(57)【要約】【課題】  電子写真感光体表面の局所的な形状の影響を抑え,且つ従来以上に厳密に電子写真感光体の表面形状を制御することにより,電子写真感光体の高速化、高画質化及び電子写真感光体の高寿命化,省エネルギー化を実現し,それによりトナー融着による画像欠陥や高湿環境下における「高湿流れ」が良好な電子写真感光体を提供する。【解決手段】  基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層と表面層を有する電子写真感光体において,該電子写真感光体の10μm×10μmの範囲における微視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における5%〜95%の高さの差をA,基準長さ0.8mmで測定した巨視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における5%〜95%の高さの差をaとした時,A及びaが下記(1)〜(3)の全ての条件を満たす。(1) 0.01μm≦A≦0.30μm(2) 0.03μm≦a≦0.55μm(3) 1.0×10-3≦A×a≦4.50×10-2【選択図】  図１
2006308743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層と表面層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の10μｍ×10μｍの範囲における微視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における５％〜95％の高さの差をＡ、基準長さ0.8ｍｍで測定した巨視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における５％〜95％の高さの差をaとした時、Ａ及びaが下記(１)〜(３)の全ての条件を満たすことを特徴とする電子写真感光体。
(１)  0.01μｍ≦Ａ≦0.30μｍ
(２)  0.03μｍ≦a≦0.55μｍ
(３)  1.0×10-3μｍ2≦Ａ×a≦4.5×10-2μｍ2
【請求項２】
前記Ａ及びaが下記(４)から(６)の全ての条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
(４)  0.02μｍ ≦ Ａ ≦ 0.25μｍ
(５)  0.05μｍ ≦ a ≦ 0.45μｍ
(６)  3.0×10-3μｍ2 ≦Ａ×a ≦ 3.5×10-2μｍ2
【請求項３】
前記巨視的表面粗さの前記負荷曲線における５％〜20％の傾きb、80％〜95％の傾きをcとしたとき、b及びcが下記(７)〜(９)の全ての条件を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真感光体。
(７)  250(％/μｍ)≦b≦1000(％/μｍ)
(８)  220(％/μｍ)≦c≦1000(％/μｍ)
(９)  0.5  ≦  c/b  ≦  2.0
【請求項４】
前記微視的表面粗さの前記負荷曲線おける５％〜20％の傾きをＢ、80％〜95％の傾きをＣとしたとき、Ｂ及びＣが下記(10)〜(12)の全ての条件を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
(10)  250(％/μｍ)≦Ｂ≦  3000(％/μｍ)
(11)  200(％/μｍ)≦Ｃ≦  2000(％/μｍ)
(12)  0.1  ≦  Ｃ/Ｂ  ≦  1.0
【請求項５】
前記Ａ及びaが下記(13)〜(15)の全ての条件を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
(13)  0.03μｍ  ≦  Ａ  ≦  0.20μｍ
(14)  0.07μｍ  ≦  a  ≦  0.40μｍ
(15)  5.0×10-3μｍ2 ≦  Ａ×a  ≦  3.0×10-2μｍ2
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファックス等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置に適用可能な非晶質材料、特にアモルファスシリコン(以下、「a-Ｓi」と示す)系で構成された光導電層を有する電子写真感光体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上に非晶質材料を感光層とした電子写真感光体は広く知られており、特に、金属等の基板上にＣＶＤ、ＰＶＤ等の成膜技術により形成されたa-Ｓiを感光層とした電子写真感光体はすでに製品化されている。
【０００３】
このa-Ｓi電子写真感光体において、クリーニング性向上、高湿環境下での画像流れ防止及びトナー等の融着による画像欠陥防止を目的として、電子写真感光体表面の微細形状を規定した電子写真感光体については数多くの提案がなされている。
【０００４】
なかでも、導電性支持体上にシリコン原子を母材とする感光層と表面層からなる光受容部材において、微視的な凹凸高さと凹凸ピッチの関係と、巨視的な凹凸高さと凹凸ピッチの関係が条件式を満たすような凹凸形状を有する電子写真感光体を形成することにより、トナー融着に対する耐久性や画像流れ等が良好となることが開示されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００５】
また、a-Ｓiを含む光導電層及び表面層を順次積層させた電子写真感光体において、10μｍ×10μｍの範囲における最も深い点を基準とした時の凹凸高さの累積度数分布における50〜90％にあたる凹凸高さの差と、導電性基板のＲa(算術平均粗さ)を規定の範囲内にすることにより、トナー融着や高湿流れが良好となることが開示されている(例えば、特許文献２、特許文献３参照)。
【０００６】
また、周方向に切削したドラム状基板外周面にa-Ｓiからなる感光層を積層し、その表面の断面に形成された三角形状の線条溝の平均間隔、Ｒa及び三角形状の頂点部のなす角度を規定の範囲にすることにより、トナー付着・融着を防止し、良好な画像形成が得られることが開示されている(例えば、特許文献４参照)。更に、a-Ｓiからなる感光層の表面にa-ＳiＣが積層されてなる電子写真感光体において、三角形状の頂部を成す角度、隣接する三角形状の底部を成す角度及び各線条溝のピッチを規定の範囲内とすることにより、トナー付着・融着を防止し、良好な画像形成が得られることが開示されている(例えば、特許文献５参照)。
【特許文献１】特開平10-63023号公報
【特許文献２】特開2002-49171号公報
【特許文献３】特開2002-40697号公報
【特許文献４】特開2000-314974号公報
【特許文献５】特開平10-90928号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、電子写真装置がカラー化へと進展したことにより、従来以上の高速化と高画質化への市場要求が高まっている。同時に、エコロジーへの意識の高まりからa-Ｓi電子写真感光体を用いながらも、更なる電子写真感光体の高寿命化、省エネルギー化が求められている。
【０００８】
具体的には、高速化、高画質化への市場要求を満たすために、電子写真装置の高速化に対応した低融点トナーが、また高画質化に対応した小粒径トナーが開発され、この低融点＋小粒径トナーが使用されるようになった。これにより、低融点化したことにより電子写真感光体表面への融着が従来トナーよりも起こりやすくなり、更に、小粒径化することにより従来トナーよりも比表面積が大きく、電子写真感光体表面への付着力が大きくなるため、残留トナーを電子写真感光体表面から除去することが従来トナーよりも困難となった。
【０００９】
そのため、低融点の小粒径トナーの場合は、電子写真感光体表面への融着が起こる可能性が高くなり、クリーニングブレードやクリーニングローラーを併用しても十分に残留トナー、あるいは融着トナーを除去することが困難になる場合があった。
【００１０】
このような状態のまま、電子写真プロセスを繰り返すと、画像上に融着トナーによる「黒スジ」又は「白スジ」等の画像欠陥が発生し、初期の画質を維持することができない場合があった。
【００１１】
また、長寿命化、省エネルギー化への市場要求を満たすために、電子写真プロセスによる電子写真感光体表面の磨耗の低減や、ドラムヒーターレスによる電力量の低減が要求されるようになった。これにより、従来に比べ電子写真感光体表面に付着する水分やオゾン生成物等の吸着物を十分に除去することが困難となるため、高湿環境下における画像流れ「高湿流れ」やクリーニング不良による画像濃度低下が起こる可能性が高くなった。
【００１２】
更に、電子写真装置のカラー化への進展により、出力される画像が文字だけでなく、写真等の出力する機会も増加した。これにより、従来の文字出力のみの場合では確認できなかった高湿流れが写真出力時に現れ易くなってしまうため、更なる高湿流れの向上が必要となってきた。
【００１３】
そのため、従来技術に挙げた方法等により電子写真感光体の表面形状を制御することにより、上記課題の解決が行われてきた。しかしながら、ＡＦＭ等で得られる微視的な範囲及び粗さ計で得られる巨視的な範囲においても、従来から用いられてきた表面粗さのパラメーター、特に高さ方向を表すパラメーターに関しては、局所的に高い山や深い谷の影響を受ける場合があった。その結果、数値のばらつきが大きくなり、得られた数値が同じであっても表面形状が大きく異なる場合があるため、電子写真感光体の表面形状を制御することが困難となる場合があった。特に、電子写真感光体表面に処理を施し形状を制御する、例えば研磨処理を行う、場合には、研磨面に研磨残渣が付着する、谷に研磨残渣が入り込む等により、測定位置によって大きく高さ方向のパラメーターに変化を生じる場合があった。
【００１４】
また、更なる高画質化、高速化、高寿命化、省エネルギー化を目指すためには、電子写真感光体表面の微視的及び巨視的な形状を更に制御する必要があり、そのためには、高さ方向以外のパラメーター、即ち、表面形状を形成する山や谷を、より正確に表した上で制御することが求められた。しかし、このような表面形状を形成する山や谷の形状を的確に表すパラメーターに関しては、山や谷のどの形状を制御したらよいかの方向性が正確にはつかめていなかったため、更なる表面形状を形成する山や谷の形状の制御が困難であった。
【００１５】
よって、上記課題を解決するとともに、従来以上に電子写真装置の高画質化、高速化、省エネルギー化及び電子写真感光体の高寿命化を実現するためには、電子写真感光体の表面形状そのものを従来以上に厳密に制御することが必要となってきた。
【００１６】
そこで、本発明の目的としては、電子写真感光体表面の局所的な形状の影響を抑え、且つ、従来以上に厳密に電子写真感光体の表面形状を制御することにより、電子写真装置の高速化、高画質化、省エネルギー化及び電子写真感光体の高寿命化を実現し、クリーニング不良やトナー融着による画像欠陥及び高湿環境下における「高湿流れ」に対して良好な電子写真感光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、電子写真感光体表面の微視的な表面形状及び巨視的な表面形状から得られる高さ方向のパラメーター、更には、微視的な表面形状から得られる高さ方向のパラメーターと巨視的な表面形状から得られる高さ方向のパラメーターの関係を制御することにより、画像欠陥及び高湿流れ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。
【００１８】
詳細に記述すると、本発明は、基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層と表面層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の10μｍ×10μｍの範囲における微視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における５％〜95％の高さの差をＡ、基準長0.8ｍｍで測定した巨視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における５％〜95％の高さの差をaとした時、Ａ及びaが下記(１)〜(３)の全ての条件を満たすことを特徴とする電子写真感光体に関する。
(１)  0.01μｍ≦Ａ≦0.30μｍ
(２)  0.03μｍ≦a≦0.55μｍ
(３)  1.0×10-3μｍ2≦Ａ×a≦4.5×10-2μｍ2。
【００１９】
上記のように、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を制御することにより、画像欠陥及び高湿流れが良好となる原因を以下のように推察する。
【００２０】
まず、高湿流れは、トナーに含まれるシリカ等の外添材やクリーニングブレード等のクリーニング部材による電子写真感光体表面の摺擦により、電子写真感光体表面に付着したオゾン生成物や吸着水分を充分に除去しきれない場合に発生すると推察される。この時、オゾン生成物や吸着水分を充分に除去することが難しい場所は、微視的又は巨視的な表面形状で見られる山と山の間、特に谷部である。しかし、微視的又は巨視的な表面形状における高さ方向のパラメーターを小さくすることにより谷の深さが浅くなり、同時に、山部の傾斜が緩やかになる。その結果、山と山の間、特に谷部に外添材が入り込みやすくなる、また、クリーニング部材の接触面積が増加することにより摺擦面積が上がるため、オゾン生成物や吸着水分を除去することが容易となる。その結果、高湿流れが良化するものと推察している。
【００２１】
しかし、微視的又は巨視的な表面形状の高さ方向のパラメーターを小さくしすぎると、微視的又は巨視的な表面形状が平坦化してしまう。そのため、クリーニング部材と電子写真感光体表面との接触面積が大きくなりすぎることにより、単位面積当たりの摺擦力が極端に低下しすぎてしまうため、逆に、オゾン生成物や吸着水分を充分に除去することができなくなり画質の低下が発生すると推察される。また、微視的又は巨視的な表面形状が平坦化されることにより、クリーニング部材が電子写真感光体表面に付着したトナー成分を除去する際に、トナーの逃げ道がなくなると同時にトナーと電子写真感光体表面の付着力が増加するため、トナーの融着が発生すると推察される。
【００２２】
よって、微視的な表面形状の高さ方向のパラメーターＡ、巨視的な表面形状の高さ方向のパラメーターaを適度に制御することにより、高湿流れ及び画像欠陥を抑制することが可能となったと推察される。
【００２３】
高湿流れ及び画像欠陥の発生は、外添材及びクリーニング部材と電子写真感光体表面の接触面積によって決まってくると考えている。このことから、微視的な表面形状と巨視的な表面形状から得られる高さ方向のパラメーターの両方によって、外添材及びクリーニング部材と電子写真感光体表面の接触面積によって決まることから、微視的な表面形状と巨視的な表面形状から得られる高さ方向のパラメーターの間にも関係性があるため、更に、これらの関係が高湿流れ及び画像欠陥に影響を与えると推察される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による電子写真感光体によれば、従来技術に比べ、電子写真感光体の微視的な表面形状及び巨視的な表面形状から得られる高さ方向の各パラメーターと、更には、微視的な表面形状から得られる高さ方向のパラメーターと巨視的な表面形状から得られる高さ方向のパラメーターの関係を制御することにより、クリーニング不良やトナー融着等の画像欠陥及び高湿環境下での画像流れを抑えることが可能となる。
【００２５】
これにより、従来の電子写真感光体における諸問題を解決することが可能となるため、高速化、高画質化、高寿命化及び省エネルギー化に対応した電子写真感光体を提供することが可能となる。
【００２６】
更に、微視的な表面形状や巨視的な表面形状の山及び谷の形状自体を制御することにより、従来に比べ、更にクリーニング不良やトナー融着等の画像欠陥及び高湿環境下での高湿流れを抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
「本発明に係わる微視的な表面粗さ」
図１は、a-Ｓi電子写真感光体を10μｍ×10μｍの範囲におけるＡＦＭの測定により得られた微視的形状において最も高い点を基準とした凹凸高さ(surface Ｈeight)の負荷曲線(ＢＡＣ:Ｂearing  Ａrea  Ｃurve)の模式的な概略図を示したものであり、横軸はsurface Ｈeight、縦軸はＢearing Ｒatioである。surface Ｈeight とは、ＡＦＭの測定により得られた微視的な表面形状における最も高い点を基準とした高さ方向の距離を示すものであり、また、Ｂearing Ｒatioとは、図14に示すように、ＡＦＭで得られる三次元観察像における最も高い点を基準として、距離xにおける三次元観察像の断面面積Ａ(x)を計算し、このＡ(x)を距離Ｒtの断面面積Ａ(Ｒt)に対する百分率として示したものである。よって、Ｂearing Ｒatioの値が小さい方が山部、大きい方が谷部を示している。
【００２９】
本発明において、Ｂearing Ｒatioの５％から95％に対応するsurface Ｈeightの差をＡとし、このＡの値を用いた。このような値を用いた理由を図２を用いて説明する。図２には局所的に深い谷vが存在している。このように、ＡＦＭで得られる微視的な表面形状に局所的に深い谷が存在する場合には、この局所的に深い谷vの影響により最大高さＲtや十点平均粗さＲｚJIS等の高さ方向のパラメーターが正確に測定できない場合がある。このような局所的な谷の影響を抑制するためにＢearing Ｒatioが95％以上の領域を除去することで、測定位置による高さ方向のパラメーターへの影響を限りなく小さくすることが可能となる。同様に、ＡＦＭで得られる微視的な表面形状に局所的に高い山が存在する場合があり、特に、電子写真感光体表面を研磨した際には、更に研磨により発生した研磨残渣等が電子写真感光体の研磨面上に付着することにより局所的に大きな山となってしまう場合がある。このような局所的に高い山の影響により高さ方向のパラメーターが正確に測定できない場合がある。このような局所的な山の影響を抑制するためにＢearing Ｒatioが５％以下の領域を除去することで、測定位置や研磨処理による高さ方向のパラメーターへの影響を限りなく小さくすることが可能となる。
【００３０】
また、本発明では、図１に示すように、微視的な表面形状の山や谷そのものの形状を、Ｂearing Ｒatioが５％から20％に対応するsurface Ｈeightを測定し、横軸をsurface Ｈeight、縦軸をＢearing Ｒatioにして測定点の直線近似によって得られる傾きをＢ、Ｂearing Ｒatioが80％から95％に対応するsurface Ｈeightを測定し、横軸をsurface Ｈeight、縦軸をＢearing Ｒatioにして測定点の直線近似によって得られる傾きをＣとして数値化し、測定範囲内にある山をまとめた時の傾斜と谷をまとめた時の傾斜を求めた。このように、測定範囲内にある山及び谷を合計して、山及び谷の形状を表した理由としては、測定範囲内に存在する各山及び各谷の形状は様々であり、そのため、特定の山及び谷の形状を数値化することが、測定した電子写真感光体の表面を代表する値として的確ではなく、また、正確ではない可能性も高いためである。もう一つの理由としては、画像欠陥や高湿流れは、各山及び各谷といった微小な表面面積内で観察されるものではなく、ある程度の広い表面面積内で発生するため、ある程度の広い表面面積内に存在する山及び谷に影響されるものであると考えたからである。
【００３１】
このようにして得られたＢは、測定範囲内の微視的な表面粗さにおける全ての山から得られた山の平均的な傾斜であり、同様にＣも、測定範囲内の微視的な表面粗さにおける全ての谷から得られた谷の平均的な傾斜である。Ｂを求める際にＢearing Ｒatioが５％より小さい範囲を、またＣを求める際にＢearing Ｒatioが95％より大きい範囲を用いなかった理由は、上記Ａに記載した内容と同く、局所的な山であるＢearing Ｒatioが５％以下の領域を、また、局所的な谷のであるＢearing Ｒatioが95％以上の領域を除去することで、測定位置による高さ方向のパラメーターのばらつきを抑え、測定位置や研磨処理による影響を抑制することが可能となるためである。
【００３２】
本発明では、電子写真感光体のＡＦＭの測定範囲として、10μｍ×10μｍの範囲で測定した。この理由として、測定範囲を広くすることで安定した測定が可能となり、より正確な測定値が得られるが、一方で、測定範囲を広くすることで巨視的な表面形状の影響、即ち、基体のうねりや加工形状の影響や、突起等の特異形状が反映されてしまう。逆に、測定範囲を狭くすることで、測定位置の選択によるばらつきが大きくなる。そのため、本発明では、より正確な測定値を得るための最適な範囲として、10μｍ×10μｍを測定範囲としたが、以上の経緯から、本発明の発明思想は10μｍ×10μｍの測定範囲に限定されるものではない。
【００３３】
「本発明に係わる巨視的な表面粗さ」
図３は、a-Ｓi電子写真感光体を基準長さ0.8ｍｍ、評価長さ4.0ｍｍ、λc0.8ｍｍの評価条件により表面粗さ計の粗さ曲線で測定することにより得られた最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線(ＢＡＣ)の模式的な概略図を示したものであり、横軸は深さ、縦軸は負荷長さ率である。深さとは、粗さ計の測定により得られた巨視的形状における最も高い点を基準とした高さ方向の距離を示すものであり、また、負荷長さ率とは、図15に示すように、粗さ計で得られる波形における最も高い点を基準このＭ(y)を距離Ｒtにおける切断距離(評価長さ)Ｌに対する百分率で示したものである。として、距離yにおける粗さ計で得られた波形の切断距離の合計Ｍ(y)を計算し、よって、負荷長さ率の値が小さい方が山部、大きい方が谷部を示している。
【００３４】
本発明では、断面曲線ではなく、粗さ曲線を用いて負荷長さ率の５％から95％に対応する深さをaとし、このaの値を用いた。粗さ曲線を用いた理由としては、断面曲線では測定範囲内のうねり等の影響を受ける場合があり、そのため、断面曲線により求めた負荷長さ率の５％から95％に対応する深さよりも粗さ曲線により求めた負荷長さ率の５％から95％に対応する深さの方が、電子写真感光体表面で生じるトナー融着等の画像欠陥や高湿流れとの関係性が高かったためである。また、負荷長さ率の５％から95％に対応する深さを用いた理由として、粗さ計等で得られる巨視的な表面形状においても、上記記載した微視的な表面形状と同様の理由により、測定位置によって高さ方向のパラメーターが正確に測定できない場合があるためである。その結果、このような局所的な山の影響を無くすために負荷長さ率が５％以下の領域を、また、局所的な谷の影響を無くすために負荷長さ率が95％以上の領域を除去することで、測定位置や研磨処理による影響を抑制することが可能となる。
【００３５】
また、本発明では、図３に示すように、巨視的な表面形状の山や谷そのものの形状を、負荷長さ率が５％から20％に対応する深さを測定し、横軸を深さ、縦軸を負荷長さ率にして測定点の直線近似によって得られる傾きをb、負荷長さ率が80％から95％に対応する深さを測定し、横軸を深さ、縦軸を負荷長さ率にして測定点の直線近似によって得られる傾きをcとして数値化し、測定範囲内にある山をまとめた時の傾斜と谷をまとめた時の傾斜を求めた。このように、測定範囲内にある全ての山及び全ての谷から求めた山及び谷の傾斜を用いた理由としては、電子写真感光体の巨視的な表面形状は基体の形状に大きく影響され、基体を旋盤等で切削した場合には、基体表面は規則的な表面形状が作られる。しかし、この基板上に膜を形成した後の巨視的な表面形状の山及び谷の形状は、基板表面の形状が支配的となるが、膜形成の条件等により電子写真感光体表面と基板の表面形状とは全く同じとは限らないため、特定の山及び谷の形状の数値化が測定した電子写真感光体の表面を正確に表していない可能性が高くなるためである。もう一つの理由としては、画像欠陥や高湿流れは、ある程度の範囲内の山及び谷に影響されるものであると考えたからである。
【００３６】
このようにして得られたbは、測定範囲内の巨視的な表面粗さにおける全ての山から得られた山の平均的な傾斜であり、同様にcも、測定範囲内の巨視的な表面粗さにおける全ての谷から得られた谷の平均的な傾斜である。bを求める際に負荷長さ率が５％より小さい範囲を、またcを求める際に負荷長さ率が95％より大きい範囲を用いなかった理由は、上記aに記載した内容と同く、局所的な山である負荷長さ率が５％以下の領域を、また、局所的な谷のである負荷長さ率が95％以上の領域を除去することで、測定位置による高さ方向のパラメーターのばらつきを抑え、測定位置や研磨処理による影響を抑制することが可能となるためである。
【００３７】
本発明では、電子写真感光体の粗さ計の基準長さとして、0.8ｍｍで測定した。この理由として、測定範囲を広くすることで基体のうねりの影響によるばらつきが大きくなる場合がある。逆に、測定範囲を狭くすることで、山や谷の数が減少することによる測定位置の選択によるばらつきが大きくなる場合がある。そのため、本発明では基準長さを0.8ｍｍとし、より正確な測定値を得るために評価長さを4.0ｍｍとして測定した。
【００３８】
以上の経緯から、本発明の発明思想は基準長さ0.8ｍｍ、評価長さ4.0ｍｍの測定条件に限定されるものではない。
【００３９】
本発明において、電子写真感光体の微視的な表面形状から得られるＡの値を0.01μｍ以上0.30μｍ以下、巨視的な表面形状から得られるaの値を0.03μｍ以上0.55μｍ以下、更にＡ×aを1.0×10-3μｍ2以上4.50×10-2μｍ2以下とすることにより、高湿流れ及び画像欠陥の良好な電子写真感光体が得られることを見出した。
【００４０】
Ａを0.30μｍより大きくすると、微視的な表面形状の凹凸形状が大きくなりすぎるため、電子写真感光体表面の凹部に付着したオゾン生成物や水分等をシリカ等のトナー成分やクリーニングブレード等のクリーニング部材により除去することが困難となる場合があり、その結果、高湿流れを生じる場合がある。また、0.01μｍより小さくすると、微視的な表面形状の微細な凹凸形状が小さくなるのと同時に、山や谷の表面の更に細かな凹凸も小さくなる。その結果、クリーニング部材と電子写真感光体との接触面積が増加するため、クリーニング部材と電子写真感光体表面との接触面積における単位当たりの摺擦力が低下するためクリーニング不良を、また、電子写真感光体の微視的な凹凸が小さくなるためクリーニング部材と電子写真感光体表面の間に入り込んだトナー等の逃げ道が減少するために、トナー等の融着が生じやすくなり、その結果、画像欠陥が生じる場合がある。また、電子写真感光体の微視的な表面形状を研磨により制御する場合、研磨が進むにつれ研磨部材と電子写真感光体の接触面積の増加により研磨レートが低下していく。そのため、微視的な表面形状を0.01μｍより小さくするためには、研磨に要する時間が非常の多くなるため生産の観点からも好ましくない。
【００４１】
また、aを0.55より大きくする、またＡ×aを4.50×10-2μｍ2よりも大きくすると、巨視的な表面形状の凹凸形状が大きくなるため、Ａと同様に高湿流れを生じる場合がある。また、aを0.03μｍより小さくする、また、Ａ×aを1.0×10-3μｍ2よりも小さくすると、Ａと同様にトナー等の融着やクリーニング不足による画像欠陥が発生する場合がある。
【００４２】
本発明において、Ａを0.02μｍ 以上0.25μｍ以下、aを0.05μｍ以上0.45μｍ以下、Ａ×aを3.0×10-3μｍ2以上3.50×10-2μｍ2以下とすることにより、クリーニング不良やトナー融着等の画像欠陥及び高湿流れに対してより好ましく、Ａを0.03μｍ 以上0.20μｍ以下、aを0.07μｍ以上0.40μｍ以下、Ａ×aを5.0×10-3μｍ2以上3.0×10-2μｍ2以下とすることが更に好ましい。
【００４３】
また、本発明において、粗さ計により得られる巨視的な表面形状において、横軸を深さ(μｍ)、縦軸を負荷長さ率(％)とした際、負荷長さ率が５％と20％を結ぶ近似直線の傾きb、80％と95％を結ぶ近似直線の傾きをcとした際、bが250％/μｍ以上1000％/μｍ以下、cが220％/μｍ以上1000％/μｍ以下、且つc/bが0.5以上2.0以下とすることにより、更なるクリーニング不良やトナー融着等の画像欠陥及び高湿流れが良好となる。
【００４４】
巨視的な表面形状における山の傾きbを250％/μｍより小さくすると、巨視的な山の形状が立ってくるため、外添材やクリーニング部材による山と山の間及び谷部をクリーニングすることが難しくなり、その結果、高湿流れが発生する場合がある。また、bを1000％/μｍより大きくすると、微視的な山の形状がつぶれてくるため、クリーニング部材との接触面積が増加することにより、クリーニング不良による濃度低下や、クリーニング時にトナー等の逃げが減少することによるトナー等の融着が発生する場合があり、画像欠陥が発生する場合がある
巨視的な表面形状における谷の傾きcを220％/μｍより小さくすると、微視的な谷の形状が立ってくるため、谷部のクリーニングが困難となり、その結果、高湿流れが発生する場合がある。また、cを1000％/μｍより大きくなる場合は、巨視的な形状も小さくなっているため、クリーニング部材との接触面積が増加することによるクリーニング性の低下やトナー等の融着が発生する場合があると推察される。
【００４５】
更に、巨視的な山の傾きbと谷の傾きcの関係が、高湿流れ及び画像欠陥に影響を与える。例えば、高湿流れ及び画像欠陥に対して良好な巨視的な山の形状を有していても、トナー中に含まれる外添材やクリーニング部材によりクリーニングが困難な巨視的な谷の形状である場合は、高湿流れが発生してしまうからである。
【００４６】
即ち、巨視的な山と谷の形状の関係c/bが0.5よりも小さい場合、又はc/bが2.0よりも大きい場合、cが高湿流れ及び画像欠陥に対して良好な傾きであっても、bが大きくなるにつれ、巨視的な山が平坦化してしまうためにクリーニング不良による濃度低下や、クリーニング時にトナー等の逃げが減少することによるトナーの融着等の画像欠陥が発生する場合がある。また、bが小さくなるにつれ、巨視的な山の形状が立ってくるため谷部のクリーニングが困難となり高湿流れが発生する場合がある。
【００４７】
逆に、bが高湿流れ及び画像欠陥に対して良好な傾きであっても、cが大きくなるにつれ、巨視的な谷が狭くなってしまうためにクリーニングが困難となり高湿流れが発生する場合がある。また、cが小さくなるにつれ、巨視的な形状も小さくなっているため、クリーニング部材との接触面積が増加することによるクリーニング性の低下やトナー等の融着が発生する場合がある。
【００４８】
このように、巨視的な山及び谷の各々の形状が高湿流れや画像欠陥に影響を与えるため、巨視的な山及び谷の形状だけでなく、巨視的な山と谷の形状の関係をも適切に制御することで高湿流れ及び画像欠陥が更に良好となると推察される。
【００４９】
更に、本発明において、ＡＦＭにより得られる微視的な表面形状において、横軸をsurface Ｈeight(μｍ)、縦軸をＢearing Ｒatio(％)とした際、Ｂearing Ｒatioが５％と20％を結ぶ近似直線の傾きをＢ、80％と95％を結ぶ近似直線の傾きをＣとした際、Ｂが250％/μｍ以上3000％/μｍ以下、Ｃが200％/μｍ以上2000％/μｍ以下、且つＣ/Ｂが0.1以上1.0以下とすることが更に好ましい。
【００５０】
微視的な表面形状における山の傾きＢを250％/μｍより小さくすると、微視的な山の形状が立ってくるため、山部と山部の間をクリーニングすることが難しくなり、その結果、高湿流れが発生する場合がある。また、Ｂを3000％/μｍより大きくすると、微視的な山の形状がつぶれてくるため、クリーニング部材との接触面積が増加することにより、クリーニング不良による濃度低下や、クリーニング時にトナー等の逃げが減少することによるトナーの融着等の画像欠陥が発生する場合がある。
【００５１】
また、微視的な表面形状における谷の傾きＣを200％/μｍより小さくすると、微視的な谷の形状が立ってくるため、谷部のクリーニングが困難となり、その結果、高湿流れが発生する場合がある。また、Ｃを2000％/μｍより大きくなる場合は、微視的な形状も小さくなっているため、クリーニング部材との接触面積が増加することによるクリーニング性の低下やトナーの融着等の画像欠陥が発生する場合がある。
【００５２】
更に、微視的な山の傾きＢと谷の傾きＣの関係も高湿流れ及び画像欠陥に影響を与える。例えば、高湿流れ及び画像欠陥に対して良好な微視的な山の形状を有していても、トナー中に含まれる外添材やクリーニング部材によりクリーニングが困難な微視的な谷の形状である場合は、高湿流れが発生してしまうからである。
【００５３】
即ち、微視的な山と谷の形状の関係Ｃ/Ｂが0.1よりも小さい場合、又はＣ/Ｂが1.0よりも大きい場合、Ｃが高湿流れ及び画像欠陥に対して良好な傾きであっても、Ｂが大きくなるにつれ、微視的な山が平坦化してしまうためにクリーニング不良による濃度低下や、クリーニング時にトナー等の逃げが減少することによるトナーの融着等の画像欠陥が発生する場合がある。また、Ｂが小さくなるにつれ、巨視的な山の形状が立ってくるため谷部のクリーニングが困難となり高湿流れが発生する場合がある。
【００５４】
逆に、Ｂが高湿流れ及び画像欠陥に対して良好な傾きであっても、Ｃが大きくなるにつれ、微視的な谷が狭くなってしまうためにクリーニングが困難となり高湿流れが発生する場合がある。また、Ｃが小さくなるにつれ、微視的な形状も小さくなっているため、クリーニング部材との接触面積が増加することによるクリーニング性の低下やトナー等の融着が発生する場合がある。
【００５５】
このように、微視的な山及び谷の各々の形状が高湿流れや画像欠陥に影響を与えるため、微視的な山及び谷の形状だけでなく、微視的な山と谷の形状の関係をも適切に制御することで高湿流れ及び画像欠陥が更に良好となると推察される。
【００５６】
上記微視的及び巨視的な表面形状を制御する手段としては、特に限定されるものではないが、微視的及び巨視的な表面形状の山や谷の形、高さを任意に変えることが可能であることから、電子写真感光体表面を研磨することが好ましい。
【００５７】
研磨手段としては、研磨テープ、磁性粉体、バフ研磨等の研磨方法やこれらの組合せによる研磨等、特に制限されるものではなく、目的の表面形状に制御するために適宜選択して使用することが好ましい。
【００５８】
研磨テープ等の研磨砥粒が固定されているものを用いると、微視的及び巨視的な表面形状の山の頂点のみが選択的に研磨される。その結果、山部が平坦化されるためＢ及びbのみが大きく変化し、逆に、谷部はほぼ変化しないためＣ及びcの変化は少ない。また、磁性粉体やバフ研磨等の研磨砥粒が固定されておらず、流動性を有するものを用いると、微視的及び巨視的な表面形状に関らず全体的に研磨される。この結果、Ｂ、b、Ｃ、cともに大きくなり、微視的及び巨視的な表面形状の山は丸みを有する形状となる。
【００５９】
また、研磨に使用する砥粒の粒径は、目的の微視的及び巨視的な表面形状により適宜選択する必要があるが、砥粒の粒径は、特に微視的な表面形状の制御に効果的である。微視的な表面形状における山と山の間隔よりも大きい粒径の砥粒を用いると、谷部には砥粒が入り込めないため山部のみを選択的に研磨する。反対に、山と山の間隔よりも小さい粒径の砥粒を用いると、山、谷ともに研磨することができる。よって、電子写真感光体の研磨前の表面形状、研磨後に目標とする表面形状等によって磁性粉体の粒径を適宜選択する必要があるが、研磨による電子写真感光体の加工ダメージの点から、粒径が100μｍ以下の研磨砥粒を用いることが好ましい。
【００６０】
図４は、本発明で電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を制御するために用いた電子写真感光体表面を磁性粉体より研磨する研磨装置の一例を示した模式的な概略断面図である。ここで、図４-１は装置全体の概略断面図であり、図４-２は、図４-１の要部の詳細を示す模式的な概略断面図である。
【００６１】
図４-１に示す研磨装置は、マグネットローラー容器404内に内部に磁性体を有するマグネットローラー402が収容されており、前記マグネットローラー402表面は磁性粉体403によって覆われている。電子写真感光体401及びマグネットローラー402は不図示の回転機構と接続されており、それぞれ回転可能になっている。マグネットローラー容器404は可動台407に固定されており、移動機構408によって電子写真感光体401へと磁性粉体403が接する位置まで移動し、これにより、電子写真感光体401表面を磁性粉体で研磨する構成となっている。
【００６２】
マグネットローラー402内部の磁性体により磁性粉体がブラシ状に形成され、電子写真感光体401の表面をマグネットローラー402上に形成されたブラシ状の磁性粉体により研磨することで、研磨時に発生した研磨残渣及び研磨前、研磨中に付着したダスト等を研磨面から除去することにより、研磨傷を抑制することが可能となる。
【００６３】
マグネットローラー402内部の磁性体により磁性粉体がブラシ状に形成され、電子写真感光体401の表面をマグネットローラー402上に形成されたブラシ状の磁性粉体により研磨することで、研磨時に発生した研磨残渣及び研磨前、研磨中に付着したダスト等を研磨面から除去することにより、研磨傷を抑制することが可能となる。
【００６４】
マグネットローラー402内部の磁性体は、通常のフェライト磁石等の金属や、プラスティックマグネット等の磁性体を用いて円筒状に形成したもので、マグネットローラー上に良好なブラシ状の磁性粉体を形成するためには、多極磁性体を用いることが好ましい。
【００６５】
また、磁性体の磁束線密度が低いものを用いた場合、マグネットローラー102表面で生じる磁性粉体の穂立ち部の流動性が高くなるため、電子写真感光体表面の微細な形状の凹部へと選択的に入り易くなり、研磨後の微細な形状は丸みを有する形状となる。逆に、磁性体の磁束線密度が高いものを用いた場合、穂立ち部の流動性が低下するために微細な形状の中で高い凸部が研磨されやすくなり、研磨後の微細な形状は凸部が平坦化された形状となる。よって、磁性体の磁束線密度は、電子写真感光体表面の形状等によって適宜選択する必要があるが、磁束線密度が低くすぎる場合には磁性粉体をマグネットローラー402表面に維持できなくなることから、マグネットローラー402表面で30ｍＴ(＝300Ｇ)以上となるような磁性体を使用することが好ましい。
【００６６】
図４-２に示すように、マグネットローラー402表面を覆う磁性粉体403の層厚は、マグネットローラー402と板状の磁性体規制ブレード405との間隔(ＳＢ距離)により制御される。磁性粉体層の電子写真感光体401上におけるニップ幅(電子写真感光体と磁性粉体の接触部における周方向の幅)は、研磨レート、研磨後の形状に影響を与えるため、ニップ幅を安定して制御することにより安定性及び再現性の高い研磨が可能となる。ニップ幅の制御手段として、図４の研磨装置では上記ＳＢ距離及び電子写真感光体401とマグネットローラー402との間隔であるＳＤ距離を制御することで容易に実現できる。ＳＤ距離は、図４に示す研磨装置においては、マグネットローラー容器404に接続されたマイクロメーター406により容易に調整が可能である。ニップ幅は、広げると研磨レートが上がり、狭めると下がることから、ＳＢ距離及びＳＤ距離は適宜選択する必要があるが、マグネットローラー402と電子写真感光体への接触を防ぐ点から、ＳＢ距離及びＳＤ距離は400μｍ以上に、また、ニップ幅を広げていくと研磨レートが飽和することからＳＢ距離は1500μｍ以下にすることが好ましい。
【００６７】
マグネットローラー402の外周は、磁力により吸引された磁性粉体403により覆われている。この磁性粉体としては、一般にフェライト、マグネタイト等の磁性粉体、周知の磁性トナーのキャリアを使用することが可能である。磁性粉体表面が樹脂膜等でコーティングされていると、電子写真感光体と磁性粉体との摩擦が低下し、研磨レートが低下するため磁性粉体表面がコーティングされていない磁性粉体を使用することが好ましい。
【００６８】
また、磁性粉体の形状は、焼結体等の球形の磁性粉体と焼結体を粉砕したもの等の不定形の磁性粉体とに大きく分けられる。球形の磁性粉体よりも不定形の磁性粉体の方が電子写真感光体表面と磁性粉体との摩擦抵抗が大きくなるため研磨レートが高くなる。このことから、磁性粉体の形状は研磨レート等によって適宜選択する必要がある。
【００６９】
磁性粉体403による研磨の際、電子写真感光体401を回転させて、電子写真感光体表面を研磨することにより、電子写真感光体外周を均一に研磨することが可能となる。電子写真感光体の回転数は、目的の微視的及び巨視的な表面形状により適宜選択する必要があるが、研磨時の回転数は、特に巨視的な表面形状の制御に効果的である。回転数を下げると電子写真感光体表面の巨視的な表面形状の山が選択的に研磨され、且つ研磨レートも低下する傾向が見られ、逆に、回転数を上げていくと巨視的な表面形状の谷が選択的に研磨され、且つ研磨レートも向上する傾向が見られるため、研磨後の電子写真感光体表面の形状、研磨レート及び研磨量によって適宜選択する必要があるが、安定した研磨を行うためには、10〜500rpｍで回転させることが好ましい。
【００７０】
また、電子写真感光体表面を研磨する際に、マグネットローラー402に吸引されている磁性粉体403を常に入れ替えることにより、安定した研磨を行うことが可能となるため、マグネットローラー402も回転させることが好ましい。このとき、マグネットローラー402の回転方向は、電子写真感光体表面と磁性粉体が接する位置で電子写真感光体401の回転方向とマグネットローラー402の回転方向が同一方向よりも逆方向の方が、研磨レートが向上することからマグネットローラー402の回転方向を図４に示すように逆方向にする方が研磨時間短縮の点から好ましい。
【００７１】
図５は、本発明で電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を制御するために用いた電子写真感光体表面を研磨テープより研磨する研磨装置の一例を示した模式的な概略断面図である。加圧弾性ローラー容器507内に加圧弾性ローラー503が接続されている。不図示の回転機構に接続された定量送り出しローラー510とキャプスタンローラー509によって研磨テープ502は送り出し量が制御されており、送り出しロール504から送り出された研磨テープは、搬送経路支持棒511を経由して巻き取りロール505によって巻き取られる構成となっている。加圧弾性ローラー容器507は、移動機構506によって電子写真感光体501方向へと移動することによって、電子写真感光体501表面に研磨テープ502を押し当てて研磨を行う構成となっている。
【００７２】
研磨テープ502は、通常ラッピングテープと呼ばれるものが好ましく、砥粒としては炭化珪素(ＳiＣ)、酸化アルミ(Ａl2Ｏ3)、α酸化鉄(Ｆe2Ｏ3)、酸化クロム(Ｃr2Ｏ3)、ダイヤモンド(Ｃ)、シリカ(ＳiＯ2)、炭酸バリウム(ＢaＣＯ3)等が用いられる。また、砥粒の粒径は、細かすぎると研磨レートが低下し、粗すぎると電子写真感光体表面への加工ダメージが大きくなることから、0.1〜100μｍ、更には１〜40μｍが好適である。
【００７３】
研磨テープ502は、一般によく知られた塗布方法、例えばドクターブレード(ナイフエッジ)コート法、デップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法等により塗布することが可能である。
【００７４】
研磨テープの送り速度は、研磨レート、研磨傷、処理コスト、摩擦による発熱等を考慮しながら適宜決定すれば良いが、１〜300ｍｍ/ｍin、更には10〜100ｍｍ/ｍinにすることが好ましい。
【００７５】
加圧弾性ローラー503は、芯金上に可撓性部材としてのゴムを形成することにより作成される。ゴムはネオプレン(登録商標)ゴム、シリコンゴム等の材質が上げられる。JISゴム硬度が高くなると研磨レートは向上するが徐々に飽和していくため、JISゴム硬度が20〜90程度のものを用いるのが好ましい。
【００７６】
また、加圧弾性ローラー503の形状は、感光体母線方向に均一な処理を行うために、中央部の直径が両端部より太いものが好ましく、直径差が0.01〜0.6ｍｍ、さらには0.02〜0.4ｍｍが好適である。
【００７７】
更に、電子写真感光体501を研磨する際に、加圧弾性ローラー503から回転する電子写真感光体301への押し当て圧力を9.8×103〜1.96×106Ｎ/ｍ2にすることが好ましく、4.9×104〜9.8×105Ｎ/ｍ2にすることがより好ましい。押し当て圧力が低すぎると研磨レートの低下につながり、逆に、高すぎると研磨面での発熱により研磨テープの樹脂成分が多量に電子写真感光体表面へと転写されてしまう。
【００７８】
電子写真感光体501と研磨テープ502が接する研磨面において、摩擦熱による前記樹脂成分の電子写真感光体への転写及び研磨テープからの砥粒の脱落等を防ぐために、研磨面を水冷、冷風等で冷却した方が好ましい。研磨面の冷却方法としては、研磨面を直接冷却しても良いし、加圧弾性ローラー表面に冷却手段を接触させても良いし、電子写真感光体内部を冷却しても良い。
【００７９】
本発明において、電子写真感光体の巨視的な表面形状は、膜を形成する基板の表面形状に影響される。そのため、電子写真感光体の巨視的な表面形状を制御する手段として、基板の表面形状を制御することが好ましい。基板の表面形状を制御する手段としては、特に限定は無いが、基板の表面形状を厳密に制御する観点から、基板を旋盤等で切削加工することが好ましい。
【００８０】
「本発明に係わる電子写真感光体」
本発明は、基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層を有する電子写真感光体を用いることを特徴としている。図８に本発明に好適な電子写真感光体の一例として、a-Ｓi電子写真感光体の模式的な概略断面図を示す。
【００８１】
図８(a)に示す電子写真用感光体は、円筒状基体801の上に、水素原子またはハロゲン原子を構成要素として含むアモルファスシリコン(以下「a-Ｓi:Ｈ,Ｘ」と表記する。)を有する光導電性を有する光導電層802が設けられている。
【００８２】
図８(b)に示す電子写真用感光体は、円筒状基体801の上に、a-Ｓi:Ｈ,Ｘからなり光導電性を有する光導電層802と、アモルファスシリコン系(又はアモルファス炭素系)表面層803が設けられて構成されている。
【００８３】
図８(c)に示す電子写真用感光体は、円筒状基体801の上に、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層804と、a-Ｓi:Ｈ,Ｘからなり光導電性を有する光導電層802と、アモルファスシリコン系(又はアモルファス炭素系)表面層803が設けられて構成されている。光導電層802と表面層803の界面に関しては、連続的に変化させ界面反射を抑制する界面制御を施しても良い。
【００８４】
図８(d)に示す電子写真用感光体は、円筒状基体801の上に、光導電層802が設けられている。この光導電層はa-Ｓi:Ｈ,Ｘからなる電荷発生層805及び電荷輸送層806とからなり、その上にアモルファスシリコン系(又はアモルファス炭素系)表面層803が設けられている。電荷発生層805と表面層803の界面に関しては、連続的に変化させ界面反射を抑制する界面制御を施しても良い。
【００８５】
本発明における電子写真感光体表面の研磨は、図８(b)、図８(c)、図８(d)のような表面層まで形成した後に行っても良いし、図８(a)のような光導電層802まで形成した後に研磨を行い、研磨後に表面層803を形成しても良い。
【００８６】
「本発明に係わる電子写真感光体製造装置」
上記a-Ｓi電子写真感光体の作製方法は、一般的に知られている真空蒸着法、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法等の成膜方法により、基体上に図８に示すa-Ｓi電子写真感光体を形成すればよく、なかでも、プラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスにＲＦ帯やＶＨＦ帯の高周波電力を印加してグロー放電により分解し、基体上に堆積膜を形成する方法によりa-Ｓi電子写真感光体を作製することが好ましい。
【００８７】
図６は、電源周波数としてＶＨＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法によるa-Ｓi電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的な概略構成図であり、図７は、異なる２つの高周波電力を出力可能な高周波プラズマＣＶＤ法によるa-Ｓi電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的な概略構成図である。図６のa-Ｓi電子写真感光体製造装置は、少なくとも、円筒状基体601を内包できる減圧可能な反応容器602、反応容器602内に原料ガスを供給するための原料ガス導入管609及び原料ガスを分解するための電力を導入するカソード607からなる堆積装置、反応容器602内に原料ガスを供給する原料ガス供給装置604、反応容器602内を排気するための不図示の排気装置及びカソード607に電力を供給する電力供給装置からなる。
【００８８】
まず、反応容器602内に円筒状基体601を設置し、不図示の排気装置による排気口1012を介して反応容器602内を排気した後、不活性ガスを反応容器602内に供給する。そして、反応容器602の内圧が所望の圧力に設定した後に、ヒーター608によって円筒状基体601を所望の温度まで加熱を行う。
【００８９】
以上の手順により加熱工程が終了した後、続いて堆積層形成工程を行う。反応容器602内の不活性ガスを不図示の排気装置により排気した後、反応容器602内に原料ガス供給装置604から原料ガス導入管609を介して原料ガスを供給する。反応容器602の内圧が安定したところで、高周波電力源605からカソード607にマッチングボックス606を介して高周波電力の供給を行い、反応容器602内に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602内の原料ガスが分解され、円筒状基体601上に所定の堆積層が形成される。なお、堆積層の基体周方向の均一性を向上させるために、堆積層形成中、駆動部610を介してモーター611によって基体601を所定の速度で回転させる方法が有効である。こうして、堆積層が所望の膜厚に到達したら高周波電力の供給を停止し、原料ガス供給装置604からの原料ガスの供給を停止することで堆積層の形成を終える。同様の作業を複数回続けて行うことによって多層構造を持つ堆積層を形成することが可能になる。
【００９０】
[電子写真装置]
本発明により作製された電子写真感光体が用いられる電子写真装置の一実施形態を図９に示す。なお、本例の電子写真装置は、円筒状の電子写真感光体が用いられる場合に好適なものである。
【００９１】
図９において、電子写真感光体901の周囲に、電子写真感光体901に静電潜像形成のための帯電を行う一次帯電器902と、静電潜像の形成された電子写真感光体901に現像剤(トナー)を供給するための現像器904と、電子写真感光体表面のトナーを紙などの転写材513に移行させるための転写帯電器905と、電子写真感光体表面のクリーニングするためのクリーナー906とが配設されている。また、電子写真感光体901の内部には、不図示の感光体ヒーターが配設されており、この感光体ヒーターによって電子写真感光体901を加熱できる構成となっている。本例は感光体表面の均一にクリーニングを行うため、弾性ローラー907とクリーニングブレード908を用いて電子写真感光体表面のクリーニングを行っているが、いずれか一方のみでも差し支えない。また、クリーナー906と一次帯電器902の間には、次回の複写動作に備えて電子写真感光体表面の除電を行うための除電ランプ909が配設されており、また転写材904は送りローラー910により送られる。露光Ａの光源には、ハロゲン光源、あるいは単一波長を主とする光源を用いる。
【００９２】
このような電子写真装置を用いた複写画像の形成は、例えば以下のように行なわれる。まず、電子写真感光体901を所定の速度で矢印の方向へ回転させ、一次帯電器902を用いて電子写真感光体901の表面を一様に帯電させる。次に、帯電された電子写真感光体901の表面に画像の露光Ａを行い、該画像の静電潜像を電子写真感光体901の表面に形成させる。そして電子写真感光体901表面に静電潜像の形成された静電潜像部が現像器903の設置部を通過する際に、現像器903によってトナーが電子写真感光体901の表面に供給され、静電潜像がトナー911による画像として顕像化(現像)され、更にこのトナー画像は感光体901の回転とともに転写帯電器905の設置部に到達し、ここで送りローラー910によって送られてくる転写材904に転写される。
【００９３】
転写終了後、分離帯電器により転写材を電子写真感光体から静電気力を利用して分離させる。分離はベルト、爪などを用いて機械的に分離しても良い。次の複写工程に備えるために電子写真感光体901の表面から残留トナーがクリーナー906によって除去され、更に電子写真感光体901表面の電位がゼロ若しくは殆どゼロとなるように除電ランプ909により除電され、１回の複写工程を終了する。
【実施例】
【００９４】
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。
【００９５】
＜電子写真感光体作製例１＞
アルミニウム製の円筒状基体(直径80ｍｍ、長さ358ｍｍ)をダイヤモンドミラクルバイトにより鏡面加工し、その円筒状基体の巨視的な表面形状が、表面粗さ計で下記に示す測定方法により切断レベル差δc[５％〜95％](負荷長さ率(ｍr)の５％〜95％までの距離)が0.16±0.1μｍ、顕微鏡観察により山と山の間隔が120±10μｍとなるように加工した。次に、図６に示すプラズマ処理装置を用いて、上記円筒状基体上に表１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、正帯電a-Ｓi電子写真感光体を作製した。このとき、105ＭＨzの高周波電力を出力可能な高周波電源を用いた。また、表１に示す製造条件中の「180→20」はガス流量を180ｍl/ｍin(norｍal)から20ｍl/ｍin(norｍal)まで連続的に変化させることを表す。
【００９６】
【表１】
2006308743.tif 000003
【００９７】
＜表面粗さ計による測定方法＞
測定位置は、電子写真感光体の任意の円周方向を０°とした時の０°位置と180°位置における電子写真感光体の長手方向における中心位置と中心位置から±100ｍｍ位置の３×２ヶ所、計６ヶ所を、表面粗さ計(Ｍitutoyo製:ＳＶ-Ｃ4000)により測定し、Ｄualtrace ＰackのＳurfpakを用いて解析した。
【００９８】
表面粗さ計の測定条件は、先端半径５μｍの標準スタイラス(12ＡＡＢ403)及び標準ノーズピース(12ＡＡＣ753)を取り付け、速度0.1ｍｍ/Ｓ、ピッチ0.5μｍ、４ｍＮ用検出器でとした。また、評価条件は、Ｒ曲線(断面曲線)、規格をOLDMIXとし、基準長さ0.8ｍｍ、区間数5、評価長さ4.0ｍｍ、助走及び後走0.4ｍｍ、カットオフ(λc)0.8、とした。
【００９９】
これにより得られた表面形状の波形から、図10に示すように切断レベル差δcの基準線を負荷長さ率５％、切断線を負荷長さ率95％に設定してδc[５％〜95％]を求めた。このようにして各測定位置で求めたδc[５％〜95％]の平均値をaとした。
【０１００】
次に、得られた表面形状の波形から、図11に示すようにplateau率の基準線を負荷長さ率０％とし、切断線を負荷長さ率が５％、10％、15％及び20％に設定して各負荷長さ率における最高点からの距離を求めた。得られた測定データを横軸に最高点からの距離(μｍ)、縦軸に負荷長さ率(％)として直線近似し、直線の傾きを求めた。各測定位置で求めた近似直線の傾きの平均値をbとした。
【０１０１】
更に、plateau率の基準線を負荷長さ率０％とし、切断線を負荷長さ率が80％、85％、90％及び95％に設定して各負荷長さ率における最高点からの距離を求めた。得られた測定データを横軸に最高点からの距離(μｍ)、縦軸に負荷長さ率(％)として直線近似し、直線の傾きを求めた。各測定位置で求めた近似直線の傾きの平均値をcとした。
【０１０２】
《実施例１》
電子写真感光体製造例１で作製した電子写真感光体を下記に示す研磨条件１により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施した。電子写真感光体の微視的な表面形状を下記のＡＦＭによる測定方法により評価し、Ａの値(μｍ)が表２に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後の電子写真感光体の微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃを下記に示すＡＦＭによる測定方法により求め、巨視的な表面形状a、b、cを前述した表面粗さ計による測定方法により求めた。測定結果は表４に示す。
【０１０３】
【表２】
2006308743.tif 000004
【０１０４】
上記の電子写真感光体１から７について、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を下記の条件により評価した。評価結果は表４に示す。
【０１０５】
＜研磨条件１＞
図４の研磨装置を用いて、電子写真感光体401の回転数を90rpｍ、マグネットローラー402の回転数を240rpｍ、マグネットローラー402の磁力を900Ｇ、ＳＤ距離を0.4ｍｍ、ＳＢ距離を1.0ｍｍに調整し、磁性粉体403は、同和鉄粉工業株式会社製Ｃu-Ｚnフィライト(ＤＦＣ450)を3.0μｍ以下を取り除いたものを用いた。
【０１０６】
＜ＡＦＭによる測定方法＞
測定位置は、表面粗さ計の測定位置と同じ位置を測定した。ＡＦＭは、Ｑuesant社製 Ｑ-SCOPE250(Ｖersion3.181)、ヘッドＴape10、プローブＮＳＣ16を用い、10μｍ×10μｍの範囲をSCAN RATE ４Ｈzで測定したＡＦＭ観察像をＱuesant社製 Ｑ-SCOPE250のＴilt ＲeｍovalのＰarabolic Ｌine by line補正を行った後に得られる三次元形状から成るＡＦＭ観察像を、Ｈistograｍ ＡnalysisのＢearing Ｒatioによりグラフ化させた。
【０１０７】
このグラフのＢearing Ｒatio５％から95％に対応するsurface heightをsurface height[５％〜95％]を求め、各測定位置で求めたsurface height[５％〜95％]の平均値をＡとした。
【０１０８】
また、上記グラフからＢearing Ｒatioが５％、10％、15％及び20％位置での各surface heightを求めた。得られた測定データを横軸surface height(μｍ)、縦軸Ｂearing Ｒatio(％)として直線近似して直線の傾きを求めた。各測定位置で求めた近似直線の傾きの平均値をＢとした。
【０１０９】
更に、上記グラフからＢearing Ｒatioが80％、85％、90％及び95％位置での各surface heightを求めた。得られた測定データを横軸が深さ(μｍ)、縦軸がｍr(％)として直線近似して直線の傾きを求めた。各測定位置で求めた近似直線の傾きの平均値をＣとした。
【０１１０】
＜電子写真装置を用いた評価方法＞
評価に使用した電子写真装置は、キヤノン製デジタル電子写真装置iＲ-6000(前露光660nｍ ＬＥＤアレイ、画像露光655nｍレーザー、プロセススピード265ｍｍ/sec)を用いた。
【０１１１】
高湿流れ及び画像欠陥の評価は、電子写真感光体を30℃、80％の高温高湿環境下に設置し、昼間電子写真感光体を稼働して耐久を実施している間は感光体ヒーターをＯＮにして感光体表面温度を約40℃に維持し、夜間電子写真装置を停止している間は感光体ヒーターをＯＦＦにするシーケンスで耐久評価により実施した。
【０１１２】
＜高湿流れの評価＞
高湿流れの評価は、印字率１％と通常より印字率を下げたテストパターンを用いて、Ａ４コピー用紙を一日当り２万枚の連続通紙耐久を５日間実施して10万枚までの通紙耐久を行った後、環境条件を35℃/85％に変更し、一昼夜放置し、次の朝一番に画像出しを行い高湿流れの評価を行った。画像は、６ポイントから８ポイントの「電」文字が一行に繰り返し印刷された文字テストチャートとキヤノン製中間調チャートを原稿台におき、コピーをした時に得られたコピー画像を使用した。
【０１１３】
文字チャートにより得られたコピー画像を観察し、どのポイントの文字までが読み取れるのかを評価した。但し、この時、画像上でムラがある場合には、全画像領域で評価し最も悪い部分の結果を示した。評価基準は次の通りである。
◎  ‥  ６ポイントの文字まで読むことができる。
○  ‥  ７ポイントの文字まで読むことができる。
△  ‥  ８ポイントの文字まで読むことができる。
×  ‥  ８ポイントの文字の一部が読むことができない。
【０１１４】
また、中間調チャートより得られたコピー画像の画像濃度を測定した。測定位置は、図12に示すように、Ａ３のコピー画像における電子写真感光体の長手方向に対応するコピー画像方向の中心を電子写真感光体回転方向に１cｍ角の範囲に分割して各範囲の画像濃度を測定し、反射濃度の最大値に対する最小値の比率(反射濃度の最小値/反射濃度の最大値)を求めて比較した。画像濃度の測定は、画像濃度計(ＭacbethＲＤ914)を用いて測定した。評価基準は次の通りである。
◎  ‥  最も濃度の低い範囲の画像濃度が最も濃度の高い範囲の画像濃度に対して
90％以上100％以下で非常に良好。
○  ‥  最も濃度の低い範囲の画像濃度が最も濃度の高い範囲の画像濃度に対して
85％以上90％未満で良好。
△  ‥  最も濃度の低い範囲の画像濃度が最も濃度の高い範囲の画像濃度に対して
80％以上85％未満で実用上問題無し。
×  ‥  最も濃度の低い範囲の画像濃度が最も濃度の高い範囲の画像濃度に対して
80％未満で、目視で濃度差が確認できる。
【０１１５】
＜画像欠陥の評価方法＞
画像欠陥は、高湿流れ評価と同様の連続通紙耐久を行った後、以下に示す方法で実施した。黒スジの評価は、全白チャートとしてキヤノン製カラーレーザーコピア用紙(ＴＫＣＬ Ａ３)を原稿台におき、コピーをした時に得られたコピー画像を観察し、また、クリーニング不良の評価は、図13に示すＡ３のテストチャートを原稿台におき、コピーをした時に得られたコピー画像を使用した。
【０１１６】
黒スジの評価は、全白チャートにより得られたコピー画像を観察し、画像上に長さ１ｍｍ以上の黒スジが確認できるかを評価した。評価基準は次の通りである。
◎  ‥  全く確認できない。
○  ‥  １ｍｍ未満の黒スジが僅かに確認できる。
△  ‥  １ｍｍ以上の黒スジが僅かに確認できる。
×  ‥  １ｍｍ以上の黒スジが容易に確認できる。
【０１１７】
クリーニング不良の評価は、図13に示すような反射濃度が1.5である直径10ｍｍの黒円がＡ３用紙の中央に10ｍｍ間隔で合計20個印刷してあるテストチャートを原稿台におき、コピーをした時に得られたコピー画像の画像濃度を測定し、最も濃度が濃い黒円から順に選んだ10個の平均値を求めた。画像濃度の測定は、画像濃度計(ＭacbethＲＤ914)を用いて測定した。評価基準は次の通りである。
◎  ‥  測定した反射濃度が1.4以上。
○  ‥  測定した反射濃度が1.3以上1.4未満。
△  ‥  測定した反射濃度が1.2以上1.3未満。
×  ‥  測定した反射濃度が1.2未満。
【０１１８】
《比較例１》
電子写真感光体製造例１で作製した電子写真感光体を研磨せずに、上記のＡＦＭによる測定方法によりＡ、Ｂ、Ｃを、また、上記の表面粗さ計による測定方法によりa、b、cを求めた。更に、電子写真感光体製造例１で作製した電子写真感光体の高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例１と同様に評価した。評価結果は表４に示す。但し、比較例１で用いた電子写真感光体の番号は(１)とする。
【０１１９】
《比較例２》
電子写真感光体製造例１で作製した電子写真感光体を実施例１と同様の研磨条件１により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表３に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後の電子写真感光体の微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ及び巨視的な表面形状a、b、cを実施例１と同様に求めた。測定結果は表４に示す。更に、電子写真感光体製造例１で作製した電子写真感光体の高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例１と同様に評価した。評価結果は表４に示す。
【０１２０】
【表３】
2006308743.tif 000005
【０１２１】
実施例１及び比較例１、２により求めたＡ、Ｂ、Ｃ、a、b、c、Ａ×a、Ｃ/Ｂ、c/bの測定結果及び高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良の評価結果を表４に示す。
【０１２２】
【表４】
2006308743.tif 000006
【０１２３】
表４の結果より、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を、Ａが0.02μｍ以上0.25μｍ以下、aが0.09μｍ以上0.18μｍ以下、Ａ×aが1.8×10-3μｍ2以上4.5×10-2μｍ2に制御することで高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良が良好となった。また、Ａが0.03μｍ以上0.20μｍ以下、aが0.10μｍ以上0.15μｍ以下、Ａ×aが3.0×10-3μｍ2以上3.0×10-2μｍ2に制御することで、より良好となった。更に、Ａが0.05μｍ以上0.20μｍ以下、aが0.10μｍ以上0.15μｍ以下、Ａ×aが5.0×10-3μｍ2以上3.0×10-2μｍ2に制御することで更にクリーニング不良が良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に良好となった。
【０１２４】
＜電子写真感光体作製例２＞
電子写真感光体作製例１に示す条件により電子写真感光体を作製した。但し、電子写真感光体作製例２では、巨視的な表面形状が、表面粗さ計で求められるδc[５％〜95％]が0.30±0.1となるように加工した円筒状基体を用いて電子写真感光体を作製した。
【０１２５】
《実施例２》
電子写真感光体製造例２で作製した電子写真感光体を実施例１と同様の研磨条件１により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表５に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後の微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ及び巨視的な表面形状a、b、cを実施例１と同様に求めた。測定結果は表７に示す。
【０１２６】
【表５】
2006308743.tif 000007
【０１２７】
上記の電子写真感光体８〜13について、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例１と同様に評価した。評価結果は表７に示す。
【０１２８】
《比較例３》
電子写真感光体製造例２で作製した電子写真感光体を研磨せずに、実施例１と同様にＡ、Ｂ、Ｃ及びa、b、cを求めた。更に、実施例１と同様に高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を評価した。評価結果は表７に示す。但し、比較例３で用いた電子写真感光体の番号は(５)とする。
【０１２９】
《比較例４》
電子写真感光体製造例２で作製した電子写真感光体を実施例１と同様の研磨条件１により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表６に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後のＡ、Ｂ、Ｃ及びa、b、cを実施例１と同様に求めた。更に、実施例１と同様に高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を評価した。評価結果は表７に示す。
【０１３０】
【表６】
2006308743.tif 000008
【０１３１】
実施例２及び比較例３、４により求めたＡ、Ｂ、Ｃ、a、b、c、Ａ×a、Ｃ/Ｂ、c/bの測定結果及び高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良の評価結果を表７に示す。
【０１３２】
【表７】
2006308743.tif 000009
【０１３３】
表７の結果より、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を、Ａが0.01μｍ以上0.15μｍ以下、aが0.14μｍ以上0.25μｍ以下、Ａ×aが1.4×10-3μｍ2以上3.8×10-2μｍ2に制御することで高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良が良好となった。また、Ａが0.02μｍ以上0.15μｍ以下、aが0.15μｍ以上0.25μｍ以下、Ａ×aが3.0×10-3μｍ2以上3.8×10-2μｍ2に制御することで、黒スジ及びクリーニング不良がより良好となった。更に、Ａが0.03μｍ以上0.15μｍ以下、aが0.16μｍ以上0.25μｍ以下、Ａ×aが4.8×10-3μｍ2以上3.8×10-2μｍ2に制御することで、更に黒スジ及びクリーニング不良が良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に良好となった。
【０１３４】
＜電子写真感光体作製例３＞
電子写真感光体作製例１に示す条件により電子写真感光体を作製した。但し、電子写真感光体作製例３では、巨視的な表面形状が、表面粗さ計で求められるδc[５％〜95％]が0.08±0.1となるように加工した円筒状基体を用いて電子写真感光体を作製した。
【０１３５】
《実施例３》
電子写真感光体製造例３で作製した電子写真感光体を実施例１と同様の研磨条件１により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表８に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後の微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ及び巨視的な表面形状a、b、cを実施例１と同様に求めた。測定結果は表10に示す。
【０１３６】
【表８】
2006308743.tif 000010
【０１３７】
上記の電子写真感光体14〜21について、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例１と同様に評価した。評価結果は表10に示す。
【０１３８】
《比較例５》
電子写真感光体製造例３で作製した電子写真感光体を研磨せずに、実施例１と同様にＡ、Ｂ、Ｃ及びa、b、cを求めた。更に、実施例１と同様に高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を評価した。評価結果は表10に示す。但し、比較例５で用いた電子写真感光体の番号は(10)とする。
【０１３９】
《比較例６》
電子写真感光体製造例３で作製した電子写真感光体を実施例１と同様の研磨条件１により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表９に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後のＡ、Ｂ、Ｃ及びa、b、cを実施例１と同様に求めた。更に、実施例１と同様に高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を評価した。評価結果は表10に示す。
【０１４０】
【表９】
2006308743.tif 000011
【０１４１】
実施例３及び比較例５、６により求めたＡ、Ｂ、Ｃ、a、b、c、Ａ×a、Ｃ/Ｂ、c/bの測定結果及び高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良の評価結果を表10に示す。
【０１４２】
【表１０】
2006308743.tif 000012
【０１４３】
表10の結果より、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を、Ａが0.02μｍ以上0.30μｍ以下、aが0.05μｍ以上0.10μｍ以下、Ａ×aが1.0×10-3μｍ2以上3.0×10-2μｍ2に制御することで高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良が良好となった。また、Ａが0.05μｍ以上0.25μｍ以下、aが0.06μｍ以上0.09μｍ以下、Ａ×aが3.0×10-3μｍ2以上2.3×10-2μｍ2に制御することで、より良好となった。そして、bが1000％/μｍ以下、cが1000％/μｍ以下に制御することで黒スジ及びクリーニング不良が更に良好となり、Ａが0.15μｍ以上0.20μｍ以下、aが0.07μｍ以上0.08μｍ以下、Ａ×aが1.1×10-3μｍ2以上1.6×10-2μｍ2に制御することで、高湿流れ(中間調)が更に良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に良好となった。
【０１４４】
＜電子写真感光体作製例４＞
アルミニウム製の円筒状基体(直径80ｍｍ、長さ358ｍｍ)をダイヤモンドミラクルバイトにより鏡面加工し、その円筒状基体の巨視的な表面形状の切断レベル差δc[５％〜95％]が表11に示すように加工した。次に、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、上記円筒状基体上に表12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、正帯電a-Ｓi電子写真感光体を作製した。作製したa-Ｓi電子写真感光体表面を上記条件によりＡＦＭで微視的な表面形状を測定したところ、円筒状基体の巨視的な表面形状の影響をほぼ受けず、Ａが0.20±0.01μｍであった。
【０１４５】
このとき、105ＭＨz及び60ＭＨzの高周波電力を出力可能な高周波電源を用いた。また、表12に示す製造条件中の「200→20」はガス流量を200ｍl/ｍin(norｍal)から20ｍl/ｍin(norｍal)まで連続的に変化させることを表す。
【０１４６】
【表１１】
2006308743.tif 000013
【０１４７】
【表１２】
2006308743.tif 000014
【０１４８】
《実施例４》
電子写真感光体製造例４で作製した電子写真感光体を実施例１と同様の研磨条件１により電子写真感光体の微視的な表面形状Ａが0.10μｍになるまで研磨処理を実施した。電子写真感光体の研磨が終了した後、実施例１と同様に微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ及び巨視的な表面形状a、b、cを求めた。測定結果は表13に示す。但し、基板番号〔2〕〜〔10〕の各基板上に形成された研磨後の電子写真感光体の感光体番号を各々18〜26とする。
【０１４９】
上記の電子写真感光体18〜26について、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例１と同様に評価した。評価結果は表13に示す。
【０１５０】
《比較例７》
電子写真感光体製造例４で作製した電子写真感光体を実施例４と同様に電子写真感光体の微視的な表面形状Ａが0.10μｍになるまで研磨処理を実施した。電子写真感光体の研磨が終了した後、実施例１と同様に微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ及び巨視的な表面形状a、b、cを求めた。測定結果は表13に示す。但し、基板番号〔1〕、〔11〕〜〔14〕の各基板上に形成された研磨後の電子写真感光体の感光体番号を各々(17)、(18)〜(21)とする。
【０１５１】
実施例４及び比較例７により求めたＡ、Ｂ、Ｃ、a、b、c、Ａ×a、Ｃ/Ｂ、c/bの測定結果及び高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良の評価結果を表13に示す。
【０１５２】
【表１３】
2006308743.tif 000015
【０１５３】
表13の結果より、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状をＡが0.10μｍとなるように研磨した場合、aが0.03μｍ以上0.45μｍ以下、Ａ×aが3.0×10-3μｍ2以上4.5×10-2μｍ2に制御することで高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良が良好となった。また、aが0.05μｍ以上0.35μｍ以下、Ａ×aが5.0×10-3μｍ2以上3.5×10-2μｍ2に制御することで、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、及びクリーニング不良がより良好となった。そして、bが250％/μｍ以上、cが220％/μｍ以上にすることで更に高湿流れ(文字)が良好となり、aが0.07μｍ以上0.30μｍ以下、Ａ×aが7.0×10-3μｍ2以上3.0×10-2μｍ2に制御することで、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良が更に良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に良好となった。
【０１５４】
《実施例５》
電子写真感光体製造例４で作製した電子写真感光体を実施例１と同様の研磨条件１により、電子写真感光体の微視的な表面形状Ａが0.07μｍになるまで研磨処理を実施した。電子写真感光体の研磨が終了した後、実施例１と同様に微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ及び巨視的な表面形状a、b、cを求めた。測定結果は表14に示す。但し、基板番号〔3〕〜〔13〕の各基板上に形成された研磨後の電子写真感光体の感光体番号を各々27〜37とする。
【０１５５】
上記の電子写真感光体27〜37について、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例１と同様に評価した。評価結果は表15に示す。
【０１５６】
《比較例８》
電子写真感光体製造例４で作製した電子写真感光体を実施例５と同様に電子写真感光体の微視的な表面形状Ａが0.07μｍになるまで研磨処理を実施した。電子写真感光体の研磨が終了した後、実施例１と同様に微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ及び巨視的な表面形状a、b、cを求めた。測定結果は表14に示す。但し、基板番号〔1〕〜〔2〕、〔14〕の各基板上に形成された研磨後の電子写真感光体の感光体番号を各々(22)〜(23)、(24)とする。
【０１５７】
実施例５及び比較例８により求めたＡ、Ｂ、Ｃ、a、b、c、Ａ×a、Ｃ/Ｂ、c/bの測定結果及び高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良の評価結果を表14に示す。
【０１５８】
【表１４】
2006308743.tif 000016
【０１５９】
表14の結果より、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状をＡが0.07μｍとなるように研磨した場合、aが0.03μｍ以上0.55μｍ以下、Ａ×aが2.1×10-3μｍ2以上3.9×10-2μｍ2に制御することで高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良が良好となった。また、aが0.05μｍ以上0.45μｍ以下、Ａ×aが3.5×10-3μｍ2以上3.2×10-2μｍ2に制御することで、より良好となった。そして、bが870％/μｍ以下、cが840％/μｍ以下にすることで黒スジ及びクリーニング不良が更に良好となり、aが0.07μｍ以上0.40μｍ以下、Ａ×aが1.2×10-2μｍ2以上2.8×10-2μｍ2に制御することで、高湿流れ(中間調)が更に良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に良好となった。
【０１６０】
《実施例６》
電子写真感光体製造例２で作製した電子写真感光体を下記に示す研磨条件２により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表15に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後の電子写真感光体の微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃを前述したＡＦＭによる測定方法により求め、巨視的な表面形状a、b、cを前述した表面粗さ計による測定方法により求めた。測定結果は表17に示す。
【０１６１】
【表１５】
2006308743.tif 000017
【０１６２】
＜研磨条件２＞
図５に示す研磨装置を用いて、電子写真感光体501の回転数を90rpｍ、研磨テープの送り速度を30ｍｍ/ｍin、加圧弾性ローラー503から電子写真感光体501への圧力を4.9×105Ｎ/ｍ2、加圧弾性ローラーの材質はJISゴム硬度50のネオプレン(登録商標)ゴムを、また、は中央部の直径が両端部より0.1ｍｍ太いものを用い、研磨テープ502は富士写真フィルム社製ラッピングテープＬＴ-Ｃ2000(砥粒:炭化珪素(ＳiＣ)、粒径:６μｍ、塗布方法:ドクターブレード(ナイフエッジ)コート法)を用い、研磨テープの冷却は行わなかった。
【０１６３】
上記の電子写真感光体38〜46について、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例１と同様に評価した。評価結果は表17に示す。
【０１６４】
《比較例９》
電子写真感光体製造例２で作製した電子写真感光体を実施例６と同様の研磨条件２により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表16に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後の電子写真感光体の微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ及び巨視的な表面形状a、b、cを実施例１と同様に求めた。更に、実施例１と同様に高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を評価した。評価結果は表17に示す。
【０１６５】
【表１６】
2006308743.tif 000018
【０１６６】
実施例６及び比較例３、９により求めたＡ、Ｂ、Ｃ、a、b、c、Ａ×a、Ｃ/Ｂ、c/bの測定結果及び高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良の評価結果を表17に示す。
【０１６７】
【表１７】
2006308743.tif 000019
【０１６８】
表17の結果より、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を、Ａが0.01μｍ以上0.17μｍ以下、aが0.11μｍ以上0.25μｍ以下、Ａ×aが1.1×10-3μｍ2以上4.3×10-2μｍ2に制御することで高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良が良好となった。また、Ａが0.03μｍ以上0.15μｍ以下、aが0.12μｍ以上0.23μｍ以下、Ａ×aが3.6×10-3μｍ2以上3.5×10-2μｍ2に制御することで、より良好となった。そして、c/bが0.50以上にすることで黒スジ更に良好となり、Ｂが3000％/μｍ以下、Ｃが200％/μｍ以上、Ｃ/Ｂが0.10以上にすることで、高湿流れ(中間調)及びクリーニング不良が良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に良好となった。
【０１６９】
＜電子写真感光体作製例５＞
アルミニウム製の円筒状基体(直径80ｍｍ、長さ358ｍｍ)を先端径５ｍｍのダイヤモンドバイトにより加工し、その円筒状基体の巨視的な表面形状が、表面粗さ計で下記に示す測定方法により切断レベル差δc[５％〜95％](負荷長さ率(ｍr)の５％〜95％までの距離)が0.12±0.1となるように加工した。次に、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、上記円筒状基体上に上記表13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、正帯電a-Ｓi電子写真感光体を作製した。
【０１７０】
このとき、105ＭＨz及び60ＭＨzの高周波電力を出力可能な高周波電源を用いた。また、表13に示す製造条件中の「200→20」はガス流量を200ｍl/ｍin(norｍal)から20ｍl/ｍin(norｍal)まで連続的に変化させることを表す。
【０１７１】
《実施例７》
電子写真感光体製造例５で作製した電子写真感光体を研磨せずに、実施例１と同様にＡ、Ｂ、Ｃ及びa、b、cを求めた。更に、実施例１と同様に高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を評価した。評価結果は表19に示す。但し、実施例７で用いた電子写真感光体の番号は47とする。
【０１７２】
《実施例８》
電子写真感光体製造例５で作製した電子写真感光体を下記に示す研磨条件３により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表18に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後の電子写真感光体の微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃを前述したＡＦＭによる測定方法により求め、巨視的な表面形状a、b、cを前述した表面粗さ計による測定方法により求めた。測定結果は表19に示す。
【０１７３】
【表１８】
2006308743.tif 000020
【０１７４】
＜研磨条件３＞
図４に示す研磨装置を用いて、電子写真感光体401の回転数を90rpｍ、マグネットローラー402の回転数を240rpｍ、マグネットローラー402の磁力を900Ｇ、ＳＤ距離を0.4ｍｍ、ＳＢ距離を1.0ｍｍに調整し、磁性粉体403は、同和鉄粉工業株式会社製Ｃu-Ｚnフィライト(ＤＦＣ450)を用いた。
【０１７５】
上記の電子写真感光体47〜56について、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例１と同様に評価した。評価結果は表19に示す。
【０１７６】
実施例７、８により求めたＡ、Ｂ、Ｃ、a、b、c、Ａ×a、Ｃ/Ｂ、c/bの測定結果及び高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良の評価結果を表19に示す。
【０１７７】
【表１９】
2006308743.tif 000021
【０１７８】
表19の結果より、どの電子写真感光体においてもで高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良は良好であったが、bが450％/μｍ以上、cが900％/μｍ以上、c/bが2.0以下に制御することで、より高湿流れ(文字)及び高湿流れ(中間調)が良好となった。また、Ｂが2260％/μｍ以下、Ｃが2000％/μｍ以下、Ｃ/Ｂが0.78以下にすることで、クリーニング不良が更に良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に良好となった。
【０１７９】
＜電子写真感光体作製例６＞
アルミニウム製の円筒状基体(直径80ｍｍ、長さ358ｍｍ)をダイヤモンドミラクルバイトにより鏡面加工し、その円筒状基体の巨視的な表面形状が、表面粗さ計で下記に示す測定方法により切断レベル差δc[５％〜95％](負荷長さ率(ｍr)の５％〜95％までの距離)が0.07±0.1となるように加工した。次に、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、上記円筒状基体上に表20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、正帯電a-Ｓi電子写真感光体を作製した。
【０１８０】
このとき、105ＭＨz及び60ＭＨzの高周波電力を出力可能な高周波電源を用いた。また、表13に示す製造条件中の「200→20」はガス流量を200ｍl/ｍin(norｍal)から20ｍl/ｍin(norｍal)まで連続的に変化させることを表す。
【０１８１】
【表２０】
2006308743.tif 000022
【０１８２】
《実施例９》
電子写真感光体製造例６で作製した電子写真感光体を研磨せずに、実施例１と同様にＡ、Ｂ、Ｃ及びa、b、cを求めた。更に、実施例１と同様に高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を評価した。評価結果は表22に示す。但し、実施例９で用いた電子写真感光体の番号は57とする。
【０１８３】
《実施例10》
電子写真感光体製造例６で作製した電子写真感光体を実施例１と同様の研磨条件１により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表21に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後の微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ及び巨視的な表面形状a、b、cを実施例１と同様に求めた。測定結果は表22に示す。
【０１８４】
【表２１】
2006308743.tif 000023
【０１８５】
上記の電子写真感光体57〜61について、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例１と同様に評価した。評価結果は表22に示す。
【０１８６】
実施例９、10により求めたＡ、Ｂ、Ｃ、a、b、c、Ａ×a、Ｃ/Ｂ、c/bの測定結果及び高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良の評価結果を表22に示す。
【０１８７】
【表２２】
2006308743.tif 000024
【０１８８】
表22の結果より、どの電子写真感光体においても高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良は良好であったが、Ｂが250％/μｍ以上、Ｃが250％/μｍ以上、Ｃ/Ｂが1.00以下に制御することで高湿流れ(中間調)が良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に良好となった。
【０１８９】
以上、実施例１から９及び比較例１から７の結果より、Ａが0.01μｍ以上0.30μｍ以下、aが0.03μｍ以上0.55μｍ以下、Ａ×aが1.0×10-3μｍ2以上4.5×10-2μｍ2に制御することで、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良が良好となり、その中でも、Ａが0.02μｍ以上0.25μｍ以下、aが0.05μｍ以上0.45μｍ以下、Ａ×aが3.0×10-3μｍ2以上3.5×10-2μｍ2に制御することで、より良好となった。そして、bが250％/μｍ以上1000％/μｍ以下、cが220％/μｍ以上1000％/μｍ以下、c/bが0.5以上2.0以下に制御することで、更に良好となった。更に、Ｂが250％/μｍ以上3000％/μｍ以下、Ｃが200％/μｍ以上2000％/μｍ以下、Ｃ/Ｂが0.1以上1.0以下に制御することにより、更に良好となった。この中でも、Ａが0.03μｍ以上0.20μｍ以下、aが0.07μｍ以上0.40μｍ以下、Ａ×aが5.0×10-3μｍ2以上3.0×10-2μｍ2に制御することで、高湿流れ(文字)、高湿流れ(中間調)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に良好となった。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】(図１-１)a-Ｓi電子写真感光体を10μｍ×10μｍの範囲におけるＡＦＭ測定より得られた最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線の模式的な概略図である。        (図１-２)図１-１の要部の詳細を示す模式的な概略断面図である。
【図２】a-Ｓi電子写真感光体表面の10μｍ×10μｍの範囲におけるＡＦＭ三次元観察像である。
【図３】a-Ｓi電子写真感光体を基準長さ0.8ｍｍ、評価長さ4.0ｍｍ、λc0.8ｍｍの評価条件により表面粗さ計の粗さ曲線で測定することにより得られた最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線(ＢＡＣ)の模式的な概略図である。
【図４】(図４-１)電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を制御するための磁性粉体を用いた研磨装置の模式的な概略断面図である。        (図４-２)図４-１の要部の詳細を示す模式的な概略断面図である。
【図５】電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を制御するための研磨テープを用いた研磨装置の模式的な概略断面図である。
【図６】ＶＨＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法によるa-Ｓi電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的な概略構成図である。
【図７】ＶＨＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法によるa-Ｓi電子写真感光体製造装置の別の一例を示す模式的な概略構成図である。
【図８】本発明に係わる電子写真感光体の層構成を模式的に示す概略断面図である。
【図９】本発明に係わる電子写真装置の一実施形態を示す模式的断面図である
【図１０】aを求める際に用いた切断レベル差δc[５%〜95％]を説明するためのＢＡＣの模式図である。
【図１１】b及びcを求める際に用いた切断レベル差δc(plateau率)を説明するためのＢＡＣの模式図である。
【図１２】中間調チャートによる高湿流れの評価時の測定位置を示す概略図である。
【図１３】クリーニング不良の評価に用いたテストチャートの概略図である。
【図１４】ＡＦＭの測定により求められるＢearing Ｒatioを説明するための微視的な表面及び負荷曲線の説明図である。
【図１５】粗さ計の測定により求められる負荷長さ率を説明するための巨視的な表面及び負荷曲線の説明図である。
【符号の説明】
【０１９１】
401、501 ‥‥‥‥‥‥‥電子写真感光体
402‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥マグネットローラー
403‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥磁性体
404‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥マグネットローラー容器
405‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥磁性体規制ブレード
406‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥マイクロメーター
407‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥可動台
408、506 ‥‥‥‥‥‥‥移動機構
409、508 ‥‥‥‥‥‥‥ベース台
502‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥研磨テープ
503‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥加圧弾性ローラー
504‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥送り出しロール
505‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥巻き取りロール
507‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥加圧弾性ローラー容器
509‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥キャプスタンローラー
510‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥定量送り出しローラー
511‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥搬送経路支持棒
601、701 ‥‥‥‥‥‥‥円筒状基体
602、702 ‥‥‥‥‥‥‥反応容器
603、703 ‥‥‥‥‥‥‥シールド
604、704 ‥‥‥‥‥‥‥原料ガス供給装置
605、705 ‥‥‥‥‥‥‥高周波電源
606、706 ‥‥‥‥‥‥‥マッチングボックス
607、707 ‥‥‥‥‥‥‥カソード
608、708 ‥‥‥‥‥‥‥ヒーター
609、709 ‥‥‥‥‥‥‥原料ガス導入管
610、710 ‥‥‥‥‥‥‥駆動部
611、711 ‥‥‥‥‥‥‥モーター
612、712 ‥‥‥‥‥‥‥排気口
800‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥電子写真感光体
801‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥円筒状基体
802‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥光導電層
803‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥表面層
804‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥電荷注入阻止層
805‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥電荷発生層
806‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥電荷輸送層
901‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥電子写真感光体
902‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥一次帯電器
903‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥現像器
904‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥転写材
905‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥転写帯電器
906‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥クリーナー
907‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥弾性ローラー
908‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥クリーニングブレード
909‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥除電ランプ
910‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥送りローラー
911‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥トナー
【図１】
2006308743.tif 000025
【図２】
2006308743.tif 000026
【図３】
2006308743.tif 000027
【図４】
2006308743.tif 000028
【図５】
2006308743.tif 000029
【図６】
2006308743.tif 000030
【図７】
2006308743.tif 000031
【図８】
2006308743.tif 000032
【図９】
2006308743.tif 000033
【図１０】
2006308743.tif 000034
【図１１】
2006308743.tif 000035
【図１２】
2006308743.tif 000036
【図１３】
2006308743.tif 000037
【図１４】
2006308743.tif 000038
【図１５】
2006308743.tif 000039