(57)【要約】      （修正有）【課題】長期間安定して高画質な画像を得るための、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】円筒状基体および前記円筒状基体の上に形成された光導電層を有する電子写真感光体であって、円筒状基体の一方の端面の算術平均粗さをＲａ１とし、他方の端面の算術平均粗さをＲａ２としたとき、Ｒａ１が下記式（１）を満たし、かつＲａ２が下記式（２）を満たす。Ｒａ１≧０．９［μｍ］・・・（１）、Ｒａ２≦０．５［μｍ］・・・（２）【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状基体および前記円筒状基体の上に形成された光導電層を有する電子写真感光体において、
前記円筒状基体の一方の端面の算術平均粗さをＲａ１とし、他方の端面の算術平均粗さをＲａ２としたとき、前記Ｒａ１が下記式（１）を満たし、かつ前記Ｒａ２が下記式（２）を満たすことを特徴とする電子写真感光体。
Ｒａ１≧０．９［μｍ］  ・・・（１）
Ｒａ２≦０．５［μｍ］  ・・・（２）
【請求項２】
前記Ｒａ１が下記式（１’）を満たし、かつ前記Ｒａ２が下記式（２’）を満たす請求項１に記載の電子写真感光体。
Ｒａ１≧２．０［μｍ］  ・・・（１’）
Ｒａ２≦０．２［μｍ］  ・・・（２’）
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の２つの端部のうち、算術平均粗さがＲａ１である端面側の端部に装着されている、前記円筒状基体を回転駆動させる機構を有するフランジと、
前記電子写真感光体の２つの端部のうち、算術平均粗さがＲａ２である端面側の端部に装着されている、前記円筒状基体と電気的接触可能なアース機構を有するフランジと
を有することを特徴とする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、電子写真感光体および電子写真感光体ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンターとして広く利用されている。また、電子写真装置に使用される感光体として、アモルファスシリコンで形成された光導電層（感光層）を有する感光体（アモルファスシリコン感光体）がよく知られている。
従来より、電子写真装置には、円筒状の電子写真感光体を用いるものが知られている。これは、表面に光導電性の材料からなる感光体層を有し、その内側には導電性材料からなる基体が設けられており、電気的に接地されている。このような電子写真感光体は一定速度で駆動され、一様に帯電した後の表面に像露光が照射されて帯電電位の差による潜像が形成される。
【０００３】
円筒状の電子写真感光体を用いた場合、例えば、回転駆動される回転軸と固定されるフランジの軸受によって軸線が一致するように電子写真感光体が支持され、回転軸から駆動力が伝達されて、電子写真感光体の表面が等速となるように回転駆動される。また、電子写真感光体の内側には温度による帯電電位の変動を防止するため、電子写真感光体をほぼ一定の温度に保つヒーターが設けられる。
【０００４】
例えば、電子写真感光体に傷などが生じてしまうと、あるいは、ヒーターの断線等温度制御に不具合が生じてしまうと、形成される画像に欠陥が生じる場合が有る。
したがって電子写真感光体あるいは、電子写真感光体の内側に設置されている部品は交換可能な構造とされている。例えば、前フランジと後フランジとを連結する部材を有し、両フランジの間に電子写真感光体をはさみ込みボルトなどで固定する構造が多く採用されている。これらを画像形成装置本体の回転軸から離脱して解体し、部品などを交換するようになっている。（特許文献１参照）
【０００５】
また、電子写真プロセスにおいては、電子写真感光体は暗部でその表面が帯電され、続いて像露光されて静電潜像が形成され、最終的には除電される。これら一連の帯電，静電潜像の形成，除電が安定して行われ、良好な画像を安定して得るためには、電子写真感光体の基体がゼロ電位であり、明電位，暗電位の安定性が確保されなければならない。この要求を満たすために電子写真感光体の導電性基体は、通常、装置に装着された時には装置本体の導電性材料を通じて接地されている。この接地状態は、いかなる使用条件においても損なわれてはならないため、電子写真感光体において接地電極の付設に関して工夫がなされている。（特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８-２２２３５号公報
【特許文献２】特開２００１-９２３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、オフィスなどで使われる、電子写真方式の複写機、プリンターなどの画像形成装置は、デジタル化、フルカラー化、高速化が進むにつれ、より高画質で安定して画像を出力できることが求められている。
高画質化のための技術の一つとして、画像形成装置においては、画像を得るために露光のドットが小さくなってきている。
ドットを電子写真感光体の表面に正確に形成するために、電子写真感光体が安定して回転する必要が有る。
【０００８】
例えば、回転ブレや、回転ムラのように周速に変動が生じた場合、ドットの形状およびドットが形成されるべき電子写真感光体上の位置にズレが生じる。ドットが小さくなることで、潜像の崩れる量が今までと同じ場合でも、１つのドットに対する割合が増加してしまう。その結果、特にハーフトーンと呼ばれる中間色の画像上に、縦方向の濃淡ムラが顕在化したり、カラー画像の場合色ズレが発生したりして、正確に画像が再現されない場合がある。
周速に変動が生じないようにするには、電子写真感光体と、回転軸から回転駆動力を伝達されるフランジとを完全に固定する必要が有る。
【０００９】
しかし、フランジには、電子写真装置使用時の感光体の昇温および電子写真装置休止時の感光体の降温によるヒートサイクルが繰り返される。また同時に電子写真感光体の回転時の振動や、回転開始および回転停止に伴う力が、固定しているボルトなどに掛かる。
その結果、アモルファスシリコン感光体のように、高耐久な電子写真感光体を使用した場合は、長期間使用している間に、ボルトとフランジと電子写真感光体とを固定している部分に緩みが生じる場合が発生する。
【００１０】
さらに、電子写真装置においては、感光体の表面のクリーニングを行うために、クリーニングブレードや、マクネットローラーなどのクリーニング部材が、用いられる。また、アモルファスシリコン感光体を用いた電子写真装置においては、帯電の際に生じるイオン生成物を除去するため感光体の表面を研磨する摺擦研磨ローラを用いる場合が有る。
これらは、感光体に対してニップ量を持たせるためにテンションをかけている。またローラは、感光体の周速とは異なる周速で回転させている場合が有る。
そのため、前述のように、電子写真感光体とフランジとの固定が緩くなった場合、電子写真感光体の回転にブレが生じたり、周速に変動が生じたりする場合がある。
【００１１】
さらに、高画質な画像を得るためには、前述のように、電子写真感光体の基体がゼロ電位であり、明電位，暗電位の安定性が確保されなければならない。
電子写真感光体の基体の接地が不充分になると、電子写真感光体の基体を安定してゼロ電位に維持することが困難になる場合があり、そうなると明電位，暗電位に数（Ｖ）〜数十（Ｖ）程度のノイズが発生する場合が有る。特に、前述のように生産性を向上させるために高速化した場合に顕在化する場合がある。高速化に伴い、上記プロセスの時間がさらに短くなっていく傾向にある。従来は、電気的抵抗が変化しても、時間経過とともに、電子写真感光体の基体はゼロ電位まで減衰していた。しかし、プロセス時間が短くなることで、充分な減衰時間を確保することが困難になり、次のプロセスに、影響をおよぼす場合が生じてしまう。その結果、細かい電位変動の影響で、「ガザツキ」と呼ばれる、画像上に細かな濃淡ムラが発生する場合がある。
そこで本発明は、安定して高画質な画像を得るための、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ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、
円筒状基体および前記円筒状基体の上に形成された光導電層を有する電子写真感光体において、
前記円筒状基体の一方の端面の算術平均粗さをＲａ１とし、他方の端面の算術平均粗さをＲａ２としたとき、前記Ｒａ１が下記式（１）を満たし、かつ前記Ｒａ２が下記式（２）を満たすことを特徴とする電子写真感光体が提供される。
Ｒａ１≧０．９［μｍ］  ・・・（１）
Ｒａ２≦０．５［μｍ］  ・・・（２）
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、安定して高画質な画像が得られる、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ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の電子写真感光体の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明に用いられる基体ホルダの一実施形態を示す概略図である。
【図３】本発明の電子写真感光体ユニットの一実施形態を示す概略図である。
【図４】本発明に用いられる電子写真装置の一実施形態を示す概略図である。
【図５】図４のＡ−Ａ’の断面略図である。
【図６】本発明に用いられる感光体の層構成の断面図である。
【図７】本発明に用いられるプラズマＣＶＤによる堆積膜形成装置の一実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の、電子写真感光体は、円筒状基体および前記円筒状基体の上に形成された光導電層を有し、
前記円筒状基体の一方の端面の算術平均粗さをＲａ１とし、他方の端面の算術平均粗さをＲａ２としたとき、前記Ｒａ１が下記式（１）を満たし、かつ前記Ｒａ２が下記式（２）を満たすことを特徴としている。
Ｒａ１≧０．９［μｍ］  ・・・（１）
Ｒａ２≦０．５［μｍ］  ・・・（２）
このときの、Ｒａ１および、Ｒａ２の数値は、端面を複数個所、複数回測定した場合の平均値である。
【００１６】
上記構成によって安定して高画質な画像を得ることができる理由について、本発明者らは以下のように考えている。
算術平均粗さＲａ１を有する端面は、表面の凹凸がＲａ１≧０．９［μｍ］の状態になるように加工される。そのため、この端面をフランジに密着させた場合、フランジと端面との摩擦抵抗は大きくなる。また電子写真感光体の基体としてアルミニウムを使用した場合、アルミニウムは金属の中でも比較的低硬度のため、さらに摩擦抵抗は大きくなる。
【００１７】
また、円筒状基体の内周面に、フランジを密着させる場合には、円筒状基体を昇温させた場合、フランジと円筒状基体との熱膨張の差により、密着性が低下し、摩擦抵抗が低下する場合がある。しかし、例えば、鉄などのステーにフランジをネジ止めして、円筒状基体の端面とフランジを密着させるような場合、
円筒状基体を昇温させた場合、円筒状基体が熱膨張することで、端面とフランジ面とが密着する方向に常に荷重が働くため、摩擦抵抗はさらに大きくなる。
この様に、電子写真感光体の端面の表面性を制御することで、フランジと円筒状基体との摩擦抵抗を高めることで、長期間使用においても、電子写真感光体の周速の変動を抑制することが可能となると考えられる。
【００１８】
一方、算術平均粗さＲａ２を有する端面は、表面の凹凸がＲａ２≦０．５［μｍ］の状態になるよう加工されている。そのため、この端面をフランジに密着させた場合、フランジと端面との接触面積が大きくなる。そのため、接触部での電気的抵抗が低下し、導電性基体から接地経路間での電気的抵抗が小さくできる。特に電子写真感光体に近い部分における電気的抵抗の変化は、電子写真感光体の表面電位への影響が大きく表れる傾向が有る。よって、本発明の様に、電子写真感光体の導電性基体に直接接触している部分における電気的抵抗を安定化することは、効果が有ると考えられる。
【００１９】
この様に、本発明の電子写真感光体は両端面の算術平均粗さが異なるように表面性を制御されているので、算術平均粗さの大きい側（Ｒａ１）で、フランジと円筒状基体との摩擦抵抗を高めることができる。
そのため、長期間使用においても、フランジと円筒状基体との間でスリップが発生することが防止でき、電子写真感光体の周速の変動を抑制することが可能となる。
【００２０】
また、算術平均粗さの小さい側（Ｒａ２）で、フランジと円筒状基体との接触面積を大きくすることで、電気的抵抗を低下させることが可能となる。
そのため長期間使用した場合でも、導電性基体から接地経路間での電気的抵抗を小さくすることが可能となる。
【００２１】
特にフランジの一方に、円筒状基体を回転駆動させる機構を備え、算術平均粗さがＲａ１である電子写真感光体の端面側を回転駆動させる機構を有しているフランジ側に用いる。さらに、逆側のフランジに電気的接触可能なアース機構を備え、算術平均粗さがＲａ２である電子写真感光体の端面側を電気的接触可能なアース機構を有しているフランジ側に用いる。このような電子写真感光体と機能が分離されたフランジが組み合わさった電子写真感光体ユニットを使用することで、安定して高画質な画像を得ることが可能となる。
【００２２】
後述するように、前記Ｒａ１が下記式（１’）を満たし、かつ前記Ｒａ２が下記式（２’）を満たすことが好ましい。
Ｒａ１≧２．０［μｍ］  ・・・（１’）
Ｒａ２≦０．２［μｍ］  ・・・（２’）
【００２３】
＜本発明の感光体＞
次に、本発明の電子写真感光体について説明する。
図１は、本発明の電子写真感光体の一例を示した軸方向の断面の模式図である。
電子写真感光体１１０は、円筒状基体１０１と円筒状基体１０１の外周表面に堆積された光導電性の材料からなる光受容層１０２から構成されている。インロー１０３は、円筒状基体１０１の両端の内周面に設けられている。端面１０４、１０５は円筒状基体１０１の端面である。
【００２４】
図１の拡大図に示すように、端面１０４は表面の算術平均粗さがＲａ１であり（図中の丸囲みＡ）、端面１０５は表面の算術平均粗さがＲａ２となっている（図中の丸囲みＢ）。
円筒状基体１０１の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタンやこれらの合金を用いることができる。中でも、加工性や製造コストを考慮すると、アルミニウムが優れている。この場合、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金のいずれかを用いることが好ましい。
【００２５】
電子写真感光体１１０の端面１０４、１０５は、一方の端面１０４の算術平均粗さがＲａ１であり、他方の端面１０５の算術平均粗さがＲａ２であり、Ｒａ１≧０．９［μｍ］でかつ、Ｒａ２≦０．５［μｍ］である。
Ｒａ１≧０．９［μｍ］とすることで、後述する電子写真装置に使用されるフランジとの間でスリップを防止できる摩擦抵抗が得られる。
また、Ｒａ２≦０．５［μｍ］とすることで、フランジとの間で充分な接触面積が得られ、安定して、円筒状基体１０１を接地することができる。
【００２６】
本発明によれば、周速の安定化と、接地の安定化という、機能分離された端面を有する電子写真感光体１１０が得られる。
Ｒａ１の端面は、算術平均粗が０．９［μｍ］以上でかつＲａ２の端面は、算術平均粗が０．５［μｍ］以下であれば、本発明の効果が得られる。
さらに、電子写真感光体１１０の端面の算術平均粗を、３．０［μｍ］≧Ｒａ１≧０．９［μｍ］でかつ、０．１［μｍ］≦Ｒａ２≦０．５［μｍ］とすることで、加工が容易になり、安価に加工することが可能となる。
そのため、３．０［μｍ］≧Ｒａ１≧０．９［μｍ］でかつ、０．１［μｍ］≦Ｒａ２≦０．５［μｍ］であることが好ましい。
なお、電子写真感光体１１０の端面の粗さとは、後述の電子写真装置にフランジが装着された状態での粗さである。
【００２７】
端面１０４、１０５の加工方法としては、加工条件の変更で、任意の表面粗さに仕上げることが可能ならばいずれの方法でも良く、たとえば切削加工、研磨加工、圧縮加工などが挙げられる。
端面１０４、１０５の加工は、感光体の形成後に行ってもよく、また、上述の堆積膜形成前の円筒状基体１０１の状態で加工をおこなってもよい。
【００２８】
切削加工の場合、切削バイトの種類、送り速度などにより、任意の表面粗さに加工することができる。研磨加工の場合、研磨部材（たとえば、サンドペーパー、研磨シート、研磨スポンジなど）の番手、研磨材料の種類や粒径により任意の表面粗さに加工することができる。圧縮加工の場合、端面に圧力をかけて表面を平滑に加工することもできる。
このような、金属の圧縮による表面性の変化を利用した加工方法は、円筒状基体の保持部材を用いても可能である。その具体例を次に示す。
【００２９】
図２は、堆積膜形成前の円筒状基体の保持部を示している。図２に示す基体ホルダ２００は、補助ホルダ（キャップ）２１３Ａ，ホルダ本体２１３Ｂで構成されている。ホルダ本体２１３Ｂは、補助ホルダ２１３Ａが挿入される軸位置で外径が細くなっている。したがって、ホルダ本体２１３Ｂと補助ホルダ２１３Ａとの間に空間が形成される。補助ホルダ２１３Ａの内面にはネジ２３４を受けるネジ受け部２３５が設けられている。ネジ受け部２３５には、ネジ２３４のネジ部が貫通する穴が形成され、ホルダ本体２１３Ｂには、ネジ２３４が入るネジ穴が加工されている。
【００３０】
ホルダ本体２１３Ｂに円筒状基体２０１と補助ホルダ２１３Ａを順に挿入する。すると、円筒状基体２０１の一方の端部をホルダ本体２１３Ｂが受け、他方を補助ホルダ２１３Ａで受けている状態となる。この状態で、ネジ２３４をホルダ本体２１３Ｂに締め付けることで、ホルダ本体２１３Ｂと補助ホルダ２１３Ａとが円筒状基体２０１を長手方向に挟み込んで加圧する。
【００３１】
このとき、円筒状基体の端面とホルダ本体２１３Ｂとの受け部の間に緩衝部材（たとえばテフロン（登録商標））２１２を挟んだ状態で加圧する。そうすることで、補助ホルダ（キヤップ）２１３Ａで受けられている円筒状基体２０１の端面は、圧縮されて初期状態よりも平滑な粗さが得られる。一方、緩衝部材２１２を挟んだ側の円筒状基体２０１の端面は、初期状態のままの粗さを保つこととなる。
また、この基体ホルダにセットした状態で、堆積膜の形成を行い、感光体を形成すれば、端面の表面粗さが異なる感光体が作製可能となり、感光体端面の加工に係るコストの削減が可能となる。
【００３２】
＜本発明の電子写真感光体ユニット＞
図３は、本発明の電子写真感光体ユニットの一例を示した軸方向の断面の模式図である。
１１０は前述の電子写真感光体である。
３１０は電子写真感光体ユニットであり、３１１および３１２はフランジであり、３１３は固定用のネジであり、３１４はベアリングである。３１５は金属製のステーであり、３１６はヒーターである。３２０は回転軸であり、３２１は回転軸３２０の上にあるストッパーであり、３１７は回転軸３２０とフランジ３１１とを連結する連結部である。
【００３３】
フランジ３１１とフランジ３１２はネジ３１３によりステー３１５に取付け可能となっている。図３に示すように、電子写真感光体１１０をフランジ３１１およびフランジ３１２で挟みこむ。このときフランジ３１１およびフランジ３１２は、インロー１０３により、電子写真感光体１１０の中心に取付けられる。電子写真感光体１１０をフランジ３１１およびフランジ３１２で挟み込んだ状態で、ネジ３１３を締め込むことで、電子写真感光体１１０にフランジ３１１、３１２が取りつけられる。
【００３４】
この様に、電子写真感光体１１０に、ヒーター３１６およびフランジ３１１，３１２が取りつけられた物が、電子写真感光体ユニット３１０となる。
ベアリング３１４は、フランジ３１１，３１２に取り付けられている。
電子写真感光体ユニット３１０は、電子写真装置（図示せず）に取り付けられている回転軸３２０に、図３に示すフランジ３１２側から挿入される。フランジ３１２が回転軸３２０上のストッパー３２１に突き当たるまで挿入され、そして、ベアリング３１４が電子写真装置（図示せず）の所定の位置に設置される。最後に回転軸３２０とフランジ３１１を連結部３１７により連結する。
【００３５】
このように電子写真感光体ユニット３１０が電子写真装置（図示せず）に取り付けられた後、電子写真装置内の回転駆動機構（図示せず）により回転軸３２０が回転させられる。回転力が回転軸３２０から連結部３１７を介してフランジ３１１に伝わることでベアリング３１４を中心に、電子写真感光体ユニット３１０が回転駆動する。
フランジ３１１には、電子写真感光体１１０の端面１０４が密着している。前述のように端面１０４は、算術平均粗さがＲａ１≧０．９［μｍ］の表面性を有している。そのため、フランジ３１１と端面１０４との摩擦抵抗は大きくなっている。
【００３６】
前述のように、フランジ３１１が回転軸３２０と連結部３１７により連結しているので、フランジ３１１が円筒状基体１０１を回転駆動させる機構を有するフランジとなる。そのため、フランジ３１１が電子写真感光体１１０に対してスリップしてしまうと、電子写真感光体１１０の周速に大きく影響してしまう。
よって、円筒状基体１０１を回転駆動させる機構を有するフランジ３１１側に、電子写真感光体１１０において、算術平均粗さがＲａ１≧０．９［μｍ］の表面性を有する端面１０４を取り付けることが、非常に効果的となる。
【００３７】
円筒状基体１０１を回転駆動させる機構を有するフランジ３１１の材質としては、アルミ、鉄などの金属系の合金や、ポリアセタール（ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ）、ポリカーボネイト（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、および、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの樹脂材料、その他の材料を適宜選択して用いても構わない。しかし機械的強度の面から、金属系が好ましい。
【００３８】
フランジ３１２には、電子写真感光体１１０の端面１０５が密着している。前述のように端面１０５は、算術平均粗さがＲａ２［μｍ］≦０．５の表面性を有している。そのため、フランジ３１２と端面１０５との接触面積は大きくなっている。
Ｒａ２≦０．５［μｍ］とすることで、フランジ３１２と端面１０５の間の電気的抵抗を充分に下げることができ、「ガサツキ」を抑えることができる。
【００３９】
よって、円筒状基体１０１を接地するための電気的接触可能なアース機構を有するフランジ３１２に、電子写真感光体１１０において、算術平均粗さがＲａ２≦０．５［μｍ］の表面性を有する端面１０５を取り付けることが、非常に効果的となる。一方、フランジ３１２には、円筒状基体１０１を回転駆動させる機構を併用することは避けることが好ましい。
【００４０】
円筒状基体１０１を接地するための電気的接触可能なアース機構を有するフランジ３１２の材質としては、アルミ、鉄などの金属系の合金が挙げられる。また、ポリアセタール（ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ）、ポリカーボネイト（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、および、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの樹脂材料、その他の材料を適宜選択して用いても構わない。しかし、導電性を有しない材料を用いる場合は、導電性を有する材料からなる、接地機構をフランジ３１２に設ける必要がある。
【００４１】
＜電子写真装置＞
図４は、本発明の電子写真感光体および電子写真感光体ユニットを使用できる電子写真装置の一例を示した模式図である。
図４においては、図３で示した電子写真感光体ユニット３１０を電子写真装置に用いた場合を示している。
電子写真感光体ユニット３１０は、電子写真感光体１１０と電子写真感光体１１０の温度を一定に保持するための加熱手段（ヒーター）３１６で構成されている。
【００４２】
一次帯電器４０２は電子写真感光体１１０に静電潜像を形成する前に帯電を行う。現像器４０３は静電潜像の形成された電子写真感光体１１０に現像材であるトナー４０４を供給する。転写帯電器４０５は電子写真感光体１１０の表面のトナー４０４を紙などの転写材４０６に移行させる。分離帯電器４０７は、転写材４０６の静電吸着力を低下させ，転写材４０６を電子写真感光体１１０から分離する。
クリーニング装置４０８は電子写真感光体１１０の表面のクリーニングを行う。本例では電子写真感光体１１０の表面の均一な清浄化を有効に行うため、マグネットローラー４０９とクリーニングブレード４１０を用いて電子写真感光体１１０の表面のクリーニングを行っているが、いずれか一方のみでも差しつかえない。
【００４３】
除電ランプ４１１は、次回の複写動作にそなえて電子写真感光体１１０の表面の除電を行う。ローラ４１２は転写材４０６を送り出し、搬送ベルト４１３は画像形成終了後の転写材４０６を搬送する。露光光４１４としては、ハロゲン光源、または単一波長を主とする光源からの光が使用される。回転軸４２０は電子写真感光体１１０を回転させるための軸である。
【００４４】
図５は、図４におけるＡ-Ａ‘の断面の模式図を示す。
５０１は電子写真装置（図示せず）内のベアリング固定枠である。図５に示すように、ベアリング３１４の外枠部が、固定枠５０１に設置される。連結部３１７は、回転軸４２０とフランジ３１１を連結する。
電子写真感光体１１０の回転は次の様に行われる。まず回転駆動装置（図示せず）により回転軸４２０が回転する。回転軸４２０とフランジ３１１は連結部３１７で連結されているので、回転軸４２０に同期してフランジ３１１が回転する。その結果、電子写真感光体１１０が回転軸４２０およびフランジ３１１と同期して、ベアリング３１４を中心に回転する。
電子写真感光体１１０の接地は次の様に行われる。回転軸４２０が電子写真装置内の回転駆動装置で接地されている（図示せず。図５では回転軸４２０の右側となる）。最短の接地経路は、フランジ３１２からストッパー４２１を通り、回転軸４２０の回転駆動装置（図示せず）へ至る経路となる。
【００４５】
＜感光体の構成＞
電子写真感光体は、たとえば、アルミなどの円筒状基体の表面にアモルファスの機能性堆積膜を積層したアモルファスシリコン感光体を用いる。
図６は、アモルファスシリコン感光体６００の断面を模式的に示した層構成を示した図であり、円筒状基体６０１、電荷注入阻止層６０２、光導電層６０３および表面層６０４で構成されている。
【００４６】
＜電荷注入阻止層＞
円筒状基体６０１と光導電層６０３との間に円筒状基体６０１側からの電荷の注入を阻止する働きを有する電荷注入阻止層６０２を設けることが電気特性の点から効果的である。電荷注入阻止層６０２には伝導性を制御する原子を光導電層６０３に比べて比較的多く含有させる。
伝導性を制御するために電荷注入阻止層６０２に含有させる原子としては、帯電極性に応じて周期律表第１３族に属する原子（第１３族原子）または周期律表第１５族に属する原子（第１５族原子）を用いることができる。
【００４７】
さらに、電荷注入阻止層６０２には、炭素原子、窒素原子および酸素原子のうち少なくとも１種の原子を含有させることにより、電荷注入阻止層６０２と円筒状基体６０１との間の密着性の向上を図ることが可能となる。
電荷注入阻止層６０２の膜厚は、所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から、好ましくは０．１〜１０．０μｍ、より好ましくは０．３〜５．０μｍ、さらに好ましくは０．５〜３．０μｍとされる。膜厚を０．１μｍ以上とすることにより、シリンダーからの電荷の注入阻止能を十分に有することができ、好ましい帯電能を得ることができる。一方、膜厚を１０．０μｍ以下とすることにより、作製時間の延長による製造コストの増加を防ぐことができる。
【００４８】
＜光導電層＞
光導電層６０３はアモルファスシリコンからなり、伝導性をコントロールするための不純物原子として第１３族原子、第１５族原子を適宜添加しても良い。また、抵抗値などの特性を調整するために、酸素、炭素、窒素などの原子を適宜添加しても良い。膜中の未結合手(ダングリングボンド)を補償するために、水素原子を適宜含有させることができる。
【００４９】
水素原子（Ｈ）の含有量の合計は、シリコン原子（ケイ素原子）と水素原子の和に対して１０原子％以上、特に１５原子％以上であることが好ましく、また、３０原子％以下、特に２５原子％以下であることが好ましい。また、水素原子と同様の効果を得る目的で、フッ素などのハロゲン原子を水素原子とともに含有させてもよい。
光導電層６０３の膜厚は、通常、所望の電子写真特性が得られること、経済的効果の点から適宜所望にしたがって決定される。上限としては６０μｍ以下とすることが好ましい。
【００５０】
＜表面層＞
表面層６０４の材質は、シリコン原子と炭素原子を母体する非単結晶材料からなる。また、水素原子および／またはハロゲン原子を膜中に適宜含んでいることが好ましい。
このとき、表面層６０４に含まれる炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に対する炭素原子の数として５０原子％から８０原子％の範囲が好ましい。
また、表面層６０４中に水素原子が含有されることが好ましいが、水素原子はシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に電荷保持特性を向上させる。水素含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合、膜中の平均値として５〜７０原子％であり、８〜６０原子％が好ましく、１０〜５０原子％がより好ましい。
また、窒素原子、酸素原子を適宜含んでもよく、ａ−ＳｉＣＯＮ系の材料としても構わない。
【００５１】
表面層６０４の層厚としては、通常０．０１〜３μｍであり、０．０５〜２μｍが好ましく、０．１〜１．８μｍがより好ましい。層厚が０．０１μｍ以上であれば光受容部材を使用中に磨耗により表面層６０４が失われることもなく、３μｍ以下であれば残留電位の増加などの電子写真特性の低下が発生することもない。
次に、堆積膜形成方法ついて、プラズマＣＶＤ法を例にとって説明する。
【００５２】
＜堆積膜形成装置＞
図７は、本発明の感光体の製造に使用できる、高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法により堆積膜を形成する装置の一例の模式図である。
この装置は主として、反応容器７１１０を有する堆積膜形成装置７１００、原料ガス供給装置７２００、および、反応容器７１１０の中を減圧するための排気装置（図示せず）から構成されている。
反応容器７１１０の中にはアースに接続された円筒状基体７１１２、円筒状基体を加熱するために用いるヒーター７１１３および原料ガス導入管７１１４が設置されている。さらにカソード電極７１１１には高周波マッチングボックス７１１５を介して高周波電源７１２０が接続されている。
【００５３】
原料ガス供給装置７２００は、原料ガスボンベ７２２１〜７２２５であるＳｉＨ４，Ｈ２，ＣＨ４，ＮＯ，Ｂ２Ｈ６，ＣＦ４などのボンベを具備する。また、ガス量調整のバルブとして、バルブ７２３１〜７２３５、流入バルブ７２４１〜７２４５、流出バルブ７２５１〜７２５５を具備する。そして、圧力調整器７２６１〜７２６５およびマスフローコントローラー７２１１〜７２１５を具備する。
【００５４】
次にこの装置を使った堆積膜の形成方法について説明する。まず、円筒状基体７１１２を反応容器７１１０に受け台７１２３を介して設置する。次に、排気装置（図示せず）を運転し、反応容器７１１０の中を排気する。真空計７１１９の表示を見ながら、反応容器７１１０の中の圧力がたとえば１Ｐａ以下の所定の圧力になったところで、ヒーター７１１３に電力を供給し、円筒状基体７１１２を例えば１００℃から３５０℃の所望の温度に加熱する。このとき、原料ガス供給装置７２００より、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを反応容器７１１０に供給して、不活性ガス雰囲気中で加熱を行うこともできる。
【００５５】
感光体を構成する各層、例えば電荷注入阻止層６０２、光導電層６０３、表面層６０４、に応じて原料ガス供給装置７２００より各堆積膜の形成に用いるガスを反応容器７１１０に供給する。すなわち、必要に応じバルブ７２３１〜７２３５、流入バルブ７２４１〜７２４５、流出バルブ７２５１〜７２５５を開き、マスフローコントローラー７２１１〜７２１５に流量設定を行う。各マスフローコントローラーの流量が安定したところで、真空計７１１９の表示を見ながらメインバルブ７１１８を操作し、反応容器７１１０の中の圧力が所望の圧力になるように調整する。所望の圧力が得られたところで高周波電源７１２０より高周波電力を印加すると同時に高周波マッチングボックス７１１５を操作し、反応容器７１１０の中にプラズマ放電を生起する。その後、速やかに高周波電力を所望の電力に調整し、堆積膜の形成を行う。
【００５６】
多層膜を形成する場合には、各層の堆積膜が所望の膜厚になった時点で高周波電力の印加を停止し、再び上記の手順を繰り返してそれぞれの層を形成すれば良い。また、連続的に高周波電力、原料ガスの種類、流量設定、ヒーター７１１３の電力、反応容器７１１０の中の圧力を再設定して堆積膜を形成してもよい。例えば、原料ガス流量や、圧力などを次に形成する層の条件に一定の時間で変化させて、中間層の形成を行うこともできる。
【００５７】
以上のようにして、所定の層だけ堆積膜の形成が終わったところで、高周波電力の印加を停止する。そして、バルブ７２３１〜７２３５、流入バルブ７２４１〜７２４５、流出バルブ７２５１〜７２５５、および補助バルブ７２６０を閉じる。そして、原料ガスの供給を終えると同時に、メインバルブ７１１８を開き、反応容器７１１０の中を１Ｐａ以下の圧力まで排気する。
このようにして、すべての堆積膜形成が終わった後は、メインバルブ７１１８を閉じ、反応容器７１１０の中に不活性ガスを導入し大気圧に戻した後、円筒状基体７１１２を取り出す。
以上が、ＲＦプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成を用いた感光体の製造方法である。
また、プラズマを発生させるエネルギーは、ＤＣ、低周波、ＲＦ、マイクロ波またはＶＨＦ帯域の電磁波のいずれでもよく、それらは、所望の堆積膜特性に合わせて感光体の製造方法に使用できる。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００５９】
（実施例１−１〜１−７）
図７に示す堆積膜形成装置７１００を用いて、アルミニウムよりなる直径８４ｍｍ、長さ３８１ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体７１１２の表面に、表１に示す条件で、堆積膜を形成してアモルファスシリコン電子写真感光体の作製を行った。
本実施例において、円筒状基体７１１２は、内壁面の内径が７８ｍｍで、両端に深さが１３ｍｍで、内径が７９．７ｍｍのインローを備えている。
【００６０】
作製した感光体の端面は、サンドペーパー（三共理化学（株）製：商品名：ＤＣＣＳ）を用い、研磨加工を行った。加工の手順としては、まず感光体を旋盤などの回転駆動機にセットし、回転速度２００〜１０００ｒｐｍで回転させる。次に、サンドペーパーを感光体の端面に押し当て、所望の粗さに加工する。なお、サンドペーパーは、粒度５００〜２０００の範囲で粗さに応じて使用した。
【００６１】
【表１】
2016017981.tif 000003
【００６２】
得られた感光体を、本実施例用に改造したキヤノン（株）製の電子写真方式の複写機（商品名：ｉＲＣ６８８０Ｎ）に、図４に示すように感光体の端面に接触するようにフランジを装着し、セットした。そして、以下の示す「ハーフトーンムラ」「ガサツキ」に関して評価を行った。
【００６３】
（ハーフトーンムラの評価方法）
「初期」
前述の複写機に感光体を設置し、Ａ４画像で、画素密度が３７．５％となるハーフトーン画像を連続で１００枚出力した。
なお、画像形成（画像出力）時の画像露光が照射されていない部分における電位を５００Ｖとし、画像露光が照射された部分における電位を１５０Ｖとし、潜像コントラスト電位Ｖｃを３５０Ｖとした。
得られた画像において、感光体の中央部の１周分の領域を５２等分し、５２個所の画像濃度を、反射濃度計（分光濃度計）（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、商品名：５０４分光濃度計）を用いて測定した。
【００６４】
得られた画像の５２個所の濃度の最大値（Ｍａｘ）および最小値（Ｍｉｎ）からＭａｘ−Ｍｉｎを求めた。
これを、前述の１００枚出力した画像に対し、測定し、１００枚分のＭａｘ−Ｍｉｎのばらつきを、ハーフトーンムラとした。
よって値が小さいほどハーフトーンの画像濃度ムラが小さい画像を、安定して出力していることになる。評価は、最悪値を採用した。
【００６５】
「長期使用後」
次に、ハーフトーン画像を連続で１０００枚出力後、複写機を２０分間休止状態にした。これを繰り返し行い、トータルで、２００万枚出力した。
そして、最後の１００枚に関して、上記と同様の評価を行った。
【００６６】
各感光体において、比較例１-１にて用いた感光体の長期使用後のハーフトーンムラを基準として、以下のランクに区分した。
Ａ：基準に対して４０％以上６５％未満。
Ｂ：基準に対して６５％以上９５％未満。
Ｃ：基準に対して９５％以上１０５％未満で同レベル。
Ｄ：基準に対して１０５％以上。
【００６７】
（ガサツキの評価方法）
「初期」
前述の、初期にハーフトーン画像を連続で１００枚出力した後、人物画像のサンプルチャートを連続で１００枚コピーし、得られた複写画像をすべて目視、１０倍ルーペで点検した。そして、次の基準を設けて４段階に評価した。評価は、最悪値を採用した。
Ａ：すべて、１０倍のルーペで観察してもガサツキはなく、非常に良好
Ｂ：１０倍のルーペで僅かにガサツキが観察されるが、目視では見えず、良好なレベルの画像である。
Ｃ：目視でかすかにガサツキが見られる部分もあるが、実用上、問題ないレベルの画像である。
Ｄ： 目視で顕著にガサツキが見られる画像がある。
【００６８】
「長期使用後」
前述の、ハーフトーン画像を２００万枚出力した後、人物画像のサンプルチャートを連続で１００枚コピーし、得られた複写画像をすべて目視、１０倍ルーペで点検した。
そして、前記と同様の評価を行った。
４段階評価のうち、Ｂ以上が、本発明の効果が得られているレベルとなる。
得られた、結果を表２に示す。なお、表２中、Ｒａ１およびＲａ２の値は、実験終了後、感光体からフランジを外して測定した値である。
【００６９】
（比較例１−１〜１−２）
実施例と同様に作製した感光体を用い、実施例と同様に端面加工を行った。本比較例では、両端面の表面粗さが本発明外の表２に示すような値となるようにし、実施例同様に電子写真装置に感光体を設置し同様の評価を行った。
【００７０】
【表２】
2016017981.tif 000004
【００７１】
表２から明らかなように、円筒状基体の一方の端面の算術平均粗さをＲａ１とし、他方の端面の算術平均粗さをＲａ２としたとき、Ｒａ１≧０．９［μｍ］とし、Ｒａ２≦０．５［μｍ］とする。そして、円筒状基体を回転駆動させる機構を備えたフランジ側に、算術平均粗さがＲａ１である電子写真感光体の端面側を密着させる。さらに電気的接触可能なアース機構を備え、かつ円筒状基体を回転駆動させる機構を備えていないフランジ側に算術平均粗さがＲａ２である電子写真感光体の端面側を密着させる。
このようにすることで、長期間、安定して高画質な画像を得ることが可能となることが分かった。
【００７２】
また、円筒状基体を回転駆動させる機構を備えたフランジ側と密着する端面の粗さが、Ｒａ１≧２．０［μｍ］である、実施例１−１、１−２、１−５、１−６、１−７の感光体を用いた場合、ハーフトーンムラが長期に亘ってさらに安定することが分かった。
また、Ｒａ２≦０．２である、実施例１−６、１−７の感光体を用いた場合、ガサツキがさらに安定することが分かった。
【００７３】
以上から、本発明のように、回転駆動させる機構を備えたフランジ３１１側に、Ｒａ１≧０．９［μｍ］の端面１０４を密着させることで、フランジ３１１と電子写真感光体１１０の間で、長期間使用しても密着性が確保できる。そのため、長期間安定して、回転駆動することが可能となり、ハーフトーンの周方向のムラが低減されていると考える。
また、Ｒａ１≧２．０［μｍ］の方が、摩擦抵抗が大きくなり、フランジ３１１と電子写真感光体１１０の間の密着性が寄り強固になると考えられる。
【００７４】
さらに、本発明のように、電気的接触可能なアース機構を備えたフランジ３１２側に、Ｒａ２≦０．５［μｍ］の端面１０５を密着させる。こうすることで、フランジ３１１と電子写真感光体１１０の間で、長期間使用しても電子写真感光体１１０のアースを、長期間安定することが可能と考えられる。その結果、ガサツキが低減されていると考える。
また、Ｒａ２≦０．２［μｍ］の方が、さらに接触面積も増すため、接地が長期に亘ってより安定になると考えられる。
【００７５】
（実施例２）
本実施例では、図２示す構成の基体ホルダを用い、図７にて示した堆積膜形成装置にて表１に示す条件にて感光体の形成を行った。
円筒状基体の端面は両端ともに表面粗さＲａ＝１.２［μｍ］のものを使用し、図２に示す緩衝部材２１２として厚さ２ｍｍのテフロン（登録商標）シートを用いた。補助ホルダ（キャップ）２１３ＡはＳＵＳ製で、円筒状基体の端面との受け面をＲａ＝０．４μｍとした。この状態で円筒状基体をセットし、ネジ２３４を締め付け、円筒状基体の端面に３００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力がかかるようにした。
【００７６】
作製した感光体の端面の表面粗さは、緩衝部材側（Ｒａ１）がＲａ＝１.２［μｍ］、補助ホルダ側（Ｒａ２）がＲａ＝０．４［μｍ］であった。
こうして作製した感光体を、前述の実施例同様に、Ｒａ１である電子写真感光体の端面を回転駆動させる機構を備えたフランジ側に密着させる。さらに電気的接触可能なアース機構を備え、かつ円筒状基体を回転駆動させる機構を備えていないフランジ側に算術平均粗さがＲａ２である電子写真感光体の端面側を密着させて、評価を行った。評価方法は前述の実施例と同様とした。
【００７７】
本実施例においても、長期間に亘り、安定して高画質な画像を得ることが可能となることが分かった。
また、本実施例においては、感光体の形成後に端面の加工を行う必要がなく、堆積膜形成と同時に端面の加工がなされるため、端面加工に係るコストが削減できる効果が得られる。
なお、実験終了後、感光体からフランジを外し、端面の表面粗さを測定したが、表面粗さはＲａ１＝１.２［μｍ］、Ｒａ２＝０．４［μｍ］で、表面粗さの変化は無かった。
【符号の説明】
【００７８】
１０１  円筒状基体
１０２  光受容層
１０３  インロー
１０４  端面
１０５  端面
１１０  電子写真感光体
【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】
2016017981.tif 000009
【図６】
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【図７】
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