JPH10288852A

JPH10288852A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH10288852A
Application number: JP9113538A
Authority: JP
Inventors: Makoto Aoki; 誠青木; Junichiro Hashizume; 淳一郎橋爪; Shigenori Ueda; 重教植田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1998-10-27
Also published as: KR19980081387A; DE69801131T2; DE69801131D1; EP0872771B1; CN1196504A; KR100289479B1; CN1126991C; EP0872771A2; EP0872771A3

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、高精細で高品質な画像が得られ、耐
久性の優れた電子写真感光体を提供すること、および、
感度が高く、リークによる画像欠陥が起こらず、ゴース
ト等の無い高品位な画像が経時的に変化することなく安
定的に得られる電子写真感光体を提供することを目的と
している。【解決手段】本発明は、導電性基体上にシリコン原子を
母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有し、
該光導電層上に表面層が形成された電子写真感光体であ
って、該表面層がトナーの離型性と滑り性とを共に向上
させるために、スピン密度が小さく、且つスピン緩和時
間のを短くしてなる、少なくとも水素を含む非単結晶炭
素膜で形成されていることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真感光体に関
し、詳しくは、電子写真プロセスにおいて、如何なる環
境下においても高精細な画像が得られ、トナーの離型性
が高いために高速プロセスに用いた際にも融着が発生せ
ず、かつその特性を維持するに足る高耐久性を有し、感
度が高く、高品位な画像が安定して得られる電子写真感
光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体に用いる素子部材の技術
としては、セレン、硫化カドミニウム、酸化亜鉛、フタ
ロシアニン、アモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと記
す）等、各種の材料が提案されている。中でもａ−Ｓｉ
に代表される珪素原子を主成分として含む非単結晶質堆
積膜、例えば水素及び／又はハロゲン（例えばフッ素、
塩素等）で補償されたａ−Ｓｉ等のアモルファス堆積膜
は高性能、高耐久、無公害な感光体として提案され、そ
の幾つかは実用化されている。特開昭５４−８６３４１
号公報には、光導電層を主としてａ−Ｓｉで形成した電
子写真感光体の技術が開示されている。ａ−Ｓｉ感光体
は表面硬度が高く、半導体レーザー（７７０ｎｍ〜８０
０ｎｍ）等の長波長光に高い感度を示し、しかも繰り返
し使用による劣化もほとんど認められない等、特に高速
複写機やＬＢＰ（レーザービームプリンター）等の電子
写真用感光体として広く使用されている。こうした堆積
膜の形成法として従来、スパッタリング法、熱ＣＶＤ
法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等、多数知られてい
る。中でもプラズマＣＶＤ法、即ち原料ガスを直流又は
高周波（ＲＦ，ＶＨＦ）、或はマイクロ波によってグロ
ー放電を生じさせて分解し、ガラス、石英、耐熱性合成
樹脂フィルム、ステンレス、アルミニュウム等の基体上
に薄膜状の堆積膜を形成する方法は、電子写真用アモル
ファスシリコン堆積膜の形成方法等において現在、実用
化が非常に進んでおり、そのための装置も各種提案され
ている。

【０００３】更に、近年では膜質及び処理能力の向上に
対する要望が強くなっており様々な工夫も検討されてい
る。特に、高周波電力を用いたプラズマプロセスは、放
電の安定性が高く酸化膜や窒化膜等の絶縁性材料の形成
にも使用できる等様々な利点により使用されている。近
年、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用いて５０ＭＨ
ｚ以上の高周波電源を用いたプラズマＣＶＤ法の報告が
あり（ＰｌａｓｍａＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰ
ｌａｓｍａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｖｏｌ．７，Ｎｏ
３（１９８７）ｐ２６７−２７３）、放電周波数を従来
の１３．５６ＭＨｚより高くすることで堆積膜の性能を
落とさずに堆積速度を向上させる事ができる可能性が示
されており、注目されている。又、この放電周波数を高
くする報告はスパッタリング等でもなされ、近年広くそ
の検討がされている。

【０００４】近年では、複写画像に対する要求の高まり
から、さらに高画質を安定して供給する技術が切望され
ている。複写機に対して更に高精細化、高速化、ディジ
タル化、小型化、低コスト化など、様々な要求が高まる
中で、高精細化に関してはトナーの小粒径化が進めら
れ、コールターカウンター等による重量平均粒径が０．
００５〜０．００８ｍｍであるものが多く使われるよう
になってきた。高速化に当たって、これらの小粒径トナ
ーの定着性を向上させる必要があるが、相反する性質で
ある感光体への融着に対しては不利である。また粒径が
小さいと言うこと自体も、融着に対しては不利な方向に
向かう。即ち、粒径の小さいトナーをクリーニングする
際には、トナーのすり抜けを防止するためにブレードの
押し当て圧を変える等の必要があるが、高速プロセスと
あいまって摩擦力が大きく増大するため、融着の発生し
やすい状況になっているといえる。

【０００５】トナーがドラム表面に融着すると、融着部
分では像露光が透過しないために潜像が形成されず、画
像上に微小な黒点となって現れる。また、一旦融着が発
生すると、初期には複写画像に現れなくても、複写操作
を重ねるうちに回転方向に融着が成長し、線状の画像欠
陥が生じてくる。成長した融着を除去するためにはアル
ミナ粉等で研磨するしかないが、事実上交換することに
なりランニングコストを大きく引き上げる結果となる。
このため、トナー融着の発生、成長を防止することが必
須条件となる。これらの問題に対する公知技術として
は、以下のものが挙げられる。まず表面をより削れにく
くする方法として、ａ−Ｃ又はＤＬＣと呼ばれる非晶質
炭素を表面層とする方法が知られており、例えば特開昭
５７−１１４１４６号公報を始め多くの開示が為されて
いる。また、表面層の改質方法の１つとして、表面のス
ピン密度を変化させる方法があるが、例えば特開昭６０
−２８６６０号公報、特開昭６１−１６０７５４号公報
等の開示例がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のものにおけるいずれの開示例においても、表面
層におけるトナーの離型性、あるいは滑り性に関しては
注目されていなかった。すなわち、トナー融着を発生さ
せないためには、感光体にトナーを付着させにくくする
ために表面を改質したり、付着してしまったトナーを削
りとる能力を高めるためにブレードの硬度を高める等の
対策が考えられる。しかし、プロセススピードが上昇す
るにつれて摩擦力が増大し研磨力が高まるため、材料を
慎重に選ばない限り、表面を改質して効果を高めても削
れてしまうという可能性が生じる。また、ブレードの硬
度化を進める場合、特性としてはゴム的状態からガラス
的状態に近づく為、材質としては脆くなりブレードの欠
け等が生じてクリーニング不良を起こす可能性が出てき
た。そのため小粒径トナーを用いた高速プロセスのよう
に、ドラム表面に過酷な条件においても高硬度で削れ
ず、且つトナーの融着を引き起こさない改質された表面
層を持ち、且つその機能が長期間、大量枚数の複写操作
によっても劣化しない感光体が望まれることとなった。
また、複写機に対して様々な要求が高まる中で、電子写
真感光体には感光体の高感度化、高画質化、薄膜化が要
求される。その場合、感光体表面を保護する表面層に対
しては、低損失、薄膜化が要求される。そのため、更に
広いバンドギャップを持ち、耐圧が高く薄膜化が可能な
表面層材料が望まれることとなった。

【０００７】そこで、本発明は、上記した課題を解決
し、表面層の離型性と滑り性とを共に向上させること
で、いかなる環境下においてもドラム表面にトナーの融
着を引き起こすことがなく、高精細で高品質な画像が得
られ、耐久性の優れた電子写真感光体を提供することを
目的としている。また、本発明は、感度が高く、リーク
による画像欠陥が起こらず、ゴースト等の無い高品位な
画像が経時的に変化することなく安定的に得られる電子
写真感光体を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、電子写真感光体をつぎのように構成したこ
とを特徴とするものである。すなわち、本発明の電子写
真感光体は、導電性基体上にシリコン原子を母体とする
非単結晶材料で構成された光導電層を有し、該光導電層
上に表面層が形成された電子写真感光体であって、該表
面層がトナーの離型性と滑り性とを共に向上させるため
に、スピン密度の小さい、且つスピン緩和時間の短い、
少なくとも水素を含む非単結晶炭素膜で形成されている
ことを特徴としている。また、本発明の電子写真感光体
は、前記非単結晶炭素膜のスピン密度が１×１０²⁰ｓｐ
ｉｎｓ／ｃｍ³以下であり、且つスピン緩和時間が１０
^-2ｓｅｃ以下であることを特徴としている。また、本発
明の電子写真感光体は、前記非単結晶炭素膜が、少な
くともフッ素原子を含む原料ガスによって形成され、フ
ッ素原子を膜中に含有していることを特徴としている。
また、本発明の電子写真感光体は、前記非単結晶炭素膜
が、少なくともフッ素原子を含む原料ガスを分解したプ
ラズマ中でエッチングすることによって、表面付近にフ
ッ素−炭素結合を有していることを特徴としている。ま
た、本発明の電子写真感光体は、前記フッ素原子を含む
原料ガスが、ＣＦ4ガスであることを特徴としている。
また、本発明の電子写真感光体は、前記表面層が、１〜
４５０ＭＨｚの高周波を用いたプラズマＣＶＤ法によっ
て、原料ガスを分解することにより形成されていること
を特徴としている。また、本発明の電子写真感光体は、
前記表面層が、５０〜４５０ＭＨｚの高周波を用いたプ
ラズマＣＶＤ法によって、原料ガスを分解することによ
り形成されていることを特徴としている。また、本発明
の電子写真感光体は、前記光導電層と前記表面層との間
に両者の中間の組成をもつバッファ層を有していること
を特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の上記構成は、本発明者ら
の、以下の検討からなし得たものである。すなわち、本
発明者らは、従来表面層材料に比べてさらに高耐久性を
有すると考えられる非単結晶炭素膜を数種類作成し、鋭
意検討した（ここで非単結晶炭素膜とは、グラファイト
やダイヤモンドではない、主にその中間の結合状態であ
る非晶質炭素のことを指しており、多結晶や微結晶と共
存していても良い）。しかし表面層の高硬度にしただけ
では融着の発生頻度に変化はなく、ブレードの硬度化や
押し当て圧の上昇等を行い、一旦融着が発生してもそれ
を削り取る方向で改善を目指したが、今度はブレードの
傷みが激しくなり、クリーニング不良が頻発してしまう
ことがわかった。即ち表面層の高硬度化だけでは、融着
防止において限界があることが明白となった。次に表面
の離型性を向上させる方向で鋭意検討を行ったところ、
表面のスピン密度とトナーの離型性との間に相関がある
ことを偶然発見した。そこで高硬度でほとんど削れない
非単結晶炭素膜を用い、スピン密度の小さい膜の検討を
重ねたところ、離型性、滑り性ともに従来の表面層材料
よりも向上していることが分かったが、この２つを兼ね
備えた場合でも、長期の複写操作後にはそれらの特性が
維持出来ない場合が多く、維持出来る膜が得られるのは
極稀である事が分かった。

【００１０】その後更に検討を重ねるうち、本発明者ら
は、非単結晶炭素と低スピン密度とを組み合わせただけ
では有効とは言えず、膜のスピン密度がある特定の値よ
りも小さい範囲で、且つスピン緩和時間がある特定の値
より短い非単結晶炭素膜でのみ、離型性、滑り性が向上
し、且つその表面層の特性が長期の複写操作によっても
劣化せず、融着が発生しにくいことを見出した。即ち、
表面層材料として従来材料よりも高硬度な非単結晶炭素
膜を用い、その膜のスピン密度が１×１０²⁰ｓｐｉｎｓ
／ｃｍ³以下であるという条件に加え、スピン緩和時間
が１０^-2ｓｅｃ以下であるような膜を作成したときに初
めて、離型性、滑り性がともに向上し、かつその特性を
維持する事が出来、融着を発生しにくくせしめることが
可能となったのである。

【００１１】本発明の範囲内で非単結晶炭素膜を作成し
た場合、融着を防止でき、その特性が維持出来た理由と
しては、まだ明らかではないが、おおよそ次の様に考え
ている。特定の条件下で作成した非単結晶炭素膜によ
り、従来表面層材料に比べ初期特性は若干ながら改善で
きた。非単結晶炭素は、適当な条件下で作成すると表面
を水素で終端し、表面エネルギーが低く物質が付着しに
くい、即ち離型性が向上すると考えられる。また、成膜
条件を最適化するか、適当な処理を施すことにより、原
子レベルで滑らかなものが作成できることが原子間力顕
微鏡による観察から分かっている。この事が滑り性をよ
くしている原因と考えている。しかし、表面にダングリ
ングボンドが多数存在する場合、それらは吸着中心とな
り、様々なものが吸着する結果表面エネルギーが増大
し、離型性が損なわれる。同時に色々なものが付着する
ことによって滑り性も悪化してくると思われる。このよ
うな状況でドラム周辺部材と摩擦を繰り返した場合、表
面原子の脱落が起こりはじめ、それによりダングリング
ボンドが常に生成される。このような悪循環の中で、特
定サイトにトナー融着が発生し、一旦融着が起こるとそ
こを中心に成長が起こり、画像に顕在化すると考えられ
る。

【００１２】非単結晶炭素膜は、従来のａ−Ｓｉやａ−
ＳｉＣ等に比べてスピン密度を抑える事が難しいが、特
定の条件下では非単結晶炭素膜としては比較的低スピン
密度、即ち１×１０²⁰ｃｍ^-3以下程度の膜を得ることが
出来る。この事により初期の離型性を更に向上させるこ
とが出来たが、長期使用するとやはりダングリングボン
ド生成の悪循環を生じてしまうことが分かった。この事
から、表面に初期に存在するダングリングボンドの数を
減少させるか、若しくは表面を終端している水素等の元
素との結合を強固にしてダングリングボンドの生成を抑
制することのいずれかが必要であると考えられた。初期
のダングリングボンドを減少させるには限界があった
が、終端元素との結合強化に関しては検討の余地があっ
た。終端元素との結合力を強化しようとした場合、終端
元素が結合している炭素の周囲とのボンドに歪みが少な
いことが条件として考えられる。結合炭素が周囲と歪ん
だ結合をしている場合、結合電子の偏りが生じて終端元
素との結合が弱くなると考えられる。ＥＳＲによって観
測される波形にはボンドの歪みによる結合電子の揺らぎ
が観察されると考えられるが、スピン緩和時間はボンド
が安定しているほど短かくなると考えられ、スピン緩和
時間が短い方が結合の歪みが少ない、つまり強固な結合
をしていると考えられる。このようにスピン緩和時間の
短い表面を持つように表面層を作成できれば、終端原子
の脱落がなく、ダングリングボンド生成の悪循環が起こ
らないと考えられる。以上を総合すると、非単結晶炭素
を用いたことと、スピン密度を１０²⁰ｃｍ^-3以下に抑え
たことから、初期における離型性と滑り性が従来に比べ
大ぎく改善できたこと、加えてスピン緩和時間を１０^-2
ｓｅｃ以下に抑えることによってその特性を維持できる
ようになったことにより、高速プロセスにおいて長期使
用しても融着が発生しない電子写真感光体が得られたと
考えている。

【００１３】また、非単結晶炭素膜の表面の終端元素を
フッ素とした場合、表面エネルギーが更に低下し離型性
や滑り性が向上する。結合力の強化によって更に脱落が
抑制されるため、水素等の終端元素以上に融着を起こり
にくくすることが可能である。フッ素化の方法としては
原料ガスとして例えばＣＦ4のようなフッ素を含むガス
を導入して成膜時からフッ素を膜中に取り込む方法と、
非単結晶炭素膜を成膜した後にフッ素を含むガスのプラ
ズマにて表面をフッ素化する方法がある。前者の場合、
成膜ガス中のフッ素の割合を多くしすぎると柔らかくな
る場合があるが、本発明の範囲内のスピン密度、スピン
緩和時間になるようにガス比を設定すると、硬度が維持
できる。理由としては明らかではないが、本発明範囲内
では結合力が強くなっていることから硬度も維持されて
いると考えられる。後者の場合、フッ素プラズマによる
処理で表面にダメージを与えないように注意することが
重要である。ダメージを与えるとかえって表面原子の脱
落が起こりやすくなるので、本発明の範囲内のスピン密
度、スピン緩和時間になるようにフッ素化する必要があ
る。加えて、本発明の予期せぬ効果として、表面層にお
ける感度低下が最小限に抑えられた事、更に加えてゴー
スト現象、即ち直前に複写した画像が残る現象が改善さ
れた点、更に加えて耐圧が向上した為に表面層の膜厚を
更に薄くする事が可能になった事である。

【００１４】この３つの予期せぬ効果に対しては、およ
そ次の様に考えている。本発明における非単結晶炭素膜
のバンドギャップを測定すると、従来のａ−Ｃ膜に比
べ、バンドギャップが大きい事が分かった。この理由と
しては、ダングリングボンドが減り、かつ強固に結合し
たボンドが増した為、結果的に膜全体としての結合力が
増し、光学的バンドギャップが広がったと考えている。
このバンドギャップの広がりにより、従来技術で挙げた
ａ−Ｃに比べて、同じ膜厚でも損失が少なくなり、感度
がさらに向上したと考えられる。また、ゴーストに関し
ては電荷が準位にトラップされる為に生じてしまうと考
えられている。本発明においては電荷をトラップする準
位が低減されたと思われるが、高々数千Åである薄い表
面層に存在する準位だけでは説明出来ないので、何らか
の違う要因が加わっていると考えられるが、詳細は不明
である。また、一般に非単結晶炭素膜は作成時の活性種
が感光体表面に対して濡れやすく、その為カバレッジが
向上するが、本発明の範囲では、カバレッジの良さに加
えて緻密性が非常に向上している。緻密性の高さは結合
状態に起因すると考えているが詳しい事は今のところ不
明である。カバレッジの良さのために球状突起等で発生
した欠陥も均一に覆い、また緻密性の高さから電荷が欠
陥周辺を経由しにくくなり、そのために耐圧が向上し、
電荷の表面層中のリークが原因である白抜け等が発生し
にくくなったと考えられる。本発明は以上の検討を経て
完成に至ったものである。

【００１５】以下、図に基づいて本発明の内容を具体的
に説明する。図１は本発明による電子写真感光体を説明
する模式図である。図１（ａ）には光導電層を機能分離
していない単層型と呼んでいる感光体で、基体１０１の
上に必要に応じて電荷注入阻止層１０２を設けられ、そ
の上に少なくとも水素を含むａ−Ｓｉからなる光導電層
１０３、本発明の範囲内の物性を持つ非単結晶炭素から
なる表面層１０４が積層された感光体である。図１
（ｂ）には光導電層を電荷発生層と電荷輸送層の２つに
機能分離している為、機能分離型と呼んでいる感光体を
示している。基体１０１の上に必要に応じて電荷注入阻
止層１０２を設け、その上に電荷輸送層１０６、電荷発
生層１０７の機能分離された、少なくとも水素を含むａ
−Ｓｉからなる光導電層１０３が堆積され、その上に本
発明の範囲内の物性を持つ非単結晶炭素からなる表面層
１０４が積層されている。ここで電荷輸送層１０６と電
荷発生層１０７の位置関係はいかなるものでも使用出来
る。また、機能分離を組成変化で行う場合に、その組成
変化を連続的に行ってもよい。

【００１６】図１（ａ）、（ｂ）に挙げた感光体におい
て、それぞれの層は連続的な組成変化を伴ってもよく、
明確な界面を持たなくても良い。また、電荷注入阻止層
１０２は必要に応じて省略しても良い。また、光導電層
１０３と非単結晶炭素からなる表面層１０４との間に
は、密着性向上等の目的で必要に応じて中間層を設けて
も良い。中間層の材料としては光導電層１０３と表面層
１０４との中間の組成を持ったＳｉＣ層が挙げられる
が、或はＳｉＯ、ＳｉＮなどを用いても良い。また中間
層は組成を連続的に変化させても良い。ここで言う非単
結晶炭素とは、黒鉛（グラファイト）とダイヤモンドと
の中間的な性質を持つアモルファス状の炭素を主に表し
ているが、微結晶や多結晶を部分的に含んでいても良
い。これらはプラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法等によって作成可能であるが、プ
ラズマＣＶＤ法を用いて作成した膜は透明度、硬度共に
高く、電子写真感光体の表面層として用いるには好まし
い。

【００１７】非単結晶炭素膜を作成する際のプラズマＣ
ＶＤ法に用いる放電周波数としては如何なる周波数も用
いることが出来る。工業的にはＲＦ周波数帯と呼ばれる
１〜４５０ＭＨｚ、特に１３．５６ＭＨｚの高周波が好
適に用いることが出来る。また、特に５０〜４５０ＭＨ
ｚのＶＨＦと呼ばれる周波数帯の高周波を用いた場合に
は、透明度、硬度共に更に高く出来るので、表面層とし
ての使用に際してはより好ましい。本発明の非単結晶炭
素膜をブラズマＣＶＤ法により作成する場合には、炭素
を含むガスをプラズマによって分解する事により膜を得
ることが出来る。この時用いる事の出来る炭素を含んだ
ガスとしては、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ2Ｈ4、Ｃ2Ｈ2、等の
炭化水素、ＣＨ3ＯＨ、Ｃ2Ｈ5ＯＨ等のアルコール類を
水素でバブリングしたもの、ＣＨ3Ｆ、ＣＨ2Ｆ2、ＣＨ3
Ｃｌ等の炭化水素の水素をハロゲン元素で置換したハロ
ゲン化炭化水素、等、プラズマ化で活性な炭素ラジカル
を生成出来るものであれば如何なるものでも使用可能で
ある。中には単独で成膜可能なガスも存在するが、水素
や希ガス等で希釈する必要のあるガスもあり、その都度
最適な条件を選択する必要がある。また上記のガスを混
合したものでも使用出来る。

【００１８】図２は、本発明の高周波電源を用いたプラ
ズマＣＶＤ法による感光体の堆積装置の一例を模式的に
示した図である。この装置は大別すると、堆積装置２１
００、原料ガスの供給装置２２００、反応容器２１１０
内を減圧する為の排気装置（図示せず）から構成されて
いる。堆積装置２１００中の反応容器２１１０内にはア
ースに接続された円筒状被成膜基体２１１２、円筒状被
成膜基体の加熱用ヒーター２１１３、原料ガス導入管２
１１４が設置され、更に高周波マッチングボックス２１
１５を介して高周波電源２１２０が接続されている。原
料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｃ2
Ｈ2、ＮＯ、Ｂ2Ｈ6、ＣＦ4等の原料ガスボンベ及びエッ
チングガスボンベ２２２１〜２２２６とバルブ２２３１
〜２２３６、２２４１〜２２４６、２２５１〜２２５６
及びマスフローコントローラー２２１１〜２２１６から
構成され、各構成ガスのボンベはバルブ２２６０を介し
て反応容器２１１０内のガス導入管２１１４に接続され
ている。

【００１９】本発明で使用される高周波電源の出力は１
０Ｗ〜５０００Ｗ以上の範囲で使用する装置に適した電
力を発生する事ができれば、如何なる出力の物であって
も使用できる。更に、高周波電源の出力変動率は、如何
なる値で有っても本発明の効果を得ることができる。使
用されるマッチングボックスは２１１５は高周波電源２
１２０と負荷の整合を取ることができるものであれば如
何なる構成のものでも好適に使用できる。又、整合を取
る方法としては、自動的に調整される物が好適であるが
手動で調整されるものであっても本発明の効果には全く
影響はない。高周波電力が印加されるカソード電極２１
１１の材質としては銅、アルミニウム、金、銀、白金、
鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チ
タン、ステンレス及び、これらの材料の２種類以上の複
合材料等が使用できる。又、形状は円筒形状が好ましい
が必要に応じて楕円形状、多角形状を用いても良い。カ
ソード電極２１１１は必要に応じて冷却手段を設けても
良い。具体的な冷却手段としては水、空気、液体窒素、
ペルチェ素子等による冷却が必要に応じて用いられる。

【００２０】本発明に用いる円筒状被成膜基体２１１２
は、使用目的に応じた材質や形状を有する物であれば良
い。例えば、形状に関しては、電子写真用感光体を製造
する場合には、円筒状が望ましいが、必要に応じて平板
状や、その他の形状であっても良い。又、材質に於て
は、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、
コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレ
ス及び、これらの材料の２種類以上の複合材料、更には
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、
ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ガラス、石英、セ
ラミックス、紙などの絶縁材料に導電性材料を被覆した
物などが使用できる。表面形状としてはバイト切削、デ
ィンプル加工等を、干渉防止等の目的で行っても良い。

【００２１】以下、図２の装置を用いた、感光体の形成
方法の手順の一例について説明する。反応容器２１１０
内に円筒状被成膜基体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２１１０内を
排気する。続いて円筒状被成膜基体加熱用ヒーター２１
１３により円筒状被成膜基体２１１２の温度を２０℃〜
５００℃の所定の温度に制御する。感光体形成用の原料
ガスを反応容器２１１０内に流入させるにはガスボンベ
のバルブ２２３１〜２２３６、反応容器のリークバルブ
２１１７が閉じられている事を確認し又、流入バルブ２
２４１〜２２４６、流出バルブ２２５１〜２２５６、補
助バルブ２２６０が開かれている事を確認し、メインバ
ルブ２１１８を開いて反応容器２１１０及びガス供給配
管２１１６を排気する。次に真空系２１１９の読みが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。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２２４１〜２２４６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。

【００２２】以上の手順によって成膜準備を完了した
後、円筒状被成膜基体２１１２上に光導電層の形成を行
う。円筒状被成膜基体２１１２が所定の温度になったと
ころで、各流出バルブ２２５１〜２２５６のうちの必要
なものと補助バルブ２２６０とを徐々に開き、各ガスボ
ンベ２２２１〜２２２６から所定の原料ガスをガス導入
管２１１４を介して反応容器２１１０内に導入する。次
に、各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様に調整する。
その際、反応容器２１１０内が１Ｔｏｒｒ以下の所定の
圧力になる様に、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、高周波電源２１２０を所望の電力に設定して高周波
マッチングボックス２１１５を通じてカソード電極２１
１１に供給し高周波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２１１０内に導入させた各
原料ガスが分解され、円筒状被成膜基体２１１２上に所
定のシリコン原子を主成分とする堆積膜が形成される。
所望の膜厚の形成が行われた後、高周波電力の供給を止
め、各流出バルブ２２５１〜２２５６を閉じて反応容器
２１１０への各原料ガスの流入を止め、堆積膜の形成を
終える。

【００２３】又、本発明の表面層を形成する場合も基本
的には上記の操作を繰り返せばよく成膜ガスを供給し放
電を開始すればよい。本発明の効果が得られる非単結晶
炭素膜は、使用ガスの種類とその混合比、成膜圧力、高
周波電力とその周波数、成膜温度などが適切な値に設定
されていなければ作成出来ないが、特別な装置が必要な
訳では無く、従来のプラズマＣＶＤ装置を用いて作成出
来る。ガスの混合比についてはガス種によって異なる
為、一意には定まらないが、例えば不飽和炭化水素は水
素ガスによって希釈するとよく、飽和炭化水素の場合は
あまり希釈しない方が良い傾向が見られた。成膜圧力に
関しては従来の成膜条件と同様の範囲で作成可能であ
る。ガス種によって変わる為一概には言えないが、低く
する方が気相中でのポリマライゼーションが抑えられる
傾向がある。高周波電力に関してはある程度以上放電エ
ネルギーを与えないとＣ−Ｈ結合等が切断出来ずラジカ
ルが得られない。一方放電エネルギーを与えすぎると再
脱離やスパッタリングが生じる為成膜速度が極端に遅く
なってしまい好ましくない。同軸型の成膜炉であれば２
０００Ｗ以下程度が好ましい。また周波数に関しては高
い方がより高硬度で低損失な膜が得やすいが、高くなり
すぎると膜厚分布が生じる。成膜温度に関しては従来の
成膜条件範囲内でよいが、高くしすぎるとバンドギャッ
プが狭くなり損失が増える傾向にある為、あまり高くし
ない方が好ましい。以上、それぞれの設定値については
従来の成膜条件と著しく異なる値ではないが、スピン密
度とスピン緩和時間の成膜パラメータ依存性が大きい
為、これまで再現性よく的確な膜が作成出来なかったも
のと考えられる。

【００２４】具体的な作成手順を以下に示す。各流出バ
ルブ２２５１〜２２５６のうちの必要なものと補助バル
ブ２２６０とを徐々に開き、各ガスボンベ２２２１〜２
２２６から表面層に必要な原料ガス、例えばＣＨ4ガス
やＨ2ガスをガス導入管２１１４を介して反応容器２１
１０内に導入する。次に、各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
になる様に調整する。その際、反応容器２１１０内が１
Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になる様に、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、高周波電源２１２０を所望の電
力に設定して高周波電力を高周波マッチングボックス２
１１５を通じてカソード電極２１１１に供給し高周波グ
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２１１０内に導入させた各原料ガスが分解され、
表面層が形成される。所望の膜厚の形成が行われた後、
高周波電力の供給を止め、各流出バルブ２２５１〜２２
５６を閉じて反応容器２１１０への各原料ガスの流入を
止め、表面層の形成を終える。

【００２５】膜形成を行っている間は円筒状被成膜基体
２１１２を駆動装置（不図示）によって所定の速度で回
転させても良い。また、膜の更なる高硬度化が要求され
る場合、不図示のローパスフィルタによって高周波電力
に直流バイアス電圧を印加してもよい。また、表面の離
型性を更に向上させる為に、フッ素原子を含むガスを分
解したプラズマで表面をフッ素化しても良い。フッ素プ
ラズマによるフッ素化においても、本発明で限定したス
ピン密度とスピン緩和時間とを満たしていれば本発明の
効果が得られる。フッ素化に際しては、使用ガスの種類
とその混合比、処理圧力、高周波電力とその周波数、処
理温度、処理時間などが適切な値に設定されていなけれ
ばならないが、特別な装置が必要な訳では無く、従来の
プラズマＣＶＤ装置を用いて処理出来る。

【００２６】具体的には、使用出来るガスの種類として
は、ＣＦ4、ＣＨ3Ｆ、ＣＨ2Ｆ2、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2
Ｈ3Ｆ、ＣｌＦ3、ＳＦ6、ＨＦ、Ｆ2等、フッ素を含むガ
スであり、プラズマ化によって活性なフッ素ラジカルを
生成出来るものであれば使用出来る。また、希ガス等で
希釈して使用する事も可能である。傾向として、エッチ
ング性の強いガスでは希釈量を多くする方が望ましい。
処理圧力に関しては従来の成膜条件と同様の範囲で作成
可能である。ガス種によって変わる為一概には言えない
が、あまり低くすると表面粗さが増大する傾向があり好
ましく無い場合がある。高周波電力に関してはある程度
以上放電エネルギーを与えないとＣ−Ｆ結合等が切断出
来ずフッ素ラジカルが得られない。一方放電エネルギー
を与えすぎるとエッチングが進み、表面にダメージを与
えてダングリングボンドが生成され易くなる為好ましく
ない。同軸型の成膜炉であれば２０００Ｗ以下程度が好
ましい。

【００２７】図３は前記、図２とは別形態のプラズマＣ
ＶＤ法による電子写真感光体の形成装置（量産型）の一
例の模式図である。図３はその反応容器部の断面図を示
している。図３において３００は反応容器であり、真空
気密化構造を成している。又、３０２は一端が反応容器
３０１内に開口し、他端が排気装置（図示せず）に連通
している排気管である。３０３は円筒状被成膜基体３０
４によって囲まれた放電空間を示す。高周波電源３０５
は、高周波マッチングボックス３０６を介して電極３０
７に電気的に接続されている。円筒状被成膜基体３０４
はホルダー３０８（ａ）（ｂ）にセットした状態で回転
軸３０９に設置される。必要に応じてモーター３１０で
回転出来るようになっている。原料ガス供給装置（不図
示）は、図２に示した２２００と同様のものを用いれば
よい。各構成ガスは混合され、バルブ３１２を介して反
応容器３０１内のガス導入管３１１に接続されている。
本形成装置の高周波電源の出力は１０Ｗ〜５０００Ｗ以
上の範囲で使用する装置に適した電力を発生する事がで
きれば、如何なる出力の物であっても使用できる。更
に、高周波電源の出力変動率は、如何なる値で有っても
本発明の効果を得ることができる。

【００２８】使用されるマッチングボックス３０６は高
周波電源３０５と負荷の整合を取ることができるもので
あれば如何なる構成のものでも好適に使用できる。又、
整合を取る方法としては、自動的に調整される物が好適
であるが手動で調整されるものであっても本発明の効果
には全く影響はない。高周波電力が印加される電極３０
７の材質としては銅、アルミニウム、金、銀、白金、
鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チ
タン、ステンレス及び、これらの材料の２種類以上の複
合材料等が使用できる。又、形状は円筒形状が好ましい
が必要に応じて楕円形状、多角形状を用いても良い。電
極３０７は必要に応じて冷却手段を設けても良い。具体
的な冷却手段としては水、空気、液体窒素、ペルチェ素
子等による冷却が必要に応じて用いられる。本発明に用
いる円筒状被成膜基体３０４は、使用目的に応じた材質
や形状を有する物であれば良い。例えば、形状に関して
は、電子写真用感光体を製造する場合には、円筒状が望
ましいが、必要に応じて平板状や、その他の形状であっ
ても良い。又、材質に於ては、銅、アルミニウム、金、
銀、白金、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリ
ブデン、チタン、ステンレス及び、これらの材料の２種
類以上の複合材料、更にはポリエステル、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、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ガラス、石英、セラミックス、紙などの絶縁
材料に導電性材料を被覆した物などが使用できる。図４
は電子写真装置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。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
ー４０７、搬送系４０８、除電光源４０９等が配設され
ている。

【００２９】以下、さらに具体的に画像形成プロセスを
説明すると、感光体４０１は高電圧を印加した主帯電器
４０２により一様に帯電され、これに静電潜像部位、即
ちランプ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、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、導かれ投影
された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が形成され
る。一方、転写紙供給系４０５を通って、レジストロー
ラー４２２によって先端タイミングを調整され、感光体
４０１方向に供給される転写材Ｐは高電圧を印加した転
写帯電器４０６（ａ）と感光体４０１の間隙に於て背面
から、トナーとは逆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のトナー像は転写材Ｐに転写
する。次いで、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は転写搬送系４０８を通って
定着装置４２４に至り、トナー像が定着されて装置外に
搬出される。感光体４０１上に残留するトナーはクリー
ニングユニット４０７のマグネットローラー４０７及
び、クリーニングブレード４２１によって回収され、残
留する静電潜像は除電光源４０９によって消去される。

【００３０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明するが、本発
明はこれにより何ら限定されるものではない。［実施例１］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用い
て、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条件で下部阻
止層、光導電層を堆積し、表２に示した条件で表面層を
順次積層した。このとき、水素ガス流量と、同時に高周
波電力を変化させ、表面層のスピン密度とスピン緩和時
間の異なるＡからＥの５本の感光体を作成した。得られ
た膜のスピン密度およびスピン緩和時間の値は結果の表
中に示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】上記の方法で作成した５本のドラムを、複写機での耐久
試験の代用試験として、表面を機械的にある程度強く摩
擦し、その後複写機に搭載することで長期使用後の特性
を推定した。まず、ドラムをプロセススピード４００ｍ
ｍ／ｓｅｃで回転させ、それにトナーと同程度の平均粒
度（８μｍ）のＳｉＣ研磨テープ（富士フィルム製ＬＴ
−Ｃ２０００）を接触させ、接触面の上から３φ、幅２
０ｍｍの平行ピンで抑え、荷重をかけて摩擦した。また
研磨テープは１ｍｍ／ｓｅｃ程度で常に動かしており、
常に新しい面を供給して研磨力を一定に保ち、研磨屑の
影響が出ない様に工夫した。このような強制的な摩擦を
８０分間行った。次に上記の方法で作成した５本のドラ
ムをキヤノン製複写機ＮＰ６０６２改造機に搭載し、キ
ヤノン製テストチャート（部品番号：ＦＹ９−９０５
８）を原稿台に置き通常の露光量でＡ４用紙１万枚の複
写操作を行った。この時、トナーは平均粒径８μｍのも
のを用い、クリーナーブレードにはＪＩＳ硬度で通常の
ものより４度低い硬度のものを用い、且つブレード圧を
通常より低く設定して融着の出やすい環境で行った。１
万枚通紙後に、前記テストチャートによる画像、キヤノ
ン製中間調チャート（部品番号：ＦＹ９−９０４２）に
よる画像の２画像によって評価し、融着が発生している
かどうかを確認した後、ドラムを取り出して顕微鏡にて
表面の様子を観察し、画像に現れない微小な融着が存在
するかどうかを確認した。以上の評価で得られた諸特性
の結果を表６に示す。

【００３３】（比較例１）図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条
件で下部阻止層、光導電層を堆積し、次に表面層を堆積
させた。この表面層では表２に示した条件のうち、水素
流量と高周波電力を変化させ、表面層のスピン密度とス
ピン緩和時間が本発明範囲外となる条件で感光体Ｆ，Ｇ
を作成した。スピン密度、スピン緩和時間の値は結果の
表中に示した。次いで、実施例１と同様の評価をそれぞ
れについて行った。以上の特性の変化の結果を実施例１
の結果と合わせて表６に示す。１万枚通紙後の画像によ
る評価では、感光帯Ｆにおいては、非常に微小ながら数
箇所に黒い点状の跡が見られた。感光体Ｇにおいてクリ
ーニング不良による横筋と、融着によるものと思われる
黒筋が認められた。それ以外の感光体を使用した場合は
すべて画像上には融着の影響は見られなかった。次にド
ラムを複写機から取り出し、顕微鏡による観察を行った
ところ、本発明範囲内である感光体Ａ〜Ｅに関してはま
ったく融着の跡が見られなかったのに対し、感光体Ｆ，
Ｇについては融着の跡が見られた。特にＧに関してはド
ラムの回転方向に成長した後が見られ、画像上に現れた
融着痕と一致した。実施例１、比較例１から、ＥＳＲに
よるスピン密度が１×１０²⁰ｓｐｉｎｓ／ｃｍ³以下で
あり、且つスピン緩和時間が１０^-2ｓｅｃ以下である必
要がある事が分かった。

【００３４】［実施例２］図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条
件で下部阻止層、光導電層を堆積し、図２に記載のプラ
ズマＣＶＤ装置を用いて、表３に示した条件のうち、ガ
ス流量と高周波電力を適当な値に設定し、フッ素を膜中
に含有した表面層を堆積し、感光体Ｈを作成した。ま
た、表面層を表２の条件のうち水素ガス流量と高周波電
力とを適当な値に設定して堆積した後、表４に挙げたフ
ッ素化条件で感光体表面をフッ素プラズマに晒してフッ
素化し、感光体１を完成させた。この時、表面層のスピ
ン密度とスピン緩和時間が本発明範囲内となるような作
成条件を選んだ。スピン密度とスピン緩和時間について
は結果の表中に示した。

【００３５】これらのドラムに対し、実施例１と同様の
研磨試験と改造複写機による融着発生の有無を評価する
試験とを行った。次に試験前後でのフッ素量を測定し、
フッ素がどれだけ残留しているかを初期からの割合で評
価した。フッ素量の測定には、Ｘ線光電子分光法（ＸＰ
Ｓ）を用い、極表面近傍（〜５０Å）のフッ素量を測定
した。結果としては試験後の値と初期の値との比を取っ
て表した。以上の評価で得られた諸特性の結果を表７に
示す。

【００３６】（比較例２）図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条
件で下部阻止層、光導電層を堆積し、図２に記載のプラ
ズマＣＶＤ装置を用いて、表３に示した条件でフッ素を
膜中に含有した表面層を堆積し、感光体Ｊを作成した。
また、表面層を表２の条件で堆積した後、表４に挙げた
フッ素化条件で感光体表面をフッ素プラズマに晒してフ
ッ素化し、感光体Ｋを完成させた。この時、表面層のス
ピン密度とスピン緩和時間が本発明範囲外となるような
作成条件を選んだ。スピン密度とスピン緩和時間につい
ては結果の表中に示した。次に上記の方法で作成したド
ラムに実施例２と同様の評価を施した。得られた特性の
結果を実施例２と合わせて表７に示す。本発明の範囲内
である感光体Ｈ，Ｉを用いた場合（実施例２）では、画
像上にもドラム上にも融着の跡は全く認められなかっ
た。また、フッ素量の測定においては、感光体Ｈ，Ｉの
場合、試験後でもそれぞれ作成直後の８０％、７５％程
度以上のフッ素が残留している事が分かった。それに対
し、感光体Ｊ，Ｋを用いた場合（比較例２）では、画像
上に微小ながら融着の影響と見られる黒点が観察され
た。また、ドラム上に融着が見られた。フッ素量測定の
結果では、作成直後に存在したフッ素が、試験後には試
験前に比べてそれぞれ２０％、１５％程度まで減少して
いる。この場合、研磨作用によって表面のフッ素が脱落
し、ダングリングボンドが増え、それが摩擦力を大きく
するという悪循環が生じてしまったため、軽微ながら融
着が発生してしまったと考えられる。実施例２、比較例
２から、更に離型性や滑り性を向上させる目的で導入し
たフッ素でも、スピン密度やスピン緩和時間が本発明範
囲内であるように成膜又は処理した時にのみ効果が維持
出来、本発明範囲外になると効果的でないことが分かっ
た。

【００３７】［実施例３］図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて表１に示した条件により円筒形のＡｌ基体
に下部阻止層、光導電層を順次積層し、図３に記載のプ
ラズマＣＶＤ装置を用いて表５に挙げた条件で表面層の
作成を行った。このとき、放電周波数は５０、１００、
２００ＭＨｚの３種類を用い、水素ガス流量、高周波電
力を適当な値に設定する事で、表面層のスピン密度とス
ピン緩和時間が本発明範囲内となるような作成条件を選
び、感光体Ｌ，Ｍ，Ｎを作成した。次いで、実施例１と
同様の研磨試験と融着評価試験をそれぞれについて行っ
た。得られた結果を表８に示す。この結果と実施例１
（放電周波数１３．５６ＭＨｚ）から、表面層作成に用
いる高周波電源の発振周波数や装置間の違いによらず、
本発明の効果が得られるような感光体が作成可能である
ことが分かった。

【００３８】

【表３】

【００３９】

【表４】

【００４０】

【表５】

【００４１】

【表６】

【００４２】

【表７】

【００４３】

【表８】［実施例４］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用い
て、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条件で下部阻
止層、光導電層を堆積し、次に表面層を堆積させた。こ
の表面層では表２に示した条件のうち、水素流量と高周
波電力を変化させ、実施例１と同様に表面層のスピン密
度とスピン緩和時間が本発明範囲内となる条件で感光体
Ｏを作成した。次いで、複写機と同様のレイアウトを持
つドラム専用試験機を用いて、ドラムの感度を測定し
た。プロセススピード４００ｍｍ／ｓｅｃで回転させ、
コロナ帯電器により表面に４００Ｖ程度の帯電電位を与
える様にし、この後、露光位置で光量を変化させ、現像
位置で表面電位を測定した。このとき、表面電位が５０
Ｖとなる点での露光光量を感度とする。感度の評価につ
いては従来表面層との比較によって表した。次に上記の
ドラム専用試験機を用い、様々な条件で表面電位の変化
を測定した。ゴースト電位の評価には、ドラム表面を帯
電させた後、露光、除電等の複写プロセスと同等のプロ
セスを経て、一周した後にハーフトーン電位を与え、露
光した部分としなかった部分とでの電位の差を観測する
ことにより得られる。電位の差を画像に換算した場合
に、実用上問題があるかないかを判断した。更に、耐圧
の違いを見る為に、ＮＰ６０６２改造機にて、コロナ帯
電器のグリッドを取り払い、かつ帯電電位を通常より高
めに設定してリークしやすい環境を設定した。このよう
な改造機で複写操作を行い、初期の画像と、１０００枚
複写操作した後の画像とを比較して、リークに起因する
白抜け状の画像欠陥（白ポチ）の数をカウントした。評
価に関しては従来表面層で同等の試験を行った場合の数
との比較によって表した。得られた感度の評価結果、ゴ
ースト電位の評価結果、リークに起因する画像欠陥の評
価結果を表９に示す。

【００４４】

【表９】（比較例３）図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用い
て、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条件で下部阻
止層、光導電層を堆積し、次に表面層を堆積させた。こ
の表面層では表２に示した条件のうち、水素流量と高周
波電力を変化させ、比較例１と同様に表面層のスピン密
度とスピン緩和時間が本発明範囲外となる条件で感光体
Ｐを作成した。次いで、実施例４と同様の評価を行っ
た。得られた結果を実施例４の結果と共に表９に示す。
比較例３ではＳｉＣからなる従来表面層に比べて同等で
あるのに対し、本発明範囲内である実施例４では、従来
表面層よりも感度低下が抑えられている事が分かった。
これは予期せぬ効果であったが、理由としてはダングリ
ングボンドが減ったために結合に寄与する原子が増え、
バルクとして結合力が増した為にバンドギャップが大き
くなり、表面層における損失が減少しているためと考え
られる。また、ゴースト電位評価においては、本発明範
囲外である比較例３では従来の感光体と同等であるのに
対し、本発明範囲内である実施例４では、ゴースト電位
が従来の感光体に比べて小さく、ゴースト現象が起こり
にくい事が分かった。この理由として、高々数千Åしか
ない表面層だけでは説明しにくいので、今のところ原因
不明である。また、耐圧試験においては、本発明範囲外
である比較例３では従来表面層と同等である事が分かっ
た。これに対し、本発明範囲内である実施例４では、白
ポチの発生が非常に少ない事が分かった。試験後にドラ
ムを取り出して顕微鏡観察を行ったところ、比較例３で
は球状突起の縁の部分からリークが起こっているのが観
察されたのにたいし、実施例４では球状突起周辺へのリ
ーク跡はほとんど観察されなかった。この差異の原因と
しては、本発明範囲内の非単結晶炭素膜はカバレッジの
良さに加え、膜の緻密性が向上している為であると考え
られる。この結果、耐圧の向上が見られたと思われる。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、以上のように導電性基体にお
ける表面層を、スピン密度が小さく、且つスピン緩和時
間を短くしてなる、少なくとも水素を含む非単結晶炭素
膜で形成して、トナーの離型性と滑り性とを共に向上さ
せることにより、いかなる環境下においてもドラム表面
にトナーの融着を引き起こすことのない耐久性の優れた
感光体を実現することができる。また、本発明による
と、感度が高く、ゴースト現象が起こりにくく、表面電
荷のリークによる画像欠陥が起こらず、高品位な画像が
経時的に変化することなく安定的に得られる電子写真感
光体を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明における単層型の表面層の
模式的断面図であり、図１（ｂ）は本発明の機能分離
型の表面層の模式的断面図である。

【図２】ＰＣＶＤ法により基体上に感光体を形成するた
めの堆積装置の模式図である。

【図３】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法を用いた感光体を形成する
為の堆積装置の模式図である。

【図４】電子写真装置の模式的断面図である。

【符号の説明】

１０１：導電性基体１０２：電荷注入阻止層１０３：光導電層１０４：表面層１０５：電荷輸送層１０６：電荷発生層２１００：堆積装置２１１０：反応容器２１１１：カソード電極２１１２：導電性基体２１１３：基体加熱用ヒーター２１１４：ガス導入管２１１５：高周波マッチングボックス２１１６：ガス配管２１１７：リークバルブ２１１８：メインバルブ２１１９：真空系２１２０：高周波電源２２００：ガス供給装置２２１１〜２２１６：マスフローコントローラー２２２１〜２２２６：ボンベ２２３１〜２２３６：バルブ２２４１〜２２４６：流入バルブ２２５１〜２２５６：流出バルブ２２６０：補助バルブ２２６１〜２２６６：圧力調整器３００：ＶＨＦを用いた堆積装置（量産型）３０１：反応容器３０２：排気管３０３：放電空間３０４：円筒状被成膜基体３０５：高周波電源３０６：マッチングボックス３０７：電極３０８（ａ）、（ｂ）：基体ホルダー３０９：回転軸３１０：モーター３１１：ガス導入管３１２：ガス導入バルブ４０１：感光体４０２：主帯電器４０３：静電潜像形成部位４０４：現像器４０５：転写紙供給系４０６（ａ）：転写帯電器４０６（ｂ）：分離帯電器４０７：クリーニングローラー４０８：搬送系４０９：除電光源４１０：ハロゲンランプ４１１：原稿台４１２：原稿４１３：ミラー４１４：ミラー４１５：ミラー４１６：ミラー４１７：レンズユニット４１８：レンズ４１９：給紙ガイド４２０：ブランク露光ＬＥＤ４２１：クリーニングブレード４２２：レジストローラー４２４：定着器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上にシリコン原子を母体とする
非単結晶材料で構成された光導電層を有し、該光導電層
上に表面層が形成された電子写真感光体であって、該表
面層がトナーの離型性と滑り性とを共に向上させるため
に、スピン密度が小さく、且つスピン緩和時間を短くし
てなる、少なくとも水素を含む非単結晶炭素膜で形成さ
れていることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】前記非単結晶炭素膜は、スピン密度が１×
１０²⁰ｓｐｉｎｓ／ｃｍ³以下であり、且つスピン緩和
時間が１０^-2ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項
１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】前記非単結晶炭素膜は、少なくともフッ素
原子を含む原料ガスによって形成され、フッ素原子を膜
中に含有していることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】前記非単結晶炭素膜は、少なくともフッ素
原子を含む原料ガスを分解したプラズマ中でエッチング
することによって、表面付近にフッ素−炭素結合を有し
ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の電子写真感光体。
【請求項５】前記フッ素原子を含む原料ガスが、ＣＦ4
ガスであることを特徴とする請求項３または請求項４に
記載の電子写真感光体。
【請求項６】前記表面層は、１〜４５０ＭＨｚの高周波
を用いたプラズマＣＶＤ法によって、原料ガスを分解す
ることにより形成されていることを特徴とする請求項１
〜請求項５のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項７】前記表面層は、５０〜４５０ＭＨｚの高周
波を用いたプラズマＣＶＤ法によって、原料ガスを分解
することにより形成されていることを特徴とする請求項
１〜請求項５のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項８】前記電子写真感光体は、前記光導電層と前
記表面層との間に両者の中間の組成をもつバッファ層を
有していることを特徴とする請求項１〜請求項７のいず
れか１項に記載の電子写真感光体。