(57)【要約】【課題】耐高湿流れ性と耐摩耗性に優れた電子写真感光体を提供する。【解決手段】基体上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電子写真感光体であって、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、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以下であり、前記電子写真感光体の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）及び（２）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≦０．２０μｍ（２）  ０．０３μｍ≦ａ≦０．４０μｍ【選択図】図１
2011138033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上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電子写真感光体であって、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、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以下であり、前記電子写真感光体の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）及び（２）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≦０．２０μｍ
（２）  ０．０３μｍ≦ａ≦０．４０μｍ
【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に記載の電子写真感光体。
【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又は２に記載の電子写真感光体。
【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近傍におけるピーク強度ＩＧに対する１３９０ｃｍ−１近傍のピーク強度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のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを利用した画像形成装置（電子写真装置）に適用可能な電子写真感光体に関する。具体的には、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を有する電子写真感光体に関する。なお、水素化アモルファスシリコンカーバイドを、以下「ａ−ＳｉＣ」とも表記する。また、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を、以下「ａ−ＳｉＣ表面層」とも表記する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子写真感光体の中でも、金属などの基体上にアモルファス材料で構成された光導電層（感光層）を形成した電子写真感光体は広く知られている。特に、化学気相成長法（ＣＶＤ法）や物理気相成長法（ＰＶＤ法）などの成膜技術を用いて作製されたアモルファスシリコン電子写真感光体はすでに製品化されている。なお、アモルファスシリコン電子写真感光体を、以下「ａ−Ｓｉ感光体」とも表記する。
【０００３】
ａ−Ｓｉ感光体の基本構成としては、図１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１００１は、基体１００２上にａ−Ｓｉで構成された電荷注入阻止層１００５、光導電層１００３を形成し、光導電層１００３上にａ−ＳｉＣ表面層１００４を形成した構成となっている。
【０００４】
ａ−ＳｉＣ表面層は耐摩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。
しかしながら、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、文字がぼけたり、文字が印字されずに白抜けが生じたりする場合があった。これらの現象を、以下「高湿流れ」とも表記する。
【０００５】
高湿流れとは、具体的には、以下のような現象である。
即ち、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と、出力画像において、文字がぼけたり、文字が印字されずに白抜けが生じたりす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感光体の近傍に設ける感光体ヒーターを使用しない場合に、より発生し易くなる。
【０００６】
従来、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感光体を加熱し、高湿流れの原因とされる電子写真感光体の表面に吸着した帯電生成物や水分を低減または除去することが行われてきた。
また、感光体ヒーターを用いる方法とは異なる、高湿流れを抑制するための電子写真プロセスも、従来から数多く提案されている。また、帯電生成物や水分の吸着低減や除去効率向上によって高湿流れの抑制を図ったａ−Ｓｉ感光体や、その製造方法も、従来から数多く提案されている。
【０００７】
特許文献１には、基体上に光導電層とａ−ＳｉＣ表面層が順次形成されたａ−Ｓｉ感光体において、ａ−ＳｉＣ表面層中のケイ素原子、炭素原子、水素またはフッ素原子の原子密度を所定の値よりも小さくする技術が開示されている。特許文献１に開示された技術では、表面層を構成する各原子の原子密度を所定の値よりも小さくし、ａ−ＳｉＣ表面層を比較的粗な膜構造とすることで、クリーニングプロセスにおいて削れ易くしている。ａ−ＳｉＣ表面層を削れ易くすることで、ａ−ＳｉＣ表面層の表面の酸化層とともに表面に吸着した帯電生成物や水分を除去し易くなるため、高湿流れの抑制が可能となる。
【０００８】
また、特許文献２には、基体上にａ−Ｓｉ系の光導電層とａ−ＳｉＣ表面層を順次形成したａ−Ｓｉ感光体において、ａ−ＳｉＣ表面層を２層化し、欠陥密度が光導電層側の表面層よりも最表面側の表面層の方が高いａ−ＳｉＣ表面層とする技術が開示されている。このように、最表面側の欠陥密度を大きくすることにより、残留電位増加を抑制することが可能となるため、耐久性を確保するために必要な膜厚の表面層を形成可能となる。その結果、欠陥密度が高い比較的粗な膜構造にすることで、電気的特性に優れた電子写真感光体の作製が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０６−１０２６８６号公報
【特許文献２】特開昭６２−１４１７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、画像流れを抑制するために、上述の感光体ヒーターを設置した場合、電子写真感光体の表面から水分を除去しつづけるために、電子写真装置が稼動していないときにも待機電力として相応の電力を必要とする。そのため、感光体ヒーターを用いる方法は、省エネルギー性、即ち環境への配慮の点から必ずしも好ましくない。
また、特許文献１に開示された技術を用いる場合においては、電子写真感光体の表面をある程度のスピードで削る必要があるため、特に高速な電子写真プロセスでは、耐久性を損ない易くなる。このような摩耗しやすいａ−ＳｉＣ表面層では、耐久性の向上のため、表面層の膜厚を厚くする必要がある。しかしながら、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、このような摩耗しやすい表面層では、圧傷が発生することにより、電子写真感光体の寿命が制限される場合もあった。なお、圧傷とは、電子写真感光体に機械的なストレスが加わることにより、画像上に黒スジや白スジなどの傷様の画像欠陥を起こす現象のことである。圧傷は、高精細な電子写真プロセスにおいて、特にハーフトーン画像を出力した際に目立ち易く、画像品質を低下させるとともに、電子写真感光体の寿命を短くする原因となっている。
【００１１】
また、高速なプロセスに対応するため、電子写真感光体の感度（光感度）も重要な特性となっている。必要な感度を確保するためには、電子写真感光体の表面層の画像露光光の透過性は、できる限り高いことが好ましい。
以上の観点から、ａ−ＳｉＣ表面層に対しては、感光体ヒーターを用いない構成であっても、最新の電子写真プロセスに対応できるよう、耐久性、光透過性などの特性を高次元で満足することが求められている。
これらの特性については、特許文献１および２に開示された技術により、個別に改善が図られたものもある。
【００１２】
しかしながら、これらの特性すべて、特に高湿流れの抑制と耐摩耗性の向上を高次元で達成することについては、特許文献１、２ともに技術的な示唆を行ってはいない。
すなわち、従来の電子写真感光体および電子写真装置では、高湿流れを抑制しつつ、耐摩耗性の向上を図ることは困難であった。
本発明の目的は、耐高湿流れ性と耐摩耗性に優れた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】
【００１３】
本発明者らは、耐高湿流れ性と耐摩耗性に優れた電子写真感光体を実現するために鋭意検討を行った。検討の結果、高湿流れには、大別すると、以下の２つの現象が存在することを見出した。
Ａ；絶対湿度の高い環境下で画像を出力し、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」とも表記する。
Ｂ；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、放置時に帯電器に対面していなかった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かった領域で生じる高湿流れを、以下「耐久流れ」とも表記する。
これらの２つの現象から、高湿流れは、帯電器下流れと耐久流れとからなる複合的な現象であることがわかった。
【００１４】
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２（ａ）および（ｂ）を用いて、推察したメカニズムを説明する。
図２（ａ）は、Ａの現象を説明するための模式的な説明図であり、電子写真感光体の表面に吸着した吸着物質の吸着量と高湿流れ発生の関係を示したものである。帯電生成物や水分など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、電子写真感光体の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、電子写真感光体の表面層が酸化され、電子写真感光体の表面には極性基が生成されることになる。この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とおりの作用が考えられる。
【００１５】
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、電子写真感光体の表面の低抵抗化を起こし易くする作用である。
第２に、極性基が生成されることにより、電子写真感光体の表面を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、電子写真感光体の表面の低抵抗化をより促進すると考えられている。
これら２つの相乗的な作用により、帯電生成物や水分などの吸着物質が増加し、高湿流れが発生しやすい状況を作り出すものと考えられる。
【００１６】
次に、この状態で、電子写真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易くなっているため、電子写真感光体の表面には大量の帯電生成物が吸着することになる。その結果、帯電生成物や水分などの吸着物質の吸着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、酸化によって帯電生成物や水分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、吸着物質の吸着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ていた部分だけの高湿流れ、すなわち「帯電器下流れ」が発生すると考えられる。
【００１７】
図２（ｂ）は、Ｂの現象を説明するための模式的な説明図であり、図２（ａ）と同様に電子写真感光体の表面に吸着した吸着物質の吸着量と高湿流れ発生の関係を示したものである。図２（ａ）との相違は、図２（ａ）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表面層の表面は、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２（ａ）の場合に比べて酸化がさらに進行し、帯電生成物や水分の吸着性がさらに増加する。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ていない部分であっても、主として水分の吸着量の増加により、吸着物質の吸着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。
【００１８】
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、上述のように、その原因は、どちらも帯電生成物や水分の吸着量の増大であるということができる。
よって、帯電器下流れおよ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わかった。さらには、磨耗量を増加させることなく吸着物質を十分に取り除くことが極めて重要であることがわかった。
【００１９】
そこで、本発明者らは、ａ−ＳｉＣ表面層の構造を制御することで、帯電によるａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制することができると考え、鋭意検討を行った。その結果、ａ−ＳｉＣ表面層を構成するケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数との和に対する炭素原子の原子数の比を特定の範囲内にする。その上で、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和を特定の値より大きくすることにより、上述の課題に対して大きな効果があることを見出した。さらには、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パラメーターを制御することにより、磨耗量を増加させることなく吸着物を十分に取り除くことができると考え、鋭意検討を行った。その結果、以下に定義するＡとａをそれぞれを特定の範囲内とすることにより上述の課題に対して大きな効果を見出し、本発明を完成させるに至った。ここで、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とする。また、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とする。
【００２０】
すなわち、本発明は、光導電層と、該光導電層上の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とを有する電子写真感光体において、該表面層は、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、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以下であり、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）〜（２）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である。
（１）  ０．０１μｍ≦Ａ≦０．２０μｍ
（２）  ０．０３μｍ≦ａ≦０．４０μｍ
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、耐高湿流れ性と耐摩耗性に優れた電子写真感光体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る電子写真感光体の一例を示す概略断面図である。
【図２】高湿流れを説明する模式図である。
【図３】本発明に係る電子写真装置の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明に係る電子写真感光体の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５】本発明に係る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６】本発明に係る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７】本発明に係る電子写真感光体製造装置の一例を示す概略断面図である。
【図８】本発明に係る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９】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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の電子写真感光体は、上述のとおり、光導電層と、該光導電層上の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（ａ−ＳｉＣ表面層）とを有する電子写真感光体において、ａ−ＳｉＣ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、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している。
【００２４】
さらに本発明の電子写真感光体は、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）〜（２）の全ての条件を満たすことを特徴としている。
（１）  ０．０１μｍ≦Ａ≦０．２０μｍ
（２）  ０．０３μｍ≦ａ≦０．４０μｍ
【００２５】
なお、ケイ素原子の原子密度を、以下「Ｓｉ原子密度」とも表記する。また、炭素原子の原子密度を、以下「Ｃ原子密度」とも表記する。また、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和を、以下「Ｓｉ＋Ｃ原子密度」とも表記する。また、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数との和に対する炭素原子の原子数の比を、以下「Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）」とも表記する。
ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性が大きく向上する。この理由を、以下に示す。
【００２６】
すなわち、ａ−ＳｉＣの酸化反応は、ａ−ＳｉＣの炭素原子の酸化およ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、新たに生成したケイ素原子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。この点、本発明によれば、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を大きくすることにより、ケイ素原子と炭素原子との結合を切断されにくくすることが可能になる。また、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が大きくなることにより、ａ−ＳｉＣ表面層における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が低減する。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、炭素原子の酸化および脱離が生じると考えられる。よって、炭素原子の酸化を抑制することにより、ケイ素原子の酸化も抑制される。
【００２７】
つまり、本発明によれば、ａ−ＳｉＣ表面層の構成原子間の距離が短縮され、空間率が低減されるため、ａ−ＳｉＣ表面層の表面の酸化が抑制され、ａ−ＳｉＣ表面層の表面での極性基の生成が抑制されることになると考えられる。この結果、高湿流れの抑制が可能となる。
【００２８】
また、ａ−ＳｉＣ表面層の構成原子の結合力が高くなるため、ａ−ＳｉＣ表面層の硬度は高くなり、その結果、電子写真感光体の耐摩耗性も向上すると考えられる。
以上の観点から、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度は高い方が好ましく、６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることで、耐高湿流れ性と耐摩耗性がより向上する。なお、ａ−ＳｉＣにおいては、結晶以上に高密度化することはないため、本発明の組成範囲のａ−ＳｉＣについては１３．０×１０２２原子／ｃｍ３という原子密度が、Ｓｉ＋Ｃ原子密度の上限となる。
【００２９】
また、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を上記範囲にしたうえで、さらに、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることが、優れた電子写真感光体特性を得るうえで必要である。
【００３０】
ａ−ＳｉＣ表面層において、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）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易くなる。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、本発明のような原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上にする必要がある。
【００３１】
また、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）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画像露光光の光量が多くなり、感度が極端に低下してしまう。また、ａ−ＳｉＣ表面層の摩耗量に対する感度変動が大きくなることから、電子写真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、本発明のような原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．７５以下にする必要がある。
【００３２】
以上の理由により、好ましい電子写真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表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にし、かつ、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にする必要がある。
【００３３】
また、本発明においては、ａ−ＳｉＣ表面層における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との和に対する水素原子の原子数の比を０．３０以上０．４５以下にすることが好ましい。これにより、電子写真感光体特性がさらに良好で、耐高湿流れ性および耐摩耗性にさらに優れた電子写真感光体が得られる。なお、ケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）と水素原子の原子数（Ｈ）との和（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）に対する水素原子の原子数（Ｈ）の比を、以下「Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）」とも表記する。
【００３４】
原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、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、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）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、感度の向上を図ることができる。
【００３５】
一方、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）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見られる。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表面層中に多く存在すると、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表面層の骨格原子であるケイ素原子と炭素原子とのネットワーク化の促進が図りづらくなる。
【００３６】
このような理由により、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．４５以下にすることで、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およ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、ａ−ＳｉＣ表面層の耐酸化性がさらに向上し、電子写真感光体の耐摩耗性がさらに向上する。
よって、原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上０．４５以下にすることにより、電子写真感光体特性、耐高湿流れ性および耐摩耗性をさらに向上させることができる。
【００３７】
また、本発明においては、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１近傍のピーク強度（ＩＧ）に対する１３９０ｃｍ−１近傍のピーク強度（ＩＤ）の比（ＩＤ／ＩＧ）を０．２０以上０．７０以下にすることが好ましい。これにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性をさらに向上させることができる。なお、ラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１近傍のピーク強度に対する１３９０ｃｍ−１近傍のピーク強度の比を、以下「ＩＤ／ＩＧ」とも表記する。
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と比較しながら説明する。なお、ダイヤモンドライクカーボンを、以下「ＤＬＣ」とも表記する。
【００３８】
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法で形成された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法で形成された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わかる。
【００３９】
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。
本発明の原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層において、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＩＤ／ＩＧを０．７０以下にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性をさらに向上させることができる。
【００４０】
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になるためだと考えている。
そのため、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＩＤ／ＩＧは小さい方がより好ましいが、量産レベルで形成される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、本発明においては、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＩＤ／ＩＧの下限値を、本実施例において耐高湿流れ性および耐摩耗性の向上が確認された０．２としている。
【００４１】
次に、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、高湿流れが良好となる理由を示す。
まず、電子写真装置による画像形成方法を図３を用いて説明する。電子写真感光体３００１を回転させ、電子写真感光体３００１の表面を主帯電器３００２により均一に帯電させる。その後、不図示の静電潜像形成手段（画像露光手段）により電子写真感光体３００１の表面に画像露光光３００３を照射して、電子写真感光体３００１の表面に静電潜像を形成した後、現像器３００４より供給されるトナーを用いて現像を行う。この結果、電子写真感光体３００１の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３００５により転写材３００６に転写し、電子写真感光体３００１から転写材３００６を分離した後、トナー像を転写材に定着させる。
【００４２】
一方、トナー像が転写材３００６に転写された後に電子写真感光体３００１の表面に残留するトナーをクリーニング部材３００７内のクリーニングブレード３００８により除去する。その後、電子写真感光体３００１の表面を前露光手段３００９により露光することにより電子写真感光体３００１中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。
このような画像形成方法の中で、電子写真感光体表面に付着した高湿流れの原因となる吸着物の一部は、シリカ等のトナーの外添材と電子写真感光体表面の摺擦、或いはクリーニングブレードによる電子写真感光体表面の摺擦等により除去される。この際、高湿流れの原因となる吸着物を除去することが困難な場所は、電子写真感光体表面の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。
【００４３】
本発明においては、電子写真感光体表面の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Ａを０．２０μｍ以下とする。さらには、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ａを０．４０μｍ以下とする。以上によって、山と山の間、特に谷部が浅くなる。その結果、シリカ等のトナーの外添材等が谷部に入り易くなる。さらにはクリーニングブレードの接触面積が増加することにより摺擦面積が増加する。以上によって、電子写真感光体表面に付着した吸着物の除去が容易になると推察している。
【００４４】
Ａを０．２０μｍより大きくした場合、又はａを０．４０μｍより大きくした場合においては、表面の凹凸形状が大きくなりすぎる。従って、電子写真感光体表面の凹部に付着した高湿流れの原因となる付着物を、シリカ等のトナーの外添材、或いはクリーニングブレードにより除去することが困難になる場合がある。
又、Ａを０．０１μｍより小さくした場合、またはａを０．０３μｍより小さくした場合においては、クリーニングブレードと電子写真感光体の接触面積が極度に増加する。
その結果、クリーニングブレードと電子写真感光体表面との接触面における単位面積当りの摺擦力が低下し、高湿流れの原因となる付着物をクリーニングブレードにより除去することが困難になる場合がある。
【００４５】
次に、本発明における微視的な表面粗さを詳細に説明する。
図４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る。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る。また、Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｒａｔｉｏとは、図９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た、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。ここで距離ＲｔとはＡＦＭで得られる三次元観察像における最も高い点と最も低い点の距離である。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。そして本発明においては、Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｒａｔｉｏの５％から９５％に対応するＳｕｒｆａｃｅ  Ｈｅｉｇｈｔの差をＡとし、微視的な表面粗さの指標としている。
【００４６】
次に、本発明における巨視的な表面粗さを詳細に説明する。
図５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る。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る。負荷長さ率とは、図５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とした、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、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。ここで距離Ｒｔとは、粗さ計で得られる波形における最も高い点と最も低い点の距離である。よって、負荷長さ率の値が小さい方が山部、大きい方が谷部をしめしている。そして本発明においては、負荷長さ率の５％から９５％に対応する深さをａとし、巨視的な粗さの指標としている。
【００４７】
このような微視的及び巨視的な表面形状を制御する手段は特に制限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。
研磨方法としては、研磨テープ、磁性紛体を研磨手段として用いた研磨方法、バフ研磨方法、或いはこれらの組合せによる研磨方法等、特に制限されるものでなく、目的の表面形状に制御する為に適時選択して使用することが好ましい。
【００４８】
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部分が選択的に研磨される。その結果、山部は平坦化され谷部の変化は少ない。又、磁性紛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わらず全体的に研磨される。その結果、山及び谷共に丸みを有する形状となる。
【００４９】
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、特に微視的な表面形状を目的の形状に制御する上で重要である。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を選択的に研磨する。逆に、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砥粒の粒径を適宜選択する必要がある。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。
【００５０】
図６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紛体に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６（ａ）は装置全体の概略断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるマグネットローラー周辺の詳細を示す模式的な断面図である。
【００５１】
図６（ａ）に示す研磨装置は、マグネットローラー容器６００１内にマグネットローラー６００２を収容する。マグネットローラー６００２は内部に磁性体を有し、その表面は磁性粉体６００３によって覆われている。電子写真感光体６００４およびマグネットローラー６００２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６００１は可動台６００５に固定されており、電子写真感光体６００４と磁性紛体６００３が接する位置まで移動機構６００６によって移動する構成となっている。これにより、電子写真感光体６００４の表面を磁性紛体６００３で研磨する構成となっている。
【００５２】
マグネットローラー６００２の内部の磁性体により磁性紛体６００３がマグネットローラー６００２上にブラシ状に形成され、電子写真感光体６００４の表面を研磨する。同時に、ブラシ状の磁性紛体６００３が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。
マグネットローラー６００２の内部の磁性体は、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ある。マグネットローラー６００２の上に良好なブラシ状の磁性紛体６００３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。
【００５３】
又、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６００２の表面で生じる磁性紛体の穂立ち部の流動性が高くなる。このため、電子写真感光体表面の微細な形状の谷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。このため微細な形状の中で高い山部が研磨され易くなり、研磨後の微細な形状は山部が平滑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。磁束線密度が低すぎる場合には磁性紛体をマグネットローラー表面に維持できなくなることがあるため、マグネットローラー表面で３０Ｔ（＝３００Ｇ）以上となるような磁性体を使用することが好ましい。
【００５４】
図６（ｂ）に示すように、マグネットローラー６００２の表面を覆う磁性紛体６００３の層厚は、マグネットローラー６００２と板状の磁性体規制ブレード６００７との間隔（ＳＢ距離）により制御される。電子写真感光体６００４の上における磁性紛体６００３からなる層のニップ幅（電子写真感光体と磁性紛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。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。図６の研磨装置では上記ＳＢ距離及び電子写真感光体６００４とマグネットローラー６００２との間隔であるＳＤ距離を制御することでニップ幅を容易に実現できる。ＳＤ距離は図６に示す研磨装置においては、マグネットローラー容器６００１に接続されたマイクロメーター６００８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。マグネットローラー６００２と電子写真感光体６００４との接触を防ぐ点から、ＳＢ距離及びＳＤ距離は４００μｍ以上に、又、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。
【００５５】
マグネットローラー６００２の外周は、磁力により吸引された磁性紛体６００３により覆われている。この磁性紛体としては、一般にフェライト、マグネタイト等の磁性紛体、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。磁性紛体の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６００４と磁性紛体６００３との摩擦が低下し、研磨レートが低下するため表面がコーティングされていない磁性紛体を使用することが好ましい。
また、磁性紛体６００３の形状は、焼結体等の球形の磁性紛体と焼結体を粉砕したもの等の不定形の磁性紛体とに大きくわけられる。球形の磁性紛体よりも不定形の磁性紛体の方が電子写真感光体６００４の表面と磁性紛体６００３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、磁性紛体６００３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。
【００５６】
磁性紛体６００３による研磨の際、電子写真感光体６００４を回転させて、電子写真感光体６００４の表面を研磨することにより、電子写真感光体６００４の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６００４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６００４の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る。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。従って、研磨後の電子写真感光体６００４の表面の形状、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。
【００５７】
また、電子写真感光体６００４の表面を研磨する際に、マグネットローラー６００２に吸引されている磁性紛体６００３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。このため、マグネットローラー６００２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６００２の回転方向は、電子写真感光体６００４の回転方向と同じ方向（例えば、図６（ａ）に示すようにいずれも反時計回り）とする方が、研磨レートが向上するため、研磨時間短縮の点から好ましい。
【００５８】
また本発明において、電子写真感光体６００４の巨視的な表面形状は、膜を形成する基体の表面形状に影響される。そのため、電子写真感光体６００４の巨視的な表面形状を制御する手段として、基体の表面形状を制御することが好ましい。基体の表面形状を制御する手段としては、特に限定は無いが、基体の表面形状を厳密に制御する観点から、基体を旋盤等で切削加工することが好ましい。
【００５９】
図７は、本発明で使用されるａ−Ｓｉ電子写真感光体を作製するために供される、１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法を行う堆積膜形成装置の一例を模式的に示している。
この堆積膜形成装置は、反応容器７０００と、反応容器７０００の中を減圧するための排気装置７００１から構成されている。反応容器７０００の中には、アースに接続された補助基体７００２と、円筒状の基体７００３を加熱するための基体加熱ヒーター７００４と、ガス導入管７００５が設置されている。又、反応容器７０００の側壁部は導電性材料からなる放電電極７００６で構成され、放電電極７００６と反応容器７０００の他の部分は絶縁碍子７００７によって絶縁されている。放電電極７００６にはマッチングボックス７００８を介して１３．５６ＭＨｚの高周波電源７００９が接続されている。
【００６０】
不図示の原料ガス供給手段を構成する各ボンベは、原料ガス導入バルブ７０１０を介してガス導入管７００５に接続されている。
反応容器７０００は排気管７０１１を有し、メインバルブ７０１３を介して排気装置７００１で真空排気される構成である。
以下、図７の装置を用いた、ａ−Ｓｉ電子写真感光体の作製方法の一例について説明する。
例えば、旋盤（図示せず）を用いて表面に鏡面加工を施した基体７００３を、基体加熱ヒーター７００４を取り囲むように補助基体７００２の上に設置し、キャップ７０１４を設置する。
【００６１】
次に、メインバルブ７０１３を開いて反応容器７０００及びガス導入管７００５の中を排気する。真空計７０１２の読みが０．６７Ｐａ以下になった時点で原料ガス導入バルブ７０１０を開き、加熱用の不活性ガス、一例としてアルゴンをガス導入管７００５より反応容器７０００内に導入する。そして、反応容器７０００の中が所望の圧力になるように加熱用の不活性ガスの流量と、メインバルブ７０１３の開口量あるいは排気装置７００１の排気速度を調整する。その後、不図示の温度コントローラーを作動させて基体加熱ヒーター７００４により基体７００３を加熱し、基体７００３の温度を５０℃〜５００℃の所望の温度に制御する。基体７００３が所望の温度に加熱されたところで、不活性ガスを徐々に止めながら、成膜用の所定の原料ガスを反応容器７０００の中に徐々に導入する。原料ガスは、例えば、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６の如き材料ガスや、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３の如きドーピングガスであり、不図示のマスフローコントローラーによって、原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際に、反応容器７０００の中を数十Ｐａから数百Ｐａの圧力に維持するように、真空計７０１２を見ながらメインバルブ７０１３の開口量あるいは排気装置７００１の排気速度を調整する。
【００６２】
以上の手順によって成膜準備を完了した後、基体７００３の上に堆積膜の形成を行う。反応容器７０００の中の圧力が安定したのを確認した後に、高周波電源７００９を所望の電力に設定して高周波電力を放電電極７００６に供給し高周波グロー放電を生起させる。このときマッチングボックス７００８を調整して、反射電力が最小となるようにし、高周波電力の入射電力から反射電力を差し引いた実効値を所望の値にする。この放電エネルギーによって、反応容器７０００の中に導入した原料ガスが分解され、基体７００３上に所定の堆積膜が形成される。尚、膜形成を行っている間は基体７００３をその中心軸線周りに駆動装置（不図示）によって所定の速度で回転させてもよい。所望の膜厚の堆積膜が形成された後に、高周波電力の供給を止め、反応容器７０００の中への原料ガスの流入を止める。必要に応じて原料ガス種、高周波電力等の条件を変更して複数の堆積膜を順次形成する。その後、反応容器７０００の中を高真空に一旦引き上げてから堆積膜形成工程を終える。以上の操作によってａ−Ｓｉ電子写真感光体を作製する。
【実施例】
【００６３】
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。
【００６４】
＜実施例１＞
アルミニウム製の円筒状の基体（長さ３５８ｍｍ）をダイヤモンドミラクルバイトにより直径８０ｍｍとなるように鏡面加工した。その際、基体の巨視的な表面形状が、表面粗さ計で後述の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０．２１±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。
【００６５】
次に、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、上記基体上に下記表１に示す条件で層を形成してプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。なお本例では、内径２５８ｍｍのカソード電極を用いた。また、電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４流量およびＣＨ４流量を下記表２に示す条件とした。また、電子写真感光体の作製本数は、各成膜条件（層形成条件）で５本ずつ作製した。
【００６６】
【表１】
2011138033.tif 000003
【００６７】
【表２】
2011138033.tif 000004
【００６８】
実施例１で作製した各成膜条件の１本の電子写真感光体を用いて、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を、後述の分析方法により求めた。次に、各成膜条件の１本の電子写真感光体を用いて、後述する方法により、耐摩耗性、階調性および感度の評価を行った。次に、各成膜条件の残り３本の電子写真感光体を後述に示す方法で研磨した。各電子写真感光体の研磨時間を調整することで異なる表面形状の電子写真感光体を用意した。尚、後述する方法によりＡＦＭを用いて前述したＡの値を求めた。さらには、後述する方法により表面粗さ計を用いて前述したａの値を求めた。それらの結果を表３、表９、表１０及び表１１に示す。
【００６９】
【表３】
2011138033.tif 000005
【００７０】
＜比較例１＞
実施例１と同様の方法で、アルミニウム製の円筒状の基体を鏡面加工し、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、基体上に上記表１及び表２に示す条件で層を形成してプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を各条件とも５本作製した。そのうちの１本を用いて、実施例１と同様にして、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を求めた。
また、他の１本の電子写真感光体を用いて、実施例１と同様にして、耐摩耗性、階調性および感度の評価を行った。
次に、各成膜条件の残り２本の電子写真感光体を実施例１と同様の方法で、研磨時間を調整して研磨した。それら研磨した電子写真感光体と未研磨の１本の電子写真感光体について、実施例１と同様にしてＡの値、ａの値を求めた。
それらの結果を表４、表９及び表１０に示す。
【００７１】
【表４】
2011138033.tif 000006
【００７２】
＜比較例２＞
実施例１と同様の方法で、アルミニウム製の円筒状の基体を鏡面加工し、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、基体上に上記表１に示す条件で層を形成してプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を８本作製した。ただし、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４流量およびＣＨ４流量を下記表５に示す条件とした。
【００７３】
【表５】
2011138033.tif 000007
【００７４】
比較例２で作製した電子写真感光体のうちの１本を用いて、実施例１と同様にして、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を求めた。
また、他の１本の電子写真感光体を用いて、実施例１と同様にして、耐摩耗性、階調性および感度の評価を行った。
次に、残り５本の電子写真感光体を実施例１と同様の方法で、研磨時間を調整して研磨した。それら研磨した電子写真感光体と未研磨の１本の電子写真感光体について、実施例１と同様にしてＡの値、ａの値を求めた。
それらの結果を表６、表９、表１０及び表１１に示す。
【００７５】
【表６】
2011138033.tif 000008
【００７６】
＜比較例３＞
実施例１と同様の方法で、アルミニウム製の円筒状の基体を鏡面加工し、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、基体上に上記表７に示す条件で層を形成してプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を８本作製した。
【００７７】
【表７】
2011138033.tif 000009
【００７８】
比較例３で作製した電子写真感光体のうちの１本を用いて、実施例１と同様にして、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を求めた。
また、他の１本の電子写真感光体を用いて、実施例１と同様にして、耐摩耗性、階調性および感度の評価を行った。
次に、残り５本の電子写真感光体を実施例１と同様の方法で、研磨時間を調整して研磨した。それら研磨した電子写真感光体と未研磨の１本の電子写真感光体について、実施例１と同様にしてＡの値、ａの値を求めた。
それらの結果を表８、表９、表１０及び表１１に示す。
尚、比較例３で作製した電子写真感光体の成膜条件（表７）をＮｏ．６とした。
【００７９】
【表８】
2011138033.tif 000010
【００８０】
（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周方向を０°とし、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箇所、計６箇所とした。測定には表面粗さ計（Mitutoyo製：ＳＶ−Ｃ４０００）を用い、Dualtrace PackのSurfpakを用いて解析した。
表面粗さ計による測定条件は以下とした。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０．４ｍｍ、助走及び後走０．４ｍｍ、カットオフ（λｃ）０．８とした。
【００８１】
これらにより得られた表面形状の波形から、図８に示すように切断レベル差δｃの基準線を負荷長さ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。
（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度の測定）
【００８２】
まず、表１の電荷注入阻止層および光導電層のみを形成したリファレンス電子写真感光体を作製し、任意の周方向における長手方向の中央部を１５ｍｍ四方の正方形で切り出し、リファレンス試料を作製した。次に、電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成した電子写真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。
【００８３】
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、リファレンス試料を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および位相差Δの関係を求めた。
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、測定用試料を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および位相差Δの関係を求めた。
【００８４】
さらに、電荷注入阻止層および光導電層、表面層を順次形成した。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振幅比Ψおよび位相差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振幅比Ψおよび位相差Δの関係と測定用試料を測定して求めた波長と振幅比Ψおよび位相差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。本実施例の各成膜条件で作製されたａ−Ｓｉ感光体は、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振幅比Ψおよび位相差Δの関係と、測定して求められた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となった。
【００８５】
分光エリプソメトリーによる測定が終了した後、上記測定用試料をＲＢＳ（ラザフォード後方散乱法）（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置ＡＮ−２５００）により、ＲＢＳの測定面積における表面層中のケイ素原子および炭素原子の原子数を測定した。測定したケイ素原子およ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および炭素原子に対し、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原子密度およびＳｉ＋Ｃ原子密度を求めた。
ＲＢＳ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である。また、ＲＢＳの検出器は、散乱角：１６０°、アパーチャ径：８ｍｍで測定を行った。
【００８６】
（電子写真感光体の研磨）
図６の研磨装置を用いて、電子写真感光体６００１を研磨した。その際、電子写真感光体６００４の回転数を９０ｒｐｍ、マグネットローラー６００２の回転数を２４０ｒｐｍとした。マグネットローラー６００２の回転方向は電子写真感光体６００１の回転方向と同じ（例えば、両方とも反時計回り）にした。
また、マグネットローラー６００２の磁力は９００Ｇ、ＳＤ距離は０．４ｍｍ、ＳＢ距離は１．０ｍｍとした。磁性紛体６００３は、同和鉄粉工業株式会社製Ｃｕ−Ｚｎフィライト（ＤＦＣ４５０）において直径３．０μｍ以下を取り除いたものを用いた。
【００８７】
（ＡＦＭによる表面形状測定方法）
測定位置は、電子写真感光体の任意の周方向を０°とし、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箇所、計６箇所とした。ＡＦＭとしては、Ｑｕｅｓａｎｔ社製Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０（Ｖｅｒｓｉｏｎ３、１８１）、ヘッドＴａｐｅ１０、プローブＮＳＣ１６を用いた。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補正を行い三次元形状から成るＡＦＭ観察像を得る。このＡＦＭ観察像をＨｉｓｔｏｇｒａｍ  ＡｎａｌｙｓｉｓのＢｅａｒｉｎｇ  Ｒａｔｉｏによりグラフ化させた。
【００８８】
このグラフのＢｅａｒｉｎｇ  Ｒａｔｉｏ５％から９５％に対応する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。
【００８９】
（高湿流れ評価）
図３に示した構成のキヤノン（株）製の電子写真装置「ｉＲ―５０６５」（商品名）をベースとし、実験用として現像器３００４、転写帯電器３００５及びクリーニング部材３００７を取り除いた電子写真装置を準備した。
上記電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度３０℃、相対湿度８０％（容積絶対湿度２４．３ｇ／ｃｍ３）の高湿環境下で連続潜像形成試験前のＡ３文字チャート（４Ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。このとき、感光体ヒーターをＯＮにする条件で実施した。
【００９０】
上記画像出力後、連続潜像形成試験を実施した。具体的には、印字率１％のテストパターンを用いて潜像形成のみを行い、Ａ４横チャート２．５万枚相当の連続潜像形成試験を行った。その間通紙は行っていない。その後、電子写真装置に現像器３００４、転写帯電器３００５及びクリーニング部材３００７を設置し、同様のテストパターンを用いて０．５万枚の連続通紙試験を行った。この間感光体ヒーターはＯＦＦにした。上記試験後、感光体ヒーターはＯＦＦにしたまま電子写真装置を停止し、１５時間放置した。
【００９１】
１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦとしたまま電子写真装置を立上げ、Ａ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を１０枚出力した。上記試験前に出力した画像と、１５時間放置後に出力した１０枚目の画像を、それぞれキヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲＣ−５８７０」（商品名）を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値条件でＰＤＦファイルに電子化した。
【００９２】
そして、電子化した画像を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１０枚目の画像において電子写真感光体が主帯電器３００２及び転写帯電器３００５に対面していた箇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箇所に対応する領域の黒比率を測定した。同様の黒比率測定を連続潜像形成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潜像形成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１０枚目の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。
【００９３】
帯電器下流れおよ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、連続潜像形成試験前の画像と比較した場合、黒比率が低下する。よって、連続潜像形成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、高湿流れ評価に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
【００９４】
Ａ‥連続潜像形成試験前に出力した画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率が９５％以上１０５％以下。
Ｂ‥連続潜像形成試験前に出力した画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率が９０％以上９５％未満。
Ｃ‥連続潜像形成試験前に出力した画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率が８５％以上９０％未満。
Ｄ‥連続潜像形成試験前に出力した画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率が８０％以上８５％未満。
Ｅ‥連続潜像形成試験前に出力した画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率が７０％以上８０％未満。
Ｆ‥連続潜像形成試験前に出力した画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率が７０％未満。
【００９５】
（耐磨耗性評価）
耐摩耗性の評価方法は、作製直後の電子写真感光体の表面層の膜厚を電子写真感光体の任意の周方向で長手方向９点、および、上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。長手方向９点とは、電子写真感光体の長手方向中央を基準とした、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍの位置の点である。
【００９６】
測定方法は、２ｍｍのスポット径で電子写真感光体の表面に垂直に光を照射し、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の膜厚を算出した。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、表面層の屈折率は上述した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。
【００９７】
膜厚測定後、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）に作製した電子写真感光体を設置した。温度３０℃、相対湿度８０％の高湿環境下で印字率１％のＡ４テストパターンを用いて、１日当たり２．５万枚の連続通紙試験を１０日間実施して２５万枚まで行った。２５万枚連続通紙試験が終了した後、電子写真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の膜厚を算出した。そして、作製直後およ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、２５万枚での摩耗量を算出した。そして、比較例３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の作製直後およ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感光体の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、耐摩耗性評価に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
【００９８】
Ａ‥比較例３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真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３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真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３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真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３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真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３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真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３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真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感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が１００％以上。
【００９９】
（階調性評価）
階調性評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）の改造機を用いた。そして、まず、画像露光光による４５度１７０ｌｐｉ（１インチあたり１７０線）の線密度で面積階調ドットスクリーンを用い、面積階調（すなわち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１７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、階調段階とした。
【０１００】
次に、上記の改造した電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、上記階調データを用いて、テキストモードを用いてＡ３用紙に出力した。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、温度２２℃、相対湿度５０％の環境下で、感光体ヒーターをＯＮにして、電子写真感光体の表面を約４０℃に保った条件で画像を出力した。
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ごとに３枚の画像を出力し、それらの濃度の平均値を評価値とした。
【０１０１】
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。
【０１０２】
Ａ‥成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真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。
【０１０３】
（感度評価）
キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）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およびグリッドに、それぞれ高圧電源を接続し、グリッド電位を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。
【０１０４】
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３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真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。
【０１０５】
Ａ‥比較例３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真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３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の作製した電子写真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３で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真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。
【０１０６】
【表９】
2011138033.tif 000011
【０１０７】
【表１０】
2011138033.tif 000012
【０１０８】
【表１１】
2011138033.tif 000013
【０１０９】
＜実施例１、比較例１〜３の結果＞
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。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を０．６１以上０．７５以下とする。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Ａを０．０１μｍ≦Ａ≦０．２０μｍとする。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ａを０．０３μｍ≦ａ≦０．４０μｍとする。以上を満たすことにより、高湿流れに優れた電子写真感光体を得ることができた。
又、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上とすることにより、高湿流れに対する本発明の効果を顕著に得ることができた。
【０１１０】
＜実施例２＞
アルミニウム製の円筒状の基体（長さ３５８ｍｍ）をダイヤモンドミラクルバイトにより直径８０ｍｍとなるように鏡面加工した。その際、基体の巨視的な表面形状が表１２に示す値となるように加工した。表１２に示した７種類の巨視的な表面形状の基体を用意した。これらの基体を用いて、実施例１と同様の４条件（成膜条件Ｎｏ．１〜４）でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。
次に、計２８本の電子写真感光体を実施例１と同様の方法で研磨し、微視的な表面形状Ａを０.１０μｍとした。表面粗さ計を用いて、研磨後の電子写真感光体の巨視的な表面形状ａを求めた。その結果を表１２に示す。次に実施例１と同様の方法で高湿流れの評価を行った。それらの結果を表１５、１６に示す。
【０１１１】
【表１２】
2011138033.tif 000014
【０１１２】
＜比較例４＞
アルミニウム製の円筒状の基体（長さ３５８ｍｍ）をダイヤモンドミラクルバイトにより直径８０ｍｍとなるように鏡面加工した。その際、基体の巨視的な表面形状が表１３に示す値となるように加工した。表１３に示した３種類の巨視的な表面形状の基体を用意した。これらの基体を用いて、実施例１と同様の４条件（成膜条件Ｎｏ．１〜４）でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。
次に、計１２本の電子写真感光体を実施例２と同様の方法で研磨し、微視的な表面形状Ａを０.１０μｍとした。表面粗さ計を用いて、研磨後の電子写真感光体の巨視的な表面形状ａを求めた。その結果を表１３に示す。次に実施例１と同様の方法で高湿流れの評価を行った。それらの結果を表１５、１６に示す。
【０１１３】
【表１３】
2011138033.tif 000015
【０１１４】
＜比較例５＞
アルミニウム製の円筒状の基体（長さ３５８ｍｍ）をダイヤモンドミラクルバイトにより直径８０ｍｍとなるように鏡面加工した。その際、基体の巨視的な表面形状が表１４に示す値となるように加工した。表１４に示した７種類の巨視的な表面形状の基体を用意した。これらの基体を用いて、比較例２と同様の条件（成膜条件Ｎｏ．５）でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。
次に、各電子写真感光体を実施例２と同様の方法で研磨し、微視的な表面形状Ａを０.１０μｍとした。表面粗さ計を用いて、研磨後の電子写真感光体の巨視的な表面形状ａを求めた。次に、後述の評価条件にて高湿流れの評価を行った。それらの結果を表１５、１６に示す。
【０１１５】
【表１４】
2011138033.tif 000016
【０１１６】
【表１５】
2011138033.tif 000017
【０１１７】
【表１６】
2011138033.tif 000018
【０１１８】
＜実施例２、比較例４及び５の結果＞
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。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を０．６１以上０．７５以下とする。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０．０１μｍ≦Ａ≦０．２０μｍとする。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ａを０．０３μｍ≦ａ≦０．４０μｍとする。以上を満たすことにより、高湿流れに優れた電子写真感光体を得ることができた。
又、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上とすることにより、高湿流れに対する本発明の効果を顕著に得ることができた。
【０１１９】
＜実施例３＞
実施例１と同様の方法で、アルミニウム製の円筒状の基体を鏡面加工し、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、円筒状の基体上に表１及び表１７に示す条件で層を形成してプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。
【０１２０】
【表１７】
2011138033.tif 000019
【０１２１】
実施例３で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様の方法で研磨し、微視的な表面形状Ａを０.１５μｍとした。さらに、巨視的な表面形状ａ、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、高湿流れ、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表１９に示す。
【０１２２】
＜比較例６＞
実施例２と同様の方法で、アルミニウム製の円筒状の基体を鏡面加工し、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、基体上に表１及び表１８に示す条件で層を形成してプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。
【０１２３】
【表１８】
2011138033.tif 000020
【０１２４】
【表１９】
2011138033.tif 000021
【０１２５】
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。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を０．６１以上０．７５以下とする。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０．０１μｍ≦Ａ≦０．２０μｍとする。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ａを０．０３μｍ≦ａ≦０．４０μｍとする。以上を満たすことにより、高湿流れに優れた電子写真感光体を得ることができた。
又、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上とすることにより、高湿流れに対する本発明の効果を顕著に得ることができた。
【０１２６】
＜実施例４＞
実施例１と同様の方法で、アルミニウム製の円筒状の基体を鏡面加工し、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、基体上に表１及び表２０に示す条件で層を形成してプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。
【０１２７】
【表２０】
2011138033.tif 000022
【０１２８】
実施例４で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様の方法で研磨し、微視的な表面形状Ａを０.１３μｍとした。さらに、巨視的な表面形状ａ、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、高湿流れ、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表２１に示す。
【０１２９】
【表２１】
2011138033.tif 000023
【０１３０】
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。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を０．６１以上０．７５以下とする。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０．０１μｍ≦Ａ≦０．２０μｍとする。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ａを０．０３μｍ≦ａ≦０．４０μｍとする。その上で、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以下とする。以上を満たすことにより、高湿流れ、耐摩耗性、階調性、感度に優れた電子写真感光体を得ることができた。
【０１３１】
＜実施例５＞
実施例１と同様の方法で、アルミニウム製の円筒状の基体を鏡面加工し、図７に示すプラズマ処理装置を用いて、基体上に表１及び表２２に示す条件で層を形成してプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。
【０１３２】
【表２２】
2011138033.tif 000024
【０１３３】
実施例５で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様の方法で研磨し、微視的な表面形状Ａを０.１０μｍとした。さらに、巨視的な表面形状ａ、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、高湿流れ、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、実施例１の成膜条件Ｎｏ.４の結果と併せて表２３に示す。
【０１３４】
【表２３】
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【０１３５】
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。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を０．６１以上０．７５以下とする。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０．０１μｍ≦Ａ≦０．２０μｍとする。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ａを０．０３μｍ≦ａ≦０．４０μｍとする。その上で、ラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１近傍におけるピーク強度ＩＧに対する１３９０ｃｍ−１近傍のピーク強度ＩＤとの比が、０．２０以上０．７０以下とする。それにより、高湿流れ、耐摩耗性、階調性、感度に優れた電子写真感光体を得ることができた。
【符号の説明】
【０１３６】
１００１：ａ−Ｓｉ感光体
１００２：基体
１００３：光受容層
１００４：ａ−ＳｉＣ表面層 
１００５：電荷注入阻止層
【図１】
2011138033.tif 000026
【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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【図７】
2011138033.tif 000032
【図８】
2011138033.tif 000033
【図９】
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