(57)【要約】【課題】  画像流れ及びクリーニング性を良化したａ−Ｓｉ感光体を提供することにある。【解決手段】  ａ−Ｓｉ感光体表面が有機高分子を含む材料で被覆形成されており、その被覆量が母線方向に交互に変化していることを特徴とする。【選択図】        図２（ａ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上に少なくともシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成される光導電層を形成した電子写真感光体において、該電子写真感光体表面が有機高分子を含む材料で被覆形成されており、その被覆量が母線方向に交互に変化していることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記被覆量の平均被覆量に対する最大値が１２０％以上、最小値が８０％以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記被覆量が２０μｍ以上２００μｍ以下の周期で母線方向に交互に変化してい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。
【請求項４】
前記被覆量が５０μｍ以上１８０μｍ以下の周期で母線方向に交互に変化していることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記被覆量が平均被覆量に対して１２０％以上の領域が全体の２５％以上、且つ８０％以下の領域が全体の２５％以上の面積比率であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記導電性基体の表面形状が母線方向に山部と谷部から成るうねりを有し、前記被覆量の最大値が前記導電性基体の山部、最小値が前記導電性基体の谷部、に存在していることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項７】
前記感光体表面が、研磨処理を施すと同時に有機高分子を含む材料で被覆形成したことを特徴とする請求項１乃至６いずれかに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、複写機、プリンター、ファックスなどの電子写真プロセスを利用した画像形成装置に適用可能な、非単結晶材料、とくにアモルファスシリコン系の光導電層を形成した電子写真感光体（以下、ａ−Ｓｉ感光体）及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来ａ−Ｓｉ感光体には、クリーニング性の向上や高湿環境下での画像流れの防止を目的として、ａ−Ｓｉ感光体表面に樹脂被膜を形成したものが提案されている。
【０００３】
中でも、感光体表面を一部露出するように樹脂層で覆うことを規定したもの（例えば、特許文献１参照。）や、感光体表面の凹部を埋めるように樹脂層で埋めることを規定したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
さらに、ａ−Ｓｉ感光体表面を有機膜と潤滑層から成る含浸型有機表面保護層により構成することを規定したものもある（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開平０１−０５６４４６号公報
【特許文献２】特開平０１−０５９２３３号公報
【特許文献３】特許第２５６５５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような技術を踏まえ、本発明者らは高湿環境下での画像流れの抑制やクリーニング性の向上を目的として検討を進めてきたが、以下のような課題があった。
【０００６】
一般に、ａ−Ｓｉ感光体を用いた画像形成装置においては、とくに高湿環境下で感光体表面の付着物が原因となって感光体表面が低抵抗化し、印刷画像に濃度低下やボケが生じる画像流れと呼ばれる画像不良が生じやすい問題があった。感光体表面の付着物としては、トナー、記録材として使用される紙から発生する微細な紙粉、これから析出する有機質成分、装置内の高電圧部材の存在に起因して発生するコロナ生成物などが挙げられる。これらの付着物が、とくに高湿環境下で水分と反応して感光体表面を低抵抗化し、鮮明な静電潜像の形成を妨げ、画質の劣化を招く一因になっていた。
【０００７】
ａ−Ｓｉ感光体において、これらの付着物が画像流れを引き起こし易いのは、ａ−Ｓｉ感光体表面が有機系感光体と比べて非常に高硬度であるため、感光体自身の磨耗によって付着物が除去されることがほとんどないためである。そのため、画像流れの防止策として、終日通電方式の感光体ヒーターを設けて感光体表面の吸湿を抑止する方法が、一般的に多く用いられてきた。
【０００８】
しかしながら、近年、こうした画像形成装置に対しても、ブルーエンジェルやエナジースタープログラムに見られるように、省エネによる環境適応性の向上が社会的要請として希求されている。そこで、待機電力が必要な、前述のような終日通電方式の感光体ヒーターを用いることなく、ａ−Ｓｉ感光体の画像流れに対応する技術が求められている。
【０００９】
そこで、本出願に係る第１の発明の目的は、画像流れ及びクリーニング性を良化したａ−Ｓｉ感光体を提供することにある。
【００１０】
さらに、本出願に係る第２の発明の目的は、感光体特性及び生産性を低下させることなく、本発明の効果を容易に得ることができるａ−Ｓｉ感光体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本出願に係る発明は、ａ−Ｓｉ感光体表面を有機高分子を含む材料で被覆形成するとともに、その被覆量が母線方向に交互に変化していることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本出願に係る発明は、さらにａ−Ｓｉ感光体表面に研磨処理を施すと同時に有機高分子を含む材料で被覆形成したことを特徴とする。
【００１３】
本発明者らは、ａ−Ｓｉ感光体表面を、有機高分子を含む材料でその被覆量が母線方向に交互に変化するように被覆形成することにより、夜間の感光体ヒーターをＯＦＦにしても、画像流れ及びクリーニング性を良化できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明者らは、上記構成により画像流れ及びクリーニング性が良化した理由を以下のように推察している。
【００１５】
高温・高湿環境下で画像形成を繰り返した感光体表面は、帯電器で発生するコロナ生成物が蓄積し、さらに水分がこれと反応することで表面が低抵抗化し、画像流れが引き起こされ易くなる。とくに夜間の感光体ヒーターをＯＦＦにした場合には、夜間放置中に感光体表面に吸着する水分量が増加し、画像流れが悪化する傾向にある。
【００１６】
そこで、夜間放置後の画像流れを抑制するためには、電源投入後のウォームアップ中の感光体の昇温、及び感光体の電位制御の為の回転駆動の間に、感光体表面に付着した水分及び付着物を速やかに除去しなければならない。
【００１７】
しかしながら、感光体表面に付着した水分及び付着物は、ａ−Ｓｉ感光体表面が持つ微小な凹凸構造のために、クリーニング工程を経ても除去されにくく、凹凸構造の凹の部分に溜まりやすくなる。その結果、感光体表面に付着する水分量が増加する夜間感光体ヒーターＯＦＦの条件では、とくに画像流れが引き起こされやすくなるものと考えられる。
【００１８】
そこで、有機高分子を含む材料をａ−Ｓｉ感光体表面に被覆形成することにより、ａ−Ｓｉ感光体表面が持つ微小な凹凸構造を平坦化し、画像流れを良化することができる。
【００１９】
しかしながら、一方で有機高分子を含む材料を被覆形成した場合には、感光体表面が過度に平滑な状態となって接触面積が増加し、感光体表面と現像材に含まれるトナー粒子や外添材粒子等との付着力、あるいはクリーナーを構成する樹脂製のクリーニングブレードとの付着力が強くなり、クリーニング性が悪化する傾向にある。
【００２０】
とくに、定着温度を低下させるために定着性を向上した現像材を用いた場合は、トナー融着やクリーニング時のトナー擦り抜けといった画像不良を引き起こすクリーニング不良を生じやすい傾向にあった。
【００２１】
そこで本発明者らが、画像流れの良化とクリーニング不良の抑制を両立するために鋭意検討した結果、有機高分子を含む材料をその被覆量が母線方向に交互に変化するようにａ−Ｓｉ感光体表面に被覆形成することが有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２２】
本発明者らは、有機高分子を含む材料が母線方向に交互に変化するように、被覆量分布及びその変化周期を所望の値にして被覆形成することにより、均一に被覆形成した場合に比べて、感光体表面と現像材及びクリーニングブレードとの付着力を容易に好ましい範囲に設定することができ、また感光体の母線方向に渡ってむら無く平均化された表面状態を容易に作り出すことができるため、画像流れ及びクリーニング性を良化できたものと考えている。
【００２３】
さらに、本発明者らは、ａ−Ｓｉ感光体表面に研磨処理を施すと同時に有機高分子を含む材料で被覆形成することで、感光体特性及び生産性を低下させることなく、本発明の効果を容易に得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２４】
以上、本発明についてその詳細を説明したが、さらに説明すれば、本発明の第一の発明について下記のように示す。
【００２５】
（１）導電性基体上に少なくともシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成される光導電層を形成した電子写真感光体において、該電子写真感光体表面が有機高分子を含む材料で被覆形成されており、その被覆量が母線方向に交互に変化していることを特徴とする電子写真感光体。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、画像流れ及びクリーニング性を良化したａ−Ｓｉ感光体を提供することができる。
【００２７】
さらに、本発明によれば、感光体特性及び生産性を低下させることなく、本発明の画像流れ及びクリーニング性の良化効果を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
「本発明に係わるａ−Ｓｉ感光体」
最初に、一般的なａ−Ｓｉ感光体の構成について説明する。図１は、本発明に係わるａ−Ｓｉ感光体の層構成を模式的に示す概略断面図である。
【００３０】
図１（ａ）に示す電子写真感光体１００は、導電性基体１０１の上に、光受容層１０２が設けられている。光受容層１０２は導電性基体１０１の側から順にａ−Ｓｉ系下部電荷注入阻止層１０５と、ａ−Ｓｉ：Ｈまたはａ−Ｓｉ：（Ｈ，Ｘ）から成り光導電性を有する光導電層１０３と、ａ−ＳｉＣ系表面層１０４とから構成されている。
【００３１】
図１（ｂ）に示す電子写真感光体１００は、同じく導電性基体１０１の上に、光受容層１０２である、下部電荷注入阻止層１０５と光導電層１０３と表面層１０４が順に設けられている。さらに、光導電層１０３は第１の層領域１０３１と第２の層領域１０３２とから構成され、機能分離が成されている。また、光導電層１０３と表面層１０４の界面を連続的に変化させ界面反射を抑制する界面制御が成されている。
【００３２】
図１（ｃ）に示す電子写真感光体１００は、同じく導電性基体１０１の上に、光受容層１０２である、下部電荷注入阻止層１０５と光導電層１０３とａ−ＳｉＣ系上部電荷注入阻止層１０６と表面層１０４が順に設けられている。さらに、光導電層１０３と上部電荷注入阻止層１０６、及び上部電荷注入阻止層１０６と表面層１０４の界面を連続的に変化させ界面反射を抑制する界面制御が成されている。
【００３３】
なお、これらの各層に含有させる不純物原子を、ｐ型伝導特性を与える周期律表第１３族に属する原子（以後第１３族原子と略記する）や、ｎ型伝導特性を与える周期律表第１５族に属する原子（以後第１５族原子と略記する）などのうちから選択することにより、正帯電や負帯電などの帯電極性の制御が可能となる。
【００３４】
また、表面層１０４を、シリコン原子を母体とし炭素原子と必要に応じて水素原子及びハロゲン原子を含有させたａ−ＳｉＣ（Ｈ，Ｘ）、シリコン原子を母体とし窒素原子と必要に応じて水素原子及びハロゲン原子を含有させたａ−ＳｉＮ（Ｈ，Ｘ）、炭素原子を母体とし必要に応じて水素原子及びハロゲン原子を含有させたａ−Ｃ（Ｈ，Ｘ）等、により形成してもよい。
【００３５】
本発明においては、導電性基体の形状を適宜制御した上で、上記のような層構成のａ−Ｓｉ感光体を形成後、さらに後述の方法により有機高分子を含む材料で感光体表面を被覆形成することで、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような、感光体表面の有機高分子の被覆量を所望の分布に制御した感光体を作製することができる。
【００３６】
以下、ａ−Ｓｉ感光体を構成する導電性基体及び各機能層について、さらに詳細に説明する。
【００３７】
＜導電性基体＞
本発明において使用される導電性基体の材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｃ等の金属、及びこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。
【００３８】
また、基体の材料として、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材料を用いて、基体の少なくとも光受容層を作製する側の表面を導電処理し、導電性基体として用いることができる。
【００３９】
使用される導電性基体の形状は、平滑表面あるいは表面形状が母線方向に山部と谷部から成るうねりを有する円筒型または無端ベルト型とすることができる。山部と谷部から成るうねりについては、導電性基体の周方向に渡って山部と谷部が同一位置に形成されていても良いし、導電性基体の周方向で山部と谷部の位置が変化するように螺旋状に形成しても良い。
【００４０】
使用される導電性基体の厚さは、所望通りの電子写真感光体を形成し得るように適宜決定する。電子写真感光体としての可撓性が要求される場合には、導電性基体としての機能が十分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、導電性基体は、製造上及び取り扱い上、機械的強度等の点から、通常１０μｍ以上とすることが好ましい。
【００４１】
＜光導電層＞
導電性基体上に形成され、光受容層の少なくとも一部を構成する光導電層は、例えば真空堆積層形成方法によって、所望の特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定され、また、使用される原料ガスなどが選択されて作製される。具体的には、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、あるいは直流放電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、熱ＣＶＤ法などの種々の薄膜堆積法によって作製することができる。
【００４２】
これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作製される電子写真感光体に所望される特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、所望の特性を有する電子写真感光体を製造するに当たっての条件の制御が比較的容易であることから、高周波グロー放電法が好適である。
【００４３】
グロー放電法によって光導電層を形成するには、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Ｈ供給用の原料ガスと、必要に応じてハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスとを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、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されてある所定の導電性基体上にａ−Ｓｉ：Ｈ又はａ−Ｓｉ：（Ｈ，Ｘ）からなる層を形成すればよい。
【００４４】
光導電層中の水素原子、更に必要に応じて添加されるハロゲン原子は、層中のシリコン原子の未結合手を補償し、層品質を向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させる。水素原子の含有量、またはハロゲン原子が添加されている場合は、水素原子およびハロゲン原子の含有量の和は、構成原子の総量に対して、好ましくは１〜４０原子％とされる。
【００４５】
Ｓｉ供給用ガスとなり得る物質としては、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、Ｓｉ３Ｈ８、Ｓｉ４Ｈ１０等のガス状物質、またはガス化し得る水素化ケイ素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられ、さら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が好ましいものとして挙げられる。
【００４６】
形成される光導電層中に水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御をはかるように、これらのガスにさらにＨ２、Ｈｅ、水素原子を含むケイ素化合物のガス等を所望量混合した雰囲気で層形成する場合もある。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。
【００４７】
ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンをふく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物質、またはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。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物質、またはガス化し得るハロゲン原子を含む水素化ケイ素化合物も有効なものとして挙げることができる。具体的には、フッ素ガス（Ｆ２）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ３、ＢｒＦ３、ＢｒＦ５、ＩＦ３、ＩＦ７等のハロゲン化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含むケイ素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ４、Ｓｉ２Ｆ６等のフッ化ケイ素が好ましいものとして挙げることができる。
【００４８】
さらに本発明においては、光導電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、光導電層中に均一に分布した状態で含有させても良いし、層厚方向に不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。
【００４９】
さらに本発明においては、光導電層の第１、第２の層領域で伝導性を制御する原子の含有量を変化させることにより、機能分離を成すことができる。特に、層厚方向に不均一な分布状態で含有させる場合には、導電性基体側から表面層側に向けて減少した分布状態とすることが好ましく、第１の層領域に比べて第２の層領域の含有量が少なくなるような分布状態で含有させることがより好ましい。また、第２の層領域においてのみ表面側に向けて層厚方向での含有量が少なくなるような分布状態で含有させることも有効である。
【００５０】
伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物原子を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える第１３族原子や、ｎ型伝導特性を与える第１５族原子を用いることができる。
【００５１】
具体的には、第１３族原子としては、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。また、第１５族原子としては、リン（Ｐ）、ヒ素（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。
【００５２】
光導電層に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、好ましくは５×１０１４〜５×１０１８原子／ｃｍ３、より好ましくは１×１０１５〜１×１０１８原子／ｃｍ３、最適には５×１０１５〜５×１０１７原子／ｃｍ３とされるのが望ましい。
【００５３】
伝導性を制御する原子を構造的に導入するには、層形成の際に、伝導性を制御する原子供給用ガスの原料物質をガス状態で反応容器中に、光導電層を形成するための他のガスとともに導入してやればよい。伝導性を制御する原子供給用ガスの原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状物質、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されるのが望ましい。
【００５４】
そのような第１３族原子導入用の原料物質として具体的には、ホウ素原子導入用としては、Ｂ２Ｈ６、Ｂ４Ｈ１０、Ｂ５Ｈ９、Ｂ５Ｈ１１、Ｂ６Ｈ１０、Ｂ６Ｈ１２、Ｂ６Ｈ１４等の水素化ホウ素、ＢＦ３、ＢＣｌ３、ＢＢｒ３等のハロゲン化ホウ素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ３、ＧａＣｌ３、Ｇａ（ＣＨ３）３、ＩｎＣｌ３、ＴｌＣｌ３等も挙げることができる。また、第１５族原子導入用の原料物質として具体的には、リン原子導入用としては、ＰＨ３、Ｐ２Ｈ４等の水素化リン、ＰＦ３、ＰＣｌ３等のハロゲン化リン等が挙げられる。この他、ＡｓＨ３、ＡｓＦ３、ＡｓＦ５、ＡｓＣｌ３、ＳｂＨ３、ＳｂＦ５、ＢｉＨ３等も挙げることができる。
【００５５】
また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質を必要に応じてＨ２及び／又はＨｅにより希釈して使用してもよい。
【００５６】
本発明において、光導電層の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１０〜５０μｍ、より好ましくは２０〜４５μｍ、最適には２５〜４０μｍとされるのが望ましい。層厚が１０μｍより薄くなると、帯電能や感度等の電子写真特性が実用上不充分となる場合があり、５０μｍより厚くなると、光導電層の作製時間が長くなって製造コストが高くなる場合がある。
【００５７】
また、本発明において、光導電層の第２の層領域の膜厚は、０．５μｍ以上１５μｍ以下とすることが望ましい。
【００５８】
第２の層領域の膜厚が０．５μｍより薄いと、レーザーやＬＥＤの光吸収量が小さくなって、第１の層領域の深い部分まで光が到達し、ゴーストレベルや感度の直線性が低下する場合がある。また、１５μｍより厚くなると、残留電位や暗減衰が大きくなるとともに感度が低下する場合がある。
【００５９】
以上に述べた光導電層を形成するには、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、放電電力ならびに導電性基体温度を適宜設定することが必要である。
【００６０】
希釈ガスとして使用するＨ２及び／又は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が、Ｓｉ供給用ガスに対しＨ２及び／又はＨｅを、通常の場合０．５〜２０容量倍、好ましくは１〜１５容量倍、最適には１〜１０容量倍の範囲に制御することが望ましい。
【００６１】
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が、好ましくは１×１０−２〜１×１０３Ｐａ、より好ましくは５×１０−２〜５×１０２Ｐａ、最適には１×１０−１〜１×１０２Ｐａとされる。
【００６２】
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［ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）］に対する放電電力［Ｗ］の比を、０．５〜２０、好ましくは１〜１２の範囲に設定することが望ましい。
【００６３】
さらに、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、好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは１６０〜３２０℃、最適には１８０〜３００℃とするのが望ましい。
【００６４】
光導電層を形成するための導電性基体温度、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、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最適値を決めるのが望ましい。
【００６５】
＜表面層＞
本発明においては、導電性基体上に形成された光導電層の上に、ａ−Ｓｉ系の表面層を形成することができる。この表面層は自由表面を有し、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、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
【００６６】
また、光受容層を構成する光導電層と表面層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、積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。
【００６７】
表面層は、ａ−Ｓｉ系のいずれの材質でも可能であるが、例えば、水素原子（Ｈ）および／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、さらに炭素原子を含有するａ−Ｓｉ（ａ−ＳｉＣ：（Ｈ，Ｘ）とも表記する）、水素原子（Ｈ）および／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、さらに窒素原子を含有するａ−Ｓｉ（ａ−ＳｉＮ：（Ｈ，Ｘ）とも表記する）等の材料が好適に用いられる。また、炭素原子を母体とし、水素原子（Ｈ）および／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有するａ−Ｃ（ａ−Ｃ：（Ｈ，Ｘ）とも表記する）等の材料も好適に用いられる。
【００６８】
表面層の層厚としては、好ましくは０．０１〜３μｍ、より好ましくは０．０５〜２μｍ、さらに好ましくは０．１〜１μｍとされる。層厚が０．０１μｍより薄いと、電子写真感光体を使用中に磨耗等の理由により表面層が失われる場合があり、３μｍを越えると残留電位が増加し、電子写真特性が低下する場合がある。
【００６９】
さらに、光導電層と表面層の間に、炭素原子、酸素原子および窒素原子の１つ以上の原子の含有量を表面層より減らしたブロッキング層（下部表面層）を設けることも帯電能等の特性をさらに向上させるためには有効である。
【００７０】
また、表面層と光導電層の界面を、表面層の１つ以上の原子の含有量が光導電層に向かって減少するように連続的に変化させても良い。これにより表面層と光導電層の密着性を向上させ、界面での光の反射による干渉の影響をより少なくすることができる。
【００７１】
＜下部電荷注入阻止層＞
本発明の電子写真感光体においては、導電性基体と光導電層との間に、導電性基体側からの電荷の注入を阻止する働きのある下部電荷注入阻止層を設けるのが一層効果的である。即ち、下部電荷注入阻止層は光受容層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、導電性基体側より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、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、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、下部電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
【００７２】
下部電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御する原子は、層中に均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には均一含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。分布濃度が不均一な場合には、導電性基体側に多く分布するように含有させるのが好適である。
【００７３】
しかしながら、いずれの場合にも導電性基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で含有されることが画面内方向における特性の均一化をはかる点からも必要である。
【００７４】
下部電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御する原子としては、第１３族原子および第１５族原子を用いることができる。
【００７５】
さらに、下部電荷注入阻止層には、炭素原子、窒素原子および酸素原子の少なくとも１種を含有させることにより、下部電荷注入阻止層に直接接触して設けられる他の層との間の密着性を向上できる。
【００７６】
下部電荷注入阻止層に含有される炭素原子、窒素原子および酸素原子の１つ以上の原子は、層中に均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には均一に含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。しかしながら、いずれの場合にも導電性基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で含有されることが面内方向における特性の均一化をはかる点からも必要である。
【００７７】
下部電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．３〜５μｍ、さらに好ましくは０．５〜３μｍとされる。層厚が０．１μｍより薄くなると、導電性基体からの電荷の注入阻止能が不十分となる場合があり、十分な帯電能が得られない場合がある。一方、５μｍより厚くしても実質的な電子写真特性の向上よりも、作製時間の延長による製造コスト増を招く場合がある。
【００７８】
＜上部電荷注入阻止層＞
本発明の電子写真感光体においては、正帯電や負帯電などの帯電極性に応じて、上部電荷注入阻止層を設けることが有効である。
【００７９】
上部電荷注入阻止層は、とくに負帯電電子写真感光体において、上部からの電荷の注入を阻止し、帯電能を向上させると共に、強露光の照射により大量の光キャリアが生成され、この光キャリアが動きやすい部分へと集中して流れ込む現象から、文字部分がぼやけてしまう強露光時の画像流れ、いわゆるＥＶ流れを阻止する役割も果たしている。
【００８０】
本発明の上部電荷注入阻止層は、炭素原子及びシリコン原子を母体とする非単結晶シリコン膜に、第１３族原子および第１５族原子を所望の量含有させることで、帯電極性と逆極性のキャリアを通過させつつ横流れしない最適な抵抗値に調整することが好ましい。
【００８１】
上部電荷注入阻止層は、ａ−Ｓｉ系の材料であればいずれの材質でも可能であるが、例えば、水素原子（Ｈ）及び／又はハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原子を含有するａ−ＳｉＣ：（Ｈ，Ｘ）が好ましい。
【００８２】
上部電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。上部電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御する原子は、層中に均一に分布させても良いし、あるいは層厚方向には均一含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。分布濃度が不均一な場合には、表面層側に多く分布するように含有させるのが好適である。
【００８３】
しかしながら、いずれの場合にも導電性基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で含有されること画面内方向における特性の均一化をはかる点からも必要である。
【００８４】
上部電荷注入阻止層の層厚は、光導電層及び表面層の層厚及び求められる電子写真特性によって総合的に判断して決定すればよい。表面からの電荷注入の阻止能力を十分発揮し、かつ画像品質に影響を与えないように、通常は０．０１μｍ〜０．５μｍで設計する。
【００８５】
＜有機高分子から成る被覆層＞
本発明においては、上記で得られた電子写真感光体表面を、有機高分子を含む材料で被覆形成する。
【００８６】
感光体の層構成は、感光体特性を得るためには図１に示したような層構成であることが好ましいが、本発明の効果をえるためには、少なくとも光導電層が形成されていれば良い。例えば、有機高分子から成る被覆層により表面層を兼ねる構成も可能である。
【００８７】
有機高分子としては、被膜形成が可能な樹脂材料であれば特に制約はなく、一般的な熱可塑性高分子、熱硬化性高分子から適宜選択できる。具体的にはポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリウレタン、エポキシ樹脂、塩酢ビ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル、フェノール樹脂、などが挙げられる。
【００８８】
被覆方法としてはこれらの樹脂材料を溶剤に溶解し、公知の方法で感光体表面に塗布すればよい。具体的にはディッピング法、リングコート法、スプレー法、バーコート法、ビームコート法、スピンナーコート法、等により、被覆量を所望の分布に制御して被覆形成することが可能である。例えば、ディッピング法においては、引き上げ速度を適宜制御して被覆量分布を制御することが可能である。また、スプレー法においては、適宜マスキングして積層することにより被覆量分布を制御することが可能である。また、バーコート法においては、バー形状により被覆量分布を制御することが可能である。さらに、各種塗布方法により均一に被覆形成後、切削や研磨等の加工を施して被覆量分布を制御することが可能である。
【００８９】
このようにして作製した電子写真感光体の一例を図２（ａ）〜（ｃ）に示す。これは、図１（ａ）に示した層構成の感光体表面に、有機高分子から成る被覆層２０１をその被覆量が母線方向に交互に変化するように被覆形成した、本発明に係わるａ−Ｓｉ感光体の一例を模式的に示す概略断面図である。
【００９０】
有機高分子から成る被覆層２０１の母線方向の分布に対して、図中に矢印で示した、感光体表面のＡ領域が平均被覆量に対して被覆量が多い部分、Ｂ領域が平均被覆量に対して被覆量が少ない部分を示す。
【００９１】
本発明に係わる感光体表面の有機高分子を含む材料の被覆量分布は、反射分光式干渉計（大塚電子（株）製ＭＣＰＤ２０００）により測定した有機高分子を含む材料の被覆膜厚より容易に同定することができる。
【００９２】
例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示す感光体において、Ａ領域の膜厚が３μｍ、Ｂ領域の膜厚が１μｍ、感光体全体の平均被覆膜厚が２μｍ、隣り合うＡ領域の間隔Ｌが１２０μｍで周期的に形成されている場合、本発明で言うところの、平均被覆量に対する最大値は１５０％、平均被覆量に対する最小値は５０％、被覆量が母線方向に交互に変化する周期は１２０μｍとなる。
【００９３】
また、感光体表面の有機高分子を含む材料の被覆量分布をＴＯＦ−ＳＩＭＳ（ＰＨＩ社製  ＴＲＩＦＴ  ＩＩ型）により分析することも可能である。ＴＯＦ−ＳＩＭＳにおいては、被覆形成した有機高分子を含む材料由来のイオン種のイオン強度を測定することで、感光体母線方向の被覆量分布を正確に同定することができる。
【００９４】
「本発明に係わるａ−Ｓｉ感光体製造装置」
次に、本発明に係わる電子写真感光体製造装置及び堆積層形成方法の一例を詳述する。
【００９５】
図３は、電源周波数としてＲＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法（ＲＦ−ＰＣＶＤとも略記する）による電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的構成図である。図３に示す製造装置の構成は以下の通りである。
【００９６】
この装置は大別すると、堆積装置３１００、原料ガス供給装置３２００、反応容器３１１１内を減圧にするための排気装置（図示せず）から構成されている。堆積装置３１００中の反応容器３１１１内には円筒形導電性基体３１１２、基体加熱用ヒーター３１１３、原料ガス導入管３１１４が設置され、さらに高周波マッチングボックス３１１５が接続されている。
【００９７】
原料ガス供給装置３２００は、ＳｉＨ４、ＮＯ、Ｈ２、ＣＨ４、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３等の原料ガスボンベ３２２１〜３２２６と各バルブ３２３１〜３２３６、３２４１〜３２４６、３２５１〜３２５６、及びマスフローコントローラー３２１１〜３２１６から構成され、各原料ガスのボンベは補助バルブ３２６０を介して反応容器３１１１内のガス導入管３１１４に接続されている。
【００９８】
この装置を用いた堆積層の形成は、例えば以下のように行うことができる。
【００９９】
先ず、反応容器３１１１内に円筒形導電性基体３１１２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３１１１内を排気する。続いて、基体加熱用ヒーター３１１３により円筒形導電性基体３１１２を所望の温度に制御する。
【０１００】
堆積層形成用の原料ガスを反応容器３１１１に流入させるには、原料ガスボンベバルブ３２３１〜３２３６、反応容器リークバルブ３１１７が閉じられていることを確認し、又、ガス流入バルブ３２４１〜３２４６、ガス流出バルブ３２５１〜３２５６、補助バルブ３２６０が開かれていることを確認して、まずメイン排気バルブ３１１８を開いて反応容器３１１１及びガス配管内３１１６を排気する。
【０１０１】
次に、真空計３１１９の読みが約０．１Ｐａ以下になった時点で補助バルブ３２６０、ガス流出バルブ３２５１〜３２５６を閉じる。
【０１０２】
その後、原料ガスボンベ３２２１〜３２２６より各ガスを原料ガスボンベバルブ３２３１〜３２３６を開いて導入し、圧力調整器３２６１〜３２６６により各ガス圧を０．２ＭＰａに調整する。次に、ガス流入バルブ３２４１〜３２４６を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラー３２１１〜３２１６内に導入する。
【０１０３】
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。
【０１０４】
円筒形導電性基体３１１２が所定の温度になったところでガス流出バルブ３２５１〜３２５６のうちの必要なもの及び補助バルブ３２６０を徐々に開き、ガスボンベ３２２１〜３２６６から所定のガスを、ガス導入管３１１４を介して反応容器３１１１内に導入する。次にマスフローコントローラー３２１１〜３２１６によって各原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、反応容器３１１１内の圧力が１×１０３Ｐａ以下の所定の圧力になるように真空計３１１９を見ながらメイン排気バルブ３１１８の開口を調整する。内圧が安定したところで、周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源（不図示）を所望の電力に設定して、高周波マッチングボックス３１１５を通じて反応容器３１１１内にＲＦ電力を導入し、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内に導入された原料ガスが分解され、円筒形導電性基体３１１２上に所定のシリコンを主成分とする堆積層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、ＲＦ電力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止め、堆積層の形成を終える。
【０１０５】
同様の操作を複数回繰り返すことによって、所望の多層構造の光受容層が形成される。それぞれの層を形成する際には必要なガス以外のガス流出バルブはすべて閉じられていることは言うまでもなく、また、それぞれのガスが反応容器３１１１内、ガス流出バルブ３２５１〜３２５６から反応容器３１１１に至る配管内に残留することを避けるために、ガス流出バルブ３２５１〜３２５６を閉じ、補助バルブ３２６０を開き、さらにメイン排気バルブ３１１８を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。
【０１０６】
また、膜形成の均一化を図るために、層形成を行っている間は、円筒形導電性基体３１１２を駆動装置（不図示）によって所定の速度で回転させることも有効である。
【０１０７】
さらに、上述のガス種及びバルブ操作は各々の層の製造条件に従って変更が加えられることは言うまでもない。
【０１０８】
導電性基体の加熱方法は、真空仕様である発熱体であればよく、より具体的にはシース状ヒーターの巻き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用することができる。
【０１０９】
それ以外にも、反応容器以外に加熱専用の容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で導電性基体を搬送する方法が用いられる。
【０１１０】
さらに、本発明に係わる電子写真感光体製造装置及び堆積層形成方法の別の一例を詳述する。
【０１１１】
図４は、電源周波数としてＶＨＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法（ＶＨＦ−ＰＣＶＤとも略記する）による電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的構成図である。この製造装置は少なくとも、円筒形基体４０１を内包できる減圧可能な反応容器４０２、前記反応容器４０２内に原料ガスを供給するための原料ガス導入管４１７及び前記原料ガスを分解するための電力を導入するカソード４１４からなる堆積装置４００、前記反応容器４０２内に原料ガスを供給する原料ガス供給装置４０４、前記反応容器４０２内を排気する排気システム４０５及び前記カソード４１４に電力を供給する電力供給装置４０６からなる。
【０１１２】
まず、反応容器４０２内に円筒形基体４０１を設置し、排気ポンプ４０７によって排気口４１９を介して反応容器４０２内を排気し、所望の真空度まで排気が完了した後、不活性ガス、例えばＨｅガスやＡｒガスを原料ガス供給装置４０４内のマスフローコントローラーによって所定の流量で反応容器４０２内に供給する。そして、排気ポンプ４０７の排気速度を調整することによって、反応容器４０２内を所望の圧力に制御する。反応容器４０２の内圧が所望の圧力に設定した後に、基体加熱用ヒーター４０３によって円筒形基体４０１を所望の温度まで加熱を行う。なお、堆積層形成中も堆積層形成に必要な所望の温度に保持し続ける。
【０１１３】
以上の手順により加熱工程が終了した後、続いて堆積層形成工程を行う。反応容器４０２内の不活性ガスを排気ポンプ４０７によって排気した後、排気バルブ４０８を閉じ、メイン排気バルブ４０９を開け、スロットルバルブ４１０の開度を全開にして油拡散ポンプ４１１及びロータリーポンプ４１２によって反応容器４０２内を例えば１×１０−３Ｐａの真空度まで排気を行う。
【０１１４】
続いて反応容器４０２内に原料ガス供給装置４０４によって、各原料ガスを各供給配管に設置されたマスフローコントローラーによって、所定の流量で供給する。スロットルバルブ４１０の開度を調節し、排気速度を調整することで、反応容器４０２の内圧を所望の圧力に制御する。反応容器４０２の内圧が安定したところで、高周波電力源４１３からカソード４１４にマッチングボックス４１５を介して電力の供給を行い、反応容器４０２内に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４０２内に導入された原料ガスが分解され、円筒形基体４０１上に所定の堆積層が形成される。
【０１１５】
なお、堆積層の基体周方向の均一性を向上させるために、堆積層形成中、駆動部４１８を介してモーター４１６によって基体４０１を所定の速度で回転させる方法が有効であり、この操作によりａ−Ｓｉ感光体の周方向むらは許容可能な範囲内に低減することが容易に可能となる。
【０１１６】
こうして、堆積層が所望の膜厚に到達したらカソード４１４に印加している電力の供給を停止し、原料ガス供給装置４０４からの原料ガスの供給を停止することで堆積層の形成を終える。
【０１１７】
同様の作業を複数回続けて行うことによって多層構造を持つ堆積層を形成すことが可能になる。
【０１１８】
「本発明に係わる電子写真感光体表面研磨装置」
従来、ａ−Ｓｉ感光体においては、クリーニングブレードの欠けにより発生するクリーニング不良を防止するため、堆積膜形成時に発生した異常成長部を平坦化するための研磨処理工程が実施されている。
【０１１９】
本発明に好適な有機高分子を含む材料の被覆形成を得るために、堆積膜形成後の後処理として実施される研磨処理を施す際に、同時に有機高分子を含む材料を被覆形成してもよい。
【０１２０】
本発明者らが鋭意検討した結果、研磨処理工程において用いる、研磨テープのバインダー樹脂を感光体表面に転写可能なことを見出した。これは、砥粒を分散して研磨面を構成する研磨テープのバインダー樹脂及び研磨条件を適宜選択することで可能となる。
【０１２１】
以下に、こうした目的で使用可能な本発明に好適な電子写真感光体表面研磨装置及び研磨テープの一例を詳述する。
【０１２２】
図５は、電子写真感光体表面研磨装置の一例を示す模式的構成図である。図５において、５００はａ−Ｓｉ感光体、５０１は弾性支持機構、具体的には空気圧ホルダーで、本実験ではブリヂストン社製空気圧式ホルダー（商品名：エアーピック、型番：ＰＯ４５ＴＣＡ＊８２０）を用いた。５０３は研磨テープであり、５０２は研磨テープ５０３を巻回してａ−Ｓｉ感光体５００に押圧させるための加圧弾性ローラー、５０４は送り出しロール、５０５は巻き取りロール、５０６、５０７はそれぞれ、定量送りだしロール、キャプスタンローラである。
【０１２３】
加圧弾性ローラー５０２は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように芯金６０１上に可撓性部材としてのゴム６０２を形成することにより作製される。ゴムはネオプレン（登録商標）ゴム、シリコンゴムなどの材質からなり、ＪＩＳゴム硬度２０〜８０が好適であり、ＪＩＳゴム硬度３０〜６０が更に好適である。
【０１２４】
加圧弾性ローラー５０２の形状は、通常は図６（ａ）に示すような表面が平滑な加圧弾性ローラーが用いられるが、転写される有機高分子の被覆量に所望の分布を持たせるために、図６（ｂ）に示すような表面に凹凸形状を設けた加圧弾性ローラーを適宜用いても良い。
【０１２５】
また、加圧弾性ローラー５０２の外径は、感光体母線方向に均一な処理を行うために、中央部の直径が両端部より太いものが好ましく、直径差が０．０１〜０．６ｍｍ、更には０．０２〜０．４ｍｍが好適である。
【０１２６】
また、加圧弾性ローラー５０２のＪＩＳゴム硬度を適宜調整することが好ましく、１０〜８０度、更には１５〜６０度が好適である。
【０１２７】
さらに、回転する感光体５００に対して、加圧弾性ローラー５０２を０．５〜２５ｋｇｆ／ｃｍ２、更に好ましくは１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２に加圧しながら、研磨テープ５０３を送り感光体表面の研磨を行う。
【０１２８】
感光体の回転数は、感光体の表面性や研磨傷の発生等を考慮しながら適宜調整すれば良いが、１０〜５００ｒｐｍ、更には２０〜２００ｒｐｍが好適である。
【０１２９】
研磨テープ５０３は、通常ラッピングテープと呼ばれるものが好ましく、図７に示すように、一般にポリエステル等のベース材７０３上に、研磨面として砥粒７０１を適宜分散させたバインダー７０２を塗布して作られる。
【０１３０】
砥粒７０１としては炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化アルミ（Ａｌ２Ｏ３）、α酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、ダイヤモンド（Ｃ）、シリカ（ＳｉＯ２）などが用いられる。また、砥粒の粒径は、所望の感光体表面粗さと研磨処理時間を考慮しながら適宜選択すれば良いが、０．１〜１００μｍ、更には１〜２０μｍが好適である。
【０１３１】
研磨テープの送り速度は、感光体の表面性や研磨傷の発生、処理コスト等を考慮しながら適宜調整すれば良いが、１〜５００ｍｍ／ｍｉｎ、更には１０〜１００ｍｍ／ｍｉｎが好適である。
【０１３２】
研磨テープ５０３は、一般によく知られた塗布方法、例えばドクターブレード（ナイフエッジ）コート法、デップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法等により塗布することが可能である。
【０１３３】
本発明では、好適な有機高分子を含む材料を研磨処理と同時に被覆形成するために、バインダー７０２の有機高分子材料を適宜選択して研磨テープを作製することが好ましい。
【０１３４】
本発明者らはその一例として、ポリアミド樹脂とエポキシ樹脂を含むバインダーに粒径４μｍの炭化珪素（ＳｉＣ）砥粒を分散させて、ドクターブレード（ナイフエッジ）コート法により塗布形成した研磨テープを用いた。
【０１３５】
本発明では、有機高分子を含む材料の物性に合わせて、研磨処理時間や加圧弾性ローラーの押し圧といった研磨処理条件を適宜調整することで、有機高分子を含む材料を所望の被覆量で被覆形成することができる。
【０１３６】
また、感光体母線方向の被覆量分布は、以下の方法により適宜制御することが可能となる。
【０１３７】
例えば、図６（ｂ）に示すような表面に凹凸形状を設けた加圧弾性ローラー５０２によって研磨を実施することで、図２（ａ）に示すように被覆量が母線方向に交互に変化するように被覆形成した感光体を作製することが可能である。このように、加圧弾性ローラー５０２表面の凹凸形状を適宜調整することで、感光体母線方向の被覆量分布を制御することができる。
【０１３８】
また、研磨テープ５０３表面の母線方向に凹凸形状を設けても、同様に感光体母線方向の被覆量分布を制御することができる。この場合も同じく、研磨テープ５０３表面の凹凸形状を適宜調整することで、感光体母線方向の被覆量分布を制御することができる。研磨テープ５０３表面の凹凸形状は、前述した塗布方法の工夫により、適宜制御することが可能である。例えば、ワイヤーバーコート法により、研磨テープ５０３表面に凹凸形状を設けることができる。
【０１３９】
さらに、予め凹凸形状を設けた導電性基体１０１を用いて感光体を作製し、図６（ａ）に示すような表面が平滑な加圧弾性ローラー５０２でＪＩＳゴム硬度を適宜選択して研磨を実施しても良い。
【０１４０】
このときに得られる感光体表面を模式的に示す感光体の概略断面図の一例を図２（ｃ）に示す。この場合、加圧弾性ローラー５０２と強い圧力で接触する感光体表面のＡ領域に、有機高分子がより多く転写されたものと考えられる。さらに、導電性基体１０１に予め設ける凹凸形状を適宜調整することで、感光体母線方向の被覆量分布を制御することができる。
【０１４１】
さらに、図５に示す電子写真感光体表面研磨装置を用いて、感光体表面に被覆形成した有機高分子を所望の形状に加工することができる。
【０１４２】
例えば、研磨テープ５０３表面の母線方向に凹凸形状を設けて使用したり、研磨テープ５０３表面の母線方向に所望の分布で砥粒を配して使用したりすることで、感光体表面に被覆形成した有機高分子を所望の形状に加工することができる。この場合、加圧弾性ローラー５０２のＪＩＳゴム硬度や加圧圧力を適宜調整することが好ましい。凹凸形状または砥粒分布、及び加工時間を適宜調整することにより、感光体母線方向の被覆量分布を制御することができる。
【０１４３】
また、加圧弾性ローラー５０２を構成する可撓性部材６０２部分を金属や硬質樹脂等に変更し、図６（ｂ）に示すような表面に凹凸形状を設けたローラーを設置して使用することで、感光体表面に被覆形成した有機高分子を所望の形状に加工することができる。但し、この場合、研磨テープ５０３は設置せずに使用する。さらに、凹凸形状及び加工時間を適宜調整することにより、感光体母線方向の被覆量分布を制御することができる。
【０１４４】
いずれの方法においても、導電性基体の母線方向位置と研磨テープまたはローラーの位置関係を制御することで、導電性基体の山部及び谷部に合わせて被覆量分布を制御することも可能である。
【０１４５】
「本発明に係わる電子写真装置」
このように作製した電子写真感光体を用いた本発明の電子写真装置の一例を図８に示す。尚、本例の装置は、円筒状の電子写真感光体を用いる場合に好適なものであるが、本発明の電子写真装置は本例に限定されるものではなく、感光体形状は無端ベルト状等の所望のものであってもよい。また、本例の装置は、デジタル電子写真装置であるが、アナログ電子写真装置であってもよい。
【０１４６】
図８の電子写真装置８００において、８０１が本発明に言うところの電子写真感光体であり、８０２は感光体８０１に静電潜像形成のための帯電を行う一次帯電器である。８０３は静電潜像形成手段（露光装置）であり、露光Ｌの光源には、ハロゲン光源、或いは単一波長を主とする光源を用いる。８０４は静電潜像の形成された感光体８０１に現像材（トナー）を供給するための現像器であり、８０５は感光体表面のトナーを転写材に移行させた上で転写材を分離するための転写・分離帯電器である。
【０１４７】
８０６は感光体表面の浄化をはかるクリーナーである。本例では感光体表面の均一削除を有効に行うため、磁性ローラー８０６１とクリーニングブレード８０６２を用いて感光体表面の浄化を行っているが、いずれか一方のみでも差し支えない。
【０１４８】
８０７は次回の複写動作にそなえて感光体表面の除電を行うための除電光源であり、８１０は紙等の転写材、８０９は転写材を送り出すレジストローラーである。
【０１４９】
このような装置を用い、複写画像の形成は、例えば以下のように行なわれる。まず電子写真感光体８０１を所定の速度で矢印の方向Ｘへ回転させ、一次帯電器８０２を用いて感光体８０１の表面を一様に帯電させる。次に、帯電された感光体８０１の表面に画像露光Ｌを行い、画像の静電潜像を感光体８０１の表面に形成させる。そして感光体８０１の表面の静電潜像が形成された部分に、現像器８０４の設置部を通過する際に、現像器８０４によってトナーが感光体８０１の表面に供給され、静電潜像がトナーによる画像として顕像化（現像）され、更にこのトナー画像は感光体８０１の回転とともに転写・分離帯電器８０５の設置部に到達し、ここでレジストローラー８０９によって送られてくる転写材８１０に転写されるのである。
【０１５０】
転写終了後、次の複写工程に備えるために電子写真感光体８０１の表面から残留トナーがクリーナー８０６によって除去され、更に該表面の電位がゼロ若しくは殆どゼロとなるように除電光源８０７により除電され、１回の複写工程を終了する。
【０１５１】
さらに、ａ−Ｓｉ感光体を搭載する電子写真装置においては、一般に感光体８０１の内部に不図示の感光体ヒーターを設置される。この感光体ヒーターへの通電を適宜制御することで、感光体表面を所望の温度に制御することができる。
【０１５２】
本発明によれば、有機高分子を含む材料を所望の被覆量分布に被覆形成したａ−Ｓｉ感光体を用いることで、夜間待機中の感光体ヒーターへの通電をＯＦＦにしても、画像流れ及びクリーニング性を良化することが可能となり、待機電力の低減による省エネ効果を得ることができる。
【０１５３】
［実施例及び比較例］
以下、本発明を実施例及び比較例に基づき詳細に説明する。
【０１５４】
下記の実施例は、本発明の最良な実施形態の一例であるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【０１５５】
＜実施例１及び比較例１＞
図４に示したプラズマ処理装置を用いて、前記の手順に従い、表１に示す製造条件で、図１（ｂ）に示した電荷注入阻止層、第１及び第２の光導電層、表面層から成るφ８０正帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。
【０１５６】
表１に示す製造条件中の「２００→４０」はガス流量を２００ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）から４０ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）まで連続的に変化させることを表す。
【０１５７】
【表１】
2007052242.tif 000003
【０１５８】
作製した感光体はいずれも、図５に示した電子写真感光体表面研磨装置を用いて、異常成長部を平坦化する通常の研磨処理を施した。さらに、以下の感光体をそれぞれ作製し画像評価を実施した。
【０１５９】
まず、有機高分子を被覆形成しない電子写真感光体をＮｏ．１０１とした。
【０１６０】
次に、有機高分子としてのメチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂をメチルエチルケトンとメチルイソブチルケトンの混合溶剤に溶解し、その溶液をディッピング法により感光体表面に均一に浸漬塗布後、熱風乾燥することにより、膜厚が約２μｍになるように被覆形成し、有機高分子を母線方向に均一に被覆形成した電子写真感光体Ｎｏ．１０２を作製した。
【０１６１】
次に、同じく有機高分子としてのメチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂を感光体表面に均一に浸漬塗布後、熱風乾燥することにより、膜厚が約２μｍになるように被覆形成した後、さらに図５に示した電子写真感光体表面研磨装置を用いて、前述したように加圧弾性ローラー５０２を構成する可撓性部材６０２部分を金属に変更して加工を施し、有機高分子の膜厚が約１μｍ〜２μｍの間で母線方向に交互に変化するように制御し、図２（ａ）に概略断面図を示したような電子写真感光体Ｎｏ．１０３を作製した。
【０１６２】
画像評価は、夜間の感光体ヒーターをＯＦＦにしたときの、高温・高湿環境下における画像流れの評価と、低温・低湿環境下におけるトナー融着及びトナー擦り抜けといったクリーニング不良の評価を行った。
【０１６３】
具体的には、図８に概略構成を示すキヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−６０００（前露光６６０ｎｍＬＥＤアレイ、画像露光６５５ｎｍレーザー、プロセススピード２６５ｍｍ／ｓｅｃ）を用い、夜間の感光体ヒーターへの通電をＯＦＦに設定し、さらに現像材を従来よりも定着領域を低温側に１０％拡大して定着性を向上させたものに変更して行った。
【０１６４】
画像流れの評価については、３０℃・８０％の高温・高湿環境下において、印字率１％のテストパターンにより一日連続２．５万枚の通紙耐久後１２時間以上夜間放置し、朝一のスタート時に文字チャート及び中間調チャートを出力して行った。さらにこれを合計２５万枚まで繰り返し行った。
【０１６５】
クリーニング不良の評価については、２３℃・５％の低温・低湿環境下において、印字率１％のテストパターンにより、同じく一日連続２．５万枚の通紙耐久を２５万枚まで繰り返し行い、定期的にベタ白画像及び中間調チャートを出力し、ベタ白画像上の黒点の有無によりトナー融着を、中間調画像の濃度むらによりトナー擦り抜けをそれぞれ評価した。
【０１６６】
表２に、電子写真感光体Ｎｏ．１０１〜１０３の画像流れ及びクリーニング不良の評価結果を示す。表２中の評価結果を示す記号は、〇：優れている、△：実用上問題なし、×：実用上問題あり、を意味する。
【０１６７】
【表２】
2007052242.tif 000004
【０１６８】
表２の結果より、有機高分子を被覆形成しない電子写真感光体Ｎｏ．１０１においては画像流れに実用上の問題が見られ、また有機高分子を母線方向に均一に被覆形成した電子写真感光体Ｎｏ．１０２においてはクリーニング不良に実用上の問題が見られたが、有機高分子の被覆量が母線方向に交互に変化するように被覆形成した電子写真感光体Ｎｏ．１０３においては、感光体特性を損なうことなく、画像流れ、クリーニング不良を良化することができた。
【０１６９】
＜実施例２＞
次に、同じくプラズマ処理装置を用いて表１に示す製造条件でφ８０正帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製し、通常の研磨処理を施した。さらに、同じく有機高分子としてのメチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂を感光体表面に均一に浸漬塗布後、熱風乾燥することにより、膜厚が約２μｍになるように被覆形成した後、同じく図５に示した電子写真感光体表面研磨装置を用いて加工を施し、有機高分子の膜厚が母線方向に交互に変化するように制御した。その際に、平均被覆量に対する最大値及び最小値を変化させて、図２（ａ）に概略断面図を示すような電子写真感光体Ｎｏ．２０１〜２０６を作製した。ここで、被覆量が母線方向に交互に変化する周期は１２０μｍとした。
【０１７０】
表３に、電子写真感光体Ｎｏ．２０１〜２０６について、同じく夜間の感光体ヒーターをＯＦＦにしたときの、高温・高湿環境下における画像流れと、低温・低湿環境下におけるトナー融着及びトナー擦り抜けといったクリーニング不良を評価した結果を示す。表３中の評価結果を示す記号は、◎：非常に優れている、〇：優れている、△：実用上問題なし、×：実用上問題あり、を意味する。
【０１７１】
【表３】
2007052242.tif 000005
【０１７２】
表３の結果より、有機高分子の被覆量が母線方向に交互に変化するように被覆形成するとともに、平均被覆量に対する最大値及び最小値を制御することで、画像流れ及びクリーニング不良を良化できることが分かり、平均被覆量に対する最大値が１２０％以上、最小値が８０％以下の範囲となるように被覆形成することが好適であることが分かった。
【０１７３】
＜実施例３＞
次に、同じくプラズマ処理装置を用いて表１に示す製造条件でφ８０正帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製し、通常の研磨処理を施した。さらに、同じく有機高分子としてのメチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂を感光体表面に均一に浸漬塗布後、熱風乾燥することにより、膜厚が約２μｍになるように被覆形成した後、同じく図５に示した電子写真感光体表面研磨装置を用いて加工を施し、有機高分子の膜厚が母線方向に交互に変化するように制御した。その際に、被覆量が母線方向に交互に変化する周期を変化させて、図２（ａ）に概略断面図を示すような電子写真感光体Ｎｏ．３０１〜３０７を作製した。ここで、被覆量は平均被覆量に対する最大値を１５０％、最小値を５０％とした。
【０１７４】
表４に、電子写真感光体Ｎｏ．３０１〜３０７について、同じく夜間の感光体ヒーターをＯＦＦにしたときの、高温・高湿環境下における画像流れと、低温・低湿環境下におけるトナー融着及びトナー擦り抜けといったクリーニング不良を評価した結果を示す。表４中の評価結果を示す記号は、◎：非常に優れている、〇：優れている、△：実用上問題なし、×：実用上問題あり、を意味する。
【０１７５】
【表４】
2007052242.tif 000006
【０１７６】
表４の結果より、有機高分子の被覆量が母線方向に交互に変化するように被覆形成するとともに、被覆量が母線方向に交互に変化する周期を制御することで、画像流れ及びクリーニング不良を良化できることが分かり、被覆量が母線方向に交互に変化する周期が２０〜２００μｍ、より好ましくは５０〜１８０μｍとなるように被覆形成することが好適であることが分かった。
【０１７７】
＜実施例４＞
次に、同じくプラズマ処理装置を用いて表１に示す製造条件でφ８０正帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製し、通常の研磨処理を施した。さらに、同じく有機高分子としてのメチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂を感光体表面に均一に浸漬塗布後、熱風乾燥することにより、膜厚が約２μｍになるように被覆形成した後、同じく図５に示した電子写真感光体表面研磨装置を用いて加工を施し、有機高分子の膜厚が母線方向に交互に変化するように制御した。その際に、平均被覆量に対して１２０％以上の領域及び８０％以下の領域が全体に占める面積比率を変化させて、図２（ａ）に概略断面図を示すような電子写真感光体Ｎｏ．４０１〜４０５を作製した。ここで、被覆量は平均被覆量に対する最大値を１５０％、最小値を５０％とし、さらに被覆量が母線方向に交互に変化する周期は１２０μｍとした。
【０１７８】
表５に、電子写真感光体Ｎｏ．４０１〜４０５について、同じく夜間の感光体ヒーターをＯＦＦにしたときの、高温・高湿環境下における画像流れと、低温・低湿環境下におけるトナー融着及びトナー擦り抜けといったクリーニング不良を評価した結果を示す。表５中の評価結果を示す記号は、◎：非常に優れている、〇：優れている、△：実用上問題なし、×：実用上問題あり、を意味する。
【０１７９】
【表５】
2007052242.tif 000007
【０１８０】
表５の結果より、平均被覆量に対して１２０％以上の領域及び８０％以下の領域が全体に占める面積比率については、１２０％以上の領域が全体の２５％以上、且つ８０％以下の領域が全体の２５％以上の面積比率が好適であることが分かった。
【０１８１】
＜実施例５＞
次に、同じくプラズマ処理装置を用いて表１に示す製造条件で、表面形状が母線方向に山部と谷部から成るうねりを有する導電性基体を用いてφ８０正帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製し、通常の研磨処理を施した。さらに、同じく有機高分子としてのメチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂を感光体表面に均一に浸漬塗布後、熱風乾燥することにより、膜厚が約２μｍになるように被覆形成した後、同じく図５に示した電子写真感光体表面研磨装置を用いて加工を施し、有機高分子の膜厚が母線方向に交互に変化するように制御した。その際に、導電性基体の山部及び谷部に合わせて、有機高分子の膜厚を制御し、図２（ｂ）に概略断面図を示すような電子写真感光体Ｎｏ．５０１、図２（ｃ）に概略断面図を示すような電子写真感光体Ｎｏ．５０２、を作製した。ここで、被覆量は平均被覆量に対する最大値を１５０％、最小値を５０％とし、さらに被覆量が母線方向に交互に変化する周期は１２０μｍとした。
【０１８２】
表６に、電子写真感光体Ｎｏ．５０１〜５０２について、同じく夜間の感光体ヒーターをＯＦＦにしたときの、高温・高湿環境下における画像流れと、低温・低湿環境下におけるトナー融着及びトナー擦り抜けといったクリーニング不良を評価した結果を示す。表６中の評価結果を示す記号は、◎：非常に優れている、〇：優れている、△：実用上問題なし、×：実用上問題あり、を意味する。
【０１８３】
【表６】
2007052242.tif 000008
【０１８４】
表６の結果より、表面形状が母線方向に山部と谷部から成るうねりを有する導電性基体に対して、導電性基体の山部及び谷部に合わせて有機高分子の膜厚を制御し、さらに被覆量の最大値が山部、最小値が谷部になるように被覆形成することが好適であることが分かった。
【０１８５】
＜実施例６＞
次に、同じくプラズマ処理装置を用いて表１に示す製造条件で、表面形状が平滑な導電性基体を用いてφ８０正帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その後、図５に示した電子写真感光体表面研磨装置により、ポリアミド樹脂とエポキシ樹脂を含むバインダーに粒径４μｍの炭化珪素（ＳｉＣ）砥粒を分散させて、ドクターブレード（ナイフエッジ）コート法により塗布形成した研磨テープと、図６（ｂ）に示すような表面に凹凸形状を設けた加圧弾性ローラー５０２を用いて研磨処理を施した。その際、研磨条件を適宜選択することで、研磨工程において研磨処理を施すと同時に有機高分子を含む材料で被覆形成して、図２（ａ）に示すような、有機高分子の被覆量が母線方向に交互に変化する感光体Ｎｏ．６０１を作製した。
【０１８６】
さらに同じく、表面形状が母線方向に山部と谷部から成るうねりを有する導電性基体を用いてφ８０正帯電ａ−Ｓｉ感光体を作製し、同じく電子写真感光体表面研磨装置により、図６（ａ）に示すような表面が平滑な加圧弾性ローラー５０２を用いて研磨処理を施した。その際、研磨条件を適宜選択することで、研磨工程において研磨処理を施すと同時に有機高分子を含む材料で被覆形成して、図２（ｃ）に示すような、有機高分子の被覆量が母線方向に交互に変化する感光体Ｎｏ．６０２を作製した。
【０１８７】
ここで、被覆量はいずれも平均被覆量に対する最大値を１５０％、最小値を５０％とし、さらに被覆量が母線方向に交互に変化する周期は１２０μｍとした。
【０１８８】
表７に、電子写真感光体Ｎｏ．６０１〜６０２について、同じく夜間の感光体ヒーターをＯＦＦにしたときの、高温・高湿環境下における画像流れと、低温・低湿環境下におけるトナー融着及びトナー擦り抜けといったクリーニング不良を評価した結果を示す。表７中の評価結果を示す記号は、◎：非常に優れている、〇：優れている、△：実用上問題なし、×：実用上問題あり、を意味する。
【０１８９】
【表７】
2007052242.tif 000009
【０１９０】
表７の結果より、研磨工程において研磨処理を施すと同時に有機高分子を含む材料で被覆形成しても同様の効果が得られ、生産性の面から好適であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
【図１】本発明に係わる電子写真感光体の層構成を模式的に示す概略断面図である。
【図２（ａ）】本発明に係わる電子写真感光体の母線方向の有機高分子の被覆量分布を模式的に示す概略断面図である。
【図２（ｂ）】本発明に係わる電子写真感光体の母線方向の有機高分子の被覆量分布を模式的に示す概略断面図である。
【図２（ｃ）】本発明に係わる電子写真感光体の母線方向の有機高分子の被覆量分布を模式的に示す概略断面図である。
【図３】本発明に係わるＲＦ−ＰＣＶＤによる電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的構成図である。
【図４】本発明に係わるＶＨＦ−ＰＣＶＤによる電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的構成図である。
【図５】本発明に係わる電子写真感光体表面研磨装置の一例を示す模式的構成図である。
【図６】本発明に係わる電子写真感光体表面研磨装置に使用する加圧弾性ローラーの一例を示す模式的構成図である。
【図７】本発明に係わる電子写真感光体表面研磨装置に使用する研磨テープの一例を示す模式的構成図である。
【図８】本発明に係わる電子写真感光体を搭載したデジタル電子写真装置の一例を示す模式的構成図である。
【符号の説明】
【０１９２】
１００    電子写真感光体
１０１    導電性基体
１０２    光受容層
１０３    光導電層
１０３１    第１の層領域
１０３２    第２の層領域
１０４    表面層
１０５    下部電荷注入阻止層
１０６    上部電荷注入阻止層
２０１    有機高分子から成る被覆層
３１００    堆積装置
３１１１    反応容器
３１１２    円筒形導電性基体
３１１３    基体加熱用ヒーター
３１１４    原料ガス導入管
３１１５    マッチングボックス
３１１６    原料ガス配管
３１１７    反応容器リークバルブ
３１１８    メイン排気バルブ
３１１９    真空計
３２００    原料ガス供給装置
３２１１〜３２１６    マスフローコントローラー
３２２１〜３２２６    原料ガスボンベ
３２３１〜３２３６    原料ガスボンベバルブ
３２４１〜３２４６    ガス流入バルブ
３２５１〜３２５６    ガス流出バルブ
３２６０    補助バルブ
３２６１〜３２６６    圧力調整器
４００    堆積装置
４０１    円筒形導電性基体
４０２    反応容器
４０３    基体加熱用ヒーター
４０４    原料ガス供給装置
４０５    排気システム
４０６    電力供給装置
４０７    排気ポンプ
４０８    排気バルブ
４０９    メイン排気バルブ
４１０    スロットルバルブ
４１１    油拡散ポンプ
４１２    ロータリーポンプ
４１３    高周波電力源
４１４    カソード
４１５    マッチングボックス
４１６    モーター
４１７    原料ガス導入管
４１８    駆動部
４１９    排気口
５００    ａ−Ｓｉ感光体
５０１    弾性支持機構
５０２    加圧弾性ローラー
５０３    研磨テープ
５０４    送り出しロール
５０５    巻き取りロール
５０６    定量送りだしロール
５０７    キャプスタンローラ
６０１    芯金
６０２    可撓性部材（ゴム）
７０１    砥粒
７０２    バインダー
７０３    ベース材
８００    電子写真装置
８０１    電子写真感光体
８０２    一次帯電器
８０３    静電潜像形成手段（露光装置）
８０４    現像器
８０５    転写・分離帯電器
８０６    クリーナー
８０６１    磁性ローラー
８０６２    クリーニングブレード
８０７    除電光源
８０８    定着器
８０９    レジストローラー
８１０    転写材
【図１】
2007052242.tif 000010
【図２（ａ）】
2007052242.tif 000011
【図２（ｂ）】
2007052242.tif 000012
【図２（ｃ）】
2007052242.tif 000013
【図３】
2007052242.tif 000014
【図４】
2007052242.tif 000015
【図５】
2007052242.tif 000016
【図６】
2007052242.tif 000017
【図７】
2007052242.tif 000018
【図８】
2007052242.tif 000019