JPH086279A

JPH086279A - 画像形成方法及び電子写真感光体

Info

Publication number: JPH086279A
Application number: JP14010894A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yagi; 茂八木; Yuzuru Fukuda; 譲福田; Masahito Ono; 雅人小野; Masao Watabe; 雅夫渡部; Taketoshi Azuma; 武敏東; Goji Ota; 剛司大田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1994-06-22
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】可干渉光を光源として用い、高感度と高解像
度を両立させ、地汚れのないハーフトーンの再現性に優
れた高品質の画像を形成する方法、及び、長寿命で低コ
ストの電子写真感光体を提供しようとするものである。【構成】ビーム径が８０μｍ以下の可干渉光を用いて
感光体上に潜像を形成し、現像剤を用いて潜像を現像す
る画像形成方法において、導電性基板上に光導電層を有
する感光体を用い、該導電性基板の表面における反射光
強度が２０％以上であり、感光体表面における反射光強
度の変動の平均値が５％／ｃｍ以下であることを特徴と
する画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザービームで露光
する画像形成方法及びその方法で使用する電子写真感光
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式を用いたレーザービ
ームプリンターやデジタル複写機がパーソナルコンピュ
ーターやワードプロセッサー等の出力用端末として急速
に普及してきた。このレーザービームプリンターに用い
られる電子写真感光体としては、セレンがＨｅ−Ｎｅレ
ーザーとの組み合わせで用いられるが、ガスレーザーは
プリンターや複写機の小型化に対応することができな
い。また、赤外感度を持たせるために、セレンとテルル
の合金を用いることが提案されたが、耐熱性などの耐久
性が不十分であるという問題があった。また、赤外領域
で高感度を有し、帯電特性に優れている有機感光体を赤
外半導体レーザーとの組み合わせで用いることが提案さ
れ、小型化には対応することができるが、耐久性、耐刷
性が不足している。

【０００３】一方、長寿命感光体としては、アモルファ
スシリコン感光体が開発され、実用化されている。水素
化アモルファスシリコンの光学吸収は、７００ｎｍより
長波長領域で急激に低下しており、一般的に広く使用さ
れている半導体レーザーの７８０ｎｍの波長領域では光
学吸収が小さい。そして、このような波長領域のレーザ
ー光や、アモルファスシリコン感光体の膜厚が薄いとき
には、より短波長のレーザー光でも、レーザー光が基体
まで到達してしまうため、光導電層内の多重反射を起こ
し、光の干渉が発生する。

【０００４】この干渉には、光導電層の膜厚分布による
木目状の干渉縞の発生がある。この干渉を回避するため
に、導電性基体の表面を粗面化したり（特開昭５８─１
６２９７５号公報参照）、表面平均粗さが０．５μｍ以
上の下引き層を設けて、正反射光と拡散反射光で干渉を
打ち消したり（特開昭６０─１８６８５０号公報参
照）、感光層の透過率ａと基体の反射率ｂの積ａ×ｂを
０．２以下にすること（特開昭６０─７９３６０号公報
参照）が提案された。これらの方法は、干渉縞の発生を
防止することを目的とし、多重反射を発生させないよう
にするものである。

【０００５】一方、レーザー光の多重反射によって、別
の問題が発生する。それは、画像のボケである。このボ
ケは照射スポットを小さくして解像度を上げるほど大き
くなる。これらの方法は、干渉縞の発生を抑制すること
ができるが、高解像度用にレーザービーム径を小さくす
ると、ボケが発生したり、基体表面の凹凸により入射光
が散乱されて、像がぼけたり、画像欠陥が出やすかっ
た。

【０００６】これに対し、基体上にアモルファスシリコ
ンゲルマニウムの吸収層を設けることにより、光導電層
で吸収しきれない長波長を完全に吸収する感光体（特開
昭５８─１７１０４９号公報、特開昭５８─１８７９３
２号公報、特開昭５８─１９０９５４号公報参照）や、
さらに、凹凸を設けた基体と組み合わせること（特開昭
６０−１９１２６８号公報参照）が提案された。しか
し、これらの方法は、感光体の構成が複雑になり、欠陥
の発生原因となりやすく、また、ゲルマニウムを用いる
ためにコストアップの要因となる。さらに、レーザー光
を有効に使用できないという問題がある。

【０００７】他方、基板側の吸収や散乱により、上記の
問題を解決する方法としては、基板表面に反射防止層を
設けることが提案されている。（特開昭６１─２９８５
１号公報参照）しかし、表面反射層が感光体の全域で同
じ反射防止条件を満たす必要があるが、膜厚分布、組成
分布、摩耗などにより条件が変化するため、実用化する
ことは難しい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、レーザ
ースポットを小さくして解像度を上げ、干渉縞を防止す
ると、画像のボケが発生したり、低感度化や欠陥の発生
の要因になり、コストアップにつながったが、本発明で
は、これらの欠点を解消し、可干渉光を光源として用
い、高感度と高解像度を両立させ、地汚れ（カブリ）の
ないハーフトーンの再現性に優れた高品質の画像を形成
する方法、及び、長寿命で低コストの電子写真感光体を
提供しようとするもので、特に、小型化、高画質化を実
現するための小径のレーザービームに対して多重反射に
よる干渉縞と画像のボケを防止し、環境安定性に優れた
高感度及び高解像度で画像の形成を可能にするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の構成は、以下の
とおりである。 (1) ビーム径が８０μｍ以下で１０μｍ以上、好ましく
は２０〜８０μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍの範
囲の可干渉光を用いて感光体上に潜像を形成し、現像剤
を用いて潜像を現像する画像形成方法において、導電性
基体上に光導電層を有する感光体を用い、該導電性基体
の表面における反射光強度が２０％以上で６０％以下、
好ましくは２０〜５０％の範囲であり、感光体表面にお
ける反射光強度の変動の平均値が５％／ｃｍ以下、好ま
しくは０．０１〜４％／ｃｍ、より好ましくは０．０１
〜３％／ｃｍの範囲であることを特徴とする画像形成方
法。

【００１０】(2) 上記導電性基板と光導電層の間に電荷
注入阻止層を設け、該電荷注入阻止層の可干渉光に対す
る吸収係数の値が光導電層の吸収係数の値以下にし、該
電荷注入阻止層の可干渉光に対する屈折率の値が光導電
層の屈折率の値以下にした感光体を用いることを特徴と
する上記(1) 記載の画像形成方法。

【００１１】(3) 感光体の導電性基体の表面粗さ（Ｒｍ
ａｘ）の値が０．１〜１．５Ｓ、好ましくは０．２〜
０．７Ｓで、かつ、中心線粗さ（Ｒａ）の値が０．００
６〜０．２μｍ、好ましくは０．０１〜０．１５μｍの
範囲である感光体を用いることを特徴とする上記(1) 又
は(2) に記載の画像形成方法。

【００１２】(4) 導電性基体がオーステナイトステンレ
ス鋼である感光体を用いることを特徴とする上記(1) 〜
(3) のいずれか１つに記載の画像形成方法。

【００１３】(5) 光導電層が水素及び／又はハロゲンを
含有するアモルファスシリコン、又は、アモルファスシ
リコンゲルマニウムを主体とし、必要に応じてホウ素等
の第III 族元素や錫等を含有する感光体を用いることを
特徴とする上記(4) 記載の画像形成方法。

【００１４】(6) 電荷注入阻止層が水素及び／又はハロ
ゲンと、第III 族元素又は第Ｖ族元素とを含有するアモ
ルファスシリコンである感光体を用いることを特徴とす
る上記(4) 又は(5) 記載の画像形成方法。

【００１５】(7) 光導電層上に表面層を設け、該表面層
が第III 族元素、第Ｖ族元素、酸素及び炭素から選ばれ
た少なくとも１つの元素を含有するアモルファスシリコ
ンである感光体を用いることを特徴とする上記(5) 〜
(7) のいずれか１つに記載の画像形成方法。

【００１６】(8) 光導電層上に表面層を設け、該表面層
が第III 族元素、第Ｖ族元素及び酸素から選ばれた少な
くとも１つの元素を含有し、かつ、５０原子％以下の水
素及び／又はハロゲンを含有するアモルファス炭素であ
る感光体を用いることを特徴とする上記(4) 〜(6) のい
ずれか１つに記載の画像形成方法。

【００１７】(9) 表面層が、上記(7) 記載のアモルファ
スシリコン層と、上記(8) 記載のアモルファス炭素層と
の積層体である感光体を用いることを特徴とする画像形
成方法。

【００１８】(10)導電性基体上に水素化アモルファスシ
リコンからなる光導電層を設け、該導電性基体表面にお
ける反射光強度が２０％以上であり、かつ、感光体表面
における反射光強度の変動の平均値が５％／ｃｍ以下で
あることを特徴とするレーザービーム露光用電子写真感
光体。

【００１９】

【作用】本発明は、導電性基体からの反射光を利用する
ことによって、高感度化を図り、高解像度とハーフトー
ンの高画質化、低欠陥化を図れることを見出して完成す
ることができた。即ち、ビーム直径が８０μｍ以下の可
干渉光に対し、導電基板における反射光強度が２０％以
上であり、感光体表面における反射光強度の変動の平均
値が５％／ｃｍ以下である感光体を用いて画像形成する
ことにより、上記の発明の課題を解決することに成功し
た。ビーム直径として８０μｍを越えるものを用いる
と、ドット径が大きくなりすぎ、解像度が低下し、高画
質の画像を得ることができなくなる。また、反射光強度
が２０％未満では、吸収される光量が少なくなり、感度
が低下し、画像濃度の低下を来す。

【００２０】図１〜４は、本発明に係る電子写真感光体
の模式的断面図である。図１は、導電性基体１の上に光
導電層２を設けたもので、光導電層としては、アモルフ
ァスシリコンを主体に構成することができ、電荷発生層
と電荷輸送層との２層で構成することができる。図２
は、導電性基体１と光導電層２の間に電荷注入阻止層４
と、光導電層２の上に表面層３を設けたもので、図３
は、図１の感光体に対して導電性基体１と光導電層２の
間に接着層等の補助層５と電荷注入阻止層４を設けたも
ので、図４は、図２の感光体に対して光導電層２と表面
保護層８の間に第１の中間層６と第２の中間層７を設け
たものである。

【００２１】本発明で使用する導電性基体としては、ア
ルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、クロム等
の金属及びその合金を挙げることができるが、導電性処
理を施した絶縁性基体でもよい。ここで、絶縁性基体と
しては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド等の高分子
フィルム若しくはシート、ガラス、セラミック等を挙げ
ることができる。そして、他の層と接触する面は、少な
くとも導電化処理を施す。導電化処理は、上記の金属の
他に、金、銀、銅等を蒸着法、スパッター法、イオンプ
レーティング法等によって成膜して行うことができる。

【００２２】上記の導電性基体のステンレススチールと
しては、特に、オーステナイト系ステンレス鋼と称され
るＣｒ−Ｎｉ含有鋼を用いることができる。一般にオー
ステナイト系ステンレス鋼は、固溶化熱処理によって完
全にγ相にすると非磁性になるが、固溶化が不完全であ
ったり、δフェライトや炭化物が残っていると、冷間加
工を行うことにより磁性が発生する場合がある。このよ
うなオーステナイト系ステンレス鋼は、磁気ブラシ現像
法に適用したり、磁性トナーを用いる現像法に適用する
と、背景部のカブリを生じ、また、繰り返して使用する
ことにより、さらにカブリが悪化する。そこで、導電性
基体は、これらのオーステナイト系ステンレス鋼の表面
に、少なくともモリブテン、クロム、マンガン、タング
ステン又はチタンを主成分とする導電層を形成すること
が好ましい。これらの導電層は、メッキ、スパッタリン
グ又は蒸着で形成することができる。

【００２３】本発明の導電性基体は、オーステナイト系
ステンレス鋼を用いるときには、表面をパブ研磨、砥石
研磨等により、研磨剤の粗さを粗粒から微粒に変えなが
ら、繰り返し実施することにより平滑にする。なお、電
界研磨を行うことも可能である。また、アルミニウム基
板を用いるときには、精密ダイヤモンドバイトにより、
鏡面切削後、ホーニング加工を施したものが使用され
る。ホーニング加工に適した研磨材は５００番から３０
００番の微粉を用いるのが好ましい。

【００２４】本発明の導電性基体の表面粗さは、最大粗
さ（Ｒｍａｘ）で０．１〜１．５ｓ、好ましくは０．２
〜０．７ｓの範囲が適しており、中心線粗さ（Ｒａ）で
０．００６〜０．２μｍ、好ましくは０．０１〜０．１
５μｍの範囲が適している。Ｒｍａｘが０．１ｓ未満で
あると、干渉縞が発生しやすくなり、１．５ｓを越える
と、ドットノボケが発生しやすくなる。また、Ｒａが
０．００６μｍ未満の場合には、干渉縞が発生しやすく
なり、０．２μｍを越えると、画像ボケが発生しやすく
なる。なお、最大粗さ（Ｒｍａｘ）は、１点の最大の山
又は谷の高さ又は深さから求めたものであり、中心線粗
さ（Ｒａ）は、特定の幅における山と谷の面積から求め
るもので平均値が示される。また、導電性基体の厚さ
は、０．５〜５０ｍｍ、好ましくは１〜２０ｍｍの範囲
が適している。

【００２５】本発明の光導電層、及び、所望により設け
られる電荷注入阻止層は、アモルファスシリコンを主体
に形成することができ、グロー放電分解法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等により
形成することができる。グロー放電分解法を例にして、
その製造法を示すと以下のようになる。原料ガスとし
て、ケイ素原子を含む主原料ガスと、必要な添加物元素
を含む原料ガスの混合ガスを用い、必要に応じて、水素
ガスや不活性ガスをキャリアガスとして使用する。成膜
条件は、周波数０〜５ＧＨｚ、反応器内圧０．００１〜
１３３３．３Ｐａ（１０^-5〜１０Ｔｏｒｒ）、放電電力
１０〜３０００Ｗ、及び、基板温度３０〜３００℃であ
る。膜厚は、放電時間の調製で適宜設定することができ
る。また、ケイ素原子を含む主原料ガスとしては、シラ
ン類、特にＳｉＨ₄及び／又はＳｉ₂Ｈ₆を用いること
ができる。

【００２６】本発明の光導電層は、水素及び／又はハロ
ゲンを含有するアモルファスシリコンを主体として形成
することができ、第III 族元素を含有してもよい。第II
I 族元素を含む原料ガスとしては、ジボラン（Ｂ
₂Ｈ₆）が代表的である。添加量は、感光体の帯電極
性、必要な分光感度によって決定されるが、０．０１〜
１０００ｐｐｍの範囲が適当である。上記の光導電層に
は、帯電性の向上、暗減衰の低減、感度の向上等の目的
で、さらに、窒素、炭素、酸素などの元素を添加するこ
とができる。

【００２７】また、光導電層には、ＧｅやＳｎを含有し
てもよい。Ｇｅ、Ｓｎ及びハロゲンを含む原料ガスとし
ては、ＧｅＨ₄，ＳｎＨ₄、Ｆ₂、ＨＦ、ＳｉＦ₄、Ｓ
ｉＣｌ₄、ＧｅＦ₄、ＳｎＦ₄、ＳｎＣｌ₄、ＣＣｌ₂
Ｈ₂、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃、ＳｎＨ₂Ｃ
ｌ₂、ＳｉＨＦ₃、ＳｎＨ₂Ｆ₂、ＳｉＨ₃Ｆ、ＣＣｌ
₄、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、Ｃ₂ＣｌＦ₅、Ｃ₃Ｆ₈、ＮＦ
₃、Ｃ₂Ｆ₆等を用いることができる。なお、光導電層
の膜厚は１〜１００μｍの範囲が好ましい。

【００２８】本発明では、導電性基体と光導電層の間に
電荷注入阻止層を設けることができる。この電荷注入阻
止層は、可干渉光に対する吸収係数が、光導電層の吸収
係数と同じか、それより小さいことが光導電性に寄与し
ない層での光吸収を少なくすることができるので好まし
い。また、この電荷注入阻止層は、可干渉光に対する屈
折率が、光導電層の屈折率と同じか、それより小さいこ
とが光導電層と電荷注入阻止層との界面における光反射
を起こさなくなるので好ましい。

【００２９】電荷注入阻止層は、水素とよび／又はハロ
ゲンを含有するアモルファスシリコンを主体とし、第II
I 族元素又は第Ｖ族元素を添加して形成することができ
る。添加物として第III 族元素を用いるか、第Ｖ族元素
を用いるかは、感光体の帯電極性によって決められる。
層形成に際して、第III 族元素を含む原料ガスとしては
ジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）等、第Ｖ族元素を含む原料ガスと
してはホスフィン（ＰＨ₃）やアンモニア（ＮＨ₃）、
窒素等のガスが代表的なものである。

【００３０】また、電荷注入阻止層には、第III 族元素
又は第Ｖ族元素に加えて、接着性改善のために、炭素、
酸素及びハロゲンの中から少なくとも１つを含有させる
ことができる。電荷注入阻止層の膜厚は、０．１〜１０
μｍ、好ましくは０．２〜７μｍの範囲が適しており、
第III 族元素、第Ｖ族元素の添加量は、５〜１００００
ｐｐｍの範囲で、第Ｖ族元素として窒素を用いる場合
は、Ｓｉに対して０．０１〜０．７の割合で添加するこ
とが好ましい。

【００３１】さらに、電荷注入阻止層と導電性基体との
間には、接着剤層等の補助層を設けることができる。こ
の補助層は、例えば、窒素、炭素、酸素等の元素を少な
くとも１種含有するアモルファスシリコン、即ち、ａ−
ＳｉＮ_x、ａ−ＳｉＣ_y、ａ−ＳｉＯ_z等で形成するこ
とができる。ここで、ｘ，ｙ，ｚはそれぞれ０．０１＜
ｘ＜０．３、０．０１＜ｙ＜０．５、０．０１＜ｚ＜
０．５の範囲が好ましく、膜厚は０．０１〜３μｍの範
囲が好ましい。

【００３２】本発明の表面層は、第III 族元素、第Ｖ族
元素、酸素及び炭素から選ばれた少なくとも１つの元素
を含有するアモルファスシリコン、又は、第III 族元
素、第Ｖ族元素及び酸素から選ばれた少なくとも１つの
元素を含有し、かつ、５０原子％以下の水素及び／又は
ハロゲンを含有するアモルファス炭素、又は、上記のア
モルファスシリコンと上記のアモルファス炭素からなる
積層体で形成することができ、純水の水滴による接触角
が６０⁰以上、特に７０⁰以上が好ましい。また、表面
層は、表面硬度がビッカース硬度で３００ｋｇ／ｍｍ²
以上、特に５００ｋｇ／ｍｍ²以上が好ましい。

【００３３】窒素、酸素及び炭素から選ばれた少なくと
も１つの元素を含有するアモルファスシリコンからなる
表面層は、プラズマＣＶＤ法、蒸着法、イオンプレーテ
ィング法等によって、ａ−ＳｉＮ_x、ａ−ＳｉＣ_y、ａ
−ＳｉＯ_z等が形成される。具体的には、ケイ素原子を
含む主原料ガスとして、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆等のシラ
ン類が用いられ、窒素を含む原料ガスとして、窒素単体
ガス、ＮＨ₃、Ｎ₂Ｈ ₄等の水素化窒素化合物が用いら
れ、炭素を含む原料ガスとして、メタン、エタン、プロ
パン、エチレン、プロピレン、ベンゼン、シクロヘキサ
ン、アセチレン等の炭化水素、及び、ＣＦ₄、Ｃ₂Ｆ₆
等のハロゲン化炭化水素が用いられ、また、酸素を含む
原料ガスとして、Ｏ₂、Ｎ₂Ｏ、ＣＯ、ＣＯ₂等を用い
ることができる。

【００３４】また、５０原子％以下の水素及び／又はハ
ロゲンを含有するアモルファス炭素からなる表面層は、
膜中に含まれる多量の水素及び／又はハロゲンが、膜中
に鎖状の−ＣＨ₂−結合、−ＣＦ₂−結合、又は−ＣＨ
₃結合を増加させ、その結果、膜の硬度を損なうので、
膜中の水素及び／又はハロゲンの量を５０原子％以下に
して膜の硬度を保持する必要がある。この表面層も、プ
ラズマＣＶＤ法、蒸着法、イオンプレーティング法等に
より形成することができるが、プラズマＣＶＤ法が特に
適している。

【００３５】ここで使用できる炭素原料は、メタン、エ
タン、プロパン、ブタン、ペンタン等の一般式Ｃ_nＨ
_2n+2で示されるパラフィン系炭化水素、エチレン、プロ
ピレン、ブチレン、ペンテン等の一般式Ｃ_nＨ_2nで示さ
れるオレフィン系炭化水素、アセチレン、アリレン、ブ
チン等の一般式Ｃ_nＨ_2n-2で示されるアセチレン系炭化
水素などの脂肪族炭化水素、シクロプロパン、シクロブ
タン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタ
ン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン等
の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナ
フタリン、アントラセン等の芳香族炭化水素、又は、そ
れらの置換体を挙げることができる。これらの炭化水素
化合物は枝別れ構造があってもよく、また、ハロゲン置
換体であってもよい。例えば、四塩化炭素、クロロホル
ム、四フッ化炭素、トリフルオロメタン、クロロトリフ
ルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ブロモトリ
フルオロメタン、パーフルオロエタン、パーフルオロプ
ロパン等のハロゲン化炭化水素を用いることができる。

【００３６】上記の炭素原料は、常温でガス状であって
も、固体状、液状であってもよく、固体状、液状原料を
用いるときには、気化して用いる。水素及び／又はハロ
ゲンを含有するアモルファス炭素より構成される表面層
をプラズマＣＶＤ法で形成するときには、上記原料から
選択された１種以上のガス状原料を減圧容器内に導入
し、グロー放電を生起させればよい。その場合、必要に
応じて、これらの原料ガスとは異なる他のガス状物質を
併用してもよい。例えば、水素、ヘリウム、アルゴン、
ネオン等のキャリアガスを併用することができる。な
お、プラズマＣＶＤ法によるグロー放電分解は、直流放
電、交流放電のいずれを採用してもよく、膜形成条件と
しては、通常、周波数０．１〜２．４５ＧＨｚ、好まし
くは５〜２０ＭＨｚ、放電時の真空度１３．３〜６６７
Ｐａ（０．１〜５Ｔｏｒｒ）、基板加熱温度３０〜４０
０℃の範囲である。膜厚は、放電時間の調整により適宜
設定することができるが、０．０１〜１０μｍ、好まし
くは０．０１〜５μｍの範囲が適している。

【００３７】本発明の表面層は、上記の窒素、酸素及び
炭素から選ばれた少なくとも１つの元素を含有するアモ
ルファスシリコンからなる層と、水素及び／又はハロゲ
ンを含有するアモルファス炭素からなる層を積層して形
成してもよい。図５の表面層、第１の中間層、第２の中
間層の積層構造がその例である。具体的には、第１の中
間層は、炭素、酸素又は窒素原子濃度が、ケイ素原子に
対する原子比で０．１〜１．０の範囲にあり、膜厚が
０．０１〜０．１μｍの範囲にある。また、第２の中間
層は、炭素、酸素又は窒素原子濃度が、ケイ素原子に対
する原子比で０．１〜１．０の範囲にあり、膜厚が０．
０５〜０．１μｍの範囲にあり、ここで、第２の中間層
は、接着性と電荷注入阻止性、光学特性を向上させるた
めに、炭素、酸素又は窒素の原子濃度は、第１の中間層
のものよりも高いことが望ましい。さらに、表面保護層
は、炭素、酸素又は窒素原子濃度が、第２の中間層にお
けるよりも高く、ケイ素原子に対する原子比として０．
５〜１．３の範囲にあり、膜厚は、０．０１〜０．１μ
ｍの範囲にあるのが好ましい。

【００３８】図５は、本発明の画像形成方法を実施する
ための装置の概念図である。光導電層を有する感光体１
０は、その表面に帯電器１１により帯電した後、光学系
を通して原稿像を、ビーム径４０×５０μｍの波長７８
０ｎｍの半導体レーザーを用いた画像入力装置１２から
の光によって露光し、静電潜像を形成させる。形成され
た静電潜像は、現像器１３によって、トナーを用いて可
視化され、トナー像に変換される。この現像は、磁気ブ
ラシ法で行うことができる。形成されたトナー像は、圧
力転写器又は静電転写器１４によって用紙１５に転写さ
れる。転写後の感光体表面に残留するトナーは、ブレー
ドを用いたクリーナー機構１６により除去され、感光体
表面に僅かに残った電荷は、除電光１７で消去される。
転写されたトナー像は、定着装置１８によって定着され
る。

【００３９】

【実施例】

〔実施例１〕最初に６００番の砥石で研磨した後、８０
０番の砥石で研磨し、最大粗さ（Ｒｍａｘ）が０．４
Ｓ、中心線粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍの粗さを有する
厚さ１ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３
０４）よりなる円筒状基体を使用し、その上に、電荷注
入阻止層、光導電層、２つの中間層及び表面層を順次形
成し、図４に相当するアモルファスシリコン感光体を作
製した。反応器内を十分に排気した後、シランガス、水
素ガス及びジボランガスの混合ガスを導入してグロー放
電分解することにより、上記円筒状基板上に電荷注入阻
止層を形成した。その際の成膜条件は次のとおりであっ
た。

【００４０】１００％シランガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：９０ｃｍ³／ｍｉｎ２００ｐｐｍ水素希釈ジボランガス流量：９０ｃｍ³／
ｍｉｎ反応容器内圧：１３３．３２Ｐａ（１．０Ｔｏｒｒ）放電電力：２００Ｗ放電時間：６０ｍｉｎ放電周波数：１３．５６ＭＨｚ支持体温度：２５０℃ 得られた電荷注入阻止層は、膜厚が４μｍで、７８０ｎ
ｍの光の吸収係数の値が１３０、屈折率が３．８であっ
た。

【００４１】電荷注入阻止層を作製した後、反応容器を
充分に排気し、次いで、シランガス、水素ガス及びジボ
ランガスの混合ガスを導入し、グロー放電分解すること
により、電荷注入阻止層の上に光導電層を形成した。そ
の際の成膜条件は次のとおりであった。１００％シランガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１６２ｃｍ³／ｍｉｎ２０ｐｐｍ水素希釈ジボランガス流量：１８ｃｍ³／ｍ
ｉｎ反応容器内圧：１３３．３２Ｐａ（１．０Ｔｏｒｒ）放電電力：３００Ｗ放電時間：２００ｍｉｎ得られた光導電層は、膜厚が２０μｍで、７８０ｎｍの
光の吸収係数の値が１３０、屈折率が３．８であった。

【００４２】光導電層を作製した後、反応容器を充分に
排気し、次いで、シランガス、水素ガス及びアンモニア
ガスの混合ガスを導入し、グロー放電分解することによ
り、光導電層の上に第１の中間層を形成した。その際の
成膜条件は次のとおりであった。１００％シランガス流量：２０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％アンモニアガス流量：３０ｃｍ³／ｍｉｎ反応容器内圧：６６．６６Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）放電電力：５０Ｗ放電時間：３０ｍｉｎ得られた第１の中間層は、膜厚が０．１５μｍで（７８
０ｎｍの光の吸収係数の値が１００以下）、屈折率が
３．０であった。

【００４３】第１の中間層を作製した後、反応容器を充
分に排気し、次いで、シランガス、水素ガス及びアンモ
ニアガスの混合ガスを導入し、グロー放電分解すること
により、第１の中間層の上に第２の中間層を形成した。
その際の成膜条件は次のとおりであった。１００％シランガス流量：２４ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％アンモニアガス流量：３６ｃｍ³／ｍｉｎ反応容器内圧：６６．６６Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）放電電力：５０Ｗ放電時間：４０ｍｉｎ得られた第２の中間層は、膜厚が０．２５μｍで（７８
０ｎｍの光の吸収係数の値が１００以下）、屈折率が
２．８であった。

【００４４】第２の中間層を作製した後、反応容器を充
分に排気し、次いで、シランガス、水素ガス及びアンモ
ニアガスの混合ガスを導入し、グロー放電分解すること
により、第２の中間層の上に表面保護層を形成した。そ
の際の成膜条件は次のとおりであった。１００％シランガス流量：１５ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％アンモニアガス流量：４３ｃｍ³／ｍｉｎ反応容器内圧：６６．６６Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）放電電力：５０Ｗ放電時間：２０ｍｉｎ得られた表面保護層は、膜厚が０．１μｍで（７８０ｎ
ｍの光の吸収係数の値が１００以下）、屈折率が２．２
であった。また、ビッカース硬度は１１００であった。
また、接触角は６０⁰であった。

【００４５】このように作製された電子写真感光体を、
図６のプリンターに組み込み、画像作製試験を行った。
この感光体基体の反射率は、入射光用と反射光用のおの
おの２０本の光ファイバーを１本にまとめた測定用ファ
イバーを用いて半導体レーザーの７８０ｎｍの光を用い
て測定した。また、感光体の透過率は、ガラス基板上に
成膜した膜を自動分光分析計を用いて測定した。さら
に、反射光強度の変動は、前記半導体レーザーの７８０
ｎｍの反射光を感光体の軸方向で移動しながら測定し
た。現像剤は１成分現像剤を用い、磁気ブラシ現像法で
現像を行った。画像の評価は、ハーフトーンの画像上の
干渉縞の有無、レーザービーム径を変えた時の現像像ド
ット径の顕微鏡観察を行った。その結果を表１に示し
た。

【００４６】なお、ビーム径におけるボケの評価基準
は、現像像を顕微鏡で観察した結果に基づいて、以下の
ようにした。 ○：ドットが明瞭に再現されている。 △：ドットがほぼ再現されている。 ×：ドットの太り又は細りが明確である。また、ハーフトーン上の干渉縞の評価基準は、以下のと
おりである。 ○：干渉縞が全く見られなかった。 △：干渉縞が若干見られた。 ×：干渉縞が顕著であった。

【００４７】実施例１の感光体は、基体の反射率が４５
％で、感光体の透過率が４０％であり、その結果、反射
光強度は３０％となった。また、反射光強度の変動は３
％／ｃｍであった。画像作製試験は、表１に示したよう
に、得られた画像が鮮明であり、１ドットが完全に分離
して再現された。また、ハーフトーン画像にも、木目状
の干渉縞パターンは認められなかった。

【００４８】〔実施例２〕実施例１において、基体とし
て、最大表面粗さ（Ｒｍａｘ）が１．０Ｓ、中央線粗さ
（Ｒａ）が０．１２μｍの基体を用い、表面保護層とし
て、水素含有アモルファス炭素よりなるビッカース硬度
２５００の層を形成した以外は、実施例１と同様にして
電子写真感光体を作製した。その際の表面保護層の成膜
条件は次のとおりであった。１００％Ｃ₂Ｈ₆ガス流量：５０ｃｍ³／ｍｉｎ反応容器内圧：６６．６６Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）放電電力：５０Ｗ放電時間：１０ｍｉｎ

【００４９】得られた表面保護層は、膜厚が０．２μｍ
で、屈折率が２．０であった。また、接触角は８０⁰で
あった。実施例２の感光体は、基体の反射率が６２％
で、感光体の透過率が４０％であり、その結果、反射光
強度は２５％となった。また、反射光強度の変動は１％
／ｃｍであった。実施例１と同様に画像作製試験を行っ
たところ、表１に示したように、実施例１と同様に高解
像度の画像を得ることができ、実用に十分に供すること
ができるものであった。

【００５０】〔比較例１〕実施例１において、基体とし
て、最大表面粗さ（Ｒｍａｘ）が１．５Ｓ、中央線粗さ
（Ｒａ）が０．２５μｍのＡｌ−Ｍｇ合金円筒状基体を
用いた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を
作製した。比較例１の感光体は、基体の反射率が４５％
で、感光体の透過率が４０％であり、その結果、反射光
強度は１８％となった。また、反射光強度の変動は０．
５％／ｃｍであった。実施例１と同様にプリンターを用
いて画像作製試験を行ったところ、レーザービーム径が
１００μｍでは実用上問題のない解像度の画像を得るこ
とができたが、８０μｍ以下ではドットがぼけて解像度
が相当に低下した。

【００５１】〔実施例３〕基体として、最大表面粗さ
（Ｒｍａｘ）が０．１Ｓ、中央線粗さ（Ｒａ）が０．０
１μｍになるように研磨した、厚さ１ｍｍのオーステナ
イト系ステンレス鋼製（ＳＵＳ４０３）円筒状基体を用
いて、その上にａ−ＳｉＮ_x膜電荷注入阻止層、光導電
層、及び、Ｂドープａ−ＳｉＣ_xよりなる表面層を順次
設けたアモルファスシリコン感光体を作製した。反応器
内を十分に排気した後、シランガス、アンモニアガス及
び水素ガスの混合ガスを導入してグロー放電分解するこ
とにより、上記円筒状基体上に電荷注入阻止層を形成し
た。その際の成膜条件は次のとおりであった。

【００５２】１００％シランガス流量：１００ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％アンモニアガス流量：１００ｃｍ³／ｍｉｎ反応容器内圧：１３３．３２Ｐａ（１．０Ｔｏｒｒ）放電電力：２００Ｗ放電時間：３０ｍｉｎ放電周波数：１３．５６ＭＨｚ支持体温度：２５０℃ 得られた電荷注入阻止層は、膜厚が１μｍで、吸収係数
の値が１００以下、屈折率が３．２であった。

【００５３】電荷注入阻止層を作製した後、反応容器を
充分に排気し、次いで、シランガス、水素ガス及びジボ
ランガスの混合ガスを導入し、グロー放電分解すること
により、電荷注入阻止層の上に光導電層を形成した。そ
の際の成膜条件は次のとおりであった。１００％シランガス流量：１８０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％水素ガス流量：１６２ｃｍ³／ｍｉｎ２０ｐｐｍ水素希釈ジボランガス流量：６ｃｍ³／ｍｉ
ｎ反応容器内圧：１３３．３２Ｐａ（１．０Ｔｏｒｒ）放電電力：４００Ｗ放電時間：２００ｍｉｎ得られた光導電層は、膜厚が３０μｍで、吸収係数の値
が１３０、屈折率が３．８であった。

【００５４】光導電層を作製した後、反応容器を充分に
排気し、次いで、シランガス、水素希釈ジボランガス及
びエチレンガスの混合ガスを導入し、グロー放電分解す
ることにより、光導電層の上に表面層を形成した。その
際の成膜条件は次のとおりであった。１００％シランガス流量：１５０ｃｍ³／ｍｉｎ１００％エチレンガス流量：１５０ｃｍ³／ｍｉｎ４００ｐｐｍ水素希釈ジボランガス流量：３００ｃｍ³
／ｍｉｎ反応容器内圧：１３３．３２Ｐａ（１．０Ｔｏｒｒ）放電電力：１００Ｗ放電時間：３０ｍｉｎ得られた表面層は、膜厚が１μｍで、ａ−ＳｉＮ_x膜の
屈折率は２．５であった。この膜のビッカース硬度は９
５０であり、また、接触角は７５⁰であった。このよう
に作製された電子写真感光体は、実施例１と同様に画像
作製試験を行い、その結果は表１に示した。

【００５５】〔実施例４〜６、比較例２〕基体の粗さを
変えた以外は、実施例３と同じ条件で感光体を作製し、
実施例１と同様に画像作製試験を行い、その結果は表１
に示した。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、レーザースポットを小さくし、半導体レーザーの
透過率の大きなアモルファスシリコンを主体にした感光
体に適用したときに、干渉縞が防止されるとともに、高
感度と高解像度を両立させることができ、かつ、地汚れ
（カブリ）のない、ハーフトーンの再現に優れた高品質
の画像を形成することができるようになった。また、感
光体は、長寿命化、低コスト化を可能にした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体の１例である模式的断
面図である。

【図２】本発明の電子写真感光体の他の１例である模式
的断面図である。

【図３】本発明の電子写真感光体の他の１例である模式
的断面図である。

【図４】本発明の電子写真感光体の他の１例である模式
的断面図である。

【図５】本発明を実施するための電子写真装置の１例の
概念図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡部雅夫神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者東武敏神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者大田剛司神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビーム径が８０μｍ以下の可干渉光を用
いて感光体上に潜像を形成し、現像剤を用いて潜像を現
像する画像形成方法において、導電性基体上に光導電層
を有する感光体を用い、該導電性基体の表面における反
射光強度が２０％以上であり、感光体表面における反射
光強度の変動の平均値が５％／ｃｍ以下であることを特
徴とする画像形成方法。
【請求項２】上記導電性基体と光導電層の間に電荷注
入阻止層を設け、該電荷注入阻止層の可干渉光に対する
吸収係数の値が光導電層の吸収係数の値以下にし、該電
荷注入阻止層の可干渉光に対する屈折率の値が光導電層
の屈折率の値以下にした感光体を用いることを特徴とす
る請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】感光体の導電性基体の表面粗さ（Ｒｍａ
ｘ）の値が０．１〜１．５Ｓで、かつ、中心線粗さ（Ｒ
ａ）の値が０．００６〜０．２μｍである感光体を用い
ることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成方
法。
【請求項４】導電性基体がオーステナイトステンレス
鋼である感光体を用いることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項５】光導電層が水素及び／又はハロゲンを含
有するアモルファスシリコン、又は、アモルファスシリ
コンゲルマニウムである感光体を用いることを特徴とす
る請求項４記載の画像形成方法。
【請求項６】電荷注入阻止層は、水素及び／又はハロ
ゲンと、第III 族元素又は第Ｖ族元素とを含有するアモ
ルファスシリコンであり、上記の第III 族元素又は第Ｖ
族元素の量が光導電層より多い感光体を用いることを特
徴とする請求項４又は５記載の画像形成方法。
【請求項７】光導電層上に表面層を設け、該表面層が
第III 族元素、第Ｖ族元素、酸素及び炭素から選ばれた
少なくとも１つの元素を含有するアモルファスシリコン
である感光体を用いることを特徴とする請求項４〜６の
いずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項８】光導電層上に表面層を設け、該表面層が
第III 族元素、第Ｖ族元素及び酸素から選ばれた少なく
とも１つの元素を含有し、かつ、５０原子％以下の水素
及び／又はハロゲンを含有するアモルファス炭素である
感光体を用いることを特徴とする請求項４〜６のいずれ
か１項に記載の画像形成方法。
【請求項９】表面層が、請求項７記載のアモルファス
シリコン層と、請求項８記載のアモルファス炭素層との
積層体である感光体を用いることを特徴とする画像形成
方法。
【請求項１０】導電性基体上に水素化アモルファスシ
リコンからなる光導電層を設け、該導電性基体表面にお
ける反射光強度が２０％以上であり、かつ、感光体表面
における反射光強度の変動の平均値が５％／ｃｍ以下で
あることを特徴とするレーザービーム露光用電子写真感
光体。