JPH1083091A - 電子写真感光体及びその製造方法 - Google Patents

電子写真感光体及びその製造方法

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JPH1083091A
JPH1083091A JP8236421A JP23642196A JPH1083091A JP H1083091 A JPH1083091 A JP H1083091A JP 8236421 A JP8236421 A JP 8236421A JP 23642196 A JP23642196 A JP 23642196A JP H1083091 A JPH1083091 A JP H1083091A
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fluorine
gas
etching
plasma
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Makoto Aoki
誠 青木
Junichiro Hashizume
淳一郎 橋爪
Shigenori Ueda
重教 植田
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体の加温手段なしに画像ボケや画像流れ
のない高品質の画像が得られ、高耐久性を有し、電位特
性の変動が少なく、高品位な画像が安定的に得られるゴ
ースト現象の起こらない電子写真感光体とその製造方法
の提供。 【解決手段】 減圧可能な反応容器内で高周波電力を印
加するカソード電極と該電極に対向する導電性基体との
間にプラズマを発生させ、被処理基体上にシリコン原子
を母体とする光導電層を堆積し、該光導電層上に水素を
含む非単結晶炭素から成る表面層を設け、該表面層の表
面をエッチングして表面をフッ素化し、エッチングによ
る表面粗さＲｚを１０００オングストローム未満に抑え
且つ該表面層に含有されるフッ素を表面から５０オング
ストローム以内に存在させ、その領域における炭素に対
するフッ素の濃度を２０％以上にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真プロセスに
おいて、如何なる環境下においても感光体の加温手段を
設けることなく画像ボケや画像流れのない高品質な画像
が得られ、且つその特性を維持するに足る高耐久性を有
し、電位特性の変動が少なく、高品位な画像が安定して
得られ、ゴースト現象を起こすことのない電子写真感光
体、及びその性能を再現性よく得るための製造方法に関
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。
【０００３】ａ−Ｓｉ感光体は表面硬度が高く、半導体
レーザー（７７０〜８００ｎｍ）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。
【０００４】こうした堆積膜の形成法として従来、スパ
ッタリング法、熱により原料ガスを分解する方法（熱Ｃ
ＶＤ法）、光により原料ガスを分解する方法（光ＣＶＤ
法）、プラズマにより原料ガスを分解する方法（プラズ
マＣＶＤ法）等、多数知られている。中でもプラズマＣ
ＶＤ法、すなわち原料ガスを直流又は高周波、（ＲＦ，
ＶＨＦ）マイクロ波グロー放電等によって分解し、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。
【０００５】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。
【０００６】近年、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を
用いて５０ＭＨｚ以上の高周波電源を用いたプラズマＣ
ＶＤ法の報告があり（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｓｔｒ
ｙａｎｄ Ｐｌａｓｍａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｖｏ
ｌ．７，Ｎｏ３（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ことがで
きる可能性が示されており、注目されている。また、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。
【０００７】これらの方法で作成されたａ−Ｓｉ感光体
を電子写真装置に応用する際、感光体の帯電及び、除電
手段としては、殆どの場合ワイヤー電極（５０〜１００
μｍφの金メッキを施したタングステン線等の金属線）
とシールド板を主構成部材とするコロナ帯電器（コロト
ロン、スコロトロン）が利用されている。すなわち該コ
ロナ帯電器のワイヤー電極に高電圧（４〜８ｋＶ程度）
を印加することにより発生すコロナ電流を感光体表面に
作用させて表面の帯電及び、除電を行うものである。コ
ロナ帯電器は均一な帯電及び除電に優れる。
【０００８】しかしコロナ放電に伴いオゾン（Ｏ3 ）が
発生し、空気中の窒素を酸化して窒素酸化物（ＮＯx ）
等を生成する。更には、その生成窒素酸化物等は空気中
の水分と反応して硝酸等を生じさせる。そして窒素酸化
物、硝酸等のコロナ放電による生成物は感光体や周辺の
機器に付着堆積して、それらの表面を汚損する。
【０００９】コロナ放電生成物は吸湿性が強く、その吸
着を生じた感光体表面は付着コロナ放電生成物の吸湿に
よる低抵抗化で実質的に電荷保持能力が全面的に或い
は、部分的に低下して、画像ボケや画像流れ（感光体表
面電荷が面方向にリークして静電荷潜像パターンが崩れ
る或いは形成されない）と称される画像欠陥を生じさせ
る原因となっている。
【００１０】また、コロナ帯電器のシールド板内面に付
着したコロナ放電生成物は電子写真装置の稼働中のみな
らず夜間等の装置の休止中にも揮発遊離し、それが該帯
電器の放電開口に対応した感光体表面に付着して更に吸
湿し、その感光体表面を低抵抗化させる。そのため、装
置休止後の装置再稼働時に最初に出力される一枚目、或
いは数枚のコピーについて、上記の装置休止中の帯電器
開口に対応する領域に画像ボケ、画像流れが生じ易い。
特にコロナ帯電器がＡＣコロナ帯電器である場合に、こ
の現象が顕著である。
【００１１】特に、感光体がａ−Ｓｉ感光体である場合
には、上記のコロナ放電生成物による画像ボケ、画像流
れの問題が大きくなる。すなわちａ−Ｓｉ感光体は他の
感光体に比べて帯電及び除電の効率が低く（所定の帯電
及び除電電位を得るのに必要なコロナ帯電電流量が多
く）、そのために該ａ−Ｓｉ感光体に対するコロナ放電
による帯電及び除電処理は他の感光体の場合よりも帯電
器に印加する電圧を高くして帯電電流量を大幅に増大さ
せる等の構成がとられる。コロナ帯電電流量とオゾン発
生量は比例的な関係にあることから、感光体がａ−Ｓｉ
感光体であり、それをコロナ帯電で帯電及び除電処理す
る構成では、特にオゾンの発生量が多くなり、そのため
に前記コロナ放電生成物の発生による画像ボケ、画像流
れの問題が特に大きいものとなる。またａ−Ｓｉ感光体
の場合は、表面硬度が他の感光体に比べて極めて高いこ
とが逆作用して、該感光体表面に付着したコロナ放電生
成物が、いつまでも残留し易い。
【００１２】そこで、画像ボケや画像流れ現象を防止す
る方法として、下記の２方法が考えられる。 （１） 感光体に該感光体を加温するためのヒーターを
内蔵したり、温風送風装置により温風を感光体に送風し
たりして感光体表面を加温（３０〜５０℃）することに
より相対湿度を低下させる方法である。この方法は感光
体表面に付着しているコロナ放電生成物や水分を揮発さ
せ、感光体表面の実質的な低抵抗化を抑える処置であ
り、実用化されている。 （２） 表面の撥水性を向上させることにより、初めか
らコロナ放電生成物を付着し難くし、それによって画像
流れを防止する方法である。従来技術としては、特開昭
６１−２８９３５４に表面をフッ素を含んだガスでプラ
ズマ処理したａ−Ｃ表面層が開示されている。また、特
開昭６４−８４２５７にはフッ素を含んだアモルファス
カーボンからなる表面層の表面に、深さが０．１〜０．
５μｍ、幅が０．１〜１μｍの凹凸をもつことを特徴と
する電子写真感光体及びその製造方法が開示されてい
る。この方法では表面積を増やすことにより更に撥水性
を向上させることが可能であるとされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前記（１）の方法であ
るドラムの加温装置によって画像流れの問題は解消され
ているが、近年の複写機に対する要求の高まりから、以
下のような問題が新たに生じてきた。すなわち、省エネ
ルギーやエコロジーという観点から、ドラムヒーターに
よる加熱手段を行わない方が望ましい状況になってき
た。別の問題としては、高画質であるａ−Ｓｉドラムを
フルカラー複写機に搭載させる場合に、カラートナー等
の低融点トナーがドラム表面に融着する可能性が高くな
ることである。また別の問題として、回転円筒状現像剤
担持体の回転周期で部分的に画像濃度が濃くなったり薄
くなったりするといった問題も挙げられる。
【００１４】この原因は装置の休止中に該感光体の熱に
より、該回転円筒状現像剤担持体が膨張し該感光体対向
部との距離が短くなり、現像剤が通常よりも転移し易く
なるためである。これらの問題から、加温しなくても画
像ボケや画像流れが発生しない感光体が求められるよう
になってきた。
【００１５】一方、前述した前記（２）の方法である前
記公報に開示された撥水性向上の技術に関しては、オゾ
ンに晒した場合の撥水性の向上が挙げられているが、実
際に大量枚数の複写操作を行って、耐久試験を施してい
るかどうかは記述されていない。
【００１６】そこで発明者らは、特開昭６１−２８９３
５４に開示された方法に従って追試を行い、加温手段を
用いないで連続的に複写操作をする耐久試験を行ったと
ころ、確かに初期の画像流れ特性は改善されたが、ａ−
Ｓｉ感光体のメリットの一つである高耐久性を考え、大
量枚数の通紙耐久試験を行ううち、更に撥水性を維持で
きる方が望ましいことがわかった。
【００１７】また、特開昭６４−８４２５７に開示され
る方法についても追試を行った。この場合、表面に凹凸
を設けて表面積を大きくすることにより、撥水性の向上
に対して効果があることは確かめられたが、通紙耐久を
行うことによって撥水性の効果が減少していくことがわ
かった。この原因としてはフッ素を含むアモルファスカ
ーボンが、柔らかいために感光体周辺部材や紙等の慴擦
により徐々に削られていくためと考えられる。
【００１８】これらのことから、加温手段を用いなくて
も画像ボケ、画像流れを起こさないように高撥水性の表
面層を持ち、且つその高撥水性が長期間、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てきた。
【００１９】また、画像流れの問題に加え、近年の複写
画像に対する要求の高まりから、高画質を安定して供給
する技術が切望されている。複写機の用途が文字中心の
複写原稿から写真等の画像に移り、ハーフトーンを多用
する複写原稿が増えてきたため、濃度の安定性について
は、以前に増して厳しい基準が要求されるようになって
きた。このように同一の帯電を行いたいときに帯電電位
が時間的に変動してしまう場合、その電位の変動分を電
位シフトと呼び、これが小さいほど高安定であると言え
る。
【００２０】写真原稿に関しては、濃度の安定性と共に
ゴースト現象に対しても要求が厳しいものとなる。ハー
フトーンの部分は特にゴーストによる影響を受け易いた
めである。ここでゴーストとは、前回複写したイメージ
が薄く顕在化してしまう現象であるため、ハーフトーン
電位を与えた時にゴーストが起きている部分の電位とハ
ーフトーン電位との差をゴースト電位と呼び、これが小
さいほどゴーストが起きないことを示している。
【００２１】これらの原因としては、帯電や除電を行う
プロセスにおいて、何らかの原因で電荷が膜中にトラッ
プされているために起こると考えられる。これまでにも
様々な方法によって電位シフトやゴースト電位をより小
さくする試みがなされているが、更に向上させることの
できる技術が切望されている。
【００２２】本発明の目的は、如何なる環境下において
も、感光体の加温手段を設けることなく画像ボケや画像
流れのない高品質な画像が得られ、且つその特性を維持
するに足る高耐久性を有する電子写真感光体とその製造
方法を提供することにある。また加温手段を用いないこ
とで、カラートナー等の低融点トナーの融着防止、現像
剤担持体の回転周期で発生する濃度ムラの防止を実現す
ることを目的とする。また、本発明の他の目的は、電位
特性の変動が少なく、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、またゴースト現象の起こらな
い電子写真感光体とその製造方法を提供することにあ
る。
【００２３】
【課題を解決するための手段】発明者らは、まず高撥水
性を維持させるための方法として、フッ素化した非単結
晶炭素膜表面の形状に注目した。表面に凹凸形状を付与
することで撥水性を制御する方法としては、前述したよ
うに特開昭６４−８４２５７に開示されているが、この
方法では通紙耐久試験によって表面が徐々に削られてし
まい、凹凸の効果が確かめられなかった。そこで削れな
い高硬度な表面層、すなわち特開昭６１−２８９３５４
に開示されたフッ素を含まない非単結晶炭素をフッ素プ
ラズマによってエッチングした表面層を出発点とし、更
に様々な方法で表面の凹凸を変化させて試験をした。
【００２４】表面をフッ素プラズマでエッチングする際
に、フッ素化と表面形状の変化が起こると思われるた
め、種々の条件で非単結晶炭素膜の作成とフッ素系ガス
によるエッチングとの組み合わせによって試験を試み
た。すると、ある限られた条件下では、初期の撥水性を
長期間維持できることが判明した。
【００２５】そこで発明者らは、更に表面の詳細な形状
を観察するために原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて、
フッ素プラズマによるエッチングで表面形状を変化させ
たものについて詳しく調べた。その結果、耐久性の低い
感光体表面は原子レベルで非常に荒れた面であり、逆に
耐久性の比較的高い感光体では表面は平坦性が高いこと
がわかった。つまり、画像流れに関する耐久性の変化を
表面粗さを指標として更に詳しく検討したところ、５μ
ｍ四方の視野において十点平均粗さ（Ｒｚ）が１０００
オングストローム程度を境にして、耐久性が大きく変化
していることが見いだされた。Ｒｚが１０００オングス
トロームを越えるような激しい条件、例えば１００オン
グストローム／ｓｅｃを大きく越えるような極端に速い
エッチングレートでエッチングを施すと、表面の形状は
大きく変化し非常に荒れた面となり、また画像流れに対
する耐久性が大きく劣化した。一方、Ｒｚを１０００オ
ングストローム以下に抑制するようなエッチングを行っ
た場合には、表面の形状が緩やかな曲面からなり、画像
流れに対する耐久性が大きく向上しており、表面の凹凸
が少ないほど画像流れ特性を長期間保つことができる傾
向にあることがわかった。このような微小な凹凸は通常
の表面粗さ計では測定し難く、ＡＦＭなど高分解能の測
定手段を用いなければ明確にならなかったため、これま
で明らかにならなかったものと思われる。
【００２６】このような非常に平坦な表面にした場合、
従来の表面層に比べて撥水性は向上しているものの、凹
凸を持つ場合に比べると若干低い結果となる。しかしそ
の高撥水性を維持するための耐久性に関しては、より平
坦な方が向上している。この理由としてはまだ明らかで
はないが、次のように考えられる。
【００２７】表面に凹凸をもつ場合、表面積が大きくな
るためにフッ素の効果が大きく、撥水性は向上する。し
かし、実際の複写操作を行うことにより、表面は様々な
部材や紙によって慴擦されるが、凸部にかかる力が集中
するため、慴擦の条件はより厳しくなると考えられる。
このような力の集中が長期間続いた場合、たとえ削れな
い高硬度な膜であっても、最表面付近のフッ素やフッ素
と結合した炭素が脱離し易くなるのではないかと考えら
れる。実際に大量枚数の複写を行った後の表面層を調べ
たところ、光学的手段による膜厚測定では変化が見られ
ないものの、フッ素含有量が減少しており、最表面付近
のフッ素が脱落したためと考えられる。
【００２８】それに比べ、表面が平坦な場合、力の集中
が起こらず、長期間の使用によっても撥水性が持続する
ものと考えられる。通常は、平坦にした場合のほうが滑
り性が悪くなり、摩耗特性は劣化する場合が多いが、本
発明の場合には、フッ素の効果によって滑り性が劣化す
ることはなく、逆に一般の電子写真感光体に比べて滑り
性は改善されており、クリーニング不良が全く発生しな
いという効果が得られた。
【００２９】次に、表面近傍のフッ素量について検討を
行った。Ｒｚがほぼ同じになるようにし、フッ素の濃度
が変化するようにエッチング条件を変えて試験をしたと
ころ、含有されるフッ素が２０％以下であるような場合
には、初期の撥水性が低く、画像流れ防止効果が十分で
はなかった。しかし、２０％以上フッ素を含有させた場
合には撥水性が大量枚数の複写操作後でも維持されるこ
とが判明した。また別の効果として、離型性の向上によ
る転写効率の向上が見られた。よってフッ素は炭素に対
して２０％以上の濃度を拡散しているのが望ましいこと
がわかった。
【００３０】一方、本発明の予期せぬ効果として、フッ
素を拡散させる深さに関して、５０オングストローム前
後で大きく電位特性が変化することが判明した。特に電
位シフト、ゴーストレベルについては、フッ素原子の分
布範囲が最表面から５０オングストローム以内程度にな
るようにフッ素プラズマによるエッチングの条件をコン
トロールすると、大きく改善される傾向が見られた。フ
ッ素原子を実質的に５０オングストローム以内に納める
ような条件でのみ電位特性が向上する原因としては、表
面層の最表面にフッ素と炭素の強固な共有結合が形成さ
れることにより、膜がより緻密になり、帯電電荷の注入
を抑えると共に、キャリアのトラップが減少したのでは
ないかと考えられる。更にフッ素原子の存在深さを５０
オングストローム以内にすることによって、フッ素原子
導入時の水素原子の脱離を最小限に抑えることができ、
両者の絶妙なバランスによって上記の改善が得られたも
のと推測される。
【００３１】これらのことから、フッ素の拡散は５０オ
ングストロームの範囲（数〜十数原子層分）が望まし
く、且つ炭素に対して２０％以上の濃度で拡散している
のが望ましいことがわかった。
【００３２】本発明は以上の検討から成し得たものであ
り、上記の課題・目的は以下に示す本発明によって解決
・達成される。すなわち本発明は、電子写真用感光体に
おいて、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、少なくとも水素
を含む非単結晶炭素から成る表面層が形成され、且つそ
の表面層はフッ素を含有した表面を持つものであって、
基準長さを５μｍとした場合の表面粗さＲｚが１０００
オングストローム未満であり、且つ該表面層に含有され
るフッ素が実質的に表面から５０オングストローム以内
に存在し、その領域における炭素に対するフッ素の濃度
が２０％以上であることを特徴とする、電子写真感光体
を開示するものである。
【００３３】また本発明は、電子写真感光体を製造する
方法において、減圧可能な反応容器内で、高周波電力を
印加するカソード電極と、該カソード電極に対向する導
電性基体との間にプラズマを発生させ基体をプラズマ処
理するプラズマ処理装置を用いて、被処理基体上にシリ
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
層を堆積し、該光導電層の上に原料ガスとして少なくと
も炭化水素系のガスを用い、少なくとも水素を含む非単
結晶炭素から成る表面層を設け、該表面層の表面を少な
くともフッ素原子を含むガスを分解したプラズマ中でエ
ッチングすることにより表面をフッ素化し、エッチング
によって表面に生じた、基準長さを５μｍとした場合の
表面粗さＲｚを１０００オングストローム未満に抑え、
且つ該表面層に含有されるフッ素を実質的に表面から５
０オングストローム以内に存在させ、その領域における
炭素に対するフッ素の濃度を２０％以上にすることを特
徴とする、電子写真感光体の製造方法を開示するもので
ある。
【００３４】すなわち、本発明における電子写真感光体
及びその製造方法は、減圧可能な反応容器内で、高周波
電力を印加するカソード電極と、該カソード電極に対向
する導電性基体との間にプラズマを発生させ基体をプラ
ズマ処理するプラズマ処理装置を用いて、被処理基体上
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
光導電層を堆積し、該光導電層の上に原料ガスとして少
なくとも炭化水素系のガスを用い、少なくとも水素を含
む非単結晶炭素から成る表面層を設け、該表面層の表面
を少なくともフッ素原子を含むガスを分解したプラズマ
中でエッチングすることにより表面をフッ素化し、エッ
チングによって表面に生じた、基準長さを５μｍとした
場合の表面粗さＲｚを１０００オングストローム未満に
抑え、且つ該表面層に含有されるフッ素を実質的に表面
から５０オングストローム以内に存在させ、その領域に
おける炭素に対するフッ素の濃度を２０％以上にするこ
とを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下に図面に基いて本発明を具体
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
の上に電荷注入阻止層１０２、少なくとも水素を含むａ
−Ｓｉからなる光導電層１０３、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。１０５は表面
層の最表面に存在する、フッ素が拡散した領域を表して
いる。
【００３６】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ため、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できる。ま
た、機能分離を組成変化により行う場合には、その組成
変化を連続的に行ってもよい。
【００３７】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よい。また、電荷注入阻止層
１０２は必要に応じて省略してもよい。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
もよい。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、或いはＳｉＯ、ＳｉＮなどを用いてもよい。また中
間層は組成を連続的に変化させてもよい。
【００３８】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よい。これはプラズマ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。
【００３９】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
いることができる。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
適に用いることができる。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、硬度共に更に高くできるので、表面層とし
ての使用に際してはより好ましい。
【００４０】本発明の効果を得るために用いられるフッ
素系のガスとしてはＣＦ4 ，ＣＨＦ 3 ，ＣＨ2 Ｆ2 ，Ｃ
Ｈ3 Ｆ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ2 Ｆ4 ，ＣＨ2 ＣＦ2 ，ＣｌＦ
3 ，ＳＦ6 ，ＨＦ，Ｆ2 等プラズマ化で活性なフッ素ラ
ジカルを生成できるものであれば如何なるものでも使用
可能である。またこれらのガスを混合したもの、或いは
希ガス等の他のガスで希釈したものでも使用できる。
【００４１】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
示す図である。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２１１０内
を減圧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、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２１１５
を介して高周波電源２１２０が接続されている。
【００４２】原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ4 ，
Ｈ2 ，ＣＨ4 ，ＮＯ，Ｂ2 Ｈ6 ，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２
２１１〜２２１６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。
【００４３】本発明で使用される高周波電源の出力は１
０〜５０００Ｗ以上の範囲で使用する装置に適した電力
を発生することができれば、如何なる出力のものであっ
ても使用できる。更に、高周波電源の出力変動率は、如
何なる値であっても本発明の効果を得ることができる。
【００４４】使用されるマッチングボックス２１１５は
高周波電源２１２０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。
また、整合を取る方法としては、自動的に調整されるも
の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。
【００４５】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。また、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よい。
カソード電極２１１１は必要に応じて冷却手段を設けて
もよい。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。
【００４６】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ものであれば
よい。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よい。また、材質にお
いては、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
覆したものなどが使用できる。
【００４７】表面形状としてはバイト切削、ディンプル
加工等の比較的大きい周期での凹凸に関しては、高温・
高湿環境における画像ボケに対する耐久性を劣化させな
いため、干渉防止等の目的で併用することが可能であ
る。本発明の効果は、電子写真感光体の最表面の粗さを
基準長さ５μｍとした場合に、Ｒｚが１０００オングス
トローム未満であれば得ることができる。感光体堆積後
のフッ素プラズマによるエッチングによって、表面の粗
れは平坦化することができるため、成膜前の基体表面の
粗さに関してはそれほど敏感ではない。
【００４８】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２１１
３により円筒状被成膜基体２１１２の温度を２０〜５０
０℃の所定の温度に制御する。
【００４９】感光体形成用の原料ガスを反応容器２１１
０内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２１１７が閉じられて
いることを確認しまた、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、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。
【００５０】次に真空計２１１９の読みが５×１０-6Ｔ
ｏｒｒ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２２２
１〜２２２６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２２
４１〜２２４６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。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２
１１２上に光導電層の形成を行う。
【００５１】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２２１１〜２
２１６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２１１０内が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、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、円筒状被成膜基体２
１１２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。
【００５２】また、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及びエッ
チングガスを供給すればよい。具体的には各流出バルブ
２２５１〜２２５６のうちの必要なものと補助バルブ２
２６０とを徐々に開き、各ガスボンベ２２２１〜２２２
６から表面層に必要な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ように調整する。その際、反
応容器２１１０内が１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になる
ように、真空計２１１９を見ながらメインバルブ２１１
８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２１１５を通じてカソード電極２
１１１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２２５１〜２２５６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。
【００５３】成膜に用いたガスを反応容器内から十分に
排気したあと、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からエッチング処理に必
要な、少なくともフッ素原子を含むガスをガス導入管２
１１４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、フッ素原子を含む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２１１０内が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、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２１１５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２１
１０内に導入させたフッ素原子を含むガスが分解され、
表面層と反応することにより表面層のエッチング処理が
行われる。表面形状の制御及びフッ素原子の含有深さ
は、内圧、高周波電力、基板温度等を変化させることに
より任意に設定できるので、所望の条件とすることがで
きる。所望の膜厚のエッチング処理が行われた後、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
る。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
もよい。
【００５４】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。また、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３
０４によって囲まれた放電空間を示す。高周波電源３０
５は、高周波マッチングボックス３０６を介して電極３
０７に電気的に接続されている。円筒状被成膜基体３０
４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３１
０で回転できるようになっている。
【００５５】原料ガス供給装置（不図示）は、図２に示
す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１０〜５０００Ｗ以上の範囲で使用する装
置に適した電力を発生することができれば、如何なる出
力のものであっても使用できる。更に、高周波電源の出
力変動率は、如何なる値であっても本発明の効果を得る
ことができる。
【００５６】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。ま
た、整合を取る方法としては、自動的に調整されるもの
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。
【００５７】高周波電力が印加される電極３０７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。また、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よい。電極３０７
は必要に応じて冷却手段を設けてもよい。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。
【００５８】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ものであれば
よい。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よい。また、材質にお
いては、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
覆したものなどが使用できる。
【００５９】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４０
２、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４０
６（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。
【００６０】以下、更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４
０２により一様に帯電され、これに静電潜像部位、すな
わちランプ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４１３，４１
４，４１５を経由し、レンズユニット４１７のレンズ４
１８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４
０４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。
【００６１】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
において背面から、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に転写される。次いで、高圧ＡＣ電圧を印加した
分離帯電器４０６（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。
【００６２】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。
【００６３】
【実施例】以下に本発明を実施例を用いて具体的に説明
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。
【００６４】［実施例１］図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に
堆積膜を順次積層した。このような感光体を３本作成し
た。次に表２に示す条件で高周波電力を変えてエッチン
グをすることにより、エッチング後の表面のＲｚが２０
０オングストローム程度のもの、５００オングストロー
ム程度のもの、８００オングストローム程度のものの３
種類を作成した。この範囲の電力ではフッ素の侵入深さ
は２０オングストローム前後であり、濃度は３０〜４０
％であることがわかっている。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】 上記の感光体の撥水性を評価するために協和界面科学社
製の接触角計（ＣＡ−Ｓ−ロール型）により表面の接触
角を純水で測定したところ、３本共１００度以上の接触
角であり高い撥水性が得られた。
【００６７】次に電位特性を評価した。評価には複写機
を模した測定器に搭載し、様々な条件で表面電位の変化
を測定した。電位シフトの評価には、帯電器に一定電流
を流しておき、２分間（キヤノン製複写機ＮＰ−５０６
０なら１００枚相当）の感光体表面の帯電電位を観測
し、その変動の様子を調べた。また、ゴースト電位に関
しては、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。
【００６８】次いで、この感光体を試験用に改造したキ
ヤノン製複写機ＮＰ−５０６０改造機に搭載し３０℃、
８０％の高温・高湿環境で、ドラムヒーター等の加熱手
段を一切用いずに１０万枚連続複写して耐久試験とし
た。このとき、マグローラーをカウンター方向に通常使
用よりも高速で回転して接触させ、クリーナーブレード
の押しつけ圧を通常より高くし、慴擦による表面への付
加がより厳しい環境に設定した。複写原稿にはキヤノン
製テストチャート（部品番号：ＦＹ９−９０５８）を用
いた。
【００６９】このような耐久試験前後で接触角、画像流
れ特性について評価を行った。接触角については上記と
同様の方法で、画像流れについては上記のテストチャー
トの細線がぼけていないかで評価した。
【００７０】また、転写効率を調べるために、耐久試験
後に廃トナーを回収して重量を正確に計量して比較し
た。また、キズの発生し易さについては、耐久後に強制
ジャム試験を１０回行い、その後ハーフトーン画像を出
してキズの状態を調べた。
【００７１】以上の評価で得られた諸特性の結果を表４
に示す。表中ではそれぞれの評価について、「◎」は非
常に良好を、「○」は良好を、「△」は実用上問題なし
を、また「×」は実用上問題あり、のそれぞれを表して
いる。
【００７２】
【表３】
【００７３】
【表４】 ［比較例１］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて
表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に堆積膜を順次
積層した。このような感光体を２本作成した。次に表２
に示す条件で高周波電力を実施例１に比べ増大させてエ
ッチングをすることにより、エッチング後の表面のＲｚ
が１０００オングストローム程度のもの、２０００オン
グストローム程度のものの２種類を作成した。この条件
範囲ではフッ素の侵入深さは３５オングストローム前後
であり、濃度は４０〜５０％であることがわかってい
る。次いで、実施例１と同様の耐久及び評価をそれぞれ
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４に示す。電位測定では、全ての感光
体について電位シフト、ゴースト電位共に問題がないこ
とがわかった。
【００７４】Ｒｚが８００オングストロームまでの感光
体については１０万枚の耐久でも画像流れは全く発生し
なかったが、粗さが１０００オングストロームではやや
解像度が低下した画像となり、２０００オングストロー
ムでは画像流れが発生してしまった。このことはＲｚが
１０００オングストロームを境にして表面の結合状態が
大きく変わったため、フッ素が脱落し易くなったためで
あると考えられる。画像流れが発生した粗さのそれぞれ
１０００、２０００オングストロームの感光体では、１
０万枚耐久後の接触角はそれぞれ４５°、３５°に劣化
していた。また、強制ジャム試験ではいずれの感光体に
ついてもキズ等の発生は見られなかったことから、表面
層としての硬度は十分であることが確かめられた。
【００７５】［実施例２］図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に
堆積膜を順次積層した。このような感光体を３本作成し
た。次に表３に示す条件でエッチングを行い、反応させ
る温度と圧力を変えることでフッ素の侵入深さをそれぞ
れ５、２５、５０オングストロームとなるように変化さ
せた。エッチングに伴う表面粗さはほぼ５００オングス
トロームになるようにしてある。この３本の表面層の炭
素に対するフッ素含有量をＸＰＳにより測定すると、そ
れぞれ２２、３７、４５％であった。次いで、実施例１
と同様の耐久及び評価をそれぞれについて行った。得ら
れた特性の結果を表５に示す。
【００７６】
【表５】 ［比較例２］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて
表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に堆積膜を順次
積層した。このような感光体を３本作成した。次に表３
に示す条件でエッチングを行い、反応させる温度と圧力
を変えることでフッ素の侵入深さをそれぞれ５、５５、
７０オングストロームとなるように変化させた。エッチ
ングに伴う表面粗さはほぼ５００オングストロームにな
るようにしてある。
【００７７】この３本の表面層の炭素に対するフッ素含
有量をＸＰＳにより測定すると、それぞれ１５、４６、
５５％であった。次いで、実施例１と同様の耐久及び評
価をそれぞれについて行った。得られた特性の結果を実
施例２と合わせて表５に示す。
【００７８】実施例２、比較例２の結果から、侵入深さ
が同じ５オングストロームであっても、フッ素量が２０
％より少ないと、耐久後の撥水性が低下していることが
わかる。それに伴って軽微だが画像流れが発生してしま
った。また、フッ素量が２０％以下のものに比べ、２０
％以上のものは離型性の向上により、転写効率が更に向
上していることがわかった。
【００７９】一方、フッ素量が２０％より多くても、侵
入深さが５０オングストロームを越えた場合と５０オン
グストローム以内に留めた場合とを比較すると、５０オ
ングストローム以内に留めた方が電位シフト、ゴースト
電位共に更に良化することがわかった。これらの結果か
ら、フッ素の侵入深さで５０オングストローム以内、フ
ッ素量で炭素に対して２０％以上である必要があること
がわかった。
【００８０】［実施例３］図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に
堆積膜を順次積層した。このような感光体を５本作成し
た。次に表２に示す条件でエッチングを行った。このと
きエッチング時間を変化させてエッチング膜厚をそれぞ
れ２０、１００、５００、２０００、２９００オングス
トロームと変化させた。表面層の膜厚が３０００オング
ストロームであるので、エッチング後の膜厚はそれぞ
れ、２９８０、２９００、２５００、１０００、１００
となる。次いで、実施例１と同様の耐久及び評価をそれ
ぞれについて行った。得られた画像流れ特性の結果を表
６に示す。
【００８１】
【表６】 ［比較例３］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて
表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に堆積膜を順次
積層した。このような感光体を２本作成した。次に表２
に示す条件でエッチングを行った。このときエッチング
時間を変化させてエッチング膜厚をそれぞれ５、２９５
０オングストロームと変化させた。表面層の膜厚が３０
００オングストロームであるので、エッチング後の膜厚
はそれぞれ、２９９５、５０オングストロームとなる。
次いで、実施例１と同様の耐久及び評価をそれぞれにつ
いて行った。得られた結果を実施例３の結果と合わせて
表６に示す。
【００８２】エッチング膜厚が少ない場合、含有される
フッ素の量が少なくなることが予想される。エッチング
膜厚が５オングストロームのものと２０オングストロー
ムのものを比べると、５オングストロームのものは耐久
試験後に軽微な画像流れが生じたのに対し、２０オング
ストロームのものは生じなかった。同条件で作成したド
ラムの分析から、エッチング膜厚それぞれ５、２０オン
グストロームの表面層に含まれるフッ素量は、それぞれ
１１、２８％であった。また、エッチング膜厚が５オン
グストロームのものに比べ、２０オングストローム以上
のものは離型性が向上しているため、転写効率が更に向
上していることがわかった。このことから、エッチング
膜厚は２０オングストローム以上が望ましいことがわか
った。
【００８３】逆にエッチング膜厚が大きい場合、残存す
る膜厚は小さくなり、キズが発生し易くなることがわか
った。エッチング膜厚２９００オングストローム（表面
層の残留する膜厚１００オングストローム）のものと、
２９５０オングストローム（残留する膜厚５０オングス
トローム）のものとを比較した。強制ジャム試験による
キズの有無を調べたところ、残留膜厚が５０オングスト
ロームの場合、強制ジャム試験により表面にキズが発生
することがあった。これに対し、残留膜厚が１００オン
グストローム以上の場合にはキズの発生は見られなかっ
た。
【００８４】これらのことから、エッチングによって除
去される膜厚は少なくとも２０オングストローム以上必
要であり、表面に残留する表面層の厚さは１００オング
ストローム以上が望ましいことがわかった。
【００８５】［実施例４］図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に
堆積膜を順次積層した。このような感光体を６本作成し
た。次に表２に示す条件で、ガス種をＣＦ4 ，ＣＨＦ
3 ，Ｃ2 Ｆ6 ，ＣＦ2 ＝ＣＦ2 ，ＣｌＦ3 ，ＳＦ6 の６
種類を用いてエッチングを行った。
【００８６】次いで、実施例１と同様の耐久及び評価を
それぞれについて行った。得られた画像流れ特性の結果
を表７に示す。この結果から、エッチングに用いるフッ
素含有ガスの種類によらず本発明の効果が得られること
がわかった。
【００８７】
【表７】 ［実施例５］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて
表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に堆積膜を順次
積層した。このような感光体を４本作成した。次に表２
に示す条件でガスをＨｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｎ2 の４種類で
希釈（５０％）してエッチングを行った。次いで、実施
例１と同様の耐久及び評価をそれぞれについて行った。
得られた画像流れ特性の結果を表８に示す。この結果か
ら、希ガスによるフッ素含有ガスの希釈によらず本発明
の効果が得られることがわかった。
【００８８】
【表８】 ［実施例６］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて
表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に堆積膜を順次
積層した。次に表２に示す条件でエッチングしフッ素化
を行った。この条件では、Ｒｚは５００オングストロー
ム、フッ素は２０オングストローム程度拡散し、同領域
に４０％程度含有されていることがわかっている。次い
でこの感光体をキヤノン製複写機ＮＰ−５０６０改造機
に搭載し、５０万枚の耐久を実施例１と同様に行った。
但し、ドラムの加温装置を用いてドラム表面を５０℃程
度に維持した。結果を表９に示す。
【００８９】
【表９】 ［比較例４］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて
表１に示す条件により円筒形のＡｌ基体に堆積膜を順次
積層した。フッ素化は行わなかった。
【００９０】次いでこの感光体をキヤノン製複写機ＮＰ
−５０６０改造機に搭載し、５０万枚の耐久を実施例１
と同様に行った。但し、ドラムの加温装置を用いてドラ
ム表面を５０℃程度に維持した。結果を実施例６と合わ
せて表９に示す。
【００９１】比較例４においては、画像に融着の痕跡が
現れ、ドラム表面に微小な融着が発見された。通常の使
用条件よりもブレード圧を高くしているために融着は出
易い環境にあるが、ａ−Ｓｉドラムに要求される耐久枚
数まで複写行程を行った場合には画像に顕在化する可能
性もある。一方、実施例６のドラムではドラム表面温度
を５０℃程度まで上げても融着は発生しなかった。これ
は表面に存在するフッ素のために滑り性が向上したため
と思われる。
【００９２】［実施例７］図３に記載のＶＨＦプラズマ
ＣＶＤ装置を用いて、一例として放電周波数１０５ＭＨ
ｚにて表１０に示す条件により円筒形のＡｌ基体に堆積
膜を順次積層した。また、比較のために図２に記載の放
電周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦプラズマＣＶＤ装置を
用いて表１１に示す条件により感光体を作成した。次に
表２に示す条件と同一条件にてフッ素プラズマによるエ
ッチングを行った。
【００９３】次いで、実施例１と同様の耐久及び評価を
それぞれについて行った。得られた画像流れ特性の結果
を表１２に示す。１０５ＭＨｚのＶＨＦで作成したもの
は、１３．５６ＭＨｚの高周波で作成したものに比べ全
ての特性において全く遜色がない。加えて、感度、硬度
の点で１３．５６ＭＨｚで作成したものに比べて更に向
上していることがわかった。
【００９４】
【表１０】
【００９５】
【表１１】
【００９６】
【表１２】
【００９７】
【発明の効果】本発明によれば、光導電層上に非単結晶
炭素からなる表面層を設け、該表面層がフッ素化された
表面をもつものであって、表面粗さＲｚが基準長さを５
μｍとしたときの微小範囲内で観測した場合１０００オ
ングストローム未満であり、且つ該表面層に含有される
フッ素が実質的に表面から５０オングストローム以内に
存在し、その領域における炭素に対するフッ素の濃度が
２０％以上であることを特徴としており、撥水性に優
れ、高温・高湿環境下で加温手段なしに高品位な画像を
提供する感光体が非常に再現性よく得られる。コロナ放
電生成物が付着し難く、加温手段を設ける必要がないた
めにトナー融着が起き難い。更には、転写効率、クリー
ニング性に優れ、電位シフトやゴーストのない高品位な
画像が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面層を示す模式的断面図。（但し（ａ）は本
発明の表面層の断面を、（ｂ）は荒れた表面を持つ本発
明範囲外の表面の断面を示す。）
【図２】本発明のＰＣＶＤ法により基体上に感光体を形
成するための堆積装置を示す模式図。
【図３】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法を用いた感光体を形成する
ための堆積装置を示す模式図。
【図４】電子写真装置を示す模式的断面図。
【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 フッ素が拡散している領域 １０６ 電荷輸送層 １０７ 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 真空計 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 ３０８ａ，３０８ｂ 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 ４０６ａ 転写帯電器 ４０６ｂ 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 ４１３〜４１６ 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ＬＥＤ ４２１ クリーニングブレード ４２２ レジストローラー ４２４ 定着器

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子写真用感光体において、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、少なくとも水素を含む非単結晶炭素
    から成る表面層が形成され、且つその表面層はフッ素を
    含有した表面を持つものであって、基準長さを５μｍと
    した場合の表面粗さＲｚが１０００オングストローム未
    満であり、且つ該表面層に含有されるフッ素が実質的に
    表面から５０オングストローム以内に存在し、その領域
    における炭素に対するフッ素の濃度が２０％以上である
    ことを特徴とする電子写真感光体。
  2. 【請求項２】 前記表面層が、少なくとも炭化水素系の
    ガスを分解したプラズマを用いて作成されることを特徴
    とする、請求項１記載の電子写真感光体。
  3. 【請求項３】 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、少なくとも炭化
    水素系のガスを分解することにより作成されることを特
    徴とする、請求項１又は２記載の電子写真感光体。
  4. 【請求項４】 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、少なくとも炭
    化水素系のガスを分解することにより作成されることを
    特徴とする、請求項３記載の電子写真感光体。
  5. 【請求項５】 前記表面層が、少なくともフッ素原子を
    含むガスを分解したプラズマ中でエッチングされること
    によりフッ素化されることを特徴とする、請求項１ない
    し４のいずれかに記載の電子写真感光体。
  6. 【請求項６】 前記フッ素原子を含むガスによるエッチ
    ングで非単結晶炭素に生じるエッチング量が、下限とし
    て膜厚方向に２０オングストローム以上であり、上限と
    して残存する非単結晶炭素の膜厚の最も薄い部分が１０
    ０オングストローム以上となる範囲内にあることを特徴
    とする、請求項５記載の電子写真感光体。
  7. 【請求項７】 前記フッ素原子を含むガスとして、ＣＦ
    4 ，ＣＨＦ3 ，ＣＨ 2 Ｆ2 ，ＣＨ3 Ｆ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ2
    Ｆ4 ，ＣＨ2 ＣＦ2 ，ＣｌＦ3 ，ＳＦ6 ，ＨＦ，Ｆ2 の
    うち少なくとも１種以上のガスを用いることを特徴とす
    る、請求項５又は６に記載の電子写真感光体。
  8. 【請求項８】 前記フッ素原子を含むガスを、Ｈｅ，Ｎ
    ｅ，Ａｒ，Ｎ2 のうち少なくとも１種以上のガスで希釈
    したものを使用することを特徴とする、請求項５ないし
    ７のいずれかに記載の電子写真感光体。
  9. 【請求項９】 電子写真感光体を製造する方法におい
    て、減圧可能な反応容器内で、高周波電力を印加するカ
    ソード電極と、該カソード電極に対向する導電性基体と
    の間にプラズマを発生させ基体をプラズマ処理するプラ
    ズマ処理装置を用いて、被処理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堆積
    し、該光導電層の上に原料ガスとして少なくとも炭化水
    素系のガスを用い、少なくとも水素を含む非単結晶炭素
    から成る表面層を設け、該表面層の表面を少なくともフ
    ッ素原子を含むガスを分解したプラズマ中でエッチング
    することにより表面をフッ素化し、エッチングによって
    表面に生じた、基準長さを５μｍとした場合の表面粗さ
    Ｒｚを１０００オングストローム未満に抑え、且つ該表
    面層に含有されるフッ素を実質的に表面から５０オング
    ストローム以内に存在させ、その領域における炭素に対
    するフッ素の濃度を２０％以上にすることを特徴とす
    る、電子写真感光体の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記表面層を、１〜４５０ＭＨｚの高
    周波を用いたプラズマＣＶＤ法によって作成することを
    特徴とする、請求項９記載の電子写真感光体の製造方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記表面層を、５０〜４５０ＭＨｚの
    高周波を用いたプラズマＣＶＤ法によって作成すること
    を特徴とする、請求項１０記載の電子写真感光体の製造
    方法。
  12. 【請求項１２】 前記フッ素原子を含むガスによるエッ
    チングで該非単結晶炭素に生じさせるエッチング量が、
    下限として膜厚方向に２０オングストローム以上、上限
    として残存する該非単結晶炭素の膜厚の最も薄い部分が
    １００オングストローム以上の範囲内にすることを特徴
    とする、請求項９ないし１１のいずれかに記載の電子写
    真感光体の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記フッ素原子を含むガスとして、Ｃ
    Ｆ4 ，ＣＨＦ3 ，ＣＨ2 Ｆ2 ，ＣＨ3 Ｆ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ
    2 Ｆ4 ，ＣＨ2 ＣＦ2 ，ＣｌＦ3 ，ＳＦ6 ，ＨＦ，Ｆ2
    のうち少なくとも１種以上のガスを用いることを特徴と
    する、請求項９ないし１２のいずれかに記載の電子写真
    感光体の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記フッ素原子を含むガスを、Ｈｅ，
    Ｎｅ，Ａｒ，Ｎ2 のうち少なくとも１種以上のガスで希
    釈したものを使用することを特徴とする、請求項９ない
    し１３記載の電子写真感光体の製造方法。
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