(57)【要約】【課題】良好な感光体特性を維持しつつ、急激な環境の変化が生じた場合でも良好な密着性を実現し、高寿命な電子写真感光体を提供する。【解決手段】中間層における水素原子比の分布が層厚方向において極大領域を有し、中間層における水素原子比の分布の極大領域における水素原子比の最大値が表面層の水素原子比よりも大きく、表面層における水素原子比が０．３０以上０．４５以下であり、中間層における炭素原子比の分布が層厚方向において極大領域および極小領域を有し、中間層における炭素原子比の分布の極大領域における炭素原子比が０．５３以上０．６３以下であり、中間層における炭素原子比の分布の極小領域における炭素原子比が０．４７以上、中間層における炭素原子比の分布の極大領域における炭素原子比よりも小さく、中間層における水素原子比の極大領域の少なくとも一部が中間層における炭素原子比の極小領域と重なっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体、基体上の光導電層、該光導電層上の中間層、および、該中間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を有する電子写真感光体において、
該中間層が、ケイ素原子、炭素原子および水素原子を含有し、
該中間層における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）との和に対する水素原子の原子数（Ｈ）の比（Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））で定義される水素原子比の分布が、該中間層の層厚方向において極大領域を有し、
該中間層における水素原子比の分布の極大領域における水素原子比の最大値が、該表面層の水素原子比よりも大きく、
該表面層における水素原子比が、０．３０以上０．４５以下であり、
該中間層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））で定義される炭素原子比の分布が、該中間層の層厚方向において極大領域および極小領域を有し、
該中間層における炭素原子比の分布の極大領域における炭素原子比が、０．５３以上０．６３以下であり、
該中間層における炭素原子比の分布の極小領域における炭素原子比が、０．４７以上、かつ、該中間層における炭素原子比の分布の極大領域における炭素原子比よりも小さく、
該中間層における水素原子比の極大領域の少なくとも一部が、該中間層における炭素原子比の極小領域と重なっている
ことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記中間層における炭素原子比の分布の極大領域での炭素原子比の最大値をＣ１とし、前記中間層における炭素原子比の分布の極大領域での炭素原子比の最大値となる位置での水素原子比をＨ１とし、前記中間層における炭素原子比の分布の極小領域での炭素原子比の最小値をＣ２とし、前記水素原子比の分布の極大領域での水素原子比の最大値をＨ２としたとき、下記の式１および式２を満たす請求項１に記載の電子写真感光体。
（式１）  −０．０６≦Ｃ２−Ｃ１≦−０．０１
（式２）  ０．０５≦Ｈ２−Ｈ１≦０．１５
【請求項３】
前記中間層における水素原子比の分布の極大領域における水素原子比の最大値が、０．５０以下である請求項１または２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記中間層における炭素原子比の分布の極大領域から前記表面層までの距離ｄ２が３００Å以上５０００Å以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記中間層において、前記表面層の層厚ｄ１に対する前記中間層における炭素原子比の分布の極大領域から前記表面層までの距離ｄ２の比（ｄ２／ｄ１）が、０．０５以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記表面層における炭素原子比が０．６１以上０．７５以下であり、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以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項７】
前記光導電層が、水素化アモルファスシリコンで構成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載の電子写真感光体を有する電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体および電子写真装置に関する。特には、水素化アモルファスシリコンカーバイド（以下「ａ−ＳｉＣ」とも表記する。）で構成された中間層および表面層（以下、ａ−ＳｉＣで構成された中間層を「ａ−ＳｉＣ中間層」とも表記し、ａ−ＳｉＣで構成された表面層を「ａ−ＳｉＣ表面層」とも表記する。）を有する電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有する電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基体（導電性基体）上にアモルファス材料で構成された光導電層（感光層）を有する電子写真感光体は広く知られている。特に、金属などの基体上に化学気相成長法（ＣＶＤ法）、物理気相成長法（ＰＶＤ法）などの成膜技術により形成されたアモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」とも表記する。）の光導電層を有する電子写真感光体は、すでに製品化されている。以下、ａ−Ｓｉで構成された光導電層を「ａ−Ｓｉ光導電層」とも表記し、ａ−Ｓｉ光導電層を有する電子写真感光体を「ａ−Ｓｉ感光体」とも表記する。
このようなａ−Ｓｉ感光体の基本構成としては、図５（ｂ）に示すようなプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体５０００が知られている。プラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体５０００は、導電性基体５００１上にａ−Ｓｉで構成された光受容層５００２を形成し、さらに光受容層５００２上にａ−ＳｉＣ表面層５００５を形成した構成となっている。
【０００３】
さらに、図５（ａ）に示すように、電荷注入阻止層５００３上の光導電層５００４とａ−ＳｉＣ表面層５００５との間に中間層５００６を設けることも知られている。また、光導電層５００４とａ−ＳｉＣ表面層５００５との界面近傍の領域で光導電層５００４またはａ−ＳｉＣ表面層５００５を構成する原子の含有量を制御することにより、感光体特性が向上することが知られている。
特許文献１には、基体上にａ−Ｓｉ光導電層とａ−ＳｉＣ表面層を形成してなるａ−Ｓｉ感光体において、光導電層と表面層との界面近傍における水素原子の含有量が、光導電層および表面層のいずれかの層の水素原子の含有量よりも多くなるようにしたａ−Ｓｉ感光体を作製する技術が開示されている。このように、光導電層と表面層との界面近傍に水素原子の含有量が高い領域を形成することにより、光感度に優れたａ−Ｓｉ感光体の作製が可能となる。
【０００４】
また、特許文献２には、基体上にａ−Ｓｉ光導電層とａ−ＳｉＣ表面層を形成してなるａ−Ｓｉ感光体において、表面層中の炭素原子の含有率の層厚方向（積層方向）に対する分布に極大値を有する負帯電用電子写真感光体を作製する技術が開示されている。特許文献２では、表面層中の炭素原子の含有率が８５〜９５原子％のピーク領域を有するように炭素原子の含有率を層厚方向に不均一にすることにより、負帯電時の帯電能、感度および光メモリー、画像流れに優れた電子写真感光体の作製が可能となる。
さらに、特許文献３には、基体上にａ−Ｓｉ光導電層とａ−ＳｉＣ表面層を形成してなるａ−Ｓｉ感光体において、表面層中の炭素原子の含有率の層厚方向に対する分布に２つ以上の極大値を有する電子写真感光体を作製する技術が開示されている。また、特許文献３には、表面層中の周期表第１３族元素の含有率も層厚方向に対する分布に極大値を有する電子写真感光体を作製する技術が開示されている。特許文献３では、表面層中における炭素原子の含有率の極大値と周期表第１３族元素の含有率の極大値を層厚方向で交互に分布させることにより、感光体特性および画像欠陥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】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−１７５２４４号公報
【特許文献２】特開２００２−１２３０２０号公報
【特許文献３】特開２００４−１３３３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、市場では、電子写真装置の高速化およびカラー化が進み、従来に比べ、摩耗し易い電子写真プロセスへと変化してきている。これらの市場要求に対し、電子写真装置における改善も必要ではあるが、同時に良好な感光体特性を維持しつつ、さらなる高寿命を実現可能な電子写真感光体も必要となっている。
電子写真感光体にて寿命を向上させるためには、良好な感光体特性を維持しつつ、ａ−ＳｉＣ表面層の厚膜化、または、ａ−ＳｉＣ表面層自体の硬度向上が必要となる。
しかしながら、光導電層上に表面層を厚く形成すると、急激な環境の変化（温度、湿度の急激な変化）が生じた場合に、光導電層とａ−ＳｉＣ表面層との界面近傍で剥がれが生じる場合があった。この急激な環境の変化の一例としては、電子写真感光体の航空機輸送が上げられる。
【０００７】
この光導電層とａ−ＳｉＣ表面層との界面近傍で生じる剥がれは、ａ−ＳｉＣ表面層の層厚を厚くするほど表面層自体の内部応力が大きくなるためだと考えられる。この理由としては、ａ−ＳｉＣ表面層の層厚が厚くなるほど、光導電層とａ−ＳｉＣ表面層の内部応力の差が広がるため、光導電層とａ−ＳｉＣ表面層との間の界面近傍に応力が集中してしまうためであると考えられる。
また、ａ−ＳｉＣ表面層自体の硬度を向上させるためには、従来よりも緻密なａ−ＳｉＣ表面層にすることにより達成することができる。
しかしながら、緻密なａ−ＳｉＣ表面層を光導電層上に形成すると、ａ−ＳｉＣ表面層の厚膜化と同様に、急激な環境の変化が生じた場合に、光導電層とａ−ＳｉＣ表面層との界面近傍で剥がれが生じる場合があった。この光導電層とａ−ＳｉＣ表面層との界面近傍で生じる剥がれの原因も、ａ−ＳｉＣ表面層の厚膜化と同様である。つまり、ａ−ＳｉＣ表面層を緻密にするほどａ−ＳｉＣ表面層自体の内部応力が大きくなるため、光導電層とａ−ＳｉＣ表面層との間の界面近傍に応力が集中してしまうためであると考えられる。
【０００８】
以上のことから、従来の電子写真感光体において、内部応力が高いａ−ＳｉＣ表面層を光導電層上に形成した場合に、急激な環境の変化が生じた場合において、光導電層とａ−ＳｉＣ表面層の良好な密着性を維持することは困難な課題であった。
本発明の目的は、内部応力が高いａ−ＳｉＣ表面層を光導電層上に形成した場合においても、良好な感光体特性を維持しつつ、急激な環境の変化が生じた場合でも良好な密着性を実現し、高寿命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】
【０００９】
本発明者らは、まず、電子写真感光体の寿命向上を目的として、内部応力が高いａ−ＳｉＣ表面層の密着性向上について検討した。その結果、光導電層とａ−ＳｉＣ表面層の間に中間層を設け、中間層の表面層側に水素原子比（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）との和に対する水素原子の原子数（Ｈ）の比（Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））で定義される。）が高い領域を形成することにより、内部応力の高い表面層であっても良好な密着性が得られることを見出した。
本発明者らは、中間層の表面層側に水素原子比が高い領域を形成することにより、密着性が向上した理由を下記のように推察している。
まず、ａ−ＳｉＣ中間層において、多量の水素原子を含有させると、ａ−ＳｉＣ中に存在するダングリングボンドに水素原子が結合することにより、ａ−ＳｉＣを構成している各原子間の結合の自由度が上がる。そのため、表面層から高い応力を受けたとしても、中間層の水素原子比が高い領域で表面層から受ける高い応力を緩和することが可能となると推察される。そのため、表面層に近い中間層の領域に水素原子比が高い領域を形成することにより、局所的な応力の集中を抑制することが可能となり密着性が良好となる。
【００１０】
しかしながら、中間層に多量の水素原子が含有された領域を形成すると、電子写真装置で画像を出力した際、出力された画像上の文字が細くなる場合があることがわかった。
そこで、本発明者らは、密着性の向上と良好な感光体特性の両立を実現するため、鋭意検討を行った。
その結果、中間層に形成された多量の水素原子が含有された領域の抵抗が高抵抗化していることがわかった。これにより、像露光により発生した電荷が高抵抗領域で層厚方向への移動を制限されてしまい、電荷が高抵抗領域で層厚方向に対して垂直方向に拡散してしまうため、出力された画像上の文字が細くなると推察される。
このことから、中間層の水素原子比が高い領域の抵抗を制御することが必要であることがわかり、中間層の水素原子比が高い領域での抵抗制御に関して検討を行った。
その結果、中間層の水素原子比が高い領域で中間層の炭素原子含有量を低減することにより、中間層の水素原子比が高い領域での抵抗の低減が可能となることを見出した。
【００１１】
しかしながら、中間層の水素原子比が高い領域以外で炭素原子含有量を低減してしまうと、電子写真装置で画像を出力した際、出力された画像上の文字が細くなる場合があることがわかった。
そこで、本発明者らは、さらなる感光体特性の向上を実現するために検討を行った。
その結果、中間層の水素原子比が高い領域で中間層の炭素原子比を低減すること、より詳細には、水素原子比が高い領域を炭素原子比の層厚方向分布の極小領域とすることにより、中間層の水素原子比が高い領域での抵抗低減が可能となり、密着性の向上と良好な感光体特性の両立が可能であることを見出した。
【００１２】
一方、中間層において、炭素原子比を光導電層側から表面層側に向かって連続的に増加させることにより、像露光照射時の干渉を低減可能となる。このことから、中間層の表面層側にａ−ＳｉＣ表面層の密着性向上を目的とした水素原子比が高い領域を形成する。さらに、良好な感光体特性を得るために、水素原子比の高い領域での炭素原子比を低減させる。そして、水素原子比が高い領域以外の中間層においては、干渉低減を目的とした炭素原子比を連続的に増加させる従来の炭素原子比の層厚方向（積層方向）分布を組み合わせる。
これにより、中間層における水素原子比の層厚方向分布に極大領域が形成され、その水素原子比の層厚方向分布の極大領域で中間層における炭素原子比の層厚方向分布に極小領域が形成される。その結果、中間層における水素原子比の層厚方向分布の極大領域より光導電層側に、炭素原子比の層厚方向分布の極大領域が形成される。このような中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布を形成することにより、ａ−ＳｉＣ表面層の密着性向上と良好な感光体特性の両立が可能となり、上述した課題に対して大きな効果があることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【００１３】
すなわち、本発明は、基体、基体上の光導電層、該光導電層上の中間層、および、該中間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を有する電子写真感光体において、該中間層が、ケイ素原子、炭素原子および水素原子を含有し、該中間層における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）との和に対する水素原子の原子数（Ｈ）の比（Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））で定義される水素原子比の分布が、該中間層の層厚方向において極大領域を有し、該中間層における水素原子比の分布の極大領域における水素原子比の最大値が、該表面層の水素原子比よりも大きく、該表面層における水素原子比が、０．３０以上０．４５以下であり、該中間層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））で定義される炭素原子比の分布が、該中間層の層厚方向において極大領域および極小領域を有し、該中間層における炭素原子比の分布の極大領域における炭素原子比が、０．５３以上０．６３以下であり、該中間層における炭素原子比の分布の極小領域における炭素原子比が、０．４７以上、かつ、該中間層における炭素原子比の分布の極大領域における炭素原子比よりも小さく、該中間層における水素原子比の極大領域の少なくとも一部が、該中間層における炭素原子比の極小領域と重なっていることを特徴とする電子写真感光体である。
また、本発明は、上記電子写真感光体を有する電子写真装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、良好な感光体特性を維持しつつ、急激な環境の変化が生じた場合でも良好な密着性を実現し、高寿命な電子写真感光体を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】中間層での炭素原子比および水素原子比の層厚方向における分布を示す図である。
【図２】比較例の中間層の炭素原子比および水素原子比の層厚方向における分布を示す図である。
【図３】電子写真感光体の作製に用いられるプラズマＣＶＤ装置の一例を示す図である。
【図４】炭素原子比および水素原子比の層厚方向における分布を示す図である。
【図５】プラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体の層構成の一例を示す図である。
【図６】ａ−Ｓｉ感光体を有する電子写真装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、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。
（中間層）
本発明において、中間層とは、光導電層とａ−ＳｉＣ表面層（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）との間に形成されたすべての層である。中間層は、複数の層により構成されていてもよい。
光導電層と中間層の境界は、炭素原子比（ケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））で定義される。）の層厚方向の分布において、光導電層から中間層の領域で実質的に炭素原子が検出された位置とする。
次に、表面層と中間層の境界を以下に示す。
表面層の炭素原子比が一定の場合は、電子写真感光体の表面側から基体方向に向かう炭素原子比の層厚方向の変化において、層厚当たりの炭素原子比の変化率が負となる位置を中間層と表面層の境界とする。そして、表面層の炭素原子比が層厚方向で連続的に変化している場合は、下記に示す境界条件のうち、最も表面層側に存在する条件を中間層と表面層の境界とする。第１の境界条件は、電子写真感光体の表面側から基体方向に向かう炭素原子比の層厚方向の変化において、層厚当たりの炭素原子比の変化率の変化が負となる位置である。第２の境界条件は、電子写真感光体の表面より光導電層側に位置し、炭素原子比が０．６１となる位置である。
ただし、表面層の炭素原子比が電子写真感光体の表面から連続的かつ直線状に減少している場合は、電子写真感光体の表面より光導電層側に位置し、炭素原子比が０．６１となる位置を中間層と表面層の境界とする。
【００１７】
図１は、本発明に係る中間層での炭素原子比および水素原子比（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）との和に対する水素原子の原子数（Ｈ）の比（Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））で定義される。）の層厚方向における分布を示したものである。
図１（ａ）は、中間層内に一定層がない、もしくは、きわめて一定層の領域が狭い場合の炭素原子比および水素原子比の層厚方向における分布を示したものである。図１（ｂ）は、中間層内の一定層の領域が広い場合の炭素原子比および水素原子比の層厚方向における分布を示したものである。
本発明では、図１に示すような中間層の層厚方向に対して不均一に分布している水素原子比の分布に極大領域を有し、中間層における水素原子比の分布の極大領域における水素原子比の最大値が、表面層における水素原子比よりも大きい。また、中間層の層厚方向に対して不均一に分布している炭素原子比の分布に極大領域および極小領域を有し、かつ、中間層における水素原子比の極大領域の少なくとも一部が、中間層における炭素原子比の極小領域と重なっていることを特徴としている。
【００１８】
中間層における炭素原子比の極大領域について、図１を用いて説明する。
図１（ａ）に示すような炭素原子比の層厚方向における分布の場合は、中間層において炭素原子比の分布の極大値の位置が極大領域となる。
また、図１（ｂ）に示すような中間層における炭素原子比の分布の極大値を示す位置が層厚方向に幅を有する場合は、この領域が極大領域となる。
【００１９】
中間層における炭素原子比の極小領域について、図１を用いて説明する。
図１（ａ）に示すような炭素原子比の層厚方向における分布の場合は、中間層において炭素原子比の分布の極大値の位置を位置Ａとする。その位置Ａよりも表面層側に位置し、位置Ａと同じ値の炭素原子比となる位置を位置Ｂとしたとき、位置Ａと位置Ｂの間が炭素原子比の分布の極小領域となる。
また、図１（ｂ）に示すような中間層における炭素原子比の分布の極大領域が形成されている場合は、炭素原子比の分布の極大領域で最も表面層側の位置を位置Ａとする。その位置Ａよりも表面層側に位置し、位置Ａと同じ値の炭素原子比となる位置を位置Ｂとしたとき、位置Ａと位置Ｂの間が炭素原子比の分布の極小領域となる。
【００２０】
中間層における水素原子比の極大領域について、図１を用いて説明する。
表面層の水素原子比が一定の場合は、表面層における水素原子比の分布で最も光導電層側の位置を位置Ｐとする。その位置Ｐと同じ値の水素原子比となる位置であって、光導電層側に最も近い位置を位置Ｑとしたとき、位置Ｐと位置Ｑの間が水素原子比の分布の極大領域となる。
表面層の水素原子比が一定でない場合は、表面層における水素原子比の分布の最大値の位置を位置Ｐとする。その位置Ｐと同じ値の水素原子比となる位置であって、光導電層側に最も近い位置を位置Ｑとしたとき、位置Ｐと位置Ｑの間が水素原子比の分布の極大領域となる。
中間層における水素原子比および炭素原子比の分布を上述した分布とすることで、感光体特性を維持しつつ、急激な環境の変化が生じた場合であっても良好な密着性が得られる。この理由を以下に示す。
【００２１】
まず、ａ−ＳｉＣにおいて、ａ−ＳｉＣ構造の骨格を形成するＳｉとＣ、つまり炭素原子比を一定にして、ａ−ＳｉＣ中の水素原子比を増加させることにより、外部からの力を受けた際に骨格を構成する原子間の結合間距離が大きく変化することが可能となると考えられる。これは、ａ−ＳｉＣ中に存在するダングリングボンドに、水素原子が結合することにより、ａ−ＳｉＣを構成している各原子間の結合の自由度が上がることに起因していると考えられる。
このことから、水素原子比が少ないａ−ＳｉＣに比べ、水素原子比が多いａ−ＳｉＣの方が外部からの力をより吸収することが可能となると考えられる。
【００２２】
表面層が剥がれる原因としては、光導電層とａ−ＳｉＣ表面層の間に位置する中間層が表面層から受ける応力が大きいためであると考えられる。そのため、表面層から受ける応力を中間層で吸収するためには、表面層の水素原子比よりも水素原子比が高い領域の方を中間層の一部に有することが必要である。
これにより、表面層から受ける応力を中間層の水素原子比が高い領域で緩和することが可能となるため、表面層の剥がれの抑制に大きな効果が得られると考えられる。
【００２３】
一方、ａ−ＳｉＣ中の水素原子比を増加させると、ａ−ＳｉＣ中に存在するダングリングボンドに水素原子が結合する。そのため、表面層よりも水素原子比が多い中間層の領域では、ダングリングボンドが減少するため、ａ−ＳｉＣの抵抗（電気抵抗）は増加してしまう。
これにより、中間層中に水素原子比が高い領域が存在すると、その領域での抵抗が他の領域よりも高くなるため、高抵抗領域が形成されてしまう。
このような中間層中に高抵抗な領域が形成されてしまうと、層厚方向への電荷の移動を妨げるため、層厚方向に対し垂直方向に電荷が流れてしまい、良好な階調性および解像性が得られない場合がある。そのため、中間層の水素原子比が高い領域の少なくとも一部で中間層の炭素原子比を低減することにより、中間層の水素原子比が高い領域での抵抗低減が可能となり、階調性および解像性改善に対して大きな効果が得られると考えられる。
【００２４】
一方で、像露光照射時の干渉低減の観点からは、中間層における炭素原子比の層厚方向分布を光導電層側から表面層側に向かって連続的に増加させることが好ましい。
そこで、中間層の表面層側にａ−ＳｉＣ表面層の密着性向上を目的とした水素原子比が高い領域を形成する。さらに、良好な感光体特性を得るために、水素原子比の高い領域での炭素原子比を低減させる。そして、水素原子比が高い領域以外の中間層においては、干渉低減を目的とした炭素原子比を連続的に増加させる従来の炭素原子比の層厚方向分布を組み合わせる。
【００２５】
中間層における炭素原子比の層厚方向分布をこのようにし、中間層における水素原子比の層厚方向分布の極大領域を形成し、その水素原子比の層厚方向分布の極大領域で中間層における炭素原子比の層厚方向分布に極小領域を形成する。これにより、中間層における水素原子比の層厚方向分布の極大領域より光導電層側に、炭素原子比の層厚方向分布の極大領域が形成される。このとき、中間層における水素原子比の極大領域の少なくとも一部が、中間層における炭素原子比の極小領域と重なっていることが必要である。
【００２６】
このような中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布を形成することにより、良好な感光体特性と急激な環境の変化が生じた場合であっても優れた密着性を両立した電子写真感光体の作製が可能となる。
また、上述の効果を得るためには、中間層における水素原子比の極大領域の少なくとも一部が、中間層における炭素原子比の極小領域と重なっていることが必要である。
さらに、上述の効果をより得るためには、上述した理由により、中間層における水素原子比の極大領域の最大値となる位置と中間層における炭素原子比の極小領域の最小値となる位置が一致することが、より好ましい。
上述した中間層における炭素原子比の分布において、中間層の炭素原子比の極大領域における炭素原子比は、０．５３以上０．６３以下とすることを特徴としている。
ａ−ＳｉＣにおいて、炭素原子比が大きくなると光吸収が増加する場合がある。そのため、中間層の炭素原子比の極大領域における炭素原子比を０．６３より大きくすると、中間層中における光吸収の高い領域が増加するため、感度が低下してしまう場合がある。
また、中間層の炭素原子比の極大領域における炭素原子比を０．５３より小さくすると、階調性が低下してしまう場合がある。この理由を以下のように推察している。炭素原子比が高いａ−ＳｉＣでは、炭素原子比の低下に伴いａ−ＳｉＣの抵抗が低下する。このことから、中間層の炭素原子比の極大領域における炭素原子比が０．５３よりも小さくなると、中間層中に低抵抗な領域が広がってしまうため、像露光により生成された電荷が層厚方向以外に拡散しやすくなり、その結果、階調性が低下するものと推察している。
上述した中間層における炭素原子比の分布において、中間層の炭素原子比の極小領域における炭素原子比は、０．４７以上、かつ、極大領域における炭素原子比よりも小さいことを特徴としている。
中間層の炭素原子比の極小領域における炭素原子比を０．４７より小さくすると、階調性が低下してしまう場合がある。この理由を以下のように推察している。中間層の炭素原子比の極小領域は、中間層の水素原子比の極大領域と少なくとも一部が重なっているため、他の中間層の領域と比べて、炭素原子比の低下による低抵抗化が進みにくいと考えられる。そのため、中間層の炭素原子比の極小領域では、中間層の炭素原子比の極大領域よりも低い炭素原子比であっても、良好な階調性を維持することが可能であると考えられる。しかしながら、中間層の炭素原子比の極小領域における炭素原子比を０．４７より小さくすると、水素原子比が多いことによる抵抗改善効果が十分に得られず、階調性が低下するものと推察している。
上述した中間層における水素原子比の分布において、中間層の水素原子比の極大領域における水素原子比の最大値を０．５０以下にすることにより、さらに良好な感光体特性が得られる。
これは、中間層の一部の領域で水素原子比を多くすると、その領域ではダングリングボンドを終端する水素原子が増加するため、他の中間層の領域よりも抵抗が増加する。けれども、中間層の水素原子比の極大領域における水素原子比の最大値が０．５０より大きくなると、水素原子比が高い領域で炭素原子比による抵抗制御が困難となる場合がある。そのため、中間層の水素原子比の極大領域における水素原子比の最大値を０．５０以下にすることによりさらに階調性が良好となる。
【００２７】
本発明において、中間層における炭素原子比の分布の極大領域での炭素原子比の最大値をＣ１とし、中間層における炭素原子比の分布の極大領域での炭素原子比が最大値となる位置での水素原子比をＨ１とする。また、中間層における炭素原子比の分布の極小領域での炭素原子比の最小値をＣ２とし、中間層における水素原子比の分布の極大領域での水素原子比の最大値をＨ２とする。このとき、Ｃ２−Ｃ１が−０．０６以上−０．０１以下、かつＨ２−Ｈ１が０．０５以上０．１５以下とすることにより、すなわち下記の式１および式２を満たすことにより、さらに良好な感光体特性を維持しつつ急激な環境の変化が生じても表面層の剥がれ抑制に大きな効果を得ることが可能となる。
（式１）  −０．０６≦Ｃ２−Ｃ１≦−０．０１
（式２）  ０．０５≦Ｈ２−Ｈ１≦０．１５
Ｃ２−Ｃ１を−０．０６以上−０．０１以下、かつＨ２−Ｈ１が０．０５以上０．１５以下とすることにより、中間層における層厚方向での電荷の移動を阻害しない層厚方向での抵抗分布を形成可能となり、階調性がさらに良好となると考えられる。
【００２８】
また、本発明において、中間層の水素原子比の極大領域と表面層の間における層厚方向での水素原子比の変化は特に制限はない。けれども、密着性向上の観点から、中間層の水素原子比の極大領域から表面層の中間層側に向かって、水素原子比が連続的に減少する方が好ましい。
【００２９】
本発明において、表面層の層厚に対する中間層の炭素原子比の極大領域から表面層までの距離ｄ２を３００Å以上５０００Å以下にすることが好ましい。
ｄ２が短くなると、中間層の水素原子比が高い領域が狭くなるため、中間層が受ける表面層からの応力が大きくなると剥がれ抑制が難しくなる場合があるため、ｄ２は３００Å以上にすることが好ましい。また、ｄ２を５０００Å以下とすることにより、中間層での光吸収を抑制することが可能となるため感度がより良好となる。
【００３０】
さらに、表面層の層厚ｄ１に対する中間層の炭素原子比の極大領域から表面層までの距離ｄ２の比（ｄ２／ｄ１）を０．０５以上とすることにより、より表面層の剥がれ抑制効果が得られる。
表面層の層厚ｄ１が厚くなると、中間層が受ける表面層からの応力が大きくなる。また、炭素原子比の極大値から表面層までの距離ｄ２が短くなると、中間層の水素原子比が高い領域が狭くなるため、中間層が受ける表面層からの応力が大きくなると剥がれ抑制が難しくなる場合がある。
【００３１】
炭素原子比の極大値から表面層までの距離ｄ２について図１を用いて説明する。図１（ａ）に示すような炭素原子比および水素原子比の層厚方向における分布の場合は、中間層における炭素原子比の分布の極大領域で炭素原子比が最大値Ｃ１となる位置から表面層までの距離がｄ２である。また、図１（ｂ）に示すような中間層における炭素原子比の分布の極大領域が形成されている場合は、炭素原子比がＣ１である極大領域の中で最も表面層側（炭素原子比Ｃ１となる一定層の表面層側）の位置から表面層までの間の距離がｄ２である。
【００３２】
また、本発明において、光導電層から中間層における炭素原子比の極大領域までの層厚は、３００Å以上５０００Å以下であることが好ましい。
光導電層から中間層における炭素原子比の極大領域までの層厚ｄ３を３００Åより薄くすると、成膜時に放電が不安定となる場合がある。これにより、光導電層から中間層における炭素原子比の極大領域との間に界面が形成される場合があり、この界面において剥がれが生じる場合がある。そのため、光導電層から中間層における炭素原子比の極大領域までの層厚ｄ３を３００Å以上とすることが好ましい。
また、中間層における炭素原子比が低い領域が広くなるほど、中間層内に低抵抗な領域が多くなる。そのため、光導電層から中間層における炭素原子比の極大領域までの層厚を５０００Å以下とすることにより、階調性がさらに良好となる。
【００３３】
（表面層）
本発明では、表面層における水素原子比を０．３０以上０．４５以下にすることを特徴としている。これにより、感光体特性が良好、かつ、耐摩耗性に優れた電子写真感光体が得られる。
原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層において、光学的バンドギャップが狭くなり、光吸収が増加することにより感度が低下する場合がある。また、ａ−ＳｉＣ表面層の層厚を厚くすると、層厚の増加に伴いａ−ＳｉＣ表面層での光吸収が多くなってしまう。
そのため、水素原子比を０．３０以上とすることで、光学的バンドギャップが広がり、光吸収を低減することが可能となるため、感度の良化が図れる。
【００３４】
一方、水素原子比を０．４５より大きくすると、ａ−ＳｉＣ表面層中には、メチル基のような水素原子の多い終端基が増加する傾向がみられる。メチル基のような複数の水素原子を有する終端基がａ−ＳｉＣ表面層中に存在すると、ａ−ＳｉＣの構造中に大きな空間を形成するとともに、周囲に存在する原子間の結合にひずみを生じさせる。そのため、水素原子をａ−ＳｉＣ表面層中に多量に含有させると、ａ−ＳｉＣ表面層における骨格原子であるケイ素原子と炭素原子のネットワーク化の促進が図りづらくなる。
このような理由により、水素原子比を０．４５以下とすることで、ａ−ＳｉＣ表面層における骨格原子であるケイ素原子と炭素原子のネットワーク化の促進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り、耐摩耗性が良好になると考えられる。
よって、ａ−ＳｉＣ表面層において、水素原子比を０．３０以上０．４５以下にすることにより、感光体特性が良好で、かつ、耐摩耗性の向上が可能となる。
【００３５】
また、本発明では、ａ−ＳｉＣ表面層の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以下の範囲で、ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることが好ましい。
ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とすることにより、耐摩耗性の向上に大きな効果が得られる。この理由を以下に示す。
ａ−ＳｉＣ表面層を構成するケイ素原子および炭素原子の原子密度を高くすることにより、ケイ素原子と炭素原子との結合を切れにくくすること、および空間率の低減が可能となると考えられる。これにより、ａ−ＳｉＣ表面層の構成原子の結合力が高くなるため、高硬度なａ−ＳｉＣ表面層が得られ、その結果、耐摩耗性も向上すると推察される。
【００３６】
そのため、ａ−ＳｉＣ表面層のケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和が高い方がより好ましく、６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることで、さらに、耐摩耗性の向上に大きな効果が得られる。なお、本発明のａ−ＳｉＣにおけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和の上限値は、１３．０×１０２２原子／ｃｍ３となる。この理由は、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和が最も高くなるのは、結晶のときである。そのため、シリコンカーバイドの結晶とダイヤモンドの原子密度を用い、結晶における炭素原子比と原子密度の関係を直線近似により求める。得られた関係式より炭素原子比０．７５での原子密度は１３．０×１０２２原子／ｃｍ３となるため、本発明においては、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和の上限は１３．０×１０２２原子／ｃｍ３となる。
【００３７】
ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度の和を上記範囲とし、かつ、ａ−ＳｉＣ表面層の炭素原子比を０．６１以上０．７５以下の組成範囲とすることで、より感光体特性に優れた電子写真感光体が作製可能となる。
ａ−ＳｉＣ表面層において、炭素原子比を０．６１よりも小さくすると、原子密度の高いａ−ＳｉＣを形成した場合、特にａ−ＳｉＣの抵抗が低下する場合がある。このような場合、静電潜像形成時にキャリアが表面層中で横流れを生じやすくなる。そのため、静電潜像として孤立ドットを形成した場合に、表面層中でのキャリアの横流れにより孤立ドットが小さくなる。その結果、出力された画像において、特に、低濃度側での画像濃度が低下してしまうために、階調性の低下を生じる場合がある。このような理由により、原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、炭素原子比を０．６１以上にすることが好ましい。
【００３８】
また、炭素原子比を０．７５より大きくすると、原子密度の高いａ−ＳｉＣを形成した場合には、特に、ａ−ＳｉＣ表面層での光吸収が急激に増加する場合がある。このような場合、静電潜像形成時に必要となる像露光光量が多くなり、感度が極端に低下してしまう。また、ａ−ＳｉＣ表面層の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、原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、炭素原子比を０．７５以下にすることが好ましい。
【００３９】
本発明の電子写真感光体において、クリーニングブレードによる電子写真感光体の表面のクリーニング性の観点から、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により電子写真感光体の表面を１０μｍ×１０μｍの範囲で測定したときに得られる微視的形状から求められる中心線平均粗さＲａは、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲が好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲がより好ましい。
また、同様にクリーニング性の観点から、ＡＦＭにより電子写真感光体の表面を１０μｍ×１０μｍの範囲で測定したときに得られる微視的形状から求められる算術平均傾斜Δａは、０．１０以上０．４０以下の範囲が好ましい。
【００４０】
（光導電層）
本発明の電子写真感光体における光導電層は、電子写真特性上の性能を満足できる光導電特性を有するものであればいずれのものであっても差し支えない。
しかし、アモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」とも表記する）から形成された光導電層が、耐久性、安定性の観点から、本発明における表面層に対して望ましく、水素化アモルファスシリコンがより好ましい。
本発明で光導電層としてａ−Ｓｉを用いる場合は、ａ−Ｓｉ中の未結合手を補償するため、水素原子に加えて、ハロゲン原子を含有させることができる。
水素原子（Ｈ）およびハロゲン原子の含有量の合計は、ケイ素原子と水素原子およびハロゲン原子の和に対して１０原子％以上、特に１５原子％以上であることが好ましく、また、３０原子％以下、特に２５原子％以下であることが好ましい。
【００４１】
本発明において、光導電層には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層中に満遍なく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、また、層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。
伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがでる。すなわち、ｐ型伝導性を与える周期表１３族に属する原子（以後「第１３族原子」と略記する）またはｎ型伝導性を与える周期表１５族に属する原子（以後「第１５族原子」と略記する）を用いることができる。
【００４２】
第１３族原子としては、具体的には、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）があり、特にホウ素、アルミニウム、ガリウムが好適である。第１５族原子としては、具体的にはリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）があり、特にリン、砒素が好適である。
光導電層に含有される伝導性を制御する原子の含有量は、Ｓｉに対して１×１０―２原子ｐｐｍ以上、特に５×１０−２原子ｐｐｍ以上、さらには１×１０−１原子ｐｐｍ以上であることが好ましい。また、１×１０４原子ｐｐｍ以下、特に５×１０３原子ｐｐｍ以下、さらには１×１０３原子ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００４３】
本発明において、光導電層の層厚は、所望の電子写真特性が得られること、経済的効果の点から適宜所望にしたがって決定されるが、１５μｍ以上、特に２０μｍ以上とすることが好ましく、また、６０μｍ以下、特に５０μｍ以下、さらには４０μｍ以下とすることが好ましい。光導電層の層厚が１５μｍ以上とすることにより、帯電部材への通過電流量の増大を抑制し、劣化し難くさせることができる。光導電層の層厚を６０μｍ以内とすることにより、ａ−Ｓｉの異常成長部位を大きくし難くすることができる。
なお、光導電層は単一の層から形成されても良いし、電荷発生層と電荷輸送層を分離した複数構成としてもよい。
ａ−Ｓｉ光導電層の形成方法はプラズマＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの公知の方法によって形成可能であるが、原料供給の容易さからプラズマＣＶＤ法が最も好ましい方法として採用できる。
【００４４】
以下、光導電層の形成方法についてプラズマＣＶＤ法を例にとって記述する。
光導電層を形成するには、基本的にケイ素原子供給用の原料ガスと、水素原子供給用の原料ガスを、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、該反応容器内にグロー放電を生起させる。これによって導入した原料ガスを分解し、あらかじめ所定の位置に設置されてある導電性の基体上にａ−Ｓｉからなる層を形成すればよい。
本発明において、ケイ素原子を供給しえる原料ガスとしては、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）などのシラン類が好適に使用できる。また、光導電層中に水素原子を供給しえる原料ガスとしては、上記シラン類に加えて、水素（Ｈ２）も好適に使用できる。
また、上述のハロゲン原子、伝導性を制御する原子、あるいは炭素原子、酸素原子、窒素原子などの添加物を含有させる場合には、それぞれの原子を含むガス状、または容易にガス化しえる物質を材料として適宜使用すればよい。
【００４５】
（電荷注入阻止層）
本発明の電子写真感光体において、基体と光導電層との間に基体側からの電荷の注入を阻止する働きを有する電荷注入阻止層を設けることが効果的である。すなわち、電荷注入阻止層は電子写真感光体の自由表面が一定極性の帯電処理を受けた際、基体から光導電層への電荷の注入を阻止する機能を有している。このような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べて比較的多く含有させる。
伝導性を制御するために電荷注入阻止層に含有させる原子は、電荷注入阻止層中に満遍なく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、また、層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。分布濃度が不均一な場合には、基体側に多く分布するように含有させるのが好適である。しかしながら、いずれの場合においても、伝導性を制御する原子を基体の表面に対して平行面内方向に均一な分布で含有されることが、特性の均一化を図る上からも望ましい。
【００４６】
伝導性を制御するために電荷注入阻止層に含有させる原子としては、帯電極性に応じて第１３族原子または第１５族原子を用いることができる。
さらに、電荷注入阻止層には、炭素原子、窒素原子および酸素原子のうち少なくとも１種の原子を含有させることにより、電荷注入阻止層を基体との間の密着性の向上を図ることが可能となる。
電荷注入阻止層に含有される炭素原子、窒素原子および酸素原子のうち少なくとも１種の原子は、層中に均一に分布されても良いし、あるいは、層厚方向には均一に含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。しかしながら、いずれの場合にも、基体の表面に対して平行面内方向に均一な分布で含有されることが、特性の均一化を図る上からも望ましい。
電荷注入阻止層の層厚は、所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果の点から、好ましくは０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．３〜５μｍ、さらに好ましくは０．５〜３μｍとされる。層厚を０．１μｍ以上とすることにより、基体からの電荷の注入阻止能を十分に有することができ、好ましい帯電能を得ることができる。一方、５μｍ以下とすることにより、形成時間の延長による製造コストの増加を防ぐことができる。
【００４７】
（基体）
基体は、導電性を有し表面に形成される光導電層および表面層を保持し得るものであれば特に限定されずいずれのものであってもよい。例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅなどの金属、および、これらの合金、例えばＡｌ合金、ステンレスが挙げられる。また、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、ポリスチレンもしくはポリアミドなどの合成樹脂のフィルム、またはシート、ガラスもしくはセラミックなどの電気絶縁性支持体も使用できる。この場合、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すればよい。
【００４８】
＜本発明の電子写真感光体を製造するための製造装置および製造方法＞
図３は、電子写真感光体の作製に用いられるプラズマＣＶＤ装置の一例を示す図である。
この装置は大別すると、反応容器３１１０を有する堆積装置３１００、原料ガス供給装置３２００、および、反応容器３１１０の中を減圧する為の排気装置（図示せず）から構成されている。
【００４９】
反応容器３１１０の中にはアースに接続された導電性基体３１１２、導電性基体加熱用ヒーター３１１３、および、原料ガス導入管３１１４が設置されている。さらに、絶縁材料３１２１で絶縁されたカソード電極３１１１には高周波マッチングボックス３１１５を介して高周波電源３１２０が接続されている。
原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ４，Ｈ２，ＣＨ４，ＮＯ，Ｂ２Ｈ６などの原料ガスのボンベ３２２１〜３２２５、バルブ３２３１〜３２３５、圧力調整器３２６１〜３２６５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５およびマスフローコントローラ３２１１〜３２１５から構成されている。各原料ガスを封入したガスのボンベは補助バルブ３２６０およびガス配管３１１６を介して反応容器３１１０の中の原料ガス導入管３１１４に接続されている。
【００５０】
次にこの装置を使った堆積膜の形成方法について説明する。まず、あらかじめ脱脂洗浄した導電性基体３１１２を反応容器３１１０に受け台３１２３を介して設置する。次に、排気装置（図示せず）を運転し、反応容器３１１０の中を排気する。真空計３１１９の表示を見ながら、反応容器３１１０の中の圧力がたとえば１Ｐａ以下の所定の圧力になったところで、基体加熱用ヒーター３１１３に電力を供給し、導電性基体３１１２を例えば５０℃から３５０℃の所望の温度に加熱する。このとき、ガス供給装置３２００より、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを反応容器３１１０に供給して、不活性ガス雰囲気中で加熱を行うこともできる。
次に、ガス供給装置３２００より堆積膜形成に用いるガスを反応容器３１１０に供給する。すなわち、必要に応じバルブ３２３１〜３２３５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５を開き、マスフローコントローラ３２１１〜３２１５に流量設定を行う。各マスフローコントローラの流量が安定したところで、真空計３１１９の表示を見ながらメインバルブ３１１８を操作し、反応容器３１１０の中の圧力が所望の圧力になるように調整する。所望の圧力が得られたところで高周波電源３１２０より高周波電力を印加すると同時に高周波マッチングボックス３１１５を操作し、反応容器３１１０の中にプラズマ放電を生起する。その後、速やかに高周波電力を所望の電力に調整し、堆積膜の形成を行う。
【００５１】
所定の堆積膜の形成が終わったところで、高周波電力の印加を停止し、バルブ３２３１〜３２３５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５、および補助バルブ３２６０を閉じ、原料ガスの供給を終える。同時に、メインバルブ３１１８を全開にし、反応容器３１１０の中を１Ｐａ以下の圧力まで排気する。
以上で、堆積層の形成を終えるが、複数の堆積層を形成する場合、再び上記の手順を繰り返してそれぞれの層を形成すれば良い。原料ガス流量や、圧力を光導電層形成用の条件に一定の時間で変化させて、接合領域の形成を行うこともできる。
【００５２】
すべての堆積膜形成が終わった後、メインバルブ３１１８を閉じ、リークバルブ３１１７を開けて、反応容器３１１０の中を大気圧に戻す。その後、導電性基体３１１２を反応容器３１１０から取り出す。
本発明では、従来周知の表面層に比べて緻密なａ−ＳｉＣ表面層を形成した場合であっても感光体特性を維持しつつ、良好な密着性を得ることが可能となる。緻密なａ−ＳｉＣ表面層が形成可能となることにより、耐摩耗性が向上し、さらなる高寿命な電子写真感光体の作製が可能となる。
【００５３】
緻密なａ−ＳｉＣ表面層を形成する場合には、表面層形成時の条件にもよるが、一般的に、反応容器に供給するガス量が少ない方が良く、高周波電力は高い方が良く、反応容器内の圧力が高い方が良く、さらに、導電性基体の温度が高い方が良い。
まず、反応容器内に供給するガス量を減らし、かつ高周波電力を上げることにより、ガスの分解を促進させることができる。これにより、ケイ素原子供給源（例えば、ＳｉＨ４）よりも分解し難い炭素原子供給源（例えば、ＣＨ４）を効率良く分解することができる。その結果、水素原子の少ない活性種が生成され、基体上に堆積した膜中の水素原子が減少するため原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層が形成可能となる。
【００５４】
また、反応容器内の圧力を高めることで、反応容器内に供給された原料ガスの滞留時間が長くなる、また、原料ガスの分解により生じた水素原子により弱結合水素の引き抜き反応が生じるために、ケイ素原子と炭素原子のネットワーク化が促進したためだと考えている。
さらに、導電性基体の温度を上げることにより、導電性基体に到達した活性種の表面移動距離が長くなり、より安定した結合をつくることができる。その結果、ａ−ＳｉＣ表面層として、より構造的に安定した配置に各原子が結合できると考えられる。
【００５５】
＜本発明の電子写真感光体を有する電子写真装置＞
ａ−Ｓｉ感光体を有する電子写真装置による画像形成方法について、図６を用いて説明する。まず、電子写真感光体６００１を回転させ、電子写真感光体６００１の表面を主帯電器６００２により均一に帯電させる。その後、静電潜像手段６００６により電子写真感光体６００１の表面に光を照射し、電子写真感光体６００１の表面に静電潜像を形成した後、現像器６０１２より供給されるトナーを用いて現像を行う。この結果、電子写真感光体６００１の表面にトナー像が形成される。そして、転写帯電器６００４により、このトナー像を搬送手段６０１１により搬送された転写材６０１０に転写し、分離帯電器６００５により、電子写真感光体６００１から転写材６０１０を分離して、トナー像を転写材に定着させる。
【００５６】
一方、クリーナー６００９に設けられたマグネットローラー６００７およびクリーニングブレード６００８により、電子写真感光体６００１の表面に残留するトナーを除去する。その後、除電器６００３により、電子写真感光体６００１の表面を露光することにより電子写真感光体６００１中の静電潜像時の残キャリアを除電する。この一連のプロセスを繰り返すことで連続して画像形成が行われる。
本発明の電子写真感光体を搭載する電子写真装置に関しては特に制限はなく、図６に示す従来の電子写真装置であっても、耐摩耗性において、従来の電子写真感光体よりも大きな効果が得られる。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
＜実験例１＞
図３に示す、周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体（直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、厚さ３ｍｍの鏡面加工を施した円筒状のアルミニウム基体）上に下記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層を形成した。そして、光導電層を形成した後、下記表２に示す中間層成膜条件および下記表３に示す表面層成膜条件を用いて下記表４に示す条件によりプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。
その際、下記表４の成膜条件Ｎｏ．１および２に関しては、変化層１では、層厚が０．２０μｍとなるように成膜時間を調整し、内圧および高周波電力は一定層１と同様の条件とした。また、ＣＨ４流量は、変化層１の成膜開始時は０ｓｃｃｍ（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｃｍ３／ｍｉｎ）であり、変化層１終了時に一定層１のＣＨ４流量となるように直線状に変化させた。
【００５８】
下記表４の成膜条件Ｎｏ．３〜７に関しては、変化層１は成膜条件Ｎｏ．１および２と同様に行った。また、変化層２および変化層３に関しては、表１に示す層厚となるように成膜時間を調整した。さらに、変化層２および変化層３に関しては、高周波電力、ＳｉＨ４流量、ＣＨ４流量、内圧は、各変化層の前に形成された層の成膜条件から各変化層の後に形成される成膜条件となるように直線状に変化させて形成した。表中の矢印は、変化層前に形成される層から変化層後に形成される層での成膜条件への直線状の変化を示す。
下記表４の成膜条件Ｎｏ．８に関しては、実質的に光導電層から表面層までの間の層厚が０μｍとなるように、高周波電力、ＳｉＨ４流量、ＣＨ４流量、内圧を切り替えて形成した。
【００５９】
【表１】
2011133864.tif 000003
【００６０】
【表２】
2011133864.tif 000004
【００６１】
【表３】
2011133864.tif 000005
【００６２】
【表４】
2011133864.tif 000006
【００６３】
実験例１により作製した成膜条件Ｎｏ．１〜７の電子写真感光体を用いて、中間層における炭素原子比、水素原子比、Ｃ２−Ｃ１およびＨ２−Ｈ１を後述の分析方法により求めた。
また、成膜条件Ｎｏ．８の電子写真感光体を用いて、表面層における炭素原子比、水素原子比、ケイ素原子の原子密度（以下、「Ｓｉ原子密度」とも表記する。）、炭素原子の原子密度（以下、「Ｃ原子密度」とも表記する。）、前記Ｓｉ原子密度と前記Ｃ原子密度の和（以下、「Ｓｉ＋Ｃ原子密度」とも表記する。）を後述の分析方法により求めた。これら結果を表５に示す。
【００６４】
（炭素原子比、水素原子比、Ｃ２−Ｃ１、Ｈ２−Ｈ１の測定）
実験例１の各成膜条件により作製した電子写真感光体を任意の周方向における長手方向の中央部を１５ｍｍ四方（１５ｍｍ×１５ｍｍ）で切り出し、測定用試料を作製した。そして、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ケイ素原子および炭素原子の原子数の深さ方向測定を行った。測定したケイ素原子および炭素原子の原子数から、中間層における層厚方向での炭素原子比の分布、中間層および表面層の炭素原子比を求めた。そして、中間層における層厚方向での炭素原子比の分布に極大領域および極小領域が形成されていた場合は、極大領域での炭素原子比の最大値Ｃ１および極小領域での炭素原子比の最小値Ｃ２を求め、その差分であるＣ２−Ｃ１を求めた。
【００６５】
ＲＢＳと同時に、上述した測定用試料をＨＦＳ（水素前方散乱法）（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置  ＡＮ−２５００）により、ＨＦＳの測定面積における表面層中の水素原子の原子数を測定した。ＨＦＳの測定面積から求めた水素原子の原子数の深さ方向測定を行った。そして、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子の原子数および炭素原子の原子数を用いて、中間層における層厚方向での水素原子比分布、中間層および表面層の水素原子比を求めた。さらに、中間層における層厚方向での炭素原子比の分布に極大領域が形成されていた場合は、炭素原子比の分布の極大領域での最大値Ｃ１の位置での水素原子比Ｈ１を求めた。
【００６６】
また、中間層における層厚方向での水素原子比の分布に極大領域が形成されていた場合は、水素原子比の分布の極大領域での水素原子比の最大値Ｈ２を求め、その差分であるＨ２−Ｈ１を求めた。
ＲＢＳおよびＨＦＳの具体的な測定条件は、入射イオン：４Ｈｅ＋、入射エネルギー：２．３ＭｅＶ、入射角：７５°、試料電流：３５ｎＡ、入射ビーム経：１ｍｍであり、ＲＢＳの検出器は、散乱角：１６０°、アパーチャ径：８ｍｍ、ＨＦＳの検出器は、反跳角：３０°、アパーチャ径：８ｍｍ＋Ｓｌｉｔで測定を行った。
【００６７】
（層厚測定）
炭素原子比の測定および水素原子比の測定で用いた測定用試料を３ｍｍ四方（３ｍｍ×３ｍｍ）、高さ１ｍｍに切り出した。この切り出した測定用試料を、ＦＩＢ（日立ハイテクノロジーズ製：ＦＢ−２１００）を用いて、幅０．０５μｍ〜０．１５μｍ、深さ（層厚方向）３μｍ〜５μｍに薄片加工した。次に、この薄片加工した測定用試料を透過電子顕微鏡：ＴＥＭ（日立ハイテクノロジーズ製：Ｈ−７５００形）により層厚方向から観察し、得られた透過像から各成膜条件で形成した中間層および／または、表面層の層厚を確認した。
【００６８】
（Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｓｉ原子密度およびＣ原子密度の測定）
上述した炭素原子比の測定、水素原子比の測定により得られたＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子および炭素原子の原子数と、上述した層厚測定により求めた表面層の層厚を用いて、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度およびＳｉ＋Ｃ原子密度を求めた。
実験例１について、成膜条件Ｎｏ．３〜７に関して、以下のものを表５に示す。
１）中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布
２）炭素原子比の極大領域における炭素原子比の最大値Ｃ１
３）炭素原子比の極大領域における炭素原子比の最大値Ｃ１位置での水素原子比の最小値Ｈ１
４）炭素原子比の極小領域における炭素原子比の最小値Ｃ２
５）水素原子比の極大領域における水素原子比の最大値Ｈ２
また、成膜条件Ｎｏ．８に関しては、表面層の炭素原子比、水素原子比、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度およびＳｉ＋Ｃ原子密度に関して表５に示す。
なお、炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布に関しては、図４に示す分布を用いて表中に記載した。
【００６９】
【表５】
2011133864.tif 000007
【００７０】
光導電層上に変化層１および一定層１のみを形成した成膜条件Ｎｏ．１の電子写真感光体に関しては、一定層１での炭素原子比＝０．６２、水素原子比＝０．３３であった。また、成膜条件Ｎｏ．１と同様に、光導電層上に変化層１および一定層１のみを形成した成膜条件Ｎｏ．２の電子写真感光体に関しては、一定層１での炭素原子比＝０．５４、水素原子比＝０．３２であった。
成膜条件Ｎｏ．３に関しては、図１（ａ）に示すような炭素原子比および水素原子比の層厚方向で不均一な分布であった。また、炭素原子比の極小領域での最小値と水素原子比の極大領域での最大値は、層厚方向で同じ位置であった。
【００７１】
また、中間層での炭素原子比の層厚方向における極大領域の最大値は一定層１の領域であり、中間層での炭素原子比の層厚方向における極小領域の最小値および水素原子比の層厚方向における極大領域の最大値は一定層２の領域であった。そして、変化層１から一定層１までの領域は、成膜条件Ｎｏ．１と同様な炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布であった。
成膜条件Ｎｏ．４に関しては、図２（ｂ）に示すような炭素原子比および水素原子比の層厚方向で、炭素原子比の層厚方向での分布は、表面層に向かって連続的に増加する分布であった。また、変化層１から一定層１までの領域は、成膜条件Ｎｏ．１および３と同様な炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布であった。
【００７２】
成膜条件Ｎｏ．６に関しては、図２（ａ）に示すような炭素原子比の層厚方向での分布が層厚方向で不均一な分布であり、炭素原子比に極大領域および極小領域を有する分布であった。また、水素原子比の層厚方向での分布が、表面層に向かって連続的に増加している分布であった。そして、炭素原子比の層厚方向での極小領域の最小値の位置での水素原子比は、表面層と同等の値であり、水素原子比の層厚方向において極大領域は存在しなかった。また、変化層１から一定層１までの領域は、成膜条件Ｎｏ．１、３および４と同様な炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布であった。
成膜条件Ｎｏ．５と７に関しては、炭素原子比の層厚方向での分布が、表面層に向かって連続的に増加する分布であった。また、水素原子比の層厚方向での分布は層厚方向で不均一な分布であり、水素原子比に極大領域を有する分布であった。成膜条件Ｎｏ．５は図２（ｃ）、成膜条件Ｎｏ．７は図２（ｄ）に示す炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布であった。
【００７３】
成膜条件Ｎｏ．５の変化層１から一定層１までの領域は、成膜条件Ｎｏ．１、３、４および６と同様な炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布であった。
成膜条件Ｎｏ．７の一定層２から表面層までの領域は、成膜条件Ｎｏ．３と同様な炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布であった。また、変化層１から一定層１までの領域は、成膜条件Ｎｏ．２と同様な炭素原子比および水素原子比の層厚方向分布であり、成膜条件３、４、５、６での変化層１から一定層１までの領域よりも炭素原子比が少ない分布であった。
そのため、成膜条件Ｎｏ．５と７における中間層での炭素原子比の層厚方向分布は、中間層の最も光導電層側と最も表面層側の炭素原子比が同等で、その他の中間層領域においては、成膜条件Ｎｏ．７は成膜条件Ｎｏ．５よりも炭素原子比が小さい層厚方向分布であった。
【００７４】
＜実施例１＞
実験例１と同様に図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層を形成した。そして、光導電層を形成した後、上記表４に示す成膜条件Ｎｏ．３の条件にて表面層を形成してプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を５本作製した。その際、表面層の層厚は、２．００μｍになるように調整して形成した。また、上記表４に示す成膜条件Ｎｏ．３の条件における中間層成膜条件を上記表２に示す。
実施例１により作製した５本の電子写真感光体について後述の条件にて表面粗さ測定を行いＲａおよびΔａを算出した。その後、４本の電子写真感光体を用いて、後述の評価条件にて密着性の評価を行った。そして、残りの１本の電子写真感光体により、後述の評価条件にて耐摩耗性、階調性および感度の評価を行った。これら結果を表６に示す。
【００７５】
＜比較例１＞
実施例１と同様に図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、プラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を５本作製した。ただし、中間層成膜条件は、上記表４に示す成膜条件Ｎｏ．４〜７の条件にて行った。その際、表面層の層厚は、２．００μｍになるように調整して作製した。
比較例１により作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、密着性、耐摩耗性、階調性および感度を評価した。それら結果を表６に示す。
【００７６】
（密着性評価）
密着性評価の方法は、以下のように促進評価法を用いて行った。
まず、評価位置は、作製した電子写真感光体の任意の周方向で長手方向３点（電子写真感光体の長手方向中央を基準として、０ｍｍ、±１３０ｍｍ）、および前記任意の周方向から１２０°および２４０°回転させた位置での長手方向３点、合計９点の位置である。
上述した測定位置を中心に５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲内にカッターナイフにより電子写真感光体の表面に傷をつけて、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形２５個を作製した。このとき作製した電子写真感光体の表面の傷は、基体まで到達させるように傷をつけた。
上述した方法で、作製した電子写真感光体４本に傷を作製した。この４本の電子写真感光体をケースに入れ、電子写真感光体全体が純水で覆われるまで純水を入れ、２週間放置した。
【００７７】
純水中で２週間放置した後に、電子写真感光体をケースより取り出し、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形に剥がれがあるかを確認し、５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の比率を求め、密着性の評価を行った。このとき、５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲内にある１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形で発生した剥がれの数に関係なく、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形の範囲が１つでも剥がれが発生した場合、その５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲は、剥がれが発生した範囲としてカウントした。
そして、比較例１で作製した成膜条件Ｎｏ．４で作製した電子写真感光体における５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した範囲の比を１．００とした相対比較を密着性の指標として評価した。なお、密着性評価に対して、Ｃ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
【００７８】
Ａ‥比較例１の成膜条件Ｎｏ．４における５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の数の比に対する、各成膜条件における５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の数の比が０．１０未満。
Ｂ‥比較例１の成膜条件Ｎｏ．４における５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の数の比に対する、各成膜条件における５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の数の比が０．１０以上０．２５未満。
Ｃ‥比較例１の成膜条件Ｎｏ．４における５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の数の比に対する、各成膜条件における５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の数の比が０．２５以上０．５０未満。
Ｄ‥比較例１の成膜条件Ｎｏ．４における５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の数の比に対する、各成膜条件における５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の合計３６ヶ所に対して剥がれが発生した５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲の数の比が０．５０以上。
【００７９】
（階調性評価）
階調性評価は、キヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−５０６５の改造機を用いた。そして、まず、画像露光光による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１８段階に均等配分した階調データを作成した。このとき最も濃い階調を１７、最も薄い階調を０として各階調に番号を割り当て、階調段階とする。
次に、上記の改造した電子写真装置に電子写真感光体を設置し、上記階調データを用いて、テキストモードを用いてＡ３用紙に出力する。このとき、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４０℃に保った条件で出力した。
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毎に３枚の画像を出力し、それら濃度の平均値を評価値とした。
こうして得られた評価値と階調段階との相関係数を算出した。そして、比較例１で作製した成膜条件Ｎｏ．７で作製した電子写真感光体の相関係数を１．００とした相対比較を階調性の指標として評価した。この評価において、数値が大き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、Ｃで本発明の効果が得られていると判断した。
【００８０】
Ａ‥比較例１で作製した成膜条件Ｎｏ．７で作製した電子写真感光体の相関係数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の比が１．１０以上。
Ｂ‥比較例１で作製した成膜条件Ｎｏ．７で作製した電子写真感光体の相関係数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の比が１．０７以上１．１０未満。
Ｃ‥比較例１で作製した成膜条件Ｎｏ．７で作製した電子写真感光体の相関係数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の比が１．０４以上１．０７未満。
Ｄ‥比較例１で作製した成膜条件Ｎｏ．７で作製した電子写真感光体の相関係数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の比が１．０４未満。
【００８１】
（感度評価）
キヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−５０６５の改造機を用いた。画像露光を切った状態で帯電器のワイヤーおよびグリットに、それぞれ高圧電源を接続し、グリット電位を８２０Ｖとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を調整して電子写真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。
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１で作製した成膜条件Ｎｏ．４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。
【００８２】
Ａ‥比較例１で作製した成膜条件Ｎｏ．４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１で作製した成膜条件Ｎｏ．４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以上１．１５未満。
Ｃ‥比較例１で作製した成膜条件Ｎｏ．４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。
【００８３】
（表面粗さの測定）
２本の電子写真感光体において、任意の周方向における長手方向の中央部を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（Ｑｕｅｓａｎｔ社製：Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０（Ｖｅｒｓｉｏｎ３．１８１））により測定し、中心線平均粗さＲａおよび算術平均傾斜Δａを算出した。得られたＲａおよびΔａの平均値をＲａおよびΔａの値とした。
具体的には、ヘッド：Ｔａｐｅ１０、プローブ：ＮＳＣ１６を用い、１０μｍ×１０μｍの範囲をＳＣＡＮＲＡＴＥ：４Ｈｚ、Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｇａｉｎ：６００、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｇａｉｎ：５００、Ｓｃａｎ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：３００の測定条件で、Ｗａｖｅｍａｄｅにて測定した。解析ソフト：Ｑｕｅｓａｎｔ社製  Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０により得られたＡＦＭ観察像をＴｉｌｔ  ＲｅｍｏｖａｌのＰａｒａｂｏｌｉｃ  Ｌｉｎｅ  Ｂｙ  Ｌｉｎｅを用いて、補正を行った。補正したＡＦＭ観察像をＨｉｓｔｏｇｒａｍ  ＡｎａｌｙｓｉｓにてＲａ、Δａを算出した。ただし、ＨｉｓｔｏｇｒａｍＡｎａｌｙｓｉｓでのＲａは、Ｍｅａｓ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎで表される値を用いた。実施例１および比較例１について、中間層における密着性、階調性および感度に関する結果を表６に示す。なお、表６に記載のＣ１、Ｃ２、Ｈ１およびＨ２は、実験例１により算出した結果である。
【００８４】
【表６】
2011133864.tif 000008
【００８５】
実験例１より、成膜条件Ｎｏ．３で作製した電子写真感光体は、中間層における水素原子比の分布の極大領域における水素原子比の最大値が、表面層の水素原子比よりも大きく、かつ、層厚方向における炭素原子比の分布に極大領域および極小領域を有し、かつ、中間層における水素原子比の極小領域の少なくとも一部が、中間層における炭素原子比の極大領域とが重なっている分布であった。
このような中間層での炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布を有することで、良好な感光体特性を維持しつつ、密着性が良好であることがわかった。
実施例１および比較例１に用いた表面層は、実験例１と同様の成膜条件にて形成したものである。この表面層のＳｉ＋Ｃ原子密度は、７．１４×１０２２原子／ｃｍ３であり、実施例１で形成した中間層を用いることで、高密度な表面層を形成した場合であっても良好な密着性が得られることがわかった。また、表面層は、炭素原子比＝０．７１、水素原子比＝０．３９であった。
実施例１および比較例１で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【００８６】
＜実施例２＞
実施例１と同様に、図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に下記表７に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、中間層は下記表８に示す中間層形成条件を用いて下記表９に示す成膜条件Ｎｏ．に記載の条件にて行い、各成膜条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を７本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、１本は０．３０μｍ、残り１本は０．０５μｍとなるように調整して形成した。
【００８７】
【表７】
2011133864.tif 000009
【００８８】
【表８】
2011133864.tif 000010
【００８９】
【表９】
2011133864.tif 000011
【００９０】
実施例２により形成した表面層の層厚が２．００μｍの電子写真感光体については、実施例１と同様に表面粗さを算出した後、４本の電子写真感光体を用いて密着性を評価し、残りの１本の電子写真感光体を用いて階調性および感度を評価した。また、実施例２により形成した表面層の層厚が０．０５μｍの電子写真感光体により、実験例１と同様に中間層の層厚方向における炭素原子比および水素原子比の分布、Ｃ１、Ｃ２、Ｈ１、Ｈ２、Ｃ２−Ｃ１、Ｈ２−Ｈ１を求めた。さらに、実施例２により形成した表面層の層厚が０．３０μｍの電子写真感光体により、表面層における炭素原子比、水素原子比、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。それら結果を表１２に示す。
【００９１】
（炭素原子比、水素原子比、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度）
まず、電荷注入阻止層および光導電層のみを形成した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四方で切り出し、リファレンス試料１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１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、表面層の層厚を求めた。
【００９２】
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１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１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。
【００９３】
さらに、電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、最表面に表面層と空気層が共存する粗さ層を有する層構成を計算モデルとして用いて、解析ソフトにより粗さ層の表面層と空気層の体積比を変化させて、各入射角における波長とΨおよびΔの関係を計算により求めた。そして、各入射角における上記計算により求めた波長とΨおよびΔの関係と測定用試料を測定して求めた波長とΨおよびΔの関係の平均二乗誤差が最小となるときの計算モデルを選択した。この選択した計算モデルにより表面層の層厚を算出し、得られた値を表面層の層厚とした。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。本実施例で各成膜条件により作製されたプラス帯電ａ−Ｓｉ感光体においては、粗さ層の表面層と空気層の体積比が８：２のときに計算によって求められた波長とΨおよびΔの関係と測定して求められた波長とΨおよびΔの関係の平均二乗誤差が最小となった。
【００９４】
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、炭素原子比を求めた。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層厚を用いて、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度およびＳｉ＋Ｃ原子密度を求めた。
ＲＢＳと同時に、上記測定用試料をＨＦＳ（水素前方散乱法）（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置  ＡＮ−２５００）により、ＨＦＳの測定面積における表面層中の水素原子の原子数を測定した。ＨＦＳの測定面積から求めた水素原子の原子数と、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子の原子数および炭素原子の原子数により、水素原子比を求めた。
ＲＢＳおよびＨＦＳの具体的な測定条件は、前述した条件と同じである。
【００９５】
＜比較例２＞
実施例２と同様に図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に上記表７に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、中間層は下記表１０に示す中間層形成条件を用いて下記表１１に示す成膜条件Ｎｏ．に記載の条件にて行い、各成膜条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．０５μｍとなるように調整して形成した。
【００９６】
【表１０】
2011133864.tif 000012
【００９７】
【表１１】
2011133864.tif 000013
【００９８】
比較例２により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に、表面粗さを算出した後、中間層の層厚方向における炭素原子比および水素原子比の分布、Ｃ１、Ｃ２、Ｈ１、Ｈ２、Ｃ２−Ｃ１、Ｈ２−Ｈ１を求め、密着性、階調性、感度を評価した。それら結果を表１２に示す。
実施例２および比較例２での測定結果および評価結果を表１２に示す。
【００９９】
【表１２】
2011133864.tif 000014
【０１００】
実施例２および比較例２の中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布は図１（ａ）と同様の分布であった。
また、中間層での炭素原子比の層厚方向における極大領域の最大値は一定層１に、また、中間層での炭素原子比の層厚方向における極小領域の最小値および水素原子比の層厚方向における極大領域の最大値は一定層２に位置していた。
表１２の結果より、中間層での炭素原子比の層厚方向における分布の極大領域の炭素原子比の最大値を０．５３以上０．６３以下とすることにより、階調性および感度が良好な電子写真感光体を作製することができた。
実施例２および比較例２に用いた表面層のＳｉ＋Ｃ原子密度は、７．７３×１０２２原子／ｃｍ３であった。このことから、中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布を図１（ａ）とすることで、高密度な表面層を形成した場合であっても良好な密着性が得られることがわかった。また、表面層の炭素原子比は０．６７、水素原子比は０．３０であった。
実施例２および比較例２で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１０１】
＜実施例３＞
実施例２と同様に、図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に下記表１３に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、中間層は、下記表１４に示す中間層形成条件を用いて下記表１５に示す成膜条件Ｎｏ．に記載の条件にて行い、各成膜条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．０５μｍとなるように調整して作製した。
【０１０２】
【表１３】
2011133864.tif 000015
【０１０３】
【表１４】
2011133864.tif 000016
【０１０４】
【表１５】
2011133864.tif 000017
【０１０５】
実施例３により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に、表面粗さを算出した後、中間層の層厚方向における炭素原子比および水素原子比の分布、Ｃ１、Ｃ２、Ｈ１、Ｈ２、Ｃ２−Ｃ１、Ｈ２−Ｈ１を求め、密着性、階調性、感度を評価した。それら結果を表１８に示す。
【０１０６】
＜比較例３＞
実施例３と同様に図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、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、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、中間層は、下記表１６に示す中間層形成条件を用いて下記表１７に示す成膜条件Ｎｏ．に記載の条件にて行い、各成膜条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．０５μｍとなるように調整して形成した。
【０１０７】
【表１６】
2011133864.tif 000018
【０１０８】
【表１７】
2011133864.tif 000019
【０１０９】
比較例３により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に、表面粗さを算出した後、中間層の層厚方向における炭素原子比および水素原子比の分布、Ｃ１、Ｃ２、Ｈ１、Ｈ２、Ｃ２−Ｃ１、Ｈ２−Ｈ１を求め、密着性、階調性、感度を評価した。それら結果を表１８に示す。
実施例３および比較例３での測定結果および評価結果を表１８に示す。
【０１１０】
【表１８】
2011133864.tif 000020
【０１１１】
実施例３および比較例３の中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布は、成膜条件Ｎｏ．１４〜１７は図１（ａ）と同様の分布であり、また、成膜条件Ｎｏ．１８は図２（ｃ）と同様の分布であった。成膜条件Ｎｏ．１８の変化層１から一定層１の領域は、成膜条件Ｎｏ．１４〜１７の変化層１から一定層１の領域と同様であった。
表１８の結果より、中間層における炭素原子比の分布の極大領域での炭素原子比の最大値をＣ１、中間層における炭素原子比の分布の極小領域での炭素原子比の最小値をＣ２としたとき、Ｃ２が０．４７以上、Ｃ１より小さくすることにより、階調性が良好であった。
また、Ｃ２−Ｃ１を−０．０６以上−０．０１以下にすることにより、さらに階調性が良好であった。
【０１１２】
実施例３および比較例３に用いた表面層は、実験例１と同様の成膜条件にて形成したものである。この表面層のＳｉ＋Ｃ原子密度は、７．０４×１０２２原子／ｃｍ３であった。このことから、中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布を図１（ａ）とすることで、高密度な表面層を形成した場合であっても良好な密着性が得られることがわかった。また、表面層の炭素原子比は０．７１、水素原子比は０．３９であった。
実施例３および比較例３で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１１３】
＜実施例４＞
実施例２と同様に、図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に下記表１９に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、中間層は、下記表２０に示す中間層形成条件を用いて下記表２１に示す成膜条件Ｎｏ．に記載の条件にて行い、各成膜条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．０５μｍとなるように調整して形成した。
【０１１４】
【表１９】
2011133864.tif 000021
【０１１５】
【表２０】
2011133864.tif 000022
【０１１６】
【表２１】
2011133864.tif 000023
【０１１７】
実施例４により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に、表面粗さを算出した後、中間層の層厚方向における炭素原子比および水素原子比の分布、Ｃ１、Ｃ２、Ｈ１、Ｈ２、Ｃ２−Ｃ１、Ｈ２−Ｈ１を求め、密着性、階調性、感度を評価した。それら結果を表２４に示す。
【０１１８】
＜比較例４＞
実施例４と同様に図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に上記表１９に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、中間層は、下記表２２に示す中間層形成条件を用いて下記表２３に示す成膜条件Ｎｏ．に記載の条件にて行い、各成膜条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．０５μｍとなるように調整して形成した。
【０１１９】
【表２２】
2011133864.tif 000024
【０１２０】
【表２３】
2011133864.tif 000025
【０１２１】
比較例４により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に、表面粗さを算出した後、中間層の層厚方向における炭素原子比および水素原子比の分布、Ｃ１、Ｃ２、Ｈ１、Ｈ２、Ｃ２−Ｃ１、Ｈ２−Ｈ１を求め、密着性、階調性、感度を評価した。それら結果を表２４に示す。
【０１２２】
実施例４および比較例４での測定結果および評価結果を表２４に示す。
【０１２３】
【表２４】
2011133864.tif 000026
【０１２４】
実施例４および比較例４の中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布は、成膜条件Ｎｏ．１９〜２３は図１（ａ）と同様の分布であり、成膜条件Ｎｏ．２４は図２（ａ）と同様の分布であった。成膜条件Ｎｏ．２４の変化層１から一定層１の領域は、成膜条件Ｎｏ．１９〜２３の変化層１から一定層１の領域と同様であった。
表２４の結果より、中間層における水素原子比の分布の極大領域での水素原子比の最大値Ｈ２を０．５０以下にすることにより、階調性が良好な電子写真感光体が得られた。そして、中間層におけるＨ２−Ｈ１を０．０５以上０．１５以下にすることにより、さらに階調性が良好な電子写真感光体が得られた。炭素原子比の分布の極大領域での炭素原子比の最大値Ｃ１位置での水素原子比をＨ１とし、中間層における水素原子比の分布の極大領域での水素原子比の最大値をＨ２とした。
実施例４および比較例４に用いた表面層は、実施例２と同様の成膜条件にて形成したものである。この表面層のＳｉ＋Ｃ原子密度は、７．７３×１０２２原子／ｃｍ３であった。このことから、中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布を図１（ａ）とすることで、高密度な表面層を形成した場合であっても良好な密着性が得られることがわかった。また、表面層の炭素原子比は０．６７、水素原子比は０．３０であった。
実施例４および比較例４で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１２５】
＜実施例５＞
実施例２と同様に、図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に下記表２５に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、変化層２、一定層２、変化層３の各層厚を下記表２６に示す条件となるように成膜時間を調整し、各成膜条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．０５μｍとなるように調整して形成した。
【０１２６】
【表２５】
2011133864.tif 000027
【０１２７】
【表２６】
2011133864.tif 000028
【０１２８】
実施例５により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に、表面粗さを算出した後、中間層の層厚方向における炭素原子比および水素原子比の分布、Ｃ１、Ｃ２、Ｈ１、Ｈ２、Ｃ２−Ｃ１、Ｈ２−Ｈ１を求め、密着性、階調性、感度を評価した。それら結果を表２７に示す。
【０１２９】
【表２７】
2011133864.tif 000029
【０１３０】
実施例５の中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布は、図１（ａ）と同様の分布であった。
表２７の結果より、中間層における炭素原子比の分布の極大領域から表面層までの距離ｄ２を３００Å以上とすることにより密着性がより向上した。さらに、表面層の層厚ｄ１に対する中間層における炭素原子比の分布の極大領域から表面層までの距離ｄ２の比（ｄ２／ｄ１）を０．０５以上とすることで、さらに密着性が向上した。
また、中間層における炭素原子比の分布の極大領域から表面層までの距離ｄ２を７０００Å以下とすることにより感度が良好となった。
実施例５に用いた表面層は、実験例１と同様の成膜条件にて形成したものである。この表面層のＳｉ＋Ｃ原子密度は、７．０４×１０２２原子／ｃｍ３であった。このことから、中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布を図１（ａ）とすることで、高密度な表面層を形成した場合であっても良好な密着性が得られることがわかった。また、表面層の炭素原子比は０．７１、水素原子比は０．３９であった。
実施例５で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１３１】
＜実施例６＞
実施例２と同様に、図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に下記表２８に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４流量、ＣＨ４流量および内圧を下記表２９に示す成膜条件とし、各成膜条件Ｎｏ．でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．３０μｍとなるように調整して形成した。
【０１３２】
【表２８】
2011133864.tif 000030
【０１３３】
【表２９】
2011133864.tif 000031
【０１３４】
実施例６により形成した表面層の層厚が２．００μｍの電子写真感光体については、実施例２と同様に表面粗さを算出した後、４本の電子写真感光体を用いて密着性を評価した。そして、残りの１本の電子写真感光体を用いて実施例２と同様に階調性および感度を評価した後、後述の評価条件にて耐摩耗性を評価した。また、実施例６により形成した表面層の層厚が０．３０μｍの電子写真感光体により、実施例２と同様に表面層の炭素原子比、水素原子比、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度およびＳｉ＋Ｃ原子密度を求めた。これら結果を表３０に示す。
【０１３５】
（耐摩耗性評価）
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層厚を電子写真感光体の任意の周方向で長手方向９点（電子写真感光体の長手方向中央を基準として、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）、および前記任意の周方向から１８０°回転させた位置での長手方向９点、合計１８点を測定し、その１８点の平均値により算出した。
測定方法は、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層厚を算出した。このとき、波長範囲を５００ｎｍから７５０ｎｍ、光導電層の屈折率は３．３０とし、表面層の屈折率は前述したＳｉ＋Ｃ原子密度測定の際に行った分光エリプソメトリーの測定より求まる値を用いた。
【０１３６】
層厚測定後、図６に示す構成の電子写真装置、より具体的には、キヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−５０６５に電子写真感光体を温度２５℃、相対湿度７５％（容積絶対湿度１７．３ｇ／ｃｍ３）の高湿環境下に設置し、連続通紙試験を実施した。
連続通紙試験時は、電子写真装置を稼働して連続通紙試験を実施している間および電子写真装置を停止している間を通じて常に感光体ヒーターをＯＦＦにする条件で実施した。
具体的には、印字率１％のＡ４テストパターンを用いて、一日当たり２．５万枚の連続通紙試験を１０日間実施して２５万枚まで行う。
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層厚を測定し、作製直後と同様に連続通紙試験した後の表面層層厚を算出した。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層厚から差分を求め２５万枚連続通紙試験での摩耗量を算出した。そして、実施例６で作製した成膜条件Ｎｏ．３１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層厚の差分を１．００とした相対比較により耐摩耗性を評価した。
【０１３７】
Ａ‥実施例６で作製した成膜条件Ｎｏ．３１の電子写真感光体の表面層の平均層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層厚の差分の比率が０．６０以下。
Ｂ‥実施例６で作製した成膜条件Ｎｏ．３１の電子写真感光体の表面層の平均層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層厚の差分の比率が０．６０より大きく０．７０以下。
Ｃ‥実施例６で作製した成膜条件Ｎｏ．３１の電子写真感光体の表面層の平均層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層厚の差分の比率が０．７０より大きく０．８０以下。
Ｄ‥実施例６で作製した成膜条件Ｎｏ．３１の電子写真感光体の表面層の平均層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層厚の差分の比率が０．８０より大きく０．９０以下。
Ｅ‥実施例６で作製した成膜条件Ｎｏ．３１の電子写真感光体の表面層の平均層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層厚の差分の比率が０．９０より大きく１．００以下。
Ｆ‥実施例６で作製した成膜条件Ｎｏ．３１の電子写真感光体の表面層の平均層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層厚の差分の比率が１．００より大きい。
【０１３８】
実施例６により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に、表面粗さを算出した後、表面層の炭素原子比、水素原子比、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を求め、耐摩耗性、密着性、階調性、感度を評価した。それら結果を表３０に示す。
【０１３９】
【表３０】
2011133864.tif 000032
【０１４０】
実施例６の中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布は、実施例１の成膜条件Ｎｏ．３と同じであり、図１（ａ）と同様の分布であった。
表３０の結果より、表面層のＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とすることにより、耐摩耗性に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。そして、表面層のＳｉ＋Ｃ原子密度を６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上とすることにより、さらに耐摩耗性に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
また、中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布を図１（ａ）とすることにより、高密度な表面層を形成した場合であっても、良好な密着性が得られることがわかった。そして、高密度な表面層を形成することで、耐摩耗性の向上により高寿命な電子写真感光体が得られた。
実施例６で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１４１】
＜実施例７＞
実施例６と同様に、図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に上記表２８に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表３１に示す成膜条件とし、各成膜条件Ｎｏ．でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．３０μｍとなるように調整して形成した。
【０１４２】
【表３１】
2011133864.tif 000033
【０１４３】
実施例７により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に表面粗さを算出した後、実施例６と同様に、表面層の炭素原子比、水素原子比、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を求め、耐摩耗性、密着性、階調性、感度を評価した。これら結果を表３２に示す。
【０１４４】
【表３２】
2011133864.tif 000034
【０１４５】
実施例７の中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布は、実施例１の成膜条件Ｎｏ．３と同じであり、図１（ａ）と同様の分布であった。
表３２の結果より、表面層のＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とした上で炭素原子比を０．６１以上にすることで階調性が良好となることがわかった。また、表面層のＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上とした上で炭素原子比を０．７５以下にすることで、光吸収が抑制され、感度が良好となることがわかった。実施例７で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１４６】
＜実施例８＞
実施例６と同様に、図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の上に前記表２８に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行った。その際、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表３３に示す成膜条件とし、各成膜条件Ｎｏ．でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．３０μｍとなるように調整して形成した。
【０１４７】
【表３３】
2011133864.tif 000035
【０１４８】
実施例８により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に表面粗さを算出した後、実施例６と同様に、表面層の炭素原子比、水素原子比、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を求め、耐摩耗性、密着性、階調性、感度を評価した。これら結果を表３５に示す。
【０１４９】
＜比較例５＞
実施例８と同様に図３に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体の上に上記表２８に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、中間層、表面層の順に成膜を行い、プラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を６本作製した。その際、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表３４に示す条件とした。また、表面層の層厚は、作製した電子写真感光体のうち５本は２．００μｍ、残り１本は０．３０μｍとなるように調整して形成した。
【０１５０】
【表３４】
2011133864.tif 000036
【０１５１】
比較例５により作製した電子写真感光体について、実施例２と同様に表面粗さを算出した後、実施例６と同様に、表面層の炭素原子比、水素原子比、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を求め、耐摩耗性、密着性、階調性、感度を評価した。これら結果を表３５に示す。
実施例８および比較例５での測定結果および評価結果を表３５に示す。
【０１５２】
【表３５】
2011133864.tif 000037
【０１５３】
実施例８の中間層における炭素原子比および水素原子比の層厚方向の分布は、実施例１の成膜条件Ｎｏ．３と同じであり、図１（ａ）と同様の分布であった。
表３５の結果より、表面層のＨ原子比を０．３０以上にすることで、光吸収が抑制され、感度が良好となることがわかった。また、表面層のＨ原子比を０．４５以下とすることで、耐摩耗性がさらに良好となることがわかった。
実施例８で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
なお、上記各例において、表面層の層厚をＦＩＢおよびＴＥＭ、または、分光エリプソメトリーを用いて測定しているが、どちらの方法で測定しても、同じ値が得られた。
【符号の説明】
【０１５４】
３１００‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥堆積装置
３１１０‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥反応容器
３１１１‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥カソード電極
３１１２‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥導電性基体
３１１３‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥基体加熱用ヒーター
３１１４‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ガス導入管
３１１５‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥高周波マッチングボックス
３１１６‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ガス配管
３１１７‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥リークバルブ
３１１８‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥メインバルブ
３１１９‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥真空計
３１２０‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥高周波電源
３１２１‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥絶縁材料
３１２３‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥受け台
３２００‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ガス供給装置
【図１】
2011133864.tif 000038
【図２】
2011133864.tif 000039
【図３】
2011133864.tif 000040
【図４】
2011133864.tif 000041
【図５】
2011133864.tif 000042
【図６】
2011133864.tif 000043