(57)【要約】【課題】反転現像方式を用いた高速の電子写真装置において、トナーが感光体から除去される際の剥離放電による感光体の電位低下および画像濃度ムラを無くし、高耐久、高品位な電子写真感光体および電子写真装置を提供する。【解決手段】導電性基体上に、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成される光導電層および表面保護層を順次積層せしめた正帯電用電子写真感光体において、前記感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、−１８（Ｖ）≦　Ｖｄ（Ｖ）＜　０（Ｖ）であることを特徴とする正帯電用電子写真感光体。【選択図】　図７
2004126347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上に、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成される光導電層および表面保護層を順次積層せしめた正帯電用電子写真感光体において、
前記感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、
−１８（Ｖ）≦Ｖｄ（Ｖ）＜０（Ｖ）
であることを特徴とする正帯電用電子写真感光体。
【請求項２】
前記感光体の表面保護層が、少なくともカーボンとシリコンを含有する非単結晶材料からなることを特徴とする請求項１に記載の正帯電用電子写真感光体。
【請求項３】
導電性基体上に、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成される光導電層および表面保護層を順次積層せしめた正帯電用電子写真感光体を用い、前記感光体表面に正帯電させる帯電手段と、像露光を書き込む潜像形成手段と、反転現像方式によりトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写材に転写する転写手段、および定着手段を有し、前記感光体上に残留するトナーをクリーニングする手段を少なくとも含み、前記感光体のプロセススピードが３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上である電子写真装置において、
前記感光体は、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、
−１８（Ｖ）≦Ｖｄ（Ｖ）＜０（Ｖ）
であることを特徴とした電子写真装置。
【請求項４】
前記感光体の表面保護層が、少なくともカーボンとシリコンを含有する非単結晶材料からなることを特徴とする請求項３に記載の電子写真装置。
【請求項５】
前記転写材に転写され、その後に定着されたべた黒画像の転写材成分を除いたトナー透過濃度が１．６５以上であることを特徴とする請求項３に記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体であるところの感光体表面を正帯電し、その帯電面に可視光、ライン走査レーザー光により画像情報の書込をして、更にトナー像化し、転写材に転写して画像形成を実行する物であり、転写工程後の感光体表面をクリーニングするクリーニング手段を有する電子写真用装置に関するものである。
【０００２】
すなわち、本発明はａ−Ｓｉ感光体を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真装置に適用される発明に係る。
【０００３】
【従来の技術】
従来より感光体外周面上に、露光、現像、転写、クリーニング（残留トナー除去）、除電、及び帯電の各プロセス手段を配置し、所定の電子写真プロセスにより画像形成を行なう、いわゆるカールソンプロセスに基づく電子写真装置は周知である。
【０００４】
特に、クリーニング装置においては、ウレタンゴムなどの帯状弾性体からなるものが多く使われている。このようなクリーニングブレードは、感光体上に残るトナー等を除去する効果に優れており、低速から高速の電子写真装置においても広く使用されている。
【０００５】
一方電子写真装置に用いる感光体には近年耐久性の向上とフリーメンテナンス化を図るために、ａ−Ｓｉ感光体を用いているものがある。ａ−Ｓｉ感光体は、ＯＰＣその他の有機感光体に比較して硬質であるため、上記のようなクリーニングブレードによるクリーニングに対しても、感光体表面の磨耗が非常に少なく、高耐久性を示し、高速の電子写真において非常に有効である。
【０００６】
従来の電子写真感光体は、感光体の帯電極性と逆極性の電圧を該感光体の表面に印加した際の絶縁破壊電圧の絶対値を５００Ｖ以上に設定することで帯電能力や光感度の優れた電位特性を得ることができる。（特許文献１参照）
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１６０８２１号公報
【非特許文献１】電子写真学会誌　第２２巻　第１号（１９８３）　７７頁〜８４頁
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年のデジタル方式の電子写真方法においては、感光体への均一な帯電の後レーザーまたはＬＥＤアレイ等による潜像の書き込みが行われ、潜像が書き込まれた感光体表面に対しトナーが現像手段によって付与される。この場合、レーザーなどで潜像を書き込んだ部分にトナー像を形成する反転現像方式と、潜像を書き込まない部分にトナー像を形成する正現像方式の２種類の方法がある。
【０００９】
アナログ方式の電子写真方法においては、原稿台からの原稿の反射光を直接、感光体への潜像書き込み手段とするため、正現像方式が用いられる。
【００１０】
デジタル方式においては、正現像方式と反転現像方式のどちらも利用することが容易であるが、レーザーやＬＥＤアレイの発光強度や寿命の観点から、出来るだけレーザーやＬＥＤアレイの発光時間を少なくしたほうが有利であり、反転現像方式を用いる場合が多い。
【００１１】
また、近年の電子写真装置の高速化により、デジタル方式の電子写真装置においても従来までは、毎分３０〜４０枚（Ａ４横）であったものが、毎分６０枚（Ａ４横）以上のコピースピードを有するものまで現れている。このような場合において、感光体の面速度は約２６０［ｍｍ／ｓｅｃ］以上が必要となってくる。
【００１２】
また、クリーニング手段は、感光体に当接して設けられたクリーニングブレードにより前記感光体上に残留するトナーをクリーニングする方法が多く用いられている。
【００１３】
反転現像方式を用いる場合、トナーの極性が正、感光体の極性が正と言うように、感光体の帯電極性とトナーの帯電極性が同極性である。この同極性の感光体とトナーのプロセスにおいて、高速移動する感光体表面をクリーニングブレードによってトナーを除去（クリーニング）する際に、トナーが感光体から剥ぎ取られ、その結果、トナーの極性とは逆極性の電圧が感光体表面に生成する。そして、生成した感光体の帯電極性とは逆極性の電圧が、感光体を構成する下部電荷阻止層の阻止能に関係なく表面保護層にのみにかかる。この表面保護層にかかる電圧が長期間継続的に発生すると、表面保護層の電荷保持能が微細に破壊される。この結果、感光体の帯電極性側における電荷保持能低下が生じると、その部分において電位の低下が生じ、画像上に濃度が濃くなる部分が発生することで濃度ムラとなって現れる。
【００１４】
この様な剥離放電は、感光体表面からトナーを剥ぎ取るスピードが速い（つまり感光体表面でのプロセススピードが速い）ほど、又は感光体表面に現像されたトナー量（載り量）が多い程、その発生頻度、発生度合いが大きくなる傾向を持ち、最近の傾向であるプリントスピードの向上の流れの中で、深刻な問題点として顕著化しつつある。
【００１５】
本発明はかかる問題点を鑑み、ａ−Ｓｉ感光体を用いた電子写真装置において、反転現像を用いた高速機において、残留トナーの剥離放電による表面保護層の破壊を防止し、良好な画像を長期にわたって安定して提供できる正帯電用電子写真感光体および電子写真装置を提供するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ａ−Ｓｉ感光体を用いた電子写真装置に関して、反転現像方式による残留トナーの剥離放電による表面保護層破壊の原因に対して、表面保護層の電荷保持能力に着目し、感光体物性と表面保護層の破壊の関係について鋭意検討を行った。
【００１７】
その結果、感光体のプロセススピードが３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上である電子写真装置に関して、前記感光体物性として感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、
−１８（Ｖ）≦Ｖｄ（Ｖ）＜０（Ｖ）
であることを特徴とする正帯電用電子写真感光体を用いることで、表面保護層の破壊を抑制できるという知見を得た。
【００１８】
即ち、本発明は以下の通りである。
【００１９】
（１）導電性基体上に、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成される光導電層および表面保護層を順次積層せしめた正帯電用電子写真感光体において、前記感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、
−１８（Ｖ）≦Ｖｄ（Ｖ）＜０（Ｖ）
であることを特徴とする正帯電用電子写真感光体。
【００２０】
（２）前記感光体の表面保護層が、少なくともカーボンとシリコンを含有する非単結晶材料からなることを特徴とする（１）の正帯電用電子写真感光体。
【００２１】
（３）導電性基体上に、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成される光導電層および表面保護層を順次積層せしめた正帯電用電子写真感光体を用い、前記感光体表面に正帯電させる帯電手段と、像露光を書き込む潜像形成手段と、反転現像方式によりトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写材に転写する転写手段、および定着手段を有し、前記感光体上に残留するトナーをクリーニングする手段を少なくとも含み、前記感光体のプロセススピードが３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上である電子写真装置において、
前記感光体は、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、
−１８（Ｖ）≦Ｖｄ（Ｖ）＜０（Ｖ）
であることを特徴とした電子写真装置。
【００２２】
（４）前記感光体の表面保護層が、少なくともカーボンとシリコンを含有する非単結晶材料からなることを特徴とする（３）の電子写真装置。
【００２３】
（５）前記転写材に転写され、その後に定着されたべた黒画像の転写材成分を除いたトナー透過濃度が１．６５以上であることを特徴とする（３）の電子写真装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態および効果発現の理由について以下に述べる。
【００２５】
本発明は、正帯電用電子写真感光体を用い、前記感光体表面に正帯電させる帯電手段と、像露光を書き込む潜像形成手段と、反転現像方式によりトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写材に転写する転写手段、および定着手段を有し、前記感光体上に残留するトナーをクリーニングする手段を少なくとも含む電子写真装置およびこのような電子写真装置に用いられる感光体に関する。
【００２６】
本発明は、上記感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、
−１８（Ｖ）≦Ｖｄ（Ｖ）＜０（Ｖ）
であることを特徴とする。
【００２７】
本発明における、残留トナーの剥離放電による感光体表面での表面保護層破壊の防止メカニズムについては以下の通りである。つまり本発明者らは、剥離放電で生成する帯電極性とは逆極性の電圧が、感光体の表面保護層にかかり難くなるように制御することで、表面保護層の破壊を防止できることを見出した。具体的には、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）を特定の値になるような感光体に制御することで、剥離放電で生成する帯電極性とは逆極性の電圧が、感光体の表面保護層にかかり難くなるように抑制でき、前述の問題を回避できた。
【００２８】
この手法に於いて、表面保護層の破壊は、搭載される電子写真装置の感光体表面におけるプロセススピードに依存する。プロセススピードが３２０ｍｍ／ｓｅｃ未満の場合には、剥離放電による問題は発生しない傾向にある。
【００２９】
本発明の電子写真装置においては、上記構成の感光体を用いることにより、感光体表面のプロセススピードを３２０ｍｍ／ｓｅｃ以上とした場合でも剥離放電による表面保護層の破壊を防止することができる。
【００３０】
また、感光体表面に現像されたトナー量（載り量）が多い程、剥離するトナー量が多くなり表面保護層の破壊が起こり易くなるが、本発明の感光体を用いることにより、転写材に転写および定着した後のべた黒画像の転写材成分を除いたトナー透過濃度が１．６５以上にした場合でも剥離放電による表面保護層の破壊を防止することができる。
【００３１】
次に、図面に従って本発明に用いる正帯電用電子写真感光体を詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明の正帯電用電子写真感光体の好適な層構成の一例を説明するための模式的構成図である。
【００３３】
図１の正帯電用電子写真感光体１００は、導電性基体１０１の上に光受容層１０２が設けられている。該光受容層１０２はシリコンを母体とする電荷注入阻止層１０５、及びシリコンを母体とする光導電層１０３、更にはシリコンとカーボンを母体とする表面保護層１０４がこの順で設けられている。
【００３４】
〈基体〉
本発明において使用される基体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性基体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。
【００３５】
また、電気絶縁性材料としてポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等を挙げることができる。本発明においてはこれら電気絶縁性基体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理して基体として用いることができる。
【００３６】
〈電荷注入阻止層〉
本発明において、導電性基体１０１の上層には、基体１０１側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層１０５を、設けるのが効果的である。電荷注入阻止層１０５は光受容層１０２が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、基体１０１側より光導電層１０３側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有している。
【００３７】
電荷注入阻止層１０５には、シリコンを母体に導電性を制御する不純物を光導電層１０３に比べて比較的多く含有させる。電荷注入阻止層１０５に含有される不純物元素としては、周期律表第１３族元素を用いることが出来る。本発明においては電荷注入阻止層１０５中に含有される不純物元素の含有量は、本発明の目的が効果的に達成できるように所望にしたがって適宜決定されるが、好ましくはシリコンに対して１０原子ｐｐｍ以上１００００原子ｐｐｍ以下、より好適には５０原子ｐｐｍ以上７０００原子ｐｐｍ以下、最適には１００原子ｐｐｍ以上５０００原子ｐｐｍ以下とされるのが望ましい。
【００３８】
更に、電荷注入阻止層１０５には、窒素及び酸素を含有させることによって、該電荷注入阻止層１０５と基体１０１との間の密着性の向上を図ることが可能となる。
【００３９】
また、本発明における電荷注入阻止層１０５に含有される水素および／またはハロゲンは、層内に存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。電荷注入阻止層１０５中に含有される原子の含有量の和は、シリコン原子に対して１原子％以上が好ましく、５原子％以上がより好ましく、１０原子％以上が更に好ましい。一方、５０原子％以下が好ましく、４０原子％以下がより好ましく、３０原子％以下が更に好ましい。
【００４０】
本発明において、電荷注入阻止層１０５の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜６μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。層厚が０．１μｍより薄くなると、基体１０１からの電荷の注入阻止能が不充分になって充分な帯電能が得られなくなり、６μｍより厚くしても電子写真特性の向上は期待できず、逆に残留電位の上昇などの弊害が発生する可能性がある。
【００４１】
＜光導電層＞
本発明の電子写真感光体１００における光導電層１０３は、シリコン原子を母体とした非単結晶質膜からなり、膜中に水素原子または／及びハロゲン原子が含有されることが必要である。これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させるために必須不可欠であるからである。水素原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原子とハロゲン原子の和の量はシリコン原子と水素原子または／及びハロゲン原子の和に対して好ましくは１０〜４０原子％、より好ましくは１５〜２５原子％とされるのが望ましい。光導電層１０３中に含有される水素原子または／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば基体１０１の温度、水素原子または／及びハロゲン原子を含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。
【００４２】
本発明においては、光導電層１０３には必要に応じて導電性を制御する不純物元素を含有させても良い。含有させる不純物元素としては電荷注入阻止層１０６と同様、周期律表第１３族元素を用いることができる。光導電層１０３に含有される不純物元素の含有量としては、好ましくは１×１０−２原子ｐｐｍ以上１×１０４原子ｐｐｍ以下、より好ましくは５×１０−２原子ｐｐｍ以上５×１０３原子ｐｐｍ以下、最適には１×１０−１原子ｐｐｍ以上１×１０３原子ｐｐｍ以下とされるのが望ましい。
【００４３】
本発明において、光導電層の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以上４５μｍ以下、最適には２５μｍ以上４０μｍ以下とされるのが望ましい。
【００４４】
＜表面保護層＞
本発明においては、導電性基体１０１上に形成される光受容層１０２は、光導電層１０３の上に表面保護層１０４を有している。この表面保護層１０４は、主に繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性、耐湿性において優れた特性を有している。そのような特性を得るためには、ある程度の硬さを有し、更には潤滑性を有するような特性にする必要がある。
【００４５】
本発明の表面保護層の形成において使用されるシリコン供給用ガスとしては例えばシランガス、更にカーボン供給用ガスとしては例えばメタンガスが挙げられる。
【００４６】
また、本発明に於ける表面保護層１０４の層厚としては、好ましくは０．０１μｍ以上３μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ以上２μｍ以下、更に好ましくは０．１μｍ以上１μｍ以下とされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと光受容部材を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい易く、３μｍを越えると残留電位の増加等による電子写真特性の低下がみられる場合がある。
【００４７】
本発明の目的を達成し得る特性を有する表面保護層１０４を形成するには、基体１０１の温度、反応容器内のガス圧、放電パワーを所望にしたがって、適宜設定する必要がある。
【００４８】
基体１０１の温度は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは１００℃以上３５０℃以下、より好ましくは１５０℃以上３００℃以下とするのが望ましい。
【００４９】
反応容器内のガス圧は、層設計や使用する高周波電力の周波数等にしたがって適宜最適範囲が決定されるが、好ましくは１×１０−２〜１×１０３Ｐａの範囲とするのが望ましい。
【００５０】
次に、電子写真用感光体を作成するための装置及び膜形成方法について詳述する。
【００５１】
図２および図３は、本発明に適用しうる堆積膜形成装置の実施形態の模式図である。
【００５２】
図２は、電源としてＶＨＦ帯の周波数を用いたプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の模式図で、図３はＲＦ帯の周波数を用いたプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の模式図である。
【００５３】
図２（ａ）は堆積膜形成装置を模式的に表した横断面図、図２（ｂ）はその縦断面図で、反応容器２０２の外部に複数の高周波電極２０４が設置された装置である。
【００５４】
円筒状の反応容器２０２の底面には排気管２０５が形成され、排気管２０５の他端は不図示の排気装置に接続されている。反応容器２０２の中心部を取り囲むように、堆積膜の形成される６本の円筒状基体２０１が同心円上に配置されている。
【００５５】
反応容器２０２の側壁は誘電体部材で構成され、その材料としては、アルミナ、ムライト、ジルコニア、コージェライト、ジルコン−コージェライト、炭化珪素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化ベリリウムマイカ系セラミックス等が挙げられる。
【００５６】
原料ガスは、反応容器２０２内に同心円上に配置された原料ガス導入管２０３を介して反応容器中に導入される。
【００５７】
高周波電力は、例えば周波数の異なる２つの高周波電源　２０７、２０８からマッチングボックス２０９内においてそれぞれの整合回路を経て合成され、電力分岐板２１３を介して、反応容器側壁を取り囲むように同心円上に配置された高周波電極２０４より反応容器２０２内に供給される。
【００５８】
また、放電初期の真空処理安定性を向上するために、電力分岐板２１３と高周波電極２０４はコンデンサーを介して接続してもよい。
【００５９】
ＶＨＦ帯の高周波を用いる場合は、発振周波数が互いに異なる複数の高周波電力を同一の電極に同時に供給することが好ましい。この場合、高周波電源２０７、２０８は各々の発振周波数の関係が、例えば高周波電源２０７が第１の高周波電力（周波数ｆ１、電力値Ｐ１）を供給する第１の高周波電源、２０８が第２の高周波電力（周波数ｆ２、電力値Ｐ２）を供給する第２の高周波電源とした場合、
３０ＭＨｚ≦ｆ２＜ｆ１≦２５０ＭＨｚ
０．１≦Ｐ２／（Ｐ１＋Ｐ２）≦０．９
とすることが可能である電源を用いる。
【００６０】
また、第１の高周波電源にはｆ１よりも低く、ｆ２よりも高いカットオフ周波数特性をもつハイパスフィルターを設けてもよい。また、同様に第２の高周波電源にはｆ２よりも高く、ｆ１よりも低いカットオフ周波数特性をもつローパスフィルターを設けてもよい。それらの周波数選択性は高い方が、それぞれの高周波電源に回り込む他方の電力が小さく出来、より好ましい。
【００６１】
また、前記電力の範囲が
０．２≦Ｐ２／（Ｐ１＋Ｐ２）≦０．７
の場合がより好ましい。
【００６２】
このような図２の装置を用いた場合の堆積膜形成を、概略以下のような手順により行うことができる。
【００６３】
まず、反応容器２０２内に円筒状基体２０１を設置し、不図示の排気装置により排気管２０５を通して反応容器２０２内を排気する。続いて、発熱体により円筒状基体２０１を所定の温度に加熱・制御する。
【００６４】
円筒状基体２０１が所定の温度となったところで、原料ガス導入管２０３を介して、原料ガスを反応容器２０２内に導入する。原料ガスの流量が設定流量となり、また、反応容器２０２内の圧力が安定したのを確認した後、発振周波数が互いに異なる２つの高周波電源２０７、２０８よりマッチングボックス２０９を介して高周波電極２０４へ所定の高周波電力を供給する。これにより、反応容器２０２内にグロー放電が生起し、原料ガスが励起解離して円筒状基体２０１上に堆積膜が形成される。
【００６５】
図３（ａ）はＲＦ帯の周波数を用いたプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置を模式的に表した横断面図、図３（ｂ）はその縦断面図で、反応容器３０７内に導電性基体３０１が設置された装置である。
【００６６】
円筒状の反応容器３０７の底面には排気管３１２が形成され、排気管３１２の他端は不図示の排気装置に接続されている。
【００６７】
原料ガスは、原料ガス導入管３０３を介して反応容器３０７中に導入される。また、高周波電力は、マッチングボックス３１７を介して高周波電極３０７より反応容器３０７内に供給される。
【００６８】
このような図３の装置を用いた場合の堆積膜形成を、概略以下のような手順により行うことができる。
【００６９】
まず、反応容器３０７内に円筒状基体３０１を設置し、不図示の排気装置により排気管３１２を通して反応容器３０７内を排気する。続いて、発熱体により円筒状基体３０１を所定の温度に加熱・制御する。
【００７０】
円筒状基体３０１が所定の温度となったところで、原料ガス導入管３０３を介して、原料ガスを反応容器３０７内に導入する。原料ガスの流量が設定流量となり、また、反応容器内の圧力が安定したのを確認した後、発振周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電源３１８よりマッチングボックス３１７を介して高周波電極３０７へ所定の高周波電力を供給する。これにより、反応容器内にグロー放電が生起し、原料ガスが励起解離して円筒状基体３０１上に堆積膜が形成される。
【００７１】
次に、図４は本発明に関わる複写機の画像形成プロセスの一例を示す概略図である。
【００７２】
矢印Ｘ方向に回転する、電子写真感光体（以下、単に「感光体」と称する）５０１の周辺には、主帯電器５０２、静電潜像形成部位５０３、現像器５０４、転写紙供給系５０５、転写帯電器５０６（ａ）、分離帯電器５０６（ｂ）、クリーナ５０７、搬送系５０８、前露光光源５０９などが配設されている。感光体５０１は、必要に応じて面状内面ヒーター（不図示）によって温度コントロールをしてもよい。
【００７３】
感光体５０１は、その表面が主帯電器５０２により、均一に帯電され画像露光付与手段５０３により静電潜像が形成される。この静電潜像は、トナーが塗布された現像器５０４の現像スリーブによりトナー像として顕像画化される。
【００７４】
一方、転写紙供給系５０５を通って、供給される転写材にトナー像が転写供給される。該転写材Ｐは分離帯電器５０６（ｂ）且つ／又は爪等の分離手段により、感光体５０１から分離され、搬送系５０８を経由して定着器（不図示）の定着ローラー（不図示）によって、表面のトナー像が定着された後、画像形成装置外へ排出される。
【００７５】
一方、トナー像転写後の感光体５０１表面は、表面の残トナーや紙粉等の付着物がクリーニング装置５０７内のクリーニングブレード５１０、クリーニングローラー（またはブラシ）５１１等により除去され、次の画像形成に供される。そして、前露光光源５０９により、最後に一様に露光されることで感光体５０１上に残った残留電荷が消去され、次の画像形成が行われる。
【００７６】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【００７７】
［実施例１］
図３に記載のＲＦ−ＰＣＶＤ装置を用いて表１の条件により直径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状導電性基体上にアモルファスシリコンを母体とするＡ〜Ｄの正帯電用電子写真感光体を４本作製した。
【００７８】
これらＡ〜Ｄの感光体に対して、直接電圧印加方式（非特許文献１：電子写真学会誌　第２２巻　第１号（１９８３）　７７頁〜８４頁　参照）の電位測定法で、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）を測定した。
【００７９】
上述の測定に関して、直接電圧印加方式の感光体測定装置の詳細を以下に記す。装置概要は図６に示すように、高圧電源は、Ｄ／Ａコンバーターからの出力をレスポンスの早いオペアンプを使用し増幅している。電源と感光体の間には必要に応じて抵抗、コンデンサーが入れられるようになっており、それにより帯電の時定数を変えられるようになっている。Ｄ／Ａコンバーターは、コンピュータにより制御されている。光源は前後左右に４個配置されており、電極の下に配置された反射ミラーで露光されるようになっている。各光源とも感光体との間には各種フィルターをセットできるようになっている。ここで、６０１はミラー、６０２はシャッター、６０３はフィルター、６０４はハロゲンランプ、６０５はＮＤフィルター、６０６は干渉フィルター、６０７はモーターである。
【００８０】
次に測定シーケンスについて説明する。本実験における測定は、電子写真感光体をコンデンサーとみなしたコンデンサーモデルとして測定してある。図７に測定シーケンスを図８に測定回路の概要図を示す。測定は、図７に示すように進められる。詳細は、感光体表面に所定の印加電圧Ｖａ＝−２（ｋＶ）を感光体に印加し、その後、約０．０２ｓｅｃ後に（Ｖｄ＋Ｖｃ）分の電位を測定し、次にＶｃ成分の電位測定を行い、これらの結果から求めたＶｄを感光体表面電位とした。
【００８１】
感光体Ａ〜Ｄの測定結果を表２に示す。なお、Ｖｄ（Ｖ）を変化させた感光体の作製においては、条件として表１に示すように表面層のシランガスおよびメタンガスの流量比、表面層の膜厚、パワーを変化させることで作製した。
【００８２】
［比較例１］
図３に記載のＲＦ−ＰＣＶＤ装置を用いて表１の条件により直径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状導電性基体上にアモルファスシリコンを母体とするＥ〜Ｇの正帯電用電子写真感光体を３本作製した。
【００８３】
本比較例では、実施例１で測定した直接電圧印加方式の電位測定法で、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、表２にしめすように感光体Ｅは−２１Ｖ、感光体Ｆは−３１Ｖ、感光体Ｇは−６５Ｖである。
【００８４】
なお、Ｖｄ（Ｖ）を変化させた感光体の作製においては、条件として表１に示すように表面層のシランガスおよびメタンガスの流量比、表面層の膜厚、パワーを変化させることで作製した。
【００８５】
以上の様に、実施例１、比較例１で作製した正帯電用電子写真感光体Ａ〜Ｇに対して、図４の構成の電子写真装置であるキヤノン製ｉＲ８５００に搭載し、べた黒画像の転写材成分を除いたトナー透過濃度が１．９２、感光体のプロセススピードが４５０ｍｍ／ｓｅｃの条件で、１００万枚の耐久試験を行った。なお、耐久条件は、表３に示すトナーの剥離放電が生じやすいＮ／Ｌ環境条件で行った。また、透過濃度の測定にはマクベス社製Ｄ２００−ＩＩを使用し、転写材とトナーを含んだ透過濃度と転写材のみの透過濃度から転写材成分を除いたトナー透過濃度を求めた。また、耐久チャートは、図６に示すベタ黒画像部とベタ白画像部を感光体の周方向に入れたものを使用した。そして、感光体評価は、「画像濃度ムラ」、「電圧降下率」の２項目ついて評価を行った。各評価項目の方法を以下に示す。
【００８６】
「画像濃度ムラ」
ＨＴ画像において、ベタ黒画相当する部分の濃度変動を目視観察による客観的な画像濃度変化を以下に示すように３段階で評価した。
○：画像濃度変化が確認できない
△：画像濃度変化はあるが実用上問題ないレベル
×：画像濃度変化が存在し、実用上問題になるレベル。
【００８７】
「電位低下率」
直接電圧印加方式（非特許文献１：電子写真学会誌　第２２巻　第１号（１９８３）　７７頁〜８４頁　参照）により測定し、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧＋２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧をＶｄ（Ｖ）電位とし、図５に示したべた黒とべた白の混在部（混在部全体に対するベタ黒部割合が２０％である領域）の耐久試験前電位Ｖ０と同じ領域の耐久試験後電位Ｖ１との差分ΔＶ２（＝Ｖ０−Ｖ１）を耐久試験前電位Ｖ０で割ったものを電位低下率として評価した。
【００８８】
実施例１、比較例１の結果を表２に示す。表２の結果から明らかなように、実施例１において感光体を直接電圧印加方式の電位測定法で、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、−１８Ｖ以上で、電位低下率３０％以下が得られ、かつ画像濃度ムラが発生しないことが確認できた。また、Ｖｄ（Ｖ）が大きくなることで電位低下率も低くなるが、Ｖｄ（Ｖ）が０（Ｖ）では感光体の帯電性能に若干の影響を及ぼす場合があることからＶｄ（Ｖ）の良好な範囲として−１８（Ｖ）≦Ｖｄ（Ｖ）＜０（Ｖ）とすることが適していることが分かった。
【００８９】
【表１】
2004126347.tif 000003
【００９０】
【表２】
2004126347.tif 000004
【００９１】
【表３】
2004126347.tif 000005
【００９２】
（実施例２）
図３に記載のＲＦ−ＰＣＶＤ装置を用いて表４の条件により直径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状導電性基体上にアモルファスシリコンを母体とする正帯電用電子写真用感光体を１本作製した。
【００９３】
なお、本実施例で作製した正帯電用電子写真感光体は、直接電圧印加方式（非特許文献１：電子写真学会誌　第２２巻　第１号（１９８３）　７７頁〜８４頁参照）の電位測定法で、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、−５Ｖの特性を有した正帯電用電子写真感光体である。
【００９４】
（比較例２）
図３に記載のＲＦ−ＰＣＶＤ装置を用いて表４の条件により直径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状導電性基体上にアモルファスシリコンを母体とする正帯電用電子写真感光体を１本作製した。
【００９５】
なお、本比較例では、実施例２で測定した直接電圧印加方式の電位測定法で、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）は、−３４Ｖである。
【００９６】
以上の様に作製した正帯電用電子写真感光体をキヤノン製ｉＲ８５００を改造した複写機に搭載し、べた黒画像の転写材成分を除いたトナー透過濃度が２．０２の条件で、感光体のプロセススピードを変化させて実施例１と同様にして「画像濃度ムラ」「電位低下率」の２項目を評価した。
【００９７】
評価結果を表５に示す。表５から明らかなように、直接電圧印加方式の電位測定法で、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が、−５Ｖである実施例２の正帯電用電子写真感光体は、感光体面速度が３２０（ｍｍ／ｓｅｃ）以上でも電位低下率が３０％以内になり、かつ画像濃度ムラが発生しないことが確認できた。
【００９８】
【表４】
2004126347.tif 000006
【００９９】
【表５】
2004126347.tif 000007
【０１００】
（実施例３）
図２に記載のＶＨＦ−ＰＣＶＤ装置を用いて表６の条件により直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状導電性基体上にアモルファスシリコンを母体とする正帯電用電子写真用感光体を６本作製した。
【０１０１】
なお、本実施例で作製した６本の内の１本の正帯電用電子写真感光体は、直接電圧印加方式（非特許文献１：電子写真学会誌　第２２巻　第１号（１９８３）　７７頁〜８４頁　　参照）の電位測定法で、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が−１０Ｖの特性を有した正帯電用電子写真感光体である。
【０１０２】
（比較例３）
図２に記載のＶＨＦ−ＰＣＶＤ装置を用いて表６の条件により直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状導電性基体上にアモルファスシリコンを母体とする正帯電用電子写真感光体を６本作製した。
【０１０３】
なお、本比較例では、作製した６本の正帯電用電子写真感光体の内で１本を実施例３で測定した直接電圧印加方式の電位測定法で測定した、その結果、前記感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）は、−３９Ｖであった。
【０１０４】
以上の様に作製した正帯電用電子写真感光体を反転現像方式用に改造したキヤノン製ｉＲ６０００に搭載し、感光体のプロセススピードが３４０ｍｍ／ｓｅｃの条件で、べた黒画像の転写材成分を除いたトナー透過濃度を変化させて実施例１と同様にして「画像濃度ムラ」「電位低下率」の２項目を評価した。
【０１０５】
評価結果を表７に示す。表７から明らかなように、直接電圧印加方式の電位測定法で、感光体の基板をアースとし、感光体表面１０ｃｍ２領域に直列に接続された４４００ｐＦのコンデンサーの他端に電圧−２（ｋＶ）を０．０２ｓｅｃ間直接印加し、切り離した後から０．２ｓｅｃ後の感光体表面にかかる電圧Ｖｄ（Ｖ）が−１０Ｖである実施例３の正帯電用電子写真感光体は、べた黒画像の転写材成分を除いたトナー透過濃度が１．６５以上でも電位低下率が３０％以内になり、かつ画像濃度ムラが発生しないことが確認できた。
【０１０６】
【表６】
2004126347.tif 000008
【０１０７】
【表７】
2004126347.tif 000009
【０１０８】
【発明の効果】
本発明によれば、感光体の帯電特性を特定の範囲とすることにより、複写速度の高速化においても、現像材トナーを感光体表面から引き剥がす際の剥離放電による感光体へのダメージを低減し、鮮明な画像を長期間にわたって得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子写真感光体の好適な実施態様例の層構成の一例を説明するための模式的層構成図である。
【図２】電子写真感光体の光受容層を形成するための装置の一例で、ＶＨＦ帯の高周波を用いたグロー放電法による電子写真用光受容部材の製造装置の模式的説明図である。
【図３】電子写真感光体の光受容層を形成するための装置の一例で、ＲＦ帯の高周波を用いたグロー放電法による電子写真用光受容部材の製造装置の模式的説明図である。
【図４】電子写真装置の一例を示す模式図である。
【図５】耐久チャートの一例を示す模式図である。
【図６】直接電圧印加方式の感光体帯電特性の測定装置の概略図である。
【図７】直接電圧印加方式の感光体帯電特性の測定装置の測定シーケンスの概略図である。
【図８】直接電圧印加方式の感光体帯電特性の測定装置の測定回路図の一例である。
【符号の説明】
１０１　　　　　　基体
１０２　　　　　　光受容層
１０３　　　　　　光導電層
１０４　　　　　　表面保護層
１０５　　　　　　電荷注入阻止層
２０１　　　　　　円筒状基体
２０２　　　　　　反応容器
２０３　　　　　　ガス導入管
２０４　　　　　　カソード電極
２０５　　　　　　排気配管
２０６　　　　　　基体支持体
２０７　　　　　　高周波電源
２０８　　　　　　高周波電源
２０９　　　　　　マッチングボックス
２１０　　　　　　回転軸
２１１　　　　　　モーター
２１２　　　　　　ギア
２１３　　　　　　高周波電力分岐部
２１５　　　　　　シールド
３０１　　　　　　円筒状基体
３０２　　　　　　基体加熱ヒータ
３０３　　　　　　原料ガス導入管
３０４ａ，ｂ　　　基体支持体
３０５　　　　　　排気口
３０７　　　　　　カソード電極
３０８　　　　　　碍子
３０９　　　　　　碍子
３１０　　　　　　架台
３１１　　　　　　ガス供給配管
３１２　　　　　　排気配管
３１３　　　　　　バルブ
３１４　　　　　　ゲートバルブ
３１５　　　　　　カプラ
３１６　　　　　　フランジ
３１７　　　　　　マッチングボックス
３１８　　　　　　高周波電源
５０１　　　　　　感光体
５０２　　　　　　主帯電器
５０３　　　　　　静電潜像形成部位
５０４　　　　　　現像器
５０５　　　　　　転写紙供給系
５０６（ａ）　　　転写帯電器
５０６（ｂ）　　　分離帯電
５０７　　　　　　クリーニング装置
５０８　　　　　　搬送系
５０９　　　　　　前露光光源
５１０　　　　　　クリーニングブレード
５１１　　　　　　クリーニングローラー
６０１　　　　　　ミラー
６０２　　　　　　シャッター
６０３　　　　　　フィルター
６０４　　　　　　ハロゲンランプ
６０５　　　　　　ＮＤフィルター
６０６　　　　　　干渉フィルター
６０７　　　　　　モーター
６０８　　　　　　ＮＥＳＡガラス
６０９　　　　　　ドラム
６１０　　　　　　接地
【図１】
2004126347.tif 000010
【図２】
2004126347.tif 000011
【図３】
2004126347.tif 000012
【図４】
2004126347.tif 000013
【図５】
2004126347.tif 000014
【図６】
2004126347.tif 000015
【図７】
2004126347.tif 000016
【図８】
2004126347.tif 000017