電子写真感光体および電子写真装置
【課題】耐高湿流れ性と耐摩耗性に優れた電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有する電子写真装置を提供する。
【解決手段】光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層とを有する電子写真感光体において、該表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であり、該表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であることを特徴とする。
【解決手段】光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層とを有する電子写真感光体において、該表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であり、該表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層を有する電子写真感光体および該電子写真感光体を有する電子写真装置に関する。なお、水素化アモルファスシリコンカーバイトを、以下「ａ−ＳｉＣ」とも表記する。また、水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層を、以下「ａ−ＳｉＣ表面層」とも表記する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子写真感光体の中でも、金属などの基体上にアモルファス材料で構成された光導電層（感光層）を形成したアモルファスシリコン電子写真感光体は広く知られている。なお、アモルファスシリコン電子写真感光体を、以下「ａ−Ｓｉ感光体」とも表記する。
【０００３】
ａ−Ｓｉ感光体の構成の一例として、基体上に光導電層を形成し、光導電層上にａ−ＳｉＣ表面層を形成した構成が挙げられる。ａ−ＳｉＣ表面層は耐摩耗性に優れていることから、主にプロセススピードの速い電子写真装置で用いられてきている。
しかしながら、従来のａ−ＳｉＣ表面層は、絶対湿度の高い環境下で使用した場合に、文字がぼけたり、文字が印字されずに白抜けが生じたりする場合があった。これらの現象を、以下「高湿流れ」とも表記する。
高湿流れとは、絶対湿度の高い環境下に設置された電子写真装置を用いて画像を出力し、しばらく時間をあけた後、再び画像を出力すると、出力画像において、文字がぼけたり、文字が印字されずに白抜けが生じたりするという画像不良のことである。
高湿流れは、電子写真感光体の表面に水分が吸着することによって表面の抵抗が低下し、電荷が横流れを起こすために発生すると考えられている。そのため、電子写真装置が設置されている環境の絶対湿度が高い場合や、ａ−Ｓｉ感光体の近傍に設ける感光体ヒーターを使用しない場合に、より発生しやすくなる。
【０００４】
高湿流れの発生を抑えるための技術として、特許文献１には、表面層を構成する各原子の原子密度を特定の値よりも小さくし、ａ−ＳｉＣ表面層を比較的粗な膜構造とすることで、クリーニングプロセスにおいて削れやすくする技術が開示されている。ａ−ＳｉＣ表面層を削れやすくすることで、ａ−ＳｉＣ表面層の表面の酸化層とともに表面に吸着した帯電生成物や水分を除去しやすくなるため、高湿流れの抑制が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１２４８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、市場では、電子写真装置の高速化およびカラー化が進み、従来に比べ、電子写真感光体がさらに摩耗しやすい電子写真プロセスへと変化してきている。一方、市場では、高速化およびカラー化に伴い、高画質な画像を安定して出力可能な電子写真装置も求められている。これらの市場要求に対し、良好な耐摩耗性を維持しつつ、高湿流れを改善した電子写真感光体が必要となっている。
【０００７】
この点、特許文献１に開示された技術を用いる場合、電子写真感光体の表面をある程度のスピードで削る必要があるため、特に高速な電子写真プロセスでは、耐久性を損ないやすくなる。
具体的にいえば、特許文献１に開示された技術では、電子写真感光体の表面に形成された酸化層や、酸化層に吸着した帯電生成物や水分など（吸着物質）を取り除くため、一定の摩耗のしやすさを電子写真感光体の表面に持たせる必要があった。
また、このような摩耗しやすい表面層では、圧傷が発生することにより、電子写真感光体の寿命が制限される場合もあった。圧傷とは、電子写真感光体に機械的なストレスが加わることにより、画像上に黒スジや白スジなどの傷様の画像欠陥を起こす現象のことである。圧傷は、高精細な電子写真プロセスにおいてハーフトーン画像を出力した際に特に目立ちやすく、画像品質を低下させるとともに、電子写真感光体の寿命を短くする原因となっている。
【０００８】
すなわち、従来の電子写真感光体および電子写真装置では、良好な耐摩耗性を維持しつつ、高湿流れを改善することは困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、耐高湿流れ性（高湿流れ抑制効果）と耐摩耗性に優れた電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有する電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層とを有する電子写真感光体において、該表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であり、該表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であることを特徴とする電子写真感光体である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐高湿流れ性と耐摩耗性に優れた電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有する電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は帯電器下流れの現象を説明するための模式的な説明図であり、（ｂ）は耐久流れの現象を説明するための模式的な説明図である。
【図２】本発明の電子写真感光体の作製に用いられるプラズマＣＶＤ装置の一例の模式図である。
【図３】（ａ）は本発明に好適に用いることが可能なスコロトロン帯電器の模式的な概略図であり、（ｂ）は本発明に好適に用いることが可能なコロトロン帯電器の模式的な概略図である。
【図４】実施例で用いた電子写真装置の概略断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は本発明の電子写真感光体の層構成の一例を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明者らは、耐高湿流れ性と耐摩耗性に優れた電子写真感光体を実現するために鋭意検討を行った。検討の結果、高湿流れには、大別すると、以下の２つの現象が存在することを見出した。
Ａ；絶対湿度の高い環境下で画像を出力し、そのまま一晩放置した後、翌朝画像を出力した場合、画像の一部に画像濃度低下が発生する現象。この画像濃度低下は、放置時に電子写真感光体と帯電器が対面していた領域で発生する。このような現象を、以下「帯電器下流れ」とも表記する。
Ｂ；Ａと同様に翌朝画像を出力した場合、帯電器下流れが発生するとともに、放置時に帯電器に対面していなかった領域においても画像濃度低下が発生する現象。この現象は、多量の画像出力をした（長期間画像出力をし続けた）際に発生する場合があり、画像上で局所的に発生する帯電器下流れとは異なり、画像全面で発生する。このような現象を、以下「耐久流れ」とも表記する。
これらの２つの現象から、高湿流れは、帯電器下流れと耐久流れとからなる複合的な現象であることがわかった。
【００１４】
本発明者らは、上記２つの現象が生じるメカニズムを下記のように推察した。図１（ａ）および（ｂ）を用いて、推察したメカニズムを説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、Ａの現象を説明するための模式的な説明図であり、電子写真感光体の表面に吸着した吸着物質の吸着量と高湿流れ発生の関係を示したものである。帯電生成物や水分などの吸着物質の吸着量が高湿流れ発生の閾値を超えると、画像上に高湿流れが発生する。
まず、画像出力前の初期の段階では、電子写真感光体の表面の吸着物質は少ない。次に、画像出力を繰り返し行った画像出力後の状態を考える。この状態では主に帯電の影響により、電子写真感光体の表面層が酸化され、電子写真感光体の表面には極性基が生成されることになる。この極性基が生成されることの高湿流れに対する影響は、次の２とおりの作用が考えられる。
まず、第１に、極性基それ自体が水分の吸着量を増大させることにより、電子写真感光体の表面の低抵抗化を起こしやすくする作用である。
第２に、極性基が生成されることにより、電子写真感光体の表面を帯電生成物が吸着しやすい表面へと変化させる作用である。帯電生成物は水分を吸着することで、電子写真感光体の表面の低抵抗化をより促進すると考えられている。
これら２つの相乗的な作用により、帯電生成物や水分などの吸着物質が増加し、高湿流れが発生しやすい状況を作り出すものと考えられる。
次に、この状態で、電子写真感光体を電子写真装置内に放置した場合を考える。放置時に帯電器に対面している領域では、帯電器周辺に多量の帯電生成物が存在していることに加え、酸化により帯電生成物が吸着しやすくなっているため、電子写真感光体の表面には大量の帯電生成物が吸着することになる。その結果、帯電生成物や水分などの吸着物質の吸着量が閾値を超えてしまい、高湿流れが発生すると考えられる。一方、放置時に帯電器に対面していない領域では、酸化によって帯電生成物や水分の吸着性が増大しているものの、付着すべき帯電生成物の存在量が少ないため、吸着物質の吸着量が閾値を超えるまでには至らない。
以上の結果、帯電器下流れが発生すると考えられる。
【００１６】
図１（ｂ）は、Ｂの現象を説明するための模式的な説明図であり、図１（ａ）と同様に電子写真感光体の表面に吸着した吸着物質の吸着量と高湿流れ発生の関係を示したものである。図１（ａ）との相違は、図１（ａ）に示した場合よりも長期にわたって画像形成を繰り返した状況を示している点である。ａ−ＳｉＣ表面層の表面は、長期間にわたり繰り返し行われてきた帯電の影響により、図１（ａ）の場合に比べて酸化がさらに進行し、帯電生成物や水分の吸着性がさらに増加する。そのため、帯電生成物が多量に存在する放置時に帯電器に対面する部分はもとより、もともと帯電生成物の少ない放置時に帯電器に対面していない部分であっても、主として水分の吸着量の増加により、吸着物質の吸着量が閾値を超えてしまうことになる。結果として、放置時に帯電器に対面していない領域でも高湿流れが発生すると考えられる。
【００１７】
以上のように、高湿流れには、帯電器下流れと耐久流れの２つの要素があることが明らかとなったが、上述のように、その原因は、どちらも帯電生成物や水分の吸着量の増大であるということができる。よって、帯電器下流れおよび耐久流れを両方とも抑制するためには、吸着物質の吸着性を左右するａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制することが極めて重要であることがわかった。
ａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制することにより、帯電生成物や水分などの吸着量の抑制が可能となる。このため、ａ−ＳｉＣ表面層の表面の酸化層や吸着物質を除去するために摩耗量を増加させる必要がなくなり、電子写真感光体の良好な耐摩耗性を維持することができる。
【００１８】
そこで、本発明者らは、ａ−ＳｉＣ表面層の帯電による酸化を抑制することにより、従来に比べて吸着物質の付着を低減しつつ、耐摩耗性に優れたａ−ＳｉＣ表面層を形成することができると考え、鋭意検討を行った。その結果、ａ−ＳｉＣ表面層を構成するケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数との和に対する炭素原子の原子数の比を特定の範囲内にしたうえで、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和を特定の値より大きくすることにより、上述の課題に対して大きな効果があることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の電子写真感光体は、上述のとおり、
光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層（ａ−ＳｉＣ表面層）とを有し、
ａ−ＳｉＣ表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和（Ｓｉ＋Ｃ）に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であること、および、
ａ−ＳｉＣ表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であること
を特徴としている。なお、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数との和に対する炭素原子の原子数の比を、以下「Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）」とも表記する。また、ケイ素原子の原子密度を、以下「Ｓｉ原子密度」とも表記する。また、炭素原子の原子密度を、以下「Ｃ原子密度」とも表記する。また、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和を、以下「Ｓｉ＋Ｃ原子密度」とも表記する。
【００１９】
（表面層）
ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性が大きく向上する。この理由を、以下に示す。
すなわち、ａ−ＳｉＣの酸化反応は、ａ−ＳｉＣの炭素原子の酸化および脱離によりケイ素原子と炭素原子との結合が切断され、新たに生成したケイ素原子のダングリングボンドに酸化物質が反応することによって生じる。この点、本発明によれば、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を大きくすることにより、ケイ素原子と炭素原子との結合を切断されにくくすることが可能になる。また、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が大きくなることにより、ａ−ＳｉＣ表面層における空間率が低減するため、炭素原子と酸化物質との反応確率が低減する。電子写真プロセスにおいては、帯電工程により生成したイオン種と炭素原子との反応により、炭素原子の酸化および脱離が生じると考えられる。よって、炭素原子の酸化を抑制することにより、ケイ素原子の酸化も抑制される。
本発明によれば、ａ−ＳｉＣ表面層の構成原子間の距離が短縮され、空間率が低減されるため、ａ−ＳｉＣ表面層の表面の酸化が抑制され、ａ−ＳｉＣ表面層の表面での極性基の生成が抑制されると考えられる。この結果、高湿流れの抑制が可能となる。
また、ａ−ＳｉＣ表面層の構成原子の結合力が高くなるため、ａ−ＳｉＣ表面層の硬度は高くなり、その結果、電子写真感光体の耐摩耗性も向上すると考えられる。
以上の観点から、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度は高い方が好ましく、６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることで、耐高湿流れ性と耐摩耗性がより向上する。なお、ａ−ＳｉＣにおいては、最も高密度化した状態であるＳｉＣ結晶の１３．０×１０２２原子／ｃｍ３という原子密度が、Ｓｉ＋Ｃ原子密度の上限となる。
【００２０】
また、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を上記範囲にしたうえで、さらに、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることが、優れた電子写真感光体特性を得るうえで必要である。
ａ−ＳｉＣ表面層において、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１よりも小さくすると、特に、原子密度の高いａ−ＳｉＣを作製した場合、ａ−ＳｉＣの抵抗が低下する場合がある。このような場合、静電潜像形成時にキャリアが表面層中で横流れを生じやすくなる。そのため、静電潜像として孤立ドットを形成した場合に、表面層中でのキャリアの横流れにより孤立ドットが小さくなる。その結果、出力された画像において、特に、低濃度側での画像濃度が低下してしまうために、階調性の低下を生じる場合がある。このような理由により、本発明のような原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上にする必要がある。
また、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．７５より大きくすると、特に、原子密度の高いａ−ＳｉＣを作製した場合、ａ−ＳｉＣ表面層での光吸収が急激に増加する場合がある。このような場合、静電潜像形成時に必要となる画像露光光の光量が多くなり、感度が極端に低下してしまう。また、ａ−ＳｉＣ表面層の摩耗量に対する感度変動が大きくなることから、電子写真感光体に削れムラが生じた場合に、画像濃度ムラが生じる場合がある。このような理由により、本発明のような原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．７５以下にする必要がある。
【００２１】
以上の理由により、好ましい電子写真感光体特性を維持しつつ、ａ−ＳｉＣ表面層の耐酸化性を向上させて高湿流れを抑制するためには、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にし、かつ、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にする必要がある。
【００２２】
また、本発明においては、ａ−ＳｉＣ表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）と水素原子の原子数（Ｈ）との和（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）に対する水素原子の原子数（Ｈ）の比（Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））を０．３０以上０．４５以下にすることが好ましい。これにより、電子写真感光体特性がさらに良好で、耐高湿流れ性および耐摩耗性にさらに優れた電子写真感光体が得られる。なお、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数と水素原子の原子数との和に対する水素原子の原子数の比を、以下「Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）」とも表記する。
原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、光学的バンドギャップが狭くなり、光吸収が増加することにより感度が低下する場合がある。しかしながら、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上含有させることで、光学的バンドギャップが広がり、感度の向上を図ることができる。
一方、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．４５より多くすると、ａ−ＳｉＣ表面層中には、メチル基のような水素原子の多い終端基が増加する傾向が見られる。メチル基のような複数の水素原子を有する終端基がａ−ＳｉＣ表面層中に多く存在すると、ａ−ＳｉＣの構造中に大きな空間を形成するとともに、周囲に存在する原子間の結合にひずみを生じさせる。このような構造上弱い部分は、酸化に対して弱い部分となってしまうと考えられる。また、水素原子をａ−ＳｉＣ表面層中に多量に含有させると、ａ−ＳｉＣ表面層の骨格原子であるケイ素原子と炭素原子とのネットワーク化の促進が図りづらくなる。
このような理由により、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．４５以下にすることで、ａ−ＳｉＣ表面層における骨格原子であるケイ素原子と炭素原子のネットワーク化の促進および原子間の結合に生じていたひずみの低減が可能となると考えられる。その結果、ａ−ＳｉＣ表面層の耐酸化性がさらに向上し、電子写真感光体の耐摩耗性がさらに向上する。
【００２３】
また、本発明においては、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度（ＩＧ）に対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度（ＩＤ）の比（ＩＤ／ＩＧ）を０．２０以上０．７０以下にすることが好ましい。なお、ラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度に対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度の比を、以下「ＩＤ／ＩＧ」とも表記する。
【００２４】
まず、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルについて、ダイヤモンドライクカーボンと比較しながら説明する。なお、ダイヤモンドライクカーボンを、以下「ＤＬＣ」とも表記する。
ｓｐ３構造とｓｐ２構造から形成されているＤＬＣのラマンスペクトルは、１５４０ｃｍ−１付近に主ピークを持ち、１３９０ｃｍ−１付近にショルダーバンドを有する非対称なラマンスペクトルが観察される。ＲＦ−ＣＶＤ法で形成されたａ−ＳｉＣ表面層では、１４８０ｃｍ−１付近に主ピークを持ち、１３９０ｃｍ−１付近にショルダーバンドを有するＤＬＣに類似したラマンスペクトルが観察される。ａ−ＳｉＣ表面層の主ピークがＤＬＣよりも低波数側にシフトしているのは、ａ−ＳｉＣ表面層にはケイ素原子が含まれているためである。このことから、ＲＦ−ＣＶＤ法で形成されたａ−ＳｉＣ表面層は、ＤＬＣに非常に近い構造を有する材料であることがわかる。
一般的に、ＤＬＣのラマンスペクトルにおいて、高波数バンドのピーク強度に対する低波数バンドのピーク強度の比が小さいほど、ＤＬＣのｓｐ３性が高い傾向があることが知られている。よって、ａ−ＳｉＣ表面層においても、ＤＬＣと非常に近い構造であることから、高波数バンドのピーク強度に対する低波数バンドのピーク強度の比が小さいほど、ｓｐ３性が高い傾向を示すと考えられる。
【００２５】
本発明の原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層において、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＩＤ／ＩＧを０．７０以下にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性をさらに向上させることができる。
この理由としては、ｓｐ３性が向上すると、ｓｐ２の２次元のネットワーク数が減少し、ｓｐ３の３次元ネットワークが増加するため、骨格原子の結合数が増加し、強固な構造体が形成可能になるためだと考えている。
そのため、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＩＤ／ＩＧは小さい方がより好ましいが、量産レベルで形成されるａ−ＳｉＣ表面層では、完全にｓｐ２構造を取り除くことはできない。そのため、本発明においては、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＩＤ／ＩＧの下限値を、本実施例において耐高湿流れ性および耐摩耗性の向上が確認された０．２としている。
【００２６】
また、本発明においては、クリーニングブレードによる電子写真感光体の表面のクリーニング性の観点から、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により電子写真感光体の表面を１０μｍ×１０μｍの範囲で測定したときに得られる微視的形状から求められる表面粗さＲａは、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、表面粗さＲａを、以下単に「Ｒａ」とも表記する。
また、上記と同様のクリーニング性の観点から、ＡＦＭにより電子写真感光体の表面を１０μｍ×１０μｍの範囲で測定したときに得られる微視的形状から求められる平均傾斜Δａは、０．１０以上０．４０以下あることが好ましい。なお、平均傾斜Δａを、以下単に「Δａ」とも表記する。
【００２７】
本発明において、上記ａ−ＳｉＣ表面層の形成方法は、上記規定を満足する層を形成できるものであればいずれの方法であってもよい。具体的には、プラズマＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが挙げられる。これらの中でも、原料供給の容易さなどの点で、プラズマＣＶＤ法が好ましい。
【００２８】
ａ−ＳｉＣ表面層の形成方法としてプラズマＣＶＤ法を選択した場合、ａ−ＳｉＣ表面層の形成方法は以下のとおりである。
すなわち、ケイ素原子供給用の原料ガスおよび炭素原子供給用の原料ガスを、内部を減圧にしうる反応容器内に所望のガス状態で導入し、該反応容器内にグロー放電を生起させる。これによって、該反応容器内に導入した原料ガスを分解し、あらかじめ所定の位置に設置された基体上にａ−ＳｉＣで構成された層を形成すればよい。
ケイ素原子供給用の原料ガスとしては、たとえば、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）などのシラン類が好適に使用できる。また、炭素原子供給用の原料ガスとしては、たとえば、メタン（ＣＨ４）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）などのガスが好適に使用できる。また、主にＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を調整するためとして、水素（Ｈ２）を、上記の原料ガスとともに使用してもよい。
【００２９】
本発明のａ−ＳｉＣ表面層を形成する場合においては、反応容器に供給するガス流量を少なく、高周波電力を高く、または、基体の温度を高くすることにより、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が高くなる傾向がある。実際は、これらの条件を適宜組み合わせて設定すればよい。
【００３０】
（光導電層）
本発明において、光導電層は、電子写真特性上の性能を満足できる光導電特性を有するものであればいずれのものであってもよいが、耐久性、安定性の観点から、水素化アモルファスシリコンで構成された光導電層が好ましい。なお、水素化アモルファスシリコンを、以下「ａ−Ｓｉ」とも表記する。
【００３１】
本発明において、光導電層としてａ−Ｓｉで構成された光導電層を用いる場合は、ａ−Ｓｉ中の未結合手を補償するため、水素原子に加えて、ハロゲン原子を含有させることができる。
水素原子（Ｈ）およびハロゲン原子（Ｘ）の含有量の合計（Ｈ＋Ｘ）は、ケイ素原子（Ｓｉ）と水素原子（Ｈ）とハロゲン原子（Ｘ）との和（Ｓｉ＋Ｈ＋Ｘ）に対して１０原子％以上であることが好ましく、１５原子％以上であることがより好ましい。一方、３０原子％以下であることが好ましく、２５原子％以下であることがより好ましい。
【００３２】
本発明において、光導電層には必要に応じて伝導性を制御するための原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御するための原子は、光導電層中にまんべんなく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、また、膜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。
伝導性を制御するための原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができる。すなわち、ｐ型伝導性を与える周期表１３族に属する原子またはｎ型伝導性を与える周期表１５族に属する原子を用いることができる。周期表１３族に属する原子の中でも、ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子が好ましい。周期表１５族に属する原子の中でも、リン原子、ヒ素原子が好ましい。
光導電層に含有される伝導性を制御するための原子の含有量は、ケイ素原子（Ｓｉ）に対して１×１０−２原子ｐｐｍ以上であることが好ましく、５×１０−２原子ｐｐｍ以上であることがより好ましく、１×１０−１原子ｐｐｍ以上であることがより一層好ましい。一方、１×１０４原子ｐｐｍ以下であることが好ましく、５×１０３原子ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１×１０３原子ｐｐｍ以下であることがより一層好ましい。
【００３３】
本発明において、光導電層の膜厚は、所望の電子写真特性が得られること、経済的効果などの点から、１５μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましい。一方、６０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましく、４０μｍ以下であることがより一層好ましい。光導電層の膜厚が１５μｍ未満であると、帯電部材への通過電流量が増大し、劣化が早まりやすい傾向がある。光導電層の膜厚が６０μｍを超えると、ａ−Ｓｉの異常成長部位が大きくなることがあり、具体的には、水平方向で５０〜１５０μｍ、高さ方向で５〜２０μｍとなり、表面を摺擦する部材へのダメージが無視できなくなる場合や、画像欠陥となる場合がある。
【００３４】
なお、光導電層は、単一の層で構成されてもよいし、複数の層（たとえば、電荷発生層と電荷輸送層）で構成されてもよい。
【００３５】
ａ−Ｓｉで構成された光導電層の形成方法としては、たとえば、プラズマＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが挙げられる。これらの中でも、原料供給の容易さなどの点で、プラズマＣＶＤ法が好ましい。
【００３６】
以下、光導電層の形成方法について、プラズマＣＶＤ法を例にとって説明する。
光導電層を形成するには、ケイ素原子供給用の原料ガスおよび水素原子供給用の原料ガスを、内部を減圧にしうる反応容器内に所望のガス状態で導入し、該反応容器内にグロー放電を生起させる。これによって、該反応容器内に導入した原料ガスを分解し、あらかじめ所定の位置に設置された基体上にａ−Ｓｉで構成された層を形成すればよい。
本発明において、ケイ素原子供給用の原料ガスとしては、たとえば、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）などのシラン類が好適に使用できる。また、水素原子供給用の原料ガスとしては、上記シラン類に加えて、たとえば、水素（Ｈ２）も好適に使用できる。
また、上述のハロゲン原子、伝導性を制御するための原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子など光導電層を含有させる場合には、それぞれの原子を含むガス状または容易にガス化しうる物質を材料として適宜使用すればよい。
【００３７】
（基体）
基体は、導電性を有し、表面に形成される光導電層および表面層を保持しうるものであれば特に限定されず、いずれのものであってもよい。基体の材質としては、たとえば、アルミニウム、鉄などの金属や、これらの合金などが挙げられる。なお、導電性を有する基体（導電性の基体）を、以下「導電性基体」とも表記する。
【００３８】
（中間層）
本発明においては、光導電層と本発明のａ−ＳｉＣ表面層との間に中間層を設けることが好ましい。また、該中間層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にし、該中間層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を５．５０×１０２２原子／ｃｍ３以上６．４５×１０２２原子／ｃｍ３以下にすることが好ましい。また、該中間層の膜厚は１５０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００３９】
図５（ａ）は、本発明の電子写真感光体の層構成の一例を模式的に示した図である。図５（ａ）中、電子写真感光体１０は、たとえばアルミニウムなどの円筒状で導電性の基体１４と、基体１４の表面に順次形成された光導電層１３、中間層１２および表面層１１とを有している。
【００４０】
以下、上記中間層について詳細に説明する。
上記中間層は、本発明のａ−ＳｉＣ表面層と組み合わせることで、光導電層を機械的なストレスから保護し、圧傷を抑制する効果が得られる。
圧傷の原因は、使用中に電子写真装置内に何らかの理由で硬度の高い異物が噛み込まれで、電子写真感光体の表面に機械的なストレスを与えることにより発生すると考えられる。ただし、必ずしも電子写真感光体の表面の傷を伴うものではない。また、一度圧傷が発生した電子写真感光体を、たとえば２００℃で１時間加熱することで、該圧傷が消失する場合も見られる。このため、電子写真感光体の表面そのものではなく、表面層を介して光導電層に過度のストレスが加わったために圧傷は発生するものと考えられる。このような圧傷は、高硬度の表面層を形成することにより発生を抑えることはできるが、光導電層へのストレスを抑制するためには、最低限度の膜厚が必要とされている。
電子写真感光体の表面層は、長期に渡る使用により次第に摩耗していくので、電子写真感光体の設定寿命終了後にも、上記の最低限度の膜厚を維持している必要がある。
【００４１】
また、本発明のａ−ＳｉＣ表面層はＳｉ＋Ｃ原子密度を向上させたことにより、耐酸化性（耐高湿流れ性）および耐摩耗性を向上させたものであるが、上述のように光透過性はやや低い傾向にある。
そこで、光導電層と本発明のａ−ＳｉＣ表面層との間に中間層を設け、該中間層をＳｉ＋Ｃ原子密度が本発明のａ−ＳｉＣ表面層よりも低い、比較的光透過性に優れた膜とし、その膜厚を上記の最低限度の膜厚にすることにより、電子写真感光体の感度を向上させることができる。
【００４２】
また、中間層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を、本発明のａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度よりも小さくすることで、ａ−ＳｉＣ表面層が受ける機械的なストレスを中間層により効果的に緩和できると推測される。そのため、中間層を設けない場合に比べて、より効果的に圧傷を抑制することができる。
【００４３】
以上の効果を得るためには、中間層は原子密度とＳｉ＋Ｃ原子密度を本発明のａ−ＳｉＣ表面層よりも低くする必要があるが、Ｓｉ＋Ｃ原子密度があまり低くなると、中間層の圧傷抑制能が損なわれてくる。これは、中間層が効果的にストレスを緩和するには、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度とのバランスにおいて最適な範囲があるためと考えられる。そのため、本発明においては、中間層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度の下限値を、圧傷抑制の効果が確認された５．５０×１０２２原子／ｃｍ３としている。
【００４４】
また、中間層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）の効果は、本発明のａ−ＳｉＣ表面層における効果とほぼ同じである。すなわち、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）が小さくなると、中間層の抵抗が下がりやすくなり、ドット再現性の低下による濃度低下が起こりやすい。また、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）がある程度より大きくなると光透過性が低減し、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を小さくすることによる感度向上の効果が小さくなる。したがって、中間層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）は０．６１以上０．７５以下にすることが好ましい。
【００４５】
また、中間層は上述のように圧傷抑制のため、最低限の膜厚が必要であるが、本発明では、上記中間層の膜厚を１５０ｎｍ以上にすることで明らかな圧傷抑制効果を得ることができた。なお、上記中間層の膜厚は、圧傷抑制効果を得るための上限値はないが、中間層が厚ければそれだけ光透過性が損なわれる結果となる。具体的には、１５０ｎｍの膜厚で、使用する電子写真プロセスにあわせて決定すればよいが、おおよそ７００ｎｍ以下にすることが好ましい。
【００４６】
なお、本発明者の検討によれば、中間層の光透過性に対する影響はＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）およびＳｉ＋Ｃ原子密度が支配的であり、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）の依存性はあまり見られなかった。これは、原子密度が表面層よりも低下していることにより、光透過性における水素原子の原子密度の依存性が低下したためと考えられる。なお、水素原子の原子密度を、以下「Ｈ原子密度」とも表記する。
【００４７】
以上のように、本発明のａ−ＳｉＣ表面層と上記中間層との組み合わせにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性を向上させるとともに、圧傷を効果的に抑制し、さらには感度の改善を得られるものである。
一方、上記中間層には、本発明のａ−ＳｉＣ表面層のような耐高湿流れ性および耐摩耗性の向上効果は求められない。そのため、電子写真感光体の設定寿命経過時点において、本発明のａ−ＳｉＣ表面層が上記中間層上に残ることを想定する必要がある。一方、本発明のａ−ＳｉＣ表面層の膜厚は、上述のような圧傷抑制効果を考慮する必要はないため、使用する電子写真プロセスにもよるが、１００ｎｍ以上あれば十分と推測される。
【００４８】
上記中間層を形成する方法としては、上述の表面層を形成する場合と同様の方法を採用することができる。そして、反応容器に供給するガス量、高周波電力、反応容器内の圧力、基体の温度などの条件を、必要に応じて表面層と異なる条件にすることで、形成される中間層の原子密度を調整すればよい。
【００４９】
（電荷注入阻止層）
本発明においては、基体と光導電層との間に基体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を設けることが好ましい。すなわち、電荷注入阻止層は、電子写真感光体の表面が一定極性の帯電処理を受けた際、基体から光導電層への電荷の注入を阻止する機能を有する層である。このような機能を付与するために、電荷注入阻止層は、光導電層を構成する材料をベースとしたうえで、伝導性を制御するための原子を光導電層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に含有させる原子は、電荷注入阻止層中にまんべんなく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、また、膜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。分布濃度が不均一な場合には、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。いずれの場合においても、伝導性を制御するための原子が基体の表面に対して平行面内方向に均一な分布で電荷注入阻止層に含有されることが、特性の均一化を図る上からも好ましい。
伝導性を制御するために電荷注入阻止層に含有させる原子としては、帯電極性に応じて周期表１３族または１５族に属する原子を用いることができる。
さらに、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、電荷注入阻止層を基体との間の密着性を向上させることができる。
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うち少なくとも１種の原子は、電荷注入阻止層中にまんべんなく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、また、膜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。いずれの場合にも、伝導性を制御するための原子が基体の表面に対して平行面内方向に均一な分布で電荷注入阻止層に含有されることが、特性の均一化を図る上からも好ましい。
【００５０】
電荷注入阻止層の膜厚は、所望の電子写真特性が得られること、経済的効果などの点から、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．３〜５μｍであることがより好ましく、０．５〜３μｍであることがより一層好ましい。膜厚を０．１μｍ以上にすることにより、基体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、５μｍ以下にすることにより、電荷注入阻止層形成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。
【００５１】
また、本発明においては、光導電層と本発明のａ−Ｓｉ表面層との間に電荷注入阻止層を設けてもよい。
なお、光導電層の下に設けた電荷注入阻止層を、以下「下部電荷注入阻止層」とも表記する。また、光導電層の上に設けた電荷注入阻止層を、以下「上部電荷注入阻止層」とも表記する。
本発明において、上部電荷注入阻止層を光導電層上に設ける場合は、上記中間層は上部電荷注入阻止層と本発明のａ−Ｓｉ表面層との間に設けることが好ましい。
【００５２】
図５（ｂ）に、下部電荷注入阻止層を形成した場合の電子写真感光体の層構成を模式的に示す。図５（ｂ）において、電子写真感光体１０は、基体１４と、基体１４上に順次形成された下部電荷注入阻止層１５、光導電層１３、中間層１２および表面層１１とを有している。
【００５３】
また、上記各層の間では、それぞれの組成を連続的につなぐ、いわゆる変化層を必要に応じて設けることもできる。
【００５４】
＜本発明の電子写真感光体を製造するための製造装置および製造方法＞
図２は、本発明のａ−Ｓｉ感光体を作製するため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堆積装置の一例を模式的に示した図である。
この堆積装置は、大別すると、反応容器３１１０を有する堆積装置３１００、原料ガス供給装置３２００、および、反応容器３１１０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。
堆積装置３１００中の反応容器３１１０内にはアースに接続された基体３１１２、基体加熱用ヒーター３１１３、および、原料ガス導入管３１１４が設置されている。さらにカソード電極３１１１には高周波マッチングボックス３１１５を介して高周波電源３１２０が接続されている。
原料ガス供給装置３２００は、原料ガスボンベ３２２１〜３２２５、バルブ３２３１〜３２３５、圧力調整器３２６１〜３２６５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５およびマスフローコントローラ３２１１〜３２１５から構成されている。各原料ガスを封入したガスのボンベは補助バルブ３２６０を介して反応容器３１１０内の原料ガス導入管３１１４に接続されている。３１１６はガス配管であり、３１１７はリークバルブであり、３１２１は絶縁材料である。
【００５５】
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、あらかじめ脱脂洗浄した基体３１１２を反応容器３１１０に受け台３１２３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３１１０内を排気する。真空計３１１９の表示を見ながら、反応容器３１１０内の圧力がたとえば１Ｐａ以下の所定の圧力になったところで、基体加熱用ヒーター３１１３に電力を供給し、基体３１１２をたとえば５０〜３５０℃の所定の温度に加熱する。このとき、ガス供給装置３２００より、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを反応容器３１１０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。
次に、ガス供給装置３２００より堆積膜形成に用いるガスを反応容器３１１０に供給する。すなわち、必要に応じてバルブ３２３１〜３２３５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５を開き、マスフローコントローラ３２１１〜３２１５に流量設定を行う。各マスフローコントローラの流量が安定したところで、真空計３１１９の表示を見ながらメインバルブ３１１８を操作し、反応容器３１１０内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３１２０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３１１５を操作し、反応容器３１１０内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。
所定の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し、バルブ３２３１〜３２３５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５、および、補助バルブ３２６０を閉じ、原料ガスの供給を終える。同時に、メインバルブ３１１８を全開にし、反応容器３１１０内を１Ｐａ以下の圧力まで排気する。
以上で、堆積膜の形成を終えるが、複数の堆積膜を形成する場合、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よい。原料ガス流量や、圧力などを光導電層形成用の条件に一定の時間で変化させて、接合領域の形成を行うこともできる。
すべての堆積膜形成が終わったのち、メインバルブ３１１８を閉じ、反応容器３１１０内に不活性ガスを導入し大気圧に戻した後、基体３１１２を取り出す。
【００５６】
本発明の電子写真感光体は、従来の電子写真感光体の表面層に比べてａ−ＳｉＣを構成しているＳｉ＋Ｃ原子密度を上げて、原子密度の高い膜構造の表面層を形成している。上述したように、本発明の原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層を形成する場合には、反応容器に供給するガス量が少ない方が好ましく、高周波電力は高い方が好ましく、反応容器内の圧力が高い方が好ましく、さらに、基体の温度が高い方が好ましい。
まず、反応容器内に供給するガス量を減らし、かつ、高周波電力を上げることにより、ガスの分解を促進させることができる。これにより、ケイ素原子供給用のガスよりも分解しにくい炭素原子供給用のガスを効率良く分解することができる。その結果、水素原子の少ない活性種が生成され、基体上に形成した堆積膜中の水素原子が減少するため、原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層が形成可能となる。
また、反応容器内の圧力を高めることで、反応容器内に供給された原料ガスの滞留時間が長くなる、また、原料ガスの分解により生じた水素原子により弱結合水素の引き抜き反応が生じる。その結果、ケイ素原子と炭素原子のネットワーク化が促進されると考えられる。
さらに、基体の温度を上げることにより、基体に到達した活性種の表面移動距離が長くなり、より安定した結合をつくることができる。その結果、ａ−ＳｉＣ表面層として、より構造的に安定した配置に各原子が結合できると考えられる。
【００５７】
＜本発明の電子写真感光体を用いた電子写真装置＞
図４を用いてａ−Ｓｉ感光体を用いた電子写真装置による画像形成方法を説明する。
まず、電子写真感光体６００１を回転させ、電子写真感光体６００１の表面を主帯電器６００２により均一に帯電させる。その後、静電潜像形成手段（画像露光手段）６００６により電子写真感光体６００１の表面に画像露光光を照射し、電子写真感光体６００１の表面に静電潜像を形成した後、現像器６０１２より供給されるトナーを用いて現像を行う。この結果、電子写真感光体６００１の表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像を転写帯電器６００４により転写材６０１０に転写し、電子写真感光体６００１から分離帯電器６００５により転写材６０１０を分離して、定着手段（不図示）によりトナー像を転写材に定着させる。
一方、トナー像が転写された電子写真感光体６００１の表面に残留するトナーをクリーナー６００９により除去し、その後、電子写真感光体６００１の表面を露光することにより電子写真感光体６００１中の静電潜像時の残キャリアを除電する。この一連のプロセスを繰り返すことで連続して画像形成が行われる。６００３は除電器であり、６００７はマグネットローラーであり、６００８はクリーニングブレードであり、６０１１は搬送手段であり、
【００５８】
本発明の電子写真感光体を搭載する電子写真装置に関しては特に制限はなく、たとえば図４に示す従来の電子写真装置であっても、耐高湿流れ性および耐摩耗性において、従来の電子写真感光体よりも優れた効果が得られる。
ただし、絶対湿度の非常に高い環境においては、主に「帯電器下流れ」による高湿流れが発生する場合もある。
このような状況下では、本発明の電子写真感光体を用いた電子写真装置において、電子写真感光体に対向する帯電器の開口部を遮蔽可能な遮蔽部材を設けることにより、高湿流れ抑制に関してさらに大きな効果が得られる。
このような構成とすることで、帯電器下流れの一因である帯電生成物が多量に発生した場合でも、電子写真プロセス終了時に帯電器と電子写真感光体の間に遮蔽部材を入れることで、帯電生成物の電子写真感光体の表面への付着を抑制することができる。
この結果、本発明のａ−ＳｉＣ表面層の表面での酸化抑制による吸着性の低下に加え、吸着物質の低減も可能となるため、帯電生成物の生成が多い電子写真プロセスにおいても、高湿流れ抑制に関してさらに大きな効果が得られる。
電子写真感光体に対向する帯電器の開口部を遮蔽する方法、遮蔽部材を有する帯電器および遮蔽部材の構成に関しては、電子写真プロセス終了時に遮蔽し、開始時に帯電器の開口部が開口可能であれば従来公知の方法および構成でよい。従来公知の遮蔽部材の一例としては、特開平１０−１０４９１１号公報に記載されているものが挙げられる。
【００５９】
電子写真感光体に対向する帯電器の開口部を遮蔽する遮蔽部材の一例として、コロナ帯電器に遮蔽部材を設けた構成の帯電手段を用いて説明する。
図３は、遮蔽部材の一例を示した模式的な概略図である。
図３（ａ）に示したコロナ帯電手段は、スコロトロン帯電器４１０２と遮蔽部材４１０３より構成される。スコロトロン帯電器４１０２は帯電線４１０２ａ、ハウジング４１０２ｂ、グリッド線４１０２ｃから形成され、電子写真感光体４１０１に対向して配置される。スコロトロン帯電器４１０２の開口部に、遮蔽部材４１０３が配置される。遮蔽部材４１０３は、コロナ放電がオンのときには、コロナ放電に影響を与えない退避位置まで、移動手段（不図示）によって移動可能な構成になっている。
このような構成のコロナ帯電手段は、プリントジョブが終了すると、遮蔽部材４１０３が退避位置から閉塞位置へ移動して、スコロトロン帯電器４１０２の開口部を閉じる。これにより、スコロトロン帯電器４１０２中に浮遊している帯電生成物は、遮蔽部材表面に吸着するため、電子写真感光体の表面への吸着を抑制することができる。図３（ａ）に示したようなスコロトロン式のコロナ帯電器は、たとえば、主帯電器として好適に用いられる。
また、図３（ｂ）に示したコロナ帯電手段は、コロトロン帯電器４２０２と遮蔽部材４２０３より構成される。コロトロン帯電器４２０２は帯電線４２０２ａ、ハウジング４２０２ｂから形成され、電子写真感光体４２０１に対向して配置される。コロトロン帯電器４２０２の開口部に、遮蔽部材４２０３が配置される。帯電方式がスコロトロン式からコロトロン式に変わった点以外は、図３（ａ）と同様の構成である。図３（ｂ）に示したようなコロトロン式のコロナ帯電器は、たとえば、転写帯電器として好適に用いられる。
また、遮蔽部材の材質に関しても特に制限はなく、電子写真感光体に対向する帯電器の開口部を遮蔽できれば、どのような材質であってもよい。
【実施例】
【００６０】
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、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【００６１】
＜実施例１＞
図２に示す、周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体（直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、厚さ３ｍｍの鏡面加工を施した円筒状のアルミニウム製の導電性基体）上に下記表１に示す条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。なお、実施例１〜６、比較例１〜７は、カソード電極３１１１として、内径２５８ｍｍのカソード電極を用いた。また、電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４流量およびＣＨ４流量を下記表２に示す条件とした。また、電子写真感光体の作製本数は、各成膜条件（層形成条件）で２本ずつ作製した。
【００６２】
【表１】
表１中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【００６３】
【表２】
【００６４】
実施例１で作製した各成膜条件２本ずつの電子写真感光体について後述の条件にて表面粗さ測定を行いＲａおよびΔａを算出した。その後、各成膜条件の１本の電子写真感光体を用いて、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を、後述の分析方法により求めた。そして、各成膜条件の残りの１本の電子写真感光体により、後述の評価条件にて高湿流れ１、耐摩耗性、階調性および感度の評価を行った。それらの結果を、表５に示す。
【００６５】
＜比較例１＞
実施例１と同様に図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に上記表１に示す条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を２本作製した。ただし、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４流量およびＣＨ４流量を下記表３に示す条件とした。
【００６６】
【表３】
【００６７】
比較例１で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表５に示す。
【００６８】
＜比較例２＞
図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に下記表４に示す条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を２本作製した。
【００６９】
【表４】
表４中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【００７０】
比較例２で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表５に示す。なお、比較例１で作製した電子写真感光体の成膜条件Ｎｏ．を６とした。
【００７１】
（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）の測定、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）の測定）
まず、表１の電荷注入阻止層および光導電層のみを形成したリファレンス電子写真感光体を作製し、任意の周方向における長手方向の中央部を１５ｍｍ四方の正方形で切り出し、リファレンス試料を作製した。
次に、電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成した電子写真感光体を同様に切り出し、測定用試料を作製した。
リファレンス試料と測定用試料を分光エリプソメトリー（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製：高速分光エリプソメトリー Ｍ−２０００）により測定し、表面層の膜厚を求めた。
分光エリプソメトリーの具体的な測定条件は、入射角：６０°、６５°、７０°、測定波長：１９５ｎｍから７００ｎｍ、ビーム径：１ｍｍ×２ｍｍである。
【００７２】
まず、リファレンス試料を分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
次に、リファレンス試料の測定結果をリファレンスとして、測定用試料をリファレンス試料と同様に分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
さらに、電荷注入阻止層および光導電層、表面層を順次形成し、最表面に表面層と空気層が共存する粗さ層を有する層構成を計算モデルとして用いて、解析ソフトにより粗さ層の表面層と空気層の体積比を変化させて、各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を計算により求めた。そして、各入射角における上記計算により求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係と測定用試料を測定して求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となるときの計算モデルを選択した。この選択した計算モデルにより表面層の膜厚を算出し、得られた値を表面層の膜厚とした。なお、解析ソフトはＪ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製のＷＶＡＳＥ３２を用いた。また、粗さ層の表面層と空気層の体積比に関しては、表面層：空気層を１０：０から１：９まで粗さ層における空気層の比率を１ずつ変化させて計算をした。本実施例の各成膜条件で作製されたプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体においては、粗さ層の表面層と空気層の体積比が８：２のときに計算によって求められた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係と測定して求められた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となった。
【００７３】
分光エリプソメトリーによる測定が終了した後、上記測定用試料をＲＢＳ（ラザフォード後方散乱法）（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置 ＡＮ−２５００）により、ＲＢＳの測定面積における表面層中のケイ素原子および炭素原子の原子数を測定した。測定したケイ素原子および炭素原子の原子数から、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を求めた。次に、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子および炭素原子に対し、分光エリプソメトリーにより求めた表面層の膜厚を用いて、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度およびＳｉ＋Ｃ原子密度を求めた。
ＲＢＳと同時に、上記測定用試料をＨＦＳ（水素前方散乱法）（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置 ＡＮ−２５００）により、ＨＦＳの測定面積における表面層中の水素原子の原子数を測定した。ＨＦＳの測定面積から求めた水素原子の原子数と、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子の原子数および炭素原子の原子数により、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を求めた。
次に、ＨＦＳ測定面積から求めた水素原子数に対し、分光エリプソメトリーにより求めた表面層の膜厚を用いて、Ｈ原子密度を求めた。
ＲＢＳおよびＨＦＳの具体的な測定条件は、入射イオン：４Ｈｅ＋、入射エネルギー：２．３ＭｅＶ、入射角：７５°、試料電流：３５ｎＡ、入射ビーム経：１ｍｍである。また、ＲＢＳの検出器は、散乱角：１６０°、アパーチャ径：８ｍｍ、ＨＦＳの検出器は、反跳角：３０°、アパーチャ径：８ｍｍ＋Ｓｌｉｔで測定を行った。
【００７４】
（高湿流れ評価１）
高湿流れ評価１は、耐久流れを評価する方法である。高湿流れ評価１によって評価される耐久流れを、「高湿流れ１」とも表記する。
高湿流れ評価１で使用した電子写真装置は、図４に示す構成の電子写真装置を準備した。より具体的には、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）である。
【００７５】
上記電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度２５℃、相対湿度７５％（容積絶対湿度１７．３ｇ／ｃｍ３）の高湿環境下で連続通紙試験前のＡ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。このとき、感光体ヒーターをＯＮにする条件で実施した。
連続通紙試験前の画像出力後、連続通紙試験を実施した。連続通紙試験時は、電子写真装置を稼働して連続通紙試験を実施している間および電子写真装置を停止している間を通じて常に感光体ヒーターをＯＦＦにする条件で実施した。
具体的には、印字率１％のＡ４テストパターンを用いて、１日当たり２．５万枚の連続通紙試験を１０日間実施して２５万枚まで行った。連続通紙試験終了後、温度２５℃、相対湿度７５％の環境下で１５時間放置した。
１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦのまま立ち上げ、Ａ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。連続通紙試験前に出力した画像と、連続通紙試験後に出力した画像を、それぞれキヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲＣ−５８７０」（商品名）を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。電子化した画像をＡｄｏｂｅ製の画像編集ソフト「Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ」（商品名）を用いて、電子写真感光体１周分の画像領域（２５１．３ｍｍ×２７３ｍｍ）の黒比率を測定した。次に、連続通紙耐久前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率の比率を求め、耐久流れの評価を行った。
【００７６】
高湿流れが発生した場合、画像全体で文字がぼける、または、文字が印字されずに白抜けするため、連続通紙試験前の正常な画像と比較した場合、出力された画像における黒比率が低下する。よって、連続通紙試験前の正常な画像に対する連続通紙試験後に出力された画像の黒比率の比率が１００％に近いほど高湿流れが良好となる。なお、高湿流れ評価１に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９５％以上１０５％以下。
Ｂ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９０％以上９５％未満。
Ｃ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８５％以上９０％未満。
Ｄ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８０％以上８５％未満。
Ｅ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％以上８０％未満。
Ｆ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％未満。
【００７７】
（耐摩耗性評価）
耐摩耗性の評価方法は、作製直後の電子写真感光体の表面層の膜厚を電子写真感光体の任意の周方向で長手方向９点（電子写真感光体の長手方向中央を基準として、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）、および、上記任意の周方向から１８０°回転させた位置での長手方向９点、合計１８点を測定し、その１８点の平均値により算出した。
測定方法は、２ｍｍのスポット径で電子写真感光体の表面に垂直に光を照射し、分光計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−２０００）を用いて、反射光の分光測定を行った。得られた反射波形をもとに表面層の膜厚を算出した。このとき、波長範囲を５００ｎｍから７５０ｎｍ、光導電層の屈折率は３．３０とし、表面層の屈折率は上述したＳｉ＋Ｃ原子密度測定の際に行った分光エリプソメトリーの測定より求まる値を用いた。
【００７８】
膜厚測定後、高湿流れ１評価と同様に、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）に作製した電子写真感光体を設置し、温度２５℃、相対湿度７５％の高湿環境下で高湿流れ評価１と同様の条件により連続通紙試験を実施した。２５万枚連続通紙試験が終了した後、電子写真感光体を電子写真装置から取り出し、作製直後と同じ位置で膜厚を測定し、作製直後と同様に連続通紙試験した後の表面層の膜厚を算出した。そして、作製直後および連続通紙試験後で得られた表面層の平均膜厚から差分を求め、２５万枚での摩耗量を算出した。そして、比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の作製直後および連続通紙試験後で得られた表面層の平均膜厚の差分に対する各電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率を求め、相対評価を行った。なお、耐摩耗性評価に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が６０％以下。
Ｂ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が６０％より大きく７０％以下。
Ｃ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が７０％より大きく８０％以下。
Ｄ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が８０％より大きく９０％以下。
Ｅ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が９０％より大きく１００％未満。
Ｆ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が１００％以上。
【００７９】
（階調性評価）
階調性評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）の改造機を用いた。そして、まず、画像露光光による４５度１７０ｌｐｉ（１インチあたり１７０線）の線密度で面積階調ドットスクリーンを用い、面積階調（すなわち画像露光を行うドット部分の面積階調）によって、全階調範囲を１７段階に均等配分した階調データを作成した。このとき、最も濃い階調を１７、最も薄い階調を０として各階調に番号を割り当て、階調段階とした。
次に、上記の改造した電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、上記階調データを用いて、テキストモードを用いてＡ３用紙に出力した。このとき、高湿流れが発生すると画像ボケの評価に影響が出るため、温度２２℃、相対湿度５０％の環境下で、感光体ヒーターをＯＮにして、電子写真感光体の表面を約４０℃に保った条件で画像を出力した。
得られた画像を各階調ごとに反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｉｎｃ製：５０４ 分光濃度計）により画像濃度を測定した。なお、反射濃度測定では各々の階調ごとに３枚の画像を出力し、それらの濃度の平均値を評価値とした。
【００８０】
こうして得られた評価値と階調段階との相関係数を算出し、各階調の反射濃度が完全に直線的に変化する階調表現が得られた場合である相関係数＝１．００からの差分を求めた。そして、成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真感光体の相関係数から算出される差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の相関係数から算出される差分の比を階調性の指標として評価した。この評価において、数値が小さいほど階調性が優れており、直線的に近い階調表現がなされていることを示している。なお、階調性評価に対して、Ａで本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真感光体の相関係数から算出される相関係数＝１．００からの差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体から算出される相関係数＝１．００からの差分の比が１．８０以下。
Ｂ‥成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真感光体の相関係数から算出される相関係数＝１．００からの差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体から算出される相関係数＝１．００からの差分の比が１．８０より大きい。
【００８１】
（感度評価）
キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）の改造機を用いた。画像露光を切った状態で帯電器のワイヤーおよびグリットに、それぞれ高圧電源を接続し、グリット電位を８２０Ｖとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を調整して電子写真感光体の表面電位を４００Ｖとなるように設定した。
次に、先に設定した帯電条件で帯電させた状態で、画像露光を照射し、その照射エネルギーを調整することにより、現像器位置の電位を１００Ｖとした。
【００８２】
感度評価で用いた電子写真装置の画像露光光源は、発振波長が６５８ｎｍの半導体レーザーである。評価結果は比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体を搭載した場合の照射エネルギーを１．００とした相対比較で示した。なお、感度評価に対して、Ｂ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体での照射エネルギーに対する照射エネルギーの比が１．１０未満。
Ｂ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の作製した電子写真感光体での照射エネルギーに対する照射エネルギーの比が１．１０以上１．１５未満。
Ｃ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体での照射エネルギーに対する照射エネルギーの比が１．１５以上。
【００８３】
（ｓｐ３性評価）
ｓｐ３性は、電子写真感光体の任意の周方向における長手方向の中央部を１０ｍｍ四方の正方形で切り出した試料を、レーザーラマン分光光度計（日本分光（株）製：ＮＲＳ−２０００）により算出した。
具体的な測定条件は、光源：Ａｒ＋レーザー ５１４．５ｎｍ、レーザー強度：２０ｍＡ、対物レンズ：５０倍とし、中心波長を１３８０ｃｍ−１、露光時間３０秒、積算５回で３回測定した。また、得られたラマンスペクトルの解析方法を次のとおりである。すなわち、ショルダーラマンバンドのピーク波数を１３９０ｃｍ−１で固定し、主ラマンバンドのピーク波数を１４８０ｃｍ−１に設定して固定せずに、ガウシアン分布を用いてカーブフィッティングを行った。このとき、ベースラインは直線近似とした。カーブフィッティングより得られた主ラマンバンドのピーク強度ＩＧとショルダーラマンバンドのピーク強度ＩＤよりＩＤ／ＩＧを求め、３回の平均値をｓｐ３性の評価に用いた。
【００８４】
（表面粗さの測定）
２本の電子写真感光体において、任意の周方向における長手方向の中央部を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（Ｑｕｅｓａｎｔ社製：Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０（Ｖｅｒｓｉｏｎ３．１８１））により測定し、ＲａおよびΔａを算出した。得られたＲａおよびΔａの平均値をＲａおよびΔａの値とした。
具体的には、ヘッド：Ｔａｐｅ１０、プローブ：ＮＳＣ１６を用い、１０μｍ×１０μｍの範囲をＳＣＡＮＲＡＴＥ：４Ｈｚ、Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｇａｉｎ：６００、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｇａｉｎ：５００、Ｓｃａｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：３００の測定条件で、Ｗａｖｅｍａｄｅにて測定した。解析ソフト：Ｑｕｅｓａｎｔ社製 Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０により得られたＡＦＭ観察像をＴｉｌｔ ＲｅｍｏｖａｌのＰａｒａｂｏｌｉｃ Ｌｉｎｅ Ｂｙ Ｌｉｎｅを用いて、補正を行った。補正したＡＦＭ観察像をＨｉｓｔｏｇｒａｍ ＡｎａｌｙｓｉｓにてＲａ、Δａを算出した。ただし、ＨｉｓｔｏｇｒａｍＡｎａｌｙｓｉｓでのＲａは、Ｍｅａｓ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎで表される値を用いた。
【００８５】
実施例１および比較例１、２について、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度、ｓｐ３性、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性および感度に関する結果を、表５に示す。
【００８６】
【表５】
【００８７】
表５の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性が向上することがわかった。また、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性がさらに向上することがわかった。
【００８８】
また、感光体ヒーターをなくしても高湿流れが良好となることから、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を上記範囲にすることで省エネルギー性に対しても良好な電子写真感光体が得られることがわかった。
【００８９】
実施例１および比較例１、２で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
さらに、実施例１の成膜条件Ｎｏ．２で形成された表面層と、比較例２の成膜条件Ｎｏ．６で形成された表面層に関して、Ｘ線吸収微細構造スペクトル（ＸＡＦＳ）を測定し、広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）の解析を行った。その結果、Ｓｉ−Ｋ ＥＸＡＦＳ振動部より算出した動径分布関数より得られるＳｉ−Ｃの結合間距離は、実施例１の成膜条件Ｎｏ．２では０．１７２ｎｍ、比較例２の成膜条件Ｎｏ．６では０．１８４ｎｍであった。これらのことから、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を高くすることにより、Ｓｉ−Ｃ結合の原子間距離が短くなっていることが確認された。
【００９０】
＜実施例２＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表６に示す条件とした。
【００９１】
【表６】
【００９２】
実施例２で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表８に示す。
【００９３】
＜比較例３＞
実施例２と同様に図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に上記表１に示す条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表７に示す条件とした。
【００９４】
【表７】
【００９５】
比較例３で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表８に示す。
【００９６】
実施例２および比較例３について、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度、ｓｐ３性、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性および感度に関する結果を、表８に示す。
【００９７】
【表８】
【００９８】
表８の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にしたうえでＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上にすることで階調性が良好となることがわかった。また、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にしたうえでＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．７５以下にすることで、光吸収が抑制され、感度が良好となることがわかった。
【００９９】
実施例２および比較例３で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１００】
＜実施例３＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表９に示す条件とした。
【０１０１】
【表９】
【０１０２】
実施例３で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、実施例２の成膜条件Ｎｏ．９と合わせて表１０に示す。
【０１０３】
【表１０】
【０１０４】
表１０の結果より、表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上にすることにより、光吸収が抑制されたため、感度が向上することがわかった。また、表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．４５以下にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性がさらに向上することがわかった。
【０１０５】
また、感光体ヒーターをなくしても高湿流れが良好となることから、表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を上記範囲（０．３０以上０．４５以下）にすることで、省エネルギー性に対しても良好な電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１０６】
実施例３で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１０７】
＜実施例４＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１１に示す条件とした。
【０１０８】
【表１１】
【０１０９】
実施例４で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、実施例１の成膜条件Ｎｏ．４、実施例２の成膜条件Ｎｏ．８、１０および実施例４と合わせて表１２に示す。
【０１１０】
【表１２】
【０１１１】
表１２の結果より、表面層のｓｐ３性を０．７０以下にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性がさらに向上することがわかった。そして、表面層のｓｐ３性が０．２０以上で、耐高湿流れ性および耐摩耗性がさらに向上することがわかった。
【０１１２】
また、感光体ヒーターをなくしても高湿流れが良好となることから、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を上記範囲にすることで省エネルギー性に対しても良好な電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１１３】
＜比較例４＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１３に示す条件とした。
【０１１４】
【表１３】
【０１１５】
比較例４で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、実施例１の成膜条件Ｎｏ．４、実施例２の成膜条件Ｎｏ．１１、実施例３の成膜条件Ｎｏ．２１、２２と合わせて表１４に示す。
【０１１６】
【表１４】
【０１１７】
表１４の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にし、かつ、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることにより、耐高湿流れ性、耐摩耗性、階調性、感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
また、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上０．４５以下にすることにより、さらに耐高湿流れ性、耐摩耗性および感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
さらに、ｓｐ３性を０．２０以上０．７０以下にすることにより、さらに耐摩耗性に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１１８】
実施例４および比較例４で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１１９】
＜実施例５＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１５に示す条件とした。
【０１２０】
【表１５】
【０１２１】
実施例５で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表１７に示す。
【０１２２】
＜比較例５＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１６に示す条件とした。
【０１２３】
【表１６】
【０１２４】
比較例５で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表１７に示す。
【０１２５】
実施例５および比較例５について、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度、ｓｐ３性、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性および感度に関する結果を、実施例２の成膜条件Ｎｏ．７、比較例３の成膜条件Ｎｏ．１４、実施例３の成膜条件Ｎｏ．１７、１８、２０と合わせて表１７に示す。
【０１２６】
【表１７】
【０１２７】
表１７の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にし、かつ、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで耐高湿流れ性、耐摩耗性、階調性、感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
また、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上０．４５以下にすることにより、さらに耐高湿流れ性、耐摩耗性および感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
さらに、ｓｐ３性を０．２０以上０．７０以下にすることにより、さらに耐摩耗性に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１２８】
実施例５および比較例５で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１２９】
＜比較例６＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１８に示す条件とした。
【０１３０】
【表１８】
【０１３１】
比較例６で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、実施例１の成膜条件Ｎｏ．１、実施例２の成膜条件Ｎｏ．１０、実施例４の成膜条件Ｎｏ．２６、２８と合わせて表１９に示す。
【０１３２】
【表１９】
【０１３３】
表１９の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にし、かつ、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで耐高湿流れ性、耐摩耗性、階調性、感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
また、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上０．４５以下にすることにより、さらに耐高湿流れ性、耐摩耗性および感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
さらに、ｓｐ３性を０．２０以上０．７０以下にすることにより、さらに耐摩耗性に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１３４】
比較例６で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１３５】
＜実施例６＞
実施例１の成膜条件Ｎｏ．４で作製した電子写真感光体を用いて、下記に示す高湿流れ評価２および高湿流れ評価３にて、高湿流れの評価を行った。その結果を、表２０に示す。
【０１３６】
＜比較例７＞
比較例２の成膜条件Ｎｏ．６で作製した電子写真感光体を用いて、実施例６と同様に高湿流れ評価２および高湿流れ評価３にて、高湿流れの評価を行った。その結果を、表２０に示す。
【０１３７】
（高湿流れ評価２）
高湿流れ評価２で使用する電子写真装置として、図４に示した構成のキヤノン（株）製の電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）をベースとし、実験用として、主帯電手段用送風ファンを取り除いた電子写真装置を準備した。
【０１３８】
上記電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度３０℃、相対湿度８０％（容積絶対湿度２４．３ｇ／ｃｍ３）の高湿環境下で連続通紙試験前のＡ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。このとき、感光体ヒーターをＯＮにする条件で実施した。
連続通紙試験前の画像出力後、連続通紙試験を実施した。連続通紙試験時は、電子写真装置を稼働して連続通紙試験を実施している間および電子写真装置を停止している間ともに感光体ヒーターをＯＦＦにする連続通紙試験条件で実施した。
具体的には、印字率１％のテストパターンを用いて、１日当たり２．５万枚の連続通紙試験を１０日間実施して２５万枚までの連続通紙試験を行い、その後、２５万枚通紙後のＡ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。出力後、感光体ヒーターをＯＦＦにしたまま電子写真装置の停止し、１５時間放置した。
１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦとしたまま電子写真装置を立ち上げ、Ａ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。連続通紙試験前に出力した画像と、１５時間放置後に出力した画像を、それぞれキヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲＣ−５８７０」（商品名）を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。
そして、電子化した画像をＡｄｏｂｅ製画像編集ソフト「Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ」（商品名）を用いて、１５時間放置後に出力した画像において電子写真感光体が主帯電器６００２、転写帯電器６００４、分離帯電器６００５に対面していた箇所に対応する領域の黒比率を測定した。また、上記帯電器に対面していなかった箇所に対応する領域の黒比率を測定した。同様の黒比率測定を連続通紙試験前に出力した画像においても測定した。そして、各々の領域での連続通紙試験前に出力した画像の黒比率に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合を求めることで、高湿流れの評価を行った。
【０１３９】
この評価において、連続通紙試験前後での帯電器に対面していた領域の黒比率の割合が帯電器下流れの評価であり、連続通紙試験前後での帯電器に対面していなかった領域の黒比率の割合が耐久流れの評価である。
帯電器下流れおよび耐久流れが発生した場合、画像全体で文字がぼける、または、文字が印字されずに白抜けするため、連続通紙試験前の画像と比較した場合、黒比率が低下する。よって、連続通紙試験前の画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合が１００％に近いほど高湿流れが良好となる。なお、高湿流れ評価２に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９５％以上１０５％以下。
Ｂ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９０％以上９５％未満。
Ｃ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８５％以上９０％未満。
Ｄ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８０％以上８５％未満。
Ｅ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％以上８０％未満。
Ｆ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％未満。
【０１４０】
（高湿流れ評価３）
高湿流れ評価３で使用した電子写真装置として、図４に示した構成のキヤノン（株）製の電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）をベースとし、実験用として、主帯電手段用送風ファンを取り除いた電子写真装置を準備した。さらに、主帯電器６００２を図３（ａ）に示した構成の帯電手段に改造し、転写帯電器６００４、分離帯電器６００５を図３（ｂ）に示した構成の帯電手段に改造した。遮蔽部材４１０３、４２０３は板厚０．３ｍｍのアルミニウム薄板にて製作した。
【０１４１】
上記電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度３０℃、相対湿度８０％（容積絶対湿度２４．３ｇ／ｃｍ３）の高湿環境下で連続通紙試験前のＡ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。このとき、感光体ヒーターをＯＮにする条件で実施した。
連続通紙試験前の画像出力後、連続通紙試験を実施した。連続通紙試験時は、電子写真装置を稼働して連続通紙試験を実施している間および電子写真装置を停止している間ともに感光体ヒーターをＯＦＦとした。
具体的には、印字率１％のテストパターンを用いて、１日当たり２．５万枚の連続通紙試験を１０日間実施して２５万枚までの連続通紙試験を行った。連続通紙試験終了後、感光体ヒーターをＯＦＦとしたまま電子写真装置を停止し、主帯電器６００２と電子写真感光体６００１との間に遮蔽部材４１０３を挿入した。また、転写帯電器６００４、分離帯電器６００５と電子写真感光体６００１との間に遮蔽部材４２０３を挿入した。この状態で１５時間放置した。
１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦのまま電子写真装置を立ち上げ、Ａ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。連続通紙試験前に出力した画像と、１５時間放置後に出力した画像を、それぞれキヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲＣ−５８７０」（商品名）を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。
そして、電子化した画像をＡｄｏｂｅ製画像編集ソフト「Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ」（商品名）を用いて、１５時間放置後に出力した画像において電子写真感光体が主帯電器６００２、転写帯電器６００４、分離帯電器６００５に対面していた箇所に対応する領域の黒比率を測定した。また、上記帯電器に対面していなかった箇所に対応する領域の黒比率を測定した。同様の黒比率測定を連続通紙試験前に出力した画像においても測定した。そして、各々の領域での連続通紙試験前に出力した画像の黒比率に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合を求めることで、高湿流れの評価を行った。
【０１４２】
この評価において、連続通紙試験前後での帯電器に対面していた領域の黒比率の割合が帯電器下流れの評価であり、連続通紙試験前後での帯電器に対面していなかった領域の黒比率の割合が耐久流れの評価である。
帯電器下流れおよび耐久流れが発生した場合、画像全体で文字がぼける、または、文字が印字されずに白抜けするため、連続通紙試験前の画像と比較した場合、黒比率が低下する。よって、連続通紙試験前の画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合が１００％に近いほど高湿流れが良好となる。なお、高湿流れ評価３に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９５％以上１０５％以下。
Ｂ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９０％以上９５％未満。
Ｃ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８５％以上９０％未満。
Ｄ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８０％以上８５％未満。
Ｅ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％以上８０％未満。
Ｆ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％未満。
【０１４３】
実施例６および比較例７について、高湿流れ２および高湿流れ３に関する評価結果を、表２０に示す。
【０１４４】
【表２０】
【０１４５】
表２０の結果より、主帯電手段用送風ファンを取り除き、画像出力後の帯電器と電子写真感光体との間に極端に多量の帯電生成物が存在する状況であっても、本発明のａ−ＳｉＣ表面層においては、帯電器に対面した領域および対面していない領域とも耐高湿流れ性は良好であった。このことから、本発明のａ−ＳｉＣ表面層にすることにより、帯電器下流れおよび耐久流れともに良好に抑えられることがわかった。
また、連続通紙試験終了後に、帯電器と電子写真感光体との間に遮蔽部材を入れることで、電子写真装置停止時に電子写真感光体の表面への帯電生成物の付着が低減するため、帯電器下流れがさらに良好に抑えられることがわかった。
【０１４６】
（実施例７）
導電性の基体１４として直径８４ｍｍ、長さ３８１ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム材料の表面に鏡面加工を施したシリンダーを用い、上記の手順で電子写真感光体を作製した。ただし、実施例７〜１３および比較例９〜１０は、カソード電極３１１１として、内径２３０ｍｍのカソード電極を用いた。また、本実施例では図５（ｂ）に示した、基体１４上の下部電荷注入阻止層１５、光導電層１３、中間層１２、表面層１１の層構成からなる電子写真感光体１０を採用した。各層の形成条件を、表２１に示す。
【０１４７】
【表２１】
表２１中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１４８】
表２１において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表２１中の表面層のガス、圧力、および、高周波電力の各条件を、作製した電子写真感光体ごとに表２２に示す。
【０１４９】
【表２２】
【０１５０】
こうして作製した電子写真感光体を、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、ＩＤ／ＩＧの各項目について、以下の分析方法で測定した。
【０１５１】
（Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））
実施例および比較例で作製した電子写真感光体と同一条件で、基体１４上に電荷注入阻止層１５のみを形成したもの、電荷注入阻止層１５と光導電層１３のみを形成したもの、を作製した。これらを長手方向の中央部を１５ｍｍ角で切り出し、リファレンス試料を作製した。
次に、中間層１２の密度測定用として、実施例および比較例と同一の条件で、基体１４上に電荷注入阻止層１５、光導電層１３、中間層１２を形成したものを作製し、リファレンス試料と同様に切り出し、中間層測定用試料を作製した。
さらに、実施例および比較例で作製した電子写真感光体をリファレンス試料と同様に切り出し、表面層測定用試料を作製した。
【０１５２】
リファレンス試料と中間層測定用試料、表面層測定用試料を分光エリプソメトリー（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製：高速分光エリプソメトリー Ｍ−２０００）により測定し、中間層１２および表面層１１の膜厚を求めた。分光エリプソメトリーの具体的な測定条件は、上記と同様である。
まず、リファレンス試料を分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
次に、リファレンス試料の測定結果をリファレンスとして、各測定用試料をリファレンス試料と同様に分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
そして、電荷注入阻止層および光導電層、中間層、表面層を順次形成し、最表面に表面層と空気層の体積比が８：２となる粗さ層を有する層構成を計算モデルとして用いて、解析ソフト：Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．製 ＷＶＡＳＥ３２により各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を計算により求めた。さらに、この計算により求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係と、測定用試料を測定して求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となるときの表面層の膜厚を算出し、この値を表面層の膜厚とした。
【０１５３】
上記測定用試料をＲＢＳ（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置 ＡＮ−２５００）により、ＲＢＳの測定面積における表面層および中間層のケイ素原子および炭素原子の原子数を測定した。
こうして得られた値を用いてＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を算出した。
また、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子および炭素原子の原子数に対し、分光エリプソメトリーにより求めた表面層の膜厚を用いて、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度およびＳｉ＋Ｃ原子密度を算出した。
ＲＢＳと同時に、上記試料を用いて中間層および表面層の、ＨＦＳの測定面積における水素原子の原子数をＨＦＳ（水素前方散乱法）（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置 ＡＮ−２５００）により測定した。
ＨＦＳの測定面積における水素原子の原子数に対し、上記エリプソメトリーより求めた膜厚を用いて水素原子の原子密度を求めた。また、ＲＢＳの測定面積におけるケイ素原子の原子数および炭素原子の原子数により、ＨＦＳの測定面積におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を求めた。ＲＢＳおよびＨＦＳの具体的な測定条件は、上記と同様である。
【０１５４】
なお、中間層１２におけるＳｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は作製した電子写真感光体から、表面層１１のみを機械的に除去することによっても測定することができるが、今回は上述の中間層測定用試料を用いて測定している。
【０１５５】
（ＩＤ／ＩＧ）
ｓｐ３性は、電子写真感光体の任意の周方向における長手方向の中央部を１０ｍｍ四方の正方形で切り出した試料を、レーザーラマン分光光度計（日本分光（株）製：ＮＲＳ−２０００）により測定した。レーザーラマン分光光度計による具体的な測定条件および得られたラマンスペクトルの解析方法は、上記と同様である。
【０１５６】
また、各々の電子写真感光体を、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷について、以下の方法で評価した。
【０１５７】
（高湿流れ）
キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）の改造機を用いた。この電子写真装置は、プロセススピードを５００ｍｍ／ｓｅｃとし、画像露光光として発振波長６３５ｎｍのレーザー光源を用い、１２００ｄｐｉの解像度で画像出力を行うよう改造を行ったものである。
【０１５８】
上記電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度２２℃、相対湿度５０％の環境下で原稿台にＡ３サイズの全面文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。このとき、感光体ヒーターをＯＮにし、電子写真感光体の表面を約４０℃に保った条件で初期の画像を出力した。
その後、連続通紙試験を実施した。具体的には、感光体ヒーターをＯＦＦした条件で、印字率１％のＡ４テストパターンを用いて、１日当たり２．５万枚の連続通紙試験を累計２５万枚まで行った。連続通紙試験終了後、温度２５℃、相対湿度７５％の環境下で１５時間放置した。１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦのまま立ち上げ、初期の画像出力に用いたものと同じＡ３サイズの文字チャートを用い、画像を出力した。
初期に出力した画像と、連続通紙試験後に出力した画像を、それぞれキヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲＣ−５８７０」（商品名）を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。電子化した画像をＡｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（Ａｄｏｂｅ製）を用いて、電子写真感光体１周分の画像領域（２５１．３ｍｍ×２７３ｍｍ）中での黒で表示されるピクセルの比率（以下「黒比率」とも表記する。）を測定した。こうして測定した黒比率を、初期の画像に対する連続通紙試験後の画像の比で評価した。
この評価方法では、数値が大きいほど高湿流れが少ないことを示している。
【０１５９】
（耐摩耗性）
耐摩耗性の評価方法は、作製直後の電子写真感光体の表面層の膜厚を電子写真感光体の任意の周方向で長手方向９点（電子写真感光体の長手方向中央を基準として、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）、および、上記任意の周方向から１８０°回転させた位置での長手方向９点、合計１８点を測定し、その１８点の平均値により算出した。
測定方法は、２ｍｍのスポット径で電子写真感光体の表面に垂直に光を照射し、分光計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−２０００）を用いて、反射光の分光測定を行った。得られた反射波形をもとに表面層の膜厚を算出した。このとき、波長範囲を５００ｎｍから７５０ｎｍ、光導電層１３の屈折率は３．３０とし、中間層１２および表面層１３の屈折率は、上述した分光エリプソメトリーの測定より求めた値を用いた。
膜厚測定後、上述の実験用に改造した電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度２５℃、相対湿度７５％の高湿環境下で高湿流れと同様の条件により連続通紙試験を実施した。２５万枚連続通紙試験が終了した後、電子写真感光体を電子写真装置から取り出し、作製直後と同じ位置で膜厚を測定し、作製直後と同様に連続通紙試験した後の表面層の膜厚を算出した。そして、作製直後および連続通紙試験後で得られた表面層の平均膜厚から差分を求め、２５万枚での摩耗量を算出した。
この評価方法では、数値が小さいほど摩耗量が少ないことを示している。
【０１６０】
（画像ボケ）
まず、１２００ｄｐｉの解像度において、４５度１７０ｌｐｉ（１インチあたり１７０線）の線密度で面積階調ドットスクリーンを用い、全階調範囲を１７段階に均等配分した階調データを作成した。このとき最も濃い階調を１７、最も薄い階調を０として各階調に番号を割り当て、階調段階とした。
次に上述の実験用に改造した電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、上述の階調データを用いて、テキストモードを用いてＡ３用紙に出力した。このとき、高湿流れが発生すると画像ボケの評価に影響が出るため、温度２２℃、相対湿度５０％の環境下で、感光体ヒーターをＯＮにして、電子写真感光体の表面を約４０℃に保った条件で画像を出力した。
得られた画像を各階調ごとに反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｉｎｃ製：５０４ 分光濃度計）により画像濃度を測定した。反射濃度測定では各々の階調ごとに３枚の画像を出力し、それらの濃度の平均値を評価値とした。
こうして得られた評価値と階調段階との相関係数を算出し、各階調の反射濃度が完全に直線的に変化する階調表現が得られた場合である相関係数＝１．００からの差分を画像ボケとして評価した。
この評価方法では、数値が小さいほど画像ボケが少なく直線に近い階調表現がなされていることを示している。
【０１６１】
（感度）
上述の実験用に改造した電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、画像露光を切った状態で帯電器のワイヤーおよびグリットに、それぞれ高圧電源を接続した。また、グリット電位を８２０Ｖとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を調整して電子写真感光体の表面電位を４５０Ｖとなるように設定した。
次に、先に設定した帯電条件で帯電させた状態で、画像露光光を照射し、その照射エネルギーを調整することにより、現像器位置での電位を１００Ｖとした。このときの画像露光光の照射エネルギーを感度として評価した。
この評価方法では、数値が少ないほど優れた感度を有することを示している。
【０１６２】
（圧傷）
表面性試験装置（ＨＥＩＤＯＮ社製）を用いて、直径０．８ｍｍの曲率を持つダイヤモンド針に一定の荷重を加えて電子写真感光体の表面上に接触させた。この状態でダイヤモンド針を電子写真感光体の母線方向（長手方向）に５０ｍｍ／分の一定速度で移動させた。移動距離は任意に設定できるが、ここでは１０ｍｍとした。
この操作を、電子写真感光体上の針を接触させる部位を変えながら、ダイヤモンド針に加える荷重を５０ｇから５ｇずつ増やして繰り返した。
こうして表面性試験を行った電子写真感光体の表面を顕微鏡で観察し、引っかき傷の有無を確認した後、上述の電子写真感光体に設置し、ハーフトーンが印刷された原稿を用いて、反射濃度が０．５となる画像を出力した。
以上の手順で出力した画像を目視で観察し、圧傷が画像上で認められる最低の荷重を比較した。
この評価方法では、数値が大きいほど、圧傷が発生しにくいことを示している。
【０１６３】
（比較例８）
実施例７と同様にして、表２１の条件で電子写真感光体を作製した。本比較例における表面層１１の形成時に用いたガス条件、圧力、高周波電力を、表２３に示す。
【０１６４】
【表２３】
【０１６５】
（比較例９）
実施例７と同様にして、表２４の条件にしたがって電子写真感光体を作製した。なお、本比較例で作製した電子写真感光体は、成膜条件Ｎｏ．１０６とした。
【０１６６】
【表２４】
表２４中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１６７】
こうして作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。
【０１６８】
以上、実施例７および比較例８、９について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表２５に示す。
【０１６９】
【表２５】
【０１７０】
表２５において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０１７１】
上記の相対評価において、高湿流れは０．６０以上であれば、実用上は問題なく、０．９５以上では優れた耐高湿流れ性を有するといえる。さらに１．０２以上では特に優れた耐高湿流れ性を有するといえる。
また、耐摩耗性については１．９０以下であれば実用上問題なく、１．１０以下では優れた耐摩耗性を有するといえ、０．９０以下では特に優れた耐摩耗性を有するといえる。
また、画像ボケについては、２．３０以下では、ほとんどの出力画像上で実用上問題のない階調性が得られ、１．８以下であれば画像上でトーンジャンプが認識できない良好な階調性であるといえる。また、１．５０以下では、特に優れた階調表現が可能であるといえるが、１．５０を下回る数値のものは実質的に画像で差は認識できず、測定上のばらつきの範囲といえる。
感度については、１．５０以下であれば実用上問題なく、１．１０以下であれば良好な特性といえる。また、１．０５以下では幅広い電子写真プロセスに適用可能な優れた特性であるといえる。
圧傷については、０．５０以上であれば実用上問題なく、０．９５以上では圧傷が発生する確率が非常に少ない優れた特性であるといえる。
【０１７２】
表２５の結果から、表面層１１におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることで、耐高湿流れ性、耐摩耗性が向上することがわかる。また、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることで、より顕著に耐摩耗性が向上している。
また、比較例８および比較例９の電子写真感光体では、表面層１１におけるＳｉ＋Ｃ原子密度が低下しているために圧傷の評価が低くなっていることがわかる。
【０１７３】
（実施例８）
実施例７と同様にして、表２１の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で用いたガス、圧力、高周波電力の条件を、表２６に示す。
【０１７４】
【表２６】
【０１７５】
（比較例１０）
実施例７と同様にして、表２１の条件で電子写真感光体を作製した。本比較例で用いた表面層１１形成時のガス条件、圧力、高周波電力を、表２７に示す。
【０１７６】
【表２７】
【０１７７】
以上、実施例８および比較例１０で作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。
【０１７８】
実施例８および比較例１０についてのＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、耐高湿流れ性、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表２８に示す。
【０１７９】
【表２８】
【０１８０】
表２８において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０１８１】
表２８の結果から、表面層１１におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで画像ボケと感度を両立する良好な特性が得られることがわかった。
【０１８２】
（実施例９）
実施例７と同様にして、表２９の条件で電子写真感光体を作製した。
【０１８３】
【表２９】
表２９中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１８４】
表２９において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表２９中の中間層１２形成時のガス条件および高周波電力を作製した電子写真感光体ごとに表３０に示す。
【０１８５】
【表３０】
【０１８６】
（実施例２１）
実施例７と同様にして、表２９の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で中間層１２形成時に用いたガス条件、高周波電力を、表３１に示す。
【０１８７】
【表３１】
【０１８８】
（実施例２２）
実施例７と同様にして、表３２の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例では、中間層１２を設けずに、基体１４上に下部電荷注入阻止層１５、光導電層１３、表面層１１の層構成からなる電子写真感光体を作製した。なお、本実施例で形成した電子写真感光体を成膜条件Ｎｏ．１２０とした。
【０１８９】
【表３２】
表３２中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１９０】
以上、実施例９および実施例２１、２２で作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例９および実施例２１、２２について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表３３に示す。
【０１９１】
【表３３】
【０１９２】
表３３において高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０１９３】
表３３の結果から、中間層１２におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を５．５０×１０２２原子／ｃｍ３以上、６．４５×１０２２原子／ｃｍ３以下にすることで、圧傷が良好に抑制される範囲が得られることがわかる。また、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を６．４５×１０２２原子／ｃｍ３以下にすることで感度も向上していることがわかる。
特に実施例２２の結果と比べると、本発明のように中間層１２と表面層１１を組み合わせたことで、中間層１２を形成せずに、表面層１１のみを形成した場合に比べて、同等の膜厚でも耐圧傷、感度いずれも向上していることがわかる。
【０１９４】
（実施例１０）
実施例７と同様にして、表３４の条件で電子写真感光体を作製した。
【０１９５】
【表３４】
表３４中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１９６】
表３４において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表３４中の中間層１２形成時のガス条件および高周波電力を作製した電子写真感光体ごとに表３５に示す。
【０１９７】
【表３５】
【０１９８】
（実施例２３）
実施例７と同様にして、表３４の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で中間層１２の形成時に用いたガス条件、高周波電力を、表３６に示す。
【０１９９】
【表３６】
【０２００】
以上、実施例１０および実施例２３で作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例１０および実施例２３について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表３７に示す。
【０２０１】
【表３７】
【０２０２】
表３７において高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０２０３】
表３７の結果から、中間層１２におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで画像ボケと感度を両立する良好な特性が得られることがわかった。
なお、表２８の結果と比べて中間層における感度に対するＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）の影響が異なっているのは、光導電層１３と中間層１２との間の界面での画像露光光の反射による影響ではないかと推測している。
【０２０４】
（実施例１１）
実施例７と同様にして、表３８の条件で電子写真感光体を作製した。
【０２０５】
【表３８】
表３８中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０２０６】
表３８において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。本実施例では、中間層１２の膜厚を１５３ｎｍから６９６ｎｍの範囲で変化させた。
【０２０７】
（実施例２４）
実施例１１と同様にして、表３８の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例では中間層１２の膜厚を９８ｎｍおよび１３５ｎｍとして作製した。
【０２０８】
以上、実施例１１および実施例２４で作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例１１および実施例２４について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表３９に示す。
【０２０９】
【表３９】
【０２１０】
表３９において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０２１１】
以上、表３９の結果から、中間層１２の膜厚を１５０ｎｍ以上にすることで、圧傷抑制に効果があることがわかった。
また、実施例１１では、中間層１２の膜厚による感度の変動は小さく、表面保護のために必要な膜厚をすべて表面層１１でまかなうよりも、中間層１２と表面層１１の組み合わせた方が、感度向上に効果的であることが推論される。
【０２１２】
（実施例１２）
実施例７と同様にして、表４０の条件で電子写真感光体を作製した。
【０２１３】
【表４０】
表４０中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０２１４】
表４０において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表４０中の表面層１１形成時のガス条件および高周波電力を作製した電子写真感光体ごとに表４１に示す。
【０２１５】
【表４１】
【０２１６】
こうして作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例１２について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表４２に示す。
【０２１７】
【表４２】
【０２１８】
表４２において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
また、表４１および表４２において、水素（Ｈ２）の流量が増えている成膜条件の方が、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）が減少しているのは、水素ラジカルによる脱離効果と推測している。
【０２１９】
表４２から明らかなように、表面層１１のＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上０．４５以下にすることで、耐摩耗性および感度において、特に好適な範囲を両立できることがわかる。
【０２２０】
（実施例１３）
実施例７と同様にして、表４３の条件で電子写真感光体を作製した。
【０２２１】
【表４３】
表４３中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０２２２】
表４３において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表４３中の表面層１１形成時のガス、圧力、および、高周波電力の各条件を、作製した電子写真感光体ごとに表４４に示す。
【０２２３】
【表４４】
【０２２４】
なお、表４４において成膜条件Ｎｏ．１３７の電子写真感光体のみ、高周波電力として、２０ｋＨｚ、デューティ比５０％のパルス発振する電力を用いている。
【０２２５】
こうして作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例１３について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表４５に示す。
【０２２６】
【表４５】
【０２２７】
表４５において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０２２８】
表４５から明らかなように、ＩＤ／ＩＧを０．２０以上０．７０以下にすることで、耐摩耗性が特に好適になることがわかった。
【符号の説明】
【０２２９】
１０ 電子写真感光体
１１ 表面層
１２ 中間層
１３ 光導電層
１４ 基体
１５ 下部電荷注入阻止層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層を有する電子写真感光体および該電子写真感光体を有する電子写真装置に関する。なお、水素化アモルファスシリコンカーバイトを、以下「ａ−ＳｉＣ」とも表記する。また、水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層を、以下「ａ−ＳｉＣ表面層」とも表記する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子写真感光体の中でも、金属などの基体上にアモルファス材料で構成された光導電層（感光層）を形成したアモルファスシリコン電子写真感光体は広く知られている。なお、アモルファスシリコン電子写真感光体を、以下「ａ−Ｓｉ感光体」とも表記する。
【０００３】
ａ−Ｓｉ感光体の構成の一例として、基体上に光導電層を形成し、光導電層上にａ−ＳｉＣ表面層を形成した構成が挙げられる。ａ−ＳｉＣ表面層は耐摩耗性に優れていることから、主にプロセススピードの速い電子写真装置で用いられてきている。
しかしながら、従来のａ−ＳｉＣ表面層は、絶対湿度の高い環境下で使用した場合に、文字がぼけたり、文字が印字されずに白抜けが生じたりする場合があった。これらの現象を、以下「高湿流れ」とも表記する。
高湿流れとは、絶対湿度の高い環境下に設置された電子写真装置を用いて画像を出力し、しばらく時間をあけた後、再び画像を出力すると、出力画像において、文字がぼけたり、文字が印字されずに白抜けが生じたりするという画像不良のことである。
高湿流れは、電子写真感光体の表面に水分が吸着することによって表面の抵抗が低下し、電荷が横流れを起こすために発生すると考えられている。そのため、電子写真装置が設置されている環境の絶対湿度が高い場合や、ａ−Ｓｉ感光体の近傍に設ける感光体ヒーターを使用しない場合に、より発生しやすくなる。
【０００４】
高湿流れの発生を抑えるための技術として、特許文献１には、表面層を構成する各原子の原子密度を特定の値よりも小さくし、ａ−ＳｉＣ表面層を比較的粗な膜構造とすることで、クリーニングプロセスにおいて削れやすくする技術が開示されている。ａ−ＳｉＣ表面層を削れやすくすることで、ａ−ＳｉＣ表面層の表面の酸化層とともに表面に吸着した帯電生成物や水分を除去しやすくなるため、高湿流れの抑制が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１２４８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、市場では、電子写真装置の高速化およびカラー化が進み、従来に比べ、電子写真感光体がさらに摩耗しやすい電子写真プロセスへと変化してきている。一方、市場では、高速化およびカラー化に伴い、高画質な画像を安定して出力可能な電子写真装置も求められている。これらの市場要求に対し、良好な耐摩耗性を維持しつつ、高湿流れを改善した電子写真感光体が必要となっている。
【０００７】
この点、特許文献１に開示された技術を用いる場合、電子写真感光体の表面をある程度のスピードで削る必要があるため、特に高速な電子写真プロセスでは、耐久性を損ないやすくなる。
具体的にいえば、特許文献１に開示された技術では、電子写真感光体の表面に形成された酸化層や、酸化層に吸着した帯電生成物や水分など（吸着物質）を取り除くため、一定の摩耗のしやすさを電子写真感光体の表面に持たせる必要があった。
また、このような摩耗しやすい表面層では、圧傷が発生することにより、電子写真感光体の寿命が制限される場合もあった。圧傷とは、電子写真感光体に機械的なストレスが加わることにより、画像上に黒スジや白スジなどの傷様の画像欠陥を起こす現象のことである。圧傷は、高精細な電子写真プロセスにおいてハーフトーン画像を出力した際に特に目立ちやすく、画像品質を低下させるとともに、電子写真感光体の寿命を短くする原因となっている。
【０００８】
すなわち、従来の電子写真感光体および電子写真装置では、良好な耐摩耗性を維持しつつ、高湿流れを改善することは困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、耐高湿流れ性（高湿流れ抑制効果）と耐摩耗性に優れた電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有する電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層とを有する電子写真感光体において、該表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であり、該表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であることを特徴とする電子写真感光体である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐高湿流れ性と耐摩耗性に優れた電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有する電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は帯電器下流れの現象を説明するための模式的な説明図であり、（ｂ）は耐久流れの現象を説明するための模式的な説明図である。
【図２】本発明の電子写真感光体の作製に用いられるプラズマＣＶＤ装置の一例の模式図である。
【図３】（ａ）は本発明に好適に用いることが可能なスコロトロン帯電器の模式的な概略図であり、（ｂ）は本発明に好適に用いることが可能なコロトロン帯電器の模式的な概略図である。
【図４】実施例で用いた電子写真装置の概略断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は本発明の電子写真感光体の層構成の一例を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明者らは、耐高湿流れ性と耐摩耗性に優れた電子写真感光体を実現するために鋭意検討を行った。検討の結果、高湿流れには、大別すると、以下の２つの現象が存在することを見出した。
Ａ；絶対湿度の高い環境下で画像を出力し、そのまま一晩放置した後、翌朝画像を出力した場合、画像の一部に画像濃度低下が発生する現象。この画像濃度低下は、放置時に電子写真感光体と帯電器が対面していた領域で発生する。このような現象を、以下「帯電器下流れ」とも表記する。
Ｂ；Ａと同様に翌朝画像を出力した場合、帯電器下流れが発生するとともに、放置時に帯電器に対面していなかった領域においても画像濃度低下が発生する現象。この現象は、多量の画像出力をした（長期間画像出力をし続けた）際に発生する場合があり、画像上で局所的に発生する帯電器下流れとは異なり、画像全面で発生する。このような現象を、以下「耐久流れ」とも表記する。
これらの２つの現象から、高湿流れは、帯電器下流れと耐久流れとからなる複合的な現象であることがわかった。
【００１４】
本発明者らは、上記２つの現象が生じるメカニズムを下記のように推察した。図１（ａ）および（ｂ）を用いて、推察したメカニズムを説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、Ａの現象を説明するための模式的な説明図であり、電子写真感光体の表面に吸着した吸着物質の吸着量と高湿流れ発生の関係を示したものである。帯電生成物や水分などの吸着物質の吸着量が高湿流れ発生の閾値を超えると、画像上に高湿流れが発生する。
まず、画像出力前の初期の段階では、電子写真感光体の表面の吸着物質は少ない。次に、画像出力を繰り返し行った画像出力後の状態を考える。この状態では主に帯電の影響により、電子写真感光体の表面層が酸化され、電子写真感光体の表面には極性基が生成されることになる。この極性基が生成されることの高湿流れに対する影響は、次の２とおりの作用が考えられる。
まず、第１に、極性基それ自体が水分の吸着量を増大させることにより、電子写真感光体の表面の低抵抗化を起こしやすくする作用である。
第２に、極性基が生成されることにより、電子写真感光体の表面を帯電生成物が吸着しやすい表面へと変化させる作用である。帯電生成物は水分を吸着することで、電子写真感光体の表面の低抵抗化をより促進すると考えられている。
これら２つの相乗的な作用により、帯電生成物や水分などの吸着物質が増加し、高湿流れが発生しやすい状況を作り出すものと考えられる。
次に、この状態で、電子写真感光体を電子写真装置内に放置した場合を考える。放置時に帯電器に対面している領域では、帯電器周辺に多量の帯電生成物が存在していることに加え、酸化により帯電生成物が吸着しやすくなっているため、電子写真感光体の表面には大量の帯電生成物が吸着することになる。その結果、帯電生成物や水分などの吸着物質の吸着量が閾値を超えてしまい、高湿流れが発生すると考えられる。一方、放置時に帯電器に対面していない領域では、酸化によって帯電生成物や水分の吸着性が増大しているものの、付着すべき帯電生成物の存在量が少ないため、吸着物質の吸着量が閾値を超えるまでには至らない。
以上の結果、帯電器下流れが発生すると考えられる。
【００１６】
図１（ｂ）は、Ｂの現象を説明するための模式的な説明図であり、図１（ａ）と同様に電子写真感光体の表面に吸着した吸着物質の吸着量と高湿流れ発生の関係を示したものである。図１（ａ）との相違は、図１（ａ）に示した場合よりも長期にわたって画像形成を繰り返した状況を示している点である。ａ−ＳｉＣ表面層の表面は、長期間にわたり繰り返し行われてきた帯電の影響により、図１（ａ）の場合に比べて酸化がさらに進行し、帯電生成物や水分の吸着性がさらに増加する。そのため、帯電生成物が多量に存在する放置時に帯電器に対面する部分はもとより、もともと帯電生成物の少ない放置時に帯電器に対面していない部分であっても、主として水分の吸着量の増加により、吸着物質の吸着量が閾値を超えてしまうことになる。結果として、放置時に帯電器に対面していない領域でも高湿流れが発生すると考えられる。
【００１７】
以上のように、高湿流れには、帯電器下流れと耐久流れの２つの要素があることが明らかとなったが、上述のように、その原因は、どちらも帯電生成物や水分の吸着量の増大であるということができる。よって、帯電器下流れおよび耐久流れを両方とも抑制するためには、吸着物質の吸着性を左右するａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制することが極めて重要であることがわかった。
ａ−ＳｉＣ表面層の酸化を抑制することにより、帯電生成物や水分などの吸着量の抑制が可能となる。このため、ａ−ＳｉＣ表面層の表面の酸化層や吸着物質を除去するために摩耗量を増加させる必要がなくなり、電子写真感光体の良好な耐摩耗性を維持することができる。
【００１８】
そこで、本発明者らは、ａ−ＳｉＣ表面層の帯電による酸化を抑制することにより、従来に比べて吸着物質の付着を低減しつつ、耐摩耗性に優れたａ−ＳｉＣ表面層を形成することができると考え、鋭意検討を行った。その結果、ａ−ＳｉＣ表面層を構成するケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数との和に対する炭素原子の原子数の比を特定の範囲内にしたうえで、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和を特定の値より大きくすることにより、上述の課題に対して大きな効果があることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の電子写真感光体は、上述のとおり、
光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層（ａ−ＳｉＣ表面層）とを有し、
ａ−ＳｉＣ表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和（Ｓｉ＋Ｃ）に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であること、および、
ａ−ＳｉＣ表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上であること
を特徴としている。なお、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数との和に対する炭素原子の原子数の比を、以下「Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）」とも表記する。また、ケイ素原子の原子密度を、以下「Ｓｉ原子密度」とも表記する。また、炭素原子の原子密度を、以下「Ｃ原子密度」とも表記する。また、ケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和を、以下「Ｓｉ＋Ｃ原子密度」とも表記する。
【００１９】
（表面層）
ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性が大きく向上する。この理由を、以下に示す。
すなわち、ａ−ＳｉＣの酸化反応は、ａ−ＳｉＣの炭素原子の酸化および脱離によりケイ素原子と炭素原子との結合が切断され、新たに生成したケイ素原子のダングリングボンドに酸化物質が反応することによって生じる。この点、本発明によれば、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を大きくすることにより、ケイ素原子と炭素原子との結合を切断されにくくすることが可能になる。また、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が大きくなることにより、ａ−ＳｉＣ表面層における空間率が低減するため、炭素原子と酸化物質との反応確率が低減する。電子写真プロセスにおいては、帯電工程により生成したイオン種と炭素原子との反応により、炭素原子の酸化および脱離が生じると考えられる。よって、炭素原子の酸化を抑制することにより、ケイ素原子の酸化も抑制される。
本発明によれば、ａ−ＳｉＣ表面層の構成原子間の距離が短縮され、空間率が低減されるため、ａ−ＳｉＣ表面層の表面の酸化が抑制され、ａ−ＳｉＣ表面層の表面での極性基の生成が抑制されると考えられる。この結果、高湿流れの抑制が可能となる。
また、ａ−ＳｉＣ表面層の構成原子の結合力が高くなるため、ａ−ＳｉＣ表面層の硬度は高くなり、その結果、電子写真感光体の耐摩耗性も向上すると考えられる。
以上の観点から、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度は高い方が好ましく、６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることで、耐高湿流れ性と耐摩耗性がより向上する。なお、ａ−ＳｉＣにおいては、最も高密度化した状態であるＳｉＣ結晶の１３．０×１０２２原子／ｃｍ３という原子密度が、Ｓｉ＋Ｃ原子密度の上限となる。
【００２０】
また、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を上記範囲にしたうえで、さらに、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることが、優れた電子写真感光体特性を得るうえで必要である。
ａ−ＳｉＣ表面層において、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１よりも小さくすると、特に、原子密度の高いａ−ＳｉＣを作製した場合、ａ−ＳｉＣの抵抗が低下する場合がある。このような場合、静電潜像形成時にキャリアが表面層中で横流れを生じやすくなる。そのため、静電潜像として孤立ドットを形成した場合に、表面層中でのキャリアの横流れにより孤立ドットが小さくなる。その結果、出力された画像において、特に、低濃度側での画像濃度が低下してしまうために、階調性の低下を生じる場合がある。このような理由により、本発明のような原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上にする必要がある。
また、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．７５より大きくすると、特に、原子密度の高いａ−ＳｉＣを作製した場合、ａ−ＳｉＣ表面層での光吸収が急激に増加する場合がある。このような場合、静電潜像形成時に必要となる画像露光光の光量が多くなり、感度が極端に低下してしまう。また、ａ−ＳｉＣ表面層の摩耗量に対する感度変動が大きくなることから、電子写真感光体に削れムラが生じた場合に、画像濃度ムラが生じる場合がある。このような理由により、本発明のような原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．７５以下にする必要がある。
【００２１】
以上の理由により、好ましい電子写真感光体特性を維持しつつ、ａ−ＳｉＣ表面層の耐酸化性を向上させて高湿流れを抑制するためには、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にし、かつ、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にする必要がある。
【００２２】
また、本発明においては、ａ−ＳｉＣ表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）と水素原子の原子数（Ｈ）との和（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）に対する水素原子の原子数（Ｈ）の比（Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））を０．３０以上０．４５以下にすることが好ましい。これにより、電子写真感光体特性がさらに良好で、耐高湿流れ性および耐摩耗性にさらに優れた電子写真感光体が得られる。なお、ケイ素原子の原子数と炭素原子の原子数と水素原子の原子数との和に対する水素原子の原子数の比を、以下「Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）」とも表記する。
原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層においては、光学的バンドギャップが狭くなり、光吸収が増加することにより感度が低下する場合がある。しかしながら、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上含有させることで、光学的バンドギャップが広がり、感度の向上を図ることができる。
一方、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．４５より多くすると、ａ−ＳｉＣ表面層中には、メチル基のような水素原子の多い終端基が増加する傾向が見られる。メチル基のような複数の水素原子を有する終端基がａ−ＳｉＣ表面層中に多く存在すると、ａ−ＳｉＣの構造中に大きな空間を形成するとともに、周囲に存在する原子間の結合にひずみを生じさせる。このような構造上弱い部分は、酸化に対して弱い部分となってしまうと考えられる。また、水素原子をａ−ＳｉＣ表面層中に多量に含有させると、ａ−ＳｉＣ表面層の骨格原子であるケイ素原子と炭素原子とのネットワーク化の促進が図りづらくなる。
このような理由により、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．４５以下にすることで、ａ−ＳｉＣ表面層における骨格原子であるケイ素原子と炭素原子のネットワーク化の促進および原子間の結合に生じていたひずみの低減が可能となると考えられる。その結果、ａ−ＳｉＣ表面層の耐酸化性がさらに向上し、電子写真感光体の耐摩耗性がさらに向上する。
【００２３】
また、本発明においては、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度（ＩＧ）に対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度（ＩＤ）の比（ＩＤ／ＩＧ）を０．２０以上０．７０以下にすることが好ましい。なお、ラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度に対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度の比を、以下「ＩＤ／ＩＧ」とも表記する。
【００２４】
まず、ａ−ＳｉＣ表面層のラマンスペクトルについて、ダイヤモンドライクカーボンと比較しながら説明する。なお、ダイヤモンドライクカーボンを、以下「ＤＬＣ」とも表記する。
ｓｐ３構造とｓｐ２構造から形成されているＤＬＣのラマンスペクトルは、１５４０ｃｍ−１付近に主ピークを持ち、１３９０ｃｍ−１付近にショルダーバンドを有する非対称なラマンスペクトルが観察される。ＲＦ−ＣＶＤ法で形成されたａ−ＳｉＣ表面層では、１４８０ｃｍ−１付近に主ピークを持ち、１３９０ｃｍ−１付近にショルダーバンドを有するＤＬＣに類似したラマンスペクトルが観察される。ａ−ＳｉＣ表面層の主ピークがＤＬＣよりも低波数側にシフトしているのは、ａ−ＳｉＣ表面層にはケイ素原子が含まれているためである。このことから、ＲＦ−ＣＶＤ法で形成されたａ−ＳｉＣ表面層は、ＤＬＣに非常に近い構造を有する材料であることがわかる。
一般的に、ＤＬＣのラマンスペクトルにおいて、高波数バンドのピーク強度に対する低波数バンドのピーク強度の比が小さいほど、ＤＬＣのｓｐ３性が高い傾向があることが知られている。よって、ａ−ＳｉＣ表面層においても、ＤＬＣと非常に近い構造であることから、高波数バンドのピーク強度に対する低波数バンドのピーク強度の比が小さいほど、ｓｐ３性が高い傾向を示すと考えられる。
【００２５】
本発明の原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層において、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＩＤ／ＩＧを０．７０以下にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性をさらに向上させることができる。
この理由としては、ｓｐ３性が向上すると、ｓｐ２の２次元のネットワーク数が減少し、ｓｐ３の３次元ネットワークが増加するため、骨格原子の結合数が増加し、強固な構造体が形成可能になるためだと考えている。
そのため、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＩＤ／ＩＧは小さい方がより好ましいが、量産レベルで形成されるａ−ＳｉＣ表面層では、完全にｓｐ２構造を取り除くことはできない。そのため、本発明においては、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＩＤ／ＩＧの下限値を、本実施例において耐高湿流れ性および耐摩耗性の向上が確認された０．２としている。
【００２６】
また、本発明においては、クリーニングブレードによる電子写真感光体の表面のクリーニング性の観点から、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により電子写真感光体の表面を１０μｍ×１０μｍの範囲で測定したときに得られる微視的形状から求められる表面粗さＲａは、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、表面粗さＲａを、以下単に「Ｒａ」とも表記する。
また、上記と同様のクリーニング性の観点から、ＡＦＭにより電子写真感光体の表面を１０μｍ×１０μｍの範囲で測定したときに得られる微視的形状から求められる平均傾斜Δａは、０．１０以上０．４０以下あることが好ましい。なお、平均傾斜Δａを、以下単に「Δａ」とも表記する。
【００２７】
本発明において、上記ａ−ＳｉＣ表面層の形成方法は、上記規定を満足する層を形成できるものであればいずれの方法であってもよい。具体的には、プラズマＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが挙げられる。これらの中でも、原料供給の容易さなどの点で、プラズマＣＶＤ法が好ましい。
【００２８】
ａ−ＳｉＣ表面層の形成方法としてプラズマＣＶＤ法を選択した場合、ａ−ＳｉＣ表面層の形成方法は以下のとおりである。
すなわち、ケイ素原子供給用の原料ガスおよび炭素原子供給用の原料ガスを、内部を減圧にしうる反応容器内に所望のガス状態で導入し、該反応容器内にグロー放電を生起させる。これによって、該反応容器内に導入した原料ガスを分解し、あらかじめ所定の位置に設置された基体上にａ−ＳｉＣで構成された層を形成すればよい。
ケイ素原子供給用の原料ガスとしては、たとえば、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）などのシラン類が好適に使用できる。また、炭素原子供給用の原料ガスとしては、たとえば、メタン（ＣＨ４）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）などのガスが好適に使用できる。また、主にＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を調整するためとして、水素（Ｈ２）を、上記の原料ガスとともに使用してもよい。
【００２９】
本発明のａ−ＳｉＣ表面層を形成する場合においては、反応容器に供給するガス流量を少なく、高周波電力を高く、または、基体の温度を高くすることにより、Ｓｉ＋Ｃ原子密度が高くなる傾向がある。実際は、これらの条件を適宜組み合わせて設定すればよい。
【００３０】
（光導電層）
本発明において、光導電層は、電子写真特性上の性能を満足できる光導電特性を有するものであればいずれのものであってもよいが、耐久性、安定性の観点から、水素化アモルファスシリコンで構成された光導電層が好ましい。なお、水素化アモルファスシリコンを、以下「ａ−Ｓｉ」とも表記する。
【００３１】
本発明において、光導電層としてａ−Ｓｉで構成された光導電層を用いる場合は、ａ−Ｓｉ中の未結合手を補償するため、水素原子に加えて、ハロゲン原子を含有させることができる。
水素原子（Ｈ）およびハロゲン原子（Ｘ）の含有量の合計（Ｈ＋Ｘ）は、ケイ素原子（Ｓｉ）と水素原子（Ｈ）とハロゲン原子（Ｘ）との和（Ｓｉ＋Ｈ＋Ｘ）に対して１０原子％以上であることが好ましく、１５原子％以上であることがより好ましい。一方、３０原子％以下であることが好ましく、２５原子％以下であることがより好ましい。
【００３２】
本発明において、光導電層には必要に応じて伝導性を制御するための原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御するための原子は、光導電層中にまんべんなく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、また、膜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。
伝導性を制御するための原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができる。すなわち、ｐ型伝導性を与える周期表１３族に属する原子またはｎ型伝導性を与える周期表１５族に属する原子を用いることができる。周期表１３族に属する原子の中でも、ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子が好ましい。周期表１５族に属する原子の中でも、リン原子、ヒ素原子が好ましい。
光導電層に含有される伝導性を制御するための原子の含有量は、ケイ素原子（Ｓｉ）に対して１×１０−２原子ｐｐｍ以上であることが好ましく、５×１０−２原子ｐｐｍ以上であることがより好ましく、１×１０−１原子ｐｐｍ以上であることがより一層好ましい。一方、１×１０４原子ｐｐｍ以下であることが好ましく、５×１０３原子ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１×１０３原子ｐｐｍ以下であることがより一層好ましい。
【００３３】
本発明において、光導電層の膜厚は、所望の電子写真特性が得られること、経済的効果などの点から、１５μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましい。一方、６０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましく、４０μｍ以下であることがより一層好ましい。光導電層の膜厚が１５μｍ未満であると、帯電部材への通過電流量が増大し、劣化が早まりやすい傾向がある。光導電層の膜厚が６０μｍを超えると、ａ−Ｓｉの異常成長部位が大きくなることがあり、具体的には、水平方向で５０〜１５０μｍ、高さ方向で５〜２０μｍとなり、表面を摺擦する部材へのダメージが無視できなくなる場合や、画像欠陥となる場合がある。
【００３４】
なお、光導電層は、単一の層で構成されてもよいし、複数の層（たとえば、電荷発生層と電荷輸送層）で構成されてもよい。
【００３５】
ａ−Ｓｉで構成された光導電層の形成方法としては、たとえば、プラズマＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが挙げられる。これらの中でも、原料供給の容易さなどの点で、プラズマＣＶＤ法が好ましい。
【００３６】
以下、光導電層の形成方法について、プラズマＣＶＤ法を例にとって説明する。
光導電層を形成するには、ケイ素原子供給用の原料ガスおよび水素原子供給用の原料ガスを、内部を減圧にしうる反応容器内に所望のガス状態で導入し、該反応容器内にグロー放電を生起させる。これによって、該反応容器内に導入した原料ガスを分解し、あらかじめ所定の位置に設置された基体上にａ−Ｓｉで構成された層を形成すればよい。
本発明において、ケイ素原子供給用の原料ガスとしては、たとえば、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）などのシラン類が好適に使用できる。また、水素原子供給用の原料ガスとしては、上記シラン類に加えて、たとえば、水素（Ｈ２）も好適に使用できる。
また、上述のハロゲン原子、伝導性を制御するための原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子など光導電層を含有させる場合には、それぞれの原子を含むガス状または容易にガス化しうる物質を材料として適宜使用すればよい。
【００３７】
（基体）
基体は、導電性を有し、表面に形成される光導電層および表面層を保持しうるものであれば特に限定されず、いずれのものであってもよい。基体の材質としては、たとえば、アルミニウム、鉄などの金属や、これらの合金などが挙げられる。なお、導電性を有する基体（導電性の基体）を、以下「導電性基体」とも表記する。
【００３８】
（中間層）
本発明においては、光導電層と本発明のａ−ＳｉＣ表面層との間に中間層を設けることが好ましい。また、該中間層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にし、該中間層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を５．５０×１０２２原子／ｃｍ３以上６．４５×１０２２原子／ｃｍ３以下にすることが好ましい。また、該中間層の膜厚は１５０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００３９】
図５（ａ）は、本発明の電子写真感光体の層構成の一例を模式的に示した図である。図５（ａ）中、電子写真感光体１０は、たとえばアルミニウムなどの円筒状で導電性の基体１４と、基体１４の表面に順次形成された光導電層１３、中間層１２および表面層１１とを有している。
【００４０】
以下、上記中間層について詳細に説明する。
上記中間層は、本発明のａ−ＳｉＣ表面層と組み合わせることで、光導電層を機械的なストレスから保護し、圧傷を抑制する効果が得られる。
圧傷の原因は、使用中に電子写真装置内に何らかの理由で硬度の高い異物が噛み込まれで、電子写真感光体の表面に機械的なストレスを与えることにより発生すると考えられる。ただし、必ずしも電子写真感光体の表面の傷を伴うものではない。また、一度圧傷が発生した電子写真感光体を、たとえば２００℃で１時間加熱することで、該圧傷が消失する場合も見られる。このため、電子写真感光体の表面そのものではなく、表面層を介して光導電層に過度のストレスが加わったために圧傷は発生するものと考えられる。このような圧傷は、高硬度の表面層を形成することにより発生を抑えることはできるが、光導電層へのストレスを抑制するためには、最低限度の膜厚が必要とされている。
電子写真感光体の表面層は、長期に渡る使用により次第に摩耗していくので、電子写真感光体の設定寿命終了後にも、上記の最低限度の膜厚を維持している必要がある。
【００４１】
また、本発明のａ−ＳｉＣ表面層はＳｉ＋Ｃ原子密度を向上させたことにより、耐酸化性（耐高湿流れ性）および耐摩耗性を向上させたものであるが、上述のように光透過性はやや低い傾向にある。
そこで、光導電層と本発明のａ−ＳｉＣ表面層との間に中間層を設け、該中間層をＳｉ＋Ｃ原子密度が本発明のａ−ＳｉＣ表面層よりも低い、比較的光透過性に優れた膜とし、その膜厚を上記の最低限度の膜厚にすることにより、電子写真感光体の感度を向上させることができる。
【００４２】
また、中間層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を、本発明のａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度よりも小さくすることで、ａ−ＳｉＣ表面層が受ける機械的なストレスを中間層により効果的に緩和できると推測される。そのため、中間層を設けない場合に比べて、より効果的に圧傷を抑制することができる。
【００４３】
以上の効果を得るためには、中間層は原子密度とＳｉ＋Ｃ原子密度を本発明のａ−ＳｉＣ表面層よりも低くする必要があるが、Ｓｉ＋Ｃ原子密度があまり低くなると、中間層の圧傷抑制能が損なわれてくる。これは、中間層が効果的にストレスを緩和するには、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度とのバランスにおいて最適な範囲があるためと考えられる。そのため、本発明においては、中間層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度の下限値を、圧傷抑制の効果が確認された５．５０×１０２２原子／ｃｍ３としている。
【００４４】
また、中間層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）の効果は、本発明のａ−ＳｉＣ表面層における効果とほぼ同じである。すなわち、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）が小さくなると、中間層の抵抗が下がりやすくなり、ドット再現性の低下による濃度低下が起こりやすい。また、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）がある程度より大きくなると光透過性が低減し、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を小さくすることによる感度向上の効果が小さくなる。したがって、中間層におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）は０．６１以上０．７５以下にすることが好ましい。
【００４５】
また、中間層は上述のように圧傷抑制のため、最低限の膜厚が必要であるが、本発明では、上記中間層の膜厚を１５０ｎｍ以上にすることで明らかな圧傷抑制効果を得ることができた。なお、上記中間層の膜厚は、圧傷抑制効果を得るための上限値はないが、中間層が厚ければそれだけ光透過性が損なわれる結果となる。具体的には、１５０ｎｍの膜厚で、使用する電子写真プロセスにあわせて決定すればよいが、おおよそ７００ｎｍ以下にすることが好ましい。
【００４６】
なお、本発明者の検討によれば、中間層の光透過性に対する影響はＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）およびＳｉ＋Ｃ原子密度が支配的であり、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）の依存性はあまり見られなかった。これは、原子密度が表面層よりも低下していることにより、光透過性における水素原子の原子密度の依存性が低下したためと考えられる。なお、水素原子の原子密度を、以下「Ｈ原子密度」とも表記する。
【００４７】
以上のように、本発明のａ−ＳｉＣ表面層と上記中間層との組み合わせにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性を向上させるとともに、圧傷を効果的に抑制し、さらには感度の改善を得られるものである。
一方、上記中間層には、本発明のａ−ＳｉＣ表面層のような耐高湿流れ性および耐摩耗性の向上効果は求められない。そのため、電子写真感光体の設定寿命経過時点において、本発明のａ−ＳｉＣ表面層が上記中間層上に残ることを想定する必要がある。一方、本発明のａ−ＳｉＣ表面層の膜厚は、上述のような圧傷抑制効果を考慮する必要はないため、使用する電子写真プロセスにもよるが、１００ｎｍ以上あれば十分と推測される。
【００４８】
上記中間層を形成する方法としては、上述の表面層を形成する場合と同様の方法を採用することができる。そして、反応容器に供給するガス量、高周波電力、反応容器内の圧力、基体の温度などの条件を、必要に応じて表面層と異なる条件にすることで、形成される中間層の原子密度を調整すればよい。
【００４９】
（電荷注入阻止層）
本発明においては、基体と光導電層との間に基体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を設けることが好ましい。すなわち、電荷注入阻止層は、電子写真感光体の表面が一定極性の帯電処理を受けた際、基体から光導電層への電荷の注入を阻止する機能を有する層である。このような機能を付与するために、電荷注入阻止層は、光導電層を構成する材料をベースとしたうえで、伝導性を制御するための原子を光導電層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に含有させる原子は、電荷注入阻止層中にまんべんなく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、また、膜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。分布濃度が不均一な場合には、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。いずれの場合においても、伝導性を制御するための原子が基体の表面に対して平行面内方向に均一な分布で電荷注入阻止層に含有されることが、特性の均一化を図る上からも好ましい。
伝導性を制御するために電荷注入阻止層に含有させる原子としては、帯電極性に応じて周期表１３族または１５族に属する原子を用いることができる。
さらに、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、電荷注入阻止層を基体との間の密着性を向上させることができる。
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うち少なくとも１種の原子は、電荷注入阻止層中にまんべんなく均一に分布した状態で含有されていてもよいし、また、膜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。いずれの場合にも、伝導性を制御するための原子が基体の表面に対して平行面内方向に均一な分布で電荷注入阻止層に含有されることが、特性の均一化を図る上からも好ましい。
【００５０】
電荷注入阻止層の膜厚は、所望の電子写真特性が得られること、経済的効果などの点から、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．３〜５μｍであることがより好ましく、０．５〜３μｍであることがより一層好ましい。膜厚を０．１μｍ以上にすることにより、基体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、５μｍ以下にすることにより、電荷注入阻止層形成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。
【００５１】
また、本発明においては、光導電層と本発明のａ−Ｓｉ表面層との間に電荷注入阻止層を設けてもよい。
なお、光導電層の下に設けた電荷注入阻止層を、以下「下部電荷注入阻止層」とも表記する。また、光導電層の上に設けた電荷注入阻止層を、以下「上部電荷注入阻止層」とも表記する。
本発明において、上部電荷注入阻止層を光導電層上に設ける場合は、上記中間層は上部電荷注入阻止層と本発明のａ−Ｓｉ表面層との間に設けることが好ましい。
【００５２】
図５（ｂ）に、下部電荷注入阻止層を形成した場合の電子写真感光体の層構成を模式的に示す。図５（ｂ）において、電子写真感光体１０は、基体１４と、基体１４上に順次形成された下部電荷注入阻止層１５、光導電層１３、中間層１２および表面層１１とを有している。
【００５３】
また、上記各層の間では、それぞれの組成を連続的につなぐ、いわゆる変化層を必要に応じて設けることもできる。
【００５４】
＜本発明の電子写真感光体を製造するための製造装置および製造方法＞
図２は、本発明のａ−Ｓｉ感光体を作製するため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堆積装置の一例を模式的に示した図である。
この堆積装置は、大別すると、反応容器３１１０を有する堆積装置３１００、原料ガス供給装置３２００、および、反応容器３１１０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。
堆積装置３１００中の反応容器３１１０内にはアースに接続された基体３１１２、基体加熱用ヒーター３１１３、および、原料ガス導入管３１１４が設置されている。さらにカソード電極３１１１には高周波マッチングボックス３１１５を介して高周波電源３１２０が接続されている。
原料ガス供給装置３２００は、原料ガスボンベ３２２１〜３２２５、バルブ３２３１〜３２３５、圧力調整器３２６１〜３２６５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５およびマスフローコントローラ３２１１〜３２１５から構成されている。各原料ガスを封入したガスのボンベは補助バルブ３２６０を介して反応容器３１１０内の原料ガス導入管３１１４に接続されている。３１１６はガス配管であり、３１１７はリークバルブであり、３１２１は絶縁材料である。
【００５５】
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、あらかじめ脱脂洗浄した基体３１１２を反応容器３１１０に受け台３１２３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３１１０内を排気する。真空計３１１９の表示を見ながら、反応容器３１１０内の圧力がたとえば１Ｐａ以下の所定の圧力になったところで、基体加熱用ヒーター３１１３に電力を供給し、基体３１１２をたとえば５０〜３５０℃の所定の温度に加熱する。このとき、ガス供給装置３２００より、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを反応容器３１１０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。
次に、ガス供給装置３２００より堆積膜形成に用いるガスを反応容器３１１０に供給する。すなわち、必要に応じてバルブ３２３１〜３２３５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５を開き、マスフローコントローラ３２１１〜３２１５に流量設定を行う。各マスフローコントローラの流量が安定したところで、真空計３１１９の表示を見ながらメインバルブ３１１８を操作し、反応容器３１１０内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３１２０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３１１５を操作し、反応容器３１１０内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。
所定の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し、バルブ３２３１〜３２３５、流入バルブ３２４１〜３２４５、流出バルブ３２５１〜３２５５、および、補助バルブ３２６０を閉じ、原料ガスの供給を終える。同時に、メインバルブ３１１８を全開にし、反応容器３１１０内を１Ｐａ以下の圧力まで排気する。
以上で、堆積膜の形成を終えるが、複数の堆積膜を形成する場合、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よい。原料ガス流量や、圧力などを光導電層形成用の条件に一定の時間で変化させて、接合領域の形成を行うこともできる。
すべての堆積膜形成が終わったのち、メインバルブ３１１８を閉じ、反応容器３１１０内に不活性ガスを導入し大気圧に戻した後、基体３１１２を取り出す。
【００５６】
本発明の電子写真感光体は、従来の電子写真感光体の表面層に比べてａ−ＳｉＣを構成しているＳｉ＋Ｃ原子密度を上げて、原子密度の高い膜構造の表面層を形成している。上述したように、本発明の原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層を形成する場合には、反応容器に供給するガス量が少ない方が好ましく、高周波電力は高い方が好ましく、反応容器内の圧力が高い方が好ましく、さらに、基体の温度が高い方が好ましい。
まず、反応容器内に供給するガス量を減らし、かつ、高周波電力を上げることにより、ガスの分解を促進させることができる。これにより、ケイ素原子供給用のガスよりも分解しにくい炭素原子供給用のガスを効率良く分解することができる。その結果、水素原子の少ない活性種が生成され、基体上に形成した堆積膜中の水素原子が減少するため、原子密度の高いａ−ＳｉＣ表面層が形成可能となる。
また、反応容器内の圧力を高めることで、反応容器内に供給された原料ガスの滞留時間が長くなる、また、原料ガスの分解により生じた水素原子により弱結合水素の引き抜き反応が生じる。その結果、ケイ素原子と炭素原子のネットワーク化が促進されると考えられる。
さらに、基体の温度を上げることにより、基体に到達した活性種の表面移動距離が長くなり、より安定した結合をつくることができる。その結果、ａ−ＳｉＣ表面層として、より構造的に安定した配置に各原子が結合できると考えられる。
【００５７】
＜本発明の電子写真感光体を用いた電子写真装置＞
図４を用いてａ−Ｓｉ感光体を用いた電子写真装置による画像形成方法を説明する。
まず、電子写真感光体６００１を回転させ、電子写真感光体６００１の表面を主帯電器６００２により均一に帯電させる。その後、静電潜像形成手段（画像露光手段）６００６により電子写真感光体６００１の表面に画像露光光を照射し、電子写真感光体６００１の表面に静電潜像を形成した後、現像器６０１２より供給されるトナーを用いて現像を行う。この結果、電子写真感光体６００１の表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像を転写帯電器６００４により転写材６０１０に転写し、電子写真感光体６００１から分離帯電器６００５により転写材６０１０を分離して、定着手段（不図示）によりトナー像を転写材に定着させる。
一方、トナー像が転写された電子写真感光体６００１の表面に残留するトナーをクリーナー６００９により除去し、その後、電子写真感光体６００１の表面を露光することにより電子写真感光体６００１中の静電潜像時の残キャリアを除電する。この一連のプロセスを繰り返すことで連続して画像形成が行われる。６００３は除電器であり、６００７はマグネットローラーであり、６００８はクリーニングブレードであり、６０１１は搬送手段であり、
【００５８】
本発明の電子写真感光体を搭載する電子写真装置に関しては特に制限はなく、たとえば図４に示す従来の電子写真装置であっても、耐高湿流れ性および耐摩耗性において、従来の電子写真感光体よりも優れた効果が得られる。
ただし、絶対湿度の非常に高い環境においては、主に「帯電器下流れ」による高湿流れが発生する場合もある。
このような状況下では、本発明の電子写真感光体を用いた電子写真装置において、電子写真感光体に対向する帯電器の開口部を遮蔽可能な遮蔽部材を設けることにより、高湿流れ抑制に関してさらに大きな効果が得られる。
このような構成とすることで、帯電器下流れの一因である帯電生成物が多量に発生した場合でも、電子写真プロセス終了時に帯電器と電子写真感光体の間に遮蔽部材を入れることで、帯電生成物の電子写真感光体の表面への付着を抑制することができる。
この結果、本発明のａ−ＳｉＣ表面層の表面での酸化抑制による吸着性の低下に加え、吸着物質の低減も可能となるため、帯電生成物の生成が多い電子写真プロセスにおいても、高湿流れ抑制に関してさらに大きな効果が得られる。
電子写真感光体に対向する帯電器の開口部を遮蔽する方法、遮蔽部材を有する帯電器および遮蔽部材の構成に関しては、電子写真プロセス終了時に遮蔽し、開始時に帯電器の開口部が開口可能であれば従来公知の方法および構成でよい。従来公知の遮蔽部材の一例としては、特開平１０−１０４９１１号公報に記載されているものが挙げられる。
【００５９】
電子写真感光体に対向する帯電器の開口部を遮蔽する遮蔽部材の一例として、コロナ帯電器に遮蔽部材を設けた構成の帯電手段を用いて説明する。
図３は、遮蔽部材の一例を示した模式的な概略図である。
図３（ａ）に示したコロナ帯電手段は、スコロトロン帯電器４１０２と遮蔽部材４１０３より構成される。スコロトロン帯電器４１０２は帯電線４１０２ａ、ハウジング４１０２ｂ、グリッド線４１０２ｃから形成され、電子写真感光体４１０１に対向して配置される。スコロトロン帯電器４１０２の開口部に、遮蔽部材４１０３が配置される。遮蔽部材４１０３は、コロナ放電がオンのときには、コロナ放電に影響を与えない退避位置まで、移動手段（不図示）によって移動可能な構成になっている。
このような構成のコロナ帯電手段は、プリントジョブが終了すると、遮蔽部材４１０３が退避位置から閉塞位置へ移動して、スコロトロン帯電器４１０２の開口部を閉じる。これにより、スコロトロン帯電器４１０２中に浮遊している帯電生成物は、遮蔽部材表面に吸着するため、電子写真感光体の表面への吸着を抑制することができる。図３（ａ）に示したようなスコロトロン式のコロナ帯電器は、たとえば、主帯電器として好適に用いられる。
また、図３（ｂ）に示したコロナ帯電手段は、コロトロン帯電器４２０２と遮蔽部材４２０３より構成される。コロトロン帯電器４２０２は帯電線４２０２ａ、ハウジング４２０２ｂから形成され、電子写真感光体４２０１に対向して配置される。コロトロン帯電器４２０２の開口部に、遮蔽部材４２０３が配置される。帯電方式がスコロトロン式からコロトロン式に変わった点以外は、図３（ａ）と同様の構成である。図３（ｂ）に示したようなコロトロン式のコロナ帯電器は、たとえば、転写帯電器として好適に用いられる。
また、遮蔽部材の材質に関しても特に制限はなく、電子写真感光体に対向する帯電器の開口部を遮蔽できれば、どのような材質であってもよい。
【実施例】
【００６０】
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、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【００６１】
＜実施例１＞
図２に示す、周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体（直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、厚さ３ｍｍの鏡面加工を施した円筒状のアルミニウム製の導電性基体）上に下記表１に示す条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。なお、実施例１〜６、比較例１〜７は、カソード電極３１１１として、内径２５８ｍｍのカソード電極を用いた。また、電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４流量およびＣＨ４流量を下記表２に示す条件とした。また、電子写真感光体の作製本数は、各成膜条件（層形成条件）で２本ずつ作製した。
【００６２】
【表１】
表１中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【００６３】
【表２】
【００６４】
実施例１で作製した各成膜条件２本ずつの電子写真感光体について後述の条件にて表面粗さ測定を行いＲａおよびΔａを算出した。その後、各成膜条件の１本の電子写真感光体を用いて、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を、後述の分析方法により求めた。そして、各成膜条件の残りの１本の電子写真感光体により、後述の評価条件にて高湿流れ１、耐摩耗性、階調性および感度の評価を行った。それらの結果を、表５に示す。
【００６５】
＜比較例１＞
実施例１と同様に図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に上記表１に示す条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を２本作製した。ただし、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４流量およびＣＨ４流量を下記表３に示す条件とした。
【００６６】
【表３】
【００６７】
比較例１で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表５に示す。
【００６８】
＜比較例２＞
図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に下記表４に示す条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を２本作製した。
【００６９】
【表４】
表４中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【００７０】
比較例２で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表５に示す。なお、比較例１で作製した電子写真感光体の成膜条件Ｎｏ．を６とした。
【００７１】
（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）の測定、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）の測定）
まず、表１の電荷注入阻止層および光導電層のみを形成したリファレンス電子写真感光体を作製し、任意の周方向における長手方向の中央部を１５ｍｍ四方の正方形で切り出し、リファレンス試料を作製した。
次に、電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成した電子写真感光体を同様に切り出し、測定用試料を作製した。
リファレンス試料と測定用試料を分光エリプソメトリー（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製：高速分光エリプソメトリー Ｍ−２０００）により測定し、表面層の膜厚を求めた。
分光エリプソメトリーの具体的な測定条件は、入射角：６０°、６５°、７０°、測定波長：１９５ｎｍから７００ｎｍ、ビーム径：１ｍｍ×２ｍｍである。
【００７２】
まず、リファレンス試料を分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
次に、リファレンス試料の測定結果をリファレンスとして、測定用試料をリファレンス試料と同様に分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
さらに、電荷注入阻止層および光導電層、表面層を順次形成し、最表面に表面層と空気層が共存する粗さ層を有する層構成を計算モデルとして用いて、解析ソフトにより粗さ層の表面層と空気層の体積比を変化させて、各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を計算により求めた。そして、各入射角における上記計算により求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係と測定用試料を測定して求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となるときの計算モデルを選択した。この選択した計算モデルにより表面層の膜厚を算出し、得られた値を表面層の膜厚とした。なお、解析ソフトはＪ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製のＷＶＡＳＥ３２を用いた。また、粗さ層の表面層と空気層の体積比に関しては、表面層：空気層を１０：０から１：９まで粗さ層における空気層の比率を１ずつ変化させて計算をした。本実施例の各成膜条件で作製されたプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体においては、粗さ層の表面層と空気層の体積比が８：２のときに計算によって求められた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係と測定して求められた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となった。
【００７３】
分光エリプソメトリーによる測定が終了した後、上記測定用試料をＲＢＳ（ラザフォード後方散乱法）（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置 ＡＮ−２５００）により、ＲＢＳの測定面積における表面層中のケイ素原子および炭素原子の原子数を測定した。測定したケイ素原子および炭素原子の原子数から、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を求めた。次に、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子および炭素原子に対し、分光エリプソメトリーにより求めた表面層の膜厚を用いて、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度およびＳｉ＋Ｃ原子密度を求めた。
ＲＢＳと同時に、上記測定用試料をＨＦＳ（水素前方散乱法）（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置 ＡＮ−２５００）により、ＨＦＳの測定面積における表面層中の水素原子の原子数を測定した。ＨＦＳの測定面積から求めた水素原子の原子数と、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子の原子数および炭素原子の原子数により、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を求めた。
次に、ＨＦＳ測定面積から求めた水素原子数に対し、分光エリプソメトリーにより求めた表面層の膜厚を用いて、Ｈ原子密度を求めた。
ＲＢＳおよびＨＦＳの具体的な測定条件は、入射イオン：４Ｈｅ＋、入射エネルギー：２．３ＭｅＶ、入射角：７５°、試料電流：３５ｎＡ、入射ビーム経：１ｍｍである。また、ＲＢＳの検出器は、散乱角：１６０°、アパーチャ径：８ｍｍ、ＨＦＳの検出器は、反跳角：３０°、アパーチャ径：８ｍｍ＋Ｓｌｉｔで測定を行った。
【００７４】
（高湿流れ評価１）
高湿流れ評価１は、耐久流れを評価する方法である。高湿流れ評価１によって評価される耐久流れを、「高湿流れ１」とも表記する。
高湿流れ評価１で使用した電子写真装置は、図４に示す構成の電子写真装置を準備した。より具体的には、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）である。
【００７５】
上記電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度２５℃、相対湿度７５％（容積絶対湿度１７．３ｇ／ｃｍ３）の高湿環境下で連続通紙試験前のＡ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。このとき、感光体ヒーターをＯＮにする条件で実施した。
連続通紙試験前の画像出力後、連続通紙試験を実施した。連続通紙試験時は、電子写真装置を稼働して連続通紙試験を実施している間および電子写真装置を停止している間を通じて常に感光体ヒーターをＯＦＦにする条件で実施した。
具体的には、印字率１％のＡ４テストパターンを用いて、１日当たり２．５万枚の連続通紙試験を１０日間実施して２５万枚まで行った。連続通紙試験終了後、温度２５℃、相対湿度７５％の環境下で１５時間放置した。
１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦのまま立ち上げ、Ａ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。連続通紙試験前に出力した画像と、連続通紙試験後に出力した画像を、それぞれキヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲＣ−５８７０」（商品名）を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。電子化した画像をＡｄｏｂｅ製の画像編集ソフト「Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ」（商品名）を用いて、電子写真感光体１周分の画像領域（２５１．３ｍｍ×２７３ｍｍ）の黒比率を測定した。次に、連続通紙耐久前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率の比率を求め、耐久流れの評価を行った。
【００７６】
高湿流れが発生した場合、画像全体で文字がぼける、または、文字が印字されずに白抜けするため、連続通紙試験前の正常な画像と比較した場合、出力された画像における黒比率が低下する。よって、連続通紙試験前の正常な画像に対する連続通紙試験後に出力された画像の黒比率の比率が１００％に近いほど高湿流れが良好となる。なお、高湿流れ評価１に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９５％以上１０５％以下。
Ｂ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９０％以上９５％未満。
Ｃ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８５％以上９０％未満。
Ｄ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８０％以上８５％未満。
Ｅ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％以上８０％未満。
Ｆ‥連続通紙試験前の画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％未満。
【００７７】
（耐摩耗性評価）
耐摩耗性の評価方法は、作製直後の電子写真感光体の表面層の膜厚を電子写真感光体の任意の周方向で長手方向９点（電子写真感光体の長手方向中央を基準として、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）、および、上記任意の周方向から１８０°回転させた位置での長手方向９点、合計１８点を測定し、その１８点の平均値により算出した。
測定方法は、２ｍｍのスポット径で電子写真感光体の表面に垂直に光を照射し、分光計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−２０００）を用いて、反射光の分光測定を行った。得られた反射波形をもとに表面層の膜厚を算出した。このとき、波長範囲を５００ｎｍから７５０ｎｍ、光導電層の屈折率は３．３０とし、表面層の屈折率は上述したＳｉ＋Ｃ原子密度測定の際に行った分光エリプソメトリーの測定より求まる値を用いた。
【００７８】
膜厚測定後、高湿流れ１評価と同様に、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）に作製した電子写真感光体を設置し、温度２５℃、相対湿度７５％の高湿環境下で高湿流れ評価１と同様の条件により連続通紙試験を実施した。２５万枚連続通紙試験が終了した後、電子写真感光体を電子写真装置から取り出し、作製直後と同じ位置で膜厚を測定し、作製直後と同様に連続通紙試験した後の表面層の膜厚を算出した。そして、作製直後および連続通紙試験後で得られた表面層の平均膜厚から差分を求め、２５万枚での摩耗量を算出した。そして、比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の作製直後および連続通紙試験後で得られた表面層の平均膜厚の差分に対する各電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率を求め、相対評価を行った。なお、耐摩耗性評価に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が６０％以下。
Ｂ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が６０％より大きく７０％以下。
Ｃ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が７０％より大きく８０％以下。
Ｄ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が８０％より大きく９０％以下。
Ｅ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が９０％より大きく１００％未満。
Ｆ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の表面層の平均膜厚の差分の比率が１００％以上。
【００７９】
（階調性評価）
階調性評価は、キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）の改造機を用いた。そして、まず、画像露光光による４５度１７０ｌｐｉ（１インチあたり１７０線）の線密度で面積階調ドットスクリーンを用い、面積階調（すなわち画像露光を行うドット部分の面積階調）によって、全階調範囲を１７段階に均等配分した階調データを作成した。このとき、最も濃い階調を１７、最も薄い階調を０として各階調に番号を割り当て、階調段階とした。
次に、上記の改造した電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、上記階調データを用いて、テキストモードを用いてＡ３用紙に出力した。このとき、高湿流れが発生すると画像ボケの評価に影響が出るため、温度２２℃、相対湿度５０％の環境下で、感光体ヒーターをＯＮにして、電子写真感光体の表面を約４０℃に保った条件で画像を出力した。
得られた画像を各階調ごとに反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｉｎｃ製：５０４ 分光濃度計）により画像濃度を測定した。なお、反射濃度測定では各々の階調ごとに３枚の画像を出力し、それらの濃度の平均値を評価値とした。
【００８０】
こうして得られた評価値と階調段階との相関係数を算出し、各階調の反射濃度が完全に直線的に変化する階調表現が得られた場合である相関係数＝１．００からの差分を求めた。そして、成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真感光体の相関係数から算出される差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体の相関係数から算出される差分の比を階調性の指標として評価した。この評価において、数値が小さいほど階調性が優れており、直線的に近い階調表現がなされていることを示している。なお、階調性評価に対して、Ａで本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真感光体の相関係数から算出される相関係数＝１．００からの差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体から算出される相関係数＝１．００からの差分の比が１．８０以下。
Ｂ‥成膜条件Ｎｏ．２で作製した電子写真感光体の相関係数から算出される相関係数＝１．００からの差分に対する各成膜条件にて作製された電子写真感光体から算出される相関係数＝１．００からの差分の比が１．８０より大きい。
【００８１】
（感度評価）
キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）の改造機を用いた。画像露光を切った状態で帯電器のワイヤーおよびグリットに、それぞれ高圧電源を接続し、グリット電位を８２０Ｖとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を調整して電子写真感光体の表面電位を４００Ｖとなるように設定した。
次に、先に設定した帯電条件で帯電させた状態で、画像露光を照射し、その照射エネルギーを調整することにより、現像器位置の電位を１００Ｖとした。
【００８２】
感度評価で用いた電子写真装置の画像露光光源は、発振波長が６５８ｎｍの半導体レーザーである。評価結果は比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体を搭載した場合の照射エネルギーを１．００とした相対比較で示した。なお、感度評価に対して、Ｂ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体での照射エネルギーに対する照射エネルギーの比が１．１０未満。
Ｂ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の作製した電子写真感光体での照射エネルギーに対する照射エネルギーの比が１．１０以上１．１５未満。
Ｃ‥比較例２で作製した成膜条件Ｎｏ．６の電子写真感光体での照射エネルギーに対する照射エネルギーの比が１．１５以上。
【００８３】
（ｓｐ３性評価）
ｓｐ３性は、電子写真感光体の任意の周方向における長手方向の中央部を１０ｍｍ四方の正方形で切り出した試料を、レーザーラマン分光光度計（日本分光（株）製：ＮＲＳ−２０００）により算出した。
具体的な測定条件は、光源：Ａｒ＋レーザー ５１４．５ｎｍ、レーザー強度：２０ｍＡ、対物レンズ：５０倍とし、中心波長を１３８０ｃｍ−１、露光時間３０秒、積算５回で３回測定した。また、得られたラマンスペクトルの解析方法を次のとおりである。すなわち、ショルダーラマンバンドのピーク波数を１３９０ｃｍ−１で固定し、主ラマンバンドのピーク波数を１４８０ｃｍ−１に設定して固定せずに、ガウシアン分布を用いてカーブフィッティングを行った。このとき、ベースラインは直線近似とした。カーブフィッティングより得られた主ラマンバンドのピーク強度ＩＧとショルダーラマンバンドのピーク強度ＩＤよりＩＤ／ＩＧを求め、３回の平均値をｓｐ３性の評価に用いた。
【００８４】
（表面粗さの測定）
２本の電子写真感光体において、任意の周方向における長手方向の中央部を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（Ｑｕｅｓａｎｔ社製：Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０（Ｖｅｒｓｉｏｎ３．１８１））により測定し、ＲａおよびΔａを算出した。得られたＲａおよびΔａの平均値をＲａおよびΔａの値とした。
具体的には、ヘッド：Ｔａｐｅ１０、プローブ：ＮＳＣ１６を用い、１０μｍ×１０μｍの範囲をＳＣＡＮＲＡＴＥ：４Ｈｚ、Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｇａｉｎ：６００、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｇａｉｎ：５００、Ｓｃａｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：３００の測定条件で、Ｗａｖｅｍａｄｅにて測定した。解析ソフト：Ｑｕｅｓａｎｔ社製 Ｑ−ＳＣＯＰＥ２５０により得られたＡＦＭ観察像をＴｉｌｔ ＲｅｍｏｖａｌのＰａｒａｂｏｌｉｃ Ｌｉｎｅ Ｂｙ Ｌｉｎｅを用いて、補正を行った。補正したＡＦＭ観察像をＨｉｓｔｏｇｒａｍ ＡｎａｌｙｓｉｓにてＲａ、Δａを算出した。ただし、ＨｉｓｔｏｇｒａｍＡｎａｌｙｓｉｓでのＲａは、Ｍｅａｓ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎで表される値を用いた。
【００８５】
実施例１および比較例１、２について、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度、ｓｐ３性、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性および感度に関する結果を、表５に示す。
【００８６】
【表５】
【００８７】
表５の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性が向上することがわかった。また、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性がさらに向上することがわかった。
【００８８】
また、感光体ヒーターをなくしても高湿流れが良好となることから、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を上記範囲にすることで省エネルギー性に対しても良好な電子写真感光体が得られることがわかった。
【００８９】
実施例１および比較例１、２で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
さらに、実施例１の成膜条件Ｎｏ．２で形成された表面層と、比較例２の成膜条件Ｎｏ．６で形成された表面層に関して、Ｘ線吸収微細構造スペクトル（ＸＡＦＳ）を測定し、広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）の解析を行った。その結果、Ｓｉ−Ｋ ＥＸＡＦＳ振動部より算出した動径分布関数より得られるＳｉ−Ｃの結合間距離は、実施例１の成膜条件Ｎｏ．２では０．１７２ｎｍ、比較例２の成膜条件Ｎｏ．６では０．１８４ｎｍであった。これらのことから、ａ−ＳｉＣ表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を高くすることにより、Ｓｉ−Ｃ結合の原子間距離が短くなっていることが確認された。
【００９０】
＜実施例２＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表６に示す条件とした。
【００９１】
【表６】
【００９２】
実施例２で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表８に示す。
【００９３】
＜比較例３＞
実施例２と同様に図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上に上記表１に示す条件でプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表７に示す条件とした。
【００９４】
【表７】
【００９５】
比較例３で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表８に示す。
【００９６】
実施例２および比較例３について、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度、ｓｐ３性、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性および感度に関する結果を、表８に示す。
【００９７】
【表８】
【００９８】
表８の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にしたうえでＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上にすることで階調性が良好となることがわかった。また、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にしたうえでＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．７５以下にすることで、光吸収が抑制され、感度が良好となることがわかった。
【００９９】
実施例２および比較例３で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１００】
＜実施例３＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表９に示す条件とした。
【０１０１】
【表９】
【０１０２】
実施例３で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、実施例２の成膜条件Ｎｏ．９と合わせて表１０に示す。
【０１０３】
【表１０】
【０１０４】
表１０の結果より、表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上にすることにより、光吸収が抑制されたため、感度が向上することがわかった。また、表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．４５以下にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性がさらに向上することがわかった。
【０１０５】
また、感光体ヒーターをなくしても高湿流れが良好となることから、表面層におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を上記範囲（０．３０以上０．４５以下）にすることで、省エネルギー性に対しても良好な電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１０６】
実施例３で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１０７】
＜実施例４＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１１に示す条件とした。
【０１０８】
【表１１】
【０１０９】
実施例４で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、実施例１の成膜条件Ｎｏ．４、実施例２の成膜条件Ｎｏ．８、１０および実施例４と合わせて表１２に示す。
【０１１０】
【表１２】
【０１１１】
表１２の結果より、表面層のｓｐ３性を０．７０以下にすることにより、耐高湿流れ性および耐摩耗性がさらに向上することがわかった。そして、表面層のｓｐ３性が０．２０以上で、耐高湿流れ性および耐摩耗性がさらに向上することがわかった。
【０１１２】
また、感光体ヒーターをなくしても高湿流れが良好となることから、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を上記範囲にすることで省エネルギー性に対しても良好な電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１１３】
＜比較例４＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１３に示す条件とした。
【０１１４】
【表１３】
【０１１５】
比較例４で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、実施例１の成膜条件Ｎｏ．４、実施例２の成膜条件Ｎｏ．１１、実施例３の成膜条件Ｎｏ．２１、２２と合わせて表１４に示す。
【０１１６】
【表１４】
【０１１７】
表１４の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にし、かつ、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることにより、耐高湿流れ性、耐摩耗性、階調性、感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
また、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上０．４５以下にすることにより、さらに耐高湿流れ性、耐摩耗性および感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
さらに、ｓｐ３性を０．２０以上０．７０以下にすることにより、さらに耐摩耗性に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１１８】
実施例４および比較例４で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１１９】
＜実施例５＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１５に示す条件とした。
【０１２０】
【表１５】
【０１２１】
実施例５で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表１７に示す。
【０１２２】
＜比較例５＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１６に示す条件とした。
【０１２３】
【表１６】
【０１２４】
比較例５で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、表１７に示す。
【０１２５】
実施例５および比較例５について、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度、ｓｐ３性、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性および感度に関する結果を、実施例２の成膜条件Ｎｏ．７、比較例３の成膜条件Ｎｏ．１４、実施例３の成膜条件Ｎｏ．１７、１８、２０と合わせて表１７に示す。
【０１２６】
【表１７】
【０１２７】
表１７の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にし、かつ、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで耐高湿流れ性、耐摩耗性、階調性、感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
また、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上０．４５以下にすることにより、さらに耐高湿流れ性、耐摩耗性および感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
さらに、ｓｐ３性を０．２０以上０．７０以下にすることにより、さらに耐摩耗性に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１２８】
実施例５および比較例５で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１２９】
＜比較例６＞
実施例１と同様に、図２に示す周波数としてＲＦ帯の高周波電源を用いたプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体上にプラス帯電用ａ−Ｓｉ感光体を作製した。その際、上記表１に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層を順次形成し、表面層形成時の高周波電力、ＳｉＨ４およびＣＨ４の流量を下記表１８に示す条件とした。
【０１３０】
【表１８】
【０１３１】
比較例６で作製した電子写真感光体について、実施例１と同様に、表面粗さを算出した後、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｈ原子密度およびｓｐ３性を求めた。また、実施例１と同様に、高湿流れ１、耐摩耗性、階調性、感度を評価した。それらの結果を、実施例１の成膜条件Ｎｏ．１、実施例２の成膜条件Ｎｏ．１０、実施例４の成膜条件Ｎｏ．２６、２８と合わせて表１９に示す。
【０１３２】
【表１９】
【０１３３】
表１９の結果より、表面層におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にし、かつ、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで耐高湿流れ性、耐摩耗性、階調性、感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
また、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上０．４５以下にすることにより、さらに耐高湿流れ性、耐摩耗性および感度に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
さらに、ｓｐ３性を０．２０以上０．７０以下にすることにより、さらに耐摩耗性に優れた電子写真感光体が得られることがわかった。
【０１３４】
比較例６で作製した電子写真感光体の表面粗さは、Ｒａが３２ｎｍ〜３６ｎｍ、Δａが０．１３〜０．１６の範囲であった。
【０１３５】
＜実施例６＞
実施例１の成膜条件Ｎｏ．４で作製した電子写真感光体を用いて、下記に示す高湿流れ評価２および高湿流れ評価３にて、高湿流れの評価を行った。その結果を、表２０に示す。
【０１３６】
＜比較例７＞
比較例２の成膜条件Ｎｏ．６で作製した電子写真感光体を用いて、実施例６と同様に高湿流れ評価２および高湿流れ評価３にて、高湿流れの評価を行った。その結果を、表２０に示す。
【０１３７】
（高湿流れ評価２）
高湿流れ評価２で使用する電子写真装置として、図４に示した構成のキヤノン（株）製の電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）をベースとし、実験用として、主帯電手段用送風ファンを取り除いた電子写真装置を準備した。
【０１３８】
上記電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度３０℃、相対湿度８０％（容積絶対湿度２４．３ｇ／ｃｍ３）の高湿環境下で連続通紙試験前のＡ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。このとき、感光体ヒーターをＯＮにする条件で実施した。
連続通紙試験前の画像出力後、連続通紙試験を実施した。連続通紙試験時は、電子写真装置を稼働して連続通紙試験を実施している間および電子写真装置を停止している間ともに感光体ヒーターをＯＦＦにする連続通紙試験条件で実施した。
具体的には、印字率１％のテストパターンを用いて、１日当たり２．５万枚の連続通紙試験を１０日間実施して２５万枚までの連続通紙試験を行い、その後、２５万枚通紙後のＡ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。出力後、感光体ヒーターをＯＦＦにしたまま電子写真装置の停止し、１５時間放置した。
１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦとしたまま電子写真装置を立ち上げ、Ａ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。連続通紙試験前に出力した画像と、１５時間放置後に出力した画像を、それぞれキヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲＣ−５８７０」（商品名）を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。
そして、電子化した画像をＡｄｏｂｅ製画像編集ソフト「Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ」（商品名）を用いて、１５時間放置後に出力した画像において電子写真感光体が主帯電器６００２、転写帯電器６００４、分離帯電器６００５に対面していた箇所に対応する領域の黒比率を測定した。また、上記帯電器に対面していなかった箇所に対応する領域の黒比率を測定した。同様の黒比率測定を連続通紙試験前に出力した画像においても測定した。そして、各々の領域での連続通紙試験前に出力した画像の黒比率に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合を求めることで、高湿流れの評価を行った。
【０１３９】
この評価において、連続通紙試験前後での帯電器に対面していた領域の黒比率の割合が帯電器下流れの評価であり、連続通紙試験前後での帯電器に対面していなかった領域の黒比率の割合が耐久流れの評価である。
帯電器下流れおよび耐久流れが発生した場合、画像全体で文字がぼける、または、文字が印字されずに白抜けするため、連続通紙試験前の画像と比較した場合、黒比率が低下する。よって、連続通紙試験前の画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合が１００％に近いほど高湿流れが良好となる。なお、高湿流れ評価２に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９５％以上１０５％以下。
Ｂ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９０％以上９５％未満。
Ｃ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８５％以上９０％未満。
Ｄ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８０％以上８５％未満。
Ｅ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％以上８０％未満。
Ｆ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％未満。
【０１４０】
（高湿流れ評価３）
高湿流れ評価３で使用した電子写真装置として、図４に示した構成のキヤノン（株）製の電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）をベースとし、実験用として、主帯電手段用送風ファンを取り除いた電子写真装置を準備した。さらに、主帯電器６００２を図３（ａ）に示した構成の帯電手段に改造し、転写帯電器６００４、分離帯電器６００５を図３（ｂ）に示した構成の帯電手段に改造した。遮蔽部材４１０３、４２０３は板厚０．３ｍｍのアルミニウム薄板にて製作した。
【０１４１】
上記電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度３０℃、相対湿度８０％（容積絶対湿度２４．３ｇ／ｃｍ３）の高湿環境下で連続通紙試験前のＡ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。このとき、感光体ヒーターをＯＮにする条件で実施した。
連続通紙試験前の画像出力後、連続通紙試験を実施した。連続通紙試験時は、電子写真装置を稼働して連続通紙試験を実施している間および電子写真装置を停止している間ともに感光体ヒーターをＯＦＦとした。
具体的には、印字率１％のテストパターンを用いて、１日当たり２．５万枚の連続通紙試験を１０日間実施して２５万枚までの連続通紙試験を行った。連続通紙試験終了後、感光体ヒーターをＯＦＦとしたまま電子写真装置を停止し、主帯電器６００２と電子写真感光体６００１との間に遮蔽部材４１０３を挿入した。また、転写帯電器６００４、分離帯電器６００５と電子写真感光体６００１との間に遮蔽部材４２０３を挿入した。この状態で１５時間放置した。
１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦのまま電子写真装置を立ち上げ、Ａ３文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。連続通紙試験前に出力した画像と、１５時間放置後に出力した画像を、それぞれキヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲＣ−５８７０」（商品名）を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。
そして、電子化した画像をＡｄｏｂｅ製画像編集ソフト「Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ」（商品名）を用いて、１５時間放置後に出力した画像において電子写真感光体が主帯電器６００２、転写帯電器６００４、分離帯電器６００５に対面していた箇所に対応する領域の黒比率を測定した。また、上記帯電器に対面していなかった箇所に対応する領域の黒比率を測定した。同様の黒比率測定を連続通紙試験前に出力した画像においても測定した。そして、各々の領域での連続通紙試験前に出力した画像の黒比率に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合を求めることで、高湿流れの評価を行った。
【０１４２】
この評価において、連続通紙試験前後での帯電器に対面していた領域の黒比率の割合が帯電器下流れの評価であり、連続通紙試験前後での帯電器に対面していなかった領域の黒比率の割合が耐久流れの評価である。
帯電器下流れおよび耐久流れが発生した場合、画像全体で文字がぼける、または、文字が印字されずに白抜けするため、連続通紙試験前の画像と比較した場合、黒比率が低下する。よって、連続通紙試験前の画像に対する１５時間放置後に出力した画像の黒比率の割合が１００％に近いほど高湿流れが良好となる。なお、高湿流れ評価３に対して、Ｄ以上で本発明の効果が得られていると判断した。
Ａ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９５％以上１０５％以下。
Ｂ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が９０％以上９５％未満。
Ｃ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８５％以上９０％未満。
Ｄ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が８０％以上８５％未満。
Ｅ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％以上８０％未満。
Ｆ‥連続通紙試験前に出力した画像に対する連続通紙試験後に出力した画像の黒比率が７０％未満。
【０１４３】
実施例６および比較例７について、高湿流れ２および高湿流れ３に関する評価結果を、表２０に示す。
【０１４４】
【表２０】
【０１４５】
表２０の結果より、主帯電手段用送風ファンを取り除き、画像出力後の帯電器と電子写真感光体との間に極端に多量の帯電生成物が存在する状況であっても、本発明のａ−ＳｉＣ表面層においては、帯電器に対面した領域および対面していない領域とも耐高湿流れ性は良好であった。このことから、本発明のａ−ＳｉＣ表面層にすることにより、帯電器下流れおよび耐久流れともに良好に抑えられることがわかった。
また、連続通紙試験終了後に、帯電器と電子写真感光体との間に遮蔽部材を入れることで、電子写真装置停止時に電子写真感光体の表面への帯電生成物の付着が低減するため、帯電器下流れがさらに良好に抑えられることがわかった。
【０１４６】
（実施例７）
導電性の基体１４として直径８４ｍｍ、長さ３８１ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム材料の表面に鏡面加工を施したシリンダーを用い、上記の手順で電子写真感光体を作製した。ただし、実施例７〜１３および比較例９〜１０は、カソード電極３１１１として、内径２３０ｍｍのカソード電極を用いた。また、本実施例では図５（ｂ）に示した、基体１４上の下部電荷注入阻止層１５、光導電層１３、中間層１２、表面層１１の層構成からなる電子写真感光体１０を採用した。各層の形成条件を、表２１に示す。
【０１４７】
【表２１】
表２１中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１４８】
表２１において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表２１中の表面層のガス、圧力、および、高周波電力の各条件を、作製した電子写真感光体ごとに表２２に示す。
【０１４９】
【表２２】
【０１５０】
こうして作製した電子写真感光体を、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、ＩＤ／ＩＧの各項目について、以下の分析方法で測定した。
【０１５１】
（Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））
実施例および比較例で作製した電子写真感光体と同一条件で、基体１４上に電荷注入阻止層１５のみを形成したもの、電荷注入阻止層１５と光導電層１３のみを形成したもの、を作製した。これらを長手方向の中央部を１５ｍｍ角で切り出し、リファレンス試料を作製した。
次に、中間層１２の密度測定用として、実施例および比較例と同一の条件で、基体１４上に電荷注入阻止層１５、光導電層１３、中間層１２を形成したものを作製し、リファレンス試料と同様に切り出し、中間層測定用試料を作製した。
さらに、実施例および比較例で作製した電子写真感光体をリファレンス試料と同様に切り出し、表面層測定用試料を作製した。
【０１５２】
リファレンス試料と中間層測定用試料、表面層測定用試料を分光エリプソメトリー（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製：高速分光エリプソメトリー Ｍ−２０００）により測定し、中間層１２および表面層１１の膜厚を求めた。分光エリプソメトリーの具体的な測定条件は、上記と同様である。
まず、リファレンス試料を分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
次に、リファレンス試料の測定結果をリファレンスとして、各測定用試料をリファレンス試料と同様に分光エリプソメトリーにより各入射角で波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
そして、電荷注入阻止層および光導電層、中間層、表面層を順次形成し、最表面に表面層と空気層の体積比が８：２となる粗さ層を有する層構成を計算モデルとして用いて、解析ソフト：Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．製 ＷＶＡＳＥ３２により各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を計算により求めた。さらに、この計算により求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係と、測定用試料を測定して求めた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となるときの表面層の膜厚を算出し、この値を表面層の膜厚とした。
【０１５３】
上記測定用試料をＲＢＳ（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置 ＡＮ−２５００）により、ＲＢＳの測定面積における表面層および中間層のケイ素原子および炭素原子の原子数を測定した。
こうして得られた値を用いてＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を算出した。
また、ＲＢＳの測定面積から求めたケイ素原子および炭素原子の原子数に対し、分光エリプソメトリーにより求めた表面層の膜厚を用いて、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度およびＳｉ＋Ｃ原子密度を算出した。
ＲＢＳと同時に、上記試料を用いて中間層および表面層の、ＨＦＳの測定面積における水素原子の原子数をＨＦＳ（水素前方散乱法）（日新ハイボルテージ（株）製：後方散乱測定装置 ＡＮ−２５００）により測定した。
ＨＦＳの測定面積における水素原子の原子数に対し、上記エリプソメトリーより求めた膜厚を用いて水素原子の原子密度を求めた。また、ＲＢＳの測定面積におけるケイ素原子の原子数および炭素原子の原子数により、ＨＦＳの測定面積におけるＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を求めた。ＲＢＳおよびＨＦＳの具体的な測定条件は、上記と同様である。
【０１５４】
なお、中間層１２におけるＳｉ＋Ｃ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は作製した電子写真感光体から、表面層１１のみを機械的に除去することによっても測定することができるが、今回は上述の中間層測定用試料を用いて測定している。
【０１５５】
（ＩＤ／ＩＧ）
ｓｐ３性は、電子写真感光体の任意の周方向における長手方向の中央部を１０ｍｍ四方の正方形で切り出した試料を、レーザーラマン分光光度計（日本分光（株）製：ＮＲＳ−２０００）により測定した。レーザーラマン分光光度計による具体的な測定条件および得られたラマンスペクトルの解析方法は、上記と同様である。
【０１５６】
また、各々の電子写真感光体を、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷について、以下の方法で評価した。
【０１５７】
（高湿流れ）
キヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲ−５０６５」（商品名）の改造機を用いた。この電子写真装置は、プロセススピードを５００ｍｍ／ｓｅｃとし、画像露光光として発振波長６３５ｎｍのレーザー光源を用い、１２００ｄｐｉの解像度で画像出力を行うよう改造を行ったものである。
【０１５８】
上記電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度２２℃、相対湿度５０％の環境下で原稿台にＡ３サイズの全面文字チャート（４ｐｔ、印字率４％）の画像を出力した。このとき、感光体ヒーターをＯＮにし、電子写真感光体の表面を約４０℃に保った条件で初期の画像を出力した。
その後、連続通紙試験を実施した。具体的には、感光体ヒーターをＯＦＦした条件で、印字率１％のＡ４テストパターンを用いて、１日当たり２．５万枚の連続通紙試験を累計２５万枚まで行った。連続通紙試験終了後、温度２５℃、相対湿度７５％の環境下で１５時間放置した。１５時間後、感光体ヒーターをＯＦＦのまま立ち上げ、初期の画像出力に用いたものと同じＡ３サイズの文字チャートを用い、画像を出力した。
初期に出力した画像と、連続通紙試験後に出力した画像を、それぞれキヤノン（株）製のデジタル電子写真装置「ｉＲＣ−５８７０」（商品名）を用いて、モノクロ３００ｄｐｉの２値の条件でＰＤＦファイルに電子化した。電子化した画像をＡｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（Ａｄｏｂｅ製）を用いて、電子写真感光体１周分の画像領域（２５１．３ｍｍ×２７３ｍｍ）中での黒で表示されるピクセルの比率（以下「黒比率」とも表記する。）を測定した。こうして測定した黒比率を、初期の画像に対する連続通紙試験後の画像の比で評価した。
この評価方法では、数値が大きいほど高湿流れが少ないことを示している。
【０１５９】
（耐摩耗性）
耐摩耗性の評価方法は、作製直後の電子写真感光体の表面層の膜厚を電子写真感光体の任意の周方向で長手方向９点（電子写真感光体の長手方向中央を基準として、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）、および、上記任意の周方向から１８０°回転させた位置での長手方向９点、合計１８点を測定し、その１８点の平均値により算出した。
測定方法は、２ｍｍのスポット径で電子写真感光体の表面に垂直に光を照射し、分光計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−２０００）を用いて、反射光の分光測定を行った。得られた反射波形をもとに表面層の膜厚を算出した。このとき、波長範囲を５００ｎｍから７５０ｎｍ、光導電層１３の屈折率は３．３０とし、中間層１２および表面層１３の屈折率は、上述した分光エリプソメトリーの測定より求めた値を用いた。
膜厚測定後、上述の実験用に改造した電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、温度２５℃、相対湿度７５％の高湿環境下で高湿流れと同様の条件により連続通紙試験を実施した。２５万枚連続通紙試験が終了した後、電子写真感光体を電子写真装置から取り出し、作製直後と同じ位置で膜厚を測定し、作製直後と同様に連続通紙試験した後の表面層の膜厚を算出した。そして、作製直後および連続通紙試験後で得られた表面層の平均膜厚から差分を求め、２５万枚での摩耗量を算出した。
この評価方法では、数値が小さいほど摩耗量が少ないことを示している。
【０１６０】
（画像ボケ）
まず、１２００ｄｐｉの解像度において、４５度１７０ｌｐｉ（１インチあたり１７０線）の線密度で面積階調ドットスクリーンを用い、全階調範囲を１７段階に均等配分した階調データを作成した。このとき最も濃い階調を１７、最も薄い階調を０として各階調に番号を割り当て、階調段階とした。
次に上述の実験用に改造した電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、上述の階調データを用いて、テキストモードを用いてＡ３用紙に出力した。このとき、高湿流れが発生すると画像ボケの評価に影響が出るため、温度２２℃、相対湿度５０％の環境下で、感光体ヒーターをＯＮにして、電子写真感光体の表面を約４０℃に保った条件で画像を出力した。
得られた画像を各階調ごとに反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｉｎｃ製：５０４ 分光濃度計）により画像濃度を測定した。反射濃度測定では各々の階調ごとに３枚の画像を出力し、それらの濃度の平均値を評価値とした。
こうして得られた評価値と階調段階との相関係数を算出し、各階調の反射濃度が完全に直線的に変化する階調表現が得られた場合である相関係数＝１．００からの差分を画像ボケとして評価した。
この評価方法では、数値が小さいほど画像ボケが少なく直線に近い階調表現がなされていることを示している。
【０１６１】
（感度）
上述の実験用に改造した電子写真装置に作製した電子写真感光体を設置し、画像露光を切った状態で帯電器のワイヤーおよびグリットに、それぞれ高圧電源を接続した。また、グリット電位を８２０Ｖとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を調整して電子写真感光体の表面電位を４５０Ｖとなるように設定した。
次に、先に設定した帯電条件で帯電させた状態で、画像露光光を照射し、その照射エネルギーを調整することにより、現像器位置での電位を１００Ｖとした。このときの画像露光光の照射エネルギーを感度として評価した。
この評価方法では、数値が少ないほど優れた感度を有することを示している。
【０１６２】
（圧傷）
表面性試験装置（ＨＥＩＤＯＮ社製）を用いて、直径０．８ｍｍの曲率を持つダイヤモンド針に一定の荷重を加えて電子写真感光体の表面上に接触させた。この状態でダイヤモンド針を電子写真感光体の母線方向（長手方向）に５０ｍｍ／分の一定速度で移動させた。移動距離は任意に設定できるが、ここでは１０ｍｍとした。
この操作を、電子写真感光体上の針を接触させる部位を変えながら、ダイヤモンド針に加える荷重を５０ｇから５ｇずつ増やして繰り返した。
こうして表面性試験を行った電子写真感光体の表面を顕微鏡で観察し、引っかき傷の有無を確認した後、上述の電子写真感光体に設置し、ハーフトーンが印刷された原稿を用いて、反射濃度が０．５となる画像を出力した。
以上の手順で出力した画像を目視で観察し、圧傷が画像上で認められる最低の荷重を比較した。
この評価方法では、数値が大きいほど、圧傷が発生しにくいことを示している。
【０１６３】
（比較例８）
実施例７と同様にして、表２１の条件で電子写真感光体を作製した。本比較例における表面層１１の形成時に用いたガス条件、圧力、高周波電力を、表２３に示す。
【０１６４】
【表２３】
【０１６５】
（比較例９）
実施例７と同様にして、表２４の条件にしたがって電子写真感光体を作製した。なお、本比較例で作製した電子写真感光体は、成膜条件Ｎｏ．１０６とした。
【０１６６】
【表２４】
表２４中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１６７】
こうして作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。
【０１６８】
以上、実施例７および比較例８、９について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表２５に示す。
【０１６９】
【表２５】
【０１７０】
表２５において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０１７１】
上記の相対評価において、高湿流れは０．６０以上であれば、実用上は問題なく、０．９５以上では優れた耐高湿流れ性を有するといえる。さらに１．０２以上では特に優れた耐高湿流れ性を有するといえる。
また、耐摩耗性については１．９０以下であれば実用上問題なく、１．１０以下では優れた耐摩耗性を有するといえ、０．９０以下では特に優れた耐摩耗性を有するといえる。
また、画像ボケについては、２．３０以下では、ほとんどの出力画像上で実用上問題のない階調性が得られ、１．８以下であれば画像上でトーンジャンプが認識できない良好な階調性であるといえる。また、１．５０以下では、特に優れた階調表現が可能であるといえるが、１．５０を下回る数値のものは実質的に画像で差は認識できず、測定上のばらつきの範囲といえる。
感度については、１．５０以下であれば実用上問題なく、１．１０以下であれば良好な特性といえる。また、１．０５以下では幅広い電子写真プロセスに適用可能な優れた特性であるといえる。
圧傷については、０．５０以上であれば実用上問題なく、０．９５以上では圧傷が発生する確率が非常に少ない優れた特性であるといえる。
【０１７２】
表２５の結果から、表面層１１におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることで、耐高湿流れ性、耐摩耗性が向上することがわかる。また、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上にすることで、より顕著に耐摩耗性が向上している。
また、比較例８および比較例９の電子写真感光体では、表面層１１におけるＳｉ＋Ｃ原子密度が低下しているために圧傷の評価が低くなっていることがわかる。
【０１７３】
（実施例８）
実施例７と同様にして、表２１の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で用いたガス、圧力、高周波電力の条件を、表２６に示す。
【０１７４】
【表２６】
【０１７５】
（比較例１０）
実施例７と同様にして、表２１の条件で電子写真感光体を作製した。本比較例で用いた表面層１１形成時のガス条件、圧力、高周波電力を、表２７に示す。
【０１７６】
【表２７】
【０１７７】
以上、実施例８および比較例１０で作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。
【０１７８】
実施例８および比較例１０についてのＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、耐高湿流れ性、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表２８に示す。
【０１７９】
【表２８】
【０１８０】
表２８において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０１８１】
表２８の結果から、表面層１１におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで画像ボケと感度を両立する良好な特性が得られることがわかった。
【０１８２】
（実施例９）
実施例７と同様にして、表２９の条件で電子写真感光体を作製した。
【０１８３】
【表２９】
表２９中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１８４】
表２９において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表２９中の中間層１２形成時のガス条件および高周波電力を作製した電子写真感光体ごとに表３０に示す。
【０１８５】
【表３０】
【０１８６】
（実施例２１）
実施例７と同様にして、表２９の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で中間層１２形成時に用いたガス条件、高周波電力を、表３１に示す。
【０１８７】
【表３１】
【０１８８】
（実施例２２）
実施例７と同様にして、表３２の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例では、中間層１２を設けずに、基体１４上に下部電荷注入阻止層１５、光導電層１３、表面層１１の層構成からなる電子写真感光体を作製した。なお、本実施例で形成した電子写真感光体を成膜条件Ｎｏ．１２０とした。
【０１８９】
【表３２】
表３２中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１９０】
以上、実施例９および実施例２１、２２で作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例９および実施例２１、２２について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表３３に示す。
【０１９１】
【表３３】
【０１９２】
表３３において高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０１９３】
表３３の結果から、中間層１２におけるＳｉ＋Ｃ原子密度を５．５０×１０２２原子／ｃｍ３以上、６．４５×１０２２原子／ｃｍ３以下にすることで、圧傷が良好に抑制される範囲が得られることがわかる。また、Ｓｉ＋Ｃ原子密度を６．４５×１０２２原子／ｃｍ３以下にすることで感度も向上していることがわかる。
特に実施例２２の結果と比べると、本発明のように中間層１２と表面層１１を組み合わせたことで、中間層１２を形成せずに、表面層１１のみを形成した場合に比べて、同等の膜厚でも耐圧傷、感度いずれも向上していることがわかる。
【０１９４】
（実施例１０）
実施例７と同様にして、表３４の条件で電子写真感光体を作製した。
【０１９５】
【表３４】
表３４中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０１９６】
表３４において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表３４中の中間層１２形成時のガス条件および高周波電力を作製した電子写真感光体ごとに表３５に示す。
【０１９７】
【表３５】
【０１９８】
（実施例２３）
実施例７と同様にして、表３４の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例で中間層１２の形成時に用いたガス条件、高周波電力を、表３６に示す。
【０１９９】
【表３６】
【０２００】
以上、実施例１０および実施例２３で作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例１０および実施例２３について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表３７に示す。
【０２０１】
【表３７】
【０２０２】
表３７において高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０２０３】
表３７の結果から、中間層１２におけるＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）を０．６１以上０．７５以下にすることで画像ボケと感度を両立する良好な特性が得られることがわかった。
なお、表２８の結果と比べて中間層における感度に対するＣ／（Ｓｉ＋Ｃ）の影響が異なっているのは、光導電層１３と中間層１２との間の界面での画像露光光の反射による影響ではないかと推測している。
【０２０４】
（実施例１１）
実施例７と同様にして、表３８の条件で電子写真感光体を作製した。
【０２０５】
【表３８】
表３８中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０２０６】
表３８において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。本実施例では、中間層１２の膜厚を１５３ｎｍから６９６ｎｍの範囲で変化させた。
【０２０７】
（実施例２４）
実施例１１と同様にして、表３８の条件で電子写真感光体を作製した。本実施例では中間層１２の膜厚を９８ｎｍおよび１３５ｎｍとして作製した。
【０２０８】
以上、実施例１１および実施例２４で作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例１１および実施例２４について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表３９に示す。
【０２０９】
【表３９】
【０２１０】
表３９において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０２１１】
以上、表３９の結果から、中間層１２の膜厚を１５０ｎｍ以上にすることで、圧傷抑制に効果があることがわかった。
また、実施例１１では、中間層１２の膜厚による感度の変動は小さく、表面保護のために必要な膜厚をすべて表面層１１でまかなうよりも、中間層１２と表面層１１の組み合わせた方が、感度向上に効果的であることが推論される。
【０２１２】
（実施例１２）
実施例７と同様にして、表４０の条件で電子写真感光体を作製した。
【０２１３】
【表４０】
表４０中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０２１４】
表４０において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表４０中の表面層１１形成時のガス条件および高周波電力を作製した電子写真感光体ごとに表４１に示す。
【０２１５】
【表４１】
【０２１６】
こうして作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例１２について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表４２に示す。
【０２１７】
【表４２】
【０２１８】
表４２において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
また、表４１および表４２において、水素（Ｈ２）の流量が増えている成膜条件の方が、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）が減少しているのは、水素ラジカルによる脱離効果と推測している。
【０２１９】
表４２から明らかなように、表面層１１のＨ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）を０．３０以上０．４５以下にすることで、耐摩耗性および感度において、特に好適な範囲を両立できることがわかる。
【０２２０】
（実施例１３）
実施例７と同様にして、表４３の条件で電子写真感光体を作製した。
【０２２１】
【表４３】
表４３中、「電荷注入阻止層」は下部電荷注入阻止層である。
【０２２２】
表４３において、各層の膜厚はそれぞれ電子写真感光体設計上の設計値を示している。また、表４３中の表面層１１形成時のガス、圧力、および、高周波電力の各条件を、作製した電子写真感光体ごとに表４４に示す。
【０２２３】
【表４４】
【０２２４】
なお、表４４において成膜条件Ｎｏ．１３７の電子写真感光体のみ、高周波電力として、２０ｋＨｚ、デューティ比５０％のパルス発振する電力を用いている。
【０２２５】
こうして作製した電子写真感光体を、実施例７と同様にして評価した。実施例１３について、Ｓｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）、ＩＤ／ＩＧの分析値と、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の評価結果を、表４５に示す。
【０２２６】
【表４５】
【０２２７】
表４５において、各成膜条件の電子写真感光体の中間層１２は、いずれも同一条件で作製したものであるため、中間層１２におけるＳｉ原子密度、Ｃ原子密度、Ｓｉ＋Ｃ原子密度、Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）、および、Ｈ原子密度、Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ）は１つの中間層密度測定用試料からの値が、すべての電子写真感光体の値を代表している。
また、中間層１２の膜厚は各々の試料を用いてエリプソメトリーにより測定された値を用いている。
また、高湿流れ、耐摩耗性、画像ボケ、感度、圧傷の各項目は、実施例７の成膜条件Ｎｏ．１０２の値を基準とした相対評価で示している。
【０２２８】
表４５から明らかなように、ＩＤ／ＩＧを０．２０以上０．７０以下にすることで、耐摩耗性が特に好適になることがわかった。
【符号の説明】
【０２２９】
１０ 電子写真感光体
１１ 表面層
１２ 中間層
１３ 光導電層
１４ 基体
１５ 下部電荷注入阻止層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層とを有する電子写真感光体において、
該表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であり、
該表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上である
ことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）と水素原子の原子数（Ｈ）との和に対する水素原子の原子数（Ｈ）の比（Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））が０．３０以上０．４５以下である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上である請求項１または２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記表面層のラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度（ＩＧ）に対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度（ＩＤ）の比（ＩＤ／ＩＧ）が０．２０以上０．７０以下である請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記光導電層が水素化アモルファスシリコンで構成された層である請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記電子写真感光体は前記光導電層と前記表面層との間に中間層をさらに有し、
該中間層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であり、
該中間層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が５．５０×１０２２原子／ｃｍ３以上６．４５×１０２２原子／ｃｍ３以下である
請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させるための帯電器とを有する電子写真装置。
【請求項８】
前記帯電器がコロナ帯電器である請求項７に記載の電子写真装置。
【請求項９】
前記帯電器が、前記電子写真感光体に対向する開口部と、該開口部を遮蔽可能な遮蔽部材とを有する請求項７または８に電子写真装置。
【請求項１】
光導電層と、該光導電層上の水素化アモルファスシリコンカーバイトで構成された表面層とを有する電子写真感光体において、
該表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であり、
該表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．６０×１０２２原子／ｃｍ３以上である
ことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記表面層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）と水素原子の原子数（Ｈ）との和に対する水素原子の原子数（Ｈ）の比（Ｈ／（Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ））が０．３０以上０．４５以下である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記表面層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が６．８１×１０２２原子／ｃｍ３以上である請求項１または２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記表面層のラマンスペクトルにおける１４８０ｃｍ−１のピーク強度（ＩＧ）に対する１３９０ｃｍ−１のピーク強度（ＩＤ）の比（ＩＤ／ＩＧ）が０．２０以上０．７０以下である請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記光導電層が水素化アモルファスシリコンで構成された層である請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記電子写真感光体は前記光導電層と前記表面層との間に中間層をさらに有し、
該中間層におけるケイ素原子の原子数（Ｓｉ）と炭素原子の原子数（Ｃ）との和に対する炭素原子の原子数（Ｃ）の比（Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ））が０．６１以上０．７５以下であり、
該中間層におけるケイ素原子の原子密度と炭素原子の原子密度との和が５．５０×１０２２原子／ｃｍ３以上６．４５×１０２２原子／ｃｍ３以下である
請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させるための帯電器とを有する電子写真装置。
【請求項８】
前記帯電器がコロナ帯電器である請求項７に記載の電子写真装置。
【請求項９】
前記帯電器が、前記電子写真感光体に対向する開口部と、該開口部を遮蔽可能な遮蔽部材とを有する請求項７または８に電子写真装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−４９２４１（Ｐ２０１０−４９２４１Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６３６５６（Ｐ２００９−１６３６５６）
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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