(57)【要約】【課題】画像流れ等のクリーニング性に関わる画像欠陥が発生しにくく、画像形成装置側への負荷を軽減することができる生産性の高い電子写真感光体の製造方法を提供すること。【解決手段】導電性基体上に少なくともシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と、少なくともシリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層をこの順に堆積する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、少なくとも酸素原子を含む処理ガスを放電電力により放電を生起させて分解することにより、該表面層の少なくとも最表面領域を酸素プラズマ処理した後に、該電子写真感光体の表面を研磨することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上に少なくともシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と、少なくともシリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層をこの順に堆積する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、
少なくとも酸素原子を含む処理ガスを放電電力により放電を生起させて分解することにより、該表面層の少なくとも最表面領域を酸素プラズマ処理した後に、該電子写真感光体の表面を研磨することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】
前記表面層は最表面領域に他の領域よりも硬度の小さい領域を有することを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
前記研磨後の１０μｍ×１０μｍ視野における中心線平均表面粗さ（Ｒａ）が１〜４０ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真感体の製造方法。
【請求項４】
前記電子写真感光体は周波数1 〜４５０ＭＨｚの高周波を用いたプラズマＣＶＤ法によって処理ガスを分解することにより形成される酸素プラズマによりプラズマ処理されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項５】
前記酸素プラズマは、酸素ガスを分解することにより形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項６】
前記表面層において、炭素の含有率が５〜９５原子％であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の電子写真感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を堆積する工程を有する電子写真感光体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体は、電子写真装置に搭載されて帯電−露光−現像−転写−転写残トナーのクリーニング−帯電といったプロセスを受ける。この中でクリーニング工程は電子写真感光体の表面性が重要なパラメータであり、その設計に際しては様々な技術開発がなされてきた。
【０００３】
電子写真感光体の材料として、シリコン原子を母体とし、水素で欠陥補償された非晶質材料である水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈとも略記する）がある。このような電子写真感光体のクリーニング工程における課題としては、帯電生成物の除去が不十分となるような状況で引き起こされる高温高湿環境下での画像流れがある。別の課題としては、トナー粒子、或はトナーに含まれる添加剤等がクリーニングされ切れずに電子写真感光体表面に残留、固着するといった現象である。
【０００４】
近年、電子写真装置のデジタル化が進んだことにより、プリントレングス並びにプリントボリュームが大きく増加する傾向にあり、クリーニング工程への負荷が増している。又、カラー化の進行は出力画像の印字比率を引き上げる傾向にあり、この点でもクリーニング工程の負荷が増大する傾向にある。
【０００５】
一方、画質向上、高精細化のため画素密度は年々高くなる傾向にある。デジタル画像は微細なドットの集合体で形成されるため、従来は顕在化しなかったような軽微な潜像上の不均一性や乱れが中間調の再現性や均一性、小文字の再現性の低下といった画像品位の悪化として現われる場合がある。
【０００６】
ａ−Ｓｉ：Ｈを含む電子写真感光体のクリーニング性に関しては、微視的な表面粗さに着目してトナー付着やクリーニング不良を防止した電子写真感光体が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
又、電子写真感光体表面を研磨する研磨手段を備えた画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３３０９７８号公報
【特許文献２】特開平０８−０７６６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような技術を踏まえ、本発明者らがクリーニング性の良好な電子写真感光体の製造方法の検討を進めた結果、次のような課題が生じてきた。
【００１０】
電子写真感光体表面の微視的な表面粗さＲａが大きくなると、相対的には以下のようなクリーニング工程における課題が生じ易くなる。
【００１１】
即ち、電子写真感光体表面の凹凸の谷の部分に帯電生成物が溜まり易くなるため、高温高湿環境下でそれが低抵抗化して、画像流れの要因が引き起こされる。
【００１２】
又、現像性、クリーニング性、転写性等の機能を向上させるためにトナーに添加される微粒子（所謂外添剤）は、トナー粒子に対して必ずしも強固に固着していない場合があるため、画像形成工程で脱離してクリーニングされ切れず、電子写真感光体表面の凹凸の谷の部分に残留する傾向にある。更に、このプロセスが繰り返されると、残留した外添剤が蓄積し、電子写真感光体に到達する露光のムラを引き起こすに至る場合があることも分かった。
【００１３】
ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体の微視的な表面粗さは、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体を構成する膜を堆積させる成膜条件に大きく依存する。しかし、十分な電子写真特性を得るための制約から、成膜条件のみで所望の表面粗さにコントロールすることが難しい。結果的に表面粗さが大きくなってしまう場合、成膜後の表面を研磨加工等により平滑化することが考えられる。
【００１４】
しかし、ａ−Ｓｉ：Ｈ感光体は一般に硬度が極めて高いため、研磨処理には長時間を必要とする傾向にあり、生産性の向上が課題となる。加えて研磨手段として砥粒がコーティングされた研磨シートを用いる場合、砥粒が分散された結着材や分散助剤等がａ−Ｓｉ：Ｈ感光体に固着する可能性があり、これは研磨処理の時間が長くなる場合に解決すべき課題となる。
【００１５】
一方、画像流れの要因となる付着物等を強制的に除去する手段を設けることによりクリーニング性を補完しようとする画像形成装置として、電子写真感光体表面に砥粒を用いた摺擦手段を接触させる、現像剤に研磨剤を添加する、といった手段が提案されている。しかしながら、これらの場合、プロセス設計や機構設計が複雑になり、装置コストの増加、メンテナンス性、画像品質への影響等の課題が残されている。
【００１６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、画像流れ等のクリーニング性に関わる画像欠陥が発生しにくく、画像形成装置側への負荷を軽減することができる生産性の高い電子写真感光体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、上記目的を達成するため、導電性基体上に少なくともシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と、少なくともシリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層をこの順に堆積する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、少なくとも酸素原子を含む処理ガスを放電電力により放電を生起させて分解することにより、該表面層の少なくとも最表面領域を酸素プラズマ処理した後に、該電子写真感光体の表面を研磨することを特徴としている。
【００１８】
更に、研磨加工後において、前記表面層は最表面領域に他の領域よりも硬度の小さい領域を有することを特徴としている。
【００１９】
又、研磨加工後において、前記電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍ視野における中心線平均表面粗さ（Ｒａ）が１〜４０ｎｍであることを特徴としている。
【００２０】
更に、前記電子写真感光体は周波数1 〜４５０ＭＨz の高周波を用いたプラズマＣＶＤ法によって処理ガスを分解することにより形成される酸素プラズマによりプラズマ処理されることを特徴としている。
【００２１】
更に、前記酸素プラズマは、酸素ガスを分解することにより形成されることを特徴としている。
【００２２】
更に、前記表面層において、炭素の含有率が５〜９５原子％であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明者は、これらの課題を解決する簡便な製造方法を検討し、導電性基体上に少なくともシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と、少なくともシリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層をこの順に堆積する工程において、少なくとも酸素原子を含む処理ガスを放電電力により放電を生起させて分解することにより、該表面層の少なくとも最表面領域を酸素プラズマ処理した後に、研磨加工する方法が効果的であることを見出し、本発明に至った。
【００２４】
少なくともシリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層を形成し、該表面層の少なくとも最表面領域を酸素プラズマ処理した後に研磨加工することにより、酸素プラズマ処理を行わない場合に比べて適切な表面粗さを得るに至る時間を著しく短縮できることが判明した。
【００２５】
この理由は定かではないものの、少なくともシリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層を酸素プラズマ処理することにより、最表面領域における炭素原子が優先的に酸素プラズマにより除去されるために、該最表面領域はシリコン原子が比較的多くなり、又、酸化が促進されるため、該最表面領域の組成や原子間の結合構造が変化して、該最表面領域の硬度が低下し、研磨による磨耗が進み易い状態となって、電子写真感光体の研磨を行うと短時間で最表面領域が削り取られて、容易に電子写真感光体表面全体の表面粗さを小さくすることが可能となると考えられる。従って、このような製法を採ることで適切な表面粗さを有する電子写真感光体を効率良く作製することが可能となる。
【００２６】
又、最表面領域を研磨する際には、電子写真感光体の凸部は、酸素プラズマ処理により炭素原子が優先的に除去された領域が取り除かれて元から存在する少なくともシリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層部分が露出し、電子写真感光体の凹部は、酸素プラズマ処理により炭素原子が優先的に除去された領域が残留する程度に電子写真感光体を研磨することが好ましい。これは、本来の表面層の持つ電子写真特性をが損なわれることなく十分に発揮されることと、更には凹部に比較的硬度が低い部分を残すことにより、複写中に凹部に帯電生成物等が蓄積されても直ぐに削れとり易いために蓄積量が抑制され、画像流れ等の発生を防ぐことが容易に可能となる。つまりは、画像流れ等を防ぐために凹凸を小さくするための研磨時間が長くなって生産性が低下するのを防ぎつつ、画像流れを等を抑制できる、生産性と特性の両方を満足することができる。
【００２７】
研磨加工後の電子写真感光体表面粗さは、１０μｍ×１０μｍ視野における中心線平均粗さＲａが１〜４０ｎｍとなるように調整することが好ましい。尚、本発明における表面粗さとは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）[ Ｑｕｅｓａｎｔ社製  Ｑ−Ｓｃｏｐｅ２５０] を用いて測定した表面粗さＲａの値を指し、微視的な表面粗さを高い精度で再現性良く測定するためには、１０μｍ×１０μｍの測定範囲での結果であることが望ましい。
【００２８】
Ｒａが４０ｎｍを超えると、表面の微細な凹凸が大きくなり、本発明の効果が十分に得られる条件が制限される。即ち、凹凸の谷の部分に帯電生成物が溜まり易くなるため、高温高湿環境下でそれが低抵抗化し、画像流れが発生し易くなる。又、現像性、クリーニング性、転写性等の機能を向上させるためにトナーに添加される微粒子（所謂外添剤）は、トナー粒子に対して必ずしも強固に固着していない場合があるため、画像形成工程で脱離してクリーニングされ切れず、電子写真感光体表面の凹凸の谷の部分に残留する傾向にある。このトナーに添加される微粒子は蓄積されると露光ムラの要因となる。従って、Ｒａが４０ｎｍを超えないことが好ましい。
【００２９】
Ｒａが１ｎｍ未満の場合は表面が過度に平滑な状態となり、トナー粒子や外添剤粒子等と電子写真感光体表面との接触面積が増加することにより付着力が強くなり、クリーニング性が悪化する傾向にある。従って、Ｒａが１ｎｍ以上であることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３１】
本発明に係る電子写真感光体の製造方法は、導電性基体上に少なくともシリコン原子を母体とする非単結晶材料（非単結晶シリコンとも略記する）で構成された光導電層と、少なくともシリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層をこの順に堆積し、該表面層の最表面領域を酸素プラズマ処理して電子写真感光体を形成する工程を有する。
【００３２】
（導電性基体）
導電性基体の基材としては、導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基体としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属及びこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。又、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも光導電層を形成する側の表面を導電処理したものも導電性基体として用いることができる。
【００３３】
（光導電層及び表面層）
光導電層はシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成され、表面層はシリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成され、例えばグロー放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、又は直流放電ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。
【００３４】
この中ではＲＦ帯、μＷ帯又はＶＨＦ帯の電源周波数を用いた高周波グロー放電法が好適である。
【００３５】
光導電層の下層には、導電性基体側からの電荷の注入を阻止する働きのある少なくともシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された下部電荷注入阻止層を必要に応じて設けても良い。下部電荷注入阻止層は、表面層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、導電性基体側より光導電層側に電荷が注入されるのを効果的に阻止する機能を有しする。
【００３６】
下部電荷注入阻止層は、ｐ型伝導特性を与える周期律表第１３族に属する原子（第１３族原子とも略記する）やｎ型伝導特性を与える周期律表第１５族に属する原子（第１５族原子とも略記する）等の伝導性を制御する原子や、窒素や酸素や炭素等の原子を必要に応じて含有させる。これらの原子を含有したシリコン原子を母体とする非単結晶膜材料から構成すされることで、導電性基体側からの電荷の注入を効果的に阻止し、更には光導電層及び導電性基体の間の密着性を向上でき、優れた電子写真特性を実現できる。
【００３７】
下部電荷注入阻止層の層厚は、所望の電子写真特性および経済的効果等の観点から、０．１μｍ以上、１０μｍ以下が好ましい。層厚が０．１μｍ以上であれば基体からの電荷の注入を十分阻止でき、１０μｍ以下であれば電子写真特性を低下させることなく電子写真感光体の作製時間を短縮でき製造コストを低減できる。
【００３８】
光導電層には、水素及び／又はハロゲン原子が含有されることが好ましいが、これらの原子はシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性及び電荷保持特性を向上させる。これらの原子のうち添加されるものの総量は、シリコン原子と添加される原子との総量に対して１０〜４０原子％が好ましい。
【００３９】
尚、光導電層に伝導性を制御する原子を導入することもできる。伝導性を制御する原子としては、第１３族原子や第１５族原子を用いることができる。これらの原子を含有することで、キャリアの走行性や生成度合い等を制御して、電子写真特性の最適化がなされる。これらの原子のうち添加されるものの総量は、シリコン原子と添加される原子との総量に対して１×１０―6〜１×１０―3原子％が望ましい。
【００４０】
更に、光導電層に炭素、酸素及び窒素の１種以上の原子を含有させることも有効である。これらの原子を含有することで、キャリアの走行性や生成度合い等を制御して、電子写真特性の最適化がなされる。これらの原子のうち添加されるものの総量は、シリコン原子と添加される原子との総量に対して好ましくは１×１０―5〜１０原子％、より好ましくは１×１０―4〜８原子％、最適には１×１０―3〜５原子％が望ましい。
【００４１】
光導電層の層厚は、所望の電子写真特性及び経済的効果等の観点から決定され、好ましくは１０〜５０μｍ、より好ましくは２３〜４５μｍ、最適には２５〜４０μｍとされるのが望ましい。層厚が１０μｍ以上であれば十分な帯電能や感度等を確保でき、５０μｍ以下であれば電子写真特性を低下させることなく電子写真感光体の作製時間を短縮でき製造コストを低減できる。
【００４２】
光導電層及び表面層の間には、上部電荷注入阻止層を必要に応じて設けても良い。上部電荷注入阻止層は、上部からの電荷の注入を阻止し、帯電能を向上させると共に、光キャリアが速やかに動いて電荷が不要な領域に蓄積されるのを防いで画質を向上させる役割も果たしている。
【００４３】
上部電荷注入阻止層の母体としては、少なくともシリコン原子を母体とする非単結晶シリコン材料であれば何れの材質でも使用できるが、例えば、水素（Ｈ）及び／又はハロゲン（Ｘ）を含有し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン（ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘとも略記する）が好ましい。
【００４４】
上部電荷注入阻止層に炭素を含有させる場合は、表面層における炭素の含有量よりも少ないことが好ましく、光導電層及び表面層の間での電荷の滞在が抑制され、残留電位の原因を低減できる。この結果、溜まった電荷の横流れが抑制され、画像流れ等の弊害が抑制される。
【００４５】
更に、上部電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子、例えば第１３族原子や第１５族原子等を含有させるのが好ましく、これらの原子を含有させることにより、表面層からの電荷注入阻止や、光キャリアの蓄積防止をより効果的に行うことができる。
【００４６】
尚、上部電荷注入阻止層の層厚は、光導電層および表面層の層厚や、求められる電子写真特性等によって総合的に判断して決定される。表面からの電荷注入の阻止能力を十分発揮し、且つ、画像品質に影響を与えない観点から、通常は０．０１μｍ〜０．５μｍで設計する。
【００４７】
シリコン原子、水素原子及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表面層は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性を向上するために設けられる。
【００４８】
表面層は、水素原子、炭素原子を含むアモルファスシリコン（ａ−ＳｉＣ：Ｈとも略記する）系の材料であれば何れの材質でも好ましいが、必要に応じてハロゲン（Ｘ）を含有するａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘも望ましい材質として挙げられる。
【００４９】
表面層中の炭素原子は、表面層の硬度や抵抗を適度に増加させ、耐久特性や画像品質の安定性を向上させる。この様な観点から、ａ−ＳｉＣ：Ｈ中の炭素含有量は、シリコン及び炭素の和に対して５原子％以上９５原子％以下が好ましい。更に、光導電層と表面層との間にキャリアの移動性、光の透過性や機械的な密着性を改善する目的として変化領域を設けても良く、この場合の変化領域における炭素含有量は、表面層の炭素含有量より少ない範囲で変化するのが好ましい。
【００５０】
又、表面層中の水素及び必要に応じて含有するハロゲンは、シリコン等の構成原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光キヤリアの走行性及び電荷保持特性を向上させる。このような観点から、水素の含有量は、構成原子の総量に対して好ましくは３０〜７０原子％、より好ましくは３５〜６５原子％、更に好ましくは４０〜６０原子％である。又、ハロゲンとして例えば弗素の好ましい含有量は、通常は０．０１〜１５原子％、好適には０．１〜１０原子％、最適には０．６〜４原子％である。
【００５１】
又、表面層の層厚は、好ましくは０．０１〜３μｍ、より好ましくは０．０５〜２μｍ、特に好ましくは０．１〜１μｍである。層厚が０．０１μｍ以上であれば、表面層の十分な耐久性を確保でき、３μｍ以下であれば、残留電位の増加が抑制され十分な電子写真特性を実現できる。
【００５２】
例えば、グロー放電法によって光導電層や表面層を形成するには、それぞれの層形成に必要な原子を供給し得る原料ガス、例えば、シリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガス等を、内部を減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して反応容器内にグロー放電を生起させ、導電性基体上に順次ａ−Ｓｉ：Ｈやａ−ＳｉＣ：Ｈ等から成る層を形成すれば良い。
【００５３】
例えば、シリコン（Ｓｉ）供給用ガスとなり得る物質としては、ＳｉＨ4  、Ｓｉ2  Ｈ6  等のガス状態の、又はガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられる。又、これらのＳｉ供給用の原料ガスを、必要に応じてＨ2  、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用しても良い。
【００５４】
炭素供給用ガスとなり得る物質としては、ＣＨ4  、Ｃ2  Ｈ2  、Ｃ2  Ｈ6  等のガス状態の、又はガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙げられる。又、これらのＣ供給用の原料ガスを、必要に応じてＨ2  、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用しても良い。
【００５５】
水素供給用ガスとなり得る物質としては、水素ガス又は水素原子を含む珪素化合物のガスや水素原子を含む炭素化合物が有効に使用されるものとして挙げられる。各ガスは単独種のみでなく、所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものである。
【００５６】
ハロゲン供給用の原料ガスとして有効なものとして、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状の又はガス化し得るハロゲン化合物が、好ましいものとして挙げられる。光導電層や表面層の形成には、シリコン原子とハロゲン原子とを混要素とするガス状の又はガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げられる。好適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的には、弗素ガス（Ｆ2  ）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ3  、ＢｒＦ3  、ＢｒＦ5  、ＩＦ3  、ＩＦ7  等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合物、所謂ハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、例えばＳｉＦ4  、Ｓｉ2  Ｆ6  等の弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。
【００５７】
伝導性を制御する原子、例えば第１３族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。
【００５８】
第１３族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第１３族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、光導電層や表面層等を形成するための他のガスと共に導入すれば良い。第１３族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状の又は少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。そのような第１３族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ2  Ｈ6  、Ｂ4  Ｈ10  等の水素化硼素、ＢＦ3  、ＢＣｌ3  、ＢＢｒ3  等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ3  、ＧａＣｌ3  、Ｇａ（ＣＨ3  ）3  、ＩｎＣｌ3  、ＴｌＣｌ3  等も挙げることができる。
【００５９】
伝導性を制御する原子、例えば第１５族原子としては、具体的には、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特に、Ｐが好適である。
【００６０】
第１５族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第１５族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、光導電層や表面層等を形成するための他のガスと共に導入すれば良い。第１５族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状の又は少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。そのような第１５族原子導入用の原料物質として具体的には、リン原子導入用としては、ＰＨ3  、Ｐ2  Ｈ4  等の水素化リン、ＰＦ3  、ＰＦ5  、ＰＣｌ3  、ＰＣｌ5  、ＰＢｒ3  ＰＩ3  等のハロゲン化リン、更にＰＨ4  Ｉ等が挙げられる。その他、ＡｓＨ3  、ＡｓＦ3  、ＡｓＣｌ3  、ＡｓＢｒ3  、ＡｓＦ5  、ＳｂＨ3  、ＳｂＦ3  、ＳｂＦ5  、ＳｂＣｌ3  、ＳｂＣｌ5  、ＢｉＨ3  、Ｂｉｃｌ3  、ＢｉＢｒ3  等も挙げることができる。
【００６１】
又、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質を必要に応じてＨ２ 及び／又はＨｅにより希釈して使用しても良い。
【００６２】
Ｈ2  、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等の希釈ガスを用いる場合の流量は、層設計に従って適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用ガスに対し希釈ガスを通常の場合０．３〜２０倍、好ましくは０．５〜１５倍、最適には１〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。
【００６３】
又、反応容器内のガス圧も同様に層設計に従って適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１．０×１０―2〜１．０×１０3Ｐａ、好ましくは５．０×１０―2〜５．０×１０2Ｐａ、最適には１．０×１０―1〜１．０×１０2Ｐａとするのが好ましい。
【００６４】
更に、放電電力も又同様に層設計に従って適宜最適範囲が選択されるが、例えば光導電層の場合は、Ｓｉ供給用のガスの流量に対する放電電力の比を、通常の場合０．３〜３０、好ましくは０．５〜１５、最適には１〜１０の範囲に設定することが望まく、例えば表面層の場合は、Ｓｉ供給用のガスと炭素供給用のガスの総流量に対する放電電力の比を、通常の場合１〜１００、好ましくは３〜３０、最適には７〜２０の範囲に設定することが望ましい。
【００６５】
加えて、基体の温度は、層設計に従って適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは１００〜３５０℃、より好ましくは１５０〜３３０℃、最適には２００〜３１０℃とするのが望ましい。
【００６６】
光導電層や表面層等を形成するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの層作製ファクターは通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する各層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各層作製ファクターの最適値を決めるのが望ましい。
【００６７】
（酸素プラズマ処理）
上記の光導電層や表面層等を形成した後に、酸素プラズマ処理を行う。
【００６８】
酸素プラズマ処理方法としては、少なくとも酸素原子を含む処理ガスをグロー放電法による放電により分解し、生成された酸素プラズマに表面層を曝すことにより行うことができる。
【００６９】
酸素プラズマ処理を行う際に、酸素原子を含む処理ガスを分解するための放電周波数の好ましい範囲としては１〜４５０ＭＨｚが挙げられる。これらの周波数範囲を用いることにより、より安定した放電が得られ、酸素プラズマの表面層に対する反応性が良好であるため、酸素プラズマ処理の生産性に優れている。
【００７０】
酸素プラズマ処理に用いる酸素原子を含む処理ガスとしては、Ｏ2 、Ｏ3  、ＮＯ、Ｎ2  Ｏ、ＮＯ2  、ＣＯ2  、Ｈ2  Ｏ等の酸素原子を含むガス状態の、又はガス化し得る酸素化合物が有効に使用されるものとして挙げられる。又、これらの酸素原子を含む処理ガスを、必要に応じてＨ2  、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用しても良い。
【００７１】
電子写真感光体の最表面領域を酸素プラズマ処理することにより、最表面領域の炭素原子が除去されると共に、シリコン原子と酸素原子の化合物が形成されるが、最表面領域における炭素原子や酸素原子の含有量や、酸素原子が含有される領域の深さを制御することにより、研磨工程における加工性が適度に調整される。
【００７２】
酸素プラズマ処理を行った後の表面層の最表面領域における炭素含有量は、酸素プラズマ処理前に対して１０％以上の割合で減少させるのが好ましく、酸素含有量は、シリコン、炭素及び酸素の和に対して５原子％以上７０原子％以下が好ましい。
【００７３】
又、表面層の最表面領域における酸素プラズマ処理による酸素原子が含有される深さは、好ましくは０．５ｎｍ以上、より好ましくは１ｎｍ以上である。深さが０．５ｎｍ以上であれば、研磨工程の加工性を向上させる効果を発揮できる。
【００７４】
Ｈ２ 、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等の希釈ガスを用いる場合の流量は、層設計に従って適宜最適範囲が選択されるが、酸素原子を含む処理ガスに対し希釈ガスを、通常の場合０．３〜２０倍、好ましくは０．５〜１５倍、最適には１〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。
【００７５】
又、反応容器内のガス圧も同様に層設計に従って適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１．０×１０―2 〜１．０×１０3 Ｐａ、好ましくは５．０×１０―2 〜５．０×１０2 Ｐａ、最適には１．０×１０―1 〜１．０×１０2 Ｐａとするのが好ましい。
【００７６】
更に、放電電力も又同様に層設計に従って適宜最適範囲が選択されるが、酸素原子を含む処理ガスの流量に対する放電電力の比を、通常の場合１〜１００、好ましくは３〜３０、最適には７〜２０の範囲に設定することが望ましい。
【００７７】
加えて、基体の温度は、層設計に従って適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは室温〜３５０℃、より好ましくは１００〜３００℃、最適には１５０〜２５０℃とするのが望ましい。
【００７８】
酸素プラズマを行う条件は、電子写真感光体表面の凹凸の状況や、研磨後に必要とされる凹凸の状態、研磨工程の生産性の許容値等により適宜判断する必要があり、希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの各パラメーターは通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する最表面領域を得るべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各パラメーターの最適値を決めるのが望ましい。
【００７９】
図２は本発明で使用した光導電層及び表面層を形成し、酸素プラズマ処理するためのＰＣＶＤ装置の概略断面図である。
【００８０】
反応容器２０１の下部には排気配管２０９が接続され、排気配管２０９の他端は不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）に接続されている。反応容器２０１の中心部を取り囲むように、堆積膜の形成される６本の円筒状基体２０５が互いに平行になるように配置されている。６本の円筒状基体２０５は基体加熱用ヒーター２０７を内蔵した基体支持体２０６によって各々保持されている。そして、反応容器２０１内には不図示のガス供給装置に接続されたガス供給手段２１０があり、反応容器２０１の外には高周波電源２０３が接続されたマッチングボックス２０４を通して高周波電力分岐手段２１１に接続されている高周波電極２０２が設置されている。円筒状基体２０５は各々の回転機構２０８によって、回転可能なようになっている。
【００８１】
図２の装置における堆積膜の形成は次の手順のように行われる。
【００８２】
先ず、反応容器２０１内に円筒状基体２０５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２０１内を排気する。その後、ガス供給手段２１０からＡｒ、Ｈｅ等の不活性ガスをそれぞれ反応容器２０１内に導入し、所定の圧力になるように流量及び排気速度を調整する。続いて、基体加熱用ヒーター２０７を加熱し、円筒状基体２０５の温度が所定の温度になるように制御する。
【００８３】
その後、ＳｉＨ４4 、Ｈ2  、ＣＨ4 、Ｂ2  Ｈ6 、ＰＨ3 、等のガスをガス供給手段２１０から反応容器２０１内に導入して所望のガス成分、圧力になるように流量及び排気速度を調整する。
【００８４】
以上のようにして成膜の準備が完了した後、以下の手順で各層の形成を行う。
【００８５】
例えば、１０５ＭＨｚの高周波電源２０３を所望の電力に設定して、マッチングボックス２０４、高周波電力分岐手段２１１、高周波電極２０２を通じて反応容器２０１内に高周波電力を導入し、円筒状基体２０５をアノードとして作用させて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２０１内に導入されたガスが分解され、円筒状基体２０５上に所定の堆積膜が形成されるところとなる。所望の膜厚の形成が行われた後、高周波電力の供給を止め、反応容器２０１内へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。
【００８６】
同様の操作を繰返すことにより、基体上に光導電層と表面層を積層するが、光導電層や表面層以外にも必要に応じて同様の操作を複数回繰り返すことによって、基体と光導電層の間や、光導電層と表面層の間に電荷注入阻止層等を積層して所望の特性の電子写真感光体を形成する。
【００８７】
堆積膜形成の均一化を図るために、層形成を行っている間は、円筒状基体２０５を回転機構２０８によって所定の速度で回転させることが望ましい。
【００８８】
更に、上述のガス種は各々の層の作製条件に従って変更が加えられることは言うまでもない。
【００８９】
次に、酸素プラズマ処理について述べる。光導電層及び表面層の成膜工程に引き続き基体加熱用ヒーター２０７を加熱し、円筒状基体２０５の温度が所定の温度になるように制御した状態で、Ｏ2 、Ｈｅ等のガスをガス供給手段２１０から反応容器２０１内に導入して所望のガス成分、圧力になるように流量及び排気速度を調整する。次に、例えば１０５ＭＨｚの高周波電源２０３を所望の電力に設定して反応容器２０１内に高周波電力を導入し、円筒状基体２０５をアノードとして作用させて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２０１内に導入された酸素原子を含む処理ガスが分解され、円筒状基体２０５上の表面層の最表面領域に所定の酸素プラズマ処理がなされるところとなる。所望の酸素プラズマ処理が行われた後、高周波電力の供給を止め、反応容器２０１内へのガスの流入を止め、酸素プラズマ処理を終える。
【００９０】
酸素プラズマ処理の均一化を図るために、酸素プラズマ処理を行っている間は、円筒状基体２０５を回転機構２０８によって所定の速度で回転させることが望ましい。
【００９１】
又、光導電層及び表面層を形成するＰＣＶＤ装置とは別に、酸素プラズマ処理するためのプラズマ処理装置を別途用意して、表面層を形成した後にＰＣＶＤ装置から電子写真感光体を一旦取り出し、酸素プラズマ処理を行うためのプラズマ処理装置に該電子写真感光体を設置してから酸素プラズマ処理を行う方法も、光導電層及び表面層の形成に適したＰＣＶＤ装置と、酸素プラズマ処理に適したプラズマ処理装置を用意することができることから、望ましい方法として挙げられる。
【００９２】
（研磨加工）
上記の酸素プラズマ処理を行った後に研磨加工を行う。研磨方法としては均一性や効率の面から、回転する電子写真感光体に研磨テープを圧接させる方法が好ましい。研磨テープとしては、通常ラッピングシートと呼ばれるものが好ましく、砥粒としてはＳｉＣ、Ａｌ２
Ｏ３ 、Ｆｅ２ Ｏ３ 等が用いられる。
【００９３】
このような研磨装置の概要を図３に示す。
【００９４】
電子写真感光体３００が保持台３０８上に固定された感光体支持機構３０７に支持され、図示しない回転機構により回転駆動される。
【００９５】
電子写真感光体３００には、研磨テープ３０１を巻回して電子写真感光体３００に押圧させる加圧弾性ローラ３０６が隣接して配置されている。
【００９６】
研磨テープ３０１は送り出しロール３０２より、定量送り出しロール３０４とキャプスタンローラ３０５で定量に送り出され、電子写真感光体３００と加圧弾性ローラ３０６の間を通って、巻き取りロール３０３に巻き取られる。研磨テープ３０１の送り速度は定量送り出しロール３０４の回転速度を制御することで制御される。
【００９７】
上記研磨加工における電子写真感光体表面の状態を電子写真感光体断面の概略図として図１に示す。図１（ａ）は研磨前、図１（ｂ）は研磨後を示し、それぞれ１０１が導電性基体、１０２が光導電層、１０３が表面層、１０４が酸素プラズマ処理される最表面領域を示す。
【００９８】
図１（ｂ）のように、研磨加工により表面層１０３が表面に露出し、且つ、酸素プラズマ処理された最表面領域１０４が一部残留するように研磨することが好ましい。
【００９９】
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。尚、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１００】
図２に示すアモルファスシリコン感光体成膜装置を用い、前記のような方法により外径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍのアルミニウム製導電性基体に鏡面加工を施した６本のシリンダー上に、表１に示す条件で下部電荷注入阻止層（下部阻止層とも略記する）、光導電層、表面層をこの順に積層した後に、表１に示す条件で酸素プラズマ処理を行い電子写真感光体を形成した。尚、ＶＨＦ電力は電源周波数１０５ＭＨｚと５０ＭＨｚのＶＨＦ電源を用い、各々の電源周波数のＶＨＦ電力を１：１の割合で重畳して導入した。
【０１０１】
【表１】
2006023453.tif 000003
次に、図３に示す研磨装置を用い、この電子写真感光体の表面を幅３８０ｍｍの研磨テープであるラッピングテープ（富士フィルム製Ｃ２０００）を介して弾性ローラで加圧した後、テープスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎ、感光体回転速度４０ｒｐｍにて１５分間研磨加工した。
【０１０２】
このようにして得られた電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍの範囲で微視的な表面粗さＲａをＡＦＭにより電子写真感光体の軸方向で端部から一方の端部まで１０箇所測定したところ、平均で２４．９ｎｍであった。又、電子写真感光体表面状態をElectron Probe Microanalysis（ＥＰＭＡ）によるマッピング分析を行ったところ、酸素原子が局在して分布しているのが観察され、図１（ａ）のように表面層が露出している部分と酸素プラズマ処理された領域が残っている部分とが混在していることが観察された。
【実施例２】
【０１０３】
酸素プラズマ処理においてＨｅガスを３００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）とし、ＶＨＦ電力を２０００Ｗとした以外は実施例１と同様の条件で電子写真感光体を形成し、実施例１と同様の条件で研磨加工を行い、電子写真感光体を加工した。
【０１０４】
このようにして得られた電子写真感光体を実施例１と同様に評価したところ、微視的な表面粗さＲａは２０．６ｎｍであり、表面状態は図１（ｂ）のようになっていることが観察され、実施例１に対して本実施例では研磨加工の効率が更にに向上することが示された。
【０１０５】
＜比較例＞
酸素プラズマ処理を行わない以外は実施例１と同様の条件で電子写真感光体を形成し、実施例１と同様の条件で研磨加工を行い、電子写真感光体を加工した。
【０１０６】
このようにして得られた電子写真感光体を実施例１と同様に評価したところ、微視的表面粗さＲａは４０．２ｎｍであった。微視的表面粗さを実施例１及び２で得られた電子写真感光体と同等まで小さくするために研磨加工時間を更に延長して調べたところ、４０分間で２３．７ｎｍとなった。
【０１０７】
次に、これらの電子写真感光体をキヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ５０００に装着し、画像耐久特性の評価を行った。
【０１０８】
画像流れの評価として、３０℃、８０％ＲＨの高温、高湿環境下にて１万枚の連続プリントを行い、一晩放置した後の画像をサンプリングした。尚、本電子写真装置には電子写真感光体を一定温度に保つ内蔵ヒーター及びその制御機構を有するが、本発明おいてはヒーターを作動させずに評価を行った。
【０１０９】
その結果、実施例１と２で作成した電子写真感光体は初期と同等の高品位な画像が維持されており、画像流れの現象及びムラ、スジ、カブリといった画像上の欠陥は存在しなかった。
【０１１０】
一方、比較例で１５分間の研磨加工を行った電子写真感光体のサンプリング画像には、画像流れにより、一部の文字や中間調が薄く抜ける現象が見られた。又、４０分間の研磨加工を行った電子写真感光体については、電子写真装置に装着した段階でトナーがすり抜けてスジ状の画像となるクリーニング不良が発生した。この電子写真感光体においては、長時間の研磨加工によりラッピングテープ面から何らかの成分が電子写真感光体表面に転移し、更に摺擦熱による変質を受けて固着したため、表面の摩擦抵抗が上昇してクリーニング性を低下させていることが推測された。
【０１１１】
以上の結果から、本発明により、短時間の研磨加工であっても、画像流れやクリーニング不良の発生しない電子写真感光体の製造方法を提供することが可能となり、生産性に優れた方法であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明により製造された電子写真感光体の表面状態を説明する図である。
【図２】本発明で用いる成膜装置の一例を示す図である。
【図３】本発明で用いる研磨装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０１  導電性基体
１０２  光導電層
１０３  表面層
１０４  最表面領域
２０１  反応容器
２０２  高周波電極
２０３  高周波電源
２０４  マッチングボックス
２０５  円筒状基体
２０６  基体支持体
２０７  基体加熱用ヒーター
２０８  回転機構
２０９  排気配管
２１０  ガス供給手段
２１１  高周波電力分岐手段
３００  電子写真感光体
３０１  研磨テープ
３０２  送り出しロール
３０３  巻き取りロール
３０４  定量送り出しロール
３０５  キャプスタンローラ
３０６  加圧弾性ローラ
３０７  感光体支持機構
３０８  保持台
【図１】
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【図２】
2006023453.tif 000005
【図３】
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