(57)【要約】      （修正有）【課題】無機薄膜からなる保護層を有する有機感光体における、過剰な残留電位、クラックなどの欠陥に伴う面内画像濃度むらの発生を抑制し、高耐久性及び良好な電気特性を両立できる電子写真感光体及びそれを用いたプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供する。【解決手段】導電性基体上に、有機感光層と１層以上の無機薄膜層とがこの順に積層されて構成され、前記１層以上無機薄膜層のうちの有機感光層上に直接設けられた無機保護層が、１μｍ以上１０ｍｍ以下の間隔で散在するクラックを有する電子写真感光体である。【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、有機感光層と１層以上の無機薄膜層とがこの順に積層されて構成され、
前記１層以上無機薄膜層のうちの少なくとも前記有機感光層上に直接設けられた無機薄膜層が、１μｍ以上１０ｍｍ以下の間隔で散在するクラックを有することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記無機薄膜層が、１３族元素と窒素とを含んで構成され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】
前記クラックを有する無機薄膜層を第一の保護層とし、さらにその表面に無機薄膜を成長させ第二の保護層を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
最表面の無機薄膜層が、１３族元素と酸素とを含んで構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電する帯電手段、及び前記電子写真感光体表面に形成された静電潜像を少なくともトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段、及び前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段から選択される少なくとも１つを有し、
前記電子写真感光体が、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真感光体であり、画像形成装置本体に対して着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を少なくともトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を有し、
前記電子写真感光体が、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真法は、複写機やプリンター等の画像形成装置に幅広く利用されている。このような電子写真法を利用した画像形成装置に使用される電子写真感光体（以下、「感光体」と称す場合がある）は、装置内で様々な接触やストレスに曝されるために劣化を招くが、その一方で、画像形成装置のデジタル化やカラー化にともなって高い信頼性が求められている。
【０００３】
このような感光体の中でも、有機感光体が近年広く用いられている。有機感光体は、非晶質シリコンを用いた感光体などと比べて低コストであり、セレンや硫化カドミウム等を用いた感光体と比較すると安全上の問題がない、といった長所を有している。しかしながら有機感光体は、セレンや硫化カドミウム等を用いた感光体と比較して硬度が小さいために、画像形成装置において繰り返し使用されることによりクリーニング部材や現像剤等との摩擦による摩耗が問題となっている。感光体が摩耗すると、短寿命で短いサイクルで交換が必要となるという問題が生じたり、摩擦による表面の粗さの増大により滑りが悪くなる等の問題が生じるおそれがある。
【０００４】
このような問題を解決するために、有機感光体上に、硬質な無機材料を保護層として設けるということが行われており、保護層材料としては、硬質で電気抵抗が比較的高い、非晶質炭素（ダイヤモンドライクカーボン）や酸化物、窒化物、窒素酸化物などが検討されている（例えば、特許文献１〜３参照）。このような無機材料の中で、発明者等は既に、酸素とガリウムからなる薄膜が耐磨耗性と画像維持特性を併せ持つ点から好ましいことを見出している（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
上記技術において、耐久性の点からこのような保護層の膜厚は大きいことが好ましいが、保護層の膜厚を大きくすると繰り返し使用したときに出力画像のハーフトーン濃度が大きく低下することがあった。この場合、感光体の電気特性としては高い残留電位を示す。このような高い残留電位は、繰り返し使用において濃度変動をもたらすという問題があった。
【特許文献１】特開平９−１０１６２５号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２３８号公報
【特許文献３】特開昭５８−８０６４７号公報
【特許文献４】特開２００６−２６７５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、無機薄膜からなる保護層を有する有機感光体における、過剰な残留電位、クラックなどの欠陥に伴う面内画像濃度むらの発生を抑制し、高耐久性及び良好な電気特性を両立できる電子写真感光体及びそれを用いたプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち本発明の請求項１に係る発明は、導電性基体上に、有機感光層と１層以上の無機薄膜層とがこの順に積層されて構成され、
前記１層以上無機薄膜層のうちの少なくとも前記有機感光層上に直接設けられた無機薄膜層が、１μｍ以上１０ｍｍ以下の間隔で散在するクラックを有する電子写真感光体である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記無機薄膜層が、１３族元素と窒素とを含んで構成される請求項１に記載の電子写真感光体である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記クラックを有する無機薄膜層を第一の保護層とし、さらにその表面に無機薄膜を成長させ第二の保護層を形成した請求項１または２に記載の電子写真感光体である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、最表面の無機薄膜層が、１３族元素と酸素とを含んで構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電する帯電手段、及び前記電子写真感光体表面に形成された静電潜像を少なくともトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段、及び前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段から選択される少なくとも１つを有し、
前記電子写真感光体が、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真感光体であり、画像形成装置本体に対して着脱自在であるプロセスカートリッジである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を少なくともトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を有し、
前記電子写真感光体が、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真感光体である画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に係る発明によれば、過剰な残留電位、クラックなどの欠陥に伴う面内画像濃度むらの発生を抑制し、高耐久性及び良好な電気特性を両立できる電子写真感光体を提供することができる。
請求項２に係る発明によれば、保護層をより硬質な膜とすることができ、所望の間隔のクラックを容易に形成することができる。
請求項３に係る発明によれば、保護層の表面を平滑性、撥水性に優れた面とすることができ、より高耐久な電子写真感光体を得ることができる。
請求項４に係る発明によれば、より撥水性の高い最表面を有する電子写真感光体を有効に得ることができる。
請求項５に係る発明によれば、過剰な残留電位、クラックなどの欠陥に伴う面内画像濃度むらの発生を抑制し、高耐久性及び良好な電気特性を両立できる電子写真感光体の取り扱いを容易にし、種々の構成の画像形成装置への適応性を高めることができる。
請求項６に係る発明によれば、面内画像濃度むらや画像濃度低下のない高画質な画像を長期にわたって安定して得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜電子写真感光体＞
本発明の電子写真感光体は、導電性基体上に、有機感光層と１層以上の無機薄膜層とがこの順に積層されて構成され、前記１層以上無機薄膜層のうちの少なくとも前記有機感光層上に直接設けられた無機薄膜層が、１μｍ以上１０ｍｍ以下の間隔で散在するクラックを有することを特徴とする。
【００１５】
前記のように、保護層として無機薄膜を有機感光体上に設けた場合、感光体の残留電位が上昇するという問題がある。このような残留電位の問題は、前記無機薄膜の膜厚を大きくすることにより顕著になり、場合によっては１００Ｖ以上の残留電位を生じることがある。
一方、上記のような感光体において前記保護層にクラックがあると、クラック周辺は局所的にノンコートの（無機薄膜層を設けていない）有機感光体に近い画像濃度を示すことがわかった。そしてこの場合には、クラックにそってハーフトーン画像濃度が高くなりハーフトーン画像出力特性の面内ムラを生じるという問題を生じた。
【００１６】
本発明者等が上記結果についてさらに検討を行った結果、前記クラックの周辺は他のクラックのない部分に比べて、残留電位の上昇がほとんどないことがわかった。そして、クラックの数を増加させクラック間の間隔を一定以下とすることにより、画質を低下させることなく感光体表面の全面にわたって前記残電上昇を抑制できることが見出された。
具体的には、クラックの間隔を１μｍ以上１０ｍｍ以下の範囲とすることによって、感光体全面の電気特性を改善され（具体的には残留電位が低減）、面内均一な出力画像濃度を得ることができる。
【００１７】
前記クラックの間隔が１０ｍｍを超えると、残留電位高く、出力画像の濃度が低い部分が生じてしまう。間隔が１μｍに満たないと、無機薄膜に緻密なひび割れが入った状態に近くなり膜の耐久性が低下する。
【００１８】
前記クラック周辺で残留電位の上昇が抑制されるメカニズムは明らかでないが、残留電位の上昇と画像濃度の低下との相関は明確であり、前記のようにクラックを起点としてその周辺において画像濃度が高くなることから、有機感光体及び無機保護層間の内部応力に起因して発生する電気伝導を阻害する例えば圧電電場のようなものが、クラック周辺で開放されたことによると考えられる。
【００１９】
本実施形態において、クラックとは最大幅が１μｍ以下の線状の亀裂、あるいは、最大径が１μｍ以下の点状の溝をいう。前記線状のクラックは直線状でもループ状でもよく、また線状のクラックは単独で存在してもよいし複数の線状のクラック同士により閉じた形状を有していてもよい。また、クラックの深さ（当該クラックを有する無機薄膜の表面からの距離）は特に制限されないが、膜が分断されるように、膜厚と同程度すなわちクラックを有する無機薄膜の下層まで到達していることが望ましい。
【００２０】
なお、本実施形態において「クラックの間隔」とは、あるクラック上の任意の点から他のクラックまでの最短距離である。また、前記クラック同士が閉じていて他のクラックとつながっている場合は、当該閉じた形状のクラックから別のクラックまでの距離である。
【００２１】
このようなクラックは、目視や光学顕微鏡、あるいは電子顕微鏡により検出することができる。顕微鏡によって観察する場合は、有機感光体上に成長させたクラックを有する無機薄膜に焦点を合わせるようにする。クラックの間隔を測定する方法としては、目視や顕微鏡観察によって決定することが可能である。また、自動でドラム形状の感光体全面を測定する方法としては、感光体表面を照明し、その表面反射光をＣＣＤカメラにより検出し、画像処理を行う方法（特開昭６１−７４０６号公報参照）や、また、レーザー光をポリゴンミラーにより感光体ドラムの軸方向に光走査し、欠陥からの散乱光を検出する方法（特開昭６０−８６４０５号公報参照）などを用いることができる。
【００２２】
一方、前記クラックの最大幅、最大径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により確認することができる。また、クラックの深さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）やレーザー顕微鏡による高さプロファイルの測定、断面ＳＥＭ観察により確認することができる。
【００２３】
以下、まず本発明の電子写真感光体の構成を実施形態により説明する。
図１は、本実施形態の感光体の層構成の一例を示す模式断面図であり、図１中、１は導電性基体、２は感光層、２Ａは電荷発生層、２Ｂは電荷輸送層、３は保護層（無機薄膜層）を表す。図１に示す感光体は、導電性基体１上に、電荷発生層２Ａ、電荷輸送層２Ｂ、保護層３がこの順に積層された層構成を有し、感光層２は電荷発生層２Ａおよび電荷輸送層２Ｂの２層から構成される。
【００２４】
図２は、本実施形態の感光体の層構成の他の例を示す模式断面図であり、図２中、６は感光層、４は下引層を表し、他は、図１中に示したものと同様である。図２に示す感光体は、導電性基体１上に、下引層４、感光層６、保護層３がこの順に積層された層構成を有し、感光層６は、図１に示す電荷発生層２Ａおよび電荷輸送層２Ｂの機能が一体となった層である。
なお、本実施形態において感光層２、６は、有機物からなり、いわゆる有機感光層である。
【００２５】
本実施形態における保護層３は無機薄膜層であり、硬質でかつ適当な電気抵抗を有する材料が用いられる。電気抵抗の範囲としては、膜厚にも依存するが、体積抵抗率で好適には１０６Ω・ｃｍ以上、さらに好適には１０８Ω・ｃｍ以上のものである。体積抵抗率がこれに満たないと、電荷が面内方向に流れて静電潜像形成ができないおそれがある。
【００２６】
前記無機薄膜層としては１３族元素と窒素とを含んで構成されることが望ましい。１３族元素及び窒素を含むことにより、保護層として耐久性に優れた膜とすることができると共に、後述するクラックの形成方法においても、本実施形態におけるクラックの形状、分散状態を得ることができる。
このような無機薄膜層材料としては、酸化ガリウム、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化亜鉛などの酸化物、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、窒化インジウム、窒化ホウ素、ダイヤモンドライクカーボン、シリコンカーバイドなどを用いることができる。
【００２７】
なかでも、１３族元素としてＧａ及びＡｌの何れか一方または双方を含む無機薄膜として構成された保護層３は、不純物添加などにより電気伝導特性が制御可能であること、化学的な安定性が高いこと、硬度が大きく耐磨耗性に優れており且つこれらを自然酸化などにより酸化した表面の撥水性が高く、その撥水性が低下せず、さらに電子写真感光体として用いたときに潤滑性に優れていることから好ましい。
【００２８】
このような、１３族元素と、窒素と、を含む保護層３は、大気中に放置された後、あるいは電子写真感光体としての使用を続けた後であっても、良好な撥水性を示す。また、電子写真感光体として用いたとき、初期の特性としては、保護層３が設けられていない有機感光体と比べて潤滑性が劣るが、繰り返し使用するうちに、飛躍的に潤滑性が向上する。
【００２９】
保護層３に含まれる１３族元素としては、具体的には、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎから選ばれる少なくとも一つ以上の元素を用いることができる。二つ以上の元素を含むこともできる。この場合、Ｉｎ以外の元素は可視光に吸収がないのでこれらの原子の保護層中の含有量の組み合わせは制限は無いが、Ｉｎの場合には可視光に吸収があるので、使用する電子写真システムの露光波長やイレーズ波長などに注意し、これらの光を出来るだけ吸収しないように選択する必要がある。
【００３０】
また、保護層中には、導電型の制御のために種々のドーパントを添加することができる。導電性をｎ型に制御する場合には、例えば、Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎから選ばれる一つ以上の元素を用いることができ、ｐ型に制御する場合には、例えば、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｚｎ及びＳｒから選ばれる一つ以上の元素を用いることができる。
【００３１】
保護層３は、微結晶、多結晶あるいは非晶質のいずれの場合においても、その内部構造に結合欠陥や、転位欠陥、結晶粒界の欠陥などが多く含まれる傾向にある。このため、これらの欠陥の不活性化のために、保護層中には、水素及び／またはハロゲン元素が含まれていても良い。保護層中の水素やハロゲン元素は結晶内の結合欠陥や結晶粒界の欠陥などに取り込まれて、反応活性点を消失させ、電気的な補償を行う働きを有する。このため、保護層内のキャリアの拡散や移動に関係するトラップが抑制されるため、帯電と露光が繰り返された場合の電荷の内部蓄積による残留電位の上昇や感光体表面の帯電特性をより安定化することができる。
【００３２】
なお、この保護層３の層厚は、０．０１μｍ以上３．０μｍ以下の範囲であることが好ましく、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。
保護層３の層厚が０．０１μｍ以下であると、耐磨耗性の向上が得られない場合があり、３．０μｍ以上であると、感度や残留電位、繰り返しなどの電気特性が不良となる場合がある。なお、後述するクラックを形成させるための各種方法においても、上記層厚範囲とすることが所望の形状、間隔を有するクラックを得ることができる点で望ましい。
【００３３】
次に、本実施形態の感光体を構成する各層について、製造方法とともにより詳細に説明する。
本実施形態の感光体は、その層構成が導電性基体上に感光層（有機感光層）と保護層（無機薄膜層）とがこの順に積層されたものである。本実施形態における感光層は、有機物からなる有機感光層である。また、これらの層の間に必要に応じて下引層等の中間層を設けてもよい。さらに感光層は、前記のように２層以上であってもよく、更に、機能分離型であってもよい。
【００３４】
感光層を形成する有機高分子化合物は熱可塑性であっても熱硬化性のものであっても、また２種類の分子を反応させて形成するものでも良い。また、感光層と保護層との間に、硬度や膨張係数、弾力性の調整、密着性の向上などの観点から中間層を設けても良い。中間層は、保護層の物性および感光層（機能分離型の場合は電荷輸送層）の物性の両者に対して、中間的な特性を示すものが好適である。また、中間層を設ける場合には、中間層は、電荷をトラップする層として機能しても良い。
【００３５】
有機感光層は、図１に示すように電荷発生層２Ａと電荷輸送層２Ｂに分かれた機能分離型の感光層２でも良いし、図２に示すように機能一体型の感光層６であってもよい。機能分離型の場合には感光体の表面側に電荷発生層を設けたものでも良いし、表面側に電荷輸送層を設けたものでも良い。以下、感光層としては機能分離型の感光層２を中心に説明する。
【００３６】
感光層上に、後述する方法により保護層３を形成する場合、熱以外の短波長電磁波の照射により感光層２が分解したりすることを防ぐため、感光層表面には、保護層３を形成する前に紫外線などの短波長光吸収層を予め設けてもよい。また、短波長光が感光層２に照射されないように、保護層３を形成する初期の段階で、バンドギャップの小さい層を最初に形成することもできる。このような、感光層側に設けられるバンドギャップの小さい層の組成としては、例えば、Ｉｎを含んだＧａＸＩｎ（１−Ｘ）Ｎ（０≦Ｘ≦０．９９）が好適である。
【００３７】
また、紫外線吸収剤を含む層（例えば、高分子樹脂に分散させた層を塗布等を利用して形成される層）を感光層表面に設けても良い。
このように、保護層３を形成する前に感光体表面に中間層を設けることで、保護層３を形成するときの紫外線や、画像形成装置内で感光体が使用された場合のコロナ放電や各種の光源からの紫外線などの短波長光による感光層への影響を防ぐことができる。
【００３８】
保護層３は、非晶性あるいは結晶性のいずれでもよいが、感光体表面の滑りを良くするためには、保護層３の上層（感光体表面側）が非晶質性であることが好ましい。
【００３９】
また、保護層３は、帯電時、保護層に注入させるものでも良い。この場合、保護層３と感光層２との界面で電荷がトラップされる必要がある。また電荷が保護層３の表面にトラップされても良い。例えば、感光層２が図１に示すように機能分離型である場合、負帯電で保護層３が電子を注入する場合には電荷輸送層の表面層側の面が電荷トラップの機能を果たしても良いし、電荷の注入阻止とトラップのために、電荷輸送層と保護層３との間に中間層を設けても良い。正帯電性の場合にも同様にすることができる。
【００４０】
また、保護層３は電荷注入阻止層、あるいは、電荷注入層としての機能を兼ねてもよい。この場合、既述したように保護層３の導電型をｎ型やｐ型に調整することによって、保護層３を電荷注入阻止層、あるいは、電荷注入層としても機能させることができる。
保護層３が電荷注入層としても機能する場合には、中間層や感光層２の表面（表面層側の面）で電荷がトラップされる。負帯電の場合にｎ型の表面層は電荷注入層として機能し、ｐ型の表面層は電荷注入阻止層として機能する。正帯電の場合にはｎ型の表面層は電荷注入阻止層として機能し、ｐ型の表面層は電荷注入層として機能する。
【００４１】
（保護層の形成、クラックの形成）
次に、保護層３の形成方法について説明する。保護層３の形成に際しては、感光層上に直接１３族元素と窒素とを含むように形成することができる。また感光層２の表面をプラズマでクリーニングしても良い。
保護層３の形成に際しては、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング、電子ビーム蒸着、分子線エピタキシー法等の公知の気相成膜方法が利用できる。以下、保護層３の形成に用いる装置の図面を示しつつ具体例を挙げて説明する。
【００４２】
図４は、本実施形態の感光体の保護層の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図である。
成膜装置３０は、真空排気される真空チャンバー３２を含んで構成されている。真空チャンバー３２の内部には、成膜が未だなされていない状態の電子写真感光体（以下、ノンコート感光体と称する）５０を、ノンコート感光体５０の長尺方向を回転軸方向として回転可能に支持する支持部材４６が設けられている。支持部材４６は、支持部材４６を支持するための支持軸５２を介してモータ４８に接続されており、モータ４８の駆動力を、支持軸５２を介して支持部材４６へ伝達可能に構成されている。
【００４３】
支持部材４６に、ノンコート感光体５０が保持された後に、モータ４８が駆動することにより、モータ４８の駆動力が支持軸５２及び支持部材４６を介してノンコート感光体５０に伝達されると、ノンコート感光体５０は、長尺方向を回転軸方向として回転する。
【００４４】
真空チャンバー３２の一端には、真空チャンバー３２内のガスを排気するための排気管４２が設けられている。排気管４２の一端は、真空チャンバー３２の開口４２Ａを介して真空チャンバー３２の内部に連通して設けられ、他端は、真空排気装置４４に接続されている。真空排気装置４４は、１つ、または複数の真空ポンプからなるが、必要に応じてコンダクタンスバルブなどの排気速度を調整する機構を備えていてもよい。
【００４５】
真空排気装置４４の駆動によって、排気管４２を介して真空チャンバー３２内の空気が排気されると、真空チャンバー３２の内部は所定の圧力まで減圧される。なお、この所定の圧力とは、詳細は後述するが、真空チャンバー３２内においてプラズマを発生可能な程度の圧力であればよく、ガスの種類、供給する電力と電源の周波数にも依存するが、具体的には、１Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲であることが好ましい。
【００４６】
真空チャンバー３２の内部に設置されたノンコート感光体５０の近傍には、放電電極５４が設けられている。放電電極５４は、マッチングボックス５６を介して高周波電源５８に電気的に接続されている。高周波電源５８としては、直流電源または交流電源を用いることができるが、効率的にガスを励起できることから交流の高周波電源を用いることが好ましい。
【００４７】
放電電極５４は、板状であって、放電電極５４の長尺方向は、ノンコート感光体５０の回転軸方向（長尺方向）と同一となるように設けられ、且つノンコート感光体５０の外周面から所定距離離間されて設けられている。放電電極５４は、中空状（空洞構造）で放電面にプラズマを生成するガスを供給するための１つまたは複数の開口３４Ａを有するものである。放電電極５４が空洞構造でなく放電面に開口３４Ａが無いものである場合、プラズマを生成するガスは別に設けられたガス供給口から供給され、ノンコート感光体５０と放電電極５４との間を通過するようにした構成でもよい。また、放電電極５４と真空チャンバー３２との間で放電が起こらないように、ノンコート感光体５０と対向している面以外の電極面が約３ｍｍ以下程度のクリアランスを有してアースされた部材により覆われていることが好適である。
高周波電源５８からマッチングボックス５６を介して放電電極５４へ高周波電力が供給されると、放電電極５４による放電が行われる。
【００４８】
真空チャンバー３２内の、放電電極５４を介してノンコート感光体５０に対向する領域には、中空構造の放電電極５４内部を介して真空チャンバー３２内のノンコート感光体５０に向かってガスを供給するためのガス供給管３４が設けられている。
ガス供給管３４の一端は、放電電極５４内に連通（すなわち、放電電極５４及び開口３４Ａを介して真空チャンバー３２内に連通）しており、他端は、ガス供給装置４１Ａ、ガス供給装置４１Ｂ、ガス供給装置４１Ｃ各々に接続されている。
【００４９】
ガス供給装置４１Ａ、ガス供給装置４１Ｂ、及びガス供給装置４１Ｃ各々は、ガス供給量を調整するためのＭＦＣ（マスフローコントローラー）３６、圧力調整器３８、及びガス供給源４０を含んで構成されている。各ガス供給装置４１Ａ、ガス供給装置４１Ｂ、及びガス供給装置４１Ｃ各々のガス供給源４０は、ガス供給管３４の上記他端に、圧力調整器３８及びＭＦＣ３６を介して接続されている。
【００５０】
ガス供給源４０内のガスは、圧力調整器３８によって供給圧を調整され、且つＭＦＣ３６によってガス供給量を調整されつつ、ガス供給管３４、放電電極５４、及び開口３４Ａを介して、真空チャンバー３２内のノンコート感光体５０へ向かって供給される。
なお、上記ガス供給装置４１Ａ、ガス供給装置４１Ｂ、及びガス供給装置４１Ｃ各々に含まれるガス供給源４０に充填されているガスの種類は、同一種類であってもよいが、複数のガスを用いて処理を行う場合には、互いに異なる種類のガスを充填したガス供給源４０を用いても良い。この場合には、互いに異なる種類のガスが、ガス供給装置４１Ａ、ガス供給装置４１Ｂ、及びガス供給装置４１Ｃ各々のガス供給源４０からガス供給管３４に供給されて合流された混合ガスを、放電電極５４及び開口３４Ａを介して真空チャンバー３２内のノンコート感光体５０へ向かって供給することができる。
【００５１】
また、真空チャンバー３２内のノンコート感光体５０には、１３族元素を含む原料ガスも供給される。原料ガスは、原料ガス供給源６２から先端部がシャワーノズル６４Ａであるガス導入管６４によって、真空チャンバー３２に導入される。
なお、図４に示す一例では、放電電極５４による放電方式は、容量型である場合を説明するが、誘導型であってもよい。
【００５２】
成膜は、例えば、以下のように実施することができる。まず、真空排気装置４４によって真空チャンバー３２内が所定の圧力まで減圧された状態で、マッチングボックス５６を介して高周波電源５８から放電電極５４に高周波電力を供給すると共に、Ｈ２ガス、またはＮ２とＨ２とを含む混合ガスをガス供給管３４から真空チャンバー３２内へと導入する。このとき、放電電極５４の放電面側から排気管４２による開口４２Ａ側へと放射状に広がるように、水素、または水素及び窒素を含む気体のプラズマが形成される。
なお、上記プラズマ形成時の真空チャンバー３２内の圧力は、１Ｐａ以上２０００Ｐａ以下の範囲であることが好ましい。
【００５３】
次に、キャリアガス供給源６０からの水素を原料ガス供給源６２に通して、水素をキャリアガスとして用いて水素希釈したトリメチルガリウム（１３族元素を含む有機金属化合物）ガスをガス導入管６４、シャワーノズル６４Ａを介して真空チャンバー３２に導入することによって、活性化した窒素とトリメチルガリウムとを活性水素を含む雰囲気で反応させ、ノンコート感光体５０表面に水素と窒素とガリウムとを含む膜を成膜することができる。
【００５４】
本実施形態においては、上記のようにＮ２ガスとＨ２ガスとを混合して放電電極５４内に導入して、同時に活性種をつくることによってトリメチルガリウムガスを分解し、ノンコート感光体５０上に水素を含んだ１３族元素と窒素との化合物を成膜することが好ましい。
水素ガスと窒素ガスとを同時にプラズマ内で活性化し、１３族元素を含む有機金属化合物を反応させることで、プラズマ放電により生成した活性水素による感光体表面で成長している膜のエッチング効果を得ることができ、これにより低温でも高温成長時と同等の膜質の１３族元素及び窒素を含む化合物の膜を、有機物（有機感光層）の表面にも該有機物にダメージを与えることなく良好に形成することができる。
【００５５】
具体的には、活性化のために供給される前記窒素ガスと水素ガスとの混合気体中の水素ガス濃度は、１０体積％以上９５体積％以下の範囲とすることが好ましい。水素ガス濃度が１０体積％未満では低温でも十分なエッチング反応が行われず、水素含有量が多い１３族元素の窒化物化合物が生成され、耐水性が不足し、大気中で不安定な膜となる場合がある。また、水素ガス濃度が９５体積％よりも多いと、膜成長時のエッチング反応が起こりすぎるため膜成長速度が低くなり、また膜質も成長表面が荒れてしまい反って水素含有量の多すぎる不良な膜となってしまう。
なお、水素ガス濃度は１０体積％以上９０体積％以下の範囲とすることがより好ましい。
【００５６】
成膜時のノンコート感光体５０表面の温度は特に限定されないが、０℃以上〜１５０℃以下の範囲で処理を行うことが好ましい。また、成膜を行う場合において、ノンコート感光体５０表面の温度は、１００℃以下とすることがより好ましい。さらに、ノンコート感光体５０表面の温度が１５０℃以下であっても、プラズマの影響で表面が１５０℃より高くなる場合には有機感光層が熱で損傷を受ける場合があるため、このような影響を考慮してノンコート感光体５０表面の温度を設定することが好ましい。
なお後述するように、本実施形態ではクラックの形成を成膜時の温度とその後の放置温度との差の制御により好適に行うことができる。
【００５７】
なお、ノンコート感光体５０の表面温度は図示していない方法で制御しても良いし、放電時の自然な温度の上昇に任せてもよい。ノンコート感光体５０を加熱する場合にはヒータをノンコート感光体５０の外側や内側に設置しても良い。ノンコート感光体５０を冷却する場合にはノンコート感光体５０の内側に冷却用の気体または液体を循環させても良い。
放電によるノンコート感光体５０の温度上昇を避けたい場合には、ノンコート感光体５０表面に当たる高エネルギーの気体流を調節することが効果的である。この場合、ガス流量や放電出力、圧力などの条件を所要温度となるように調整すればよい。
【００５８】
図４に示す成膜装置３０のプラズマ発生方法は、高周波発振装置を用いたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波発振装置を用いたり、エレクトロサイクロトロン共鳴方式やヘリコンプラズマ方式の装置を用いてもよい。また、高周波発振装置の場合は、誘導型でも容量型でも良い。
【００５９】
本実施形態においては、放電電極５４、高周波電源５８、マッチングボックス５６、ガス供給管３４、ＭＦＣ３６、圧力調整器３８、及びガス供給源４０をプラズマ発生装置として、このプラズマ発生装置を１組用いているが、このプラズマ発生装置を２種類以上組み合わせて用いてもよく、あるいは、同種の装置を２つ以上用いてもよい。さらに、円筒型のノンコート感光体５０を取り囲むようにした円筒型電極を有する容量結合型のプラズマＣＶＤ装置を用いても良いし、平行平板電極とノンコート感光体５０との間で放電を起こすものでも良い。
【００６０】
２種類以上の異なるプラズマ発生装置を用いる場合には、同じ圧力で同時に放電が生起できるようにする必要がある。また、放電する領域と、成膜する領域（ノンコート感光体５０が設置された部分）とに圧力差を設けても良い。これらの装置は、処理装置内をガスが導入される部分から排出される部分へと形成されるガス流に対して直列に配置してもよいし、いずれの装置もノンコート感光体５０の成膜面に対向するように配置してもよい。
【００６１】
１３族元素を含むガスとしては、トリメチルガリウムガスの代わりにトリエチルガリウムを使用することができるし、ガリウムの代わりにインジウム、アルミニウムを含む有機金属化合物やジボランのような水素化物を用いることもでき、これらを２種類以上混合して用いてもよい。
例えば、保護層３の形成の初期において、トリメチルインジウムをガス導入管６４、シャワーノズル６４Ａを介して真空チャンバー３２内に導入することにより、ノンコート感光体５０上に窒素とインジウムとを含む膜を成膜すれば、この膜が、継続して成膜する場合に発生し、感光層２を劣化させる紫外線を吸収することができる。このため、成膜時の紫外線の発生による感光層２へのダメージを抑制できる。
【００６２】
なお、本実施形態において良質な成膜を行うためには、前記窒素ガス及び水素ガスの混合気体と１３族元素とキャリアガスとを含むガスとの真空チャンバー３２内での混合比（混合ガス：１３族元素ガス（体積比））を１：５０乃至１：１０００の範囲とすることが好ましい。
【００６３】
また、保護層３には、導電型を制御するためにドーパントを添加することができる。
成膜時におけるドーパントのドーピングの方法としては、ｎ型用としてはＳｉＨ３、ＳｎＨ４を、ｐ型用としてはビスシクロペンタジエニルマグネシウム、ジメチルカルシウム、ジメチルストロンチウム、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛などをガス状態で使用できる。また、ドーパント元素を保護層中にドーピングするには、熱拡散法、イオン注入法等の公知の方法を採用することもできる。
具体的には、少なくとも一つ以上のドーパント元素を含むガスをガス導入管６４、シャワーノズル６４Ａを介して真空チャンバー３２内に導入することによってｎ型、ｐ型等任意の導電型の保護層３を得ることができる。
【００６４】
以上のような方法により、活性化された水素、窒素及び１３族元素が感光体上に存在し、さらに、活性化された水素が、有機金属化合物を構成するメチル基やエチル基等の炭化水素基の水素を分子として脱離させる効果を有する。それゆえ、感光体表面には、水素、窒素及び１３族元素が三次元的な結合を構成する硬質膜からなる保護層３が形成される。
このような硬質膜は、シリコンカーバイトにｓｐ３の他に含まれるｓｐ２結合性の炭素原子とは異なり、ダイヤモンドを構成する炭素原子のように、ＧａとＮとがｓｐ３結合を形成するため透明であり硬質である。また、この硬質膜を、自然酸化や、成膜後に酸素やオゾンなどの酸化処理によって酸素を含んだ膜とすることができ、この膜は透明且つ硬質であり、膜の表面は撥水性やすべり性が高く低摩擦である。
【００６５】
前記保護層３に設けられるクラックは、面外変形、面内圧縮、面内引っ張りなどの応力によって発生させることができる。本実施形態におけるクラックは、上記いずれの手法によるものであっても良いが、圧縮によって生じたものは裂け目から下地が露出しにくく好ましい。
【００６６】
本実施形態における保護層中のクラックは、該保護層形成中に導入されたものでもよいし、薄膜形成後に導入されたものでもよいが、別途クラックを導入する工程を意図的に導入することが望ましい。該クラックを導入する工程としては、例えば、成膜時と異なる温度環境で保持することで保護層と有機感光体との熱膨張率の差に起因する内部応力を発生させクラック発生させる方法がある。具体的には、成膜を２０℃以上１００℃以下の範囲で行い、その後０℃以上２０℃以下の範囲の環境で放置することが望ましい。
【００６７】
本実施形態におけるクラックは、間隔が１μｍ以上１０ｍｍ以下の範囲で散在していることが必要とされる。前記のように成膜した保護層の場合、成膜時と放置時との温度差が大きいほど前記クラック間隔が狭くなる傾向がある。このため、この方法により所望の間隔のクラックを発生させるには、成膜時と放置時との温度差を１０℃以上８０℃以下の範囲とすることが望ましく、２０℃以上６０℃以下の範囲とすることがより望ましい。
なお、上記放置時間は０．５時間以上１０００時間以下の範囲とすることが望ましい。
【００６８】
またこのとき、保護層や有機感光層の膜厚を変えることによって、クラックの密度を変化させることが可能である。具体的には、有機感光層の膜厚を１０μｍ以上６０μｍ以下とした場合、保護層と有機感光層との膜厚比（保護層／感光層）を０．００１以上０．１以下とすることが望ましく、０．００２以上０．０２以下とすることがより望ましい。
【００６９】
また、前記面内引張りに相当する方法としては、成膜時とその後の放置時との温度差をほとんどなくして均一な保護層を形成した後、感光体全体を昇温させて硬質な保護層（無機薄膜）を伸張させてクラックを形成させる方法が挙げられる。
この場合も、成膜後の昇温させる温度が高いほどクラックの間隔は狭くなる傾向があり、所望の間隔のクラックを得るには、例えば室温（２５℃）で成膜、放置を行った場合には、昇温温度を１０℃以上８０℃以下の範囲とすることが望ましく、２０℃以上６０℃以下の範囲とすることがより望ましい。
【００７０】
さらに、ゴムなどのブレード状のものを荷重をかけて接触させた状態でドラムを回転させることによって有機感光層には損傷を与えずに保護層のみにクラックを導入することができる。具体的に、前記間隔が１μｍ以上１０ｍｍ以下のクラックを感光体全面に発生させるには、ウレタン製のブレードを使用し、荷重を０．１ｇ／ｍ以上１０ｇ／ｍ以下の範囲として、回転させることにより、所望のクラックを形成することができる。
【００７１】
本実施形態では、少なくとも有機感光層上に直接形成される無機薄膜層が前記特定のクラックを有する。また、図３に示すように、有機感光層の上に形成される無機薄膜層が上記クラックを有するものであれば、そのクラックを有する無機薄膜層（第一の保護層３）の上にさらに無機薄膜層（第二の保護層３’）を形成しても同様の効果を得ることが可能である。この場合、第二の保護層３’である無機薄膜層も同様のクラックを有していてもよいが、感光体の耐久性向上という観点からは、クラックを有していないことが望ましい。
なおこの場合でも、クラックに起因して光が散乱するので、上述のような観察方法によりクラックを検出することが可能である。
【００７２】
前記のように、無機薄膜層には酸素を含ませることが好適であるが、特に１３族元素と酸素とを含んで構成された無機薄膜層は撥水性がかなり高いため、感光体の最表面層とすることが望ましい。特に、酸化ガリウム、酸窒化ガリウムやそれらが水素を含んだものなどのガリウムと酸素とを含む材料は、硬質であるだけでなく、高い撥水性を有し、また電子写真感光体として繰り返し使用したときに高い撥水性を維持することが可能であることから、最表面層として好ましい。また、前記第二の保護層３’としての無機薄膜層が最表面層であることが望ましい。
【００７３】
以上より、本実施形態では、最も好ましい形態として、有機感光層の上にクラックを有するＧａＮ膜を形成し、さらにその上にＧａＯＮ膜を形成したものを挙げることができる。
また、その各々の膜厚としてはＧａＮ膜が０．０５μｍ以上２．０μｍ以下、ＧａＯＮ膜が０．０１μｍ以上１．０μｍ以下の範囲であることが望ましい。
【００７４】
（導電性基体及び感光層）
次に、本実施形態の電子写真感光体を構成する導電性基体および感光層の詳細や、必要に応じて設けられる下引層や中間層の詳細について、本実施形態の電子写真感光体が機能分離型の有機感光層を有する有機感光体である場合（図１、３の構成）について説明する。
【００７５】
導電性基体１としては、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス、亜鉛、ニッケル等の金属ドラム；シート、紙、プラスチック、ガラス等の基材上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着したもの；酸化インジウム、酸化スズ等の導電性金属化合物を上記基材に蒸着したもの；金属箔を上記基材にラミネートしたもの；カーボンブラック、酸化インジウム、酸化スズ−酸化アンチモン粉、金属粉、ヨウ化銅等を結着樹脂に分散し、上記基材に塗布することによって導電処理したもの等が挙げられる。また、導電性基体１の形状は、ドラム状、シート状、プレート状のいずれであってもよい。
【００７６】
また、導電性基体１として金属製パイプ基体を用いる場合、該金属製パイプ基体の表面は素管のままのものであってもよいが、予め表面処理により基体表面を粗面化しておくことも可能である。かかる粗面化により、露光光源としてレーザービーム等の可干渉光源を用いた場合に、感光体内部で発生し得る干渉光による木目状の濃度ムラを防止することができる。表面処理の方法としては、鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウェットホーニング等が挙げられる。
【００７７】
特に、感光層２との密着性向上や成膜性向上の点で、以下のようにアルミニウム基体の表面に陽極酸化処理を施したものを導電性基体１として用いることが好ましい。
【００７８】
以下、表面に陽極酸化処理を施した導電性基体１の製造方法について説明する。
まず、基体として純アルミ系あるいはアルミニウム合金（例えば、ＪＩＳ１０００番台、３０００番台、６０００番台のアルミニウムあるいはアルミニウム合金）を用意する。次に陽極酸化処理を行う。陽極酸化処理は、クロム酸、硫酸、蓚酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸などの酸性浴中において行うが、硫酸浴による処理がよく用いられる。陽極酸化処理は、例えば、硫酸濃度：１０質量％以上２０質量％以下、浴温：５℃以上２５℃以下、電流密度：１Ａ／ｄｍ２以上４Ａ／ｄｍ２以下、電解電圧：５Ｖ以上３０Ｖ以下、処理時間：５分以上６０分以下程度の条件で行われるが、これに限定するものではない。
【００７９】
このようにしてアルミニウム基体上に成膜された陽極酸化皮膜は、多孔質であり、又絶縁性が高く、表面が非常に不安定であるため、皮膜形成後にその物性値が経時的に変化しやすくなっている。この物性値の変化を防止するため、陽極酸化皮膜を更に封孔処理することが行われる。封孔処理の方法には、フッ化ニッケルや酢酸ニッケルを含有する水溶液に陽極酸化皮膜を浸漬する方法、陽極酸化皮膜を沸騰水に浸漬する方法、加圧水蒸気により処理する方法などがある。これらの方法のうち、酢酸ニッケルを含有する水溶液に浸漬する方法が最もよく用いられる。
【００８０】
このようにして封孔処理が行われた陽極酸化皮膜の表面には、封孔処理により付着した金属塩等が過剰に残留している。このような金属塩等が基体の陽極酸化皮膜上に過剰に残存すると、陽極酸化皮膜上に形成する塗膜の品質に悪影響を与えるだけでなく、一般的に低抵抗成分が残ってしまう傾向にあるため、この基体を感光体に用いて画像を形成した場合に地汚れの発生原因になる。
【００８１】
そこで、封孔処理に引き続き、封孔処理により付着した金属塩等を除去するために陽極酸化皮膜の洗浄処理が行われる。洗浄処理は純水により基体の洗浄を１回行うことでも構わないが、多段階の洗浄工程により基体の洗浄を行うのが好ましい。この際、最終の洗浄工程における洗浄液としては、可能な限りきれいな（脱イオンされた）洗浄液が用いられる。また、多段階の洗浄工程のうち、いずれか１工程において、ブラシ等の接触部材を用いた物理的なこすり洗浄を施すことがよりさらに好ましい。
【００８２】
以上のようにして形成される導電性基体表面の陽極酸化皮膜の膜厚は、３μｍ以上１５μｍ以下程度の範囲内であることが好ましい。陽極酸化皮膜上には多孔質陽極酸化膜のポーラスな形状の極表面に沿ってバリア層といわれる層が存在する。バリア層の膜厚は、本発明の感光体においては１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。以上のようにして、陽極酸化処理された導電性基体１を得ることができる。
【００８３】
このように得られた導電性基体１は、陽極酸化処理により基体上に成膜された陽極酸化皮膜が高いキャリアブロッキング性を有している。そのため、この導電性基体を用いた感光体を画像形成装置に装着して反転現像（ネガ・ポジ現像）を行う場合に発生する点欠陥（黒ポチ、地汚れ）を防止することができるとともに、接触帯電時に生じやすい接触帯電器からの電流リーク現象を防止することができる。また、陽極酸化皮膜に封孔処理を施すことにより、陽極酸化皮膜の作製後における物性値の経時変化を防止することができる。また、封孔処理後に導電性基体の洗浄を行うことにより、封孔処理により導電性基体表面に付着した金属塩等を除去することができ、この導電性基体を用いて作製した感光体を備えた画像形成装置により画像を形成した場合に地汚れの発生を十分に防止することができる。
【００８４】
次に、必要に応じて設けられる下引層４について説明する。
下引層４を構成する材料としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂；ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコン原子などを含有する有機金属化合物などが挙げられる。
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。これらの中でも、ジルコニウムもしくはシリコンを含有する有機金属化合物は、残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ないため好ましく使用される。また、有機金属化合物は、これを単独または２種以上を混合したり、さらに上述の結着樹脂と混合して用いることが可能である。
【００８５】
有機シリコン化合物（シリコン原子を含有する有機金属化合物）としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらの中でも、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が好ましく使用される。
【００８６】
有機ジルコニウム化合物（ジルコニウムを含有する有機金属化合物）としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【００８７】
有機チタン化合物（チタンを含有する有機金属化合物）としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
【００８８】
有機アルミニウム化合物（アルミニウムを含有する有機金属化合物）としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などが挙げられる。
【００８９】
また、下引層４を形成するための下引層形成用塗布液に用いる溶媒としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。また、これらの溶剤は単独あるいは２種以上を混合して用いることができる。なお２種以上の溶媒を混合する場合に使用できる溶媒としては、混合溶媒として結着樹脂を溶かす事ができる溶媒であれば、いかなるものでも使用することができる。
【００９０】
下引層４の形成は、まず、下引層用塗布剤および溶媒を分散及び混合して調合された下引層形成用塗布液を用意し、導電性基体表面に塗布することにより行う。下引層形成用塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布法、リング塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いることができる。下引層を形成する場合には、その膜厚は０．１μｍ以上３μｍ以下の範囲内となるように形成することが好ましい。下引層の膜厚をこのような膜厚範囲内とすることにより、電気的な障壁を過剰に強くすることなく減感及び繰り返しによる電位の上昇を防止することができる。
【００９１】
このようにして導電性基体上に下引層４を形成することにより、下引層上に形成される層を塗布形成する際の濡れ性の改善を図ることができるとともに、電気的なブロッキング層としての機能を十分に果たすことができる。
【００９２】
上記により形成された下引層４の表面粗さは、使用される露光用レーザ波長λの１／（４ｎ）倍（但し、ｎは下引層よりも外周側に設けられる層の屈折率）以上１倍以下程度の範囲内の粗度を有するように調整することが可能である。表面粗さの調整は、下引層形成用塗布液中に樹脂粒子を添加することにより行われる。これにより下引層の表面粗さを調整して作製した感光体を画像形成装置に用いた場合に、レーザ光源による干渉縞像をより十分に防止することができる。
なお、樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型ＰＭＭＡ樹脂粒子等を用いることができる。また、表面粗さの調整のために下引層表面を研磨することもできる。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウェットホーニング、研削処理等を用いることができる。なお、正帯電構成の画像形成装置に用いられる感光体では、レーザ入射光は感光体の極表面近傍で吸収され、さらに感光層中で散乱されるため、下引層の表面粗さの調整は強くは必要とされない。
【００９３】
また、下引層形成用塗布液に、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を加えることも好ましい。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールや２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）１，３，４オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’−テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。
【００９４】
ここで用いられるシランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００９５】
ジルコニウムキレート化合物の具体例としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【００９６】
チタニウムキレート化合物の具体例としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
【００９７】
アルミニウムキレート化合物の具体例としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などが挙げられる。
【００９８】
これらの添加物は、単独で用いることもできるが、複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることもできる。
【００９９】
また、上述した下引層形成用塗布液には、少なくとも１種の電子受容性物質を含有させておくことが好ましい。電子受容性物質の具体例としては、無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸などが挙げられる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ，ＣＮ，ＮＯ２等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体がより好ましく用いられる。これにより、感光層における光感度の向上や残留電位の低減を図るとともに、繰り返し使用した場合の光感度の劣化を低減することができ、下引層に電子受容性物質を含む感光体を備えた画像形成装置により形成したトナー像の濃度ムラを十分に防止することができる。
【０１００】
また、上述した下引層用塗布剤の代わりに下記のような分散型下引層用塗布剤を用いることも好ましい。これにより、適度に下引層の抵抗値を調整することにより残留電荷の蓄積を防ぐことができるとともに、下引層の膜厚をより厚くすることが可能となるため感光体の耐リーク性、とくに接触帯電時のリークの防止を図ることができる。
【０１０１】
この分散型下引層用塗布剤としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉体や、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物や、カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末などの導電性物質等を結着樹脂に分散したものが挙げられる。導電性金属酸化物としては、平均１次粒径０．５μｍ以下の金属酸化物微粒子が好ましく用いられる。平均１次粒径が大きすぎる場合には局部的な導電路形成を起こしやすく、電流のリークが発生しやすく、その結果かぶりの発生や帯電器からの大電流のリークが生じる場合がある。下引層４はリーク耐性の向上のために適切な抵抗値に調整されることが必要である。そのため、上述の金属酸化物微粒子は、１０２Ω・ｃｍ以上１０１１Ω・ｃｍ以下程度の粉体抵抗を有することが好ましい。
【０１０２】
なお、上記範囲の下限よりも金属酸化物微粒子の抵抗値が低いと十分なリーク耐性が得られず、この範囲の上限よりも高いと残留電位上昇を引き起こす場合ある。従って、中でも上記の範囲内の抵抗値を有する酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物微粒子がより好ましく用いられる。また、金属酸化物微粒子は２種以上混合して用いることもできる。さらに、金属酸化物微粒子にカップリング剤による表面処理を行うことで、粉体の抵抗を制御することができる。この際使用可能なカップリング剤としては上述の下引層形成用塗布液と同様の材料を用いることができる。また、これらのカップリング剤は２種以上を混合して用いることもできる。
【０１０３】
この金属酸化物微粒子の表面処理においては、公知の方法であればいかなる方法でも使用可能であるが、乾式法あるいは湿式法を用いることができる。
乾式法を用いる場合においては、まず、金属酸化物微粒子を加熱乾燥して表面吸着水を除去する。表面吸着水を除去することによって、金属酸化物微粒子表面に均一にカップリング剤を吸着させることができる。次に、金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接あるいは有機溶媒または水に溶解させたカップリング剤を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって均一に処理される。カップリング剤を添下あるいは噴霧する際には、５０℃以上の温度で行われることが好ましい。カップリング剤を添加あるいは噴霧した後、さらに１００℃以上で焼き付けを行うことが好ましい。焼き付けの効果によりカップリング剤を硬化させ金属酸化物微粒子と堅固な化学反応を起こさせることができる。焼き付けは、所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。
【０１０４】
湿式法を用いる場合においては、乾式法と同様に、まず、金属酸化物微粒子の表面吸着水を除去する。この表面吸着水を除去する方法として、乾式法と同様の加熱乾燥の他に、表面処理に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法等が実施できる。次に、金属酸化物微粒子を溶剤中に攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルなどを用いて分散し、カップリング剤溶液を添加し攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去することで均一に処理される。溶剤除去した後、さらに１００℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。
【０１０５】
金属酸化物微粒子に対する表面処理剤の量は所望の電子写真特性が得られる量であることが必須である。電子写真特性は表面処理後に金属酸化物微粒子に表面処理剤が付着している量によって影響される。シランカップリング剤の場合、その付着量は蛍光Ｘ線分析により測定される（シランカップリング剤に起因する）Ｓｉ強度と、使用されている金属酸化物の主たる金属元素強度とから求められる。この蛍光Ｘ線分析により測定されるＳｉ強度は用いられる金属酸化物の主たる金属元素強度の１．０×１０−５倍以上１．０×１０−３倍以下の範囲であることが好ましい。この範囲を下回った場合、かぶりなどの画質欠陥が発生しやすく、この範囲を上回った場合、残留電位の上昇による濃度低下が発生しやすくなる場合がある。
【０１０６】
分散型下引層用塗布剤に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが挙げられる。
中でも下引層上に形成される層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが好ましく用いられる。分散型下引層形成用塗布液中の金属酸化物微粒子と結着樹脂との比率は所望する感光体特性を得られる範囲で任意に設定できる。
【０１０７】
上述した方法により表面処理された金属酸化物微粒子を結着樹脂に分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が用いた方法が挙げられる。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
この分散型下引層用塗布剤により下引層を形成する方法は、上述した下引層用塗布剤を用いて下引層を形成する方法と同様に行うことができる。
【０１０８】
次に、感光層２について、電荷輸送層２Ｂと電荷発生層２Ａとに分けてこの順に以下に説明する。
電荷輸送層２Ｂに用いられる電荷輸送材料としては、下記に示すものが例示できる。即ち、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニル−ピラゾリン、１−［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ（ｐ−メチル）フェニルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、ジベンジルアニリン、９，９−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）フルオレノン−２−アミンなどの芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミンなどの芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４’ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４’−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジンなどの１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、４−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］（１−ナフチル）フェニルヒドラゾン、１−ピレンジフェニルヒドラゾン、９−エチル−３−［（２メチル−１−インドリニルイミノ）メチル］カルバゾール、４−（２−メチル−１−インドリニルイミノメチル）トリフェニルアミン、９−メチル−３−カルバゾールジフェニルヒドラゾン、１，１−ジ−（４，４’−メトキシフェニル）アクリルアルデヒドジフェニルヒドラゾン、β，β−ビス（メトキシフェニル）ビニルジフェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリンなどのキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質が用いられる。あるいは、上記化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、単独又は２種以上を組み合せて使用できる。    
【０１０９】
電荷輸送層２Ｂに用いられる結着樹脂には任意のものを用いることができるが、結着樹脂は、特に電荷輸送材料と相溶性を有し適当な強度を有するものであることが望ましい。
【０１１０】
この結着樹脂の例として、ビスフェノールＡやビスフェノールＺ，ビスフェノールＣ，ビスフェノールＴＰなどからなる各種のポリカーボネート樹脂やその共重合体、ポリアリレート樹脂やその共重合体、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独あるいは２種以上の混合物として使用することができる。
【０１１１】
電荷輸送層２Ｂに用いられる結着樹脂の分子量は、感光層２の膜厚や溶剤などの成膜条件によって適宜選択されるが、通常は粘度平均分子量で３０００以上３０万以下の範囲内が好ましく、２万以上２０万以下の範囲内がより好ましい。
また、前記電荷輸送材料と上記結着樹脂との配合比は１０：１乃至１：５の範囲内が好ましい。
【０１１２】
電荷輸送層２Ｂ及び／または後述する電荷発生層２Ａは、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を含んでもよい。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン又はそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
【０１１３】
酸化防止剤の具体的な化合物例として、フェノール系酸化防止剤では、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチル−フェノール）、４，４’−チオ−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシ−フェニル）プロピオネート］−メタン、３，９−ビス［２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチル  エチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、３−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸ステアリルなどが挙げられる。
【０１１４】
ヒンダードアミン系化合物では、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ［４，５］ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，３，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６，−ペンタメチル−４ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物などが挙げられる。
【０１１５】
有機イオウ系酸化防止剤では、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオプロピオネート）、ジトリデシル−３，３’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンズイミダゾールなどが挙げられる。
有機燐系酸化防止剤では、トリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−フォスフィートなどが挙げられる。
【０１１６】
なお、有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は２次酸化防止剤と言われるもので、フェノール系あるいはアミン系などの１次酸化防止剤と併用することにより酸化防止効果を相乗的により高めることができる。
【０１１７】
光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。
ベンゾフェノン系光安定剤として、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２’−ジ−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
ベンゾトリアゾール系光安定剤として、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３’’，４’’，５’’，６’’−テトラ−ヒドロフタルイミド−メチル）−５’−メチルフェニル］−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル  ５’−メチルフェニル−）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ｔ−ブチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−アミルフェニル）−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
その他の光安定剤としては、２，４，ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケルジブチル−ジチオカルバメートなどがある。
【０１１８】
電荷輸送層２Ｂは、上記に示した電荷輸送材料及び結着樹脂を適当な溶媒に溶解させた溶液を塗布し、乾燥させることによって形成することができる。電荷輸送層形成用塗布液の調整に用いられる溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル等、またはこれ等の混合溶媒を用いることができる。
また電荷輸送層形成用塗布液には、塗布形成される塗膜の平滑性向上のためのレベリング剤としてシリコーンオイルを微量添加することもできる。
【０１１９】
電荷輸送層形成用塗布液の塗布は、感光体の形状や用途に応じて、浸漬塗布法、リング塗布法、スプレー塗布法、ビード塗布法、ブレード塗布法、ローラー塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法などの塗布法を用いて行うことが出来る。乾燥は、室温での指触乾燥の後に加熱乾燥することが好ましい。加熱乾燥は、３０℃以上２００℃以下の温度域で５分以上２時間以下の範囲の時間で行うことが望ましい。
なお、電荷輸送層２Ｂの膜厚は一般に５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、１０μｍ以上４０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。
【０１２０】
電荷発生層２Ａは、電荷発生材料を真空蒸着法により蒸着させて形成するか、有機溶剤及び結着樹脂を含む溶液を塗布することにより形成される。
【０１２１】
電荷発生材料としては、非晶質セレン、結晶性セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、その他のセレン化合物；セレン合金、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機系光導電体；又はこれらを色素増感したもの、無金属フタロシアニン，チタニルフタロシアニン，銅フタロシアニン，錫フタロシアニン，ガリウムフタロシアニンなどの各種フタロシアニン化合物；スクエアリウム系、アントアントロン系、ペリレン系、アゾ系、アントラキノン系、ピレン系、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の各種有機顔料；又は染料が用いられる。
また、これらの有機顔料は一般に数種の結晶型を有しており、特にフタロシアニン化合物ではα型、β型などをはじめとしてさまざまな結晶型が知られているが、目的にあった感度その他の特性が得られる顔料であるならば、これらのいずれの結晶型でも用いることが可能である。
【０１２２】
なお、上述した電荷発生材料の中でも、フタロシアニン化合物が好ましい。この場合、感光層に光が照射されると、感光層に含まれるフタロシアニン化合物がフォトンを吸収してキャリアを発生させる。このとき、フタロシアニン化合物は、高い量子効率を有するため、吸収したフォトンを効率よく吸収してキャリアを発生させることができる。
【０１２３】
更にフタロシアニン化合物の中でも、下記（１）〜（３）に示すようなフタロシアニンがより好ましい。すなわち、
（１）電荷発生材料としてＣｕＫα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）において、少なくとも７．６°，１０．０°，２５．２°，２８．０°の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン。
（２）電荷発生材料としてＣｕＫα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）において、少なくとも７．３°，１６．５°，２５．４°，２８．１°の位置に回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン、
（３）電荷発生材料としてＣｕＫα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）において、少なくとも９．５°，２４．２°，２７．３°の位置に回折ピークを有するチタニルフタロシアニン。
【０１２４】
これらのフタロシアニン化合物は、特に、光感度が高いだけでなく、その光感度の安定性も高いため、これらフタロシアニン化合物を含む感光層を有する感光体は、高速な画像形成及び繰り返し再現性が要求されるカラー画像形成装置の感光体として好適である。
【０１２５】
なお、結晶の形状や測定方法によりこれらのピーク強度や位置が微妙にこれらの値から外れることも有るが、Ｘ線回折パターンが基本的に一致しているものであれば同じ結晶型であると判断できる。
【０１２６】
電荷発生層２Ａに用いられる結着樹脂としては、以下のものを例示することができる。即ちビスフェノールＡタイプあるいはビスフェノールＺタイプなどのポリカーボネート樹脂およびその共重合体、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなどである。
【０１２７】
これらの結着樹脂は、単独であるいは２種以上混合して用いることが可能である。電荷発生材料と結着樹脂との配合比（電荷発生材料：結着樹脂）は、質量比で、１０：１乃至１：１０の範囲が望ましい。また電荷発生層２Ａの厚みは、一般には０．０１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく０．０５μｍ以上２．０μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。
【０１２８】
また電荷発生層２Ａは、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として少なくとも１種の電子受容性物質を含有してもよい。電荷発生層に用いられる電子受容性物質としては、例えば無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸などを挙げることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ，ＣＮ，ＮＯ２等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特によい。
【０１２９】
電荷発生材料を樹脂中に分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、ダイノーミル、サンドミル、コロイドミルなどの方法を用いることができる。
電荷発生層２Ａを形成する為の塗布液の溶媒として公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。
【０１３０】
また、これらの溶媒は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。２種類以上の溶媒を混合して用いる場合には、混合溶媒として結着樹脂を溶かす事ができる溶媒であれば使用することができる。但し、感光層が、導電性基体側から、電荷輸送層２Ｂと電荷発生層２Ａとをこの順に形成した層構成を有する場合に、浸漬塗布のように下層を溶解しやすい塗布方法を利用して電荷発生層２Ａを形成する際には、電荷輸送層等の下層を溶解しないような溶媒を用いることが望ましい。また、比較的下層の侵食性の少ないスプレー塗布法やリング塗布法を利用して電荷発生層２Ａを形成する場合には溶媒の選択範囲を広げることができる。
【０１３１】
前記中間層としては、例えば、帯電器により感光体表面を帯電させる際に、帯電電荷が感光体表面から対抗電極である感光体の導電性基体にまで注入して帯電電位が得られなくなることを防止するために必要に応じて表面層３と電荷発生層２Ａとの間に電荷注入阻止層を形成することができる。
電荷注入阻止層の材料としては上記に列挙したようなシランカップリング剤、チタンカップリング剤、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、その他の有機金属化合物、ポリエステル、ポリビニルブチラールなどの汎用樹脂を用いることができる。電荷注入阻止層の膜厚は０．００１μｍ以上５μｍ以下程度の範囲内で成膜性及びキャリアブロッキング性を考慮して適宜設定される。
【０１３２】
＜プロセスカートリッジ及び画像形成装置＞
次に、本発明の感光体を用いたプロセスカートリッジおよび画像形成装置について実施形態により説明する。
図５に示すように、本実施形態の画像形成装置８２は、所定方向（図５中、矢印Ｄ方向）に回転する電子写真感光体８０を備えている。電子写真感光体８０の近傍には、電子写真感光体８０の回転方向に沿って、帯電装置（帯電手段）８４、露光装置（露光手段）８６、現像装置（現像手段）８８、転写装置（転写手段）８９、除電装置８１、及びクリーニング部材８７が設けられている。
【０１３３】
帯電装置８４は、電子写真感光体８０の表面を所定電位に帯電する。露光装置８６は、帯電装置８４によって帯電された電子写真感光体８０の表面を露光することにより、画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置８８は、静電潜像を現像するためのトナーを含む現像剤を予め貯留すると共に、貯留された現像剤を電子写真感光体８０表面に供給することにより静電潜像を現像してトナー像を形成する。
転写装置８９は、電子写真感光体８０上に形成されたトナー像を、電子写真感光体８０との間で記録媒体８３を挟持搬送することにより、記録媒体８３に転写する。記録媒体８３に転写されたトナー像は、図示を省略する定着装置によって記録媒体８３表面に定着される。
【０１３４】
除電装置８１は、電子写真感光体８０表面に付着した帯電されている付着物を除電する。クリーニング部材８７は、電子写真感光体８０の表面に接触するように設けられ、電子写真感光体８０表面との摩擦力によって、表面の付着物を除去する。
【０１３５】
なお、本実施形態の画像形成装置８２は、各色のトナーに対応して電子写真感光体８０を複数有するいわゆるタンデム機であってもよい。また、トナー像の記録媒体８３転写は、電子写真感光体８０表面に形成されたトナー像を中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する、中間転写方式であってもよい。
【０１３６】
本実施形態のプロセスカートリッジは、画像形成装置８２本体に対して着脱可能に設けられ、少なくとも帯電装置８４と、現像装置８８と、クリーニング部材８７と、除電装置８１からなる群より選択される少なくとも一つとを一体に有して構成されている。
【０１３７】
本実施形態のプロセスカートリッジや、本実施形態の画像形成装置８２においては、電子写真プロセスにおいて繰り返し使用したときの残留電位上昇を抑制し、耐磨耗性を向上させるに十分な硬度とその膜厚を有する表面を有する本発明の電子写真感光体を用いているため、長期に渡る使用においても、電子写真感光体表面の傷の発生や磨耗を抑制し、良好な画像を得ることができる。
【実施例】
【０１３８】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
＜実施例１＞
（電子写真感光体の作製）
まず、以下に説明する手順により、Ａｌ基体上に、下引層と電荷発生層及び電荷輸送層（有機感光層）とをこの順に積層形成した有機感光体を作製した。
−下引層の形成−
酸化亜鉛（平均粒子径：７０ｎｍ、テイカ社製試作品）１００質量部をトルエン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ６０３、信越化学社製）１．５質量部を添加して２時間攪拌した。その後、減圧蒸留によりトルエンを留去し、１５０℃で２時間焼き付けを行った。
【０１３９】
このようにして表面処理を施した酸化亜鉛６０質量部、硬化剤（ブロック化イソシアネート、商品名：スミジュールＢＬ３１７５、住友バイエルンウレタン社製）１５質量部及びブチラール樹脂（商品名：ＢＭ−１、積水化学社製）１５質量部をメチルエチルケトン８５質量部に溶解した溶液３８質量部に、メチルエチルケトン２５質量部を混合して被処理液を得た。
【０１４０】
次に、水平型メディアミル分散機（ＫＤＬ−ＰＩＬＯＴ型、ダイノーミル、シンマルエンタープライゼス社製）を用いて以下の手順で分散処理を行った。分散機のシリンダー及び撹拌ミルはジルコニアを主成分としたセラミックスで構成されている。このシリンダーに直径１ｍｍのガラスビーズ（ハイビーＤ２０、株式会社オハラ製）をかさ充填率８０体積％で投入し、攪拌ミルの周速を８ｍ／分、被処理液の流量を１０００ｍＬ／分として、循環方式により分散処理を行った。被処理液の送液にはマグネットギヤポンプを用いた。
【０１４１】
上記分散処理において、所定時間経過後に被処理液の一部をサンプリングし、成膜時の透過率を測定した。すなわち、被処理液をガラスプレート上に膜厚２０μｍとなるように塗布し、１５０℃で２時間の硬化処理を行って塗膜を形成させた後、分光光度計（Ｕ−２０００、日立社製）を用いて波長９５０ｎｍの透過率を求めた。そして、この透過率（膜厚２０ｎｍに対する値）が７０％を超えた時点で分散処理を終了した。
【０１４２】
このようにして得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート０．００５質量部及びシリコーンオイル（商品名：ＳＨ２９ＰＡ、東レダウコーニングシリコーン社製）０．０１質量部を添加し、下引層用塗布液を調製した。この塗布液を浸漬塗布法にて直径８４ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム基体上に塗布し、１６０℃、１００分の乾燥硬化を行い、膜厚２０μｍの下引層を形成させた。
【０１４３】
−感光層の形成−
次に、下引層上に感光層を形成した。まず、電荷発生物質として、ＣｕＫα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）が少なくとも７．４゜，１６．６゜，２５．５゜，２８．３゜の位置に回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン１５質量部、結着樹脂として塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（商品名：ＶＭＣＨ、日本ユニカー社製）１０質量部、及びｎ−ブチルアルコール３００質量部からなる混合物を、直径１ｍｍのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間分散処理し、電荷発生層用塗布液を得た。得られた分散液を前記下引層上に浸漬塗布し、乾燥させて、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成させた。
【０１４４】
さらに、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’］ビフェニル−４，４’−ジアミン４質量部及びビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量：４００００）６質量部を、クロロベンゼン８０質量部に加えて溶解して電荷輸送層用塗布液を得た。この塗布液を前記電荷発生層上に塗布し、１３０℃、４０分の乾燥を行うことにより膜厚２５μｍの電荷輸送層を形成させ、有機感光体（ノンコート感光体）を得た。
【０１４５】
−保護層の形成−
続いて、ノンコート感光体上にプラズマＣＶＤにより無機薄膜層（保護層）の形成を行った。ノンコート感光体に参照試料作製のためのＳｉ基板（５ｍｍ×１０ｍｍ）を粘着テープで貼り付け、図４に示すプラズマＣＶＤ装置に導入し、真空チャンバー３２内を、圧力が１×１０−２Ｐａとなるまで真空排気した。次に、ガス供給管３４から、マスフローコントローラー３６を介して真空チャンバー３２に、水素ガスを１０００ｓｃｃｍ、窒素ガスを２００ｓｃｃｍ、水素希釈トリメチルガリウム５ｓｃｃｍを供給すると共に、コンダクタンスバルブを調整することにより、真空チャンバー３２内の圧力を３０Ｐａとし、高周波電源５８及びマッチングボックス５６により、１３．５６ＭＨｚのラジオ波を出力１００Ｗにセットし、チューナーでマッチングを取り放電電極５４から放電を行った。このときの反射波は０Ｗであった。この状態で、１００分間、３０ｒｐｍの速度で回転させながら無機薄膜層からなる保護層付きの感光体を得た。なお、この水素希釈トリメチルガリウムガスの供給は、０℃に保たれたトリメチルガリウムに、水素をキャリアガスとしてバブリングすることによって行った。貼り付けていたサーモテープの色から成膜時の温度は約６０℃であることがわかった。
【０１４６】
次いで、得られた感光体を温度２０℃の環境で２４時間放置した。その後、感光体の表面を光学顕微鏡（倍率：５０倍）により観察したところ、複数の線状のクラックが観測され、これらのクラックにより閉じた部分も見られた。また、視野中で最も大きいクラックの間隔は９．２ｍｍであった。
さらに、上記クラックについて走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（倍率：５０００倍）により各クラックにおける最大幅を測定した。５０個のクラックについて確認を行った結果、最大幅は平均で０．５４μｍであった。なお、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によりクラックの深さを確認したところ、ほとんどすべてのクラックは保護層の下層である感光層まで到達していた。
【０１４７】
なお、前記Ｓｉ基板を外したあとにできた非膜形成部分と膜形成部分との段差を東京精密社製の表面粗さ形状測定機サーフコム５５０Ａにより測定したところ、保護層の膜厚は０．２４μｍであることがわかった。
また、Ｓｉ基板上に膜形成した試料の赤外吸収スペクトルから、膜は水素を含んだＧａＮであることがわかった。
【０１４８】
（評価）
次に、この保護層を形成した電子写真感光体を、富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌａｒ  ５００用のプロセスカートリッジに感光体として搭載し、これをＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌａｒ  ５００に取り付けて、３００ｄｐｉ、面積被覆率３０％の画像を、Ａ４サイズの用紙（富士ゼロックスオフィスサプライ社製、商品名Ｐ紙）に形成するプリントテストを実施した。
【０１４９】
−濃度むら−
上記条件で１００枚出力し、１０枚目及び１００枚目の出力画像サンプルを目視で評価した。その結果から、ハーフトーン画像の濃度むらを以下の基準により評価した。
○：１０枚目及び１００枚目の画像サンプルにおいて濃度むらは全くみられない。
△：一部濃度むらが見られるが、問題となるレベルではない。
×：かなりの濃度むらが見られ、問題となるレベル。
【０１５０】
−画像濃度− 
１００枚出力後に、面積被覆率１００％のベタ画像を１０枚連続で印画し、得られた画像について、一見して画像濃度が低下していると確認できる場合は濃度低下ありとした。
【０１５１】
−電位特性−
次に、この保護層を設けた電子写真感光体の電位特性を評価した。まず、上述の保護層形成前のノンコート感光体と、保護層を設けた感光体とに対して、露光用の光（光源：半導体レーザー、波長：７８０ｎｍ、出力：５ｍＷ）を、スコロトロン帯電器により−７００Ｖに帯電させた状態で４０ｒｐｍで回転させている感光体の表面に走査しながら照射した後の、感光体全面の残留電位を測定した。
ここで、測定には、表面電位計（モデル３４４、トレック・ジャパン社製）を使用し、プローブとしては測定領域幅１０ｍｍのプローブ（モデル５５５Ｐ−１、トレック・ジャパン社製）を用いた。このプローブを感光体との距離２ｍｍに設定しドラム軸方向、および回転方向に走査しながら測定することによってマッピングし、感光体全面における電位状態（残留電位）を調べた。その結果、前記ノンコート感光体については、全面の電位は均一に−２０Ｖであるのに対し、保護層を設けた感光体では均一に−４０Ｖ以下で良好なレベルであることがわかった。なお、この評価において残留電位幅が大きいほど場所による電位のバラツキが大きいことを示す。
以上の結果をまとめて表１に示す。
【０１５２】
＜実施例２＞
（電子写真感光体の作製）
実施例１における電子写真感光体の作製と同様にして得た保護層（これを第一の保護層とする）付きの感光体（クラックの間隔の最大値が９．３ｍｍであることを確認済）に、参照試料作製のためのＳｉ基板（５ｍｍ×１０ｍｍ）を粘着テープで貼り付け、図４に示すプラズマＣＶＤ装置に導入し、真空チャンバー３２内を、圧力が１×１０−２Ｐａとなるまで真空排気した。次に、ガス供給管３４から、マスフローコントローラー３６を介して真空チャンバー３２に、水素ガスを１０００ｓｃｃｍ、ヘリウム希釈酸素ガス（酸素５％）を２０ｓｃｃｍ、水素希釈トリメチルガリウム５ｓｃｃｍを供給すると共にコンダクタンスバルブを調整することにより、真空チャンバー３２内の圧力を３０Ｐａとし、高周波電源５８及びマッチングボックス５６により、１３．５６ＭＨｚのラジオ波を出力１００Ｗにセットし、チューナーでマッチングを取り放電電極５４から放電を行った。このときの反射波は０Ｗであった。この状態で、６０分間、３０ｒｐｍの速度で回転させながら第二の保護層を形成した。
【０１５３】
第二の保護層が形成された参照試料の元素分析を行ったところ、Ｇａ：Ｏ：Ｈ＝２：３：１の水素を含んだ酸化ガリウム膜が形成されていることが分かった。また、前記段差測定により第二の保護層の膜厚を確認したところ、０．２０μｍであることがわかった。
この感光体を用いて、実施例１と同様に感光体の評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
【０１５４】
＜実施例３＞
実施例１の電子写真感光体の作製において、保護層形成後の感光体を恒温槽に入れ、放置環境の温度を０℃とした以外は実施例１に準じて保護層へのクラック形成を行った。その結果、感光体表面に実施例１に比べてより密なクラックが形成された。光学顕微鏡で観察したところ、最も大きいクラックの間隔は２．５ｍｍであった。また、クラックの最大幅は平均で０．４３μｍであった。
上記感光体を用いて、実施例１と同様にして感光体の評価を行った。結果をまとめて表１に示す。
【０１５５】
＜実施例４＞
実施例１の電子写真感光体の作製において、保護層形成のための放電時間を１５０分とした以外は、実施例１と同様にして保護層付き感光体を得た。その後、この感光体を温度２０℃の環境で２４時間放置した。
なお、前記段差測定により保護層の膜厚を確認したところ、０．３６μｍであることがわかった。
【０１５６】
放置後の感光体表面を観察したところ、実施例１に比べてより密なクラックが形成されていることがわかった。光学顕微鏡で確認したところ、最も大きいクラックの間隔は７．２ｍｍであった。また、クラックの最大幅は平均で０．４８μｍであった。
上記感光体を用いて、実施例１と同様にして感光体の評価を行った。結果をまとめて表１に示す。
【０１５７】
＜比較例１＞
実施例１の電子写真感光体の作製において、保護層形成のための放電時間を９０分とした以外は、実施例１と同様にして保護層付き感光体を得た。その後、この感光体を温度２０℃の環境で２４時間放置した。
なお、前記段差測定により保護層の膜厚を確認したところ、０．２０μｍであることがわかった。
【０１５８】
放置後の感光体表面を観察したところ、実施例１に比べてより粗なクラックが形成されていることがわかった。光学顕微鏡で確認したところ、最も大きいクラックの間隔は１５．２ｍｍであった。また、クラックの最大幅は平均で０．５０μｍであった。
上記感光体を用いて、実施例１と同様にして感光体の評価を行った。結果をまとめて表１に示す。なお、濃度むらに関しては、出力画像に島状に濃度低下している部分が多数みられ、該島状部分に対応する位置の感光体表面観察を行ったところ、クラック間隔が１０ｍｍを超える部分に対応することがわかった。
【０１５９】
＜比較例２＞
比較例１における電子写真感光体の作製と同様にして得た保護層（これを第一の保護層とする）付きの感光体（クラックの間隔の最大値が１５．４ｍｍであることを確認済）に、実施例２で示した条件と同様にして第二の保護層を形成した。
この感光体を用いて、実施例１と同様に感光体の評価を行った。結果を表１にまとめて示す。なお、濃度むらに関しては、比較例１と同様に出力画像には島状に濃度低下している部分が多数見られ、島状部分に対応する位置の感光体表面観察を行ったところ、クラック間隔が１０ｍｍを超える部分に対応することがわかった。
【０１６０】
【表１】
2008268410.tif 000003
【０１６１】
表１に示すように、例えば実施例１は比較例１と比べて、実施例２は比較例２と比べて、それぞれ保護層であるＧａＮ層の膜厚が大きいにもかかわらず、残留電位は小さかった。このように、厚膜の無機薄膜保護層を形成した場合でも、間隔が１０ｍｍ以下のクラックを有することにより、感光体の残留電位を大幅に低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の感光体の層構成の一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の感光体の層構成の他の一例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の感光体の層構成の他の一例を示す模式断面図である。
【図４】本発明に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図である。
【図５】本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１  導電性基体
２、６  感光層
２Ａ  電荷発生層
２Ｂ  電荷輸送層
３  保護層
４  下引層
３０  成膜装置
３２  真空チャンバー
３４  ガス供給管
３６  マスフローコントローラー
３８  圧力調整器
４０  ガス供給源
４２  排気管
４８  モータ
５０  ノンコート感光体
５４  放電電極
５６  マッチングボックス
５８  高周波電源
６０  キャリアガス供給源
６２  原料ガス供給源
６４  ガス導入管
８２  画像形成装置
８４  帯電装置
８６  露光装置
８８  現像装置
８９  転写装置
【図１】
2008268410.tif 000004
【図２】
2008268410.tif 000005
【図３】
2008268410.tif 000006
【図４】
2008268410.tif 000007
【図５】
2008268410.tif 000008