JPH112912A

JPH112912A - 光受容部材、該光受容部材を有する像形成装置及び該光受容部材を用いた像形成方法

Info

Publication number: JPH112912A
Application number: JP10103770A
Authority: JP
Inventors: Makoto Aoki; 誠青木; Junichiro Hashizume; 淳一郎橋爪; Shigenori Ueda; 重教植田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-01-06
Also published as: KR19980081388A; CN1196505A; DE69812204T2; US6322943B1; EP0872770A2; EP0872770B1; KR100340650B1; DE69812204D1; CN1129037C; EP0872770A3

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】感光体の加温手段を設けることなく画像ボケの
ない高品質な画像が得られ、また、カラートナー等の低
融点トナーの融着を防止し、現像剤担持体の回転周期で
発生する濃度ムラの防止を図ることのでき、感度が高
く、リークによる画像欠陥が起こらず、高品位な画像が
経時的に変化することのない光受容部材と、像形成装置
及び像形成方法を提供する。【解決手段】導電性基体上に光導電層と、フッ素を含む
非単結晶炭素の表面層を有する光受容部材であって、表
面層が赤外線吸収スペクトル波形における１２００ｃｍ
^-1付近、或は１１２０ｃｍ^-1に中心を持つピークの、２
９２０ｃｍ^-1付近に中心を持つピークに対する面積比が
０．１から５０までの範囲の面積比を有していることを
特徴とするものであり、この光受容部材を帯電した後、
所望の領域に光照射して静電像を形成し、光受容部材上
にトナー像を形成するプロセスを含むことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光受容部材、該光
受容部材を有する像形成装置及び該光受容部材を用いた
像形成方法に関し、更に詳しくは、環境によらず光受容
部材を加熱することなく画像ボケや画像流れのような問
題を生ずることがなく、その特性を維持することができ
る優れた特性を有する光受容部材、該光受容部材を有す
る像形成装置及び該光受容部材を用いた像形成方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体のような光受容部材に用
いる素子部材の技術としては、セレン、硫化カドミニウ
ム、酸化亜鉛、フタロシアニン、アモルファスシリコン
（以下ａ−Ｓｉと記す）等、各種の材料が提案されてい
る。中でもａ−Ｓｉに代表される珪素原子を主成分とし
て含む非単結晶質堆積膜、例えば水素及び／又はハロゲ
ン（例えばフッ素、塩素等）で補償されたａ−Ｓｉ等の
アモルファス堆積膜は高性能、高耐久、無公害な感光体
として提案され、その幾つかは実用化されている。米国
特許第４，２６５，９９１号明細書には、光導電層を主
としてａ−Ｓｉで形成した電子写真感光体の技術が開示
されている。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
ど認められない等、特に高速複写機やＬＢＰ（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広く使
用されている。こうした堆積膜の形成法として従来、ス
パッタリング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣ
ＶＤ法等、多数知られている。中でもプラズマＣＶＤ
法、即ち原料ガスを直流又は高周波（ＲＦ，ＶＨＦ）、
或はマイクロ波によってグロー放電を生じさせて分解
し、ガラス、石英、耐熱性合成樹脂フィルム、ステンレ
ス、アルミニュウム等の基体上に薄膜状の堆積膜を形成
する方法は、電子写真用アモルファスシリコン堆積膜の
形成方法等において現在、実用化が非常に進んでおり、
そのための装置も各種提案されている。

【０００３】更に、近年では膜質及び処理能力の向上に
対する要望が強くなっており様々な工夫も検討されてい
る。特に高周波電力を用いたプラズマプロセスは、放電
の安定性が高く酸化膜や窒化膜等の絶縁性材料の形成に
も使用できる等様々な利点により使用されている。近
年、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用いて５０ＭＨ
ｚ以上の高周波電源を用いたプラズマＣＶＤ法の報告が
あり（ＰｌａｓｍａＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰ
ｌａｓｍａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｖｏｌ．７，Ｎｏ
３（１９８７）ｐ２６７−２７３）、放電周波数を従来
の１３．５６ＭＨｚより高くすることで堆積膜の性能を
落とさずに堆積速度を向上させる事ができる可能性が示
されており、注目されている。又、この放電周波数を高
くする報告はスパッタリング等でもなされ、近年広くそ
の検討がされている。

【０００４】これらの方法で作成されたａ−Ｓｉ感光体
をいわゆる電子写真技術を用いた像形成装置に応用する
際、感光体の帯電及び、除電手段としては、殆どの場合
コロナ帯電器（コロトロン、スコロトロン）が利用され
ている。コロナ放電に伴いオゾン（Ｏ₃）が発生し、空
気中の窒素を酸化して窒素酸化物（ＮＯ_x）等のコロナ
放電生成物を生じさせ、更には、その生成窒素酸化物等
は空気中の水分と反応して硝酸等を生じさせる。そして
窒素酸化物、硝酸等のコロナ放電生成物は感光体や周辺
の機器に付着堆積して、それらの表面を汚損する。吸湿
したコロナ放電生成物は低抵抗なため、実質的に電荷保
持能力が全面的に或は、部分的に低下して、画像ボケや
画像流れ（感光体表面電荷が面方向にリークして静電荷
潜像パターンが崩れる或は形成されない）と称される画
像欠陥を生じさせる原因となっている。又、コロナ帯電
器のシールド板内面に付着したコロナ放電生成物は像形
成装置の稼働中のみならず夜間等の装置の休止中にも揮
発遊離し、それが該帯電器の放電開口に対応した感光体
表面に付着して更に吸湿し、その感光体表面を低抵抗化
させる。その為、装置休止後の装置再稼働時に最初に出
力される一枚目、或は数枚のコピー又は出力について、
上記の装置休止中の帯電器開口に対応する領域に画像ボ
ケ、画像流れが生じ易い。このような画像流れは、帯電
器の跡の様に見える事から帯電器跡流れと呼ばれること
がある。特にコロナ帯電器がＡＣコロナ帯電器である場
合に、この帯電器跡流れが顕著である。

【０００５】さらに、感光体がａ−Ｓｉ感光体である場
合には、上記のコロナ放電生成物による画像ボケ、画像
流れの問題が大きくなる。即ちａ−Ｓｉ感光体は他の感
光体に比べて帯電及び除電の効率が低い傾向にあり、そ
の為に該ａ−Ｓｉ感光体に対するコロナ放電による帯電
および除電処理は他の感光体の場合よりも帯電器に印加
する電圧を高くして帯電電流量を大幅に増大させる等の
構成がとられる。コロナ帯電電流量とオゾン発生量は比
例的な関係にあることから、感光体がａ−Ｓｉ感光体に
コロナ帯電器を組み合わせた構成では特にオゾンの発生
量が多くなり、そのために前記コロナ放電生成物の発生
による画像ボケ、画像流れの問題が大きくなる傾向にあ
る。又ａ−Ｓｉ感光体の場合は、表面硬度が他の感光体
に比べて極めて高い事が逆作用して、該感光体表面に付
着したコロナ放電生成物がいつまでも残留し易い。

【０００６】そこで、画像ボケや画像流れ現象を防止す
る方法として、以下の２つの方法が考えられた。１つ目
は、感光体に該感光体を加温するためのヒーターを内蔵
したり、温風送風装置により温風を感光体に送風したり
して感光体表面を加温（３０〜５０℃）することにより
相対湿度を低下させる方法である。この方法では感光体
表面に付着しているコロナ放電生成物や水分を揮発さ
せ、感光体表面の実質的な低抵抗化を抑える。２つ目
は、表面の撥水性を向上させることにより、初めからコ
ロナ放電生成物を付着しにくくし、それによって画像流
れを防止する方法である。たとえば特開昭６１−２８９
３５４号公報で、表面をフッ素を含んだガスでプラズマ
処理したａ−Ｃ表面層が開示されている。なお、特開昭
６０−１２５５４号公報には炭素及びハロゲン原子を含
む非晶質材料からなる表面層をもつ電子写真感光体及び
その製造方法が開示されている。なお特開昭６３−６５
４４７号公報には、主に電荷輸送層としての使用を前提
としており、表面層としての使用例はないが、赤外線吸
収スペクトルの吸収係数の関係から限定したフッ素含有
有機重合膜についての技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、１つ目の方
法である感光体の加温装置によって画像流れの問題は解
消することはできるが、省エネルギーやエコロジーとい
う観点から、ドラムヒーターのような加温装置による感
光体の加熱を行わない方が望ましい。また、高画質であ
るａ−Ｓｉドラムをフルカラー複写機に搭載させる場合
に、このように感光体が加熱されているとカラートナー
等の低融点トナーが感光体表面に融着する可能性が高く
なる。また、回転円筒状現像剤担持体の回転周期で部分
的に画像濃度が濃くなったり薄くなったりする場合があ
る。画像濃度に変化が生じる原因は装置の休止中に該感
光体の熱により、該現像剤担持体が膨張し該感光体対向
部との距離が短くなり、現像剤が通常よりも転移し易く
なるためである。これらの問題から、加温しなくても画
像ボケや画像流れが発生しない感光体が求められるよう
になってきた。

【０００８】一方、前述した２つ目の方法である、前記
公報に開示された撥水性向上の技術に関しては、オゾン
に晒した場合の撥水性の向上は挙げられているが、実際
に大量枚数の複写繰作を行って耐久試験を施しているか
どうかは記述されていない。そこで本発明者らは、特開
昭６１−２８９３５４号公報に開示された方法に従って
追試を行ったところ、初期の画像流れ特性は改善された
が、大量枚数の通紙耐久試験を行うと画像流れが発生し
てしまった。また、特開昭６０−１２５５４号公報に開
示されている方法についても追試を行った。この場合、
フッ素含有非晶質膜や有機重合膜は初期から従来の表面
層よりも画像流れ特性は良好であり、通紙耐久してもそ
の特性は維持される事が分かった。しかし従来の表面層
よりも表面が柔らかい為に感光体周辺部材や紙等の摺擦
により徐々に削られていくため、通常の厚さでａ−Ｓｉ
に要求される高耐久枚数まで表面層の機能を持続させる
為には更に硬度が要求される事が分かった。また、削れ
る事を前提として膜厚を大きくした場合、残留電位の増
大や感度低下等の弊害が現れてくる事が分かった。加え
て、特開昭６３−６５４４７号公報に開示された方法に
ついても追試を行った。この従来例では赤外線吸収スペ
クトルの値で物性を限定しているが、電荷輸送層として
の特性を重視した範囲限定であり、表面層として使用す
る際には比抵抗が低く、かつ硬度的にも不足している事
が分かった。これらのことから、加温手段を用いなくて
も画像ボケ、画像流れを起こさないように高撥水性の表
面層を持ち、且つその高撥水性が長期間、大量枚数の複
写操作によっても劣化しない感光体光受容部材が望まれ
る。また、画像流れの問題に加え、近年の複写画像に対
する要求の高まりから、さらに高画質を安定して供給す
る技術が切望されている。複写機やプリンターなどの像
形成装置に対して更に高精細化、高速化、ディジタル
化、小型化、低コスト化など、様々な要求が高まる中
で、光受容部材（電子写真感光体）には更なる感光体の
高感度化、薄膜化が要求される。その場合、感光体表面
を保護する表面層に対しては、低損失、薄膜化が要求さ
れるが、従来の表面層では更なる薄膜化は現実的でな
い。そのため、入射光に対して低損失の為の広いバンド
ギャップを持ち、耐圧が高く薄膜化が可能な表面層材料
が望まれることとなる。

【０００９】そこで、本発明は、いかなる環境下におい
ても、光受容部材（感光体）の加温手段を設けることな
く画像ボケや画像流れのない高品質な画像が得られ、か
つその特性を維持するに足る高耐久性を有する光受容部
材を提供することを目的としている。また、本発明は、
加温手段を用いないことにより、カラートナー等の低融
点トナーの融着を防止し、現像剤担持体の回転周期で発
生する濃度ムラの防止を図ることのできる光受容部材を
提供することを目的としている。また、本発明は、感度
が高く、リークによる画像欠陥が起こらず、高品位な画
像が経時的に変化することなく安定的に得られる光受容
部材を提供することを目的としている。また、本発明
は、上記目的を達成する光受容部材を有する像形成装置
及び該光受容部材を用いた像形成方法を提供することを
目的としている。つまり、本発明は、高品質な画像を得
ることができ、光受容部材の加温手段のような付加的な
構成要素を不要にし、より低コスト化、小型化、省エネ
ルギー化を図ることができる像形成装置を提供すること
を、また、目的とする。加えて、本発明は、低融点のト
ナーを使用できるなどトナーの選択の範囲を広げ、より
安定した現像を行うことができ、安定した像形成サイク
ルを実現することができる像形成方法を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、光受容部材、該光受容部材を有する像形成
装置及び該光受容部材を用いた像形成方法をつぎのよう
に構成したことを特徴とするものである。すなわち、本
発明の光受容部材は、導電性基体上に光導電層と、該光
導電層上に少なくともフッ素を含む非単結晶炭素の表面
層を有する光受容部材であって、該表面層が赤外線吸収
スペクトル波形における１２００ｃｍ^-1付近、或は１１
２０ｃｍ^-1に中心を持つピークの、２９２０ｃｍ^-1付近
に中心を持つピークに対する面積比が０．１から５０ま
での範囲を有していることを特徴としている。また、本
発明の像形成装置は、上記構成の光受容部材と、該光受
容部材の囲りに順に配された帯電器と、現像器と、クリ
ーナーとを少なくとも有することを特徴としている。ま
た、本発明の像形成方法は、上記構成の光受容部材を帯
電した後、所望の領域に光照射して静電像を形成し、該
静電像に対応して該光受容部材上にトナー像を形成する
プロセスを含むことを特徴としている。そして、これら
の発明において、前記光導電層は、シリコン原子を母体
とする非単結晶材料を有することを特徴としている。ま
た、これらの発明において、前記非単結晶材料は、水素
又はハロゲンを含む非晶質材料であることを特徴として
いる。また、これらの発明において、前記表面層は、少
なくとも水素を含んでいることを特徴としている。ま
た、これらの発明において、前記表面層は、前記光導電
層との間に両者の中間の組成をもつバッファ層を有して
いることを特徴としている。また、これらの発明におい
て、前記バッファ層は、非晶質シリコンカーバイドであ
ることを特徴としている。

【００１１】また、本発明の光受容部材は、前記表面層
が、フッ素置換炭化水素ガスを原料ガスの一部として使
用し、前記原料ガスを分解したプラズマを用いて形成さ
れていることを特徴としている。また、本発明の光受容
部材は、前記フッ素置換炭化水素ガスが、炭化水素の全
ての水素原子をフッ素原子で置換したガスであることを
特徴としている。また、本発明の光受容部材は、前記フ
ッ素置換炭化水素ガスが、ＣＦ₄ガスであることを特徴
としている。また、本発明の光受容部材は、該表面層
が、１〜４５０ＭＨｚまたは５０〜４５０ＭＨｚの高周
波を用いたプラズマＣＶＤ法によって、原料ガスを分解
することにより形成されていることを特徴としている。
また、本発明の光受容部材は、前記赤外線吸収スペクト
ル波形における１２００ｃｍ^-1付近、或は１１２０ｃｍ
^-1に中心を持つピークの夫々の面積が、ガウス分布を用
いた近似曲線とベースラインとで囲まれた面積によって
決定されることを特徴としている。

【００１２】また、本発明の像形成装置は、前記帯電器
と現像器との間に、静電像形成部位を有することを特徴
としている。また、本発明の前記静電像形成部位が、該
光受容部材に照射される光の光源を有することを特徴と
している。また、本発明の像形成装置は、前記クリーナ
ーが、該光受容部材に接するブレードを有することを特
徴としている。また、本発明の像形成装置は、前記帯電
器と現像器との間に、転写材を供給するための転写材供
給系と、供給された転写材に該光受容部材上に付与され
たトナーを転写するための帯電器を有することを特徴と
している。また、本発明の像形成方法は、前記光受容部
材上のトナーをクリーニングする工程を更に含むことを
特徴としている。また、本発明の像形成方法は、前記ク
リーニングする工程が、ブレードを用いてトナーを除去
することを含むことを特徴としている。また、本発明の
像形成方法は、前記クリーニングする工程の前に、前記
光受容部材上に形成されたトナーを転写材に転写する工
程を有することを特徴としている。また、本発明の像形
成方法は、前記光受容部材上にトナー像を形成するプロ
セスが、前記光受容部材上をヒーターによる加熱なしに
行われることを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の上記構成は、以下の検討
からなし得たものである。すなわち、まず数種類のフッ
素含有非単結晶炭素膜を作成し、鋭意検討した（ここで
非単結晶炭素膜とは、ダイヤモンドライクカーボンとい
われることもあるが、グラファイトやダイヤモンドでは
なく、主にその中間の結合状態である非晶質炭素のこと
を指している。完全な非晶質ではなく、多結晶や微結晶
と共存していても良い）。検討を重ねるうち、膜の赤外
線吸収分光法によって得られる吸収ピーク面積を指標と
し、ある特定のピーク面積の比が特定範囲内に納まる様
に作成された非単結晶炭素膜では、撥水効果の耐久性と
膜の削れにくさとを同時に満足する事を見いだした。即
ち、１２００ｃｍ^-1付近、１１２０ｃｍ^-1付近に中心を
持つピークはそれぞれ、ＣＦ₂、ＣＦ結合の伸縮振動を
示しており、このピークはフッ素の脱離しにくい結合状
態、即ち撥水効果の耐久性を示す指標として有効である
事が分かった。一方、２９２０ｃｍ^-1付近に中心を持つ
ピークはｓｐ³結合をしたＣＨの伸縮振動もしくはＣＨ₂
の非対称伸縮振動に起因する吸収帯であり、このピーク
は硬さを示す指標として有効である事が分かった。か
つ、１２００ｃｍ^-1付近、１１２０ｃｍ^-1付近のピーク
面積と、２９２０ｃｍ^-1付近のピーク面積との比が０．
１から５０の範囲内に収まる様に作成された膜では、大
量枚数の複写操作後も撥水効果が持続しており、また削
れ量も少ない事が分かった。このピーク面積比が０．１
未満になると、膜の硬度が大きくなり更に削れにくくな
るが、反面撥水効果の耐久性が低くなってしまい、大量
枚数の複写操作後には画像流れが発生してしまう事が分
かった。逆に５０より大きくなると、撥水効果は向上す
るものの、削れやすくなってしまい、大量の複写操作後
には表面層の役割が充分維持出来ない事が分かった。

【００１４】本発明の範囲内でフッ素含有非単結晶炭素
膜を作成した場合、撥水効果の耐久性が向上し、かつ削
れにくい膜になった理由としては、まだ明らかではない
が、おおよそ次の様に考えている。このフッ素含有非単
結晶炭素膜の撥水効果の耐久性を調べると、フッ素量の
絶対値と耐久性には必ずしも比例関係が無い、即ち、撥
水効果の耐久性は、表面のフッ素の結合の強さに起因す
るファクターの方が、フッ素の絶対量よりも大きく影響
すると考えられる。本発明で用いたスペクトルのピーク
はそれぞれ、ＣＦ₂、ＣＦ結合の伸縮振動を示してお
り、これらはネットワーク中に取り込まれた、脱落しに
くい結合をしたフッ素であると考えられる。その他の結
合状態、即ち炭素で出来た骨格の終端部であるＣＦ₃や
格子間に存在するＦ₂分子、ＨＦ分子等は、−ＣＦ₂−の
様に骨格中に存在するものに比べ、研磨作用によって比
較的脱落しやすいと思われる。このことから、本発明の
範囲でフッ素の結合状態を規定したフッ素含有非単結晶
炭素膜は、撥水効果の耐久性、即ち大量枚数の複写操作
後も撥水性を持続させる事が可能になったと思われる。

【００１５】一方、膜の硬度に関しても、結合状態が硬
度を大きく左右していると思われる事から、赤外線吸収
分光から得られた指標で限定した膜において、本発明の
効果が得られたと考えられる。非単結晶炭素膜はフッ素
が導入された場合、ネットワーク構造が３次元的に発展
しにくくなり、ポリマー（重合膜）的な膜になりやす
い。そこで３次元ネットワークを疎外するような位置に
結合するフッ素の量をある程度以上多くならないように
し、骨格としての強度が低下しないようにしなければな
らない。よって、脱離しにくい形態でネットワーク中に
フッ素を取り込みつつ、硬さを保つためには、強固な骨
格からのピーク、即ちｓｐ³結合をしたＣＨの伸縮振動
を示すピークがある程度以上存在する必要があったと考
えられる。これらのことから、上記の様に赤外線吸収ス
ペクトルの２９２０ｃｍ^-1付近のピーク、１２００ｃｍ
^-1、１１２０ｃｍ^-1付近のピークがそれぞれ微妙なバラ
ンスで得られるように作成した場合にのみ、硬度と撥水
効果の耐久性が同時に得られると考えている。加えて、
本発明の予期せぬ効果として、表面層を設けることによ
り生じる感度低下が最小限に抑えられた事、更に加えて
耐圧が向上した為に表面層の膜厚を更に薄くする事が可
能になった事である。

【００１６】この２つの予期せぬ効果に対しては、およ
そ次の様に考えている。本発明におけるフッ素含有非単
結晶炭素膜のバンドギャップを測定すると、従来のａ−
Ｃ膜に比べ、バンドギャップが大きい事が分かった。こ
の理由としては、Ｃ−Ｆ結合がＣ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合
に比べて強いことが結合−反結合エネルギー差を広げる
方向である事から、結果的に光学的バンドギャップが広
がったと考えている。このバンドギャップの広がりによ
り、従来技術のａ−Ｃに比べて、同じ膜厚でも損失が少
なくなり、感度がさらに向上したと考えられる。また、
一般にフッ素含有非単結晶炭素膜は膜の自由エネルギー
が低く、その為感光体表面に対して濡れ性がよくカバレ
ッジが向上するが、本発明の範囲では、カバレッジの良
さに加えて緻密性が非常に向上している。緻密性の高さ
はフッ素の結合状態に起因すると考えているが詳しい事
は今のところ不明である。カバレッジの良さのために光
導電層表面に形成された球状突起等で発生した欠陥も均
一に覆い、また緻密性の高さから電荷が欠陥周辺を経由
しにくくなり、そのために耐圧が向上し、電荷の表面層
中のリークが原因である白抜け等が発生しにくくなった
と考えられる。本発明は、以上の検討を経て完成に至っ
たものである。以上のように、本発明の表面層は赤外吸
収スペクトル波形における１２００ｃｍ^-1付近、或は１
１２０ｃｍ^-1に中心を持つピークの、２９２０ｃｍ^-1付
近に中心を持つピークに対する面積比が０．１から５０
までの範囲のとなるようにされている。これによって、
上述したような問題点が効果的に解決し得るのである。

【００１７】なお、表面層が設けられている光導電層
は、シリコンを母体とする非単結晶材料とするのが好ま
しく、特に、水素又はハロゲンを含有する非晶質シリコ
ンを有するのが好ましい。また、本発明の光受容部材
は、非単結晶炭素の表面層が、少なくとも水素を含んで
いることが好ましい。また、本発明は、表面層が、フッ
素置換炭化水素ガスを原料ガスの一部として使用し、前
記原料ガスを分解したプラズマを用いて形成されている
ことが望ましく、また、そのフッ素置換炭化水素ガス
が、炭化水素の全ての水素原子をフッ素原子で置換した
ガスであることが好ましい。具体的には、好適なフッ素
置換炭化水素ガスとして、ＣＦ₄ガスを挙げることがで
きる。また、本発明は、表面層が、１〜４５０ＭＨｚの
高周波を用いたプラズマＣＶＤ法によって、より好まし
くは、５０〜４５０ＭＨｚの高周波を用いたプラズマＣ
ＶＤ法によって、原料ガスを分解することにより形成さ
れていることが好ましい。また、本発明は、光導電層と
表面層との間に両者の中間の組成をもつバッファ層を有
していることが望ましい。

【００１８】以下に図面を用いて本発明を具体的に説明
する。図１（ａ）及び図１（ｂ）は夫々本発明の光受容
部材（感光体）の構成の一例を説明する模式断面図であ
る。図１（ａ）には光導電層を機能分離していない単層
型と呼んでいる感光体で、基体１０１の上に必要に応じ
て設けられた電荷注入阻止層１０２、少なくとも水素を
含むａ−Ｓｉを有する光導電層１０３、少なくともフッ
素を含む非単結晶炭素の表面層１０４が積層された感光
体である。図１（ｂ）には光導電層を電荷発生層と電荷
輸送層の２つに機能分離している為、機能分離型と呼ん
でいる感光体を示している。基体１０１の上に必要に応
じて電荷注入阻止層１０２を設け、その上に電荷輸送層
１０５、電荷発生層１０６の機能分離された、少なくと
も水素を含むａ−Ｓｉの光導電層１０３が堆積され、そ
の上に少なくともフッ素を含む非単結晶炭素の表面層１
０４が積層されている。ここで電荷輸送層１０５と電荷
発生層１０６の位置関係はどちらが基体１０１側に来て
も良い。要求される性能、特性によって適宜決めること
ができる。また、機能分離を組成変化で行う場合に、そ
の組成変化を連続的に行ない、一層中で夫々の機能を中
心的に行なう領域に分けても良い。構成成分の層厚方向
の組成変化は機能分離するしないにかかわらず、また、
単層、複数層にするしないにかかわらず、必要に応じて
設計され行なわれてよい。

【００１９】つまり、図１（ａ）、図１（ｂ）に挙げた
感光体において、それぞれの層は連続的な組成変化を伴
ってもよく、明確な界面を持たなくても良い。また、電
荷注入阻止層１０２は必要に応じて省略しても良い。ま
た、光導電層１０３と非単結晶炭素からなる表面層１０
４との間には、密着性向上等の目的で必要に応じて更に
中間層を設けても良い。中間層の材料としては光導電層
１０３と表面層１０４との中間の組成を持ったＳｉＣ層
が挙げられるが、或はＳｉＯ，ＳｉＮなどを用いても良
い。また中間層は組成を連続的に変化させても良い。こ
こで言う非単結晶炭素とは、前述したように黒鉛（グラ
ファイト）とダイヤモンドとの中間的な性質を持つアモ
ルファス状の炭素を主に表しているが、微結晶や多結晶
を部分的に含んでいても良い。これらはプラズマＣＶＤ
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によ
って作成可能であるが、プラズマＣＶＤ法を用いて作成
した膜は透明度、硬度共に高いものを作製することがで
き、電子写真感光体のような光受容部材の表面層として
用いるには好ましい。非単結晶炭素膜を作成する際のプ
ラズマＣＶＤ法に用いる放電周波数としては所望のプラ
ズマを生起できるものであれば如何なる周波数も用いる
ことが出来る。工業的には１〜４５０ＭＨｚの周波数帯
の高周波が好適に用いられ、特にＲＦ周波数帯の中の１
３．５６ＭＨｚの高周波を好適に用いることが出来る。
また、特に５０〜４５０ＭＨｚのＶＨＦと呼ばれる周波
数帯の高周波を用いた場合には、透明度、硬度共に更に
高く出来るので、表面層としての使用に際してはより好
ましい。

【００２０】本発明の効果を得る為に用いられるフッ素
系のガスとしてはＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＨ₂Ｆ₂、ＣＨ
₃Ｆ、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₂Ｆ₄、ＣＨ₂ＣＦ₂等、プラズマ化で活
性なフッ素ラジカルを生成出来るものであれば如何なる
ものでも使用可能である。中には単独で成膜可能なガス
も存在するが、通常、単独で使用するよりもＣＨ₄等の
炭化水素、または水素と併用する事によって用いたほう
がラチチュードの拡大を伴う為、より好ましい。また、
炭素を含まないＣＩＦ₃、Ｆ₂、ＳＦ₆、ＨＦ等をフッ素
源として用い、炭化水素や水素と併用する事で成膜する
事も可能である。また上記のガスを混合したもの、ある
いは希ガス等の他のガスで希釈したものでも使用出来
る。

【００２１】図２は、本発明の高周波電源を用いたプラ
ズマＣＶＤ法による感光体の堆積装置の一例を模式的に
示した模式的構成図である。この装置は大別すると、堆
積装置２１００、原料ガスの供給装置２２００、反応容
器２１１０内を減圧する為の排気装置（図示せず）から
構成されている。堆積装置２１００中の反応容器２１１
０内にはアースに接続された円筒状被成膜基体２１１
２、円筒状被成膜基体の加熱用ヒーター２１１３、原料
ガス導入管２１１４が設置され、更に高周波マッチング
ボックス２１１５を介して高周波電源２１２０が接続さ
れている。２１２１、２１２２は基体ホルダーである。
原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ₄、Ｈ₂、ＣＨ₄、
ＮＯ、Ｂ₂Ｈ₆、ＣＦ₄等の原料ガスボンベ及びエッチン
グガスボンベ２２２１〜２２２６とバルブ２２３１〜２
２３６、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、各構成ガスのボンベはバルブ２２６０を介して反
応容器２１１０内のガス導入管２１１４に接続されてい
る。

【００２２】本発明で使用される高周波電源の出力は１
０Ｗ〜５０００Ｗ以上の範囲で使用する装置に適した電
力を発生する事ができれば、如何なる出力の物であって
も使用できる。更に、高周波電源の出力変動率は、如何
なる値で有っても本発明の効果を得ることができる。使
用されるマッチングボックス２１１５は高周波電源２１
２０と負荷の整合を取ることができるものであれば如何
なる構成のものでも好適に使用できる。又、整合を取る
方法としては、自動的に調整される物が好適であるが手
動で調整されるものであっても本発明の効果には全く影
響はない。高周波電力が印加されるカソード電極２１１
１の材質としては銅、アルミニウム、金、銀、白金、
鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チ
タン、またはこれらから少なくとも１つ以上選ばれた元
素を有する合金、ステンレス及び、これらの材料の２種
類以上の複合材料等が使用できる。又、形状は円筒形状
が好ましいが必要に応じて楕円形状、多角形状を用いて
も良い。カソード電極２１１１には必要に応じて冷却手
段を設けても良い。具体的な冷却手段としては水、空
気、液体窒素、ペルチェ素子等による冷却が必要に応じ
て用いられる。本発明に用いる円筒状被成膜基体２１１
２は、使用目的に応じた材質や形状を有する物であれば
良い。例えば、形状に関しては、電子写真用感光体を製
造する場合には、円筒状が望ましいが、必要に応じて平
板状や、その他の形状であっても良い。又、材質に於て
は、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、
コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレ
ス及び、これらの材料の２種類以上の複合材料、更には
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、
ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ガラス、石英、セ
ラミックス、紙などの絶縁材料に導電性材料を被覆した
物などが使用できる。表面形状としてはバイト切削、デ
ィンプル加工等を、干渉防止等の目的で行っても良い。

【００２３】以下、図２の装置を用いた、感光体の形成
方法の手順の一例について説明する。反応容器２１１０
内に円筒状被成膜基体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２１１０内を
排気する。続いて円筒状被成膜基体加熱用ヒーター２１
１３により円筒状被成膜基体２１１２の温度を２０℃〜
５００℃の所定の温度に制御する。感光体形成用の原料
ガスを反応容器２１１０内に流入させるにはガスボンベ
のバルブ２２３１〜２２３６、反応容器のリークバルブ
２１１７が閉じられている事を確認し又、流入バルブ２
２４１〜２２４６、流出バルブ２２５１〜２２５６、補
助バルブ２２６０が開かれている事を確認し、メインバ
ルブ２１１８を開いて反応容器２１１０及びガス供給配
管２１１６を排気する。次に真空系２１１９の読みが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。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２２４１〜２２４６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。

【００２４】以上の手順によって成膜準備を完了した
後、円筒状被成膜基体２１１２上に光導電層の形成を行
う。

【００２５】円筒状被成膜基体２１１２が所定の温度に
なったところで、各流出バルブ２２５１〜２２５６のう
ちの必要なものと補助バルブ２２６０とを徐々に開き、
各ガスボンベ２２２１〜２２２６から所定の原料ガスを
ガス導入管２１１４を介して反応容器２１１０内に導入
する。次に、各マスフローコントローラー２２１１〜２
２１６によって、各原料ガスが所定の流量になる様に調
整する。その際、反応容器２１１０内が１Ｔｏｒｒ以下
の所定の圧力になる様に、真空計２１１９を見ながらメ
インバルブ２１１８の開口を調整する。内圧が安定した
ところで、高周波電源２１２０を所望の電力に設定して
高周波マッチングボックス２１１５を通じてカソード電
極２１１１に供給し高周波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２１１０内に導入さ
せた各原料ガスが分解され、円筒状被成膜基体２１１２
上に所定のシリコン原子を主成分とする堆積膜が形成さ
れる。所望の膜厚の形成が行われた後、高周波電力の供
給を止め、各流出バルブ２２５１〜２２５６を閉じて反
応容器２１１０への各原料ガスの流入を止め、堆積膜の
形成を終える。又、本発明の表面層を形成する場合も基
本的には上記の操作を繰り返せばよく成膜ガスを供給し
放電を開始すればよい。本発明の効果が得られるフッ素
含有非単結晶炭素膜は、使用ガスの種類とその混合比、
成膜圧力、高周波電力とその周波数、成膜温度などが適
切な値に設定されていなければ作成出来ないが、特別な
装置が必要な訳では無く、従来のプラズマＣＶＤ装置を
用いて作成出来る。

【００２６】ガスの混合比についてはガス種によって異
なる為、一意には定まらないが、エッチング性の強いガ
スは炭化水素や水素ガスによる希釈量を多くし、エッチ
ング性の弱いガスは希釈量を少なめにすると良い傾向が
見られた。成膜圧力に関しては従来の成膜条件と同様の
範囲で作成可能である。ガス種によって変わる為一概に
は言えないが、低くする方が気相中でのポリマライゼー
ションが抑えられる傾向がある。高周波電力に関しては
ある程度以上放電エネルギーを与えないとＣ−Ｆ結合等
が切断出来ずフッ素ラジカルが得られない。一方放電エ
ネルギーを与えすぎるとエッチング性のガスを用いてい
る為成膜速度が極端に遅くなってしまうため好ましくな
い。同軸型の成膜炉であれば２０００Ｗ以下程度が好ま
しい。また周波数に関しては高い方がより高硬度で低損
失な膜が得やすいが、高くなりすぎると膜厚分布が生じ
る。成膜温度に関しては従来の成膜条件範囲内でよい
が、高くしすぎるとバンドギャップが狭くなり損失が増
える傾向にある為、あまり高くしない方が好ましい。以
上、それぞれの設定値については従来の成膜条件と著し
く異なる値ではないが、ピーク面積比の成膜パラメータ
依存性が大きい為、これまで再現性よく的確な膜が作成
出来なかったものと考えられる。

【００２７】具体的な作成手順を以下に示す。各流出バ
ルブ２２５１〜２２５６のうちの必要なものと補助バル
ブ２２６０とを徐々に開き、各ガスボンベ２２２１〜２
２２６から表面層に必要な原料ガス、例えばＣＦ₄ガス
やＣＨ₄ガスをガス導入管２１１４を介して反応容器２
１１０内に導入する。次に、各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
量になる様に調整する。その際、反応容器２１１０内が
１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になる様に、真空計２１１
９を見ながらメインバルブ２１１８の開口を調整する。
内圧が安定したところで、高周波電源２１２０を所望の
電力に設定して高周波電力を高周波マッチングボックス
２１１５を通じてカソード電極２１１１に供給し高周波
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２１１０内に導入させた各原料ガスが分解さ
れ、表面層が形成される。所望の膜厚の形成が行われた
後、高周波電力の供給を止め、各流出バルブ２２５１〜
２２５６を閉じて反応容器２１１０への各原料ガスの流
入を止め、表面層の形成を終える。膜形成を行っている
間は円筒状被成膜基体２１１２を駆動装置（不図示）に
よって所定の速度で回転させても良い。また、膜の更な
る高硬度化が要求される場合、不図示のローパスフィル
タによって高周波電力に直流バイアス電圧を印加しても
よい。

【００２８】図３は前記、図２とは別形態のプラズマＣ
ＶＤ法による光受容部材の形成装置（量産型）の一例の
模式図である。図３はその反応容器部の模式的断面図を
示している。図３において３００は反応容器であり、真
空気密化構造を成している。又、３０２は一端が反応容
器３０１内に開口し、他端が排気装置（図示せず）に連
通している排気管である。３０３は円筒状被成膜基体３
０４によって囲まれた放電空間を示す。高周波電源３０
５は、高周波マッチングボックス３０６を介して電極３
０７に電気的に接続されている。円筒状被成膜基体３０
４はホルダー３０８（ａ）（ｂ）にセットした状態で回
転軸３０９に設置される。必要に応じてモーター３１０
で回転出来るようになっている。原料ガス供給装置（不
図示）は、図２に示した２２００と同様のものを用いれ
ばよい。各構成ガスは混合され、バルブ３１２を介して
反応容器３０１内のガス導入管３１１に接続されてい
る。本形成装置の高周波電源の出力は１０Ｗ〜５０００
Ｗ以上の範囲で使用する装置に適した電力を発生する事
ができれば、如何なる出力の物であっても使用できる。
更に、高周波電源の出力変動率は、如何なる値で有って
も本発明の効果を得ることができる。使用されるマッチ
ングボックス３０６は高周波電源３０５と負荷の整合を
取ることができるものであれば如何なる構成のものでも
好適に使用できる。又、整合を取る方法としては、自動
的に調整される物が好適であるが手動で調整されるもの
であっても本発明の効果には全く影響はない。高周波電
力が印加される電極３０７の材質としては図２のカソー
ド電極と同様なものが使用できる。又、形状も同様であ
り必要に応じて調整可能である。また、図２のカソード
電極と同様に、電極３０７は必要に応じて冷却手段を設
けても良い。

【００２９】本発明に用いる円筒状被成膜基体３０４
は、図２の基体２１１２で説明したとおりである。

【００３０】図４は電子写真装置の一例を示す概略的構
成図である。感光体４０１は矢印Ｘ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４０４、転写紙（転写材）供給系４
０５、転写帯電器４０６（ａ）、分離帯電器４０６
（ｂ）、クリーナー４０７、搬送系４０８、除電光源４
０９、ブランク露光用光源等が配設されている。以下、
さらに具体的に画像形成プロセスを説明すると、感光体
４０１は高電圧を印加した主帯電器４０２により一様に
帯電される。帯電された表面に静電潜像を形成するた
め、ランプ４１０から発した光が原稿台ガラス４１１上
に置かれた原稿４１２に反射し、ミラー４１３、４１
４、４１５を経由し、レンズユニット４１７のレンズ４
１８によって結像され、ミラー４１６を経由し、導かれ
感光体４０１の表面に投影され、静電潜像が形成され
る。なお、この光照射はレーザー光やＬＥＤ光などによ
り、全体として像情報をもつような光であってもよい。
この潜像に現像器４０４からネガ極性トナーが供給され
てトナー像が形成される。一方、転写紙供給系４０５を
通って、レジストローラー４２２によって先端タイミン
グを調整され、感光体４０１方向に供給される転写材Ｐ
は高電圧を印加した転写帯電器４０６（ａ）と感光体４
０１の間隙に於て背面から、トナーとは逆極性の正電界
を与えられ、これによって感光体表面のネガ極性のトナ
ー像は転写材Ｐに転写する。次いで、高圧ＡＣ電圧を印
加した分離帯電器４０６（ｂ）により、転写材Ｐは転写
搬送系４０８を通って定着装置４２４に至り、トナー像
が定着されて装置外に搬出される。感光体４０１上に残
留するトナーはクリーニングユニット４０７のマグネッ
トローラー４２７及び、感光体４０１に当接されたクリ
ーニングブレード４２１を用いて回収され、残留する静
電潜像は除電光源４０９によって消去される。

【００３１】尚、本発明における面積比の求め方の一例
について説明する。５図には赤外吸収スペクトル（Ｉ
Ｒ）波形の一例が示されている。図示されるように、該
波形は１１２０ｃｍ^-1付近、１２００ｃｍ^-1付近及び２
９２０ｃｍ^-1付近に夫々中心をもつピークを有してい
る。図５に示される波形の場合は、１１２０ｃｍ^-1付近
に中心をもつ波形と１２００ｃｍ^-1付近に中心をもつ波
形が合成されたような形状となっている。すなわち、全
体として波形をみると、１１２０ｃｍ^-1付近と１２００
ｃｍ^-1付近に夫々中心をもつ波形でできた大きな山の部
分と、２９２０ｃｍ^-1付近に夫々中心をもつ波形ででき
た小さな山の部分を形成している。

【００３２】ここで、各波数に中心をもつピークの面積
は以下のように求めることができる。まず、波形が１つ
の波数に中心をもつピークの場合、図５でいえば２９２
０ｃｍ^-1付近に中心をもつピークの場合は、２９２０ｃ
ｍ^-1付近に頂点を有するガウス分布曲線をＩＲ波形にフ
ィッティングし、そのガウス分布曲線とベースラインと
で囲まれる部分の面積（図中のハッチングの領域の面
積）を求めればよい。波形が２つの波形の合成となる場
合は、２つのガウス分布曲線を合成して得られる波形を
ＩＲ波形に近似させる。すなわち、図５に示される例の
場合は、１１２０ｃｍ^-1付近に頂点をもつガウス分布曲
線と１２００ｃｍ^-1付近に頂点をもつガウス分布曲線と
を夫々用いて、それぞれの曲線の合成がＩＲ波形に最も
近似したときの夫々のガウス分布曲線をまず求める。つ
ぎに、１１２０ｃｍ^-1付近に頂点をもつガウス分布曲線
とベースラインとで囲まれる領域の面積とを夫々算出す
る。本発明ではたとえばこのようにして求められた面積
を用いて、１１２０ｃｍ^-1に対応する面積と２９２０ｃ
ｍ^-1に対応する面積、あるいは１２００ｃｍ^-1に対応す
る面積と２９２０ｃｍ^-1に対応する面積との比を求める
ことができる。なお、波形が図５の左側の山形のような
合成波形とならない場合は、ガウスフィットするまでも
なく、ベースラインとＩＲ波形とで囲まれる領域の面積
を単に算出するようにしてもよい。

【００３３】

【実施例】以下に、本発明の好適な実施例を説明する
が、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。［実施例１］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用い
て、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条件で下部阻
止層、光導電層を堆積し、表２に示した条件で表面層を
順次積層した。このとき、表４に示されるようにＣＦ₄
ガス流量を２０〜１００ｓｃｃｍで５段階に変化させ、
同時に高周波電力も８００Ｗ〜１２００Ｗまで３段階に
変化させ、５本の感光体を作成した。この範囲のＣＦ₄
流量と電力では、１１２０ｃｍ^-1／２９２０ｃｍ^-1にお
けるピーク比は０．１４から４７．８、１２００ｃｍ^-1
／２９２０ｃｍ^-1におけるピーク比は０．３１から４
８．３であった事が、あらかじめ作成したサンプルによ
る測定で明らかになっている。上記の方法で作成した５
本のドラムの削れに対する耐久性を調べる為、ドラムを
プロセススピード４５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させ、それ
に平均粒度８μｍのＳｉＣ研磨テープ（富士フィルム製
ＬＴ−Ｃ２０００）を接触させ、接触面の上から３φ、
幅２０ｍｍの平行ピンで抑え、荷重をかけて研磨した。
また研磨テープは１ｍｍ／ｓｅｃ程度で常に動かしてお
り、常に新しい面を供給して研磨力を一定に保ち、研磨
屑の影響が出ない様に工夫した。このような強制的な研
磨を６０分間行い、研磨試験前後での膜厚差を光学式膜
厚計にて測定した。膜厚の変化はＳｉＣ表面層の削れ量
との相対量で示している。以上の評価で得られた諸特性
の結果を表４に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】

【表４】（比較例１）図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用い
て、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条件で下部阻
止層、光導電層を堆積し、表２に示した条件で表面層を
順次積層した。このとき、表４に示されるように表面層
でのＣＦ₄ガス流量を１００ｓｃｃｍ、高周波電力を８
００Ｗで作成した。この表面層では、それぞれのピーク
比は５３．６、８９．１であった。次いで、実施例１と
同様の評価をそれぞれについて行った。以上の特性の変
化の結果を実施例１の結果と合わせて表４に示す。本発
明の範囲内である実施例１では、ＳｉＣからなる従来表
面層に対する削れ量はいずれも小さいか、同程度であ
る。ＳｉＣ表面層でも、ａ−Ｓｉ感光体に要求される枚
数まで複写操作を行ってもほとんど削れないが、違いを
見る為に過酷な試験条件に設定している為、削れが観測
出来る。一方、本発明範囲外である比較例１の場合は、
ＳｉＣ表面層よりも更に削れが大きく表面層のほとんど
が削り取られてしまう事が分かった。この場合、実際の
複写環境においてもかなり削れてしまい、実用上問題が
生じる事が予想される。以上の事から、赤外線吸収スペ
クトルの１１２０ｃｍ^-1或は１２００ｃｍ^-1におけるピ
ークの、２９２０ｃｍ^-1のピークに対するピーク面積比
が、５０以下である必要があることが分かった。

【００３８】［実施例２］図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条
件で下部阻止層、光導電層を堆積し、図３に記載のプラ
ズマＣＶＤ装置を用いて、表３に示した条件で表面層を
順次積層した。このとき、表５に示されるようにＣＦ₄
ガス流量を２０〜１００ｓｃｃｍで５段階に変化させ、
同時に高周波電力も４００Ｗ〜８００Ｗまで３段階に変
化させ、５本の感光体を作成した。この範囲のＣＦ4流
量と電力では、１１２０ｃｍ^-1／２９２０ｃｍ^-1におけ
るピーク比は０．１７から４６．７、１２００ｃｍ^-1／
２９２０ｃｍ^-1におけるピーク比は０．２２から４７．
５であった事が、あらかじめ作成したサンプルによる測
定で明らかになっている。

【００３９】上記の方法で作成した５本のドラムの撥水
効果の耐久性を調べる為、実施例１と同様の研磨試験を
行い、研磨試験の前後でフッ素量を測定し、フッ素がど
れだけ残留しているかを初期からの割合で評価した。フ
ッ素量の測定には、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用
い、極表面近傍（〜５０Å）のフッ素量を測定した。ま
た、研磨前後の撥水性の評価方法として、純粋との接触
角を接触角計（協和界面科学社製、ＣＡ−Ｓ−ロール
型）により測定した。また、研磨試験後の残留フッ素の
効果を確かめる為に、研磨後に感光体を実験用に改造し
たキヤノン製複写機ＮＰ−５０６０改造機に搭載し、３
２℃８８％の高温・高湿環境でドラムヒーター等の加熱
手段を一切用いずにＡ４用紙２万枚分の空回転を行い、
オゾン生成物質が表面に十分到達する様にし、さらに複
写機を止めた状態で同高温高湿環境で３時間放置した。
その後、画像流れを調べる為にキヤノン製テストチャー
ト（部品番号：ＦＹ９−９０５８）を複写して評価し
た。具体的にはチャート上にあるラインアンドスペース
の判別、文字輪郭の判別で評価した。以上の評価で得ら
れた諸特性の結果を表５に示す。

【００４０】

【表５】（比較例２）図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用い
て、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条件で下部阻
止層、光導電層を堆積し、図３に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて、表３に示した条件で表面層を順次積層し
た。このとき、感光帯の表面層は表５に示されるように
ＣＦ₄ガス流量を１０ｓｃｃｍ、高周波電力を８００Ｗ
として作成した。この場合、１１２０ｃｍ^-1／２９２０
ｃｍ^-1におけるピーク比は０．０４、１２００ｃｍ^-1／
２９２０ｃｍ^-1におけるピーク比は０．０７であった事
が、あらかじめ作成したサンプルによる測定で明らかに
なっている。上記の方法で作成したドラムに実施例２と
同様の評価を施した。

【００４１】得られた特性の結果を実施例２と合わせて
表５に示す。本発明の範囲内である実施例２では、研磨
後でも研磨前の７０％程度以上のフッ素が残留してお
り、接触角も研磨後で８０度以上を維持している。研磨
後に高温高湿画像流れ試験を行ったところ、画像流れは
起こらないことが分かった。一方、本発明範囲外である
比較例２の結果では、研磨後のフッ素量が研磨前に比べ
て４０％程度まで減少している。また、接触角も３５度
程度まで減少している。この場合、初期の段階でもフッ
素量の絶対値が低い事に加え、研磨によって表面のフッ
素濃度が減少した為に、接触角が低下してしまったと考
えられる。この接触角の低下から予想出来る様に、高温
高湿画像流れ試験では、画像流れが発生してしまった。
比較例２でフッ素量が減少した理由については、表面近
傍のフッ素のほとんどが脱落しやすいＣＦ3基のような
形で存在しており、これらが研磨作用によって脱離した
にも関わらず、骨格構造が硬いためにほとんど削れなか
った事が原因と思われる。実施例２、比較例２から、赤
外線吸収スペクトルの１１２０ｃｍ^-1或は１２００ｃｍ
^-1におけるピークの、２９２０ｃｍ^-1のピークに対する
ピーク面積比が、０．１以上である必要があることが分
かった。

【００４２】［実施例３］図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて表１に示した条件により円筒形のＡｌ基体
に下部阻止層、光導電層を順次積層した。このような感
光体を６本作成した。次に図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて表６に挙げた条件で、フッ素を含むガス種
をＣＦ₄、ＣＨＦ₃、Ｃ₂Ｆ₆、ＣＦ₂＝ＣＦ₂、ＣｌＦ₃、
ＳＦ₆の６種類のガスを用いて表面層の作成を行った。
これらは、あらかじめ作成したサンプルの赤外線吸収分
光による測定において、１１２０ｃｍ^-1／２９２０ｃｍ
^-1のピーク比、１２００ｃｍ^-1／２９２０ｃｍ^-1のピー
ク比共に１０〜３０の範囲に入っている事が確認されて
いる。次いで、実施例１、実施例２と同様の研磨試験に
よる膜厚変化評価、研磨後の高温高湿環境における画像
流れ評価試験、研磨後のフッ素量のＸＰＳによる定量評
価をそれぞれについて行った。得られた画像流れ特性の
結果を表７に示す。この結果から、表面層作成に用いる
フッ素含有ガスの種類によらず本発明の効果が得られる
ことが分かった。

【００４３】

【表６】

【００４４】

【表７】［実施例４］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用い
て、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条件で下部阻
止層、光導電層を堆積し、表２に示した条件で表面層を
順次積層した。このとき、ＣＦ₄ガス流量を６０ｓｃｃ
ｍ、高周波電力を１０００Ｗとして感光体表面層を作成
した。このＣＦ₄流量と電力では、１１２０ｃｍ^-1／２
９２０ｃｍ^-1におけるピーク比は１２．５、１２００ｃ
ｍ^-1／２９２０ｃｍ^-1におけるピーク比は１４．７であ
った事が、あらかじめ作成したサンプルによる測定で明
らかになっている。次いで、複写機と同様のレイアウト
を持つドラム専用試験機を用いて、ドラムの感度を測定
した。プロセススピード４００ｍｍ／ｓｅｃで回転さ
せ、コロナ帯電器により表面に４００Ｖ程度の帯電電位
を与える様にし、この後、露光位置で光量を変化させ、
現像位置で表面電位を測定した。このとき、表面電位が
５０Ｖとなる点での露光光量を感度とする。感度の評価
についてはＳｉＣ表面層との比較によって表した。

【００４５】更に、耐圧の違いを見る為に、ＮＰ５０６
０改造機にて、コロナ帯電器のグリッドを取り払い、か
つ帯電電位を通常より高めに設定してリークしやすい環
境を設定した。このような改造機で複写操作を行い、初
期の画像と、１０００枚複写操作した後の画像とを比較
して、リークに起因する白抜け状の画像欠陥（白ポチ）
の数をカウントした。評価に関してはＳｉＣ表面層で同
等の試験を行った場合の数との比較によって表した。得
られた感度の評価結果、リークに起因する画像欠陥の評
価結果を表８に示す。

【００４６】（比較例３）図２に記載のプラズマＣＶＤ
装置を用いて、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条
件で下部阻止層、光導電層を堆積し、表２に示した条件
で表面層を順次積層した。このとき、ＣＦ₄ガス流量を
１０ｓｃｃｍ、高周波電力を１２００Ｗとして感光体表
面層を作成した。このＣＦ₄流量と電力では、１１２０
ｃｍ^-1／２９２０ｃｍ^-1におけるピーク比は０．０４、
１２００ｃｍ^-1／２９２０ｃｍ^-1におけるピーク比は
０．０７であった事が、あらかじめ作成したサンプルに
よる測定で明らかになっている。次いで、実施例４と同
様の評価を行った。得られた結果を実施例４の結果と共
に表８に示す。実施例４、比較例３の結果から、ピーク
面積比が０．１より小さい非単結晶炭素膜の場合にはＳ
ｉＣ表面層に比べて感度が低下しているのに対し、ピー
ク面積比が０．１から５０の範囲内にある非単結晶炭素
膜では、従来表面層並に感度低下が抑えられている事が
分かった。これは予期せぬ効果であったが、理由として
はフッ素の膜中における結合によって、バンドギャップ
が大きくなり、表面層における損失が減少しているため
と考えられる。また、耐圧試験においては、本発明範囲
外である比較例３では従来表面層よりも特性は若干向上
しているものの、白ポチ状の画像欠陥が発生している。
これに対し、本発明範囲内である実施例４では、白ポチ
の発生が非常に少ない事が分かった。試験後にドラムを
取り出して顕微鏡観察を行ったところ、比較例３では球
状突起の縁の部分からリークが起こっているのが多く観
察されたのにたいし、実施例４では球状突起周辺へのリ
ーク跡はほとんど観察されなかった。以上の事から、本
発明のフッ素含有非単結晶炭素膜は、膜としての耐圧の
向上が見られる事が分かった。

【００４７】

【表８】［実施例５］図２に記載のプラズマＣＶＤ装置を用い
て、円筒形のＡｌ基体上に、表１に示した条件で下部阻
止層、光導電層を堆積し、表２に示した条件で表面層を
順次積層した。このとき、ＣＦ₄ガス流量を６０ｓｃｃ
ｍ、高周波電力を１０００Ｗとして感光体表面層を作成
した。このＣＦ₄流量と電力では、１１２０ｃｍ^-1／２
９２０ｃｍ^-1におけるピーク比は１２．５、１２００ｃ
ｍ^-1／２９２０ｃｍ^-1におけるピーク比は１４．７であ
った事が、あらかじめ作成したサンプルによる測定で明
らかになっている。次に得られた感光体をＮＰ５０６０
改造機に搭載し、キヤノン製テストチャート（部品番
号：ＦＹ９−９０５８）を原稿台に置き通常の露光量で
コピー画像を取った。得られた画像を観察し、線の太り
や細り、ハーフトーン再現性、画像欠陥等があるかどう
かを確認した。また、現像器の位置にセンサーを投入
し、帯電能、残留電位を測定した。得られた結果を表９
に示す。画像に関しては、鮮明でハーフトーンの再現も
良く、非常に良好な結果が得られた。また、帯電能、残
留電位とも良好であった。このことから、本発明の感光
体を用いた場合、良好な画像が得られる事が確認され
た。

【００４８】

【表９】

【００４９】

【発明の効果】本発明は、以上のように、導電性基体の
表面層が赤外線吸収スペクトル波形における１２００ｃ
ｍ^-1付近、或は１１２０ｃｍ^-1に中心を持つピークの、
２９２０ｃｍ^-1付近に中心を持つピークに対する面積比
が０．１から５０までの範囲の面積比を有する構成を備
えるようにすることによって、撥水性に優れ、高温・高
湿下で加温手段なしに高品位な画像を提供する感光体を
実現することができる。また、本発明は、上記構成によ
り、コロナ放電生成物が付着しにくく、加温手段を設け
る必要がないために、カラートナー等の低融点トナーの
融着や、現像剤担持体の回転周期で発生する濃度ムラが
起きにくく、更には、感度が高く、表面電荷のリークに
よる画像欠陥が起こらず、高品位な画像が経時的に変化
することなく安定的に得られる光受容部材を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明の光受容部材の
好適な層構成の一例を説明するための模式的断面図。

【図２】本発明の光受容部材に好適に用いられる製造装
置の一例を説明するための模式的断面構成図。

【図３】本発明の光受容部材に好適に用いられる製造装
置の一例を説明するための模式的断面構成図。

【図４】本発明の光受容部材を有する像形成装置の好適
な一例を説明するための模式的断面構成図。

【図５】本発明の面積比を求める方法の好適な一例を説
明するための概略的赤外吸収スペクトル波形を示すグラ
フ。

【符号の説明】

１０１：導電性基体１０２：電荷注入阻止層１０３：光導電層１０４：表面層１０５：電荷輸送層１０６：電荷発生層２１００：堆積装置２１１０：反応容器２１１１：カソード電極２１１２：導電性基体２１１３：基体加熱用ヒーター２１１４：ガス導入管２１１５：高周波マッチングボックス２１１６：ガス配管２１１７：リークバルブ２１１８：メインバルブ２１１９：真空系２１２０：高周波電源２１２１：基体ホルダー２１２２：基体ホルダー２２００：ガス供給装置２２１１〜２２１６：マスフローコントローラー２２２１〜２２２６：ボンベ２２３１〜２２３６：バルブ２２４１〜２２４６：流入バルブ２２５１〜２２５６：流出バルブ２２６０：補助バルブ２２６１〜２２６６：圧力調整器３００：ＶＨＦを用いた堆積装置（量産型）３０１：反応容器３０２：排気管３０３：放電空間３０４：円筒状被成膜基体３０５：高周波電源３０６：マッチングボックス３０７：電極３０８（ａ），（ｂ）：基体ホルダー３０９：回転軸３１０：モーター３１１：ガス導入管３１２：ガス導入バルブ４０１：感光体４０２：主帯電器４０３：静電潜像形成部位４０４：現像器４０５：転写紙供給系４０６（ａ）：転写帯電器４０６（ｂ）：分離帯電器４０７：クリーニングローラー４０８：搬送系４０９：除電光源４１０：ハロゲンランプ４１１：原稿台４１２：原稿４１３：ミラー４１４：ミラー４１５：ミラー４１６：ミラー４１７：レンズユニット４１８：レンズ４１９：給紙ガイド４２０：ブランク露光ＬＥＤ４２１：クリーニングブレード４２２：レジストローラー４２４：定着器

【手続補正書】

【提出日】平成１０年５月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また、本発明の像形成装置は、前記帯電器
と現像器との間に、静電像形成部位を有することを特徴
としている。また、本発明の前記静電像形成部位が、該
光受容部材に照射される光の光源を有することを特徴と
している。また、本発明の像形成装置は、前記クリーナ
ーが、該光受容部材に接するブレードを有することを特
徴としている。また、本発明の像形成装置は、前記現像
器と前記クリーナーとの間に、転写材を供給するための
転写材供給系と、供給された転写材に該光受容部材上に
付与されたトナーを転写するための帯電器を有すること
を特徴としている。また、本発明の像形成方法は、前記
光受容部材上のトナーをクリーニングする工程を更に含
むことを特徴としている。また、本発明の像形成方法
は、前記クリーニングする工程が、ブレードを用いてト
ナーを除去することを含むことを特徴としている。ま
た、本発明の像形成方法は、前記クリーニングする工程
の前に、前記光受容部材上に形成されたトナーを転写材
に転写する工程を有することを特徴としている。また、
本発明の像形成方法は、前記光受容部材上にトナー像を
形成するプロセスが、前記光受容部材上をヒーターによ
る加熱なしに行われることを特徴としている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 5/08 ３１１Ｇ０３Ｇ 5/08 ３１１３１２３１２ 5/082 5/082 Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に光導電層と、該光導電層上
に少なくともフッ素を含む非単結晶炭素の表面層を有す
る光受容部材であって、該表面層が赤外線吸収スペクト
ル波形における１２００ｃｍ^-1付近、或は１１２０ｃｍ
^-1に中心を持つピークの、２９２０ｃｍ^-1付近に中心を
持つピークに対する面積比が０．１から５０までの範囲
を有していることを特徴とする光受容部材。
【請求項２】前記光導電層は、シリコン原子を母体とす
る非単結晶材料を有することを特徴とする請求項１に記
載の光受容部材。
【請求項３】前記非単結晶材料は、水素又はハロゲンを
含む非晶質材料であることを特徴とする請求項２に記載
の光受容部材。
【請求項４】前記表面層は、少なくとも水素を含んでい
ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項
に記載の光受容部材。
【請求項５】前記表面層は、前記光導電層との間に両者
の中間の組成をもつバッファ層を有していることを特徴
とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光受
容部材。
【請求項６】前記バッファ層は、非晶質シリコンカーバ
イドであることを特徴とする請求項５に記載の光受容部
材。
【請求項７】前記表面層は、フッ素置換炭化水素ガスを
原料ガスの一部として使用し、前記原料ガスを分解した
プラズマを用いて形成されていることを特徴とする請求
項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光受容部材。
【請求項８】前記フッ素置換炭化水素ガスは、炭化水素
の全ての水素原子をフッ素原子で置換したガスであるこ
とを特徴とする請求項７に記載の光受容部材。
【請求項９】前記フッ素置換炭化水素ガスが、ＣＦ₄ガ
スであることを特徴とする請求項８に記載の光受容部
材。
【請求項１０】該表面層は、１〜４５０ＭＨｚの高周波
を用いたプラズマＣＶＤ法によって、原料ガスを分解す
ることにより形成されていることを特徴とする請求項１
〜請求項９のいずれか１項に記載の光受容部材。
【請求項１１】該表面層は、５０〜４５０ＭＨｚの高周
波を用いたプラズマＣＶＤ法によって、原料ガスを分解
することにより形成されていることを特徴とする請求項
１〜請求項９のいずれか１項に記載の光受容部材。
【請求項１２】前記赤外線吸収スペクトル波形における
１２００ｃｍ^-1付近、或は１１２０ｃｍ^-1に中心を持つ
ピークの夫々の面積は、ガウス分布を用いた近似曲線と
ベースラインとで囲まれた面積によって決定されること
を特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記
載の光受容部材。
【請求項１３】導電性基体上に光導電層と、該光導電層
上に少なくともフッ素を含む非単結晶炭素の表面層とを
有し、該表面層が赤外線吸収スペクトル波形における１
２００ｃｍ^-1付近、或は１１２０ｃｍ^-1に中心を持つピ
ークの、２９２０ｃｍ^-1付近に中心を持つピークに対す
る面積比が０．１から５０までの範囲の面積比を有して
いる光受容部材と、該光受容部材の囲りに順に配された帯電器と、現像器
と、クリーナーとを少なくとも有することを特徴とする
像形成装置。
【請求項１４】前記帯電器と現像器との間に、静電像形
成部位を有することを特徴とする請求項１３に記載の像
形成装置。
【請求項１５】前記静電像形成部位において、該光受容
部材に照射される光の光源を有することを特徴とする請
求項１４に記載の像形成装置。
【請求項１６】前記クリーナーは、該光受容部材に接す
るブレードを有することを特徴とする請求項１４または
請求項１５に記載の像形成装置。
【請求項１７】前記帯電器と現像器との間に、転写材を
供給するための転写材供給系と、供給された転写材に該
光受容部材上に付与されたトナーを転写するための帯電
器を有することを特徴とする求項１３に記載の像形成装
置。
【請求項１８】前記光導電層は、シリコン原子を母体と
する非単結晶材料を有することを特徴とする請求項１３
〜請求項１７のいずれか１項に記載の像形成装置。
【請求項１９】前記非単結晶材料は、水素又はハロゲン
を含む非晶質材料であることを特徴とする請求項１８に
記載の像形成装置。
【請求項２０】前記表面層は、少なくとも水素を含んで
いることを特徴とする請求項１３〜請求項１９のいずれ
か１項に記載の像形成装置。
【請求項２１】前記表面層は、前記光導電層との間に両
者の中間の組成をもつバッファ層を有していることを特
徴とする請求項１３〜請求項２０のいずれか１項に記載
の像形成装置。
【請求項２２】前記バッファ層は、非晶質シリコンカー
バイドであることを特徴とする請求項２１に記載の像形
成装置。
【請求項２３】導電性基体上に光導電層と、該光導電層
上に少なくともフッ素を含む非単結晶炭素の表面層とを
有する光受容部材であって、該表面層が赤外線吸収スペ
クトル波形における１２００ｃｍ^-1付近、或は１１２０
ｃｍ^-1に中心を持つピークの、２９２０ｃｍ^-1付近に中
心を持つピークに対する面積比が０．１から５０までの
範囲の面積比を有している光受容部材を帯電した後、所
望の領域に光照射して静電像を形成し、該静電像に対応
して該光受容部材上にトナー像を形成するプロセスを含
むことを特徴とする像形成方法。
【請求項２４】前記光受容部材上のトナーをクリーニン
グする工程を更に含むことを特徴とする請求項２３に記
載の像形成方法。
【請求項２５】前記クリーニングする工程は、ブレード
を用いてトナーを除去することを含むことを特徴とする
請求項２４に記載の像形成方法。
【請求項２６】前記クリーニングする工程の前に、前記
光受容部材上に形成されたトナーを転写材に転写する工
程を有することを特徴とする請求項２４または請求項２
５に記載の像形成方法。
【請求項２７】前記光受容部材上にトナー像を形成する
プロセスは、前記光受容部材上をヒーターによる加熱な
しに行われることを特徴とする請求項２３〜請求項２６
のいずれか１項に記載の像形成方法。
【請求項２８】前記光導電層は、シリコン原子を母体と
する非単結晶材料を有することを特徴とする請求項２３
〜請求項２７のいずれか１項に記載の像形成方法。
【請求項２９】前記非単結晶材料は、水素又はハロゲン
を含む非晶質材料であることを特徴とする請求項２８に
記載の像形成方法。
【請求項３０】前記表面層は、少なくとも水素を含んで
いることを特徴とする請求項２３〜請求項２９のいずれ
か１項に記載の像形成方法。
【請求項３１】前記表面層は、前記光導電層との間に両
者の中間の組成をもつバッファ層を有していることを特
徴とする請求項２３〜請求項３０のいずれか１項に記載
の像形成方法。
【請求項３２】前記バッファ層は、非晶質シリコンカー
バイドであることを特徴とする請求項３１に記載の像形
成方法。