WO2013047662A1 - 電子写真感光体およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus including the same.
  • an electrophotographic photosensitive member formed by forming a film-forming layer including a photosensitive layer on the outer peripheral surface of an aluminum cylindrical substrate is mounted.
  • an electrophotographic photoreceptor there are a positively charged electrophotographic photoreceptor having a positive surface charge and a negatively charged electrophotographic photoreceptor having a negative surface charge.
  • a positively charged electrophotographic photosensitive member is formed by forming a film formation layer on a cylindrical substrate in the order of a charge injection blocking layer, a photoconductive layer, and a surface layer.
  • a film-forming layer is formed in the order of a photoconductive layer, a charge injection blocking layer, and a surface layer on the substrate.
  • the charge injection blocking layer is present on the photoconductive layer, unlike the positively charged electrophotographic photoreceptor.
  • Examples of the negatively charged electrophotographic photosensitive member having such a configuration include those disclosed in JP-A-7-120952.
  • Such a negatively charged electrophotographic photosensitive member has a problem that image characteristics, in particular, contrast of an image is lowered although charging property is improved.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a negatively chargeable electrophotographic photosensitive member capable of maintaining a relatively high image characteristic while improving the chargeability.
  • An electrophotographic photosensitive member includes a cylindrical substrate and a photosensitive layer formed on the cylindrical substrate, and the photosensitive layer is a photoconductive layer provided on the cylindrical substrate.
  • the content of at least one of nitrogen and oxygen contained in the charge injection blocking layer containing carbon and a group 13 element is smaller on the surface layer side than on the photoconductive layer side.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of an electrophotographic photoreceptor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is an enlarged view of a main part of FIG.
  • FIG. 2C is an enlarged view of a main part of an electrophotographic photosensitive member according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a plasma CVD apparatus for forming the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member shown in FIG. It is a graph for demonstrating the voltage application state in the plasma CVD apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus 1 according to the present invention.
  • the image forming apparatus 1 employs the Carlson method as an image forming method, and includes a negatively charged electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “negatively charged drum”) 10, a charger 11, an exposure device 12, and a developing device 13.
  • the charger 11 is for charging the surface of the negative charging drum 10 to a negative polarity (for example, 200 V or more and 1000 V or less).
  • the charger 11 is disposed in close contact with the negative charging drum 10 so as to press the negative charging drum 10.
  • the charger 11 is formed by covering a cored bar with conductive rubber and PVDF (polyvinylidene fluoride).
  • a non-contact charger provided with a discharge wire may be used instead of the roller-type contact charger as in the present embodiment.
  • the exposure device 12 is for forming an electrostatic latent image on the negatively charged drum 10, and can emit light having a specific wavelength (for example, 650 nm or more and 780 nm or less).
  • a specific wavelength for example, 650 nm or more and 780 nm or less.
  • an electrostatic latent image as a potential contrast is formed by irradiating the surface of the negatively charged drum 10 with light according to an image signal to attenuate the potential of the light irradiation portion.
  • an LED head formed by arranging a plurality of LED elements capable of emitting light having a wavelength of 680 nm can be employed.
  • a light source capable of emitting laser light can be used instead of the LED element.
  • the exposure device 12 such as an LED head
  • an image of a copying machine configuration can be obtained by using an optical system composed of a laser beam, a polygon mirror, etc., or an optical system composed of a lens, a mirror, etc. through which reflected light from a document passes. It can also be a forming device.
  • the developing device 13 is for developing the electrostatic latent image on the negatively charged drum 10 to form a toner image.
  • the developing device 13 includes a magnetic roller 13A that magnetically holds a developer (toner).
  • the developer is for constituting a toner image formed on the surface of the negatively charged drum 10 and is frictionally charged in the developing device 13.
  • a two-component developer composed of a magnetic carrier and an insulating toner or a one-component developer composed of a magnetic toner can be used.
  • the magnetic roller 13A plays a role of transporting the developer to the surface (development region) of the negatively charged drum 10.
  • the toner frictionally charged by the magnetic roller 13 ⁇ / b> A is conveyed in the form of a magnetic brush adjusted to a constant spike length, and the toner is electrostatically charged with the electrostatic latent image in the developing region of the negatively charged drum 10. It is made visible by adhering to the surface of the photoreceptor by attractive force.
  • the charge polarity of the toner image is opposite to the charge polarity of the surface of the negatively charged drum 10 when image formation is performed by regular development, and the negatively charged drum 10 when image formation is performed by reverse development.
  • the charge polarity of the surface is the same.
  • the developing device 13 adopts a dry development method, but may adopt a wet development method using a liquid developer.
  • the transfer device 14 is for transferring the toner image of the negatively charged drum 10 to the recording medium P supplied to the transfer area between the negatively charged drum 10 and the transfer device 14.
  • the transfer device 14 includes a transfer charger 14A and a separation charger 14B.
  • the back surface (non-recording surface) of the recording medium P is charged with a polarity opposite to that of the toner image in the transfer charger 14 ⁇ / b> A, and the toner is applied onto the recording medium P by electrostatic attraction between the charged charge and the toner image.
  • the image is transferred.
  • the back surface of the recording medium P is AC-charged in the separation charger 14 ⁇ / b> B, and the recording medium P is quickly separated from the surface of the negatively charged drum 10.
  • the transfer unit 14 may be a transfer roller that is driven by the rotation of the negatively charged drum 10 and disposed with a small gap (usually 0.5 mm or less) from the negatively charged drum 10. .
  • the transfer roller in this case is configured to apply a transfer voltage that attracts the toner image on the negatively charged drum 10 onto the recording medium P by, for example, a DC power source.
  • a transfer separation device such as the separation charger 14B can be omitted.
  • the fixing device 15 is for fixing the toner image transferred to the recording medium P to the recording medium P, and includes a pair of fixing rollers 15A and 15B.
  • the fixing rollers 15A and 15B are, for example, coated on a metal roller with Teflon (registered trademark) or the like.
  • Teflon registered trademark
  • the toner image can be fixed on the recording medium P by heat or pressure by passing the recording medium P between the pair of fixing rollers 15 ⁇ / b> A and 15 ⁇ / b> B.
  • the cleaning device 16 is for removing toner remaining on the surface of the negatively charged drum 10, and includes a cleaning blade 16A.
  • the cleaning blade 16 ⁇ / b> A serves to scrape residual toner from the surface of the negatively charged drum 10.
  • the cleaning blade 16A is made of, for example, a rubber material mainly composed of polyurethane resin.
  • the static eliminator 17 is for removing the surface charge of the negatively charged drum 10, and can emit light having a specific wavelength (for example, 780 nm or more).
  • the static eliminator 17 is configured to remove the surface charge (residual electrostatic latent image) of the negatively charged drum 10 by irradiating the entire surface of the negatively charged drum 10 with a light source such as an LED. .
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the negatively charged drum 10.
  • the negatively charged drum 10 has a cylindrical base 18 and a photosensitive layer 19 on which an electrostatic latent image or a toner image based on an image signal is formed.
  • the negatively charged drum 10 can be rotated in the direction of arrow A in FIG. 1 by a rotating mechanism (not shown).
  • the cylindrical base 18 serves as a support base for the negatively charged drum 10, and is configured to have conductivity at least on its surface.
  • the cylindrical substrate 18 is made of, for example, aluminum (Al), stainless steel (SUS), zinc (Zn), copper (Cu), iron (Fe), titanium (Ti), nickel (Ni), chromium (Cr), tantalum (Ta ), Tin (Sn), gold (Au), silver (Ag), and other metal materials, and alloy materials including the exemplified metal materials are formed as a whole having conductivity.
  • an Al alloy material for example, Al
  • a-Si amorphous silicon
  • a-Mn alloy, Al-Mg alloy, Al-Mg-Si alloy are particularly preferable.
  • a conductive film is formed on the surface of an insulator such as resin, glass, or ceramic by using a metal material exemplified or a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) and SnO 2. It may be.
  • the photosensitive layer 19 is formed on the outer peripheral surface 18a of the cylindrical substrate 18, and the thickness thereof is set to 15 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, for example.
  • the thickness of the photosensitive layer 19 is 15 ⁇ m or more, for example, it is possible to appropriately suppress the occurrence of interference fringes in a recorded image without providing a long wavelength light absorption layer.
  • the thickness of the photosensitive layer 19 is 90 ⁇ m or less.
  • the photosensitive layer 19 can be appropriately prevented from peeling off due to stress.
  • the photosensitive layer 19 is formed by laminating a photoconductive layer 19A, a charge injection blocking layer 19B, and a surface layer 19C.
  • the photoconductive layer 19A is for generating carriers by light irradiation such as laser light, and the thickness thereof is, for example, from 12.5 ⁇ m to 100 ⁇ m (preferably from 10 ⁇ m to 80 ⁇ m) from the viewpoint of electrophotographic characteristics.
  • the constituent material of the photoconductive layer 19A includes a-Si such as a-Si, a-SiC, a-SiN, a-SiO, a-SiGe, a-SiCN, a-SiNO, a-SiCO and a-SiCNO.
  • the surface layer 19C is made of a-SiC (particularly the viewpoint of stably obtaining excellent electrophotographic characteristics (photosensitivity characteristics, high-speed response, repeat stability, heat resistance, durability, etc.).
  • a-SiC hydrogenated amorphous silicon carbide
  • a-Si-based alloy materials are particularly preferred.
  • the photoconductive layer 19A is formed entirely as an inorganic material, for example, glow discharge decomposition method, various sputtering methods, various vapor deposition methods, ECR (Electron Cyclotron Resonance) method, photo CVD method, catalytic CVD method or reactive vapor deposition
  • the film can be formed by a film forming method such as a method.
  • the charge injection blocking layer 19B is for blocking the charge charged on the surface of the photosensitive layer 19 by the charger 11 from being injected into the photoconductive layer 19A, and the thickness thereof is, for example, 0.1 ⁇ m or more. It is set to 0 ⁇ m or less.
  • Various materials can be used for the charge injection blocking layer 19B depending on the material of the photoconductive layer 19A. From the viewpoint of improving the adhesion to the photoconductive layer 19A, the charge injection blocking layer 19B is also a-Si-based. It is preferable to use an inorganic material of the above materials.
  • the conductivity type is adjusted by adding more Group 13 elements as compared with the a-Si based photoconductive layer 19A.
  • the charging property of the negative charging drum 10 can be improved by increasing the resistance by containing at least one of nitrogen (N) and oxygen (O), that is, by reducing the electrical conductivity.
  • N nitrogen
  • O oxygen
  • Si As a mechanism for deteriorating the image characteristics, by containing nitrogen (N) or oxygen (O) whose moisture resistance is not relatively high, Si as the main component of the photosensitive layer 19 is easily oxidized, and the oxidized Si is This is presumably because the toner adsorbed on the photosensitive layer 19 bleeds more toward the surface of the photosensitive layer 19 than the desired position because it easily adsorbs moisture.
  • nitrogen (N) or oxygen (O) contained in the charge injection blocking layer 19B is configured to be smaller on the surface layer 19C side than on the photoconductive layer 19A side.
  • the charge injection blocking layer 19B is formed as an inorganic material as a whole, for example, a glow discharge decomposition method, various sputtering methods, various vapor deposition methods, an ECR method, a photo CVD method, a catalytic CVD method, or a reactive vapor deposition method.
  • the film can be formed by a known film forming method.
  • the surface layer 19C is for protecting the surface of the negatively charged drum 10, and is capable of withstanding abrasion due to rubbing in the image forming apparatus 1, for example, a-Si such as a-SiC or a-SiN. It is made of a system material.
  • the thickness of the surface layer 19C is set to, for example, 0.2 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less (preferably 0.5 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less). This is because it is possible to sufficiently prevent the occurrence of image scratches and image density unevenness due to printing durability by setting the thickness of the surface layer 19C to 0.2 ⁇ m or more, and the thickness of the surface layer 19C to 1.5 ⁇ m or less. This is because it is possible to appropriately suppress the occurrence of image defects due to the residual potential.
  • Such a surface layer 19C is preferably formed of a-SiC: H containing hydrogen in a-SiC.
  • a-SiC: H has an X value of 0.55 or more and less than 0.93, for example.
  • the X value within the range of 0.55 or more and less than 0.93 (preferably 0.6 or more and 0.7 or less), it is possible to obtain an appropriate hardness as the surface layer 19C. It becomes possible to ensure the durability of the negatively charged drum 10.
  • the H content is preferably set to about 1 atomic% or more and 70 atomic% or less (preferably 45 atomic% or less). Within this range, Si—H bonds are smaller than Si—C bonds, and trapping of charges generated when light is irradiated onto the surface of the surface layer 19C can be suppressed, and residual potential can be prevented. It is preferable at the point which can do.
  • Such an a-SiC: H surface layer 19C is formed in the same manner as when the photoconductive layer 19A is formed of an a-Si-based material.
  • the film can be formed by a known film formation method such as sputtering, various vapor deposition, ECR, photo CVD, catalytic CVD, or reactive vapor deposition.
  • the photosensitive layer 19 may further include a charge injection blocking layer 19D formed between the cylindrical substrate 18 and the photoconductive layer 19A.
  • the charge injection blocking layer 19D is for blocking carriers from the cylindrical substrate 18 from being injected into the photoconductive layer 19B, and is made of, for example, an a-Si material.
  • This charge injection blocking layer 19D is formed, for example, as a-Si containing phosphorus (P), nitrogen (N) or oxygen (O) as a dopant, and has a thickness of, for example, 2 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. Has been.
  • the photoconductive layer 19A, the charge injection blocking layer 19B, and the surface layer 19C in the negatively charged drum 10 are formed by using, for example, the plasma CVD apparatus 2 shown in FIG.
  • the plasma CVD apparatus 2 accommodates the support 3 in the reaction chamber 4, and further includes a rotation means 5, a gas supply means 6 and an exhaust means 7.
  • the support 3 serves to support the cylindrical base 18 and functions as a first conductor.
  • the support 3 is formed in a hollow shape having a flange portion 30 and is entirely formed as a conductor using a conductive material similar to that of the cylindrical base 18.
  • the support 3 is formed to have a length that can support the two cylindrical bases 18, and is detachable from the conductive support 31. Therefore, in the support 3, the two cylindrical substrates 18 can be taken in and out of the reaction chamber 4 without directly touching the surfaces of the two supported cylindrical substrates 18.
  • the entire conductive support 31 is formed as a conductor using the same conductive material as that of the cylindrical substrate 18, and is fixed to the plate 42 described later via an insulating material 32 at the center of the reaction chamber 4. ing.
  • a DC power supply 34 is connected to the conductive support 31 via a conductive plate 33. The operation of the DC power supply 34 is controlled by the control unit 35.
  • the control unit 35 is configured to supply a pulsed DC voltage (see FIG. 4) to the support 3 through the conductive support 31 by controlling the DC power supply 34.
  • a heater 37 is accommodated inside the conductive support 31 via a ceramic pipe 36.
  • the ceramic pipe 36 is for ensuring insulation and thermal conductivity.
  • the heater 37 is for heating the cylindrical substrate 18.
  • a nichrome wire or a cartridge heater can be used as the heater 37.
  • the temperature of the support 3 is monitored, for example, by a thermocouple (not shown) attached to the support 3 or the conductive support 31, and the heater 37 is turned on / off based on the monitoring result of the thermocouple. By turning off, the temperature of the cylindrical substrate 18 is maintained within a certain range selected from a predetermined range (for example, 200 ° C. or more and 400 ° C. or less).
  • the reaction chamber 4 is a space for forming a deposited film on the cylindrical substrate 18 and is constituted by a cylindrical electrode 40 and a pair of plates 41 and 42.
  • the cylindrical electrode 40 functions as a second conductor and is formed in a substantially cylindrical shape so as to surround the support 3.
  • the cylindrical electrode 40 is formed hollow using the same conductive material as that of the cylindrical base 18 and is joined to a pair of plates 41 and 42 via insulating members 43 and 44.
  • the cylindrical electrode 40 is formed so that the separation distance between the cylindrical substrate 18 supported by the support 3 and the cylindrical electrode 40 is 10 mm or more and 100 mm or less.
  • the cylindrical electrode 40 has a gas introduction port 45 and a plurality of gas blowing holes 46, and is grounded at one end thereof.
  • the cylindrical electrode 40 is not necessarily grounded, and may be connected to a reference power source different from the DC power source 34.
  • the reference voltage in the reference power supply is set to 1500 V or more and 1500 V or less, for example.
  • the gas introduction port 45 is for introducing a cleaning gas and a raw material gas to be supplied to the reaction chamber 4, and is connected to the gas supply means 6.
  • the plurality of gas blowing holes 46 are for blowing out the cleaning gas and the raw material gas introduced into the cylindrical electrode 40 toward the cylindrical substrate 18 and are arranged at equal intervals in the vertical direction of the figure. In addition, they are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the plurality of gas blowing holes 46 are formed in a circular shape having the same shape, and the hole diameter is, for example, not less than 0.5 mm and not more than 2.0 mm. In addition, about the hole diameter, shape, and arrangement
  • the plate 41 is for enabling the reaction chamber 4 to be selected between an open state and a closed state. By opening and closing the plate 41, the support 3 can be taken in and out of the reaction chamber 4. Yes.
  • the plate 41 is formed of the same conductive material as that of the cylindrical base body 18, but a deposition preventing plate 47 is attached to the lower surface side. This prevents a deposited film from being formed on the plate 41.
  • the deposition preventing plate 47 is also formed of the same conductive material as that of the cylindrical base 18, and the deposition preventing plate 47 is detachable from the plate 41.
  • the plate 42 serves as the base of the reaction chamber 4 and is formed of the same conductive material as that of the cylindrical substrate 18.
  • the insulating member 44 interposed between the plate 42 and the cylindrical electrode 40 has a function of suppressing the occurrence of arc discharge between the cylindrical electrode 40 and the plate 42.
  • Such an insulating member 44 is, for example, a fluororesin such as a glass material (borosilicate glass, soda glass, heat-resistant glass, etc.), an inorganic insulating material (ceramics, quartz, sapphire, etc.) or a synthetic resin insulating material (Teflon (registered trademark)).
  • the insulating member 44 has a thickness greater than a certain thickness in order to prevent the insulating member 44 from being used due to warpage due to the stress caused by the internal stress of the film formation body and the bimetal effect caused by the temperature rise during film formation. It is formed as having.
  • the thickness of the insulating member 44 is 10 mm or more. Is set. When the thickness of the insulating member 44 is set in such a range, the warp caused by the stress generated at the interface between the insulating member 44 and the a-Si film of 10 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less formed on the cylindrical substrate 18.
  • the amount is set to 1 mm or less as a difference in height in the axial direction between the end portion and the central portion in the horizontal direction with respect to a length of 200 mm in the horizontal direction (radial direction substantially orthogonal to the axial direction of the cylindrical base 18). Therefore, the insulating member 44 can be used repeatedly.
  • the plate 42 and the insulating member 44 are provided with gas discharge ports 42A and 44A and a pressure gauge 49.
  • the exhaust ports 42 ⁇ / b> A and 44 ⁇ / b> A are for exhausting the gas inside the reaction chamber 4 and are connected to the exhaust means 7.
  • the pressure gauge 49 is for monitoring the pressure in the reaction chamber 4, and various known ones can be used.
  • the rotating means 5 is for rotating the support 3 and has a rotation motor 50, a rotation introducing terminal 51, an insulating shaft member 52, and an insulating flat plate 53.
  • the cylindrical base 18 is rotated together with the support 3, so that the source gas is substantially evenly distributed with respect to the outer periphery of the cylindrical base 18. Decomposition components can be deposited.
  • the rotary motor 50 applies a rotational force to the cylindrical base 18.
  • the rotation motor 50 is controlled in operation so as to rotate, for example, the cylindrical base 18 at a constant rotation speed of 1 rpm to 10 rpm.
  • Various known motors can be used as the rotary motor 50.
  • the rotation introduction terminal 51 is for transmitting a rotational force while keeping the inside of the reaction chamber 4 at a predetermined degree of vacuum.
  • a vacuum seal means such as an oil seal or a mechanical seal can be used with a rotating shaft having a double or triple structure.
  • the insulating shaft member 52 and the insulating flat plate 53 are for inputting the rotational force from the rotary motor 50 to the support body 3 while maintaining the insulating state between the support body 3 and the plate 41, for example, the insulating member 44. It is made of a similar insulating material.
  • the outer diameter of the insulating shaft member 52 is set to be smaller than the outer diameter of the support 3 (the inner diameter of the upper dummy base 38C described later) during film formation. More specifically, when the temperature of the cylindrical substrate 18 at the time of film formation is set to 200 ° C. or more and 400 ° C. or less, the outer diameter of the insulating shaft member 52 is set to the outer diameter of the support 3 (described later).
  • the inner diameter of the dummy base 38C is set to be 0.1 mm or more and 5 mm or less, preferably about 3 mm.
  • the outer diameter of the insulating shaft member 52 and the outer diameter of the support 3 are not formed (in a room temperature environment (for example, 10 ° C. to 40 ° C.)).
  • the difference from the inner diameter is set to 0.6 mm or more and 5.5 mm or less.
  • the insulating flat plate 53 is for preventing foreign matter such as dust and dust falling from above when the plate 41 is removed from adhering to the cylindrical base 18 and has an outer diameter larger than the inner diameter of the upper dummy base 38C. It is formed in the disk shape which has.
  • the diameter of the insulating flat plate 53 is 1.5 to 3.0 times the diameter of the cylindrical base 18. For example, when a cylindrical base 18 having a diameter of 30 mm is used, the diameter of the insulating flat plate 53 is It is about 50 mm.
  • the gas supply means 6 includes a plurality of source gas tanks 60, 61, 62, 63, a plurality of pipes 60A, 61A, 62A, 63A, valves 60B, 61B, 62B, 63B, 60C, 61C, 62C, 63C, and a plurality of mass flows. Controllers 60 ⁇ / b> D, 61 ⁇ / b> D, 62 ⁇ / b> D, and 63 ⁇ / b> D are provided, and are connected to the cylindrical electrode 40 through the pipe 64 and the gas introduction port 45.
  • Each of the source gas tanks 60 to 63 is filled with a source gas.
  • a source gas for example, SiH 4 , H 2 , B 2 H 6 , CH 4 , N 2 , or NO is used.
  • Valves 60B to 63B, 60C to 63C and mass flow controllers 60D to 63D are for adjusting the flow rate, composition and gas pressure of the gas components introduced into the reaction chamber 4.
  • the type of gas to be filled in each source gas tank 60-63 or the number of source gas tanks 60-63 depends on the type or composition of the film to be formed on the cylindrical substrate 18. May be selected as appropriate.
  • the exhaust means 7 is for exhausting the gas in the reaction chamber 4 to the outside through the gas exhaust ports 42A and 44A, and includes a mechanical booster pump 71 and a rotary pump 72. These pumps 71 and 72 are controlled by the monitoring result of the pressure gauge 49. That is, the exhaust means 7 can maintain the reaction chamber 4 in a predetermined vacuum state based on the monitoring result of the pressure gauge 49, and can set the gas pressure in the reaction chamber 4 to a target value. Note that the pressure in the reaction chamber 4 is, for example, 1.0 Pa or more and 100 Pa or less.
  • the support 3 that supports a plurality of cylindrical substrates 18 (two in the drawing) is set in the reaction chamber 4, and the plate 41 is again mounted. Install.
  • the lower dummy base 38 ⁇ / b> A, the cylindrical base 18, the intermediate dummy base 38 ⁇ / b> B, and the cylindrical shape are placed on the flange portion 30 with the main part of the support 3 being covered.
  • the base body 18 and the upper dummy base body 38C are sequentially stacked.
  • a conductive or insulating base whose surface has been subjected to a conductive treatment is selected according to the use of the product.
  • the same material as that of the cylindrical base 18 is used.
  • a cylindrical shape is used.
  • the lower dummy base 38A is for adjusting the height position of the cylindrical base 18.
  • the intermediate dummy substrate 38B is for suppressing the occurrence of film formation defects on the cylindrical substrate 18 caused by arc discharge generated between the ends of the adjacent cylindrical substrates 18.
  • the intermediate dummy substrate 38B has a minimum length (1 cm in the present embodiment) that can prevent arc discharge, and a corner portion on the surface side is curved to have a curvature of 0.5 mm or more or an end face.
  • a chamfered portion is used so that the length in the axial direction and the length in the depth direction of the portion cut by machining are 0.5 mm or more.
  • the upper dummy base 38C is for preventing the deposition film from being formed on the support 3 and suppressing the occurrence of film formation defects due to the peeling of the film formation body once deposited during film formation. .
  • the upper dummy base 38 ⁇ / b> C is in a state in which a part protrudes above the support 3.
  • the cylindrical base 18 is heated, for example, by supplying electric power to the heater 37 from the outside to cause the heater 37 to generate heat. Due to the heat generated by the heater 37, the cylindrical substrate 18 is heated to a target temperature.
  • the temperature of the cylindrical substrate 18 is selected depending on the type and composition of the film to be formed on the surface thereof. For example, when forming an a-Si-based film, the temperature is set in the range of 250 ° C. to 300 ° C. It is maintained substantially constant by turning on and off 37.
  • the decompression of the reaction chamber 4 is performed by exhausting the gas from the vacuum reaction chamber 4 through the gas exhaust ports 42A and 44A by the exhaust means 7.
  • the degree of pressure reduction in the reaction chamber 4 is set to about 10 ⁇ 3 Pa, for example, by controlling the operation of the mechanical booster pump 71 and the rotary pump 72 while monitoring the pressure in the reaction chamber 4 with the pressure gauge 49.
  • the raw material gas is supplied to the reaction chamber 4 by the gas supply means 6 and the cylindrical electrode 40 is supported.
  • a pulsed DC voltage is applied to the body 3.
  • glow discharge occurs between the cylindrical electrode 40 and the support 3 (cylindrical substrate 18), the source gas is decomposed, and the decomposition components of the source gas are deposited on the surface of the cylindrical substrate 18.
  • the gas pressure in the reaction chamber 4 is controlled within the target range by controlling the operation of the mechanical booster pump 71 and the rotary pump 72 while monitoring the gas pressure in the reaction chamber 4 with the pressure gauge 49.
  • the inside of the reaction chamber 4 is maintained at a stable gas pressure by the mass flow controllers 60D to 63D in the gas supply means 6 and the pumps 71 and 72 in the exhaust means 7.
  • the gas pressure in the reaction chamber 4 is, for example, 1.0 Pa or more and 100 Pa or less.
  • the supply of the source gas to the reaction chamber 4 is performed by controlling the mass flow controllers 60D to 63D while appropriately controlling the open / closed state of the valves 60B to 63B and 60C to 63C.
  • the composition and the flow rate are introduced into the cylindrical electrode 40 through the pipes 60A to 63A, 64 and the gas inlet 45.
  • the source gas introduced into the cylindrical electrode 40 is blown out toward the cylindrical substrate 18 through the plurality of gas blowing holes 46.
  • the photoconductive layer 19A, the charge injection blocking layer 19B, and the surface layer are formed on the surface of the cylindrical substrate 18. 19C are sequentially stacked.
  • the photoconductive layer 19A is formed as an a-Si-based deposited film
  • a Si-containing gas such as SiH 4 (silane gas) and a diluent gas such as hydrogen (H 2 ) or helium (He) are used as a raw material gas.
  • the mixed gas is used.
  • hydrogen gas is used as a dilution gas so that hydrogen (H) and halogen elements (F, Cl) are contained in the layer for dangling bond termination in an amount of 1 atomic% to 40 atomic%.
  • a halogen compound may be included in the source gas.
  • Group 13 element in the periodic table
  • group 15 element in order to obtain desired characteristics such as electrical characteristics such as dark conductivity and photoconductivity and optical band gap.
  • group 15 element periodic table group 15 element
  • An element may be contained.
  • the raw material gas includes Si-containing gas such as SiH 4 (silane gas), dopant-containing gas such as B 2 H 6 , and hydrogen (H 2 ) Or a mixed gas of a dilution gas such as helium (He) is used.
  • Si-containing gas such as SiH 4 (silane gas)
  • dopant-containing gas such as B 2 H 6
  • hydrogen H 2
  • a mixed gas of a dilution gas such as helium (He) is used.
  • a dopant-containing gas in addition to the boron (B) -containing gas, carbon (C), nitrogen (N), or oxygen (O) -containing gas is used, whereby carbon (C), nitrogen (N ) Or oxygen (O).
  • the content of nitrogen (N) or oxygen (O) in the charge injection blocking layer 19B is made to be light.
  • the supply amount of nitrogen (N) or oxygen (O) -containing gas is adjusted so that the surface layer 19C side is smaller than the conductive layer 19A side.
  • a constant nitrogen (N) or oxygen (O) -containing gas is supplied from the initial stage of formation of the charge injection blocking layer 19B, and nitrogen (N) or oxygen (O) is supplied on the surface layer 19C side of the charge injection blocking layer 19B.
  • the supply amount of the containing gas may be reduced, or the supply amount of the nitrogen (N) or oxygen (O) containing gas may be gradually reduced at a constant rate from the initial stage of formation of the charge injection blocking layer 19B, or the charge injection blocking may be performed.
  • the supply amount of the nitrogen (N) or oxygen (O) containing gas is gradually reduced at a constant reduction rate from the initial stage of the formation of the layer 19B, and the nitrogen (N) or oxygen (O) containing gas is further reduced at a constant reduction rate.
  • the supply amount may be reduced.
  • the content of nitrogen (N) or oxygen (O) is a constant concentration from the photoconductive layer 19A side toward the surface layer 19C side, and the concentration rapidly decreases in the vicinity of the surface layer 19C side, or the surface layer 19C.
  • the decrease rate becomes two or more steps so that the concentration gradually decreases at a constant rate toward the side, or the concentration gradually decreases at a constant rate toward the surface layer 19C side, and the concentration gradually decreases at a larger decrease rate. It may be.
  • the group 13 element and the group 15 element are desirable in that boron (B) and phosphorus (P) are excellent in covalent bonding and can change the semiconductor characteristics sensitively, and that excellent photosensitivity can be obtained.
  • the group 13 element or the group 15 element is contained together with elements such as nitrogen (N) and oxygen (O) in the charge injection blocking layer 19B, the content of the group 13 element is 0.1 ppm or more and 100,000 ppm.
  • the Group 15 element content is adjusted to 0.1 ppm to 100,000 ppm, and the nitrogen (N) or oxygen (O) content is adjusted to 1 ppm to 500,000 ppm, respectively.
  • the photoconductive layer 19A may contain microcrystalline silicon ( ⁇ c-Si) in the a-Si-based material.
  • ⁇ c-Si microcrystalline silicon
  • the dark conductivity and photoconductivity are increased. Therefore, there is an advantage that the degree of freedom in designing the photoconductive layer 19A is increased.
  • ⁇ c-Si can be formed by adopting the film formation method described above and changing the film formation conditions. For example, in the glow discharge decomposition method, it can be formed by setting the temperature and DC pulse power of the cylindrical substrate 18 to be high and increasing the flow rate of hydrogen as a dilution gas.
  • the same elements as described above Group 13 element, Group 15 element, carbon (C), nitrogen (N), oxygen (O), etc.
  • a mixed gas of a Si-containing gas such as SiH 4 (silane gas) and a C-containing gas such as CH 4 is supplied as a source gas.
  • the composition ratio of Si and C in the source gas may be changed continuously or intermittently.
  • the surface layer 19C is formed as an aC layer, since the binding energy of the C—O bond is smaller than that of the Si—O bond, compared to the case where the surface layer 19C is formed of an a—Si based material. Thus, oxidation of the surface of the surface layer 19C can be more reliably suppressed. For this reason, when the surface layer 19C is formed as an aC layer, the surface of the surface layer 19C is appropriately suppressed from being oxidized by ozone generated by corona discharge during printing. It is possible to suppress the occurrence of image flow in a high humidity environment.
  • the occurrence of image flow is synonymous with the above-described decrease in image contrast.
  • the application of a pulsed DC voltage between the cylindrical electrode 40 and the support 3 is performed by controlling the DC power supply 34 by the control unit 35.
  • the control unit 35 when the cylindrical electrode 40 is grounded, the control unit 35 has a voltage of ⁇ 3000V to ⁇ 50V, preferably ⁇ 3000V to ⁇ 3 V with respect to the support 3 (conductive column 31).
  • a negative pulsed DC potential V1 (see FIG. 4) within a range of 500 V or less is supplied.
  • the pulsed DC potential V1 supplied to the support (conductive column 31) is the potential supplied from the reference power supply.
  • V2 as the reference potential, it is set to be in the range of, for example, 3000V to ⁇ 50V (target potential difference ⁇ V).
  • the potential V2 supplied from the reference power source is set to, for example, 1500 V or more and 1500 V or less when a negative pulse voltage (see FIG. 4) is applied to the support 3 (cylindrical base 18).
  • the control unit 35 also controls the DC power supply 34 so that the frequency (1 / T (sec)) of the DC voltage is 300 kHz or less and the duty ratio (T1 / T) is 20% or more and 90% or less.
  • the duty ratio in the present invention is one cycle (T) of a pulsed DC voltage (from the moment when a potential difference is generated between the cylindrical base 18 and the cylindrical electrode 40, Next, it is defined as the time ratio occupied by the potential difference occurrence T1 in the time until the moment when the potential difference occurs.
  • a duty ratio of 20% means that the potential difference occurrence (ON) time in one cycle when a pulse voltage is applied is 20% of the entire cycle.
  • the image forming apparatus 1 since the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes the negatively charged drum 10, the image forming apparatus 1 is suitable for suppressing deterioration in image quality due to the residual potential while sufficiently maintaining the contrast of the formed image.
  • the concentration of carbon (C) contained in the charge injection blocking layer 19B may be higher on the surface layer 19C side than on the photoconductive layer 19A side.
  • the oxidation of Si contained in the charge injection blocking layer 19B can be relatively reduced, so that the charging characteristics of the photosensitive drum 10 can be further improved and the image characteristics can be maintained relatively high. It becomes possible to do.
  • the content of carbon (C) contained in the charge injection blocking layer 19B increases, the hardness of the charge injection blocking layer 19B can be made relatively high, and the photosensitive drum 10 having excellent wear resistance. It can be.
  • a protective layer made of a non-single-crystal material mainly composed of carbon such as aC may be further provided on the surface layer 19C.
  • the protective layer has a non-single crystal material mainly composed of carbon having a relatively high hardness, the wear resistance of the photosensitive drum 10 can be made relatively high.
  • the non-single crystal material mainly composed of carbon such as aC is a material having relatively high moisture resistance, it is possible to relatively suppress the adsorption of moisture to the photosensitive drum 10, and thus the image. It is possible to suppress the occurrence of image flow in characteristics, particularly in a high temperature and high humidity environment.

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Abstract

　本発明の電子写真感光体は、円筒状基体と、該円筒状基体上に形成された感光層とを備え、該感光層は、前記円筒状基体上に設けられた光導電層と、該光導電層上に形成された電荷注入阻止層と、該電荷注入阻止層上に形成された表面層とを少なくとも有し、前記電荷注入阻止層は、窒素および酸素の少なくとも一方、炭素ならびに第１３族元素を含み、前記電荷注入阻止層に含まれる窒素および酸素の少なくとも一方の含有量は、前記光導電層側よりも前記表面層側で少ないことを特徴とする。

Description

電子写真感光体およびこれを備えた画像形成装置
　本発明は、電子写真感光体およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
　電子写真方式を採用した画像形成装置では、例えばアルミニウム製の円筒状基体の外周面に、感光層を含む成膜層を形成してなる電子写真感光体が搭載されている。このような電子写真感光体としては、表面電荷が正である正帯電用電子写真感光体と、表面電荷が負である負帯電用電子写真感光体とがある。通常、正帯電用電子写真感光体は、円筒状基体上に、電荷注入阻止層、光導電層および表面層の順で成膜層を形成してなり、負帯電用電子写真感光体は、円筒状基体上に、光導電層、電荷注入阻止層および表面層の順で成膜層を形成してなる。つまり、負帯電用電子写真感光体では、正帯電用電子写真感光体とは異なり、電荷注入阻止層が光導電層上に存在する。このような構成の負帯電用電子写真感光体としては、例えば特開平７－１２０９５２号公報に開示のものが挙げられる。
　しかしながら、このような負帯電用電子写真感光体では、帯電性が向上されるものの画像特性、特に画像のコントラストが低下するという問題があった。
　本願発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、帯電性を向上しつつ画像特性を比較的高く維持することができる負帯電用電子写真感光体を提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態に係る電子写真感光体は、円筒状基体と、該円筒状基体上に形成された感光層とを備え、該感光層は、前記円筒状基体上に設けられた光導電層と、該光導電層上に形成された電荷注入阻止層と、該電荷注入阻止層上に形成された表面層とを少なくとも有し、前記電荷注入阻止層は、窒素および酸素の少なくとも一方、炭素ならびに第１３族元素を含み、前記電荷注入阻止層に含まれる窒素および酸素の少なくとも一方の含有量は、前記光導電層側よりも前記表面層側で少ないことを特徴とする。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を表す断面図である。 図２（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電子写真感光体の断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の要部拡大図である。図２（ｃ）は、本発明の他の実施形態に係る電子写真感光体の要部拡大図である。 図３は、図２に示した電子写真感光体の感光層を形成するためのプラズマＣＶＤ装置の一例を示す断面図である。 図３に示したプラズマＣＶＤ装置における電圧印加状態を説明するためのグラフである。
　図１は、本発明に係る画像形成装置１の概略構成を表す図である。画像形成装置１は、画像形成方式としてカールソン法を採用したものであり、負帯電用電子写真感光体（以下、「負帯電ドラム」とする）１０、帯電器１１、露光器１２、現像器１３、転写器１４、定着器１５、クリーニング器１６および除電器１７を備えている。
　帯電器１１は、負帯電ドラム１０の表面を負極性に帯電（例えば２００Ｖ以上１０００Ｖ以下）させるためのものである。この帯電器１１は、負帯電ドラム１０を押圧するように密着して配置されており、例えば芯金の上に、導電性ゴムおよびＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）によって被覆したものとして構成されている。帯電器１１としては、本実施形態のようなローラ状の接触型帯電器に代えて、放電ワイヤを備える非接触型帯電器を使用してもよい。
　露光器１２は、負帯電ドラム１０に静電潜像を形成するためのものであり、特定波長（例えば６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の光を出射可能とされている。この露光器１２によると、負帯電ドラム１０の表面に対して画像信号に応じた光を照射して光照射部分の電位を減衰させることにより、電位コントラストとしての静電潜像が形成される。露光器１２としては、例えば６８０ｎｍの波長の光を出射可能な複数のＬＥＤ素子を配列してなるＬＥＤヘッドを採用することができる。
　もちろん、露光器１２の光源としては、ＬＥＤ素子に代えてレーザ光を出射可能なものを使用することもできる。つまり、ＬＥＤヘッドなどの露光器１２に代えて、レーザービームやポリゴンミラーなどからなる光学系や原稿からの反射光を通すレンズやミラーなどからなる光学系を用いることにより、複写機の構成の画像形成装置とすることもできる。
　現像器１３は、負帯電ドラム１０の静電潜像を現像してトナー像を形成するためのものである。この現像器１３は、現像剤（トナー）を磁気的に保持する磁気ローラ１３Ａを備えている。
　現像剤は、負帯電ドラム１０の表面に形成されるトナー像を構成するためのものであり、現像器１３において摩擦帯電させられるものである。現像剤としては、磁性キャリアと絶縁性トナーとから成る二成分系現像剤や、磁性トナーから成る一成分系現像剤を使用することができる。
　磁気ローラ１３Ａは、負帯電ドラム１０の表面（現像領域）に現像剤を搬送する役割を果すものである。
　現像器１３においては、磁気ローラ１３Ａにより摩擦帯電したトナーが一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で搬送され、負帯電ドラム１０の現像領域において、トナーが静電潜像との静電引力によって感光体表面に付着して可視化される。トナー像の帯電極性は、正規現像により画像形成が行なわれる場合には、負帯電ドラム１０の表面の帯電極性と逆極性とされ、反転現像により画像形成が行なわれる場合には、負帯電ドラム１０の表面の帯電極性と同極性とされる。
　なお、本実施形態において現像器１３は、乾式現像方式を採用しているが、液体現像剤を用いた湿式現像方式を採用してもよい。
　転写器１４は、負帯電ドラム１０と転写器１４との間の転写領域に供給された記録媒体Ｐに、負帯電ドラム１０のトナー像を転写するためのものである。この転写器１４は、転写用チャージャ１４Ａおよび分離用チャージャ１４Ｂを備えている。転写器１４では、転写用チャージャ１４Ａにおいて記録媒体Ｐの背面（非記録面）がトナー像とは逆極性に帯電され、この帯電電荷とトナー像との静電引力によって、記録媒体Ｐ上にトナー像が転写される。転写器１４ではさらに、トナー像の転写と同時的に、分離用チャージャ１４Ｂにおいて記録媒体Ｐの背面が交流帯電させられ、記録媒体Ｐが負帯電ドラム１０の表面から速やかに分離させられる。
　なお、転写器１４としては、負帯電ドラム１０の回転に従動し、かつ負帯電ドラム１０とは微小間隙（通常、０．５ｍｍ以下）を介して配置された転写ローラを用いることも可能である。この場合の転写ローラは、たとえば直流電源により、負帯電ドラム１０上のトナー像を記録媒体Ｐ上に引きつけるような転写電圧を印加するように構成される。転写ローラを用いる場合には、分離用チャージャ１４Ｂのような転写分離装置は省略することもできる。
　定着器１５は、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を記録媒体Ｐに定着させるためのものであり、一対の定着ローラ１５Ａ，１５Ｂを備えている。定着ローラ１５Ａ，１５Ｂは、たとえば金属ローラ上にテフロン（登録商標）などで表面被覆したものとされている。この定着器１５では、一対の定着ローラ１５Ａ，１５Ｂの間に記録媒体Ｐを通過させることにより、熱や圧力などによって記録媒体Ｐにトナー像を定着させることができる。
　クリーニング器１６は、負帯電ドラム１０の表面に残存するトナーを除去するためのものであり、クリーニングブレード１６Ａを備えている。クリーニングブレード１６Ａは、負帯電ドラム１０の表面から、残留トナーを掻きとる役割を果たすものである。クリーニングブレード１６Ａは、たとえばポリウレタン樹脂を主成分としたゴム材料で形成されている。
　除電器１７は、負帯電ドラム１０の表面電荷を除去するためのものであり、特定波長（たとえば７８０ｎｍ以上）の光を出射可能とされている。この除電器１７は、たとえばＬＥＤなどの光源によって負帯電ドラム１０の表面全体を光照射することにより、負帯電ドラム１０の表面電荷（残余の静電潜像）を除去するように構成されている。
　図２は、負帯電ドラム１０の概略構成を表す断面図である。負帯電ドラム１０は、円筒状基体１８および感光層１９を有しており、画像信号に基づいた静電潜像やトナー像が形成されるものである。なお、負帯電ドラム１０は、図外の回転機構によって図１の矢印Ａ方向に回転可能とされる。
　円筒状基体１８は、負帯電ドラム１０の支持母体となるものであり、少なくとも表面に導電性を有するように構成されている。円筒状基体１８は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）および銀（Ａｇ）などの金属材料や、例示した金属材料を含む合金材料により、全体が導電性を有するものとして形成されている。中でも、円筒状基体１８の構成材料としては、アモルファスシリコン系（ａ－Ｓｉ系）材料で感光層１９を形成する場合におけるこの感光層１９との密着性を高める観点から、Ａｌ合金材料（例えばＡｌ－Ｍｎ系合金、Ａｌ－Ｍｇ系合金、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金）が特に好ましい。なお、円筒状基体１８としては、樹脂、ガラス、セラミックスなどの絶縁体の表面に、例示した金属材料やＩＴＯ（Indium Tin Oxide）およびＳｎＯ２などの透明導電性材料による導電成膜を形成したものであってもよい。
　感光層１９は、円筒状基体１８の外周面１８ａ上に形成されており、その厚みは例えば１５μｍ以上１００μｍ以下に設定されている。感光層１９の厚みを１５μｍ以上にすると、例えば長波長光吸収層を設けなくても記録画像に干渉縞が発生するのを適切に抑制することができ、感光層１９の厚みを９０μｍ以下にすると、応力に起因して感光層１９が剥がれてしまうのを適切に抑制することができる。
　本実施形態において感光層１９は、光導電層１９Ａ、電荷注入阻止層１９Ｂおよび表面層１９Ｃを積層形成したものである。
　光導電層１９Ａは、レーザ光などの光照射によってキャリアを発生させるためのものであり、その厚みは、電子写真特性の観点から、例えば１２．５μｍ以上１００μｍ以下（好適には１０μｍ以上８０μｍ以下）に設定されている。光導電層１９Ａの構成材料としては、ａ－Ｓｉ、ａ－ＳｉＣ、ａ－ＳｉＮ、ａ－ＳｉＯ、ａ－ＳｉＧｅ、ａ－ＳｉＣＮ、ａ－ＳｉＮＯ、ａ－ＳｉＣＯおよびａ－ＳｉＣＮＯなどのａ－Ｓｉ系材料が挙げられるが、中でも、優れた電子写真特性（光感度特性、高速応答性、繰り返し安定性、耐熱性、耐久性など）を安定して得る観点や表面層１９Ｃをａ－ＳｉＣ（特に水素化アモルファスシリコンカーバイト（ａ－ＳｉＣ：Ｈ））により形成する場合における表面層１９Ｃとの整合性の観点から、ａ－Ｓｉあるいはａ－ＳｉにＣ、Ｎ、Ｏなどの元素を加えたａ－Ｓｉ系の合金材料が特に好ましい。
　光導電層１９Ａは、全体を無機物として形成する場合であれば、例えばグロー放電分解法、各種スパッタリング法、各種蒸着法、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）法、光ＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法あるいは反応性蒸着法などの成膜手法によって形成することができる。
　電荷注入阻止層１９Ｂは、帯電器１１によって感光層１９の表面に帯電した電荷が光導電層１９Ａ側に注入されるのを阻止するためのものであり、その厚みは例えば０．１μｍ以上１．０μｍ以下に設定されている。電荷注入阻止層１９Ｂは、光導電層１９Ａの材料に応じて種々のものを使用することができるが、光導電層１９Ａとの密着性向上の観点から電荷注入阻止層１９Ｂにもａ－Ｓｉ系の材料の無機物材料を使用するのが好ましい。
　ａ－Ｓｉ系の電荷注入阻止層１９Ｂを設ける場合は、ａ－Ｓｉ系の光導電層１９Ａと比べて、より多くの第１３族元素を含有させて導電型を調整する。そして、窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）の少なくとも一方を含有させて高抵抗化する、つまり導電率を下げることによって負帯電ドラム１０の帯電性を向上させることができる。しかしながら、窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）の少なくとも一方を含有させると、帯電性は向上するものの画像特性、特に画像のコントラストが低下することが経験的に分かっている。画像特性が低下するメカニズムとしては、耐湿性が比較的高くない窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）を含有することにより、感光層１９の主成分であるＳｉが酸化され易く、酸化されたＳｉは水分を吸着しやすいことから、感光層１９に吸着したトナーが所望位置よりも感光層１９の表面方向に滲むためと考えられる。
　そこで、電荷注入阻止層１９Ｂに含有される窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）は、光導電層１９Ａ側よりも表面層１９Ｃ側で少なくなるように構成する。
　このような構成とすることで、帯電性を向上させつつ、画像特性を比較的高く維持することが可能な負帯電ドラム１０とすることができる。
　このような電荷注入阻止層１９Ｂは、全体を無機物として膜形成する場合には、例えばグロー放電分解法、各種スパッタリング法、各種蒸着法、ＥＣＲ法、光ＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法あるいは反応性蒸着法など公知の成膜手法によって形成することができる。
　表面層１９Ｃは、負帯電ドラム１０の表面を保護するためのものであり、画像形成装置１内での摺擦による削れに耐え得るように、例えばａ－ＳｉＣやａ－ＳｉＮなどのａ－Ｓｉ系材料などで形成されている。表面層１９Ｃの厚みは、例えば０．２μｍ以上１．５μｍ以下（好適には、０．５μｍ以上１．０μｍ以下）に設定されている。これは、表面層１９Ｃの厚みを０．２μｍ以上にすることで耐刷による画像キズおよび画像濃度ムラの発生を充分に防止することが可能となり、表面層１９Ｃの厚みを１．５μｍ以下にすることで残留電位による画像不良の発生を適切に抑制することが可能となるからである。
　このような表面層１９Ｃは、ａ－ＳｉＣに水素を含有させたａ－ＳｉＣ：Ｈで形成するのが好ましい。ａ－ＳｉＣ：Ｈは、元素比率を組成式ａ－Ｓｉ１－ＸＣＸ：Ｈと表した場合に、例えばＸ値が０．５５以上０．９３未満とされる。Ｘ値を０．５５以上０．９３未満（好適には０．６以上０．７以下）の範囲内にすることにより、表面層１９Ｃとして適切な硬度を得ることが可能となり、表面層１９Ｃひいては負帯電ドラム１０の耐久性を確保することが可能となる。表面層１９Ｃをａ－ＳｉＣ：Ｈで形成する場合におけるＨ含有量は、１原子％以上７０原子％以下（好適には４５原子％以下）程度に設定するとよい。この範囲内では、Ｓｉ－Ｈ結合がＳｉ－Ｃ結合に比べて少なくなり、表面層１９Ｃの表面に光が照射されたときに生じた電荷のトラップを抑えることができ、残留電位を防止することができる点で好ましい。
　このようなａ－ＳｉＣ：Ｈの表面層１９Ｃは、光導電層１９Ａをａ－Ｓｉ系材料で形成する場合と同様に、全体を無機物として膜形成する場合には、例えばグロー放電分解法、各種スパッタリング法、各種蒸着法、ＥＣＲ法、光ＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法あるいは反応性蒸着法など公知の成膜手法により形成することができる。
　図２（ｃ）に示したように、感光層１９は、円筒状基体１８と光導電層１９Ａとの間に形成される電荷注入阻止層１９Ｄをさらに含んでいてもよい。
　電荷注入阻止層１９Ｄは、円筒状基体１８からのキャリアが光導電層１９Ｂ側に注入されるのを阻止するためのものであり、たとえばａ－Ｓｉ系材料で形成されている。この電荷注入阻止層１９Ｄは、たとえばａ－Ｓｉに、ドーパントとしてリン（Ｐ）、窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）を含有させたものとして形成されており、その厚みはたとえば２μｍ以上１０μｍ以下とされている。
　負帯電ドラム１０における光導電層１９Ａ、電荷注入阻止層１９Ｂおよび表面層１９Ｃは、例えば図３に示したプラズマＣＶＤ装置２を用いることによって形成される。
　プラズマＣＶＤ装置２は、支持体３を反応室４に収容したものであり、回転手段５、ガス供給手段６および排気手段７をさらに備えている。
　支持体３は、円筒状基体１８を支持するためのものであるとともに、第１導体として機能するものである。この支持体３は、フランジ部３０を有する中空状に形成されているとともに、円筒状基体１８と同様な導電性材料を用いて全体が導体として形成されている。支持体３は、２つの円筒状基体１８を支持することができる長さ寸法に形成されており、導電性支柱３１に対して着脱自在とされている。そのため、支持体３では、支持した２つの円筒状基体１８の表面に直接触れることなく、反応室４に対して２つの円筒状基体１８の出し入れを行なうことができる。
　導電性支柱３１は、円筒状基体１８と同様な導電性材料を用いて全体が導体として形成されており、反応室４の中心において、後述するプレート４２に対して絶縁材３２を介して固定されている。導電性支柱３１には、導板３３を介して直流電源３４が接続されている。この直流電源３４は、制御部３５によってその動作が制御されている。制御部３５は、直流電源３４を制御することにより、導電性支柱３１を介して、支持体３にパルス状の直流電圧（図４参照）を供給することができるように構成されている。
　導電性支柱３１の内部には、セラミックパイプ３６を介してヒータ３７が収容されている。セラミックパイプ３６は、絶縁性および熱伝導性を確保するためのものである。ヒータ３７は、円筒状基体１８を加熱するためのものである。ヒータ３７としては、例えばニクロム線やカートリッジヒータを使用することができる。
　ここで、支持体３の温度は、例えば支持体３あるいは導電性支柱３１に取り付けられた熱電対（図示略）によってモニタされており、この熱電対におけるモニタ結果に基づいて、ヒータ３７をオン・オフさせることにより、円筒状基体１８の温度を所定範囲（例えば２００℃以上４００℃以下）から選択される一定の範囲に維持される。
　反応室４は、円筒状基体１８に対して堆積膜を形成するための空間であり、円筒状電極４０および一対のプレート４１，４２によって構成されている。
　円筒状電極４０は、第２導体として機能するものであり、支持体３の周囲を囲むように略円筒状に形成される。この円筒状電極４０は、円筒状基体１８と同様な導電性材料を用いて中空に形成されており、絶縁部材４３,４４を介して一対のプレート４１，４２に接合されている。なお、円筒状電極４０は、支持体３に支持させた円筒状基体１８と円筒状電極４０との離間距離が１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下となるように形成されている。これは、円筒状基体１８と円筒状電極４０との距離が１０ｍｍよりも小さくなると、円筒状基体１８と円筒状電極４０との間で安定した放電を得難くなり、円筒状基体１８と円筒状電極４０との距離が１００ｍｍよりも大きくなると、プラズマＣＶＤ装置２が必要以上に大きくなってしまい単位設置面積当たりの生産性が不当に低下するからである。
　円筒状電極４０は、ガス導入口４５および複数のガス吹き出し孔４６を有しているとともに、その一端において接地されている。なお、円筒状電極４０は、必ずしも接地する必要はなく、直流電源３４とは別の基準電源に接続してもよい。円筒状電極４０を直流電源３４とは別の基準電源に接続する場合には、基準電源における基準電圧は、例えば１５００Ｖ以上１５００Ｖ以下とされる。
　ガス導入口４５は、反応室４に供給すべき洗浄ガスや原料ガスを導入するためのものであり、ガス供給手段６に接続されている。
　複数のガス吹き出し孔４６は、円筒状電極４０の内部に導入された洗浄ガスや原料ガスを円筒状基体１８に向けて吹き出すためのものであり、図の上下方向に等間隔で配置されているとともに、周方向にも等間隔で配置されている。複数のガス吹き出し孔４６は、同一形状の円形に形成されており、その孔径は、例えば０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とされている。なお、複数のガス吹き出し孔４６の孔径、形状および配置については、適宜変更可能である。
　プレート４１は、反応室４が開放された状態と閉塞された状態とを選択可能とするためのものであり、プレート４１を開閉することによって反応室４に対する支持体３の出し入れが可能とされている。プレート４１は、円筒状基体１８と同様な導電性材料で形成されているが、下面側に防着板４７が取着されている。これにより、プレート４１に対して堆積膜が形成されるのが防止されている。この防着板４７もまた、円筒状基体１８と同様な導電性材料で形成されており、防着板４７はプレート４１に対して着脱自在とされている。
　プレート４２は、反応室４のベースとなるものであり、円筒状基体１８と同様な導電性材料で形成されている。プレート４２と円筒状電極４０との間に介在する絶縁部材４４は、円筒状電極４０とプレート４２との間にアーク放電が発生するのを抑制する機能を担うものである。このような絶縁部材４４は、例えばガラス材料（ホウ珪酸ガラス、ソーダガラス、耐熱ガラスなど）、無機絶縁材料（セラミックス、石英、サファイヤなど）あるいは合成樹脂絶縁材料（テフロン（登録商標）などのフッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ビニロン、エポキシ、マイラー、ＰＥＥＫ材など）で形成することができるが、絶縁性を有し、使用温度で充分な耐熱性があり、真空中でガスの放出が小さい材料であれば特に限定はない。ただし、絶縁部材４４は、成膜体の内部応力および成膜時の温度上昇に伴って生じるバイメタル効果に起因する応力によって反りが発生して使用できなくなるのを防止するために、一定以上の厚みを有するものとして形成されている。例えば、絶縁部材４４をテフロン（登録商標）のような熱膨張率３×１０－５／Ｋ以上１０×１０５／Ｋ以下の材料で形成する場合には、絶縁部材４４の厚みは１０ｍｍ以上に設定される。このような範囲に絶縁部材４４の厚みを設定した場合には、絶縁部材４４と円筒状基体１８に成膜される１０μｍ以上３０μｍ以下のａ－Ｓｉ膜との界面に発生する応力に起因する反り量が、水平方向（円筒状基体１８の軸方向に略直交する半径方向）の長さ２００ｍｍに対して、水平方向における端部と中央部との軸方向における高さの差で１ｍｍ以下とすることができ、絶縁部材４４を繰り返し使用することが可能となる。
　プレート４２および絶縁部材４４には、ガス排出口４２Ａ，４４Ａおよび圧力計４９が設けられている。排気口４２Ａ，４４Ａは、反応室４の内部の気体を排出するためのものであり、排気手段７に接続されている。圧力計４９は、反応室４の圧力をモニタリングするためのものであり、公知の種々のものを使用することができる。
　回転手段５は、支持体３を回転させるためのものであり、回転モータ５０、回転導入端子５１、絶縁軸部材５２および絶縁平板５３を有している。回転手段５によって支持体３を回転させて成膜を行なった場合には、支持体３とともに円筒状基体１８が回転させられるために、円筒状基体１８の外周に対してほぼ均等に原料ガスの分解成分を堆積させることが可能となる。
　回転モータ５０は、円筒状基体１８に回転力を付与するものである。この回転モータ５０は、例えば円筒状基体１８を１ｒｐｍ以上１０ｒｐｍ以下の一定の回転数で回転させるように動作制御される。回転モータ５０としては、公知の種々のものを使用することができる。
　回転導入端子５１は、反応室４内を所定の真空度に保ちながら回転力を伝達するためのものである。このような回転導入端子５１としては、回転軸を二重もしくは三重構造として、オイルシールやメカニカルシールなどの真空シール手段を用いることができる。
　絶縁軸部材５２および絶縁平板５３は、支持体３とプレート４１との間の絶縁状態を維持しつつ、回転モータ５０からの回転力を支持体３に入力するためものであり、例えば絶縁部材４４などの同様な絶縁材料で形成されている。ここで、絶縁軸部材５２の外径は、成膜時において、支持体３の外径（後述する上ダミー基体３８Ｃの内径）よりも小さくなるように設定されている。より具体的には、成膜時における円筒状基体１８の温度が２００℃以上４００℃以下に設定される場合には、絶縁軸部材５２の外径は、支持体３の外径（後述する上ダミー基体３８Ｃの内径）よりも０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、好適には３ｍｍ程度大きくなるように設定される。この条件を満たすために、非成膜時（常温環境下（例えば１０℃以上４０℃以下））においては、絶縁軸部材５２の外径と支持体３の外径（後述する上ダミー基体３８Ｃの内径）との差は、０．６ｍｍ以上５．５ｍｍ以下に設定される。
　絶縁平板５３は、プレート４１を取り外しするときに上方から落下するゴミや粉塵などの異物が円筒状基体１８へ付着するのを防止するためのものであり、上ダミー基体３８Ｃの内径より大きな外径を有する円板状に形成されている。絶縁平板５３の直径は、円筒状基体１８の直径の１．５倍以上３．０倍以下とされ、例えば円筒状基体１８として直径が３０ｍｍのものを用いる場合には、絶縁平板５３の直径は５０ｍｍ程度とされる。
　このような絶縁平板５３を設けた場合には、円筒状基体１８に付着した異物に起因する異常放電を抑制することができるため、成膜欠陥の発生を抑制することができる。これにより、電子写真感光体１を形成する際の歩留まりを向上させ、また電子写真感光体１を用いて画像形成する場合における画像不良の発生を抑制することができる。
　ガス供給手段６は、複数の原料ガスタンク６０，６１，６２，６３、複数の配管６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６３Ａ、バルブ６０Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂ，６３Ｂ，６０Ｃ，６１Ｃ，６２Ｃ，６３Ｃ、および複数のマスフローコントローラ６０Ｄ，６１Ｄ，６２Ｄ，６３Ｄを備えたものであり、配管６４およびガス導入口４５を介して円筒状電極４０に接続されている。
　各原料ガスタンク６０～６３は、原料ガスが充填されたものである。原料ガスとしては、例えばＳｉＨ４、Ｈ２、Ｂ２Ｈ６、ＣＨ４、Ｎ２、あるいはＮＯが用いられる。
　バルブ６０Ｂ～６３Ｂ，６０Ｃ～６３Ｃおよびマスフローコントローラ６０Ｄ～６３Ｄは、反応室４に導入するガス成分の流量、組成およびガス圧を調整するためのものである。なお、ガス供給手段６においては、各原料ガスタンク６０～６３に充填すべきガスの種類、あるいは複数の原料ガスタンク６０～６３の数は、円筒状基体１８に形成すべき膜の種類あるいは組成に応じて適宜選択すればよい。
　排気手段７は、反応室４のガスをガス排出口４２Ａ，４４Ａを介して外部に排出するためのものであり、メカニカルブースタポンプ７１およびロータリーポンプ７２を備えている。これらのポンプ７１，７２は、圧力計４９でのモニタリング結果により動作制御されるものである。すなわち、排気手段７では、圧力計４９でのモニタリング結果に基づいて、反応室４を所定の真空状態に維持できるとともに、反応室４のガス圧を目的値に設定することができる。なお、反応室４の圧力は、例えば１．０Ｐａ以上１００Ｐａ以下とされる。
　次に、プラズマＣＶＤ装置２を用いた堆積膜の形成方法について、円筒状基体１８にａ－Ｓｉ系膜が形成された負帯電ドラム１０（図２参照）を作製する場合を例にとって説明する。
　まず、プラズマＣＶＤ装置２のプレート４１を取り外した上で、複数の円筒状基体１８（図面上は２つ）を支持させた支持体３を、反応室４の内部にセットし、再びプレート４１を取り付ける。
　支持体３に対する２つの円筒状基体１８の支持に当たっては、支持体３の主要部を外套した状態で、フランジ部３０上に、下ダミー基体３８Ａ、円筒状基体１８、中間ダミー基体３８Ｂ、円筒状基体１８、および上ダミー基体３８Ｃが順次積み上げられる。
　各ダミー基体３８Ａ～３８Ｃとしては、製品の用途に応じて、導電性または絶縁性基体の表面に導電処理を施したものが選択されるが、通常は、円筒状基体１８と同様な材料を用いて円筒状に形成されたものが使用される。
　ここで、下ダミー基体３８Ａは、円筒状基体１８の高さ位置を調整するためのものである。中間ダミー基体３８Ｂは、隣接する円筒状基体１８の端部間で生じるアーク放電に起因する円筒状基体１８に成膜不良が発生するのを抑制するためのものである。この中間ダミー基体３８Ｂとしては、その長さがアーク放電を防止できる最低限の長さ（本実施形態では１ｃｍ）以上を有し、その表面側角部が曲面加工で曲率０．５ｍｍ以上または端面加工でカットされた部分の軸方向の長さおよび深さ方向の長さが０．５ｍｍ以上となるように面取りされたものが使用される。上ダミー基体３８Ｃは、支持体３に堆積膜が形成されるのを防止し、成膜中に一旦被着した成膜体の剥離に起因する成膜不良の発生を抑制するためのものである。上ダミー基体３８Ｃは、一部が支持体３の上方に突出した状態とされる。
　次いで、円筒状基体１８を加熱し、排気手段７によって反応室４を減圧する。
　円筒状基体１８の加熱は、例えばヒータ３７に対して外部から電力を供給してヒータ３７を発熱させることによって行なわれる。このようなヒータ３７の発熱により、円筒状基体１８が目的とする温度に昇温される。円筒状基体１８の温度は、その表面に形成すべき膜の種類および組成によって選択されるが、例えばａ－Ｓｉ系膜を形成する場合には２５０℃以上３００℃以下の範囲に設定され、ヒータ３７をオン・オフすることによって略一定に維持される。
　一方、反応室４の減圧は、排気手段７によってガス排出口４２Ａ，４４Ａを介して真空反応室４からガスを排出させることによって行なわれる。反応室４の減圧の程度は、圧力計４９での反応室４の圧力をモニタリングしつつ、メカニカルブースタポンプ７１およびロータリーポンプ７２の動作を制御することにより、例えば１０－３Ｐａ程度とされる。
　次いで、円筒状基体１８の温度が所望温度となり、反応室４の圧力が所望圧力となった場合には、ガス供給手段６により反応室４に原料ガスを供給するとともに、円筒状電極４０と支持体３との間にパルス状の直流電圧を印加する。これにより、円筒状電極４０と支持体３（円筒状基体１８）との間にグロー放電が起こり、原料ガスが分解され、原料ガスの分解成分が円筒状基体１８の表面に堆積される。
　一方、排気手段７においては、圧力計４９によって反応室４におけるガス圧をモニタリングしつつ、メカニカルブースタポンプ７１およびロータリーポンプ７２の動作を制御することにより、反応室４におけるガス圧を目的範囲に維持する。すなわち、反応室４の内部は、ガス供給手段６におけるマスフローコントローラ６０Ｄ～６３Ｄと排気手段７におけるポンプ７１，７２によって安定したガス圧に維持される。反応室４におけるガス圧は、例えば１．０Ｐａ以上１００Ｐａ以下とされる。
　反応室４への原料ガスの供給は、バルブ６０Ｂ～６３Ｂ，６０Ｃ～６３Ｃの開閉状態を適宜制御しつつ、マスフローコントローラ６０Ｄ～６３Ｄを制御することにより、原料ガスタンク６０～６３の原料ガスを、所望の組成および流量で、配管６０Ａ～６３Ａ，６４およびガス導入口４５を介して円筒状電極４０の内部に導入することによって行なわれる。円筒状電極４０の内部に導入された原料ガスは、複数のガス吹き出し孔４６を介して円筒状基体１８に向けて吹き出される。そして、バルブ６０Ｂ～６３Ｂ，６０Ｃ～６３Ｃおよびマスフローコントローラ６０Ｄ～６３Ｄによって原料ガスの組成を適宜切り替えることにより、円筒状基体１８の表面には、光導電層１９Ａ、電荷注入阻止層１９Ｂ、および表面層１９Ｃが順次積層形成される。
　例えば、光導電層１９Ａをａ－Ｓｉ系の堆積膜として形成する場合には、原料ガスとして、ＳｉＨ４（シランガス）などのＳｉ含有ガスおよび水素（Ｈ２）やヘリウム（Ｈｅ）などの希釈ガスの混合ガスが用いられる。光導電層１９Ａにおいては、その層中にダングリングボンド終端用に水素（Ｈ）やハロゲン元素（Ｆ、Ｃｌ）を１原子％以上４０原子％以下含有させるように、希釈ガスとして水素ガスを用い、あるいは原料ガス中にハロゲン化合物を含ませておいてもよい。また、原料ガスには、暗導電率や光導電率などの電気的特性および光学的バンドギャップなどについて所望の特性を得るために、周期表第１３族元素（以下「第１３族元素」と略す）や周期表第１５族元素（以下「第１５族元素」と略す）を含有させてもよく、上記諸特性を調整するために炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）などの元素を含有させてもよい。
　電荷注入阻止層１９Ｂをａ－Ｓｉ系の堆積膜として形成する場合には、原料ガスとして、ＳｉＨ４（シランガス）などのＳｉ含有ガス、Ｂ２Ｈ６などのドーパント含有ガス、および水素（Ｈ２）やヘリウム（Ｈｅ）などの希釈ガスの混合ガスが用いられる。ドーパント含有ガスとしては、ホウ素（Ｂ）含有ガスの他に、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）含有ガスを用いることにより電荷注入阻止層１９Ｂに炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）を含有させる。そして、上述のように感光体ドラム１０の帯電性を向上させつつ、画像特性を比較的高く維持するために、電荷注入阻止層１９Ｂの窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）の含有量が、光導電層１９Ａ側よりも表面層１９Ｃ側が少なくなるように窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）含有ガスの供給量を調整する。具体的には電荷注入阻止層１９Ｂの形成初期から一定の窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）含有ガスを供給し、電荷注入阻止層１９Ｂの表面層１９Ｃ側で窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）含有ガスの供給量を減らしてもよいし、電荷注入阻止層１９Ｂの形成初期から徐々に一定割合で窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）含有ガスの供給量を減らしてもよいし、電荷注入阻止層１９Ｂの形成初期から徐々に一定の減少割合で窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）含有ガスの供給量を減らし、さらに多くの一定の減少割合で窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）含有ガスの供給量を減らしてもよい。つまり、窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）の含有量が、光導電層１９Ａ側よりも表面層１９Ｃ側に向かって一定濃度であり表面層１９Ｃ側近傍で急激に濃度減少するか、表面層１９Ｃ側に向かって一定割合で濃度が漸次減少するか、表面層１９Ｃ側に向かって一定割合で濃度が漸次減少し、さらに大きな減少割合で濃度が漸次減少するように減少率が２段階以上となっていてもよい。
　第１３族元素および第１５族元素としては、それぞれホウ素（Ｂ）およびリン（Ｐ）が共有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え得る点、および優れた光感度が得られるという点で望ましい。電荷注入阻止層１９Ｂに対して第１３族元素または第１５族元素を窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）などの元素とともに含有させる場合には、第１３族元素の含有量は０．１ｐｐｍ以上１０００００ｐｐｍ以下、第１５族元素の含有量は０．１ｐｐｍ以上１０００００ｐｐｍ以下、窒素（Ｎ）あるいは酸素（Ｏ）の含有量はそれぞれ１ｐｐｍ以上５０００００ｐｐｍ以下となるように調整される。
　また、光導電層１９Ａについては、ａ－Ｓｉ系材料に微結晶シリコン（μｃ－Ｓｉ）を含んでいてもよく、このμｃ－Ｓｉを含ませた場合には、暗導電率・光導電率を高めることができるので、光導電層１９Ａの設計自由度が増すといった利点がある。このようなμｃ－Ｓｉは、先に説明した成膜方法を採用し、その成膜条件を変えることによって形成することができる。例えば、グロー放電分解法では、円筒状基体１８の温度および直流パルス電力を高めに設定し、希釈ガスとしての水素流量を増すことによって形成できる。また、μｃ－Ｓｉを含む光導電層１９Ａにおいても、先に説明したのと同様な元素（第１３族元素、第１５族元素、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）など）を添加してもよい。
　表面層１９Ｃをａ－ＳｉＣ系の堆積膜として形成する場合には、原料ガスとして、ＳｉＨ４（シランガス）などのＳｉ含有ガスおよびＣＨ４などのＣ含有ガスの混合ガスを供給する。原料ガスにおけるＳｉとＣとの組成比については、連続的あるいは間欠的に変化させてもよい。
　表面層１９Ｃをａ－Ｃ層として形成した場合には、Ｃ－Ｏ結合の方がＳｉ－Ｏ結合に比べて結合エネルギが小さいため、表面層１９Ｃをａ－Ｓｉ系材料で形成する場合に比べて、表面層１９Ｃの表面が酸化するのをより確実に抑制できる。そのため、表面層１９Ｃをａ－Ｃ層として形成した場合には、印刷時のコロナ放電に伴って発生するオゾンなどによって、表面層１９Ｃの表面が酸化されることが適切に抑制されるため、高温高湿環境下などにおける画像流れの発生を抑制することができる。ここで、画像流れの発生とは上述の画像コントラストの低下と同義である。
　一方、円筒状電極４０と支持体３との間へのパルス状の直流電圧を印加は、制御部３５によって直流電源３４を制御することによって行なわれる。
　より具体的には、制御部３５は、円筒状電極４０が接地されている場合には、支持体３（導電性支柱３１）に対して、－３０００Ｖ以上－５０Ｖ以下、好ましくは－３０００Ｖ以上－５００Ｖ以下の範囲内の負のパルス状直流電位Ｖ１（図４参照）を供給する。
　一方、円筒状電極４０が基準電極（図示を省略）に接続されている場合には、支持体（導電性支柱３１）に対して供給するパルス状直流電位Ｖ１は、基準電源から供給される電位Ｖ２を基準電位として、例えば３０００Ｖ以上－５０Ｖ以下の範囲（目的とする電位差ΔＶ）となるように設定される。また、基準電源により供給する電位Ｖ２は、支持体３（円筒状基体１８）に対して負のパルス状電圧（図４参照）を印加する場合には、例えば１５００Ｖ以上１５００Ｖ以下に設定される。
　制御部３５はまた、直流電圧の周波数（１／Ｔ（ｓｅｃ））が３００ｋＨｚ以下に、ｄｕｔｙ比（Ｔ１／Ｔ）が２０％以上９０％以下となるように直流電源３４を制御する。
　なお、本発明におけるｄｕｔｙ比とは、図４に示したように、パルス状の直流電圧の１周期（Ｔ）（円筒状基体１８と円筒状電極４０との間に電位差が生じた瞬間から、次に電位差が生じた瞬間までの時間）における電位差発生Ｔ１が占める時間割合と定義される。例えば、ｄｕｔｙ比２０％とは、パルス状の電圧を印加する際の１周期に占める電位差発生（ＯＮ）時間が１周期全体の２０％であることをいう。
　本実施形態に係る画像形成装置１は、負帯電ドラム１０を備えているため、形成される画像のコントラストを充分に維持しつつ、残留電位に起因する画質低下を抑制するうえで好適である。
　以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
　例えば、電荷注入阻止層１９Ｂに含有される炭素（Ｃ）の濃度を光導電層１９Ａ側よりも表面層１９Ｃ側で多くなっていてもよい。このような構成とすることで、電荷注入阻止層１９Ｂに含まれるＳｉの酸化を比較的少なくすることができることから、さらに感光体ドラム１０の帯電性を向上させつつ、画像特性を比較的高く維持することが可能になる。また、電荷注入阻止層１９Ｂに含有される炭素（Ｃ）の含有量が増えることにより、電荷注入阻止層１９Ｂの硬度を比較的高くすることが可能となり、耐摩耗性に優れた感光体ドラム１０とすることができる。
　また、表面層１９Ｃの上にさらにａ－Ｃのような炭素を主体とする非単結晶材料で構成される保護層を有していてもよい。このような構成とすることで、比較的硬度の高い炭素を主体とする非単結晶材料を保護層に有することから、感光体ドラム１０の耐摩耗性を比較的高いものとすることができる。また、ａ－Ｃのような炭素を主体とする非単結晶材料は比較的耐湿性に優れる材料であることから、感光体ドラム１０への水分の吸着を比較的抑制することができることから、画像特性、特に高温高湿環境下などにおける画像流れの発生を抑制することができる。
１　　画像形成装置
２　　プラズマＣＶＤ装置
３　　支持体
４　　反応室
５　　回転手段
６　　ガス供給手段
７　　排気手段
１０　　負帯電用電子写真感光体
１１　　帯電器
１２　　露光器
１３　　現像器
１４　　転写器
１５　　定着器
１６　　クリーニング器
１７　　除電器
１８　　円筒状基体（基体）
１９　　感光層
１９Ａ　　光導電層
１９Ｂ　　電荷注入阻止層
１９Ｃ　　表面層

Claims (7)

  1. 　円筒状基体と、該円筒状基体上に形成された感光層とを備え、
    該感光層は、前記円筒状基体上に設けられた光導電層と、該光導電層上に形成された電荷注入阻止層と、該電荷注入阻止層上に形成された表面層とを少なくとも有し、
    前記電荷注入阻止層は、窒素および酸素の少なくとも一方、炭素ならびに第１３族元素を含み、
    前記電荷注入阻止層に含まれる窒素および酸素の少なくとも一方の含有量は、前記光導電層側よりも前記表面層側で少ないことを特徴とする電子写真感光体。
  2. 　前記電荷注入阻止層に含まれる窒素および酸素の少なくとも一方の含有量は、前記光導電層側から前記表面層側に向かって漸次少なくなっていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
  3. 　前記電荷注入阻止層に含まれる炭素の含有量は、前記光導電層側から前記表面層に向かって漸次多くなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真感光体。
  4. 　前記第１３族元素がホウ素であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
  5. 　前記表面層上に形成された保護層をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
  6. 　前記保護層が炭素を主体とする非単結晶材料で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の電子写真感光体。
  7. 　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体の軸方向における一端部に設けられた、回転の駆動力を伝達する駆動力伝達部と、前記電子写真感光体に対して前記軸方向に沿って設けられた、同一極性の帯電能力を有する帯電器とを備えることを特徴とする画像形成装置。
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