JP2004061823A

JP2004061823A - 電子写真用感光体および電子写真用感光体の製造方法

Info

Publication number: JP2004061823A
Application number: JP2002219552A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Hitsuishi; 櫃石　光治; Tatsuyuki Aoike; 青池　達行; Yoshiyuki Yoshihara; 吉原　淑之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】画像欠陥及び画像濃度むらがなく、電子写真特性に優れたアモルファスシリコンを主体とする電子写真用感光体及び電子写真用感光体の製造方法を提供する。
【解決手段】アルミニウムを主成分とする円筒状基体の、アモルファスシリコン層を堆積させる前の表面状態において、１０μｍ×１０μｍ範囲における表面粗さＲａが２．５ｎｍ以下の範囲とする。電子写真用感光体の製造としてアルミニウムを主成分とする円筒状基体を切削加工し、その後、珪酸塩を含んだ水により洗浄をおこなうことで１０μｍ×１０μｍ範囲における表面粗さＲａが２．５ｎｍ以下の範囲である被膜を形成し、その後、プラズマＣＶＤ法によりアモルファスシリコン層を堆積させる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能性膜を形成した電子写真用感光体およびその製造方法に関する。特にアルミニウム合金からなる基体上にアモルファスシリコン感光層を形成した電子写真用感光体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと表記）は、その優れた光導電性、耐擦性、耐熱性等のために複写機等の感光体として利用されている。ａ−Ｓｉ感光体の基体としては、ガラス、耐熱性合成樹脂、ステンレス、アルミニウムなどが提案されている。しかし、実用的には帯電、露光、現像、転写、クリーニングといった電子写真プロセスに耐え、また画質を落とさないために常に位置精度を高く保つため、金属を使用する場合が多い。中でもアルミニウムは加工性が良好で、コストが低く、重量が軽い点から電子写真用感光体の基体として最適な材料の１つである。基体の形状は円筒状、板状、ベルト状などであるが、主流は円筒形状である。感光体の製造は、アルミニウム合金を押出、引抜き加工することにより円筒形状に成形し、さらに切削により所定の基板形状に加工し、脱脂、洗浄工程を経て、基板表面にプラズマＣＶＤ法によってａ−Ｓｉ感光層を１０〜１００μｍの厚さで成膜形成することより行われる。
【０００３】
ａ−Ｓｉ感光体の基体又は基体表面を処理する技術としては、特公平０３−０７６７４７号公報、特開平１１−１４３１０３号公報等に記載されている。特公平０３−０７６７４７号公報には、表面に窪みの幅Ｄが５００μｍ以下で窪みの曲率Ｒと幅Ｄとが０．０３５≦Ｄ／Ｒとされた複数の球状痕跡窪みによる凹凸を有することを特徴とする光導電部材用のアルミニウム合金基体に関する技術が開示されている。特開平１１−１４３１０３号公報にはアルミニウム基体表面にａ−Ｓｉを形成させる電子写真用感光体の製造方法において、電子写真用感光体を形成する工程の前に、特定の成分のインヒビターを含んだ水を用い、基体表面の洗浄をすることを特徴とした電子写真用感光体の製造方法に関する技術が開示されている。
【０００４】
こうしたａ−Ｓｉ感光層の形成方法としては従来、スパッタリング法、熱により原料ガスを分解する方法（熱ＣＶＤ法）、光により原料ガスを分解する方法（光ＣＶＤ法）、プラズマにより原料ガスを分解する方法（プラズマＣＶＤ法）等、多数の方法が知られており、中でもプラズマＣＶＤ法、即ち、原料ガスを直流、高周波、又はマイクロ波グロー放電等によって分解し、基体上に薄膜状の堆積膜を形成する方法は、電子写真用ａ−Ｓｉ感光層の形成方法に最適であり、現在実用化が非常に進んでいる。特開平１１−０９２９３２号公報には、近年堆積膜形成方法として工業的にも注目されているＶＨＦ周波数帯（５０〜４５０ＭＨｚ）を用いたプラズマＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ感光体の製造方法に関する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これら従来の電子写真用感光体、及び電子写真用感光体の製造方法は、従来の電子写真プロセスの要求する膜質の均一性、ならびに光学的及び電気的諸特性をある程度満足し、製品化に十分な水準であったが、近年のように、電子写真装置の高画質化、高速化が進み、帯電条件を中心とした複写プロセスが感光体に対して過酷になるに従い、感光体の均一性、ならびに光学的及び電気的諸特性への要求はますます高まる一方であり、特にフルカラー複写機への応用を考えた場合に顕著である。
【０００６】
従来のａ−Ｓｉ電子写真用感光体は、プラズマＣＶＤ法による堆積膜中に異常成長の部分があり、その部分は微小な面積の表面電荷の乗らない部分となる。しかし、それらの表面電位の乗らない部分は基体の表面加工条件及び堆積条件の最適化を行えば最小限に抑制することができ、従来は現象の解像力又はそれ以下の程度であったため実用上問題は生じていなかった。
【０００７】
さらに別の問題点として、プラズマＣＶＤ法で電子写真用感光体のような比較的厚い膜を形成する場合、量産効率を上げるために、堆積速度をさらに上げようとすると、基体表面からの膜剥れが起こる場合がある。
【０００８】
本願発明は、上述のような問題点について鋭意検討した結果、プラズマＣＶＤによる膜形成を行う前の基体の表面粗さを微視的に観察し、特定の範囲とすること、さらに、特定の成分を有するアルミニウム合金を用いることで上述の課題を克服したものである。
【０００９】
つまり本発明の目的は、プラズマＣＶＤ法で特に顕著な画像欠陥の発生という問題点を解決して、堆積中の膜剥れを防止し、均一な高品位の画像を得ることが出来る電子写真用感光体およびその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の請求項１に係る電子写真用感光体は、アルミニウムを主成分とする円筒状基体と、基体上に設けられ、ケイ素原子を母体とする非晶質層とを有する電子写真用感光体において、非晶質層を堆積させる前の基体の１０μｍ×１０μｍの範囲における表面粗さＲａが、２．５ｎｍ以下の範囲である被膜を有する事を特徴とする。
【００１１】
ここで、基体２０１はアルミニウムを主成分とするものであるが、アルミニウム含量は本発明の効果を奏する程度であれば良く、含量が特に限定されるわけではない。好ましくは基体中のアルミニウム含量は、９９．０質量％以上９９．９質量％以下であるのが良い。また、非晶質層がケイ素原子を母体とするとは、非晶質層中に本発明の効果を奏する程度にケイ素原子を含有していれば良く、含量が特に限定されるわけではない。本発明における微視的な表面粗さとは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）［商品名：Ｑ−Ｓｃｏｐｅ２５０、Ｑｕｅｓａｎｔ社製］を用いて測定した表面粗さＲａの値を指し、微視的な表面粗さを高い精度で再現性良く測定するために、１０μｍ×１０μｍの測定範囲での結果を採用している。
【００１２】
本発明の請求項２に係る電子写真感光体は、上記の被膜がＡｌ、Ｓｉ、Ｏを主成分とすることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項３に係る電子写真用感光体は、上記の被膜が珪酸塩を含んだ水により洗浄をおこなうことで形成されたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項４に係る電子写真用感光体は、上記の基体が、マグネシウムを０．５〜５．５質量％含有し、不純物として、Ｆｅ含有量が０．１５質量％以下、Ｓｉ含有量が０．１５質量％以下、Ｔｉ含有量が０．０５質量％以下であるアルミニウム合金であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項５に係る電子写真用感光体は、上記のアルミニウム合金が、さらにＺｎを０．０５質量％以下含有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項６に係る電子写真用感光体は、上記のアルミニウム合金に含まれる不純物の合計が０．１質量％以上１．０質量％以下であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項７に係る電子写真用感光体は、上記の珪酸塩が、珪酸カリウムであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項８に係る電子写真用感光体の製造方法は、アルミニウムを主成分とする円筒状基体上に、プラズマＣＶＤ法によりケイ素原子を母体とする非晶質層を堆積させる電子写真用感光体の製造方法において、前記基体を切削加工し、その後、珪酸塩を含んだ水により洗浄をおこなうことで前記非晶質層を堆積させる前の前記基体の１０μｍ×１０μｍ範囲における表面粗さＲａを、２．５ｎｍ以下の範囲とすることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項９に係る電子写真用感光体の製造方法は、上記の基体として、マグネシウムを０．５〜５．５質量％含有し、不純物として、Ｆｅ含有量が０．１５質量％以下、Ｓｉ含有量が０．１５質量％以下、Ｔｉ含有量が０．０５質量％以下であるアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項１０に係る電子写真用感光体の製造方法は、上記のアルミニウム合金が、さらにＺｎを０．０５質量％以下含有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項１１に係る電子写真用感光体の製造方法は、上記のアルミニウム合金に含まれる不純物の合計が０．１質量％以上１．０質量％以下であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項１２に係る電子写真用感光体の製造方法は、上記の珪酸塩が、珪酸カリウムであることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１３に係る電子写真用感光体の製造方法は、上記のプラズマＣＶＤ法が、３０〜２５０ＭＨｚの周波数を用いたことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。
【００２５】
本発明においてアルミニウム合金製基体は切削加工工程、並びに洗浄工程を経て堆積膜形成工程に移行される。この洗浄工程後、つまりプラズマＣＶＤによる堆積膜の形成工程前の基体の表面性を制御し、１０μｍ×１０μｍ範囲における表面粗さＲａを、２．５ｎｍ以下の範囲とすることが重要である。ここで、本発明における微視的な表面粗さとは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）［商品名：Ｑ−Ｓｃｏｐｅ２５０、Ｑｕｅｓａｎｔ社製］を用いて測定した表面粗さＲａの値を指し、微視的な表面粗さを高い精度で再現性良く測定するために、１０μｍ×１０μｍの測定範囲での結果を採用している。
【００２６】
ここで、表面粗さＲａを２．５ｎｍ以下とすることで、例えば、プラズマＣＶＤによる堆積膜中に異常成長の部分が生じず、微少な面積においても電荷が乗らない部分が生じるといった問題が起こらない。従って、良好な画像の均一性を達成することができる。この表面性を得るためには、例えば鏡面切削後の基体を、珪酸塩を含んだ水で洗浄し、被膜を形成することで可能であり、その珪酸塩溶液の濃度、温度、ｐＨ、超音波の出力および浸漬時間を調整することが手法の一つとして挙げられる。それぞれの条件は、アルミニウム基体の組成や切削後の表面性によって異なるため適宜設定されるものである。例えば、洗浄時に超音波を使用する場合、洗浄時の超音波の出力を上げていくと表面粗さは大きくなる。また、浸漬時間を長くすると表面粗さが大きくなる。
【００２７】
次に本発明の電子写真用感光体の製造方法における、アルミニウム基体の切削加工から、洗浄工程、プラズマＣＶＤによる堆積形成工程のそれぞれについて説明する。アルミニウム合金製基体の切削加工は例えば次のような手順によって行われる。
【００２８】
まず、精密切削用のエアダンパー付旋盤（商品名：ＰＮＥＵＭＯ、ＰＲＥＣＬＳＩＯＮ　ＩＮＣ．社製）にダイヤモンドバイト（商品名：ミラクルバイト：東京ダイヤモンド社製）を、シリンダー中心角に対して５°の角のすくい角を得るようにセットする。次に、この旋盤の回転フランジに、アルミニウム合金製シリンダーを真空チャックし、付設したノズルから白燈油噴霧、同じく付設した真空ノズルから切り粉の吸引を併用しつつ、周速１０００ｍ／ｍｉｎ、送り速度０．０１ｍｍ／Ｒ（回転）の条件で所定の外径となるように鏡面切削を施す。
【００２９】
鏡面切削された基体は、図２の洗浄装置を用いて洗浄される。基体洗浄装置は、処理部２０２と基体搬送機構２０３よりなっている。処理部２０２は、基体投入台２１１、脱脂洗浄槽２２１、被膜形成層２３１、リンス槽２４１、引き上げ乾燥槽２５１、基体搬出台２６１よりなっている。脱脂洗浄槽２２１、被膜形成層２３１、リンス槽２４１、引き上げ乾燥槽２５１とも液の温度を一定に保つための温度調節装置（図示せず）が付いている。搬送機構２０３は、搬送レール２７５と搬送アーム２７１よりなり、搬送アーム２７１は、レール２７５上を移動する移動機構２７２、基体２０１を保持するチャッキング機構２７３及びチャッキング機構２７３を上下させるためのエアーシリンダー２７４よりなっている。
【００３０】
切削後、投入台上２１１に置かれた基体２０１は、搬送機構２０３により脱脂洗浄槽２２１に搬送される。脱脂洗浄槽２２１中においては、洗浄液である界面活性剤２２２中で超音波処理されることにより表面に付着している塵、油脂の脱洗浄が行なわれる。
【００３１】
次に、基体２０１は、搬送機構２０３により被膜形成層２３１に運ばれ、例えば珪酸塩が含まれる洗浄液である溶液２３２中により基体表面へ被膜の形成が行われる。
【００３２】
次に、基体２０１は、リンス槽２４１へ運ばれ、２５℃の温度に保たれた純水等により更にすすぎ洗浄が行われる。純水等は工業用導電率計（商品名：α９００Ｒ／Ｃ、堀場製作所製）により一定に制御される。次に、基体２０１は搬送機構２０３により温純水等による引き上げ乾燥槽２５１へ移動され、６０℃の温度に保たれた温純水等にて昇降装置（図示せず）により引き上げ乾燥が行われる。
温純水等は工業用導電率計（商品名：α９００Ｒ／Ｃ、堀場製作所社製）により一定に制御される。
【００３３】
乾燥工程の終了した基体２０１は、搬送機構２０３により搬出台２６１に運ばれる。
【００３４】
本発明において、珪酸塩を添加し被膜形成をすることは所定の表面性を得る上で重要な工程であるが、珪酸塩を含んだ水で処理する方法としては、図２に示したような界面活性剤による脱脂洗浄槽と珪酸塩を添加した被膜形成槽、純水によるリンス槽を別々に設ける方法だけではなく、切削後の脱脂洗浄の為の基体洗浄槽の界面活性剤中に珪酸塩を含有させる方法や、リンス槽の純水等の中に珪酸塩を含有させる方法等があり、何れも本発明には適している。また、上記のように被膜形成がなされると、被膜形成直後のリンス槽での洗浄や、乾燥槽での洗浄は、純水、二酸化炭素を導入して溶解させた水、珪酸塩を含有した水のいずれか、または２種類以上の組み合わせにより洗浄しても本発明においては効果的である。
【００３５】
また、本発明では洗浄装置を用いる場合の乾燥手段として、温純水、二酸化炭素を溶解した温純水、珪酸塩を含んだ温純水のいずれか、又は、２種以上の組み合わせにより引き上げ乾燥することが好ましい。
【００３６】
本発明における被膜形成工程で用いられる珪酸塩としては、珪酸カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム等が上げられいずれも可能であるが、環境への配慮から、珪酸カリウムを用いることが好ましい。
【００３７】
本発明においてアルミニウム基体上に形成される被膜の膜厚を適度に設定することにより、所定の表面性およびアルミニウム基体との導電性を得ることができる。この為、被膜の膜厚としては２ｎｍ以上１５ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上１３ｎｍ以下、より好ましくは４ｎｍ以上１２ｎｍ以下が良い。また、円筒状アルミニウム基体は断面直径が２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
本発明においてアルミニウム基体上に形成されるＡｌ−Ｓｉ−Ｏ被膜の組成比を適度な組成比に設定することにより、十分な被膜で、適度な導電性を達成することができる。原子比でＡｌを１とした時にＳｉは０．１以上１．０以下、好ましくは０．１５以上０．８以下、より好ましくは０．２以上０．６以下が良い。
またＡｌを１とした時にＯは１以上５以下、好ましくは１．５以上４以下、より好ましくは２以上３．５以下が良い。被膜は実質的にＡｌ、Ｓｉ、Ｏ原子のみからなり、通常はこれら３つの原子の合計が被膜を構成する全ての原子の９５原子％以上であるのが良い。
【００３９】
本発明において洗浄工程で用いられる界面活性剤は、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらの混合したもの等いずれのものでも可能である。中でも、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、燐酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤または、脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤は、特に本発明では効果的である。
【００４０】
本発明の基体の洗浄工程において使用される水の水質は、いずれでも可能であるが、特に半導体グレードの純水、特に超ＬＳＩグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温２５℃の時の抵抗率として、下限値は１ＭΩ・ｃｍ以上、好ましくは３ＭΩ・ｃｍ以上、最適には５ＭΩ・ｃｍ以上が本発明には適している。
上限値は理論抵抗値（１８．２５ＭΩ・ｃｍ）までの何れの値でも可能であるが、コスト、生産性の面から１７ＭΩ・ｃｍ以下、好ましくは１５ＭΩ・ｃｍ以下、より好ましくは１３ＭΩ・ｃｍ以下が本発明では良い。微粒子量としては、０．２μｍ以上の微粒子が１ミリリットル中に１００００個以下、好ましくは１０００個以下、より好ましくは１００個以下が本発明では良い。微生物量としては、総生菌数が１ミリリットル中に１００個以下、好ましくは１０個以下、より好ましくは１個以下が本発明では良い。有機物量（ＴＯＣ）は、１リットル中に１０ｍｇ以下、好ましくは１ｍｇ以下、より好ましくは０．２ｍｇ以下が本発明では良い。
【００４１】
上記の水質の水を得る方法としては、活性炭法、蒸留法、イオン交換法、フィルター濾過法、逆浸透法、紫外線殺菌法等があるが、これらの方法を複数組み合わせて用い、要求される水質まで高めることが望ましい。
【００４２】
本発明に於て、被膜形成工程における珪酸塩の濃度を適度な範囲に設定することにより、液跡によるシミが発生せず、堆積膜の剥れ等も起こらない。この為、界面活性剤を含有した水に含まれる珪酸塩の濃度は、珪酸カリウム溶液を使用した場合には０．０５質量％以上２％質量以下、好ましくは０．１質量％以上１．５％質量以下、より好ましくは０．２質量％以上１％質量以下が本発明では良い。
【００４３】
本発明の洗浄に於ける脱脂工程あるいは、珪酸塩を含有した被膜形成の水の温度を適度に設定することによって液跡によるシミが発生せず、堆積膜の剥れも起こらない。また、大きな脱脂効果、被膜効果を得ることができる。この為、水の温度としては、１０℃以上９０℃以下、好ましくは１５℃以上７０℃以下、より好ましくは２０℃以上６０℃以下が本発明では良く、脱脂洗浄工程より被膜形成工程で用いる水の温度を低くすることが望ましい。
【００４４】
本発明の洗浄の被膜形成工程において、珪酸塩を含有した処理液のｐＨを適度に設定することによって、液跡によるシミが発生せず、堆積膜の剥れ等も起こらない。また、被膜効果が大きく、本発明の効果を充分に得ることができる。この為、珪酸塩を含有した界面活性剤のｐＨは、８以上１２．５以下、好ましくは９以上１２以下、より好ましくは１０以上１１．５以下が本発明では良く、脱脂洗浄工程より成膜工程のｐＨを大きくすることが望ましい。
【００４５】
本発明の洗浄工程で、特に脱脂工程或は、被膜形成工程において超音波を用いることは本発明の効果を出す上で有効である。超音波の周波数は、好ましくは１００Ｈｚ以上１０ＭＨｚ以下、より好ましくは１ｋＨｚ以上５ＭＨｚ以下、更に好ましくは１０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下が効果的である。超音波の出力は、好ましくは０．１Ｗ／リットル以上１ｋＷ／リットル以下、更に好ましくは１Ｗ／リットル以上１００Ｗリットル以下が良いが、出力は脱脂洗浄工程より被膜形成工程の方が、小さくすることが望ましい。
【００４６】
本発明の洗浄工程において、二酸化炭素を溶解した水を用いる場合、水に溶解する二酸化炭素の量は飽和溶解度までのいずれの量でも本発明は可能だが、適度な量に設定することによって、水温が変動したときに泡が発生し、基体表面に付着することによりスポット上のシミが発生するといった問題が起こらない。更に、溶解した多量の二酸化炭素によってｐＨが小さくなるため基体にダメージを与えず、また、表面反応抑制の効果を十分に得ることができる。
【００４７】
基体に要求される品質等を考慮しながら、状況に合わせて二酸化炭素の溶解量を最適化する必要がある。
【００４８】
一般的に本発明による好ましい二酸化炭素の溶解量は飽和溶解度の６０％以下、更に好ましくは４０％以下の条件である。二酸化炭素の溶解量は水の導電率またはｐＨで管理することが実用的であるが、導電率で管理した場合、好ましい範囲は２μＳ／ｃｍ以上４０μＳ／ｃｍ以下、より好ましくは４μＳ／ｃｍ以上３０μＳ／ｃｍ以下、更に好ましくは６μＳ／ｃｍ以上２５μＳ／ｃｍ以下、ｐＨで管理した場合、好ましい範囲は３．８以上６．０以下、更に好ましくは４．０以上５．０以下が本発明では良い。導電率の測定は導電率計等により行い、値としては温度補正により２５℃に換算した値を用いる。
【００４９】
二酸化炭素を溶解させた水の温度は、５℃以上９０℃以下、好ましくは１０℃以上５５℃以下、より好ましくは１５℃以上４０℃以下が本発明では良い。また、二酸化炭素を水に溶解する方法はバブリングによる方法、隔膜を用いる方法等いずれでも良い。
【００５０】
このようにして得られた二酸化炭素を溶解した水を洗浄工程ならびにリンス等の後処理工程に使用するときは、ディッピングにより洗浄する方法、水圧を掛けて吹き付ける方法等がある。
【００５１】
ディッピングにより洗浄する場合、二酸化炭素を溶解した水を導入した水槽に基体を浸積することが基本であるが、その際に超音波を印加する、水流を与える、空気等を導入することによりバブリングを行う等を併用すると更に効果的なものとなる。
【００５２】
吹き付ける場合、水の圧力を適度に設定することにより、良好な洗浄効果が得られ、電子写真感光体の画像上、特にハーフトーンの画像上で梨肌状の模様が発生しない。この為、水の圧力としては、２×１０^５〜３×１０^７Ｐａ、好ましくは１×１０^６〜２×１０^７Ｐａ以下、より好ましくは２×１０^６〜１．４×１０^７Ｐａ以下が本発明では良い。
【００５３】
水を吹き付ける方法には、ポンプにより高圧化した水をノズルから吹き付ける方法、または、ポンプで汲み上げた水を高圧空気とノズルの手前で混合して、空気の圧力により吹き付ける方法等がある。
【００５４】
水の流量としては、洗浄の効果と経済性から基体１本当り１リットル／ｍｉｎ以上２００リットル／ｍｉｎ以下、好ましくは２リットル／ｍｉｎ以上１００リットル／ｍｉｎ以下、より好ましくは５リットル／ｍｉｎ以上５０リットル／ｍｉｎ以下が本発明では良い。
【００５５】
二酸化炭素を溶解した水による処理時間は、１０秒以上３０分以下、好ましくは２０秒以上２０分以下、より好ましくは３０秒以上１０分以下が本発明では良い。
【００５６】
次に本発明において基体として好適に使用されるアルミニウム合金の含有成分および成分について説明する。まず、Ｍｇは強度を向上させる元素であり、含有量を０．５〜５．５質量％とすることによって切削、研磨等の加工時に変形しにくく、画質が阻害されず、また、良好な熱間加工性が得られる。よつて、Ｍｇ含有量は、０．５〜５．５質量％が好ましい。
【００５７】
また、Ｆｅ、Ｓｉは共にアルミニウム合金中に不純物として含有され、ＦｅおよびＳｉの含有量を適度に設定することによって、Ａｌ―ＦｅまたはＡｌ―Ｆｅ―Ｓｉ系の晶出物を形成して画質不良を起こさない。また、ＦｅはＭｎと同時に含有されるとＡｌ_６（ＭｎＦｅ）晶出物の形成を促進し、ＳｉはＭｇと同時に含有されるとＭｇ_２Ｓｉの晶出物を形成し、画質不良を顕著にするのでＦｅおよびＳｉ含有量については特に注意しなければならない。本発明においてはアルミニウム合金中のＦｅ含有量およびＳｉ含有量は０．１５質量％以下に抑制するのが良い。
【００５８】
Ｔｉは、結晶粒を微細化する効果があるが、巨大化合物が晶出せず適度な量として、本発明においては０．０５質量％以下とするのが良い。さらにＺｎは切削表面仕上り性を高めるための元素であり、適度な量を含有することによってアモルフアスシリコンの蒸着を阻害せずにＡｌマトリツクス中に固溶し、切削時に潤滑効果をもたらして仕上り性を向上させることができる。好ましくはＺｎ含有量は、０．０５質量％以下が良い。
【００５９】
なお、上記に説明した元素Ｆｅ、Ｓｉ、Ｔｉ以外にＭｎ、Ｃｒ、Ｂ、Ｃｕを不純物として含有しても良いが、Ｍｎ含有量を０．３質量％以下にすることでＡｌ_６Ｍｎの晶出物の形成、また、Ｃｒ含有量を０．２質量％以下にすることでＡｌ_７Ｃｒの晶出物の形成による画質不良を抑えることができる。よって、Ｍｎ含有量は０．３質量％以下、Ｃｒ含有量は０．２質量％以下に抑制するのが良い。またＢは特性を劣化させることがないので含有量は０．０５質量％以下が良く、また、Ｃｕは不純物として０．３質量％以下に含有するのが良い。
【００６０】
またアルミ合金中に含まれる不純物（不純物にＡｌ、Ｍｇは含まない）の総量は０．１質量％以上１．０質量％以下とすることが好ましい。不純物の総量が０．１質量％以上１．０質量％以下であると結晶粒界が適度な大きさとなり、洗浄時に被膜を形成しても覆うことができ、結果として画像欠陥となる異常成長の核にならない。また、材料のコストも安くなるため好ましい。
【００６１】
次に図４の装置を用いた場合の堆積膜形成の概略を以下に説明する。まず、反応容器４０２内に円筒状基体４０１を、図４（ｂ）に示すように同心円状に設置し、不図示の排気装置により排気配管４０７を通して反応容器４０２内を排気する。続いて、円筒状基体４０１の内部に設置されたヒーター（不図示）により円筒状基体４０１を２００℃〜４００℃程度の所定の温度に加熱・制御する。
【００６２】
円筒状基体４０１が所定の温度となったところで、不図示の原料ガス供給手段を介して、原料ガスを反応容器４０２内に導入する。原料ガスの流量が設定流量となり、また、反応容器４０２内の圧力が安定したのを確認した後、高周波電力を高周波電源４０８よりマッチングボックス４０９を介して高周波電極４０４へ供給する。これにより、反応容器４０２内に高周波電力が導入され、反応容器４０２内にグロー放電が生起し、このグロー放電のエネルギーによって、原料ガスの成分が分解してプラズマイオンが生成され、基体４０２の表面に珪素を主体としたａ−Ｓｉ堆積層が形成される。このとき使用される高周波電力の周波数としては３０〜２５０ＭＨｚのＶＨＦ周波数帯のものが好適に用いられる。
【００６３】
通常、ａ−Ｓｉ感光体は多層構造の光受容層で構成されるが、それぞれの層に応じたガス種、ガス導入量、ガス導入比率、圧力、基体温度、投入電力、膜厚などのパラメータを調整することにより様々な特性のａ−Ｓｉ堆積層を形成すること可能であり、電子写真特性を制御することが出来る。
【００６４】
それぞれの層は連続放電による条件変更であっても良いし、層界面で一旦放電をストップさせる不連続放電であっても構わない。
【００６５】
また、堆積膜形成中、回転軸４１０を介して円筒状基体４０１をモーター４１１により所定の速度で回転させることにより、円筒状基体４０１表面全周に渡って堆積膜が形成される。
【００６６】
次に本発明に係わるａ−Ｓｉ感光体の層構成の一例について図１に示した断面図を用いて説明する。
【００６７】
本発明の電子写真感光体は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、Ａｌ合金からなる基体１０１上に、所定の表面粗さに調整された被膜１０２が形成され、その上に多層構成の光受容層１０３が形成されている。図１（ａ）は光受容層１０３として電荷注入阻止層１０６、光導電層１０４、表面保護層１０５を順次積層したものであり、図１（ｂ）は光受容層１０３の表面側に最表面層１０５および、中間層１０７を配したもので、中間層１０７を極性に応じた上部阻止層とすることも可能である。尚、上記においては特に説明していないが、これらの層の他に、例えば反射防止層などの種々の機能層を必要に応じて設けても良い。
【００６８】
光導電層１０４としては、本発明ではシリコン原子を母体とし、更に水素原子及び／又はハロゲン原子を含む非晶質材料（「ａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）」と略記する）で構成される。
【００６９】
ａ−Ｓｉ膜は、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によって作成可能であるが、プラズマＣＶＤ法を用いて作成した膜は特に高品質の膜が得られるため好ましい。原料としてはＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、Ｓｉ_３Ｈ_８、Ｓｉ_４Ｈ_１０等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン類）を原料ガスとして用い、高周波電力によって分解することによって作成可能である。
更に層作製時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６が好ましいものとして挙げられる。
【００７０】
このとき、基体の温度は、２００℃〜４５０℃、より好ましくは２５０℃〜３５０℃程度の温度に保つことが特性上好ましい。これは基体表面での表面反応を促進させ、充分に構造緩和をさせるためである。また、これらのガスに更にＨ_２あるいはハロゲン原子を含むガスを所望量混合して層形成することも特性向上の上で好ましい。ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、弗素ガス（Ｆ_２）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ_３、ＢｒＦ_３、ＢｒＦ_５、ＩＦ_７等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ_４、Ｓｉ_２Ｆ_６等の弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。また、これらの炭素供給用の原料ガスを必要に応じてＨ_２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用しても良い。
【００７１】
光導電層１０４の層厚は、所望の電子写真特性および経済的効果等の観点から決定され、好ましくは２０〜５０μｍ、より好ましくは２３〜４５μｍ、最適には２５〜４０μｍとされるのが望ましい。層厚が２０μｍ以上であれば十分な帯電能や感度等を確保でき、５０μｍ以下であれば電子写真特性を低下させることなく作製時間を短縮でき製造コストを低減できる。
【００７２】
更に、特性を向上させる為に光導電層１０４を複数の層構成にしても良い。例えば、よりバンドギャップの狭い層を表面側に、よりバンドギャップの広い層を基板側に配置することで光感度や帯電特性を同時に向上させることができる。特に、半導体レーザーの様に、比較的長波長であって且つ波長ばらつきのほとんどない光源に対しては、こうした層構成の工夫によって画期的な効果が現れる。
【００７３】
電荷注入阻止層１０６は、一般的にａ−Ｓｉ（Ｈ、Ｘ）をベースとし、１３族元素、１５族元素などのドーパントを含有させることにより伝導型を制御し、基体からのキャリアの注入阻止能を持たせることが可能である。この場合、必要に応じて、Ｃ、Ｎ、Ｏから選ばれる少なくとも１つ以上の元素を含有させることで応力を調整し、感光層の密着性向上の機能を持たせることもできる。電荷注入阻止層１０６の層厚としては０．１〜５μｍが良い。好ましくは０．３〜４μｍが良い。より好ましくは０．５〜３μｍが良い。層厚が０．１μｍ以上のとき、基体からの電荷の注入を十分阻止でき、５μｍ以下のとき、電子写真特性を低下させることなく作製時間を短縮でき製造コストを低減できる。
【００７４】
電荷注入阻止層１０６のドーパントとして用いられる１３族元素、１５族元素としては前記記載のものが用いられる。また、第１３族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ_２Ｈ_６、Ｂ_４Ｈ_１０、Ｂ_５Ｈ_９、Ｂ_５Ｈ_１１、Ｂ_６Ｈ_１０、Ｂ_６Ｈ_１２、Ｂ_６Ｈ_１４等の水素化硼素、ＢＦ_３、ＢＣｌ_３、ＢＢｒ_３等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ_３、ＧａＣｌ_３、Ｇａ（ＣＨ_３）_３、ＩｎＣｌ_３、ＴｌＣｌ_３等も挙げることができる。中でもＢ_２Ｈ_６は取り扱いの面からも好ましい原料物質の一つである。
【００７５】
第１５族原子導入用の原料物質として有効に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ_３，Ｐ_２Ｈ_４等の水素化燐、ＰＦ_３，ＰＦ_５，ＰＣｌ_３，ＰＣｌ_５，ＰＢｒ_３，ＰＩ_３等のハロゲン化燐、さらにＰＨ_４Ｉ等が挙げられる。この他、ＡｓＨ_３、ＡｓＦ_３、ＡｓＣｌ_３、ＡｓＢｒ_３、ＡｓＦ_５、ＳｂＨ_３、ＳｂＦ_３、ＳｂＦ_５、ＳｂＣｌ_３、ＳｂＣｌ_５、ＢｉＨ_３、ＢｉＣｌ_３、ＢｉＢｒ_３等が第１５族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げられる。
【００７６】
ドーパントの原子の含有量としては、好ましくは１×１０^−２〜１×１０^４原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０^−２〜５×１０^３原子ｐｐｍ、最適には１×１０^−１〜１×１０^３原子ｐｐｍとされるのが望ましい。
【００７７】
中間層１０５を上部阻止層とする場合は、感光体が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、表面側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能は発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、上部阻止層１０５には伝導性を制御する不純物原子を適切に含有させることが必要である。そのような目的で用いられる不純物原子としては、本発明においてはｐ型伝導特性を与える第１３族原子、あるいはｎ型伝導特性を与える第１５族原子を用いることができる。このような第１３族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特に硼素が好適である。第１５族原子としては、具体的にはリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ），アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にリンが好適である。
【００７８】
上部阻止層１０５に含有される伝導性を制御する不純物原子の必要な含有量は、上部阻止層１０５の組成や製造方法により一概にはいえないが、一般的にはネットワーク構成原子に対して１００原子ｐｐｍ以上３００００原子ｐｐｍ以下とされることが好ましい。
【００７９】
上部阻止層１０５に含有される伝導性を制御する原子は、上部阻止層１０５中に万偏なく均一に分布されていても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していても良い。しかしながら、いずれの場合にも基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化を図る点からも必要である。
【００８０】
上部阻止層１０５は、ａ−Ｓｉ系の材料であればいずれの材質でも可能であるが、表面層１０７と同様の材料で構成することが好ましい。すなわち、「ａ−ＳｉＣ：Ｈ，Ｘ」、「ａ−ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」、「ａ−ＳｉＮ：Ｈ，Ｘ」、「ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」等の材料が好適に用いられる。上部阻止層１０５に含有される炭素原子または窒素原子または酸素原子は、該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向に不均一に分布する状態で含有していても良い。
しかしながら、いずれの場合にも基体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化を図る点からも必要である。
【００８１】
本発明における上部阻止層１０５の全層領域に含有される炭素原子および／または窒素原子および／または酸素原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達成されるように適宜決定されるが、１種類の場合はその量として、２種類以上の場合はその総和量として、シリコンとの総和に対して１０原子％から７０原子％の範囲とするのが好ましい。上部阻止層１０５の層厚は、光導電層１０４および表面層１０５の層厚や、求められる電子写真特性などによって総合的に判断して決定される。表面からの電荷注入の阻止能力を十分発揮し、かつ画像品質に影響を与えない観点から、通常は０．０１μｍ〜１．０μｍで設計する。
【００８２】
また、本発明においては上部阻止層１０５に水素原子および／またはハロゲン原子が含有されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるために必須不可欠である。水素原子の含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合３０〜７０原子％、好適には３５〜６５原子％、最適には４０〜６０原子％とするのが望ましい。また、ハロゲン原子の含有量として、通常の場合は０．０１〜１５原子％、好ましくは０．１〜１０原子％、より好ましくは０．５〜５原子％とされるのが望ましい。
【００８３】
上部阻止層１０５は光導電層１０４側から表面層１０７に向かって組成を連続的に変化させることも好ましく、密着性の向上や干渉防止等に効果がある。
【００８４】
本発明の目的を達成し得る特性を有する上部阻止層１０５を形成するには、Ｓｉ供給用のガスとＣおよび／またはＮおよび／またはＯ供給用のガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに基体の温度を適宜設定することが必要である。
【００８５】
反応容器内の圧力も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１×１０^−２〜１×１０^３Ｐａ、好ましくは５×１０^−２〜５×１０^２Ｐａ、より好ましくは１×１０^−１〜１×１０^２Ｐａとするのが良い。
【００８６】
さらに、基体の温度は、層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合、好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは１８０〜３３０℃、更に好ましくは２００〜３００℃とするのが良い。
【００８７】
本発明においては、上部阻止層１０５を形成するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、基体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、これらの層作成ファクターは通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する感光体を形成すべく相互的かつ有機的関連性に基づいて各層作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。
【００８８】
本発明の感光体としては必要に応じて、上部阻止層１０５の上に、さらにａ−Ｓｉ系の表面層１０７を設けても良い。この表面層１０７は自由表面１１０を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性の改善に効果が得られる。
【００８９】
また、本発明におけるａ−Ｓｉ系の表面層１０７は、光導電層１０４と表面層１０７とを形成する非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の構成要素を有しているので、積層界面において化学的な安定性の確保が十分成されている。表面層１０７の材質としてａ−Ｓｉ系の材料を用いる場合は、炭素、窒素、酸素より選ばれた元素を少なくとも１つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特にａ−ＳｉＣを主成分としたものが好ましい。
【００９０】
表面層１０７が炭素、窒素、酸素のいずれか一つ以上を含む場合、これらの原子の含有量はネットワークを構成する全原子に対して３０原子％から９０原子％の範囲が好ましい。
【００９１】
また、本発明において、表面層１０７中に水素原子および／またはハロゲン原子が含有されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるために必須不可欠である。水素原子の含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合３０〜７０原子％、好ましくは３５〜６５原子％、より好ましくは４０〜６０原子％とするのが望ましい。また、弗素原子の含有量として、通常の場合は０．０１〜１５原子％、好ましくは０．１〜１０原子％、より好ましくは０．５〜５原子％とされるのが望ましい。
【００９２】
これらの水素および／または弗素原子の含有量の範囲内で形成される感光体は、実際面において優れたものとして充分適用させ得るものである。すなわち、表面層１０７内に存在する欠陥（主にシリコン原子や炭素原子のダングリングボンド）は、電子写真用感光体としての特性に悪影響を及ぼすことが知られている。
例えば、自由表面から電荷の注入による帯電特性の劣化、使用環境、例えば高い湿度のもとで表面構造が変化することによる帯電特性の変動、更にコロナ帯電時や光照射時に光導電層より表面層に電荷が注入され、前記表面層内の欠陥に電荷がトラップされることによる繰り返し使用時の残像現象の発生等が、この悪影響として挙げられる。
【００９３】
しかしながら、前記表面層１０７内の水素原子の含有量を３０原子％以上に制御することで表面層内の欠陥が大幅に減少し、その結果、従来に比べて電気的特性面及び高速連続使用性において向上を図ることができる。
【００９４】
一方、前記表面層１０７中の水素原子の含有量が７０原子％以下とすることで硬度を適度にすることができ、繰り返し使用に耐えうるようになる。従って、水素原子の含有量を前記の範囲内に制御することが優れた所望の電子写真特性を得る上で重要な因子の１つである。表面層１０７中の水素原子の含有量は、原料ガスの流量（比）、基体温度、放電パワー、ガス圧等によって制御し得る。
【００９５】
また、前記表面層１０７中の弗素原子の含有量を０．０１原子％以上の範囲に制御することで表面層内のシリコン原子と炭素原子との結合の発生をより効果的に達成することが可能となる。さらに、弗素原子の働きとして、コロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素原子との結合の切断を効果的に防止することができる。
【００９６】
一方、前記表面層１０７中の弗素原子の含有量が１５原子％以下とすることによって表面層内のシリコン原子と炭素原子との結合の発生の効果およびコロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素原子との結合の切断を防止する効果が得られる。さらに、過剰の弗素原子が表面層中のキャリアの走行性を阻害するため、残留電位や画像メモリーが顕著に認められてくる。従って、弗素原子の含有量を前記範囲内に制御することが所望の電子写真特性を得る上で重要な因子の１つである。前記表面層１０７中の弗素原子の含有量は、水素原子の含有量と同様に原料ガスの流量（比）、基体温度、放電パワー、ガス圧等によって制御し得る。
【００９７】
さらに本発明においては、表面層１０７には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させても良い。伝導性を制御する原子は、表面層中に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があっても良い。前記の伝導性を制御する原子としては、半導体分野におけるいわゆる不純物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える第１３族原子、またはｎ型伝導特性を与える第１５族原子を用いることができる。
【００９８】
表面層１０７の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好ましくは０．０５〜２μｍ、より好ましくは０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚を０．０１〜３μｍとすることで、感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層１０７が失われず、残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみられない。
【００９９】
本発明の目的を達成し得る特性を有する表面層１０７を形成するには、基体の温度、反応容器内のガス圧を所望により適宜設定する必要がある。基体温度（Ｔｓ）は、層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合、好ましくは１５０〜３５０℃、より好ましくは１８０〜３３０℃、更に好ましくは２００〜３００℃とするのが良い。
【０１００】
反応容器内の圧力も同様に層設計にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１×１０^−２〜１×１０^３Ｐａ、好ましくは５×１０^−２〜５×１０^２Ｐａ、更に好ましくは１×１０^−１〜１×１０^２Ｐａとするのが良い。
【０１０１】
本発明においては、表面層１０７を形成するための基体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げられるが、処理条件は、通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する感光体を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。
【０１０２】
【実施例】
以下、本発明の効果を、実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【０１０３】
［実施例１］［比較例１］
基体は、マグネシウムを約２．５質量％添加し、不純物としてＦｅを０．０４質量％、Ｓｉを０．０４質量％、Ｔｉを０．０１質量％含有したＡｌ−Ｍｇ合金からなり、表面を切削、鏡面加工を施した後の寸法で直径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚５ｍｍの円筒形状のものを用いた。
【０１０４】
ダイヤモンドバイト（商品名：ミラクルバイト、東京ダイヤモンド社製）を付設したエアダンパー付旋盤（商品名：ＰＮＥＵＭＯ、ＰＲＥＣＬＳＩＯＮ　ＩＮＣ．社製）を用いて、周速１０００ｍ／ｍｉｎ、送り速度０．０１ｍｍ／Ｒ（回転）で鏡面切削加工の後、第２図に示される洗浄装置により表１（Ａ，Ｂ）および表２に示される条件で基体表面の洗浄ならびに被膜の形成を行った。なお、表１−Ｂに示されるような珪酸塩被膜工程（珪酸カリウムの０．４質量％溶液）の処理時間並びに超音波出力を変化させることで、被膜表面の粗さを制御することができた。
【０１０５】
こうして得られた円筒状基体の微視的表面粗さ（Ｒａ）を測定した後、第３図に示されるＲＦプラズマＣＶＤ装置にセットし、表２の条件に従ってａ−Ｓｉ感光体の作成を行った。
【０１０６】
作製した感光体を電子写真装置（キヤノン製ＧＰ６０５を実験用に改造、プロセススピードを可変、像露光ユニットを変更可能）にセットして、画質の評価を行った。
【０１０７】
このとき、プロセススピードは３８０ｍｍ／ｓｅｃ、像露光は６８０ｎｍのレーザーで、スポット径を走査方向で６０μｍとして画像評価を行った。
画像評価：全面ハーフトーン画像及び、Ａ３白紙を画像サンプルとし、画像濃度の均一性ならびに画像欠陥を評価した。
【０１０８】
「画像濃度の均一性」の評価は、前面ハーフトーン画像の画像濃度を反射式濃度計（Ｍａｃｂｅｔｈ社製：ＲＤ９１４）で平均１．２０として、出力画像を反射式マクベス濃度計を用い画像濃度の均一性を測定し、平均画像濃度からのずれ幅を算出することにより評価した。測定点は１０ｃｍ^２の枠内で１００ポイントを測定した。例えば、ずれ幅がＡ％のとき、１００ポイントの全ての側定点の画像濃度は、１．２０×（１−０．０１×Ａ）〜１．２０×（１＋０．０１×Ａ）の範囲に入っていることとなる。平均画像濃度からのずれ幅が２％未満：◎（非常に良好）、２〜４％未満：○（良好）、４〜６％未満：△（実用上問題なし）、６％以上：×（実用上やや難有り）とした。
【０１０９】
「画像欠陥」の評価は、Ａ３白紙を原稿として、得られた画像上の直径０．１ｍｍ以上の黒ポチの個数を数えた。得られた結果は、比較例１での黒ポチの個数を１００％とした場合の相対比較でランク付けを行った。６５％未満：◎（非常に良好）、６５％以上９５％未満：○（良好）、９５％以上１０５％未満：△（実用上問題なし）、１０５％以上：×（実用上やや難有り）とした。微視的表面粗さ（Ｒａ）ならびに感光体の画像濃度の均一性ならびに画像欠陥について表３に示す。
【０１１０】
【表１】

「――」は超音波処理を行なわず
【０１１１】
【表２】

【０１１２】
【表３】

【０１１３】
【表４】

表３の結果より、微視的表面粗さ（Ｒａ）を２．５ｎｍ以下とすることで、画像濃度の均一性、ならびに画像欠陥の程度が向上することが分かる。
【０１１４】
［実施例２］
マグネシウムを約２．５質量％添加し、不純物としてＦｅを０．１１質量％、Ｓｉを０．０６質量％、Ｔｉを０．０１質量％、Ｚｎを０．０１質量％含有したＡｌ−Ｍｇ合金からアルミニウム合金の円筒状基体を使用した以外は、実施例１と同様にしてａ−Ｓｉ感光体の作成を行った。微視的表面粗さ（Ｒａ）ならびに感光体の画質特性について表４に示す。
【０１１５】
【表５】

表４の結果より、実施例１と同様に微視的表面粗さ（Ｒａ）を２．５ｎｍ以下とすることで、画像欠陥のランクが向上し、さらに実施例１イ、ロのように微視的表面粗さ（Ｒａ）を１．７ｎｍ以下とすることで画像濃度の均一性ならびに画像欠陥のランクが向上することが分かる。
【０１１６】
［実施例３］
図４に示したＶＨＦプラズマＣＶＤ装置を用い、表５の条件に従ってａ−Ｓｉ感光体の作成を行った以外は、実施例１と同様にしてａ−Ｓｉ感光体の作成を行った。微視的表面粗さ（Ｒａ）ならびに感光体の画質特性について表６に示す。
【０１１７】
【表６】

【０１１８】
【表７】

表６の結果より、ＶＨＦプラズマＣＶＤ法においても実施例１と同様に微視的表面粗さ（Ｒａ）を２．５ｎｍ以下とすることで、画像濃度の均一性、ならびに画像欠陥が向上することが分かる。さらにＶＨＦプラズマＣＶＤを用いることで実施例１のＲＦプラズマＣＶＤ法に比べて画像欠陥のランクが向上することが分かる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上述べたように、アルミニウムを主体とする基体の微視的表面粗さを特定の範囲に形成し、プラズマＣＶＤでアモルファスシリコン感光体を作成することで画像欠陥及び画像濃度むらがなく、電子写真特性に優れたアモルファスシリコンを主体とする電子写真感光体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は電子写真用感光体の層構成の一例を示す断面図であり、図１（ｂ）は電子写真感光体の層構成の他の例を示す断面図である。
【図２】本発明の電子写真用感光体を実施するために使用される洗浄装置の一例を示す概略図である。
【図３】図３はＲＦプラズマＣＶＤ法により円筒状基体上に堆積膜を形成するための堆積膜形成装置の概略縦断面図である。
【図４】図４（ａ）はＶＨＦプラズマＣＶＤ法により円筒状基体上に堆積膜を形成するための堆積膜形成装置の概略縦断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’での概略横断面図である。
【符号の説明】
１００　電子写真用感光体
１０１　基体
１０２　被膜
１０３　光受容層
１０４　光導電層
１０５　表面層
１０６　電荷注入阻止層
１０７　中間層
１１０　自由表面
２０１　基体
２０２　処理部
２０３　基体搬送機構
２１１　基体投入台
２２１　脱脂洗浄槽
２３１　被膜形成槽
２４１　リンス槽
２５１　引き上げ乾燥槽
２６１　基体搬出台
２２２、２３２、２４２、２５２　洗浄液
２７１　搬送アーム
２７２　移動機構
２７３　チャッキング機構
２７４　エアーシリンダー
２７５　搬送レール
３１００　堆積装置
３１１１　カソード電極
３１１２　円筒状基体
３１１３　支持体加熱用ヒーター
３１１４　原料ガス導入管
３１１５　マッチングボックス
３１１６　原料ガス配管
３１１７　反応容器リークバルブ
３１１８　メイン排気バルブ
３１１９　真空計
３２００　原料ガス供給装置
３２１１〜３２１６　マスフローコントローラー
３２２１〜３２２６　原料ガスボンベ
３２３１〜３２３６　原料ガスボンベバルブ
３２４１〜３２４６　ガス流入バルブ
３２５１〜３２５６　ガス流出バルブ
３２６０　補助バルブ
３２６１〜３２６６　圧力調整器
４００　堆積膜形成装置
４０１　円筒状基体
４０２　反応容器
４０３　成膜空間
４０４　カソード電極
４０５　原料ガス導入管
４０６　キャップ
４０７　排気管
４０８　高周波電源
４０９　マッチングボックス
４１０　回転軸
４１１　モーター
４１２　減速ギア
４１３　電力分岐板
４１４　シールド

Claims

アルミニウムを主成分とする円筒状基体と、前記基体上に設けられ、ケイ素原子を母体とする非晶質層とを有する電子写真用感光体において、
前記非晶質層を堆積させる前の前記基体の１０μｍ×１０μｍの範囲における表面粗さＲａが、２．５ｎｍ以下の範囲である被膜を有する事を特徴とする電子写真用感光体。
前記被膜はＡｌ、Ｓｉ、Ｏを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用感光体。
前記被膜は珪酸塩を含んだ水により洗浄をおこなうことで形成されたことを特徴とする請求項２に記載の電子写真用感光体。
前記基体が、マグネシウムを０．５〜５．５質量％含有し、不純物として、Ｆｅ含有量が０．１５質量％以下、Ｓｉ含有量が０．１５質量％以下、Ｔｉ含有量が０．０５質量％以下であるアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電子写真用感光体。
前記アルミニウム合金が、さらにＺｎを０．０５質量％以下含有することを特徴とする請求項４に記載の電子写真用感光体。
前記アルミニウム合金に含まれる不純物の合計が０．１質量％以上１．０質量％以下であることを特徴とする請求項４または５に記載の電子写真用感光体。
前記珪酸塩が、珪酸カリウムであることを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載の電子写真用感光体。
アルミニウムを主成分とする円筒状基体上に、プラズマＣＶＤ法によりケイ素原子を母体とする非晶質層を堆積させる電子写真用感光体の製造方法において、前記基体を切削加工し、その後、珪酸塩を含んだ水により洗浄をおこなうことで前記非晶質層を堆積させる前の前記基体の１０μｍ×１０μｍ範囲における表面粗さＲａを、２．５ｎｍ以下の範囲とすることを特徴とする電子写真用感光体の製造方法。
前記基体として、マグネシウムを０．５〜５．５質量％含有し、不純物として、Ｆｅ含有量が０．１５質量％以下、Ｓｉ含有量が０．１５質量％以下、Ｔｉ含有量が０．０５質量％以下であるアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする請求項８に記載の電子写真用感光体の製造方法。
前記アルミニウム合金が、さらにＺｎを０．０５質量％以下含有することを特徴とする請求項９に記載の電子写真用感光体の製造方法。
前記アルミニウム合金に含まれる不純物の合計が０．１質量％以上１．０質量％以下であることを特徴とする請求項９または１０に記載の電子写真用感光体の製造方法。
前記珪酸塩が、珪酸カリウムであることを特徴とする請求項８に記載の電子写真用感光体の製造方法。
前記プラズマＣＶＤ法が、３０〜２５０ＭＨｚの周波数を用いたことを特徴とする請求項８乃至１２の何れかに記載の電子写真用感光体の製造方法。