因する画像濃度変動について評価した。

【０２７０】表１２ー表１３において、消費電力は、加
熱ヒータに費やされる電力について評価した。

【０２７１】表１２ー表１３において記号は、○：優れ
ている、△：実用上問題ない、×：劣るを意味する。

【０２７２】その結果、感光体の２５℃から４５℃にお
ける受容電位の温度依存性が｜０．５％／ｄｅｇ｜以下
であって、前記感光体の表面に近接させた熱源により前
記感光体表面と基体裏面温度との温度差を感光体表面側
が高く、かつ１ｄｅｇ以上１００ｄｅｇ以下の温度勾配
をもたせ画像形成時のみ通電加熱させることで、高湿画
像流れについて良好な結果を得た。

【０２７３】殊に、熱源が長尺状セラミック基板上に発
熱焼結体を設けた、外部ヒータＡにおいてはそれが顕著
であった。

【０２７４】

【表１２】

【０２７５】

【表１３】 ５．実施例３ 図２に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、表１４
に示す作製条件で電子写真用感光体を作製した。このと
きの光導電層のＥｕとＤ．Ｏ．Ｓは、それぞれ５５ｍｅ
Ｖ、２×１０¹⁵ｃｍ^-3、温度特性は１．１Ｖ／ｄｅｇで
あった。これに外部ヒータＡにより感光体表面と基体裏
面温度との温度差を感光体表面側が高く、１．５ｄｅｇ
の温度勾配をもたせ加熱させ、実施例２と同様の評価を
したところ実施例２と同様に良好な電子写真特性が得ら
れた。

【０２７６】

【表１４】 ６．実施例４ 図２に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、表１５
に示す作製条件で電子写真用感光体を作製した。このと
きの光導電層のＥｕとＤ．Ｏ．Ｓは、それぞれ５０ｍｅ
Ｖ、８×１０¹⁴ｃｍ^-3、温度特性は−０．５Ｖ／ｄｅｇ
であった。これに外部ヒータＡにより感光体表面と基体
裏面温度との温度上昇差を感光体表面が２℃高く加熱さ
せ実施例２と同様の評価をしたところ実施例２と同様に
良好な電子写真特性が得られた。

【０２７７】

【表１５】 ７．実施例５ 図２に示す電子写真用感光体の製造装置を用い、表１６
に示す作製条件で電子写真用感光体を作製した。このと
きの光導電層のＥｕとＤ．Ｏ．Ｓは、それぞれ６０ｍｅ
Ｖ、５×１０¹⁵ｃｍ^-3、温度特性は０．８Ｖ／ｄｅｇで
あった。これに外部ヒータＡにより感光体表面と感光体
近傍（クリーナー上部）温度との温度上昇差を感光体表
面が３℃高く加熱させ実施例２と同様の評価をしたとこ
ろ実施例２と同様に、廃トナーのブロッキングもなく、
良好な電子写真特性が得られた。

【０２７８】

【表１６】

【０２７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は従来のな
るべく低電力で、感光体に長時間さらしても感光体を変
質させない、比較的低い温度で除湿させるシステムか
ら、改良されたヒータと改良された感光体との組みあわ
せにより、初めて可能となったシステム、すなわち極め
て高い温度を短時間に感光体へ与える電子写真装置の除
湿システムへの移行により、極めて好適な画像安定化が
達成させることが可能となった。

【０２８０】本発明の電子写真用感光体を、前述のごと
き特定の構成としたことにより、ＯＰＣ、ａ−Ｓｉで構
成された従来の電子写真用感光体における諸問題を解決
することができ、特にきわめて優れた電気的特性、光学
的特性、光導電特性、画像特性、耐久性および使用環境
特性を引き出すことが可能となった。

【０２８１】特に、本発明においては、光導電層をその
ギャップ内準位を格段に減少せしめたａ−Ｓｉで構成す
ることによって、周囲環境の変動に対する表面電位の変
化が抑制され、加えて光疲労や光メモリーの発生が実質
的に無視し得るほどになり、極めて優れた電位特性、画
像特性を有するという特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の電子写真装置を説明するための模式的断
面図である。

【図２】本発明の電子写真用感光体の光受容層を形成す
るための装置の一例で、ＲＦ帯の高周波を用いたグロー
放電法による電子写真用感光体の製造装置の模式的説明
図である。

【図３】本発明の電子写真用感光体の光受容層を形成す
るための装置の一例で、ＶＨＦ帯の高周波を用いたグロ
ー放電法による電子写真用感光体の製造装置の模式的説
明図である。

【図４】本発明の一形態である電子写真装置を説明する
ための模式的断面図である。

【図５】電子写真用感光体における光導電層のアーバッ
クテイルの特性エネルギー（Ｅｕ）と温度特性との関係
を示す図である。

【図６】本発明の電子写真用感光体における光導電層の
局在状態密度（ＤＯＳ）と光メモリーとの関係を示す図
である。

【図７】本発明の電子写真用感光体における光導電層の
局在状態密度（ＤＯＳ）と画像流れとの関係を示す図で
ある。

【図８】本発明の電子写真用感光体における光導電層の
Ｓｉ−Ｈ₂ 結合とＳｉ−Ｈ結合の吸収ピーク強度比とハ
ーフトーン濃度ムラ（ガサツキ）との関係を示す図であ
る。

【図９】本発明の発熱体の一形態である、セラミックヒ
ータ、ニクロムヒータの模式図である。

【図１０】本発明の発熱体の昇温速度、及び出力特性を
説明する図である。

【図１１】本発明に用いられるアモルファスシリコン感
光体の層構成を説明する図である。

【図１２】本発明に用いられるＯＰＣ感光体の層構成を
説明する図である。

【符号の説明】

１０ 電子写真用感光体 １１ 支持体 １２ 電荷吸収阻止層 １３ 光導電層 １４ 表面層 １５ 電荷発生層 １６ 電荷輸送層 １７ 感光層 １０１ 感光体 １０２ 主帯電器 １０３ 静電潜像形成部位 １０４ 現像器 １０７ クリーナー １２３ 熱源（内面ヒータ） ４０１ 感光体 ４０２ 主帯電器 ４０３ 静電潜像形成部位 ４０４ 現像器 ４０７ クリーナー ４２３ 熱源（外部ヒータ） ９０１ セラミック基体 ９０２ 電気発熱体 ９０３ 保護膜 ９１１ 基体 ９１２ ニクロム電気発熱体 １１０ 支持体 １１０２ 感光層 １１０３ 光導電層 １１０４ アモルファスシリコン系表面層 １１０５ アモルファスシリコン系電荷注入阻止層 １１０６ 電荷発生層 １１０７ 電荷輸送層 １２０３ 支持体 １２０２ 感光層 １２０５ 電荷発生層 １２０４ 電荷輸送層 １２０１ 保護層ないし表面層 ２１００ 堆積装置 ２１１１ 反応容器 ２１１２ 円筒状支持体 ２１１３ 支持体加熱用ヒータ ２１１４ 原料ガス導入管 ２１１５ マッチングボックス ２１１６ 原料ガス配管 ２１１７ 反応容器リークバルブ ２１１８ メイン排気バルブ ２１１９ 真空計 ２２００ 原料ガス供給装置 ２２１１〜２２１６ マスフローコントローラー ２２２１〜２２２６ 原料ガスボンベ ２２３１〜２２３６ 原料ガスボンベバルブ ２２４１〜２２４６ ガス流入バルブ ２２５１〜２２５６ ガス流出バルブ ２２６１〜２２６６ 圧力調整器 ３１００ 堆積装置 ３１１１ 反応容器 ３１１２ 円筒状支持体 ３１１３ 支持体加熱用ヒータ ３１１４ 原料ガス配管 ３１１６ マッチングボックス

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性基体上に感光層を積層させた円筒
   状感光体を回転させ帯電・露光・現像・転写・クリーニ
   ングを繰り返す電子写真装置の除湿装置において、前記
   感光体の２５℃から４５℃における受容電位の温度依存
   性が｜０．５％／ｄｅｇ｜以下であって、前記感光体の
   表面に近接させた熱源により前記感光体表面温度と基体
   裏面温度との温度差を感光体表面側が高く、かつ１ｄｅ
   ｇ以上１００ｄｅｇ以下の温度勾配を有する加熱を施す
   ことを特徴とする電子写真装置の除湿装置。
2. 【請求項２】 前記熱源が長尺状セラミック基板上に発
   熱焼結体を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電
   子写真装置の除湿装置。
3. 【請求項３】 前記表面温度の上昇度合いが前記基体裏
   面温度上昇より大きいことを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載の電子写真装置の除湿装置。
4. 【請求項４】 前記表面温度の上昇度合いが前記感光体
   近傍温度上昇より大きいことを特徴とする請求項１又は
   請求項２に記載の電子写真装置の除湿装置。
5. 【請求項５】 前記熱源が画像形成時のみ通電加熱され
   ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
   電子写真装置の除湿装置。
6. 【請求項６】 前記感光体が、導電性支持体と、高融点
   ポリエステル樹脂、及び硬化樹脂を含む電子写真感光体
   であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
   載の電子写真装置の除湿装置。
7. 【請求項７】 前記感光体が、導電性支持体と、シリコ
   ン原子を母体として水素原子及び／またはハロゲン原子
   を含有する非単結晶材料から成り光導電性を示す光導電
   層を有する光受容層から構成される電子写真用感光体で
   あって、前記光導電層が１０〜３０原子％の水素を含有
   し、少なくとも光の入射する部分において、サブバンド
   ギャップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特
   性エネルギーが５０〜６０ｍｅＶ、かつ前記光導電層に
   おける局在状態密度が１×１０ ¹⁴〜５×１０¹⁶ｃｍ^-3で
   あることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
   の電子写真装置の除湿装置。