(57)【要約】【課題】  画像流れ等のクリーニング性に関わる画像欠陥が発生しにくく、画像形成装置側への負荷を軽減することができる生産性の高い電子写真感光体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  導電性基体上に、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と、少なくとも珪素原子および窒素原子を含有する非単結晶材料で構成された表面層をこの順に堆積する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、該表面層として硬度の大きい層領域と硬度の小さい層領域をこの順に積層した後に、硬度の大きい層領域が部分的に表面に露出した状態となるよう研磨加工する製造方法。【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、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と、少なくとも珪素原子および窒素原子を含有する非単結晶材料で構成された表面層をこの順に堆積する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、該表面層を硬度の大きい層領域と硬度の小さい層領域とをこの順に積層して形成した後に、前記電子写真感光体の最表面を前記硬度の大きい層領域が部分的に露出した状態となるよう研磨加工することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】
研磨加工後の、前記電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍ視野における中心線平均粗さ（Ｒａ）が１ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
研磨加工前の、前記電子写真感光体表面の１０μｍ×１０μｍ視野における中心線平均粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下である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の製造方法。
【請求項４】
研磨加工前の、前記電子写真感光体の前記硬度の小さい層領域の厚さは５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項５】
研磨加工後の、前記電子写真感光体の前記硬度の大きい層領域の凹部の厚さは２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項６】
前記電子写真感光体の表面層の、前記硬度が小さい領域の窒素原子と酸素原子の総和は、珪素原子と窒素原子と酸素原子の総和に対して５０原子％以上８０原子％以下であることを特徴とする請求項１乃至５記載の電子写真感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有する電子写真感光体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体は、電子写真装置に搭載され、帯電工程−露光工程−現像工程−転写工程−転写残トナーのクリーニング工程という一連のプロセスを受ける。この一連のプロセス中のクリーニング工程で、感光体の表面状態は、電子写真感光体のクリーニング性を決定する重要なパラメータで、電子写真感光体の設計に際しては様々な技術開発がなされてきた。
【０００３】
感光体の材料として、シリコン原子を母体とし、水素で欠陥補償された非単結晶材料である水素化アモルファスシリコン（以下、「アモルファスＳｉ」とも表記する）がある。アモルファスＳｉを用いた感光体のクリーニング工程における課題に、帯電生成物の除去が不十分な状況で引き起こされる高温高湿環境下での画像流れがある。
【０００４】
他の課題として、クリーニング工程で、トナー粒子或いはトナーに含まれる添加剤等が十分にクリーニングされずに感光体表面に残留、固着するといった現象がある。
【０００５】
近年電子写真装置のデジタル化が進んだことにより、プリントレングス（１回にプリントされるページ数）及びプリントボリューム（所定期間中にプリントされるページ総数）が大きく増加する傾向があり、クリーニング工程への負荷が増している。また、出力画像のカラー化は、印字比率を引き上げる傾向にあり、この点でもクリーニング工程の負荷が増大する傾向にある。
【０００６】
一方、画質向上、高精細化のため画素密度は年々高くなる傾向にある。デジタル画像は微細なドットの集合体で形成されるため、画質向上、高精細化によりドットが微細化され、従来は顕在化しなかった軽微な潜像上の不均一性や乱れが中間調の再現性や均一性、小文字の再現性の低下といった画像品位の劣化として現われる場合がある。
【０００７】
これらの課題を解決するものとして、アモルファスＳｉを含む電子写真感光体のクリーニング性に関しては、微視的な表面粗さに着目してトナー付着やクリーニング不良を防止した感光体が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、感光体表面を研磨する研磨手段を備えた画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
水素化非単結晶窒化珪素材料で構成された第１の表面層上にフッ素を含む非単結晶炭素材料で構成された低硬度の第２の表面層を積層し、微視的な表面粗さにも着目して、表面の撥水性および滑り性が繰り返し使用しても維持可能で、画像流れ、トナー融着やクリーニング不良を防止したである感光体が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−３３０９７８号公報
【特許文献２】特開平０８−０７６６３９号公報
【特許文献３】特開２０００−１６２８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近年の画像形成装置に対する要求は、例えばデジタルカメラの受光素子となる電化結合素子やＣＭＯＳセンサの多素子（高精細）化に伴ない増加する一方で、従来技術で開示された技術だけではその要求を完全に満足することができにくくなっている場合が生じた。
【００１０】
本発明者は、感光体表面に着目してクリーニング性のさらなる改善を図るべく検討を進めた結果、下記の問題点が顕在化してきた。
【００１１】
すなわち、感光体表面の微視的な表面粗さＲａが大きくなると、クリーニング工程において、凹凸の谷の部分に帯電生成物が溜まりやすくなるため、高温高湿環境下で凹凸の谷の部分に溜まった帯電生成物が低抵抗化し、画像流れが引き起こされる。また、現像性、クリーニング性、転写性等の機能を向上させるためにトナーに添加される微粒子（いわゆる外添剤）は、トナー粒子に対して必ずしも強固に固着していない場合があるため、画像形成工程で脱離してクリーニングされ切れず、感光体表面の凹凸の谷部分に残留する傾向にある。
【００１２】
さらにこのプロセスが繰り返されると、残留した外添剤が蓄積し、感光体に到達する露光のムラを引き起こすに至る場合があることも分かった。
【００１３】
アモルファスＳｉ感光体の微視的な表面粗さは、膜を堆積させる成膜条件に大きく依存する。しかし十分な電子写真特性を得る為の制約から、成膜条件のみで所望の表面粗さにコントロールすることが難しく、その場合成膜後に表面を研磨することが考えられる。
【００１４】
しかし、研磨処理に長時間を要するため、生産性の向上が課題となる。さらに、感光体全面に渡って均一に研磨を行う為、砥粒がコーティングされた研磨シートを用いることが好適であるが、その際に砥粒が分散された結着材や分散助剤などが感光体に固着する可能性があり、処理が長時間化する欠点がある。
【００１５】
一方、画像流れの要因となる付着物などを強制的に除去する手段を設けることによりクリーニング性を補完するために、感光体表面に研磨テープを用いた摺擦手段を接触させる方法や現像剤に研磨剤を添加する方法が提案されている。
【００１６】
しかしながらこれらの方法は、プロセス設計や機構設計が複雑になり、装置コストの増加、メンテナンス性、画像品質への影響などの課題が残されている。
【００１７】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、画像流れ等のクリーニング性に関わる画像欠陥が発生しにくく、画像形成装置側への負荷を軽減することができる生産性の高い電子写真感光体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者は、これらの課題を解決する簡便な製造方法を検討し、電子写真感光体の最表面に低硬度の膜を形成した後に研磨加工する方法が効果的であることを見出し、本発明に至った。
【００１９】
本発明は、導電性基体上に、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と、少なくとも珪素原子および窒素原子を含有する非単結晶材料で構成された表面層をこの順に堆積する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、該表面層を硬度の大きい層領域と硬度の小さい層領域とをこの順に積層して形成した後に、電子写真感光体の最表面を硬度の大きい層領域が部分的に露出した状態となるよう研磨加工することを特徴としている。
【００２０】
このような方法により、硬度の大きい表面層を直接研磨する場合に比べて適切な表面粗さを得るに至る時間を著しく短縮できる。また、適切な表面粗さを得た研磨加工後においても硬度の大きい表面層が露出しているので、硬度の小さい表面層のみを用いた場合と比べて感光体を電子写真装置に搭載した際の感光体表面の削れ量を抑制することができ、感光体の更なる長寿命化が可能となる。  即ち、本発明においては、光導電層を成膜する過程で形成されたある程度の粗さを有する表面に対し、その表面形状に沿った上記構成の表面層が形成される。この感光体の研磨を行うと短時間で硬度の小さい層領域は削り取られて、硬度の大きい層領域の凸部が露出する。この段階で硬度の大きい層領域の凹部には硬度の小さい層領域が残留しており、感光体表面全体の表面粗さは小さくなる。
さらに本発明においては、研磨加工後において、電子写真感光体の最表面を前記硬度の大きい層領域が部分的に最表面に露出した状態となるよう研磨加工されている。
【００２１】
このように部分的にではあっても、感光体表面に硬度の大きい層領域が露出した状態とすることによって、トナーの融着抑制効果が高まる。この融着抑制効果が高まるメカニズムについては詳細はわかっていないものの、感光体表面に表面自由エネルギーの異なる領域が混在することで融着の核が成長し難い為ではないかと推察している。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明者は、これらの課題を解決する簡便な製造方法を検討し、最表面に低硬度の膜を形成した後に研磨加工する方法が効果的であることを見出し、本発明に至った。
【００２３】
アモルファスＳｉからなる光導電層を形成し、さらに珪素原子および窒素原子を含有する非単結晶材料からなる表面層を、硬度の大きい層領域と硬度の小さい層領域をこの順に積層して形成した後に、電子写真感光体の最表面を硬度の大きい層領域が部分的に露出した状態となるよう研磨加工することにより、硬度の大きい表面層を直接研磨する場合に比べて適切な表面粗さを得るに至る時間を著しく短縮できることが判明した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、さらに本発明の詳細を説明する。
【００２５】
本発明は、導電性基体上に、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と、少なくとも珪素原子および窒素原子を含有する非単結晶材料で構成された表面層をこの順に堆積する工程を有する電子写真感光体の製造方法において、該表面層として硬度の大きい層領域と硬度の小さい層領域とをこの順に積層して形成した後に、電子写真感光体の最表面を硬度の大きい層領域が部分的に露出した状態となるよう研磨加工することを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００２６】
表面層を形成するときに、光導電層を成膜する過程で形成されたある程度の粗さを有する硬度の大きい表面層領域上に、硬度の小さい層領域を設けると、硬度の大きい表面層領域の表面形状に沿った被膜が形成される。
【００２７】
この感光体の研磨を行うと短時間で硬度の小さい層領域は削り取られて、硬度の大きい層領域の凸部の頭部が露出する。この段階で硬度の大きい層領域の凹部には硬度の小さい層領域が残留しており、感光体表面全体の表面粗さは小さくなる。
【００２８】
上記の製法を採ることで適切な表面粗さを有する感光体を効率よく作成することが可能となる。ここで、研磨加工した後の感光体表面には硬度の小さい層領域が除去された硬度の大きい層領域が部分的に露出していることで、珪素原子および窒素原子を含有する非単結晶材料からなる表面層の持つ電子写真特性を損なうことなく十分に発揮させることができる。
【００２９】
また、硬度の小さい層領域は硬度の大きい層領域よりダイナミック硬度で５０ｋｇｆ／ｍｍ2以上小さい、もしくは２／３倍以下であることが好ましい。これにより、硬度の小さい層領域の摩耗により露出した硬度の大きい層領域が、残存する硬度の小さい層領域の周囲で摩耗により後退することによる、硬度の小さい層領域の剥落を防止することができる。
【００３０】
このため、研磨加工前において、前記電子写真感光体の硬度の小さい層領域の厚さは５ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることが好ましい。３００ｎｍを超えると、硬度の大きい層領域を部分的に露出させるまでに要する研磨時間がより長くなるため、本発明の効果が小さくなる場合がある。
【００３１】
５ｎｍ未満の場合は凹部に残留する硬度の小さい層領域が少なくなるため、適切な表面粗さが得られにくくなる傾向にある。
さらに、研磨加工後において、該電子写真感光体の硬度の大きい層領域の凹部の厚さが２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下となるよう研磨加工することで、より大きな効果を得る事ができる。ここで凹部とは硬度の大きい層領域形成後、かつ、研磨加工前における硬度の大きい層領域の凹部であり、研磨加工を施した後においては光導電層と硬度の大きい層領域の界面部分の凹部により位置を特定可能である。
【００３２】
研磨加工後の感光体表面粗さは、１０μｍ×１０μｍ視野における中心線平均粗さＲａが１ｎｍ以上４０ｎｍ以下となるように調整することが好ましく、電子写真感光体の硬度の大きい層領域の凹部の厚さは２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、電子写真感光体の表面層の、硬度が小さい領域の窒素原子と酸素原子の総和は、珪素原子と窒素原子と酸素原子の総和に対して５０原子％以上８０原子％以下であることが好ましい。
【００３３】
なお、本発明における表面粗さとは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）［Ｑｕｅｓａｎｔ社製  Ｑ−Ｓｃｏｐｅ２５０］を用いて測定した表面粗さＲａの値を指し、微視的な表面粗さを高い精度で再現性良く測定するためには、１０μｍ×１０μｍの測定範囲での結果であることが望ましい。
【００３４】
一方、本発明におけるダイナミック硬度とは、島津製作所社製のダイナミック硬度計（型番ＤＵＨ−２０１）を用いて測定されるものである。なお、本発明においてダイナミック硬度は円筒状アルミ基体上にセットした７０５９ガラス（コーニング社製）上に厚さ１μｍのサンプル膜を形成し、そのサンプル膜のダイナミック硬度を測定する事により評価した。ダイナミック硬度の測定は先端の半径が０．１μｍである稜間角度１１５°の三角錐ダイヤモンドスタイラスを用い、押し込み深さをサンプル膜厚の１／１０（０．１μｍ）として行った。
【００３５】
また、硬度の大きい層領域の硬度としてはダイナミック硬度が３００〜１０００ｋｇｆ／ｍｍ2、好ましくは５００〜１０００ｋｇｆ／ｍｍ2、さらに好ましくは７００〜１０００ｋｇｆ／ｍｍ2、であることが好ましい。硬度の大きい層領域のダイナミック硬度を３００ｋｇｆ／ｍｍ2以上、好ましくは５００ｋｇｆ／ｍｍ2以上、さらに好ましくは７００ｋｇｆ／ｍｍ2以上とすることで、使用していくうちに筋状のムラ削れが発生することを効果的に防ぐことが可能となる。また、１０００ｋｇｆ／ｍｍ2以下にすることで、環境条件が変化してもトナーの融着がより生じにくくすることが可能となる。
【００３６】
Ｒａが４０ｎｍを超えると表面の微細な凹凸が大きくなり、本発明の効果が十分に得られる条件が制限される。すなわち、凹凸の谷の部分に帯電生成物が溜まりやすくなるため、高温高湿環境下で帯電生成物が低抵抗化し、画像流れが発生しやすくなる。
【００３７】
また、現像性、クリーニング性、転写性等の機能を向上させるためにトナーに添加される微粒子（いわゆる外添剤）は、トナー粒子に対して必ずしも強固に固着していない場合があるため、画像形成工程で脱離してクリーニングされ切れず、感光体表面の凹凸の谷の部分に残留する傾向にある。
【００３８】
Ｒａが１ｎｍ未満の場合は表面が過度に平滑な状態となり、トナー粒子や外添剤粒子等と感光体表面との接触面積が増加することにより付着力が強くなり、クリーニング性が悪化する傾向にある。
【００３９】
表面粗さを制御するには、研磨、エッチング、製造条件の最適化など様々な方法が考えられるが、硬度の大きい層領域に関わる粗さは、研磨、エッチングといった手法ではなく、光導電層の製造条件、例えば、原料ガスを分解するための高周波電力、基板温度、成膜レート、膜厚を変化させることで制御することが好ましい。
（導電性基体）
導電性基体の基材としては、表面が導電性であれば、導電性基体でも電気絶縁性気体であってもよい。電気絶縁性気体あるいは電気絶縁性支持体を用いる場合は、感光層を形成する面を導電処理することで電気写真感光体の機材として用いることができる。
【００４０】
導電性基体としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、電気絶縁性気体としては、表面が導電処理された、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、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体等が挙げられる。
（光導電層）
光導電層はシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成され、例えばグロー放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、または直流放電ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法または熱ＣＶＤ法等の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。
【００４１】
この中ではＲＦ帯、特に、ＶＨＦ帯からマイクロ波帯の周波数を用いた高周波グロー放電法（あるいはプラズマＣＶＤ法。以下、ＰＣＶＤ法とも称す）が好適である。
【００４２】
光導電層の下層には、導電性基体側からの電荷の注入を阻止する働きのある非単結晶シリコン材料で構成された下部電荷注入阻止層を必要に応じて設けても良く、表面層以外は本実施例に限定されるものではなく必要に応じ各種の機能を付加することができることは言うまでもない。
【００４３】
図２は本発明で使用したアモルファスＳｉ感光層を形成するためのＰＣＶＤ装置の概略断面図である。
【００４４】
反応容器２０１の下部には排気配管２０９が接続され、排気配管２０９の他端は不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）に接続されている。反応容器２０１の中心部を取り囲むように、堆積膜の形成される６本の円筒状基体２０５が同一円周上に等間隔で、互いに平行に配置されている。
【００４５】
６本の円筒状基体２０５は、基体加熱用ヒーター２０７を内蔵した基体支持体２０６によって各々保持されている。そして、反応容器２０１内には、不図示のガス供給装置に接続されたガス供給手段２１０があり、反応容器２０１の外には高周波電源２０３が接続されたマッチングボックス２０４を通して高周波電力分岐手段２１１に接続されている高周波電極２０２が設置されている。円筒状基体２０５は各々の回転機構２０８によって、回転可能になっている。
【００４６】
図２の装置における堆積膜の形成は下記の手順により行われる。
【００４７】
まず、反応容器２０１内に円筒状基体２０５を設置し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）により反応容器２０１内を排気する。その後、ガス供給手段２１０からＡｒ、Ｈｅ等の不活性ガスをそれぞれ反応容器２０１内に導入し、所定の圧力になるように流量及び排気速度を調整する。続いて、基体加熱用ヒーター２０７を加熱し、円筒状基体２０５の温度が所定の温度になるように制御する。
【００４８】
その後、ＳｉＨ4、Ｈ2、Ｂ2Ｈ6、ＰＨ3、等のガスをガス供給手段２１０から反応容器２０１内に導入して所望のガス成分、圧力になるように流量及び排気速度を調整する。
【００４９】
以上のようにして成膜の準備が完了した後、以下の手順で各層の形成を行う。
【００５０】
例えば１０５ＭＨｚの高周波電源２０３を所望の電力に設定して、マッチングボックス２０４、高周波電力分岐手段２１１、高周波電極２０２を通じて反応容器２０１内に高周波電力を導入し、円筒状基体２０５をアノードとして作用させてグロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容器２０１内に導入されたガスが分解され、円筒状基体２０５上に所定の堆積膜が形成されるところとなる。所望の膜厚の形成が行われた後、高周波電力の供給を止め、反応容器２０１内へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。
【００５１】
必要に応じて同様の操作を複数回繰り返すことによって、基体と光導電層の間に電荷阻止層、光導電層の上に保護層といった光導電層以外の層を積層して所望の特性の電子写真感光体を形成する。
【００５２】
堆積膜形成の均一化を図るために、層形成を行っている間は、円筒状基体２０５を回転機構２０８によって所定の速度で回転させることが望ましい。さらに、上述のガス種は各々の層の作製条件にしたがって変更が加えられることは言うまでもない。
（珪素原子および窒素原子を含有する非単結晶材料からなる表面層）
本発明においては、上記で得られた感光層の上に、まず珪素原子および窒素原子を含有する非単結晶材料からなる表面層を形成する。表面層を形成する場合も、基本的には上記の操作を繰り返せばよい。
【００５３】
表面層は、硬度の大きい層領域と硬度の小さい層領域をこの順に積層する必要がある。窒素の含有量や、膜の密度を変化させる等により、硬度を変える事が可能である。硬度を下げる具体的な手法としては、Ｎ2ガスの流量アップ、高周波電力アップ、基板温度ダウンなどを、他の特性とバランスを見て適宜選択することが好ましく、窒素と酸素の含有量を変化させて硬度の大きい層領域と硬度の小さい層領域を形成させることがより好ましい。
（研磨加工）
上記表面層を形成した後に研磨加工を行う。研磨方法としては均一性や効率の面から、回転する感光体に研磨テープを圧接させる方法が好ましい。研磨テープとしては、通常ラッピングシートと呼ばれるものが好ましく、砥粒としてはＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3等が用いられる。
【００５４】
このような研磨装置の概要を図３に示す。
【００５５】
感光体３００が保持台３０８上に固定された感光体支持機構３０７に支持され、図示しない回転機構により回転駆動される。
【００５６】
感光体３００には、研磨テープ３０１を巻回して感光体３００に押圧させる加圧弾性ローラ３０６が隣接して配置されている。研磨テープ３０１は送り出しロール３０２より、定量送り出しロール３０４とキャプスタンローラ３０５で定量に送り出され、感光体３００と加圧弾性ローラ３０６の間を通って、巻き取りロール３０３に巻き取られる。研磨テープ３０１の送り速度は定量送り出しロール３０４の回転速度を制御することで制御される。
【００５７】
上記研磨加工における感光体表面の状態を感光体断面の概略図として図１に示す。図１（ａ）は研磨前、図１（ｂ）は研磨後を示す。それぞれ１０１が導電性基体、１０２がアモルファスＳｉからなる光導電層、１０３および１０４は、珪素原子および窒素原子を含有する非単結晶材料からなる表面層で、１０３が表面層の硬度の大きい層領域（高硬度領域とも表記）を、１０４が表面層の硬度の小さい層領域（低硬度領域とも表記）を示す。
【００５８】
図１（ｂ）のように、研磨加工により表面層の高硬度層領域１０３が表面に露出し、且つ表面層の低硬度層領域１０４が一部残留するように研磨することが好ましい。
【００５９】
感光体としては、図１の光導電層１０２が、機能分離等の目的で複数層（不図示）設けられても、表面層との材料的整合性を取るためにバッファー層（不図示）を設けてもよい。バッファー層を設ける場合、光導電層と表面層の中間の材料組成とすることが望ましく、さらには光導電層の組成から表面層の組成ヘバッファー層の全層に渡って、あるいは一部分において変化していてもよい。また、帯電性能を向上させる等の目的で、表面およびまたは基板からの電荷注入を抑える層を、光導電層の表面側領域およびまたは基板側領域に、あるいは光導電層より表面側およびまたは基板側に、設けてもよい。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図２に示すアモルファスシリコン感光体成膜装置を用い、前記のような方法により外径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍのアルミニウム製導電性基体に鏡面加工を施した６本のシリンダー上に、表１に示す条件で下部電荷注入阻止層（下部阻止層とも略記する）を３μｍ、光導電層を３４μｍこの順に積層した後に、表２に示す条件で表面層を積層し電子写真感光体を作製した。なお、ＶＨＦ電力は電源周波数１０５ＭＨｚと５０ＭＨｚのＶＨＦ電源を用い、各々の電源周波数のＶＨＦ電力を１：１の割合で重畳して導入した。
【００６１】
次にこの電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍの範囲で微視的な表面粗さＲａを原子間力顕微鏡により軸方向で端部から一方の端部まで１０箇所測定した平均値が表２に示す値になるように、図３に示す研磨装置を用い、この電子写真感光体の表面を幅３８０ｍｍの研磨テープであるラッピングテープ（富士フィルム製ＡＸ２０００：砥粒材質酸化アルミニウム、砥粒粒径６μｍ）を介して弾性ローラで加圧した後、テープスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎ、感光体回転速度４０ｒｐｍにて研磨加工した。
【００６２】
また、微少部Ｘ線分析法（ＸＭＡ：Ｘ−ｒａｙ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）で感光体表面の珪素原子でマッピングすると、珪素原子の多い部分と少ない部分が混在していた。言い換えれば、窒素原子と酸素原子の総和が、珪素原子と窒素原子と酸素原子の総和に対して異なる部分が混在していると言うことであり、図１（ｂ）のように表面層の高硬度領域と表面層の低硬度領域が混在していることが観察された。珪素原子と窒素原子と酸素原子の量は、同条件でＳｉウェハ上に作製したサンプルを光電子分光法（ＥＳＣＡ：アルバックファイ社製ＱＵＡＮＴＵＭ２０００  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ＥＳＣＡ  ｍｉｃｒｏｐｒｏｂｅ）により測定した。
【００６３】
以下、ダイナミック硬度は、円筒状アルミ基体上にセットした７０５９ガラス（コーニング社製）上に厚さ１μｍのサンプル膜を形成し、島津製作所社製のダイナミック硬度計（型番ＤＵＨ−２０１）で先端の半径が０．１μｍである稜間角度１１５°の三角錐ダイヤモンドスタイラスを用い、押し込み深さをサンプル膜厚の１／１０（０．１μｍ）の測定条件で測定を行った値としている。
【００６４】
【表１】
2005352373.tif 000003
【００６５】
【表２】
2005352373.tif 000004
【００６６】
（比較例１、２）
実施例１と同様に表１に示す条件で下部電荷注入阻止層を３μｍ、光導電層を３４μｍこの順に積層した後に、表２に示す条件で表面層を積層し電子写真感光体を作製した。
【００６７】
次にこの電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍの範囲で微視的な表面粗さＲａをＡＦＭにより軸方向で端部から一方の端部まで１０箇所測定した平均値が表２に示す値になるように、図３に示す研磨装置を用い、この電子写真感光体の表面を幅３８０ｍｍの研磨テープであるラッピングテープ（富士フィルム製ＡＸ２０００）を介して弾性ローラで加圧した後、テープスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎ、感光体回転速度４０ｒｐｍにて研磨加工した。
（比較例３）
実施例１と同様に表１に示す条件で下部電荷注入阻止層３μｍ、光導電層を５０μｍこの順に積層した後に、表２に示す条件で表面層を積層し電子写真感光体を作製した。
【００６８】
次にこの電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍの範囲で微視的な表面粗さＲａをＡＦＭにより軸方向で端部から一方の端部まで１０箇所測定した平均値が表２に示す値になるように、図３に示す研磨装置を用い、この電子写真感光体の表面を幅３８０ｍｍの研磨テープであるラッピングテープ（富士フィルム製ＡＸ２０００）を介して弾性ローラで加圧した後、テープスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎ、感光体回転速度４０ｒｐｍにて研磨加工した。
【００６９】
このようにして作製した実施例１、比較例１〜３の電子写真感光体を、次のように評価した。評価結果を表３に示す。評価した各項目の結果が、すべて「○」あるいは「◎」であるものを総合的に良好、と判断した。
【００７０】
以上の結果から、表面層に低硬度領域を設けることが好ましいことがわかる。
【００７１】
【表３】
2005352373.tif 000005
【００７２】
『高湿画像流れの評価』
キヤノン製の電子写真装置ｉＲ−６０００を実験用に改造した加速試験機に電子写真感光体を設置し、電子写真感光体の加熱なし、気温３２℃、湿度８０％の高温／高湿環境下において全面にいろは文字が印刷されたキヤノン製テストチャートをＡ４用紙で２万枚複写した。その後一旦複写機を止め、この状態で環境を気温３５℃、湿度９０％に変更し、５時間放置した。
【００７３】
この後再び先ほどのチャートをＡ４用紙で２万枚複写し５時間複写機を止めるという操作を繰り返し、合計１０万枚まで耐久試験を施した。
【００７４】
このようにして得られた画像の文字輪郭の判別により画像流れを判断し、５時間休止後からコピー画像が何枚目で画像流れが回復するかを判定した。
◎：回復枚数が、比較例３の３０％未満
○：回復枚数が、比較例３の３０〜５０％
△：比較例３と同等
×：比較例３が回復する枚数で、回復しない
『研磨傷の評価』
電子写真感光体表面の全面の観察を行い、さらにキヤノン製の電子写真装置ｉＲ−６０００に電子写真感光体を設置し、Ａ３全面べた黒画像を出力し、出力したべた黒画像より、電子写真感光体の傷が原因となる白スジの大きさおよび数を電子写真感光体全面に相当する範囲で評価した。
◎：表面観察でも画像評価でも、傷および白スジが全くない
○：表面観察で非常に軽微な傷が認められるが、画像には白スジが全く現れない
△：感光体何本かに１本は、画像に非常に軽微な白スジが認められるが、実用上問題ない
×：画像に白スジが認められる
『研磨到達速度の評価』
図３に示す研磨装置を用い、各例に記載の条件で各例の表面粗さＲａになるまで研磨加工する際の研磨時間を調べた。
◎：研磨時間が、比較例１の２０％未満
○：研磨時間が、比較例１の２０〜５０％
△：比較例１と比べて、同等
×：研磨時間が、比較例１の１５０％以上
『トナー融着の評価』
キヤノン製の電子写真装置ｉＲ−６０００のクリーニングブレードの押し当て圧を１／３倍にし、かつ、電子写真感光体の表面温度を５０℃に設定することにより、融着が発生しやすい環境を作りだした。このように改造した加速試験機に上記１０万枚耐久後の電子写真感光体を設置し、１％原稿（Ａ４対角線方向に幅約０．２ｍｍの直線を引いただけの原稿）を用いてＡ４用紙で１０万枚の耐久試験を施した。
【００７５】
耐久試験後、ハーフトーン画像をコピーして融着の有無を調べた。具体的には、Ａ４のハーフトーン画像においてトナー融着による黒点の数を数えた。
◎：黒点の数が、比較例２の７０％未満
○：黒点の数が、比較例２の７０〜９０％
△：比較例２と比べて、同等
×：黒点の数が、比較例２の１１０％以上
『残留電位の評価』
キヤノン製の電子写真装置ｉＲ−６０００を実験用に改造した試験機に電子写真感光体を設置し、現像器位置の感光体の表面電位を測定できるようにし、コピーシーケンスを動作しながら、暗部電位が４５０Ｖになるように帯電電流を調整する。次に明部電位が５０Ｖになるように画像露光を調整した後、画像露光の光量を２倍にして測定した表面電位を残留電位とした。
◎：１０Ｖ以下
○：１０Ｖ超、３０Ｖ以下
△：３０Ｖ超、５０Ｖ以下
×：明部電位を５０Ｖに調整不能
（実施例２）
実施例１と同様に表１に示す条件で下部電荷注入阻止層３μｍ、光導電層を３４μｍこの順に積層した後に、表４に示す条件で表面層を積層し、実施例２−１〜２−５の電子写真感光体を作製した。
【００７６】
次にこの電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍの範囲で微視的な表面粗さＲａをＡＦＭにより軸方向で端部から一方の端部まで１０箇所測定した平均値が表４に示す値になるように、図３に示す研磨装置を用い、この電子写真感光体の表面を幅３８０ｍｍの研磨テープであるラッピングテープ（富士フィルム製ＡＸ２０００）を介して弾性ローラで加圧した後、テープスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎ、感光体回転速度４０ｒｐｍにて研磨加工した。
【００７７】
また、微少部Ｘ線分析法（ＸＭＡ）で感光体表面の珪素原子でマッピングすると、珪素原子の多い部分と少ない部分が混在していた。言い換えれば、窒素原子と酸素原子の総和が、珪素原子と窒素原子と酸素原子の総和に対して異なる部分が混在していると言うことであり、図１（ｂ）のように表面層の高硬度領域と表面層の低硬度領域が混在していることが観察された。
【００７８】
【表４】
2005352373.tif 000006
【００７９】
このようにして作製した電子写真感光体を、実施例１と同様に評価した。評価結果を表５に示す。評価した各項目の結果が、すべて「○」あるいは「◎」であるものを総合的に良好、と判断した。
【００８０】
以上の結果から、（Ｎ＋Ｏ）／（Ｓｉ＋Ｎ＋Ｏ）が５０％以上８０％以下が好適であることがわかる。
【００８１】
【表５】
2005352373.tif 000007
【００８２】
（実施例３）
実施例１と同様に表１に示す条件で下部電荷注入阻止層を３μｍ、光導電層をこの順に積層した後に、表６に示す条件で表面層を積層し、電子写真感光体を作製した。光導電層の厚さは、実施例３−１と３−２が３４μｍ、実施例３−３が４５μｍ、実施例３−４が６５μｍとした。
【００８３】
次にこの電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍの範囲で微視的な表面粗さＲａをＡＦＭにより軸方向で端部から一方の端部まで１０箇所測定した平均値が表６に示す値になるように、図３に示す研磨装置を用い、この電子写真感光体の表面を幅３８０ｍｍの研磨テープであるラッピングテープ（富士フィルム製ＡＸ２０００）を介して弾性ローラで加圧した後、テープスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎ、感光体回転速度４０ｒｐｍにて研磨加工した。
【００８４】
また、ＸＭＡにて感光体表面の珪素原子でマッピングすると、図１（ｂ）のように珪素原子の多い部分と少ない部分が混在していた。言い換えれば、窒素原子と酸素原子の総和が、珪素原子と窒素原子と酸素原子の総和に対して異なる部分が混在していると言うことであり、さらには表面層の高硬度領域と表面層の低硬度領域が混在していることが観察された。
【００８５】
【表６】
2005352373.tif 000008
【００８６】
このようにして作製した電子写真感光体を、実施例１と同様に評価した。評価結果を表７に示す。評価した各項目の結果が、すべて「○」あるいは「◎」であるものを総合的に良好、と判断した。
【００８７】
以上の結果から、研磨加工後の表面粗さＲａは、１ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好適であることがわかる。
【００８８】
【表７】
2005352373.tif 000009
【００８９】
（実施例４）
実施例１と同様に表１に示す条件で下部電荷注入阻止層を３μｍ、光導電層をこの順に積層した後に、表８に示す条件で表面層を積層し、電子写真感光体を作製した。光導電層の厚さは、実施例４−１が１８μｍ、実施例４−２が２３μｍ、実施例４−３が６５μｍ、実施例４−４が７０μｍとした。
【００９０】
次にこの電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍの範囲で微視的な表面粗さＲａをＡＦＭにより軸方向で端部から一方の端部まで１０箇所測定した平均値が表８に示す値になるように、図３に示す研磨装置を用い、この電子写真感光体の表面を幅３８０ｍｍの研磨テープであるラッピングテープ（富士フィルム製ＡＸ２０００）を介して弾性ローラで加圧した後、テープスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎ、感光体回転速度４０ｒｐｍにて研磨加工した。
【００９１】
また、微少部Ｘ線分析法（ＸＭＡ）で感光体表面の珪素原子でマッピングすると、珪素原子の多い部分と少ない部分が混在していた。言い換えれば、窒素原子と酸素原子の総和が、珪素原子と窒素原子と酸素原子の総和に対して異なる部分が混在していると言うことであり、図１（ｂ）のように表面層の高硬度領域と表面層の低硬度領域が混在していることが観察された。
【００９２】
【表８】
2005352373.tif 000010
【００９３】
このようにして作製した電子写真感光体を、実施例１と同様に評価した。評価結果を表９に示す。評価した各項目の結果が、すべて「○」あるいは「◎」であるものを総合的に良好、と判断した。
【００９４】
以上の結果から、研磨加工前の表面粗さＲａは、２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下が好適であることがわかる。
【００９５】
【表９】
2005352373.tif 000011
【００９６】
（実施例５）
実施例１と同様に表１に示す条件で下部電荷注入阻止層を３μｍ、光導電層を３４μｍこの順に積層した後に、表１０に示す条件で表面層を積層し、電子写真感光体を作製した。
【００９７】
次にこの電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍの範囲で微視的な表面粗さＲａをＡＦＭにより軸方向で端部から一方の端部まで１０箇所測定した平均値が表１０に示す値になるように、図３に示す研磨装置を用い、この電子写真感光体の表面を幅３８０ｍｍの研磨テープであるラッピングテープ（富士フィルム製ＡＸ２０００）を介して弾性ローラで加圧した後、テープスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎ、感光体回転速度４０ｒｐｍにて研磨加工した。
【００９８】
また、微少部Ｘ線分析法（ＸＭＡ）で感光体表面の珪素原子でマッピングすると、珪素原子の多い部分と少ない部分が混在していた。言い換えれば、窒素原子と酸素原子の総和が、珪素原子と窒素原子と酸素原子の総和に対して異なる部分が混在していると言うことであり、図１（ｂ）のように表面層の高硬度領域と表面層の低硬度領域が混在していることが観察された。
【００９９】
【表１０】
2005352373.tif 000012
【０１００】
このようにして作製した電子写真感光体を、実施例１と同様に評価した。評価結果を表１１に示す。評価した各項目の結果が、すべて「○」あるいは「◎」であるものを総合的に良好、と判断した。
【０１０１】
以上の結果から、低硬度領域の膜厚は、５ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好適であることがわかる。
【０１０２】
【表１１】
2005352373.tif 000013
【０１０３】
（実施例６）
実施例１と同様に表１に示す条件で下部電荷注入阻止層を３μｍ、光導電層を３４μｍこの順に積層した後に、表１２に示す条件で表面層を積層し、電子写真感光体を作製した。
【０１０４】
次にこの電子写真感光体の１０μｍ×１０μｍの範囲で微視的な表面粗さＲａをＡＦＭにより軸方向で端部から一方の端部まで１０箇所測定した平均値が表１２に示す値になるように、図３に示す研磨装置を用い、この電子写真感光体の表面を幅３８０ｍｍの研磨テープであるラッピングテープ（富士フィルム製ＡＸ２０００）を介して弾性ローラで加圧した後、テープスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎ、感光体回転速度４０ｒｐｍにて研磨加工した。
【０１０５】
また、微少部Ｘ線分析法（ＸＭＡ）で感光体表面の珪素原子でマッピングすると、珪素原子の多い部分と少ない部分が混在していた。言い換えれば、窒素原子と酸素原子の総和が、珪素原子と窒素原子と酸素原子の総和に対して異なる部分が混在していると言うことであり、図１（ｂ）のように表面層の高硬度領域と表面層の低硬度領域が混在していることが観察された。
【０１０６】
【表１２】
2005352373.tif 000014
【０１０７】
このようにして作製した電子写真感光体を、実施例１と同様に評価した。評価結果を表１３に示す。評価した各項目の結果が、すべて「○」あるいは「◎」であるものを総合的に良好、と判断した。
【０１０８】
以上の結果から、高硬度領域の凹部膜厚は、２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好適であることがわかる。
【０１０９】
【表１３】
2005352373.tif 000015
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明により製造された感光体の表面状態を説明する図である。
【図２】本発明で用いる成膜装置の一例を示す図である。
【図３】本発明で用いる研磨装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０１…導電性基体
１０２…アモルファスＳｉ感光層
１０３…表面層の高硬度領域
１０４…表面層の低硬度領域
２０１…反応容器
２０２…高周波電極
２０３…高周波電源
２０４…マッチングボックス
２０５…円筒状基体
２０６…基体支持体
２０７…基体加熱用ヒーター
２０８…回転機構
２０９…排気配管
２１０…ガス供給手段
２１１…高周波電力分岐手段
３００…感光体
３０１…研磨テープ
３０２…送り出しロール
３０３…巻き取りロール
３０４…定量送り出しロール
３０５…キャプスタンローラ
３０６…加圧弾性ローラ
３０７…感光体支持機構
３０８…保持台
【図１】
2005352373.tif 000016
【図２】
2005352373.tif 000017
【図３】
2005352373.tif 000018