JPH0980863A - 帯電装置およびそれを具備した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電キャリアが被帯電部材の感光体表面へ移
動することを大幅に低減させ、帯電部材の耐久性を向上
させ、画質の安定化を図り、オゾン発生のない帯電装置
及び画像形成装置を提供する。 【解決手段】 多極磁性材１０２と磁性粉体を用いた帯
電部材１００に電圧を印加し、該帯電部材１００の帯電
面を像坦持体である被帯電体１０４に接触させて帯電さ
せる帯電装置において前記多極磁性材１０２の周方向に
おける磁極の間隔を前記帯電部材１００と前記被帯電体
１０４との接触部における該磁性粉体の周方向幅（ニッ
プ）以下であり、かつ該帯電部材１００の磁束密度Ｈ
（Ｔ）と被帯電部材１０４の面速度Ｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）
を１ｎ（Ｈ）＞３．０３×１０^-3×Ｓ−３．８４ とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オゾンの発生を防
止した帯電装置および電圧を帯電部材に印加し、この帯
電部材の帯電面を像坦持体であるところの被帯電体に当
接させて被帯電体表面を帯電し、その帯電面に可視光に
より画像情報を書き込みをして画像形成を実行する方法
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置は従来の原稿を複写するい
わゆる複写機のみならず、近年需要の伸びの著しいコン
ピュータ、ワードプロセッサの出力手段としてのプリン
ターを加え広く利用されている。こうしたプリンターは
従来のオフィスユースのみならず、パーソナルユースが
増大したため、低コスト、メンテナンスフリーといった
経済性が重視される。

【０００３】更に、エコロジーの観点から、両面コピ
ー、再生紙利用等紙の消費低減、消費電力低減の省エネ
ルギー、オゾン量低減等近隣生物への影響対策が、経済
性と同様の重要度で求められている。

【０００４】従来の帯電方式の主流であったコロナ帯電
器は、５０〜１００μｍ程度の金属ワイヤーに５〜１０
ｋＶ程度の高電圧を印加し、雰囲気を電離し対向物に帯
電を付与する。その過程において、ワイヤー自身も汚れ
を吸着し、定期的な清掃、交換が必要となる。また、コ
ロナ放電にともない、オゾンが大量に発生してしまう。

【０００５】省エネルギーに関しては、感光体ヒータの
問題もある。近年使用される電子写真感光体は、耐刷枚
数の増大をはかるため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発生するオゾンから派生する
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ために、実
公平１−３４２０５に記載されているようなヒーターに
よる加熱や、特公平２−３８９５６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】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で使用されるが、装
置の小型化や低コスト化が困難な一因となる。また、ヒ
ーターによる常時加熱は前述の様に消費電力量の増大を
招く。こうしたヒーターの容量は通常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、画像形成装置全体の消
費電力量の５〜１５％にも達する。

【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記載した、特開昭５９−１１１１７
９や特開昭６２−２７８５７７においても、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】また、こうした画像流れの原因である前述
オゾンは、画像形成装置周囲の人や生物への健康障害の
おそれもあり、従来からオゾン除去フィルターで分解無
害化して排出していた。特にパーソナルユースの場合、
排出オゾン量は極力低減しなければならない。このよう
に経済面からも帯電時の発生オゾン量を大幅に低減する
方法が求められている。

【００１０】こうした状況から、新たな帯電部材、帯電
装置、画像形成装置としての発生オゾン量が皆無、或い
は低減された帯電装置、除湿装置が求められている。

【００１１】前述の問題点を解決すべく、各種帯電装置
が提案されている。

【００１２】特開昭６３−２０８８７８に記載されてい
るような接触帯電は、電圧を印加した帯電部材を被帯電
体に当接させて被帯電面を所用の電位に帯電するもの
で、帯電部装置として広く利用されているコロナ帯電装
置に比べ、第１に、被帯電体面の所望の電位を得るのに
必要とされる印加電圧の低電圧化が図れる事、第２に、
帯電過程で発生するオゾン量が無乃至極微量でありオゾ
ン除去フィルターの必要性が無くなる事、そのため装置
の排気系の構成が簡素化される事、メンテナンスフリー
である事、第３に、帯電過程において発生したオゾン並
びにオゾン生成物が被帯電体面である像坦持体、例えば
感光体表面に付着し、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ることにより、
表面の低抵抗化による画像流れを防止するため、終日行
われている加熱ヒーターによる除湿の必要性が無くなる
事、そのため夜間通電等の電力消費の大幅な低減が図れ
る事、等の長所を有している。

【００１３】そこで例えば、画像形成装置（複写機、レ
ーザービームプリンター）、静電記録装置等の画像形成
装置において、感光体、誘電体等の像坦持体、その他の
被帯電体を帯電処理する手段としてコロナ放電装置に代
わるものとして前記の接触帯電方式が注目され、実用化
もされている。

【００１４】従来、接触帯電手段としては、ブレードや
シート状の固定式の帯電部材を被帯電体に当接させ、こ
れにバイアスを印加して帯電を行うものが周知である。

【００１５】図８にその一例を示す。８０１は感光ドラ
ムであり、矢印Ａの時計方向に所定の周速度（プロセス
スピード）にて回転駆動されるドラム型の電子写真感光
体である。８０２は接触帯電部材であり、電極８０２−
１、およびその帯電面に形成した抵抗層８０２−２とか
らなる。

【００１６】電極８０２−１は、通常アルミニウム、ア
ルミニウム合金、真鍮、銅、鉄、ステンレス等の金属
や、樹脂、セラミック等の絶縁材料に導電処理、すなわ
ち、金属をコーティングしたり、導電性塗料を塗布した
りしたものを用いる。

【００１７】抵抗層８０２−２は、ポリプロピレン、ポ
リエチレン等の樹脂や、シリコンゴム、ウレタンゴム等
のエラストマーに、酸化チタン、炭素粉、金属粉等の導
電性フィラーを分散したものが一般的に用いられる。

【００１８】該抵抗層の抵抗値は、ＨＩＯＫＩ社（メー
カー）製のＭΩテスターで２５０〜１ｋＶの印加電圧に
おける測定にて、×１０³ 〜１×１０¹²Ωｍなる抵抗を
有する。

【００１９】８０３は帯電部材に対する電圧印加電源で
あり、この電源８０３により帯電開始電圧の２倍以上の
ピーク間電圧Ｖｐｐを有する振動電圧Ｖａｃと直流電圧
Ｖｄｃとを重畳した電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）が帯電部材
の電極８０２−２に印加されて、回転駆動されている感
光ドラム８０１の外周面が均一に帯電される。

【００２０】更に、画像信号に応じて強度変調されるレ
ーザービームプリンター光８０５が走査される事によっ
て該感光ドラム上に静電潜像が形成される。この潜像
は、現像剤が塗布された現像スリープ８０６によって顕
画像化された後、転写材８０７上に転写ローラー８０８
を介して転写される。転写残トナーは、クリーニングブ
レード８０９によって感光ドラム上から除去されると共
に該転写像は、不図示の定着装置によって定着された
後、出力される。

【００２１】しかしながらこの方式では、像坦持体と接
触帯電部材の直接接触、摩耗影響が大きいため、長期の
使用により接触帯電部材がどうしても摩耗し、定期的な
交換が必要となる。近年画像形成装置に広く用いられ始
めたアモルファスシリコン感光体は半永久的な寿命を有
しており、接触帯電部材の交換は装置のメンテナンスフ
リーの律速となる問題であり、改善が強く求められてい
た。

【００２２】その解決策として、接触帯電部材のさまざ
まな改善といった進み方の中で、特開昭５９−１３３５
６９号公報等の様に、磁性体と磁性粉体（或いは粒子）
からなる磁気ブラシ状の接触帯電部材が像坦持体に接
触、帯電を付与する機構の新方式が提案されている。

【００２３】図９にその構成を示す。９０１は像坦持体
である感光ドラムであり、矢印Ａの時計方向に所定の周
速度（プロセススピード）にて回転駆動されるドラム型
の電子写真感光体である。９０２は帯電部材であり、多
極磁性体９０２−２およびその帯電面に磁性粉体により
形成した磁気ブラシ層９０２−１とからなる。該磁気ブ
ラシの側面からの該略図を図９（ｂ）に示す。

【００２４】多極磁性体９０２−２は、通常フェライト
磁石、ゴムマグネット等の磁性材料を用い、円筒状の、
いわゆるマグネットローラーのごとく構成される。

【００２５】磁気ブラシ層９０２−１は、磁性酸化鉄
（フェライト）粉、マグネタイト粉、周知の磁性トナー
材等が一般的に用いられる。

【００２６】該帯電部材の抵抗値は、その使用される環
境、高帯電効率、或いは該感光体の表面層の耐圧特性等
に応じて適宜選択されることが望ましい。

【００２７】像坦持体９０１と接触帯電部材９０２の最
近接間隔は、該磁気ブラシ層９０２−１の接触幅（以下
ニップと称する）を安定に制御するため、一定の距離に
安定的に設定される必要がある。該距離は５０〜２００
０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１００〜１０
００μｍである。

【００２８】９０３は帯電部材に対する電圧印加電源で
あり、この電源９０３により直流電圧Ｖｄｃが帯電部材
の多極磁性体９０２−２、磁気ブラシ層９０２−１に印
加されて、回転駆動されている感光ドラム９０２の外周
面が均一に帯電される。

【００２９】更に、原稿の反射光９０５が該感光ドラム
上に照射され静電潜像が形成される。この潜像は、現像
剤が塗布された現像スリーブ９０６によって顕画像化さ
れた後、転写材９０７上に転写ローラー９０８を介して
転写される。転写残トナーは、クリーニングブレード９
０９によって感光ドラム上から除去されると共に該転写
像は、不図示の定着装置によって定着された後、出力さ
れる。

【００３０】前述方式により、像坦持体と接触帯電部材
の接触性、摩耗性特性が向上し、耐久劣化に対して機械
的摩耗等の格段の向上が図られた。

【００３１】ところで、前述のような電圧印加式の磁性
粒子をブラシとして用いた帯電装置を像坦持体の帯電手
段として利用した場合の問題点として、以下の点が挙げ
られる。

【００３２】特に感光体の回転速度が大きい時、および
帯電電位と非帯電部の電位差が大きい時は、帯電部材の
耐久性が悪い事が挙げられる。磁気ブラシ層９０２−１
を構成する磁性粉体等のキャリア（以下帯電キャリアと
呼ぶ）が帯電工程等、感光体の回転中に感光体表面へ移
動し、帯電効率が低下、画像上、感光体の回転方向に濃
度差が見られる様になる。特に、アモルファスシリコン
感光体の様に高速で使用され、極めて長い寿命を有する
感光体を用いた画像形成装置においては、帯電器のキャ
リアの減少により画質が低下し、メンテナンス乃至帯電
部材の交換をせざるを得なくなってしまう。こうしたこ
とはサービスコストの増加をまねき、メンテナンスフリ
ー化を阻害する問題がある。

【００３３】さらに、耐久時の縦スジ（以下まだらスジ
と呼ぶ）がある。まだらスジの発生メカニズムとしては
以下のような事が考えられる。

【００３４】それは、磁性体と帯電キャリアの磁気的吸
引力に対して、感光体の回転による摩耗等の機械的力、
磁気ブラシ層と感光体表面の非帯電部の電位差により生
じる電界による電気的引力等により帯電キャリアが感光
体に移動し、そのいくらかは現像器のスリーブ（現像ス
リーブ）に磁気的に吸引される。そして、耐刷枚数が増
加するに従い、現像スリーブに吸引される該帯電キャリ
アが増加、現像材が感光体表面に現像される際の妨げと
なり、その結果まだらスジが発生する問題がある。

【００３５】特開昭５９−１３３５６９号公報では、感
光体の回転方向で帯電器の下流側にブレードを設けて上
記帯電キャリアの再捕獲を行なう機構が開示されている
が、装置の小型化、低コスト化が阻害される、或いは上
記のごとくメンテナンスフリー化の妨げになるという問
題がある。

【００３６】したがって、画像形成装置、乃至電子写真
画像形成方法を設計する際に、上記のような問題が解決
されるように、画像形成装置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とも
に、帯電装置、画像形成装置の一段の改良を図ることが
必要とされている。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前記の
問題点を解決した新規な帯電装置および画像形成装置を
提供するところにある。

【００３８】

【課題を解決するための手段】前記の目的は以下の手段
によって達成される。

【００３９】本発明は、円筒状の多極磁性材と磁性粉体
を用いた帯電部材に電圧を印加し、この帯電部材の帯電
面を像坦持体であるところの被帯電体に接触させて帯電
させる帯電装置において、前記多極磁性材の周方向にお
ける磁極の間隔が、前記帯電部材と前記被帯電体との接
触部における該磁性粉体の周方向幅（ニップと称す）以
下であり、かつ該帯電部材の磁束密度Ｈ（Ｔ）と被帯電
部材の面速度Ｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）が、１ｎ（Ｈ）＞３．
０３×１０^-3×Ｓ−３．８４ を満たすことを特徴とす
る帯電装置を提案するものであり、帯電工程中、前記多
極磁性材を停止させ、その時に磁極を前記帯電部材の距
離が最短距離となること、電子写真形成中の紙間におい
て前記帯電部材への印加電圧を切り、該帯電部材と回転
させること、前記被帯電体が、導電性支持体と、シリコ
ン原子を母体として水素原子および／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、および電荷を保持する機能を有する表面層を有す
る光受容層から構成される画像形成装置用感光体であっ
て、該光導電層が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であり、局在状態密度が１×
１０¹⁴以上１×１０¹⁶ｃｍ^-3未満で、表面層の電気抵抗
値が１×１０ ¹⁰〜５×１０¹⁵Ωｃｍであることを特徴と
する被帯電部材を用いたこと、前記被帯電体が、電荷保
持粒子を含む表面層を有することを特徴とする電子写真
感光体であることを含む。

【００４０】また、本発明は円筒状の多極磁性体と磁性
粉体を用いた帯電部材に電圧を印加し、この帯電部材の
帯電面を像坦持体であるところの被帯電体に接触させて
帯電し、被帯電体上に静電潜像を形成し、これをトナー
によって顕画像化する画像形成装置において帯電装置と
して前記の帯電装置を具備させたことを特徴とする画像
形成装置を提案するものである。

【００４１】本発明によれば多極磁性体の周方向におけ
る磁極の間隔が被帯電部材との接触部における該磁性粉
体の周方向幅以下とすること、多極磁性体の磁極の向き
を被帯電部材に最も接近するように固定する事で被帯電
部材の電界によって磁気ブラシ層中の帯電キャリアが感
光体表面に移動するのを飛躍的に低減できる。

【００４２】また、該帯電部材の磁束密度を被帯電部材
の面速度に応じて最適化することでも磁気ブラシ層中の
帯電キャリアが感光体表面に移動するのを飛躍的に低減
できる。

【００４３】更には、紙間において、被帯電部材に対し
て順方向に該多極磁性体を回転させることで（当接面で
は各々同方向に移動している）、帯電キャリア分布の母
線方向のムラを均し、その間は、帯電器に印加している
電圧を切ることで該感光体に帯電キャリアが移動するこ
とを防止し、該帯電キャリアの減少や現像器への混入を
防止し帯電部材としての耐久性を向上させ、更に画質の
安定化を図れる。

【００４４】さらに、紙間において磁気ブラシに電圧を
印加しないことで、可視光によって潜像を形成する電子
写真装置において（以下、アナログ複写機と記す）、ブ
ランク露光と呼ばれる、紙間における感光体の電位除去
のための光照射をする必要がなくなる。このことで、感
光体周りの部品が一つ減らせることになり、画像形成装
置の小型化、複写機本体コストの削減に有効である。

【００４５】また、コロナ帯電の様にオゾン生成物が発
生しないため、いわゆる「高湿流れ」対策が不要にな
り、ドラムヒーター等の除去に伴い、夜間通電や消費電
力が低減されエコロジーの点からも有効である。

【００４６】又、被帯電部材として請求項４に示したａ
−Ｓｉ感光体を用いることで上記効果を更に高めること
が可能となった。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して詳
細に説明する。 ＜帯電部材＞図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ帯電部材と
被帯電体の構成の概略を示す正面図および側面図であ
る。図１において、１００は接触型帯電部材、１０１は
接触型帯電部材の、上記帯電キャリアからなる磁気ブラ
シ層、１０２は接触型帯電部材の多極磁性体、１０３は
接触型帯電部材と感光体とのギャップを規制するスペー
サー、１０４は感光体等の被帯電体である。

【００４８】接触型帯電部材の多極磁性体１０２は、通
常フェライト磁石等の金属や、プラスティックマグネッ
ト、等の多極構成が可能な磁性体を用いる。磁束密度
は、該磁性体１０２の表面から１ｍｍの距離において測
定される。その磁束密度は、その使用するプロセススピ
ード、印加電圧と非帯電部との電位差による電界、被帯
電体の誘電率や表面性等多くの要因により異なるが、本
発明においては、０．０４〜０．１０［Ｔ］のものを被
帯電部材のプロセススピードに応じて用いる。

【００４９】像坦持体と多極磁性体１０２の最近接間隔
は、該磁気ブラシ層１０１の接触幅（以下ニップと称す
る）を安定に制御するため、コロ１０３やスペーサ等適
宜な方法で、一定の距離に安定的に設定される必要があ
る。本発明では、該距離を１００〜１０００μｍの範囲
に設定する。

【００５０】本発明は円筒状の多極性材と磁性粉体を用
いた帯電部材に電圧を印加し、この帯電部材の帯電面を
像坦持体である被帯電体に接触させて帯電させる帯電装
置であって、前記多極磁性体の周方向における磁極の間
隔が、前記帯電部材と被帯電体との接触物点における該
磁性粉体のニップ以下で、かつ該帯電部材の磁束密度Ｈ
（Ｔ）と被帯電部材の面速度Ｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）が、１
ｎ（Ｈ）＞３．０３×１０^-3×Ｓ−３．８４を満たすよ
うにすることが肝要である。

【００５１】かくすることにより高速機に対しても磁気
ブラシ層１０１による注入帯電が効果的に行える。

【００５２】接触型帯電部材の上記帯電キャリアからな
る磁気ブラシ層１０１は、一般にフェライト、マグネタ
イト等の磁性粉体、周知の磁性トナーのキャリアを使用
する。該磁性粉体の粒径は一般に１乃至１００μｍ以下
のものが用いられるが本発明では、５０μｍ以下、１０
μｍ以上のものが好ましい。

【００５３】また、該ブラシ層１０１の抵抗は帯電効率
を良好に保持し、一方でリークポチや、感光体表面の微
小欠陥から、帯電部材長軸方向で電位が低下してしまう
事の防止等のために１×１０³ 〜１×１０¹²Ωｃｍなる
抵抗を有する。該抵抗値の測定は、ＨＩＯＫＩ社（メー
カー）製のＭΩテスターで２５０〜１ｋＶの印加電圧に
おける測定にて行った。

【００５４】感光体等の被帯電体１０４は従来のものと
同じものでも良いが、前述の請求項４の感光体を用いる
ことで更なる効果を得ることができる。

【００５５】本発明では、上記のような磁気ブラシを用
いた接触型帯電部材の磁性体の磁極の向きを電圧印加中
において被帯電体に最も接近するように静止させること
により、磁極間の磁力線密度が小さい部分の帯電キャリ
アが被帯電体の静電引力、摩擦力等によってドラムに移
動することを防止し該帯電キャリアの減少を防ぐ。

【００５６】又、例えば図１（ａ）中の矢印のごとく、
帯電部材を回転させることで磁極間で帯電キャリアがド
ラム上に捕獲される機会が増加することがないようにし
ている。

【００５７】また、紙間において該帯電部材に印加して
いる電圧を切ることで、感光体等の被帯電体と帯電部材
との電位差をなくし該帯電キャリアの減少を防ぐと共
に、帯電部材を回転させることにより、該帯電キャリア
の帯電部材長軸方向のムラを均す効果を生み出す。

【００５８】更に本発明において以下に記す特性を持つ
感光体を用いることで更なる効果を実現できる。

【００５９】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
という知見が得られている。すなわち、シリコン原子を
母体とし、水素原子および／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、特に画像形成装置用の感光体と
して優れた特性を有していることを見いだされている。

【００６０】このような画像形成装置用感光体は、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感光層とから構成され、光導電
層は１０〜３０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であり、局在状態密度が１×１０¹⁴以
上１×１０¹⁶ｃｍ^-3未満であることを特徴としている。

【００６１】上記したような構成をとるように設計され
た画像形成装置用感光体は、極めて優れた電気的、光学
的、光導電的特性、画像品質、耐久性および使用環境特
性を示す。

【００６２】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。
画像形成装置用感光体の光導電層中の水素量が１０原子
％未満であり、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５０ｍｅＶ未満で、かつ局在
状態密度が１×１０¹⁴ｃｍ^-3未満で、表面層の電気抵抗
値が１×１０¹⁰Ωｍ未満では電荷保持能の低下の問題が
あり、光導電層中の水素量が３０原子％を越え、前記特
性エネルギーが６０ｍｅＶを越え、前記局在状態密度が
１×１０¹⁶ｃｍ^-3を越え、かつ前記表面層の電気抵抗が
５×１０¹⁵Ωｍを越えた場合は残留電位の増加等の問題
があり好ましくない。

【００６３】前記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。中でも一定光電流法［Ｃｏｎｓｔａｎ
ｔ Ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ：以後、
「ＣＰＭ」と略記する］は、ａ−Ｓｉ：Ｈの局在準位に
基づ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。

【００６４】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
関を種々の条件にわたって調べた結果、ＥｕおよびＤＯ
Ｓ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出された。

【００６５】ドラムヒーター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
（以下熱励起キャリアと呼ぶ）が帯電時の電解に引かれ
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する熱励起キャリアにつ
いては帯電能の低下にはほとんど影響がないが、深い準
位に捕獲された熱励起キャリアは、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
れた熱励起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、なおかつ該熱励起キ
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。

【００６６】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、光導電層内に該光キャリアが残留する
ことによって生じる。即ち、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光キャリア
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、光キャリア
の走行性を改善しなければならない。

【００６７】したがって、上記のごとく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上記キャリア（以下電荷キャリアと
呼ぶ）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。

【００６８】以下、図面に従ってこれらの光導電部材に
ついて詳細に説明する。図１１は、上記画像形成装置用
感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。

【００６９】図１１（ａ）に示す画像形成装置用感光体
１１００は、感光体用としての支持体１１０１の上に、
光導電層１１０３が設けられている。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１
１０３で構成されている。

【００７０】図１１（ｂ）は、上記画像形成装置用感光
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）に示す画像形成装置用感光体１１００は、
感光体用としての支持体１１０１の上に、光導電層１１
０３とアモルファスシリコン系表面層１１０４が設けら
れている。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から構成されてい
る。

【００７１】図１１（ｃ）は、上記画像形成装置用感光
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）に示す画像形成装置用感光体１１００は、
感光体用としての支持体１１０１の上に、アモルファス
シリコン系電荷注入阻止層１１０５と光導電層１１０３
が設けられている。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
ファスシリコン系電荷注入阻止層１１０５とから構成さ
れている。

【００７２】図１１（ｄ）は、上記画像形成装置用感光
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）に示す画像形成装置用感光体１１０
０は、感光体用としての支持体１１０１の上に、光導電
層１１０３とアモルファスシリコン系表面層１１０４が
設けられている。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とから構成されている。

【００７３】図１１（ｅ）は、上記画像形成装置用感光
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（ｅ）に示す画像形成装置用感光体１１０
０は感光体用としての支持体１１０１の上に、光導電層
１１０３とアモルファスシリコン系表面層１１０４が設
けられている。感光層１１０２はＳ−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と構成されている。 ＜支持体＞一般的に画像形成装置用感光体用の支持体と
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、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎ
ｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、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
体の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。

【００７４】使用される支持体１１０１の形状は平滑表
面或は凹凸表面の円筒状または板状ベルト状であること
ができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体
１１００を形成し得るように適宜決定するが、画像形成
用装置感光体１１００としての可撓性が要求される場合
には、支持体１１０１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１１０１は製造上および取り扱い上、機械的
強度の点から通常は１０μｍ以上とされる。

【００７５】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、帯電キャリアの減少が実質的にない範囲で支持
体１１０１の表面に凹凸を設けてもよい。支持体１１０
１の表面に設けられる凹凸は、特開昭６０−１６８１５
６号、同６０−１７８４５７号公報、同６０−２２５８
５４号公報等に記載された公知の方法により作成され
る。

【００７６】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、帯電キャリアの減少が実質的にない
範囲で支持体１１０１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１１０１の表
面が画像形成装置用感光体１１００に要求される解像力
よりも微小な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数の球状
痕跡窪みによるものである。支持体１１０１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
−２３１５６１号公報に記載された公知の方法により作
成される。

【００７７】また、レーザー光等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
さらに別の方法として、感光層１１０２内、或いは該層
１１０２の下側に光吸収層等の干渉簿防止或いは領域を
設けても良い。 ＜光導電＞支持体１１０１上に、必要に応じて下引き層
（不図示）上に形成され、感光層１１０２の一部を構成
する光導電層１１０３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、作成される画像形成装置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画像形成装置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ＰＦ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。

【００７８】グロー放電法によって光導電層１１０３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／およびハロゲン原子
（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、該反
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１１０１上にａ−Ｓ
ｉ：Ｈ、Ｘからなる層を形成すればよい。

【００７９】また、本発明において光導電層１１０３中
に水素原子または／およ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／およ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。

【００８０】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 、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ＳｉＨ₄ 、Ｓｉ₂ Ｈ₆ が好ましいもの
として挙げられる。

【００８１】そして、形成される光導電層１１０３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 およ
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。

【００８２】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、例えばハロゲンガス、ハロゲン化
物、ハロゲンをふく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
に於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 、ＢｒＦ ₅ 、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 、Ｓｉ挙げる
ことができる。

【００８３】光導電層１１０３中に含有される水素原子
または／およびハロゲン原子の量を制御するには、例え
ば支持対１１０１の温度、水素原子または／およびハロ
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。

【００８４】本発明においては、光導電層１１０３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１１０３
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。

【００８５】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
Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。

【００８６】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（Ｇ
ａ）、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（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓ
が好適である。

【００８７】光導電層１１０３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
×１０³ 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。

【００８８】伝導性を制御する原子、たとえば、第ＩＩ
Ｉｂ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１０３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。

【００８９】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 Ｈ₁₀、Ｂ₆
Ｈ₁₂、Ｂ₆ Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ_3、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。

【００９０】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 ，ＡｓＦｓ₅ 、ＳｂＨ₃ 、Ｓｂ
Ｆ₃ 、ＳｂＦ₅ 、ＳｂＣｌ₃ 、ＳｂＣｌ₅ 、ＢｉＨ₃ 、
ＢｉＣｌ₃ 、ＢｉＢｒ ₃ 、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。

【００９１】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 および／またはＨｅに
より希釈して使用してもよい。

【００９２】さらに、光導電層１１０３に炭素原子およ
び／または酸素原子および／または窒素原子を含有させ
ることも有効である。炭素原子および／また酸素原子／
およびまたは窒素原子の含有量はシリコン原子、炭素原
子、酸素原子およ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
素原子および／または酸素原子および／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。

【００９３】本発明において、光導電層１１０３の層厚
は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果
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２５〜４０μｍとされるのが望ましい。

【００９４】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層１１０３を形成するのは、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、放電力
ならびに支持体温度を適宜設定することが必要である。

【００９５】希釈ガスとして使用するＨ₂ および／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 および／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。

【００９６】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。

【００９７】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
２．５〜６倍、最適には３〜５倍の範囲にに設定するこ
とが望ましい。

【００９８】さらに、支持体１１０１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２３
０〜３３０℃、、最適には２５０〜３１０℃とするのが
望ましい。 ＜表面層＞上述のようにして支持体１１０１上に形成１
１０４を形成することが好ましい。この表面層１１０４
は自由表面１１０６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。

【００９９】また、本発明においては、感光層１１０２
を構成する光導電層１１０３と表面層１１０４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。

【０１００】表面層１１０４は、アモルファスシリコン
系の材料であればいずれの材質でも可能であるが、例え
ば、水素原子（Ｈ）および／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）および／ま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）および／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）およ
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。

【０１０１】表面層１１０４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、作成される画像形成装置用感光体に所
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。

【０１０２】例えばグロー放電法によってａ−ＳｉＣ：
Ｈ、Ｘよりなる表面層１１０４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／およびハロゲン原子（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、該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
１１０３を形成した支持体１１０１上にａ−ＳｉＣ：
Ｈ、Ｘからなる層を形成すればよい。

【０１０３】表面層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。

【０１０４】表面層を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。

【０１０５】また、本発明において表面層１１０４中に
水素原子または／およ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。

【０１０６】これらの水素および／または弗素含有量の
範囲内で形成される感光体は、実際面に於いて従来にな
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）は画像形成装置
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。例えば自由表面から光導電層への電荷の注入によ
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。

【０１０７】しかしながら表面層内の水素含有量を３０
原子％以上に制御することで表面層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および高速
連続使用性において飛躍的な向上を図ることができる。

【０１０８】一方、前記表面層中の水素含有量が７１原
子％以上になると表面層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。表面層中の水素含有量は、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。

【０１０９】また、表面層中の弗素含有量を０．０１原
子％以上の範囲に制御することで表面層内のシリコン原
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。

【０１１０】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。従って、表面層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。

【０１１１】表面層中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、ＳｉＨ
₄ 、Ｓｉ₂ Ｈ₆ 、Ｓｉ₃ Ｈ₆ 、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 、Ｓｉ
₂ Ｈ₆ が好ましいものとして挙げられる。また、これら
のＳｉ供給用の原料ガスに必要に応じてＨ₂ 、Ｈｅ、Ａ
ｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。

【０１１２】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。

【０１１３】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。

【０１１４】また、形成される表面層１１０４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。

【０１１５】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
ンをふく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。本発明に於いて好
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、ＣＩＦ、ＣＩＦ₃ 、ＢｒＦ
₃ 、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。

【０１１６】表面層１１０４中に含有される水素原子ま
たは／およびハロゲン原子の量を制御するには、例えば
支持体１１０１の温度、水素原子または／およびハロゲ
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。

【０１１７】炭素原子および／または酸素原子および／
または窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有され
ても良いし、表面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。

【０１１８】さらに本発明においては、表面層１１０４
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１１０
４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良い。

【０１１９】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。
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（Ｓｂ）、ビスマ
ス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。

【０１２０】表面層１０４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×
１０^-3原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０^-2〜５×１
０²原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０² 原子
ｐｐｍ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１０４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ＩＩＩ
ｂ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ＩＩＩ
ｂ族原子道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
Ｈ ₁₁、Ｂ₆ Ｈ₁₀、Ｂ₆ Ｈ₁₂、Ｂ₆ Ｈ₁₄、等の水素化硼
素、ＢＦ₃ 、ＢＣｌ₃ 、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 、ＩｎＣｌ₃ 、ＴｌＣｌ₃ 等も挙げること
ができる。

【０１２１】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 、
Ｐ₂ Ｈ₄ 等の水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ、ＰＦ₃ 、ＰＦ₅ 、Ｐ
Ｃｌ ₃ 、ＰＣｌ₅ 、ＰＢｒ₃ 、ＰＢｒ₅ 、Ｐｌ₃ 等のハ
ロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃ 、ＡｓＦ
₃ 、ＡｓＣｌ₃ 、ＡｓＢｒ₃ 、ＡｓＦ₅ 、ＳｂＨ₃ 、Ｓ
ｂＦ₃ 、ＳｂＦ₅ 、ＳｂＣｌ₃ 、ＳｂＣｌ₅ 、ＢｉＨ
₃ 、ＢｉＣｌ₃ 、ＢｉＢｒ ₃ 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。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。

【０１２２】表面層１０４の層厚としては通常０．０１
〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、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擦等の理由に
より表面層が失われてしまい、３μｍ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。

【０１２３】表面層１１０４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および／またはＮおよび／またはＯ、Ｈお
よび／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様に、所
望に従ってその形成条件の選択が厳密になされる。

【０１２４】例えば、表面層１１０４を耐圧性の向上を
主な目的として設けるには、使用環境に於いて電気絶縁
性的挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。

【０１２５】又、連続繰り返し使用特性や使用環境特性
の向上に主たる目的として表面層１１０４が設けられる
場合には、上記の電気絶縁性の度合いはある程度緩和さ
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。更に、本発明に係る帯電機
構においては、表面層の低抵抗による画像流れを防止
し、或いは残留電位等の影響を防止するために、一方で
は帯電効率を良好にするために、層作成に際して、その
抵抗値を適宜に制御する事が好ましい。

【０１２６】支持体１１０１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２３
０〜３３０℃、最適には２５０〜３００℃とするのが望
ましい。

【０１２７】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。

【０１２８】表面層を形成するための支持体温度、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を形成すべく相互的且つ
有機的的関連性に基づいて最適値を決めるのが望まし
い。

【０１２９】さらに、光導電層と表面層の間に、炭素原
子、酸素原子、窒素原子の含有量を表面層より減らした
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。

【０１３０】また表面層１１０４と光導電層１１０３と
の間に炭素原子および／または酸素原子および／または
窒素原子の含有量が光導電層１１０３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
層と光導電層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。 ＜電荷注入阻止層＞本発明の画像形成装置用感光体にお
いては、導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持
体側からの電荷の注入を阻止する働きがある電荷注入阻
止層を設けるのがいっそう効果的である。すなわち、電
荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由
表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入
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を発揮されない、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、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導
電層に比べ比較的多く含有させる。

【０１３１】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該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。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。

【０１３２】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。

【０１３３】電荷注入阻止層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型伝導性を与える周期律表Ｉ
ＩＩ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Ｖ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。

【０１３４】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。

【０１３５】電荷注入阻止層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ｐｐｍ、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。

【０１３６】さらに、電荷注入阻止層には、炭素原子、
窒素原子およ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、該電荷注入阻止層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。

【０１３７】該層に含有される炭素原子または窒素原子
または酸素原子は該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。本発明における電荷注入阻止層の
全層領域に含有される炭素原子および／または窒素原子
および／または酸素原子を含有量は、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〜
３０原子％、最適には１×１０^-2〜１０原子％とされる
のが望ましい。

【０１３８】また、電荷注入阻止層に含有される水素原
子および／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
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。

【０１３９】電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特
性が得られること、およ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０．３〜４μ
ｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。

【０１４０】電荷注入阻止層を形成するには、前述の光
導電層を形成する方法と同様の真空堆積法が採用され
る。

【０１４１】希釈ガスであるＨ₂ および／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 および／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。

【０１４２】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。

【０１４３】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。

【０１４４】さらに、支持体１１０１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２３
０〜３３０℃、最適には２５０〜３００℃とするのが望
ましい。

【０１４５】電荷注入阻止層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。

【０１４６】このほかに、画像形成装置用感光体におい
ては、感光層１１０２の前記支持体１１０１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／およ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。

【０１４７】また、支持体１１０１と光導電層１１０３
あるいは電荷注入阻止層１０５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 、Ｓｉ
Ｏ、あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子および
／またはハロゲン原子と、炭素原子および／または酸素
原子および／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、前述のごとく、
支持体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。

【０１４８】次に感光層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。

【０１４９】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）による画像形成装置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。

【０１５０】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２１１１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ー２１１
３、原料ガス導入管２１１４が設置され、更に高周波マ
ッチングボックス２１１５が接続されている。

【０１５１】原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ₄ 、
ＧｅＨ₄ 、Ｈ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｂ₂ Ｈ₆、ＰＨ₃ 等の原料ガ
スのボンベ２２２１〜２２２６とバルブ２２３１〜２２
３６、２２４１〜２２４６、２２５１〜２２５６および
マスフローコントローラー２２１１〜２２１６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。この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば以下のよ
うに行なうことができる。

【０１５２】まず、反応容器２１１１内に円筒状支持体
２１１２を設置し、不図示の（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
用ヒーター２１１３により円筒状支持体２１１２の温度
を２００℃及至３５０℃の所定の温度に制御する。

【０１５３】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器２１１
１に流入させるには、ガスボンベのバルブ２２３１〜２
２３７、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２２４１〜２２４
６、流出バルブ２２５１〜２２５６、補助バルブ２２６
０が開かれていることを確認して、まずメインバルブ２
１１８を開いて反応容器２１１１およびガス配管内２１
１６を排気する。

【０１５４】次に真空計２１１９の読みが約５×１０^-6
Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ２２６０、流出バル
ブ２２５１〜２２５６を閉じる。

【０１５５】その後、ガスボンベ２２２１〜２２２６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２２４１〜２２
４６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。

【０１５６】以上のようにして成膜の準備が完了後、以
下の手順で各層の形成を行なう。

【０１５７】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２
１１４を介して反応容器２１１１内に導入する。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、
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１３．５６ＭＨｚ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２
１１２上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜の形成
されるところになる。所望の膜厚の形成が行なわれた
後、ＲＦ電力の供給を止め、流出ベルブを閉じて反応容
器へのガス流入を止め、堆積膜の形成を終える。

【０１５８】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。

【０１５９】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２１１１
内、流出ベルブ２２５１〜２２５６から反応容器２１１
１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２１１８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なう。

【０１６０】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行なっている間は、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。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。

【０１６１】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画像形成装置用感光体の製
造方法について説明する。

【０１６２】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に示す堆積装置３
１００に交換して図２に示す原料ガス供給装置２２００
と接続することにより、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法による以下
の構成の画像形成装置用感光体製造装置を得ることがで
きる。

【０１６３】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３１１
１内には円筒状支持体３１１２、支持体加熱用ヒーター
３１１３、原料ガス導入管３１１４、電極が設置され、
電極には更に高周波マッチングボックス３１２０が接続
されている。また、反応容器３１１１内は排気管３１２
１を通じて不図示の拡散ポンプに接続されている。

【０１６４】原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ₄ 、
ＧｅＨ₄ 、Ｈ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｂ₂ Ｈ₆、ＰＨ₃ 等の原料ガ
スのボンベ２２２１〜２２２６とバルブ２２３１〜２２
３６、２２４１〜２２４６、２２５１〜２２５６および
マスフローコントロー２２１１〜２２１６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、円筒状支持体３１１５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。

【０１６５】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法によるこの装置での堆
積膜の形成は、以下のように行なうことができる。

【０１６６】まず、反応容器３１１１内に円筒状支持体
３１１５を設置し、駆動装置３１２０によって支持体３
１１５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３１１１内の圧力を１×１０^-7Ｔｏ
ｒｒ以下に調整する。続いて、支持体加熱用ヒーター３
１１６により円筒状支持体３１１５の温度を２００℃及
至３５０℃の所定の温度に加熱保持する。

【０１６７】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器３１１
１に流入させるには、ガスボンベのバルブ２２３１〜２
２３６、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２２４１〜２２４
６、流出バルブ２２５１〜２２５６、補助バルブ２２６
０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３１１１およびガス配管内
３１２２を排気する。

【０１６８】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。

【０１６９】その後、ガスボンベ２２２１〜２２２６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２２４１〜２２
４６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。

【０１７０】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３１１５上に各層の
形成を行なう。

【０１７１】円筒状支持体３１１５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３
１１７を介して反応容器３１１１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１Ｔｏｒ
ｒ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。

【０１７２】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３１２０を通じて放電空間３１３０
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３１１５により取り囲まれた放電空間３１３
０において、導入された原料ガスは、放電エネルギーに
よって励起されて解離し、円筒状支持体３１１５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
るための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。

【０１７３】所望の膜厚の形成が行なわれた後、ＶＨＦ
電力の供給を止め、流出ベルブを閉じて反応容器へのガ
ス流入を止め、堆積膜の形成を終える。

【０１７４】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。

【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３１１１
内、流出ベルブ２２５１〜２２５６から反応容器３１１
１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なう。

【０１７６】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。

【０１７７】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。

【０１７８】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ーの巻
き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等
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。

【０１７９】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。

【０１８０】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。

【０１８１】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法において放電空間に設
けられる電極の大きさおよび形状は、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。

【０１８２】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よく、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。

【０１８３】

【実験例】以下、実験例により本発明の効果を具体的に
説明する。なお、本発明はこれらの実験例に限定される
ものではない。 ＜実験例１＞図２に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法による画像形
成装置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１に示
す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる感
光体を作製した。さらに光導電層の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
感光体を作製した。

【０１８４】

【表１】 作製した感光体を画像形成装置（キャノン製ＮＰ６０６
０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。

【０１８５】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：実情上問題なし、４：実用上やや難ありの４段階に
ランク分けした。

【０１８６】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圧約１μｍのａ−
Ｓｉ膜を堆積した。ガラス基板上の堆積膜にはＡｌ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。

【０１８７】このときのＥｕと温度特性との関係を図４
に、Ｄ．Ｏ．Ｓとメモリー、画像流れとの関係を図５、
図６に示す。いずれのサンプルも水素含有量は１０〜３
０原子％の間であった。

【０１８８】図４、図５ならびに図６から明らかなよう
に、Ｅｕ＝５０〜６０ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．Ｓは、１×１０
¹⁴以上１×１０¹⁶ｃｍ^-3未満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。
又、同様に表面層のサンプルを作成し、櫛型電極を用い
て抵抗値の測定を行なった。

【０１８９】続いて、接触型帯電部材を以下の条件で製
作した。

【０１９０】多極磁性体はプラスチックマグネットを前
述の要領でφ１８ｍｍローラー状に構成した。その磁極
数はニップ幅内で複数存在する様に構成することが好ま
しい。本実験例では６及至１８極の複数の磁極数を設定
し作成した。

【０１９１】ブラシ層は、５及至３５μｍの磁性酸化鉄
等のキャリアと１及至５μｍの小粒径マグ等の磁性粉
を、所定の比で混合した物を帯電キャリアとして使用し
た。該帯電キャリアは一般にトナーに利用される周知の
キャリアと同成分の物でも良い。又、ニップ幅は６及至
７ｍｍとした。

【０１９２】作製した感光体と帯電部材を図１０に示し
たような画像形成装置（キャノン製ＮＰ６０６０をテス
ト用に改造）にセットして、帯電能力を評価した。結果
を図１２に示す。帯電部材の抵抗値が、１×１０³ 〜１
×１０¹²Ωｃｍなる抵抗を有する時、良好な帯電特性、
および画像流れ等の環境特性が得られた。

【０１９３】帯電部材抵抗が１×１０³ Ωｃｍ未満だっ
た場合は、異常放電、ピンホールが発生し感光体が破損
した。また、１×１０¹²Ωｃｍ以上だった場合は帯電効
率低下、注入による帯電が殆ど生じなかった。

【０１９４】前記感光体の中から下記ａからｆを用い、
前記近接帯電器の中から下記ＡからＨを用いて、図１０
に示すような画像形成装置（（キャノン製ＮＰ６０６０
をテスト用に改造）を用い、２３℃、６０％ＲＨの環境
で１０万枚の耐刷試験を行ない、前後の画質を比較し
た。このときの被帯電部材の周速度は、３８０ｍｍ／ｓ
ｅｃとした。また該帯電部材の磁極の磁速の磁速密度は
０．１Ｔの物を用いた。結果を表２に示す。

【０１９５】ところで、温度特性は、感光体の温度を室
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、２Ｖ／ｄｅｇ
以下のものをＩＶ特性の温度変化が少ないと見なした。

【０１９６】帯電部材への印加電圧条件は、６００ＶＤ
Ｃ。又、コピー中においては、接触型帯電器の極磁と被
帯電部の距離が最小になる様に固定し、紙間において
は、接触型帯電器に印加する電圧を切り、接触型帯電器
をプロセススピード２５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。
なお、磁気ブラシ即ち帯電部材は固定して耐久試験を行
なった。

【０１９７】感光体の条件は、 ａ：Ｅｕは４７ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．Ｓは９×１０¹⁵ｃｍ^-3 ｂ：Ｅｕは５０ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．Ｓは２×１０¹⁴ｃｍ^-3 ｃ：Ｅｕは５２ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．Ｓは２×１０¹⁵ｃｍ^-3 ｄ：Ｅｕは５５ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．Ｓは６×１０¹⁴ｃｍ^-3 ｅ：Ｅｕは５８ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．Ｓは８×１０¹⁵ｃｍ^-3 ｆ：Ｅｕは６４ｍｅＶ、Ｄ．Ｏ．Ｓは１×１０¹⁶ｃｍ^-3 本発明の接触型帯電器の多極磁性体、ブラシ層の条件
は、 Ａ：７×１０² Ωｃｍ １８極構造 Ｂ：６×１０⁷ Ωｃｍ １８極構造 Ｃ：５×１０¹⁰Ωｃｍ １８極構造 Ｄ：３×１０¹³Ωｃｍ １８極構造 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−− Ｅ：５×１０¹⁰Ωｃｍ １０極構造 Ｆ：５×１０¹⁰Ωｃｍ ８極構造 Ｇ：５×１０¹⁰Ωｃｍ ６極構造 Ｈ：５×１０¹⁰Ωｃｍ ３極構造 以上の結果より、磁極間隔はニップ幅以内となる耐久特
性が優れている事が判明した。

【０１９８】以上結果より、被帯電部材のサブバンドギ
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であり、局在状態密度が
１×１０¹⁴以上１×１０¹⁶ｃｍ^-3未満である事、また、
帯電部材においては、多極構成であり磁極間隔がニップ
幅以内で有り、ブラシ層が、１×１０³ 〜１×１０¹²Ω
ｃｍなる抵抗を有する事が高画質、項耐久性、高環境特
性を示すための好適条件である事が判明した。

【０１９９】また、上記被帯電部材の表面層の電気抵抗
値が１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ωｃｍであるものを特に用
いて同様の評価を行なったところ、更に良い耐久性を示
した。

【０２００】尚、上記感光体以外にも、局在状態密度が
１×１０¹⁴未満のもの、１×１０¹⁶ｃｍ^-3以上のもの
で、同様の評価を行なったが、上記条件を満たす帯電部
材を用いた場合は、実用上問題のないレベルであった。

【０２０１】また、６００Ｖｄｃ印加で帯電直後でＴＲ
ｅｋ社（メーカー）製表面電位形にて測定した所、暗状
態電位が５５０−６００Ｖであった。

【０２０２】

【表２】 ＜実験例２＞図２に示す製造装置を用い、表３に示す作
製条件で画像形成装置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５５ｍｅＶ、
２×１０¹⁵ｃｍ^-3であった。

【０２０３】これに、磁極を１８極有す構成にした磁性
体と、実験例１同様キャリアと磁性粉からなるブラシ層
を有する磁気ブラシを帯電部材として作成した。抵抗は
５×１０⁸ Ωｃｍのものを用いた。なお該帯電部材の磁
極の磁束密度は、０．１Ｔの物を用いた。帯電部材への
印加電圧条件は、６００ＶＤＣ。該被帯電部材の周速度
は３８０ｍｍｓｅｃ。帯電部材は、コピー中にその磁極
が被被帯電部材に最も近づく様に向けて停止させ、また
紙間においては、感光体との当接面で周速比が１５０％
となる様に同方向に回転させた。（当接面では各々同方
向に移動している：図１（ａ）矢印方向）。

【０２０４】以上の条件で実験例１と同様の評価をした
ところ、耐久性に優れまた良好な画像が得られた。

【０２０５】また、帯電部材をコピー中および紙間にお
いても固定、コピー中および紙間においても回転とした
条件で実験例１と同様の評価を行なったが、上記のよう
な耐久性を得ることは出来なかった。

【０２０６】

【表３】 ＜実験例３＞多磁極性体の磁極を図１３に示したような
構成にし、磁極の数を１８とし、磁極の強さをそれぞ
れ、０．０１０Ｔ、０．０２０Ｔ、０．０３０Ｔ、０．
０５０Ｔ、０．０８０Ｔ、０．１００Ｔの物を６つ用意
した。

【０２０７】帯電部材への印加電圧条件は、６００ＶＤ
Ｃとした。又、該被帯電部材の周速度を、２２０ｍｍ／
ｓｅｃ、３００ｍｍ／ｓｅｃ、３８０ｍｍ／ｓｅｃ、４
６００ｍｍ／ｓｅｃと変えた。該ブラシ層の抵抗は３×
１０⁸ Ωｃｍであった。

【０２０８】これに、実験例１のｄと同様の感光体を用
い、実験例１と同様の評価をした。その結果を表４に示
す。また、被帯電部材の周速度と最適な磁束密度との関
係をプロットした結果を図１４に示す。

【０２０９】この結果より、耐久性に優れ、安定した画
像を得るための該帯電部材の磁束密度は、磁束密度を
Ｈ、該被帯電部材の周速度をＳとしたとき、ｌｎ（Ｈ）
＞３．０３×１０^-3×Ｓ−３．８４ を満たすことが必
要であることがわかる。即ちこの条件を満たす構成にす
ることで、高速機に対しても磁気ブラシによる注入帯電
が効果的に行なえる。

【０２１０】

【表４】 これは、以下の作用によるものと考えられる。

【０２１１】帯電キャリアの減少の大きな要因として、
感光体による電界によって磁極が弱い部分の帯電キャリ
アがドラム面上に移動して帯電キャリアの損失が生じる
という事が挙げられる。しかし、図３のような構成にす
る事で、磁極部分は感光体に隣接し、また磁極が無い部
分は感光体から離れる、更に電圧印加中においては、該
帯電部材の磁極が被帯電部材の最も接近する方向に向け
て固定するため、磁極が無い部分の帯電キャリアが感光
体表面に移動する事が無くなり、該帯電キャリアを保
持、抑制する効果が増加する。さらに、帯電部材の磁束
密度を該被帯電部材の周速度に対して適切なものを用い
ることでその効果がさらに増加する。

【０２１２】本実験例の構成では、紙間において帯電部
材を回転させ磁極部に穂立ち状態の磁性粉等の帯電キャ
リアを長軸方向で均する事を行ない、またその間は、電
圧印加を止めているので、磁極が無い部分が感光体に最
も接近した場合でも、感光体が電界を有していないので
感光体に帯電キャリアが移動する事が無く帯電キャリア
の減少を有効に防止できる。 ＜実験例４＞図３に示すＶＨＦ−ＰＣＶＤ法による画像
形成装置用感光体の製造装置を用い、実験例１と同様に
直径１０８ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリン
ダー（支持体）上に、表７に示す条件で電荷注入阻止
層、光導電層、表面層からなる感光体を作製した。

【０２１３】さらに光導電層のＳｉＨ₄ とＨ₂ との混合
比、放電電力、支持体温度ならびに内圧を変えることに
より、種々の感光体を作製した。作製した感光体を画像
形成装置（キャノン製ＮＰ６０６０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）、ブラ
ンク露光メモリーのならびにゴーストメモリーを評価し
た。温度特性ならびにメモリーの評価は実験例１と同様
にした。さらにハーフトーン画像の濃度ムラ（ガサツ
キ）をメモリーと同様、４段階のランク分けを行なって
評価した。

【０２１４】一方、光導電層の作成条件で、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７
０５９）ならびにＳｉウエハー上に、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Ａｌの
串型電極を蒸着して、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
量ならびにＳｉ−Ｈ₂結合とＳｉ−Ｈ結合の吸収ピーク
強度比を測定した。Ｅｕ、Ｄ．Ｏ．Ｓと温度特性、メモ
リー、画像流れとの関係は実験例１と同様であり、良好
な電子写真特性のためにはＥｕ＝５０〜６０ｍｅＶ、
Ｄ．Ｏ．Ｓは、１×１０¹⁴以上１×１０¹⁶ｃｍ^-3未満で
あることが必要であることがわかった。さらに、図５に
示すＳｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈとガサツキとの関係から、Ｓ
ｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈ＝０．２〜０．５の範囲にすること
が必要であることがわかった。

【０２１５】この感光体の内、Ｅｕ、Ｄ．Ｏ．Ｓおよび
Ｓｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈが、各々５４ｍｅＶ、８×１０¹⁴
ｃｍ^-3、０．２９の感光体について、帯電部材Ｅを用
い、実験例２と同様の評価を行なったところ、良好な結
果を得た。

【０２１６】

【表５】

【０２１７】

【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。なお、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。 ＜実施例１＞図３に示す画像形成装置用感光体の製造装
置を用い、表６に示す作製条件で画像形成装置用感光体
を作製した。このときの光導電層のＥｕ、Ｄ．Ｏ．Ｓお
よびＳｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈは、それぞれ５３ｍｅＶ、５
×１０¹⁴ｃｍ^-3、０．２９であった。作製した画像形成
装置用感光体を帯電部材Ｅを用い、実験例１と同様の評
価をしたところ実験例１と同様に良好な特性が得られ
た。

【０２１８】

【表６】 ＜実施例２＞実施例１の感光体を用い、帯電部材とし
て、磁極数１８個で磁束密度０．０７０［Ｔ］、０．０
８０［Ｔ］、０．１００［Ｔ］の物を用いて、感光体の
面速度３８０ｍｍ／ｓｅｃで、実施例１と同様の評価を
したところ実施例１と同様に良好な特性が得られた。 ＜実施例３＞図３に示す画像形成装置用感光体の製造装
置を用い、表７に示す作製条件で画像形成装置用感光体
を作製した。このときの光導電層のＥｕ、Ｄ．Ｏ．Ｓお
よびＳｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈは、それぞれ５６ｍｅＶ、５
×１０¹³ｃｍ^-3、０．３８であった。作製した画像形成
装置用感光体を帯電部材Ｅを用い、実施例１と同様の評
価をしたところ実施例１と同様に良好な電子写真特性が
得られた。

【０２１９】

【表７】 ＜実施例４＞実施例３の感光体を用い、帯電部材とし
て、磁極数１８個で磁束密度０．０７０［Ｔ］、０．０
８０［Ｔ］、０．１００［Ｔ］の物を用いて、感光体の
面速度３８０ｍｍ／ｓｅｃで、実施例１と同様の評価を
したところ実施例１と同様に良好な特性が得られた。 ＜実施例５＞図３に示す画像形成装置用感光体の製造装
置を用い、表８に示す作製条件で画像形成装置用感光体
を作製した。このときの光導電層のＥｕ、Ｄ．Ｏ．Ｓお
よびＳｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈは、それぞれ５９ｍｅＶ、３
×１０¹⁵ｃｍ^-3、０．４５であった。作製した画像形成
装置用感光体を帯電部材Ｉを用い、実施例１と同様の評
価をしたところ実施例１と同様に良好な特性が得られ
た。

【０２２０】

【表８】 ＜実施例６＞実施例５の感光体を用い、帯電部材とし
て、磁極数１８個で磁束密度０．０７０［Ｔ］、０．０
８０［Ｔ］、０．１００［Ｔ］の物を用いて、感光体の
面速度３８０ｍｍ／ｓｅｃで、実施例１と同様の評価を
したところ実施例１と同様に良好な特性が得られた。

【０２２１】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明は磁気ブラシ
を用いた接触型帯電部材の多極磁性体の極性を感光体表
面に最も接近させて使用することを主軸に、前述のごと
き特定の構成としたことにより、極めて好適な画像安定
化が達成された。

【０２２２】具体的には、第１に、帯電部材の多極磁性
体の磁極方向が感光体表面に最も接近する構成にする。
また磁極がニップ内に１個以上存在する構成にしたこ
と、また帯電部材を紙間においては回転させ、またその
間の電圧印加を止めることで、長軸方向での帯電キャリ
アを均す効果を出す。電圧印加を止めているので、帯電
キャリアの損失を抑えることができ、飛躍的に耐久性が
向上した。又、これにより帯電キャリアが現像されてし
まうこと、現像機中に混入し正規のトナー現像が妨げら
れる等による画質の低下が防止され、メンテナンスフリ
ー化が更に進んだ。 更に、被帯電部材の周速度に対し
て、帯電部材の磁極の磁束密度を前記範囲を満たす構成
にすることで、更に上記効果の増大が図られ、耐久性に
優れた磁気ブラシを用いた注入帯電が高速機においても
可能となった。

【０２２３】また、耐久性が向上した保護層に、更に温
度特性や電気的特性を向上させた新規な感光体を組み合
わせる事により、夜間通電無し、省エネルギー、高画質
保持のまま、高湿画像流れの除去が可能となった。そし
て、磁性体の磁束密度を最適化することで更なる高耐久
性および帯電効率の向上を進められた。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、帯電装置、画像形成装置の好適
な実施態様例の構成を説明するための模式的側面図であ
り、図２（ｂ）は、図２（ａ）の正面図である。

【図２】画像形成装置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
法による画像形成装置用感光体の製造装置の模式的説明
図である。

【図３】画像形成装置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
電法による画像形成装置用感光体の製造装置の模式的説
明図である。

【図４】画像形成装置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５】画像形成装置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６】画像形成装置用感光体における光導電層の局在
状態密度（ＤＯＳ）と画との関係を示す図である。

【図７】画像形成装置用感光体における光導電層のＳｉ
−Ｈ₂ 結合とＳｉ−Ｈ結合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８】従来の接触帯電の帯電装置、画像形成装置の好
適な実施態様例の構成を説明するための模式的構成図で
ある。

【図９】図９（ａ）は、従来の磁気ブラシを用いた帯電
部材、帯電装置、画像形成装置の一つの実施態様例の構
成を説明するための模式的構成図であり、図９（ｂ）
は、帯電部材の側面図である。

【図１０】本発明の帯電装置、画像形成装置のもう一つ
の好適な実施態様例の構成を説明するための模式的構成
図である。

【図１１】図１１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の画像形成
装置用感光体の好適な実施態様例の層構成を説明するた
めの模式的層構成図である。

【図１２】本発明にかかわる帯電部材のブラシ層の抵抗
と帯電状態を示す図である。

【図１３】図１３（ａ）は、本発明の帯電装置、画像形
成装置のもう一つの好適な実施態様例の構成を説明する
ための模式的側面図であり、図１３（ｂ）は図１３
（ａ）の正面図である。

【図１４】本発明にかかわる被帯電部材の周速度と帯電
部材の磁極の磁束密度の関係を示す図である。

【符号の説明】

１００ 接触帯電部材 １０１ 磁気ブラシ層 １０２ 接触帯電部材の多極磁性体（マグネットロー
ラー） １０３ スペーサー １０４ 被帯電体 ２１００、３１００ 堆積装置 ２１１１、３１１１ 反応容器 ２１１２、３１１２ 円筒状支持体 ２１１３、３１１３ 支持体加熱用ヒーター ２１１４ 原料ガス導入管 ２１１５、３１１６ 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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の多極磁性材と磁性粉体を用いた
   帯電部材に電圧を印加し、この帯電部材の帯電面を被帯
   電体に接触させて帯電させる帯電装置において、前記多
   極磁性材の周方向における磁極の間隔が、前記帯電部材
   と前記被帯電体との接触部における該磁性粉体の周方向
   幅以下であり、かつ該帯電部材の磁束密度Ｈ（Ｔ）と被
   帯電部材の面速度Ｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）が、１ｎ（Ｈ）＞
   ３．０３×１０^-3×Ｓ−３．８４ を満たすことを特徴
   とする帯電装置。
2. 【請求項２】 帯電工程中、前記多極磁性材を停止さ
   せ、その時に磁極を前記帯電部材の距離が最短距離とな
   る請求項１記載の帯電装置。
3. 【請求項３】 電子写真形成中の紙間において前記帯電
   部材への印加電圧を切り、該帯電部材と回転させる請求
   項１に記載の帯電装置。
4. 【請求項４】 前記被帯電体が、導電性支持体と、シリ
   コン原子を母体として水素原子および／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、および電荷を保持する機能を有する表面層を有
   する光受容層から構成される画像形成装置用感光体であ
   って、該光導電層が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であり、局在状態密度が１
   ×１０¹⁴以上１×１０¹⁶ｃｍ^-3未満で、 表面層の電気抵抗値が１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ωｃｍで
   あることを特徴とする被帯電部材を用いた、請求項１乃
   至３のうちいずれか１項に記載の帯電装置。
5. 【請求項５】 前記被帯電体が、電荷保持粒子を含む表
   面層を有することを特徴とする電子写真感光体である請
   求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の帯電装置。
6. 【請求項６】 円筒状の多極磁性材と磁性粉体を用いた
   帯電部材に電圧を印加し、この帯電部材の帯電面を像坦
   持体であるところの被帯電体に接触させて帯電し、被帯
   電体上に静電潜像を形成し、これをトナーによって顕画
   像化する画像形成装置において、帯電装置として請求項
   １乃至５のうちいずれか１項に記載の帯電装置を具備さ
   せたことを特徴とする画像形成装置。