(57)【要約】【課題】電子写真用感光体表面の酸化を抑制することにより、高湿流れ、耐磨耗性及び省エネルギー性の全てを満たすことが可能な電子写真装置を提供する。【解決手段】コロナ帯電器が、電子写真用感光体に対向する開口部を遮蔽可能なシート状の遮蔽部材と、遮蔽部材を巻き取る機構を有する電子写真装置であって、電子写真用感光体は、少なくとも基体の表面に、水素化アモルファスシリコンからなる光導電層及び、水素化アモルファスシリコンカーバイドからなる表面層を順次形成したものであり、表面層は、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和が６.６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であり、更に、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数の和に対する炭素原子の原子数の比が０．６１以上０．７５以下である。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電子写真用感光体と、前記電子写真用感光体に対向する開口部を有するコロナ帯電器を有し、
前記コロナ帯電器は、前記開口部を遮蔽可能なシート状の遮蔽部材と、長手方向に前記遮蔽部材を巻き取る機構を有する電子写真装置であって、
前記電子写真用感光体は、少なくとも基体の表面に、水素化アモルファスシリコンで形成された光導電層及び、水素化アモルファスシリコンカーバイドで形成された表面層を順次形成したものであり、
前記表面層は、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であり、更に、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数の和に対する炭素原子の原子数の比が０．６１以上０．７５以下であることを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
前記表面層において、ケイ素原子の原子数、炭素原子の原子数及び水素原子の原子数の和に対する水素原子の原子数の比が０．３０以上０．４５以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真装置。
【請求項３】
前記表面層において、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和が６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上であることを特徴とする請求項１乃至２に記載の電子写真装置。
【請求項４】
前記表面層において、ラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度ＩＧに対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度ＩＤの比が、０．２０以上０．７０以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電子写真装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、前記電子写真用感光体の表面を摺擦する清掃部材を兼ねることを特徴とする１乃至４の何れかに記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された表面層（以下、「ａ−ＳｉＣ表面層」とも称する。）を有する電子写真用感光体を用いた複写機、プリンタ、ファックス等の電子写真装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基体の表面にアモルファス材料を感光層として形成した電子写真用感光体が知られている。特に、金属等の基体の表面に化学気相成長法（ＣＶＤ法）、物理気相成長法（ＰＶＤ法）等の成膜技術によりアモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ」とも称する。）の層が形成されたａ−Ｓｉ感光体がすでに製品化されている。
このようなａ−Ｓｉ感光体の基本構成としては、図５に示すようなプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体が知られている。プラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体は、導電性基体５００１の表面にａ−Ｓｉで構成された光受容層５００２を形成し、更にａ−ＳｉＣ表面層５００５を積層した構成となっている。
【０００３】
ａ−ＳｉＣ表面層は耐磨耗性に優れていることから、主にプロセススピードの速い電子写真装置で用いられてきた。しかし、従来のａ−ＳｉＣ表面層は、絶対湿度の高い環境下で使用した場合に、文字がぼける、又は、文字が印字されずに白抜けが生じる場合があった（以下、「高湿流れ」とも称する。）。
高湿流れとは、以下のような現象である。絶対湿度の高い環境下に設置された電子写真装置を用いて画像を出力し、しばらく時間をあけた後、再び画像を出力する。このとき出力される画像において、文字がぼける、又は、文字が印字されずに白抜けが生じるという画像不良のことである。
この高湿流れは、電子写真用感光体の表面に水分が吸着することによって表面の抵抗が低下し、電荷が横流れを起こすために発生すると考えられている。そのため、電子写真装置が設置されている環境の絶対湿度が高い場合やａ−Ｓｉ感光体近傍に設けた感光体ヒーターを使用しない場合に、より発生しやすくなる。そのため、この高湿流れの発生を抑えるために、常時、感光体ヒーターにより電子写真用感光体を加熱し、高湿流れの原因とされる感光体表面に吸着した帯電生成物や水分を低減又は除去することが行われてきた。
【０００４】
これに対し、従来から感光体ヒーター以外の方法で、高湿流れを抑制するための電子写真プロセスが提案されている。
例えば、ニッケルを２〜２０重量％以上含むステンレス鋼からなる感光体保護シャッター用遮蔽部材を帯電器と感光体の間に挿入する機構を備える事により画像流れの発生を防止する技術が提案されている（特許文献１参照）。
また、複写動作停止時に巻き取り可能なフィルムを静電的に感光体表面に付着させ、帯電器と感光体の間を遮蔽する事で画像流れの発生を防止する技術が提案されている（特許文献２参照）。
更に、帯電器と感光ドラムの間を開放、遮蔽可能なシート状ヒーターを有し帯電器に対向するドラム面を加熱することで画像流れを防止する技術が提案されている（特許文献３参照）。
更に、感光体に対向するコロナ帯電器の開口部を遮蔽可能な導電性の帯電器シャッターにバイアスを印加し帯電生成物、オゾンなどのイオンを電界により吸着する技術が提案されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−１０４５６４号公報
【特許文献２】特開平０７−１０４５６５号公報
【特許文献３】特開２００８−４６２９７号公報
【特許文献４】特開２００８−１４５８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、市場では、電子写真装置の高速化及びカラー化が進み、従来に比べ、更に磨耗し易い電子写真プロセスへと変化してきている。また、高速化及びカラー化に伴い、高画質な画像を安定して出力可能な電子写真装置も求められている。更に、環境問題への関心も高く、電子写真装置の消費電力低減による省エネルギー性の向上も求められている。
これらの市場要求に対し、電子写真装置における改善も必要ではある。同時に、良好な耐磨耗性を維持しつつ、高湿流れを改善し、更に、省エネルギー性にも優れた電子写真用感光体も必要となっている。
しかし、高湿流れの発生を抑制するためには、電子写真用感光体の最表面に形成された高湿流れの原因となる吸着物質を取り除くため、一定以上の磨耗量が必要であった。
このような磨耗し易いａ−ＳｉＣ表面層では、表面層の膜厚を厚くすることで耐久性を確保する必要が生じる。
【０００７】
しかし、ａ−ＳｉＣ表面層の膜厚を厚くすると、光吸収が増加するため、感度が低下する場合があった。
また、電子写真装置としては、感光体近傍に感光体ヒーターを設けることで電子写真用感光体の最表面に吸着した水分を除去し、磨耗量を抑えつつ高湿流れの抑制を可能としてきた。しかし、感光体ヒーターは多量な電力を必要とすることから、感光体ヒーターを使用する場合、消費電力の削減を実現することは困難である。
以上のことから、従来の電子写真用感光体及び電子写真装置において、高湿流れを抑制しつつ、耐磨耗性向上と消費電力低減の両立を実現することは困難な課題であった。
そこで、本発明者らは、耐磨耗性向上と消費電力低減を両立しつつ、高湿流れ抑制を実現するために鋭意検討を行った。その結果、高湿流れの現象には、大別すると下記に示す２つの現象が存在することを見出した。
【０００８】
現象Ａ；絶対湿度の高い環境下で画像出力し、そのまま一晩放置した後、翌朝画像を出力した場合、画像の一部に画像濃度低下が発生する現象。この画像濃度低下は、放置時に電子写真用感光体と帯電器が対面していた領域で発生する。このような放置時に電子写真用感光体の帯電器に対面した領域で発生する高湿流れを、以下、「帯電器下流れ」とも称する。
現象Ｂ；現象Ａと同様に翌朝画像を出力した場合、帯電器下流れが発生するとともに、同時に、放置時に帯電器に対面していない領域においても画像濃度低下が発生する現象。
この現象は、多量の画像出力をした（長期間画像出力をし続けた）際に発生する場合があり、画像上で局所的に発生する帯電器下流れとは異なり、画像全面で発生する。
このような帯電器下流れとは異なる放置時に帯電器に対面していない領域で生じる高湿流れを以下、「耐久流れ」とも称する。
これら２つの現象から、高湿流れは帯電器下流れと耐久流れからなる複合的な現象であることがわかった。つまり、帯電器下流れは、放置時に電子写真用感光体と帯電器とが対面した領域で生じる高湿流れであり、耐久流れは、長期使用時に発生し、画像全面で生じる高湿流れである。
【０００９】
本発明者らは、上記２つの現象が生じるメカニズムを下記のように推察した。図１及び図２を用いて、上記２つの現象発生メカニズムを説明する。
図１は、Ａの現象を説明するための模式的な説明図であり、電子写真用感光体最表面に吸着した吸着物質の量と高湿流れ発生の関係を示したものである。水分や帯電生成物等の吸着物質の吸着量が高湿流れ発生の閾値を超えると画像上に高湿流れが発生する。
まず、画像出力前の初期の段階では、電子写真用感光体最表面の吸着物質は少ない。
次に画像出力を繰り返し行った画像出力後の状態を考える。この状態では主に帯電の影響により、電子写真用感光体表面層が酸化され、最表面に極性基が生成されることとなる。
この酸化により極性基が生成されることの高湿流れに対する影響は、次の２通りの作用が考えられる。
【００１０】
まず第１に、極性基それ自体が水分の吸着量を増大させることにより、表面の低抵抗化を起こしやすくする作用である。第２に、極性基が生成されることにより、帯電生成物が吸着しやすい表面へと変化させる作用である。帯電生成物は水分を吸着することで、表面の低抵抗化をより促進すると考えられている。
従って結果として上記の２つの相乗的な作用により、水分や帯電生成物等の吸着物質が増加し、高湿流れを発生しやすい状況を作り出すものと考えられる。
【００１１】
次に、この状態で、電子写真用感光体を電子写真装置内に放置した場合を考える。放置時に帯電器に対面している領域では、帯電器周辺に多量の帯電生成物が存在していることに加え、酸化により帯電生成物が吸着しやすくなっているため、結果として表面には大量の帯電生成物が吸着することとなる。その結果、帯電生成物、水分からなる吸着物質量が閾値を超えてしまい、高湿流れが発生すると考えられる。
一方、放置時に帯電器に対面していない領域では、酸化によって水分や帯電生成物の吸着性が増大しているものの、付着すべき帯電生成物の存在量が少ないため、吸着物質量が閾値を超えるまでには至らない。
以上の結果、放置時に帯電器に対面した部分だけが高湿流れを起こす、上記の「帯電器下流れ」を発生させるものと考えられる。
【００１２】
図２は、Ｂの現象を説明するための模式的な説明図であり、図１と同様に電子写真用感光体最表面に吸着した吸着物質の量と高湿流れ発生の関係を示したものである。図１との相違は、図１に示した場合よりも長期にわたって画像形成を繰り返した状況を示している点である。
ａ−ＳｉＣ表面層最表面が長期間にわたり繰り返し行われてきた帯電の影響により図１の場合に比べて酸化が更に進行し、帯電生成物や水分に対する吸着性が更に増加する。
そのため、帯電生成物が多量に存在する放置時に帯電器に対面する部分はもとより、もともと帯電生成物の少ない放置時に帯電器に対面しない部分であっても、主に水分の吸着量の増加により、吸着物質量が閾値を超えてしまうことになる。結果として、放置時に帯電器に対面していない領域でも高湿流れが発生すると考えられる。
以上のように、高湿流れには「帯電器下流れ」と「耐久流れ」の２つの要素があることが明らかとなったが、上記のようにその原因はどちらも高湿流れの原因となる水分、帯電生成物の吸着量の増大であるということができる。
特に、極端な高温高湿環境においては、主に「帯電器下流れ」による高湿流れの発生が顕著である。
よって、帯電器下流れ及び耐久流れを両方とも抑制するためには、吸着物質の吸着性を左右するａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制することが極めて重要であることが解った。
また、電子写真用感光体を用いた電子写真装置において、前記電子写真用感光体に対向するコロナ帯電器の開口部を遮蔽する遮蔽部材を設けることにより、高湿流れに対して更なる大きな効果が得られる。
このような構成にすることによって、帯電器下流れの１原因である帯電生成物が多量に発生した場合でも、電子写真プロセス終了時に帯電器と電子写真用感光体の間に遮蔽部材を設けることで、帯電生成物の電子写真用感光体表面への付着抑制が可能となる。
しかし、電子写真プロセス終了時にコロナ帯電器と電子写真用感光体の間に遮蔽部材を設ける構成は遮蔽部材が電子写真用感光体に接触し、電子写真用感光体に弊害を及ぼす場合があった。
【００１３】
このような構成の場合、遮蔽部材が開閉移動を行う毎に電子写真用感光体と摺擦する場合があり、電子写真用感光体表面にスジ状の傷が発生し良好な画像が得られない場合がある。また、感光体との摺擦により遮蔽部材に付着した帯電成生物を感光体表面に付着させてしまう場合がある。これらを避けるためには、遮蔽部材周辺の機構の精度をより高めることや、遮蔽部材と電子写真用感光体との隙間を大きくする等が考えられる。しかしながら、遮蔽部材周辺の機構の精度をより高めるためには、使用する材料や構造等が限定される場合が多い。そのため、設計の自由度を狭めたり、コストの増加を伴なってしまう場合がある。また、遮蔽部材と電子写真用感光体との隙間を大きくする場合には装置のコンパクト化の障害になる場合がある。また、コロナ帯電器と電子写真感光体との距離が離れ、帯電性が低下してしまう場合がある。
【００１４】
以上のように、電子写真用感光体に関しては、ａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制することにより、帯電生成物や水分等に対する吸着量を抑制することが求められている。また、上述したような遮蔽部材による電子写真用感光体表面の摺擦が生じても弊害が生じ難いことが求められている。
このような要求に応えることができると、ａ−ＳｉＣ表面層の酸化層や吸着物質を除去するために磨耗量を増加させる必要がないため、耐摩耗性を向上させることが可能となる。
また、感光体ヒーターによってａ−ＳｉＣ表面層の吸着物質を低減する必要がなくなるため、感光体ヒーターが不要となり、消費電力の低減が可能となる。
【００１５】
そこで、本発明の目的としては、ａ−ＳｉＣ表面層のコロナ帯電による酸化を抑制することにより従来に比べ吸着物質の付着を低減し更に、耐磨耗性、機械的強度に優れた電子写真用感光体を提供することにある。
更に、コロナ帯電器を電子写真用感光体に近接させて設けたとしても、遮蔽部材の開閉移動に伴う電子写真用感光体への弊害を低減することができる電子写真装置を提供することにある。
これにより、高湿流れ、耐磨耗性及び省エネルギー性の全てに優れた電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、電子写真用感光体に対向するコロナ帯電器の開口部を遮蔽する遮蔽部材を設けることにより、帯電生成物の電子写真用感光体表面への付着抑制が可能となることを確認した。
同時に電子写真用感光体のａ−ＳｉＣ表面層を構成するケイ素原子及び炭素原子に対する炭素原子の比を所定の範囲内とする。
更にケイ素原子及び炭素原子の原子密度の和を所定の値より大きくすることにより、上述した課題に対して大きな効果があることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
即ち本発明は、少なくとも電子写真用感光体と、前記電子写真用感光体に対向する開口部を有するコロナ帯電器を有し、
前記コロナ帯電器は、前記開口部の長手方向に遮蔽可能なシート状の遮蔽部材と、長手方向に前記遮蔽部材を巻き取る機構を有する電子写真装置であって、
前記電子写真用感光体は、少なくとも基体の表面に、水素化アモルファスシリコンで形成された光導電層及び、水素化アモルファスシリコンカーバイドで形成された表面層を順次形成したものであり、
前記表面層は、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和が６.６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であり、更に、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数の和に対する炭素原子の原子数の比が０．６１以上０．７５以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明における電子写真装置によれば、電子写真用感光体のａ−ＳｉＣ表面層は原子密度が高いため、コロナ放電の帯電手段による表面層の酸化反応を抑制することが可能となる。
そのため、電子写真用感光体最表面での極性基の生成を抑制でき、水分や帯電生成物等の吸着が低減し、高湿流れの抑制が可能となる。
同時に、表面層の膜構造を形成する骨格原子の結合力が向上するので、従来のａ−ＳｉＣ表面層に比べ、高硬度なａ−ＳｉＣ表面層が得られ、耐磨耗性や機械的強度も向上する。
また、本発明においては、コロナ帯電器の開口部をシート状部材で遮蔽可能な構成としている。これにより、コロナ帯電器で生成された帯電生成物が電子写真装置停止時に電子写真感光体表面へ付着することが抑制される。この結果、高湿流れが抑制される。
そして本発明では、遮蔽部材をシート状部材で構成しているため、遮蔽部材が電子写真感光体表面を摺擦しても電子写真感光体に及ぼす弊害が小さい。
更には、本発明に用いる電子写真感光体は上述したように、耐磨耗性や機械的強度が高く、帯電生成物等の吸着が低減されているので、遮蔽部材が表面を摺擦しても電子写真感光体に及ぼす弊害が低減される。
このように、本発明によれば、高湿流れの抑制、耐磨耗性、機械的強度の向上及び省エネルギー性の向上に優れた電子写真装置を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】現象Ａ（帯電器下流れ）を説明するための模式的な説明図である。
【図２】現象Ｂ（耐久流れ）を説明するための模式的な説明図である。
【図３】本発明の電子写真用感光体の作製に用いられるプラズマＣＶＤ装置の一例の模式図である。
【図４】（ａ）コロナ帯電器の開口部が開口した状態を示す概略断面図である。（ｂ）コロナ帯電器の開口部を遮蔽した状態を示す概略断面図である。
【図５】従来のプラス帯電用ａ-Ｓｉ感光体の層構成に示す模式的概略断面図である。
【図６】実施例で用いた電子写真装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
本発明で用いられる電子写真感光体は、少なくとも基体の表面に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）で形成された光導電層及び、水素化アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ）で形成された表面層を順次形成したものである。そして、本発明では、ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和に対する炭素原子の原子密度の比が０．６１以上０．７５以下の範囲で、ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることを特徴としている。
ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とすることにより、高湿流れ抑制及び耐磨耗性の向上に大きな効果が得られる。この理由を以下に示す。
【００２０】
ａ−ＳｉＣ表面層を構成するケイ素原子及び炭素原子の原子密度を高くすることにより、ケイ素原子と炭素原子との結合を切れにくくすること、及び空間率が低減するため炭素原子と酸化物質との反応確率を低減させることが可能になると考えられる。
これは、ａ−ＳｉＣの酸化反応が、炭素原子の酸化及び脱離によりケイ素原子と炭素原子との結合が切断され、新たに生成したＳｉのダングリングボンドに酸化物質が反応することによって生じるためである。
電子写真プロセスにおいては、帯電工程により生成したイオン種と炭素原子との反応により、炭素原子の酸化及び脱離が生じると考えられる。
よって、炭素原子の酸化をできるだけ抑制することによりケイ素原子の酸化が抑制され、高湿流れが抑制可能になると考えられる。
そのためには、ケイ素原子と炭素原子との結合を切れにくくするか、若しくは、炭素原子の酸化を抑制するために反応確率を下げることが必要である。
これを実現するためには、各原子間距離の短縮及び空間率の低減が必要であると考えられる。
【００２１】
よって、ａ−ＳｉＣ表面層を構成するケイ素原子及び炭素原子の原子密度を高くすることにより各原子間距離の短縮及び空間率の低減が可能となるため、ａ−ＳｉＣ表面層最表面での極性基の生成を抑制することが可能となると考えられる。この結果、高湿流れの抑制が可能となる。更に、表面層の構成原子の結合力が高くなるため、高硬度な表面層が得られ、その結果、耐磨耗性も向上すると推察される。
そのため、ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和が高い方がより好ましく、６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることで、更に、高湿流れ抑制と耐磨耗性の向上に大きな効果が得られる。ａ−ＳｉＣにおいては、上記組成範囲のＳｉＣ結晶が最も高密度化した状態である１３．０×１０２２原子/ｃｍ３が、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和の上限となる。
【００２２】
ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を上記範囲とし、且つ、ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和に対する炭素原子の原子密度の比を０．６１以上０．７５以下の組成範囲とすることが、優れた電子写真用感光体特性を得る上では必要である。
ａ−ＳｉＣ表面層において、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和に対する炭素原子の原子密度の比を０．６１よりも小さくすると、特に、原子密度の高いａ−ＳｉＣを作製した場合、ａ−ＳｉＣの抵抗が低下する場合がある。
このような場合、静電潜像形成時にキャリアが表面層中で横流れを生じやすくなる。そのため、静電潜像として孤立ドットを形成した場合に、表面層中でのキャリアの横流れにより孤立ドットが小さくなる。その結果、出力された画像において、特に、低濃度側での画像濃度が低下してしまうために、階調性の低下を生じる場合がある。
このような理由により、原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和に対する炭素原子の原子密度の比を０．６１以上にする必要がある。
【００２３】
また、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和に対する炭素原子の原子密度の比を０．７５より大きくすると、特に、原子密度の高いａ−ＳｉＣを作製した場合、ａ−ＳｉＣ表面層での光吸収が急激に増加する場合がある。
このような場合、静電潜像形成時に必要となる像露光光量が多くなり、感度が極端に低下してしまう。また、ａ−ＳｉＣ表面層の磨耗量に対する感度変動が大きくなることから、電子写真用感光体に削れムラが生じた場合に、画像濃度ムラが生じる場合がある。
このような理由により、原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和に対する炭素原子の原子密度の比を０．７５以下にする必要がある。
以上の理由により、実用上好ましい電子写真用感光体特性を維持しつつ、ａ−ＳｉＣ表面層の耐酸化性を向上させて高湿流れを抑制するためには、ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上、且つ、ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和に対する炭素原子の原子密度の比が０．６１以上０．７５以下の組成範囲とする必要がある。
【００２４】
また、本発明において、ケイ素原子の原子密度、炭素原子の原子密度及び水素原子の原子密度の和に対する水素原子の原子数の比（以下、「Ｈ原子比」とも称する。）を０．３０以上０．４５以下にすることが好ましい。これにより、電子写真用感光体特性が良好、且つ、更なる高湿流れ抑制及び耐磨耗性に優れた電子写真用感光体が得られる。
原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層において、光学的バンドギャップが狭くなり、光吸収が増加することにより感度が低下する場合がある。しかしながら、Ｈ原子比を０．３０以上含有させることで光学的バンドギャップが広がり、感度の良化が図れる。よって、Ｈ原子比を０.３０以上とすることが好ましい。
【００２５】
一方、Ｈ原子比を０．４５より多くすると、ａ−ＳｉＣ表面層中には、メチル基のような水素原子の多い終端基が増加する傾向がみられる。メチル基のような複数の水素原子を有する終端基がａ−ＳｉＣ表面層中に存在すると、ａ−ＳｉＣの構造中に大きな空間を形成するとともに、周囲に存在する原子間の結合にひずみを生じさせる。このような構造上弱い部分は、酸化に対して非常に弱い部分となってしまうと考えられる。
また、水素原子をａ−ＳｉＣ表面層中に多量に含有させると、ａ−ＳｉＣ表面層における骨格原子であるケイ素原子と炭素原子のネットワーク化の促進が図りづらくなる。
このような理由により、Ｈ原子比を０.４５以下とすることで、ａ−ＳｉＣ表面層における骨格原子であるケイ素原子と炭素原子のネットワーク化の促進及び原子間の結合に生じていたひずみの低減が可能となると考えられる。その結果、更にａ−ＳｉＣ表面層の酸化が抑制され、かつ耐磨耗性も良好となる。
よって、原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、Ｈ原子比を０.３０以上０.４５以下にすることにより、電子写真用感光体特性が良好で、且つ、更なる高湿流れ及び耐磨耗性の向上が可能となる。
【００２６】
また、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度ＩＧに対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度ＩＤの比を、０．２０以上０．７０以下にすることにより、更に高湿流れ及び耐磨耗性の向上に大きな効果が得られる。
まず、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルについて、ダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」とも称する）と比較しながら説明する。
ｓｐ３構造とｓｐ２構造から形成されているＤＬＣのラマンスペクトルは、１５４０ｃｍ-１付近に主ピークを持ち、１３９０ｃｍ-１付近にショルダーバンドを有する非対称なラマンスペクトルが観察される。ＲＦ-ＣＶＤ法で作製されたａ−ＳｉＣ表面層では、１４８０ｃｍ-1付近に主ピークを持ち、１３９０ｃｍ-1付近にショルダーバンドを有するＤＬＣに類似したラマンスペクトルが観察される。ａ−ＳｉＣ表面層の主ピークがＤＬＣよりも低波数側にシフトしているのは、ａ−ＳｉＣ表面層にはケイ素原子が含まれているためである。このことから、ＲＦ-ＣＶＤ法で作製されたａ−ＳｉＣ表面層は、ＤＬＣに非常に近い構造を有する材料であることが分かる。
一般的に、ＤＬＣのラマンスペクトルにおいて、高波数バンドのピーク強度に対する低波数バンドのピーク強度の比が小さいほど、ＤＬＣのｓｐ３性が高い傾向があることが知られている。よって、ａ−ＳｉＣ表面層においても、ＤＬＣと非常に近い構造であることから、高波数バンドのピーク強度に対する低波数バンドのピーク強度の比が小さいほど、ｓｐ３性が高い傾向を示すと考えられる。
【００２７】
本発明の原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層において、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度ＩＧに対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度ＩＤの比を０.７０以下にすることにより、更なる耐磨耗性の向上に大きな効果が得られる。
この理由としては、ｓｐ３性が向上すると、ｓｐ２の２次元のネットワーク数が減少し、ｓｐ３の３次元ネットワークが増加するため、骨格原子の結合数が増加し、強固な構造体が形成可能となるためだと考えている。
そのため、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度ＩＧに対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度ＩＤの比が小さくい方がより好ましいが、量産レベルで作製されるａ−ＳｉＣ表面層では、完全にｓｐ２構造を取り除くことはできない。そのため、本発明において、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度ＩＧに対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度ＩＤの比の下限値としては、本実施例で高湿流れ及び耐磨耗性の良好な範囲として確認された０.２とする。
【００２８】
本発明の電子写真用感光体において、クリーニングブレードによる電子写真用感光体表面のクリーニング性の観点から、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により電子写真用感光体表面を１０μｍ×１０μｍの範囲で測定したときに得られる微視的形状から求められる表面粗さＲａは、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲が好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲がより好ましい。
また、同様にクリーニング性の観点から、ＡＦＭにより電子写真用感光体表面を１０μｍ×１０μｍの範囲で測定したときに得られる微視的形状から求められる平均傾斜Δａは、０．１０以上０．４０以下の範囲が好ましい。
【００２９】
＜本発明の電子写真用感光体を製造するための製造装置及び製造方法＞
図３は本発明のａ−Ｓｉ系感光体を作製するための高周波電源を用いたＲＦ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図である。
この装置は大別すると、反応容器３１１０を有する堆積装置３１００、原料ガス供給装置３２００、及び、反応容器３１１０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３１００中の反応容器３１１０内にはアースに接続された導電性基体３１１２、導電性基体加熱用ヒーター３１１３、及び、原料ガス導入管３１１４が設置されている。更にカソード電極３１１１には高周波マッチングボックス３１１５を介して高周波電源３１２０が接続されている。
原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ4，Ｈ2，ＣＨ4，ＮＯ，Ｂ2Ｈ6等の原料ガスボンベ３２２１〜３２２５、バルブ３２３１〜３２３５、圧力調整器３２６１〜３２６５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５及びマスフローコントローラ３２１１〜３２１５から構成されている。各原料ガスを封入したガスのボンベは補助バルブ３２６０を介して反応容器３１１０の中の原料ガス導入管３１１４に接続されている。
【００３０】
次にこの装置を使った堆積膜の形成方法について説明する。まず、あらかじめ脱脂洗浄した導電性基体３１１２を反応容器３１１０に受け台３１２３を介して設置する。次に、排気装置（図示せず）を運転し、反応容器３１１０の中を排気する。真空計３１１９の表示を見ながら、反応容器３１１０の中の圧力がたとえば１Ｐａ以下の所定の圧力になったところで、基体加熱用ヒーター３１１３に電力を供給し、導電性基体３１１２を例えば５０℃から３５０℃の所望の温度に加熱する。このとき、原料ガス供給装置３２００より、Ａｒ、Ｈｅ等の不活性ガスを反応容器３１１０の中に供給して、不活性ガス雰囲気中で加熱を行うこともできる。
次に、ガス供給装置３２００より堆積膜形成に用いるガスを反応容器３１１０に供給する。すなわち、必要に応じバルブ３２３１〜３２３５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５を開き、マスフローコントローラ３２１１〜３２１５に流量設定を行う。各マスフローコントローラの流量が安定したところで、真空計３１１９の表示を見ながらメインバルブ３１１８を操作し、反応容器３１１０内の圧力が所望の圧力になるように調整する。所望の圧力が得られたところで高周波電源３１２０より高周波電力を印加すると同時に高周波マッチングボックス３１１５を操作し、反応容器３１１０内にプラズマ放電を生起する。その後、速やかに高周波電力を所望の電力に調整し、堆積膜の形成を行う。
【００３１】
所定の堆積膜の形成が終わったところで、高周波電力の印加を停止し、バルブ３２３１〜３２３５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５、及び補助バルブ３２６０を閉じ、原料ガスの供給を終える。同時に、メインバルブ３１１８を全開にし、反応容器３１１０内を１Ｐａ以下の圧力まで排気する。
以上で、堆積層の形成を終えるが、複数の堆積層を形成する場合、再び上記の手順を繰り返してそれぞれの層を形成すれば良い。原料ガス流量や、圧力等を光導電層形成用の条件に一定の時間で変化させて、接合領域の形成を行うこともできる。
すべての堆積膜形成が終わったのち、メインバルブ３１１８を閉じ、反応容器３１１０内に不活性ガスを導入し大気圧に戻した後、導電性基体３１１２を取り出す。
【００３２】
本発明の電子写真用感光体は、従来周知の電子写真用感光体の表面層に比べてａ−ＳｉＣを構成しているケイ素原子及び炭素原子の原子密度を上げて、原子密度の高い膜構造の表面層を形成している。上述したように、本発明の原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層を作製する場合には、表面層形成時の条件にもよるが、一般的に、反応容器に供給するガス量が少ない方が良く、高周波電力は高い方が良く、反応容器内の圧力が高い方が良く、更に、導電性基体の温度が高い方が良い。
まず、反応容器内に供給するガス量を減らし、且つ高周波電力を上げることにより、ガスの分解を促進させることができる。これにより、ケイ素原子供給源（例えば、ＳｉＨ４）よりも分解し難い炭素原子供給源（例えば、ＣＨ４）を効率良く分解することができる。その結果、水素原子の少ない活性種が生成され、基体の表面に堆積した膜中の水素原子が減少するため原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層が形成可能となる。
【００３３】
また、反応容器内の圧力を高めることで、反応容器内に供給された原料ガスの滞留時間が長くなる、また、原料ガスの分解により生じた水素原子により弱結合水素の引き抜き反応が生じるために、ケイ素原子と炭素原子のネットワーク化が促進したためだと考えている。
更に、導電性基体の温度を上げることにより、導電性基体に到達した活性種の表面移動距離が長くなり、より安定した結合をつくることができる。その結果、ａ−ＳｉＣ表面層として、より構造的に安定した配置に各原子が結合できると考えられる。
【００３４】
＜本発明の電子写真用感光体を用いた電子写真装置＞
図６を用いて、ａ−Ｓｉ系電子写真用感光体を用いた電子写真装置による電子写真の形成方法を説明する。まず、感光体６００１を回転させ、感光体表面を主帯電器６００２により均一に帯電させる。その後、静電潜像手段６００６により感光体表面に露光光を照射して、感光体表面に静電潜像を形成した後、現像器６０１２より供給されるトナーを用いて現像を行う。この結果、感光体表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像を転写帯電器６００４により転写材６０１０に転写し、感光体６００１から転写材６０１０を分離した後、トナー像を転写材６０１０に定着させる。
一方、トナー像が転写された感光体表面に残留するトナーをクリーナー６００９により除去し、その後、感光体表面を露光することにより感光体表面の静電潜像形成時の残キャリアを除電する。この一連のプロセスを繰り返すことで連続して画像形成が行われる。
図６に示す従来の電子写真装置であっても本発明の電子写真用感光体を搭載する事で、高湿流れの抑制、耐磨耗性において、従来の電子写真用感光体よりも大きな効果が得られる。
【００３５】
しかしながら、絶対湿度の非常に高い環境においては、主に「帯電器下流れ」による高湿流れが発生する場合もある。
このような状況下では、本発明の電子写真用感光体を用いた電子写真装置において、前記電子写真用感光体に対向する帯電器の開口部を遮蔽可能な遮蔽部材を設けることにより、高湿流れに対して更なる大きな効果が得られる。
このような構成とすることで、帯電器下流れの１原因である帯電生成物が多量に発生した場合でも、電子写真プロセス終了時に帯電器と電子写真用感光体の間に遮蔽部材をいれることで、帯電生成物の電子写真用感光体表面への付着抑制が可能となる。
この結果、ａ−ＳｉＣ表面層最表面での酸化抑制による吸着性の低下に加え、付着物質の低減が可能となるため、帯電生成物の生成が多い電子写真プロセスにおいても、高湿流れ抑制に更に大きな効果が得られる。
【００３６】
この電子写真用感光体に対向するコロナ帯電器の開口部を遮蔽する遮蔽手段を模式的な概略図で示した図４を用いて説明する。
図４（ａ）はコロナ帯電器の開口部が開口した状態を示し、図４（ｂ）はコロナ帯電器の開口部を遮蔽部材により遮蔽した状態を示している。
このコロナ帯電器４１１１の開口部とはシールド４１１０で構成された開口のことを示し、コロナ帯電器４１１１による帯電領域Ｗに対応している。従って帯電領域Ｗは電子写真用感光体４１０１が帯電線４１０２のコロナ放電によって帯電され得る領域とほぼ一致する。
図４（ａ）は遮蔽部材４１０３が矢印のＸ方向に巻き取られることによりコロナ帯電器４１１１の開口部が開口された状態を示している。
コロナ帯電器４１１１は帯電線４１０２とシールド４１１０から構成され、開口部を電子写真用感光体４１０１に対向して配置される。
コロナ帯電器４１１１には、帯電線４１０２を清掃するための帯電線清掃部材４１０８が移動部材４１０７に設置されている。
この帯電線清掃部材４１０８は、駆動モーター４１０６により回転部材４１０９が回転することで、コロナ帯電器４１１１の長手方向に移動し帯電線４１０２を清掃する構成になっている。
移動部材４１０７には遮蔽部材４１０３が取り付けられており、駆動モーター４１０６と連動して、ガイドローラー４１０５で支持された遮蔽部材４１０３が巻き取り装置４１０４によって巻き取られる。巻き取り装置４１０４は、長手方向に遮蔽部材を巻き取る機構の一例である。
従って遮蔽部材４１０３は、コロナ放電がオンする画像形成動作時には、コロナ放電に影響を与えない退避位置まで、移動可能な構成になっている。
【００３７】
また図４（ｂ）はプリントジョブが終了し、遮蔽部材４１０３が退避位置から閉塞位置へ移動して、コロナ帯電器４１１１の開口部を閉じた状態を示している。
移動部材４１０７に設置された遮蔽部材４１０３は、移動部材４１０７が矢印のＹ方向に移動することによりコロナ帯電器４１１１の開口部を遮蔽する構成になっている。
これにより、コロナ帯電器４１１１中に浮遊している帯電生成物は、遮蔽部材４１０３の表面に吸着するため、電子写真用感光体表面への吸着を抑制することができる。
本発明では図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、コロナ帯電器４１１１の開口部を遮蔽する遮蔽部材４１０３として、巻き取り装置４１０４によりロール状に収納可能なシート状遮蔽部材を採用している。
これにより、画像形成動作時は、シート状の遮蔽部材４１０３がコロナ帯電器４１１１の一端側にロール状態で収納されるので、小スペースで収納することが可能である。
また、シート状の遮蔽部材４１０３の材質に関してはコロナ帯電器４１１１の開口部を移動する際に電子写真用感光体４１０１表面に接触する場合があるため、ポリイミド樹脂シートを採用している。
更に、本発明に用いる電子写真用感光体４１０１の表面は機械的強度が高いため、遮蔽部材４１０３を積極的に接触させて、電子写真用感光体４１０１の表面の帯電生成物を除去することも可能である。
この場合、遮蔽部材４１０３の電子写真用感光体４１０１との対向面にファーブラシを設けることが望ましい。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
＜実施例１＞
図３に示すプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１及び２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層の順に成膜を行い、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。周波数がＲＦ帯の高周波電源を用いた。円筒状基体は、直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、厚さ３ｍｍで鏡面加工を施した円筒状のアルミニウム基体を用いた。表面層作製時の高周波電力、ＳｉＨ４流量及びＣＨ４流量を表２に示す条件とした。また、電子写真用感光体の作製本数は、各成膜条件で２本ずつ作製した。
作製した電子写真用感光体を以下の構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。
図６に示した構成のキヤノン製電子写真装置ｉＲ−５０６５をベースとし、実験用として、主帯電手段用送風ファンを取り除いた電子写真装置を準備した。更に、主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５を図４に示した構成の帯電手段に改造した。
なお遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。
更に電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００３９】
【表１】
2010276795.tif 000003
【００４０】
【表２】
2010276795.tif 000004
【００４１】
実施例１により作製した各成膜条件２本ずつの電子写真用感光体について後述の条件にて表面粗さ測定を行い、Ｒａ及びΔａを算出した。その後、各成膜条件１本の電子写真用感光体を用いて、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数の和に対する炭素原子の原子数の比（以下、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）とも称する。）、ケイ素原子の原子密度（以下、「Ｓｉ原子密度」とも称する。）を後述の条件で算出した。また、炭素原子の原子密度（以下、「Ｃ原子密度」とも称する。）、前記Ｓｉ原子密度と前記Ｃ原子密度の和（以下、「Ｓｉ+Ｃ原子密度」とも称する。）を後述の条件で算出した。更に、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数と水素原子の原子数の和に対する水素原子の原子数の比（以下、「Ｈ原子比」とも称する。）、水素原子の原子密度（以下、「Ｈ原子密度」とも称する。）、及びｓｐ３性を後述の条件で算出した。そして、各成膜条件の残りの１本の電子写真用感光体により、後述の評価条件にて高湿流れ、耐磨耗性、階調性及び感度の評価を後述の条件で行った。これら結果を表５に示す。
【００４２】
＜比較例１＞
実施例１と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を２本作製した。但し、表面層作製時の高周波電力、ＳｉＨ４流量及びＣＨ４流量を表３に示す条件とした。
作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００４３】
【表３】
2010276795.tif 000005
【００４４】
比較例１により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。これら結果を表５に示す。
【００４５】
＜比較例２＞
実施例１と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表４に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を２本作製した。作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。
実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００４６】
【表４】
2010276795.tif 000006
【００４７】
比較例２により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。これら結果を表５に示す。なお、比較例２で作製した電子写真用感光体の成膜条件Ｎｏ．を６とした。
【００４８】
（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）の測定、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比の測定）
まず、表１の電荷注入阻止層及び光導電層のみを積層させたリファレンス電子写真用感光体を作製し、任意の周方向における長手方向の中央部を１５ｍｍ□で切り出し、リファレンス試料を作製した。次に、電荷注入阻止層、光導電層及び表面層を積層させた電子写真用感光体を同様に切り出し、測定用試料を作製した。リファレンス試料と測定用試料を分光エリプソメトリー（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製：高速分光エリプソメトリー  Ｍ−２０００）により測定し、表面層の膜厚を求めた。
分光エリプソメトリーの具体的な測定条件は、入射角：６０°、６５°、７０°、測定波長：１９５ｎｍから７００ｎｍ、ビーム径：１ｍｍ×２ｍｍである。
まず、リファレンス試料について分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψ及び位相差Δの関係を求めた。
【００４９】
次に、リファレンス試料の測定結果をリファレンスとして、測定用試料についてリファレンス試料と同様に分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψ及び位相差Δの関係を求めた。
更に、電荷注入阻止層、光導電層及び表面層を順次積層し、最表面に表面層と空気層が共存する粗さ層を有する層構成を計算モデルとして用いて、解析ソフトにより粗さ層の表面層と空気層の体積比を変化させて、各入射角における波長とΨ及びΔの関係を計算により求めた。そして、各入射角における上記計算により求めた波長とΨ及びΔの関係と測定用試料を測定して求めた波長とΨ及びΔの関係の平均二乗誤差が最小となるときの計算モデルを選択した。この選択した計算モデルにより表面層の膜厚を算出し、得られた値を表面層の膜厚とした。なお、解析ソフトはＪ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製のＷＶＡＳＥ３２を用いた。また、粗さ層の表面層と空気層の体積比に関しては、表面層：空気層を１０：０から１：９まで粗さ層における空気層の比率を１ずつ変化させて計算をした。本実施例のプラス帯電ａ−Ｓｉ感光体においては、粗さ層の表面層と空気層の体積比が８：２のときに計算によって求められた波長とΨ及びΔの関係と測定して求められた波長とΨ及びΔの関係の平均二乗誤差が最小となった。
【００５０】
分光エリプソメトリーによる測定が終了した後、上記測定用試料について日新ハイボルテージ（株）製ＡＮ−２５００を用いてＲＢＳ（ラザフォード後方散乱法）により、ＲＢＳの測定面積における表面層中のケイ素原子及び炭素原子の原子数を測定した。測定したケイ素原子及び炭素原子の原子数から、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を求めた。次に、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子及び炭素原子に対し、分光エリプソメトリーにより求めた表面層の膜厚を用いて、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度及びＳｉ＋Ｃ原子密度を求めた。
ＲＢＳと同時に、上記測定用試料について日新ハイボルテージ（株）製ＡＮ−２５００を用いてＨＦＳ（水素前方散乱法）により、ＨＦＳの測定面積における表面層中の水素原子の原子数を測定した。ＨＦＳの測定面積から求めた水素原子の原子数と、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子の原子数及び炭素原子の原子数により、Ｈ原子比を求めた。次に、ＨＦＳの測定面積から求めた水素原子の原子数に対し、分光エリプソメトリーにより求めた表面層の膜厚を用いて、Ｈ原子密度を求めた。
ＲＢＳ及びＨＦＳの具体的な測定条件は、入射イオン：４Ｈｅ＋、入射エネルギー：２．３ＭｅＶ、入射角：７５°、試料電流：３５ｎＡ、入射ビーム経：１ｍｍであり、ＲＢＳの検出器は、散乱角：１６０°、アパーチャ径：８ｍｍ、ＨＦＳの検出器は、反跳角：３０°、アパーチャ径：８ｍｍ＋Ｓｌｉｔで測定を行った。
【００５１】
（高湿流れ評価）
高湿流れ評価で使用した電子写真装置は、図６に示した構成のキヤノン製電子写真装置ｉＲ−５０６５をベースとし、実験用として、主帯電手段用送風ファンを取り除いた電子写真装置を準備した。更に、主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５を図４に示した構成の帯電手段に改造した。なお遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。
更に電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
上記電子写真装置に作製した電子写真用感光体を設置し、温度３０℃、相対湿度８０％（容積絶対湿度２４.３ｇ/単位ｃｍ３）の高湿環境下で連続通紙試験前のＡ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）を出力する。このとき、感光体ヒーターをＯＮにする条件で実施した。
連続通紙試験前の画像出力後、連続通紙試験を実施した。連続通紙試験時は、電子写真装置を稼働して連続通紙試験を実施している間及び電子写真装置を停止している間を通じて常に感光体ヒーターをＯＦＦにする条件で実施した。
【００５２】
具体的には、印字率１％のＡ４テストパターンを用いて、一日当り２．５万枚の連続通紙試験を１０日間実施して２５万枚まで行う。連続通紙試験終了後、温度３０℃、相対湿度８０％の環境下で感光体ヒーターをＯＦＦしたまま１５時間放置する。
１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦのまま遮蔽部材４１０３を巻き取り装置４１０４により収納した後、Ａ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）を出力した。連続通紙試験前に出力した画像と、１５時間放置後に出力した画像を、それぞれキヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲＣ−５８７０を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。
【００５３】
そして、Ａｄｏｂｅ製画像編集ソフト「Ａｄｏｂｅ  Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ」（商品名）を用いて、１５時間放置後に出力した画像において電子写真用感光体が主帯電器６００２、転写帯電器６００４、分離帯電器６００５に対面していた個所に対応する領域の黒比率を測定した。また、上記帯電器に対面していなかった個所に対応する領域の黒比率も測定した。同様の黒比率測定を連続通紙試験前に出力した画像においても測定した。そして、各々の領域での連続通紙試験前に出力した画像の黒比率に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合を求めることで、高湿流れの評価を行った。
この評価において、帯電器に対面していた領域の黒比率の割合が帯電器下流れの評価であり、帯電器に対面していなかった領域の黒比率の割合が耐久流れの評価である。
【００５４】
帯電器下流れ及び耐久流れが発生した場合、画像全体で文字がぼける、または、文字が印字されずに白抜けするため、連続通紙試験前の画像と比較した場合、黒比率が低下する。よって、連続通紙試験前の画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合が１００％に近いほど高湿流れが良好となる。なお、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。Ａ〜Ｆの内容は以下のとおりである。
Ａ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９５％以上１０５％以下。
Ｂ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９０％以上９５％未満。
Ｃ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８５％以上９０％未満。
Ｄ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８０％以上８５％未満。
Ｅ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％以上８０％未満。
Ｆ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％未満。
【００５５】
（耐磨耗性評価）
耐磨耗性の評価方法は、作製直後の電子写真用感光体の表面層膜厚を電子写真用感光体の任意の周方向で長手方向９点（電子写真用感光体の長手方向中央を基準として、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）、及び前記任意の周方向から１８０°回転させた位置での長手方向９点、合計１８点を測定し、その１８点の平均値により算出した。
測定方法は、電子写真用感光体表面に垂直にスポット径２ｍｍの光を照射し、分光計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−２０００）を用いて、反射光の分光測定を行った。得られた反射波形をもとに表面層膜厚を算出した。このとき、波長範囲を５００ｎｍから７５０ｎｍ、光導電層の屈折率は３．３０とし、表面層の屈折率は前述したＳｉ＋Ｃ原子密度測定の際に行った分光エリプソメトリーの測定より求まる値を用いた。
膜厚測定後、高湿流れ評価と同様に、キヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−５０６５改造機に電子写真用感光体を設置し、温度３０℃、相対湿度８０％の高湿環境下で高湿流れ評価と同様の条件により連続通紙試験を実施した。２５万枚連続通紙試験が終了した後、電子写真用感光体を電子写真装置から取り出し、作製直後と同じ位置で膜厚を測定し、作製直後と同様に連続通紙試験した後の表面層膜厚を算出した。そして、作製直後及び連続通紙試験後で得られた表面層の平均膜厚から差分を求め２５万枚での磨耗量を算出した。
【００５６】
比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体の作製直後及び連続通紙試験後で得られた表面層の平均膜厚の差分に対する各電子写真用感光体表面層の平均膜厚の差分の比率を求め、相対評価を行った。なお、耐磨耗性評価に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。Ａ〜Ｆの内容は以下のとおりである。
Ａ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が６０％以下。
Ｂ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が６０％より大きく７０％以下。
Ｃ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が７０％より大きく８０％以下。
Ｄ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が８０％より大きく９０％以下。
Ｅ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が９０％より大きく１００％未満。
Ｆ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真用感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が１００％以上。
【００５７】
（階調性評価）
階調性評価は、高湿流れ評価に使用したキヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−５０６５の改造機を用いた。そして、まず、画像露光を行うドット部分の面積階調によって、全階調範囲を１８段階に均等配分した階調データを作成した。このとき最も濃い階調を１７、最も薄い階調を０として各階調に番号を割り当て、階調段階とする。
次に、上記の改造した電子写真装置に電子写真用感光体を設置し、上記階調データを用いて、テキストモードでＡ３用紙に出力する。このとき、高湿流れが発生すると画像ボケの評価に影響が出るため、２２℃、５０％の環境下で、感光体ヒーターをＯＮにして、電子写真用感光体の表面を約４０℃に保った条件で出力した。
【００５８】
得られた画像を各階調ごとに反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ  Ｉｎｃ製：５０４  分光濃度計）により画像濃度を測定した。なお、反射濃度測定では各々の階調毎に３枚の画像を出力し、それら濃度の平均値を評価値とした。
こうして得られた評価値と階調段階との相関係数を算出し、各階調の反射濃度が完全に直線的に変化する階調表現が得られた場合である相関係数＝１.００からの差分を求めた。そして、成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真用感光体の相関係数から算出される差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真用感光体の相関係数から算出される差分の比を階調性の指標として評価した。この評価において、数値が小さいほど階調性が優れており、直線的に近い階調表現がなされていることを示している。なお、階調性評価に対して、Ａで本発明の効果が得られていると判断した。Ａ，Ｂの内容は以下のとおりである。
Ａ‥成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真用感光体の相関係数から算出される相関係数＝１.００からの差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真用感光体から算出される相関係数＝１.００からの差分の比が１.８０以下。
Ｂ‥成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真用感光体の相関係数から算出される相関係数＝１.００からの差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真用感光体から算出される相関係数＝１.００からの差分の比が１.８０より大きい。
【００５９】
（感度評価）
高湿流れ評価と同様のキヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−５０６５の改造機を用いた。画像露光を切った状態で帯電器のワイヤー及びグリットに、それぞれ高圧電源を接続し、グリット電位を８２０Ｖとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を調整して電子写真用感光体の表面電位を４００Ｖとなるように設定した。
次に、先に設定した帯電条件で帯電させた状態で、画像露光光を照射し、その照射エネルギーを調整することにより現像器位置の電位を１００Ｖとした。
【００６０】
感度評価で用いた電子写真装置の画像露光光源は、発振波長が６５８ｎｍの半導体レーザーである。評価結果は比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体を搭載した場合の照射エネルギーを１．００とした相対比較で示した。なお、感度評価に対して、Ｂ以上で本発明の効果が得られていると判断した。Ａ〜Ｃの内容は以下のとおりである。
Ａ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体での照射エネルギーに対する照射エネルギーの比が１．１０未満。
Ｂ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の作製した電子写真用感光体での照射エネルギーに対する照射エネルギーの比が１．１０以上１．１５未満。
Ｃ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真用感光体での照射エネルギーに対する照射エネルギーの比が１．１５以上。
【００６１】
（ｓｐ３性評価）
ｓｐ３性は、電子写真用感光体の任意の周方向における長手方向の中央部を１０ｍｍ□で切り出した試料から、レーザーラマン分光光度計（日本分光（株）製：ＮＲＳ−２０００）を用いて算出した。
具体的な測定条件は、光源：Ａｒ＋レーザー  波長５１４．５ｎｍ、レーザー強度：２０ｍＡ、対物レンズ：５０倍とし、中心波長を１３８０ｃｍ−１、露光時間３０秒、積算５回で３回測定した。得られたラマンスペクトルの解析方法を以下に示す。ショルダーラマンバンドのピーク波数を１３９０ｃｍ−１で固定し、主ラマンバンドのピーク波数を１４８０ｃｍ−１に設定して固定せずに、ガウシアン分布を用いてカーブフィッティングを行った。このとき、ベースラインは直線近似とした。カーブフィッティングより得られた主ラマンバンド（Ｇバンド）のピーク強度ＩＧとショルダーラマンバンド（Ｄバンド）のピーク強度ＩＤよりＩＤ/ＩＧを求め、３回の平均値をｓｐ３性の評価に用いた。
【００６２】
（表面粗さの測定）
２本の電子写真用感光体において、任意の周方向における長手方向の中央部を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ、Ｑｕｅｓａｎｔ社製：Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０  Ｖｅｒｓｉｏｎ３．１８１）により測定し、Ｒａ及び平均傾斜Δａを算出した。得られたＲａ及びΔａの平均値をＲａ及びΔａの値とした。
具体的には、ヘッド：Ｔａｐｅ１０、プローブ：ＮＳＣ１６を用い、１０μｍ×１０μｍの範囲をＳＣＡＮ  ＲＡＴＥ：４Ｈｚ、Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｇａｉｎ：６００、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｇａｉｎ：５００、Ｓｃａｎ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：３００の測定条件で、Ｗａｖｅ  ｍｏｄｅにて測定した。解析ソフト：Ｑｕｅｓａｎｔ社製  Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０により得られたＡＦＭ観察像をＴｉｌｔ  ＲｅｍｏｖａｌのＰａｒａｂｏｌｉｃ  Ｌｉｎｅ  Ｂｙ  Ｌｉｎｅを用いて、補正を行った。補正したＡＦＭ観察像をＨｉｓｔｏｇｒａｍ  ＡｎａｌｙｓｉｓにてＲａ、Δａを算出した。但し、Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ  ＡｎａｌｙｓｉｓでのＲａは、Ｍｅａｓ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎで表される値を用いた。
実施例１及び比較例１、２について、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、ｓｐ３性、高湿流れ、耐磨耗性、階調性及び感度に関する結果を表５に示す。
【００６３】
【表５】
2010276795.tif 000007
【００６４】
表５に示すように、表面層のＳｉ+Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることにより、高湿流れ及び耐磨耗性が良化することが解った。また、Ｓｉ+Ｃ原子密度を６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることにより、高湿流れ及び耐磨耗性が更に良好となることが解った。
この結果より、表面層のＳｉ+Ｃ原子密度を上記範囲とすることで、高湿流れに優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
また、感光体ヒーターをなくしても高湿流れが良好となることから、表面層のＳｉ+Ｃ原子密度を上記範囲とすることで省エネルギー性に対しても良好な電子写真用感光体が得られたことが解った。
比較例１、２では、遮蔽部材の退避側の部位の高湿流れが悪化する場合があった。当該部位は、コロナ帯電器開口部の遮蔽動作及び開口動作を繰り返す事により、遮蔽部材と接触する頻度が高いためと考えられる。
実施例１及び比較例１、２で作製した電子写真用感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０.１３〜０.１６の範囲であった。
【００６５】
＜実施例２＞
実施例１と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。但し、表面層作製時の高周波電力、ＳｉＨ４及びＣＨ４の流量を表６に示す条件とした。
作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００６６】
【表６】
2010276795.tif 000008
【００６７】
実施例２により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。それら結果を表８に示す。
【００６８】
＜比較例３＞
実施例２と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。但し、表面層作製時の高周波電力、ＳｉＨ４及びＣＨ４の流量を表７に示す条件とした。
作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００６９】
【表７】
2010276795.tif 000009
【００７０】
比較例３により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。その評価結果を実施例２と合わせて表８に示す。
【００７１】
【表８】
2010276795.tif 000010
【００７２】
表８に示すように、表面層のＳｉ+Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とした上でＣ/（Ｓｉ+Ｃ）を０．６１以上にすることで階調性が良好となることが解った。また、表面層のＳｉ+Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とした上でＣ/（Ｓｉ+Ｃ）を０．７５以下にすることで、光吸収が抑制され、感度が良好となることが解った。
この結果より、Ｓｉ+Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とし、表面層のＣ/（Ｓｉ+Ｃ）を上記範囲とすることで、高湿流れが抑制され、かつ、階調性及び感度に優れた電子写真用感光体が得られ、電子写真用感光体特性として優れた電子写真用感光体が得られたことが解った。
但し、コロナ帯電器開口部の遮蔽動作及び開口動作を繰り返す事により比較例３では遮蔽部材と接触する頻度の高い遮蔽部材の退避側の高湿流れが悪化する場合があった。
実施例２及び比較例３で作製した電子写真用感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０.１３〜０.１６の範囲であった。
【００７３】
＜実施例３＞
実施例１と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。但し、表面層作製時の高周波電力、ＳｉＨ４及びＣＨ４の流量を表９に示す条件とした。
作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００７４】
【表９】
2010276795.tif 000011
【００７５】
実施例３により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。その評価結果を実施例２の成膜条件Ｎｏ.９と合わせて表１０に示す。
【００７６】
【表１０】
2010276795.tif 000012
【００７７】
表１０に示すように、表面層のＨ原子比を０．３０以上にすることにより、光吸収が抑制されたため感度が良化した。また、表面層のＨ原子比を０．４５以下にすることにより、高湿流れ及び耐磨耗性が更に良化した。
この結果より、Ｓｉ+Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とし、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）を０．６１以上０.７５以下とした上で、表面層のＨ原子比を上記範囲とすることで、高湿流れが抑制され、かつ、階調性及び感度に優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
また、感光体ヒーターをなくしても高湿流れが良好となることから、表面層のＨ原子比を上記範囲（０.３以上０.４５以下）とすることで、省エネルギー性に対しても良好な電子写真用感光体が得られたことが解った。
更に、コロナ帯電器開口部の遮蔽動作及び開口動作を繰り返しても遮蔽部材と接触する頻度の高い遮蔽部材の退避側の高湿流れの悪化がないことが解った。
実施例３で作製した電子写真用感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０.１３〜０.１６の範囲であった。
【００７８】
＜実施例４＞
実施例１と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。但し、表面層作製時の高周波電力、ＳｉＨ４及びＣＨ４の流量を表１１に示す条件とした。
作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００７９】
【表１１】
2010276795.tif 000013
【００８０】
実施例４により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。それら結果を、実施例１の成膜条件Ｎｏ.４、実施例２の成膜条件Ｎｏ.８、１０及び実施例４と合わせて表１２に示す。
【００８１】
【表１２】
2010276795.tif 000014
【００８２】
表１２に示すように、表面層のｓｐ３性を０．７０以下にすることにより、更に高湿流れ及び耐磨耗性が良化することが解った。そして、表面層のｓｐ３性が０．２０以上では、高湿流れ及び耐磨耗性が良好であることが解った。
更に、コロナ帯電器開口部の遮蔽動作及び開口動作を繰り返しても遮蔽部材と接触する頻度の高い遮蔽部材の退避側の高湿流れの悪化がないことが解った。
この結果より、表面層のｓｐ３性を０．２０以上０．７０以下の範囲とすることで、更に高湿流れ及び耐磨耗性の優れた電子写真装置が得られることが解った。
【００８３】
＜比較例４＞
実施例１と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。但し、表面層作製時の高周波電力を表１３に示す条件とした。
作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００８４】
【表１３】
2010276795.tif 000015
【００８５】
比較例４により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。それら結果を実施例１の成膜条件Ｎｏ.４、実施例２の成膜条件Ｎｏ.１１、実施例３の成膜条件Ｎｏ．２１、２２と合わせて表１４に示す。
【００８６】
【表１４】
2010276795.tif 000016
【００８７】
表１４に示すように、表面層のＳｉ+Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上、且つ、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることにより高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度に優れた電子写真用感光体が得られた。
また、Ｈ原子比の範囲を０．３０以上０．４５以下とすることにより、より高湿流れ、耐磨耗性及び感度に優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
更に、ｓｐ３性の範囲を０．２０以上０．７０以下とすることにより更に耐磨耗性に優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
つまり、Ｓｉ+Ｃ原子密度、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｈ原子比、及びｓｐ３性を上記範囲とすることで、ａ−ＳｉＣ表面層最表面での酸化の抑制が可能となり、高湿流れ、省エネルギー性に優れ、且つ、耐磨耗性及び電子写真用感光体特性の優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
但し、コロナ帯電器開口部の遮蔽動作及び開口動作を繰り返す事により比較例４では遮蔽部材と接触する頻度の高い遮蔽部材の退避側の高湿流れが悪化する場合があった。
実施例４及び比較例４で作製した電子写真用感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０.１３〜０.１６の範囲であった。
【００８８】
＜実施例５＞
実施例１と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。但し、表面層作製時の高周波電力を表１５に示す条件とした。
作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００８９】
【表１５】
2010276795.tif 000017
【００９０】
実施例５により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。それら結果を表１７に示す。
【００９１】
＜比較例５＞
実施例１と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。但し、表面層作製時の高周波電力を表１６に示す条件とした。
作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００９２】
【表１６】
2010276795.tif 000018
【００９３】
比較例５により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。それら結果を表１７に示す。
実施例５及び比較例５について、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、ｓｐ３性、高湿流れ、耐磨耗性、階調性及び感度に関する結果を、実施例２の成膜条件Ｎｏ.７、比較例３の成膜条件Ｎｏ.１４、実施例３の成膜条件Ｎｏ.１７、１８、２０と合わせて表１７に示す。
【００９４】
【表１７】
2010276795.tif 000019
【００９５】
表１７に示すように、表面層のＳｉ+Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上、且つ、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度に優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
また、Ｈ原子比の範囲を０．３０以上０．４５以下とすることにより、より高湿流れ、耐磨耗性及び感度に優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
更に、ｓｐ３性の範囲を０．２０以上０．７０以下とすることにより更に耐磨耗性に優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
つまり、Ｓｉ+Ｃ原子密度、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｈ原子比、及びｓｐ３性を上記範囲とすることで、ａ−ＳｉＣ表面層最表面での酸化の抑制が可能となり、高湿流れ、省エネルギー性に優れ、且つ、耐磨耗性及び電子写真用感光体特性の優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
但し、コロナ帯電器開口部の遮蔽動作及び開口動作を繰り返す事により比較例５では遮蔽部材と接触する頻度の高い遮蔽部材の退避側の高湿流れが悪化する場合があった。
実施例５及び比較例５で作製した電子写真用感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０.１３〜０.１６の範囲であった。
【００９６】
＜比較例６＞
実施例１と同じ構成のプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の表面に表１に示す条件で各層を成膜して、プラス帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。但し、表面層作製時の高周波電力を表１８に示す条件とした。
作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置し、後述の評価を行った。実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
【００９７】
【表１８】
2010276795.tif 000020
【００９８】
比較例６により作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ原子比、Ｈ原子密度、及びｓｐ３性を求め高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度を評価した。それら結果を、実施例１の成膜条件Ｎｏ.１、実施例２の成膜条件Ｎｏ.１０、実施例４の成膜条件Ｎｏ.２６、２８と合わせて表１９に示す。
【００９９】
【表１９】
2010276795.tif 000021
【０１００】
表１９に示すように、表面層のＳｉ+Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上、且つ、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで高湿流れ、耐磨耗性、階調性、感度に優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
また、Ｈ原子比の範囲を０．３０以上０．４５以下とすることにより、より高湿流れ、耐磨耗性及び感度に優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
更に、ｓｐ３性の範囲を０．２０以上０．７０以下とすることにより更に耐磨耗性に優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
つまり、Ｓｉ+Ｃ原子密度、Ｃ/（Ｓｉ+Ｃ）、Ｈ原子比、及びｓｐ３性を上記範囲とすることで、ａ−ＳｉＣ表面層最表面での酸化の抑制が可能となり、高湿流れ、省エネルギー性に優れ、且つ、耐磨耗性及び電子写真用感光体特性の優れた電子写真用感光体が得られることが解った。
但し、コロナ帯電器開口部の遮蔽動作及び開口動作を繰り返す事により比較例６では遮蔽部材と接触する頻度の高い遮蔽部材の退避側の高湿流れが悪化する場合があった。
比較例６で作製した電子写真用感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０.１３〜０.１６の範囲であった。
【０１０１】
＜実施例６＞
実施例３の成膜条件Ｎｏ.２４で作製した電子写真用感光体を、実施例１と同じ構成の電子写真装置に設置して、高湿流れの評価を行った。その結果を実施例３の成膜条件Ｎｏ.２４の結果と合せて表２０に示す。
実施例１と同様に、遮蔽部材４１０３は厚さ３０μｍのポリイミド樹脂シートで構成した。実施例１と同様に、電子写真装置を停止している間は遮蔽部材４１０３をＹ方向に移動させ主帯電器６００２、転写帯電器６００４及び分離帯電器６００５の開口部を遮蔽した。
更に、本実施例６では遮蔽部材４１０３の電子写真用感光体４１０１との対向面にファーブラシを設け電子写真用感光体４１０１の表面を摺擦可能としている。即ち、電子写真装置を停止している間は電子写真用感光体４１０１の表面にファーブラシを当接した状態で各帯電器の開口部が遮蔽部材４１０３で遮蔽された状態となっている。
【０１０２】
＜比較例７＞
実施例３の成膜条件Ｎｏ.２４で作製した電子写真用感光体を下記電子写真装置に設置して高湿流れの評価を行った。本比較例に用いた電子写真装置は、図４に示した遮蔽部材４１０３を設けない構成とする以外は実施例６と同様とした。実施例６、実施例３及び比較例７について、高湿流れに関する評価結果を表２０に示す。
【０１０３】
【表２０】
2010276795.tif 000022
【０１０４】
表２０に示すように、コロナ帯電器の開口部を遮蔽部材で遮蔽する事により、電子写真装置停止時に電子写真用感光体表面への帯電生成物の付着が低減され特に、帯電器下流れに効果的であることが解った。
また、遮蔽部材にファーブラシを設け、電子写真用感光体表面を摺擦した場合、帯電器に対面した領域及び対面していない領域とも高湿流れは更に良化すること、及び摺擦傷のない画像均一性に優れた良好な画像が得られることが解った。
【符号の説明】
【０１０５】
４１０１‥‥‥‥‥‥‥‥電子写真用感光体
４１０２‥‥‥‥‥‥‥‥帯電線
４１０３‥‥‥‥‥‥‥‥遮蔽部材
４１０４‥‥‥‥‥‥‥‥巻き取り装置
４１０５‥‥‥‥‥‥‥‥ガイドローラー
４１０６‥‥‥‥‥‥‥‥駆動モーター
４１０７‥‥‥‥‥‥‥‥移動部材
４１０８‥‥‥‥‥‥‥‥帯電線清掃部材
４１０９‥‥‥‥‥‥‥‥回転部材
４１１０‥‥‥‥‥‥‥‥シールド
４１１１‥‥‥‥‥‥‥‥コロナ帯電器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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