(57)【要約】【課題】式（１）を満たさない場合に比べ、感度の変動を低減すること。【解決手段】少なくとも基体と、感光層と、前記感光層の屈折率よりも高い屈折率を有し、且つ下記式（１）を満たす膜厚ｄｓを有する保護層と、をこの順に備える受光素子。式（１）  ２ｍ−１≦｛ｄｓ／（λ／４ｎｓ）｝≦２ｍ（上記式（１）中、ｄｓは前記保護層の膜厚（ｎｍ）を、λは前記受光素子に露光される光の波長（ｎｍ）を、ｎｓは前記露光される光の波長に対する前記保護層の屈折率を、ｍは１以上の整数を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基体と、
感光層と、
前記感光層の屈折率よりも高い屈折率を有し、且つ下記式（１）を満たす膜厚ｄｓを有する保護層と、
をこの順に備える受光素子。
式（１）  ２ｍ−１≦｛ｄｓ／（λ／４ｎｓ）｝≦２ｍ
（上記式（１）中、ｄｓは前記保護層の膜厚（ｎｍ）を、λは前記受光素子に露光される光の波長（ｎｍ）を、ｎｓは前記露光される光の波長に対する前記保護層の屈折率を、ｍは１以上の整数を表す。）
【請求項２】
前記保護層がガリウム化合物を含有する請求項１に記載の受光素子。
【請求項３】
前記感光層が有機材料を含有する有機感光層である請求項１または請求項２に記載の受光素子。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の受光素子を用いた像保持体と、
該像保持体表面を帯電する帯電手段、帯電された前記像保持体表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段、前記像保持体表面にトナーを付与して前記静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段、および、前記トナー像を前記像保持体表面から記録媒体表面に転写する転写手段から選択される少なくとも１種と、
を備えるプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の受光素子を用いた像保持体と、
該像保持体表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記像保持体表面にトナーを付与して前記静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を前記像保持体表面から記録媒体表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項６】
前記トナー像を前記像保持体表面から前記記録媒体表面に転写した後の前記像保持体表面をブレードによって清掃するブレード清掃手段を有する請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真法は、複写機やプリンター等に幅広く利用されている。この電子写真法を利用した画像形成装置において電子写真用感光体（像保持体）として用いられる受光素子は、装置内で、様々な接触やストレスに曝され、その一方で、画像形成装置のデジタル化やカラー化にともなって高い信頼性が求められている。
【０００３】
例えば、感光体の帯電プロセスに着目した場合、感光体に付着した放電生成物を除去するために、例えば、現像剤中に研磨機能を持つ粒子を混合してクリーニング部でかきとるシステムが提案されている。また近年では、接触帯電方式も広く使用されている。
【０００４】
また、電子写真用感光体表面の硬度を大きくすることが求められる。例えば、有機感光層上に、触媒ＣＶＤ法を利用してアモルファスシリコンカーバイド表面保護層を形成する方法、ダイヤモンド結合を有するアモルファス窒化炭素を用いる技術が提案されている。
【０００５】
一方、有機感光層の保護層として、無色のＧａ窒化物やＧａ酸化物が提案されている（例えば、特許文献１または２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１８６８７１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６７５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、式（１）を満たさない場合に比べ、感度の変動を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は以下の本発明により達成される。
すなわち、請求項１に記載の発明は、
少なくとも基体と、
感光層と、
前記感光層の屈折率よりも高い屈折率を有し、且つ下記式（１）を満たす膜厚ｄｓを有する保護層と、
をこの順に備える受光素子である。
式（１）  ２ｍ−１≦｛ｄｓ／（λ／４ｎｓ）｝≦２ｍ
（上記式（１）中、ｄｓは前記保護層の膜厚（ｎｍ）を、λは前記受光素子に露光される光の波長（ｎｍ）を、ｎｓは前記露光される光の波長に対する前記保護層の屈折率を、ｍは１以上の整数を表す。）
【０００８】
請求項２に記載の発明は、
前記保護層がガリウム化合物を含有する請求項１に記載の受光素子である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
前記感光層が有機材料を含有する有機感光層である請求項１または請求項２に記載の受光素子である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の受光素子を用いた像保持体と、
該像保持体表面を帯電する帯電手段、帯電された前記像保持体表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段、前記像保持体表面にトナーを付与して前記静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段、および、前記トナー像を前記像保持体表面から記録媒体表面に転写する転写手段から選択される少なくとも１種と、
を備えるプロセスカートリッジである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の受光素子を用いた像保持体と、
該像保持体表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記像保持体表面にトナーを付与して前記静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を前記像保持体表面から記録媒体表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、
記トナー像を前記像保持体表面から前記記録媒体表面に転写した後の前記像保持体表面をブレードによって清掃するブレード清掃手段を有する請求項５に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、式（１）を満たさない場合に比べ、感度の変動が低減される。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、保護層の材料を考慮しない場合に比べ、感度の変動が低減される。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、感光層の材料を考慮しない場合に比べ、感度の変動が低減される。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画像の濃度ムラが低減される。
【００１７】
請求項５に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画像の濃度ムラが低減される。
【００１８】
請求項６に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画像の濃度ムラが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
＜受光素子＞
［式（１）］
本実施形態に係る受光素子は、少なくとも基体と、感光層と、保護層と、をこの順に備え、前記保護層の屈折率が前記感光層の屈折率よりも高く、且つ保護層の膜厚ｄｓが下記式（１）を満たすことを特徴とする。
式（１）  ２ｍ−１≦｛ｄｓ／（λ／４ｎｓ）｝≦２ｍ
（上記式（１）中、ｄｓは保護層の膜厚（ｎｍ）を、λは前記受光素子に露光される光の波長（ｎｍ）を、ｎｓは前記露光される光の波長に対する前記保護層の屈折率を、ｍは１以上の整数を表す。）
【００２０】
本実施形態に係る受光素子が、例えば電子写真画像形成装置における像保持体として用いられる場合には、該像保持体の表面には清掃用ブレードが接触配置されることがあり、表面が次第に磨耗する態様で用いられることがある。こうして、本実施形態に係る受光素子が、磨耗する態様で用いられる場合にあっても、保護層の膜厚ｄｓが前記式（１）を満たすことにより、磨耗による表面電位の変動が低減される。この効果が達成される原理は、必ずしも明確ではないが、以下のように推察される。
【００２１】
図１は、感光層表面に保護層が設けられた本実施形態の受光素子の層構成の一例を示す模式断面図であり、露光光による光干渉を説明する図である。ここで、図１に記載の受光素子１００では、感光層１１０表面に保護層１２０が設けられている。ｎ０は感光層１１０の屈折率を、ｎｓは保護層１２０の屈折率を、ｄｓは保護層１２０の膜厚を、Ｒ０ｓは感光層１１０と保護層１２０との界面で反射された反射光成分を、Ｒｓａは保護層１２０表面で反射された反射光成分を、表している。
【００２２】
図１に示す構成の受光素子に、外部から光を照射した場合、反射光Ｒ０ｓと反射光Ｒｓａは可干渉となり、それらの光路差「２×ｎｓ×ｄｓ」により互いの位相が変化し、同位相であれば強め合い、反位相であれば弱め合うこととなる。即ち、受光素子に露光される光の波長をλとすると、ｎ０＜ｎｓの場合（保護層の屈折率が感光層の屈折率よりも高い場合）は、感光層と保護層の界面での反射で反射光の位相が反転するので、
・式（Ｉ）  ２×ｎｓ×ｄｓ＝（ｍ＋１／２）λ
の条件では、反射光Ｒ０ｓと反射光Ｒｓａとが強め合って反射率が最大となり、
・式（II）  ２×ｎｓ×ｄｓ＝ｍλ
の条件では、反射光Ｒ０ｓと反射光Ｒｓａとが弱め合って反射率が最小となる。
【００２３】
従って、例えばレーザ光等の単色光を照射した場合、図２に示す様に、保護層の膜厚が変化すると、反射率は、膜厚が「λ／（４×ｎｓ）」変化する毎に最大と最小とを繰り返すこととなる。この反射率の変動は、保護層を透過する光量の変動となり、即ち受光素子の表面電位の変動となる（干渉による変動）。ここで、受光素子の保護層において膜厚ムラが存在する場合、該膜厚ムラに起因する反射率の変動によって、感光層への透過光量が変動し、例えば上記受光素子を像保持体として用いた画像形成装置であれば、その結果、表面電位の変動が生じ、画像の濃度ムラが発生する。
【００２４】
一方、保護層は完全に透明では無く、膜厚が増加した場合には光の吸収が増加して、感光層への入射光量が減少する。その結果、受光素子への露光による表面電位が増加する特性を有する。逆に保護層の膜厚が減少すると光の吸収が減少し、感光層への入射光量が増加する。その結果、受光素子への露光による表面電位が低下する（吸収による変動）。
従って、受光素子への露光による表面電位は、保護層の膜厚の変化と共に、これら２つの現象（干渉による変動と吸収による変動）が影響し合うこととなる。
【００２５】
ここで、図３に表面電位（露光電位）の変化の概念図を示す。まず「吸収による変動」のグラフは、保護層の膜厚が減少（図３においては左方向に移動）するにしたがい表面電位（露光電位）が減少する。一方、「干渉による変動」のグラフでは、保護層の膜厚が減少（図３においては左方向に移動）した場合に、(1)表面電位（露光電位）が増加（図３においては上方向に移動）する領域と、(2)表面電位（露光電位）が減少（図３においては下方向に移動）する領域と、が存在する。
保護層の膜厚が変化した場合に(1)表面電位（露光電位）が増加する領域では、「吸収による変動における表面電位の減少」と「干渉による変動における表面電位の増加」とが互いに打ち消しあい、「干渉と吸収を合わせた変動」のグラフに示す通り、表面電位（露光電位）の変化が小さくなる。一方、保護層の膜厚が変化した場合に(2)表面電位（露光電位）が減少する領域では、「吸収による変動における表面電位の減少」と「干渉による変動における表面電位の減少」とが互いに重なり合って、「干渉と吸収を合わせた変動」のグラフに示す通り、表面電位（露光電位）の変化がより大きくなる。
【００２６】
従って、保護層の各点の膜厚を、図２に示す反射率が最大値となる膜厚（（２ｍ−１）×（λ／４ｎｓ）［ｍは１以上の整数］）から、反射率が最小値となる膜厚（２ｍ×（λ／４ｎｓ）［ｍは１以上の整数］）の領域に制御することにより、保護層の膜厚ムラに起因する表面電位（露光電位）の変動が低減されるものと推察される。
特に本実施形態に係る受光素子においては、保護層の膜厚ｄｓを前記式（１）を満たす範囲に制御することにより、保護層の膜厚ムラに起因する露光電位の変動が低減される。
【００２７】
［各種物性・定義］
ここで、本実施形態に係る受光素子における物性値やその測定方法、定義等について説明する。尚、本明細書に記載の数値は、以下の測定方法によって測定されたものである。
・保護層の膜厚ｄｓ
保護層の膜厚ｄｓは、以下の方法により測定される。
まず、受光素子の表面反射スペクトルを測定する。測定には、大塚電子（株）製の瞬間マルチ測光システムＭＣＰＤ−３０００を用い、ハロゲンランプ光源により受光素子表面に照射した白色光の反射スペクトルを測定する。尚、初めに保護層を有さない（成膜していない）受光素子について測定を行って反射スペクトルを求め、各波長での反射光量の基準とする。次いで保護層を有する受光素子について測定を行い、保護層を有さない受光素子の反射スペクトルと比較して、保護層の反射スペクトルを求める。
保護層の膜厚ｄｓは、反射スペクトルが「最大」（または「最小」）となる波長をλ１、反射スペクトルが「最小」（前記λ１が最小となる波長であった場合には「最大」）となる波長のうち前記波長λ１より大きく且つ最も近い波長をλ２とすると、
ｄｓ＝（λ１×λ２）／（４×ｎｓ×（λ２−λ１））    式（２）
となる。尚、上記式（２）におけるｎｓは保護層の屈折率である。
【００２８】
・膜厚ムラ
既に述べた通り、一般に保護層は膜厚ムラを有する。本実施形態においては、当該膜厚ムラは、上記保護層の膜厚ｄｓの測定方法によって、少なくとも縦３箇所×横４箇所（円筒形状である場合には、軸方向３箇所×周方向４箇所）の計１２箇所を測定し、最大値および最小値を求めたものである。
【００２９】
・露光される光の波長
露光される光の波長とは、本実施形態に係る受光素子を感光させる目的で照射する光の波長を表す。例えば、本実施形態に係る受光素子が電子写真画像形成装置における像保持体として用いられる場合であれば、像保持体表面に静電潜像を形成するために静電潜像形成手段（露光手段）から露光される光の波長を表す。
【００３０】
・屈折率
保護層の屈折率ｎｓおよび感光層の屈折率ｎ０は、以下の方法により測定される。
測定サンプルは、Ｓｉ基板上に保護層または感光層を単層で成膜したものを用いる。測定装置として、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製の高速分光エリプソメーターＭ−２０００を使用し、入射角６５°，７０°，７５°、測定波長１９５ｎｍから１０００ｎｍの条件で測定する。尚、屈折率の値は、解析ソフトＷＶＡＳＥ３２を使用し求める。
【００３１】
次いで、本実施形態に係る受光素子を構成する各層について説明する。
【００３２】
（保護層）
本実施形態の保護層に用いられる材料としては、特に限定されず従来公知の保護層が適用される。中でも、ガリウム（Ｇａ）元素と酸素とを含むＧａ酸化物、ガリウム（Ｇａ）元素と窒素とを含むＧａ窒化物等のガリウム化合物を含有することが好ましい。
【００３３】
また、保護層に含まれる元素としては、具体的には、Ｇａのほかに１３族元素のＢ，Ａｌ，Ｉｎから選ばれる少なくとも一つ以上の元素を用いてもよく、これらの元素から選択される二つ以上の元素を組み合わせて用いてもよい。この場合、これらの原子の半導体中の含有量の組み合わせは制限は無い。
また、この組成からなる保護層は、後述する製造方法を利用すれば有機材料を含む基材（感光層）上へも形成し得る。
【００３４】
ここでは、好ましい態様である、保護層がＧａ酸化物を含有する場合について説明する。保護層は、Ｇａ元素と１５原子％以上の酸素のみを含むものであってもよいが、この他にも窒素や水素等の第４の元素が必要に応じて含まれていてもよく、特に水素が含まれていることが好ましい。この場合、水素が、１３族元素と窒素と酸素との結合により発生したダングリングボンドや構造欠陥を補償する。窒素は酸素との結合に加えて、さらに３次元的な結合が提供される。
【００３５】
保護層の厚み方向の組成は、ムラが無い態様であってもよいが、Ｇａ元素と酸素を含むものであれば、膜の厚み方向において組成に傾斜構造を有していたり、多層構成からなるものであってもよい。
【００３６】
保護層の厚み方向において窒素の濃度分布を有するものであり、基材側に向かって増加し、酸素の濃度分布は基材側に向かって減少していてもよいし、反対に窒素の濃度分布は基材側に向かって減少し酸素の濃度分布は基材側に向かって増加していてもよい。
【００３７】
なお、窒素と酸素との含有量の総和とＧａ元素との原子数比は０．５：１乃至３：１が好ましい。
【００３８】
また、保護層中の酸素の含有量は１５原子％以上であることが好ましく、２８原子％以上であることがより好ましく、３７原子％以上であることが更に好ましい。
酸素の含有量は実用上は６５原子％以下であることが好ましい。
【００３９】
ここで、保護層中に水素が含まれる場合、保護層の水素の含有量としては０．１原子％以上３０原子％以下の範囲が好ましく、０．５原子％以上２０原子％以下の範囲内がより好ましい。
【００４０】
また、保護層に含まれる水素量は、保護層を構成する主たる２つの元素（１３族元素および酸素）全体に対して、０．１原子％以上５０原子％以下の範囲が好ましく、１原子％以上４０原子％以下の範囲であることがより好ましい。
【００４１】
なお、本実施形態において、保護層中の水素含有量はハイドロジェンフォワードスキャタリング（ＨＦＳ）により求められた値を意味する。
ＨＦＳは、
加速器  ＮＥＣ社  ３ＳＤＨ  Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ  
エンドステーション  ＣＥ＆Ａ社  ＲＢＳ−４００  を用い、
システムとして  ３Ｓ−Ｒ１０を用いた。
解析にはＣＥ＆Ａ社のＨＹＰＲＡプログラムを用いた。
ＨＦＳの測定条件は、以下の通りである。
Ｈｅ＋＋イオンビームエネルギー：２．２７５ｅＶ
検出角度１６０°入射ビームに対してＧｒａｚｉｎｇ  Ａｎｇｌｅ３０°
【００４２】
ＨＦＳ測定は、Ｈｅ＋＋イオンビームに対して検出器が３０°に、試料が法線から７５°になるようにセットすることにより、試料の前方に散乱する水素のシグナルを拾う。この際検出器を薄いアルミ箔で覆い、水素とともに散乱するＨｅ原子を取り除くことが良い。定量は参照用試料と被測定試料との水素のカウントを阻止能で規格化した後に比較することによっておこなう。参照用試料としてＳｉ中にＨをイオン注入した試料と白雲母を使用した。
白雲母は水素濃度が６．５ａｔｏｍｉｃ％であることが知られている。
最表面に吸着しているＨは、清浄なＳｉ表面に吸着しているＨ量を差し引くことによって行われる。
【００４３】
また、保護層中の水素含有量は赤外吸収スペクトル測定を利用して、Ｇａ−水素結合やＮ−Ｈ結合の強度からも推定してもよい。
【００４４】
赤外吸収スペクトルは成膜時における条件で、赤外透過基板に成膜しても良いし、受光素子から剥離してＫＢｒ錠剤として測定しても良い。有機感光体の場合には有機溶剤で溶かして残渣を用いてもよい。またアモルファスシリコンの場合には、表面を削りおとしても良いし、また全体を剥離して用いても良い。また受光素子表面のＡＴＲ法による吸収スペクトルを測定してもよい。
【００４５】
保護層中には、炭素も含まれていてもよいが、この場合の含有量は１５原子％以下であることが好ましい。
【００４６】
（感光層および基体）
本実施形態に係る受光素子は、前述の通り、少なくとも基体と感光層と保護層とをこの順に備える。以下においては、該感光層および基体について、電子写真用画像形成装置の像保持体（電子写真用感光体）として用いる場合を例に説明する。
【００４７】
本実施形態の画像形成装置における像保持体（受光素子）は、その層構成が基体上に感光層と保護層とがこの順に積層されたものであれば特に限定されず、これら２つの層の間に必要に応じて下引層等の中間層を設けてもよい。また、感光層は、２層以上であってもよく、機能分離型であってもよい。
さらに、本実施形態における感光層は、シリコン原子を含むいわゆるアモルファスシリコン感光体であってもよい。また、本実施形態における感光層は、有機感光材料等の有機材料を含むいわゆる有機感光体であっても良い。以下、本実施形態の画像形成装置における像保持体（受光素子）の層構成の具体例について、図面を用いてより詳細に説明する。
【００４８】
図４（Ａ）は、本実施形態の像保持体（受光素子）の層構成の一例を示す模式断面図であり、該像保持体（受光素子）は、導電性基体１上に、感光層２、保護層３がこの順に積層された層構成を有し、感光層２は電荷発生層２Ａおよび電荷輸送層２Ｂの２層から構成される。
図４（Ｂ）は、本実施形態の像保持体（受光素子）の層構成の他の例を示す模式断面図であり、図４（Ｂ）中、４は下引層、他は図１中に示したものと同義である。
図４（Ｃ）に示す像保持体（受光素子）は、導電性基体１上に、感光層５、保護層３がこの順に積層された層構成を有し、感光層５は、図４（Ａ）や図４（Ｂ）に示す電荷発生層２Ａおよび電荷輸送層２Ｂの機能が一体となった層である。
なお、感光層２および感光層５は、有機高分子から形成されたものでも良いし、無機材料から形成されたものでも良いし、それらが組み合わされたものでも良い。
【００４９】
−有機感光体−
次に、本実施形態の像保持体（受光素子）が有機感光体である場合の好ましい構成について、その概要を説明する。
感光層を形成する有機高分子化合物は熱可塑性であっても熱硬化性のものであっても、また２種類の分子を反応させて形成するものでも良い。
【００５０】
感光層上に、後述する方法により保護層を形成する場合、熱以外の短波長電磁波の照射により感光層が分解したりすることを防ぐため、感光層中に紫外線などの短波長光吸収財や酸化防止剤、還元防止剤を添加しても良い。
【００５１】
また、紫外線吸収剤を含む層（例えば、高分子樹脂に分散させた層を塗布等を利用して形成される層）を感光層表面に設けても良い。
【００５２】
−アモルファスシリコン感光体−
次に、本実施形態の像保持体（受光素子）がアモルファスシリコン感光体である場合の好ましい構成について、その概要を説明する。
アモルファスシリコン感光体は、正帯電用でも負帯電用の感光体でも良い。導電性基板の上に電荷注入阻止や接着性向上のための下引き層を形成し、ついで光導電層と保護層を設けたものが使用できる。保護層は感光層の表面に中間層を設け、さらにその表面に保護層を設けても良いし、感光層の表面に直に保護層を設けても良い。
【００５３】
また、感光層の最上層（保護層側の層）は、ｐ型アモルファスシリコンであってもよくｎ型アモルファスシリコンであってもよく、感光層と保護層との間に中間層（電荷注入阻止層）として、例えば、ＳｉＸＯ（１−Ｘ）：Ｈ，ＳｉＸＮ（１−Ｘ）：Ｈ，ＳｉＸＣ（１−Ｘ）：Ｈ，アモルファスカーボン層が形成されていてもよい。
【００５４】
−保護層およびその形成方法−
次に、上述した組成等以外の本実施形態の保護層の好ましい特性等についてより詳細に説明する。
保護層は、既述したように非晶性あるいは結晶性のいずれでもよいが、感光層（あるいは中間層）との密着性を高めかつ像保持体（受光素子）表面の滑りを良くするためには、保護層は非晶質性であることが好ましい。また保護層の下層（感光層側）が微結晶性であり、上層（感光体表面側）が非晶質性であっても良い。
【００５５】
保護層は、帯電時、保護層に注入させるものでも良い。この場合保護層と感光層の界面で電荷がトラップする必要がある。また電荷が保護層の表面にトラップしても良い。例えば、感光層が図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように機能分離型である場合、負帯電で保護層が電子を注入する場合には電荷輸送層の保護層側の面が電荷トラップの機能を果たしても良いし、電荷の注入阻止とトラップのために、電荷輸送層と保護層との間に中間層を設けても良い。正帯電性の場合にもこの構成が採用される。
【００５６】
保護層の膜厚は、前述の式（１）を満たすことを必須とし、その膜厚の範囲としては０．１μｍ以上１μｍ以下の範囲内が好ましい。
【００５７】
また、保護層は電荷注入阻止層、あるいは、電荷注入層としての機能を兼ねてもよい。この場合、既述したように保護層の導電型をｎ型やｐ型に調整することによって、保護層を電荷注入阻止層、あるいは、電荷注入層としても機能させることができる。
【００５８】
保護層が電荷注入層としても機能する場合には、中間層や感光層の表面（保護層側の面）で電荷がトラップされる。負帯電の場合にｎ型の保護層は電荷注入層として機能し、ｐ型の保護層は電荷注入阻止層として機能する。正帯電の場合にはｎ型の保護層は電荷注入阻止層として機能し、ｐ型の保護層は電荷注入層として機能する。
【００５９】
また、静電潜像を維持するため、高抵抗としたｉ型の保護層として形成しても良い。本実施形態の中間層と保護層は前記保護層の上に設けても良いし、保護層を兼ねても良い。
【００６０】
次に、本実施形態の像保持体（受光素子）を構成する基体および感光層の詳細や、必要に応じて設けられる下引層や中間層の詳細について、本実施形態の像保持体（受光素子）が機能分離型の感光層を有する有機感光体である場合について説明する。
【００６１】
−導電性基体−
本実施形態に用いられる基体は、導電性を有している基体であることが好ましい。
尚ここで、上記「導電性」とは、表面抵抗率が１０００Ω／□以下であることを表す。
【００６２】
導電性基体としては、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス、亜鉛、ニッケル等の金属ドラム；シート、紙、プラスチック、ガラス等の基材上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着したもの；酸化インジウム、酸化スズ等の導電性金属化合物を上記基材に蒸着したもの；金属箔を上記基材にラミネートしたもの；カーボンブラック、酸化インジウム、酸化スズ−酸化アンチモン粉、金属粉、ヨウ化銅等を結着樹脂に分散し、上記基材に塗布することによって導電処理したもの等が挙げられる。また、導電性基体の形状は、ドラム状、シート状、プレート状のいずれであってもよい。
【００６３】
また、導電性基体として金属製パイプ基体を用いる場合、当該金属製パイプ基体の表面は素管のままのものであってもよいが、予め表面処理により基体表面を粗面化しておいてもよい。表面処理の方法としては、鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニング等が挙げられる。
【００６４】
特に、以下のようにアルミニウム基体の表面に陽極酸化処理を施したものを導電性基体として用いることが好ましい。
【００６５】
以下、表面に陽極酸化処理を施した導電性基体の製造方法について説明する。まず、基体として純アルミ系あるいはアルミニウム合金（例えば、ＪＩＳＨ４０８０に規定されている合金番号１０００番台、３０００番台、６０００番台のアルミニウムあるいはアルミニウム合金）を用意する。次に陽極酸化処理を行う。陽極酸化処理は、クロム酸、硫酸、蓚酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸などの酸性浴中において行うが、硫酸浴による処理がよく用いられる。陽極酸化処理は、例えば、硫酸濃度：１０質量％以上２０質量％以下、浴温：５℃以上２５℃以下、電流密度：１Ａ／ｄｍ２以上４Ａ／ｄｍ２以下、電解電圧：５Ｖ以上３０Ｖ以下、処理時間：５分以上６０分以下程度の条件で行われるが、これに限定するものではない。
【００６６】
このようにしてアルミニウム基体上に成膜された陽極酸化皮膜は、多孔質であり、又絶縁性が高く、表面が非常に不安定であるため、皮膜形成後にその物性値が経時的に変化しやすくなっている。この物性値の変化を防止するため、陽極酸化皮膜を更に封孔処理することが行われる。封孔処理の方法には、フッ化ニッケルや酢酸ニッケルを含有する水溶液に陽極酸化皮膜を浸漬する方法、陽極酸化皮膜を沸騰水に浸漬する方法、加圧水蒸気により処理する方法などがある。これらの方法のうち、酢酸ニッケルを含有する水溶液に浸漬する方法が最もよく用いられる。
【００６７】
このようにして封孔処理が行われた陽極酸化皮膜の表面には、封孔処理により付着した金属塩等が過剰に残留している。そこで、封孔処理に引き続き、封孔処理により付着した金属塩等を除去するために陽極酸化皮膜の洗浄処理が行われる。洗浄処理は純水により基体の洗浄を１回行うことでも構わないが、多段階の洗浄工程により基体の洗浄を行うのが好ましい。この際、最終の洗浄工程における洗浄液としては、可能な限りきれいな（脱イオンされた）洗浄液が用いられる。また、多段階の洗浄工程のうち、いずれか１工程において、ブラシ等の接触部材を用いた物理的なこすり洗浄を施すことがよりさらに好ましい。
【００６８】
以上のようにして形成される導電性基体表面の陽極酸化皮膜の膜厚は、３μｍ以上１５μｍ以下程度の範囲内であることが好ましい。陽極酸化皮膜上には多孔質陽極酸化膜のポーラスな形状の極表面に沿ってバリア層といわれる層が存在する。バリア層の膜厚は本実施形態に用いられる像保持体（受光素子）においては１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。以上のようにして、陽極酸化処理された導電性基体を得ることができる。
【００６９】
−下引層−
次に、下引層について説明する。下引層を構成する材料としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂；ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコン原子などを含有する有機金属化合物などが挙げられる。
【００７０】
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。これらの中でも、ジルコニウムもしくはシリコンを含有する有機金属化合物が好ましく使用される。また、有機金属化合物は、これを単独または２種以上を混合したり、さらに上述の結着樹脂と混合して用いることが可能である。
【００７１】
有機シリコン化合物（シリコン原子を含有する有機金属化合物）としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらの中でも、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が好ましく使用される。
【００７２】
有機ジルコニウム化合物（ジルコニウムを含有する有機金属化合物）としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【００７３】
有機チタン化合物（チタンを含有する有機金属化合物）としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
【００７４】
有機アルミニウム化合物（アルミニウムを含有する有機金属化合物）としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などが挙げられる。
【００７５】
また、下引層を形成するための下引層形成用塗布液に用いる溶媒としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。また、これらの溶剤は単独あるいは２種以上を混合して用いることができる。なお２種以上の溶媒を混合する場合に使用できる溶媒としては、混合溶媒として結着樹脂を溶かす事ができる溶媒であれば、いかなるものでも使用することができる。
【００７６】
下引層の形成は、まず、下引層用塗布剤および溶媒を分散および混合して調合された下引層形成用塗布液を用意し、導電性基体表面に塗布することにより行う。下引層形成用塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布法、リング塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いることができる。下引層を形成する場合には、その膜厚は０．１μｍ以上３μｍ以下の範囲内となるように形成することが好ましい。
【００７７】
上記により形成された下引層の表面粗さは、使用される露光用の光の波長λの１／（４ｎ）倍（但し、ｎは下引層よりも外周側に設けられる層の屈折率）以上１倍以下の範囲内の粗度を有するように調整してもよい。表面粗さの調整は、下引層形成用塗布液中に樹脂粒子を添加することにより行われる。
【００７８】
なお、樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型ＰＭＭＡ樹脂粒子等が用いられる。また、表面粗さの調整のために下引層表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等を用いられる。なお、正帯電構成の画像形成装置に用いられる像保持体（受光素子）では、レーザ入射光は像保持体（受光素子）の極表面で吸収され、さらに感光層中で散乱されるため、下引層の表面粗さの調整は強くは必要とされない。
【００７９】
また、下引層形成用塗布液に、種々の添加物を加えることも好ましい。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールや２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）１，３，４オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。
【００８０】
ここで用いられるシランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００８１】
ジルコニウムキレート化合物の具体例としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【００８２】
チタニウムキレート化合物の具体例としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
【００８３】
アルミニウムキレート化合物の具体例としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などが挙げられる。
【００８４】
これらの添加物は、単独で用いてもよく、複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いてもよい。
【００８５】
また、上述した下引層形成用塗布液には、少なくとも１種の電子受容性物質を含有させておくことが好ましい。電子受容性物質の具体例としては、無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸などが挙げられる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ，ＣＮ，ＮＯ２等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体がより好ましく用いられる。
【００８６】
また、上述した下引層用塗布剤の代わりに下記の分散型下引層用塗布剤を用いることも好ましい。
この分散型下引層用塗布剤としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉体や、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物や、カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末などの導電性物質等を結着樹脂に分散したものが挙げられる。導電性金属酸化物としては、平均１次粒径０．５μｍ以下の金属酸化物粒子が好ましく用いられる。上述の金属酸化物粒子は、１０２Ω・ｃｍ以上１０１１Ω・ｃｍ以下の粉体抵抗を有することが好ましい。
【００８７】
従って、中でも上記の範囲内の抵抗値を有する酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物粒子がより好ましく用いられる。また、金属酸化物粒子は２種以上混合して用いてもよい。さらに、金属酸化物粒子にカップリング剤による表面処理を行うことで、粉体の抵抗を制御してもよい。この際使用可能なカップリング剤としては上述の下引層形成用塗布液に用いた材料を用いられる。また、これらのカップリング剤は２種以上を混合して用いてもよい。
【００８８】
この金属酸化物粒子の表面処理においては、公知の方法であればいかなる方法でも使用し得るが、乾式法あるいは湿式法が用いられる。
【００８９】
乾式法を用いる場合においては、まず、金属酸化物粒子を加熱乾燥して表面吸着水を除去する。次に、金属酸化物粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接あるいは有機溶媒または水に溶解させたカップリング剤を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させる。カップリング剤を添下あるいは噴霧する際には、５０℃以上の温度で行われることが好ましい。カップリング剤を添加あるいは噴霧した後、さらに１００℃以上で焼き付けを行うことが好ましい。焼き付けの効果によりカップリング剤を硬化させ金属酸化物粒子と堅固な化学反応を起こさせる。
【００９０】
湿式法を用いる場合においては、乾式法のごとく、まず、金属酸化物粒子の表面吸着水を除去する。この表面吸着水を除去する方法として、乾式法に記載の加熱乾燥の他に、表面処理に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法等が実施される。次に、金属酸化物粒子を溶剤中に攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルなどを用いて分散し、カップリング剤溶液を添加し攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去する。溶剤除去した後、さらに１００℃以上で焼き付けを行ってもよい。
【００９１】
電子写真特性は表面処理後に金属酸化物粒子に表面処理剤が付着している量によって影響される。シランカップリング剤の場合、その付着量は蛍光Ｘ線分析により測定される（シランカップリング剤に起因する）Ｓｉ強度と、使用されている金属酸化物の主たる金属元素強度とから求められる。この蛍光Ｘ線分析により測定されるＳｉ強度は用いられる金属酸化物の主たる金属元素強度の１．０×１０−５倍以上１．０×１０−３倍以下の範囲であることが好ましい。
【００９２】
分散型下引層用塗布剤に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが挙げられる。
中でも下引層上に形成される層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが好ましく用いられる。分散型下引層形成用塗布液中の金属酸化物粒子と結着樹脂との比率は必要により設定される。
【００９３】
上述した方法により表面処理された金属酸化物粒子を結着樹脂に分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が用いた方法が挙げられる。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【００９４】
この分散型下引層用塗布剤により下引層を形成する方法は、上述した下引層用塗布剤を用いて下引層の形成として記載した方法により行われる。
【００９５】
−感光層：電荷輸送層−
次に、感光層について、電荷輸送層と電荷発生層とに分けてこの順に以下に説明する。
電荷輸送層に用いられる電荷輸送材料としては、下記に示すものが例示される。即ち２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニル−ピラゾリン、１−［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ（Ｐ−メチル）フェニルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、ジベンジルアニリン、９，９−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）フルオレノン−２−アミンなどの芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミンなどの芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４’ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４’−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジンなどの１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、４−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］（１−ナフチル）フェニルヒドラゾン、１−ピレンジフェニルヒドラゾン、９−エチル−３−［（２メチル−１−インドリニルイミノ）メチル］カルバゾール、４−（２−メチル−１−インドリニルイミノメチル）トリフェニルアミン、９−メチル−３−カルバゾールジフェニルヒドラゾン、１，１−ジ−（４，４’−メトキシフェニル）アクリルアルデヒドジフェニルヒドラゾン、β，β−ビス（メトキシフェニル）ビニルジフェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリンなどのキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質が用いられる。あるいは、上記化合物からなる基を主鎖または側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、単独または２種以上を組み合せて使用される。
【００９６】
電荷輸送層に用いられる結着樹脂には必要により公知のものを選択して用いられるが、結着樹脂は、特に電荷輸送材料と相溶性を有し適当な強度を有するものであることが望ましい。
【００９７】
この結着樹脂の例として、ビスフェノールＡやビスフェノールＺ，ビスフェノールＣ，ビスフェノールＴＰなどからなる各種のポリカーボネート樹脂やその共重合体、ポリアリレート樹脂やその共重合体、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、フェノールーホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、アチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独あるいは２種以上の混合物として使用される。
【００９８】
電荷輸送層に用いられる結着樹脂の分子量は、感光層の膜厚や溶剤などの成膜条件によって選択されるが、通常は粘度平均分子量で３０００以上３０万以下の範囲内が好ましく、２万以上２０万以下の範囲内がより好ましい。
【００９９】
電荷輸送層は、上記電荷輸送材料および結着樹脂を適当な溶媒に溶解させた溶液を塗布し乾燥することによって形成される。電荷輸送層形成用塗布液の形成に使用される溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素系、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル、あるいはこれらの混合溶剤などを用いられる。電荷輸送材料と上記結着樹脂との配合比は１０：１乃至１：５の範囲内が好ましい。また電荷輸送層の膜厚は一般に５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、１０μｍ以上４０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。
【０１００】
電荷輸送層および／または後述する電荷発生層は、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を含んでもよい。
【０１０１】
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノンまたはそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
【０１０２】
酸化防止剤の具体的な化合物例として、フェノール系酸化防止剤では、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチル−フェノール）、４，４’−チオ−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシ−フェニル）プロピオネート］−メタン、３，９−ビス［２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチル  エチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、３−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸ステアリルなどが挙げられる。
【０１０３】
ヒンダードアミン系化合物では、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ［４，５］ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイミル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，３，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６，−ペンタメチル−４ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物などが挙げられる。
【０１０４】
有機イオウ系酸化防止剤では、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオプロピオネート）、ジトリデシル−３，３’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンズイミダゾールなどが挙げられる。
【０１０５】
有機燐系酸化防止剤では、トリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−フォスフィートなどが挙げられる。
【０１０６】
なお、有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は２次酸化防止剤と言われるもので、フェノール系あるいはアミン系などの１次酸化防止剤と併用することにより酸化防止効果を相乗的により高めることができる。
【０１０７】
光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。
【０１０８】
ベンゾフェノン系光安定剤として、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２’−ジ−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
【０１０９】
ベンゾトリアゾール系光安定剤として、２−（−２’−ヒドロキシ−５’メチルフェニル−）−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３’’，４’’，５’’，６’’−テトラ−ヒドロフタルイミド−メチル）−５’−メチルフェニル］−ベンゾトリアゾール、２−（−２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル  ５’−メチルフェニル−）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル−）−５−クロロ  ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ｔ−ブチルフェニル−）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−アミルフェニル−）−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
【０１１０】
その他の光安定剤としては、２，４，ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケルジブチル−ジチオカルバメートなどがある。
【０１１１】
電荷輸送層は、上記に示した電荷輸送材料および結着樹脂を適当な溶媒に溶解させた溶液を塗布し、乾燥させることによって形成される。電荷輸送層形成用塗布液の調製に用いられる溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素系、アセトン、２ーブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状或るいは直鎖状エーテル等、あるいはこれ等の混合溶媒が用いられる。
【０１１２】
また電荷輸送層形成用塗布液には、レベリング剤としてシリコーンオイルを微量添加してもよい。
【０１１３】
電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で１０：１乃至１：５であることが好ましい。また電荷輸送層の膜厚は一般には５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とすることが好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲内がより好ましい。
【０１１４】
電荷輸送層形成用塗布液の塗布は、像保持体（受光素子）の形状や用途に応じて、浸漬塗布法、リング塗布法、スプレー塗布法、ビード塗布法、ブレード塗布法、ローラー塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法などの塗布法を用いて行われる。乾燥は、室温（２３℃）での指触乾燥の後に加熱乾燥することが好ましい。加熱乾燥は、３０℃以上２００℃以下の温度域で５分以上２時間の範囲の時間で行うことが望ましい。
【０１１５】
−感光層：電荷発生層−
電荷発生層は、電荷発生材料を真空蒸着法により蒸着させて形成するか、有機溶剤および結着樹脂を含む溶液を塗布することにより形成される。
【０１１６】
電荷発生材料としては、非晶質セレン、結晶性セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、その他のセレン化合物；セレン合金、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機系光導電体；またはこれらを色素増感したもの、無金属フタロシアニン，チタニルフタロシアニン，銅フタロシアニン，錫フタロシアニン，ガリウムフタロシアニンなどの各種フタロシアニン化合物；スクエアリウム系、アントアントロン系、ペリレン系、アゾ系、アントラキノン系、ピレン系、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の各種有機顔料；または染料が用いられる。
【０１１７】
また、これらの有機顔料は一般に数種の結晶型を有しており、特にフタロシアニン化合物ではα型、β型などをはじめとしてさまざまな結晶型が知られているが、目的にあった感度その他の特性が得られる顔料であるならば、これらのいずれの結晶型でも用いられる。
【０１１８】
なお、上述した電荷発生材料の中でも、フタロシアニン化合物が好ましい。この場合、感光層に光が照射されると、感光層に含まれるフタロシアニン化合物がフォトンを吸収してキャリアを発生させる。
【０１１９】
更にフタロシアニン化合物の中でも、下記（１）乃至（３）に示すフタロシアニンがより好ましい。すなわち、
（１）電荷発生材料としてＣｕｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）において、少なくとも７．６°，１０．０°，２５．２°，２８．０°の位置に回折ピークを有する結晶型のヒドロキシガリウムフタロシアニン。
（２）電荷発生材料としてＣｕｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）において、少なくとも７．３°，１６．５°，２５．４°，２８．１°の位置に回折ピークを有する結晶型のクロルガリウムフタロシアニン、
（３）電荷発生材料としてＣｕｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）において、少なくとも９．５°，２４．２°，２７．３°の位置に回折ピークを有する結晶型のチタニルフタロシアニン。
【０１２０】
なお、結晶の形状や測定方法によりこれらのピーク強度や位置が微妙にこれらの値から外れることも有るが、Ｘ線回折パターンが基本的に一致しているものであれば同じ結晶型であると判断できる。
【０１２１】
電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、以下のものを例示することができる。即ちビスフェノールＡタイプあるいはビスフェノールＺタイプなどのポリカーボネート樹脂およびその共重合体、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコン−アルキド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなどである。
【０１２２】
これらの結着樹脂は、単独であるいは２種以上混合して用いられる。電荷発生材料と結着樹脂との配合比（電荷発生材料：結着樹脂）は、質量比で、１０：１乃至１：１０の範囲が望ましい。また電荷発生層の厚みは、一般には０．０１μｍ以上５μｍ以下の範囲内であることが好ましく０．０５μｍ以上２．０μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。
【０１２３】
また電荷発生層は、少なくとも１種の電子受容性物質を含有してもよい。電荷発生層に用いられる電子受容性物質としては、例えば無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピークリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸などを挙げることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ，ＣＮ，ＮＯ２等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特によい。
【０１２４】
電荷発生材料を樹脂中に分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、ダイノーミル、サンドミル、コロイドミルなどの方法が用いられる。
【０１２５】
電荷発生層を形成する為の塗布液の溶媒として公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。
【０１２６】
また、これらの溶媒は単独あるいは２種以上混合して用いられる。２種類以上の溶媒を混合して用いる場合には、混合溶媒として結着樹脂を溶かす溶媒であれば使用し得る。但し、感光層が、導電性基体側から、電荷輸送層と電荷発生層とをこの順に形成した層構成を有する場合に、浸漬塗布のように下層を溶解しやすい塗布方法を利用して電荷発生層を形成する際には、電荷輸送層等の下層を溶解しない溶媒を用いることが望ましい。また、比較的下層の侵食性の少ないスプレー塗布塗布法やリング塗布法を利用して電荷発生層を形成する場合には溶媒の選択範囲が広げられる。
【０１２７】
（保護層の形成方法）
次に、本実施形態の保護層の形成方法について説明する。本実施形態の保護層は、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、有機金属気相成長法、分子線エキタピシー法、蒸着、スパッタリング等の公知の気相成膜法が利用されるが、有機金属気相成長法を用いることが好ましい。
【０１２８】
この場合、チッ素を含む物質および酸素を含む物質を反応に必要なエネルギー状態または励起状態に活性化する活性化手段によって、前記チッ素を含む物質および前記酸素を含む物質を活性種とし、前記活性種と、活性化していない１３族元素を含む有機金属化合物とを反応させることにより、本実施形態の保護層を形成することが好ましい。
【０１２９】
これにより、感光層が有機材料を含む場合、例えば、受光素子の導電性基体として、高分子フィルム基板を用いる場合や、感光層が有機感光体である場合においても、導電性基体や感光層に、受光素子の保護層として上述した特性を有する保護層が形成される。なお、保護層の形成に際しては、感光層の表面を予めプラズマによりクリーニングしてもよい。
【０１３０】
なお、上述した保護層の形成は、通常は、チッ素を含む物質や、酸素を含む物質、１３族元素を含む有機金属化合物からなるガスまたはこれらを気化したガスを、感光層を有する基体が配置された反応室（成膜室）内にて、反応室へと各々の成分を含むガスを供給しつつ、反応を終えたガスを反応室から排気しながら行われる。この観点からは、１３族元素を含む有機金属化合物を、チッ素を含む物質および酸素を含む物質を活性化する活性化手段の下流側に導入することが好ましい。
【０１３１】
これにより、１３族元素を含む有機金属化合物が導入された位置よりも上流側で活性化されたチッ素を含む物質および酸素を含む物質が、活性化手段の下流側で合流するため、活性化していない１３族元素を含む有機金属化合物と活性化したチッ素を含む物質および酸素を含む物質とを反応させることができる。
【０１３２】
また、本実施形態の保護層の用途にもよるが、感光層が有機材料を含む場合、例えば、受光素子の導電性基体としてＩＴＯ電極付きのＰＥＴフィルムを用いる場合や、像保持体の感光層が有機系の電荷発生材料や結着樹脂等の有機材料を含む場合には、保護層を感光層上に形成する際の該感光層表面の最高温度は、１００℃以下であることが好ましく、５０℃以下であることが好ましく、感光層表面の最高温度は常温（２３℃）に近ければ近いほど好ましい。
【０１３３】
以下に、上述した本実施形態の保護層の製造方法について、像保持体の保護層を形成する場合を例としてより詳細に説明する。なお、以下の説明において、基材として感光層部分までが形成された基体の代わりに導電性基体を用いた方法で受光素子も作製し得る。
【０１３４】
図５は、本実施形態の像保持体の保護層の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図であり、図５（Ａ）は、成膜装置を側面から見た場合の模式断面図を表し、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す成膜装置のＡ−Ａ間における模式断面図を表す。図５中、１０は成膜室、１１は排気口、１２は基体回転部、１３は基体ホルダー、１４は基体、１５は高周波電極部、１６はガス供給部、１７は別のガス導入ノズル部、１８はガス供給部、１９は高周波電力供給部、２０はマッチング回路と高周波電源である。
【０１３５】
図５に示す成膜装置において、成膜室１０の一端には、不図示の真空排気装置に接続された排気口１１が設けられており、成膜室１０の排気口１１が設けられた側と反対側に、高周波電力供給部１９、高周波電極部１５および高周波電源２０からなるプラズマ発生装置が設けられている。
【０１３６】
このプラズマ発生装置は、高周波電極部１５内にガスを供給するためのガス導入管１６が接続されており、このガス導入管１６のもう一方の端は、不図示の第１のガス供給源に接続されている。
【０１３７】
成膜室１０内には、基体回転部１２が設けられており、円筒状の基体１４が、シャワーノズルの長手方向と基体１４の軸方向とが略平行に対面するように基体ホルダー１３を介して基体回転部１２に取りつけられるようになっている。成膜に際しては、基体回転部１２が回転することによって、基体１４が周方向に回転し得る。なお、基体１４としては、予め感光層まで積層された感光体、あるいは、感光層上に中間層までが積層された感光体が用いられる。
【０１３８】
なお、図５に示す装置により受光素子を作製する場合には、円筒状の基体１４を固定する基体ホルダー１３の代わりにに導電性基体等の平板状の基板を固定する基体ホルダーを取り付けても良いし、基体ホルダー１３に取り付けられた基体１４の外周面に導電性基体を貼り付けて、基体ホルダー１３を回転させながら、保護層を形成してもよい。
【０１３９】
保護層の形成は、例えば以下のように実施される。まず、Ｈ２ガスとＨｅガスとＮ２あるいは酸素ガスとをガス導入管１６から高周波電極部１５内に導入すると共に、高周波電力供給部１９と高周波電源２０から高周波電極部１５に、１３．５６ＭＨｚのラジオ波を供給する。この際、高周波電極部１５の放電面側から排気口１１側へと放射状に広がるようにプラズマが形成される。ここで、ガス導入管１６から導入された４種類のガスは成膜室１０を高周波電極部１５側から排気口１１側へと流れる。
高周波電極部１５は電極の周りをアースシールドで囲んだものがよい。
【０１４０】
次に、水素をキャリアガスとして用いて希釈したトリメチルガリウムガスをガス供給部１８、活性化手段である高周波電極部１５の下流側に位置するガス導入ノズル部１７を介して成膜室１０に導入することによって、基体１４表面にガリウムと窒素あるいは酸素を含む非単結晶膜を成膜される。
【０１４１】
成膜時の保護層の形成温度は特に限定されないが、アモルファスシリコン感光体を作製する場合には円筒状の基体１４表面の温度が、５０℃から３５０℃の範囲内で形成することが好ましく、有機感光体を作製する場合には円筒状の基体１４表面の温度が、２０℃から１００℃の範囲内で形成することが好ましい。
【０１４２】
有機感光体を作製する場合において、保護層の成膜時の基体１４表面の温度は、１００℃以下が好ましく、８０℃以下がより好ましく、５０℃以下が特に好ましい。
【０１４３】
基体１４表面の温度は加熱および／または冷却手段（図中、不図示）によって制御しても良いし、放電時の自然な温度の上昇に任せてもよい。基体１４を加熱する場合にはヒータを基体１４の外側や内側に設置しても良い。基体１４を冷却する場合には基体１４の内側に冷却用の気体または液体を循環させても良い。
【０１４４】
放電による基体１４表面の温度の上昇を避けたい場合には、基体１４表面に当たる高エネルギーの気体流を調節することが効果的である。この場合、ガス流量や放電出力、圧力などの条件を所要温度となるように調整する。
【０１４５】
１３族元素を含むガスとしてはトリメチルガリウムガスの代わりにインジウム、アルミニウムを含む有機金属化合物やジボラン等の水素化物を用いてもよく、これらを２種類以上混合してもよい。
【０１４６】
例えば、保護層の形成の初期において、トリメチルインジウムをガス導入管１５、シャワーノズル１６を介して成膜室１０内に導入することにより、基体１４上にチッ素とインジウムとを含む膜を成膜する。
【０１４７】
また、保護層には、その導電型を制御するためにドーパントを添加してもよい。成膜時におけるドーパントのドーピングの方法としてはｎ型用としてはＳｉＨ３，ＳｎＨ４を、ｐ型用としては、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム、ジメチルカルシウム、ジメチルストロンチウム、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、などがガス状態で使用される。また、ドーパント元素を保護層中にドーピングするには、熱拡散法、イオン注入法等の公知の方法を採用してもよい。
【０１４８】
具体的には、少なくとも一つ以上のドーパント元素を含むガスをガス導入管１５、シャワーノズル１６を介して成膜室１０内に導入することによってｎ型、ｐ型等任意の導電型の保護層が得られる。
【０１４９】
なお、１３族原子の供給材料として水素原子を含む有機金属化合物を用い、１３族原子と窒素原子と酸素とを主に含む保護層を形成する場合、成膜室１０内には活性水素が存在することが好ましい。活性水素は、キャリアガスとして使用する水素ガスや有機金属化合物に含まれる水素原子から供給されるものでもよい。
【０１５０】
例えば、図５に示す成膜装置において、水素ガスと窒素ガスとを別々の位置から成膜装置内に導入する場合には、水素ガスの活性化状態と、窒素ガスの活性化状態とを各々独立して制御し得るように、複数のプラズマ発生装置を設けてもよい。また、これに対して、装置の簡素化という点では、水素および窒素の供給材料としてＮＨ３等のチッ素原子と水素原子とを同時に含むガスを用いたり、窒素ガスと水素ガスとを混合したガスを用いて、これをプラズマにより活性化することが好ましい。
【０１５１】
また、キャリアガスとしてヘリウムなどの希ガスや、水素を組み合わせて用いれば、ヘリウムなどの希ガスと水素による基体１４表面で成長している膜のエッチング効果により１００℃以下の低温でも高温成長時と同等の水素の少ない非晶質の１３族元素と窒素あるいは酸素の化合物が形成される。
【０１５２】
上述した方法により、活性化された水素、窒素、酸素、希ガスおよび、１３族原子が基体１４表面上に存在し、さらに、活性化された希ガスや水素が、有機金属化合物を構成するメチル基やエチル基等の炭化水素基の水素を分子として脱離させる効果を有する。それゆえ、基体１４表面には、水素含有量が少なく、窒素あるいは酸素と１３族元素が三次元的な結合を構成する硬質膜からなる保護層が低温で形成される。
【０１５３】
図５に示す成膜装置のプラズマ発生手段は、高周波発振装置を用いたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波発振装置を用いたり、エレクトロサイクロトロン共鳴方式やヘリコンプラズマ方式の装置をもちいてもよい。また、高周波発振装置の場合は、誘導型でも容量型でも良い。
【０１５４】
さらに、これらの装置を２種類以上組み合わせて用いてもよく、あるいは、同種の装置を２つ以上用いてもよい。プラズマの照射によって基体１４表面の温度が上昇しないようにするためには高周波発振装置が好ましいが、熱の照射を防止する装置を設けても良い。
【０１５５】
２種類以上の異なるプラズマ発生装置（プラズマ発生手段）を用いる場合には、同じ圧力で同時に放電が生起できるようにする必要がある。また、放電する領域と、成膜する領域（基体が設置された部分）とに圧力差を設けても良い。これらの装置は、成膜装置内をガスが導入される部分から排出される部分へと形成されるガス流に対して直列に配置してもよいし、いずれの装置も基体の成膜面に対向するように配置してもよい。
【０１５６】
例えば、２種類のプラズマ発生手段をガス流に対して直列に設置する場合、図５に示す成膜装置を例に上げれば、ガス導入ノズル部１７を電極として成膜室１０内に放電を起こさせる第２のプラズマ発生装置として利用される。この場合、ガス供給部１８を介して、ガス導入ノズル部１７に高周波電圧を印加して、ガス導入ノズル部１７を電極として成膜室１０内に放電を起こしてもよい。
【０１５７】
また、異なる２種類のプラズマ発生装置を同一の圧力下で利用する場合、例えば、マイクロ波発振装置と高周波発振装置とを用いる場合、励起種の励起エネルギーを大きく変えられ、膜質の制御に有効である。また、放電は大気圧下で行っても良い。大気圧下で放電を行う場合にはキャリアガスとしてＨｅを使用することが望ましい。
【０１５８】
なお、保護層の形成に際しては、上述した方法以外にも、通常の有機金属気相成長法や分子線エピタキシー法が使用されるが、これらの方法による成膜に際しても、活性窒素および／または活性水素、活性酸素を使用することは低温化に有効である。この場合、チッ素原料としてはＮ２，ＮＨ３，ＮＦ３，Ｎ２Ｈ４、メチルヒドラジンなどの気体、液体を気化したり、あるいは、キャリアガスでバブリングしたものが利用される。
【実施例】
【０１５９】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【０１６０】
＜電子写真用感光体＞
（実施例１）
まず、以下に説明する手順により、Ａｌ基体上に、下引層と電荷発生層と電荷輸送層とをこの順に積層形成した有機感光体を作製した。
【０１６１】
−下引層の形成−
平均粒径７０ｎｍの酸化亜鉛１００質量部をテトラヒドラフラン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学社製）１．２５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後、焼き付けを行いシランカップリング剤表面処理酸化亜鉛顔料を得た。
【０１６２】
前記表面処理した酸化亜鉛６０質量部とアリザリン０．６質量部と硬化剤ブロック化イソシアネート（スミジュール３１７３：住友バイエルンウレタン社製）１３．５質量部とブチラール樹脂（ＢＭ−１：積水化学社製）１５質量部をメチルエチルケトン８５質量部に溶解した溶液３８質量部とメチルエチルケトン２５質量部とを混合し、１ｍｍΦのガラスビーズを用いてサンドミルにて２時間の分散を行い分散液を得た。得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジウラレート０．００５質量部、シリコーン樹脂粒子（トスパール１４５：ＧＥ東芝シリコーン社製）４．０質量部を添加し、下引き層塗布液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にてアルミニウム基材上に塗布し、１７０℃４０分の乾燥硬化を行い厚さ５μｍの下引き層を得た
【０１６３】
−電荷発生層の形成−
次に、電荷発生材料としてクロロガリウムフタロシアニン１質量部を、ポリビニルブチラール（商品名：積水化学社製エスレックＢＭ−Ｓ）１質量部および酢酸ｎ−ブチル１００質量部と混合して得られた混合物をガラスビーズとともにペイントシェーカーで１時間分散し、電荷発生層形成用分散液を得た。
【０１６４】
この分散液を浸漬法により下引層の上に塗布した後、１００℃で１０分間乾燥させ、膜厚０．１５μｍの電荷発生層を形成した。
【０１６５】
−電荷輸送層の形成−
次に、下記構造式（１）で表される化合物を２質量部、および、下記構造式（２）で表される高分子化合物（重量平均分子量：３９０００）３質量部をクロロベンゼン２０質量部に溶解させて電荷輸送層形成用塗布液を得た。
【０１６６】
【化１】
2010231019.tif 000002
【０１６７】
【化２】
2010231019.tif 000003
【０１６８】
この塗布液を、浸漬法により電荷発生層上に塗布し、１１０℃で４０分間加熱して膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成し、Ａｌ基体上に、下引層と電荷発生層と電荷輸送層とをこの順に積層形成した有機感光体（以下、「ノンコート感光体」と称す場合がある）を得た。
【０１６９】
−保護層の形成−
Ｈｅガスと、水素ガスと、Ｈｅガスで４％に希釈した酸素ガスと、を図示しない混合装置にて混合したガスをガス導入管１６を介して、長さ３５０ｍｍの電極１５内に３５２ｓｃｃｍ（Ｈｅガス１５０ｓｃｃｍ、水素２００ｓｃｃｍ、酸素２ｓｃｃｍ）導入し、高周波電力供給部１９およびマッチング回路２０により、１３．５６ＭＨｚのラジオ波を出力８０Ｗにセットしチューナでマッチングを取り電極１５で放電を行った。この時の反射波は０Ｗであった。
【０１７０】
次に、トリメチルガリウムガスをガス導入部１８を介してシャワーノズル１７から成膜室１０内に、１．０ｓｃｃｍとなるように導入した。この時、バラトロン真空計で測定した成膜室１０内の反応圧力は３０Ｐａであった。
【０１７１】
前記ノンコート感光体を１００ｒｐｍの速度で回転させながら４５分間成膜し水素を含むＧａＯ膜を形成し、電荷輸送層表面に保護層が設けられた有機感光体を得た。なお、成膜に際しては、ノンコート感光体の加熱処理は行わなかった。また、同じ条件にて、Ａｌ箔を基体に貼り付けて保護層のみを形成したものも作製した。この時、成膜時の温度をモニターするために、成膜前に予め基体表面に貼り付けておいた温度測定用ステッカー（Ｗａｈｌ社製、テンプ・プレート  Ｐ／Ｎ１０１）の色を、成膜後に確認したところ、４２℃であった。
【０１７２】
−保護層の分析−
ノンコート感光体表面への成膜に際し、同条件でＳｉ基板に成膜したサンプル膜の赤外線吸収スペクトル測定を実施したところ、Ｇａ−Ｏ結合がＩＲスペクトルで確認され、ＧａとＯの組成比は１：１．３であり化学量論比（１：１．５）より酸素が少ないことが分った。
【０１７３】
ＲＨＥＥＤ（反射高速電子線回折）測定により得られた回折像にはハローパターンの中にぼやけたリングが見え、膜は非晶質性の微結晶膜であることがわかった。
【０１７４】
また、成膜直後のＳｉ基板上に形成されたサンプル膜を、水に浸しても跡が残ら無かった。また純水対する接触角は９０°であった。また表面をステンレス鋼やＳｉ結晶で擦っても傷が付かなかった。
【０１７５】
以上の分析・評価結果から、ノンコート感光体表面に形成された保護層は、非晶質性で微結晶膜の、水素を含んだ酸化窒化ガリウムで、耐水性、撥水性および十分な硬度をもっていることが分かった。
【０１７６】
−保護層の屈折率測定−
前述の方法により、保護層の屈折率を測定した。その結果、得られた屈折率の値は「１．９」であった。
【０１７７】
−保護層の膜厚ムラ測定−
前述の方法により、保護層の膜厚ムラを測定した。測定は、軸方向３箇所、周方向４箇所の計１２箇所を行い、最小膜厚は０．３２μｍ、最大膜厚は０．３７μｍであった。
この膜厚は、画像形成装置のレーザ光の波長７８０ｎｍに対して、「ｄｓ／（λ／４ｎｓ）」の値は３．１から３．６となり、式（１）において、ｍ＝２としたときの、３≦｛ｄｓ／（λ／４ｎｓ）｝≦４の範囲内であった。
【０１７８】
−評価−
以下の評価試験を行った。
（膜厚ムラに起因する画像ムラの評価）
上記感光体を、富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ａ４５０に装着し、常温環境（２３℃）下でプリントテストを行った。
画像ムラの評価は、全面ハーフトーン画像を出力し、目視で濃度ムラの有無を判定した。その結果、出力画像において、濃度ムラの発生は認められなかった。
【０１７９】
（比較例１）
実施例１において、保護層の成膜時間を４５分から６０分に変更した以外は実施例１に記載の方法により成膜を行い保護層を形成した有機感光体を作製し、実施例１に記載の方法により膜厚ムラを評価した。その結果、保護層の最小膜厚は０．４３μｍ、最大膜厚は、０．４８μｍであった。
この膜厚は、画像形成装置のレーザ光の波長７８０ｎｍに対して、「ｄｓ／（λ／４ｎｓ）」の値は４．２から４．７となり、式（１）において、ｍ＝２としたときの、３≦｛ｄｓ／（λ／４ｎｓ）｝≦４、ｍ＝３としたときの、５≦｛ｄｓ／（λ／４ｎｓ）｝≦６、の範囲外であった。
【０１８０】
−評価−
（膜厚ムラに起因する画像ムラの評価）
この感光体を、実施例１に記載の方法により画像ムラの評価を行なった。その結果、出力画像において、濃度ムラが認められた。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本実施形態の受光素子の層構成の例を示す模式断面図である。
【図２】光干渉の原理を説明するグラフである。
【図３】表面電位の干渉による変動と吸収による変動の相関を説明するグラフである。
【図４】本実施形態の像保持体の層構成の例を示す模式断面図である。
【図５】本実施形態の像保持体の保護層の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１    導電性基体
２    感光層
２Ａ  電荷発生層
２Ｂ  電荷輸送層
３    保護層
４    下引層
５    感光層
１０  成膜室
１１  排気口
１２  基体回転部
１３  基体ホルダー
１４  基体
１５  高周波電極部
１６  ガス導入管
１７  ガス導入ノズル部
１８  ガス供給部
１９  高周波電力供給部
２０  マッチング回路および高周波電源
１００  受光素子
１１０  感光層
１２０  保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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