JPH1073982A

JPH1073982A - 帯電器及びこれを用いた電子写真装置

Info

Publication number: JPH1073982A
Application number: JP23056096A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kashiwa; 孝明栢; Toshiyuki Ebara; 俊幸江原; Masaya Kawada; 将也河田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1998-03-17

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電子写真装置の高速化・小型化に
伴い、感光体が帯電器内を通過する時間が短くなって
も、電子写真物性、機械的耐久性等を総合的に改良しつ
つ、感光体表面に効率的に均一に高帯電を得ることがで
きる帯電器およびこれを用いた電子写真装置を提供する
ことを目的とする。【解決手段】画像形成装置用感光体を帯電させる帯電
器であって、該感光体に略平行に配置される帯電ワイヤ
ーと、前記感光体に面した位置に開口部を有し、前記帯
電ワイヤーを囲み該帯電ワイヤーに略平行な導電性の２
枚のシールド板および周囲を囲む部材からなり、前記開
口部が２枚のシールド板間で形成されるスリット状開口
であるシールド器とからなる帯電器において、前記帯電
ワイヤーから感光体に流れる帯電電流が、感光体の母線
方向に沿って変化するように構成された帯電器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コロナ放電式の帯
電器及びこれを用いた電子写真装置に関する。より詳し
くはアモルファスシリコン系感光体（以下、ａ−Ｓｉ感
光体と略す。）を用いた電子写真装置に関し、特にａ−
Ｓｉ感光体に潜在する電位ムラに起因して生じる画像濃
度ムラを低減し、高画質のコピー画像を提供できる電子
写真画像形成方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ａ−Ｓｉ感光体は表面硬度が
高く、半導体レーザー（７７０ｎｍ〜８００ｎｍ）等の
長波長光に高い感度を示し、しかも繰り返し使用による
劣化もほとんど認められないなど、特に高速複写機やＬ
ＢＰ（レーザービームプリンター）等の電子写真用感光
体として賞用されている。

【０００３】図４はａ−Ｓｉ感光体を用いた複写機の画
像形成プロセスを示す概略図であって、矢印Ｒ１方向に
回転する感光体４０１の周辺には、主帯電器４０２、静
電潜像形成部位４０３、現像器４０５、転写紙供給系４
０６、転写帯電器４０７（ａ）、分離帯電器４０７
（ｂ）、クリーナ４０９、搬送系４１０、除電光源４１
１等が配設されている。主帯電気４０２としては通常、
均一な帯電性に優れるコロナ帯電器が広く利用されてい
る。以下、一例を以って画像形成プロセスを説明する
と、感光体４０１は＋６〜８ｋＶの高電圧を印加した主
帯電器４０２により一様に帯電され、これに静電潜像形
成部位より導き投影された静電潜像が形成され、この潜
像に現像器４０５からネガ極性トナーが供給されてトナ
ー像となる。一方、転写紙供給系４０６を通って感光体
方向に供給される転写材Ｐは＋７〜８ｋＶの高電圧を印
加した転写帯電器４０７（ａ）と感光体４０１の間隙に
おいて背面から、トナーとは反対極性の正電界を与えら
れ、これによって感光体表面のネガ極性トナー像は転写
材Ｐに転移する。１２〜１４ｋＶｐ−ｐ、３００〜６０
０Ｈｚの高圧ＡＣ電圧を印加した分離帯電器４０７
（ｂ）により、転写材Ｐは転写紙搬送系４１０を通って
定着装置（不図示）に至り、トナー像は定着されて装置
外に排出される。

【０００４】電子写真において、感光体における感光層
を形成する光導電材料としては、高感度で、ＳＮ比［光
電流（Ｉｐ）／暗電流（Ｉｄ）］が高く、照射する電磁
波のスペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有する
こと、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、
使用時において人体に対して無害であること等の特性が
要求される。特に、事務機としてオフィスで使用される
画像形成装置内に組み込まれる画像形成装置用感光体の
場合には、上記の使用時における無公害性は重要な点で
ある。このような点に優れた性質を示す光導電材料に水
素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｈ」と
表記する）があり、例えば、特公昭６０−３５０５９号
公報には画像形成装置用感光体としての応用が記載され
ている。

【０００５】ａ−Ｓｉ：Ｈを用いた画像形成装置用感光
体は、一般的には、導電性支持体を５０℃〜４００℃に
加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プ
ラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導
電層を形成する。中でもプラズマＣＶＤ法、すなわち、
原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー
放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成
する方法が好適なものとして実用に付されている。

【０００６】また、特開昭５４−８３７４６号公報にお
いては、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素とし
て含むａ−Ｓｉ（以下、「ａ−Ｓｉ：Ｘ」と表記する）
光導電層からなる画像形成装置用感光体が提案されてい
る。当該公報においては、ａ−Ｓｉにハロゲン原子を１
乃至４０原子％含有させることにより、耐熱性が高く、
画像形成装置用感光体の光導電層として良好な電気的、
光学的特性を得ることができるとしている。

【０００７】また、特開昭５７−１１５５６号公報に
は、ａ−Ｓｉ堆積膜で構成された光導電層を有する光導
電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光
学的、光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さら
には経時安定性について改善を図るため、シリコン原子
を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層上
に、シリコン原子及び炭素原子を含む非光導電性のアモ
ルファス材料で構成された表面層を設ける技術が記載さ
れている。

【０００８】さらに、特開昭６０−６７９５１号公報に
は、アモルファスシリコン、炭素、酸素及び弗素を含有
してなる透光絶縁性オーバーコート層を積層する感光体
についての技術が記載され、特開昭６２−１６８１６１
号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原子と
４１〜７０原子％の水素原子を構成要素として含む非晶
質材料を用いる技術が記載されている。

【０００９】さらに、特開昭５７−１５８６５０号公報
には、水素を１０〜４０原子％含有し、赤外吸収スペク
トルの２１００ｃｍ^-1と２０００ｃｍ^-1の吸収ピークの
吸収係数比が０．２〜１．７であるａ−Ｓｉ：Ｈを光導
電層に用いることにより高感度で高抵抗な画像形成装置
用感光体が得られることが記載されている。

【００１０】一方、特開昭６０−９５５５１号公報に
は、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のため
に、感光体表面近傍の温度を３０乃至４０℃に維持して
帯電、露光、現像及び転写といった画像形成工程を行う
ことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵抗
の低下とそれに伴って発生する画像流れを防止する技術
が開示されている。

【００１１】これらの技術により、画像形成装置用感光
体の電気的、光学的、光導電的特性及び使用環境特性が
向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。

【００１２】前述の感光体の高湿画像流れを防止、除去
するために、感光体内面に熱源を設ける手段は周知であ
り、面状乃至棒状の電熱ヒーターを円筒状感光体内面に
配設しているものが一般的である。

【００１３】例えば実公平１−３４２０５には、画像流
れを防止するために、ヒーターによって常時加熱する方
法が示されている。こうしたヒーターの容量は通常１５
Ｗから８０Ｗ程度と必ずしも大電力量ではないが、夜間
も含め常時通電されている場合が多く、一日当たりの消
費電力量としては、画像形成装置全体の消費電力量の５
〜１５％にも達する。

【００１４】現像方式としては、モノクロ・カラー等、
そのニーズによって１成分現像・２成分ブラシ現像等の
様々な方式が考案もしくは採用されている。一般に画像
再現特性は１成分現像より２成分ブラシ現像の方が優れ
ているとされているが、各方式にはそれぞれの特徴があ
る。

【００１５】主な現像方式について、その特徴を挙げる
と、以下のようになる。

【００１６】（ａ）ＢＭＴ方式・ＦＥＥＤ方式（１成分
・絶縁性・磁性・接触）特にＦＥＥＤ方式は２成分ブラシ現像とほぼ同等の画像
特性が得られる。

【００１７】（ｂ）タッチダウン方式（１成分
・絶縁性・非磁性・接触）接触現像によるカブリが問題である。

【００１８】（ｃ）ジャンピング方式（１成分
・絶縁性・磁性・非接触）非接触のため、カブリ・傷の問題が少ない。

【００１９】（ｄ）プロジェクション方式（１成分
・絶縁性・非磁性・非接触）非接触のため、カブリ・傷の問題が少なく、非磁性のた
め、カラー化可能である。

【００２０】（ｅ）マグネダイナミック方式（１成分
・導電性・磁性・接触）潜像電界による誘導帯電、ブラシ現像。正、負いずれの
潜像でも現像できるが、転写が困難である。

【００２１】（ｆ）ＩＭＢ方式（２成分
・絶縁性・非磁性・接触）絶縁性キャリアのため、現像後の逆極性電荷が蓄積され
る。ベタ部の再現性は良くないが、細線の再現性は良
い。

【００２２】（ｇ）ＣＭＢ方式（２成分
・絶縁性・非磁性・接触）導電性キャリアのため、現像後に逆極性電荷が蓄積され
ない。ベタ部の再現性は良いが、低濃度の細線の再現性
が劣る。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】電子写真装置の多用途
化やオフィス等の省スペース化に伴い、省スペースでか
つ、多機能、コピー速度の高速化が求められてきてい
る。そのため、設計面から高速度化、小型化、多機能化
を図ることが求められており、いくつかの解決すべき問
題点がある。

【００２４】省エネルギーの面からは、ドラムヒーター
の使用をやめたり帯電器の電流値を下げることにより、
電子写真装置全体の消費電力を下げることが必要であ
る。

【００２５】高速度化を図る場合、帯電器の幅が同じ場
合でも、帯電器内を感光体が通過する時間が短くなり、
均一な帯電ができにくくなる。感光体を均一に帯電する
手段として、帯電器のドラム面に帯電ワイヤーを設置す
るコロナ放電式帯電方法が知られている。この場合、プ
ロセススピードが小さい場合や、帯電器幅が十分にある
場合においては、感光体に十分な帯電を得ることができ
た。

【００２６】また、帯電ワイヤーと感光体の間に、数本
から２０本程度のワイヤーを張ったグリッドを用いて帯
電器の近傍の電位を均一にする方法も採用されるが、帯
電器幅が十分でない場合や、プロセススピードが大きい
場合については、帯電電位は、グリッドによって制限さ
れ、感光体表面を高電位に帯電させることが困難になっ
てくる。グリッドを用いても、グリッドなしの場合と比
べるとムラは小さくなったが、ムラの大きな感光体を使
用した場合には、十分なムラの低減はできなかった。

【００２７】一方、帯電ワイヤーの電流を大きくする
と、感光体上に高電位が乗るが、電流を大きくすること
により、高電界が帯電器内に生じ、リーク等が発生しや
すくなった。これらリークが起こると、帯電器の高電圧
が感光体表面に放電し、画像欠陥が発生する場合があっ
た。また、電流値が大きいと消費電力が大きくなり、省
エネルギー面からも電流値を大きくすることはできな
い。

【００２８】また、小型化や多機能化を図る場合、感光
体に配置されるユニットが多くなり、帯電器の幅が制限
されるようになり、帯電器中の感光体の通過時間が短く
なり、さらに均一に帯電することが難しくなった。

【００２９】また、上記ムラの問題を解決しても、感光
体特性の温度依存性が大きいのでは、実公平１−３４２
０５号公報に記載されているような、ヒーターによる感
光体の温度制御をやめることができない。

【００３０】そこで、導電性支持体と、シリコン原子を
母体として、水素原子（または水素原子およびハロゲン
原子）を含有する非単結晶材料からなり光導電性を示す
光導電層、及び電荷を保持する機能を有する表面層を有
する感光層であって、該光導電層が１０〜３０原子％の
水素を含有し、Ｓｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈが０．２〜０．５
であり、少なくとも光の入射する部分において、サブバ
ンドギャップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾
の特性エネルギーが５０〜６０ｍｅＶ、かつ伝導帯端下
０．４５〜０．９５ｅＶにおける局在状態密度が１×１
０¹⁴以上１×１０¹⁶ｃｍ^-3未満で、該表面層の電気抵抗
値が１×１０¹⁰〜１×１０¹⁵Ωｃｍである感光体を用い
ることによって、特性の温度依存性が非常に向上し、感
光体の温度制御をやめることが可能となった。しかし、
このような感光体はその製造工程において、従来のもの
以上にムラの軽減が困難であり、高速度化や帯電器の小
型化はさらにムラを拡大する方向に働いた。

【００３１】したがって、画像形成装置乃至電子写真画
像形成方法を設計する際に、上記のような課題が解決さ
れるように、画像形成装置用感光体の電子写真物性、機
械的耐久性等を総合的な観点からの改良を図ると共に、
帯電効率が良くかつ均一に帯電する帯電装置、画像形成
装置の一段の改良を図ることが必要とされている。

【００３２】本発明は上記の問題点に鑑みなされたもの
であり、感光体が帯電器内を通過する時間が短くなって
も、電子写真物性、機械的耐久性等を総合的に改良しつ
つ、感光体表面に効率的に均一に高帯電を得ることがで
きる帯電器およびこれを用いた電子写真装置を提供する
ことを目的とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像形成装置
用感光体を帯電させる帯電器であって、該感光体に略平
行に配置される帯電ワイヤーと、前記感光体に面した位
置に開口部を有し、前記帯電ワイヤーを囲み該帯電ワイ
ヤーに略平行な導電性の２枚のシールド板および周囲を
囲む部材からなり、前記開口部が２枚のシールド板間で
形成されるスリット状開口であるシールド器とからなる
帯電器において、前記帯電ワイヤーから感光体に流れる
帯電電流が、感光体の母線方向に沿って変化するように
構成された帯電器に関する。

【００３４】この帯電電流を感光体の母線方向に沿って
変化するように構成するには、シールド板の少なくとも
１枚のシールド有効距離を、感光体の母線方向に沿って
変えることによって達成することができる。但し、シー
ルド板のシールド有効距離とは、帯電ワイヤーのある点
からシールド板上におろした垂線の足から、感光体に向
う方向のシールド板として有効に機能する距離を意味す
る。

【００３５】本発明の帯電器は、帯電ワイヤーに電圧を
印加すると、帯電ワイヤーとシールド板の間に帯電電界
が発生し、帯電ワイヤーから感光体に帯電電流が流れ感
光体表面を帯電させる。この帯電器は、母線方向に帯電
ムラのある感光体に適用するのが効果的で、帯電ワイヤ
ーから感光体に流れる帯電電流を母線方向（帯電ワイヤ
ーに沿った方向のことであり、円筒形のドラム感光体で
あれば円柱の軸方向である。）に沿って、感光体に付随
するムラをキャンセルするように変化させことで感光体
表面にムラなく帯電を乗せることができる。

【００３６】本発明の帯電器においては、帯電ワイヤー
から感光体に帯電電流が流れると同時に、シールド板に
も放電電流（コロナ電流）が流れる。そこでシールド板
のシールド有効距離を変えることで帯電電流を制御する
ことができる。

【００３７】１手段として、少なくとも１枚のシールド
板の開口部端までの距離を変えるとシールド有効距離を
変えることができ、母線方向に沿って変化させることで
感光体の帯電ムラを低減することができる。ここで、シ
ールド板の開口部端までの距離とは、帯電ワイヤーのあ
る点からシールド板上におろした垂線の足から、感光体
に向う方向の開口部端までの距離である。

【００３８】前記シールド板は、固定部と可動部からな
る少なくとも２枚の導電性の板の組み合わせで構成する
ことができる。この帯電器によれば、ムラにあわせて開
口部端までの距離を調整することができるので、この可
動部を動かすことにより前記の開口部端までの距離を変
化させることができる。

【００３９】本発明では、前記固定部と可動部の接続箇
所までの距離（Ｌ）が、（数式１）２／１０×ｄ ≦ Ｌ ≦ ８／１０×ｄ（但し、固定部と可動部の接続箇所までの距離（Ｌ）
は、帯電ワイヤーのある点からシールド板上におろした
垂線の足から、感光体方向に向かって固定部の端までの
距離であり、ｄは、帯電ワイヤーと感光体との距離であ
る。）を満足するとリークを発生させずに、特に均一な
帯電を得ることができるので特に好ましい。

【００４０】また、前記のシールド有効距離を変える手
段として、シールド板の内部側表面を覆う可動の絶縁体
を配置することでも達成できる。この絶縁体を動かすこ
とによりシールド板の露出を調整することで帯電電流が
変化するのである。

【００４１】上記帯電器が適用される画像形成装置用感
光体としては、導電性支持体と、シリコン原子を母体と
して水素原子（または水素原子およびハロゲン原子）を
含有する非単結晶材料からなる光導電性を示す光導電
層、及びシリコン原子を母体として水素原子および／ま
たはハロゲン原子を含有する非単結晶材料からなる電荷
を保持する機能を有する表面層を有する感光層から構成
される画像形成装置用感光体であって、該光導電層が１
０〜３０原子％の水素を含有し、Ｓｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈ
が０．２〜０．５であり、少なくとも光の入射する部分
において、サブバンドギャップ光吸収スペクトルから得
られる指数関数裾の特性エネルギーが５０〜６０ｍｅ
Ｖ、かつ伝導帯端下０．４５〜０．９５ｅＶにおける局
在状態密度が１×１０¹⁴以上１×１０¹⁶ｃｍ^-3未満で、
該表面層の電気抵抗値が１×１０¹⁰〜１×¹⁵Ωｃｍであ
るものが好ましい。

【００４２】本発明の帯電器は、電子写真装置に好適に
用いられる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、図を用いてさらに詳しく説
明する。

【００４４】図１−ａ）に電子写真装置を構成する、感
光体１０１及び、帯電器１０２を抜粋して示した。感光
体１０１は、円筒形状をしており、プロセススピードが
Ｐｓ［ｍｍ／ｓ］の速度で矢印方向に回転する。帯電器
１０２はハウジングと内部に帯電ワイヤー１０４を装備
する。ハウジングは絶縁部材上に、２枚のシールド板１
２０を対向させてなる。帯電ワイヤー１０４は、高圧電
源に接続しており、対向したシールド板１２０は接地電
位に落してある。帯電ワイヤー１０４に高圧を印加する
と、ハウジング内部にコロナ放電が起き、感光体１０１
に表面電位がのる。

【００４５】図１−ｂ）は、本発明のシールド板であ
り、開口部端までの距離が感光体の母線方向に沿って変
えてある。は可動部を持たないシールド板であり、
〜は固定部と可動部からなるシールド板である。固定
部と可動部からなるシールド板は、感光体に合わせて変
化できるので好ましい。

【００４６】例えば、やに示すような固定部と可動
部からなるシールド板を少なくとも１枚のシールド板に
用いることにより、帯電電位のムラを調整することがで
きる。

【００４７】のシールド板は、可動部が１枚の板で、
左側端を支点として右側部分が動くようになっており、
可動部を最も引き出した状態（図示した状態）では、右
側にいくほど開口部端までの距離が大きく、可動部を最
も押し込んだ状態では、右側にいくほど開口部端までの
距離が小さくなる。この構成のシールド板は、感光体の
母線方向に沿って左端から右端にかけて帯電電位が高く
なったり、または逆に低くなるような帯電能の傾向のあ
る感光体に適用することができる。

【００４８】また、のシールド板は、可動部が２枚の
板で、中央を支点とし左側部分および右側部分がそれぞ
れ独立して動くようになっており、可動部を最も引き出
した状態（図示した状態）では、中央に比べ右側または
左側にいくほど開口部端までの距離が大きく、可動部を
最も押し込んだ状態では、右側または左側にいくほど開
口部端までの距離が小さくなる。この構成のシールド板
は、感光体の母線方向に沿って中央から左端または右端
にかけて帯電電位が高くなったり、または逆に低くなる
ような帯電能の傾向のある感光体に適用することができ
る。

【００４９】またのように可動部をさらに多くするこ
とで、小さい帯電能ムラの感光体に対して対応すること
ができる。

【００５０】可動部の可動距離は、０．６ｄ程度、好ま
しくは０．４ｄ程度で、Ｌの範囲の中央で動かして調節
するのが好ましい。例えばでは右側端がこの距離だけ
動くことができる。

【００５１】また、あらかじめ帯電能ムラの分布がわか
る感光体については、ムラ形状に合わせて加工した可動
部のないシールド板を用いることもできるし、固定部と
可動部からなるシールド板でムラの低減を確認した上
で、その形状を１枚のシールド板で作製し可動部のない
シールド板を用いても良い。

【００５２】図５には、シールド板の詳細図を示した。
シールド板は、固定部５２１と可動部５２２の導電性の
板を組み合わせたもので構成している。帯電ワイヤーは
前記固定部に面しており、該固定部と前記可動部の接続
箇所までの距離Ｌ（図中のＬ２）は、前記帯電ワイヤー
の対向する部分から２／１０×ｄ以上８／１０×ｄ以下
の部分にある。

【００５３】即ち、可動部との接続部までの長さＬ（図
中のＬ２）が大きくなり過ぎると、可動部の変化に対し
ムラ低減の効果が小さくなるので、８／１０×ｄとする
のが好ましく、一方、距離Ｌが十分でないと、帯電器内
にリークが発生し、均一なコロナ放電が難しくなるので
２／１０×ｄ以上であることが好ましい。尚、シールド
板が薄い板材で製造される場合は特に問題ではないが、
詳しくは、図に示す固定部分５２１の板の内面端までの
距離Ｌ１を２／１０×ｄ以上とすることが特に好まし
い。

【００５４】また、接続部に突起等がある場合、突起部
にリークが発生し安定な放電ができなくなる。例えば図
示したように接続部の固定部端面を、内面に鋭角部分を
作らずなめらかに接続することが好ましい。

【００５５】固定部と可動部の接続は、内部に突起を生
じないような接続方法であればどのような方法であって
も良く、例えば、固定部分５２１の外側に溝や固定部位
を設けることにより可動部を自由に動かしたり固定した
りできる。

【００５６】尚、帯電ワイヤーから感光体表面までの距
離（ｄ）は、通常５〜１５ｍｍ程度である。

【００５７】また、上記の説明では、帯電ワイヤーが１
本のものを用いたが、図５−ｂ）のように、条件等によ
り２本またはそれ以上の帯電ワイヤーを平行に張っても
よく、さらにムラを低減することができる。

【００５８】図６は、シールド板に可動部を設ける代わ
りに、シールド板内部に可動の絶縁体を配置した場合の
詳細図である。シールド板は、導電性の板で形成される
固定部６２１と絶縁性の板で形成される可動の絶縁部６
２２のを組み合わせたもので構成している。

【００５９】この場合も前述の、固定部と可動部とから
なるシールド板のときと同様に、可動の絶縁体は、１枚
から複数枚とすることができる。例えば１枚の絶縁体を
用いるときは、一方の端を固定し、他方の端を動かすこ
とでシールド板の露出部分を変えてシールド有効距離を
変えることができる。このような帯電器は、感光体の母
線方向に沿って左端から右端にかけて帯電電位が高くな
ったり、または逆に低くなるような帯電能の傾向のある
感光体に適用することができる。

【００６０】さらに、異なる帯電能ムラの傾向の感光体
には、複数枚の絶縁体を用いて、前記と同様に適用する
ことができる。

【００６１】また、図６−ｂ）のように条件等により２
本またはそれ以上の帯電ワイヤーを平行に張ることによ
りさらにムラの低減の効果がある。

【００６２】本発明に用いる好適なアモルファスシリコ
ン感光体について以下に述べる。

【００６３】本発明者らは、アモルファスシリコン感光
体の光導電層のキャリアの挙動に着目し、バンドギャッ
プ内の局在状態分布と帯電能の温度依存性や光メモリー
との関係について鋭意検討した結果、シリコン原子を母
体とし、水素原子（または水素原子およびハロゲン原
子）を含有する非単結晶材料で構成された光導電層を有
する感光体において、その層構造を特定化するように設
計されて作成された感光体は、実用上著しく優れた特性
を示すばかりでなく、あらゆる点において従来の感光体
を凌駕し、特に画像形成装置用の感光体として優れた特
性を有していることを見いだした。

【００６４】すなわち、本発明に用いられる画像形成装
置用感光体としては、導電性支持体と、シリコン原子を
母体とする非単結晶材料からなる光導電層を有する感光
層とから構成され、光導電層は１０〜３０原子％の水素
を含み、Ｓｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈが０．２〜０．５であ
り、少なくとも光の入射する部分において、サブバンド
ギャップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特
性エネルギーが５０〜６０ｍｅＶ、かつ伝導帯端下０．
４５〜０．９５ｅＶにおける局在状態密度が１×１０¹⁴
〜１×１０¹⁶ｃｍ^-3であることが好ましい。

【００６５】このような構成をとるように設計された画
像形成装置用感光体は、帯電能の温度依存性や光メモリ
ーの問題を解決し、極めて優れた電気的、光学的、光導
電的特性、画像品質、耐久性及び使用環境特性を示す。

【００６６】一般的に、ａ−Ｓｉ：Ｈのバンドギャップ
内には、Ｓｉ−Ｓｉ結合の構造的な乱れに基づくテイル
（裾）準位と、Ｓｉの未結合手（ダングリングボンド）
等の構造欠陥に起因する深い準位が存在する。これらの
準位は電子、正孔の捕獲、再結合中心として働き素子の
特性を低下させる原因になることが知られている。

【００６７】このようなバンドギャップ中の局在準位の
状態を測定する方法として、一般に深準位分光法、等温
容量過渡分光法、光熱偏向分光法、一定光電流法等が用
いられている。なかでも一定光電流法［Constant Photo
current Method: 以後、「ＣＰＭ」と略記する］は、ａ
−Ｓｉ：Ｈの局在準位に基づくサブギャップ光吸収スペ
クトルを簡便に測定する方法として有用である。

【００６８】本発明者らは、ＣＰＭによって測定された
光吸収スペクトルから求められる指数関数裾（アーバッ
クテイル）の特性エネルギー（以下、「Ｅｕ」と略記す
る）や局在状態密度（以下、「ＤＯＳ」と略記する）と
感光体特性との相関を種々の条件にわたって調べた結
果、Ｅｕ及びＤＯＳがａ−Ｓｉ感光体の温度特性や光メ
モリーと密接な関係にあることを見いだした。

【００６９】ドラムヒーター等で感光体を加熱したとき
に帯電能が低下する原因として、熱励起されたキャリア
（以下、熱励起キャリアと呼ぶ）が帯電時の電界に引か
れてバンド裾の局在準位やバンドギャップ内の深い局在
準位への捕獲、放出を繰り返しながら表面に走行し、表
面電荷を打ち消してしまうことが挙げられる。このと
き、帯電器を通過する間に表面に到達する熱励起キャリ
アについては帯電能の低下にはほとんど影響がないが、
深い準位に捕獲された熱励起キャリアは、帯電器を通過
した後に表面へ到達して表面電荷を打ち消すために温度
特性として観測される。また、帯電器を通過した後に熱
励起された熱励起キャリアも表面電荷を打ち消し帯電能
の低下を引き起こす。したがって、感光体の使用温度領
域における熱励起キャリアの生成を抑え、なおかつ該熱
励起キャリアの走行性を向上させることが温度特性の向
上のために必要である。

【００７０】さらに、光メモリーはブランク露光や像露
光によって生じた光キャリアがバンドギャップ内の局在
準位に捕獲され、光導電層内に該光キャリアが残留する
ことによって生じる。すなわち、ある複写工程において
生じた光キャリアのうち光導電層内に残留した光キャリ
アが、次回の帯電時あるいはそれ以降に表面電荷による
電界によって掃き出され、光の照射された部分の電位が
他の部分よりも低くなり、その結果画像上に濃淡が生じ
る。したがって、光キャリアが光導電層内に残留するこ
となく、１回の複写工程で走行するように、光キャリア
の走行性を改善しなければならない。

【００７１】したがって、上記の感光体のごとくＥｕ及
び特定のエネルギー範囲のＤＯＳを制御することによ
り、熱励起キャリアの生成が抑えられ、なおかつ熱励起
キャリアや光キャリアが局在準位に捕獲される割合を小
さくすることができるために上記キャリア（以下、電荷
キャリアと呼ぶ）の走行性が著しく改善される。その結
果、感光体の使用温度領域での温度特性が飛躍的に改善
され、同時に光メモリーの発生を抑制することができる
ために、感光体の使用環境に対する安定性が向上し、ハ
ーフトーンが鮮明に出てかつ解像力の高い高品質の画像
を安定して得ることができる。

【００７２】以下、図面にしたがって本発明の感光体に
ついて詳細に説明する。

【００７３】図１１は、本発明の画像形成装置用感光体
の層構成を説明するための模式的構成図である。

【００７４】図１１（ａ）に示す画像形成装置用感光体
１１００は、感光体用としての支持体１１０１の上に、
感光層１１０２が設けられている。該感光層１１０２は
ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層１
１０３で構成されている。

【００７５】図１１（ｂ）は、本発明の画像形成装置用
感光体の他の層を説明するための模式的構成図である。
図１１（ｂ）に示す画像形成装置用感光体１１００は、
感光体用としての支持体１１０１の上に、感光層１１０
２が設けられている。該感光層１１０２はａ−Ｓｉ：
Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層１１０３と、
アモルファスシリコン系表面層１１０４とから構成され
ている。

【００７６】図１１（ｃ）は、本発明の画像形成装置用
感光体の他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図１１（ｃ）に示す画像形成装置用感光体１１００
は、感光体用としての支持体１１０１の上に、感光層１
１０２が設けられている。該感光層１１０２はａ−Ｓ
ｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層１１０３
と、アモルファスシリコン系表面層１１０４と、アモル
ファスシリコン系電荷注入阻止層１１０５とから構成さ
れている。

【００７７】図１１（ｄ）は、本発明の画像形成装置用
感光体のさらに他の層構成を説明するための模式的構成
図である。図１１（ｄ）に示す画像形成装置用感光体１
１００は、感光体用としての支持体１１０１の上に、感
光層１１０２が設けられている。該感光層１１０２は光
導電層１１０３を構成するａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電
荷発生層１１０６ならびに電荷輸送層１１０７と、アモ
ルファスシリコン系表面層１１０４とから構成されてい
る。

【００７８】本発明において使用される支持体として
は、導電性支持体が好ましい。導電性支持体の材料とし
ては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、
Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、及びこれらの合
金、例えばステンレス等が挙げられる。また、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、セラミック等の電気絶縁性材料の少なくと
も感光層を形成する側の表面を導電処理したものも用い
ることができる。

【００７９】本発明において使用される支持体１１０１
の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状
無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通り
の画像形成装置用感光体１１００を形成し得るように適
宜決定するが、画像形成装置用感光体１１００としての
可撓性が要求される場合には、支持体１１０１としての
機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすること
ができる。しかしながら、支持体１１０１は製造上及び
取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上
が好ましい。

【００８０】特にレーザー光等の可干渉性光を用いて像
記録を行う場合には、可視画像において現われる、いわ
ゆる干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
ために、帯電キャリアの減少が実質的にない範囲で支持
体１１０１の表面に凹凸を設けてもよい。支持体１１０
１の表面に設けられる凹凸は、特開昭６０−１６８１５
６号公報、同６０−１７８４５７号公報、同６０−２２
５８５４号公報等に記載された公知の方法により作成さ
れる。

【００８１】また、レーザー光等の可干渉光を用いた場
合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
別の方法として、帯電キャリアの減少が実質的にない範
囲で支持体１１０１の表面に複数の球状痕跡窪みによる
凹凸形状を設けてもよい。すなわち、支持体１１０１の
表面が画像形成装置用感光体１１００に要求される解像
力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数の球
状痕跡窪みによるものである。支持体１１０１の表面に
設けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭６
１−２３１５６１号公報に記載された公知の方法により
作成される。

【００８２】また、レーザー光等の可干渉光を用いた場
合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
さらに別の方法として、感光層１１０２内、あるいは該
層１１０２の下側に光吸収層等の干渉防止層あるいは領
域を設けてもよい。

【００８３】本発明で好適に用いられる光導電層は、前
述のようにシリコン原子を母体として水素原子（または
水素原子およびハロゲン原子）を含有する非単結晶材料
からなり、１０〜３０原子％の水素を含有し、Ｓｉ−Ｈ
₂ ／Ｓｉ−Ｈが０．２〜０．５であり、少なくとも光の
入射する部分において、サブバンドギャップ光吸収スペ
クトルから得られる指数関数裾の特性エネルギーが５０
〜６０ｍｅＶ、かつ伝導帯端下０．４５〜０．９５ｅＶ
における局在状態密度が１×１０¹⁴以上１×１０¹⁶ｃｍ
^-3未満の材料で構成される。

【００８４】この光導電層１１０３は、支持体１１０１
上、または必要に応じてして下引き層（不図示）を支持
体上に形成した上に、真空堆積膜形成方法によって、所
望の特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値
条件を設定して作成される。具体的には、例えばグロー
放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイク
ロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電
ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオン
プレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の種々の
薄膜堆積法によって形成することができる。これらの薄
膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製
造規模、作成される画像形成装置用感光体に必要とされ
る特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、
所望の特性を有する画像形成装置用感光体を製造するに
当たっての条件の制御が比較的容易であることからグロ
ー放電法、特にＲＦ帯またはＶＨＦ帯の電源周波数を用
いた高周波グロー放電法が好適である。

【００８５】グロー放電法によって光電導層１１０３を
形成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給
し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給
し得るＨ供給用の原料ガスまたは／及びハロゲン原子
（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、内部が減圧
にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反
応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位
置に設置されてある所定の支持体１１０１上にａ−Ｓ
ｉ：Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。

【００８６】また、この光導電層１１０３中には、水素
原子（または水素原子およびハロゲン原子）を含有する
ことが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を
補償し、層品質の向上、特に光導電性及び電荷保持特性
を向上させるために必須不可欠であるからである。よっ
て水素原子の含有量は、シリコン原子と水素原子の和
（または、さらにハロゲン原子を加えた量）に対して好
ましくは１０〜３０原子％、より好ましくは１５〜２５
原子％とするのが望ましい。

【００８７】本発明において使用されるＳｉ供給用ガス
となり得る物質としては、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂ Ｈ₆ 、Ｓｉ₃
Ｈ₈ 、Ｓｉ₄ Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガス化し得
る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとし
て挙げられ、さらに層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給
効率の良さ等の点でＳｉＨ₄ 、Ｓｉ₂ Ｈ₆ が好ましいも
のとして挙げられる。

【００８８】そして、形成される光導電層１１０３中に
水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御
をいっそう容易になるように図り、本発明の目的を達成
する膜特性を得るために、これらのガスにさらにＨ₂ 及
び／またはＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物のガ
スも所望量混合して層形成することが必要である。ま
た、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合しても差し支えないものである。

【００８９】また本発明において使用されるハロゲン原
子供給用の原料ガスとして有効なのは、例えばハロゲン
ガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のま
たはガス化し得るハロゲン化合物が好ましくは挙げられ
る。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構
成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
とができる。本発明において好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ₂ ）、Ｂｒ
Ｆ、ＣｌＦ、ＣｌＦ ₃ 、ＢｒＦ₃ 、ＢｒＦ₅ 、ＩＦ₃ 、
ＩＦ₇ 等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハ
ロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で
置換されたシラン誘導体としては、具体的には、例えば
ＳｉＦ₄ 、Ｓｉ₂ Ｆ₆ 等の弗化珪素が好ましいものとし
て挙げることができる。

【００９０】光導電層１１０３中に含有される水素原子
（または水素原子およびハロゲン原子）の量を制御する
には、例えば支持体１１０１の温度、水素原子（または
水素原子およびハロゲン原子）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。

【００９１】本発明においては、光導電層１１０３には
必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが
好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層１１０３
中に万遍なく均一に分布した状態で含有されてもよい
し、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有して
いる部分があってもよい。

【００９２】前記伝導性を制御する原子としては、半導
体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、
ｐ型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子
（以後「第IIIb族原子」と略記する）またはｎ型伝導特
性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後「第Ｖ
ｂ族原子」と略記する）を用いることができる。

【００９３】第IIIb族原子としては、具体的には、硼素
（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特に
Ｂ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適
である。

【００９４】光導電層１１０３に含有される伝導性を制
御する原子の含有量としては、好ましくは１×１０^-2〜
１×１０⁴ 原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０^-2〜５
×１０³ 原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０³
原子ｐｐｍである。

【００９５】伝導性を制御する原子、例えば第IIIb族原
子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、層形
成の際に、第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖ
ｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、
光導電層１１０３を形成するための他のガスと共に導入
してやればよい。第IIIb族原子導入用の原料物質あるい
は第Ｖｂ族原子導入用の原料物質となり得るものとして
は、常温常圧でガス状のまたは少なくとも層形成条件下
で容易にガス化し得るものを採用するのが望ましい。

【００９６】そのような第IIIb族原子導入用の原料物質
としては具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂ Ｈ
₆ 、Ｂ₄ Ｈ₁₀、Ｂ₅ Ｈ₉ 、Ｂ₅ Ｈ₁₁、Ｂ₆ Ｈ₁₀、Ｂ₆ Ｈ
₁₂、Ｂ₆ Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃ 、ＢＣｌ₃ 、ＢＢ
ｒ₃ 等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Ａｌ
Ｃｌ₃ 、ＧａＣｌ₃ 、Ｇａ（ＣＨ₃ ）₃ 、ＩｎＣｌ₃、
ＴｌＣｌ₃ 等も挙げることができる。

【００９７】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ₃ 、Ｐ
₂ Ｈ₄ 等の水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ、ＰＦ₃ 、ＰＦ₅ 、ＰＣ
ｌ₃、ＰＣｌ₅ 、ＰＢｒ₃ 、ＰＢｒ₅ 、ＰＩ₃ 等のハロ
ゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃ 、ＡｓＦ₃ 、
ＡｓＣｌ₃ 、ＡｓＢｒ₃ 、ＡｓＦ₅ 、ＳｂＨ₃ 、ＳｂＦ
₃ 、ＳｂＦ₅ 、ＳｂＣｌ₃ 、ＳｂＣｌ₅ 、ＢｉＨ₃ 、Ｂ
ｉＣｌ₃ 、ＢｉＢｒ₃等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物
質の有効なものとして挙げることができる。

【００９８】また、これらの伝導性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてＨ₂ 及び／またはＨｅによ
り希釈して使用してもよい。

【００９９】さらに本発明においては、光導電層１１０
３に炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原
子を含有させることも有効である。炭素原子及び／また
は酸素原子及び／または窒素原子の含有量はシリコン原
子、炭素原子、酸素原子及び窒素原子の和に対して好ま
しくは１×１０^-5〜１０原子％、より好ましくは１×１
０^-4〜８原子％、最適には１×１０^-3〜５原子％が望ま
しい。炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素
原子は、光導電層中に万遍なく均一に含有されてもよい
し、光導電層の層厚方向に含有量が変化するような不均
一な分布をもたせた部分があってもよい。

【０１００】本発明において、光導電層１１０３の層厚
は所望の電子写真特性及び経済的効果等を考慮し設定す
ることができるが、好ましくは２０〜５０μｍ、より好
ましくは２３〜４５μｍ、最適には２５〜４０μｍであ
る。

【０１０１】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層１１０３を形成するには、Ｓｉ供給用のガ
スと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電
力ならびに支持体温度を適宜設定することが必要であ
る。

【０１０２】希釈ガスとして使用するＨ₂ 及び／または
Ｈｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択
されるが、Ｓｉ供給用ガスに対してＨ₂ 及び／またはＨ
ｅを、通常３〜３０倍、好ましくは４〜１５倍、最適に
は５〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。

【０１０３】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０^-4〜５Ｔｏｒ
ｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好まし
い。

【０１０４】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用のガスの流量
（単位：ｓｃｃｍ（１分間あたりの気体の標準状態での
流量（ｃｃ）））に対する放電電力（単位：Ｗ）を、通
常の場合２〜７倍（Ｗ／ｓｃｃｍ）、好ましくは２．５
〜６倍（Ｗ／ｓｃｃｍ）、最適には３〜５倍（Ｗ／ｓｃ
ｃｍ）の範囲に設定することが望ましい。

【０１０５】さらに、支持体１１０１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、好ましくは
２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃、
最適には２５０〜３１０℃とするのが望ましい。

【０１０６】本発明においては、光導電層を形成するた
めの支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記
した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に
決められるものではなく、所望の特性を有する光受容部
材を形成すべく相互的かつ有機的関連性に基づいて最適
値を決めるのが望ましい。本発明においては、上述のよ
うにして支持体１１０１上に形成された光導電層１１０
３の上に、さらにアモルファスシリコン系の表面層１１
０４を形成することが好ましい。この表面層１１０４は
自由表面１１１０を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使
用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性を向上さ
せるために設けられる。

【０１０７】また、この構成では、感光層１１０２を構
成する光導電層１１０３と表面層１１０４とを形成する
非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の構成要素
を有しているので、積層界面において化学的な安定性の
確保が十分なされている。

【０１０８】表面層１１０４は、アモルファスシリコン
系の材料であれば特に制限はないが、例えば、水素原子
（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、さら
に炭素原子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ
−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び
／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、さらに酸素原子
を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＯ：
Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハ
ロゲン原子（Ｘ）を含有し、さらに窒素原子を含有する
アモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＮ：Ｈ，Ｘ」と
表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子
（Ｘ）を含有し、さらに炭素原子、酸素原子、窒素原子
の少なくとも一つを含有するアモルファスシリコン（以
下「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）等の材料を
用いることができる。

【０１０９】この中でも、ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ、およ
び、少なくとも炭素原子を含有するａ−ＳｉＣＯＮ：
Ｈ，Ｘ等のａ−ＳｉＣを主成分とするものが好ましい。

【０１１０】本発明において、その目的を効果的に達成
するために、表面層１１０４は真空堆積膜形成方法によ
って、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーター
の数値条件が設定されて作成される。具体的には、例え
ばグロー放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法また
はマイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは
直流放電ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着
法、イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法
等の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。
これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負
荷程度、製造規模、作成される画像形成装置用感光体に
所望される特性等の要因によって適宜選択されて採用さ
れるが、感光体の生産性から光導電層と同等の堆積法に
よることが好ましい。

【０１１１】例えば、グロー放電法によってａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘよりなる表面層１１０４を形成するには、基
本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用
の原料ガス、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の原
料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料
ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供
給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内に所
望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電が
生起させ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電層
１１０３を形成した支持体１１０１上にａ−ＳｉＣ：
Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。

【０１１２】表面層をａ−ＳｉＣを主成分として構成す
る場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に対し
て３０％から９０％の範囲が好ましい。

【０１１３】また、本発明において表面層１１０４中に
水素原子及び／またはハロゲン（好ましくはフッ素）原
子が含有されることが必要であるが、これはシリコン原
子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特
性及び電荷保持特性を向上させるために必須不可欠であ
る。水素含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合
３０〜７０原子％、好適には３５〜６５原子％、最適に
は４０〜６０原子％とするのが望ましい。また、ハロゲ
ン原子の含有量として、通常の場合は０．０１〜１５原
子％、好適には０．１〜１０原子％、最適には０．６〜
４原子％とするのが望ましい。

【０１１４】水素及び／またはハロゲン原子含有量がこ
の範囲内で形成される感光体は、従来に比べ格段に優れ
ている。すなわち、表面層内に存在する欠陥（主にシリ
コン原子や炭素原子のダングリングボンド）は画像形成
装置用感光体の特性に悪影響を及ぼすことが知られてい
る。この悪影響としては、例えば自由表面から光導電層
への電荷の注入による帯電特性の劣化、使用環境、例え
ば高い湿度のもとで表面構造が変化することによる帯電
特性の変動、さらにコロナ帯電時や光照射時に光導電層
により表面層に電荷が注入され、前記表面層内の欠陥に
電荷がトラップされることにより繰り返し使用時の残像
現象の発生等が挙げられる。

【０１１５】しかしながら表面層内の水素含有量を３０
原子％以上に制御することで表面層内の欠陥が大幅に減
少し、その結果、従来に比べて電気的特性及び高速連続
使用性が飛躍的に向上する。

【０１１６】一方、前記表面層中の水素含有量が７１原
子％以上になると表面層の硬度が低下するために、繰り
返し使用に耐えられなくなる場合がある。したがって、
表面層中の水素含有量を前記の範囲内に制御することが
格段に優れた電子写真特性を得る上で非常に重要な因子
の１つである。表面層中の水素含有量は、Ｈ₂ ガスの流
量、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制御し
得る。

【０１１７】また、表面層中のハロゲン原子含有量を
０．０１原子％以上の範囲に制御することで表面層内の
シリコン原子と炭素原子の結合の発生をより効果的に達
成することが可能となる。さらに、表面層中のハロゲン
原子は、コロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素
原子の結合の切断を効果的に防止する働きもある。

【０１１８】一方、表面層中のハロゲン原子含有量が１
５原子％を越えると表面層内のシリコン原子と炭素原子
の結合の発生の効果及びシリコン原子と炭素原子の結合
の切断を防止する効果がほとんど認められなくなる。さ
らに、過剰のハロゲン原子が表面層中のキャリアの走行
性を阻害するため、残留電位や光メモリーが顕著に現わ
れてくる。したがって、表面層中のハロゲン含有量を前
記範囲内に制御することが所望の電子写真特性を得る上
で重要な因子の一つである。表面層中のハロゲン含有量
は、水素含有量と同様にＨ₂ ガスの流量、支持体温度、
放電パワー、ガス圧等によって制御し得る。

【０１１９】表面層の形成において使用されるシリコン
（Ｓｉ）供給用ガスとなり得る物質としては、ＳｉＨ
₄ 、Ｓｉ₂ Ｈ₆ 、Ｓｉ₃ Ｈ₈ 、Ｓｉ₄ Ｈ₁₀等のガス状態
の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効
に使用されるものとして挙げられ、さらに層作成時の取
り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ₄ 、Ｓ
ｉ₂ Ｈ₆ が好ましいものとして挙げられる。また、これ
らのＳｉ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ₂ 、Ｈｅ、
Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。

【０１２０】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ₄ 、Ｃ₂ Ｈ₆ 、Ｃ₃ Ｈ₈ 、Ｃ₄Ｈ₁₀等のガス状態
の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用されるも
のとして挙げられ、さらに層作成時の取り扱い易さ、Ｓ
ｉ供給効率の良さ等の点でＣＨ ₄ 、Ｃ₂ Ｈ₆ が好ましい
ものとして挙げられる。また、これらのＣ供給用の原料
ガスを必要に応じてＨ₂ 、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスに
より希釈して使用してもよい。

【０１２１】窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質
としては、ＮＨ₃ 、ＮＯ、Ｎ₂ Ｏ、ＮＯ₂ 、Ｈ₂ Ｏ、Ｏ
₂ 、ＣＯ、ＣＯ₂ 、Ｎ₂ 等のガス状態の、またはガス化
し得る化合物が有効に使用されるものとして挙げられ
る。また、これらの窒素、酸素供給用の原料ガスを必要
に応じてＨ₂ 、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈し
て使用してもよい。

【０１２２】また、形成される表面層１１０４中に導入
される水素原子の導入割合の制御をいっそう容易にする
ために、これらのガスにさらに水素ガスまたは水素原子
を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成するこ
とが好ましい。また、各ガスは単独種のみでなく所定の
混合比で複数種混合しても差し支えないものである。

【０１２３】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なのは、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン
を含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン
誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物
が好ましく挙げられる。また、さらにはシリコン原子と
ハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化
し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効な
ものとして挙げることができる。

【０１２４】本発明において好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ₂ ）、Ｂｒ
Ｆ、ＣｌＦ、ＣｌＦ₃ 、ＢｒＦ₃ 、ＢｒＦ₅ 、ＩＦ₃ 、
ＩＦ₇等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハ
ロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で
置換されたシラン誘導体としては、具体的には、例えば
ＳｉＦ₄ 、Ｓｉ₂ Ｆ₆ 等の弗化珪素が好ましいものとし
て挙げることができる。

【０１２５】表面層１１０４中に含有される水素原子及
び／またはハロゲン原子の量を制御するには、例えば支
持体１１０１の温度、水素原子及び／またはハロゲン原
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。

【０１２６】炭素原子及び／または酸素原子及び／また
は窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有されれも
よいし、表面層の層厚方向に含有量が変化するような不
均一な分布をもたせた部分があってもよい。

【０１２７】さらに本発明においては、表面層１１０４
には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させるこ
とが好ましい。伝導性を制御する原子は、表面層１１０
４中に万遍なく均一に分布した状態で含有されてもよい
し、あるいは層厚方向には不均一な状態で含有している
部分があってもよい。

【０１２８】前記の伝導性を制御する原子としては、半
導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、ｐ型伝導特性を与える周期律表第IIIb族原子または
ｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族原子を用いるこ
とができる。

【０１２９】第IIIb族原子としては、具体的には、硼素
（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特に
Ｂ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適
である。

【０１３０】表面層１１０４に含有される伝導性を制御
する原子の含有量としては、好ましくは１×１０^-3〜１
×１０³ 原子ｐｐｍ、より好ましくは１×１０^-2〜５×
１０ ² 原子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０² 原
子ｐｐｍである。伝導性を制御する原子、例えば第IIIb
族原子あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、
層形成の際に、第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは
第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中
に、表面層１１０４を形成するための他のガスと共に導
入してやればよい。第IIIb族原子導入用の原料物質ある
いは第Ｖｂ族原子導入用の原料物質となり得るものとし
ては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条
件下で容易にガス化し得るものを採用するのが望まし
い。そのような第IIIb族原子導入用の原料物質としては
具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂ Ｈ₆ 、Ｂ₄
Ｈ₁₀、Ｂ₅ Ｈ₉ 、Ｂ₅ Ｈ₁₁、Ｂ₆ Ｈ₁₀、Ｂ₆ Ｈ₁₂、Ｂ₆
Ｈ₁₄等の水素化硼素、ＢＦ₃ 、ＢＣｌ₃ 、ＢＢｒ₃ 等の
ハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ₃ 、
ＧａＣｌ₃ 、Ｇａ（ＣＨ₃ ）₃ 、ＩｎＣｌ₃ 、ＴｌＣｌ
₃ 等も挙げることができる。

【０１３１】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として、有
効に使用されるのは、燐原子導入用としてはＰＨ₃ 、Ｐ
₂ Ｈ₄ 等の水素化燐、ＰＨ₄ Ｉ、ＰＦ₃ 、ＰＦ₅ 、ＰＣ
ｌ₃、ＰＣｌ₅ 、ＰＢｒ₃ 、ＰＢｒ₅ 、ＰＩ₃ 等のハロ
ゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ₃ 、ＡｓＦ₃ 、
ＡｓＣｌ₃ 、ＡｓＢｒ₃ 、ＡｓＦ₅ 、ＳｂＨ₃ 、ＳｂＦ
₃ 、ＳｂＦ₅ 、ＳｂＣｌ₃ 、ＳｂＣｌ₅ 、ＢｉＨ₃ 、Ｂ
ｉＣｌ₃ 、ＢｉＢｒ₃等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物
質の有効なものとして挙げることができる。

【０１３２】また、これらの伝導性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてＨ₂ 、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等
のガスにより希釈して使用してもよい。

【０１３３】表面層１１０４の層厚としては、通常０．
０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には
０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚
が０．０１μｍよりも薄いと感光体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、３μｍを越えると
残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみられる。

【０１３４】表面層１１０４は、その要求される特性が
所望通りに得られるように注意深く形成される。すなわ
ち、Ｓｉ、Ｃ及び／またはＮ及び／またはＯ、Ｈ及び／
またはハロゲンを構成要素とする表面層は、その形成条
件によって構造的には結晶からアモルファスまでの形態
を取り、電気物性的には導電性から半導体性、絶縁性ま
での間の性質を、また、光導電的性質から非光導電的性
質までの間の性質を各々示すので、本発明においては、
目的に応じた所望の特性を有する化合物が形成されるよ
うに、その形成条件の選択が厳密になされる。

【０１３５】例えば、表面層１１０４を耐圧性の向上を
主な目的として設けるには、使用環境において電気絶縁
性的挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。

【０１３６】また、連続繰り返し使用特性や使用環境特
性の向上を主たる目的として表面層１１０４を設ける場
合には、上記の電気絶縁性の度合いはある程度緩和さ
れ、照射される光に対してある程度の感度を有する非単
結晶材料として形成される。

【０１３７】さらに、本発明にかかる帯電機構において
は、表面層の低抵抗による画像流れを防止し、あるいは
残留電位等の影響を防止するために、一方では帯電効率
を良好にするために、層作成に際して、その抵抗値が１
×１０¹⁰〜１×¹⁵Ωｃｍとなるように適宜に制御するこ
とが好ましい。

【０１３８】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層１１０４を形成するには、支持体１１０１の温度、
反応容器内のガス圧を、適宜設定する必要がある。

【０１３９】支持体１１０１の温度（Ｔｓ）は、層設計
にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは
２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃、
最適には２５０〜３００℃とするのが望ましい。

【０１４０】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
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１×１０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、より好ましくは５×
１０ ^-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏｒｒ
とするのが好ましい。

【０１４１】本発明においては、表面層を形成するため
の支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記し
た範囲が挙げられるが、条件は通常は独立に別々に決め
られるものではなく、所望の特性を有する感光体を形成
すべく相互的かつ有機的関連性に基づいて最適値を決め
るのが望ましい。

【０１４２】さらに本発明においては、光導電層と表面
層の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表
面層より減らしたブロッキング層（下部表面層）を設け
ることも帯電能等の特性をさらに向上させるためには有
効である。

【０１４３】また表面層１１０４と光導電層１１０３と
の間に炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素
原子の含有量が光導電層１１０３に向かって減少するよ
うに変化する領域を設けてもよい。これにより表面層と
光導電層の密着性を向上させ、界面での光の反射による
干渉の影響をより少なくすることができる。

【０１４４】本発明で用いる画像形成装置用感光体にお
いては、導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持
体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻
止層を設けるのがいっそう効果的である。すなわち、電
荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由
表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入
されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を
受けた際にはそのような機能は発揮されない、いわゆる
極性依存性を有している。そのような機能を付与するた
めに、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導
電層に比べ比較的多く含有させる。

【０１４５】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該層中に万遍なく均一に分布されてもよいし、ある
いは層厚方向には万遍なく含有されてはいるが、不均一
に分布する状態で含有している部分があってもよい。分
布濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布するよ
うに含有させるのが好適である。

【０１４６】しかしながら、いずれの場合にも支持体の
表面と平行面内方向においては、均一な分布で万遍なく
含有されることが面内方向における特性の均一化をはか
る点からも必要である。

【０１４７】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純
物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表
第IIIb族原子またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖ
ｂ族原子を用いることができる。

【０１４８】第IIIb族原子としては、具体的には、Ｂ
（ほう素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウ
ム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｔａ（タリウム）等があ
り、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子と
しては、具体的にはＰ（リン）、Ａｓ（砒素）、Ｓｂ
（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等があり、特にＰ、
Ａｓが好適である。

【０１４９】電荷注入阻止層中に含有される伝導性を制
御する原子の含有量としては、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１０〜１×１０⁴ 原子ｐｐｍ、より好適には
５０〜５×１０³ 原子ｐｐｍ、最適には１×１０² 〜１
×１０³ 原子ｐｐｍとされるのが望ましい。

【０１５０】さらに電荷注入阻止層に、炭素原子、窒素
原子及び酸素原子の少なくとも一種を含有させることに
よって、該電荷注入阻止層に直接接触して設けられる他
の層との間の密着性を向上させることができる。

【０１５１】該層に含有される炭素原子または窒素原子
または酸素原子は該層中に万遍なく均一に分布されても
よいし、あるいは層厚方向には万遍なく含有されてはい
るが、不均一に分布する状態で含有している部分があっ
てもよい。しかしながら、いずれの場合にも支持体の表
面と平行面内方向においては、均一な分布で万遍なく含
有されることが面内方向における特性の均一化を図る点
からも必要である。

【０１５２】本発明における電荷注入阻止層の全層領域
に含有される炭素原子及び／または窒素原子及び／また
は酸素原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達成さ
れるように適宜決定することができるが、一種の場合は
その量として、二種以上の場合はその総和として、好ま
しくは１×１０^-3〜５０原子％、より好適には５×１０
^-3〜３０原子％、最適には１×１０^-2〜１０原子％とす
るのが望ましい。

【０１５３】また、本発明における電荷注入阻止層に含
有される水素原子及び／またはハロゲン原子は層内に存
在する未結合手を補償し膜質を向上させる効果がある。
電荷注入阻止層中の水素原子またはハロゲン原子あるい
は水素原子とハロゲン原子の和の含有量は、好適には１
〜５０原子％、より好適には５〜４０原子％、最適には
１０〜３０原子％とするのが望ましい。

【０１５４】電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特
性、及び経済的効果等を考慮し、好ましくは０．１〜５
μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５
〜３μｍとするのが望ましい。

【０１５５】本発明において電荷注入阻止層を形成する
には、前述の光導電層を形成する方法と同様の真空堆積
法が採用される。

【０１５６】本発明の目的を達成し得る特性を有する電
荷注入阻止層１０５を形成するには、光導電層１１０３
と同様に、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反
応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体１１０１の
温度を適宜設定することが必要である。

【０１５７】希釈ガスであるＨ₂ 及び／またはＨｅの流
量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される
が、Ｓｉ供給用ガスに対しＨ₂ 及び／またはＨｅを、通
常１〜２０倍、好ましくは３〜１５倍、最適には５〜１
０倍の範囲に制御することが望ましい。

【０１５８】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは５×１０^-4〜５Ｔｏｒ
ｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏｒｒとするのが好まし
い。

【０１５９】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用のガスの流量
に対する放電電力を、通常の場合１〜７倍、好ましくは
２〜６倍、最適には３〜５倍の範囲に設定することが望
ましい。

【０１６０】さらに、支持体１１０１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２００〜３５０℃、より好ましくは２３
０〜３３０℃、最適には２５０〜３００℃とするのが望
ましい。

【０１６１】本発明においては、電荷注入阻止層を形成
するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持
体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げら
れるが、これらの層作成ファクターは通常は独立的に別
々に決められるものではなく、所望の特性を有する表面
層を形成すべく相互的かつ有機的関連性に基づいて各層
作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。

【０１６２】この他に、本発明で用いる画像形成装置用
感光体においては、感光層１１０２の前記支持体１１０
１側に、少なくともアルミニウム原子、シリコン原子、
水素原子まは／及びハロゲン原子が層厚方向に不均一な
分布状態で含有する層領域を有することが望ましい。

【０１６３】また、画像形成装置用感光体の支持体１１
０１と光導電層１１０３あるいは電荷注入阻止層１１０
５との間の密着性のいっそうの向上を図る目的で、例え
ば、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＯ、あるいはシリコン
原子を母体とし、水素原子及び／またはハロゲン原子
と、炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原
子とを含む非晶質材料等で構成される密着層を設けても
よい。さらに、前述のごとく、支持体からの反射光によ
る干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けても
よい。

【０１６４】次に、感光層を形成するための装置及び膜
形成方法について詳述する。

【０１６５】図２は電源周波数としてＲＦ帯を用いた高
周波プラズマＣＶＤ法（以後「ＲＦ−ＰＣＶＤ」と略記
する）による画像形成装置用感光体の製造装置の一例を
示す模式的な構成図である。図２に示す製造装置の構成
は以下の通りである。

【０１６６】この装置は大別すると、堆積装置２１０
０、原料ガスの供給装置２２００、反応容器２１１１内
を減圧にするための排気装置（図示せず）から構成され
ている。堆積装置２１００中の反応容器２１１１内には
円筒状支持体２１１２、支持体加熱用ヒーター２１１
３、原料ガス導入管２１１４が設置され、さらに高周波
マッチングボックス２１１５が接続されている。

【０１６７】原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ₄ 、
ＧｅＨ₄ 、Ｈ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｂ₂ Ｈ₆、ＰＨ₃ 等の原料ガ
スのボンベ２２２１〜２２２６とバルブ２２３１〜２２
３６、２２４１〜２２４６、２２５１〜２２５６及びマ
スフローコントローラ２２１１〜２２１６から構成さ
れ、各原料ガスのボンベはバルブ２２６０を介して反応
容器２１１１内のガス導入管２１１４に接続されてい
る。

【０１６８】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行うことができる。

【０１６９】まず、反応容器２１１１内に円筒状支持体
２１１２を設置し、不図示の排気装置例えば（真空ポン
プ）により反応容器２１１１内を排気する。続いて、支
持体加熱用ヒーター２１１３により、円筒状支持体２１
１２の温度を２００℃乃至３５０℃の所定の温度に制御
する。

【０１７０】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器２１１
１に流入させるには、ガスボンベのバルブ２２３１〜２
２３６、反応容器のリークバルブ２１１７が閉じられて
いることを確認し、また、流入バルブ２２４１〜２２４
６、流出バルブ２２５１〜２２５６、補助バルブ２２６
０が開かれていることを確認して、まずメインバルブ２
１１８を開いて反応容器２１１１及びガス配管２１１６
内を排気する。

【０１７１】次に真空計２１１９の読みが約５×１０^-6
Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ２２６０、流出バル
ブ２２５１〜２２５６を閉じる。

【０１７２】その後、ガスボンベ２２２１〜２２２６よ
り各ガスをバルブ２２３１〜２２３６を開いて導入し、
圧力調整器２２６１〜２２６６により各ガス圧を２ｋｇ
／ｃｍ² 調整する。次に、流入バルブ２２４１〜２２４
６を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラー
２２１１〜２２１６内に導入する。

【０１７３】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。

【０１７４】円筒状支持体２１１２が所定の温度になっ
たところで流出バルブ２２５１〜２２５６のうちの必要
なもの及び補助バルブ２２６０を徐々に開き、ガスボン
ベ２２２１〜２２２６から所定のガスをガス導入管２１
１４を介して反応容器２１１１内に導入する。次にマス
フローコントローラー２２１１〜２２１６によって各原
料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、反
応容器２１１１内の圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力
になるように真空計２１１９を見ながらメインバルブ２
１１８の開口を調整する。内圧が安定したところで、周
波数１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源（不図示）を所望の電
力に設定して、高周波マッチングボックス２１１５を通
じて反応容器３１１１内にＲＦ電力を導入し、グロー放
電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容器
内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体２１
１２上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜が形成さ
れるところとなる。所望の膜厚の形成が行われた後、Ｒ
Ｆ電力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器への
ガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。

【０１７５】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の光受容層が形成される。

【０１７６】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブは全て閉じられている。また、それぞ
れのガスが反応容器２１１１内、流出バルブ２２５１〜
２２５６から反応容器２１１１に至る配管内に残留する
ことを避けるために、流出バルブ２２５１〜２２５６を
閉じ、補助バルブ２２６０を開き、さらにメインバルブ
２１１８を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作
を必要に応じて行う。

【０１７７】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行っている間は、支持体２１１２を駆動装置（不図
示）によって所定の速度で回転させることも有効であ
る。

【０１７８】さらに、上述のガス種及びバルブ操作は各
々の層の作成条件にしたがって適宜変更が加えられる。

【０１７９】次に電源にＶＨＦ帯の周波数を用いた高周
波プラズマＣＶＤ法（以後「ＶＦＨ−ＰＣＶＤ」と略記
する）法によって形成される画像形成応用感光体の製造
方法について説明する。

【０１８０】図２の堆積装置２１００部分を、図３に示
す堆積装置３１００に交換して原料ガス供給装置２２０
０と接続することにより、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法による画
像形成装置用感光体製造装置とすることができる。

【０１８１】この装置は大別すると、真空気密化構造の
反応容器３１１１、原料ガスの供給装置２２００、及び
反応容器内を減圧にするための排気装置（不図示）から
構成されている。反応容器３１１１内には円筒状支持体
３１１２、支持体加熱用ヒーター３１１３、原料ガス導
入管（不図示）、電極３１１５が設置され、電極にはさ
らに高周波マッチングボックス３１１６が接続されてい
る。また、反応容器３１１１内は排気管３１２１を通じ
て不図示の拡散ポンプに接続されている。

【０１８２】原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ₄ 、
ＧｅＨ₄、Ｈ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｂ₂ Ｈ₆、ＰＨ₃ 等の原料ガ
スのボンベ２２２１〜２２２６とバルブ２２３１〜２２
３６、２２４１〜２２４６、２２５１〜２２５６及びマ
スフローコントローラー２２１１〜２２１６から構成さ
れ、各原料ガスのボンベはバルブ２２６０を介して反応
容器３１１１内のガス導入管（不図示）に接続されてい
る。また、円筒状支持体３１１２によって取り囲まれた
空間３１３０が放電空間を形成している。

【０１８３】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法によるこの装置での堆
積膜の形成は、以下のように行うことができる。

【０１８４】まず、反応容器３１１１内に円筒状支持体
３１１２を設置し、駆動装置３１２０によって支持体３
１１２を回転し、不図示の排気装置（例えば真空ポン
プ）により反応容器３１１１内を排気管３１２１を介し
て排気し、反応容器３１１１内の圧力を１×１０^-7Ｔｏ
ｒｒ以下に調整する。続いて、支持体加熱用ヒーター３
１１３により円筒状支持体３１１２の温度を２００℃乃
至３５０℃の所定の温度に加熱保持する。

【０１８５】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器３１１
１に流入させるには、ガスボンベのバルブ２２３１〜２
２３６、反応容器のリークバルブ（不図示）が閉じられ
ていることを確認し、また、流入バルブ２２４１〜２２
４６、流出バルブ２２５１〜２２５６、補助バルブ２２
６０が開かれていることを確認して、まずメインバルブ
（不図示）を開いて反応容器３１１１及びガス配管（不
図示）内を排気する。

【０１８６】次に真空計（不図示）の読みが約５×１０
^-6Ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ２２６０、流出バ
ルブ２２５１〜２２５６を閉じる。

【０１８７】その後、ガスボンベ２２２１〜２２２６よ
り各ガスをバルブ２２３１〜２２３６を開いて導入し、
圧力調整器２２６１〜２２６６により各ガス圧を２ｋｇ
／ｃｍ² に調整する。次に流入バルブ２２４１〜２２４
６を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラー
２２１１〜２２１６内に導入する。

【０１８８】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下のようにして円筒状支持体３１１５上に各層の
形成を行う。

【０１８９】円筒状支持体３１１２が所定の温度になっ
たところで流出バルブ２２５１〜２２５６のうちの必要
なもの及び補助バルブ２２６０を徐々に開き、ガスボン
ベ２２２１〜２２２６から所定のガスをガス導入管（不
図示）を介して反応容器３１１１内の放電空間３１３０
に導入する。次にマスフローコントローラー２２１１〜
２２１６）によって各原料ガスが所定の流量になるよう
に調整する。その際、放電空間３１３０内の圧力が１Ｔ
ｏｒｒ以下の所定の圧力になるように真空計（不図示）
を見ながらメインバルブ（不図示）の開口を調整する。

【０１９０】圧力が安定したところで、例えば周波数５
００ＭＨｚのＶＨＦ電源（不図示）を所望の電力に設定
して、マッチングボックス３１１６を通じて放電空間３
１３０にＶＨＦ電力を導入し、グロー放電を生起させ
る。かくして支持体３１１２により取り囲まれた放電空
間３１３０において、導入された原料ガスは、放電エネ
ルギーにより励起され解離し、円筒状支持体３１１２上
に所定の堆積膜が形成される。このとき、層形成の均一
化を図るため支持体回転用モーター３１２０によって、
所望の回転速度で回転させる。

【０１９１】所望の膜厚の形成が行われた後、ＶＨＦ電
力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガス
の流入を止め、堆積膜の形成を終える。

【０１９２】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の感光層が形成される。

【０１９３】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブは全て閉じられている。また、それぞ
れのガスが反応容器３１１１内、流出バルブ２２５１〜
２２５６から反応容器３１１１に至る配管内に残留する
ことを避けるために、流出バルブ２２５１〜２２５６を
閉じ、補助バルブ２２６０を開き、さらにメインバルブ
（不図示）を全開にして系内を一旦高真空に排気する操
作を必要に応じて行う。

【０１９４】上述のガス種及びびバルブ操作は各々の層
の作成条件にしたがって変更が加えられることは言うま
でもない。

【０１９５】いずれの方法においても、堆積膜形成時の
支持体温度は、特に２００℃以上３５０℃以下、好まし
くは２３０℃以上３３０℃以下、より好ましくは２５０
℃以上３００℃以下が好ましい。

【０１９６】支持体加熱用ヒーターは、真空仕様である
発熱体であればよく、より具体的にはシース状ヒーター
の巻き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒータ
ー等の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ
等の熱放射ランプ発熱体、液体、気体等の温媒とし熱交
換手段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材
質は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金
属類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用するこ
とができる。

【０１９７】それ以外にも、反応容器以外に加熱専用の
容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で支持体
を搬送する方法が用いられる。

【０１９８】また、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法における放電空
間の圧力は、好ましくは１ｍＴｏｒｒ以上５００ｍＴｏ
ｒｒ以下、より好ましくは３ｍＴｏｒｒ以上３００ｍＴ
ｏｒｒ以下、最も好ましくは５ｍＴｏｒｒ以上１００ｍ
Ｔｏｒｒ以下に設定することが望ましい。

【０１９９】ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法において放電空間に設
けられる電極の大きさ及び形状は、放電を乱さないなら
ばいずれのものでもよいが、実用上は直径１ｍｍ以上１
０ｃｍ以下の円筒状が好ましい。このとき、電極の長さ
も、支持体に電界が均一にかかる長さであれば任意に設
定できる。

【０２００】電極の材質としては、表面が導電性となる
ものならば何れのものでもよく、例えばステンレス、Ａ
ｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、
Ｐｔ、Ｐｂ、Ｆｅ等の金属、これらの合金または表面を
導電処理したガラス、セラミック、プラスチック等が通
常使用される。

【０２０１】以上述べてきた、課題を解決するための手
段及び作用を単独、組み合わせで用いることにより、優
れた効果を引き出すことが可能である。

【０２０２】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果を具体的に
説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。

【０２０３】［参考例］図２に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法の
製造装置を用い、直径１０８ｍｍの鏡面加工を施したア
ルミニウムシリンダー上に、電荷注入素子層、光導電
層、表面層を形成し数種類の感光体を作成した。電荷注
入素子層と表面層の形成条件は、次の実施例で示す表１
に記載した条件と同一であるが、光導電層形成条件はＳ
ｉＨ₄とＨ₂の混合比および放電電力を種々変更して作製
した。

【０２０４】作製した感光体を画像形成装置（キャノン
製ＮＰ６０６０をテスト用に改造）にセットして、帯電
能の温度依存性（温度特性）、光メモリー、画像流れお
よび画像のハーフトーン濃度ムラ（ガサツキ）を評価し
た。

【０２０５】温度特性は、感光体の温度を室温から約４
５℃まで変えて帯電能を測定し、このときの温度１℃あ
たりの帯電能の変化を測定して２Ｖ／ｄｅｇ以下を合格
と判定した。光メモリー、画像流れおよび画像のガサツ
キは、画像を目視により判定し、１：非常に良好、２：
良好、３：実用上問題なし、４：実用上やや難ありの４
段階にランク分けした。

【０２０６】一方、円筒形のサンプルホルダーに、ガラ
ス基板（コーニング社７０５９）とＳｉウエハーを設
置し、それぞれの上に光導電層の作製条件で膜厚約１μ
ｍのａ−Ｓｉ膜を堆積した。ガラス基板上の堆積膜には
Ａｌの串型電極を蒸着し、ＣＰＭにより指数関数裾の特
性エネルギー（Ｅｕ）と、局在準位密度（ＤＯＳ）を測
定し、Ｓｉウエハー上の堆積膜はＦＴＩＲ（フーリエ変
換赤外吸収スペクトル）により含水素量およびＳｉ−Ｈ
₂／Ｓｉ−Ｈ比を求めた。

【０２０７】このときのＥｕと温度特性の関係を図７
に、ＤＯＳと光メモリーの関係を図８に、ＤＯＳと画像
流れの関係を図９に、Ｓｉ−Ｈ₂／Ｓｉ−Ｈとガサツキ
の関係を図１０に示した。いずれのサンプルも水素含有
量は１０〜３０原子％の間であった。

【０２０８】図７〜図１０から明らかに、Ｅｕの範囲を
５０〜６０ｍｅＶ、ＤＯＳの範囲を１×１０¹⁴以上１×
１０¹⁶ｃｍ^-3未満、Ｓｉ−Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈ比を０．２〜
０．５とすることが良好な電子写真特性を得る上で好ま
しいことがわかった。

【０２０９】［実施例１］上記参考例から得られた知見
に基づいて、図２に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法の製造装置を
用い、直径１０８ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウム
シリンダー上に、表１に示す条件で電荷注入素子層、光
導電層、表面層からなる感光体を作成した。

【０２１０】

【表１】得られた感光体は次の特性を有していた。（１）光導電層水素含有量：２０原子％ＳｉＨ₂／ＳｉＨ比：０．３指数関数裾の特性エネルギー：５５ｍｅＶ局在状態密度：２×１０¹⁵ ｃｍ^-3 （２）表面層電気抵抗：５×１０¹³ Ωｃｍ作製した感光体を画像形成装置（キャノン製ＮＰ６０６
０をテスト用に改造）にセットして、従来のシールド板
形状が変化しない帯電器（グリッド無し）を用い、中央
位置の電位が４００Ｖになるように１次電流値を調整
し、軸方向の電位ムラを測定した。

【０２１１】次いで、このシールド板の形状が変化しな
い帯電器に代えて、グリッド付きの帯電器（シールド板
の形状は変化しない）、及び本発明のシールド板形状可
変の帯電器を用いてムラの値を評価した。本発明の帯電
器のシールド板の形状は図−１ｂ）に示した形状のも
ので、帯電ワイヤーと感光体の距離（ｄ）は９ｍｍ、シ
ールド板の固定部は、固定部と可動部の接続箇所までの
距離（Ｌ）が３ｍｍから５ｍｍの範囲のもの（中央部の
Ｌが５ｍｍで、端部のＬが３ｍｍである。）、可動部は
両方端部で４ｍｍ可動できるものを用いた。結果を表２
に示す。表中、「グリッド無しシールド板可変無し」の
帯電器を使用したときに、左欄に示す電位ムラを生じた
感光体の部分が、「グリッドありシールド板可変無し」
の帯電器、および「グリッド無しシールド板可変（本発
明）」の帯電器を用いたときに示すムラを示す。

【０２１２】グリッドを入れることによってムラは軽減
する方向にあるが、本発明の帯電器を用いた場合、特に
ムラが改善したことがわかる。特にムラが大きくなるに
したがい本発明の効果が顕著に現われた。

【０２１３】

【表２】［実施例２］実施例１で作成した画像形成装置を用い、
帯電器の安定性を調べた。用いた帯電器は図５−ａ）に
示したもの（全体が動くようになっている）で、帯電ワ
イヤーと感光体の距離は９ｍｍ、シールド板の固定部の
帯電ワイヤーに対向する位置から可動部との接続部の固
定部の内面の平面部端までの距離Ｌ１を変化した。結果
を表３に示した。

【０２１４】

【表３】表３から明らかなように、Ｌ１が２／１０×ｄ以上の場
合リーク等の問題は発生せず、良好であった。

【０２１５】［実施例３］実施例１で作成した感光体及
び画像形成装置を用い、実施例２で用いた帯電器を使用
し、感光体のムラを測定した。この場合従来のシールド
板可変なしの帯電器で測定したムラの値より、ムラが１
／２以下になったものをＡ、２／３以下になったものを
Ｂ、２／３以上のものをＣとした３段階の評価を行っ
た。結果は表４に示した。

【０２１６】

【表４】表４より、Ｌ２が小さい場合、放電の不安定さのため、
電位ムラ改善の効果は現われにくかった。また。Ｌ２が
大きい場合、可動部を変化してもムラ形状の改善はでき
なかった。これは、可動部がワイヤーから離れているた
め、帯電電流の変化を効率的に行えなくなり、応答性が
悪くなったものと考えられる。

【０２１７】そのため、実施例２及び３から、帯電器を
安定化し、電位ムラに対しても改善可能な帯電器にする
ためには、２／１０×ｄ≦Ｌ１＜Ｌ２≦８／１０×ｄの
条件を満足することが望ましいことが確認できた。

【０２１８】［実施例４］実施例１で用いた画像形成装
置を用い、実施例２の感光体で電位の評価、及び画像の
評価を行った。プロセススピードは３００ｍｍ／ｓ、感
光体の径は１０８ｍｍであった。帯電器は図１−ｂ）
に示したような、可変のシールド板を用いた。帯電器幅
は２５ｍｍ、帯電ワイヤーとドラムの距離は１０ｍｍ、
シールド板の固定部と可動部の接続箇所までの距離
（Ｌ）は４ｍｍ（軸方向で一定）、シールド板可動部は
開口端までの距離が５ｍｍから９ｍｍの範囲で調整可能
のものを用いた。この条件で画像形成装置により、電位
ムラを測定し、電位ムラが最小となるようにシールド板
の可動部を調整した。その結果、十分な帯電電位が得ら
れ、ムラについては電位及び画像とも良好であった。

【０２１９】［実施例５］実施例１で用いた画像形成装
置を用い、実施例２の感光体で電位の評価、及び画像の
評価を行った。プロセススピードは４００ｍｍ／ｓ、帯
電器幅は３０ｍｍ、感光体の径は８０ｍｍであった。帯
電器は図１−ｂ）に示したような、可変のシールド板
を用いた。帯電器幅は２５ｍｍ、帯電ワイヤーとドラム
の距離は１０ｍｍ、シールド板の固定部と可動部の接続
箇所までの距離（Ｌ）は６ｍｍ（軸方向で一定）、シー
ルド板の可動部は開口端までの距離が７ｍｍから９ｍｍ
の範囲で調整可能のものを用いた。この条件で画像形成
装置により、電位ムラを測定し、電位ムラが最小となる
ようにシールド板の可動部を調整した。その結果、十分
な帯電電位が得られ、ムラについては電位及び画像とも
良好であった。

【０２２０】［実施例６］実施例１で用いた帯電器を取
り出し、同形状の可動部のない１枚のシールド板に交換
し、実施例４と同様の評価を行ったところ、十分な帯電
電位が得られ、ムラについては電位及び画像とも良好で
あった。

【０２２１】［実施例７］実施例１で用いた画像形成装
置を用い、実施例２の感光体で電位の評価、及び画像の
評価を行った。プロセススピードは５００ｍｍ／ｓ、帯
電器幅は３０ｍｍ、感光体の径は８０ｍｍであった。帯
電器は図６−ｂ）に示したように、シールド板の内側に
形が変化できる絶縁体を設置した。画像形成装置によ
り、電位ムラを測定し、電位ムラが最小となるようにシ
ールド板を調整した。その結果、十分な帯電電位が得ら
れ、ムラについては電位及び画像とも良好であった。

【０２２２】

【発明の効果】本発明によると、電子写真装置の高速度
化や、小型化、多機能化の要求に伴い、帯電器の小型化
やプロセススピードの高速化により、感光体が帯電器内
を通過する時間が短くなっても、電子写真物性、機械的
耐久性等を総合的に改良しつつ、感光体表面に効率的に
均一に高帯電を得ることができる帯電器およびこれを用
いた電子写真装置を提供することができる。また特にム
ラの大きい感光体を使用した場合においても、電位ムラ
の発生を抑え、良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ａ）本発明の帯電器、及び感光体の構成を説明
するための模式的構成図である。ｂ）本発明の帯電器を構成するシールド板を示す図であ
る。

【図２】本発明に用いられる画像形成装置用感光体を形
成するための装置の一例で、ＲＦ帯の高周波を用いたグ
ロー放電法による画像形成装置用感光体の製造装置の模
式的説明図である。

【図３】本発明に用いられる画像形成装置用感光体を形
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画像形成装置用感光体の製造装置の
模式的説明図である。

【図４】ａ−Ｓｉ感光体を用いた複写器の画像形成プロ
セスを示す説明図である。

【図５】本発明の帯電器の配置を説明するための模式的
構成図で、帯電器、帯電ワイヤー、シールド板（固定
部、可動部）、及び感光体のそれぞれの位置関係を表わ
す。ａ）帯電ワイヤーが１本の場合の説明図である。ｂ）帯電ワイヤーを２本用いた場合の説明図である。

【図６】本発明の帯電器の配置を説明するための模式的
構成図で、帯電器、帯電ワイヤー、シールド板、可動の
絶縁体、及び感光体のそれぞれの位置関係を表わす。ａ）帯電ワイヤーが１本の場合の説明図である。ｂ）帯電ワイヤーを２本用いた場合の説明図である。

【図７】本発明に用いられる画像形成装置用感光体にお
ける光導電層のアーバックテイルの特性エネルギー（Ｅ
ｕ）と温度特性との関係を示す図である。

【図８】本発明に用いられる画像形成装置用感光体にお
ける光導電層の局在状態密度（ＤＯＳ）と光メモリーと
の関係を示す図である。

【図９】本発明に用いられる画像形成装置用感光体にお
ける光導電層の局在状態密度（ＤＯＳ）と画像流れとの
関係を示す図である。

【図１０】本発明に用いられる画像形成装置用感光体に
おける光導電層のＳｉ−Ｈ₂ 結合の吸収ピーク強度比と
ハーフトーン濃度ムラ（ガサツキ）との関係を示す図で
ある。

【図１１】本発明に用いられる画像形成装置用感光体の
層構成を説明するための模式的構成図である。

【符号の説明】

１０１，４０１，５０１，６０１ａ−Ｓｉ感光体１０２，４０２，５０２，６０２主帯電器１０４，５０４，６０４帯電ワイヤー１２０シールド板１２１，５２１，６２１シールド板固定部１２２，５２２シールド板可動部４０３静電潜像形成部位４０５現像器４０６転写紙供給系４０７ａ）転写帯電器４０７ｂ）分離帯電器４０９クリーナー４１０輸送系４１１除電光源６２２絶縁部材１１００感光体１１０１支持体１１０２感光層１１０３光導電層１１０４表面層１１０５電荷注入阻止層１１０６電荷発生層１１０７電荷輸送層１１１０自由表面２１００，３１００堆積装置２１１１，３１１１反応容器２１１２，３１１２円筒状支持体２１１３，３１１３支持体加熱用ヒーター２１１４原料ガス導入管２１１５，３１１６マッチングボックス２１１６原料ガス配管２１１７反応容器リークバルブ２１１８メイン排気バルブ２１１９真空計２２００原料ガス供給装置２２１１〜２２１６マスフローコントローラー２２２１〜２２３６原料ガスボンベ２２３１〜２２３６原料ガスボンベバルブ２２４１〜２２４６ガス流入バルブ２２５１〜２２５６ガス流出バルブ２２６１〜２２６６圧力調整器３１１５電極３１２０支持体回転用モーター３１２１排気管３１３０放電空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置用感光体を帯電させる帯電
器であって、該感光体に略平行に配置される帯電ワイヤ
ーと、前記感光体に面した位置に開口部を有し、前記帯
電ワイヤーを囲み該帯電ワイヤーに略平行な導電性の２
枚のシールド板および周囲を囲む部材からなり、前記開
口部が２枚のシールド板間で形成されるスリット状開口
であるシールド器とからなる帯電器において、前記帯電ワイヤーから感光体に流れる帯電電流が、感光
体の母線方向に沿って変化するように構成された帯電
器。
【請求項２】前記シールド板の少なくとも１枚のシー
ルド有効距離を、感光体の母線方向に沿って変えたこと
を特徴とする請求項１記載の帯電器。（但し、シールド
板のシールド有効距離とは、帯電ワイヤーのある点から
シールド板上におろした垂線の足から、感光体に向う方
向のシールド板として有効に機能する距離を意味す
る。）
【請求項３】前記シールド板の少なくとも１枚の開口
部端までの距離を、感光体の母線方向に沿って変えるこ
とで、前記のシールド有効距離を感光体の母線方向に沿
って変えたことを特徴とする請求項２記載の帯電器。
（但し、シールド板の開口部端までの距離とは、帯電ワ
イヤーのある点からシールド板上におろした垂線の足か
ら、感光体に向う方向の開口部端までの距離である。）
【請求項４】前記シールド板の少なくとも１枚が、固
定部と可動部からなる少なくとも２枚の導電性の板の組
み合わせで構成され、該可動部を動かすことにより前記の開口部端までの距離
を、感光体の母線方向に沿って変化させることが可能な
請求項２記載の帯電器。
【請求項５】前記固定部と可動部の接続箇所までの距
離（Ｌ）が、（数式１）２／１０×ｄ ≦ Ｌ ≦ ８／１０×ｄを満足することを特徴とする請求項４記載の帯電器。
（但し、固定部と可動部の接続箇所までの距離（Ｌ）
は、帯電ワイヤーのある点からシールド板上におろした
垂線の足から、感光体方向に向かって固定部の端までの
距離であり、ｄは、帯電ワイヤーと感光体との距離であ
る。）
【請求項６】前記シールド板の少なくとも１枚の内部
側表面に該表面を覆う可動の絶縁体を配置し、該絶縁体
を動かすことにより前記シールド有効距離を、感光体の
母線方向に沿って変化させることが可能な請求項２記載
の帯電器。
【請求項７】前記画像形成装置用感光体が、導電性支持体と、シリコン原子を母体として水素原子
（または水素原子およびハロゲン原子）を含有する非単
結晶材料からなる光導電性を示す光導電層、及びシリコ
ン原子を母体として水素原子および／またはハロゲン原
子を含有する非単結晶材料からなる電荷を保持する機能
を有する表面層を有する感光層とから構成される画像形
成装置用感光体であって、該光導電層が１０〜３０原子％の水素を含有し、Ｓｉ−
Ｈ₂ ／Ｓｉ−Ｈが０．２〜０．５であり、少なくとも光
の入射する部分において、サブバンドギャップ光吸収ス
ペクトルから得られる指数関数裾の特性エネルギーが５
０〜６０ｍｅＶ、かつ伝導帯端下０．４５〜０．９５ｅ
Ｖにおける局在状態密度が１×１０¹⁴以上１×１０¹⁶ｃ
ｍ^-3未満で、該表面層の電気抵抗値が１×１０¹⁰〜１×
¹⁵Ωｃｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
かに記載の帯電器。
【請求項８】請求項１〜８のいずれかに記載の帯電器
を用いる電子写真装置。