(57)【要約】【課題】電子写真感光体端部において熱変形および応力変形により内径窄まりによるフランジ外径への干渉を無くした、画像濃度ムラの極めて少ない、優れた画像品質の電子写真画像が得られる電子写真感光体および電子写真感光体ユニットを提供する。【解決手段】円筒状導電性基体の外周面上の端部領域に延在するように、前記円筒状導電性基体を加熱しながらアモルファスシリコン系感光層を成膜形成させた電子写真感光体であって、該電子写真感光体の円筒状導電性基体が、内径が最端部に向かって一定であって中央部よりも大きな内径を有する部分（A）と、最端部に向かって内径が拡大する方向に変化している部分（B）と、該部分（B）よりも最端部に向かっての内径の変化率が小さい部分（C）とを、最端部に向かってこの順で有するインロー部を両側の端部領域に備えることを特徴とする電子写真感光体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状導電性基体の外周面上の端部領域に延在するように、前記円筒状導電性基体を加熱しながらアモルファスシリコン系感光層を成膜形成させた電子写真感光体であって、該電子写真感光体の円筒状導電性基体が、内径が最端部に向かって一定であって中央部よりも大きな内径を有する部分（Ａ）と、最端部に向かって内径が拡大する方向に変化している部分（Ｂ）と、該部分（Ｂ）よりも最端部に向かっての内径の変化率が小さい部分（Ｃ）とを、最端部に向かってこの順で有するインロー部を両側の端部領域に備えることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）の長手方向長さ（ａ）と、部分（Ｂ）の長手方向長さ（ｂ）および部分（Ｃ）の長手方向長さ（ｃ）の合計長さ（ｂ＋ｃ）との比(ａ/［ｂ+ｃ］)が０．６５以下である請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ｂ）の内径の変化率が２０μｍ／ｍｍ以上２００μｍ／ｍｍ以下、部分（Ｃ）の内径の変化率が−４μｍ／ｍｍ以上２０μｍ／ｍｍ未満である請求項１または２記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ｂ）の長手方向長さ（ｂ）と、部分（Ｃ）の長手方向長さ（ｃ）との比（ｂ／ｃ）が０．２０以上０．４０以下である請求項１から３のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）の肉厚（ｄ）と中央部の肉厚（ｅ）との比（ｄ／ｅ）が０．６０以上０．８０以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記電子写真感光体の円筒状導電性基体が、両端部領域に、該円筒状導電性基体の部分（Ａ）の内周面と中央部の内周面間に形成される段差面を有し、該段差面の該円筒状導電性基体の中心軸に対する直角度が０．００２ｍｍ以上０．０５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項７】
前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の両端部領域に有する段差面が、隣接する前記各々の部分（Ａ）の内周面と直交し、該段差面間の間隔が３２０ｍｍ以上４６０ｍｍ以下において、該各々の段差面の間の平行度が０．００１ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
【請求項８】
前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）の肉厚（ｄ）が、４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項９】
前記電子写真感光体の円筒状導電性基体が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されている請求項１から８のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項１０】
前記電子写真感光体がフルカラー電子写真装置用であることを特徴とする請求項１から９のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
【請求項１１】
円筒状導電性基体の外周面上に、該円筒状導電性基体を加熱しながら、端部領域に延在するようにアモルファスシリコン系感光層を成膜形成させた電子写真感光体と、該電子写真感光体を電子写真装置に回転可能に設置する固定部材（フランジ）を嵌合した電子写真感光体ユニットであって、
該電子写真感光体の円筒状導電性基体が、該円筒状導電性基体の両側の端部領域において、内径が最端部に向かって一定であって該円筒状導電性基体の中央部よりも大きな内径Ａｄを有する部分（Ａ）を少なくとも有するインロー部を備えたものであり、
該固定部材（フランジ）が、該固定部材（フランジ）の嵌合部の外径をＦｄとしたとき、下記式（１）
０．０００ｍｍ≦Ａｄ−Ｆｄ≦０．０５０ｍｍ      （１）
の関係を満たすものであることを特徴とする電子写真感光体ユニット。
【請求項１２】
前記固定部材（フランジ）が、円筒状の形状の嵌合部を有するものであり、該嵌合部が同一の外径Ｆｄを有する外周面を備えたもの、または、外径がＦｄであって所定の周方向幅の外周面を有する部分（Ｆ１部分）と外径がＦｄ未満である外周面を有する部分（Ｆ２部分）とが交互に該固定部材（フランジ）の中心軸方向に対して平行にもしくは所定の角度傾いた方向に相互に平行に配置された外周面を備えたものであって、該複数のＦ１部分の該周方向幅（Ｘ）の総計が、外径がＦｄであるとしたときの円周の長さの１／２以上で、かつ１個の該Ｆ１部分の周方向幅（Ｘ）が該円周の長さの１／１６以上であることを特徴とする請求項１１記載の電子写真感光体ユニット。
【請求項１３】
前記固定部材（フランジ）の嵌合部の複数のＦ１部分が、等間隔にまたは該固定部材（フランジ）の中心軸に対し対称に配置されていることを特徴とする請求項１２記載の電子写真感光体ユニット。
【請求項１４】
前記固定部材（フランジ）の嵌合部の中心軸方向の長さ（Ｙ）が、前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）の長手方向長さ（ａ）に対して、１．０ｍｍ以上（ａ＋ｂ＋ｃ）ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の電子写真感光体ユニット。
【請求項１５】
前記固定部材（フランジ）の材質が、亜鉛鋳造合金、亜鉛ダイキャスト合金、アルミ鋳造合金、アルミダイキャスト合金、アルミ鍛造合金または粉末冶金用材料であることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載の電子写真感光体ユニット。
【請求項１６】
前記電子写真感光体が、請求項１から９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請求項１１から１５のいずれか1項に記載の電子写真感光体ユニット。
【請求項１７】
電子写真感光体の両端に嵌合せしめた前記固定部材（フランジ）が、電子写真装置の回転軸を貫通せしめ、該回転軸を、該両固定部材（フランジ）の中心軸を中心にして回転せしめる構成を有することを特徴とする請求項１１から１６のいずれか１項に記載の電子写真感光体ユニット。
【請求項１８】
前記電子写真感光体の円筒状導電性基体が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする請求項１１から１７のいずれか１項に記載の電子写真感光体ユニット。
【請求項１９】
前記電子写真感光体が、円筒状導電性基体を２５０〜３５０℃に加熱しながら、アモルファスシリコン系光導電層を成膜形成させたものであって、該電子写真感光体の円筒状導電性基体が、内径が一定であって中央部よりも大きな内径を有する部分（Ａ）と、最端部に向かって内径が拡大する方向に変化している部分（Ｂ）と、該部分（Ｂ）よりも最端部に向かっての内径の変化率が小さい部分（Ｃ）とを、最端部に向かってこの順で有するインロー部を両側の端部領域に備えたものであり、該電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）に、固定部材（フランジ）を嵌合させた、請求項１１から１８のいずれか1項に記載の、フルカラー電子写真装置用の電子写真感光体ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状導電性基体の外周面上にアモルファスシリコン系感光層を成膜形成させた電子写真感光体およびこれを用いた電子写真感光体ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
アモルファスシリコン系感光層（ａ−Ｓｉ系感光層と表すことがある）を有する電子写真感光体用の基体の素材としては、主としてアルミニウムまたはアルミニウム合金が使用されている。基体の形状は円筒状、板状、ベルト状などであるが、主流は円筒状である。基体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を押出しまたは引抜き加工等することにより円筒状に成形し、さらに切削により所定の基体形状に加工することによって製造される。ａ−Ｓｉ系感光層を有する電子写真感光体（ａ−Ｓｉ系感光体と表すことがある）は、基体を脱脂、洗浄し、基体の外周上に、プラズマＣＶＤ法によってａ−Ｓｉ系感光層を１０〜１００μｍの厚さで成膜形成して製造される。このようにして製造されたａ−Ｓｉ感光体を搭載した電子写真装置は、複写機、プリンタなどとして商品化されている。
【０００３】
近年、フルカラー電子写真装置においても、写真品質や印刷品質並みの画像が要求されるようになってきている。このような状況において、電子写真感光体の膜質の均一性だけでなく、機械精度の要求も一段と厳しくなってきている。
【０００４】
アルミニウム合金から形成された基体の場合には、前記のように、アルミニウム合金の押出しまたは引抜き加工等により、図３（ａ）に示すような円筒形状の素管２０１を形成し、例えばＮＣ旋盤などにより、外周部２０４、内周部２０５、端部２０６を粗切削し、図１（ａ）のようなフランジを嵌合させるための内径段差形状（インローと表すことがある）を作製するために、インロー加工部２０３を切削加工して、図３（ｂ）に示すような円筒状のインロー加工済み基体２０２とし、さらに、インロー加工済み基体２０２に所定の表面性状を与えるために、仕上げ切削、各種のブラスト処理、化学処理などを行い形成される。このようにして形成されたアルミニウム合金製の基体は、有機溶剤や水系洗浄剤を用いて洗浄され、付着した油分や汚れなどを除去してａ−Ｓｉ感光体の製造に供される。
【０００５】
ａ−Ｓｉ系感光体の寸法特性を向上させるためには、まず、押出または引抜工程等での寸法精度、粗切削加工、仕上切削加工等における寸法精度を向上する必要がある。アルミニウム合金の押出、引抜加工等における寸法精度は、押出、引抜技術の進歩とともに十分に向上しており、アルミニウム合金製の基体の切削加工についても、これまで種々の加工方式が研究された結果として、最近ではアルミニウム合金製の基体の高精度加工が可能となっている。
【０００６】
つぎに、図４（ａ）に示すように、作製されたアルミニウム合金製の基体３００に、ａ−Ｓｉ系感光層３０２を成膜形成して、ａ−Ｓｉ系感光体３０１とする。ａ−Ｓｉ系感光層３０２は、例えば、図４（ｂ）に示すように、基体３００側から電荷注入阻止層３０３、光導電層３０４、表面層３０５を順次積層して成膜形成される。ａ−Ｓｉ系感光層３０２の成膜形成方法としては、主としてプラズマＣＶＤ法が使用されるが、真空蒸着法、イオンプレーティイング法、スパッタ法なども用いられる。
【０００７】
ａ−Ｓｉ系感光層３０２の成膜形成においては、基体３００とａ−Ｓｉ系感光層３０２との密着性を向上させ、また良好なａ−Ｓｉ系感光層の形成を目的として、基体温度を高温に加熱して、ａ−Ｓｉ系感光層の成膜を行う。このために、基体が熱により変形（熱変形と表すことがある）し、製造したａ−Ｓｉ系感光体も変形するという問題が生じる。
【０００８】
従来のａ−Ｓｉ系電子写真感光体では、図８（ａ）に示すように、ａ−Ｓｉ系感光層の成膜前の基体において、基体端部の外周面が基体中央部の外周面と同一の円筒面となるように、またインロー部７０２は基体７０１の外周面と同軸の円筒面になるようにそれぞれ形成されている。上述したように、ａ−Ｓｉ系感光体は、基体を高温（約２００〜３５０℃）に加熱しながらａ−Ｓｉ系感光層を成膜形成し作製される。作製されたａ−Ｓｉ系感光体は、室温に戻されるが、この際に、基体とａ−Ｓｉ系感光層との熱膨張係数の差に起因する収縮量の差により応力が生じ、室温に戻されたａ−Ｓｉ系感光体は、図８（ｂ）に示すように、基体の端部が収縮するように変形しその外径およびインロー部７０２の内径が小さくなってしまう。
【０００９】
特に、機械的強度の低いインロー部に、すなわち基体端部領域に応力による変形（応力変形と表すことがある）をもたらし、このため、インロー部７０２にフランジが装着できなくなったり、内径がばらついたり、平均真円度が悪くなってしまうという問題が生じる。しかし現状では、ａ−Ｓｉ系感光層の成膜時の温度を下げることも、基体とａ−Ｓｉ系感光層との熱膨張係数を同じにすることも技術的に困難である。
【００１０】
上記ａ−Ｓｉ系感光体の変形は、基体の肉厚が薄くなるほど顕著であり、例えば、図５に示すような基体形状が円筒状のものでは、端部４０３および端部に近い端部領域４０２のａ−Ｓｉ系感光層４０４、基体のインロー部４０６およびインロー部４０６に隣接する基体中央部４０５において熱変形、応力変形が大きい。とくにａ−Ｓｉ系感光体の両端部に設けられたインロー部４０６は、電子写真装置とａ−Ｓｉ系感光体をつなぎ合わせる重要な部分で高い寸法精度が要求されるために、変形を生じるのは好ましくない。
【００１１】
従来、ａ−Ｓｉ系感光層を成膜するためのアルミニウム合金基体の材質として、マグネシウム（Ｍｇ）の添加により強度向上を図り、不純物元素の混入を少なくして晶出物の生成を抑制したＡｌ−Ｍｇ合金が提案され、使用されている（例えば特許文献１）。このアルミニウム合金からなる基体は、ａ−Ｓｉ系感光層を成膜するための下地として、超精密仕上げ面を得るには適している。
【００１２】
また、ａ−Ｓｉ系感光体の端部の変形を補正するために、アルミニウム合金基体のインロー部の内径を端部に向かって先広がり状に大きくして、ａ−Ｓｉ系感光層を成膜形成してａ−Ｓｉ系感光体を作製したときにａ−Ｓｉ系感光体のインロー部の内径が一定となるようにする方法が提案されている（例えば特許文献２）。さらに、基体の内径を末広がりにテーパー加工することで、フランジ装着性を向上させて、フランジとの嵌合精度向上を計る方法が提案されている（例えば特許文献３）。しかしながら、フルカラー用として、写真品質や印刷品質並みの画像品質を得るためには、十分とは言えず、ａ−Ｓｉ系感光層を成膜する際の熱変形、応力変形による寸法精度の低下についてはさらなる改善が求められている。
【特許文献１】特公昭６２−３２２６１号公報
【特許文献２】特許３１７６２３５号公報
【特許文献３】特開平９−２９７５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、ａ−Ｓｉ系感光層を有する電子写真感光体における上記の問題点を解消するために、熱変形および応力変形のメカニズムを解析し、とくに応力変形とアルミニウム合金基体のインロー部の形状との関連性について、実験、検討を繰り返した結果としてなされたものであり、本発明の目的は、電子写真感光体と電子写真装置を繋ぎ合わせる部材(フランジ)との接合面において高い寸法精度を得るとともに、電子写真感光体端部における応力変形による内径窄まりに起因するフランジ外径への干渉を無くした電子写真感光体を提供することにある。
【００１４】
さらに、フランジと電子写真感光体の嵌めあい精度を高めて、電子写真感光体の回転精度(電子写真感光体の同心度、フレ）を向上させて、電子写真装置内における電子写真感光体の位置精度を向上させ、電子写真感光体の表面と帯電器や現像器とのギャップ精度を向上して変位を極力小さくすることで、画像濃度ムラが極めて小さい、高速複写、高速印字を可能とする電子写真装置の提供を可能とする電子写真感光体を提供することにある。
【００１５】
さらに、フランジとの嵌合部分の平行度、直角度の精度を高めることで、高精度なフランジの使用が可能になる。
【００１６】
それによって、フランジと電子写真感光体の嵌めあい精度が向上し、電子写真感光体の回転精度(電子写真感光体円筒の同軸度、フレ）を向上させて、電子写真装置内における電子写真感光体の位置精度を向上させ、電子写真感光体の表面と帯電器や現像器とのギャップ精度を向上して変位を極力小さくすることで、画像濃度ムラが極めて小さい、高速複写、高速印字を可能とする電子写真装置の提供を可能とする高耐久の電子写真感光体、およびこれを搭載した電子写真感光体ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成する本発明の電子写真感光体は、円筒状導電性基体の外周面上の端部領域に延在するように、前記円筒状導電性基体を加熱しながらアモルファスシリコン系感光層を成膜形成させた電子写真感光体であって、該電子写真感光体の円筒状導電性基体が、内径が最端部に向かって一定であって中央部よりも大きな内径を有する部分（Ａ）と、最端部に向かって内径が拡大する方向に変化している部分（Ｂ）と、該部分（Ｂ）よりも最端部に向かっての内径の変化率が小さい部分（Ｃ）とを、最端部に向かってこの順で有するインロー部を両側の端部領域に備えることを特徴とする。
【００１８】
さらに、上記本発明の電子写真感光体は、前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）の長手方向長さ（ａ）と、部分（B）の長手方向長さ（ｂ）および部分（Ｃ）の長手方向長さ（ｃ）の合計長さ（ｂ＋ｃ）との比(ａ/［ｂ+ｃ］)を０．６５以下とするのが好ましい。
【００１９】
さらに、上記本発明の電子写真感光体は、前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ｂ）の内径の変化率を２０μｍ／ｍｍ以上２００μｍ／ｍｍ以下、部分（Ｃ）の内径の変化率を−４μｍ／ｍｍ以上２０μｍ／ｍｍ未満とするのが好ましい。
【００２０】
さらに、上記本発明の電子写真感光体は、前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ｂ）の長手方向長さ（ｂ）と、部分（Ｃ）の長手方向長さ（ｃ）との比（ｂ／ｃ）を０．２０以上０．４０以下とするのが好ましい。
【００２１】
さらに、上記本発明の電子写真感光体は、前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）の肉厚（ｄ）と中央部の肉厚（ｅ）との比（ｄ／ｅ）を０．６０以上０．８０以下とするのが好ましい。
【００２２】
さらに、上記本発明の電子写真感光体は、前記円筒状導電性基体が、両端部領域に、該円筒状導電性基体の部分（Ａ）の内周面と中央部の内周面間に形成される段差面を有し、該段差面の該円筒状導電性基体の中心軸に対する直角度が０．００２ｍｍ以上０．０５０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２３】
上記本発明の電子写真感光体は、前記円筒状導電性基体の両端部領域に有する段差面が、隣接する前記各々の部分（Ａ）の内周面と直交し、該段差面間の間隔が３２０ｍｍ以上４６０ｍｍ以下において、該各々の段差面の間の平行度が０．００１ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
さらに、上記本発明の電子写真感光体は、また、前記円筒状導電性基体の部分（Ａ）の肉厚（ｄ）を４ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２５】
さらに、上記本発明の電子写真感光体は、前記円筒状導電性基体が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されているのが好ましい。
【００２６】
さらに、上記本発明の電子写真感光体は、フルカラー電子写真装置用の電子写真感光体である。
【００２７】
また、上記目的を達成する本発明の電子写真感光体ユニットは、円筒状導電性基体の外周面上に、該円筒状導電性基体を加熱しながら、端部領域に延在するようにアモルファスシリコン系感光層を成膜形成させた電子写真感光体と、該電子写真感光体を電子写真装置に回転可能に設置する固定部材（フランジ）を嵌合した電子写真感光体ユニットであって、
該電子写真感光体の円筒状導電性基体が、該円筒状導電性基体の両側の端部領域において、内径が最端部に向かって一定であって該円筒状導電性基体の中央部よりも大きな内径Ａｄを有する部分（Ａ）を少なくとも有するインロー部を備えたものであり、
該固定部材（フランジ）が、該固定部材（フランジ）の嵌合部の外径をＦｄとしたとき、下記式（１）
０．０００ｍｍ≦Ａｄ−Ｆｄ≦０．０５０ｍｍ    （１）
の関係を満たすものであることを特徴とする。
【００２８】
さらに、上記本発明の電子写真感光体ユニットは、前記固定部材（フランジ）が、円筒状の形状の嵌合部を有するものであり、該嵌合部が同一の外径Ｆｄを有する外周面を備えたもの、または、外径がＦｄであって所定の周方向幅の外周面を有する部分（Ｆ１部分）と外径がＦｄ未満である外周面を有する部分（Ｆ２部分）とが交互に該固定部材（フランジ）の中心軸方向に対して平行にもしくは所定の角度傾いた方向に相互に平行に配置された外周面を備えたものであって、該複数のＦ１部分の該周方向幅（Ｘ）の総計が、外径がＦｄであるとしたときの円周の長さの１／２以上で、かつ１個の該Ｆ１部分の周方向幅（Ｘ）が該円周の長さの１／１６以上とすることが好ましいる。
【００２９】
さらに、上記本発明の電子写真感光体ユニットは、前記固定部材（フランジ）の嵌合部の複数のＦ１部分が、等間隔にまたは該固定部材（フランジ）の中心軸に対し対称に配置されているのが好ましい。
【００３０】
さらに、上記本発明の電子写真感光体ユニットは、前記固定部材（フランジ）の嵌合部の中心軸方向の長さ（Ｙ）が、前記電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）の長手方向長さ（ａ）に対して、１．０ｍｍ以上（ａ＋ｂ＋ｃ）ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３１】
さらに、上記本発明の電子写真感光体ユニットは、前記固定部材（フランジ）の材質が、亜鉛鋳造合金、亜鉛ダイキャスト合金、アルミ鋳造合金、アルミダイキャスト合金、アルミ鍛造合金または粉末冶金用材料であることが好ましい。
【００３２】
さらに、上記本発明の電子写真感光体ユニットは、前記電子写真感光体が、上記本発明の電子写真感光体であることが好ましい。
【００３３】
さらに、上記本発明の電子写真感光体ユニットは、電子写真感光体の両端に嵌合せしめた前記固定部材（フランジ）が、電子写真装置の回転軸を貫通せしめ、該回転軸を、該両固定部材（両フランジ）の中心軸を中心にして回転せしめる構成を有することが好ましい。
【００３４】
さらに、上記本発明の電子写真感光体ユニットは、前記電子写真感光体の円筒状導電性基体が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されているのが好ましい。
【００３５】
さらに、上記本発明の電子写真感光体ユニットは、前記電子写真感光体が、円筒状導電性基体を２５０℃〜３５０℃に加熱しながら、アモルファスシリコン系光導電層を成膜形成させたものであって、該電子写真感光体の円筒状導電性基体が、内径が一定であって中央部よりも大きな内径を有する部分（Ａ）と、最端部に向かって内径が拡大する方向に変化している部分（Ｂ）と、該部分（Ｂ）よりも最端部に向かっての内径の変化率が小さい部分（Ｃ）とを、最端部に向かってこの順で有するインロー部を両側の端部領域に備えたものであり、該電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）に、固定部材（フランジ）を嵌合させた、フルカラー電子写真装置用の電子写真感光体ユニットである。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の電子写真感光体は、円筒状導電性基体として、該円筒状導電性基体の両側のインロー部間に位置する内径が一定の中央部と、該円筒状導電性基体の両側の端部領域において、内径が最端部に向かって一定であって該円筒状導電性基体の中央部よりも大きな内径を有する部分（Ａ）（部分（Ａ）と表すことがある）と、最端部に向かって内径が拡大する方向に変化している部分（Ｂ）（部分（Ｂ）と表すことがある）と、前記部分（Ｂ）よりも最端部に向かっての内径の変化率が小さい部分（Ｃ）（部分（Ｃ）と表すことがある）を最端部に向かってこの順に有するインロー部を備えた円筒状導電性基体を用いて、この円筒状導電性基体を加熱しながら、中央部はもちろんのこと、端部領域にまで延在するようにａ−Ｓｉ系感光層をその外周面上に成膜形成して作成される。
【００３７】
本発明の電子写真感光体は、ａ−Ｓｉ系感光層の成膜形成の際または室温まで温度を下げる過程において、変形するが、前記部分（Ｃ）において応力が開放され、主として、前記部分（Ｃ）において変形により窄む。これにより、本発明の電子写真感光体のインロー部は、前記部分（Ｃ）で最も窄まり、前記部分（Ｃ）においては内径が最端部でやや小さくなった形状となるものの、本発明の電子写真感光体を電子写真装置に固定するのに使用する固定部材（フランジと表すことがある）との接合面であるインロー部最奥部の前記部分（Ａ）の内径よりは大きく、また前記部分（Ａ）のフランジ接合面においては、変形を受けないので、フランジ接合面である前記部分（Ａ）の成膜形成前の精度をそのまま維持することができる。したがって、フランジ接合面の内径寸法精度および同心度が高まり、フランジの嵌めあい精度ならびに電子写真装置内における電子写真感光体の位置精度も向上し、電子写真感光体表面と現像器とのギャップ精度や電子写真感光体の回転精度などが高められ、本発明の電子写真感光体を電子写真装置に搭載することにより画像濃度ムラの極めて少ない、優れた画像品質の電子写真画像の提供が可能となる。
【００３８】
本発明の電子写真感光体は、上記の変形により、端部領域、特に両端部においてその外径が中央部よりも小さくなるが、この部分は、非画像部であり画像品質に悪影響を与えることはない。また、電子写真装置に搭載する際に、他の部材と接触することがないように設定することによって、電子写真プロセスに悪影響を与えることはない。
【００３９】
このように、本発明の電子写真感光体は、円筒状導電性基体のインロー部を適切な形状とすることによりａ−Ｓｉ系感光層の成膜形成の際の応力を端部領域の変形によって吸収しその悪影響を回避したものであるということができる。これにより、インロー部の機械的強度を増すために基体の厚みを増したり、インロー部の変形を成膜後の加工によって修正して材料や製造工数のコストを増加させることなく、インロー部の内径寸法精度の良好な電子写真感光体を提供することができる。そして、インロー部の内径のばらつきや、平均真円度が悪くなってインロー部にフランジが装着できなくなるという問題点もなく、フランジ接合面に変形も無いことから、フランジとの嵌めあい精度をより高めた極めて画像濃度ムラの小さい、良好な画質の電子写真画像が得られる電子写真感光体を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明に係る電子写真感光体の実施形態のいくつかの例を図９に示す。
【００４１】
本発明の電子写真感光体は、円筒状導電性基体８００と、円筒状導電性基体８００の外周上に形成されたａ−Ｓｉ系感光層を有する。ａ−Ｓｉ系感光層は、図９（ａ）に示されているように、光導電層８０３を有しており、必要に応じて、表面層８０５および下部電荷注入阻止層８０２を設けた構成とすることができる。また、上記光導電層８０３は、例えば図９（ｂ）に示したように、第１の光導電層８０３および第２の光導電層８０４のような複数の層を有する構成とすることができる。さらに、図９（ｃ）に示したように、ａ−Ｓｉ系感光層は、必要に応じて、さらに上部電荷注入阻止層８０６を有する構成とすることができる。
【００４２】
ａ−Ｓｉ系感光層の成膜形成方法としては、主としてプラズマＣＶＤ法が使用されるが、真空蒸着法、イオンプレーティイング法、スパッタ法なども用いることができる。
【００４３】
以下に本発明の電子写真感光体についてさらに詳細に説明する。
【００４４】
（円筒状導電性基体）
本発明において使用する円筒状導電性基体の一例の端部領域を示す模式的断面図を図１（ａ）に、これを用いて作成される本発明の電子写真感光体の一例を示す模式的断面図を図１（ｂ）に示す。図１の横軸は円筒状導電性基体または電子写真感光体の長手方向の長さを示しており、図の左側が最端部側を、右側が中央部側になっている。縦軸はそれぞれの直径方向の長さを任意の等間隔の長さで区切った場合を示しており、図の下側が円筒状導電性基体または電子写真感光体の内面側を、上側が最表面側を示している。
【００４５】
本発明の電子写真感光体の作製に使用する円筒状導電性基体１０４を構成する材料としては、ＳＵＳ（ステンレススチール）、アルミ（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、などの金属材料やそれらの合金材料などが挙げられる。これらのなかでは、本発明の電子写真感光体の軽量化を図るうえで、しかも低コストでこれを達成することができるばかりか、ａ−Ｓｉ系感光層１０３との密着性が高く、本発明の電子写真感光体の信頼性も向上するといった点から、アルミニウムまたはアルミニウム合金材料が、好ましい。
【００４６】
本発明に使用する円筒状導電性基体１０４は、一般に、上記材料を押出加工や引抜加工などによって中空の円筒状の素管に成形し、これを旋盤による切削加工等によりインロー加工済み基体とし、更に研削加工などによる粗加工、仕上げ加工を経て、所望の形状および寸法精度を有する円筒状基体に形成し、作製される。
【００４７】
本発明に使用する円筒状導電性基体は、耐水腐食性や切削加工性などを考慮して、例えば、ＪＩＳ  １Ｎ９０にマグネシウムを加えたアルミニウム合金や、同様にＪＩＳ  ５０００系またはＪＩＳ  ６０００系に珪素やマグネシウムを加えたアルミニウム合金を用いて作製するのが好ましい。
【００４８】
本発明に使用する円筒状導電性基体の中央部の肉厚（ｅ）は、必要とする仕様に応じて適宜設定されるが、円筒状導電性基体全体ならびにフランジ接合面の機械的強度および寸法精度を確保することなどを考慮して、通常０．５〜１０ｍｍ、好適には１〜５ｍｍとするのが好ましい。
【００４９】
本発明に使用する円筒状導電性基体のインロー部内側部分１０２は、円筒状導電性基体１０４の端部領域の内周面に、旋盤により端部から所定の長さにわたって切削加工を行い形成する。インロー部１０１は、その寸法ならびに寸法精度を必要とする仕様に応じて適宜設定されるが、例えばインロー部１０１の長さ（部分（Ａ）、部分（Ｂ）および部分（Ｃ）の長さの和）は通常２〜３０ｍｍ程度とし、円筒状導電性基体の中央部の肉厚を（ｅ）としたとき、インロー部の段差＝肉厚（ｅ）−肉厚（ｄ）は、通常０．３〜４ｍｍ程度に設定する。また、インロー部内側部分１０２の端部に向かって形成する形状は、円筒状導電性基体１０４の機械的強度やａ−Ｓｉ系感光層１０３の厚みあるいは発生する応力に応じて設定する。内径が最端部に向かって一定であって円筒状導電性基体１０４の中央部よりも大きな内径を有する部分（Ａ）と、最端部に向かって内径が拡大する方向に変化している部分（Ｂ）と、前記部分（Ｂ）よりも最端部に向かっての内径の変化率が小さい部分（Ｃ）から構成し、応力変形を部分（Ｃ）で吸収するように設定する。
【００５０】
その際、本発明に使用する円筒状導電性基体のインロー部１０１の構成は、前記部分（Ａ）の長手方向長さ（ａ）と、前記部分（Ｂ）の長手方向長さ（ｂ）および前記部分（Ｃ）の長手方向長さ（ｃ）の合計長さ（ｂ＋ｃ）との比(ａ/［ｂ+ｃ］)を０．６５以下とするのが好ましい。この比(ａ/［ｂ+ｃ］)を０．６５以下とすると、すなわち内径が変化している部分（部分（Ｂ）および部分（Ｃ））の長手方向長さが、フランジ接合面である部分（Ａ）の長さに対して相対的に長くなると、応力変形を部分（Ｃ）および部分（Ｂ）で充分に受け止めることができ、部分（Ａ）が変形することがない。この比(ａ/［ｂ+ｃ］)は、０．１０以上０．６５以下とするのがより好ましく、０．２０以上０．６０以下とするのがさらに好ましい。
【００５１】
さらに、図１２に示すように、本発明に使用する円筒状導電性基体のインロー部最端部位置をＥ/Ｃ位置と、部分（Ｃ）と部分（Ｂ）の境界線の位置をＣ/Ｂ位置と、部分（Ｂ）と部分（Ａ）の境界線の位置をＢ/Ａ位置とそれぞれ表したときに、円筒状導電性基体の部分（Ｂ）の内径変化率を式で表すと
｛（Ｃ/Ｂ位置の内径）−（Ｂ/Ａ位置の内径）｝/（部分（Ｂ）の長手方向長さ）
であり、また、部分（Ｃ）の内径変化率を式で表すと
｛（Ｅ/Ｃ位置の内径）−（Ｃ/Ｂ位置の内径）｝/（部分（Ｃ）の長手方向長さ）
である。
【００５２】
本発明に使用する円筒状導電性基体の部分（Ｂ）の内径の変化率を２０μｍ／ｍｍ以上２００μｍ／ｍｍ以下、部分（Ｃ）の内径の変化率を−４μｍ／ｍｍ以上２０μｍ／ｍｍ未満とすることで、本発明の効果が良好に得られる。
【００５３】
本発明に使用する円筒状導電性基体の前記部分（Ｂ）の内径の変化率を２０μｍ／ｍｍ以上とすると、前記部分（Ａ）と前記部分（Ｂ）との差が大きくなり、相対的に肉厚の小さい前記部分（Ｃ）で結果的に応力を受け持つことになり、前記部分（Ａ）まで変形が及ぶことがなくなる。また、前記部分（Ｂ）の内径の変化率を２００μｍ／ｍｍ以下とすると、前記部分（Ｃ）の軸方向長さ（ｃ）と関連するが、インロー部の端部や前記部分（Ｃ）の肉厚を充分に確保でき、前記部分（Ｃ）の最端部の変形が大きくなりすぎることを防止することができる。さらに、前記部分（Ｂ）および前記部分（Ｃ）の機械的強度が不足することも無い。
【００５４】
本発明に使用する円筒状導電性基体の前記部分（Ｃ）の内径の変化率を−４μｍ／ｍｍ以上とすると、応力変形が大きい場合においても、フランジとの干渉を起こすことがない。また２０μｍ／ｍｍ未満とすると、最端部の肉厚を充分厚く設定することができるため、端部の機械的強度が充分なものとなり、軽い衝撃やこれを用いて製造した電子写真感光体を立てて置いた場合でも破損したり変形することがなく、これを用いて製造した電子写真感光体の取り扱いが容易となる。
【００５５】
また、本発明に使用する円筒状導電性基体の中央部の肉厚（ｅ）は、上述したように１０ｍｍ以下とするのが好ましい。円筒状導電性基体の中央部の肉厚（ｅ）を５ｍｍ以下とすると、コストの低減と、電子写真感光体の軽量化を図ることができる。円筒状導電性基体の中央部の肉厚を厚くすると、機械強度が増し応力変形は少なくなるが、重量が増大しコストが高くなる。アルミニウム又またはアルミニウム合金で形成されている円筒状導電性基体を用いる場合に、コスト低減と軽量化の面から、本発明は特に有効である。
【００５６】
肉厚（ｅ）は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下とするのがより好ましく、２ｍｍ以上３ｍｍ以下とするのがさらに好ましい。
【００５７】
さらに、インロー部の各角の部分は、フランジ嵌合の際に干渉しないように、面取り加工をおこなうのが好ましい。Ｃ面取り加工をＣ０．２以上Ｃ０．４以下で面取り加工を行うことが好ましい。
【００５８】
（電子写真感光体）
本発明の電子写真感光体は、上記の円筒状導電性基体の表面に、アモルファスシリコン系感光層を成膜形成させたものである。
【００５９】
本発明の電子写真感光体の円筒状導電性基体のインロー部の模式図を図１２に示す。電子写真感光体のインロー部最端部位置をＥ/Ｃ位置と、部分（Ｃ）と部分（Ｂ）の境界線の位置をＣ/Ｂ位置と、部分（Ｂ）と部分（Ａ）の境界線の位置をＢ/Ａ位置とそれぞれ表したときに、部分（Ｂ）の内径変化率を式で表すと｛（Ｃ/Ｂ位置の内径）−（Ｂ/Ａ位置の内径）｝/（部分（Ｂ）の長手方向長さ）である。本発明の電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ｂ）の内径の変化率が＋の値のときは、Ｂ/Ａ位置の内径に対してＣ/Ｂ位置の内径が大きくなっている場合であり、部分（Ｂ）の内径の変化率が−の値のときは、Ｂ/Ａ位置の内径に対してＣ/Ｂ位置の内径が小さくなっている場合である。
【００６０】
また、本発明の電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ｃ）の内径変化率を式で表すと｛（Ｅ/Ｃ位置の内径）−（Ｃ/Ｂ位置の内径）｝/（部分（Ｃ）の長手方向長さ）であり、部分（Ｃ）の内径の変化率が＋の値のときは、Ｃ/Ｂ位置の内径に対してＥ/Ｃ位置の内径が大きくなっている場合であり、部分（Ｃ）の内径の変化率が−の値のときは、Ｃ/Ｂ位置の内径に対してＥ/Ｃ位置の内径が小さくなっている場合である。
【００６１】
本発明の電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ｂ）の内径の変化率を２０μｍ／ｍｍ以上２００μｍ／ｍｍ以下、部分（Ｃ）の内径の変化率を−４μｍ／ｍｍ以上２０μｍ／ｍｍ未満とすると、本発明の効果が良好に得られ好ましい。
【００６２】
前記部分（Ｂ）の内径の変化率を２０μｍ／ｍｍ以上とすると、前記部分（Ａ）と前記部分（Ｂ）との差が大きくなり、相対的に肉厚の小さい前記部分（Ｃ）で結果的に応力を受け持つことになり、前記部分（Ａ）まで変形が及ぶことが少ないと推測する。また、前記部分（Ｂ）の内径の変化率を２００μｍ／ｍｍ以下とすると、前記部分（Ｃ）の軸方向長さ（ｃ）と関連するが、インロー部の最端部や前記部分（Ｃ）の肉厚を充分に確保でき、前記部分（Ｃ）の最端部の変形が大きくなりすぎることを防止することができる。さらに、前記部分（Ｂ）および前記部分（Ｃ）の機械的強度が不足することも無い。
【００６３】
前記部分（Ｂ）の内径の変化率は、２０μｍ／ｍｍ以上１８０μｍ／ｍｍ以下とするのがより好ましく、２０μｍ／ｍｍ以上１００μｍ／ｍｍ以下とするのがさらに好ましい。
【００６４】
前記部分（Ｃ）の内径の変化率を−４μｍ／ｍｍ以上とすると、応力変形が大きい場合においても、フランジとの干渉を起こすことがない。また２０μｍ／ｍｍ未満とすると、最端部の肉厚を充分厚く設定することができるため、端部の機械的強度が充分なものとなり、軽い衝撃や電子写真感光体を立てて置いた場合でも破損したり変形することがなく、電子写真感光体の取り扱いが容易となる。前記部分（Ｃ）の内径の変化率は、−２μｍ／ｍｍ以上２０μｍ／ｍｍ未満とするのがより好ましい。
【００６５】
また、本発明の電子写真感光体の円筒状導電性基体の前記部分（Ｂ）の長手方向長さ（ｂ）および前記部分（Ｃ）の長手方向長さ（ｃ）の比（ｂ／ｃ）を０．２０以上、０．４０以下にすると、本発明の効果が良好に得られる。この比（ｂ／ｃ）を０．２０以上とすると、相対的に前記部分（Ｃ）の肉厚が薄くなり、前記部分（Ｃ）でほとんどの応力を受け持ち応力を解消するため、前記部分（Ａ）まで変形を及ぶことが無い。この比（ｂ／ｃ）を０．４０以下とすると、前記部分（Ｃ）が応力変形をおこし応力を解消するため、前記部分（Ｂ）はほとんど変形せず、また前記部分（Ａ）に変形が及ぶことがなくなる。比（ｂ／ｃ）は、０．２０以上０．３０以下とするのがより好ましい。
【００６６】
さらに、前記部分（Ａ）の肉厚（ｄ）と中央部の肉厚（ｅ）との比を０．６０以上０．８０以下とすることで、本発明の効果が良好に得られる。この比（ｄ／ｅ）を０．６０以上とすると、インロー部の強度を大きく設定することができる、特に最端部の強度を大きく設定することができる。またこの比を０．８０以下とすると、部分（Ａ）の中央部側位置（Ａ／Ｍ位置と表すことがある）において形成される部分Ａの内周面と中央部の内周面間に形成される段差面（ＡＰ）が大きくなり、フランジと本発明の電子写真感光体を嵌合したとき接合面の段差を充分なものとすることができ、段差の強度が大きく破損することがない。さらに、インロー部と中央部との肉厚の差が大きく、応力変形が中央部にまで及ぶことがない。前記比（ｄ／ｅ）は、０．７０以上０．８０以下とするのがより好ましい。
【００６７】
本発明の電子写真感光体の円筒状導電性基体は、両端部領域に、部分Ａの内周面と中央部の内周面間に形成される段差面（ＡＰ）を有し、これらの段差面の該円筒状導電性基体の中心軸に対する直角度は、０．００２ｍｍ以上０．０５０ｍｍ以下とするのが好ましい。またこの直角度を０．００２ｍｍ以上０．０３０ｍｍ以下とするのがより好ましい。
【００６８】
段差面（ＡＰ）と円筒状導電性基体の中心軸に対する直角度を０.００２ｍｍ以上とすると基体の寸法管理やコスト面から好ましく、この直角度を０.０５０ｍｍ以下とすると回転中心とフランジを直交し、回転軸とフランジの嵌め合いが滑らかになり偏心や回転軸や感光体表面へ接触させる部品へのストレスを小さくできることとなり好ましい。
【００６９】
本発明において、直角度は、基準軸（電子写真感光体の円筒状導電性基体の中心軸）に垂直な２平面で評価面（Ａ／Ｍ位置の段差面）を挟んだとき、この２平面間の距離を直角度（軸基準）とした。直角度は、例えば、後述する、ＭＩＴＳＵＴＯＹＯ、ＲＯＵＮＤＴＥＳＴ=ＲＡ-４００（株式会社ミツトヨ製；商品名）等の測定器を用いて評価することができる。
【００７０】
さらに、本発明の電子写真感光体の円筒状導電性基体が両端部領域に有する段差面（ＡＰ）は、隣接する各々の部分（Ａ）の内周面と直交し、これらの段差面の間の平行度は、これらの段差面間の間隔が３２０ｍｍ以上４６０ｍｍ以下において、０．００１ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下とするのが好ましい。またこの平行度を０．００１１ｍｍ以上０．０７５ｍｍ以下とするのがより好ましい。
【００７１】
上記電子写真感光体の両端部領域の段差面（ＡＰ）の間の平行度を０.００１ｍｍ以上とすると基体の寸法管理やコスト面から好ましく、この平行度を０.１００ｍｍ以下とすると回転軸とフランジの嵌め合いが滑らかになり、回転軸へのストレスが少なくでき、偏心や回転トルクを小さくできて好ましい。
【００７２】
本発明において、前記平行度は、基準面（片方のＡ／Ｍ位置の段差面）に平行な２平面で評価面（基準面としたものとは異なる側の段差面）を挟んだときのこの２平面間の距離を平行度とした。平行度は、例えば、後述するＭＩＴＳＵＴＯＹＯ、ＲＯＵＮＤＴＥＳＴ=ＲＡ-４００（株式会社ミツトヨ製；商品名）等の測定器を用いて評価することができる。
【００７３】
（電子写真感光体ユニット）
本発明の電子写真感光体を用いた、固定部材（フランジ）との嵌合精度を高めた本発明の電子写真感光体ユニットの一例を図１３に示す。
【００７４】
本発明の電子写真感光体ユニットは、電子写真感光体（１２０１）と、この電子写真感光体（１２０１）を電子写真装置に回転可能に設置する固定部材（フランジと表すことがある）（１２０２）とを嵌合したものであり、電子写真感光体（１２０１）の両端部のインロー部にフランジ（１２０２）がこのフランジの嵌合部（１２０３）を介して嵌合されている。フランジは、フランジの嵌合部と電子写真感光体のインロー部の部分Ａとで嵌合するように、電子写真感光体のインロー部の段差面（ＡＰ）の位置までフランジの嵌合部を挿入して嵌合させることが好ましい。
【００７５】
本発明の電子写真感光体ユニットは、両側の端部領域において、内径が最端部に向かって一定であって中央部よりも大きな内径Ａｄを有する部分（Ａ）を少なくとも有するインロー部を備えた電子写真感光体と、フランジの嵌合部の外径をＦｄとしたとき、下記式（１）
０．０００ｍｍ≦Ａｄ−Ｆｄ≦０．０５０ｍｍ    （１）
の関係を満たす嵌合部を有するフランジとを嵌合したものである。
【００７６】
本発明の電子写真感光体ユニットに用いられるフランジ（フランジの嵌合部）は、電子写真感光体を電子写真装置に電子写真装置に要求される回転精度で回転可能に設置することができるものであればその形状は特に限定されない。本発明の電子写真感光体ユニットにおいては、例えば、図１５（ａ）に示すような円筒形形状や、図１５（ｂ）〜（ｄ）のような外径がＦｄである外周面を有する部分（Ｆ１部分と表すことがある）と外径がＦｄ未満である外周面を有する部分（Ｆ２部分と表すことがある）とが交互にフランジの中心軸方向に対して平行にもしくは所定の角度傾いた方向に相互に平行に配置された外周面を備えた円筒状の形状を有するもの等を用いることができる。図１５（ｂ）〜（ｄ）のような形状を有するフランジ（フランジの嵌合部）を用いるときは、複数のＦ１部分が等間隔にまたはフランジの中心軸に対し対称に配置されていることが好ましい。さらに、Ｆ１部分の周方向幅Ｘ（図１５（ｂ）に図示）の総計が、外径がＦｄであるとしたときの円周の長さの１／２以上で、かつ１個のＦ１部分の周方向幅（Ｘ）が前記外径がＦｄであるとしたときの円周の長さの１／１６以上であり、複数のＦ１部分が等間隔に配置されていることが好ましい。
【００７７】
さらに、フランジ（フランジの嵌合部）の中心軸方向の長さＹ（図１４に図示）は、電子写真感光体の円筒状導電性基体の部分（Ａ）の長手方向長さ（ａ）に対して、１．０ｍｍ以上（ａ＋ｂ＋ｃ）（本発明の電子写真感光体の円筒状導電性基体においては、インロー部の全長に該当）ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００７８】
本発明の電子写真感光体ユニットに用いられるフランジの材質は、要求精度を達成することのできるものであれば特に限定されない。好ましいものとしては、例えば、亜鉛鋳造合金、亜鉛ダイキャスト合金、アルミニウム鋳造合金、アルミダイキャスト合金、アルミニウム鍛造合金、粉末冶金用材料等が挙げられる。
【００７９】
亜鉛鋳造合金としては、例えば、ＪＩＳ  Ｈ５３０１（１９９０）のＺＤＣ１やＺＤＣ２が用いられる。また、アルミニウム鋳造合金としては、例えば、ＪＩＳ  Ｈ５２０２（１９９９）のＡＣ２Ａ、ＡＣ２Ｂ、ＡＣ８Ａ、ＡＣ８Ｂ、ＡＣ８Ｃ、ＡＣ９Ａ、ＡＣ９Ｂ等がある。アルミニウム鍛造合金としては、例えば、ＪＩＳ  Ｈ４１４０（１９８８）に記載の４０００、６０００、７０００番系の合金が用いられる。その他、粉末冶金用材料を用いることができる。
【００８０】
これらの中では、亜鉛鋳造合金のＺＤＣ２が生産性や精度面から、特に好ましい。
【００８１】
（a-Ｓi系感光層）
本発明の電子写真感光体は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉと表すことがある）を母体とするアモルファスシリコン系材料を用いて形成されるa-Ｓi系感光層を有する。
【００８２】
本発明において、グロー放電法によってa-Ｓi系感光層を形成するには、基本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得る水素原子（Ｈ）供給用の原料ガスまたは／およびハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るハロゲン原子（Ｘ）供給用の原料ガスを、反応容器内にガス状態で、所望の量導入し、反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置した所定の円筒状導電性基体上に水素化または／およびハロゲン化ａ−Ｓｉ（ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ）からなる層を形成すればよい。
【００８３】
本発明において使用されるＳｉ供給用ガスとなり得る物質としては、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ3Ｈ8、Ｓｉ4Ｈ10等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げることができる。a-Ｓi系感光層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点で、これらの中では、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6を好ましいものとして挙げることができる。そして、形成されるa-Ｓi系感光層中に水素原子（Ｈ）を構造的に導入し、水素原子（Ｈ）の導入割合の制御をいっそう容易になるように図り、目的とする膜特性を得るために、これらのガスに更にＨ2および／またはＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成するのが好ましい。また、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合しても差し支えない。
【００８４】
本発明において使用されるハロゲン原子（Ｘ）供給用の原料ガスとしては、例えば、ハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等の、ガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン化合物を挙げることができる。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。
【００８５】
本発明において好適に使用することのできるハロゲン化合物としては、具体的には弗素ガス(Ｆ2)、ＢrＦ、ＣlＦ、ＣlＦ3、ＢrＦ3、ＢrＦ5、ＩＦ5、IＦ7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。また、ハロゲン原子を含む珪素化合物としては、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体、具体的には、たとえばＳｉＦ4、Ｓｉ2Ｆ6等の弗化珪素を好ましいものとして挙げることができる。
【００８６】
a-Ｓi系感光層中に含有される水素原子（Ｈ）またはハロゲン原子（Ｘ）の量を制御するには、例えば円筒状導電性基体の温度、水素原子（Ｈ）またはハロゲン原子（Ｘ）を含有させるために使用する原料物質の反応容器内への導入量、放電電力等を制御すればよい。
【００８７】
本発明の電子写真感光体においては、a-Ｓi系感光層に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、a-Ｓi系感光層中に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは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。前記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（ドーパントと表すことがある）を挙げることができ、周期表第１３族に属する原子（第１３族原子と表すことがある）または周期表第１５族に属する原子（第１５族原子と表すことがある）を用いることができる。第１３族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ等）があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第１５族原子としては、具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。
【００８８】
a-Ｓi系感光層に含有される伝導性を制御する原子の含有量は、好ましくは１×１０-2〜１×１０4原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０-2〜５×１０3原子ｐｐｍ、さらに好ましくは１×１０-1〜１×１０3原子ｐｐｍである。
【００８９】
伝導性を制御する原子、たとえば、第１３族原子または第１５族原子を構造的に導入するには、a-Ｓi系感光層の形成の際に、第１３族原子導入用の原料物質または第１５族原子導入用の原料物質をa-Ｓi系感光層を形成するための他のガスとともにガス状態で反応容器中に導入してやればよい。従って、伝導性を制御する原子を構造的に導入する場合には、第１３族原子導入用の原料物質または第１５族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用するのが好ましい。
【００９０】
第１３族原子導入用の原料物質としては、具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ2Ｈ6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ5Ｈ11、Ｂ6Ｈ10、Ｂ6Ｈ12、Ｂ6Ｈ14等の水素化硼素、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。他の第１３族原子を導入するために用いることのできる原料物質としては、具体的には、ＡｌＣｌ3、ＧaＣｌ3、Ｇa(ＣＨ3)3、ＩｎＣｌ3、ＴｌＣｌ3等を挙げることができる。
【００９１】
第１５族原子導入用の原料物質として有効に使用されるものとしては、燐原子導入用としては、ＰＨ3、Ｐ2Ｈ4等の水素化燐、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＢｒ3、ＰＩ3等のハロゲン化燐、さらにＰＨ4Ｉ等が挙げられる。他の第１５族原子導入用の原料物質として有効に使用されるものとしては、ＡｓＨ3、ＡｓＦ3、ＡｓＣｌ3、ＡｓＢｒ3、ＡｓＦ3、ＳｂＨ3、ＳｂＦ3、ＳｂＦ5、ＳｂＣｌ3、ＳｂＣｌ5、ＢｉＨ3、ＢｉＣｌ3、ＢｉＢｒ3等が挙げられる。
【００９２】
また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質は、必要に応じて、Ｈ2および／またはＨｅにより希釈して使用することができる。本発明の目的を達成し、所望の特性を有するa-Ｓi系感光層を形成するには、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに円筒状導電性基体の温度を適宜設定するのが好ましい。
【００９３】
希釈ガスとして使用するＨ2および／またはＨｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される。Ｓｉ供給用ガスに対し、Ｈ2および／またはＨｅは、通常の場合体積比で、１〜２０倍、好ましくは３〜１５倍、より好ましくは５〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。
【００９４】
反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される。応容器内のガス圧は、通常の場合１×１０-2〜１×１０3Ｐａ、好ましくは５×１０-2〜５×１０2Ｐａ、より好ましくは１×１０-1〜２×１０2Ｐａとする。放電電力もまた同様に層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用のガスの流量Ｖ(ml/min(normal)に対する放電電力Ｐ（Ｗ）の比（Ｐ／Ｖ）を、通常の場合０．１〜７、好ましくは０．５〜６、最適には０．７〜５の範囲に設定することが望ましい。さらに、円筒状導電性基体の温度は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合２００〜４５０℃とするのが好ましい。
【００９５】
本発明においては、a-Ｓi系感光層を形成するための円筒状導電性基体の温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの条件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有するa-Ｓi系感光層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。
【００９６】
次に、ａ−Ｓｉ系感光層を構成する各層についてさらに説明する。
【００９７】
［光導電層］
本発明の電子写真感光体の光導電層８０３、８０４は、シリコン原子を主成分とする、通常は、更に水素原子および/またはハロゲン原子を含む非晶質材料(ａ−Ｓｉ(Ｈ,Ｘ)と表すことがある)で構成される。
【００９８】
前記光導電層８０３、８０４は、プラズマＣＶＤ法により形成するのが好ましい。上記方法により、特に高品質で均一な、大面積の光導電層を形成することができる。
【００９９】
光導電層は、電子写真感光体を構成する層の中で、厚い層厚を有しており、かつその膜質に関しては、高い均一性が要求される。したがって、光導電層に最適化したガス孔配列をもつ原料ガス導入管を採用した製造装置を用いるのが好ましい。
【０１００】
また、画像欠陥の原因となる虞のある突起が成長し易いのも、この光導電層を形成する工程である。したがって、光導電層を円筒状導電性基体の外周上に形成する工程においては、突起生成の核として作用する虞のある原料ガスの分解生成物の微粒子等の光導電層表面への付着を防止するのが好ましい。
【０１０１】
光導電層の形成に用いることのできる原料物質としてはＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ3Ｈ8、Ｓｉ4Ｈ10等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）を挙げることができる。これらの原料を、原料ガスとして製造装置に導入し、高周波電力によって分解して、円筒状導電性基体の外周上に光導電層を形成することができる。更に層作製時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6が好ましく用いられる。
【０１０２】
光導電層を形成する工程における円筒状導電性基体の温度は、１５０℃〜４５０℃とするのが好ましい。２００℃〜３５０℃程度の温度に保つことがより好ましい。光導電層を形成する工程における円筒状導電性基体を上記の温度とすると、光導電層の膜成長表面での表面反応が促進され、充分に構造緩和をさせることができるためであると推定されている。
【０１０３】
反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択される。通常の場合反応容器内のガス圧は、１×１０-2〜１×１０3Ｐａ、好ましくは５×１０-2〜５×１０2Ｐａ、より好ましくは１×１０-1〜１×１０2Ｐａである。
【０１０４】
また、上記原料ガスに、更にＨ2あるいはハロゲン原子を含むガスを所望量混合して光導電層を形成することも特性向上の上で好ましい。ハロゲン原子供給用の原料ガスとしては、弗素ガス(Ｆ2)、ＢrＦ、ＣlＦ、ＣlＦ3、ＢrＦ3、ＢrＦ5、ＩＦ5、IＦ7等のハロゲン間化合物が有効である。またハロゲン原子を含む珪素化合物を用いるのも好ましい。ハロゲン原子を含む珪素化合物としては、ハロゲン原子で置換されたシラン誘導体、具体的には、たとえばＳｉＦ4、Ｓｉ2Ｆ6等の弗化珪素を好ましいものとして挙げることができる。また、炭素原子供給用の原料ガス、例えば、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10などを必要に応じてＨ2、Ｈe、Ａr、Ｎe等のガスにより希釈して使用してもよい。
【０１０５】
光導電層８０３、８０４の全体の層厚としては、特に限定はないが、製造コストなどを考慮すると１０〜６０μｍ程度が適当である。
【０１０６】
更に、特性を向上させる為に光導電層を複数の層構成を有する光導電層としてもよい。例えば、図９（ｂ）、（ｃ）に示したように第１の光導電層８０３、第２の光導電層８０４のように２層の層構成を有する光導電層にしても良い。例えばよりバンドギャップの狭い光導電層を表面側に、よりバンドギャップの広い光導電層を基体側に配置することにより光感度や帯電特性を同時に向上させることができる。半導体レーザーの様に、波長のばらつきのほとんどない光源に対しては、こうした層構成を有する光導電層とすることによって画期的な効果を得ることができる。特に、レーザーのような光源の場合には、前期バンドギャップの狭い光導電層を、像露光のレーザー波長に応じて、その光量が７０％以上吸収するために必要な膜厚を配置することで、さらに良好な効果を得ることができる。
【０１０７】
なお、各々の層の層厚は特に限定されないが、上述したように、製造コストなどを考慮すると、全体の層厚が１０〜６０μｍ程度が適当である。
【０１０８】
［下部電荷注入阻止層］
また、本発明の電子写真感光体のa-Ｓi系感光層には、上述したように、必要に応じて更に下部電荷注入阻止層８０２を設けてもよい。本発明の電子写真感光体において、必要に応じて設けられる下部電荷注入阻止層８０２は、一般的にａ−Ｓｉ(Ｈ,Ｘ)をベースとし、第１３族元素、第１５族元素などのドーパントを含有させることにより伝導型を制御し、基体からのキャリアの注入阻止能を持たせることが可能である。この場合、必要に応じて、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）から選ばれる少なくとも１つの元素を含有させることで応力を調整し、光導電層および基体との密着性向上の機能を持たせることもできる。
【０１０９】
下部電荷注入阻止層において、伝導性を制御するために使用することのできるドーパントとなる第１３族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌが好適である。第１５族原子としては、具体的には、燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰが好適である。
【０１１０】
また、第１３族原子導入用の原料物質として、具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ2Ｈ6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ5Ｈ11、Ｂ6Ｈ10、Ｂ6Ｈ12、Ｂ6Ｈ14等の水素化硼素、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。他の原子を導入するために使用することのできる原料物質としては、具体的には、ＡｌＣｌ3、ＧaＣｌ3、Ｇa(ＣＨ3)3、ＩｎＣｌ3、ＴｌＣｌ3等も挙げることができる。
【０１１１】
これらの中では、Ｂ2Ｈ6は取り扱いの面からも好ましい原料物質の一つである。
【０１１２】
第１５族原子導入用の原料物質として有効に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ3、Ｐ2Ｈ4等の水素化燐、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＢｒ3、ＰＩ3等のハロゲン化燐、さらにＰＨ4Ｉ等が挙げられる。他の原子を導入するために使用することのできる原料物質としては、具体的には、ＡｓＨ3、ＡｓＦ3、ＡｓＣｌ3、ＡｓＢｒ3、ＡｓＦ3、ＳｂＨ3、ＳｂＦ3、ＳｂＦ5、ＳｂＣｌ3、ＳｂＣｌ5、ＢｉＨ3、ＢｉＣｌ3、ＢｉＢｒ3等が第１５族原子導入用の原料物質の有効なものとして挙げられる。
【０１１３】
ドーパント原子の含有量としては、好ましくは１×１０-2〜１×１０4原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０-2〜５×１０3原子ｐｐｍ、最適には１×１０-1〜１×１０3原子ｐｐｍとするのが好ましい。
【０１１４】
また、この場合、応力を調整し、光導電層との密着性向上の機能を持たせることを目的として、必要に応じて、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）から選ばれる少なくとも１つの元素を含有させるための原料物質としては、具体的には、炭素（Ｃ）原子導入用の原料物質としては、例えば、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10、窒素（Ｎ）原子導入用の原料物質としては、例えば、ＮＨ3、ＮＯ2、Ｎ2Ｏ、ＮＯ、Ｎ2、酸素（Ｏ）原子導入用の原料物質としては、例えば、ＮＯ2、Ｎ2Ｏ、ＮＯ、Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2を挙げることができる。これらのなかでは、炭素原子導入用の原料物質としてはＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、窒素導入用の原料物質としてはＮＨ3、ＮＯ、Ｎ2、酸素導入用の原料物質としてはＮＯ、Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2が好ましい。
【０１１５】
［上部電荷注入阻止層］
また、本発明の電子写真感光体のa-Ｓi系感光層には、上述したように、必要に応じて更に上部電荷注入阻止層８０６を設けてもよい。上部電荷注入阻止層８０６は、ａ−Ｓｉを母体とし、必要に応じて、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）の内から選ばれる少なくとも１つの元素を含有するａ−Ｓｉから構成することができる。上部電荷注入阻止層８０６は、電子写真感光体が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、表面側から光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有しているが、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能は発揮されない。このような機能を付与するために、上部電荷注入阻止層８０６には伝導性を制御するドーパントを適切に含有させることが好ましい。
【０１１６】
そのような目的で用いられるドーパントとして、本発明においては、第１３族原子、あるいは第１５族原子を用いることができる。このような第１３族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等を挙げることができる。特に硼素（Ｂ）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）等を挙げることができ、特にリンが好適である。
【０１１７】
上部電荷注入阻止層８０６に含有される伝導性を制御するドーパントの必要な含有量は、上部電荷注入阻止層８０６の組成や製造方法により一概にはいえないが、一般的にはネットワーク構成原子に対して１００原子ｐｐｍ以上３０，０００原子ｐｐｍ以下であり、５００原子ｐｐｍ以上１０，０００原子ｐｐｍ以下とすることがより好ましい。
【０１１８】
上部電荷注入阻止層８０６に含有される伝導性を制御する原子は、上部電荷注入阻止層８０６中に万偏なく均一に分布されていても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していてもよい。しかしながら、いずれの場合にも円筒状導電性基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化を図る点からも好ましい。
【０１１９】
上部電荷注入阻止層８０６は、ａ−Ｓｉ系の材料であればいずれの材質でも可能であるが、表面層８０５と同様の材料で構成することが好ましい。すなわち、「ａ−ＳｉＣ：Ｈ,Ｘ」、「ａ−ＳｉＯ：Ｈ,Ｘ」、「ａ−ＳｉＮ：Ｈ,Ｘ」、「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ,Ｘ」等の材料が好適に用いられる。上部電荷注入阻止層８０６に含有される炭素原子（Ｃ）または窒素原子（Ｎ）または酸素原子（Ｏ）は、該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していてもよい。しかしながら、いずれの場合にも基体の表面と平行な面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化を図る点からも好ましい。
【０１２０】
上部電荷注入阻止層８０６の全層領域に含有される炭素（Ｃ）原子、窒素（Ｎ）原子または酸素（Ｏ）原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達成されるように適宜決定されるが、１種類の場合はその量として、２種類以上の場合はその総和量として、シリコンとの総和に対して１０原子％から７０原子％の範囲とするのが好ましい。
【０１２１】
また、上部電荷注入阻止層８０６に、通常は、水素（Ｈ）原子またはハロゲン（Ｘ）原子が含有されることが好ましい。これは、これらの原子がシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるからであると推定されている。水素（Ｈ）原子の含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合３０〜７０原子％、好ましくは３５〜６５原子％、より好ましくは４０〜６０原子％とするのが望ましい。また、ハロゲン（Ｘ）原子の含有量は、通常の場合は０.０１〜１５原子％、好ましくは０.１〜１０原子％、さらに好ましくは０.５〜５原子％である。
【０１２２】
さらに、上部電荷注入阻止層８０６は、光導電層８０３、８０４側から表面層８０５に向かって組成を連続的に変化させることも好ましい。これにより、密着性の向上だけでなく干渉防止等に効果がある。
【０１２３】
上部電荷注入阻止層８０６を形成するには、Ｓｉ供給用のガスと炭素（Ｃ）原子、窒素（Ｎ）原子、または酸素（Ｏ）原子導入用の原料物質のガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに円筒状導電性基体の温度を適宜設定するのが好ましい。
【０１２４】
上記上部電荷注入阻止層８０６を形成するために反応容器に導入される炭素（Ｃ）原子、窒素（Ｎ）原子、または酸素（Ｏ）原子導入用の原料物質としては、上記下部電荷注入阻止層８０２の形成に用いたものと同様のものを使用することができる。
【０１２５】
反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１×１０-2〜１×１０3Ｐａ、好ましくは５×１０-2〜５×１０2Ｐａ、より好ましくは１×１０-1〜１×１０2Ｐａである。
【０１２６】
さらに、円筒状導電性基体の温度も、層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１５０〜３５０℃、好ましくは１８０〜３３０℃、より好ましくは２００〜３００℃である。
【０１２７】
本発明において、上部電荷注入阻止層８０６を形成するための原料ガスの混合比、ガス圧、放電電力、円筒状導電性基体の温度の望ましい数値範囲として前記した範囲を挙げることができるが、これらの上部電荷注入阻止層作製条件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する電子写真感光体を形成すべく相互的かつ有機的関連性に基づいて上記上部電荷注入阻止層作製条件の最適値を決めるのが好ましい。
【０１２８】
［表面層］
本発明の電子写真感光体のa-Ｓi系感光層は、上述したようにその最表面に、必要に応じて表面層８０５を設けることができる。表面層８０５は、自由表面を有する。表面層８０５は、ａ−Ｓｉを母体とし、必要に応じて炭素（Ｃ）原子、窒素（Ｎ）原子、酸素（Ｏ）原子の少なくとも１つの原子を比較的多量に含有する層であり、耐環境性、耐摩耗性や耐傷性を有する。これにより、本発明の電子写真感光体において、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性の改善に効果を奏する。
【０１２９】
また、本発明の電子写真感光体は、光導電層を構成する光導電層８０３、８０４、表面層８０５とを形成する非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の構成要素を有しているので、各層界面において化学的な安定性の確保が十分成されている。表面層８０５の材質としてａ−Ｓｉ系の材料を用いる場合は、炭素（Ｃ）原子、窒素（Ｎ）原子、酸素（Ｏ）原子より選ばれた原子を少なくとも１つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特にａ−ＳｉＣを主成分としたものが好ましい。
【０１３０】
表面層８０５が炭素（Ｃ）原子、窒素（Ｎ）原子、酸素（Ｏ）原子のいずれか一つ以上の原子を含む場合、これらの原子の含有量は、ネットワークを構成する全原子に対して３０原子％から９５原子％の範囲が好ましい。
【０１３１】
通常は、表面層８０５中に水素（Ｈ）原子またはハロゲン（Ｘ）原子が含有されることが好ましいが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるためである。水素（Ｈ）原子含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合３０〜７０原子％、好適には３５〜６５原子％、最適には４０〜６０原子％とするのが好ましい。また、ハロゲン（Ｘ）原子の含有量として、通常の場合は０.０１〜１５原子％、好ましくは０.１〜１０原子％、より好ましくは０.５〜５原子％である。
【０１３２】
これらの水素（Ｈ）原子またはハロゲン（Ｘ）原子の含有量の範囲内で形成される表面層８０５は、実際面において優れたものとして充分適用させ得るものである。すなわち、表面層８０５内に存在する欠陥（主にシリコン原子や炭素原子のダングリングボンド）は、電子写真感光体としての特性に悪影響を及ぼすことが知られている。例えば自由表面からの電荷の注入による帯電特性の劣化、使用環境、例えば高い湿度のもとで表面構造が変化することによる帯電特性の変動、更にコロナ帯電時や光照射時に光導電層より表面層に電荷が注入され、この表面層内の欠陥に電荷がトラップされることによる繰り返し使用時の残像現象の発生等が、この悪影響として挙げられる。
【０１３３】
しかしながら、前記表面層８０５内の水素（Ｈ）原子含有量を３０原子％以上に制御することで表面層８０５内の欠陥が大幅に減少し、その結果、従来に比べて電気的特性面および高速連続使用性において向上を図ることができる。
【０１３４】
また、前記表面層８０５中の水素（Ｈ）原子の含有量を７０原子％以下にすると表面層８０５の硬度が高く、繰り返し使用に耐えることができる。従って、水素（Ｈ）原子含有量を前記の範囲内に制御することが優れた所望の電子写真特性を得る上で重要な因子の１つである。表面層８０５中の水素（Ｈ）原子含有量は、原料ガスの流量（比）、円筒状導電性基体の温度、放電パワー、ガス圧等によって制御し得る。
【０１３５】
また、前記表面層８０５中のハロゲン（Ｘ）原子含有量を０.０１原子％以上の範囲に制御すると表面層８０５内のシリコン原子と炭素原子との結合の発生をより効果的に達成することが可能となる。さらに、ハロゲン（Ｘ）原子の働きとして、コロナ帯電等のダメージによるシリコン原子と炭素原子との結合の切断を効果的に防止することができる。
【０１３６】
また、前記表面層８０５中のハロゲン（Ｘ）原子含有量を１５原子％以下とすると表面層８０５内のシリコン原子と炭素原子との結合の発生の効果およびコロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素原子との結合の発生を効果的に達成することができ、さらに、過剰のハロゲン（Ｘ）原子が表面層中のキャリアの走行性を阻害することもなく、残留電位や画像メモリーが認められることもない。従って、ハロゲン（Ｘ）原子含有量を前記範囲内に制御することが所望の電子写真特性を得る上で重要な因子の１つである。前記表面層８０５中のハロゲン（Ｘ）原子含有量は、水素（Ｈ）原子含有量と同様に原料ガスの流量（比）、円筒状導電性基体の温度、放電パワー、ガス圧等によって制御し得る。
【０１３７】
さらに、表面層８０５には必要に応じて第１３族原子または第１５族原子を含有させてもよい。これらの原子は、表面層中に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは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。
【０１３８】
またこれらの原子を導入するための原料物質としては、上記下部または上部電荷注入阻止層の場合と同様の原料物質を使用することができる。
【０１３９】
表面層８０５の層厚としては、通常０.０１〜３μｍ、好ましくは０.０５〜２μｍ、より好ましくは０.１〜１μｍである。層厚を０.０１μｍ以上とすると本発明の電子写真感光体が摩耗等して失われることもない。また、層厚を３μｍ以下とすると残留電位の増加等の電子写真特性の低下を防止することができる。
【０１４０】
表面層８０５を形成するには、円筒状導電性基体の温度、反応容器内のガス圧を所望により適宜設定する必要がある。円筒状導電性基体の温度は、層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合、１５０〜３５０℃、好ましくは１８０〜３３０℃、より好ましくは２００〜３００℃である。
【０１４１】
反応容器内のガス圧も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１×１０-2〜１×１０3Ｐａ、好ましくは５×１０-2〜５×１０2Ｐａ、より好ましくは１×１０-1〜１×１０2Ｐａである。
【０１４２】
本発明においては、表面層８０５を形成するための円筒状導電性基体の温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの条件は通常独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する電子写真感光体を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。
【０１４３】
「電子写真感光体の製造装置」
図６は、ＲＦ帯の高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置の一例を模式的に示した図である。また、図７は、ＶＨＦ帯の高周波電源を用いたＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置の一例を模式的に示した図である。
【０１４４】
これらの装置は大別すると、成膜装置５１００（６１００）、原料ガス供給装置５２００（６２００）、反応容器５１１０（６１１０）内を減圧する為の排気装置(図示せず)から構成されている。
【０１４５】
図６に示したＲＦ帯の高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置は、成膜装置５１００を有する。成膜装置５１００に印加する高周波電力は周波数１ＭＨz〜５０ＭＨz、例えば１３．５６ＭＨzの高周波電力を高周波マッチングボックス５１１５を通じてカソード電極５１１１に供給し高周波グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容器５１１０内に導入させた各原料ガスが分解され、基体５１１２上に所望のシリコン原子を主成分とするａ−Ｓｉ系感光層を構成する各層が成膜形成される。反応容器５１１０内のガス圧は通常１３．３Ｐa〜１３３０Ｐa程度に保たれる。基体５１１２は受け台５１２３の上に設置されることによってアースに接続される。
【０１４６】
本発明の電子写真感光体は、図７に示したＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置によって製造することができる。図７に示したＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置を用いてａ-Ｓｉ系感光層を成膜形成する場合、印加する高周波電力は周波数５０ＭＨz〜４５０ＭＨz、例えば１０５ＭＨzのＶＨＦ電源により行なわれ、反応容器６１１０内のガス圧は通常１３．３ｍＰa〜１３３０Ｐa程度に保たれる。基体６１１２は受け台６１２３の上に設置されることによってアースに接続される。
【０１４７】
成膜装置６１００の反応容器６１１０内にはアースに接続された基体６１１２、基体加熱用ヒーター６１１３、原料ガス導入管６１１４が設置され、カソード電極６１１１には高周波マッチングボックス６１１５を介して高周波電源６１２０が接続されている。
【０１４８】
また、原料ガス供給装置６２００については、図６に示したＲＦ帯の高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置の原料ガス供給装置５２００と同一の構成を有するものを使用することができる。図７に示したＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置ついて、図６に示したＲＦ帯の高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置の原料ガス供給装置を用いた場合について説明する。なお図７に示したＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置については、マスフローコントローラ、原料ガスボンベ、ガスボンベバルブ、流入バルブ、流出バルブ、圧力調整器、原料ガス供給装置等を省略して図示したが、マスフローコントローラーについては６２１１〜６２１６、原料ガスボンベについては６２２１〜６２２６、ガスボンベバルブについては６２３１〜６２３６、流入バルブについては６２４１〜６２４６、流出バルブについては６２５１〜６２５６の符号を用い、上記両電子写真感光体の製造装置の原料ガス供給装置５２００（６２００）について合わせて説明する。
【０１４９】
原料ガス供給装置５２００（６２００）は、ＳiＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、ＮＯ、Ｂ2Ｈ6、ＣＦ4等の原料ガスボンベ５２２１〜５２２６（６２２１〜６２２６）とガスボンベバルブ５２３１〜５２３６（６２３１〜６２３６）、流入バルブ５２４１〜５２４６（６２４１〜６２４６）、流出バルブ５２５１〜５２５６（６２５１〜６２５６）およびマスフローコントローラー５２１１〜５２１６（６２１１〜６２１６）から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ５２６０（６２６０）を介して反応容器５１１０（６１１０）内の原料ガス導入管５１１４（６１１４）に接続されている。
【０１５０】
次に図７に示した電子写真感光体の製造装置を用いた本発明の電子写真感光体の製造方法の手順の一例について説明する。
【０１５１】
反応容器６１１０内に基体６１１２を設置し、不図示の排気装置(例えば真空ポンプ)により反応容器６１１０内を排気する。続いて基体加熱用ヒーター６１１３により基体６１１２の温度を２００℃〜４５０℃、好ましくは２５０℃〜３５０℃の温度に制御する。次いで、ａ−Ｓｉ系感光層形成用の原料ガスを反応容器６１１０内に流入させるにはガスボンベバルブ６２３１〜６２３６、製造装置のリークバルブ（不図示）が閉じられている事を確認し、また、流入バルブ６２４１〜６２４６、流出バルブ６２５１〜６２５６、補助バルブ６２６０が開かれている事を確認し、メイン排気バルブ６１１８を開いて反応容器６１１０およびガス導入配管６１１６を排気する。
【０１５２】
その後、真空計６１１９の読みが０．５ｍＰａになった時点で補助バルブ６２６０、流出バルブ６２５１〜６２５６を閉じる。その後原料ガスボンベ６２２１〜６２２６より各ガスをガスボンベバルブ６２３１〜６２３６を開いて導入し圧力調整器６２６１〜６２６６により各原料ガス圧を０．２ＭＰａに調整する。次に流入バルブ６２４１〜６２４６を徐々に開けて各原料ガスをマスフローコントローラー６２１１〜６２１６内に導入する。
【０１５３】
以上の手順によってａ−Ｓｉ系感光層の成膜形成準備を完了した後、基体６１１２上に、感光層を構成する所定の層の形成を行なう。即ち、基体６１１２が所望の温度になったところで、各流出バルブ６２５１〜６２５６のうちの必要なものと補助バルブ６２６０とを徐々に開き、各層の成膜形成に必要な原料ガスボンベ６２２１〜６２２６から所定の原料ガスを原料ガス導入管６１１４を介して反応容器６１１０内に導入する。次に、各マスフローコントローラー６２１１〜６２１６によって、所定の原料ガスが所望の流量になる様に調整する。その際、反応容器６１１０内が１３．３ｍＰa〜１３３０Ｐaの所望の圧力になる様に、真空計６１１９を見ながらメイン排気バルブ６１１８の開口を調整する。内圧が安定したところで、高周波電源６１２０を所望の電力に設定して、周波数５０ＭＨz〜４５０ＭＨz、例えば１０５ＭＨzのＶＨＦ電源を用い高周波電力を高周波マッチングボックス６１１５を通じてカソード電極６１１１に供給し高周波グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容器６１１０内に導入した各原料ガスが分解され、基体６１１２上にシリコン原子を主成分とする感光層の所望の各層が成膜形成される。
【０１５４】
成膜装置６１００においては基体６１１２により取り囲まれた放電空間６１３０において、導入された原料ガスは、放電エネルギーにより励起されて解離し、基体６１１２上にａ−Ｓｉ系感光層の所望の層が形成される。この時、形成される層の均一化を図るために基体回転用モーター６１２４によって、所望の回転速度で回転させる。
【０１５５】
所定の層厚を有する、ａ−Ｓｉ系感光層の各所望の層の成膜形成が行なわれた後、高周波電力の供給を止め、各流出バルブ６２５１〜６２５６を閉じて反応容器６１１０への各原料ガスの流入を止め、ａ−Ｓｉ系感光層の形成を終える。ａ−Ｓｉ系感光層を構成する各層の組成や層厚は公知のものの中から使用目的に応じて適切なものを選択し設定することができる。
【０１５６】
なお、図６に示したＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置を用いてａ−Ｓｉ系感光層を成膜形成する場合も上記方法に準じて行えばよい。
【実施例】
【０１５７】
以下、本発明の電子写真感光体を実施例に基づいて説明する。
［実施例１］
図１（ａ）（および図１０−１(ａ)）に本実施例に使用する円筒状導電性基体の端部断面図を、図１（ｂ）に本実施例の電子写真感光体の端部断面図を示す。円筒状導電性基体は、外径８４ｍｍ、肉厚２.９０ｍｍ、インロー部の長さ（a+b+c）が１３ｍｍのものを用いた。円筒状導電性基体１０４は、円筒状導電性基体１０４にフランジ（図示せず）を装着するためのインロー部１０１を有し、インロー部内側部分１０２は、円筒状導電性基体１０４の中央部より大きな内径を有するように円筒状導電性基体１０４の内面を削り込み形成されている。また、本実施例の電子写真感光体は、図１（ｂ）に示したように、円筒状導電性基体１０４の外周面にａ−Ｓｉ系感光層１０３が成膜形成されている。
図１（ａ）に示したように、円筒状導電性基体１０４の端部の外周面は中央部の外周面と同一円筒面になるようにフラット形状に、またインロー部内側部分１０２は、円筒状導電性基体１０４の端部に向かって、内径が一定であって円筒状基体の中央部よりも拡大された部分（Ａ）と、最端部に向かって内径が拡大する方向に変化している部分（Ｂ）と、その内径の変化の割合を小さくした部分（Ｃ）が、この順に配置されている。
【０１５８】
本実施例で用いた円筒状導電性基体１０４は、アルミニウム９５％以上、珪素０．１％以下、鉄０．１％以下、Ｃｕ０．１％以下、Ｍｎ０.１％以下、Ｃｒ０．１％以下、Ｔｉ０．１％以下、Ｍｇ約２．６％を含むアルミニウム合金製の外径８４ｍｍ、長さ３８１ｍｍ、肉厚（ｅ）２．９０ｍｍの寸法を有する素官を旋盤で加工してインロー部を設け、さらに、旋盤により鏡面仕上げして作製した。
作製した円筒状導電性基体について、その寸法、インロー部端面位置（Ｅ／Ｃ位置）、部分（Ｃ）と部分（Ｂ）の境界線の位置（Ｃ／Ｂ位置）、部分（Ｂ）と部分（Ａ）との境界線の位置（Ｂ／Ａ位置）および部分（Ａ）の基体中央部側位置（Ａ／Ｍ位置）の各位置におけるインロー部の内径およびインロー部端面から前記各位置までの長さを測定した。また、円筒状導電性基体の中央部の肉厚を測定した。得られた結果を表１に示す。
【０１５９】
図６に示すＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置を用いて、表４に示す作成条件で電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光体について円筒状導電性基体の上記各位置における内径およびインロー部端面から上記各位置までの長さを測定し、部分（Ｂ）および部分（Ｃ）の内径の変化率を求めた。得られた結果を表２に示した。また、同心度および平均真円度を測定し、本実施例の電子写真感光体を電子写真装置に装着し画像を作成し、画像の濃度ムラを評価した。得られた結果を表３に示す。
【０１６０】
［測定方法］
（1）  電子写真感光体の同心度、平均真円度、直角度、平行度
作成した電子写真感光体の同心度は、ＪＩＳ-Ｂ７４５１：１９９７に記載の最小外接円法により、平均真円度はＪＩＳ-Ｂ７４５１：１９９７に記載の最小自乗法により、ＭＩＴＳＵＴＯＹＯ、ＲＯＵＮＤＴＥＳＴ=ＲＡ-４００（株式会社ミツトヨ製；商品名）を用いてそれぞれ測定した。
また、ＭＩＴＳＵＴＯＹＯ、ＲＯＵＮＤＴＥＳＴ=ＲＡ-４００（株式会社ミツトヨ製；商品名）を用いて、直角度および平行度を測定した。
直角度は、基準軸（電子写真感光体の円筒状導電性基体の中心軸）に垂直な２平面で評価面（Ａ／Ｍ位置の段差面）を挟んだとき、この２平面間の距離を直角度（軸基準）として測定し評価した。
平行度は、基準面（片方のＡ／Ｍ位置の段差面）に平行な２平面で評価面（基準面としたものとは異なる側のＡ／Ｍ位置の段差面）を挟んだときの距離を平行度として測定し評価した。
【０１６１】
（2）  インロー部の形状および中央部の肉厚
インロー部の形状は、上記ＭＩＴＳＵＴＯＹＯ、ＲＯＵＮＤＴＥＳＴ=ＲＡ-４００および表面粗さ計（サーフコーダ  ＳＥ-３０Ｄ（小坂研究所製；商品名）およびＭＩＴＳＵＴＯＹＯ  サーフテスト  ＳＪ-４００（株式会社ミツトヨ製；商品名））を用いて測定した。また、インロー部端面から前記各位置までの長さは上記の方法で計測した。
【０１６２】
（3）  円筒状導電性基体の寸法
三次元測定器（東京精密（株）製、ＸＹＺＡＸ、ＰＡ８００Ａ；商品名）を用いて測定した。インロー部の寸法に関しては、前記三次元測定器の他、三点マイクロメーター（株式会社ミツトヨ製、ホールテストＨＴ２−８８；商品名）を使用して測定した。
【０１６３】
［電子写真感光体の評価方法］
（1）フレ
電子写真感光体のフレは、Ａｄ−Ｆｄ＝０．０２０ｍｍ（製作精度±０．００５ｍｍ）のフランジ（図１５（ａ））を用いて、電子写真感光体を図１１に示すようにフレ測定器に装着し測定した。前述の三次元測定器で測定したインロー部の寸法に近いフランジ１００３(公差ｈ７程度になるもの)を電子写真感光体１００１に装着した。次にフランジ１００３を装着した電子写真感光体１００１を回転用歯車１００４（モーターは不図示）および回転軸１００５に設置し、回転用歯車１００４を回転させて回転軸１００５および電子写真感光体１００１を回転させる。回転軸１００５を回転させたときこの回転軸がフランジの中心軸を中心にして回転するように構成し、電子写真感光体１００１両端のダイヤルゲージ１００２（近接センサ等でも良い）で、回転軸すなわちフランジ中心軸に対する電子写真感光体のフレを測定する。フランジを毎回脱着しながら５回測定して、その最大値を、測定した電子写真感光体のフレとした。
【０１６４】
（2）  画像の濃度ムラ
電子写真装置（キヤノン株式会社製ＩＲ６０００をテスト用に改造）に、上記フレ評価において使用したのと同様のフランジを用いて電子写真感光体を装着し、Ａ３のび用紙（Ｃａｎｏｎ５５４７Ａ０１３等）に、べた黒画像を出力し、得られた画像について、濃度計（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社製Ｄ−２００−II；商品名）を用いて、画像全面から無作為に抽出した１００箇所について透過濃度を測定した。画像の透過濃度の最大値と最小値との差（ＤＦ）を求め、つぎの基準で濃度ムラを評価した。
１：０．２≦ＤＦ＜０．３、実用上問題ないが目視でやや濃度ムラがわかるもの
２：０．１≦ＤＦ＜０．２、実用上問題なし
３：０．０５≦ＤＦ＜０．１  良好
４：０≦ＤＦ＜０．０５  非常に良好
（３）フランジ嵌合性
フレ測定においてＡｄ−Ｆｄ＝０．０２０ｍｍのフランジを装着しているがその公差よりも小さいフランジが装着可能かの指標として平均真円度と直角度から総合的に判断して、４段階にランクわけした。
１：従来レベル：Ａｄ−Ｆｄ＝０．０５０ｍｍのフランジ装着不可
２：嵌合性やや改善：Ａｄ−Ｆｄ＝０．０２０超え０．０５０ｍｍ以下のフランジが装着可
３：嵌合性が改善：Ａｄ−Ｆｄ＝０．０２０ｍｍ以下のフランジ装着可納
４：嵌合性良好：Ａｄ−Ｆｄ＝０．０１５ｍｍ以下のフランジ装着可納
（４）本体への組込み精度
電子写真装置本体に組み込む場合には、フランジ中央の回転軸穴に、電子写真本体の回転軸が貫通する必要がある。この回転軸の直行性や回転軸穴との公差の指標として、同心度と平行度から総合的に判断して、４段階にランク分けした。
１：従来レベル
２：やや改善
３：良好
４：非常に良好
（５）インロー部強度
インロー部の開口端側の肉厚が薄くなりすぎると、感光体搬送時や電子写真本体への組み込み作業時に、インロー部の機械的強度不足でゆがみ等を生じる可能性がある。その目安として、端部厚さ２ｍｍ以上を目安として、２段階にランク分けした。
１：２ｍｍ未満
２：２ｍｍ以上
（６）総合評価
総合評価は、フランジ嵌合性、本体への組込み精度、インロー部強度、濃度ムラのそれぞれのランク点を加算した値で示す。値が大きい方が、良好な電子写真感光体である。
【０１６５】
［比較例１］
本比較例で用いた円筒状導電性基体の端部断面図を図２（ｃ）に示す。
インロー部内側部分を図２（ｃ）に示す形状を有するものとした以外は実施例1と同様にして円筒状導電性基体を作成し、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。本比較例において使用した円筒状導電性基体については、図２（ｃ）に示したように、実施例１にて使用した円筒状導電性基体の部分（Ａ）に相当する部分（部分（Ａ’）と表すことがある）と、最端部に向かって内径が拡大する方向に変化している部分（部分（Ｂ’）と表すことがある）とを有する。そこで本比較例の円筒状導電性基体については、インロー部端面位置（Ｅ／Ｂ’位置と表すことがある）、部分（Ｂ’）と部分（Ａ’）との境界線の位置（Ｂ’／Ａ’位置と表すことがある）、部分（Ａ’）の基体中央部側位置（Ａ’／Ｍ位置と表すことがある）の各位置におけるインロー部の内径およびインロー部端面から前記各位置までの長さを実施例１と同様にして測定した。
【０１６６】
本比較例の電子写真感光体の円筒状導電性基体の端部断面図を図２（ｄ）に示す。図２（ｄ）に示したようにインロー部内側部分に、フランジ接合面となる部分（Ａ’）よりも内径の小さい部分を生じていた（図２（ｄ）詳細図参照。）ために、上記Ａｄ−Ｆｄ＝０．０２０ｍｍのフランジを用いて電子写真装置やフレ測定器に装着することができず、接合面でやや遊びが大きいＡｄ−Ｆｄ＝０．０７５ｍｍ（製作精度±０．００５ｍｍ）を有するフランジを用いて電子写真装置やフレ測定器に装着し評価した。フランジの形状は上記のものと同じ図１５（ａ）とした。
用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１、表２および表３に示した。
【０１６７】
【表１】
2004354967.tif 000003
【０１６８】
【表２】
2004354967.tif 000004
【０１６９】
【表３】
2004354967.tif 000005
【０１７０】
【表４】
2004354967.tif 000006
【０１７１】
表３に示したように、比較例１の電子写真感光体は、やや遊びが大きいフランジを用いて装着しなくてはならなかったために、実施例１の電子写真感光体に較べて、フレが大きな値となった。一方、実施例１の電子写真感光体は、図１（ｂ）に示すように、円筒状導電性基体１０４の端部が収縮するように変形した結果その外径が小さくなったものの、インロー部内側部分で、フランジ接合面部分である部分（Ａ）においては応力変形が起こらずフラットな形状の円筒面となっている。このためフランジ接合面では同心度や平均真円度が小さくなって良好な内径寸法精度が確保できた。応力変形を受けた最端部においても、その内径はフランジ接合面よりも大きいので、フランジが装着できなくなったりするなどの従来技術の問題点を解消することができた。これにより、フランジの嵌めあい精度および電子写真装置内における電子写真感光体の位置精度も向上し、フレが小さく、電子写真感光体表面と現像器とのギャップ精度や電子写真感光体の回転精度などが高められて、画像濃度ムラの極めて少ない、優れた画像品質の電子写真画像が得られる電子写真感光体が得られた。
【０１７２】
［実施例２］
本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を図１０−１（ｂ）に示す。
なお、図１０−１（ａ）〜図１０−８（ｏ）における横軸は円筒状導電性基体の長手方向の長さを示しており、図の左側が最端部側を、右側が中央部側になっている。縦軸はそれぞれの直径方向の長さを任意の等間隔の長さで区切った場合を示しており、図の下側が円筒状導電性基体の内面側を、上側が最表面側を示しており、図１と同様である。
インロー部内側部分の形状を図１０−１（ｂ）に示す形状とし肉厚を２．８０ｍｍにした以外は実施例１と同様にして円筒状導電性基体を作製し、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表５に示すものとした以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１、表２および表３に示した。
【０１７３】
【表５】
2004354967.tif 000007
【０１７４】
［実施例３］
本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を図１０−２（ｃ）に示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−２（ｃ）に示す形状とした以外は実施例１と同様にして円筒状導電性基体を作製し、図７に示したＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置を用い、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表６に示すものとした以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１、表２および表３に示した。
【０１７５】
【表６】
2004354967.tif 000008
【０１７６】
［実施例４］
図１０−２（ｄ）に本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を示す。
アルミニウム９５％以上、珪素０．１％以下、鉄０．２％以下、Ｃｕ０．１５％以下、Ｍｎ０．０８％以下、Ｃｒ０．０８％以下、Ｔｉ０．０８％以下、Ｚｎ０．０５％以下、Ｍｇ２．２〜２．８％を含むアルミニウム合金製の外径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚（ｅ）３．００ｍｍの素管を用い、インロー部内側部分の形状を上記図１０−２（ｄ）に示す形状とした以外は実施例１と同様にして円筒状導電性基体を作製し、これを用いて感光層の作成条件を表７に示すものとしてマイナス帯電用のａ−Ｓｉ感光層を成膜形成した以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１，表２および表３に示した。
【０１７７】
【表７】
2004354967.tif 000009
【０１７８】
［実施例５］
図１０−３（ｅ）に本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−３（ｅ）に示す形状とし、インロー部の長さ（a+b+c）を１８ｍｍとし、肉厚を２．９５ｍｍにした以外は実施例４と同様にして円筒状導電性基体を作製し、実施例４と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例４と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１、表２および表３に示した。
【０１７９】
［実施例６］
図１０−３（ｆ）に本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−３（ｆ）に示す形状とした以外は実施例１と同様にして円筒状導電性基体を作製し、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表８に示すものとした以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１、表２および表３に示した。
【０１８０】
【表８】
2004354967.tif 000010
【０１８１】
［実施例７］
図１０−４（ｇ）に本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−４（ｇ）に示す形状とし、肉厚を２．８５ｍｍにした以外は実施例１と同様にして円筒状導電性基体を作製し、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表８に示すものとした以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１、表２および表３に示した。
【０１８２】
［実施例８］
図１０−４（ｈ）に本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−４（ｈ）に示す形状とし、肉厚を２．９８ｍｍにした以外は実施例１と同様にして円筒状導電性基体を作製し、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表８に示すものとした以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１、表２および表３に示した。
【０１８３】
［実施例９］
図１０−５（ｉ）に本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−５（ｉ）に示す形状とし、インロー部の長さ（a+b+c）を１５ｍｍとした以外は実施例１と同様にして円筒状導電性基体を作製し、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表８に示すものとした以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１、表２および表３に示した。
【０１８４】
［実施例１０］
図１０−５（ｊ）に本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−５（ｊ）に示す形状とし、インロー部の長さ（a+b+c）を１５ｍｍとした以外は実施例１と同様にして円筒状導電性基体を作製し、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表８に示すものとした以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１、表２および表３に示した。
【０１８５】
表２および表３に示した結果から、ａ／（ｂ＋ｃ）を０.６５以下、部分Ｂの内径変化率を２０μｍ／ｍｍ以上２００μｍ／ｍｍ以下、部分Ｃの内径の変化率を−４μｍ／ｍｍ以上２０μｍ／ｍｍ未満、比（ｂ／ｃ）を０．２０以上０．４０以下、比（ｄ／ｅ）を０．６０以上０．８０以下とすることによって、濃度ムラおよびフランジ嵌合部の寸法精度において、良好な結果が得られることが分かる。
【０１８６】
［実施例１１］
実施例１で作成した電子写真感光体を用いて、Ａｄ−Ｆｄが０．０２０〜０．０５０ｍｍの間でＦｄのみが実施例１で使用したフランジと異なる、数種のフランジを嵌合させて電子写真感光体ユニットを作製した。作製した電子写真感光体ユニットを実施例１と同様にして、フレおよび濃度ムラを測定し評価した。得られた結果を表９に示した。
【０１８７】
［比較例２］
実施例１で作成した電子写真感光体を用いて、Ａｄ−Ｆｄが０．０６０、０．０７５ｍｍでＦｄのみが実施例１で使用したフランジと異なる、２種のフランジを嵌合させて電子写真感光体ユニットを作製した。作製した電子写真感光体ユニットを実施例１と同様にして、フレおよび濃度ムラを測定し評価した。得られた結果を表９に示した。
【０１８８】
【表９】
2004354967.tif 000011
【０１８９】
表９に示した結果から、嵌合させるフランジを、電子写真感光体の部分Ａの内径をＡｄとしたとき、フランジの嵌合部の外径Ｆｄが下記式（１）
０.０００ｍｍ≦Ａｄ−Ｆｄ≦０．０５０ｍｍ    （１）
の関係を満たすものとすることで、電子写真感光体ユニットのフレおよび濃度ムラにおいて良好な結果が得られることが分かる。
【０１９０】
［実施例１２］
図１０−６（ｋ）に本実施例に用した円筒状導電性基体の端部断面図を示す。
実施例４記載のアルミニウム合金と同じ組成を有するアルミニウム合金製の外径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚（ｅ）２．９５ｍｍの素官を用い、インロー部内側部分の形状を図１０−６（ｋ）に示す形状とし、インロー部の長さ（a+b+c）を２３ｍｍとした以外は実施例１と同様にして円筒状導電性基体を作成した。また、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表１３に示すものとした以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に測定をし評価した。得られた結果を表１０、表１１および表１２に示した。
ただし、本実施例の電子写真感光体は、実施例１の電子写真感光体の評価に使用した電子写真装置に装着できないため、キヤノン株式会社製ｉＲ８５００をテスト用に改造した電子写真装置に上記フレ評価において使用したのと同様の形状のフランジを用いて本実施例の電子写真感光体を装着し、画像を形成し画像ムラの評価を行った。
【０１９１】
【表１０】
2004354967.tif 000012
【０１９２】
【表１１】
2004354967.tif 000013
【０１９３】
【表１２】
2004354967.tif 000014
【０１９４】
【表１３】
2004354967.tif 000015
【０１９５】
［実施例１３］
本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を図１０−６（ｌ）に示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−６（ｌ）に示す形状とし、肉厚を４．９８ｍｍ、インロー部の長さ（a+b+c）を１８ｍｍにした以外は実施例１２と同様にして円筒状導電性基体を作製し、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表１４に示すものとした以外は実施例１２と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１２と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１０〜表１２に示した。
【０１９６】
【表１４】
2004354967.tif 000016
【０１９７】
［実施例１４］
本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を図１０−７（ｍ）に示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−７（ｍ）に示す形状とし、素管の長さを４２０ｍｍ、肉厚を５．００ｍｍ、インロー部の長さ（a+b+c）を１３ｍｍにした以外は実施例１２と同様にして円筒状導電性基体を作製し、ａ−Ｓｉ系感光層の作成条件を表１５に示すものとした以外は、実施例１２と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１２と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１０〜表１２に示した。
【０１９８】
【表１５】
2004354967.tif 000017
【０１９９】
［実施例１５］
本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を図１０−７（ｎ）に示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−７（ｎ）に示す形状とし、素管の長さを４５５ｍｍ、肉厚を４．９０ｍｍ、インロー部の長さ（a+b+c）を１３ｍｍにした以外は実施例１２と同様にして円筒状導電性基体を作製し、実施例１２と同様にして電子写真感光体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１２と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１０〜表１２に示した。
【０２００】
［実施例１６］
本実施例に用いた円筒状導電性基体の端部断面図を図１０−８（ｏ）に示す。
インロー部内側部分の形状を図１０−８（ｏ）に示す形状とし、素管の長さを４５５ｍｍ、肉厚を５．００ｍｍ、インロー部の長さ（a+b+c）を１３ｍｍにした以外は実施例１２と同様にして円筒状導電性基体を作製し、実施例１２と同様同様にして円筒状導電性基体を作製した。用いた円筒状導電性基体および得られた電子写真感光体について、実施例１２と同様に測定および評価を行った。得られた結果を表１０〜表１２に示した。
【産業上の利用可能性】
【０２０１】
本発明によれば、フランジの嵌めあい精度ならびに電子写真装置内における電子写真感光体の位置精度も向上するため、電子写真感光体表面と現像器とのギャップ精度や電子写真感光体の回転精度などが高められて、画像濃度ムラの極めて少ない、優れた画像品質の電子写真画像が得られる電子写真感光体およびこれを用いた電子写真感光体ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０２】
【図１】円筒状導電性基体のインロー部の例および電子写真感光体のインロー部の例を示す模式的断面図である。  （ａ）は本発明に使用する円筒状導電性基体のインロー部の一例、（ｂ）は本発明の電子写真感光体のインロー部の一例である。
【図２】円筒状導電性基体のインロー部の例および電子写真感光体のインロー部の例を示す模式的断面図である。  （ｃ）は従来の電子写真感光体の製造に使用される円筒状導電性基体のインロー部の一例、（ｄ）は従来の電子写真感光体の円筒状導電性基体のインロー部の一例を示す模式的断面図である。
【図３】円筒状導電性基体の製造に使用される素管およびインロー加工済み基体の一例を示す模式的断面図である。  （ａ）は円筒状導電性基体の製造に使用される素管の一例、（ｂ）は円筒状導電性基体の製造に使用されるインロー加工済み基体の一例である。
【図４】従来の電子写真感光体の一例および電子写真感光体の層構成の一例の模式的説明図である。  （ａ）は従来の電子写真感光体の一例、（ｂ）は従来の電子写真感光体の層構成の一例である。
【図５】従来の電子写真感光体のインロー部の模式的説明図である。
【図６】ＲＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置の一例を示す模式的構成図である。
【図７】ＶＨＦプラズマＣＶＤ法による電子写真感光体の製造装置の一例を示す模式的構成図である。
【図８】従来の電子写真感光体のインロー部の変形を説明するための模式的断面図である。  （ａ）は基体の、（ｂ）は電子写真感光体の模式的断面図を示す。
【図９】アモルファスシリコン系電子写真感光体の層構成の一例を示す模式図である。
【図１０−１】本発明の電子写真感光体の作製に用いる円筒状導電性基体のインロー部の例（ａ）および（ｂ）を示す模式的断面図である。
【図１０−２】本発明の電子写真感光体の作製に用いる円筒状導電性基体のインロー部の例（ｃ）および（ｄ）を示す模式的断面図である。
【図１０−３】本発明の電子写真感光体の作製に用いる円筒状導電性基体のインロー部の例（ｅ）および（ｆ）を示す模式的断面図である。
【図１０−４】本発明の電子写真感光体の作製に用いる円筒状導電性基体のインロー部の例（ｇ）および（ｈ）を示す模式的断面図である。
【図１０−５】本発明の電子写真感光体の作製に用いる円筒状導電性基体のインロー部の例（ｉ）および（ｊ）を示す模式的断面図である。
【図１０−６】本発明の電子写真感光体の作製に用いる円筒状導電性基体のインロー部の例（ｋ）および（ｌ）を示す模式的断面図である。
【図１０−７】本発明の電子写真感光体の作製に用いる円筒状導電性基体のインロー部の例（ｍ）および（ｎ）を示す模式的断面図である。
【図１０−８】本発明の電子写真感光体の作製に用いる円筒状導電性基体のインロー部の例（ｏ）を示す模式的断面図である。
【図１１】電子写真感光体のフレ測定器の一例を示す模式図である。
【図１２】円筒状導電性基体のインロー部および電子写真感光体のインロー部の形状（寸法位置）を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の電子写真感光体ユニットを示す模式図である。
【図１４】本発明の電子写真感光体ユニットの製造に使用することのできる固定部材（フランジ）の一例の立面図を示す模式図である。
【図１５】本発明の電子写真感光体ユニットの製造に使用することのできる固定部材（フランジ）の一例の断面形状（中心軸に垂直）を示す模式図である。
【符号の説明】
【０２０３】
１０１          インロー部
１０２          インロー部内側部分
１０３          アモルファスシリコン系感光層（ａ−Ｓｉ系感光層）
１０４          円筒状導電性基体
２０１          素管
２０２          インロー加工済み基体
２０３          インロー加工部
２０４          外周部
２０５          内周部
２０６          端部
３００          基体
３０１          アモルファスシリコン感光体（ａ−Ｓｉ感光体）
３０２          アモルファスシリコン感光層（ａ−Ｓｉ感光層）
３０３          電荷注入阻止層
３０４          光導電層
３０５          表面層
４０２          端部領域
４０３          端部
４０４          アモルファスシリコン系感光層（ａ−Ｓｉ系感光層）
４０５          基体中央部
４０６          インロー部
５１００、６１００    成膜装置
５１１０、６１１０    反応容器
５１１１、６１１１    カソード電極
５１１２、６１１２    基体
５１１３、６１１３    基体加熱用ヒーター
５１１４、６１１４    原料ガス導入管
５１１５、６１１５    高周波マッチングボックス
５１１６、６１１６    ガス導入配管
５１１７、６１１７    リークバルブ
５１１８、６１１８    メイン排気バルブ
５１１９、６１１９    真空計
５１２０、６１２０    高周波電源
５１２１、６１２１    誘電体
５１２３、６１２３    受け台
６１２４        基体回転用モーター
６１３０        放電空間
５２００、６２００    原料ガス供給装置
５２１１〜５２１６、６２１１〜６２１６    マスフローコントローラー
５２２１〜５２２６、６２２１〜６２２６    原料ガスボンベ
５２３１〜５２３６、６２３１〜６２３６    ガスボンベバルブ
５２４１〜５２４６、６２４１〜６２４６    流入バルブ
５２５１〜５２５６、６２５１〜６２５６    流出バルブ
５２６１〜５２６６、６２６１〜６２６６    圧力調整器
７０１          基体
７０２          インロー部
８００          円筒状導電性基体
８０２          下部電荷注入阻止層
８０３          光導電層、第１の光導電層
８０４          第２の光導電層
８０５          表面層
８０６          上部電荷注入阻止層
１００１        電子写真感光体
１００２        ダイヤルゲージ
１００３        フランジ
１００４        回転用歯車
１００５        回転軸
１２０１        電子写真感光体
１２０２        （固定部材）フランジ
１２０３        （固定部材）フランジの嵌合部
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１０−４】
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【図１０−５】
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【図１０−６】
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【図１０−７】
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【図１０−８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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