(57)【要約】【課題】画カブリ等の画像ノイズを防止した、非晶質カーボンを表面保護層とする高耐刷である有機感光体を得る事を目的とする。【解決手段】導電性支持体２上に形成された電子写真感光層７の表面に、少なくとも炭化水素系ガスを含む原料ガスの雰囲気下で、導電性支持体２にパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加して非晶質カーボンからなる表面保護層５を形成した電子写真感光体１であって、原料ガスの圧力が９０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲で表面保護層５が形成された構成を有することにより、画カブリの発生を防止した、高耐刷性の電子写真感光体が得られる。【選択図】図１
2008040323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に形成された電子写真感光層の表面に、少なくとも炭化水素系ガスを含む原料ガスの雰囲気下で、前記導電性支持体にパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加して非晶質カーボンからなる表面保護層を形成した電子写真感光体であって、前記原料ガスの圧力が９０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲で前記表面保護層が形成されたことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記パルスバイアス電圧が、−４ｋＶ以上−１ｋＶ以下の範囲であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記表面保護層の膜厚が、１５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記表面保護層のダイナミック硬度が、８０ｋｇｆ／ｍｍ２以上３００ｋｇｆ／ｍｍ２以下の範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真感光体。
【請求項５】
導電性支持体上に形成された電子写真感光層の表面に、少なくとも炭化水素系ガスを含む原料ガスの雰囲気下で、前記導電性支持体にパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加して、非晶質カーボンからなる表面保護層を形成する電子写真感光体の製造方法であって、前記原料ガスの圧力が９０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲で前記表面保護層が形成されることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項６】
前記パルスバイアス電圧が、−４ｋＶ以上−１ｋＶ以下の範囲であることを特徴とする請求項５記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項７】
前記表面保護層の膜厚が、１５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項５または６記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項８】
前記表面保護層のダイナミック硬度が、８０ｋｇｆ／ｍｍ２以上３００ｋｇｆ／ｍｍ２以下の範囲であることを特徴とする請求項５または６記載の電子写真感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機や画像形成装置等に用いられる、表面保護層を有する電子写真感光体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機感光体は、成膜が容易であることや、安価であること、また安全性が高いことなどから複写機や画像形成装置などに幅広く利用されている。しかしながら、感光層が有機物質であるために脆弱であり、例えば帯電ローラやクリーニングブレード等との摺動により磨耗しやすく、機械的な耐久性の面で無機感光体より劣っていた。
【０００３】
近年の環境問題の高まりからも、有機感光体の長寿命化、すなわち耐久性の向上或いは高耐刷性が求められるようになっており、磨耗しにくい樹脂、例えばポリアリレート樹脂等を結着樹脂に用いる方法や、表面に表面保護層を設け感光層の磨耗を防ぐ方法等が検討されている。
【０００４】
表面保護層には、有機系材料、例えば、シリコン樹脂等から成るものと、無機系材料、例えば、非晶質カーボンや非晶質シリコンカーバイドから成るものがある。無機系の表面保護層は、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、熱ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法等の種々の方法により、感光層の表面に形成されている。
【０００５】
その中で、プラズマＣＶＤ法を利用すると、比較的低温度で均質な非晶質カーボンを容易に得ることができる。特に、基体にパルス状の高周波電圧とパルス状のバイアス電圧とを印加して、主として炭化水素ガスからなる原料ガスを励起することにより、基体表面に非晶質カーボンからなる表面保護層を形成することができる。
【０００６】
すなわち、導電性支持体上に感光層を形成し、導電性支持体を基体として用いると、印加された電圧は感光層を通じて原料ガスを励起し、感光層の最表面に非晶質カーボンからなる表面保護層を成膜できる。この非晶質カーボン表面保護層は比較的低温度で形成したにもかかわらず、硬度に優れ、比較的強い付着強度を有するので、有機感光体の耐刷性の向上に効果的である。
【０００７】
また、この成膜方法は、膜が生成される基体が円筒状であっても、表面保護層の膜厚や特性の均質性を容易に得ることができるなど生産性の面でも優れている。
【０００８】
しかしながら、有機感光体に上記のプラズマＣＶＤ法で非晶質カーボン表面保護層を成膜した場合、画像特性の劣化、特に白色の画像データに対して画カブリと呼ばれる黒点ノイズが発生し問題となっていた。
【０００９】
画像ノイズの対策として、例えば、非晶質カーボン表面保護層中の欠陥を低減することが提案されている。これは、有機感光体表面をアルコール類にて洗浄後、約５０００Ｐａから約８０００Ｐａの圧力域で、パルス高周波電圧を繰り返し印加することにより、有機感光体上に非晶質カーボン保護層を形成するというものである。
【００１０】
その際、有機感光体に配置した電極と、接地された対向電極との距離を１０ｍｍ以下にすることによって、高い圧力領域でのプラズマ生成を可能にしている。この方法によれば、プラズマ反応中のラジカル付着率を低下させることにより、非晶質カーボン表面保護層中の欠陥となる巨大クラスターの生成を抑制して、画カブリの発生を抑えることができる（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
一方、表面保護層の劣化防止に関しては、プラズマ処理中の圧力を規定することにより表面保護層の硬度を制御することができる。例えば、シリコンカーバイド生成用ガスを用いてグロー放電分解法によりシリコンカーバイド表面保護層を形成したアモルファスシリコン感光体において、反応容器内部の圧力を２６．６Ｐａから５３．２Ｐａとすることにより、高い強度の表面保護層が形成できる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３３２６０１０号公報
【特許文献２】特公平７−７８６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の技術、例えば特許文献１においては、対向接地電極が基体のごく近傍になければ放電が起こらないため真空容器内の構造が制限されるという問題がある。
【００１３】
また、特許文献２に記載の技術では、無機物質である非晶質シリコンに対して、通常の低圧グロー放電の圧力領域（１．３〜１３３Ｐａ）でのプラズマＣＶＤが行われているが、同様な圧力領域において、有機感光体上に非晶質カーボン表面保護層を成膜したところ画カブリが発生することがあった。
【００１４】
また、表面保護層の付着強度や成膜速度を上げることを目的に、パルス状のバイアス電圧を負に大きくしていくと、保護層を含めた感光体表面の電気抵抗の低下を招き、画像の解像度が低下するという問題がある。
【００１５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、画カブリ等の画像ノイズの発生を防止でき、画像の解像度が低下することなく、また、付着強度や耐刷性が十分に高い非晶質カーボンの表面保護層であって、この非晶質カーボンの表面保護層をパルス状高周波電圧と負のパルス状バイアス電圧とを重畳して印加して有機感光体上に形成した電子写真感光体およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に形成された電子写真感光層の表面に、少なくとも炭化水素系ガスを含む原料ガス雰囲気下で、導電性支持体にパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加して非晶質カーボンからなる表面保護層を形成した電子写真感光体であって、原料ガス圧力が９０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲で表面保護層が形成された構成を有する。
【００１７】
この構成により、画カブリの発生を防止でき、耐剥離性等の耐刷特性に優れた安価な電子写真感光体を容易に生産性良く得ることができる。
【００１８】
また、本発明の電子写真感光体は、パルスバイアス電圧が、−４ｋＶ以上−１ｋＶ以下の範囲である構成を有する。
【００１９】
この構成により、画像の解像度を低下させることなく、電子写真感光層と表面保護層の付着強度を向上させることができ、更に成膜速度も向上できるので、耐剥離性等の耐刷特性に優れた電子写真感光体を生産性良く得ることができる。
【００２０】
また、本発明の電子写真感光体は、表面保護層の膜厚が、１５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である構成を有する。
【００２１】
この構成により、画像特性を劣化させることなく耐剥離性等の耐刷特性に優れた電子写真感光体を生産性良く得ることができる。
【００２２】
また、本発明の電子写真感光体は、表面保護層のダイナミック硬度が、８０ｋｇｆ／ｍｍ２以上３００ｋｇｆ／ｍｍ２以下の範囲である構成を有する。
【００２３】
この構成により、画カブリ等の画像ノイズのない、高品質な画像が長期にわたって得ることができる。
【００２４】
また、本発明の電子写真感光体の製造方法は、導電性支持体上に形成された電子写真感光層の表面に、少なくとも炭化水素系ガスを含む原料ガス雰囲気下で、導電性支持体にパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加して、非晶質カーボンからなる表面保護層を形成する電子写真感光体の製造方法であって、原料ガスの圧力が９０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲で表面保護層が形成される構成を有する。
【００２５】
この構成により、画カブリの発生を防止でき、耐剥離性等の耐刷特性に優れた安価な電子写真感光体を容易に生産性良く製造することができる。
【００２６】
また、本発明の電子写真感光体の製造方法は、パルスバイアス電圧が−４ｋＶ以上−１ｋＶ以下の範囲である構成を有する。
【００２７】
この構成により、画像の解像度を低下させることなく、電子写真感光層と表面保護層の付着強度を向上させることができ、更に成膜速度も向上できるので、耐剥離性等の耐刷特性に優れた電子写真感光体を生産性良く製造することができる。
【００２８】
また、本発明の電子写真感光体の製造方法は、表面保護層の膜厚が、１５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である構成を有する。
【００２９】
この構成により、画像特性を劣化させることなく耐剥離性等の耐刷特性に優れた電子写真感光体を生産性良く製造することができる。
【００３０】
また、本発明の電子写真感光体の製造方法は、表面保護層のダイナミック硬度が、８０ｋｇｆ／ｍｍ２以上３００ｋｇｆ／ｍｍ２以下の範囲である構成を有する。
【００３１】
この構成により、画像特性を劣化させることなく耐剥離性等の耐刷特性に優れた電子写真感光体を生産性良く製造することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の電子写真感光体およびその製造方法は、導電性支持体上に形成された電子写真感光層の表面に、少なくとも炭化水素系ガスを含む原料ガス雰囲気下で、導電性支持体にパルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加して非晶質カーボンからなる表面保護層を形成するものであり、原料ガスの圧力が９０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲で表面保護層が形成されるので、画像ノイズを防止できると共に、電子写真感光層と表面保護層との付着強度が十分強く、また機械的強度が強い表面保護層を有する電子写真感光体を提供できる。また、有機物質からなる電子写真感光層の表面に均一に表面保護層を形成することができる製造方法であるので、耐刷性に優れ、画像特性にも問題のない電子写真感光体を容易に生産性良く提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００３４】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における電子写真感光体の部分断面図である。
【００３５】
電子写真感光体１は、導電性の支持体２と電荷発生層３と電荷輸送層４と表面保護層５とが積層されて構成される。以下、本実施の形態では、導電性支持体２に電荷発生層３と電荷輸送層４とが積層されたものを「基体６」と呼び、電荷発生層３と電荷輸送層４が積層されたものを「電子写真感光層（以下、感光層と記す）７」と呼ぶ。
【００３６】
導電性支持体２は、電子写真感光体１の形状を機械的に維持するものであり、電荷発生層３は、外部からの入射光に応じて電荷を発生する層であり、電荷輸送層４は、電荷発生層３で発生した電荷を電荷輸送層４の表面まで輸送するための層である。また表面保護層５は、画像形成過程での感光層７の磨耗を防止し、耐刷性を向上させるための層である。
【００３７】
本実施の形態では、導電性支持体２に、導電性を有し軽量で加工し易いことから、アルミニウムを用いた。
【００３８】
また、電荷発生層３は、半導体レーザの波長領域に吸収がある材料を選択し、例えばフタロシアニンなどの電荷発生物質をブチラール樹脂などのバインダー樹脂に分散させた材料から構成されるもので、０．２μｍ程度の厚みで導電性支持体２の上に形成した。
【００３９】
また電荷輸送層４は、正孔を輸送する材料として、例えば、トリフェニルアミン系化合物などの電子供与物質をポリカーボネートなどのバインダー樹脂に分散させた材料から構成されるもので、２０μｍ程度の厚みで電荷発生層３の上に形成した。
【００４０】
なお、導電性支持体２には、表面がアルマイト処理された導電性支持体２、或いはアルミニウムの表面に酸化チタンとポリアミドとからなる下引き層を形成した導電性支持体２を用いても良い。
【００４１】
このような一般的に利用されている有機物質からなる感光体から構成された基体６の表面に、非晶質カーボンからなる表面保護層５を、パルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して印加する方式のプラズマＣＶＤ装置を用いて形成した。
【００４２】
プラズマＣＶＤ装置の概略構成図を図２に示す。プラズマＣＶＤ装置は、基体６の表面の改質或いは成膜を行うための真空容器８、真空容器８内の空気の排除或いは、原料ガスの圧力などを制御するための真空ポンプ９、原料ガスを反応室に導くためのガス管１０、原料ガスの流量を制御するための流量計１１、原料ガス源１２、パルス高周波電圧を発生するためのパルス高周波電圧電源１３、パルスバイアス電圧を発生するためのパルスバイアス電圧電源１４、パルス高周波電圧とパルスバイアス電圧とを重畳する重畳装置１５から構成される。基体６は真空容器８内の基体ホルダ１６に保持され、基体６にはこの基体ホルダ１６を介してパルス高周波電圧とパルスバイアス電圧とが重畳された電圧が印加される。
【００４３】
基体６の電荷輸送層４の表面への表面保護層５の形成は次のようにして行った。すなわち、非晶質カーボンからなる表面保護層５の形成は、電荷輸送層４の表面をクリーニングするクリーニング工程に加えて、基体の表面に非晶質カーボンを堆積させる成膜工程により行った。
【００４４】
以下に、表面層５の具体的な形成方法について説明する。
【００４５】
最初に電荷輸送層４の表面のクリーニングを行う。まず、基体６をプラズマＣＶＤ装置の真空容器８内の基体ホルダ１６に配置する。次に、プラズマが空気など原料ガス以外のガスからの影響を避けるために真空容器８内の空気を真空ポンプ９を用いて排気を行う。真空容器８の真空度が例えば、１×１０−３Ｐａ程度まで排気を行った後に原料ガスを導入する。
【００４６】
原料ガスは炭化水素を含まないガスとして水素ガスを選択し、真空容器８内の圧力が、１０Ｐａとなるようにガスの導入量と真空ポンプ９の排気弁の開度を調節する。ガス流が安定した後に、パルス高周波電圧電源１３を投入する。パルス高周波電圧電源１３は、図３にその波形図を示すように、例えば、高周波出力が３００Ｗで、１３．５６ＭＨｚの周波数を有するパルス高周波電圧３１を出力する。パルス高周波電圧電源１３から出力されるパルス高周波電圧３１は、所定のパルス幅で断続的（例えば、１００μｓオン、９００μｓオフ）に、例えば、１秒間に１０００回の繰り返しで出力される。このパルス高周波電圧３１が重畳装置１５を介して基体ホルダ１６に印加された（オン）後、図３に示すように、所定の時間、例えば、９５μｓ、が経過した後に、パルスバイアス電圧電源１４からパルスバイアス電圧３２が出力される。パルスバイアス電圧３２は、例えば、−１ｋＶで、所定の時間、例えば、５μｓ、印加（オン）される。
【００４７】
これら２種類の電圧、パルス高周波電圧３１およびパルスバイアス電圧３２は、重畳装置１５により重畳された後に、真空容器８内の基体ホルダ１６に配置された基体６に伝えられ、接地電位に保持された真空容器８との間で、水素ガスを原料ガスとした放電が発生する。この放電により、水素ガスはイオン化され、化学的に活性な水素ラジカルを含む水素プラズマが形成されることになる。
【００４８】
一方で、基体６にはパルスバイアス電圧が印加されており、負のパルスバイアス電圧により水素プラズマ中の正荷電物は、基体６の方に向かって加速され、水素ラジカルを伴いながら基体６に照射されることになる。基体６への水素プラズマの照射により、基体６の表面は、活性な表面に変化する。
【００４９】
具体的な変化の過程は今のところ定かではないが、基体６の表面の電荷輸送層表面に残存していた油脂分等の汚染物質の除去や、物理的な変化或いは化学的な変化を受けることに因るものと考えられる。ここで、原料ガスには軽元素の水素ガスを用いているために、電荷輸送層４に与える衝撃が小さく、電荷輸送層４の特性劣化を抑えることができるとともに、電荷輸送層４の表面に新たな堆積物を形成することはない。
【００５０】
なお、電荷輸送層４に有機物質材料を用いたのは、有機物質材料は、非晶質シリコン感光体等と比べその製造方法が簡単でまた製造コストが安いためであり、このような特徴を有する有機感光体に表面保護層を施すだけで高耐刷化をはかる事ができれば、生産性の面からも望ましいためである。
【００５１】
次に、非晶質カーボンによる表面保護層５の成膜を行った。
【００５２】
表面保護層５は、硬度や剥離強度また、電気抵抗をその製造条件により最適化しやすい一方で、膜の摩擦特性、すなわち表面保護層５表面の摩擦係数を小さくできることなどから非晶質カーボンを選択した。
【００５３】
電荷輸送層４の表面のクリーニング処理が終了したら、水素ガスを停止するとともに、真空ポンプ９のバルブを全開にして真空容器８内の水素ガスを排出する。所定時間の排気の後に、非晶質カーボンからなる表面保護層５形成のための原料ガスとして、炭化水素系ガスの中からメタンガスを選択し、真空容器８内に導入する。
【００５４】
なお、原料ガスに構成元素が炭化水素を含むガスとしたのは、炭素と水素の化合物からなるガスを用いると安定した非晶質カーボンを形成し易いからであり、その中でメタンガスを選択したのは、炭素と水素を構成元素とするガスでは最も簡単な構造であり、より安定に非晶質カーボンを形成できるためである。
【００５５】
メタンガスを導入後、ガスの導入量と真空ポンプ９の排気弁の開度を調節して真空容器８内を所定の圧力とした。ガス流が安定し、真空容器８内の圧力が一定になった後に、電源を投入する。
【００５６】
電源は、クリーニングの工程と同様に、パルス高周波電力３００Ｗで、周波数１３．５６ＭＨｚのパルス高周波電圧電源１３を用いた。図４に示すように、パルス高周波電圧電源１３から出力されるパルス高周波電圧３１を、クリーニング工程と同様に、所定のパルス幅で断続的（例えば、１００μｓがオン、９００μｓがオフ）に入力するとともに、パルス高周波電圧を入力後所定の時間、例えば９５μｓ、が経過した後に、パルスバイアス電圧電源１４から出力される、例えば−２ｋＶのパルスバイアス電圧３３を、また所定の時間、例えば５μｓ、印加（オン）した。
【００５７】
これらの高周波パルス電力と高周波パルス電圧３１とは、重畳装置１５で重畳された後に真空容器８内の基体ホルダ１６にセットされた基体６に伝えられ、接地電位に保持された真空容器８との間で、メタンガスを原料ガスとした放電が発生する。この放電により、メタンガスは分解、イオン化され、化学的に活性な炭化水素ラジカルを含む炭化水素プラズマが形成されることになる。
【００５８】
一方で、基体６にはパルスバイアス電圧３３が印加されており、負のパルスバイアス電圧により炭化水素プラズマ中の正荷電物は、基体６の方に向かって加速され、炭化水素ラジカルを伴いながら基体６に照射されることになる。このように、基体６への炭化水素プラズマの照射により、基体６の表面の電荷輸送層４の表面には非晶質カーボンが形成されることになる。なお、非晶質カーボンの膜厚は所望の膜厚となるように膜形成の時間により調整した。
【００５９】
このようにして、基体６上に非晶質カーボンからなる表面保護層５を形成した。なお、本実施の形態では、基体ホルダ１６にセットされた基体６と接地電位に保持された真空容器８との間の放電によるプラズマで表面保護層５の形成を行ったが、基体ホルダ１６にセットされた基体６の近傍の周囲に接地電位に保持された円筒状の導電体を配置して表面保護層５の形成を行っても良い。
【００６０】
この場合、基体ホルダ１６にセットされた基体６と設置電位に保持された円筒状の導電体との間の放電によるプラズマにより表面保護層５の形成が行われる事になる。基体６の周囲を設置電位にすることにより、放電が安定するとともに、原料ガスも円筒状の導電体に沿って流れるなどのために、表面保護層５の膜厚が更に均質なものを得やすくなる。なお、円筒状の導電体は、全面が導電体でも構わないし、原料ガスの流れの偏り等をなくす等の目的でメッシュ状であっても構わない。
【００６１】
基体６上にプラズマＣＶＤ法より作製した表面保護層５を有する試験体について、画像特性の試験を行った。試験は、図５にその概略構成図を示したような画像形成装置を用いて、所定の枚数の耐刷試験を行い、その時の画像特性および表面観察を評価した。
【００６２】
画像形成装置は、図５に示すように、電子写真感光体１の近傍に帯電装置１７、露光装置１８、現像装置１９、および転写装置２０、クリーニング装置２１が配置されて構成される。電子写真感光体１は図示してはいないが駆動機構を有し、図中の矢印方向に回転する。
【００６３】
帯電装置１７は感光体１の表面を均一に帯電させる。露光装置１８は、帯電された電子写真感光体１の表面をレーザ光により露光し電子写真感光体１の表面に潜像画像を形成するものである。現像装置１９は内蔵する現像ローラー２２により現像剤を電子写真感光体１に供給し一定量のトナーを、電子写真感光体１の表面に形成された潜像画像に付着させる。転写装置２０は、潜像画像に付着したトナーを搬送ローラー２３により搬送される記録紙２４に対して転写するものである。
【００６４】
転写装置２０の下流側にはクリーニング装置２１が配置されている。クリーニング装置２１は記録紙２４への転写後に電子写真感光体１の表面上に残留するトナーを除去するもので、電子写真感光体１の表面に残留したトナーに直接接触して除去するクリーニングブレード２５を備えている。
【００６５】
このような構成の画像形成装置に非晶質カーボンからなる表面保護層５を有する試験体を組み込んで、５０００枚印刷による耐刷試験を行い、初期と耐刷試験後の画像特性および表面観察を評価した。
【００６６】
（実施例１）
まず、非晶質カーボン成膜工程の圧力を変えて試験体を作製し、画像特性および表面観察の評価試験を行った。なお、本実施の形態での試験体は何れの試験体についても、パルス高周波電圧の出力は３００Ｗとした。表面保護層５全体の膜厚は、ほぼ２００ｎｍで一定となるようにした。
【００６７】
このようにして作製した試験体について、上記構成の画像形成装置を用いて、５０００枚印刷による耐刷試験を行った。試験前の画像特性と、耐刷試験後の画像特性および表面観察の評価結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
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【００６９】
表１に示したように原料ガス圧力が９０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲で、画像特性は初期、耐刷試験後共に良好な画像特性を示した。一方で、ガス圧力が６０Ｐａと低い場合は、画カブリと呼ばれる画像ノイズが発生し、画像特性は不良であった。圧力が低いと画カブリが発生し、圧力が高くなると画カブリが消失するが、その原因については明確にはなってはいないが、圧力が高くなることにより、膜形成にかかわる荷電粒子の基体への衝突エネルギーが低減し、感光層７への損傷等が低減したためではないかと考えられる。ガス圧力が２２０Ｐａと高い場合には、異常放電が発生し均質な表面保護層５の形成が困難であった。
【００７０】
耐刷試験終了後の試験体の表面観察では、原料ガス圧力が６０Ｐａから２００Ｐａの試験体で表面保護層５の剥離や磨耗が認められなかった。一方、ガス圧力が２２０Ｐａの試験体では、異常放電に起因すると思われる不均一性や放電痕等が認められ原料ガス圧力としては適当ではない。
【００７１】
このような評価結果は、パルスバイアス電圧が−４．０〜−１．０ｋＶの間でもほぼ同様の結果が得られた。
【００７２】
以上から、表面保護層として非晶質カーボンを堆積させる成膜工程の原料ガス圧力は、９０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲が有効である。すなわち、本実施の形態によれば、通常のグロー放電の高い圧力領域（９０〜１３３Ｐａ）、およびそれよりもさらに高い領域（１３３〜２００Ｐａ）でも画像ノイズを防止している。
【００７３】
また、本実施の形態では、パルス高周波電圧と負のパルスバイアス電圧とを重畳して繰り返して印加するので、ガス圧力が９０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲において、十分なプラズマを得ることができ、対向接地電極が基体６のごく近傍に必要ないので真空容器８内の構造が制限されない。
【００７４】
（実施例２）
次に、パルスバイアス電圧を変えて試験体を作製し、画像特性および表面観察の評価試験を行った。パルスバイアス電圧の範囲は−５．０ｋＶから−０．５ｋＶの範囲とした。表面保護層５形成の際の圧力は１５０Ｐａで、膜厚をほぼ２００ｎｍとして作製した。このようにして作製した試験体について、上記構成の画像形成装置を用いて、５０００枚印刷による耐刷試験を行った。試験前の画像特性および、耐刷試験後の画像特性の評価結果を表２に示す。
【００７５】
【表２】
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【００７６】
表２に示したように非晶質カーボンの成膜工程のパルスバイアス電圧が、−４．０ｋＶから−１．０ｋＶの範囲で、画像特性は初期、試験後共に良好な画像特性を示した。一方で、非晶質カーボン成膜工程のパルスバイアス電圧が−０．５ｋＶと負に小さい場合は、初期の画像特性は良好であるが、耐刷試験終了後の画像特性に劣化がみとめられた。また、非晶質カーボン成膜工程のパルスバイアス電圧が−５．０ｋＶと負に大きい場合は、初期および
試験終了後で画像の解像度が低下し、特に画ボケが認められた。
【００７７】
これは、非晶質カーボン成膜の工程のパルスバイアス電圧が大きすぎ、感光層７表面の電荷輸送層４へ損傷を与えたためであると考えられる。
【００７８】
耐刷試験終了後の試験体の表面観察に関しては、非晶質カーボンの成膜工程のパルスバイアス電圧は−５．０ｋＶから−１．０ｋＶの範囲の試験体で表面保護層５の剥離や磨耗は認められなかった。
【００７９】
これは、比較的高い圧力で表面保護層５を形成したため、電荷輸送層４に負のパルスバイアス電圧が印加され正イオンが引き寄せられる際、他粒子との衝突によって適度なエネルギーとなったイオンが、欠陥の少ない保護膜形成に寄与するものと考えられる。一方、非晶質カーボン成膜工程のパルスバイアス電圧が−０．５ｋＶの試験体では、表面保護層５の膜剥離などが観察され、これが原因で画像特性に劣化が発生した。非晶質カーボン成膜工程のパルスバイアス電圧が−０．５ｋＶでは、有機感光体と表面保護層５との付着強度が十分ではなく、その為に表面保護層５の膜剥れが発生したものと予想される。
【００８０】
このような評価結果は、原料ガス圧力が９０〜２００Ｐａの範囲でも同様の結果が得られた。
【００８１】
以上から、非晶質カーボン成膜工程のパルスバイアス電圧は、−４．０ｋＶから−１．０ｋＶの範囲が好ましい。
【００８２】
（実施例３）
次に表面保護層５の膜厚を変えて試験体を作製し、画像特性および表面観察の評価試験を行った。表面保護層５の膜厚は１００ｎｍから６００ｎｍの範囲とした。何れの試験体も、パルスバイアス電圧は−２．０ｋＶとし、圧力は１５０Ｐａで作製した。膜厚は、走査型電子顕微鏡にて確認した。その後、各試験体について、上記構成の画像形成装置を用いて、５０００枚印刷による耐刷試験を行った。試験前の画像特性および、耐刷試験後の画像特性の評価結果を表３に示す。
【００８３】
【表３】
2008040323.tif 000005
【００８４】
表３に示したように表面保護層５の膜厚が、１５０ｎｍから５００ｎｍの範囲で、画像特性は初期、耐刷試験後共に良好な画像特性を示した。一方で、表面保護層５の膜厚が１００ｎｍと薄い場合は、初期の画像特性は良好であるが、耐刷試験終了後の画像特性に劣化が認められた。また、表面保護層５の膜厚が、６００ｎｍでは、初期の画像特性でも白ヌケ（画ムラ）などの画像特性の劣化が認められた。これは、表面保護層５の膜厚が厚くなりすぎたことにより、感光層７と表面保護層５の表面との間での電荷の授受に起因するのではないかと考えられる。
【００８５】
耐刷試験終了後の試験体の表面観察では、表面保護層５の膜厚が、１５０ｎｍから６００ｎｍの試験体で表面保護層５の剥離や磨耗は認められなかった。一方、１００ｎｍの試験体では、表面保護層５の部分的な剥離や磨耗などが観察され、これが原因で画像特性に劣化が発生したものと考えている。表面保護層５として耐刷性を得るためには、１００ｎｍでは薄すぎると言える。
【００８６】
このような評価結果は、パルスバイアス電圧が−４．０〜−１．０ｋＶの範囲、および原料ガス圧力が９０〜２００Ｐａの範囲でも同様の結果が得られた。
【００８７】
以上から、有機感光体上の表面保護層５の膜厚は１５０ｎｍから５００ｎｍの範囲であれば、画像ノイズが少なく、剥離や磨耗に強い表面保護膜が得られる。
【００８８】
（実施例４）
次に非晶質カーボンの表面保護層５のダイナミック硬度が異なる試験体を作製し、画像特性および表面観察の評価試験を行った。各試験体について、上記構成の画像形成装置を用いて、５０００枚印刷による耐刷試験を行った。試験前の画像特性および、耐刷試験後の画像特性の評価結果を表４に示す。ダイナミック硬度は、島津製作所製のダイナミック微小硬度計ＤＵＨ−２００を用い、稜角１１５度の三角錐状触針が表面から５０ｎｍ侵入した際に計測される硬度により評価した。
【００８９】
【表４】
2008040323.tif 000006
【００９０】
表４に示したように非晶質カーボンの表面保護層５のダイナミック硬度が、８０〜３００ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲で、画像特性は初期、耐刷試験後共に、また表面観察も良好な画像特性を示した。
【００９１】
一方で、ダイナミック硬度が６０ｋｇｆ／ｍｍ２と３２０ｋｇｆ／ｍｍ２の試験体は、初期の画像特性は良好であるが、耐刷試験後の画像特性は不良であった。耐刷試験後の試験体の表面を観察した結果では、ダイナミック硬度が６０ｋｇｆ／ｍｍ２の試験体は表面保護層５の剥離が確認された。剥離部分には、部分的にトナー等が堆積しており、この剥離が原因で、耐刷試験後の画像特性が劣化したものと考えられる。
また、ダイナミック硬度が３２０ｋｇｆ／ｍｍ２の試験体では、剥離は認められなかったが、クラックが生じていた。有機物質からなる電荷輸送層は比較的軟らかく、非晶質カーボンがその柔軟性に追従できなかったために生じたと考えられる。従って、表面保護層５のダイナミック硬度が６０ｋｇｆ／ｍｍ２では、表面保護層５としては脆弱であり、表面保護層５の硬度としては相応しくない。また、ダイナミック硬度が３２０ｋｇｆ／ｍｍ２では、硬すぎるために不適当である。
【００９２】
このような評価結果は、パルスバイアス電圧が−４．０〜−１．０ｋＶの範囲、および原料ガス圧力が９０〜２００Ｐａの範囲でも同様の結果が得られた。
【００９３】
以上から、非晶質カーボンの表面保護層５のダイナミック硬度は８０〜３００ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲が好ましい。
【００９４】
なお、上記実施の形態では、感光層７が電荷発生層３と電荷輸送層４とに別れた機能分離型について説明したが、本発明は、電荷発生層３の機能と電荷輸送層４の機能が一体となった感光層７を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明によれば、画カブリ等の画像ノイズがなく、耐刷性の高い表面保護層を有機感光体上に形成することができ、長期間に亘り高品質な画像を形成できるので、画像形成装置などの電子写真感光体およびその製造方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態における電子写真感光体の部分断面図
【図２】本発明の実施の形態における電子写真感光体の製造方法に使用されるプラズマＣＶＤ装置の概略構成図
【図３】本発明の実施の形態における電子写真感光体の製造方法のクリーニング工程に適用されるパルス高周波電圧およびパルスバイアス電圧を示す波形図
【図４】本発明の実施の形態における電子写真感光体の製造方法の成膜工程に適用されるパルス高周波電圧およびパルスバイアス電圧を示す波形図
【図５】本発明の実施の形態における電子写真感光体の評価試験に使用された画像形成装置の概略構成図
【符号の説明】
【００９７】
１    電子写真感光体
２    導電性支持体
３    電荷発生層
４    電荷輸送層
５    表面保護層
６    基体
７    感光層
８    真空容器
９    真空ポンプ
１０    ガス管
１１    流量計
１２    原料ガス源
１３    パルス高周波電圧電源
１４    パルスバイアス電圧電源
１５    重畳装置
１６    基体ホルダ
１７    帯電装置
１８    露光装置
１９    現像装置
２０    転写装置
２１    クリーニング装置
２２    現像ローラー
２３    搬送ローラー
２４    記録紙
２５    クリーニングブレード
【図１】
2008040323.tif 000007
【図２】
2008040323.tif 000008
【図３】
2008040323.tif 000009
【図４】
2008040323.tif 000010
【図５】
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